JP2001228976A - 位置指示装置及び情報記憶媒体 - Google Patents

位置指示装置及び情報記憶媒体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査方式に依存しない正確な指示位置情報を
得ることができる位置指示装置及び情報記憶媒体の提供
が目的である。 【解決手段】 走査方式判別部３０は、光センサ１８か
らの光検出信号の周波数成分を検出することで標準走査
型か倍密走査型かを判別する。位置演算部６０は、信号
ＬＳ、ＬＥ（光検出信号）とＩＨＳ、ＩＶＳ（計数タイ
ミング設定信号）とＣＬＫＣ（計数用クロック信号）に
基づき光検出タイミングを計測し、ガン型コントローラ
の指示位置を演算する。計数タイミング補正部５２は、
映像信号が含む同期信号ＨＳ、ＶＳがアクティブになる
タイミングを補正情報に基づいてシフトすることで、信
号ＩＨＳ、ＩＶＳを生成する。周波数切り替え部４０
は、走査方式に依存せず指示位置の検出分解能が同一に
なるようにＣＬＫＣの周波数を切り替える。全面黒画面
の映像信号の出力タイミングとそれに対応する指示位置
情報の出力タイミングに基づき光検出信号のフレーム遅
延を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置の画面内
の位置を指示するための位置指示装置及び情報記憶媒体
に関する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ガン型コントローラなどの位置指示装置を用いて、
標的オブジェクトをシューティングできるゲームシステ
ムが開発、実用化されている。このゲームシステムで
は、図１（Ａ）に示すように、プレーヤ３０２は、ガン
型コントローラ３００を持ち、表示装置３１０の画面３
１２上に映し出される標的オブジェクトを狙って、トリ
ガ３０４を引く。すると、ガン型コントローラ３００の
指示位置３１４が、ガン型コントローラ３００が内蔵す
る光センサ等により光学的に検出される。そして、ガン
型コントローラ３００の指示位置３１４が、画面３１２
上に表示される標的オブジェクトの位置と一致した場合
には、当たりと判定され、一致しなかった場合には、外
れと判定される。このようなガン型コントローラやゲー
ムシステムの従来技術としては、例えば、特開平１０−
１１８３３８号公報に開示されたものがある。
【０００３】さて、テレビジョン受像器などの表示装置
では、従来より、水平走査線数が５２５本で１秒間のフ
レーム数が６０フレームであるＮＴＳＣ方式などを採用
した標準走査型の表示装置が主流であった。この標準走
査型では、図１（Ｂ）のＡ１、Ａ２に示すように、映像
信号が含む同期信号（水平同期信号、垂直同期信号）の
タイミングと、表示装置内で使用される同期信号のタイ
ミングが一致していた。従って、映像信号が含む同期信
号を用いて、ガン型コントローラが内蔵する光センサか
らの光検出信号の出力タイミングを計測すれば、ガン型
コントローラの指示位置を正確に演算することができ
た。
【０００４】一方、近年、テレビジョン受像器の進歩と
ともに、映像信号自体は変更せずに走査方式を異ならせ
ることで高精細な映像表現を実現する倍密走査型（２倍
密、４倍密等）の表示装置が実用化されている。即ち、
この倍密走査型の表示装置では、走査線信号を補間する
ことで走査線の数を標準走査型の２倍以上にして、ハイ
ビジョンなみの高精細な映像表現を実現している。
【０００５】しかしながら、この倍密走査型では、図１
（Ｃ）のＡ３、Ａ４に示すように、映像信号が含む同期
信号の周波数と、表示装置内で使用される同期信号の周
波数が一致しない。また、図２（Ａ）のＡ５、Ａ６に示
すように、映像信号が含む同期信号に対して、表示装置
内で使用される同期信号が遅延している。更に、表示装
置の種類によっては、図２（Ｂ）のように、前のフレー
ムの情報と現在のフレームの情報を用いて走査信号を補
間しているため、映像信号が含む同期信号に対して、表
示装置内で使用される同期信号が１フレーム以上遅延す
る場合もある。このため、従来のガン型コントローラを
用いると、このような倍密走査型の表示装置において指
示位置を正確に演算できないという課題があることが判
明した。
【０００６】本発明は、以上のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、走査方式に
依存しない正確な指示位置情報を得ることができる位置
指示装置及び情報記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、表示装置の画面内の位置を指示するための
位置指示装置であって、表示装置の画面内の位置を指示
するための指示体と、前記指示体に設けられ、前記指示
体により指示された位置からの光を検出する光センサ
と、前記光センサからの光検出信号に基づいて、表示装
置の走査方式を判別する判別手段とを含むことを特徴と
する。
【０００８】本発明によれば、例えば、プレーヤなどの
オペレータが指示体を用いて表示装置の画面内の位置を
指示すると、指示体により指示された位置からの光を光
センサが検出する。そして、判別手段は、光センサから
光検出信号に基づき、表示装置の走査方式を判別する。
このように表示装置の走査方式を判別すれば、その判別
情報に基づいて、走査方式に依存しない正確な指示位置
情報を得ることができるようになる。
【０００９】なお、光センサからの光検出信号を直接使
用せずに光検出信号を変換した信号などに基づいて走査
方式を判別する場合や、光検出信号と均等なものに基づ
