JPS60179079A - ライトガンゲ−ム装置 - Google Patents

ライトガンゲ−ム装置

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JPS60179079A
JPS60179079A JP59034457A JP3445784A JPS60179079A JP S60179079 A JPS60179079 A JP S60179079A JP 59034457 A JP59034457 A JP 59034457A JP 3445784 A JP3445784 A JP 3445784A JP S60179079 A JPS60179079 A JP S60179079A
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video
video camera
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screen
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小林 征夫
黒沢 茂
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオディスプレイ装置と光線銃を利用したラ
イトガンゲーム装置に関する。
適宜の媒体に記憶されビデオ信号を再生し、標的を含む
所望の画像を大型スクリーン上に映写すると共に、光線
銃を用いて上記画像内の標的を射撃させるライトガンゲ
ーム装置は公知であり、広く普及している。
この種ライトガンゲーム装置に於ては、光線銃から発射
された光ビームが標的に的中したかどうかを↑り定し、
その結果に応じてディスプレイされる画像を切り替える
ことが必要である。
このため従来は、ビデオ情報を記録した媒体中に、ビデ
オ信号と共にその画面中に現れる標的の位置を示す情報
を記録して置き、ビデオ信号の再生と同期して対応する
標的の位置情報を取り出すと共に、例えば光線銃そのも
のか、又はそこから発射された光ビームの方向を検出し
、適宜の演算処理をして命中したか否かを判定するよう
にして(5) いる。
この命中検知装置は、複雑で高価であるばかりでなく、
装置の据付けに高度の技術を要する上、検知精度及び信
頼度が十分でなく、そのため不人気であるという問題が
あった。
本発明は叙上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、製造、据付及び保守が簡単であ
り、命中判定精度が高く信頼性のあるライトガンゲーム
装置を提(Jtすることにある。
而して、本発明の要旨とするところは、画像が映写され
るスクリーンを撮像できるビデオカメラを設けると共に
、このビデオカメラの出力には、ビデオプロジェクタに
より映写される画像に由来する信号が含まれず、主とし
て光線銃から発射された光ビームによりスクリーン上に
生じるスポットに関係する信号のみが含まれるよう構成
することにある。
而して、例えばプロジェクタ等によりスクリーンに映写
される画像と、光線銃によるスポットとを分離し、後者
の映像のみをビデオカメラにより(6) 撮像する方法には多くの方法が案出されるが、以下、そ
の数例に就いて図面により詳細に説明する。
第1図は、本発明にかかるライトガンゲーム装置の第一
の実施例を示す説明図、第2図はそのスクリーンの正面
図、第3図乃至第7図は上記ライトガンゲーム装置の作
動を説明するタイムチャート、第8図はその命中検知装
置の詳細を示す回路図、第9図は第二の実施例を示す説
明図、第10図乃至第21図は第三の実施例を示す説明
図であり、第10図はスクリーンの光学的状態を示す説
明図、第11図乃至第13図は通常のビデオカメラのタ
ーゲットに現れる電子像を示す説明図、第14図はレー
ザディスクプレイヤの出力するビデオ信号の一例を示す
説明図、第15図はビデオカメラの出力信号の一例を示
す説明図、第16図及び第17図は上記第三の実施例に
於てビデオカメラのターゲットに現れる電子像を示す説
明図、第18図は上記第三の実施例で使用するビデオカ
メラの出力波形図、第19図は上記実施例装置の一例を
示す回路図、第20図及び第21図は上記実施例装置の
作動を説明するり(7) イムチャートである。
以下、第1図から順次説明する。
