JP5696968B2 - キースイッチコントローラ - Google Patents

Description

本発明は、キースイッチコントローラに関する。

一般に、ゲームシステムは、プレイヤーに更に臨場感を感じさせるために、フォースフィードバック（ｆｏｒｃｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ）のような設計を設ける傾向がある。一般な家庭用テレビゲーム機は普通はゲーム制御ハンドル（手持ちのコントローラ）に振動メカニズムを提供し、ゲームにおける特定のシーンで振動方式による物理的フィードバックを提供し、プレイヤーに実際その場に身を置いているかのような感じを感じさせる。

現行の手持ち式ゲーム機（例えば、Ｓｏｎｙ ＰＳＰ（登録商標）、任天堂ＮＤＳＬ（登録商標）等）及びテレビゲーム機（例えば、Ｓｏｎｙ ＰＳ３（登録商標）、任天堂Ｗｉｉ（登録商標）、マイクロソフト ＸＢＯＸ３６０（登録商標）等）のハンドルについて、ゲーム操作に対する新しい入力方式を作り出すことが望まれているが、現在、キースイッチの省略がまだ不可能である。触覚は、人間の５つの感覚器官における最も複雑かつ繊細な複合感覚であり、そしてキースイッチが最も敏感な指によって接触されるようになっている。一杯の入れたばかりの熱いお茶を例として、ティーカップに触る時の触感はひどく熱くて滑らかである。また、例えば、親指と人差し指をお互いに摩擦させる場合に、皮膚のごく細かなしわが感じられる。

しかしながら、現行のフォースフィードバック装置は、一般に、ゲーム機のハンドルでの掌に握られる位置に取り付けられているため、フォースフィードバックが掌を介して転送される。また、フォースフィードバック装置は、ケースに取り付けられているため、動作する場合にハンドル全体の震動を引き起こすことにもなる。前記の条件から分かれるように、現行のフォースフィードバック装置は、偏心ウェイトブロックが小さすぎることが許容しない、よって、（１）フォースフィードバック装置の始動又は停止は制御しにくい、つまり、始動又は停止には一定の時間が必要とされ、（２）大きい偏心ウェイトブロックを動かすことには、もちろん強いエネルギーが必要になる２つの欠点を有する。現行の手持ち式ゲーム機にフォースフィードバック装置が取り付けられていない原因は、携帯の便利さを考慮することにあり、そのため、重量を優先的に考慮しなければならない。このように考慮すれば、偏心ウェイトブロックは、手持ち式ゲーム機に対して大きな負荷となった。

従来技術の問題を解決するために、本発明の一技術様態は、主にフォースフィードバックモジュールを、ハンドル部に近い筐体ではなく、キースイッチコントローラのキースイッチモジュールに設けることによって、使用者の押圧動作により直接にキースイッチモジュールに対してフォースフィードバックを行うキースイッチコントローラである。フォースフィードバックモジュールの主な作用対象はキースイッチモジュールであるので、キースイッチモジュールにより転送されたフォースフィードバックに対する感じは、さらに使用者の触感を楽しませる。なお、キースイッチモジュールは、荷重が小さいので、それに用いられるフォースフィードバックモジュールも比較的に小型であってよく、始動と停止は制御しやすくなるため、変化して異なる触感を与えられる。なお、フォースフィードバックモジュールが比較的に小型となるので、消耗するエネルギーも減少できる。

本発明の一実施形態によれば、筐体、回路板、キースイッチモジュール、フォースフィードバックモジュールを含むキースイッチコントローラである。筐体はキースイッチ穴を含む。回路板は筐体の中に設けられる。回路板はスイッチを含む。キースイッチモジュールは、回路板に設けられ、キースイッチ穴から通り抜ける。キースイッチモジュールは、押圧されてスイッチを入れ、更に押圧信号を発生することに用いられる。フォースフィードバックモジュールは、キースイッチモジュールに設けられる。フォースフィードバックモジュールは、押圧信号によって震動を発生することに用いられる。