いて走査方式を判別する場合も、本発明の範囲内に含ま
れる。
【００１０】また本発明は、前記判別手段が、前記光検
出信号の周波数成分を検出することで、表示装置の走査
方式を判別することを特徴とする。
【００１１】なお、光検出信号の他の要素（周波数成分
以外の要素）を用いて走査方式を判別してもよい。
【００１２】また本発明は、前記判別手段が、前記光検
出信号の周波数成分が、倍密走査型の表示装置の同期信
号の周波数成分を含む場合には、表示装置の走査方式が
標準走査型ではなく倍密走査型であると判断することを
特徴とする。
【００１３】なお、本発明の判別対象となる走査方式
は、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などの標準走査型や、倍
密走査型（２倍密以上も含む）に限定されず、ハイビジ
ョン方式などであってもよい。
【００１４】また本発明は、前記光検出信号と計数タイ
ミング設定信号と計数用クロック信号とに基づいて、光
検出タイミングを計測し、前記指示体の指示位置を演算
する位置演算手段と、前記指示位置の補正情報に基づい
て、前記位置演算手段における光検出タイミングの計数
タイミングを補正する補正手段を含むことを特徴とす
る。
【００１５】位置演算手段は、例えば、計数タイミング
設定信号により設定されるタイミングで、計数用クロッ
ク信号を用いた計数を開始し、光検出タイミングを計測
し、指示体の指示位置を演算する。そして、指示位置の
補正情報に基づいて、光検出タイミングの計数タイミン
グを補正する。このようにすれば、例えば計数タイミン
グ設定信号がアクティブになるタイミングと光検出タイ
ミングとが重なってしまい、光検出タイミングの計測が
不能になる事態を防止できる。
【００１６】また本発明は、前記補正手段が、映像信号
に含まれる同期信号がアクティブになるタイミングを前
記補正情報に基づいてシフトすることで、前記計数タイ
ミング設定信号を生成し、前記位置演算手段における光
検出タイミングの計数タイミングを補正することを特徴
とする。
【００１７】このようにすれば、簡素な処理で、計数タ
イミング設定信号を生成し、光検出タイミングの計数タ
イミングを補正できるようになる。
【００１８】また本発明は、前記光検出信号と計数タイ
ミング設定信号と計数用クロック信号とに基づいて、光
検出タイミングを計測し、前記指示体の指示位置を演算
する位置演算手段と、表示装置の走査方式が異なっても
指示位置の検出分解能が同一分解能になるように、前記
判別手段による走査方式の判別情報に基づいて、前記計
数用クロック信号の周波数を切り替える周波数切り替え
手段を含むことを特徴とする。
【００１９】このようにすれば、指示位置の検出精度を
走査方式に依存せずに維持できるようになる。
【００２０】また本発明は、コンピュータが使用可能な
情報記憶媒体であって、位置指示装置の指示位置の調整
画面を表示装置に表示するための処理を行う手段と、光
センサからの光検出信号に基づき表示装置の走査方式を
判別する前記位置指示装置から、表示装置の走査方式の
判別情報及び演算された指示位置情報を受け、指示位置
の補正情報を演算し、演算された補正情報を前記位置指
示装置に対して送信する手段とを実行するためのプログ
ラムを含むことを特徴とする。また本発明に係るプログ
ラムは、コンピュータにより使用可能なプログラム（搬
送波に具現化されるプログラムを含む）であって、上記
手段を実行するための処理ルーチンを含むことを特徴と
する。
【００２１】本発明によれば、プレーヤなどのオペレー
タは、調整画面を見ながら位置指示装置の指示位置を調
整できる。そして、位置指示装置からの判別情報や指示
位置情報に基づいて、指示位置の補正情報が演算され、
その補正情報が位置指示装置に送信される。従って、位
置指示装置は、この補正情報に基づいて、指示位置演算
における光検出タイミングの計数タイミングを補正でき
るようになる。この結果、走査方式に依存しない正確な
指示位置情報を得ることができる。
【００２２】また本発明は、コンピュータが使用可能な
情報記憶媒体であって、位置指示装置での光検出信号の
フレーム遅延を検出するための特徴的なフレーム画面
を、表示装置に表示するための処理を行う手段と、前記
特徴的なフレーム画面の映像信号の出力タイミングと、
前記特徴的なフレーム画面に対応して出力される前記位
置指示装置からの指示位置情報の出力タイミングとに基
づいて、表示装置の走査方式が起因となって生じる光検
出信号のフレーム遅延を検出する検出手段とを実行する
ためのプログラムを含むことを特徴とする。また本発明
に係るプログラムは、コンピュータにより使用可能なプ
ログラム（搬送波に具現化されるプログラムを含む）で
あって、上記手段を実行するための処理ルーチンを含む
ことを特徴とする。
【００２３】本発明によれば、フレーム遅延を検出する
ための特徴的なフレーム画面が表示され、この特徴的な
フレーム画面を用いて、光検出信号のフレーム遅延が検
出される。従って、光検出信号が１フレーム以上遅延し
てしまうような表示装置においても、正確な指示位置情
報を得ることができる。
【００２４】なお、フレーム遅延を検出するための特徴
的なフレーム画面としては、全面黒画面などが理想的だ
が、これに限定されない。例えば、全面黒画面を表示し
ている最中に、全面白画面を表示することで、フレーム
遅延を検出してもよい。この場合には、全面白画面が、
フレーム遅延を検出するための特徴的なフレーム画面に
なる。
【００２５】また本発明に係る情報記憶媒体及びプログ
ラムは、前記特徴的なフレーム画面が全面黒画面であ
