(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現物と映像とを合成して観察者に表示する合成画像表示装置において、
映像を表示する映像表示手段と、
その映像表示手段を制御して映像を映し出す映像制御手段と、
全反射ミラーのうちの少なくとも一部にハーフミラー部分を有していて前記映像表示手段の反射虚像を形成するミラーとを有し、
前記現物は前記ミラーを通過して移動する現物移動体であり、
前記ミラーは前記現物移動体の移動経路と交差する位置に前記反射虚像を形成し、
前記映像制御手段は、その現物移動体と同じ外観形状の映像移動体を前記映像表示手段に映し出し、
前記現物移動体の移動経路中にその現物移動体を検知する映像制御用センサを設け、
前記映像制御手段は、その映像制御用センサの出力信号に基づいて前記映像表示手段を制御してその映像表示手段に映像を表示し、
前記ハーフミラー部分と前記全反射ミラーとは前記現物移動体の移動経路に沿って並んで配置され、
前記映像制御手段は、前記現物移動体が前記反射虚像の境界位置に到達するタイミングを前記映像制御用センサの出力信号に基づいて判定し、そのタイミングに従って前記映像移動体を映し出すことにより、その映像移動体の反射虚像と現物移動体とが相互にすり替わるように表示される
ことを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の合成画像表示装置において、前記ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の現物移動体の移動経路を照明する照明手段を有することを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の合成画像表示装置において、前記照明手段の明るさ及び／又は照明範囲を調整する調光手段を有することを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の合成画像表示装置において、前記現物移動体の移動に対応する音を発生する音発生手段を設け、観察者が前記現物移動体及び前記映像移動体の両方を連続して見るときに、前記音発生手段から前記現物移動体に対応する音が連続して出ることを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の合成画像表示装置において、
前記現物移動体は平面状の移動面上を移動し、
前記ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の前記移動面は、その移動面のその他の部分よりも前記反射虚像が形成される位置へ向けて大きく傾斜することを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の合成画像表示装置において、前記現物移動体の移動経路のうち前記現物移動体と前記反射虚像とが重なる位置以降の部分に、前記現物移動体の移動時に発生する音を小さくするための消音手段を設けたことを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の合成画像表示装置において、前記映像制御手段は、前記映像制御用センサの出力信号に基づいて、前記現物移動体の移動位置、移動方向及び移動速度を検知することを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の合成画像表示装置において、前記映像制御用センサは、前記現物移動体の移動経路の一方の脇位置に配置された発光素子と、その移動経路の他方の脇位置に配置した受光素子とを含んで構成されることを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の合成画像表示装置において、前記映像制御手段は、前記映像移動体を画面の端から徐々に映し出すことを特徴とする合成画像表示装置。
【請求項１０】
移動する現物移動体をプレイヤが取り扱うことをゲーム内容の一部として含むゲーム装置において、前記現物移動体と映像とを合成する合成画像表示装置を有し、その合成画像表示装置は、
映像を表示する映像表示手段と、
その映像表示手段を制御して映像を映し出す映像制御手段と、
全反射ミラーのうちの少なくとも一部にハーフミラー部分を有していて前記映像表示手段の反射虚像を形成するミラーとを有し、
前記現物は前記ミラーを通過して移動する現物移動体であり、
前記ミラーは前記現物移動体の移動経路と交差する位置に前記反射虚像を形成し、
前記映像制御手段は、その現物移動体と同じ外観形状の映像移動体を前記映像表示手段に映し出し、
前記現物移動体の移動経路中にその現物移動体を検知する映像制御用センサを設け、
前記映像制御手段は、その映像制御用センサの出力信号に基づいて前記映像表示手段を制御してその映像表示手段に映像を表示し、
前記ハーフミラー部分と前記全反射ミラーとは前記現物移動体の移動経路に沿って並んで配置され、
前記映像制御手段は、前記現物移動体が前記反射虚像の境界位置に到達するタイミングを前記映像制御用センサの出力信号に基づいて判定し、そのタイミングに従って前記映像移動体を映し出すことにより、その映像移動体の反射虚像と現物移動体とが相互にすり替わるように表示される
ことを特徴とするゲーム装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のゲーム装置において、前記ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の現物移動体の移動経路を照明する照明手段を有することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のゲーム装置において、前記照明手段の明るさ及び／又は照明範囲を調整する調光手段を有することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１３】
請求項１０から請求項１２のいずれか１つに記載のゲーム装置において、前記現物移動体の移動に対応する音を発生する音発生手段を設け、観察者が前記現物移動体及び前記映像移動体の両方を連続して見るときに、前記音発生手段から前記現物移動体に対応する音が連続して出ることを特徴とするゲーム装置。
【請求項１４】
請求項１０から請求項１３のいずれか１つに記載のゲーム装置において、
前記現物移動体は平面状の移動面上を移動し、
前記ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の前記移動面は、その移動面のその他の部分よりも前記反射虚像が形成される位置へ向けて大きく傾斜することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１５】
請求項１０から請求項１４のいずれか１つに記載のゲーム装置において、前記現物移動体の移動経路のうち前記現物移動体と前記反射虚像とが重なる位置以降の部分に、前記現物移動体の移動時に発生する音を小さくするための消音手段を設けたことを特徴とするゲーム装置。
【請求項１６】
請求項１０から請求項１５のいずれか１つに記載のゲーム装置において、前記映像制御手段は、前記映像制御用センサの出力信号に基づいて、前記現物移動体の移動位置、移動方向及び移動速度を検知することを特徴とするゲーム装置。
【請求項１７】
請求項１０から請求項１６のいずれか１つに記載のゲーム装置において、前記映像制御用センサは、前記現物移動体の移動経路の一方の脇位置に配置された発光素子と、その移動経路の他方の脇位置に配置した受光素子とを含んで構成されることを特徴とするゲーム装置。
【請求項１８】
請求項１０から請求項１７のいずれか１つに記載のゲーム装置において、前記映像制御手段は、前記映像移動体を画面の端から徐々に映し出すことを特徴とするゲーム装置。
【請求項１９】
プレイヤが１個又は複数個の映像ピンに向かって現物ボールを投げることをゲーム内容とするボーリングゲーム装置において、
プレイヤによって投げられた現物ボールを転がり移動させる現物レーン板と、
