JPH0951969A - 二次元の対称な光学センサーネットを有するゴルフ練習装置 - Google Patents
二次元の対称な光学センサーネットを有するゴルフ練習装置Info
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- JPH0951969A JPH0951969A JP8084430A JP8443096A JPH0951969A JP H0951969 A JPH0951969 A JP H0951969A JP 8084430 A JP8084430 A JP 8084430A JP 8443096 A JP8443096 A JP 8443096A JP H0951969 A JPH0951969 A JP H0951969A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ゴルフボールの動きを検出するための二次
元、単一平面且つ完全対称な光学センサーネットを形成
できるゴルフ練習装置の提供。 【解決手段】 装置は、フレームの第１の水平の辺及び
第１の縦の辺上に信号発生手段保持部を、及び、フレー
ムの第２の水平の辺及び第２の縦の辺上に信号検出手段
保持部を有する四角のフレームから成っている。信号発
生手段保持部には光信号発生手段が取り付けられてい
る。光信号検出手段は、光信号発生手段からの光信号を
検出するための完全対称な光学センサーネットを形成す
るようにフレームの対向する辺に光放出手段に応じて空
間的に配置されている。また、ゴルフボールの最初の打
球時の動きを検出するためのセンサー手段と、光信号検
出手段からの出力信号を受信及び処理するデータ処理及
び表示手段とを含む。
元、単一平面且つ完全対称な光学センサーネットを形成
できるゴルフ練習装置の提供。 【解決手段】 装置は、フレームの第１の水平の辺及び
第１の縦の辺上に信号発生手段保持部を、及び、フレー
ムの第２の水平の辺及び第２の縦の辺上に信号検出手段
保持部を有する四角のフレームから成っている。信号発
生手段保持部には光信号発生手段が取り付けられてい
る。光信号検出手段は、光信号発生手段からの光信号を
検出するための完全対称な光学センサーネットを形成す
るようにフレームの対向する辺に光放出手段に応じて空
間的に配置されている。また、ゴルフボールの最初の打
球時の動きを検出するためのセンサー手段と、光信号検
出手段からの出力信号を受信及び処理するデータ処理及
び表示手段とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、改良されたゴルフ
練習装置に関するものである。更に詳しくは、本発明
は、単一の光源から多重の光路をつくることのできるゴ
ルフ練習装置に関するものである。打球されたゴルフボ
ールの動きを検出してボールのデータを表示するため２
次元、単一平面の光学センサーネットを形成することの
できるゴルフ練習装置に関するものである。
練習装置に関するものである。更に詳しくは、本発明
は、単一の光源から多重の光路をつくることのできるゴ
ルフ練習装置に関するものである。打球されたゴルフボ
ールの動きを検出してボールのデータを表示するため２
次元、単一平面の光学センサーネットを形成することの
できるゴルフ練習装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフは、ゴルフボールの飛び方向及び
距離に対するプレーヤーのコントロール技術にチャレン
ジするスポーツである。打球されたゴルフボールは、弾
道運動の特性を示すから、弾道の原理に基づいてその動
きを予測することは理論的に実行可能である。従って、
これらの原理に基づいて、飛んでいるゴルフボールにつ
いてのデータを検出して表示することのできる装置をも
つことが望ましい。これまでに、このニーズに合った幾
つかのゴルフ練習装置が存在していた。米国特許第４，
１４６，２３０号は、クラブヘッドの動きの検出のため
の簡単なゴルフ練習装置、即ち、ゴルフスイングの矯正
装置を開示した。しかしながら、この装置は、ゴルフボ
ールの実際の動きについてのデータを発生させなかっ
た。米国特許第４，５４２，９０６号は、クラブヘッド
で打球された直後のボールの動きを検出することのでき
るコンピュータ援用のゴルフ練習装置を開示したが、こ
の装置はゴルフボールの弾道運動についての或る不正確
な決定を生じさせることがあり得るという、或る制限を
有している。例えば、装置の光信号発生手段保持部と光
信号検出手段保持部との間に検出盲域があり、ここで
は、該保持部の光放出源及び光信号検出素子の非対称な
配置により、打球されたボールは検出されずに飛ぶであ
ろう。更に、若し、ボールが、この装置による発散光源
の使用に起因して単一の交差信号が同時に１つより多い
光検出素子を作動させるように光放出源により近い方向
に飛ぶと、検出誤差が生じるであろう。更に、また、若
し、ゴルフボールが非常に小さな角度で飛び上がると、
ゴルフボールの第１及び第２の光発生信号とのさえぎり
点の間の空間差がそのような計算を支持するのに有意で
ないから、この装置によるこの角度の計算は、実際上不
可能であるかまたは不正確である。
距離に対するプレーヤーのコントロール技術にチャレン
ジするスポーツである。打球されたゴルフボールは、弾
道運動の特性を示すから、弾道の原理に基づいてその動
きを予測することは理論的に実行可能である。従って、
これらの原理に基づいて、飛んでいるゴルフボールにつ
いてのデータを検出して表示することのできる装置をも
つことが望ましい。これまでに、このニーズに合った幾
つかのゴルフ練習装置が存在していた。米国特許第４，
１４６，２３０号は、クラブヘッドの動きの検出のため
の簡単なゴルフ練習装置、即ち、ゴルフスイングの矯正
装置を開示した。しかしながら、この装置は、ゴルフボ
ールの実際の動きについてのデータを発生させなかっ
た。米国特許第４，５４２，９０６号は、クラブヘッド
で打球された直後のボールの動きを検出することのでき
るコンピュータ援用のゴルフ練習装置を開示したが、こ
の装置はゴルフボールの弾道運動についての或る不正確
な決定を生じさせることがあり得るという、或る制限を
有している。例えば、装置の光信号発生手段保持部と光
信号検出手段保持部との間に検出盲域があり、ここで
は、該保持部の光放出源及び光信号検出素子の非対称な
配置により、打球されたボールは検出されずに飛ぶであ
ろう。更に、若し、ボールが、この装置による発散光源
の使用に起因して単一の交差信号が同時に１つより多い
光検出素子を作動させるように光放出源により近い方向
に飛ぶと、検出誤差が生じるであろう。更に、また、若
し、ゴルフボールが非常に小さな角度で飛び上がると、
ゴルフボールの第１及び第２の光発生信号とのさえぎり
点の間の空間差がそのような計算を支持するのに有意で
ないから、この装置によるこの角度の計算は、実際上不
可能であるかまたは不正確である。
【０００３】光学ネットの光放出源は、タイプが多様で
ある。例えば、伝統的な赤外線（ＩＲ）接触画面技術
は、発信用光学配置を形成するために多重のＩＲ放出ダ
イオード（ＬＥＤ）を用いる。この技術は、若し、大き
な照明領域をカバーするように比較的大きな光学ネット
がつくられるならば、沢山のＬＥＤを必要とするであろ
う。ＬＥＤは、レーザーのように干渉性光源でないの
で、ＬＥＤ発信器と検出器との間の距離は、余り長くな
ることができない。何故ならば、近接した発信器・検出
器の対の間の光学信号が重なり合って不正確な検出を生
じるからである。この制限されたファクターは、個々の
ＬＥＤが、信号の重なり合いを減少するように独立に集
中させられたり、または、各ＬＥＤ光が区別できるよう
に調整されたりした時にだけ、補正可能である。これら
の方法は、非常に高いコストと一層複雑な設計とをもた
らし、そして、光学ネットが大きな領域即ち４〜８フィ
ート位をカバーするように包囲されているゴルフ練習装
置の構成には、実際的でないかまたは費用がかかり過ぎ
る。
ある。例えば、伝統的な赤外線（ＩＲ）接触画面技術
は、発信用光学配置を形成するために多重のＩＲ放出ダ
イオード（ＬＥＤ）を用いる。この技術は、若し、大き
な照明領域をカバーするように比較的大きな光学ネット
がつくられるならば、沢山のＬＥＤを必要とするであろ
う。ＬＥＤは、レーザーのように干渉性光源でないの
で、ＬＥＤ発信器と検出器との間の距離は、余り長くな
ることができない。何故ならば、近接した発信器・検出
器の対の間の光学信号が重なり合って不正確な検出を生
じるからである。この制限されたファクターは、個々の
ＬＥＤが、信号の重なり合いを減少するように独立に集
中させられたり、または、各ＬＥＤ光が区別できるよう
に調整されたりした時にだけ、補正可能である。これら
の方法は、非常に高いコストと一層複雑な設計とをもた
らし、そして、光学ネットが大きな領域即ち４〜８フィ
