專利名稱:靶裝置及光檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靶裝置和光檢測裝置，用于接收如激光束等類似光束，并應(yīng)用于檢測光束發(fā)出的位置。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)在很多人群中流行靶射擊運動包括射擊、日本式射箭、射箭等。目前，不僅日本式射箭和射箭，射擊也進行比賽。根據(jù)典型的手槍射擊比賽，運動員朝著靶的方向從氣槍中發(fā)射子彈或者從激光槍中發(fā)送激光束，并且根據(jù)子彈或激光束擊中目標(biāo)的準(zhǔn)確性競爭更高的分數(shù)。
附圖中的圖1部分地給出了使用激光槍發(fā)出的激光束射擊靶的傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)的方框圖。如圖1所示，傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)包括射手操縱射出激光束130的激光槍120；靶裝置110，用來檢測從激光槍120射出的激光束130擊中安裝在靶裝置110上的靶盤140上的擊中位置；顯示單元191，用于顯示靶裝置110上的擊中位置信息；以及連接靶裝置110和顯示單元191的交換單元192。激光槍120和靶裝置110之間的間距為用于射擊比賽的預(yù)定距離。交換單元192包括10 BASE-T LAN(局域網(wǎng))的交換集線器193。
下面將講述在射手從激光槍120中射出激光束130時，傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)的處理順序。
當(dāng)射手操縱激光器120在激光槍120指向靶裝置110時通過觸發(fā)激光槍120射出激光束130時，激光束130從激光槍120射出。從激光槍120射出的激光束130通常由安裝在激光槍120中的半導(dǎo)體激光振蕩裝置發(fā)出。
與從真槍中射出的真子彈一樣，激光束130從激光槍120的槍口射出，且沿著激光槍120取向的方向直線傳播。
當(dāng)從激光槍120射出的激光束130擊中安裝在靶裝置110上的靶盤140時，靶裝置110檢測靶盤140上的擊中位置，并通過交換單元192向顯示單元191傳輸代表檢測到的擊中位置信息。
顯示單元191根據(jù)靶裝置110傳輸來的擊中位置信息計算射擊得分，并顯示計算的得分。顯示單元191中記錄了識別射手的信息，如，射手的標(biāo)識號碼，以及代表當(dāng)前射手激光束射擊的擊發(fā)號碼的信息。這樣，顯示單元191同樣顯示射手的標(biāo)識號碼、當(dāng)前激光束號碼、對應(yīng)于激光束號碼的得分、目前總得分以及在靶盤140上激光束130的擊中位置，同時顯示或者以間隔的時間間隔顯示。
如附圖中圖2所示，靶盤140在表面上有十個環(huán)形區(qū)域，包括圍繞圓心O的中心圓形區(qū)域，由十個圓心為O的同心圓所分隔。這些區(qū)域也稱為得分區(qū)域。靶盤140還有環(huán)形區(qū)域以外的外部區(qū)域。當(dāng)激光束130擊中外部區(qū)域時，射手不得分。最外部環(huán)形區(qū)域，即標(biāo)識“1”的環(huán)形區(qū)域，得分是1分。其他環(huán)形區(qū)域的得分朝向圓心O依次遞增1分，中心圓形區(qū)域的得分是10分。當(dāng)射擊靶盤140時，射手的得分由靶盤140圓心O與靶盤140上的擊中位置之間的距離來決定。
