JPH066398Y2 - 自動ピアノの演奏情報センサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は非接触でハンマーの打弦情報を検出し得るよ
うにした自動ピアノの演奏情報センサーに関する。

〔従来技術〕

一般に、再生機能のみならず記録機能を備えた自動ピア
ノは、記録時において使用されるセンサーを備えてい
る。このセンサーは通常キーセンサーと呼ばれるもの
で、各鍵の下方に配設されることにより押鍵操作された
鍵を検出すると共に接点の開閉時間差を検出して打鍵速
度等を検出し、忠実な記録を行なうようにしている。

しかし、自動ピアノの発音機構部は一般のピアノと同様
に構成されるもので、鍵に連動してアクション機構が動
作しハンマーで弦を打弦すると同時にこの打弦直前にお
いて前記鍵に連動して動作するダンパー機構が弦を解放
し、打弦時の振動を可能にしているため、アクション機
構およびダンパー機構の動きは厳密には鍵の動きとは異
なるものである。したがって、鍵の動きを忠実に検出し
ただけではアクション機構による打弦情報（発音情報）
およびダンパー機構による止音情報を忠実に検出したこ
とにはならず、正確な打弦タイミング，止音タイミン
グ，打弦の強弱等の演奏情報を得ることができなかっ
た。特に、スタッカート，速い連打等の特殊奏法におい
ては、鍵による打鍵情報と、ハンマーによる打弦情報
と、ダンパー機構による止音情報との間に差を生じ、忠
実な記録を困難にしている。

また、この種のセンサーは通常弾条接点からなるスイッ
チが用いられているため、接点不良やチャタリングが生
じ易く、信頼性および耐久性に問題があり、しかも鍵に
接触するため鍵の動作を妨げ、タッチ感を重くするなど
の欠点を有している。

そこで、最近では発光素子と受光素子を用い、光情報に
より打弦情報を検出するようにした非接触タイプのセン
サーが使用されるに至っている。しかし、このようなセ
ンサーにおいても光の損失を少なくするため送光用と受
光用２つのレンズを用いているため、金型製作上からも
小型化のためにも不利であった。

〔考案の概要〕

この考案は上述したような点に鑑みてなされたものであ
り、レンズ数を削減し、コンパクト化およびコスト低減
を可能にした自動ピアノの演奏情報センサーを提供する
ことを目的とする。

本考案に係る自動ピアノの演奏情報センサーは、送光用
光ファイバー（４２ａ）と、受光用光ファイバー（４２
ｂ）と、集光レンズ（４７Ａ）と、発光素子と、受光素
子とを有する自動ピアノの演奏情報センサーであって、
送光用光ファイバー（４２ａ）および受光用光ファイバ
ー（４２ｂ）の一方の端面は、同一方向を向き、かつ相
互に近接され、送光用光ファイバー（４２ａ）は、他方
の端面から入射する発光素子の出力光を伝送して一方の
端面から出射し、受光用光ファイバー（４２ｂ）は、一
方の端面から入射した光を伝送して他方の端面から出射
して受光素子に受光せしめるものであり、集光レンズ
（４７Ａ）は、送光用光ファイバー（４２ａ）および受
光用光ファイバー（４２ｂ）の一方の端面と、ハンマー
に連動して移動する部材（４４）の移動行程との間に設
けられ、送光用光ファイバー（４２ａ）からの出射光を
収束して該移動行程中の所定点に出射し、かつ、該点を
通過する部材（４４）からの反射光を収束して、受光用
光ファイバー（４２ｂ）の一方の端面に出射するもので
あり、発光素子の出力光を受光素子が受光することによ
りハンマーの移動を検出するものである。

以下、この考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

〔実施例〕

第１図はこの考案を竪型自動ピアノに適用した場合の一
実施例を示すアクション機構部の側断面図、第２図は演
奏情報センサーの側面図、第３図は第２図III-III線断
面図である。第１図において、１は棚板で、この棚板１
の上には鍵盤筬２が載置され、さらにその上にはフレー
ム４に張設された各音高の弦５にそれぞれ対応して多数
（例えば８８個）の鍵３が、それぞれの中間部を支持さ
れて上下方向に揺動自在に並列配置されている。そし
て、この鍵３は通常手で押鍵操作され、自動演奏時に前
記棚板１上に配設されたアクチュエータ６の駆動によっ
てあたかも手によって押鍵操作されたかのように作動さ
れる。