ート位をカバーするように包囲されているゴルフ練習装
置の構成には、実際的でないかまたは費用がかかり過ぎ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１つ
の目的は、上記装置の不利点を克服し、そして、簡単で
高度に正確な形で種々の関連データの計算をすることが
できるゴルフ練習装置を提供することである。本発明の
更なる目的は、打球されたゴルフボールの動きを検出し
てボールについてのデータを表示するための、レーザー
ベースの二次元、単一平面且つ高度に対称な光学センサ
ーネットを形成することのできるゴルフ練習装置を提供
することである。
の目的は、上記装置の不利点を克服し、そして、簡単で
高度に正確な形で種々の関連データの計算をすることが
できるゴルフ練習装置を提供することである。本発明の
更なる目的は、打球されたゴルフボールの動きを検出し
てボールについてのデータを表示するための、レーザー
ベースの二次元、単一平面且つ高度に対称な光学センサ
ーネットを形成することのできるゴルフ練習装置を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、打球されたゴ
ルフボールの動きを検出してボールについてのデータを
表示するための、二次元、単一平面且つ高度に対称な光
学センサーネットを形成することのできるゴルフ練習装
置に関するものである。本発明の１つの態様は、ゴルフ
ボールの最初の打球の時の動きの検出のために、ゴルフ
ボールの飛び方向の基準軸上に置かれたゴルフボールセ
ンサー手段を備えることである。本発明の他の態様は、
フレームの第１の水平の辺及び第１の縦の辺上に信号発
生手段保持部を、及び、第２の水平の辺及び第２の縦の
辺上に信号検出手段保持部を有する四角のフレームを備
えることである。第１の水平及び縦の辺は、第２の水平
の辺と縦の辺との間に形成された直角に対角線状に向か
い合った直角を形成する。フレームの信号発生手段保持
部には、光信号放出手段を含む光信号発生手段が第１の
水平及び縦の辺上に設けられて、二次元、単一平面の光
学光路ネットを形成し、その中では、光信号は、ゴルフ
ボールがさえぎることができるどこの領域でも実質的に
同じ角度を有している。光信号発生手段は、一方がフレ
ームの第１の水平の辺上の置かれ、他方が第１の縦の辺
上に置かれた２つの集中レーザー光線から成ることがで
きる。或いは、光信号発生手段は、単一の集中レーザー
光線と光学スプリッターとから成ることができる。光学
スプリッターは、単一レーザー光線からつくられた光信
号を、それぞれ第１の水平の辺上及び第１の縦の辺上に
置かれた光信号放出手段に均等に分割することができ
る。好適な光信号放出手段は、レーザー光線によってつ
くられた光信号を発信及び放出するために、ゴルフボー
ルの直径よりも小さい予め決められた距離で均等に隔設
された一連のガラススライドまたは同様な機能をする素
子から成っている。多重のレーザー光線を生じさせるた
めに本発明の光反射素子を用いることの原理は、この特
定の用途（即ち、ゴルフ練習）に有用であるのみなら
ず、接触画面表示などのすべての種類の光学センサーネ
ットの用途にも貴重である。
ルフボールの動きを検出してボールについてのデータを
表示するための、二次元、単一平面且つ高度に対称な光
学センサーネットを形成することのできるゴルフ練習装
置に関するものである。本発明の１つの態様は、ゴルフ
ボールの最初の打球の時の動きの検出のために、ゴルフ
ボールの飛び方向の基準軸上に置かれたゴルフボールセ
ンサー手段を備えることである。本発明の他の態様は、
フレームの第１の水平の辺及び第１の縦の辺上に信号発
生手段保持部を、及び、第２の水平の辺及び第２の縦の
辺上に信号検出手段保持部を有する四角のフレームを備
えることである。第１の水平及び縦の辺は、第２の水平
の辺と縦の辺との間に形成された直角に対角線状に向か
い合った直角を形成する。フレームの信号発生手段保持
部には、光信号放出手段を含む光信号発生手段が第１の
水平及び縦の辺上に設けられて、二次元、単一平面の光
学光路ネットを形成し、その中では、光信号は、ゴルフ
ボールがさえぎることができるどこの領域でも実質的に
同じ角度を有している。光信号発生手段は、一方がフレ
ームの第１の水平の辺上の置かれ、他方が第１の縦の辺
上に置かれた２つの集中レーザー光線から成ることがで
きる。或いは、光信号発生手段は、単一の集中レーザー
光線と光学スプリッターとから成ることができる。光学
スプリッターは、単一レーザー光線からつくられた光信
号を、それぞれ第１の水平の辺上及び第１の縦の辺上に
置かれた光信号放出手段に均等に分割することができ
る。好適な光信号放出手段は、レーザー光線によってつ
くられた光信号を発信及び放出するために、ゴルフボー
ルの直径よりも小さい予め決められた距離で均等に隔設
された一連のガラススライドまたは同様な機能をする素
子から成っている。多重のレーザー光線を生じさせるた
めに本発明の光反射素子を用いることの原理は、この特
定の用途（即ち、ゴルフ練習）に有用であるのみなら
ず、接触画面表示などのすべての種類の光学センサーネ
ットの用途にも貴重である。
【０００６】本発明の１つの更なる態様は、検出信号を
出力する手段を含む光信号検出手段を備えている。光信
号検出手段は、フレームの第２の水平な辺及び縦の辺の
信号検出手段保持部に配置されている検出器のような、
但しそれに限定されない、複数の感光素子から成ってい
る。検出手段は、光信号発生手段からの光信号を検出す
るため、高度に対称で均等に空間的に感光性のある光学
センサーネットを形成するように、光放出手段に応じ
て、フレームの向かい合った辺上に空間的に配置されて
いる。センサーネットは、コーチの特別な状況に適応さ
せるためにサイズを変えることができる。好適には、光
学ネットは、検出精度を損なうことなく、２フィートか
ら８フィートの範囲の種々なサイズで構成することが可
能である。本発明の１つの他の態様は、ゴルフボールの
停止のためにフレームの後側にゴルフボールの飛び方向
に更に沿って設けられるゴルフボール停止ネットを備え
ている。本発明の更にもう１つの態様は、電子モニター
及び選択的なスクリーン投影器を更に含むことのできる
データ処理及び表示手段を含む。処理及び表示手段の主
たる機能は、ゴルフボールの動きに基づく光信号検出手
段からの出力信号を受信及び処理し、及び、電子モニタ
ー上で生じたデータを表示することである。処理及び表
示手段は、また、フィールドの状態をシミュレートする
ために、ゴルフコースに似た画像をゴルフボール停止ネ
ット上に投影することができる。本発明の更に他の態様
は、本発明の二次元、対称光学センサーネットにより提
供される情報に基づいて、出発速度、水平及び縦の角度
ならびに弾道距離についてゴルフボールの飛びを計算す
るための簡単な方法を提供する。本発明の更に１つの更
なる態様は、回転するクラブの十分なゆとりを可能に
し、且つティーと光学センサーネットとの間の距離を減
少するために、上部フレームが取り除かれた簡単なゴル
フ練習装置を提供することである。このＵ状またはＩＩ
状の装置もまた、若し、光学素子を装置の２つの縦の辺
及び底の辺上に置くことによって、Ｘ−Ｙ座標を４５度
回転すれば対称な光学ネットをつくることができる。
出力する手段を含む光信号検出手段を備えている。光信
号検出手段は、フレームの第２の水平な辺及び縦の辺の
信号検出手段保持部に配置されている検出器のような、
但しそれに限定されない、複数の感光素子から成ってい
る。検出手段は、光信号発生手段からの光信号を検出す
るため、高度に対称で均等に空間的に感光性のある光学
センサーネットを形成するように、光放出手段に応じ
て、フレームの向かい合った辺上に空間的に配置されて
いる。センサーネットは、コーチの特別な状況に適応さ
せるためにサイズを変えることができる。好適には、光
学ネットは、検出精度を損なうことなく、２フィートか
ら８フィートの範囲の種々なサイズで構成することが可
能である。本発明の１つの他の態様は、ゴルフボールの
停止のためにフレームの後側にゴルフボールの飛び方向
に更に沿って設けられるゴルフボール停止ネットを備え
ている。本発明の更にもう１つの態様は、電子モニター
及び選択的なスクリーン投影器を更に含むことのできる
データ処理及び表示手段を含む。処理及び表示手段の主
たる機能は、ゴルフボールの動きに基づく光信号検出手
段からの出力信号を受信及び処理し、及び、電子モニタ
ー上で生じたデータを表示することである。処理及び表
示手段は、また、フィールドの状態をシミュレートする
ために、ゴルフコースに似た画像をゴルフボール停止ネ
ット上に投影することができる。本発明の更に他の態様
は、本発明の二次元、対称光学センサーネットにより提
供される情報に基づいて、出発速度、水平及び縦の角度
ならびに弾道距離についてゴルフボールの飛びを計算す
るための簡単な方法を提供する。本発明の更に１つの更