如附圖中圖3所示，靶裝置110有濾光器117，該濾光器包括接收來自激光槍120并擊中靶盤140的激光束130、以及只通過激光槍120射出的激光束130的波長的帶通濾波器；PSD(位置敏感檢測器)傳感器111，用于檢測從激光槍120發(fā)出的并通過濾光器117傳輸?shù)募す馐?，以及根?jù)在安裝于靶裝置110上的靶盤140上的激光束130的擊中位置和檢測到的光束的數(shù)量來產(chǎn)生電流；放大由PSD傳感器111產(chǎn)生的電流所代表的信號并輸出放大信號的放大器113a；在指定的時間間隔對來自放大器113a的信號進行采樣并輸出采樣信號的采樣-保持電路118；將采樣-保持電流118輸出的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器115；基于加到靶裝置110上的外部光的數(shù)量產(chǎn)生電流的光電二極管傳感器112；放大由光電二極管傳感器112產(chǎn)生的電流所代表的信號并輸出放大信號的放大器113b；用于將放大器113b輸出的信號從放大器113a輸出的信號中減去并輸出差信號的減法器114；以及擊中位置計算器116，用于計算激光束130在靶盤140上的擊中位置，并根據(jù)減法器114的輸出信號，檢測包含在激光槍120射出的激光束130中的用于識別激光束130的擊中位置檢測信號。
下面將描述構(gòu)成靶裝置110的操作。
當(dāng)從激光槍120射出的激光束130擊中安裝在靶裝置110上的靶盤140時，激光束130作用于靶裝置110中的濾光器117，且只有具有從激光槍120射出的激光束130的波長的光束通過濾光器117傳輸并被PSD傳感器111檢測。
PSD傳感器111根據(jù)通過濾光器117接收的光束的數(shù)量和在靶盤140上激光束130的擊中位置產(chǎn)生電流。PSD傳感器111具有根據(jù)檢測光束產(chǎn)生電流的二維電流產(chǎn)生薄膜。如果通過濾光器117接收的光束作為二維電流產(chǎn)生薄膜在坐標(biāo)位置(x，y)的射束點，那么二維電流產(chǎn)生薄膜在其中產(chǎn)生與坐標(biāo)位置(x，y)相當(dāng)?shù)亩S線性電流。特別地，二維電流產(chǎn)生薄膜產(chǎn)生沿x軸向兩個相反方向流動的電流Ix1、Ix2和沿y軸向兩個相反方向流動的電流Iy1、Iy2。
PSD傳感器111輸出基于沿x軸流動的電流Ix1、Ix2的信號和基于沿y軸流動的電流Iy1、Iy2的信號。實際上，由于PSD傳感器111同樣檢測到具有激光束130波長并通過濾光器117的外部光，PSD傳感器111輸出的信號包括作用于靶裝置110并通過濾光器117傳輸?shù)耐獠抗猱a(chǎn)生的電流，加上沿x軸的電流和沿y軸的電流。PSD傳感器111輸出沿x軸的電流和沿y軸的總量電流，作為代表通過濾光器117接收的光的總量∑的信號。
由PSD傳感器111輸出的信號被放大器113a放大，該放大器113a輸出放大信號。
如附圖中圖4a所示，由113a輸出的放大信號的波形包括基于激光槍120射出的激光束130的波形分量101和基于作用于靶裝置110并通過濾光器117傳輸并由PSD傳感器111檢測的外部光的波形分量102a。
光電二極管傳感器112產(chǎn)生只基于作用于靶裝置110的外部光的電流。產(chǎn)生的電流所代表的信號被放大器113b放大，該放大器113b輸出放大信號。
如附圖中圖4b所示，由放大器113b輸出的放大信號的波形只包括基于作用于靶裝置110的外部光的波形分量102b。
由放大器113a輸出的信號被供給采樣-保持電路118。采樣-保持電路118在激光束130作用于靶裝置110時，對放大器113a輸出的信號中的基于激光槍120射出的激光束130的信號進行采樣。這樣，采樣-保持電路118檢測到激光束130中的變化，并輸出代表檢測到的激光束130中的變化的信號。這樣，代表具有激光束130的波長并通過濾光器117的外部光的信號分量從放大器113a輸出的信號中被除去，因此只有基于激光槍120射出的激光束130的信號被提取出來。
從采樣-保持電路118輸出的信號被A/D轉(zhuǎn)換器115轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，應(yīng)用于擊中位置計算器116。
減法器114將如圖4b所示的由放大器113b輸出的信號從如圖4a所示的由放大器113a輸出的信號中減去，這樣提取出只基于如附圖中圖4c所示的激光槍120射出的激光束130的信號。如圖4c所示的減法器114提取的信號被提供給擊中位置計算器116。
