JP6176564B2 - ゲーム機 - Google Patents

Description

本発明は、プレイヤが筐体の内部に入ってプレイするゲーム機に係り、特にその筐体内のスクリーンに画像を投影する装置に関する。

業務用に開発されたゲーム機の分野では、家庭用の据置型ビデオゲーム機や携帯型ゲーム機との差別化を目的として、ゲーム機の物理的な構成に種々の工夫を施すことが一般に行われている。例えば、プレイヤが筐体の内部に入り込んでプレイする構成を採用したゲーム機が知られている（特許文献１参照）。プレイヤの周囲にスクリーンを配置し、複数のプロジェクタで画像を投影するゲーム機も知られている（特許文献２参照）。

特開２０１１−６２２５６号公報 特開平１１−３１３９８３号公報

筐体内の限られたスペースにて投影装置からスクリーンにゲームの画像を投影する場合、投影装置からスクリーンまでの光路長が短いと画像の投影範囲が狭くなるといった不都合が生じる。

そこで、本発明は、筐体内の限られたスペースでも、投影装置からスクリーンまでの光路長を増加させることが可能なゲーム機を提供することを目的とする。

本発明のゲーム機（１）は、プレイヤが入り込むことが可能な中空構造体（５）を有し、該中空構造体の隔壁（５ａ）の内面にはスクリーン（７）が設けられた筐体（２）と、前記スクリーンに対してゲームの画像を投影する投影装置（７１Ａ〜７１Ｆ）とを備えたゲーム機であって、前記中空構造体の所定方向（一例として上下方向）における一方の側（一例として下部又は底部）及び他方の側（一例として上部又は頂部）のそれぞれに前記投影装置が配置され、前記一方の側における投影装置（７１Ａ〜７１Ｃ）から射出される光が前記スクリーンにおける前記他方の側の領域（Ｓａ〜Ｓｃ）に導かれ、前記他方の側における投影装置（７１Ｄ〜７１Ｆ）から射出される光が前記スクリーンにおける前記一方の側の領域（Ｓｄ〜Ｓｆ）に導かれるように各投影装置と前記スクリーンの前記領域との対応関係が設定されたものである。

本発明によれば、筐体の一方の側に位置する投影装置からの光をスクリーンの他方の側の領域に導き、他方の側に位置する投影装置からの光をスクリーンの一方の側の領域に導く構成としているため、各投影装置からの光がスクリーンのより遠い領域に導かれるようになり、光路長を相対的に増加させることができる。

本発明において、前記中空構造体の前記一方の側及び他方の側のそれぞれにミラー（７５Ａ〜７５Ｆ）が設けられ、前記一方の側の投影装置（７１Ａ〜７１Ｃ）の光が該一方の側のミラー（７５Ａ〜７５Ｃ）により前記スクリーンにおける前記他方の側の領域（Ｓａ〜Ｓｃ）に導かれ、前記他方の側の投影装置（７１Ｄ〜７１Ｆ）の光が該他方の側のミラー（７５Ｄ〜７５Ｆ）により前記スクリーンにおける前記一方の側の領域（Ｓｄ〜Ｓｆ）に導かれるものとしてもよい。これによれば、ミラーにて光を反射させることにより投影装置からスクリーンまでの光路長をより大きく設定することができる。

さらに、前記ミラーは、前記光が前記中空構造体の前記隔壁に沿って前記スクリーンに導かれるように設けられてもよい。これによれば、中空構造体内の空間の中心部を避けるようにして各投影装置からの光をスクリーンの各領域に導くことができる。これにより、中空構造体の中心部をプレイヤがゲームをプレイすべき領域として設定すれば、投影装置の光がプレイヤによって遮られるおそれを排除し、又はそのおそれを大きく低減することができる。

本発明において、前記投影装置は、該投影装置から射出される光が前記隔壁の開口部（５ｂ）を介して前記中空構造体の内部に入射するようにして前記中空構造体の前記隔壁の外部に配置されてもよい。これによれば、投影装置を隔壁の外に配置することにより、光路長をさらに増加させることが可能である。また、投影装置の排熱が中空構造体の内部にこもるおそれを排除し、又はそのおそれを低減することができる。

さらに、前記スクリーンは球面状に湾曲していてもよい。一般の投影装置は、平面状のスクリーンに画像を投影することを前提として構成されており、その種の投影装置を利用して球面状に湾曲したスクリーンに画像を投影する場合には、スクリーンの湾曲に応じて画像の歪み等を補正する必要がある。その歪みは、投影装置の照射範囲における光路長の変化が大きいほど顕著に出現するため、光路長を増加させれば歪みが相対的に小さくなり、その補正も容易に行える。

本発明においては、前記スクリーンの一軸方向を前記所定方向としたときに、前記中空構造体の前記一方の側及び前記他方の側のそれぞれには、前記スクリーンの前記一軸方向の回りの周方向に沿って複数の投影装置が設けられ、前記一方の側における各投影装置から射出される光が前記スクリーンにおける前記他方の側でかつ前記周方向に互いに異なる領域に導かれ、前記他方の側における各投影装置から射出される光が前記スクリーンにおける前記一方の側でかつ互いに異なる領域に導かれるものとしてもよい。これによれば、複数の投影装置により、周方向の広い範囲に亘って画像を分担して投影することができる。

前記所定方向は前記中空構造体の上下方向であってもよい。ただし、所定方向が中空構造体の左右方向や前後方向に設定されてもよい。

なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

以上に説明したように、本発明のゲーム機によれば、筐体の一方の側に位置する投影装置からの光をスクリーンの他方の側の領域に導き、他方の側に位置する投影装置からの光をスクリーンの一方の側の領域に導くようにしたため、各投影装置からの光がスクリーンのより遠い領域に導かれるようになり、光路長を相対的に増加させることができる。

