JP2003512142A - アナログ圧力センサを備えた手持ち式コントローラ - Google Patents

アナログ圧力センサを備えた手持ち式コントローラ

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JP2003512142A JP2001532880A JP2001532880A JP2003512142A JP 2003512142 A JP2003512142 A JP 2003512142A JP 2001532880 A JP2001532880 A JP 2001532880A JP 2001532880 A JP2001532880 A JP 2001532880A JP 2003512142 A JP2003512142 A JP 2003512142A
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Abstract

(57)【要約】 電子ソフトウェアゲームを制御するための、両手で持つ形式のゲームコントローラであって、ハウジング（２０）と、ハウジング上に少なくとも部分的に露出して、ハウジング内の電子マニピュレータ装置（３２、３４）と作動連動した複数の押し表面（２２）とを含み、電子ソフトウェアを制御するために押し表面を押しつけることによって制御される。電子マニピュレータ装置の少なくとも１つが、対応の押し表面に加えられた様々な物理的圧力に比例したアナログ電気出力を発生する感圧性可変コンダクタンスセンサ（２６）である。アナログ電気出力は、解釈されて、表示装置上の電子ゲームキャラクタ画像の活動度の制御に使用される。１つの実施形態では、感圧性可変コンダクタンスセンサは、単一の押しボタンであり、別の実施形態は、押しつけ可能な４方向型ロッカ（４２）と弾性ドーム形キャップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［発明の背景］ １．発明の属する技術分野 本発明は、対応の視覚表示装置に示された視覚画像を制御するために、両手で
持って使用する形式のコントロールまたはコントローラに関する。特に本発明は
、対応の表示装置上のビデオゲーム画像および他の電子生成画像を制御するため
のアナログ圧力センサを有する両手持ち式コントローラに関する。使用および製
造方法も開示されている。
【０００２】 ［関連出願］ １９９７年１月１０日に出願された係属中の米国特許出願第０８／９４２，４
５０号で、現在の米国特許第 号（後に提出）、１９９９年１１月５日に
出願された係属中の米国特許出願第６０／１３３，６８２号の先の出願日の恩恵
を主張するものとする。
【０００３】 ２．関連の従来技術の説明 画像の制御に使用される従来型ゲームコントローラが多く存在する。一般的な
従来型「ゲームパッド」スタイルのゲームコントローラが、１９９３年５月４日
に井上らに発行されて任天堂株式会社に譲渡された米国特許第５，２０７，４２
６号に示されている。別の人気のあるゲームコントローラは、やはり任天堂の「
ＧＡＭＥ ＢＯＹ」ＴＭ（登録商標）である。これらの任天堂のコントローラは
、組み込まれた十字形すなわち４方向型ロッカキーパッドや、多数のボタンおよ
び押し表面などで多軸操作を行うことができる多重入力部を有するゲームコント
ローラの典型例である。任天堂コントローラは、ユーザが同時に両手で掴んで持
ち、掴んだ手の親指を把持する仕事(grasping responsibilities)からほぼ解放
しておくことができる寸法のハウジングを含み、ハウジングは、ユーザの右手で
掴む領域である右手領域およびユーザの左手で掴む領域である左手領域を有し、
さらに複数の押し表面（たとえば、ボタンおよび十字形／４方向型キーパッド）
を含み、その各々がハウジングによって少なくとも部分的に支持されて、ユーザ
の親指および／または他の指で操作できる少なくとも１つの領域でハウジング上
に少なくとも部分的に露出している。ＧＡＭＥ ＢＯＹ（登録商標）は、左手お
よび右手領域の上方でほぼその間のハウジング窓から見えるようにハウジング内
に取り付けられて直接的に対応した表示装置を含む。井上らの特許およびそれと
同様な他の特許のゲームパッドは、コントローラから分離したユニットである遠
隔対応表示装置と共に使用される。複数の押し表面（押し表面のすべてでないに
しても、ほとんど）が、ユーザの手がハウジングを掴んでいる状態でユーザの親
指が届く範囲に入るようにハウジング上に配置されており、複数の押し表面また
は部材の各押し表面または部材が、個々の電子マニピュレータ装置(electricity
manipulating devices)（たとえば、回路の開放部分を閉成する単純な瞬時オン
スイッチ）(momentary-On switch)と個別に作動連動し、複数の押し表面の各々
に１つの電子マニピュレータ装置が対応している。各電子マニピュレータ装置（
瞬時オンスイッチ）は、少なくとも部分的にハウジング内に収容されて、対応の
押し表面に押し圧力が物理的に加えられた時に電気出力の操作を行うことができ
る。スイッチ（電子マニピュレータ装置）は、オンまたはオフのいずれかであっ
て、対応の全か無の出力を生じる。ユーザ比例またはアナログ制御を行うには、
これらの単純なオン／オフスイッチは使用されない。
【０００４】 単純なオン／オフ制御であるという重大な欠点があるにも拘わらず、先に述べ
たそのような従来型コントローラは数千万台が存在しているが、そのようなコン
トローラを改良できると信じている。Ｎ６４コントローラと呼ばれる、任天堂が
販売しているより最近のゲームコントローラでは、手持ち式コントローラの中央
部分に、比例効果を達成するために回転光学エンコーダを有する比例ジョイステ
ィックが組み込まれている。比例ジョイスティックは、一般的な十字形ロッカパ
ッドの下側に位置する４つの単純なオン／オフスイッチの重大な欠点を克服する
試みで、使用されている。比例ジョイスティックは、本発明によって解決される
少なくとも２つの大きな欠点を有する。第１の欠点は、製造コストであり、第２
の欠点は、ユーザの困惑である。数百万台が製造されるコントローラでは、２つ
の比較的高価な光学エンコーダ、複雑なギンブル(gimble)、ジョイスティックに
特有の多数の機械部品などが、高額である追加の相当なコストの原因となる。第
２の欠点は、一般的なユーザが左親指で十字形キーパッドを使用することに一般
的に慣れていることによるユーザの困惑である。Ｎ６４コントローラで比例ジョ
イスティックのオプションを提示することによって、特に初心者または潜在的購
買者が十字形キーパッドか、ジョイスティックのいずれを使用すべきかと困惑す
る場合が多い。
【０００５】 ユーザ比例すなわち可変制御を可能にすることが、ゲームをユーザが楽しむの
に大きな利点であることは明白である。
【０００６】 本開示の主要な重点は、ユーザが同時に両手で持つように構成された単一ハウ
ジングだけを有するコントローラにおけるアナログ圧力センサの実施形態を教示
することである。しかしながら、本明細書に記載したようなアナログセンサの実
施形態によって、ジョイスティック形のコントローラに大きな利点をもたらすこ
とができる。ジョイスティック形コントローラを同時に両手で持つことができる
が、それは、両手で保持された単一ハウジングではない。むしろ、ジョイスティ
ックは、ベースハウジングおよびハンドルハウジングの２つのハウジングを含み
、それらのいずれも同時に両手で保持されるようには構成されていない。本明細
書に記載されているようなアナログセンサを作動させる押し表面（ボタンおよび
／またはトリガ）を含むことによって、ジョイスティック形コントローラに大き
な利点をもたらすことができる。そのような実施形態は、本開示内容を細かく検
討することによって当業者には明らかになるであろう。他方、マウス形コントロ
ーラは単一ハウジングを有するが、その単一ハウジングは、同時に両手で保持す