転がり移動した前記現物ボールを映像と合成する合成画像表示装置とを有し、
その合成画像表示装置は、
映像を表示する映像表示手段と、
その映像表示手段を制御して映像を映し出す映像制御手段と、
全反射ミラーのうちの少なくとも一部にハーフミラー部分を有していて前記映像表示手段の反射虚像を形成するミラーとを有し、
前記現物ボールは前記ミラーを通過するように移動し、
前記ミラーは前記現物ボールの移動経路と交差する位置に前記反射虚像を形成し、
前記映像制御手段は、その現物ボールと同じ外観形状の映像ボールを前記映像表示手段に映し出し、
前記現物ボールの移動経路中にその現物ボールを検知する映像制御用センサを設け、
前記映像制御手段は、その映像制御用センサの出力信号に基づいて前記映像表示手段を制御してその映像表示手段に映像を表示し、
前記ハーフミラー部分と前記全反射ミラーとは前記現物ボールの移動経路に沿って並んで配置され、
前記映像制御手段は、前記現物ボールが前記反射虚像の境界位置に到達するタイミングを前記映像制御用センサの出力信号に基づいて判定し、そのタイミングに従って前記映像ボールを映し出すことにより、その映像ボールの反射虚像と現物ボールとが相互にすり替わるように表示される
ことを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２０】
請求項１９記載のボーリングゲーム装置において、前記ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の前記現物レーン板を照明する照明手段を有することを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２１】
請求項２０記載のボーリングゲーム装置において、前記照明手段の明るさ及び／又は照明範囲を調整する調光手段を有することを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２２】
請求項１９から請求項２１のいずれか１つに記載のボーリングゲーム装置において、前記現物ボールが前記現物レーン板の上を移動するときの移動音を発生する音発生手段を設け、観察者が前記現物ボール及び前記映像ボールの両方を連続して見るときに、前記音発生手段から前記現物ボールに対応する移動音が連続して出ることを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２３】
請求項１９から請求項２２のいずれか１つに記載のボーリングゲーム装置において、
前記ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の前記現物レーン板は、その現物レーン板のその他の部分よりも前記反射虚像が形成される位置へ向けて大きく傾斜することを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２４】
請求項１９から請求項２３のいずれか１つに記載のボーリングゲーム装置において、前記現物ボールの移動経路のうち前記現物ボールと前記反射虚像とが重なる位置以降の部分に、前記現物ボールの移動時に発生する音を小さくするための消音手段を設けたことを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２５】
請求項１９から請求項２４のいずれか１つに記載のボーリングゲーム装置において、前記映像制御手段は、前記映像制御用センサの出力信号に基づいて、前記現物ボールの移動位置、移動方向及び移動速度を検知することを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２６】
請求項１９から請求項２５のいずれか１つに記載のボーリングゲーム装置において、前記映像制御用センサは、前記現物ボールの移動経路の一方の脇位置に配置された発光素子と、その移動経路の他方の脇位置に配置した受光素子とを含んで構成されることを特徴とするボーリングゲーム装置。
【請求項２７】
請求項１９から請求項２６のいずれか１つに記載のボーリングゲーム装置において、前記映像制御手段は、前記映像ボールを画面の端から徐々に映し出すことを特徴とするボーリングゲーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現物と映像とを合成して観察者に表示する合成画像表示装置に関する。また本発明は、その合成画像表示装置を用いたゲーム装置に関する。また本発明は、そのゲーム装置を用いたボーリングゲーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、特開平８−３０９０２３号公報に開示した標的当てゲーム機において、現物と映像とを合成して観察者に表示する合成画像表示装置を提案した。具体的には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等といった映像表示装置の映像表示面の前であってプレイヤ（すなわち観察者）が見える位置にハーフミラーを配置し、プレイヤがそのハーフミラーを通過するようにボール（すなわち現物移動体）を投げ、そして、ハーフミラーを通過した現物ボールやその他の背景像とＣＲＴディスプレイ等に映し出される映像とをハーフミラーによって合成してプレイヤに表示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の合成画像表示装置では、ハーフミラーによって形成される反射虚像に映し出されるのはボーリングピン等といった標的、すなわち静止像だけであり、現物移動体としてのボールがハーフミラーの背景像としてその静止映像に合成されていた。しかしながら、そのような従来の合成画像表示装置では、プレイヤが転がす実物のボールが、転がりながらそのまま映像の世界に入って行くという視覚的錯覚効果を得ることができなかった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、移動する現物の移動体がその移動の途中で映像表示装置の映像に自然にすり替わるような効果、すなわち、現物の移動体が移動しながらそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果を提供できる合成画像表示装置を提供することを目的とする。また、その合成画像表示装置を用いることにより、大掛かりな実物構造を構築することなく小型でありながら、臨場感豊かなゲーム映像を得ることのできるゲーム装置及びボーリングゲーム装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（合成画像表示装置）
（１）  上記の目的を達成するため、本発明に係る合成画像表示装置は、現物と映像とを合成して観察者に表示する合成画像表示装置において、映像を表示する映像表示手段と、その映像表示手段を制御して映像を映し出す映像制御手段と、全反射ミラーのうちの少なくとも一部にハーフミラー部分を有していて前記映像表示手段の反射虚像を形成するミラーとを有し、前記現物は前記ミラーを通過して移動する現物移動体であり、前記ミラーは前記現物移動体の移動経路と交差する位置に前記反射虚像を形成し、前記映像制御手段は、その現物移動体と同じ外観形状の映像移動体を前記映像表示手段に映し出し、前記現物移動体の移動経路中にその現物移動体を検知する映像制御用センサを設け、前記映像制御手段は、その映像制御用センサの出力信号に基づいて前記映像表示手段を制御してその映像表示手段に映像を表示し、前記ハーフミラー部分と前記全反射ミラーとは前記現物移動体の移動経路に沿って並んで配置され、前記映像制御手段は、前記現物移動体が前記反射虚像の境界位置に到達するタイミングを前記映像制御用センサの出力信号に基づいて判定し、そのタイミングに従って前記映像移動体を映し出すことにより、その映像移動体の反射虚像と現物移動体とが相互にすり替わるように表示されることを特徴とする。
【０００６】
この合成画像表示装置によれば、移動する現物移動体がミラーに隠れるとき、観察者はそれに引き続いて、ミラーによって形成される反射虚像内で映像移動体が移動するのを認識する。あるいは、その逆に、反射虚像内で移動していた映像移動体が観察者の視界から消えて行くときに、それにすり替わってミラーの所から現物移動体が現われるのを認識する。映像移動体は現物移動体と同じ外観形状に映し出されるので、観察者は、現物移動体が移動しながらそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果や、その逆に、映像世界内の映像移動体がそのまま現実世界へ現物となって現れるような視覚的錯覚効果を体感できる。
【０００７】
また、ミラーの一部分をハーフミラーとすることにより、現物移動体が映像移動体へとすり替わるとき、あるいは逆に、映像移動体が現物移動体へとすり替わるとき、現物移動体と映像移動体とを少しの間重ね合せながらそのすり替わり表示を行うことができる。この結果、現物移動体と映像移動体とのすり替わり表示を観察者にとって違和感なく滑らかに行うことができる。
【０００８】
上記構成において、「映像表示手段」としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等といった種々の表示装置を用いることができる。「映像制御手段」とは、上記映像表示手段の動作を制御することによってそれに希望の映像を表示させる制御手段であり、具体的には、コンピュータによって演算された情報に基づいて映像表示手段へ映像信号を送出する制御装置を用いることができる。また、「ハーフミラー」は背景像と反射像とを合成して表示するという通常の機能を果たすことができるものであれば、どのような材質及び構造のものであっても良く、その意味から、ごく一般的な透明アクリル板を用いることもできる。
【０００９】
「現物移動体」とは、実際に存在する物であってミラーに対して相対的に移動する任意の物のことである。例えば、ゲーム装置等においてプレイヤが投げたり蹴ったりするボールや、綱引きゲーム装置においてプレイヤが引く綱等が考えられる。現物移動体の移動の仕方としては、現物移動体がミラーの手前側から奥側へ消えて行くような移動形態や、その反対に現物移動体がミラーの奥側から手前側へ飛び出すような移動形態等が考えられる。綱引きゲーム装置では、現物移動体としての綱がミラーによって形成される反射虚像の所を行ったり来たりする。また、「移動させる」ための行為には、投げる、蹴る、押し出す等といった行為が含まれる。
【００１０】
（２）  本発明に係る合成画像表示装置において、上記ミラーは、移動する現物移動体と交差する位置に反射虚像を形成するように配置されるので、移動する現物移動体と移動する映像移動体とが実際に交差するように表示でき、両者のすり替わり表示を臨場感豊かに表示できる。
【００１１】
（３）  現物移動体は現物背景の中を移動するようにし、上記映像制御手段は現物背景と同じ内容の映像背景の中を移動する映像移動体を上記映像表示手段に表示するようにし、そして上記ミラーによって映像背景を現物背景に連続するように形成する。この構成によれば、移動体が現物と映像との間ですり替わるのに加えて、背景も現物と映像との間で連続してつながって表示されるので、現物と映像との間のすり替わり表示を、より一層滑らかに違和感なく表示できる。現物背景としては、例えば、ボーリングゲーム競技でボールを転がすためのレーン板が考えられ、そのときの映像背景としてはそのレーン板と同じ内容の映像レーン板が考えられる。
【００１２】
（４）  ミラーのうちハーフミラーが設けられている部分では、そのハーフミラーで反射する映像がそのハーフミラーの後方位置にある背景物と合成して観察者に表示される。この場合、背景物は反射映像に比べてかなり暗いので、何らの措置も講じないと、現物移動体と映像移動体との間の明るさが違い過ぎて、それらの間に起こる映像のすり替わり現象が見難くなる。このことを解消するためには、ハーフミラーの裏側部分、すなわちハーフミラーを通して観察者の視界に入る部分にある現物移動体の移動経路を照明手段によって照明することが望ましい。こうすれば、ハーフミラーの背景部分が明るくなって反射映像との間に明るさの差異が無くなり、その結果、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。
【００１３】
（５）  上記のように照明手段を設ける場合には、その照明手段の明るさ及び／又は照明範囲を調整する調光手段をその照明手段に付設するのが望ましい。明るさの調整は、照明手段に供給する電力を調整することによって実現できる。また、照明範囲の調整は、照明手段の前に遮光板を配設し、その遮光板の位置を移動させることによって実現できる。
【００１４】
（６）  現物移動体が移動するときには何らかの音が発生するのが通常である。例えば、ボーリング競技場で行われるボーリングゲームにおいてプレイヤによって投げられて転がり移動するボーリングボールを現物移動体と考えれば、そのボーリングボールは移動中に“ゴロゴロ”等といった音を発生する。本発明の合成画像表示装置に関しては、そのような現物移動体の移動に対応する音を発生する音発生手段を設けることが望ましい。
【００１５】
そしてその際には、ハーフミラーの背景物としての現物移動体と反射虚像内の映像移動体の両方を観察者が連続して見るときに、上記音発生手段から現物移動体に対応する音を連続して出すことが望ましい。こうすれば、現物移動体と映像移動体との間で映像のすり替わりが起こるとき、観察者はそのすり替わりの前後で移動体の音を連続して聞くことができ、その結果、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示することに関して、聴覚的観点からそれを補助することができる。
【００１６】
（７）  本発明において、現物移動体は平面状の移動面上を移動させることもできるし、空中に投げ飛ばして移動させることもできるし、あるいは、紐、棒、その他の支持部材によって支持した状態で移動させることもできる。これらの場合のうち、図９に示すように、現物移動体１を移動面２上で矢印Ａのように移動させる場合には、ミラー３はその移動面２の近傍に反射虚像４ａを形成することになるが、その反射虚像４ａの移動面２に対する角度θはできるだけ小さいことが望ましい。
【００１７】
現物移動体１が矢印Ａ方向へ移動してミラー３の裏側へ隠れるとき、ＣＲＴディスプレイ等といった映像表示手段４に映像移動体が映し出され、その映像移動体が反射虚像４ａ内で移動する。観察者Ｐにとっては現物移動体１がその映像移動体にすり替わって認識される。このとき、反射虚像４ａと移動面２との成す角度θが大きく設定されていると、現物移動体１の移動方向と映像移動体の移動方向とが大きく相違して、その結果、現物移動体１と映像移動体とのつながり具合をうまく表現できないおそれがある。
これに対し、反射虚像４ａを移動面２に対してできるだけ小さい傾斜角度θに設定しておけば、現物移動体１の移動方向と映像移動体の移動方向とを可能な限り整合させて見せることができる。この結果、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり現象を違和感なく表示できる。
【００１８】
（８）  上記のように現物移動体を移動させるために移動面を用いる場合、図１０に示すように、ミラー３のハーフミラー部分３ａを通して観察者Ｐの視界に入る部分の移動面２ａは、その他の部分２ｂよりも反射虚像４ａの傾斜角度θに近い傾斜角度θ’で傾斜することが望ましい。こうすれば、現物移動体１の移動方向と映像移動体の移動方向とを近づけることができるので、現物移動体１と映像移動体との動きを自然な形でつなぎ合せることができ、よって、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。なお、移動面２の傾斜部２ａは単なる直線状の傾斜面とすることもでき、あるいは湾曲面とすることもできる。
【００１９】
（９）  現物移動体の移動経路のうち現物移動体と反射虚像とが重なる位置以降の部分に、現物移動体の移動時に発生する音を小さくするための消音手段を設けることができる。例えば、図９のように、球形の現物移動体１を移動面２上で転がしながら移動させる場合を考えると、現物移動体１からは通常、“ゴロゴロ”等といった音が発生する。このことに関し、現物移動体１がミラー３のハーフミラー部分３ａを通過して観察者Ｐの視界から外れた後で、観察者Ｐがミラー３の反射虚像４ａのみを見る状況へ移行した後までも現物移動体１から大きな音が発生していると、ミラー３の反射映像に対応しない音が観察者Ｐの耳に入ってしまい、違和感を抱くことがある。
【００２０】
例えば、反射映像では映像移動体の移動が終了しているにもかかわらず、未だに現物移動体１が移動面２を転がる音が聞こえたり、現物移動体１が移動面２の先端に形成した収納部６に落下するときに、ハーフミラー３上に映し出される映像移動体からは想像もできないような大きな音が発生する等といった不都合が発生する。このような不都合を解消するため、例えば、ハーフミラー部分３ａを通過した後の部分の移動面２に、ゴムその他の緩衝部材等といった消音手段７を設けておけば、観察者Ｐの視界から現物移動体１が消えた後に現物移動体１の移動に起因して異常な音が発生することを防止できる。これにより、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。
【００２１】
（１０）  本発明においては、現物移動体と同じ外観形状の映像移動体を映像表示手段に映し出すことが必要である。このことを達成するため、現物移動体の移動経路中に移動体を検知する映像制御用センサを設け、その映像制御用センサの出力信号に基づいて映像表示手段を制御してそれに映像を表示するのが望ましい。
つまり、現物移動体の移動中にその現物移動体の移動状況を上記の映像制御用センサによって検出し、その検出結果に基づいて反射虚像内に映像移動体を映し出すということである。この構成によれば、現物移動体と映像移動体との重なり合いを正確に達成でき、それ故、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。
【００２２】
（１１）  上記のように映像制御用センサを用いて現物移動体の移動状況を検出する場合には、その映像制御用センサの出力信号に基づいて、現物移動体の移動位置、移動方向及び移動速度を検知することが望ましい。これらの制御要素によって現物移動体の移動状況を特定し、それに基づいて映像移動体の表示内容を制御すれば、現物移動体と映像移動体とを正確に重ね合わせて移動させることができ、それ故、現物移動体と映像移動体との間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。
【００２３】
（１２）  上記のように映像制御用センサを用いて現物移動体の移動状況を検出する場合、その映像制御用センサは、現物移動体の移動経路の一方の脇位置に配置された発光素子と、その移動経路の他方の脇位置に配置した受光素子とを含んで構成できる。発光素子から出た光ビームは現物移動体の移動経路を横切って受光素子によって受光される。現物移動体がその光ビームを横切るときに受光センサの出力信号に変化が現れ、これにより現物移動体が検知される。
【００２４】
センサの配置の仕方としては、それ以外に、現物移動体の移動経路の中に反射型光センサ等を埋め込む等といった方法が考えられる。しかしながらその方法では、現物移動体の移動経路にセンサを埋め込むための加工を施さなければならず、しかも埋め込まれたセンサが現物移動体から衝撃を受けて損傷する等といった問題が考えられる。また、センサが現物移動体の移動経路にあると目障りである。これに対し本実施態様のように、現物移動体の移動経路を挟んでセンサを配置するようにすれば、センサ埋め込み方式の場合に見られる上記のような不都合は解消される。
【００２５】
（１３）  映像表示手段を制御する映像制御手段は、映像移動体を映像表示手段の画面の端から徐々に映し出すように映像表示手段を制御することができる。例えば、図１１に示すように、球形の映像移動体４１を画面４２の端から徐々に映し出すことができる。こうすれば、現物移動体を映像移動体４１へすり替えるとき、そのすり替わり表示を滑らかに表示できる。
【００２６】
（ゲーム装置）
次に本発明に係るゲーム装置は、移動する現物移動体をプレイヤが取り扱うことをゲーム内容の一部として含むゲーム装置であって、前記現物移動体と映像とを合成する合成画像表示装置を有する。その合成画像表示装置は、映像を表示する映像表示手段と、その映像表示手段を制御して映像を映し出す映像制御手段と、全反射ミラーのうちの少なくとも一部にハーフミラー部分を有していて前記映像表示手段の反射虚像を形成するミラーとを有する。前記現物は前記ミラーを通過して移動する現物移動体であり、前記ミラーは前記現物移動体の移動経路と交差する位置に前記反射虚像を形成し、前記映像制御手段は、その現物移動体と同じ外観形状の映像移動体を前記映像表示手段に映し出し、前記現物移動体の移動経路中にその現物移動体を検知する映像制御用センサを設け、前記映像制御手段は、その映像制御用センサの出力信号に基づいて前記映像表示手段を制御してその映像表示手段に映像を表示し、前記ハーフミラー部分と前記全反射ミラーとは前記現物移動体の移動経路に沿って並んで配置され、前記映像制御手段は、前記現物移動体が前記反射虚像の境界位置に到達するタイミングを前記映像制御用センサの出力信号に基づいて判定し、そのタイミングに従って前記映像移動体を映し出すことにより、その映像移動体の反射虚像と現物移動体とが相互にすり替わるように表示される。
【００２７】
「移動する現物移動体をプレイヤが取り扱う」というのは、例えば、プレイヤが現物移動体を投げたり、蹴ったり、押し出したりすることによってそれを移動させることや、飛び出してくる現物移動体を受け取ったり、それを狙い撃ったりすること等のことである。移動する現物移動体がミラーに隠れるとき、観察者としてのプレイヤはそれに引き続いて、ミラーによって形成される反射虚像内で映像移動体が移動するのを認識する。あるいは、その逆に、反射虚像内で移動していた映像移動体がプレイヤの視界から消えて行くときに、それにすり替わってミラーの所から現物移動体が現われるのを認識する。映像移動体は現物移動体と同じ外観形状に映し出されるので、プレイヤは、現物移動体が移動しながらそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果や、その逆に、映像世界内の映像移動体がそのまま現実世界へ現物となって現れるような視覚的錯覚効果を体感できる。
また、ミラーの一部分をハーフミラーとすることにより、現物移動体が映像移動体へとすり替わるとき、あるいは逆に、映像移動体が現物移動体へとすり替わるとき、現物移動体と映像移動体とを少しの間重ね合せながらそのすり替わり表示を行うことができる。この結果、現物移動体と映像移動体との間のすり替わり表示を観察者にとって違和感なく滑らかに行うことができる。
【００２８】
本発明のゲーム装置を構成する各構成要素であって、先に説明した本発明に係る合成画像表示装置を構成する各構成要素と同じ名称のものは同じ作用を成すものであり、よって、詳細な説明は省略する。また、本発明に係る合成画像表示装置に関する実施態様として上記の（２）〜（１３）に説明した各種の実施態様は、本発明に係るゲーム装置に関しても同様に実施できるものである。
【００２９】
（ボーリングゲーム装置）
次に本発明に係るボーリングゲーム装置は、プレイヤが１個又は複数個の映像ピンに向かって現物ボールを投げることをゲーム内容とするボーリングゲーム装置において、プレイヤによって投げられた現物ボールを転がり移動させる現物レーン板と、転がり移動した前記現物ボールを映像と合成する合成画像表示装置とを有する。その合成画像表示装置は、映像を表示する映像表示手段と、その映像表示手段を制御して映像を映し出す映像制御手段と、全反射ミラーのうちの少なくとも一部にハーフミラー部分を有していて前記映像表示手段の反射虚像を形成するミラーとを有する。前記現物ボールは前記ミラーを通過するように移動し、前記ミラーは前記現物ボールの移動経路と交差する位置に前記反射虚像を形成し、前記映像制御手段は、その現物ボールと同じ外観形状の映像ボールを前記映像表示手段に映し出し、前記現物ボールの移動経路中にその現物ボールを検知する映像制御用センサを設け、前記映像制御手段は、その映像制御用センサの出力信号に基づいて前記映像表示手段を制御してその映像表示手段に映像を表示し、前記ハーフミラー部分と前記全反射ミラーとは前記現物ボールの移動経路に沿って並んで配置され、前記映像制御手段は、前記現物ボールが前記反射虚像の境界位置に到達するタイミングを前記映像制御用センサの出力信号に基づいて判定し、そのタイミングに従って前記映像ボールを映し出すことにより、その映像ボールの反射虚像と現物ボールとが相互にすり替わるように表示されることを特徴とする。
【００３０】
本発明のボーリングゲーム装置は、以上に説明した本発明に係る合成画像表示装置又は本発明に係るゲーム装置をボーリングゲーム装置に適用した発明である。プレイヤはミラーによって形成される反射虚像の中に映し出される標的ピンを狙って現物ボールを移動面上に投げ出して移動させる。移動する現物ボールがミラーに隠れるとき、プレイヤはそれに引き続いて、ミラーによって形成される反射虚像内で映像ボールが移動するのを認識する。映像ボールは現物ボールと同じ外観形状に映し出されるので、プレイヤは、現物ボールが移動しながらそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果を体感できる。
また、ミラーの一部分をハーフミラーとすることにより、現物ボールが映像ボールへとすり替わるとき、現物ボールと映像ボールとを少しの間重ね合せながらそのすり替わり表示を行うことができる。この結果、現物ボールと映像ボールとのすり替わり表示をプレイヤにとって違和感なく滑らかに行うことができる。また、このボーリングゲーム装置によれば、映像によってボーリング場のレーンの奥行きを表現できるので、きわめて狭い空間でボーリング場の広い空間を表現できる。
【００３１】
本発明のボーリングゲーム装置を構成する各構成要素であって、先に説明した本発明に係る合成画像表示装置を構成する各構成要素と同じ名称のものは同じ作用を成すものであり、よって、詳細な説明は省略する。また、本発明に係る合成画像表示装置に関する実施態様として上記の（２）〜（１３）で説明した各種の実施態様は本発明に係るボーリングゲーム装置に関しても同様に実施できるものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明に係る合成画像表示装置を用いたゲーム装置、特にボーリングゲーム装置の一実施形態を示している。特に図１は正面図であり、図２は側面断面図である。このボーリングゲーム装置は、前面が大きく開放された筐体１１を有し、その筐体開放部の手前側部分Ｆから奥側部分Ｒにかけて、移動面としてのボーリングレーン板２を有する。観察者としてのプレイヤＰは、そのレーン板２の先端位置に立ってプレイを行う。
【００３３】
ボーリングレーン板２の奥側（図の右側）先端部分の上方位置には、ミラー３が配設され、そのミラー３のさらに上方位置に映像表示手段としてのＣＲＴディスプレイ４が配設される。ミラー３は、ハーフミラー５及びその下面に貼り合せた遮光板９を有する。ハーフミラー５は、周知の通り、そのハーフミラー５で反射する反射像とそのハーフミラー５の後方の背景像とを合成してプレイヤＰに表示するための光学要素である。
【００３４】
本実施形態では、遮光板９のプレイヤＰ側の先端部には、上から見て長方形状の切欠部９ａが形成される。ミラー３は、遮光板９が存在する領域が全反射ミラーとして作用し、切欠部９ａに対応する領域がハーフミラー部分３ａとして作用する。このミラー３の働きにより、レーン板２の奥側先端部分のさらに先方位置にディスプレイ４の映像表示面の反射虚像４ａが形成される。よって、プレイヤＰは、鎖線Ｑ１から鎖線Ｑ３にかけての範囲内で反射虚像４ａを認識する。反射虚像４ａは、プレイヤＰにとっての見易さだけを考慮すれば、垂直上下方向へ立つように配置させた方が好ましいかもしれない。しかしながら本実施形態では、その反射虚像４ａとボーリングレーン板２との成す角度θができるだけ小さくなるようにミラー３及びディスプレイ４を配設する。これは、レーン板２と反射虚像４ａとが滑らかに連続して見えるようにするためである。
【００３５】
ボーリングレーン板２は、プレイヤＰが現物移動体としてのボール１を投げることに関して負担とならない程度に、手前側部分Ｆに比べて奥側部分Ｒが少し高くなっている。これは、ボール１がボーリングレーン板２の中間位置で止まってしまうことを防止するためである。また、ミラー３のハーフミラー部分３ａを通してプレイヤＰによって背景像として認識される部分のボーリングレーン板２、すなわちその先端部分２ａは、ボーリングレーン板２のその他の部分よりも、反射虚像４ａの傾斜角度θに近い角度θ’で傾斜している。これは、ハーフミラー部分３ａを透過して見えるボーリングレーン板２の先端部分２ａと、反射虚像４ａとのつなぎ目部分に大きな角度差が形成されてそのつなぎ目部分が明確な境界線となって表示されることを防止して、それらが滑らかに連続して表示されるようにするためである。なお、ボーリングレーン板の先端部分２ａは、単なる平板状の板であっても良いし、図２の下方へ向けて凸となるように湾曲する湾曲板としても良い。なお、本実施形態では、レーン板２の先端部分２ａは反射虚像４ａの端と交差するように設定されている。鎖線Ｑ１はプレイヤＰがその交差線Ｓを見る場合の視線に一致する。
【００３６】
ミラー３を構成する遮光板９の裏面には、矢印Ｃ−Ｃ’方向へスライド移動可能な遮光部材１７が設けられる。また、その遮光部材１７の奥側に照明手段としての蛍光灯３３が設けられる。遮光部材１７は、蛍光灯３３からの光がプレイヤＰ側へ漏れるのを防止すると共に、プレイヤＰが見ることのできるハーフミラー部分３ａの領域の広さを調節する。鎖線Ｑ２はそのようにして調節されるハーフミラー視野境界を示している。遮光部材１７をプレイヤＰ側へ向かう矢印Ｃ方向へスライドさせると、視野境界Ｑが図の左側へ移行してハーフミラー視野領域が狭くなる。逆に矢印Ｃ’方向へスライドさせるとハーフミラー視野領域が広くなる。
【００３７】
蛍光灯３３が発光すると、ハーフミラー部分３ａを通して見える領域のボーリングレーン板２が明るく照明される。これは、ミラー３によって形成される反射虚像４ａの明るさと、ハーフミラー部分３ａを通して見える背景像の明るさを一致又は近似させるために行われるものである。蛍光灯３３の下方位置には、矢印Ｄ−Ｄ’方向へスライド移動可能な調光板１８が設けられる。この調光板１８をスライド移動させることにより、蛍光灯３３による照明範囲を広めるように又は狭めるように調節できる。また、蛍光灯３３には電力制御装置（図示せず）が付設され、その電力制御装置の働きによって蛍光灯３３へ供給する電力を調節できる。この電力調節により、蛍光灯３３の発光強度を大きく又は小さく調節できる。以上のような、照明範囲に関する調節及び照明強度に関する調節の両方又は一方を行うことにより、ハーフミラー背景像とミラー反射虚像との明るさが互いに一致するように設定できる。
【００３８】
ＣＲＴディスプレイ４は、図３に示すように、コンピュータを含んで構成された制御装置１９からの指令に従って映像を表示する。この制御装置１９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）２１と、ボーリングゲーム全体の制御プログラム等を格納したＲＯＭ２２と、ＣＰＵ２１の演算処理の際にテンポラリファイル等として用いられるＲＡＭ２３と、ＣＲＴディスプレイ４の電子ビーム走査を制御する描画コントローラ２４と、映像として表示するキャラクタを映像データとして記憶する画像ＲＯＭ２６と、そして画像コントローラ２４による制御の際にテンポラリファイル等として用いられるＶＲＡＭ２７等といった各種要素を含んで構成される。また、各種の外部機器との間で通信を行うために入出力インターフェース２８が設けられる。
【００３９】
図２に戻って、筐体１１の手前側部分（図の左側部分）には、現物移動体としてのボール１を収納するボール収納部８が設けられる。ボール１は、通常のボーリング競技で用いられるような中実で重い球体ではなく、中空で軽い球体、例えばプラスチック製の球体によって形成されている。なお、筐体１１の前面上部に設けられていて、プレイヤＰに向かって突出する遮蔽板４３は、プレイヤＰ又は観客がミラー３を高角度から覗き込んだときに背景像等が見難くなることを防止するための遮蔽板である。仮に遮蔽板４３が無いと、プレイヤＰ等がミラー３を高角度から覗き込んだとき、そのミラー３に天井や空が映ってしまい背景像等が見難くなるおそれがある。これに対し遮蔽板４３を設けておけば、天井等が映ることを防止できるので背景像等を常に鮮明に表示できる。なお、この場合には、プレイヤＰ等は遮蔽板４３の裏面の反射像を見ることになるので、その裏面は黒色等の暗色にしておくことが望ましい。
【００４０】
ボーリングレーン板２の奥側（図の右側）先端部分２ａのさらに先方位置にはボール落下穴１２が設けられ、そのボール落下穴１２からボール収納部８にかけてボール回収路１３が設けられ、さらに、ボール収納部８に近い所のボール回収路１３にボール止め部材１４が設けられる。このボール止め部材１４は、開閉駆動装置１６によって駆動されてボール１の通過を許容する開位置とボール１の通過を阻止する閉位置との間で開閉移動する。図２ではボール止め部材１４が閉位置にあってボール１の通過を阻止している状態を示している。開閉駆動装置１６は、図３に示すように、制御装置１９からの指令によって作動する。
【００４１】
ボール落下穴１２の周囲の内側面及びボール回収路１３の内側面には、スポンジ、ゴム等によって形成された緩衝部材３４が設けられる。これらの緩衝部材３４は、ボーリングレーン板２を移動し終えたボール１が硬い壁面にあたって大きな音を発生することを防止するための消音手段として作用する。
【００４２】
図１において、ハーフミラー３の下方位置であってボーリングレーン板２の少し上方位置の筐体１１の内側面に、発光素子Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４及び受光素子Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４によって構成される映像制御用センサ２９が設けられる。プレイヤから見て１番目の発光素子Ｈ１から出た光ビームは２番目の受光素子Ｊ２に受光され、２番目の発光素子Ｈ２から出た光ビームは１番目の受光素子Ｊ１に受光され、３番目の発光素子Ｈ３から出た光ビームは４番目の受光素子Ｊ４に受光され、そして４番目の発光素子Ｈ４から出た光ビームは３番目の受光素子Ｊ３に受光される。つまり、ボーリングレーン板２の上には、その中央部分で交差する一対の光ビームが２組形成される。また、映像制御用センサ２９よりも手前側の筐体１１の内側面に、発光素子Ｈ５及び受光素子Ｊ５によって構成された音発生用センサ３１が設けられる。これらのセンサ２９及び３１の受光素子の出力信号は図３に示すように、入出力インターフェース２８を介してＣＰＵ２１へ伝送される。
【００４３】
図１において筐体１１の両側板の外側面にスピーカ３２が設けられる。これらのスピーカ３２は、図３に示すように、音再生装置３８の出力端子に接続される。この音再生装置３８は、例えばテープレコーダその他の音再生機器によって構成され、制御装置１９からの指令によって所定の音、本実施形態の場合は実際のボーリング場においてボーリングレーンの上を転がり移動するボーリングの転がり音や、ボーリングボールがボーリングピンに当たってピンが倒れるときの音等を発生する。
【００４４】
以下、上記構成から成るゲーム装置に関してその動作を説明する。
図２において、プレイヤＰが筐体１１の手前側位置に立ってコイン投入口（図示せず）にコインを投入すると、制御装置１９（図３）が作動してＣＰＵ２１による演算が開始され、これにより図４に示すように、ＣＲＴディスプレイ４の画面上にボーリングレーンの映像２’及びその上に置かれた１０個の標的ピン像３６が静止映像として映し出される。レーン映像２’の上には複数のレーンライン映像Ｌ’が表示される。
【００４５】
このときプレイヤＰは、図１及び図２において、ハーフミラー部分３ａ内のＱ４からＱ１に至る領域でボーリングレーン板２の先端部２ａをハーフミラー部分３ａの背景像としての認識し、ハーフミラー部分３ａ内のＱ１からＱ２に至る領域で反射虚像４ａの一部を認識する。レーン板先端部２ａのうち反射虚像４ａとの交差位置Ｓよりも先方の部分は、予め黒色に着色されており、従って、Ｑ１からＱ２に至る領域には反射虚像４ａが鮮明に表示される。レーン板先端部２ａと反射虚像４ａとは、境界線Ｓの所で接続して互いに連続するように表示される。現物のレーン板２には図１に示すようにレーンラインＬが設けられる。一方、図４において、レーン映像２’の中にはレーンライン映像Ｌ’が表示される。図１の境界線Ｓの所では、現物レーンラインＬとレーンライン映像Ｌ’ができるだけずれることのないように設定される。この設定は、図４に示す映像を水平方向Ｈ−Ｈへ画面調整することによって行うことができる。
【００４６】
図１及び図２においてＱ２からＱ３に至る視野領域では、ミラー３が全反射ミラーとして作用するので、プレイヤＰは背景像を認識することはなく、反射虚像４ａとして映し出される図４の映像だけを見ることになる。すなわちプレイヤＰは、現物のレーン板２の先方に、それとずれること無く連続するレーン板映像２’を認識し、さらに標的ピン映像３６を認識する。
【００４７】
なお、本実施形態では、図２に示すように、反射虚像４ａとレーン板２との成す角度θをできるだけ小さく設定し、さらに、レーン板２の先端部分２ａを反射虚像４ａの傾斜角度θに近い傾斜角度θ’を有する傾斜面としてあるので、現物のレーン板先端部分２ａと反射虚像４ａとしてのレーン映像２’とを、違和感なく滑らかに連続して表示できる。
【００４８】
その後、プレイヤＰは、ボール収納部８に収められたボール１を取り出して手に持ち、ミラー３によって形成された標的ピン像３６を狙ってそのボール１をボーリングレーン板２の上に投げ出して移動させる。こうして移動するボール１は短時間の後に音発生用センサ３１によって検知される。すると、制御装置１９からの指令によって音再生装置３８が作動してスピーカ３２からボーリングゲーム時の音、具体的には実際のボーリングボールが実際のボーリングレーン上を転がるときに出る音が再生される。
【００４９】
図１において、ボーリングレーン板２上を移動する現物ボール１は映像制御用センサ２９を通過し、その後、現物と反射虚像４ａとの境界位置Ｓに到達する。本実施形態ではその映像制御用センサ２９の所に、ボーリングレーン板２の中央部分で交差する光ビーム対を２組用意したので、現物ボール１がそれらの光ビームを横切る順番及び個々の光ビームを横切る時間間隔に対応して、受光素子Ｊ１〜Ｊ４の出力端子に出力信号が現れる。ＣＰＵ２１は受光素子Ｊ１〜Ｊ４の出力信号に基づいて所定の演算を行って、ボーリングレーン板２の幅方向に関する現物ボール１の位置、現物ボール１の移動方向及び現物ボール１の移動速度の各要素を求める。
【００５０】
ＣＰＵ２１は、上記のようにして求めた現物ボール１の位置、移動方向及び移動速度に基づいて、現物ボール１が現物・虚像境界位置Ｓに到達するときのタイミング、到達位置、移動方向及び移動速度を演算して決定し、さらに、その後の現物ボール１の移動方向及び移動速度を演算によって予測する。現物ボール１が現物・虚像境界位置Ｓに到達するタイミングが到来すると、ＣＰＵ２１は図５に示すように、ディスプレイ４の到達予想座標位置の所に現物ボール１と同じ外観形状及び同じ大きさの映像ボール１’を出現させ、さらに、演算された移動方向及び移動速度に従って、図６〜図８に示すように、連続して移動する映像ボール１’及びそれによって倒される標的ピン映像３６等を映し出す。
【００５１】