図中、1は制御回路、2はレーザディスクプレイヤ、3
はプロジェクタ、4はビデオカメラ、5は命中検知装置
、6は外光遮断用のフィルタ、7ばキャビネット、8は
スクリーン、9ばその支持装置、10は光線銃、11は
プロジェクタ3がら投射されスクリーン8上にスポット
llaを生じさせる画像ディスプレイ用の光ビーム、1
2は光線銃10から発射されスクリーン8上にスポット
12aを生じさせるるレーザビーム、12′はスポット
12aから反射しフィルタ6を透過してビデオカメラ4
に入射する光線、13はスクリーン8上の点13aがら
反射しビデオカメラ4に入射する光線である。
命中検知装置5は、第8図に示されているように標的の
位置情報を記録したROM5]、パラレルシリアル変換
器52、シュミットトリガ53及びアンドゲート54か
ら成る。
又、フィルタ6は望ましくは光線銃10の発射するレー
ザ光のみを透過させるものであることが望(8) ましい。
ゲームに必要なプログラム及びビデオ情報は制御回路1
及びレーザディスクプレイヤ2に内蔵されたレーザディ
スクに記録されている。
標的を含む映像をスクリーン8に映写するため必要なビ
デオ信号は上記レーザディスクに、又、ゲームのための
プログラムは制御回路1に、更に又、各フレーム毎の標
的位置情報はROM51に、それぞれ記録されている。
レーザディスクプレイヤ2は、制御回路1により制御さ
れ、その制御信号に応動して内蔵するレーザディスクの
記録をビデオ信号に変換し、それをプロジェクタ3に内
蔵されたCRTに送り、CRTのスクリーンに映像を生
じさせる。この映像はプロジェクタ3の光学系によりス
クリーン8に投影される。
更に詳細に説明すると、CRTのスクリーンには、偏向
磁界により偏向せしめられる電子ビームによりスポット
が発現し、そのスポットは走査線に沿って移動してCR
Tスクリーンに映像を生じ(9) させる。
人間の目にはスクリーン一杯に画像が存するように見え
るが実際にスクリーン上に存在するのはその上を移動す
る一つのスポットだけである。
尚、このスポットは所謂残像を伴うものであるが、この
残像は本発明にとって本質的な問題ではないので、ここ
では説明を簡単にするためこの残像に就いては考えない
こととする。
このCRTのスクリーン上のスポットはプロジェクタ3
の光学系によりスクリーン8上に映写され、スポットl
laが生じる。プロジェクタ3は常時一本の光ビーム1
1を発射しており、光ビーム11の先端に生じるスポッ
トllaはCRTスクリーン上のスポットの移動とその
輝度及び色調の変化に応じてスクリーン8上を移動し、
且つその輝度と色調を変えるので、スクリーン8上に映
像が生じるものである。
即ち、プレイヤの目にはスクリーン8の画面全体に画像
が見えるが、実際にスクリーンB上に存在するのは、そ
の上を移動する一つのスポット11(10) aに過ぎない。
このスクリーン8の状態は第2図に、CRTの偏向コイ
ルの電流は第3図に、又、グリッド制御電圧は第4図に
それぞれ例示されている。
第2図中、14はスポットlla、11a′の移動線、
15ば標的が表示されるエリア、16.16′はビデオ
カメラ4の内部のクーゲット上に発現せしめられる電子
像を走査する電子ビーム等の走査点に対応するスクリー
ンB上の点、17は点16の移動線である。
ビデオカメラ4としては用途に応じているいろなものが
開発されているが、その代表的なものは、光学系により
光学的な像を光電面に結ばせると共に、その光学像を電
子的手段によりターゲット上の電子像に変換し、その電
子像を電子ビーム等により走査し、ビデオ信号を得るも
のである。
而して、点16を常時スボソl−11aに一致させて置
くことができれば極めてこ好都合であるが、スクリーン
8の全面にわたり、両者を完全に一致させることは極め
て困難であり、特にゲーム機として許されるコストでそ
のようなことを実現することは殆ど不可能である。
その理由ば、プロジェクタ3のCRTの偏向角に大きな
誤差を許容せざるを得ず、又、プロジェクタ3、ビデオ
カメラ4及びスクリーン8の相互位置関係からも映像の
歪を皆無とすることが回器なためである。
一方、プレイヤにはスクリーン8全面に投影された映像
が見えるから、プレイヤは光線銃1oの銃身10aを映
像中の標的に向け、引金10cを引き、10bからレー
ザビーム12を発射することにより、上記標的を射撃で
きる。レーザビーム12がスクリーン8に当るとスポッ
