CN1154258A - 图像显示装置、图像显示系统及用于其上的程序卡盘 - Google Patents

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CN1154258A
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万谷嘉仲
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Abstract

本发明的目的在于提供能够按照显示的图像使像点宽度自由变化的、图像表现丰富的图像显示装置。在主体装置上程序卡盘可以自由装卸。该程序卡盘中收容着游戏程序、图像数据及列图表。主体装置从程序卡盘读出游戏程序而后加以执行,并读出图像数据加以参照,从而将带视差的立体图像显示于左右显示系统。那时,主体装置从程序卡盘的列图表读出定时数据,控制显示器上的各LED的发光间隔。以此将图像的像点间隔修正为适当的宽度。

Description

图像显示装置、图像显示系统及用于 其上的程序卡盘
本发明涉及图像显示装置,更具体地说,涉及像电子游戏机、训练装置、教学仪器、导向器等那些带有显示器的各种电子机器用的图像显示装置。
已有的、在接近使用者眼睛的距离上显示图像的装置有例如美国的映像技术公司提出的显示系统(参看日本专利特开平2-42476号公报和特开平2-63379号公报)。而这一显示系统以“The Pri-vate Eye”的商品名出售着。这一已有的显示系统具备将多个发光二极管(LED)元件排成1纵列的发光二极管阵列,这一发光二极管阵列被赋予1列有序显示数据。而从二极管阵列射出的列状的光,用高速往复运动的反射镜反射、扫描,显示出二维图像。
但是,已有的显示系统将被显示的图像的各像点(dot)的幅度控制为一定。因此,不能根据显示的图像,使像点的幅度改变。这一点在用于像电子游戏机那样的、多种程序卡盘交替使用的装置时特别成问题。例如,在电子游戏机中,作为画面安排有时想要在游戏中改变屏幕尺寸,因而有必要根据进行的游戏的种类将此时的点的幅度调整到最佳值。而且也有想要强制使像点的幅度不均匀以显示特殊的图像的情况。
为此,本发明的目的是要提供能够根据显示的图像,自由地改变像点的幅度的、图像表现丰富的图像显示装置及图像显示系统。
本发明的另一目的是提供一种可接于本发明的图像显示装置使用的移动式程序卡盘。
下面出示为解决上述课题,本发明所采用的手段,为了使各手段与后述各实施例的对应关系明确,在各手段上加注对应的实施例的参照号码并加括号。
权利要求1的发明是根据预定的程序数据及图像数据显示图像的图像显示装置,它具备:
包含沿第1方向有规则地排列多个发光元件的发光元件阵列(214L、214R),使该发光元件阵列发射出的光反射后使用者可目视、且在预定范围内高速地反复运动,以此在与第1方向大致正交的第2方向上映出平面图像的反射镜(217L、217R),以及使该反射镜反复运动的反射镜驱动电路(215L、215R)的图像显示器(21);
不挥发地存储程序数据的程序数据存储装置(41);
不挥发地存储图像数据的图像数据存储装置(41);
根据存储于程序数据存储装置的程序数据及存储于图像数据存储装置的图像数据,发生与图像显示器应显示图像对应的显示数据的图像处理装置(223);
暂时存储由图像处理装置提供的显示数据的显示数据存储装置(224);
可写入、读出地存储与使发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据的定时数据存储装置(225);
根据存储于程序数据存储装置的程序数据进行操作,在显示图像之前使任意定时数据存储于定时数据存储装置中的信息处理装置(223);
以及根据存储于定时数据存储装置的定时数据及存储于显示数据存储装置的显示数据使发光元件阵列发光的发光驱动装置(213L、213R)。
权利要求2的发明是具备,根据规定的程序数据及图像数据显示图像的图像显示装置主体(2)及装卸自如地连接于该图像显示装置主体的程序卡盘(4)的图像显示系统;
图像显示装置主体包含:沿第1方向有规则地排列多个发光元件的发光元件阵列(214L、214R),使该发光元件阵列射出的光反射后使用者能目视且在规定范围内高速地反复运动,以此在与第1方向大致正交的方向上映出平面图像的反射镜(217L、217R),以及使该反射镜反复运动的反射镜驱动电路(215L、215R)的图像显示器(21);
程序卡盘包含不挥发地存储程序数据的程序数据存储装置(411),不挥发地存储图像数据的图像数据存储装置(412-415),以及将与使发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据不挥发地加以存储的第1定时数据存储装置(416);
图像显示装置主体还包含:根据程序数据存储装置存储的程序数据及图像数据存储装置存储的图像数据,发生与图像显示器应显示图像对应的显示数据的图像处理装置(223);
暂时存储图像处理装置提供的显示数据的显示数据存储装置(224);
可写入、读出地存储与使发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据的第2定时数据存储装置(225);
根据存储于程序数据存储装置的程序数据进行操作,在显示图像之前从第1定时数据存储装置读出定时数据,使其存储于第2定时数据存储装置的信息处理装置(223);
根据存储于第2定时数据存储装置的定时数据及存储于显示数据存储装置的显示数据,使发光元件阵列发光的发光驱动装置(213L、213R)。
权利要求3的发明是根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于所述图像显示器设置左眼用与右眼用的两个显示器。
权利要求4的发明是根据权利要求3所述的图像显示系统,其特征在于,左眼用的图像显示器及右眼用的图像显示器显示带有视差的立体图像。
权利要求5的发明是根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,发光驱动装置按照左眼用的图像显示器与右眼用的图像显示器以有时间差的定时显示图像的要求,分别使各发光元件阵列发光。
权利要求6的发明是根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,图像显示装置的主体还含有:按照来自存储于程序数据存储装置的程序数据的指令改写存储于第2定时数据存储装置的定时数据的定时数据改写装置(221、223)。
权利要求7的发明是根据权利要求6所述的图像显示系统,其特征在于定时数据改写装置按照记述于程序数据上的变换式,由第2定时数据存储装置存储的定时数据计算新的定时数据,将该计算的新定时数据写入该第2定时数据存储装置。
权利要求8的发明是根据权利要求7所述的图像显示系统,其特征在于程序卡盘还包含,将与使发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据不挥发地加以存储的第3定时数据存储装置(41),而定时数据改写装置读出存储于第3定时数据存储装置的定时数据,写入第2定时数据存储装置。
权利要求9的发明是根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,反射镜在规定的角度范围内反复运动,在该规定的角度范围内、该反射镜角速度稳定的部分被用于图像扫描。
权利要求10的发明是根据权利要求9所述的图像显示系统,其特征在于,在第1定时数据存储装置中,收容着能覆盖比用于图像扫描的角度范围更宽的角度范围的定时数据,
而信息处理装置从第1定时数据存储装置读出全部定时数据,使其存储于第2定时数据存储装置。
权利要求11的发明是根据权利要求10所述的图像显示系统,其特征在于,
图像显示装置主体还包含检测反射镜在规定的角度范围内反复运动的偏移量检测装置(71L、71R、72L、72R、215L、215R、211),
发光驱动装置根据随偏移量检测装置检测出的反射镜偏移量变更的第2定时数据存储装置来的基准定时数据的范围使发光元件阵列发光。
权利要求12的发明是包含:具有沿第1方向有规则地排列多个发光元件的发光元件阵列(214L、214R);使该发光元件阵列射出的光反射后使用者能目视且在规定范围内高速地反复运动,以此在与第1方向大致成正交的第2方向上映出平面图像的反射镜(217L、217R);以及使该反射镜反复运动的反射镜驱动电路(215L、215R)的图像显示器(21),根据规定的程序数据及图像数据在该图像显示器上显示规定图像的图像显示装置(2)上装卸自如地连接着的程序卡盘,其特征在于具备:
不挥发地存储程序数据的程序数据存储装置(411),
不挥发地存储图像数据的图像数据存储装置(412-415),
以及将与使发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据不挥发地存储的第1定时数据存储装置(416);
图像显示装置还包含显示数据存储装置(224)及可写入、读出的第2定时数据存储装置(225),执行存储于程序数据存储装置的程序数据,并参照存储于图像数据存储装置的图像数据,以此,发生对应于图像显示器应显示图像的显示数据,使发生的数据暂时存储于显示数据存储装置,并在显示图像之前,从第1定时数据存储装置读出定时数据,将其存储于第2定时数据存储装置,再根据存储于第2定时数据存储装置的定时数据及存储于显示数据存储装置的显示数据,使发光元件阵列发光。
权利要求1的发明,使沿着第1方向排列的多个发光元件构成的发光元件阵列射出的光由高速反复运动的反射镜反射,以此在与第1方向大致垂直的第2方向上扫描,从而在使用者的视野内映出平面图像。而且,在本发明中,定时数据存储装置可写入、读出地存储与使发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据。该定时数据对应于显示画面上的像点之间的间距。信息处理装置根据存储于程序数据存储装置的程序数据进行操作,在显示图像之前使任意定时数据存储于定时数据存储装置中。根据存储于定时数据存储装置的定时数据及存储于显示数据存储装置的显示数据,发光元件阵列被驱动发光。于是,在显示图像前,定时数据,亦即像点间距被设定为任意值。
