撮像装置及び被写体
赤外発光ダイオードは、間欠的に赤外光を照射する。イメージセンサは、露光防止部材を含む光学ユニットを介して、赤外光が照射された被写体を撮像する。漏光防止部材に形成された囲繞部の挿入孔に、赤外発光ダイオードが挿入されるため、赤外発光ダイオードの発光部の基端側の外周面が、囲繞部の内壁で取り囲まれる。このため、赤外発光ダイオードからの光の漏れを防止でき、それ故、イメージセンサが、赤外発光ダイオードからの光を直接受光することを極力回避できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に間欠的に光を照射して、撮像を行う撮像装置及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献（特開平１０−２２２２８５号公報）には、次のような画像抽出装置が開示されている。この画像抽出装置は、第１の受光手段及び第２の受光手段を有していて、異なるタイミングで受光動作を行う。そして、発光手段は、第１の受光手段が受光状態にあるときに発光し、第２の受光手段が受光状態にあるときに、消灯する。従って、第１の受光手段は、外光及び被写体からの反射光を受光する。第２の受光手段は、外光のみを受光する。そして、差分演算部は、第１の受光手段の像と第２の受光手段の像との差分をとることにより、対象物体画像を抽出する。この場合、発光手段は、近赤外光を発光する。第１の受光手段及び第２の受光手段は、近赤外光通過フィルタを介して、近赤外光のみを受光する。これにより、可視光や遠赤外光を含む外光の多くをカットできる。
【０００３】
しかしながら、この特許文献には、発光手段、第１の受光手段、第２の受光手段、及び、近赤外光通過フィルタを含む受光光学系、の具体的な配置や構造については、何ら開示されていない。これらの配置や構造によっては、被写体が反射した光ではなく、発光手段が発光した光が、第１の受光手段により直接受光される場合もある。このことは、被写体の抽出に悪影響を及ぼす可能性もある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、被写体に間欠的に光を照射して、撮像を行う際に、発光手段からの光が直接受光されることを極力防止できる撮像装置及びその関連技術を提供することである。
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、撮像装置は、各々が予め定められた周期で発光する複数の発光素子と、所定波長領域の光を通過させるフィルタと、光を集光するレンズユニットと、前記発光素子が発光し、被写体により反射された光を、前記フィルタ及び前記レンズユニットを介して受光し、前記被写体の画像信号を生成する撮像手段と、
前記フィルタの光入射面を露出させる開口部を有し、かつ、その開口部を取り囲む位置に複数の囲繞部が形成された漏光防止手段と、前記複数の発光素子を保持する発光素子保持手段と、を備え、前記フィルタは、その光入射面が前記漏光防止手段の前記開口部から露出した状態で固定され、前記発光素子は、その発光面が露出するように、前記囲繞部を構成する孔に挿入され、かつ、前記発光素子保持部材に保持された状態で固定され、前記レンズユニットは、その先端の光入射面が前記フィルタの光出射面に対面するように固定され、前記撮像手段は、前記レンズユニットの光軸上に固定される。
【０００６】
この構成によれば、漏光防止手段と赤外フィルタとが別部材となっている。加えて、発光素子が囲繞部の挿入孔に挿入されるため、発光素子の発光部の基端側の外周面が、囲繞部の内壁で取り囲まれる。このため、発光素子からの赤外光の漏れを防止でき、それ故、撮像手段が、発光素子からの赤外光を直接受光することを極力回避できる。なお、漏光防止手段と赤外フィルタとが一体として形成されている場合は、発光素子の光が、漏光防止手段を介して直接赤外フィルタへ入射し、さらに、その光が撮像手段に受光され、撮像手段に不要な像が映りこんでしまう。
【０００７】
また、漏光防止手段と赤外フィルタとが別部材となっているため、フィルタに不具合が発生した場合は、フィルタだけを交換すればよく、コストを低減できる。
【０００８】
上記撮像装置において、少なくとも前記漏光防止手段の前記囲繞部の内壁が黒色である。
【０００９】
この構成によれば、囲繞部の内壁が黒色なので、発光素子からの光をより吸収できて、撮像手段が、発光素子からの光を直接受光することをより効果的に回避できる。
【００１０】
上記撮像装置において、前記漏光防止手段の前記囲繞部を構成する前記孔は、先端を切り落とした逆円錐状に形成され、その逆円錐状部分から、前記発光素子の発光部が露出する。
【００１１】
この構成によれば、囲繞部が円筒状である場合と比較して、発光素子の出射範囲を広げることができる。
【００１２】
上記撮像装置は、前記撮像装置は、上側ハウジング及び下側ハウジングを有し、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの各々の前面には、前記漏光防止手段を嵌め込むための切欠部が設けられ、それぞれの切欠部の両側縁に沿って溝部が形成され、前記漏光防止手段の側縁を、前記溝部に差し込んだ状態で、前記上側ハウジングと前記下側ハウジングとが結合される。
【００１３】
この構成によれば、漏光防止手段が固着されていないので、ハウジングに撮像装置を組み込む前でも動作試験などの検査が可能になって、不具合が発見された場合でも、その解析、修理、及び、部品交換といった作業を容易に行うことができる。なお、漏光防止手段が固着されている場合は、ハウジングに撮像装置を組み込んだ後でなければ、検査ができず、不具合が発見されると、分解作業や解析作業に手間がかかるし、同じ状態で解析ができないので、一旦不具合が解消した場合でも、再度ハウジングに組み込んだら再び不具合が発生するという事態が生じうる。
【００１４】
この撮像装置は、前記撮像手段を取り付ける基板をさらに備え、前記レンズユニットは、前記撮像手段を覆うように、前記基板に取り付けられ、前記発光素子保持手段は、前記基板と前記漏光防止手段とで挟み込まれ、前記基板は、前記漏光防止手段と面平行に、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの内部に固定される。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、被写体は、本発明の第１の観点による撮像装置によって撮影される被写体であって、前記発光素子が発光した光を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射シートと、正多面体形状の本体部と、を備え、前記本体部の表面に前記再帰反射シートが取り付けられる。
【００１６】
この構成によれば、正多面体形状の本体部に、再帰反射シートを取り付けるので、再帰反射シートは、正多面体を展開した形状あるいは、面単位でそれを分割した形状とすることができる。このため、広い面積の再帰反射シートから、極力無駄なく、それらの形状の再帰反射シートを切り出すことができる。
【００１７】
上記被写体において、前記本体部は、正二十面体形状である。
【００１８】
この構成によれば、正二十面体形状の本体部に、再帰反射シートを取り付けるので、再帰反射シートは、正二十面体を展開した形状あるいは、面単位でそれを分割した形状とすることができる。このため、広い面積の再帰反射シートから、極力無駄なく、それらの形状の再帰反射シートを切り出すことができる。
【００１９】
上記被写体において、前記本体部は、正多面体を展開した形状を面単位で分割した形状の複数の前記再帰反射シートで覆われる。
【００２０】
この構成によれば、再帰反射シートを本体部に取り付ける際の作業の容易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付してその説明を援用する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態におけるゲームシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、このゲームシステムは、撮像装置を含むゲーム装置１、被写体３、及び、テレビジョンモニタ５、を含む。ゲーム装置１には、ＡＣアダプタ１１により、直流電源電圧が与えられる。ただし、ＡＣアダプタ１１に代えて、電池（図示せず）により、直流電源電圧を与えることもできる。テレビジョンモニタ５には、その前面にスクリーン６が設けられる。テレビジョンモニタ５とゲーム装置１とは、ＡＶケーブル９により接続される。
【００２３】
ゲーム装置１には、撮像装置（後述）が組み込まれており、この撮像装置により、被写体３が撮影される。具体的には、４つの赤外発光ダイオード２３が、間欠的に赤外光を発光する。そして、赤外発光ダイオード２３からの赤外光は、被写体３に貼付された再帰反射シート（後述）により反射され、赤外フィルタ２１の内部に設けられたイメージセンサ（後述）に入力される。このようにして、被写体３が間欠的に撮影される。従って、ゲーム装置１は、プレイヤにより動かされた被写体３の間欠的な画像信号を取得できる。ゲーム装置１は、この画像信号を解析して、その解析結果をゲーム処理に反映する。
【００２４】
図２Ａは、図１のゲーム装置１の正面図である。図２Ｂは、図１のゲーム装置１の平面図である。図２Ａに示すように、ゲーム装置１の正面には、上側ハウジング１３と下側ハウジング１５とで挟み込むようにして、漏光防止部材２５が固定される。漏光防止部材２５の中央部からは、赤外フィルタ２１の表面が露出している。さらに、この赤外フィルタ２１を囲むように、４つの赤外発光ダイオード２３の発光部が露出している。また、図２Ｂに示すように、ゲーム装置１の表面には、電源スイッチ１７及び電源スイッチ１７がオンになったときに点灯する電源ランプ（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）１９が設けられる。
【００２５】
図３は、図２Ａの漏光防止部材２５、赤外フィルタ２１、及び、赤外発光ダイオード２３を含む光学ユニットの分解斜視図である。図４は、図３に示した光学ユニットの裏面側分解斜視図である。これらの図に示すように、光学ユニットは、漏光防止部材２５、赤外フィルタ２１、赤外発光ダイオード２３、ＬＥＤ保持部材５７、レンズホルダ２９、及び、ユニットベース２７、を含む。なお、レンズホルダ２９及びユニットベース２７は、レンズユニットを構成する。漏光防止部材２５の中央部には、円形の開口５９が形成される。この開口５９を囲むように、４つの囲繞部４３が形成される。この囲繞部４３は、対応する赤外発光ダイオード２３を取り囲むためのものであり、漏光防止部材２５の裏面の４つの角部付近から突出して形成される円筒状のものである。
【００２６】
図５は、図３の漏光防止部材２５の平面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように、赤外発光ダイオード２３は、漏光防止部材２５の裏面側から、囲繞部４３に挿入される。囲繞部４３による孔は、末広がりとなって、漏光防止部材２５の表面まで貫通している。従って、赤外発光ダイオード２３の発光部は、この末広がり部分から露出する。この末広がり部分の傾斜によって、赤外発光ダイオード２３の照射範囲が決定される。
【００２７】
図３及び図４に戻って、赤外フィルタ２１は、赤外光のみを透過させるものであり、漏光防止部材２５の開口５９の縁に沿った形状となっており、円板状のものである。ＬＥＤ保持部材５７には、その中央部に、開口６１が形成される。そして、この開口６１を取り囲む位置に、４つの赤外発光ダイオード２３が保持される。ユニットベース２７には、円柱状のレンズホルダ２９が取り付けられる。
【００２８】
図７は、図２ＢのＡ−Ａ断面図である。図７に示すように、レンズホルダ２９には、赤外フィルタ２１に対面して、基板３９に取り付けたイメージセンサ３７と平行に、凹レンズ３１が取り付けられる。さらに、レンズホルダ２９には、イメージセンサ３７に対面して、イメージセンサ３７と平行に、凸レンズ３３が取り付けられる。そして、凹レンズ３１と凸レンズ３３との間は、空洞（光路）３５になっている。赤外フィルタ２１を透過した赤外光は、凹レンズ３１、空洞３５、及び、凸レンズ３３を通過して、イメージセンサ３７に検出される。
【００２９】
イメージセンサ３７は、低解像度のＣＭＯＳイメージセンサ(たとえば３２×３２画素：グレースケール)である。ただし、このイメージセンサ３７は、画素数のもっと多いものでもよいし、ＣＣＤ等の他の素子からなるものであってよい。
【００３０】
レンズホルダ２９が取り付けられたユニットベース２７は、基板３９に、ビスで固定される。一方、赤外フィルタ２１の固着部２２を、ＬＥＤ保持部材５７の表面に溶着して、赤外フィルタ２１をＬＥＤ保持部材５７に固着する。赤外フィルタ２１を固着したＬＥＤ保持部材５７は、漏光防止部材２５と基板３９とで挟み込むことにより固定される。この場合、赤外フィルタ２２の表面が、漏光防止部材２５の開口５９から露出する。さらに、レンズホルダ２９は、ＬＥＤ保持部材５７の開口６１を貫通して、その凹レンズ３１が、赤外フィルタ２１の裏面に近接する。なお、漏光防止部材２５の裏面から突き出ている支持部２８が基板３９に当たって、これにより、漏光防止部材２５が支持される。
【００３１】
ここで、赤外発光ダイオード２３の発光部の基端の外周面は、漏光防止部材２５の囲繞部４３で取り囲まれているため、赤外光の漏れを防止でき、それ故、赤外発光ダイオード２３が出射した赤外光を直接受光することを極力回避できる。特に、漏光防止部材２５の囲繞部４３の内面を、黒色（特に、つや消し黒）にすることで、その効果をより大きくできる。なお、漏光防止部材２５の全体を黒色にしてもよい。