るように構成されておらず、したがって、ある観点から見て、そのような形式の
コントローラは本発明に該当しないと考えられる。
【０００７】 本発明者が知っており、先に述べたものに加えられると考える他の関連従来技
術が、１９８７年８月１８日に発行された米国特許第４，６８７，２００号、１
９９７年７月１日に発行された米国特許第５，６４４，１１３号、１９９７年２
月１１日に発行された米国特許第５，６０２，５６９号、１９８４年９月４日に
発行された米国特許第４，４６９，３３０号、１９９５年１０月１７日に発行さ
れた米国特許第５，４５９，４８７号に開示されている。また、本発明者である
Ｂ．アームストロング(Armstrong)に対して、１９９６年１０月１５日に米国特
許第５，５６５，８９１号が、１９９６年１２月３１日に米国特許第５，５８９
，８２８号が発行されている。
【０００８】 本発明は、上記欠点を解決して、重要な追加の利益および利点を与える。
【０００９】 ［発明の概要］ 以下の概要および詳細な説明は、本発明を実施するための好適な構造体および
最良の態様を示しており、本明細書に具体的に記載して添付図面に示されている
ものに対して変更を加えることができることは明らかであるが、本開示を簡潔に
するため、本発明の真の範囲に入るこれらの変更および変化のすべてを本明細書
で詳述することはしないが、本開示内容を読めば、当業者にはそれらが明らかに
なるであろう。
【００１０】 本発明は、近接回路トレースを横切るように感圧性可変コンダクタンス物質を
使用して可変出力を得ること、およびそれをコントロールに使用することを含む
。そのような可変出力は、両手持ち式ゲームコントローラの使い慣れた制御表面
を押す際に加えられる物理的圧力に比例して電子画像の活動度(action intensit
y)を制御するのに有用である。ゲームコントローラの使用および製造に関する改
良方法も本明細書に開示されている。
【００１１】 本コントローラのユーザがボタンまたは同様の押し表面（たとえば、十字形キ
ーパッド、または一般的に回動部材である指押し式トリガ）を押すことによって
物理的圧力が加えられると、感圧性可変コンダクタンス物質に圧力が加わり、そ
の物質は、加えられた圧力に応じてその導電率（すなわち、使用される圧力セン
サ材料に応じて抵抗または整流特性）が変化し、それによって、加えられた圧力
に比例したアナログ電気出力を生じる。可変コンダクタンス物質のアナログ電気
出力は、電子画像を制御するためのアナログ電気出力を少なくとも表す信号とし
て画像生成装置内などの回路に出力される。
【００１２】 電子画像の活動度を制御するためにゲームに本発明（コントローラ）を使用す
る例として、単純に模擬キャラクタが、本発明によるコントローラの個々の押し
ボタンの単一の押し表面に小さい押し圧力を加えることによって歩き、加える押
し圧力を増加することによってより高速で歩き、比較的大きい押し圧力を加える
ことによって走るようにすることができる。同様に、物体の移動、たとえば、野
球、ゴルフボール、フットボール、バスケットボールなどのボールの移動を、た
とえば、速度、距離、または力について可変制御することができる。ユーザは、
コントローラの個々の押しボタンの押し表面に適当な押し圧力を加えることによ
て、画像の活動度を選択することができる。別の例では、レーシングカーが、小
さい押し圧力でわずかに方向転換し、大きい押し圧力で急旋回することができる
。コントローラの一般的な右親指の使用例として、可変押し圧力によって、銃の
可変発射速度やキャラクタの可変ジャンプ高さを制御することができ、また、自
動車のブレーキを可変制御することができる。
【００１３】 本発明の１つの実施形態では、遠隔配置されるか、直接的に取り付けられた対
応表示装置を有するゲームコントローラであって、ユーザが同時に両手で掴んで
保持し、掴んだ手の親指（親指の先端）を把持する仕事からほぼ解放しておくよ
うにする寸法および形状のゲームコントローラを含む。それぞれがハウジング外
表面上に少なくとも部分的に露出した複数の押し表面を押す際に、親指が使用さ
れる。複数の電子マニピュレータ装置がハウジング内に収容されて、複数の押し
表面と作動連動することによって、複数の押し表面を親指（または他の指）で押
しつけることと、その押しつけによって加えられた物理的圧力とによって電気出
力を操作することができる。電子マニピュレータ装置の１つまたは複数が、ユー
ザの親指または他の指によって加えられた様々な物理的圧力に比例して電気出力
を変化させるアナログ感圧性可変コンダクタンス電気装置（センサ）である。
【００１４】 本明細書に記載されているように使用および製造が可能な本開示のコントロー
ラは、作動中（押し表面を押しつける間）、ユーザが同時に両手で持つ、すなわ
ち掴むコントローラであり、両手で持つことは、マウスなどの片手持ち式コント
ローラでは得ることができない一定の画像操作に好都合である。コントローラ上
で同時に両手を使用できること、およびそれを実際に使用することによって、い
わゆるユーザの「完全没頭」が可能になり、ユーザは画像の制御に両手を用いる
ことができ、また、一般的に言えば、脳の分化した各半分(differentiated halv
es)の特殊能力を利用することが可能である。一般的に、ユーザの脳の左半分が
主に右の腕および手を制御し、脳の右半分が主に左の腕および手を制御する。一
般的に言うと、コントローラのほとんどのユーザの場合、一定形式の制御機能、
たとえば、模擬銃の発射に関連するような機能の厳密な（critical）タイミング
や、電子ゲームのキャラクタのジャンプの正確なタイミングなどに右手指を使用
する方がはるかに直観的で自然である。一般的に、左手および指は、模擬車また
は航空機の操縦に関連するような照準機能や、人物の走行方向などのキャラクタ
の指向性移動の制御などの、本来より空間的な機能を制御するために使用される
。この現在の両手持ち式コントローラでは、一定機能用の押し制御表面を、一般
的なユーザに一般的に最も適するコントローラ領域に配置することができる。加
えて、両手持ち式コントローラは、コントローラがユーザの膝の上か、ユーザの
前方に保持されて、ユーザが好都合に両手でコントローラを持つことができるよ
うにし、コントローラを載置するデスクトップまたは同様な表面を必要とする制
約から解放される。
【００１５】 本発明の目的は、親指または他の指（指）で押すことができる感圧性比例（す
なわちアナログ）制御部を有し、したがって、ユーザが押し表面に加える圧力の
大きさによってゲーム画像の活動度を制御することができる手持ち式コントロー
ラを提供することである。
【００１６】 本発明の別の目的は、現在の手持ち式ゲームコントローラのユーザが使い慣れ
ている構造配置であり、したがって、十字形すなわち４方向型ロッカキーパッド
に比例制御を加える時に高価な補助の比例ジョイスティックを必要としない上記
手持ち式コントローラを提供することである。
【００１７】 本発明のさらなる目的は、低コストで製造できるアナログ入力コントローラを
提供することである。
【００１８】 本発明のさらなる目的は、右手親指ボタンも感圧性比例（アナログ入力）制御
部にすることができる手持ち式コントローラを提供することである。
【００１９】 本発明のさらに別の目的は、視覚表示装置を備えた画像生成装置に接続されて
、ユーザがゲームコントローラ上に載せた手の指を用いて押し表面を押すことに
よって、表示装置上の画像を操作することができ、押し表面の少なくとも１つを
様々な大きさの圧力で押すことによって、表示装置の画像が押し圧力の大きさに
比例して操作されるようにした手持ち式ゲームコントローラを使用する改良方法
を提供することである。
【００２０】 本発明の別の目的は、電子手持ち式ゲームに関連した形式の視覚表示装置内の
画像の活動度を制御する方法であって、両手持ち式ゲームコントローラおよび表