权利要求2的发明,将定时数据不挥发地存储于程序卡盘内的第1定时数据存储装置中。第1定时数据存储装置中存储的定时数据在显示图像之前被读出、收容于图像显示装置主体内的第2定时数据存储装置中。程序卡盘装卸自如地装于图像处理装置主体上,因而规定像点间的间距的定时数据,每当换插程序卡盘时、即每当改变程序数据时都可能变更。
在本发明的理想的实施例中,设有左眼用和右眼用的两个图像显示器。而在左眼用的图像显示器和右眼用的图像显示器上显示带有视差的图像。借助于此,可以显示立体图像。又使左眼用的和右眼用的图像显示器各自的发光元件阵列的发光驱动时间分别偏移。以此使左右显示器的图像显示的定时在时间上错开。结果是峰值电耗被分散而变小,电耗的最大值减低。而且由于没有必要同时向左右显示器传送图像数据,图像显示处理的负担得以减轻。
在本发明的别的理想的实施例中,存储于第2定时数据存储装置的定时数据可根据从存储于程序数据存储装置的程序数据来的指令改写。以此,可强制使像点间的间距不均匀,可显示出像波浪起伏那样的特殊的图像。定时数据的改写,例如用按照记载于程序数据上的变换式,从第2定时数据存储装置上存储的定时数据计算新的定时数据,将该计算的新的定时数据写入该第2定时数据存储装置的方法完成。也可以在程序卡盘内设置第3定时数据存储装置,读出存储于该第3定时数据存储装置的定时数据,写入第2定时数据存储装置。
在本发明的别的理想的实施例中,反射镜在规定的角度范围内反复运动,在该规定的角度范围内,该反射镜角速度稳定的部分被用于图像扫描。以此减小图像畸变。又,考虑到反射镜从理想的转动位置上偏移的情况,在程序卡盘内的第1定时数据存储装置中,最好是收容能覆盖比用于图像扫描的角度范围更大的角度范围的定时数据,信息处理装置从第1定时数据存储装置读出全部定时数据,使其存储于第2定时数据存储装置。更理想的是,图像显示装置的主体、还含有检测反射镜在理想的反复运动范围中的偏移量的偏移位置检测装置,发光驱动装置根据偏移量检测装置检测到的反射镜偏移量,变更第2定时数据存储装置来的基准定时数据的范围。借助于此,即便是的反射镜偏移的情况下也能使用最佳定时数据。
权利要求12的发明程序卡盘,不挥发地存储着程序数据、图像数据及定时数据,装卸自如地接于图像显示装置。图像显示装置执行程序卡盘中存储的程序数据,并参照图像数据,以此执行规定的动作。亦即,图像处理装置发生与图像显示器应显示图像对应的显示数据,将发生的显示数据暂时存储于显示数据存储装置,在图像显示之前,从程序卡盘读出定时数据,使其存储于第2定时数据存储装置,根据第2定时数据存储装置存储的定时数据与显示数据存储装置存储的显示数据,使发光元件阵列发光。
图1是表示本发明一实施例的电子游戏机的使用状态的斜视图。
图2是表示本发明一实施例的电子游戏机的电气结构方框图。
图3是表示图1的程序卡盘4的结构之一例的分解斜视图。
图4表示图2的图像显示单元21的较详细的结构。
图5表示图2的程序存储器41的存储映像。
图6表示图2的后援存储器42的存储映像。
图7表示图2的工作存储器222的存储映像。
图8表示图2的图像用工作存储器225的存储映像。
图9表示图2的图像用存储器224的存储映像。
图10是说明“境界”的概念用的模式图。
图11是基本的背景画面映像(BG映像)的模式图。
图12表示BG映像在存储器上的结构。
图13表示字符块组合成的OBJ的一个例子。
图14是用于说明OAM中的OBJ属性群的配置状态及其搜索顺序的模式图。
图15是表示OBJ属性的数据安排格式的一个例子。
图16表示在显示画面上的OBJ显示座标系。
图17是表示境界属性的数据安排格式的一个例子。
图18表示按照境界属性在BG映像上展开的BG的切出位置与在显示画面上展开的BG的显示位置的关系。
图19是表示准备用来显示某OBJ的字符块及对象物体(OBJ)属性的一个例子。
图20是表示用图19的字符块显示的无视差的OBJ的图。
图21表示为互相有视差的多个OBJ的显示而准备的字符块的一个例子。
图22是表示示于图21的字符块按照各OBJ属性在左眼用画面上与右眼用画面上显示的状态的图。
图23是说明同时看到图22所示的左右画面的情况下感觉到的立体感用的模式图。
图24是在画面上的视差为0的情况下左右画面上显示的BG的状态图。
图25是在画面上的视差为—的情况下左右画面上显示的BG的状态图。
图26是在画面上的视差为+的情况下左右画面上显示的BG的状态图。
图27是表示在BG映像上给出视差MP的情况下,从BG映像切取的BG的状态及显示于左右画面的BG的状态的图。
图28是表示本发明的实施例中的描画动作的流程图。
图29是表示图28中的子程序步骤S112的详细情况的流程图。
图30是表示图28中的子程序步骤S116的详细情况的流程图。
图31是表示图28中的子程序步骤S117的详细情况的流程图。
图32表示左侧的显示系统中的反射镜的振动相位与显示定时脉冲之间的关系。
图33表示右侧的显示系统中的反射镜的振动相位与显示定时脉冲之间的关系。
图34表示在左侧的显示系统中图像屏幕被投影的位置。
图35表示光遮断器和标记片。
图36表示安装于反射镜上的标记片。
图37表示设于光遮断器上的两个遮断器。
图38表示标记遮断器的输出下降时光遮断器的输出状态与标记片移动方向的关系。
图39表示标记遮断器的输出上升时光遮断器的输出状态与标记片的移动方向的关系。
图40表示在进行修正之前字母“D”在影像屏幕的中央部和端部显示的状态。
图41表示在进行修正之后字母“D”在影像屏幕的中央部和端部显示的状态。
图42表示在图像用工作存储器中的列图表的配置状态。
图43表示设于图像处理IC内的列基准起始地址CTA收容用的寄存器。
图44表示设于图像处理IC内的定时数据收容用的寄存器。
图45表示反射镜没有偏移的状态下反射镜的振动相位与标记遮断器信号的关系。
图46表示反射镜存在偏移的状态下反射镜的振动相位与标记遮断器信号的关系。
图47是表示图像处理IC接收来自反射镜控制电路的串行数据时的动作的流程图。
图48是表示图像处理IC从列图表读出定时数据,并显示图像数据时的动作的流程图。
图49是表示发光二极管(LED)单元的较详细结构的方框图。
图50是表示显示系统总体动作的流程图。
图51是在1游戏帧内包含1显示帧的情况下,表示显示系统总体动作的时序图。
图52是在1游戏帧内包含多个显示帧的情况下,表示显示系统总体动作的时序图。
图53是表示具有电源电压监视功能的控制器的结构例的方框图。
人在用左右眼分别看有视差的两张画时,在人脑中将两张画融合起来,可以获得深度的感觉。下述实施例的电子游戏机采用这种像的融合作用对观察者显示立体图像的结构。
一般说来,游戏用的显示画面,分为两大类。第1类是像山川、森林、天空、建筑物等那样、具有相对广阔的显示、且画面上很少有细小移动的显示物体。第2类是像主人公、敌人、子弹、导弹等那样具有相对狭小的显示面积,且在画面上细致、灵活地移动的显示物体。下面叙述的实施例的电子游戏机中,将属于上述第1类的显示物体称为背景画面(下面简称BG),将属于第2类的显示物体称为对象物(ob-ject)(下称OBJ)。
图1是表示本发明一实施例的电子游戏机的使用状态的斜视图。图2是表示图1所示的电子游戏机的电气结构的方框图。下面参照图1与图2对本实施例的结构加以说明。
电子游戏机1具备主体装置2,连结于主体装置2的底部的支持台3,装卸自如地装于主体装置2的程序卡盘4,通过电缆5连接于主体装置2的控制器6。主体装置2由支持台3支持于桌子等的上面、游戏者向被支持于桌子等上面的主体装置看进去,可以看到游戏图像。
程序卡盘4包含由ROM和CD-ROM等不挥发性存储媒体构成的程序存储器41,RAM等可改写存储元件构成的后备存储器42,锂电他等构成的电池组43。程序存储器41,后备存储器42及电池组43这些东西,如图3所示,被装于具有端子的印刷电路板44上。印刷电路板44被收容于由上壳46与下壳47构成的盒中。
最好是在控制器6安装上可以装卸自如的电池盒8。该电池盒8内容纳电池,向主体装置2提供电力。从而,本实施例的电子游戏机在没有市电供应的地方(室外、交通工具上等)也可使用。再者,在没有用电池驱动的情况下,也可使用交流适配器,向主体装置2供给市电。
主体装置2包含图像显示单元21、图像/声音处理装置22、传送端口23。图像/声音处理装置22包含CPU221,工作存储器222,图像处理IC223,图像用存储器224,图像用工作存储器225,声音处理IC226,放大器227,和喇叭228。CPU执行收容于程序卡盘4中程序存储器41中的游戏程序。传送端口23接于该CPU221。
图像显示单元21大致包含有反射镜控制电路211,左右成对的发光二极管单元212L及212R。图像显示单元21的更详细结构如图4所示。如图4所示,图像显示单元21还包含左右成对的电动机驱动/传感器电路215L及215R,左右成对的透镜系统216L及216R,左右成对的反射镜217L及217R,左右成对的音圈电动机218L及218R。而发光二极管单元212L及212R分别包含发光二极管驱动器213L及213R,发光二极管阵列214L及214R。
图像显示单元21在X轴方向(视野的水平方向)用384像点,在Y轴方向(视野的垂直方向)用224像点显示1幅画面。因此,发光二极管阵列214L及214R分别由224个发光二极管在Y轴方向上排成一列构成。由发光二极管阵列214L及214R射出的列状光束分别通过透镜系统216L及216R入射到反射镜217L及217R,由反射镜217L与217R反射后进入游戏者的左眼与右眼。反射镜控制电路211使用电动机驱动/传感器电路215L及215R,驱动音圈电动机218L及218R。因此,反射镜217L及217R分别以支点219L及219R为中心以一定的周期往复转动。结果,各发光二极管阵列射出的列状光束分别在水平方向上扫描。而图像处理用的IC223在反射镜217L或217R一次转动当中将相当于384列的图像数据从图像用存储器224转送到发光二极管驱动器213L或213R。从而,游戏者由于余像现象而能看出由384(横向)×224(纵向)像点构成的图像。