り、前記検出手段が、前記全面黒画面の映像信号の出力
タイミングと、表示装置からの光が検出されなかったこ
とを示す指示位置情報の出力タイミングとに基づいて、
光検出信号のフレーム遅延を検出することを特徴とす
る。
【００２６】このようにすれば、全面黒画面を表示する
だけという非常に簡素な処理で、フレーム遅延を検出で
きるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて説明する。
【００２８】１．ゲームシステムの全体構成 図３に、本実施形態のガン型コントローラ（広義には位
置指示装置）を用いるゲームシステム（画像生成システ
ム）の構成例を示す。
【００２９】本体装置１００（家庭用ゲームシステム
等）は、処理部１００、画像生成部１２０、音生成部１
３０を含む。
【００３０】ここで処理部１００は、情報記憶媒体１８
０に記憶されるプログラム、データや、ガン型コントロ
ーラ１０との間の通信情報（判別情報、指示位置情報、
補正情報等）に基づいて、装置全体を制御する処理や各
種のゲーム処理を行う。ここでゲーム処理としては、例
えば、各種モードの設定処理、ゲームの進行処理、標的
オブジェクトなどのオブジェクトを表示する処理、標的
オブジェクトと仮想的なショットとのヒットチェック処
理、ゲーム結果（成果、成績）を演算する処理、複数の
プレーヤが共通のゲーム空間でプレイするための処理な
どがある。この処理部１００の機能は、各種プロセッサ
（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、或いはＡＳＩＣ（ゲートアレイ
等）などのハードウェアや、所与のプログラム（ゲーム
プログラム）により実現できる。
【００３１】画像生成部１２０は、処理部１００からの
指示に従って各種の画像処理を行い、表示装置１４０
（テレビジョン受像器）の画面上に表示する画像（映像
信号）を生成する。音生成部１３０は、処理部１００か
らの指示に従って、ＢＧＭ、効果音、音声などの音を生
成し、音出力装置１３２に出力する。画像生成部１２
０、音生成部１３０の機能は、各種プロセッサ、画像生
成用、音生成用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、所与の
プログラムにより実現できる。
【００３２】情報記憶媒体（コンピュータにより使用可
能な記憶媒体）１８０は、プログラムやデータなどの情
報を格納するものであり、その機能は、光ディスク（Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディス
ク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯ
Ｍ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１０
０は、この情報記憶媒体１８０に格納される情報に基づ
いて本発明（本実施形態）の種々の処理を行う。即ち情
報記憶媒体１８０には、本発明（本実施形態）の手段
（特に処理部１００に含まれるブロック）を実行（実
現）するための情報（プログラム或いはデータ）が格納
される。
【００３３】なお本発明（本実施形態）の手段を実行す
るためのプログラム或いはデータは、ホスト装置（サー
バー）が有する情報記憶媒体からネットワークを介して
情報記憶媒体１８０に配信するようにしてもよい。この
ようなホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体の使用も
本発明の範囲内に含まれる。
【００３４】処理部１００は、表示処理部１０２、位置
補正部１０４、フレーム遅延検出部１０６を含む。
【００３５】ここで、表示処理部１０２は、ガン型コン
トローラ１０の指示位置の調整画面を表示するための処
理を行う。また、表示処理部１０２は、ガン型コントロ
ーラ１０での光検出信号のフレーム遅延を検出するため
に、全面黒画面（広義には特徴的なフレーム画面）を表
示するための処理も行う。
【００３６】位置補正部１０４は、表示装置の走査方式
の判別情報（判別結果）や、ガン型コントローラ１０で
演算された指示位置情報などを、ガン型コントローラ１
０から受け、指示位置の補正情報を演算する。そして、
演算された補正情報をガン型コントローラ１０に対して
送信する。
【００３７】フレーム遅延検出部１０６は、全面黒画面
（特徴的なフレーム画面）の映像信号の出力タイミング
（トリガ１４を引いたタイミング）と、全面黒画面に対
応した指示位置情報(光が検出されなかったことを示す
指示位置情報）の出力タイミングとに基づいて、表示装
置の走査方式が起因となって生じる光検出信号のフレー
ム遅延（遅延フレーム数）を検出する。
【００３８】ガン型コントローラ１０は、銃の形を模し
て形成された指示体１２（ケーシング）と、指示体１２
の握り部に設けられたトリガ１４と、指示体１２の銃口
付近に内蔵されるレンズ１６（光学系）及び光センサ１
８と、ガン型コントローラ全体の制御や指示位置の演算
などを行う処理部２０と、本体装置９０との間のインタ
ーフェースとして機能する通信部８０を含む。なお、処
理部２０や通信部８０の機能は、例えば、ＡＳＩＣなど
のハードウェアにより実現してもよいし、各種プロセッ
サとソフトウェアの組み合わせにより実現してもよい。
【００３９】次に、図３のゲームシステムの動作の概要
について説明する。
【００４０】まず、本体装置９０の画像生成部１２０が
映像信号を生成し、生成された映像信号により、表示装
置１４０の受像管が発光動作を行う。これにより、表示
