JP3651913B2 - Phosphor, latent image forming member using the same, and optical reading system - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、赤外線の照射によって励起され、赤外波長領域で発光する蛍光体およびその蛍光体を用いた潜像形成部材ならびに光学読取システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、流通産業界を中心に各産業界でバーコードによる物の管理などが盛んに行われたり、また、各種プリペイドカードあるいは通行カードなどにもバーコードが印刷され、スキヤナなどの光学読取装置を用いてこのバーコードを読み取り、所定の処理動作が行われるようになつている。
【0003】
最近では現金に代わる支払方法としてクレジットカードやプリペイドカードなどか使用されており、それらカードに偽造防止手段を施したり、あるいはカードが偽造されたものであるか否かを判別する方法が種々提案されている。
【0004】
その1つとして、バーコードなどのマークを蛍光体を含有したインクにより印刷して潜像マークを形成し、その潜像マークに半導体レーザを照射して蛍光体を励起せしめ、蛍光体から発する光を受光してバーコード情報を読み取る光学読取装置が提案されている。
【0005】
図10は蛍光体として使用されるLiNdP4 O12の発光スペクトル(スペクトルa)、図11は中心波長λpが810nmの半導体レーザダイオードの発光スペクトル(スペクトルb)、図12は受光素子に受光される光のスペクトルである。図12中のスペクトルbは前記半導体レーザダイオードから出力されたレーザの反射光で図11の発光スペクトル(スペクトルb)と同じである。また図12中の点線(c)は、スペクトルaとスペクトルbを分離するために受光素子の受光面近傍に取りつけた光学フィルタの遮断特性曲線である。
【0006】
このように蛍光体の発光スペクトル(スペクトルa)と半導体レーザダイオードの発光スペクトル(スペクトルb)の波長がかなり離れているため、(c)の遮断特性を有する光学フィルタを使用すると、半導体レーザダイオードから出力されるレーザにより蛍光体マークを照射しながら、前記光学フィルタによってレーザの反射光を遮断し、蛍光のみを透過して受光素子で受光することにより蛍光体マークを検出できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが蛍光体として使用されるNdを発光中心とする蛍光体は公知の材料であるから、偽造防止のために使用する効果が薄いという難点がある。
【0008】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消した新規な蛍光体およびそれを用いた潜像形成部材ならびに光学読取システムを提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の発明は、
蛍光体がEr0.2Yb0.2Y0.6PO4などのように下記の一般式で表せる含酸素酸塩化合物からなることを特徴とするものである。
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4
【0010】
前記目的を達成するため、第2の発明は、
潜像形成部材において、例えばEr0.2Yb0.2Y0.6PO4などのように下記の一般式で表せる含酸素酸塩化合物の蛍光体微粉末と、例えばワックス、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などの赤外線を透過するバインダとからなる赤外線励起性印刷層を基体上に形成したことを特徴とするものである。
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4
【0011】
前記目的を達成するため、第3の発明は、
光学読取システムにおいて、例えばEr0.2Yb0.2Y0.6PO4などのように下記の一般式で表せる含酸素酸塩化合物を蛍光体として用い、
その蛍光体を励起する発光素子の発光中心波長が900〜1000nmの範囲で、
その蛍光体からの光を受光する受光素子の受光可能な波長領域が1400〜1600nmの範囲で、
前記発光素子からの赤外線により前記蛍光体を励起せしめ、その蛍光体からの光を前記受光素子で検出することを特徴とするものである。
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4
【0012】
【作用】