【００３２】
図８は、図２Ａの下側ハウジング１５の斜視図である。図７及び図８に示すように、漏光防止部材２５の両側端は、下側ハウジング１５の保持部５３及び上側ハウジング１３の保持部５３に保持される。具体的には、保持部５３としての溝部に、漏光防止部材２５の側端が差し込まれる。同様に、基板３９は、その両側端が、下側ハウジング１５の保持部５５及び上側ハウジング１３の保持部５５に保持される。具体的には、保持部５５としての溝部に、基板３９の側端が差し込まれる。
【００３３】
図７に戻って、基板４１は、上側ハウジング１３の内面から突き出たボスに、ビスをねじ込むことで固定される。基板４１には、電源スイッチ１７、電源ランプ１９、電源端子４７、及び、ＡＶ端子（図には現れていない。）が取り付けられる。一方、下側ハウジング１５には、電池ボックス４９が設けられ、電池４５が収納される。電池蓋５１を取り外すことで、電池４５の交換ができる。
【００３４】
図９は、図１の被写体３の平面図である。図９に示すように、被写体３は、操作者が把持するグリップ１００を有する。このグリップ１００の先端部には、装飾部材１０６とともに、外殻１０２が取り付けられる。外殻１０２は、透明あるいは半透明の素材により形成される。例えば、透明あるいは半透明のＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン）により形成される。外殻１０２の内部には、内殻１０４が取り付けられる。なお、装飾部材１０６は、なくてもよい。
【００３５】
図１０Ａは、図９の内殻１０４を構成する上側ハウジング１１２の内面側の斜視図、図１０Ｂは、図９の内殻１０４を構成する下側ハウジング１１０の内面側の斜視図、である。図１０Ａに示すように、内殻１０４の上側ハウジング１１２の内面の中央部には、ボス１２０が設けられ、そのボス１２０の周りには、円筒状の３つのボス１１６が設けられる。一方、図１０Ｂに示すように、内殻１０４の下側ハウジング１１０の内面の中央部には、ボス１１８が設けられ、そのボス１１８の周りには、円柱状の３つのボス１１４が設けられる。そして、下側ハウジング１１０のボス１１４を、上側ハウジング１１２の対応するボス１１６に挿入して、両者を結合する。これにより、正二十面体の内殻１０４が形成される。
【００３６】
図１１Ａは、図９の内殻１０４の斜視図、図１１Ｂは、図９の内殻１０４の頂点基準による平面図、図１１Ｃは、図９の内殻１０４の辺基準による平面図、図１１Ｄは、図９の内殻１０４の面基準による平面図、である。このような、正二十面体の内殻１０４に、再帰反射シートが貼付される。
【００３７】
図１２は、図９の内殻１０４に貼付される再帰反射シートの例示図である。図１２に示すように、正二十面体の展開図を５分割した平行四辺形上の再帰反射シートを用意する。これらの再帰反射シート１３２を、内殻１０４の全面に貼付する。このように、正二十面体の展開図を５分割した再帰反射シート１３２を用意したのは、貼り付けの容易性を考慮したものである。
【００３８】
図１３Ａは、図９の外殻１０２を構成する上側ハウジング１２２の内面側の斜視図、図１３Ｂは、図９の外殻１０２を構成する下側ハウジング１２４の内面側の斜視図、である。図１３Ａに示すように、外殻を構成する上側ハウジング１２２の内面の中央部には、ボス１２６が設けられる。一方、図１３Ｂに示すように、外殻を構成する下側ハウジング１２４の内面の中央部には、ボス１２８が設けられる。これらのボス１２６，１２８を突き合わせるようにして、上側ハウジング１２２と下側ハウジング１２４との間に内殻１０４を挟み込む。この点は、次の説明で明らかになる。
【００３９】
図１４は、図９のＣ−Ｃ断面図である。図１４に示すように、内殻１０４の上側ハウジング１１２のボス１２０の内部および下側ハウジング１１０のボス１１８の内部は、挿入孔となっている。上側ハウジング１１２のボス１２０の内部の挿入孔に、外殻１０２の上側ハウジング１２２のボス１２６を挿入し、かつ、下側ハウジング１１０のボス１１８の内部の挿入孔に、外殻１０２の下側ハウジング１２４のボス１２８を挿入する。そして、外殻１０２の下側ハウジング１２４、内殻１０４の下側ハウジング１１０、内殻１０４の上側ハウジング１１２、及び、外殻１０２の上側ハウジング１２２、を貫通するようにビス１３０をねじこんで固定する。以上のようにして、外殻１０２に内殻１０４が固定される。
【００４０】
そして、外殻１０２の下側ハウジング１２４の底部に形成された円柱状部を、グリップ１００の先端部の穴に挿入して、装飾部材１０６とともに、外側からビス１０８をねじ込み固定する。
【００４１】
ここで、図１４では、外殻１０２の厚みが内殻１０４より厚く表現されているが、外殻１０２の厚みは、極力薄いほうが好ましい。なぜなら、薄いほうが、赤外光をより透過するため、より再帰反射シート１３２が照射され、さらに、反射した赤外光もより透過するからである。
【００４２】
図１５は、図１のゲーム装置１の電気的構成を示す図である。図１５を参照して、被写体３は、上述のように、赤外発光ダイオード２３の発光に照射され、その光を再帰反射シート１３２で反射する。この再帰反射シート１３２からの反射光がイメージセンサ３７によって撮影され、したがって、イメージセンサ３７からは再帰反射シート１３２の画像信号が出力される。イメージセンサ３７からのこのアナログ画像信号は高速プロセッサ５７５に内蔵されたＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によってデジタルデータに変換される。なお、高速プロセッサ５７５は、上述のようなストロボ撮影のために、赤外発光ダイオード２３を間欠的に点滅する。
【００４３】
この高速プロセッサ５７５は、図示しないが、演算プロセッサ，グラフィックプロセッサ，サウンドプロセッサおよびＤＭＡプロセッサ等の各種プロセッサを含むとともに、アナログ信号を取り込むときに用いられるＡ／Ｄコンバータや、キー操作信号や赤外線信号のような入力信号を受けかつ出力信号を外部機器に与える入出力制御回路を含む。演算プロセッサはゲームプログラムに基づいて必要な演算を実行し、その結果をグラフィックプロセッサ及びサウンドプロセッサに与える。したがって、グラフィックプロセッサやサウンドプロセッサはその演算結果に応じた画像処理や音声処理を実行する。
【００４４】
高速プロセッサ５７５には、図示しないが内部メモリが設けられ、この内部メモリは、ＲＯＭまたはＲＡＭ（ＳＲＡＭおよび／またはＤＲＡＭ）を含む。ＲＡＭは一時メモリ，ワーキングメモリ、カウンタ、レジスタ領域（テンポラリデータ領域）、又はフラグ領域として利用される。なお、高速プロセッサ５７５にはＲＯＭ６６が外部バス３６を通して接続される。このＲＯＭ６６にゲームプログラムや画像データが予め設定される。
【００４５】
高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７からＡ／Ｄコンバータを介して入力されるデジタル画像信号を処理して被写体３の動きを検出して、演算、グラフィック処理、サウンド処理を実行し、ビデオ信号およびオーディオ信号を出力する。ビデオ信号はゲーム画面を表示するための画像信号であり、オーディオ信号はゲーム音楽や効果音等の音声信号であり、したがって、テレビジョンモニタ５のスクリーン６上にゲーム画面が表示され、必要なサウンド（効果音、ゲーム音楽）がスピーカ（図示せず）から出力される。なお、高速プロセッサ５７５は、発振回路６３に基づくクロックに応答して動作する。
【００４６】
図１６は、図１５のイメージセンサ３７から高速プロセッサ５７５へピクセルデータを取り込む構成及びＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。図１７は、図１５のイメージセンサ３７から高速プロセッサ５７５へピクセルデータを取り込む際の動作を示すタイミング図である。図１８は、図１７の一部を拡大して示すタイミング図である。図１６を参照して、イメージセンサ３７は、ピクセルデータＤ（Ｘ，Ｙ）をアナログ信号として出力するタイプのものであるため、このピクセルデータＤ（Ｘ，Ｙ）は高速プロセッサ５７５のアナログ入力ポートに入力される。
アナログ入力ポートは、この高速プロセッサ５７５において上述のＡ／Ｄコンバータに接続され、したがって、高速プロセッサ５７５は、デジタルデータに変換されたピクセルデータを取得する。
【００４７】
上述のアナログピクセルデータＤ（Ｘ，Ｙ）の中点は、イメージセンサ３７の基準電圧によって決定される。イメージセンサ３７を制御するための各デジタル信号は、高速プロセッサ５７５の入出力ポートに与えられ、またはそこから出力される。この入出力ポートは各々入力／出力の制御が可能なデジタルポートであり、この高速プロセッサ５７５で入出力制御回路に接続されている。
【００４８】
詳しく言うと、高速プロセッサ５７５の入出力ポートからはイメージセンサ３７をリセットするためのリセット信号ｒｅｓｅｔが出力され、イメージセンサ３７に与えられる。また、イメージセンサ３７からは、ピクセルデータストローブ信号ＰＤＳおよびフレームステータスフラグ信号ＦＳＦが出力され、それらの信号が高速プロセッサ５７５の入出力ポートに与えられる。
【００４９】
ピクセルデータストローブ信号ＰＤＳは各ピクセル信号Ｄ（Ｘ，Ｙ）を読み込むための図１７に示すようなストローブ信号である。フレームステータスフラグ信号ＦＳＦはイメージセンサ３７の状態を示し、図１７に示すように、このイメージセンサ３７の露光期間を規定する。つまり、フレームステータスフラグ信号ＦＳＦのローレベルが露光期間を示し、ハイレベルが非露光期間を示す。
【００５０】
また、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７の制御レジスタ（図示せず）に設定するコマンド（またはコマンド＋データ）をレジスタデータとして入出力ポートから出力するとともに、ハイレベルおよびローレベルを繰り返すレジスタ設定クロックＲＣＬＫを出力し、それらをイメージセンサ３７に与える。
【００５１】
４つの赤外発光ダイオード２３は、互いに並列接続される。この赤外発光ダイオード２３はＬＥＤ駆動回路６９０によって、点灯されまたは消灯（非点灯）される。ＬＥＤ駆動回路６９０は、上述のフレームステータスフラグ信号ＦＳＦを受け、この信号ＦＳＦは、抵抗６８３およびコンデンサ６８４からなる微分回路６８５を通してＰＮＰトランジスタ６８６のベースに与えられる。このＰＮＰトランジスタ６８６にはさらにプルアップ抵抗６８７が接続されていて、このＰＮＰトランジスタ６８６のベースは、通常は、ハイレベルにプルアップされている。そして、フレームステータス信号ＦＳＦがローレベルになると、そのローレベルが微分回路６８５を経てベースに入力されるため、ＰＮＰトランジスタ６８６は、フラグ信号ＦＳＦがローレベル期間にのみオンする。
【００５２】
ＰＮＰトランジスタ６８６のコレクタは抵抗６８０，６８９を介して接地される。そして、抵抗６８０および６８９の接続点がＮＰＮトランジスタ６８１のベースに接続される。このＮＰＮトランジスタ６８１のコレクタが各赤外発光ダイオード２３のアノードに共通に接続される。ＮＰＮトランジスタ６８１のエミッタが別のＮＰＮトランジスタ６８２のベースに直接接続される。ＮＰＮトランジスタ６８２のコレクタが各赤外発光ダイオード２３のカソードに共通接続され、エミッタが抵抗６９１を介して接地される。
【００５３】
このＬＥＤ駆動回路６９０では、高速プロセッサ５７５のＩ／Ｏポートから出力されるＬＥＤコントロール信号ＬＥＤＣがアクティブ（ハイレベル）でありかつイメージセンサ３７からのフレームステータスフラグ信号ＦＳＦがローレベルである期間にのみ赤外発光ダイオード２３が点灯される。
【００５４】
図１７に示すようにフレームステータスフラグ信号ＦＳＦがローレベルになると、そのローレベル期間中（実際には微分回路６８５の時定数での遅れがあるが）、ＰＮＰトランジスタ６８６がオンする。したがって、図１７に示すＬＥＤコントロール信号ＬＥＤＣが高速プロセッサ５７５からハイレベルで出力されると、ＮＰＮトランジスタ６８１のベースがハイベルとなり、このトランジスタ６８１がオンとなる。トランジスタ６８１がオンするとトランジスタ６８２はオンとなる。したがって、電源Ｖｃｃから各赤外発光ダイオード２３およびトランジスタ６８２を経て電流が流れ、応じて図１７に示すように各赤外発光ダイオード２３が点灯される。イメージセンサ３７は、高速プロセッサ５７５へクロック信号を供給する発振回路６３からのクロック信号ＳＣＬＫに応答して動作する。
【００５５】
漏光防止部材２５、赤外フィルタ２１、ＬＥＤ保持部材５７、レンズホルダ２９、ユニットベース２７、赤外発光ダイオード２３、ＬＥＤ駆動回路６９０、イメージセンサ３７、及び、高速プロセッサ５７５は、撮像装置を構成する。従って、ゲーム装置１そのものを撮像装置と言うこともできる。なお、ＬＥＤ駆動回路６９０及びイメージセンサ３７は、図７の基板３９に搭載され、高速プロセッサ５７５は、図７の基板４１に搭載される。
【００５６】