装置１４０の画面上に標的オブジェクトなどのオブジェ
クトが映し出される。
【００４１】次に、プレーヤが、画面上の標的オブジェ
クトを狙って、ガン型コントローラ１０の銃口を表示装
置１４０の方に向け、トリガ１４を引くと、画面が１フ
レームだけフラッシュする。そして、ガン型コントロー
ラ１０の指示位置付近に設定された検出エリア１４２
を、表示装置１４０のラスタ走査が通過すると、その時
の走査光が、レンズ１６により光学センサ１８に集光さ
れる。これにより、光学センサ１８が光検出信号を出力
する。
【００４２】すると、この光検出信号を受けた処理部２
０の位置演算部６０が、ガン型コントローラ１０の指示
位置（Ｘ、Ｙ座標）を演算する。この際に位置演算部６
０は、本体装置９０からの映像信号が含む同期信号を利
用して、ガン型コントローラ１０の指示位置を演算す
る。
【００４３】そして、演算された指示位置の情報は、本
体装置９０に転送される。本体装置９０の処理部１００
は、この指示位置情報に基づいて、画面に映し出された
標的オブジェクトとのヒットチェックを行う。即ち、指
示位置と標的オブジェクトの位置が一致した場合には、
ガン型コントローラ１０からの仮想的なショットが標的
オブジェクトに当たったと判定し、一致しなかった場合
には、外れたと判定する。
【００４４】２．走査方式の判別 上記に説明したゲームシステムでは、コンポジット映像
信号が含む同期信号を利用して、ガン型コントローラ１
０の指示位置（Ｘ、Ｙ座標）を演算している。
【００４５】しかしながら、図１（Ｃ）、図２（Ａ）、
（Ｂ）で説明したように、倍密走査型の表示装置（ＣＲ
Ｔ）では、映像信号が含む同期信号と、表示装置内で使
用される同期信号とが、幾何学的にも、時間軸上におい
ても一致しない。このため、標準走査型の表示装置を用
いた場合には検出できた指示位置が、倍密走査型の表示
装置を用いた場合には検出できないという課題があるこ
とが判明した。
【００４６】このような課題を解決する過程において本
発明者は、光センサからの光検出信号（表示装置の発光
信号）の中に、表示装置の走査方式を判別する手がかり
があることを見い出した。より具体的には、光検出信号
の周波数成分の中に、表示装置で使用されている同期信
号の周波数成分が多く含まれるという事実を見い出し
た。
【００４７】そこで、本実施形態では、ガン型コントロ
ーラが内蔵する光センサからの光検出信号に基づいて、
表示装置の走査方式を判別するようにしている。
【００４８】より具体的には、光検出信号の周波数成分
（周期）を検出することで、表示装置の走査方式を判別
する。そして、光検出信号の周波数成分が、倍密走査型
の表示装置の水平同期信号の周波数成分を含む場合に
は、表示装置の走査方式が標準走査型ではなく倍密走査
型であると判断する。
【００４９】図４を用いて更に詳細に説明すると、表示
装置が標準走査型である場合には、光センサの出力であ
る光検出信号は図４のＢ１に示すようになる。一方、表
示装置が倍密走査型である場合には、光検出信号はＢ２
に示すようになる。従って、光検出信号のパルスの繰り
返し時間Ｔ１、Ｔ２（周期、周波数成分）を計測するこ
とで、表示装置の走査方式が標準走査型か倍密走査型か
を判別できる。
【００５０】なお、光検出信号のパルスの繰り返し時間
を適切に計測するためには、計測時に、図３の本体装置
９０が一定で一様な表示状態（例えば全面白画面）の画
面を表示装置１４０に表示することが肝要である。
【００５１】図５に処理部２０の構成例を示す。
【００５２】処理部２０は、光検出信号変換部２２、走
査方式判別部（周波数検出部）３０、周波数切り替え部
４０、同期分離部（ＨＶ分離部）５０、計数（計測）タ
イミング補正部５２、位置演算部６０を含む。
【００５３】ここで光検出信号変換部２２は、光センサ
１８からの光検出信号をサンプリングして、信号ＬＳ、
信号ＬＥに変換する。信号ＬＳは、ラスタ走査が検出エ
リア（図３の１４２）を最初に通過した時（或いはその
次のラスタで通過した時）にアクティブになる信号であ
り、信号ＬＳの立ち上がりエッジが受光の開始点を示
す。一方、信号ＬＥは、光検出信号とほぼ同一波形の信
号であり、信号ＬＥの最終の立ち上がりエッジが受光の
終了点を示すことになる。
【００５４】走査方式判別部３０は、図４で説明したよ
うに、光センサ１８からの光検出信号に基づいて表示装
置の走査方式を判別し、走査方式の判別情報（判別結
果）を周波数切り替え部４０や図３の本体装置９０に出
力する。
【００５５】周波数切り替え部４０は、走査方式判別部
３０からの判別情報に基づいて、計数用クロック信号Ｃ
ＬＫＣの周波数を切り替える処理を行う。これにより、
表示装置の走査方式が異なっても、指示位置の検出分解
能を同一分解能にすることが可能になる。
【００５６】同期分離部５０は、本体装置９０からのコ
ンポジット映像信号から、水平同期信号ＨＳと垂直同期
信号ＶＳを分離する。
【００５７】計数タイミング補正部５２は、本体装置９
０から指示位置の補正情報を受け、この補正情報に基づ
いて、位置演算部６０における光検出タイミングの計数
タイミングを補正する。より具体的には、信号ＨＳ、Ｖ
Ｓがアクティブになるタイミングを補正情報に基づいて
シフトさせることで、補正水平同期信号ＩＨＳ及び補正
垂直同期信号ＩＶＳ（広義には計数タイミング設定信
号）を生成し、位置演算部６０に出力する。
【００５８】位置演算部６０は、ＬＳ、ＬＥ（光検出信
号）と、ＩＨＳ、ＩＶＳ（計数タイミング設定信号）
と、ＣＬＫＣ（計数用クロック信号）とに基づいて、光
検出タイミングを計測し、ガン型コントローラの指示位
置のＸ座標、Ｙ座標を演算する。
