JP3496064B2 - 国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置 - Google Patents
国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置Info
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- JP3496064B2 JP3496064B2 JP03807799A JP3807799A JP3496064B2 JP 3496064 B2 JP3496064 B2 JP 3496064B2 JP 03807799 A JP03807799 A JP 03807799A JP 3807799 A JP3807799 A JP 3807799A JP 3496064 B2 JP3496064 B2 JP 3496064B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、国際射撃競技用高
性能光線銃の電子標的装置に関するものである。具体的
には、今までに存在した遊戯用の光線銃の電子標的装置
の構造を大幅に、改造し進歩させることにより、精度を
１０ないし１００倍に上げて、例えばオリンピックの種
目としての射撃競技用、換言すれば、国際的な射撃競技
にも使用可能とするため、電子技術により、その精度を
画期的に高度のものとして、国際スポーツ社会に提供す
るための発明である。
性能光線銃の電子標的装置に関するものである。具体的
には、今までに存在した遊戯用の光線銃の電子標的装置
の構造を大幅に、改造し進歩させることにより、精度を
１０ないし１００倍に上げて、例えばオリンピックの種
目としての射撃競技用、換言すれば、国際的な射撃競技
にも使用可能とするため、電子技術により、その精度を
画期的に高度のものとして、国際スポーツ社会に提供す
るための発明である。
【０００２】
【従来の技術】従来、本発明のような高精度の光線銃の
電子標的装置は皆無であったから、国際的射撃の競技に
使えるものは全く存在しなかった。即ち精度の低い遊戯
用のものばかりであった。
電子標的装置は皆無であったから、国際的射撃の競技に
使えるものは全く存在しなかった。即ち精度の低い遊戯
用のものばかりであった。
【０００３】第１の従来技術は、レーザライフル、レー
ザピストル等の光線銃の標的装置として、アナログ的作
動機構及びその付加的機械手段から成るものが、殆どで
あった。これは幅がやや広い短冊形の光電変換素子を標
的面の中頃に十文字に設け、光線銃発射により、光の散
乱によりできた円錐形ビームが標的に当り、前記短冊形
の十文字に当る。しかしてレーザが当った面積に電圧パ
ルスを発生させ、また中心と反対側に逆の電圧を発生さ
せ、中心からの距離による電圧の差をアナログ的に表現
することにより、命中成績をあらわすと言うものであ
る。
ザピストル等の光線銃の標的装置として、アナログ的作
動機構及びその付加的機械手段から成るものが、殆どで
あった。これは幅がやや広い短冊形の光電変換素子を標
的面の中頃に十文字に設け、光線銃発射により、光の散
乱によりできた円錐形ビームが標的に当り、前記短冊形
の十文字に当る。しかしてレーザが当った面積に電圧パ
ルスを発生させ、また中心と反対側に逆の電圧を発生さ
せ、中心からの距離による電圧の差をアナログ的に表現
することにより、命中成績をあらわすと言うものであ
る。
【０００４】第２の従来技術は、光線銃の標的装置にお
いて、液晶表示装置と、弾着を検出して電気信号に変換
する手段と、その出力を液晶表示装置に与えて駆動させ
る手段とを備えた光線銃の標的装置であり、受光センサ
としてホトダイオードが１個だけ設けられている構成で
ある。
いて、液晶表示装置と、弾着を検出して電気信号に変換
する手段と、その出力を液晶表示装置に与えて駆動させ
る手段とを備えた光線銃の標的装置であり、受光センサ
としてホトダイオードが１個だけ設けられている構成で
ある。
【０００５】第３の従来技術は、光ビームシューテイン
グ装置と称されるもので、光線銃も含めた光ビーム射撃
装置全体を対象としたもので、光ビームの照射をアナロ
グに検出し、所謂Ａ−Ｄ−Ａ変換を行ない、別の場所に
設置されたＣＲＴ上に着弾点を表示するものが存在して
いる。
グ装置と称されるもので、光線銃も含めた光ビーム射撃
装置全体を対象としたもので、光ビームの照射をアナロ
グに検出し、所謂Ａ−Ｄ−Ａ変換を行ない、別の場所に
設置されたＣＲＴ上に着弾点を表示するものが存在して
いる。
【０００６】第４の従来技術は、標的表面に設けた縦軸
及び横軸上に複数、約５個の受光センサ、ホトダイオー
ドを設けて光線銃弾を受光し、中央点から縦軸及び横軸
にそれぞれ５分割された着弾点中心を検出する標的装置
であって、縦軸線、横軸線各１０等分して、得点を点数
表示手段にあらわすものが存在した。
及び横軸上に複数、約５個の受光センサ、ホトダイオー
