JP2010243363A - 蛍光検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定波長で発光する蛍光体、あるいは、複数の特定波長で発光する蛍光体を精度よく検出し、容易に判定処理を行うことが可能な蛍光検知装置を提供する。
【解決手段】蛍光検知装置は、蛍光体１１を励起する励起光を蛍光体に照射する照明装置Ｌ１と、特定波長の光のみを受光する特性を有し、蛍光体から励起された発光を受光する第１受光部１６と、特定波長帯域を包括し、さらにそれ以上に広い帯域の光を受光する特性を有し、蛍光体から励起された発光を受光する第２受光部１８と、第１受光部からの検出信号と第２受光部からの検出信号とに基づいて蛍光体の真偽を判定する判定部２０と、を具備する。
【選択図】図１

Description

この発明は紙葉類等の被検査媒体に付された蛍光体を検知し、被検査媒体の真偽を判定する蛍光検知装置に関する。

近年、紙幣等の紙葉類には、その真偽判定を目的とする蛍光体印刷が施されている。このような紙葉類に付された蛍光体印刷を検知する装置として、特許文献１に開示された「セキュリティ情報媒体読取装置が提案されている。このセキュリティ情報媒体読取装置は、赤外発光ＬＥＤ、紫外発光ＬＥＤ、可視光発光ＬＥＤを順次、情報媒体に照射し、情報媒体が発する蛍光発光をＣＣＤカメラで撮像し、蛍光パターン像、微細・高精細パターンをパーソナルコンピュータのモニタに表示する。この装置によれば、特定の波長帯域で発光する蛍光体を検出する際、この特定波長のみを透過させるフィルタを通して、蛍光を受光素子で検出する方法を用いている。

特許文献２には、印刷物に付与された蛍光体及び／又は燐光体から発する二つ以上の発光特性及び／又は残光特性スペクトルを取得し、取得したスペクトルを分光測定し、蛍光体及び／または燐光体の特定パターンを検出し、印刷物を識別する識別方法及び識別装置が提案されている。

特開２００７−１９３３８７号公報 特開２００６−２７５５７８号公報

特許文献１に開示されたセキュリティ情報媒体読取装置のように、その特定波長のみを透過させるフィルタを用いて受光素子で検出する場合、この特定波長帯域を包括し、さらにそれ以上に広い波長帯域の蛍光体も検出されてしまうため、正確な真偽判定を行うことが困難となる。

特許文献２に開示されている識別方法及び識別装置は、上記のような問題を解決可能であるが、発光特性スペクトルから分光測定し識別を行なう方法であり、装置や処理が複雑になってしまう。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、特定波長で発光する蛍光体、あるいは、複数の特定波長で発光する蛍光体を精度よく検出し、容易に判定処理を行うことが可能な蛍光検知装置を提供することにある。

この発明の態様に係る蛍光検知装置は、被検査媒体に付された特定の波長で発光する蛍光体を検出する蛍光検知装置であって、前記蛍光体を励起する励起光を前記被検査媒体に照射する照明装置と、前記特定波長の光のみを受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第１受光部と、前記特定波長帯域を含むそれ以上に広い帯域の光を受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第２受光部と、前記第１受光部からの検出信号と前記第２受光部からの検出信号とに基づいて前記蛍光体の真偽を判定する判定部と、を備えている。

この発明の他の態様に係る蛍光検知装置は、被検査媒体に付された複数の異なる特定波長で発光する蛍光体を検出する蛍光検知装置であって、前記蛍光体をそれぞれ励起する波長の異なる複数の励起光を前記被検査媒体に照射する照明装置と、前記複数の異なる特定波長のうちの第１特定波長のみを受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第１受光部と、前記複数の異なる特定波長のうちの第２特定波長のみを受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第３受光部と、前記第１の特定波長及び第２の特定波長を含みそれ以上の広い帯域の光を受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を検出する第２受光部と、前記第１受光部、第３受光部及び第２受光部からの検出信号に基づいて前記蛍光体の真偽を判定する判定部と、を備えている。

上記構成によれば、特定波長で発光する蛍光体、あるいは、複数の特定波長で発光する蛍光体を精度よく検出し、容易に判定処理を行うことが可能な蛍光検知装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る蛍光検知装置全体を概略的に示す側面図。 図２は、前記蛍光体検知装置によって検知される蛍光体の発光特性、および受光部の受光特性を示すグラフ。 図３は、前記蛍光検知装置の判定部を示すブロック図。 図４は、前記蛍光体検知装置により検出した蛍光体の発光特性、受光部の受光特性を示すグラフ。 図５は、前記蛍光体検知装置により検出したブロードな蛍光体の発光特性、受光部の受光特性を示すグラフ。 図６は、本発明の第２の実施形態に係る蛍光検知装置全体を概略的に示す側面図。 図７は、第２の実施形態に係る蛍光体検知装置によって検知される蛍光体の発光特性、および受光部の受光特性を示すグラフ。 図８は、第２の実施形態に係る蛍光検知装置の判定部を示すブロック図。 図９は、第２の実施形態に係る蛍光体検知装置により検出した蛍光体の発光特性、受光部の受光特性を示すグラフ。 図１０は、第２の実施形態に係る蛍光体検知装置により検出したブロードな蛍光体の発光特性、受光部の受光特性を示すグラフ。 図１１は、本発明の第３の実施形態に係る蛍光検知装置全体を概略的に示す側面図。 図１２は、第３の実施形態に係る蛍光検知装置の判定部を示すブロック図。 図１３は、第３の実施形態に係る蛍光体検知装置の第１受光部の信号出力と光学フィルタの透過特定とを示すグラフ。 図１４は、第３の実施形態に係る蛍光検知装置全体を概略的に示す側面図。 図１５は、第３の実施形態に係る蛍光検知装置の判定部を示すブロック図。 図１６は、第３の実施形態に係る蛍光体検知装置の第２受光部の信号出力と光学フィルタの透過特定とを示すグラフ。 図１７は、第３の実施形態に係る蛍光体検知装置の制御部から出力されるランプコントロール信号を示す図。 図１８は、第３の実施形態に係る蛍光体検知装置により検知される蛍光体の発光特性、および受光部の受光特性を示すグラフ。 図１９は、第３の実施形態に係る蛍光体検知装置により検知される蛍光体の発光特性、および受光部の受光特性を示すグラフ。

以下図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る蛍光検知装置について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る蛍光検知装置を概略的に示す側面図である。
図１に示すように、蛍光検知装置は、被検査媒体として、例えば、特定波長で発光する蛍光体印刷部１１が付与された定型の紙葉類８を所定の搬送方向Ｂに沿って搬送する搬送機構１０、蛍光体印刷部１１を励起する照明光を紙葉類８に照射する照明装置Ｌ１、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光を受光する受光系１４、受光系１４により検出された蛍光発光に基づいて紙葉類８の真偽を判定する判定部２０を備えている。

搬送機構１０は、紙葉類８を挟持して搬送する複数の搬送ローラ７、および図示しないベルト、複数のガイド等を有している。定型の紙葉類８は搬送ローラ７により矢印Ｂ方向に搬送される。なお、紙葉類８は、搬送機構１０によって搬送されている構成としたが、これに限らず、所定の検査位置に静止して設けられてもよい。

紙葉類８上に付された蛍光体印刷部１１は、例えば、励起波長λｘ１の光で励起され特定波長λｍ１で発光する蛍光体を含んでいるものとする。照明装置Ｌ１は、紙葉類８に対して所定の角度位置に配設され、紙葉類８に貼付された蛍光体印刷部１１全体に励起光を照射する。照明装置Ｌ１から出射される光は、蛍光体印刷部１１が励起する波長帯域、すなわち、少なくとも励起波長λｘ１の波長帯域を含んでいる。

照明光によって励起される蛍光体印刷部１１は、特定波長λｍ１で蛍光発光し、その光は受光系１４にて検出される。図２は、蛍光発光波長λｍ１の発光特性を示している。

図１に示すように、受光系１４は、第１受光部１６および第２受光部１８を備えている。第１受光部１６は、波長λｍ１の光のみを受光する特性を有している。ここでは、第１受光部１６は、光学センサＳ１と、この光学センサと被検査媒体との間に配置された光学フィルタｆ１と、を有し、光学フィルタｆ１は、特定波長λｍ１の光のみを透過する特性を有している。

上記特性を有する第１受光部１６は、光学フィルタの組合せに限らず、他の光学部材を用いても容易に実現することができる。光学センサは、フォトセンサ、ＣＣＤ等を用いることが考えられるが、特定波長λｍ１に感度を有していればよくこれに限られるものではない。

第２受光部１８は、特定波長λｍ１を包括し、さらにそれ以上に広い帯域の波長をブロードに受光する特性を有している。ここでは、第２受光部１８は、光学センサＳ２と、光学センサＳ２と被検査媒体との間に配置された光学フィルタｆ３と、を有し、光学フィルタｆ３は、特定波長λｍ１を含む広い帯域の波長を透過する特性を有している。上記特性を有する第２受光部１８は、光学フィルタの組合せに限らず、他の光学部材を用いても容易に実現することができる。光学センサは、フォトセンサ、ＣＣＤ等を用いることが考えられるが、光学フィルタｆ３を透過する広波長帯域をブロードに受光する感度を有していればよく、これに限られるものではない。

蛍光体印刷部１１から蛍光発光した特定波長λｍ１の光は、第１受光部１６および第２受光部１８に入射し、受光される。第１受光部１６により受光された光は、電気信号に変換され、判定部２０に送られる。第２受光部１８に受光された光は、電気信号に変換され、判定部２０に送られる。

図３に示すように、判定部２０は、例えば、光学センサＳ１、Ｓ２からの出力信号（検出信号）を受け、これらを比較演算するコンパレータ２２と、コンパレータ２２からの出力に応じて、蛍光体印刷部の真偽判定を行うＣＰＵ２４と、を備えている。なお、第１受光部１６からの出力信号は、直接、ＣＰＵ２４に送ることもできる。ＣＰＵ２４には、所定のデータ、例えば、正しい発光波長λｍ１の出力レベル等を記憶するメモリ２５が接続されている。また、ＣＰＵ２４は、光源発光制御部として機能し、図示しないドライバを介して、照明装置Ｌ１を制御する。

上記のように構成された蛍光検知装置の検出動作について説明する。
図１に示すように、搬送機構１０により紙葉類８が所定の検出位置に搬送されると、蛍光検知装置は蛍光体印刷部１１の蛍光検知を開始する。まず、ＣＰＵ２４の制御の下、照明装置Ｌ１が点灯する。照明装置Ｌ１から出射された励起波長λｘ１の光が蛍光体印刷部１１に所定の角度で照射され、蛍光体印刷部１１は特定波長λｍ１で蛍光発光する。この蛍光発光は、第１受光部１６および第２受光部１８でそれぞれ受光される。

第１受光部１６の光学センサＳ１は、光学フィルタｆ１を透過した特定波長λｍ１の光のみを受光し、受光した波長λｍ１の蛍光発光を電気信号に変換して出力する。光学センサＳ１からの出力信号は、ＣＰＵ２４に送られ、メモリ２５に格納されている波長λｍ１の正規データと比較され、真偽判定される。ここで、第１受光部１６からの信号出力が、波長λｍ１の正規データと異なる場合、蛍光体印刷部１１は偽と判定され、すなわち、紙葉類８は偽と判定される。第１受光部１６からの出力信号が、波長λｍ１の正規データと同一である場合、この出力信号はコンパレータ２２へ入力される。

一方、第２受光部１８の光学センサＳ２は、光学フィルタｆ３を透過した特定波長λｍ１を含む広波長帯域の光を受光し、受光した波長λｍ１の蛍光発光を電気信号に変換して出力する。光学センサＳ２からの出力信号はコンパレータ２２へ入力され、コンパレータ２２は、光学センサＳ１の出力レベルと光学センサＳ２の出力レベルとの比較演算を行う。ここで、出力レベルは、図４に示すように、光学フィルタｆ１、ｆ２を透過する光の面積と考えることができる。蛍光体印刷部１１から発する特定波長λｍ１と光学フィルタｆ１の透過特性が同等であるため、光学センサＳ１からの出力レベルと光学センサＳ２からの出力レベルは等しくなる。コンパレータ２２による比較演算のデータは、ＣＰＵ２４に送られ、ＣＰＵ２４は、出力レベルが等しいことから蛍光体印刷部１１は真、すなわち、紙葉類８は真であると判定する。光学センサＳ１からの出力レベルと光学センサＳ２からの出力レベルとが異なる場合、ＣＰＵ２４は、蛍光体印刷部１１は偽であると判定する。

次に、図５に示すように、蛍光体印刷部１１が、特定波長λｍ１を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光特性λｍ１−２を有する蛍光体である場合について説明する。
照明装置Ｌ１からの励起光により蛍光体印刷部１１から蛍光発光した波長λｍ１−２の光は、第１受光部１６および第２受光部１８に入射する。第１受光部１６の光学フィルタｆ１は、その透過特性により、特定波長λｍ１の光のみを透過し、光学センサＳ１は波長λｍ１の光のみを受光する。光学センサＳ１により変換される電気信号出力レベルは、光学フィルタｆ１透過分のみ、すなわち、特定波長λｍ１の光に相当する分のみとなる。

第２受光部１８の光学フィルタｆ２は、特定波長λｍ１を包括し、さらにそれ以上に広い波長帯域の光を透過する特性を有している。そのため、第２受光部１８の光学センサＳ２には、蛍光発光特性λｍ１−２すべての光が入射することとなり、光学センサＳ２により変換される電気信号出力レベルは、蛍光発光λｍ１−２分となる。

このことから、第１受光部１６の出力レベルと第２受光部１８の出力レベルをコンパレータ２２にて比較演算を行なうと、これらの信号出力レベルは一致せず、第２受光部１８の光学センサＳ２からの信号出力レベルの方が高い結果となる。

つまり、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光が正規の特定波長λｍ１である場合、第１受光部１６と第２受光部１８の信号出力レベルＳ１、Ｓ２は等しくなり、特定波長λｍ１を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光波長λｍ１−２の場合、信号出力レベルＳ１、Ｓ２は互いに異なり、Ｓ１＜Ｓ２となる。
判定部２０は、比較した信号出力レベルＳ１、Ｓ２が等しければ、所望の蛍光体であると判定し、等しくなければ、所望の蛍光体でないと判定する。

以上のように、第１の実施形態によれば、簡単な構成により、特定波長で発光する蛍光体を精度よく検出でき、所望の蛍光体の有無の容易に判定可能な蛍光体検知装置が得られる。

なお、本実施形態では、１）第１受光部１６からの出力信号をＣＰＵ２４に入力し、受光した蛍光発光の真偽を判定した後、２）コンパレータ２２で第１および第２受光部１６、１８からの出力信号を比較する構成としたが、１）の処理を省略し、２）の処理のみで蛍光発光の真偽を判定してもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る蛍光検知装置について説明する。この蛍光検知装置は、複数の異なる特定波長で発光する蛍光体印刷部１１が付された紙葉類８を検出する。一例として、検出対象の蛍光体印刷部１１は、励起波長λｘ１の光に励起され特定波長λｍ１で発光する蛍光体と、励起波長λｘ２の光に励起され特定波長λｍ２で発光する蛍光体と、を混合して、あるいは、重ねて形成されているものとする。

図６は、第２の実施形態に係る蛍光検知装置を概略的に示す側面図である。
図６に示すように、蛍光検知装置は、被検査媒体として、蛍光体印刷部１１が付与された定型の紙葉類８を所定の搬送方向Ｂに沿って搬送する搬送機構１０、蛍光体印刷部１１を励起する照明光を紙葉類８にそれぞれ照射する２つの独立した光源を有する照明装置Ｌ１、Ｌ２、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光を受光する受光系１４、受光系１４により検出された蛍光発光に基づいて紙葉類８の真偽を判定する判定部２０を備えている。

搬送機構１０は、紙葉類８を挟持して搬送する複数の搬送ローラ７、および図示しないベルト、複数のガイド等を有している。定型の紙葉類８は搬送ローラ７により矢印Ｂ方向に搬送される。なお、紙葉類８は、搬送機構１０によって搬送されている構成としたが、これに限らず、所定の検査位置に静止して設けられてもよい。

図７は、照明装置Ｌ１、Ｌ２から出射される励起光の特性、および蛍光体印刷部１１からの蛍光発光の特性を示している。照明装置Ｌ１は、紙葉類８に対して所定の角度位置に配設され、紙葉類８に貼付された蛍光体印刷部１１全体に励起光を照射する。照明装置Ｌ１の光源から出射される光は、蛍光体印刷部１１が励起発光する波長帯域、すなわち励起波長λｘ１の波長帯域を含んでいる。この照明光によって励起される蛍光体印刷部１１は、特定波長λｍ１で蛍光発光し、その光は受光系１４にて検出される。

照明装置Ｌ２は、紙葉類８に対して所定の角度位置に配設され、紙葉類８に貼付された蛍光体印刷部１１全体に励起光を照射する。照明装置Ｌ２の光源から出射される光は、蛍光体印刷部１１が励起発光する励起波長λｘ２の波長帯域を含んでいる。この照明光によって励起される蛍光体印刷部１１は、特定波長λｍ２で蛍光発光し、その光は受光系１４にて検出される。
照明装置Ｌ１、Ｌ２としてＬＥＤあるいはレーザ光源を用いることができるが、これに限定されるものではない。

図６に示すように、受光系１４は、複数、例えば、第１受光部１６、第３受光部２８、および第２受光部１８を備えている。第１受光部１６は、特定波長（第１特定波長）λｍ１の光のみを受光する特性を有している。ここでは、第１受光部１６は、光学センサＳ１と、この光学センサＳ１と被検査媒体との間に配置された光学フィルタｆ１と、を有し、光学フィルタｆ１は、特定波長λｍ１の光のみを透過する特性を有している。

上記特性を有する第１受光部１６は、光学フィルタの組合せに限らず、他の光学部材を用いても容易に実現することができる。光学センサは、フォトセンサ、ＣＣＤ等を用いることが考えられるが、特定波長λｍ１に感度を有していればよくこれに限られるものではない。

第３受光部２８は、特定波長（第２特定波長）λｍ２の光のみを受光する特性を有している。ここでは、第３受光部２８は、光学センサＳ３と、この光学センサＳ３と被検査媒体との間に配置された光学フィルタｆ３と、を有し、光学フィルタｆ３は、特定波長λｍ２の光のみを透過する特性を有している。

上記特性を有する第３受光部２８は、光学フィルタの組合せに限らず、他の光学部材を用いても容易に実現することができる。光学センサＳ３は、フォトセンサ、ＣＣＤ等を用いることが考えられるが、特定波長λｍ２に感度を有していればよくこれに限られるものではない。

第２受光部１８は、特定波長λｍ１および特定波長λ２を含む帯域、あるいは、さらにそれ以上に広い帯域の波長をブロードに受光する特性を有している。ここでは、第２受光部１８は、光学センサＳ２と、この光学センサＳ２と被検査媒体との間に配置された光学フィルタｆ２と、を有し、光学フィルタｆ２は、特定波長λｍ１および特定波長λｍ２を含む広い帯域の波長を透過する特性を有している。

上記特性を有する第２受光部１８は、光学フィルタの組合せに限らず、他の光学部材を用いても容易に実現することができる。光学センサＳ２は、フォトセンサ、ＣＣＤ等を用いることが考えられるが、光学フィルタｆ２を透過する広波長帯域をブロードに受光する感度を有していればよく、これに限られるものではない。

蛍光体印刷部１１から蛍光発光した特定波長λｍ１の光は、第１受光部１６および第２受光部１８に入射し、受光される。蛍光体印刷部１１から蛍光発光した特定波長λｍ２の光は、第３受光部２８および第２受光部１８に入射し、受光される。第１受光部１６により受光された光および第２受光部１８により受光された光は、それぞれ電気信号に変換され、判定部２０に送られる。第３受光部２８に受光された光は、電気信号に変換され、判定部２０に送られる。

図８に示すように、判定部２０は、例えば、光学センサＳ１、Ｓ３、Ｓ２からの出力信号を受け、これらを比較演算するコンパレータ２２と、コンパレータ２２からの出力に応じて、蛍光体印刷部１１の真偽判定を行うＣＰＵ２４と、を備えている。ＣＰＵ２４には、所定のデータ、例えば、正しい発光波長λｍ１、λｍ２の出力レベル等を記憶するメモリ２５が接続されている。また、ＣＰＵ２４は、光源発光制御部として機能し、図示しないドライバを介して、照明装置Ｌ１、Ｌ２を制御する。

上記のように構成された蛍光検知装置の検出動作について説明する。
図６に示すように、搬送機構１０により紙葉類８が所定の検出位置に搬送されると、蛍光検知装置は蛍光体印刷部１１の蛍光検知を開始する。ＣＰＵ２４の制御の下、照明装置Ｌ１、Ｌ２が点灯する。照明装置Ｌ１から出射された波長λｘ１の光が蛍光体印刷部１１に所定の角度で照射され、蛍光体印刷部１１は特定波長λｍ１で蛍光発光する。この蛍光発光は、第１受光部１６および第２受光部１８でそれぞれ受光される。

照明装置Ｌ２から出射された波長λｘ２の光が蛍光体印刷部１１に所定の角度で照射され、蛍光体印刷部１１は特定波長λｍ２で蛍光発光する。この蛍光発光は、第３受光部２８および第２受光部１８でそれぞれ受光される。

第１受光部１６の光学センサＳ１は、光学フィルタｆ１を透過した特定波長λｍ１の光のみを受光し、受光した波長λｍ１の蛍光発光を電気信号に変換して出力する。第３受光部２８の光学センサＳ３は、光学フィルタｆ３を透過した特定波長λｍ２の光のみを受光し、受光した波長λｍ２の蛍光発光を電気信号に変換して出力する。第２受光部１８の光学センサＳ２は、光学フィルタｆ２を透過した特定波長λｍ１および特定波長λｍ２を含む広波長帯域の光を受光し、受光した波長λｍ１および波長λｍ２の蛍光発光を電気信号に変換して出力する。

第１受光部１６の出力信号と第３受光部２８の出力信号が加算され、加算された出力レベルがコンパレータ２２に入力される。また、第２受光部１８の出力信号はコンパレータ２２に入力され、上記加算された出力信号とコンパレータにて比較演算が行なわれる。ここで、信号出力レベルは、図９に示すフィルタを透過する光の面積と考えることができる。蛍光体印刷部１１から発する特定波長λｍ１の光と光学フィルタｆ１とは特性が同等であり、かつ、特定波長λｍ２と光学フィルタｆ３は特性が同等である。そのため、光学センサＳ１の出力と光学センサＳ３の出力を加算した出力レベルは、光学センサＳ２の出力レベルと等しくなる。

コンパレータ２２による比較演算のデータはＣＰＵ２４に送られ、ＣＰＵ２４は、出力レベルが等しいことから蛍光体印刷部１１は真、すなわち、紙葉類８は真であると判定する。光学センサＳ１、Ｓ３からの出力を加算した加算出力レベルと光学センサＳ２からの出力レベルとが異なる場合、ＣＰＵ２４は、蛍光体印刷部１１は偽であると判定する。

次に、図１０に示すように、蛍光体印刷部１１が、特定波長λｍ１および特定波長λｍ２を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光特性λｍ１−２を有する蛍光体であった場合について説明する。
照明装置Ｌ１、Ｌ２から照射される波長λｍ１、λｍ２の励起光により蛍光体印刷部１１から蛍光発光した波長λｍ１−２の光は、第１受光部１６、第３受光部２８、および第２受光部１８に入射する。第１受光部１６の光学フィルタｆ１は、その透過特性により、特定波長λｍ１の光のみを透過し、従って、光学センサＳ１は特定波長λｍ１の光のみを受光する。光学センサＳ１により変換される電気信号出力レベルは、光学フィルタｆ１透過分のみ、すなわち、特定波長λｍ１の光の分のみとなる。第３受光部２８の光学フィルタｆ３は、その透過特性により、特定波長λｍ２の光のみを透過し、従って、光学センサＳ３は特定波長λｍ２の光のみを受光する。光学センサＳ３により変換される電気信号出力レベルは、光学フィルタｆ３透過分のみ、すなわち、特定波長λｍ２の光の分のみとなる。

第２受光部１８の光学フィルタｆ２は、特定波長λｍ１および特定波長λｍ２を包括し、さらにそれ以上に広い波長帯域の光を透過する特性を有している。そのため、第２受光部１８の光学センサＳ２は、光学フィルタｆ２の透過特性と蛍光発光特性λｍ１−２が重複する部分の光を受光し、光学センサＳ２により変換される電気信号出力レベルは、光学フィルタｆ２の透過特性と蛍光発光特性λｍ１−２が重複分となる。

このことから、第１受光部１６および第３受光部２８の加算出力レベルと、第２受光部１８の出力レベルをコンパレータ２２にて比較演算を行なうと、これらの出力レベルは一致せず、第２受光部１８の光学センサＳ２からの出力レベルの方が高い結果となる。

つまり、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光が特定波長λｍ１および特定波長λｍ２のみの場合、第１受光部１６の出力と第３受光部２８の出力を加算した出力レベル（Ｓ１＋Ｓ３）と、第２受光部１８の出力レベルＳ２とは等しくなる。蛍光体印刷部１１からの蛍光発光が特定波長λｍ１、λｍ２を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光波長λｍ１−２の場合、第１および第２受光部からの出力レベルは、（Ｓ１＋Ｓ３）＜Ｓ２となる。
判定部２０は、比較した出力レベルが互いに等しければ、所望の蛍光体印刷部１１であると判定し、等しくなければ、所望の蛍光体印刷部でないと判定する。

以上のように、第２の実施形態によれば、簡単な構成により、複数の異なる特定の波長で発光する蛍光体を精度よく検出でき、所望の蛍光体の有無の容易に判定可能な蛍光体検知装置が得られる。

第２の実施形態では、２つの異なる特定波長で発光する蛍光体を検出する場合について説明したが、これに限られるものではなく、発光波長が３つ以上の異なる特定波長である蛍光体の検知にも適用可能である。検知波長の数が増える場合、増えた波長のみを透過する特性を有する受光部を追加し、更に、第２受光部を、上記増えた波長をも包括する波長の光を受光する構成とすることにより、実現が可能である。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施形態に係る蛍光検知装置について説明する。この蛍光検知装置は、複数の異なる特定波長で発光する蛍光体印刷部１１が付された紙葉類８を検出する。一例として、検出対象の蛍光体印刷部１１は、励起波長λｘ１の光に励起され特定波長λｍ１で発光する蛍光体と、励起波長λｘ２の光に励起され特定波長λｍ２で発光する蛍光体と、を混合して、あるいは、重ねて形成されているものとする。

第２の実施形態に係る蛍光検知装置は、判定部２０の構成を除いて、前述した第２の実施形態と同様に構成されている。すなわち、蛍光検知装置は、図１１に示すように、被検査媒体として、蛍光体印刷部１１が付与された定型の紙葉類８を所定の搬送方向Ｂに沿って搬送する搬送機構１０、蛍光体印刷部１１を励起する照明光を紙葉類８にそれぞれ照射する２つの照明装置Ｌ１、Ｌ２、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光を受光する第１受光部１６、第３受光部２８、第２受光部１８を有する受光系１４、受光系１４により検出された蛍光発光に基づいて紙葉類８の真偽を判定する判定部２０を備えている。

図１２に示すように、判定部２０は、例えば、光学センサＳ１、Ｓ３、Ｓ２からの出力信号を受け、これらを比較演算するコンパレータ２２と、コンパレータ２２からの出力に応じて、蛍光体印刷部１１の真偽判定を行うＣＰＵ２４と、を備えている。ＣＰＵ２４には、所定のデータ、例えば、正しい特定波長λｍ１、λｍ２の出力レベル等を記憶するメモリ２５が接続されている。また、ＣＰＵ２４は、光源発光制御部として機能し、ランプコントロール信号を照明装置Ｌ１、Ｌ２に出力し、図示しないドライバを介して、照明装置Ｌ１、Ｌ２を制御する。また、判定部２０は、光学センサＳ１および光学センサＳ３をコンパレータ２２に選択的に接続する切換えスイッチ３０を有し、この切換えスイッチ３０は、ＣＰＵ２４からのランプコントロール信号に連動して、切換えられる。

上記のように構成された蛍光検知装置の検出動作について説明する。
図１１に示すように、搬送機構１０により紙葉類８が所定の検出位置に搬送されると、蛍光検知装置は蛍光体印刷部１１の蛍光検知を開始する。まず、ＣＰＵ２４の制御の下、照明装置Ｌ１が点灯し、照明装置Ｌ２は消灯する。照明装置Ｌ１から出射された波長λｘ１の光が蛍光体印刷部１１に所定の角度で照射され、蛍光体印刷部１１は特定波長λｍ１で蛍光発光する。この蛍光発光は、第１受光部１６および第２受光部１８でそれぞれ受光される。

第１受光部１６に入射し、光学センサＳ１で受光された特定波長λｍ１の光は、電気信号に変換される。第３受光部２８は特定波長λｍ１に感度を有していないため、電気信号の出力は得られない。第２受光部１８に入射した特定波長λｍ１の光は、光学センサＳ２により受光され、電気信号に変換される。

図１２に示すように、ＣＰＵ２４からのランプコントロール信号により、照明装置Ｌ１が点灯すると、これに連動して、切換えスイッチ３０が切換えられ、第１受光部１６が選択される。これにより、光学センサＳ１の出力信号および光学センサＳ２の出力信号がコンパレータ２２に入力され、コンパレータ２２にて比較演算が行なわれる。ここで、出力レベルは、図１３に示すように、光学フィルタｆ１、光学フィルタｆ２を透過する光の面積と考えることができる。蛍光体印刷部１１から発する波長λｍ１と光学フィルタｆ１は特性が同等であるため、光学センサＳ１の出力レベルは、光学センサＳ２の出力レベルと等しくなる。

次に、図１４に示すように、ＣＰＵ２４の制御の下、照明装置Ｌ２が点灯し、照明装置Ｌ１は消灯する。照明装置Ｌ２から出射された波長λｘ２の光が蛍光体印刷部１１に所定の角度で照射され、蛍光体印刷部１１は特定波長λｍ２で蛍光発光する。この蛍光発光は、第３受光部２８および第２受光部１８でそれぞれ受光される。

第３受光部２８に入射し、光学センサＳ３で受光された特定波長λｍ２の光は、電気信号に変換される。第１受光部１６は特定波長λｍ２に感度を有していないため、電気信号の出力は得られない。第２受光部１８に入射した特定波長λｍ２の光は、光学センサＳ２により受光され、電気信号に変換される。

図１５に示すように、ＣＰＵ２４からのランプコントロール信号により、照明装置Ｌ２が点灯すると、これに連動して、切換えスイッチ３０が切換えられ、第３受光部２８が選択される。これにより、光学センサＳ３の出力信号および光学センサＳ２の出力信号がコンパレータ２２に入力され、コンパレータ２２にて比較演算が行なわれる。ここで、出力レベルは、図１６に示すように、光学フィルタｆ３、光学フィルタｆ２を透過する光の面積と考えることができる。蛍光体印刷部１１から発する特定波長λｍ２の光と光学フィルタｆ３は特性が同等であるため、光学センサＳ３の出力レベルは、光学センサＳ２の出力レベルと等しくなる。これら照明装置Ｌ１、Ｌ２の点灯、消灯動作を図１７に示すＣＰＵ２４からのライトコントロール信号により繰り返す。

コンパレータ２２による比較演算のデータは、ＣＰＵ２４に送られ、ＣＰＵ２４は、光学センサＳ１の出力レベルと光学センサＳ２の出力レベルとが等しく、かつ、光学センサＳ３の出力レベルと光学センサＳ２の出力レベルとが等しい場合、蛍光体印刷部１１は真、すなわち、紙葉類８は真であると判定する。光学センサＳ１の出力レベルと光学センサＳ２の出力レベルとが異なる場合、あるいは、光学センサＳ３の出力レベルと光学センサＳ２の出力レベルとが異なる場合、ＣＰＵ２４は、蛍光体印刷部１１は偽、すなわち、紙葉類８は偽であると判定する。

次に、蛍光体印刷部１１が、特定波長λｍ１を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光特性λｍ１−２−１を有する蛍光体である場合、あるいは、特定波長λｍ２を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光特性λｍ１−２−２を有する蛍光体である場合、の蛍光検知について説明する。
まず、図１１に示すように、照明装置Ｌ１が点灯し、照明装置Ｌ２が消灯する。図１８に示すように、励起光λｘ１により蛍光体印刷部１１から蛍光発光したλｍ１−２−１の光は、第１受光部１６および第２受光部１８に入射する。第１受光部１６は、光学フィルタｆ１の透過特性があるため、光学フィルタｆ１の透過帯域λｍ１のみの光が入射することとなり、変換された電気信号出力レベルは、光学フィルタｆ１を透過した特定波長λｍ１の光に対応する分のみとなる。

第２受光部１８は、光学フィルタｆ１及びｆ２を包括する、もしくは、さらにそれ以上に広い帯域をブロードに透過する特性を有しているため、光学フィルタｆ２を透過する波長λｍ１−２−１の光を受光し、光学センサＳ２により変換された電気信号出力レベルはλｍ１−２−１と光学フィルタｆ２の重なった部分となる。
このとき、第１受光部１６の出力レベルと第２受光部１８の出力レベルとをコンパレータ２２にて比較演算を行なうと、第２受光部１８の出力レベルが高い結果となる。

次に、図１４に示すように、照明装置Ｌ１が消灯し、照明装置Ｌ２が点灯する。図１９に示すように、励起光λｘ２により蛍光体蛍光発光したλｍ１−２−２の光は、第３受光部２８および第２受光部１８に入射する。第３受光部２８は、光学フィルタｆ３の透過特性があるため、光学フィルタｆ３の透過帯域λｍ２のみの光が光学センサＳ３に入射することとなり、光学センサＳ３により変換された電気信号出力レベルは、光学フィルタｆ３を透過した特定波長λｍ２の光に対応する分のみとなる。

第２受光部１８は、光学フィルタｆ１及びｆ３を包括する、もしくは、さらにそれ以上に広い帯域をブロードに透過する特性を有しているため、第２受光部１８の光学センサＳ２は、光学フィルタｆ２を透過する波長λｍ１−２−２の光を受光する。光学センサＳ２により変換された電気信号出力レベルは、λｍ１−２−２と光学フィルタｆ２の重なった部分に相当するレベルとなる。

このとき、第３受光部２８の光学センサＳ３の出力レベルと、第２受光部１８の光学センサＳ２の出力レベルをコンパレータ２２にて比較演算を行なうと、光学センサＳ２の出力レベルが高い結果となる。

以上のように、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光が正規の特定波長λｍ１および特定波長λｍ２のみの場合、第１受光部１６の出力レベルと第２受光部１８の出力レベルは等しくなり、かつ、第３受光部２８の出力レベルと第２受光部１８の出力レベルは等しくなる。これに対して、蛍光体印刷部１１からの蛍光発光が特定波長λｍ１、λｍ２を包括し、さらにそれ以上に広い帯域を有する蛍光発光波長λｍ１−２−１あるいはλｍ１−２−２の場合、第１、第３、第２受光部１６、２８、１８の出力レベルは、Ｓ１＜Ｓ２かつＳ３＜Ｓ２となる。判定部２０は、比較した出力レベルが互いに等しければ、所望の蛍光体であると判定し、等しくなければ、所望の蛍光体でないと判定する。

以上のように、第３の実施形態によれば、簡単な構成により、複数の異なる特定の波長で発光する蛍光体を精度よく検出でき、所望の蛍光体の有無の容易に判定可能な蛍光体検知装置が得られる。更に、複数の特定波長λｍ１、λｍ２の各々について、別々に検出し比較することにより、第２の実施形態に比較して、蛍光体印刷部の蛍光発光をより高い精度で検出することができる。

第３の実施形態では、２つの異なる特定波長で発光する蛍光体を検出する場合について説明したが、これに限られるものではなく、発光波長が３つ以上の異なる特定波長である蛍光体の検知にも適用可能である。検知波長の数が増える場合、増えた波長のみを透過する特性を有する受光部を追加し、更に、第２受光部を、上記増えた波長をも包括する波長の光を受光する構成とすることにより、実現が可能である。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、検査対象となる被検査媒体は、前述した紙葉類に限らず、カード、商品券、有価証券等の他の被検査媒体としてもよい。

８…紙葉類、１０…搬送機構、１１…蛍光体印刷部、Ｌ１、Ｌ２…照明装置、
１４…受光系、１６…第１受光部、１８…第２受光部、２８…第３受光部
２０…判定部、２２…コンパレータ、２４…ＣＰＵ、３０…切換えスイッチ
ｆ１、ｆ３、ｆ２…光学フィルタ、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ２…光学センサ

Claims (8)

1. 被検査媒体に付された特定の波長で発光する蛍光体を検出する蛍光検知装置であって、
   前記蛍光体を励起する励起光を前記被検査媒体に照射する照明装置と、
   前記特定波長の光のみを受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第１受光部と、
   前記特定波長帯域を含むそれ以上に広い帯域の光を受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第２受光部と、
   前記第１受光部からの検出信号と前記第２受光部からの検出信号とに基づいて前記蛍光体の真偽を判定する判定部と、
   を具備する蛍光検知装置。
2. 前記判定部は、前記第１受光部からの検出信号と前記第２受光部からの検出信号とを比較し、等しい場合に、前記蛍光体は真であると判定し、異なる場合に偽であると判定する判定手段を備えている請求項１に記載の蛍光検知装置。
3. 前記第１受光部は、前記特定波長の光のみを透過する光学フィルタと、前記光学フィルタを透過した光を受光する光学センサとを有し、
   前記第２受光部は、前記特定波長帯域を含むそれ以上に広い帯域の光を透過する光学フィルタと、この光学フィルタを透過した光を受光する光学センサとを有している請求項１または請求項２に記載の蛍光検知装置。
4. 被検査媒体に付された複数の異なる特定波長で発光する蛍光体を検出する蛍光検知装置であって、
   前記蛍光体をそれぞれ励起する波長の異なる複数の励起光を前記被検査媒体に照射する照明装置と、
   前記複数の異なる特定波長のうちの第１特定波長のみを受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第１受光部と、
   前記複数の異なる特定波長のうちの第２特定波長のみを受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を受光する第３受光部と、
   前記第１の特定波長及び第２の特定波長を含みそれ以上の広い帯域の光を受光する特性を有し、前記被検査媒体の蛍光体から励起された光を検出する第２受光部と、
   前記第１受光部、第３受光部及び第２受光部からの検出信号に基づいて前記蛍光体の真偽を判定する判定部と、
   を具備する蛍光検知装置。
5. 前記判定部は、前記第１受光部及び第３受光部からの検出信号の合計と前記第１受光部からの検出信号とを比較し、等しい場合に、前記蛍光体は真であると判定し、異なる場合に偽であると判定する判定手段を備えている請求項４に記載の蛍光検知装置。
6. 前記判定部は、前記第１受光部からの検出信号と前記第２受光部からの検出信号とを比較するとともに、前記第３受光部からの検出信号と前記第２受光部からの検出信号とを比較し、いずれも等しい場合に、前記蛍光体は真であると判定し、いずれかが異なる場合に偽であると判定する判定手段を備えている請求項４に記載の蛍光検知装置。
7. 前記第１受光部及び第３受光部は、それぞれ対応する第１特定波長及び第２特定波長の光のみを透過する光学フィルタと、前記光学フィルタを透過した光を受光する光学センサとを有し、
   前記第５受光部は、前記第１の定波長及び第２の特定波長を含むそれ以上の広い帯域の光を透過する光学フィルタと、この光学フィルタを透過した光を受光する光学センサとを有している請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の蛍光検知装置。
8. 前記照明装置は、複数の異なる励起波長毎に独立した複数の光源を有し、前記判定部は、前記複数の光源を切換えて交互に点灯を繰り返す光源制御部を備えている請求項４乃至請求項７のいずれか１項に記載の蛍光検知装置。

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