[发明专利]琴键作动装置和琴键作动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种琴键作动装置和琴键作动控制系统。

本申请要求2006年9月6日提交的日本专利申请No.2006-241791的优先权，其内容在此引入作为参考。

背景技术

通常，例如声学钢琴这样的自然键盘乐器具有这样一种结构，其中，例如，当推动琴键时，通过用可旋转移动的弦槌敲击琴弦而产生自然的声音。这样的自然键盘乐器具有在琴键和弦槌之间的击弦机。击弦机经由琴键对演奏者作用特殊的反作用力(琴键的制动力)。换句话说，说自然键盘乐器具有其自身的琴键触感。

另一方面，诸如能产生电声的电键盘(electric keyboard)这样的常规的电键盘乐器具有用于使琴键返回初始位置的弹簧。常规的电键盘乐器具有这样的结构，其中演奏者操作琴键，同时在推动琴键时要抵抗弹簧的反作用力。因此，电键盘乐器的琴键的阻力通过使用弹簧的简单返回力获得且与自然键盘乐器的琴键的阻力有很大不同。

现有技术(例如，专利文献1(日本未审查专利申请，第一次公开号No.H04-204697)和专利文献2(日本已审查专利申请，第二次公开号No.H07-111631))的目的是，即使使用电键盘乐器也可以获得与具有击弦机的自然键盘乐器相同的琴键阻力。在现有技术中，提出了一种琴键作动装置，其能够通过作动琴键而在琴键上施加抵抗推力的反作用力。在现有技术中，使用一种琴键作动装置，其是螺线管式的电磁作动器。除了施加反作用力的功能外，现有技术中的键盘乐器具有自动演奏功能，其中根据与构成音乐的一系列声音相应的操作信息、通过琴键作动装置来操作琴键。

在专利文献1和2中，琴键作动装置具有螺线管式的电磁作动器。因此，具有琴键作动装置大而且重的问题。这个问题特别的重要，因为如电键盘这样的电键盘乐器具有关于便携性的强烈要求。

发明内容

本发明的构思是为了解决上述问题，且具有的目的是提供一种小而且轻的琴键作动装置和包括琴键作动装置的琴键作动控制系统。

为了解决上述问题，例如，本发明具有以下方面。

第一方面是一种琴键作动装置，其能使相对于框架被可转动地支承的琴键作动，该琴键作动装置包括聚合物换能器，用于通过使用聚合物换能器的变形来可转动地移动琴键，其中聚合物换能器实质上形成为平板状且包括：聚合物膜，其是绝缘的并由可弹性变形的聚合物材料制成；及一对电极，布置在聚合物膜的两侧表面；及换能器相应于在电极之间施加电压和不施加电压两种状态之间的转换而被变形。

通过使用上述的第一方面的琴键作动装置，如果电压被施加于起初没有施加电压的一对电极上，则聚合物换能器由于电极之间引起的静电吸引而弹性变形，而聚合物膜沿着表面方向延伸。另一方面，如果电压的施加被停止，则聚合物膜由于它本身的弹力而沿表面方向收缩。

聚合物换能器由于聚合物膜的延伸和收缩而变形或弯曲，而琴键由于这种聚合物换能器的变形和弯曲而被可转动地移动。就是说，通过使用上述琴键作动装置，可以相应于一对电极之间施加的电压的状态可转动地移动琴键。应该注意的是，用以可转动地移动琴键的作动力因一对电极之间引起的静电吸引、聚合物薄膜的弹力等而产生。

第二方面优选地是上述的琴键作动装置，进一步包括：层叠体，包括聚合物膜和电极；及平板状构件，具有比聚合物膜的弹性更高的弹性，其中层叠体被固定于平板状构件的前表面和后表面中的至少一个上。

通过使用上述的第二方面的琴键作动装置，即使聚合物薄膜具有低的弹性模量也可以保持聚合物换能器的形状，因为层叠体被固定到具有比聚合物膜的弹性模量更高的弹性模量的板状构件上。

而且，如果层叠体的电极之间施加的电压的状态被改变，其中层叠体被布置于板状构件的前侧和后侧中的一个上，则只有板状构件的前表面沿表面方向随着聚合物膜的延伸和收缩而一起延伸和收缩。换句话说，板状构件变形。因此，可以可靠地引起聚合物换能器的变形。

第三方面优选地是上述的琴键作动装置，其中聚合物膜被形成为圆柱状，在聚合物薄膜位于一对电极之间时，其中一个电极面向另一个电极，所述其中一个电极被布置在圆柱状地形成的聚合物膜的内表面上，及另一个电极被布置在圆柱状地形成的聚合物膜的外表面上且覆盖了外侧周边的一部分。