(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に移動可能に且つ左右方向に変位可能に配置された磁石と、
磁石の一端に対向するよう略９０°の角度を置いて前後方向位置と左右方向位置にそれぞれ配置された磁気センサと、
一端が磁石の他端に係止され、磁石の左右方向の変位を許容する第１の付勢部材と、
一端が第１の付勢部材の他端に係止され、磁石の前後方向の移動を許容するとともに、磁石を第１の付勢部材側に引張付勢する第２の付勢部材と、
を備えることを特徴とするゲーム機用変位センサ。
【請求項２】
左右方向に設けられた第一のセンサと前後方向に設けられた第二のセンサとが直交状態で一体化されてなり、
第一のセンサは、左右方向に移動可能に配置された磁石と、磁石の一端に対向するよう左右方向位置に配置された磁気センサと、一端が磁石の他端に係止された第１の付勢部材と、一端が第１の付勢部材の他端に係止され、磁石の左右方向の移動を許容するとともに、磁石を第１の付勢部材側に引張付勢する第２の付勢部材とを備え、
第二のセンサは、前後方向に移動可能に配置された磁石と、磁石の一端に対向するよう前後方向位置に配置された磁気センサと、一端が磁石の他端に係止された第１の付勢部材と、一端が第１の付勢部材の他端に係止され、磁石の前後方向の移動を許容するとともに、磁石を第１の付勢部材側に引張付勢する第２の付勢部材とを備える
ことを特徴とするゲーム機用変位センサ。
【請求項３】
自身の前後方向の固定位置を変更することで前記第１の付勢部材の左右方向への変位量を調整する第１の調整部材を備えることを特徴とする請求項１記載のゲーム機用変位センサ。
【請求項４】
前記第２の付勢部材の他端が係止され、自身の前後方向の固定位置を変更することで前記第２の付勢部材の引張付勢力を調整する第２の調整部材を備えることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載のゲーム機用変位センサ。
【請求項５】
前記第１の付勢部材は板バネであり、前記第２の付勢部材は板バネに連結された引張バネであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のゲーム機用変位センサ。
【請求項６】
前記第１の付勢部材は引張バネ部を有する板バネであり、前記第２の付勢部材は板バネの引張バネ部であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のゲーム機用変位センサ。
【請求項７】
前記第２の付勢部材は板バネ部を有するコイルバネであり、前記第１の付勢部材はコイルバネの板バネ部であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のゲーム機用変位センサ。
【請求項８】
前記磁石及び磁気センサは、磁性体で包囲されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載のゲーム機用変位センサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコンやゲーム機器等の入力装置として使用されるゲーム機用変位センサに関し、特に魚釣りゲーム等の入力装置用として最適なゲーム機用変位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンやゲーム機器等の魚釣りゲーム等で、餌（釣針）を投げたり、魚を釣り上げたりするときの強さを入力する入力装置には、図１２〔要部断面図（ａ）、作用説明図（ｂ）〕に示すような構造のセンサや、圧電式加速度センサ、半導体式加速度センサを使用したもの等がある。
【０００３】