ドを設けて光線銃弾を受光し、中央点から縦軸及び横軸
にそれぞれ５分割された着弾点中心を検出する標的装置
であって、縦軸線、横軸線各１０等分して、得点を点数
表示手段にあらわすものが存在した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】実弾を用いた国際射撃
競技は、オリンピック種目として第１回アテネ大会以来
実施され、第２６回アトランタ大会（１９９６年）ま
で、陸上競技種目に次いで参加国数の多い重要種目とし
て続いており、２０００年のシドニーでも開催されるこ
とが決定している。このような重要種目であるライフル
射撃競技であっても実弾射撃では、日本国内において
は、誰でも自由に銃を所持することは、銃砲刀剣類所持
等取締法（略称；銃刀法）により出来ない。そこで、銃
刀法に触れない光線銃によるビームライフル等射撃が広
く普及してきた。一方、国際的に見ても実弾射撃では危
険であることに違いなく、環境の安全に問題がある。従
って、出来れば射撃競技のようなものは、成績が近似す
るものであれば環境の安全の見地から光線銃で行なわれ
るほうが望ましいといえる。
競技は、オリンピック種目として第１回アテネ大会以来
実施され、第２６回アトランタ大会（１９９６年）ま
で、陸上競技種目に次いで参加国数の多い重要種目とし
て続いており、２０００年のシドニーでも開催されるこ
とが決定している。このような重要種目であるライフル
射撃競技であっても実弾射撃では、日本国内において
は、誰でも自由に銃を所持することは、銃砲刀剣類所持
等取締法（略称；銃刀法）により出来ない。そこで、銃
刀法に触れない光線銃によるビームライフル等射撃が広
く普及してきた。一方、国際的に見ても実弾射撃では危
険であることに違いなく、環境の安全に問題がある。従
って、出来れば射撃競技のようなものは、成績が近似す
るものであれば環境の安全の見地から光線銃で行なわれ
るほうが望ましいといえる。
【０００８】ところが、従来の光線銃は、前記のような
ものがあるけれども、以下説明するように、いずれも簡
単なものばかりである。第１の従来技術では、光線銃の
光線が当った面積に比例して、電圧が発生し、サーボモ
ータの作動により、中心位置着弾点が表示されるので、
光線弾発射から点数表示まで３〜５秒と比較的長時間を
必要とする。また、サーボモータで機械的に位置決めし
ているので、機構が複雑かつ大型となり過ぎる。かつま
た、アナログ方式では微調整がきかないので、円形ビー
ムの中心の検出精度が悪い。従って、点数表示の精度も
低いなど、多くの欠点があった。
ものがあるけれども、以下説明するように、いずれも簡
単なものばかりである。第１の従来技術では、光線銃の
光線が当った面積に比例して、電圧が発生し、サーボモ
ータの作動により、中心位置着弾点が表示されるので、
光線弾発射から点数表示まで３〜５秒と比較的長時間を
必要とする。また、サーボモータで機械的に位置決めし
ているので、機構が複雑かつ大型となり過ぎる。かつま
た、アナログ方式では微調整がきかないので、円形ビー
ムの中心の検出精度が悪い。従って、点数表示の精度も
低いなど、多くの欠点があった。
【０００９】第２の従来技術では、前述のように簡単な
液晶表示であるから、単に標的装置に着弾したか否かを
表示するだけのもので、座表も組み込まれておらず、着
弾点の正確な位置は表示されず、中心部から外れた場合
には全く表示されないから、遊戯具としても、プレイヤ
ーに興味を持たせないという欠点がある。
液晶表示であるから、単に標的装置に着弾したか否かを
表示するだけのもので、座表も組み込まれておらず、着
弾点の正確な位置は表示されず、中心部から外れた場合
には全く表示されないから、遊戯具としても、プレイヤ
ーに興味を持たせないという欠点がある。
【００１０】第３の従来技術は、光ビームシューテイン
グ装置で、銃と標的装置の両方を発明の対象にしている
が、標的はアナログ方式であるから、精度が低い上に、
制御回路中でＡ−Ｄ−Ａ変換を行なっているために、２
重に精度が低くなるなどの欠点がある。
グ装置で、銃と標的装置の両方を発明の対象にしている
が、標的はアナログ方式であるから、精度が低い上に、
制御回路中でＡ−Ｄ−Ａ変換を行なっているために、２
重に精度が低くなるなどの欠点がある。
【００１１】第４の従来技術は、中央点から縦軸及び横
軸に夫々５分割された受光センサから着弾中心を検出す
る程度のものであるから、各ホトダイオードは単体素子
で、例えば５ミリ位と粗いピッチで配置されているの
で、中心点から夫々１０等分位では、射手のレベルが向
上し、満点近い選手が続出すると、少くとも競技用とし
ては、最早不適になるという問題点が生じている。
軸に夫々５分割された受光センサから着弾中心を検出す
る程度のものであるから、各ホトダイオードは単体素子
で、例えば５ミリ位と粗いピッチで配置されているの
で、中心点から夫々１０等分位では、射手のレベルが向
上し、満点近い選手が続出すると、少くとも競技用とし
ては、最早不適になるという問題点が生じている。
