JP3757666B2 - Pressure sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子ピアノなどの電子鍵盤楽器に用いられる感圧センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子ピアノなどの電子鍵盤楽器においては、通常の押鍵後、更に鍵を押し込む力に応じて、音高や音色、音量などを変化させ、発音中の音に各種の効果を付与し、音の表現力を高めるアフタータッチ機能を有するものがある。
図37〜図44はその一例を示した図である。この電子鍵盤楽器は、図37および図38に示すように、楽器ケース内に組み込まれる鍵盤シャーシ1と、この鍵盤シャーシ1上に上下方向に回動可能に取り付けられた合成樹脂製の複数の白鍵2および複数の黒鍵3と、これら複数の鍵2、3にそれぞれ対応して配置され、押鍵時に各鍵2、3のスイッチ押圧部4により押圧されるゴムスイッチ5と、押鍵後に更に各鍵2、3が押し込まれた際に、各鍵2、3のセンサ押圧部6により押圧されて各鍵2、3の押鍵力を検出するアフタータッチ用の感圧センサ7とを備えている。
【0003】
複数の鍵2、3のうち、白鍵2は、その後部(図37では右側部)が鍵盤シャーシ1の後端部上に設けられた鍵支持部8に各鍵共通の支持軸9により上下方向に回動自在に取り付けられている。また、白鍵2は、鍵支持部8の前側近傍(図37では左側近傍)における白鍵2と鍵盤シャーシ1との間に配置されたコイルばね10により上方に付勢されている。この状態では、白鍵2の前側部(図37では左側部)に設けられたL字状のストッパ片11が鍵盤シャーシ1のバカ孔1aを通して鍵盤シャーシ1の下面に設けられたフェルトなどの上限ストッパ12に当接し、これにより白鍵2が所定の上限位置(初期位置)に位置規制されている。さらに、白鍵2は、上限ストッパ12の近傍に位置する鍵盤シャーシ1上に設けられた鍵ガイド部13により横振れが阻止されている。なお、黒鍵3は、図39(b)に示すように、白鍵2よりも全体の長さが短く、かつ白鍵2よりも高さが高く形成されており、これ以外は白鍵2と同じ構成で、鍵盤シャーシ1上に設けられている。この場合、白鍵2と黒鍵3とは、その各長さが異なるため、各先端部(図37では左端部)におけるモーメントが白鍵2と黒鍵3とで異なっている。
【0004】
また、ゴムスイッチ5は、図37に示すように、各鍵2、3にそれぞれ対応する弾性変形可能な2組の膨出ゴム部5aを備え、これら膨出ゴム部5aが鍵盤シャーシ1の中間部の下面に設けられた回路基板14上に配置され、この状態で各膨出ゴム部5aが鍵盤シャーシ1の開口部1bを通して上方に突出している。すなわち、このゴムスイッチ5は、各膨出ゴム部5a内にそれぞれ可動接点が設けられ、これら可動接点に対応する回路基板14上にそれぞれ固定接点が離間対向して設けられ、各膨出ゴム部5aが各鍵2、3の内面に形成された2つのスイッチ押圧部4によりそれぞれ押圧されると、各膨出ゴム部5aが弾性変形して各可動接点が各固定接点に時間差をもって接触し、これにより押鍵された鍵2、3に対応するスイッチ信号を出力するように構成されている。
【0005】
アフタータッチ用の感圧センサ7は、押鍵された鍵2、3の各スイッチ押圧部4によりゴムスイッチ5が押圧された後、更に鍵2、3が押し込まれたときに、各鍵2、3に設けられた立て板状のセンサ押圧部6により押圧されることにより、各鍵2、3の押し込み力(感圧センサ7を押圧する力)を検出するものであり、各上限ストッパ片11の後側近傍(同図では右側近傍)に位置する鍵盤シャーシ1上、つまり鍵支持部8の支持軸9から鍵2、3の前側(同図では左側)に向けて所定距離S0だけ離れた位置に各鍵2、3の配列方向に沿って設けられている。この感圧センサ7は、図40(a)に示すように、基板15上に電極部16が設けられ、この電極部16の両側に位置する基板15上にスペーサ17が設けられ、このスペーサ17上に可撓性を有するセンサシート(可撓性部材)18が基板15と離間対向して配置され、このセンサシート18上にフェルト(緩衝部材)19が配置された構成で、全体が帯状に形成されている。この場合、電極部16は、図40(b)に示すように、それぞれ一対の櫛歯状の電極16a、16bからなり、これら一対の電極16a、16bが互いに接触しないように噛み合った状態で基板15上に形成されている。また、これに対向するセンサシート18の下面には、感圧層20が電極部16に離間対向して設けられている。なお、スペーサ17は、電極部16とセンサシート18とのギャップを規制するとともに、電極部16とセンサシート18とを接着している。フェルト19は、鍵2、3の下限ストッパの機能をも兼ねている。
【0006】
この感圧センサ7では、鍵2、3のセンサ押圧部6によりフェルト19を介してセンサシート18が押圧されると、図41に示すように、その押圧力に応じてセンサシート18が撓み、その下面の感圧層20が電極部16に接触して一対の電極16a、16bを導通させ、このときの接触面積と接触圧力の大きさに応じて一対の電極16a、16b間の電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値に応じた検出信号を出力することにより、鍵2、3の押し込み力、つまり感圧センサ7に対する押圧力を検出する。すなわち、この感圧センサ7の基本的な特性は、図42に示すように、鍵2、3による押圧力が弱くなるに従って、感圧層20が電極部16に接触する接触面積および接触圧力が小さくなるので、電気抵抗値が高くなり、逆に鍵2、3による押圧力が強くなるに従って、感圧層20が電極部16に接触する接触面積および接触圧力が大きくなるので、電気抵抗値が低くなり、これにより鍵2、3の押圧力に対する電気抵抗値が反比例する双曲線を描く。
【0007】
このような電子鍵盤楽器の回路構成について、図43を参照して説明する。
マイクロコンピュータの中央演算処理装置であるCPU21は、ROM22にストアされたプログラムに従って電子鍵盤楽器のシステム全体を制御する。このCPU21は、一定の周期による走査を行い、ゴムスイッチ5から押鍵操作に応じたスイッチ信号を音高データとして取り込む。感圧センサ7は、CPU21による一定周期の走査により、押鍵された鍵2、3の押圧力を電気抵抗値として検出する。この電気抵抗値は、抵抗電圧変換器23により電圧信号に変換された上、A/D変換器24によりディジタル変換されて楽音制御信号としてCPU21に取り込まれる。CPU21は、押鍵操作に基づいて楽音の発音指令を音源部25に与えるとともに、押鍵操作に応じた音高の楽音信号を楽音制御信号に基づいて制御し、音色や音量などの各種の効果を付与する。音源部25は、楽音制御信号に基づいて各種の効果が付与された楽音信号を発生する。この楽音信号は、D/A変換器26にてアナログ変換され、アンプ27で増幅されてスピーカ28から楽音として放音される。
【0008】
このような電子鍵盤楽器では、図37に示すように各コイルばね10により各鍵2、3が押し上げられ、各鍵2、3のストッパ片11が鍵盤シャーシ1の上限ストッパ12に当接し、これにより各鍵2、3が初期位置(上限位置)に位置規制されている状態で、各鍵2、3のうち、例えば白鍵2がコイルばね10のばね力に抗して押鍵されると、図39(a)に示すように、白鍵2が鍵支持部8の支持軸9を中心に下方に回動し、その白鍵2のスイッチ押圧部4がゴムスイッチ5の各膨出ゴム部5aを順次弾性変形させて各可動接点を各固定接点に順次接触させることにより、ゴムスイッチ5が押鍵された白鍵2に応じた音高のスイッチ信号を出力し、楽音の発音を開始する。この後、更に白鍵2が押し込まれると、感圧センサ7が白鍵2のセンサ押圧部6によって押圧され、図41に示すように、感圧層20が電極部16に接触する。このときには、感圧センサ7に対する押圧力(白鍵2の押し込み力)に応じた接触面積および接触圧力で感圧層20が一対の電極16a、16bを導通させる。これにより、感圧センサ7が導通状態に応じた電気抵抗値を検出信号として出力し、この電気抵抗値に応じた検出信号が楽音制御信号としてCPU21に取り込まれる。CPU21は、その検出信号に基づいて音色や音量などを変化させ、発音中の音に各種の効果を付与して放音させ、これにより音の表現力を高めている。なお、黒鍵3も、白鍵2と同様に動作する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電子鍵盤楽器では、図39(a)および図39(b)に示すように、感圧センサ7が鍵支持部8の支持軸9から所定距離S0だけ離れた鍵盤シャーシ1上の所定位置に配置され、この状態で鍵2、3が押鍵されてセンサ押圧部6が感圧センサ7を押圧するときに、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aが同じ力F0で押鍵されると、支持軸9から白鍵2の押鍵位置2aまでの長さS1が黒鍵3の押鍵位置3aまでの長さS2よりも長い(S1>S2)ため、各鍵2、3の押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2に応じてそれぞれモーメントが異なってしまう。このため、白鍵2と黒鍵3とで感圧センサ7に加わる押圧力(押し込み力)F1、F2に差が生じ、白鍵2の押圧力F1よりも黒鍵3の押圧力F2が小さく(F2<F1)なり、白鍵2と黒鍵3とを同じ力で押鍵しても、白鍵2と黒鍵3とで感圧センサ7により検出される電気抵抗値が異なってしまうという問題がある。
【0010】
すなわち、この感圧センサ7では、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所がまったく同じ構成であるため、白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なると、図44に示すように、白鍵2における感圧センサ7の検出特性(同図に実線で示す曲線W1)と、黒鍵3における感圧センサ7の検出特性(同図に2点鎖線で示す曲線B1)とが重なり合わずに、白鍵2における感圧センサ7の検出特性(曲線W1)と、黒鍵3における感圧センサ7の検出特性(曲線B1)とが押圧力の差(F1−F2)だけずれてしまい、これにより電気抵抗値に差が生じる。このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同じ力F0で押鍵しても、白鍵2と黒鍵3とで感圧センサ7による検出信号が異なり、発音中の音に付与される効果に差が生じ、良好に楽音を放音することができないという問題が生じる。
【0011】
この発明の課題は、白鍵と黒鍵とでそのモーメントの差により押圧力が異なっても、同程度の検出信号が得らるようにすることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明は、白鍵および黒鍵の長さの異なる複数の鍵が同じ位置の支点を中心に上下方向に回動可能に配列された鍵盤シャーシ上に、前記支点から一定距離の位置で前記鍵の配列方向に沿って配置され、前記鍵が押鍵された際、前記鍵の押鍵力を検出する感圧センサであって、前記各鍵の下部に設けられた基板と、この基板上にスペーサを介して離間対向した状態で設けられ、押鍵時に前記鍵により押圧されて撓む可撓性部材と、前記基板と前記可撓性部材との対向領域内に互いに接触することなく設けられた一対の電極と、これら一対の電極のうちの少なくとも一方の電極に離間対向し、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極を導通させる感圧層と、を有し、前記黒鍵に対応する箇所の前記スペーサの開口領域を、前記白鍵に対応する箇所の前記スペーサの開口領域よりも広く形成したことを特徴とする。この発明によれば、白鍵と黒鍵との各前端部を同程度の力で押鍵した際、白鍵と黒鍵との長さの違いにより白鍵と黒鍵とでモーメントが異なり、これにより白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力と、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力とが異なるが、黒鍵に対応する箇所のスペーサの開口領域を白鍵に対応する箇所のスペーサの開口領域よりも広く形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0013】
また、請求項2に記載のごとく、白鍵に対応する箇所の可撓性部材の厚みを黒鍵に対応する箇所の可撓性部材の厚みよりも厚く形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0014】
また、請求項3に記載のごとく、黒鍵に対応する箇所の周辺に位置する可撓性部材に、スリットを形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の周辺に位置する可撓性部材のスリットにより、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。さらに、請求項4に記載のごとく、スペーサを弾性材料で形成し、黒鍵に対応する箇所のスペーサの弾性係数を白鍵に対応する箇所のスペーサの弾性係数よりも小さく形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対する箇所のスペーサを白鍵に対する箇所のスペーサよりも大きく弾性変形させることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。さらに、請求項5に記載のごとく、黒鍵に対応する箇所における電極とこれに離間対向する感圧層との間隔を、白鍵に対応する箇所における電極とこれに離間対向する感圧層との間隔よりも、狭く形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する接触面積および接触圧力を、白鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する接触面積および接触圧力よりも、大きくすることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0015】
また、本発明は請求項6に記載のごとく、白鍵および黒鍵の長さの異なる複数の鍵が同じ位置の支点を中心に上下方向に回動可能に配列された鍵盤シャーシ上に、前記支点から一定距離の位置で前記鍵の配列方向に沿って配置され、前記鍵が押鍵された際、前記鍵の押鍵力を検出する感圧センサであって、前記各鍵の下部に設けられた基板と、この基板上に設けられた一対の電極と、この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、前記可撓性部材と前記緩衝部材との間に設けられるとともに、前記鍵を押鍵した際の前記可撓性部材の撓み度合いを、前記白鍵を押鍵した場合より前記黒鍵を押鍵した場合の方が大きくなるよう規制する規制部材と、を有し、前記規制部材は、前記鍵に対応する箇所に開口部が形成され、これら開口部のうち、前記黒鍵に対応する箇所の前記開口部が、前記白鍵に対応する箇所の前記開口部よりも広く形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、規制部材が、鍵に対応する箇所に開口部が形成され、これら開口部のうち、黒鍵に対応する箇所の開口部が白鍵に対応する箇所の開口部よりも広く形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、規制部材の開口部の大きさの違いにより、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。また、請求項7に記載のごとく、規制部材が、可撓性を有する材料からなり、白鍵に対応する箇所の厚みが黒鍵に対応する箇所の厚みよりも厚く形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の規制部材を白鍵に対応する箇所の規制部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0016】