本発明の一形態に係るゲーム機の外観構成を示す斜視図。 図１とは異なる方向からゲーム機を示した斜視図。 ゲーム機の正面図。 ゲーム機の右側面図。 図１及び図２とはさらに異なる方向からゲーム機を示した斜視図。 図３のVI−VI線に沿ったゲーム機の垂直断面図。 図４のVII−VII線に沿ったゲーム機の垂直断面図。 シートユニットを取り外した状態におけるゲーム機を図６と同一方向から示した垂直断面図。 ゲーム機の筐体とシートユニットとの関係を示す斜視図。 筐体の本体における隔壁を概ね組み立てた状態を示す斜視図。 本体のベース上にフレーム構造体を組み付けた状態を示す斜視図。 本体のベースの斜視図。 フレーム構造体の構成を示す斜視図。 フレーム構造体を組み立てる途中の状態を示す斜視図。 フレーム構造体の内面側に取り付けられるべきインナパネルを組み合わせた状態を示す斜視図。 フレーム構造体の内面側にインナパネルを組み付ける途中の状態を示す斜視図。 フレーム構造体の内面側に全てのインナパネルを組み付けた状態を示す斜視図。 フレーム構造体の外面側にアウタパネルを組み付ける様子を示す斜視図。 扉パネルに対する案内機構及びカウンタウエイト機構の断面図。 シートユニットの斜視図。 シートユニットの側面図。 シートユニットの断面図。 筐体上部の一台のプロジェクタからスクリーンの下側の領域に画像を投影する状態を示す図。 筐体上部の他の一台のプロジェクタからスクリーンの下側の他の領域に画像を投影する状態を示す図。 ゲームの画像を投影するための制御系の主要部の構成を示すブロック図。

以下、図面を参照して本発明の一形態に係るゲーム機を説明する。図１〜図５に示すように、ゲーム機１は、筐体２と、その筐体２の内部に配置されるシートユニット３とを備えている。筐体２は、ベース４と、そのベース４に支持された本体５とを備えている。以下の説明においては、図１の矢印Ｘ方向をゲーム機１の前後方向、矢印Ｙ方向をゲーム機１の左右方向、矢印Ｚ方向をゲーム機１の上下方向とし、図３に示された側をゲーム機１の正面側、その反対側をゲーム機１の背面側と定める。

図６〜図８から明らかなように、筐体２の本体５は、概ね球体状の隔壁５ａを備えた中空構造体である。本体５の正面側にはプレイヤが筐体２の内部に出入りするための出入口６が形成されている（図４及び図５参照）。出入口６は、隔壁５ａを本体５の頂部から底部まで概略一定幅でくり抜くようにして設けられている。シートユニット３は、出入口６から本体５の内部に挿入されてベース４に固定される（図９も参照）。本体５の内面はほぼ球面形のスクリーン７として形成されている。ゲームのプレイヤは、出入口６を介して筐体２の内部に入り、シートユニット３のシート５０に着席して、スクリーン７のほぼ全域に表示されるゲームの画像を見ながらゲームをプレイする。

図１０〜図１２に示すように、筐体２のベース４は、台座部１０と、その台座部１０の左右に配置されてゲーム機１の前後方向に延ばされた一対の脚部１１とを備えている。台座部１０は、板材を曲げ成形した箱状の構造物であり、その左右端及び後端側には、本体５の底部における隔壁５ａよりも外側に広がる拡張部１０ａが設けられている。拡張部１０ａが外側に広がることにより、筐体２の安定性が確保されるとともに、球体状の本体５の外部において、ゲーム機１を動作させるために必要な各種の電装部品、例えば制御装置や電源装置等を搭載するスペースを確保することができる。台座部１０の上面には、水平面に沿って円弧を描くように延びるフレーム取付部１０ｂが形成されている。脚部１１は、出入口６を挟むように位置している。脚部１１は、ゲーム機１の安定性をさらに高めるべく台座部１０の前後に張り出すように設けられている。脚部１１の上部は本体５の外形に沿って円弧を描くように丸められている。これにより、脚部１１の高さを増加させて脚部１１の剛性を高め、それにより筐体２の安定性の向上に対する脚部１１の効果を高めつつ、本体５を比較的低い位置に配置して筐体２の全高を抑えることができる。

図１０及び図１１に示すように、本体５は、概ね球形に組まれたフレーム構造体１２と、そのフレーム構造体１２の内面側を覆うようにしてフレーム構造体１２に取り付けられた複数のインナパネル１４と、フレーム構造体１２の外面側を覆うようにしてフレーム構造体１２に取り付けられた複数のアウタパネル１５とを備えている。図１３及び図１４に示すように、フレーム構造体１２は、複数のフレーム部品１６を組み合わせて構成されている。各フレーム部品１６は、上端に配置される上フレーム１６ａと、下端に配置される下フレーム１６ｂと、上下のフレーム１６ａ、１６ｂに間に渡される複数本の縦フレーム１６ｃとを備えている。フレーム構造体１２の分割位置、言い換えればフレーム部品１６同士の結合位置は、フレーム構造体１２を上下方向の中央にて分割する位置（上下分割位置）、及びその上下分割位置に沿ってフレーム構造体１２を周方向に４つに分割する位置（周方向分割位置）にそれぞれ設定されている。

フレーム構造体１２は以下の手順にて組み立てられる。まず、下側に配置されるべきフレーム部品１６の下フレーム１６ｂが結合部材（例えばボルト及びナット）を利用して台座部１０のフレーム取付部１０ｂに順次固定される。次に、上側に配置されるべきフレーム部品１６の下フレーム１６ｂと下側のフレーム部品１６の上フレーム１６ａとが結合部材を用いて相互に結合される。これにより、フレーム構造体１２が完成する。このようにベース４の台座部１０上にてフレーム部品１６を順次組み上げていくことにより組立作業中の安定性を確保して作業効率を高めることができる。なお、フレーム構造体１２の正面側には、筐体２の出入口６（図１参照）に対応して、フレーム構造体１２の頂部から底部に亘って開口部１２ａが設けられている。開口部１２ａはその上端から下端まで一定の幅に形成されている。開口部１２ａの左右に位置するフレーム部品１６の縦フレーム１６ｃは、筐体２の湾曲形状に沿って上下方向に延ばされることにより、出入口６を規定する枠のうち、左右方向の側縁部分の骨格として機能する。

