JPH08433U - Keyboard sensor - Google Patents

Keyboard sensor

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JPH08433U
JPH08433U JP001846U JP184695U JPH08433U JP H08433 U JPH08433 U JP H08433U JP 001846 U JP001846 U JP 001846U JP 184695 U JP184695 U JP 184695U JP H08433 U JPH08433 U JP H08433U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動演奏ピアノに用いられる鍵盤センサのセ
ンシング精度を向上させる。 【構成】 鍵7の長手方向に沿って、N個(図示の例で
はN=2)のホトカプラ31,33を設けた。また、鍵
7に連動して上下動し所定パターンの透光部が形成され
たエンコーダプレート29を設けた。これらによって鍵
7の押鍵深さを「2N」の精度で検出する。
(57) [Abstract] [Purpose] To improve the sensing accuracy of the keyboard sensor used in the automatic playing piano. [Structure] N (N = 2 in the illustrated example) photocouplers 31 and 33 are provided along the longitudinal direction of the key 7. In addition, an encoder plate 29 that moves up and down in association with the key 7 and has a light transmitting portion of a predetermined pattern is provided. With these, the key pressing depth of the key 7 is detected with an accuracy of "2 N ".

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

この考案は、自動演奏ピアノに用いて好適な鍵盤センサに関する。 The present invention relates to a keyboard sensor suitable for use in an automatic playing piano.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来の自動演奏ピアノにおいては、演奏記録時にハンマの速度を検出するもの がある。その一例を図9に示す。 同図において、この自動演奏ピアノは、複数の鍵101と、該鍵101の運動 に基づきハンマ103及びダンパ105をそれぞれ駆動する鍵機構107と、ハ ンマ103により打弦される弦109と、を有するピアノ本体に、コントローラ 113を内蔵させたものである。そして、該コントローラ113はハンマ103 の軌道上に配設された複数のセンサ115と、該鍵101に力を付与するソレノ イド117とに接続されていた。 Some conventional automatic performance pianos detect the speed of the hammer during performance recording. An example thereof is shown in FIG. In this figure, this automatic playing piano has a plurality of keys 101, a key mechanism 107 that drives a hammer 103 and a damper 105 based on the movement of the keys 101, and a string 109 that is struck by the hammer 103. The controller 113 is built in the piano main body. The controller 113 was connected to a plurality of sensors 115 arranged on the orbit of the hammer 103 and a solenoid 117 for applying a force to the key 101.

【0003】 かかる構成の自動演奏ピアノは記録モードと再生モードとで機能し、記録モー ド時には、演奏者の鍵操作によりハンマ103が打弦するときにハンマ103の 運動をその軌道上に配設した複数のセンサ115で検出し、該検出結果に基づき ハンマ103の回動速度を算出してハンマ103の打弦力を推定していた。 このようにしてハンマ103の打弦力が推定されると、この打弦力は打弦情報 として操作された鍵101を特定する鍵情報等とともにコントローラ113の記 憶部に保持され、演奏の終了まで上記動作が繰り返される。The automatic playing piano having such a structure functions in a recording mode and a reproducing mode. In the recording mode, when the hammer 103 strikes a string by the player's key operation, the movement of the hammer 103 is arranged on its trajectory. The hammering force of the hammer 103 is estimated by detecting the rotational speed of the hammer 103 on the basis of the detection results of the plurality of sensors 115. When the string striking force of the hammer 103 is estimated in this way, this string striking force is held in the memory of the controller 113 together with key information for identifying the operated key 101 as string striking information, and the performance ends. The above operation is repeated until.

【0004】 次に、自動演奏ピアノが再生モードに設定されると、コントローラ113は鍵 情報に基づき駆動すべき鍵101を特定し、該鍵101に対応して設けられてい るソレノイド117を励磁して鍵101に所定の力を付与する。このとき、ソレ ノイド117から鍵101に付与される力は、ハンマ103に打弦情報で表され ている大きさの打弦力を発生させる大きさなので、ハンマ103は記録モード時 と同一の打弦力を発生し、かかるハンマ103の連続的な運動により記録モード 時と同一の演奏が再生される。Next, when the automatic playing piano is set to the reproduction mode, the controller 113 identifies the key 101 to be driven based on the key information and excites the solenoid 117 provided corresponding to the key 101. Then, a predetermined force is applied to the key 101. At this time, the force applied from the solenoid 117 to the key 101 is a magnitude that causes the hammer 103 to generate a string-strength as represented by the string-striking information. Therefore, the hammer 103 has the same striking force as in the recording mode. A string force is generated, and the same movement as in the recording mode is reproduced by the continuous movement of the hammer 103.

【0005】 従って、このような従来の自動演奏ピアノにあっては、ハンマ103の運動速 度を直接センサ115で検出して打弦力に関する情報を形成していたため、当初 から自動演奏機能を備えるべく、ピアノの製造段階でハンマ103の位置、大き さ等から決定される軌道上にセンサ115を配設するならば、僅かな工程の増加 で自動演奏ピアノを構成することができる。Therefore, in such a conventional automatic playing piano, since the speed of movement of the hammer 103 is directly detected by the sensor 115 to form the information regarding the string striking force, the automatic playing function is provided from the beginning. Therefore, if the sensor 115 is arranged on the trajectory determined by the position and size of the hammer 103 in the piano manufacturing stage, the automatic playing piano can be constructed with a slight increase in the number of steps.

【0006】 しかしながら、既に製造されたピアノに自動演奏機能を付与しようとする場合 には、ピアノの鍵機構107、ハンマ103の大きさ、その取付位置等が製造メ ーカ毎に異なっており、さらには同じ製造メーカでもピアノの型式でこれらが異 なることもあるので、ハンマ103の軌道も一様ではない。従って、かかる既存 のピアノにハンマ103の運動速度を検出するためのセンサ115を取付ようと すると、ハンマ103の取付位置、その大きさ等を確認した上でセンサ115の 位置、その取付方法を個別に設計しなければならず、既存のピアノの自動演奏装 置化に多額の費用と大規模な工事が必要になるという問題点があった。However, when it is desired to add an automatic performance function to a piano that has already been manufactured, the size of the key mechanism 107 of the piano, the size of the hammer 103, the mounting position, etc., differ for each manufacturer. Further, the same manufacturer may have different piano models, so that the orbit of the hammer 103 is not uniform. Therefore, when the sensor 115 for detecting the movement speed of the hammer 103 is to be attached to such an existing piano, the position of the sensor 115 and its attaching method are individually confirmed after confirming the attaching position of the hammer 103, its size, and the like. However, there was a problem that a large amount of cost and a large-scale construction were required for the automatic performance equipment of the existing piano.

【0007】 一方、ハンマセンサに代えて、鍵の運動速度を検出する鍵盤センサが用いられ る場合もある。その原理について以下説明しておく。まず、ピアノ等の鍵盤楽器 では押鍵により鍵101に力を付与すると、鍵101はこの付与された力に対応 した速度で運動し、この鍵101の運動は鍵機構107の運動を惹起して鍵10 1に付与された力をハンマ103に伝達するものである。On the other hand, instead of the hammer sensor, a keyboard sensor that detects the movement speed of the key may be used. The principle will be described below. First, in a keyboard instrument such as a piano, when a force is applied to the key 101 by pressing the key, the key 101 moves at a speed corresponding to the applied force, and the movement of the key 101 causes the movement of the key mechanism 107. The force applied to the key 101 is transmitted to the hammer 103.

【0008】 ハンマ103はこのようにして打弦するものであるところから、その打弦力は 鍵101の運動速度を検出することにより推定することができる。しかも、この 鍵101の取付構造はピアノの製造メーカ、ピアノの型式の如何に拘らずほぼ一 定である。特に、鍵101の筬中119から筬前121までの支持構造は全ての 鍵101においてほぼ一定の構造をなしている。よって、センサの取付位置、取 付構造を事前に設計することは可能である。Since the hammer 103 hits the strings in this way, its striking force can be estimated by detecting the movement speed of the key 101. Moreover, the mounting structure of the key 101 is almost constant regardless of the manufacturer of the piano and the model of the piano. In particular, the support structure from the reed 119 to the front 121 of the key 101 has a substantially constant structure in all the keys 101. Therefore, it is possible to design the sensor mounting position and mounting structure in advance.

【0009】 そこで、当該鍵101の動きを検出する鍵盤センサを、鍵盤筬の筬中119と 筬前121との間の棚板123上にセンサユニットとして配設することが考えら れる。 ところが、この場合にあっては、当該筬中119と筬前121との間の空間は 狭いため、センサユニット自体も薄く小さく構成しなければならない。Therefore, it is conceivable to dispose a keyboard sensor for detecting the movement of the key 101 as a sensor unit on the shelf plate 123 between the reed 119 and the front 121 of the reed. However, in this case, since the space between the reed inside 119 and the reed front 121 is narrow, the sensor unit itself must be thin and small.

【0010】 そこで、従来の鍵盤センサは、鍵101に1枚のエンコーダプレートを取着し 、このプレートに1枚のスリットパターンを形成して構成されていた。そして、 このエンコーダプレート(シャッタ)の両側にはホトカプラの発光素子と受光素 子とが対向して配設されている。従って、従来のこの種の鍵盤センサ115にあ っては、2点間におけるシャッタの通過速度を測定していた。Therefore, the conventional keyboard sensor is configured by attaching one encoder plate to the key 101 and forming one slit pattern on this plate. A light emitting element and a light receiving element of a photocoupler are arranged opposite to each other on both sides of the encoder plate (shutter). Therefore, in the conventional keyboard sensor 115 of this type, the passing speed of the shutter between two points is measured.

【0011】 すなわち、1個のエンコーダプレートには1個のスリットパターンしか形成さ れておらず、結局、1個のエンコーダプレートに対応しては1個のホトカプラし か設けられていなかったため、そのセンシング精度を向上させて、色々な鍵10 1の動きを、例えばスタッカート、深いピアニッシモ等を検出しようとすると、 当該狭い空間にエンコーダプレートとホトカプラとを複数対配設する必要があっ た。That is, since only one slit pattern is formed on one encoder plate, and eventually only one photo coupler is provided for one encoder plate, In order to improve the sensing accuracy and detect various movements of the key 101, for example, staccato, deep pianissimo, etc., it is necessary to arrange a plurality of pairs of encoder plates and photocouplers in the narrow space.

【0012】 しかしながら、このような従来の鍵盤センサにあっては、上述したように、1 個のエンコーダプレートに対応しては1個のホトカプラしか設けられていなかっ たため、狭い空間に配設しなければならない鍵盤センサとして、その鍵の複雑な 動きに対してのセンシング精度を高めるには不適当であるという問題点が生じて いた。However, in such a conventional keyboard sensor, as described above, only one photocoupler is provided corresponding to one encoder plate, so that it must be arranged in a narrow space. As a key sensor that must be used, there was a problem that it was not suitable for enhancing the sensing accuracy for complicated movements of the key.

【0013】[0013]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

以上述べたように、演奏記録時にハンマの速度を検出する技術は機種毎の相違 が大きく、取付位置や取付方法を個別に検討しなければならないという問題があ った。一方、鍵の速度を検出する場合には、鍵盤センサを取り付けるために充分 なスペースを確保することが困難であり、高いセンシング精度が得られないとい う問題があった。 一方、本考案者らの検討したところによれば、鍵と鍵盤筬との間の空間は、鍵 の長手方向にはある程度の奥行きがある。従って、この奥行きの深さを有効に利 用できれば、鍵盤センサにおいても高いセンシング精度が得られるものと思われ た。 この考案は上述した事情に鑑みてなされたものであり、高いセンシング精度が 得られる鍵盤センサを提供することを目的とする。 As described above, the technique for detecting the speed of the hammer during performance recording varies greatly depending on the model, and there is a problem in that the mounting position and mounting method must be individually considered. On the other hand, when detecting the speed of the key, it was difficult to secure a sufficient space for mounting the keyboard sensor, and there was a problem that high sensing accuracy could not be obtained. On the other hand, according to a study made by the present inventors, the space between the key and the keyboard reed has a certain depth in the longitudinal direction of the key. Therefore, if this depth can be effectively used, it is thought that high sensing accuracy can be obtained even for keyboard sensors. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a keyboard sensor that can obtain high sensing accuracy.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

上記課題を解決するためこの考案にあっては、上下方向に揺動自在に設けられ た鍵と、この鍵に固着された遮光部材と、該遮光部材がその光路を遮光するか透 光するかに応じて異なる検出信号を出力する光センサとを備えた鍵盤センサにお いて、前記光センサは前記鍵の長手方向に沿ってN個(Nは2以上の整数)配設 され、前記遮光部材は透光部を有し、前記N個の光センサの出力の組み合わせに よって、前記鍵の位置を2N段階の精度で検出するとともに、前記鍵の速度また は前記鍵に施された奏法のうち少なくとも一方を検出することを特徴とする。In order to solve the above problems, in this invention, a key provided so as to be swingable in the vertical direction, a light blocking member fixed to the key, and whether the light blocking member blocks the optical path or transmits the light. And a light sensor that outputs different detection signals according to the number of the light sensors, the number of the light sensors is N (N is an integer of 2 or more) arranged along the longitudinal direction of the key, and the light shielding member is provided. Has a light-transmitting portion, detects the position of the key with 2 N- step accuracy by the combination of the outputs of the N optical sensors, and determines the speed of the key or the rendition style applied to the key. It is characterized in that at least one of them is detected.

【0015】[0015]

【作用】[Action]

鍵が上下方向に揺動すると、光センサは遮光部材がその光路を遮光するか透光 するかに応じて異なる検出信号を出力する。ここで、光センサは鍵の長手方向に 沿ってN個(Nは2以上の整数)配設されているから、これら光センサの出力の 組み合わせによって、鍵の位置は2N段階の精度で検出され、これによって鍵の 速度または鍵に施された奏法のうち少なくとも一方が検出される。When the key swings in the vertical direction, the optical sensor outputs different detection signals depending on whether the light blocking member blocks the light path or transmits the light. Here, since N optical sensors (N is an integer of 2 or more) are arranged along the longitudinal direction of the key, the position of the key can be detected with an accuracy of 2 N steps by the combination of the outputs of these optical sensors. Then, at least one of the speed of the key and the rendition style applied to the key is detected.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

A.第1実施例 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図1〜図3は本考案に係るピアノ自動演奏装置の鍵盤センサの第1実施例を示 している。 図1において、1は棚板を示しており、この棚板1の上の鍵盤筬の筬中3には バランスキーピン5を介して鍵7が上下方向に揺動自在に支持されている。鍵7 の下方で筬中3と筬前9との間の棚板1の上方に画成された偏平な空間11には 鍵駆動ユニット13が配設されている。 A. First Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of a keyboard sensor of an automatic piano playing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a shelf board, and a key 7 is supported on a shelf 3 of the keyboard reed on the shelf board 1 via a balance key pin 5 so as to be vertically swingable. A key drive unit 13 is disposed in a flat space 11 defined below the key 7 and between the reed inside 3 and the reed front 9 and above the shelf 1.

【0017】 この鍵駆動ユニット13は、図2に詳示するように、コの字形のケース15と 、このケース15に支持された複数の電磁アクチュエータ17と、を有している 。電磁アクチュエータ17により揺動レバ19を介して鍵7を上下動させる(駆 動する)ものである。 すなわち、揺動レバ19はケース15にフレンジ21を介して上下動自在に支 持されており、その揺動レバ19の一端を電磁アクチュエータ17の電磁プラン ジャの先端が突き上げるものである。また、揺動レバ19の他端はフォーク状に 形成されて鍵7の下面に突出した板状のフック23の水平片25に上方から係合 している。As shown in detail in FIG. 2, the lock driving unit 13 has a U-shaped case 15 and a plurality of electromagnetic actuators 17 supported by the case 15. The electromagnetic actuator 17 moves (drives) the key 7 up and down via a swing lever 19. That is, the swing lever 19 is supported on the case 15 via the flange 21 so as to be vertically movable, and one end of the swing lever 19 is pushed up by the tip of the electromagnetic plunger of the electromagnetic actuator 17. The other end of the swing lever 19 is formed in a fork shape and engages with a horizontal piece 25 of a plate-like hook 23 protruding from the lower surface of the key 7 from above.

【0018】 また、この空間11で鍵駆動ユニット13の前方にはセンサユニット27が配 設されている。 このセンサユニット27は鍵7の上下動を検出して図示していないコントロー ルユニット(CPU)に検出信号を出力するものである。 センサユニット27の構成は、鍵7の下面に固着されて下方に向かって突出し たフック23の下端に連続的に形成したエンコーダプレート(シャッタ)29が 、一対のホトカプラ31、33の光路に対して出没自在に設けられている。すな わち、エンコーダプレート29には、図3に示すように、その幅方向に一対のス リットパターン(窓)35、37が上下にずれて段違いに形成されている。この 段違いのスリットパターン35、37の位置に対応してケース39のスリット4 1の両側面には発光素子と受光素子とからなる上記一対のホトカプラ31、33 が配設されている。すなわち、一方のホトカプラ31の光路には一方のスリット パターン(窓)35が通過するように、他方のホトカプラ33の光路は他方のス リットパターン(窓)37が通過可能に構成されている。Further, a sensor unit 27 is arranged in front of the lock driving unit 13 in this space 11. The sensor unit 27 detects the vertical movement of the key 7 and outputs a detection signal to a control unit (CPU) (not shown). The sensor unit 27 is configured such that an encoder plate (shutter) 29, which is continuously formed at the lower end of the hook 23 that is fixed to the lower surface of the key 7 and protrudes downward, is provided with respect to the optical paths of the pair of photocouplers 31 and 33. It is provided so that it can appear and disappear freely. That is, on the encoder plate 29, as shown in FIG. 3, a pair of slit patterns (windows) 35 and 37 are vertically displaced from each other in a stepwise manner. Corresponding to the positions of the different slit patterns 35, 37, the pair of photocouplers 31, 33 composed of a light emitting element and a light receiving element are arranged on both side surfaces of the slit 41 of the case 39. That is, one slit pattern (window) 35 passes through the optical path of one photocoupler 31, and the other slit pattern (window) 37 passes through the optical path of the other photocoupler 33.

【0019】 すなわち、上記2個のホトカプラ31、33のそれぞれに対応して(N=2) 、上記エンコーダプレート29にはその上下方向(鍵7の動き方向)に沿って2 2 =4個のスリットパターン35、37が形成されているのである。 以上の構成に係る鍵盤センサにあっては、押鍵操作により鍵7が下降すると、 シャッタ29も下降して各窓35、37がそれぞれホトカプラ31、33の光路 を横切ることとなる。この結果、ホトカプラ31、33はその光路がシャッタ2 9によって遮断されると、例えばOFF信号を、窓35、37を通って光が受光 素子に到達するとON信号を出力する。また、非押鍵状態(離鍵時)ではシャッ タ29は上限位置にあって、各ホトカプラ31、33の光路を遮断している。 そして、鍵7の動きに従ってこれらのホトカプラ31、33は全体としてスリ ットパターン(窓)35、37に基づいて下記の表1に示すような異なる4種類 の信号を出力することとなる。That is, in correspondence with each of the two photo couplers 31 and 33 (N = 2), the encoder plate 29 is provided with 2 along the vertical direction (the moving direction of the key 7). 2 = 4 slit patterns 35 and 37 are formed. In the keyboard sensor having the above configuration, when the key 7 is lowered by the key depression operation, the shutter 29 is also lowered and the windows 35 and 37 cross the optical paths of the photocouplers 31 and 33, respectively. As a result, the photocouplers 31 and 33 output, for example, an OFF signal when the optical path thereof is blocked by the shutter 29, and an ON signal when light reaches the light receiving element through the windows 35 and 37. Further, in the non-key-depressed state (when the key is released), the shutter 29 is at the upper limit position and blocks the optical paths of the photocouplers 31 and 33. Then, in accordance with the movement of the key 7, the photocouplers 31 and 33 as a whole output four different types of signals as shown in Table 1 below based on the slit patterns (windows) 35 and 37.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】 この表1にあって、鍵7は第4位置が最も高く、第1位置は最も低く位置して いることとなる。 そして、これらの出力信号の組み合わせに基づいてコントローラは、鍵7がど の位置にあるか、各位置間を動くに要した時間(押鍵速度)を演算することによ って、鍵7の動き方向、その速度、さらに、そのタッチ等を検出するものである 。例えば鍵7が上昇したのか下降したのか、或は、深いピアニッシモ、浅いタッ チ、スタッカート、浅い位置での連打、深い位置での連打、か否か等を検出、判 別することができる。In Table 1, the key 7 is highest at the fourth position and lowest at the first position. Then, based on the combination of these output signals, the controller calculates the position of the key 7 and the time (key pressing speed) required to move between the positions to determine the key 7 It detects the direction of movement, its speed, and its touch. For example, it is possible to detect and discriminate whether the key 7 has moved up or down, or whether or not the deep pianissimo, the shallow touch, the staccato, the repeated hits at the shallow position, the repeated hits at the deep position, or the like.