图5是解析性表示图2中程序存储器41的结构的图。在图5中,程序存储器41包含区域411-419。区域419中收容游戏程序。区域412中收容BG映像。在该BG映像中记述着背景(background)显示用的字符代码(对应于下面所示的字符数据的代码)的数据。在区域413收容着多个(例如数万个)字符数据。各字符数据为8×8像点的比特(二进制位)映像数据,将这些字符数据组合起来以表现全部BG及OBJ(对象物)。再者,1个像点用2比特表达,以实现4种浓淡度。在区域414,收容境界属性。如下面所述,本实施例的电子游戏机借助于把最多32层的境界重迭,形成1个图像。境界属性是描画各境界所必需的属性信息。在区域415,收容OBJ属性。该OBJ属性是描画OBJ所必要的属性信息。在区域416收容列图表。该列图表中记述着用来修正图像显示单元21中的反射镜217L及217R正弦振动产生的X轴方向上的像点间距不均匀性的定时信息。在区域217收容进行游戏所必需的各种参数(例如在H偏置和仿射等特殊显示模式使用的参数)。在区域418收容关闭程序。该关闭程序是在游戏开始了一定时间后自动中止游戏以防止游戏者积累疲劳的程序。区域419收容进行游戏所必需的其他数据。
图6是解析性表示图2中的后援存储器42的结构的图。在图6中,后援存储器收容各保存点的游戏数据(表示游戏的状态的各种数值)。后援存储器42由RAM构成,由电池43支持。因此,后援存储器42存储的游戏数据在主体装置2的电源切断后仍然得以保持。
图7是解析性表示图2的工作存储器222的结构的图。在图7,工作存储器222中收容表示游戏状态的各种数值(我方飞机数、我方飞机状态、我方飞机位置、敌人的位置、境界层数、项目数等)及其他数据。
图8是解析性上表示图2中的图像用工作存储器225的结构的图。在图8、图像用的工作存储器225包含区域2251-2256。区域2251被用作收容从程序存储器41(见图5)的区域412有选择地读出的BG映像用的BG映像存储区(BGMM)。区域2252被用作收容32层境界的境界属性用的境界属性存储区(WAM)。区域2253被用作收容从程序存储器41的区域415有选择地读出的OBJ属性用的OBJ属性存储区(OAM)。区域2254收容从程序存储器41的区域416读出的列图表。区域2255收容进行游戏所需要的各种参数(例如H偏置和仿射等特殊显示模式中使用的参数)。
图9是解析性表示图2中的图像用存储器224的结构的图。在图9中,图像用存储器224包含区域2241-2247。区域2241用作左图像用的帧缓冲区(0)。区域2242用作左图像用帧缓冲区(1)。区域2243用作右图像用帧缓冲区(0)。区域2244用作右图像用帧缓冲区(1)。各帧缓冲区收容1个画面份额的显示数据(384×224像点,各像点为具有2比特深度的显示数据)。区域2246用作字符RAM。该字符RAM收容从程序存储器41(参照图5)的区域413读出的最多为2048个的字符数据。区域2247用作串行存取存储区(SAM)。各帧缓冲区中收容的显示数据每纵向4列一起(每224×4×2=1792比特)收容于SAM2247。SAM2247将存储的显示数据以每16比特(8像点)为一单位向图像显示单元21输出。
在本实施例,为了减少信息量,采用简易化的附加视差方法。但也不限于此,为了得到更有深度感的图像,导入称为“境界”的概念。这个境界,如图10所示,是从画面的最靠前的地方起向画面深处排列着的、用来控制描画的32层假想面(W0-W31)。在本实施例中可设定最多32层的境界。在各层境界,可放置1个BG,或用多至1024个的字符构成的OBJ中的某一个。图像处理IC223(见图2)从最深处的“境界”W31起依序参照设定于各“境界”的属性信息(境界属性),对于图像用存储器224进行各境界的描画处理。亦即,将最多32层的“境界”重迭,形成1张图像。
又,在本实施例中,由于“境界”的设定,使BG/BG、OBJ/BG、OBJ/OBJ之间的显示优先顺序的决定成为可能。也就是说,置于相对靠前的(编号小的)“境界”的BG或OBJ比相对靠后的(编号大的)“境界”上的BG或OBJ显示优先顺序要高。例如,置于N号“境界”的BG或OBJ写在置于更深处的邻近的N+1号“境界”的BG或OBJ之上。因而,在邻近的“境界”之间、BG或OBJ上存在重迭的部分的情况下,只要靠眼前的“境界”上的BG或OB没有透明的部分,靠后边的“境界”上的BG或OBJ,因靠眼前的“境界”的BG或OBJ以其重迭部分覆盖于其上,在画面上看不见。再者,即使是被置于同一“境界”上的OBJ/OBJ之间,由于在OAM2253上OBJ属性的写入顺序,显示优先顺序得以设定,而“境界”之间的显示优先顺序的优先程度要高。
本实施例考虑到BG与OBJ性质上的差异,采用不同的方法显示BG及OBJ。下面对BG及OBJ的显示方法加以说明。
首先对BG的显示方法加以说明。BG从展开于BGMM2251(见图8)的BG映像切出所需区域的图画,将切出的图画贴在显示画面上的任意位置上显示。从BG映像,可以以1像点的单位切出最小为1(横)×8(纵)像点,最大为384(横)×224(纵)像点的范围的图画。而对于开始切出的座标,X、Y座标都可以用1像点为单位指定。
BG映像,如图11所示,以512×512像点的大小的BG画面为基本单位。在本实施例中,称这一BG的基本单位为段(Segment)。1段由8×8像点的字符块64×64个、即4096个汇集而成。又,图11是解析性表示BG映像的图,在实际的BGMM2251上,如图12所示,各字符的标号按图11的BG映像上的位置编号(0-4095)的顺序被收容。这一标号是在图像用存储器224的字符RAM2246(参看图9)上、分配于各字符上的号码。亦即,在字符RAM2246上收容着从程序存储器41(见图5)的区域413有选择地转送来的2048个字符数据,各字符数据中分配有从0-2047中选出的某字符。因而,在BG映像上,用这2048种字符表达BG画面。
再者,在本实施例中,BGMM2251具有能够容纳14段大小的BG映像。因而,本实施例的电子游戏机为了做成1个画面,可使用最多14张的BG映像。但是,将多段加以组合也可以作为1张BG映像处理。可组合的段的最大数目为8段。
下面对OBJ用的显示方法加以说明。如图13所示,OBJ是由8×8像点的字符块自由组合形成的。换句话说,由于很好地管理选择的字符块的显示座标,使选择的字符块在显示画面上连接起来。在1张显示画面上可使用的字符数最多为1024个。这1024个字符,从登记于图像用存储器224的字符RAM2246(见图9)上的2048个字符中选择使用。
作为显示物体的OBJ,一个个都小,并且具有在显示画面上不连续地配置着许多个的性质。因此,管理显示上必要的各字符块的座标位置,在画面上适当配置字符块可以有效地使用存储器。如果要将OBJ与BG一样,从BG映像切出矩形的图画贴在显示画面上显示,则必须在映像上配置许多无显示的字符块,白白耗费存储器的容量。但是,OBJ始终是以8×8像点为基本尺寸,小于此规模的物体不能显示。而且,在显示大于此规模的物体的情况下也是,其大小以8像点为单位增加。
另一方面,BG在画面上有很宽的显示区域,并且状态的变化也少,而且也有连续配置的性质。因此,适合用从预先准备的BG映像切出矩形块贴在显示画面的任意位置上的方法。如果将BG与OBJ一样地对每个显示字符管理座标,则属性信息过渡增加,描画处理上负荷过度。
图14是解析性表示收容于OAM2253(见图8)的OBJ属性的配置的图。如前所述,OBJ可以在32层的“境界”内设定最多4层。因此,如图14所示,OBJ属性,分成与设定面相应的最多4组登记于OAM2253。图像处理IC223(见图2),一旦进行“境界”属性的检索,找到OBJ所设定的境界,即进行OAM2253的检索,描画在该处登记的OBJ。OAM2253的检索从登记于OAM号码(0-1023)大的位置上的OBJ开始依序进行,对应的OBJ得以描画。被从后面描画的OBJ在“境界”内的显示优先顺序变高。4个组的境界由OBJ控制用寄存器SPT0、SPT1、SPT2、SPT3(未图示)指定。在OBJ控制用的寄存器SPTX(X=0-3)设定各组中优先顺序最低的(地址大)位置上OAM号(从0-1023)。再者,一旦在OBJ控制用寄存器SPT3设定OAM号1023,OAM内的未使用区域就不存在了。
图15是写入OAM2253的、相对于1个字符块的OBJ属性的结构的示意图。OBJ属性用4字(1字包含2字节,16比特)构成。在图15,JX是16比特带符号(正或负)的整数,表示在显示画面上的OBJ在X轴方向的显示位置(-7-383)。而JY是16比特带符号的整数,表示在显示画面上的OBJ在Y轴方向的显示位置(-7-223)。JP是14比特带符号的整数,表示在OBJ被显示的座标系中的视差量(-256-255)。JLON为1比特的标记(特征位),表示是否将OBJ显示于左侧画面。JRON是1比特的标记,表示是否将OBJ显示于右侧画面。JCA是11比特的整数,表示从0到2047的字符号。图15中的其他属性信息,对于本发明没有直接关系,因此省略其说明。
图16表示在各帧缓冲区2241-2244(见图9)或在显示画面上的OBJ显示座标系。该OBJ显示座标系具有从(0,0)到(383,223)的范围。原点(0,0)选在显示画面的左端最上部。与此相反,用OBJ属性的JX、JY表现的空间具有从(-7,-7)到(383,223)的范围。这是因为,在例如主人公从画面的左端出现、步行走向右侧的情况下,最初,在画面的左端,有必要显示出字符的内容慢慢出现。主人公从画面的上端出现,向下端走去的情况下也是一样。图2的图像处理IC223从图9的字符RAM读出与在图15的OBJ属性中的JCA(字符号)相对应的字符数据,将该读出的字符数据描画于左图像用及/或右图像用的帧缓冲区上的规定位置(用JX、JY、JP规定的位置)。此时,图像处理IC223,对JX用减法或加法运算计算视差量JP的值,以此决定显示于左右画面的X座标(即描画于左右帧缓冲区的X座标)。另一方面,对于JY,视差量JP既不用加法计算、也不用减法计算。上述情况用式子更详细地表达如下:JXL=JX-JP      (JXL=左画面上的X座标)JXR=JX+JP      (JXR=右画面上的X座标)JYL=JYR=JY     (JYR,JYL=左右画面上的Y座标