【００５９】位置演算部６０は、Ｘカウンタ６２、Ｘレ
ジスタ６４、第１のＹカウンタ６６、第１のＹレジスタ
６８、第２のＹカウンタ７０、第２のＹレジスタ７２、
平均値演算部７４を含む。
【００６０】Ｘカウンタ６２は、図６のＣ１に示すよう
に計数タイミング補正部５２からの信号ＩＨＳがアクテ
ィブ（Ｌレベル）になるとリセットされ、その後、計数
用クロック信号ＣＬＫＣに基づきカウント値を順次イン
クリメントする。そして、Ｘレジスタ６４は、図６のＣ
２に示すように信号ＬＳがアクティブ（Ｈレベル）にな
ると、Ｘカウンタ６２のカウント値をラッチする。この
ラッチされたカウント値が、ガン型コントローラの指示
位置のＸ座標として、本体装置に出力される。
【００６１】第１、第２のＹカウンタ６６、７０は、図
７のＤ１に示すように計数タイミング補正部５２からの
信号ＩＶＳがアクティブになるとリセットされ、その
後、信号ＩＨＳに基づきカウント値を順次インクリメン
トする。
【００６２】そして、第１のＹレジスタ６８は、図７の
Ｄ２に示すように信号ＬＳがアクティブになると、第１
のＹカウンタ６６のカウント値をラッチする。一方、第
２のＹレジスタ７２は、図７のＤ３に示すように信号Ｌ
Ｅがアクティブになると、第２のＹカウンタ７０のカウ
ント値をラッチする。そして、平均値演算部７４が、第
１、第２のＹレジスタ６８、７２の出力の平均値を演算
する。この演算結果が、ガン型コントローラの指示位置
のＹ座標として、本体装置に出力される。
【００６３】以上のようにして、ガン型コントローラの
指示位置情報（Ｘ、Ｙ座標）が求められる。
【００６４】図８に、走査方式判別部３０の構成例を示
す。
【００６５】走査方式判別部３０は、カウンタ３２、３
３、１／２演算部３４、比較部３５、３６、フィルタ部
３８を含む。
【００６６】カウンタ３２は、コンポジット映像信号か
ら分離された水平同期信号ＨＳを同期分離部５０から受
け、信号ＨＳのパルスの繰り返し時間Ｔ３（図４参照）
を基準クロック信号ＣＬＫを用いて計測する。即ち時間
Ｔ３の間にカウントされるＣＬＫのクロック数ＮＡを求
める。１／２演算部３４は、このクロック数ＮＡを１／
２倍する。
【００６７】カウンタ３３は、光センサ１８からの光検
出信号を受け、光検出信号のパルスの繰り返し時間Ｔ１
又はＴ２（図４参照）を基準クロック信号ＣＬＫを用い
て計測する。即ち時間Ｔ１又はＴ２の間にカウントされ
るＣＬＫのクロック数ＮＢを求める。
【００６８】比較部３５は、１／２演算部３４からのク
ロック数１／２×ＮＡと、カウンタ３３からのクロック
数ＮＢを比較する。そして、１／２×ＮＡとＮＢが等し
いか又はほぼ等しい場合には、表示装置が倍密走査型で
あると判断される。この場合には図４において、１／２
×Ｔ３＝Ｔ２になっていると考えられるからである。
【００６９】一方、比較部３６は、カウンタ３２からの
クロック数ＮＡと、カウンタ３３からのクロック数ＮＢ
を比較する。そして、ＮＡとＮＢが等しいか又はほぼ等
しい場合には、表示装置が標準走査型であると判断され
る。この場合には図４において、Ｔ３＝Ｔ１になってい
ると考えられるからである。
【００７０】なお、比較部３５、３６の出力はフィルタ
部３８によりノイズが除去され、判別情報（周波数検出
情報）として、本体装置９０や周波数切り替え部４０に
出力されることになる。
【００７１】以上のようにして本実施形態では、表示装
置の走査方式が標準走査型であるか倍密走査型であるか
の判別に成功している。
【００７２】３．計数タイミングの補正 図９（Ａ）のＥ１、Ｅ２に示すように、倍密走査型の表
示装置では、映像信号が含む同期信号に対して、表示装
置内で使用される同期信号が遅延している。倍密走査型
の表示装置では、走査線信号を補間するために種々のデ
ジタル演算処理が行われるからである。そして、この遅
延量は、倍密走査方式の種類により異なる。また、遅延
には、水平方向の遅延と、垂直方向の遅延と、フレーム
遅延の３つの態様がある。
【００７３】このように表示装置で使用される同期信号
が遅延すると、図９（Ａ）のＥ３に示すように、光セン
サからの光検出信号も遅延することになる。そして、こ
の時に、映像信号の同期信号の周波数を単に２倍して、
計数タイミング設定信号を生成すると、例えばＥ４に示
す位置での光検出信号の計測が不能になる。即ち、図９
（Ａ）のＥ４のタイミングでは、計数タイミング設定信
号がアクティブになり、図５のＸカウンタ６２、第１、
第２のＹカウンタ６６、７０がリセットされるため、光
検出信号がアクティブになるタイミングを計測できなく
なる。
【００７４】そこで、本実施形態では図９（Ｂ）にＥ５
に示すように、映像信号の同期信号の周波数を２倍にす
るのみならず、映像信号の同期信号がアクティブになる
タイミングをシフトする補正を行って、計数タイミング
設定信号（図５のＩＨＳ、ＩＶＳ）を生成している。こ
のようにすることで、図９（Ａ）のＥ４に示すような事
態が生じず、光検出信号がアクティブになるタイミング
を適切に計測できるようになる。
【００７５】なお、計数タイミング設定信号のシフト量
は、本体装置から転送されてくる補正情報に基づいて決
められる。
【００７６】即ち、画面上の基準位置（例えば画面中
心）を指し示すようにプレーヤに指示しておき、本体装
置が、その時に得られた指示位置情報と基準値との乖離
量を求める。そして、この離隔量に基づき求められた補
正情報を、本体装置がガン型コントローラに送信する。
そして、ガン型コントローラは、この補正情報に基づい
て、図９（Ｂ）のＥ５に示すシフト量を決定する。
【００７７】このようにすれば、表示装置（受像器）の
種類に左右されることなく、指示位置の検出精度を高い
精度に維持できるようになる。
【００７８】４．計数用クロック信号の周波数の切り替
え また本実施形態では、表示装置の走査方式の判別結果に
基づいて、計数用クロック信号の周波数を切り替えてい
る。
【００７９】即ち、図１０（Ａ）のＦ１、図１０（Ｂ）
のＦ２に示すように、標準走査型の場合の計数用クロッ
ク信号の周波数を１とした場合に、倍密走査型の場合の
計数用クロック信号の周波数を２に設定する。
【００８０】このようにすれば、計数の開始タイミング
と光検出タイミングの間のクロック数が、表示装置の種
類に依存せずに一定になる。従って、表示装置の種類に
依存せずに、指示位置の検出分解能を同一にできるよう
になり、指示位置の検出精度を一定に維持できる。
【００８１】図１１に周波数切り替え部４０の構成例を
示す。
【００８２】周波数切り替え部４０は１／２演算部４
２、セレクタ４４を含む。
【００８３】１／２演算部４２は、基準クロック信号Ｃ
ＬＫの周波数を１／２倍する。
【００８４】そして、セレクタ４４は、表示装置が倍密
走査型であると判別情報に基づいて判断した場合には、
基準クロック信号ＣＬＫを選択し、計数用クロック信号
ＣＬＫＣとして出力する。
【００８５】一方、セレクタ４４は、表示装置が標準走
査型であると判別情報に基づいて判断した場合には、１
／２演算部４２の出力を選択し、計数用クロック信号Ｃ
ＬＫＣとして出力する。
【００８６】これにより、倍密走査型の場合には、標準
走査型の場合に比べて、計数用クロック信号の周波数が
２倍になり、指示位置の検出分解能を同一にできるよう
になる。
【００８７】５．ガン型コントローラの指示位置調整 さて、本実施形態では、ゲームの開始に先立って、プレ
ーヤが一連の指示位置調整画面を見ながら、ガン型コン
トローラの指示位置を調整する。図１２に、この調整処
理の際の本体装置側（ソフトウェア）の処理のフローチ
ャートを示し、図１３（Ａ）〜（Ｄ）に指示位置調整画
面の例を示す。
【００８８】まず、図１３（Ａ）に示すように、ガン型
コントローラの銃口を画面に向けることをプレーヤに指
示する画面を表示する（ステップＳ１）。すると、図
４、図８などで説明したように、ガン型コントローラに
より表示装置の走査方式が判別される。そして、その判
別情報をガン型コントローラから受信する（ステップＳ
２）。
【００８９】次に、図１３（Ｂ）に示すように、画面中
心の十字マークを狙って撃つことをプレーヤに指示する
画面を表示する（ステップＳ３）。そして、プレーヤが
ガン型コントローラのトリガを引いたか否かを判断し
（ステップＳ４）、引いた場合には、補正情報（画面中
心からのずれ）を演算して、ガン型コントローラに送信
する（ステップＳ５）。
【００９０】より具体的には、プレーヤがトリガを引く
と、画面がフラッシュされる（全面白画面になる）。そ
して、ガン型コントローラの処理部が図６、図７で説明
した手法によりガン型コントローラの指示位置（Ｘ、Ｙ
座標）を演算すると、本体装置は、この指示位置の情報
をガン型コントローラから受信する。そして本体装置
は、この指示位置情報に基づいて補正情報（画面中心か
らのずれ）を演算し、ガン型コントローラに送信する。
すると、ガン型コントローラは、この補正情報に基づい
て、図９（Ｂ）で説明した手法により、光検出信号の計
数タイミングを補正する。即ち、計数タイミング設定信
号（ＩＨＳ、ＩＶＳ）を、補正情報に応じた値だけシフ
トさせる。これにより、以降は、適切な位置指示検出が
可能になる。
【００９１】次に、図１３（Ｃ）に示すような照準確認
画面を表示する（ステップＳ６）。そして、プレーヤが
承諾したか否かを判断し（ステップＳ７）、承諾しなか
った場合（やり直しの場合）には、ステップＳ３に戻
る。
【００９２】プレーヤが承諾した場合には、図１３
（Ｄ）に示すように、ガン型コントローラの銃口を画面
に向けてトリガを引くことを指示する画面を表示する
（ステップＳ８）。そして、プレーヤがガン型コントロ
ーラのトリガを引いたか否かを判断し（ステップＳ
９）、引いた場合には、全面黒の画面を１フレームだけ
表示する（ステップＳ１０）。そして、プレーヤがトリ
ガを引いたフレームから、指示位置を検出できなかった
フレームまでのフレーム差を求める（ステップＳ１
１）。これにより、光検出信号の遅延フレーム数が検出
される。
【００９３】より具体的には、図１４のＧ１、Ｇ３、Ｇ
４に示すように一連の全面白画面を表示している最中
に、Ｇ２に示すように１フレームだけ全面黒画面（広義
には、光検出信号のフレーム遅延を検出するための特徴
的なフレーム画面）を表示する。即ち、プレーヤがトリ
ガを引くと、次のフレームで全面黒画面を表示するよう
にする。
【００９４】なお、図１４のＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４の
フレーム画面に対応する位置指示情報は、各々、Ｈ１、
Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４に示すタイミングで本体装置が取り込
むものとする。
【００９５】この場合に、遅延そのものがほとんど生じ
ない標準走査型表示装置や、水平方向や垂直方向の遅延
は生じるがフレーム遅延は生じないタイプの倍密走査型
表示装置では、光センサの光検出信号の波形が、図１４
のＪ１に示すようになる。
【００９６】即ち、Ｇ２のフレームでは、光センサが表
示装置の走査光を検出しておらず、Ｊ２に示すように光
検出信号はアクティブにならない。従って、本体装置