擊中位置計算器116根據(jù)減法器114輸出的信號檢測包含在激光槍120射出的激光束130中的擊中位置檢測信號，以及根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器115輸出的數(shù)字信號計算在靶盤140上激光束130的擊中位置點。
特別地，當(dāng)減法器114輸出的信號提供給擊中位置計算器116時，擊中位置計算器116將代表減法器114輸出信號的光的總量∑的信號的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，并依據(jù)此電壓值，檢測包含在激光槍120射出的激光束130中的用于識別激光束130的擊中位置檢測信號。
當(dāng)激光槍120發(fā)射激光束130時，它同時輸出為了識別從激光槍120輸出的激光束130的具有預(yù)定周期和光總量的擊中位置檢測信號。當(dāng)擊中位置計算器116檢測到包含在激光槍120射出的激光束130中的擊中位置檢測信號時，利用代表減法器114輸出信號的光的總量∑的信號的電壓值，靶裝置110檢測到的激光束被確定為由激光槍120射出。
當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器115輸出的信號提供給擊中位置計算器116時，擊中位置計算器116計算激光束130在靶盤140上的擊中位置，利用依據(jù)激光束130的擊中位置產(chǎn)生的電流值Ix1、Ix2、Iy1、Iy2，根據(jù)以下等式x＝k(Ix2-Ix1)/(Ix2+Ix1) (1)y＝k(Iy2-Iy1)/(Iy2+Iy1) (2)(Ix2-Ix1)和(Iy2-Iy1)都等于零的射束點位置被定義為PSD傳感器111的電學(xué)的和力學(xué)的坐標(biāo)原點(0，0)。需要針對PSD傳感器111在允許的精度范圍內(nèi)二維地放置靶盤140。
由于根據(jù)PSD傳感器111的特性，按照上述等式計算的擊中位置(x，y)受到光總量∑的影響，擊中位置計算器116之后將擊中位置(x，y)的值除以代表光總量∑的信號，這樣修正了在靶盤140上激光束130的擊中位置。
利用圖1和3所示的靶裝置110，如上所述，具有不同于與激光槍120射出的激光束130的波長的波長的無關(guān)光被濾光器117除去，在激光槍120射出的激光束130中的變化被檢測到。這樣，只檢測基于激光槍120射出的激光束130的信號，而且，根據(jù)被檢測的信號檢測激光束130在靶盤140上的擊中位置。從通過濾光器117傳輸?shù)墓庵袦p去由光電二極管傳感器探測到的無關(guān)光而除去具有激光槍120射出的激光束130的波長的無關(guān)光，然后檢測包含在激光槍120射出的激光束130中的擊中位置檢測信號。照這樣，激光束130在靶盤140上的擊中位置沒有噪聲和誤差地被檢測出。
為了沒有噪聲和誤差地檢測激光槍射出的激光束在靶盤上的擊中位置，具有不同于激光槍射出的激光束的波長的波長的無關(guān)光被濾光器除去，并且之后在激光槍射出的激光束中的變化被檢測到。這樣，只檢測基于激光槍射出的激光束的信號，而且，根據(jù)被檢測的信號檢測激光束在靶盤上的擊中位置。
從通過濾光器傳輸?shù)墓庵袦p去由光電二極管傳感器探測到的無關(guān)光而除去具有激光槍射出的激光束的波長的無關(guān)光，然后檢測包含在激光槍射出的激光束中的擊中位置檢測信號。但是，由于用于除去與激光槍射出的激光束的波長不同的無關(guān)光的濾光器很昂貴，只是使用濾光器就增加了傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)的造價，因此，降低傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)的造價是很困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供能夠不需要濾光器而沒有噪聲和誤差地檢測激光束在靶盤上的擊中位置的靶裝置。