JP6833313B2 - 受光素子を駆使した電子楽器 - Google Patents

Description

楽器 ＰＣ スマートフォン 受光素子

受光センサー（受光素子）を駆使した楽器として、ピアノ鍵盤装置に関する特願H０６−２９８５７３の反射板付鍵盤の鍵盤移動角度に感応する受光式鍵盤システムがあげられる。
また、Ｐ−５３９６４２０の特許登録で、光ディスク媒体の記録読み取り技術に関する
読み取り手段である、照射光から変換された反射光の繊細な検知方法などがあげられる。
その他ポリゴンミラーを使用した光の反射を鍵盤上に指示を行う演奏ナビゲートとした（JP５−２４１４９４ 1993-09-21）や、光源を人の手に持つって光センサー内蔵鍵盤に照射を行い演奏する（JP６３−１２１０９２ 1988-05-25）など等が先行技術調査などで
確認できた。

光の反射を利用した音楽の再生手段で代表的なＣＤやＤＶＤなどは、光の照射によって記憶固定された信号を読み取るシステムであり、リアルタイムでの知覚的な変換（操作）が行えないところ（反射の制御等）が、今回の考案と大きな違いだと思われる。また先行技術（JP5−241494）に記載されたポリゴンミラーを利用した鍵盤楽器のナビゲーターシステムについては、ポリゴンミラーを含む精密精巧な技術であるが、人の知覚などで制御できる技術ではなく、記憶固定された楽曲データからの信号と、限られた光源と、ポリゴンミラーとが連動した作動が必要不可欠な技術と窺える。
また、その他への応用技術の記載もなくＤＶＤやＣＤ光ディスク技術同様の知覚操作では作動できる技術ではないと思える。
また、光反射板を使って鍵盤楽器の音名音階に照射する方法に関しては先行されている技術と問われると簡単には否定できないが、（JP5−241494）の技術詳細がくわしく記載されていない事から他の従来技術からの応用とも窺えるが、今回の考案はそのポリゴンミラーを利用した照射方法に関する先行技術と類似している技術詳細の違いを発明としているものではない。
今回の発明は、さまざまな光を音楽を創出するための光源に利用できる特徴が前提とした技術であり、誰でもが持ち歩くスマートフォン等のビデオカメラ撮影機能に複合が可能であり、技術詳細や効果などもきっちとあとに説明される技術である。
くりかえしで恐縮だが、先行技術（JP5−241494）の文献に「・・照射可能な複数の光源・・」とあるが、これら全て記憶されたデータに基づいた精密精巧な光の照射手段が連動による作動する説明の記載があり、記憶データとの連動以外の光源には対応できない技術と窺える。
この技術に使用される光は記憶された楽曲データからの信号をポリゴンミラーに照射し、その反射位置を鍵盤上に再生する技術であり発明の効果は全く違うものとなっている。
（知覚の意味合いは、視覚や聴覚等の感覚器官を通してその場の状況を認識することの意味合いで使っており、知覚操作とは人間のさまざまな感覚を働かせて機械操作を行う略）

ＭＩＤＩ規格をもとに電子化された楽器等がインターネット上に多く掲載されており、演奏コントローラーによる楽器の演奏方式の変換技術等の進化とコンピュータ制御による複数、多種の楽器を接合し演奏できるプログラムなどが今やソフト化されており、ＰＣなどでの演奏や、自動作曲ソフト等まで販売されている。

しかし、簡易的なインターネット閲覧から、日常生活の中にあるさまざまな光（部屋の照明、街灯、街のイルミネーション、映像画面の中のさまざまな光等など）を、音やメロディーを奏でるための光源に利用できる特徴を有し、前記さまざまな光源からの光の設定と調整を行う機能を備えた入射口より入射された光を、知覚操作を可能とした自在可動機能を備えた光反射板と、その光反射板の知覚操作を行うコントローラー（管楽器を奏でるときの右手使い側と左手使い側に分割し複数の管楽器の演奏に対応できる指孔を配列し、複数の管楽器の管楽器ごとの音名音階の指孔パターンを記憶させたシンセサイザー機能による電子変換とブレスコントローラーやレバーコントローラー等を使用して電子管楽器を演奏しながら、前記自在可動機能を備えた光反射板のコントロールまたは、シンセサイザー機能に接続される他の機能操作を、管楽器の演奏と同時に行う事を可能とする特徴を有するコントロールレバーを含む）を操作して、電子楽器、シンセサイザー等に接続される音名音階ごとに区分けされた受光センサー（受光素子）へ知覚照射を行い、その光反射板による知覚照射を受けた受光センサー（受光素子）の光の検知や感知によって音の変化を創りだしメロディーを奏でる特徴を有する電子楽器は見つからなかった。

特開２００８−１９４９３３ 特願１９９４―２９８５７３ Ｐ−５３９６４２０ （JP６３−１２１０９２A―ヤマハ株式会社）1988-05-25 （JP５−２４１４９４A―カシオ計算機株式会社）1993-09-21

特になし

本発明は日常生活の中で常に身近な存在である光、主に街燈、街のイルミネーション等から音楽、メロディーを発掘する事が課題であり、その発掘に関連する根源となるさまざまな光源を音楽に変換する方法を創出する事にある。

課題を解決するための手段として簡易的な説明となるが、メロディーを奏でるためのさまざまな光や光源の選択、設定、調整等を行う機能を備えた入射口と、その入射口から選択された光を、知覚操作が可能な自在可動光反射板による反射をコントロールして、音源モジュールや電子楽器に信号を配信する音名、音階ごとに区分された受光素子へ照射して音の変化をつくりだす演奏方法を考案した。

今回考案した電子楽器の一般的な楽器サイズの大きさなものは、ライブやコンサートホール等でこれまでにない観客を魅了させる演奏パフォーマンスが期待できると考えている。
前項０００９項記載の楽器の機能情報と操作機能情報の電子化処理を行いソフトウアに変換される事で、小型ビデオカメラ撮影機能部に連動せれるＰＣやスマーフォン、ファミコン、ドライブレコーダー等のさまざまなハードウエア機器にインストールして光のあるさまざまな場所で楽器機能を楽しむ事を可能にする電子楽器である。

