任天堂光电枪的原理

这是一个八位时代就有的周边，可是很多人都不清楚它的运作
原理,那就是「光线枪」。

自从VR COP上市以来，光线枪又受到大家的重视了。许多人都问
一个问题，电视机没有感应器，那如何接受光线枪的讯号呢？

这个问题也曾经困扰着我，不过多亏VR COP发行之赐，我从一本
日文杂志看到了枪的原理，才恍然大悟。原来接受讯号的是枪不是电
视，所以玩光线枪的GAME时不必在电视上加装感应器。也因此就想写
本文，以服务玩家。

以下以三点来说明光线枪的原理：

一、电视机的成像原理。

大家可能会奇怪，前面已经说了感应器不是电视而是枪，那为何
要谈电视的成向原理呢？这个原因可大了，因为光线枪能知道要射击
的目标的坐标，全靠现行的电视（交错式屏幕）的特性而来。

大家都知道的一点，电视讯号是一条条的扫瞄线所组成的。以目
前三台为例，三台的讯号是512条扫瞄线。那这512条线是如何来的呢？
那是电台把讯号一条条的送过来（因为微波不可能送整个画面，就
算它的频宽很宽那也只能提高数据量而已）而512条就是一个画面由
512条线组成的。而每秒钟中电视要送出30张画面，也就是说电视的
电子枪的频率是512*30/秒（这是三台的讯号）不过一般的电视都比
这个数字大。如下图：

扫瞄线是水平扫瞄的，它们
╭──────────────╮是由左向右，由上到下一条条的
│→→→→→→→→→→→→→→│由电子枪送出来的。黑白电视只
│→→→→→ │要送出亮度数据，而彩色电视还
│ │要送出三原色的的资料。
│ │
│ │ 而屏幕为何会亮，那是由电
│ │子枪送出的讯号打在营幕后的萤
│ │光材质上，荧光物质受到辐射线
╰──────────────╯的照射，就会发光了！

由上面可以知道，宽屏幕和大尺寸电视为何比较贵了。因为电子
枪振动的振幅比较大的缘故。而高画质电视更贵的原因就是因为振动
数远高于一般电视的缘故。而利用这种特性，光线枪就能知道我们射
击的目标的坐标值。

二、光线枪如何知道我们射击那里？

这下到重点了。在光线枪里有个感应器，这个感应器只接收特定
频率的光线（肉眼看不见的）而游乐器送讯号到电视时，就在每个
dot后面加上一个dot的光线枪用的讯号。而光线枪里有个定时器，当
每个画面第一点的讯号送出时（这个讯号由游乐器提供）定时器就开
始

计时，当感应器收到讯号时，定时器得到受信的时间，再由这时间
就可算出坐标了。（有点难吧！）如下图：

╭──────────────╮ 讯号由左到右，由上到下发
│→→→→→→→→→→→→→→│出时会用掉时间（虽然非常短）
│→→→→→→→→→→→→→→│当枪对准⊙时，特殊频率的光由
│→→→→→→→→→→→→→→│左上角出发当它到⊙时，感应器
│→→→→→⊙ │收到讯号定时器就把时间记下来
│ │，如此游乐器就能知道坐标了。
│ │所以只要枪口指着屏幕，计算机就
│ │知道坐标了。
╰──────────────╯

而有人可能会奇怪，那屏幕的大小没影响吗？程序难道会因屏幕
而修正吗？答案是不必，因为程序是根据扫瞄频率来算的。所以大小
屏幕只牵涉到 dot和dot间的间距，和频率无关。而以上的动作向VR
COP每秒要计算30次。也因此枪里面的定时器越精确（最小时间单位
月小）那枪的准确度越高。所以VR枪的台制品准确度极差（放在屏幕
前也会打偏）就是因为定时器的IC不好的缘故。这就是VR枪原版的不
便宜的缘故。

而我们扣扳机时枪为何知道打那里？那很简单。枪的扳机本身是
个开关，当按下时，游乐器会送出另一个讯号（枪也能收的，我们会
发现屏幕会闪一下）坐标的算法还是和上面一样（其实对程序而言更
简单，因为它只要算这一瞬间的数据就可以了）。

由以上的介绍，各位应该对光线枪有所了解了吧！


三、关于光线枪的问题。

?光线枪为何不能再投影电视和液晶电视上使用？


因为投影电视和液晶电视得成像原理，和一般电视不同。它们不
是用扫瞄线成像的方式，所以光线枪无法计算坐标，因此无法使用。
（反正只要不是用映像管的电视都不能用啦！）

?为什么小于20吋的屏幕没办法用？

因为屏幕小于20吋时，由于dot和dot间的距离太近了，小于光线
枪的误差值，所以它们虽然能用，但是误差会很大。（反正大家也不
会拿14吋电视玩VR COP来折磨自己）

好啦！由以上的介绍，大家应该知道光线枪的原理了吧！希望这
篇文章能给大家解惑。