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)光槍射出的光束擊中安裝在靶裝置上的靶盤時，光束被根據(jù)光束在靶盤上的擊中位置來產(chǎn)生電流的光束檢測位置檢測裝置所檢測。無關(guān)光檢測裝置基于作用于靶裝置的無關(guān)光產(chǎn)生電流。光束檢測位置裝置產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓，與無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓被提供給減法裝置，該減法裝置將無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓從光束檢測位置裝置產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓中減去，并輸出差電流或差電壓值。這樣，無關(guān)光分量被從光束檢測位置檢測裝置產(chǎn)生的電流中除去。然后，位置計算裝置識別光槍射出的光射束點并基于差電流或電壓值檢測光束在靶盤上的擊中位置。
如上所述，無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓被從光束檢測點檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓中減去，光槍射出的光射束點被識別，而且基于差電流或差電壓值計算光束在靶盤上的擊中位置。因此，光束檢測位置檢測裝置檢測的光束不限于通過濾光器具有給定波長的特定光束，但沒有噪音和誤差地檢測光束在靶盤上的擊中位置。
根據(jù)本發(fā)明，如上所述，用于檢測光槍射出的光束在靶盤上的擊中位置的靶裝置被設(shè)置為從擊中靶盤的光束中減去無關(guān)光分量來除去無關(guān)光分量，以及識別光槍射出的光束，并基于除去無關(guān)光分量的提取光分量檢測光束在靶盤上的擊中位置。因此，可以沒有噪音和誤差地檢測光束在靶盤上的擊中位置而不需要用于從作用于靶盤的光中提取單一的具有特定波長的光分量的濾光器。
本發(fā)明的原理也同樣適用于用于接收具有預(yù)定脈沖信號的光束和檢測光束擊中光檢測裝置的射束點位置的光檢測裝置，光檢測裝置被設(shè)置為從擊中光檢測裝置的光束中減去無關(guān)光分量來除去無關(guān)光分量，以及檢測脈沖信號和檢測在光檢測裝置上具有脈沖信號的光束的射束點位置。因此，可以沒有噪音和誤差地檢測光束的光束位置，而不需要用于從作用于光檢測裝置的光中提取單一的具有特定波長的光分量的濾光器。
本發(fā)明的以上及其他目的、特征和優(yōu)勢將通過以下參照描述本發(fā)明例子的附圖的闡述變得更加清楚。



圖1部分以框圖形式給出了應(yīng)用射出激光束的激光槍的傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)圖；圖2圖1所示傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)中使用的靶盤的正視圖；圖3圖1所示傳統(tǒng)射擊比賽系統(tǒng)中使用的靶裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖4a圖1和圖3所示靶裝置中的一個放大器輸出的信號波形示意圖；圖4b圖1和圖3所示靶裝置中的另一放大器輸出的信號波形示意圖；圖4c圖1和圖3所示靶裝置中的減法器輸出的信號波形示意圖；圖5部分以框圖形式給出了應(yīng)用本發(fā)明的靶裝置的射擊比賽系統(tǒng)圖；圖6圖5所示靶裝置上使用的靶盤的正視圖；圖7圖5所示靶裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖8a圖5和圖7所示靶裝置中的一個放大器輸出的信號波形示意圖；圖8b圖5和圖7所示靶裝置中的另一放大器輸出的信號波形示意圖；圖8c圖5和圖7所示靶裝置中的減法器輸出的信號波形示意圖。