示装置内の電子装置に接続された感圧性可変コンダクタンスセンサ上に押し表面
を押しつけることによって、ユーザが視覚表示装置内の画像の活動を操作するこ
とができ、また、様々な大きさの圧力で押し表面を押すことによって、感圧性可
変コンダクタンスセンサのコンダクタンスを変化させ、それによって画像の活動
度を押し圧力の大きさに比例させることができるようにする方法を提供すること
である。
【００２１】 本発明の別の目的は、両手持ち式ゲームコントローラを製造する改良方法であ
って、ユーザが押し表面に加えた圧力に比例して回路の電気出力を変化させる感
圧性可変コンダクタンス物質を設置する段階を含む改良方法を提供することであ
る。
【００２２】 上記および他の目的および利点は、以下の説明および添付の図面から順に理解
されるようになるであろう。
【００２３】 ［発明を実施する最良の態様］ 次に、本発明を実施する好適な実施形態および最良の態様を説明するために、
図３〜図１１を参照する。前述したように、本発明は、ユーザが同時に両手で掴
んで保持し、掴んだ手の親指を把持する仕事からほぼ解放しておくことによって
、ユーザの指で触れることができるようにそれぞれハウジング２０上に少なくと
も部分的に露出した複数の押し表面２２を押す際に親指を使用できて役立てるこ
とができるようにする寸法および形状の両手持ち式コントローラである手持ち式
ゲームケントローラを含む。複数の電子マニピュレータ装置２４が、ハウジング
２０内に複数の押し表面２２と作動連動状態で収容（または、少なくとも部分的
に収容）されて、ユーザの手の指（親指または他の指）で複数の押し表面２２を
押して電気出力を操作できるようにしている。本開示における電子マニピュレー
タ装置２４は、従来型ゲームコントローラに一般的に使用されているような単純
なオン／オフスイッチ（瞬時オン）スイッチなどのいずれの電気装置にすること
もできるが、本発明では、電子マニピュレータ装置２４の少なくとも１つをアナ
ログ感圧性可変コンダクタンスセンサ２６にして、詳細に説明するように、セン
サ２６の感圧性可変コンダクタンス物質３６に圧力を加えるように配置された押
し表面２２上にユーザの親指または他の指によって加えられた様々な物理的圧力
に比例して電気出力を変化させるようにしている。
【００２４】 図３は、本発明に従ったゲームコントローラ内に製造者が設置することができ
るような感圧性可変コンダクタンスセンサ２６、すなわちアナログセンサを示し
ている。射出成形シリコーンゴムなどのゴム状材料製の弾性ドーム形キャップ２
８が示されており、第１回路トレース３２および第２回路トレース３４を有する
と共に両トレース３２、３４と接触している感圧性可変コンダクタンス物質３６
を含む回路板３０の上方に取り付けられており、感圧性可変コンダクタンス物質
３６の上部に導電性プレート３８が示されている。押し表面２２の下側が、ドー
ム形キャップ２８の上に示されている。ドーム形キャップ２８は、押し表面２２
を持ち上げる復帰ばね作用を与える弾性ドームであり、本例では、押し表面２２
を上昇位置に支持する目的を有し、またはその目的に役立って、押し表面２２を
手で押し下げた時、ドーム形キャップ２８の下すなわち内表面がプレート３８に
押し付けられ、そのためにプレート３８が感圧性可変コンダクタンス物質３６に
押し付けられることによって、詳細に後述するように、加えられた圧力に伴って
その物質の導電性が変化して、互いに非常に近接しているが分離した第１および
第２導電性トレース３２および３４間にそれによって与えられる電気線路のコン
ダクタンスを変更できるようにしている。ゲームコントローラ内に単純な瞬時オ
ンスイッチの代わりにセンサ２６を使用することができ、ユーザが押し表面２２
を押している間、瞬時オンスイッチは単に回路の第１および第２トレース３２お
よび３４間を閉じて、その閉じた回路が既知の固定出力（オンまたはオフ、ある
いは開または閉）を出力するのに対して、センサ２６を用いた場合、押し表面２
２を押すことによって、押し表面２２の上部または上方露出部分にユーザの親指
または他の指によって加えられる押し圧力の大きさに比例して変化する可変電流
(electrical flow)が、第１および第２回路トレース３２、３４間に得られる。
そのような構造によって、第１回路トレース３２に電圧／電流を加えることがで
き、電流は第１回路トレース３２から感圧性可変コンダクタンス物質３６を通っ
て導電性プレート３８に入り、感圧性可変コンダクタンス物質３６を通って第２
回路トレース３４に流れる。物質３６を圧縮して、回路トレース３２および３４
によって少なくとも部分的に定められた回路の導電率を変化させるために、プレ
ート３８などに物理的圧力を加えることによって、電圧／電流の調整および変更
を行うことができる。
【００２５】 感圧性可変コンダクタンス物質３６は、本発明の重要な態様である。可変コン
ダクタンスは、可変抵抗特性または可変整流特性のいずれかを有する材料で得る
ことができる。本開示および請求項においては、可変コンダクタンスは、可変抵
抗または可変整流のいずれも表す。これらの性質を有する材料は、本明細書中に
一部を詳細に例示する様々な化合物または配合物を用いて得ることができる。そ
のような材料に関するさらなる情報は、本発明に利用することができる様々な実
現可能な感圧性可変コンダクタンス物質配合を記載した、１９７４年４月２３日
にＲ．Ｊ．ミッチェル(Mitchell)に発行された米国特許第３、８０６，４７１号
からわかるであろう。
【００２６】 本発明の圧力センサに使用するのに可変抵抗型活性材料(variable resistive
type active materials)が最適であると一般的に予想されるが、可変整流材料も
使用可能である。
【００２７】 可変整流特性を有する配合物または化合物の一例として、酸化銅、ケイ酸マグ
ネシウム、亜スズ酸マグネシウム、硫化第１銅（など）の活性物質を、シリコー
ン接着剤などの、弾性を有するゴム状または弾性結合剤で結合したもののいずれ
かがある。
【００２８】 可変抵抗特性を有する配合物または化合物の一例として、炭化タングステン粉
末（または、二硫化モリブデン、海綿鉄、酸化スズ、ホウ素および炭素粉末など
の他の適当な材料）などの活性物質を、弾力性を有するシリコーンゴムなどのゴ
ム状または弾性結合剤で結合して形成したものがある。活性物質は、結合剤に対
して一般的に高い比率にすることができ、たとえば体積で結合剤２０％に対して
活性物質８０％で、９８％〜２％の範囲であるが、印加電圧、所望のレベルまた
は抵抗範囲、予想される押し圧力、付着物質３６の材料厚さ、物質３６とトレー
ス３２および３４などの導電性トレースとの間の表面接触面積、プレート３８な
どの任意の導電性プレートの使用の有無、結合剤の種類、製造技法、使用する具
体的な活性物質などの要因に応じて、これらの比率から大きく変化することがで
きる。
【００２９】 図３に示されている部分の好適な製造方法では、たとえば、結合剤が硬化する
前で、まだ流体状態の感圧性物質３６の混合物を鋼、アルミニウムまたは銅など
の導電性シートに薄い均一層状に塗布することによって、導電性シートに付着し
たシート状の感圧性物質３６を作製する。結合剤（物質３６）が硬化して導電性
シートに付着した後、穿孔パンチを使用して、物質３６に付着した導電性シート
（プレート３８）の積層体の円形ディスクを形成する。次に、ディスクを回路板
に固定して、回路トレース３２および３４と接触させることができる。物質３６
を作製するために配合物に使用したものと同一の、シリコーンゴムまたは接着剤
などの結合剤などの接着剤を使用して、固定を行うことができる。
【００３０】 押し表面２２は、図９および図１１に示されているようなボタン４０形式の押
し部材にすることができるが、図９および図１１に示されているような４方向型
ロッカまたは４方向型キーパッド４２の端部分にしてもよい。さらに明白にする
ために、押し表面２２および電子マニピュレータ装置２４が本説明では個別部材
として記載かつ図示されているが、それらは機能的意味での必要から分離してい
るだけである（すなわち、物理的押し機能が電気制御機能に変わる）。実際の用
例では、押し表面２２および電子マニピュレータ装置２４を一体部材として構成
することができる。たとえば、図７および図８の例に示されているように、ハウ
ジング２０から突出したドーム形キャップ２８の上部分自体が露出して、手の指
で触れて押し表面２２として機能することもできるであろう。
【００３１】 図４は、第１および第２導電性トレース３２および３４を示しており、指状ト
レースが互いに近接して、図３の第１および第２導電性トレース３２、３４の形
になることができる。図４に示されている導電性指状トレース部材間の隙間は、
製造者が所望する場合に感圧性可変コンダクタンス物質３６の層またはディスク
を回路板３０に付着させるために使用することができる接着剤を収容することが
できる。
【００３２】 図５は、本発明が有用なゲームコントローラ内に製造者が設置することができ
る感圧性可変コンダクタンスセンサ２６、すなわちアナログセンサの第２実施形
態を示している。第１および第２回路トレース３２、３４を有し、両トレース３
２、３４と接触している感圧性可変コンダクタンス物質３６を設けた回路板３０
の上方に、弾性ドーム形キャップ２８が取り付けられている。感圧性可変コンダ
クタンス物質３６の上に、任意のプレート４４が示されている。ドーム形キャッ
プ２８の上に、押し表面２２の下側部分が示されている。図示の押し表面２２は
、ハウジング２０によって部分的に支持され、本例のハウジング２０は、表面２
２の側部に接して横方向の支持を行っており、さらに、ハウジング２０の下側に
当接し、それによってハウジング２０からの抜けを防止する下側フランジが表面
２２に設けられている。本構造の任意プレート４４は、押し表面２２の押圧でド
ーム形キャップ２８の下側から受け取る圧縮負荷を、導電体ではなく物質３６全
体に分散させるための物理的負荷分散器として使用される硬質プレートにするこ
とができるが、代替的に、物質３６の特定厚さおよび／または物質３６の下側の
回路トレース３２および３４間の離隔距離に応じて、それを導電体にすることも
できる。すべての実施形態において、プレート４４を物質３６の上部に付着させ
る必要はない。物質３６の上に実際にプレート４４または導電性プレート３８の
いずれを使用するかに関する決定に影響を与える状況には、物質３６の特定の配
合、付着物質３６の寸法、物質３６と接触している回路トレースの大きさ、形状
近接度(shaped proximity)およびレイアウト、物質３６を取り扱いやすいディス
クにしたプレート４４または３８に直接的に付着させた後、回路板３０に接着す
るか、除去可能なマスクを使用して流体混合物（未硬化）の状態での塗布などに
よって回路板３０およびトレース３２および３４に直接的に付着させるか、射出
成形などによって直接的に回路板３０上に射出するか、硬化した物体３６の円筒
または押し出し体からピル／ディスク状の物質３６を切り分けて、そのピル／デ
ィスクを回路板３０および／またはトレース３２、３４に接着するかといった製
造上の考慮点、および他の製造技法が含まれる。
【００３３】 図６は、図５、図７および図８に示されたセンサ構造体に使用するのに適する
と思われる形状の、密接状に組み合わされた回路トレース３２および３４の上面
図である。
【００３４】 図７および図８は、製造者がゲームコントローラ内に設置するか、本発明によ
るゲームコントローラのユーザが使用することができるようにした、アナログセ
ンサ実施形態である個別の押しボタンとして形成された第３の感圧性可変コンダ
クタンスセンサ２６を示している。ゴム製のドーム形キャップ２８が、第１およ
び第２回路トレース３２、３４を有する回路板３０の上方に取り付けられており
、感圧性可変コンダクタンス物質３６が、弾性ドーム形キャップ２８の下側に取
り付けられている。ドーム形キャップ２８の上方露出部分がハウジング２０の外
側に露出しており、親指または他の指で押し表面２２を押すと、ドーム形キャッ
プ２８が下方移動すなわち押し下げられるため、物質３６がトレース３２および
３４と接触する。図示の押し表面２２は、ハウジング２０によって部分的に支持
されている、すなわち、横方向の安定化が行われている。物質３６は、図３およ
び図５に示されているようにトレース３２および３４と永久的に接触しているの
ではなく、ピルまたはディスク形でドーム形キャップ２８の下側にあって、ドー
ム形キャップ２８によってトレース３２、３４の上方に持ち上げられる、すなわ
ち上方に保持されており、図８に示されているように、表面２２を押しつけてド
ーム形キャップ２８を押し下げて物質３６をトレース３２、３４と接触させると
、加圧状態でトレース３２、３４間に導電路が確立される。やはり図７および図
８に示されているように、物質３６の、トレース３２、３４と接触する表面が凸
状であり、このため、本用例では、表面の頂部が最初にトレース３２および３４
を横切るように接触した後、可撓性である物質３６が続いて加えられる圧力で変
形して幾分扁平になり、トレース３２および３４の両方のさらなる表面領域と接
触する。最初に比較的小さい表面積で接触した後に、さらに押し付けられるのに
伴ってさらなる、すなわちより大きい表面積接触を生じるこの構造は、物質３６
に加えられる圧力によって生じる本来の導電率の変化によるだけでなく、さらな
る表面接触領域によって可能なさらなる電流路を確立することによっても、さら
なる伝導率の変化をもたらすことができる。図７および図８の物質３６は、平坦
な底面を形成することができ、図示の凸形によって与えられる表面積の増加効果
を伴わないが、十分な機能を果たすことができる。また、図３、図５、図７およ
び図８のセンサ２６は、ドーム形キャップ２８のばね復帰効果がなく、図７に示
されている物質３６がトレース３２および３４上に載置されて、表面２２の押し
つけによって作動するようにしても、本発明の範囲内で機能するであろう。
【００３５】 従来技術では、一般的に炭素リッチな導電性ピルまたはディスクが、ドーム形
キャップ２８などの一般的なドーム形キャップの下側に配置されている。従来技
術では、炭素リッチな導電性ピルは、ユーザが回路トレース上にそれを横切るよ
うに押しつけることによって回路を閉鎖し、解除することによって回路を開くよ
うにした、単純なオン／オフ瞬時オンスイッチとして用いられている。従来技術
では、炭素リッチなピルは、単なるオン／オフスイッチであるスイッチの構成部
材である。一般的に、従来技術の炭素リッチな導電性ピルは専ら、最初に押しつ
けた時に高速のオン／オフ振動を回路に与えない跳ね返り防止スイッチと考えら
れるようにする改良を加えたオン／オフスイッチとして用いられる。炭素リッチ
なピルは一般的に、シリコーンゴム結合剤内に粒状炭素を高濃度に入れて、表面
に押しつけた時に機械的跳ね返りを防止する弾性導電性物質を生じることによっ
て形成されている。炭素リッチなピルは、単純なオン／オフ跳ね返り防止スイッ
チに効果的に使用される。
【００３６】 本出願人が知る限りでは、そのような炭素リッチなピルは、電子画像の活動度
制御を行うためのアナログセンサに使用されたことはなく、また、使用すること
を予想されてもいない。また、本出願人が知る限りでは、そのような炭素リッチ
なピルは、両手持ち式ゲームコントローラのアナログセンサに使用されたことは
なく、また、使用することを予想されてもいない。本出願人は、そのような炭素
リッチなピルまたはディスクを、本明細書で教示する新規なやり方で、ゲームコ
ントローラ内のアナログセンサとして使用することによって、電子ゲームに関連
するような電子画像の活動度制御を行うことができることを発見した。しかし、