図１９は、図１のゲーム装置１の全体の処理の流れを示すフローチャートである。図１９に示すように、ステップＳ１にて、高速プロセッサ５７５は、システムの初期設定を実行する。ステップＳ２にて、高速プロセッサ５７５は、画像信号を更新してテレビジョンモニタ５に表示される画像を更新する。ただし、この表示画像の更新は、１フレーム（テレビジョンフレームまたはビデオフレーム）毎に実行される。ステップＳ３にて、高速プロセッサ５７５は、赤外発光ダイオード２３を駆動して、被写体３の撮影処理を行う。ステップＳ４にて、高速プロセッサ５７５は、ゲームが終了したかどうかを判断する。高速プロセッサ５７５は、ゲームが終了した場合は、処理を終了し、ゲームが終了していない場合は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５にて、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目領域の抽出処理を実行する。ステップＳ６にて、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目点を抽出する。ステップＳ７にて、高速プロセッサ５７５は、ＲＯＭ６６に格納されたプログラムに従って、ゲーム処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ８にて、高速プロセッサ５７５は、変数Ｍが所定値Ｋより小さいかどうかを判断する。高速プロセッサ５７５は、変数Ｍが所定値Ｋ以上である場合、ステップＳ９に進み、「Ｍ」に「０」を代入して、ステップＳ１０に進む。一方、高速プロセッサ５７５は、変数Ｍが所定値Ｋより小さい場合、ステップＳ８からステップＳ１０に進む。
【００５８】
高速プロセッサ５７５は、ステップＳ１０にて、「ＹＥＳ」であれば、即ち、ビデオ同期の割込み待ちであれば（ビデオ同期信号による割り込みがなければ）、同じステップＳ１０に戻る。一方、ステップＳ１０で「ＮＯ」であれば、即ち、ビデオ同期の割込み待ちでなければ（ビデオ同期信号による割り込みがあれば）、ステップＳ２に進む。
【００５９】
ステップＳ１１の音声処理は、音声割り込みが発生したときに実行され、それによって、ゲーム音楽や効果音を出力する。
【００６０】
図２０は、図１９のステップＳ１で実行されるセンサ初期設定処理の流れを示すフローチャートである。図２０に示すように、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＣＯＮＦ”を設定する。このコマンド“ＣＯＮＦ”は、イメージセンサ３７に、高速プロセッサ５７５からコマンドを送信する設定モードに入ることを知らせるためのコマンドである。次のステップＳ３１にて、高速プロセッサ５７５は、コマンド送信処理を実行する。
【００６１】
図２１は、図２０のステップＳ３１のコマンド送信処理の流れを示すフローチャートである。図２１に示すように、ステップＳ４０では、高速プロセッサ５７５は、設定データ（ステップＳ３１の場合はコマンド“ＣＯＮＦ”）をレジスタデータ（Ｉ／Ｏポート）に設定し、ステップＳ４１でレジスタ設定クロックＲＣＬＫ（Ｉ／Ｏポート）をローレベルに設定する。ステップＳ４２で規定時間ｔ１待機した後、ステップＳ４３にて、高速プロセッサ５７５は、レジスタ設定クロックＲＣＬＫをハイレベルに設定する。ステップＳ４４での規定時間ｔ２の待機の後、ステップＳ４５にて、高速プロセッサ５７５は、レジスタ設定クロックＲＣＬＫをローレベルに設定する。
【００６２】
このようにして、高速プロセッサ５７５は、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、規定時間ｔ１，ｔ２の待機を行いながら、レジスタ設定クロックＲＣＬＫをローレベル，ハイレベルそしてローレベルとすることによって、コマンド（コマンドまたはコマンド＋データ）の送信処理を実行する。
【００６３】
図２０に戻って、ステップＳ３２では、高速プロセッサ５７５は、ピクセルモードを設定するとともに、露光時間の設定を行う。本実施の形態では、上記したように、イメージセンサ３７は、３２ピクセル×３２ピクセルのＣＭＯＳイメージセンサであるので、高速プロセッサ５７５は、設定アドレス“０”のピクセルモードレジスタに３２ピクセル×３２ピクセルであることを示す“０ｈ”を設定する。ステップＳ３３において、高速プロセッサ５７５は、レジスタ設定処理を実行する。
【００６４】
図２３は、図２０のステップＳ３３のレジスタ設定処理の流れを示すフローチャートである。図２３に示すように、ステップＳ５０では、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＭＯＶ”＋アドレスを設定し、次のステップＳ５１で、図２１で先に説明したコマンド送信処理を実行して、イメージセンサ３７へ設定データを送信する。ステップＳ５２において、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＬＤ”＋データを設定し、次のステップＳ５３で、図２１で説明したコマンド送信処理を実行して、設定データを送信する。ステップＳ５４で、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＳＥＴ”を設定し、次のステップＳ５５で、図２１で説明したコマンド送信処理を実行して、設定データを送信する。コマンド“ＭＯＶ”は制御レジスタのアドレスを送信することを示す。コマンド“ＬＤ”はデータを送信することを示す。コマンド“ＳＥＴ”はデータをそのアドレスに設定させることを示す。なお、この処理は、設定する制御レジスタが複数ある場合には、繰り返し実行される。
【００６５】
図２０に戻って、ステップＳ３４では、高速プロセッサ５７５は、設定アドレスを“１”（露光時間設定レジスタのローニブルのアドレスを示す）とし、最大露光時間を示す“ＦＦｈ”のローニブルデータ“Ｆｈ”を設定する。そして、ステップＳ３５で、高速プロセッサ５７５は、図２３のレジスタ設定処理を実行する。同様にして、ステップＳ３６において、高速プロセッサ５７５は、設定アドレスを“２”（露光時間設定レジスタのハイニブルのアドレスを示す）とし、最大露光時間を示す“ＦＦｈ”のハイニブルデータ“Ｆｈ”を設定し、ステップＳ３７で図３４のレジスタ設定処理を実行する。
【００６６】
ステップＳ３８にて、高速プロセッサ５７５は、設定終了を示しかつイメージセンサ３７にデータの出力を開始させるためのコマンド“ＲＵＮ”を設定し、ステップＳ３９でそれを送信する。このようにして、センサ初期設定処理が実行される。ただし、図２０〜図２３に示す具体例は、イメージセンサ３７の仕様に応じて、適宜変更され得るものである。
【００６７】
図２４は、図１９のステップＳ３の撮影処理の流れを示すフローチャートである。図２４に示すように、ステップＳ６０において、高速プロセッサ５７５は、ストロボスコープ撮影のために赤外発光ダイオード２３を点灯する。具体的には、図１６に示すＬＥＤコントロール信号をハイレベルとする。その後、高速プロセッサ５７５は、ステップＳ６１で、ピクセルデータ群の取得処理を実行する。ステップＳ６２にて、高速プロセッサ５７５は、ＬＥＤコントロール信号ＬＥＤＣをローレベルにして、赤外発光ダイオード２３を消灯する。ステップＳ６３にて、高速プロセッサ５７５は、ステップＳ６１と同様にして、赤外発光ダイオード２３が消灯されている時のピクセルデータ群を取得する。
【００６８】
図２５は、図２４のステップＳ６１のピクセルデータ群取得処理の流れを示すフローチャートである。図２５に示すように、最初のステップＳ７０で、高速プロセッサ５７５は、ピクセルデータ配列の要素番号としてＸに「０」、Ｙに「０」を設定する。ステップＳ７１で、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７からのフレームステータスフラグ信号ＦＳＦをチェックし、ステップＳ７２でその立上りエッジが発生したかどうか判断する。高速プロセッサ５７５は、ステップＳ７２でフレームステータスフラグ信号ＦＳＦの立上りエッジを検出すると、ステップＳ７３に進み、それ以外は、ステップＳ７１に進む。
【００６９】
高速プロセッサ５７５は、ステップＳ７３でイメージセンサ３７からのピクセルストローブＰＤＳをチェックし、ステップＳ７４でそのピクセルストローブＰＤＳの立上りエッジが発生したかどうか判断する。ステップＳ７４で「ＮＯ」が判断されると、処理は、ステップＳ７３に進む。一方、「ＹＥＳ」が判断されると、ステップＳ７５において、Ｘに「０」を代入する。ステップＳ７６では、高速プロセッサ５７５は、ピクセルデータの取得処理を実行する。
【００７０】
図２６は、図２５のステップＳ７６のピクセルデータ取得処理の流れを示すフローチャートである。図２６に示すように、最初のステップＳ９１で、高速プロセッサ５７５は、Ａ／Ｄコンバータに入力されてきたアナログのピクセルデータのデジタルデータへの変換の開始を指示する。その後、高速プロセッサ５７５は、ステップＳ９２でイメージセンサ３７からのピクセルストローブＰＤＳをチェックし、ステップＳ９３でそのピクセルストローブＰＤＳの立上りエッジが発生したかどうか判断する。
【００７１】
ステップＳ９３で「ＮＯ」が判断されると、ステップＳ９２へ進み、それ以外は、ステップＳ９４へ進む。ステップＳ９４にて、高速プロセッサ５７５は、Ａ／Ｄコンバータから、デジタルのピクセルデータ（変換値）を取得する。そして、ステップＳ９５にて、取得したピクセルデータを、テンポラリレジスタ（図示せず）に格納する。その後、図２５のステップＳ７７に進む。
【００７２】
ステップＳ７７にて、高速プロセッサ５７５は、テンポラリレジスタに格納されたピクセルデータをピクセルデータ配列Ｐ［Ｙ］［Ｘ］に代入する。高速プロセッサ５７５は、続くステップＳ７８でＸをインクリメントする。Ｘが３２に満たない場合、前述のＳ７６からＳ７８の処理を繰り返し実行する。高速プロセッサ５７５は、Ｘが３２の場合、すなわちピクセルデータの取得が行の終端に到達した場合には、ステップＳ８０でＹをインクリメントし、次の行の先頭からピクセルデータの取得処理を繰り返す。ステップＳ８１でＹが３２の場合、すなわちピクセルデータの取得がピクセルデータ配列Ｐ［Ｙ］［Ｘ］の終端に到達した場合、図２４のステップＳ６２に進む。
【００７３】
図２７は、図１９のステップＳ５の注目領域抽出処理の流れを示すフローチャートである。図２７に示すように、ステップＳ１００にて、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７からの、赤外発光ダイオード２３の点灯時のピクセルデータと、赤外発光ダイオード２３の消灯時のピクセルデータと、の差分を算出して、差分データを得る。ステップＳ１０１にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]に、算出した差分データを代入する。本実施の形態では、３２ピクセル×３２ピクセルのイメージセンサ３７を用いているため、Ｘ＝０〜３１、Ｙ＝０〜３１、である。
【００７４】
ステップＳ１０２にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の要素を所定の閾値Ｔｈと比較する。ステップＳ１０３にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の要素が所定の閾値Ｔｈより大きい場合は、ステップＳ１０４に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０４にて、高速プロセッサ５７５は、所定の閾値Ｔｈを超えた差分データ（配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の要素）の数を計数すべく、カウント値ｃを１つインクリメントする。高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の全要素について、所定の閾値Ｔｈとの比較が終了するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理を繰り返す（ステップＳ１０５）。
【００７５】
図２８は、図１９のステップＳ６の注目点抽出処理の流れを示すフローチャートである。図２９に示すように、ステップＳ１１０にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の全要素をスキャンして、最大値を検出する。高速プロセッサ５７５は、この最大値のＸ座標及びＹ座標を注目点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）とする。ステップＳ１１１にて、高速プロセッサ５７５は、変数Ｍを１つインクリメントする。ステップＳ１１２にて、高速プロセッサ５７５は、座標Ｘｃ及びＹｃをそれぞれ、配列ＰＸ［Ｍ］及びＰＹ［Ｍ］に代入する。ステップＳ１１３にて、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目点（Ｘｃ，Ｙｃ）の移動平均（ＡＸ［Ｍ］，ＡＹ［Ｍ］）を算出する。ステップＳ１１４にて、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７上の注目点の平均座標（ＡＸ［Ｍ］，ＡＹ［Ｍ］）を、テレビジョンモニタ５のスクリーン６上の座標（ｘｃ，ｙｃ）に変換する。
【００７６】
図１９に戻って、ステップＳ８では、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目領域の情報や注目点の座標を基に、被写体３の様々な状態情報を算出し、その状態情報を基に、ゲーム処理を実行する。状態情報とは、例えば、速さ情報、移動方向情報、移動距離情報、速度ベクトル情報、加速度情報、移動軌跡情報、面積情報、若しくは、位置情報、のいずれか、又は、それらの組み合わせである。
【００７７】
