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FC、SFC、PC-E 一体型ハードの製作


初代ファミコン、スーパーファミコン、PCエンジンは主催者が最も親しんだ家庭用ゲーム機です。これ
より後に出たゲーム機は当時興味の対象がアーケード基板に移ってしまった事もあり、発売当時は
手を出していません。なのでプレステとかどんな名作ソフトがあるのか殆ど知らないです。ただ上記
3機種ではお気に入りのソフトは結構あって今でも持っていますし、無性にプレイしたくなる時もありま
す。その時はハードごと出してくる訳ですが、主催者のシステムはアーケード基板用なので最良の画
質を得る為には相性のいいコンバーターも出してきて新たに接続とか結構面倒。それでそこまでして
ファミコンを映る様にしたのだから、ついでにスーファミとPCエンジンも出すぞ、と思う訳ですが、かな
り散らかってしまい足の踏み場が無くなる事もしばしば。そこでシンプルにサッと決まる3機種をひと
まとめにした複合ハードを作る事にしました。

実は過去(2014年)に3つのハードを一つにまとめた物を作っています。下の写真がそれで、こちらは
液晶モニター付きで音声はアンプ付き外部スピーカーを別途接続すると言う物。ただ既に手放してし
まい現在は手元にありません。これと同系統の物を装いも新たに製作する事にします。




まずは内蔵する各ハードを準備します。新規ケースにまとめまる訳ですからゲーム機のガワは要らず
中身の基板だけです。下の写真左は左から順にPCエンジン、初代ファミコン、スーファミの各基板。
構造は上の写真と同じ形式にする予定。なのでソフトのセット方向もサイド挿しに変更します。ファミコ
ンとスーファミはソフトをセットするコネクタを一旦外して横向きに配線し直します。PCエンジンは元か
らサイド挿しなのでこの改造は不要ですが、基板裏がシールドで塞がれていて信号線が引き出せない
ので、基板裏のシールドを一旦剥がします。




改造はまずスーファミから。スーファミはファミコン、PCエンジンと比べて一番基板が大きいので台座に
なるアクリルベースはスーファミ基準で作り、他のもこれに統一します。スーファミ基板は上下逆に取り
付けています。これはソフトを挿した時にラベルが上を向く様にする為です。電源入力のDCジャックとか
出力端子はそのまま使える様に残してあります。なおオーディオとビデオ出力は任天堂純正の出力端子
とは別にNHコネクタで出します。この部分はファミコン及びPCエンジンも共通仕様にする予定。最後に
コントローラーの接続ですが、フレキケーブルが挿さるコネクタ基部から線を引き出してオーディオ/ビデ
オ出力のコネクタの横に並べて出しています。




次はファミコン。こちらもカセットコネクタをサイド出しに変更しますが、改造作業はこちらの方が多い
です。ファミコン基板はスーファミと違い電源部が別パーツ(大型のRFモジュレーターと一体型)です
から、スマートに決めたいなら電源部を新たに作らなくてはなりませんし、DC入力ジャックも付けなく
てはなりません。更にビデオとオーディオ出力化改造も必要と結構な手間です。なおコントローラー
の端子は上のスーファミと同じ物を小さい基板上に出してあります。初代ファミコンのコントローラー
は脱着出来ませんし、スーファミのコントローラーで代用出来ますから兼用で行く予定です。2014年
に作ったやつもその様になっていました。下が加工が完了したファミコン基板。写真を見るとリセット
スイッチの反対側に銀色の箱が見えます。これはRFモジュレーター。いまさらRFモジュレーター?と
思われるかも知れませんが、これがあるとアンティークTVに映せますし、RFモジュレーターはスーフ
ァミ及び次に紹介するPCエンジンにも付いていますから、合わせると言う意味で付けておきました。




最後はPCエンジン。PCエンジンは元からソフトがサイド挿しですし、ソフトをセットする基板自体が別体
なので、改造はその部分を最適な位置に固定するだけでOK、と非常にラク。ビデオ出力と音声出力は
後部の拡張コネクタから線を引き出し、上の2点と同様小さい基板を使って出力します。ビデオ出力は
そのままスルー、音声の方はバッファを噛ませて小さい基板上に出しています。




