JP2756852B2 - 情報読み取り方式 - Google Patents
情報読み取り方式Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報読み取り方式、更に詳しくは光学的に文
字、数字、文様、符号等の情報を読み取る方式であっ
て、特に適当な励起光照射により赤外線波長領域に発光
を有するような蛍光体で記録した情報を読み取るための
情報読み取り方式に関するものである。
字、数字、文様、符号等の情報を読み取る方式であっ
て、特に適当な励起光照射により赤外線波長領域に発光
を有するような蛍光体で記録した情報を読み取るための
情報読み取り方式に関するものである。
［従来の技術］ 文字、数字、文様、符号等の情報を光学的に読み取る
方式の１つとして、このような各種の情報を蛍光を発す
るインクで記録し、適当な励起光照射により発する蛍光
を観測することにより情報を読み取る方式がある。
方式の１つとして、このような各種の情報を蛍光を発す
るインクで記録し、適当な励起光照射により発する蛍光
を観測することにより情報を読み取る方式がある。
このような従来の情報読み取り方式としては、例えば
特開昭54−33634号公報に記載の発明がある。
特開昭54−33634号公報に記載の発明がある。
この発明は、800nmにピークを持ったGaAlAs発光ダイ
オードで励起し、波長900−1100nmに感度を有する光検
出器で情報を読み取っていた。
オードで励起し、波長900−1100nmに感度を有する光検
出器で情報を読み取っていた。
［発明が解決しようとする課題］ ところがこのような従来の情報読み取り方式にあって
は、800nm付近の光で励起させると、光検出器はこの励
起光を検出してしまうので、例えば0.5mm膜厚のInP多結
晶を用いたフィルター等を用いて、800nm付近の光をカ
ットせざるを得ないこととなっていた。
は、800nm付近の光で励起させると、光検出器はこの励
起光を検出してしまうので、例えば0.5mm膜厚のInP多結
晶を用いたフィルター等を用いて、800nm付近の光をカ
ットせざるを得ないこととなっていた。
そこで本発明は、上に述べた従来方式による欠点をな
くし、高価で、かつ構造も複雑化せざるを得ないフィル
ターを用いないで、所定の物体にネオジムイオンおよび
イッテルビウムイオンとで賦活された蛍光体で記録され
た情報を読み取るための情報読み取り方式を提供するこ
とを目的とする。
くし、高価で、かつ構造も複雑化せざるを得ないフィル
ターを用いないで、所定の物体にネオジムイオンおよび
イッテルビウムイオンとで賦活された蛍光体で記録され
た情報を読み取るための情報読み取り方式を提供するこ
とを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記した目的を達成するために、本発明は、所定の物
体にネオジムイオンおよびイッテルビウムイオンとで賦
活された蛍光体で記録された情報を、ネオジムイオンを
励起し得る波長500−780nmなる励起光で励起し、波長84
0−1100nmに感度を有する光検出器で情報を読み取るこ
とを特徴とする。
体にネオジムイオンおよびイッテルビウムイオンとで賦
活された蛍光体で記録された情報を、ネオジムイオンを
励起し得る波長500−780nmなる励起光で励起し、波長84
0−1100nmに感度を有する光検出器で情報を読み取るこ
とを特徴とする。
ここで発明者は、前述した特開昭54−33634号公報に
記載の発明と同様に、情報記録用蛍光体を、情報読み取
り用の光検出器との適合性を種々検討した。その結果、
ネオジムイオンおよびイッテルビウムイオンとで賦活さ
れた蛍光体は、特開昭54−33634号公報に記載の発明よ
りも低波長である500−780nmでの励起が可能であること
がわかった。
記載の発明と同様に、情報記録用蛍光体を、情報読み取
り用の光検出器との適合性を種々検討した。その結果、
ネオジムイオンおよびイッテルビウムイオンとで賦活さ
れた蛍光体は、特開昭54−33634号公報に記載の発明よ
りも低波長である500−780nmでの励起が可能であること
がわかった。
またこのように500−780nmの波長を有する励起光で励
起するので、フィルターを用いなくても、光検出器も波
長840−1100nmに感度を有し、かつ蛍光体の発光主波長
が980nmにその最高感度を有するようなタイプのものが
使用できることが確認された。
起するので、フィルターを用いなくても、光検出器も波
長840−1100nmに感度を有し、かつ蛍光体の発光主波長
が980nmにその最高感度を有するようなタイプのものが
使用できることが確認された。
ここでネオジムとイッテルビウムイオンとで賦活され
た情報記録用蛍光体としては、Ca10（PO4）6F2:Nd,Yb:C
a8La2（PO4）6O2:Nd,Yb:YAlO3:Nd,Yb:Y3Al5O12:Nd,Yb等
がある。これらドープ型の蛍光体の場合は、Nd及びYbは
１〜10％程度の賦活のものを用いている。
た情報記録用蛍光体としては、Ca10（PO4）6F2:Nd,Yb:C
a8La2（PO4）6O2:Nd,Yb:YAlO3:Nd,Yb:Y3Al5O12:Nd,Yb等
がある。これらドープ型の蛍光体の場合は、Nd及びYbは
１〜10％程度の賦活のものを用いている。
更に、ごく最近Ndを用いた超小型固体レーザー材料と
して注目されている組成物、およびこれら組成物の類似
組成物である材料、（Nd,Yb）P3O9:（Nd,Yb）P5O14:Li
（Nd,Yb）P4O12:Na（Nd,Yb）P4O12:K（Nd,Yb）P4O12:K3
（Nd,Yb）P2O6:Na（Nd,Yb）（WO4）2:Na5（Nd,Yb）（WO
4）4:Na（Nd,Yb）（MoO4）2:Na5（Nd,Yb）（MoO4）4:Na
2（Nd,Yb）Mg2（VO4）3:Al3（Nd,Yb）（BO3）4:（Al,C
r）３（Nd,Yb）（BO3）4:Na5（Nd,Yb）（SiO3）4:Na
3（Nd,Yb）Si2O7:Na3（Nd,Yb）Ge2O7:Na5（Nd,Yb）（Ge
O3）4:（Nd,Yb）MgAl11O19及び、上記組成の（Nd,Yb）
イオンの１部を３価を取り得るイオンでかつ、800nmか
ら1000nmの波長にわたって吸収のないイオン、すなわち
イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Sc）、ランタン
（La）、セリウム（Ce）、カドリニウム（Gd）、ルテシ
ウム（Lu）、ガリウム（Ga）、インジウム（In）、アン
チモン（Sb）、ビスマス（Bi）から選ばれた少なくとも
１種のイオンにより置換された材料を蛍光体として用い
ることができる。またここでNdおよびYbは約５％以上の
ものを用いている。
して注目されている組成物、およびこれら組成物の類似
組成物である材料、（Nd,Yb）P3O9:（Nd,Yb）P5O14:Li
（Nd,Yb）P4O12:Na（Nd,Yb）P4O12:K（Nd,Yb）P4O12:K3
（Nd,Yb）P2O6:Na（Nd,Yb）（WO4）2:Na5（Nd,Yb）（WO
4）4:Na（Nd,Yb）（MoO4）2:Na5（Nd,Yb）（MoO4）4:Na
2（Nd,Yb）Mg2（VO4）3:Al3（Nd,Yb）（BO3）4:（Al,C
r）３（Nd,Yb）（BO3）4:Na5（Nd,Yb）（SiO3）4:Na
3（Nd,Yb）Si2O7:Na3（Nd,Yb）Ge2O7:Na5（Nd,Yb）（Ge
O3）4:（Nd,Yb）MgAl11O19及び、上記組成の（Nd,Yb）
イオンの１部を３価を取り得るイオンでかつ、800nmか
ら1000nmの波長にわたって吸収のないイオン、すなわち
イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Sc）、ランタン
（La）、セリウム（Ce）、カドリニウム（Gd）、ルテシ
ウム（Lu）、ガリウム（Ga）、インジウム（In）、アン
チモン（Sb）、ビスマス（Bi）から選ばれた少なくとも
１種のイオンにより置換された材料を蛍光体として用い
ることができる。またここでNdおよびYbは約５％以上の
ものを用いている。
［実施例］ 以下本発明の一実施例について説明する。
まず、蛍光体としてLi（Nd,Yb）P4O12を選択した場合
について説明する。
について説明する。
この蛍光体は、 Nd2O3 30g Yb2o3 4g Li2CO3 11g （NH4）H2PO4 140g をミックスし、石英フタ付きルツボに入れる。
次いでこのルツボ毎、電気炉に入れ、室温から700℃
に２時間かけて昇温し、更にこの700℃の温度で２時間
焼成する。
に２時間かけて昇温し、更にこの700℃の温度で２時間
焼成する。
この焼成後、すぐに取り出して空気中で冷却し、ルツ
ボ毎水で煮沸する。
ボ毎水で煮沸する。
更にその後、1N−HNO3で洗浄し、水洗し、乾燥させる
ことによって、Li（Nd,Yb）P4O12を得るものである。
ことによって、Li（Nd,Yb）P4O12を得るものである。
次にこのようにして得られたLi（Nd,Yb）P4O12を用い
て、種々のLED発光ピーク波長に対応した、受光素子感
度の測定結果について説明し、次いで、このような蛍光
体を用いた種々の実験結果について説明する。
て、種々のLED発光ピーク波長に対応した、受光素子感
度の測定結果について説明し、次いで、このような蛍光
体を用いた種々の実験結果について説明する。
まず最初に、出願人は、Li（Nd,Yb）P4O12で示される
蛍光体を励起する励起スペクトルの測定を行なった。
蛍光体を励起する励起スペクトルの測定を行なった。
その結果、Li（Nd,Yb）P4O12で示される蛍光体には、
第１図に示すように、800nmのピークの他に、 525nm、585nm、630nm、685nm、745nm 付近にも励起スペクトルを有することがわかった。
第１図に示すように、800nmのピークの他に、 525nm、585nm、630nm、685nm、745nm 付近にも励起スペクトルを有することがわかった。
またこのようなLi（Nd,Yb）P4O12で示される蛍光体の
発光は、第２図に示すように、発光主波長が980nm付近
にあった。
発光は、第２図に示すように、発光主波長が980nm付近
にあった。
そこで蛍光体を励起させるための波長として、500−7
80nmのGaAsP:NまたはGaPの発光ダイオードを用い、かつ
受光器には、840−1100nmに感度を有するシリコンPINフ
ォトダイオードを用いた。またこのフォトダイオード
は、蛍光体の発光主波長約980nmにその最高感度を有す
るものである。
80nmのGaAsP:NまたはGaPの発光ダイオードを用い、かつ
受光器には、840−1100nmに感度を有するシリコンPINフ
ォトダイオードを用いた。またこのフォトダイオード
は、蛍光体の発光主波長約980nmにその最高感度を有す
るものである。
本発明を用いた情報読み取り装置の概念図を第３図に
示した。
示した。
この装置は、サンプル10の一方側に電源21に連結され
た発光素子20を位置させ、サンプル10の他方側にテスタ
ー31に連結させた光検出器30を位置させた、いわゆる透
過測定を行なったものである。またこのサンプル10と光
検出器30との間には、本発明の効果を確認するためのフ
ィルター40が介装できるようになっている。更に詳細な
説明は省略するが、テスター31には、増幅器等が内装さ
れている。
た発光素子20を位置させ、サンプル10の他方側にテスタ
ー31に連結させた光検出器30を位置させた、いわゆる透
過測定を行なったものである。またこのサンプル10と光
検出器30との間には、本発明の効果を確認するためのフ
ィルター40が介装できるようになっている。更に詳細な
説明は省略するが、テスター31には、増幅器等が内装さ
れている。
このような情報読み取り装置を用いて、種々の発光ピ
ーク波長を有する複数の発光素子20を用い、かつ No Sample Phos Filter Filter＋Phos の各状態についての受光量を測定した。
ーク波長を有する複数の発光素子20を用い、かつ No Sample Phos Filter Filter＋Phos の各状態についての受光量を測定した。
ここで No Sampleは、サンプル10として単なるポリエステル
フィルムを用いた場合であり、 Phosは、ポリエステルフィルムにLi（Nd,Yb）P4O12で
示される蛍光体を100μｍ塗布したものをサンプル10と
して用いた場合であり、 Filterは、単なるポリエステルフィルムをサンプル10
とし、950nm以下をカットする（株）トプコンIR85−LP
をフィルター40として用いた場合であり、 Filter＋Phosは、ポリエステルフィルムにLi（Nd,Y
b）P4O12で示される蛍光体を100μｍ塗布したものをサ
ンプル10とし、950nm以下をカットする（株）トプコンI
R85−LPをフィルター40として用いた場合である。
フィルムを用いた場合であり、 Phosは、ポリエステルフィルムにLi（Nd,Yb）P4O12で
示される蛍光体を100μｍ塗布したものをサンプル10と
して用いた場合であり、 Filterは、単なるポリエステルフィルムをサンプル10
とし、950nm以下をカットする（株）トプコンIR85−LP
をフィルター40として用いた場合であり、 Filter＋Phosは、ポリエステルフィルムにLi（Nd,Y
b）P4O12で示される蛍光体を100μｍ塗布したものをサ
ンプル10とし、950nm以下をカットする（株）トプコンI
R85−LPをフィルター40として用いた場合である。
その測定結果は次頁以下に示す。
またこのような実験に用いた発光素子の発光波長と、
受光器の分光感度特性について、第４図に示した。
受光器の分光感度特性について、第４図に示した。
この図において、各々の曲線は、 A:585nmに発光ピークをもつLEDの発光スペクトル B:690nmに発光ピークをもつLEDの発光スペクトル C:700nmに発光ピークをもつLEDの発光スペクトル D:800nmに発光ピークをもつLEDの発光スペクトル E:本発明で用いたシリコンPINフォトダイオードの分光
感度特性 で示されるものである。
感度特性 で示されるものである。
このような測定結果から、 フィルター40の有無に関係なく、蛍光体の発光を受光
した場合の光検出器30による受光感度は、 585nmで５倍弱、 690nmで３倍強、 700nmで約100倍 の値を得ることができた。
した場合の光検出器30による受光感度は、 585nmで５倍弱、 690nmで３倍強、 700nmで約100倍 の値を得ることができた。
またこのような値は、特に800nmに発光ピークを有す
る波長を用いた場合の、フィルターを使用すると４倍で
あるものの、フィルターを使用しないと1.7倍になって
しまう場合と大きく異なるものである。
る波長を用いた場合の、フィルターを使用すると４倍で
あるものの、フィルターを使用しないと1.7倍になって
しまう場合と大きく異なるものである。
このような実験結果から、ネオジムイオンを励起し得
る波長500−780nmなる励起光で励起し、波長840−1100n
mに感度を有する光検出器30で情報を読み取ることによ
って、フィルター40を用いなくても、充分蛍光体の有無
が検出できることがわかった。
る波長500−780nmなる励起光で励起し、波長840−1100n
mに感度を有する光検出器30で情報を読み取ることによ
って、フィルター40を用いなくても、充分蛍光体の有無
が検出できることがわかった。
また更に、ポリエステルフィルムにLi（Nd,Yb）P4O12
で示される蛍光体を100μｍ塗布したものに対して、照
射する励起光と、検出する光検出器30とをほぼ同一線上
に位置させた平行反射測定、あるいはポリエステルフィ
ルムにLi（Nd,Yb）P4O12で示される蛍光体を100μｍ塗
布したものに対して、45度方向から励起光を当て、かつ
この励起光の方向に直交する方向に光検出器30を位置さ
せた45度反射測定をも行なったものの、具体的な数値は
異なるが、前述した実験で得られた光感度の比率とほぼ
同一の数値が得られた。
で示される蛍光体を100μｍ塗布したものに対して、照
射する励起光と、検出する光検出器30とをほぼ同一線上
に位置させた平行反射測定、あるいはポリエステルフィ
ルムにLi（Nd,Yb）P4O12で示される蛍光体を100μｍ塗
布したものに対して、45度方向から励起光を当て、かつ
この励起光の方向に直交する方向に光検出器30を位置さ
せた45度反射測定をも行なったものの、具体的な数値は
異なるが、前述した実験で得られた光感度の比率とほぼ
同一の数値が得られた。
なお、以上の説明においては、本発明に関わるLi（N
d,Yb）P4O12で示される蛍光体をポリエステルフイルム
に塗布した場合を例として説明したが、本発明はポリエ
ステルフイルムに塗布した場合に限らず、紙、他のプラ
スチック、布、ゴムまたは金属の薄板などにも塗布して
用いることができると共に、磁性粉を塗布し、磁気コー
ドを用いて情報を読み取る用紙にも併用して用いること
ができるものである。
d,Yb）P4O12で示される蛍光体をポリエステルフイルム
に塗布した場合を例として説明したが、本発明はポリエ
ステルフイルムに塗布した場合に限らず、紙、他のプラ
スチック、布、ゴムまたは金属の薄板などにも塗布して
用いることができると共に、磁性粉を塗布し、磁気コー
ドを用いて情報を読み取る用紙にも併用して用いること
ができるものである。
また励起光源となる発光素子及び受光素子は半導体素
子を使用することができるので、本発明に係る情報読み
取り方式を実施するための装置としては、コンパクトで
かつ信頼性の高い装置を製造することができる。
子を使用することができるので、本発明に係る情報読み
取り方式を実施するための装置としては、コンパクトで
かつ信頼性の高い装置を製造することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、高価で、かつ構造も
複雑化せざるを得ないフィルターを用いないで、所定の
物体にネオジムイオンおよびイッテルビウムイオンとで
賦活された蛍光体で記録された情報を読み取ることがで
きるものである。
複雑化せざるを得ないフィルターを用いないで、所定の
物体にネオジムイオンおよびイッテルビウムイオンとで
賦活された蛍光体で記録された情報を読み取ることがで
きるものである。
第１図はLi（Nd,Yb）P4O12で示される蛍光体を励起する
波長の測定結果を示すグラフであり、第２図はLi（Nd,Y
b）P4O12で示される蛍光体の発光ピークを示すグラフで
あり、第３図は本発明を用いた情報読み取り装置の概念
図であり、第４図は実験で用いた発光素子の発光波長及
び光検出器の分光感度特性を示したグラフである。 10……サンプル、20……発光素子 21……電源、30……光検出器 31……テスター、40……フィルター
波長の測定結果を示すグラフであり、第２図はLi（Nd,Y
b）P4O12で示される蛍光体の発光ピークを示すグラフで
あり、第３図は本発明を用いた情報読み取り装置の概念
図であり、第４図は実験で用いた発光素子の発光波長及
び光検出器の分光感度特性を示したグラフである。 10……サンプル、20……発光素子 21……電源、30……光検出器 31……テスター、40……フィルター
Claims (1)
- 【請求項１】所定の物体にネオジムイオンおよびイッテ
ルビウムイオンとで賦活された蛍光体で記録された情報
を、ネオジムイオンを励起し得る波長500−780nmなる励
起光で励起し、波長840−1100nmに感度を有する光検出
器で情報を読み取ることを特徴とする情報読み取り方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091145A JP2756852B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 情報読み取り方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091145A JP2756852B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 情報読み取り方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288984A JPH03288984A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2756852B2 true JP2756852B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=14018359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2091145A Expired - Fee Related JP2756852B2 (ja) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | 情報読み取り方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756852B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190065391A (ko) * | 2017-09-28 | 2019-06-11 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 적외선 방출 디바이스 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000015454A (ko) * | 1998-08-29 | 2000-03-15 | 박민용 | 위조 및 변조방지기능을 갖는 정보저장카드의 판독/기록장치 |
| JP4020408B2 (ja) | 2005-03-29 | 2007-12-12 | 根本特殊化学株式会社 | 赤外発光蛍光体 |
| US9062220B2 (en) * | 2012-11-30 | 2015-06-23 | Honeywell International Inc. | Luminescent borates, luminescent materials and articles incorporating such borates |
-
1990
- 1990-04-05 JP JP2091145A patent/JP2756852B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190065391A (ko) * | 2017-09-28 | 2019-06-11 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 적외선 방출 디바이스 |
| KR102154552B1 (ko) * | 2017-09-28 | 2020-09-11 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 적외선 방출 디바이스 |
| US10971658B2 (en) | 2017-09-28 | 2021-04-06 | Lumileds Llc | Infrared emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03288984A (ja) | 1991-12-19 |
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| JP3702354B2 (ja) | 赤外蛍光体 |
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