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公開番号2025036761
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2025002751,2023076647
出願日2025-01-08,2021-03-18
発明の名称変位センサーおよび電子楽器
出願人ヤマハ株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類G10H 1/34 20060101AFI20250306BHJP(楽器;音響)
要約【課題】可動部材の変位を高精度に反映した検出信号を生成する。
【解決手段】変位センサー20は、可動部材に設置されて第1コイル51を含む被検出部50と、第2コイル61を含み、第1コイル51と第2コイル61との相対位置に応じた検出信号dを生成する信号生成部60とを具備し、第1コイル51は、当該第1コイル51に対する電流の供給により相互に逆向きの磁界が発生する第1部分および第2部分を含み、第2コイル61は、当該第2コイルに対する電流の供給により相互に逆向きの磁界が発生する第3部分および第4部分を含み、第1部分のうち第2部分とは反対側の部分が、第3部分のうち第4部分とは反対側の縁辺から突出し、第2部分のうち第1部分とは反対側の部分が、第4部分のうち第3部分とは反対側の縁辺から突出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
操作に応じて変位する可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、
前記第１コイルに対向する第２コイルを含み、前記第１コイルと前記第２コイルとの相対位置に応じた検出信号を生成する信号生成部と、
を具備し、
前記第１コイルは、
第１部分と、
前記第１部分の第１方向に位置する第２部分とを含み、
前記第１部分および前記第２部分には、当該第１コイルに対する電流の供給により相互に逆向きの磁界が発生し、
前記第２コイルは、
前記第１部分に対向する第３部分と、
前記第２部分に対向する第４部分とを含み、
前記第３部分および前記第４部分には、当該第２コイルに対する電流の供給により相互に逆向きの磁界が発生し、
前記第１部分のうち前記第１方向とは反対の第２方向に位置する部分は、前記第３部分のうち前記第２方向に位置する縁辺から前記第２方向に突出し、
前記第２部分のうち前記第１方向に位置する部分は、前記第４部分のうち前記第１方向に位置する縁辺から前記第１方向に突出する
変位センサー。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
前記第１部分の中心と前記第２部分の中心との第１距離は、前記第３部分の中心と前記第４部分の中心との第２距離を上回る
請求項１の変位センサー。
【請求項３】
前記第１距離は、前記第２距離の１００％を上回り、かつ、１４０％以下である
請求項２の変位センサー。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかの変位センサーと、
前記検出信号に応じた音響信号を生成する音制御部と、
を具備する電子楽器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、変位センサーおよび電子楽器に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば鍵盤楽器における鍵等の可動部材の変位を検出するための各種の技術が従来から提案されている。特許文献１には、鍵盤楽器のフレームに設置されたコイルと、各鍵に設置された金属板とを利用して、各鍵の位置を検出する構成が開示されている。この構成において、押鍵により金属板が変位すると、コイルに流れる電流が変化する。コイルに流れる電流を検出することで、押鍵の変位を反映した検出信号が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平３－４８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術において、可動部材の変位を高精度に反映した検出信号を生成することは困難である。