【００１２】以上により、従来技術によるものは、遊戯
用具としては使えるが、厳密な成績比較をする必要のあ
る射撃競技用、特に各国の代表選手によって競われるオ
リンピックを含む国際射撃競技用には不充分である。即
ち、従来の１０点領域、１点単位表示では、各国代表選
手の成績順位の判定は全く困難である。そこで最近、Ｕ
ＩＴ（国際射撃連合）は新ルール改正により、１０点以
上のみを０．１きざみとし１０．９までとした。一方、
環境の安全の見地から、精度が高ければ、ビームライフ
ル射撃もＵＩＴによって認められ、将来は実弾射撃に取
って変わる可能性もある。従って、採点の単位を細密正
確にして表示できる、高精度の標的装置の出現が、この
数年来期待されている。本発明はまさにこの久しき要望
に応えて創始されたものであり、これが発明の目的であ
る。
用具としては使えるが、厳密な成績比較をする必要のあ
る射撃競技用、特に各国の代表選手によって競われるオ
リンピックを含む国際射撃競技用には不充分である。即
ち、従来の１０点領域、１点単位表示では、各国代表選
手の成績順位の判定は全く困難である。そこで最近、Ｕ
ＩＴ（国際射撃連合）は新ルール改正により、１０点以
上のみを０．１きざみとし１０．９までとした。一方、
環境の安全の見地から、精度が高ければ、ビームライフ
ル射撃もＵＩＴによって認められ、将来は実弾射撃に取
って変わる可能性もある。従って、採点の単位を細密正
確にして表示できる、高精度の標的装置の出現が、この
数年来期待されている。本発明はまさにこの久しき要望
に応えて創始されたものであり、これが発明の目的であ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に与えられた課題
を解決するために、従来にない多くの新規手段により構
成された本発明の手段は次の通りである。その第１の特
徴は、光線銃から発射された光線束の着弾点を光センサ
により検出し表示する光線銃の電子標的装置において、
標的表面に前記光線銃の光線を感知する機能を有し夫々
１ｍｍ当たり密度１０個以上の受光センサを線状に配置
したＣＣＤリニアイメージ受光センサを、該標的中心部
を通る縦軸及び横軸に配置し、前記ＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサからの信号に応答して、前記標的の中心と
の距離を演算し、その出力を精密に制御するマイクロプ
ロセサを内蔵することによりパーソナルコンピュータ送
出データを出力し得る演算制御手段と、前記着弾点に応
じた得点と着弾位置を表示する手段とを有する国際射撃
競技用高性能光線銃の電子標的装置であることである。
而して第２の特徴は、前記ＣＣＤリニアイメージ受光セ
ンサは受光素子と電荷蓄積素子とシフトレジスタを組と
する感光セルからなり、得点表示の分解能を十分に超え
る密度の感光セルを配置して量子化し線状に配列して精
密に光線束を計測し、１０．９９までの着弾及び得点表
示を可能としたものである国際射撃競技用高性能光線銃
の電子標的装置であることである。また、第３の特徴
は、前記ＣＣＤリニアイメージ受光センサは線状の複数
の感光セルが、光線銃からの光線束が並列に入光した受
光信号を直列信号に変換することにより、縦軸と横軸の
夫々２本の増幅器で読み取り、着弾位置検出のデータを
得る機能を有する国際射撃競技用高性能光線銃の電子標
的装置であることである。次に第４の特徴は、前記演算
制御手段が、前記光線銃により発射された光線が前記縦
軸及び横軸と中心部を含む標的平面に円形に当る場合
に、前記縦軸及び横軸上に、１０［ｃｍ］当り１０００
乃至１３００個のＣＣＤリニアイメージ受光センサを直
線的に配置してあり、かつ光線銃の光ビームが入光する
以前に入る不要な光成分を、常時消去するサイクル回路
を設けてあり、更に、受光感度の自動調整機能を有し、
格段に精度を高めることにより、演算制御するものであ
る国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置であるこ
とである。更に第５の特徴は、前記演算制御手段が、前
記ＣＣＤリニアイメージ受光センサの縦横軸の中心か
ら、着弾円内の長さの差分を縦横軸毎に取り、排他的論
理で両者の差分を精密に演算し、着弾点の中心点と点数
を高精度に表示するものである国際射撃競技用高性能光
線銃の電子標的装置であることである。
を解決するために、従来にない多くの新規手段により構
成された本発明の手段は次の通りである。その第１の特
徴は、光線銃から発射された光線束の着弾点を光センサ
により検出し表示する光線銃の電子標的装置において、
標的表面に前記光線銃の光線を感知する機能を有し夫々
１ｍｍ当たり密度１０個以上の受光センサを線状に配置
したＣＣＤリニアイメージ受光センサを、該標的中心部
を通る縦軸及び横軸に配置し、前記ＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサからの信号に応答して、前記標的の中心と