ト12a、12a’が生じる。
而して、このスボソ目2a、12a′がエリア15内に
あれば光線銃10が命中したことになり、然らされば外
れたことになる。
若し、点16を常時スボソH1aに一致させて置くこと
ができれば、ビデオカメラ4の出力はレーザディスクプ
レイヤ2の出力するグリッド制御信号と強い相関を示す
筈であるから、両者を比較してレーザビーム12により
発生したスポット12aを容易に検出し得るが、そうす
ることができないので、他の方法によりスポット12a
を検出する必要がある。
このため、第1図に示した第一の実施例に於ては、ビデ
オカメラ4の前に光線銃10で使用するレーザ光のみを
通すフィルタ6を設ける。
然るときは、点16がスポット12aを通過する際を除
き、ビデオカメラ4の入射光は極めて低レベルとなり、
その出力は第6図に示されているようになる。但し、図
中の実線で示したビークp+は第2図中のスポット12
aに対応するものであり、破線で示したビークp2はス
ボッ) 12 a ’に対応するものである。これらの
ビークp1及びp2はシュミットトリガ53により第7
図に示す矩形波パルスPI及びP2に変換され、アンド
ゲート54の一方の入力端子に供給される。
一方、エリア15の位置データ、即ち標的の位置データ
は、ROM51に記録されており、レーザディスクプレ
イヤ2の出力と同期して読み出され、(13) パラレルシリアル変換器52を介してアンドゲート54
の他の一方の入力端子に伝達される。
このパラレルシリアル変換器52の出力は、例えば第5
図に示されているように、スボソ目1aが標的をディス
プレイしている期間中、即ち、スボソ目1aがエリア】
5内にある間は状態1となり、然らざるときは状態0と
なるよう構成されている。
従って、レーザビーム12によるスポット12aが、第
2図に示したエリア15内に入ったとき発生するパルス
P1はアンドゲート54を通過するが、それがエリア1
5外に逸れたとき発生ずるパルスP2ば阻止されるから
、アンドゲート54の出力によりレーザビーム12が標
的に命中したが否がが検知される。
この方式では、スクリーン8上の点16と点17とは大
体一致させておけばよく、厳密に同期させる必要はない
。単に回路を単純にするため、ビデオカメラ4の電子像
走査をレーザディスクプレイヤ2のビデオ信号出力と略
同期させておくことが推奨されるのみである。
(14) 次に、第9図に示した第二の実施例に就いて説明する。
ここでは前述のフィルタ6に替えて、直線偏光板61.
62が使用される。直線偏光板61.62はそれぞれプ
ロジェクタ3及びビデオカメラ4の前面に取り付けられ
る。この直線偏光板61.62の吸収軸が互いに直交す
るようにセットされることと、そのように構成すること
により前述の第一の実施例の場合と同様に、スクリーン
8上に表れる映像の中から、レーザビーム12によるス
ポット12aのみが撮像されるようになることに就いて
は、最早説明を要しないであろう。
即ち、直線偏光板61の吸収軸が紙面に垂直であり、同
62のそれが紙面に平行であるとすると、光ビーム11
及びそれがスクリーン8で反射した光ビーム11′はい
ずれも紙面に平行な偏光面を有する直線偏光となり、直
線偏光板62によってビデオカメラ4に入射するのを阻
止されることとなる。一方、レーザビーム12及びスク
リーン8で反射した光ビーム12′は通常極くわずかし
か偏光していないからその一部は直線偏光板62を通過
してビデオカメラ4に入射し、その光電面に光学像を結
ぶこととなるので、以降は前述の第一実施例と同様にし
て、レーザビーム12が標的に命中したか否かが検知さ
れるものである。
次に、第10図乃至第21図により第三の実施例に就い
て説明する。
第10図はスクリーン8の画面状態を示すものであり、
図中118及び12aは前述のプロジェクタ3から投射
されたスポット及び光線銃10から発射されたレーザビ
ーム12によるスポット、破線で示された15及びI8
.18はプロジェクタ3から映写される画像、15はそ
のなかに含まれた標的である。
第11図はビデオカメラ4のターゲソ]・4aの電子像
を示す説明図であり、16はその電子像を走査する電子
ビームのスポットである。
ビデオカメラ4には種々の原理を応用したものがあるが
、例えばイメージオルシコン等に於て第11図に示すよ
うな電子像が発現するのはスボ・7ト16がスポットI