さらに、請求項8に記載のごとく、規制部材が、可撓性を有する材料からなり、黒鍵に対応する箇所の周辺位置にスリットが形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の規制部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の規制部材に加わる押圧力よりも小さくても、スリットにより黒鍵に対応する箇所の規制部材を白鍵に対応する箇所の規制部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。規制部材が、可撓性を有する材料からなり、黒鍵に対応する箇所の周辺位置にスリットが形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の規制部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の規制部材に加わる押圧力よりも小さくても、スリットにより黒鍵に対応する箇所の規制部材を白鍵に対応する箇所の規制部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0017】
さらに本発明は、請求項9に記載のごとく、白鍵および黒鍵の長さの異なる複数の鍵が同じ位置の支点を中心に上下方向に回動可能に配列された鍵盤シャーシ上に、前記支点から一定距離の位置で前記鍵の配列方向に沿って配置され、前記鍵が押鍵された際、前記鍵の押鍵力を検出する感圧センサであって、前記各鍵の下部に設けられた基板と、この基板上にスペーサを介して離間対向した状態で設けられ、押鍵時に前記鍵により押圧されて撓む可撓性部材と、前記基板と前記可撓性部材との対向領域内に互いに接触することなく設けられた一対の電極と、これら一対の電極のうちの少なくとも一方の電極に離間対向し、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極を導通させる感圧層と、を有し、前記一対の電極は、それぞれ櫛歯状をなし、前記基板上に互いに接触することなく噛み合った状態で形成され、前記感圧層は、前記可撓性部材の下面に前記一対の電極に対し離間対向して設けられ、前記黒鍵に対応する箇所における前記一対の電極の噛み合い密度を、前記白鍵に対応する箇所における前記一対の電極の噛み合い密度よりも大きく形成したことを特徴とする。
この発明によれば、一対の電極が、それぞれ櫛歯状をなし、基板上に互いに接触することなく噛み合った状態で形成され、感圧層が可撓性部材の下面に一対の電極に対し離間対向して設けられ、調整手段が、黒鍵に対応する箇所における一対の電極の噛み合い密度を白鍵に対応する箇所における一対の電極の噛み合い密度よりも大きく形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する導通密度を、白鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する導通密度よりも、大きくすることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、図1〜図4を参照して、この発明の感圧センサの第1実施形態について説明する。なお、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ30は、スペーサ31の開口領域が白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異なり、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、スペーサ31は、図1および図2に示すように、基板15の両側辺上に鍵2、3の配列方向に沿って設けられ、黒鍵3に対応する箇所における鍵2、3の配列方向と直交する方向の対向部分に切欠部32がそれぞれ設けられている。従って、このスペーサ31は、鍵2、3の配列方向と直交する方向におけるスペーサ31の間隔のうち、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31の間隔L2が、白鍵2に対応する箇所のスペーサ31の間隔L1よりも、両側の2つの切欠部32だけ広く(L2>L1)形成された構成になっている。これにより、スペーサ31は、黒鍵3に対応する箇所の開口領域が白鍵2に対応する箇所のスペーサ31の開口領域よりも広く形成されている。
【0019】
このような感圧センサ30では、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31の間隔L2が白鍵2に対応する箇所のスペーサ31の間隔L1よりも広く形成されているので、鍵2、3のセンサ押圧部6によって緩衝部材であるフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所の可撓性部材であるセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになる。
これは、図3に示すように、センサシート18が固定梁をなし、その両端がスペーサ31上に固定され、そのスペーサ31間に対応するセンサシート18が等分布荷重w(Kg/cm)を受ける場合の梁の撓みνに相当するからである。
【0020】
この梁の撓みνに関する一般式は、
ν={wx2/24EI}(L−x)2 …………(1)
である。ただし、Lはスペーサ31の間隔、xはスペーサ31の間隔L内におけるセンサシート18の任意の位置、Eは弾性係数(ヤング率)、Iは断面二次モーメントである。この断面二次モーメントIは、断面形状が長方形であるから、
I=(1/12)bh3 …………(2)
である。ただし、bは鍵2、3の配列方向に沿うスペーサ31の開口領域の幅、hはセンサシート18の厚みである。
この(2)式を(1)式に代入すると、
ν={wx2/2Ebh3}(L−x)2 …………(3)
となる。なお、最大の撓みνmaxは、スペーサ31の間隔L内におけるセンサシート18の中間位置(L/2)であるから、
が成立する。
この結果、上記(3)、(4)式により、スペーサ31の間隔Lが大きいほど、センサシート18の撓み量が多くなることがわかる。
【0021】
従って、この感圧センサ30では、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31の間隔L2が白鍵2に対応する箇所のスペーサ31の間隔L1よりも、両側2つの切欠部32だけ広く(L2>L1)形成されているので、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになる。このため、この感圧センサ30では、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さく(F2<F1)ても、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18を白鍵3に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓ませることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31の2つの切欠部32の切り込み量を調節することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。
【0022】
すなわち、この感圧センサ30では、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31の2つの切欠部32の切り込み量を調節することにより、白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なっても、図4に示すように、白鍵2における感圧センサ30の検出特性(同図に実線で示す曲線W2)と、黒鍵3における感圧センサ30の検出特性(同図に2点鎖線で示す曲線B2)とが同じ曲線でほぼ同じ位置に一致する。これにより、黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、感圧層20が電極部16に接触する接触面積および接触圧力がほぼ同じになり、同程度の電気抵抗値を得ることができる。このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同じ力F0で押鍵しても、白鍵2と黒鍵3とで感圧センサ30の導通状態が同程度となり、感圧センサ30により同程度の電気抵抗値を出力することができ、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0023】
なお、上記第1実施形態では、黒鍵3に対応する箇所におけるスペーサ31の対向部分にそれぞれ切欠部32を設けたが、これに限らず、例えば、図5(a)または図5(b)に示す各変形例のように構成しても良い。
図5(a)に示された第1変形例は、鍵2、3の配列方向に沿って設けられた両側のスペーサ31a、31bのうち、鍵2、3の前側(同図では左側)に位置するスペーサ31aの幅(鍵2、3の配列方向と直交する方向の長さ)を狭く形成し、鍵2、3の後側(同図では右側)に位置するスペーサ31bの幅を広く形成し、この幅の広いスペーサ31bのうち、黒鍵3に対応する箇所の対向部分のみに切欠部32を形成し、これにより黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31a、31bの間隔L2を、白鍵2に対応する箇所のスペーサ31a、31bの間隔L1よりも広く形成し、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ31a、31bの開口領域を白鍵2に対応する箇所のスペーサ31a、31bの開口領域よりも広く形成した構成になっている。
また、図5(b)に示された第2変形例は、第1変形例において、黒鍵3に対応する箇所の切欠部32を鍵2、3の配列方向と直交する方向に貫通させて形成した構成になっている。
このような第1、第2変形例においても、第1実施形態と同様の作用効果があることは言うまでもない。
【0024】
[第2実施形態]
次に、図6〜図8を参照して、この発明の感圧センサの第2実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ35は、スペーサ36の開口領域が白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異なり、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、スペーサ36は、図6〜図8に示すように、基板15の両側辺上に鍵2、3の配列方向に沿って同じ形状で設けられ、各鍵2、3に対応する箇所における対向部分にそれぞれ切欠部37、38が設けられ、これら切欠部37、38に対応する箇所のスペーサ36の各間隔Lが同じ長さに形成されている。
この場合、各鍵2、3に対応する箇所の切欠部37、38における鍵2、3の配列方向の長さb1、b2のうち、黒鍵3に対応する箇所の切欠部38の長さb2は、白鍵2に対応する箇所の切欠部37の長さb1よりも、長く(b2>b1)形成されている。これにより、スペーサ36は、黒鍵3に対応する箇所の開口領域が白鍵2に対応する箇所のスペーサ36の開口領域よりも広く形成されている。
なお、各鍵2、3のセンサ押圧部6は、立て板状に形成され、各鍵2、3の配列方向と直交する方向の長さm1がスペーサ36の各間隔Lよりも充分に長く(m1>L)形成され、かつ各鍵2、3の配列方向の長さm2が白鍵2に対応する箇所の切欠部37の長さb1よりも、充分に短く(m2<b1<b2)形成されている。
【0025】
このような感圧センサ35では、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ36の切欠部38の長さb2が白鍵2に対応する箇所の切欠部37の長さb1よりも長く(b2>b1)形成され、これにより黒鍵3に対応する箇所の開口領域が白鍵2に対応する箇所のスペーサ36の開口領域よりも広く形成されているので、鍵2、3のセンサ押圧部6によって緩衝部材であるフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所の可撓性部材であるセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになる。
これは、各鍵2、3のセンサ押圧部6における各鍵2、3の配列方向の長さm2が、白鍵2に対応する箇所の切欠部37の長さb1よりも、充分に短く(m2<b1<b2)形成されているため、このセンサ押圧部6で各鍵2、3に対応する箇所のフェルト19が同じ力で押圧されると、図7に示すように、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ36の切欠部38の長さb2が白鍵2に対応する箇所の切欠部37の長さb1よりも長い(b2>b1)ので、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも鍵2、3の配列方向に大きく伸びて撓むことになるからである。
【0026】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18を白鍵3に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓ませることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3に対応する箇所のスペーサ36の切欠部37、38の長さb1、b2を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の各開口領域の広さを調節することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ35が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0027】
[第3実施形態]
次に、図9〜図11を参照して、この発明の感圧センサの第3実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ40は、可撓性部材であるセンサシート41の厚みが白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異なり、これ以外は従来例と同じ構成になっている。すなわち、センサシート41は、図9および図10に示すように、白鍵2に対応する箇所の上面に白鍵2のセンサ押圧部6で押圧される平板部42が一体に形成され、これにより白鍵2に対応する箇所の厚みh1がこれ以外の箇所、つまり黒鍵3に対応する箇所の厚みh2よりも厚く(h1>h2)形成されている。この場合、平板部42は、鍵2、3の配列方向と直交する方向の長さn1がこれと同方向におけるスペーサ17の間隔Lよりも長く(n1>L)形成され、これにより鍵2、3の配列方向と直交する方向における平板部42の両端部がスペーサ17上に位置している。また、この平板部42は、鍵2、3の配列方向の長さn2がこれと同方向における鍵2、3のセンサ押圧部6の長さm2よりも長く(n2>m2)、かつその箇所における白鍵2の幅よりも短く形成されている。
【0028】
このような感圧センサ40では、白鍵2に対応する箇所のセンサシート41の厚みh1が黒鍵3に対応する箇所のセンサシート41の厚みh2よりも厚く(h1>h2)形成されているので、鍵2、3のセンサ押圧部6によって緩衝部材であるフェルト19が同じ力で押圧されると、白鍵2に対応する箇所のセンサシート41が黒鍵3に対応する箇所のセンサシート41よりも撓み量が小さくなる。これは、第1実施形態における撓みνの一般式、および最大撓みνmaxの式、
ν={wx2/2Ebh3}(L−x)2 …………(3)
νmax={wL4/32Ebh3} …………(4)