図２９は、図１のゲーム装置１によるゲーム画面の例示図である。プレイヤが持った被写体３は、ゲーム装置１の撮像装置により撮影される。すると、高速プロセッサ５７５により、被写体３のスクリーン６上の座標が算出されて、被写体３を模したカーソル７３がスクリーン６に表示される。プレイヤは、このカーソル７３を見ながら、被写体３を操作する。ここで、被写体３の操作とは、被写体３自体を動かすこと（例えば、移動させること）を意味し、スイッチを押下したり、アナログスティックを動かすことは含まない。
【００７８】
ゲームの開始に伴って、図２９に示すようなゲーム画面が表示され、かつ、複数パートの音楽が出力される。ゲーム画面は、動物オブジェクト６５が表示され、これらに向かって、音符オブジェクト７０が移動してくる。音符オブジェクト７０は、画面下から出現して、上へ移動する。プレイヤは、被写体３を操作して、音符オブジェクト７０が動物オブジェクト６５に到達したタイミングで、カーソル７３をその動物オブジェクト６５の位置に移動させる。プレイヤがカーソル７３をその動物オブジェクト６５に正しく移動させることに失敗した場合は、１つのパートの演奏が停止する。連続して、失敗すると、さらにもう１つのパートの演奏が停止する。また、プレイヤが正しくカーソルを移動すると、１つのパートの演奏が復活する。
【００７９】
以上のように、本実施の形態によれば、漏光防止部材２５と赤外フィルタ２１とが別部材となっている。加えて、赤外発光ダイオード２３が囲繞部４３の挿入孔に挿入されるため、赤外発光ダイオード２３の発光部の基端側の外周面が、囲繞部４３により取り囲まれる。このため、赤外発光ダイオード２３からの光の漏れを防止でき、それ故、イメージセンサ３７が、赤外発光ダイオード２３からの光を直接受光することを極力回避できる。漏光防止部材２５と赤外フィルタ２１とが一体として形成されている場合は、赤外発光ダイオード２３の光が、漏光防止部材２５を介して直接赤外フィルタ２１へ入射する。イメージセンサ３７はその光を受光するので、イメージセンサ３７に不要な像が映りこんでしまう。
【００８０】
イメージセンサ３７に、赤外発光ダイオード２３からの赤外光が直接入射した場合は、高速プロセッサ５７５は、図１９のステップＳ７の注目点抽出処理によっても、正確に被写体３の注目点を抽出することができず、注目点の位置を基に処理を行うステップＳ８のゲーム処理にも悪影響が生じうる。本実施の形態のようにして、イメージセンサ３７が、赤外発光ダイオード２３からの光を直接受光することを回避すれば、より良いゲーム処理（情報処理）を実現できる。
【００８１】
また、漏光防止部材２５と赤外フィルタ２１とが別部材となっているため、赤外フィルタ２１に不具合（例えば、傷の存在）が発生した場合は、赤外フィルタ２１だけを交換すればよく、コストを低減できる。
【００８２】
本実施の形態では、漏光防止部材２５の囲繞部４３を構成する孔は、先端を切り落とした逆円錐状に形成され、その逆円錐状部分から、赤外発光ダイオード２３の発光部が露出している（図６参照）。従って、囲繞部４３が単なる円筒状である場合と比較して、赤外発光ダイオード２３の出射範囲を広げることができる。
【００８３】
本実施の形態では、上側ハウジング１３及び下側ハウジング１５の各々の前面には、切欠部が設けられ、それぞれの切欠部の両側縁に沿って溝部５３が形成される。そして、漏光防止部材の側縁を、溝部５３に差し込んだ状態で、上側ハウジング１３と下側ハウジング１５とを結合している（図７、図８参照）。このように、漏光防止部材２５が固着されていないので、ハウジングに撮像装置を組み込む前でも動作試験などの検査が可能になって、不具合が発見された場合でも、その解析、修理、及び、部品交換といった作業を容易に行うことができる。なお、漏光防止部材が固着されている場合は、ハウジングに撮像装置を組み込んだ後でなければ、検査ができず、不具合が発見されると、分解作業や解析作業に手間がかかるし、同じ状態で解析ができないので、一旦不具合が解消した場合でも、再度ハウジングに組み込んだら再び不具合が発生するという事態が生じうる。
【００８４】
また、本実施の形態では、被写体３の内殻１０４が、正二十面体の形状に形成されている。そして、内殻１０４の表面に再帰反射シート１３２が取り付けられる。このように、正二十面体形状の内殻１０４に、再帰反射シート１３２を取り付けるので、再帰反射シート１３２は、正二十面体を展開した形状あるいは、面単位でそれを分割した形状とすることができる（図１２参照）。このため、広い面積の再帰反射シートから、極力無駄なく、それらの形状の再帰反射シート１３２を切り出すことができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、内殻１０４には、正二十面体を展開した形状を４面単位で５分割した形状の再帰反射シート１３２が取り付けられる（図１２参照）。このため、再帰反射シート１３２を内殻１０４に取り付ける際の作業の容易化を図ることができる。
【００８６】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。
【００８７】
（１）上記では、内殻１０４の形状を正二十面体とした。ただし、これに限定されるものではなく、内殻１０４を他の正多面体形状とすることもできる。なお、外殻１０２は、必ずしも設ける必要はない。
【００８８】
（２）上記では、撮像装置として、ゲーム装置１を例に挙げたが、この撮像装置は、ゲーム目的以外にも使用することができる。
【００８９】
（３）図１５の高速プロセッサ５７５として、任意の種類のプロセッサを使用できるが、本件出願人が既に特許出願している高速プロセッサを用いることが好ましい。この高速プロセッサは、例えば、特開平１０−３０７７９０号公報およびこれに対応するアメリカ特許第６，０７０，２０５号に詳細に開示されている。
【００９０】
実施の形態の先の記述は、実例及び解説の目的で提示された。それは本発明をその提示された形式に限定することを意図するものではなく、上記教示の観点から、多くの変形が可能であることは明らかである。実施の形態は、発明の原理やその現実の適用を最も明瞭に説明するために選ばれたものであり、これによって、当業者は、意図した特定の使用に適合するように様々な態様及び変形でこの発明を最も効果的に利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
発明そのもの及びその他の特徴と効果は、添付図面を参照して具体的な実施例の詳細な説明を読むことにより容易に理解される。
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるゲームシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図２Ａは、図１のゲーム装置の正面図である。図２Ｂは、図１のゲーム装置の平面図である。
【図３】図３は、図２Ａの漏光防止部材、赤外フィルタ、及び、赤外発光ダイオードを含む光学ユニットの分解斜視図である。
【図４】図４は、図３に示した光学ユニットの裏面側分解斜視図である。
【図５】図５は、図３の漏光防止部材の平面図である。
【図６】図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図７は、図２ＢのＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、図２Ａの下側ハウジングの斜視図である。
【図９】図９は、図１の被写体の平面図である。
【図１０】図１０Ａは、図９の内殻を構成する上側ハウジングの内面側の斜視図である。図１０Ｂは、図９の内殻を構成する下側ハウジングの内面側の斜視図である。
【図１１】図１１Ａは、図９の内殻の斜視図である。図１１Ｂは、図９の内殻の頂点基準による平面図である。図１１Ｃは、図９の内殻の辺基準による平面図である。図１１Ｄは、図９の内殻の面基準による平面図である。
【図１２】図１２は、図９の内殻に貼付される再帰反射シートの例示図である。
【図１３】図１３Ａは、図９の外殻を構成する上側ハウジングの内面側の斜視図である。図１３Ｂは、図９の外殻を構成する下側ハウジングの内面側の斜視図である。
【図１４】図１４は、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１５】図１５は、図１のゲーム装置の電気的構成を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５のイメージセンサから高速プロセッサへピクセルデータを取り込む構成及びＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。
【図１７】図１７は、イメージセンサから高速プロセッサへピクセルデータを取り込む際の動作を示すタイミング図である。
【図１８】図１８は、図１７の一部を拡大して示すタイミング図である。
【図１９】図１９は、図１のゲーム装置の全体の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、図１９のステップＳ１で実行されるセンサ初期設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、図２０のステップＳ３１のコマンド送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】図２２Ａは、図１６のレジスタ設定クロックＲＣＬＫのタイミング図である。図２２Ｂは、図１６のレジスタデータのタイミング図である。
【図２３】図２３は、図２０のステップＳ３３のレジスタ設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、図１９のステップＳ３の撮影処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、図２４のステップＳ６１のピクセルデータ群取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、図２５のステップＳ７６のピクセルデータ取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、図１９のステップＳ６の注目領域抽出処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、図１９のステップＳ７の注目点抽出処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、図１のゲーム装置が生成したゲーム画面の例示図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体に間欠的に光を照射して、撮像を行う撮像装置及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献（特開平１０−２２２２８５号公報）には、次のような画像抽出装置が開示されている。この画像抽出装置は、第１の受光手段及び第２の受光手段を有していて、異なるタイミングで受光動作を行う。そして、発光手段は、第１の受光手段が受光状態にあるときに発光し、第２の受光手段が受光状態にあるときに、消灯する。従って、第１の受光手段は、外光及び被写体からの反射光を受光する。第２の受光手段は、外光のみを受光する。そして、差分演算部は、第１の受光手段の像と第２の受光手段の像との差分をとることにより、対象物体画像を抽出する。この場合、発光手段は、近赤外光を発光する。第１の受光手段及び第２の受光手段は、近赤外光通過フィルタを介して、近赤外光のみを受光する。これにより、可視光や遠赤外光を含む外光の多くをカットできる。
【０００３】
しかしながら、この特許文献には、発光手段、第１の受光手段、第２の受光手段、及び、近赤外光通過フィルタを含む受光光学系、の具体的な配置や構造については、何ら開示されていない。これらの配置や構造によっては、被写体が反射した光ではなく、発光手段が発光した光が、第１の受光手段により直接受光される場合もある。このことは、被写体の抽出に悪影響を及ぼす可能性もある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、被写体に間欠的に光を照射して、撮像を行う際に、発光手段からの光が直接受光されることを極力防止できる撮像装置及びその関連技術を提供することである。
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、撮像装置は、各々が予め定められた周期で発光する複数の発光素子と、所定波長領域の光を通過させるフィルタと、光を集光するレンズユニットと、前記発光素子が発光し、被写体により反射された光を、前記フィルタ及び前記レンズユニットを介して受光し、前記被写体の画像信号を生成する撮像手段と、
前記フィルタの光入射面を露出させる開口部を有し、かつ、その開口部を取り囲む位置に複数の囲繞部が形成された漏光防止手段と、前記複数の発光素子を保持する発光素子保持手段と、を備え、前記フィルタは、その光入射面が前記漏光防止手段の前記開口部から露出した状態で固定され、前記発光素子は、その発光面が露出するように、前記囲繞部を構成する孔に挿入され、かつ、前記発光素子保持部材に保持された状態で固定され、前記レンズユニットは、その先端の光入射面が前記フィルタの光出射面に対面するように固定され、前記撮像手段は、前記レンズユニットの光軸上に固定される。
【０００６】
この構成によれば、漏光防止手段と赤外フィルタとが別部材となっている。加えて、発光素子が囲繞部の挿入孔に挿入されるため、発光素子の発光部の基端側の外周面が、囲繞部の内壁で取り囲まれる。このため、発光素子からの赤外光の漏れを防止でき、それ故、撮像手段が、発光素子からの赤外光を直接受光することを極力回避できる。なお、漏光防止手段と赤外フィルタとが一体として形成されている場合は、発光素子の光が、漏光防止手段を介して直接赤外フィルタへ入射し、さらに、その光が撮像手段に受光され、撮像手段に不要な像が映りこんでしまう。