本発明で使用される前記一般式の含酸素酸塩化合物は、従来公知のNdを発光中心とする発光スペクトルとは異なった新規の発光スペクトルを有しているから、偽造防止用などに顕著な効果がある。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。図1は本実施例に係る光学読取装置(バーコードリーダ)の平面図、図2はその光学読取装置における読取ヘッドの要部分解斜視図、図3はその読取ヘッドの図2のX−X方向の断面図、図4はその読取ヘッドの図2のY−Y方向の断面図である。
【0014】
図1に示すように光学読取装置(バーコードリーダ)は装置本体1と、装置本体1内に装着された読取ヘッド2と、この読取ヘッド2に接続されて後述するような諸制御を行う素子を搭載したプリント基板3とから主に構成されている。
【0015】
同図に示すように前記装置本体1の上面にはカード4が挿通されるガイド溝5が形成されており、このガイド溝5の内側壁面に臨むように前記読取ヘッド2が取り付けられている。
【0016】
後述のバーコードパターンを有するカード4が手操作で前記ガイド溝5に沿って矢印方向に挿通され、その間にバーコードパターンの情報が前記読取ヘッド2によって光学的に読み取られる。
【0017】
この読取ヘッド2は図2に示すように、ケースを兼ねたへッド本体6と、そのヘッド本体6内に挿入されるスリットシート7と、素子ホルダーを兼ねたシート押さえ部材8と、そのシート押さえ部材8に保持される発光素子9ならびに受光素子10と、前記ヘッド本体6の上面開口を閉塞するヘッドカバー11とから構成されている。
【0018】
前記ヘッド本体6の下面中央には、カード4に形成されたバーコードパターン28(図5参照)の縦長方向と平行な開口部13が形成され、また下面両側には図3に示すように係合段部14が設けられている。
【0019】
ヘッド本体6の内側には、前記開口部13に向けて両側から傾斜したシート受面15、15が形成され、このシート受面15、15の途中にピン16(図2参照)が立設されており、前記開口部13の両端部には係止溝17(図2参照)が設けられている。
【0020】
図2ならびに図3に示すように、ヘッド本体6の上面開口付近にはこの読取ヘッド2を装置本体1に取りつけるためのフランジ部18、18が突設されている。
【0021】
前記スリットシート7は図2に示すように、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)などの透明な合成樹脂フィルムからなるベースフィルムの上にスリット状透光部19(図2参照)を除いて黒色の印刷層20を形成したフレキシブルなシートから構成されている。このスリットシート7の前後には孔21が設けられ、この孔21に前記ヘッド本体6のピン16をそれぞれ挿通することにより、ヘッド本体6上でのスリットシート7の位置決めがなされ、図3に示すようにヘッド本体6の開口部13の中央にスリットシート7のスリット状透光部19が配置される。
【0022】
この実施例では透明なベースフィルム上に印刷層20を形成したスリットシート7を用いたが、例えばステンレススチールなどの金属薄板にスリット状の溝を形成したスリットシートも使用できる。
【0023】
前記シート押さえ部材8の下面は図2ならびに図3に示すように、前記ヘッド本体6のシート受面15に沿ってわん曲しており、このシート押さえ部材8の下面とヘッド本体6のシート受面15との間でスリットシート7が機械的に挟持され、スリットシート7の透光部19がヘッド本体6の開口部13内に押し出される。シート押さえ部材8の中央にスリット状の光規制孔22が形成され、図3に示すように透光部19と対向している。
【0024】
シート押さえ部材8の両側には平面形状がT字形をした係止片23、23(図2参照)がそれぞれ一体に突設され、この係止片23、23を前記ヘッド本体6の係止溝17、17に嵌入することにより、ヘッド本体6内でのシート押さえ部材8の取付けがなされる。
【0025】
シート押さえ部材8の上部には一部円弧状をした保持壁24が立設され、図4に示すようにこの保持壁24内に発光素子9ならびに受光素子10の先端部が挿入、保持される。
【0026】
前記発光素子9として近赤外線を含む赤外線を発光する中心波長が920〜
960nmのものが使用され、実施例では中心波長が940nmの発光ダイオードを用いている。
【0027】
前記受光素子10としは、発光波長領域である1400〜1600nmの範囲を検出できるGe,In−Ga−As,PbS,PbSe製の受光素子が使用される。
【0028】
前記ヘッドカバー11の周囲には4本の係合爪25が下方を向いて突設されており、図3に示すようにこの係合爪25をヘッド本体6の係合段部14にそれぞれ係合することにより、読取ヘッド2の組み立てが終了する。
【0029】