図１２に示す構造のセンサでは、プリント基板８０に１本のパターン８１と複数（ここでは５つ）に分割されたパターン８２とが形成され、パターン８１，８２上を金属端子９１が摺動するようになっている。金属端子９１はレバー９０の一端部（揺動端部）に取付けられており、バネ９２によりパターン８１，８２に常時押圧されている。又、レバー９０は一端部にレバー９０を慣性で揺動し易くするための重り９３を有し、他端部（固定端部）が軸９４で揺動可能に支持されている。
【０００４】
このセンサでは、レバー９０を振り上げると釣り上げ動作に、振り下げれば餌を投げる動作になり、それぞれの動作に応じて金属端子９１によりパターン８１とパターン８２がショートすることで、各動作が検出される。例えば、レバー９０が最上位Ａに位置する場合は、パターン８１とパターン８２の（１）とがショートし、レバー９０が基準位置にあるという信号が出力される。このレバー９０を手に持って振り下ろすと（餌を投げる）と、振り下ろした力によってレバー９０は下に移動し、振り下ろす力によるが、最も強い力で投げた場合はレバー９０は最下位Ｂに位置し、パターン８１とパターン８２の（５）がショートし、最大の力で餌が投げられたという信号が出力される。
【０００５】
一方、圧電式加速度センサは、圧電素子、重り及びそれらを支える基台から構成され、加速度（振り下ろす）が加わると、加速度に応じて重りに力が発生する。この力によって圧電素子に電荷が発生し、加速度に比例した電気信号が得られる。
又、半導体式加速度センサは、シリコン基板を立体的に加工したもので、１０μｍ程度に加工されたビームの先端部に重りが設けられ、ビーム上にｐ型の歪みゲージが形成されている。加速度（振り下ろす）が加わると、加速度に応じて重りに力が発生する。この力によってビームが撓み、歪みゲージの表面に歪みが発生し、この歪みによって半導体ゲージの抵抗が変化し、加速度に比例した電気信号が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２に示すような構造のゲーム機用変位センサには、次のような問題点▲１▼〜▲５▼がある。
▲１▼プリント基板８０のパターン８１，８２上を金属端子９１が摺動するので、パターン８１，８２が摩耗し、寿命が非常に短い。
▲２▼金属端子９１がパターン８１，８２に対して接触不良を起こし易く、信頼性が劣る。
▲３▼構造が複雑で組立性も悪い。
▲４▼魚釣りゲーム等では、振り下ろす力の強さ（餌を投げる強さ）と、振り下ろす方向（餌を投げる左右方向）の２つの要素を検出する必要があるが、振り下ろす方向を検出することができない。
▲５▼ゲーム中（即ち餌を投げて釣り糸を垂れているとき）の釣り竿の向き（右を向いているのか左を向いているのか）が分からない。
【０００７】
圧電式加速度センサには、次のような問題点▲１▼，▲２▼がある。
▲１▼センサは高価であり、魚釣りゲーム等のように、振り下ろす力の強さと振り下ろす方向の２つの要素を検出しなければならない場合は、２つのセンサが必要であり、非常に高価になる。
▲２▼ゲーム中の釣り竿の向きが分からない。
【０００８】
半導体式加速度センサには、次のような問題点▲１▼〜▲３▼がある。
▲１▼衝撃に弱く、ゲームのように過酷な衝撃には耐え難い。
▲２▼センサは高価であり、魚釣りゲーム等のように、振り下ろす力の強さと振り下ろす方向の２つの要素を検出しなければならない場合は、２つのセンサが必要であり、非常に高価になる。
▲３▼ゲーム中の釣り竿の向きが分からない。
【０００９】
従って、本発明は、そのような従来のゲーム機用変位センサが持つ問題点に着目してなされたもので、次の項目ａ〜ｅを達成するゲーム機用変位センサを提供することを目的とする。
ａ）衝撃に強く、低コスト・高信頼性・長寿命化を図る。
ｂ）１つの変位センサで、振り下ろす力の強さと振り下ろす方向の２つの要素を検出する。
ｃ）構造が簡単で、部品点数が少なく、組立が容易である。
ｄ）ゲーム中（即ち餌を投げて釣り糸を垂れているとき）の釣り竿の向き（右を向いているのか左を向いているのか）を検出する。