さて、3台の改造が完了したので早速連結します。うむ。実際は大した事ない物だが、こうして積み上げ
ると何だかメカメカしくてカッコいいぞ。それで動作を確認すると、画像はまずOK。次に音声だが・・・。
PCエンジンだけが妙に小さい。ううむ。PCエンジンのAV化はずっと以前から何度かやっていて今まで
何とも思わなかったのだが、こうして他の機器と聞き比べると実は小さかったのだ。音声レベルを上げる
には単なるバッファではなくアンプが必要、どないしょ。まあ音声が小さいと言っても少しだけだし、要は
音量が揃っていればいい。そこで他の2台に抵抗を噛ましてPCエンジンの方に音量を揃えました。




さて3機種の合体が完成しました。ここまでは以前作った液晶付きの物とほぼ同じです。そこで
ハタと考えます。液晶はどうしよう・・・。当初は付ける予定だったのですが、ここへ来て何か要ら
ん気がして生きた。液晶が欲しいなら以前作ったモニター(下の写真)がありますから、これを使
えば事足りそう。




2014年に作った液晶付きのやつでは液晶への映像信号はコンポジットビデオ出力で映しています。
これは3機種全てがコンポジットビデオで映していたと言う事です。理由は使った小型液晶+ビデオ
コンバーターの組み合わせが結構高性能でRGBでもビデオでも殆ど違いが分からなかったのと、初
代ファミコンがPPUの載せ換えでもしない限りコンポジットビデオしか出力出来ませんからビデオで
統一したのです。今回の改造でもそれに準じてコンポジットビデオと音声だけを小さい基板から出し
ています。しかし・・・。液晶の内蔵をヤメたとなるとまた変わってきます。小型液晶だけで無く、最初
の方で書いた業務用システムでも映したい。と言うかそっちがメインになりそう。となるとRGB出力も
欲しい。RGB出力があればわざわざ別にビデオコンバーターを用意しなくても良くなります。それで
また原点に戻って考えます。まずスーファミですがこれはオリジナルの状態でRGB、S、ビデオに対応
していますから追加の改造はありません。次にPCエンジンですが拡張コネクタからRGBが出力され
ていますから対応は可能です。しかし出力が弱く信号線を引き出してバッファを付けただけでは画面
が暗いですから、モニターの調整が必要になります。いちいち調整する事無く使うにはRGBアンプが
必要なのですが今から作るのはやや面倒。そこで思い立ちました。過去に作った拡張コネクタに挿す
RGBブースターがあるのですがそれを使うのです。この場合、裏の拡張コネクタを塞いでしまうので
天の声2等が使えなくなりますし、完成後本体後部が出っ張るのですがまあいいか。下が拡張コネク
タの出力図です。ご丁寧にコンポジットビデオとRGBの同期信号が別途出ています。以前もしかした
らRGBの同期信号はコンポジットビデオなのでは?と思いTVのビデオ入力に繋いで見たのですが、
画像は出ませんでした。




それでRGBブースターを出してきたのですが、そこでまた思いました。「どうせなら通常のビデオ出力も
欲しいのう」。ビデオ出力なら先の基板ジカ出し配線があるのですが、RGBブースターから出力する事
ももちろん可能です。それにRGBブースターは他のPCエンジン本体にも使えますから、ビデオ出力も
使えた方が利用価値が上がります。それでRGBブースター内にコンポジットビデオ出力を増設する事
にします。先の基板ジカ出し改造ではバッファ等通さずそのままスルーだったのですが、今回はきちん
と?バッファを付けます。それで改造をやり始めたのですが、そこまでしたのなら音声信号レベルも
修正したい気が。う~ん何かどんどん面倒になっていくが、まあいい!やる!!と言う訳で新たに改造
したのが下の写真。RGBアンプとコンポジットビデオバッファ、音声アンプ内蔵のブースターです。




