JPS6053985A - Underwater light emitting apparatus - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アイススケート場等の水中からの発光装置
に係り、特に点光源に近い、集光度の高い光を拡散し、
分散発光させる水中からの発光装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a light emitting device from underwater such as an ice skating rink, and in particular, diffuses highly concentrated light close to a point light source,
The present invention relates to a light-emitting device from underwater that emits light in a dispersed manner.

興業を主としたアイススケート場では、リンクの氷質向
上を図ることはもちろんであるが、リンクの付加機能と
しているいろな趣向をこらしており、米中に着色したり
、外部からの光線で反射する材料を水中に入れたりして
いる。また、スポーツ競技用スケートリンクにあっても
、トラックのライン、球技のわく、センターラインなど
にも氷中着色の方式が用いられている。また、屋内スケ
ート場などでは天井などの上部空間からレーザー光や、
イルミネーション、カクテルライト、ミラーボールなど
による照明により、スケート場の雰囲気づくりを行って
いる。At ice skating rinks, which are mainly used for entertainment purposes, they not only try to improve the quality of the ice on the rink, but also add various features to the rink, such as coloring the inside of the rice, and improving the quality of the ice from outside. They also put reflective materials in the water. Also, in skating rinks for sports competitions, the in-ice coloring method is used for track lines, ball game frames, center lines, etc. In addition, at indoor skating rinks, laser light is emitted from the upper space such as the ceiling,
The atmosphere of the skating rink is created using illuminations, cocktail lights, mirror balls, and other lighting.

近年、各種照明が開発実用化していくなかで、レーザー
光を用いたディスプレーの応用がさかんｅこなつできて
おり、これにより氷表面に模様など表示することが行わ
れている。一方、水中からの発光により、内部からの輝
度を利用して模様、ラインなどを描く試みも行われてい
るが、レーザー光の如く光束径の小さい点光源に近い光
の場合にきるような設備を設けなければならない欠点が
ある。しかも水中でレーザー光が２次元的に走査できる
ような発信器を設けることはきわめて困難であり、設備
費用の面からも不可能と言わざるを得ない。またレーザ
ー光の場合１ミリワット以上の出力の光源においては直
接口に照射される危険性もあり、これを広い範囲に分散
させ、集光性を緩和させることも必要である。In recent years, as various types of lighting have been developed and put into practical use, displays using laser light have been increasingly applied, and are used to display patterns on the surface of ice. On the other hand, attempts have been made to draw patterns, lines, etc. using the internal brightness of light emitted from underwater, but this is not possible with equipment that can be used for light that is close to a point light source with a small luminous flux diameter, such as laser light. There is a drawback that it is necessary to provide Moreover, it is extremely difficult to install a transmitter that can scan laser light two-dimensionally underwater, and it must be said that it is impossible in terms of equipment costs. Furthermore, in the case of laser light, there is a risk that the mouth will be directly irradiated with a light source with an output of 1 milliwatt or more, and it is also necessary to disperse the laser light over a wide range and to reduce the focusing ability.

この発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、集光
度の高い点光源を用いて、水中より発光させ、しかもそ
の光を広範囲に均等に拡散させることにより、氷上部に
平面または線状の発光状態を得る水中から発光装置を提
供することにある。An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art, to emit light from underwater using a point light source with a high concentration, and to spread the light evenly over a wide area, thereby creating a flat or linear shape on the top of the ice. The object of the present invention is to provide a light-emitting device that can obtain a light-emitting state from underwater.

この発明は、レーザー等のビーム径の小さい光源の前方
に置いた凸面状の光透過材を通した光がレンズ効果で拡
散することを利用し、これをできるだけ短い焦点距離と
することにより、光透過材から氷表面の距離が短かくて
も十分に拡散するようにしたものである。すなわち、こ
の発明は、高集光性の光源の前方にそれぞれ凹凸断面を
有する複数の光透過材を直列に、かつ該凹凸の溝方向が
所望の角度で交差するように水中に埋設したことを特徴
とする。This invention takes advantage of the fact that light passes through a convex light transmitting material placed in front of a light source with a small beam diameter, such as a laser, and is diffused by the lens effect. This ensures sufficient diffusion even if the distance from the transparent material to the ice surface is short. That is, the present invention is characterized in that a plurality of light transmitting materials each having an uneven cross section are buried in water in front of a highly condensing light source so that the groove directions of the uneven sections intersect at a desired angle. do.

以下、この発明を図面により具体的に説明する。Hereinafter, this invention will be specifically explained with reference to the drawings.

第１図は、この発明に用いる光源と光拡散体の配置状態
の一例を示したもので、レーザー光１を発する光源とそ
の上部に光拡散体２．！：して片面半円形の波状断面形
レンズが氷３の下に埋設されている。このような構成に
おいて、レーザーの微小光源１は光拡散体２に入射し、
この表面の凸レンズ効果により、ビーム径と光拡散体２
の凹凸の大きさに応じて拡散し、氷中３を通り、氷表面
４上に拡散域５の模様を描かせる。第１図では、光拡散
体２は１枚であるため、光源は一次元に広がるのみであ
り、いわゆる点光源が一本の線状となって現れる状態を
示している。なお、図中、６は屈折後の光路、７は焦点
である。FIG. 1 shows an example of the arrangement of a light source and a light diffuser used in the present invention, with a light source that emits a laser beam 1 and a light diffuser 2 above it. ! : A lens with a wavy cross section and a semicircular shape on one side is buried under the ice 3. In such a configuration, the laser minute light source 1 enters the light diffuser 2,
Due to the convex lens effect on this surface, the beam diameter and light diffuser 2
The light spreads according to the size of the unevenness, passes through the ice 3, and forms a pattern of a diffusion region 5 on the ice surface 4. In FIG. 1, since there is only one light diffuser 2, the light source only spreads in one dimension, and shows a state in which a so-called point light source appears in the form of a single line. In addition, in the figure, 6 is an optical path after refraction, and 7 is a focal point.

次に第２図は、この発明の装置の一実施例を示す発光装
置の要部を示す説明図である。この装置においては、拡
散体２は２枚が間隔をおいて重ねられ、これらの溝の方
向が９０°ずれた状態、換言すれば直交するように配置
されている。なお、１０は発光部（光源）である。これ
により、第１枚目の光拡散体では、第１図に示した如く
、直線状の光拡散域５−１の状態に光が広がり、第２枚
目の光拡散体により光拡散域５−２の如く、平面状（２
次元状）に拡散した面状発光として氷上に表わされる。Next, FIG. 2 is an explanatory diagram showing essential parts of a light emitting device showing an embodiment of the device of the present invention. In this device, two diffusers 2 are placed one on top of the other with a space between them, and the grooves are arranged so that their directions are shifted by 90°, in other words, they are perpendicular to each other. Note that 10 is a light emitting section (light source). As a result, the first light diffuser spreads the light into a linear light diffusion region 5-1, as shown in FIG. -2, planar shape (2
It appears on the ice as a planar luminescence that is diffused in a dimension (dimensional shape).

さらに第１枚と第２枚目の交叉角度を徐々にずらしてい
くことにより、第２枚目の光拡散域５−２は矩形状態か
らひし形に変形させることができ、交叉各０°では１枚
の場合と同様の一次元的直線状の拡散光を得ることがで
きる。さ※にこの枚数を増やすことにより、この模様は
さらに複雑化していき、各種模様を節単に作り出すこと
が可能となる。Furthermore, by gradually shifting the intersection angles of the first and second sheets, the second light diffusion region 5-2 can be transformed from a rectangular state to a diamond shape, and at each intersection of 0°, 1 It is possible to obtain a one-dimensional linear diffused light similar to that in the case of a single sheet. By increasing the number of sheets*, this pattern becomes even more complex, and it becomes possible to create various patterns in a simple manner.

この発明においては、第１図に示すように、光源のビー
ム径ｄと凹凸のピッチｐの関係が光の拡散域５の拡散の
割合をきめる上できわめて重要である。例えばレーザー
光１は、そのＦｉｌ　（径）ｄがピッチｐに比べ十分に
小さい場合には、第１図の光束の１本の光路の部分にの
み屈折して進むので、はとんど拡散せずに氷上に達して
しまうことになる。従って、レーザー光等の点光源の径
に比べて同等あるいはそれよりも小さいピッチの凹凸を
光拡散体に加工することが重要である。なお、光拡散材
としては、片面または両面に半円形、三角波形、フレネ
ルレンズ形等の断面の凹凸を有する光透過材（レンズ）
を用いることができる。第３図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
にそれぞれ三角波形拡散体２０、半円形拡散体２１、フ
レネル形拡散体２２の斜視図を示す。In this invention, as shown in FIG. 1, the relationship between the beam diameter d of the light source and the pitch p of the unevenness is extremely important in determining the diffusion rate of the light diffusion region 5. For example, if the Fil (diameter) d of the laser beam 1 is sufficiently smaller than the pitch p, the laser beam 1 will be refracted and travel only along one optical path of the light beam in Figure 1, so it will not be diffused at all. It would end up reaching the ice without any time. Therefore, it is important to process the light diffusing body into irregularities with a pitch equal to or smaller than the diameter of a point light source such as a laser beam. In addition, as a light diffusing material, a light transmitting material (lens) having an uneven cross section such as a semicircle, a triangular waveform, or a Fresnel lens shape on one or both sides.
can be used. Figure 3 (A), (B), (C)
2A and 2B are perspective views of a triangular wave diffuser 20, a semicircular diffuser 21, and a Fresnel diffuser 22, respectively.

上述の実施例（第２図）においては、光拡散材、。In the embodiment described above (FIG. 2), a light diffusing material.

！？、の片面の凹凸は直線上の平行な溝として説明した
が、これは同心状の凹凸および溝としてもよい。! ? Although the unevenness on one side of , has been described as a linear parallel groove, it may also be a concentric unevenness and groove.

また光源はレーザー光について説明したが、光源の１】
の比較的広い他の光源を用いても同様な効果が得られる
。Also, I explained about laser light as a light source, but light source 1]
A similar effect can be obtained using other light sources with a relatively wide range.

以上、この発明によれば、点光源の単一ビームを広い範
囲に拡散することがきわめて容易になり、しかもレーザ
ーの光源走査等の電気的な制御を全く必要としないため
、きわめて安価に平面的な光を得ることができる。As described above, according to the present invention, it is extremely easy to diffuse a single beam from a point light source over a wide area, and furthermore, there is no need for any electrical control such as laser light source scanning, so it is possible to spread a single beam from a point light source over a wide area, and therefore it is possible to spread a single beam from a point light source over a wide area. You can get a lot of light.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、この発明に用いる光源と光拡散体の配置状態
の一例を示す説明図、第２図は、この発明の実施例に係
る発光装置の要部を示す説明図、第３図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）はそれぞれこの発明に係る光透過材の態様を示
す斜視図である。 １・・・レーザー光、２・・・光拡散体、３・・・氷、
４・・・氷表面、５・・・光拡散域、６・・・屈折後の
光路、７・・・焦点。 第１図 第２図 第３図FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of a light source and a light diffuser used in the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing main parts of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. A), (B)
, (C) are perspective views showing aspects of the light transmitting material according to the present invention. 1... Laser light, 2... Light diffuser, 3... Ice,
4... Ice surface, 5... Light diffusion area, 6... Optical path after refraction, 7... Focal point. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）高集光性の光源の前方にそれぞれ凹凸断面を有す
る複数の光透過材を直列に、かつ該凹凸の溝方向が所望
の角度で交差するように水中に埋設したことを特徴とす
る水中からの発光装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、前記凹凸の間隔
は、略々光源のビーム径と同等または、それ以下である
ことを特徴とする水中からの発光装置。(1) From underwater, characterized in that a plurality of light transmitting materials each having an uneven cross section are buried in series in front of a highly condensing light source, and the groove directions of the uneven surfaces intersect at a desired angle. light emitting device. (2. The underwater light emitting device according to claim 1, wherein the interval between the projections and depressions is approximately equal to or smaller than the beam diameter of the light source.