具體實施方式
如圖5所示，使用本發(fā)明的靶裝置的射擊比賽系統(tǒng)包括由射手操作射出激光束30的激光槍20，靶裝置10，用來檢測從激光槍20射出的激光束30擊中安裝在靶裝置10上的靶盤40上的擊中位置，顯示單元91，用于顯示靶裝置10上的擊中位置信息，以及連接靶裝置10和顯示單元91的交換單元92。激光槍20和靶裝置10二者離開用于射擊比賽的預(yù)定距離。交換單元92包括10 BASE-T LAN的交換集線器93。
下面將講述在射手從激光槍20中射出激光束30時，射擊比賽系統(tǒng)的處理順序。
當(dāng)射手操縱激光器20在激光槍20指向靶裝置10時通過觸發(fā)激光器20射出激光束30時，激光束30從激光槍20射出。從激光槍20射出的激光束30通常由安裝在激光槍20中的半導(dǎo)體激光振蕩裝置發(fā)出。
與從真槍中射出的真子彈一樣，激光束30從激光槍20的槍口被射出，且沿著激光槍20指向的方向直線傳播。
當(dāng)從激光槍20射出的激光束30擊中安裝在靶裝置10上的靶盤40時，靶裝置10檢測靶盤40上的擊中位置，并通過交換單元92傳輸代表檢測到的擊中位置信息給顯示單元91。
顯示單元91基于靶裝置10傳輸來的擊中位置信息計算射擊成績，并顯示計算的成績。顯示單元91中記錄了識別射手的信息，如，射手的標(biāo)識號碼，以及代表當(dāng)前射手激光束射擊的擊發(fā)號碼的信息。這樣，顯示單元191同樣顯示射手的標(biāo)識號碼、當(dāng)前激光束擊發(fā)號碼、對應(yīng)于激光束號碼的得分、目前總得分以及在靶盤40上激光束30的擊中位置，同時顯示或者間隔時間間隔顯示。
如圖6所示，圖5所示的靶盤40在表面上有10個環(huán)形區(qū)域，包括圍繞圓心O的中心圓形區(qū)域，由十個圓心為O的同心圓所分隔。這些區(qū)域也稱為得分區(qū)域。靶盤40還有環(huán)形區(qū)域以外的外部區(qū)域。當(dāng)激光束30擊中外部區(qū)域時，射手不得分。最外部環(huán)形區(qū)域，即標(biāo)識“1”的環(huán)形區(qū)域，的得分是1分。其他環(huán)形區(qū)域的得分朝向圓心O依次遞增1分，中心圓形區(qū)域的得分是10分。當(dāng)射擊靶盤40時，射手的得分由靶盤40圓心O與靶盤40上的擊中位置之間的距離來決定。
如圖7所示，靶裝置10有作為束檢測點檢測裝置的PSD(位置敏感檢測器)傳感器11，用于檢測激光槍20射出的激光束30，以及基于檢測到的光總量和在安裝于靶裝置10上的靶盤40上的激光束30的擊中位置來產(chǎn)生電流，放大由PSD傳感器11產(chǎn)生的電流所代表的信號并輸出放大信號的放大器13a，基于作用于靶裝置10上的無關(guān)光的數(shù)量產(chǎn)生電流的作為無關(guān)光檢測裝置的光電二極管傳感器12，放大由光電二極管傳感器12產(chǎn)生的電流所代表的信號并輸出放大信號的放大器13b，用于將放大器13b輸出的信號從放大器13a輸出的信號中減去并輸出差信號的減法器14，將減法器14輸出的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換器15，以及作為位置計算裝置的擊中位置計算器16，用于計算在靶盤40上激光束30的擊中位置，并基于減法器14輸出的信號，檢測包含在激光槍20射出的激光束30中的用于識別激光束30的擊中位置檢測信號。
下面將描述構(gòu)成靶裝置10的操作。
當(dāng)從激光槍20射出的激光束30擊中安裝在靶裝置10上的靶盤40時，激光束30被靶裝置10中的PSD傳感器11檢測。
