JP2008518686A - マルチユーザ型接触感応エンタテインメント装置 - Google Patents

Abstract

表示表面を支持するハウジングまたはベースユニットを具備する、エンタテインメント装置が開示されている。表示生成装置が、表示表面上に視覚画像を表示する。表示生成装置は、投射型表示装置または表示パネル装置であってもよい。接触／近接感知装置が、ゲーム中または活動中に、表示表面上のユーザ付加物の位置を検出する。さらに、ユーザは、ボタン、方向指示パッド装置などを具備した入力コントローラ装置を使用して、エンタテインメント装置と対話してもよい。接触／近接感知装置と表示生成装置とに接続された制御ユニットは、少なくとも１つの入力コントローラからの信号、および／または、接触／近接感知装置からの位置検出に応答して、さまざまな動作の中でも特に、表示表面上に表示される視覚画像の変更を行う。

Description

関連出願
本出願は、２００４年１１月５日に出願された米国仮特許出願第６０／６２５，１０８号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照により本出願に組み込まれているものとする。

発明の分野
本発明は、接触およびその他のユーザ対話に連係的に応答して、視覚画像を表示し音声を生成する、マルチユーザ型エンタテインメントに関する。

発明の背景
対話型電子ゲーム装置は、音声および視覚出力をさまざまな形態で提供する、幾分複雑なシステムに発展した。これらの装置は、子供にエンタテインメントを提供するため、および、学習ツールとして役立たせるために有用な可能性がある。

従来周知されているこのタイプの多くのエンタテインメント装置では、マルチユーザまたはマルチプレーヤー機能を仮に有する場合でも、その機能は限定されたものである。それに加えて、それらのゲームは、使用可能なユーザ入力装置のタイプに関して、柔軟ではない。非常に多くの場合、それらは特定のゲーム装置とともにのみ動作する、固有のコントローラに限定されている。多くの従来技術の装置では、さらに、旧式のアナログ技術が使用されており、デジタルフォーマットで利用可能な多くのタイプのデータまたはコンテンツは活用されていない。その上、多くの対話型ゲーム装置では、失ったり置き忘れたりしやすい物理的なゲーム要素を、表示される画像と組み合わせて使用することが要求される。

従来周知されていない方法で多種多様な環境および体験をもたらすことが可能な、柔軟なハードウェアプラットフォーム内で実施された、全デジタルの、対話型エンタテインメント装置を提供することが望ましい。

発明の要約
簡潔に述べると、表示表面を支持するハウジングまたはベースユニットを具備する、エンタテインメント装置が提供される。表示生成装置が、表示表面上に視覚画像を表示する。表示生成装置は、投射型表示装置または表示パネル装置であってもよい。接触／近接感知装置が、ゲーム中または活動中に、表示表面上のユーザ付加物の位置を検出する。さらに、ユーザは、ボタン、方向指示パッド装置などを具備した少なくとも１つの入力コントローラ装置を使用して、エンタテインメント装置と情報のやりとりをしてもよい。制御ユニットは、少なくとも１つの入力コントローラからの信号、および／または、接触／近接感知装置からの位置検出に応答して、さまざまな動作の中でも特に、表示表面上に表示される視覚画像の変更、および／または、ゲーム音や音楽などの形態の、付随する音声の生成を行う。

表示表面の周囲に配置された複数のユーザ位置のそれぞれにおいて、ユーザはエンタテインメント装置と対話してもよい。１つのユーザ位置から別のユーザ位置への、活動内での移行が行われる場合、制御ユニットは、表示生成装置を制御して、表示される視覚画像を回転させ、それにより、他のユーザ位置に対してそれらの画像の向きが正しく調整されるようにする。さらに、制御ユニットは、接触／近接感知装置によって行われる接触位置検出の解釈方法も、１つのユーザ位置から別のユーザ位置へのそのような移行の間に調整する。

詳細な説明
本エンタテインメント装置全般
本発明によれば、ゲーム／エンタテインメント／クリエイティビティ装置が開示される。ゲームシステムは、表示表面上に視覚画像を表示する、表示生成装置を含んでもよい。表示生成装置は、投射型表示装置または表示パネル装置であってもよい。接触／近接感知装置が、ゲームまたは活動の間、表示表面上のユーザ付加物の位置を検出する。さらに、ユーザは、ボタン、方向指示パッド装置などを具備した少なくとも１つの入力コントローラ装置を使用して、エンタテインメント装置と対話してもよい。制御ユニットは、少なくとも１つの入力コントローラからの信号、および／または、接触／近接感知装置からの位置検出に応答して、さまざまな動作の中でも特に、表示表面上に表示される視覚画像の変更、および／または、付随する音声の生成を行う。

図１は、本発明の実施形態によるエンタテインメント装置１０００の斜視図を示す。本発明のエンタテインメント装置１０００は、ハウジングまたはベースユニット１１００を含んでもよい。ハウジング１１００は、第１、第２、第３、および第４の側（それぞれ、１１０２、１１０４、１１０６、および１１０８）を含んでもよい。本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジング１１００は、さらに、その上に収容された接触感知型表示表面１１１０も含んでもよい。ハウジング１１００は、その中に収容された制御ユニット（例えば、マイクロプロセッサ−図示せず）を含んでもよい。

本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジングまたはベースユニット１１００は、さらに、１つ以上の入力コントローラを含んでもよく、そのうちの２つは参照番号１１２０（１）および１１２０（２）で示されている。図１に示す本発明のエンタテインメント装置１０００の実施形態では、入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）は、エンタテインメント装置１０００のハウジング１１００内に含まれる１つ以上の凹部またはベイ１１５０内に、着脱可能に、または着脱不可能に収容されてもよい。図１では、２つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（１）のみが示されているが、任意の数の入力コントローラが、本発明の範囲を逸脱することなく利用されてもよい（図２の入力コントローラ１１２０（３）を参照）。例えば、図１に示す設計では、表示表面１１１０の周囲に４つのユーザまたはプレーヤー位置があり（ハウジング１１００のそれぞれの側１１０２、１１０４、１１０６、および１１０８に１つ）、これらのユーザまたはプレーヤー位置のそれぞれにおいて入力コントローラが存在してもよい。少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）、１１２０（３）は、ベースユニット１１００内の電子回路への、対応するベイ１１５０における有線結合、または無線結合を含む、任意の周期の方法を介して、制御ユニットに動作可能に結合されてもよい。

入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）、１１２０（３）は、従来のビデオゲームコントローラを具備してもよい。さらに、入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）、１１２０（３）は、任意のタイプのユーザ操作可能な電子入力装置（例えば、方向指示パッド、ステアリングホイール、ジョイスティック、タッチパッド、ダンスパッド、運動感知型実装（運動センサを収容した、バット、ラケット、パドルなどの実装）を、本発明の範囲を逸脱することなく具備してもよい。例えば、入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）、１１２０（３）は、方向指示パッド１１２０ａ（１）、１１２０ａ（２）、およびいくつかのボタン１１２０ｂ（１）、１１２０ｂ（２）を、それぞれ含んでもよい。ベイ１１５０のうちの１つ以上は、マイクロフォン、電気楽器（例えば、キーボード）、およびその他のユーザ操作可能な電子入力装置（例えば、ダンスパッド、ジョイスティック、ステアリングホイール）などの、その他のアクセサリ装置も受け入れて、操作可能に接続してもよいという点で、「汎用」であってもよい。

本発明の実施形態によるエンタテインメント装置１０００は、さらに、表示部１１３０を含んでもよい。本実施形態の表示部１１３０は、表示生成装置１１７５が内部に収容された表示ハウジング１１８０を含む。図１に示すように、表示生成装置１１７５は、接触感知型表示表面１１１０の上方で支持される。このようにして、表示生成装置１１７５は、第１の、投射位置に位置付けられる。この第１の、投射位置において、表示生成装置１１７５は、接触感知型表示表面１１１０から距離を置いて配置される。一実施形態では、表示生成装置１１７５は、その第１の、投射位置において、接触感知型表示表面１１１０の上方約４６ｃｍ（約１８インチ）に位置付けられてもよい。

図１に示すように、本発明のエンタテインメント装置１０００の表示生成装置１１７５は、ハウジング１０００の接触感知型表示表面１１１０の上方で支持される。表示生成装置１１７５は、支持部またはアーム部材１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８によって、接触感知型表示表面１１１０の上方で支持される。支持部１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８は、投射位置（図１に示す）から収納／折り畳み位置（図２に示す）に移動するように構成される。支持部（アーム）１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８は、接触感知型表示表面１１１０の上方で表示ハウジング１１８０を支持することが可能な、複数の概ね剛性の弧状チューブを具備してもよい。アーム１１３４、１１３６によって形成されるアームペア、およびアーム１１３２、１１３８によって形成されるアームペアは、それらの末端部において、表示搭載またはクランプ部材１１６０および１１６２に、それぞれ取り付けられる。クランプ部材１１６０および１１６２は、表示ハウジング１１８０を、接触感知型表示表面１１１０の上方の位置で保持する。図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃと組み合わせて以下で説明するように、アーム１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８が、それらの収納位置に回転させられる場合、表示ハウジング１１８０は、クランプ部材１１６０および１１６２から取り外されてもよい。表示ハウジング１１８０は、データ、制御、および電源のためのコネクタ（図示せず）を有し、それらのコネクタは、クランプ部材１１６０、１１６２のうちの１つまたは両方の上にある相補的コネクタ（図示せず）と嵌合し、さらに、それらの相補的コネクタは、ベースユニット１１００内のシステムコントローラ電子回路に電気的に接続される。支持部１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８と、表示生成装置１１７５とは、さらに、収納のために好都合な異なる位置に回転させられてもよい（図２を参照）。その上、支持アーム１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８は、例えばプロジェクタヘッドなどの表示生成装置１１７５からの熱を伝導させて逃がすのに役立つ、放熱「フィン」として働く中空金属チューブであってもよい。

