(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号が第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、
前記表示装置の前記画面の垂直走査方向に沿って装着され、前記表示装置の前記画面上で水平走査方向と直交するライン上に位置する全ての水平走査経路上の各点から発せられた光を導光する、導光手段と、
前記表示装置の前記画面に装着され、前記導光手段によって導光された光の有無を検出する第２の光検出手段を有し、該第２の光検出手段で検出した光に応じて、前記表示装置の走査に用いる前記第２の周波数の前記第２の水平同期信号に相当する第３の周波数の第３の水平同期信号を生成する、水平同期信号生成手段と、
前記第２の水平同期信号の前記第２の周波数と、前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数との比率に応じて前記水平同期信号生成手段において生成した前記第３の周波数の前記第３の水平同期信号を分周または逓倍して周波数変換した、画面位置指示装置の水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する、周波数変換手段と、
前記垂直同期信号と前記周波数変換手段から出力された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段と
を有する信号生成装置。
【請求項２】
表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、
画面位置指示装置で用いる第４の水平同期信号の周波数に応じた所定の周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、前記垂直同期信号生成手段において生成された前記垂直同期信号によってリセットされ、前記クロック生成回路で生成されたクロックを計数して前記第４の水平同期信号を生成する、クロック計数回路を有する、水平同期信号生成手段と、
前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段と
を有する信号生成装置。
【請求項３】
前記表示装置の前記画面を白画面または明度のある画面にする手段をさらに有する、
請求項１または２に記載の信号生成装置。
【請求項４】
第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置の画面に表示させる、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号に含まれる垂直同期信号を抽出する、垂直同期信号抽出手段と、
前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数に応じた周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、該クロック生成回路において生成された前記クロックを位相同期処理して画面位置指示装置において水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する位相同期回路を有する、水平同期信号生成手段と、
前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段と
を有する信号生成装置。
【請求項５】
当該信号生成装置は前記画面位置指示装置をさらに有し、
前記画面位置指示装置は、
前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段によって照射した光を検出する第３の光検出手段と、
前記請求項１〜４のいずれかに記載の信号生成装置から前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号から、前記第３の光検出手段で光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出する位置演算手段と
を有する、
請求項１〜４のいずれかに記載の信号生成装置。
【請求項６】
前記第１の周波数の前記第１の水平同期信号に基づく前記画像信号を生成する画像処理装置をさらに有し、
当該画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
請求項５に記載の信号生成装置。
【請求項７】
第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を生成する画像処理装置と、
該画像処理装置から出力された前記画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置と、
前記表示装置の画面を白画面または明白な画面にする手段と、
画面位置指示手段と、
前記表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、前記第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号が前記第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、
前記表示装置の前記画面の垂直走査方向に沿って装着され、前記表示装置の前記画面上で水平走査方向と直交するライン上に位置する全ての水平走査経路上の各点から発せられた光を導光する、導光手段と、
前記表示装置の前記画面に装着され、前記導光手段によって導光された光の有無を検出する第２の光検出手段を有し、該第２の光検出手段で検出した光に応じて、前記表示装置の走査に用いる前記第２の周波数の前記第２の水平同期信号に相当する第３の周波数の第３の水平同期信号を生成する、水平同期信号生成手段と、
前記第２の水平同期信号の前記第２の周波数と、前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数との比率に応じて前記水平同期信号生成手段において生成した前記第３の周波数の前記第３の水平同期信号を分周または逓倍して周波数変換した、前記画面位置指示装置の水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する、周波数変換手段と、