図１は、入射口と入射口からの光や光線を、ありとあらゆる方向への反射を可能 とした機構を備えた光反射板とその反射を感知し音名音階の信号を配信する受光素子あるいは光センサー内蔵鍵盤の一例的な説明図で信号の記憶装置やＰＣ、自動作曲ソフト、ＭＩＤＩ系の電子楽器等への接続を示す説明図 図２は自在可動光反射板受光センサー（受光素子）との他システム複合図 矢印線は音づくりの基本的なシステムの説明矢印点線は光源をスマホ等のビデオカメラ機能を流用した場合のシステムの説明 図３は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサー系のビデオカメラ本体撮影機能部に 自在可動光反射板と電子楽器に接合する受光センサー（受光素子）を組み込んだ投影図と、そのシステムの電子化にともなう関連機器と接続例 レーザービームランプを加えた改良された自在可動光反射板を示す上部の画と、従来系のシンセサイザーに電子管楽器を右手使い側と左手使い側に２分割し左右備えた新型シンセサイザーの説明図が下部の画であり、二つに分けたそれぞれの端部を、従来系シンセサイザーをベースとした自在可動光反射板コントローラー端部等に接続し、管楽器を奏でながら自在可動光反射板による合奏を可能とし、また電子管楽器を奏でながらその演奏に関連する照明機器や演奏の演出システムを起動させるさまざまな機器への接続に変換を可能とした回路を組み込んだコントローラー接続端部を保有したシンセサイザーの一例的な概要説明図

本発明のきっかけと経緯の説明として、夜間自動車を運転していると必ず目に付くのが、
暗がりの道路の危険性に配慮された、音符のような街灯である。
普段その街灯の存在はごく当たりまえの光景であり、気にとめる存在ではないと思われる。
しかし自動車でお気に入りの音楽を聴きながら、夜間走行時の流れる数々の街灯の光に魅了され、音楽との接点を考えるようになった。
そこでひらめいたのが、この流れる街燈を音楽に変換するシステムである。

初めは自動車のサンルーフ部を、光を検知し音のでるピアノの鍵盤に想定して、光の通過から出来上がる音楽をイメージしてみたが、変化に乏しくたくさんの曲を生み出すには蛇行運転や速度超過をくりかえさなければならない。そんな危険運転を行う音づくりなど認められるわけがない。

そこで、その流れる街灯の光を、自在可動を可能とする反射板に反射させて、その反射板の反射角度の操作や反射板の回転速度等を知覚コントロールを行い、光や光線等を受光センサー（受光素子）鍵盤に照射して音の変化をつくりあげ奏でるという方法を考案した。この方法なら一定の速度、通常の運転、更に停車中でも幅の広い音づくりが可能であり、自動車の移動時に創れる音楽から、光があれば創れる音楽となった。
（楽器の操作は運転者を除く同乗者に限定される事が前提としている）

前記００１２〜００１４項で発明までの簡単な経緯と工夫について記載したが
発明の名称である、自在可動光反射板と受光センサー（受光素子）検知型電子楽器
についての説明を加える。
幼き頃に、鏡を手に持って太陽の光などを、自分の狙った位置へ反射させて遊んだ事がだれでもあると思うが、その遊び方の流用と言うとわかりやすい。あらかじめ設定された光源からの光を、反射板を使って反射を制御して、受光センサー（受光素子）鍵盤を奏でる仕組みで、ここでは反射板を手に持ってコントロールする動作を機械化したものを、自在可動光反射板と考えていただくとわかりやすい。
今回の発明の基本構造として、さまざまな光や光源、波長、光量等を検知し選択、設定、
調整等を行う機能を備えた入射口と、その入射された光の反射を自在にコントロールし音を奏でるための光反射板とコントローラー、それからその光反射板によって照射された光の検知信号を音名音階ごとに配信を可能とした受光素子と、受光素子から配信された信号をさまざまな音に変換するシンセサイザー（音源モジュール等）とから構成される電子楽器である。

００１４項で簡単に説明した仕組みを、図面を使っての説明にはいる。
図１の符号Ａは受光センサー（受光素子）鍵盤で、図１では自在可動反射板でコントロールされた光が（矢印）鍵盤に照射される図である。鍵盤は受光センサー（受光素子）による音名、音階に区分けされていて、図１符号Ｅ部から入射された光を自在可動光反射板を知覚操作で制御を行い、鍵盤に照射して音やメロディ−を奏でる仕組みを説明している。
自在可動型反射板図１Aは三角形をしているが５角形でも６角形、あるいはポリゴンミラー（回転多面鏡）ではない片側一面の鏡面板でもよい部分あり、回転や回転方向の転換による往復動作等による光の反射間隔を利用して音から音への区切りをつける作動にも活用される機能のひとつでもあり、その音の区切られるタイミングと反射板の回転速度をプログラムし電子制御することでメロディーを奏でる上で、容易な知覚操作を可能とする部分である。それから音の切れ目を強制的つくりあげる機能として反射板を受光センサーに照射されない位置に指先等の操作で簡単に固定する機能等をコントローラーに組み込む等の方式も必要となってくるが電子制御等の組み合わせ等のからみで詳細は今後の課題である。
また、反射板の反射面を曲面にする事で光の反射コントロール性の向上させた仕様等は、電子化されたシュミレーション操作では光反射板の反射面の仕様による計算プログラムを構成することで簡単に変更が可能である
またこの自在可動型反射板は左右両方向に回転が可能で回転速度もコントロールでき上下左右または自在可動が可能な機構形態であれば機能構造方式を問うものではない。

符号Ｂは自在可動光反射板の固定台であり、自在すなわち知覚操作による、ありとあらゆる方向への動作を可能とした機構（符号Ｂ１ Ｂ２、はその可動する方向性の矢印）で、この自在の動きでさまざまな光源からの光を反射による照射を行い受光センサー（受光素子）鍵盤への照射を制御し音の変化を創りあげる機能の一つであり、前項００１６項でも説明したように、自在可動に伴なう機構はどんな仕様でもよく、これに本体全体の移動による光や光源の変化（ドライブレコーダー等の移動映像参照）を複合する事での音の構成に期待できるものであり、また符号Ｄ部の反射板の回転及び符号Ｂ１Ｂ２の自在可動光反射板は、複数パターンの動作がプログラムによって作動させる機能を備え自動演奏を可能としており、今後の課題としては移動力と自在可動光反射板の作動プログラムと市販されている自動作曲ソフトのプログラムとの融合である。（図２参照）
また、反射させる光の曖昧な変化を加えるバイブレーション機能等の複合で音の変化の幅をひろげる機能も必要に応じ追加する等の工夫で楽しみ方も倍増できると考える。

