(57)【要約】  紛失したゴルフボールをゴルフ競技者が見つけ出すに際して手助けする方法が開示される。その方法は、第一の波長の光による照射に伴って第二の波長の光を放射する、ゴルフボールに用いられる物質に依存している。青色又は近紫外の照射光を用いてそれらより幾分長い波長の放射を引き起こすようなボール捜索装置の実施が開示される。紫外放射を用いる先行技術と違って、開示された本装置は、ボールの視覚的な探知を高めるための該ボールへの接近を必要としない。
2007501042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物又はその表面の被覆体により吸収される波長の光線を放射するように適合させられた光源と、対象物又はその表面の被覆体により蛍光発光させられた波長の光を検出するように適合させられた検出器と、検出器により検出された光から対象物の存在を測定するように適合させられた演算処理装置とからなる対象物の検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検出装置において、光源を変調するための発振器をさらに包含する対象物の検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検出装置において、ドライバー回路をさらに包含する対象物の検出装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の検出装置において、演算処理装置がミキサーを包含し、該ミキサーが発振器から変調用信号を、また検出器から検出信号を受け取るようにした対象物の検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検出装置において、演算処理装置が、時間平均化されたコヒーレント信号が存在する場合に有意の大きさの信号を通過させるように適合させられた低域フィルターをさらに包含する対象物の検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検出装置において、演算処理装置がしきい検出器をさらに包含し、該しきい検出器が、低域フィルターからの信号を予定しきい値と比較し、その信号が該しきい値を超える場合にボールの存在を指示するために指示器に信号を送信するようにした対象物の検出装置。
【請求項７】
請求項２又は請求項２に従属する請求項３〜６の何れか１項に記載の検出装置において、変調が１０Ｈｚから１００Ｈｚの周波数範囲にある対象物の検出装置。
【請求項８】
第一の波長の光を吸収すると共に第二の波長の光を蛍光発光する被覆体を有する紛失した対象物の所在位置を捜索する方法であって、対象物表面の被覆体により吸収される波長を有する光線を照射するステップと、捜索されるべき対象物により蛍光発光させられた波長の光を検出するステップと、検出された光から対象物の存在又は非存在を測定するステップとからなる紛失対象物の所在位置の捜索方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紛失した対象物、限定的ではないが特に紛失したゴルフボールの所在位置の捜索に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフの競技中に、競技者、特に初心者がゴルフボールを紛失することはよくあることである。これは、第一に、多数の紛失ボールを元の位置に戻す費用がかかることから好ましくなく、しかも、ボールが見つけられなければ競技者は１ストロークを失い、それは当然ながらゲームの敗退に帰着するかもしれない。
【０００３】
ボールを見つけ易くすることにより問題を解決する幾つかの方法と装置がこれまで提案されている。概して、これらの方法はボールへのある種のタグ付けを包含し、そこではタグがより検出し易くなっている。例えば、米国特許第６４８２１０８号のマクローリンはゴルフボールへのホログラムの適用を教示し、また米国特許第６３５３３８６号のキャストンガイは臭気物質の使用を教示している。これらのシステムの難点は、競技者がボールをタグの配置により改造し、或いは特別に開発されたボールを使用せねばならないことである。
【０００４】
他の方法は、多くのゴルフボールが、近紫外光を吸収して、より長い波長、概してスペクトルの青色部分の波長で蛍光発光するホワイトニング剤で被覆されている事実を利用することである。このようにゴルフボールに紫外光を照射することにより、それらは蛍光発生させられ得るので検出が容易になるはずである。そのための装置は商業的に入手することができ、それらは当該紫外光を発生する。しかしながら、これらの装置は、昼間に存在する周囲の背景光から蛍光発光の放射を識別するために、概して夜間での使用を想定されている。さらに、紫外光がゴルフボールに直接照射する必要があるので、装置は、如何なる効果も視認されるようにボールの直ぐ近くで操作される必要がある。
【特許文献１】米国特許第６４８２１０８号
【特許文献２】米国特許第６３５３３８６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、紛失ゴルフボールを見つけ出すための改良された方法と装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、対象物又はその表面の被覆体により吸収される波長の光線を放射するように適合させられた光源と、対象物又はその表面の被覆体により蛍光発光させられた波長の光を検出するように適合させられた検出器と、検出器により検出された光から対象物の存在を測定するように適合させられた演算処理装置とからなる、対象物を検出するための装置が提供される。
【０００７】
望ましくは、前記検出装置が光源を変調するための発振器をさらに包含し、それは、通常、ドライバー回路を介して設けられる。
【０００８】
望ましくは、演算処理装置がミキサーを包含し、それは発振器から変調用信号を、また検出器から検出信号を受け取る。通常、演算処理装置は、時間平均化されたコヒーレント信号が存在する場合に有意の大きさの信号を通過させるように適合させられた低域フィルターをさらに包含する。
【０００９】
都合よくは、演算処理装置がしきい検出器をさらに包含し、それは、低域フィルターからの信号を予定しきい値と比較し、その信号が該しきい値を超える場合にボールの存在を指示するために指示器に信号を送信する。
【００１０】
概して、前記変調は、１０Ｈｚから１００Ｈｚの周波数範囲となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の理解に資するために、本発明の実施態様を実施例により、添付図面に照らして以下に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る、紛失ゴルフボールを検出する装置の平面図、図２は、図１における電気的構成部材のブロック図である。
【００１３】
図１を参照すると、図示された検出装置は発振器１０１を包含し、それは、光源１０３を変調するために使用される信号１０２を発生するように適合させられている。図示されるように、光源は、（他の光源も使用され得たが、）発光ダイオード（ＬＥＤ）である。変調は、正弦波又は方形波のような別タイプの波形であってもよく、そして振幅変調や位相変調であってもよい。光源１０３は、スペクトルの青色又は紫外（ＵＶ）部分の波長での放射による光線１０６を発生する。光線は、基本的に光源の前方に広角で直射される。光源によっては、光線を直射させ、拡大し、そして望ましい放射パターンを発生させるために、レンズ又はその他の光学システム１０４が使用されてもよい。
【００１４】
ゴルフボール１０５は、それらに塗布された被覆体により、紫外及び青色帯域の光を吸収し、より長い波長で再放射（蛍光発光）（１０７）する。蛍光発光の正確な波長は、ボールに塗布された特殊な被覆体に依存するが、しかしながら、通常、幾枚かのレンズによるナノメーター単位の波長シフトが見られる。
【００１５】
ゴルフボールが発見され得る場所では、芝草のような他の物質もまた蛍光発光するが、それは著しく低い効率で行なわれるので、もし蛍光発光が検出されれば、ゴルフボールから生じていることが確実である。
【００１６】
また、検出装置は検出器１０９を包含している。検出器１０９は、光が広角度から該検出器により集束させられることを可能にするレンズ１０８を備えている。さらに、ゴルフボールからの予測された蛍光発光の波長以外の波長を有する光を除去し、そしてその蛍光発光の波長の光と可能な限り同量のものが検出器１０９により受け取られることを可能にするために、フィルター１１０が検出器の前方に配置されている。加えて、蛍光発光が光源１０３からの光よりも数オーダー弱いので、光遮蔽体１１１、１１２が光源１０３及び／又は検出器１０９を囲むように配置されている。
【００１７】
検出器１０９は、ゴルフボールが存在するときに、測定のために光電流１１４を演算処理装置１１６に送信する。信号の演算処理に資するために発振器信号の複製１１３がさらに演算処理装置に入力されてもよい。ボールが検出されると、信号１１５が指示器１１７に送信され、それによって使用者にボールの所在を気付かせる。
【００１８】
検出器は、該検出器の方向に伝播する光のほんの小部分に感知し、これを受け取る。検出器が無用の光を除外するように特別に設計されていないとき、日光が検出器を簡単に壊滅し、装置を殆ど実用にならないものにし得る。このため、以前の検出器は、概して夜間に使用されてきており、極めて低い周辺光レベルにおいてのみ有効である。しかしながら、フィルター１１０の使用によってさえも、日光は、当該波長の中で十分強力になり得る状態にあるため、弱い蛍光発光の信号を圧倒することになる。
【００１９】
本発明によれば、ゴルフボールからの弱い蛍光発光の信号を強力な周辺光から区別して検出するために、同期検出が利用される。そこでは、光源と検出回路に対して変調が適用される。結果として、信号が変調周期Ｔにわたってコヒーレントに積分される。しかしながら、背景の光は、変調との如何なる固有の位相関係も有していない。結果として、信号検出に対するこのような光又はノイズの寄与は、時間と共に線形に増加するのではなく、周期Ｔの平方根に比例して増加する。従って、十分長い積分時間の間に、真の信号は遂にはノイズ寄与から脱却し、曖昧のない検出を提供することになる。
【００２０】
検出装置は、通常、ゆっくり掃くような操作方法で使用されることになる。従って、Ｔ＝０．１ｓのオーダーの信号積分時間が適当であると仮定することは理にかなっている。これは、概ねＢ＝１／Ｔ＝１０Ｈｚ以内の帯域幅Ｂのノイズを許容することのみに対応している。
【００２１】
ところで、図２を参照すると、それは同期検出の実行態様を示している。発振器２０１がドライバー回路２０３に変調用信号２０２を適用すると共に、その結果として、ドライバー回路が発光ダイオード（ＬＥＤ）２０４にドライブ信号を与え、また前記発振器は同時に変調用信号２０５をミキサー２０６に送信する。変調用信号の周波数は、決定的に重要であるわけではなく、１０Ｈｚから１００Ｈｚまでの範囲にあってもよい。出力光２０７はゴルフボール等によって蛍光発光２０８に変換され、該蛍光発光は検出器２０９により受け取られ、増幅器２１１に送信（２１０）され、それからミキサー２０６の別の入力ポートに送信（２１２）され、そしてミキサー２０６の出力２１３は低域フィルター（ＬＰＦ）２１４に送信される。低域フィルター（ＬＰＦ）は、予定の帯域幅Ｂを超える周波数を除去するように、従って時間Ｔ＝１／Ｂにわたって平均化されたコヒーレント信号が存在する場合に有意の大きさの信号を通過させるようにのみ設計されている。低域フィルター（ＬＰＦ）の出力２１５はしきい検出器２１６に送信され、それは、ＬＰＦ信号を予定しきい値と比較する。そして、信号が該予定しきい値を超える場合には、ボールの存在を指示するために信号２１７が指示器２１８に送信される。
【００２２】
本発明は、前記実施態様の細部に限定されるものではない。例えば、ゴルフボールに向けられる光の強さを増加させるために多数の光源が使用されてもよく、その場合にそれらが例えば六角形のパターンで配置されてもよい。さらに、またボールまでの距離を測定するために、適用された変調位相に対する受け取られた信号の位相の検出が使用され得るように、光源が１０〜１００ＭＨｚのような高周波に変調されてもよい。最後に、検出装置は、オプション用にプラスチック製のフレネルレンズを含むプラスチックレンズを用いて組み立てられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る、紛失ゴルフボールを検出する装置の平面図である。
【図２】図１における電気的構成部材のブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０１  発振器
１０２  変調用信号
１０３  光源
１０４  レンズ又はその他の光学システム
１０５  ゴルフボール
１０６  照射用光線
１０７  再放射（蛍光発光）
１０８  レンズ
１０９  検出器
１１０  フィルター
１１１、１１２  光遮蔽体
１１３  発振器信号の複製
１１４  光電流
１１５  指示器への信号
１１６  演算処理装置
２０１  発振器
２０２  変調用信号
２０３  ドライバー回路
２０４  発光ダイオード（ＬＥＤ）
２０５  変調用信号
２０６  ミキサー
２０７  出力光
２０８  蛍光発光
２０９  検出器
２１０  検出器から増幅器への送信
２１１  増幅器
２１２  増幅器からミキサーへの送信
２１３  ミキサーの出力
２１４  低域フィルター（ＬＰＦ）
２１５  低域フィルター（ＬＰＦ）の出力
２１６  しきい検出器
２１７  指示器への信号
２１８  指示器
【図１】
2007501042.tif 000003
【図２】
2007501042.tif 000004
【国際調査報告】
2007501042.tif 000005
2007501042.tif 000006