ｅ）ゲーム機器に最適である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１記載のゲーム機用変位センサは、前後方向に移動可能に且つ左右方向に変位可能に配置された磁石と、磁石の一端に対向するよう略９０°の角度を置いて前後方向位置と左右方向位置にそれぞれ配置された磁気センサと、一端が磁石の他端に係止され、磁石の左右方向の変位を許容する第１の付勢部材と、一端が第１の付勢部材の他端に係止され、磁石の前後方向の移動を許容するとともに、磁石を第１の付勢部材側に引張付勢する第２の付勢部材と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この変位センサでは、これを振り下ろしたり振り上げたりすると、磁石が第１及び第２の付勢部材の付勢力に抗して変位し、２つの磁気センサに対する磁石の位置が変化することで、磁気センサの周囲の磁界の強さが変化し、磁気センサはその磁界の強さの変化を電気信号に変換して出力する。この出力信号に基づいて、振り下ろす力の強さと振り下ろす方向が検出される。振り下ろす動作や振り上げる動作を止めると、磁石は第１及び第２の付勢部材により磁気センサに対して一定の間隔を置いた位置に復帰し、その状態が保持される。
【００１３】
請求項２記載のゲーム機用変位センサは、左右方向に設けられた第一のセンサと前後方向に設けられた第二のセンサとが直交状態で一体化されてなり、
第一のセンサは、左右方向に移動可能に配置された磁石と、磁石の一端に対向するよう左右方向位置に配置された磁気センサと、一端が磁石の他端に係止された第１の付勢部材と、一端が第１の付勢部材の他端に係止され、磁石の左右方向の移動を許容するとともに、磁石を第１の付勢部材側に引張付勢する第２の付勢部材とを備え、
第二のセンサは、前後方向に移動可能に配置された磁石と、磁石の一端に対向するよう前後方向位置に配置された磁気センサと、一端が磁石の他端に係止された第１の付勢部材と、一端が第１の付勢部材の他端に係止され、磁石の前後方向の移動を許容するとともに、磁石を第１の付勢部材側に引張付勢する第２の付勢部材とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この変位センサは、第一及び第二のセンサで構成されたものであり、請求項１記載の変位センサと同様に、第一及び第二のセンサにより、振り下ろす力の強さと振り下ろす方向を検出することができる。
【００１５】
なお、本発明において、磁気センサとしては、磁界の強さの変化を電気信号として取り出すことができるものであればよく、ホール素子、磁気抵抗素子〔例えばマグネティック・レジスタンス・センサ（ＭＲセンサ）〕が例示される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。
その一実施形態に係るゲーム機用変位センサを魚釣りゲーム機に組み込んだ状態の斜視図を図１に、ゲーム機用変位センサの平面図（シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを除いた状態の図）を図２の（ａ）に、シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを取付けた状態の断面図を図２の（ｂ）に、要部の平面図を図３に示す。
【００１７】
図１に示す魚釣りゲーム機１は、握り部２、リール３、表示部４、各種操作スイッチ５を備え、内部にゲーム機用変位センサ６を内蔵するものであり、握り部２を持って、振り上げれば魚を釣り上げる動作となり、振り下げれば餌を投げる動作となる。但し、この魚釣りゲーム機１自体は、従来のものと同様であるので、詳細な説明は省略し、内蔵されたゲーム機用変位センサを中心に説明する。
【００１８】
内蔵のゲーム機用変位センサは、外部磁気の影響を受け難くすると共に内部磁石の磁気が外部に漏れ難くするために、磁性体からなるシールド筐体１１と、同様に磁性体からなり、シールド筐体１１に取付けられたシールドカバー１２とで構成されるハウジング内に、１個の磁石Ｍと２個の磁気センサＳＦ，ＳＤが設けられている。
【００１９】
ハウジングの内側には、下ケース１３と、下ケース１３に嵌合された上ケース１４とが内壁に沿って設けられ、下ケース１３及び上ケース１４で形成される内部空間に、磁石Ｍ、板バネ２０、引張バネ２１等が配置されている。下ケース１３の下側には、プリント基板１７が設けられており、このプリント基板１７の前端部には、振り下ろす力の強さを検出する磁気センサＳＦと、振り下ろす方向を検出する磁気センサＳＤが、互いに９０°の角度を置いて磁石Ｍに対向して取付けられている。プリント基板１７の後端部には、外部回路接続用のコネクタ１８が取付けられ、コネクタ１８は、シールド筐体１１の開口を通じて例えばシールドケーブル等を接続することができる。又、プリント基板１７には、各種電子部品１９が実装されている。
【００２０】
磁石Ｍは、下ケース１３と上ケース１４によって形成される空間内に前後方向に移動可能に配置され、ここでは磁石ＭのＮ極が前側を、Ｓ極が後側を向くように配置され（磁極の向きは反対でもよい）、磁石ＭのＮ極側に２つの磁気センサＳＦ，ＳＤが対向して位置する。磁石Ｍの後端側には板バネ２０（付勢部材の一要素）の一端が固定され、更に板バネ２０の他端にはコイル状の引張バネ２１（付勢部材の一要素）の一端が係止され、引張バネ２１の他端は飛び強さ調整部材２２に設けられたピン２３に係止されている。又、板バネ２０が挿通されるガイド部２６を有する環状の左右強さ調整部材２５が、下ケース１３と上ケース１４によって支持されている。
【００２１】
板バネ２０は、左右強さ調整部材２５のガイド部２６と下ケース１３に設けられたガイド部２７によってガイドされ、磁石Ｍと一体となって前後方向に移動する。引張バネ２１は、磁石Ｍと板バネ２０を常時後側に引っ張り、磁石Ｍの初期位置が一定になるように、磁石Ｍを下ケース１３の磁石止め部２８に当接する位置まで引っ張る。
【００２２】
飛び強さ調整部材２２には、下ケース１３を介して飛び強さ調整ネジ３０が螺合され、この調整ネジ３０を回転させることにより、調整部材２２の位置が前後に変化し、引張バネ２１が磁石Ｍ（及び板バネ２０）を引っ張る強さを調整できる。左右強さ調整部材２５には、上ケース１４の楕円状の開口部３２を介して固定ネジ３１が螺合され、この固定ネジ３１により調整部材２５の固定位置を前後に変えることで、板バネ２０に対するガイド部２６の位置が変化する。それにより、磁石Ｍの後端とガイド部２６との間の板バネ２０部分（自由端）の距離Ｌが長短に変化し、板バネ２０の撓み変位量を調整できる。
【００２３】
なお、飛び強さ調整部材２２及び左右強さ調整部材２５による機能（飛び強さ・左右強さ・左右の傾きの調整）は、後述する図９の回路における抵抗Ｒ5 ，Ｒ105 を可変抵抗器に変えることにより代行してもよい。この場合は、構造を簡素化することができる。
次に、このように構成したゲーム機用変位センサ１０の作用について、図４を参照して説明する。
【００２４】
図４の（ａ）に示すように、ゲーム機用変位センサ１０を真っ直ぐに振り下ろした場合、振り下ろされた力により、磁石Ｍと板バネ２０は引張バネ２１の引張力に抗して前側に移動し、磁石Ｍは磁気センサＳＦに接近する。従って、磁気センサＳＦは磁石Ｍの接近度合（振り下ろす力）に比例した信号を出力する。このとき、左右への力は磁石Ｍに加わらないため、磁石Ｍは左右方向には変位せず、磁石Ｍと磁気センサＳＤとの距離は変化しない。従って、磁気センサＳＤは磁石Ｍの磁気変化を検知せず、その出力は変化しない。
【００２５】
