具有虚拟标靶的射击训练及游戏系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种射击训练及游戏系统，尤指一种由一主控制装置、一投影模块、一镜头模块及一射击工具如实弹枪或镭射枪所构成的具有虚拟标靶的射击训练及游戏系统。
【背景技术】
[0002]在以投影技术构成一虚拟输入装置如虚拟键盘(virtual keyboard)的相关技术领域中，已存有很多先前技术，以US6，614，422、US2012/0162077、US2014/0055364为例说明，其揭示一种利用一虚拟输入装置(virtual inputdevice)如虚拟键盘或虚拟鼠标用以输入数据的系统及方法，其系统的主要构成包含投影装置及镜头装置。
[0003]此外，扫描投影装置(scanning project1n apparatus)已广泛地被应用在光学领域的各种装置中，例如设计成一锡射扫描单元(LSU，Laser ScanningUnit)供应用于打印机、扫描仪等，或设计成一通称的镭射投影器(laserProjector)供应用于小型镭射投影机或汽车用抬头显示器(HUD’head-updevice)。该扫描投射装置利用一至少一维振动的光束偏射装置(beamdef lecting device)，用以偏射至少一光源所发出的光束形成一至少一维的影像区；其中该光源可为镭射光源但不限制(亦可利用LED光源)，其中该至少一维的影像区为藉由该光束偏射装置所偏射形成的扫描光束投射至一目标区所形成的投射光区域，例如一小型镭射投影机或汽车用抬头显示器所使用的光束偏射装置利用一具双轴(二维)扫描功能或二各具单轴(一维)扫描功能且各单轴校正成相互垂直的光束扫描仪以将一激光束偏射并投射至一目标区以形成一通常为二维的影像区。而为制成一小型镭射投影器，通常使用一微机电(MEMS，micro electronic mechanical system)扫描振镜/模块作为光束扫描仪。习知扫描投射装置如US6，937，372B2、US7, 972，014B2等，其中影像区的形成可将光束以光栅型式(raster pattern)或利萨如型式(Lissajous pattern)扫出，而其影像包含图表或图形，可利用确定光束位置及调变光束功率，供可在影像区上依据所接收的影像数据以形成所要求的影像像素(image pixels)。
[0004]此夕卜，以投影技术而言，除了微机电扫描振镜/模块(MEMS mirror)技术以外，还包含液晶显示(IXD，liquid-crystal display)技术、IXD数字光线处理(DLP，DigitalLight Processing)技术及振镜扫描(galvanometric scanner)技术。在实际应用上，制造商或设计者可依据使用或设计需要(如使用环境、制造成本等)而选择适当的投影技术。
[0005]由上可知，虚拟输入装置及相关投影装置等的技术本身目前皆可视为成熟的技术，惟，目前未见有将上述技术结合并应用在射击训练及/或游戏方面。本发明乃结合已知的虚拟输入装置及投影装置的相关技术以构成一具有虚拟标靶的射击训练及游戏系统，不但可增进射击训练及/或游戏的选择性及趣味性，并可提升系统的使用效率。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的乃在于提供一种具有虚拟标靶的射击训练及游戏系统，其包含一主控制装置、一投影模块、一镜头模块及一射击工具，其利用该主控制装置所设的软硬件以使该投影模块能投射光束以在一位于该投影模块前方的屏幕上形成一具有静态或动态虚拟标靶的标靶影像区，再藉该镜头模块对准对位于该标靶影像区以侦测并取得该射击工具射击在该标靶影像区中所形成各射击点的相对位置及坐标，藉此计算并判断各射击点的误差值供作为准确度的评量依据，更可透过该投影模块以在该标靶影像区上进一步投影显示各射击点或误差值或各标靶被击中的击中状态，藉此增进射击训练或游戏的选择性及趣味性，并提升该系统的使用效率。