このような事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、可動部材の変位を高精度に反映した検出信号を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本開示の一態様に係る変位センサーは、操作に応じて変位する可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、前記第１コイルに対向する第２コイルを含み、前記第１コイルと前記第２コイルとの相対位置に応じた検出信号を生成する信号生成部と、を具備し、前記第１コイルは、第１部分と、前記第１部分の第１方向に位置する第２部分とを含み、前記第１部分および前記第２部分には、当該第１コイルに対する電流の供給により相互に逆向きの磁界が発生し、前記第２コイルは、前記第１部分に対向する第３部分と、前記第２部分に対向する第４部分とを含み、前記第３部分および前記第４部分には、当該第２コイルに対する電流の供給により相互に逆向きの磁界が発生し、前記第１部分のうち前記第１方向とは反対の第２方向に位置する部分は、前記第３部分のうち前記第２方向に位置する縁辺から前記第２方向に突出し、前記第２部分のうち前記第１方向に位置する部分は、前記第４部分のうち前記第１方向に位置する縁辺から前記第１方向に突出する。
【０００６】
本開示の一態様に係る電子楽器は、本開示に係る変位センサーと、前記検出信号に応じた音響信号を生成する音制御部とを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
ひとつの形態に係る変位センサーを適用した鍵盤楽器の構成の一例を示すブロック図である。
鍵盤楽器の構成の一例を示すブロック図である。
変位センサーにおける要部の回路を示す図である。
信号処理回路の一例を例示するブロック図である。
被検出部の具体的な構成を示す平面図である。
図５におけるＡ－ａ線の断面図である。
被検出部の第１コイルにより発生する磁界等の説明図である。
信号生成部の具体的な構成を例示する平面図である。
図８におけるＢ－ｂ線の断面図である。
信号生成部の第２コイルにより発生する磁界の説明図である。
第１コイルと第２コイルとの位置関係を例示する図である。
比較例に係る被検出部の構成を示す平面図である。
比較例に係る被検出部の構成を示す平面図である。
検出信号の出力特性の一例を示す図である。
検出信号の出力特性の一例を示す図である。
検出信号の出力特性の一例を示す図である。
検出信号の出力特性の一例を示す図である。
変形例に係る変位センサーを適用した図である。
変形例に係る変位センサーを適用した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
Ａ：実施形態
図１は、本開示のひとつの形態に係る変位センサーを適用した鍵盤楽器１００の構成を例示するブロック図である。
鍵盤楽器１００は、鍵盤１０と検出システム１５と情報処理装置３０と放音装置４０とを具備する電子楽器である。鍵盤１０は、複数の白鍵と複数の黒鍵とを含む複数の鍵１２で構成される。複数の鍵１２の各々は、利用者による演奏動作に応じて変位する可動部材である。検出システム１５は、鍵１２の変位（位置）を検出する。情報処理装置３０は、検出システム１５による検出の結果に応じた音響信号Ｖを生成する。音響信号Ｖは、利用者が操作した鍵１２に対応する音高の楽音を表す信号である。放音装置４０は、音響信号Ｖが表す音響を放音する。例えばスピーカまたはヘッドホンが放音装置４０として利用される。
【０００９】
図２は、鍵盤１０のうち、１個の鍵１２に着目して鍵盤楽器１００の具体的な構成を例示するブロック図である。鍵盤１０の各鍵１２は、支点部１３を支点として支持部材１４に支持される。支持部材１４は、鍵盤楽器１００の各要素を支持する構造体である。各鍵１２の端部１２１は、利用者による押鍵および離鍵により鉛直方向に変位する。検出システム１５は、複数の鍵１２の各々について、鉛直方向における端部１２１の位置Ｚに応じたレベルの検出信号Ｄを生成する。位置Ｚは、例えば、鍵１２に荷重が作用しない解放状態における端部１２１の位置を基準とした当該端部１２１の変位量で表現される。
【００１０】
検出システム１５は、鍵１２毎に設けられる変位センサー２０と各鍵１２に共通の信号処理回路２１とを具備する。変位センサー２０は、各鍵１２の位置を検出する位置センサーであり、被検出部５０と信号生成部６０とを含む。信号生成部６０は、支持部材１４に設置される。被検出部５０は、鍵１２に設置される。具体的には、被検出部５０は、鍵１２の底面（以下「設置面」という）１２２に設置される。被検出部５０は第１コイル５１を含む。信号生成部６０は第２コイル６１を含む。第１コイル５１と第２コイル６１とは、鉛直方向に相互に間隔をあけて対向する。信号生成部６０と被検出部５０との距離（第１コイル５１と第２コイル６１との距離）は、鍵１２の端部１２１の位置Ｚが押鍵または離鍵により変化することに応じて変化する。信号処理回路２１は、第１コイル５１と第２コイル６１との距離に応じたレベルの検出信号Ｄを生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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