なる態様は、回転するクラブの十分なゆとりを可能に
し、且つティーと光学センサーネットとの間の距離を減
少するために、上部フレームが取り除かれた簡単なゴル
フ練習装置を提供することである。このＵ状またはＩＩ
状の装置もまた、若し、光学素子を装置の２つの縦の辺
及び底の辺上に置くことによって、Ｘ−Ｙ座標を４５度
回転すれば対称な光学ネットをつくることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の前記目的及び特殊な構成
は、添付図面に関連して読めば、以下の詳細な説明から
明らかになり、且つ理解できるであろう。図１を参照す
ると、ゴルフ練習装置の斜視図が図示されている。参照
数字１は、四角のフレーム、即ち、後述する第１の水平
の辺及び第１の縦の辺と第２の水平の辺及び第２の縦の
辺とを有する所謂光学センサーネット９の前方を或る距
離をおいて配置された芝生状のマットを示す。参照数字
２は、ゴルフクラブによる最初の打球でのゴルフボール
の動きを検出するためにマット１に取り付けられたゴル
フボールセンサーパッドを示す。ティー３は、ゴルフボ
ール４を保持するためにマット１にセットされている。
数字５は、ゴルフボールの移動のための基準軸線とし
て、ティー３から四角のフレーム９へ引かれたセンター
ラインを示す。四角のフレーム即ち光学センサーネット
９が、更にゴルフボールセンサーパッド２に関してゴル
フボールの移動方向に沿って配置されている。数字１０
ｖ及び１０ｈは、それぞれ四角のフレームの第１の縦の
辺及び第１の水平の辺にある信号発生手段保持部を示
す。信号発生手段保持部は、光信号発生手段１２を収容
する中空の部分と、図２及び３で後述するゴルフボール
の直径よりも小さな予め決められた距離で等間隔に配置
された複数の光放出ユニット１３ａ・・１３ｎから成る
光信号放出手段とを有している。数字１１ｖ及び１１ｈ
は、それぞれフレームの第２の縦の辺及び第２の水平な
辺に配置された信号検出手段保持部を示す。信号検出手
段保持部は、光信号検出手段１４が収容されている中空
の部分を有している。光信号検出手段は、各光放出ユニ
ットが各感光ユニットと対称に向き合っていて、可能性
ある各ゴルフボールさえぎり点が実質的に同じ光密度で
その中で照射されることができる二次元、単一平面の完
全に対称な光学センサーネットを形成し、かくして、ゴ
ルフボールがどこで光学ネットをさえぎるかに関係な
く、ボールの移動の一様に正確な計算を可能にするよう
に、光放出ユニット１３ａ・・１３ｎと一致して空間的
拡がりをもって対称な形に配置された複数の感光ユニッ
ト即ち検出器１４ａ・・１４ｎから成っている。数字１
５ａ・・１５ｎと１６ａ・・１６ｎとは、それぞれ光放
出ユニットから放出されたビームを感光ユニット即ち検
出器で受信するように通過させるために光信号放出手段
と光信号検出手段とに設けられた複数の貫通穴を示す。
数字１７は、ゴルフボールセンサーパッド２に関してゴ
ルフボールの移動方向に更に沿って且つ光学センサーネ
ット９の後側にボールの停止のために配置されたゴルフ
ボール捕獲ネットを示す。数字２０は、練習中にゴルフ
ボールの移動に関してゴルフ練習装置から出力されるデ
ータの計算及び処理を行うための処理／表示装置を示
す。数字１８及び１９は、それぞれ、光学センサーネッ
ト９及びゴルフボールセンサーパッド２を処理／表示装
置２０に接続する被覆電線を示す。数字２１は、現場の
状況をシミュレートするためボール捕獲ネット１７へゴ
ルフコースの映像を投影することのできる光学投影器を
示す。
は、添付図面に関連して読めば、以下の詳細な説明から
明らかになり、且つ理解できるであろう。図１を参照す
ると、ゴルフ練習装置の斜視図が図示されている。参照
数字１は、四角のフレーム、即ち、後述する第１の水平
の辺及び第１の縦の辺と第２の水平の辺及び第２の縦の
辺とを有する所謂光学センサーネット９の前方を或る距
離をおいて配置された芝生状のマットを示す。参照数字
２は、ゴルフクラブによる最初の打球でのゴルフボール
の動きを検出するためにマット１に取り付けられたゴル
フボールセンサーパッドを示す。ティー３は、ゴルフボ
ール４を保持するためにマット１にセットされている。
数字５は、ゴルフボールの移動のための基準軸線とし
て、ティー３から四角のフレーム９へ引かれたセンター
ラインを示す。四角のフレーム即ち光学センサーネット
９が、更にゴルフボールセンサーパッド２に関してゴル
フボールの移動方向に沿って配置されている。数字１０
ｖ及び１０ｈは、それぞれ四角のフレームの第１の縦の
辺及び第１の水平の辺にある信号発生手段保持部を示
す。信号発生手段保持部は、光信号発生手段１２を収容
する中空の部分と、図２及び３で後述するゴルフボール
の直径よりも小さな予め決められた距離で等間隔に配置
された複数の光放出ユニット１３ａ・・１３ｎから成る
光信号放出手段とを有している。数字１１ｖ及び１１ｈ
は、それぞれフレームの第２の縦の辺及び第２の水平な
辺に配置された信号検出手段保持部を示す。信号検出手
段保持部は、光信号検出手段１４が収容されている中空
の部分を有している。光信号検出手段は、各光放出ユニ
ットが各感光ユニットと対称に向き合っていて、可能性
ある各ゴルフボールさえぎり点が実質的に同じ光密度で
その中で照射されることができる二次元、単一平面の完
全に対称な光学センサーネットを形成し、かくして、ゴ
ルフボールがどこで光学ネットをさえぎるかに関係な
く、ボールの移動の一様に正確な計算を可能にするよう
に、光放出ユニット１３ａ・・１３ｎと一致して空間的
拡がりをもって対称な形に配置された複数の感光ユニッ
ト即ち検出器１４ａ・・１４ｎから成っている。数字１
５ａ・・１５ｎと１６ａ・・１６ｎとは、それぞれ光放
出ユニットから放出されたビームを感光ユニット即ち検
出器で受信するように通過させるために光信号放出手段
と光信号検出手段とに設けられた複数の貫通穴を示す。
数字１７は、ゴルフボールセンサーパッド２に関してゴ
ルフボールの移動方向に更に沿って且つ光学センサーネ
ット９の後側にボールの停止のために配置されたゴルフ
ボール捕獲ネットを示す。数字２０は、練習中にゴルフ
ボールの移動に関してゴルフ練習装置から出力されるデ
ータの計算及び処理を行うための処理／表示装置を示
す。数字１８及び１９は、それぞれ、光学センサーネッ
ト９及びゴルフボールセンサーパッド２を処理／表示装
置２０に接続する被覆電線を示す。数字２１は、現場の
状況をシミュレートするためボール捕獲ネット１７へゴ
ルフコースの映像を投影することのできる光学投影器を
示す。
【０００８】次に図２、３及び５を合わせ参照して、光
信号発生手段と光信号検出手段とを含む二次元、対称光
の光学ネットの構造を更に詳細に説明する。数字１２
は、一方がフレーム（図２には図示されていない。）の
第１の水平の辺上に、他方がフレームの第１の縦の辺上
に置かれる、２つの集束レーザー光線を有することので
きる光信号発生手段を示す。好適には、光信号発生手段
は、１つの単一レーザー光線が縦及び水平の辺の両方の
上で、実質的に同じ強さを有する光信号を発生するのに
用いることができるように、単に、単一のレーザー光線
によってつくられた光信号をフレームの第１の縦の辺上
と第１の水平の辺上との光放出手段の間に均等に分割す
る機能を有する光学スプリッター１２ａと対になってい
る単一の集束レーザー光線を有する。数字１３ｘａ・・
１３ｘｎは、光信号放出手段の水平の辺上に光信号を反
射及び／または透過させることのできる複数のガラスス
ライド（ｇｌａｓｓ ｓｌｉｄｅｓ）などの装置を示
す。数字１３ｙａ・・１３ｙｎは、光信号放出手段の縦
の辺上の複数のガラススライドなどの装置を示す。ガラ
ススライドは、ガラススライドを通して透過されるレー
ザー光線に関係がある光学軸線２２に対して或る予め決
められた角度、好適には４５度で光信号発生手段保持部
１０上に調節自在に取り付けられている。各ガラススラ
イドによってどれだけのレーザー光線が反射されるかを
決定するために、角度を調節するかまたは図４及び５に
示すような他の手段を用いることができる。更に、各辺
上のガラススライドは、実質的に同様な強さを有する多
数でしかも平行な光路をつくるようにその間に予め決め
られた間隔ｉをおいて平行に取り付けられている。
信号発生手段と光信号検出手段とを含む二次元、対称光
の光学ネットの構造を更に詳細に説明する。数字１２
は、一方がフレーム（図２には図示されていない。）の
第１の水平の辺上に、他方がフレームの第１の縦の辺上
に置かれる、２つの集束レーザー光線を有することので
きる光信号発生手段を示す。好適には、光信号発生手段
は、１つの単一レーザー光線が縦及び水平の辺の両方の
上で、実質的に同じ強さを有する光信号を発生するのに
用いることができるように、単に、単一のレーザー光線
によってつくられた光信号をフレームの第１の縦の辺上
