(57)【要約】【課題】ＴＶゲーム機側に高度な画像処理を実行させなくても、撮影映像を常に正立した状態に維持することができる射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラを提供する。【解決手段】銃を模したケース内に、標的となる被写体を銃口を通して撮影するためのビデオカメラを内蔵し、ビデオカメラの撮像素子は、その受光面が銃の照準方向を法線として実装されているとともに、前記照準方向を回転軸として前記ケースを回転させたとき、天地方向が維持されるように当該回転軸を中心としてケース内で回転する適宜な回転機構に固定されている射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラとしている。【選択図】　　　図２
2004135872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銃を模したケース内に、標的となる被写体を銃口を通して撮影するためのビデオカメラを内蔵し、
ビデオカメラの撮像素子は、その受光面が銃の照準方向を法線として実装されているとともに、前記照準方向を回転軸として前記ケースを回転させたとき、天地方向が維持されるように当該回転軸を中心としてケース内で回転する適宜な回転機構に固定されている、
ことを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項２】
請求項１において、前記回転機構は、前記ケース内に固定された軸受けに挿入される略円筒状の回転子によって構成され、前記撮像素子は当該回転子の円筒の端面に固定されていることを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項３】
請求項１において、前記回転機構は、厚みのある略扇状、あるいは略弓状の回転子によって構成されるとともに、当該扇あるいは弓の弧が前記ケース内に固定された軸受けの内周に沿って回転し、前記撮像素子は、当該回転子の扇形あるいは弓形の面上に取り付けられていることを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項４】
請求項２において、前記回転子は、その回転軸上から外れた位置に重心があり、前記ケースを当該回転軸周りに回転させたとき、回転軸と当該重心とを通る直線が鉛直方向に一致するようにケースに対して相対回転して、前記撮像素子の天地方向を維持することを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項５】
請求項３において、前記撮像素子が前記回転子の面上に積層された板状のホルダに装着されているとともに、当該ホルダの重心が前記回転軸上から外れており、前記ケースを当該回転軸周りに回転させたとき、回転軸と当該重心とを通る直線が鉛直方向に一致するようにケースに対して相対回転して、前記撮像素子の天地方向を維持することを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、前記回転機構は、ケースに対して所定の角度以上回転しないようにするための角度制限機構を含んでいることを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項７】
請求項２または４において、前記軸受けには、内外を連通する開口が前記円筒状回転子の周方向に沿って帯状に画成され、前記円筒状回転子の外周には当該開口を通して軸受け外部に突出する凸部が形成され、当該凸部が前記開口の帯の終端に当接することで円筒状回転子の回転角が所定の角度以内に制限されることを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項８】
請求項３または５において、前記軸受けの内周の一部が内側に突出するように形成され、前記回転子の扇の半径あるいは弓の弦が当該突出部に当接することで当該回転子の回転角度が所定の角度以内に制限されることを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれかにおいて、前記軸受けの外周に少なくとも２カ所以上に凸部を設けるともに、前記ケース内に当該凸部の係合部を設けることで、当該軸受けがケース内に位置決めされて固定されることを特徴とする射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は銃を模したケース内にビデオカメラを内蔵した射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイ画面に表示された射撃の的を銃で射止めて得点を競う射撃ＴＶゲームがある。この場合の銃は他のＴＶゲームで使用するコントローラに相当する。射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラには、銃を模したケースに引き金操作に連動するスイッチと、ビデオカメラとを内蔵しているタイプがある（例えば、特許文献１参照）。このタイプの銃型コントローラは、ビデオカメラが銃口を通して撮影した映像信号や引き金操作に応動するスイッチの開閉信号を有線あるいは無線通信によりＴＶゲーム機本体へ入力している。
