CN2619319Y - 袖珍红外/紫外防伪检测器 - Google Patents

袖珍红外/紫外防伪检测器 Download PDF

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周望
陈林森
解剑峰
沈雁
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Abstract

一种袖珍红外/紫外防伪检测器,包括壳体、电源、红外激光二极管,其特征在于:还包括有红外交反射镜、透镜、光敏元件、控制电路和显示器件,在所述壳体上开有小孔,其中所述红外光反射镜为可透过可见光的截止型反射镜,所述光路布置使得红外光经红外光反射镜反射后,由透镜聚焦后射出小孔,可见光经透镜进入后可穿透红外光反射镜,照在光敏元件上,所述光敏元件的输出信号进入控制电路,控制电路的输出可驱动显示器件。本实用新型可以自动显示检测结果,检测灵敏度高;整体结构简单、紧凑、集光效率高、可靠性好,并兼顾了可视性,是一种新型的红外/紫外防伪检测器。

Description

袖珍红外/紫外防伪检测器
                         技术领域
本实用新型涉及一种防伪检测装置,具体涉及一种同时具有红外和紫外防伪检测功能的微型检测装置。
                         背景技术
红外上转换材料是近年来发展起来的新型发光材料,用近红外光激光照射红外上转换材料,会发出可见波段的光。将红外上转换材料与透明油墨混合,印刷到纸张或其它基材上,具有无色、无味、在普通光条件下不能观察到的特性,在钞票、名牌产品和证件上使用,可以成为一种有效的防伪手段。
作为防伪手段使用时,必须配以相应的检测手段。常用的上转换材料检测装置,为笔型红外激光二极管装置,其结构如附图1所示,包括电源、红外激光二极管和透镜,红外光经透镜汇聚,照射到带有上转换材料的样品上,产生的可见光可以用肉眼观察。由于红外上转换材料是一种非线性发光材料,它的激发不仅需要指定的波长范围,同时还需要较高的激发光强度(聚焦强度),单位面积下的照射强度愈高,转换后的发光强度愈强,为了有效激发上转换材料,必须调整激光笔聚焦点在样品上的大小,当完全聚焦时,转换发光效率最高,反之,转换发光效率迅速下降,因此,红外激光聚焦点的位置将影响检测的可靠性。由此,我们可以看到,这种笔型红外激光二极管装置,虽然有结构简单的优点,但是由于必须用肉眼观察,激光的聚焦位置较难掌握,使用不够方便,甚至会影响检测结果的正确性。
另一方面,紫外荧光防伪是目前使用广泛的一种防伪手段,在防伪要求较高的场合(如纸币上),会同时使用红外上转换和紫外荧光防伪,现有技术下,必须分别用两种检测装置进行检测,造成携带和使用的不便。
                         发明内容
本实用新型目的是提供一种袖珍红外紫外防伪检测器,能自动显示对红外上转换材料的检测结果,有较高的检测灵敏度,并兼有紫外荧光检测功能。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种袖珍红外/紫外防伪检测器,包括壳体、电源、红外激光二极管、红外光反射镜、透镜、光敏元件、控制电路和显示器件,在所述壳体上开有小孔,其中所述红外光反射镜为可透过可见光的截止型反射镜,所述光路布置使得红外光经红外光反射镜反射后,由透镜聚焦后射出小孔,可见光经透镜进入后可穿透红外光反射镜,照在光敏元件上,所述光敏元件的输出信号进入控制电路,控制电路的输出可驱动显示器件。
上述技术方案中,一种形式,所述透镜位置固定,透镜焦点位于壳体上的小孔处,检测时,样品贴合于壳体外壁面放置。
另一种形式,所述透镜设置于支架上,可沿轴向平移,其一个极端位置使得透镜焦点位于壳体上的小孔处,另一个极端位置时,透镜焦点位于壳体外,壳体不遮蔽样品检测点。
上述技术方案中,所述显示器件为可见光发光二极管;或者,所述显示器件为紫外光二极管。一般地,所述显示器件还可以包括有发声电路。
本实用新型工作原理是:红外激光二极管发出的红外光经过红外光反射镜的反射转向后,经透镜聚焦成聚焦点,自动检测时,聚焦点刚好位于壳体上的小圆孔处,当检测器壳体上的小孔对准并贴合于样品表面时,如果聚焦点正好照射在红外上转换材料上,红外上转换材料将激发光的部分转换成可见光,并发射出来;将经过样品散射后的一部分可见光,由透镜收集并透过红外反射镜成像到光电探测元件上,此处的红外光反射镜是一种波长截止型反射元件,它仅对高于800纳米以上的光波进行全反射,而对可见光区的光基本透过(附图3给出了其反射特性示意图),因此,可见光能达到探测元件,而散射的红外光不会到达光电探测元件,光电探测元件输出电信号,经控制电路处理后,驱动显示器件,使其中的发光元件发光,发声电路发声,表明已检测到红外上转换材料。
上述过程中,由于壳体表面与样品贴合,红外光的聚焦点正好位于样品上,有利于激发效率的提高,因而具有较高的检测灵敏度,另一方面,环境光不能进入壳体上的探测小孔,从而不能到达光敏元件上,不会引起误报。采用的光敏探测元件以不对红外波段光敏感为宜,这样,即使有少量红外光到达光敏探测元件,也不会有信号输出。
当采用紫外光二极管作为显示器件时,一方面,它会发出可见的紫光,提供红外检测结果显示;另一方面,可用于检测紫外荧光材料,此时,只需将小孔朝外,使紫外光二极管对准检测材料,接通电源,从小孔入射的环境光线会照射到光敏元件上,控制电路驱动紫外光二极管发光,以激发紫外荧光材料,用人眼可以观察到被激发的荧光图案。当然,也可以单独设置一路紫外光二极管仅作为检测用,不过这样会增加元件和成本。
如果把透镜设置成可动结构,则除了上述自动红外检测外,也可以移动透镜,使红外光聚焦点到达壳体外的一定位置,对准红外上转换检测材料,即可用人眼观察。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
1.由于本实用新型采用光敏探测元件检测红外上转换材料,可以自动显示检测结果,红外光聚焦点位于壳体小孔处,正好在样品表面,检测灵敏度高;
2.本实用新型采用截止型的红外光反射镜,从而由红外激光二极管、红外光反射镜、透镜和样品构成红外激发光系统,由样品、透镜、红外光反射镜和光敏探测元件构成可见光接收系统,透镜既将红外激光聚焦到样品上,又将从样品上的可见光成像(焦光)到光敏元件上,两个系统共用一个焦点,因而整体结构简单、紧凑、集光效率高、可靠性好;
3.本实用新型由小孔处获得的可见光控制紫外光二极管发光,既可作红外检测的结果显示,又可作紫外荧光检测的光源,减少了元器件和占用空间;
4.本实用新型将透镜位置下移,即可变为人工检测红外防伪,兼顾了可视性,能适用于各种场合。
                         附图说明
附图1为现有技术中的红外防伪检测器;
附图2为本实用新型实施例一的结构示意图;
附图3为实施例一中红外光反射镜的反射特性曲线图;
附图4为实施例一中光敏元件的光敏特性曲线图;
附图5为实施例二的自动检测状态示意图;
附图6为实施例二的手动检测状态示意图。
其中:[1]、红外激光二极管;[2]、红外光反射镜;[3]、透镜;[4]、样品;[5]、光敏元件;[6]、控制电路;[7]、紫外光二极管;[8]、壳体;[9]、电源;[10]、电源开关。
                         具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
实施例一:参见附图2至附图4所示,一种袖珍红外/紫外防伪检测器,包括壳体8、电源9、红外激光二极管1、红外光反射镜2、透镜3、光敏元件5、控制电路6、紫外光二极管7和发声电路(图中未画出),在所述壳体8上开有小孔(约2-3毫米直径的圆孔),其中所述红外光反射镜2为可透过可见光的截止型反射镜,其反射特性如附图3所示,所述光敏元件5仅对可见光敏感,其光敏特性如附图4所示,所述光路布置使得红外光经红外光反射镜2反射,由透镜3聚焦后射出小孔,聚焦点位于小孔处,可见光经透镜3进入后可穿透红外光反射镜2,照在光敏元件5上,所述光敏元件5的输出信号进入控制电路6,控制电路6的输出可驱动紫外光二极管7和发声电路。
本实施例检测器壳体尺寸为28毫米×45毫米×80毫米。
进行红外检测时,将检测器的小孔对准贴合于样品4表面,打开电源开关10,接通电源9,如果样品4上有红外上转换材料,则会将红外激发光的一部分转换成可见光,由光敏元件5接收、控制电路6处理后,使紫外光二极管7发光,发声电路发声。
进行紫外检测时,将探测小孔朝上,相应的紫外光二极管7朝下,接通电源9,从小孔入射的环境光线照射到光敏元件5上时,紫外光二极管7将发光,并可激发紫外荧光材料,用人眼可以观察到被激发的荧光图案。
实施例二:参见附图5和附图6所示,一种袖珍红外/紫外防伪检测器,包括壳体8、电源9、红外激光二极管1、红外光反射镜2、透镜3、光敏元件5、控制电路6、紫外光二极管7和发声电路(图中未画出),在所述壳体8上开有小孔(约2-3毫米直径的圆孔),其中所述红外光反射镜2为可透过可见光的截止型反射镜,所述光敏元件5仅对可见光敏感,透镜3设置于一个支架上(图中省略未画出),可沿轴向平移,其一个极端位置使得透镜焦点位于壳体上的小孔处,另一个极端位置时,透镜焦点位于壳体外,壳体不遮蔽样品检测点,在壳体8上,设有与之连接的拨杆控件,可见光经透镜3进入后可穿透红外光反射镜2,照在光敏元件5上,所述光敏元件5的输出信号进入控制电路6,控制电路6的输出可驱动紫外光二极管7和发声电路。
进行自动红外检测时,控制拨杆使透镜位于自动检测位,将检测器的小孔对准贴合于样品表面,打开电源,红外光聚焦于小孔处,如果样品上有红外上转换材料,则会将红外激发光的一部分转换成可见光,由光敏元件接收后,使紫外光二极管发光,发声电路发声;在需要手动检测的场合,控制拨杆使透镜位于手动位,检测器悬置于样品上方,红外光射出小孔外,改变检测器的位置,使聚焦点位于样品处,发出的可见光可由眼睛观察。
进行紫外检测时,将探测小孔朝上,相应的紫外光二极管朝下,接通电源,从小孔入射的环境光线照射到光敏元件上时,紫外光二极管将发光,并可激发紫外荧光材料,用人眼可以观察到被激发的荧光图案。

Claims (6)

1.一种袖珍红外/紫外防伪检测器,包括壳体[8]、电源[9]、红外激光二极管[1],其特征在于:还包括有红外光反射镜[2]、透镜[3]、光敏元件[5]、控制电路[6]和显示器件,在所述壳体[8]上开有小孔,其中所述红外光反射镜[2]为可透过可见光的截止型反射镜,所述光路布置使得红外光经红外光反射镜[2]反射后,由透镜[3]聚焦射出小孔,可见光经透镜[3]进入后可穿透红外光反射镜[2],照在光敏元件[5]上,所述光敏元件[5]的输出信号进入控制电路[6],控制电路[6]的输出可驱动显示器件。
2.如权利要求1所述的防伪检测器,其特征在于:所述透镜[3]焦点位于壳体[8]上的小孔处,检测时,样品[4]贴合于壳体[8]外壁面放置。
3.如权利要求1所述的防伪检测器,其特征在于:所述透镜[3]设置于支架上,可沿轴向平移,其一个极端位置使得透镜焦点位于壳体上的小孔处,另一个极端位置时,透镜焦点位于壳体外,壳体不遮蔽样品检测点。
4.如权利要求1所述的防伪检测器,其特征在于:所述显示器件为可见光发光二极管。
5.如权利要求1所述的防伪检测器,其特征在于:所述显示器件为紫外光二极管[7]。
6.如权利要求4或5所述的防伪检测器,其特征在于:所述显示器件还包括发声电路。
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