一般的な従来技術の炭素リッチなピルに見られる、加えられた押し圧力の関数と
しての抵抗変化が狭い範囲であるため、それが人の手で操作するコントローラ内
のアナログセンサとしての理想的な選択とはならない。
【００３７】 一般的な人の親指または他の指による軽い押しつけ範囲（すなわち、約１〜６
オンス）では、可変抵抗器としての炭素リッチなピルは一般的に、約３０００オ
ームの高い値から１０オームに近い低い値までの抵抗範囲を有することができる
が、これは、一般的に約３百万オームから約１０オームの低い値までの範囲を有
する炭化タングステンベースの物質３６と比較して狭い範囲である。したがって
、炭素リッチなピルが約３０００オームの範囲を有するのに対して、炭化タング
ステンベースの物質３６は約３百万オームの範囲を有する結果、炭化タングステ
ン物質３６の範囲では炭素リッチなピルより３桁(magnitudes)（すなわち、１０
００倍）の改良が得られる。
【００３８】 物理的押し圧力の関数として限界抵抗範囲を有する炭素タングステンは、一般
的なユーザの親指または他の指によって軽く使用する場合に一般的なレベル内で
加えられる物理的圧力の変化を大きくする（分解能を高める）ことが可能である
。さらに、炭化タングステンの可変抵抗範囲は、広い温度範囲にわたって非常に
安定している。また、炭化タングステンは、優れた摩耗特性を有すると共に、ヒ
ステリシスが最小限に抑えられる。したがって、炭化タングステンが、本発明に
使用するのに好ましい活性物質である。
【００３９】 本発明の範囲内において、物質３６は、ここでは詳述しない多くの方法で製造
して所定位置に固定することができ、たとえば、炭化タングステンを未架橋シリ
コーンゴムと混合し、工具から押し出すか、円筒型に押し込み、架橋を起こした
後、切断またはスライスして物質３６のディスクまたはピルにし、それを回路ト
レース３２、３４またはドーム形キャップ２８上の適当な位置に配置することが
できる。別の方法では、炭化タングステンまたは他の適当な材料を射出成形可能
なシリコーンゴムと混合した後、その材料をマイラーなどの膜表面か、回路板３
０およびトレース３２、３４などの所望の表面上に射出するか、図７および図８
のドーム形キャップ２８および物質３６の構造に実施することができるように、
射出方法を使用して物質３６のディスクまたはピルを有するドーム形キャップ２
８を形成するか、ドーム形キャップ２８を可撓性／弾性ドーム形キャップにし、
物質３６をドーム形キャップ上または回路板上などに成形することができる。金
属製のドーム形キャップが使用され、それが導電性である場合、トレース３２な
どの一方の回路トレースをドーム形キャップの足部分と電気接触させ、ドーム形
キャップのほぼ中心の下方の第２トレースを、第２トレースとドーム形キャップ
の中心との間に位置する物質３６と電気接触させることによって、ドーム形キャ
ップを押すことによって物質３６が効果的に挟まれるようにすることができる。
【００４０】 図９は、本発明の１つの実施形態によるコントローラの分解図である。図面の
上部にハウジング２０の上側部分５０が示されている。ハウジング２０の上側部
分５０は、本例ではボタン４０である押し表面２２を受け取って部分的に支持す
る（保持する）ための１対の円形穴５２を右手側に有する。ハウジング上部の左
手側には、押し表面２２である４方向型ロッカ４２を部分的に受け取って支持す
るための十字形開口５４がハウジングに貫設されている。ハウジング内に組み付
けた時、押し表面がハウジング表面上に部分的に露出して、手の指で押すことが
できる。ハウジング上側部分５０の下方に、ロッカ４２およびボタン４０が示さ
れている。さらに、ボタン４０の下方に個別のゴム製ドーム形キャップ２８が示
され、ロッカ４２の下方には４つの相互従属領域(codependant areas)を有する
４個組のゴム製ドーム形キャップ２８が示されている。ゴム製ドーム形キャップ
の下側に回路板３０が示されており、それの左側には互いに近接した隣接回路ト
レース３２および３４を含む４領域を形成する回路トレース配列が設けられて、
その４領域の各々の上部に製造者によって設けられた物質３６に作動係合するこ
とができ、その４領域は、物質３６の各位置の上方に１つのドーム形キャップを
設けるために、４個組のゴム製ドーム形キャップを物質３６の４位置の上方に付
着させることができるように位置決めされている。次に、ロッカ４２を４個組の
ゴム製ドーム形キャップの上部に、１つのドーム形キャップがロッカ４２の４つ
のアーム構造体（４つの相互従属領域）の各々の下方に位置するようにして配置
することができる。ロッカ４２の各アームを、物質３６の４位置の各々の上方に
１つずつ配置する。ロッカ４２は、ドーム形キャップによって物質３６の上方に
持ち上げられた状態で支持されて、ハウジング２０をハウジングの下側部分５６
と完全に組み合わせた時、ロッカ４２の下側外縁部のフランジ５８によってロッ
カ４２が十字形穴５４を完全に通過することが防止される。回路板３０の右側に
は、分離しているが近接した回路トレース３２および３４を覆うように製造者に
よって設けられた付着物質３６の２位置が示されている。２つの個別のドーム形
キャップ２８を、回路板３０の右側の各位置の物質３６の上方に１つずつ載せて
、ボタン４０をドーム形キャップ２８の上に配置して、ボタン４０の上表面が穴
５２を貫通し、ハウジング２０および回路板３０を互いに連結すると、ハウジン
グ２０が、互いに固定された上側部分５０および下側部分５９で閉鎖される。回
路板３０にはさらに、製造者によって設置された能動電子装置４６に接続した回
路トレース３２および３４が示され、電子装置４６は、表示装置（図１１）に接
続されたゲームコンソールまたはコンピュータなどの画像生成装置６０につなが
った出力ケーブル４８に感圧性可変コンダクタンスセンサ２６のアナログ電気出
力を少なくとも表す信号を出力することができる。活動電子装置４６（すなわち
、ＡＳＩＣまたはマイクロコントローラ集積回路など）は、従来型コントローラ
などの一般的なゲームコントローラの通常の回路を有するのに加えて、センサ物
質３６のアナログ出力を解釈してそれを（デジタル信号が望ましい場合）デジタ
ル信号に変換し、それをケーブル４８でホストグラフィック生成装置に出力する
回路も有する。簡潔にするため、また当業者には周知であるので、本開示はアナ
ログ信号からデジタル信号への変換について、すなわち、具体的にセンサ２６の
出力を画像の制御用のデジタル信号またはデジタル形式に変換することについて
は詳述しない。本発明の範囲内において、単純に回路トレース３２および３４を
直接的にケーブル４８の導体に接続して、感圧性可変コンダクタンスセンサ２６
のアナログ電気出力を少なくとも表す信号を出力ケーブル４８を介して、内部に
能動電子装置４６を設けることができる画像生成装置６０に送り込むようにする
こともできると考えられる。
【００４１】 センサに関して言うと、好適な実施形態では、４方向型ロッカ４２を中心位置
に戻し、従って戻しばねとしても機能するゴム製ドーム形キャップ２８として図
９および図１２に示されている弾性「触覚」中心戻し部材が設けられている。
【００４２】 ドーム形キャップ２８は、アナログ物質３６と押し表面２２との間に、押し表
面２２が押された時に移動してドーム形キャップ２８に衝突してそれを圧縮する
ように配置されている。衝突／圧縮力が増大して、ドーム形キャップ２８に固有
の力「ブレークオーバ」閾値を超えると、力が急速であるが一時的に減少し、ア
ナログ物質３６に衝突してそれを作動させる。非常に強い明確なフィードバック
感覚を与えるために、金属製またはゴム製ドーム形キャップ構造体を構成するこ
とができる。
【００４３】 ４方向型ロッカを構成する別の利点が、図７、図９および図１２に示されてい
るようにゴム製ドーム形キャップ２８を組み込んで、物質３６をドーム形キャッ
プ２８内に担持し、不作動状態にある時に回路トレース３２、３４から上方に空
間的に離すことによって、センサ２６の誤った作動読み取りの可能性を確実に排
除することによって得られる。
【００４４】 したがって、アナログセンサ２６内にドーム形キャップ技法を使用できるよう
にする本構造は、親指／他の指（指）で押しつけ可能なボタンと、特に４方向型
ロッカ構造との両方に好都合である。
【００４５】 図１０は、センサ２６などの感圧性可変コンダクタンスセンサの導電率および
ゲーム機内の画像の対応の活動度を、先に述べたようなゲームコントローラの押
し表面に親指または他の指（指）で加えた押し圧力の関数として表示する理想化
グラフを示す。グラフは、押し圧力が小さいほど、導電率も低く（抵抗率が高い
）、また、一般的なユーザは通常、小さい押しつけ圧力を低い活動度に自然に対
応させるため、通常は画像の活動度が低くなるように構成されているであろう。
押し圧力が増加すると、滑らかな連続変化すなわちアナログ式で比例的に導電率
も増加する（抵抗率が低下）ことによって、可変電気出力を発生することができ
る。
【００４６】 ゲームにおいて本発明の一般的な左親指の使用例として、単純に、表示装置に
示されている模擬キャラクタが、小さい押し圧力をセンサ２６の押し表面２２に
加えることによって歩き、押し表面２２に加える押し圧力を増加することによっ
て高速で歩き、同押し表面２２に比較的大きい押し圧力を加えることによって走
るようにすることができ、これは、センサ２６の押し表面２２に加える押し圧力
の変化に比例して画像の活動度を制御する、すなわち変化させる例である。ユー
ザは、適当な押し圧力を加えることによって、画像の活動度を選択することがで
きる。第２例では、レーシングカーが、小さい押し圧力がセンサ２６の表面２２
に加えられた時にわずかに方向転換し、大きい押し圧力が同押し表面２２に加え
られた時に急旋回することができる。一般的な右親指の使い方および本発明の使
用例として、可変押し圧力によって、表示装置６２の画像として示されている銃
の可変発射速度、またはキャラクタの可変ジャンプ高さを制御することができる
。あるいは、本発明を電子ゲームコンソールまたはＰＣおよび表示装置と組み合
わせて、センサ２６の押し表面２２に加えられる押し圧力の増加または漸増に比
例して、画像の活動度が低下して、表示装置に示された模擬レーシングカーが、
表面２２に押し圧力をほとんど、またはまったく加えない時に走行し、ユーザが
センサ２６の押し表面２２に加える押し圧力を増加または漸増させるのに比例し
て減速するように構成することができ、センサ２６がブレーキシステムとして用
いられている構造である。
【００４７】 図１１は、例示として本発明による従来方式のゲームコントローラを示してい
る。ゲームコントローラは、図示のように、ケーブル４８によってゲームコンソ
ールまたはパーソナルコンピュータなどの、テレビ、コンピュータモニタまたは
ヘッド取り付け式(head-mount)表示装置などの表示装置６２を駆動する画像生成
装置６０に接続されている。
【００４８】 図１２は、本発明によるコントローラ７２の分解図であり、本例では直接的に
取り付けられた対応表示装置６２が、ハウジング２０の保護透明プラスチック窓
６６から見えるようにした形式のコントローラ７２である。ハウジング２０は、
バッテリ１００を備えたバッテリ室か、他の適当な電源装置を含む。ハウジング
２０はさらに、４方向型ロッカ４２の押し表面領域２２および／または単一ボタ
ン４０の押し表面２２のいずれかの瞬時オンスイッチまたはアナログセンサ２６
として構成することができる電子マニピュレータ装置２４を支持している。４方
向型ロッカ４２は、ハウジング２０の左手領域の穴５４から露出し、ボタン４０
はハウジング２０の右手領域の穴５２から露出している。穴５３は、「スタート
」、「選択」機能用の瞬時オンスイッチと、コントローラ７２の状態をアナログ
作動モードおよびバイナリ作動モード間で変化させる「アナログ」トグルボタン
２９である電子マニピュレータ装置２４を露出させることができ、これによって
、ユーザは、たとえば４方向型ロッカ４２および／またはボタン４０を瞬時オン
スイッチまたはアナログ出力センサ２６のいずれかに選択して、装置２４から受
け取った情報を能動電子装置４６によって処理する方法を選択することができる
。装置２４は、ハウジング２０内に収容された回路板３０上のトレース３２およ
び３４と相互作用する。回路板３０はまた、回路トレース３２、３４に接続され
た能動電子装置４６、表示装置６２および取り外し式モジュール６４を支持して
いる。回路板３０、トレース３２、３４、アナログ物質３６（感圧性可変コンダ
クタンス物質）、ゴム製ドーム形キャップ２８、および親指（指）で押しつけ可
能な４方向型ロッカ４２および個別に親指で押しつけ可能なボタン４０の一部と
しての押し表面領域２２を含むアナログセンサ２６の多くの構造体が示されてい
る。共通の物理的構造体を有する電子マニピュレータ装置２４は、先に述べたよ
うに、オン／オフスイッチか、アナログセンサ２６のいずれかとして機能するこ
とができる。
【００４９】 また、コントローラ７２のハウジング２０内のモジュール収容ソケット内に挿
入されるように配置されたモジュール６４が示されている。モジュール６４は、
従来からビデオゲームを入れるためのＲＯＭカートリッジである。本発明の範囲
内において、モジュール６４はまた、ＲＦアンテナ６８またはＩＲ（赤外線）受
信器および／または送信器７０などの電磁受信器および／または送信器を、ＲＡ
Ｍメモリや、モジュール６４が様々な用途で機能できるようにする、たとえば、
モジュール６４にページング機能、電話機能、ＧＰＳ機能、無線ウェブブラウザ
、テレビ６２および／またはセットトップボックス(set-top box)７４を操作す
る遠隔コントローラ機能、適当なソフトウェア、データ、適当な回路などを含む
プログラマブルメモリ機能を可能にする、モジュール６４内に考えられる他の回
路と組み合わせて備えるように構成することができる。
【００５０】 好適な実施形態では、センサと組み合わせて、４方向型ロッカ４２を中心に戻
し、したがって、戻しばねとして働くゴム製ドーム形キャップ２８として図９お
よび図１２に示された弾性「触覚」中心戻し部品が設けられている。
【００５１】 ドーム形キャップ２８は、アナログ物質３６と押し表面２２との間に、押し表
面２２が押された時に移動してドーム形キャップ２８に衝突してそれを圧縮する
ように配置されている。衝突／圧縮力が増大して、ドーム形キャップ２８に固有
の力「ブレークオーバ」閾値を超えると、力が急速であるが一時的に減少し、ア
ナログ物質３６に衝突してそれを作動させる。非常に強い明確なフィードバック
感覚を与えるために、金属製またはゴム製ドーム形キャップ構造体を構成するこ
とができる。
【００５２】 ４方向型ロッカを構成する別の利点が、図７、図９および図１２に示されてい
るようにゴム製ドーム形キャップ２８を組み込んで、物質３６をドーム形キャッ
プ２８内に担持し、不作動状態にある時に回路トレース３２、３４から上方に空
間的に離すことによって、センサ２６の誤った作動読み取りの可能性を確実に排
除することによって得られる。
【００５３】 したがって、アナログセンサ２６内にドーム形キャップ技法を使用できるよう
にする本構造は、親指／他の指（指）で押しつけ可能なボタンと、特に４方向型
ロッカ構造との両方に好都合である。
【００５４】 図１３は、テレビ６２（表示装置）に接続された回路８８を有する回路板７６
を収容したハウジング８６を有するホストまたはセットトップボックス７４とイ
ンターフェースした本発明によるコントローラ７２を示している。テレビ６２は
、音量、オン／オフ、およびテレビ６２に可能な他の機能を制御するために、コ
ントローラ７２などの遠隔装置の電磁送信器または送受信器９６によって制御す
るための電磁受信器または送受信器９８を備えているように図示されている。コ
ントローラ７２はまた、電磁受信器または送受信機８０につながったリンクによ
ってセットトップボックス７４の機能を制御することができる。
【００５５】 回路８８が、インターネットや他のネットワーク、たとえば、ＬＡＮＳ、ＷＡ
ＮＳ、さらにゲームまたは娯楽専用ネットワークなどに接続する能力を有するこ
とができる。回路８８は、図示のように、モジュール６４を取り外し式に受け取
ってそれに一時的に電気接続できるようにするモジュールソケット８２に接続さ
れており、このため、モジュール６４にネットワークまたは他のデータ送信装置
からプログラムをダウンロードした後、モジュール６４を取り外してコントロー
ラ７２に挿入することによって、モジュール６４内にダウンロードしたプログラ
ムをコントローラ７２で実行することができる。
【００５６】 本発明の好適な構造および最適な態様（方法）を非常に具体的に説明してきた
が、具体的な詳細は例示として当業者に与えられていることを理解されたい。本
発明の範囲から逸脱することなく、記載した詳細に多くの変更を加えることがで
きることは明白であり、したがって、本発明の範囲は、例示として与えられてい
る明細書および図面によって過度に制限されないで、添付の請求項の精神、範囲
および可能な最も広い解釈によって決定されるべきであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 遠隔位置に対応させた表示装置およびデッキと共に使用される、一般的にゲー
ムパッドと呼ばれる伝統的な従来型手持ち式ゲームコントローラを示しており、
ゲームパッドは、左手領域および右手領域を有し、左手領域は４つの相互従属領
域で押しつけ可能な十字形ロッカパッドを有し、各領域の下側に対応のオン／オ
フ瞬時オンスイッチ（電子マニピュレータ装置）が設けられ、各押し領域の下側
に１つずつ、４つのスイッチがある。右手領域は、オン／オフ瞬時オンスイッチ
（電子マニピュレータ装置）の上方に位置する個別の押しボタンを有する。
【図２】 遠隔位置に対応させた表示装置およびデッキと共に使用される、任天堂Ｎ６４
形式の従来型手持ち式ゲームコントローラを示している。このコントローラは、
複雑な回転エンコーダジョイスティックを組み込んだ可変またはアナログ入力制
御がますます必要になることを示している。このコントローラは、一般的な従来
型右手領域押しボタンと、左手領域の一般的な十字形押しロッカパッドとを有す
る。
【図２．１】 任天堂「ＧＡＭＥ ＢＯＹ」（登録商標）である従来型手持ち式ゲームコント
ローラを示している。直接的に取り付けて支持された、すなわち、直接的に対応
させた表示装置を有するこのコントローラは、一般的な従来型右手領域押しボタ
ンと、左手領域の一般的な十字形押しロッカパッドとを有する。
【図３】 本発明によるセンサ構造内に感圧性可変コンダクタンス物質を含み、第１およ
び第２回路トレースを有する回路板の上方に取り付けられた弾性ドーム形キャッ
プの断面図である。
【図４】 第１および第２導電性トレースの上面図であり、指状のトレースが互いに近接
して向き合っている。
【図５】 本発明による回路板上の互い違いに組み合わされたトレースの上部の感圧性可
変コンダクタンス物質と作動連動する弾性ドーム形キャップの断面図である。
【図６】 互い違いに組み合わされた第１および第２回路トレースの上面図である。
【図７】 本発明による回路板上の互い違いに組み合わされたトレースの上方に感圧性可
変コンダクタンス物質を支持してそれと作動連動する弾性ドーム形キャップの断
面図である。
【図８】 図７のセンサを押しつけ、すなわち作動状態に示している。
【図９】 本発明による１つのコントローラの分解図である。
【図１０】 一般的にゲーム表示装置上の画像の活動度に対応する圧力センサの導電率に対
して、または比例して押し圧力を示すグラフである。
【図１１】 たとえば、本発明による従来形式のゲームコントローラを示している。ゲーム
コントローラは、テレビまたはコンピュータモニタなどの遠隔表示装置を駆動す
る画像生成装置（ゲームコンソールまたはパーソナルコンピュータ）にワイヤに
よって接続されているように図示されている。
【図１２】 直接的に取り付けられた対応表示装置を有する制御形式の本発明による手持ち
式コントローラの分解図である。
【図１３】 テレビ（表示装置）に接続されたホストまたはセットトップボックスとインタ
ーフェースした本発明によるコントローラを示している。
【符号の説明】
２０ ハウジング ２２ 押し表面 ２６ 感圧性可変コンダクタンスセンサ ３２、３４ 電子マニピュレータ装置 ４２ ４方向型ロッカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表示装置を支持している両手持ち式の単一ハウジング上に配
    置されて、模擬ゲームキャラクタを表示する前記表示装置を制御するための手段
    を含む電子装置に電気接続された１つの感圧性アナログセンサを作動させる少な
    くとも１つの押しボタンを押すことによって、模擬ゲームキャラクタの活動度を
    制御する改良方法であって、 前記模擬ゲームキャラクタの活動度を変化させるために、ユーザの手の指を使
    用して、前記押しボタンを様々な大きさの圧力で押す段階を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記活動度は、少なくとも前記模擬ゲームキャラクタの移動
    速度によって表され、そのため、前記ボタンに加える押し圧力が小さい場合、前
    記ゲームキャラクタが低速で移動し、前記ボタンに加える押し圧力が増加した場
    合、前記ゲームキャラクタがより高速で移動するようにした請求項１記載の模擬
    ゲームキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  3. 【請求項３】 前記活動度は、少なくとも前記模擬ゲームキャラクタのジャ
    ンプする高さによって表され、ユーザが小さい押し圧力を用いて前記ボタンを押
    すと、前記キャラクタが低くジャンプし、ユーザがより大きい押し圧力を用いて
    前記ボタンを押すと、前記キャラクタがより高くジャンプするようにした請求項
    １記載の模擬ゲームキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  4. 【請求項４】 前記ゲームキャラクタは、模擬車であり、該車は、ユーザが
    前記ボタンに加える押し圧力の増加に比例して減速するようにした請求項１記載
    の模擬ゲームキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  5. 【請求項５】 前記ゲームキャラクタは、模擬銃であり、前記様々な大きさ
    の圧力が、前記銃の発射速度を変化させるようにした請求項１記載の模擬ゲーム
    キャラクタの活動度を制御する改良方法。
  6. 【請求項６】 模擬ゲームキャラクタを制御するための少なくとも１つの押
    しボタンを支持しているハウジングによって支持された表示装置によって表示さ
    れた模擬ゲームキャラクタの活動度を制御する改良方法であって、 前記模擬ゲームキャラクタの活動度を変化させるために、前記押しボタンを様
    々な大きさの圧力で押す段階を含む改良方法。
  7. 【請求項７】 前記活動度は、少なくとも前記ゲームキャラクタの移動速度
    によって表され、そのため、前記ボタンに加える押し圧力が小さい場合、前記ゲ
    ームキャラクタが低速で移動し、前記ボタンに加える押し圧力が増加した場合、
    前記ゲームキャラクタがより高速で移動するようにした請求項６記載の模擬ゲー
    ムキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  8. 【請求項８】 前記活動度は、少なくとも前記ゲームキャラクタのジャンプ
    する高さによって表され、そのため、ユーザが小さい押し圧力を用いて前記ボタ
    ンを押すと、前記キャラクタが低くジャンプし、ユーザがより大きい押し圧力を
    用いて前記ボタンを押すと、前記キャラクタがより高くジャンプするようにした
    請求項６記載のゲームキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  9. 【請求項９】 前記ゲームキャラクタは、模擬車であり、該車は、ユーザが
    前記ボタンに加える押し圧力の増加に比例して減速するようにした請求項６記載
    の模擬ゲームキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  10. 【請求項１０】 前記ゲームキャラクタは、模擬銃であり、前記様々な大き
    さの圧力が、前記銃の発射速度を変化させるようにした請求項６記載の模擬ゲー
    ムキャラクタの活動度を制御する改良方法。
  11. 【請求項１１】 表示装置を支持しており、使用中にユーザが同時に両手で
    掴んで持つように構成されて、ユーザの右手で掴む領域である右手領域およびユ
    ーザの左手で掴む領域である左手領域を含むハウジングと、 それぞれが前記ハウジング上に少なくとも部分的に露出した複数の押しつけ可
    能な電子マニピュレータ装置とを含み、該複数の電子マニピュレータ装置の少な
    くとも一部が、前記ハウジング上の、ユーザの右手親指が届く範囲内に配置され
    ており、 前記電子マニピュレータ装置の少なくとも１つが、加えられる様々な物理的圧
    力を表すアナログ電気信号を発生する手段を含み、 前記電子マニピュレータ装置の少なくとも１つが、オン／オフ信号を発生する
    手段を含み、前記電子マニピュレータ装置の各々が、 前記電子マニピュレータ装置の信号を少なくとも読み取る電子的手段に電気接
    続されている手持ち式コントローラ。
  12. 【請求項１２】 前記電子的手段は、ＡＳＩＣを含む請求項１１記載の手持
    ち式コントローラ。
  13. 【請求項１３】 加えられる様々な物理的圧力を表すアナログ電気信号を発
    生する手段を含む前記電子マニピュレータ装置の前記少なくとも１つ、およびオ
    ン／オフ信号を発生する手段を含む前記電子マニピュレータ装置の前記少なくと
    も１つは、単一の前記電子マニピュレータ装置である請求項１１記載の手持ち式
    コントローラ。
  14. 【請求項１４】 前記電子的手段は、ＡＳＩＣを含む請求項１３記載の手持
    ち式コントローラ。
  15. 【請求項１５】 表示装置を有しており、使用中にユーザが同時に両手で掴
    んで持つように構成されて、ユーザの右手で掴む領域である右手領域およびユー
    ザの左手で掴む領域である左手領域を含むハウジングと、 それぞれが前記ハウジング上に少なくとも部分的に露出した複数の押しつけ可
    能な電子マニピュレータ装置とを含み、該複数の電子マニピュレータ装置の少な
    くとも一部が、前記ハウジング上の、ユーザの右手親指が届く範囲内に配置され
    ており、 前記電子マニピュレータ装置の少なくとも１つがセンサであり、該センサは、 オフ出力を表す開放位置において回路トレースより上方の立ち上がり位置に導
    電体を支持する押しつけ可能な弾性ドーム形キャップを有し、該弾性ドーム形キ
    ャップは、押しつけられることによって前記導電体を前記回路トレースと接触さ
    せて、オン出力を表す閉鎖位置を形成し、前記導電体は、ユーザの指によって加
    えられた様々な物理的圧力に比例したアナログ出力を発生する感圧性可変コンダ
    クタンス物質であり、 前記センサは、前記センサの出力を解釈する能動電子的手段に電気接続されて
    いる手持ち式コントローラ。
  16. 【請求項１６】 表示装置を支持しているハウジングによって支持された電
    気マニピュレータセンサであって、 オフ出力を表す開放位置において回路トレースより上方の立ち上がり位置に導
    電体を支持する押しつけ可能な弾性ドーム形キャップを有し、該弾性ドーム形キ
    ャップは、押しつけられることによって前記導電体を前記回路トレースと接触さ
    せて、オン出力を表す閉鎖位置を形成し、前記導電体は、ユーザの指によって加
    えられた様々な物理的圧力に比例したアナログ出力を発生する感圧性可変コンダ
    クタンス物質であり、また、 出力を解釈する能動電子的手段に電気接続されている電気マニピュレータセン
    サ。
  17. 【請求項１７】 ユーザの手の１本の指によって加えられる力によって押し
    つけることができる請求項１６記載の電気マニピュレータセンサ。
  18. 【請求項１８】 前記能動電子的手段は、少なくともＡＳＩＣを含む請求項
    １７記載の電気マニピュレータセンサ。
  19. 【請求項１９】 前記ハウジングは、使用中にユーザが同時に両手で掴んで
    持つように構成されて、少なくともユーザの右手で掴む領域である右手領域およ
    び少なくともユーザの左手で掴む領域である左手領域を含んでおり、ユーザの右
    手親指によって押しつけられるように前記右手領域内に位置している請求項１７
    記載の電気マニピュレータセンサ。
  20. 【請求項２０】 表示装置を支持しており、ユーザが同時に両手で掴んで持
    つことができる形状であり、ユーザの右手で掴む領域である右手領域およびユー
    ザの左手で掴む領域である左手領域を含むハウジングと、 それぞれが前記ハウジング上に少なくとも部分的に露出した複数の押しつけ可
    能な電子マニピュレータ装置とを含み、該複数の電子マニピュレータ装置の少な
    くとも一部が、前記ハウジング上の、ユーザの右手親指が届く範囲内に配置され
    ており、 前記電子マニピュレータ装置の少なくとも１つが、オン／オフ出力を発生する
    手段を含み、変動圧力ではアナログ出力が発生し、さらに、 前記少なくとも１つの電子マニピュレータ装置の出力を少なくとも解釈する能
    動電子的手段を含む手持ち式コントローラ。
  21. 【請求項２１】 前記電子的手段は、ＡＳＩＣを含む請求項２０記載の手持
    ち式コントローラ。
  22. 【請求項２２】 手持ち式コントローラを製造する方法であって、 ａ）ユーザが同時に両手で持つことができる形状のハウジングを形成する段階
    と、 ｂ）電子装置を電気接続された表示装置と共に、少なくとも部分的に前記ハウ
    ジング内に組み付ける段階と、 ｃ）前記電子装置に接続された電子マニピュレータ装置を設置する段階と、 ｄ）前記電子マニピュレータ装置を、ユーザの手の指で押すことができるよう
    に、前記ハウジング上に部分的に露出させて配置する段階と、 ｅ）前記電子装置に接続された少なくとも１つの押しつけ可能な感圧性アナロ
    グセンサを前記ハウジング内に設置し、ユーザの手の１本の指で前記センサを押
    すことができるようにする段階とを含む方法。
  23. 【請求項２３】 さらに、前記感圧性アナログセンサの感圧性物質と協働す
    るように配置された弾性ドーム形キャップを設ける段階を含む請求項２２記載の
    手持ち式コントローラを製造する方法。
  24. 【請求項２４】 さらに、前記感圧性アナログセンサと協働するように配置
    された射出成形ゴム製ドーム形キャップを設ける段階を含む請求項２２記載の手
    持ち式コントローラを製造する方法。
  25. 【請求項２５】 さらに、前記感圧性アナログセンサを作動させる個別の押
    しボタンを設ける段階を含む請求項２４記載の手持ち式コントローラを製造する
    方法。
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