【0022】 なお、上記ホトカプラ31、33にあっては、少なくとも受光側を2ヶ所で受 けることとし、シャッタ29には分解能に必要な隙間を設ける。実用上は0.5 mm以上とする。シャッタ29の隙間は各列毎にその分解能に応じた段差をつけ るが、その段差がないときは一方のホトカプラ31と他方のホトカプラ33との 間に段差をつけるものとする。In the photocouplers 31 and 33, at least the light receiving side can be received at two places, and the shutter 29 is provided with a gap necessary for resolution. Practically, it is 0.5 mm or more. The gap of the shutter 29 is provided with a step according to the resolution for each row, but when there is no step, a step is provided between the one photo coupler 31 and the other photo coupler 33.

【0023】 B.第2実施例 図4及び第5図は本考案に係る自動演奏ピアノの鍵盤センサの第2実施例を示 している。 これらの図に示すように、この実施例にあっては、鍵に垂下されたエンコーダ プレート(シャッタ)51にその幅方向に並んで大きさの異なる3つの窓(スリ ット)53、55、57を並設したものである。これらの3つの窓53、55、 57はそれぞれその高さ位置が異なり、しかも、その窓53、55、57の幅は 同一であるが、その高さ自体は各列では異なる構成である。B. Second Embodiment FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the keyboard sensor of the automatic playing piano according to the present invention. As shown in these figures, in this embodiment, three windows (slits) 53, 55 of different sizes are arranged in the width direction of the encoder plate (shutter) 51 hung on the key. 57 are arranged side by side. These three windows 53, 55, 57 have different height positions, and the windows 53, 55, 57 have the same width, but the heights themselves are different in each row.

【0024】 一方、これらの窓53、55、57の各別に対応して3個のホトカプラ61、 63、65が所定位置に固定されている。すなわち、所定部位に固定された受光 素子と発光素子とからなる各ホトカプラ61、63、65の各光路に、各窓53 、55、57は移動可能に配設されているのである。 そして、窓53はエンコーダプレート51の高さ方向(プレート51の動く方 向)に等間隔に4個配列されている。窓55は同方向に沿って2個、窓57は1 個、それぞれ配設、形成されている。 従って、これらの3列の窓53、55、57によって、エンコーダプレート51 にはその高さ方向に沿って8個の異なる信号が出力可能となっている。On the other hand, three photocouplers 61, 63 and 65 are fixed at predetermined positions corresponding to the windows 53, 55 and 57, respectively. That is, the windows 53, 55, and 57 are movably arranged in the optical paths of the photocouplers 61, 63, and 65, each of which is composed of a light receiving element and a light emitting element fixed to a predetermined portion. Further, four windows 53 are arranged at equal intervals in the height direction of the encoder plate 51 (direction in which the plate 51 moves). Two windows 55 and one window 57 are arranged and formed along the same direction. Therefore, these three rows of windows 53, 55, 57 allow eight different signals to be output to the encoder plate 51 along its height direction.

【0025】 換言すると、当該鍵盤センサにあっては、鍵に対してその高さ方向に8の位置 を検出することができるのである。上記スリットパターンの構成に係るエンコー ダプレート51により鍵の上下動に対応してその高さ位置を第1から第8迄の8 位置について検出することが可能となっている。 図5は各ホトカプラからの出力信号に基づいてコントローラにその鍵の位置を 示す信号を出力する信号処理回路を示している。In other words, the keyboard sensor can detect eight positions in the height direction of the key. The height position of the key can be detected for the eight positions from the first to the eighth in correspondence with the vertical movement of the key by the encoder plate 51 having the above-mentioned configuration of the slit pattern. FIG. 5 shows a signal processing circuit that outputs a signal indicating the position of the key to the controller based on the output signal from each photocoupler.

【0026】 すなわち、各ホトカプラ61、63、65の各出力は第1〜第8のアンド回路 71、72、73、74、75、76、77、78に直接に又はインバータを介 して入力され、これらのアンド回路71、72、73、74、75、76、77 、78の各出力は第1〜第8のフリップフロップ回路81、82、83、84、 85、86、87、88の各セット端子にそれぞれ人力されている。 そして、第1〜第8のフリップフロップ回路81、82、83、84、85、 86、87、88の各リセット端子には、それぞれ、第2〜第1のアンド回路7 2、73、74、75、76、77、78、71の各出力が入力されている。That is, each output of each photocoupler 61, 63, 65 is input to the first to eighth AND circuits 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 directly or via an inverter. The outputs of the AND circuits 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 are respectively the first to eighth flip-flop circuits 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88. Each of the set terminals is manpowered. The reset terminals of the first to eighth flip-flop circuits 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88 are respectively provided with second to first AND circuits 72, 73, 74, respectively. Outputs of 75, 76, 77, 78, 71 are input.

【0027】 すなわち、第1のフリップフロップ回路81のリセット端子には第2のアンド 回路72の出力が、第2のフリップフロップ回路82のリセット端子には第3の アンド回路73の出力が、第3のフリップフロップ回路83のリセット端子には 第4のアンド回路74の出力が、第4のフリップフロップ回路84については第 5のアンド回路75の出力が、第5のフリップフロップ回路85には第6のアン ド回路76の出力が、第6のフリップフロップ回路86には第7のアンド回路7 7の出力が、第7のフリップフロップ回路87には第8のアンド回路78の出力 が、さらに、第8のフリップフロップ回路88には第1のアンド回路71の出力 が、それぞれ、入力されているのである。That is, the reset terminal of the first flip-flop circuit 81 receives the output of the second AND circuit 72, and the reset terminal of the second flip-flop circuit 82 receives the output of the third AND circuit 73. The output of the fourth AND circuit 74 is output to the reset terminal of the third flip-flop circuit 83, the output of the fifth AND circuit 75 is output to the fourth flip-flop circuit 84, and the output of the fifth flip-flop circuit 85 is output to the fifth flip-flop circuit 85. The output of the AND circuit 76 of No. 6, the output of the seventh AND circuit 77 to the sixth flip-flop circuit 86, the output of the eighth AND circuit 78 to the seventh flip-flop circuit 87, , The output of the first AND circuit 71 is input to the eighth flip-flop circuit 88.

【0028】 以上の構成による第2実施例にあっては、本考案におけるN=3のときを示し 、3個のホトカプラ61、63、65に対して3つの窓53、55、57を所定 のパターン(23=8個のスリットパターンを)で1枚のエンコーダプレート5 1に形成することにより、鍵の上下動に対して8位置を検出することができる。 鍵盤センサとしてのセンシング精度を高めることができるのである。8通りの組 み合わせの出力によりコントローラは鍵のタッチ等をより正確に検出することが 可能となるのである。In the second embodiment having the above-mentioned configuration, the case where N = 3 in the present invention is shown, and three windows 53, 55, 57 are provided to three photocouplers 61, 63, 65 in a predetermined manner. By forming a pattern (2 3 = 8 slit patterns) on one encoder plate 51, eight positions can be detected with respect to the vertical movement of the key. The sensing accuracy as a keyboard sensor can be improved. The output of the eight combinations allows the controller to detect a key touch etc. more accurately.

【0029】 C.参考例 本考案を応用した参考例を図6〜図8に示す。 この参考例は上記第1実施例と同様に2個のホトカプラ(N=2)についての ものである。 この参考例にあっては、図6に示すように、鍵に取着される1枚のエンコーダ プレート91に2個のホトカプラ92、93に対応して2列の窓94、95を上 下方向に複数個互い違いに等間隔おいて形成したものである。C. Reference Example Reference examples applying the present invention are shown in FIGS. This reference example is for two photocouplers (N = 2) as in the first embodiment. In this reference example, as shown in FIG. 6, two rows of windows 94 and 95 corresponding to two photo couplers 92 and 93 are attached to a single encoder plate 91 attached to a key in an upward and downward direction. A plurality of them are alternately formed at equal intervals.

