光通信装置を備えたゲーム装置

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【発明の名称】	光通信装置を備えたゲーム装置
【発明者】	【氏名】山岡健介【氏名】岡田節男
【要約】	【課題】使用電力に制限がある場合でも負荷を増大させることなく、発光側の作動初期の発光強度を大にして受信側の応答性、正確性を向上させることができる光送受信装置を備えたゲーム装置を提供する。【解決手段】発光部２１に設けられるＬＥＤ２１Ａと並列にコンデンサ２１Ｄを設け、ＬＥＤ２１Ａの作動時に電源１００に基づく注入電流とコンデンサ２１Ｄに充電された電荷に基づく注入電流の和の注入電流を供給するようにした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】プログラムの実行に基づいて外部機器に光信号を出射する発光器と、前記外部機器より出射される光信号を受光する受光器を有する光通信装置を備えたゲーム装置において、前記発光器の非作動時に電源から供給される電荷を蓄積するコンデンサを有し、前記発光器の作動時に前記電源に基づく第１の注入電流と前記コンデンサの電荷に基づく第２の注入電流の和の注入電流を供給して前記発光器を作動させる発光回路と、前記外部機器より出射される光信号の受光に基づいて発生する出力信号を読み取り信号に同期してリードする受光回路を備えたことを特徴とする光通信装置を備えたゲーム装置。
【請求項２】前記発光回路および前記受光回路は、第１の携帯型ゲーム装置に組み込まれており、前記外部機器は、前記発光回路および前記受光回路と同一の発光回路および受光回路を有する第２の携帯型ゲーム装置であり、前記第１および第２の携帯型ゲーム装置は、一方の携帯型ゲーム装置の前記発光部ともう一方の携帯型ゲーム装置の前記受光部、および一方の携帯型ゲーム装置の前記受光部ともう一方の携帯型ゲーム装置の前記発光部が対向するように構成され、対向する発光部および受光部を近接して配置して光通信を行う構成の請求項第１項記載の光通信装置を備えたゲーム装置。
【請求項３】前記発光器および前記受光器は、プログラムおよびデータを格納する記憶素子を有する着脱可能なメモリカードに設けられる請求項第１項記載の光通信装置を備えたゲーム装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信装置を備えたゲーム装置に関し、特に、使用電力に制限のある携帯型ゲーム装置間の光通信を可能とし、かつ、受信側の応答性、正確性に優れる光通信装置を備えたゲーム装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来のゲーム装置として、携帯型ゲーム装置間で光信号を送受信することによりプログラムに基づくデータ通信を行うようにした光通信装置を備えたゲーム装置がある。
【０００３】図６は、従来の光通信装置の発光部を示し、電源５５に抵抗５６を介して接続され、スイッチ５７のＯＮ／ＯＦＦに基づいて点灯する発光素子（ＬＥＤ）５８を有し、スイッチ５７をＯＮすることによってＬＥＤ５８が点灯する。ＬＥＤ５８の点灯に基づいて出射される光信号は、他のゲーム装置の受光部（図示せず）に入射して光電変換され、受光信号として出力される。
【０００４】図７(a),(b) は、発光部および受光部に供給される電流と時間の関係を示し、時刻ｔ₁において発光部をＯＮすると、ＬＥＤ５８には図７(a) に示すように電源から注入電流Ｉ_Aが供給される。一方、受光部は、ＬＥＤ５８の発光に基づく光信号を受光することによって光電流を生じる。この光電流は図７(b) に示すように時刻ｔ₁から上昇し、Δｔ秒後の時刻ｔ₂に電流値Ｉ_Bに達する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光通信装置によると、発光部で消費される電力を節約するために発光素子と直列に所定の値を有した抵抗を挿入しているので、発光素子を作動させても、発光素子に注入される電流のレベルは制限され、その結果、受光素子が充分な光量の光を受光するまで時間を要し、受信側の反応が不正確になる恐れがある。従って、本発明の目的は使用電力に制限がある場合でも負荷を増大させることなく、発光側の作動時の注入電流のレベルを大にして受信側の応答性、正確性を向上させることができる光通信装置を備えたゲーム装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を実現するため、プログラムの実行に基づいて外部機器に光信号を出射する発光器と、前記外部機器より出射される光信号を受光する受光器を有する光通信装置を備えたゲーム装置において、前記発光器の非作動時に電源から供給される電荷を蓄積するコンデンサを有し、前記発光器の作動時に前記電源に基づく第１の注入電流と前記コンデンサの電荷に基づく第２の注入電流の和の注入電流を供給して前記発光器を作動させる発光回路と、前記外部機器より出射される光信号の受光に基づいて発生する出力信号を読み取り信号に同期してリードする受光回路を備えたゲーム装置を提供する。
【０００７】上記した光通信装置を備えたゲーム装置において、発光回路および受光回路は、第１の携帯型ゲーム装置に組み込まれており、外部機器は、発光回路および受光回路と同一の発光回路および受光回路を有する第２の携帯型ゲーム装置であり、第１および第２の携帯型ゲーム装置は、一方の携帯型ゲーム装置の発光部ともう一方の携帯型ゲーム装置の受光部、および一方の携帯型ゲーム装置の受光部ともう一方の携帯型ゲーム装置の発光部が対向するように構成され、対向する発光部および受光部を近接して配置することにより光通信を行う構成とすることが好ましい。また、発光器および受光器は、プログラムおよびデータを格納する記憶素子を有する着脱可能なメモリカードに設けることもできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態における光通信装置を備えた携帯型ゲーム装置を示し、前面に液晶ディスプレイ１１、十字キー１２、操作ボタン１３および１４が配置された本体１０と、本体１０に着脱自在に装着されるメモリカード２０を有し、メモリカード２０の天面にはデータに基づく光信号の送受信を行う発光部２１および受光部２２が設けられている。
【０００９】図２は、メモリカード２０の制御ブロック図を示す。このメモリカード２０は、各部の動作を制御する制御部３０を有し、制御部３０から出力される制御信号に基づいて光信号を発生するＬＥＤ２１Ａ、受光した光信号を光強度に応じて光電変換するフォトトランジスタ２２Ａ、プログラムを格納したＲＯＭ５０、ゲーム実行中に発生するデータを格納するＲＡＭ５１、本体１０からメモリカード２０を取り外したとき電池４０からＲＡＭ５１に電力を供給して格納されたゲームのデータを保護するリセット回路４１、本体１０に内蔵されてアドレス、データ、書き込み信号ＷＲバー、読み込み信号ＲＤバーを制御部３０に入力するＣＰＵα６０を接続して構成されている。
【００１０】図３は、メモリカード２０の光通信部の回路図を示し、制御部３０に発光部２１と受光部２２を接続して構成されている。
【００１１】発光部２１は、ＬＥＤ２１Ａ、抵抗２１Ｂ，２１Ｃ，およびコンデンサ２１Ｄを有し、電源１００に抵抗２１Ｂを介して接続されるＬＥＤ２１Ａは制御部３０のトランジスタ３５に接続されている。また、ＬＥＤ２１Ａと並列にコンデンサ２１Ｄが抵抗２１Ｃを介して接続されており、電源１００の電力消費を節減するために抵抗２１Ｂの抵抗値は抵抗２１Ｃの抵抗値より大になるように設定されている。電源１００は、制御部３０によって「通信モード」が設定されるとトランジスタ３５がＯＮして通電する。
【００１２】コンデンサ２１Ｄは、ＬＥＤ２１Ａの点灯間の消灯時に電荷を充電し、トランジスタ３５の導通時に電源に基づく注入電流と、コンデンサ２１Ｄに充電された電荷に基づく注入電流の和の注入電流をＬＥＤ２１Ａに供給する。