【０００７】
また、漏光防止手段と赤外フィルタとが別部材となっているため、フィルタに不具合が発生した場合は、フィルタだけを交換すればよく、コストを低減できる。
【０００８】
上記撮像装置において、少なくとも前記漏光防止手段の前記囲繞部の内壁が黒色である。
【０００９】
この構成によれば、囲繞部の内壁が黒色なので、発光素子からの光をより吸収できて、撮像手段が、発光素子からの光を直接受光することをより効果的に回避できる。
【００１０】
上記撮像装置において、前記漏光防止手段の前記囲繞部を構成する前記孔は、先端を切り落とした逆円錐状に形成され、その逆円錐状部分から、前記発光素子の発光部が露出する。
【００１１】
この構成によれば、囲繞部が円筒状である場合と比較して、発光素子の出射範囲を広げることができる。
【００１２】
上記撮像装置は、前記撮像装置は、上側ハウジング及び下側ハウジングを有し、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの各々の前面には、前記漏光防止手段を嵌め込むための切欠部が設けられ、それぞれの切欠部の両側縁に沿って溝部が形成され、前記漏光防止手段の側縁を、前記溝部に差し込んだ状態で、前記上側ハウジングと前記下側ハウジングとが結合される。
【００１３】
この構成によれば、漏光防止手段が固着されていないので、ハウジングに撮像装置を組み込む前でも動作試験などの検査が可能になって、不具合が発見された場合でも、その解析、修理、及び、部品交換といった作業を容易に行うことができる。なお、漏光防止手段が固着されている場合は、ハウジングに撮像装置を組み込んだ後でなければ、検査ができず、不具合が発見されると、分解作業や解析作業に手間がかかるし、同じ状態で解析ができないので、一旦不具合が解消した場合でも、再度ハウジングに組み込んだら再び不具合が発生するという事態が生じうる。
【００１４】
この撮像装置は、前記撮像手段を取り付ける基板をさらに備え、前記レンズユニットは、前記撮像手段を覆うように、前記基板に取り付けられ、前記発光素子保持手段は、前記基板と前記漏光防止手段とで挟み込まれ、前記基板は、前記漏光防止手段と面平行に、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの内部に固定される。
【００１５】
本発明の第２の観点によれば、被写体は、本発明の第１の観点による撮像装置によって撮影される被写体であって、前記発光素子が発光した光を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射シートと、正多面体形状の本体部と、を備え、前記本体部の表面に前記再帰反射シートが取り付けられる。
【００１６】
この構成によれば、正多面体形状の本体部に、再帰反射シートを取り付けるので、再帰反射シートは、正多面体を展開した形状あるいは、面単位でそれを分割した形状とすることができる。このため、広い面積の再帰反射シートから、極力無駄なく、それらの形状の再帰反射シートを切り出すことができる。
【００１７】
上記被写体において、前記本体部は、正二十面体形状である。
【００１８】
この構成によれば、正二十面体形状の本体部に、再帰反射シートを取り付けるので、再帰反射シートは、正二十面体を展開した形状あるいは、面単位でそれを分割した形状とすることができる。このため、広い面積の再帰反射シートから、極力無駄なく、それらの形状の再帰反射シートを切り出すことができる。
【００１９】
上記被写体において、前記本体部は、正多面体を展開した形状を面単位で分割した形状の複数の前記再帰反射シートで覆われる。
【００２０】
この構成によれば、再帰反射シートを本体部に取り付ける際の作業の容易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付してその説明を援用する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態におけるゲームシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、このゲームシステムは、撮像装置を含むゲーム装置１、被写体３、及び、テレビジョンモニタ５、を含む。ゲーム装置１には、ＡＣアダプタ１１により、直流電源電圧が与えられる。ただし、ＡＣアダプタ１１に代えて、電池（図示せず）により、直流電源電圧を与えることもできる。テレビジョンモニタ５には、その前面にスクリーン６が設けられる。テレビジョンモニタ５とゲーム装置１とは、ＡＶケーブル９により接続される。
【００２３】
ゲーム装置１には、撮像装置（後述）が組み込まれており、この撮像装置により、被写体３が撮影される。具体的には、４つの赤外発光ダイオード２３が、間欠的に赤外光を発光する。そして、赤外発光ダイオード２３からの赤外光は、被写体３に貼付された再帰反射シート（後述）により反射され、赤外フィルタ２１の内部に設けられたイメージセンサ（後述）に入力される。このようにして、被写体３が間欠的に撮影される。従って、ゲーム装置１は、プレイヤにより動かされた被写体３の間欠的な画像信号を取得できる。ゲーム装置１は、この画像信号を解析して、その解析結果をゲーム処理に反映する。
【００２４】
図２Ａは、図１のゲーム装置１の正面図である。図２Ｂは、図１のゲーム装置１の平面図である。図２Ａに示すように、ゲーム装置１の正面には、上側ハウジング１３と下側ハウジング１５とで挟み込むようにして、漏光防止部材２５が固定される。漏光防止部材２５の中央部からは、赤外フィルタ２１の表面が露出している。さらに、この赤外フィルタ２１を囲むように、４つの赤外発光ダイオード２３の発光部が露出している。また、図２Ｂに示すように、ゲーム装置１の表面には、電源スイッチ１７及び電源スイッチ１７がオンになったときに点灯する電源ランプ（ＬＥＤ：ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）１９が設けられる。
【００２５】
図３は、図２Ａの漏光防止部材２５、赤外フィルタ２１、及び、赤外発光ダイオード２３を含む光学ユニットの分解斜視図である。図４は、図３に示した光学ユニットの裏面側分解斜視図である。これらの図に示すように、光学ユニットは、漏光防止部材２５、赤外フィルタ２１、赤外発光ダイオード２３、ＬＥＤ保持部材５７、レンズホルダ２９、及び、ユニットベース２７、を含む。なお、レンズホルダ２９及びユニットベース２７は、レンズユニットを構成する。漏光防止部材２５の中央部には、円形の開口５９が形成される。この開口５９を囲むように、４つの囲繞部４３が形成される。この囲繞部４３は、対応する赤外発光ダイオード２３を取り囲むためのものであり、漏光防止部材２５の裏面の４つの角部付近から突出して形成される円筒状のものである。
【００２６】
図５は、図３の漏光防止部材２５の平面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように、赤外発光ダイオード２３は、漏光防止部材２５の裏面側から、囲繞部４３に挿入される。囲繞部４３による孔は、末広がりとなって、漏光防止部材２５の表面まで貫通している。従って、赤外発光ダイオード２３の発光部は、この末広がり部分から露出する。この末広がり部分の傾斜によって、赤外発光ダイオード２３の照射範囲が決定される。
【００２７】
図３及び図４に戻って、赤外フィルタ２１は、赤外光のみを透過させるものであり、漏光防止部材２５の開口５９の縁に沿った形状となっており、円板状のものである。ＬＥＤ保持部材５７には、その中央部に、開口６１が形成される。そして、この開口６１を取り囲む位置に、４つの赤外発光ダイオード２３が保持される。ユニットベース２７には、円柱状のレンズホルダ２９が取り付けられる。
【００２８】
図７は、図２ＢのＡ−Ａ断面図である。図７に示すように、レンズホルダ２９には、赤外フィルタ２１に対面して、基板３９に取り付けたイメージセンサ３７と平行に、凹レンズ３１が取り付けられる。さらに、レンズホルダ２９には、イメージセンサ３７に対面して、イメージセンサ３７と平行に、凸レンズ３３が取り付けられる。そして、凹レンズ３１と凸レンズ３３との間は、空洞（光路）３５になっている。赤外フィルタ２１を透過した赤外光は、凹レンズ３１、空洞３５、及び、凸レンズ３３を通過して、イメージセンサ３７に検出される。
【００２９】
イメージセンサ３７は、低解像度のＣＭＯＳイメージセンサ(たとえば３２×３２画素：グレースケール)である。ただし、このイメージセンサ３７は、画素数のもっと多いものでもよいし、ＣＣＤ等の他の素子からなるものであってよい。
【００３０】
レンズホルダ２９が取り付けられたユニットベース２７は、基板３９に、ビスで固定される。一方、赤外フィルタ２１の固着部２２を、ＬＥＤ保持部材５７の表面に溶着して、赤外フィルタ２１をＬＥＤ保持部材５７に固着する。赤外フィルタ２１を固着したＬＥＤ保持部材５７は、漏光防止部材２５と基板３９とで挟み込むことにより固定される。この場合、赤外フィルタ２２の表面が、漏光防止部材２５の開口５９から露出する。さらに、レンズホルダ２９は、ＬＥＤ保持部材５７の開口６１を貫通して、その凹レンズ３１が、赤外フィルタ２１の裏面に近接する。なお、漏光防止部材２５の裏面から突き出ている支持部２８が基板３９に当たって、これにより、漏光防止部材２５が支持される。
【００３１】
ここで、赤外発光ダイオード２３の発光部の基端の外周面は、漏光防止部材２５の囲繞部４３で取り囲まれているため、赤外光の漏れを防止でき、それ故、赤外発光ダイオード２３が出射した赤外光を直接受光することを極力回避できる。特に、漏光防止部材２５の囲繞部４３の内面を、黒色（特に、つや消し黒）にすることで、その効果をより大きくできる。なお、漏光防止部材２５の全体を黒色にしてもよい。
【００３２】
図８は、図２Ａの下側ハウジング１５の斜視図である。図７及び図８に示すように、漏光防止部材２５の両側端は、下側ハウジング１５の保持部５３及び上側ハウジング１３の保持部５３に保持される。具体的には、保持部５３としての溝部に、漏光防止部材２５の側端が差し込まれる。同様に、基板３９は、その両側端が、下側ハウジング１５の保持部５５及び上側ハウジング１３の保持部５５に保持される。具体的には、保持部５５としての溝部に、基板３９の側端が差し込まれる。
【００３３】
図７に戻って、基板４１は、上側ハウジング１３の内面から突き出たボスに、ビスをねじ込むことで固定される。基板４１には、電源スイッチ１７、電源ランプ１９、電源端子４７、及び、ＡＶ端子（図には現れていない。）が取り付けられる。一方、下側ハウジング１５には、電池ボックス４９が設けられ、電池４５が収納される。電池蓋５１を取り外すことで、電池４５の交換ができる。
【００３４】
図９は、図１の被写体３の平面図である。図９に示すように、被写体３は、操作者が把持するグリップ１００を有する。このグリップ１００の先端部には、装飾部材１０６とともに、外殻１０２が取り付けられる。外殻１０２は、透明あるいは半透明の素材により形成される。例えば、透明あるいは半透明のＡＢＳ樹脂（アクリロニトリルブタジエンスチレン）により形成される。外殻１０２の内部には、内殻１０４が取り付けられる。なお、装飾部材１０６は、なくてもよい。
【００３５】
図１０Ａは、図９の内殻１０４を構成する上側ハウジング１１２の内面側の斜視図、図１０Ｂは、図９の内殻１０４を構成する下側ハウジング１１０の内面側の斜視図、である。図１０Ａに示すように、内殻１０４の上側ハウジング１１２の内面の中央部には、ボス１２０が設けられ、そのボス１２０の周りには、円筒状の３つのボス１１６が設けられる。一方、図１０Ｂに示すように、内殻１０４の下側ハウジング１１０の内面の中央部には、ボス１１８が設けられ、そのボス１１８の周りには、円柱状の３つのボス１１４が設けられる。そして、下側ハウジング１１０のボス１１４を、上側ハウジング１１２の対応するボス１１６に挿入して、両者を結合する。これにより、正二十面体の内殻１０４が形成される。
【００３６】
図１１Ａは、図９の内殻１０４の斜視図、図１１Ｂは、図９の内殻１０４の頂点基準による平面図、図１１Ｃは、図９の内殻１０４の辺基準による平面図、図１１Ｄは、図９の内殻１０４の面基準による平面図、である。このような、正二十面体の内殻１０４に、再帰反射シートが貼付される。
【００３７】
図１２は、図９の内殻１０４に貼付される再帰反射シートの例示図である。図１２に示すように、正二十面体の展開図を５分割した平行四辺形上の再帰反射シートを用意する。これらの再帰反射シート１３２を、内殻１０４の全面に貼付する。このように、正二十面体の展開図を５分割した再帰反射シート１３２を用意したのは、貼り付けの容易性を考慮したものである。
【００３８】
図１３Ａは、図９の外殻１０２を構成する上側ハウジング１２２の内面側の斜視図、図１３Ｂは、図９の外殻１０２を構成する下側ハウジング１２４の内面側の斜視図、である。図１３Ａに示すように、外殻を構成する上側ハウジング１２２の内面の中央部には、ボス１２６が設けられる。一方、図１３Ｂに示すように、外殻を構成する下側ハウジング１２４の内面の中央部には、ボス１２８が設けられる。これらのボス１２６，１２８を突き合わせるようにして、上側ハウジング１２２と下側ハウジング１２４との間に内殻１０４を挟み込む。この点は、次の説明で明らかになる。
【００３９】