【0030】 図7に示すように、これらのホトカプラ92、93からはカウントアップパル ス発生器96、カウントダウンパルス発生器97、のそれぞれに信号が入力され ており、これらの発生器96、97からはそれぞれカウンタ98に信号が入力さ れている。カウンタ98により位置情報に変換するものである。 図8はホトカプラ92、93、パルス発生器96、97の各出力波形、及び、 カウンタ98のカウント値をそれぞれ示している。 この参考例にあっては、エンコーダプレート91のスリット(窓)の数は決ま っているため、カウンタ98のカウント値が決まった範囲を越えたときは、カウ ント値を境界値に訂正することにより、電源ON時等のエラーによる誤差を修正 することができ、リセット回路は不必要となっている。カウンタのオーバフロー 又はアンダフローによりリセット回路を不必要とするものである。As shown in FIG. 7, signals are input from the photocouplers 92 and 93 to the count-up pulse generator 96 and the count-down pulse generator 97, respectively. Has a signal input to the counter 98. The counter 98 converts into position information. FIG. 8 shows the output waveforms of the photocouplers 92 and 93 and the pulse generators 96 and 97, and the count value of the counter 98, respectively. In this reference example, since the number of slits (windows) of the encoder plate 91 is fixed, when the count value of the counter 98 exceeds the fixed range, the count value should be corrected to the boundary value. This makes it possible to correct an error caused by an error when the power is turned on and the reset circuit is unnecessary. The reset circuit is not necessary due to counter overflow or underflow.

【0031】[0031]

【考案の効果】[Effect of device]

以上説明したように本考案の鍵盤センサによれば、鍵の長手方向に沿ってN個 の光センサを配置し、2N段階の精度で鍵の位置を検出するから、高いセンシン グ精度を得ることが可能である。As described above, according to the keyboard sensor of the present invention, since N optical sensors are arranged along the longitudinal direction of the key and the position of the key is detected with the accuracy of 2 N steps, high sensing accuracy is obtained. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本考案に係る自動演奏ピアノの鍵盤センサの
第1実施例の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a first embodiment of a keyboard sensor of an automatic playing piano according to the present invention.

【図2】 本考案の第1実施例に係るセンサユニットの
分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a sensor unit according to a first embodiment of the present invention.

【図3】 第1実施例に係るエンコーダプレートの正面
図である。
FIG. 3 is a front view of the encoder plate according to the first embodiment.

【図4】 本考案の第2実施例に係るエンコーダプレー
トの正面図である。
FIG. 4 is a front view of an encoder plate according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 第2実施例に係るエンコーダ回路の回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram of an encoder circuit according to a second embodiment.

【図6】 参考例のエンコーダプレートの正面図であ
る。
FIG. 6 is a front view of an encoder plate of a reference example.

【図7】 上記参考例の信号処理回路のブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram of a signal processing circuit of the above reference example.

【図8】 上記参考例の信号処理回路の波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram of the signal processing circuit of the reference example.

【図9】 従来の自動演奏ピアノの鍵駆動部を示す側面
図である。
FIG. 9 is a side view showing a key driving unit of a conventional automatic playing piano.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 鍵 29 エンコーダプレート(遮光部材)、 31,33 ホトカプラ(光センサ) 35,37 窓(透光部) 7 key 29 encoder plate (light-shielding member) 31, 33 photocoupler (optical sensor) 35, 37 window (light-transmitting part)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 上下方向に揺動自在に設けられた鍵と、
この鍵に固着された遮光部材と、該遮光部材がその光路
を遮光するか透光するかに応じて異なる検出信号を出力
する光センサとを備えた鍵盤センサにおいて、 前記光センサは前記鍵の長手方向に沿ってN個(Nは2
以上の整数)配設され、 前記遮光部材は透光部を有し、 前記N個の光センサの出力の組み合わせによって、前記
鍵の位置を2N段階の精度で検出するとともに、前記鍵
の速度または前記鍵に施された奏法のうち少なくとも一
方を検出することを特徴とする鍵盤センサ。
1. A key provided so as to be vertically swingable,
In a keyboard sensor including a light-shielding member fixed to the key and an optical sensor that outputs a different detection signal depending on whether the light-shielding member shields the optical path or transmits the light, the optical sensor includes N along the length (N is 2
The above-mentioned integer) are provided, the light-shielding member has a light-transmitting portion, and the position of the key is detected with an accuracy of 2 N steps by the combination of outputs of the N optical sensors, and the speed of the key is determined. Alternatively, a keyboard sensor for detecting at least one of the rendition styles applied to the keys.
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