图17是表示被写入图8的WAM2252的“境界”属性的1层“境界”的结果的图。下面参照图17对“境界”属性加以说明。如图17所示,各“境界”属性被设定于16字的属性图表上。在WAM2252可设定从W0到W31共32层“境界”(参看图10)借助于“境界”属性的设定,对是描画BG,还是描画OBJ,将BG或OBJ描画于左右画面,或是描画于某一方等进行设定。在各层“境界”,可设定下述某一个:
1:1个BG(BG“境界”)
2.1个以上、1024个以下的OBJ(OBJ“境界”)
3:什么也不分配(虚设“境界”:什么也不显示)
4:控制用“境界”(末端“境界”)
如前所述,图2的图像处理IC223按照W31→W30→W29……W0和存在于画面深处的图像依序描画设定的“境界”。显示优先顺序最高的“境界”是W0,后面依序为W1、W2…W31。根据软件,在没有必要使用全部“境界”的时候,设定控制用“境界”,可高效率地只对必要的“境界”加以描画。例如,在使用3层“境界”的情况下,可作如下设定:
W31、W30、W29→作为描画用的“境界”使用。
W28→设定末端“境界”
一旦作出如上设定,由于对W28-W0的处理发空白指令,因而图像处理IC223的处理速度变快。当然,处理速度上没有问题的话,可以将3层“境界”设定于任意“境界”上。这时,在不使用的“境界”设定虚设“境界”。
在图17中,“境界”属性包含用于规定将取自BG映像的BG图像显示于显示屏的什么地方的属性信息GX、GY、GP。GX是16比特的带符号(正或负)的整数,表示BG在被显示的座标系的X轴方向的位置(0-383)。而GY是16比特的带符号的整数,表示BG在被显示的座标系的Y方向的位置(0-223)。GP是16比特的带符号的整数,表示BG在被显示的座标系的视差值(-256-255)。图像处理IC223根据下述式子计算出实际在屏幕上显示的座标位置:
左眼用X座标(dst XL)=GX-GP
右眼用X座标(dst XR)=GX+GP
“境界”属性包含用于规定从BG映像取出的图像数据的开始位置的属性信息MX、MY、MP。MX是16比特的带符号(正或负)的整数,表示BG在源座标X轴方向上的位置(0-4095)。MY是16比特的带符号的整数,表示BG在源座标系的Y轴方向的位置(0-4095)。MP是16比特的带符号的整数,表示BG在源座标系的视差量(-256-255)。图像处理IC223根据下述式子计算出实际上从BG映像取出的数据的座标位置:
左眼用Y座标(srcYL)=MY-MP
右眼用Y座标(srcYR)=MY+MP
再者,“境界”属性包含用来规定在显示画面上BG的尺寸的属性信息W、H。W表示在画面上BG在X轴方向上的比特数。H表示在画面上BG在Y轴方向上的比特数。从(srcXL,MY)、在(srcXL+W,MY+H)的范围内切出BG作为左眼用,由显示画面的(dstXL,GY)位置显示。从(srcXR,MY)、在(srcXR+W,MY+H)的范围内切出BG作为右眼用,由显示画面的(dstXR,GY)位置显示。
再者,“境界”属性包含用于规定将从BG映像切出的BG画面描画于左图像用帧缓冲区(2241或2242)和右图像用帧缓冲区(2243或2244)的哪一个,或在两边都描画,亦即是使其显示于左眼和右眼的某一侧呢还是在两侧都显示的属性信息。LON、RON分别为1比特的标记,按设定值表示如下状态:
LON=0:在左图像用帧缓冲区上不描画
LON=1:在左图像用帧缓冲区上描画
RON=0:在右图像用帧缓冲区上不描画
RON=1:在右图像用帧缓冲上描画
“境界”属性还包含用于规定BG画面显示模式的属性信息BGM。该BGM用2比特构成,按设定值表示下述4种模式。
BGM=00    常规BG显示模式
BGM=01    H偏置BG显示模式
BGM=10    仿射BG显示模式
BGM=11    OBJ显示模式
常规BG显示模式是显示通常的BG图像的模式。H偏置BG显示模式是将BG图像X轴方向各行逐行位移使其偏置后进行显示的模式。仿射BG显示模式是使BG图像放大、缩小或旋转后进行显示的模式。OBJ显示模式是显示OBJ的模式,在该情况下,图像处理IC223参照设定于OAM2253的OBJ属性。
“境界”属性还包含用于规定成为对象的BG映像的屏幕尺寸的属性信息SCX,SCY。SCX用2比特构成,按照设定的值,以如下方式规定BG映像在X轴方向上的尺寸。而SCY由2比特构成,按照设定的值、以如下方式规定BG映像在Y方向上的尺寸。
SCX:屏幕尺寸X
       SCX  =00    512点(1段)
            =01    1024点(2段)
            =10    2048(4段)
            =11    4096点(8段)SCY:屏幕尺寸Y
       SCY  =00    512点(1段)
            =01    1024点(2段)
            =10    2048点(4段)
            =11    4096点(8段)
用上述SCX、SCY的组合,在1-8段的范围内规定组合的1幅BG映像的尺寸。
“境界”属性还包含用于规定该“境界”是否为末端“境界”的属性信息END。该END是1比特的标记,按所设定值,规定下述两种状态。
END=0    这次处理的“境界”不是末端“境界”
END=1    这次处理的“境界”是末端“境界”
“境界”属性又含有4比特的属性信息BGMAP_BASE”在这BGMAP_BASE中设定了BG映像的基本地址,即成为对象的BG映像的先头段的号码(0-13)。
“境界”属性还包含有属性信息PARAM_BASE。该属性信息PARAM_BASE中设定有收容在H偏置BG显示模式、仿射BG显示模式使用的参数的参数图表的基本地址。
图17中的其他属性信息,因与本发明没有直接关系,故省略其说明。
登记于BG映像上的图画,借助于“境界”属性的设定,可从任何地方,切出任意大小(1×8-384×224)、加以描画。属性信息BGM,在设定常规BG显示模式时,除在显示画面上的视差量GP外,在从BG映像切出图画时,还参照视差量MP。视差量MP考虑了在窗口判断切出的BG时从左眼与右眼看到的画的范围有所不同。如图18所示,从BG映像上,由相对于切出开始点(MX、MY)向X轴方向只移动视差量MP的位置(MX±MP,MY)切出图画。而在显示面上,从BP映像切出的图画相对于显示开始点(GX、GY)向X轴方向只移位视差量GP后加以显示。
在这里,程序存储器41的区域412中收容着构成游戏中出现的全部BG所必需的许多BG映像。因而,随着游戏的进行,显示内容有重大变化时(例如变换台景或场景时),在该台景或场景应显示的BG所需要的BG映像(最多14段)从区域412被选择出来,转送到BGMM2251。
在程序存储器41的区域414收容描画显示内容变化大的台景或场景的各初始画面所需的“境界”属性。一旦台景或场景变换,描画该级别或场景的初始画面所需要的“境界”属性即从区域414被选择出来,转送到BGMM2251。在BGMM2251设定的“境界”属性,根据游戏程序,由CPU221改写使用到下一台景或下一场景的变换为止。
在本实施例中,为了用少量信息显示立体图像,采用以往不曾用过的两种新的附加视差的办法。基本上是从1张图画产生两张附加视差的图画,以此谋求减少信息量。下面对本实施例采用的新的附加视差的方法加以说明。
首先对用于OBJ的视差附加方法加以说明。简单地说,OBJ在左右画面上使用一张图画沿X轴(水平)方向、在相反方向上只移动对应于视差量JP的距离,以此附加上视差。
现在,用具有图19(a)-(d)所示的像点图案的4个字符显示OBJ。在各字符(a)-(d)分别分配字符号(JCA)20、8、10、1023。而各字符(a)-(d)分别由像示于像点图案的右侧的那种OBJ属性设定。在图19的情况下,各字符的视差量JP为0,所以字符在显示画面上由(JX、JY)规定的位置原封不动显示。因而,在显示画面上,图20所示那样的OBJ得以显示。
另一方面,如图21(a)-(d)所示,在各字符上设定视差的情况下,各字符、在X轴方向的显示位置、在左画面上被移位(JX-JP)后加以显示(见图22(a)),在右画面上被移位(JX+JP)后加以显示(见图22(b))。像这样,在左右画面上,X轴方向的显示位置在相反方向上移动只有对应于视差值JP的距离,以此,可以看到物体飞出或看到远处。分别用左右眼看图22(a)、(b)所示的图像,如图23所示,可以从眼前起依序看到字符编号为20号的块,字符编号为8号的块、字符号为10的块以及字符编号为1023的块。
至于说到视差值与远近感的关系,详细地说,在视差值为0的情况下,游戏者、如图24所示,有OBJ存在于基准屏幕上的感觉。而且,在视差量为正的情况下,如图25所示,游戏者感到OBJ存在于比基准屏幕更靠眼前的地方。而在视差值为负的情况下,如图26所示,游戏者感到OBJ存在于比基准屏幕更靠后的地方。
下面对用于BG的视差附加方法加以说明。在本实施例中,对于BG,采用两种视差附加方法。
对于BG的第1种视差附加方法是与OBJ相同的视差附加方法。亦即,使从BG映像切出的一张图画,在左右画面上沿X轴(水平)方向在相反的方向上位移只有和视差值GP(见图17)相对应大小的距离后加以显示,以此附加视差。
对BG的第2种视差附加方法是用与上述第1种视差附加方法相反的思路附加视差的方法。亦即,沿X轴在相反方向上错开只有对应于视差值MP大小的距离、从BG映像上切出左右图画,使切出的两张图画在左右画面的相同位置上显示,从而附加视差(见图27)。这种情况下,画面上的视差值GP亦可设定为0。这第2种视差附加方法,被用于显示例如通过窗口能看到的远方的物体。如图27所示,从窗口窥视远方的景色,用左眼看时的范围与用右眼看时的范围当然是不同的。但是,这第2种视差附加方法,在通过窗口可以看到的远方的物体比窗口的尺寸大的情况下是有效的;在显示的物体比窗口的尺寸小的情况下也可以使用挪动显示侧的座标的第1种视差附加方法。又因为也可以将显示画面的上下左右的边看作窗框,所以将全尺寸(384×224)点)的BG画面从BG映像切出显示时,这第2种视差附加方法也是有效的。
再者,也可以第1种视差附加方法与第2种视差附加方法两者一起使用进行视差附加。这样的视差附加方法被用于显示例如通过窗口可以看到的远方物体,或将窗口本身显示于眼前或纵深方向的情况。
图28是表示本实施例的描画动作的流程图。而图29-图31是表示图28的各子程序的步骤的详细情况的流程图。下面参照图28-图31对本实施例的图像/声音处理装置22进行的描画动作加以说明。
首先,CPU221传送描画所需要的数据,或进行改写(步骤S101)。亦即,CPU221、在通入电源时和进行显示内容变化很大的台景或场景变换时,检索程序卡盘内的程序存储器41,将必要的BG映像、“境界”属性、H偏置参数、仿射参数等传送到图像用工作存储器225,将必要的字符数据等传送到图像用存储器224。而且,在与前一画面在显示内容上没有很大不同的情况下,CPU221按照收容于程序存储器41的游戏程序把收容于图像用工作存储器225的“境界”属性、OBJ属性,H偏置参数、仿射参数等加以改写。
接着,图像处理IC置31于计数器n,置3于计数器x(步骤S102)。计数器n是对成为处理对象的“境界”的号码进行计数的计数器,具有可以计数负值的结构。计数器X是对成为处理对象的OBJ“境界”的顺序号进行计数的计数器。接着,图像处理IC223判断计数器n的计数值是否未满0。在计数器n的计数值在0以上时,图像处理IC223从图像用工作存储器225读出与计数器n的计数值对应的“境界”Wn的“境界”属性(步骤S105)。
接着,图像处理IC223判断成为这次处理的对象的“境界”Wn是否末端“境界”(步骤S106)。这一判断根据包含于“境界”属性的属性信息END(参照图17)进行。在“境界”Wn不是末端“境界”的情况下,图像处理IC223判断该“境界”Wn是否虚设“境界”(不进行显示的“境界”;LON=0,RON=0)(步骤S107)。在“境界”Wn为虚设“境界”时,图像处理IC223只将计数器n的计数值减去1(步骤S108),回到步骤S104的动作。另一方面,在“境界”既不是末端“境界”又不是虚设“境界”的情况下,图像处理IC223判断该“境界”Wn是OBJ境界、还是常规BG“境界”、还是H偏置BG“境界”(步骤S109-S111)。这一判断根据包含于“境界”属性中的属性信息BGM进行。
首先对在“境界”Wn为常规BG“境界”的情况下的处理进行说明。在这种情况下,图像处理IC223根据“境界”属性设定的各种属性信息进行常规BG的描画工作(步骤S112)。这一步骤S112的子程序处理的详细情况示于图29。而在图18解析性表示该描画工作的原理。参照图29及图18,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息GX、GY、GP(在BG的显示座标系上的X座标位置、Y座标位置、视差值),计算左右帧缓冲区(参照图9)上的描画开始位置(步骤S201)。接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息MX、MY、MP(BG的源座标系上的X座标、Y座标、视差值)、计算从BG映像的切出开始位置(步骤S202)。接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息W、H(BG的源座标系上的X轴方向的像点尺寸、Y轴方向的像点尺寸),计算从BG映像的BG切出尺寸(步骤S203)。接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息BGMAP_BASE,从BGMM2251(参照图8)中的多个BG映像中选择必要的BG映像(步骤S204)。接着图像处理IC223在选择的BG映像上,从规定的范围(由上述步骤S202、S203的计算求出的范围)切出BG数据(在这一阶段为字符号码)(步骤S205)。接着,图像处理IC223从字符RAM2246(参照图9)读出与切出的字符号码对应的字符数据,在帧缓冲区2241、2243(或2242、2244)的规定区域(以上述步骤S201计算的位置作为描画开始位置的区域)上进行描画(步骤S206)。
下面对“境界”Wn是OBJ“境界”的情况下的处理加以说明。在这种情况下,图像处理IC223从OAM2253(参看图8)中参照与计数器x的计数值对应的组的OBJ属性(步骤S113;参照图14)。接着,图像处理IC223根据参照的OBJ属性设定的字符号码JCA(图15),从字符RAM2246读出对应的字符数据,将该读出的字符数据描画于帧缓冲区2241、2243(或2242、2244)上的规定区域(以用JX、JY、JP规定的位置作为描画开始位置的区域)上(步骤S114)。接着,图像处理IC223对计数器x加1。
下面对“境界”Wn为H偏置BG“境界”的情况下的处理加以说明。在该种情况下,图像处理IC223根据“境界”属性设定的各种属性信息及图像用工作存储器225的区域2255收容的H偏置参数进行H偏置BG的描画工作(步骤S116)。这一步骤S116的子程序处理的详细情况示于图30。参照图30,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息GX、GY、GP,计算左右帧缓冲区(参照图9)上的描画开始位置(步骤S301)。接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息MX,MY,MP,计算从BG映像的BG切出开始位置(步骤S302)。接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息PARAM_BASE,从图像用工作存储器225的区域2255读出必要的H偏置参数(步骤S303)。图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息W、H,计算从BG映像的BG切出尺寸(步骤S304)。
接着,图像处理IC223根据上述步骤S303读出的H偏置参数,再次计算从BG映像的X轴方向的读出位置(步骤S35)。在这里,设实际上读出BG映像的源数据时参照的X座标为BGXL、BGXR,左画面用的H偏置参数为HOFSTL,右画面用的H偏置参数为HOF-STR,则在步骤S305,进行下列计算处理:
BGXL=MX-MP+HOFSTL
BGXR=MX+MP+HOFSTR
再者,H偏置参数HOFSTL及HOFSTR表示X轴方向的偏移量,是16比特的带符号的整数(-512-511)。在本实施例中,由于横行偏移是可能的,因而H偏置参数必须具有BG的水平方向上的行数。例如,在打开全尺寸的BG时,在图像用工作存储器225的区域中有必要预先设定规模为224×2=448字的参数图表。
接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息BGMAP_BASE,从BGMM2251(参照图8)中的多个BG映像当中选择必要的BG映像(步骤S306)。接着,图像处理IC223在所选择的BG上,从规定的范围(由上述步骤S302、S304、S305的计算求得的范围)切出BG数据(在这一阶段为字符号码)(步骤S307)。这时、BG数据,由从X轴方向的本来的读出位置(MX±MP)错开HOFSTL、HOFSTR的值的大小的位置读出。接着,图像处理IC223从字符RAM2246(参照图9)读出与切出的字符号码对应的字符数据,描画于帧缓冲区2241、2243(或2242、2244)上的规定区域(以上述步骤S301计算的位置为描画开始位置的区域)(步骤S308)。
下面对“境界”Wn既不是OBJ“境界”,也不是常规BG“境界”,又不是H偏置BG“境界”的情况,即“境界”Wn是仿射BG境界的情况下的处理加以说明。在该情况下,图像处理IC223根据“境界”属性设定的各种属性信息及图像用工作存储器225的区域2255中收容的仿射参数,进行对仿射BG的描画工作(步骤S117)。该步骤S117的子程序的处理详情示于图31。参照图31,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息GX、GY、GP,计算在左右帧缓冲区上的描画开始位置(步骤S401)。接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息PARAM_BASE,从图像用工作存储器225的区域2255读出必要的仿射参数(步骤S402)。图像处理IC223还根据“境界”属性设定的属性信息W、H,计算从BG映像来的BG显示尺寸(步骤S403)。图像处理IC223又根据读出的仿射参数对每一像点计算在BG映像上的切出位置(步骤S404)。因而,在这一仿射BG描画模式,不使用“境界”属性中的属性信息MX、MY、MP。
接着,图像处理IC223根据“境界”属性设定的属性信息BGMAP_BASE,从BGMM2251中的多个BG映像中选择必要的BG映像(步骤S405)。图像处理IC223在选择的BG映像上,从规定的范围(由上述步骤S404的计算求出的范围)切出BG数据(在这一阶段为字符号码(步骤S406)。接着,图像处理IC223从字符RAM2246读出与切出的字符号码相对应的字符数据,描画于帧缓冲区2241、2243(或2242、2244)上的规定区域(以在上述步骤S401计算出的位置为描画开始位置,在步骤S403决定的区域)上(步骤S407)。
字符数据被对两组帧缓冲区(2241、2243组和2242、2244组)交互描画。在对一组描画字符数据时读出另一组中收容的显示图像数据,通过SAM2247供给发光二极管单元212L及212R、进行显示。
如前所述,本实施例是双重扫描系统(用双眼观察的系统),以与反射镜217L、217R的振动同步的适当的同步脉冲使一维发光二极管(LED)阵列214L、214R(分别为LED排成一纵列224点)发光,通过反射镜217L、217R使游戏者看到这发光。这样做,游戏者由于眼睛的残像效应,看来好像在左右显示系统分别有1屏幕形成。要使游戏者具有立体感,必须在左右显示系统中映出带视差的不同画面(左右数据不同的画面)。但是,用一个图像处理IC223要向左右显示系统同时传送不同的画面数据,从处理能力这一点来看是有困难的。而且,在左右显示系统同时显示不同图像的情况下,峰值电耗变大,所以增大了最大电耗。因而,本实施例考虑到减轻图像处理IC的负担、分散峰值电耗等问题,采取了使左右显示系统的显示时间互相错开,不重迭的办法。
图32及图33分别表示左右显示系中的反射镜的振动相位与显示同步的关系。以各反射镜217L及217R的振动频率为50Hz(1周期20ms),以横轴为时间,纵轴为振动角度,则反射镜217L及217R的振动分别为图32及图33所示的正弦波振动。左右反射镜同步振动,但各自的相位错开180°,以使左右显示时间不重迭。将1周期20ms 8等分,则反射镜的移动与正弦波,像图32及图33中的编号1-9那样相对应。重复从1到9的移动而振动时,反射镜的角速度不是一定的,但是从4到6或8到(2)移动时角速度是比较稳定的。为使屏幕左右端周边的畸变小,发光二极管阵列的显示,左侧的显示系统在4至6的期间,右侧的显示系统在8至(2)的期间进行。再者,显示时间相当于1/4周期,故为约5ms。发光二采管阵列的点数为224。在上述显示时间里以适当的定时384次点亮发光二极管(LED)阵列214L及214R,因而在左右显示系统形成了横384×纵224=86016点的屏幕。这屏幕称为图像屏幕。
图34表示在左侧的显示系统图像屏幕被投影的位置的一个例子。在图34中,编号4、5、6对应于图32的位置偏号。LED阵列L,如前所述,在反射镜217L的角速度比较稳定的地方点亮,因而反射镜217L从4至6运动时,图像屏幕受到扫描。反射镜217L的位置为4的时候,LED阵列214L的光在4′的位置通过透镜216L,朝4″的位置扫描图像屏幕。反射镜217L向5、6的位置移动时也一样,朝5″、6″扫描图像屏幕。从而屏幕的扫描方向是从左到右。人们的视力各不相同,因而有必要移动透镜216L以配合屏幕的焦点。这称为视力调整。视力调整用的透镜的位置准备了几种。例如将透镜216L的位置移向-1D的位置,则图像屏幕可在约1米的前面看见。再者,图34表示在左侧的显示系统,而右侧的显示系统也相同,屏幕扫描方向也是从左到右。
反射镜217L、217R分别由电动机驱动/传感器电路215L、215R驱动而振动。而反射镜的振动周期、振幅、相位、偏移等可以由来自电动机驱动/传感器电路215L、215R输出的信号检测出来。该信号称为标记信号,如图35所示,由标记片71L(或71R)通过光遮断器72L(或72R)而产生。以这一标记信号为基础,反射镜控制电路211进行以形成稳定的屏幕为目的的自动控制(进行对反射镜振动的校正、使其稳定化),或将画面显示的定时(在图32,4的位置是画面显示开始的时间)通知图像处理IC223。
标记片71L(或71R),如图36所示,是为光遮断器遮光用而安装于反射镜217L(或217R)上的树脂制小片。标记片的宽度选择得使标记片遮住光遮断器的光线的时间与画面显示时间一致。以此,可以根据光遮断器的输出波形检测出反射镜的振动次数,振幅的不规则、偏移、左右反射镜的相位、画面显示开始时间。
在光遮断器72L(或72R)的内部,如图37所示,设置两组遮断器73及74。各遮断器包含隔开规定间隔相向配置的、发光元件-受光元件组,一旦上述标记片在这些发光元件与受光元件之间通过,受光元件即被遮住光,其输出从高电平降到低电平。一侧的遮断器(标记遮断器)73的检测输出用于检测出标记片的位置,另一侧的遮断器(方向遮断器)74的检测输出用于检测出标记片的移动方向。因而,遮断器73、74之间的间隔可选得比标记片的宽度更窄的。
图38及图39表示光遮断器的输出状态与标记片的移动方向之间的关系。图38表示标记遮断器73的输出下降时的方向检测,图39表示标记遮断器73的输出上升时的方向检测。如图38(a)所示,在方向遮断器74的输出为低电平时,一旦标记遮断器73的输出下降,即判断为标记片的移动方向自左至右。如图38(b)所示,方向遮断器74的输出为高电平时,一旦标记遮断器73的输出下降,即判断为标记片的移动方向自右向左。如图39(a)所示,在方向遮断器74的输出为高电平时,一旦标记遮断器73的输出上升,即判断为标记片的移动方向自左向右。如图39(b)所示,方向遮断器74的输出为低电平时,一旦标记遮断器73的输出上升,即判断为标记片的移动方向为自右向左。
如前所述,本实施例在反射镜的角速度稳定的时间里进行画面显示。但是,严格地说,在这一段时间里反射镜的角速度(扫描速度)也不是恒定的。因此有必要修正。
图像屏幕的纵向的1排称为列(column),全部共384列。图像屏幕上的列宽度(纵列的间隔)决定于LED点亮的时间。图40表示文字“D”显示于图像屏幕上的中央部与端部的状态。使LED阵列点亮的时间在图像屏幕的中央部与端部相同,则可以看到在端部横方向上缩短,或反之看到在中央部横方向上延伸。这是因为,尽管与4、6时的反射镜的角速度(扫描速度)相比,5的时候的角速度(扫描速度)要大,LED的点亮的时间间隔却是相同的。亦即,在图40、图像屏幕的中央部的LED阵列的点亮时间间隔PPC与在端部的时间间隔PPE是相等的。
在图像屏幕的中央部与端部,为了使图形、文字等无畸变地以相同的列宽度显示,必须根据扫描速度改变LED发光时间间隔。总之,如图41所示,有必要加以修正,使LED发光时间间隔PPC像图像屏幕中央部那样程度地缩短;使时间间隔PPE像端部那样程度地延长。以这样的办法等同地扫描各列的宽度。再者,由于图像屏幕的端部与中央部的亮度均匀,在同样辉度的情况下,LED发光脉冲宽度(PWC、PWE)为一定。
容纳修正LED点亮时间间隔用的定时数据的图表称为列图表。该列图表被收容于程序存储存储器41的区域416(参照图5),在接通电源时按照程序被传送到主体装置内的图像用工作存储器225的区域2254。图像处理IC223参照图像用工作存储器225展开的列图表,对LED的点亮时间加以控制。列图表的初始地址作为8比特的串行数据从控制着反射镜的移动的反射镜控制电路221传送过来。
列图表不仅具有384列定时数据,还设想反射镜有偏移的状态和受到外部干扰的状态,具有68列×2的多余的定时数据。本实施例中,LDE点亮的时间间隔可设定为相隔4列。因而,以4列为1登记项(entry),则列图表的登记项数有17+96+17=130(=520列)。
图42表示在图像用工作存储器225上的列图表的配置。如图42所示,列图表作为512字的数据排列被配置于图像用工作存储器225上。图像处理IC223从反射镜控制电路211接受列图表基准起开始地址CTA。该列图表基准起始地址CTA,作为与左眼用和右眼用的分别相对应的8比特数据,在左屏幕的显示开始时(L_SYNC上升时)自动地从反射镜控制电路211传送过来。被传送过来的列图表基准起始地址CTA被设定于图像处理IC223内的寄存器223a(参照图43)。而且,在图43、CTA_L为左边用的列图表基准起始地址,CTA_R为右边用的列图表基准起始地址。图像处理IC223根据内部寄存器223a设定的列图表基准起始地址CTA,从列图表对应的登记项读出定时数据COLUMN_LENGTH(列长度),设定于内部寄存器223b(参照图44)。定时数据COLUMN_LENGTH是用200ns的分辨率定义1列时长的数值。从列图表的定时数据的读出、每4列进行一次。而在1显示帧的时间里,左、右眼各96(384÷4)次,共进行192次。
在图42,例如在左画面显示开始时,一旦从左眼用的列图表的A号地址(左眼用的列图表基准起始地址CTA_L指示的地址)读出定时数据,随后即用字节地址,按(A-2)号、(A-4)号、…的地址顺序读出定时数据。如上所述,这读出是每4列时长1次,在1显示帧期间、左眼用与右眼用分别进行96(=384÷4)次。左画面的最终读出地址成了(A-95×2)=(A-190)号。同样,从右眼用列图表读出B号-(B-190)号地址的定时数据。
而且,在本实施例、依照游戏程序的指令,将列图表内的定时数据改写为特殊的数据串,以此使其具有能进行例如使显示画面起波浪那样的特殊显示的功能。
下面对本实施例的显示动作加以说明。通过控制器6给主体装置2通入电源,CPU221即起动游戏程序,将收容于程序卡盘4的程序存储器41的列图表传送到图像用工作存储器225的区域2254。若现在游戏已经开始,则左、右反射镜217L、217R与反射镜控制电路211的内部振荡器(未图示)产生的同步时钟脉冲FCLK同步、处于以20ms的周期振动的状态。这时,标记片71L、71R在光遮断器72L、72R内通过(见图35),借助于此,光遮断器72L、72R向电动机驱动/传感器电路215L、215R各提供2比特的标记信号。2比特的标记信号内,1比特是标记遮断器73的输出信号,另1比特是方向遮断器的输出信号(参照图37)。电动机驱动/传感器电路215L、215R,在将得到的标记信号波形加以整形后,向反射镜控制电路211输出。
反射镜控制电路211根据标记信号所包含的2比特的逻辑状态的组合,判断标记片的移动方向(参照图38及图39)。再者,反射镜控制电路211考虑该判断结果,检测左画面的显示期间(参照图32)开始的时间和右画面的显示期间(参照图33)开始的时间。这时,反射镜控制电路211根据测出的左画面显示期间开始的时间,使左显示开始信号L_SYNC上升,根据测出的右画面显示期间开始的时间,使右显示开始信号R_SYNC上升。而反射镜控制电路211根据测出的左右画面显示期间开始的时间,产生列图表基准起始地址的低端8比特数据CTA(CTA_L及CTA_R)。
这里对列图表基准起始地址CTA的发生方法加以说明。图45表示反射镜没有偏移的状态下反射镜的振动相位与标记遮断器73的输出信号(下称标记遮断器信号)的关系。图46表示反射镜存在偏移的状态下反射镜的振动相位与标记遮断器信号的关系。反射镜的偏移因组装时的误差、外部干扰(例如游戏机倾斜着使用的情况下)而产生。在反射镜不存在偏移的情况下,标记遮断器信号的高电平部分的脉冲幅度α,如图45所示,每次都相等。与此相反,在反射镜存在偏移的情况下,标记遮断器信号的高电平部分的脉冲宽度,如图46所示,在1周期(20ms)内的前后的脉冲宽度(从2到4的脉冲的宽度β和从6到8的脉冲的宽度γ)不同。在此,1周期内的高电平部分的前后脉冲宽度之比(β/γ)与反射镜的偏移量Δ相对应。有必要使列图表基准起始地址对应于该偏移量Δ变化。因为在反射镜不存在偏移的情况下和存在偏移的情况下,用于图像显示的反射镜的振动相位(角度范围)不同。于是,反射镜控制电路211计算在前一显示周期的高电平部分的前后脉冲宽度比,根据这一计算结果,求列图表基准起始地址CTA。从脉冲宽度之比到列图表基准起始地址CTA的变换,可以使用变换表,也可以使用计算方法。
反射镜控制电路211将同步时钟脉冲FCLK、左显示开始信号L_SYNC、右显示开始信号R_SYNC给予图像处理IC223。又在反射镜控制电路211将左显示开始信号L_SYNC给予图像处理IC223后将左边用的列图表基准起始地址CTA_L,随后又将右边用的列图表基准起始地址CTA_R都给予图像处理IC223。图像处理IC223根据这些来自反射镜控制电路211的信号和列图表基准起始地址,控制左右LED驱动器213L、213R。
图47表示图像处理IC223接受来自反射镜控制电路211的串行数据时的动作。参照图47,图像处理IC223一旦从反射镜控制电路211接受各为8比特的串行数据,即列图表基准起始地址CTAL及CTA_R(步骤S501),就将该列图表基准起开始地址CTAL及CTA_R分别收容于寄存器223a(参照图43)的规定区域(步骤S502)。接着,图像处理IC223,借助于在收容于寄存器223a的列图表基准起始地址CTA_L或CTA_R上付加规定数目的偏移量,将列图表基准起始地址CTA_L或CTA_R变换为适合于列图表的号码指定的比特数的地址(步骤S503)。
图像处理IC223按照在上述步骤S503得到的左边或右边用的列图表基准起始地址,开始从列图表读出定时数据。图48表示图像处理IC223从列图表读出定时数据时的动作。参照图48,图像处理IC223首先在计数器M及N设定初始值(步骤S601)。计数器M是对屏幕上的384列每4列计数1次的计数器,在这里设定的初始值为95。该初始值依据384÷4=96。计数器N是对相当于计数器M的计数值1的4列的列数进行计数的计数器,这里设定的初始值为3。接着,图像处理IC223将上述步骤S503得到的左边或右边用的列图表基准起始地址设置于内部的寄存器L或R(未图示)(步骤S602)。亦即,图像处理IC223在显示左画面时(左显示开始信号L_SYNC上升时)将左边用的列图表基准起始地址设置于寄存器L;在显示右画面时(右显示开始信号R_SYNC上升时)将右边用的列图表基准起始地址设置于寄存器R。
接着,图像处理IC223按照寄存器L或R设置的列图表基准起始地址,从列图表(收容于图像用工作存储器225的区域2254中)的对应的地址读出定时数据D(步骤S603)。图像处理IC223将读出的定时数据D设置于减法计数器C(步骤S604)。图像处理IC223又对该减法计数器C进行减1的减法运算(步骤S605)。减法计数器C的减法运算周期性地进行,在本实施例是每200ns进行一次。一旦由于减法运算使减法计数器C的计数值变成0,亦即从减法计数器C输出进位信号,图像处理IC223即输出锁存时钟脉冲(步骤S607)。该锁存时钟脉冲提供给LED驱动器212L或212R。
如图49所示,这里LED驱动器212L及212R包含移位寄存器2131、锁存电路2132,以及辉度控制电路2133。移位寄存器2131可以存储1列份额(224像点;224×2比特)从SAM 2247(参照图9)传送来的图像数据。锁存电路2132根据图像处理IC223来的上述锁存时钟信号,锁存移位寄存器2131的存储数据。辉度控制电路2133根据锁存电路2132锁存的图像数据,控制LED阵列214L或214R的各LED的点亮、熄灭及辉度。
来自图像处理IC223的锁存时钟信号提供给LED驱动器212L或212R,以此使将存于移位寄存器2131的1列份额的图像数据锁存于锁存电路2132后,由辉度控制电路2133将LED阵列214L或214R点亮。结果,左边或右边屏幕纵向上1列得以显示(步骤S608)。这时,图像处理IC223从SAM2247向移位寄存器2131传送下一列图像数据。
但是,在本实施例,为了图像显示,对1像点使用2比特的数据,因而本来只能表现4级浓淡度。但是,在本实施例中,使采用2比特的数据显示的数字值与各LED(在点亮时)的辉度之间的关系能够根据游戏程序上的指示自由变更,以此可以可使实际上能够表现的浓淡度数目大大增加。例如,一旦使LED的辉度可在0-30的范围内调整,辉度控制电路2133在2比特的数值为“00”时使辉度为0(LED熄灭),在“01”时使辉度值为1-10,在“10”时使辉度值为11-20,在“11”时使辉度值为21-30。关于各数字值“01”、“10”、“11”与LED的辉度值的对应关系如何设定的指示,记述于游戏程序上。CPU221按照游戏机程序来的指示,按时间序列改变图像处理IC223内的寄存器(未图示)设定的辉度值。本实施例可以每4列改变上述对应关系一次。结果,在4列的范围内,可能表现的浓淡度数目为4,而从画面整体来看,可能表现的浓淡度数目大大增加。而且在本实施例中也可以每一画面变更上述对应关系一次。以此使不同的画面间可使用的浓淡度数目增加。从上述说明中可以了解到,在本实施例中,可表现的浓淡度数目随着用来使LED闪光的时钟脉冲信号的速度而增加下去,其结果是,用少量的数据可以实现丰富多彩的浓淡表现。
接着,图像处理IC223判断计数器N的计数值是否为0(步骤S609)。在计数器N的计数值不为0的情况下,4列的图像数据的显示未结束,因而图像处理IC223进行使计数器N只减1的减法运算(步骤S610)。其后,图像处理IC223重复步骤S604-610的动作。一旦4列的图像数据的显示结束,计数器N的计数值为0,图像处理IC223即判断计数器M的计数值是否为0(步骤S611)。在计数器M的计数值不为0的情况下,1个画面的图像数据的显示未结束,因而图像处理IC223使计数器M作减1的减法运算(步骤S612)。接着,图像处理IC223,对收容于寄存器L或R的左边或右边用的列基准起始地址用字节地址进行减2个地址的运算(步骤S613)。以此使列图表的下一列定时数据成为读出的对象。而后,图像处理IC223重复步骤S603-S613的动作。一旦一个画面的显示结束,计数器M的计数值变成0,图像处理IC223结束来自列图表的定时数据的读出。
下面参照图50的流程图,图51及52的时序图对整个显示系统的动作加以说明。首先,图像处理IC223设定初始值于计数器G(图50的步骤S701)。计数器G的设定值与1游戏帧内包含的显示帧数相对应。在初始设定时,与初始画面对应决定的值(例如0)设定于计数器G。接着,来自反射镜控制电路211的同步时钟脉冲FCLK上升(步骤S702)。相应地,图像处理IC223判断计数器G的计数值是否为0(步骤S703)。在这里,一旦计数器G的计数值为0,图像处理IC223就使游戏时钟脉冲GCLK上升(步骤S704)。接着,图像处理IC223对成为显示对象的帧缓冲区进行切换(步骤S705)。例如,前一次、选择帧缓冲区2241、2243,该处存储的图像数据被传送到图像显示单元21显示时,图像处理IC223选择帧缓冲区2241、2244作为这次的显示对象。反之,前一次,在帧缓冲区2242、2244被选择作为显示对象的情况下,图像处理IC223选择帧缓冲器2241、2243作为这次显示的对象。最初,选择了以缺省方式决定的帧缓冲区(例如帧缓冲器2241、2243)。接着,图像处理IC223在计数器G设定某一值(步骤S706)。在通常情况下,在计数器G设定0。而在下一游戏帧进行负荷沉重的描画工作时,在计数器G按照负荷程序设定1以上的值。描画的负荷沉重与否的判断取决于游戏程序,因而遵从来自CPU221的指示。
接着,来自反射镜控制电路211的左显示开始信号L_SYNC上升(步骤S707)。相应地,图像处理IC223进行左眼用图像的显示处理(步骤S708)。亦即,图像处理IC223读入从反射镜控制电路211送来的左边用的列图表基准起始地址CTA_L(参照图47),从列图表对应的地址按顺序读出定时数据(参照图48)。这时,在读出的各定时数据规定的时间间隔内从图像处理IC223输出锁存脉冲。因此,在LED单元212L显示的各列的宽度随记述于列图表的定时数据而变更,各列的宽度被修正得一致。但是,在本实施例中,为了谋求减轻图像处理IC223的负担,列宽度的修正,是每4列进行一次的。接着,来自反射镜控制电路211的右侧显示开始信号R_SYNC上升(步骤S709),图像处理IC223进行右眼用图像的显示处理(步骤S710)。即使是这右眼用图像的显示处理,也与步骤S708的左眼用图像的显示处理大致相同。
从上述说明可以清楚了解到,又如图51所示,左眼用图像显示处理与右眼用图像显示处理,在1显示帧内时间上错开进行。因此,减轻了图像处理IC223的负担。而且,峰值电耗被分散,最大电耗得以减轻。因此,对于允许电流和允许电压的设定可以降低,设计容易、并可降低成本。
此后,图像处理IC223回到步骤S702的动作。一旦下一显示帧到来,同步时钟脉冲FCLK上升(步骤S702),图像处理IC223即判断计数器G的计数值是否为0(步骤S703)。在计数器G的计数为0的情况下,图像处理IC223再度进行步骤S704以下的动作。另一方面,如果计数器G的计数值不为0,图像处理IC223即对计数器进行减1的减法运算(步骤S711)。而后,图像处理 IC223重复步骤S707以下的动作。这时,成为显示对象的帧缓冲区不能切换,因而与前一次相同的图画被显示于左右显示系统。亦即,在本实施例中,如图52所示,在1游戏帧(由游戏时钟脉冲GCLK规定)内所含的显示帧为多幅的情况下,在各显示帧显示同一图画。这是因为,如前所示,在描画负荷沉重(数据量大)的图像时,图像处理IC223的描画处理有时在1显示帧内完不成。此后,图像处理IC223循环重复步骤S702-S711的动作。
但是,在本实施例中,CPU221可按照游戏程序来的指示,在游戏途中改写图像用工作存储器225内的列图表。以此,可以在图像显示单元21上显示全如波浪式的特殊的图画。再者,改写列图表用的数据也可以预先收容于程序存储器内,又可以由CPU221根据游戏程序上给出的计算式进行计算,以此改写列图表内的数据。就这样,本实施例一边原封不动地使用通常的图画的数据,一边可以根据游戏软件上来的指示加工特殊的图画,因此,可以在不增加数据量的条件下增加可能显示的图画的变化。
图53表示使控制器6具有电压监视功能的情况下的结构。在图53中,控制器6包含移位寄存器构成的信号处理电路61、键盘输入部62、以及电池电压监视电路63。控制器6包含由游戏者操作的多个按键,键盘输入部62对应于这些按键的操作,生成按键操作信号。信号处理电路61一旦从主体装置2的CPU221得到按键输入读取指示,即取入键盘输入部62受理的各按键的操作信号,并将这些信号串行输出到CPU221。另一方面,电源电压监视电路63经常监视电池盒8输出电压低下的情况,当该输出电压值下降到预定值以下时,就激活1比特的告警信号(例如变为高电平)。这一告警信号提供给信号处理电路61。信号处理电路61将得到的告警信号与按键操作信号一起输出到CPU221。CPU221在来自控制器6的告警信号激活时即进行预定的告警动作。例如,在画面上显示敦促更换电池的信息或图形。又使扬声器228发出敦促更换电池的告警。又可在主体装置2设置告警用的指示器,使该指示器发光或驱动。
再者,上述实施例是作为电子游戏机来说明的,但本发明的图像显示装置不限于此,可以广泛使用于像训练装置,数学仪器,导游装置等带有显示的装置。
又,上述实施例是作为显示带有视差的立体图像的装置构成的,但是本发明也可用于显示无视差的二维(平面)图像的装置。
又,上述实施例中,显示器被配置于游戏者两眼近傍,只有1人能欣赏显示的图像。因此,为了能够几个人一起欣赏,也可以将从图像用存储器224读出的左右图像数据提供给电视接收机或投影电视机显示。但是,在本实施例中,由于在纵向上从图像用存储器224读出图像数据,原封不动地送过去的话,电视接收机或投影电视机无法显示。因而,将从图像用存储器224读出的图像数据暂时收容于未图示出的帧缓冲器,将读出方向从纵向变成横向、再送给电视接收机或投影电视机即可。而且,也有必要把各点的2比特的数字值变换为电视信号的强弱。用来将从图像用存储器224读出的图像数据变换成电视接收机或投影电视机可以显示的信号用的电路也可设于主体装置2的内部,或可连接于电子游戏装置1与电视接收机或投影电视机之间,也可以设于电视接收机或投影电视机的内部。
如上所述将左右图像显示于电视接收机或投影电视机上时,为了能形成立体视觉,只要把左右图像错开时间显示,或改变颜色显示,或改变偏振角显示即可。在错开时间显示的情况下,游戏者只要带上有快门机构(例如液晶快门)的眼镜来看左右图像即可。在这种情况下,该眼镜与电视接收机上的左右图像的切换时间同步地进行左右镜片交互开、关的动作。在改变颜色显示左右图像的情况下,游戏者只要带上附加滤色镜的眼镜看即可。这种情况下,该眼镜左镜片上装有只让左图像透过的滤色镜,而右镜片上装有只让右图像透过的滤色镜。在改变偏振角显示左右图像的情况下,游戏者只要带上带偏振光滤光片的眼镜即可。在这种情况下,该眼镜左镜片上装着只让左边图像透过的偏振光滤光镜,而右镜片上装着只让右边图像透过的偏振光滤光镜。
使用权利要求1的发明,在显示图像之前,可以自由设定规像点之间的间隔的定时数据。因而能够按照显示的图像的改变像点之间的间距。
使用权利要求2的发明,每次更换程序卡盘,即每次变更程序数据都能够变更规定像点之间的间距的定时数据。
使用权利要求5的发明,可以使左眼用及右眼用的图像显示器的各发光元件阵列的发光驱动时间偏移,以使左右显示器的图像显示时间在时间上错开。结果,峰值电耗被分散开来而变小,可以降低最大电耗。因此,对电流和电压等的允许值可以设定得低,易于设计,也可以降低成本。而且不必同时向左右显示器输送图像数据,因而可以减轻图像显示处理的负担。
使用权利要求6的发明,将存储于第2定时数据存储装置的定时数据按照来自程序数据的指示改写,因而也可以强制使像点间距不均匀,例如,可以显示波浪起伏状的图像。
使用权利要求11的发明,根据与反射镜的理想的反复运动范围相对应的偏移量,改变参照第2定时数据存储装置的定时数据的范围,因而即使是反射镜偏离理想的转动状态的情况下,也能够使用最合适的定时数据。

Claims (12)

1.一种根据预定的程序数据及图像数据显示图像的图像显示装置,其特征在于,该装置具备:
包含沿第1方向有规地排列多个发光元件的发光元件阵列,使该发光元件阵列发射出的光反射后使用者可目视、且在预定范围内高速地反复运动,以此在与所述第1方向大致正交的第2方向上映出平面图像的反射镜,以及使该反射镜反复运动的反射镜驱动电路的图像显示器;
不挥发地存储所述程序数据的程序数据存储装置;
不挥发地存储所述图像数据的图像数据存储装置;
根据存储于所述程序数据存储装置的程序数据及存储于所述图像数据存储装置的图像数据,发生与所述图像显示器应显示图像对应的显示数据的图像处理装置;
暂时存储由所述图像处理装置提供的显示数据的显示数据存储装置;
可写入、读出地存储与使所述发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据的定时数据存储装置;
根据存储于所述程序数据存储装置的程序数据进行操作,在显示图像之前使任意定时数据存储于所述定时数据存储装置中的信息处理装置;
以及根据存储于所述定时数据存储装置的定时数据及存储于所述显示数据存储装置的显示数据使所述发光元件阵列发光的发光驱动装置。
2.一种具备根据规定的程序数据及图像数据显示图像的图像显示装置主体及装卸自如地连接于该图像显示装置主体的程序卡盘的图像显示系统,其特征在于,所述图像显示装置主体包含:沿第1方向有规则地排列多个发光元件的发光主件阵列,使该发光元件阵列射出的光反射后使用者能目视,且在规定范围内高速地反复运动,以此在与所述第1方向大致正交的方向上映出平面图像的反射镜(217L、217R),以及使该反射镜反复运动的反射镜驱动电路的图像显示器;
所述程序卡盘包含不挥发地存储所述程序数据的程序数据存储装置,不挥发地存储所述图像数据的图像数据存储装置,以及将与使所述发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据不挥发地加以存储的第1定时数据存储装置;
所述图像显示装置主体还包含:根据所述程序数据存储装置存储的程序数据及所述图像数据存储装置存储的图像数据,发生与所述图像显示器应显示图像对应的显示数据的图像处理装置;
暂时存储所述图像处理装置提供的显示数据的显示数据存储装置;
可写入、读出地存储与使所述发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据的第2定时数据存储装置;
根据存储于所述程序数据存储装置的程序数据进行操作,在显示图像之前从所述第1定时数据存储装置读出所述定时数据,使其存储于所述第2定时数据存储装置的信息处理装置;
根据存储于所述第2定时数据存储装置的定时数据及存储于所述显示数据存储装置的显示数据,使发光元件阵列发光的发光驱动装置。
3.根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,所述图像显示器设置左眼用与右眼用的两个显示器。
4.根据权利要求3所述的图像显示系统,其特征在于,所述左眼用的图像显示器及所述右眼用的图像显示器显示带有视差的立体图像。
5.根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,所述发光驱动装置按照所述左眼用的图像显示器与所述右眼用的图像显示器以有时间差的定时显示图像的要求,分别使各发光元件阵列发光。
6.根据权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,所述图像显示装置的主体还含有:按照来自存储于所述程序数据存储装置的程序数据的指令改写存储于所述第2定时数据存储装置的定时数据的定时数据改写装置。
7.根据权利要求6所述的图像显示系统,其特征在于,所述定时数据改写装置按照记述于所述程序数据上的变换式,由所述第2定时数据存储装置存储的定时数据计算新的定时数据,将该计算的新的定时数据写入该第2定时数据存储装置。
8.根据权利要求7所述的图像显示系统,其特征在于所述程序卡盘还包含,将与使所述发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据不挥发地加以存储的第3定时数据存储装置,所述定时数据改写装置读出存储于所述第3定时数据存储装置的定时数据,写入所述第2定时数据存储装置。
9.权利要求2所述的图像显示系统,其特征在于,所述反射镜在规定的角度范围内反复运动,在该规定的角度范围内、该反射镜角速度稳定的部分被用于图像扫描。
10.权利要求9所述的图像显示系统,其特征在于,在所述第1定时数据存储装置中,收容着能覆盖比用于所述图像扫描的角度范围更宽的角度范围的定时数据,
所述情报处理装置从所述第1定时数据存储装置读出全部定时数据、使其存储于所述第2定时数据存储装置。
11.根据权利要求10所述的图像显示系统,其特征在于,
所述图像显示装置主体还包含检测所述反射镜在规定的角度范围内反复运动的偏移量的偏移量检测装置,
所述发光驱动装置根据随所述偏移量检测装置检测出的反射镜偏移量变更的所述第2定时数据存储装置来的基准定时数据的范围使所述发光元件阵列发光。
12.一种程序卡盘,它包含具有沿第1方向有规则地排列多个发光元件的发光元件阵列,使该发光元件阵列射出的光反射后使用者能目视,且在规定范围内高速地反复运动,以此在与所述第1方向大致成正交的第2方向上映出平面图像的反射镜,以及使该反射镜反复运动的反射镜驱动电路的图像显示器,并根据规定的程序数据及图像数据在该图像显示器上显示规定图像的图像显示装置上装卸自如地连接着,其特征在于,该程序卡盘具备:
不挥发地存储所述程序数据的程序数据存储装置,
不挥发地存储所述图像数据的图像数据存储装置,
以及将与使所述发光元件阵列发光的间隔有关的定时数据不挥发地存储的第1定时数据存储装置;
所述图像显示装置还包含显示数据存储装置及可写入、读出的第2定时数据存储装置,执行存储于所述程序数据存储装置的程序数据,并参照存储于所述图像数据存储装置的图像数据,以此,发生对应于所述图像显示器应显示图像的显示数据,使所述发生数据暂时存储于所述显示数据存储装置,并在显示图像之前,从所述第1定时数据存储装置读出所述定时数据,将其存储于所述第2定时数据存储装置,再根据存储于所述第2定时数据存储装置的定时数据及存储于所述显示数据存储装置的显示数据,使发光元件阵列发光。
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