JPS6232987A - レ−ザガンゲ−ム装置及びレ−ザガンゲ−ム装置に於ける命中検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオディスプレイ装置と光線銃、特にレーザ
ガンを利用したレーザガンゲーム装置に於ける命中検知
装置及び方法に関する。

〔従来の技術〕

予め定められたプログラムに従って所定のビデオ信号を
形成し、標的を含む所望の画像を大型スクリーン上に映
写すると共に、レーザガンを使用して上記画像内の標的
を射撃させるレーザガンゲーム装置は公知である。

この種のレーザガンゲーム装置に於ては、大型スクリー
ンに画像を鮮明に映し出すと共に、レーザガンから発射
されたレーザビームが標的に的中したかどうかを的確に
判定し、その結果に応じてディスプレイする画像を適切
に切り替える必要がある。

このため従来は、画像が映写されるスクリーンの近傍の
上記スクリーンと相対向する位置に、スクリーンを撮像
するビデオカメラを設け、偏光板やフィルタ等を用い、
上記ビデオカメラの出力にはビデオプロジェクタにより
映写される画像に由来する信号は含まれず、主としてレ
ーザガンから発射されたレーザビームによりスクリーン
上に生じるスポットに関係する信号のみが含まれるよう
構成するものであった。

即ち、これら偏光板やフィルタ等により、ビデオプロジ
ェクタからスクリーン上に映写される画像と、レーザガ
ンによるスポットとを分離し、後者の映像のみをビデオ
カメラにより撮像するように構成していた。

然しなから、従来の装置は、叙上の目的を達成するため
フィルタや偏光板等を用いていたので、スクリーンの画
像が不鮮明になると云う問題点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は叙上の観点に立うて成されたものであり、その
目的とするところは、スクリーン上に画像を鮮明に映し
出すと共に、レーザガンによるスポットのみを偏光板や
フィルタ等を使用することな（確実にビデオカメラによ
って撮像することができ、快適にゲームを楽しめるレー
ザガンゲーム装置を安価に提供しようとするものである
。

〔問題点を解決するための手段〕

而して、上記の目的は、叙上のレーザガンゲーム装置に
於て、その命中検知装置をビデオカメラの出力信号を二
値論理素子に変換するＡ／Ｄコンバータと、上記Ａ／Ｄ
コンバータの基準電圧を制御する回路と、上記ビデオカ
メラによりゲーム開始に先立って予めスクリーンボード
を撮影して得たビデオ信号を低い基準電圧で上記基準電
圧制御回路により処理して得たデータを記録するメモリ
と、ゲーム開始後上記ビデオカメラにより得られたビデ
オ信号を高い基準電圧で上記基準電圧制御回路により処
理して得られるレーザビームスポット位置情報をゲーム
コントロール回路から得られる標的位置情報と比較して
両者の一致不一致を検出する回路とから構成することに
よって達成される。

〔作　　用〕

上記の如く構成することにより、スクリーン上に画像を
鮮明に映し出してもビデオカメラはこれらの画像より照
度が格段に高いレーザガンのビームスポットのみを感知
するに止まり、この画像はテレビカメラによって撮像さ
れることがないので、命中検知装置が極めて簡単になり
、しかも上記ビデオカメラはプレイの邪魔になることな
い位置に設置されるので、レーザガンゲーム装置の商品
価値を大幅に向上させることができる。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照しつ一本発明の構成を具体的に説明す
る。

第１図は、本発明にかかるレーザガンゲーム装置の一実
施例を示す説明図、第２図は、レーザガンゲーム装置の
回路構成を示すブロックダイヤグラム、第３図は、その
命中検知装置の構成を示す回路図、第４図は、ビデオカ
メラの画面に映し出されたレーザビームのスクリーン上
の位置関係を示す説明図である。