本発明の一実施形態によるキースイッチコントローラを示す正面図である。 図１における第１のキースイッチモジュールを示す立体図である。 図２Ａにおける第１のキースイッチモジュールが回路板に設けられた後、線分２Ｂ-２Ｂ'に沿って示す断面図である。 図１における第１のキースイッチモジュールのまた他の実施形態を示す立体図である。 図３Ａにおける第１のキースイッチモジュールを示す分解図である。 図３Ａにおける第１のキースイッチモジュールを線分３Ｃ-３Ｃ'に沿って示す断面図である。 図１における第１のキースイッチモジュールのまた一つの実施形態を示す立体図である。 図４Ａにおける第１のキースイッチモジュールを線分４Ｂ-４Ｂ'に沿って示す断面図である。 図１における第２のキースイッチモジュールを示す立体図である。 図５Ａにおける第２のキースイッチモジュールを線分５Ｂ-５Ｂ'に沿って示す断面図である。 図１における第２のキースイッチモジュールのまた他の実施形態を示す立体図である。 第１のキースイッチモジュールを回路板にロックする一実施形態を示す立体図である。 図７Ａにおける第１のキースイッチモジュールと回路板が筐体に固定された後、線分７Ｂ-７Ｂ'に沿って示す断面図である。

以下、図面で本発明の複数の実施形態を開示し、明確に説明するために、実務上の詳細の多くは、下記で一斉に説明する。しかし、これらの実務上の詳細は、決して本発明を限定するものではないことを了解すべきである。即ち、本発明の実施形態の一部において、これらの実務上の詳細は必要なものではない。なお、図面を簡略化するために、従来慣用の構造とユニットは、図面で簡単に示された。

本発明の一技術態様はキースイッチコントローラである。より具体的に言えば、主にフォースフィードバックモジュールを、ハンドル部に近い筐体ではなく、キースイッチコントローラのキースイッチモジュールに設けることによって、使用者の押圧動作により直接にキースイッチモジュールに対してフォースフィードバックを行う。フォースフィードバックモジュールの主な作用対象はキースイッチモジュールであるので、キースイッチモジュールにより転送されたフォースフィードバックに対する感じは、さらに使用者の触感を楽しませる。なお、キースイッチモジュールは、荷重が小さいので、それに用いられるフォースフィードバックモジュールも比較的に小型であってよく、始動と停止は制御しやすくなるため、変化して異なる触感を与えられる。なお、フォースフィードバックモジュールが比較的に小型となるので、消耗するエネルギーも減少できる。

図１は、本発明の一実施形態によるキースイッチコントローラ１の正面図である。

図１に示すように、本発明のキースイッチコントローラ１は、いかなるテレビゲーム機（例えば、Ｓｏｎｙ ＰＳ３、任天堂Ｗｉｉ、マイクロソフトＸＢＯＸ ３６０等）、コンピュータのゲーム操作ハンドル又は手持ち式ゲーム機（例えば、Ｓｏｎｙ ＰＳＰ、任天堂ＮＤＳＬ等）であってよいが、それらに限られない。つまり、本発明のキースイッチコントローラ１は、キースイッチモジュールを有するいかなる電子製品であってよく、操作中でフォースフィードバックを要求するキースイッチコントローラ１であれば、全て本発明の概念を応用してキースイッチコントローラ１によりフォースフィードバック効果を提供することができる。

図１に示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１は、主に筐体１０、第１のキースイッチモジュール１４、第２のキースイッチモジュール１６を含む。その内、筐体１０は、キースイッチ穴１００を含む。キースイッチ穴１００の数と位置については、第１のキースイッチモジュール１４と第２のキースイッチモジュール１６の構造設計に応じて設けてよい。以下、本実施形態のキースイッチコントローラ１の筐体１０の内部における各素子の構造配置を詳細に紹介する。

図２Ａと図２Ｂを参照する。図２Ａは、図１における第１のキースイッチモジュール１４を示す立体図である。図２Ｂは、図２Ａにおける第１のキースイッチモジュール１４が回路板１２に設けられた後、線分２Ｂ-２Ｂ'に沿って示す断面図である。

図２Ａと図２Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１は、更に回路板１２とフォースフィードバックモジュール１８を含む。回路板１２は、キースイッチコントローラ１の筐体１０の中に設けられてよい。回路板１２は、スイッチ１２０を含んでよい。第１のキースイッチモジュール１４は、回路板１２に設けられ、筐体１０のキースイッチ穴１００から通り抜けてよい。第１のキースイッチモジュール１４は、押圧されて回路板１２のスイッチ１２０を入れ、更に押圧信号を発生することに用いられてよい。フォースフィードバックモジュール１８は、第１のキースイッチモジュール１４に設けられてよい。フォースフィードバックモジュール１８は、押圧信号によって震動を発生することに用いられてよい。