さらに、装置１０００の１人以上のプレーヤー用の、１つ以上のゲームまたは活動のためのコンピュータまたはマイクロプロセッサ命令を含む、プログラムカートリッジ１１９２を収容するポート１１９０が、ハウジング１１００上の、側１１０２、１１０４、１１０６、および１１０８のうちの１つにおいて存在する（図１に示す実施形態では、ポート１１９０およびプログラムカートリッジ１１９２が、ハウジング１１００の側１１０４上に示されている）。プログラムカートリッジ１１９２は、制御ユニットおよび表示生成装置１１７５にゲーム／エンタテインメントコンテンツを提供するための、１つ以上のコンピュータまたはマイクロプロセッサプログラムを含む、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）記憶装置を含んでもよい。

本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジング１１００は、支持部１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８が、投射位置から収納／折り畳み位置に移動／調整されることを可能にするように構成された、窪みまたは溝１１４０を含む。さらに、本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジング１１００は、音声出力生成装置（例えば、１つのスピーカ、または（ステレオ音声用の）複数のスピーカ）を内蔵してもよい。最後に、本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジング１１００は、制御ユニットに動作可能に結合された、リムーバブルメディア格納／再生ユニット（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＲＯＭカートリッジ−図示せず）を内蔵してもよい。リムーバブルメディア格納／再生ユニットは、追加のゲーム／エンタテインメントコンテンツを、制御ユニットおよび表示生成装置１１７５に提供するように構成されてもよい。

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照すると、エンタテインメント装置１０００は、使用中でない場合の収納または可搬性のために、第２の、収納位置１２００に折り畳まれてもよい。図２Ａは、第２の、収納位置への、移行の初期段階にあるエンタテインメント装置１０００を示す。表示ハウジング１１８０は、円筒形部分１１８２を有し、この円筒形部分１１８２は、ハウジング１１８０の残りの部分に比較して、引っ込んでいるか、またはより小さな直径を有する。円筒形部分１１８２と、ハウジング１１８０の残りの部分との間の移行部分には、クランプ部材１１６０および１１６２上のそれぞれの湾曲面と相補的であり、かつ係合する、湾曲（スカラップ）面１１８４が存在する。エンタテインメント装置１０００の、第２の、収納位置への折り畳みの初期段階では、アーム１１３２、１１３４、１１３６、および１１３８は、外側に回転させられる。表示ハウジング１１８０は、クランプ部材１１６０、１１６２のうちの１つまたは両方の中にある、データ、制御、および電源コネクタから切断され、図２Ａに示すように、クランプ部材１１６０および１１６２から物理的に取り外されてもよい。さらに、エンタテインメント装置１０００をその収納位置にする場合、入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）、．．．が、それらのそれぞれのベイ１１５０における接続から切断されてもよい。

図２Ａは、さらに、収納位置にあるエンタテインメント装置１０００を保護するために使用される、収納カバー２０００も示す。収納カバー２０００は、隆起部２１００を有する概ね平坦な本体部２０１０を具備し、隆起部２１００内には、表示ハウジング１１８０を収納するための収納凹部２１１０が形成される。収納カバー２０００は、さらに、本体部２０１０の両側に、側面部２１２０および２１２２を有する。各側面部２１２０および２１２２は、２つの追加の構造的収納特徴を有する。第１に、側面部２１２０および２１２２は、ベースユニット１１００上の相補的な面と係合しスナップ嵌めされる、湾曲した底面２１３０および２１３２をそれぞれ有する。第２に、側面部２１２０および２１２２は、それらの上面上に、クランプ部材１１６０および１１６２の部分を収容してそれと係合し、スナップ嵌めする、湾曲した凹部２１４０および２１４２をそれぞれ有する。収納カバー２０００は、さらに、主要本体部２０１０から伸張されたハンドル２２００も有する。

図２Ｂおよび図２Ｃを参照すると、エンタテインメント装置１０００と収納カバー２０００とが１つの一体型ユニットとして一緒に固定された、第２の、収納位置１２００に、完全に折り畳まれたエンタテインメント装置１０００が示されている。これらの図は、収納カバー２０００の主要本体部２０１０が、エンタテインメント装置１０００の接触感知型表示表面１１１０と、各ユーザ位置におけるコントローラベイ１１５０とを、覆って保護することを示している。クランプ部材１１６０および１１６２は、収納カバー２０００の湾曲面２１４０および２１４２にスナップ嵌めされることが示されている。表示ハウジング１１８０を内部に含む収納凹部２１１０の上に、着脱可能にスナップ嵌めされる、凹部カバー２３００が提供されてもよい。かくして、エンタテインメント装置１０００を、第２の、収納位置にした場合、収納カバー２０００とエンタテインメント装置１０００とは、（ハンドル２２００を使用して）持ち運び可能で、容易に保管できる、単一のユニットとなる。

電気システム
図３を参照すると、エンタテインメント装置１０００の電気システムのブロック図が示されている。装置１０００の電気システムは、さまざまなサブシステムに接続されたシステムコントローラ３０００を含む。システムコントローラ３０００は、例えば、シャープ・エレクトロニクス（Ｓｈａｒｐ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）によって販売されているマイクロプロセッサ装置などの、市販のマイクロプロセッサ装置であってもよい。図３に、参照番号１１２０（１）、１１２０（２）、１１２０（３）、および１１２０（４）で示されている入力コントローラのそれぞれは、システムコントローラ３０００に接続される。接触感知型表面サブシステムに関しては、接触表面コントローラ３２００に接続された接触表面感知回路３１００が存在する。接触表面感知回路３１００は、表示表面１１１０（図１および図２）上の、接触に関連した状態に応答する。本発明とともに使用するための適切な接触表面感知回路３１００の一例は、図７〜図１３Ｂと組み合わせて以下に説明する。装置１０００の電気システムは、フラッシュメモリ装置３３００や、より大きなワーキングメモリ（例えば、ＤＲＡＭ装置３３１０）などの、外部メモリサブシステムを含んでもよい。外部メモリサブシステムおよびそのメモリ装置は、ゲームについての、ユーザの得点、ユーザの嗜好などの、ゲームパラメータを記憶するために有用である。これらの外部メモリ装置３３００、３３１０は、さらに、ＲＯＭカートリッジ１１９２内に記憶された特定のゲームまたは活動に関連付けられた、１つ以上の処理を実行する際に、コントローラ３０００によって使用されてもよい。

本発明の装置１０００の電気システムは、表示生成装置１１７５（図１および図２）を含む、投射サブシステム３４００を含んでもよい。表示生成装置１１７５の構成要素は、使用される投射技術のタイプによって、さまざまであってもよい。図３に示す例では、投射サブシステム３４００は、光源３４１０と、画像表示パネルまたは部分３４２０と、シリアライザ−デシリアライザ（ＳＥＲＤＥＳ）３４３０とを具備する。さらに、システムコントローラ３０００から投射サブシステム３４００へのデータのインタフェースを取る、別のＳＥＲＤＥＳ ３４５０も存在する。

装置１０００用の音声出力を生成するために、電気システムは、システムコントローラ３０００に接続されたステレオ符号器／復号器（ＣＯＤＥＣ）３５００を含む。ＣＯＤＥＣ ３５００は、システムコントローラ３０００から受信したコマンドおよびデータに応答して、表示生成装置１１７５によって生成される表示視覚画像を表すデータに同期した、音楽または話声の形式の音、あるいはその他の音を生成する。音声出力の生成は、ＣＯＤＥＣ ３５００に接続された、左および右のスピーカ３５１０および３５２０によって、ならびに、ヘッドフォンポート３５３０および３５４０によって行われてもよい。

装置１０００の電気システムは、さらに、ＲＯＭカートリッジ１１９２上に記憶されたデータを、システムコントローラ３０００に伝達する、プログラムカートリッジインタフェース３６００を含んでもよい。その上、装置１０００の電気システムは、システムコントローラ３０００に接続されたメモリカードインタフェース３７００を利用してもよい。メモリカードインタフェース３７００は、マルチメディアメモリカード、スマートメディア、およびコンパクトフラッシュ（登録商標）を含む、さまざまなメモリカードフォーマットのうちの１つ以上をサポートしてもよい。

参照番号３６５０において示されているアクセサリブロックは、オーディオシステム、テレビ、コンパクトディスク（ＣＤ）、またはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの装置のための、あるいは、楽器（例えば、キーボード）、光学装置（カメラ）、およびその他のユーザ操作可能な電子入力装置（例えば、ダンスパッド、ジョイスティック、ステアリングホイール）などの、その他のアクセサリ装置のための、コントローラ／インタフェースを含んでもよい。

図３に示すように、装置１０００の電気システムは、制御ボタン１１７０（例えば、電源、音量、輝度、モード、リセットなど）と、システムコントローラ３０００との間の通信を提供する。さらに、電源（ＡＣまたはＤＣ、図示せず）が、装置１０００のすべての構成要素に電源を供給するために利用される。

システムコントローラ３０００は、表示される画像データを、接触面コントローラ３２００によって収集される、接触感知型表面上の、プレーヤーの手または指の位置と連係させる。そうすることにより、システムコントローラ３０００は、特定のＲＯＭカートリッジ１１９２内に含まれている命令に基づいて、画像表示出力および／または音声出力を生成し、装置１０００を使用している別のプレーヤーとの対話を変更する。

表示生成装置
図４は、本発明によるエンタテインメント装置１０００とともに使用するための、表示生成装置１１７５の実施形態の断面図を示す。上述のように、表示生成装置１１７５は、接触感知型表示表面１１１０上に視覚画像を投射する、画像投射システムであってもよい。図４は、投射型表示生成装置１１７５の例を示す。そのような投射システムが利用される場合、表示生成装置１１７５は、第１のレンズ３１０と、画像表示部３４２０と、光源３４１０と、第２のレンズ３４０とを含んでもよい。本発明の表示生成装置１１７５内で使用可能な第１のレンズ３１０の一例は、投射型レンズである。本発明の表示生成装置１１７５内で使用可能な画像表示部３４２０は、透過型ＬＣＤパネルを含んでもよく、第２のレンズ３４０は、集光レンズを含んでもよい。最後に、光源３４１０は、白熱光源、ＫＰＲ球、ハロゲン光源（例えば、キセノン）、超高輝度白色ＬＥＤ（ｕｌｔｒａ−ｂｒｉｇｈｔ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤ）のような発光ダイオード（ＬＥＤ）などの、任意の周知の光源を含んでもよい。さらに、複数の色のＬＥＤなどの、複数の光源が存在してもよい。図４に示す投射型表示生成装置１１７５では、光源３４１０によって生成された光は、第２のレンズ３４０（集光レンズ）を通過して、透過型ＴＦＴ ＬＣＤパネルなどの画像表示部分３４２０の背面に入る。画像表示部分３４２０上の画像は、次に、第１のレンズ３１０（投射型レンズ）に送られて、そのレンズを通過し、そこで画像は、第１のレンズ３１０から接触感知型表示表面１１１０上に投射される。表示生成装置１１７５は、接触感知型表示表面１１１０上への画像の焦点をよりはっきりと合わせるための、焦点調整機構（図示せず）をさらに具備してもよい。

図５は、本発明によるエンタテインメント装置１０００とともに使用するための表示生成装置１１７５の、代替実施形態の概略図を示す。図５に示すように、超高輝度ＬＥＤ（ｓｕｐｅｒ−ｂｒｉｇｈｔ ＬＥＤ）光源３４１０が、集光レンズペア３４０Ａおよび３４０Ｂを介して集光され、画像パネル３４２０の背面に当たる。画像パネル３４２０は、本例では、透過型ＬＣＯＳ（液晶オン・シリコン）パネルである。光と画像は、次に、投射レンズ３１０を通過して、接触感知型表示表面１１１０上に当たる。本発明で利用される接触感知型表示表面１１１０は、白いメタライズ表面を具備してもよい。

図６は、本発明によるエンタテインメント装置１０００とともに使用するための表示生成装置１１７５の、追加の代替実施形態の概略図を示す。図６に示す実施形態では、超高輝度ＬＥＤ（ｓｕｐｅｒ−ｂｒｉｇｈｔ ＬＥＤ）光源３４１０が、鏡３６０を介して、反射型ＬＣＯＳパネルの前面上に集光される。照らされた画像は、ＬＣＯＳパネル３４２５から反射され、投射レンズ３１０を通過して、接触感知型表示表面１１１０上に当たる。接触感知型表示表面１１１０は、ここでも、白いメタライズ表面であってもよい。

上記では、表示生成装置１１７５について、ＬＣＤプロジェクタタイプのシステムを説明したが、任意のタイプの表示生成システムが、本発明の精神と範囲から逸脱することなく使用されてもよい。例えば、リアプロジェクションシステムが利用されてもよい。さらに、ＬＣＤパネル、プラズマディスプレイパネル、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）装置などの表示生成システムが、表示生成装置１１７５の機能を実行するために利用されてもよい。装置１０００に関連して有用な、さらに他の画像生成技術は、高温ポリシリコンパネル（ＨＴＰＳ）、およびＭＥＭＳ反射型表示装置である。

使用される表示生成装置１１７５のタイプに関係なく、システムコントローラ３０００（図３）は、接触感知型表示表面１１１０上に投射される画像のサイズと向きが、表示表面１１１０の真下にある対応する接触感知型表面に確実に一致するように較正して、システムコントローラ３０００によって実行されるゲームまたは活動との望ましい対話が達成されるようにする。これは、投射システムを機械的に調整すること（焦点など）、および／または、投射された画像内の余分な「境界ピクセル」を使用して、真下にある接触感知型表面と位置が合うように、表示表面１１１０上に正しく画像を移動することを含んでもよい。

さらに、投射型表示生成装置は、表示表面１１１０上にではなく、壁またはその他の表面上に画像を投射するように、その通常の投射位置から回転させられてもよい。この特徴は、ＤＶＤ、ＣＤなどに収録された画像の表示またはビデオ提示の視聴をユーザが希望する場合に有用な可能性がある。

本発明の一実施形態によれば、接触感知型表示表面１１１０は、ベラム投射スクリーン（ｖｅｌｌｕｍ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｓｃｒｅｅｎ）を含んでもよい。より具体的には、ベラム投射スクリーンは、反射能を向上するためのミラー付き背部を有する、真空メタライジングされたベラムスクリーンであってもよい。上述のように、接触感知型表示表面１１１０は、投射型スクリーン（プロジェクタおよび独立したスクリーン）を含む必要はなく、図１４に関連して以下に説明するように、追加の適切な一体型の接触感知型表示表面（ＬＣＤまたはプラズマタッチパネルディスプレイなど）を含んでもよい。

接触感知型表面サブシステム
図７〜図１３Ｂを参照して、本発明によるエンタテインメント装置１０００に関連して有用な、接触感知型スクリーン技術の例について説明する。この接触感知型スクリーン技術は、同時係属中の、２００４年３月４日公開の米国特許公開第２００４／００４３３７１ Ａ１号明細書（「Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ Ｍｕｌｔｉ−Ｓｅｎｓｏｒｙ Ｒｅａｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ」と題された、２００３年５月３０日出願の米国特許出願第１０／４４８，５８２号明細書に対応）の中で説明されている（その全体が参照により本明細書に組み込まれているものとする）。このタッチスクリーン技術は、一般的に入手できる、フィッシャープライス（Ｆｉｓｈｅｒ−Ｐｒｉｃｅ）パワータッチ（ＰｏｗｅｒＴｏｕｃｈ）（商標）学習システムでも使用されている。

図７に示すように、凹部表面１３０を形成するプラスチックスペーサ５１５の真下に、センサアレイ１４２が配置される。プラスチックスペーサ５１５または凹部表面１３０は、投射システムが使用される場合に表示生成装置１１７５によって生成される画像の表示表面１１１０として働いてもよい。導電性の金属板５１０が、センサアレイまたはマトリックス１４２の下に間隔をおいて配置される。

図８を参照すると、センサアレイまたはマトリックス１４２は、複数の、間隔があけられた、カラムすなわち垂直の導電性ライン（垂直グリッドラインとも呼ばれる）２４８、および、複数のカラム導電性ライン２４８を横切り、好ましくはそれらと直角をなす、複数の、間隔があけられた、ローすなわち水平の導電性ラインまたはトレース（水平グリッドラインとも呼ばれる）２４６として配置される、２組の、概ね並行で１本１本が独立しており分離されている導電性ラインを含んでもよい。ラインの組２４６、２４８は、便宜上、「ロー」または「カラム」と呼ばれ、「ロー」は東西／左右に走るのに対して、「カラム」は、そのような「ロー」と直角をなし（または、そうでなければ、そのような「ロー」を横切って）、南北／上下に走るが、命名法は逆であってもよい。カラム導電性ラインの組２４８と、ロー導電性ラインの組２４６とは、例えばマイラー（Ｍｙｌａｒ）プラスチックシートなどの、電気的絶縁性のあるスペーサによって分離される。ローおよびカラム導電性ライン２４６、２４８は、マイラーシートの反対の面上に導電性インクで印刷され、それにより、それらの組の間の電気的絶縁が提供され、センサマトリックス１４２が形成される。センサマトリックス１４２は、導電性ラインまたはトレースの、１６本のロー２４６と、１６本のカラム２４８とを含むが、いずれかまたは両方に異なる数が使用されてもよい。ロー２４６とカラム２４８とが交わる各点は、単一の独立した「交差点」センサを作成する。したがって、１６×１６ラインのアレイは、２５６の独立した交差点センサを作成する。

図９は、装置１０００のセンサアレイ１４２の上に重なる表示表面１１１０の部分を概略的に示す。表示表面１１１０上には、「ＢＡＬＬ」という語が投射され、表示されている。さらに、接触感知型表示表面１１１０上に配置されたユーザの手（主にユーザの親指）の輪郭も想像線で示されている。エンタテイメント装置１０００の動作により、ユーザは、表示表面１１１０上の任意のアクティブ領域の選択を、選択される領域に触れることによって、または、選択される領域の十分近くに親指またはその他の指などを単に配置することによって行うことが可能になる。この方法でこのアクティブ領域を選択すると、エンタテインメント装置１０００のシステムコントローラ３０００は、この選択に応答して、特定の可聴メッセージまたは視覚表示を生成して出力してもよい。例として、ユーザの指が、接触感知型表示表面１１１０上の語「ボール」に触れた場合、エンタテインメント装置１０００のシステムコントローラ３０００は、口語音声出力「ボール」を生成してもよく、また、表示されるボールのグラフィックス表現９０００の色を変更してもよい。可聴メッセージおよびビデオ出力は、接触感知型表示表面１１１０上に表示された語「ボール」にユーザが触れたことへの直接的な応答として生成される。接触感知型表示表面１１１０の他の領域にユーザが触れた場合は、異なる可聴メッセージおよびビデオ出力が生成される。表示表面上のボールのグラフィックスに触れると、はずんでいるボールの音（および／または、はずんでいるボールの画像）が生成されてもよい。（センサアレイ１４２の上に重なる）接触感知型表示表面１１１０上の、テキストもグラフィックスも表示されていない任意の領域（「非割り当て領域」）に触れると、この領域に関連付けられた音声／ビデオがないことを示すために、ベルが１回鳴る一般的な音が生成されてもよい。さらに、非割り当て領域に触れると、「もう一度やってみてください」などの、一般的な口語音声出力または視覚表示が生成されてもよく、あるいは、入力選択は単に無視されてもよい。図９からわかるように、接触感知型表示表面１１１０上に表示されるそれぞれの語および／または画像は、センサアレイ１４２の、１つ以上のｘおよびｙ座標ペアにマッピングされてもよい。例えば、語「ボール」は、センサアレイ１４２の、ロー５、カラム４と、ロー５、カラム５とにおいて配置される。このマッピング位置は、いずれかの交差点センサ位置が選択された場合に再生される、関連する可聴メッセージとともに、メモリ（例えば、図３のメモリ装置３３００、３３１０）内に記憶される。

図１０〜図１１は、上に重なる表示表面１１１０がある場合とない場合の、センサアレイ１４２の３つの断面の例を示す。図１０〜図１２は、プラスチックスペーサ５１５と、複数の、間隔があけられたカラム（垂直）トレース２４８と、非導電性（例えば、マイラー）シート５２５と、複数のカラムトレース２４８を横切る、間隔をあけられたロー（水平）トレース２４６のうちの１つとを示す。非導電性シート５２５は、カラムトレース２４８を、ロートレース２４６から分離して支持する。金属プレートの形態の導電面５１０は、系統接地に接続され、センサアレイ１４２と平行に、センサアレイ１４２から離して配置される。

凹部表面１３０を形成するプラスチックスペーサ５１５は、厚さ約０．２０３ｃｍ（約０．０８０インチ）であってもよく、アレイ１４２の上に配置されてインシュレータとして働き、それにより、センサの接触表面がマトリックス１４２から、少なくともこの厚さだけ離されるようになる。スペーサ５１５は、約２〜３の誘電率を有するスチレンまたはＡＢＳであってもよいが、所望の感度を達成するために、厚さと誘電率とは調整されてもよい。スペーサ５１５の機能は、（指／付加物５０５によって触れられた場合の）マトリックス１４２からの安定した応答を提供することである。カラムトレース２４８（垂直カラム）およびロートレース２４６（水平ロー）の幅と厚さは、各交差点における容量性の影響を減らすために、交差点においては最小に維持されるべきであるが、交差点間および交差点の周囲では、（例えば、交差点位置の周囲および間で、個々のローおよびカラムトレースを四芒星または斜正方形などに拡げることによって）増加させることが好ましい。

導電面５１０は、マトリックス１４２の下に、約５ｍｍ（約１／４インチ）の間隔をあけて配置される。導電面５１０は、マトリックス１４２のためのシールドを提供し、その結果として、マトリックス１４２内の各交差点の周囲の感知領域に影響を及ぼす。

図７に戻ると、個々のトレース２４６、２４８は、トレースを支持しているシート５２５の側端および下端まで伸張される。好ましくは、より短いトレース５３０および５３５が、シート５２５の、それぞれ側端および下端から伸張される（各センサトレース２４６または２４８の両側に、それぞれ、１本のより短いトレース５３０または５３５）（図８を参照）。より短いトレース５３０および５３５は、導電面５１０を介して、または導電面５１０とともに、すべて系統接地に接続される。水平トレース５３０は、垂直端から内側に、ロートレース２４６が広くなって端子を形成するところを少し超えたところまで伸び、均一の長さによって、いくらかのインピーダンス制御を提供する。垂直トレース５３５は、下端から上に、垂直トレース２４８が平行に走り始める点（それらのトレースが広くなる位置の少し下）まで、かつ、最下部の交差点から約１２ｍｍ（約０．５インチ）以内のところまで伸びる。トレース５３５は、発振器によってカラムが駆動される場合の、カラムトレース２４８間のクロスカップリングを防止する。

一般に、各交差点の基準値を取得するために、人間によるアレイとの対話がない場合にセンサマトリックス１４２によって生成される、信号のベースラインまたは基準値が、読み取られて記憶される。各交差点センサの基準値は、個別に決定され、更新される。好ましくは、それぞれは、交差点についての、（例えば、約１６の）連続した走査値の、移動「平均」である。連続した走査は、基準値と比較され、人間の指またはその他の器官の近接が判定される。データは、装置１０００の電源投入時に０から開始して、累積されてもよい。

図１２は、接触表面感知回路３１００および接触表面コントローラ３２００の電気的ブロック図である。接触表面コントローラ３２００は、一般的に入手できるサンプラス（Ｓｕｎｐｌｕｓ）ＳＰＬ１３０Ａマイクロプロセッサなどの、専用のマイクロプロセッサコントローラである。接触表面感知回路３１００は、カラムドライバ回路２５４と、ロー選択回路２５８と、ローセンサ信号を処理し、処理された信号をデジタル化のためにアナログ−デジタル変換器２６２に渡す、同期検出器、マルチプレクサおよびフィルタ回路２６０とを具備する。あるいは、接触表面コントローラ３２００の機能は、装置システムコントローラ３０００（図３）によって実行されてもよい。接触表面感知回路３１００は、交差点マトリックスまたはセンサアレイ１４２と、センサアレイ１４２に電力を供給し、検出器２６０を制御する、信号発振器２５２とを、さらに具備する。

接触表面感知回路３１００の動作を、以下（および、図１３Ａおよび図１３Ｂ）に示す。接触表面コントローラ３２００に関連付けられたファームウェアは、信号発振器２５２から、センサアレイ１４２のカラムトレース２４８に、ＲＦ励起信号（例えば、２５０ｋＨｚ、３３００ｍＶの方形波信号）を渡すように、カラムドライバ回路２５４に指示する。ファームウェアは、さらに、センサアレイ１４２内のロートレース２４６を、同期検出器、マルチプレクサおよびフィルタ回路２６０に接続するために、ローセンサ回路（図示せず）に送られる、適切な制御信号を生成するように、ロー選択回路２５８に指示する。接触表面コントローラ３２００は、さらに、同期検出器、マルチプレクサおよびフィルタ回路２６０からのデータの転送も制御する（この転送により、Ａ／Ｄ変換器２６２を介して、ＤＣレベルアナログ電圧信号が生成される）。カラムトレース２４８は、最も内側から最も外側に駆動されるのに対して、ロートレース２４６は、下から上に走査されてもよい。

センサアレイ１４２からの初期値が記憶された後で、センサアレイ１４２は循環的かつ継続的に走査され、各交差点センサについての結果が、記憶された基準値と比較される（それらの基準値自体も循環的かつ継続的に更新される）。いずれかの独立した交差点センサ値が、基準値からの、所定量またはしきい値量（「しきい値」）を超える差を有する場合、接触表面コントローラ３２００は、その点を「触れられた」または「選択された」として印付ける。製造中に装置１０００の特性を決定することによって、装置１０００についての固定したしきい値が設定される。説明されている回路、材料、および構成については、印加される３３００ｍＶ、２５０ｋＨｚ方形波信号に対して、センサアレイ１４２の個々の交差点センサの出力信号は、ユーザとの対話がない場合、約２２００ｍＶ±４００ｍＶであることが見出されている。ユーザの接触による、各交差点センサ位置における信号の偏差（つまり、検出される信号強度の低下）は、大柄な大人が直接表面に触れる場合の約１６００ｍＶから、小さな子供が表面に触れる場合の約２００〜３００ｍＶにすぎない値までの範囲である。しきい値は、予測される最も小さな、ユーザにより生成される偏差に、できるだけ近く設定されてもよい。説明されている本装置１０００内では、各交差点センサについて、しきい値は２００ｍＶ未満（約１９０〜２００ｍＶの間）に設定される。感知されている交差点についての、測定される電圧値が、メモリ内の基準値よりも、しきい値量と等しいか、またはそれよりも大きな量だけ低い場合、センサ接触表面コントローラ３２００によって、その点は触れられたと見なされて、そのように「印付け」される。差がしきい値未満である場合は、各６４ｍ秒の期間（フル走査時間）に基準値が更新され、その結果として、約１秒後に基準値は整定する。センサアレイ１４２が走査された後、２走査サイクルにわたって、触れられたとして「印付け」された交差点は、有効と見なされ、後で説明する「最良候補」アルゴリズムによるさらなる処理のために選択される。

センサアレイ１４２が走査される場合、各交差点データ値は、最初、「上限」値と比較される。上限値を超えているデータ値は、その走査についての候補としては無視され、そのセンサについての基準値の更新についても無視される。上限値の目的は、異常に高いデータ値によって、交差点センサが永続的に押されているように見えるようになるのを防止することである。

上述のように、各アレイ走査について、毎回、交差点センサに関連付けられたデータ値が読み取られて、基準値（その交差点センサに関連付けられた「移動平均」と考えられてもよく、本明細書中ではそのように呼ばれる）と比較される。データ値が、移動平均からしきい値を引いた値よりも小さい場合、交差点センサは、その走査について、「触れられた」と見なされる。しきい値は、交差点センサが触れられたと見なされることを示すことが期待される、最小の偏差を表す、上述の固定データ値（すなわち、１９０〜２００ｍＶ）である。

交差点センサが触れられたと見なされること（すなわち、データ値が［移動平均−しきい値］未満であること）を、データ値が示さない場合、データ値は移動平均の更新のために使用される。装置１０００の電源投入時に、各点の移動平均は０に設定される。交差点センサのデータ値が、上限よりも大きくなく、交差点センサが触れられたことを示すのに十分なほど低くもなければ、そのたびに、データ値は、その点についての移動平均を更新するために使用される。新しい移動平均を計算するために使用される式は、次のとおりである。
新しい移動平均＝移動平均＋（データ値−移動平均）／１６
したがって、好ましい「移動平均」は、実際には平均ではなく、むしろ収束アルゴリズムである。

上記の知識により、上限アルゴリズムの働きについて説明することが可能となる。基準値／移動平均アルゴリズムは、高レベルの干渉が存在し、交差点センサの読み取り値が大幅に上昇する状況によって、欺かれる可能性がある。上限カットオフがなければ、（連続ノイズ源による）異常に高いデータ値により、最終的に、異常に高い移動平均が、所与の交差点センサについてもたらされる可能性がある。その後、走査されるデータ値がそれらの公称値範囲に戻った場合、走査されるデータ値が、異常に高い移動平均からしきい値を引いた値よりも大きい、十分に低い値ならば、交差点センサは触れられたと見なされる。この結果として、新たに走査されたデータ値が移動平均の計算に使用されることはなくなり、したがって、移動平均がその正常なレベルに低下させられることは許されなくなり、装置１０００の使用中はその交差点センサが永続的に触れられているように見えるということが発生する。したがって、使用または記憶されるセンサデータは、上限未満のデータのみである。（公称電圧よりも約５０％高い）３１００ｍＶの上限値が適切であってもよい。

「高速回復」アルゴリズムについて、以下に説明する。このアルゴリズムは、交差点からの最新の読み取り値を、基準値または移動平均と比較する。最新の読み取り値が、高速回復しきい値を超えて、より大きい場合、基準値は、最新の読み取り値と等しく設定される。このアルゴリズムは、ユーザが点の上方で指を長時間「空中静止」させている状況（これは、基準値の低下を意図的に強いる）に対抗するものである。この状況における、急速な解放と、同じ点への接触は、基準値と最新の読み取り値との間の差が接触しきい値（しきい値）よりも大きくないためシステムが応答しない、ということを引き起こす可能性がある。

前の節では、２５６の交差点センサアレイ１４２がアクティブにされた（つまり、「触れられた」または「選択された」）かどうかを判定する方法について詳しく説明した。各走査中に、それぞれの交差点センサは、アクティブにされた／触れられたか、またはそうでないと見なされる。

各走査の後で、「最良候補」を識別するために、触れられた点が処理される。一般的に言って、最良候補は、ユーザによるセンサへの接触において選択された可能性が最も高い点であるとして、接触表面コントローラ３２００によって選択される、交差点センサである。２つの同じ高さの潜在的候補がセンサアレイ１４２上でアクティブにされている場合は、一般的に言って、最も高い（最北／最上の）または最も高く最も左の（つまり、最北西／最上部左方の）触れられた点が、最良候補である。便宜上、これらを一括して、単に「最北西」点と呼ぶ。さらに、交差点センサは、センサの新しい最北西点と見なされるためには、２つの連続した６４ｍ秒走査にわたって「触れられ」ていなければならないことが好ましい。

接触表面コントローラ３２００は、最初に、触れられたセンサの組を識別する。次に、少なくとも２つの連続した６４ｍ秒サイクルにわたって触れられていたものを識別する。これらは、新しい最北西候補センサである。最良候補が選択されたら、その識別情報／場所が、接触表面コントローラ３２００からシステムコントローラ３０００に伝えられる。

新しい最北西点（交差点センサ）が選択されたら、「南方ロックアウト」アルゴリズムが、センサアレイ１４２に対して有効になる。「南方ロックアウト」アルゴリズムは、新しい最北西点が選択されたまま１秒間が経過するまでか、または新しい最北西点が解放されるまでの、いずれか早い方まで、同じアレイの、後続の走査で触れられる、新しい最北西点よりも下の任意の点が無視されるようにする。ロックアウトの後は、アレイのすべての交差点が、新しい最北西点の候補となる。このアルゴリズムは、（幼い子供がしがちな可能性があるように）指がアレイに触れた後で、ユーザが、指さしている手の付け根をアレイの上に載せる、という状況をカバーする。

センサアレイ１４２の新しい最北西点が識別された後で、「ピーク検索」アルゴリズムが使用されてもよい。新しい最北西点センサの東（右）、南（下）、および南東（左下）に隣接する交差点センサの偏差が、接触に関して調べられ、４つのうちの任意の触れられたセンサの相対的偏差が、相互に比較される。それらの最大４つのセンサのうち、最大の偏差（すなわち、基準値／移動平均からの変化）を有する１つのセンサが、「最良候補」として選択され、その識別情報／場所／位置が、主（ベースユニット）システムコントローラ３０００に渡される。

新しい最良候補が選択されるたびに、その位置が、接触表面センサコントローラ３２００からシステムコントローラ３０００に転送される。システムコントローラ３０００は、次に、この情報の使用方法を決定する（現在の動作を中断するかどうか、最良候補の代わりに隣接する交差点センサを使用するかどうか、など）。

装置１０００は、複数の手が接触表面に置かれているかどうかを判定する。システムコントローラ３０００は、２つの手がセンサ上に置かれていることを認識した場合、いずれかの入力が、明確に定義された最北点であるかどうかを調べる。そうである場合、システムコントローラ３０００は、この入力を最良候補として選択する。可能性が高い入力を、装置１０００が妥当な確度で判定できない場合、「一度に１本の指」を使用するようにユーザに指示するための音声出力、またはその他の任意の適切な表現を生成しなければならない代わりに、この技術では、上記のアルゴリズムに基づいて、「最良候補」を選択することが可能である。

その他のタイプの接触感知型表面または位置検出技術が、本発明の範囲を逸脱することなく利用されてもよい。例えば、アナログ抵抗性または容量性タッチパネルが使用されてもよく、デジタルカメラＣＣＤ技術、いわゆるジェスチャー認識技術、熱感知型技術、カラー感知型技術、パターン感知技術、物体感知技術、あるいは、電気−物理的材料特性、光反射特性、または光吸収特性に基づく、その他の任意のコンテクスチュアル感知技術が使用されてもよい。

さらに別の代替は、一体型タッチパネルを有するＬＣＤモニタを使用することである。この代替実施形態を、図１４に示す。図１４では、一体型ＬＣＤモニタ／タッチパネルが参照番号４０００で示されている。この一体型ＬＣＤモニタ／タッチパネルは、（図１に示す）表示生成装置１１７５および表示表面１１１０の両方に取って代わる。モニタ／タッチパネル４０００は、独自の接触表面感知回路３１００および接触表面コントローラ３２００を有し、さらに、それらはシステムコントローラ３０００に接続される。システムコントローラ３０００は、接触表面コントローラ３２００によって供給される接触位置情報に応答し、また、モニタ／タッチパネル４０００に（適切な介在する表示ドライバ回路を介して）供給される表示画像データを生成する。一体型表示モニタ／タッチパネルの多数のモデルが当業界で知られており、本発明に従って使用されてもよい。

本発明のエンタテインメント装置１０００とともに使用されてもよい、その他のタイプの接触または近接感知技術の例としては、マイラー（Ｍｙｌａｒ）（登録商標）スイッチマトリックスなどの圧力感知型スイッチマトリックス、近接感知アンテナアレイ、近接感知容量性アレイなどがある。追加の適切な接触感知型表示表面のいくつかの例としては、ＬＣＤ，またはプラズマタッチパネルディスプレイがある。

例示的なゲームおよびゲームシステム動作
図１および図３を全般的に参照すると、本発明によるエンタテインメント装置１０００の動作において、表示生成装置１１７５によって生成される画像は、接触感知型表示表面１１１０上に表示される。接触感知型表示表面１１１０と、少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）とは、両方とも、システムコントローラ３０００に動作可能に結合される。さらに、システムコントローラ３０００は、接触感知型表示表面１１１０と、少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）とからの信号に応答し、接触感知型表示表面１１１０上に表示される視覚画像を、接触感知型表示表面１１１０、および／または、少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）とのユーザの対話に応答して変更する。したがって、本発明によるエンタテインメント装置１０００のユーザは、接触感知型表示表面１１１０か、または少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）か、または接触感知型表示表面１１１０と少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２２（２）との両方かの、いずれかを使用して、システムコントローラ３０００に入力を提供し、接触感知型表示表面１１１０上に表示される画像を変更すること（部分の移動、変更、向きの変更など−単なる輝度の制御やオン／オフの制御とは対照的に）が可能である。

図１５および図１６を参照して、エンタテインメント装置１０００の別の特徴について説明する。上述のように、装置１０００は複数のプレーヤーによる使用が意図されており、本明細書で説明する例では、概ね矩形のベースハウジング１１００の４つの側１１０２、１１０４、１１０６、および１１０８のそれぞれにおける、４つの遊技位置がある。したがって、ゲーム中または活動中に、１人のプレーヤーから他のプレーヤーへの移行が必要であるが、プレーヤーは接触感知型表示表面１１１０に対して異なる向きに位置している。そのため、システムコントローラ３０００は、これを認識して、表示生成装置１１７５によって表示される画像（表示パネル上に投射または表示される）の向きを変え、さらに、表示表面１１１０上の接触コマンドへの応答方法についても、向きを変えられた画像を基準にして向きを変える必要がある。１つのユーザ位置から別のユーザ位置への、活動内での移行が行われる場合、システムコントローラ３０００は、表示生成装置１１７５を制御して、表示される視覚画像を回転させ、それにより、新たな現在アクティブなユーザ位置に対して、それらの画像の向きが正しく調整されるようにする。さらに、システムコントローラ３０００は、接触／近接感知装置によって行われる接触位置検出の解釈方法も、１つのユーザ位置から別のユーザ位置へのそのような移行の間に調整する。

ゲーム中または活動中に向きを調整するための有用な手順を、図１６の参照番号５０００で示す。ステップ５０１０は、現在のプレーヤーについての、ゲームまたは活動の通常の実行を示す。例えば、図１５に示すように、ゲームまたは活動は、プレーヤー１との対話を含む。一例として、プレーヤー１に対して、選択肢を含むメッセージが表示され、その選択を行った後は、ゲームまたは活動はプレーヤー２に移動する。本例における、プレーヤー１に対して表示されるメッセージは、次のとおりである。
「次に順番がまわってきたときに聞きたい歌を選んでください
Ａ
Ｂ
Ｃ”
プレーヤー１が、入力コントローラ１１２０（１）上のボタンによって、または、接触感知型表示表面１１１０の、所望の選択肢の近くに触れることによって、（Ａ、Ｂ、およびＣから）選択すると、システムコントローラ３０００は、プレーヤー１の番が終わったことを検出する。これは、システムコントローラ３０００がプレーヤー移行イベントを検出する、ステップ５０２０に対応する。次に、ステップ５０３０において、システムコントローラ３０００は、ゲームまたは活動の規則に従って、次のプレーヤーを決定する。例えば、プレーヤー２が、次のプレーヤーであってもよい。次に、ステップ５０４０において、システムコントローラ３０００は、表示される画像データの向きを変更し（例えば、回転させ）、それにより、新しいプレーヤーに対して画像データの向きが正しく調整されるようにする。これは、接触感知型表示表面１１１０上で画像データを右に９０度回転させて、画像データがプレーヤー２に向けられた、プレーヤー２を対象としたものであるように見えるようにすることによって行われる。システムコントローラ３０００は、さらに、ステップ５０５０において、向きを変えられた表示画像に従って、接触表面コマンドへの応答方法の向きを変える。例えば、プレーヤー２からの接触または近接検出コマンドに応答するために、システムコントローラ３０００は、接触表面コントローラ３２００から受信する、プレーヤー２の接触位置を表す接触位置信号に応答して特定の動作を発生させる「ホット」な位置を、右に９０度調整する（回転させる）。システムコントローラ３０００が、ユーザからの接触に対する応答方法の向きを変えるためにどのようにプログラムされるかを示すために、図１５に、（Ｍ×Ｎ）センサアレイ１４２に関連付けられた導電性ワイヤの部分図を示す。このプログラムが必要な理由は、センサアレイ１４２は固定されているが、（視覚的な、および／または可聴の）特定の動作を引き起こすためにユーザが触れる可能性がある、センサアレイ上の、表示される視覚画像を基準とした相対位置は、各ユーザ位置１１０２、１１０４、１１０６、および１１０８で異なるためである。

この向きの変更プロセスは、プレーヤー２から、他の任意のプレーヤーに移行する場合に繰り返される。特定のゲームまたは活動において２人または３人のプレーヤーのみがアクティブである場合、システムコントローラは、それに応じて画像表示データおよび接触位置応答性の向きを変えることを認識する、ということが理解されるべきである。さらに、この向きの変更プロセスは、４つよりも少ない、または４つよりも多いプレーヤー位置を有するエンタテインメント装置に適用されてもよく、その場合、向きの変更は単純な９０度の調整ではなくなる。この向きの変更プロセス５０００は、表示パネルまたはモニタ４０００である表示生成装置に対して、および、画像投射システム１１７５である表示生成装置に対して適用される。（図１におけるような）画像投射システム１１７５の場合、投射画像経路内の１つ以上の光学装置を調整することによって、画像の向きが変えられることが可能である。ただし、投射に先立って生画像データの向きを変えることが、より望ましい場合がある。

本発明のエンタテインメント装置１０００上で実行されてもよいゲームまたは活動の一般的な例を、以下に示す。これらのゲームまたは活動のための命令、スクリプト、プログラムは、上述のように、リムーバブルメモリカートリッジ装置１１９２内に組み入れられてもよい。ゲームまたは活動は、動画で表現された人物と、それに伴う声、音楽、およびその他のグラフィックス要素の、デジタルデータを含むソフトウェアプログラムである。ゲーム／活動は、順次報われるタイプの体験をプレーヤーに提供するための課題として織り込まれた、パズル、活動またはゲームを含む、順次的な、対話式の、物語風ストーリーを含んでもよい。

デジタル動画を用いたアドベンチャーゲーム
ゲームの一タイプは、動画を用いたアドベンチャーゲームである。このゲームでは、１人以上の動画で表現された人物が表示され、それらの人物が水中遊園地などのさまざまな活動を切り抜ける。各プレーヤーは、特定の人物を選んで、模擬表示されたゲームボードを、例えば、ゲームに勝つための特定の品目を集めながら、うまく通り抜けてもよい。プレーヤーの人物は、表示されるゲームボード上で、例えば、電子的なまたは仮想的なサイコロ転がしを使用して発展してもよい。さらに、プレーヤーがゲームボード上の特定の地点に着地した場合、プレーヤーは、ゲームの勝利に資する特定の品目または「チケット」の賞を獲得するために、特定の活動に従事するように、視覚的な、または音声による刺激を介して促されてもよい。プレーヤーは、特定の動画による、または表示される品目と引き換えるために、チケットを蓄積してもよい。プレーヤーは、これらのいわゆるミニゲームまたは活動（教育または学習活動を含む）に、入力コントローラまたは接触感知型表示スクリーンを使用して従事してもよい。これらのミニゲームは、新しいゲームが開始されるたびに、ゲームボード全体にわたってランダムに配布されてもよい。

エンタテインメント装置の、各プレーヤーの位置に近接した視覚表示の部分は、各プレーヤーの、ゲーム内での進行状況に関するデジタル得点表の追跡専用であってもよい。得点表は、プレーヤーの人物と、プレーヤーが収集した品目を示してもよい。

仮想的な、動画で表現された「売り手」が、十分な数のチケットを収集したプレーヤーに特定の品目を「販売する」ために、ゲームボード上のさまざまな地点においてランダムに現れてもよい。購入されてもよい品目は、ゲームの実行中に、プレーヤーによって使用されてもよく（例えば、進行ボーナス、時間ボーナスなど）、あるいは、対抗者に対して使用されてもよい（一回休みなど）。ゲームは、さらに、動画で表現された特定の人物が突然現れて、例えば、特定のプレーヤーにボーナスチケットを与えたり、特別な付随的ゲームまたは活動を実行したりすることを含んでもよい。

デジタル動画を用いた冒険談
別のタイプのゲームは、従来のストーリーブックと、子供のアクティビティブックと、Ｗｅｂタイプのフラッシュゲームとの組み合わせからなる、デジタルブックを含んでもよい。プレーヤーまたはユーザは、冒険の一部となり、動画で表現された人物が特定の課題を完了して、それらの目標に到達するのを助ける。ストーリーブックのそれぞれのいわゆる「ページ」は、アートワークと、ストーリーラインと、オブジェクト識別情報と、動画による「ホットスポット」との、フルスクリーンでの組み合わせを含む。ストーリーがユーザに対して読まれるに従って、または、動画で表現された人物が話すに従って、付随するテキストが画面上に現れて、強調表示される。各フレーズまたは文は、それらの語がナレーションとして聞かれるにつれて、個別に強調表示される。特定のページでは、いくつかのオブジェクトが、「識別可能なホットスポット」としてタグ付けされる。子供がこれらのオブジェクトのうちの１つに触れると、その語またはフレーズが声に出して言われる。ページ上の特定の領域およびオブジェクトが、特別な動画のためにタグ付けされ、それにより、子供がその領域に触れると、そのオブジェクトの名前が声に出して言われ、動画またはその他の褒美が明らかにされるようになる。さらに、ストーリーブックの特定のページは、ストーリーラインに関連したミニゲーム、活動、または課題（教育または学習活動を含む）を含んでもよい。

上述のゲームおよび活動の例は、表示される視覚画像の向きを、ゲーム内でどのプレーヤーがアクティブであるかに従って変更することの必要性を強調する。例えば、動画で表現された人物は、特定のプレーヤー向けであってもよい。したがって、装置は、ゲーム内でのプレーヤーの番を追跡し、特定の表示視覚画像の向きを、現在番がまわってきているプレーヤーの方に変更する必要がある。さらに、プレーヤーによるコマンドへの接触または近接の検出をゲームが必要とする場合、装置は、センサアレイ上の応答する必要がある位置の向きも、現在アクティブなプレーヤー用に変更する。

本発明をその特定の実施形態を参照して詳細に説明したが、その精神と範囲から逸脱することなく、さまざまな変更および修正をその中で行うことが可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジング１１００は、ヘッドフォンジャックを、ユーザの便宜のために含んでもよい。さらに、本発明のエンタテインメント装置１０００は、ユーザの手の動きを感知、モデル化し、それに反応するための、カメラおよび／またはセンサを含み、それにより、エンタテインメント装置１０００との対話の次元を追加する、ジェスチャー認識システムを含んでもよい。また、本発明のエンタテインメント装置１０００は、充電可能な電源を含んでもよい。本発明のエンタテインメント装置１０００は、さらに、接触感知型表示表面１１１０上に特定の波長の光で表示される秘密のコード、カード、文字、またはその他の情報をユーザが明らかにすることを可能にする、暗視ゴーグル、拡大鏡、または特別な光学装置を含んでもよい。その上、本発明のエンタテインメント装置１０００は、少なくとも１つの入力コントローラ１１２０（１）、１１２０（２）、１１２０（３）、１１２０（４）のすべての特徴を含み、さらに、個別のユーザメッセージ（例えば、スクラブル文字、隠されたゲームの手がかりなど）を表示するオンボード表示スクリーンも含んでもよい、デラックスな入力コントローラを含んでもよい。さらに、本発明のエンタテインメント装置１０００は、ゲーム／プレーヤー関連の情報（高得点など）を記憶するための、（着脱可能な、または着脱不可能な）メモリユニットを含んでもよい。最後に、本発明のエンタテインメント装置１０００のハウジング１１００は、どのユーザがエンタテインメント装置１０００を制御しているか、すなわち、（どのユーザがエンタテインメント装置１０００を制御する番であるか）を識別するための光源を含んでもよい。したがって、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内となる、本発明の修正形態および変形形態を、本発明はカバーすることが意図されている。

図面の簡単な説明
本発明の実施形態によるエンタテインメント装置の斜視図を示す。エンタテインメント装置は、第１の、投射位置になっている。 図１のエンタテインメント装置の斜視図を示す。エンタテインメント装置は、第２の、収納位置への移行の初期段階にある。 図１のエンタテインメント装置の斜視図を示す。エンタテインメント装置は、第２の、収納位置に完全に変わっている。 図１のエンタテインメント装置の上面斜視図を示す。エンタテインメント装置は、第２の、収納位置になっている。 図１および図２に示すエンタテインメント装置の電気的構成要素のブロック図である。 本発明によるエンタテインメント装置とともに使用するための、表示生成装置の実施形態の断面図である。 本発明によるエンタテインメント装置において有用な、表示生成装置の代替形態の概略図である。 本発明によるエンタテインメント装置において有用な、表示生成装置の代替形態の概略図である。 図１および図２に示す装置の一実施形態による、表示表面の下にある接触感知装置の、隅の部分の部分図である。 図７に示す接触感知装置のための、交差点センサアレイの概略の平面図である。 図７および図８に示す接触感知装置の上に重なる表示表面の部分の概略図である。 図８に示すセンサアレイ内の１つのセンサの概略的な断面図である。ユーザの指／付加物による接触がある場合とない場合とを示す。 図８に示すセンサアレイ内の１つのセンサの概略的な断面図である。ユーザの指／付加物による接触がある場合とない場合とを示す。 図７〜図１２に示す接触感知装置内で使用される回路の電気的ブロック図である。 ユーザの接触による操作位置を解釈する、接触位置応答アルゴリズムのフローチャートを示す。 ユーザの接触による操作位置を解釈する、接触位置応答アルゴリズムのフローチャートを示す。 本発明の実施形態による、図１および図２に示すエンタテインメント装置内で使用されてもよい、一体型表示モニタ／タッチパネルの概略図である。 エンタテインメント装置の表示表面の平面図であり、複数のユーザのうちのいずれのユーザがゲームまたは活動内でアクティブであるかに従って、表示される視覚画像の向きを変更する方法を示す。 図１５に示す表示の向きを変更するアルゴリズムのフローチャートである。

Claims (38)

1. 表示表面と、
   前記表示表面上に視覚画像を表示するように動作可能な表示生成装置と、
   前記表示表面に近接したユーザ付加物の位置を検出する接触／近接感知装置と、
   前記接触／近接感知装置と前記表示生成装置とに動作可能に結合された制御ユニットと、
   前記制御ユニットに動作可能に結合された少なくとも１つの入力コントローラとを具備し、
   前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの入力コントローラからの信号と前記接触／近接感知装置からの位置検出とに応答して、前記表示表面上に視覚画像を表示するためのデータを生成し、前記表示生成装置に供給する、エンタテインメント装置。
2. 前記接触／近接感知装置は、前記表示表面の真下に配置され、前記表示表面上の、または前記表示表面に近接したユーザ接触に応答して、その位置を示す信号を出力し、前記表示生成装置は、前記表示表面上に前記視覚画像を投射するための投射システムを具備する、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
3. 前記投射システムは、光源を有する背面照光式投射装置を具備し、前記光源は、発光ダイオード、ハロゲン球、および白熱電球のうちの少なくとも１つを具備する、請求項２に記載のエンタテインメント装置。
4. 前記投射システムは、前記制御ユニットにより供給されるデータに応答して前記視覚画像を生成する透過型表示パネルを具備する、請求項２に記載のエンタテインメント装置。
5. 前記投射システムは、前記視覚画像を生成する反射型表示装置を具備する、請求項２に記載のエンタテインメント装置。
6. 前記投射システムは、前記表示表面に対して移動可能に搭載されて、上方から前記表示表面上に前記視覚画像を投射するための第１の位置を取り、前記第１の位置では、前記投射システムは、前記表示表面から離れたところに配置される、請求項２に記載のエンタテインメント装置。
7. 前記投射システムは、第２の位置を取るように構成され、前記第２の位置では、前記投射システムは、前記表示表面の近くに配置される、請求項６に記載のエンタテインメント装置。
8. 前記表示表面を支持するベース部材と、前記ベース部材から前記投射システムまで伸張して、前記投射システムを前記表示表面の上方で保持する、少なくとも１つのアーム部材とをさらに具備する、請求項７に記載のエンタテインメント装置。
9. 前記少なくとも１つのアームは、前記ベース部材に向けて折り畳み可能である、請求項８に記載のエンタテインメント装置。
10. 前記表示表面と、前記表示生成装置と、前記接触／近接感知装置とは、前記制御ユニットに接続された表示モニタ／タッチパネル装置内に収容される、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
11. ユーザが前記エンタテインメント装置との対話を行う複数のユーザ位置を、前記表示表面の周囲にさらに具備し、前記制御ユニットは、いずれのユーザ位置が活動またはゲームに従事しているかによって前記視覚画像の向きを変更するために前記表示生成装置を制御する、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
12. 前記視覚画像の前記向きに変更がある場合に、前記制御ユニットは、前記接触／近接感知装置からの信号に対する応答方法をさらに調整する、請求項１１に記載のエンタテインメント装置。
13. ゲームまたは活動のための１つ以上のコンピュータプログラムを記憶するメモリ装置を収容するポートをさらに具備し、前記制御ユニットは、前記１つ以上のコンピュータプログラムを読み込んで実行するために、前記ポートに接続される、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
14. 前記制御ユニットに動作可能に結合された音声出力生成装置をさらに具備し、前記音声出力生成装置は、前記制御ユニットからの信号に応答して音声出力を生成するように構成され、前記音声出力は、表示される視覚画像に同期される、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
15. 特定の視覚画像の表示と、前記表示表面上の特定の位置にユーザが接触すること、または前記表示表面上の特定の位置の至近距離内にユーザが入ることによりもたらされるコマンドへの応答とを含む、特定の活動またはゲームを実行するための、前記制御ユニットによって実行される命令を記憶する、メモリモジュールを着脱可能に収容する、前記制御ユニットに接続されたポートをさらに具備する、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
16. 前記制御ユニットに接続され、前記少なくとも１つの入力コントローラを収容する少なくとも１つのコントローラポートをさらに具備し、前記少なくとも１つのコントローラポートは、さらに、その他のアクセサリ装置を受け入れることが可能である、請求項１に記載のエンタテインメント装置。
17. ベースユニットと、
    前記ベースユニット上の表示表面と、
    前記表示表面を囲む前記ベースユニット上の複数のプレーヤー位置と、
    前記表示表面上に視覚画像を表示するように動作可能な表示生成装置と、
    前記表示表面上のユーザ付加物の位置を検出する接触／近接感知装置と、
    前記接触／近接感知装置と前記表示生成装置とに動作可能に結合された制御ユニットと、
    前記制御ユニットに動作可能に結合された、各プレーヤー位置における入力コントローラとを具備し、
    前記制御ユニットは、前記コントローラからの信号と、前記接触／近接感知装置によって検出されるユーザ付加物位置を表す信号とに応答して、前記表示生成装置に供給されるデータを変更する、エンタテインメント装置。
18. 前記接触／近接感知装置は、前記表示表面の真下に配置され、前記表示表面上の、または前記表示表面に近接したユーザ接触に応答して、その位置を示す信号を出力し、前記表示生成装置は、前記表示表面上に前記視覚画像を投射するための投射システムを具備する、請求項１７に記載のエンタテインメント装置。
19. 前記表示表面と、前記表示生成装置と、前記接触／近接感知装置とは、前記制御ユニットに接続された表示モニタ／タッチパネル装置内に組み込まれる、請求項１７に記載のエンタテインメント装置。
20. 前記表示表面の周囲の前記プレーヤー位置のそれぞれにおいて見ることのために、前記制御ユニットは、表示される視覚画像の向きを変更するためのデータを前記表示生成装置に供給する、請求項１７に記載のエンタテインメント装置。
21. 前記視覚画像の前記向きが変更され次第、前記制御ユニットは、前記接触／近接感知装置からの信号に対する応答方法をさらに調整する、請求項２０に記載のエンタテインメント装置。
22. 複数のプレーヤー位置を有するハウジングと、
    視覚画像を生成するための手段と、
    画像表示表面上に前記視覚画像を表示するための、前記ハウジング上の手段と、
    前記画像表示表面上のユーザ付加物の位置を検出するための手段と、
    ユーザ入力を受信するための、各プレーヤー位置における入力コントローラと、
    視覚画像を生成するための前記手段と、前記画像表示表面上のユーザ付加物の位置を検出するための前記手段と、前記入力コントローラとに結合された制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記入力コントローラからの信号と、前記画像表示表面上のユーザ付加物の位置を検出するための前記手段からの信号とに応答して、視覚画像を生成するための前記手段に供給されるデータを変更するように動作可能である、エンタテインメント装置。
23. マルチユーザ装置内でエンタテインメントを生成するための方法であって、
    （ａ）周囲に複数のユーザ位置が存在する表面上に、視覚画像を表示するステップと、
    （ｂ）前記表面上のユーザ付加物の接触または近接位置を監視するステップと、
    （ｃ）前記複数のユーザ位置のうちの１つにおけるユーザ入力装置を介して、ユーザからの入力を受信するステップと、
    （ｄ）前記表面上の前記ユーザ付加物の、検出された接触または近接位置と、前記ユーザ入力装置を介してユーザから受信した入力とに基づいて、前記ステップ（ａ）を制御するステップとを含む方法。
24. ステップ（ａ）は、表示表面上に視覚画像を投射するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
25. ステップ（ａ）は、表示パネル装置を使用して前記視覚画像を表示するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
26. ステップ（ｂ）は、接触または近接感知装置を使用して、前記表面を基準にした、ユーザの手の位置を監視するステップを含み、ステップ（ａ）は、前記表面上に視覚画像を投射するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
27. ステップ（ｄ）は、いずれのユーザ位置がアクティブであるかによって、前記視覚画像の向きを変更するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
28. ステップ（ｄ）は、前記視覚画像の前記向きが変更され次第、前記ステップ（ｂ）によって生成されるデータを調整するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
29. 接触または近接感知型表示表面と、
    前記表示表面の周囲の複数のユーザ位置と、
    前記表示表面上に視覚画像を表示するように動作可能な表示生成装置と、
    前記表示生成装置に動作可能に結合された制御ユニットとを具備し、前記制御ユニットは、プログラムを実行して、前記表示表面上に表示する視覚画像を前記プログラムに従って生成するために、前記表示生成装置にデータを供給し、前記制御ユニットは、特定のユーザ位置においてユーザが見ることのために、前記視覚画像の向きを変更するために前記表示生成装置に前記データを供給する、エンタテインメント装置。
30. 前記表示表面上のユーザ付加物の位置を検出する接触／近接感知装置をさらに具備し、前記制御ユニットは、前記接触／近接感知装置によって行われる位置検出に応答して、前記表示生成装置にデータを供給する、請求項２９に記載のエンタテインメント装置。
31. 特定のユーザ位置のために視覚画像の前記向きが変更された後、前記制御ユニットは、前記接触／近接感知装置からの信号にさらに応答する、請求項３０に記載のエンタテインメント装置。
32. 前記制御ユニットは、１つのユーザ位置において見ることのための前記表示される視覚画像を、前記特定のユーザ位置において見ることのために回転させるためのデータを前記表示生成装置に供給する、請求項２９に記載のエンタテインメント装置。
33. マルチユーザエンタテインメント装置内でエンタテインメントを生成するための方法であって、
    （ａ）周囲に複数のユーザ位置が存在する、接触または近接感知型表面上に、視覚画像を表示するステップと、
    （ｂ）１つのユーザ位置から別のユーザ位置に、前記接触または近接感知型表面上の前記視覚画像を回転させるように、前記ステップ（ａ）を制御するステップとを含む方法。
34. 前記接触または近接感知型表面上のユーザ付加物の、接触または近接位置を監視するステップをさらに含み、前記視覚画像が１つのユーザ位置から別のユーザ位置に回転させられた場合は、前記監視された位置を表す信号を受信する際の前記エンタテインメント装置の応答を変更するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
35. 表示表面を支持するベースユニットと、
    前記表示表面上に視覚画像を表示するように動作可能な表示生成装置と、
    前記ベースユニットに取り付けられ、前記ベースユニットを基準にして、第１の位置と第２の位置との間で移動するように動作可能な、少なくとも第１および第２の支持部材と、
    前記第１および第２の支持部材の末端部に取り付けられ、前記支持部材が前記第１の位置にある場合に、前記表示表面の上方で前記表示生成装置を着脱可能に保持する、第１および第２のコネクタと、
    前記ベースユニットの前記表示表面上に適合し、前記表示生成装置が前記第１および第２のコネクタから取り外された場合に、前記表示生成装置を中に収納するための収納用凹部を有するカバー部材とを具備し、前記カバー部材は、前記第１および第２の部材が前記第２の位置にある場合に、前記第１および第２のコネクタの対応する表面と係合する表面部分を備えた本体を有する、エンタテインメント装置。
36. 前記カバー部材は、持ち運び用ハンドルをさらに具備する、請求項３５に記載のエンタテインメント装置。
37. 前記カバー部材は、前記ベースユニットの相補的部分と係合するように構成される側面部をさらに具備する、請求項３５に記載のエンタテインメント装置。
38. 前記カバー部材内の前記収納用凹部を選択的に覆う凹部カバーをさらに具備する、請求項３５に記載のエンタテインメント装置。

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