WO2017150171A1 - 検出装置、鍵盤楽器、検出方法およびプログラム - Google Patents

検出装置、鍵盤楽器、検出方法およびプログラム Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a technique for detecting operations of a plurality of moving objects such as keys of a keyboard instrument.
  • Patent Document 1 discloses a light emission level for each light emitting unit and a light reception for each light receiving unit based on a configuration in which the operations of a plurality of operating elements are detected by a combination of each of the plurality of light emitting units and each of the plurality of light receiving units. A technique for adjusting the level is disclosed.
  • the light emission level of each light emitting unit is determined so that any output signal of the plurality of light receiving units does not exceed a predetermined threshold, while the voltage corresponding to the light reception level of the light receiving unit is divided.
  • the maximum light reception signal that falls below the threshold under a specific light emission level is selected as the output signal.
  • the technique of Patent Document 1 employs a configuration in which one of a plurality of light receiving signals generated in parallel according to the light receiving level of each light receiving unit is selected.
  • a voltage dividing circuit an array of a plurality of resistance elements that generates a plurality of light receiving signals by voltage division according to the light receiving level of the light receiving unit, and one light receiving signal from the plurality of light receiving signals.
  • an integrated circuit for sequentially selecting the light sources for each light emission of the light emitting unit is required, which causes a problem that the device configuration is complicated.
  • an object of the present invention is to detect the operations of a plurality of moving bodies with high accuracy while suppressing the complexity of the device configuration.
  • a detection apparatus includes a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units, and any one of the plurality of light emitting units and any of the plurality of light receiving units.
  • Each of the plurality of light emitting units by supplying a driving signal, and an operation detecting unit that changes a light receiving level of the light receiving unit related to the combination corresponding to the moving unit according to the operation of the moving unit corresponding to the different combination of
  • a light emission control unit that sequentially emits light for each light emission period, and in each of the plurality of unit periods in the light emission period, and a light emission control unit that makes the signal level of the drive signal different from each other,
  • a detection value selection unit that selects, for each light emission period, a light reception level in any of the plurality of unit periods as a detection value.
  • a keyboard instrument includes a plurality of keys and a detection device that detects the operation of each of the plurality of keys.
  • the detection device includes a plurality of light emitting units, a plurality of light receiving units, and the like. And the light reception level of the light receiving unit associated with the combination corresponding to the key changes according to the operation of the key corresponding to a different combination of any of the plurality of light emitting units and any of the plurality of light receiving units.
  • Light emission that causes each of the plurality of light emitting units to sequentially emit light for each light emission period by supplying a drive signal with the operation detection unit, and in which the signal level of the drive signal is different in each of the plurality of unit periods within the light emission period.
  • a control unit and a detection value selection unit that selects, for each light emission period, a light reception level in any of the plurality of unit periods in the light emission period as a detection value for each of the plurality of light reception units.
  • a program according to a preferred aspect of the present invention includes a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units, and a moving body corresponding to a different combination of any of the plurality of light emitting units and any of the plurality of light receiving units. Each of the plurality of light emitting units is sequentially supplied for each light emission period by supplying a drive signal to a computer capable of controlling the operation detecting unit in which the light receiving level of the light receiving unit according to the combination corresponding to the moving body changes according to the operation.
  • a detection value selection process is performed in which the light reception level in any one of the periods is selected as the detection value for each light emission period.
  • a detection method includes a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units, and a moving body corresponding to a different combination of any of the plurality of light emitting units and any of the plurality of light receiving units.
  • each of the plurality of light emitting units is provided for each light emission period by supplying a drive signal.
  • the signal level of the drive signal is made different in each of the plurality of unit periods in the light emission period, and for each of the plurality of light receiving units, any one of the plurality of unit periods in the light emission period Is selected for each light emission period as a detection value.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a keyboard instrument 200 according to the first embodiment of the present invention.
  • the keyboard instrument 200 of the first embodiment includes a keyboard 210 and a detection device 100.
  • the keyboard 210 includes a plurality of (for example, 88) keys 30 including white keys and black keys.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the detection apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • the detection device 100 according to the first embodiment is a sensor that is used in the keyboard instrument 200 to optically detect the operation of each of the plurality of keys 30.
  • the detection device 100 according to the first embodiment includes a control device 12, a storage device 14, an operation detection unit 16, an A / D converter 18, a sound source circuit 20, and a sound emission device 22. .
  • the control device 12 is realized by a processing circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array), for example, and comprehensively controls each element of the detection device 100.
  • the storage device 14 stores a program executed by the control device 12 and various data used by the control device 12.
  • a known recording medium such as a semiconductor recording medium or a magnetic recording medium, or a combination of a plurality of types of recording media can be used as the storage device 14.
  • the motion detection unit 16 is an element that detects the operation of each key 30 of the keyboard instrument 200 (specifically, the displacement of each key 30 when the player presses the key), and a plurality (M) of light emitting units E 1.
  • E M and a plurality (N) of light receiving portions R 1 to R N are natural numbers of 2 or more.
  • the M light emitting units E 1 to E M and the N light receiving units R 1 to R N form a sensor matrix of vertical M rows ⁇ horizontal N columns (for example, vertical 12 rows ⁇ horizontal 8 columns), and an arbitrary 1
  • the detection unit D m, n is arranged corresponding to a combination of one light emitting unit Em and one arbitrary light receiving unit R n .
  • Each detection unit D m, n corresponds to a different key 30 of the keyboard 210.
  • the correspondence between each detection unit D m, n and each key 30 is arbitrary.
  • the detection units D m, n are illustrated for convenience for all combinations of the light emitting units Em and the light receiving units R n , but the detection units D m, n are not actually arranged. There are also combinations.
  • FIG. 3 is a schematic view illustrating an arbitrary one detection unit D m, n .
  • any one detection unit D m, n is a sensor head including a light emission path 162, a light guide 164, a light guide 166, a light reception path 168, and a light shield 32.
  • the light emission path 162 and the light receiving path 168 are paths through which the detection light propagates, and include, for example, an optical fiber. Detection light emitted from the light emitting unit E m propagates the light emission path 162 to reach the light guide 164 and emitted to the light guide 166 side by the reflection inside of the light guide 164.
  • the light shielding body 32 is a light shielding shutter fixed to the bottom surface of each key 30 of the keyboard instrument 200, for example, and moves between the light guide body 164 and the light guide body 166 in conjunction with the key depression by the user. . Therefore, the light receiving level by the light receiving elements R n (the signal level of the detection signal Q n) varies depending on the position of each key 30 (i.e., key-depression state).
  • the A / D converter 18 in FIG. 2 converts the analog detection signal Q n generated by each of the N light receiving units R 1 to R N into digital data (hereinafter referred to as “light receiving level”) L.
  • the control device 12 analyzes the state of each key 30 from the time series of the light reception level L after conversion by the A / D converter 18, and designates the tone generation / mute and intensity of the musical sound corresponding to each key 30 in time series.
  • Performance data to be generated is generated according to the analysis result of the light reception level L.
  • the performance data is stored in the storage device 14. That is, the performance of the keyboard instrument 200 by the user is recorded.
  • the sound source circuit 20 of FIG. 2 generates an acoustic signal of a performance sound specified by performance data.
  • the sound signal generated by the sound source circuit 20 is supplied to the sound emitting device 22 (speaker or headphone), so that the performance sound specified by the performance data is reproduced. It is also possible to realize automatic performance of the keyboard instrument 200 by driving each key 30 according to performance data by a drive mechanism (for example, a solenoid). It is also possible for the control device 12 to realize the function of the tone generator circuit 20.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the detection device 100 focusing on the function of the control device 12.
  • the control device 12 executes a program stored in the storage device 14 to thereby control a plurality of elements (light emission control unit 42, It functions as a detection value selection unit 44 and a detection control unit 46).
  • a configuration in which the function of the control device 12 is distributed to a plurality of devices, or a configuration in which a dedicated electronic circuit realizes a part of the function of the control device 12 is also adopted.
  • the light emission control unit 42 sequentially causes each of the M light emitting units E 1 to E M of the operation detecting unit 16 to emit light.
  • Figure 5 is an explanatory diagram of control of the light-emitting portions E m by the light emission control unit 42.
  • the light emission control unit 42 includes the M light emitting units E 1 to E M. sequentially emit light each for each emission period PE m.
  • the operation of sequentially causing each of the M light emitting units E 1 to E M to emit light is repeated every predetermined period (hereinafter referred to as “detection period”) P.
  • the time length of the detection period P is about 1 msec, and the time length of the light emission period PE m is about 80 ⁇ sec ( ⁇ 1 / M).
  • Light emission control unit 42 of the first embodiment supplies a driving signal Z m in the m-th light emission period PE m of the M light emitting period PE 1 ⁇ PE M in each detection period P on the light emitting unit E m As a result, the light emitting section Em is caused to emit light.
  • Driving signal Z m is a current signal for the light emitting unit E m.
  • one arbitrary light emission period PE m includes a unit period U1 and a unit period U2.
  • the unit period U1 is the first half period of the light emission period PE m
  • the unit period U2 is the second half period of the light emission period PE m .
  • Light emission control unit 42 of the first embodiment is different from the emission level of the light emitting portion E m in the unit period U1 and the unit period U2 of each light emission period PE m.
  • the light emission control unit 42 varies the signal level (specifically, the amount of current) of the drive signal Z m supplied to the light emitting unit E m between the unit period U1 and the unit period U2, thereby causing the light emitting unit Em.
  • the emission level of m is varied in the light emission period PE m.
  • the signal level X1 m of the drive signal Z m in the unit period U1 is below a signal level X2 m of the drive signal Z m in the unit period U2. Therefore, light emission level of the light emitting portion E m is increased stepwise in the light emission period PE m.
  • the light reception level of each of the N light receiving units R 1 to R N corresponds to each light emission period. It differs in the unit period U1 and the unit period U2 in PE m.
  • the A / D converter 18 applies the detection signal Q n generated by each of the N light receiving units R 1 to R N to the A / D in each of the unit period U1 and the unit period U2 in each light emission period PE m .
  • the light reception level L is generated by the conversion.
  • the light receiving level L2 of the light-receiving portion R n of the light receiving level L1 and the unit period U2 of the light-receiving portion R n in a unit period U1 is, for each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N each emission period PE m Is generated.