前記垂直同期信号と前記周波数変換手段から出力された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段と
を有し、
前記画面位置指示手段は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射し、該照射した光を検出し、前記出力手段から出力された前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号を用いて前記光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出し、
前記画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
画像システム。
【請求項８】
第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を生成する画像処理装置と、
該画像処理装置から出力された前記画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置と、
前記表示装置の画面を白画面または明白な画面にする手段と、
画面位置指示手段と、
前記表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、前記第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を前記第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、
前記画面位置指示装置で用いる第４の水平同期信号の周波数に応じた所定の周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、前記垂直同期信号生成手段において生成された前記垂直同期信号によってリセットされ、前記クロック生成回路で生成されたクロックを計数して前記第４の水平同期信号を生成する、クロック計数回路を有する、水平同期信号生成手段と、
前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段と
を有し、
前記画面位置指示装置は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射し、該照射した光を検出し、前記出力手段から出力された前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号から前記光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出し、
前記画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
画像システム。
【請求項９】
第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を生成する画像処理装置と、
該画像処理装置から出力された前記画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置と、
画面位置指示装置と、
前記画像処理装置から出力される前記画像信号に含まれる垂直同期信号を抽出する、垂直同期信号抽出手段と、
前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数に応じた周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、該クロック生成回路において生成された前記クロックを位相同期処理して前記画面位置指示装置において水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する位相同期回路を有する、水平同期信号生成手段と、
前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段と
を有し、
前記画面位置指示装置は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射し、該照射した光を検出し、前記出力手段から出力された前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号を用いて前記光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出し、
前記画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
画像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多様な周波数の水平同期信号を用いた表示装置に対しても画面位置を指定する画面位置指示装置を利用可能にする信号生成装置、並びに当該信号生成装置を用いた画像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガン型コントローラなどの画面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および実用化されている。
このようなゲームシステムでは、プレーヤが、ガン型コントローラを持ち、表示装置の画面上に映し出される標的オブジェクトを狙ってトリガを引く。これにより、ガン型コントローラによる画面上の指示位置が、ガン型コントローラに内蔵される光センサにより光学的に検出される。そして、ガン型コントローラの指示位置が画面上に表示された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、その判定結果に基づいてゲームが進行される。
【０００３】
