(57)【要約】【課題】電磁力に基づいて力覚を発生することにより、鍵タッチ感触を創出するものにおいて、鍵タッチ感触を設定する自由度が高く、設定の変更が容易な鍵盤装置を提供する。【解決手段】１は鍵本体部、２は鍵復帰部材、３は連動部材である。力覚発生部４は、連動部材３の移動を介して、鍵本体部１の移動に応じて力覚を発生する。力覚発生部４は、発電機５と、この発電機５に電気的に接続される負荷回路６を有する。押下位置検出センサ７、負荷値制御部８を備える場合もある。負荷回路６は、インピーダンス回路である。発電機５が発生する起電力により、負荷回路６に電流が流れるとともに、発電機５が機械系に与える反作用力が発生する。例えば、負荷回路６の抵抗成分により電気エネルギが消費されると、制動力が発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、
前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動に応じて駆動される発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機に発生した起電力が印加される負荷回路を有し、
前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項２】
前記鍵本体部の駆動部に連動して移動し、前記鍵本体部の最速移動部位の移動速度よりも増速される増速部位を有する連動部材を有し、
前記発電機の被駆動部は、前記連動部材の増速部位により駆動される、
ことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。
【請求項３】
前記負荷回路は、可変インピーダンス回路であり、
該可変インピーダンス回路の抵抗成分の値に応じて、前記力覚発生手段が発生する力覚が変化することにより、前記鍵タッチ感触が変更される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鍵盤装置。
【請求項４】
前記鍵本体部の押下位置が、前記鍵本体部の押鍵時の行程において押鍵検出される前の又は押鍵検出された後の途中位置になるまでは前記負荷回路の抵抗成分の値を小さくし、前記鍵本体部の押下位置が前記途中位置になった後は、前記負荷回路の抵抗成分の値を大きくする負荷値制御手段、
を有することを特徴とする請求項３に記載の鍵盤装置。
【請求項５】
前記鍵本体部の押下位置を検出する位置検出センサと、
前記鍵本体部の押鍵時の行程において、前記位置検出センサにより検出された前記押下位置に応じて、前記負荷回路の抵抗成分の値を制御する負荷値制御手段、
を有することを特徴とする請求項３に記載の鍵盤装置。
【請求項６】
前記負荷値制御手段による、前記鍵本体部の押下位置に対する前記負荷回路の抵抗成分の値の特性パターンを記憶する特性記憶手段を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の鍵盤装置。
【請求項７】
フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、
前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動に応じて駆動される発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機により発電された電気エネルギをジュール熱に変換する電気／熱変換器を有し、
前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項８】
フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、
前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動に応じて駆動される発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機により発電された電気エネルギを可視光エネルギに変換する電気／可視光変換器を有し、
前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項９】
前記発電機は、回転子と、該回転子に結合され前記鍵本体部の移動に応じて回転する回転軸、を有する回転型発電機である、
ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の鍵盤装置。
【請求項１０】
前記回転型発電機の本体部は、当該回転軸が前記フレーム側の案内部に対し転動しながら前記鍵本体部の移動に応じて移動する、
ことを特徴とする請求項９に記載の鍵盤装置。
【請求項１１】
フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、
前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動速度に応じて起電力が変化する発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機に発生した起電力が印加される負荷回路を有し、
前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたことを特徴とする鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵タッチ感触を創出する電子楽器の鍵盤装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鍵盤装置においては、一般的に、複数の白鍵本体部と複数の黒鍵本体部とがそれらの鍵支点部を介してフレームに回動自在に配設されている。鍵本体部を押鍵した時、鍵本体部は、ハンマの重さ又はバネ等の復帰手段の復帰力に抗して押下され、離鍵時には、バネや重力により元の位置に戻る。
従って、鍵タッチ感触は、主として鍵本体部の質量と復帰手段の復帰力とによって決まる。
一方、鍵本体部の押下に連動して揺動レバー（疑似ハンマー、質量体ともいう）が揺動する鍵盤装置においては、慣性モーメントにより、自然楽器のピアノのアクション機構に近い鍵タッチ感触が得られる。
上述した従来技術は、いずれも、機械的構造のみによって鍵タッチ感触を得る。そのため、質量体の重さやバネの強さ、運動機構の制約があるため、鍵タッチ感触を自由に設計することができなかった。
【０００３】
そこで、特許文献１においては、磁界発生部材（永久磁石又は電磁石）とアルミ板等の導電体とを対向させ、鍵の押下に連動して、両者を相対変位させることにより、導電体に渦電流が発生し、電気エネルギが消費される。その際、電磁力による制動力が発生することにより、鍵タッチ感触を創出していた。
この特許文献１においては、押鍵操作中において、磁界発生部材と導電体との対向面積を変化させたり、押下位置に応じて磁界発生部材（電磁石）の励磁電流を制御したりすることにより、電磁力による制動力を変化させ、多様な鍵タッチ感触を創出することができる。
しかし、磁界発生部材と導電体とを対向面に沿った方向に相対変位させるものであるため、両者の狭い空隙を一定に維持することが難しいだけでなく、渦電流自体を直接的に制御することができない。従って、自由度の高い鍵タッチ感触を設定することが難しく、電磁力に基づく制動力を大きくすることも難しい。また、磁界発生部材を電磁石とした場合は、励磁用の外部電源を必要とし、かつ、その消費電力が無視できない。
【特許文献１】特公平７−９９４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、電磁力に基づいて制動力等の力覚を発生することにより、鍵タッチ感触を創出するものにおいて、鍵タッチ感触を設定する自由度が高く、設定の変更が容易な鍵盤装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動に応じて駆動される発電機と、該発電機の出力端子に電気的に接続され該発電機に発生した起電力が印加される負荷回路を有し、前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたものである。
発電機は、電気回路と鎖交する磁界の変化に応じて起電力を発生するものであるから、鍵本体部が静止しているときは、磁界の変化がない。よって、電磁力に基づく「力覚」（反作用力）は発生しない。しかし、鍵本体部の移動速度が増すと、起電力が増し、負荷回路に電流が流れ、発電機が機械系に与える「力覚」（例えば、負荷回路の抵抗成分により消費される電力により、制動力が発生する）が増す。
なお、負荷回路とは、インピーダンス回路であって、抵抗（レジスタンス）成分、インダクタンス成分、キャパシタンス成分を有する。
【０００６】
負荷回路の抵抗成分のみに着目すれば、鍵本体部を押す力が弱いときには鍵本体部の移動速度が小さいから、発電機の制動力が効かないので鍵タッチ感触が軽いが、鍵本体部を強く押すほど、鍵本体部の移動速度が大きくなり、発電機の制動力が効いて、鍵タッチ感触が重くなる。このような鍵タッチ感触は、動的鍵タッチ感触というべきものである。
弱押鍵時は弱いタッチで、強押鍵時はそこそこ重いタッチになるということは、グランド・ピアノのタッチに類似したものとなる。
【０００７】
また、負荷回路の抵抗値を所定値に設定することにより所定の鍵タッチ感触を設定できるので、鍵タッチ感触の設定自由度が高く、設定の変更も容易である。
発電機と負荷回路という簡単な構成の「力覚発生手段」を、既存の鍵盤装置の基本構造に組み込むだけで、鍵タッチ感触を創出することができる。機械エネルギを電気エネルギに変換するための機構を新たに設計する必要がない。
また、鍵復帰手段は、鍵復帰バネや、疑似ハンマー、揺動レバーであって、鍵復帰機能を遂行するとともに、押鍵時の行程における抵抗力（静荷重）の一助になる。鍵タッチ感触は、力覚発生手段により発生される「力覚」と鍵復帰力とが合わされて創出される。
【０００８】
上述した請求項１に記載の鍵盤装置において、鍵本体部に連動して移動する連動部材を有し、発電機は、連動部材により駆動されるようにしてもよい。鍵本体部と発電機とを離間して配置できるから、発電機を配置する場所を決める自由度が増す。
上述した連動部材は、また、運動方向を変換できる。
例えば、鍵本体部の押下移動に連動して、連動部材は、鍵長手方向に移動するものとすれば、連動部材及び発電機を、複数の鍵本体部を有する鍵盤装置に、各鍵に対応させて配置しやすい。また、連動部材の移動位置を検出する位置検出器も配置しやすいから、押下位置に応じて力覚を制御する場合に、制動力を精度良く設定できる。
【０００９】
上述した連動部材は、また、増速機能を有するものであってもよい。
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の鍵盤装置において、前記鍵本体部の駆動部に連動して移動し、前記鍵本体部の最速移動部位の移動速度よりも増速される増速部位を有する連動部材を有し、前記発電機の被駆動部は、前記連動部材の増速部位により駆動されるものである。
その結果、演奏者に対する鍵本体部からの制動力などの力覚を大きくすることができる。この場合でも、鍵本体部の押下速度が０又は小さければ、ほとんど発電されないから、鍵本体部の押鍵速度の変化に対する力覚の変化率が大きくなる。
従って、弱い鍵タッチ感触から非常に強い鍵タッチ感触まで、得られるタッチ感触の設定可能範囲が広がることから、負荷回路による鍵タッチ感触のダイナミックレンジが大きくなる。このように、増速部位の駆動によって発電機の力覚を大きくすることができるので、鍵タッチ感触のバラエティー度合いが増す。
また、増速により、発電される電力が増大するから、効率の小さな小型発電機であっても、大きな力覚を得ることができる。その結果、得られる力覚が大きいにもかかわらずコンパクトに鍵盤装置を作ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の鍵盤装置において、前記負荷回路は、可変インピーダンス回路であり、該可変インピーダンス回路の抵抗成分の値に応じて、前記力覚発生手段が発生する力覚が変化することにより、前記鍵タッチ感触が変更されるものである。
発電機から供給される起電力に対し、インピーダンス回路の抵抗成分、インダクタンス成分、キャパシタンス成分の少なくとも１つの値が可変であることにより、発電機が鍵本体部に直接的に与える、あるいは、連動部材を介して与える力覚が変化することにより、鍵本体部から演奏者の指に伝達される鍵タッチ感触が変化する。
従って、単に、鍵本体部の移動速度に応じるだけではなく、負荷回路の抵抗成分等の可変値に応じた、鍵タッチ感触を得ることができる。
【００１１】
例えば、負荷回路の抵抗値は、複数種類の鍵タッチ感触に応じて、複数種類の異なる抵抗値が用意されている。例えば、演奏者により選択された１つの鍵タッチ感触に対応した抵抗値を静的に設定したり、複数の各鍵本体部に割り当てられた音高、音域に応じて、抵抗値を静的に設定したり、押下位置に応じて動的に設定したり（押下位置に応じて変化する可変抵抗部を用いる）及び、これらを組み合わせて設定したりする。負荷回路の抵抗値は、無限大であったり、ゼロであったりしてもよい。