図２Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第１のキースイッチモジュール１４は、更に弾性部１４０と本体部１４２を含んでよい。その内、第１のキースイッチモジュール１４の弾性部１４０は、分離できるように回路板１２に設けられ、第１のキースイッチモジュール１４の本体部１４２は、弾性部１４０に接続されて、フォースフィードバックモジュール１８を完全に包むことができる。第１のキースイッチモジュール１４の実際の製造過程において、第１のキースイッチモジュール１４の弾性部１４０と本体部１４２は、二種類の材料による射出成形の方式によって製造できる。また、フォースフィードバックモジュール１８は、第１のキースイッチモジュール１４の本体部１４２の射出成形過程に、本体部１４２内に包まれてよい。

一般的に、使用者に押圧されるために、第１のキースイッチモジュール１４の本体部１４２は、材質の硬いプラスチックで射出成形できる。それに対して、第１のキースイッチモジュール１４の本体部１４２が押圧される場合に回路板１２のスイッチ１２０を入れることができるように、第１のキースイッチモジュール１４の弾性部１４０は、柔らかいプラスチック（例えば、ゴム）で射出成形でき、変形しやすくする。更に、回路板１２におけるスイッチは、印刷回路の様態であってよい。そのため、第１のキースイッチモジュール１４の本体部１４２が押圧されて回路板１２に接触すると、スイッチを導通させ、更に押圧信号を発生することができる。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃを参照する。図３Ａは、図１における第１のキースイッチモジュール１４のまた他の実施形態を示す立体図である。図３Ｂは、図３Ａにおける第１のキースイッチモジュール３４を示す分解図である。図３Ｃは、図３Ａにおける第１のキースイッチモジュール３４を線分３Ｃ-３Ｃ'に沿って示す断面図である。

図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第１のキースイッチモジュール３４は、同様に弾性部３４０と本体部３４２を含む。本実施形態の第１のキースイッチモジュール３４は、図２Ｂの実施形態の第１のキースイッチモジュール１４と比べて、穴３４０ａを更に含むところで異なる。穴３４０ａは、第１のキースイッチモジュール３４の弾性部３４０に位置してよく、フォースフィードバックモジュール３８を通させることができる。そのため、図３Ｂと図３Ｃに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第１のキースイッチモジュール３４は、固定枠３４４を更に含んでよい。固定枠３４４は、弾性部３４０に設けられてよく、フォースフィードバックモジュール３８を固定することに用いられる。固定枠３４４は、弾性部３４０の穴３４０ａとお互いに係合してよい。これにより、本体部３４２が押圧されると、弾性部３４０と固定枠３４４を押圧することになるので、フォースフィードバックモジュール３８が震動する場合に、固定枠３４４全体を連動して共に震動させ、更に震動力を第１のキースイッチモジュール３４の本体部３４２を介して使用者に転送するようになっている。そのため、本実施形態は、使用者にフォースフィードバックの効果が感じさせることができる。

図４Ａと図４Ｂを参照する。図４Ａは、図１における第１のキースイッチモジュール１４のまた一つの実施形態を示す立体図である。図４Ｂは、図４Ａにおける第１のキースイッチモジュール５４を線分４Ｂ-４Ｂ'に沿って示す断面図である。

図４Ａと図４Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第１のキースイッチモジュール５４は、同様に弾性部５４０と本体部５４２を含む。本実施形態の第１のキースイッチモジュール５４は、図２Ｂの実施形態の第１のキースイッチモジュール１４と比べて、直接に弾性部５４０でフォースフィードバックモジュール５８を完全に包むところで異なる。第１のキースイッチモジュール５４の実際の製造過程において、フォースフィードバックモジュール５８は、第１のキースイッチモジュール５４の弾性部５４０の射出成形過程に、弾性部５４０内に包まれてよい。これにより、本実施形態の第１のキースイッチモジュール５４も、使用者にフォースフィードバック効果が感じさせる目的を達成できる。もちろん、材料コストを節約するために、第１のキースイッチモジュール５４の弾性部５４０は、フォースフィードバックモジュール５８を部分的に包んでもよく、同様に使用者にフォースフィードバック効果が感じさせる目的を達成できる。

図５Ａと図５Ｂを参照する。図５Ａは、図１における第２のキースイッチモジュール１６を示す立体図である。図５Ｂは、図５Ａにおける第２のキースイッチモジュール１６を線分５Ｂ-５Ｂ'に沿って示す断面図である。

図５Ａと図５Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第２のキースイッチモジュール１６は、複数のキースイッチユニット１６０ｂと回転中心軸Ｌを備える本体部１６０を更に含んでよい。また、本体部１６０のキースイッチユニット１６０ｂは、回転中心軸Ｌを囲む。本実施形態の第２のキースイッチモジュール１６は、前記各実施形態における第１のキースイッチモジュール１４、３４、５４と比べて、本体部１６０だけを有し、弾性部を含まないところで異なる。つまり、第２のキースイッチモジュール１６の構造全体は、直接に射出成形工程によって製造できる。キースイッチユニット１６０ｂの数については、図５Ａと図５Ｂに限定されなく、実際の要求に応じて柔軟的に変更してよい。

図５Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第２のキースイッチモジュール１６は、第２のキースイッチモジュール１６の本体部１６０に位置する穴１６０ａを更に含んでよい。本体部１６０の回転中心軸Ｌが穴１６０ａを通り抜け、キースイッチユニット１６０ｂが穴１６０ａを囲み、またフォースフィードバックモジュール７８が穴１６０ａと係合する。なお、第２のキースイッチモジュール１６の本体部１６０が一体化構造であるため、直接に図２Ｂにおける回路板１２に分離できるように設けられてよい。第２のキースイッチモジュール１６が押圧されていない場合に、本体部１６０の回転中心軸Ｌが回路板１２に垂直であるが、第２のキースイッチモジュール１６の本体部１６０が押圧されている場合に、本体部１６０の回転中心軸Ｌが押圧方向に向かって傾斜するようになる。

なお、第２のキースイッチモジュール１６の本体部１６０は、必ず使用者に押圧されるので、製造する時、その材料として、硬いプラスチックを用いてよい。全体は硬いプラスチックをその材料とするので、フォースフィードバックモジュール７８が震動する時に、本実施形態の第２のキースイッチモジュール１６は、使用者により強いフォースフィードバック効果が感じさせる。

図６は、図１における第２のキースイッチモジュール１６のまた他の実施形態を示す立体図である。

図６に示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第２のキースイッチモジュール３６は、複数のキースイッチユニット３６０ａを含む本体部３６０を同様に備える。本実施形態の第２のキースイッチモジュール３６は、図５Ａの実施形態における第２のキースイッチモジュール１６と比べて、延出部３６２を更に含むところで異なる。第２のキースイッチモジュール３６の延出部３６２は、本体部３６０に接続され、キースイッチユニット３６０ａに囲まれる領域３６０ｂの外に位置する。つまり、第２のキースイッチモジュール３６の延出部３６２は、本体部３６０から延出し、射出成形によって本体部３６０と一体成形してよい。また、フォースフィードバックモジュール９８は、延出部３６２に設けられる。同様に、全体は硬いプラスチックをその材料とするので、フォースフィードバックモジュール９８が震動する時に、本実施形態の第２のキースイッチモジュール３６は、同様に使用者に強いフォースフィードバック効果が感じさせることができる。キースイッチユニット３６０ａの数については、図６に限定されなく、実際の要求によって柔軟的に変更してよい。

図７Ａと図７Ｂを参照する。図７Ａは、第１のキースイッチモジュール７４を回路板７２にロックする一実施形態を示す立体図である。図７Ｂは、図７Ａにおける第１のキースイッチモジュール７４と回路板７２が筐体１０に固定された後、線分７Ｂ-７Ｂ'に沿って示す断面図である。

図７Ａと図７Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１において、第１のキースイッチモジュール７４は、弾性部７４０と本体部７４２を同様に含む。同様に、第１のキースイッチモジュール７４の弾性部７４０は、回路板７２に分離できるように設けられ、第１のキースイッチモジュール７４の本体部７４２は、弾性部７４０に接続されてよい。第１のキースイッチモジュール７４の本体部７４２が押圧されると、弾性部７４０の変形によって回路板７２のスイッチ７２０を入れるようになってよい。本実施形態の第１のキースイッチモジュール７４は、図２Ｂの実施形態の第１のキースイッチモジュール１４に比べて、本実施形態のフォースフィードバックモジュール１１８が直接に回路板７２に設けられるところで異なる。つまり、本体部７４２が押圧されると、弾性部７４０と回路板７２を押圧するようになるため、フォースフィードバックモジュール１１８が震動する場合に、回路板７２全体を連動して共に震動させ、更に震動力を第１のキースイッチモジュール７４の本体部７４２を介して使用者に転送するようになっている。そのため、本実施形態は、使用者にフォースフィードバックの効果が感じさせることができる。