【０００３】
ＴＶゲーム機本体では、ＴＶゲームプログラムの実行過程で逐次生成している画像と、銃型コントローラのビデオカメラが撮影している画像とを比較し、画面上のどの位置に銃の照準が合っているのかを検出し、引き金操作に相当する信号が入力されたとき、照準が表示画像上の標的に一致していれば、弾が命中したと認知する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３１９３１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
射撃ＴＶゲームでは、めまぐるしく動き回る標的に対して銃型コントローラの照準を合わせて引き金を引きながらゲームを進行させていく。したがって、コントローラの銃口は左右・上下に絶え間なく動き、その過程で、銃口が天地方向に対して回転する。故意に銃のグリップを水平にして構えて撃つ遊技者もいる。
【０００６】
このように銃口が回転すると、当然、内蔵ビデオカメラから出力される映像も回転することになる。ＴＶゲーム機本体側では、回転して撮影された映像を自身が生成している表示画像と比較するために、天地が正しい状態になるように撮影映像を回転させるための画像処理が必要となる。この処理には大きな負荷が掛かる。また、高度な画像処理に対応したゲームプログラム自体も当然高価なものとなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、コントローラ側の機械的な構造を工夫することにより、ＴＶゲーム機側に高度な画像処理を実行させなくても、撮影映像を常に正立した状態に維持することができると考え、本発明を創作した。そしてその基本となる発明は、銃を模したケース内に、標的となる被写体を銃口を通して撮影するためのビデオカメラを内蔵し、ビデオカメラの撮像素子は、その受光面が銃の照準方向を法線として実装されているとともに、前記照準方向を回転軸として前記ケースを回転させたとき、天地方向が維持されるように当該回転軸を中心としてケース内で回転する適宜な回転機構に固定されている射撃ＴＶゲーム用の銃型コントローラとしている。
【０００８】
また、前記回転機構は、前記ケース内に固定された軸受けに挿入される略円筒状の回転子によって構成され、前記撮像素子は当該回転子の円筒の端面に固定されていることとしたり、前記回転機構は、厚みのある略扇状、あるいは略弓状の回転子によって構成されるとともに、当該扇あるいは弓の弧が前記ケース内に固定された軸受けの内周に沿って回転し、前記撮像素子は、当該回転子の扇形あるいは弓形の面上に取り付けられていることとしたりしてもよい。
【０００９】
略円筒状の回転子を備えた銃型コントローラでは、前記回転子がその回転軸上から外れた位置に重心があり、前記ケースを当該回転軸周りに回転させたとき、回転軸と当該重心とを通る直線が鉛直方向に一致するようにケースに対して相対回転して、前記撮像素子の天地方向を維持するように構成してもよい。
【００１０】
略扇状、あるいは略弓状の回転子を備えた銃型コントローラでは、前記撮像素子が前記回転子の面上に積層された板状のホルダに装着されているとともに、当該ホルダの重心が前記回転軸上から外れており、前記ケースを当該回転軸周りに回転させたとき、回転軸と当該重心とを通る直線が鉛直方向に一致するようにケースに対して相対回転して、前記撮像素子の天地方向を維持するように構成してもよい。
【００１１】
上記銃型コントローラにおいて、前記回転機構は、ケースに対して所定の角度以上回転しないようにするための角度制限機構を含んでいてもよい。この角度制限機構としては、略円筒状の回転子を備えた銃型コントローラであれば、前記軸受けに、内外を連通する開口を前記円筒状回転子の周方向に沿って帯状に画成するとともに、前記円筒状回転子の外周に当該開口を通して軸受け外部に突出する凸部を形成することで、当該凸部が前記開口の帯の終端に当接して円筒状回転子の回転角を所定の角度以内に制限することができる。略扇状、あるいは略弓状の回転子を備えた銃型コントローラでは、前記軸受けの内周の一部を内側に突出するように形成することで回転子の扇の半径あるいは弓の弦が当該突出部に当接する。それによって、回転子の回転角度を所定の角度以内に制限できる。
【００１２】
なお、軸受けと軸とによる回転機構を備えた銃型コントローラにおいて、軸受けの外周に少なくとも２カ所以上に凸部を設けるとともに、前記ケース内に当該凸部の係合部を設けることで、当該軸受けをケース内に位置決めして固定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＝＝＝第１の実施例＝＝＝