の距離を演算し、その出力を精密に制御するマイクロプ
ロセサを内蔵することによりパーソナルコンピュータ送
出データを出力し得る演算制御手段と、前記着弾点に応
じた得点と着弾位置を表示する手段とを有する国際射撃
競技用高性能光線銃の電子標的装置であることである。
而して第２の特徴は、前記ＣＣＤリニアイメージ受光セ
ンサは受光素子と電荷蓄積素子とシフトレジスタを組と
する感光セルからなり、得点表示の分解能を十分に超え
る密度の感光セルを配置して量子化し線状に配列して精
密に光線束を計測し、１０．９９までの着弾及び得点表
示を可能としたものである国際射撃競技用高性能光線銃
の電子標的装置であることである。また、第３の特徴
は、前記ＣＣＤリニアイメージ受光センサは線状の複数
の感光セルが、光線銃からの光線束が並列に入光した受
光信号を直列信号に変換することにより、縦軸と横軸の
夫々２本の増幅器で読み取り、着弾位置検出のデータを
得る機能を有する国際射撃競技用高性能光線銃の電子標
的装置であることである。次に第４の特徴は、前記演算
制御手段が、前記光線銃により発射された光線が前記縦
軸及び横軸と中心部を含む標的平面に円形に当る場合
に、前記縦軸及び横軸上に、１０［ｃｍ］当り１０００
乃至１３００個のＣＣＤリニアイメージ受光センサを直
線的に配置してあり、かつ光線銃の光ビームが入光する
以前に入る不要な光成分を、常時消去するサイクル回路
を設けてあり、更に、受光感度の自動調整機能を有し、
格段に精度を高めることにより、演算制御するものであ
る国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置であるこ
とである。更に第５の特徴は、前記演算制御手段が、前
記ＣＣＤリニアイメージ受光センサの縦横軸の中心か
ら、着弾円内の長さの差分を縦横軸毎に取り、排他的論
理で両者の差分を精密に演算し、着弾点の中心点と点数
を高精度に表示するものである国際射撃競技用高性能光
線銃の電子標的装置であることである。
【００１４】更に、本発明の構成要素中の従来技術にな
い多くの新規事項を次に特記する。１）従来と異り、微
細なＣＣＤリニアイメージ受光センサを用いたことによ
り、縦軸、横軸のデータは−１００から＋１００まで細
分化していること。２）前記ＵＩＴでは最近の制度改正
で０〜９点は１点刻みで、１０．０から１０．９まで
０．１刻みで、射撃成績を表示することとしたが、本発
明では、更に０．００〜１０．９９までと、将来を考慮
し、従来の１００倍の精度で検出し、射撃成績の表示が
出来るようにしたこと。３）縦横各２つのアンプで一層
精度が上がるようにしたこと。４）制御手段中にマイク
ロプロセッサを内臓させて制御精度を向上させたこと。
５）受光面のＣＣＤリニアイメージ受光センサのレンズ
面に偏向フィルタ（例えば、赤外線カットフィルタ）を
付けたことにより、受光時の輪郭を矯正し正確にしたこ
と。６）受光感度の自動調整、即ちＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサからの受光信号の基準電圧を標的面の明る
さに応じて自動調整する機能を持たせたこと、等々であ
る。
い多くの新規事項を次に特記する。１）従来と異り、微
細なＣＣＤリニアイメージ受光センサを用いたことによ
り、縦軸、横軸のデータは−１００から＋１００まで細
分化していること。２）前記ＵＩＴでは最近の制度改正
で０〜９点は１点刻みで、１０．０から１０．９まで
０．１刻みで、射撃成績を表示することとしたが、本発
明では、更に０．００〜１０．９９までと、将来を考慮
し、従来の１００倍の精度で検出し、射撃成績の表示が
出来るようにしたこと。３）縦横各２つのアンプで一層
精度が上がるようにしたこと。４）制御手段中にマイク
ロプロセッサを内臓させて制御精度を向上させたこと。
５）受光面のＣＣＤリニアイメージ受光センサのレンズ
面に偏向フィルタ（例えば、赤外線カットフィルタ）を
付けたことにより、受光時の輪郭を矯正し正確にしたこ
と。６）受光感度の自動調整、即ちＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサからの受光信号の基準電圧を標的面の明る
さに応じて自動調整する機能を持たせたこと、等々であ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一般的作用について説明
する。先ず光線銃が標的に向けて発射されると、標的板
の着弾輪郭円内に光が当る。この円内の縦軸及び横軸の
ＣＣＤリニアイメージ受光センサが受光の範囲となり、
この受光センサからラインセンサ駆動信号発生器に信号
が入力され、同器より、シフト信号（ＳＨ），クランプ
信号の（ＣＰ），転送クロック信号（ＥＯ）が発せら
れ、光線ビーム着弾検知信号によりカウンタゲートを開
き、その信号は排他的論理ゲートを通過し縦軸横軸それ
ぞれに光が当った分の夫々の差分をカウンタで計数す
る。この差分から制御手段によりプログラム処理しパー