と第１の水平の辺上との光放出手段の間に均等に分割す
る機能を有する光学スプリッター１２ａと対になってい
る単一の集束レーザー光線を有する。数字１３ｘａ・・
１３ｘｎは、光信号放出手段の水平の辺上に光信号を反
射及び／または透過させることのできる複数のガラスス
ライド（ｇｌａｓｓ ｓｌｉｄｅｓ）などの装置を示
す。数字１３ｙａ・・１３ｙｎは、光信号放出手段の縦
の辺上の複数のガラススライドなどの装置を示す。ガラ
ススライドは、ガラススライドを通して透過されるレー
ザー光線に関係がある光学軸線２２に対して或る予め決
められた角度、好適には４５度で光信号発生手段保持部
１０上に調節自在に取り付けられている。各ガラススラ
イドによってどれだけのレーザー光線が反射されるかを
決定するために、角度を調節するかまたは図４及び５に
示すような他の手段を用いることができる。更に、各辺
上のガラススライドは、実質的に同様な強さを有する多
数でしかも平行な光路をつくるようにその間に予め決め
られた間隔ｉをおいて平行に取り付けられている。
【０００９】更に、図２、３及び５を合わせ参照する
と、数字１４ｘａ・・１４ｘｎ及び１４ｙａ・・１４ｙ
ｎは、それぞれ光検出手段保持部１４の第２の水平の辺
及び第２の縦の辺上に設けられている複数の感光ユニッ
ト即ち検出器を示す。これらの検出器は、二次元、単一
平面且つ完全に対称な光学センサーネットを形成するよ
うに、信号検出手段保持部のそれぞれの辺上に互いに平
行に配置されており、そして、ガラススライドに対称に
向き合っている。図５に示すように、光学ネットの密度
は、ゴルフボールの直径よりも小さい予め決められた間
隔でそれぞれの辺上に均等に隔たったガラススライド及
び検出器の数に依存している。光学ネットの各点は実質
的に同じ有効照射範囲を受けるから、本発明は、従っ
て、ゴルフボールがどこでネットをさえぎるかに関係な
く、ゴルフボールの移動についてより多くの精密且つ正
確な計算を可能にする。次に図４及び５を合わせて参照
すると、ガラススライドの角度の調節方法のほか、幾つ
かの方法がレーザーの反射の強さを調整するために援用
可能である。数字２３及び２４は、それぞれ異なった抗
反射被覆剤で被覆されたガラススライドを示す。被覆さ
れたガラススライド２３が２％の反射係数を有すると仮
定すると、これらの被覆スライドの第１は、レーザーパ
ワーＩ。の２％を反射し、そして、ガラスを通して透過
されたレーザーパワーの９８％を受け入れる。第２のガ
ラススライドは、もとのレーザーパワーの１．９６％に
当たる、透過されたレーザー光の２％×９８％を反射す
るであろう。第３のガラススライドは、次いで２％×９
６．０４％を反射するであろう。同様に、若し被覆され
たガラススライド２４が１０％の反射係数を有すれば、
第１のスライドはレーザーパワーＩ。の１０％を反射す
るであろう。次のスライドは、同様に１０％×９０％を
反射するであろう。従って、望ましい均等に分配された
レーザーパワーで光学ネットをつくるために、異なった
ガラススライドの反射性被覆剤によるレーザー強度反射
を操作することができる。
と、数字１４ｘａ・・１４ｘｎ及び１４ｙａ・・１４ｙ
ｎは、それぞれ光検出手段保持部１４の第２の水平の辺
及び第２の縦の辺上に設けられている複数の感光ユニッ
ト即ち検出器を示す。これらの検出器は、二次元、単一
平面且つ完全に対称な光学センサーネットを形成するよ
うに、信号検出手段保持部のそれぞれの辺上に互いに平
行に配置されており、そして、ガラススライドに対称に
向き合っている。図５に示すように、光学ネットの密度
は、ゴルフボールの直径よりも小さい予め決められた間
隔でそれぞれの辺上に均等に隔たったガラススライド及
び検出器の数に依存している。光学ネットの各点は実質
的に同じ有効照射範囲を受けるから、本発明は、従っ
て、ゴルフボールがどこでネットをさえぎるかに関係な
く、ゴルフボールの移動についてより多くの精密且つ正
確な計算を可能にする。次に図４及び５を合わせて参照
すると、ガラススライドの角度の調節方法のほか、幾つ
かの方法がレーザーの反射の強さを調整するために援用
可能である。数字２３及び２４は、それぞれ異なった抗
反射被覆剤で被覆されたガラススライドを示す。被覆さ
れたガラススライド２３が２％の反射係数を有すると仮
定すると、これらの被覆スライドの第１は、レーザーパ
ワーＩ。の２％を反射し、そして、ガラスを通して透過
されたレーザーパワーの９８％を受け入れる。第２のガ
ラススライドは、もとのレーザーパワーの１．９６％に
当たる、透過されたレーザー光の２％×９８％を反射す
るであろう。第３のガラススライドは、次いで２％×９
６．０４％を反射するであろう。同様に、若し被覆され
たガラススライド２４が１０％の反射係数を有すれば、
第１のスライドはレーザーパワーＩ。の１０％を反射す
るであろう。次のスライドは、同様に１０％×９０％を
反射するであろう。従って、望ましい均等に分配された
レーザーパワーで光学ネットをつくるために、異なった
ガラススライドの反射性被覆剤によるレーザー強度反射
を操作することができる。
【００１０】レーザー光の発散を少なくするためには、
厚いガラススライドよりも薄いガラススライドの方が好
適である。図５に示すように、数字２５は、一次反射Ｉ
１及び二次反射Ｉ２を生じさせることのできる薄いガラ
ススライドを示す。薄いガラススライドは、小さなｈ
（即ち第１と第２の反射線との間の距離）をつくるか
ら、この構成は、限られた直径を有する検出器により多
くのレーザーエネルギーが受けられるように、多重の反
射の形成を減少し、そして最小限にするであろう。逆に
若し、２６で示すような厚いガラススライドが用いられ
ると、一次反射Ｉ１と二次反射Ｉ２との間の距離ｋは、
一層広くなって、比較的廉価なガラススライドに代えて
高価なプリズムが用いられない限り、検出器が受けるレ
ーザーエネルギーを減少する多重反射を形成する可能性
を増大する。上述した方法を用いて、特殊な波長のフィ
ルター及びレーザーパワー反射の調整により日光のよう
な他の光源によるＳＮ比を改良することもできる。或い
は、これはパルスレーザーを光源として使用することに
よって達成することができる。次に、図７、８及び９を
合わせ参照して、本発明の原理を図６に示す二次元、完
全にｘ−ｙ且つ対称な光学センサーネットに関して、ボ
ールの速度、弾道角及び見積り着地距離の計算について
説明する。図７に示すように、数字５は、ゴルフボール
を飛ばす目標方向であるセンターラインを示す。数字２
８は、ゴルフボールの目標方向に関しての理想的なゴル
フボールの飛ぶラインである弾道を示す。ボールを最初
にゴルフクラブで打球すると、点ｔ＝０のボールセンサ
ーパッド２は、時間を０．００秒と記録する。ボールが
点ｔ＝０から距離Ｌ”に設けられた光学ネットを通って
飛ぶと、ネット上の少なくとも１つの水平（ｘ軸）及び
１つの縦（ｙ軸）の光路をさえぎる。交差する点は、
（ボールが点ｔ＝０から点ｔ＝Ｔへ飛ぶのに必要な時間
がＴ秒であることを示す）点ｔ＝Ｔとして示されてお
り、そして、Ｘ−Ｙ座標は、ボールがさえぎった光路に
従って点ｔ＝Ｔに指定されている。この情報に基づい
て、ボールの弾道２８及び着地点並びに最初の出発速度
Ｖ０縦の出発速度θ及びセンターライン５に対する水平
の拡がり角φを、容易に計算し、且つ投影することがで
きる。更に、図７を参照すると、Ｌ’は、点ｔ＝Ｔにお
けるゴルフボールの水平面での飛び距離を示し、文字Ｈ
は、点ｔ＝Ｔにおけるゴルフボールの縦の飛び距離を示
し、そして、Ｌは、センターライン５で定義される理想
的なボールの飛び方向に飛ぶ場合のゴルフボールの水平
の飛び距離を示す。文字Ｗは、打球したゴルフボールの
センターラインからの距離の偏向を示す。従って、次の
式は、最初の速度Ｖ０、縦の角度θ及び水平の角度φの
計算に用いられる。
厚いガラススライドよりも薄いガラススライドの方が好
適である。図５に示すように、数字２５は、一次反射Ｉ
１及び二次反射Ｉ２を生じさせることのできる薄いガラ
ススライドを示す。薄いガラススライドは、小さなｈ
（即ち第１と第２の反射線との間の距離）をつくるか
ら、この構成は、限られた直径を有する検出器により多
くのレーザーエネルギーが受けられるように、多重の反
射の形成を減少し、そして最小限にするであろう。逆に
若し、２６で示すような厚いガラススライドが用いられ
ると、一次反射Ｉ１と二次反射Ｉ２との間の距離ｋは、
一層広くなって、比較的廉価なガラススライドに代えて
高価なプリズムが用いられない限り、検出器が受けるレ
ーザーエネルギーを減少する多重反射を形成する可能性
を増大する。上述した方法を用いて、特殊な波長のフィ
ルター及びレーザーパワー反射の調整により日光のよう
な他の光源によるＳＮ比を改良することもできる。或い
は、これはパルスレーザーを光源として使用することに
よって達成することができる。次に、図７、８及び９を
合わせ参照して、本発明の原理を図６に示す二次元、完
全にｘ−ｙ且つ対称な光学センサーネットに関して、ボ
ールの速度、弾道角及び見積り着地距離の計算について
説明する。図７に示すように、数字５は、ゴルフボール
を飛ばす目標方向であるセンターラインを示す。数字２
８は、ゴルフボールの目標方向に関しての理想的なゴル
フボールの飛ぶラインである弾道を示す。ボールを最初
にゴルフクラブで打球すると、点ｔ＝０のボールセンサ
ーパッド２は、時間を０．００秒と記録する。ボールが
点ｔ＝０から距離Ｌ”に設けられた光学ネットを通って
飛ぶと、ネット上の少なくとも１つの水平（ｘ軸）及び
１つの縦（ｙ軸）の光路をさえぎる。交差する点は、
（ボールが点ｔ＝０から点ｔ＝Ｔへ飛ぶのに必要な時間
がＴ秒であることを示す）点ｔ＝Ｔとして示されてお
り、そして、Ｘ−Ｙ座標は、ボールがさえぎった光路に
従って点ｔ＝Ｔに指定されている。この情報に基づい
て、ボールの弾道２８及び着地点並びに最初の出発速度
Ｖ０縦の出発速度θ及びセンターライン５に対する水平
の拡がり角φを、容易に計算し、且つ投影することがで
きる。更に、図７を参照すると、Ｌ’は、点ｔ＝Ｔにお
けるゴルフボールの水平面での飛び距離を示し、文字Ｈ
は、点ｔ＝Ｔにおけるゴルフボールの縦の飛び距離を示
し、そして、Ｌは、センターライン５で定義される理想
的なボールの飛び方向に飛ぶ場合のゴルフボールの水平
の飛び距離を示す。文字Ｗは、打球したゴルフボールの
センターラインからの距離の偏向を示す。従って、次の
式は、最初の速度Ｖ０、縦の角度θ及び水平の角度φの
計算に用いられる。
【００１１】 ゴルフボールの出発速度Ｖｏは、次のように表すことが
でき、 図８を参照すると、飛んでいるボールの弾道速度は、Ｘ
−Ｙ座標における２つの速度成分即ちそれぞれＶＸ及び
ＶＹで決定され、ＶＸは、Ｖｏｃｏｓθに等しく且つＶ
Ｙは、Ｖｏｓｉｎθに等しいことが一般に知られてい
る。かくして与えられた時間ｔにおいて、そのｘ及びｙ
座標は、次の方程式によって計算することができる。
でき、 図８を参照すると、飛んでいるボールの弾道速度は、Ｘ
−Ｙ座標における２つの速度成分即ちそれぞれＶＸ及び
ＶＹで決定され、ＶＸは、Ｖｏｃｏｓθに等しく且つＶ
Ｙは、Ｖｏｓｉｎθに等しいことが一般に知られてい
る。かくして与えられた時間ｔにおいて、そのｘ及びｙ
座標は、次の方程式によって計算することができる。
【００１２】 Ｔｘ＝（Ｖｏｃｏｓθ）ｔ （５） Ｔｙ＝（Ｖｏｓｉｎθ）ｔ−１／２ｇｔ２，ｎｇ ＝３２ｆｔ／ｓｅｃ２ （６） 点ｔ＝ＴＬ（与えられた時間ＴＬ）で、ゴルフボールが
次式を与える地面に着地すると仮定する。 方程式（７）から、ゴルフボールが空中を飛ぶ時間は、 として決定することができる。方程式（５）〜（８）か
ら、ゴルフボールの与えられたＶｏ及び上昇角度θでの
飛距離ＸＬは、次の方程式から計算することができる。 図９を参照すると、センターライン５に対して、水平角
度φ及び水平偏向ｄが如何にして決定できるかが示され
ている。記号ＤＬは、センターライン５に沿ったティー
３から目標の旗２９への理想的な飛距離を示す。記号ｄ
ｙは、ゴルフボール着地点ｔ＝ＴＬからセンターライン
上の点Ｍまでの最短距離を示す。記号ｄｘは、Ｍと目標
の旗との間の距離を示す。記号ｒは、ｄとｄｘとの間の
角度を示す。かくして、ｄｘ及びｄｙは、次の方程式か
ら計算することができる。
次式を与える地面に着地すると仮定する。 方程式（７）から、ゴルフボールが空中を飛ぶ時間は、 として決定することができる。方程式（５）〜（８）か
ら、ゴルフボールの与えられたＶｏ及び上昇角度θでの
飛距離ＸＬは、次の方程式から計算することができる。 図９を参照すると、センターライン５に対して、水平角
度φ及び水平偏向ｄが如何にして決定できるかが示され
ている。記号ＤＬは、センターライン５に沿ったティー
３から目標の旗２９への理想的な飛距離を示す。記号ｄ
ｙは、ゴルフボール着地点ｔ＝ＴＬからセンターライン
上の点Ｍまでの最短距離を示す。記号ｄｘは、Ｍと目標
の旗との間の距離を示す。記号ｒは、ｄとｄｘとの間の
角度を示す。かくして、ｄｘ及びｄｙは、次の方程式か
ら計算することができる。
【００１３】 ｄｘ＝ＤＬ−ＸＬ ｃｏｓφ （１０） ｄｙ＝ＸＬ ｓｉｎφ （１１） 方程式（１０）及び（１１）から、角度ｒが次のように
決定できる。 ＸＬｓｉｎφ及びＤＬ−ＸＬｃｏｓφは知られているか
ら、角度ｒが決定される。角度ｒが決まると、水平距離
ｄは、次の方程式から確かめることができる。 上述の各方程式は、本明細書中で説明した基本方程式を
実際の状態下で修正することがある空気摩擦、ボールの
スピン及び風の影響を除いた状態に主として基づいてい
る。しかしながら、これらのファクターは、伝統的な空
気力学で相当に発展しているから、計算の実際の正確さ
を更に改良するためにこれらの基本方程式に加えること
ができる。
決定できる。 ＸＬｓｉｎφ及びＤＬ−ＸＬｃｏｓφは知られているか
ら、角度ｒが決定される。角度ｒが決まると、水平距離
ｄは、次の方程式から確かめることができる。 上述の各方程式は、本明細書中で説明した基本方程式を
実際の状態下で修正することがある空気摩擦、ボールの
スピン及び風の影響を除いた状態に主として基づいてい
る。しかしながら、これらのファクターは、伝統的な空
気力学で相当に発展しているから、計算の実際の正確さ
を更に改良するためにこれらの基本方程式に加えること
ができる。
【００１４】次に図１０、１１、１２、１３及び１５を
合わせ参照すると、上部フレームのない二次元の高度に
対称的なセンサーネットの構造が示されている。図１０
に示すように、図１に示すものと実質的に同様であるが
上部フレームのない、即ちＵ状またはＩＩ状のフレーム
のゴルフ練習装置をつくることが可能である。この上部
フレームのない練習装置は、それを有するものと比べて
或る利点を提供する。例えば、図１１に示すように、９
の上部フレームは、ティー３がフレームの前方に、ゴル
ファーの腕３０によるクラブ２７のスイングで生じるク
ラブスイング幅３１をとるのに十分な距離Ｌに置かなけ
ればならないから、センサーネットのサイズを減少する
のに大きな障害になると思われる。従って、四角のフレ
ームを有する練習装置は、前述した光信号発生手段とし
て非レーザーまたは散乱光源の使用に対して不適切であ
る比較的大きな寸法でつくらなければならない。しかし
ながら、若し上部フレームがクラブスイングの妨害を除
去するために取り除かれると、センサーネットとティー
との間の距離は、図１１に示すように大幅に減少するこ
ができる。更に、検出精度と妥協することなく実行可能
な発散点光源を利用する練習装置の寸法が、それに従っ
て減少することができる。
合わせ参照すると、上部フレームのない二次元の高度に
対称的なセンサーネットの構造が示されている。図１０
に示すように、図１に示すものと実質的に同様であるが
上部フレームのない、即ちＵ状またはＩＩ状のフレーム
のゴルフ練習装置をつくることが可能である。この上部
フレームのない練習装置は、それを有するものと比べて
或る利点を提供する。例えば、図１１に示すように、９
の上部フレームは、ティー３がフレームの前方に、ゴル
ファーの腕３０によるクラブ２７のスイングで生じるク
ラブスイング幅３１をとるのに十分な距離Ｌに置かなけ
ればならないから、センサーネットのサイズを減少する
のに大きな障害になると思われる。従って、四角のフレ
ームを有する練習装置は、前述した光信号発生手段とし
て非レーザーまたは散乱光源の使用に対して不適切であ
る比較的大きな寸法でつくらなければならない。しかし
ながら、若し上部フレームがクラブスイングの妨害を除
去するために取り除かれると、センサーネットとティー
との間の距離は、図１１に示すように大幅に減少するこ
ができる。更に、検出精度と妥協することなく実行可能
な発散点光源を利用する練習装置の寸法が、それに従っ
て減少することができる。
【００１５】上部フレームのない二次元の実質的に対称
な光学センサーネットをつくるためには、光路は図１３
に示すように、回転された角度に再調整されねばならな
い。この回転は、図１３の上のグラフに示すように光学
ネットのＸ軸とＹ軸とを同時に回転することによって、
または、発散点光源と回転軸との組合せを使用すること
によって達成されることができる。可能性のある配置の
或る例が図１４及び１５に示されており、光学ネットの
各空間の点は、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）の独特なセットによ
って示されている。しかしながら、Ｘ座標及びＹ座標が
互いに９０度でさえぎっている四角フレームの練習装置
（図１及び６）とは異なって、Ｕ状またはＩＩ状の練習
装置のＸ座標及びＹ座標は、互いに９０度でない角度で
さえぎることができる。これは、光放出／反射素子（即
ちガラススライド）の角度を調節することによって達成
できる。図１２に示すように、若しガラススライド２５
が入射するレーザー光線Ｉｏを基準にして４５度の反射
角度で取り付けられると、光学ネットのＸ軸及びＹ軸
は、互いに９０度でさえぎるであろう。しかしながら、
若しガラススライド２５が３０度の反射角度で取り付け
られると、光学ネットのＸ軸とＹ軸は、９０度でない角
度でさえぎるであろう。かくして、反射の角度は、種々
の放出角度をもつ光路の編成を作るために光放出／反射
素子の角度を調節することによって変わることができ
る。
な光学センサーネットをつくるためには、光路は図１３
に示すように、回転された角度に再調整されねばならな
い。この回転は、図１３の上のグラフに示すように光学
ネットのＸ軸とＹ軸とを同時に回転することによって、
または、発散点光源と回転軸との組合せを使用すること
によって達成されることができる。可能性のある配置の
或る例が図１４及び１５に示されており、光学ネットの
各空間の点は、座標（Ｘｉ，Ｙｊ）の独特なセットによ
って示されている。しかしながら、Ｘ座標及びＹ座標が
互いに９０度でさえぎっている四角フレームの練習装置
（図１及び６）とは異なって、Ｕ状またはＩＩ状の練習
装置のＸ座標及びＹ座標は、互いに９０度でない角度で
さえぎることができる。これは、光放出／反射素子（即
ちガラススライド）の角度を調節することによって達成
できる。図１２に示すように、若しガラススライド２５
が入射するレーザー光線Ｉｏを基準にして４５度の反射
角度で取り付けられると、光学ネットのＸ軸及びＹ軸
は、互いに９０度でさえぎるであろう。しかしながら、
若しガラススライド２５が３０度の反射角度で取り付け
られると、光学ネットのＸ軸とＹ軸は、９０度でない角
度でさえぎるであろう。かくして、反射の角度は、種々
の放出角度をもつ光路の編成を作るために光放出／反射
素子の角度を調節することによって変わることができ
る。
【００１６】図１４を参照すると、多くの好適なＵ状ま
たは実質的にＵ状の構成が図示されており、そこでは、
空間的に均一且つ対称なセンサーネットが２つの縦のフ
レームによって、または２つの縦のフレーム及び底部フ
レームによってつくられている。図１４（Ｂ）に示すよ
うに、Ｕ状または実質的にＵ状のフレーム（即ち、ＩＩ
状または実質的にＩＩ状のフレームにも当てはまる。）
は、第１の縦の辺と第２の縦の辺と底の辺とを有し、そ
こでは、縦の辺は、底の辺またはフレームが固定されて
いる地面に垂直または実質的に垂直である。各縦の辺に
は、信号発生手段（図示せず。）及びそのそれぞれの放
出手段Ｘ１，Ｘ２・・・ＸｎまたはＹ１，Ｙ２・・・Ｙ
ｎ、ならびに信号検出手段Ｘａ，Ｘｂ ・・・Ｘｘまた
はＹａ，Ｙｂ ・・・Ｙｘが設けられている。図１３の
下のグラフに示すように、各縦の辺には、光信号発生手
段とそのそれぞれの放出手段Ｘ１，Ｘ２，Ｘｎが、検出
手段Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｘを有するフレーム上に調節自在に
置かれており、そこでは、光検出手段は、フレームの異
なった辺から放出する光信号が９０度でない角度でさえ
ぎられる実質的に対称な光学センサーネットを形成する
ように、ゴルフボールの直径よりも小さい距離で、フレ
ームの各縦の辺上の光放出手段に実質的に整合し且つ近
接して配置されている。図１４（Ａ）で示すように、Ｕ
状または実質的のＵ状のフレームにおいて、少なくとも
１つの縦の辺には、少なくとも１つの光信号発生手段が
ついており、そして、底の辺と他の縦の辺には、それぞ
れ信号検出手段がついている。光信号発生手段は、二次
元の光学ネットをつくるように多重の光信号を放出する
手段を含んで、フレームのそれぞれの縦の辺の信号発生
手段保持部上に調節自在に置かれており、光学ネットで
は、光信号が９０度以外の或る角度でさえぎられ、ネッ
トの何れの領域も実質的に同じ密度を有している。検出
信号を出力する手段を含んで、光信号検出手段は、フレ
ームのそれぞれの信号検出手段保持部上に調節自在に置
かれており、そして、検出手段は、光信号発生手段から
の光信号を受信して検出し実質的に対称な光学センサー
ネットを形成するように構成されている。
たは実質的にＵ状の構成が図示されており、そこでは、
空間的に均一且つ対称なセンサーネットが２つの縦のフ
レームによって、または２つの縦のフレーム及び底部フ
レームによってつくられている。図１４（Ｂ）に示すよ
うに、Ｕ状または実質的にＵ状のフレーム（即ち、ＩＩ
状または実質的にＩＩ状のフレームにも当てはまる。）
は、第１の縦の辺と第２の縦の辺と底の辺とを有し、そ
こでは、縦の辺は、底の辺またはフレームが固定されて
いる地面に垂直または実質的に垂直である。各縦の辺に
は、信号発生手段（図示せず。）及びそのそれぞれの放
出手段Ｘ１，Ｘ２・・・ＸｎまたはＹ１，Ｙ２・・・Ｙ
ｎ、ならびに信号検出手段Ｘａ，Ｘｂ ・・・Ｘｘまた
はＹａ，Ｙｂ ・・・Ｙｘが設けられている。図１３の
下のグラフに示すように、各縦の辺には、光信号発生手
段とそのそれぞれの放出手段Ｘ１，Ｘ２，Ｘｎが、検出
手段Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｘを有するフレーム上に調節自在に
置かれており、そこでは、光検出手段は、フレームの異
なった辺から放出する光信号が９０度でない角度でさえ
ぎられる実質的に対称な光学センサーネットを形成する
ように、ゴルフボールの直径よりも小さい距離で、フレ
ームの各縦の辺上の光放出手段に実質的に整合し且つ近
接して配置されている。図１４（Ａ）で示すように、Ｕ
状または実質的のＵ状のフレームにおいて、少なくとも
１つの縦の辺には、少なくとも１つの光信号発生手段が
ついており、そして、底の辺と他の縦の辺には、それぞ
れ信号検出手段がついている。光信号発生手段は、二次
元の光学ネットをつくるように多重の光信号を放出する
手段を含んで、フレームのそれぞれの縦の辺の信号発生
手段保持部上に調節自在に置かれており、光学ネットで
は、光信号が９０度以外の或る角度でさえぎられ、ネッ
トの何れの領域も実質的に同じ密度を有している。検出
信号を出力する手段を含んで、光信号検出手段は、フレ
ームのそれぞれの信号検出手段保持部上に調節自在に置
かれており、そして、検出手段は、光信号発生手段から
の光信号を受信して検出し実質的に対称な光学センサー
ネットを形成するように構成されている。
【００１７】若し、発散点光源が二次元センサーネット
の構成に用いられると、検出領域とゴルフボールの打球
の空間解像力とが、図１５から明らかなように、非常に
悪くなる。しかしながら、この譲歩は、ティーと光学ネ
ットとの間の距離、及び光学ネットの大きさを減少する
ためにセンサーネットの上部フレームをなくすことによ
り、最小限にすることができる。若し、光放出素子と検
出器との間の距離を２フィート位より低く減少すると、
検出精度を落とすことなしにセンサーネットの光路をつ
くるために、配置された狭く集中した赤外線ＬＥＤや白
色光源をレーザーの代わりに使用することができる。こ
の構成は、レーザーの他に、実行可能であり且つ廉価な
非コヒーレントの光源を利用する。
の構成に用いられると、検出領域とゴルフボールの打球
の空間解像力とが、図１５から明らかなように、非常に
悪くなる。しかしながら、この譲歩は、ティーと光学ネ
ットとの間の距離、及び光学ネットの大きさを減少する
ためにセンサーネットの上部フレームをなくすことによ
り、最小限にすることができる。若し、光放出素子と検
出器との間の距離を２フィート位より低く減少すると、
検出精度を落とすことなしにセンサーネットの光路をつ
くるために、配置された狭く集中した赤外線ＬＥＤや白
色光源をレーザーの代わりに使用することができる。こ
の構成は、レーザーの他に、実行可能であり且つ廉価な
非コヒーレントの光源を利用する。
【図１】本発明のゴルフ練習装置の斜視図である。
【図２】本発明によって提供される二次元、且つ対称な
光学センサーネットの構成法を示す。
光学センサーネットの構成法を示す。
【図３】フレーム上へのレーザー光線及び検出器の配置
及び取り付けを示す。
及び取り付けを示す。
【図４】異なったガラススライド抗反射被覆剤による異
なったレーザー強度反射を得るための方法を示す。
なったレーザー強度反射を得るための方法を示す。
【図５】多重反射によるレーザー光発散とガラススライ
ドの厚さとの関係を示す線図である。
ドの厚さとの関係を示す線図である。
【図６】光学ネットのＸ−Ｙ軸対称配置を示す線図であ
る。
る。
【図７】ボールの弾道角及び飛び出し速度計算のための
原理を示す図である。
原理を示す図である。
【図８】縦方向でのゴルフボールの飛び距離及び角度の
計算のための原理を示す線図である。
計算のための原理を示す線図である。
【図９】水平方向での角度及びボールの飛び偏向の計算
のための原理を示す線図である。
のための原理を示す線図である。
【図１０】Ｕ状のゴルフ練習装置の斜視図である。
【図１１】Ｕ状のセンサーネットが、ゴルフスイングに
ついての上部フレームによる妨害を除去することができ
ることを示す線図である。
ついての上部フレームによる妨害を除去することができ
ることを示す線図である。
【図１２】反射したレーザー光線の角度が、レーザーの
光路と光反射素子との間の角度を変えることによって変
えることができることを示す線図である。
光路と光反射素子との間の角度を変えることによって変
えることができることを示す線図である。
【図１３】各空間の点が、９０度でない角度で互いにさ
えぎることができる座標（Ｘｉ，Ｙｊ）の独特なセット
によって示されている、上部フレームのない二次元セン
サーネットを構成する別の方法を示す。
えぎることができる座標（Ｘｉ，Ｙｊ）の独特なセット
によって示されている、上部フレームのない二次元セン
サーネットを構成する別の方法を示す。
【図１４】上部フレームのないセンサーネットの好適な
構成を示し、（Ａ）では、検出素子が底のフレームに取
り付けられており、（Ｂ）では、検出素子が底のフレー
ムに取り付けられていない。
構成を示し、（Ａ）では、検出素子が底のフレームに取
り付けられており、（Ｂ）では、検出素子が底のフレー
ムに取り付けられていない。
【図１５】上部フレームのないセンサーネットを構成す
るための発散光源の使用を示す。
るための発散光源の使用を示す。
Claims (27)
- 【請求項１】 打ったゴルフボールの動きを検出するた
めの二次元、単一平面且つ完全対称な光学センサーネッ
トを形成してボール上のデータを表示することのできる
ゴルフ練習装置であって、 ゴルフボールセンサー手段が、最初の衝撃でのゴルフボ
ールの動きの検出のためにゴルフボールの飛ぶ方向の基
準軸上に置かれていること；四角のフレームが、ゴルフ
ボールセンサー手段に対して、ゴルフボールの飛ぶ方向
に更に沿って置かれており、該フレームが、フレームの
第１の水平な辺と第１の縦の辺との上の信号発生手段保
持部、及び、フレームの第２の水平な辺と第２の縦の辺
との上の信号発生手段保持部を有し、第１の水平な辺及
び縦の辺が、第２の水平な辺と第２の縦の辺との間に形
成される直角と対角線上に向き合った直角を形成してい
ること；光信号発生手段が、１つの集中された光源から
多重の光信号を放出するための手段を含んで、二次元、
単一平面の光学ネットをつくるようにフレームの信号発
生手段保持部上に置かれており、フレームの異なった辺
から放出する光信号が、ゴルフボールがさえぎることが
できるネットのどの領域も実質的に同じ密度を有するよ
うに、直角にさえぎられること；光信号検出手段が、検
出信号を出力するための手段を含んで、フレームの信号
検出手段保持部の上に置かれており、該検出手段が、光
信号発生手段からの光信号を検出するために完全に対称
な光学センサーネットを形成するように、光信号放出手
段に従って対称に配置されていること、及びゴルフボー
ルの動き及びゴルフボールから生じる表示データに基づ
いて、光信号検出手段からの出力信号を受信及び処理す
るデータ処理及び表示手段が設けられていることを特徴
とするゴルフ練習装置。 - 【請求項２】 前記光信号発生手段が、集中されたレー
ザー光線と光学スプリッターとから成り、該光学スプリ
ッターが、レーザー光線によってつくられた光信号を光
信号発生手段、光信号発生手段保持部の第１の水平の辺
と第１の縦の辺とに均等に分割することができることを
特徴とする、請求の範囲１に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項３】 前記光信号放出手段が、レーザー光線に
よってつくられた光信号を受信及び放出するために、予
め決められた距離で、光信号発生手段保持部の第１の水
平の辺及び第１の縦の辺上に均等に隔設された一連のガ
ラススライドまたはプリズムから成り、該予め決められ
た距離が、ゴルフボールの直径より小であることを特徴
とする、請求の範囲２に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項４】 前記ガラススライドまたはプリズムが、
異なったレーザー光強度反射を制御し及び得るために異
なったレベルの抗反射被覆剤で被覆されていることを特
徴とする、請求の範囲３の記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項５】 前記ガラススライドの厚さが、レーザー
光線の発散を最小にし、且つ該ガラススライドによる多
重反射を避けるように調節可能であることを特徴とす
る、請求の範囲３に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項６】 前記レーザー光線がパルス化されてお
り、且つ検出器が、環境照明によって生じる光信号をゴ
ルフボールの交差するさえぎりによって生じる光信号を
区別するために濾光されていることを特徴とする、請求
の範囲２に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項７】 前記光信号検出手段が、信号検出手段保
持部の第２の水平の辺及び第２の縦の辺上の一連の検出
器から成り、該検出器が、レーザー光線によってつくら
れた光信号を受信する対称の光学センサーネットを形成
するようにガラススライドまたはプリズムに応じて空間
的に配置されていることを特徴とする、請求の範囲１に
記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項８】 前記データ処理及び表示手段が、ゴルフ
ボールの光学ネットとのさえぎりから出力される検出信
号を、ゴルフボールが最初に打球される時にゴルフボー
ルセンサーパッドから出力される検出信号と分離するた
めの分離手段を有することを特徴とする、請求の範囲１
に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項９】 ボールの停止のため、光学ネットの後方
にゴルフボールの飛ぶ方向に沿って置かれたゴルフボー
ル停止ネットを更に有することを特徴とする、請求の範
囲１に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項１０】 ゴルフボール捕獲ネット上へ実際の絵
またはシミュレートされたゴルフコースの略像を投影す
るための投影器を更に有することを特徴とする、請求の
範囲１に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項１１】 光学ネットの好適な寸法が４〜８フィ
ートの間であることを特徴とする、請求の範囲１に記載
のゴルフ練習装置。 - 【請求項１２】 打ったゴルフボールの動きを検出する
ための二次元、単一平面且つ完全対称な光学センサーネ
ットを形成してボール上のデータを表示することのでき
るゴルフ練習装置であって、 ゴルフボールセンサー手段が、最初の打球でのゴルフボ
ールの動きの検出のためにゴルフボールの飛ぶ方向の基
準軸上に置かれていること；四角のフレームが、ゴルフ
ボールセンサー手段に対して、ゴルフボールの飛ぶ方向
に更に沿って置かれており、該フレームが、フレームの
第１の水平な辺と第１の縦の辺との上の信号発生手段保
持部、及び、フレームの第２の水平な辺と第２の縦の辺
との上の信号発生手段保持部を有し、第１の水平な辺及
び縦の辺が、第２の水平な辺と第２の縦の辺との間に形
成される直角と対角線上に向き合った直角を形成してい
ること；集中レーザー光線と光学スプリッターとから成
る光信号発生手段が、光信号を放出する手段を含んで、
フレームの光信号発生手段保持部上に置かれており、該
放出手段が、レーザー光線によってつくられる光信号を
通し及び放出して、ゴルフボールがさえぎることのでき
るネットのどの領域の光信号も実質的に同じ密度を持つ
二次元、単一平面の光学ネットを形成するように、ゴル
フボールの直径より小さな予め決められた距離で信号発
生手段保持部の第１の水平の辺及び第１の縦の辺上に均
等に隔設された一連のガラススライドから成ること；光
信号検出手段が、検出信号を出力するための手段を含ん
で、フレームの信号検出手段保持部の上に置かれてお
り、該検出手段が信号検出手段保持部の第２の水平の辺
及び第２の縦の辺上の一連の検出器から成り、該検出器
が、光信号発生手段からの光信号を検出するための完全
に対称な光学センサーネットを形成するようにガラスス
ライドに応じて空間的に配置されていること；及びゴル
フボールの動き及びゴルフボールから生じる表示データ
に基づいて、光信号検出手段からの出力信号を受信及び
処理するデータ処理及び表示手段が設けられていること
を特徴とするゴルフ練習装置。 - 【請求項１３】 打球されたゴルフボールの動きを検出
してボール上のデータを表示するための二次元の実質的
に対称な光学センサーネットを形成することのできるゴ
ルフ練習装置であって、 ゴルフボールセンサー手段が、最初の打球でのゴルフボ
ールの動きの検出のためゴルフボールの飛ぶ方向の基準
軸上に置かれていること；ＩＩ状またはＵ状または実質
的ＩＩ状またはＵ状のフレームが、ゴルフボールセンサ
ー手段に対してゴルフボールの飛ぶ方向に沿って更に置
かれており、該ＩＩ状のフレームは、第１の縦の辺と第
２の縦の辺とを有し、該Ｕ状のフレームは、第１の縦の
辺及び第２の縦の辺のほかに、縦の辺がその辺またはフ
レームが固定される地面に対して垂直または実質的に垂
直になる底の辺を有し、各縦の辺には、信号発生手段保
持部と信号検出手段保持部とが設けられていること；光
信号発生手段が、多重の信号を放出して二次元の光学ネ
ットをつくるための手段を含んで、フレームの第１の縦
の辺及び第２の縦の辺の信号発生手段保持部上に調節自
在に配置されており、フレームの異なった辺から放出す
る光信号が、ゴルフボールがさえぎることのできるネッ
トのどの領域も実質的に同じ密度を有するように、９０
度でない角度でさえぎられること；光信号検出手段が、
検出信号を出力するための手段を含んで、フレームの第
１の縦の辺及び第２の縦の辺の信号検出手段保持部の上
の調節自在に配置されており、該検出手段が、光信号発
生手段からの光信号を検出するために実質的に対称な光
学センサーネットを形成するようにゴルフボールの直径
よりも小さい距離で、フレームの各縦の辺上の光放出手
段に実質的に整合し、且つ近接して配置されているこ
と；及び、ゴルフボールの動き及びゴルフボールから生
じる表示データに基づいて、光信号検出手段からの出力
信号を受信及び処理するデータ処理及び表示手段が設け
られていることを特徴とするゴルフ練習装置。 - 【請求項１４】 前記光信号発生手段が、集中レーザー
光線及び各縦の辺上の光学スプリッターから成り、該光
学スプリッターが、レーザー光線によるつくられる光信
号を、光信号発生手段保持部の縦の辺に置かれた光信号
放出手段に均等に分割することができることを特徴とす
る、請求の範囲１３に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項１５】 前記光信号放出手段が、レーザー光線
によりつくられた光信号発生手段を受信及び放出するよ
うに、信号発生手段保持部の第１の縦の辺及び第２の縦
の辺上に予め決められた距離で均等に隔設された一連の
ガラススライドまたはプリズムから成ることを特徴とす
る、請求の範囲１３に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項１６】 前記光信号検出手段が、信号検出手段
保持部の第１の縦の辺及び第２の縦の辺上の一連の検出
器から成り、該検出器が、レーザー光線によってつくら
れた光信号を受信するために対称な光学センサーネット
を形成するように、ガラススライドまたはプリズムに応
じて空間的に配置されていることを特徴とする、請求の
範囲１５に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項１７】 前記データ処理及び表示手段が、ゴル
フボールの光学ネットのさえぎりから出力される検出信
号を、ボールが最初に打球された時にゴルフセンサーパ
ッドから出力される検出信号を分離するための分離手段
を含むことを特徴とする、請求の範囲１３に記載のゴル
フ練習装置。 - 【請求項１８】 ボールの停止のために光学ネットの後
方にゴルフボールの飛び方向に沿って配置されたゴルフ
ボール停止ネットを更に有することを特徴とする、請求
の範囲１３に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項１９】 打球されたゴルフボールの動きを検出
してボールのデータを表示するために二次元の実質的に
対称な光学センサーネットを形成することができるゴル
フ練習装置であって、 ゴルフボールセンサー手段が、最初の打球のときのゴル
フボールの動きを検出するためゴルフボールの飛び方向
の基準軸上に配置されていること；Ｕ状または実質的に
Ｕ状のフレームが、ゴルフボールセンサー手段に対して
ゴルフボールの飛び方向に更に沿って置かれており、該
フレームは、第１及び第２の縦の辺と底の辺とを有して
おり、該縦の辺は、底の辺と垂直または実質的に垂直で
あり、縦の辺の少なくとも１つには、少なくとも１つの
信号発生手段保持部が設けられており、底の辺と縦の辺
の１つには、それぞれ信号検出手段保持部が設けられて
いること；光信号発生手段が、多重の光信号を放出する
ための手段を含んで、二次元の光学ネットを形成するよ
うに、フレームのそれぞれの縦の辺の信号発生手段保持
部上に調節自在に配置されており、光信号が、ゴルフボ
ールがさえぎることのできるネットのどの領域も実質的
に同じ密度を有するように、９０度でない角度でさえぎ
られること；光信号検出手段が、信号を出力するための
手段を含んで、フレームのそれぞれの信号検出手段保持
部上に調節自在に配置され、該検出手段は、実質的に対
称な光学センサーネットを形成するため、光信号発生手
段から光信号を受信し及び検出するように、フレームの
それぞれの信号検出手段保持部上に調節自在に配置され
ていること；ゴルフボールの動き及びゴルフボールから
生じる表示データに基づいて、光信号検出手段からの出
力信号を受信及び処理するデータ処理及び表示手段が設
けられていることを特徴とするゴルフボール練習装置。 - 【請求項２０】 １つの縦の辺に２つの別々に取り付け
られた光発生手段が設けられて、光信号を他の縦の辺及
び底の辺上のそれぞれの信号検出手段に別々に供給する
ことを特徴とする、請求の範囲１９に記載のゴルフ練習
装置。 - 【請求項２１】 前記光発生手段が、集中レーザー光線
または集中レーザー光線と非干渉性ＬＥＤ白色光または
他の発散光源との組合わせであることを特徴とする、請
求の範囲２０に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項２２】 光学ネットの好適な寸法が、光発生手
段として非レーザー光が用いられた場合、２〜４フィー
トのであることを特徴とする、請求の範囲２１に記載の
ゴルフ練習装置。 - 【請求項２３】 各レーザー光線が、集中レーザー光線
と、レーザー光線によりつくられた光信号をそれぞれの
光信号発生手段保持部に配置された光信号放出手段へ均
等に分割することのできる光学スプリッターとからなる
ことを特徴とする、請求の範囲２２に記載のゴルフ練習
装置。 - 【請求項２４】 前記光信号放出手段が、レーザー光線
によってつくられた光信号を受信及び放出するために、
それぞれの光信号発生手段保持部に予め決められた距離
で均等に隔設された一連のガラススライドまたはプリズ
ムから成り、該予め決められた距離は、ゴルフボールの
直径より小であることを特徴とする、請求の範囲２３に
記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項２５】 前記光信号検出手段が、それぞれの信
号検出手段保持部上の一連の検出器から成り、該検出器
が、レーザー光線によってつくられた光信号を受信する
ため対称の光学センサーネットを形成するように、それ
ぞれの光信号発生手段または光信号放出手段に応じて空
間的に配置されていることを特徴とする、請求の範囲１
９に記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項２６】 前記データ処理及び表示手段が、ゴル
フボールによる光学ネットのさえぎりから出力される検
出信号を、ボールが最初に打球されたときにゴルフボー
ルセンサーパッドから出力される信号と分離するための
分離手段を有することを特徴とする、請求の範囲１９に
記載のゴルフ練習装置。 - 【請求項２７】 ボールの停止のため光学ネットの後方
にゴルフボールの飛ぶ方向に沿って、ゴルフボールの停
止用ネットが更に設けられていることを特徴とする、請
求の範囲１９に記載のゴルフ練習装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| US08/422067 | 1995-03-31 |
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|---|---|
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| JP3126658B2 JP3126658B2 (ja) | 2001-01-22 |
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Country Status (3)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3126658B2 (ja) |
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