前記鍵３に連動して作動するアクション機構７は、一端
がセンターレール８に軸支され鍵３の作動に伴いキャプ
スタン９により突き上げ回動されるウイペン１０、この
ウイペン１０に回動自在に取り付けられたジャック１
１、前記センターレール８に回動自在に軸支され前記ジ
ャック１１によって突き上げ回動されるバット１２、バ
ット１２にキャッチャーシャンク１３を介して取り付け
られたキャッチャー１４、同じくバット１２に取り付け
られたハンマー１５等を備え、押鍵操作に連動してウイ
ペン１０が上昇回動し、ジャック１１がバット１２を突
き上げると、これと一体にハンマー１５が回動して弦５
を打撃するように構成されている。なお、ハンマー１５
は、ハンマーシャンク15a，ハンマーウッド15bおよびハ
ンマーフエルト15cとからなり、前記バット１２，キャ
ッチャシャンク１３およびキャッチャ１４と共にハンマ
ーアッセンブリを構成している。

前記センターレール８には前記アクション機構７に連動
して作動する周知のダンパー機構２０が配設されてい
る。このダンパー機構２０は、中間部がセンターレール
８に回動自在に軸支されたダンパーレバー２１にダンパ
ーワイヤ２２を介して配設され通常弦５を押圧してその
振動を阻止するダンパー２３、前記ウイペン１０の回動
支点部側に植設されたダンパースプーン２４等からな
り、ウイペン１０の上昇回動に伴いダンパースプーン１
４がダンパーレバー２１の下端部を押圧してこれを回動
させることにより、前記ダンパー２３を弦５から離間さ
せるように構成されている。

なお、前記センターレール８は、前記棚板１上に立設さ
れ上端がアクションボルト２５によって前記フレーム４
に連結固定されたブラケット２６によって支持されてい
る。２７はハンマーレール、２８はレギュレチングボタ
ン、２９はバックチェック、３０，３１，３２はそれぞ
れ復帰用ばねである。

さて、この考案を特徴づける演奏情報センサー４０は反
射形センサーを構成するもので、第２図および第３図に
示すようにアクリル樹脂等の透明な合成樹脂によって一
体に形成されたセンサーヘッド４１と、２本１組からな
る２組の光ファイバー４２，４３と反射板４４等で構成
されている。前記センサーヘッド４１の一側面41aには
所定の間隔をおいて２つのめくら孔45a,45bが形成され
ており、これらのめくら孔45a,45bに各組の光ファイバ
ー４２，４３の一端がそれぞれ挿入されて前記センサー
ヘッド４１に接続されている。この場合、一方の組の光
ファイバー４２は、一端が発光素子（図示せず）に接続
された送光用光ファイバー42aと、受光素子（図示せ
ず）に接続された受光用光ファイバー42bとで構成され
ている。同様に他方の組の光ファイバー４３もそれぞれ
一端が上記とは異なる他の発光素子と受光素子（いずれ
も図示せず）に接続された送光用および受光用光ファイ
バー43a,43bとで構成される。なお、発光素子は同じも
のを共通に用いることも可能である。前記センサーヘッ
ド４１の前記めくら孔45a,45bが形成された面と対向す
る側面41bには、略４５°の傾斜角度を有し前記送光用
光ファイバー42a,43aを透過した発光素子からの光を該
センサーヘッド４１の表面41c側に導く２つの反射面46
A,46Bが前記各めくら孔45a,45bに対応して形成され、ま
た前記表面41cには２つの集光レンズ47A,47Bが前記各反
射面46A,46Bに対応して形成されている。そして、この
ように構成されたセンサーヘッド４１は、第１図に示す
ように前記ブラケット２６の上端部でハンマーシャンク
15aの後方に位置して配設されたケース５０内に配設さ
れ、対応するアクション機構７の一側に位置される。こ
の場合、前記センサーヘッド４１は、その表面41cが当
該アクション機構７側に向き、かつ１対の集光レンズ47
A,47Bがハンマー１５の移動方向（前後方向）に並ぶ如
く前記ケース５０内に収納される。

一方、前記反射板４４は、前記ハンマーシャンク15aに
前記センサーヘッド４１に対応して配設され、通常は第
１図に示す如くセンサーヘッド４１の前方に位置されて
いる。そして、打弦動作時にハンマーシャンク15aと一
体に後方に移動することにより、前記ケース５０に形成
されているスリット孔５１より該ケース５１内に進入
し、前記各集光レンズ47A,47Bと順次対向するように構
成されている。

