JP3421006B2 - 操作装置 - Google Patents

操作装置

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JP3421006B2
JP3421006B2 JP2000262766A JP2000262766A JP3421006B2 JP 3421006 B2 JP3421006 B2 JP 3421006B2 JP 2000262766 A JP2000262766 A JP 2000262766A JP 2000262766 A JP2000262766 A JP 2000262766A JP 3421006 B2 JP3421006 B2 JP 3421006B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、テレビゲーム機
等のエンタテインメント装置の周辺機器として用いられ
る操作装置（コントローラ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、テレビゲーム機等のエンタテイ
ンメント装置は、操作装置を用いて各種の操作が実行さ
れる。そのため操作装置には、複数の操作ボタンが設け
られており、ユーザはこれらのボタンを種々多様に操作
することで、エンタテインメント装置を制御し、例え
ば、テレビジョン受像機に表示されるキャラクタを動作
させることができる。
【０００３】従来のこの種の操作装置には、その前面左
側に、十字型または円形の方向指示操作ボタンを有し、
前面右側に複数の多目的ボタンが配置された構成になっ
ているものが多い。
【０００４】これら指示操作ボタンや多目的ボタンは、
タクトスイッチまたはゴムスイッチで構成され、これら
のスイッチをオンオフ操作することによって、キャラク
タをデジタル的に動かしたり、キャラクタの状態をデジ
タル的に変化させるようになっている。
【０００５】従来のエンタテインメント装置は、上述し
たとおり、方向指示操作ボタンや多目的ボタンが、テレ
ビジョン受像機に表示されるキャラクタを、デジタル的
に変化させる機能しか有していないため、キャラクタの
動きや状態変化が不連続的になり、見た目がぎこちなく
感じられるという欠点があった。
【０００６】このような欠点を解消するために、日本国
特許出願公開平成７−８８２５２号公報に開示されたゲ
ーム機用操作装置では、トラックボールやジョイスティ
ック等から構成されたアナログ式入力デバイスを付加
し、テレビジョン受像機の表示画面上に表示されるキャ
ラクタをアナログ的に制御可能としている。この種のア
ナログ式入力デバイスを付加した従来技術としては、他
に日本国特許出願公開平成１１−９００４２号公報に開
示されたものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トラッ
クボールやジョイスティック等から構成されたアナログ
式入力デバイスと、上述した方向指示操作ボタンや多目
的ボタンとは操作性が大きく異なるため、方向指示操作
ボタンや多目的ボタンを使い慣れたユーザにとっては、
それらアナログ式入力デバイスの操作を習熟するのに時
間がかかり、エンタテインメント装置本来の楽しみを半
減させてしまうおそれがあった。
【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたもので、従来デジタル的な操作に用いられていた押
圧操作用の操作子によって、アナログ的な操作を可能と
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、押圧操作可能な操作子と、この操作子の
押圧操作の押圧操作に対応したアナログ信号を出力する
検出素子と、前記操作子の押圧操作に対応して前記検出
素子から出力されるアナログ信号をその出力レベルに応
じて複数ビットのデジタル信号に変換する複数ビットの
デジタル信号出力手段とを備え、この複数ビットのデジ
タル信号出力手段は、前記操作子の押圧操作に伴い前記
検出素子から出力されるアナログ信号の出力レベルのレ
ベル範囲を均等な幅で複数に分割するレベル分割手段
と、前記レベル分割手段により分割された各出力レベル
に応じて、前記アナログ信号をデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】この発明の構成によれば、操作子の押圧操
作に伴い、複数ビットのデジタル信号出力手段からアナ
ログ的な制御を可能とする複数ビットのデジタル信号を
出力するので、押圧操作用の操作子でアナログ的な操作
を実現することができる。
【００１１】ここで、検出素子は、操作子に作用する押
圧力が伝えられる位置に配置した感圧素子で構成するこ
とができる。この種の感圧素子としては、例えば、感圧
導電性ゴムで形成した抵抗体感圧素子がある。また、操
作子の押し込みストロークに応じたアナログ信号を出力
するホール素子や静電素子も適用できる。
【００１２】また、検出素子は、操作子とともに移動し
かつ弾力性を有する導電部材と、この導電部材が接離す
る位置に配置した抵抗体とを含み、抵抗体が、導電部材
の接触面積に応じたアナログ信号を出力する構成とする
ことができる。なお、導電部材と抵抗体の配置を替えて
もよい。
【００１３】導電部材は、抵抗体と対向する表面が該抵
抗体との接触圧に応じて変形し、該抵抗体との接触面積
が変わる構成とすることが好ましく、例えば、次のよう
な形状とすることができる。
【００１４】１ 山形状の縦断面を有する形状
【００１５】２ 台形状の縦断面を有する形状
【００１６】３ 抵抗体と対向する頂部に向かって横断
面が段階的に小さくなる形状
【００１７】４ 抵抗体と対向する表面が球面状
【００１８】一方、抵抗体を、導電部材と対向する頂部
に向かって横断面積が小さくなる形状としてもよい。ま
た、抵抗体は、導電部材の接触領域を間隙により複数分
割し、導電部材の変形に伴う接触面積が段階的に大きく
なる構成とすることもできる。
【００１９】上記発明において、複数ビットのデジタル
信号出力手段は、操作子の押圧操作に伴い検出素子から
出力されるアナログ信号の出力レベルを複数に分割する
レベル分割手段と、レベル分割手段により分割された各
出力レベルに応じて、アナログ信号をデジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換手段と、を含む構成とすることができ
る。これにより、検出素子から出力されるアナログ信号
の出力レベルから簡易に複数ビットのデジタル信号を出
力することが可能となる。
【００２０】ここで、レベル分割手段は、操作子の押圧
操作に伴い検出素子から出力されるアナログ信号の出力
レベルを複数に均等分割するものであることが好まし
い。検出素子から出力されるアナログ信号の出力レベル
を均等分割することで、操作子の押圧力に対応した自然
でかつスムーズな操作性を得ることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】本実施の形態に係る操作装置は、エンタテ
インメント装置としてのテレビゲーム機に接続され、テ
レビジョン受像機の表示画面上に表示されるキャラクタ
をデジタル的に、またはアナログ的に制御可能とするも
のである。 〔装置の概要〕
【００２３】図１は本実施の形態に係る操作装置が用い
られるテレビゲーム機の概要を示す平面図である。同図
に示すように、テレビゲーム機は、ディスプレイとして
使用するテレビジョン受像機に接続されるゲーム機本体
１００と、このゲーム機本体１００に接続された操作装
置２００とを備えている。
【００２４】ゲーム機本体１００には、ゲームプログラ
ムが記録された光ディスクを再生するディスク駆動部１
０１や、光ディスクに記録されたゲームプログラムにし
たがってテレビジョン受像機の画面に背景画面とともに
キャラクタを表示させるための画像処理装置等が内蔵さ
れている。また、ゲーム機本体１００には、実行中のゲ
ームをリセットするリセットスイッチ１０２、電源スイ
ッチ１０３、ディスク駆動部１０１のディスク装着部を
開閉する蓋体１０４を開放操作する蓋体開放操作ボタン
１０５が設けられている。
【００２５】操作装置２００のゲーム機本体１００への
接続は、装置本体２０１から引き出された接続コード２
０２を介して行われる。この接続コード２０２の先端に
はコネクタ２０３が設けられ、このコネクタ２０３をゲ
ーム機本体１００の一側面に設けたジャック１０６に接
続することで、操作装置２００がゲーム機本体１００に
接続される。
【００２６】図２は操作装置の外観を示す平面図であ
る。操作装置２００の装置本体２０１には、上面に第
１，第２の操作部２１０，２２０が設けてあり、また側
面には第３，第４の操作部２３０，２４０が設けてあ
る。
【００２７】第１の操作部２１０は、押圧操作用の十字
型をした１個の操作体２１１を備え、この操作体２１１
の四方に延びる各操作キー２１１ａが操作子を形成して
いる。第１の操作部２１０は、テレビジョン受像機の画
面に表示されたキャラクタに動作を与えるための操作部
であり、操作体２１１の各操作キー２１１ａを押圧操作
して、キャラクタを上下左右に動かす機能を有してい
る。
【００２８】第２の操作部２２０は、押圧操作用の円柱
状をした４個の操作ボタン２２１（操作子）を備えてい
る。各操作ボタン２２１には、頭部に各々「○」「△」
「□」「×」等の識別マークが付されており、個々の操
作ボタン２２１を識別しやすくしてある。この第２の操
作部２２０は、光ディスクに記録されたゲームプログラ
ムによりその機能が設定され、例えば、それぞれの操作
ボタン２２１にゲームキャラクタの状態を変化させる機
能が割り付けられる。例えば、各操作ボタン２２１に、
キャラクタの左腕、右腕、左足、右足を動かす機能が割
り付けられたりする。
【００２９】第３，第４の操作部２３０，２４０は、ほ