から明らかなように、センサシート41の厚みhが厚いほど、センサシート41の撓み(ν、νmax)が小さいからである。
【0029】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート41に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート41に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート41を白鍵3に対応する箇所のセンサシート41よりも大きく撓ませることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所のセンサシート41の厚みh1、h2の差(h1−h2)を適宜設定することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ40が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0030】
なお、上記第3実施形態では、白鍵2に対応する箇所のセンサシート41の上面に平板部42を形成したが、これに限らず、例えば、図12に示すように、白鍵2に対応する箇所のセンサシート41の上面に山形部43をその頂点が白鍵2のセンサ押圧部6に対応するように一体に形成し、白鍵2に対応する箇所の厚みh1がこれ以外の黒鍵3に対応する箇所を含む厚みh2よりも厚く(h1>h2)なるように形成した構成でも良い。このように構成しても、第3実施形態と同様の作用効果がある。
また、上記第3実施形態およびその変形例では、センサシート41上に平板部42または山形部43を一体に形成したが、必ずしも一体に形成する必要はなく、別々に形成しても良い。
【0031】
[第4実施形態]
次に、図13〜図15を参照して、この発明の感圧センサの第4実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ45は、可撓性部材であるセンサシート18と緩衝部材であるフェルト19との間に規制部材46を配置した構成で、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、規制部材46は、図13〜図15に示すように、センサシート18の両側辺上に鍵2、3の配列方向に沿うスペーサ17とほぼ対応して設けられ、黒鍵3に対応する箇所における鍵2、3の配列方向と直交する方向の対向部分に切欠部47がそれぞれ設けられた構成になっている。従って、この規制部材46は、図15に示すように、鍵2、3の配列方向と直交する方向における規制部材46の間隔のうち、黒鍵3に対応する箇所の規制部材46の間隔L2が、白鍵2に対応する箇所の規制部材46の間隔L1よりも、両側の2つの切欠部47だけ広く(L2>L1)形成された構成になっている。これにより、規制部材46は、黒鍵3に対応する箇所の開口領域が白鍵2に対応する箇所の開口領域よりも広く形成され、これら各開口領域内にフェルト19の下部が挿入されて配置されている。
【0032】
このような感圧センサ45では、黒鍵3に対応する箇所の規制部材46の間隔L2が、白鍵2に対応する箇所の規制部材46の間隔L1よりも、両側の2つの切欠部47だけ広く(L2>L1)形成され、これにより黒鍵3に対応する箇所の規制部材46の開口領域が白鍵2に対応する箇所の規制部材46の開口領域よりも広く形成されているので、鍵2、3のセンサ押圧部6によって緩衝部材であるフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになる。
これは、黒鍵3に対応する箇所の規制部材46の開口領域が白鍵2に対応する箇所の規制部材46の開口領域よりも広く形成され、これら各開口領域内にフェルト19の下部が挿入されて配置されているので、センサ押圧部6で各鍵2、3に対応する箇所のフェルト19が同じ力で押圧されると、フェルト19が規制部材46により規制され、黒鍵3に対応する箇所のフェルト19によるセンサシート18の押圧面積が、白鍵2に対応する箇所のフェルト19によるセンサシート18の押圧面積よりも広くなり、このため黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになるからである。
【0033】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のフェルト19に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のフェルト19に加わる押圧力F1よりも小さくても、規制部材46がフェルト19を規制することにより、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18を白鍵3に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓ませることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3に対応する箇所の規制部材46の切欠部47の切り込み量を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の各開口領域の広さを調節することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ35が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0034】
なお、上記第4実施形態では、黒鍵3に対応する箇所の規制部材46に切欠部47を設け、これにより黒鍵3に対応する箇所の規制部材46の開口領域を白鍵2に対応する箇所の規制部材46の開口領域よりも広く形成したが、これに限らず、例えば、図16に示すように、各鍵2、3に対応する箇所の規制部材48にそれぞれ切欠部48a、48bを設け、これら切欠部48a、48bに対応する箇所の規制部材48の各間隔Lを同じ長さに形成した上、各切欠部48a、48bにおける鍵2、3の配列方向の長さb1、b2のうち、黒鍵3に対応する箇所の切欠部48bの長さb2を、白鍵2に対応する箇所の切欠部48aの長さb1よりも、長く(b2>b1)形成し、これにより黒鍵3に対応する箇所の規制部材48の開口領域を白鍵2に対応する箇所の規制部材48の開口領域よりも広く形成した構成でも良い。このように構成しても、第4実施形態と同様の作用効果がある。
【0035】
[第5実施形態]
次に、図17〜図19を参照して、この発明の感圧センサの第5実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ50は、可撓性部材であるセンサシート18と緩衝部材であるフェルト19との間に可撓性を有する規制部材51を配置し、この規制部材51の厚みを白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異ならせた構成で、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、規制部材51は、図17〜図19に示すように、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18の上面に平板部52が一体に形成され、これにより白鍵2に対応する箇所の厚みh3がこれ以外の箇所、つまり黒鍵3に対応する箇所の厚みh4よりも厚く(h3>h4)形成されている。この場合、平板部52は、鍵2、3の配列方向と直交する方向の長さn3がこれと同方向におけるスペーサ17の間隔Lよりも長く(n3>L)形成され、これにより鍵2、3の配列方向と直交する方向における平板部52の両端部がスペーサ17上に位置している。また、この平板部52は、鍵2、3の配列方向の長さn4がこれと同方向における鍵2、3のセンサ押圧部6の長さm2よりも長く(n4>m2)形成され、かつその箇所における白鍵2の幅よりも短く形成されている。
【0036】
このような感圧センサ50では、白鍵2に対応する箇所の規制部材51の厚みh3が黒鍵3に対応する箇所の規制部材51の厚みh4よりも厚く(h3>h4)形成されているので、鍵2、3のセンサ押圧部6によって緩衝部材であるフェルト19が同じ力で押圧されると、白鍵2に対応する箇所の規制部材51が黒鍵3に対応する箇所の規制部材51よりも撓み量が小さくなる。これは、第1実施形態における撓みνの一般式、および最大撓みνmaxの式、
ν={wx2/2Ebh3}(L−x)2 …………(3)
νmax={wL4/32Ebh3} …………(4)
から明らかなように、センサシート41の厚みhが厚いほど、規制部材51の撓み(ν、νmax)が小さいからである。
【0037】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所の規制部材51に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所の規制部材51に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所の規制部材51が白鍵3に対応する箇所の規制部材51よりも大きく撓むことになり、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の規制部材51の厚みh3、h4を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所のセンサシート18の撓み量をほぼ同じにすることにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ50が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0038】
[第6実施形態]
次に、図20〜図22を参照して、この発明の感圧センサの第6実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ55は、可撓性部材であるセンサシート18と緩衝部材であるフェルト19との間に可撓性を有する規制部材56を配置し、この規制部材56に矩形状の開口部57を白鍵2と対応する一部の箇所を除いて形成した構成で、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、規制部材56は、図20〜図22に示すように、白鍵2のセンサ押圧部6に対応する箇所付近を除く箇所、つまり少なくとも黒鍵3に対応する箇所に開口部57を鍵2、3の配列方向に沿って形成した構成になっている。この場合、開口部57は、鍵2、3の配列方向と直交する方向の長さn5がこれと同方向におけるスペーサ17の間隔Lと同じ長さ(n5=L)で形成されているとともに、鍵2、3の配列方向の長さn6がこれと同方向における黒鍵3の幅よりも長く形成され、これら黒鍵3に対応する箇所の各開口部57内にフェルト19の下部が挿入されて配置されている。
【0039】
このような感圧センサ55では、黒鍵3に対応する箇所の規制部材56に開口部57が形成され、白鍵2のセンサ押圧部6に対応する箇所付近の規制部材56に開口部57が形成されていないので、鍵2、3のセンサ押圧部6によってフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになる。
これは、黒鍵3に対応する箇所では、フェルト19が規制部材56の開口部57を通して直接センサシート18を押圧するが、白鍵2に対応する箇所では、フェルト19が規制部材56を押圧して撓ませた上、この規制部材56がセンサシート18を押圧するので、センサ押圧部6により各鍵2、3に対応する箇所のフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓むことになるからである。
【0040】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3までの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のフェルト19に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のフェルト19に加わる押圧力F1よりも小さくても、規制部材56の開口部57がフェルト19を規制することにより、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18を白鍵3に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓ませることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3に対応する箇所の規制部材56の開口部57の開口量を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の各開口領域の広さを調節することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ35が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0041】
なお、上記第6実施形態では、白鍵2のセンサ押圧部6に対応する箇所付近を除く箇所、つまり黒鍵3に対応する箇所の規制部材56に開口部57を形成したが、これに限らず、例えば、図23に示すように、黒鍵3に対応する箇所の周辺位置、つまり黒鍵3に対応する箇所における鍵2、3の配列方向の周辺両側に位置する可撓性を有する規制部材58にスリット59を鍵2、3の配列方向と直交する方向に形成した構成でも良い。このように構成すれば、黒鍵3に対応する箇所の規制部材58に形成されたスリット59により、黒鍵3に対応する箇所の規制部材58の断面二次モーメントIが
I=(1/12)bh3 …………(2)
であるから、この(2)式のb(鍵2、3の配列方向に沿う規制部材58の幅)が小さくなり、これにより断面二次モーメントIが小さくなる。このため、第1実施形態の(3)、(4)式により、黒鍵3に対応する箇所の規制部材58が、白鍵2に対応する箇所の規制部材58よりも撓みやすくなり、このため第1実施形態と同様の効果がある。
【0042】
[第7実施形態]
次に、図24および図25を参照して、この発明の感圧センサの第7実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ60は、スペーサ61を弾性部材で形成し、かつそのスペーサ61の弾性係数を白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異ならせた構成で、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、このスペーサ61は、ゴムなどの弾性材料からなり、基板15の両側辺上に鍵2、3の配列方向に沿ってそれぞれ設けられ、かつ黒鍵3に対応する箇所のスペーサ61bの弾性係数が、白鍵2に対応する箇所のスペーサ61aの弾性係数よりも小さく形成された構成なっている。
このような感圧センサ60では、鍵2、3のセンサ押圧部6によってフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ61bの弾性係数が、白鍵2に対応する箇所のスペーサ61aの弾性係数よりも小さいので、黒鍵3に対応する箇所のスペーサ61bが白鍵2に対応する箇所のスペーサ61aよりも大きく収縮変形し、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく押し下げられる。