ソナルコンピュータ送信データを出力し得点表示器は競
技用は専用得点表示器を使用し練習にはパソコンを得点
表示器に使用する。
する。先ず光線銃が標的に向けて発射されると、標的板
の着弾輪郭円内に光が当る。この円内の縦軸及び横軸の
ＣＣＤリニアイメージ受光センサが受光の範囲となり、
この受光センサからラインセンサ駆動信号発生器に信号
が入力され、同器より、シフト信号（ＳＨ），クランプ
信号の（ＣＰ），転送クロック信号（ＥＯ）が発せら
れ、光線ビーム着弾検知信号によりカウンタゲートを開
き、その信号は排他的論理ゲートを通過し縦軸横軸それ
ぞれに光が当った分の夫々の差分をカウンタで計数す
る。この差分から制御手段によりプログラム処理しパー
ソナルコンピュータ送信データを出力し得点表示器は競
技用は専用得点表示器を使用し練習にはパソコンを得点
表示器に使用する。
【００１６】
【実施例】本発明の１実施例について、図面を参照して
説明する。図１は光線銃から発射される光ビームの着弾
位置検出センサのユニットの１例であり、標的の中心を
通り直交するラインセンサＮＳ，ＥＷと、着弾検知のた
め中心に設けたＣセンサと、着弾例として光線銃の着弾
輪郭Ａと、該輪郭円の着弾の中心Ｂを図示している。各
ラインセンサは、微細なＣＣＤリニアイメージ受光セン
サを直線上に、配列したものである。光ビームが着弾し
た円形範囲内のラインセンサは黒く塗り潰して表示され
ている。ＣＣＤリニアイメージ受光センサそのものにつ
いてはブロック図により図２に表示し、本図の下方より
光線が当るものとすれば、例えば１［ｍｍ］当り１０個
のホトセンサを配置され高密度に所謂量子化されてお
り、本実施例としては１ラインに１０００個の素子が集
積されているものである。次に光束が標的に当ると、図
３に表わされる順序で先ず中央センサにＣ−ＩＮから入
力され、ラインセンサ駆動信号発生器が作動し、ＳＨ；
シフト信号とＣＣＤリニアイメージ受光センサの内部処
理で出力バッファ内の不要の電荷を消去するためＲＳ；
リセット信号が発せられ、その後電荷基準を一定に揃え
ておくためＣＰクランプ信号が作動し、次にＥＯ；転送
クロック信号が発生し制御手段が作動する。換言すれ
ば、前記ＳＨ、ＣＰ、ＲＳ、ＥＯはＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサを駆動する内部信号で、図４に示される矢
印の動作により受光したホトダイオードの信号が出力バ
ッファ内に移動し、シリアルにシフトされてカウンタに
出力される。この出力がカウンタに入力されるとＧＣ；
ゲートカウンタは光線ビーム着弾検知でカウンタゲート
を開く。各カウンタの作動は図５に示すような態様で作
動し、ゲートＹＧとカウンタＹＣからなるＹ軸カウンタ
においてＹＧは排他論理によるＮ−ＯＵＴとＳ−ＯＵＴ
の差分をＹＣのアップ／ダウンカウンタで、Ｙ軸中心
（ｙ＝ＹＯからＹＮ）を得る。ＸＧとＸＣからなるＸ軸
カウンタにおいてＸＧは排他論理によるＮ−ＯＵＴとＳ
−ＯＵＴの差分をＸＣのアップ／ダウンカウンタでＸ軸
中心（ｘ＝ＸＯからＸＮ）を得る。ｙ，ｘは共にＮ＋１
ビットの２進数であり、図１に示す着弾の中心Ｂを指
す。
説明する。図１は光線銃から発射される光ビームの着弾
位置検出センサのユニットの１例であり、標的の中心を
通り直交するラインセンサＮＳ，ＥＷと、着弾検知のた
め中心に設けたＣセンサと、着弾例として光線銃の着弾
輪郭Ａと、該輪郭円の着弾の中心Ｂを図示している。各
ラインセンサは、微細なＣＣＤリニアイメージ受光セン
サを直線上に、配列したものである。光ビームが着弾し
た円形範囲内のラインセンサは黒く塗り潰して表示され
ている。ＣＣＤリニアイメージ受光センサそのものにつ
いてはブロック図により図２に表示し、本図の下方より
光線が当るものとすれば、例えば１［ｍｍ］当り１０個
のホトセンサを配置され高密度に所謂量子化されてお
り、本実施例としては１ラインに１０００個の素子が集
積されているものである。次に光束が標的に当ると、図
３に表わされる順序で先ず中央センサにＣ−ＩＮから入
力され、ラインセンサ駆動信号発生器が作動し、ＳＨ；
シフト信号とＣＣＤリニアイメージ受光センサの内部処
理で出力バッファ内の不要の電荷を消去するためＲＳ；
リセット信号が発せられ、その後電荷基準を一定に揃え
ておくためＣＰクランプ信号が作動し、次にＥＯ；転送
クロック信号が発生し制御手段が作動する。換言すれ
ば、前記ＳＨ、ＣＰ、ＲＳ、ＥＯはＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサを駆動する内部信号で、図４に示される矢
印の動作により受光したホトダイオードの信号が出力バ
ッファ内に移動し、シリアルにシフトされてカウンタに
出力される。この出力がカウンタに入力されるとＧＣ；
ゲートカウンタは光線ビーム着弾検知でカウンタゲート
を開く。各カウンタの作動は図５に示すような態様で作
動し、ゲートＹＧとカウンタＹＣからなるＹ軸カウンタ