図１５に示すように、インナパネル１４は、フレーム構造体１２の内面に沿うように球面状に湾曲した曲面板１４ａと、その曲面板１４ａの外周面上に一体に設けられかつ上下方向に延ばされたリブ１４ｂとを備えている。曲面板１４ａは、本体５の内面を上下方向の中央位置で分割し、かつ周方向に６つに分割して得られる１２個の領域のいずれかに対応する形状に形成されている。つまり、１２枚のインナパネル１４を組み合わせることにより、フレーム構造体１２の内面がその開口部１２ａを除いて全面的にインナパネル１４で覆われる。それにより、筐体２の本体５の内面に概略球面状のスクリーン７が形成される。図１６及び図１７に示すように、各インナパネル１４は、そのリブ１４ｂをフレーム部品１６の縦フレーム１６ｃの側面と突き合わせるようにしてフレーム構造体１２の内側に配置されている。リブ１４ｂは、ボルト等の結合部材を用いてフレーム構造体１２の縦フレーム１６ｃに固定される。図１８に示すように、インナパネル１４の取り付け後、フレーム構造体１２の外側にアウタパネル１５が適宜に取り付けられる。それにより、フレーム構造体１２が隠されて本体５の隔壁５ａが完成する。その後、図１〜図５に示すように、リング状のデコレーションカバー１８等の装飾部品が適宜に取り付けられて筐体２の本体５が完成する。

以上のように筐体２をベース４と本体５とに分けて構成し、かつ、本体５の隔壁５ａを形成するためのフレーム構造体１２を複数のフレーム部品１６の組立構造とし、かつフレーム構造体１２の内外に取り付けられるべきインナパネル１４及びアウタパネル１５も分割構造としたため、ゲーム機１の設置箇所に対する搬入及び搬出を容易に行えるようになる。また、フレーム構造体１２により、隔壁５ａに十分な剛性を与えることができる。インナパネル１４からリブ１４ｂを突出させることにより、インナパネル１４には十分な剛性が確保される。リブ１４ｂはインナパネル１４の外面側に位置しているので、インナパネル１４とフレーム部品１６との結合箇所を本体５の内部から完全に隠すことができる。それにより、スクリーン７に結合箇所が露出せず、スクリーン７の一体感、連続感を高めることができる。

図１、図３及び図５に示すように、筐体２の出入口６には扉装置８が設けられている。扉装置８は、出入口６を拡大するよう上げられた状態（図５）と、出入口６を狭めるように降ろされた状態（図１及び図３）との間で上下方向に開閉可能な扉部材としての扉パネル２１と、扉パネル２１を上下方向に案内する案内機構２２とを備えている。扉パネル２１を上げることにより、出入口６が大きく開口する。それにより、プレイヤは本体５の内部に対して容易に出入りすることができる。一方、扉パネル２１を降ろしたときは出入口６が狭められる。

扉パネル２１は、出入口６の左右の縁に沿って湾曲したパネル本体２３と、そのパネル本体２３に取り付けられたグリップ２４とを備えている。グリップ２４は、筐体２の外部及び内部のいずれからも握って操作できるように、扉パネル２１の下端中央部に設けられている。図１９に詳しく示したように、案内機構２２は、出入口６の左右の縁取り部材としての縦フレーム１６ｃに沿って配置された一対のレール２５を備えている。パネル本体２３の上下端部にはローラ２６が取り付けられている。各ローラ２６は、レール２５に沿って転動するようにしてパネル本体２３に取り付けられている。それにより、扉パネル２１はレール２５に案内されつつ上下にスライドすることができる。レール２５にはストッパ２７ａが取り付けられ、パネル本体２３にはストッパ２７ａと当接可能なブロック２７ｂが取り付けられている。扉パネル２１を降ろしたとき、ブロック２７ｂがストッパ２７ａに突き当たることにより、扉パネル２１の下降動作が制限される。それにより、扉パネル２１の可動範囲の下端位置（最も降ろされた位置）が規定される。扉パネル２１を最も降ろしたとき、出入口６は完全に閉め切られることなく、扉パネル２１の下方には開口が残される。そのため、筐体２の内部のプレイヤに適度な安心感を与え、プレイヤが感じ取るおそれのある閉塞感を和らげることができる。一方、扉パネル２１の下方に残される開口は、シートユニット３に着席してスクリーン７の中央部を見ているプレイヤの背面側でかつ下方に位置する。したがって、扉パネル２１の下方に開口が残っていても、その開口はプレイヤの視野に入り難い。そのため、スクリーン７に投影されるゲームの画像に対してプレイヤの意識を強く惹き付け、ゲームの世界に対してプレイヤをより深く没入させることができる。

パネル本体２３の少なくとも一部は、筐体２の本体５内を適度に覗き込めるように、透過性のある素材を利用して構成されている。例えば、ダークグレーに着色された半透明のアクリルパネル等がパネル本体２３の少なくとも一部の素材として利用される。これにより、筐体２の外部からスクリーン７や内部のプレイヤの所作等を視認することが適度に可能となる。それにより、ゲーム機１に対する他のプレイヤの興味を惹き付け、あるいはプレイヤの状態を確認して安全性の向上を図ることができる。