【0043】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18を白鍵3に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく押し下げることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3に対応する箇所のスペーサ61a、61bの弾性係数を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所のスペーサ61a、61bの変形量を調節することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ35が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
なお、上記第7実施形態では、両辺側のスペーサ61の弾性係数を白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異ならせたが、これに限らず、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で弾性係数が異なるスペーサ61を片側のみに設けただけでも良い。
【0044】
[第8実施形態]
次に、図26〜図29を参照して、この発明の感圧センサの第8実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ65は、電極部16と感圧層20との間隔を白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所で異ならせた構成で、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、この感圧センサ65は、図26〜図28に示すように、黒鍵3に対応する箇所のみに位置する基板15上に絶縁板66を設け、この絶縁板66上を乗り越えて電極部16を基板15上に形成し、これにより黒鍵3に対応する箇所における電極部16と感圧層20との間隔H2を、白鍵2に対応する箇所における電極部16と感圧層20との間隔H1よりも狭く(H1>H2)形成した構成になっている。この場合、絶縁板66は、その厚さが電極部16の厚さよりも厚く形成されている。
【0045】
このような感圧センサ65では、黒鍵3に対応する箇所の基板15上に設けられた絶縁板66により、黒鍵3に対応する箇所における電極部16と感圧層20との間隔H2が、白鍵2に対応する箇所における電極部16と感圧層20との間隔H1よりも狭く(H2<H1)形成されているので、鍵2、3のセンサ押圧部6によってフェルト19が同じ力で押圧されて、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所のセンサシート18が同程度撓むと、黒鍵3に対応する箇所の感圧層20が白鍵2に対応する箇所の感圧層20よりも電極部16に対する接触面積および接触圧力が大きくなり、これにより黒鍵3に対応する箇所の電気抵抗値を白鍵に対応する箇所の電気抵抗値よりも小さくすることができる。
すなわち、この感圧センサ65では、図29に示すように、黒鍵3における感圧センサ65の検出特性(同図に2点鎖線で示す曲線B3)が、白鍵2における感圧センサ65の検出特性(同図に実線で示す曲線W3)よりも、中間部分において上方にずれているので、黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、各曲線B3、W3の中間部分では同程度の電気抵抗値を得ることができる。
【0046】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さくなるので、図29に示すように、感圧層20を電極部16に同じタイミングで接触させることができる。しかも、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所の電気抵抗値を白鍵3に対応する箇所の電気抵抗値よりも小さくすることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所における電極部16と感圧層20との間隔H1、H2を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の電気抵抗値を調節することにより、感圧層20による電極部16の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ35が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0047】
なお、上記第8実施形態では、黒鍵3に対応する箇所の基板15上に絶縁板66を設け、この絶縁板66を乗り越えて電極部16を基板15上に形成したが、これに限らず、例えば、黒鍵3に対応する箇所の感圧層20の厚みを厚く形成して、黒鍵3に対応する箇所の感圧層20と電極部16との間隔を、白鍵2に対応する箇所の感圧層20と電極部16との間隔よりも狭く形成しても良く、また黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18の厚みを厚く形成して、黒鍵3に対応する箇所の感圧層20と電極部16との間隔を、白鍵2に対応する箇所の感圧層20と電極部16との間隔よりも狭く形成しても良い。この場合には、センサシート18の撓みを考慮して、白鍵2と黒鍵3とで感圧層20と電極部16との間隔の大きくすれば良い。
【0048】
[第9実施形態]
次に、図30〜図33を参照して、この発明の感圧センサの第9実施形態について説明する。この場合にも、図37〜図44に示された従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ70は、黒鍵3に対応する箇所における電極部71の密度を白鍵2に対応する箇所における電極部71の密度よりも大きく形成した構成で、これ以外は従来例と同じ構成になっている。
すなわち、この感圧センサ70は、図30および図31に示すように、黒鍵3に対応する箇所に位置する電極部71の一対の電極71a、71bの間隔を、白鍵2に対応する箇所に位置する電極部71の一対の電極71a、71bの間隔よりも、狭く形成し、これにより黒鍵3に対応する箇所における電極部71の密度が、白鍵2に対応する箇所における電極部71の密度よりも大きく形成されている。
【0049】
このような感圧センサ70では、黒鍵3に対応する箇所における電極部71の密度を白鍵2に対応する箇所における電極部71の密度よりも大きく形成したので、図32に示すように、鍵2、3のセンサ押圧部6によってフェルト19が同じ力で押圧されて、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所のセンサシート18が同程度撓むと、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所における電極部71に対する感圧層20の接触面積が同程度であっても、白鍵2と黒鍵3とにおける電極部71の密度の違いにより、黒鍵3に対応する箇所の電気抵抗値を白鍵2に対応する箇所の電気抵抗値よりも小さくすることができる。
すなわち、この感圧センサ70では、図33に示すように、黒鍵3における感圧センサ70の検出特性(同図に2点鎖線で示す曲線B4)が、白鍵2における感圧センサ70の検出特性(同図に実線で示す曲線W4)よりも、押圧力の弱い側(同図の左側)において、押鍵力の強い方向(同図の右方向)にずれることになり、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、各曲線B4、W4がずれていることにより同程度の電気抵抗値を得ることができる。
【0050】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所の電気抵抗値を白鍵3に対応する箇所の電気抵抗値よりも小さくすることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所における電極部71の密度を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の電気抵抗値を調節することにより、感圧層20による電極部71の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ70が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0051】
[第10実施形態]
次に、図34および図35を参照して、この発明の感圧センサの第10実施形態について説明する。この場合には、図30〜図33に示された第9実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
この感圧センサ75は、黒鍵3に対応する箇所の周辺位置におけるセンサシート18にスリット76を形成した構成で、これ以外は第9実施形態と同じ構成になっている。
すなわち、この感圧センサ75は、黒鍵3に対応する箇所の電極部71の密度を白鍵2に対応する箇所の電極部71の密度よりも大きく形成するとともに、黒鍵3に対応する箇所における鍵2、3の配列方向の周辺両側に位置するセンサシート18にスリット76を鍵2、3の配列方向と直交する方向に形成し、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が、白鍵2に対応する箇所のセンサシート18よりも撓みやすくした構成になっている。この場合、各スリット76は、鍵2、3の配列方向と直交する方向における長さが、これと同方向におけるスペーサ17の間隔Lとほぼ同じ長さか、それよりも僅かに長く形成されている。
【0052】
このような感圧センサ75では、黒鍵3に対応する箇所の周辺に位置するセンサシート18にスリット76を形成したことにより、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18の断面二次モーメントIが
I=(1/12)bh3 …………(2)
であるから、この(2)式のb(鍵2、3の配列方向に沿うセンサシート18の幅)が小さくなり、これにより断面二次モーメントIが小さくなり、第1実施形態の(3)、(4)式により、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18の撓み量が多くなる。このため、鍵2、3のセンサ押圧部6によってフェルト19が同じ力で押圧されると、黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18が白鍵に対応する箇所のセンサシート18よりも大きく撓み、しかも黒鍵3に対応する箇所における電極部71の密度が白鍵2に対応する箇所における電極部71の密度よりも大きいので、黒鍵3に対応する箇所の電気抵抗値を白鍵に対応する箇所の電気抵抗値よりも小さくすることができる。
【0053】
このため、白鍵2と黒鍵3との各前端部2a、3aを同程度の力F0で押鍵した際、白鍵2と黒鍵3との各押鍵位置2a、3aまでの長さS1、S2の違いにより白鍵2と黒鍵3とでモーメントが異なり、これにより黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F2が白鍵2に対応する箇所のセンサシート18に加わる押圧力F1よりも小さくても、黒鍵3に対応する箇所の電気抵抗値を白鍵3に対応する箇所の電気抵抗値よりも小さくすることができ、これにより黒鍵3と白鍵2とによる押圧力F2、F1に差が生じても、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所における電極部71の密度、および黒鍵3に対応する箇所のセンサシート18のスリット76の間隔を適宜設定して、白鍵2と黒鍵3とに対応する箇所の電気抵抗値を調節することにより、感圧層20による電極部71の導通状態を同程度にすることができる。この結果、第1実施形態と同様、感圧センサ75が同程度の電気抵抗値を出力し、この電気抵抗値に基づいて白鍵2および黒鍵3と共に発音中の音に各種の効果を同程度付与して放音することができ、良好に楽音を放音させることができる。
【0054】
なお、上記第1〜第10実施形態では、感圧センサの基板15の上面に櫛歯状の電極部16を形成し、これに対向するセンサシート18の下面に感圧層20を設けた構成の感圧センサについて述べたが、これに限らず、例えば、図36(a)および図36(b)に示すように、基板15上に一方(下側)の電極16aを形成し、この下側の電極16a上に感圧層20を形成し、これに対向するセンサシート18の下面に他方(上側)の電極16bを形成し、この上側の電極16bを感圧層20に離間対向させた構成の感圧センサであっても良い。この場合、電極16a、16bは、単純な平板状に形成しても良く、また櫛歯状に形成しても良い。
このような感圧センサでは、センサシート18上のフェルト19が鍵2、3のセンサ押圧部6により押圧されると、センサシート18が撓んで、その下面の上側の電極16bが感圧層20に接触することにより、この感圧層20を介して上下の電極16a、16bが導通する。このような感圧センサを用いても、第1〜第10実施形態と同様の作用効果がある。
また、この発明は、上記第1〜第10実施形態およびその各変形例を用途に応じて適宜組み合わせて用いても良いことは言うまでもない。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、白鍵と黒鍵との各前端部を同程度の力で押鍵した際、白鍵と黒鍵との長さの違いにより白鍵と黒鍵とでモーメントが異なり、これにより白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力と、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力とが異なるが、黒鍵に対応する箇所のスペーサの開口領域を白鍵に対応する箇所のスペーサの開口領域よりも広く形成したので、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0056】
また、白鍵に対応する箇所の可撓性部材の厚みを黒鍵に対応する箇所の可撓性部材の厚みよりも厚く形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。さらに、黒鍵に対応する箇所の周辺に位置する可撓性部材に、スリットを形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の周辺に位置する可撓性部材のスリットにより、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。また、黒鍵に対応する箇所における電極とこれに離間対向する感圧層との間隔を、白鍵に対応する箇所における電極とこれに離間対向する感圧層との間隔よりも、狭く形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する接触面積および接触圧力を、白鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する接触面積および接触圧力よりも、大きくすることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。さらに、スペーサを弾性材料で形成し、黒鍵に対応する箇所のスペーサの弾性係数を白鍵に対応する箇所のスペーサの弾性係数よりも小さく形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対する箇所のスペーサを白鍵に対する箇所のスペーサよりも大きく弾性変形させることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0057】
また、可撓性部材と緩衝部材との間に設けられ、白鍵と黒鍵との各前端部を同程度の力で押鍵して感圧層により一対の電極を導通させる際、白鍵と黒鍵とに対応する箇所の導通状態を同程度に規制する規制部材を有し、この規制部材が、鍵に対応する箇所に開口部が形成され、これら開口部のうち、黒鍵に対応する箇所の開口部が鍵に対応する箇所の開口部よりも広く形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、規制部材の開口部の大きさの違いにより、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材を白鍵に対応する箇所の可撓性部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0058】
また、規制部材が、可撓性を有する材料からなり、白鍵に対応する箇所の厚みが黒鍵に対応する箇所の厚みよりも厚く形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所の規制部材を白鍵に対応する箇所の規制部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。また、規制部材が、可撓性を有する材料からなり、黒鍵に対応する箇所の周辺位置にスリットが形成された構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の規制部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の規制部材に加わる押圧力よりも小さくても、スリットにより黒鍵に対応する箇所の規制部材を白鍵に対応する箇所の規制部材よりも大きく撓ませることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【0059】
さらに、一対の電極が、それぞれ櫛歯状をなし、基板上に互いに接触することなく噛み合った状態で形成され、感圧層が可撓性部材の下面に一対の電極に対し離間対向して設けられ、調整手段が、黒鍵に対応する箇所における一対の電極の噛み合い密度を白鍵に対応する箇所における一対の電極の噛み合い密度よりも大きく形成した構成であれば、白鍵と黒鍵とのモーメントの差により、黒鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力が白鍵に対応する箇所の可撓性部材に加わる押圧力よりも小さくても、黒鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する導通密度を、白鍵に対応する箇所における感圧層の一対の電極に対する導通密度よりも、大きくすることができ、これにより同程度の検出信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の感圧センサの第1実施形態におけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図。
【図2】図1の各矢視における感圧センサの各断面を示し、(a)は図1のX1−X1矢視における拡大断面図、(b)は図1のX2−X2矢視における拡大断面図。
【図3】図2のセンサシートの撓みの原理を説明するための図。
【図4】図2の感圧センサにおける押圧力に対する電気抵抗値の特性を示した図。
【図5】第1実施形態の感圧センサの各変形例を示し、(a)は第1変形例の感圧センサにおけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図、(b)は第2変形例の感圧センサにおけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図。
【図6】この発明の感圧センサの第2実施形態におけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図。
【図7】図6のX3−X3矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図8】図6の各矢視における感圧センサの各断面を示し、(a)は図6のX4−X4矢視における拡大断面図、(b)は図6のX5−X5矢視における拡大断面図。
【図9】この発明の感圧センサの第3実施形態におけるセンサシートを示した要部平面図。
【図10】図9のX6−X6矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図11】図9のX7−X7矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図12】第2実施形態の変形例を示した感圧センサの要部の拡大断面図。
【図13】この発明の感圧センサの第4実施形態におけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図。
【図14】図13のX8−X8矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図15】図13の規制部材を示した要部平面図。
【図16】第4実施形態の変形例を示した規制部材を示した要部平面図。
【図17】この発明の感圧センサの第5実施形態における規制部材を示した要部平面図。
【図18】図17のX9−X9矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図19】図17の各矢視における感圧センサの各断面を示し、(a)は図17のX10−X10矢視における拡大断面図、(b)は図17のX11−X11矢視における拡大断面図。
【図20】この発明の感圧センサの第6実施形態における規制部材を示した要部平面図。
【図21】図20のX12−X12矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図22】図20の各矢視における感圧センサの各断面を示し、(a)は図20のX13−X13矢視における拡大断面図、(b)は図20のX14−X14矢視における拡大断面図。
【図23】規制部材の変形例を示した要部平面図。
【図24】この発明の感圧センサの第7実施形態におけるスペーサを示した要部平面図。
【図25】図24の各矢視における感圧センサの各断面を示し、(a)は図24のX15−X15矢視における拡大断面図、(b)は図24のX16−X16矢視における拡大断面図。
【図26】この発明の感圧センサの第8実施形態におけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図。
【図27】図26のX17−X17矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図28】図26の各矢視における感圧センサの各断面を示し、(a)は図26のX18−X18矢視における拡大断面図、(b)は図26のX19−X19矢視における拡大断面図。
【図29】第8実施形態の感圧センサにおける押圧力に対する電気抵抗値の特性を示した図。
【図30】この発明の感圧センサの第9実施形態におけるスペーサおよび電極部を示した要部平面図。
【図31】図30のX20−X20矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図32】図30のX21−X21矢視において、感圧センサが押圧された動作状態を示した拡大断面図
【図33】第9実施形態図の感圧センサにおける押圧力に対する電気抵抗値の特性を示した図。
【図34】この発明の感圧センサの第10実施形態におけるセンサシートを示した要部平面図。
【図35】図35のX22−X22矢視における感圧センサの拡大断面図。
【図36】この発明の感圧センサの他の基本構成を示し、(a)はその拡大断面図、(b)はそのX23−X23矢視における拡大平面図。
【図37】従来の感圧センサを用いた電子鍵盤楽器の断面図。
【図38】図37の要部平面図。
【図39】図37の鍵の押鍵状態を示し、(a)は白鍵を押鍵した状態を示した断面図、(b)は黒鍵を押鍵した状態を示した断面図。
【図40】従来の感圧センサを示し、(a)はその拡大断面図、(b)はそのX24−X24矢視における拡大平面図。
【図41】図40の感圧センサが押圧された動作状態を示した拡大断面図。
【図42】図40および図41の感圧センサにおける押圧力に対する電気抵抗値の基本的な特性を示した図。
【図43】図37の電子鍵盤楽器の回路構成を示したブロック図。
【図44】図43の電子鍵盤楽器において白鍵と黒鍵とによる感圧センサの押圧力に対する電気抵抗値の特性を示した図。
【符号の説明】
1 鍵盤シャーシ
2 白鍵
3 黒鍵
15 基板
16、71 電極部
16a、16b、71a、71b 一対の電極
17、31、36、61 スペーサ
18、41 センサシート
19 フェルト
20 感圧層
30、35、40、45、50、55、60、65、70、75 感圧センサ
46、48、51、56、58 規制部材
57 開口部
59、76 スリット
L1 白鍵に対応する箇所のスペーサの間隔
L2 黒鍵に対応する箇所のスペーサの間隔
h1 白鍵に対応する箇所のセンサシートの厚み
h2 黒鍵に対応する箇所のセンサシートの厚み
h3 白鍵に対応する箇所の規制部材の厚み
h4 黒鍵に対応する箇所の規制部材の厚み
H1 白鍵に対応する箇所の電極部と感圧層との間隔
H2 黒鍵に対応する箇所の電極部と感圧層との間隔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure sensor used in an electronic keyboard instrument such as an electronic piano.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electronic keyboard instrument such as an electronic piano, after normal key pressing, the pitch, tone, volume, etc. are changed according to the force of pressing the key, giving various effects to the sound being pronounced, Some have an aftertouch function that enhances the expressiveness of sound.
FIG. 37 to FIG. 44 are diagrams showing an example thereof. As shown in FIGS. 37 and 38, the electronic keyboard instrument includes a
[0003]
Among the plurality of
[0004]
Further, as shown in FIG. 37, the
[0005]
The
[0006]
In the
[0007]
The circuit configuration of such an electronic keyboard instrument will be described with reference to FIG.
A CPU 21 which is a central processing unit of the microcomputer controls the entire electronic keyboard instrument system according to a program stored in the
[0008]
In such an electronic keyboard instrument, as shown in FIG. 37, the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an electronic keyboard instrument, as shown in FIGS. 39 (a) and 39 (b), the pressure-
[0010]
That is, in this pressure-
[0011]
An object of the present invention is to obtain the same detection signal even when the pressing force varies depending on the moment difference between the white key and the black key.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a keyboard chassis in which a plurality of keys having different lengths of a white key and a black key are arranged so as to be pivotable in the vertical direction about a fulcrum at the same position, and the key is located at a fixed distance from the fulcrum. A pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,A substrate provided under each of the keys; a flexible member provided on the substrate in a state of being opposed to and spaced apart from each other by a spacer; A pair of electrodes provided in a region facing the flexible member without contacting each other, and at least one of the pair of electrodes are spaced apart from each other, and when the key is depressed, A pressure-sensitive layer for conducting a pair of electrodes, and an opening area of the spacer at a position corresponding to the black key is formed wider than an opening area of the spacer at a position corresponding to the white keyIt is characterized by that. According to this invention, when each front end of the white key and the black key is pressed with the same level of force, the white key and the black key have different moments due to the difference in length between the white key and the black key. Thereby, the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key is different from the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key.If the opening area of the spacer corresponding to the black key is wider than the opening area of the spacer corresponding to the white key, it corresponds to the black key due to the moment difference between the white key and the black key. Even if the pressing force applied to the flexible member at the location is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key, the location at which the flexible member at the location corresponding to the black key corresponds to the white key The flexible member can be deflected to a greater extent than the other flexible member, thereby obtaining the same level of detection signal.
[0013]
Moreover, as described in
[0014]
Moreover, as described in
[0015]
Further, as described in
According to this invention,The restriction member may have a configuration in which an opening is formed at a position corresponding to the key, and an opening at a position corresponding to the black key is wider than an opening at a position corresponding to the white key. For example, due to the moment difference between the white key and the black key, even if the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key. Due to the difference in the size of the opening of the restricting member, the flexible member at the location corresponding to the black key can be deflected to a greater extent than the flexible member at the location corresponding to the white key. A detection signal can be obtained. Claims7If the restriction member is made of a flexible material and the thickness of the portion corresponding to the white key is thicker than the thickness of the portion corresponding to the black key, the white key and black Even if the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key due to the difference in moment from the key, it corresponds to the black key. The restricting member at the location can be bent more greatly than the restricting member at the location corresponding to the white key, whereby a detection signal of the same level can be obtained.
[0016]
Furthermore, as described in
[0017]
Furthermore, as described in
According to this invention,Each of the pair of electrodes has a comb-like shape and is formed in a state of being engaged with each other without contacting each other on the substrate, and a pressure-sensitive layer is provided on the lower surface of the flexible member so as to be opposed to the pair of electrodes, If the adjusting means has a configuration in which the engagement density of the pair of electrodes at the location corresponding to the black key is larger than the engagement density of the pair of electrodes at the location corresponding to the white key, the moment of the white key and the black key Due to the difference, even if the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key, the pressure-sensitive layer at the location corresponding to the black key The conduction density with respect to the pair of electrodes can be made larger than the conduction density with respect to the pair of electrodes of the pressure-sensitive layer in the portion corresponding to the white key, and thus a detection signal of the same level can be obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
A first embodiment of a pressure sensitive sensor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the prior art example shown by FIGS. 37-44, and the description is abbreviate | omitted.
The
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the
[0019]
In such a pressure-
As shown in FIG. 3, the
[0020]
The general formula for the deflection ν of this beam is
ν = {wx2/ 24EI} (Lx)2 ………… (1)
It is. However, L is the space | interval of the
I = (1/12) bhThree ………… (2)
It is. However, b is the width of the opening region of the
Substituting this equation (2) into equation (1),
ν = {wx2/ 2EbhThree} (Lx)2 ………… (3)
It becomes. The maximum deflection νmaxIs the intermediate position (L / 2) of the
Is established.
As a result, it can be seen from the above equations (3) and (4) that the greater the distance L between the
[0021]
Therefore, in this pressure-
[0022]
That is, in this pressure-
[0023]
In the first embodiment, the
The first modification shown in FIG. 5A is on the front side (left side in the figure) of the
Further, in the second modified example shown in FIG. 5B, in the first modified example, the
Needless to say, the first and second modified examples have the same effects as those of the first embodiment.
[0024]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the pressure-sensitive sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
The pressure-
That is, as shown in FIGS. 6 to 8, the
In this case, the length b2 of the
The sensor
[0025]
In such a
This is because the length m2 in the arrangement direction of the
[0026]
For this reason, when the
[0027]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the pressure-sensitive sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
The pressure-
[0028]
In such a pressure-
ν = {wx2/ 2EbhThree} (Lx)2 ………… (3)
νmax= {WLFour/ 32EbhThree} ………… (4)
As is clear from the above, as the thickness h of the
[0029]
For this reason, when the
[0030]
In the third embodiment, the
Moreover, in the said 3rd Embodiment and its modification, although the
[0031]
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the pressure sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
The pressure-
That is, as shown in FIGS. 13 to 15, the restricting
[0032]
In such a pressure-
This is because the opening area of the restricting
[0033]
For this reason, when the
[0034]
In the fourth embodiment, the
[0035]
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the pressure-sensitive sensor of the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
In this pressure-
That is, as shown in FIGS. 17 to 19, the restricting
[0036]
In such a pressure-
ν = {wx2/ 2EbhThree} (Lx)2 ………… (3)
νmax= {WLFour/ 32EbhThree} ………… (4)
As is clear from the above, as the thickness h of the
[0037]
For this reason, when the
[0038]
[Sixth Embodiment]
Next, with reference to FIGS. 20-22, 6th Embodiment of the pressure-sensitive sensor of this invention is described. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
In the
That is, as shown in FIG. 20 to FIG. 22, the restricting
[0039]
In such a pressure-
This is because the felt 19 directly presses the
[0040]
Therefore, when the
[0041]
In the sixth embodiment, the
I = (1/12) bhThree ………… (2)
Therefore, b (the width of the restricting
[0042]
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the pressure sensor of the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
This pressure-
That is, the
In such a pressure-
[0043]
For this reason, when the
In the seventh embodiment, the elastic coefficients of the
[0044]
[Eighth Embodiment]
Next, with reference to FIGS. 26-29, 8th Embodiment of the pressure-sensitive sensor of this invention is described. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
This pressure-
That is, as shown in FIGS. 26 to 28, the pressure-
[0045]
In such a pressure
That is, in this
[0046]
For this reason, when the
[0047]
In the eighth embodiment, the insulating
[0048]
[Ninth Embodiment]
Next, a ninth embodiment of the pressure sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS. Also in this case, the same parts as those in the conventional example shown in FIGS.
This pressure-
That is, as shown in FIGS. 30 and 31, the pressure-
[0049]
In such a pressure-
That is, in this
[0050]
For this reason, when the
[0051]
[Tenth embodiment]
Next, with reference to FIGS. 34 and 35, a tenth embodiment of the pressure-sensitive sensor of the present invention will be described. In this case, the same parts as those of the ninth embodiment shown in FIGS. 30 to 33 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
This pressure-
That is, the
[0052]
In such a pressure-
I = (1/12) bhThree ………… (2)
Therefore, b (the width of the
[0053]
For this reason, when the
[0054]
In the first to tenth embodiments, the comb-
In such a pressure-sensitive sensor, when the felt 19 on the
Moreover, it goes without saying that the present invention may be used in appropriate combination according to the above-described first to tenth embodiments and their modifications.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the front ends of the white key and the black key are pressed with the same level of force, the white key and the black key are different due to the difference in length between the white key and the black key. The moment is different, and the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key is different from the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key.Since the opening area of the spacer corresponding to the black key is formed wider than the opening area of the spacer corresponding to the white key, the area corresponding to the black key is allowed due to the moment difference between the white key and the black key. Even if the pressing force applied to the flexible member is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key, the flexible member at the location corresponding to the black key is changed to the flexibility at the location corresponding to the white key. It is possible to bend more largely than the sexual member, and thereby a detection signal of the same level can be obtained.
[0056]
Also,If the thickness of the flexible member at the location corresponding to the white key is thicker than the thickness of the flexible member at the location corresponding to the black key, the thickness of the black Even if the pressing force applied to the flexible member at the position corresponding to the key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the position corresponding to the white key, the flexible member at the position corresponding to the black key is the white key. Can be bent larger than the flexible member at a location corresponding to the above, and thus a detection signal of the same level can be obtained.further,If the flexible member located around the location corresponding to the black key has a slit, the flexible member located at the location corresponding to the black key will be affected by the difference in moment between the white key and the black key. Even if the pressing force applied is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key, the location corresponding to the black key is due to the slit of the flexible member located around the location corresponding to the black key. The flexible member can be bent more greatly than the flexible member at the portion corresponding to the white key, and thus a detection signal of the same level can be obtained.In addition, the distance between the electrode at the location corresponding to the black key and the pressure-sensitive layer facing away from the electrode is formed narrower than the distance between the electrode at the location corresponding to the white key and the pressure-sensitive layer facing away from it. If it is a structure, due to the difference in moment between the white key and the black key, the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is greater than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key. Even if it is small, the contact area and the contact pressure with respect to the pair of electrodes of the pressure-sensitive layer at the location corresponding to the black key are larger than the contact area and the contact pressure with respect to the pair of electrodes of the pressure-sensitive layer at the location corresponding to the white key. This makes it possible to obtain the same level of detection signal. Furthermore, if the spacer is formed of an elastic material and the elastic coefficient of the spacer corresponding to the black key is smaller than the elastic coefficient of the spacer corresponding to the white key, the white key and the black key Even if the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key due to the difference in moment, the spacer at the location corresponding to the black key is whitened. It can be elastically deformed more greatly than the spacer at the location with respect to the key, whereby a detection signal of the same degree can be obtained.
[0057]
Also,A white key and a black key are provided between the flexible member and the buffer member, and when the pair of electrodes are conducted by the pressure-sensitive layer by pressing the front end portions of the white key and the black key with the same level of force. A regulating member that regulates the conduction state of the part corresponding to the key to the same extentHave thisThe restriction member has an opening formed at a position corresponding to the key, and an opening at a position corresponding to the black key among these openings.ButIf the structure is formed wider than the opening corresponding to the key, the white key causes the pressing force applied to the flexible member at the position corresponding to the black key due to the difference in moment between the white key and the black key. Even if it is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the corresponding location, the flexible member at the location corresponding to the black key can be changed to the location corresponding to the white key due to the difference in the size of the opening of the regulating member. It is possible to bend more largely than the flexible member, thereby obtaining the same level of detection signal.
[0058]
Further, if the restricting member is made of a flexible material and the thickness of the portion corresponding to the white key is formed to be thicker than the thickness of the portion corresponding to the black key, the white key and the black key Even if the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key due to the difference in moment, the restriction of the location corresponding to the black key is restricted. The member can be bent more greatly than the restricting member at the location corresponding to the white key, and thus a detection signal of the same level can be obtained. In addition, if the restricting member is made of a flexible material and has a slit formed at the peripheral position of the portion corresponding to the black key, the black key is changed due to the moment difference between the white key and the black key. Even if the pressing force applied to the regulating member at the corresponding location is smaller than the pressing force applied to the regulating member at the location corresponding to the white key, the location of the regulating member corresponding to the black key is regulated by the slit at the location corresponding to the white key. Can bend more than the partAs a result, the same level of detection signal can be obtained.
[0059]
further,Each of the pair of electrodes has a comb-like shape and is formed in a state of being engaged with each other without contacting each other on the substrate, and a pressure-sensitive layer is provided on the lower surface of the flexible member so as to be opposed to the pair of electrodes, If the adjusting means has a configuration in which the engagement density of the pair of electrodes at the location corresponding to the black key is larger than the engagement density of the pair of electrodes at the location corresponding to the white key, the moment of the white key and the black key Due to the difference, even if the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the black key is smaller than the pressing force applied to the flexible member at the location corresponding to the white key, the pressure-sensitive layer at the location corresponding to the black key The conduction density with respect to the pair of electrodes can be made larger than the conduction density with respect to the pair of electrodes of the pressure-sensitive layer in the portion corresponding to the white key, and thus a detection signal of the same level can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part plan view showing spacers and electrode parts in a first embodiment of a pressure-sensitive sensor according to the present invention;
2 is a cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows in FIG. 1, (a) is an enlarged cross-sectional view in the direction of arrows X1-X1 in FIG. 1, and (b) is in the direction of arrows X2-X2 in FIG. FIG.
FIG. 3 is a view for explaining the principle of bending of the sensor sheet of FIG. 2;
4 is a graph showing a characteristic of an electric resistance value with respect to a pressing force in the pressure sensitive sensor of FIG.
FIGS. 5A and 5B show modified examples of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment. FIG. 5A is a plan view of a main part showing spacers and electrode parts in the pressure-sensitive sensor of the first modified example. The principal part top view which showed the spacer and electrode part in the pressure-sensitive sensor of a modification.
FIG. 6 is a main part plan view showing spacers and electrode parts in a second embodiment of the pressure-sensitive sensor of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows X3-X3 in FIG.
8 shows each cross section of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows in FIG. 6, (a) is an enlarged cross-sectional view in the direction of arrows X4-X4 in FIG. 6, and (b) is in the direction of arrows X5-X5 in FIG. FIG.
FIG. 9 is a plan view showing a main part of a sensor sheet according to a third embodiment of the pressure sensor of the present invention.
10 is an enlarged cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows X6-X6 in FIG.
11 is an enlarged cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows X7-X7 in FIG.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a pressure sensor showing a modification of the second embodiment.
FIG. 13 is a plan view of a principal portion showing spacers and electrode portions in a pressure sensitive sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
14 is an enlarged cross-sectional view of the pressure sensor as viewed in the direction of arrows X8-X8 in FIG.
15 is a plan view of a principal part showing the regulating member of FIG. 13;
FIG. 16 is a main part plan view showing a regulating member showing a modification of the fourth embodiment.
FIG. 17 is a main part plan view showing a regulating member in a fifth embodiment of the pressure-sensitive sensor of the present invention;
18 is an enlarged cross-sectional view of the pressure sensor as viewed in the direction of arrows X9-X9 in FIG.
19 shows each cross section of the pressure-sensitive sensor in each arrow view of FIG. 17, (a) is an enlarged sectional view in the arrow direction X10-X10 in FIG. 17, and (b) is in the arrow view of X11-X11 in FIG. FIG.
FIG. 20 is a main part plan view showing a regulating member in a sixth embodiment of the pressure sensor of the present invention;
21 is an enlarged cross-sectional view of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows X12-X12 in FIG.
22 shows each cross section of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows in FIG. 20, (a) is an enlarged cross-sectional view in the direction of arrows X13-X13 in FIG. 20, and (b) is in the direction of arrows X14-X14 in FIG. FIG.
FIG. 23 is a main part plan view showing a modified example of the regulating member.
FIG. 24 is a main part plan view showing a spacer in a seventh embodiment of the pressure-sensitive sensor of the present invention;
25 shows each cross section of the pressure-sensitive sensor as viewed in the direction of arrows in FIG. 24, (a) is an enlarged cross-sectional view in the direction of arrows X15-X15 in FIG. 24, and (b) is in the direction of arrows X16-X16 in FIG. FIG.
FIG. 26 is a main part plan view showing spacers and electrode parts in a pressure sensitive sensor according to an eighth embodiment of the present invention;
27 is an enlarged cross-sectional view of the pressure sensor as viewed in the direction of arrows X17-X17 in FIG.
28 shows each cross section of the pressure-sensitive sensor as viewed from each arrow in FIG. 26, (a) is an enlarged cross-sectional view from the arrow X18-X18 in FIG. 26, and (b) is from the arrow X19-X19 in FIG. FIG.
FIG. 29 is a diagram showing a characteristic of an electric resistance value with respect to a pressing force in the pressure sensor according to the eighth embodiment.
FIG. 30 is a main part plan view showing spacers and electrode parts in a ninth embodiment of the pressure sensor of the present invention;
31 is an enlarged cross-sectional view of the pressure sensor as viewed in the direction of arrows X20-X20 in FIG.
32 is an enlarged cross-sectional view showing an operation state in which the pressure sensor is pressed in the direction of arrows X21-X21 in FIG. 30;
FIG. 33 is a diagram showing a characteristic of an electric resistance value with respect to a pressing force in the pressure sensor of the ninth embodiment.
FIG. 34 is a main part plan view showing a sensor sheet in a tenth embodiment of a pressure sensitive sensor of the present invention;
35 is an enlarged cross-sectional view of the pressure sensor as viewed in the direction of arrows X22-X22 in FIG.
36A and 36B show another basic configuration of the pressure-sensitive sensor according to the present invention, in which FIG. 36A is an enlarged cross-sectional view, and FIG.
FIG. 37 is a cross-sectional view of an electronic keyboard instrument using a conventional pressure sensor.
38 is a plan view of relevant parts in FIG. 37. FIG.
FIG. 39 shows the key pressing state of FIG. 37, (a) is a cross-sectional view showing a state where a white key is pressed, and (b) is a cross-sectional view showing a state where a black key is pressed.
FIG. 40 shows a conventional pressure-sensitive sensor, in which (a) is an enlarged cross-sectional view thereof, and (b) is an enlarged plan view taken along arrow X24-X24.
41 is an enlarged cross-sectional view showing an operating state in which the pressure sensor of FIG. 40 is pressed.
42 is a diagram showing basic characteristics of an electric resistance value with respect to a pressing force in the pressure-sensitive sensor of FIGS. 40 and 41. FIG.
43 is a block diagram showing a circuit configuration of the electronic keyboard instrument of FIG. 37. FIG.
44 is a diagram showing the characteristic of the electrical resistance value with respect to the pressing force of the pressure-sensitive sensor by the white key and the black key in the electronic keyboard instrument of FIG. 43. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Keyboard chassis
2 White key
3 Black key
15 Board
16, 71 electrodes
16a, 16b, 71a, 71b A pair of electrodes
17, 31, 36, 61 Spacer
18, 41 Sensor sheet
19 Felt
20 Pressure sensitive layer
30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 Pressure sensor
46, 48, 51, 56, 58 Regulatory member
57 opening
59, 76 Slit
L1 Space between spacers corresponding to white keys
L2 Space between spacers corresponding to black keys
h1 Sensor sheet thickness corresponding to the white key
h2 Thickness of the sensor sheet at the location corresponding to the black key
h3 Thickness of the regulating member at the location corresponding to the white key
h4 Thickness of the regulating member at the location corresponding to the black key
H1 Spacing between electrode part and pressure sensitive layer corresponding to white key
H2 Spacing between the electrode and the pressure sensitive layer corresponding to the black key
Claims (9)
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
を有し、
前記黒鍵に対応する箇所の前記スペーサの開口領域を、前記白鍵に対応する箇所の前記スペーサの開口領域よりも広く形成したことを特徴とする感圧センサ。A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys can be rotated in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
Have
A pressure-sensitive sensor , wherein an opening area of the spacer at a position corresponding to the black key is formed wider than an opening area of the spacer at a position corresponding to the white key .
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
を有し、
前記白鍵に対応する箇所の前記可撓性部材の厚みを、前記黒鍵に対応する箇所の前記可撓性部材の厚みよりも厚く形成したことを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
Have
A pressure-sensitive sensor , wherein a thickness of the flexible member at a location corresponding to the white key is formed to be greater than a thickness of the flexible member at a location corresponding to the black key .
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
を有し、
前記黒鍵に対応する箇所の周辺に位置する前記可撓性部材に、スリットを形成したことを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
Have
A pressure-sensitive sensor , wherein a slit is formed in the flexible member located around a portion corresponding to the black key .
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
を有し、
前記スペーサを弾性材料で形成し、前記黒鍵に対応する箇所の前記スペーサの弾性係数を、前記白鍵に対応する箇所の前記スペーサの弾性係数よりも小さく形成したことを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
Have
The pressure sensor is characterized in that the spacer is formed of an elastic material, and an elastic coefficient of the spacer at a position corresponding to the black key is smaller than an elastic coefficient of the spacer at a position corresponding to the white key. .
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
を有し、
前記黒鍵に対応する箇所における前記電極とこれに離間対向する前記感圧層との間隔を、前記白鍵に対応する箇所における前記電極とこれに離間対向する前記感圧層との間隔よりも狭く形成したことを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
Have
The distance between the electrode at the position corresponding to the black key and the pressure-sensitive layer spaced apart from the electrode is larger than the distance between the electrode at the position corresponding to the white key and the pressure-sensitive layer opposed to the white key. A pressure-sensitive sensor characterized by being narrowly formed .
前記各鍵の下部に設けられた基板と、
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
前記可撓性部材と前記緩衝部材との間に設けられるとともに、前記鍵を押鍵した際の前記可撓性部材の撓み度合いを、前記白鍵を押鍵した場合より前記黒鍵を押鍵した場合の方が大きくなるよう規制する規制部材と、
を有し、
前記規制部材は、前記鍵に対応する箇所に開口部が形成され、これら開口部のうち、前記黒鍵に対応する箇所の前記開口部が、前記白鍵に対応する箇所の前記開口部よりも広く形成されていることを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A substrate provided below each key;
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
It is provided between the flexible member and the buffer member, and the degree of flexion of the flexible member when the key is pressed is set to be lower than that when the white key is pressed. A restricting member that restricts the size of the
Have
The restricting member has an opening formed at a position corresponding to the key, and among the openings, the opening at a position corresponding to the black key is more than the opening at a position corresponding to the white key. A pressure-sensitive sensor that is widely formed .
前記各鍵の下部に設けられた基板と、
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
前記可撓性部材と前記緩衝部材との間に設けられるとともに、前記鍵を押鍵した際の前記可撓性部材の撓み度合いを、前記白鍵を押鍵した場合より前記黒鍵を押鍵した場合の方が大きくなるよう規制する規制部材と、
を有し、
前記規制部材は、可撓性を有する材料からなり、前記白鍵に対応する箇所の厚みが、前記黒鍵に対応する箇所の厚みよりも厚く形成されていることを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A substrate provided below each key;
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
It is provided between the flexible member and the buffer member, and the degree of flexion of the flexible member when the key is pressed is set to be lower than that when the white key is pressed. A restricting member that restricts the size of the
Have
The pressure-sensitive sensor is characterized in that the regulating member is made of a material having flexibility, and a thickness of a portion corresponding to the white key is formed thicker than a thickness of a portion corresponding to the black key .
前記各鍵の下部に設けられた基板と、
この基板上に設けられた一対の電極と、
この基板上に開口部を有するスペーサを介して前記一対の電極と離間対向した位置に設けられ、その上面を押鍵時に前記鍵により押圧された際に下方に撓む可撓性部材と、
この可撓性部材の上面に設けられ、押鍵時における鍵からの衝撃を吸収する緩衝部材と、
この可撓性部材の下面に設けられ、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極に接触して当該一対の電極同士を導通させる感圧層と、
前記可撓性部材と前記緩衝部材との間に設けられるとともに、前記鍵を押鍵した際の前記可撓性部材の撓み度合いを、前記白鍵を押鍵した場合より前記黒鍵を押鍵した場合の方が大きくなるよう規制する規制部材と、
を有し、
前記規制部材は、可撓性を有する材料からなり、前記黒鍵に対応する箇所の周辺位置にスリットが形成されていることを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A substrate provided below each key;
A pair of electrodes provided on the substrate;
A flexible member that is provided at a position facing and spaced apart from the pair of electrodes via a spacer having an opening on the substrate, and that flexes downward when the upper surface is pressed by the key when the key is pressed;
A buffer member that is provided on the upper surface of the flexible member and absorbs an impact from the key when the key is depressed;
A pressure-sensitive layer that is provided on the lower surface of the flexible member, contacts the pair of electrodes by bending of the flexible member when a key is pressed, and electrically connects the pair of electrodes;
It is provided between the flexible member and the buffer member, and the degree of flexion of the flexible member when the key is pressed is set to be lower than that when the white key is pressed. A restricting member that restricts the size of the
Have
The pressure sensor is characterized in that the regulating member is made of a flexible material, and a slit is formed at a peripheral position of a portion corresponding to the black key .
前記各鍵の下部に設けられた基板と、
この基板上にスペーサを介して離間対向した状態で設けられ、押鍵時に前記鍵により押圧されて撓む可撓性部材と、
前記基板と前記可撓性部材との対向領域内に互いに接触することなく設けられた一対の電極と、
これら一対の電極のうちの少なくとも一方の電極に離間対向し、押鍵時に前記可撓性部材の撓みにより前記一対の電極を導通させる感圧層と、
を有し、
前記一対の電極は、それぞれ櫛歯状をなし、前記基板上に互いに接触することなく噛み合った状態で形成され、前記感圧層は、前記可撓性部材の下面に前記一対の電極に対し離間対向して設けられ、前記黒鍵に対応する箇所における前記一対の電極の噛み合い密度を、前記白鍵に対応する箇所における前記一対の電極の噛み合い密度よりも大きく形成したことを特徴とする感圧センサ。 A plurality of keys with different lengths of white key and black key are arranged on the keyboard chassis in which the keys are arranged so as to be rotatable in the vertical direction around the fulcrum at the same position. And a pressure-sensitive sensor that detects a key pressing force of the key when the key is pressed,
A substrate provided below each key;
A flexible member which is provided on the substrate in a state of being opposed to and spaced from each other via a spacer, and is bent by being pressed by the key when the key is pressed;
A pair of electrodes provided without being in contact with each other in a facing region of the substrate and the flexible member;
A pressure-sensitive layer that is spaced apart and opposed to at least one of the pair of electrodes and electrically connects the pair of electrodes by bending of the flexible member when the key is pressed;
Have
Each of the pair of electrodes has a comb-like shape and is formed on the substrate so as to be engaged with each other without being in contact with each other. The pressure sensitivity is characterized in that the engagement density of the pair of electrodes at a location corresponding to the black key is formed larger than the engagement density of the pair of electrodes at a location corresponding to the white key. Sensor.
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