図７Ｂに示すように、本実施形態のキースイッチコントローラ１は、ねじ２０と弾性部材２２を更に含んでよい。ねじ２０は、回路板７２を筐体１０にロックすることに用いられる。弾性部材２２は、ねじ２０のヘッドと回路板７２との間に挟み込まれてよい。そのため、フォースフィードバックモジュール１１８から回路板７２と本体部７４２に転送されたフォースフィードバック効果は、ねじ２０のヘッドと回路板７２との間に挟み込まれた弾性部材２２によって緩和でき、延出してキースイッチコントローラ１の筐体１０に転送されることはない。

一実施形態において、ボルト、スナップ等の固定素子で前記ねじ２０を取り替えることを考えてもよく、固定素子と前記回路板７２との間に弾性部材２２によって緩和すれば、すべてはキースイッチコントローラ１の筐体１０に転送されたフォースフィードバック効果を減少する目的を達成できる。一実施形態において、弾性部材２２は、スペーサー、スプリング等のような、固定素子と前記回路板７２との間の緩和機能を提供できる素子であってよい。

本発明の具体的な実施例に対する以上の詳細な説明から、本発明のキースイッチコントローラは、主にフォースフィードバックモジュールを、ハンドル部に近い筐体ではなく、キースイッチコントローラのキースイッチモジュールに設けることによって、使用者の押圧動作により直接にキースイッチモジュールに対してフォースフィードバックを行うようになっていることがはっきり分かった。フォースフィードバックモジュールの主な作用対象はキースイッチモジュールであるので、キースイッチモジュールにより転送されたフォースフィードバックに対する感じは、さらに使用者の触感を楽しませる。なお、キースイッチモジュールは、荷重が小さいので、それに用いられるフォースフィードバックモジュールも比較的に小型であってよく、始動と停止は制御しやすくなるため、変化して異なる触感を与えられる。なお、フォースフィードバックモジュールは比較的に小型となるので、消耗するエネルギーも減少できる。

本発明では実施形態を前述の通り開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、多様の変動や修正を加えることができ、従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１ キースイッチコントローラ、１０ 筐体、１２ 回路板、１４ 第１のキースイッチモジュール、１６ 第２のキースイッチモジュール、１８ フォースフィードバックモジュール、２０ ねじ、２２ 弾性部材、３４ 第１のキースイッチモジュール、３６ 第２のキースイッチモジュール、３８ フォースフィードバックモジュール、５４ 第１のキースイッチモジュール、５８ フォースフィードバックモジュール、７２ 回路板、７４ 第１のキースイッチモジュール、７８ フォースフィードバックモジュール、９８ フォースフィードバックモジュール、１００ キースイッチ穴、１１８ フォースフィードバックモジュール、１２０ スイッチ、１４０ 弾性部、１４２ 本体部、１６０ 本体部、１６０ａ 穴、１６０ｂ キースイッチユニット、３４０ 弾性部、３４０ａ 穴、３４２ 本体部、３４４ 固定枠、３６０ 本体部、３６０ａ キースイッチユニット、３６０ｂ 領域、３６２ 延出部、５４０ 弾性部、５４２ 本体部、７４０ 弾性部、７４２ 本体部、７２０ スイッチ、Ｌ 回転中心軸

Claims (2)

1. キースイッチ穴を含む筺体と、
   前記筺体に設けられ、スイッチを含む回路板と、
   前記回路板に設けられ、前記キースイッチ穴から通り抜け、押圧されて前記スイッチを入れ、更に押圧信号を発生することに用いられるキースイッチモジュールと、
   前記キースイッチモジュールに設けられ、前記押圧信号によって震動することに用いられるフォースフィードバックモジュールと
   を備え、
   前記キースイッチモジュールは、
   分離できるように前記回路板に設けられる弾性部と、
   前記弾性部に接続される本体部と、
   前記フォースフィードバックモジュールを固定することに用いられる、前記弾性部に設けられる固定枠と
   を更に含み、
   前記弾性部は前記本体部と前記固定枠の間に配置されるキースイッチコントローラ。
2. 前記本体部は、材質の硬いプラスチックであるが、前記弾性部は、材質の柔らかいプラスチック又はゴムである請求項１に記載のキースイッチコントローラ。

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