ぼ同じ構造をしており、ともに上下に並ぶ押圧操作用の
２個の操作ボタン２３１，２４１（操作子）を備えてい
る。これら第３，第４の操作部２３０，２４０も、光デ
ィスクに記録されたゲームプログラムによりその機能が
設定され、例えば、ゲームキャラクタに特殊な動作をさ
せる機能が割り付けられたりする。
【００３０】さらに、図２に示した装置本体２０１に
は、アナログ操作を行うためのジョイスティック２５１
が設けてある。このジョイスティック２５１は、上記第
１，第２の操作部２１０，２２０と切り替えて使用可能
となる。その切換は、装置本体２０１に設けたアナログ
選択スイッチ２５２により行う。ジョイスティック２５
１が選択されると、装置本体２０１に設けた表示部２５
３が点灯して、ジョイスティック２５１の選択状態を表
示するようになっている。
【００３１】なお、装置本体２０１には、この他にゲー
ムの開始を指示するスタートスイッチ２５４や、ゲーム
開始に際してゲームの難易度等を選択するための選択ス
イッチ２５５などが設けられている。 〔第１実施形態〕
【００３２】次に、本発明の第１実施形態に係る構成を
詳細に説明する。
【００３３】図３は、本発明の第１実施形態に係る操作
装置の主要部を示すブロック図である。
【００３４】上述した操作装置２００における押圧操作
用の各操作部２１０，２２０，２３０，２４０は、操作
体２１１の各操作キー２１１ａや操作ボタン２２１，２
３１，２４１で構成された操作子１１と、感圧素子１２
（検出素子）とを備えている。
【００３５】感圧素子１２は、感圧導電性ゴムで形成す
ることができ、対称位置にある２つの端部に電極１２
ａ，１２ｂを形成した構成となっている。一方の電極１
２ａは電源ライン１３に接続され、電源（Ｖｃｃ）から
所定の電圧を印加されている。各電極１２ａ、１２ｂ間
の電気的な抵抗値は、感圧素子１２に作用する圧力の大
きさに応じて変化する。
【００３６】一例として、感圧導電性ゴムで形成された
感圧素子１２は、図４に波線で示すように、押圧力が作
用していないときがもっとも小さな抵抗値を示し、作用
する押圧力が大きくなるにつれて抵抗値が増加してい
く。したがって、他方の電極１２ｂには、図４の実線で
示すように、押圧力が作用しないときにもっとも大きな
アナログ信号（電圧）が出力され、押圧力の増加に伴い
出力されるアナログ信号（電圧）は減少していく。
【００３７】この感圧素子１２は、操作子１１の押し込
み軌道上に配置されており、ユーザによる操作子１１の
押圧操作に伴い、その押圧力を受けて抵抗値が変化し、
その押圧力に対応したアナログ信号を電極１２ｂ側に出
力する。
【００３８】また、操作装置２００の内部基板には、同
装置の制御を司るマイクロプロセッサユニット（以下、
ＭＰＵと省略する）１４が搭載されている。このＭＰＵ
１４は、感圧素子１２から出力されるアナログ信号の出
力レベルを複数に分割するレベル分割部（ＬＳ）１５
と、レベル分割部１５により分割された各出力レベルに
応じて、感圧素子１２から出力されるアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１６の各機能を備え
おり、レベル分割部１５の入力側に、上述した感圧素子
１２の電極１２ｂが接続されている。
【００３９】レベル分割部１５は、図４に示すように、
あらかじめ設定したアナログ信号（電圧）のレベル範囲
を均等な幅で分割する基本機能を有している。分割数は
任意に設定でき、図４に示す例では、アナログ信号（電
圧）のレベル範囲を８つに均等分割している。このよう
にして均等分割された個々の出力レベルＬ１〜Ｌ８が、
Ａ／Ｄ変換部１６に伝えられる。なお、レベル分割部１
５により均等分割するアナログ信号のレベル範囲は、任
意に変更が可能となっている。
【００４０】Ａ／Ｄ変換部１６は、レベル分割部１５に
よってレベル分割されたアナログ信号の出力レベル応じ
て、該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力す
る。すなわち、Ａ／Ｄ変換部１６からは、上記出力レベ
ルＬ１〜Ｌ８に応じて複数ビットのデジタル信号が出力
される。
【００４１】ここで、レベル分割部１５およびＡ／Ｄ変
換部１６の機能について、具体例をもって説明する。例
えば、操作装置２００が電源電圧３．５Ｖで駆動してい
るとして、感圧素子１２から出力されるアナログ信号が
０Ｖ〜２．４Ｖまで変化するとする。レベル分割部１５
は、この出力レベル範囲０Ｖ〜２．４Ｖを８段階に均等
分割するものとすると、１段階あたり０．３Ｖのレベル
幅になる。
【００４２】したがって、感圧素子１２から出力された
アナログ信号が２．４Ｖ〜２．１Ｖの出力レベルをレベ
ル１（Ｌ１）、２．１Ｖ〜１．８Ｖの出力レベルをレベ
ル２（Ｌ２）、１．８Ｖ〜１．５Ｖの出力レベルをレベ
ル２（Ｌ３）、・・・、０．３Ｖ〜０Ｖの出力レベルを
レベル８（Ｌ８）のように、レベル分割部１５がレベル
分割を実行する。
【００４３】Ａ／Ｄ変換部１６は、上記のようにレベル
分割された各出力レベルに適当な複数ビットのデジタル
信号を割り当てて出力する。例えば、８ビット又は１６
ビットの複数ビットデジタル信号を上記各出力レベルに
割り当てて、レベル１の場合に「１ｆ」、レベル２の場
合に「３ｆ」・・・レベル８の場合に「ｆｆ」といった
デジタル信号を割り当てて出力する。
【００４４】Ａ／Ｄ変換部１６から出力された複数ビッ
トのデジタル信号は、操作装置２００の内部基板に設け
たインターフェース１７を介してゲーム機本体１００に
送られ、このデジタル信号によりゲームキャラクタの動
作等を実行させる。
【００４５】感圧素子１２から出力されたアナログ信号
のレベル変化は、上述したように操作子１１から受ける
押圧力の変化に対応している。したがって、Ａ／Ｄ変換
部１６から出力される複数ビットのデジタル信号は、ユ
ーザによる操作子１１の押圧力に対応したものである。
ユーザの押圧操作とこのような関連をもつ複数ビットの
デジタル信号により、ゲームキャラクタの動作等を制御
すれば、「１」または「０」の単数ビットのデジタル信
号によるＯＮ／ＯＦＦ制御にくらべアナログ的な滑らか
な動作を実現することが可能となる。
【００４６】図５に示すように、本実施形態では、第１
〜第４の各操作部２１０，２２０，２３０，２４０が、
図３に示した操作子１１と感圧素子１２とからなる構成
を備えている。したがって、これら各操作部２１０，２
２０，２３０，２４０は、アナログ的な操作が可能とな
っている。なお、これら第１〜第４の各操作部２１０，
２２０，２３０，２４０のうち、任意に選択した操作部
だけを図３に示した構成とすることも可能である。
【００４７】さて、上述したとおりレベル分割部１５
は、感圧素子１２から出力されたアナログ信号の出力レ
ベルを、あらかじめ設定した範囲で均等分割するが、こ
のあらかじめ設定した範囲と、実際に感圧素子１２から
出力されてくるアナログ信号（電圧）のレベル範囲との
間にずれがあった場合、操作子１１の操作状況にマッチ
ングしたデジタル信号を出力できないおそれがある。
【００４８】更に、感圧素子１２には個体差があり、し
かも電源電圧にもばらつきがあるため、個々の操作装置
２００により各操作部２１０，２２０，２３０，２４０
に設けられた感圧素子１２から出力されるアナログ信号
の出力範囲は異なってくる。
【００４９】そこで、本実施形態の操作装置２００は、
レベル分割部１５により分割されるアナログ信号の出力
レベル範囲を個別に設定するためのキャリブレーション
機能（分割範囲設定手段）を備えている。
【００５０】図６はレベル分割部をキャリブレーション
するための第１の構成例を示すブロック図である。同図
に示す構成では、ＭＰＵ１４にメモリ２０が含まれてお
り、このメモリ２０にレベル分割部１５が分割するアナ
ログ信号の出力レベル範囲を記憶させる構成となってい
る。
【００５１】例えば、操作装置２００の製造ラインにお
いて、感圧素子１２の抵抗値が最大になるような一定の
荷重を操作装置２００に作用させ、そのとき感圧素子１
２から出力されるアナログ信号の出力レベルを、メモリ
２０に記憶させる。
【００５２】既述した具体例に基づいて説明すると、レ
ベル分割部１５のデフォルト値が、電圧のレベル範囲０
Ｖ〜２．４Ｖを８段階に均等分割するように設定されて
いたとして、上記一定の荷重が作用したとき感圧素子１
２から２．０Ｖのアナログ信号が出力されたものとする
と、Ａ／Ｄ変換部１６からは、既述したようにレベル２
に対応したデジタル信号「３ｆ」が出力される。このデ
ジタル信号「３ｆ」がメモリ２０に記憶され、レベル分
割部１５はこの設定値に基づいて、レベル分割するアナ
ログ信号の出力範囲を調整する。
【００５３】なお、デジタル信号「３ｆ」は、アナログ
信号２．１Ｖ〜１．８Ｖの出力レベルに相当し、この範
囲のいずれの電圧値に設定するかは、あらかじめ規定し
ておくことが好ましい。例えば、各出力レベルの最大電
圧値（上記例では２．１Ｖ）を、レベル分割部１５が分
割するアナログ信号の出力レベル範囲の上限とするよう
にあらかじめ規定しておく。
【００５４】図７はレベル分割部をキャリブレーション
するための第２の構成例を示すブロック図である。同図
に示す構成では、操作装置２００にメモリを設けず、代
わりに操作装置２００が接続されるゲーム機本体１００
の内蔵メモリ１１１、または着脱自在なメモリカード１
１２に、レベル分割部１５が分割するアナログ信号の出
力レベル範囲を記憶させる構成としてある。
【００５５】この構成を用いてレベル分割部１５のキャ
リブレーションを実行する場合は、ゲーム機本体１００
のＲＯＭ１１０に記憶してある制御プログラムに、キャ
リブレーション操作を実行するための設定プログラムを
組み込んでおくことが好ましい。
【００５６】図８はそのような設定プログラムの例を示
すフローチャートである。
【００５７】まず、ゲーム機本体１００の電源が投入さ
れ（Ｓ１）、ユーザのメニュー選択により操作部の感度
設定（キャリブレーション）が選択されると（Ｓ２）、
テレビジョン受像機１２０に設定画面が表示される（Ｓ
３）。設定画面では、例えば、所定の操作部に設けた操
作子１１を強く押す操作をユーザに促すメッセージが表
示される。この表示にしたがってユーザが操作子１１を
強く押さえ込むと、その際に検出された感圧素子１２か
らのアナログ信号の出力レベルがゲーム機本体１００に
出力され（Ｓ４）、内蔵メモリ１１１に記憶される（Ｓ
５）。以上の工程を操作装置２００の各レベル分割部１
５に対して繰り返し（Ｓ６）、操作部の感度設定が終了
する。
【００５８】操作装置２００に設けられた各レベル分割
部１５は、ゲーム機本体１００の内蔵メモリ１１１に記
憶された設定値に基づいて、分割するアナログ信号の出
力レベル範囲を調整する。
【００５９】また、キャリブレーション操作を実行する
ための設定プログラムを、光ディスクに装着されたゲー
ムプログラムに組み込んでおくこともできる。
【００６０】図９はそのような設定プログラムの例を示
すフローチャートである。
【００６１】まず、光ディスクがゲーム機本体１００に
装着された後（Ｓ１０）、ゲーム機本体１００にメモリ
カード１１２が装着されているか否か確認し（Ｓ１
１）、メモリカード１１２が装着されていない場合に
は、ユーザのメニュー選択により操作部の感度設定（キ
ャリブレーション）が選択されることを条件に（Ｓ１
２）、テレビジョン受像機１２０に設定画面を表示する
（Ｓ１３）。設定画面では、例えば、所定の操作部に設
けた操作子１１を強く押す操作をユーザに促すメッセー
ジが表示される。この表示にしたがってユーザが操作子
１１を強く押さえ込むと、その際に検出された感圧素子
１２からのアナログ信号の出力レベルがゲーム機本体１
００に出力され（Ｓ１４）、内蔵メモリ１１１に記憶さ
れる（Ｓ１５）。以上の工程を操作装置２００の各レベ
ル分割部１５に対して繰り返し（Ｓ１６）、操作部の感
度設定が終了する。
【００６２】Ｓ１１のステップにおいて、メモリカード
１１２の装着を検出した場合には、そのメモリカード１
１２に記憶済みのキャリブレーションに関する設定値が
存在するか否か確認し（Ｓ１７）、存在していた場合は
操作部の感度設定をそのまま終了する。この場合、操作
装置２００に設けられた各レベル分割部１５は、メモリ
カード１１２に記憶された設定値に基づいて、分割する
アナログ信号の出力レベル範囲を調整する。
【００６３】一方、メモリカード１１２に記憶済みのキ
ャリブレーションに関する設定値が存在しない場合は、
Ｓ１２のステップに移行して、上述したキャリブレーシ
ョン操作を進めていく。なお、Ｓ１５のステップで検出
された感圧素子１２からのアナログ信号の出力レベル
は、メモリカード１１２に記憶される（Ｓ１６）。
【００６４】操作装置２００に設けられた各レベル分割
部１５は、ゲーム機本体１００のメモリまたはメモリカ
ード１１２に記憶された設定値に基づいて、分割するア
ナログ信号の出力レベル範囲を調整する。
【００６５】図１０はレベル分割部をキャリブレーショ
ンするための第３の構成例を示すブロック図である。同
図に示す構成では、操作装置２００の感圧素子１２が接
続された電源ラインに２個のボリューム素子(電位設定
素子である）２１，２２が直列に挿入してあり、これら
のボリューム素子２１，２２によって電源ライン１３の
中間電圧を調整できるようにしてある。
【００６６】そして、レベル分割部１５は、各ボリュー
ム素子２１，２２により調整された電源ライン１３の各
中間電圧Ｖ１，Ｖ２に基づいて、図１１に示すように、
分割するアナログ信号の出力レベル範囲を設定する構成
となっている。すなわち、レベル分割部１５は、電源Ｖ
ｃｃに近い側のボリューム素子２１で検出される中間電
圧Ｖ１を、分割するアナログ信号の出力レベル範囲の最
大値とし、また他方のボリューム素子２２で検出される
中間電圧Ｖ２を、分割するアナログ信号の出力レベル範
囲の最小値とし、これら中間電圧Ｖ１〜Ｖ２の範囲で、
感圧素子１２から出力されてきたアナログ信号の出力レ
ベルを均等分割する。ボリューム素子２１，２２の調整
は、例えば、操作装置２００の製品出荷時に実施すれば
よい。
【００６７】また、レベル分割部１５に、各中間電圧Ｖ
１，Ｖ２の監視機能を付加し、経年変化などによりこれ
らの中間電圧Ｖ１，Ｖ２が変動した場合、変動後の中間
電圧Ｖ１，Ｖ２に基づいて、分割するアナログ信号の出
力レベル範囲を調整する構成としてもよい。このような
オートキャリブレーション機能を付加すれば、感圧素子
１２やボリューム素子の経年変化、電源電圧のばらつき
等に伴い、中間電圧Ｖ１，Ｖ２が変動した場合にも、変
動後の中間電圧Ｖ１，Ｖ２に基づいて、分割するアナロ
グ信号の出力レベル範囲を調整するので、常に最適の設
定状態を保つことができる。
【００６８】ただし、常時、レベル分割部１５がこのよ
うなオートキャリブレーションを実行した場合、ゲーム
機本体１００への出力が遅延するおそれがある。その場
合には、レベル分割部１５が、操作装置２００の電源投
入時にのみ、電源ライン１３の各中間電圧Ｖ１，Ｖ２を
チェックして分割するアナログ信号の出力レベル範囲を
調整する構成とすればよい。
【００６９】図１２はレベル分割部をキャリブレーショ
ンするための第４の構成例を示すブロック図である。同
図に示す構成では、操作装置２００の感圧素子１２が接
続された電源ライン１３に２個のボリューム素子２１，
２２が直列に挿入してあり、さらに、ＭＰＵ１４に比較
器２３およびメモリ２４を含めた構成としてある。
【００７０】メモリ２４には、レベル分割部１５が分割
するアナログ信号の出力レベル範囲の限界値をあらかじ
め記憶しておく。例えば、ＭＰＵ１４の許容電圧を限界
値としてメモリ２４に記憶する。比較器２３は、ボリュ
ーム素子２１，２２で検出される中間電圧Ｖ１，Ｖ２を
常時監視しており、メモリ２４に記憶された限界値と中
間電圧Ｖ１，Ｖ２（特に、Ｖ１）とを比較し、中間電圧
が限界値を越えた場合には、強制的に限界値をレベル分
割部１５に伝える機能を有している。レベル分割部１５
は、比較器２３から限界値が送られてきた場合は、この
限界値に基づいて分割するアナログ信号の出力レベル範
囲を調整する。
【００７１】このような構成とすれば、ＭＰＵ１４の処
理能力を超える過大な出力レベルのアナログ信号が感圧
素子１２から出力されても、ＭＰＵ１４の正常な動作を
補償することができる。
【００７２】次に、上述した本発明の第１実施形態に係
る操作装置２００に設けた各操作部の構成例について、
図面を参照して詳細に説明する。
【００７３】図１３乃至図１５は第２操作部の第１構成
例を示す図である。
【００７４】第２操作部２２０は、図１４に示すよう
に、操作子１１となる４個の操作ボタン２２１と、弾性
体２２２と、感圧素子１２を設けたシート部材２２３と
を備えている。各操作ボタン２２１は、図１３に示すよ
うに、装置本体２０１の上面に形成した装着孔２０１ａ
に裏面側から装着される。装着孔２０１ａに装着された
各操作ボタン２２１は、軸方向に移動自在である。
【００７５】弾性体２２２は、絶縁性ゴム等で形成して
あり、上方に突き出した弾力部２２２ａを有し、この弾
力部２２２ａの上壁で操作ボタン２２１の下端を支持し
ている。操作ボタン２２１が押し込まれると、この弾力
部２２２ａの斜面部分が撓んで上壁が操作ボタン２２１
とともに移動する。一方、操作ボタン２２１への押圧力
が解除されると、撓んでいた弾力部２２２ａの斜面部が
弾力的に復元して、操作ボタン２２１を押し上げる。す
なわち、弾性体２２２は押圧操作により押し込まれた操
作ボタン２２１をもとの位置まで復元させるための付勢
手段として機能している。
【００７６】シート部材２２３はメンブレン等の可撓性
および絶縁性を有する薄肉シート材料で形成してある。
このシート部材２２３の適所に感圧素子１２が設けてあ
り、図１５に示すように、それら感圧素子１２が弾性体
２２２を介して操作ボタン２２１と対向配置される。
【００７７】また、本構成例では、操作子１１である操
作ボタン２２１の底面に突起２２１ａを形成するととも
に、弾性体２２２の弾力部２２２ａにこの突起２２１ａ
を支持する凹部２２２ｂを形成してある。そして、操作
ボタン２２１が押圧されると、弾力部２２２ａの凹部２
２２ｂを介して突起２２１ａが感圧素子１２を押圧す
る。
【００７８】感圧素子１２は、既述したように、操作ボ
タン２２１から受ける押圧力に応じて電気的な抵抗値が
変化する。操作ボタン２２１の底面に突起２２１ａを設
け、この突起２２１ａで感圧素子１２を押圧することに
より、その押圧力を高感度に感圧素子１２へ伝えること
ができる。
【００７９】ただし、突起２２１ａ部分で感圧素子１２
を押圧する結果、感圧素子１２や弾性体２２２の凹部２
２２ｂに作用する押圧力が過大となり、感圧素子１２お
よび弾性体２２２の耐久性が低下することは否めない。
【００８０】そこで、図１６および図１７に示す第２構
成例では、操作子１１である操作ボタン２２１の底面を
平坦面とし、この平坦な底面の全体で感圧素子１２を押
圧する構成としてある。弾性体２２２の弾力部２２２ａ
も凹部を形成せず、平坦面で操作ボタン２２１の底面を
支持するようにしてある。このような構成とすれば、操
作ボタン２２１からの押圧力を感圧素子１２に伝える感
度特性は低下するものの、感圧素子１２および弾性体２
２２の耐久性が向上する利点がある。
【００８１】図１８および図１９は第２操作部の第３構
成例を示す図である。
【００８２】これらの図に示す第３構成例では、感圧素
子１２を操作装置２００に内蔵された内部基板２０４の
適所に直接設けた構成としてある。このように感圧素子
１２を内部基板２０４に設けることで、シート部材を省
略でき部品点数の削減を図ることができる。なお、感圧
素子１２は、操作ボタン２２１からの押圧力が伝えられ
る位置に設けることは勿論である。
【００８３】図２０および図２１は第１操作部の構成例
を示す図である。
【００８４】第１操作部２１０は、図２０に示すよう
に、十字型をした操作体２１１と、この操作体２１１を
位置決めするスペーサ２１２と、操作体２１１を弾力的
に支持する弾性体２１３とを備え、さらに図２１に示す
ように、弾性体２１３を介して操作体２１１の各操作キ
ー２１１ａ（操作子１１）と対向する位置に感圧素子１
２を配置した構成となっている。
【００８５】第１操作部２１０の全体構造は、日本国特
許出願公開平成８−１６３６７２号公報などにおいて既
に周知であるため、その詳細な説明は省略するが、操作
体２１１は、スペーサ２１２の中心部に形成された半球
状の凸部２１２ａを支点として、各操作キー２１１ａ
（操作子）が感圧素子１２側へ押し込み可能なように組
み付けられている（図２１参照）。
【００８６】そして、操作子１１である各操作キー２１
１ａが押し込まれると、弾性体２１３を介してその押圧
力が感圧素子１２に作用し、感圧素子１２が押圧力の大
きさに応じて電気的な抵抗値を変化させる。図21に示す
構成例では、感圧素子１２を操作装置２００に内蔵され
た内部基板２０４の適所に直接設けた構成が示されてい
るが、図１４，図１５に示した第２操作部２２０の構成
例と同様に、感圧素子１２をシート部材２２３に設ける
こともできる。
【００８７】図２２および図２３は第３操作部の構成例
を示す図である。
【００８８】第３操作部２３０は、２個の操作ボタン２
３１と、これらの操作ボタン２３１を操作装置２００の
内部で位置決めするスペーサ２３２と、各操作ボタン２
３１を支持するホルダ２３３と、弾性体２３４と、内部
基板２３５とを備えており、内部基板２３５の適所に感
圧素子１２を設けた構成となっている。
【００８９】第３操作部２３０の全体構造も、日本国特
許出願公開平成８−１６３６７２号公報などにおいて既
に周知であるため、その詳細な説明は省略するが、各操
作ボタン２３１は、スペーサ２３２に案内されて押し込
み操作可能となっており、押し込まれた際の押圧力が弾
性体２３４を介して感圧素子１２へ作用する。感圧素子
１２は、受けた押圧力の大きさに応じて電気的な抵抗値
を変化させる。図２３に示す構成例では、感圧素子１２
を操作装置２００に内蔵された内部基板２３５の適所に
直接設けた構成が示されているが、図１４，図１５に示
した第２操作部２２０の構成例と同様に、感圧素子１２
をシート部材２２３に設けることもできる。
【００９０】なお、第４操作部２４０も、上述した第３
操作部２３０と同様に構成されている。
【００９１】以上、第１〜第４操作部２１０，２２０，
２３０，２４０に本発明を適用した場合の構成例を示し
たが、各操作部すべてに本発明を適用する構成に限定さ
れるものではなく、本発明を適用する操作部を任意に選
択し、それ以外の操作部は従来通りの構成とすることも
できる。
【００９２】第１実施形態においては、図４、図１１に
示す特性の感圧素子１２を用いて説明してきた。すなわ
ち、この特性は、操作子１１による押圧力の増大に伴い
感圧素子１２の抵抗値が増大して出力電圧が降下すると
いう特性である。しかし、第１実施形態では、上記特性
とは逆の特性の感圧素子１２用いることもできる。すな
わち、この逆の特性は、操作子１１による押圧力の増大
に伴い感圧素子１２の抵抗値が減少して出力電圧が上昇
するという特性である。この逆の特性の感圧素子１２を
用いることによって、レベル分割部１５の入力特性も逆
にする必要があるが、操作子１１を押圧しなければ大き
な電圧が印加されない特性を有することとなる。 〔第２実施形態〕
【００９３】次に、本発明の第２実施形態に係る構成を
詳細に説明する。なお、先に説明した第１実施形態の構
成と同一部分には同じ符号を付し、その部分の詳細な説
明は省略する。
【００９４】上述した第１実施形態に係る操作装置２０
０では、検出素子として感圧素子１２を用いていたが、
以下に説明する第２実施形態にあっては、検出素子を抵
抗体４０と導電部材５０とで構成してある。
【００９５】図２４は本実施形態に係る第２操作部の構
成例を示す図である。なお、同図では１個の操作ボタン
２２１とその関連する構成のみを示しているが、第２操
作部２２０に設けた各操作ボタン２２１について同様の
構成を備えることもでき、また任意の操作ボタン２２１
を選択して同図に示す構成を採用することもできる。
【００９６】すなわち、本実施形態に係る第２操作部２
２０は、操作子１１としての操作ボタン２２１と、弾性
体２２２と、導電部材５０と、抵抗体４０とを備えてい
る。導電部材５０は、例えば、弾力性を有する導電ゴム
からなり、図２４に示す構成例では、中央を頂部とする
山形状に形成してある。この導電部材５０は、弾性体２
２２に形成した弾力部２２２ａの内側天井面に接着して
ある。
【００９７】また、抵抗体４０は、導電部材５０と対向
して、例えば内部基板２０４上に設けてあり、操作ボタ
ン２２１の押圧操作に伴い、導電部材５０が抵抗体４０
に接触する構成としてある。導電部材５０は、操作ボタ
ン２２１の押圧力（すなわち、抵抗体４０との接触圧）
に応じて変形し、図２４の（Ｂ），（Ｃ）に示すように
抵抗体４０への接触面積を変える。すなわち、操作ボタ
ン２２１の押圧力が弱いときは、同図（Ｂ）に示すよう
に、山形状をした導電部材５０の頂部付近が接触する。
そして、さらに操作ボタン２２１の押圧力を強めていく
と、導電部材５０が頂部から徐々に変形していき接触面
積が広がる。
【００９８】図２５は、抵抗体４０，導電部材５０及び
その周辺素子の回路構成を示す図である。図２５の可変
抵抗４２は、図２４の導電部材５０と抵抗部材４０の組
み合わせに相当する。固定抵抗４１は、図２４には示さ
れていないが、抵抗体４０に接続されている。直列接続
された可変抵抗４２と固定抵抗４１とに対して、すなわ
ち、電極４０ａ，４０ｂ間に電源電圧Ｖｃｃが印加され
る。
【００９９】可変抵抗４２は、導電部材５０と抵抗体４
０の組み合わせに相当し、抵抗体４０に対する導電部材
５０の接触面積に応じて抵抗値が変化する。すなわち、
抵抗体４０に導電部材５０が接触すると、抵抗体に対し
て導電部材５０がバイパスとなって電流が流れるため、
その接触部分は実質的に抵抗体が短絡することになり、
その結果、抵抗体４０の抵抗値が減少する。したがっ
て、導電部材５０の接触面積が大きくなるほど、抵抗体
４０の抵抗値は減少する。
【０１００】電極４０ａ，４０ｂ間に印加された電源電
圧Ｖｃｃは、この操作ボタン２２１の押圧力に従って抵
抗値が変化する可変抵抗４２と固定抵抗４１とによって
分圧されているので、可変抵抗４２と固定抵抗４１との
間の出力端子４０ｃから得られる出力電圧は、可変抵抗
４２が小さくなればなるほど大きくなり、反対に可変抵
抗４２が大きくなればなるほど小さくなる。
【０１０１】図２６は抵抗体４０の出力端子から出力さ
れるアナログ信号（電圧）の特性を示す図である。
【０１０２】まず、電源投入時に抵抗体４０に電圧が印
加されるため、操作ボタン２２１が押されていなくと
も、出力端子４０ｃからは一定のアナログ信号（電圧）
Ｖｍｉｎが出力される（図中ａの位置）。次いで、操作
ボタン２２１が押圧操作されても、導電部材５０が抵抗
体４０に接触するまでは、該抵抗体４０の抵抗値が変化
しないため、抵抗体４０からの出力はＶｍｉｎのまま変
化しない。さらに操作ボタン２２１が押圧されて、導電
部材５０が抵抗体４０に接触すると（図中ｂの押圧位
置）、その後は操作ボタン２２１の押圧力に対応して抵
抗体４０に対する導電部材５０の接触面積が増加するた
め、抵抗体４０の内部抵抗が減少し、抵抗体４０の出力
端子４０ｃから出力されるアナログ信号（電圧）が増加
する。そして、導電部材５０がもっとも変形したところ
で、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力されるアナロ
グ信号（電圧）が最大Ｖｍａｘとなる（図中ｃの押圧位
置）。
【０１０３】図２７は本発明の第３実施形態に係る操作
装置の主要部を示すブロック図である。
【０１０４】本実施形態においても、操作装置２００の
内部基板に搭載されたＭＰＵ１４は、レベル分割部１
５、Ａ／Ｄ変換部１６の各機能を備えている。本実施形
態では、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力されるア
ナログ信号（電圧）が、レベル分割部１５に入力され、
レベル分割部１５で該アナログ信号の出力レベルが複数
に分割され、さらに分割された出力レベルに応じてＡ／
Ｄ変換部１６が抵抗体４０から出力されるアナログ信号
をデジタル信号に変換する。
【０１０５】レベル分割部１５およびＡ／Ｄ変換部１６
の機能は、既述した第１実施形態と同様であり、レベル
分割部１５は、図２６に示すように抵抗体４０から出力
されるアナログ信号（電圧）のレベル範囲を均等な幅で
分割する基本機能を有している。分割数は任意に設定で
き、図２６に示す例では、アナログ信号（電圧）のレベ
ル範囲を８つに均等分割している。このようにして均等
分割された個々の出力レベルＬ１〜Ｌ８が、Ａ／Ｄ変換
部１６に伝えられる。なお、レベル分割部１５により均
等分割するアナログ信号のレベル範囲は、任意に変更が
可能となっている。
【０１０６】Ａ／Ｄ変換部１６は、レベル分割部１５に
よってレベル分割されたアナログ信号の出力レベル応じ
て、該アナログ信号をデジタル信号に変換して出力す
る。すなわち、Ａ／Ｄ変換部１６からは、上記出力レベ
ルＬ１〜Ｌ８に応じて複数ビットのデジタル信号が出力
される。
【０１０７】そして、Ａ／Ｄ変換部１６は、レベル分割
された各出力レベルに適当な複数ビットのデジタル信号
を割り当てて出力する。例えば、８ビット又は１６ビッ
トの複数ビットのデジタル信号を上記各出力レベルに割
り当てて、レベル１の場合に「１ｆ」、レベル２の場合
に「３ｆ」・・・レベル８の場合に「ｆｆ」といったデ
ジタル信号を割り当てて出力する。
【０１０８】Ａ／Ｄ変換部１６から出力された複数ビッ
トのデジタル信号は、操作装置２００の内部基板に設け
たインターフェース１７を介してゲーム機本体１００に
送られ、このデジタル信号によりゲームキャラクタの動
作等を実行させる。
【０１０９】抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力され
たアナログ信号のレベル変化は、上述したように操作ボ
タン２２１（操作子１１）から受ける押圧力の変化に対
応している。したがって、Ａ／Ｄ変換部１６から出力さ
れる複数ビットのデジタル信号は、ユーザによる操作ボ
タン２２１（操作子１１）の押圧力に対応したものであ
る。ユーザの押圧操作とこのような関連をもつ複数ビッ
トのデジタル信号により、ゲームキャラクタの動作等を
制御すれば、「１」または「０」の単数ビットのデジタ
ル信号による制御にくらべアナログ的な滑らかな動作を
実現することが可能となる。
【０１１０】さて、上述したとおりレベル分割部１５
は、抵抗体４０から出力されたアナログ信号の出力レベ
ルを、あらかじめ設定した範囲で均等分割するが、この
あらかじめ設定した範囲と、実際に抵抗体４０から出力
されてくるアナログ信号（電圧）のレベル範囲との間に
ずれがあった場合、操作子１１の操作状況にマッチング
したデジタル信号を出力できないおそれがある。
【０１１１】しかし、抵抗体４０や導電部材５０には個
体差があり、しかも電源電圧にもばらつきがあるため、
個々の操作装置２００により抵抗体４０から出力される
アナログ信号の出力範囲は異なってくる。
【０１１２】そこで、本実施形態の操作装置２００は、
レベル分割部１５により分割されるアナログ信号の出力
レベル範囲を個別に設定するための分割範囲設定部２５
を備え（図２７参照）、レベル分割部１５でレベル分割
するアナログ信号（電圧）のレベル範囲をキャリブレー
ションできる構成となっている。
【０１１３】図２８は分割範囲設定部の機能を説明する
ための図である。
【０１１４】図２８に示すように、分割範囲設定部２５
には、あらかじめ抵抗体４０から出力されるアナログ信
号（電圧）の最小値Ｖｍｉｎと最大値Ｖｍａｘが初期設
定してある。また、最大値Ｖｍａｘに対しては任意の許
容値αをあらかじめ設定してある。この許容値αは、Ａ
／Ｄ変換部１６からの情報から、抵抗値の出力（アナロ
グ信号）を認識する際のばらつきを吸収するためのもの
である。さらに、最小値Ｖｍｉｎに対してはその周囲
に、操作ボタンが押された状態か否かを判定するための
判定値γがあらかじめ設定してある。
【０１１５】このような設定のもとに、分割範囲設定部
２５は次のようにキャリブレーション動作を実行する。
【０１１６】操作装置２００の電源が投入されると、分
割範囲設定部２５は、まず抵抗体４０から出力されるア
ナログ信号（電圧）の最小値Ｖｍｉｎを調整するため
に、Ａ／Ｄ変換部１６からの情報に基づき実際に抵抗体
４０から出力されているアナログ信号（電圧）のレベル
Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）を認識する。
【０１１７】このとき、ユーザが操作ボタン２２１を押
圧している等の事情も考えられるため、Ｖｍｉｎ（Ｒｅ
ａｌ）がＶｍｉｎを中心とする誤差許容値γの範囲にあ
るか否かを判定する。そして、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）
が、（Ｖｍｉｎ＋γ）＞Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）＞（Ｖｍ
ｉｎ−γ）の範囲から外れていた場合は、ユーザにキャ
リブレーション動作中であることを報知するためのアク
ションを実行する。
【０１１８】当該アクションとしては、例えば、操作装
置２００に設けた表示部２５３を点灯または点滅表示し
たり、操作装置２００がバイブレーション機構を内蔵す
る場合は当該機構を作動させる等の手法が採り得る。
【０１１９】次いで、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）が、（Ｖｍ
ｉｎ＋γ）＞Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）＞（Ｖｍｉｎ−γ）
の範囲に収まっていることを条件に、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａ
ｌ）の値をＶｍｉｎと比較する。比較の結果、Ｖｍｉｎ
（Ｒｅａｌ）＞Ｖｍｉｎであったときは、初期設定値Ｖ
ｍｉｎを抵抗体４０から出力されるアナログ信号（電
圧）の最小値として設定する。一方、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａ
ｌ）＜Ｖｍｉｎであったときは、実際の出力値Ｖｍｉｎ
（Ｒｅａｌ）を抵抗体４０から出力されるアナログ信号
（電圧）の最小値として設定変更する。
【０１２０】次に、操作マニュアル等にしたがいユーザ
に操作ボタン２２１を強く押し込んでもらい、そのとき
Ａ／Ｄ変換部１６から出力される情報に基づき実際に抵
抗体４０から出力されているアナログ信号（電圧）のレ
ベルＶｍａｘ（Ｒｅａｌ）を認識する。
【０１２１】このＶｍａｘ（Ｒｅａｌ）が許容値αを加
味した（Ｖｍａｘ−α）よりも大きければ、ユーザによ
り操作ボタン２２１が限度まで押し込まれた状態にある
ものと認識し、Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）とＶｍａｘとを比
較する。比較の結果、Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）＜Ｖｍａｘ
であったときは、初期設定値Ｖｍａｘを抵抗体４０から
出力されるアナログ信号（電圧）の最大値として設定す
る。一方、Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）＞Ｖｍａｘであったと
きは、実際の出力値Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）を抵抗体４０
から出力されるアナログ信号（電圧）の最大値として設
定変更する。
【０１２２】分割範囲設定部２５は、以上の如く設定さ
れた最小値Ｖｍｉｎから最大値Ｖｍａｘの範囲で、抵抗
体４０から出力されるアナログ信号（電圧）を均等分割
するように、レベル分割部１５を制御する。
【０１２３】図２９は本実施形態に係る第１操作部の構
成例を示す図である。
【０１２４】同図に示す第１操作部２１０の構成例で
は、十字型をした操作体２１１の各操作キー２１１ａ
（操作体１１）と対応して、それぞれ導電部材５０を弾
性体２１３の内側天井面に接着してある。また、抵抗体
４０は単一の構成のものを各導電部材５０と対向するよ
うに配置してある。
【０１２５】図３０は抵抗体の回路構成を示す図であ
る。同図に示すように抵抗体４０は電源ライン１３に直
列に挿入され、電極４０ａ、４０ｂ間に電圧が印加され
ている。この抵抗体４０の内部抵抗を模式的に示すと、
同図に示すように第１，第２の可変抵抗４３，４４に分
けられる。このうち、第１の可変抵抗４３の部分には、
例えば、キャラクタを上方向に動かすための操作キー
（上方向キー）２１１ａとともに移動する導電部材５
０、および左方向に動かすための操作キー（左方向キ
ー）２１１ａとともに移動する導電部材５０のそれぞれ
が接触し、それら導電部材５０の接触面積に応じて抵抗
値を可変する。また、第２の可変抵抗４４の部分には、
例えば、キャラクタを下方向に動かすための操作キー
（下方向キー）２１１ａとともに移動する導電部材５
０、および右方向に動かすための操作キー（右方向キ
ー）２１１ａとともに移動する導電部材５０のそれぞれ
が接触し、それら導電部材５０の接触面積に応じて抵抗
値を可変する。
【０１２６】そして、各可変抵抗４３，４４の中間部に
出力端子４０ｃを設け、この出力端子４０ｃから各操作
キー２１１ａ（操作子１１）の押圧力に対応したアナロ
グ信号を出力するようにしている。
【０１２７】出力端子４０ｃからの出力は、第１，第２
の可変抵抗４３，４４が有する抵抗値の分割比をもって
計算でき、例えば、第１の可変抵抗４３の抵抗値をＲ
１、第２の可変抵抗４４の抵抗値をＲ２、電源電圧をＶ
ｃｃとした場合、出力端子４０ｃにあらわれる出力電圧
Ｖは、次の式であらわすことができる。
【０１２８】Ｖ＝Ｖｃｃ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）
【０１２９】したがって、第１の可変抵抗４３が有する
抵抗値が減少すると出力電圧は増加し、一方、第２の可
変抵抗４４が有する抵抗値が減少すると出力電圧も減少
する。
【０１３０】図３１は抵抗体の出力端子から出力される
アナログ信号（電圧）の特性を示す図である。
【０１３１】まず、電源投入時に抵抗体４０に電圧が印
加されるため、操作体２１１の各操作キー２１１ａが押
されていなくとも、出力端子４０ｃからは一定のアナロ
グ信号（電圧）Ｖ０が出力される（図中ｏの位置）。
【０１３２】次いで、いずれかの操作キー２１１ａが押
圧操作されても、導電部材５０が抵抗体４０に接触する
までは、該抵抗体４０の抵抗値が変化しないため、抵抗
体４０からの出力はＶ０のまま変化しない。
【０１３３】さらに、上方向キーまたは左方向キーが押
圧されて、導電部材５０が抵抗体４０における第１の可
変抵抗４３部分に接触すると（図中ｐの押圧位置）、そ
の後は操作キー２１１ａ（操作子）の押圧力に対応して
第１の可変抵抗４３部分に対する導電部材５０の接触面
積が増加するため、その部位の抵抗値が減少し、抵抗体
４０の出力端子４０ｃから出力されるアナログ信号（電
圧）が増加する。そして、導電部材５０がもっとも変形
したところで、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力さ
れるアナログ信号（電圧）が最大Ｖｍａｘとなる（図中
ｑの押圧位置）。
【０１３４】一方、下方向キーまたは右方向キーが押圧
されて、導電部材５０が抵抗体４０における第２の可変
抵抗４４部分に接触すると（図中ｒの押圧位置）、その
後は操作キー２１１ａ（操作子）の押圧力に対応して第
２の可変抵抗４４部分に対する導電部材５０の接触面積
が増加するため、その部分の抵抗値が減少し、その結
果、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力されるアナロ
グ信号（電圧）が減少する。そして、導電部材５０がも
っとも変形したところで、抵抗体４０の出力端子４０ｃ
から出力されるアナログ信号（電圧）が最小Ｖｍｉｎと
なる（図中ｓの押圧位置）。
【０１３５】抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力され
るアナログ信号（電圧）は、図３２に示すように、レベ
ル分割部１５に入力され、レベル分割部１５で該アナロ
グ信号の出力レベルが複数に分割され、さらに分割され
た出力レベルに応じてＡ／Ｄ変換部１６が抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
なお、図３２に示すレベル分割部１５、Ａ／Ｄ変換部１
６の機能は、図２７に基づき先に説明したとおりである
ため、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１３６】レベル分割部１５により分割されるアナロ
グ信号の出力レベル範囲を個別に設定（キャリブレーシ
ョン）するための分割範囲設定部２５には、図３３に示
すように、あらかじめ抵抗体４０から出力されるアナロ
グ信号（電圧）の非押圧操作時の値Ｖ０、最小値Ｖｍｉ
ｎ、最大値Ｖｍａｘがそれぞれ初期設定してある。ま
た、最大値Ｖｍａｘに対しては任意の許容値αが、最小
値Ｖｍｉｎに対しては任意の許容値βがあらかじめ設定
してある。これらの許容値α，βは、Ａ／Ｄ変換部１６
からの情報から、抵抗値の出力（アナログ信号）を認識
する際のばらつきを吸収するためのものである。さら
に、非押圧操作時に出力されるアナログ信号（電圧）Ｖ
０に対してはその周囲に、操作ボタンが押された状態か
否かを判定するための判定値γがあらかじめ設定してあ
る。
【０１３７】このような設定のもとに、分割範囲設定部
２５は次のようにキャリブレーション動作を実行する。
【０１３８】操作装置の電源が投入されると、分割範囲
設定部２５は、まず非押圧操作時に抵抗体４０から出力
されるアナログ信号（電圧）Ｖ０を調整するために、Ａ
／Ｄ変換部１６からの情報に基づき実際に抵抗体４０か
ら出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶ
０（Ｒｅａｌ）を認識する。
【０１３９】このとき、ユーザが操作キーを押圧してい
る等の事情も考えられるため、Ｖ０（Ｒｅａｌ）がＶ０
を中心とする誤差許容値γの範囲にあるか否かを判定す
る。そして、Ｖ０（Ｒｅａｌ）が、（Ｖ０＋γ）＞Ｖ０
（Ｒｅａｌ）＞（Ｖ０−γ）の範囲から外れていた場合
は、ユーザにキャリブレーション動作中であることを報
知するためのアクションを実行する。
【０１４０】当該アクションとしては、例えば、操作装
置に設けた表示部２５３を点灯または点滅表示したり、
操作装置がバイブレーション機構を内蔵する場合は当該
機構を作動させる等の手法が採り得る。
【０１４１】次いで、Ｖ０（Ｒｅａｌ）が、（Ｖ０＋
γ）＞Ｖ０（Ｒｅａｌ）＞（Ｖ０−γ）の範囲に収まっ
ていることを条件に、Ｖ０（Ｒｅａｌ）の値をＶ０と比
較する。比較の結果、Ｖ０（Ｒｅａｌ）＞Ｖ０であった
ときは、初期設定値Ｖ０を非押圧操作時に抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号（電圧）の値として設定す
る。一方、Ｖ０（Ｒｅａｌ）＜Ｖ０であったときは、実
際の出力値Ｖ０（Ｒｅａｌ）を非押圧操作時に抵抗体４
０から出力されるアナログ信号（電圧）の値として設定
変更する。
【０１４２】次に、操作マニュアル等にしたがいユーザ
に上方向キーを強く押し込んでもらい、そのときＡ／Ｄ
変換部１６から出力される情報に基づき実際に抵抗体４
０から出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶ
ｍａｘ（Ｒｅａｌ）を認識する。
【０１４３】このＶｍａｘ（Ｒｅａｌ）が許容値αを加
味した（Ｖｍａｘ−α）よりも大きければ、ユーザによ
り上方向キーが限度まで押し込まれた状態にあるものと
認識し、Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）とＶｍａｘとを比較す
る。比較の結果、Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）＜Ｖｍａｘであ
ったときは、初期設定値Ｖｍａｘを抵抗体４０から出力
されるアナログ信号（電圧）の最大値として設定する。
一方、Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）＞Ｖｍａｘであったとき
は、実際の出力値Ｖｍａｘ（Ｒｅａｌ）を抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号（電圧）の最大値として設定
変更する。
【０１４４】同様の操作を左方向キーについても行い、
左方向キーの押圧操作に伴い抵抗体４０から出力される
アナログ信号（電圧）の最大値Ｖｍａｘを設定する。
【０１４５】次に、操作マニュアル等にしたがいユーザ
に下方向キーを強く押し込んでもらい、そのときＡ／Ｄ
変換部１６から出力される情報に基づき実際に抵抗体４
０から出力されているアナログ信号（電圧）のレベルＶ
ｍｉｎ（Ｒｅａｌ）を認識する。
【０１４６】このＶｍｉｎ（Ｒｅａｌ）が許容値βを加
味した（Ｖｍｉｎ＋β）よりも小さければ、ユーザによ
り下方向キーが限度まで押し込まれた状態にあるものと
認識し、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）とＶｍｉｎとを比較す
る。比較の結果、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）＞Ｖｍｉｎであ
ったときは、初期設定値Ｖｍｉｎを抵抗体４０から出力
されるアナログ信号（電圧）の最小値として設定する。
一方、Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）＜Ｖｍｉｎであったとき
は、実際の出力値Ｖｍｉｎ（Ｒｅａｌ）を抵抗体４０か
ら出力されるアナログ信号（電圧）の最小値として設定
変更する。
【０１４７】同様の操作を右方向キーについても行い、
右方向キーの押圧操作に伴い抵抗体４０から出力される
アナログ信号（電圧）の最小値Ｖｍｉｎを設定する。
【０１４８】分割範囲設定部２５は、上方向キーおよび
左方向キーに対しては、以上の如く設定された非押圧操
作時の出力Ｖ０から最大値Ｖｍａｘの範囲で、抵抗体４
０から出力されるアナログ信号（電圧）を均等分割する
ように、レベル分割部１５を制御する。また、下方向キ
ーおよび右方向キーに対しては、非押圧操作時の出力Ｖ
０から最小値Ｖｍｉｎの範囲で、抵抗体４０から出力さ
れるアナログ信号（電圧）を均等分割するように、レベ
ル分割部１５を制御する。
【０１４９】なお、上記の説明においては、抵抗体４０
における第１の可変抵抗部分に上方向キーおよび左方向
キーを割り当て、第２の可変抵抗部分に下方向キーおよ
び右方向キーを割り当てたが、これに限定されるもので
はなく、各キーと可変抵抗部分の割り当ては任意に設定
できることは勿論である。
【０１５０】また、第１操作部２１０についても、操作
体２１１の各操作キー２１１ａに対応して設けた導電部
材５０に対して、図２５に示すような回路構成となるよ
うに、それぞれ個別に抵抗体４０を配置することもでき
る。この場合の、抵抗体４０の出力端子４０ｃから出力
されるアナログ信号（電圧）の特性は、図２６に示した
とおりとなる。 〔検出素子の変形例〕
【０１５１】次に、抵抗体４０と導電部材５０からなる
検出素子の変形例について説明する。なお、以下の説明
は、第２操作部２２０に設けられる検出素子を例にとっ
て説明するが、それ以外の操作部にも下記の検出素子が
適用できることは勿論である。
【０１５２】図３４乃至図３７は、導電部材５０の形状
を変形した検出素子を示している。なお、各図におい
て、（Ａ）は検出素子を含む操作部の正面断面図、
（Ｂ）は導電部材の正面図、（Ｃ）は導電部材を下方か
ら見た図、（Ｄ）は抵抗体の出力端子から出力されるア
ナログ信号の特性図である。
【０１５３】これらの図に示す導電部材５０は、いずれ
も抵抗体４０への接触圧に応じて抵抗体４０との接触面
積を変化させ得る形状となっている。
【０１５４】すなわち、図３４に示す検出素子は、導電
部材５０が台形状の縦断面を有する形状（図では円錐
台）に形成してある。このような形状の導電部材５０
は、操作ボタン２２１の押圧操作に伴い、導電部材５０
の頂部５０ａが抵抗体４０に接触するが、該頂部５０ａ
は平坦面となっているため、接触した瞬間に抵抗値が大
きく低下し、図３４（Ｄ）のａに示す如く出力電圧（ア
ナログ信号）の急激な上昇が生じ、その後は押圧力と対
応して出力電圧が連続的に変化していく。
【０１５５】したがって、導電部材５０が抵抗体４０に
接離する瞬間に、デジタル的なオンオフ動作を実現する
ことができる。なお、図３４では円錐台形状をした導電
部材５０を示したが、これ以外にも例えば、三角錐台、
または四角錐台以上の多角錐台形状に導電部材５０を形
成することもできる。
【０１５６】図３５に示す検出素子は、山形状の周面に
縦方向のリブ５０ｂを形成した形状の導電部材５０を用
いている。図２４に示したような山形状の導電部材５０
は、押圧力の作用方向が中心軸から傾いたりした場合
に、座屈を生じるおそれがある。そこで、図３５に示す
如く導電部材５０の周面にリブ５０ｂを形成すること
で、同部材５０の座屈を抑制することが可能となる。こ
の形状は、特に図２９に示したような十字型をした操作
体２１１との組み合わせにおいて、その作用効果を顕著
に発揮する。
【０１５７】図３６に示す検出素子は、導電部材５０の
表面を球面状に形成したものである。このように、導電
部材５０を球面状に形成することによっても、同部材５
０の座屈を回避することができる。
【０１５８】図３７に示す検出素子は、導電部材５０を
段付きの山形状に形成してあり、抵抗体４０と対向する
同部材５０の頂部に向かってその横断面積が段階的に小
さくなっている。このような形状の導電部材５０は、押
圧力が増大するにしたがって変形量を増加していくが、
その過程で段部５０ｃが抵抗体４０に接触したとき、急
激にその接触面積が広がり抵抗値が下がる。したがっ
て、抵抗体４０の出力端子から出力されるアナログ信号
は、同図（Ｄ）に示す如く段階的に変化していく。この
ため、アナログ出力が急激に変化する境界を認識しやす
く、安定したレベル分割が容易となる特徴を有してい
る。また、押圧力に対して段階的にアナログ出力が変化
することから、ユーザにとっても押圧力の調節が容易と
なる。
【０１５９】図３８乃至図４０は、抵抗体４０の形状を
変形した検出素子を示している。なお、各図において、
（Ａ）は検出素子を含む操作部の正面断面図、（Ｂ）は
導電部材の正面図、（Ｃ）は導電部材を上方から見た
図、（Ｄ）は抵抗体の出力端子から出力されるアナログ
信号の特性図である。
【０１６０】これらの図に示す抵抗体４０は、いずれも
導電部材５０と対向する頂部に向かって横断面積が小さ
くなる形状に形成してある。図３８の検出素子では、抵
抗体４０が山形状に形成してあり、操作ボタン２２１と
ともに導電部材５０が下降してくると、同部材５０が抵
抗体４０接触して変形する。抵抗体４０が山形状をして
いることから、押圧力に対応して導電部材５０の接触面
積が連続的に広がっていき、抵抗体４０の出力端子から
出力されるアナログ信号が、同図（Ｄ）に示す如く連続
的に変化する。
【０１６１】図３９に示す検出素子は、抵抗体４０が台
形状の縦断面を有する形状（図では円錐台）に形成して
ある。このような形状の抵抗体４０に対しては、操作ボ
タン２２１の押圧操作に伴い、導電部材５０がその頂部
４０ａにまず接触するが、該頂部４０ａは平坦面となっ
ているため、接触した瞬間に、図３９（Ｄ）のａに示す
如く出力電圧の急激な上昇が生じ、その後は押圧力と対
応して出力電圧が連続的に変化していく。
【０１６２】したがって、導電部材５０が抵抗体４０に
接離する瞬間に、デジタル的なオンオフ動作を実現する
ことができる。なお、図３９では円錐台形状をした抵抗
体４０を示したが、これ以外にも例えば、三角錐台、ま
たは四角錐台以上の多角錐台形状に抵抗体４０を形成す
ることもできる。
【０１６３】図４０に示す検出素子は、抵抗体４０の表
面を球面状に形成したものである。このように、抵抗体
４０を形成することによって、図３６に示した検出素子
とほぼ同様の特性を備えることができる。
【０１６４】図４１に示す検出素子は、抵抗体４０を段
付きの山形状に形成してあり、導電部材５０と対向する
同部材４０の頂部に向かってその横断面積が段階的に小
さくなっている。このような形状の抵抗体４０に対し
て、押圧操作に伴い導電部材５０が変形しながら接触す
る過程では、抵抗体４０の段部４０ｂに導電部材５０が
接触したとき、急激にその接触面積が広がり抵抗値が下
がる。したがって、抵抗体４０の出力端子から出力され
るアナログ信号は、同図（Ｄ）に示す如く段階的に変化
していく。このため、アナログ出力が急激に変化する境
界を認識しやすく、安定したレベル分割が容易となる特
徴を有している。また、押圧力に対して段階的にアナロ
グ出力が変化することから、ユーザにとっても押圧力の
調節が容易となる。
【０１６５】図４２に示す検出素子は、導電部材５０を
山形状に形成するとともに、抵抗体４０における導電部
材５０の接触領域を間隙４１により分割し、導電部材５
０の変形に伴う接触面積が段階的に大きくなるように構
成してある。具体的には、同図（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）
に示すような形状に抵抗体４０を形成してある。
【０１６６】同図に示す構成の検出装置は、操作ボタン
２２１の押圧操作に伴い、まず導電部材５０の頂部が抵
抗体４０の中央部４０ｃに接触する。その後、押圧力の
増大に伴い、導電部材５０が変形していくと、抵抗体４
０の外周部４０ｄ，４０ｅ，４０ｆという順に、段階的
に導電部材５０の接触領域が広がっていき、それに伴い
抵抗値が低下していく。
【０１６７】抵抗体４０の各部４０ａ〜４０ｆの間は、
隙間４１により分断されているので、導電部材５０がこ
の隙間４１を通過する間は、抵抗値が変化せずしたがっ
て出力電圧（アナログ信号）も略一定となる。
【０１６８】したがって、抵抗体４０の出力端子から出
力されるアナログ信号は、同図（Ｄ）に示す如く段階的
に変化していく。このため、アナログ出力が急激に変化
する境界を認識しやすく、安定したレベル分割が容易と
なる。
【０１６９】なお、上述した各種構成の検出素子におい
て、操作部における抵抗体４０と弾性部材５０の配置を
逆にすることもできる。例えば、図４３に示すように、
抵抗体４０を弾性体２２２に形成した弾力部２２２ａの
内側天井面に接着し、導電部材５０を抵抗体４０と対向
する位置に配置しても、既述した検出素子と同様の作用
効果を奏する。
【０１７０】また、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。
【０１７１】例えば、本発明の操作装置は、図２に示し
たテレビゲーム機用の操作装置２００に適用が限定され
るものではなく、デジタル的な操作とアナログ的な操作
を可能とすることにより機能を向上させ得る各種の操作
装置に適用できることは勿論である。
【０１７２】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
操作子の押圧操作に伴い、複数ビットのデジタル信号出
力手段からアナログ的な制御を可能とする複数ビットの
デジタル信号を出力するように構成したので、押圧操作
用の操作子でアナログ的な操作を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る操作装置が用いられる
テレビゲーム機の概要を示す平面図である。
【図２】図１に示す操作装置を拡大して示す平面図であ
る。
【図３】本発明の第１実施形態に係る操作装置の主要部
を示すブロック図である。
【図４】図３に示す感圧素子の特性を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る操作装置の全体構
成例を示すブロック図である。
【図６】レベル分割部をキャリブレーションするための
第１の構成例を示すブロック図である。
【図７】レベル分割部をキャリブレーションするための
第２の構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示す第２の構成例に適用されるキャリブ
レーション用の設定プログラムをの例を示すフローチャ
ートである。
【図９】図７に示す第２の構成例に適用されるキャリブ
レーション用の設定プログラムをの他の例を示すフロー
チャートである。
【図１０】レベル分割部をキャリブレーションするため
の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す第３の構成例によるキャリブレ
ーション動作を説明するための図である。
【図１２】レベル分割部をキャリブレーションするため
の第４の構成例を示すブロック図である。
【図１３】第１実施形態に係る第２操作部に設けた操作
ボタン（操作子）を示す分解斜視図である。
【図１４】第１実施形態に係る第２操作部の第１構成例
を示す分解斜視図である。
【図１５】第１実施形態に係る第２操作部の第１構成例
を示す正面断面図である。
【図１６】第１実施形態に係る第２操作部の第２構成例
を示す分解斜視図である。
【図１７】第１実施形態に係る第２操作部の第２構成例
を示す正面断面図である。
【図１８】第１実施形態に係る第２操作部の第３構成例
を示す分解斜視図である。
【図１９】第１実施形態に係る第２操作部の第３構成例
を示す正面断面図である。
【図２０】第１実施形態に係る第１操作部の構成例を示
す分解斜視図である。
【図２１】第１実施形態に係る第１操作部の構成例を示
す正面断面図である。
【図２２】第１実施形態に係る第３操作部の構成例を示
す分解斜視図である。
【図２３】第１実施形態に係る第３操作部の構成例を示
す正面断面図である。
【図２４】本発明の第２実施形態に係る第２操作部の構
成例を示す正面断面図である。
【図２５】図２４に示す抵抗体の回路構成を示す図であ
る。
【図２６】図２５に示す抵抗体の出力端子から出力され
るアナログ信号の特性を示す図である。
【図２７】第２実施形態の第２操作部に関する主要部を
示すブロック図である。
【図２８】第２実施形態の第２操作部に対する分割範囲
設定部の機能を説明するための図である。
【図２９】本発明の第２実施形態に係る第１操作部の構
成例を示す正面断面図である。
【図３０】図２９に示す抵抗体の回路構成を示す図であ
る。
【図３１】図３０に示す抵抗体の出力端子から出力され
るアナログ信号の特性を示す図である。
【図３２】第２実施形態の第１操作部に関する主要部を
示すブロック図である。
【図３３】第２実施形態の第１操作部に対する分割範囲
設定部の機能を説明するための図である。
【図３４】検出素子の変形例を示す図で、図３４Ａは検
出素子を含む操作部の正面断面図、図３４Ｂは導電部材
の正面図、図３４Ｃは導電部材を下方から見た図、図３
４Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信号の
特性図である。
【図３５】検出素子の他の変形例を示す図で、図３５Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図３５Ｂは導電
部材の正面図、図３５Ｃは導電部材を下方から見た図、
図３５Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図３６】検出素子の他の変形例を示す図で、図３６Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図３６Ｂは導電
部材の正面図、図３６Ｃは導電部材を下方から見た図、
図３６Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図３７】検出素子の他の変形例を示す図で、図３７Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図３７Ｂは導電
部材の正面図、図３７Ｃは導電部材を下方から見た図、
図３７Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図３８】検出素子の他の変形例を示す図で、図３８Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図３８Ｂは導電
部材の正面図、図３８Ｃは導電部材を上方から見た図、
図３８Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図３９】検出素子の他の変形例を示す図で、図３９Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図３９Ｂは導電
部材の正面図、図３９Ｃは導電部材を上方から見た図、
図３９Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図４０】検出素子の他の変形例を示す図で、図４０Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図４０Ｂは導電
部材の正面図、図４０Ｃは導電部材を上方から見た図、
図４０Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図４１】検出素子の他の変形例を示す図で、図４１Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図４１Ｂは導電
部材の正面図、図４１Ｃは導電部材を上方から見た図、
図４１Ｄは抵抗体の出力端子から出力されるアナログ信
号の特性図である。
【図４２】検出素子の他の変形例を示す図で、図４２Ａ
は検出素子を含む操作部の正面断面図、図４２Ｂは抵抗
体の平面図、図４２Ｃは抵抗体の他の形状例を示す平面
図、図４２Ｃは抵抗体の更に他の形状例を示す平面図で
ある。
【図４３】検出素子の他の変形例を示す正面断面図であ
る。
【符号の説明】
11： 操作子、 12：感圧素子(検出素子）、 1
4：マイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）、 1
5：レベル分割部、 16：Ａ／Ｄ変換部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田川 和郷 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 (72)発明者 中澤 宏之 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 (72)発明者 坂倉 洋太郎 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 味田 広二 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−302159（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−114907（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/02 A63F 13/06 G01L 1/20

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 押圧操作可能な操作子と、 この操作子の押圧操作に対応したアナログ信号を出力す
    る検出素子と、 前記操作子の押圧操作に対応して前記検出素子から出力
    されるアナログ信号をその出力レベルに応じて複数ビッ
    トのデジタル信号に変換する複数ビットのデジタル信号
    出力手段とを備え、 この複数ビットのデジタル信号出力手段は、 前記操作子の押圧操作に伴い前記検出素子から出力され
    るアナログ信号の出力のレベル範囲を均等な幅で複数の
    出力レベルに分割し、前記操作子の押圧操作に伴い前記
    検出素子から出力されるアナログ信号の出力に対応する
    出力レベルをＡ／Ｄ変換手段に伝えるレベル分割手段を
    有し、 前記Ａ／Ｄ変換手段は、前記レベル分割手段から伝えら
    れたアナログ信号の出力レベルに複数ビットのデジタル
    信号を割り当てて、 前記アナログ信号をデジタル信号に
    変換することを特徴とする操作装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子に作用する押圧力が伝えら
    れる位置に配置した感圧素子であることを特徴とする操
    作装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子とともに移動しかつ弾力性
    を有する導電部材と、この導電部材が接離する位置に配
    置した抵抗体とを含み、 前記抵抗体が、前記導電部材の接触面積に応じたアナロ
    グ信号を出力することを特徴とする操作装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の操作装置において、 前記検出素子は、前記操作子とともに移動する抵抗体
    と、この抵抗体が接離する位置に配置した弾力性を有す
    る導電部材とを含み、 前記抵抗体が、前記導電部材の接触面積に応じたアナロ
    グ信号を出力することを特徴とする操作装置。
  5. 【請求項５】 請求項３または４記載の操作装置におい
    て、 前記導電部材は、前記抵抗体との接触圧に応じて変形
    し、該抵抗体との接触面積が変わる構成としてあること
    を特徴とする操作装置。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の操作装置において、 前記導電部材は、山形状の縦断面を有する形状に形成し
    てあることを特徴とする操作装置。
  7. 【請求項７】 請求項５記載の操作装置において、 前記導電部材は、台形状の縦断面を有する形状に形成し
    てあることを特徴とする操作装置。
  8. 【請求項８】 請求項５記載の操作装置において、 前記導電部材は、前記抵抗体と対向する頂部に向かって
    横断面積が段階的に小さくなる形状に形成してあること
    を特徴とする操作装置。
  9. 【請求項９】 請求項５記載の操作装置において、 前記導電部材は、前記抵抗体と対向する表面が球面状に
    形成してあることを特徴とする操作装置。
  10. 【請求項１０】 請求項３または４記載の操作装置にお
    いて、 前記抵抗体は、前記導電部材と対向する頂部に向かって
    横断面積が小さくなる形状に形成してあることを特徴と
    する操作装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の操作装置において、 前記抵抗体は、山形状の縦断面を有する形状に形成して
    あることを特徴とする操作装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の操作装置において、 前記抵抗体は、台形状の縦断面を有する形状に形成して
    あることを特徴とする操作装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１０記載の操作装置において、 前記抵抗体は、前記導電部材と対向する表面が球面状に
    形成してあることを特徴とする操作装置。
  14. 【請求項１４】 請求項３または４記載の操作装置にお
    いて、 前記抵抗体は、前記導電部材と対向する頂部に向かって
    横断面積が段階的に小さくなる形状に形成してあること
    を特徴とする操作装置。
  15. 【請求項１５】 請求項３または４記載の操作装置にお
    いて、 前記導電部材は、前記抵抗体との接触圧に応じて変形
    し、該抵抗体との接触面積が変わる構成とし、 前記抵抗体は、該導電部材の接触領域を間隙により分割
    し、前記導電部材の変形に伴う接触面積が段階的に大き
    くなるように構成してあることを特徴とする操作装置。
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