は、Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４に示すタイミングではガン型コン
トローラの指示位置情報を取り込めるが、Ｈ２に示すタ
イミングでは指示位置情報を取り込めない。従って、Ｇ
２のフレームにおいて表示装置の画面が発光しなかった
ということを、本体装置は認識できる。従って、全面黒
画面の映像信号の出力タイミング（Ｇ２）と、指示位置
を取り込むことができなかったタイミング（Ｈ２）とが
一致するため、本体装置は、フレーム遅延が生じなかっ
たと判定できる。
【００９７】一方、フレーム遅延が生じるタイプの倍密
走査型表示装置では、光センサの光検出信号の波形が、
図１４のＪ３に示すようになる。
【００９８】即ち、Ｇ２のフレームでは光センサが走査
光を検出しており、Ｊ４に示すように光検出信号はアク
ティブになるが、Ｇ３のフレームでは光センサが走査光
を検出しておらず、Ｊ５に示すように光検出信号はアク
ティブにならない。従って、本体装置は、Ｈ１、Ｈ２、
Ｈ４に示すタイミングではガン型コントローラの指示位
置情報を取り込めるが、Ｈ３に示すタイミングでは指示
位置情報を取り込めない。従って、Ｇ３のフレームで
は、表示装置の画面は発光しなかったということを、本
体装置は認識できる。従って、全面黒画面の映像信号の
出力タイミング（Ｇ２）と、指示位置を取り込むことが
できなかったタイミング（Ｈ３）とが一致せず、本体装
置は、フレーム遅延が生じたと判定できる。また、本体
装置は、Ｇ２のフレームで表示されるべきであった全面
黒画面が、Ｇ３のフレームで表示されたと判断できるた
め、遅延フレーム数は１フレームであると判定できる。
【００９９】なお、以上のように、全面黒画面の映像信
号の出力タイミングと、指示位置を取り込むことができ
なかったタイミングとを比較することで、２フレーム以
上のフレーム遅延も検出できる。
【０１００】なお本発明は、上記実施形態で説明したも
のに限らず、種々の変形実施が可能である。
【０１０１】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。
【０１０２】また、本実施形態では、光検出信号の周波
数成分を検出することで、表示装置の走査方式を判別し
たが、本発明はこれに限定されず、例えば光検出信号の
他の要素を検出して走査方式を判別するようにしてもよ
い。
【０１０３】また、本実施形態では、標準走査型表示装
置と倍密走査型表示装置の判別に本発明を適用した場合
に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば標
準走査型表示装置とハイビジョン方式の表示装置の判別
などにも本発明の原理は適用可能である。また、標準走
査型としてはＮＴＳＣ方式以外にもＰＡＬ方式などを考
えることができる。
【０１０４】また、位置指示装置の構成も図５、図８、
図１１で説明したものに限定されない。
【０１０５】また、本発明は、ガン型コントローラに適
用することが特に望ましいが、ガン型コントローラ以外
のゲームコントローラなどの種々の位置指示装置に適用
できる。
【０１０６】また本発明は、家庭用のゲームシステム以
外にも、業務用ゲームシステム、多数のプレーヤが参加
する大型アトラクション、シミュレータ、マルチメディ
ア端末等の種々の画像システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ガン型コント
ローラを用いたゲームシステムや表示装置の走査方式に
ついて説明するための図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、倍密走査型の表示装置
内で使用される同期信号の遅延について説明するための
図である。
【図３】本実施形態のガン型コントローラを用いたゲー
ムシステムの構成例を示す図である。
【図４】光検出信号に基づき表示装置の走査方式を判別
する手法について説明するための図である。
【図５】処理部の構成例を示す図である。
【図６】指示位置の演算手法について説明するための図
である。
【図７】指示位置の演算手法について説明するための図
である。
【図８】走査方式判別部の構成例を示す図である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、光検出信号の計数タイ
ミングを補正する手法について説明するための図であ
る。
【図１０】図１０（Ａ）、（Ｂ）は、走査方式に依存せ
ずに指示位置の検出分解能を同一にするために、計数用
クロック信号ＣＬＫＣの周波数を切り替える手法につい
て説明するための図である。
【図１１】周波数切り替え部の構成例を示す図である。
【図１２】ガン型コントローラの指示位置調整の処理例
について示すフローチャートである。
【図１３】図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、
指示位置の調整画面の例を示す図である。
【図１４】フレーム遅延を検出する手法について説明す
るための図である。
【符号の説明】
１０ ガン型コントローラ（位置指示装置） １２ 指示体 １４ トリガ １６ レンズ １８ 光センサ ２０ 処理部 ２２ 光検出信号変換部 ３０ 走査方式判別部（周波数検出部） ４０ 周波数切り替え部 ５０ 同期分離部 ５２ 計数タイミング補正部 ６０ 位置演算部 ６２ Ｘカウンタ ６４ Ｘレジスタ ６６ 第１のＹカウンタ ６８ 第１のＹレジスタ ７０ 第２のＹカウンタ ７２ 第２のＹレジスタ ７４ 平均値演算部 ８０ 通信部 ９０ 本体装置 １００ 処理部 １０２ 表示処理部 １０４ 位置補正部 １０６ フレーム遅延検出部 １２０ 画像生成部 １３０ 音生成部 １３２ 音出力装置 １４０ 表示装置 １４２ 検出エリア １８０ 情報記憶媒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ４１Ｇ 3/26 Ｆ４１Ｇ 3/26 Ａ Ｇ０６Ｆ 3/033 ３１０ Ｇ０６Ｆ 3/033 ３１０Ｙ (72)発明者 八木 幸彦 東京都大田区多摩川２丁目８番５号 株式 会社ナムコ内 (72)発明者 新井 信晶 東京都練馬区東大泉１丁目19番43号 株式 会社タムラ製作所内 Ｆターム(参考） 2C001 AA00 AA07 BB00 BB03 CA00 CA08 CB01 CC02 2C014 CA05 CA12 5B087 AA02 AE00 BC06 BC12 BC13 BC26 BC32 DJ05 9A001 BB01 BB03 BB04 BB05 HH15 HZ32 JJ27 JJ76 JZ19 KK16 KK31 KK37 KK45 LL02

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表示装置の画面内の位置を指示するため
    の位置指示装置であって、 表示装置の画面内の位置を指示するための指示体と、 前記指示体に設けられ、前記指示体により指示された位
    置からの光を検出する光センサと、 前記光センサからの光検出信号に基づいて、表示装置の
    走査方式を判別する判別手段と、 を含むことを特徴とする位置指示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記判別手段が、 前記光検出信号の周波数成分を検出することで、表示装
    置の走査方式を判別することを特徴とする位置指示装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項２において、 前記判別手段が、 前記光検出信号の周波数成分が、倍密走査型の表示装置
    の同期信号の周波数成分を含む場合には、表示装置の走
    査方式が標準走査型ではなく倍密走査型であると判断す
    ることを特徴とする位置指示装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかにおいて、 前記光検出信号と計数タイミング設定信号と計数用クロ
    ック信号とに基づいて、光検出タイミングを計測し、前
    記指示体の指示位置を演算する位置演算手段と、 前記指示位置の補正情報に基づいて、前記位置演算手段
    における光検出タイミングの計数タイミングを補正する
    補正手段を含むことを特徴とする位置指示装置。
  5. 【請求項５】 請求項４において、 前記補正手段が、 映像信号に含まれる同期信号がアクティブになるタイミ
    ングを前記補正情報に基づいてシフトすることで、前記
    計数タイミング設定信号を生成し、前記位置演算手段に
    おける光検出タイミングの計数タイミングを補正するこ
    とを特徴とする位置指示装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかにおいて、 前記光検出信号と計数タイミング設定信号と計数用クロ
    ック信号とに基づいて、光検出タイミングを計測し、前
    記指示体の指示位置を演算する位置演算手段と、 表示装置の走査方式が異なっても指示位置の検出分解能
    が同一分解能になるように、前記判別手段による走査方
    式の判別情報に基づいて、前記計数用クロック信号の周
    波数を切り替える周波数切り替え手段を含むことを特徴
    とする位置指示装置。
  7. 【請求項７】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
    であって、 位置指示装置の指示位置の調整画面を表示装置に表示す
    るための処理を行う手段と、 光センサからの光検出信号に基づき表示装置の走査方式
    を判別する前記位置指示装置から、表示装置の走査方式
    の判別情報及び演算された指示位置情報を受け、指示位
    置の補正情報を演算し、演算された補正情報を前記位置
    指示装置に対して送信する手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。
  8. 【請求項８】 コンピュータが使用可能な情報記憶媒体
    であって、 位置指示装置での光検出信号のフレーム遅延を検出する
    ための特徴的なフレーム画面を、表示装置に表示するた
    めの処理を行う手段と、 前記特徴的なフレーム画面の映像信号の出力タイミング
    と、前記特徴的なフレーム画面に対応して出力される前
    記位置指示装置からの指示位置情報の出力タイミングと
    に基づいて、表示装置の走査方式が起因となって生じる
    光検出信号のフレーム遅延を検出する検出手段と、 を実行するためのプログラムを含むことを特徴とする情
    報記憶媒体。
  9. 【請求項９】 請求項８において、 前記特徴的なフレーム画面が全面黒画面であり、 前記検出手段が、 前記全面黒画面の映像信号の出力タイミングと、表示装
    置からの光が検出されなかったことを示す指示位置情報
    の出力タイミングとに基づいて、光検出信号のフレーム
    遅延を検出することを特徴とする情報記憶媒体。
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