  • Detection value selector 44 of FIG. 4 for each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N, the received light level L (i.e., the unit period in any of the light emission period unit period in PE m U1 and the unit period U2 U1
  • the light reception level L1 at 1 and the light reception level L2 at the unit period U2) are selected as the detection values dm , n .
  • Detection value d m, n since a light receiving level L of the light-receiving portion R n in the light emission period PE m light emitting unit E m emits light, detector D m, the position of the key 30 corresponding to the n (key depression) It corresponds to a numerical value indicating.
  • Path length from the light emitting unit E m to the light receiving unit R n may differ in each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N.
  • the surface state of the end face of the optical fiber constituting the light emitting path 162 or the light receiving path 168 may also be different for each of the N light receiving portions R 1 to R N.
  • emitting portion E m of difference depending on the position of the emission path 162 to the light emitting surface, detecting incident from the light emitting unit E m to each of the light path 162 The amount of light can be different.
  • the light receiving level L when light is emitted to any one of the light emitting portion E m may differ between the N light receiving portions R 1 ⁇ R N.
  • the light emission period PE m the emission level of the light emitting portion E m by causing different signal level of the drive signal Z m supplied to each light-emitting unit E m for each unit period U (U1 or U2) while varying the inner light receiving level L of the light receiving portions R n in any unit period U in the light emission period PE m is selected for each light receiving unit R n as the detected value d m, n. That is, any of a plurality of light receiving level L (L1 and L2) are selected for each light receiving unit R n as the detected value d m, n obtained while the light emitting unit E m at different emission levels.
  • the voltage dividing circuit for generating a plurality of received light signals a voltage corresponding to the received light level L divides the respective light receiving portions R n (the array of resistive elements), one of the light receiving signals from a plurality of received light signals Since an integrated circuit (multiplexer) for sequentially selecting each light emission of the light emitting unit is unnecessary in principle, it is possible to suppress the complexity of the device configuration as compared with the technique of Patent Document 1. .
  • the operation of each key 30 can be detected with high accuracy while suppressing the complexity of the device configuration.
  • the detection control unit 46 in FIG. 4 controls the operation detection process SB exemplified above. Specifically, the detection control unit 46 sets the signal level X2 m in the signal level X1 m and the unit period U2 in the unit period U1 in the light-emitting portion each E m (i.e. each emission period PE m).
  • the detection control unit 46 sets a signal level X1 m and a signal level X2 m from a plurality of signal levels A selected in advance.
  • the detection control unit 46 of the first embodiment should select the detection value selection unit 44 as the detection value dm, n which is the light reception level L1 in the unit period U1 or the light reception level L2 in the unit period U2. (hereinafter referred to as "selection level") to be set for each combination of the light emitting portion E m and the light-receiving portion R n (detection unit D m, each n).
  • FIG. 6 is a flowchart of the signal level X1 m and the signal level X2 detector Selected level sets the m for each emission unit E m D m, the processing of setting for each n (hereinafter referred to as "detection control process") SA It is.
  • the detection control process SA in FIG. 6 is started when the detection apparatus 100 is activated or an instruction from the user, and the operation detection process SB is started after the detection control process SA is executed.
  • all the keys 30 are maintained in the key release state. That is, the detection light emitted from the light emitting unit E m reaches the each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N without being shielded by the light shielding member 32.
  • the detection control unit 46 selects any one of the M light emitting units E 1 to E M (hereinafter referred to as “selective light emitting unit E m ”) (SA1). Then, the detection control unit 46 sets the signal level A, which is a candidate for the signal level X1 m and the signal level X2 m , to an initial value (SA2).
  • the initial value of the signal level A is the minimum value among the plurality of signal levels A selected in advance.
  • Detection control unit 46 causes the light-selecting light emitting unit E m by supplying a drive signal Z m of the signal level A of the present stage to the selection light emitting unit E m (SA3). Detection light emitted from the selected light emitting unit E m is reached each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N, the received light level L of the light receiving portions R n are outputted from the A / D converter 18. The detection control unit 46 acquires the light reception level L of each of the N light receiving units R 1 to R N from the A / D converter 18 (SA4).
  • the detection control unit 46 acquires in step SA4.
  • received light level L can differ for each light receiving unit R n.
  • the detection control unit 46 determines whether or not the light reception level L of any of the N light receiving units R 1 to R N exceeds the threshold value L TH (the presence or absence of overflow) (SA5). When all the light receiving levels L of the N light receiving units R 1 to R N are below the threshold L TH (SA5: NO), the detection control unit 46 increases the signal level A by one step (SA6). The process proceeds to step SA3.
  • SA5 the presence or absence of overflow
  • the detection control unit 46 the signal level for the selected light emitting unit E m X1 m and the signal level X2 m is set according to the current signal level A (SA7). Specifically, the signal level X1 m of the unit period U1 is set to a signal level A that is one stage lower than the current signal level A, and the signal level X2 m of the unit period U2 is set to the current signal level A. The Or more signal level is set in step X1 m and the signal level X2 m is stored in the storage device 14 for each emission unit E m.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for setting the signal level X1 m and the signal level X2 m .
  • the light reception level L of each of the N light receiving units R 1 to R N and the threshold value L TH The relationship is illustrated.
  • the signal level A2 in stage 2 exceeds the signal level A1 in stage 1
  • the signal level A3 in stage 3 exceeds the signal level A2 in stage 2 (A1 ⁇ A2 ⁇ A3).
  • stage 1 since all the received light levels L of the N light receiving units R 1 to R N are lower than the threshold value L TH (SA5: NO), the signal level A2 that exceeds the signal level A1 by one stage is used. proceed.
  • step 2 since all the light receiving levels L of the N light receiving units R 1 to R N are lower than the threshold value L TH (SA5: NO), the signal level A3 that exceeds the signal level A2 by one step is used. Proceed to 3.
  • stage 3 the light receiving level L of three light receiving units R 1 to R 3 out of N exceeds the threshold value L TH (SA5: YES). Therefore, the signal level A2 in the previous stage 2 is adopted as the signal level X1 m in the unit period U1, and the signal level A3 in stage 3 is adopted as the signal level X2 m in the unit period U2 (SA7 ).
  • the detection control unit 46 of the first embodiment among the signal levels X1 m and the signal level X2 m, the received light level L is a threshold of the light-receiving portion R n when supplied to the selected light emitting unit E m L TH Is selected as the selection target level in the motion detection process SB.
  • step SA8 for designating either the signal level X1 m or the signal level X2 m as the selection target level is the process of designating either the unit period U1 or the unit period U2 as the selection target level, or the light receiving level.
  • the process can designate either L1 or light reception level L2 as the selection target level.
  • the set selection level in step it is stored for each combination of the light emitting portion E m and the light-receiving portion R n in the storage device 14. It is also possible to reverse the order of step SA7 and step SA8.
  • the detection control unit 46 determines whether or not the above processing (SA1 to SA8) has been completed for all of the M light emitting units E 1 to E M of the motion detection unit 16 (SA9). When the determination is negative (SA9: NO), the detection control unit 46, after selecting the light emitting portion E m unprocessed among the M light emitting unit E 1 ⁇ E M as selecting the light emitting unit E m ( SA1), selecting light emitting unit E m after the update executes subsequent processing (SA2 ⁇ SA9) for. When the setting of the signal level X1 m and the signal level X2 m (SA7) and the setting of the selection target level (SA8) are completed for the M light emitting units E 1 to E M (SA9: YES), FIG. The detection control process SA ends.
  • FIG. 8 is a flowchart of the operation detection process SB executed based on the result of the detection control process SA exemplified above.
  • the operation detection process SB of FIG. 8 is executed in each of the M light emission periods PE 1 to P E M in each detection cycle P in response to the completion of the detection control process SA or an instruction from the user.
  • the light emission control unit 42 among the M light emission units E 1 to E M corresponds to the light emission unit E m (hereinafter referred to as the light emission period PE m).
  • “Drive light emitting unit E m ”) is selected (SB1).
  • Light emission control unit 42 identifies the signal level X1 m and the signal level X2 m set by the detection control process SA for driving the light emitting unit E m (SB2). Specifically, the light emission control unit 42 acquires a signal level X1 m and the signal level X2 m of driving the light emitting unit E m from the storage device 14.
  • the light emission control unit 42 When the unit period U1 emission period PE m arrives, the light emission control unit 42, light emission driving light emitting unit E m by supplying a drive signal Z m of the specified signal level X1 m in step SB2 to drive the light emitting unit E m (SB3).
  • a / D converter 18, N by driving the light emitting unit A / D conversion of the detection signal Q n, each of which outputs of the N receiving portions R 1 ⁇ R N during emission of E m in the unit period U1
  • the light receiving level L1 is specified.
  • Detection value selector 44 obtains the N pieces of light receiving level L1 of the light-receiving portions R n from the A / D converter 18 (SB4).
  • the light emission control unit 42 is driven by supplying the drive light emission unit E m with the drive signal Z m of the signal level X2 m specified in step SB2 for the unit period U2. causing the light emitting portion E m (SB5).
  • a / D converter 18, the detection signal Q n, each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N is output during light emission driving the light emitting portion E m of the unit period U2
  • a / D conversion of N The light reception level L2 is specified.
  • Detection value selector 44 obtains the N pieces of light receiving level L2 of the light receiving portions R n from the A / D converter 18 (SB6).
  • the light reception level L1 in the unit period U1 and the light reception level L2 in the unit period U2 are measured for each of the N light receiving units R 1 to R N.
  • the detection value selection unit 44 selects either the light reception level L1 or the light reception level L2 as the detection value dm , n for each of the N light receiving units R 1 to R N (SB7).
  • the light reception level L in the unit period U in which the drive signal Z m having the signal level (X1 m or X2 m ) designated as is supplied to the drive light emitting unit E m is selected as the detection value dm , n .
  • the detection value dm , n is adopted.
  • detection processing SB is repeated for each emission period PE m above, the detection unit D m, n states of (each key corresponding to a combination of the two light emitting portions E m and the light-receiving portion R n Detection value dm , n corresponding to 30 operations) is sequentially generated for each detection period P.
  • the control device 12 generates performance data by analyzing the time series of the detected values dm , n of each key 30 (time change of displacement of each key 30).