【００１２】
請求項４に記載の発明においては、請求項３に記載の鍵盤装置において、前記鍵本体部の押下位置が、前記鍵本体部の押鍵時の行程において押鍵検出される前の又は押鍵検出された後の途中位置になるまでは前記負荷回路の抵抗成分の値を小さくし、前記鍵本体部の押下位置が前記途中位置になった後は、前記負荷回路の抵抗成分の値を大きくする負荷値制御手段を有するものである。
押鍵検出される前の途中位置は、例えば、鍵スイッチにより押鍵が検出される押下位置の直前位置である。押鍵検出された後の途中位置は、押鍵検出される押下位置の直後の位置から押切位置までの区間にある任意の押下位置である。
【００１３】
従って、鍵本体部の押鍵時の行程において、鍵本体部の押下位置が途中位置になるまでは制動力が大きくなることにより、鍵タッチ感触を重量感のあるものとする。また、上述した途中位置から離鍵時の行程を経て、非押鍵状態（厳密に言えば、図３，図４を参照した実施形態では、押鍵直後の押下位置）に復帰するまでにおいては、制動力が小さくなる。この実施形態でサポートされるように、上述した「負荷値制御手段」は、離鍵時の行程において、本来ならば、鍵の戻りが力覚発生手段の付加によって遅くなるのを、遅くならないようにしている。
【００１４】
よって、速いパッセージを弾くことができる。速いパッセージは、ff（フォルティッシモ）で弾くものではなく、mf（メゾフォルテ）やmp（メゾピアノ）程度が一般的であり、押鍵時の行程においても機械的負荷があまりかからない。音楽的表現をすれば、鍵タッチに応じてパッセージの速さが影響し易くなる（ピアノ鍵がそうである）ので、強めのパッセージを速く弾くときは１発目を強めに、それに続くパッセージをあまり強く弾かない奏法（表現力を豊にする奏法：アクセント付きパッセージともいう）が自然にできるようになる。そうでなければ、強い押鍵時の行程における機械的負荷のために、どうしてもパッセージを速く弾けなくてテンポが遅れてしまう。
【００１５】
上述した請求項４に記載の発明においては、鍵スイッチにより押鍵が検出された後の離鍵行程において、鍵の戻りを速くすることとと、表現力を豊にする奏法とが適合することとなっている。逆の見方をすれば、疑似ハンマがなく復帰手段がバネのみである、従来のオルガンタイプの鍵盤機構では、上述した「表現力を豊にする奏法」は、演奏しにくい。鍵が軽いから、力が入りすぎたり、速いパッセージが極度に速くなったりするからである。
【００１６】
請求項５に記載の発明においては、請求項３記載の鍵盤装置において、前記鍵本体部の押下位置を検出する位置検出センサと、前記鍵本体部の押鍵時の行程において、前記位置検出センサにより検出された前記押下位置に応じて、前記負荷回路の抵抗成分の値を制御する負荷値制御手段を有するものである。
従って、鍵本体部の押鍵時の行程において、単に、鍵本体部の移動速度に応じるだけではなく、鍵本体部の押下位置に応じても制動力を可変にすることができる。
押鍵時の行程における鍵タッチ感触を可変にすることが特徴であるが、離鍵時の行程においては、鍵本体部を速やかに原状復帰させることが好ましいため、離鍵時には、制動力がゼロになるように制御することが望ましい。
【００１７】
請求項６に記載の発明においては、請求項５に記載の鍵盤装置において、前記負荷値制御手段による、前記鍵本体部の押下位置に対する前記負荷回路の抵抗成分の値の特性パターンを記憶する特性記憶手段を有するものである。
特性パターンを変更するだけで、鍵本体部が押鍵時の行程における押下位置に応じた鍵タッチ感触を簡単に変更することができる。
【００１８】
例えば、先に説明した請求項４に記載の発明を実現するような特性パターンとすることができる。
また、例えば、押鍵時の行程において、押鍵検出される前の又は押鍵検出された後の途中位置（例えば、押鍵検出の直前位置、押鍵検出の直後位置から押切位置までの区間の任意の押下位置）まで移動するに応じて、上述した負荷回路の抵抗値が高抵抗値から低抵抗値に変化するような特性パターンにする。この場合、押下方向において、所定の途中位置まで押下位置が深くなるに応じて、制動力が大きくなる鍵タッチ感触が得られる。
一方、上述した鍵本体部の途中位置から非押鍵状態復帰までにおいては、上述した負荷回路を抵抗成分の値が高い高抵抗回路とする。
上述した低抵抗回路は、上述した発電機を短絡する回路とし、上述した高抵抗回路を開放回路とすれば、負荷回路の構成が極めて簡単になる。
【００１９】
請求項７に記載の発明においては、鍵盤装置において、フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動に応じて駆動される発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機により発電された電気エネルギをジュール熱に変換する電気／熱変換器を有し、前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたものである。
従って、請求項１に記載の発明と同様に、動的鍵タッチ感触が得られる。また、発電機が駆動されることにより得られる電気エネルギは、インダクタンス成分やキャパシタンス成分に蓄積したり、充電池に化学エネルギに変換して蓄積したりすることもできる。しかし、構成が複雑になるともに、蓄積されたエネルギを放出する手段も必要となる。これに対し、運動エネルギを電気エネルギを介してジュール熱に変換することにより、構成が簡単であるとともに、変換されたジュール熱を伝導、放射等により拡散させることができる。
ジュール熱に変換する電気／熱変換器としては、例えば、抵抗器の他、発電機の巻線そのもの、発電機の出力端子から負荷回路基板までの接続線である。発電機の筐体（ケース）を放熱効率の高い例えば金属で作成したり、後述する図１２、図１３に見られるように、細長くして表面積を大としたりして、ジュール熱を蓄積しないようにしてもよい。
【００２０】
請求項８に記載の発明においては、鍵盤装置において、フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動に応じて駆動される発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機により発電された電気エネルギを可視光エネルギに変換する電気／可視光変換器を有し、前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたものである。
従って、可視光の発光により、鍵タッチ感触を創出するとともに、押鍵された鍵を視覚で認識することができ、また、押鍵の強さによって押鍵した鍵に対応する電気／可視光変換器が発光強度を変えて発光する。その結果、指先の感触と視覚とが連動するという面白い鍵盤装置が提供される。
例えば、所定のパッセージの、例えば、３番目の音にアクセントを付けるために、３番目の音を特定の光量になるように弾きなさい、という指導ができる。つまり、音楽表現（アーティキュレーション）の練習又は指導に効果がある。
また、ジュール熱に変換する電気／熱変換器に比べて、鍵盤装置の発熱を抑制できる。
【００２１】
請求項９に記載の発明においては、請求項１から８までのいずれか１項に記載の鍵盤装置において、前記発電機は、回転子と、該回転子に結合され前記鍵本体部の移動に応じて回転する回転軸、を有する回転型発電機である。
回転型発電機は、回転子（被駆動部）側と固定子側との空隙が、狭く精密に保持されているから、発電効率が高い。
また、回転型発電機を用いる場合は、双方向に何回でも回転できるため、鍵本体部の最大押鍵ストローク長や、連動部材の移動長を考慮して発電機の形状を設計する必要がない。また、押鍵位置にかかわらず、均一な機械/電気変換特性で起電力を発生することができるから、設計が容易である。
【００２２】
請求項１０に記載の発明においては、請求項９に記載の鍵盤装置において、前記回転型発電機の本体部は、当該回転軸が前記フレーム側の案内部に対し転動しながら前記鍵本体部の移動に応じて移動するものである。
従って、移動する発電機の質量による慣性モーメントもまた利用して、鍵タッチ感触を与えることができる。
【００２３】
上述した請求項９に記載の発明において、前記回転型発電機の回転軸は、前記鍵本体部の鍵配列方向に直交する平面上に配置されているようにするとよい。
一般に長筒形状である発電機を、鍵の配列方向に並設することが容易に実現できる。鍵盤装置においては、長筒形状の軸方向には設置の制約が少ないために、発電機の最大出力電力を高くすることができる。その結果、制動力の最大値を大きくすることができ、鍵本体部の最速移動時に強力な制動力を設定することができる。
上述した請求項９に記載の発明において、前記回転型発電機として複数の回転型発電機を用い、該複数の回転型発電機は、前記鍵本体部の移動に応じて同時に駆動されるものとしてもよい。
発電機の出力電力が小さくても、発電機の個数を増やすことにより、発電される総出力電力を増やすことができる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明においては、フレームと、該フレームに移動自在に配設された鍵本体部と、該鍵本体部を非押鍵状態に復帰させる鍵復帰手段と、前記鍵本体部の移動に応じて力覚を発生する力覚発生手段を有する鍵盤装置において、前記力覚発生手段は、前記鍵本体部の移動速度に応じて起電力が変化する発電機と、該発電機に電気的に接続され該発電機に発生した起電力が印加される負荷回路を有し、前記力覚発生手段が発生する力覚及び前記鍵復帰手段による鍵復帰力の両者により、鍵タッチ感触を創出するようにしたものである。
従って、鍵本体部の移動速度というパラメータが力覚制御に大きく寄与する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、鍵盤装置において、押鍵時の行程における運動エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギを、負荷回路における、例えば抵抗成分により消費することにより、自由度の高い鍵タッチ感触を設計することができるとともに、鍵タッチ感触として、大きな制動力等の力覚を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本願発明の実施形態を説明する機能構成図である。
まず、概要を説明する。図中、１は鍵本体部、２は鍵復帰部材である。３は連動部材である。これらは機械系の機構部品である。４は力覚発生部である。連動部材３は、機械的結合により、鍵本体部１及び力覚発生部４と連結されて、運動エネルギを双方向に伝達する。
力覚発生部４は、鍵本体部１の移動に直接的に応じて、又は、連動部材３の移動を介して、鍵本体部１の移動に応じて力覚を発生する。
力覚発生部４は、発電機５と、この発電機５に電気的に接続され、発電機５に発生した起電力が印加される負荷回路６を有する。具体的には、発電機の出力端子と負荷回路とは、導線などの導電体により接続される。また、力覚発生部４は、押下位置検出センサ７、負荷値制御部８を備える場合もある。
【００２７】
発電機５は、機械的結合により、連動部材３に連結されて双方向に運動エネルギを伝達する。例えば、ローラと平板、プーリとベルトにより連結されたり、噛合（例えば、歯車同士、ラックとピニオン、歯車と歯付きベルト等）されたりする。
連動部材３は必須のものではなく、鍵本体部１と発電機５とが直接的に連結されてもよい。また、上述した鍵復帰部材２が、後述する図１２ないし図１４に示す揺動レバーである場合、この鍵復帰部材２は連動部材３の機能を兼ねる。
発電機５は、鍵本体部１及び連動部材３の移動に応じて駆動される。発電機５は、機械/電気、電気/機械という双方向のエネルギ変換機能を実現する。
負荷回路６は、インピーダンス回路であって、抵抗成分、インダクタンス成分、キャパシタンス成分を有する受動回路である。発電機５が発生する起電力により、負荷回路６に電流が流れるとともに、発電機５が機械系に与える反作用力が発生する。
【００２８】
本発明者は、このような発電機から機械系への反作用力を「力覚」と名付け、発電機と、この発電機に電気的に接続された負荷回路を合わせたものを、「力覚発生手段」と名付けた。
例えば、負荷回路６の抵抗成分により電気エネルギが消費されると、「力覚」として制動力が発生する。演奏者が鍵本体部１を強く押せば押すほど、押下速度が大きくなる。後述するように、鍵本体部の移動速度が増すと、負荷回路６の抵抗成分により消費される電力が大きくなり、制動力が大きくなる。
また、後述するように、鍵本体部１の現在の押下位置に応じて、また、押鍵時の行程であるか離鍵時の行程であるかによって、制動力を異ならせることができる。また、押下方向の移動と鍵戻し方向の移動とで制動力を異ならせることもできる。
鍵タッチ感触は、力覚発生部４が発生する「力覚」及び鍵復帰部材２による鍵復帰力の両者により創出される。
【００２９】
次に、各構成要素について説明する。