レール２５のさらに内側には錘２８が配置されている。パネル本体２３には連結部材としてのベルト２９が取り付けられている。ただし、ベルト２９のような帯状の連結部材に代えて、紐状の連結部材が用いられてもよい。ベルト２９は、パネル本体２３から上方に引き出され、レール２５の上端近傍に配置された回転体としてのプーリ３０に巻き掛けられ、さらに下向きに折り返されて錘２８と連結されている。これにより、扉パネル２１に対するカウンタウエイト機構３１が構成される。そのカウンタウエイト機構３１によれば、扉パネル２１の自重と錘２８の自重とが相殺され、扉パネル２１の開閉に要する力が軽減される。ただし、扉パネル２１に下向きの力を作用させて扉パネル２１を下端位置に保持するため、錘２８の重量は扉パネル２１の重量よりも幾らか軽く設定される。さらに、プーリ３０の回転軸は、扉パネル２１が下降するときのプーリ３０の回転を適度に制動し、プーリ３０が反対方向に回転するとき（つまり、扉パネル２１が上がるとき）のプーリ３０の回転は制動しないブレーキ装置３２と連結されている。したがって、扉パネル２１に下向きの力が作用していても、ブレーキ装置３２の制動作用により、扉パネル２１がその自重で急激に落下するおそれはない。

図２０〜図２２はシートユニット３の詳細を示している。シートユニット３は、ステージ４０と、ステージ４０に支持されたシート部４１と、ステージ４０の前端部（図２１及び図２２における左端部）に設けられた操作部４２と、管理部４３とを備えている。なお、シートユニット３の前後方向に関しては、シート部４１に着席したプレイヤを基準としてゲーム機１の背面側を前側、ゲーム機１の正面側を後側と呼ぶことがある。ステージ４０は、筐体２の内部にてプレイヤが乗るべき床面４０ａを提供する底部構造体である。そのステージ４０の床面４０ａにおけるシート部４１（あるいはシート５０）に着席した位置がゲーム機１におけるプレイヤのプレイ位置である。また、床面４０ａの上方の領域がゲーム機１におけるプレイヤのプレイ領域である。プレイ領域は、筐体２の内部にてプレイヤが存在する可能性がある領域として捉えることができる。ステージ４０は、箱状に形成されたベース本体４４と、そのベース本体４４を支持する複数のキャスタ４５とを備えている。キャスタ４５によりシートユニット３の全体を容易に移動させることができる。図９に示すように、ベース本体４４は、筐体２のベース４の脚部１１間に筐体２の正面側から挿入され、台座部１０に固定される。底部構造体としてのシートユニット３を本体５とは別の構造体として構成して本体５に出入口６から装着する構成としたため、中空構造体としての本体５の構成を分割に適するように単純化することができる。シートユニット３を本体５の構成部品とは分けて運べる利点もある。なお、台座部１０に固定されたベース本体４４の後端には、プレイヤがステージ４０の上面に乗り込むための踏み台４６が配置される。踏み台４６は、ベース本体４４に対して分離可能である。

シート部４１は、シート５０と、シート５０とベース本体４４との間に介在するスライド機構５１とを備えている。シート５０は、脚部５０ａと、その脚部５０ａ上に設けられた座部５０ｂと、座部５０ｂの背面側に位置するバック部５０ｃと、バック部５０ｃの上端に位置するヘッドレスト部５０ｄとを有している。図６から明らかなように、上述した扉パネル２１を最も降ろしたとき、その扉パネル２１の下端はヘッドレスト部５０ｄよりも下方に位置している。これにより、シート５０に着席するプレイヤの眼の高さよりも扉パネル２１を下まで降ろすことができるので、扉パネル２１の下方に残される開口がより一層目立たなくなり、プレイヤの意識をゲームの画像により強く惹き付けることができる。

スライド機構５１は、シート５０を前後方向（図２１及び図２２の左右方向）にスライド可能な状態でベース本体４４と連結する。スライド機構５１には、シート５０を前後方向の複数の停止位置のいずれかに選択的に拘束するロック機構が内蔵されている。シート５０の脚部５０ａの前面側及び後面側には、シート５０のスライド機構５１による拘束を解除するためのロック解除レバー５２、５３が突出する。前側のロック解除レバー５２を引き上げ、あるいは後側のロック解除レバー５３を踏み込むと、ロック機構による拘束が解除され、シート５０を前後方向にスライドさせることができる。なお、スライド機構５１は、自動車の座席等に用いられるスライド機構と同様の構成でよい。

上記のようにシート５０をスライド可能に設けたため、プレイヤが筐体２の内部に入る際には、扉パネル２１を上げた状態でロック解除レバー５３を踏み込んでシート５０の拘束を解除し、シート５０を前側（ゲーム機１の背面側）に押し込むことにより、シート５０の左側と出入口６の左側の縁との隙間（図３にて想像線Ｃで示した部分）を拡大することができる。プレイヤが筐体２の内部に容易に入ることができる。筐体２内に入ったプレイヤはシート５０に座り、ロック解除レバー５２を持ち上げてシート５０を前後にスライドさせることにより、操作部４２の操作に適した位置にシート５０を位置決めすることができる。プレイヤが筐体２から出る際には、上記と逆に前側のロック解除レバー５２を持ち上げてシート５０を前にスライドさせることにより、シート５０の左側と出入口６の左側の縁との隙間を拡大することができる。このように、ゲーム機１では、筐体２の出入口６よりもシート５０を奧側（つまり、ゲーム機１の背面側）に移動させることにより、シート５０と出入口６の縁との隙間を拡大させることが可能である。そのため、出入口６の幅寸法を比較的小さい値（例えば１ｍ程度）に設定しても、プレイヤが筐体２に対して容易に出入りすることができる。

図２０に示したように、シートユニット３の操作部４２は、シート５０の前方でかつ左右に配置される一対のコンソールタワー５５、５６と、コンソールタワー５５、５６の間に配置されるモニタ装置５７とを備えている。コンソールタワー５５、５６の上端には、ゲームスティック等の操作部材５９、６０が設けられている。それらの操作部材５９、６０の先にはフロントスピーカ６１Ｌ、６１Ｒが設けられている。シート５０のバック部５０ｃの背面には加振器６２が、ヘッドレスト部５０ｄの左右にはリアスピーカ６３Ｌ、６３Ｒが設けられている。コンソールタワー５６にはモニタ装置６６も設けられている。操作部４２の構成、及びシート５０の周囲のスピーカ等の配置は、ゲーム機１にて提供されるゲームの内容等に応じて適宜に変更されてよい。

