DE3315270A1

DE3315270A1 - Stereoskopisches spiel

Info

Publication number: DE3315270A1
Application number: DE19833315270
Authority: DE
Inventors: Nobuo Hamano; Kazumi Tokyo Matsumoto
Original assignee: Tomy Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tomy Kogyo Co Ltd
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-27
Publication date: 1983-11-24
Also published as: US4561723A; GB2118848B; ES272121U; ES272121Y; IT1163258B; DE8312414U1; GB8311488D0; GB2118848A; FR2525909A1; IT8320837A0; JPS58166385U; IT8321677V0

Description

DR. GERHARD RATZEL

PATENTANWALT

Akte 5854

331b270

6800 Mannheim 1. ?6. April 1982

Seckenheimor Straße 36a · "P- (0G21) 40M315

Poalachack: Frankfurt/M. Nr. 82B3-603 Bank: Deutscht Bank Mannheim (BLZ 670700IC Nr. 7200066 Talagr.-Cod·: Carpet Talax 4C3570 Pert D

Tomy Kogyo Co., Inc. 9-10, Tateishi 7-chome Katsushika-ku Tokio / Japan

Stereoskopisches Spiel

ORIGINAL INSPECTED

Die vorliegende Erfindung stellt ein stereoskopisches Spiel zur Verfügung, das beinhaltet;

ein Gehäuse mit linken und rechten Blickfenstern; und eine elektrisch angetriebene Darstellungsvorrichtung, die innerhalb des besagten Gehäuses angeordnet ist, wobei das besagte Gehäuse einen rechten Mustersatz von Bildelementen besitzt, die selektiv durch das rechte Blickfenster darstellbar sind, und einen im wesentlichen ähnlichen linken

"Io Mustersatz von Bildelementen, die selektiv durch das linke Blickfenster darstellbar sind, wobei jedes Bildelement von einem Mustersatz zu einem Bildeleraent des anderen Mustersatzes entspricht und selektiv gleichzeitig damit dargestellt wird, ■ "um einen stereoskopischen Effekt zu bewirken.

In seiner bevorzugten Form betrifft die vorliegende Erfindung ein handgehaltenes, elektronisches Spiel, das stereoskopisch betrachtet werden kann, während der Spieler Bedienungsknöpfe betätigt, wobei er das Spiel an seine Augen wie ein Paar Ferngläser hält, Koch bestimmter ist das Spiel mit einer Darstellungsvorrichtung ausgerüstet, wie z. B, mit einem Flüssigkristall-Darstellungselement, das von einem Mikroprozessor kontrolliert wird, um Bildelemente selektiv darzustellen, die vom linken Auge betrachtet werden, und entsprechende Bildelemente, die gleichzeitig vom rechten Auge betrachtet werden.

In den letzten Jahren ist eine große Vielfalt von elektronischen Spielen vermarktet worden. Solche Spiele verwenden typischer Weise Darstellungsvorrichtungen (z. B. Flüssigkristall-Darstellungsvorrichtungen, LED-Darstellungsvorrichtungen oder Vakuurafluorscem.-Röhren-Darstellungsvorrichtungen) die Bildelemente in einem Muster besitzen, das

331527G

sich im wesentlichen über die gesamte Daxstellungsfläche der Darstellungsvorrichtung erstreckt. Die Bildeleroente in dem Muster werden selektiv sichtbar gemacht, um den Eindruck zu vermitteln, daß sieb dif Charakterzeichen bewegen. Elektronische Spiele diesf s Typs haben den Vorteil, daß sie klein und stabil sird, so daß sie überall gespielt werden können. Andererseits ist die Handlung, die von solchen Spielen vermittelt wird, dadurch begrenzt, daß sie zweidimensicnal

-Io ist. Eine Vielfalt von Spielverbesserungen ist möglich, wenn die Handlung dreidimensional oder stereoskopisch gespielt werden kann.