前記ヘッドカバー11の内面には図3に示すように脚部26が下方を向いて突設されており、図3に示す如くヘッドカバー11の組み込みが終了すると、この脚部26によって発光素子9ならびに受光素子10を介してシート押さえ部材8がシート受面15側に押圧され、スリットシート7の固定が確実になされる。
【0030】
次にカード4の構成について、図5ならびに図6を用いて説明する。このカード4は例えば各種プリペイドカード、テレホンカード、通行カードなどとして使用される。
【0031】
図5はカードの平面図、図6はそのカードの要部拡大断面図である。
【0032】
図5に示すようにカード基板27の表面には、潜像のバーコードパターン28を有する印刷層29(図5参照)が形成されている。カード基板27は例えば酸化チタンなどの白色顔料を分散、保持した塩化ビニール系シートなどから構成され、赤外線を反射する性質を有している。
【0033】
印刷層29には、赤外線の照射によって励起される蛍光体微粒子と、それを分散保持する透明な(赤外線透過性)バインダとからなるインクにより所望のバーコードパターン28が印刷されている。
【0034】
前記蛍光体は、下記の一般式で表せるリン酸塩化合物であり、この蛍光体は耐薬品性に優れている。
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4
【0037】
この蛍光体微粒子の具体的な製造例における仕込み原料の割合及び比較例に係る蛍光体微粒子の具体的な製造例における仕込み原料の割合と、それによって製造された蛍光体組成を図7に示す。
【0038】
図7において実施例及び比較例1,2,3,4は、700℃で2時間焼成した後、熱水により処理し、更に硝酸(1モル)で処理した後、水洗して蛍光体を得た。
【0039】
比較例5,6,7は1200℃で20時間焼成したし以外は前記実施例1と同様にして蛍光体を得た。
【0040】
前記比較例1によって得られた蛍光体(KYb0.9 Er0.1 P4 O12)の発光スペクトルを図13に示す。なお、図中の点線は発光LEDのスペクトルである。この図から明らかなように、940nmLEDにより1580nmにピークをもつ発光が得られるから、既存のNdの検出システムでは読み取り不可能である。
【0041】
蛍光体微粒子の含有率は50〜80重量%が適当で、本実施例では75重量%である。蛍光体微粒子の含有率が50重量%未満であると印刷層29からの出力が弱く、一方、蛍光体微粒子の含有率が80重量%を超えると印刷層29(バーコードパターン)の印刷性が悪くなり、印刷不良を生じる恐れがある。
【0042】
前記バインダーとしては、例えばワックス、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、カーボネートなどの単独あるいは混合物が使用される。なお、必要に応じて可塑剤、界面活性剤などが適宜添加される。
【0043】
蛍光体微粒子は赤外線で励起されて発光する訳であるが、蛍光体微粒子の励起を効果的に行うため、前記基板27の反射率を20%以上にしている。すなわち基板27に高い反射率をもたせることにより、基板27の表面で赤外線を反射させて、蛍光体微粒子の励起を促進している。前述のように基板27中に酸化チタンなどの白色顔料を分散保持させることにより、基板27の反射率を高くすることができ、本実施例の場合は反射率80%の基板27が使用されている。
【0044】
次の表は、前記白色顔料の含有率を調整して基板27の光反射率を種々変えた場合の印刷層29の出力電圧とS/Nを測定した結果を示す表である。
【0045】
この表から明らかなように、基板27の反射率が20%未満であると出力電圧が十分にとれず、しかもS/Nが小さく、そのために正確な情報の読み取りができない。これに対して基板27の反射率が20%以上、好ましくは50%以上になると出力電圧ならびにS/Nが高く、正確な情報の読み取りができる。
【0046】
図8は印刷層29の膜厚と出力電圧との関係を示す特性図で、横軸に印刷層
29の膜厚を、縦軸に印刷層29の励起による出力電圧を示している。
【0047】
図中のAは前述のように白色顔料を含有した基板27の表面に印刷層29を形成した場合の膜厚と出力電圧との関係を示す特性曲線、直線Bは印刷層29の出力が、前記顔料を含有した基材(可視光領域での平均光反射率80%)のみの出力電圧の1.6倍となる出力レベルを示した線である。
【0048】
本発明者らの種々の実験の結果、印刷層29の出力電圧が直線Bよりも低いと、印刷層29の情報を十分に読み取ることができないから、印刷層29の出力電圧はこの出力電圧の1.6倍(直線B)以上必要であり、そのときの印刷層29の最小厚みがこの図から明らかなように0.5μmである。印刷層29の厚みが増えるに従って出力電圧は増大するが、50μmになるとほぼ一定する。
【0049】