管理部４３にはキャビネット６４が設けられている。キャビネット６４はステージ４０に固定されている。キャビネット６４には、プレイヤからプレイ料金に相当する硬貨、メダル等を徴収するプレイ料金徴収装置、あるいは、カード等の記憶媒体を利用してプレイヤを認証する認証装置といったゲームの管理に必要な各種の装置が内蔵されている。キャビネット６４がシート５０の右側を塞ぐため、プレイヤが出入りする際の通路は、シート５０の左側の範囲に限られる。

さらに、図１及び図６から明らかなように、筐体２の背面側には、シート５０に着席したプレイヤの動作を検出する動作検出装置６５が設けられている。動作検出装置６５は、プレイ領域を撮影するカメラ、プレイ領域の対象物までの距離を検出する深度センサ等を組み合わせてプレイ領域のプレイヤを識別し、プレイヤの位置、向いている方向等を検出する検出装置である。動作検出装置６５は、筐体２の背面側において、アウタパネル１５に埋め込むように取り付けられている。その取り付け位置は、スクリーン７の中央部と略一致する。筐体２のインナパネル１４には、その動作検出装置６５の各種の検出部を本体５の内部に露出させるための開口部１４ｃ（図７参照）が適宜に設けられている。

ステージ４０上に設けられるべき各種の電装部品、例えば、操作部４２の操作部材５９、６０、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒ、６３Ｌ、６３Ｒ、加振器６２、モニタ６６、及びキャビネット６４内の各種の装置と、ベース４の拡張部１０ａに搭載される電装部品とを結ぶ配線類は、プレイ位置のプレイヤから極力見えないように、ステージ４０及び台座部１０の内部を経由するように引き回される。また、動作検出装置６５に対する配線は、アウタパネル１５の外側に沿って引き回される。換気ユニット７４に対する配線も同様である。したがって、スクリーン７に映し出されるゲームの世界がそれらの内装部品に対する配線類の露出により毀損されるおそれを排除し、あるいはそのおそれを大きく低減することができる。よって、プレイヤの意識をゲームの画像により強く惹き付けてプレイヤをゲームの世界により深く没入させることができる。

次に、スクリーン７にゲームの画像を表示させるための投影システムの構成を説明する。上記で説明したように、ゲーム機１は概略球面形状に湾曲したスクリーン７を有している。図６から明らかなように、スクリーン７は、その周方向の端部が、ゲーム機１の左右方向から見て、シート５０を最も出入口６側に近付けたときにそのシート５０のバック部５０ｃよりも幾らか背面側（つまり、ゲーム機１の正面側）まで回り込むように設けられている。つまり、シート５０に着席するプレイヤがスクリーン７の中央部と向かい合ったとき、スクリーン７の周方向の端部はプレイヤの真横よりも背面側まで回り込むようにスクリーン７が設けられている。したがって、プレイヤがシート５０に着席してスクリーン７の中央部を見た場合、そのプレイヤに対して周囲がゲームの画像で囲まれているような感覚を与えることができる。

図６及び図７に示したように、スクリーン７は、筐体２の上下方向をスクリーン７の一軸方向としたときに、スクリーン７をその一軸方向に二分割し、かつ、一軸方向に対する周方向に三分割して得られる第１〜第６の領域Ｓａ〜Ｓｆ（参照符号Ｓで代表することがある。）に仮想的に区分される。ここでは、シート５０に着席するプレイヤから見て前方上側を第１の領域Ｓａ、その左側を第２の領域Ｓｂ、右側を第３の領域Ｓｃと呼び、同プレイヤから見て前方下側を第４の領域Ｓｄ、その左側を第５の領域Ｓｅ、右側を第６の領域Ｓｆと呼ぶ。一つの領域Ｓは、周方向に隣接する二枚のインナパネル１４の内面によって形成される。

以上の各領域Ｓに画像を投影するため、ゲーム機１の投影システム７０は、領域Ｓに１対１で対応付けられた６台のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｆ（参照符号７１で代表することがある。）を投影装置として備えている。各プロジェクタ７１は、対応する一つの領域Ｓに画像を投影する。６台のプロジェクタ７１にて投影される画像が繋ぎ合わされることにより、スクリーン７の全体に一つのゲーム画面が表示される。ただし、各プロジェクタ７１から投影される画像の周縁が部分的に重ね合わされてもよい。図１１及び図１２に示すように、筐体２の下部（底部）、つまりベース４の台座部１０には、筐体２の中心部を挟んでゲーム機１の左側、右側及び背面側にプロジェクタ収容部７２Ａ〜７２Ｃが設けられている。また、図１及び図２に示すように、筐体２の上面側にも、筐体２の中心部を挟んでゲーム機１の左側、右側及び背面側にプロジェクタ収容部７２Ｄ〜７２Ｆが設けられている。下部のプロジェクタ収容部７２Ａ〜７２Ｃには第１〜第３のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｃが収容され、上部のプロジェクタ収容部７２Ｄ〜７２Ｆには第４〜第６のプロジェクタ７１Ｄ〜７１Ｆが収容されている。なお、プロジェクタ収容部７２Ａ〜７２Ｆも参照符号７２で代表することがある。

図６〜図８に示すように、各プロジェクタ収容部７２は、筐体２の本体５における隔壁５ａよりも外側に位置している。それにより、筐体２の内部からみて、プロジェクタ７１は隔壁５ａの外側に隠されている。したがって。プレイヤがシート５０に着席してスクリーン７の中央を見た場合、そのプレイヤからプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｆは見えない。また、各プロジェクタ７１は、その正面側の投影部（レンズ部）７１ａを筐体２の中心部に向けるようにしてプロジェクタ収容部７２に取り付けられている。すなわち、筐体２の下部の背面側に位置する第１のプロジェクタ７１Ａ、及び筐体２の上部（頂部）の背面側に位置する第４のプロジェクタ７１Ｄは、それらの投影部７１ａをゲーム機１の正面側に向けて配置され、左側の第２のプロジェクタ７１Ｂ及び第５のプロジェクタ７１Ｅは投影部７１ａをゲーム機１の右側に向けて配置され、右側の第３のプロジェクタ７１Ｃ及び第６のプロジェクタ７１Ｆは投影部７１ａをゲーム機１の左側に向けて配置されている。プロジェクタ７１から射出された光は、筐体２における本体５の隔壁５ａに設けられた開口部５ｂから本体５の内部に導入される。

各プロジェクタ７１の背面側（投影部７１ａの反対側）には排気口が設けられている。したがって、各プロジェクタ７１の排気方向は、本体５の開口部５ｂから遠ざかる方向に向けられている。プロジェクタ収容部７２の外側の端部には、プロジェクタ収容部７２の内部と筐体２の外部とを換気するための換気口７２ｖが設けられている。したがって、プロジェクタ７１の排気口から排出される熱は、筐体２の内部にこもることなく、換気口７２ｖから筐体２の外部へと逐次排出される。

さらに、筐体２の上部中央には換気ユニット７４が設けられている。換気ユニット７４は、筐体２の本体５内に通じる吸気口から本体５の内部の空気を吸い込んで筐体２の上方へ排気する。それにより、筐体２の内部の換気が促進され、筐体２内の上部空間における熱のこもりが確実に防がれる。換気ユニット７４は、筐体２の本体５における上部中央に配置されているため、その吸気口が本体５内に露出していても、シート５０に着席するプレイヤからは換気ユニット７４が死角に入って見えない。また、換気ユニット７４に対する配線類は隔壁５ａの外面側に取り回されて台座部１０の電装部品と接続される。したがって、換気ユニット７４の存在により、スクリーン７に映し出されるゲームの世界が毀損されるおそれはない。

プロジェクタ７１が投影する画像を隔壁５ａに沿ってスクリーン７に導くため、筐体２の本体５の内部には、プロジェクタ７１の投影部７１ａと向い合うようにしてミラー７５Ａ〜７５Ｆ（参照符号７５で代表することがある。）が設けられている。ミラー７５の反射面は平面状である。ミラー７５は、各プロジェクタ７１から射出される光が、対応するスクリーン７の領域Ｓに入射するように位置決めされている。下部のミラー７５Ａ〜７５Ｃは、シートユニット３のステージ４０の前端部、つまり操作部４２のコンソールタワー５５、５６が取り付けられた部分の左右及び前方の端面に沿って斜めに傾けて配置され、ステージ４０の床面４０ａよりは低い位置にある。したがって、シート５０に着席したプレイヤから、ミラー７５Ａ〜７５Ｃは死角に入って見えない。また、プレイヤはステージ４０の床面４０ａに乗っているので、ミラー７５Ａ〜７５Ｃをプレイヤが踏み付けるおれもない。また、筐体２の上部のミラー７５Ｄ〜７５Ｆは、換気ユニット７４の左右及び背面側に沿って斜めに傾けて配置されている。したがって、これらのミラー７５Ｄ〜７５Ｆもまたプレイヤの死角に入り、プレイヤからは見えない。なお、上側のミラー７５Ｄ〜７５Ｆの配置は、下部のミラー７５Ａ〜７５Ｃと上下方向に関して対称的である。投影部７１ａをミラー７５Ａ〜７５Ｆから適度に離して設けることができるので、プロジェクタ７１Ａ〜７１Ｆの排熱が開口部５ｂから本体５の内部へと回り込むおそれを排除し、又はそのおそれを低減することができる。

各プロジェクタ７１から射出される光はミラー７５により以下の通り導かれる。筐体２の下部に配置された第１のプロジェクタ７１Ａの光は第１の領域Ｓａに、第２のプロジェクタ７１Ｂの光は第２の領域Ｓｂに、第３のプロジェクタ７１Ｃの光は第３の領域Ｓｃにそれぞれ導かれ、筐体２の上部に配置された第４のプロジェクタ７１Ｄの光は第４の領域Ｓｄに、第５のプロジェクタ７１Ｅの光は第５の領域Ｓｅに、第６のプロジェクタ７１Ｆの光は第６の領域Ｓｆにそれぞれ導かれる。つまり、プロジェクタ７１とスクリーン７の領域Ｓとは、筐体２の周方向に関しては同一位置に対応付けられる一方で、上下方向に関しては下部のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｃが下部の領域Ｓａ〜Ｓｃに対応付けられ、かつ上部のプロジェクタ７１Ｄ〜７１Ｆが下部の領域Ｓｄ〜Ｓｆに対応付けられている。

図２３は、第４のプロジェクタ７１Ｄからの画像をミラー７５で斜め下方に折り返して領域Ｓｄに投影させたときの光ＬＦをハッチングにて示し、図２４は第５のプロジェクタ７１Ｅからの画像をミラー７５で斜め下方に折り返して領域Ｓｅに投影させたときの光ＬＦをハッチングにて示している。図２３から明らかなように、第４のプロジェクタ７１Ｄから射出されてミラー７５Ｄの上端に入射した光は、ミラー７５Ｄの上端とスクリーン７の上下方向の継ぎ目（つまり、スクリーン７の上下の領域Ｓａ、Ｓｄ間の境界）とを結ぶ外側光路Ｌｏｕｔに沿って進み、ミラー７５Ｄの下端に入射した光は、ミラー７５Ｄの下端から鉛直方向に降ろした内側光路Ｌｉｎに沿って進む。内側光路Ｌｉｎは、ステージ４０の前端（図２３において右端）と概略一致し、かつステージ４０上に設けられた操作部４２のコンソールタワー５５、５６と重ならないように設定されている。また、図２４から明らかなように、第５のプロジェクタ７１Ｅから射出されてミラー７５Ｅの上端に入射した光は、ミラー７５Ｅの上端とスクリーン７の上下方向の継ぎ目（つまり、スクリーン７の上下の領域Ｓａ、Ｓｄ間の境界）とを結ぶ外側光路Ｌｏｕｔに沿って進み、ミラー７５Ｅの下端に入射した光は、ミラー７５Ｅの下端から鉛直方向に降ろした内側光路Ｌｉｎに沿って進む。この場合の内側光路Ｌｉｎは、ステージ４０の左端面（図２４において左端面）よりも幾らか外側に位置し、ステージ４０とは重ならない。第６のプロジェクタ７１Ｆからの光の光路は図２４と左右方向に関して対称的に設定されている。また、筐体２の下部のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｃからの光の光路は、上部のプロジェクタ７１Ｄ〜７１Ｆの光の光路と上下方向に関して対称的である。したがって、ステージ４０の床面４０ａより上方のプレイ領域からプレイヤが身を乗り出したりしない限り、各プロジェクタ７１からスクリーン７に向かう光ＬＦがプレイヤにより遮られるおそれはない。

ゲーム機１の投影システム７０において、プロジェクタ７１とスクリーン７の領域Ｓとの対応関係を上記の通りに設定した理由は、筐体２の本体５内における限られたスペースで各プロジェクタ７１と領域Ｓとの間の光路長を可能な限り増加させることにある。例えば、下部のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｃの画像をミラー７５Ｄ〜７５Ｆにより領域Ｓｄ〜Ｓｆに向けて反射させた場合には、光路長が短くて画像の投影範囲が小さく制限され、プレイヤを取り囲むような比較的大きなスクリーン７の全体に画像を投影することは困難である。これに対して、プロジェクタ７１と領域Ｓとの対応関係を上記のように設定すれば、光路長を増加させて画像の投影範囲を拡大することが可能である。しかも、ミラー７５を利用して光ＬＦを隔壁５ａの内面に沿うように反射させているので、ステージ４０の床面４０ａ上におけるプレイ領域を光ＬＦが横切り、プレイヤの影等がゲームの画像に生じるおそれもない。

また、上記の構成によれば、一台のプロジェクタ７１と対応する領域Ｓ内の各部（中央部や周辺部等）との間の光路長の変化を抑え、それにより、プロジェクタ７１から投影されるべき画像におけるジオメトリ補正をより容易に行えるようになる利点もある。すなわち、プロジェクタ７１は平面スクリーンに対して矩形状の二次元画像を投影するように構成されている。そのような画像を球面形状のスクリーン７にそのまま投影すれば、画像には幾何学的な歪みが生じる。そのため、球面状のスクリーン７を利用する場合には、本来的な投影面である平面と、実際の投影面である球面との間の光路長の変化に応じて、ジオメトリ補正と呼ばれる歪み等の補正処理を原画像に対して施す必要がある。仮に、下部のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｃの画像を下部のスクリーン領域Ｓｄ〜Ｓｆにそれぞれ投影し、上部のプロジェクタ７１Ｄ〜７１Ｆの画像を上部のスクリーン領域Ｓａ〜Ｓｃにそれぞれ投影した場合には、上述した外側光路Ｌｏｕｔと内側光路Ｌｉｎとの比率が拡大し、画像に生じる歪みが増大してジオメトリ補正の困難性が高まる。これに対して、上記のように、下部のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｃの画像を上部のスクリーン領域Ｓａ〜Ｓｃにそれぞれ投影し、上部のプロジェクタ７１Ｄ〜７１Ｆの画像を下部のスクリーン領域Ｓｄ〜Ｓｆにそれぞれ投影した場合には、外側光路Ｌｏｕｔと内側光路Ｌｉｎとの比率が減少し、画像に生じる歪みも相対的に小さくなる。これにより、ジオメトリ補正が容易に行える。

次に、図２５を参照して、投影システム７０のプロジェクタ７１の画像を繋ぎ合わせてゲーム画面を表示させるための制御系の構成を説明する。図２５に示すように、ゲーム機１には制御ユニット１００が設けられている。制御ユニット１００は、ＣＰＵ及びその動作に必要な主記憶装置等を含んだコンピュータユニットである。制御ユニット１００には、ゲーム画面の表示に関連した論理的装置として、ゲーム演算部１０１、画像生成部１０２、画像分割部１０３及び画像補正部１０４が設けられている。これらの論理的装置は、制御ユニット１００のハードウエア資源と、制御ユニット１００に対する外部記憶装置（例えばハードディスク記憶装置）に記録されたコンピュータソフトウエア（コンピュータプログラム）との組み合わせによって実現される装置である。

ゲーム演算部１０１は、操作部４２から入力されるユーザの操作情報と、動作検出装置６５から入力されるユーザの動作情報とを参照しつつゲームの進行制御に必要な各種の演算処理を実行する。画像生成部１０２はゲーム演算部１０１の演算結果に従って仮想的な３次元空間にゲームのオブジェクト等を配置し、その仮想３次元空間を所定の視点から所定の視野角で撮影したゲーム画面の画像データを生成する。ここで生成される画像データは、スクリーン７の全体に表示されるべき原画像のデータである。画像分割部１０３は、画像生成部１０２が生成した原画像のデータをスクリーン７の６つの領域Ｓａ〜Ｓｆに対応した６つの画像データに分割する。画像補正部１０４は、画像分割部１０３が分割した各画像データにジオメトリ補正等を施して各プロジェクタ７１が投影すべき分割後の画像データを生成する。

制御ユニット１００には、さらに映像信号生成部１０５Ａ〜１０５Ｆ（参照符号１０５で代表することがある。）が設けられている。映像信号生成部１０５は、６台のプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｆのそれぞれと１対１に対応付けて設けられている。画像補正部１０４が補正した画像データは、対応する映像信号生成部１０５に出力される。映像信号生成部１０５は、画像補正部１０４から入力される画像データに従ってプロジェクタ７１に出力すべき映像信号を生成し、その映像信号を所定のタイミングでプロジェクタ７１に出力する。映像信号生成部１０５Ａ〜１０５Ｆからの映像信号の出力は相互に同期され、それらの信号に従ってプロジェクタ７１Ａ〜７１Ｆが画像を投影することにより、スクリーン７に一つのゲーム画面が表示される。なお、映像信号生成部１０５は論理的装置であってもよいし、ハードウエア制御回路によって構成された物理的装置であってもよい。

本発明は、上述した形態に限らず、適宜の変更や変形が可能である。例えば、筐体の中空構造体は球体状の隔壁を有する構成に限定されない。中空構造体の形状は円筒形状、多面体形状、卵形形状といった各種の形状に形成されてよい。したがって、スクリーンも球面状に湾曲した例に限らず、円筒面状に湾曲したスクリーン、多角形状のスクリーン等が設けられてもよい。さらに、スクリーンは平面状であってもよい。ゲーム機は、筐体内のシートにプレイヤが着席してプレイする構成に限らず、プレイヤが立ってプレイするように構成されてもよい。複数のプレイヤが同時に中空構造体の内部に入ってゲームをプレイするようにゲーム機が構成されてもよい。

本発明において、筐体の頂部及び底部のそれぞれに複数の投影装置を設ける構成は必ずしも必須としない。スクリーンの大きさ及び形状によっては、中空構造体の隔壁外部に一台又は複数台の投影装置が設けられてもよいし、中空構造体の内部に投影装置が配置されてもよい。例えば、スクリーンを平面状とした場合には、筐体の上部に一台の投影装置を、下部に他の一台の投影装置をそれぞれ設け、上部の投影装置の光をスクリーンの下部の領域に、下部の投影装置の光をスクリーンの上部の領域にそれぞれ導いてもよい。投影装置は中空構造体の内部に配置されてもよい。また、上記の例では筐体の上下方向を所定方向としてその一方の側及び他方の側のそれぞれに投影装置を設けたが、筐体の左右方向又は前後方向が所定方向として設定されてもよい。ミラーは必ずしも必須ではなく、投影装置から射出される光を反射させることなく真っ直ぐにスクリーンへと導いてもよい。あるいは、一台の投影装置から射出される光を複数のミラーにより複数回反射させてスクリーンへ導いてもよい。この場合は光路長をさらに増加させることが可能である。

１ ゲーム機
２ 筐体
３ シートユニット
４ 筐体のベース
５ 筐体の本体（中空構造体）
５ａ 隔壁
５ｂ 開口部
６ 出入口
７ スクリーン
８ 扉装置
１０ 台座部
１０ａ 拡張部
１１ 脚部
１２ フレーム構造体
１４ インナパネル
１４ｂ リブ
１５ アウタパネル
１６ フレーム部品
２１ 扉パネル（扉部材）
２２ 案内機構
２６ ローラ
２８ 錘
２９ ベルト
３０ プーリ（回転体）
３１ カウンタウエイト機構
３２ ブレーキ装置
４０ ステージ（底部構造体）
４０ａ 床面
４１ シート部
４２ 操作部
４３ 管理部
４４ ベース本体
４５ キャスタ
４６ 踏み台
５０ シート
５０ｃ シートのバック部
５０ｄ ヘッドレスト部
５１ スライド機構
５２、５３ ロック解除レバー
５５、５６ コンソールタワー
５７ モニタ装置
５９、６０ 操作部材
６１Ｌ、６１Ｒ フロントスピーカ
６２ 加振器
６３Ｌ、６３Ｒ リアスピーカ
６５ 動作検出装置
７０ 投影システム
７１Ａ〜７１Ｆ プロジェクタ（投影装置）
７１ａ 投影部
７２Ａ〜７２Ｆ プロジェクタ収容部
７２ｖ 換気口
７４ 換気ユニット
７５Ａ〜７５Ｆ ミラー
１００ 制御ユニット
Ｓａ〜Ｓｆ スクリーンの領域

Claims (6)

1. プレイヤが入り込むことが可能な中空構造体を有し、該中空構造体の隔壁の内面にはスクリーンが設けられた筐体と、前記スクリーンに対してゲームの画像を投影する投影装置とを備え、前記筐体の内部にはプレイヤのプレイ領域が設定されたゲーム機であって、
   前記中空構造体の所定方向における一方の側及び他方の側のそれぞれに前記投影装置が配置され、
   前記一方の側における投影装置から射出される光が前記スクリーンにおける前記他方の側の領域に導かれ、前記他方の側における投影装置から射出される光が前記スクリーンにおける前記一方の側の領域に導かれるように各投影装置と前記スクリーンの前記領域との対応関係が設定され、
   前記スクリーンの一軸方向を前記所定方向としたときに、前記中空構造体の前記一方の側及び前記他方の側のそれぞれには、前記スクリーンの前記一軸方向の回りの周方向に沿って複数の投影装置が設けられ、前記一方の側における各投影装置から射出される光が前記プレイ領域を横切らないようにして前記スクリーンにおける前記他方の側でかつ前記周方向に互いに異なる領域に導かれ、前記他方の側における各投影装置から射出される光が前記プレイ領域を横切らないようにして前記スクリーンにおける前記一方の側でかつ互いに異なる領域に導かれるゲーム機。
2. 前記中空構造体の前記一方の側及び他方の側のそれぞれにミラーが設けられ、
   前記一方の側の投影装置の光が該一方の側のミラーにより前記スクリーンにおける前記他方の側の領域に導かれ、前記他方の側の投影装置の光が該他方の側のミラーにより前記スクリーンにおける前記一方の側の領域に導かれる請求項１に記載のゲーム機。
3. 前記ミラーは、前記光が前記中空構造体の前記隔壁に沿って前記スクリーンに導かれるように設けられている請求項２に記載のゲーム機。
4. 前記投影装置は、該投影装置から射出される光が前記隔壁の開口部を介して前記中空構造体の内部に入射するようにして前記中空構造体の前記隔壁の外部に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲーム機。
5. 前記スクリーンが球面状に湾曲している請求項１〜４のいずれか一項に記載のゲーム機。
6. 前記所定方向が前記中空構造体の上下方向である請求項１〜５のいずれか一項に記載のゲーム機。

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