図１４は、図９のＣ−Ｃ断面図である。図１４に示すように、内殻１０４の上側ハウジング１１２のボス１２０の内部および下側ハウジング１１０のボス１１８の内部は、挿入孔となっている。上側ハウジング１１２のボス１２０の内部の挿入孔に、外殻１０２の上側ハウジング１２２のボス１２６を挿入し、かつ、下側ハウジング１１０のボス１１８の内部の挿入孔に、外殻１０２の下側ハウジング１２４のボス１２８を挿入する。そして、外殻１０２の下側ハウジング１２４、内殻１０４の下側ハウジング１１０、内殻１０４の上側ハウジング１１２、及び、外殻１０２の上側ハウジング１２２、を貫通するようにビス１３０をねじこんで固定する。以上のようにして、外殻１０２に内殻１０４が固定される。
【００４０】
そして、外殻１０２の下側ハウジング１２４の底部に形成された円柱状部を、グリップ１００の先端部の穴に挿入して、装飾部材１０６とともに、外側からビス１０８をねじ込み固定する。
【００４１】
ここで、図１４では、外殻１０２の厚みが内殻１０４より厚く表現されているが、外殻１０２の厚みは、極力薄いほうが好ましい。なぜなら、薄いほうが、赤外光をより透過するため、より再帰反射シート１３２が照射され、さらに、反射した赤外光もより透過するからである。
【００４２】
図１５は、図１のゲーム装置１の電気的構成を示す図である。図１５を参照して、被写体３は、上述のように、赤外発光ダイオード２３の発光に照射され、その光を再帰反射シート１３２で反射する。この再帰反射シート１３２からの反射光がイメージセンサ３７によって撮影され、したがって、イメージセンサ３７からは再帰反射シート１３２の画像信号が出力される。イメージセンサ３７からのこのアナログ画像信号は高速プロセッサ５７５に内蔵されたＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によってデジタルデータに変換される。なお、高速プロセッサ５７５は、上述のようなストロボ撮影のために、赤外発光ダイオード２３を間欠的に点滅する。
【００４３】
この高速プロセッサ５７５は、図示しないが、演算プロセッサ，グラフィックプロセッサ，サウンドプロセッサおよびＤＭＡプロセッサ等の各種プロセッサを含むとともに、アナログ信号を取り込むときに用いられるＡ／Ｄコンバータや、キー操作信号や赤外線信号のような入力信号を受けかつ出力信号を外部機器に与える入出力制御回路を含む。演算プロセッサはゲームプログラムに基づいて必要な演算を実行し、その結果をグラフィックプロセッサ及びサウンドプロセッサに与える。したがって、グラフィックプロセッサやサウンドプロセッサはその演算結果に応じた画像処理や音声処理を実行する。
【００４４】
高速プロセッサ５７５には、図示しないが内部メモリが設けられ、この内部メモリは、ＲＯＭまたはＲＡＭ（ＳＲＡＭおよび／またはＤＲＡＭ）を含む。ＲＡＭは一時メモリ，ワーキングメモリ、カウンタ、レジスタ領域（テンポラリデータ領域）、又はフラグ領域として利用される。なお、高速プロセッサ５７５にはＲＯＭ６６が外部バス３６を通して接続される。このＲＯＭ６６にゲームプログラムや画像データが予め設定される。
【００４５】
高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７からＡ／Ｄコンバータを介して入力されるデジタル画像信号を処理して被写体３の動きを検出して、演算、グラフィック処理、サウンド処理を実行し、ビデオ信号およびオーディオ信号を出力する。ビデオ信号はゲーム画面を表示するための画像信号であり、オーディオ信号はゲーム音楽や効果音等の音声信号であり、したがって、テレビジョンモニタ５のスクリーン６上にゲーム画面が表示され、必要なサウンド（効果音、ゲーム音楽）がスピーカ（図示せず）から出力される。なお、高速プロセッサ５７５は、発振回路６３に基づくクロックに応答して動作する。
【００４６】
図１６は、図１５のイメージセンサ３７から高速プロセッサ５７５へピクセルデータを取り込む構成及びＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。図１７は、図１５のイメージセンサ３７から高速プロセッサ５７５へピクセルデータを取り込む際の動作を示すタイミング図である。図１８は、図１７の一部を拡大して示すタイミング図である。図１６を参照して、イメージセンサ３７は、ピクセルデータＤ（Ｘ，Ｙ）をアナログ信号として出力するタイプのものであるため、このピクセルデータＤ（Ｘ，Ｙ）は高速プロセッサ５７５のアナログ入力ポートに入力される。
アナログ入力ポートは、この高速プロセッサ５７５において上述のＡ／Ｄコンバータに接続され、したがって、高速プロセッサ５７５は、デジタルデータに変換されたピクセルデータを取得する。
【００４７】
上述のアナログピクセルデータＤ（Ｘ，Ｙ）の中点は、イメージセンサ３７の基準電圧によって決定される。イメージセンサ３７を制御するための各デジタル信号は、高速プロセッサ５７５の入出力ポートに与えられ、またはそこから出力される。この入出力ポートは各々入力／出力の制御が可能なデジタルポートであり、この高速プロセッサ５７５で入出力制御回路に接続されている。
【００４８】
詳しく言うと、高速プロセッサ５７５の入出力ポートからはイメージセンサ３７をリセットするためのリセット信号ｒｅｓｅｔが出力され、イメージセンサ３７に与えられる。また、イメージセンサ３７からは、ピクセルデータストローブ信号ＰＤＳおよびフレームステータスフラグ信号ＦＳＦが出力され、それらの信号が高速プロセッサ５７５の入出力ポートに与えられる。
【００４９】
ピクセルデータストローブ信号ＰＤＳは各ピクセル信号Ｄ（Ｘ，Ｙ）を読み込むための図１７に示すようなストローブ信号である。フレームステータスフラグ信号ＦＳＦはイメージセンサ３７の状態を示し、図１７に示すように、このイメージセンサ３７の露光期間を規定する。つまり、フレームステータスフラグ信号ＦＳＦのローレベルが露光期間を示し、ハイレベルが非露光期間を示す。
【００５０】
また、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７の制御レジスタ（図示せず）に設定するコマンド（またはコマンド＋データ）をレジスタデータとして入出力ポートから出力するとともに、ハイレベルおよびローレベルを繰り返すレジスタ設定クロックＲＣＬＫを出力し、それらをイメージセンサ３７に与える。
【００５１】
４つの赤外発光ダイオード２３は、互いに並列接続される。この赤外発光ダイオード２３はＬＥＤ駆動回路６９０によって、点灯されまたは消灯（非点灯）される。ＬＥＤ駆動回路６９０は、上述のフレームステータスフラグ信号ＦＳＦを受け、この信号ＦＳＦは、抵抗６８３およびコンデンサ６８４からなる微分回路６８５を通してＰＮＰトランジスタ６８６のベースに与えられる。このＰＮＰトランジスタ６８６にはさらにプルアップ抵抗６８７が接続されていて、このＰＮＰトランジスタ６８６のベースは、通常は、ハイレベルにプルアップされている。そして、フレームステータス信号ＦＳＦがローレベルになると、そのローレベルが微分回路６８５を経てベースに入力されるため、ＰＮＰトランジスタ６８６は、フラグ信号ＦＳＦがローレベル期間にのみオンする。
【００５２】
ＰＮＰトランジスタ６８６のコレクタは抵抗６８０，６８９を介して接地される。そして、抵抗６８０および６８９の接続点がＮＰＮトランジスタ６８１のベースに接続される。このＮＰＮトランジスタ６８１のコレクタが各赤外発光ダイオード２３のアノードに共通に接続される。ＮＰＮトランジスタ６８１のエミッタが別のＮＰＮトランジスタ６８２のベースに直接接続される。ＮＰＮトランジスタ６８２のコレクタが各赤外発光ダイオード２３のカソードに共通接続され、エミッタが抵抗６９１を介して接地される。
【００５３】
このＬＥＤ駆動回路６９０では、高速プロセッサ５７５のＩ／Ｏポートから出力されるＬＥＤコントロール信号ＬＥＤＣがアクティブ（ハイレベル）でありかつイメージセンサ３７からのフレームステータスフラグ信号ＦＳＦがローレベルである期間にのみ赤外発光ダイオード２３が点灯される。
【００５４】
図１７に示すようにフレームステータスフラグ信号ＦＳＦがローレベルになると、そのローレベル期間中（実際には微分回路６８５の時定数での遅れがあるが）、ＰＮＰトランジスタ６８６がオンする。したがって、図１７に示すＬＥＤコントロール信号ＬＥＤＣが高速プロセッサ５７５からハイレベルで出力されると、ＮＰＮトランジスタ６８１のベースがハイベルとなり、このトランジスタ６８１がオンとなる。トランジスタ６８１がオンするとトランジスタ６８２はオンとなる。したがって、電源Ｖｃｃから各赤外発光ダイオード２３およびトランジスタ６８２を経て電流が流れ、応じて図１７に示すように各赤外発光ダイオード２３が点灯される。イメージセンサ３７は、高速プロセッサ５７５へクロック信号を供給する発振回路６３からのクロック信号ＳＣＬＫに応答して動作する。
【００５５】
漏光防止部材２５、赤外フィルタ２１、ＬＥＤ保持部材５７、レンズホルダ２９、ユニットベース２７、赤外発光ダイオード２３、ＬＥＤ駆動回路６９０、イメージセンサ３７、及び、高速プロセッサ５７５は、撮像装置を構成する。従って、ゲーム装置１そのものを撮像装置と言うこともできる。なお、ＬＥＤ駆動回路６９０及びイメージセンサ３７は、図７の基板３９に搭載され、高速プロセッサ５７５は、図７の基板４１に搭載される。
【００５６】
図１９は、図１のゲーム装置１の全体の処理の流れを示すフローチャートである。図１９に示すように、ステップＳ１にて、高速プロセッサ５７５は、システムの初期設定を実行する。ステップＳ２にて、高速プロセッサ５７５は、画像信号を更新してテレビジョンモニタ５に表示される画像を更新する。ただし、この表示画像の更新は、１フレーム（テレビジョンフレームまたはビデオフレーム）毎に実行される。ステップＳ３にて、高速プロセッサ５７５は、赤外発光ダイオード２３を駆動して、被写体３の撮影処理を行う。ステップＳ４にて、高速プロセッサ５７５は、ゲームが終了したかどうかを判断する。高速プロセッサ５７５は、ゲームが終了した場合は、処理を終了し、ゲームが終了していない場合は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５にて、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目領域の抽出処理を実行する。ステップＳ６にて、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目点を抽出する。ステップＳ７にて、高速プロセッサ５７５は、ＲＯＭ６６に格納されたプログラムに従って、ゲーム処理を実行する。
【００５７】
ステップＳ８にて、高速プロセッサ５７５は、変数Ｍが所定値Ｋより小さいかどうかを判断する。高速プロセッサ５７５は、変数Ｍが所定値Ｋ以上である場合、ステップＳ９に進み、「Ｍ」に「０」を代入して、ステップＳ１０に進む。一方、高速プロセッサ５７５は、変数Ｍが所定値Ｋより小さい場合、ステップＳ８からステップＳ１０に進む。
【００５８】
高速プロセッサ５７５は、ステップＳ１０にて、「ＹＥＳ」であれば、即ち、ビデオ同期の割込み待ちであれば（ビデオ同期信号による割り込みがなければ）、同じステップＳ１０に戻る。一方、ステップＳ１０で「ＮＯ」であれば、即ち、ビデオ同期の割込み待ちでなければ（ビデオ同期信号による割り込みがあれば）、ステップＳ２に進む。
【００５９】
ステップＳ１１の音声処理は、音声割り込みが発生したときに実行され、それによって、ゲーム音楽や効果音を出力する。
【００６０】
図２０は、図１９のステップＳ１で実行されるセンサ初期設定処理の流れを示すフローチャートである。図２０に示すように、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＣＯＮＦ”を設定する。このコマンド“ＣＯＮＦ”は、イメージセンサ３７に、高速プロセッサ５７５からコマンドを送信する設定モードに入ることを知らせるためのコマンドである。次のステップＳ３１にて、高速プロセッサ５７５は、コマンド送信処理を実行する。
【００６１】
図２１は、図２０のステップＳ３１のコマンド送信処理の流れを示すフローチャートである。図２１に示すように、ステップＳ４０では、高速プロセッサ５７５は、設定データ（ステップＳ３１の場合はコマンド“ＣＯＮＦ”）をレジスタデータ（Ｉ／Ｏポート）に設定し、ステップＳ４１でレジスタ設定クロックＲＣＬＫ（Ｉ／Ｏポート）をローレベルに設定する。ステップＳ４２で規定時間ｔ１待機した後、ステップＳ４３にて、高速プロセッサ５７５は、レジスタ設定クロックＲＣＬＫをハイレベルに設定する。ステップＳ４４での規定時間ｔ２の待機の後、ステップＳ４５にて、高速プロセッサ５７５は、レジスタ設定クロックＲＣＬＫをローレベルに設定する。
【００６２】
このようにして、高速プロセッサ５７５は、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、規定時間ｔ１，ｔ２の待機を行いながら、レジスタ設定クロックＲＣＬＫをローレベル，ハイレベルそしてローレベルとすることによって、コマンド（コマンドまたはコマンド＋データ）の送信処理を実行する。
【００６３】
図２０に戻って、ステップＳ３２では、高速プロセッサ５７５は、ピクセルモードを設定するとともに、露光時間の設定を行う。本実施の形態では、上記したように、イメージセンサ３７は、３２ピクセル×３２ピクセルのＣＭＯＳイメージセンサであるので、高速プロセッサ５７５は、設定アドレス“０”のピクセルモードレジスタに３２ピクセル×３２ピクセルであることを示す“０ｈ”を設定する。ステップＳ３３において、高速プロセッサ５７５は、レジスタ設定処理を実行する。
【００６４】