印刷層29の厚みが50μmを越えると、光の反射の具合で潜像の印刷層29があることが分かってしまうので、印刷層29の厚みは0.5〜50μmの範囲に規制する方がよい。
【0050】
図示していないが印刷層29を形成したカード基板27の全面に印刷層29(バーコードパターン28)を覆うように隠蔽層を形成すると、印刷層29の存在を隠すことができる。
【0051】
前記印刷層29ならびに隠蔽層は、例えば熱転写,インクジェット,オフセット印刷,スクリーン印刷あるいはグラビア印刷などで作ることができる。そのなかでも特にインクリボンを使用して、熱転写により印刷層29と隠蔽層を順次形成する方法は、高濃度の蛍光体微粒子を含有した印刷が可能で、しかも所望の厚さの層が確実に得られるなどの理由から賞用できる。
【0052】
図9は、前記発光素子9からの発光のタイミングならびに受光素子10の出力状態を示すタイミングチャートである。
【0053】
同図の(a)に示すように発光素子9は、点灯時間T1 および消灯時間T2 が共に500μsecの略等しい時間間隔でオン、オフ動作し印刷層29に対して間欠的に赤外線を照射するようになっている。図中のS1 は、発光素子9の点灯信号を示している。
【0054】
同図の(b),(c)はバーコードパターン28(印刷層29)を検出した場合の受光素子10の出力状態を示す図で、発光素子9からの赤外線でバーコードパターン28中の蛍光体微粒子を励起する。そのため同図(b)に示すように発光素子9の点灯が終了するまで出力が増大する。そして発光素子9からの照射を停止しても、バーコードパターン28から放出される残光を受光素子10が検出する。この残光は時間とともに減少するため、予め基準値Vsを設定しておき、この基準値Vsと比較することにより、発光素子9が消灯した直後に矩形信号S3 が得られる。
【0055】
従って、微小時間毎に発光素子9の点灯、消灯を繰り返すことによりバーコードパターン28のバーコード情報を光学的に読み取ることができる。
【0056】
このように蛍光体の残光を検出する方法では、蛍光体を光学的に読み取る際には発光素子は消灯しているから反射光がなく、そのため高価な光学フィルタを使用しなくても蛍光を検出することができ、小型でかつ低価格の光学読取システムを提供することができる。
【0057】
同図(c)は蛍光体の残光を検出する方法を示したが、発光素子の発光中心波長領域(920〜960nm)の光を遮断して蛍光体の発光中心波長領域(1400〜160nm)の光を通過するフィルタを使用すれば、発光素子がオンしている時の蛍光体からの光を検出することができる。同図の(d)は、そのときの受光素子10の出力状態を示している。
【0058】
前記実施例ではバーコードを付した場合について説明したが、本発明はこれには限定されるものではなく、例えば数字、記号、特殊形状のマークなど他のマークの読み取りも可能である。
【0059】
前記実施例ではカードを使用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばシート状、袋状、伝票状など他の形態の情報記録媒体の読み取りも可能である。
【0060】
本発明の光学読取システムは、次のような用途ならびに特徴も有している。
【0061】
1.ファクトリーオートメーション(FA)関係
自動車などの組み立て時の管理、すなわち車種別、輸出先国別、製造年月日、製造ロット別などを見えない潜像マークを用いて、外観を損ねることなく管理できる。
【0062】
2.従来の反射型のバーコードでは読み取れなかった、例えばタイヤなどのような黒いもの、あるいはガラスやプラスチックなどの透明なものへマーキングしても、そのマークの読み取りが可能である。
【0063】
3.潜像マークの上に文字やデザインを印刷しても潜像マークを読み取ることができるから、商品の値札や商品タグなど小さいスペースが有効に利用できる。
【0064】
4.前記1.ならびに3.と同じ理由から、化粧品や薬などデザインを重視する商品、あるいは高級感が要求される各種の化粧箱やバッケージに有効である。
【0065】
5.工場や現場などでは油やホコリで汚れるため従来の反射型のバーコードでは使用できなかった環境下においても、潜像マークでは読み取りが可能である。
【0066】
6.前記1.ならびに3.と同じ理由から、顧客への納品伝票(通常、納品伝票は顧客の指定する用紙、フォーマットで顧客が必要な情報しか入っていない)に隠しコードとしてメーカ側の管理情報を入れることがてきる。
【0067】
7.カード状のものに隠しコードとして情報を入れ、ゲームカード(バーコードゲーム)として使用可能である。
【0068】
8.前記1.ならびに3.と同じ理由から、書籍の管理、図書の管理、図面の管理などに用いれば、デザインを損なうことがない。
【0069】