先ず、第１図より説明する。

第１図中、１はゲームコントロール装置２と命中検知装
置３とから成る中央制御装置、４はプロジェツタ、５は
ビデオカメラ、６はスクリーンボード、７はレーザガン
、７ａは上記レーザガン７の銃身、７ｂは引金、１２は
ゲーム入出力部、１２ａはゲーム結果出力装置、１２ｂ
はゲーム操作装置である。

而して、ゲームに必要なプログラム及びビデオ情報は、
ゲームコントロール装置２に記録されており、上記ゲー
ムコントロール装置２はゲームに必要な総てのデータ処
理を行ない、所望のビデオ信号その他の必要な信号を発
生する。

ゲームコントロール装置２から出力された信号は、プロ
ジェクタ４に内蔵されたＣＲＴに送られ、ＣＲＴのスク
リーンに映像を生じさせ、この映像はプロジェクタ４の
光学系によりスクリーンボード６に投影される。

而して、この映像とスクリーンボード６の特性により予
め定められる±５度程度の通視角度範囲内から見たり撮
影したりすることができるものであるが、その通視範囲
外からは見たり撮影したりすることはできない。従って
、プレイヤの目はこの適視範囲内に位置するよう構成さ
れるが、ビデオカメラ５は適視範囲外で、且つ上記スク
リーンボード６に映し出された画面全体をビデオカメラ
５内に納めることのできる位置に、そして望ましくはス
クリーンボード６上に生じるレーザビームスポットに対
する適視位置に設置される。

上記ビデオカメラ５としては用途に応じているいろなも
のが開発されているが、その代表的なものは、光学系に
より光学的な像を光電面に結ばせると共に、その光学像
を電子的手段によってターゲット上の電子像に変換し、
その電子像を電子ビーム等により走査し、ビデオ信号を
得るものである。

而して、スクリーンボード６上の画面全体が過不足なく
ビデオカメラ５の視野に収まるよう構成することができ
れば極めて好都合であるが、プロジェクタ４、ビデオカ
メラ５及びスクリーンボード６の相互の関係から両者を
完全に一致させることは極めて困難であるので、後に説
明するような演算が必要となる。

次に、第２図、第３図及び第４図によりレーザガンゲー
ム装置の回路構成を説明する。

第２図中、第１図と同一の番号を付したものは同一の構
成要素を示しており、８はレーザガン７に取り付けられ
た赤外線発光部、９は上記レーザガン７及び赤外線発光
部８に電力を供給する電源装置、１０は赤外線検出装置
、１３は黒幕、１４はスクリーンボード６上の画面であ
り、第３図及び第４図中、１５はレーザビット検出ユニ
ット部、１７はゲームの結果をプリントアウトするプリ
ンタ、１８は点数等の表示器、１９はコミュニケーショ
ンインターフェイス、２０はＣＰＵ、２１はワークＲＯ
Ｍ、２２はスクリーンプールＲＡＭ、２３はワークＲＡ
Ｍ。

２４はクロックパルスジェネレータ、２５及び２６はマ
ルチプレクサ、２７はビデオカメラ４からのビデオ信号
を二値論理素子に変換するＡ／Ｄコンバータ、２８はレ
ベルコントロール回路、２９はＩ１０ポートである。

ゲームコントロール装置２はゲームの進行に必要なビデ
オ信号を発生し、それをプロジェクタ４に内蔵されたＣ
ＲＴに送り、ＣＲＴのスクリーンに標的その他のゲーム
に必要な映像を生じさせる。

この映像はプロジェクタ４の光学系により周囲が黒色の
暗幕１３で覆われたスクリーンボード６に投影される。

而して、このレーザカンゲーム装置を設置する際には、
スクリーンボード６の周囲に黒色の黒幕１３を設け、且
つプロジェクタ４からスクリーンボード６に投影された
映像が略スクリーンボード６一杯に納まるようにセット
し、更にスクリーンボード６が適度の余裕をもってビデ
オカメラ５の視野内に納まるようにセットする。