  • the signal level within a range in which the light receiving level L of the light-receiving portion R n is below the threshold value L TH is set for each combination of the light-receiving portion R n and the light emitting unit E m, the light emitting Of the unit period U1 and unit period U2 within the period PE m , the light reception level L of the light receiving unit R n in the unit period U in which the drive signal Z m of the signal level is supplied to the light emitting unit E m is the detected value d m. , n . Therefore, there is an advantage that the detection value dm , n within an appropriate range below the threshold L TH can be generated.
  • Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described.
  • elements having the same functions or functions as those of the first embodiment will be referred to with the same reference numerals used in the description of the first embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted as appropriate.
  • FIG. 9 is a waveform diagram of the detection signal Q n output from any one light receiving unit R n .
  • the actual detection signal Q n signal levels e.g. current amount
  • the signal level of the detection signal Q n may vary unstably immediately after the light emission level of the light emitting portion E m is varied at the start point t1 of the unit period U (U1 or U2).
  • stable period PS detection by the A / D converter 18 within a period PS (hereinafter referred to as “stable period”) PS of each unit period U during which the signal level of the detection signal Q n is stable.
  • a / D conversion of the signal Q n generation of a light receiving level L is executed.
  • the stable period PS is, for example, a period between a time point t2 when a predetermined time length TA (for example, about 18 ⁇ sec) has elapsed from the start point t1 of each unit period U and an end point t3 of the unit period U.
  • the time length TB of the stable period PS is, for example, about 20 ⁇ sec to 23 ⁇ sec.
  • a / D converter 18 starts the A / D conversion of the detection signal Q n from the time t2 delayed by a time length TA relative starting point t1 of the unit period U for generating a light receiving level L.
  • a / D conversion within the time length TA for a period (i.e. period signal level of the detection signal Q n varies unstably) from the start point t1 of each unit period U to time t2 is not executed.
  • Detection value selector 44 of the second embodiment acquires the received light level L in the stable period PS (L1 and L2) in each unit period U in the emission period PE m.
  • the operation in which the detection value selection unit 44 selects either the light reception level L1 of the unit period U1 or the light reception level L2 of the unit period U2 as the detection value dm , n is the same as in the first embodiment.
  • the received light level (signal level of the detection signal Q n) is the detection value selector 44 to the light receiving level L in the stable period PS to stably acquire among the unit period U. Therefore, the detection value selector 44 obtains the received light level L in the period during which the signal level of the detection signal Q n varies unstably (e.g. the period from the starting point t1 of the unit period U to time t2) of each of the unit periods U.
  • an accurate detection value dm , n can be generated (and the operation of each key 30 can be detected with high accuracy) as compared with the configuration to be performed.
  • the A / D conversion of the detection signal Q n by the A / D converter 18 starts from the start point t1 of the unit period U, while the light reception level L generated within the unit period U is within the stable period PS. It is also possible for the detection value selection unit 44 to select the light reception level L.
  • each light emission period PE m includes two unit periods U (U1 or U2) is exemplified, but the total number K of unit periods U in the light emission period PE m is 2 It is not limited to pieces. That is, it is also possible to include three or more unit periods U in each emission period PE m.
  • FIG. 10 is a configuration diagram focusing on the function of the control device 12 of the detection device 100 according to the third embodiment.
  • the control device 12 of the third embodiment includes a period control unit 48 in addition to the same elements (light emission control unit 42, detection value selection unit 44, and detection control unit 46) as in the first embodiment. Also works.
  • Period control unit 48 controls the time length T of the total number K and the unit period U of the unit period U in each emission period PE m.
  • the period control unit 48 of the third embodiment includes the light emission period PE m in accordance with the time length TA from the start point of each unit period U to the time point t2 when the signal level of the detection signal Q n is stabilized.
  • the total number K of unit periods U and the time length T of each unit period U are controlled.
  • the time length T of the unit period U is the sum of the time length TA from the start point t1 to the time point t2 of the unit period U and the time length TB of the stable period PS.
  • a / D converter 18 is a point to start the A / D conversion of the detection signal Q n at the point of the unit period U t2 (the starting point of the stable period PS) is the same as in the second embodiment.
  • the period control section 48 sets the sum of the time length TA and the predetermined time length TB as the time length T of the unit period U. Since the time length TB of the stable period PS is fixed to, for example, the time length necessary for the generation of the received light level L by the A / D converter 18, the entire time length T of the unit period U is variable according to the time length TA. It is long.
  • the period control unit 48 sets the total number K of the unit period U in the arc period PE m according to the time length T of the unit period U determined in the above procedure. Specifically, the period control unit 48 sets the maximum number of unit periods U (time length T) that can be included in the light emission period PE m having a predetermined length as the total number K. Therefore, as the detection signal Q n stably duration TA required signal level is short, the total number K of the unit period U in the emission period PE m increases.
  • the time length of light emission period PE m and detection period P is fixed to a predetermined value.
  • each light-emitting unit E m for each of the signal level of the unit period U1 ⁇ UK of the total number K of period control unit 48 sets (X1 m ⁇ XK m) Set.
  • the detection control unit 46 receiving the respective signal levels X1 m ⁇ XK any driving signal Z m the light emitting unit E N pieces of light-receiving portion when supplied to the m R 1 ⁇ R N of m
  • the signal levels X1 m to XK m are set so that the level L is lower than the threshold value L TH .
  • the detection control unit 46 should select the light reception level L in the unit period U among the K unit periods U1 to UK within the light emission period PE m as the detection value dm , n (selection target level). the set for each combination of the light emitting portion E m and the light receiver R n.
  • the detection value selector 44 a light receiving level Lk of a unit period Uk of the K unit periods U1 ⁇ detection control process SA in selection level set signal level Xk m of UK for each emission period PE m
  • the detection value dm , n is selected (SB7).
  • the same effect as that of the first embodiment or the second embodiment is realized.
  • the total number K of unit periods U in each light emission period PE m and the time length T of each unit period U are determined according to the time length TA until the signal level of the detection signal Q n is stabilized. Be changed. Therefore, the configuration to increase the total number K of an exemplary manner for example, the time length TA is shorter unit period U described above, to compensate for errors in the received light level L of each light-receiving portion R n with high accuracy (and thus of the keys 30 It is possible to detect movement with high accuracy.
  • the signal level of the magnitude of the driving signal Z m in a plurality of unit periods U in the emission period PE m are arbitrary.
  • a configuration in which the light emission level of the light emitting portion E m decreases stepwise within PE m may also be employed.
  • the detection control process SA in each embodiment described above although the signal level A of the driving signal Z m was stepwise increased from the initial value, stepwise reduces the signal level A of the driving signal Z m from a maximum value while it is also possible to perform the supply of the driving signal Z m for the selected light emitting unit E m (SA3), and an acquisition (SA4) of light receiving level L of the light receiving portions R n.
  • SA3 selected light emitting unit E m
  • SA4 acquisition of light receiving level L of the light receiving portions R n.
  • the detection control unit 46 determines whether or not the light reception level L of any of the N light receiving units R 1 to R N is lower than the threshold value L TH .
  • the signal level X1 m or signal level X2 m set in the past (typically immediately before) detection control process SA can be used as the initial value (SA2) of the signal level A in the detection control process SA. It is.
  • the detection control unit 46 has the light reception levels L of the N light receiving units R 1 to R N within a predetermined range (upper limit value) when the driving signal Z m is supplied to the light emitting unit E m .
  • a plurality of signal levels to be within the range) above the range or the lower limit value below is generically represented as an element set for each combination of the light emitting portion E m and the light receiver R n.
  • the detection device 100 that detects the operation of each key 30 of the keyboard instrument 200 is illustrated, but the detection target by the detection device 100 is not limited to the key 30.
  • the detection of the operation of each of a plurality of hammers that strike a string in the keyboard instrument 200 or the detection of the operation of each of a plurality of operators (for example, buttons or knobs) that are arbitrarily operated by the user is also described above.
  • a detection device 100 similar to each embodiment can be used.
  • the object to be detected by the detection apparatus 100 is comprehensively expressed as a movable movable body.
  • the detection device 100 exemplified in each of the above-described embodiments is realized by the cooperation of the control device 12 and a program.
  • a program according to a preferred embodiment of the present invention includes M light emitting units E 1 to E M and N light receiving units R 1 to R N , and includes a phase between each light emitting unit E m and each light receiving unit R n.
  • a controllable computer operation detection unit 16 which received light level L is changed in the light-receiving portion R n according to the combination corresponding to the movable body, a drive
  • each of the M light emitting units E 1 to E M is caused to emit light sequentially for each light emission period PE m, and in each of the plurality of unit periods U within the light emission period PE m , the drive signal Z m
  • the light reception level L in any one of the plurality of unit periods U within the light emission period PE m is detected as a value d m.
  • the programs exemplified above can be provided in a form stored in a computer-readable recording medium and installed in the computer.
  • the recording medium is, for example, a non-transitory recording medium, and an optical recording medium (optical disk) such as a CD-ROM is a good example, but a known arbitrary one such as a semiconductor recording medium or a magnetic recording medium This type of recording medium can be included.
  • the non-transitory recording medium includes any recording medium except for a transient propagation signal (transitory, propagating signal), and does not exclude a volatile recording medium. It is also possible to provide a program to a computer in the form of distribution via a communication network. It is also possible to distribute the program to a computer in the form of distribution via a communication network.
  • a preferred aspect of the present invention can also be specified as an operation method (detection method) of the detection apparatus 100 exemplified in the above embodiments.
  • the detection method (motion detection process SB) includes M light emitting units E 1 to E M and N light receiving units R 1 to R N, and each light emitting unit E m depending on the operation of the mobile body corresponding to different combinations of the light-receiving portion R n (eg key 30), the operation detection unit 16 which received light level L is changed in the light-receiving portion R n according to the combination corresponding to the mobile controllable computer, the drive signal Z m with sequentially emit light of each of the M light emitting unit E 1 ⁇ E M for each emission period PE m by supplying a plurality of unit periods in the emission period PE m U in each is differentiated signal level of the drive signal Z m, for each of the N light receiving portions R 1 ⁇ R N, the detection value received light level L in any of the plurality of unit
  • a detection device includes a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units, and is in a different combination of any of the plurality of light emitting units and any of the plurality of light receiving units.
  • the operation detecting section in which the light receiving level of the light receiving section according to the combination corresponding to the moving body is changed, and each of the plurality of light emitting sections is sequentially supplied for each light emitting period by supplying a driving signal.
  • a detection value selection unit that selects a light reception level in any one of the light emission periods as a detection value.
  • the signal level (for example, current value) of the drive signal supplied to each light emitting unit is varied for each unit period to vary the light emission level of each light emitting unit within the light emitting period, while within the light emitting period.
  • the light receiving level of each light receiving unit in any unit period is selected for each light receiving unit as a detection value. Therefore, it is possible to compensate for an error in the light receiving level for each light receiving unit (and thus detect the operation of the moving body with high accuracy).
  • a voltage dividing circuit (an array of a plurality of resistance elements) that divides a voltage according to a light receiving level of each light receiving unit to generate a plurality of light receiving signals, and one light receiving signal from the plurality of light receiving signals is transmitted to the light emitting unit. Since an integrated circuit (multiplexer) for sequentially selecting each light emission is unnecessary in principle, it is possible to suppress the complexity of the device configuration as compared with the technique of Patent Document 1.
  • the detection apparatus according to a preferred example (aspect 2) of aspect 1 is configured such that, for each combination of any of the plurality of light emitting parts and any of the plurality of light receiving parts, the light receiving part at the time of supplying a drive signal to the light emitting part.
  • a detection control unit configured to set a plurality of signal levels within a predetermined range of the light reception level, and the light emission control unit includes any one of the plurality of signal levels in each of the plurality of unit periods in the light emission period.
  • Each of the plurality of light emitting units emits light
  • the detection value selecting unit sets the combination of the light emitting unit and the light receiving unit among the plurality of unit periods in the light emitting period.
  • the light receiving level of the light receiving unit in a unit period in which a signal level drive signal is supplied to the light emitting unit is selected as a detection value.
  • a signal level at which the light receiving level of the light receiving unit falls within a predetermined range (for example, a signal level whose light receiving level is lower than the threshold) is set for each combination of the light emitting unit and the light receiving unit, and a plurality of light levels within the light emitting period are set.
  • the light receiving level of the light receiving unit in the unit period in which the drive signal of the signal level is supplied to the light emitting unit is selected as the detection value. Therefore, it is possible to generate a detection value within an appropriate range.
  • the detected value selection unit is configured to receive a light reception level within a stable period in which the light reception level is stable in each of the plurality of unit periods within the light emission period. And the received light level in any of the plurality of unit periods is selected as a detection value.
  • the detection value selection unit acquires the light reception level within the stable period in which the light reception level is stable in the unit period, the period in which the light reception level fluctuates in an unstable manner in the unit period (for example, the start point of the unit period).
  • the detection apparatus is configured so that the total number of unit periods in the light emission period and the time of each unit period are in accordance with the time length from the start point of the unit period to the time when the light reception level is stabilized.
  • a period control unit for controlling the length is provided.
  • the total number of unit periods in the light emission period and the time length of each unit period are controlled according to the time length from the start point of the unit period to the time when the light reception level is stabilized.
  • a keyboard instrument includes a plurality of keys and a detection device that detects the operation of each of the plurality of keys.
  • the detection device includes a plurality of light emitting units and a plurality of light emission units.
  • the light receiving unit of the light receiving unit and the light receiving unit of the light receiving unit according to the combination corresponding to the key according to the operation of the key corresponding to a different combination of any of the plurality of light emitting units An operation detecting unit whose level changes, and each of the plurality of light emitting units emits light sequentially in each light emitting period by supplying a driving signal, and the signal level of the driving signal in each of the plurality of unit periods in the light emitting period And a detection value selection unit that selects, for each of the light emission periods, a light reception level in any one of the plurality of unit periods within the light emission period as a detection value for each of the plurality of light reception units.
  • a program according to a preferred aspect (aspect 7) of the present invention includes a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units, and corresponds to different combinations of each of the plurality of light emitting units and each of the plurality of light receiving units.
  • Each of the plurality of light emitting units emits light by supplying a drive signal to a computer capable of controlling an operation detecting unit in which the light receiving level of the light receiving unit according to the combination corresponding to the moving body changes according to the operation of the moving body.
  • a light emission control process that sequentially emits light for each period, and in each of a plurality of unit periods within the light emission period, and a signal level of the drive signal is different, and for each of the plurality of light receiving units, A detection value selection process is performed in which the light reception level in any of the plurality of unit periods is selected as a detection value for each light emission period.
  • a detection method according to a preferred aspect (aspect 8) of the present invention includes a plurality of light emitting units and a plurality of light receiving units, and each of the plurality of light emitting units and each of the plurality of light receiving units has a different combination.
  • a computer capable of controlling an operation detection unit in which the light receiving level of the light receiving unit associated with the combination corresponding to the moving body changes according to the operation of the corresponding moving unit is configured to supply each of the plurality of light emitting units by supplying a drive signal.
  • the light emission is sequentially performed for each light emission period, the signal level of the drive signal is made different in each of the plurality of unit periods in the light emission period, and the plurality of units in the light emission period for each of the plurality of light receiving units.
  • the light reception level in any one of the periods is selected as the detection value for each light emission period.

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Abstract

検出装置は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部とを具備する。

Description

検出装置、鍵盤楽器、検出方法およびプログラム
　本発明は、鍵盤楽器の鍵等の複数の移動体の動作を検出する技術に関する。
　鍵盤楽器の鍵等の移動体の動作を光学的に検出するための検出装置においては、製造誤差または経年変化に起因した受光素子または発光素子の特性誤差が問題となる。特許文献１には、複数の発光部の各々と複数の受光部の各々との組合せにより複数の操作子の動作を検出する構成のもとで、発光部毎の発光レベルと受光部毎の受光レベルとを調整する技術が開示されている。特許文献１の技術では、複数の受光部の何れの出力信号も所定の閾値を上回らないように各発光部の発光レベルが決定される一方、受光部の受光レベルに応じた電圧を分圧した複数の受光信号のうち、特定の発光レベルのもとで閾値を下回る最大の受光信号が出力信号として選択される。
特開２００５－１９５７９４号公報
　特許文献１の技術のように発光部毎に発光レベルを特定の数値に調整しても、１個の発光部の発光時における受光部毎の受光レベルの誤差は補償されない。受光部毎の受光レベルの誤差を低減する観点から、特許文献１の技術では、各受光部の受光レベルに応じて並列に生成された複数の受光信号の何れかを選択する構成を採用する。しかし、以上の構成では、受光部の受光レベルに応じた電圧の分圧で複数の受光信号を生成する分圧回路（複数の抵抗素子の配列）と、複数の受光信号から１個の受光信号を発光部の発光毎に順次に選択するための集積回路（マルチプレクサ）とが必要であるから、装置構成が複雑化するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、装置構成の複雑化を抑制しながら複数の移動体の動作を高精度に検出することを目的とする。
　以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る検出装置は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部とを具備する。
　本発明の好適な態様に係る鍵盤楽器は、複数の鍵と、前記複数の鍵の各々の動作を検出する検出装置とを具備し、前記検出装置は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する前記鍵の動作に応じて、当該鍵に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部とを含む。
　本発明の好適な態様に係るプログラムは、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部を制御可能なコンピュータに、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御処理、および、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択処理を実行させる。
　本発明の好適な態様に係る検出方法は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部を制御可能なコンピュータにおいて、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させ、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する。
本発明の第１実施形態における鍵盤楽器の構成図である。 本発明の第１実施形態における検出装置の構成図である。 検出部の模式図である。 制御装置の機能に着目した検出装置の構成図である。 発光制御部の動作の説明図である。 検出制御処理のフローチャートである。 検出制御処理における信号レベルの設定の説明図である。 動作検出処理のフローチャートである。 第２実施形態における受光レベルの生成の説明図である。 第３実施形態における検出装置の構成図である。
＜第１実施形態＞
　図１は、本発明の第１実施形態に係る鍵盤楽器２００の構成図である。図１に例示される通り、第１実施形態の鍵盤楽器２００は、鍵盤２１０と検出装置１００とを具備する。鍵盤２１０は、白鍵および黒鍵を含む複数（例えば８８個）の鍵３０を含んで構成される。
　図２は、本発明の第１実施形態に係る検出装置１００の構成図である。第１実施形態の検出装置１００は、鍵盤楽器２００に使用されて複数の鍵３０の各々の動作を光学的に検出するセンサである。図２に例示される通り、第１実施形態の検出装置１００は、制御装置１２と記憶装置１４と動作検出部１６とＡ/Ｄ変換器１８と音源回路２０と放音機器２２とを具備する。
　制御装置１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の処理回路で実現され、検出装置１００の各要素を統括的に制御する。記憶装置１４は、制御装置１２が実行するプログラムと制御装置１２が使用する各種のデータとを記憶する。例えば半導体記録媒体または磁気記録媒体等の公知の記録媒体、または複数種の記録媒体の組合せが記憶装置１４として使用され得る。
　動作検出部１６は、鍵盤楽器２００の各鍵３０の動作（具体的には演奏者による押鍵時の各鍵３０の変位）を検出する要素であり、複数（Ｍ個）の発光部Ｅ１～ＥＭと複数（Ｎ個）の受光部Ｒ１～ＲＮとを具備する（ＭおよびＮは２以上の自然数）。任意の１個の発光部Ｅｍ（ｍ＝１～Ｍ）は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子を含んで構成され、駆動信号Ｚｍの供給により光（以下「検出光」という）を放射する。任意の１個の受光部Ｒｎ（ｎ＝１～Ｎ）は、例えばフォトダイオード等の受光素子を含んで構成され、受光レベルに応じた検出信号Ｑｎを生成する。
　Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭとＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮとは縦Ｍ行×横Ｎ列（例えば縦１２行×横８列）のセンサマトリクスを構成し、任意の１個の発光部Ｅｍと任意の１個の受光部Ｒｎとの組合せに対応して検出部Ｄｍ,ｎが配置される。各検出部Ｄｍ,ｎは、鍵盤２１０の相異なる鍵３０に対応する。なお、各検出部Ｄｍ,ｎと各鍵３０との対応関係は任意である。また、図２では、各発光部Ｅｍと各受光部Ｒｎとの全通りの組合せについて検出部Ｄｍ,ｎを便宜的に図示したが、実際には検出部Ｄｍ,ｎが配置されない組合せも存在する。
　図３は、任意の１個の検出部Ｄｍ,ｎを例示する模式図である。図３に例示される通り、任意の１個の検出部Ｄｍ,ｎは、発光経路１６２と導光体１６４と導光体１６６と受光経路１６８と遮光体３２とを具備するセンサヘッドである。発光経路１６２および受光経路１６８は、検出光が伝播する経路であり、例えば光ファイバを含んで構成される。発光部Ｅｍから出射した検出光は、発光経路１６２を伝播して導光体１６４に到達し、導光体１６４の内部での反射により導光体１６６側に出射する。導光体１６４から導光体１６６に入射した検出光は、導光体１６６の内部での反射により受光経路１６８に入射し、受光経路１６８を伝播して受光部Ｒｎに到達する。遮光体３２は、例えば鍵盤楽器２００の各鍵３０の底面に固定された遮光性のシャッタであり、利用者による押鍵に連動して導光体１６４と導光体１６６との間に移動する。したがって、各受光部Ｒｎによる受光レベル（検出信号Ｑｎの信号レベル）は、各鍵３０の位置（すなわち押鍵状態）に応じて変動する。
　動作検出部１６の第ｍ行に対応するＮ個の検出部Ｄｍ,１～Ｄｍ,Ｎの各々の発光経路１６２には、第ｍ番目の１個の発光部Ｅｍから出射した検出光が共通に供給され、動作検出部１６の第ｎ列に対応するＭ個の検出部Ｄ１,ｎ～ＤＭ,ｎの各々の受光経路１６８を通過した検出光は第ｎ番目の１個の受光部Ｒｎにより受光される。したがって、任意の１個の発光部Ｅｍの発光時におけるＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々の受光レベルを検出することで、発光部Ｅｍと各受光部Ｒｎとの組合せに対応する各鍵３０の動作（検出部Ｄｍ,ｎの状態）を検出することが可能である。なお、例えば特開平９－１５２８７１号公報に開示される通り、１個の発光部Ｅｍから出射した検出光を複数の受光部Ｒｎで受光する構成、または、複数の発光部Ｅｍから出射した検出光を１個の受光部Ｒｎで受光する構成も採用され得る。
　図２のＡ/Ｄ変換器１８は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々が生成したアナログの検出信号Ｑｎをデジタルデータ（以下「受光レベル」という）Ｌに変換する。制御装置１２は、Ａ/Ｄ変換器１８による変換後の受光レベルＬの時系列から各鍵３０の状態を解析し、各鍵３０に対応する楽音の発音／消音と強度とを時系列に指定する演奏データを受光レベルＬの解析結果に応じて生成する。演奏データは記憶装置１４に格納される。すなわち、利用者による鍵盤楽器２００の演奏が記録される。図２の音源回路２０は、演奏データで指定される演奏音の音響信号を生成する。音源回路２０が生成した音響信号が放音機器２２（スピーカまたはヘッドホン）に供給されることで、演奏データで指定される演奏音が再生される。なお、駆動機構（例えばソレノイド）が演奏データに応じて各鍵３０を駆動することで鍵盤楽器２００の自動演奏を実現することも可能である。また、音源回路２０の機能を制御装置１２が実現することも可能である。
　図４は、制御装置１２の機能に着目した検出装置１００の構成図である。図４に例示される通り、第１実施形態の制御装置１２は、記憶装置１４に記憶されたプログラムを実行することで、動作検出部１６を制御するための複数の要素（発光制御部４２，検出値選択部４４および検出制御部４６）として機能する。なお、制御装置１２の機能を複数の装置に分散した構成、または、制御装置１２の機能の一部を専用の電子回路が実現する構成も採用される。
　発光制御部４２は、動作検出部１６のＭ個の発光部Ｅ１～ＥＭの各々を順次に発光させる。図５は、発光制御部４２による各発光部Ｅｍの制御の説明図である。図５に例示される通り、鍵盤楽器２００の各鍵３０の動作を検出する処理（以下「動作検出処理」という）ＳBにおいて、発光制御部４２は、Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭの各々を発光期間ＰEｍ毎に順次に発光させる。Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭの各々を順次に発光させる動作は、所定の周期（以下「検出周期」という）Ｐ毎に反復される。検出周期Ｐの時間長は１msec程度であり、発光期間ＰEｍの時間長は８０μsec（≒１／Ｍ）程度である。第１実施形態の発光制御部４２は、各検出周期Ｐ内のＭ個の発光期間ＰE１～ＰEＭのうち第ｍ番目の発光期間ＰEｍにて駆動信号Ｚｍを発光部Ｅｍに供給することで当該発光部Ｅｍを発光させる。駆動信号Ｚｍは、発光部Ｅｍを発光させる電流信号である。
　図５に例示される通り、任意の１個の発光期間ＰEｍは、単位期間Ｕ1と単位期間Ｕ2とを包含する。例えば、単位期間Ｕ1は発光期間ＰEｍの前半期間であり、単位期間Ｕ2は発光期間ＰEｍの後半期間である。第１実施形態の発光制御部４２は、各発光期間ＰEｍの単位期間Ｕ1と単位期間Ｕ2とで発光部Ｅｍの発光レベルを相違させる。具体的には、発光制御部４２は、発光部Ｅｍに供給する駆動信号Ｚｍの信号レベル（具体的には電流量）を単位期間Ｕ1と単位期間Ｕ2とで相違させることにより発光部Ｅｍの発光レベルを発光期間ＰEｍ内で変動させる。図５に例示される通り、単位期間Ｕ1での駆動信号Ｚｍの信号レベルＸ1ｍは、単位期間Ｕ2での駆動信号Ｚｍの信号レベルＸ2ｍを下回る。したがって、発光期間ＰEｍ内で発光部Ｅｍの発光レベルが段階的に増加する。
　以上の例示の通り、第１実施形態では、各発光期間ＰEｍ内で発光部Ｅｍの発光レベルが変動するから、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々の受光レベルは各発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕ1と単位期間Ｕ2とで相違する。Ａ/Ｄ変換器１８は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々が生成する検出信号Ｑｎを、各発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕ1および単位期間Ｕ2の各々にてＡ/Ｄ変換することで受光レベルＬを生成する。すなわち、単位期間Ｕ1での受光部Ｒｎの受光レベルＬ1と単位期間Ｕ2での受光部Ｒｎの受光レベルＬ2とが、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々について発光期間ＰEｍ毎に生成される。
　図４の検出値選択部４４は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々について、発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕ1および単位期間Ｕ2の何れかにおける受光レベルＬ（すなわち、単位期間Ｕ1での受光レベルＬ1と単位期間Ｕ2での受光レベルＬ2との何れか）を検出値ｄｍ,ｎとして選択する。検出値ｄｍ,ｎは、発光部Ｅｍが発光する発光期間ＰEｍにおける受光部Ｒｎの受光レベルＬであるから、検出部Ｄｍ,ｎに対応する鍵３０の位置（押鍵状態）を示す数値に相当する。
　発光部Ｅｍから受光部Ｒｎまでの経路長（発光経路１６２および受光経路１６８での光損失）はＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々で相違し得る。発光経路１６２または受光経路１６８を構成する光ファイバの端面の表面状態もＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々で相違し得る。また、発光面の面内で検出光の強度が相違する発光部Ｅｍを採用した構成では、発光面に対する発光経路１６２の位置に応じて、発光部Ｅｍから各発光経路１６２に入射する検出光の光量が相違し得る。製造誤差または経年変化に起因して受光部Ｒｎの特性（例えば受光量と検出信号Ｑｎの信号レベルとの関係）が受光部Ｒｎ毎に相違する可能性もある。以上に例示した種々の相違に起因して、任意の１個の発光部Ｅｍを発光させたときの受光レベルＬはＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの間で相違し得る。
　第１実施形態では、各発光部Ｅｍに供給される駆動信号Ｚｍの信号レベルを単位期間Ｕ（Ｕ1またはＵ2）毎に相違させることで各発光部Ｅｍの発光レベルを発光期間ＰEｍ内で変動させる一方、発光期間ＰEｍ内の何れかの単位期間Ｕにおける各受光部Ｒｎの受光レベルＬが検出値ｄｍ,ｎとして受光部Ｒｎ毎に選択される。すなわち、発光部Ｅｍを相異なる発光レベルで発光させたときの複数の受光レベルＬ（Ｌ1およびＬ2）の何れかが検出値ｄｍ,ｎとして受光部Ｒｎ毎に選択される。したがって、受光部Ｒｎ毎の受光レベルＬの誤差を補償する（ひいては各鍵３０の動作を高精度に検出する）ことが可能である。また、各受光部Ｒｎの受光レベルＬに応じた電圧を分圧して複数の受光信号を生成する分圧回路（複数の抵抗素子の配列）と、複数の受光信号から１個の受光信号を発光部の発光毎に順次に選択するための集積回路（マルチプレクサ）とが原理的には不要であるから、特許文献１の技術と比較して装置構成の複雑化を抑制することが可能である。以上の通り、第１実施形態によれば、装置構成の複雑化を抑制しながら各鍵３０の動作を高精度に検出できるという利点がある。
　図４の検出制御部４６は、以上に例示した動作検出処理ＳBを制御する。具体的には、検出制御部４６は、単位期間Ｕ1における信号レベルＸ1ｍと単位期間Ｕ2における信号レベルＸ2ｍとを発光部Ｅｍ毎（すなわち発光期間ＰEｍ毎）に設定する。第１実施形態の検出制御部４６は、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの何れかの駆動信号Ｚｍを発光部Ｅｍに供給した場合におけるＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々の受光レベルＬが閾値（上限値）ＬＴＨを下回るように、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの組合せを発光部Ｅｍ毎に設定する。検出制御部４６は、事前に選定された複数の信号レベルＡから信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍを設定する。また、第１実施形態の検出制御部４６は、単位期間Ｕ1での受光レベルＬ1と単位期間Ｕ2での受光レベルＬ2との何れを検出値ｄｍ,ｎとして検出値選択部４４が選択すべきか（以下「選択対象レベル」という）を、発光部Ｅｍと受光部Ｒｎとの組合せ毎（検出部Ｄｍ,ｎ毎）に設定する。
　図６は、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍを発光部Ｅｍ毎に設定するとともに選択対象レベルを検出部Ｄｍ,ｎ毎に設定する処理（以下「検出制御処理」という）ＳAのフローチャートである。例えば検出装置１００の起動または利用者からの指示を契機として図６の検出制御処理ＳAが開始され、検出制御処理ＳAの実行後に動作検出処理ＳBが開始される。検出制御処理ＳAの実行中には全部の鍵３０が離鍵状態に維持される。すなわち、各発光部Ｅｍから出射した検出光は、遮光体３２で遮光されずにＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々に到達する。
　検出制御処理ＳAを開始すると、検出制御部４６は、Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭの何れか（以下「選択発光部Ｅｍ」という）を選択する（ＳA1）。そして、検出制御部４６は、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの候補となる信号レベルＡを初期値に設定する（ＳA2）。信号レベルＡの初期値は、事前に選定された複数の信号レベルＡのうち最小値である。
　検出制御部４６は、現段階の信号レベルＡの駆動信号Ｚｍを選択発光部Ｅｍに供給することで選択発光部Ｅｍを発光させる（ＳA3）。選択発光部Ｅｍから出射した検出光はＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々に到達し、各受光部Ｒｎの受光レベルＬがＡ/Ｄ変換器１８から出力される。検出制御部４６は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々の受光レベルＬをＡ/Ｄ変換器１８から取得する（ＳA4）。例えば各受光部Ｒnの特性（例えば実際に受光部Ｒnに到達した光量と測定値である受光レベルＬとの関係）には誤差があり得るから、検出制御部４６がステップＳA4で取得する受光レベルＬは受光部Ｒｎ毎に相違し得る。
　検出制御部４６は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの何れかの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを上回るか否か（オーバーフローの有無）を判定する（ＳA5）。Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの全部の受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回る場合（ＳA5：NO）、検出制御部４６は、信号レベルＡを１段階だけ増加させたうえで（ＳA6）、処理をステップＳA3に移行する。すなわち、Ｎ個のうち何れかの受光部Ｒｎの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを上回るまで（ＳA5：YES）、信号レベルＡを初期値から段階的に増加させた各場合について、選択発光部Ｅｍに対する駆動信号Ｚｍの供給（ＳA3）と、各受光部Ｒｎの受光レベルＬの取得（ＳA4）とが反復される。
　Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの何れかの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを上回る場合（ＳA5：YES）、検出制御部４６は、選択発光部Ｅｍに関する信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍを、現時点の信号レベルＡに応じて設定する（ＳA7）。具体的には、単位期間Ｕ1の信号レベルＸ1ｍは、現時点の信号レベルＡを１段階だけ下回る信号レベルＡに設定され、単位期間Ｕ2の信号レベルＸ2ｍは、現時点の信号レベルＡに設定される。以上の手順で設定された信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍは、発光部Ｅｍ毎に記憶装置１４に記憶される。
　図７は、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの設定の説明図である。図７では、信号レベルＡを変化させた複数の場合（段階１，段階２および段階３）の各々について、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々の受光レベルＬと閾値ＬＴＨとの関係が図示されている。段階２での信号レベルＡ2は段階１での信号レベルＡ1を上回り、段階３での信号レベルＡ3は段階2での信号レベルＡ2を上回る（Ａ1＜Ａ2＜Ａ3）。
　段階１では、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの全部の受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回る（ＳA5：NO）から、信号レベルＡ1を１段階だけ上回る信号レベルＡ2を使用する段階２に進行する。段階２でも同様に、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの全部の受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回る（ＳA5：NO）から、信号レベルＡ2を１段階だけ上回る信号レベルＡ3を使用する段階３に進行する。段階３では、Ｎ個のうち３個の受光部Ｒ１～Ｒ３の受光レベルＬが閾値ＬＴＨを上回る（ＳA5：YES）。したがって、直前の段階２での信号レベルＡ2が単位期間Ｕ1での信号レベルＸ1ｍとして採用されるとともに、段階３での信号レベルＡ3が単位期間Ｕ2での信号レベルＸ2ｍとして採用される（ＳA7）。
　選択発光部Ｅｍに関する信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍを以上の手順で設定すると、検出制御部４６は、選択発光部ＥｍとＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々との組合せ毎に、動作検出処理ＳBの実行時に単位期間Ｕ1での受光レベルＬ1と単位期間Ｕ2での受光レベルＬ2との何れ（単位期間Ｕ1および単位期間Ｕ2の何れ）を選択すべきかを設定する（ＳA8）。具体的には、第１実施形態の検出制御部４６は、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍのうち、選択発光部Ｅｍに供給したときの受光部Ｒｎの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回る範囲内で最大となる方を動作検出処理ＳBでの選択対象レベルとして採択する。例えば、図７に例示された状況を想定すると、受光部Ｒ１～Ｒ３については信号レベルＸ1ｍ（＝Ａ2）が選択対象レベルとして指定され、残余の受光部Ｒ４～ＲＮについては信号レベルＸ2ｍ（＝Ａ3）が選択対象レベルとして指定される。
　信号レベルＸ1ｍの選択は、単位期間Ｕ1の受光レベルＬ1の選択を意味し、信号レベルＸ2ｍの選択は、単位期間Ｕ2の受光レベルＬ2の選択を意味する。したがって、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの何れかを選択対象レベルとして指定するステップＳA8の処理は、単位期間Ｕ1および単位期間Ｕ2の何れかを選択対象レベルとして指定する処理、または、受光レベルＬ1および受光レベルＬ2の何れかを選択対象レベルとして指定する処理とも換言され得る。以上の手順で設定された選択対象レベルは、発光部Ｅｍと受光部Ｒｎとの組合せ毎に記憶装置１４に記憶される。なお、ステップＳA7とステップＳA8との先後を逆転することも可能である。
　検出制御部４６は、動作検出部１６のＭ個の発光部Ｅ１～ＥＭの全部について以上の処理（ＳA1～ＳA8）が完了したか否かを判定する（ＳA9）。判定結果が否定である場合（ＳA9：NO）、検出制御部４６は、Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭのうち未処理の発光部Ｅｍを選択発光部Ｅｍとして選択したうえで（ＳA1）、更新後の選択発光部Ｅｍについて以降の処理（ＳA2～ＳA9）を実行する。Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭについて、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの設定（ＳA7）と選択対象レベルの設定（ＳA8）とが完了した段階で（ＳA9：YES）、図６の検出制御処理ＳAは終了する。
　図８は、以上に例示した検出制御処理ＳAの結果を踏まえて実行される動作検出処理ＳBのフローチャートである。検出制御処理ＳAの完了または利用者からの指示を契機として、各検出周期ＰのＭ個の発光期間ＰE１～ＰEＭの各々において図８の動作検出処理ＳBが実行される。任意の１個の発光期間ＰEｍについて動作検出処理ＳBを開始すると、発光制御部４２は、Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭのうち当該発光期間ＰEｍに対応する発光部Ｅｍ（以下「駆動発光部Ｅｍ」という）を選択する（ＳB1）。
　発光制御部４２は、駆動発光部Ｅｍについて検出制御処理ＳAで設定された信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍを特定する（ＳB2）。具体的には、発光制御部４２は、駆動発光部Ｅｍの信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍを記憶装置１４から取得する。
　発光期間ＰEｍの単位期間Ｕ1が到来すると、発光制御部４２は、ステップＳB2で特定した信号レベルＸ1ｍの駆動信号Ｚｍを駆動発光部Ｅｍに供給することで駆動発光部Ｅｍを発光させる（ＳB3）。他方、Ａ/Ｄ変換器１８は、単位期間Ｕ1での駆動発光部Ｅｍの発光中にＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々が出力する検出信号ＱｎのＡ/Ｄ変換でＮ個の受光レベルＬ1を特定する。検出値選択部４４は、各受光部ＲｎのＮ個の受光レベルＬ1をＡ/Ｄ変換器１８から取得する（ＳB4）。
　また、発光期間ＰEｍの単位期間Ｕ2が到来すると、発光制御部４２は、単位期間Ｕ2についてステップＳB2で特定した信号レベルＸ2ｍの駆動信号Ｚｍを駆動発光部Ｅｍに供給することで駆動発光部Ｅｍを発光させる（ＳB5）。Ａ/Ｄ変換器１８は、単位期間Ｕ2での駆動発光部Ｅｍの発光中にＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々が出力する検出信号ＱｎのＡ/Ｄ変換でＮ個の受光レベルＬ2を特定する。検出値選択部４４は、各受光部ＲｎのＮ個の受光レベルＬ2をＡ/Ｄ変換器１８から取得する（ＳB6）。
　以上に例示した通り、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々について単位期間Ｕ1での受光レベルＬ1と単位期間Ｕ2での受光レベルＬ2とが測定される。検出値選択部４４は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々について受光レベルＬ1および受光レベルＬ2の何れかを検出値ｄｍ,ｎとして選択する（ＳB7）。具体的には、検出値選択部４４は、発光期間ＰEｍの単位期間Ｕ1および単位期間Ｕ2のうち、駆動発光部Ｅｍと当該受光部Ｒｎとの組合せについて検出制御処理ＳAで選択対象レベルとして指定された信号レベル（Ｘ1ｍまたはＸ2ｍ）の駆動信号Ｚｍが駆動発光部Ｅｍに供給される単位期間Ｕにおける受光レベルＬを、検出値ｄｍ,ｎとして選択する。例えば図７の状況を想定すると、受光部Ｒ１～Ｒ３については、駆動信号Ｚｍが信号レベルＸ1ｍ（＝Ａ2）に設定される単位期間Ｕ1で取得された受光レベルＬ1が検出値ｄｍ,ｎとして選択され、残余の受光部Ｒ４～ＲＮについては、駆動信号Ｚｍが信号レベルＸ2ｍ（＝Ａ3）に設定される単位期間Ｕ2で取得された受光レベルＬ2が検出値ｄｍ,ｎとして選択される。すなわち、各受光部Ｒｎの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回る範囲内で最大の信号レベルの駆動信号Ｚｍを受光部Ｒｎに供給したときの受光レベルＬが、当該受光部Ｒｎの検出値ｄｍ,ｎとして採択される。
　以上に例示した動作検出処理ＳBが発光期間ＰEｍ毎に反復されることで、各発光部Ｅｍと各受光部Ｒｎとの組合せに対応する各検出部Ｄｍ,ｎの状態（各鍵３０の動作）に応じた検出値ｄｍ,ｎが、検出周期Ｐ毎に順次に生成される。制御装置１２は、各鍵３０の検出値ｄｍ,ｎの時系列（各鍵３０の変位の時間変化）を解析することで演奏データを生成する。
　以上に説明した通り、第１実施形態では、受光部Ｒｎの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回る範囲内の信号レベルが発光部Ｅｍと受光部Ｒｎとの組合せ毎に設定され、発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕ1および単位期間Ｕ2のうち、当該信号レベルの駆動信号Ｚｍが発光部Ｅｍに供給される単位期間Ｕでの受光部Ｒｎの受光レベルＬが検出値ｄｍ,ｎとして選択される。したがって、閾値ＬＴＨを下回る適切な範囲内の検出値ｄｍ,ｎを生成できるという利点がある。
＜第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態を説明する。以下に例示する各形態において作用または機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
　図９は、任意の１個の受光部Ｒｎが出力する検出信号Ｑｎの波形図である。例えば受光部Ｒｎに付随する容量成分等による過渡応答に起因して、実際の検出信号Ｑｎの信号レベル（例えば電流量）は不安定に変動し得る。例えば、検出信号Ｑｎの信号レベルは、図９に例示される通り、単位期間Ｕ（Ｕ1またはＵ2）の始点ｔ1で発光部Ｅｍの発光レベルが変動した直後に不安定に変動し得る。
　以上の事情を考慮して、第２実施形態では、各単位期間Ｕのうち検出信号Ｑｎの信号レベルが安定する期間（以下「安定期間」という）ＰS内でＡ/Ｄ変換器１８による検出信号ＱｎのＡ/Ｄ変換（受光レベルＬの生成）が実行される。安定期間ＰSは、例えば各単位期間Ｕの始点ｔ1から所定の時間長ＴA（例えば１８μsec程度）が経過した時点ｔ2と当該単位期間Ｕの終点ｔ3との間の期間である。安定期間ＰSの時間長ＴBは、例えば２０μsec～２３μsec程度である。Ａ/Ｄ変換器１８は、単位期間Ｕの始点ｔ1に対して時間長ＴAだけ遅延した時点ｔ2から検出信号ＱｎのＡ/Ｄ変換を開始して受光レベルＬを生成する。各単位期間Ｕの始点ｔ1から時点ｔ2までの時間長ＴAにわたる期間（すなわち検出信号Ｑｎの信号レベルが不安定に変動する期間）内ではＡ/Ｄ変換は実行されない。
　第２実施形態の検出値選択部４４は、発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕ毎に安定期間ＰS内の受光レベルＬ（Ｌ1およびＬ2）を取得する。単位期間Ｕ1の受光レベルＬ1と単位期間Ｕ2の受光レベルＬ2との何れかを検出値ｄｍ,ｎとして検出値選択部４４が選択する動作は第１実施形態と同様である。
　第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、各単位期間Ｕのうち受光レベル（検出信号Ｑｎの信号レベル）が安定する安定期間ＰS内の受光レベルＬを検出値選択部４４が取得する。したがって、各単位期間Ｕのうち検出信号Ｑｎの信号レベルが不安定に変動する期間（例えば単位期間Ｕの始点ｔ1から時点ｔ2までの期間）内の受光レベルＬを検出値選択部４４が取得する構成と比較して、正確な検出値ｄｍ,ｎを生成できる（ひいては各鍵３０の動作を高精度に検出できる）という利点がある。
　なお、Ａ/Ｄ変換器１８による検出信号ＱｎのＡ/Ｄ変換は単位期間Ｕの始点ｔ1から開始する一方、単位期間Ｕ内に生成された複数の受光レベルＬのうち安定期間ＰS内の受光レベルＬを検出値選択部４４が選別することも可能である。
＜第３実施形態＞
　第１実施形態および第２実施形態では、各発光期間ＰEｍが２個の単位期間Ｕ（Ｕ1またはＵ2）を含む場合を例示したが、発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕの総数Ｋは２個に限定されない。すなわち、各発光期間ＰEｍに３個以上の単位期間Ｕを含ませることも可能である。
　図１０は、第３実施形態における検出装置１００の制御装置１２の機能に着目した構成図である。図１０に例示される通り、第３実施形態の制御装置１２は、第１実施形態と同様の要素（発光制御部４２，検出値選択部４４および検出制御部４６）に加えて期間制御部４８としても機能する。期間制御部４８は、各発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕの総数Ｋと各単位期間Ｕの時間長Ｔとを制御する。具体的には、第３実施形態の期間制御部４８は、各単位期間Ｕの始点から検出信号Ｑｎの信号レベルが安定する時点ｔ2までの時間長ＴAに応じて、発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕの総数Ｋと各単位期間Ｕの時間長Ｔとを制御する。単位期間Ｕの時間長Ｔは、当該単位期間Ｕの始点ｔ1から時点ｔ2までの時間長ＴAと安定期間ＰSの時間長ＴBとの合計である。Ａ/Ｄ変換器１８が単位期間Ｕ内の時点ｔ2（安定期間ＰSの始点）で検出信号ＱｎのＡ/Ｄ変換を開始する点は第２実施形態と同様である。
　具体的には、期間制御部４８は、検出制御処理ＳAにおいて、駆動信号Ｚｍの供給で任意の１個の発光部Ｅｍを発光させる一方、当該発光部Ｅｍの発光時に各受光部Ｒｎが生成する検出信号Ｑｎを解析することで、発光部Ｅｍの発光開始から検出信号Ｑｎの信号レベルが安定するまでの時間長ＴA（例えばＮ個の検出信号Ｑ１～ＱＮにおける最大値）を測定する。そして、期間制御部４８は、時間長ＴAと所定の時間長ＴBとの合計を単位期間Ｕの時間長Ｔとして設定する。安定期間ＰSの時間長ＴBは、例えばＡ/Ｄ変換器１８による受光レベルＬの生成に必要な時間長に固定されるから、単位期間Ｕの全体の時間長Ｔは時間長ＴAに応じた可変長である。
　また、期間制御部４８は、以上の手順で決定した単位期間Ｕの時間長Ｔに応じて発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕの総数Ｋを設定する。具体的には、期間制御部４８は、所定長の発光期間ＰEｍに内包され得る単位期間Ｕ（時間長Ｔ）の最大個数を総数Ｋとして設定する。したがって、検出信号Ｑｎの信号レベルの安定に必要な時間長ＴAが短いほど、発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕの総数Ｋは増加する。なお、発光期間ＰEｍおよび検出周期Ｐの時間長は所定値に固定される。
　検出制御処理ＳAにおいて、第３実施形態の検出制御部４６は、期間制御部４８が設定した総数Ｋの単位期間Ｕ1～ＵKの各々について発光部Ｅｍ毎に信号レベル（Ｘ1ｍ～ＸKｍ）を設定する。具体的には、検出制御部４６は、信号レベルＸ1ｍ～ＸKｍの何れかの駆動信号Ｚｍを発光部Ｅｍに供給した場合におけるＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々の受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回るように、信号レベルＸ1ｍ～ＸKｍを設定する。また、検出制御部４６は、発光期間ＰEｍ内のＫ個の単位期間Ｕ1～ＵKのうち何れの単位期間Ｕでの受光レベルＬを検出値ｄｍ,ｎとして選択すべきか（選択対象レベル）を発光部Ｅｍと受光部Ｒｎとの組合せ毎に設定する。
　他方、動作検出処理ＳBにおいて、発光制御部４２は、各発光期間ＰEｍ内のＫ個の単位期間Ｕ1～ＵKの各々において信号レベルＸkｍ（ｋ＝１～Ｋ）の駆動信号Ｚｍの供給で発光部Ｅｍを発光させる（ＳB3およびＳB5）。また、検出値選択部４４は、Ｋ個の単位期間Ｕ1～ＵKのうち検出制御処理ＳAで選択対象レベルに設定された信号レベルＸkｍの単位期間Ｕkにおける受光レベルＬkを発光期間ＰEｍ毎に検出値ｄｍ,ｎとして選択する（ＳB7）。
　第３実施形態においても第１実施形態または第２実施形態と同様の効果が実現される。また、第３実施形態では、検出信号Ｑｎの信号レベルが安定するまでの時間長ＴAに応じて各発光期間ＰEｍ内の単位期間Ｕの総数Ｋと各単位期間Ｕの時間長Ｔとが変更される。したがって、前述の例示のように例えば時間長ＴAが短いほど単位期間Ｕの総数Ｋを増加させる構成により、受光部Ｒｎ毎の受光レベルＬの誤差を高精度に補償する（ひいては各鍵３０の動作を高精度に検出する）ことが可能である。
＜変形例＞
　以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。
（１）発光期間ＰEｍ内の複数の単位期間Ｕにおける駆動信号Ｚｍの信号レベルの大小は任意である。例えば、前述の各形態では、単位期間Ｕ1での信号レベルＸ1ｍが単位期間Ｕ2での信号レベルＸ2ｍを下回る構成を例示したが、信号レベルＸ1ｍが信号レベルＸ2ｍを上回る構成（発光期間ＰEｍ内で発光部Ｅｍの発光レベルが段階的に減少する構成）も採用され得る。
（２）前述の各形態における検出制御処理ＳAでは、駆動信号Ｚｍの信号レベルＡを初期値から段階的に増加させたが、駆動信号Ｚｍの信号レベルＡを最大値から段階的に減少させながら、選択発光部Ｅｍに対する駆動信号Ｚｍの供給（ＳA3）と、各受光部Ｒｎの受光レベルＬの取得（ＳA4）とを実行することも可能である。信号レベルＡを徐々に減少させる場合、検出制御部４６は、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの何れかの受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回るか否かを判定する。また、過去（典型的には直前）の検出制御処理ＳAで設定された信号レベルＸ1ｍまたは信号レベルＸ2ｍを、検出制御処理ＳAにおける信号レベルＡの初期値（ＳA2）として利用することも可能である。
（３）第１実施形態では、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの何れかの駆動信号Ｚｍを発光部Ｅｍに供給した場合の受光レベルＬが閾値ＬＴＨを下回るように、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの組合せを発光部Ｅｍ毎に設定した。以上の構成を変形し、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの何れかの駆動信号Ｚｍを発光部Ｅｍに供給した場合の受光レベルＬが閾値（下限値）ＬＴＨを上回るように、信号レベルＸ1ｍおよび信号レベルＸ2ｍの組合せを発光部Ｅｍ毎に設定することも可能である。以上の例示から理解される通り、検出制御部４６は、発光部Ｅｍに対する駆動信号Ｚｍの供給時におけるＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮの受光レベルＬが所定の範囲内（上限値を下回る範囲内または下限値を上回る範囲内）となる複数の信号レベルを、発光部Ｅｍと受光部Ｒｎとの組合せ毎に設定する要素として包括的に表現される。
（４）前述の各形態では、鍵盤楽器２００の各鍵３０の動作を検出する検出装置１００を例示したが、検出装置１００による検出対象は鍵３０に限定されない。例えば、鍵盤楽器２００において弦を打撃する複数のハンマの各々の動作の検出、または、利用者が任意に操作する複数の操作子（例えばボタンまたはツマミ）の各々の動作の検出にも、前述の各形態と同様の検出装置１００が利用され得る。以上の例示から理解される通り、検出装置１００による検出の対象は、移動可能な移動体として包括的に表現される。
（５）前述の各形態で例示した検出装置１００は、前述の通り、制御装置１２とプログラムとの協働で実現される。本発明の好適な態様に係るプログラムは、Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭとＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮとを含み、各発光部Ｅｍと各受光部Ｒｎとの相異なる組合せに対応する移動体（例えば鍵３０）の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部Ｒｎの受光レベルＬが変化する動作検出部１６を制御可能なコンピュータを、駆動信号Ｚｍの供給によりＭ個の発光部Ｅ１～ＥＭの各々を発光期間ＰEｍ毎に順次に発光させ、当該発光期間ＰEｍ内の複数の単位期間Ｕの各々においては駆動信号Ｚｍの信号レベルを相違させる発光制御部４２、および、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々について、発光期間ＰEｍ内の複数の単位期間Ｕの何れかにおける受光レベルＬを検出値ｄｍ,ｎとして発光期間ＰEｍ毎に選択する検出値選択部４４として機能させる。以上に例示したプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体または磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体を包含し得る。なお、非一過性の記録媒体とは、一過性の伝搬信号（transitory, propagating signal）を除く任意の記録媒体を含み、揮発性の記録媒体を除外するものではない。また、通信網を介した配信の形態でプログラムをコンピュータに提供することも可能である。また、通信網を介した配信の形態でプログラムをコンピュータに配信することも可能である。
（６）本発明の好適な態様は、前述の各形態で例示した検出装置１００の動作方法（検出方法）としても特定され得る。本発明の好適な態様に係る検出方法（動作検出処理ＳB）は、Ｍ個の発光部Ｅ１～ＥＭとＮ個の受光部Ｒ１～ＲＮとを含み、各発光部Ｅｍと各受光部Ｒｎとの相異なる組合せに対応する移動体（例えば鍵３０）の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部Ｒｎの受光レベルＬが変化する動作検出部１６を制御可能なコンピュータが、駆動信号Ｚｍの供給によりＭ個の発光部Ｅ１～ＥＭの各々を発光期間ＰEｍ毎に順次に発光させるとともに、当該発光期間ＰEｍ内の複数の単位期間Ｕの各々において駆動信号Ｚｍの信号レベルを相違させ、Ｎ個の受光部Ｒ１～ＲＮの各々について、発光期間ＰEｍ内の複数の単位期間Ｕの何れかにおける受光レベルＬを検出値ｄｍ,ｎとして発光期間ＰEｍ毎に選択する。
（７）以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
＜態様１＞
　本発明の好適な態様（態様１）に係る検出装置は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部とを具備する。以上の構成では、各発光部に供給される駆動信号の信号レベル（例えば電流値）を単位期間毎に相違させることで各発光部の発光レベルを発光期間内で変動させる一方、発光期間内の何れかの単位期間における各受光部の受光レベルが検出値として受光部毎に選択される。したがって、受光部毎の受光レベルの誤差を補償する（ひいては移動体の動作を高精度に検出する）ことが可能である。また、各受光部の受光レベルに応じた電圧を分圧して複数の受光信号を生成する分圧回路（複数の抵抗素子の配列）と、複数の受光信号から１個の受光信号を発光部の発光毎に順次に選択するための集積回路（マルチプレクサ）とが原理的には不要であるから、特許文献１の技術と比較して装置構成の複雑化を抑制することが可能である。
＜態様２＞
　態様１の好適例（態様２）に係る検出装置は、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの組合せ毎に、当該発光部に対する駆動信号の供給時における当該受光部の受光レベルが所定の範囲内となる複数の信号レベルを設定する検出制御部を具備し、前記発光制御部は、前記発光期間内の複数の単位期間の各々において、前記複数の信号レベルの何れかに前記複数の発光部の各々を発光させ、前記検出値選択部は、前記発光期間内の前記複数の単位期間のうち、前記発光部と前記受光部との組合せについて前記検出制御部が設定した信号レベルの駆動信号が前記発光部に供給される単位期間における当該受光部の受光レベルを検出値として選択する。以上の態様では、受光部の受光レベルが所定の範囲内となる信号レベル（例えば受光レベルが閾値を下回る信号レベル）が発光部と受光部との組合せ毎に設定され、発光期間内の複数の単位期間のうち、当該信号レベルの駆動信号が発光部に供給される単位期間における受光部の受光レベルが検出値として選択される。したがって、適切な範囲内の検出値を生成することが可能である。
＜態様３＞
　態様１または態様２の好適例（態様３）において、前記検出値選択部は、前記発光期間内の複数の単位期間の各々において、当該単位期間のうち受光レベルが安定する安定期間内の受光レベルを取得し、前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として選択する。以上の態様では、単位期間のうち受光レベルが安定する安定期間内の受光レベルを検出値選択部が取得するから、単位期間のうち受光レベルが不安定に変動する期間（例えば単位期間の始点の直後の期間）内の受光レベルを検出値選択部が取得する構成と比較して正確な検出値を生成する（ひいては各移動体の動作を高精度に検出する）ことが可能である。
＜態様４＞
　態様３の好適例（態様４）に係る検出装置は、前記単位期間の始点から受光レベルが安定する時点までの時間長に応じて、前記発光期間内の単位期間の総数および各単位期間の時間長を制御する期間制御部を具備する。以上の態様では、単位期間の始点から受光レベルが安定する時点までの時間長に応じて発光期間内の単位期間の総数と各単位期間の時間長とが制御される。したがって、例えば受光レベルが安定する時点までの時間長が短いほど各単位期間の時間長を短縮して総数を増加させることで、受光部毎の受光レベルの誤差を高精度に補償することが可能である。
＜態様５＞
　態様１から態様４の何れかの好適例（態様５）において、前記移動体は、鍵盤楽器の鍵である。以上の態様によれば、鍵盤楽器の各鍵の動作を高精度に検出することが可能である。
＜態様６＞
　本発明の好適な態様（態様６）に係る鍵盤楽器は、複数の鍵と、前記複数の鍵の各々の動作を検出する検出装置とを具備し、前記検出装置は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する前記鍵の動作に応じて、当該鍵に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部とを含む。
＜態様７＞
　本発明の好適な態様（態様７）に係るプログラムは、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の各々と前記複数の受光部の各々との相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部を制御可能なコンピュータに、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御処理、および、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択処理を実行させる。
＜態様８＞
　本発明の好適な態様（態様８）に係る検出方法は、複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の各々と前記複数の受光部の各々との相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部を制御可能なコンピュータが、駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させ、前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する。
１００……検出装置、１２……制御装置、１４……記憶装置、１６……動作検出部、１６２……発光経路、１６４……導光体、１６６……導光体、１６８……受光経路、１８……Ａ/Ｄ変換器、２０……音源回路、２２……放音機器、３０……鍵（移動体）、３２……遮光体、４２……発光制御部、４４……検出値選択部、４６……検出制御部、４８……期間制御部、２００……鍵盤楽器、２１０……鍵盤。
 

Claims (8)

  1. 　複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、
    　駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、
    　前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部と
    　を具備する検出装置。
  2. 　前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの組合せ毎に、当該発光部に対する駆動信号の供給時における当該受光部の受光レベルが所定の範囲内となる複数の信号レベルを設定する検出制御部を具備し、
    　前記発光制御部は、前記発光期間内の複数の単位期間の各々において、前記複数の信号レベルの何れかに前記複数の発光部の各々を発光させ、
    　前記検出値選択部は、前記発光期間内の前記複数の単位期間のうち、前記発光部と前記受光部との組合せについて前記検出制御部が設定した信号レベルの駆動信号が前記発光部に供給される単位期間における当該受光部の受光レベルを検出値として選択する
    　請求項１の検出装置。
  3. 　前記検出値選択部は、前記発光期間内の複数の単位期間の各々において、当該単位期間のうち受光レベルが安定する安定期間内の受光レベルを取得し、前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として選択する
    　請求項１または請求項２の検出装置。
  4. 　前記単位期間の始点から受光レベルが安定する時点までの時間長に応じて、前記発光期間内の単位期間の総数および各単位期間の時間長を制御する期間制御部
    　を具備する請求項３の検出装置。
  5. 　前記移動体は、鍵盤楽器の鍵である
    　請求項１から請求項４の何れかの検出装置。
  6. 　複数の鍵と、
    　前記複数の鍵の各々の動作を検出する検出装置とを具備し、
    　前記検出装置は、
    　複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する前記鍵の動作に応じて、当該鍵に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部と、
    　駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御部と、
    　前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択部とを含む
    　鍵盤楽器。
  7. 　複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部を制御可能なコンピュータに、
    　駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させる発光制御処理、および、
    　前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する検出値選択処理
    　を実行させるプログラム。
  8. 　複数の発光部と複数の受光部とを含み、前記複数の発光部の何れかと前記複数の受光部の何れかとの相異なる組合せに対応する移動体の動作に応じて、当該移動体に対応する組合せに係る受光部の受光レベルが変化する動作検出部を制御可能なコンピュータにおいて、
    　駆動信号の供給により前記複数の発光部の各々を発光期間毎に順次に発光させ、当該発光期間内の複数の単位期間の各々においては前記駆動信号の信号レベルを相違させ、
    　前記複数の受光部の各々について、前記発光期間内の前記複数の単位期間の何れかにおける受光レベルを検出値として前記発光期間毎に選択する
    　検出方法。
     
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