符号Ｃは反射板本体の説明図で、００１６項でも説明したが、反射板の画がたまたま三面からの構成になっているが、目的によって片側１面から複数面に変更可能な部分であり、特にポリゴンミラー指定はなく、むしろ平面の片側１面の鏡面板（光反射板）の方が知覚操作性においては、使い勝手が良いとも考えられ事で仕様変更に限定はない。
光反射板についての工夫を続ける。
符号Ｄ部付近を軸に符号Ｂ４の矢印の示す両方向へ回転がコントロールできる構造であり、符号Ｃ２の本体の点線はその反射板本体の回転において、回転軸に分割された数の小型モータを配置等で分割可動を可能とし、その境界線を表した点線である。
また、前記回転軸を共有する一例図の方法の他に、複数の自在可動光反射板を個々に独立的な可動をさせる方法を使ってさまざまな楽器の演奏に合わせた受光センサー（受光素子）を複数配置し光の分配照射を電子制御と知覚操作を組み合わせることと、光源からの光の設定調整機能等を備えた入射口を複数加えた仕様などの工夫組み合わせることで、たった１台の電子楽器から、模擬的ではあるが、４〜５人バンドグループ演奏やオーケストラのよう数十台の多重演奏等も不可能ではないシステムである。

符号Ｄは、自在可動光反射板の制御回路等を収める部分の図で遠隔操作のための受信部とした簡易的な画であり、符号Ｅは、光、光線の入射口レンズを示す簡単な図である。
音楽に変換したい光源を設定し、その光源からの光や光線を、符号Ｅ部の入射口より自在可動光反射板へ入射し、入射されたその光の反射をコントロールして受光センサー（受光素子）鍵盤に照射して音を奏でる仕組みを簡単な一例としての説明した画である。

また、光や光源の設定、調整、選択機能を備えた入射口についての詳細として、カメラの撮影時に被写体の明るさやピント、ズーム等のセッティング機能を応用した光や光源等をメロデーを奏でる観点から鮮明にする機能のことを調整としている。
それから、三角測量や電波測量、最新の測量技術を流用し音を創りあげる光や光源を決めたり、その光や光源の位置と光反射板と受光素子との正確な位置関係や反射板の角度の変化等による照射位置を数字的に抽出しあらかじめ用意したコンピュータプログラムで計算処理する事で、電子楽器のシュミレーションの操作でも正確かつ適確な演奏のサポート等を行うことを設定としている。
それから、さまざまな光あふれる場所において、その光の中からどの光を音に変換するのかを選ぶ機能として、具体的には光量や波長等の抽出による強弱を無段階的判別しその光を固定するのことで光量の強い光源からの回避が可能とした機能等を選択としている。
まだ実用化前であるため、今後時間と共に新技術が導入されると考えられるため、現時点では入射口に関する光や光源の設定、調整、選択等の機能に関する機能詳細の限定は難しい考えておりアバウトな説明に留まる。

次に、００１６〜００２０項までの設定した光源からの光、光線を入射口より自在可動光反射板の反射制御によって受光センサー（受光素子）鍵盤を奏でるシステムを、機械工学的な観点よりこのシステムの情報を電子化（３ＤＣＧ等）変換処理を行いソフト化する事で、ビデオカメラ機能とその画像化を可能とする（ＰＣ、スマートフォン、ドライブレコーダー、ファミコン等）ハード機器へインストールし自在可動光反射板のシュミレーションを操作可能とすることでで、ＰＣ、スマートフォン、ドライブレコーダーのカメラレンズより入射した光を、スマートフォンの画面タッチやＰＣのキーボード等で奏でる事も可能となり、その他ニーズに合ったＭＩＤＹ系演奏用コントローラーやシンセサイザー等の電子楽器を接続することで、テクニカルな演奏パフォーマンスの創出につながる事と考えている。

００１６〜００２０項で説明した電子楽器機能をソフトウエアに変換して利用するために最低限必要とせれる電子化される機能情報についての説明を加える。
発明した電子楽器の構成は、００１５項記載の４つに大別される。
１光や光源、波長、光量等を検知し選択、設定、調整等を行う機能を備えた入射口。
２入射された光の反射を、自在にコントロールし音を奏でるための光反射板と、その光反射板の知覚操作を遠隔的にも操作可能としているコントローラー
３光反射板によって照射された光の検知信号を音名音階ごとに配信を可能とした受光素子。４受光素子から配信された信号をさまざまな音に変換するシンセサイザー（音源モジュー
ル等）から構成されている。
今回の電子楽器の構成の１番目、入射口に関しては、ソフトウエアに変換後に楽器機能を利用するハードウエアの外部にある光の設定と調整と選択か、ハードウエアに記録された映像や画像の中にある光の設定と調整と選択するのかによって違ってくる。
ハードウエア外部の光の設定と調整と選択する場合は、入射口に備えた検知システム信号がカメラ撮影機能への複合の有無に関わらずデジタル化されている検知情報を使用している事で電子化処理をはぶきそのまま流用できるものである。
次にハードウエアの外部から遮断された、ハードウエアの画面上の映像や画像の中にある光の設定と調整と選択する場合には、数々の実績データをもとに簡易的に光の位置関係が判別できる仕様にあらかじめプログラムして使用する。
ただし、前記ハードウエア外部の光の設定と調整と選択機能を備えた入射口で撮影された映像や画像に前記入射口機能の情報と重ねて収録記憶された映像や画像に関しては前記記載の両方の機能とも使える仕様も可能である。

構成の２番目、構成の１番入射口で設定された光をありとあらゆる方向の反射が可能としている光反射板の自在に可動できる機構の情報とその反射板の角度から照射される位置の繊細な情報の電子化し、また前記機構が遠隔操作を可能とし、その遠隔操作するコントローラーに連動して作動する仕様等の情報等も電子化する。
構成の３番目、構成の２記載自在可動光反射板による照射を受ける光センサー受光素子に関しては、音名音階ごとに区分けされた受光板において自在可動光反射板から照射される位置と時間、また構成１からの情報の照合などの計算し、シンセサイザーや音源モジュールに信号を送信する機能を電子化する。
構成の４番目、構成３から配信される信号を音に変換するシンセサイザー内の音源モジュールまではもともと電子化されているのでそのまま使用する。また、ハードウエア画面上にシュミレーション画像で機器を表示されるすでに市販されている音源モジュールソフトウエアー等の流用も可能であると考える。
以上の４つから構成される今回の電子楽器の電子化情報をソフトウエアに変換された電子楽器を軸に、電子化されたさまざまな機能の複合が可能であり、今回の発明した楽器の応用や流用が期待できると考えている。
この明細書に引用している文言の（光や光線・・）とは、光学の分野で認められる赤外線から紫外線までの範囲と考えているのもで、前記００２１項中にあるシステム情報の電子化による（３ＤＣＧ等）への変換処理を行ってシュミレーション画像に置き換えた場合は光や光線の範囲は模擬的にでも光量の測定が可能なレベルまで含まれる説明とする。

次に００１６〜００２２項までの自在可動反射式受光楽器のメカニズムの概要とこのメカニズム（ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサーと３ＤＣＧ等の複合）にともなう実施例と追加する技術等の理論的な概略を簡単に説明する。
図３は、デジタルカメラ等の被写体を取り込むレンズ部とＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサーが収められている撮影機能部本体の投影図で、その中に音を奏でるための装置（符号Ｒ）自在可動光反射板と、（符号Ａ）電子楽器、音源モジュール等に接合される受光センサー（受光素子）鍵盤を組み込んだ簡単な説明図である。

図面からの補足として、カメラ、ビデオ撮影機能に影響をおよぼさない位置に、音を奏でるための装置（符号Ｒ）自在可動光反射板と、（符号Ａ）電子楽器に接合される受光センサー（受光素子）鍵盤を配置し、スマートフォン、ドライブレコーダー、ＰＣは従来どうりの使用が可能である事を前提に、新機能の追加として、光と音の新しい楽しみ方が付属されたという説明だと理解しやすいと思われる。

図３（符号Ｒ）の自在可動する光反射板を手動（コントローラー等）で制御して（符号Ａ）の受光センサー（受光素子）鍵盤に光や光線を照射し音を奏でるシステムだが（符号Ｒ）の自在可動光反射板の動きを複数プログラムしておき自動作曲ソフト等と融合性をもたせることで、そのプログラムの中から選んだ自動演奏も可能であることは、前記００１７項でも説明したとうりである。

すぐれたメロディーの追及はまだまだこれからの課題であるが、ここで、００２４項〜００２６項に説明した機能をスマートフォンで楽しむ方法を、次にいくつかあげる。

例えば部屋の中では照明があればどこでもよく、カメラレンズを光源の向けて置くだけで図３の（符号Ｒ）部の自動演奏等を含む設定でそこにしかない音がきけて編集も可能とし、また自動車のダッシュボードに置くだけでオルゴール的な流れる街灯による演奏が聴ける事とそのメロディーにビートなどを複合する機能などを組み合わせると楽しみが倍増されると考える。。またカメラレンズ部分を分割可能なもの（又は専用オプションカメラレンズ）単体にして、音楽にしたい光を設定しカメラレンズ部を固定しスマートフォン本体にインストールされたコントロール用タッチ画面で（符号Ｒ）部を自らのコントロールでカメラ映像を見ながら光を追って音を奏でる事も可能であり、遠くはなれた仲間とその音楽構成を共有することも不可能ではない。また、ビデオカメラ機能の特典を活かし録画された同じ映像で何度でも繰り返し気に入った映像から音やメロディーを奏でる事も可能で、いずれは今回考案した楽器システム専用の音楽を創りだすための優れた光映像が構成されるとことも想定できる事情で、また、今後の課題でもある。

００２４項〜００２８項の説明は、デジタルカメラの被写体を取り込むレンズ部とＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサーが収められている本体の中に、音を奏でるための装置（符号Ｒ）自在可動光反射板と、（符号Ａ）電子楽器に接合される受光センサー（受光素子）鍵盤を組み込んだ図であり、００２１〜００２３項で行った説明のくりかえしになるが、前記電子楽器システムの入射口を、ビデオカメラやビデオカメラ機能搭載機器等の撮影用入射レンズを流用し、ビデオカメラ撮影機能内部（図３参照）に前記電子楽器システムを組み込むことで、そのビデオカメラ機能による被写体の映像画面を見ながら、光源からの光の設定と調整を行うことが理論的に可能となるが、そのモニターと自在可動光反射板を目視しながら操作を行う場合、モニターと楽器装置の配置関係が組み込む機器等の大きさに制限がなけれ問題はないが、ポケットにも入ってしまう撮影機能付き機器へは、どうしても自在可動光反射板と受光素子シュミレーションを映像画面に複合することが、不可欠な事情も事実でもある。

次の説明に移る前に、ここまでの明細書の前項００２９項までの説明を簡単まとめる。
今回の発明した電子楽器の機能に関する理論的な技術詳細と、この電子楽器がビデオカメラ機能へ複合できる説明、それからビデオカメラへの複合する場合はこの電子楽器を電子化しソフトウエアに変換しPCやスマホ、ドライブレコーダー等への複合も可能な事を説明してきた。次に、電子化に伴なう図３の符号Ｗに関連した説明にうつる。

図３（符号Ｒ）と（符号Ａ）を、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサー式カメラ内に光から音を奏でる目的とした新機能が組み込まれている。しかしとても小さな撮影機能部の中にこの機器を組み込み普及させる事は容易ではない。
（符号Ｗ）は、ビデオカメラ撮影機能の中に組み込まれた電子楽器（符号Ｒ+符号Ａ）機能を電子化してその符号Ａ受光素子から配信される信号に、ビデオカメラ機能の映像信号を複合しビデオカメラ映像画面上に電子楽器シュミレーションを合成し前項００１７項、００２６項に記載したソフトやシンセサイザー機能、編集、作曲ソフト等のさまざまな融合設定を行い音源モジュールに配信を可能とする多重ソフトボックスとしたものである。
くりかえしの説明になるが、ビデオカメラ機能を備えたドライブレコダー、ＰＣ、スマートフォンなどのハードウエアー機器にインストールして使用する３ＤＣＧ対応多重ソフトであり、撮影機能であるＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサーから送られる信号あるいは画像に変換される信号に複合合成し画面の中で電子楽器のシュミレーション起動させて、画面上に反映されるきっちりと計算しつくされた光や光線を、シュミレーションされた電子楽器をコントロールして音やメロディーを奏でることを可能としたソフトウエアーである。

今回の考案は、光や光線の照射を自在可動光反射板の制御による反射で受光センサー（受光素子）を奏でるという仕組みであるが、光の反射（正反射、回帰反射、拡散反射）あるいは屈折、偏光等において決まった計算式があり、光源の正確な位置と光源からの光や光線を制御する反射板の正確な角度と、受光センサー（受光素子）の正確な位置関係の検知からシステムの電子化（３ＤＣＧ等）変換処理を行いソフトウエアー化したシュミレーションによる異次元画像への転用が可能であり期待できる。

説明が多少前後してしまうが、ビデオカメラレンズの高レベルの範囲を許容できるズーム機能を利用すれば夜空に星座や白昼の景色の中から曲を創出する事が可能であり宇宙の星の位置を記憶したソフトを複合すれば光が届かなくても星座等を軸にした曲づくりが可能となる。
（例えば太陽系では立体的な３次元に時間をプラスした４次元空間を自在可動型反射板と受光センサーをコントロールし高速移動したシュミレーションなどから奏でる音楽とか
現行のコンピュータグラフィック技術を複合すれば臨場感に満ちた宇宙空間を再現できる）

図１の図面上の記載がないが、この入射口レンズ付近には、００２０項に記載したデジタルカメラなどに使われている技術（ズーム機能、三角測距、その他最新の検知システム等）を応用し装備する事と、光源の設定を電子制御可能とする事で、前記００１６〜００１９項のシステムを、電子化（３ＤＣＧ等）変換処理したソフトウエアーによるシュミレーションをＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサーからの映像に合成し音を奏でる事も可能と００３１、００３２項でも説明している。

その電子化された自在可動反射板に対して、受光センサー（受光素子）鍵盤側に関する機能向上点として、図１の（符号A）の受光センサー（受光素子）鍵盤については、電子化（３ＤＣＧ）に変換して使用する場合、その受光センサー（受光素子）鍵盤を必要に応じて複数台の配置（例えば２段、３段重とか、直線上に何台も並べるとか、時計のように５９番と０番鍵盤を円状につなぐなど、）して常識的な演奏からの離脱をはかる事が可能とも考える。また、ドラムセットやギターコード等に変換した受光センサー（受光素子）を内蔵することも可能であり、光反射板の操作と反射方法に工夫を加える事でさまざまなシュミレーション楽器に転用できる技術である。
符号Aの受光センサー（受光素子）鍵盤の図だが、各楽器の音の演奏方式に合わせて受光センサー（受光素子）を構成し設ければ、ドラムセットやギター、その他の楽器に応用が可能な事は言うまでもない。

また、光センサー（受光素子）の鍵盤状の音名、音階ごとに分ける配置方法として、各音名ごとに区分けされた位置に個別に光センサーを配置する方法と、一体の単位受光素子及び一体の受光センサー（受光素子）で構成されているインターライン型ＣＣＤイメージセンサーの受光面または配列盤の配線構造を音名、音階ごと区分けし、区分けされた配列ごと信号電荷、信号電圧を読み取りシンセサイザーあるいは音源モジュール等に配信する事を可能とした構造を施したＣＣＤイメージセンサーを使用する、また、ＣＭＯＳイメージセンサーもこのような応用で配列した単位受光素子を音名音階ごとに区分けし、各区分にあたる光量の最大値をその音階とする受光板を備えた配信構造施した転送回路とすることで一体の受光素子から構成されるＣＣＤイメージセンサー同様にＣＭＯＳイメージセンサーも今回考案した電子楽器の音名音階を判別する受光機能に転用できると考える。更に、受光素子の光の感知検知において、その光の光量や波長の抽出領域等にさまざまな工夫し制御をプログラムすることで音の出し方に変化を加えることが可能になると考える。
くりかえしの説明となるが、配列した単位受光素子を音名音階ごとに区分けし、各区分にあたる光量の最大値をその音階とする受光板を備えた配信構造施した電子楽器。

受光センサー（受光素子）を駆使した、光の検知や感知によって音の変化を創りだしメロディーを奏でる電子楽器システムに使用される受光センサー（受光素子）において、前記受光センサー（受光素子）に、ビデオカメラ等の撮影機能に使用されている、インターライン型ＣＣＤイメージセンサーやＣＭＯＳイメージセンサー等の一体の配列（格子状）からなる受光素子（図３―符号Ｑ参照）を、音名音階ごとに区分けし（図１―符号Ａ、図３―符号Ａ参照）、その区分けされた受光素子の配列による音名音階ごとの信号を、電子楽器シンセサイザー等へ送れる配信構造を施した特徴を有する受光センサー（受光素子）を使用した、光の検知や感知によって音の変化を創りだしメロディーを奏でる電子楽器であり、また受光センサー部の感知レベルの制御回路を整える。つまり音名音階ごとに区分けした受光素子において、各区分にあたる光量の測定とその区分から出力を開始する基準値の設定及び調整を可能とした構成を施した特徴を有する受光素子を使用することで、弱い光を選択設定したときに、強い光から回避して受光することが可能となると考える。

それから、前記００３０項〜のさまざまな楽器を一度に奏でる場合等に備えて、図３の（符号Ｒ）自在可動反射板と（符号Ａ）受光センサー（受光素子）鍵盤を複数の構成にすること受光センサー（受光素子）鍵盤の受光部を鍵盤から弦楽器、管楽器などに変換できる機能構造も可能であり、前記００３３項〜の技術をもう一度簡潔まとめると、電子楽器メカニズムの電子化（３ＤＣＧ等）処理を行い、ＰＣやスマートフォン、ドライブレコーダー等のビデオカメラ機能搭載のハードウェアー機器および分割したビデオカメラ機能に接続されるハードウェアー機器にインストールされるソフトウェアーに変換しプログラムに組み込み、前記ハードウェアー機器のビデオカメラ機能の映像や画像信号等を利用し、ソフトウェアーに変換された光反射板の知覚照射機能と受光センサー（受光素子）による電子楽器のシュミレーションをそのビデオカメラ映像の中に合成し起動させて、ビデオカメラ映像画面上に構成された自在可動機能を備えた光反射板と受光センサー（受光素子）シュミレーションの知覚操作と、電子化にともなう画面上の計算されたさまざまな光を光源に利用して音やメロデイーを奏で、そのビデオカメラ映像の中へ前記電子楽器の台数を簡単に増やす事によって、さまざまな楽器を一度に奏ることを可能とし前記図３の（符号Ｒ）自在可動反射板と（符号Ａ）受光センサー（受光素子）鍵盤を複数の構成にすること受光センサー（受光素子）鍵盤の受光部を鍵盤から弦楽器、管楽器などに変換できる機能構造も可能であると考えている。

また、ビデオカメラに使用されているさまざまな映像素子（受光素子）から送られる画像のその画面上に設定画面を合成し（ＰＣやスマホ等の画面）を音名音階ごとに区分けし、音名音階ごとの位置配列を自在に変更可能なプログラム構成し、音名音階ごとに区分けされたＰＣ等の画面の格子状を音名音階ごとに区分けしに設定された光の強弱からそれを判別しシンセサイザー等へその信号を送信できる構造を施し、受光センサーの検知信号を読み取る方式も推奨できると考えられ、これによって通常の鍵盤、ドラムセットなどのシュミレーション楽器を画面上に自ら描き構成するようなオリジナルな楽器が楽しめると考えられる。
通常の映像信号と設定された光の信号を同時に分離して配信できる機能を施す事は容易に可能であると考えられる。楽器専用とした受光素子であれば、映像素子ほどの繊細な技術は必要としない事とシュミレーションであればなおさら安価に構成できるものである。

前項００３６〜００３９項に記載した受光素子においての説明から、図３の受光素子の鍵盤センサーに使用している符号Ａと撮影機能で使用している符号Ｑと２つの受光素子があるが理論的にだが符号Ｑの受光素子だけで２役こなせることが可能であることが００３６〜００３９項の説明からうらずけられるが、撮影機能の画像に及ぼす影響を回避する解決も策などが必要とする問題点も多く今後の課題となる。
追加される機能説明の説明を続ける。

図１の符号Ｆ部の入射口については、極力薄型のズーム機能や魚眼レンズから天体望遠鏡までほどの広範囲の光を超高速で設定または映し出される光の拡大縮小が可能なズーム機能等の装備、光源の設定と電子化されたソフトで使用する際の繊細な情報処理等に欠かせない光検出位置検出センサー等が装着される。また、光源の設定を目的とした入射口を備えた自在可動光反射板と受光素子で構成された楽器本体支持台にも自在可動機能を備え遠隔操作に対応した仕様とする。 また設定された光を軍事用語等でつかわれるロックオンシステムのような標的とさだめ、その光を捕捉して自動的に追尾を行う機能等の装備する事で楽器本体が設定される位置の移動力との複合からの演奏も可能である

またスマートフォン等では、電子化されたソフトのダウンロードが可能となった場合スマートフォン本体に標準装備されている撮影機能部の信号へソフトウエアを連動させること電子楽器機能が使用できるが、楽器として使用する場合にカメラ撮影機能部と併用されている電子楽器用入射口の取り付け位置の変更や調整可能になる仕様への工夫が必要となることで、入射口及カメラ用機能部をクリップ式やドライブレコーダーカメラのような本体と撮影用カメラ部を分離式し、無線などで接合した撮影用カメラ部及び電子楽器入射口の独立型が推奨されると考える。この時ドライブレコーダーに転用できることも見逃せないポイントと考える。

図１の符号Ｃ部の反射板の反射面に関して図１では三面からの構成だが各面ごとに
仕様を換える（拡散反射や曲面反射）事で音域を広げ、符号Ｃ部の反射板と符号Ａ部
の間に照射される光、光線を制御するデジタル偏光フィルター的なもので反射板からの入射制御を工夫することで音域の安定と繊細な音づくりができると考える。
それから、この電子楽器の演奏では、今のところ歯切れの良い音の追及として、受光素子の検知するタイミングと音の流れの変わりめ等は、００１６項でも説明したが、微妙な音の強弱やキレの長さ等は繊細な電子制御のプログラムの構成からの設定と複合し処理するものである。

次に図２の今回の考案した自在可動型光反射板による受光楽器と複合する関連機器の接続による新規性についての一例的ではあるが説明にはいる。

前記００１１〜００１６項に記載された受光楽器を奏でるシステムとシンセサイザー、自動作曲ソフト、ＰＣ、スマートフォン等の複合による楽しみ方の一例的な実施例として説明する。
図２の符号Ｋは００１１〜００１６項記載のシステムにおいて受光センサー（受光素子）に照射された時の音をさまざまな音に変換できるシンセサイザー機能を備えている事と、奏でた音、メロディーを瞬時に楽譜変換と記憶が行えるシステムである。そのままスピーカーにつなげて音をだせるが（符号Ｈ+Ｉ＋Ｊ+Ｋ+スピーカー）、楽譜変換を記憶しているところが新しく市販されている自動作曲ソフトに接合する事でまったく違う音が期待できる。（符号Ｈ+Ｉ+Ｊ+Ｋ+Ｍ+スピーカー）

自在可動型光反射板による受光楽器のシステムを電子化したソフトウエアー（符号Ｎ）をインストールしたスマートフォンやビデオカメラ付きのＰＣ、ドライブレコーダー等（符号Ｌ）を前記記載の（符号Ｋ）へ接合することで００２０項の楽しみ方ができる。（Ｈ+Ｌ+Ｎ+Ｋ）+（Ｍ）また、符号Ｋ譜面化されたデータはＰＣなどで後から編集をかけて楽しむ事が可能なシステム構成である。

次に図４の新考案シンセサイザーとの複合する説明にはいる。

まず、図３の（符号Ｒ）自在可動光反射板の反射板本体と反射板の固定台にレーザービームランプを備えた改良盤が図４（符号Ｒ）であり、コントローラー図４（符号Ｚ）の操作で自動、手動で色構成、点滅、点灯、左右上下、回転速度等を制御して電子楽器に接続される受光センサー（受光素子）鍵盤を照射して奏でる動作を追加した仕様である。
前記００１６〜００２０項記載の反射板の制御操作もほぼ同じ操作で行えるシステムで、
受光センサー（受光素子）への照射が反射を利用するか、レーザービーム光線で照射するかの違いである。
しかし、実際には照射方法の違いによる機能の補足が必要となると想定でき、現段階では理論的な新規性についての説明としている。

次に図４（符号Ｚ）（符号Ｘ１〜４）については、従来系のシンセサイザーと呼ばれる電子楽器の音の出し方は、ほとんどが鍵盤の演奏から複数の音色を奏でるタイプのようだった。
現在のシンセサイザーでは、鍵盤系のシンセサイザーから音源モジュールを分離し電子管楽器と組み合わせたウィンドシンセサイザーの登場によってさまざまな管楽器系の音色を一台の管楽器（ウインドシンセサイザー）から奏でることが可能となっている。
今回の考案は自在可動光反射板のコントロール操作と同時に、管楽器（ウインドシンセサイザーを含む）を演奏するように指で穴をふさぐパターンによって定められた音を奏でる演奏方法において、その管楽器をアバウトに右手使い用と左手使い用に分割し、分割された管楽器端部に自在可動光反射板コントローラー操作端部または端末に連結あるいは無線のインターフェース等を用いて連動させることで００１６〜００２０項で説明した電子楽器の演奏操作と同時に管楽器の演奏を可能とし一人合奏が楽しめる考案である。
また、前記同項の説明の中で自在可動光反射板のコントローラー端部との接合あるいは連結とあるが、この機能への限定した連結、連動ではなくあらゆる機能操作コントローラー端部、端末（演奏パフォーマンス照明機器やさまざまな舞台装置機器コントローラー等）への連結、連動も可能とする管楽器である。

管楽器は１０本の指使いで奏でる方式において、通常の演奏時の右手側と左手側とを二つにわけ演奏することで、演奏しながらでも管楽器端部に接合されたコントローラー操作部によって管楽器本体を上下左右斜め傾ける動作を使って図４（符号Ｒ）自在可動反射板をコントロールし光反射板の知覚操作で奏でる電子楽器と合奏を可能としたシステムで、音色は従来型のシンセサイザーと同様で自由に選ぶことができる。呼吸で吹くところはブレストコントローラの使用または、Ｘ１、Ｘ２の８チャンネルの内の１チャンネルでのレバーコントロールで行うことも可能である。その詳細として、電子管楽器をＸ１、Ｘ２に分割されたレバーコントローラー操作盤の制御スイッチを無段階スライド機構系、例をあげると建設機械のバックフォー系の操作を行う操作レバー方式を流用が最適であり、呼吸にみたてた制御を上下でも左右でもよいが固定位置が０とし上が吹く動作としたら下は吸い込む動作とみたて、レバーのスライドの長さを送風力の強弱とみたてた制御スイッチ機構とした方式が理想であるが、必要性に応じて制御スイッチはさまざま機能操作へ切り替えが可能で組み合わせ等のプログラムをに簡単組み替えられる事を可能した機能が理想である。
前記の説明から数十種類の機能制御も可能となる。

図４の（符号Ｒ）の操作コントローラーとして一例的な説明であるが、上下で２チャンネル、左右で２チャンネル、回転前後で２チャンネル+回転速度、計７チャンネルで、呼吸で吹く操作を+１チャンネル計８チャンネルとなる。またコントローラーのアーム部には、付属するさまざま機能の制御装置類など設ける事もが可能であり、また、一体の電子管楽器を分割したイメージから説明してきたが、従来系のシンセサイザーまたは音源モジュールをベースに接続されているコントローラ−右手側と左手側の二本を取り外し可能なジョイント式にして取り外した２本を接続し通常の一体の管楽器に構成して演奏する仕様にもできる。
モジュール音源をベース２本に分けられた管楽器の状態に説明は戻るが、この図４の符号１Ｘ、Ｘ２は、管楽器にみたてた演奏だけでも全く問題がなく、光反射板と受光センサー楽器を奏でる操作及び他の機能の操作だけでも問題はなく形状が今後はさらなる使いやすさの追求が今後課題となる。
また、操作部も８チャンネルに限定しているもではなくなんチャンネル数は操作部の方式によって限定されるもではなく、８チャンネルを持ち出したのは、機能説明上の記載であり一番理解しやすいレバーコントロール方式と考えたからである。

００４３〜００４６項では管楽器の演奏原理から演奏者のある程度の正確な知覚リズムを奏でることと楽譜にあわせての演奏が可能なので、自在可動光反射システムの融合がいち早く楽しめる電子コントローラー楽器だと考えている。
また、穴のふさぎかたが各管楽器によって異なるが、ウインドシンセサイザー等各管楽器の仕様変更する機能も簡単にできるのが、電子楽器のすぐれているところであり、その他右手でトランペット、左でトロンボーンといった合奏も可能となるシステムである。

今回考案したシステムの大型なものは、ライブやコンサートホール等でこれまでにない観客を魅了する演奏パフォーマンスが可能であり、このシステムの電子化盤は、音楽業界、ＰＣ、ファミコンゲーム機 携帯電話などの分野の活性化につながる可能性があり、だれにでも作曲が可能になるシステムにより作曲を試みる方、音楽に興味を持つ多くの方々の新規参入が期待できると思う。作曲に関する事が身近に感じられる事で音楽界の活性化につながると考える。

Ａ 電子楽器等に接合される受光センサー（受光素子）鍵盤
Ｂ 自在可動光反射板固定台（バイブれーたー機能付き）
Ｂ１自在可動光反射板固定台の左右の回転方向矢印線
Ｂ２自在可動光反射板固定台の上斜めに可動する矢印線
Ｂ３自在可動光反射板固定台の下斜めに可動する矢印線
Ｂ４自在可動光反射板本体の回転方向矢印線
Ｃ 自在可動光反射板
Ｃ２自在可動光反射板が分割可動を示す分割部の点線
Ｄ 自在可動光反射板の回転動力と制御回路を収めた部分
Ｅ 光、光線の入射口（又はビデオカメラレンズ）
Ｆ 楽譜変換ソフト及び記憶装置
G PCやMIDI系（音源モジュール等）制御への接続ポート
H 光源
Ｉ 自在可動光反射板システムの入射レンズ
J （図１）自在可動光反射板システム本体
Ｋ 受光センサーシステム
Ｌ スマホ等のカメラ付ＰＣ本体
Ｍ 市販の自動作曲ソフト及びシステム本体
Ｎ （J）の電子化、デジタル化されたソフト
O ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサーに送られる被写体
Ｐ 光、光線
Ｑ ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサー受光素子
Ｒ （図３）自在可動光反射板本体
Ｓ ＰＣ、スマートフォン
Ｔ コントローラー
Ｕ ビデオカメラシステムの新機能とカメラレンズ部本体
Ｖ ハード機器にある小型カメラ部
Ｗ （Ｒ）+（Ａ）新機能と３ＤＣＧ対応多重ソフト
Ｘ１ 自在可動光反射板システムコントローラー左
Ｘ２ 自在可動光反射板システムコントローラー右
Ｘ３ 鍵盤
Ｘ４ 出力コントロール部
Ｙ１ 反射板本体に取り付けたレーザービームランプ
Ｙ２ 反射板の固定台に取り付けたレーザービームランプ
Ｚ 新型シンセサイザーの総体図

Claims (8)

1. 車両に備えられる音楽創出装置であって、外部環境が撮影することができる車載用ビデオカメラと、前記ビデオカメラから撮像された移動していく光源の位置情報（角度、深度等）を逐次測定するセンサと、前期センサによって計測された前記位置情報を基に光源の方向を逐次変化させる反射手段と、前期反射手段によって方向をかえた光を受光する、音名音階に区分けされた受光素子（センサ）と、前記受光素子（センサ）の特性により駆動されるシンセサイザーまたは音源モジュールと、を備えることを特徴とする、音楽創出装置
2. ビデオカメラに備える音楽創出装置であって、前記ビデオカメラの撮影位置を基に、撮像中に移動していく光源の位置情報（角度、深度等）を逐次測定するセンサと、前期センサによって計測された前記位置情報を基に光源の方向を逐次変化させる反射手段と、前期反射手段によって方向をかえた光を受光する、音名音階に区分けされた受光素子（センサ）と、前記受光素子（センサ）の特性により駆動されるシンセサイザーまたは音源モジュールとを、備えることを特徴とする、音楽創出装置
3. ビデオカメラに備える音楽創出装置であって、前記ビデオカメラの撮影中に撮影位置を移動させた際に、前記ビデオカメラの撮影位置を基に、撮像中移動していく光源の位置情報（角度、深度等）を逐次測定するセンサと、前記センサによって計測された位置情報を基に、光源の方向を逐次変化させる反射手段と、前記反射手段によって方向をかえた光を受光する音名音階ごとに区分けされた受光素子（センサ）とを備え、前記音名音階ごとに区分けされた受光素子（センサ）の特性による音信号の配信によって、シンセサイザーまたは、音源モジュールならびに音源装置を駆動させることを特徴とする、音楽創出装置
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の音楽創出装置であって、前記ビデオカメラから撮像された複数の光源の位置情報を測定するセンサと、前記複数の位置情報を基に各光源の方向をそれぞれ変化させる反射手段と、前記各光源の反射光を、音名音階ごとに区分けされた各受光素子で受光し、それぞれ異なる受光素子（センサ）と、前記それぞれ異なる受光素子（センサ）の特性により駆動される各シンセサイザーまたは音源モジュールを備えることを特徴とする、音楽創出装置
5. 請求項１に記載の車両に備えられる音楽創出装置のビデオカメラ又は、請求項２〜４のいずれかに記載のビデオカメラに備える音楽創出装置のビデオカメラにおいて、前記ビデオカメラから撮像される移動する光源の位置情報（角度、深度等）を、逐次測定できるセンサによって計測された位置情報を基に、光源の方向を逐次変化させる反射手段と、前記反射手段によって方向をかえた光が照射する、音名音階ごとに区分けされた受光素子（センサ）の受光によって、音信号を配信する機能及び構造の電子化を図りシュミレーションを構成し、前記ビデオカメラで撮像された移動する光源の映像上に、前記シュミレーションを合成起動させ、予め用意した計算プログラムを通して、光源から前記反射手段によって方向をかえた光が照射される位置を割り出し、その割り出された音名音階に区分けされた受光素子（センサ）の受光する位置の音信号の配信によって、シンセサイザーまたは、音源モジュールならびに音源装置を駆動させることを特徴とする、音楽創出装置
6. 請求項５に記載のビデオカメラに備える音楽創出装置であって、前記ビデオカメラの収録機能において、前記ビデオカメラによって、移動する光源の映像を記録する際、前記光源の位置情報を重ねて収録し、その収録された移動する光源の位置情報を基に、請求項５に記載のシュミレーションを、収録された移動する光源の映像上に合成起動させて、同じ映像から繰り返し音楽を創り出すことを可能としたことを特徴とする、請求項５に記載の音楽創出装置
7. 請求項５、請求項６のいずれかに記載のビデオカメラに備える音楽創出装置であって、前記音楽創出装置のビデオカメラから撮像された映像上に合成起動させる、光源の方向を逐次変化させる反射手段による、音名音階ごとに区分けされた受光素子（センサ）のシュミレーションが受光する音名音階の位置を割出し、その割り出された音信号の配信によって、シンセサイザーまたは、音源モジュールならびに音源装置を駆動させる機能を、ソフトウエアに変換しインストールを可能とするビデオカメラを備えたハードウェアあるいは、ビデオカメラに接続可能なハードウェアに備え、前記ハードウエア内外のいずれかに接続を可能とする音響装置に音信号を配信することを特徴とする、音楽創出装置
8. 請求項１に記載の車載ビデオカメラ又は、請求項２〜７のいずれかに記載のビデオカメラに備える音楽創出装置であって、前記反射手段を遠隔操作可能とするコントローラと、電子管楽器とを更に備え、前記電子管楽器は分割され、前記分割された電子管楽器の端部は、前記コントローラのコントロールレバー端部に接続され、前記分割された電子管楽器を演奏しながら、前記コントローラの前記コントロールレバーにより前記反射手段を遠隔操作可能とすることを特徴とする、音楽創出装置

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