特許 6394275 状態検出回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6394275

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】状態検出回路

(51)【国際特許分類】

   H01H 9/54 20060101AFI20180913BHJP

   G10H 1/18 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   H01H9/54 B

   G10H1/18 101

【請求項の数】5

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2014-215809(P2014-215809)

(22)【出願日】2014年10月22日

(65)【公開番号】特開2016-85787(P2016-85787A)

(43)【公開日】2016年5月19日

【審査請求日】2017年8月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111763

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 隆

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 雅嗣

【審査官】 鈴木 重幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５８−１０２９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２７０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２３５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００３００６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ ９／５４− ９／５６

Ｇ１０Ｈ １／００− ７／１２

Ｈ０１Ｈ１３／００−１３／８８

Ｈ０１Ｈ１９／００−２１／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出対象である物理量の変化に反応してＯＮ／ＯＦＦが切り換わるスイッチを各々含み、各々が含むスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて変化する状態信号を各々出力する複数のスイッチ回路を有し、前記複数のスイッチ回路は、ＯＮ／ＯＦＦの切り換わる前記物理量の閾値が互いに異なる２個のスイッチを含み、前記物理量が前記２個のスイッチの閾値のうち小さい方の閾値を越えることにより状態信号を反転させ、前記物理量が前記２個のスイッチの閾値のうち大きい方の閾値を越えることにより状態信号をさらに反転させる３状態スイッチ回路と、前記３状態スイッチ回路の２個のスイッチの各閾値間の閾値を有し、物理量が当該閾値を越えることにより状態信号を反転させる２状態スイッチ回路とを含むことを特徴とする状態検出回路。

【請求項2】

前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路を複数個含み、前記２状態スイッチ回路のスイッチは、前記複数のスイッチ回路の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる前記物理量の閾値を小さい順に序列化した場合において、前記複数の３状態スイッチ回路の各々の前記２個のスイッチの閾値のうち小さい方の閾値のうち最大の閾値の次の順位の閾値を有することを特徴とする請求項１に記載の状態検出回路。

【請求項3】

前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路を複数個含み、前記複数の３状態スイッチ回路の各々の前記２個のスイッチの閾値間の区間が包含関係を有し、前記２状態スイッチ回路のスイッチは、前記包含関係を有する各区間のうち最も内側の区間内の閾値を有することを特徴とする請求項１に記載の状態検出回路。

【請求項4】

前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路を複数個含み、前記複数の３状態スイッチ回路において各３状態スイッチ回路の前記２個のスイッチの閾値間の区間が他の３状態スイッチ回路の前記２個のスイッチの閾値間の区間と重複し、前記２状態スイッチ回路のスイッチは、前記複数の３状態スイッチ回路の各スイッチの各閾値のうち最大の閾値と最小の閾値との間の閾値を有することを特徴とする請求項１に記載の状態検出回路。

【請求項5】

前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路として、前記２個のスイッチの閾値間の区間が互いに重複しない２個の３状態スイッチ回路を含み、前記２状態スイッチ回路として、前記２個の３状態スイッチ回路の一方の２個のスイッチの各閾値間の閾値のスイッチを有する２状態スイッチと、他方の２個のスイッチの閾値間の閾値のスイッチを有する２状態スイッチ回路を有することを特徴とする請求項１に記載の状態検出回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物理量の変化に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り換わるスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出する状態検出回路に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の状態検出回路の一例として、鍵盤楽器の押鍵を検出する押鍵検出回路がある。図１８はこの種の押鍵検出回路に設けられる鍵１個分の状態検出回路の構成例を示す回路図である。この例では、鍵盤の１個の鍵について、３個のスイッチＡ、Ｂ、Ｃが設けられている。ここで、スイッチＡは、押鍵深度が閾値ｔｈ１を越えたときにＯＦＦからＯＮに切り換わる。また、スイッチＢは、押鍵深度が閾値ｔｈ２＞ｔｈ１を越えたときにＯＦＦからＯＮに切り換わる。また、スイッチＣは、押鍵深度が閾値ｔｈ３＞ｔｈ２を越えたときにＯＦＦからＯＮに切り換わる。図１８に示す状態検出回路は、これらのスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するものである。

【0003】

図１８に示すように、鍵１個分の状態検出回路は、スイッチＡ、Ｂ、Ｃと、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃと、抵抗Ｒとにより構成されている。ここで、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃの各アノードは、選択線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３に各々接続されている。また、ダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃの各カソードは、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの各一端に接続されている。また、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの各他端は、抵抗Ｒの一端に接続され、この抵抗Ｒの他端は接地されている。そして、スイッチＡ、Ｂ、Ｃと抵抗Ｒとの共通接続点が出力信号線ＯＬに接続されている。

【0004】

図１８において、選択線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３には、順次にＨレベルとなる選択信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が出力される。選択信号Ｓ１がＨレベル、選択信号Ｓ２およびＳ３がＬレベルである期間、ダイオードＤｂおよびＤｃはＯＦＦとなる。この期間において、スイッチＡがＯＮであれば、選択信号Ｓ１がダイオードＤａおよびスイッチＡを介して抵抗Ｒに印加される。この結果、出力信号線ＯＬにＨレベルの状態信号Ｑが出力される。一方、スイッチＡがＯＦＦであれば、出力信号線ＯＬが抵抗Ｒを介して接地されているため、出力信号線ＯＬにＬレベルの状態信号Ｑが出力される。また、選択信号Ｓ２がＨレベル、選択信号Ｓ１およびＳ３がＬレベルである期間、ダイオードＤａおよびＤｃはＯＦＦとなる。このため、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦに応じたレベルの状態信号Ｑが出力信号線ＯＬに出力される。また、選択信号Ｓ３がＨレベル、選択信号Ｓ１およびＳ２がＬレベルである期間、ダイオードＤａおよびＤｂはＯＦＦとなる。このため、スイッチＣのＯＮ／ＯＦＦに応じたレベルの状態信号Ｑが出力信号線ＯＬに出力される。

【0005】

この状態検出回路を利用した押鍵検出回路では、選択信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を順次Ｈレベルとする動作が周期的に繰り返されつつ出力信号線ＯＬに出力される状態信号Ｑが監視され、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの各々がＯＦＦからＯＮに切り換わるタイミングが検出される。そして、各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ切り換えタイミングの検出結果に基づいてベロシティの算出等が行われる。なお、押鍵検出回路に関する技術文献としては、例えば特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第２８６４９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上述した従来の状態検出回路は、３個のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出するために３本の選択線ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３と、３個のダイオードＤａ、Ｄｂ、Ｄｃが必要であり、これを多数の鍵を備えた鍵盤の押鍵検出回路に適用するとなると、選択線の配線量が多くなり、かつ、ダイオードの使用個数が増え、押鍵検出回路が高価なものになる問題があった。

【0008】

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、状態検出回路の信号線の本数、部品点数の削減を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明は、検出対象である物理量（図２（ａ）の実施形態では押鍵深度）の変化に反応してＯＮ／ＯＦＦが切り換わるスイッチ（図２（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ）を各々含み、各々が含むスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態に応じて変化する状態信号（図２（ａ）のＱ１、Ｑ２）を各々出力する複数のスイッチ回路（図２（ａ）のＩＣ１１、ＩＣ１２）を有し、前記複数のスイッチ回路は、ＯＮ／ＯＦＦの切り換わる前記物理量の閾値が互いに異なる２個のスイッチ（Ａ、Ｃ）を含み、前記物理量が前記２個のスイッチの閾値のうち小さい方の閾値を越えることにより状態信号（Ｑ１）を反転させ、前記物理量が前記２個のスイッチの閾値のうち大きい方の閾値を越えることにより状態信号をさらに反転させる３状態スイッチ回路（図２（ａ）のＩＣ１１）を含むことを特徴とする状態検出回路を提供する。

【0010】

この発明によれば、複数のスイッチ回路が、２個のスイッチを含む３状態スイッチ回路を含むので、スイッチの数に対してスイッチ回路の数を減らすことができ、各スイッチ回路への信号線の本数、各スイッチ回路から状態信号を取り出すための部品点数を削減することができる。

【0011】

好ましい態様において、前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路（図２（ａ）のＩＣ１１）の２個のスイッチの各閾値間の閾値を有し、前記物理量が当該閾値を越えることにより状態信号（図２（ａ）のＱ２）を反転させる２状態スイッチ回路（図２（ａ）のＩＣ１２）を含む。

【0012】

この態様において、物理量が３状態スイッチ回路の２個のスイッチの閾値のうち小さい方の閾値よりも小さい区間と、物理量が３状態スイッチ回路の２個のスイッチの閾値のうち大きい方の閾値よりも大きい区間は、３状態スイッチ回路の状態信号が重複する重複区間となる。しかしながら、２状態スイッチ回路が出力する状態信号によりこれらの重複区間を区別することができる。

【0013】

他の好ましい態様において、前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路を複数個含み、前記２状態スイッチ回路のスイッチは、前記複数のスイッチ回路の各スイッチのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる前記物理量の閾値（図１３（ｂ）のｔｈ１〜ｔｈ７）を小さい順に序列化した場合において、前記複数の３状態スイッチ回路の各々の前記２個のスイッチの閾値（ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３、ｔｈ５、ｔｈ６、ｔｈ７）のうち小さい方の閾値（ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３）のうち最大の閾値（ｔｈ３）の次の順位の閾値（ｔｈ４）を有する（図１３（ｂ））。

【0014】

３状態スイッチ回路が複数ある場合、各３状態スイッチ回路の２個のスイッチの閾値のうち小さい方の閾値よりも物理量が小さい区間と、大きい方の閾値よりも物理量が大きい区間において、状態信号の重複が発生する。しかしながら、２状態スイッチ回路のスイッチの閾値を上記のように設定すると、それらの状態信号が重複する各区間を２状態スイッチ回路が出力する状態信号により区別することができる。

【0015】

他の好ましい態様において、前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路を複数個含み、前記複数の３状態スイッチ回路の各々の前記２個のスイッチの閾値間の区間が包含関係を有し（図１５（ａ）のｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ４、ｔｈ５）、前記２状態スイッチ回路のスイッチは、前記包含関係を有する各区間のうち最も内側の区間（図１５（ａ）のｔｈ２およびｔｈ４間）内の閾値（ｔｈ３）を有する。

【0016】

この場合、包含関係を有する各区間のうち最も内側の区間を挟む１または複数の重複区間対が発生する。２状態スイッチ回路が出力する状態信号によりそれらの重複区間対の各々を別個の区間に区別することができる。

【0017】

他の好ましい態様において、前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路を複数個含み、前記複数の３状態スイッチ回路において各３状態スイッチ回路の前記２個のスイッチの閾値間の区間（図１５（ｂ）のｔｈ１およびｔｈ４間）が他の３状態スイッチ回路の前記２個のスイッチの閾値間の区間（図１５（ｂ）のｔｈ３およびｔｈ５間）と重複し、前記２状態スイッチ回路のスイッチは、前記複数の３状態スイッチ回路の各スイッチの各閾値のうち最大の閾値（ｔｈ５）と最小の閾値（ｔｈ１）との間の閾値を有する。

【0018】

この場合、複数の３状態スイッチ回路の各スイッチの各閾値のうち最小の閾値よりも小さい物理量の区間と、最大の閾値より大きい物理量の区間において状態信号の重複が生じる。しかしながら、２状態スイッチ回路が出力する状態信号によりこれらの重複区間を区別することができる。