PSD傳感器11基于檢測的光總量和在靶盤40上激光束30的擊中位置產(chǎn)生電流。PSD傳感器11具有基于檢測的光束產(chǎn)生電流的二維電流產(chǎn)生薄膜。如果檢測的光束作為二維電流產(chǎn)生薄膜在坐標(biāo)位置(x，y)的射束點，那么二維電流產(chǎn)生薄膜在其中產(chǎn)生二維線性與坐標(biāo)位置(x，y)相當(dāng)?shù)碾娏?。特別地，二維電流產(chǎn)生薄膜產(chǎn)生沿x軸向兩個相反方向流動的電流Ix1、Ix2和沿y軸向兩個相反方向流動的電流Iy1、Iy2。
PSD傳感器11輸出基于沿x軸流的電流Ix1、Ix2的信號和基于沿y軸流的電流Iy1、Iy2的信號。實際上，由于PSD傳感器11同樣檢測到被靶裝置10檢測的無關(guān)光，PSD傳感器11輸出的信號包括作用于靶裝置10的無關(guān)光產(chǎn)生的電流，加上沿x軸的電流和沿y軸的電流。PSD傳感器11輸出沿x軸的電流和沿y軸的電流的和作為代表靶裝置10檢測的光總量∑的信號。
由PSD傳感器11輸出的信號被放大器13a放大，輸出放大信號。
如圖8a所示，由13a輸出的放大信號的波形包括基于激光槍20射出的激光束30的波形分量1和基于靶裝置10檢測到的無關(guān)光的波形分量2a。
光電二極管傳感器12產(chǎn)生只基于作用于靶裝置10的無關(guān)光的電流。產(chǎn)生的電流所代表的信號被放大器13b放大，輸出放大信號。
如附圖中圖8b所示，由放大器13b輸出的放大信號的波形只包括基于作用于靶裝置10的無關(guān)光的波形分量2b。
由放大器13a、13b輸出的信號被供給減法器14。減法器14將如圖4b所示的由放大器13b輸出的信號從如圖4a所示的由放大器13a輸出的信號中減去，這樣提取出只基于如圖8c所示的激光槍20射出的激光束30的信號。如圖8c所示的減法器14提取的信號被提供給A/D轉(zhuǎn)換器15和擊中位置計算器16。
A/D轉(zhuǎn)換器將減法器14輸出的信號轉(zhuǎn)換為提供給擊中位置計算器16的數(shù)字信號。
擊中位置計算器16基于減法器14輸出的信號檢測包含在激光槍20射出的激光束30中的擊中位置檢測信號，以及基于A/D轉(zhuǎn)換器15輸出的數(shù)字信號計算在靶盤40上激光束30的擊中位置。
特別地，當(dāng)減法器14輸出的信號提供給擊中位置計算器16時，擊中位置計算器16將減法器14輸出的信號的代表光總量∑的信號的電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，并依據(jù)此電壓值，檢測包含在激光槍20射出的激光束30中的用于識別激光束30的擊中位置檢測信號。
當(dāng)激光槍20發(fā)射激光束30時，它同時輸出為了識別從激光槍20輸出的激光束30的具有預(yù)定周期和光總量的擊中位置檢測信號。當(dāng)擊中位置計算器16檢測到包含在激光槍20射出的激光束30中的擊中位置檢測信號時，利用減法器14輸出的信號的代表光總量∑的信號的電壓值，靶裝置10檢測到的激光束被確定為由激光槍20射出。
當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換器15輸出的信號提供給擊中位置計算器16時，擊中位置計算器16計算在靶盤40上激光束30的擊中位置，利用依據(jù)激光束30的擊中位置產(chǎn)生的電流值Ix1、Ix2、Iy1、Iy2，根據(jù)以下等式x＝k(Ix2-Ix1)/(Ix2+Ix1) (1)y＝k(Iy2-Iy1)/(Iy2+Iy1) (2)(Ix2-Ix1)和(Iy2-Iy1)都等于零的射束點被定義為PSD傳感器11的電學(xué)的和機械的坐標(biāo)原點(0，0)。靶盤40需要在二維上與PSD傳感器11保持在允許的精度范圍內(nèi)放置。
由于根據(jù)PSD傳感器11的特性，按照上述等式計算的擊中位置(x，y)受到光總量∑的影響，擊中位置計算器16之后將擊中位置(x，y)的值除以代表光總量∑的信號，這樣修正了在靶盤40上激光束30的擊中位置。
