(57)【要約】      （修正有）【課題】ゲーム機などのコントロールスティック操作を光学的に検出することにより誤作動を低減する。【解決手段】コントロールスティック２０先端に設けた球状の反射体２２表面に不規則な反射パターンを形成すると共にその中央に異なる反射特性のリセットポイント２２１を設け、反射体スペース１２１中央の穴１２１２から反射面を露出してセットする。台座側に光源３１を該反射面に向けて配置し、光源からの光の反射光を光感知器３２で捕捉し、反射光パターン変化によりコントロールスティックの操作をベクトル信号として出力する。コントロールスティックを離すと、該スティックは復帰バネにより中央の初期位置に戻り、リセットポイントからの光信号によりスティック操作のベクトル座標をリセットする。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
二次元方向に傾動操作するコントロールスティックを弾性を具えた復帰部品により初期位置に復帰するように本体に配置し、
該コントロールスティック先端に球状の反射体を設けると共にその反射面の上記初期位置に対応する傾動位置の反射特性を異なるものとしてセットし、
光源と光感知器を具えた光学感知モジュールを該光源から射出した光が該反射面から反射して該光感知器に入射するように配置し、
該光感知器によりコントロールスティックの傾動操作によって変化する反射面からの反射光パターン信号及び該初期位置からの特性の異なる反射光による信号をこれらの信号をベクトル信号に変換処理するＣＰＵに対してそれぞれ出力する、
ことを特徴とする光学式コントロール信号入力装置。
【請求項２】
前記本体は、本体ケース及び台座からなり、該本体ケースの頂上に開口部を設けて、該コントロールスティック上端にコントロールプレイト、下端に反射体を設けると共に該コントロールプレイトの下部を該本体ケースの該開口部に通して、該台座に設けた反射体収納スペースに該反射体を収容し、該反射体収納スペースに設けた穴から該反射体の反射面を上記光源に向けて露出したことを特徴とする請求項1記載の光学式コントロール信号入力装置。
【請求項３】
前記反射体の反射面を第一反射表面及び上記初期位置に対応してリセットポイントとなる第二反射表面としたことを特徴とする請求項1記載の光学式コントロール信号入力装置。
【請求項４】
本体、コントロールスティック及び光学感知モジュールからなり、
該コントロールスティックの一端を該本体より露出して二次元方向に傾動操作可能に設置し、該本体内部にて他端には反射体を設置して該反射体の底部中心位置にリセットポイントを設け、
光学感知モジュールは、光源及び光感知器を具えて該光源から射出した光が該反射面から反射して該光感知器に入射するように本体内に配置し、
該光学感知モジュールは該反射体からの第一反射光に応じたスティック操作のベクトル信号を形成する信号を出力し、
また、該リセットポイントからの第二反射光により、スティック操作のベクトル信号の座標をゼロに戻す信号を出力する、
ことを特徴とする光学式コントロール信号入力装置。
【請求項５】
前記コントロールスティックは、弾性を具えた復帰部品により初期位置に復帰するよう配置したことを特徴とする請求項4記載の光学式コントロール信号入力装置。
【請求項６】
二次元方向に傾動操作可能なコントロールスティック、反射体、光学感知モジュールからなり、
該コントロールスティックの両端にそれぞれコントロールプレイトと反射体を設け、
該反射体に第一反射表面及び第二反射表面を設け、
該光学感知モジュールは、光源から該反射体に光を入射してその反射光を感知して信号を出力するものであって、
該第二反射表面の反射光によりコントロールスティックの操作によるベクトル信号の座標をゼロにリセットする信号を出力することを特徴とする光学式コントロールスティック信号入力装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、手動操作の入力装置に関し、特に光学映像変化を信号の基準とする光学式コントロールスティック信号入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年マスメディア娯楽マーケットがますます発展し、各社のソフトハードウェアメーカーは絶えずより新しく、より素晴らしいゲームソフト及びゲームマザーボードを発売している。それに関連してさらに新しく、より性能の良いソフトとハードウェアを主なゲームコントロールインターフェイスとなるゲームスティックも絶えず発展と改善を行なう必要がある。
【０００３】