図１に、本発明の第１の実施例に係る銃型コントローラの外観図を示し、　　図２にそのコントローラの一部破断斜視図を示した。第１の実施例における銃型コントローラ１は、拳銃型のケース内に引金３の操作に連動するスイッチ（図示せず）が内蔵され、銃身部分にはユニットタイプのビデオカメラ６が内蔵されている。また、スイッチの開閉を示す信号やビデオカメラ６からの映像信号はグリップ４の下端に植設されたコード５から出力され、このコード５を介して前記各信号がゲーム機本体に入力される。なお、説明を容易にするために、グリップ４を鉛直方向にして銃を構えた状態を正立状態とし、この正立状態において、照準方向銃口２側を前、グリップ４側を後とする。また、正立状態で銃口２側から銃を見て左右上下方向を規定する。
【００１４】
図３（Ａ）〜（Ｃ）はビデオカメラユニット６の概略構造図を示している。カメラユニット６は、銃身部分に内蔵されており、レンズホルダを兼ねた中空円筒状の軸受け１０と、この軸受け１０に挿入される円筒状回転子２０と、この回転子２０のレンズ３０側端面に取り付けられたＣＣＤ４０とによって構成されている。ＣＣＤ４０の撮像面は回転子２０の端面と平行であり、前方照準方向にある被写体は、銃口２からレンズ３０を通してこの撮影面に結像する。
【００１５】
回転子２０の内部は中空であり、ＣＣＤ４０からの信号出力配線７は、回転子２０の円筒内部を通って回転子２０後端面から軸受け１０の後端面へと導出され、グリップ４下端のコード５へと案内されるようになっている。また、回転子２０内部には重心が円筒軸からはずれた位置になるように重りが入っている。本実施例では、所定密度の重りが円筒内で半円筒状に充填されている。したがって、銃身（照準）方向の軸に対して銃型コントローラ１を回転させると、回転子２０は、その円筒軸と重心を結ぶ直線が鉛直方向を向くように銃身に対して相対回転する。銃の外側から回転子２０を観察すれば、銃口２の中心を通り前後に延長する軸（以下回転軸）９を中心にして銃身を回転させても、それに伴って回転せず、自身の天地を維持することになる。ＣＣＤ４０は、その垂直方向の画素列が回転子２０の軸と重心とを結ぶ直線と平行となるように固定されており、ＣＣＤ４０が天地を維持するように銃身内で回転して、銃が回転軸９周りに回転しても撮影映像は回転しないようにしている。
【００１６】
一方、コントローラ１を必要以上に回転させると、ＣＣＤ４０から回転子２０外部に案内される配線７がコントローラ１の内部で必要以上に捻れ、接触不良や断線を起こす可能性がある。そこで本実施例では、円筒軸９から放射状に向かう突起２１を回転子２０の外周に形成し、軸受け１０にはこの突起２１を外部へ突出させる帯状の開口１２を画成している。開口１２の帯は回転子２０の外周に沿って画成されており、回転軸９を中心にしてコントローラ１を所定の角度以上回転させると、回転子２０の突起２１が開口１２の帯の終端１３に当接するようになっている。この例では帯状開口１２が円筒状の軸受け１０の外周を半周するように画成されており、回転子２０の回転角度が１８０度に制限されている。
【００１７】
なお本実施例では、ケース内にビデオカメラユニット６を組み込む際、ＣＣＤ４０のケースに対する相対回転可能角度が左右対象となるように正しく固定されるようにするための位置決め機構も備えている。図４にその位置決め機構の概略図を示した。この例では、コントローラ１を正立させたときに軸受け１０の開口１２の帯の中点と回転軸９とを結ぶ直線が鉛直方向を向くように、軸受け１０の直径方向に円筒軸９と対称にして左右に突出する凸部１１が２つ形成されている。そして、左右に２分割される銃型ケースにはこの凸部１２と係合する凹部８が形成されている。なお、２つの凸部１１は大きさや形状が異なっており、凸部１１と凹部８を係合するようにカメラユニット６を位置決めして銃型ケースの左右半身を組み合わせると、カメラユニット６は左右対称となり、かつ上下が逆にならないように正しい位置に固定される。
【００１８】
＝＝＝第２の実施例＝＝＝
図５に、本発明の第２の実施例における銃型コントローラの概略を要部破断斜視図によって示した。図６（Ａ）〜（Ｄ）に、この実施例におけるＣＣＤの回転機構の概略図を示した。（Ａ）は前方からの分解斜視図であり、（Ｂ）は後方からの分解斜視図を示している。（Ｃ）（Ｄ）は回転機構における回転動作の説明図であり、主要部を前方からの平面図によって示している。ＣＣＤ４０の回転機構は、扁平な円筒の内周を筒の内側方向にＵ字型に突出させた形状の軸受け１０ｂの円筒内周に沿う弧を備えた略弓状の回転子２０ｂと、この回転子２０ｂの弓形状面に取り付けられたＣＣＤホルダ３２とから構成されている。ＣＣＤ４０は基板３１に実装され、この基板３１のエッジがホルダ３２の前面に形成された溝３４に挟持されてＣＣＤ４０が回転可能に回転子２０ｂの前面に固定される。軸受け１０ｂはケースに固定され、ＣＣＤ４０の撮像面に結像させるためのレンズは軸受けとは別に銃型ケースの銃口近傍に固定されている。また、ＣＣＤ４０からの信号を外部に案内するための配線７は、基板３１に実装されたコネクタ３３を介してホルダ３２や回転子２０ｂ、軸受け１０ｂを迂回してグリップ４方向に案内される。
【００１９】
弓状回転子２０ｂの弦２３は、軸受け１０ｂのＵ字のＲ１３と接するように半円状に弦２３の外側へ湾曲している。この半円２４ａは半径が同じＲ２４ｂを介して弦２３に接続している。回転子２０ｂの後面で、このＵ字の頂点を形成するＲ２４ａの中心には軸２２が突出し、この軸２２が、軸受け１０ｂに軸支されている。回転子２０ｂは、この軸２２を中心として、その弧が軸受け１０ｂの内周に沿って回転するようになっている。
【００２０】
弓状回転子２０ｂは、自身の形状によって重心が回転軸からはずれ、銃型コントローラ１を照準方向９を軸として回転させたとき、この回転子２０ｂの回転中心２２と重心とを結ぶ直線が鉛直方向に一致するようにコントローラ１に対して相対的に回転し、ＣＣＤ４０は、その天地が維持される。なお、軸受け１０ｂのＵ字のＲ１３、半円２４ａ、および弦２３に接続するＲ２４ｂの半径は全て同じであり、回転子２０ｂは、回転子２０ｂの半円２４ａとこの半円に連続するＲ２４ｂとが軸受け１０ｂのＵ字頂部１３に接しながら回転する。それによって回転子２０ｂは、回転軸２２に加え、軸受け１０ｂのＵ字頂部１３との接触面によっても支持され、より円滑に回転することができる。
【００２１】
またこの例では、ＣＣＤ４０を装着するホルダ３２にも所定位置に重りが取り付けてあり、回転中心とこの重りの重心とを結ぶ直線は鉛直方向に一致させている。それによって、コントローラ１の回転動作に対してより確実にＣＣＤ４０の天地が維持されるようにしている。なお当然のことながら、ホルダ３２の溝構造は、基板３１が装着されたとき、ＣＣＤ４０の垂直画素の列方向と鉛直方向とが平行となるように形成されている。
【００２２】
コントローラ１を所定の角度以上に回転させたときには、弓状回転子２０ｂの弦２３の部分が軸受け１０ｂのＵ字の側線１２ｂに当接する。それによって、回転子２０ｂの回転角度が所定以下に制限される。軸受け１０ｂをケース内の正しい位置に固定するための構造としては、第１の実施例と同様に、軸受け１０ｂの外部に突出する凸部を設ければよい。図６に第２の実施例における軸受け１０ｂの位置決め機構の概略図を示した。この例では、軸受け１０ｂのＵ字の端部を外部に突出させるように凸部１１ｂが形成されており、ケース内側には、その凸部１１ｂと係合する凹部８ｂが形成されている。
【００２３】
＝＝＝ＣＣＤの回転機構＝＝＝
ＣＣＤの回転機構は上記実施例に限らない。回転軸から外れた位置に重心がある回転子と一体に回転できる構造であれば、どのようなものでもよい。ＣＣＤをホルダの前面に装着し、そのホルダの後方に撮像面の中央から法線方向に延長する軸を設けてこれを軸支すればよい。そして、ＣＣＤとホルダの重心がその回転中心からずれるようにホルダ形状を替えたり、適当な重りを取り付けたりすればよい。第２の実施例における回転子は、弓状に限らず、略扇形など弧を備えた円の一部に相当する形状として、その形状の元となった円の中心を回転軸と一致させればよい。
【００２４】
＝＝＝回転角度の制限機構＝＝＝
回転子の回転を所定角度以下に制限するための機構としては、上記実施例に限らず、第２の実施例の回転機構であれば、軸受けの内周に回転子の弦に当接する突起を設けるだけでもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の射撃ＴＶゲーム用銃型コントローラによれば、照準方向の周りに銃を回転させても、内部に実装されたＣＣＤなどの撮像素子が天地を維持するように銃と相対的に回転する。それによって、撮像素子は被写体を常に天地が正立した状態で撮影し、回転して撮影された被写体を正立に戻すための高度で負荷の多い画像処理がゲーム機側で不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の銃型コントローラの外観図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る銃型コントローラの破断斜視図である。
【図３】上記第１の実施例の銃型コントローラに内蔵されているビデオカメラユニットにおけるＣＣＤの回転機構の概略構造図である。
【図４】上記第１の実施例の銃型コントローラにおける軸受けの位置決め機構の概略図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る銃型コントローラの要部破断斜視図である。
【図６】上記第２の実施例の銃型コントローラにおけるＣＣＤの回転機構の概略図である。
【図７】上記第２の実施例の銃型コントローラにおける軸受けの位置決め機構の概略図である。
【符号の説明】
１　銃型コントローラ
１０、１０ｂ　軸受け
２０、２０ｂ　回転子
３０　レンズ
４０　ＣＣＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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