このようなガン型コントローラは、画面からの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測定することで、画面上の指示位置を演算して求めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、表示装置の高精細化が進むに従って、ビデオ同期信号とは異なる周波数の水平同期信号を用いた表示装置が実用化されている。
しかしながら、前述したガン型コントローラでは、所定の水平同期信号を用いて表示装置が表示を行っていることを前提として、前述した画面上の指示位置を検出しているため、対象となる表示装置の水平同期信号が、当該前提とした周波数と異なる場合には、画面上の指示位置を正確に検出できないという問題がある。
例えば、ガン型コントローラが、図６（Ａ）に示す周波数の水平同期信号を前提として設計されている場合に、実際の表示装置がアップスキャンされたものであり、図６（Ｂ）に示す周波数の水平同期信号を用いて表示動作を行っている場合に、ガン型コントローラが画面の水平方向の中央を指示すると、ガン型コントローラの光センサの検出信号は、図６（Ｃ）のようになる。
この場合に、図６（Ａ）と図６（Ｃ）のパルスの位置関係から分かるように、図６（Ｃ）に示す光センサの検出信号のパルスは、図６（Ａ）に示すガン型コントローラが前提としている水平同期信号のパルス間の中央には位置せず、ガン型コントローラにおいて正確な指示位置を算出できない。
【０００５】
また、実際の表示装置が図６（Ｅ）に示すように、ダウンスキャンされている場合も同様で、ガン型コントローラが画面の水平方向の中央を指示すると、ガン型コントローラの光センサの検出信号は、図６（Ｆ）のようになり、図６（Ｄ）と図６（Ｆ）のパルスの位置関係から分かるように、図６（Ｆ）に示す光センサの検出信号のパルスは、図６（Ｃ）に示すガン型コントローラが前提としている水平同期信号のパルス間の中央には位置せず、ガン型コントローラにおいて正確な指示位置を算出できない。
【０００６】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、多様な周波数の水平同期信号を用いた表示装置に対しても画面位置を指定する画面位置指示装置を利用可能にする同期信号生成装置、並びに当該同期信号生成装置を用いた画像システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号が第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、前記表示装置の前記画面の垂直走査方向に沿って装着され、前記表示装置の前記画面上で水平走査方向と直交するライン上に位置する全ての水平走査経路上の各点から発せられた光を導光する、導光手段と、前記表示装置の前記画面に装着され、前記導光手段によって導光された光の有無を検出する第２の光検出手段を有し、該第２の光検出手段で検出した光に応じて、前記表示装置の走査に用いる前記第２の周波数の前記第２の水平同期信号に相当する第３の周波数の第３の水平同期信号を生成する、水平同期信号生成手段と、前記第２の水平同期信号の前記第２の周波数と、前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数との比率に応じて前記水平同期信号生成手段において生成した前記第３の周波数の前記第３の水平同期信号を分周または逓倍して周波数変換した、画面位置指示装置の水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する、周波数変換手段と、前記垂直同期信号と前記周波数変換手段から出力された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段とを有する信号生成装置が提供される。
【０００８】
また本発明によれば、表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、画面位置指示装置で用いる第４の水平同期信号の周波数に応じた所定の周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、前記垂直同期信号生成手段において生成された前記垂直同期信号によってリセットされ、前記クロック生成回路で生成されたクロックを計数して前記第４の水平同期信号を生成する、クロック計数回路を有する、水平同期信号生成手段と、前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段とを有する信号生成装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、当該信号生成装置は、前記表示装置の前記画面を白画面または明度のある画面にする手段をさらに有する。
【００１０】
また本発明によれば、第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置の画面に表示させる、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号に含まれる垂直同期信号を抽出する、垂直同期信号抽出手段と、前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数に応じた周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、該クロック生成回路において生成された前記クロックを位相同期処理して画面位置指示装置において水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する位相同期回路を有する、水平同期信号生成手段と、前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段とを有する信号生成装置が提供される。
【００１１】
好ましくは、当該信号生成装置は前記画面位置指示装置をさらに有し、前記画面位置指示装置は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射する光照射手段と、前記光照射手段によって照射した光を検出する第３の光検出手段と、前記いずれかに記載の信号生成装置から前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号から、前記第３の光検出手段で光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出する位置演算手段とを有する。
また好ましくは、前記第１の周波数の前記第１の水平同期信号に基づく前記画像信号を生成する画像処理装置をさらに有し、当該画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する。
【００１２】
本発明によれば、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を生成する画像処理装置と、該画像処理装置から出力された前記画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置と、前記表示装置の画面を白画面または明白な画面にする手段と、画面位置指示手段と、前記表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、前記第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号が前記第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、前記表示装置の前記画面の垂直走査方向に沿って装着され、前記表示装置の前記画面上で水平走査方向と直交するライン上に位置する全ての水平走査経路上の各点から発せられた光を導光する、導光手段と、前記表示装置の前記画面に装着され、前記導光手段によって導光された光の有無を検出する第２の光検出手段を有し、該第２の光検出手段で検出した光に応じて、前記表示装置の走査に用いる前記第２の周波数の前記第２の水平同期信号に相当する第３の周波数の第３の水平同期信号を生成する、水平同期信号生成手段と、前記第２の水平同期信号の前記第２の周波数と、前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数との比率に応じて前記水平同期信号生成手段において生成した前記第３の周波数の前記第３の水平同期信号を分周または逓倍して周波数変換した、前記画面位置指示装置の水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する、周波数変換手段と、前記垂直同期信号と前記周波数変換手段から出力された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段とを有し、
前記画面位置指示手段は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射し、該照射した光を検出し、前記出力手段から出力された前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号を用いて前記光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出し、
前記画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
画像システムが提供される。
【００１３】
本発明によれば、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を生成する画像処理装置と、該画像処理装置から出力された前記画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置と、前記表示装置の画面を白画面または明白な画面にする手段と、画面位置指示手段と、前記表示装置の画面に装着され当該画面上の走査経路上の１点の光の有無を検出する第１の光検出手段を有し、前記第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を前記第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する前記表示装置の前記画面に表示されたとき、前記第１の光検出手段が前記画面上の走査経路上での前記表示に基づく光に応じて垂直同期信号を生成する、垂直同期信号生成手段と、前記画面位置指示装置で用いる第４の水平同期信号の周波数に応じた所定の周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、前記垂直同期信号生成手段において生成された前記垂直同期信号によってリセットされ、前記クロック生成回路で生成されたクロックを計数して前記第４の水平同期信号を生成する、クロック計数回路を有する、水平同期信号生成手段と、前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段とを有し、
前記画面位置指示装置は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射し、該照射した光を検出し、前記出力手段から出力された前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号から前記光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出し、
前記画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
画像システムが提供される。
また本発明によれば、第１の周波数の第１の水平同期信号に基づく画像信号を生成する画像処理装置と、該画像処理装置から出力された前記画像信号を第２の周波数の第２の水平同期信号で走査して表示する表示装置と、画面位置指示装置と、前記画像処理装置から出力される前記画像信号に含まれる垂直同期信号を抽出する、垂直同期信号抽出手段と、前記第１の水平同期信号の前記第１の周波数に応じた周波数のクロックを生成するクロック生成回路と、該クロック生成回路において生成された前記クロックを位相同期処理して前記画面位置指示装置において水平同期に使用する第４の水平同期信号を生成する位相同期回路を有する、水平同期信号生成手段と、前記垂直同期信号と前記水平同期信号生成手段において生成された前記第４の水平同期信号との排他的論理和演算の結果を求め、その結果としての前記垂直同期信号または前記第４の水平同期信号を前記画面位置指示装置に出力する、出力手段とを有し、
前記画面位置指示装置は、前記表示装置の前記画面の任意の位置に光を照射し、該照射した光を検出し、前記出力手段から出力された前記排他的論理和演算によって生成された前記垂直同期信号および前記第４の水平同期信号を用いて前記光を検出した時間を計数して前記表示装置の前記画面に照射された光の位置を前記画像信号における位置に対応させた位置として算出し、
前記画像処理装置は、前記画面位置指示装置において算出された前記表示装置の前記画面に照射された光の位置の算出値に応じて次の画像信号を生成する、
画像システムが提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わるゲームシステムについて説明する。
第１実施形態
図１は、本実施形態のゲームシステム１の全体構成図である。
図１に示すように、ゲームシステム１は、例えば、ガン型コントローラ２、同期信号生成装置３、表示装置４およびゲーム機６を有する。
ここで、同期信号生成装置３が本発明の信号生成装置に対応し、ガン型コントローラ２が本発明の画面位置指示装置に対応し、表示装置４が本発明の表示装置に対応している。ゲーム機６が本発明の画像処理装置に対応している。
本実施形態では、表示装置４が通常の走査線５２５本の２倍の１０５０本の走査線を有し、周波数３１．５ＫＨｚ（本発明の第２の周波数の１例）の水平同期信号を使用する。
これに対して、ガン型コントローラ２は、使用される表示装置が通常の５２５本の走査線を有すること、すなわち、水平同期信号の周波数（本発明の第１の周波数の１例）が１５．７５ＫＨｚであることを前提とした構成を有している。
【００１５】
図１に示すように、同期信号生成装置３の入力端子ＩＮと、表示装置４の入力端子ＩＮと、ゲーム機６の出力端子ＯＵＴとが、ビデオケーブル７を介して接続されている。
また、同期信号生成装置３の出力端子ＯＵＴと、ガン型コントローラ２の入力端子ＩＮとが、ケーブル８を介して接続されている。
また、ガン型コントローラ２とゲーム機６とが、ＵＳＢケーブル９を介して接続されている。
【００１６】
〔ガン型コントローラ２〕
図２は、図１に示すガン型コントローラ２の機能ブロック図である。
図２に示すように、ガン型コントローラ２は、銃の形を模して形成された本体９０と、本体９０の握り部に設けられたトリガ９１と、本体９０の銃口付近に内蔵されるレンズ９２と、光センサ９３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９４と、図１に示す同期信号生成装置３およびゲーム機６と通信を行う通信部９５とを有する。
【００１７】
処理部９４は、位置演算部９６を有する。
位置演算部９６は、画面位置検出を行う表示装置の水平同期信号の周波数が３１．５ＫＨｚであることを前提として、水平同期信号のパルスを検出するとタイマのカウントをリセットし、光センサ９３が光を検出するまでカウントを行い、光を検出したときのカウント値である時間に基づいて、ユーザが銃口を指向した画面５上の位置の位置データを算出する。
【００１８】
通信部９５は、入力端子ＩＮからケーブル８を介して、同期信号生成装置３から、垂直同期信号または水平同期信号を含む複合同期（コンポジット）信号ＣＳＮＣが入力される。
また、通信部９５は、処理部９４の位置演算部９６が算出した位置データを、ＵＳＢ端子からＵＳＢケーブル９を介してゲーム機６に出力する。
【００１９】
〔同期信号生成装置３〕
図３は、図１に示す同期信号生成装置３の構成図である。
図３に示すように、同期信号生成装置３は、フォトセンサ２１、フォトセンサ２２、導光板３２、波形成形回路１１、位相同期回路（ＰＬＬ）回路１２、１／２分周回路１３、排他的論理和演算回路（ＥＸＯＲ）１４を有する。
ここで、同期信号生成装置３が本発明の信号生成装置に対応し、フォトセンサ２１が本発明の第１の光検出手段に対応し、フォトセンサ２２が本発明の第２の光検出手段に対応し、導光板３２が本発明の導光手段に対応し、フォトセンサ２２と位相同期回路（ＰＬＬ）回路１２が水平同期信号生成手段に対応し、１／２分周回路１３が本発明の周波数変換手段に対応し、排他的論理和演算回路１４が本発明の出力手段に対応している。
【００２０】
フォトセンサ２１は、表示装置４の画面５上の走査経路上の１点の発光の有無を検出し、その検出結果を垂直同期信号ＶＳＹＮＣとして波形成形回路１１に出力する。
フォトセンサ２１は、例えば、表示装置４の画面５上の対応する位置に張りつけられている。
波形成形回路１１は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣを波形成形処理して排他的論理和演算回路１４に出力する。当該波形成形処理は、例えば、垂直同期処理時間を短縮するために（水平同期を早いタイミングでとるために）、垂直同期信号ＶＳＹＮＣのパルス幅を短くする処理である。
導光板３２は、画面５上で水平走査方向と直交するライン上に位置する全ての水平走査経路上の各点から発せられた光を導光する。
【００２１】
フォトセンサ２２は、導光板３２が導光する光の有無を検出し、その検出結果を水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１としてＰＬＬ回路１２に出力する。
フォトセンサ２２は、例えば、表示装置４の画面５上の対応するライン上に張りつけられている。
ＰＬＬ回路１２は、フォトセンサ２２からの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１（本発明の第１の水平同期信号）について位相同期処理を行い、表示装置４の周波数を持つ水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１を生成して１／２分周回路１３に出力する。
１／２分周回路１３は、ＰＬＬ回路１２からの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１を１／２で分周して水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２を生成し、これを排他的論理和演算回路１４に出力する。
ここで、分周比である「１／２」は、表示装置４の走査線数１０５０本（または、第１の周波数）と、ガン型コントローラ２の処理で前提とされている表示装置の走査線数５２５本（または、第２の周波数）とに基づいて、「５２５／１０５０」によって決定されている。
【００２２】
排他的論理和演算回路１４は、波形成形回路１１からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、１／２分周回路１３からの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２との排他的論理和を演算して複合同期信号ＣＳＮＣを生成して、ガン型コントローラ２に出力する。
すなわち、排他的論理和演算回路１４は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２のいずれかが存在するときは存在する信号をガン型コントローラ２に出力し、他方、垂直同期信号ＶＳＹＮＣと水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２との両者の同時に存在するときはいずれも出力せず、もちろん、両者が同時に存在しないときは何も出力しない。
このような、排他的論理和演算の結果としての垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２がガン型コントローラ２の垂直同期信号および水平同期信号として利用される。
【００２３】
以下、同期信号生成装置３の動作例を図３を参照して説明する。
このとき、表示装置４が、周波数（第２の周波数）３１．５ＫＨｚの水平同期信号に基づいて１画面内に１０５０本の走査線を形成して、表示装置４の画面５にゲーム機６からの画像を表示している。
そして、例えば、図２に示すガン型コントローラ２のトリガ９１が引かれると、画面５が白画面あるいはそれに近い画面になり、フォトセンサ２１によって、画面５上の走査経路上の１点の発光の有無が検出される。そして、その検出結果が垂直同期信号ＶＳＹＮＣとして、フォトセンサ２１から波形成形回路１１に出力される。
そして、垂直同期信号ＶＳＹＮＣが、波形成形回路１１において波形成形処理されて排他的論理和演算回路１４に出力される。
【００２４】
また、上述した処理と並行して、フォトセンサ２２によって、導光板３２を導光する光の有無が検出され、その検出結果が水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１としてＰＬＬ回路１２に出力される。
このとき、導光板３２は、画面５上で水平走査方向と直交する垂直走査方向のライン上に位置する全ての水平走査経路上の各点から発せられた光を導光するため、水平走査が行われる度に導光板３２に光が流れ、それがフォトセンサ２２によって検出される。従って、フォトセンサ２２の検出結果である水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１は、表示装置４の水平同期信号ＨＳＹＮＣと一致する。
そして、ＰＬＬ回路１２において、フォトセンサ２２からの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１が位相同期処理された水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１’が生成されて１／２分周回路１３に出力される。
そして、１／２分周回路１３において、ＰＬＬ回路１２からの表示装置４の周波数３１．５ＫＨｚの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿１’が１／２分周されてゲーム機６の映像信号の周波数１５．７５ＫＨｚの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２が生成され、これが排他的論理和演算回路１４に出力される。
【００２５】
そして、排他的論理和演算回路１４において、波形成形回路１１からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、１／２分周回路１３からの水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２との排他的論理和が演算されて複合同期信号ＣＳＮＣ（垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２）が生成され、これがケーブル８を介してガン型コントローラ２に出力される。
【００２６】
〔表示装置４〕
表示装置４は、例えば、テレビ受像機であり、通常の２倍の１０５０本の走査線を有し、周波数３１．５ＫＨｚの水平同期信号に基づいて画面５の水平走査を行う。
表示装置４は、ゲーム機６から入力したゲーム用の画像信号に応じた画像を画面５に表示する。
【００２７】
〔ゲーム機６〕
ゲーム機６は、所定のゲーム用プログラムに基づいて処理を行って画像信号を生成し、これをビデオケーブル７を介して表示装置４に出力する。
また、ゲーム機６は、ＵＳＢケーブル９を介してガン型コントローラ２から入力した位置データに基づいて、ゲームに係わる処理の流れにおいて、ガン型コントローラ２を操作しているユーザが、画面５上の標的オブジェクトを当てたか、あるいは外したかを判断し、その判断結果に基づいて画像信号を生成する。
【００２８】
以下、ゲームシステム１の全体動作を説明する。
ゲーム機６が、所定のゲーム用プログラムに基づいて処理を行って画像信号を生成し、これをビデオケーブル７を介して表示装置４に出力する。
そして、表示装置４の画面５上に、ゲーム機６からの画像信号に応じた画像が表示される。
また、前述した同期信号生成装置３の処理が行われて、複合同期信号ＣＳＮＣ（垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ＿２）がガン型コントローラ２に出力される。
このとき、同期信号生成装置３において、表示装置４の水平同期信号ＨＳＹＮＣの周波数３１．５ＫＨｚを、ガン型コントローラ２が処理の前提とした周波数１５．７５ＫＨｚに変換した後の水平同期信号を含む複合同期信号ＣＳＮＣが生成される。
そして、プレーヤが、ガン型コントローラを持ち、表示装置４の画面５上に映し出される標的オブジェクトを狙ってトリガを引く。
これにより、ガン型コントローラ２の位置演算部９６において、排他的論理和演算回路１４において生成された同期信号ＣＳＮＣに基づいて、ユーザによる画面５の指示位置が正確に求められ、その位置データがゲーム機６に出力される。
ゲーム機６は、ガン型コントローラ２の指示位置が表示装置４の画面５上に表示された標的オブジェクトの位置と一致した場合には、当たりと判定し、一致しなかった場合には外れと判定し、その判定結果に基づいてゲーム用のプログラムの進行を決定する。
【００２９】
以上説明したように、ゲームシステム１によれば、上述した処理を行う同期信号生成装置３を、ゲーム機６およびガン型コントローラ２の間に接続することで、ガン型コントローラ２が対応していない周波数の水平同期信号を用いた表示装置４に対してもガン型コントローラ２を正常に動作させることができる。
【００３０】
第２実施形態
本実施形態のゲームシステムは、図１に示すゲームシステム１と同じ構成を有し、同期信号生成装置に特徴を有している。
図４は、本実施形態のゲームシステムで用いられる同期信号生成装置５３を説明するための図である。
図４に示すように、同期信号生成装置５３は、波形成形回路１１、排他的論理和演算回路１４、フォトセンサ２１、カウンタ回路４１およびクロック生成回路４２を有する。
同期信号生成装置５３が本発明の信号生成装置に対応し、フォトセンサ２１が本発明の光検出手段に対応し、クロック生成回路４２が本発明のクロック生成手段に対応し、カウンタ回路４１が本発明のカウンタ手段に対応し、排他的論理和演算回路１４が本発明の出力手段に対応している。
図４において、図３と同じ符号を付したガン型コントローラ２、表示装置４、画面５、フォトセンサ２１、波形成形回路１１および排他的論理和演算回路１４は、第１実施形態で説明した同一符号のものと同じである。
【００３１】
クロック生成回路４２は、所定の周波数、すなわち、表示装置４の水平同期信号の周波数に応じた周波数のクロック信号ＣＬＫをカウンタ回路４１に出力する。
カウンタ回路４１は、波形成形回路１１からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣに基づいてリセット状態になり（位相が補正され）、クロック生成回路４２からクロック信号ＣＬＫのパルスをカウントし、設定（指定）されたカウント数になった時にパルスを発生することで、設定されたカウント数に対応した周波数の水平同期信号ＨＳＹＮＣを生成し、これを排他的論理和演算回路１４に出力する。
カウンタ回路４１に対しては外部から上記設定されたカウント数を設定可能である。
排他的論理和演算回路１４は、波形成形回路１１からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、カウンタ回路４１からの水平同期信号ＨＳＹＮＣの排他的論理和を演算して複合同期信号ＣＳＮＣ（垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ）を生成し、これをガン型コントローラ２に出力する。
【００３２】
以下、同期信号生成装置５３の動作例を図４を参照して説明する。
このとき、表示装置４が、周波数３１．５ＫＨｚの水平同期信号に基づいて１画面内に１０５０本の走査線を形成して、画面５にゲーム機６から出力された画像信号の内容を表示している。
そして、例えば、図２に示すガン型コントローラ２のトリガ９１が引かれると、画面５が白画面になり、フォトセンサ２１によって、画面５上の走査経路上の１点の発光の有無が検出される。そして、その検出結果が垂直同期信号ＶＳＹＮＣとして、フォトセンサ２１から波形成形回路１１に出力される。
そして、垂直同期信号ＶＳＹＮＣが、波形成形回路１１において波形成形処理されて排他的論理和演算回路１４に出力される。
【００３３】
また、上述した処理と並行して、クロック生成回路４２からカウンタ回路４１に、所定の周波数のクロック信号ＣＬＫが出力される。
カウンタ回路４１において、垂直同期信号ＶＳＹＮＣによってリセットされると共に、クロック信号ＣＬＫのパルスがカウントされ、設定されたカウント値になるとパルスを発生することで、設定されたカウント値に応じた周波数を持つ水平同期信号ＨＳＹＮＣが生成され、これが排他的論理和演算回路１４に出力される。
本実施形態では、ユーザが、ガン型コントローラ２を使用して画面上の指示位置を確認しながら、カウンタ回路４１のカウント値を設定し、周波数１５．７５ＫＨｚの水平同期信号ＨＳＹＮＣが生成される。
そして、ＰＬＬ回路４３において、クロック生成回路４２からの水平同期信号ＨＳＹＮＣが位相同期処理されて排他的論理和演算回路１４に出力される。
【００３４】
そして、排他的論理和演算回路１４において、波形成形回路１１からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、カウンタ回路４１からの水平同期信号ＨＳＹＮＣとの排他的論理和が演算されて複合同期信号ＣＳＮＣ（垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ）が選択され、これがケーブル８を介してガン型コントローラ２に出力される。
【００３５】
本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３６】
第３実施形態
本実施形態のゲームシステムは、図１に示すゲームシステム１と同じ構成を有し、同期信号生成装置に特徴を有している。
図５は、本実施形態のゲームシステムで用いられる同期信号生成装置６３を説明するための図である。
図５に示すように、同期信号生成装置６３は、垂直同期信号抽出回路６５、排他的論理和演算回路１４、クロック生成回路４２およびＰＬＬ回路４３を有する。