【００１３】受光部２２は、フォトトランジスタ２２Ａ、抵抗２２Ｂ，２２Ｃ、コンデンサ２２Ｄ，２２Ｅ、および抵抗２２Ｆを有し、フォトトランジスタ２２Ａは制御部３０のトランジスタ３６と接続され、光電流－電圧変換用抵抗２２Ｂを介して接地されている。また、抵抗２２Ｂに並列に抵抗２２Ｃがコンデンサ２２Ｄを介して接続されている。コンデンサ２２Ｄの出力端子は制御部３０のアンプ３７に接続されており、アンプ３７に並列に抵抗２２Ｆおよびコンデンサ２２Ｅが接続されて帰還増幅回路を構成している。
【００１４】制御部３０は、アドレスデコーダ３１、動作モード制御回路３２、アンドゲート３３Ａ，３３Ｂ、Ｄ－フリップフロップ３４、トランジスタ３５，３６、アンプ３７、インバータ３８、バッファ３９より構成されている。
【００１５】アドレスデコーダ３１は、動作モード制御回路３２およびアンドゲート３３Ａと接続されている。動作モード制御回路３２は、アンドゲート３３Ａ，３３Ｂ、およびトランジスタ３６と接続されている。アンドゲート３３Ａは、Ｄ－フリップフロップ３４に接続されている。Ｄ－フリップフロップ３４は、通信モード信号を入力するＤ端子３４ａと、書き込み信号ＷＲバー（以下の説明では、単にＷＲとする）を入力するクロック端子３４ｂと、Ｄ端子３４ａが「１」のとき「１」を出力し、Ｄ端子３４ａが「０」のとき「０」を出力するＱ端子３４ｃを有する。トランジスタ３５は、Ｄ－フリップフロップ３４のＱ端子３４ｃより「１」が出力されると導通状態となる。アンプ３７は、フォトトランジスタ２２Ａで受光した光信号に基づく出力信号を増幅してアンドゲート３３Ｂに入力する。インバータ３８は、読み込み信号ＲＤバー（以下の説明では、単にＲＤとする）を反転させた反転信号を発生する。バッファ３９は、アンドゲート３３Ｂを通過した出力信号を反転信号に同期してデータバスに出力する。
【００１６】以上の構成において、２台の携帯型ゲーム装置間の光通信動作を説明する。２台の携帯型ゲーム装置を用意し、それぞれの本体１０にメモリカード２０を装着して電源をＯＮにする。そして、前面に設けられた十字キー１２および操作ボタン１３，１４を操作して「通信モード」を指令する。
【００１７】次に、図４(a),(b) に示すように、２台のゲーム装置の本体１０Ａ（以下、ゲーム装置１０Ａという）および１０Ｂ（以下、ゲーム装置１０Ｂという）に装着されているメモリカード２０の天面を対向させる。そして、ゲーム装置１０Ａ側の発光部２１とゲーム装置１０Ｂ側の受光部２２、およびゲーム装置１０Ａ側の受光部２２とゲーム装置１０Ｂ側の発光部２１が正対するように配置する。
【００１８】このとき、メモリカード２０の天面間の間隔Ｄが大であると、光信号を受光するフォトトランジスタ２２Ａの反応が不正確となるので近接させることが好ましく、あるいは天面同士を接触させても良い。
【００１９】〔ゲーム装置１０Ａがゲーム装置１０Ｂにデータを送信するとき〕制御部３０のアドレスデコーダ３１は、「通信モード」が指令されると、ゲーム装置１０Ａに内蔵されたＣＰＵα６０からアドレスバスを介してアドレス信号を入出力する。このアドレス信号はデコードされ、動作モード制御回路３２に出力される。動作モード制御回路３２は、アドレスデコーダ３１からのデコード信号と、書き込み信号ＷＲの「０」から「１」への変化（立ち上がり）を入力することによって、動作モード制御回路内に設けられた記憶装置に通信モードを記憶する。この記憶された通信モードを示す信号が、動作モード制御回路から「１」で出力され、アンドゲート３３Ａに入力される。この状態で、アンドゲート３３Ａに、ＣＰＵα６０から１ビットのデータと、アドレスデコーダからのデコード信号を入力することによって、アクティブ「１」になる。Ｄ－フリップフロップ３４のＤ端子３４ａは、アンドゲート３３Ａの出力に接続されているので「１」になる。
【００２０】Ｄ端子３４ａに「１」が入力しているとき、クロック端子３４ｂに入力されている書き込み信号ＷＲの「０」から「１」への変化に同期し、Ｑ端子３４ｃが「１」になると、トランジスタ３５が導通し、ＬＥＤ２１Ａに注入電流が供給される。この注入電流は、電源１００から供給される注入電流とコンデンサ２１Ｄに充電された電荷に基づいて発生する注入電流の和の注入電流となるので、ＬＥＤ２１Ａは作動初期における発光強度が大になる。ＬＥＤ２１Ａの発光に基づく光信号Ｌ_Aはメモリカード２０Ａの発光部２１から出射される。
【００２１】〔ゲーム装置１０Ａがゲーム装置１０Ｂからデータを受信するとき〕制御部３０のアドレスデコーダ３１は、「通信モード」が指令されるとゲーム装置１０Ａに内蔵されたＣＰＵα６０からアドレスバスを介してアドレス信号を入力する。このアドレス信号はデコードされて動作モード制御回路３２に出力される。動作モード制御回路３２は、アドレスデコーダ３１からデコード信号を入力することによりアクティブとなる。このとき、読み取り信号ＲＤ（「０」信号）のインバータ３８による反転信号（「１」信号）を入力することによってアンドゲート３３Ｂをアクティブにし、かつ、トランジスタ３６を導通させて受光部２２に通電する。
【００２２】メモリカード２０Ａの受光部２２に光信号Ｌ_Bが入射すると、フォトトランジスタ２２Ａで受光され、光強度に応じた受光信号に光電変換される。光電変換後の受光信号はアンプ３７で増幅された後、アンドゲート３３Ｂに入力する。アンドゲート３３Ｂは増幅された受光信号を反転信号に同期してバッファ３９に出力する。バッファ３９に入力された受光信号は、読み取り信号ＲＤの反転信号に同期してデータバスに出力される。
【００２３】図５(a),(b) は、本発明の光通信装置の発光電流と受光電流の関係を示し、発光部２１では、図５(a) に示すように、トランジスタ３５の導通時（時刻ｔ₁）に、コンデンサ２１Ｄに充電された電荷に基づく注入電流を電源からの注入電流に加えて供給するので、通常の発光電流Ｉ₂₁より大なる発光電流Ｉ₂₁’がＬＥＤ２１Ａに供給される。このことにより作動初期の発光強度が瞬間的に大になる。コンデンサ２１Ｄの放電後は通常の発光電流Ｉ₂₁となる。
【００２４】受光部２２では、図５(b) に示すように、ＬＥＤ２１Ａの作動初期に通常の発光強度に基づく受光電流Ｉ₂₂より大なる受光電流Ｉ₂₂’が発生するので、受光電流Ｉ₂₂が発生するまでの応答時間Δｔ（ｔ₂－ｔ₁）が小になり、かつ、受光電流Ｉ₂₂より大なるレベルの受光電流Ｉ₂₂’が発生し、反応が正確になる。
【００２５】上記した光通信装置を備えたゲーム装置によると、２台の携帯型ゲーム装置を近接あるいは接触させて光通信を行うので、ＬＥＤの通常の発光強度を小にでき、電池の容量に基づいて使用電力に制限のある携帯型ゲーム装置でも光通信が可能になる。ＬＥＤは、作動初期に電源に基づく注入電流に加えてコンデンサに充電された電荷に基づく注入電流を供給されることによって、通常の発光強度より大なる発光強度の光信号を出射する。このことによりフォトトランジスタでは受光電流の立ち上がり時間が短くなり、大きなレベルの受光電流が発生し、確実な受光が行われる。また、「通信モード」の設定に基づいて受光回路に通電するようにしているので、電池の消耗が抑制されるとともに通電に伴って発生するノイズを低減することができる。
【００２６】以上説明した光通信装置は、携帯型ゲーム装置に限定されず、他の端末同士の光通信に使用することも可能である。また、発光部および受光部を設ける場所についてもメモリカードに限定されず、例えば、携帯型ゲーム装置本体に設ける構成としても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光通信装置を備えたゲーム装置によると、電源に基づく注入電流とコンデンサに充電された電荷に基づく注入電流の和の注入電流を作動時に供給される発光部と、光通信を行うときに通電される受光部を設けたため、使用電力に制限がある場合でも負荷を増大させることなく発光側の作動初期の光強度を大にして受信側の応答性、正確性を向上させることができる

【出願人】	【識別番号】５９１０９５８５６【氏名又は名称】株式会社ハドソン
【出願日】	平成９年（１９９７）６月１０日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】平田忠雄
【公開番号】	特開平１１－４７３
【公開日】	平成１１年（１９９９）１月６日
【出願番号】	特願平９－１５２５４７