においてＹＧは排他論理によるＮ−ＯＵＴとＳ−ＯＵＴ
の差分をＹＣのアップ／ダウンカウンタで、Ｙ軸中心
（ｙ＝ＹＯからＹＮ）を得る。ＸＧとＸＣからなるＸ軸
カウンタにおいてＸＧは排他論理によるＮ−ＯＵＴとＳ
−ＯＵＴの差分をＸＣのアップ／ダウンカウンタでＸ軸
中心（ｘ＝ＸＯからＸＮ）を得る。ｙ，ｘは共にＮ＋１
ビットの２進数であり、図１に示す着弾の中心Ｂを指
す。
【００１７】そこで図５に示すＹ軸カウンタからの出
力；Ｙ０，Ｙ１・・・ＹＮ並にＸ軸カウンタからの出
力；Ｘ０，Ｘ１・・・ＸＮは、図６に示す中央制御手段
としてのＣＰＵ；マイクロプロセッサに入力され、ここ
で標的中央のＣセンサによって割り込み信号を受ける。
入力情報として差分ｙとｘをうけてプログラム処理さ
れ、パーソナルコンピュータ送信データを出力する。こ
こでＣＣＤリニアイメージ受光センサを駆動する信号の
タイミングを図７により説明する。ＳＨ：シフト信号は
ホトトランジスタが受光した電子信号をＣＣＤアナログ
シフトゲートレジスタに並列に転送する。ＲＳ；リセッ
ト信号，ＣＰ；クランプ信号はシリアルな出力信号回路
の各量子化ビット検出用リセット及びクロック信号であ
る。ＥＯ；転送クロック信号はレジスタのシフト信号で
ある。また、ＯＵＴ信号の前半は受光部分の出力信号で
後半は光線銃からの光の当らない暗光部分、即ち非受光
信号部を示している。更に図８は標的装置のタイミング
全体を示す図であり、前記ＳＨサイクルは前記図７に示
すＲＳ，ＣＰ，ＥＯと共に駆動される。例えば１００
［ｍ．ｓｅｃ］周期で常時駆動し、光線銃ビーム以外の
ノイズ的受光信号を記号のｓｈ−ｃ１として排出する。
Ｃ中央センサが光を感知するとシステム動作がｓｈ−１
で割り込み前述の動作が行なわれる。Ｙ軸カウンタ，Ｘ
軸カウンタＵＰ／ＤＯＵＮは差分データ（ｙ，ｘ）検出
タイミングを示している。前記４本のＣＣＤリニアイメ
ージ受光センサから出力されるパルス信号幅の例を図９
に示す。縦軸についてはＮ−Ｓ＝６４５−２３２＝４１
３となり差分Ｙを得る。また横軸については、Ｅ−Ｗ＝
６７３〜２５６＝４１７として差分Ｘを得る。ここで排
他的論理ゲートの作用を述べる。図９の説明で取り上げ
た様に高精度の差分を得る為の処理で、入力データのデ
ータ量に比例した排他的論理ゲートを使用することによ
り、出力信号も高精度の結果が得られる。
力；Ｙ０，Ｙ１・・・ＹＮ並にＸ軸カウンタからの出
力；Ｘ０，Ｘ１・・・ＸＮは、図６に示す中央制御手段
としてのＣＰＵ；マイクロプロセッサに入力され、ここ
で標的中央のＣセンサによって割り込み信号を受ける。
入力情報として差分ｙとｘをうけてプログラム処理さ
れ、パーソナルコンピュータ送信データを出力する。こ
こでＣＣＤリニアイメージ受光センサを駆動する信号の
タイミングを図７により説明する。ＳＨ：シフト信号は
ホトトランジスタが受光した電子信号をＣＣＤアナログ
シフトゲートレジスタに並列に転送する。ＲＳ；リセッ
ト信号，ＣＰ；クランプ信号はシリアルな出力信号回路
の各量子化ビット検出用リセット及びクロック信号であ
る。ＥＯ；転送クロック信号はレジスタのシフト信号で
ある。また、ＯＵＴ信号の前半は受光部分の出力信号で
後半は光線銃からの光の当らない暗光部分、即ち非受光
信号部を示している。更に図８は標的装置のタイミング
全体を示す図であり、前記ＳＨサイクルは前記図７に示
すＲＳ，ＣＰ，ＥＯと共に駆動される。例えば１００
［ｍ．ｓｅｃ］周期で常時駆動し、光線銃ビーム以外の
ノイズ的受光信号を記号のｓｈ−ｃ１として排出する。
Ｃ中央センサが光を感知するとシステム動作がｓｈ−１
で割り込み前述の動作が行なわれる。Ｙ軸カウンタ，Ｘ
軸カウンタＵＰ／ＤＯＵＮは差分データ（ｙ，ｘ）検出
タイミングを示している。前記４本のＣＣＤリニアイメ
ージ受光センサから出力されるパルス信号幅の例を図９
に示す。縦軸についてはＮ−Ｓ＝６４５−２３２＝４１
３となり差分Ｙを得る。また横軸については、Ｅ−Ｗ＝
６７３〜２５６＝４１７として差分Ｘを得る。ここで排
他的論理ゲートの作用を述べる。図９の説明で取り上げ
た様に高精度の差分を得る為の処理で、入力データのデ
ータ量に比例した排他的論理ゲートを使用することによ
り、出力信号も高精度の結果が得られる。
【００１８】次に得点成績計算の原理について述べる。
標的にある得点範囲が基準となる。ＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサの配置を標的中心から一定の距離を決めて
設置する。これにより標的に受光した光束の中心は各Ｃ
ＣＤソニアイメージ受光センサからの出力信号を処理し
Ｘ軸，Ｙ軸の差分データにより、標的中心からホトダイ
オードの１番始めからの距離の絶対値で表わした出力の
差分により検出できる。この出力の差分は、例えば、受
光したホトダイオードの数×ホトダイオードの大きさ
（例えば７［μｍ］）により表わすことができる。この
データと標的の得点範囲に照し合わせると受光した光束
の中心点の位置が検出出来、これを得点表示器に導き入