【0019】

他の好ましい態様において、前記複数のスイッチ回路は、前記３状態スイッチ回路として、前記２個のスイッチの閾値間の区間が互いに重複しない２個の３状態スイッチ回路を含み、前記２状態スイッチ回路として、前記２個の３状態スイッチ回路の一方の２個のスイッチの各閾値間の閾値のスイッチを有する２状態スイッチと、他方の２個のスイッチの閾値間の閾値のスイッチを有する２状態スイッチ回路を有する。

【0020】

この場合、２個の３状態スイッチ回路の一方の２個のスイッチの各閾値間の区間と、各３状態スイッチ回路の各スイッチの閾値のうち最小の閾値より小さい物理量の区間と、最大の閾値より大きい物理量の区間において状態信号の重複が生じる。しかし、２個の２状態スイッチ回路が出力する状態信号によりそれらの重複区間を区別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の第１実施形態である状態検出回路１０を用いた押鍵検出回路１の構成を示すブロック図である。

【図2】同状態検出回路１０の構成を示す回路図、論理回路図および同状態検出回路１０の動作を示す真理値表である。

【図3】同実施形態における状態判別回路１２の構成を示す回路図である。

【図4】同状態検出回路１０および同状態判別回路１２の動作例を示すタイムチャートである。

【図5】同押鍵検出回路１の詳細な構成例を示すブロック図である。

【図6】この発明の第２実施形態である状態検出回路２０の構成を示す回路図、論理回路図および同状態検出回路２０の動作を示す真理値表である。

【図7】同実施形態における押鍵検出用スイッチＡ、Ｂ、Ｃの取り付け構造を例示する側面図である。

【図8】同実施形態における状態判別回路２２の構成を示す図である。

【図9】この発明の第３実施形態である状態検出回路３０の構成を示す回路図、論理回路図および同状態検出回路３０の動作を示す真理値表である。

【図10】同実施形態による状態検出回路３０を用いた押鍵検出回路３の詳細な構成例を示すブロック図である。

【図11】この発明の第４実施形態である状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図12】同状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図13】同状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図14】この発明の第５実施形態である状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図15】同状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図16】同状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図17】同状態検出回路の原理を説明する真理値表である。

【図18】従来の状態検出回路の構成例を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。

【0023】

＜第１実施形態＞
図１は、この発明の第１実施形態である状態検出回路１０を用いた押鍵検出回路１の構成を示すブロック図である。なお、図１では、理解を容易にするため、押鍵検出回路１を構成する回路のうち鍵１個分の回路の構成を示している。図１に示すように、押鍵検出回路１は、鍵盤の各鍵に対応した状態検出回路１０と、選択信号発生回路１１と、状態判別回路１２と、他の回路１３とを有する。なお、この例では、この発明を鍵盤の押鍵深度を検出する状態検出回路に適用するが、この発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。

【0024】

選択信号発生回路１１は、一定の周期でレベルが切り換わる選択信号を状態検出回路１０に供給する。状態検出回路１０は、鍵盤の各鍵の押鍵深度に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り換わるスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出し、検出結果を状態信号として状態判別回路１２に出力する。状態判別回路１２は、状態検出回路１０から出力された状態信号を基に鍵盤の各鍵の押鍵深度を判別する。他の回路１３は、例えば状態判別回路１２により判別される押鍵深度に基づいて押鍵のベロシティを算出する回路等である。

【0025】

図２（ａ）は、本実施形態による鍵１個分の状態検出回路１０の構成を示す回路図である。図２（ａ）に示すように、鍵１個分の状態検出回路１０は、スイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２と、論理和回路ＯＣ１とにより構成される。

【0026】

図２（ａ）において、スイッチ回路ＩＣ１１はスイッチＡおよびＣを含み、スイッチ回路ＩＣ１２はスイッチＢを含む。ここで、スイッチＡ、Ｂ、Ｃは、前掲図１８のものと同様、押鍵深度が所定の閾値を越えることによりＯＦＦからＯＮに切り換わるキーオンスイッチである。ここで、スイッチＡのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる押鍵深度の閾値ｔｈ１、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる押鍵深度の閾値ｔｈ２、スイッチＣのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる押鍵深度の閾値ｔｈ３の間には、ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３の関係がある。すなわち、押鍵深度を０から増加させてゆくと、押鍵深度が閾値ｔｈ１を越えることによりスイッチＡがＯＦＦからＯＮに切り換わり、次に押鍵深度が閾値ｔｈ２を越えることによりスイッチＢがＯＦＦからＯＮに切り換わり、最後に押鍵深度が閾値ｔｈ３を越えることによりスイッチＣがＯＦＦからＯＮに切り換わる。

【0027】

スイッチ回路ＩＣ１１には、選択信号発生回路１１から選択線ＳＬ１を介して選択信号Ｓ１が供給され、スイッチ回路ＩＣ１２には選択信号発生回路１１から選択線ＳＬ２を介して選択信号Ｓ２が供給される。この選択信号Ｓ１およびＳ２は、それぞれ一定の周期で交互にＨレベルとなる交番信号である。より具体的には、選択信号Ｓ１がＨレベルのとき、選択信号Ｓ２はＬレベルとなり、選択信号Ｓ２がＨレベルのとき、選択信号Ｓ１はＬレベルとなる。

【0028】

スイッチ回路ＩＣ１１は、スイッチＡおよびＣに加えて抵抗１０２を有する。ここで、抵抗１０２は、一端が選択線ＳＬ１に接続され、他端がスイッチＡの一端に接続されている。このスイッチＡの他端は、スイッチＣの一端に接続されている。このスイッチＣの他端は基準電源線（この例では接地線）に接続されている。そして、スイッチＡおよびＣの共通接続点は状態信号Ｑ１を出力するスイッチ回路ＩＣ１１の出力端子となっている。このスイッチ回路ＩＣ１１は、選択信号Ｓ１と、スイッチＡおよびＣのＯＮ／ＯＦＦ状態とに基づく論理演算を行い、論理演算結果を示す状態信号Ｑ１を論理和回路ＯＣ１に出力する回路である。

【0029】

スイッチ回路ＩＣ１２は、１個のスイッチＢにより構成されている。このスイッチＢは、選択線ＳＬ２とスイッチ回路ＩＣ１２の出力端子との間に介挿されている。このスイッチ回路ＩＣ１２は、選択信号Ｓ２と、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦ状態とに基づく論理演算を行い、論理演算結果を示す状態信号Ｑ２を論理和回路ＯＣ１に出力する回路である。

【0030】

論理和回路ＯＣ１は、ダイオード１１１、ダイオード１１２および抵抗１０１を有する。ここで、ダイオード１１１のアノードはスイッチ回路ＩＣ１１の出力端子であるスイッチＡおよびＣの共通接続点に接続され、ダイオード１１２のアノードはスイッチ回路ＩＣ１２の出力端子であるスイッチＢの一端に接続されている。また、ダイオード１１１および１１２の各カソードは共通接続され、このカソード同士の共通接続点と基準電源線（この例では接地線）との間に抵抗１０１が介挿されている。そして、ダイオード１１１および１１２のカソード同士の共通接続点が論理和回路ＯＣ１の出力端子となっている。この論理和回路ＯＣ１は、スイッチ回路ＩＣ１１が出力する状態信号Ｑ１と、スイッチ回路ＩＣ１２が出力する状態信号Ｑ２の論理和を状態信号Ｑとして出力する回路である。

【0031】

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す状態検出回路１０の各要素を論理シンボルに置き換えた等価論理回路図である。図中の信号Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０を示す信号である。

【0032】

図２（ａ）において、抵抗１０２は抵抗１０１に比べて十分に低く、抵抗１０２と抵抗１０１の分圧比は１に近い。従って、選択信号Ｓ１がＨレベル、スイッチＡがＯＮ、スイッチＣがＯＦＦである場合、スイッチ回路ＩＣ１１が出力する状態信号Ｑ１は、選択信号Ｓ１（１＝Ｈレベル）を抵抗１０２および１０１により分圧した電圧、すなわち、Ｈレベル（＝１）となる。

【0033】

一方、スイッチＣがＯＮである場合は、たとえ選択信号Ｓ１がＨレベルであり、かつ、スイッチＡがＯＮであっても、スイッチ回路ＩＣ１１が出力する状態信号Ｑ１はＬレベルとなる。

【0034】

また、スイッチＡおよびＣがＯＦＦである場合、スイッチ回路ＩＣ１１に供給される選択信号Ｓ１のレベルに拘わらず、スイッチ回路ＩＣ１１が出力する状態信号Ｑ１はＬレベルとなる。

【0035】

このように状態信号Ｑ１が１（＝Ｈレベル）になるのは、選択信号Ｓ１が１（＝Ｈレベル）であり、かつ、スイッチＡがＯＮ（＝１）であり、さらにスイッチＣがＯＦＦ（＝０）である場合のみである。

【0036】

従って、スイッチ回路ＩＣ１１は、図２（ｂ）に示すように、信号Ａと選択信号Ｓ１との論理積演算を行う論理積回路ＩＣ１１＿１と、この論理積回路ＩＣ１１＿１の出力信号と信号Ｃを論理反転した信号との論理積演算を行い、演算結果を状態信号Ｑ１として論理和回路ＯＣ１に出力する論理積回路ＩＣ１１＿２とからなる論理回路と等価である。

【0037】

また、図２（ａ）において、スイッチ回路ＩＣ１２が出力する状態信号Ｑ２は、選択信号Ｓ２が１（＝Ｈレベル）であり、かつ、スイッチＢがＯＮ（＝１）である場合のみ１（＝Ｈレベル）となる。従って、スイッチ回路ＩＣ１２は、図２（ｂ）に示すように、信号Ｂと選択信号Ｓ２との論理積を状態信号Ｑ２として出力する論理積回路ＩＣ１２と等価である。

【0038】

論理和回路ＯＣ１では、ダイオード１１１のアノード１１１に与えられる状態信号Ｑ１が１（Ｈレベル）である場合にダイオード１１１がＯＮとなり、状態信号Ｑとして状態信号Ｑ１（１＝Ｈレベル）を出力する。

【0039】

ここで、状態信号Ｑ２が０（＝Ｌレベル）である場合は、ダイオード１１２がＯＦＦとなる。従って、論理和回路ＯＣ１が出力する状態信号Ｑ＝Ｑ１は、状態信号Ｑ２の影響を受けない。

【0040】

また、論理和回路ＯＣ１では、ダイオード１１２のアノード１１１に与えられる状態信号Ｑ２が１（＝Ｈレベル）である場合にダイオード１１２がＯＮとなり、状態信号Ｑとして状態信号Ｑ２（１＝Ｈレベル）を出力する。

【0041】

ここで、状態信号Ｑ１が０（Ｌレベル）である場合は、ダイオード１１１がＯＦＦとなる。従って、論理和回路ＯＣ１が出力する状態信号Ｑ＝Ｑ２は、状態信号Ｑ１の影響を受けない。

【0042】

そして、状態信号Ｑ１およびＱ２が１（Ｈレベル）である場合は、ダイオード１１１および１１２がＯＮとなり、論理和回路ＯＣ１は状態信号Ｑとして１（Ｈレベル）を出力する。このように論理和回路ＯＣ１は、状態信号Ｑ１およびＱ２の論理和を状態信号Ｑとして出力する。

【0043】

図２（ｃ）は、本実施形態における状態検出回路１０の動作を示す真理値表である。図２（ｃ）では、スイッチＡ、Ｂ、ＣがＯＮの状態を１、ＯＦＦの状態を０としている。また、選択信号Ｓ１およびＳ２や状態信号Ｑ１およびＱ２については、Ｈレベルの場合を１、Ｌレベルの場合を０としている。また、上述したように、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる押鍵深度の閾値はｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３（ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３）である。