鍵盤を構成する複数の鍵本体部１は、フレーム（固定部）に対し移動自在に配設され、押鍵時には、フレームに対して移動する。一般的な電子楽器の鍵盤装置においては、図１２、図１３を参照して後述するように、鍵本体部１の鍵支点部がフレーム側の鍵支持部において回動自在に支持されている。鍵復帰部材２（バネ、疑似ハンマー等）は、押鍵された鍵本体部１を離鍵したときに、鍵本体部１を非押鍵状態に復帰させる。
連動部材３は、直線移動をする場合と、回動移動をする場合とがある。回動移動をする場合は、鍵本体部１の直線移動（厳密には、回動移動であるが、回動角が小さいため、実質的には直線移動である）運動と回転運動との間の変換を行う。直線移動をする場合であっても、移動方向を変換する場合がある。
【００３０】
連動部材３は、発電機５を高速で駆動する増速機能を備えることが望ましい。すなわち、連動部材３は、鍵本体部１の駆動部に連動して移動し、鍵本体部１の最速移動部位の移動速度よりも増速される増速部位を有する。発電機５の被駆動部は、連動部材３の増速部位により駆動されるようにする。
ここで、鍵本体部１の最速移動部位とは、鍵本体部１において最も速く移動する部位であって、一般的な鍵盤装置においては、演奏者側の鍵先端部である。
従って、増速機能により発電機５の起電力が大きくなり、例えば、負荷回路６における抵抗成分による消費電力が大きくなる。
鍵本体部１の最大押鍵ストローク長は約1cmであるが、この移動距離を、例えば、５倍程度に拡大されるようにすることが望ましい。
【００３１】
増速機能を備える連動部材３の一例は、逆Ｖ字状（倒立文字）を基本構造とするリンク機構である。
このリンク機構は、第１のリンクの上端部と第２のリンクの上端部とがピンで回動自在に結合されて結合部となり、全体として逆Ｖ字状となるものを基本構造とし、この１つの基本構造、又は、この１つの基本構造の一方側（右側）の下端部と他の基本構造の他方側（左側）の下端部とがピンで回動自在に結合されて結合部となることにより、全体として、複数の基本構造が連鎖的に結合されたものである。
【００３２】
このようなリンク機構の、演奏者側の下端部は、フレーム側に回動自在に固定され、このリンク機構の鍵奥行き側の下端部は、スライド部材に回動自在に結合される。このスライド部材は、発電機５の被駆動部と機械的に結合され、発電機５を駆動する。
このリンク機構は、各リンクの下端部同士の結合部がフレーム側（例えば、フレームの上面）と接触した状態（又は、回転部材を介して接触した状態）で鍵の長手方向に移動し、かつ、各リンクの上端部同士の結合部が鍵本体部１側（例えば、天面）と接触した状態（又は、回転部材を介して接触した状態）で鍵の長手方向に移動するように、フレームに対して垂直となる面上に配置される。
【００３３】
鍵本体部１を押下すると、上述したリンク機構の複数個のリンクが相互に拘束されながら相対移動することにより、スライド部材が鍵の奥行き方向に移動し、発電機５が駆動される。
このとき、逆Ｖ字状の基本構造において、鍵本体部１の上下方向の移動距離よりも、水平方向の移動距離の方が十分に長くなるから、鍵本体部１の最速移動部位の移動速度よりも水平方向の移動速度の方が速くなる。また、基本構成の連鎖結合数に比例して水平方向の移動距離が長くなり、スライド部材の移動速度も速くなる。
２個の基本構造を連鎖させたものは逆Ｗ字状であり、図２を参照して詳述する。
【００３４】
また、増速機能を備える連動部材３として、図１２ないし図１４を参照して説明する揺動機構（揺動レバー）もある。
鍵本体部１には、その先端部（鍵本体部１の最速部位）近傍における天面から下方に揺動レバー駆動部が突出している。
揺動レバーは、その揺動支点部がフレームの揺動支持部に揺動自在に支持されたものであり、鍵の先端側に上述した揺動レバー駆動部と係合する被駆動部、鍵の奥行き側に自由端部を有する。揺動支点部から被駆動部までの腕の長さよりも、揺動支点部から自由端部までの腕の長さの方が十分に長い。その結果、鍵本体部１の最速部位の移動速度よりも自由端部の移動速度の方が速くなる。
揺動レバーの自由端部に円弧状部が設けられている。この円弧状部は、発電機に対する駆動部であり、相対移動可能な機械的結合（例えば、噛合、摩擦）により、フレーム側に固定された発電機の被駆動部と結合される。
【００３５】
鍵本体部１が押鍵されると、鍵本体部１の揺動レバー駆動部と揺動レバーの被駆動部との係合を介して、揺動レバーの円弧状部が揺動支点部を支点として回動し、相対移動可能な機械的結合を介して発電機が駆動される。鍵本体部１が離鍵されると、主として揺動レバーの自重により、揺動レバー駆動部と被駆動部の係合を介して鍵本体部１が非押鍵状態に戻る。上述した、係合機構と相対移動可能な機械的結合とは、双方向に機械エネルギーを伝達する。
【００３６】
上述した発電機は、揺動レバーの自由端部に載置してもよい。
この場合、発電機の本体（筐体）が駆動され、発電機の可動部（回転子が固着された回転軸）と、フレーム側の案内部材とは、相対移動可能な機械的結合（例えば、噛合、摩擦）により結合されている。
鍵本体部１が押鍵されると、発電機本体が揺動支点部を支点として回動し、相対移動可能な機械的結合により、発電機内部でコイルと鎖交する磁束が変化することにより起電力が発生する。鍵本体部１が離鍵されると、主として揺動レバーの自重により鍵本体部１が非押鍵状態に戻る。
【００３７】
発電機５は、鍵盤装置に組み込み可能な形状の既製品を用いることができる。発電機または電動機は、渦電流を生じる回転円板に比べて機械/電気変換効率が良い。ＮｅＦｅＢで表されるネオジウム磁石や、サマリウムコバルト磁石を用いれば、さらに、機械電気変換効率の良い発電機や電動機を製作でき、それを使用することにより、大きな制動力が得られる割に、コンパクトに鍵盤装置が製作できる。
鍵本体部の移動機構と既製の発電機とを連結する連動部材を設計するだけでよいから、鍵タッチ感の創出が容易である。
また、特に回転型の発電機を用いる場合は、回転回数に限界がないため、連動部材３の移動距離を考慮する必要がない。また、連動部材３の移動位置にかかわらず、同じ機械/電気変換特性で起電力を発生することができる。
【００３８】
回転型発電機の最も一般的なものは、角速度に比例した交流周波数で、角速度に比例した起電力を発生する交流型（同期型）発電機である。この起電力を、回転軸に設けられた整流子で整流することにより、直流型発電機となる。電機子コイルが回転するタイプの他に、永久磁石の界磁が回転するタイプもある。交流型発電機の出力をダイオードで全波整流すれば直流発電機となる。
【００３９】
発電機５として、図２以降を参照して後述する具体例では、回転子と、この回転子に結合され鍵本体部１（及び連動部材３）の移動に応じて回転する回転軸（被駆動部）を有する回転型発電機を用いる場合を説明している。
回転型発電機として、市販の小型発電機や市販の直流小型電気モータ、すなわち、鉄心にコイルが巻かれた電機子と界磁発生用の永久磁石とを用い、回転軸に設けられた整流子を固定側のブラシに摺動させるもの、を使用することができる。
【００４０】
回転型発電機を使用する場合、この回転型発電機は、フレーム側に固定して、鍵本体部１又は連動部材３の移動に応じて回転軸を回転させるという使用形態がとられる。
これに代えて、回転型発電機の回転軸が、フレーム側の案内部と相対移動可能な機械的結合（例えば、ラックとピニオン）により結合されており、フレームに対し転動しながら、回転型発電機の本体部が鍵本体部（及び連動部材３）の移動に応じて回動移動するという使用形態をとることもできる。
【００４１】
また、可動部が固定部に対して直線移動するリニアモータを発電機として使用してもよい。リニアモータは、平板状の電気モータであって、回転型の電気モータを円周方向に展開したものを単位とし、これを複数単位にわたって平面上に配置したものである。可動部と固定部とが対向する空隙に直交する磁界が直線方向に変化するときに，電磁力により、可動部（被駆動部）が直線駆動される。
【００４２】
上述した回転型発電機は、鍵本体部の移動に応じて駆動される増速機構、例えば、増速ギャー機構を内装し、この増速ギャー機構を介して回転子の軸を回転させるものであってもよい。その際、増速機構の有する機械的摩擦により発生する制動力も利用して鍵タッチ感触を与える。
上述した回転型発電機の回転子が有極のものである場合、その極数は、３極以上であることが望ましい。２極よりも３極、３極よりも４極と増やすことにより、起電力の周波数を高くすることができるから、１回転中における回転型直流発電機の制動力の変動周波数も高くなる。その結果、鍵本体部を通して演奏者の指に感じられる制動力を滑らかにできる。
しかしながら、図１２，図１３に示す実施形態では、ラック１３３/ピニオン１３４と鍵本体部１２１とは、揺動レバー１２２（１４２）を介して制動力が伝達されるため、ほとんど滑らかな鍵タッチ感触となる。
【００４３】
上述した回転型発電機は、その回転軸が、鍵本体部１の鍵配列方向に直交する垂直面上に配置されていると、鍵本体部毎に回転型発電機を設ける際の設置上の制約が少ない。
上述した回転型発電機として複数の回転型発電機を用い、この複数の回転型発電機が鍵本体部１（及び連動部材３）の移動に応じて同時に駆動されるようにしてもよい。
この場合、複数の各回転型発電機で発生した起電力は、各回転型発電機に個別に設けられた負荷回路６に接続されてもよい。また、各回転型発電機に共通の負荷回路６に接続されてもよい。この場合、逆流防止ダイオードを介して共通の負荷回路６に接続するとよい。
【００４４】
また、上述した複数の回転型直流発電機を、２極以上の電機子を有するものとし、回転子の回転位相を相対的にずらせて回転するようにすれば、見かけ上、回転型発電機の電機子の極数を増やしたことになるから、１回転中における複数の回転型発電機の制動力の変動及び変動周波数が少なくなる。その結果、鍵本体部を通して演奏者の指に感じられる制動力を滑らかにすることができる。
【００４５】
発電機５が回転型発電機であり、負荷回路６の抵抗値がRであるときにおいては、発電機５の回転速度に比例した起電力Eが発生し、この起電力Eにより、電気エネルギE2Rがジュール熱として消費されるために、発電機５は、いわゆる発電制動機能を有し、機械系において制動力を発生する。
【００４６】
この負荷回路６は受動回路であるから、必ずしも外部電源を必要としない。そのため、外部電源を使用した場合の電力消費がない。
負荷回路６は、一般にインピーダンス回路である。発電機５が交流発電機であれば、交流起電力が出力され、発電機５が直流発電機であるときは、整流子により整流さた交流起電力が出力される。
従って、負荷回路６のインダクタンス成分、キャパシタンス成分により、奇妙で面白い力覚を発生させることができる。
しかしながら、以下の具体的な実施形態では、抵抗成分による電力消費を利用して、発電機５が発生する制動力を利用する。すなわち、回路素子として、抵抗器（電気抵抗体）を有し、インダクタンス、キャパシタンスを含まない。ただし、発電機５内の巻線によるインダクタンス成分はあるが、以下の説明では無視している。
また、発電機５内の巻線、負荷回路との接続線、スイッチング素子も低抵抗値を有するから、これらも抵抗器に含まれる。抵抗器は、電気／熱変換器ということができる。
【００４７】
また、負荷回路６は、白熱電球、発光ダイオード（lED）等の発光体（可視光発生器）を負荷として有していてもよい。発光体（可視光発生器）を、鍵本体部１との対応がわかる場所に配置することにより、可視発光による押鍵や押鍵力の視認ができる。
発光体（可視光発生器）は、電気／可視光変換器ということもできる。発光体（可視光発生器）は、電気エネルギを可視光エネルギに変換することにより、電気エネルギを消費する。一般に、発光体（可視光発生器）は、ジュール熱も発生するから、熱エネルギーによっても、電気エネルギを消費する。
【００４８】
また、図示しない外部供給電源と、可視光発生器（発光体）を有し、負荷回路６は、負荷抵抗器とスイッチング回路、又は、電流増幅器を有し、発電機５に発生した起電力を検出することにより、外部供給電源を可視光発生器に供給したり、さらには、起電力に応じて可視光発生器が発光強度を変化させるものであってもよい。
この場合も、可視光発生器が発光することにより、押鍵や押鍵力の視認ができる。
視覚的にわかる。
【００４９】
上述した負荷回路６は、短絡回路であってもよい。この場合、強く押鍵すればするほど大きな制動力が指に返ってくる。
上述した負荷回路６は、また、可変抵抗器、あるいは、複数の抵抗器を切り替え選択するものであってもよい。負荷回路６の抵抗値を可変制御すれば、変化に富んだ任意の鍵タッチ感触を得ることができる。
【００５０】
グランドピアノは、複雑なアクション機構により、鍵タッチ感触に重量感がある。そのため、電子鍵盤楽器で、グランドピアノの重量感のある鍵タッチ感触を得るには、擬似ハンマや錘部材等が必要であった。また、鍵タッチを軽くしたり、重くしたりするには、全く異なる機構に切り替える必要があった。
これに対し、発電機と負荷回路という同一の構成で、負荷回路の抵抗値を変更するだけで、軽めのタッチ、重めのタッチに自由に変更することができる。従って、擬似ハンマや錘部材の機構を切り替える必要がない。
発電機と負荷回路により発生するタッチとは、静荷重に影響を及ぼすものではない。押鍵時の反力が変わるということである。最も端的な例としては、半押鍵状態において指で鍵を押している場合、発電機は停止しているから、静荷重はバネやハンマによるのみである。
【００５１】
鍵タッチ感触を変更するために、プリセットされた複数の抵抗器の中から１つを選択したり、可変抵抗器の操作子を手動操作したり、ディジタル値によって、負荷回路の抵抗値を設定したりすることができる。音色設定に連動して負荷回路の抵抗値を変更することもできる。
音高に応じて抵抗値を可変にすることにより、鍵タッチ感触・スケーリングをする場合は、１鍵毎に可変調整したり、音域単位、例えば、１〜２オクターブ単位で可変にしたりする。
最も低い２オクターブの音域（低域）に属する音高が割り当てられた鍵本体部に対しては、鍵タッチ感触が重く感じられるように、負荷回路の抵抗値を小さくする。また、最も高い２オクターブの音域（高域）に属する音高が割り当てられた鍵本体部に対しては、鍵タッチ感触が軽く感じられるように、負荷回路の抵抗値を大きくする。
これらの音域に挟まれた中間の音域においては、負荷回路の抵抗値を、中間値とする。なお、鍵タッチ感触としては、上述した音域にかかわらず、機械系の摩擦による音高によって変わらない制動力がある。
また、上述した低域では負荷回路の抵抗値を小さくし、中域では負荷回路の抵抗値を中抵抗値とし、高域では発電機及び負荷回路を設けないようにする、といった鍵タッチ感触・スケーリングをしてもよい。
【００５２】
負荷値制御部８は、押下位置検出センサ７により検出された押鍵本体部１の押下位置に応じて、負荷回路６の負荷値（抵抗成分の値など）を制御することにより、鍵タッチ感触を変化させる。しかし、このような位置検出センサ７及び負荷値制御部８は、力覚発生部４にとって必須の構成ではない。
押下位置検出センサ７は、鍵本体部１の押下位置そのものを検出してもよいが、連動部材３の移動位置を検出することにより、間接的に、鍵本体部１の押下位置を検出する方が、押下位置検出センサ７の配置に自由度があるから実現が容易である。
【００５３】
負荷値制御部８は、押鍵時の行程においては、力覚を発生するような負荷値にしたり、発生する力覚が押下位置に応じて変化するように、負荷値を押下位置に応じて可変にしたりする。
負荷値制御部８は、鍵本体部１の押下位置に応じて抵抗値を連続的に変化させたり、鍵本体部１の押下位置の１又は複数の位置において、抵抗値を切り替えたりする。切り替える複数の位置が多数ある場合は、抵抗値を実質的に連続的に変化させているといえる。
一方、負荷値制御部８は、離鍵時の行程においては、力覚が発生しないような負荷値になるように制御する。
【００５４】
しかし、実際の演奏において、押鍵時の最大深さ（沈み込み量）は一定しないから、このような制御態様に近づけるように、押下位置検出センサ７の配置を設計したり、制御態様を設計する。
例えば、図４を参照して後述する具体例では、押下位置検出センサ７は、２カ所の押下位置を検出する。すなわち、鍵本体部１の押鍵直後位置（初期押下位置）及び鍵本体部１がさらに押し込まれた時における、途中位置を検出する。
負荷値制御部８は、押下位置検出センサ７の検出出力を受け、鍵本体部１の押鍵時の行程において、鍵本体部１の押下位置が、鍵スイッチにより押鍵検出される前の又は押鍵検出された後の途中位置になるまでは、負荷回路６の抵抗成分の値を小さくし（例えば、短絡回路）、鍵本体部１の押下位置が上述した途中位置になった後は、負荷回路６の抵抗成分の値を大きくする（高抵抗回路、例えば、発電機５との接続を切断し、発電機５の負荷を開放((オープン))回路としたり、抵抗値を100［Ω］以上とする）。
【００５５】
鍵本体部１が押鍵直後位置（ほぼ押鍵開始位置）になると、負荷回路６を低抵抗回路（例えば、短絡回路）とすることにより、初期状態に戻す。
この具体例では、途中位置を検出した履歴を用いて、離鍵時の行程における負荷値を制御しているといえる。
これに代えて、離鍵時の行程において、押鍵時の行程とは異なる力覚（制動力）を発生する負荷値にしたり、押鍵時の行程とは異なる力覚（制動力）を発生する負荷値を押下位置に応じて可変にしたりしてもよい。
簡単化のためには、押鍵時、離鍵時を区別することなく、いつでも鍵本体部１の押下位置に応じて負荷値を制御してもよい。
【００５６】
上述した具体例に代えて、押下位置検出センサ７は、鍵本体部１が、現に押し込まれている押下位置を逐次検出するものとしてもよい。
負荷値制御部８は、押鍵時の行程において、押下位置検出センサ７が検出した現在の押下位置に応じて、負荷回路６の抵抗値が連続的に変化するように制御する。
一方、鍵復帰時には、鍵タッチ感触を軽くする方がよい。そのため、現在の押下位置の変化により、鍵本体部１の移動方向（移動速度の正負）を検出し、鍵本体部１が押下方向に移動しているときは、力覚（制動力）を発生する負荷値にしたり、力覚（制動力）を発生する負荷値を押下位置に応じて可変にしたりし、鍵戻し方向に移動しているときは、力覚が発生しない（制動力がゼロ）負荷値になるように制御する。
【００５７】
ただし、押鍵操作の態様によっては、離鍵時の行程においても、鍵本体部１の移動方向が、押下方向に反転する場合がある。そのため、鍵本体部１の移動方向が鍵戻し方向であることと、離鍵時の行程であることとは、必ずしも一致しない。しかし、ほぼ対応していると言えるし、押下方向に反転したときは、移動速度が小さいために、発生する力覚（制動力）が小さいから、両者の不一致はさほど問題にならない。
【００５８】
また、先に説明した具体例のように、鍵スイッチにより押鍵検出される前の又は押鍵検出された後の途中位置になったことを検出し、途中位置を検出した後は、負荷回路６の抵抗値を大きくしてもよい。
また、鍵本体部１の移動方向が、鍵戻し方向である時は、押下方向である時とは異なる力覚（制動力）を発生する負荷値にしたり、押下方向である時とは異なる力覚（制動力）を発生する負荷値を押下位置に応じて可変にしたりしてもよい。
【００５９】
上述した負荷値制御部８による、鍵本体部１の押下位置に対する負荷回路６の抵抗値を設定するために、特性記憶装置を有することが望ましい。
負荷値制御部８は、この特性記憶装置から読み出された特性パターンに従って、鍵本体部１の押下位置に応じて抵抗値を変化させたり、鍵本体部１の押下位置の１又は複数の位置において、抵抗値を切り替えたりする。切り替える複数の位置が多数ある場合は、抵抗値を実質的に連続的に変化させているといえる。
【００６０】
上述した特性記憶装置は、例えば、鍵本体部１の押下位置に対する負荷回路６の抵抗値の変化特性パターン（特性カーブ）を設定するための設定テーブルを記憶したものである。この特性記憶装置には、タッチ感触が異なる複数種類の設定テーブルが記憶されている。
演奏者にタッチ感触条件を入力させ、入力されたタッチ感触条件に応じて、記憶手段に記憶された複数の設定テーブルの中から１つの設定テーブルを選択するタッチ感触選択手段を有し、負荷値制御部８は、タッチ感触選択手段により選択された設定テーブルを用いて負荷回路６の抵抗値を制御するようにしてもよい。設定テーブルが１種類でもよく、この場合、タッチ感触選択手段は不要である。
【００６１】
このような特性記憶手段を用いれば、機械系において、鍵タッチ感触を切り替える機構を実現するよりも、作りこみやすいし、壊れにくく、保守点検も容易である。発電機５や負荷回路６が壊れた場合に、これらの部品を交換するだけでよいから、修理も容易である。
鍵本体部１の押下位置に応じて抵抗値を変化させない制御をする場合でも、上述した特性記憶手段は、タッチ感触に応じた抵抗値の設定テーブルを記憶し、タッチ感触選択手段により選択されたタッチ感触に応じた抵抗値を選択したり、音高や音域に応じて割り当られた抵抗値の設定テーブルから、鍵タッチ感触・スケーリング制御手段が音高や音域に応じた抵抗値を選択したりするためにも使用できる。
【００６２】
図１においては、押下位置検出センサ７、負荷値制御部８、負荷回路６が別構成であった。しかし、これらを一体化することもできる。
例えば、鍵本体部１または連動部材３に炭素皮膜抵抗板が取り付けられ、フレーム側に設けた接点が、炭素皮膜抵抗板上を摺動するようにしたり、鍵本体部１または連動部材３に設けられた可動接点が、フレーム側に設けた炭素皮膜抵抗板上を摺動するようにしたりすればよい。特性パターンは、任意であるが、例えば、押鍵開始から押下位置が深くなるにつれて、抵抗値が連続的に大から小になるようにする。
【００６３】
図２は、本発明の第１の具体的な実施形態を示す右側面図である。
この実施形態は、図１に示した連動部材３として、リンク機構１８及びスライダ１９を用い、発電機５として回転型直流発電機１４を用いたものである。
図中、１１は白鍵本体部、１２は黒鍵本体部、１３はフレーム、１４は回転型直流発電機、１５は鍵支持部、１６は発電機支持部である。鍵支持部１５及び発電機支持部１６は、フレーム１３と一体的に成型されてもよい。
白鍵本体部１１については、その縦断面構造を示している。１１ａは前方下部に形成されたストッパ片、１１ｂは鍵側壁（左側壁の内面が見えている）、１１ｃは鍵天面から突出するアクチュエータ、１１ｄは鍵天面から垂設され鍵の長手方向に延びた２条の突条である（左側の突条が見えている）。１１ｅは鍵支点、１１ｆは復帰バネ取付部である。
【００６４】
１７は鍵スイッチであって、アクチュエータ１１ｃに押圧されることにより、白鍵本体部１１の押鍵操作を検出する。鍵スイッチ１７は、時間差をもって動作する２回路のスイッチを同心円状の２重構造にて有し、押鍵速度も検出する。
１８はリンク機構、１９はスライダである。リンク機構１８は、白鍵本体部１１の押下移動（近似的に垂直直線移動）を、スライダ１９の鍵長手方向の奥行き方向への直線運動に変換するとともに、増速機能も有している。２０はピニオン（小歯車）であって、回転型直流発電機１４の回転軸に固定され、スライダ１９の側面に形成されたラック１９ａと噛合する。
【００６５】
フレーム１３は、前方（演奏者側）にストッパ支持台１３ａがあり、そのすぐ後方が段差を有する鍵ガイド１３ｂとなり、その後方にフレーム基台１３ｃが続く。フレーム基台１３ｃの後端から、リアフォール（後部垂直部）１３ｄが立ち上がる。
フレーム基台１３ｃの上面には、１つの鍵本体部１１に対し、小さな半球突起１３ｅ、鍵の配列方向の左右に一対の固定軸支持部２１（左側のものが見えている）、同じく一対の転動子ガイド板２２（左側のものが見えている）、が設けられている。
また、図３を参照して後述するように、隣接する鍵本体部１１の境界に１つのスライダ・ガイド板２３が設けられている。これらは、フレーム１３と一体的に成型することができる。
【００６６】
一対の固定軸支持部２１の間には、両者をつなぐ短軸２１ａが設けられている。
一対の転動子ガイド板２２には、その垂直部２２ｂの鍵長手方向に長孔２２ａが形成されている。その水平部２２ｃは、フレーム基台１３ｃの上面において、相対向する方向に形成され、一対の水平部２２ｃの間にガイド溝が形成される。
一方、スライダ・ガイド板２３には、鍵長手方向に第１の長尺突出部２３ａが形成されている。このスライダ・ガイド板２３は、フレーム基台１３ｃとリアフォール（後部垂下部）１３ｄとを結合しフレーム１３を補強する垂直リブを兼ねる。
【００６７】
リンク機構１８は、１つの鍵本体部１１に対し、４本のリンク（節）１８ａ〜１８ｄの端部が、相互に、ピン１８ｅ，１８ｆ，１８ｇによって順次に結合され、全体として逆Ｗ字状となったものである。このリンク機構１８は、鍵本体部１１の天面及びフレーム基台１３ｃの上面に接触するようにして、鍵の長手方向に沿って設けられている。
リンク１８ａの回転端部１８ｎには挿入溝１８ｈが形成され、挿入溝１８ｈを斜めにして短軸２１ａに嵌挿し、挿入溝１８ｈを図示のようにフレーム基台１３ｃと平行にすると、半球突起１３ｅによって、回転端部１８ｎの回転のみを許容して鍵長手方向に移動不可となる。
リンク１８ａとリンク１８ｂとは、リンク１８ａの上端部となる孔あき摺動子１８ｉと、リンク１８ｂの上端部となる孔あき摺動子（この図では隠れている）とが、ピン部１８ｅによりヒンジ（蝶番）結合されている。同様に、リンク１８ｃとリンク１８ｄとの結合位置においては、リンク１８ｃの孔あき摺動子１８ｋとリンク１８ｄの孔あき摺動子（この図では隠れている）とが、ピン部１８ｇによりヒンジ（蝶番）結合されている。
【００６８】
これらの孔あき摺動子１８ｉ，１８ｋは、２条の突条１１ｄ（左側の突条が見えている）の間に形成されたガイド溝に遊嵌されることにより、鍵長手方向に摺動しながら移動自在である。
上述した孔あき摺動子１８ｉ，１８ｋは、案内面に沿って回転するローラであってもよいし、ピニオンとラック機構であっでもよい。
【００６９】
一方、リンク１８ｂの下端部とリンク１８ｃの下端部、及び、転動子１８ｊは、ピン部１８ｆにより結合されている。ピン部１８ｆは、一対の転動子ガイド板２２の長孔２２ａに遊嵌されることにより、垂直方向に位置規制される。加えて、転動子１８ｊは、一対の転動子ガイド板２２の水平部２２ｃの間に形成されたガイド溝に遊嵌されることにより、鍵の配列方向に位置規制されながら、フレーム基台１３ｃの上面を、鍵の長手方向に回転移動する。なお、転動子１８ｊは、１８ｋのような孔あき摺動子でもよい。
また、リンク１８ｄの左下端部に固定されたピン１８ｍは、スライダ１９に形成された孔１９ｂに遊嵌されている。スライダ１９は、スライダ・ガイド板２３に形成された長尺突出部２３ａに沿って、鍵の長手方向に移動する（図３も参照）。
【００７０】
白鍵本体部１１が押下されたとき、リンク１８ａ〜１８ｄが相対移動することにより、スライダ１９が鍵の奥行き方向に移動すると、ラック１９ａも移動し、これに噛合したピニオン２０が回転することにより、回転型直流発電機１４が駆動される。
リンク機構１８が増速機能を持つため、白鍵本体部１１の押鍵中において、スライダ１９は、これよりも長い距離を移動する。
【００７１】
２４は鍵復帰バネであって、鍵支点１１ｅよりも後方となる、白鍵本体部１１の後端下部にある鍵復帰バネ取付部１１ｆとフレーム１３側、図示の例では、発電機支持部１６の上方板との間に懸架された、圧縮コイルバネ（コイルが伸びようとする弾性エネルギを蓄積している）である。
２５もまた鍵復帰バネであって、リンク１８ｂの中間とリンク１８ｃの中間との間に懸架された、引張コイルバネ（コイルが縮まろうとする弾性エネルギを蓄積している）である。いずれも、押下された白鍵本体部１１を、非押鍵状態に原状復帰させるものである。
なお、鍵復帰バネ２４，２５のうち、鍵復帰バネ２４は省略してもよい。また、鍵復帰バネ２５は、リンク機構１８を鍵本体部１１の鍵天面とフレーム基台１３ｃの上面とに、常に当接させておくことのみに寄与する弱いバネであってもよい。また、鍵復帰バネは、他の部分に取り付けることもできる。
【００７２】
ストッパ支持台１３ａの下面に上限ストッパ２６、上面に下限ストッパ２７が設けられており、いずれも、フェルト等の部材が使用される。白鍵本体部１１が非押鍵状態であるとき、ストッパ片１１ａが上限ストッパ２６に当接している。白鍵本体部１１を押下したとき、白鍵本体部１１の天面が下限ストッパ２７に当接して、下限位置が規制される。離鍵時には、ストッパ片１１ａが上限ストッパ２６に当接して原状復帰する。
鍵ガイド１３ｂは、その上部が、箇々の白鍵本体部１１の鍵内部に位置するように配設されている。押鍵時に、左右の鍵側壁１１ｂと干渉することにより、鍵配列方向の位置規制をする。
【００７３】
黒鍵本体部１２については図示を省略した。しかし、白鍵本体部１１のアクチュエータ１１ｃと同じ鍵長手方向位置において、黒鍵用のアクチュエータが形成されている他は、ガイド溝、鍵支点、鍵復帰バネ２４，２５、リンク機構１８、スライダ１９、ピニオン２０、回転型直流発電機１４に関して、白鍵と同様の構成をとることができる。上限ストッパ、下限ストッパ、鍵ガイドについては、白鍵本体部用の下限ストッパ、鍵ガイドとは異なる位置に設ける。黒鍵本体部１２の鍵ガイドは省略してもよい。
鍵復帰バネの復帰力、発電機の力覚（制動力等）の大きさ自体は、白鍵のものと異ならせるようにして、白鍵本体部１１の鍵操作位置（演奏者側の先端部）と黒鍵本体部１２の鍵操作位置（演奏者側の先端部）において、鍵タッチ感触がほぼ同一となるようにする。
【００７４】
図３は、図２に示した実施形態における、スライダ１９及びスライダ・ガイド板２３の構造の細部を斜視図である。
図２と同じ部分には同じ符号を付している。隣接する鍵本体部に対応するスライダ・ガイド板に対し、２３’，２３”の符号を付している。
スライダ１９は、図示の例では、Ｌ字状の縦断面を有し、１９ｃは垂直部、１９ｄは水平部、１９ｅは垂直部１９ｃの左側面に設けられた溝である。溝１９ｅは、既に説明したスライダ・ガイド板２３の右側面に形成された第１の長尺突出部２３ａに対し移動自在に係合する。
【００７５】
一方、水平部１９ｄの底面はフレーム基台１３ｃに載置され、水平部１９ｄの右端面は右に隣接するスライダ・ガイド板２３’の左側面に対向し、水平部１９ｄの右端面の上端角部は、スライダ・ガイド板２３’の左側面に形成された第２の長尺突出部２３’ｂにより、垂直方向の位置規制がなされる。また、スライダ１９は、第１の長尺突出部２３ａによっても垂直方向の位置規制がなされる。
スライダ１９は、スライダ・ガイド板２３，２３’に位置規制されながら、フレーム基台１３ｃの上面を鍵の長手方向の前後に摺動する。
【００７６】
図中、３１，３２は、スライダ１９の移動位置を検出する位置検出センサ（図１における押下位置検出センサ７）であり、スライダ１９の直線移動において、スライダ１９が特定の２箇所の位置にあることを検出する。
例えば、スライダ１９を合成樹脂のような非磁性材料で形成し、非磁性材料の中に小型の永久磁石を埋め込んでおく。
位置検出センサ３１，３２として、それぞれ、磁気抵抗素子（MR）を用いる。磁気抵抗素子は、外部磁界が大きくなるに応じて抵抗値が高くなる。永久磁石が位置検出センサ３１，３２に近接しているときに、出力がハイレベルとなるスイッチング回路を位置検出センサ３１，３２内に組み込んでおく。なお、３２’は、隣接する鍵本体部に対応する図示しないスライダの位置検出をする位置検出センサである。
【００７７】
位置検出センサ３１，３２のそれぞれに代えて、光源と光検出センサを用いてもよい。スライダ１９に、光反射体（あるいは透光スリット）を形成し、光反射体（あるいは透光スリット）が光検出センサに近接しているときに、光源の反射光（あるいは透過光）を検出することにより、出力がハイレベルとなるスイッチング回路を位置検出センサ３１，３２内に組み込んでおく。
【００７８】
再び、図２に戻って説明する。
回転型直流発電機１４は、白鍵本体部１１に割り当てられたものであるが、白鍵、黒鍵共に、各鍵に対し、それぞれの回転型直流発電機１４を割り当てる。
回転型直流発電機１４は、一般に、回転軸１４ａを中心とする長円筒の外殻を備える。図示のように、鍵配列方向に直交する平面、すなわち、図示の紙面上に回転軸１４ａを配置すると、鍵配列方向の幅を短くできる。従って、複数の鍵本体部のそれぞれに回転型直流発電機１４を割り当てて、鍵配列方向に並設させることが容易になる。
この実施形態では、ラック１９ａとピニオン２０とを噛合させるため、回転軸１４ａは、スライダ１９の移動方向に対し垂直に配置されている。図示の配置では、回転軸１４ａの方向については、鍵盤装置の制約が少ない。そのため、回転型直流発電機１４の筒長を長くすることにより、発電出力を大きくすることができる。
【００７９】
また、１鍵当たり、１台の回転型直流発電機１４を割り当てるだけでは発電出力が不足する場合は、図示のスライダ１９を延設し（図示破線）、スライダ１９に沿って、複数台の回転型直流発電機１４，２８を並設し、それぞれのピニオンがラック１９ａに噛合するようにし、複数台の回転型直流発電機１４，２８を、白鍵本体部１１の移動に応じて同時に駆動してもよい。
回転型直流発電機１４に電気的に接続されている図示しない負荷回路は、複数台の回転型直流発電機１４，２８に対し、個別に設ければよい。１個の負荷回路を共通のものとしてもよい。共通の負荷回路を設ける場合は、各回転型直流発電機１４，２８の出力を逆流防止用ダイオードを介して共通の負荷回路に接続すればよい。
また、図２に示す発電機１４，２８の位置に、それぞれ交互に各鍵に対する発電機を１鍵につき１個設けてもよい。
そうすると、隣接する鍵に対する各発電機が干渉することなく配設できるので、より大きな発電機を配置できる。これにより、各鍵に対して、より大きな制動力をかけることも可能となる。
【００８０】
図４は、図２，図３に示した鍵盤装置の構造において、図１に示した負荷値制御部８による、押下位置に応じた制御の一例を示す説明図である。
縦軸は、鍵本体部１（例えば、演奏者側の先端部）の押下位置を、上限位置から下限位置までを表す。最大押鍵ストローク長は、例えば、1cmである。
図２に示した鍵スイッチ１７は、それぞれ、アクチュエータ１１ｃの押鍵時の行程における第１の所定押下位置において、最初に第１鍵スイッチがオンとなり、さらに深く押下されて、第２の所定押下位置において、第２鍵スイッチがオンとなる。離鍵時の行程においては、それぞれの第２，第１の所定押下位置において、順次、第２鍵スイッチ、第１鍵スイッチがオフとなる。
上述した第２，第１の所定押下位置は、最大押鍵ストローク長（最大深さ）の半分以上となる後半押下区間にある。
【００８１】
図３に示した位置検出センサ３２は、白鍵本体部１１の押下位置が、その押鍵直後の押下位置（例えば、1〜2mm）にあることを検出する。一方、図３に示した位置検出センサ３１は、途中位置、例えば、押鍵検出の直前位置（第１の所定押下位置の直前）（例えば、5mm）にあることを検出する。あるいは、第２の所定押下位置の直後位置から、これよりも深い押切直前位置までの区間の任意の押下位置にあることを検出してもよい。また、位置検出センサ３１に代えて、第１鍵スイッチ又は第２鍵スイッチを押下位置検出センサ７として用いてもよい。
先に、図３で示したスライダ１９の位置は、図４のＰあたりに位置する。
【００８２】
電源を投入したときの初期状態において、図１に示した負荷値制御部８は、図１に示した負荷回路６内の抵抗器接続スイッチをオンとしている。その結果、図１の発電機５（図２の回転型直流発電機１４）の出力を負荷回路６に供給する。
負荷回路６においては、例えば、図７を参照して後述するように、鍵盤の音域を単位として、抵抗値が設定されている。
【００８３】
押鍵が開始されると、リンク機構１８を介して、スライダ１９が鍵の奥行き方向に移動を開始し、図３に示した位置検出センサ３２は、スライダ１９が奥行き方向に僅かに移動したことを検出する。図１に示した負荷値制御部８は、押下位置検出センサ７（位置検出センサ３２）のハイレベル出力を受けて、図１に示した負荷回路６内のスイッチをオンにしようとするが、初期状態として既に負荷回路６内のスイッチがオンであるから、オン状態が継続する。押鍵速度に応じた回転型発電機の起電力が負荷回路６に印加され、抵抗器がジュール熱を発生し、発電機５が制動力を与える。このとき、押鍵している演奏者の指には、力覚として、押鍵速度に応じた大きさの制動力が感じられる。なお。機械系内の弾性力、慣性力、摩擦力も反力として演奏者の指に感じられる。
【００８４】
白鍵本体部１１がさらに押下されると、押下位置検出センサ７（位置検出センサ３１）は、スライダ１９が奥行き方向にさらに移動したことを検出する。負荷値制御部８は、位置検出センサ３１の検出出力を受けて、負荷回路６内の抵抗器接続スイッチをオフ（開放）とすることにより、発電機５（回転型直流発電機１４）の出力を負荷回路６に供給しないようにする。その結果、発電機５（回転型直流発電機１４）は、無負荷となり、発電機５は制動力を与えない。このとき、押鍵している演奏者の指には、反力として、図２に示した鍵復帰バネ２４、２５の弾性力、リンク機構１８、スライダ１９等の摩擦力しか感じられないから、鍵タッチ感触が弱まる。
【００８５】
押下移動を持続すると、今度は、図１の鍵スイッチ１７内の、第１鍵スイッチがオンとなり、引き続き第２鍵スイッチがオンとなる。第１鍵スイッチのオンにより、図示しない音源回路に発音開始が指示されるとともに、第１鍵スイッチと第２鍵スイッチとのオン時間差により、押鍵速度を音源部に識別させ、音源部は、押鍵速度に応じた大きさで、押鍵された鍵に割り当てられた音高の楽音を発生する。
【００８６】
演奏者が離鍵すると、離鍵時の行程において、押下位置検出センサ７（位置検出センサ３１）が永久磁石を検出してハイレベルの出力となっても、負荷回路６内部のスイッチは、既にオフであるので、引き続き、発電機５が制動力を与えないため、白鍵本体部１１は速やかに非押鍵状態に戻る。
この離鍵時の行程において、押下位置検出センサ７（位置検出センサ３２）が永久磁石を検出してハイレベルの出力となると、図１に示した負荷値制御部８は、押下位置検出センサ７（位置検出センサ３２）の出力を受けて、図１に示した負荷回路６内のスイッチをオンとする。従って、電源投入時の初期状態と同様の原状態になり、次の押鍵を待機する状態となる。
【００８７】
上述した制御の結果、押下時に、所定深さ（押鍵検出の直前位置）まで押下した以後においては、非押鍵状態に戻るまで鍵タッチ感触が弱くなっている。
自然楽器のピアノでは、押下方向の途中までは鍵タッチが重く、「ジャック」が外れると、鍵タッチが軽くなるという特性パターンになっている。従って、図示の制御例では、この自然楽器のピアノタッチを疑似する鍵タッチ感触が得られることになる。
【００８８】
また、押鍵時に、第１，第２鍵スイッチをオンとした後、押下力を弱めて鍵を僅かに戻し、第１，第２鍵スイッチをオフとした後、さらに、押下位置検出センサ７（第２位置検出センサ３２）が永久磁石の近接を検出しない深さの押下位置まで鍵を戻した後に、再度鍵を押下した場合は、制動力の弱い状態で、第１，第２鍵スイッチを再度オンとすることができる。その結果、制動力の弱い状態で、同じ鍵の音高の発音を、短い間隔で再発音させることができる。このようにして、「トリル」奏法など、パッセージの速い演奏を、制動力の弱い状態で演奏することができる。
【００８９】
図５〜図８は、図１に示した負荷回路６の第１〜第３の具体例を示す説明図である。鍵盤装置の鍵数は８８としている。機械系の構造は、図２に示したものに限らない。
図５は、図１に示した押下位置検出センサ７及び負荷値制御部８を伴わない負荷回路６の第１の具体例を示す説明図である。
１４1〜１４88は、８８鍵の鍵本体部（複数の白鍵本体部１１及び複数の黒鍵本体部１２）のそれぞれに割り当てられた、同一構造、同一特性の回転型直流発電機D1〜D88である。
負荷回路６1〜６88は、回転型直流発電機D1〜D88に接続される負荷回路であり、その中味は可変抵抗器VR1〜VR88である。
【００９０】
自然楽器のピアノでは、８８鍵のうち、音高が低音となる鍵ほど、鍵タッチ感触が重くなっている。これに対応付けた鍵タッチ感触・スケーリングを行うために、この具体例では、低音の鍵ほど、可変抵抗器VR1〜VR88の抵抗値が小さくなるようにして、ジュール熱により消費される電気エネルギを大きくし、これに応じて、低音の鍵ほど、回転型直流発電機１４1〜１４88の制動力が大きくなるように手動調整する。
可変抵抗器VR1〜VR88の少なくとも一部又は全部を、予め設計された抵抗値の固定抵抗器に代えてもよい。
【００９１】
図６は、図１に示した押下位置検出センサ７及び負荷値制御部８を伴わない負荷回路６の第２の具体例を示す説明図である。
回転型直流発電機D1〜D88の図示を省略している。
先に、図５を参照して説明した第１の具体例では、可変抵抗器VR1〜VR88は、１個の鍵毎に抵抗値を調整するものであった。これに対し、この第２の例では、８８鍵の音域をグループ化し、音域単位で、音域内の可変抵抗器の抵抗値が同じになるように、連動調整するものである。
【００９２】
図示の例では、４音域G1〜G4に区分している。例えば、音域G1について、音域内の可変抵抗器VR1〜VR24を、操作子の回転軸を機械的な共通軸とすることにより、24連の連動可変抵抗器VRG1としている。
音域G1は、最低音音域の2オクターブ、音域G2は、次の2オクターブ、音域G3は、さらに次の２オクターブ、音域G4は、最高音音域の2オクターブ＋4鍵である。
低音域ほど、抵抗値を小さく、制動力を大きくし、鍵タッチ感触を重くすることにより、鍵タッチ感触・スケーリングを行う。
【００９３】
図７は、図１に示した押下位置検出センサ７及び負荷値制御部８を伴う場合における負荷回路６の第１の具体例を示す説明図である。
この具体例は、図３に示した、スライダ１９の第１，第２の移動位置を検出する押下位置検出センサ７（位置検出センサ３１，３２）を用い、図４に示した制御態様を実現するとともに、鍵タッチ感触・スケーリングも行うものである。
回転型直流発電機D1ないしD88は、１４1，１４nを除き、図示を省略している。nは1〜88のうち、任意の番号の鍵を示すが、図示の例では、音域G4に含まれる鍵の番号を示す。
全鍵を４音域G1〜G4に区分している。各音域内において、抵抗値を同じ値に設定している。
【００９４】
図中、４１1〜４１88は、スイッチング素子であり、回路記号はFET（電界効果トランジスタ）で図示しているが、電気的にオンオフ制御されるものであり、オン時の内部抵抗が小さいものであればよい。電磁リレーやMOS-FETを用いれば、0［Ω］に極めて近い抵抗値が得られる。
抵抗器Rを示す回路記号には、番号による符号付けを省略した。抵抗値が同じとなる抵抗器Rには、同じ添字を付している。
位置検出センサ３１1〜３１n〜３１88、位置検出センサ３２1〜３２n〜３１88は、図３に示した位置検出センサ３１，３２を８８鍵に対応して設けたものである。
４２1〜４２n〜４２88は、RSフリップフロップであって、８８鍵に対応して設けたものである。
【００９５】
鍵番号nの負荷回路について説明する。
回転型直流発電機Dnの出力は、抵抗器R4と抵抗器R0との直列回路に接続されている。抵抗器R4（例えば、10Ω）は、最高音域G4のものである。音域G3については抵抗器R3（例えば、3Ω）、音域G2については抵抗器R2（例えば、0.5Ω）、最低音域G1については抵抗器R1（例えば、0.01Ω）を用いる。
抵抗器R0には、スイッチング素子４１nが並列に接続されている。スイッチング素子４１nがFETである場合、抵抗器R0には、FETのドレイン、ソース電極が接続され、FETのゲート電極には、抵抗器Rgを介してRSフリップフロップ４２nの反転Q出力が加わる。RSフリップフロップ４２nの反転Q出力が1（ハイレベル）のとき、スイッチング素子４１nがオンとなる。
【００９６】
各鍵の負荷回路における抵抗器R0は、全鍵について高抵抗（100〜1MΩ）の同一値であり、例えば、100kΩとするが、無くてもよい。
スイッチング素子４１nがオンとなれば、回転型直流発電機１４nの負荷抵抗値は、抵抗器R4の抵抗値となる。低音域のグループほど、回転型直流発電機の負荷抵抗値が小さくなるので、回転型直流発電機の制動力が大きくなり、演奏者の指に感じられる鍵タッチが重く感じられる。抵抗器R1〜R4の抵抗値は比較的小さいので、回転型直流発電機Dnの出力端子から負荷回路までの配線、負荷回路の内部配線の抵抗値、スイッチング素子のオン抵抗値も無視できないから、これらを考慮して抵抗器の抵抗値を設定する。0Ωに近い値を設定する場合は、回転型直流発電機１４nの出力端子を導線で短絡してもよい。
【００９７】
RSフリップフロップ４２nは、電源投入時にリセット状態になるようにしている。従って、反転Q出力が１、スイッチング素子４１nがオンとなり、負荷回路は抵抗器R4の低抵抗値となる。
図４に示したように、鍵番号nの押鍵開始の直後に位置検出センサ３２が、一時的に1となるパルスを出力すると、RSフリップフロップ４２nは、リセットされるが、電源投入時と変わらない。その結果、重い鍵タッチ感触となっている。
【００９８】
押された鍵の押下が進むと、後半押下区間において、位置検出センサ３１nが一時的に1となるパルスを出力すると、RSフリップフロップ４２nがセットされるから、負荷回路は抵抗器R0の高抵抗値となり、鍵タッチ感触が変化し、抜ける感触が得られる。
離鍵時の行程においては、そのまま高抵抗値が維持されるから、制動力が弱い状態が継続し、非押鍵状態に復帰する直前位置（＝押鍵直後の押下位置）において、位置検出センサ３２nが、一時的に1となるパルスを出力し、RSフリップフロップ４２nはリセットされ、負荷回路は抵抗器R4の抵抗値に変化する。その結果、初期状態と同様な重い鍵タッチになり、次の押鍵開始に備えられる。
なお、位置検出センサ３２nが、非押鍵状態に復帰した位置（＝押鍵開始位置）を検出するものとすると、非押鍵状態に復帰するときの検出動作が不確かになる。そのため、非押鍵状態に復帰したことの検出を「押鍵直後の押下位置」とした。
【００９９】
図８は、図１に示した押下位置検出センサ７及び負荷値制御部８を伴う場合における負荷回路６の第２の具体例を示す説明図である。
この具体例は、図１に示した押下位置検出センサ７を用い、鍵本体部１の現在の押下位置に応じて図１に示した負荷回路６（負荷回路５０n）の抵抗値を変化させることにより、鍵本体部１の現在の押下位置に応じて鍵タッチ感触を変化させるものである。
先に説明した図３においては、スライダ１９に設けた１個の永久磁石の近接を、フレーム１３側の２箇所に設けた位置検出センサ３１，３２で検出していた。
これに代えて、この具体例では、スライダ１９の移動経路中に、３個以上の多数の位置検出センサを配設する。永久磁石の近接を検出した位置検出センサの設置位置を識別することにより、スライダ１９の現在の移動位置、ひいては、白鍵本体部１１の押下位置が検出される。
加えて、永久磁石の近接を検出した位置検出センサが移り変わる方向により、スライダ１９の移動方向、すなわち、鍵本体部１１の移動が押下方向であるか鍵戻り方向であるかも検出する。
【０１００】
あるいは、スライダ１９に多数の永久磁石を等間隔で配置した第１の磁気スケール列を設け、かつ、この第１の磁気スケール列に対し直線移動方向に、磁気目盛間隔の1/2だけずらして第２の磁気スケール列を設けておく。
第１，第２の磁気スケール列を、それぞれ、第１，第２の磁気抵抗素子により検出する。第１，第２の磁気抵抗素子による永久磁石の検出順序により、スライダ１９の移動方向を弁別することにより、白鍵本体部１１の移動が押下方向か鍵戻り方向かも検出する。
一方の磁気抵抗素子による永久磁石の検出数を、スライダ１９の移動方向に応じてアップ/ダウン計数することにより、スライダ１９の現在の移動位置、ひいては、白鍵本体部１１の押下位置を計数値により識別する。
【０１０１】
このような、スケールを使用した移動体の位置検出方法は、２個の光センサを用いたものが、背景技術の説明において引用した特許文献１において、第２５図、第２７図、第３１図を参照して説明されている。
このような位置検出センサにより、スライダ１９の移動位置、ひいては、白鍵本体部１１の押下位置が検出され、かつ、現在の移動方向も検出されることを前提に、図８に示した回路構成を説明する。
【０１０２】
最初に、ある鍵番号nの鍵に割り当てられた回転型直流発電機１４nの負荷回路５０nを説明しておく。この負荷回路５０nは、抵抗値がディジタル値で設定されるものである。
図中、７１〜８０は一例として、10桁の2進数により決定される重み抵抗である。８１〜９０は、MOS-FET等のスイッチング素子であり、それぞれが、各１つの重み抵抗７１〜８０に対応する。
【０１０３】
あるスイッチング素子がオンのとき、対応する重み抵抗を、回転型直流発電機１４nに接続し、負荷として機能させる。一方、あるスイッチング素子がオフのとき、対応する重み抵抗を、回転型直流発電機１４nから切り離す。
スイッチング素子８１〜９０のオン、オフの組合せにより、回転型直流発電機１４nの負荷抵抗値が変化する。
９１は、スイッチング素子８１〜９０としてFETを想定したときに、FETのゲート回路に挿入する抵抗器である。
【０１０４】
重み抵抗７１の抵抗値を2×Ra（Raは、抵抗値を示す）とすると、重み抵抗７２の抵抗値を4×Raとし、順次、抵抗値を２倍し、重み抵抗８０の抵抗値を1024×Raとする。スイッチング素子８１〜９０が全てオフであれば、負荷抵抗値は∞である。スイッチング素子８１〜９０が全てオンであれば、負荷抵抗値は、（1024/1023）×Ra≒Raとなる。
回転型直流発電機１４nの起電力をE［V］としたとき、負荷回路に流れる電流値を、0［A］から（1023/1024）E/Ra［A］まで、（1/1024）E/Ra［A］を１単位として設定する。言い換えれば、負荷回路５０nのコンダクタンスを、1/(1024Ra)を単位に設定する。
Ra＝0.01Ωとすると、負荷抵抗値は、∞（オフ）以外に、約0.01Ωから10.24Ωまで変化する。
以上が鍵番号nに対応した負荷回路５０nである。
【０１０５】
上述した負荷回路５０nは、ディジタル値により直接的に抵抗値を設定するものであった。これに対し、ディジタル値を一旦電圧にA/D変換し、得られた電圧により、電圧制御可変抵抗回路を制御してもよい。電圧制御可変抵抗回路としては、例えば、ジャンクションFETの可変抵抗特性を利用する。
【０１０６】
図８においては、抵抗値を示すデータの流れを説明するものであって、選択制御や転送制御の主体となるCPU（Central Processing Unit）については、図示を省略した。
５１〜５４は、鍵の押下位置に対する抵抗値の特性パターンＡ〜Ｄのデータを記憶したROM（Read Only Memory）である。
特性パターンＡ〜Ｄの具体例として、Ａ：チェンバロタッチ、Ｂ：ピアノタッチ、Ｃ：パイプオルガンタッチ、Ｄ：スタンダードオルガンタッチについて、図９を参照して後述する。
５５はセレクタであって、選択スイッチ５６の操作により、ROM５１〜５４の１つに記憶された１つの特性パターンをRAM（Ramdom Access Memory）７７に読み出す。
【０１０７】
選択スイッチ５６は、特性パターンそのものを選択するものであるが、電子楽器において、楽器音色を音源回路に設定する操作に連動して、特性パターンを選択してもよい。また、楽器音色に応じて、音高や音域に応じて制動力を変化させる鍵タッチ感触・スケーリングをするか否かが、自動的に設定されてもよい。例えば、ピアノ音色の場合は鍵タッチ感触・スケーリングをし、チェンバロ音色、パイプオルガン音色、標準オルガン音色については、鍵タッチ感触・スケーリングをしない。
また、鍵タッチ感触・スケーリングをするか否かを、楽器音色の選択とは独立させて、演奏者が選択できるようにしてもよい。
【０１０８】
５８nは鍵番号nの鍵の押下位置検出部であり、５９nは鍵番号nの押下方向/鍵戻り方向検出部であり、鍵の移動が押下方向であるか鍵戻り方向であるかを検出する。
この図８を説明するに際して、先に説明したように、図１，図３におけるスライダ１９の移動位置及び移動方向により、鍵の移動位置及び押下方向/鍵戻り方向を検出する。
６０nは、鍵番号nに対応した10ビット出力ラッチ（出力レジスタ）である。
【０１０９】
RAM５７に特性パターンＡが転送されて記憶されているとすると、押下方向/鍵戻り方向検出部５９nが押下方向の移動であることを検出しているという条件において、RAM５７に記憶された特性パターンＡのデータテーブルから、鍵の押下位置検出部５８nが出力する現在の押下位置に対応する10ビットの抵抗値データが読み出されて出力ラッチ６０nに転送される。負荷回路５０nにおいては、抵抗値データに応じてスイッチング素子８１〜９０がオン、オフされる。10ビットの抵抗値データの各桁において、1（ハイレベル）であればオンとなり、対応する桁の抵抗器が回転型直流発電機１４nに対して、並列接続される。
【０１１０】
これに対し、押下方向/鍵戻り方向検出部５９nが鍵戻り方向の移動であることを検出しているという条件において、RAM５７から、抵抗値データとして、10ビットのオール0が出力ラッチ６０nに転送される。この場合、スイッチング素子８１〜９０がオフとなり、負荷抵抗が∞となり、回転型直流発電機１４nは鍵本体部に制動力を与えないから、鍵戻り方向の移動が高速に行われる。
【０１１１】
ただし、押下方向、鍵戻り方向は、図４を参照して説明した、押鍵時の行程、離鍵時の行程とは、必ずしも一致しない。例えば、離鍵時の行程において、押下方向に押下する場合がありうる。
従って、図４に示した、位置検出センサ３１，３２を用い、上限位置から位置検出センサ３１の位置までの区間における特性パターンをROM５１〜５４に記憶する構成に変更してもよい。
【０１１２】
この場合、位置検出センサ３１が鍵の押下を検出した後は、RAM５７から、抵抗値データとして、10ビットのオール0を出力ラッチ６０nに転送する。その後、位置検出センサ３２により、鍵が押鍵直後の押下位置に戻ったことが検出されると、再び、RAM５７に記憶された特性パターンＡのデータテーブルから、現在の押下位置に対応する抵抗値データが読み出されて出力ラッチ６０nに転送されるようにする。
【０１１３】
上述した説明は、鍵盤号nの鍵に対するものであった。88鍵全てに対し、同様の、鍵の押下位置検出部５８n、押下方向/鍵戻り方向検出部５９n、負荷回路５０n，出力ラッチ６０nを備える。一方、ROM５１〜５４、セレクタ５５、選択スイッチ５６、RAM５７については、全鍵共通の構成である。
鍵の音高あるいは音域に応じて、鍵の押下位置に対する特性パターンを異ならせる場合は、それぞれの音高あるいは音域に応じた特性パターンをROM５１〜５４に記憶しておく必要がある。
【０１１４】
ただし、特性パターンの変化の形状は変えないが、その値を、全体的に鍵の音高あるいは音域に応じて大きくしたり小さくしたりする場合は、鍵の音高あるいは音域に応じた全体値（基準レベル値）を記憶しておき、この基準レベル値を特性パターンから得られる値と演算（典型的には乗算）したものをRAM６７から出力ラッチ６０nに転送すればよい。
【０１１５】
上述した説明では、抵抗値がディジタル値で設定される負荷回路５０nを、押下位置に応じて予めプリセットされた抵抗値にするために用いていた。しかし、この負荷回路５０nは、図５〜図７に示した、可変抵抗値（VR1〜VR88）や固定抵抗値（R1〜R4）のそれぞれの抵抗器に置き換えて使用することもできる。この場合、設定の変更は、ディジタル制御されるために、簡単になる。ディジタル値は、図８と同様にROMにプリセットされたものを読み出せばよい。
【０１１６】
図９は、図８に示したROM５１〜５４に格納される特性パターンの具体例を示す説明図である。横軸は、鍵本体部の押下位置を示し、縦軸は、負荷回路のコンダクタンス（抵抗値の逆数）を示す。従って、縦軸の方向は、回転型直流発電機１４nによる制動力が増加する方向に対応する。ただし、厳密に言えば、制動力は押鍵速度に応じても変化する。演奏者の指には、回転型直流発電機１４nによる制動力の他に、機械系内の弾性力、慣性力、摩擦力を加えたものが感じられる。
【０１１７】
図９（ａ）においては、鍵の押下直後は抵抗値が高く（制動力が小さく）、押し込むと徐々に抵抗値が低くなる（制動力が大きくなる）が、さらに押し込むと抵抗値が再び高くなる（制動力が小さくなる）。図示していない鍵戻り方向においては、抵抗値を高くする（制動力を小さくする）。
この特性パターンを選択すれば、鍵を押し込むと徐々に大きな制動力が加わって、鍵タッチに抵抗感がある。しかし、その後は非押鍵状態に至るまで、鍵タッチが軽い。この特性パターンは、自然楽器の「チェンバロ」の鍵タッチ感触を疑似するものである。
【０１１８】
図９（ｂ）においては、鍵を押し込むと抵抗値が低く（制動力が大きく）、最大押鍵ストロークの約半分の深さまで低い抵抗値が持続し、さらに押し込むと抵抗値が再び高く（制動力が小さく）なり、図示していない鍵戻り方向においても抵抗値が高い（制動力が小さい）。
この特性パターンを選択すれば、押鍵の前半押鍵区間において、鍵タッチに抵抗感があるが、その後は、離鍵に至るまで、鍵タッチが軽い。この特性パターンは、自然楽器の「ピアノ」の鍵タッチ感触を疑似するものである。
【０１１９】
図９（ｃ）においては、鍵を押し込むと抵抗値がかなり低く（制動力がかなり大きく）、押切位置（下限位置）まで同じ抵抗値が持続し、図示していない鍵戻り方向においては抵抗値が高く（制動力が小さく）なる。
この特性パターンを選択すれば、押下方向において、鍵タッチに大きな抵抗感があるが、鍵戻り方向において、鍵タッチが軽い。この特性パターンは、自然楽器の「パイプオルガン」の鍵タッチ感触を疑似するものである。
図９（ｄ）においては、押下方向、鍵戻り方向ともに、高い抵抗値（小さな制動力）を持続する。この特性パターンを選択すれば、軽い鍵タッチとなる。この特性パターンは、自然楽器の「標準オルガン」の鍵タッチ感触を疑似するものである。
【０１２０】
図１０は、図１に示した負荷回路６として、発光体（可視光発生器、電気／可視光変換器）を使用する例の説明図である。図中、１０１1〜１０１88は、鍵番号nの鍵に対応して設けられる回転型直流発電機１４1〜１４88の負荷回路として使用される発光体である。
この発光体１０１1〜１０１88は、回転型直流発電機１４1〜１４88から供給される電気エネルギを光エネルギーに変換することにより、電気エネルギを消費する。通常は、ジュール熱も発生するから、抵抗器としても作用する。
【０１２１】
この発光体１０１1〜１０１88の具体例は、白熱電球（フィラメント電球）や発光ダイオードである。白熱電球は、大電流を流せる。大電流を流さないと、鍵タッチ感触が重いという感覚になりにくい。白熱電球は、また、電流を流し始めたときの抵抗値が低く、金属フィラメントが加熱されると、抵抗値が高くなる特性を備えているから、押鍵開始時に大きな制動力が加わる特性を得ることができる。
【０１２２】
発光体１０１1〜１０１88を、対応する鍵との関係がわかる位置、例えば、鍵操作を案内するガイドランプと同様な位置に配設することにより、押鍵されている鍵を発光体１０１1〜１０１88の発光の有無でわかるようにしたり、押鍵の強さを発光体１０１1〜１０１88の発光強度でわかるようにしたりすることができる。
【０１２３】
図１１は、図１に示した負荷回路６として、抵抗器と可視光発生器とを使用する例の説明図である。図中、VR1〜VR88は図５を参照して説明した可変抵抗器、Rbはベース回路に挿入された抵抗器、１１１1〜１１１88はトランジスタ、１１２1〜１１２88は発光ダイオードである。
発光ダイオードは、消費電流が小さいため、押鍵された鍵及び押鍵強度の可視表示を行うために使用し、回転型直流発電機１４1〜１４88から供給される電気エネルギはVR1〜VR88で消費されるようにしたものである。
【０１２４】
回転型直流発電機１４1から供給される起電力は可変抵抗器VR1に印加されると同時に、抵抗器Rbを介し、トランジスタ１１１1のベースに印加され、トランジスタ１１１1がオンとなり、かつ、電流増幅することにより、別電源（+V）とスイッチングトランジスタ１１１1のコレクタ間に接続された発光ダイオード１１２1が発光する。電流増幅により、起電力に応じて発光強度が変化する。
可変抵抗器VR1〜VR88は、固定抵抗器でもよい。抵抗値は、例えば、0.1〜1［Ω］とする。図６ないし図８に示された負荷回路において、回転型直流発電機１４1〜１４88に対し、この図１１に示したトランジスタ１１１1〜１１１88、発光ダイオード１１２1〜１１２88と別電源（+V）とを備えた回路を付加することもできる。
【０１２５】
図１２は、本発明の第２の具体的な実施形態を示す右側面図である。
この実施形態は、図１に示した連動部材３として、後述する揺動レバー１２２を用い、発電機５として回転型直流発電機１２４を用いたものである。図１に示した負荷回路６としては、図５ないし図１１に示された負荷回路を用いる。
図１に示した押下位置検出センサ７に対応するものは図示されていない。揺動レバー１２２の回動位置を検出すればよい。例えば、揺動レバー１２２のの基部（１２２ａ〜１２２ｅ）、連結部１２２ｆ、又は、円弧板１２２ｇに小型の永久磁石を埋め込んでおくことにより、これを、図３に示した位置検出センサ３１，３２と同様の位置検出センサにより検出する。あるいは、図８を参照して説明した、鍵の押下位置検出部５８n、押下方向/鍵戻り方向検出部５９nと同様の位置検出センサを用いる。
【０１２６】
図中、１２１は白鍵本体部、１２２は揺動レバー、１２３はフレーム、１２４は回転型直流発電機、１２５は発電機支持部である。
揺動レバー１２２は、白鍵本体部１２１の押下運動を、回動運動に変換するとともに、白鍵本体部１２１の押下移動距離に比べて、揺動レバー１２２の円弧板１２２ｇの移動距離の方が大きいことから、増速機能もある。
【０１２７】
この揺動レバー１２２は、疑似ハンマ付き電子鍵盤楽器の疑似ハンマを改変したものであるから、既存の電子鍵盤楽器の構造を利用して実現することができる。
回転型直流発電機１２４は、そのフレーム内に増速歯車機構を備えてもよい。
揺動レバー１２２、回転型直流発電機１２４は、白鍵本体部１２１に割り当てられたものであるが、図示を省略した黒鍵本体部についても、それぞれに、同様形状の揺動レバー、回転型直流発電機が割り当てられる。
【０１２８】
フレーム１２３において、１２３ａは前端部、１２３ｂは白鍵の鍵ガイド、１２３ｃは傾斜したスイッチ取付部、１２３ｄは垂直板部、１２３ｅは揺動支持部、１２３ｆは水平板部、１２３ｇは黒鍵の鍵ガイド、１２３ｈは鍵支持部、１２３ｉは上面板、１２３ｊは回動ガイド部、１２３ｋは後端下部である。これらは、鍵の配列方向に延設されている。１２３Lは垂直リブであって、例えば、鍵の配列方向において白鍵同士が隣接する位置に配置され、垂直板部１２３ｄ、水平板部１２３ｆ、鍵支持部１２３ｈ、後端下部１２３ｋを相互に結合し、フレーム１２３を補強する。１２３ｍも垂直リブであって、鍵支持部１２３ｈ、上面板１２３ｉを相互に結合し、フレーム１２３を補強する。
【０１２９】
前端部１２３ａの上面に白鍵の鍵ガイド１２３ｂと、下限ストッパ（フェルト等の部材）１２６が設けられている。前端部１２３ａに隣接するスイッチ取付部１２３ｃの下面には、プリント基板１２７が取り付けられ、このプリント基板１２７上に鍵スイッチ１２８があり、揺動レバー１２２のスイッチ駆動部１２２ｃに押圧されることにより、白鍵本体部１２１の押鍵操作を検出する。鍵スイッチ１２８は、時間差をもって動作する２回路のスイッチを内蔵して、押鍵検出と押鍵速度を検出する。
【０１３０】
スイッチ取付部１２３ｃの上端と近接し、リブにより結合された垂直板部１２３ｄが立設され、この垂直板部１２３ｄの上端が揺動支持部１２３ｅとなり、揺動レバー１２２を支持する。
水平板部１２３ｆの後端は鍵支持部１２３ｈにつながり、白鍵本体部１２１の鍵支点１２１ｃが支持される。鍵支持部１２３ｈに隣接する上面板１２３ｉの下面には、揺動レバー１２２に対する上限ストッパ（フェルト等の部材）１２９が取り付けられている。上面板１２３ｉに隣接する回動ガイド部１２３ｊは揺動レバーの自由端側に設けられた円弧板１２２ｇを鍵の配列方向に位置規制する。
【０１３１】
後端下部１２３ｋは、揺動レバー１２２に対する下限ストッパ（フェルト等の部材）１３０が固着された取付板１３１に係合する。
後端下部１２３ｋに隣接して発電機取付板１３６が配置され、この発電機取付板１３６の上に発電機支持部１２５を設け、その上に回転型直流発電機１２４が載置される。回転型直流発電機１２４の回転軸の中心線の延長上に、揺動レバー１２２の揺動支持部１２３ｅがある。
この実施形態においても、鍵配列方向に直交する平面上に回転型直流発電機１２４の回転軸が配置されている。
【０１３２】
白鍵本体部１２１については、その鍵長手方向の縦断面構造を示している。
１２１ａは前端部、１２１ｂは揺動レバー駆動部、１２１ｃは鍵支点、１２１ｄは復帰バネ係合部である。鍵支点１２１ｃとしては、種々の構成が知られている。この図では、鍵支点１２１ｃを単に○印で表記するだけにして構造の図示を省略した。
揺動レバー駆動部１２１ｂは、鍵の長手方向前方位置において、鍵内部の天面から下方に突出しており、その下端部に係合片１３２が固着されている。
【０１３３】
次に、揺動レバー１２２について説明する。基部については、鍵長手方向の縦断面構造を示している。
１２２ａは主被駆動部、１２２ｂは副被駆動部、１２２ｃはスイッチ駆動部、１２２ｄは円筒状の揺動支点、１２２ｅは復帰バネ係合部、１２２ｆは連結部、１２２ｇは円弧板である。