なお、図５において、映像ボール１’を映し出すときには、図１１に示すように、その映像ボール１’が徐々に画面に現われるように映し出す。こうすれば、図２において、現物ボール１が視線Ｑ１を通過するとき、それに対応して反射虚像４ａの端から映像ボール１’が徐々に現われるので、現物ボール１と映像ボール１’とのすり替わり表示が違和感なく非常に円滑に行われる。また、ハーフミラー部分３ａの裏側を移動する現物ボール１は蛍光灯３３によって照明されて明るく表示されるので、映像ボール１’に比べて明るさに関して差が無くなり、それ故、現物ボール１と映像ボール１’とを自然な見え方で重ね合わせることができる。
【００５２】
その後、図２における視線Ｑ１から視線Ｑ２に至る間、プレイヤＰは、現物ボール１と映像ボール１’とが重なり合って移動する状況を認識する。そしてさらに、現物ボール１が視線Ｑ２を通過して遮光板９による遮光領域に入ると、その現物ボール１はプレイヤＰの視界から外れて見えなくなり、プレイヤＰは反射虚像４ａ内の映像ボール１’だけを見ることになる。そしてその反射虚像４ａ内には、例えば、図６〜図８に示すような映像、具体的には、移動する映像ボール１’と、その映像ボール１’によって倒される標的ピン像３６が連続映像として映し出される。
【００５３】
以上のようにプレイヤＰは、図１において現物ボール１をボーリングレーン板２へ投げ出した場合、その現物ボール１が視線Ｑ１へ到達するまでは現物ボール１だけを視覚によって認識し、現物ボール１が視線Ｑ１からＱ２まで移動する間はハーフミラー部分３ａの働きによって背景像である現物ボール１とそれに重なり合う映像ボール１’とを認識し、そして、現物ボール１が視線Ｑ２を通過した後には、現物ボール１は視界から外れて映像ボール１’を含んだ反射映像だけを認識する。
【００５４】
この一連の映像表示を見ることにより、プレイヤＰは、現物ボール１が移動しながら映像ボール１’にすり替わって行くような表示状況、すなわち、現物ボール１がそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果を体験できる。なお、図１において現物ボール１が音発生用センサ３１によって検知されたときに発生した現物ボール１の転がり音は、現物ボール１が映像ボール１’にすり替わって標的ピン像３６にぶつかるまで、途切れること無く連続して出し続けられる。この結果、現物ボール１がそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果を聴覚の観点から補助してより一層高めることができる。
【００５５】
なお、図２において、遮光部材１７の位置を矢印Ｃ−Ｃ’方向内で調節することによりハーフミラー部分３ａの広さを調節できる。これにより、ミラー３のうちハーフミラー部分３ａによって背景像である現物ボール１と反射虚像である映像ボール１’とを重ね合わせて見せる領域（Ｑ１からＱ２までの間）と、現物ボール１を隠して反射虚像である映像ボール１’だけを見せる領域（Ｑ２からＱ３までの間）との間の面積比を希望に応じて変化させることができる。こうすれば、現物ボール１と映像ボール１’との間で生じる映像のすり替わり表示を状況に応じて変化させることができる。
【００５６】
図７及び図８に示すように映像ボール１’が標的ピン像３６を倒す段階で何本の標的ピン像３６を倒すように映像として表示するかに関しては、演算によって求められた映像ボール１’の移動位置、移動方向、移動速度等に従って演算によって決定できる。そして、映像ボール１’が標的ピン像３６に当たるときにはそれに対応する音をスピーカ３２から発生し、さらに標的ピン像３６が倒れるときには倒れるピンの本数に対応した音をスピーカ３２から発生する。
【００５７】
図２において、現物ボール１はボーリングレーン板２の先端部分２ａを通過した後、ボール落下穴１２から落下してボール回収路１３を通ってボール収納部８へと回収される。この回収行程の間、現物ボール１は筐体１１の内壁面にぶつかるので大きな音を発生するおそれがある。ミラー３の全反射ミラー領域（すなわち、Ｑ２からＱ３までの間）に映像ボール１’が移動する様子が表示されているときにそのような異常な音が発生すると、ボーリングゲームの臨場感が失われてプレイヤＰの興味を大きく減退させるおそれがある。
【００５８】
しかしながら本実施形態では、ボール落下穴１２の周辺及びボール回収路１３の内壁面にゴム等といった緩衝材３４を設けたので、現物ボール１がプレイヤＰの視界から外れた後に、その現物ボール１の移動に起因して大きくて異常な音が発生することが無くなり、よって、そのような異常な音によってゲームとしての臨場感が損なわれることを未然に防止できる。
【００５９】
また、ボール回収路１３の途中に配設したボール止め部材１４は、ＣＰＵ２１の制御により、反射虚像４ａ内に映像ボール１’が表示されている間は閉状態を維持する。これにより、ハーフミラー３上に映像ボール１’が表示されているにもかかわらず、ボール回収部８にボール１が戻ってしまうという、本来のボーリングゲーム競技では起こり得ない状況が起こることを防止できる。
【００６０】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、以上の説明では、現物ボール１等といった現物移動体がミラー３の手前側から奥側へ消えて行くような移動状況を考えたが、その反対に、現物移動体がミラー３の奥側から手前側へ飛び出すような移動状況を本発明を用いて実現することもできる。例えば、映像移動体として自動車映像がプレイヤに近づくような映像を反射虚像４ａ内に表示し、その自動車映像が映像の中である位置まで近づいたときに、現物の自動車模型をミラー３の側方あるいはミラー３内に形成した穴からそのミラー３の前方へ飛び出させることができる。
【００６１】
また、現物移動体がボーリング競技のボールに限定されないことは当然のことであり、例えば、綱引き競技で用いられる綱を現物移動体及び映像移動体とすることもできる。この場合には、現物の綱と映像の綱とがミラーによって映像的に合成され、さらに、それらの綱がミラーの前後方向へ移動する。
また、本発明の合成画像表示装置はゲーム装置に限られず、現物と映像とを合成して表示する必要がある任意の構造の装置に対して適用できる。
また、図２の実施形態では、ハーフミラー５の裏面に遮光板９を設けた領域を全反射ミラー領域としたが、その全反射ミラー領域に相当する背景領域を黒一色の背景としておけば、遮光板９を設けること無く、単にハーフミラー５だけによってミラー３を構成することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置によれば、移動する現物の移動体又は現物ボールがその移動の途中で映像表示手段の映像に自然にすり替わるような効果、すなわち、現物の移動体又は現物ボールが移動しながらそのまま映像の世界に入って行くような視覚的錯覚効果を観察者又はプレイヤにもたらすことができる。また、大掛かりな実物構造を構築することなく小型でありながら、臨場感豊かな合成画像を創ることができる。
【００６３】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置においては、ミラーが現物移動体の移動経路又は現物ボールの移動経路と交差する位置に反射虚像を形成するので、移動する現物移動体と移動する映像移動体又は移動する現物ボールと移動する映像ボールとが実際に交差するように表示でき、両者のすり替わり表示を臨場感豊かに表示できる。
【００６４】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、現物移動体又は現物ボールが現物背景の中を移動し、映像制御手段が現物背景と同じ内容の映像背景の中を移動する映像移動体又は映像ボールを映像表示手段に表示し、さらに映像背景が現物背景に連続するように反射虚像内に映し出されるという構成を用いれば、移動体が現物と映像との間ですり替わるのに加えて、背景も現物と映像との間で連続してつながって表示されるので、現物と映像との間のすり替わり表示を、より一層滑らかに違和感無く表示できる。
【００６５】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の現物移動体の移動経路又は現物レーン板の移動経路を照明する照明手段を用いることにすれば、ハーフミラー部分の背景像が明るくなって反射虚像との間に明るさの差異が無くなり、その結果、現物移動体と映像移動体との間又は現物ボールと映像ボールとの間で生じる映像のすり替わり状況を同じ明るさで違和感なく表示できる。
【００６６】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、照明手段の明るさ及び／又は照明範囲を調整する調光手段を設ければ、現物移動体又は現物ボールの明るさを明るくしてそれらを映像移動体又は映像ボールの明るさに整合させる際に、現物移動体又は現物ボールに加える明るさの調整を環境条件の変化に対応させて種々に変化させることができる。
【００６７】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、現物移動体の移動又は現物ボールの移動に対応する音を発生する音発生手段を設け、観察者又はプレイヤが現物移動体及び映像移動体の両方又は現物ボール及び映像ボールの両方を連続して見るときに、音発生手段から現物移動体又は現物ボールに対応する音を連続して出すことにすれば、現物移動体と映像移動体との間又は現物ボールと映像ボールとの間で視覚的なすり替わりが起こるとき、そのすり替わりの前後で移動体の音又はボールの音を連続して発生させることができ、そうすれば、現物移動体と映像移動体との間又は現物ボールと映像ボールとの間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示することに関して、聴覚的観点からそれを補助することができる。
【００６９】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、現物移動体又は現物ボールを平面状の移動面上又は現物レーン板上を移動させると共に、ハーフミラー部分を通して観察者の視界に入る部分の前記移動面又は前記現物レーン板を、その移動面又はその現物レーン板のその他の部分よりも、反射虚像が形成される位置へ向けて大きく傾斜するように構成すれば、ミラーによって形成する反射虚像と現物移動体のための移動面との間の角度差、又は反射虚像と現物レーン板との間の角度差がより一層小さくなるので、現物移動体と映像移動体との動き又は現物ボールと映像ボールとの動きを、より一層、正確に整合させることができる。
【００７０】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、現物移動体の移動経路又は現物ボールの移動経路のうち現物移動体又は現物ボールと反射虚像とが重なる位置以降の部分に、現物移動体又は現物ボールの移動時に発生する音を小さくするための消音手段を設けることにすれば、観察者の視界から現物移動体又は現物ボールが消えて映像移動体又は映像ボールのみが表示される状態になった後、見えていない現物移動体又は現物ボールの移動に起因して異常な音が発生することを防止できる。これにより、現物移動体と映像移動体又は現物ボールと映像ボールとの間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。
【００７１】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置は、映像制御用センサを有するので、現物移動体又は現物ボールの移動状況をその現物移動体又は現物ボールが移動している間に映像制御用センサによって検出でき、その検出結果に基づいて反射虚像内に映像移動体を映し出すことができる。その結果、現物移動体と映像移動体又は現物ボールと映像ボールとを正確に連続させて表示でき、それ故、現物移動体と映像移動体又は現物ボールと映像ボールとの間で生じる映像のすり替わり状況を違和感なく表示できる。
【００７２】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、映像制御用センサの出力信号に基づいて、現物移動体又は現物ボールの移動位置、移動方向及び移動速度を検知することにすれば、移動する現物移動体又は現物ボールの移動状況を必要最小限の要件で厳密に特定でき、よって、現物移動体と映像移動体又は現物ボールと映像ボールとのつながり具合を違和感なく適正に表現できる。
【００７３】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、映像制御用センサを、現物移動体の移動経路又は現物ボールの移動経路の一方の脇位置に配置された発光素子と、その移動経路の他方の脇位置に配置した受光素子とを含んで構成すれば、センサを移動経路中に埋設する場合に比べて、構造が簡単であり、現物移動体を傷つける心配も無く、さらにセンサが目障りになることもなくなる。
【００７４】
本発明に係る合成画像表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置において、映像制御手段が、映像移動体又は映像ボールを画面の端から徐々に映し出すことにすれば、現物移動体又は現物ボールを映像移動体又は映像ボールへすり替えるとき、そのすり替わり表示を滑らかに表示できる。
【００７５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像合成表示装置、ゲーム装置及びボーリングゲーム装置の各装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１の装置の側面断面図である。
【図３】図１の装置に用いられる電気制御系の一例を示す回路ブロック図である。
【図４】映像表示手段に映し出される映像の一例を示す図である。
【図５】映像表示手段に映し出される映像の他の一例を示す図である。
【図６】映像表示手段に映し出される映像のさらに他の一例を示す図である。
【図７】映像表示手段に映し出される映像のさらに他の一例を示す図である。
【図８】映像表示手段に映し出される映像のさらに他の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る画像合成表示装置の他の一実施形態を模式的に示す図である。
【図１０】本発明に係る画像合成表示装置のさらに他の一実施形態を模式的に示す図である。
【図１１】映像移動体の画面への出し方の一例を経時的に示す図である。
【符号の説明】
１          現物ボール（現物移動体）
１’        映像ボール（映像移動体）
２          ボーリングレーン板（移動面）
２ａ        ボーリングレーン板の先端傾斜面
２’        ボーリングレーン映像
３          ミラー
３ａ        ハーフミラー部分
４          ＣＲＴディスプレイ（映像表示手段）
５          ハーフミラー
６          収納部
７          消音手段
８          ボール収納部
１１          筐体
１２          ボール落下穴
１３          ボール回収路
１４          ボール止め部材
１６          開閉駆動装置
１７          遮光部材
１８          調光板
２９          映像制御用センサ
３１          音発生センサ
３２          スピーカ
３３          蛍光灯
３４          緩衝部材
３６          標的ピン像
３７          レーンライン
３７’        レーンライン映像
４１          映像移動体
４２          画面
４３          遮蔽板
Ｐ          プレイヤ（観察者）
Ｈ１〜Ｈ５  発光素子
Ｊ１〜Ｊ５  受光素子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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