さてそうなると次に考えるのがファミコン。PCエンジンでそこまでやったのなら、やはりこれもRGB出力
に対応しないと一機種だけ使い勝手が悪くなってしまう。そこでPPUを交換してRGB対応にするか?とも
思ったのですがその場合コンポジットビデオとかS出力に対応する為にはCXA1645Mとかを使ってビデ
オ変換しなくてはなりません。「う~こりゃまた面倒くさいのう」。この部分は考えた結果、以前”究極!
RGBマルチファミコン”で紹介したNESRGBを使う事にしました。まあ金は掛かるがこっちの方がラク。
それにNESRGBをもう一つ買っておいてもいいだろう、と言うのもありました。NESRGBは以前はNEW
ファミコン改造用しか出ていませんでしたが、現在では旧赤白ファミコン用も出ています。今回使うのは
旧赤白ファミコンの基板ですが、使うのは中身だけで組込み等の制限はありませんし、赤白ファミコン
改造用に付いているRFモジュレーター部も不要ですから、価格が安いNEWファミコン用を使いました。
それで再度改造中なのが下の写真。旧赤白ファミコンにNEWファミコン用を付ける場合、そのままでは
リセットスイッチとかクリスタルがNESRGB基板にぶつかりますから、リセットスイッチは取り外し、クリ
スタルはその部分に寝かせて取り付けています。




これでRF、ビデオ、S(これはPCエンジンは無し)、RGBの各出力に対応しました。使うモニターに合わせ
て自由に選べます。しかしここでまた次なる問題が。問題とは各種ゲーム機からの出力切り替えです。
以前作った液晶付きでは映像出力はビデオ信号だけなので各種ゲーム機の切り替えは音声のL、Rと
映像の3回路で済みました。しかし今回はR、G、B、ビデオ、Sの輝度と色、音声L、Rの8つは必要ですし
モニターによってはRGB認識用の+5Vも必要です。これだけの数を切り替えるにはアナログスイッチを
使って回路を組むしかありませんし、その場合切り替え部だけでそこそこの基板になりそう。なんか作る
のは大変だしノイズとかで画質に影響が出るかも。それで考えた結果、思い切って出力切り替えを付け
るのをヤメました。と言いましてもゲーム途中での切り替えは可能にします。切り替えはコネクタの抜き
差しで行うのです。方法を申しますと3機種全部をスーファミのAVコネクタにして、任天堂のケーブルで
選択するのです。それで任天堂出力仕様で完成させたファミコンとPCエンジンが下の写真。




各種基板が出来ましたのでまずはブラウン管モニターであるNECのPC-TV454で映して見ました。結果は
全てOK!そこで改めて3機種を連結、底板と天板を製作してケースとして整えます。形になったところで、
いつも使っているアーケード用システムに映して見る事にします。アーケード用システムはXRGB1のRGB
21ピン入力経由で24インチ液晶ですから、ゲーム基板用JAMMAハーネスから来ているRGB21ピンをXR
GB1から抜いて任天堂RGB21ピンケーブルを挿します。それでファミコン、スーファミと映した後PCエンジン
に掛かると・・・。映らん!PC-TVでは問題無く映っとったのに・・・。ひょっとして同期信号の問題か?と思
い、試しに任天堂出力コネクタのSYNCとビデオをピンセットでショートさせたら画像が出た。う~む任天堂
のRGBケーブルは発売時期により、同期信号がビデオ信号と共通だったり別だったりすると聞いた事があ
るが、もしかしたらその辺りが原因かも知れない。で、結果的にはRGB用の同期信号を任天堂出力コネク
タのビデオ端子に放り込むとXRGB1が認識してくれました。この部分はとりあえずスイッチ切り替えにして
おきます。下の写真左が追加した同期信号切り替えスイッチの部分。右は底板と天板をセットしたところ。




さて次は前面パネルを作ります。前面パネルはカセットの挿入穴と電源スイッチ、コントローラー用の穴明け
等があります。かなり面倒ですが、この部分が終われば殆ど完了した様な物なので最後の手間仕事です。
まず電源スイッチですが、電源スイッチは各ゲームボード部分にプッシュタイプを付けようと決めていました。
電源がプッシュと言う事は一回押してON保持、もう一度押してOFF(オルタネイト動作)と言う物です。その
場合一見しただけでは電源がONかOFFか分からないので照光式を使います。それでそのタイプのスイッチ
を用意したのですが・・・。付かない。ゲームボード部分には各基板を連結する支柱がありますが、それが
邪魔をして付ける事が出来無いのです。まあ各ゲームボードごとにちぐはぐな位置で良ければ付けられる
のですが、カッコ良く同列上に揃える事が出来無い。どないしょ。それでもっと小型のやつとか色々出して
きて試しましたが、結局オルタネイト動作で使える物はありませんでした。そこで別タイプのスイッチで考え
た結果、候補に挙がったのが照光式タクトスイッチ。これなら薄いので支柱もクリア出来ます。ただタクトス
イッチはモーメンタリ動作(押している間だけON)なので別途自己保持させなくてはなりませんし、軽く触っ
ただけで電源がON/OFFしては困りますから、この辺りは実際に操作してから対処する必要があります。
下の写真右が今回候補に上がったスイッチ。右側で一列に並んでいるのがオルタネイト型。一番小さい物
でも同列上に付ける事は出来ませんでした。なお照光機能の無い物は照光式に改造する予定でした。




自己保持回路の製作は後回しにしてパネルの穴明け位置の書き込みを進めます。そうすると次に問題に
なったのがコントローラーの部分。コントローラーはPCエンジンはPCエンジン基板から出ている接続コネク
タをそのまま使うのでその部分に穴を開けるだけです。一方スーファミは専用コネクタですから本体の下部
スペースに別途取り付けます。このスペースは本来スーファミのコントローラーコネクタと電源、当初(液晶
組込み時の計画)ではスピーカー(モノラル)の組込みを考えていた部分です。もう液晶は組込みませんか
らスピーカーも不要です。それなら余ったスペースにスーファミのコントローラーコネクタをもう一つ組み込
み、ファミコン専用にする事を思い付きました。元々ファミコンとスーファミは両方共スーファミのコントローラ
ーを使い、スイッチでファミコンとスーファミを切り替える予定でした。しかしコントローラーコネクタを2つ付け
ると切り替えスイッチが不要になりその分スッキリします。ただ2つ付けるとなるとそれぞれの固定とか位置
合わせも2つあって手間ですが、それならば2つのコネクタを合体させて一つの部品としてパネルに取り付け
を行う事にします。それで作ったのが下の写真左。下の写真右はパネルに穴あけ位置を書き込んだところ。




いよいよパネルの加工に入ります。加工手順はまずパネルを天板と底板に固定する穴を開けて位置を
決めます。次にソフトの挿入穴を開けます。まずはPCエンジンのHUカードから。HUカードは細長い穴で
すからフライスで加工します。フライスは綺麗に出来ますがセッティングとか操作が面倒なので普段あま
り使わないのですが、HUカード穴は手間を考えたら絶対フライスの方が速いのでフライス一択です。そ
れでフライスをセッティングしたのならついでに他の部分もフライスでやってしまいます。下の写真中央が
加工が完了したパネル。電源用タクトスイッチの掘り込みとか、コントローラーコネクタの上下に付ける
補強用アルミアングルも一気に製作。これだけで7時間ぐらい掛かった。




出来たパネルを早速付けて見ます。うむ、中々上手く行ったぞ。ソフトやコントローラーが上手く刺さって
一安心。後はスイッチをパネルに固定したら終わりだ、と思ったのだが・・・。




スイッチは丸い押さえパーツを作って固定します。スイッチの固定パーツはプラ製。この部分は穴あき基板
でも良かったのですが、前面パネルに基板の小片が見えるのはカッコ悪いので見た目重視でプラ製を採用。
それでスイッチを付けたパネルを本体に当てがって見たのですが・・・。ピッタリセット出来無い。PCエンジン
基板の台座に丸い押さえがぶつかっているのです。スイッチの位置がもっと下の方なら良かったのだがもう
遅い。これは作りながらその都度デザインを決めているので後からこの様な問題が出るのは仕方が無いで
す。対策としては丸い押さえパーツのぶつかる部分をカットしてしまえばいいのですが、その場合デザインの
整合性が取れなくなって、なんかダサくなってしまいます。下の写真左がパネルにスイッチを付けたところ。
写真中は本体にセットしたところ。青いスイッチの丸い押さえの上部が天板に、下部がHUカードの台座に当
たっています。

ぶつかるのは青いスイッチ以外にも、緑のスイッチの上部がPCエンジン基板の取り付け台座に当たってい
ます。まずHUカードスロットの台座部分は台座そのものを後ろにずらしてかわします。それ以外の天板と台
座はずらす事は出来ませんから、面倒ですが丸い押さえパーツが収まる様に掘り込みます。下の写真左
は緑スイッチの掘り込んだ部分。




これでやっとパネルの切削加工が終わりました。ここでスイッチとコントローラーコネクタの配線を引き出し
ます。コントローラーは上で書いた様にファミコンもスーファミのを使います。しかしここでジャンクのニュー
ファミコンがあるのを思い出しました。これはずっと以前にジャンク扱いのニューファミコンをオークションで
入手したら、基板が思い切り腐食しており完全に修理不能で本当にジャンクだったと言う物。このコネクタ
を移植したらニューファミコンとかNESのコントローラーも使えるので応用が広がっていいかも。そこでこの
コネクタも下の空きスペースに取り付けます。実のところニューファミコンのコントローラーとかあまり見か
けないので大した恩恵は無いのだけれど。下の写真右は配線が終わったコントローラーコネクタ。コネク
タの基板部分には赤いLEDが付いていますが、これは生かしてあります。ただファミコンの電源スイッチは
緑なのでファミコン用は緑に交換しています。




さて次は電源スイッチの自己保持回路を作ります。下の写真左が作った自己保持基板。回路は一発動作
して良かったのですが、スイッチのON/OFF時のノイズを拾って反応が今一な時があります。ONの時は
いいのですがOFFの時の反応が悪く一発では切れない時があるのです。うーむやはり出たか・・・。仕方
が無いのでチャタリング防止を後から付け足しています。なお気になっていた軽く触れるだけでON/OFF
してしまうのではないかと言う危惧は実際には問題ありませんでした。タクトスイッチの操作感がかなり硬
めだった為です。下の写真右は底板にACインレット、電源ユニット、自己保持基板をセットしたところ。




さあ装置の組み立てです。今まで各部がバラバラのまま試験的に動作させていましたが、電源が外部
供給だったりファミコンはコントローラーが繋げないので見てるだけでした。しかし組み立てればついに
本来の姿で稼動、プレイが出来ます。下の写真左でパネルに沿って横に走っているのは電源スイッチ
の配線部分。パネルを外す時に他の部分に絡まる事が無い様、配線は各基板を連結する支柱の外側
を通し、更になるべくケースからはみ出さない様に平たく配線しています。さて組みあがったところで全
ての電源を入れて見ました。全部のLEDが点灯!これが今までのバラバラ状態では確認できなかった
部分で妙に感動。なおパネルに向かって左側のLED(電源スイッチ)は大元の電源で点灯させており、
それに対し右側のLED(リセットスイッチ)はゲーム機内部の電源で点灯させています。動作しない場合
大元の電源か各ゲーム機自体の不具合かが分かる様にしてあるのです。




装置としては完成しました。最後に本体をセットするフレームを作ります。フレームは底部分が鉄板で
角パイプ4本がそこから伸びて上部はアクリルで固定します。フレームは最初期のデザインからある
構想で、当初は上に液晶が乗っかる予定でした。本体の天板と底板のカドに切り欠きがありますが、
その部分に角パイプが通る訳です。底フレームが鉄板に対し上フレームがアクリルなのはスケルトン
構造を有効にする為です。下の写真左が製作したフレーム。早速組み込んで具合を確認します。特
に問題無くスムーズに入りましたので最後の仕上げに掛かります。仕上げはまず本体パネルのネジ
を仮止めの物から6角穴付きボルトに変更します。次に本体底板の鉄板に当たる部分に厚手のウレ
タンクッションを貼り付け本体をフレームにセット、フレームの止めネジを利用してゴム足を付けます。
最後にアクリル製の上フレームを角パイプに付けて完成!です。




ついに完成しました。実のところそんなに小さくありませんので、メチャ省スペースと言う訳にはいか
なかったのですが、電源まで内蔵してこれ以上小さくするのは事実上無理ですのでヨシとしましょう。







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