laに極僅か遅れてターゲット4aを走査する場合に限
られ、実際の電子像は、スポット16とスポットlla
との相互関係により、第12図または第13図のように
なるものである。
即ち、スポット16がターゲット4aを走査するとその
電子像を形成する電荷は中和されるので、電子像も一旦
消滅し、次いで新規な電子像に更新されるものである。
その新規な電子像はスクリーン8の映像の存在しない部
分13aからの自然光13により形成されるものであり
、何も映写されていないスクリーンBの表面の像に過ぎ
ない。
即ち、一旦ターゲット4aがスポット16で走査された
後は、スポットllaにより映像が書き込まれる迄の間
、電子像はプロジェクタ3かも映写された映像のない、
言わば空白の状態となり、その空白部をスポラH1aに
対応する電子像が移動すると、新たな映像が電子像とし
てターゲット4aに記録されることとなる。
その新たな電子像は、ビデオカメラ4の光学像が、スポ
ットllaが移動した跡のスクリーン8自体の光学像と
なった後も、その変化により電子像(17) の電位レベルが上昇する部分を除き、何の変化もなくそ
のま−の状態で保存されるが、レーザビーム12による
スポット12aの光学像が表れるとそれに対応する部分
は電位が上昇するので、前の電子像は破壊されスポット
12aの電子像と置換されるものである。
換言すれば、電子像の中には、スポット12aに対応す
る像は常時存在するが、プロジェクタ3から映写される
映像に対応するものは、スポット11aによって形成さ
れた後、スポット16によって消去される迄の間だけ存
在するのみである。
従って、スポットllaがターゲット4a上で、スポッ
ト16に先行する場合は、第12図の如き電子像が得ら
れ、逆の場合は第13図の如き電子像が得られる。
そして、執れの場合も、プロジェクタ3に与えられるビ
デオ信号と、ビデオカメラ4の出力信号との間には強い
相関が表れる。第14図には前者の一例が、第15図に
は後者の一例が示されている。
それ故、両信号の相関から、スポラl−122の存(1
8) 否及び位置を検知することも不可能ではないが、高速で
このような演算を為し得る回路は高価である。
然しながら、上記スポットllaとスポット16とを一
フレーム毎に交替させ、例えば奇数番目のフレームでは
スポット16を、偶数番目のフレームではスポツH1a
をそれぞれ先行させるよう構成すると、ターゲット4a
には各フレーム毎にそれぞれ第16図及び第17図に示
すような電子像が得られることとなる。
第17図に示す偶数番目のフレームでは、先行するスポ
ットllaはスクリーン8上の映像に対応する電子像を
形成し、その後を進むスポット16はその電子像像を走
査し、消去しつ一進行するから、その後はプロジェクタ
3から映写される映像に対応する電子像のない空白面と
なる。
そして、次のフレームでは、スポット16は、スポツH
1aに先行し、未だプロジェクタ3から映写される映像
の記録の行われていない空白部を進むこととなる。この
空白部に存在する電子像は、スクリーン8の地色と、レ
ーザビーム12によるスポット12aのみである。
従って、第17図の状態では、ビデオカメラ4の出力は
第15図に示したようなものになるが、第16図の状態
では、第18図に示す如く、レーザビーム12によるス
ポット12aを示す急峻なピークp3を含む出力が得ら
れる。
従って、例えば、第20図に示すような命中検知装置5
5を採用すれば、前述の各実施例と同様に本発明の目的
を達成し得るものである。
ここで、51.52及び53は前述のROM、パラレル
シリアル変換器及びシュミットトリガであり、56はそ
の入出力間に、第16図、即ち奇数番目のフレームに於
けるスポット16と118との間の時間差に相当する遅
延時間Δtを与えるプレイ回路、57は三つの入力端子
57a、57b及び57cを有するアンドゲートである
制御回路1は、前述の他の実施例と同様にレーザディス
クプレイヤ2及びROM51を制御すると共に、上記の
如くビデオカメラ4の走査のタイミングとアンドゲート
57の作動とを制御する。
而して、アンドゲート57の入力端子57 aには、前
述の実施例と同様に、パラレルシリアル変換器52から
の出力が入力する。この出力は標的15が映写されてい
る期間中のみ、状態1となるものである。
入力端子57bの入力は、制御回路1から与えられ、奇
数番目のフレームで状91、偶数番目のフレームで状態
Oとなる。
ビデオカメラ4の出力は、シュミットトリガ53で矩形
波に変換され、プレイ回路56を経て、アンドゲート5
70入力端子57bへ供給される。
プレイ回路56の出力は第20図に示される矩形波パル
スP3であり、これはレーザビーム12のスポツ) 1
2 aの検出信号を上記遅延時間Δtだけ遅らせ、パラ
レルシリアル変換器52の出力及びプロジェクタ3の映
像と同期させたものを示し、パラレルシリアル変換器5
2の出力は第21図に示される矩形波パルスpoであり
、これは標的が現に映写されているか否かを示すもので
ある。
(21) 従って、奇数番目のフレームに於て、上記パラレルシリ
アル変換器52とプレイ回路56の出力の論理積が1と
なるときは、レーザビーム12が標的に命中したことと
なり、アンドゲート57がそれを示す出力パルスを発生
することとなる。
本発明は叙上の如く構成されるから、本発明によれば、
極めて簡単且つ確実に光線銃の命中を検出することを得
るものである。
尚、本発明の構成は叙上の実施例に限定されるものでな
く、例えば上記フィルタと直線偏光板とは併用でき、又
、上記第三の実施例に於ても、プロジェクタから映写さ
れる映像の電子像の消去をプロジェクタ3のCRTの 
帰線消去期間中等に行うことが出来、又、電子像が保存
されずに常時゛ 光学像と一致する形式のビデオカメラ
を用いればそのターゲットには実質的にスポットlla
及び12aに対応する電子像しか表れないから、走査ビ
ームがスポット12aと合致しないよう構成すれば目的
を達成できるものであり、又それらの場合に於てもにフ
ィルタ等を併用し得るものであって、本(22) 発明はそれらの総てを包摂するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にがかるライトガンゲーム装置の一実
施例を示す説明図、第2図はそのスクリーンの正面図、
第3図乃至第7図は上記ライトガンゲーム装置の作動を
説明するタイムチャート、第8図はその命中検知装置の
詳細を示す部分回路図、第9図は第二の実施例を示す説
明図、第10図乃至第21図は第三の実施例を示す説明
図であり、第10図はスクリーンの光学的状態を示す説
明図、第11図乃至第13図はビデオカメラの電子像を
示す説明図、第14図はレーザディスクプレイヤの出力
するビデオ信号の一例を示す説明図、第15図はビデオ
カメラの出力信号の一例を示す説明図、第16図及び第
17図は上記第三の実施例装置で使用するビデオカメラ
に於ける実際の電子像の一例を示す説明図、第18図は
上記第三の実施例装置で使用するビデオカメラの出力波
形図、第19図は上記実施例装置の一例を示す回路図、
第20図及び第21図は(23) 上記実施例装置の作動を説明するタイムチャートである
。 1−−−一制御回路 2−−−−−−レーザディスクプレイヤ3−−−−−−
−プロジェクタ 4−−−−−−−−ビデオカメラ 5.55−−−−命中検知装置 51−−−−−−−− ROM 52−−−−−−−−パラレルシリアル変換器53−−
−−−−−−−−シュミットトリガ54.57−−−−
−アンドゲート 56−− −−−−−−プレイ回路 6−−−−−−−−フィルタ 61.62−−−−−−直線偏光板 7−−−−−−−−−−−キャビネット8−−−−−−
−−−−−スクリーン 9−−−−−−−−−−−支持装置 10−・−−一−−−−−−−光線銃 11−−−−−−−一光ビーム 1] a −−−−−−−−−光ビーム11の生じるス
ポット12−−−−−−一−−−−レーザビーム12a
 −−−−−−−レーザビーム12の生じるスポット]
 3−−−−−−−−−光線 13 a −−−−一映像のない部分 +4−−−−−−−スポットIlaの移動線15−一−
−−−−−−−標的の存在するエリア16−−−〜−−
−−−−−ターゲットを走査する電子ビームのスポット 17−−−−−−−−−−スポット16の移動線特許出
願人 株式会社 タイト− 代理人(7524)最上正太部 (25) (24)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)標的を含む画像をディスプレイする装置と、光線銃
    と、光線銃から発射された光ビームがディスプレイされ
    た画像中の標的に命中したことを検知し得る装置と、上
    記各構成要素の作動を制御する装置とから成るライトガ
    ンゲーム装置に於て、ディスプレイ装置が、画像が投影
    されるスクリーンと、ビデオ信号と標的の位置情報とを
    含むビデオ情報を記録した媒体と、上記媒体からビデオ
    信号を再生する装置と、上記ビデオ信号に応動し映像を
    上記スクリーンに投影するプロジェクタから成り、 光ビームの命中を検知する装置が、上記スクリーンに向
    けられたビデオカメラと、上記ビデオカメラの出力信号
    とビデオ情報の記録媒体から得られる標的の位置情報と
    を対比して、上記光線銃か(1) らの光ビームが上記スクリーン上に生じるスポット位置
    に対応する上記ビデオカメラの出力信号とディスプレイ
    された標的位置の一致を検知したとき出力信号を発生す
    る比較装置とから成る上記のライトガンゲーム装置。 2)ビデオ情報を記録する媒体がレーザディスクであり
    、媒体からビデオ信号を再生する装置がレーザディスク
    プレイヤである特許請求の範囲第1項記載のライトガン
    ゲーム装置。 3)ビデオ情報を記録する媒体がビデオ信号を記録した
    レーザディスクと、標的の位置情報を記録したメモリと
    から成り、媒体からビデオ信号を再生する装置がレーザ
    ディスクプレイヤである特許請求の範囲第1項記載のラ
    イトガンゲーム装置。 4)上記ディスプレイ装置が、上記プロジェクタの前面
    に設けられた第一の直線偏光板を有し、光ビームの命中
    を検知する装置のビデオカメラがその前面に、上記第一
    の直線偏光板を透過した直線偏光がスクリーンで反射し
    た後上記ビデオカメラに入射する際のその振動面と略平
    行な方向に(2) 吸収軸を有する第二の直線偏光板を具備し、比較装置が
    上記ビデオカメラの出力信号とビデオ情報の記録媒体か
    ら得られる標的位置情報とを比較する特許請求の範囲第
    1項乃至第3項のいずれか−に記載のライ1〜ガンゲー
    ム装置。 5)」二記ディスプレイ装置が、上記プロジェクタの前
    面に、その入射光の中から主として上記光線銃の発射光
    と同一の波長の光波のみを通過させるフィルタを有し、 命中検知装置の比較装置が上記ビデオカメラの出力信号
    とビデオ情報の記録媒体から得られる標的位置情報とを
    比較する特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか−
    に記載のライトガンゲーム装置。 6)上記ディスプレイ装置が、上記プロジェクタの前面
    に設けられた第一の直線偏光板を有し、光ビームの命中
    を検知する装置のビデオカメラがその前面に、上記第一
    の直線偏光板を透過した直線偏光がスクリーンで反射し
    た後上記ヒデオカメラに入射する際のその振動面と略平
    行な方向に(3) 吸収軸を有する第二の直線偏光板と、その入射光の巾か
    ら主として上記光線銃の発射光と同一の波長の光波の力
    をi■遇させるフィルタとを具備し、比較装置が上記ビ
    デオカメラの出力信号とビデオ情報の記録媒体から得ら
    れる標的位置情報とを比較する特許請求の範囲第1項乃
    至第3項のいずれか−に記載のライトガンゲーム装置。 7)プロジェクタによる画像の映写と、ビデオカメラの
    電子像の走査とが適宜の位相差を以て行われ、ビデオカ
    メラの出力信号中には、プロジェクタから映写される画
    像信号が含まれないよう構成された特許請求の範囲第1
    項乃至第3項のいずれか−に記載のライトガンゲーム装
    置。 8)記録媒体が、ビデオ信号とは別に、符号化された標
    的の位置情報の記録を有する特許請求の範囲第1項乃至
    第7項のいずれか−に記載のライ1ガンゲーム装置。 9)標的の位置情報が、ビデオ信号中に含まれる標的の
    予め知られた光学的又は幾何学的特徴である特許請求の
    範囲第1項乃至第7項のいずれか−・(4) に記載のライトガンゲーム装置。
JP59034457A 1984-02-27 1984-02-27 ライトガンゲ−ム装置 Expired - Lifetime JPH0632706B2 (ja)

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