[0007]在本发明的实施例中，该射击工具包含实弹枪或镭射枪，因此该射击工具射击在该标靶影像区中所形成的射击点包含实弹枪所形成的弹孔或镭射枪所形成的光点，其中该锡射枪得以不可见的红外线激光脉冲(IR laser pulse)或可见的锡射光射击在该虚拟标靶影像区中。
[0008]在本发明的一实施例中，当该射击工具为镭射枪时，镭射枪所射击的镭射光波长以785?808nm(纳米)而不大于808nm，且锡射光的持续时间(durat1n)为兰0.1秒为较佳，此外，位于该投影模块如微机电扫描模块前方的屏幕，即该标靶影像区离开该投影模块的垂直距离可为2.5m (米)但不限制。
[0009]在本发明的实施例中，该投影模块包含微机电(MEMS)扫描模块、液晶显示(LCD)模块、数字光线处理(DLP)模块、振镜扫描(galvanometric scanner)模块。
[0010]在本发明的实施例中，该投影模块在该标靶影像区所投影形成的虚拟标靶包含至少一静态或动态的虚拟标靶。
[0011]在本发明的一实施例中，该投影模块与该镜头模块以机械式固定方式结合在一起如组合形成一具形体，以使该镜头模块的实际侦测区能对准对位或几乎相等于该标靶影像区，藉以使该镜头模块能侦测并取得该射击工具射击在该标靶影像区中各射击点的相对位置及坐标。
[0012]在本发明的一实施例中，该主控制装置使用一移动式安卓装置(mobile Androiddevice)如智能型手机或平板计算机。
[0013]在本发明的一实施例中，为了增进使用者使用本发明具有虚拟标靶的射击游戏系统的方便性，在开始(initial)使用时，使用者得选择切入一测定模式(switch tocalibrat1n mode)，用以测定并使该投影模块与该镜头模块之间能维持对准对位状态，并在测定之后不再变动。
[0014]在本发明的一实施例中，其中该射击工具射击在该虚拟标靶影像区中所产生的射击点及该镜头模块所能侦测并取得各射击点的相对位置包含多个如10个或以上的射击点。
[0015]在本发明的一实施例中，在该标靶影像区所投影形成的虚拟标靶一动态移动标靶(moving target)如一移动的绿色小圆圈(green circle)，而当射击工具如实弹枪或锡射枪射击该移动标靶且射击点是落在移动标靶内时(即表示标靶被击中)，则藉由该主控制装置或系统内已设定的软件或固件设计以在该标靶影像区上投影显示标靶被击中的击中状态如投影显示一击中标示“HIT !! ”，藉此增进射击或游戏的趣味性。
[0016]在本发明的一实施例中，其中当该射击工具为镭射枪且以不可见光如红外线激光脉冲射击在该标靶影像区中而产生多个不可见的射击点时，则使用者得选择该镜头模块的撷取模式(capture mode)及该投影模块的射击显示模式(shot display mode)，以使该镜头模块在侦测并取得该多个不可见的射击点的相对位置(或坐标)之后，能以可见镭射光如绿色镭射光以将各射击点投影显示在该标靶影像区中。
[0017]在本发明的一实施例中，在该标靶影像区所投影形成的虚拟标靶一静态不动标靶如一具有一中心点的绿色圆形箭革G (dart board)图案，而当射击工具的射击点落在该不动标靶的中心点的外围时，则藉由该主控制装置或系统内已设定的软件或固件设计，可藉由该投影模块以在该标靶影像区投影显示该虚拟不动标靶、射击点及射击评量成积(如误差值)，藉此增进射击游戏的趣味性。
[0018]在本发明的一实施例中，在该标靶影像区所投影形成的虚拟标靶为多个动态或静态的标革E (moving target)如多个移动或不动的绿色小圆圈(greencircle)，而当射击工具射击该多个标靶且射击点落在标靶内时，则藉由该主控制装置或系统内已设定的软件或固件设计，可藉由该投影模块以在该标靶影像区中投影显示各标靶被击中后的爆裂状态，藉此增进射击或游戏的趣味性。
[0019]在本发明的一实施例中，本发明的具有虚拟标革El的射击游戏系统利用一移动式安卓装置(mobile Android device