(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵と、
その各鍵を搖動可能に支持する支持部材と、
前記鍵の動きを検出するように設けられ、その鍵によって駆動される可撓性を有するセンサ部材と、
を備えた電子楽器の鍵盤装置において、
前記鍵と前記センサ部材との間に、一端が前記支持部材に対して固定され、他端が自由端として鍵の長手方向へ延設された板状の可撓部材を配設し、
該板状の可撓部材は、鍵動作に対して、離鍵状態において上限ストッパとして機能し、押鍵時に中間ストッパとして機能して該鍵と接触し、更なる押鍵に対して前記センサ部材を動作させるものであることを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、電子楽器の鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子楽器の鍵盤装置として、例えば実公昭５５−４３４３８号公報に示されるように、多数の鍵を搖動自在に支持した鍵盤フレームの上下及び左右の搖動に連動する一対のシャッタ板を有するシャッタ機構と、このシャッタ機構の一対のシャッタ板によりそれぞれ照射光量を調節されて鍵盤フレームの搖動変位に応じた電気信号を発生する一対の検出器に対する共通の光源とからなり、上記一対の検出器からの検出出力を制御信号として電子楽器における任意の効果を制御するようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電子楽器の鍵盤装置にあっては、板ばねで支持している鍵盤フレーム全体を搖動させる構造であったため、可動部が複数の鍵とそれらの鍵を支持する鍵支持部材との質量を合計したものとなり、その大きな質量に起因して応答性が悪く鍵に作用する微妙な動きを検出してそれに応じた楽音制御を行うことはできなかった。
【０００４】
さらに、押鍵後のアフタタッチを検出することは可能であるが、鍵の動き始めの様子を検出することができず、左右動検出の場合には左右いずれの方向の力かを検出することはできなかった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で応答性を良好にし、鍵の動き始めからアフタタッチに至るまでの押鍵力を検出して木目細かな楽音制御を行うことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、複数の鍵と、その各鍵を搖動可能に支持する支持部材と、上記鍵の動きを検出するように設けられ、その鍵によって駆動される可撓性を有するセンサ部材とを備えた電子楽器の鍵盤装置において、上記鍵とセンサ部材との間に、一端が前記支持部材に対して固定され、他端が自由端として鍵の長手方向へ延設された板状の可撓部材を配設し、該板状の可撓部材は、鍵動作に対して、離鍵状態において上限ストッパとして機能し、押鍵時に中間ストッパとして機能して該鍵と接触し、更なる押鍵に対して上記センサ部材を動作させるものであることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記のように構成したこの発明による電子楽器の鍵盤装置は、離鍵時の押鍵力が作用しない状態では、上記板状の可撓部材が鍵の上限ストッパとして機能している。押鍵時には上記板状の可撓部材が中間ストッパとして機能して鍵と接触し、更なる押鍵に対して上記センサ部材を動作させる。
【０００７】
この時、可撓部材に加えられる上下方向の力あるいは変位と時間との関係は押鍵力や押鍵速度によって変化するので、センサからの出力信号によりこれらを検出して楽音制御を行うことができる。
【０００８】
そして、鍵がその復帰位置から押鍵操作により上記板状の可撓部材から離れて該可撓部材が上限ストッパとして機能しなくなるまでの第１のあがき部によりイニシャルタッチを、上記板状の可撓部材が鍵と接触して中間ストッパとして機能してから、更なる押鍵によって上記センサ部材を動作させ、鍵が下限ストッパ部に当接するまでの第２のあがき部によりアフタタッチをそれぞれ高感度で検出することが可能になる。
【０００９】
また、そのセンサをフォトセンサとすると、比較的低価格のセンサを用いて正確に押鍵力を検出することが可能となり、第１のあがき部を鍵操作全ストロークの半分以下とすることにより、あがきのない鍵盤の操作性の良さを加味させることが可能になる。
【００１０】
【参考例】
この発明の実施例を説明する前に、この発明と共通する可撓部材を用いた鍵盤装置の参考例を説明する。
図１はその参考例１の鍵盤の一部を断面で示す側面図、図２はその可撓部材を示す斜視図である。なおこれらの図において楽音制御信号発生装置に関連しない部分は省略してある。
【００１１】
図１において、白鍵１Ａ及び黒鍵１Ｂ（以下共に「鍵１」という）を、下面が開放された横断面コの字状に樹脂により一体に成形し、鍵１の後端部に鍵支点部を形成する突起１ａを下方に突出して一体に設ける。
【００１２】
そして、複数の鍵１の突起１ａの前側に設けた凹部１ｂを支持部材２の第１の支持部材２ａの鍵配列方向に列設形成した透孔２ｅの前端縁に係合させることにより、鍵１を上下方向に搖動自在で左右方向にも所定範囲搖動可能に支持する。各鍵１と支持部材２との間にそれぞれ介装した付勢手段である板ばねからなる鍵復帰ばね３により鍵１を常時復帰方向である上方へ付勢し、鍵１の両側壁の前端部寄りの下面に、Ｌ字状のストッパ片１ｃを垂設している。
【００１３】
一方、支持部材２の第１の支持部材２ａの先端付近に剛体の第２の支持部材２ｂを介して剛性の高い全鍵共通の第３の支持部材２ｃを固設すると共に、第２の支持部材２ｂに、弾性樹脂の一体成形品からなる可撓部材４の基部４ａを固定し、この可撓部材４の非固定部４ｂに鍵配列方向に可撓性を有する水平方向可撓部４ｃと、押鍵方向に可撓性を有する垂直方向可撓部４ｄとを連続して形成する。なお、可撓部材４と第２の支持部材２ｂとは同一の弾性樹脂により一体に形成することもできる。
【００１４】
そして、各鍵の長手方向に延びる非固定部２ｂを二股に形成して、垂直方向可撓部４ｄの延長上に中間ストッパ部４ｅを、その上部に上限ストッパ部４ｆを互いに平行となるように設けている。
さらに、上限ストッパ部４ｆの上面に鍵ガイド部５を立設し、それを鍵１の両側壁間に嵌入させて、鍵１の鍵配列方向の動き（横振れ）を防止するようにしている。なお、この可撓部材４は、全体として第２の支持部材２ｂに固定した片持ちの梁を構成するようにしている。
【００１５】
そして、中間ストッパ部４ｅの上面と上限ストッパ部４ｆの下面に、それぞれフェルト等の緩衝材からなる中間ストッパ６Ａ及び上限ストッパ６Ｂを貼着し、鍵１のストッパ片１ｃを中間ストッパ６Ａ及び上限ストッパ６Ｂに当接させることにより、鍵１の上下方向の第１のストロークを規制する。また、第２の支持部材２ｂの下面に剛性の高い全鍵共通の下限ストッパ部２ｄを有する第３の支持部材２ｃを固設し、この第３の支持部材２ｃと水平方向可撓部４ｃ，垂直方向可撓部４ｄ及び中間ストッパ部４ｅとの間に間隙Ｃが形成されるようにし、ストッパ片１ｃが中間ストッパ６Ａを介して中間ストッパ部４ｅを下限ストッパ部２ｄに当接するまで移動させることにより鍵１の上下方向の全ストロークを規制する。
【００１６】
さらに、水平方向可撓部４ｃの基部４ａ寄りの垂直面に、この可撓部材４に加わる水平方向（鍵配列方向）の力を検出して電気信号に変換するセンサである歪ゲージ８Ａを配設すると共に、垂直方向可撓部４ｄの基部４ａ寄りの水平面に、このストッパ部材４に加わる垂直方向の力を検出して電気信号に変換するセンサである歪ゲージ８Ｂを配設し、その出力信号をそれぞれ図示しない増幅器に入力させる。
【００１７】
したがって、この第１実施例の鍵盤では、鍵１が鍵復帰ばね３の付勢力により復帰状態にあり、そのストッパ片１ｃが上限ストッパ６Ｂを介して可撓部材４の垂直方向可撓部４ｄを上方に持ち上げている図１に示す状態から、押鍵操作によりストッパ片１ｃが中間ストッパ６Ａに当接するまでの第１のあがき部ｄ１と、ストッパ片１ｃが中間ストッパ６Ａを押下して垂直方向可撓部４ｄが第３の支持部材２ｃの下限ストッパ部２ｄに当接して停止するまでの第２のあがき部ｄ２とを有することになる。
【００１８】
ここで、上記のような構成からなるこの鍵盤装置の作用を説明するに先立ち、この鍵盤装置が高度の演奏表現力を備えている理由を鍵を操作する人間の手や指等を含めた操作系との関連において述べる。
【００１９】
一般に、筋肉が動きながら外部に発生する力は、この筋肉が発生する力から筋肉自体が動くために必要な力を引いたものになり、筋肉が動くために必要な力は筋肉の粘弾性と質量に起因する。この粘弾性は筋肉の発生張力，長さ，短縮速度に依存して変化し、主動筋，拮抗筋の同時活動によっても粘弾性は制御される。このような感覚は、例えば搖動しているブランコを押そうとした時、意図したほどの力を加えることができないという現象からも自覚される。
【００２０】
また、筋肉が外部に発生する力は、骨格によって形成されるリンクを通じて作用点に現れるので、リンクの変形に伴って作用点に現れる力が変化する。
あがきのある鍵盤を演奏する場合は、まさしく筋肉が動きながらリンクの変形も伴いつつ指先に力を発生していることになるので、筋肉のリラックスや指の形等の多くの修練を積んで始めて指先に発生する力を制御できる。
【００２１】
これに対し、あがきのない鍵盤は、押鍵過程で筋肉の動きやリンクの変形が殆んどなく、筋肉の粘弾性や質量の影響を受けにくく、等尺性筋収縮といわれているものに近い。したがって、指先に発生する力に対する制御性は、あがきのある鍵盤より高いはずである。
端的にいうなら、この鍵盤装置では骨等のリンクの変形が発生しないので、押鍵力を支える鍵に対し、意図したタッチを容易に伝えることができ、鍵に伝達されたタッチはセンサを介して楽音に反映されることになる。
【００２２】
次に、この参考例１において、押鍵によって可撓部材４に作用する力と押鍵開始からの経過時間との関係を、図３に示す特性曲線を参照して説明する。
鍵１に押鍵力が作用しない非押鍵状態においては、鍵１は図１に示す鍵復帰ばね３の付勢力により、押鍵部において例えば６０ｇｆ程度の力で上方に付勢されており、可撓部材４の上限ストッパ部４ｆにもストッパ片１ｃを介して同等の上向きの力が作用している。
【００２３】
この状態から鍵１を押下すると、押鍵開始（０）から時間ｔ１で鍵１の第１のストッパ片１ｃの上縁部が上限ストッパ６Ｂから離脱し始め、時間ｔ３で完全に離脱する。この間に可撓部材４の上限ストッパ部４ｆにかかる上方向の力は徐々に小さくなって、押鍵力が６０ｇｆになる時間ｔ３以後はゼロとなり、可撓部材４にはその自重に相当する下向きの力が作用して中間ストッパ部４ｅが下方に変位し、垂直方向可撓部４ｄの先端側が下方に湾曲する。
【００２４】
時間ｔ４になって鍵１のストッパ片１ｃの下縁部が中間ストッパ６Ａに当接すると、鍵をたたくように押鍵した場合には、図３の（ａ）に示すように、可撓部材４に作用する下向きの力は時間ｔ４から急上昇し、時間ｔ６で一瞬最大値を示した後、やや下ってアフタタッチによる力に対応する値に落ちつく。
【００２５】
これに対し、鍵をなでるように押鍵した場合には、同図の（ｂ）に示すように、時間ｔ４から徐々に上昇して時間ｔ６でアフタタッチによる力に対応する値となる。この（ｂ）における時間ｔ１〜ｔ６は、（ａ）における時間ｔ１〜ｔ６とはそれぞれ異なる。
【００２６】
また、時間ｔ１から時間ｔ３に至る第１のあがき部ｄ１の立上り部の傾斜も、前者の場合は急激で後者の場合はなだらかであり、時間ｔ１，ｔ３間の所定の力レベルＦ２の時の時間ｔ２と、第２のあがき部ｄ２である時間ｔ４，ｔ６間の所定の力レベルＦ５の時の時間ｔ５との間の経過時間Ｔ１，Ｔ２も前者は短かく後者は長くなり、この経過時間から押鍵速度を検出することができる。
【００２７】
なお、押鍵時又は押鍵後の押鍵力に左右方向の成分が含まれている場合には、その力が鍵ガイド部５を介してそれと一体の可撓部材４に伝えられ、水平方向可撓部４ｃを介して可撓部材４が鍵配列方向へ湾曲する。
その時に可撓部材４に作用する力は、自重には無関係である点を除けば、図３の(ａ)，(ｂ)に示した特性曲線とほぼ同様である。すなわち、図３の(ａ)，(ｂ)において、時間ｔ１〜ｔ３間の立上り部を除去したものとほぼ同様となる。
【００２８】
一般に、可撓部材４の垂直方向可撓部４ｄのような片持ちの梁の先端部近傍の定点に作用する力Ｆと、梁の曲げモーメントＭとは比例関係にあり、その曲げモーメントＭは梁の断面係数Ｚと応力σの積に比例し、梁の湾曲面に配設した歪ゲージの抵抗変化ΔＲは応力σに比例する。
【００２９】
すなわち、梁を構成する材料の縦弾性係数及びポアソン比によって定まる定数をｋとすると、次式となる。
Ｍ＝Ｚ×σ
σ＝ｋ×ΔＲ
したがって、図１及び図２に示した歪ゲージ８Ｂが受けた曲げモーメントをＭ、歪ゲージ８Ｂの抵抗変化をΔＲとすると、次式の関係が得られる。
Ｍ＝Ｚ×ｋ×ΔＲ
【００３０】
また、押鍵により垂直方向可撓部４ｄに伝達される上下方向の力をＦ、鍵１のストッパ片１ｃと可撓部材４との当接位置と歪ゲージ８Ｂ間の距離をＤとすると、力Ｆは押鍵力に比例する。さらに、力の釣合条件により次式が得られる。
Ｍ＝Ｆ×Ｄ
上記の各式から  Ｚ×ｋ×ΔＲ＝Ｆ×Ｄ  となり、
Ｆ＝（Ｚ×ｋ×ΔＲ）／Ｄ
となる。この式から歪ゲージＢの抵抗変化ΔＲと押鍵により垂直方向可撓部４ｄに作用する上下方向の力Ｆとは比例することが分る。
【００３１】
なお、一般に片持ちの梁の自由端に力Ｆが加えられた時、梁が力Ｆが加えられた方向に変位する変位量は加えられた力Ｆに比例する。したがって、垂直方向可撓部４ｄの上下方向の変位は力Ｆに比例し、この力Ｆは歪ゲージ８Ｂの抵抗変化ΔＲに比例するので、歪ゲージ８Ｂの出力信号は、押鍵力に比例する力Ｆ及び垂直方向可撓部４ｄの上下方向の変位のいずれにも比例することになる。
【００３２】
同様にして、歪ゲージ８Ａの出力も、押鍵により水平方向可撓部４ｃに鍵配列方向である左右方向に加えられる力及び水平方向可撓部４ｃの左右方向の変位のいずれにも比例すると共に、歪ゲージ８Ａの出力信号の正負により、水平方向可撓部４ｃに左右いずれの方向に力が加えられたかを検出することができる。
これらの歪ゲージ８Ａ，８Ｂの出力信号は、図示しない増幅器に入力された後、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル値に変換されて楽音信号制御手段へ入力される。楽音信号制御手段は入力された信号に応じて、発生中の楽音の音量，音高，音色等に関して各種の制御を行う。
【００３３】
例えば、図３の（ａ）に示したように押鍵初期の第１のあがき部ｄ１の立上り部の傾斜が急な時には、ローパスフィルタのカットオフ周波数を高くして明るい音色とし、同図の（ｂ）に示したように上記立上り部の傾斜がなだらかな時には、ローパスフィルタのカットオフ周波数を低くして暗い音色にするような、音色制御を行なうことができる。
【００３４】
また、強く速く押鍵されて、中間ストッパ６Ａへの衝撃が大きい図３の（ａ）に示すような時にはリバーブを深くし、衝撃が小さい同図の（ｂ）に示すような時にはリバーブを浅くするような楽音制御も可能である。
なお、押鍵時又は押鍵後に鍵１に左右方向の力を加えた場合には歪ゲージ８Ａの抵抗値が鍵１に加えられた左右力の大きさに比例して変化し、応答性良好な浅くて速いビブラート等の微妙な音の変化を得ることができる。
【００３５】
この参考例１によれば、可撓部材４の垂直方向可撓部４ｄに配設した１個の歪ゲージ８Ｂにより、押鍵当初と押鍵終期及びその後のアフタタッチ時に鍵の上下方向に加えられる力をすべて検出することができる。また、水平方向可撓部４ｃに配設した１個の歪ゲージ８Ａにより、押鍵中及び押鍵後のすべての時点で鍵の左右方向に加えられる力を検出することができ、さらにそれが左方向の力か右方向の力かも容易に検出可能である。
【００３６】
次に、図４は上記参考例１の一部を変更したこの参考例２の鍵盤装置を示すものであり、図１と同一の部分には同一の符号を付して示し、その部分の詳細な説明は省略する。
この鍵盤装置では、可撓部材４の垂直方向可撓部４ｄの先端側に形成した中間ストッパ部４ｅの下面に例えばアルミニウム板等の反射板１８Ｃを配設すると共に、第３の支持部材２ｃの上記反射板１８Ｃに対向する部位に例えば発光素子と受光素子とが一組になったフォトセンサ１８Ｄを配設したものであり、その他の構成は前述した参考例１と同様である。
【００３７】
以上の構成で、押鍵により鍵ストッパ片１ｃの上縁部が上限ストッパ６Ｂから離脱し始めると、上限ストッパ部４ｆにかかっていた鍵復帰ばね３による上方向の力が次第に小さくなり、完全に離脱した状態でその力がゼロになる。これにより可撓部材４の中間ストッパ部４ｅは自重により僅かに下方に変位してフォトセンサ１８Ｄの出力信号が変化する。さらに、鍵ストッパ片１ｃが中間ストッパ６Ａに当接した後は、可撓部材４に下向きの力が作用してフォトセンサ１８Ｄの出力信号がさらに変化する。
【００３８】
この場合も、前述したように押鍵力は可撓部材４の変位に比例し、鍵をたたくように押鍵した時となでるように押鍵した時とでのフォトセンサ１８Ｄの出力変化も前第１実施例と同様であり、また、鍵配列方向の力を検出するセンサである歪ゲージ８Ａについても参考例１と同様である。
【００３９】
なお、上記参考例２では可撓部材４の変位を検出するセンサとしてフォトセンサを用いたが、磁気格子センサや磁気抵抗センサ、あるいはホール効果センサ等の磁気センサを用いてもよく、静電容量センサ等の利用も考えられる。
また、このような鍵盤装置において、歪ゲージ８Ａに代えて可撓部材４と支持部材２の固定部との間に上記のような各種センサを配設して、鍵の左右方向の力を検出するようにすることも可能である。
この参考例２によれば、可撓部材４の最も変位量の大きい先端部でその変位を検出することができるので、センサの検出精度を一段と向上させることができる。
【００４０】
次に、図５は参考例３の鍵盤装置の一部を断面にした側面図である。この鍵盤装置は、可撓部材２４の基部２４ａの前面の非固定部２４ｂに押鍵方向に可撓性を有する垂直方向可撓部２４ｄを一体に形成し、その二股に分離した自由端側に、中間ストッパ部２４ｅ及び上限ストッパ部２４ｆを設け、垂直方向可撓部２４ｄの基部２４ａ寄りに歪ゲージ８Ｂを配設したものである。なお、この参考例３では支持部材２を鍵先端方向へ延長して鍵ガイド部２５を立設しているが、その他の構成は図１に示した参考例１と同様である。
【００４１】
すなわち、この参考例３では、前述した参考例１の鍵盤装置から鍵に加えられる左右方向の力を検出する部分の構成を省略したものであり、簡単な構成で押鍵方向の力を検出して楽音制御を行うことができる。
なお、この参考例３でも、押鍵時の可撓部材２４の垂直方向可撓部２４ｄの変位を参考例２と同様な方法で検出することも可能である。
【００４２】
【実施例】
以下、図６を用いてこの発明の実施例を説明するが、この図において、上述した参考例の説明に用いた図と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は簡単にするか省略する。
図６は、この発明による鍵盤装置の一実施例の側断面図である。この鍵盤装置では、鍵１の突起１ａを支持する支持部材２２の先端付近に鍵ガイド部５を立設すると共に、鍵１とその支持部材２２の第１の支持部材２２ａとの間にコイルばねからなる鍵復帰ばね３を係着して鍵１を上方へ付勢し、押鍵部付近においてほぼ５５ｇｆの上方への復帰力を与える。
【００４３】
また、支持部材２２上の鍵ガイド部５に近接した位置に各鍵１に対応して椀状の膨出部３０ａを有する可撓性の周知のラバー接点部材３０を設け、押鍵操作によってこのラバー接点部材３０を鍵１の下面が押圧することにより、可動接点３０ｂが基板３０ｃ側に形成した非導通の固定接点対３０ｄを導通させて鍵スイッチ閉成させるようにする。
【００４４】
支持部材２２の第１の支持部２２ａのほぼ中央の下面に、剛体ブロックからなる第２の支持部材２２ｂ，２２ｂ′を介して第１の支持部材２２ａに平行な全鍵共通の高剛性の第３の支持部材２２ｃを固設し、その先端部に押鍵時に鍵１のストッパ片１ｃの下面が押鍵操作の最後に当接する下限ストッパ部２２ｄを形成する。第２の支持部材２２ｂ，２２ｂ′間に各鍵１にそれぞれ対応して板ばねからなる垂直方向に可撓性を有する可撓部材３４の基部３４ａを挾持して設け、この可撓部材３４の非固定部３４ｂを支持部材２２の第１の支持部材２２ａ及び第３の支持部材２２ｃにほぼ平行に保持する。
【００４５】
さらに、可撓部材３４の先端部の上下両面に中間ストッパ６Ａ，上限ストッパ６Ｂをそれぞれ貼着し、中間ストッパ６Ａをストッパ片１ｃのコの字状の溝１ｄの上面に、上限ストッパ６Ｂを溝１ｄの下面にそれぞれ当接し得るようにする。また、第３の支持部材２２ｃ上に各可撓部材３４に対応して、椀状の膨出部３８ａを有する可撓性のラバーセンサ部材３８を設け、その基板３８ｂ上に発光ダイオード３８ｃとフォトトランジスタ３８ｄとが隣接して埋め込まれたフォトセンサ３８ｅを形成し、それに対向して押圧部３８ｆに反射面３８ｇを形成する。
【００４６】
そして、図６に示す非押鍵状態でラバーセンサ部材３８の押圧部３８ｆが可撓部材３４に押圧されて膨出部３８ａを僅かに弾性変形させるようにする。そして、中間ストッパ６Ａと鍵１のストッパ片１ｃの溝１ｄの上面との距離により第１のあがき部ｄ１を形成し、引き続きストッパ片１ｃの下面が下限ストッパ２２ｄに当接するまでの距離により第２のあがき部ｄ２を形成する。
【００４７】
この実施例は、前述の参考例１〜３が第１のあがき部ｄ１を第２のあがき部ｄ２より大きくとっていたのに対し、第１のあがき部ｄ１を第２のあがき部ｄ２より小さくしてある。例えばｄ１ ＝１mm，ｄ２ ＝３mmとすると、鍵１をストッパ片１ｃの位置で１mm押下することにより可撓部材３４が下方へ駆動され、その後の押鍵力がフォトセンサ３８ｅによって検出される。
【００４８】
さらに正確には、可撓部材３４には鍵復帰ばね３により初期テンションがかかっているので、それが押鍵によりなくなるまでに０.３ 〜１mm程度の鍵ストロークが必要となり、実際の第１のあがき部ｄ１は１.３ 〜２mmとなる。上記の差分０.３ 〜１mmは可撓部材３４を構成する板ばねの長さ及び厚さによって変化し、それらを変えることにより所要の差分を得ることができる。
【００４９】
この第１実施例によれば、前述の参考例１〜３に比して、図３に示したｔ４，ｔ１間の長さがかなり小さいものとなる。このように、浅い押鍵ストロークにおいて、あえてあがきを発生させるようにした理由は、鍵盤奏者が過去において全ストロークがほぼ１０mmというあがき部のある鍵盤で修練を積んでいるという事実に対して配慮したためである。
【００５０】
また、鍵盤の歴史においアコースティックピアノでは５０〜６０ｇｆ程度で押鍵可能であり、オルガン等の押鍵力も大体この程度であった。これらの例にならって、電子楽器の鍵盤も押鍵位置において最低静荷重がその程度の力で押鍵し得るようにしてある。
したがって、この第４実施例はトラディショナルな鍵盤あがき構造を残しながら上記の人間工学的考察からくるあがきなし構成の良さを加味させるようにしたものということができる。
【００５１】
すなわち、この実施例では、押鍵初期においてトラディショナルな荷重対応ストローク（例えば５０〜１００ｇｆの荷重で１mm沈む）である第１のあがき部ｄ１を得るようにし、その後の第２のあがき部ｄ２の鍵ストロークにおいて、指に反力（例えば単位荷重１ｋｇｆ当り１.５ 〜５mmの割合）を感じながら、その反力に対応する情報（信号）が力センサから得られるようにしてある。
【００５２】
このように、第２のあがき部ｄ２において単位荷重１ｋｇ当り１.５ 〜５mmのあがきを有するようにした理由は、試作実験試弾を繰り返した結果、フォルテッシモ（ｆｆｆ）の強押鍵を荷重に直すと２ｋｇｆ程度であり、残りのストロークが３〜１０mmになるからである。この２ｋｇｆ及び３〜１０mmという数値は、適度な柔らかさという意味をもっている。つまり、これ以上堅いと押鍵時に指が痛くなると共に振られやすくなり、これ以上柔らかいと、指に力を入れた時にタイムラグが大きくなって遅れて楽音コントロールされる結果となり演奏に適しない。
【００５３】
また、第２のあがき部の３mmという数値は、従来の鍵盤のアフタセンサの沈み量より大きく、現に動かしていることを実感できる最小値であり、１０mmという数値は、大きめの鍵ストロークを有する鍵盤を構成した場合でも、全ストロークが１１mmなら標準鍵盤の許容範囲となるからである。
【００５４】
次に、図７はこの発明による鍵盤装置の応用例を示す側断面図であり、前述した実施例との相違点は、支持部材２２の第３の支持部材２２ｃを第２の下限ストッパ部２２ｄよりも鍵先端方向に延長し、先端部を逆コの字状に折り曲げて上限ストッパ部２２ｅを形成し、その内面に鍵１のストッパ片１ｃが当接する上限ストッパ６Ｂを設けた点にあり、その他の構成は前述した実施例と同様である。
【００５５】
この応用例は、上限ストッパ６Ｂを可撓部材３４から第３の支持部材２２ｃ側に移したので、可撓部材３４にかかる初期テンションは、可撓部材３４の自重とそれを支持するラバーセンサ部材３８のきわめて弱い上方への付勢力のみとなる。したがって、この場合は第１のあがき部ｄ１は前述した実施例のように押鍵操作に伴って変化することはない。
【００５６】
すなわち、この応用例では、図３に示した線図において、ｔ４の値がきわめて小さく、ｔ４以前の第１のあがき部がない場合に相当し、イニシャルタッチは検出できないが構成が簡略化されて押鍵当初の指先に発生する力に対する制御性は高くなる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明による鍵盤装置は、片持ちの可撓部材の上限ストッパ部及び中間ストッパ部に加えられる第１，第２のあがき部の上下方向の力による変位を検出するセンサを設けたので、押鍵操作初期の第１のあがき部において、トラディショナルな荷重対応ストロークを発生させることができ、その後の第２のあがき部において、指に反力を感じながら、その反力に対応する情報をセンサから得ることができ、押鍵初期から楽音（パラメータ）を定めた木目細かな制御が可能になる。
さらに、押鍵力を検出するセンサをフォトセンサとすることにより、比較的低価格のセンサを用いて大きなストロークの押鍵力を高感度で正確に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に関連する参考例１の鍵盤の一部を断面にした側面図である。
【図２】同じくその可撓部材を示す斜視図である。
【図３】同じくその可撓部材に作用する上下方向の力と押鍵開始からの経過時間との関係を示す線図である。
【図４】この発明に関連する参考例２の鍵盤の一部を断面にした側面図である。
【図５】この発明に関連する参考例３の鍵盤の一部を断面にした側面図である。
【図６】  この発明による鍵盤装置の一実施例の側断面図である。
【図７】  この発明による鍵盤装置の応用例の側断面図である。
【符号の説明】
１…鍵、２，２２…支持部材、２ｄ，２２ｄ…下限ストッパ部、３…鍵復帰ばね、４，２４，３４…可撓部材、４ａ，２４ａ，３４ａ…基部、４ｂ，２４ｂ，３４ｂ…非固定部、４ｃ…水平方向可撓部、４ｄ，２４ｄ，…垂直方向可撓部、４ｅ，２４ｅ…中間ストッパ部、４ｆ，２２ｅ…上限ストッパ部、５，２５…鍵ガイド部、６Ａ…中間ストッパ、６Ｂ…上限ストッパ、８Ａ，８Ｂ…歪ゲージ、１８Ｃ…反射板、１８Ｄ…フォトセンサ、３０…ラバー接点部材、３８…ラバーセンサ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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