力すれば、直ちに得点が高精度に、０．０１点単位で１
０．９９まで表示される。
標的にある得点範囲が基準となる。ＣＣＤリニアイメー
ジ受光センサの配置を標的中心から一定の距離を決めて
設置する。これにより標的に受光した光束の中心は各Ｃ
ＣＤソニアイメージ受光センサからの出力信号を処理し
Ｘ軸，Ｙ軸の差分データにより、標的中心からホトダイ
オードの１番始めからの距離の絶対値で表わした出力の
差分により検出できる。この出力の差分は、例えば、受
光したホトダイオードの数×ホトダイオードの大きさ
（例えば７［μｍ］）により表わすことができる。この
データと標的の得点範囲に照し合わせると受光した光束
の中心点の位置が検出出来、これを得点表示器に導き入
力すれば、直ちに得点が高精度に、０．０１点単位で１
０．９９まで表示される。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、多数の
新規な事項により構成されているので、従来技術とは全
く異なる、特別顕著な効果を有する。１）光線銃の標的
装置は、従来技術では、すべて遊戯用で構造が簡単で、
得点精度も低く、競技用としてはいずれも不充分であっ
たところ、本発明の光線銃標的装置は受光センサを高精
度のものを用いた構造とし、その他多くの新規技術事項
により構成したので、従来の約１００倍の精度で、射撃
成績の表示が可能となった。２）本発明ではμ単位のホ
トセンサを線状に構成したＣＣＤリニアイメージ受光セ
ンサ、マイクロプロセッサ、偏向フィルタ、受光感度の
自動調整機能等、従来技術にない構成要素を使用したの
で格段に高精度の検出機能を有することとなり、全得点
領域を０．０１単位で検出可能とした等の顕著な効果を
奏する。３）本発明により、非常に高性能な光線銃の標
的装置が出現したので、光線銃がオリンピックなどの国
際射撃競技大会に使用される可能性と、世界的要望であ
る環境保護の観点から、シミレーションとして実弾射撃
競技に取って替わり得る可能性があるという、更に大き
な効果を有する。
新規な事項により構成されているので、従来技術とは全
く異なる、特別顕著な効果を有する。１）光線銃の標的
装置は、従来技術では、すべて遊戯用で構造が簡単で、
得点精度も低く、競技用としてはいずれも不充分であっ
たところ、本発明の光線銃標的装置は受光センサを高精
度のものを用いた構造とし、その他多くの新規技術事項
により構成したので、従来の約１００倍の精度で、射撃
成績の表示が可能となった。２）本発明ではμ単位のホ
トセンサを線状に構成したＣＣＤリニアイメージ受光セ
ンサ、マイクロプロセッサ、偏向フィルタ、受光感度の
自動調整機能等、従来技術にない構成要素を使用したの
で格段に高精度の検出機能を有することとなり、全得点
領域を０．０１単位で検出可能とした等の顕著な効果を
奏する。３）本発明により、非常に高性能な光線銃の標
的装置が出現したので、光線銃がオリンピックなどの国
際射撃競技大会に使用される可能性と、世界的要望であ
る環境保護の観点から、シミレーションとして実弾射撃
競技に取って替わり得る可能性があるという、更に大き
な効果を有する。
【図１】光ビームの着弾位置検出センサのユニットの１
例。
例。
【図２】ＣＣＤリニアイメージ受光センサの機能説明
図。
図。
【図３】ラインセンサ駆動信号発生器の機能説明図。
【図４】ＳＨ、ＣＰ、ＲＳ、ＥＯの各信号の作用説明
図。
図。
【図５】各カウンタの作動説明図。
【図６】ＣＰＵマイクロプロセッサ入出力説明図。
【図７】ホトラインセンサを駆動するタイミングの説明
図。
図。
【図８】標的装置のタイミング全体を示す図。
【図９】ＣＣＤリニアイメージ受光センサから出力され
るパルス信号幅の例。
るパルス信号幅の例。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−228900（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−88899（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−225100（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−69899（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−56599（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−56600（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−56598（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−99700（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F41J 1/00 - 9/00
F41G 3/26