レーザビット検出ユニット部１５はビデオカメラ５のイ
メージ画面に相当する容量を存するスクリーンプールＲ
ＡＭ２２をもっており、最初にビデオカメラ５の視野内
のスクリーンボード６の画像データがスクリーンプール
ＲＡＭ２２に格納され、ＣＰＵ２０により上記スクリー
ンプールＲＡＭ２２に格納されたスクリーンボート′６
を調べ、スクリーンボードの位置情報がワークＲＡＭ２
３に記憶されることとなる。

ゲーム開始に先立ってスクリーン６の全体がビデオカメ
ラ５により撮影され、その出力はＡ／Ｄコンバータ２７
により比較的低い基準電圧（しきい値）で二値論理信号
に変換され、スクリーン６の位置データとしてレーザビ
ーム命中検出装置３内のスクリーンプールＲＡＭ２２に
格納され、そしてＣＰＵにより、上記スクリーンプール
ＲＡＭ２２に格納されたスクリーン６の位置データをス
クリーン６の位置情報としてワークＲＡＭ２３る記録さ
れる。

赤外線検出装置１０はスクリーンボード６の近傍に設け
られており、レーザガン７に取り付けられた赤外線発光
部８から照射される赤外線を検知するとレーザビーム命
中検出装置３に信号を送る。

レーザビーム命中検出装置３は上記赤外線検出装置１０
が上記赤外線を検知したときのみレーザガン７を使用可
能な状態とする。従って、レーザガン７をスクリーンボ
ード６以外の方向に向けて引金７ｂを引いたとしても、
上記赤外線は赤外線検出装置１０に達せず、そのため上
記レーザガン７からレーザビームが発射されることはな
い。

Ｉ１０ポート２９は上記赤外線発光部８へ制御信号を出
力し、上記赤外線検出装置１０からの応答信号が入力さ
れる。そして、レーザガン７の引金７ｂから引金信号を
入力してレーザガン７のレーザビームをコントロールす
る制御信号を出力する。又、レベルコントロール２８を
介してＡ／Ｄコンバータ２７の基準電圧を制御する。

上記１１０ポート２９からの入力に応じてＣＰＵ２０か
ら発する指令により予め定められたワークＲＯＭ２１内
のプログラムに従ってレーザガンが制御される。

上記ゲームコントロール装置２はゲーム操作装置１２ｂ
から所定のコインが投入されると、上記ゲーム操作装置
１２ｂからのゲーム操作入力に応じて、上記ゲームコン
トロール装置２により予め定められたゲームプログラム
に従ってゲームが開始される。

而して、ゲームが開始されるときは、プロジェクタ４か
らスクリーンボード６に画面１４に映像が映し出されと
同時にビデオカメラ５も動作する。

然しなから、これらの映像に対しては、ビデオカメラ５
は適視範囲外にあるから、これらの映像はビデオカメラ
４に捉えられることがない。

一方適視範囲にいるプレイヤにはスクリーンボード６に
投影された映像が明瞭に見えるから、プレイヤはレーザ
ガン７を画面１４中の標的に向け、引金７ｂを引きレー
ザビームを発射することにより上記標的が射撃できる。

第１図に於て、プロジェクタ４の光軸に沿って光路Ｂ１
を進む光がスクリーンボード６で反射した後、主１とし
てプレイヤの目のある方向に光路Ｂ２を進むものとし、
その方向に対して±５°が適視範囲であるとすると、光
の可逆性から光路Ｂ２を逆行するレーザビームの反射光
は、主としてプロジェクタ４の光軸に沿って光路Ｂ１を
進むこととなり、ビームスポットの適視範囲は、この光
路Ｂ１の±５°の範囲となる。

従って、今ビデオカメラ５をプロジェクタ４からスクリ
ーンボード６に投射される画像に対する適視範囲外、望
ましくはレーザビームスポットの遠視範囲内に設置すれ
ば、レーザビームスポットの照度レベルとプロジェクタ
４から投影される画像の照度レベルがたとえ同一であっ
ても、ビデオカメラ５にはプロジェクタ３から投射され
る画像は写らず、レーザビームのみが写ることになる。

但し、このようなビデオカメラの位置は、本発明必須の
構成要件ではなく、上記スクリーンを撮影し得る所であ
れば足りるものである。

上記レーザビームのスポットは画面１４内の映像よりも
照度が高いため、ビデオカメラ５は画面１４内のレーザ
ビームのスポットの位置を確実に撮影することができ、
この撮影した信号をＡ／Ｄコンバータ２７に入力するこ
とができる。

レーザビーム命中検出装置３は、例えば後に説明する所
定の演算式等に基づき、ビデオカメラ５によってビデオ
画面上に映し出された画面上のレーザビームスポットの
位置が、実際の映像のどの画素アドレスに相当するのか
を計算し、レーザビームスポットに対応する画素アドレ
スが画像中の標的の画素アドレスと一致したとき、即ち
、レーザビームが標的に命中したときは、ゲームコント
ロール装置２に信号を送る。然るときは、上記ゲームコ
ントロール装置２は一方に於ては所定の映像の変換を行
ない他の一方に於ては上記ゲーム操作装置の１２ｂから
コイン、ゲームのセレクトボタン、ゲームのスタートボ
タン等の信号を入力し、又、上記ゲーム結果出力装置１
２ａに信号を送り、プレイヤの得点を表示させ、プリン
トアウトさせ、ゲームの構成に伴ないゲーム全体をコン
トロールするものである。

また、ワークＲＯＭ２１には上記コントロール装置２か
らコミュニケーションインターフェイス１９を介して各
フレーム毎の標的位置情報を得るためのプログラムが記
録されている。

そして、ＣＰＵ２０は上記ワークＲＯＭ２１のプログラ
ムに従って得た各フレーム毎の標的位置情報をワークＲ
ＡＭ２３に記録し、更に上記ワークＲＯＭ２１には上記
標的位置情報を比較して一致不一致を制御するプログラ
ムと、レーザガン制御プログラム等が記録されている。

而して、ゲームを開始する際は、Ａ／Ｄコンバータ２７
の基準電圧がレベルコントロール２８によって高いレベ
ルに引き上げられ、ビデオカメラ５の出力からレーザビ
ームスポットの検出信号のみが取り出されるようにセッ
トされる。

而して、ゲームが開始されると、スクリーンボード６に
はプロジェクタ４から所定の画像が投影され、ビデオカ
メラ５によってスクリーンボード６が撮影され、レーザ
ガン７からスクリーンボード６に映し出された映像に向
けてレーザビームが発射され、画像１４上にスポットが
発生すると、上記スポットはビデオカメラ５によって撮
影されてビデオ信号に変換されるのであるが、このとき
、Ａ／Ｄコンバータ２７の基準電圧（しきい値）はレベ
ルコントロール２８によって高いレベルに引き上げられ
ているので、ビデオカメラ５の出力からレーザビームス
ポットの検出信号のみが取り出される。

換言すれば、上記ビデオ信号に変換されたスボソト信号
は、Ａ／Ｄコンバータ２７により高いしきい値で二値論
理信号に変換され、マルチプレクサ２６を介してスクリ
ーンプールＲＡＭ２２に格納される。

一方上記ワークＲＡＭ２３には、フレーム毎の標的位置
情報が記録されており、この標的位置情報と上記スポッ
ト信号とを比較してビームが標的に命中したかどうかが
チェックされる。

而して、ビデオカメラ５で撮影したスクリーン画像は第
４図に示す如くなり、ビームスポット０の位置は、まず
それを検知したビデオカメラ５の受光素子のアドレスと
して（ＸＢ、　ＶＢ）として知られるから、この（ＸＢ
、　ＶＢ）の値から実際の画面１４上で対応する画素ア
ドレス（ｘ、ｙ）を算出する必要がある。

而して、前記準備段階でビデオカメラ５により撮影され
、スクリーンプールＲＡＭ２２に格納され、ＣＰＵ２０
により上記スクリーンＲＡＭ２２に格納されたスクリー
ン６を調べ、スクリーン位置データがワークＲＡＭ２３
に記録される。その上記ワークＲＡＭ２３に記録された
スクリーンの位置データに基づきビームスポットのスク
リーン上のアドレスが算出される。

即ち、スクリーンに投影される画像は、多数の走査線上
に排列された多数の画素の集合体であり、上記各画素は
走査線番号ｙと、その走査線上の画素番号Ｘとで示され
るから、スクリーンプールＲＡＭ２２の各アドレスと、
スクリーン上に映写される画像の各画素のアドレス、即
ち、その走査線番号ｙ及び各分区番号Ｘとの対応関係を
予め明らかにしておけば、上記（ＸＢ、　ＶＢ）が知ら
れれば、それに対応するスクリーン上の点（ｘ、ｙ）が
直ちに知られる。

このような対応関係は、例えばプロジェクタ４から適宜
の格子状のテストパターンをスクリーンに投影させ、こ
れをビデオカメラ５で撮影することにより求めることが
できる。

また、（ｘ、ｙ）は以下に説明する方法で算出すること
ができる。

即ち、第４図中、ＸＢ、　Ｘｓ、　ＶＢ、　Ｙｓ等の大
文字で表された位置は、ビデオカメラのスケール（又は
アドレス）で示されるものであるから、これを下式によ
りスクリーンに投影されるビデオ画像の各画素のアドレ
ス（ｘ、ｙ）の値に変換するものである。

ｘ−（ＸＢ　−Ｘｓ　）　ＸＳＸ／ＣＸ）’　−（ＹＢ
　−Ｙｓ　）　ｘＳＹ／ＣＹ但し、ここでＳｖはプロジ
ェクタ４で投影される画像の走査線数、ＳＸは各走査線
上に設けられる画素の数、ＣＸ、　ＣＹはそれぞれビデ
オカメラ５の視野の横方向及び縦方向に存在する感光素
子の数である。

なお、図面では説明を簡単にするためスクリーンの画像
を正方形としであるが、これは実際には正方形でな（、
下方が広がり上各辺が湾曲した糸巻形になるものである
。然しなから、そのため生じる誤差は、計算で補正がで
きるものであり、又無視してもさして問題でないので、
ここでは正方形として説明した。

而して、上記の如くして算出されたビームスポット０の
位置と、ワークＲＡＭ２３に記憶された１フレーム中の
標的の位置とを比較し、レーザガン７から発射されたレ
ーザビームが標的に命中した場合には、その出力をコミ
ュニケーションインターフェイス１９を介してゲームコ
ントロール装置２に伝達して、ゲームを進行させると共
に、その結果を表示器１８に表示するものである。

〔発明の効果〕

本発明は叙上の如く構成されるので、本発明によるとき
は、スクリーン上に画像を鮮明に映し出してもビデオカ
メラはこれらの画像を検出せず、照度が格段に高いレー
ザガンのビームスポットのみを感知するに止まるので、
命中判定回路を極めて簡単にすることができ、しかも上
記ビデオカメラはプレイの邪魔になることない位置に設
置されるので、レーザガンゲーム装置の商品価値を大幅
に向上させることができる。

なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではない
。例えば、ビームスポットの算出力法もビデオカメラ上
のビームスポット位置から実際のスクリーンのビームス
ポット位置を算出し得ることができれば他の演算方法及
び演算回路であってもよく、また、スクリーンに投影す
べき画像情報を発生する装置及びＡ／Ｄコンバータの出
力を記ｉａするメモリその他の構成要素と如何なるもの
であってもよく、本発明の構成はその目的の範囲内で自
由に設計変更できるものであって、本発明はそれらの総
てを包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるレーデガンゲーム装置の一実
施例を示す説明図、第２図は、レーザガンゲーム装置の
回路構成を示すブロックダイヤグラム、第３図は、その
命中検知装置の構成を示す回路図、第４図は、ビデオカ
メラの画面に映し出されたレーザビームのスクリーン上
の位置関係を示す説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）スクリーンと、 ゲームに必要なビデオ信号とそのビデオ信号中に含まれ
   る標的の位置情報とを出力するゲームコントロール装置
   と、 標的を含む画像を上記ビデオ信号に応動して上記スクリ
   ーンに投影するプロジェクタとから成るディスプレイ装
   置と、 上記スクリーンに向けられたビデオカメラと、レーザ光
   線銃と、 上記レーザ光線銃からのレーザビームがディスプレイさ
   れた画像中の標的に向かって発射されたとき上記スクリ
   ーンに向けられたビデオカメラの出力信号を上記ゲーム
   コントロール装置から得られる標的の位置情報とを対比
   して上記レーザ光線銃からのレーザビームが上記スクリ
   ーン上に生じるスポット位置とディスプレイされた標的
   位置の一致を検出したとき出力信号を発生するレーザビ
   ーム命中検出装置とから成るレーザガンゲーム装置に於
   て、 上記レーザビーム命中検知装置が、 ビデオカメラの出力信号を二値論理信号に変換するＡ／
   Ｄコンバータと、 上記Ａ／Ｄコンバータの基準電圧を制御する回路と、上
   記ビデオカメラによりゲーム開始に先立って予めスクリ
   ーンボードを撮影して得たビデオ信号を低い基準電圧で
   上記Ａ／Ｄコンバータにより処理して得たデータを記録
   するメモリと、ゲーム開始後上記ビデオカメラにより得
   られたビデオ信号を高い基準電圧で上記Ａ／Ｄコンバー
   タにより処理して得られるレーザビームスポット位置情
   報を上記ゲームコントロール装置から得られる標的の位
   置情報と比較して両者の一致不一致を検出する回路とか
   ら成る上記のレーザガンゲーム装置。 ２）スクリーンと、ゲームに必要なビデオ信号とそのビ
   デオ信号中に含まれる標的の位置情報とを出力するゲー
   ムコントロール装置と、上記ビデオ信号に応動して標的
   を含む映像を上記スクリーンに投影するプロジェクタと
   から成るディスプレイ装置と、 上記スクリーンに向けられたビデオカメラと、レーザ光
   線銃と、 上記レーザ光線銃からのレーザビームがディスプレイさ
   れた画像中の標的に向かって発射されたとき上記スクリ
   ーンに向けられたビデオカメラの出力信号を上記ゲーム
   コントロール装置から得られる標的の位置情報とを対比
   して上記レーザ光線銃からのレーザビームが上記スクリ
   ーン上に生じるスポット位置とディスプレイされた標的
   位置の一致を検知したとき出力信号を発生するレーザビ
   ーム命中検出装置とから成るレーザガンゲーム装置に於
   ける命中検知方法に於て、 下記ａ）からｅ）までに記載したステップから成る命中
   検知方法。 ａ）ゲームの開始に先立ってビデオカメラの出力を低い
   しきい値で二値論理信号に変換し、スクリーンの位置情
   報を得るステップ。 ｂ）上記スクリーンの位置情報を記録するステップ。 ｃ）ゲームが開始されたときのビデオカメラの出力を高
   いしきい値で二値論理信号に変換し、レーザビームスポ
   ットのビデオカメラの視野に於ける位置情報を得るステ
   ップ。 ｄ）上記ステップｂ）に記録されたスクリーンの位置情
   報とステップｃ）で得られたレーザビームスポットのビ
   デオカメラの視野に於ける位置情報とから、レーザビー
   ムスポットのスクリーン上の位置情報を得るステップ。 ｅ）上記ステップｄ）により得られたレーザビームスポ
   ットのスクリーン上の位置情報と、上記ゲームコントロ
   ール装置から得られるスクリーン上の標的位置情報とを
   比較するステップ。