前記アクション機構７には更に押鍵操作された鍵３を検
知するキー情報センサー６０が配設されている。このキ
ー情報センサー６０は前記演奏情報センサー４０とほぼ
同様に構成され、前記ブラケット２６の下端部とウイペ
ン１０の下面に配設されるが、ただ１組の光ファイバー
（図示せず）を使用する点および通常反射板６１がセン
サーヘッド６２に対向し、送光用光ファイバーから出た
光を受光用光ファイバー方向に反射させている点が異な
っている。なお、６３は前記センサーヘッド６２を収納
するケースである。

このような構成において、打弦情報および打鍵情報の検
出，記録について説明する。鍵３に連動してアクション
機構７が作動し、ハンマー１５を第１図鎖線で示す如く
後方に回動させると、その途中より反射板４４がスリッ
ト孔５１よりケース５０内に進入し、先ず前方側の集光
レンズ47Aと対向する。このため、発光素子から送光用
光ファイバー42aを透過し、反射面46Aにより反射された
後前記集光レンズ47Aによって集光された光Ａ（第３図
参照）は、前記反射板４４で反射し、集光レンズ47Aで
集光された後さらに反射面46Aで反射し、受光用光ファ
イバー42bに導かれる。この受光用光ファイバー42bに入
った反射光は該ファイバー42bを透過し、受光素子によ
って受光される。この結果、受光素子は電圧が低レベル
になってスイッチＯＮの状態となり、この時の信号がデ
ータコーダに送られて記録される。ハンマーシャンク15
aが更に回動して反射板４４が後方側の集光レンズ47Bに
も対向すると、上述したと同様送光用光ファイバー43a
からの光を該反射板４４で反射し、受光用光ファイバー
43bに導くため、該ファイバー43bの受光素子がスイッチ
ＯＮの状態となり、この時の信号が前記データコーダに
送られて記録される。そして、２つの受光素子のＯＮ時
点間の時間差が測定される。この時間はハンマー１５の
打弦速度が速い場合に短く、遅い場合に長くなるため、
これを測定することにより直線打弦速度、すなわち打弦
強度（音量）を検出でき、忠実な演奏情報を記録するこ
とができる。

また、押鍵操作に伴ってウイペン１０が上昇回動する
と、キー情報センサー６０の反射板６１が前記ウイペン
１０と一体的に上昇してセンサーヘッド６２の上方に移
動するため、送光用光ファイバーを透過した発光素子か
らの光が反射板６１によって反射されなくなり、そのた
め受光用光ファイバー側の受光素子の電圧が高レベルに
なってＯＮし、この時の信号が鍵３の検知信号（鍵名信
号）としてデータコーダに送られて記録される。

かくしてこのような構成からなる演奏情報センサー４０
によれば、反射形とし、２本１組からなる２組の光ファ
イバー４２，４３に対してそれぞれ１個宛集光レンズ47
A,47Bを配設しているので、光ファイバー１本毎に１個
ずつ集光レンズを設けた従来のセンサーに比べてレンズ
数を半減でき、センサーヘッド４１の構造を簡素化する
ことができる。したがって、センサーヘッド４１の金型
製作を容易にし、製造コストを低減することができる。
また、レンズの数が少なければセンサーヘッド４１の小
型化も可能である。

この場合、本実施例においては、センサーヘッド４１に
反射面46A,46Bを形成し、光Ａの進行方向を変更させる
ようにしたが、これに限らず、第４図(a)に示すように
光ファイバー４２(43)の先端面と対向するセンサーヘッ
ド４１の面に集光レンズ47Aを設けてもよいことは勿論
である。また、センサーヘッド４１はかならずしも必要
ではなく、第４図(b)に示すように１組の光ファイバー
４２(43)の先端面に対応して集光レンズ４７を配設する
ことも可能である。

また、上記実施例ではハンマーシャンク15aに反射板４
４を配設した場合を示したが、ハンマーアッセンブリで
他の部材，機構等と干渉しない箇所であればどこでもよ
く、例えば第５図に示すようにキャッチャーシャンク１
３に配設してもよい。但し、この場合には打弦動作時に
キャッチャーシャンク１３が上方に向って移動するた
め、２組の光ファイバー、換言すればこれらに対応して
設けられる２つの集光レンズ47A,47Bが上下に離間する
ように配設する必要がある。

さらに、上記実施例は竪型自動ピアノに適用した場合に
ついて説明したが、この考案はグランド型自動ピアノに
も適用実施し得るものである。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案に係る自動ピアノの演奏情
報センサーは、送光用光ファイバー（４２ａ）と、受光
用光ファイバー（４２ｂ）と、集光レンズ（４７Ａ）
と、発光素子と、受光素子とを有する自動ピアノの演奏
情報センサーであって、送光用光ファイバー（４２ａ）
および受光用光ファイバー（４２ｂ）の一方の端面は、
同一方向を向き、かつ相互に近接され、送光用光ファイ
バー（４２ａ）は、他方の端面から入射する発光素子の
出力光を伝送して一方の端面から出射し、受光用光ファ
イバー（４２ｂ）は、一方の端面から入射した光を伝送
して他方の端面から出射して受光素子に受光せしめるも
のであり、集光レンズ（４７Ａ）は、送光用光ファイバ
ー（４２ａ）および受光用光ファイバー（４２ｂ）の一
方の端面と、ハンマーに連動して移動する部材（４４）
の移動行程との間に設けられ、送光用光ファイバー（４
２ａ）からの出射光を収束して該移動行程中の所定点に
出射し、かつ、該点を通過する部材（４４）からの反射
光を収束して、受光用光ファイバー（４２ｂ）の一方の
端面に出射するものであり、発光素子の出力光を受光素
子が受光することによりハンマーの移動を検出するもの
であるので、送光用光ファイバー（４２ａ）および受光
用光ファイバー（４２ｂ）の各々について集光レンズを
設けていた従来のものに比し集光レンズ（４７Ａ）の数
を半数にすることができ、製造コストを低減することが
できる。また、光ファイバーを使用するものであるので
発光素子と受光素子の配置位置に対する制約が少なく、
製造上の便宜を考慮した位置に発光素子と受光素子を配
置することができる。さらに、集光レンズ（４７Ａ）と
対向する側の送光用光ファイバー（４２ａ）および受光
用光ファイバー（４２ｂ）の各一端については各々を近
接配置するものであるため、これらのファイバーの各一
端を束にして固定することができる。従って、従来のも
のに比し製造が容易となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を竪型自動ピアノに適用した場合の一
実施例を示すアクション機構部の側断面図、第２図は演
奏情報センサーの側面図、第３図は第２図III-III線断
面図、第４図(a),(b)はそれぞれ集光レンズの他の実施
例を示す断面図および側面図、第５図は反射板をキャッ
チャーシャンクに取り付けた場合の他の実施例を示す要
部側面図である。 ３……鍵、５……弦、７……アクション機構、１２……
バット、１３……キャッチャーシャンク、１５……ハン
マー、15a……ハンマーシャンク、４０……演奏情報セ
ンサー、４１……センサーヘッド、42a,42b,43a,43b…
…光ファイバー、４４……反射板、４７，47A,47B……
集光レンズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】送光用光ファイバー（４２ａ）と、受光用
   光ファイバー（４２ｂ）と、集光レンズ（４７Ａ）と、
   発光素子と、受光素子とを有する自動ピアノの演奏情報
   センサーであって、 送光用光ファイバー（４２ａ）および受光用光ファイバ
   ー（４２ｂ）の一方の端面は、同一方向を向き、かつ相
   互に近接され、 送光用光ファイバー（４２ａ）は、他方の端面から入射
   する発光素子の出力光を伝送して一方の端面から出射
   し、受光用光ファイバー（４２ｂ）は、一方の端面から
   入射した光を伝送して他方の端面から出射して受光素子
   に受光せしめるものであり、 集光レンズ（４７Ａ）は、送光用光ファイバー（４２
   ａ）および受光用光ファイバー（４２ｂ）の一方の端面
   と、ハンマーに連動して移動する部材（４４）の移動行
   程との間に設けられ、送光用光ファイバー（４２ａ）か
   らの出射光を収束して該移動行程中の所定点に出射し、
   かつ、該点を通過する部材（４４）からの反射光を収束
   して、受光用光ファイバー（４２ｂ）の一方の端面に出
   射するものであり、 発光素子の出力光を受光素子が受光することによりハン
   マーの移動を検出するものである 自動ピアノの演奏情報センサー。