図２３は、図２０のステップＳ３３のレジスタ設定処理の流れを示すフローチャートである。図２３に示すように、ステップＳ５０では、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＭＯＶ”＋アドレスを設定し、次のステップＳ５１で、図２１で先に説明したコマンド送信処理を実行して、イメージセンサ３７へ設定データを送信する。ステップＳ５２において、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＬＤ”＋データを設定し、次のステップＳ５３で、図２１で説明したコマンド送信処理を実行して、設定データを送信する。ステップＳ５４で、高速プロセッサ５７５は、設定データとして、コマンド“ＳＥＴ”を設定し、次のステップＳ５５で、図２１で説明したコマンド送信処理を実行して、設定データを送信する。コマンド“ＭＯＶ”は制御レジスタのアドレスを送信することを示す。コマンド“ＬＤ”はデータを送信することを示す。コマンド“ＳＥＴ”はデータをそのアドレスに設定させることを示す。なお、この処理は、設定する制御レジスタが複数ある場合には、繰り返し実行される。
【００６５】
図２０に戻って、ステップＳ３４では、高速プロセッサ５７５は、設定アドレスを“１”（露光時間設定レジスタのローニブルのアドレスを示す）とし、最大露光時間を示す“ＦＦｈ”のローニブルデータ“Ｆｈ”を設定する。そして、ステップＳ３５で、高速プロセッサ５７５は、図２３のレジスタ設定処理を実行する。同様にして、ステップＳ３６において、高速プロセッサ５７５は、設定アドレスを“２”（露光時間設定レジスタのハイニブルのアドレスを示す）とし、最大露光時間を示す“ＦＦｈ”のハイニブルデータ“Ｆｈ”を設定し、ステップＳ３７で図３４のレジスタ設定処理を実行する。
【００６６】
ステップＳ３８にて、高速プロセッサ５７５は、設定終了を示しかつイメージセンサ３７にデータの出力を開始させるためのコマンド“ＲＵＮ”を設定し、ステップＳ３９でそれを送信する。このようにして、センサ初期設定処理が実行される。ただし、図２０〜図２３に示す具体例は、イメージセンサ３７の仕様に応じて、適宜変更され得るものである。
【００６７】
図２４は、図１９のステップＳ３の撮影処理の流れを示すフローチャートである。図２４に示すように、ステップＳ６０において、高速プロセッサ５７５は、ストロボスコープ撮影のために赤外発光ダイオード２３を点灯する。具体的には、図１６に示すＬＥＤコントロール信号をハイレベルとする。その後、高速プロセッサ５７５は、ステップＳ６１で、ピクセルデータ群の取得処理を実行する。ステップＳ６２にて、高速プロセッサ５７５は、ＬＥＤコントロール信号ＬＥＤＣをローレベルにして、赤外発光ダイオード２３を消灯する。ステップＳ６３にて、高速プロセッサ５７５は、ステップＳ６１と同様にして、赤外発光ダイオード２３が消灯されている時のピクセルデータ群を取得する。
【００６８】
図２５は、図２４のステップＳ６１のピクセルデータ群取得処理の流れを示すフローチャートである。図２５に示すように、最初のステップＳ７０で、高速プロセッサ５７５は、ピクセルデータ配列の要素番号としてＸに「０」、Ｙに「０」を設定する。ステップＳ７１で、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７からのフレームステータスフラグ信号ＦＳＦをチェックし、ステップＳ７２でその立上りエッジが発生したかどうか判断する。高速プロセッサ５７５は、ステップＳ７２でフレームステータスフラグ信号ＦＳＦの立上りエッジを検出すると、ステップＳ７３に進み、それ以外は、ステップＳ７１に進む。
【００６９】
高速プロセッサ５７５は、ステップＳ７３でイメージセンサ３７からのピクセルストローブＰＤＳをチェックし、ステップＳ７４でそのピクセルストローブＰＤＳの立上りエッジが発生したかどうか判断する。ステップＳ７４で「ＮＯ」が判断されると、処理は、ステップＳ７３に進む。一方、「ＹＥＳ」が判断されると、ステップＳ７５において、Ｘに「０」を代入する。ステップＳ７６では、高速プロセッサ５７５は、ピクセルデータの取得処理を実行する。
【００７０】
図２６は、図２５のステップＳ７６のピクセルデータ取得処理の流れを示すフローチャートである。図２６に示すように、最初のステップＳ９１で、高速プロセッサ５７５は、Ａ／Ｄコンバータに入力されてきたアナログのピクセルデータのデジタルデータへの変換の開始を指示する。その後、高速プロセッサ５７５は、ステップＳ９２でイメージセンサ３７からのピクセルストローブＰＤＳをチェックし、ステップＳ９３でそのピクセルストローブＰＤＳの立上りエッジが発生したかどうか判断する。
【００７１】
ステップＳ９３で「ＮＯ」が判断されると、ステップＳ９２へ進み、それ以外は、ステップＳ９４へ進む。ステップＳ９４にて、高速プロセッサ５７５は、Ａ／Ｄコンバータから、デジタルのピクセルデータ（変換値）を取得する。そして、ステップＳ９５にて、取得したピクセルデータを、テンポラリレジスタ（図示せず）に格納する。その後、図２５のステップＳ７７に進む。
【００７２】
ステップＳ７７にて、高速プロセッサ５７５は、テンポラリレジスタに格納されたピクセルデータをピクセルデータ配列Ｐ［Ｙ］［Ｘ］に代入する。高速プロセッサ５７５は、続くステップＳ７８でＸをインクリメントする。Ｘが３２に満たない場合、前述のＳ７６からＳ７８の処理を繰り返し実行する。高速プロセッサ５７５は、Ｘが３２の場合、すなわちピクセルデータの取得が行の終端に到達した場合には、ステップＳ８０でＹをインクリメントし、次の行の先頭からピクセルデータの取得処理を繰り返す。ステップＳ８１でＹが３２の場合、すなわちピクセルデータの取得がピクセルデータ配列Ｐ［Ｙ］［Ｘ］の終端に到達した場合、図２４のステップＳ６２に進む。
【００７３】
図２７は、図１９のステップＳ５の注目領域抽出処理の流れを示すフローチャートである。図２７に示すように、ステップＳ１００にて、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７からの、赤外発光ダイオード２３の点灯時のピクセルデータと、赤外発光ダイオード２３の消灯時のピクセルデータと、の差分を算出して、差分データを得る。ステップＳ１０１にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]に、算出した差分データを代入する。本実施の形態では、３２ピクセル×３２ピクセルのイメージセンサ３７を用いているため、Ｘ＝０〜３１、Ｙ＝０〜３１、である。
【００７４】
ステップＳ１０２にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の要素を所定の閾値Ｔｈと比較する。ステップＳ１０３にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の要素が所定の閾値Ｔｈより大きい場合は、ステップＳ１０４に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０４にて、高速プロセッサ５７５は、所定の閾値Ｔｈを超えた差分データ（配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の要素）の数を計数すべく、カウント値ｃを１つインクリメントする。高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の全要素について、所定の閾値Ｔｈとの比較が終了するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１０４の処理を繰り返す（ステップＳ１０５）。
【００７５】
図２８は、図１９のステップＳ６の注目点抽出処理の流れを示すフローチャートである。図２９に示すように、ステップＳ１１０にて、高速プロセッサ５７５は、配列Ｄｉｆ［Ｘ］[Ｙ]の全要素をスキャンして、最大値を検出する。高速プロセッサ５７５は、この最大値のＸ座標及びＹ座標を注目点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ）とする。ステップＳ１１１にて、高速プロセッサ５７５は、変数Ｍを１つインクリメントする。ステップＳ１１２にて、高速プロセッサ５７５は、座標Ｘｃ及びＹｃをそれぞれ、配列ＰＸ［Ｍ］及びＰＹ［Ｍ］に代入する。ステップＳ１１３にて、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目点（Ｘｃ，Ｙｃ）の移動平均（ＡＸ［Ｍ］，ＡＹ［Ｍ］）を算出する。ステップＳ１１４にて、高速プロセッサ５７５は、イメージセンサ３７上の注目点の平均座標（ＡＸ［Ｍ］，ＡＹ［Ｍ］）を、テレビジョンモニタ５のスクリーン６上の座標（ｘｃ，ｙｃ）に変換する。
【００７６】
図１９に戻って、ステップＳ８では、高速プロセッサ５７５は、被写体３の注目領域の情報や注目点の座標を基に、被写体３の様々な状態情報を算出し、その状態情報を基に、ゲーム処理を実行する。状態情報とは、例えば、速さ情報、移動方向情報、移動距離情報、速度ベクトル情報、加速度情報、移動軌跡情報、面積情報、若しくは、位置情報、のいずれか、又は、それらの組み合わせである。
【００７７】
図２９は、図１のゲーム装置１によるゲーム画面の例示図である。プレイヤが持った被写体３は、ゲーム装置１の撮像装置により撮影される。すると、高速プロセッサ５７５により、被写体３のスクリーン６上の座標が算出されて、被写体３を模したカーソル７３がスクリーン６に表示される。プレイヤは、このカーソル７３を見ながら、被写体３を操作する。ここで、被写体３の操作とは、被写体３自体を動かすこと（例えば、移動させること）を意味し、スイッチを押下したり、アナログスティックを動かすことは含まない。
【００７８】
ゲームの開始に伴って、図２９に示すようなゲーム画面が表示され、かつ、複数パートの音楽が出力される。ゲーム画面は、動物オブジェクト６５が表示され、これらに向かって、音符オブジェクト７０が移動してくる。音符オブジェクト７０は、画面下から出現して、上へ移動する。プレイヤは、被写体３を操作して、音符オブジェクト７０が動物オブジェクト６５に到達したタイミングで、カーソル７３をその動物オブジェクト６５の位置に移動させる。プレイヤがカーソル７３をその動物オブジェクト６５に正しく移動させることに失敗した場合は、１つのパートの演奏が停止する。連続して、失敗すると、さらにもう１つのパートの演奏が停止する。また、プレイヤが正しくカーソルを移動すると、１つのパートの演奏が復活する。
【００７９】
以上のように、本実施の形態によれば、漏光防止部材２５と赤外フィルタ２１とが別部材となっている。加えて、赤外発光ダイオード２３が囲繞部４３の挿入孔に挿入されるため、赤外発光ダイオード２３の発光部の基端側の外周面が、囲繞部４３により取り囲まれる。このため、赤外発光ダイオード２３からの光の漏れを防止でき、それ故、イメージセンサ３７が、赤外発光ダイオード２３からの光を直接受光することを極力回避できる。漏光防止部材２５と赤外フィルタ２１とが一体として形成されている場合は、赤外発光ダイオード２３の光が、漏光防止部材２５を介して直接赤外フィルタ２１へ入射する。イメージセンサ３７はその光を受光するので、イメージセンサ３７に不要な像が映りこんでしまう。
【００８０】
イメージセンサ３７に、赤外発光ダイオード２３からの赤外光が直接入射した場合は、高速プロセッサ５７５は、図１９のステップＳ７の注目点抽出処理によっても、正確に被写体３の注目点を抽出することができず、注目点の位置を基に処理を行うステップＳ８のゲーム処理にも悪影響が生じうる。本実施の形態のようにして、イメージセンサ３７が、赤外発光ダイオード２３からの光を直接受光することを回避すれば、より良いゲーム処理（情報処理）を実現できる。
【００８１】
また、漏光防止部材２５と赤外フィルタ２１とが別部材となっているため、赤外フィルタ２１に不具合（例えば、傷の存在）が発生した場合は、赤外フィルタ２１だけを交換すればよく、コストを低減できる。
【００８２】
本実施の形態では、漏光防止部材２５の囲繞部４３を構成する孔は、先端を切り落とした逆円錐状に形成され、その逆円錐状部分から、赤外発光ダイオード２３の発光部が露出している（図６参照）。従って、囲繞部４３が単なる円筒状である場合と比較して、赤外発光ダイオード２３の出射範囲を広げることができる。
【００８３】
本実施の形態では、上側ハウジング１３及び下側ハウジング１５の各々の前面には、切欠部が設けられ、それぞれの切欠部の両側縁に沿って溝部５３が形成される。そして、漏光防止部材の側縁を、溝部５３に差し込んだ状態で、上側ハウジング１３と下側ハウジング１５とを結合している（図７、図８参照）。このように、漏光防止部材２５が固着されていないので、ハウジングに撮像装置を組み込む前でも動作試験などの検査が可能になって、不具合が発見された場合でも、その解析、修理、及び、部品交換といった作業を容易に行うことができる。なお、漏光防止部材が固着されている場合は、ハウジングに撮像装置を組み込んだ後でなければ、検査ができず、不具合が発見されると、分解作業や解析作業に手間がかかるし、同じ状態で解析ができないので、一旦不具合が解消した場合でも、再度ハウジングに組み込んだら再び不具合が発生するという事態が生じうる。
【００８４】
また、本実施の形態では、被写体３の内殻１０４が、正二十面体の形状に形成されている。そして、内殻１０４の表面に再帰反射シート１３２が取り付けられる。このように、正二十面体形状の内殻１０４に、再帰反射シート１３２を取り付けるので、再帰反射シート１３２は、正二十面体を展開した形状あるいは、面単位でそれを分割した形状とすることができる（図１２参照）。このため、広い面積の再帰反射シートから、極力無駄なく、それらの形状の再帰反射シート１３２を切り出すことができる。
【００８５】
また、本実施の形態では、内殻１０４には、正二十面体を展開した形状を４面単位で５分割した形状の再帰反射シート１３２が取り付けられる（図１２参照）。このため、再帰反射シート１３２を内殻１０４に取り付ける際の作業の容易化を図ることができる。
【００８６】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。
【００８７】
（１）上記では、内殻１０４の形状を正二十面体とした。ただし、これに限定されるものではなく、内殻１０４を他の正多面体形状とすることもできる。なお、外殻１０２は、必ずしも設ける必要はない。
【００８８】
（２）上記では、撮像装置として、ゲーム装置１を例に挙げたが、この撮像装置は、ゲーム目的以外にも使用することができる。
【００８９】
（３）図１５の高速プロセッサ５７５として、任意の種類のプロセッサを使用できるが、本件出願人が既に特許出願している高速プロセッサを用いることが好ましい。この高速プロセッサは、例えば、特開平１０−３０７７９０号公報およびこれに対応するアメリカ特許第６，０７０，２０５号に詳細に開示されている。
【００９０】
実施の形態の先の記述は、実例及び解説の目的で提示された。それは本発明をその提示された形式に限定することを意図するものではなく、上記教示の観点から、多くの変形が可能であることは明らかである。実施の形態は、発明の原理やその現実の適用を最も明瞭に説明するために選ばれたものであり、これによって、当業者は、意図した特定の使用に適合するように様々な態様及び変形でこの発明を最も効果的に利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
発明そのもの及びその他の特徴と効果は、添付図面を参照して具体的な実施例の詳細な説明を読むことにより容易に理解される。
【図１】図１は、本発明の実施の形態におけるゲームシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図２Ａは、図１のゲーム装置の正面図である。図２Ｂは、図１のゲーム装置の平面図である。
【図３】図３は、図２Ａの漏光防止部材、赤外フィルタ、及び、赤外発光ダイオードを含む光学ユニットの分解斜視図である。
【図４】図４は、図３に示した光学ユニットの裏面側分解斜視図である。
【図５】図５は、図３の漏光防止部材の平面図である。
【図６】図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図７は、図２ＢのＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、図２Ａの下側ハウジングの斜視図である。
【図９】図９は、図１の被写体の平面図である。
【図１０】図１０Ａは、図９の内殻を構成する上側ハウジングの内面側の斜視図である。図１０Ｂは、図９の内殻を構成する下側ハウジングの内面側の斜視図である。
【図１１】図１１Ａは、図９の内殻の斜視図である。図１１Ｂは、図９の内殻の頂点基準による平面図である。図１１Ｃは、図９の内殻の辺基準による平面図である。図１１Ｄは、図９の内殻の面基準による平面図である。
【図１２】図１２は、図９の内殻に貼付される再帰反射シートの例示図である。
【図１３】図１３Ａは、図９の外殻を構成する上側ハウジングの内面側の斜視図である。図１３Ｂは、図９の外殻を構成する下側ハウジングの内面側の斜視図である。
【図１４】図１４は、図９のＣ−Ｃ断面図である。
【図１５】図１５は、図１のゲーム装置の電気的構成を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５のイメージセンサから高速プロセッサへピクセルデータを取り込む構成及びＬＥＤ駆動回路を示す回路図である。
【図１７】図１７は、イメージセンサから高速プロセッサへピクセルデータを取り込む際の動作を示すタイミング図である。
【図１８】図１８は、図１７の一部を拡大して示すタイミング図である。
【図１９】図１９は、図１のゲーム装置の全体の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、図１９のステップＳ１で実行されるセンサ初期設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、図２０のステップＳ３１のコマンド送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】図２２Ａは、図１６のレジスタ設定クロックＲＣＬＫのタイミング図である。図２２Ｂは、図１６のレジスタデータのタイミング図である。
【図２３】図２３は、図２０のステップＳ３３のレジスタ設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、図１９のステップＳ３の撮影処理の流れを示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、図２４のステップＳ６１のピクセルデータ群取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、図２５のステップＳ７６のピクセルデータ取得処理の流れを示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、図１９のステップＳ６の注目領域抽出処理の流れを示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、図１９のステップＳ７の注目点抽出処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、図１のゲーム装置が生成したゲーム画面の例示図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が予め定められた周期で発光する複数の発光素子と、
所定波長領域の光を通過させるフィルタと、
光を集光するレンズユニットと、
前記発光素子が発光し、被写体により反射された光を、前記フィルタ及び前記レンズユニットを介して受光し、前記被写体の画像信号を生成する撮像手段と、
前記フィルタの光入射面を露出させる開口部を有し、かつ、その開口部を取り囲む位置に複数の囲繞部が形成された漏光防止手段と、
前記複数の発光素子を保持する発光素子保持手段と、を備え、
前記フィルタは、その光入射面が前記漏光防止手段の前記開口部から露出した状態で固定され、
前記発光素子は、その発光面が露出するように、前記囲繞部を構成する孔に挿入され、かつ、前記発光素子保持部材に保持された状態で固定され、
前記レンズユニットは、その先端の光入射面が前記フィルタの光出射面に対面するように固定され、
前記撮像手段は、前記レンズユニットの光軸上に固定される、撮像装置。
【請求項２】
少なくとも前記漏光防止手段の前記囲繞部の内壁が黒色である、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記漏光防止手段の前記囲繞部を構成する前記孔は、先端を切り落とした逆円錐状に形成され、その逆円錐状部分から、前記発光素子の発光部が露出する、請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置は、上側ハウジング及び下側ハウジングを有し、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの各々の前面には、前記漏光防止手段を嵌め込むための切欠部が設けられ、それぞれの切欠部の両側縁に沿って溝部が形成され、
前記漏光防止手段の側縁を、前記溝部に差し込んだ状態で、前記上側ハウジングと前記下側ハウジングとが結合される、請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段を取り付ける基板をさらに備え、
前記レンズユニットは、前記撮像手段を覆うように、前記基板に取り付けられ、
前記発光素子保持手段は、前記基板と前記漏光防止手段とで挟み込まれ、
前記基板は、前記漏光防止手段と面平行に、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの内部に固定される、請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
請求項１記載の撮像装置によって撮影される被写体であって、
前記発光素子が発光した光を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射シートと、
正多面体形状の本体部と、を備え、
前記本体部の表面に前記再帰反射シートが取り付けられる、被写体。
【請求項７】
前記本体部は、正二十面体形状である、請求項６記載の被写体。
【請求項８】
前記本体部は、正多面体を展開した形状を面単位で分割した形状の複数の前記再帰反射シートで覆われる、請求項６記載の被写体。
【請求項１】
各々が予め定められた周期で発光する複数の発光素子と、
所定波長領域の光を通過させるフィルタと、
光を集光するレンズユニットと、
前記発光素子が発光し、被写体により反射された光を、前記フィルタ及び前記レンズユニットを介して受光し、前記被写体の画像信号を生成する撮像手段と、
前記フィルタの光入射面を露出させる開口部を有し、かつ、その開口部を取り囲む位置に複数の囲繞部が形成された漏光防止手段と、
前記複数の発光素子を保持する発光素子保持手段と、を備え、
前記フィルタは、その光入射面が前記漏光防止手段の前記開口部から露出した状態で固定され、
前記発光素子は、その発光面が露出するように、前記囲繞部を構成する孔に挿入され、かつ、前記発光素子保持部材に保持された状態で固定され、
前記レンズユニットは、その先端の光入射面が前記フィルタの光出射面に対面するように固定され、
前記撮像手段は、前記レンズユニットの光軸上に固定される、撮像装置。
【請求項２】
少なくとも前記漏光防止手段の前記囲繞部の内壁が黒色である、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記漏光防止手段の前記囲繞部を構成する前記孔は、先端を切り落とした逆円錐状に形成され、その逆円錐状部分から、前記発光素子の発光部が露出する、請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置は、上側ハウジング及び下側ハウジングを有し、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの各々の前面には、前記漏光防止手段を嵌め込むための切欠部が設けられ、それぞれの切欠部の両側縁に沿って溝部が形成され、
前記漏光防止手段の側縁を、前記溝部に差し込んだ状態で、前記上側ハウジングと前記下側ハウジングとが結合される、請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段を取り付ける基板をさらに備え、
前記レンズユニットは、前記撮像手段を覆うように、前記基板に取り付けられ、
前記発光素子保持手段は、前記基板と前記漏光防止手段とで挟み込まれ、
前記基板は、前記漏光防止手段と面平行に、前記上側ハウジング及び前記下側ハウジングの内部に固定される、請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
請求項１記載の撮像装置によって撮影される被写体であって、
前記発光素子が発光した光を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射シートと、
正多面体形状の本体部と、を備え、
前記本体部の表面に前記再帰反射シートが取り付けられる、被写体。
【請求項７】
前記本体部は、正二十面体形状である、請求項６記載の被写体。
【請求項８】
前記本体部は、正多面体を展開した形状を面単位で分割した形状の複数の前記再帰反射シートで覆われる、請求項６記載の被写体。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３】
【図４】
【図１４】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３】
【図４】
【図１４】
【公表番号】特表２００７−５１８４５４（Ｐ２００７−５１８４５４Ａ）
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２２８３０（Ｐ２００６−５２２８３０）
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００１１７０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７１９４５
【国際公開日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（３９６０２５８６１）新世代株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２１日（２００５．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００１１７０
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７１９４５
【国際公開日】平成１７年８月４日（２００５．８．４）
【出願人】（３９６０２５８６１）新世代株式会社 (138)
【Ｆターム（参考）】
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