周知のゲームスティックは、電子部品セットの台座及び、台座の上に設置するコントロールスティックを具える。コントロールスティックは、一定の角度範囲内で前後左右に操作できる。台座内に複数個の変位感知器を設置し、コントロールスティックが個々の方向上で変位する量を感知し、それを対応する変位信号に転換することができる。現在多くのコンピュータースティックは、可変抵抗を変位感知器として使用するが、可変抵抗は接触ポイントを変更する方法により、抵抗値を変更している。したがって、ゲームスティックを操作する際、可変抵抗は機械的な摩擦が生じ、長期の摩擦によりノイズ信号が生じることがあり、それによって信号のアウトプットが不正確となる。ファイティングゲームなどのアクションゲームソフトを使用するユーザーは、習慣的に大きな力をゲームスティックに加えることで、ますます機械の摩擦が大きくなり、ゲームスティックの寿命を加速度的に縮めることになる。また、可変抵抗は環境の温度や湿度の影響を受けやすく、信号のアウトプットの正確さと安定さを低下して仕舞いがちである。さらに、可変抵抗を変位感知器として使用する場合、毎回ゲームスティックを使用する前に、可変抵抗をリセットする補正動作を行なわないと、正確なアウトプット信号が得られないなどの欠点を有するため、改善する必要があった。
【特許文献１】特許第３３３１３７８号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
可変抵抗を変位感知器のゲームスティックに用いると、信号感知に伴う機械的な摩擦があるため、長期間使用すると、信号のアウトプットはユーザーのコントロール操作に対応できず、或は信号のアウトプットが不正確となるため、ゲームスティックの最良の構造ではないことに鑑みて、本考案の目的は、光学映像変化を信号の基準とする光学式コントロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を解決するために、本考案は光学映像変化を信号の基準とする光学式コントロール装置を提供するものであり、本体ケース、コントロールスティック、復帰部品、光学感知モジュール及び台座で構成する。本体ケースと台座を互いに結合し、コントロールスティックは多方向に移動できるように本体ケース内部に設置し、スプリング状の復帰部品は本体とコントロールスティックの間に設置することによって、コントロールスティックを常に初期位置に復帰させて位置づけする。コントロールスティックの底部に反射体を設置し、反射体の中心部分にリセットポイントを設ける。また、光学感知モジュールを台座に設置し、光源及び光感知器を具有して、コントロールスティックを反射体と連動させて光源からの光線が反射体に投射すると同時に、反射映像が光感知器に入射して光感知器に入る反射映像が変化し、ベクトル信号が発生する。力を加えない場合、復帰部品によりコントロールスティックは初期位置に戻り、光学感知器はリセットポイントの正確な位置に戻り、位置の座標をリセットする。
【考案の効果】
【０００６】
本考案の光学式コントロール装置は、光学映像の変化を信号の基準とすることで、非接触法により信号をアウトプットし、可変抵抗を変位感知器とする際の機械性摩擦による信号遅れや損傷に対する問題を解決する。また、リセットポイントの設計により自動的に位置座標をリセットすることにより、位置信号を補正する。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
本考案による光学式コントロールスティック入力装置を明確に示すために、図に沿って詳細に説明する。本考案は、スティック、ゲームコントローラー、マウス、キーボードなどパソコンの入力装置、或は様々な携帯式の電子装置(を含むが、その限りではない)などに応用でき、ユーザーが操作することにより生じるベクトル信号の入力装置を提供する。
【０００８】
図１、図２に示すのは、本考案の光学式コントロール装置に含まれる本体10、コントロールスティック20及び光学感知モジュール30である。本体10は、本体ケース11及び台座12からなり、複数のネジ51によって結合する。本体ケース11は、中空の円柱帽子状を呈し、本体ケース11の頂上に開口部111を具有する。台座12は、中空の方形帽子状を呈し、上台座121及び下台座122から構成され、上台座121の上に反射体収納スペース1211を設け、反射体収納スペース1211の底部に穴1212を設ける。下台座122は複数のネジ52により上台座121と結合する。
【０００９】
コントロールスティック20は円柱状を呈し、コントロールスティック20の頂上にコントロールプレイト21を設け、コントロールスティック20の下端に球状(或は半球状、或は3/4球状)の反射体22を設け、反射体22に第一反射表面を形成してその表面に様々な不規則なパターンやシャイニングスポット、顆粒を塗布する。或は生産工程において表面に自然にマイクロテクチャーやレイヤーを形成する。また、反射体22の第一反射表面の底部中心部分にリセットポイント221を設ける。リセットポイント221は第二反射表面であり、不反射表面、くぼみ、高い反射表面(などを含むが、その限りではない)とするが、該第一反射表面の反射光と区別することで、光感知モジュール30が異なる強度或は差異性のある映像変化信号を得ることができる。
【００１０】
コントロールスティック20のコントロールプレイト21の足を本体ケース11の開口部111に差込み、反射体22と接続し、反射体22を台座12の反射体収納スペース1211に入れ、且つ穴1212より露出する。コントロールスティック20の反射体22と本体ケース11の開口部111の内壁の間にスプリング状の復帰部品40を設けることにより、コントロールプレイト21に力を施すと、コントロールスティック20の開口部111にて制限される範囲内で前後左右の多方向に移動回転する(図3を参照)。相対的に反射体22は反射体収納スペース1211内で回転し、回転動作に合わせて穴1212に異なる部位を露出する。
【００１１】
復帰部品40は、スプリング、弾性スポンジ、リード、プラスティックリード（を含むが、その限りではない）など、復元力を有する弾性部品とする。したがって、コントロールプレイト21に掛かる力を離すと、復帰部品40によりコントロールスティック20は本体ケース11に垂直に立ち、該位置はコントロールスティック20の初期位置となり、初期位置では反射体22のリセットポイント221は穴1212の中心位置に露出する。
【００１２】
光源31及び光感知器32を具える光学感知モジュール30を台座12に設置する。光源31は発光ダイオードなどの発光部品であり、光源31を台座12の片側に設置して穴1212に向けて光線を発射する。発射された光線は反射体22によって反射し、CCDイメージセンサー、或はＣＭＯＳを具える光感知器32に至る。光感知器32は穴1212の真下に配置され、反射体22の反射する光線を受ける。光学感知モジュール30はCPU（図に未掲載）を具え、光感知器32をCPUに接続し(或は別途ケーブルを用いて、外部のCPUに電気コネクターで接続する。図に未掲載)、CPUは光感知器32から反射する光による映像の変化の信号を処理し、ベクトル信号として出力する。即ち、光感知器32が第一表面の反射光を受けたとき、対応するベクトル信号を発生する。また、光感知器32が第二表面の反射光を受けたときは、座標をリセットする信号を発する。
【００１３】
図3、図4、図5が示すのは、本考案の光学式コントロール装置である。コントロールスティック20の状態は、復帰部品40の作用により初期位置に戻る。ユーザーが力をコントロールプレイト21に加えると、コントロールスティック20は本体ケース11上で多方向に回転移動し、コントロールスティック20の操作に応じて反射体22が回転する。反射体22はこの回転動作によって、穴1212に異なる部位を露出することにより、光源31からの投射光は持続的に露出部位に応じた光のパターンとして反射体22から反射され、光感知器32に入射して光映像化信号として出力し、CPUで光映像信号の処理によりベクトル信号に変換して出力する。
【００１４】
ユーザーが手を離すと、復帰部品40の弾力性による復元力により、コントロールスティック20は初期位置に復帰する。初期位置においてリセットポイント221の具える特性の異なる反射映像が光感知器22に入り、CPUは光学感知器32はリセットポイント221の正確な位置を得て、位置座標をリセットし、次の動作に正確なベクトル信号を得ることができる。
【００１５】
以上の実施例による本考案の詳細な説明は本考案の範囲を制限するものではない。本技術に熟知する者は、固定構造の変更などの適当な変更および調整を行うことができ、これらの変更および調整を行っても本考案の重要な意義は失われず、本考案の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の構造組み立て分解略図である。
【図２】本考案の構造組み立て断面略図である。
【図３】本考案の構造組立て動作略図である。
【図４】本考案の構造組立て動作略図である。
【図５】本考案の構造組立て動作略図である。
【符号の説明】
【００１７】
10本体
11本体ケース
111開口部
12台座
121上台座
122下台座
1211反射体収納スペース
1212穴
20コントロールスティック
21コントロールプレイト
22反射体
221  リセットポイント
30光学感知モジュール
31光源
32光感知器
40復帰部品
51、52ネジ
【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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