Demgemäß ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein handgehaltenes, elektronisches Spiel zur Verfügung zu stellen, das stereoskopisch betracl tet werden kann. Dies kann dadurch ausgeführt werden, daß eine Darstellungsvorrichtung vorgesehen wird, die eine Darstellungsfläche besitzt, die in einen rechten und einen linken Mustersatz aufgeteilt ist, die zueinander im wesentlichen ähnlich sind. Jeder Mustersatz hat eine Vielzahl von Bildelementen, die in einer konventionellen Weise unter der Kontrolle eines Mikroprozessors selektiv sichtbar gemacht werden können. Die Bildelemente des linken Mustersatzes werden gleichzeitig zu entsprechenden Bildelementen in dem rechten Mustersatz selektiv dargestellt. Bildelemente des linken Mustersatzes werden von dem linken Auge des Spielers und Bildelemente des recht en Mustersatzes werden von dem rechten Auge des Spiele!s betrachtet, wobei entsprechende Bildelemente in Positionen angeordnet sind, die in einem Abstand voneinander getrennt sind, der der Parallaxe zwischen dem linken und rechten Auge entspricht. Demgemäß erscheinen einander entsprechende linke und rechte

Bildelemente miteinander zusammenzufallen, wenn sie betrachtet werden, wodurch ein stereoskopischer Effekt erzeugt wird. Unterschiedliche Folgen der einander entsprechenden Bildelemente der linken und rechten Muster können aufeinanderfolgend sichtbar gemacht werden,um den Eindruck einer Bewegung in drei Dimensionen zu vermitteln. Dieser Effekt kann dadurch verstärkt werden, daß jedes Muster eine Vielzahl von Bildelementen beinhaltet, die in ihrer Form kongruent sind, jedoch in ihrer Größe voneinander verschieden, seit dem eine sequentielle Darstellung solcher Elemente eine perspektivische Wirkung gibt, die den stereoskopischen Effekt vermehrt, um einen realistischen Eindruck einer dreidimensionalen Handlung zu vermitteln.

Eine Verkörperung der Erfindung soll nun anhand eines Beispieles beschrieben werden, mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des Spieles ist, gemäß einer Verkörperung der Erfindung,

wobei im allgemeinen die Bedienungsknöpfe dargestellt sind, die für einen bequemen Zugriff angeordnet sind, wenn der Spieler durch die Blickfenster blickt, und wobei der Licht-Verschluß voll geöffnet dargestellt

ist, um eine maximale Lichtmenge durch das Licht-Fenster hindurch zu lassen*

Figur 2 eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie II-II von Figur 1 genommen ist, und im allgemeinen einen diagonal angeordneten

Spiegel darstellt, der Licht, das durch eine Hälfte der Spieldarstellung hindurchgelassen ist, zu dem entsprechenden Blickfenster reflektiert;

33Ί5270

Figur 3 stellt schematisch das stereoskop!sehe

Prinzip dar, das von der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Figur 4 stellt eine Spieldarstellung dar, die linke und rechte Mustersätze besitzt, wobei

ein jeder entsprechende Bildmuster aufweist, die elektrisch zur simultanen Darstellung gewählt werden können, um einen dreidimensionalen, visuellen Effekt zu vermitteln;

Figur 5 stellt die Darstellungsplatte von Figur 4

dar mit verschiedenen einander entsprechenden Bildmustern, die simultan sichtbar gemacht werden, wie sie es in irgendeinem Augenblick während des Ablaufes des Spieles sein dürften;

Figur 6 stellt die fcinnesmäßige Verschmelzung der Bildelemente dar, die in Figur 5 gezeigt sind, unter dem Einfluß des stereoskopischen Prinzips, das schematisch in Figur 3 gezeigt ist; und

Figur 7 ist ein verallgemeinerter, schematischer Plan, der eine Spieldarstellung zeigt, die von einem Mikroprozessor elektrisch kontrolliert wird.

Unter Bezug auf Figur 1 beinhaltet das Spiel der voiliegenden Erfindung ein Gehäuse 2, das im allgemeinen rechtwinkelig, wie dargestellt, sein kann oder verschiedene Formen besitzen kann. Blickfenster 4 sind an dem einen Ende des Gehäuses 2 angeordnet und voneinander wie die Okulare von Ferngläsern beabstandet.

Eine Linse 6 ist hinter jedem Blickfenster 4 angeoriinet, so daß Muster, die auf der Spieldarstellung, die splter

beschrieben werden wird, dargestellt werden, in einem vergrößerten Maßstab gesehen werden können. Das obere Teil des Gehäuses 2 hat (nicht nummerierte) Öffnungen, durch die Bedienungsknöpfe 10, 12 und 14 hervorstehen. Diese Bedienungsknöpfe sind nahe der linken und rechten Seite des Gehäuses 2 angeordnet, so daß sie von dem Spieler bequem bedient werden können, während er durch die Blickfenster 4 hindurchschaut. Eine (nicht nummerierte) öffnung ist weiterhin vorgesehen für einen Ein-Aus-Schalter 8. In der dargestellten Verkörperung bewegt der Spieler zuerst den Schalter 8 in die "ON-Stellung" und bedient dann die Bedienungsknöpfe 10, 12 und 14 in einem Versuch, siegreich aus einem simulierten Weltraumkampf gegen fremde Angreifer hervorzugehen. Während er durch die Blickfenster 4 schaut, kann der Spieler den "LEFT" (soll heißen: links) -Bedienungsknopf 12 und den "RIGHT" (soll heißen: rechts) -Bedienungsknopf 14 drücken, um sein simuliertes Raketenschiff so zu positionieren, um die Fremdlinge anzugreifen oder ihnen auszuweichen, während der "SHOOT" (soll heißen: Schuß) -Bedienungsknopf 10 gedruckt werden kann, um das Abfeuern von Geschossen auf den Feind zu simulieren.

Weiterhin mit Bezug auf Figur 1 ist ein lichtdurchlässiges Fenster 16 in der Oberseite des Gehäuses 2 vorgesehen, um einfallendem Licht zu gestatten, in das Gehäuse einzutreten. V/endet man sich nun Figur 2 zu, so ist die Spieldarstellung 26 innerhalb des Gehäuses 2 unmittelbar unter dem Fenster 16 angeordnet. Die Spieldarstellung 26 ist ein Flüssig-Kristall-Darstellungselement vom Transmissions-Typ. Das Fenster 16 ist bevorzugterweise in einer Milch-Farbe, um das einfällende Licht gleichmäßig zu zerstreuen, bevor es die Spieldarstellung 26 erreicht.

γ τ «r» '

ΊΟ-

Zurückkehrend, zu Figur 1 sind die Laufschienen 22 unci 24 an dem Gehäuse 2 befestigt, um den Licht-Verschluß 18 verschiebbar zu haltern· Der Verschluß 18 kann sich aus einer Lage, die das Fenster 16 abdeckt, in eine Lage bewegen, die das Fenster 16 dem einfallenden Licht voll aussetzt. Der Verschluß 18 kann durchscheinend sein, so daß das Spiel bei hellem Licht mit geschlos: enem Verschluß gespielt werden kann und mit offenem Verschluß in Dämmerlicht. Ein größerer Grad an Freiheit ist jedoch geboten, wenn der Verschluß 18 undurchsic] tigt gemacht ist und eine Lampe 20 an der Unterseite desselben angeordnet ist. Elektrische Kontakte (nichdargestellt) sind in einer zurückgezogenen Lage unte;· der Laufschiene 22 vorgesehen, um die Lampe 20 mit den Elektrizitätszellen 42 (siehe Figur 2) innerhalb des Gehäuses 2 zu verbinden, wenn der Verschluß 18 in eine Lage bewegt wird, in der er das Fenster 16 ve 11-ständig überdeckt· Dies gestattet es, das Spiel bei Nacht oder zu anderen Zeiten zu spielen, werm das eiifallende Licht unzulänglich ist.

Wenn man sich nun der Figur 4 zuwendet, so beiniialtei das Transmissions-Typ-Flüssig-Kristall-Darstellungselement 26 ein Paar von linken und rechten Küstern 2· L und 28R, von denen ein jedes aus einer Vielzahl von Bildelementen besteht, die im wesentlichen die gleichen sind· Beim Betrieb wird ein Bildelement im linken Muster 28L gleichzeitig mit dem entsprechenden BiIdelement im rechten Muster 28R sichtbar gemacht. Zum Beispiel werden die Raketenelemente 3OL und 30R gleic hzeitig sichtbar gemacht. Um die Freude an dem Spiel :u erhöhen, ist ein Film, der die selben Muster trägt w:e diejenigen, die in Figur 4 dargestellt sind, die jede cn in verschiedenen Farben für jedes der Bildelemente gezeichnet sind, auf die obere Oberfläche des Spieldar-Stellungselementes 26 befestigt.

ORIGINAL INSPECTED

Solch ein Film erlaubt den Bildelementen, die sichtbar gemacht werden, verschiedene Farben zu zeigen.

Zurückkehrend jetzt zu Figur 2 ist zuvor festgehalten worden, daß die Spieldarstellung 26 direkt unterhalb des Fensters 26 angeordnet ist. Der zuvor erwähnte, gefärbte Film ist nicht als gesondertes Element in Figur 2 dargestellt, sondern er ist auf der oberen Oberfläche der Spieldarstellung 26 befestigt· Die Spieldarstellung 26 ist auf einer gedruckten Schaltungsplatine 52 angeordnet, die auch andere elektrische Komponenten, wie ziB. den Mikroporzessor 36, trägt. Die gedruckte Schaltungsplatine 32 besitzt eine öffnung 34, die unterhalb der Spieldarstellung 26 angeordnet ist. Ein Spiegel 38 ist diagonal unter der öffnung angeordnet, um sichtbare Muster der Spieldarstellung 26 zu dem Blickfenster 4 zu reflektieren. Demgemäß wird, wenn das Fenster 16 Licht ausgesetzt wird und der Stromversorgungs-Schalter 8 in die "ON"-Stellung bewegt wird, ein Bild, wie z.B. dasjenige, das in Figur 5 dargestellt ist, durch die öffnung 34 auf den Spiegel 38 projeziert und in einem vergrößerten Maßstab durch die Linsen 6 betrachtet. Das sichtbare Muster, das von der linken Seite 28L der Spieldarstellung 26 dargestellt wird, wird von dem linken Auge betrachtet und das sichtbare Muster, das von der rechten Seite 28R dargestellt wird, wird von dem rechten Auge betrachtet in der Weise, die schematisch in Figur 3 dargestellt ist. Um sicherzustellen, daß Licht vom Muster 28L nicht das rechte Auge des Betrachters errecht, wird, z.B. eine Trennplatte, wie strichliniert in Figur 1 dargestellt, innerhalb des Gehäuses 2 vorgesehen. Die Trennplatte 40 erstreckt sich von der Frontseite des Gehäuses 2 zum Spiegel 38, wodurch sie begrenzt, was von jedem Auge gesehen werden kann.

- u.

Aufgrund der Parallaxe der beiden Augen werden das linke und rechte Musterbild, die in Figur 5 dargestellt sind, vom Wahrnehmungssinn in ein einzelndes Bild verschmolzen, wie in Figur 6 dargestellt. Dieseeinzige Bild hat einen stereoskopischen Effekt, obwo il dies durch die Figur 6 nicht adäquat wiedergegeben werden kann.

Die elektrische Schaltung des Spielzeuges ist in seh ^ allgemeiner Form in dem schematischen Blockschaltbild von Figur 7 dargestellt seit, wie von denjenigen, die in dem Fachgebiet bewandert sind, verstanden werden wird, die vorliegende Erfindung sich auf jede Zahl von Computer-kontrollierten Spielen bezieht, deren spezifische Schaltung, Programme und .Oarstellu igselemente beträchtlich variieren können. Das Darstellingselemente 26 wird von einem Mikroprozessor 36 kontrolliert, der ein internes RAM und ein ROM beinhaltet, zur Speicherung des Programmes, um die Spieldarstellung zu steuern. Wenn der Schalter 8 geschlossen wird, setzt die Rückstellschaltung 44 den Mikroprozessor 3¹S zurück, um ein anfängliches Sehmuster auf dem Spieldarstellungselement 26 bereitzustellen. Die Referenzziffer 46 kennzeichnet einen Taktgenerator. Die Bedienungsknöpfe 10, 12 und 14 betätigen Schalter, welche Eingangssignale für den Mikroprozessor 36 liefern. Obwohl es eine Anzahl von Möglichkeiten gibt, solche Schalter vorzusehen, ist es ökonomisch, jeden Schalter aus einei.* Paar von voneinander beabstandete ι Leiterstücken auf der Schaltungsplatine 32 zu bilden und von einem Leiter auf jedem Bedienungsknopf, um die voneinander beabstandeten Stücke zu verbinden, wenn der Knopf niedergedrückt wird.

Das Spiel gemäß der vorliegenden Verkörperung kann, wie weiter unter diskutiert wird, gespielt werden.

Die Bildmuster, die in Figur 5 sichtbar sind, die stereoskopisch vom Spieler wie in Figur 6 dargestellt gesehen werden, beinhalten fremde Angreifer 48 und 50, die aus der Ferne in einer zufälligen Weise herannahen. Um diese Gegner zu bekämpfen bedient der Spieler die Bedienungsknöpfe 12 und 14, um die Position seiner Rakete 30 zu kontrollieren, und drückt den Bedienungsknopf 10 um simulierte Geschosse auf den sich nähernden Feind abzufeuern. Punkte werden auf einer Sieben-Segment-Anzeige ausgegeben. Wenn der Spieler den "LEFT"-Bedienungsknopf 12 drückt, scheint seine Rakete JO sich in Gegenuhrzeigersinn zu bewegen, die Rakete JO scheint sich in Uhrzeigersinn auf ein Niederdrücken des "RIGHT"-Druckknopfes 14 zu bewegen.

In der vorliegenden Verkörperung scheinen sich sowohl die fliegenden Objekte und die Geschosse dreidimensional zu bewegen, sogar obgleich das Spieldarstellungselement 26 nur zweidimensional ist. Dieser dreidimensionale Effekt ist ein Ergebnis sowohl des stereoskopischen Prinzips, wie früher diskutiert, und der visuellen Perspektive, die durch die unterschiedlichen Größen der Darstellungsmuster bewirkt wird. So variieren z.B. die Bildelemente, die die Fremden 48 darstellen, in ihrer Größe in Abhängigkeit von ihrer scheinbaren Entfernung.

Obwohl die obige Beschreibung eine Verkörperung der vorliegenden Erfindung erläutert hat, sollte bemerkt werden, daß das Spiel in einer Mehrzahl von Möglichkeiten modifiziert werden kann. Zum Beispiel kann das

3315273

Darstellungselement eine Flüssig-Kristall-Anzeige
vom Reflexions-Typ sein, anstelle eines solchen vom Transmissions-Typ oder eine fluoriszierende Anzeige, oder eine Kathodenstrahl-RÖhren-Anzeige könnte alter nativ dazu verwendet werden. Eine jede solcher Anzeigen kann genutzt werden, um dreidimensionale Spiele zur Verfugung zu stellen, die stereoskopisch in der oben beschriebenen Weise betrachtet werden können.