図５において、図４と同じ符号を付したガン型コントローラ２、表示装置４、画面５、フォトセンサ２１、波形成形回路１１、排他的論理和演算回路１４、カウンタ回路４１およびクロック生成回路４２は、第１および第２実施形態で説明した同一符号のものと同じである。
同期信号生成装置６３が本発明の信号生成装置に対応し、垂直同期信号抽出回路６５が本発明の入力手段および信号抽出手段に対応し、クロック生成回路４２が本発明のクロック生成手段に対応し、ＰＬＬ回路４３が本発明の水平同期信号生成回路および分周・逓倍回路に対応し、排他的論理和演算回路１４が本発明の出力手段に対応している。
【００３７】
図５に示すように、同期信号生成装置６３は、表示装置４からの垂直同期信号
ＶＳＹＮＣの代わりに、ゲーム機６からＶＩＤＥＯ（ビデオ）信号を入力する。
垂直同期信号抽出回路６５は、ゲーム機６から入力したＶＩＤＥＯ信号から、垂直同期信号ＶＳＹＮＣを抽出して排他的論理和演算回路１４に出力する。
また、ＰＬＬ回路４３は、クロック生成回路４２から入力したクロック信号ＣＬＫに位相同期した水平同期信号ＨＳＹＮＣを生成し、必要に応じて、分周あるいは逓倍して、指定された周波数の水平同期信号ＨＳＹＮＣを生成し、これを排他的論理和演算回路１４に出力する。
排他的論理和演算回路１４は、垂直同期信号抽出回路６５からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、ＰＬＬ回路４３からの水平同期信号ＨＳＹＮＣの排他的論理和を演算して複合同期信号ＣＳＮＣ（垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ）を選択し、これをガン型コントローラ２に出力する。
【００３８】
以下、同期信号生成装置６３の動作例を図５を参照して説明する。
このとき、表示装置４が、周波数３１．５ＫＨｚの水平同期信号に基づいて１画面内に１０５０本の走査線を形成して、画面５に画像を表示している。
ゲーム機６におけるゲームプログラムの実行に応じた画像信号（ＶＩＤＥＯ信号）が、同期信号生成装置６３の垂直同期信号抽出回路６５に入力される。
そして、同期信号生成装置６３において、ＶＩＤＥＯ信号から垂直同期信号ＶＳＹＮＣが抽出され、これが排他的論理和演算回路１４に出力される。
【００３９】
また、上述した処理と並行して、クロック生成回路４２において、所定の周波数のクロック信号ＣＬＫが生成され、これがＰＬＬ回路４３に出力される。
また、ＰＬＬ回路４３は、クロック生成回路４２から入力したクロック信号ＣＬＫに基づいて水平同期信号を生成し、必要に応じて、分周あるいは逓倍して、ユーザによって指定された周波数の水平同期信号ＨＳＹＮＣを生成し、これを排他的論理和演算回路１４に出力する。
本実施形態では、ユーザがＰＬＬ回路４３の動作を外部から操作して周波数１５．７５ＫＨｚを指定し、ＰＬＬ回路４３において周波数１５．７５ＫＨｚの水平同期信号ＨＳＹＮＣが生成される。
【００４０】
そして、排他的論理和演算回路１４において、垂直同期信号抽出回路６５からの垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、ＰＬＬ回路４３からの水平同期信号ＨＳＹＮＣとの排他的論理和が演算されて複合同期信号ＣＳＮＣ（垂直同期信号ＶＳＹＮＣまたは水平同期信号ＨＳＹＮＣ）を選択し、これがケーブル８を介してガン型コントローラ２に出力される。
【００４１】
上述した同期信号生成装置６３は、ゲーム機６からのＶＩＤＥＯ信号の同期信号と、表示装置４の画面５とが同期していない場合に有効である。
【００４２】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
例えば、上述した実施形態では、表示装置４の走査線数が、ガン型コントローラ２が前提とする表示装置の走査線数の２倍である場合を例示したが、その倍数は任意である。また、表示装置４の走査線数が、ガン型コントローラ２が前提とする表示装置の走査線数より少ない場合にも本発明は適用できる。この場合には、図３に示す１／２分周回路１３の代わりに逓倍回路を用いる。
また、フォトセンサあるいは、導光板で同期をとる場合、発光部は必ず白または明度のある色にし、センサが反応する状態にする。これは、ソフトウェアによって、該当する部分を白または明度のある色にすることで実現される。また、ゲーム機のビデオ信号にハードウェア処理でスーパインボーズ（重畳）を行うことでセンサ設置部を白画面にして表示装置に出力することによっても実現可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多様な周波数の水平同期信号を用いた表示装置に対しても画面位置を指定する画面位置指示装置を利用可能にする信号生成装置、並びに当該信号生成装置を用いた画像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の実施形態のゲームシステムの全体構成図である。
【図２】  図２は、図１に示すガン型コントローラの機能ブロック図である。
【図３】  図３は、本発明の第１実施形態における図１に示す同期信号生成装置の構成図である。
【図４】  図４は、本発明の第２実施形態における図１に示す同期信号生成装置の構成図である。
【図５】  図５は、本発明の第３実施形態における図１に示す同期信号生成装置の構成図である。
【図６】  図６は、従来のガン型コントローラを用いたゲームシステムの問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ゲームシステム、２…ガン型コントローラ、３…同期信号生成装置、４…表示装置、５…画面、６…ゲーム機、７…ビデオケーブル、８…ケーブル、９…ＵＳＢケーブル、１１…波形成形回路、１２…ＰＬＬ回路、１３…１／２分周回路、１４…排他的論理和演算回路、２１，２２…フォトセンサ、３２…導光板、４１…カウンタ回路、４２…クロック生成回路、４３…ＰＬＬ回路、６５…垂直同期信号抽出回路
【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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