9.偽造、変造、改ざんが極めて困難であるから、入退室管理、出退勤管理、ホテルのキーカードなどに適用できる。
【0070】
10.有価証券や株券などの偽造、変造、改ざんが防止できる。
【0071】
11.クレジットカード、キャッシュカード、テレホンカードなどの偽造、変造、改ざんが防止できる。
【0072】
12.学生証、IDカードなどの偽造、変造、改ざんが防止できるとともに、小型化、省スペース化が可能である。
【0073】
13.スタンプカード、ポイントカードなどの偽造、変造、改ざんが防止できるとともに、小型化、省スペース化が可能である。
【0074】
14.馬券、車券などのギヤンブル投票券の偽造、変造、改ざんが防止できる。
【0075】
15.パチンコの景品交換システムに導入して、偽造、変造、改ざんが防止できる。
【0076】
【発明の効果】
本発明で使用される前記一般式の含酸素酸塩化合物は、従来公知のLiNdP4 O12の発光スペクトルとは異なった新規の発光スペクトルを有しているから、偽造防止用などに顕著な効果がある。
【0077】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る光学読取装置を備えたバーコードリーダの平面図である。
【図2】本発明の実施例に係る光学読取装置の読取ヘッドの分解斜視図である。
【図3】図2のX−X方向の断面図である。
【図4】図2のY−Y方向の断面図である。
【図5】本発明の実施例で使用されるカードの平面図である。
【図6】そのカードの要部拡大断面図である。
【図7】本発明の各実施例における仕込み原料の割合と、製造された蛍光体の組成を示す図である。
【図8】前記カードの印刷層の膜厚と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図9】本発明の実施例に係る光学読取装置の発光素子、受光素子のタイミングチャートである。
【図10】蛍光体LiNdP4 O12の発光スペクトル図である。
【図11】半導体レーザダイオードの発光スペクトル図である。
【図12】受光素子で受光した光のスペクトル図である。
【図13】本発明の比較例1によって製造された蛍光体の発光スペクトル図である。
【符号の説明】
1 装置本体
2 読取ヘッド
4 カード
9 発光素子
10 受光素子
12 バーコードパターン
27 カード基板
28 バーコードパターン
29 印刷層[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a phosphor that is excited by infrared irradiation and emits light in an infrared wavelength region, a latent image forming member using the phosphor, and an optical reading system.
[0002]
[Prior art]
In recent years, bar code has been actively managed in various industries, mainly in the distribution industry, and bar codes have been printed on various prepaid cards or traffic cards. This bar code is used to read a predetermined processing operation.
[0003]
Recently, credit cards and prepaid cards have been used as payment methods in place of cash, and various methods have been proposed to determine whether these cards have been forged or forged. ing.
[0004]
As one example, a mark such as a barcode is printed with ink containing a phosphor to form a latent image mark, and the latent image mark is irradiated with a semiconductor laser to excite the phosphor, and light emitted from the phosphor. An optical reader for reading bar code information by receiving light is proposed.
[0005]
FIG. 10 shows an emission spectrum (spectrum a) of LiNdP 4 O 12 used as a phosphor, FIG. 11 shows an emission spectrum (spectrum b) of a semiconductor laser diode having a center wavelength λp of 810 nm, and FIG. It is the spectrum of light. A spectrum b in FIG. 12 is the reflected light of the laser output from the semiconductor laser diode and is the same as the emission spectrum (spectrum b) in FIG. A dotted line (c) in FIG. 12 is a cutoff characteristic curve of an optical filter attached in the vicinity of the light receiving surface of the light receiving element in order to separate the spectrum a and the spectrum b.
[0006]
As described above, since the wavelengths of the emission spectrum of the phosphor (spectrum a) and the emission spectrum of the semiconductor laser diode (spectrum b) are considerably separated, if an optical filter having the cutoff characteristic of (c) is used, While irradiating the phosphor mark with the output laser, the reflected light of the laser is blocked by the optical filter, and the phosphor mark can be detected by transmitting only the fluorescence and receiving it with the light receiving element.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the phosphor having Nd as the emission center used as the phosphor is a known material, there is a disadvantage that the effect used for preventing counterfeiting is weak.
[0008]
An object of the present invention is to provide a novel phosphor, a latent image forming member using the same, and an optical reading system, which have solved the drawbacks of the prior art.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first invention provides:
Phosphor is characterized in that consisting of Er 0.2 Yb 0.2 Y 0.6 PO 4 oxygen periodate chloride compound representable by the general formula, such as.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
[0010]
In order to achieve the above object, the second invention provides:
In the latent image forming member, for example, phosphor fine powder of an oxygenate compound represented by the following general formula such as Er 0.2 Yb 0.2 Y 0.6 PO 4, and wax, vinyl chloride-acetic acid, for example The present invention is characterized in that an infrared-excitable printing layer comprising a binder that transmits infrared rays such as a vinyl copolymer is formed on a substrate.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
[0011]
In order to achieve the above object, the third invention provides:
In the optical reading system, for example, an oxygenate compound represented by the following general formula such as Er 0.2 Yb 0.2 Y 0.6 PO 4 is used as a phosphor.
The emission center wavelength of the light emitting element that excites the phosphor is in the range of 900 to 1000 nm.
The wavelength range in which the light receiving element that receives light from the phosphor can receive light is in the range of 1400 to 1600 nm,
The phosphor is excited by infrared rays from the light emitting element, and light from the phosphor is detected by the light receiving element.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
[0012]
[Action]
The oxygen-containing acid salt compound of the above general formula used in the present invention has a novel emission spectrum different from the emission spectrum having Nd as the emission center, so that it is remarkable for anti-counterfeiting. effective.
[0013]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an optical reading apparatus (barcode reader) according to the present embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the reading head in the optical reading apparatus, and FIG. 3 is an XX of FIG. FIG. 4 is a sectional view of the read head in the YY direction of FIG.
[0014]
As shown in FIG. 1, an optical reader (barcode reader) includes an apparatus
[0015]
As shown in the figure, a
[0016]
A card 4 having a barcode pattern, which will be described later, is manually inserted along the
[0017]
As shown in FIG. 2, the
[0018]
An
[0019]
Inside the
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3,
[0021]
As shown in FIG. 2, the
[0022]
In this embodiment, the
[0023]
2 and 3, the lower surface of the
[0024]
Locking
[0025]
A holding
[0026]
The
A light emitting diode having a center wavelength of 940 nm is used in the embodiment.
[0027]
As the
[0028]
Four engaging
[0029]
As shown in FIG. 3, a
[0030]
Next, the configuration of the card 4 will be described with reference to FIGS. This card 4 is used as, for example, various prepaid cards, telephone cards, and traffic cards.
[0031]
FIG. 5 is a plan view of the card, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the card.
[0032]
As shown in FIG. 5, a printed layer 29 (see FIG. 5) having a latent
[0033]
On the
[0034]
The phosphor is a phosphate compound represented by the following general formula, and this phosphor is excellent in chemical resistance.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
[0037]
FIG. 7 shows the ratio of the raw materials in the specific production example of the phosphor fine particles, the ratio of the raw materials in the specific production example of the phosphor fine particles according to the comparative example, and the phosphor composition produced thereby.
[0038]
In FIG. 7, Examples and Comparative Examples 1, 2, 3, and 4 were fired at 700 ° C. for 2 hours, then treated with hot water, further treated with nitric acid (1 mol), and then washed with water to obtain a phosphor. It was.
[0039]
In Comparative Examples 5, 6, and 7, phosphors were obtained in the same manner as in Example 1 except that baking was performed at 1200 ° C. for 20 hours.
[0040]
The emission spectrum of the phosphor (KYb 0.9 Er 0.1 P 4 O 12 ) obtained in Comparative Example 1 is shown in FIG. In addition, the dotted line in a figure is a spectrum of light emitting LED. As can be seen from this figure, the 940 nm LED emits light having a peak at 1580 nm, so that it cannot be read by an existing Nd detection system.
[0041]
The content of the phosphor fine particles is suitably 50 to 80% by weight, and in this example, 75% by weight. When the content of the phosphor fine particles is less than 50% by weight, the output from the
[0042]
As the binder, for example, wax, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyester, polyurethane, carbonate or the like may be used alone or as a mixture. In addition, a plasticizer, surfactant, etc. are added suitably as needed.
[0043]
The phosphor fine particles are excited by infrared rays to emit light. In order to effectively excite the phosphor fine particles, the reflectance of the
[0044]
The following table is a table showing the results of measuring the output voltage and S / N of the printed
[0045]
As is apparent from this table, when the reflectance of the
[0046]
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the film thickness of the
[0047]
A in the figure is a characteristic curve showing the relationship between the film thickness and the output voltage when the printed
[0048]
As a result of various experiments by the present inventors, if the output voltage of the
[0049]
If the thickness of the
[0050]
Although not shown, if a concealing layer is formed on the entire surface of the
[0051]
The
[0052]
FIG. 9 is a timing chart showing the timing of light emission from the
[0053]
As shown in FIG. 5A, the light-emitting
[0054]
(B) and (c) of the same figure are diagrams showing the output state of the
[0055]
Therefore, the bar code information of the
[0056]
In this way, in the method of detecting the afterglow of the phosphor, when the phosphor is optically read, the light emitting element is extinguished, so there is no reflected light, and therefore fluorescence can be obtained without using an expensive optical filter. It is possible to provide a small-sized and low-cost optical reading system.
[0057]
FIG. 3C shows a method for detecting the afterglow of the phosphor, but the light in the emission center wavelength region (920 to 960 nm) of the light emitting element is blocked to emit the emission center wavelength region (1400 to 160 nm) of the phosphor. If a filter that passes this light is used, the light from the phosphor when the light emitting element is on can be detected. FIG. 4D shows the output state of the
[0058]
In the above-described embodiment, the case where a bar code is attached has been described. However, the present invention is not limited to this, and other marks such as numerals, symbols, and specially shaped marks can be read.
[0059]
In the above embodiment, the case where a card is used has been described. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to read information recording media in other forms such as a sheet, a bag, and a slip.
[0060]
The optical reading system of the present invention has the following uses and characteristics.
[0061]
1. Factory automation (FA) -related management at the time of assembly, such as vehicle type, country of export destination, date of manufacture, production lot, etc., can be managed without losing appearance by using latent image marks.
[0062]
2. For example, even if marking is performed on a black object such as a tire or a transparent object such as glass or plastic, which cannot be read with a conventional reflective barcode, the mark can be read.
[0063]
3. Since the latent image mark can be read even if characters or designs are printed on the latent image mark, a small space such as a product price tag or a product tag can be used effectively.
[0064]
4). 1 above. And 3. For the same reason as above, it is effective for products such as cosmetics and medicines that emphasize design, or for various types of cosmetic boxes and packages that require a high-class feel.
[0065]
5. The latent image mark can be read even in an environment that cannot be used with a conventional reflective barcode because it is soiled with oil or dust in factories or on-site.
[0066]
6). 1 above. And 3. For the same reason, the management information of the manufacturer can be put as a hidden code on the delivery slip to the customer (usually the delivery slip contains only the information required by the customer in the form and format specified by the customer).
[0067]
7. It can be used as a game card (barcode game) by putting information as a hidden code in a card-like object.
[0068]
8). 1 above. And 3. For the same reason, if used for book management, book management, drawing management, etc., the design is not impaired.
[0069]
9. Forgery, alteration, and alteration are extremely difficult, and can be applied to entrance / exit management, attendance / exit management, hotel key cards, etc.
[0070]
10. Forgery, alteration, and alteration of securities and stock certificates can be prevented.
[0071]
11. Forgery, alteration, and alteration of credit cards, cash cards, telephone cards, etc. can be prevented.
[0072]
12 Forgery, alteration, and alteration of student ID cards and ID cards can be prevented, and miniaturization and space saving are possible.
[0073]
13. Forgery, alteration, and alteration of stamp cards and point cards can be prevented, and miniaturization and space saving are possible.
[0074]
14 Forgery, alteration, and alteration of gambling voting tickets such as betting tickets and car tickets can be prevented.
[0075]
15. It can be introduced into a pachinko prize exchange system to prevent counterfeiting, alteration and tampering.
[0076]
【The invention's effect】
The oxygen-containing acid salt compound of the above general formula used in the present invention has a novel emission spectrum different from the emission spectrum of the conventionally known LiNdP 4 O 12 , so that it is remarkable for anti-counterfeiting etc. There is.
[0077]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a bar code reader including an optical reading device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a reading head of the optical reading apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view in the XX direction of FIG.
4 is a cross-sectional view in the YY direction of FIG. 2;
FIG. 5 is a plan view of a card used in an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the card.
FIG. 7 is a diagram showing the ratio of charged raw materials and the composition of the produced phosphor in each example of the present invention.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the printed layer thickness of the card and the output voltage.
FIG. 9 is a timing chart of a light emitting element and a light receiving element of the optical reading apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an emission spectrum diagram of phosphor LiNdP 4 O 12 .
FIG. 11 is an emission spectrum diagram of a semiconductor laser diode.
FIG. 12 is a spectrum diagram of light received by a light receiving element.
FIG. 13 is an emission spectrum diagram of a phosphor manufactured according to Comparative Example 1 of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4 Phosphor which is a oxygen-periodate chloride compound representable by the following formula.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4 A latent image forming member comprising an infrared excitable print layer comprising a phosphor fine powder of an oxygenate compound represented by the following general formula and a binder that transmits infrared rays on a substrate.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
その蛍光体を励起する発光素子の発光中心波長が900〜1000nmの範囲で、
その蛍光体からの光を受光する受光素子の受光可能な波長領域が1400〜1600nmの範囲で、
前記発光素子からの赤外線により前記蛍光体を励起せしめ、その蛍光体からの光を前記受光素子で検出することを特徴とする光学読取システム。
一般式 ErxYbsB1−x−sPyOz
但し、式中のBはY,La,Gd,Bi,Ce,Lu,Inのグループから選択された少なくとも1種の元素
sは0.01〜0.99の範囲の数値
xは0.01〜0.99の範囲の数値
yは1
zは4 Using an oxygenate compound represented by the following general formula as a phosphor,
The emission center wavelength of the light emitting element that excites the phosphor is in the range of 900 to 1000 nm.
The wavelength range in which the light receiving element that receives light from the phosphor can receive light is in the range of 1400 to 1600 nm,
An optical reading system, wherein the phosphor is excited by infrared rays from the light emitting element, and light from the phosphor is detected by the light receiving element.
Formula Er x Yb s B 1-x -s P y O z
However, B in the formula is at least one element s selected from the group of Y, La, Gd, Bi, Ce, Lu, In, and a numerical value x in the range of 0.01 to 0.99 is 0.01 to The numerical value y in the range of 0.99 is 1.
z is 4
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