-45

Zeichenerklärung

2	Gehäuse
4	Blickfenster
6	Linse
8	Schalter
10	Bedienungsknopf
12	Bedienungsknopf
14	Bedienungsknopf
16	Fenster
18	Verschluß
20	Lampe
22	Laufschiene
24	Laufschiene
26	Spieldarstellung
28L	linkes Muster
28R	rechtes Muster
30L	Raketenelement
30R	Raketenelement
32	gedruckte Schaltungsplatine
34	Öffnung
36	Mikroprozessor
38	Spiegel
40	Trennplatte
42	Elektrizitätszelle
44	Rückstellschaltung
46	Taktgenerat or
48	Fremder bzw. Angreifer
50	Fremder bzw. Angreifer

Leerseite

Claims

Anspruch e

Stereoskopisches Spiel beinhaltend:

ein Gehäuse mit linken und rechten Blickfenstern; und eine elektrisch angetriebene Darstelüungsvorrichtung, die innerhalb des besagten Gehäuses angeordnet ist, wobei das besagte Gehäuse einen rechten Mustersatz von Bildelementen besitzt, die selektiv durch das rechte Blickfenster darstellbar sind, und einen im wesentlichen ähnlichen linken Mustersatz von Bildelementen, die selektiv durch das linke Blickfenster darstellbar sind, wobei jedes Bildelement von einem Mustersatz zu einem Bildelement des anderen Mustersatzes entspricht und selektiv gleichzeitig damit dargestellt wird, um einen stereoskopischen Effekt zu bewirken.
2. Stereoskopisches Spiel nach Anspruch 1, das weiter beinhaltet:

wenigstens einen Bedienungsknopf, der auf dem besagten Gehäuse angeordnet ist und Mittel zur Darstellung der Bildelemente in Antwort auf die Betätigung des besagten wenigstens einen Bedienungsknopfes .
3· Stereoskopisches Spiel nach Anspruch 1, bei dem jeder Mustersatz eine Vielzahl von BiIdelementen beinhaltet, die kongruente Anordnungen besitzen, jedoch verschiedene Größen, um einen perspektivischen Effekt zu bewirken, wenn die Elemente selektiv dargestellt werden.
4. Stereoskopisches Spiel nach Anspruch 1,

bei dem die Darstellungsvorrichtung ein Flüssigkristall-Darstellungselement vom Transraissionstyp ist und das Gehäuse ein Fenster zum Beleuchten besitzt, um zu gestatten, daß einfallendes Licht das Darstellungselement erreicht.
5. Stereoskopisches Spiel nach Anspruch 4,

bei dem das Fenster zur Beleuchtung milchig ist, um das Licht zu verstreuen, das das Darstellungselement erreicht, und weiterhin beinhaltend einer lichtdurchlässigen Film, der zwischen dem Fenster zur Beleuchtung und dem Darstellungselement angeordnet ist, wobei der genannte Film gefärbte Gebiste besitzt, die den genannten Bildelementen entsprechen·
6, Stereoskopisches Spiel nach Anspruch 5» das weiter beinhaltet einen Lichtverschluß und eine Einrichtung, die den genannten Lichtverschluß an dem genannten Gehäuse anordnet für eine Bewegung zwischen einer ersten Lage, in der der genannte Lichtverschluß das Licht abfängt, bevor es das Darstellungselement erreicht, und einer zweiten Lage, in der der genannte Lichtverschluß dem Lic! t gestattet, das Darstellungselement zu erreichen.
7- Stereoskopisches Spiel nach Anspruch 6, weiter beinhaltend eine Lampe, die an dem Lichtverschluß angeordnet ist, und eine Einrichtung zvr Erleuchtung der genannten Lampe, wenn der Lichtverschluß in der genannten ersten Lage ist.
8. Stereoskopisches Spiel nacb Anspruch 4·, weiter beinhaltend einen diagonal angeordneten Spiegel,der innerhalb des genannten Gehäuses angeordnet ist, um Licht durch den linken und rechten Mustersatz zu dem linken und rechten Blickfenster respektive zu leiten und eine Trennplatte, die sich von dem Spiegel zu den Blxckfenstern erstreckt, um Licht von dem rechten Mustersatz davon abzuhalten, das. linke Blickfenster zu erreichen.