KR20100133087A

KR20100133087A - 퍼팅 연습 장치

Info

Publication number: KR20100133087A
Application number: KR1020090051787A
Authority: KR
Inventors: 유경현
Original assignee: 주식회사 씽크윈텍
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2010-12-21

Abstract

본 발명은, 골프공을 타격하는 순간 퍼터의 타격면의 기울기를 측정하는 퍼팅 연습 장치로서: 조명 LED와, 원통 렌즈와, 광감지 센서를 구비하는 광학계; 적어도 두 개의 상기 광학계를, 상기 원통 렌즈의 광축이 스윙선에 대해 수직이며 서로 일치하도록 스윙선의 양측에 서로 마주하도록 배치하는 하우징; 및 상기 두 개의 광학계의 각각에서 출력하는 광감지신호에 기초하여 타격 지점을 지나는 퍼터의 스윙선에 대한 타격면의 기울어짐을 판정하는 컴퓨터를 포함하는 퍼팅 연습 장치를 제공한다.

퍼팅, 스윙선, 원통 렌즈

Description

퍼팅 연습 장치{GOLF PUTTING TRAINER}

본 발명은 골프 퍼팅 연습 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 퍼터로 골프공을 타격하는 순간의 퍼터의 상태를 정확하게 측정할 수 있는 퍼팅 연습 장치에 관한 것이다.

최근, 골프에 대한 관심이 증가하면서, 골프의 다양한 타격 기술을 향상시키기 위한 연습이 행해지고 있다.

골프의 타격 기술은 그린 밖에서 행해지는 드라이버 및 아이언 샷과 그린 위에서 행해지는 퍼팅으로 나뉘게 되는데, 이들은 모두 골프 경기에서 매우 중요하다. 특히, 퍼팅은 흔히 경기 속의 또 다른 경기라고 묘사되는데, 그 이유는 퍼팅이야말로 골프에 있어서 좋은 스코어를 유지하기 위한 가장 중요한 기술이기 때문이다. 실제 미국 PGA 투어 선수들의 라운드 당 클럽 사용 빈도는, 퍼팅용 퍼터가 43%로 가장 높은 수치를 나타냈다. 이처럼 골프 경기 중 40 ~ 45% 정도를 차지하는 중요한 기술이 바로 퍼팅이다. 따라서 얼마나 정확하게 퍼팅을 하느냐가 골프 경기의 최대 관건이라고 할 수 있다.

이러한 중요성에 의해 다양한 퍼팅 연습 장치가 개발되고 있다.

도 1은 이러한 종래의 퍼팅 연습 장치의 일례를 도시한 도면이다. 도 1에 따르면, 퍼팅 연습 장치는, 본체와 한 쌍의 광학계(50, 50'), 표시부(70) 및 컴퓨터(75)를 포함하여 이루어진다.

본체는 광학계(50), 표시부(70) 및 컴퓨터(75)를 내장하며, 퍼터(15)의 스윙 방향과 나란하게 양측에 배치되는 제1 몸체(21) 및 제2 몸체(22)를 포함한다.

광학계(50)는 제1 몸체(21)와 제2 몸체(22)가 나란히 배치되어 형성하는 공간 내에서 골프공(10)이 놓여지는 위치(타격 지점)를 향하여 적외선 등의 광선을 방출하고, 이 광선이 스윙 방향(S)을 따라 이동하는 퍼터(15)의 표면에 의해 반사되는 반사광을 감지한다. 이때, 퍼터(15)의 표면에는 입사되는 광을 입사 각도에 관계없이 입사광의 광축으로 되돌려 반사하는 되반사 시트(16)가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 광학계(50)는 골프공(10)이 놓여지는 타격 지점을 향하여 서로 일치하는 동일한 광축을 갖도록 마주보게 배치되며, 퍼터의 되반사 시트(16)에 의한 반사광의 스폿이 결상되는 위치에는 반사광을 감지하는 순간 광감지신호를 출력하는 광감지센서가 배치된다.

이때, 컴퓨터(75)는 광학계(50)에서 출력하는 광감지신호를 이용하여 퍼터(15)의 어느쪽이 타격을 위한 스윙시 앞서는지 뒤서는지를 판단할 수 있게 되며, 이러한 결과를 표시부(70)에 시각적으로 표시하게 된다.

이와 같은 종래의 퍼팅 연습 장치에서, 광학계의 구성에 대해서, 더욱 상세히 설명한다.

도 2는, 종래의 퍼팅 연습 장치에서 광학계의 구성 및 원리를 설명하기 위한 어느 하나의 광학계에 대하여 위에서 내려다본 형태를 나타낸 평면도이다.

도면을 참조하면, 광학계(50)는 적어도 적외선인 조명광(Ir1)을 타격 지점을 향하여 방출하는 LED(51)와, 방출된 적외선을 투과시키고 투과된 적외선(Ir2)이 퍼터(15)의 되반사 시트(16)에 의해 반사된 후 입사되는 반사광(Ir3)을 반사시키는 하프미러(52)와, 하프미러(52)에서 반사된 반사광(Ir4)을 굴절시켜 스폿을 형성하는 렌즈(54)와, 스폿을 감지하여 전기적인 광감지신호를 출력하는 광센서(53)를 포함하여 이루어진다.

이러한 종래의 광학계의 구성을 살펴보면, 최초 LED(51)에서 출력되는 조명광(Ir1)을 1이라고 할 때, 하프미러(52)를 통과한 광(Ir2)은 1/2로 광량이 감소하게 된다. 그리고 하프미러(52)에서 반사되는 반사광(Ir4)은 또다시 광량이 감소하여 1/4의 광량이 되어, 결과적으로 광센서(53)에 도달하는 광은 조명광(Ir1)의 약 1/4의 광량 미만으로 된다. 이렇게 광량이 매우 적기 때문에, LED(51)의 광량을 증가시키거나 광센서의 민감도를 향상시켜야만 하지만, 이러한 구성을 위해서는 비용의 상승이라는 과제가 있다.

따라서, LED(51)로부터 광센서(53)에 이르는 광량의 감소를 최소화하기 위한 연구가 필요했다.

또한, 종래의 광학계의 광감지 동작을 보여주는 도 3을 참조하면, 종래의 광학계(50)에서 퍼터(15)에 의해 반사되어 입사되는 광의 초점을 형성하기 위해 적용된 렌즈(54)는 구면 렌즈였다. 이러한 구면 렌즈(54)는 렌즈 표면에 입사되는 광을 하나의 점으로 집광하기 때문에, 결과적으로 퍼터(15)의 위치가 상하방향을 따라 달라짐에 따라서, 렌즈(54)의 초점 위치에 배치되는 광센서(53)의 위치도 대응하여 변경되어야 한다는 문제점이 있었다.

즉, 고정된 LED(51), 하프미러(52) 및 렌즈(54)에 대해서, 스윙하는 퍼터(15)의 위치에 의한 되반사 시트(16)의 위치가 A에서 B로 변경된다면, 광경로의 변경에 의해 광센서(53)는 a위치 및 b위치에 각각 배치되어야만 한다. 실제로 퍼터(15)의 높이는 연습자의 조절에 따라서 다양하게 변경될 수 있기 때문에, 제품의 적용에 있어서는 a위치와 b위치를 잇는 선상에 다수 개의 광센서(53)를 배치함으로써, 다양한 높이로 이동하는 퍼터(15)에 의한 반사광을 수집할 수 있도록 하였다. 하지만, 이와 같이 다수의 광센서(53)를 배치하게 됨에 따른 비용이 상승한다는 과제를 발생시킨다.

따라서, 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래의 광학계에서 발생할 수 있는, 반사광의 광량 감소의 문제 및 상하방향으로 다수의 광센서를 구비해야 한다는 문제를 해소하고자 하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명은, 골프공을 타격하는 순간 퍼터의 타격면의 기울기를 측정하는 퍼팅 연습 장치로서: 타격될 골프공이 놓여지는 타격 지점을 향하여 조명광을 방출하는 조명 LED와, 조명광이 타격 지점을 지나는 퍼터에 의해 반사되어 형성된 반사광을 투과시키도록 배치되며 원통 방향을 연직으로 하는 원통 렌즈와, 상기 원통 렌즈의 초점 위치에 배치되어 상기 투과된 반사광의 감지 여부에 따라 전기적인 광감지신호를 출력하는 광감지 센서를 구비하는 광학계; 적어도 두 개의 상기 광학계를 스윙선의 양측에 서로 마주보도록 배치하여, 마주보는 상기 광학계 각각의 상기 원통 렌즈의 광축이 스윙선에 대해 수직이며 서로 일치하도록 하는 하우징; 및 상기 두 개의 광학계의 각각에서 출력하는 광감지신호에 기초하여 타격 지점을 지나는 퍼터의 타격면의 스윙선에 대한 기울기를 산출하는 컴퓨터를 포함한다.

또한, 상기 광학계의 상기 원통 렌즈는, 스윙선을 향하는 면이 평면인 반원형 원통 렌즈인 것을 특징으로 한다.

또한, 퍼터의 스윙선을 따라 나란하게 배치된 복수 쌍의 상기 광학계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컴퓨터는, 상기 복수 쌍의 광학계의 각각에서 출력하는 상기 광감지신호에 의해 퍼터의 스윙 속도를 계산하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컴퓨터는, 상기 복수 쌍의 광학계의 각각에서 출력하는 상기 광감지신호에 의해 타격 지점을 지나는 퍼터의 스윙선에 대한 타격면의 기울기를 계산하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컴퓨터는, 상기 복수 쌍의 광학계에 의해, 스윙선을 따른 퍼터의 백스윙을 감지한 이후에 발생하는 상기 광감지신호에 의해 퍼터의 스윙선에 대한 스윙 속도 또는 타격면의 기울기를 계산하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 퍼터의 스윙선에 대한 기울기를 시각적으로 표시하기 위한 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 퍼터의 스윙선에 대한 기울기를 시각적으로 표시하기 위한 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.

본 발명에 따른 퍼팅 연습 장치에 의하면, 반사광을 수집하기 위하여 원통 렌즈를 적용함으로써, 하나의 광센서 또는 소수의 광센서에 의해서도, 퍼팅 연습 장치의 바닥에 대하여 다양한 높이로 이동하는 경우의 퍼터에 의한 반사광을 효과적으로 수집할 수 있게 된다. 따라서 다수의 광센서를 구비해야 했던 종래의 퍼팅 연습 장치에 비하여 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.

또한, 종래의 퍼팅 연습 장치에서 하프 미러를 사용함으로써 야기되었던, 광센서에서 수집하는 광량의 감소에 관련한 문제점을 해소하였다. 즉, 하프 미러를 사용하지 않고, LED에서 방출된 조명광이 직접 퍼터의 되반사 시트에 의해 반사된 후 집광을 위한 원통 렌즈만을 통과하게 되므로, 광량 감소의 문제점을 해소할 수 있게 되었다.

이하에서는 본 발명의 상세한 구성 및 원리에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는, 도 1에 도시된 외형을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치에서, 광학계(150)의 구성 및 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치는 도 1 내지 도3에 도시된 종래의 퍼팅 연습 장치에 있어서, 광학계(50)의 구성을 개선함으로써 퍼터(115)의 위치를 더욱 정확하게 측정할 수 있도록 한다.

도 4에서는, 퍼터와 퍼터에 광을 조사하고 반사광을 수집하는 광학계의 구성만을 도시하고 있다. 광학계(150)는, LED(151)와 원통 렌즈(154)와 광센서(153)를 포함하여 이루어진다.

LED(151)는 적외선 등의 조명광을 방출한다. 광학계(150)는 퍼팅 연습 장치의 나란히 배치된 제1 본체(21) 및 제2 본체(22)에 내장되며, 제1 본체(21) 및 제2 본체(22)에 의해 형성된 내부 공간에 형성되는 가상의 스윙선(S)을 향하여 마주보게 LED(151)에 의한 조명광을 방출하도록 구성된다.

원통 렌즈(154)는, 종래의 구면 렌즈(54)를 대신하여 적용된 것으로서, 렌즈의 원통 방향이 연직 방향과 일치하게 배치되는 것이 바람직하다.

여기에서 LED(151)는 원통 렌즈(154)의 최상부에 위치하여 퍼터를 향해 광을 조명하고 있지만, 이 위치는 특정된 것이 아니며, 스윙선(S)을 지나는 퍼터(115)를 효과적으로 조명할 수 있다면 어떤 위치에 배치되어도 무방하다.

또한, 원통 렌즈(154)는 스윙선(S)의 퍼터(115)를 향하는 면이 평면이고 반대쪽 면이 굴곡을 갖는 반원형 원통 렌즈인 것이 바람직하다. 이렇게 퍼터(115)를 향하는 면을 평면으로 하게 되면, 퍼터(115)의 되반사 시트(116)로부터의 반사광이 렌즈 표면에서 반사 및 전반사되는 양이 적어져서, 광 투과 효율이 향상된다.

광센서(153)는 원통 렌즈(154)의 광축을 따라 원통 렌즈(154)의 후방(원통 렌즈에서 퍼터를 향하는 면의 반대쪽 방향)에 배치되며, 조명광(Ir1)이 퍼터(115)의 되반사 시트(116)에 의해 반사된 반사광(Ir3)이 원통 렌즈(154)를 통과하여(Ir5) 초점을 맺는 위치(F)에 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 원통 렌즈(154)의 특성상 원통 방향으로는 집광이 되지 않으므로, 광센서(153)는 원통 렌즈(154)의 원통 방향(연직 방향)을 따라서 어떠한 위치에 배치되어도 무방하지만, 원통 렌즈(154)의 원통 방향을 따라 중간 지점에 배치되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 스윙선(S)을 따라 수평으로 이동하는 퍼터(115)(더욱 정확하게는, 되반사 시트)가 광학계(150)의 LED(151) 및 원통 렌즈(154)의 전방(원통 렌즈의 광축의 연장선에 일치하는 위치)을 지날 때, 원통 렌즈(154)에 의해 집광된 광(Ir5)이 광센서(153)의 표면에 입사된다. 이때, 광센서(153)에서는 입사된 광(Ir5)을 감지하고 대응하는 광감지신호를 출력하게 된다. 이러한 광감지신호는 컴퓨터(75)에 제공되어 또다른 광학계(150')로부터 제공되는 광감지신호와 결합하여 다양한 파라미터를 산출하고 표시하게 된다.

도 5는, 원통 렌즈의 광학적 특성을 설명하기 위한 도면이다.

도 5(a)는, 원통 렌즈와 원통 렌즈의 광축을 따라 배치된 LED 광원에 있어서, LED 광원에서 방출된 조명광의 광경로를 원통 렌즈의 상부에서 수직으로 바라본 도면이다. 도면을 참조하면 LED 광원에서 전방을 향하여 방출된 조명광은 원통 렌즈(154)의 전체면에 입사되고, 입사된 광은 초점(F) 위치에 집광되고 있다.

도 5(b)는, 원통 렌즈와 원통 렌즈의 광축을 따라서 배치된 LED 광원에 있어서, LED 광원에서 방출된 조명광의 광경로를 원통 렌즈의 측면에서 수평으로 바라본 도면이다. 도면을 참조하면, LED 광원에서 전방을 향하여 방출된 조명광은 원통 렌즈(154)의 전체면에 입사되고, 입사된 광은 계속 확산되는 형태를 나타낸다.

도 5(c)는, 원통 렌즈와 원통 렌즈의 광축을 따라서 배치된 LED 광원에 있어서, LED 광원에서 방출된 조명광의 광경로를 입체적으로 바라본 도면으로서, 도 5(a) 및 도 5(b)를 결합함으로써 이해할 수 있다. 도면을 참조하면 LED 광원에서 전방을 향하여 방출된 조명광은 확산되어 원통 렌즈(154)의 전체면에 입사되고, 입사된 광은 수평 방향으로는 초점(F) 위치에서 집광된 후 다시 확산되어 나아가고 수직(연직) 방향으로는 집광되지 않고 계속 확산되어 나아가는 광경로를 확인할 수 있다.

이러한 형태의 광경로를 갖는 원통 렌즈(154)를 이용하면, 광센서(153)의 위치를 초점(F) 위치에서 상하방향으로 어떠한 위치에 배치하여도 집광된 광을 감지할 수 있게 되므로, 광센서(153)의 위치 결정에 대한 자유도를 향상시킬 수 있다.

다음, 도 6을 참조하여, 이와 같은 원통 렌즈가 적용된 광학계를 이용할 경우, 퍼터에 의한 방사광을 감지하는 광센서의 배치 위치에 대한 상하방향 자유도가 향상되는 원리를 설명한다.

여기에서는, 바닥에 대하여 연직으로 배치된 원통 렌즈(154)의 전방에서 높은 위치의 퍼터(115H)와 낮은 위치의 퍼터(115L)에 의해 각각의 초점 위치를 살펴본다.

먼저, 높은 위치의 퍼터(115H)가 LED로부터의 조명광(Ir1H)을 되반사 시트(116H)에 의해 반사하면, 반사광(Ir3H)은 원통 렌즈(154)를 통과하여 초점(FH)을 형성한다. 이 초점(FH)은 광센서(153)에 비하여 상대적으로 낮은 위치에 형성된다.

다음, 낮은 위치의 퍼터(115L)가 LED(151)로부터의 조명광(Ir1L)을 되반사 시트(116L)에 의해 반사하면, 반사광(Ir3L)은 원통 렌즈(154)를 통과하여 초점(FL)을 형성한다. 이 초점(FL)은 광센서(153)에 비하여 상대적으로 높은 위치에 형성된다.

이러한 광경로를 살펴보면, 퍼터(115)의 위치가 높거나 낮더라도 반사광은 모두 광센서(153)에 도달할 수 있게 된다. 따라서, 하나의 광센서(153)만으로도 퍼 터(115)의 높이 변화에 상관없이 반사광을 감지할 수 있게 된다.

다음은, 도 7을 참조하여, 광학계의 전방을 지나는 퍼터의 기울기를 감지하는 원리를 설명한다. 도 7(a)는 퍼팅 연습 장치의 제1 몸체(21)에 내장된 광학계(150)와 제2 몸체(22)에 내장된 광학계(150')의 광축이 스윙선(S)에 수직이며 서로 일치하도록 마주보는 상태에서, 스윙선(S)을 따라 퍼터(115)가 이동하는 순간을 수직으로 위에서 내려다본 형태를 나타내고 있다.

서로 마주보는 광학계들(150 및 150')은, LED(151 및 151'), 원통 렌즈(154 및 154'), 및 광센서(153 및 153')를 구비한 동일한 구성인 것이 바람직하다. 이때, 광센서(153 및 153')는 퍼터(115)의 되반사 시트(116)에 의한 반사광을 감지하면 각각 광감지신호(P1 및 P1')를 출력한다.

이때 출력되는 광감지신호(P1 및 P1')의 형태는 도 7(b)와 같다.

즉, 스윙선(S)을 따라 이동하는 퍼터(115)의 되반사 시트(116)에 의한 반사광이 먼저 광센서(153)에 입사되고, 광센서(153)에서 tP1의 시점에서 되반사 시트(116)의 폭이 원통 렌즈(154)의 전방을 이동하는 동안 하이 신호를 출력한다. 그리고 이어서 tP1'의 시점에 광센서(153')에서 되반사 시트(116')에 의한 반사광에 의한 광감지신호를 출력한다.

한편, 컴퓨터(75)는 이러한 각각의 광감지신호를 분석하여, tP1과 tP2의 시간차(ΔtP1)를 측정함으로써, 퍼터(115)가 스윙선(S)에 대하여 기울어진 정도를 예측할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치는, 다양한 정보를 시각적으로 표시할 수 있는 표시 수단(70)을 더 구비하고, 컴퓨터(75)에서 예측한 상기의 기울어진 정도를 수치로써 또는 다양한 방법으로 표시할 수 있다.

한편, 상기 측정된 시간차(ΔtP1)에 의해 기울어진 정도를 각도의 값으로 정확하게 측정하고자 한다면, 퍼터(115)의 이동 속도를 측정하여야 할 것이다. 이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치에서는, 별도의 속도 감지 수단을 구비할 수도 있다.

이와 같이, 퍼터(115)의 이동 속도를 측정하기 위한 방법으로서, 본 발명의 또다른 실시예에서는, 복수의 원통 렌즈(154)를 수평으로 나란히 배치한 개선된 구조의 광학계(150)를 개시한다. 도 8은 개선된 구조의 광학계(150)를 이용하여 스윙선(S)을 따라 이동하는 퍼터(115)의 이동 속도 및 기울기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8(a)는 광학계를 수직으로 내려다 본 형태를 나타내고 있다. 여기에서는 일측의 광학계(150)에 3개의 원통 렌즈(154)가 나란히 배치되어 있으며, 이에 따라 3개의 LED(151) 및 3개의 광센서(153)가 배치되어 있다. 각각의 광센서(153)는 광감지신호(P1, P2, P3, P1', P2', P3')를 출력한다.

퍼터(115)는 스윙선(S)을 따라 이동하면서 115a, 115b, 115c의 궤적을 나타낸다. 퍼터(115a)는 광감지 센서(153a, 153a')에 의해 감지되고, 퍼터(115b)는 광감지 센서(153b, 153b')에 의해 감지되고, 퍼터(115c)는 광감지 센서(153c, 153c') 에 의해 감지되어 각각 광감지신호(P1, P1'), 광감지신호(P2, P2'), 광감지신호(P3, P3')를 출력한다.

이렇게 출력되는 광감지신호들은 도 8(b)에 도시된 바와 같다.

도 8(b)를 참조하면, 퍼터(115a)에 의해 어떤 시점에서 광센서(153a')에 의한 광감지신호(P1')가 출력되고, 이어서 광센서(153a)에 의해 광감지신호(P1)가 출력된다. 이때의 시간차는 ΔtP1이 된다.

다음, 더욱 이동한 퍼터(115b)에 의해서 출력되는 광감지신호(P2, P2')를 확인할 수 있고 이때의 시간차는 ΔtP2가 된다.

계속, 더욱 이동한 퍼터(115c)에 의해서 광감지신호(P3, P3')가 출력되며, 이때의 시간차는 ΔtP3가 된다.

이렇게 출력되는 광감지신호들에 의하면, 퍼터(115)가 광학계(150)의 전방에서 나란하게 배치된 2개의 광센서(153) 사이를 이동하는(또는 원통 렌즈의 광축 사이를 이동하는) 시간차(T1 및 T2)를 산출할 수 있고, 각 광센서(153) 사이의 거리와의 계산에 의해 광센서(153)의 전방으로 스윙선(S)을 따라 이동하는 퍼터(115)의 이동 속도를 계산할 수 있다.

다음은, 이와 같은 광감지신호들을 이용하여, 퍼터(115)의 기울기를 측정하는 방법을 도 8(c)를 참조하여 설명한다. 여기에서는 원통 렌즈(154c)의 광축을 지나는 위치에서의 퍼터(115c)의 기울기(θ3)를 측정하는 경우를 설명한다. 여기에서 퍼터(115)의 양단의 길이는 D로 정의한다. 또한, 원통 렌즈(154a)와 원통 렌 즈(154b)와 원통 렌즈(154c) 사이의 거리를 각각 d1, d2로 정의한다.

먼저, 퍼터(115c)가 원통 렌즈(154b)와 원통 렌즈(154c)의 사이를 지나는 속도(V2)를 계산한다. 이때의 속도(V2)는, V2=d2/T2 가 되며, 기울어진 퍼터(115c)를 빗변으로 하는 직각 삼각형에서 스윙선(S)을 따르는 높이는, V2·ΔtP3 가 된다. 이에 의해 퍼터의 기울어진 각도(θ3)는 다음과 같이 계산될 수 있다.

한편, 상술한 설명에서는, 115b의 위치 및 115c의 위치를 지나는 퍼터에 의한 속도(V2)를 계산하고 이에 의해 115c의 위치의 퍼터의 기울기를 측정하였으나, 속도의 계산은 115a의 위치와 115b의 위치 사이에서 계산될 수도 있고(속도(V1)), 115a의 위치와 115c의 위치 사이에서 계산될 수도 있다. 또한, 퍼터(115)의 이동 속도는 속도(V1)와 속도(V2)의 평균값으로 할 수도 있다.

한편, 퍼터(115)의 기울기도 어느 위치의 퍼터에 대한 것을 계산하여도 무방하지만, 실제 적용에 있어서는, 골프공(10)을 타격하기 직전, 타격하는 순간, 타격한 직후의 기울기를 측정하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 따른 퍼팅 연습 장치에 의하면, 원통 렌즈(154)를 적용함으로써, 하나의 광센서(153) 또는 소수의 광센서(153)에 의해서도, 바닥에 대하여 서로 다른 높이로 이동하는 퍼터(115)에 의한 반사광을 수집할 수 있게 된다. 따라서 다수의 광센서(153)를 구비해야함에 따른 제조 비용 상승의 문제점을 해소할 수 있다.

또한, 종래의 퍼팅 연습 장치에서 하프 미러(52)를 사용함으로써 야기되었던, 광센서(50)에서 수집하는 광량의 감소에 관련한 문제점을 해소하였다. 즉, 하프 미러(52)를 사용하지 않고, LED(151)에서 방출된 조명광이 직접 퍼터(115)의 되반사 시트(116)에 의해 반사된 후 집광을 위한 원통 렌즈(154)만을 통과하게 되므로, 광량 감소의 문제점을 해소할 수 있다.

도 9는, 이와 같은 복수 개의 원통 렌즈를 적용한 광학계의 실제 적용 형태의 일례를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 3개의 원통 렌즈(154)가 수직 형틀(58)에 나란하게 배치되어 있으며, 수직 형틀(58)에서 원통 렌즈(154) 각각의 상부 및 하부에는 LED(151)가 배치되고, 수직 형틀(58)에 대하여 퍼팅선에 대해 후방의 수평 방향으로는 원통 렌즈(154)의 초점 거리에 대응하는 길이로 연장된 수평 형틀(59)이 형성되며, 수평 형틀(59)에는 각각의 원통 렌즈(154)에서 집광한 반사광을 감지하기 위한 광센서(50)가 배치된다.

이러한 구성에 의해 다수의 LED(151) 원통 렌즈(154) 및 광센서(50)를 하나의 구조물에 간단하게 형성할 수 있게 되어 제조 비용의 감소를 실현할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 퍼팅 연습 장치의 광학계에 구비되는 원통 렌즈(154) 는, 단지 2개가 나란히 배치될 수도 있다. 이러한 구성에 의하여도, 이동하는 퍼터(115)의 이동 속도 산출이 가능하며, 기울기도 각도의 값으로 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 나란히 배치하는 원통 렌즈(154), 광센서(153), 및 LED(151)의 개수를 특별히 한정하는 것이 아니며, 설계자의 의도에 따라 임의로 결정될 수 있다.

한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치에 있어서는, 상술한 바와 같이 2개 이상의 원통 렌즈(154)를 나란히 배치한 퍼팅 연습 장치에 있어서, 퍼터(115)의 기울기 측정을 개시하는 순간을 특정할 수 있는 방법을 제공한다.

일반적으로는 퍼팅 연습 장치의 전원을 온시키는 순간부터 광학계(150)는 스윙선(S)을 조명하고 반사광을 대기한다. 이때 연습자가 골프공(10)을 퍼팅 연습 장치 내에 안착시키고 퍼터(115)를 스윙선 방향으로 이동하여 골프공(10)을 타격하고자 하면, 퍼팅 연습 장치는 퍼터(115)의 이동 속도나 기울기 등을 계산하여 표시하게 된다.

하지만, 연습자가 골프공(10)을 타격하는 것이 아니라, 골프공에 퍼터(115)를 조준하기 위하여 스윙하는 동작에 대해서도 이동 속도나 기울기가 계산되어 버려, 실제 골프공(10)을 타격하는 순간에 대해서는 측정이 이루어지지 않게 되는 경우가 발생할 수 있다.

이러한 경우를 방지하기 위하여, 본 발명의 퍼팅 연습 장치는 퍼터(115)가 스윙선(S)을 따라서 타격 방향으로 이동한 후 역방향으로 이동하는 백스윙을 감지 한 이후로부터 퍼터(115)의 이동 속도 및 기울기를 계산하여 표시하도록 한다.

이에 의해 퍼터(115)가 골프공(10)을 타격하기 위해 이동하는 순간의 상태를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치에 있어서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 조명광을 방출하는 LED(151)의 위치를 원통 렌즈(154)의 초점 위치(F)로 할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, LED(151)에서 방출되는 조명광이 사방으로 확산되지 않고 원통 렌즈(154)에 의해 집광되어 나아가게 된다. 이러한 집광에 의해 퍼터(115)의 되반사 시트(116)에 다량의 조명광이 입사될 수 있고, 되반사되는 반사광의 광량도 커지게 된다. 또한, 반사광도 원통 렌즈(154)를 통과함으로써 집광되어 광센서(50a, 50b)에 도달하게 된다. 따라서, 광의 확산에 의한 조명광 및 반사광의 광량 감소를 최대한 줄일 수 있기 때문에, 더욱 정확한 광 감지가 가능하게 된다.

도 1은, 종래의 퍼팅 연습 장치의 일례를 도시한 도면이다.

도 2는, 종래의 퍼팅 연습 장치에서 광학계의 구성 및 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은, 종래의 광학계의 광감지 동작을 보여주는 도면이다.

도 4는, 도 1에 도시된 외형을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치에서, 광학계의 구성 및 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은, 원통 렌즈가 적용된 광학계의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은, 광학계의 전방을 지나는 퍼터의 기울기를 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 8은, 광학계의 전방을 지나는 퍼터의 이동 속도 및 기울기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는, 복수 개의 원통 렌즈를 적용한 광학계의 형태의 일례를 나타낸 도면이다.

도 10은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 퍼팅 연습 장치를 설명하기 위한 도면이다.

Claims

골프공을 타격하는 순간의 스윙선에 대한 퍼터의 기울기를 측정하는 퍼팅 연습 장치로서:

타격될 골프공이 놓여지는 타격 지점을 향하여 조명광을 방출하는 조명 LED와, 상기 조명광이 타격 지점을 지나는 상기 퍼터에 의해 반사되어 형성된 반사광을 투과시키도록 배치되며 원통 방향을 연직으로 하는 원통 렌즈와, 상기 원통 렌즈의 초점 위치에 배치되어 상기 투과된 반사광의 감지 여부에 따라 전기적인 광감지신호를 출력하는 광감지 센서를 구비하는 광학계;

적어도 두 개의 상기 광학계를 스윙선의 양측에 서로 마주보도록 배치하여, 상기 마주보는 광학계 각각의 상기 원통 렌즈의 광축이 스윙선에 대해 수직이며 서로 일치하도록 하는 하우징; 및

상기 마주보는 광학계의 각각에서 출력하는 광감지신호에 기초하여 타격 지점을 지나는 상기 퍼터의 스윙선에 대한 기울기를 산출하는 컴퓨터를 포함하는 퍼팅 연습 장치.
제1항에 있어서,

상기 광학계의 상기 원통 렌즈는, 스윙선을 향하는 면이 평면인 반원형 원통 렌즈인 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 광학계는, 상기 퍼터의 스윙선을 따라 서로 마주보며 나란하도록 복수 쌍 배치되는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
제3항에 있어서,

상기 컴퓨터는, 상기 복수 쌍의 광학계에서 출력하는 각각의 상기 광감지신호에 의해 상기 퍼터의 스윙 속도를 계산하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
제3항에 있어서,

상기 컴퓨터는, 상기 복수 쌍의 광학계에서 출력하는 각각의 상기 광감지신호에 의해 타격 지점을 지나는 상기 퍼터의 스윙선에 대해 기울기를 연속적으로 계산하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
제3항에 있어서,

상기 컴퓨터는, 상기 복수 쌍의 광학계에 의해, 스윙선을 따른 상기 퍼터의 백스윙을 감지한 이후에 발생하는 상기 광감지신호에 의해 상기 퍼터의 스윙선에 대한 스윙 속도 또는 상기 퍼터의 기울기를 계산하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
제1항에 있어서,

상기 퍼터의 스윙선에 대한 기울기를 시각적으로 표시하기 위한 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.
제1항에 있어서,

상기 조명 LED는 상기 원통 렌즈의 초점 위치에 배치되어 상기 원통 렌즈를 통해 타격 지점을 향하여 상기 조명광을 방출하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 연습 장치.