利用圖5和7所示的靶裝置10，如上所述，光電二極管傳感器12輸出的電流所代表的信號被從PSD傳感器11輸出的電流所代表的信號中減去，這樣，除去基于PSD傳感器11檢測的除了激光束30的無關(guān)光的信號分量。利用已經(jīng)除去基于無關(guān)光的信號分量的信號，在靶盤40上激光束30的擊中位置和包含在激光槍20射出的激光束30中的擊中位置檢測信號被檢測。因此，在靶盤40上激光束30的擊中位置沒有噪聲和誤差地被檢測出。
在本實施例中，靶裝置檢測的在靶盤40上的擊中位置和依照擊中位置的得分被顯示在顯示單元91上。不過，擊中位置和依照擊中位置的得分可以被顯示在靶裝置10上。根據(jù)這樣的修改，基于在靶盤40上的擊中位置，靶裝置10計算得分。
在本實施例中，在安裝在靶裝置10上的靶盤40上的激光束30的擊中位置利用PSD傳感器11產(chǎn)生的沿x軸的電流(Ix1，Ix2)和沿y軸的電流(Iy1，Iy2)來計算。不過，PSD傳感器11和光電二極管傳感器12產(chǎn)生的電流可以在放大器13a、13b的操作步驟時被轉(zhuǎn)換為電壓值，且擊中位置計算器16可以利用這些電壓值代替上述的電流值來計算在安裝在靶裝置10上的靶盤40上的激光束30的擊中位置。
在本實施例中，描述了用于檢測在靶盤40上的激光槍20射出的激光束30的擊中位置的靶裝置10。不過，光檢測裝置，用于接收具有預(yù)定脈沖信號的光束及檢測此光束擊中此光檢測裝置的擊中位置，可以類似地安放用于檢測射束點位置而不需要濾光器。
盡管已經(jīng)用術(shù)語描述了本發(fā)明地優(yōu)選實施例，但這些描述只是起到例證性的作用。在不偏離下述權(quán)利要求
的精神和范圍的前提下，可以對其做出修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種靶裝置，用于檢測在靶盤上的光槍射出的光束的擊中位置，所述靶裝置包括電路裝置，用于從擊中靶盤的光束中減去無關(guān)光分量，據(jù)此產(chǎn)生提取光分量，并識別所述光槍射出的光束及基于提取光分量，檢測在所述靶盤上的光束的擊中位置。
2.按照權(quán)利要求
1所述的靶裝置，其特征在于所述電路裝置包括束檢測點檢測裝置，用于檢測擊中靶盤的光束并基于擊中位置產(chǎn)生電流；無關(guān)光檢測裝置，用于基于作用于靶裝置上的無關(guān)光產(chǎn)生電流；減法裝置，用于將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述束檢測點檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓中減去，并輸出差電流或電壓值；以及位置計算裝置，用于識別所述光槍射出的光束和基于所述差電流或電壓值，檢測在所述靶盤上的光束的擊中位置。
3.按照權(quán)利要求
2所述的靶裝置，其特征在于所述位置計算裝置包括通過檢測包含在所述光槍射出的光束中的信號來識別所述光槍射出的光束的裝置。
4.按照權(quán)利要求
2所述的靶裝置，其特征在于所述束檢測點檢測裝置包括產(chǎn)生基于所述擊中位置沿著xy坐標(biāo)系統(tǒng)的x軸方向的位置分量和所述擊中位置沿著xy坐標(biāo)系統(tǒng)的y軸方向的位置分量的第一電流的裝置，而且所述位置計算裝置包括，通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第一電流或基于所述第一電流的電壓中減去產(chǎn)生的數(shù)值和通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第一電流與所述第二電流的和或基于所述第一電流的所述電壓與基于所述第二電流的電壓的和中減去產(chǎn)生的數(shù)值計算擊中位置的xy坐標(biāo)系統(tǒng)中的x坐標(biāo)，以及通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第二電流或基于所述第二電流的電壓中減去產(chǎn)生的數(shù)值和通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第一電流與所述第二電流的和或基于所述第一電流的所述電壓與基于所述第二電流的電壓的和中減去產(chǎn)生的數(shù)值計算擊中位置的xy坐標(biāo)系統(tǒng)中的y坐標(biāo)，的裝置。