【0044】

図２（ｃ）の左側の真理値表では、押鍵深度を増加させていったときのスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態の推移が上下方向に示されている。押鍵がなされていない状態では、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態は０００となる。また、押鍵がなされ、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の状態になると、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態は１００となる。また、ｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の状態なると、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態は１１０となる。そして、押鍵深度＞ｔｈ３の状態になると、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態は１１１となる。このようにスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態は、押鍵深度に応じて、０００、１００、１１０、１１１の４つの状態のいずれかをとり得る。

【0045】

図２（ｃ）の右下の真理値表では、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの４つのＯＮ／ＯＦＦ状態に各々対応付けて、選択信号Ｓ１およびＳ２の両方が１＝Ｈレベルである場合の状態信号Ｑ１およびＱ２が各々示されている。

【0046】

この真理値表に示すように、状態信号Ｑ１は、スイッチＣがＯＦＦであり、かつ、スイッチＡがＯＮである場合、すなわち、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が１００の場合と１１０の場合に限り１となる。また、状態信号Ｑ２は、スイッチＢがＯＮである場合、すなわち、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が１１０の場合と１１１の場合に限り１となる。従って、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの状態が０００→１００→１１０→１１１と変化するのに対応し、状態信号Ｑ１、Ｑ２は、００→１０→１１→０１と変化する。このように本実施形態では、スイッチＡ、Ｂ、Ｃがとり得る４種類のＯＮ／ＯＦＦ状態を互いに互いに内容の異なる４組の状態信号Ｑ１、Ｑ２により表現することができる。

【0047】

そして、本実施形態では、図２（ｃ）の右上の真理値表に示すように、選択信号Ｓ１およびＳ２を１および０とすることにより、状態信号Ｑ２を強制的に０とし、状態信号Ｑ１を状態信号Ｑとして論理和回路ＯＣ１から出力させる。また、本実施形態では、選択信号Ｓ１およびＳ２を０および１とすることにより、状態信号Ｑ１を強制的に０とし、状態信号Ｑ２を状態信号Ｑとして論理和回路ＯＣ１から出力させる。
以上が本実施形態の動作である。

【0048】

本実施形態によると、スイッチ回路ＩＣ１１が２個のスイッチＡおよびＣを含み、これらのスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態と選択信号Ｓ１との論理演算を行う。これにより、１個のスイッチ回路が２個のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を利用した論理演算を行うので、選択線の本数をスイッチの個数よりも減らすことができる。また、スイッチ回路の個数がスイッチの個数よりも少なくなるので、論理和回路ＯＣ１に設けるダイオードの個数を減らすことができる。このように本実施形態によれば、鍵１個分の状態検出回路に関係した配線数および部品点数を従来技術に比べて減らすことができる。

【0049】

また、本実施形態において、２個のスイッチＡおよびＣを含むスイッチ回路ＩＣ１１では、スイッチＡおよびＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が００→１０→１０→１１と変化する過程において、状態信号Ｑ１は０→１→１→０と変化する。このように２個のスイッチＡおよびＣを含むスイッチ回路ＩＣ１１では、スイッチＡおよびＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が００である場合と１１である場合の両方において、状態信号Ｑ１が０となる。従って、状態信号Ｑ１が０である場合に、スイッチＡおよびＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が００であるために状態信号Ｑ１が０であるのか、スイッチＡおよびＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が１１であるために状態信号Ｑ１が０であるのか、状態信号Ｑ１のみから判別することはできない。

【0050】

しかしながら、本実施形態において、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの各閾値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３にはｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３の関係がある。従って、スイッチＢがＯＮであり、状態信号Ｑ２が１である場合、スイッチＡがＯＮになっているはずである。従って、状態信号Ｑ１が０であり、かつ、状態信号Ｑ２が１である場合、状態信号Ｑ１が０である原因は、スイッチＡがＯＮであり、かつ、スイッチＣがＯＮであることによる。

【0051】

一方、状態信号Ｑ２が０である場合にはスイッチＢがＯＦＦであり、その場合にはスイッチＣはＯＦＦである。従って、状態信号Ｑ１が０であり、かつ、状態信号Ｑ２が０である場合、状態信号Ｑ１が０である原因は、スイッチＡがＯＦＦであり、かつ、スイッチＣがＯＦＦであることによる。

【0052】

このように本実施形態では、状態信号Ｑ１が０となる場合に、スイッチＡおよびＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が００であるのか１１であるのかを状態信号Ｑ２の０／１により区別することができる。従って、本実施形態によれば、３個のスイッチＡ、Ｂ、Ｃがとり得る４種類のＯＮ／ＯＦＦ状態を２ビットの状態信号Ｑ１およびＱ２により重複なく表現することができる。この点は図２（ｃ）の真理値表に示す通りである。

【0053】

図３は、状態判別回路１２の構成を示す回路図である。この状態判別回路１２は、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ＝Ｑ１、Ｑ２をスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦを各々示す押鍵深度信号Ａｏｕｔ、ＢｏｕｔおよびＣｏｕｔに変換する回路である。図３に示すように、状態判別回路１２は、フリップフロップ１２１と、論理和回路１２２と、論理否定回路１２３と、論理積回路１２４とを有する。

【0054】

フリップフロップ１２１のデータ端子Ｄには、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑが入力され、クロック端子ＣＬＫには図示しないクロック発生手段から選択信号Ｓ１およびＳ２の切り換わりタイミングに同期したクロックが供給される。

【0055】

論理和回路１２２は、フリップフロップ１２１の出力信号と、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑとの論理和を信号Ａｏｕｔとして出力する。状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑは、信号Ｂｏｕｔとして出力される。

【0056】

論理積回路１２４は、フリップフロップ１２の出力信号を論理否定回路１２３で反転させた信号と、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑとの論理積を信号Ｃｏｕｔとして出力する。

【0057】

以下、状態判別回路１２の動作を説明する。まず、選択信号Ｓ１およびＳ２が１および０になると、フリップフロップ１２１は、それまでに状態検出回路１０が出力していた状態信号Ｑ＝Ｑ２をその時点において発生するクロックの立ち上がりエッジにより取り込んで出力する。

【0058】

次に選択信号Ｓ１およびＳ２が０および１になると、フリップフロップ１２１は、それまでに状態検出回路１０が出力していた状態信号Ｑ＝Ｑ１をその時点において発生するクロックの立ち上がりエッジにより取り込んで出力する。

【0059】

この時点において、論理和回路１２２は、フリップフロップ１２１が出力する状態信号Ｑ１と、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ２との論理和を信号Ａｏｕｔとして出力する。ここで、図２（ｃ）の下側左右の２つの真理値表から明らかなように、状態信号Ｑ１と状態信号Ｑ２の論理和は、スイッチＡのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０と一致する。従って、信号Ａｏｕｔは、スイッチＡのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０を示す信号となる。

【0060】

また、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ＝Ｑ２は、信号Ｂｏｕｔとして出力される。ここで、図２（ｃ）の下側左右の２つの真理値表から明らかなように、状態信号Ｑ２は、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０と一致する。従って、信号Ｂｏｕｔは、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０を示す信号となる。

【0061】

また、論理積回路１２４は、フリップフロップ１２が出力する状態信号Ｑ１を論理否定回路１２３で反転させた信号と、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ２との論理積を信号Ｃｏｕｔとして出力する。ここで、図２（ｃ）の下側左右の２つの真理値表から明らかなように、状態信号Ｑ１の論理反転値と状態信号Ｑ２との論理積は、スイッチＣのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０と一致する。従って、信号Ｃｏｕｔは、スイッチＣのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０を示す信号となる。

【0062】

このように状態判別回路１２によれば、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ＝Ｑ１、Ｑ２からスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦを各々示す押鍵深度信号Ａｏｕｔ、ＢｏｕｔおよびＣｏｕｔを発生することができる。

【0063】

図４は、状態検出回路１０および状態判別回路１２の動作例を示すタイムチャートである。ここで、図４（ａ）は、選択信号Ｓ１およびＳ２の変化を示している。また、図４（ｂ）は、押鍵深度に応じて変化するスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態を示している。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示すスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態に基づき、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ１およびＱ２を示している。また、図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す状態信号Ｑ１およびＱ２に基づき、状態判別回路１２が出力する押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを示している。図４（ｅ）は、図４（ｂ）のスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が示す押鍵深度を示すグラフである。押鍵深度には、０〜３の４種類がある。押鍵深度０は、スイッチＡ、Ｂ、Ｃが全てＯＦＦとなる押鍵深度である。押鍵深度１は、スイッチＡがＯＮ、スイッチＢおよびＣがＯＦＦとなる押鍵深度である。押鍵深度２は、スイッチＡおよびＢがＯＮ、スイッチＣがＯＦＦとなる押鍵深度である。押鍵深度３は、スイッチＡ、Ｂ、Ｃが全てＯＮとなる押鍵深度である。図４（ｆ）は、図４（ｄ）の押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔが示す押鍵深度を示すグラフである。

【0064】

図４（ｆ）に示すグラフの形状は、図４（ｅ）に示すグラフの形状とほぼ一致しており、状態判別回路１２は、スイッチＡ〜ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態を正確に判別することができることが分かる。ただし、前述した通り、状態判別回路１２は、選択信号Ｓ２が１のときの状態信号Ｑ１およびＱ２に基づき、スイッチＡ〜ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態を判別する。従って、選択信号Ｓ１が１から０に切り換わる間に、スイッチＡ〜ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態が変化すると、状態判別回路１２が判別するスイッチＡ〜ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態に誤差が生じる。このため、図４（ｆ）に示すグラフには、これに起因する１ビットの誤差が見られる。しかし、選択信号Ｓ１およびＳ２の１／０の切り換わり周期は高速（１μｓ〜１ｍｓ）であるため、この誤差は無視できる。従って、状態判別回路１２は、スイッチＡ〜ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態を正確に判別することができる。

【0065】

図５は、以上説明した状態検出回路１０および状態判別回路１２を利用した押鍵検出回路１の詳細な構成例を示すブロック図である。押鍵検出回路１は、鍵盤楽器が有する８８個の各鍵に対応した８８個の状態検出回路１０からなる状態検出回路群１０Ｇと、制御回路１３１と、マルチプレクサ１３２と、デマルチプレクサ１３３とにより構成される。上述した状態判別回路１２と他の回路１３は、制御回路１３１内に含まれている。

【0066】

状態検出回路群１０Ｇは、各々１２個の状態検出回路１０からなる第１〜第７のグループと、４個の状態検出回路１０からなる第８のグループに区分されている。図５では、これらのグループ毎に状態検出回路１０が１行に並べて図示され、状態検出回路群１０Ｇを構成する各状態検出回路１０がマトリックス状に図示されている。

【0067】

図５において１行をなす１つのグループの各状態検出回路１０は、１オクターブの範囲内の各鍵のスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ検出を行うものである。デマルチプレクサ１３３は、制御回路１３１による制御の下、図５に示す状態検出回路１０の各行を順次選択する回路である。

【0068】

図５に示すように、デマルチプレクサ１３３は、第１行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝１〜１２）と２本の選択線ＳＬ１およびＳＬ２を介して接続され、第２行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝１３〜２４）と２本の選択線ＳＬ３およびＳＬ４を介して接続され、…、第８行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）と２本の選択線ＳＬ１５およびＳＬ１６を介して接続されている。

【0069】

これらの選択線ＳＬ１〜ＳＬ１６のうち選択線ＳＬ１、ＳＬ３、ＳＬ５、ＳＬ７、ＳＬ９、ＳＬ１１、ＳＬ１３、ＳＬ１５は、前掲図２（ａ）の選択線ＳＬ１としての役割を果たすものであり、各状態検出回路１０＿ｋのスイッチ回路ＩＣ１１に接続されている。また、選択線ＳＬ２、ＳＬ４、ＳＬ６、ＳＬ８、ＳＬ１０、ＳＬ１２、ＳＬ１４、ＳＬ１６は、前掲図２（ａ）の選択線ＳＬ２としての役割を果たすものであり、各状態検出回路１０＿ｋのスイッチ回路ＩＣ１２に接続されている。

【0070】

デマルチプレクサ１３３は、選択線ＳＬ１〜ＳＬ１６を各々介して選択信号Ｓ１〜Ｓ１６を状態検出回路群１０Ｇに供給する。さらに詳述すると、デマルチプレクサ１３３は、選択信号Ｓ１のみを１として、第１行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝１〜１２）から前掲図２（ａ）の状態信号Ｑ１に相当する状態信号Ｑ１＿ｋ（ｋ＝１〜１２）を出力させ、選択信号Ｓ２のみを１として、第１行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝１〜１２）から前掲図２（ａ）の状態信号Ｑ２に相当する状態信号Ｑ２＿ｋ（ｋ＝１〜１２）を出力させ、選択信号Ｓ３のみを１として、第２行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝１３〜２４）から前掲図２（ａ）の状態信号Ｑ１に相当する状態信号Ｑ１＿ｋ（ｋ＝１３〜２４）を出力させ、…、選択信号Ｓ１６のみを１として、第８行の状態検出回路１０＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）から前掲図２（ａ）の状態信号Ｑ２に相当する状態信号Ｑ２＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）を出力させる、という動作を周期的に繰り返す。

【0071】

状態検出回路群１０Ｇにおいて、状態検出回路１０の各列に各々対応させて、１２列分の出力線ＯＬｊ（ｊ＝１〜１２）が配線されている。そして、状態検出回路群１０Ｇにおいて、第ｊ列の状態検出回路１０の各出力端子は出力線ＯＬｊに各々共通接続されている。前掲図２（ａ）では、状態検出回路１０の論理和回路ＯＣ１の出力端子は抵抗１０１を介して接地されていた。図５に示す構成では、１列を構成する各状態検出回路１０の各論理和回路ＯＣ１は、１本の抵抗１０１を共有している。すなわち、図５に示す構成では、１列分の各状態検出回路１０のダイオード１１１および１１２の各カソード（図２（ａ）参照）が共通接続され、この共通接続点が出力線ＯＬｊに接続されるとともに、抵抗１０１を介して接地されており、各状態検出回路１０の出力部がワイヤードＯＲ回路を構成している。

【0072】

マルチプレクサ１３２は、制御回路１３１による制御の下、出力線ＯＬ１〜ＯＬ１２を順次選択し、当該出力線から出力される状態信号Ｑ１＿ｋ（１≦ｋ≦８８）およびＱ２＿ｋ（１≦ｋ≦８８）を制御回路１３１に順次出力する動作を周期的に繰り返す。

【0073】

制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２およびデマルチプレクサ１３３を制御する。また、制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２から状態信号Ｑ１＿ｋ（１≦ｋ≦８８）およびＱ２＿ｋ（１≦ｋ≦８８）を取り込むと、デマルチプレクサ１３３に供給した選択信号Ｓ１〜Ｓ１６との関係から、当該状態信号が、状態検出回路１０＿ｋ（１≦ｋ≦８８）のうち、いずれの状態検出回路から出力されたものであるのかを特定する。

【0074】

例えば、選択信号Ｓ３が１のとき、制御回路１３１が出力線ＯＬ４を介して状態信号を取り込んだとする。この場合、制御回路１３１は、この状態信号を状態検出回路群１０Ｇの２行４列の位置に属する状態検出回路１０＿１６から出力されたものとして取り扱う。

【0075】

制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２に出力線ＯＬｊ（ｊ＝１〜１２）を順次選択させ、マルチプレクサ１３２に１本の出力線ＯＬｊを選択させている間に、デマルチプレクサ１３３に論理値が１である選択信号Ｓ１〜Ｓ１６を順次出力させる動作を周期的に繰り返す。これにより制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２が出力線ＯＬ１を選択している間に、第１列の各状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ１＿１、Ｑ２＿１、Ｑ１＿１３、Ｑ２＿１３、…、Ｑ１＿８５、Ｑ２＿８５をマルチプレクサ１３２から取得する。次に制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２が出力線ＯＬ２を選択している間に、第２列の各状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ１＿２、Ｑ２＿２、Ｑ１＿１４、Ｑ２＿１４、…、Ｑ１＿８６、Ｑ２＿８６をマルチプレクサ１３２から取得する。以下、同様であり、制御回路１３１は、第３列〜第１２列についても、各行の状態検出回路１０が出力する状態信号を順次取得する。

【0076】

制御回路１３１に含まれる状態判別回路１２は、例えば状態検出回路１０＿１が出力する状態信号Ｑ１＿１およびＱ２＿１をマルチプレクサ１３２から取得したタイミングにおいて、これらの状態信号から上述した信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する。また、状態判別回路１２は、例えば状態検出回路１０＿１３が出力する状態信号Ｑ１＿１３およびＱ２＿１３をマルチプレクサ１３２から取得したタイミングにおいて、これらの状態信号から上述した信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する。以下、同様であり、状態判別回路１２は、各鍵に対応した状態検出回路１０から取得した状態信号に基づいて上述した信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する。

【0077】

そして、制御回路１３１は、８８鍵の各々について状態検出回路１０が出力する状態信号から信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する処理を周期的に繰り返し、これにより押下された鍵を検出するとともに、周知の技術により、その押鍵操作のベロシティ情報を生成する。

【0078】

１個の鍵の押鍵操作を検出するために３個のスイッチＡ、Ｂ、Ｃを使用すると、上述した従来技術では、１個の状態検出回路につき３本の選択線を接続しなければならない。このため、押鍵検出回路１における選択線の総本数は２６４本となる。これに対し、本実施形態では、１個の状態検出回路１０に配線する選択線の本数は２本である。従って、本実施形態における押鍵検出回路１の選択線の総本数は１７６本となる。従って、本実施形態による押鍵検出回路１によると、従来技術に比べて大幅に選択線の本数を減らすことができる。

【0079】

また、本実施形態では、従来技術に比べて、状態検出回路１０のダイオードの個数を１個減らすことができる。従って、本実施形態では、従来技術に比べて、ダイオードを８８個減らすことができる。

【0080】

＜第２実施形態＞
図６（ａ）は、この発明の第２実施形態である状態検出回路２０の構成を示す回路図である。上記第１実施形態の状態検出回路１０と同様、状態検出回路２０は３個のスイッチＡ、Ｂ、Ｃを有する。上記第１実施形態において、スイッチＡ、Ｂ、Ｃは全てキーオンスイッチであった。これに対し、本実施形態では、スイッチＢ、Ｃはキーオンスイッチであるが、スイッチＡは押鍵によりＯＮからＯＦＦに切り換わるキーオフスイッチである。スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる押鍵深度の閾値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３に関しては、上記第１実施形態と同様、ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３の関係がある。

【0081】

図６（ａ）に示すように、状態検出回路２０は、上記第１実施形態の状態検出回路１０において、スイッチ回路ＩＣ１１をスイッチ回路ＩＣ２１に変更したものである。このスイッチ回路ＩＣ２１は、選択線ＳＬ１と論理和回路ＯＣ１内のダイオード１１１のアノードとの間に並列に介挿されたスイッチＡおよびＣにより構成されている。そして、スイッチＡおよびＣとダイオード１１１のアノードとの共通接続点がスイッチ回路ＩＣ２１の出力端子となっている。この状態検出回路２０のスイッチ回路ＩＣ２１以外の部分の構成は、前述した状態検出回路１０と同一である。図６（ａ）および（ｂ）において、図２（ａ）および（ｂ）と共通する部分に同一符号が付されている。

【0082】

図７（ａ）および（ｂ）は、鍵盤楽器の鍵盤下部におけるスイッチＡ、Ｂ、Ｃの取り付け構造を例示する側面図である。図７（ａ）および（ｂ）では、鍵Ｋの右側端部が演奏者側を向いた前端部、左側端部が後端部となっている。鍵Ｋは、支点Ｏにおいて鍵盤に支持されている。鍵Ｋは、前端部が押下されることにより、支点Ｏ廻りに矢印方向に回動する。図７（ａ）に示す構成例では、スイッチＡは、可動接点を鍵Ｋの後端部下面に当接させている。また、スイッチＢおよびＣは、鍵Ｋの前端部下面から下方に離れて位置しており、各々の可動接点を鍵Ｋの前端部下面に対向させている。ここで、スイッチＣの可動接点はスイッチＢの可動接点よりも深い位置にある。スイッチ回路ＩＣ２１およびＩＣ２２の構成は図６（ａ）に示す通りである。

【0083】

以上の構成において、非押鍵時は、スイッチＡの可動接点は鍵Ｋの後端部下面により押下され、スイッチＡ内の固定接点と接触している。このため、スイッチＡはＯＮとなっている。演奏者が、鍵Ｋの前端部を押下すると、鍵Ｋは支点Ｏを中心に矢印の方向に回動する。これに伴い、鍵Ｋの後端部は上方に移動するため、スイッチＡがＯＦＦする。さらに、鍵Ｋを押下すると、鍵Ｋの前端部下面がスイッチＢの可動接点を押下するため、スイッチＢがＯＮする。さらに、鍵Ｋを押下すると、スイッチＢの前端部下面がスイッチＣの可動接点を押下するため、スイッチＣがＯＮとなる。以上のようにして、図６（ａ）のスイッチＡ〜Ｃの機能が実現される。

【0084】

図７（ｂ）に示す構成例では、鍵Ｋの前端部下面には突起形状を有する押下部Ｐ１およびＰ２が設けられている。スイッチＡおよびＣは、導電部材からなる可動接点ＯＰ１と、固定接点ＡおよびＣにより構成される。スイッチＢは、導電部材からなる可動接点ＯＰ２と固定接点Ｂにより構成される。固定接点Ａ、Ｂ、Ｃの中では、固定接点Ａが最も上方にある。そして、この固定接点Ａの下方に固定接点Ｂがあり、さらに下方に固定接点Ｃがある。可動接点ＯＰ１およびＯＰ２は、押下部ＯＰ１およびＯＰ２の下方に各々位置している。

【0085】

以上の構成において、非押鍵時は、鍵Ｋの前端部下面の押下部Ｐ１およびＰ２が可動接点ОＰ１およびＯＰ２から離間している。この状態において、可動接点ＯＰ１は固定接点Ａと接触しており、スイッチＡはＯＮ、スイッチＣはＯＦＦとなっている。また、可動接点ＯＰ２は固定接点Ｂから離間しており、スイッチＢはＯＦＦとなっている。演奏者が、鍵Ｋの前端部を押下すると、鍵Ｋは支点Ｏを中心に矢印の方向に回動する。これに伴い、まず、鍵Ｋの前端部下面の押下部Ｐ１が可動接点ＯＰ１を押下し、固定接点Ａから離す。これによりスイッチＡがＯＦＦとなる。さらに、鍵Ｋを押下すると、鍵Ｋの前端部下面の押下部Ｐ２が可動接点ＯＰ２を押下し、可動接点ＯＰ２を固定接点Ｂに当接させる。これにより、スイッチＢがＯＮとなる。さらに、鍵Ｋを押下すると、鍵Ｋの前端部下面の押下部Ｐ１が可動接点ＯＰ１を固定接点Ｃに当接させる。これによりスイッチＣがＯＮとなる。以上のようにして、図６（ａ）のスイッチＡ〜Ｃの機能が実現される。