主被駆動部１２２ａ、副被駆動部１２２ｂ、スイッチ駆動部１２２ｃ、円筒状揺動支点１２２ｄ、復帰バネ係合部１２２ｅは、揺動レバー１２２の基部を構成し、この基部は合成樹脂で形成され、その後端から金属製の連結部１２２ｆが延設され、連結部１２２ｆの自由端側に円弧板１２２ｇが設けられている。
この円弧板１２２ｇの右側面にラック１３３が設けられている。円弧板１２２ｇ及びラック１３３の中心点は、揺動支点１２２ｄにある。これに対し、連結部１２２ｆの延長線は、揺動支点１２２ｄよりも下を通っている。
ラック１３３は、回転型直流発電機１２４の回転軸に固着されたピニオン１３４と噛合している。
【０１３４】
主被駆動部１２２ａと副被駆動部１２２ｂとは、揺動レバー駆動部１２１ｂの係合片１３２を挟み込むように係合している。
非押鍵状態において、揺動レバー１２３の連結部１２３ｄの自由端側の下面が下限ストッパ１３０に当接している。白鍵本体部１２１が押鍵され、白鍵本体部１２１の押鍵動作に連動して揺動レバー１２３が、揺動支点１２２ｄを支点として回動する。
【０１３５】
バネ係合部１２１ｄと、バネ係合部１２２ｅとの間に、ばね１３５が張り渡されている。水平板部１２３ｆに設けられた開口部１２３ｎの縁部を支点部としてこの縁部にばね１３５の中央を係止しつつ保持させたとき、ばね１３５は弾性によってＳ字状に歪む。
揺動レバー１２２の連結部１２２ｆの自由端側の上面が上限ストッパ１２９に当接する（図示１２２’参照）ことにより、揺動レバー１２２の上限が規制される。
バネ１３５は、白鍵本体部１２１をフレーム１２３側の鍵支持部１２３ｈに押し付け、揺動レバー１２２をフレーム１２３側の揺動支持部１２３ｅへ押し付ける。復帰力は、揺動レバー１２２により与えられるが、バネ１３５でわずかに鍵復帰力を与えるようにしてもよい。鍵復帰力を与えるバネを取り付ける場合、その形状は図示のバネ１３５に限らないし、バネの取付位置も図示の位置に限らない。
【０１３６】
揺動レバー１２３の回動の結果、円弧板１２２ｇが回動し、ラック１３３に噛合するピニオン１３４が回転し、回転型直流発電機１２４が起電力を発生し、回転型直流発電機１２４に接続された図示しない負荷回路において運動エネルギが電気エネルギを経てジュール熱に変換される結果、回転型直流発電機１２４は、揺動レバー１２２に対して制動力を発生する。
回転型直流発電機１２４の制動力は、上述した係合片１３２を介して白鍵本体部１２１を押している演奏者の指に反力として伝達される。
揺動レバー１２２は、また、その質量に慣性モーメントが発生するから、上述した係合片１３２を介して白鍵本体部１２１を押している指に反力として質量感を与える。
【０１３７】
図１３は、本発明の第３の具体的な実施形態を示す右側面図である。
図１４は、図１３に示した円弧板１４４の詳細を説明する後面図である。
この実施形態は、図１に示した連動部材３として、後述する揺動レバー１４２を用い、発電機５として回転型直流発電機１４３を用い、回転型直流発電機１４３の本体部が揺動レバー１４２に載置されたものである。この実施形態においても、鍵配列方向に直交する平面上に回転型直流発電機１４３の回転軸が配置されている。
図１に示した負荷回路６としては、図５ないし図１１に示された負荷回路を用いる。
押下位置検出センサ７に対応するものは図示していない。図１２と同様に、後述する揺動レバー１２２の回動位置を検出すればよい。
【０１３８】
図中、図１２と同様な部分には同じ符号を付している。
１４１はフレーム、１４２は揺動レバー、１４３は回転型直流発電機である。この具体例では、揺動レバー１４２に載置された回転型直流発電機１４３が揺動する質量体を兼ねる。
フレーム１４１、揺動レバー１４２は、図１２に示したフレーム１２３、揺動レバー１２２と共通する構造が多くあるため、共通する部分には同じ添字を付して説明を省略する。
【０１３９】
揺動レバー１４２は、白鍵本体部１２１の押下運動を、回転運動に変換するとともに、増速機能も備えている。
この揺動レバー１４２も、また、図１２に示した揺動レバー１２２と同様に、既存の電子鍵盤楽器の構造を利用して実現することができる。
回転型直流発電機１４３は、そのフレーム内に増速歯車機構を備えてもよい。
揺動レバー１４２、回転型直流発電機１４３は、白鍵本体部１２１に割り当てられたものであるが、図示を省略した黒鍵本体部についても、それぞれに、同様形状の揺動レバー、回転型直流発電機が割り当てられる。
【０１４０】
フレーム１４１において、１４１ｏは延長板、１４１pは上面板、１４１ｑは後端板、１４１ｒは円弧板上部取付部である。これらは、上記の順に鍵の配列方向に延設されている。１４１ｓは垂直リブであって、鍵支持部１４１ｈ、延長板１４１ｏ、上面板１４１ｐに至る段差部を相互に結合しフレーム１４１を補強する。１４１ｔは垂直リブであって、後端板１４１ｑと円弧板上部取付部１４１ｒとを相互に結合し、この取付部１４１ｒを補強する。
上面板１４１ｐの下面には、揺動レバー１４２に対する上限ストッパ（フェルト等の部材）１２９が取り付けられている。後端板１４１ｑに隣接する上述した取付部１４１ｒは、円弧板１４４をフレーム１４１に取り付けるためのものである。
【０１４１】
図１４において、円弧板１４４は、円弧板上部取付部１４１ｒの下面に、鍵の配列方向に形成された突起部１４１ｕ，１４１ｖにより仮止めがなされ、鍵の配列方向の位置合わせがなされている。
円弧板１４４は、支持部１４４ａ上に、円弧状に形成された本体部１４４ｂが立設され、その上部を上述した円弧板上部取付部１４１ｒに取り付けられている。
【０１４２】
円弧板１４４の本体部１４４ｂは、図１４の右側部分であり、鍵の長手方向（紙面に垂直な方向）に厚みがあり、その左側の前方部分がガイド部１４４ｃとなっている。このガイド部１４４ｃには円弧面に沿って長孔１４４ｄが形成されている。
一方、本体部１４４ｂの左側の側面に、ラック１４５が設けられている。ラック１４５の歯列は、図１３に示されるように、曲がっており、それぞれの歯の傾斜の延長線は、フレーム１４１の揺動支持部１４１ｅにある。
本体部１４４ｂの後面には、三角状の垂直リブ１４４ｅが形成され、本体部１４４ｂと支持部１４４ａとに結合されて、円弧板１４４を補強している。
【０１４３】
図１３に示す揺動レバー１４２において、連結部１４２ｆの自由端側に発電機取付部１４２ｇが設けられ、回転型直流発電機１４３が取り付けられている。回転型直流発電機１４３の回転軸は、円弧板１４４のガイド部１４４ｃに形成された長孔１４４ｄに挿通されている。回転軸にはピニオン１４６が固着されており、ピニオン１４６は円弧板１４４に設けられているラック１４５と噛合する。非押鍵状態においては、揺動レバー１４２の連連結部１４２ｆの自由端側の下面が下限ストッパ（フェルト等の部材）１３０に当接している。
【０１４４】
白鍵本体部１２１が押鍵され、揺動レバー１４２が回動すると、回転型直流発電機１４３の回転軸に固着されたピニオン１４６が、ラック１４５に沿って転動することにより、回転型直流発電機１４３が回転駆動される。
発電機取付部１４２ｇの上端が直角に折り曲げられて上限ストッパ当接部１４２ｈとなっている。この上限ストッパ当接部１４２ｈが上限ストッパ１２９に当接することにより、揺動レバー１４２の上限が規制される（１４２ｆ’，１４３’参照）。
【０１４５】
従って、図１２に示した実施形態と同様に、回転型直流発電機１４３が起電力を発生し、図示しない負荷回路において運動エネルギが電気エネルギを経てジュール熱に変換される結果、回転型直流発電機１４３が揺動レバー１４２に対して制動力を発生する。
この制動力は、係合片１３２を介して白鍵本体部１２１を押している演奏者の指に伝達され、鍵タッチ感触を重くする。その分、揺動レバー１４２を軽く製造できる。
回転型直流発電機１４３の持つ質量により発生する慣性モーメントもまた、係合片１３２を介して白鍵本体部１２１を押している演奏者の指に伝達され、質量感を与える。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本願発明の実施形態を説明する機能構成図である。
【図２】本発明の第１の具体的な実施形態を示す右側面図である。
【図３】図２に示した実施形態における、スライダ及びスライダ・ガイド板の構造の細部を示す斜視図である。
【図４】図２，図３に示した鍵盤装置の構造において、図１に示した制御部による、押下位置に応じた制御の一例を示す説明図である。
【図５】図１に示した押下位置検出センサ及び制御部を伴わない負荷回路の第１の具体例を示す説明図である。
【図６】図１に示した押下位置検出センサ及び制御部を伴わない負荷回路の第２の具体例を示す説明図である
【図７】図１に示した押下位置検出センサ及び制御部を伴う場合における負荷回路の第１の具体例を示す説明図である。
【図８】図１に示した押下位置検出センサ及び制御部を伴う場合における負荷回路の第２の具体例を示す説明図である。
【図９】図８に示したROMに格納される特性パターンの具体例を示す説明図である。
【図１０】図１に示した負荷回路として、可視光発生器を使用する例の説明図である。
【図１１】図１に示した負荷回路として、抵抗器と可視光発生器とを使用する例の説明図である。
【図１２】本発明の第２の具体的な実施形態を示す右側面図である。
【図１３】本発明の第３の具体的な実施形態を示す右側面図である。
【図１４】図１３に示した円弧板の詳細を説明する後面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１…鍵本体部、２…鍵復帰部材、３…連動部材、４…力覚発生部、５…発電機、６，６1〜６88，５０1〜５０88…負荷回路、７…押下位置検出センサ、８…負荷値制御部
１１…白鍵本体部、１１ａ…ストッパ片、１１ｂ…鍵側壁、１１ｃ…アクチュエータ、１１ｄ…ガイド溝、１１ｅ…鍵支点、１１ｆ…復帰バネ取付部、１２…黒鍵本体部、
１３…フレーム、１３ａ…ストッパ支持台、１３ｂ…鍵ガイド、１３ｃ…フレーム基台、１３ｄ…リアフォール、１３ｅ…半球突起、
１４，１４1〜１４88、２８，１２４，１４３…回転型直流発電機、１４ａ…回転軸、１５…鍵支持部、１６…発電機支持部、１７…鍵スイッチ、
１８…リンク機構（連動部材）、１８ａ〜１８ｂ…リンク（節）、１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｍ…ピン、１８ｈ…挿入溝、１８ｉ，１８ｋ…孔あき摺動子、１８ｊ…転動子、１８ｎ…回転端部、
１９…スライダ（連動部材）、１９ａ…ラック、１９ｂ…孔、１９ｃ…垂直部、１９ｄ…水平部、１９ｅ…溝、２０…ピニオン、２２１…固定軸支持部、２１ａ…短軸、２２…転動子ガイド板、２２ａ…長孔、２２ｂ…垂直部、２２ｃ…水平部、２３…スライダ・ガイド板、２３ａ、２３ａ’…長尺突出部、２４，２５…鍵復帰バネ、２６…上限ストッパ、２７…下限ストッパ、
３１，３１1〜３１88，３２，３２1〜３２88…位置検出センサ、４１1〜４１88…スイッチング素子、４２1〜４２88…フリップフロップ、５５…セレクタ、５６…選択スイッチ、５８1〜５８88…押下位置検出部、５９1〜５９88…押下方向/鍵戻り方向検出部、６０1〜６０88…出力ラッチ、７１〜８０…重み抵抗、８１〜９０…スイッチング素子、１０１1〜１０１88…発光体（電気/可視光変換器）、１１１1〜１１１88…スイッチングトランジスタ、１１２1〜１１２88…発光ダイオード、
１２１…白鍵本体部、１２１ａ…前端部、１２１ｂ…揺動レバー駆動部、１２１ｃ…鍵支点、１２１ｄ…バネ係合部、
１２２，１４２…揺動レバー（連動部材）、１２２ａ，１４２ａ…主被駆動部、１２２ｂ，１４２ｂ…副被駆動部、１２２ｃ，１４２ｃ…スイッチ駆動部、１２２ｄ，１４２ｄ…揺動支点、１２２ｅ，１４２ｅ…バネ係合部、１２２ｆ，１４２ｆ…連結部、１２２ｇ…円弧板、１２３，１４２ｇ…発電機取付部、１４２ｈ…上限ストッパ当接部、
１２３，１４１…フレーム、１２３ａ，１４１ａ…前端部、１２３ｂ，１４１ｂ…鍵ガイド、１２３ｃ，１４１ｃ…スイッチ取付部、１２３ｄ，１４１ｄ…垂直板部、１２３ｅ，１４１ｅ…揺動支持部、１２３ｆ，１４１ｆ…水平板部、１２３ｇ，１４１ｇ…黒鍵のイド、１２３ｈ，１４１ｈ…鍵支持部、１２３ｉ，１４１ｐ…上面板、１２３ｊ…回動ガイド部、１２３ｋ…後端下部、１２３L，１４１L，１２３ｍ…垂直リブ、１２３ｎ，１４１ｎ…開口部、１４１ｏ…延長板、１４１ｑ…後端板、１４１ｒ…円弧板上部取付部、１４１ｓ，１４１ｔ…垂直リブ、１４１ｕ，１４１ｖ…突起部、
１２５…発電機支持部、１２６…下限ストッパ、１２７…プリント基板、１２８…鍵スイッチ、１２９…上限ストッパ、１３０…下限ストッパ、１３１…取付板、１３２…係合片、１３３…ラック、１３４…ピニオン、１３５…バネ、１３６…発電機取付板、
１４４…円弧板、１４４ａ…支持部、１４４ｂ…本体部、１４４ｃ…ガイド部、１４４ｄ…長孔、１４４ｅ…垂直リブ、１４５…ラック、１４６…ピニオン
【図１】
2009186580.tif 000003
【図２】
2009186580.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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