5.按照權(quán)利要求
3所述的靶裝置，其特征在于所述束檢測點檢測裝置包括產(chǎn)生基于所述擊中位置沿著xy坐標(biāo)系統(tǒng)的x軸方向的位置分量和所述擊中位置沿著xy坐標(biāo)系統(tǒng)的y軸方向的位置分量的第一電流的裝置，而且所述位置計算裝置包括，通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第一電流或基于所述第一電流的電壓中減去產(chǎn)生的數(shù)值和通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第一電流與所述第二電流的和或基于所述第一電流的所述電壓與基于所述第二電流的電壓的和中減去產(chǎn)生的數(shù)值計算擊中位置的xy坐標(biāo)系統(tǒng)中的x坐標(biāo)，以及通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第二電流或基于所述第二電流的電壓中減去產(chǎn)生的數(shù)值和通過將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述第一電流與所述第二電流的和或基于所述第一電流的所述電壓與基于所述第二電流的電壓的和中減去產(chǎn)生的數(shù)值計算擊中位置的xy坐標(biāo)系統(tǒng)中的y坐標(biāo)，的裝置。
6.一種光檢測裝置，用于接收具有預(yù)定脈沖信號的光束并檢測光束擊中光檢測裝置的射束點位置，所述光檢測裝置包括電路裝置，用于從接收到的光束中減去無關(guān)光分量，據(jù)此產(chǎn)生提取光分量，并基于所述提取光分量，檢測所述脈沖信號和具有脈沖信號的光束的射束點位置。
7.按照權(quán)利要求
6所述的光檢測裝置，其特征在于所述電路裝置包括束檢測點檢測裝置，用于檢測光束并基于射束點位置產(chǎn)生電流；無關(guān)光檢測裝置，用于基于作用于光檢測裝置上的無關(guān)光產(chǎn)生電流；減法裝置，用于將所述無關(guān)光檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓從所述束檢測點檢測裝置產(chǎn)生的電流或基于所述電流的電壓中減去，并輸出差電流或電壓值；以及位置計算裝置，用于檢測所述脈沖信號和基于所述差電流或電壓值，計算具有此脈沖信號的光束的射束點位置。
專利摘要
當(dāng)光槍射出的光束擊中安裝在靶裝置上的靶盤時，光束被基于在靶盤上光束的擊中位置來產(chǎn)生電流的束檢測點檢測單元所檢測。無關(guān)光檢測單元基于作用于靶裝置的無關(guān)光產(chǎn)生電流。束檢測點檢測單元產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓，與無關(guān)光檢測單元產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓被提供給減法器，將無關(guān)光檢測單元產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓從束檢測點檢測單元產(chǎn)生的電流或基于此電流的電壓中減去，并輸出差電流或電壓值。這樣，無關(guān)光分量從束檢測點檢測單元產(chǎn)生的電流中被除去。之后，位置計算單元識別光槍射出的光束以及基于差電流或電壓值檢測在靶盤上光束的擊中位置。
文檔編號F41J5/00GKCN1456863SQ03109542
公開日2003年11月19日 申請日期2003年4月9日
發(fā)明者安藤正, 渡部洋士 申請人:日本電氣株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan