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JP2000195370A - 反力発生装置 - Google Patents

反力発生装置

Info

Publication number
JP2000195370A
JP2000195370A JP10372337A JP37233798A JP2000195370A JP 2000195370 A JP2000195370 A JP 2000195370A JP 10372337 A JP10372337 A JP 10372337A JP 37233798 A JP37233798 A JP 37233798A JP 2000195370 A JP2000195370 A JP 2000195370A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction force
generator according
game machine
generating
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10372337A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Otori
康宏 鳳
Hiroki Ogata
裕樹 尾形
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Interactive Entertainment Inc
Original Assignee
Sony Computer Entertainment Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Computer Entertainment Inc filed Critical Sony Computer Entertainment Inc
Priority to JP10372337A priority Critical patent/JP2000195370A/ja
Priority to TW088122951A priority patent/TW436829B/zh
Priority to JP2000591606A priority patent/JP3791336B2/ja
Priority to PCT/US1999/030823 priority patent/WO2000039783A1/en
Priority to KR1020017008217A priority patent/KR20020018181A/ko
Priority to CNB998150584A priority patent/CN1196094C/zh
Priority to CA002353060A priority patent/CA2353060A1/en
Priority to EP99966620A priority patent/EP1149375A4/en
Priority to AU22128/00A priority patent/AU2212800A/en
Priority to US09/472,333 priority patent/US6468158B1/en
Priority to BR9917118-0A priority patent/BR9917118A/pt
Priority to RU2001121481/09A priority patent/RU2001121481A/ru
Publication of JP2000195370A publication Critical patent/JP2000195370A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数の減少を図るとともに、指先に伝わる
感触に充分なダイレクト感を味わえるようにする。 【解決手段】 ゲーム機本体に対し情報を入力する入力
手段の所定位置より変位可能な入力部４８（４９）に所
定位置に復帰させるための反力を発生する反力発生装置
であって、コントロールパッド４８（４９）に、ゲーム
情報とは独立的に反力を発生するコイルスプリング６０
と、コントロールパッド４８（４９）に、ゲーム情報に
応じた反力を発生する永久磁石６３および電磁石６４具
備して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲームの種類や状
況等のゲーム内容（情報）により入力ボタン等の反力の
大きさを変化させる反力発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、家庭用ゲーム機用操作装置のボタ
ンやレバー等の入力部は、内部に設けられたスプリング
等によって所定状態に復帰するように付勢されており、
入力部を操作すると、その変位に応じてスプリングが変
形し、その反撥力により反力を受けるようになってい
た。
【０００３】このような構成によれば、操作ボタン等を
操作することによりモニタ画面上の動作ターゲットの動
作を指示してゲームを行う場合に、モニタ画面上のキャ
ラクタを見ること（視覚）およびモニタから発生する音
を聞くこと（聴覚）でしか体感できず、両手および腕を
さまざまに動かして操作する操作装置自体は、実質的に
指で操作して一方向を指示する機能しか活用されていな
いので、フィードバックによる体感機能を有しない。
【０００４】そこで、ゲームの種類や入力部の操作によ
って特定の操作や場面に遭遇した時に、ゲーム機本体か
らフィードバックした体感が入力部自体で得られるよう
にして臨場感を高めてゲーム性能を向上させるようにし
た反力発生装置が開発されている。
【０００５】たとえば第１図に示す装置は、モータ１等
によって発生した回転力を歯車２、歯車３、ピニオン
４、ラック５等の減速機構６で減速・倍力し、リンク機
構７によって直線運動に変換してレバー８等の入力部に
伝達するようになっている。また、減速機構６とリンク
機構７との間には、スプリング９等の緩衝部材１０を介
在させ、この緩衝部材１０によって無理な力が各構成部
品に加わることを防止するようになっている。
【０００６】一方、第2図に示す装置は、モータ１１等
によって発生した回転力をウオーム１２、ウオームホイ
ール１３、ピニオン１４、ラック１５等の減速機構１
６、スプリング１７等の緩衝部材１８、リンク機構１９
を介してレバー２０等の入力部に伝達するようになって
いて、入力部の反力がラック１５とピニオン１４により
モータ１１に伝わるのを防止している。
【０００７】そして、これら装置では、モータ１，１１
の駆動により、スプリング９，１７の縮み量をゲーム情
報に応じて変化させることにより、レバー８，２０の反
力を変化させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記２
つの装置では、減速機構６，１６等を設けるため、部品
点数が多く、信頼性、コストの面で不利であった。ま
た、入力部からモータ１，１１までにいくつかの機構を
介するので、バックラッシュによるガタツキがあり、指
先に伝わる感触がダイレクト感に欠ける傾向にあった。
【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、部品点数の減少
が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分なダイレク
ト感が味わえる反力発生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明は、ゲーム機本体に対し情報を入力する入力
手段の所定位置より変位可能な入力部に所定位置に復帰
させるための反力を発生する反力発生装置であって、入
力部に、ゲーム情報とは独立的に反力を発生する第１の
反力発生手段と、入力部に、ゲーム情報に応じた反力を
発生する第２の反力発生手段とを具備したものである。
【００１１】第２の反力発生手段は、ゲーム情報に応じ
た磁力を発生する磁力発生手段と、この磁力発生手段に
より発生した磁力によって反発力または吸引力を受ける
可動体とを備えたもの、磁力発生手段は、電磁石と、こ
の電磁石に、ゲーム情報に応じた電流を供給する供給手
段とを備えたものが好ましい。可動体は、永久磁石また
は磁性体である。磁力発生手段は、コイルと、このコイ
ルに、ゲーム情報に応じた電流を供給する供給手段とを
備え、可動体は、磁性体でもよい。
【００１２】磁力発生手段は入力部側に設け、可動体は
入力手段の本体側に設けた構成、逆に、磁力発生手段は
入力手段の本体側に設け、可動体は入力部側に設けた構
成としてもよい。
【００１３】入力部は、磁力発生手段または可動体の収
容部を備えたものでもよく、第１の反力付与手段、磁力
発生手段および可動体を同心軸状に配置してもよい。
【００１４】第１の反力発生手段は、固有の反力を入力
部に付与する固有反力付与手段を備えたもので、この固
有反力付与手段は、入力部の変位に応じた反力を付与す
る変位対応反力付与手段を備えたものである。変位対応
反力付与手段は、スプリングまたはゴム状部材等の弾性
体である。
【００１５】弾性体は、入力部の第１の変位で反力を発
生する第１の弾性体と、入力部の第２の変位で反力を発
生する第２の弾性体とを備えたものでもよい。
【００１６】この構成により、入力部には、ゲーム情報
に関連しない所定の反力が第１の反力発生手段により付
与され、さらにゲーム情報に応じた反力が第２の反力発
生手段により重畳して付与される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態に係る
反力発生装置を用いたゲーム機について、図３〜図１０
を参照しながら説明する。
【００１８】第３図中、符号３１はゲーム機本体であ
り、このゲーム機本体３１は、テレビジョン受像機等の
モニタ３２およびゲーム機用操作装置（入力手段）３３
に接続されている。
【００１９】ゲーム機本体３１は、ビデオ記録媒体であ
るＣＤ−ＲＯＭを再生する機能を有するＣＤ−ＲＯＭド
ライバが内臓されており、ゲーム機本体３１の上面に
は、ＣＤ−ＲＯＭを収納して蓋をする蓋部材３４と、蓋
部材３４の開閉をする開閉スイッチ３５と、電源を供給
する電源スイッチ３６と、ゲーム機本体３１の動作を初
期状態にするリセットスイッチ３７と、２系統の操作装
置が接続可能な接続部３８とを設けた構造となってい
る。この接続部３８にゲーム機用操作装置３３のコネク
タ３９を接続することにより、ゲーム機本体３１との双
方向通信が可能になる。
【００２０】ゲーム機用操作装置３３は、図４に示すよ
うに、メガネ形状に形成した長手方向の両端側に両手の
掌でグリップして支持する角状に突出した第１および第
２の操作支持部４０，４１を備えたハウジング本体４２
と、ハウジング本体４２の中央の位置であって括れた部
分に、ゲームの開始および選択等に使用されるボタンを
内部から外方向に突出させて形成したスタートセレクト
部４３と、ハウジング本体４２の長手方向の両側の頂部
に内部から外方向にボタンを突出させた第１および第２
の操作部４４，４５と、ハウジング本体４２の長手方向
両側の前方側の壁面に内部から外方向に突出させたボタ
ンを備えた第３および第４の操作部４６，４７と、第１
および第２の操作部４４，４５近傍に内部から外方向に
突出させて設けた第１および第２のコントロールバッド
（入力部）４８，４９と、ハウジング本体４２の内部に
装着してある図示しないスイッチ群、および図示しない
ビデオ記録媒体であるＣＤーＲＯＭを収納して再生可能
なゲーム機本体３１との通信を司る基板と、ゲーム機本
体３１を電気的に接続するケーブルを備えたコネクタ３
９と、ハウジング本体４２内部の所定空間に配置した反
力発生装置５０（後述する。）とを備えた構成となって
いる。
【００２１】コントロールバッド４８（４９）は、図５
に示すように、ジョイント部５１を中心にｘ方向および
ｙ方向に倒すことによって、ゲームの操作をすることが
できるようになっている。すなわち、ジョイント部５１
は図示しないジョイント支持機構によりｘ方向およびｙ
方向に傾倒可能に支持されている。また、パッド４８
（４９）とジョイント部５１は第１のロッド５２で連結
されており、ジョイント部５１から第１のロッド５２と
反対方向には第２のロッド５３が延出して設けられ、こ
の第２のロッド５３の先端には円盤状の駆動体５４が取
り付けられている。駆動体５４には駆動体受け５５が対
面して設けられ、この駆動体受け５５は、円筒状ガイド
５６によって円筒軸方向に変位可能にガイドされるよう
になっている。また、この駆動体受け５５は、両面が窪
んだ円盤状に形成されていて、この駆動体受け５５の第
１の凹部５７（図６に示す。）側には反力発生装置５０
が配置されている。そして、この反力発生装置５０によ
り発生された反力により駆動体５４に向けて付勢され第
２の凹部５８が駆動体５４に当接するようになってい
る。
【００２２】反力発生装置５０は、図５および図６に示
すように、ハウジング本体４２側の支持部５９との間に
設けられたコイルスプリング（弾性体（変位対応反力付
与手段（固有反力付与手段（第１の反力発生手
段））））６０と、このコイルスプリング６０の内部空
間に配置された可変反力発生手段（第２の反力発生手
段）６１とを備えている。
【００２３】コイルスプリング６０は、ゲーム情報とは
独立的に反力を発生するもので、コントロールパッド４
８（４９）の変位に応じた反力すなわちコイルスプリン
グ６０固有の反力を駆動体受け５５を介してコントロー
ルパッド４８（４９）に付与するようになっている。
【００２４】可変反力付与手段６１は、ゲーム情報（内
容）に応じた磁力を発生するもので、磁力発生手段６２
と永久磁石（可動体）６３とを備え、磁力発生手段６２
は、鉄心６４ａおよびコイル６４ｂからなる電磁石６４
とドライバ（供給手段）６５（後述する。）を備えた構
成となっており、永久磁石６３は、駆動体受け５５の第
１の凹部５７に収容されるように取り付けられ、電磁石
６４は、支持部５９に取り付けられている。
【００２５】そして、図７に示すように、コントロール
パッド４８（４９）を操作して傾倒すると、駆動体５４
の縁が駆動体受け５５に当たる状態になり、これにより
駆動体受け５５が支持部５９側に変位し、スプリング６
０が短縮するとともに永久磁石６３と電磁石６４との間
隔が狭くなるようになっている。
【００２６】次に、双方向通信機能について説明する
と、図８に示すように、ゲーム機用操作装置３３には、
ゲーム機本体３１とシリアル通信を行うＩ／Ｏインター
フェースＳＩＯと、複数の操作ボタンからの操作データ
を入力するパラレルＩ/ＯインターフェースＰＩＯ，Ｃ
ＰＵ，ＲＡＭおよびＲＯＭであるワンチップマイクロコ
ンピュータ（以下これをマイコンと呼ぶ。）と、電磁石
６４に、ゲーム情報に応じた電流を供給するドライバ６
５とを備えた構成となっている。
【００２７】一方、ゲーム機本体３１側には、ゲーム機
用操作装置３３との間でシリアル通信を行うシリアルＩ
／ＯインターフェースＳＩＯを設けた構造となってお
り、ゲーム機操作装置３３のコネクタ３９を接続する
と、このコネクタ３９を介してゲーム機用操作装置３３
側のシリアルＩ/ＯインターフェースＳＩＯと接続さ
れ、双方向の通信手段、即ち双方向のシリアル通信を行
うことができるようになっている。
【００２８】双方向のシリアル通信を行う信号線および
制御線は、ゲーム機本体３１からゲーム機用操作装置３
３に対してデータを送るデータ伝送用の信号線ＴＤＸ
（Transmit X’for Data）と、ゲーム機用操作装置３
３側からゲーム機本体３１側にデータを送るデータ伝送
用の信号線ＲＸＤ（Received X’ for Data）と、各
データ伝送用の信号線ＴＸＤ，ＲＸＤからデータを抜き
出すシリアル同期クロック用の信号線ＳＣＫ（Serial
Clock）と、ターミナル側であるゲーム機用操作装置３
３の通信の確立および中断等を行うための制御線ＤＴＲ
(Data TerminalReady）とから構成されている。
【００２９】また、この双方向のシリアル通信を行う信
号線および制御線からなるケーブルには、信号線および
制御線の他にゲーム機本体３１側の電源から直接に取り
出した電源用ケーブル６６が含まれており、この電源用
ケーブル６６はゲーム機用操作装置３３側のドライバ６
５に接続され、電磁石６４に電源を供給する。
【００３０】このような構成からなる双方向のシリアル
通信手順は、ゲーム機本体３１がゲーム機用操作装置３
３と通信して、第１〜第４の操作部４０，４１，４４，
４５の操作ボタンの操作データ（ボタン情報）を取り込
むために、先ずゲーム機本体３１は制御線ＤＴＲによっ
て選択されたことを確認して、それに続く信号線ＴＸＤ
の受信待状態になる。続いてゲーム機本体３１は、デー
タ伝送用の信号線ＴＸＤにゲーム機用操作装置３３を示
す識別コードを送出する。これによりゲーム機用操作装
置３３が信号線ＴＸＤよりこの識別コードを受け取る。
【００３１】識別コードがゲーム機用操作装置３３を示
すことにより。これ以降ゲーム機本体３１との通信を開
始する。即ち、ゲーム機本体３１からは制御データ等が
データ伝送用の信号線ＴＸＤを介してゲーム機用操作装
置３３側に送信され、逆にゲーム機用操作装置３３から
は操作ボタンで操作された操作データ等がデータ伝送用
の信号線ＲＸＤを介してゲーム機本体３１に送信され
る。このようにしてゲーム機本体３１とゲーム機用操作
装置３３との間で双方子のシリアル通信が行われ、この
通信はゲーム機本体３１が制御線ＤＴＲを通じて選択中
止データを出力することにより終了する。
【００３２】このようにして双方向のシリアル通信機能
を備えていれば、ゲーム機用操作装置３３側からの主と
して操作ボタンの操作データをゲーム機本体３１側に送
信することができるとともにゲーム機本体側からは、デ
ータ伝送用信号線ＴＸＤを介して電磁石６４にゲーム情
報に応じた磁力を発生させる電流を供給するための反力
用データをゲーム機用操作装置３３側に送出することが
できる。このゲーム情報に応じた反力データは、ゲーム
機本体３１に搭載したゲーム用ＣＤ−ＲＯＭによって予
め設定されており、ゲームの種類、内容や状況、さらに
ゲームを行う利用者の動作ターゲットに応じてゲーム機
本体３１からゲーム機用操作装置３３自体に一定時間の
動的伝達によるフィードバックが行われる。この点に関
しては、図９および図１０を参照してさらに説明する。
【００３３】先ず、図９を参照しながら操作装置３３側
の処理手順を説明すると、ステップＳＴ１では、特定の
ゲーム用ＣＤ―ＲＯＭをゲーム機本体３１に装着して、
ゲーム機用操作装置３３のスタートスイッチ４３ａによ
りゲームの開始をセットし、かつセレクトスイッチ４３
ｂの操作によってゲームが行われる状態になり、ステッ
プＳＴ２に進む。
【００３４】ステップ２では、ゲーム開始に伴ってゲー
ム機用操作装置３３のＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭからなる
マイコンはシリアルインターフェースＳＩＯを介して反
力用データがゲーム機本体３１側からシリアルＩ／Ｏイ
ンターフェースを介して送られてきているかを常時監視
している。この反力用データには、ゲーム情報に応じて
電磁石６４を駆動するデータが含まれている。ついで、
ステップＳＴ３に進む。
【００３５】ステップＳＴ３では、ゲーム機用操作装置
３３側で受けたデータ信号の中の反力用データを判定す
る。反力用データがあればステップＳＴ４に進み、反力
用データがなければステップＳＴ５に進む。
【００３６】ステップＳＴ５では、操作ボタン等が操作
されたか否かを判断し、操作が行われればステップＳＴ
６に進み、操作が行われなければ、待機状態となり、操
作が行われたか否かの監視を継続する。
【００３７】ステップＳＴ６では、操作データをパラレ
ルＩ／ＯインターフェースＰＩＯを介して出力され、ス
テップＳＴ４に進む。ステップＳＴ４では、反力用デー
タをマイコンで処理し、ステップＳＴ７に進む。また、
パラレルＩ／ＯインターフェースＰＩＯからの操作デー
タを処理し、ステップ８に進む。
【００３８】ステップＳＴ７では、反力用データをアナ
ログ信号に変換し、ステップＳＴ９に進む。ステップＳ
Ｔ９では、アナログ信号によってドライバ６５を駆動
し、ドライバ６５からゲーム情報に応じた電流が出力さ
れ、ステップＳＴ１０に進む。
【００３９】ステップＳＴ１０では、ドライバ６５から
供給される電流により電磁石が磁力を発生し、これによ
りコントロールパッド４８（４９）に反力が付与され
る。すなわち、この電磁石６４により発生するゲーム情
報に応じた反力は、スプリング６０による固有の反力に
重畳される。この場合、電磁石６４に供給される電流の
大きさによってコントロールパッド４８（４９）に付加
される反力の大きさが変化する。なお、電磁石６４と永
久磁石６３とが反撥するように電流を流せば、コントロ
ールパッド４８（４９）の反力はスプリング６０による
反力と電磁石６４による反力とを加えた大きさになり、
電磁石６４と永久磁石６３とが吸引するように電流を流
せばコントロールパッド４８（４９）の反力はスプリン
グ６０による反力から電磁石６４による反力を減じた大
きさになる。
【００４０】ステップＳＴ８では、操作データをシリア
ルデータに変換し、シリアルＩ／ＯインターフェースＳ
ＩＯを介してゲーム機本体３１に返信し、ステップＳＴ
１１に進む。ステップＳＴ１１では、ゲーム機本体３１
からのデータを待ち受ける状態で待機し、ステップＳＴ
２に進む。
【００４１】次に、図１０を参照しながらゲーム機本体
３１側の処理手順を説明すると、先ずステップ１２で
は、ステップＳＴ１と同時にゲームが行われる状態にな
り、ステップＳＴ１３に進む。ステップＳＴ１３では、
ゲーム機用操作装置３３からシリアルデータを受信し、
ステップＳＴ１４に進む。
【００４２】ステップＳＴ１４では、動作ターゲットの
データと、受信したシリアルデータとの比較が行えるよ
うにシリアルデータを取込み、ステップＳＴ１５に進
む。
【００４３】ステップＳＴ１５では、動作ターゲットの
データと、受信したシリアルデータとの比較を行ってヒ
ット状態を判別する。動作ターゲットのデータと受信し
たシリアルデータとが一致したとき、即ちヒットしたと
きは、ステップＳＴ１６およびステップＳＴ１７に進
む。一致しなければステップＳＴ１８に進む。
【００４４】ステップＳＴ１６では、ヒットした動作タ
ーゲットをモニタの画面上に表示する。ステップＳＴ１
７では、反力用データを出力し、ステップＳＴ１９に進
む。
【００４５】ステップＳＴ１９では、反力用データをシ
リアルデータに変換してシリアルＩ／Ｏインターフェー
スＳＩＯを介してゲーム機用操作装置３３に特定の応答
信号として返信し、ステップＳＴ２０に進む。
【００４６】ステップＳＴ１８では、ゲーム機本体３１
のＣＰＵ（Central Processing Unit）が操作ボタン
に基づいた動作ターゲットをモニタの画面上に表示した
後、ステップＳＴ２０に進む。ステップＳＴ２０では、
ゲーム機用操作装置３３からのデータを待ち受け、ステ
ップＳＴ１３に進む。
【００４７】以上の構成によれば、コントロールパッド
４８（４９）に、ゲーム情報とは独立的に反力を発生す
るスプリング６０と、コントロールパッド４８（４９）
に、ゲーム情報に応じた反力を発生する磁力発生手段６
２とを設けたので、ゲーム情報（内容）に応じた反力が
コントロールパッド４８（４９）に直接付与され、部品
点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充分
なダイレクト感が味わえる。
【００４８】なお、可変反力発生手段（第２の反力発生
手段）６１は、コントロールパッド４８，４９に別々の
ゲーム情報にもとづいて反力を付与するようにしてもよ
い。
【００４９】また、前述した反力用データは、ゲーム機
本体３１から特定の応答信号としてゲーム機用操作装置
３３が受け取る構成になっているが、ゲーム機本体３１
から一方向の通信によってゲーム機用操作装置３３に送
出する構成でもよい。
【００５０】また、前記した第１の実施の形態では、可
変反力発生手段（第２の反力発生手段）６１は、図５〜
図７に示すように、永久磁石６３を駆動体受け５５の第
１の凹部５７に収容されるように取り付け、電磁石６４
を支持部５９に取り付けたが、本発明はこれに限定され
ることはなく、図１１〜図１３に示すように、電磁石６
４を駆動体受け５５の第１の凹部５７に収容されるよう
に取り付け、永久磁石６３を支持部５９に取り付けるよ
うにしてもよい。
【００５１】次に、本発明の第２の実施形態について、
図１４〜図１５を参照して説明する。図１４中７１は、
全体がｘ方向およびｙ方向に傾倒することにより所定の
操作を行うことができるゲーム機用操作装置であり、図
示しないゲーム機本体およびテレビジョン受像機等のモ
ニタ等に接続されている。
【００５２】この操作装置７１は、片手で把持して操作
できるように略ステイック状に形成された筐体７２を備
えている。この筐体７２の後面側（手前側）には、入力
部としてのボタン７３…が、前面（向こう側）には、入
力部としてのトリガー７４が設けられている。
【００５３】各ボタン７３は、図１５に示すように、筐
体７２に形成された穴７４に突没自在に設けられてい
る。このボタン７３の筐体７２内内側にはフランジ状の
ストッパ７５が形成され、ボタン７３が筐体７２外方へ
の抜け出すのを規制している。また、このボタン７３の
裏面側には、凹状の収容部７６が形成され、この収容部
７６の中央からロッド７７が延出して設けられている。
そして、ボタン７３を押下すると、ロッド７７の先端が
基板８１上のスイッチ７８を押し、入力信号を発生する
ようになっている。
【００５４】また、このボタン７３とスイッチ７８との
間には、枠体７９が設けられている。この枠体７９は、
筐体７２の内面にボタン７３の背面側を囲むように取り
付けられている。この枠体７９にはロッド７７の挿通孔
８０が形成されている。
【００５５】この枠体７９とボタン７３との間には、ボ
タン７３に反力を付与する反力発生装置８２が設けられ
ている。この反力発生装置８２は、コイルスプリング
（弾性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与手段
（第１の反力発生手段））））８３と、可変反力発生手
段（第２の反力発生手段）８４とを備えている。
【００５６】コイルスプリング８３は、ボタン７３と枠
体７９との間のロッド７７に外嵌され、ボタン７３を筐
体７２から突出する方向に付勢するようになっている。
即ち、コイルスプリング８３は、ゲーム情報とは独立的
に反力を発生するもので、ボタン７３の押下変位に応じ
た反力すなわちコイルスプリング８３固有の反力をボタ
ン７３に付与するようになっている。
【００５７】可変反力発生手段８４は、磁力発生手段８
５と永久磁石（可動体）８６とを備え、磁力発生手段８
５は、電磁石８７とドライバ（供給手段）（図示しな
い。）を備えている。永久磁石８６は円盤状に形成さ
れ、その中央にはロッド７７の挿通孔８８が形成されて
いる。そして、ロッド７７が挿通した状態かつスプリン
グ８３の一端を受ける状態でボタン７３の収容部７６に
収容されている。
【００５８】電磁石８７は、ゲーム情報（内容）に応じ
た磁力を発生するもので、コイルスプリング８３に外嵌
された円筒状の鉄心８９とこの鉄心８９の外側に配置さ
れたコイル９０とを備え、これら鉄心８９およびコイル
９０は枠体７９に収容される状態に取り付けられてい
る。即ち、コイルスプリング８３、永久磁石８６、鉄心
８９およびコイル９０は、ロッド７７を軸として同心軸
状に配置されている。
【００５９】そして、ボタン７３を押し下げると、スプ
リング８３が短縮するのに伴って永久磁石８６と電磁石
８７との間隔が狭くなるようになっている。
【００６０】しかして、ゲーム情報によってドライバが
駆動され、ドライバからゲーム情報に応じた電流が出力
されると、電磁石８７が磁力を発生し、これによりボタ
ン７３に反力が付与される。すなわち、この電磁石８７
により発生するゲーム情報に応じた反力は、スプリング
８３による固有の反力に重畳される。この場合、電磁石
８７に供給される電流の大きさによってボタン７３に付
加される反力の大きさが変化する。なお、電磁石８７と
永久磁石８６とが反撥するように電流を流せば、ボタン
７３の反力はスプリング８３による反力と電磁石８７に
よる反力とを加えた大きさになり、電磁石８７と永久磁
石８６とが吸引するように電流を流せばボタン７３の反
力はスプリング８３による反力から電磁石８７による反
力を減じた大きさになる。
【００６１】トリガー７４は、図１６に示すように、筐
体７２に形成された穴９１に突没可能になっている。即
ち、筐体７２に回動軸９２を介して回動自在に取り付け
られ、回動に伴って穴９１から突没可能になっている。
このトリガー７４の筐体７２内内側かつ回動端には筐体
７２に係止可能なストッパ９３が形成され、トリガー７
４が筐体７２外方への抜け出すのを規制している。
【００６２】また、トリガー７４の筐体７２内側には、
ジョイント軸９４が取り付けられ、このジョイント軸９
４には、ボリューム９５に取り付けられたアーム９６の
先端が係合している。そして、トリガー７４が回動軸９
２を支点として回動すると、ボリューム９５のアーム９
６が回転し、入力信号が発生するようになっている。
【００６３】また、筐体７２内には、トリガー７４に反
力を付与する反力発生装置９７が設けられており、この
反力発生装置９７は、二股状のスプリング（弾性体（変
位対応反力付与手段（固有反力付与手段（第１の反力発
生手段））））９８と、可変反力発生手段（第２の反力
発生手段）９９とを備えている。
【００６４】スプリング９８は、トリガー７４と筐体７
２との間に介在され、トリガー７４を筐体７２から突出
する方向に付勢するようになっている。即ち、スプリン
グ９８は、ゲーム情報とは独立的に反力を発生するもの
で、トリガー７４の押込変位に応じた反力すなわちスプ
リング９８固有の反力をトリガー７４に付与するように
なっている。
【００６５】可変反力付与手段９９は、磁力発生手段１
００と鉄心（磁性体（可動体））１０１とを備え、磁力
発生手段１００は、コイル１０２とドライバ（供給手
段）（図示しない。）を備えている。鉄心１０１は、一
端側がトリガー７４のジョイント軸９４に係合され、ト
リガー７４の回動に伴って往復動するようになってい
る。
【００６６】コイル１０２は、ゲーム情報（内容）に応
じた磁力を発生するもので、鉄心１０１の進退が可能な
孔１０３を有する円筒状に形成され、筐体７２に固定さ
れている。そして、トリガー７４を押し込むと、スプリ
ング９８が短縮するとともに鉄心１０１がコイル１０２
の孔１０３から退出する方向に動くようになっている。
【００６７】しかして、ゲーム情報によってドライバが
駆動され、ドライバからゲーム情報に応じた電流が出力
されると、コイル１０２に磁力を発生して鉄心１０１を
引き込む力を発生する。これにより鉄心１０１がコイル
１０２の孔１０３に深く侵入する方向に動き、トリガー
７４に反力が付与される。すなわち、このコイル１０２
により発生するゲーム情報に応じた反力は、スプリング
９８による固有の反力に重畳される。この場合、コイル
１０２に供給される電流の大きさによってトリガー７４
に付加される反力の大きさが変化する。
【００６８】なお、前記した第２の実施の形態では、ボ
タン７３用の可変反力発生手段（第２の反力発生手段）
８４は、図１５に示すように、永久磁石８６をボタン７
３に取り付け、電磁石８７を枠体７９に取り付けたが、
本発明はこれに限定されることはなく、図１７に示すよ
うに、電磁石８７をボタン７３に取り付け、永久磁石８
６を枠体７９に取り付けるようにしてもよい。
【００６９】また、前記した第２の実施の形態では、ト
リガー７４用の可変反力発生手段（第２の反力発生手
段）９９は、図１６に示すように、鉄心１０１をトリガ
ー７４側に取り付け、コイル１０２を筐体７２に取り付
けたが、本発明はこれに限定されることはなく、図１８
に示すように、永久磁石１０４をトリガー７４に取り付
け、鉄心１０５とコイル１０６とからなる電磁石１０７
を筐体７２側に取り付けるようにしてもよい。さらに、
図示しないが、電磁石１０７をトリガー７４に取り付
け、永久磁石１０４を筐体７２に取り付けるようにして
もよい。
【００７０】また、前記した第２の実施の形態では、弾
性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与手段（第１
の反力発生手段）））は、図１５に示すように、コイル
スプリング８３としたが、本発明はこれに限定されるこ
とはなく、図１９に示すように、ゴム状部材でもよい。
即ち、この実施の形態では、ボタン１１１（入力部）全
体がゴム状部材で形成されている。ボタン１１１は、穴
７４に突没可能に設けられるボタン本体１１２と、この
ボタン本体１１２の筐体７２内側に設けられたフランジ
部１１３とを一体的に有し、このフランジ部１１３の外
周縁部が筐体７２に取り付けられている。そして、この
フランジ部１１３の内周部即ちボタン本体１１２側の弾
力性によってボタン１１１を筐体７２から突出する方向
に付勢するようになっている。即ち、ゴム状部材は、ゲ
ーム情報とは独立的に反力を発生するもので、ボタン１
１１の押下変位に応じた反力すなわちゴム状部材固有の
反力をボタン本体１１２に付与するようになっている。
【００７１】ボタン本体１１２には、ロッド１１３が取
り付けられている。即ち、このロッド１１３は、基端部
にフランジ部１１４を有し、このフランジ部１１４がボ
タン本体１１２の底面に取り付けられている。そして、
このフランジ部１１４に永久磁石８６が取り付けられて
いる。
【００７２】前記した第２の実施の形態では、トリガー
７４用の弾性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与
手段（第１の反力発生手段）））は、図１６および図１
８に示すように、１個の二股状のスプリング（第１の弾
性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与手段（第１
の反力発生手段））））９８のみとしたが、本発明はこ
れに限定されることはなく、図２０に示すように、さら
に他のスプリング（第２の弾性体（変位対応反力付与手
段（固有反力付与手段（第１の反力発生手段））））１
２１を設けた構成としてもよい。
【００７３】即ち、筐体７２には支持軸１２２が設けら
れ、この支持軸１２２には、二股状スプリング１２１の
基端部が支持されている。この二股状スプリング１２１
の第１の端部１２４は筐体７２に設けられた第1の係止
軸１２５に係止され、第２の端部１２６は筐体７２に設
けられた第2の係止軸１２７に係止されている。一方、
トリガー７４のストッパ９３が延出形成され、この延出
部１２８に係合軸１２９が取り付けられている。
【００７４】そして、トリガー７４の押込み量が所定量
を超えると、係合軸１２９がスプリング１２１の第2の
端部１２６に係合し、スプリング１２１の反力を受ける
ようになっている。即ち、スプリング９８は、トリガー
７４の全変位（第１の変位）でトリガー７４に反力を付
与し、スプリング１２１は、トリガー７４の後半の変位
（第２の変位）でトリガー７４に反力を付与するように
なっている。これにより、トリガー７４の前半の変位で
は、スプリング９８の反力が付与され、トリガー７４の
後半の変位では、スプリング９８とスプリング１２１の
反力が付与される構成となっている。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、部
品点数の減少が図れるとともに、指先に伝わる感触に充
分なダイレクト感が味わえる等優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の反力発生装置を示す図である。
【図２】従来の他の反力発生装置を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明するためのゲ
ーム機を示す概略図である。
【図４】同ゲーム機の操作装置を示す図である。
【図５】同操作装置のコントロールパッドの反力発生装
置を示す斜視図である。
【図６】同反力発生装置を示す断面図である。
【図７】同反力発生装置の作用を説明するための断面図
である。
【図８】同ゲーム機の操作装置とゲーム機本体との接続
状態を示すブロック図である。
【図９】同ゲーム機用操作装置側の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【図１０】同ゲーム機本体側の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図１１】同コントロールパッド用反力発生装置の他の
実施の形態を示す斜視図である。
【図１２】同反力発生装置を示す断面図である。
【図１３】同反力発生装置の作用を説明するための断面
図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態を説明するための
ゲーム機の操作装置を示す斜視図である。
【図１５】同操作装置のボタン用反力発生装置の他の実
施の態様を示す断面図である。
【図１６】同操作装置のトリガー用反力発生装置の他の
実施の態様を示す斜視図である。
【図１７】同操作装置のボタン用反力発生装置のさらに
他の実施の態様を示す断面図である。
【図１８】同操作装置のトリガー用反力発生装置のさら
に他の実施の態様を示す斜視図である。
【図１９】同操作装置のボタン用反力発生装置のさらに
他の実施の態様を示す断面図である。
【図２０】同操作装置のトリガー用反力発生装置のさら
に他の実施の態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
３１：ゲーム機本体、 ３３：ゲーム機用操作装置（入
力手段）， ４８，４９：第１，第２のコントロールパ
ッド（入力部），５０：反力発生装置，６０：コイルス
プリング（弾性体（変位対応反力付与手段（固有反力付
与手段（第１の反力発生手段）））），６１：可変反力
付与手段（第２の反力発生手段），６２：磁力発生手
段，６３：永久磁石（可動体），６４：電磁石，６５：
ドライバ（供給手段），７１：ゲーム機用操作装置（入
力手段），７３：ボタン（入力部），７４：トリガー
（入力部），７６：収容部，８２：反力発生装置，８
３：コイルスプリング（弾性体（変位対応反力付与手段
（固有反力付与手段（第１の反力発生手段）））），８
４：可変反力付与手段（第２の反力発生手段），８５：
磁力発生手段，８６：永久磁石（可動体），８７：電磁
石，９７：反力発生装置，９８：スプリング（第１の弾
性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与手段（第１
の反力発生手段）））），９９：可変反力付与手段（第
２の反力発生手段），１００：磁力発生手段，１０１：
鉄心（磁性体（可動体））、１０２：コイル、１０４：
永久磁石（可動体），１０７：電磁石，１１２：ボタン
（入力部：ゴム状部材），１２１：スプリング（第２の
弾性体（変位対応反力付与手段（固有反力付与手段（第
１の反力発生手段））））．
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾形 裕樹 東京都港区赤坂７丁目１番１号 株式会社 ソニー・コンピュータエンタテインメント 内 Ｆターム(参考） 5G006 BA01 BB01 BC05 CB01 EA00 5G025 AA19 BA05 CA09 DA01 DA10 FA02

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ゲーム機本体に対し情報を入力する入力
    手段の所定位置より変位可能な入力部に前記所定位置に
    復帰させるための反力を発生する装置であって、 前記入力部に、ゲーム情報とは独立的に反力を発生する
    第１の反力発生手段と、 前記入力部に、ゲーム情報に応じた反力を発生する第２
    の反力発生手段と、 を具備したことを特徴とする反力発生装置。
  2. 【請求項２】 前記第２の反力発生手段は、ゲーム情報
    に応じた磁力を発生する磁力発生手段と、この磁力発生
    手段により発生した磁力によって反発力または吸引力を
    受ける可動体とを備えたことを特徴とする請求項１記載
    の反力発生装置。
  3. 【請求項３】 前記磁力発生手段は、電磁石と、この電
    磁石に、ゲーム情報に応じた電流を供給する供給手段と
    を備えたことを特徴とする請求項２記載の反力発生装
    置。
  4. 【請求項４】 前記可動体は、永久磁石であることを特
    徴とする請求項２または３記載の反力発生装置。
  5. 【請求項５】 前記可動体は、磁性体であることを特徴
    とする請求項２または３記載の反力発生装置。
  6. 【請求項６】 前記磁力発生手段は、コイルと、このコ
    イルに、ゲーム情報に応じた電流を供給する供給手段と
    を備え、前記可動体は、磁性体であることを特徴とする
    請求項２記載の反力発生装置。
  7. 【請求項７】 前記磁力発生手段は、前記入力部側に設
    け、前記可動体は、前記入力手段の本体側に設けたこと
    を特徴とする請求項２記載の反力発生装置。
  8. 【請求項８】 前記磁力発生手段は、前記入力手段の本
    体側に設け、前記可動体は、前記入力部側に設けたこと
    を特徴とする請求項２記載の反力発生装置。
  9. 【請求項９】 前記入力部は、前記磁力発生手段または
    前記可動体の収容部を備えたことを特徴とする請求項２
    記載の反力発生装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１の反力発生手段、前記磁力発
    生手段および前記可動体を同心軸状に配置したことを特
    徴とする請求項９記載の反力発生装置。
  11. 【請求項１１】 前記第１の反力発生手段は、固有の反
    力を前記入力部に付与する固有反力付与手段を備えたこ
    とを特徴とする請求項１記載の反力発生装置。
  12. 【請求項１２】 前記固有反力付与手段は、前記入力部
    の変位に応じた反力を付与する変位対応反力付与手段を
    備えたことを特徴とする請求項１１記載の反力発生装
    置。
  13. 【請求項１３】 前記変位対応反力付与手段は、弾性体
    であることを特徴とする請求項１２記載の反力発生装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記弾性体は、スプリングであること
    を特徴とする請求項１３記載の反力発生装置。
  15. 【請求項１５】 前記弾性体は、ゴム状部材であること
    を特徴とする請求項１３記載の反力発生装置。
  16. 【請求項１６】 前記弾性体は、前記入力部の第１の変
    位で反力を発生する第１の弾性体と、前記入力部の第２
    の変位で反力を発生する第２の弾性体とを備えたことを
    特徴とする請求項１３記載の反力発生装置。
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