一方、図４の（ｂ）に示すように、ゲーム機用変位センサ１０を右寄りに振り下ろした場合、振り下ろされた力により、磁石Ｍと板バネ２０は前側に移動しつつ右側に変位する。この結果、板バネ２０が右側に撓み、磁石Ｍは磁気センサＳＦに接近すると共に、磁気センサＳＤにも接近する。従って、磁気センサＳＦは磁石Ｍの接近度合（振り下ろす力）に比例した信号を出力し、磁気センサＳＤは磁石Ｍの接近度合（右側に振り下ろす度合）に比例した信号を出力する。
【００２６】
又、図４の（ｃ）に示すように、ゲーム機用変位センサ１０を左寄りに振り下ろした場合、振り下ろされた力により、磁石Ｍと板バネ２０は前側に移動しつつ左側に変位する。この結果、板バネ２０が左側に撓み、磁石Ｍは磁気センサＳＦに接近するが、磁気センサＳＤから遠ざかる。従って、磁気センサＳＦは磁石Ｍの接近度合（振り下ろす力）に比例した信号を出力し、磁気センサＳＤは磁石Ｍの遠のく度合（左側に振り下ろす度合）に比例した信号を出力する。
【００２７】
他方、ゲーム機用変位センサ１０を振り下ろした後（餌を投げて釣り糸を垂れている状態のとき）、磁石Ｍと板バネ２０は引張バネ２１によって初期位置に復帰するが、釣り竿の向きが右を向いていると釣り竿が右側に傾き、図５の（ａ）のように、磁石Ｍは自重によって磁気センサＳＤに接近する。このとき、磁気センサＳＤは磁石Ｍの接近度合（釣り竿の右側への傾き度合）に比例した信号を出力する。
【００２８】
又、ゲーム機用変位センサ１０を振り下ろした後、釣り竿の向きが左を向いていると釣り竿が左側に傾き、図５の（ｂ）のように、磁石Ｍは自重によって磁気センサＳＤから遠ざかる。このとき、磁気センサＳＤは磁石Ｍの遠のく度合（釣り竿の左側への傾き度合）に比例した信号を出力する。
前記したように、飛び強さ調整ネジ３０を回転させることにより、引張バネ２１が磁石Ｍ（及び板バネ２０）を引っ張る強さ、即ち振り下ろす力と磁石Ｍ−磁気センサＳＦ，ＳＤ間の距離との関係を調整できるようになっている。例えば、振り下ろす力を大きくしたい場合（大きい力で振り下ろさないと反応しないようにする場合）、調整ネジ３０を回し、飛び強さ調整部材２２を後側に移動させる。これにより、引張バネ２１が調整部材２２で後側に引っ張られ、引張バネ２１が磁石Ｍ及び板バネ２０を引っ張る力が大きくなる。このため、磁石Ｍを磁気センサＳＦに接近させるには、引張バネ２１の力に抗して更に強い力で振り下ろさなければならない。
【００２９】
又、前記した通り、固定ネジ３１で左右強さ調整部材２５の固定位置を変えることにより、調整部材２５のガイド部２６の位置、即ち磁石Ｍの後端とガイド部２６との間の板バネ２０部分（自由端）の距離Ｌを調整できるようになっている。例えば、左右に振り下ろす力（又は左右に傾ける力）を大きくしたい場合（大きい力で振り下ろすか傾けないと反応しないようにする場合）、固定ネジ３１で調整部材２５を前側の位置に固定する。これにより、調整部材２５のガイド部２６が前側に移動するので、距離Ｌが短くなり、板バネ２０の自由端が撓み難くなる。このため、磁石Ｍを磁気センサＳＤに接近させるには、板バネ２０の力に抗して更に強い力で左右に振り下ろさなければならない。
【００３０】
別実施形態に係るゲーム機用変位センサの平面図（シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを除いた状態の図）を図６に示す。但し、上記実施形態と同じ要素には同一符号を付してある。
このゲーム機用変位センサ１０′は、第一のセンサ１０Ａと第二のセンサ１０Ｂからなるもので、第一及び第二のセンサ１０Ａ，１０Ｂが直交状態で一体化されてなる。図６には、詳細に示していないが、この変位センサ１０′でも、そのＴ字形状に応じた形状のシールド筐体とシールドカバーの内壁にそって下ケースと上ケースが設けられ、下ケースと上ケースで形成される内部空間に、２つの磁石ＭＤ，ＭＦ、２つの磁気センサＳＤ，ＳＦ、板バネ２０ａ，２０ｂ、引張バネ２１ａ，２１ｂ等が設けられている。下ケースの下側には、プリント基板が配置され、プリント基板上に、振り下ろす力の強さを検出する磁気センサＳＦと、振り下ろす方向を検出する磁気センサＳＤが実装されると共に、外部回路接続用のコネクタが取付けられ、各種電子部品が実装されている。
【００３１】
第一のセンサ１０Ａにおいて、磁石ＭＤは下ケースと上ケースによって形成される空間内に左右方向に移動可能に配置され、磁石ＭＤのＮ極に対向する位置に磁気センサＳＤが配置されている。磁石ＭＤのＳ極側には板バネ２０ａの一端が固定され、更に板バネ２０の他端には引張バネ２１ａの一端が係止され、引張バネ２１ａの他端は下ケースに設けられたピン２３ａに係止されている。磁石ＭＤは引張バネ２１ａの引張力が０のときに移動空間のほぼ中央に位置し、磁石ＭＤの初期位置が一定になるように設定されている。従って、磁石ＭＤは振り下ろす方向により左右に変位するが、その後は引張バネ２１ａにより初期位置に復帰するように付勢される。板バネ２０ａはガイド部２６ａ，２７ａによってガイドされている。
【００３２】
第二のセンサ１０Ｂにおいても略同様の構成であり、磁石ＭＦは下ケースと上ケースによって形成される空間内に前後方向に移動可能に配置され、磁石ＭＦのＮ極に対向する位置に磁気センサＳＦが配置されている。磁石ＭＦのＳ極側には板バネ２０ｂの一端が固定され、更に板バネ２０ｂの他端には引張バネ２１ｂの一端が係止され、引張バネ２１ｂの他端は飛び強さ調整部材２２に設けられたピン２３ｂに係止されている。従って、磁石ＭＦ及び板バネ２０ｂは引張バネ２１ｂで常時後側に引っ張られ、磁石ＭＦが磁石止め部を兼ねるガイド部２６ｂに当接することで、磁石ＭＦの初期位置が一定になるように設定されている。板バネ２０ｂはガイド部２６ｂ，２７ｂによってガイドされている。又、飛び強さ調整部材２２には下ケースを介して飛び強さ調整ネジ３０が螺合され、この調整ネジ３０を回転させることにより、磁石ＭＦに対する引張バネ２１ｂの引張力を調整できる。
【００３３】
次に、上記のように構成したゲーム機用変位センサ１０′の作用について説明する。変位センサ１０′を振り下ろした場合、振り下ろされた力により、磁石ＭＦは板バネ２０ｂと共に引張バネ２１ｂの引張力に抗して磁気センサＳＦに接近する。従って、磁気センサＳＦは磁石ＭＦの接近度合（振り下ろす力）に比例した信号を出力する。このとき、左右どちらかへ力が掛かると、磁石ＭＤと磁気センサＳＤとの間の距離が変化し、磁気センサＳＤは磁石ＭＤとの間隔に比例した信号（右側に振り下ろした場合はプラス方向、左側に振り下ろした場合はマイナス方向）を出力する。
【００３４】
上記ゲーム機用変位センサ１０，１０′では、いずれも磁石、板バネ、引張バネを個別の部品とし、これら３つの部品を直線的に連結したものであるが、別の形態を図７及び図８に示す。図７の（ａ）では、板バネと引張バネを一体の板バネとしてあり、板バネ４１は、その一端に設けられた抜け防止部４１ａにより磁石Ｍに固定され、この板バネ４１の他端に蛇腹状の引張バネ部４２が連続する。引張バネ部４２は保持部４２ａを有し、保持部４２ａが前記飛び強さ調整部材２２のピン２３に係止される。
【００３５】
図７の（ｂ）では、板バネと引張バネを一体の引張コイルバネとしてあり、コイルバネ４４が線状の板バネ部４３を有し、板バネ部４３の一端の抜け防止部４３ａが磁石Ｍに固定され、コイルバネ４４の他端の保持部４４ａが同様にピン２３に係止される。
図８では、板バネと引張バネを１本のバネ用線材４５とし、このバネ用線材４５で磁石Ｍを支えるようにしてある。バネ用線材４５は、その一端の回転防止部４５ａが磁石Ｍに固定され、他端の回転防止部４５ｂが下ケースに固定されることで、自身が回転しないように支持されると共に、磁石Ｍが前側、右側、左側に移動できるように支持される。つまり、この場合、磁石Ｍは後側以外の方向に変位することができるように構成される。
【００３６】
図７の（ａ），（ｂ）及び図８のような形態にすることで、部品点数を削減できるだけでなく、組立も容易になる。
次に、上記ゲーム機用変位センサにおいて、磁気センサＳＤ，ＳＦに係る回路例について記載する。図９は、磁気センサとしてホール素子を用いた場合の一例であり、磁気センサＳＤに対応するホール素子ＳＤに係る回路を図９の（ａ）に、磁気センサＳＦに対応するホール素子ＳＦに係る回路を図９の（ｂ）に示す。餌を投げる方向用（又は釣り竿の方向用）、餌を投げ飛ばす強さ用の各回路は共に全く同様の構成であるため、ここでは餌を投げる方向用の回路についてのみ説明する。なお、可変抵抗器ＶＲ1 ，ＶＲ2 は、増幅器ＩＣ2 ，ＩＣ102 のオフセットやホール素子ＳＤ，ＳＦのバランスを調整するもので、磁石が初期位置に位置するときＯＵＴを０Ｖに調整するためのものである。
【００３７】
図９の（ａ）において、ＶCC−ＶEE間に印加された電圧は、抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 を経て、ホール素子ＳＤに流れる。磁石（Ｍ又はＭＤ）が初期位置にある場合、ホール素子ＳＤに一定の磁気があり、抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 に接続される出力部には、一定の電圧Ｖ0 が発生する。ここで、餌が投げられ（又は釣り竿が傾き）、ホール素子ＳＤに磁石が近づくと、抵抗Ｒ4 に接続されたホール素子ＳＤの端子側に大きなプラス電圧が発生する。このホール素子ＳＤの出力電圧は、増幅器ＩＣ2 に入力され、抵抗Ｒ5 により定められた増幅率によってＯＵＴより大きなプラス電圧として出力される。
【００３８】
反対に、ホール素子ＳＤから磁石が遠ざかると、抵抗Ｒ4 に接続されたホール素子ＳＤの端子側の電圧は小さくなる。このホール素子ＳＤの出力電圧は、増幅器ＩＣ2 に入力されるため、抵抗Ｒ5 により定められた増幅率によってＯＵＴより小さなプラス電圧として出力される。
従って、可変抵抗器ＶＲ1 により、磁石が初期位置のときの電圧Ｖ0 を０Ｖに調整すれば、磁石がホール素子ＳＤに近づいたとき（餌が右側に投げられたとき又は釣り竿が右に傾いたとき）はプラス電圧に、磁石がホール素子ＳＤから遠ざかったとき（餌が左側に投げられたとき又は釣り竿が左に傾いたとき）はマイナス電圧となる。
【００３９】
このとき、餌が投げられた方向又は釣り竿が傾いた方向と磁気センサＳＤの出力電圧との関係は、図１０の（ａ）に示すようになる。又、同様に、餌が投げ飛ばされる強さと磁気センサＳＦの出力電圧との関係は、図１０の（ｂ）に示すようになる。実際には、磁石は瞬間的に動くため、ゲーム機用変位センサにより得られる磁石の動きと出力電圧との関係を示す出力特性は、図１１に示すような曲線になる。図１１から明らかなように、餌を投げ飛ばす力が大きいほど、出力電圧が大きくなり、ゲームの中では餌が遠くに投げられたとして検出される。
【００４０】
なお、図９の（ａ），（ｂ）に示す回路において、ホール素子ＳＤ，ＳＦの出力端子を入れ換えれば、検知を逆にすることも可能である。又、ホール素子ＳＤ，ＳＦの出力を増幅器ＩＣ2 ，ＩＣ102 の入力部のプラス・マイナスに逆に入力することによっても、逆の出力を取り出すことが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のゲーム機用変位センサ（請求項１，２）は、以上説明したように構成されるので、次の効果を有する。
（１）１つのゲーム機用変位センサで、２つの要素（魚釣りゲーム機に適用した場合、餌を投げ飛ばす強さと餌を投げる方向）を検出するので、無接点で衝撃に強く、高信頼性・長寿命化を図ることができる。
（２）構造が簡単で、部品点数が少なく、組立も容易で、低コストである。
（３）１つの磁気センサで異なる成分（魚釣りゲーム機に適用した場合、餌を投げる方向と釣り竿の向き）を検出することができるので、例えば磁気センサの出力を、餌を投げるときは投げる方向の検出出力、餌を投げた後は釣り竿の向きの検出出力とするようソフトウエア等で切り換えることで、ゲームの娯楽性を向上させることができる。
（４）磁石と磁気センサとの間隔に応じて、極めて精度の良い出力が得られるため、各種ゲーム機器に最適な変位センサを提供することができる。
（５）請求項３，４の構成とすることで、投げる強さや投げる方向の強さを簡単に調整することができる。
（６）請求項６，７の構成とすることで、更に部品点数を削減でき、組立も簡単になり、低コストにすることができる。
（７）請求項８の構成とすることで、外部磁気の影響を受け難くなり、検出精度の信頼性が一層増すだけでなく、内部磁石の磁気が外部に漏れ難くなり、磁気を利用した記憶媒体等の機器に磁気の影響が及ばない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係るゲーム機用変位センサを魚釣りゲーム機に組み込んだ状態を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係るゲーム機用変位センサの平面図〔（シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを除いた状態の図）（ａ）〕、及びシールドカバー、シールド筐体及び上ケースを取付けた状態の断面図（ｂ）である。
【図３】同ゲーム機用変位センサの要部の平面図である。
【図４】同ゲーム機用変位センサの作用を説明するために、変位センサを真っ直ぐに振り下ろしたときの平面図〔（シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを除いた状態の図）（ａ）〕、右寄りに振り下ろしたときの平面図〔（同状態の図）（ｂ）〕、左寄りに振り下ろしたときの平面図〔（同状態の図）（ｃ）〕である。
【図５】同ゲーム機用変位センサの作用を説明するために、変位センサが右側に傾いているときの平面図〔（シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを除いた状態の図）（ａ）〕、左側に傾いているときの平面図〔（同状態の図）（ｂ）〕である。
【図６】別実施形態に係るゲーム機用変位センサの平面図〔（シールドカバー、シールド筐体及び上ケースを除いた状態の図）である。
【図７】実施形態に係るゲーム機用変位センサにおける磁石、板バネ及び引張バネの別形態を示す図である。
【図８】実施形態に係るゲーム機用変位センサにおける磁石、板バネ及び引張バネの更に別形態を示す図である。
【図９】磁気センサにホール素子を用い、磁石の移動をアナログ出力する場合の回路例で、餌を投げる方向に係る回路（ａ）、及び餌を投げ飛ばす強さに係る回路（ｂ）である。
【図１０】餌を投げる方向と出力電圧との関係を示すグラフ（ａ）、及び餌を投げ飛ばす強さと出力電圧との関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図１１】実際に変位センサにより得られる、餌を投げ飛ばしたときの磁石の動きと出力電圧との関係を示すグラフである。
【図１２】従来例に係るゲーム機用変位センサを示す要部断面図（ａ）、及び作用説明図（ｂ）である。
【符号の説明】
Ｍ，ＭＤ，ＭＦ    磁石
ＳＤ，ＳＦ        磁気センサ
１０（Ａ，Ｂ）    ゲーム機用変位センサ
１１              シールド筐体
１２              シールドカバー
２０（ａ，ｂ）    板バネ
２１（ａ，ｂ）    引張バネ
２２              飛び強さ調整部材
２５              左右強さ調整部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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