【0086】

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す状態検出回路２０の各要素を論理シンボルに置き換えた等価論理回路図である。図中の信号Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦを示す信号である。本実施形態において、キーオンスイッチＢおよびＣは、押すという操作が行われることによりＯＮとなるので、ＯＮを示す信号ＢおよびＣを１、ＯＦＦを示す信号ＢおよびＣを０とする。一方、キーオフスイッチＡは、押すという操作が行われることによりＯＦＦとなるので、ＯＦＦを示す信号Ａを１とし、ＯＮを示す信号Ａを０とする。

【0087】

図６（ａ）において、選択信号Ｓ１が１であり、かつ、スイッチＡがＯＮである場合または選択信号Ｓ１が１であり、かつ、スイッチＣがＯＮである場合に状態信号Ｑ１が１となる。また、選択信号Ｓ１が０である場合、スイッチＡ、ＣのＯＮ／ＯＦＦと無関係に状態信号Ｑ１は０となる。従って、スイッチ回路ＩＣ２１は、信号Ａの論理反転値と選択信号Ｓ１との論理積を出力する論理積回路ＩＣ２１＿１と、信号Ｃと選択信号Ｓ１との論理積を出力する論理積回路ＩＣ２１＿２と、論理積回路ＩＣ２１＿１の出力信号と論理積回路ＩＣ２１＿２の出力信号との論理和を状態信号Ｑ１として出力する論理和回路ＩＣ２１＿３とからなる論理回路と等価である。スイッチ回路ＩＣ１２および論理和回路ＯＣ１の等価回路は上記第１実施形態と同様である。

【0088】

図６（ｃ）は、本実施形態における状態検出回路２０の動作を示す真理値表である。図６（ｃ）の左側の真理値表では、押鍵深度を増加させていったときのスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態の推移が上下方向に示されている。押鍵がなされていない状態では、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態はＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦ＝０００となる。また、押鍵がなされ、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の状態になると、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態はＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＦＦ＝１００となる。また、ｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の状態になると、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態はＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦ＝１１０となる。そして、押鍵深度＞ｔｈ３の状態になると、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態はＯＦＦ、ＯＮ、ＯＮ＝１１１となる。このようにスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ状態は、押鍵深度に応じて４つの状態のいずれかをとり得る。

【0089】

図６（ｃ）の右下の真理値表では、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの４つのＯＮ／ＯＦＦ状態に各々対応付けて、選択信号Ｓ１およびＳ２の両方が１である場合の状態信号Ｑ１およびＱ２が各々示されている。

【0090】

この真理値表に示すように、状態信号Ｑ１は、スイッチＡがＯＮであり、かつ、スイッチＣがＯＦＦである０００の場合およびスイッチＡがＯＦＦであり、かつ、スイッチＣがＯＮである１１１の場合に限り１となる。また、状態信号Ｑ２は、スイッチＢがＯＮである１１０および１１１の場合に限り１となる。従って、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの状態が０００→１００→１１０→１１１と変化するのに対応し、状態信号Ｑ１、Ｑ２は、１０→００→０１→１１と変化する。このように本実施形態では、スイッチＡ、Ｂ、Ｃがとり得る４種類のＯＮ／ＯＦＦ状態を互いに互いに内容の異なる４組の状態信号Ｑ１、Ｑ２により表現することができる。

【0091】

そして、本実施形態では、図６（ｃ）の右上の真理値表に示すように、選択信号Ｓ１およびＳ２を１および０とすることにより、状態信号Ｑ２を強制的に０とし、状態信号Ｑ１を状態信号Ｑとして論理和回路ＯＣ１から出力させる。また、本実施形態では、選択信号Ｓ１およびＳ２を０および１とすることにより、状態信号Ｑ１を強制的に０とし、状態信号Ｑ２を状態信号Ｑとして論理和回路ＯＣ１から出力させる。
以上が本実施形態の動作である。

【0092】

本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態では、スイッチ回路ＩＣ２１をキーオフスイッチＡとキーオンスイッチＣにより構成することにより上記第１実施形態の抵抗１０２を省略することができ、鍵１個分の状態検出回路２０の部品点数を減らすことができる。

【0093】

図８は、本実施形態における状態判別回路２２の構成を示す回路図である。図８に示すように、上記第１実施形態の状態判別回路１２ではフリップフロップ１２１と論理積回路１２４との間に論理否定回路１２３が介挿されていた（図３参照）。これに対し、本実施形態における状態判別回路２２では、この論理否定回路１２３はなく、その代わりに、フリップフロップ１２１と論理和回路１２２との間に論理否定回路２２３が介挿されている。状態判別回路２２のこれ以外の部分の構成は、状態判別回路１２と同一である。従って、状態判別回路１２と共通する部分に同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0094】

以下、状態判別回路２２の動作を説明する。本実施形態では、選択信号Ｓ１およびＳ２が０および１になった状態において、論理和回路１２２は、フリップフロップ１２１が出力する状態信号Ｑ１を論理反転した信号と、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ２との論理和を信号Ａｏｕｔとして出力する。ここで、図６（ｃ）の下側左右の２つの真理値表から明らかなように、状態信号Ｑ１の論理反転値と状態信号Ｑ２の論理和は、スイッチＡのＯＦＦ／ＯＮ＝１／０と一致する。従って、信号Ａｏｕｔは、スイッチＡのＯＦＦ／ＯＮ＝１／０を示す信号となる。

【0095】

また、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ＝Ｑ２は、信号Ｂｏｕｔとして出力される。ここで、図６（ｃ）の下側左右の２つの真理値表から明らかなように、状態信号Ｑ２は、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０と一致する。従って、信号Ｂｏｕｔは、スイッチＢのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０を示す信号となる。

【0096】

また、論理積回路１２４は、フリップフロップ１２１が出力する状態信号Ｑ１と、状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ２との論理積を信号Ｃｏｕｔとして出力する。ここで、図６（ｃ）の下側左右の２つの真理値表から明らかなように、状態信号Ｑ１と状態信号Ｑ２との論理積は、スイッチＣのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０と一致する。従って、信号Ｃｏｕｔは、スイッチＣのＯＮ／ＯＦＦ＝１／０を示す信号となる。

【0097】

このように状態判別回路２２によれば、スイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦを個別に示す押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを発生することができる。

【0098】

＜第３実施形態＞
図９（ａ）は、本発明の第３実施形態である状態検出回路３０の構成を示す回路図である。図９（ａ）に示すように、状態検出回路３０は、第１実施形態に示した状態検出回路１０と同様にスイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２を有する。ただし、本実施形態では、スイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２は、上記第１実施形態のように選択線ＳＬ１およびＳＬ２に個別に接続されるのではなく、共通の選択線ＦＬに接続され、この選択線ＦＬを介して共通の選択信号Ｆが与えられる。また、状態検出回路３０には、図２（ａ）および（ｂ）に示した論理和回路ＯＣ１に相当する回路は設けられていない。本実施形態において、スイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２が出力する状態信号Ｑ１およびＱ２は、ダイオード３１１および３１２を各々介して出力線ＯＬ１およびＯＬ２に出力される。このダイオード３１１および３１２の各カソードが状態検出回路３０の出力端子となっている。

【0099】

図９（ｂ）は本実施形態における状態検出回路３０の等価論理回路図、図９（ｃ）は状態検出回路３０の動作を示す真理値表である。これらの図に示すように、状態検出回路３０のスイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２の機能および動作は上記第１実施形態と同様である。本実施形態では、状態検出回路３０のスイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２が出力する状態信号Ｑ１およびＱ２が上記第１実施形態の状態判別回路１２に相当する回路に供給される。

【0100】

図１０は、以上説明した状態検出回路３０および上記第１実施形態の状態判別回路１２を利用した押鍵検出回路３の詳細な構成例を示すブロック図である。押鍵検出回路３は、鍵盤楽器が有する８８個の各鍵に対応した８８個の状態検出回路３０からなる状態検出回路群３０Ｇと、制御回路１３１と、マルチプレクサ１３２と、デマルチプレクサ１３３とにより構成される。

【0101】

状態検出回路群３０Ｇは、各々１２個の状態検出回路３０からなる第１〜第７のグループと、４個の状態検出回路３０からなる第８のグループに区分されている。図１０では、これらのグループ毎に状態検出回路３０が１行に並べて図示され、状態検出回路群３０Ｇを構成する各状態検出回路３０がマトリックス状に図示されている。図１０において１行をなす１つのグループの各状態検出回路３０は、１オクターブの範囲内の各鍵のスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦ検出を行うものである。

【0102】

デマルチプレクサ１３３は、制御回路１３１による制御の下、図１０に示す状態検出回路３０の各行を順次選択する回路である。図１０に示すように、デマルチプレクサ１３３は、第１行の状態検出回路３０＿ｋ（ｋ＝１〜１２）と選択線ＦＬ１を介して接続され、第２行の状態検出回路３０＿ｋ（ｋ＝１３〜２４）と選択線ＦＬ２を介して接続され、…、第８行の状態検出回路８０＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）と選択線ＦＬ８を介して接続されている。これらの選択線ＦＬ１〜ＦＬ８は、前掲図９（ａ）の選択線ＦＬとしての役割を果たすものであり、各状態検出回路３０＿ｋのスイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２に接続されている。

【0103】

デマルチプレクサ１３３は、選択線ＦＬ１〜ＦＬ８を各々介して選択信号Ｆ１〜Ｆ８を状態検出回路群３０Ｇに供給する。さらに詳述すると、デマルチプレクサ１３３は、選択信号Ｆ１のみを１として、第１行の状態検出回路３０＿ｋ（ｋ＝１〜１２）から状態信号Ｑ１＿ｋ（ｋ＝１〜１２）と状態信号Ｑ２＿ｋ（ｋ＝１〜１２）を出力させ、選択信号Ｆ２のみを１として、第２行の状態検出回路３０＿ｋ（ｋ＝１３〜２４）から状態信号Ｑ１＿ｋ（ｋ＝１３〜２４）と状態信号Ｑ２＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）を出力させ、…、選択信号Ｆ８のみを１として、第８行の状態検出回路３０＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）から状態信号Ｑ１＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）と状態信号Ｑ２＿ｋ（ｋ＝８５〜８８）を出力させる、という動作を周期的に繰り返す。

【0104】

状態検出回路群３０Ｇには、状態検出回路３０の各列に対応させて、第１列に対応した出力線ＯＬ１およびＯＬ２、第２列に対応した出力線ＯＬ３およびＯＬ４、…、第１２列に対応した出力線ＯＬ２３およびＯＬ２４が配線されている。そして、状態検出回路群３０Ｇにおいて、第１列の状態検出回路３０における状態信号Ｑ１の各出力端子は、出力線ＯＬ１に各々共通接続され、状態信号Ｑ２の各出力端子は、出力線ＯＬ２に各々共通接続されている。

【0105】

さらに詳述すると、１列分の各状態検出回路３０のダイオード３１１の各カソード（図９（ａ）参照）が共通接続され、この共通接続点が出力線ＯＬ１に接続されるとともに、抵抗（図示略）を介して接地されており、各状態検出回路３０の状態信号Ｑ１の出力部がワイヤードＯＲ回路を構成している。また、１列分の各状態検出回路３０のダイオード３１２の各カソード（図８（ａ）参照）が共通接続され、この共通接続点が出力線ＯＬ１に接続されるとともに、抵抗（図示略）を介して接地されており、各状態検出回路３０の状態信号Ｑ２の出力部がワイヤードＯＲ回路を構成している。他の列についても同様である。

【0106】

マルチプレクサ１３２は、制御回路１３１による制御の下、出力線ＯＬ１〜ＯＬ２４を順次選択し、当該出力線から出力される状態信号を制御回路１３１に順次出力する動作を周期的に繰り返す。

【0107】

制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２に出力線ＯＬｊ（ｊ＝１〜２４）を順次選択させる。そして、制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２に例えば出力線ＯＬ１を選択させている間に、デマルチプレクサ１３３に論理値が１である選択信号Ｆ１〜Ｆ８を順次出力させる。これにより制御回路１３１は、第１列の各状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ１＿１、Ｑ１＿１３、…、Ｑ１＿８５をマルチプレクサ１３２から取得する。

【0108】

次に制御回路１３１は、マルチプレクサ１３２が出力線ＯＬ２を選択している間に、デマルチプレクサ１３３にＨレベルの選択信号Ｆ１〜Ｆ８を順次出力させる。これにより制御回路１３１は、第１列の各状態検出回路１０が出力する状態信号Ｑ２＿１、Ｑ２＿１３、…、Ｑ２＿８５をマルチプレクサ１３２から取得する。

【0109】

制御回路１３１に含まれる状態判別回路１２は、例えば状態検出回路３０＿１が出力する状態信号Ｑ１＿１およびＱ２＿１が得られたタイミングにおいて、これらの状態信号から上述した押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する。また、状態判別回路１２は、例えば状態検出回路３０＿１３が出力する状態信号Ｑ１＿１３およびＱ２＿１３が得られたタイミングにおいて、これらの状態信号から上述した押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する。以上、第１列を例に説明したが、他の列についても同様である。

【0110】

状態判別回路１２は、各鍵に対応した状態検出回路３０から取得した状態信号に基づいて上述した押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する。そして、制御回路１３１は、８８鍵の各々について状態検出回路１０が出力する状態信号から押鍵深度信号Ａｏｕｔ、Ｂｏｕｔ、Ｃｏｕｔを生成する処理を周期的に繰り返し、これにより押下された鍵を検出するとともに、周知の技術により、その押鍵操作のベロシティ情報を生成する。
本実施形態においても上記第１実施形態と同様な効果が得られる。

【0111】

＜第４実施形態（状態検出回路の一般化）＞
本実施形態では、上記第１実施形態における状態検出回路に各種の変形を施し、その動作を検討することにより、この発明による状態検出回路を一般化する。

【0112】

図１１（ａ）は上記第１実施形態（図２）のスイッチ回路ＩＣ１１およびＩＣ１２において、選択信号Ｓ１およびＳ２の両方を１とした状態における押鍵深度と状態信号Ｑ１およびＱ２との関係を示す図である。図１１（ａ）において、上下方向は押鍵深度である。また、上下方向に延在する２列の矩形は、状態信号Ｑ１およびＱ２を各々表しており、各矩形の途中にある水平線は図２のスイッチＡ、Ｂ、ＣのＯＮ／ＯＦＦが切り換わる押鍵深度の閾値ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３を示している。

【0113】

図１１（ａ）に示す状態信号Ｑ１を出力するスイッチ回路ＩＣ１１では、押鍵深度が閾値ｔｈ１を越えることにより、スイッチＡ、Ｃの状態がＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮ、ＯＦＦに切り換わり、押鍵深度が閾値ｔｈ２＞ｔｈ１を越えることにより、スイッチＡ、Ｃの状態がＯＮ、ＯＦＦからＯＮ、ＯＮに切り換わる。すなわち、スイッチ回路ＩＣ１１は、スイッチＡ、ＣがＯＦＦ、ＯＦＦの状態、ＯＮ、ＯＦＦの状態、ＯＮ、ＯＮの状態の３状態を有する。この意味において、スイッチ回路ＩＣ１１は、２個のスイッチを含む３状態スイッチ回路であるといえる。

【0114】

そして、この３状態スイッチ回路ＩＣ１１が出力する状態信号Ｑ１は、図１１（ａ）に示すように、押鍵深度が閾値ｔｈ１を越えることにより第１の値０から第２の値１に反転し、押鍵深度が閾値ｔｈ３を越えることにより、第２の値１から第１の値０に戻る。このように３状態スイッチ回路ＩＣ１１では、スイッチＡ、ＣがＯＦＦ、ＯＦＦとなる押鍵深度の区間とスイッチＡ、ＣがＯＮ、ＯＮとなる押鍵深度の区間とで、状態信号Ｑ１の内容が重複し、状態信号Ｑ１のみからスイッチＡ、ＣがＯＦＦ、ＯＦＦであるのかＯＮ、ＯＮであるのかを判別することができない。

【0115】

一方、図１１（ａ）に示す状態信号Ｑ２を出力するスイッチＩＣ１２では、押鍵深度が閾値ｔｈ２（ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３）を越えることにより、スイッチＢの状態がＯＦＦからＯＮに切り換わる。このようにスイッチ回路ＩＣ１２は、スイッチＢがＯＦＦの状態、ＯＮの状態の２状態を有する。この意味において、スイッチ回路ＩＣ１２は、１個のスイッチを含む２状態スイッチ回路であるといえる。

【0116】

そして、この２状態スイッチ回路ＩＣ１２が出力する状態信号Ｑ２は、図１１（ａ）に示すように、押鍵深度が閾値ｔｈ２を越えることにより第１の値０から第２の値１に反転する。このように２状態スイッチ回路ＩＣ１２では、スイッチＢがＯＦＦである状態とスイッチＢがＯＮである状態とで、状態信号Ｑ２の内容が重複しないため、状態信号Ｑ２のみからスイッチＢがＯＦＦであるのかＯＮであるのかを判別することができる。

【0117】

そして、図１１（ａ）に示すように、２状態スイッチ回路ＩＣ１２の閾値ｔｈ２は、３状態スイッチ回路ＩＣ１１の閾値ｔｈ１およびｔｈ３の間にある。このため、押鍵深度が閾値ｔｈ１より浅い区間と閾値ｔｈ３より深い状態とで状態信号Ｑ１が重複していたとしても、状態信号Ｑ２の０／１により押鍵深度が前者の区間にあるのか後者の区間にあるのか区別することができる。また、２状態スイッチ回路ＩＣ１２の閾値ｔｈ２により、状態信号Ｑ１が１となる区間がｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間とｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の区間に区分される。従って、状態信号Ｑ１が１である区間では、押鍵深度がｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間にあるのかｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の区間にあるのかを状態信号Ｑ２の０／１により区別することができる。

【0118】

従って、３状態スイッチ回路ＩＣ１１および２状態スイッチ回路ＩＣ１２からなる回路構成によると、スイッチＡ、Ｂ、ＣがＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＦＦの状態（押鍵深度＜ｔｈ１）、スイッチＡ、Ｂ、ＣがＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦの状態（ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２）、スイッチＡ、Ｂ、ＣがＯＮ、ＯＮ、ＯＦＦの状態（ｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３）、スイッチＡ、Ｂ、ＣがＯＮ、ＯＮ、ＯＮの状態の４状態を重複しない状態信号Ｑ１、Ｑ２により表現することができる。

【0119】

このように状態信号Ｑ１、Ｑ２に重複を発生させないためには、２状態スイッチ回路の閾値が重要である。図１１（ａ）に示すように、３状態スイッチ回路ＩＣ１１の閾値ｔｈ１およびｔｈ３の間に２状態スイッチ回路ＩＣ１２の閾値ｔｈ２がある場合、押鍵深度＜ｔｈ１の区間と押鍵深度＞ｔｈ３の区間において内容が重複する状態信号Ｑ１に対して状態信号Ｑ２が加わることにより、状態信号Ｑ１、Ｑ２全体として、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの全てのＯＮ／ＯＦＦ状態を重複することなく表現することが可能となる。

【0120】

これに対し、図１１（ｂ）に示すように、状態信号Ｑ２を出力する２状態スイッチ回路が最も小さな閾値ｔｈ１を有し、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路が閾値ｔｈ１より大きい閾値ｔｈ２およびｔｈ３を有していると、状態信号Ｑ１、Ｑ２全体として、スイッチＡ、Ｂ、Ｃの全てのＯＮ／ＯＦＦ状態を重複することなく表現することはできない。この場合、押鍵深度が閾値ｔｈ２より浅く、状態信号Ｑ１が０となる区間を状態信号Ｑ２が２つに区分することとなるが、そのために、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間と押鍵深度＞ｔｈ３の区間の両方において状態信号Ｑ１、Ｑ２が０、１となるからである。図示は省略したが、２状態スイッチ回路の閾値を３状態スイッチ回路の２つの閾値よりも大きくした場合も同様な結果となる。

【0121】

次に、この発明による状態検出回路を一般化するために、３状態スイッチ回路が複数ある状態検出回路について検討する。図１２（ａ）は、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路と、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路と、状態信号Ｑ３を出力する２状態スイッチ回路とを組み合わせた状態検出回路の動作例を示している。

【0122】

この例において、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路は、ｔｈ１＜ｔｈ５である閾値ｔｈ１およびｔｈ５を有する。この３状態スイッチ回路では、小さい方の閾値ｔｈ１よりも押鍵深度が浅い区間と大きい方の閾値ｔｈ５より押鍵深度が深い区間の２区間において状態信号Ｑ１が第１の値０となり、状態信号Ｑ１が重複する。

【0123】

状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路は、ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ４＜ｔｈ５である閾値ｔｈ２およびｔｈ４を有している。この３状態スイッチ回路では、小さい方の閾値ｔｈ２よりも押鍵深度が浅い区間と大きい方の閾値ｔｈ４より押鍵深度が深い区間の２区間において状態信号Ｑ２が第１の値０となり、状態信号Ｑ２が重複する。

【0124】

ここで、押鍵深度＜ｔｈ２である区間（状態信号Ｑ２が第１の値０となる区間）は、押鍵深度＜ｔｈ１である区間（状態信号Ｑ１が第１の値０となる区間）を包含する。また、押鍵深度＞ｔｈ４である区間（状態信号Ｑ２が第１の値０となる区間）は、押鍵深度＞ｔｈ５である区間（状態信号Ｑ１が第１の値０となる区間）を包含する。従って、状態信号Ｑ２は、第１の値０の状態信号Ｑ１が押鍵深度＜ｔｈ１である区間を示すのか押鍵深度＞ｔｈ５である区間を示すのかを区別するのに役立たない。

【0125】

また、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路を設けた結果、押鍵深度＜ｔｈ１である区間と押鍵深度＞ｔｈ５である区間の２区間において状態信号Ｑ１、Ｑ２が０、０となることに加えて、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２である区間とｔｈ４＜押鍵深度＜ｔｈ５である区間の２区間において状態信号Ｑ１、Ｑ２が１、０となる。このように、各々の２つの閾値間の区間が包含関係を持つような２つの３状態スイッチ回路を設けると（この例では、閾値ｔｈ１およびｔｈ５間の区間に閾値ｔｈ２およびｔｈ４間の区間が包含される）、一方の間に他方が挟まった２対の重複区間対（この例では押鍵深度＜ｔｈ１である区間と押鍵深度＞ｔｈ５である区間の対と、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２である区間とｔｈ４＜押鍵深度＜ｔｈ５である区間の対）が生じる。

【0126】

しかしながら、図１２（ａ）に示す例において、状態信号Ｑ３を出力する２状態スイッチ回路は、ｔｈ２＜ｔｈ３＜ｔｈ４である閾値ｔｈ３を有している。この２状態スイッチ回路が出力する状態信号Ｑ３は、閾値ｔｈ３を境に反転する。従って、この状態信号Ｑ３の０／１により、押鍵深度＜ｔｈ１である区間と押鍵深度＞ｔｈ５である区間（状態信号Ｑ１、Ｑ２が０、０となる重複区間対）を区別し、かつ、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２である区間とｔｈ４＜押鍵深度＜ｔｈ５である区間（状態信号Ｑ１、Ｑ２が１、０となる重複区間対）を区別することができる。

【0127】

３状態スイッチ回路が１個である場合（図１１（ａ）参照）と同様、３状態スイッチ回路が２個の場合も、状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に重複を発生させないためには、２状態スイッチ回路の閾値が重要である。仮に図１２（ｂ）に示すように、状態信号Ｑ３を出力する２状態スイッチ回路が最も小さな閾値ｔｈ１を有し、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路が閾値ｔｈ１より大きい閾値ｔｈ２およびｔｈ５を有し、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路がｔｈ２＜ｔｈ３＜ｔｈ４＜ｔｈ５である閾値ｔｈ３およびｔｈ４を有していると、状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３全体として、各スイッチ回路の各スイッチの全てのＯＮ／ＯＦＦ状態を重複することなく表現することはできない。この場合、押鍵深度が閾値ｔｈ２より浅く、状態信号Ｑ１が０となる区間を状態信号Ｑ３が２つに区分することとなるが、そのために、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間と押鍵深度＞ｔｈ５の区間の両方において状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が０、０、１となるからである。

【0128】

図１２（ｃ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路が最も小さな閾値ｔｈ１と最も大きな閾値ｔｈ５を有する。また、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路はｔｈ１＜ｔｈ３＜ｔｈ４＜ｔｈ５である閾値ｔｈ３およびｔｈ４を有する。そして、状態信号Ｑ３を出力する２状態スイッチ回路は、ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ３である閾値ｔｈ２を有する。この場合も、ｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の区間とｔｈ４＜押鍵深度＜ｔｈ５の区間の２区間において状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が１、０、１となり、状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３が重複する。

【0129】

図示は省略したが、２状態スイッチ回路の閾値が図１２（ａ）の閾値ｔｈ１〜ｔｈ５の区間内にある場合、閾値ｔｈ５より大きい区間内にある場合も、状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の重複が生じる。

【0130】

このように各々の２つの閾値間の各区間が包含関係を持つ２つの３状態スイッチ回路と、１つの２状態スイッチ回路とからなる構成において、押鍵深度の全範囲を各スイッチ回路の閾値により区切った全区間を重複することなく表現する状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を発生するためには、２状態スイッチ回路の閾値は、各３状態スイッチ回路の２つの閾値間の各区間のうち最も内側の区間の間になければならない。

【0131】

以上、３状態スイッチ回路が１個である場合と２個である場合について説明したが、３状態スイッチ回路が３個以上の場合についても同様である。

【0132】

図１３（ａ）は３個の３状態スイッチ回路と１個の２状態スイッチ回路から得られる状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４を例示している。この例において、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路は、最も小さな閾値ｔｈ１と最も大きな閾値ｔｈ７を有する。状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路は、ｔｈ１＜ｔｈ２＜ｔｈ６＜ｔｈ７である閾値ｔｈ２およびｔｈ６を有する。状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路は、ｔｈ２＜ｔｈ３＜ｔｈ５＜ｔｈ６である閾値ｔｈ３およびｔｈ５を有する。そして、状態信号Ｑ４を出力する２状態スイッチ回路は、ｔｈ３＜ｔｈ４＜ｔｈ５である閾値ｔｈ４を有する。このように各スイッチ回路の閾値を設定することにより、図１３（ａ）に示すように、押鍵深度の全範囲を７個の閾値ｔｈ１〜ｔｈ７により区切った８個の区間を状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４により重複することなく表現することができる。３状態スイッチ回路が４個以上である場合も同様である。

【0133】

以上のように複数の３状態スイッチ回路の各々の２個の閾値間の各区間が包含関係を持つ場合には、それらの各区間の最も内側の区間内の閾値を有する２状態スイッチ回路を追加することにより状態信号の重複を回避することができる。しかし、このような２状態スイッチ回路の追加が状態信号の重複回避に効を奏するのは、複数の３状態スイッチ回路の２個の閾値間の各区間に包含関係がある場合に限ったことではない。

【0134】

図１３（ｂ）に示す例では、図１３（ａ）の閾値ｔｈ５と閾値ｔｈ６との関係が入れ替わっている。そして、図１３（ｂ）に示す例において、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ７間の区間と、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ５間の区間との間には包含関係がある。しかし、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ５間の区間と、状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ３およびｔｈ６間の区間との間には包含関係がない。しかしながら、図１３（ｂ）に示す例において、状態信号Ｑ４を出力する２状態スイッチ回路の閾値ｔｈ４は、閾値ｔｈ３およびｔｈ５間の区間内にある。この結果、状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、図１３（ｂ）に示すように、押鍵深度の全範囲を７個の閾値ｔｈ１〜ｔｈ７により区切った８個の区間を重複することなく表現する。

【0135】

複数の３状態スイッチ回路と１つの２状態スイッチ回路とがある場合、各スイッチ回路の各閾値を小さい順に序列化した場合において、複数の３状態スイッチ回路の各々の小さい方の各閾値のうち最も大きい閾値の次の順位を２状態スイッチ回路の閾値が有していればよい。ここで、複数の３状態スイッチ回路は、押鍵深度の範囲の下限側と上限側に状態信号の重複区間対を発生する。しかし、２状態スイッチ回路の閾値を上記のように設定した場合、２状態スイッチ回路の閾値は複数の３状態スイッチの各重複区間の間に位置する。このため、複数の３状態スイッチ回路の各々において状態信号の重複した２区間を２状態スイッチ回路が出力する状態信号の０／１により区別することができる。

【0136】

本実施形態は、以上の検討に基づき、次の条件を満たす状態検出回路を提供する。
ａ．１または複数の３状態スイッチ回路を有する。
ｂ．各スイッチ回路の各閾値を小さい順に序列化した場合において、複数の３状態スイッチ回路の各々の小さい方の各閾値のうち最も大きい閾値の次の順位を有する閾値を持った２状態スイッチ回路を有する。

【0137】

本実施形態によれば、押鍵深度の全範囲を各スイッチ回路の閾値により区切った全区間を重複することなく表現する状態信号を発生することができる。

【0138】

なお、以上検討した例では、２状態スイッチ回路の個数は１個であったが、２状態スイッチ回路の個数は２個以上であってもよい。２状態スイッチ回路が出力する状態信号は１つの閾値を境に反転するだけであるので、異なる２区間において重複するということがない。従って、他のスイッチ回路が出力する状態信号が２つの区間において重複しない場合、他のスイッチ回路に対して２状態スイッチ回路が加わった回路全体が出力する状態信号に２区間での重複が発生することはない。

【0139】

＜第５実施形態（状態検出回路のさらなる一般化）＞
本実施形態では、上記第４実施形態の成果にさらなる検討を加え、この発明による状態検出回路のさらなる一般化を行う。

【0140】

上記第４実施形態では、３状態スイッチ回路が状態信号の重複した重複区間対を発生することと、２状態スイッチ回路がこの重複区間対の２区間を区別するのに役立つことを説明した。ここでは、複数の３状態スイッチ回路がある場合にどのような重複区間が発生するかについて検討する。

【0141】

２個の３状態スイッチ回路がある場合、２個の３状態スイッチ回路の２個の閾値間の各区間の関係は、図１４（ａ）〜（ｃ）の３通りのいずれかの関係となる。

【0142】

図１４（ａ）に示す例では、図１２（ａ）および図１３（ａ）でも示したように、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ４間の区間が状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ３間の区間を包含している。この場合、押鍵深度＜ｔｈ１の区間Ｘ１ａと押鍵深度＞ｔｈ４の区間Ｘ１ｂが重複区間対となり、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間Ｘ２ａとｔｈ３＜押鍵深度＜ｔｈ４の区間Ｘ２ｂが重複区間対となる。

【0143】

図１４（ｂ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ３間の区間が状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ４間の区間の一部同士が重複している。さらに詳述すると、一方の３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ３間に他方の３状態スイッチ回路の小さい方の閾値ｔｈ２が挟まれ、他方の３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ３の間に一方の３状態スイッチ回路の大きい方の閾値ｔｈ３が挟まれる関係が成立している。この場合、押鍵深度＜ｔｈ１である区間Ｘａと押鍵深度＞ｔｈ４である区間とからなる重複区間対しか生じない。

【0144】

図１４（ｃ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ２間の区間と、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ３およびｔｈ４間の区間とが重複部分を持たず、互いに離れている。この場合、押鍵深度＜ｔｈ１である区間Ｘａと、押鍵深度＞ｔｈ４である区間Ｘｂと、ｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３である区間Ｘｃとにおいて、状態信号Ｑ１、Ｑ２の重複が生じる。

【0145】

次に図１４（ａ）〜（ｃ）に示す各例において発生する重複区間の解消方法を検討する。図１４（ａ）に示す例において生じる重複区間を解消する方法は既に第４実施形態において述べた通りである。すなわち、図１５（ａ）に示すように、２状態スイッチ回路の閾値ｔｈ３を各３状態スイッチ回路の２つの閾値間の各区間のうち最も内側の区間（図１４（ａ）では閾値ｔｈ２およびｔｈ４間の区間）の間に設ければよい。

【0146】

図１４（ｂ）に示す例では、区間ＸａおよびＸｂからなる重複区間対しかない。従って、この区間ＸａおよびＸｂの内側に２状態スイッチ回路の閾値を設ければ、その２状態スイッチ回路の状態信号の０／１により区間ＸａおよびＸｂを区別することができる。

【0147】

図１５（ｂ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の小さい方の閾値ｔｈ１と状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の小さい方の閾値ｔｈ３との間の閾値ｔｈ２を持った２状態スイッチ回路を設けている。また、図１５（ｄ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の大きい方の閾値ｔｈ３と状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の大きい方の閾値ｔｈ５との間の閾値ｔｈ４を持った２状態スイッチ回路を設けている。

【0148】

３個以上の３状態スイッチ回路からなる構成においても同様のことが成立する。図１６（ａ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ３の間に状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の大きい方の閾値ｔｈ２が挟まれている。また、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ５の間に状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路の大きい方の閾値ｔｈ４が挟まれている。そして、この例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の大きい方の閾値ｔｈ３は、状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路の小さい方の閾値ｔｈ４より小さい。この場合、押鍵深度＜ｔｈ１の区間と押鍵深度＞ｔｈ６の区間からなる重複区間対しか生じない。

【0149】

また、図１６（ｂ）の例でも同様である。図１６（ａ）と図１６（ｂ）との違いは、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の大きい方の閾値と状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路の小さい方の閾値との大小関係が逆になっている点のみである。図１６（ｂ）に示す例でも、押鍵深度＜ｔｈ１の区間と押鍵深度＞ｔｈ６の区間からなる重複区間対しか生じない。図示は省略したが、４個以上の３状態スイッチ回路からなる構成においても同様である。

【0150】

このように複数の３状態スイッチ回路を有し、かつ、各３状態スイッチ回路が各々の大きい方の閾値と小さい方の閾値との間に他の３状態スイッチ回路の一方の閾値のみが含まれる場合、複数の３状態スイッチ回路が有する各閾値のうち最小の閾値よりも小さい押鍵深度の区間と最大の閾値より大きい押鍵深度の区間とからなる重複区間対のみが生じる。従って、複数の３状態スイッチ回路が有する各閾値のうち最小の閾値と最大の閾値との間の閾値を有する２状態スイッチ回路を設ければ、押鍵深度の全範囲を各スイッチ回路の閾値により区切った全区間を重複することなく表現することができる状態信号を発生することができる。

【0151】

図１４（ｃ）に示す例では、区間Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃにおいて状態信号が重複する。そこで、状態検出回路全体として状態信号の重複をなくすためには、区間ＸａおよびＸｃを区別する手段と、区間ＸｃおよびＸｂを区別する手段を設ける必要がある。

【0152】

図１５（ｃ）に示す例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ３の間の閾値ｔｈ２を有し、状態信号Ｑ３を出力する２状態スイッチ回路と、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ４およびｔｈ６の間の閾値ｔｈ５を有し、状態信号Ｑ４を出力する２状態スイッチ回路とが設けられている。図１４（ｃ）の区間ＸａおよびＸｃは状態信号Ｑ３の０／１により区別することができ、区間ＸｃおよびＸｂは状態信号Ｑ４の０／１により区別することができる。

【0153】

図１５（ｅ）は、図１４（ｃ）の区間Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃの状態信号の重複をなくす他の例を示すものである。この例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ３の間の閾値ｔｈ２と、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ５およびｔｈ７の間の閾値ｔｈ６とを有し、状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路が設けられている。この場合、状態信号Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を出力する３個の３状態スイッチ回路は、図１６（ａ）に示す回路となる（厳密には図１６（ａ）の状態信号Ｑ２およびＱ３の位置関係を逆にしたものが図１５（ｅ）となる）。そして、図１５（ｅ）に示す例では、最も小さい閾値ｔｈ１と最も大きい閾値ｔｈ７の間の閾値ｔｈ４を有し、状態信号Ｑ４を出力する２状態スイッチ回路が設けられている。この図１５（ｅ）に示す構成でも、図１４（ｃ）の区間Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃの状態信号の重複をなくすことができる。

【0154】

以上総括すると、３状態スイッチ回路が作り出す状態信号の重複区間を解消するための策として次の点が挙げられる。

【0155】

ａ．３状態スイッチ回路は、２つの閾値のうち小さい方の閾値より押鍵深度が浅い区間と、大きい方の閾値より押鍵深度が深い区間において、状態信号の重複区間が発生する。この状態信号の重複区間を解消するためには、３状態スイッチ回路の２つの閾値の間の閾値を持った２状態スイッチ回路を設ければよい。

【0156】

ｂ．複数の３状態スイッチ回路の各々の２個の閾値間の各区間が包含関係を持つ場合、それらの各区間の最も内側の区間を挟んだ複数の重複区間対が発生する。これらの重複区間対を解消するためには、その最も内側の区間内の閾値を持った２状態スイッチ回路を設ければよい。

【0157】

ｃ．複数の３状態スイッチ回路を有し、かつ、各３状態スイッチ回路が各々の大きい方の閾値と小さい方の閾値との間に他の３状態スイッチ回路の一方の閾値のみが含まれる場合、複数の３状態スイッチ回路が有する各閾値のうち最小の閾値よりも小さい押鍵深度の区間と最大の閾値より大きい押鍵深度の区間とからなる重複区間対のみが生じる。従って、この重複区間対を解消するために、複数の３状態スイッチ回路が有する各閾値のうち最小の閾値と最大の閾値との間の閾値を有する２状態スイッチ回路を設ければよい。

【0158】

ｄ．複数の３状態スイッチ回路を有し、かつ、各３状態スイッチ回路の２つの閾値間の区間が他の３状態スイッチ回路の２つの閾値間の区間と重複しない場合、各３状態スイッチ回路の各閾値のうち最も小さい閾値より浅い押鍵深度の区間、各３状態スイッチの２つの閾値間の各区間の間の区間、各３状態スイッチ回路の各閾値のうち最も大きい閾値より深い押鍵深度の区間が状態信号の重複区間となる。従って、これらの重複区間をなくすために、これらの各重複区間の間の閾値を各々持った２状態スイッチ回路を設ければよい。

【0159】

図１７は以上の重複区間の解消策の全てを実施した状態検出回路の動作を示す真理値表である。この例では、状態信号Ｑ１を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ１およびｔｈ６間の区間に、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ５間の区間が包含されている。また、状態信号Ｑ２を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ２およびｔｈ５間の区間に、状態信号Ｑ３を出力する３状態スイッチ回路の閾値ｔｈ３およびｔｈ４間の区間が包含されている。

【0160】

また、この例では、ｔｈ６＜ｔｈ７＜ｔｈ８＜ｔｈ９＜ｔｈ１０＜ｔｈ１１＜ｔｈ１２＜ｔｈ１３の関係を有する各閾値のうち、閾値ｔｈ７およびｔｈ１０を有し、状態信号Ｑ４を出力する３状態スイッチ回路と、閾値ｔｈ８およびｔｈ１１を有し、状態信号Ｑ５を出力する３状態スイッチ回路と、閾値ｔｈ９およびｔｈ１２を有し、状態信号Ｑ６を出力する３状態スイッチ回路とが設けられている。

【0161】

また、この例では、ｔｈ１２＜ｔｈ１３＜ｔｈ１４＜ｔｈ１５の関係を満たす閾値ｔｈ１３およびｔｈ１４を有し、状態信号Ｑ７を出力する３状態スイッチ回路と、ｔｈ１４＜ｔｈ１５＜ｔｈ１６＜ｔｈ１７の関係を満たす閾値ｔｈ１５およびｔｈ１６を有し、状態信号Ｑ８を出力する３状態スイッチ回路と、ｔｈ１６＜ｔｈ１７＜ｔｈ１８の関係を満たす閾値ｔｈ１７およびｔｈ１８を有し、状態信号Ｑ９を出力する３状態スイッチ回路とが設けられている。

【0162】

このように３状態スイッチ回路を設けた結果、押鍵深度＜ｔｈ１の区間Ｘ１、ｔｈ６＜押鍵深度＜ｔｈ７の区間Ｘ２、ｔｈ１２＜押鍵深度＜ｔｈ１３の区間Ｘ３、ｔｈ１４＜押鍵深度＜ｔｈ１５の区間Ｘ４、ｔｈ１６＜押鍵深度＜ｔｈ１７の区間Ｘ５、押鍵深度＞ｔｈ１８の区間Ｘ６が状態信号の重複区間となっている。また、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間とｔｈ５＜押鍵深度＜ｔｈ６の区間の対、ｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の区間とｔｈ４＜押鍵深度＜ｔｈ５の区間の対が重複区間対となっている。

【0163】

そこで、図１７に示す状態検出回路では、閾値ｔｈ２およびｔｈ３間の閾値ｔｈａを有し、状態信号Ｑａを出力する２状態スイッチ回路が設けられている。この状態信号Ｑａの０／１により、重複区間Ｘ１およびＸ２を区別し、ｔｈ１＜押鍵深度＜ｔｈ２の区間とｔｈ５＜押鍵深度＜ｔｈ６の区間を区別し、さらにｔｈ２＜押鍵深度＜ｔｈ３の区間とｔｈ４＜押鍵深度＜ｔｈ５の区間を区別することができる。

【0164】

また、図１７に示す状態検出回路では、閾値ｔｈ７およびｔｈ８間の閾値ｔｈｂを有し、状態信号Ｑｂを出力する２状態スイッチ回路が設けられている。この状態信号Ｑｂの０／１により、重複区間Ｘ２およびＸ３の区別が可能になる。なお、閾値ｔｈｂは、ｔｈ７＜ｔｈｂ＜ｔｈ１２を満たすものであれば他の閾値でもよい。

【0165】

また、図１７に示す状態検出回路では、閾値ｔｈ１３およびｔｈ１４間の閾値ｔｈｃを有し、状態信号Ｑｃを出力する２状態スイッチ回路と、閾値ｔｈ１５およびｔｈ１６間の閾値ｔｈｄを有し、状態信号Ｑｄを出力する２状態スイッチ回路と、閾値ｔｈ１７およびｔｈ１８間の閾値ｔｈｅを有し、状態信号Ｑｅを出力する２状態スイッチ回路とが設けられている。従って、状態信号Ｑｃの０／１により重複区間Ｘ３およびＸ４を区別し、状態信号Ｑｄの０／１により重複区間Ｘ４およびＸ５を区別し、状態信号Ｑｅの０／１により重複区間Ｘ５およびＸ６を区別することが可能である。

【0166】

部品点数や配線本数を削減するためには、可能な限り２状態スイッチ回路を減らすことが望まれる。従って、部品点数や配線本数を削減するためには、全ての３状態スイッチ回路の閾値間の各区間が包含関係を持った構成あるいは各３状態スイッチ回路の閾値間の区間が他の３状態スイッチ回路の閾値間の区間と重複した構成が好ましい態様ということになる。

【0167】

＜他の実施形態＞

【0168】

以上、この発明の各種実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

【0169】

（１）上記各実施形態において、状態検出回路は正論理で構成しているが、負論理で構成してもよい。すなわち、選択信号または固定信号がローレベルのときに、スイッチ回路から状態信号が論理和回路に出力されるような構成にしてもよい。

【0170】

（２）上記各実施形態では、この発明を鍵盤の押鍵検出回路に用いられる状態検出回路に適用したが、この発明の適用対象はこれに限定されるものではない。この発明は、鍵盤楽器の押鍵深度だけでなく、他の物理量の変化に反応してＯＮ／ＯＦＦが切り換わるあらゆるスイッチの状態を検出する状態検出回路に適用可能である。例えば、吹奏圧に応じて音量等の制御を行う電子管楽器等において、吹奏圧に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り換わる複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を検出し、吹奏圧を算出する回路等にこの発明による状態検出回路を適用してもよい。

【0171】

（３）上記各実施形態では、押鍵深度の全範囲をスイッチの閾値により区切った全区間を重複なく表現する状態信号を出力する状態検出回路を提供した。しかし、押鍵深度の全範囲をスイッチの閾値により区切った全区間のうち一部の区間において状態信号の重複が生じたとしても、用途によっては、そのような状態信号の一部重複が後段の回路に悪影響を与えない場合もあり得る。例えば、図１６（ａ）に示す例では押鍵深度＜ｔｈ１の区間と、押鍵深度＞ｔｈ６の区間に状態信号の重複が発生しているが、これらの区間の検出が重要でない場合等である。また、状態信号が重複したとしても、直前に検出した区間から現在の区間を推測することが可能な場合もある。従って、そのような場合には、状態信号が一部重複する構成を採用してもよい。

【符号の説明】

【0172】

１１…選択信号発生回路、１０，２０，３０…状態検出回路、ＩＣ１１，ＩＣ２１，ＩＣ１２…スイッチ回路、ＯＣ１，１２２…論理和回路、ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＦＬ１，ＦＬ２…選択線、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｆ１，Ｆ２…選択信号、ＯＬ，ＯＬ１，ＯＬ２…出力線、Ｑ１〜Ｑｎ＋２…状態信号、１０１，１０２，３０１…抵抗、１１１，１１２，１１３…ダイオード、１２，２２…状態判別回路、１２１…フリップフロップ、１２３，２２３…論理否定回路、１２４…論理積回路、１，３…押鍵検出回路、１０Ｇ，３０Ｇ…状態検出回路群、１３１…制御回路、１３２…マルチプレクサ、１３３…デマルチプレクサ、Ｋ…鍵、ＯＰ１，ＯＰ２…可動接点、Ｐ１，Ｐ２…押下部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】