Claims (5)
- 【請求項１】 光線銃から発射された光線束の着弾点を
光センサにより検出し表示する光線銃の電子標的装置に
おいて、標的表面に前記光線銃の光線を感知する機能を
有し夫々１ｍｍ当たり密度１０個以上の受光センサを線
状に配置したＣＣＤリニアイメージ受光センサを、該標
的中心部を通る縦軸及び横軸に配置し、前記ＣＣＤリニ
アイメージ受光センサからの信号に応答して、前記標的
の中心との距離を演算し、その出力を精密に制御するマ
イクロプロセサを内蔵することによりパーソナルコンピ
ュータ送出データを出力し得る演算制御手段と、前記着
弾点に応じた得点と着弾位置を表示する手段とを有する
ことを特徴とする国際射撃競技用高性能光線銃の電子標
的装置。 - 【請求項２】 前記ＣＣＤリニアイメージ受光センサは
受光素子と電荷蓄積素子とシフトレジスタを組とする感
光セルからなり、得点表示の分解能を十分に超える密度
の感光セルを配置して量子化し線状に配列して精密に光
線束を計測し、１０．９９までの着弾及び得点表示を可
能としたものである請求項１に記載の国際射撃競技用高
性能光線銃の電子標的装置。 - 【請求項３】 前記ＣＣＤリニアイメージ受光センサは
線状の複数の感光セルが、光線銃からの光線束が並列に
入光した受光信号を直列信号に変換することにより、縦
軸と横軸の夫々２本の増幅器で読み取り、着弾位置検出
のデータを得る機能を有するものである請求項１又は２
に記載の国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置。 - 【請求項４】 前記演算制御手段は、前記光線銃により
発射された光線が前記縦軸及び横軸と中心部を含む標的
平面に円形に当る場合に、前記縦軸及び横軸上に、１０
［ｃｍ］当り１０００乃至１３００個のＣＣＤリニアイ
メージ受光センサを直線的に配置してあり、かつ光線銃
の光ビームが入光する以前に入る不要な光成分を、常時
消去するサイクル回路を設けてあり、更に、受光感度の
自動調整機能を有し、格段に精度を高めることにより、
演算制御するものである請求項１乃至３のいずれかに記
載の国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置。 - 【請求項５】 前記演算制御手段は、前記ＣＣＤリニア
イメージ受光センサの縦横軸の中心から、着弾円内の長
さの差分を縦横軸毎に取り、排他的論理で両者の差分を
精密に演算し、着弾点の中心点と点数を高精度に表示す
るものである請求項１乃至４のいずれかに記載の国際射
撃競技用高性能光線銃の電子標的装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03807799A JP3496064B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03807799A JP3496064B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000234899A JP2000234899A (ja) | 2000-08-29 |
| JP3496064B2 true JP3496064B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=12515438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03807799A Expired - Fee Related JP3496064B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 国際射撃競技用高性能光線銃の電子標的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3496064B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006051242A1 (de) * | 2006-08-09 | 2008-02-14 | Ewald Weigt Präzisionstechnik GmbH | Zielbox, Übungsschießanlage mit Gewehr |
| US20160018196A1 (en) * | 2013-03-06 | 2016-01-21 | Rajesh MANPAT | Target scoring system and method |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP03807799A patent/JP3496064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000234899A (ja) | 2000-08-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |