JP5711831B2 - 光学読取装置 - Google Patents
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Description
本発明は、紫外光を照射することができる光源素子と、前記光源素子を実装する実装筐体とを備える光学読取装置に関するものである。
最近の印刷技術や複写技術の目覚ましい性能向上に伴い、紙幣を含む有価証券等の偽造
がますます精巧になってきている。これらを的確に判別して排除することが社会秩序を維
持するために重要視されており、より高性能な真偽判定目的の鑑別システムが強く求めら
れてきている。
これら紙幣を含む有価証券等の鑑別方法として、磁気センサによる磁気インクの検出に
よる方法や、光センサによるパターン識別方法などが従前より用いられてきている。
がますます精巧になってきている。これらを的確に判別して排除することが社会秩序を維
持するために重要視されており、より高性能な真偽判定目的の鑑別システムが強く求めら
れてきている。
これら紙幣を含む有価証券等の鑑別方法として、磁気センサによる磁気インクの検出に
よる方法や、光センサによるパターン識別方法などが従前より用いられてきている。
光センサによりパターン識別を行うときは、可視光領域は当然として、さらに可視領域
外の波長をも利用して有価証券等の特徴を判別し、もって真偽を判定する方法が有効であ
る。
従来は、この可視領域外の波長として赤外光ＬＥＤ（発光ダイオード）による赤外光照
射を用いているが、最近の紫外光ＬＥＤ素子の高性能化と価格低下により、紫外光ＬＥＤ
を光源として用いる鑑別システムが顧客より新たに求められてきている。
外の波長をも利用して有価証券等の特徴を判別し、もって真偽を判定する方法が有効であ
る。
従来は、この可視領域外の波長として赤外光ＬＥＤ（発光ダイオード）による赤外光照
射を用いているが、最近の紫外光ＬＥＤ素子の高性能化と価格低下により、紫外光ＬＥＤ
を光源として用いる鑑別システムが顧客より新たに求められてきている。
紫外光を対象物に照射し、印刷物のインク、紙、構成材料に含まれる蛍光物質を蛍光さ
せて、その微弱な出力や波長を検出することが可能となり、さらなる真偽判定能力が向上
する期待がある。
せて、その微弱な出力や波長を検出することが可能となり、さらなる真偽判定能力が向上
する期待がある。
鑑別システムの光源は民生用機器と異なり、１０年に近い連続動作安定性が求められて
おり、紫外光照射による実装筐体の劣化を可能な限り防止する工夫が必要である。
紫外光光源として、有機材料であるガラスエポキシ実装筐体上に紫外光ＬＥＤ素子を直
線上に配列して、この上に透明なシリコーン樹脂で封止した紫外光光源が知られているが
、この構造だと長時間動作することによりガラスエポキシ実装筐体の表面が長時間の紫外
光照射により変色し、反射率が変動し、紫外光の出力が不安定となる問題がある。
おり、紫外光照射による実装筐体の劣化を可能な限り防止する工夫が必要である。
紫外光光源として、有機材料であるガラスエポキシ実装筐体上に紫外光ＬＥＤ素子を直
線上に配列して、この上に透明なシリコーン樹脂で封止した紫外光光源が知られているが
、この構造だと長時間動作することによりガラスエポキシ実装筐体の表面が長時間の紫外
光照射により変色し、反射率が変動し、紫外光の出力が不安定となる問題がある。
これを解決するために、ＬＥＤの実装筐体として、安価で紫外光劣化の少ない酸化アル
ミニウム・セラミックス焼結体を採用し、信頼性の高い長時間動作に耐える製品が開発さ
れている。
ところが実際、この酸化アルミニウム・セラミックス焼結体を用いた紫外光ＬＥＤ実装
品から、紫外光ＬＥＤの照射時に波長６９０ｎｍ付近のかすかな発光が確認され、紫外光
ＬＥＤ消灯後も長時間発光が継続することが判明した。その発光原因を調査したところ、
実装筐体のうち、前記ＬＥＤ素子の照射光が直接照射される領域（「光源素子周辺領域」
という）から出ており、その発光波長から、酸化アルミニウムの単結晶であるサファイヤ
に含まれるクロム（ルビー成分を形成する）が原因ではないかと想定された。
ミニウム・セラミックス焼結体を採用し、信頼性の高い長時間動作に耐える製品が開発さ
れている。
ところが実際、この酸化アルミニウム・セラミックス焼結体を用いた紫外光ＬＥＤ実装
品から、紫外光ＬＥＤの照射時に波長６９０ｎｍ付近のかすかな発光が確認され、紫外光
ＬＥＤ消灯後も長時間発光が継続することが判明した。その発光原因を調査したところ、
実装筐体のうち、前記ＬＥＤ素子の照射光が直接照射される領域（「光源素子周辺領域」
という）から出ており、その発光波長から、酸化アルミニウムの単結晶であるサファイヤ
に含まれるクロム（ルビー成分を形成する）が原因ではないかと想定された。
紫外光光源を搭載した光学読取装置を、紙幣を含む有価証券等の鑑別用途に用いるため
には、紫外光を対象物に照射し、印刷物のインクや紙及び構成材料に含まれる蛍光物質を
蛍光させてその微弱な出力や波長を検出する。したがって、光源そのものから紫外光ＬＥ
Ｄの波長以外の光が発生することは光センサ（フォトダイオード）の基本的機能を大きく
阻害してしまう。
には、紫外光を対象物に照射し、印刷物のインクや紙及び構成材料に含まれる蛍光物質を
蛍光させてその微弱な出力や波長を検出する。したがって、光源そのものから紫外光ＬＥ
Ｄの波長以外の光が発生することは光センサ（フォトダイオード）の基本的機能を大きく
阻害してしまう。
光センサの受光素子は単結晶シリコンもしくはアモルファス（ａ−）シリコンが用いら
れている。図１７は、両シリコンフォトダイオードの受光感度のスペクトル特性を示すグ
ラフである。図に示されるように、特に単結晶シリコンフォトダイオードは広い波長にわ
たって感度がある。したがって汎用的に用いられているが、単結晶シリコンフォトダイオ
ードの波長感度特性は波長４５０ｎｍ付近の青色に比べて波長６９０ｎｍ付近は感度が数
倍高くなっているため、酸化アルミニウム・セラミックス焼結体からの蛍光は鑑別性能そ
のものを大きく低下させる懸念がある。
れている。図１７は、両シリコンフォトダイオードの受光感度のスペクトル特性を示すグ
ラフである。図に示されるように、特に単結晶シリコンフォトダイオードは広い波長にわ
たって感度がある。したがって汎用的に用いられているが、単結晶シリコンフォトダイオ
ードの波長感度特性は波長４５０ｎｍ付近の青色に比べて波長６９０ｎｍ付近は感度が数
倍高くなっているため、酸化アルミニウム・セラミックス焼結体からの蛍光は鑑別性能そ
のものを大きく低下させる懸念がある。
通常の天然原料に由来する酸化アルミニウムの製造工程において、完全にクロムを除去
した焼結体を製造することも考えられる。しかし、特別な方法でルビー成分を全く含まな
い高純度の酸化アルミニウム・セラミックス焼結体が作れるとしても高価であり、実装筐
体にこの高純度の酸化アルミニウム・セラミックス焼結体を使用することは実用性に問題
があると考えられる。
した焼結体を製造することも考えられる。しかし、特別な方法でルビー成分を全く含まな
い高純度の酸化アルミニウム・セラミックス焼結体が作れるとしても高価であり、実装筐
体にこの高純度の酸化アルミニウム・セラミックス焼結体を使用することは実用性に問題
があると考えられる。
そこで本発明は、紫外光光源の照射光が直接当たる光源素子周辺領域からの発光を防止することにより、紫外光光源としての機能が阻害されることのない紫外光光源を用いた光学読取装置を提供することを目的とする。
本発明の光学読取装置は、紫外光光源と、前記紫外光光源を実装したセラミックス焼結体で形成された実装筐体と、前記紫外光光源から出て前記紙幣を含む有価証券等を透過し若しくは反射した光を検出する光センサとを含み、前記紫外光光源は、波長が３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光を照射することができる光源素子を含み、前記実装筐体において、少なくとも前記光源素子の照射光が直接照射される領域である光源素子周辺領域は、前記照射された紫外光によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料もしくは構造からなるものである。
前記実装筐体の全体が、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しないセラミックス焼結体で形成されていてもよい。
前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層は、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料からなる層で形成されていてもよい。
前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層は、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料からなる層で形成されていてもよい。
前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層を除くセラミックス層は、前記照射光によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含むセラミックスで形成されていてもよい。
前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層を形成する前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料は、セラミックス、金属、無機材料または有機材料の中から選択することができる。
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しないセラミックス焼結体としては、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム、フォルステライト（2MgO・SiO2）、ステアタイト（MgO・SiO2）、ジルコニア（ZrO2）若しくはジルコン（ZrO2・SiO2）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si3N4）を含む窒化物セラミックス、炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物であっても良い。
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しないセラミックス焼結体としては、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム、フォルステライト（2MgO・SiO2）、ステアタイト（MgO・SiO2）、ジルコニア（ZrO2）若しくはジルコン（ZrO2・SiO2）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si3N4）を含む窒化物セラミックス、炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物であっても良い。
とりわけ経済性そして加工の容易さから、フォルステライト（2MgO・SiO2）又はステアタイト（MgO・SiO2）が適している。
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない金属は、銀、ニッケル及びチタンの中から選択しても良い。
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない無機材料は、酸化亜鉛及び酸化チタンの中から選択しても良い。
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない金属は、銀、ニッケル及びチタンの中から選択しても良い。
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない無機材料は、酸化亜鉛及び酸化チタンの中から選択しても良い。
図１及び図２は、ＬＥＤ素子１及びそれを実装する実装筐体２の簡略断面図を示す。図
１の実装筐体２はＬＥＤ素子１を載置する中央部が周辺よりも低くなっている凹型の実装
筐体を示し、図２の実装筐体２はＬＥＤ素子１を載置する実装面が平面状の実装筐体を示
す。ＬＥＤ素子１から出ている矢印Ｌは、波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫
外光を含む照射光を表わしている。照射光強度は図に示すように、正面方向より横方向の
ほうが大きいのが通常である。
１の実装筐体２はＬＥＤ素子１を載置する中央部が周辺よりも低くなっている凹型の実装
筐体を示し、図２の実装筐体２はＬＥＤ素子１を載置する実装面が平面状の実装筐体を示
す。ＬＥＤ素子１から出ている矢印Ｌは、波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫
外光を含む照射光を表わしている。照射光強度は図に示すように、正面方向より横方向の
ほうが大きいのが通常である。
実装筐体２のうち、ＬＥＤ素子１の照射光に対して露出する面及びその面から所定深さ
の領域である光源素子周辺領域２１をハッチングで表示している。前記「所定深さ」は、
ＬＥＤ素子１から照射される紫外光が実装筐体２の内部に侵入できる深さに相当する。
もし実装筐体２として、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アル
ミニウム・セラミックス焼結体を用いた場合、前述したように、この光源素子周辺領域２
１から波長６９０ｎｍ付近のかすかな発光が観測される。
の領域である光源素子周辺領域２１をハッチングで表示している。前記「所定深さ」は、
ＬＥＤ素子１から照射される紫外光が実装筐体２の内部に侵入できる深さに相当する。
もし実装筐体２として、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アル
ミニウム・セラミックス焼結体を用いた場合、前述したように、この光源素子周辺領域２
１から波長６９０ｎｍ付近のかすかな発光が観測される。
本発明では、少なくとも前記光源素子周辺領域２１は前記紫外光の照射によって６９０
ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体で形成されてい
るか、あるいは前記光源素子周辺領域２１の表面に、前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する
材料が被覆されているので、光源素子周辺領域２１から二次発光が観測されることはない
。これにより、紫外光光源としての高性能と長期間の信頼性を両立させることができる。
ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体で形成されてい
るか、あるいは前記光源素子周辺領域２１の表面に、前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する
材料が被覆されているので、光源素子周辺領域２１から二次発光が観測されることはない
。これにより、紫外光光源としての高性能と長期間の信頼性を両立させることができる。
したがって、紙幣を含む有価証券を読み取る光学読取装置の紫外光光源としても、好適
に利用することができる。
に利用することができる。
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図３は紫外光光源を示す断面図であり、図４は同じく斜視図である。紫外光光源は、紫
外光を照射することができるＬＥＤ素子１と、前記ＬＥＤ素子１を実装するセラミックス
実装筐体２とを備えている。
ＬＥＤ素子１の材料としては、波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光が所
望の出力で得られ、長期信頼性が得られるものであれば特に制限するものではないが、例
えばAlN、GaN、（Ga・Al・In）N系からなるII・VI族系半導体、又はSiCが採用可能である
。
図３は紫外光光源を示す断面図であり、図４は同じく斜視図である。紫外光光源は、紫
外光を照射することができるＬＥＤ素子１と、前記ＬＥＤ素子１を実装するセラミックス
実装筐体２とを備えている。
ＬＥＤ素子１の材料としては、波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光が所
望の出力で得られ、長期信頼性が得られるものであれば特に制限するものではないが、例
えばAlN、GaN、（Ga・Al・In）N系からなるII・VI族系半導体、又はSiCが採用可能である
。
セラミックス実装筐体２は、セラミックス材料からなる有底の略円筒体であり、一方の
主面側に凹部３を有している。凹部３の底面３ａの略中央部はＬＥＤ素子１の実装領域と
なっており、ＬＥＤ素子１は、この底面３ａの実装領域に接着され固定されている。セラ
ミックス実装筐体２は、ＬＥＤ素子１の支持基板として機能する。セラミックス実装筐体
２の他方の主面側には外部端子４ａ，４ｂが形成されている。
主面側に凹部３を有している。凹部３の底面３ａの略中央部はＬＥＤ素子１の実装領域と
なっており、ＬＥＤ素子１は、この底面３ａの実装領域に接着され固定されている。セラ
ミックス実装筐体２は、ＬＥＤ素子１の支持基板として機能する。セラミックス実装筐体
２の他方の主面側には外部端子４ａ，４ｂが形成されている。
凹部３は、その底面の面積が最も小さく、上に上がるに連れて断面積が大きくなる「す
り鉢状」であるが、ＬＥＤ素子１を実装する何らかの凹部があればよく、このような形状
に限定されるものではない。“３ｂ”は凹部３の側面３ｂを示す。なおセラミックス実装
筐体２は、有底円筒体以外に、有底の直方体など任意の形状をとり得る。
凹部３の底面３ａには電極パッド８ａ，８ｂが形成されている。ＬＥＤ素子１の電極端
子は、金線などのボンディングワイヤ４を介して電極パッド８ａ，８ｂと電気的に接続さ
れる。
り鉢状」であるが、ＬＥＤ素子１を実装する何らかの凹部があればよく、このような形状
に限定されるものではない。“３ｂ”は凹部３の側面３ｂを示す。なおセラミックス実装
筐体２は、有底円筒体以外に、有底の直方体など任意の形状をとり得る。
凹部３の底面３ａには電極パッド８ａ，８ｂが形成されている。ＬＥＤ素子１の電極端
子は、金線などのボンディングワイヤ４を介して電極パッド８ａ，８ｂと電気的に接続さ
れる。
セラミックス実装筐体２は、例えば第一層２ａと第二層２ｂの２層のセラミックス層で
形成されている。第一層２ａと第二層２ｂとの界面Ｓには中間金属膜５がパターンニング
されている。第一層２ａ、第二層２ｂにはそれぞれ中間金属膜５につながるビアホール貫
通導体が設けられている。電極パッド８ａ，８ｂは第二層２ｂに設けられたビアホール貫
通導体の上部に形成されている。したがってＬＥＤ素子１の電極端子は、電極パッド８ａ
，８ｂ、第二層２ｂに設けられたビアホール貫通導体、中間金属膜５、第一層２ａに設け
られたビアホール貫通導体を介して、セラミックス実装筐体２の他方主面側にある外部端
子４ａ，４ｂと導通している。これらの外部端子４ａ，４ｂからＬＥＤ素子１に駆動電流
を流すことができる。なお、セラミックス実装筐体２は、１層のセラミックス層のみで形
成されていても良く、この場合ビアホール貫通導体は、セラミックス実装筐体２の一方主
面側から他方主面側まで貫通することになり、中間金属膜は省略できる。また、セラミッ
クス実装筐体２は、３層以上のセラミックス層で形成されていてもよい。
形成されている。第一層２ａと第二層２ｂとの界面Ｓには中間金属膜５がパターンニング
されている。第一層２ａ、第二層２ｂにはそれぞれ中間金属膜５につながるビアホール貫
通導体が設けられている。電極パッド８ａ，８ｂは第二層２ｂに設けられたビアホール貫
通導体の上部に形成されている。したがってＬＥＤ素子１の電極端子は、電極パッド８ａ
，８ｂ、第二層２ｂに設けられたビアホール貫通導体、中間金属膜５、第一層２ａに設け
られたビアホール貫通導体を介して、セラミックス実装筐体２の他方主面側にある外部端
子４ａ，４ｂと導通している。これらの外部端子４ａ，４ｂからＬＥＤ素子１に駆動電流
を流すことができる。なお、セラミックス実装筐体２は、１層のセラミックス層のみで形
成されていても良く、この場合ビアホール貫通導体は、セラミックス実装筐体２の一方主
面側から他方主面側まで貫通することになり、中間金属膜は省略できる。また、セラミッ
クス実装筐体２は、３層以上のセラミックス層で形成されていてもよい。
実装領域に配置された紫外光ＬＥＤ素子１は、紫外光に対する吸収と劣化が少ない透明
な封止樹脂６で被覆される。透明封止樹脂６の材料としては、ＬＥＤ素子１から発せられ
る紫外光に対して透過性があり長時間劣化しない材料を選択する必要があり、必要な特性
が確保できるのであれば材料を特定するものではないが、シリコーン樹脂や非晶質のフッ
素樹脂が好まれる。なお、エポキシ樹脂など、樹脂の構造として着色の原因となるＣ＝Ｃ
が劣化時に出来る構造を有している材料は、本目的には適していない。また長期の信頼性
を確保するために、透明樹脂を省き、凹部３の上部を透明なガラス板で封着することも可
能である。
な封止樹脂６で被覆される。透明封止樹脂６の材料としては、ＬＥＤ素子１から発せられ
る紫外光に対して透過性があり長時間劣化しない材料を選択する必要があり、必要な特性
が確保できるのであれば材料を特定するものではないが、シリコーン樹脂や非晶質のフッ
素樹脂が好まれる。なお、エポキシ樹脂など、樹脂の構造として着色の原因となるＣ＝Ｃ
が劣化時に出来る構造を有している材料は、本目的には適していない。また長期の信頼性
を確保するために、透明樹脂を省き、凹部３の上部を透明なガラス板で封着することも可
能である。
紫外光光源は、受光する光センサがラインセンサの場合は、複数のＬＥＤ素子１を実装
筐体２上に直線上に配列することでライン光源として採用することが出来る。図５は、複
数のＬＥＤ素子１を配列した紫外光光源の他の実施形態を示す斜視図である。
図３、図４の紫外光光源と異なるところは、セラミックス実装筐体２が円筒体でなく、
直方体であり、複数のＬＥＤ素子１がセラミックス実装筐体２の主面上に所定間隔で実装
されていることである。ＬＥＤ素子１の電極端子（図示せず）が、セラミックス実装筐体
２内部に設けられた導体を介して、セラミックス実装筐体２の他方主面側にある外部端子
と導通していることは、図３、図４の紫外光光源と同様である。なお外部端子は、複数の
ＬＥＤ素子１が実装されるセラミックス実装筐体２の主面側に配置されていても良い。ま
た、配置された紫外光ＬＥＤ素子１は、紫外光に対する吸収と劣化が少ない透明な封止樹
脂又はガラス（図示せず）で被覆されていることも、図３、図４の紫外光光源と同様であ
る。紫外光光源の長さ及び／又はＬＥＤ素子１の搭載個数は、受光する光センサの仕様に
より調整することが可能である。
筐体２上に直線上に配列することでライン光源として採用することが出来る。図５は、複
数のＬＥＤ素子１を配列した紫外光光源の他の実施形態を示す斜視図である。
図３、図４の紫外光光源と異なるところは、セラミックス実装筐体２が円筒体でなく、
直方体であり、複数のＬＥＤ素子１がセラミックス実装筐体２の主面上に所定間隔で実装
されていることである。ＬＥＤ素子１の電極端子（図示せず）が、セラミックス実装筐体
２内部に設けられた導体を介して、セラミックス実装筐体２の他方主面側にある外部端子
と導通していることは、図３、図４の紫外光光源と同様である。なお外部端子は、複数の
ＬＥＤ素子１が実装されるセラミックス実装筐体２の主面側に配置されていても良い。ま
た、配置された紫外光ＬＥＤ素子１は、紫外光に対する吸収と劣化が少ない透明な封止樹
脂又はガラス（図示せず）で被覆されていることも、図３、図４の紫外光光源と同様であ
る。紫外光光源の長さ及び／又はＬＥＤ素子１の搭載個数は、受光する光センサの仕様に
より調整することが可能である。
図３〜図５に示した構成において、本発明によれば、ＬＥＤ素子１の照射光が前記実装
筐体２に直接照射される領域である光源素子周辺領域が、セラミックスで形成されており
、前記セラミックスは、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミ
ニウムを含まないという特徴がある。
図６、図７は、この本発明の特徴を持った紫外光光源の一実施形態を示す断面図である
。ただしビアホール貫通導体等の図示は省略している。この図６の紫外光光源は、図３の
紫外光光源と比較して、セラミックス実装筐体２の全体が紫外光の照射によって６９０ｎ
ｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス２０で形成されている。
図７の紫外光光源は、図３の紫外光光源と比較して、セラミックス実装筐体２のＬＥＤ素
子１の搭載面が、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウム
を含まないセラミックス層２０で形成されている。
筐体２に直接照射される領域である光源素子周辺領域が、セラミックスで形成されており
、前記セラミックスは、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミ
ニウムを含まないという特徴がある。
図６、図７は、この本発明の特徴を持った紫外光光源の一実施形態を示す断面図である
。ただしビアホール貫通導体等の図示は省略している。この図６の紫外光光源は、図３の
紫外光光源と比較して、セラミックス実装筐体２の全体が紫外光の照射によって６９０ｎ
ｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス２０で形成されている。
図７の紫外光光源は、図３の紫外光光源と比較して、セラミックス実装筐体２のＬＥＤ素
子１の搭載面が、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウム
を含まないセラミックス層２０で形成されている。
図６、図７の紫外光光源によれば、セラミックス材料２０は、紫外光の照射によって６
９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まない、例えば（１）フォルステライ
ト（2MgO・SiO2）、ステアタイト（MgO・SiO2）、ジルコニア（ZrO2）若しくはジルコン
（ZrO2・SiO2）を含む酸化物セラミックス、（２）窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si
3N4）を含む窒化物セラミックス、（３）炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ば
れる。これらの二種以上の混合物若しくは複合物であっても良い。また、ルビー成分を含
まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックスであってもよい。
９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まない、例えば（１）フォルステライ
ト（2MgO・SiO2）、ステアタイト（MgO・SiO2）、ジルコニア（ZrO2）若しくはジルコン
（ZrO2・SiO2）を含む酸化物セラミックス、（２）窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si
3N4）を含む窒化物セラミックス、（３）炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ば
れる。これらの二種以上の混合物若しくは複合物であっても良い。また、ルビー成分を含
まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックスであってもよい。
とりわけ経済性そして加工の容易さから、フォルステライト（2MgO・SiO2）、ステアタ
イト（MgO・SiO2）のいずれかが適している。
この構造を有する紫外光光源によれば、実装筐体２の表面のうち、ＬＥＤ素子１の照射
光に対して露出する面、すなわち凹部３の底面３ａと側面３ｂ、及びそれらの面から所定
深さ（ＬＥＤ素子１から照射される紫外光が実装筐体２の内部に侵入できる深さ）の領域
が「光源素子周辺領域」となる（図１の“２１”参照）。この光源素子周辺領域２１、又
はそれを含む実装筐体２の全体が紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸
化アルミニウムを含まないセラミックスで形成されているので、実装筐体２から発光が観
測されることはない。これにより、ＬＥＤ素子１の照射光を検査対象物（例えば紙幣を含
む有価証券等）に照射し、検査対象物を透過又は反射した光を光センサで読み取る場合に
、「実装筐体２から発生する光が検査対象物から発生する蛍光と混ざって検査精度が低下
する」という不具合が防止される。
イト（MgO・SiO2）のいずれかが適している。
この構造を有する紫外光光源によれば、実装筐体２の表面のうち、ＬＥＤ素子１の照射
光に対して露出する面、すなわち凹部３の底面３ａと側面３ｂ、及びそれらの面から所定
深さ（ＬＥＤ素子１から照射される紫外光が実装筐体２の内部に侵入できる深さ）の領域
が「光源素子周辺領域」となる（図１の“２１”参照）。この光源素子周辺領域２１、又
はそれを含む実装筐体２の全体が紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸
化アルミニウムを含まないセラミックスで形成されているので、実装筐体２から発光が観
測されることはない。これにより、ＬＥＤ素子１の照射光を検査対象物（例えば紙幣を含
む有価証券等）に照射し、検査対象物を透過又は反射した光を光センサで読み取る場合に
、「実装筐体２から発生する光が検査対象物から発生する蛍光と混ざって検査精度が低下
する」という不具合が防止される。
特に図７の構造によれば、ＬＥＤ素子１の搭載面が紫外光の照射によって６９０ｎｍ付
近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス層２０で形成されているので
、セラミックス実装筐体２の表面に届く紫外光は減衰している。したがって、セラミック
ス実装筐体２として、従来用いられている酸化アルミニウム・セラミックス焼結体を利用
しても、セラミックス実装筐体２から二次的な発光が観測されることは少なくなる。すな
わちセラミックス実装筐体２として、従来用いられている酸化アルミニウム・セラミック
ス焼結体を利用することができるのが利点である。
近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス層２０で形成されているので
、セラミックス実装筐体２の表面に届く紫外光は減衰している。したがって、セラミック
ス実装筐体２として、従来用いられている酸化アルミニウム・セラミックス焼結体を利用
しても、セラミックス実装筐体２から二次的な発光が観測されることは少なくなる。すな
わちセラミックス実装筐体２として、従来用いられている酸化アルミニウム・セラミック
ス焼結体を利用することができるのが利点である。
また本発明によれば、ＬＥＤ素子１の照射光がセラミックス実装筐体２に直接照射され
る領域である光源素子周辺領域に、紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料を被覆した構造を
採用することもできる。この構造によれば、光源素子周辺領域の表面が、紫外光を遮蔽若
しくは吸収する材料で被覆されているので、セラミックス実装筐体２の表面に届く紫外光
は減衰している。よってセラミックス実装筐体２から二次的な発光が観測されることは少
ない。この構造によれば、セラミックス実装筐体２として、従来用いられている酸化アル
ミニウム・セラミックス焼結体を利用することができるのも利点である。
る領域である光源素子周辺領域に、紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料を被覆した構造を
採用することもできる。この構造によれば、光源素子周辺領域の表面が、紫外光を遮蔽若
しくは吸収する材料で被覆されているので、セラミックス実装筐体２の表面に届く紫外光
は減衰している。よってセラミックス実装筐体２から二次的な発光が観測されることは少
ない。この構造によれば、セラミックス実装筐体２として、従来用いられている酸化アル
ミニウム・セラミックス焼結体を利用することができるのも利点である。
図８は、セラミックス実装筐体２の光源素子周辺領域の表面に、下地の酸化アルミニウ
ム・セラミックス焼結体２にＬＥＤ素子１から発せられる紫外光が届かないような遮蔽機
能がある材料７を、薄膜あるいは厚膜にて被覆した例を示す断面図である。紫外光を透過
させない材料７として、紫外光に対して吸収特性を持つ金属材料、無機材料若しくは有機
材料が挙げられる。具体例として、紫外光の吸収能を有する酸化亜鉛、酸化チタンなどの
無機材料を、銀やニッケル、チタンなどの金属材料が挙げられる。また十分な耐久性が確
認されれば有機系紫外線吸収剤でも採用が可能である。
ム・セラミックス焼結体２にＬＥＤ素子１から発せられる紫外光が届かないような遮蔽機
能がある材料７を、薄膜あるいは厚膜にて被覆した例を示す断面図である。紫外光を透過
させない材料７として、紫外光に対して吸収特性を持つ金属材料、無機材料若しくは有機
材料が挙げられる。具体例として、紫外光の吸収能を有する酸化亜鉛、酸化チタンなどの
無機材料を、銀やニッケル、チタンなどの金属材料が挙げられる。また十分な耐久性が確
認されれば有機系紫外線吸収剤でも採用が可能である。
この紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料７を被覆するには、セラミックス実装筐体２を
焼成した後、ＬＥＤ素子１を実装する前又は後に、当該材料７を、塗布、印刷、蒸着、ス
パッタリングなどの方法で被覆すればよい。
光源素子周辺領域を、紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料７で被覆した場合は、ＬＥＤ
素子１から照射される紫外光が光源素子周辺領域に入って行くのを、実装筐体２の表面で
遮断することができるので、紫外線の侵入による実装筐体２の劣化を防ぐことができる。
また、前記被覆材料７の被覆により、反射率の向上が期待できることもある（被覆材料７
に反射率の高い材料を選んだ場合）。
焼成した後、ＬＥＤ素子１を実装する前又は後に、当該材料７を、塗布、印刷、蒸着、ス
パッタリングなどの方法で被覆すればよい。
光源素子周辺領域を、紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料７で被覆した場合は、ＬＥＤ
素子１から照射される紫外光が光源素子周辺領域に入って行くのを、実装筐体２の表面で
遮断することができるので、紫外線の侵入による実装筐体２の劣化を防ぐことができる。
また、前記被覆材料７の被覆により、反射率の向上が期待できることもある（被覆材料７
に反射率の高い材料を選んだ場合）。
次に、本発明の別の実施形態について説明する。図９〜図１２は、ＬＥＤ素子１が細長
い直方体状のセラミックス実装筐体２の主面上に所定間隔おきに実装されている紫外光光
源において、光源素子周辺領域に、セラミックス実装筐体２からの発光を防止する対策を
行った紫外光光源の構造を示す断面図である。
図９は、光源素子周辺領域を含む実装筐体２の全体がセラミックスで形成されており、
前記セラミックスは、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニ
ウムを含まないという特徴を持った紫外光光源の一実施形態を示す断面図である。
い直方体状のセラミックス実装筐体２の主面上に所定間隔おきに実装されている紫外光光
源において、光源素子周辺領域に、セラミックス実装筐体２からの発光を防止する対策を
行った紫外光光源の構造を示す断面図である。
図９は、光源素子周辺領域を含む実装筐体２の全体がセラミックスで形成されており、
前記セラミックスは、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニ
ウムを含まないという特徴を持った紫外光光源の一実施形態を示す断面図である。
図１０は、ＬＥＤ素子１が実装されている直方体状のセラミックス実装筐体２の光源素
子周辺領域を含む最上層が、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化ア
ルミニウムを含まないセラミックス層２０で形成されている構造を示す断面図である。
図１１は、セラミックス実装筐体２の光源素子周辺領域の表面に、紫外光を透過させな
い材料７を被覆した例を示す断面図である。紫外光を透過させない材料７として、紫外光
に対して吸収特性を持つ金属、無機材料若しくは有機材料が挙げられる。その具体例は、
図８の説明において上述したのと同様である。
子周辺領域を含む最上層が、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化ア
ルミニウムを含まないセラミックス層２０で形成されている構造を示す断面図である。
図１１は、セラミックス実装筐体２の光源素子周辺領域の表面に、紫外光を透過させな
い材料７を被覆した例を示す断面図である。紫外光を透過させない材料７として、紫外光
に対して吸収特性を持つ金属、無機材料若しくは有機材料が挙げられる。その具体例は、
図８の説明において上述したのと同様である。
図１２は、直方体状のアルミナ・セラミックス実装筐体２の実装面に、ＬＥＤ素子１や
ツェナーダイオードＺＤを所定間隔おきに実装し、当該実装面の両側に沿って保護壁２２
を設置し、保護壁２２の表面を含む光源素子周辺領域を、紫外光を遮断する材料７で被覆
した紫外光光源の構造を示す断面図である。セラミックス実装筐体２の実装面には、ＬＥ
Ｄ素子１やツェナーダイオードＺＤを配線するための印刷配線パターンが形成されており
、これが外部端子（図示せず）と接続されている。保護壁２２は、ＬＥＤ素子１やツェナ
ーダイオードＺＤを保護するための壁（ダム）である。保護壁２２の材料は限定されない
が、例えばシリコーンなどの樹脂や、陽極酸化皮膜を持ったアルミニウムなどの金属が採
用できる。保護壁２２はセラミックス実装筐体２の実装面に溶着されるか、接着剤で接着
されるなどの方法により固定される。セラミックス実装筐体２の実装面にＬＥＤ素子１や
ツェナーダイオードＺＤを実装し、保護壁２２を固定設置した後、紫外光を遮蔽若しくは
吸収する材料７を、塗布、印刷、蒸着、スパッタリングなどの方法で被覆する。材料７の
具体例は、図８を参照しながら説明したのと同様である。両保護壁２２の間には凹部が形
成されており、ここにシリコーン樹脂など透明かつ耐光性のある封止材を充填するか、あ
るいは両保護壁２２の上面に透明な板を取り付ける。
ツェナーダイオードＺＤを所定間隔おきに実装し、当該実装面の両側に沿って保護壁２２
を設置し、保護壁２２の表面を含む光源素子周辺領域を、紫外光を遮断する材料７で被覆
した紫外光光源の構造を示す断面図である。セラミックス実装筐体２の実装面には、ＬＥ
Ｄ素子１やツェナーダイオードＺＤを配線するための印刷配線パターンが形成されており
、これが外部端子（図示せず）と接続されている。保護壁２２は、ＬＥＤ素子１やツェナ
ーダイオードＺＤを保護するための壁（ダム）である。保護壁２２の材料は限定されない
が、例えばシリコーンなどの樹脂や、陽極酸化皮膜を持ったアルミニウムなどの金属が採
用できる。保護壁２２はセラミックス実装筐体２の実装面に溶着されるか、接着剤で接着
されるなどの方法により固定される。セラミックス実装筐体２の実装面にＬＥＤ素子１や
ツェナーダイオードＺＤを実装し、保護壁２２を固定設置した後、紫外光を遮蔽若しくは
吸収する材料７を、塗布、印刷、蒸着、スパッタリングなどの方法で被覆する。材料７の
具体例は、図８を参照しながら説明したのと同様である。両保護壁２２の間には凹部が形
成されており、ここにシリコーン樹脂など透明かつ耐光性のある封止材を充填するか、あ
るいは両保護壁２２の上面に透明な板を取り付ける。
次に、本発明の紫外光光源の製造方法の一例を簡単に説明する。まず、セラミックス層
となるべきグリーンシートを用意する。このようなグリーンシートは、セラミックス微粉
末と有機結合材、可塑剤、溶剤などの混合スリップを、周知のドクタープレード法やカレ
ンダー法で薄板状にすることで作成される。
（１）実装筐体２の全体を、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化
アルミニウムを含まないセラミックスで形成する（図３、図６、図９参照）。紫外光の照
射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックスの例
は上述したとおりである。セラミックス層は多層構造又は単層構造、いずれの構造であっ
てもよいが、ここで多層構造の場合を説明する。
となるべきグリーンシートを用意する。このようなグリーンシートは、セラミックス微粉
末と有機結合材、可塑剤、溶剤などの混合スリップを、周知のドクタープレード法やカレ
ンダー法で薄板状にすることで作成される。
（１）実装筐体２の全体を、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化
アルミニウムを含まないセラミックスで形成する（図３、図６、図９参照）。紫外光の照
射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックスの例
は上述したとおりである。セラミックス層は多層構造又は単層構造、いずれの構造であっ
てもよいが、ここで多層構造の場合を説明する。
第一層２ａのグリーンシートに貫通穴を打ち抜いて形成し、グリーンシート上に中間金
属膜のメタライズペーストをスクリーン印刷法により印刷・塗布する。このとき貫通穴の
側面にもメタライズペーストが印刷される。この上に第二層２ｂのグリーンシートを載せ
、治具を用いて有底の凹部３を形成する。凹部３の底面３ａに貫通穴を形成し、中間金属
膜まで到達させるとともに、グリーンシートの上面に金属パッド８ａ，８ｂ用のメタライ
ズペーストを印刷する。このとき貫通穴の側面にもメタライズペーストが印刷される。そ
の後、グリーンシートを焼成すると、第一層２ａ、第二層２ｂが一体化し、凹部３を有す
るセラミックス焼結体が得られる。ここにＬＥＤ素子１を搭載し、ワイヤボンディングし
て、透明封止樹脂材料で被覆し、所定形状にカットすれば本発明の紫外光光源が完成する
。
属膜のメタライズペーストをスクリーン印刷法により印刷・塗布する。このとき貫通穴の
側面にもメタライズペーストが印刷される。この上に第二層２ｂのグリーンシートを載せ
、治具を用いて有底の凹部３を形成する。凹部３の底面３ａに貫通穴を形成し、中間金属
膜まで到達させるとともに、グリーンシートの上面に金属パッド８ａ，８ｂ用のメタライ
ズペーストを印刷する。このとき貫通穴の側面にもメタライズペーストが印刷される。そ
の後、グリーンシートを焼成すると、第一層２ａ、第二層２ｂが一体化し、凹部３を有す
るセラミックス焼結体が得られる。ここにＬＥＤ素子１を搭載し、ワイヤボンディングし
て、透明封止樹脂材料で被覆し、所定形状にカットすれば本発明の紫外光光源が完成する
。
（２）第一層２ａ、第二層２ｂの上面に、ＬＥＤ素子１を搭載するための、紫外光の照
射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス層（
第三層）を形成することもできる（図７，図１０参照）。前記（１）と同様に、第一層２
ａのグリーンシートに貫通穴を打ち抜いて形成し、グリーンシート上に中間金属膜のメタ
ライズペーストをスクリーン印刷法により印刷・塗布し、第二層２ｂのグリーンシートを
載せた後、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含ま
ない第三層のグリーンシートを積層する。第二層、第三層のグリーンシートの凹部３の底
面に貫通穴３ａを形成し、中間金属膜まで到達させるとともに、グリーンシートの上面に
金属パッド８ａ，８ｂ用のメタライズペーストを印刷する。このとき貫通穴３ａの側面４
にもメタライズペーストが印刷される。その後、グリーンシートを焼成すると、第一〜第
三のセラミックス層が一体化し、凹部３を有する焼結体が得られる。ＬＥＤ素子１を搭載
し、ワイヤボンディングして、透明封止樹脂材料で被覆し、所定形状にカットすれば本発
明の紫外光光源が完成する。
射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス層（
第三層）を形成することもできる（図７，図１０参照）。前記（１）と同様に、第一層２
ａのグリーンシートに貫通穴を打ち抜いて形成し、グリーンシート上に中間金属膜のメタ
ライズペーストをスクリーン印刷法により印刷・塗布し、第二層２ｂのグリーンシートを
載せた後、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含ま
ない第三層のグリーンシートを積層する。第二層、第三層のグリーンシートの凹部３の底
面に貫通穴３ａを形成し、中間金属膜まで到達させるとともに、グリーンシートの上面に
金属パッド８ａ，８ｂ用のメタライズペーストを印刷する。このとき貫通穴３ａの側面４
にもメタライズペーストが印刷される。その後、グリーンシートを焼成すると、第一〜第
三のセラミックス層が一体化し、凹部３を有する焼結体が得られる。ＬＥＤ素子１を搭載
し、ワイヤボンディングして、透明封止樹脂材料で被覆し、所定形状にカットすれば本発
明の紫外光光源が完成する。
（３）セラミックス実装筐体２の少なくとも光源素子周辺領域の表面に、紫外光を透過
させない材料７を被覆する場合、実装筐体２を、酸化アルミニウムを含むセラミックスで
形成することができる（図８，図１１、図１２参照）。セラミックス層は多層構造又は単
層構造、いずれの構造であってもよいが、ここで単層構造の場合を説明する。
セラミックスグリーンシートを焼成した後、その表面に配線パターンを印刷法などによ
り形成する。ＬＥＤ素子１を実装する実装領域をマスクして、紫外光を吸収する材料７か
らなる層をスパッタリング等で形成する。その後ＬＥＤ素子１を搭載し、ワイヤボンディ
ングして、透明封止樹脂材料で被覆し、所定形状にカットすれば本発明の紫外光光源が完
成する。なお、先にＬＥＤ素子１を搭載し配線を済ませた後、ＬＥＤ素子１を実装してい
る実装領域をマスクして、紫外光を吸収する材料７からなる層をスパッタリング等で形成
してもよい。
させない材料７を被覆する場合、実装筐体２を、酸化アルミニウムを含むセラミックスで
形成することができる（図８，図１１、図１２参照）。セラミックス層は多層構造又は単
層構造、いずれの構造であってもよいが、ここで単層構造の場合を説明する。
セラミックスグリーンシートを焼成した後、その表面に配線パターンを印刷法などによ
り形成する。ＬＥＤ素子１を実装する実装領域をマスクして、紫外光を吸収する材料７か
らなる層をスパッタリング等で形成する。その後ＬＥＤ素子１を搭載し、ワイヤボンディ
ングして、透明封止樹脂材料で被覆し、所定形状にカットすれば本発明の紫外光光源が完
成する。なお、先にＬＥＤ素子１を搭載し配線を済ませた後、ＬＥＤ素子１を実装してい
る実装領域をマスクして、紫外光を吸収する材料７からなる層をスパッタリング等で形成
してもよい。
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、紫外光光源として、ＬＥＤ素子１に代えて、一定波長範囲（３００ｎｍ〜３９０ｎｍ）の紫外光を照射することができる放電素子（例えばプラズマ発光素子、冷陰極管）を採用しても良い。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
本発明の精神および範囲は、添付する特許請求の範囲の中に存在するが、本願の出願時に存在し、その一部は補正により削除された、以下の［予備的な特許請求の範囲］の中にも潜在する。この［予備的な特許請求の範囲］の記載事項は、本願明細書の開示に含まれるものとする。
［予備的な特許請求の範囲］
［予備請求項１］
波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光成分を含む光を照射することができる光源素子と、前記光源素子を実装する実装筐体とを備える紫外光光源であって、
前記光源素子の照射光が前記実装筐体に直接照射される領域である光源素子周辺領域が、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体で形成されていることを特徴とする紫外光光源。
［予備請求項２］
前記実装筐体の全体が、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体で形成されている予備請求項１記載の紫外光光源（図６，９）。
［予備請求項３］
前記実装筐体の、前記光源素子を搭載する搭載面を構成するセラミックス層は、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックスで形成されている予備請求項１記載の紫外光光源（図７，１０）。
［予備請求項４］
前記実装筐体の、前記搭載面を構成するセラミックス層以外のセラミックス層は、酸化アルミニウムを含むセラミックスで形成されている予備請求項３記載の紫外光光源。
［予備請求項５］
波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光成分を含む光を照射することができる光源素子と、前記光源素子を実装する実装筐体とを備える紫外光光源であって、
前記実装筐体は、セラミックス焼結体で形成されており、
前記光源素子の照射光が前記実装筐体に直接照射される領域である光源素子周辺領域の表面には、前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料が被覆されていることを特徴とする紫外光光源（図８，１１，１２）。
［予備請求項６］
前記セラミックス焼結体は、酸化アルミニウムを含むセラミックス焼結体である予備請求項５記載の紫外光光源。
［予備請求項７］
前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料は、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス、紫外光を遮蔽若しくは吸収する金属、無機材料及び有機材料の中から選ばれる材料である予備請求項５又は予備請求項６記載の紫外光光源。
［予備請求項８］
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックスは、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックス、フォルステライト（2MgO・SiO 2 ）、ステアタイト（MgO・SiO 2 ）、ジルコニア（ZrO 2 ）若しくはジルコン（ZrO 2 ・SiO 2 ）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si 3 N 4 ）を含む窒化物セラミックス、又は炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物である、予備請求項７記載の紫外光光源。
［予備請求項９］
前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する金属は、銀、ニッケル及びチタンの中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物である、予備請求項７記載の紫外光光源。
［予備請求項１０］
前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する無機材料は、酸化亜鉛及び酸化チタンの中から選ばれる一種、または二種の混合物若しくは複合物である、予備請求項７記載の紫外光光源。
［予備請求項１１］
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体は、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックス、フォルステライト（2MgO・SiO 2 ）、ステアタイト（MgO・SiO 2 ）、ジルコニア（ZrO 2 ）若しくはジルコン（ZrO 2 ・SiO 2 ）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si 3 N 4 ）を含む窒化物セラミックス、又は炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物の焼結体である、予備請求項１から予備請求項４のいずれかに記載の紫外光光源。
［予備請求項１２］
前記光源素子はＬＥＤ光源素子である予備請求項１から予備請求項１１のいずれかに記載の紫外光光源。
［予備請求項１３］
紙幣を含む有価証券を読み取る光学読取装置であって、予備請求項１から予備請求項１１のいずれか１項に記載の紫外光光源と、当該紫外光光源から出て前記紙幣を含む有価証券を透過し若しくは反射した光を検出する光センサとを含む、光学読取装置。
本発明の精神および範囲は、添付する特許請求の範囲の中に存在するが、本願の出願時に存在し、その一部は補正により削除された、以下の［予備的な特許請求の範囲］の中にも潜在する。この［予備的な特許請求の範囲］の記載事項は、本願明細書の開示に含まれるものとする。
［予備的な特許請求の範囲］
［予備請求項１］
波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光成分を含む光を照射することができる光源素子と、前記光源素子を実装する実装筐体とを備える紫外光光源であって、
前記光源素子の照射光が前記実装筐体に直接照射される領域である光源素子周辺領域が、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体で形成されていることを特徴とする紫外光光源。
［予備請求項２］
前記実装筐体の全体が、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体で形成されている予備請求項１記載の紫外光光源（図６，９）。
［予備請求項３］
前記実装筐体の、前記光源素子を搭載する搭載面を構成するセラミックス層は、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックスで形成されている予備請求項１記載の紫外光光源（図７，１０）。
［予備請求項４］
前記実装筐体の、前記搭載面を構成するセラミックス層以外のセラミックス層は、酸化アルミニウムを含むセラミックスで形成されている予備請求項３記載の紫外光光源。
［予備請求項５］
波長３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光成分を含む光を照射することができる光源素子と、前記光源素子を実装する実装筐体とを備える紫外光光源であって、
前記実装筐体は、セラミックス焼結体で形成されており、
前記光源素子の照射光が前記実装筐体に直接照射される領域である光源素子周辺領域の表面には、前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料が被覆されていることを特徴とする紫外光光源（図８，１１，１２）。
［予備請求項６］
前記セラミックス焼結体は、酸化アルミニウムを含むセラミックス焼結体である予備請求項５記載の紫外光光源。
［予備請求項７］
前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料は、紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス、紫外光を遮蔽若しくは吸収する金属、無機材料及び有機材料の中から選ばれる材料である予備請求項５又は予備請求項６記載の紫外光光源。
［予備請求項８］
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックスは、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックス、フォルステライト（2MgO・SiO 2 ）、ステアタイト（MgO・SiO 2 ）、ジルコニア（ZrO 2 ）若しくはジルコン（ZrO 2 ・SiO 2 ）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si 3 N 4 ）を含む窒化物セラミックス、又は炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物である、予備請求項７記載の紫外光光源。
［予備請求項９］
前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する金属は、銀、ニッケル及びチタンの中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物である、予備請求項７記載の紫外光光源。
［予備請求項１０］
前記紫外光を遮蔽若しくは吸収する無機材料は、酸化亜鉛及び酸化チタンの中から選ばれる一種、または二種の混合物若しくは複合物である、予備請求項７記載の紫外光光源。
［予備請求項１１］
前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まないセラミックス焼結体は、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックス、フォルステライト（2MgO・SiO 2 ）、ステアタイト（MgO・SiO 2 ）、ジルコニア（ZrO 2 ）若しくはジルコン（ZrO 2 ・SiO 2 ）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si 3 N 4 ）を含む窒化物セラミックス、又は炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物の焼結体である、予備請求項１から予備請求項４のいずれかに記載の紫外光光源。
［予備請求項１２］
前記光源素子はＬＥＤ光源素子である予備請求項１から予備請求項１１のいずれかに記載の紫外光光源。
［予備請求項１３］
紙幣を含む有価証券を読み取る光学読取装置であって、予備請求項１から予備請求項１１のいずれか１項に記載の紫外光光源と、当該紫外光光源から出て前記紙幣を含む有価証券を透過し若しくは反射した光を検出する光センサとを含む、光学読取装置。
＜比較例１＞
ピーク波長３７５ｎｍの窒化ガリウムインジウム系〔（Ga・In）N〕系ＬＥＤ素子を酸
化アルミニウム・セラミックス焼結体からなる実装筺体に実装し、シリコーン樹脂封止を
施して、紫外光光源単体１０′を製作した。
図１３に示すように、この紫外光光源単体１０′をガラスエポキシ系プリント基板３１
上に直線状に１２個均等（ピッチＤ＝約１２ｍｍ）に配列し、この上に透明な導光体３２
を取り付けて光センサ用紫外光光源３０′とした。
ピーク波長３７５ｎｍの窒化ガリウムインジウム系〔（Ga・In）N〕系ＬＥＤ素子を酸
化アルミニウム・セラミックス焼結体からなる実装筺体に実装し、シリコーン樹脂封止を
施して、紫外光光源単体１０′を製作した。
図１３に示すように、この紫外光光源単体１０′をガラスエポキシ系プリント基板３１
上に直線状に１２個均等（ピッチＤ＝約１２ｍｍ）に配列し、この上に透明な導光体３２
を取り付けて光センサ用紫外光光源３０′とした。
この紫外光光源３０′と対向する位置に、シリコンフォトダイオードを内蔵する光セン
サＩＣを直線上に配列したラインセンサモジュール４０を配置して、解像度４本／mmにて
紫外光光源３０′の出力を測定した。
紫外光光源３０′に対して、素子当たり20ミリアンペアの電流で、時間幅0.5ミリ秒の
単一パルスを点灯させた。これと同期させて、1ミリ秒繰返し周期、時間幅0.5ミリ秒でラ
インセンサモジュール４０のシャッタ・ウィンドウを断続的に開き、光センサの検知出力
を複数回観察した。
サＩＣを直線上に配列したラインセンサモジュール４０を配置して、解像度４本／mmにて
紫外光光源３０′の出力を測定した。
紫外光光源３０′に対して、素子当たり20ミリアンペアの電流で、時間幅0.5ミリ秒の
単一パルスを点灯させた。これと同期させて、1ミリ秒繰返し周期、時間幅0.5ミリ秒でラ
インセンサモジュール４０のシャッタ・ウィンドウを断続的に開き、光センサの検知出力
を複数回観察した。
図１４（ａ）は、紫外光光源３０′の点灯と同時刻に開いたウィンドウで観測された光
検出強度（相対目盛）のグラフである。横軸は紫外光光源単体１０′の各位置（ｍｍ）で
ある。光センサモジュール４０から得られた検知出力パターンは、図１４（ａ）に示すよ
うに１２個の山形のピークを有するパターンとなり正常に紫外光を検出していることが確
認された。
検出強度（相対目盛）のグラフである。横軸は紫外光光源単体１０′の各位置（ｍｍ）で
ある。光センサモジュール４０から得られた検知出力パターンは、図１４（ａ）に示すよ
うに１２個の山形のピークを有するパターンとなり正常に紫外光を検出していることが確
認された。
引き続く周期において、前記対向する紫外光光源３０とラインセンサモジュール４０の
中間に波長４１０ｎｍ以下の短波長をカットするＵＶカットフィルムを挿入して可視光の
出力を測定したところ、微弱な山形の残光出力が検出された。この残光出力を、図１４（
ｂ）に示す。図１４（ｂ）の縦軸目盛は、図１４（ａ）の微小部分を拡大したものである
。この残光出力は、紫外光光源３０を消灯後も、少なくとも５サイクル（5ミリ秒）継続
することを発見した。
ＵＶカットフィルムを除去して、再び紫外光光源３０を点灯し、波長毎の出力を分光器に
て測定したところ、ＬＥＤ素子の出力である３７５ｎｍ以外に６９４ｎｍ近傍に僅かな出
力があることが発見された。この紫外光光源３０の発光スペクトル特性を図１５に示す（
縦軸は対数目盛である）。
中間に波長４１０ｎｍ以下の短波長をカットするＵＶカットフィルムを挿入して可視光の
出力を測定したところ、微弱な山形の残光出力が検出された。この残光出力を、図１４（
ｂ）に示す。図１４（ｂ）の縦軸目盛は、図１４（ａ）の微小部分を拡大したものである
。この残光出力は、紫外光光源３０を消灯後も、少なくとも５サイクル（5ミリ秒）継続
することを発見した。
ＵＶカットフィルムを除去して、再び紫外光光源３０を点灯し、波長毎の出力を分光器に
て測定したところ、ＬＥＤ素子の出力である３７５ｎｍ以外に６９４ｎｍ近傍に僅かな出
力があることが発見された。この紫外光光源３０の発光スペクトル特性を図１５に示す（
縦軸は対数目盛である）。
この結果、本発明の目的とする紙幣や有価証券上の蛍光出力を検出するには前記６９０
ｎｍ付記の出力が検出感度を大きく阻害することが判明し、このままでは光センサ用紫外
光光源としては不適当であることが判明した。
＜実施例１＞
フォルステライト焼結体の実装筺体上に銀ペースト印刷により回路を作り、当該回路上
にピーク波長３７５ｎｍの窒化ガリウムインジウム系〔（Ga・In）N〕系ＬＥＤ素子を実
装し、シリコーン樹脂封止を施して、紫外光光源単体１０を製作した。
ｎｍ付記の出力が検出感度を大きく阻害することが判明し、このままでは光センサ用紫外
光光源としては不適当であることが判明した。
＜実施例１＞
フォルステライト焼結体の実装筺体上に銀ペースト印刷により回路を作り、当該回路上
にピーク波長３７５ｎｍの窒化ガリウムインジウム系〔（Ga・In）N〕系ＬＥＤ素子を実
装し、シリコーン樹脂封止を施して、紫外光光源単体１０を製作した。
この紫外光光源単体１０を１２個、ガラスエポキシ基板３１上に配列して紫外光光源３
０とし、比較例と同様にラインセンサモジュール４０を対向させて評価したところ、ＵＶ
カットフィルム挿入時において、残光出力は、図１４（ｃ）に示すように、ほとんど検出
されなかった。図１４（ｃ）においてわずかな信号が表れているが、これはバックグラウ
ンドノイズのレベルである。
ＵＶカットフィルムを除去して、再び紫外光光源３０を点灯し、波長毎の出力を分光器に
て測定したところ、図１６に示すように、６９４ｎｍ近傍に出力がないことが確認された
。したがって、この光源を用いることで紙幣及び有価証券上の蛍光出力を感度良く検出で
きることが判明し、本発明の目的を達成することが出来た。
０とし、比較例と同様にラインセンサモジュール４０を対向させて評価したところ、ＵＶ
カットフィルム挿入時において、残光出力は、図１４（ｃ）に示すように、ほとんど検出
されなかった。図１４（ｃ）においてわずかな信号が表れているが、これはバックグラウ
ンドノイズのレベルである。
ＵＶカットフィルムを除去して、再び紫外光光源３０を点灯し、波長毎の出力を分光器に
て測定したところ、図１６に示すように、６９４ｎｍ近傍に出力がないことが確認された
。したがって、この光源を用いることで紙幣及び有価証券上の蛍光出力を感度良く検出で
きることが判明し、本発明の目的を達成することが出来た。
１ ＬＥＤ素子
２ セラミックス実装筐体
３ 凹部
３ａ 凹部の底面
３ｂ 凹部３の側面
６ 透明な封止樹脂
７ 紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料
２０ 紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まない
セラミックス層
２１ 光源素子周辺領域
３０ 光センサ用紫外光光源
４０ ラインセンサモジュール
２ セラミックス実装筐体
３ 凹部
３ａ 凹部の底面
３ｂ 凹部３の側面
６ 透明な封止樹脂
７ 紫外光を遮蔽若しくは吸収する材料
２０ 紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含まない
セラミックス層
２１ 光源素子周辺領域
３０ 光センサ用紫外光光源
４０ ラインセンサモジュール
Claims (10)
- 紙幣を含む有価証券等を読み取る光学読取装置であって、紫外光光源と、前記紫外光光源を実装したセラミックス焼結体で形成された実装筐体と、前記紫外光光源から出て前記紙幣を含む有価証券等を透過し若しくは反射した光を検出する光センサとを含み、
前記紫外光光源は、波長が３００ｎｍから３９０ｎｍの範囲にある紫外光を照射することができる光源素子を含み、
前記実装筐体において、少なくとも前記光源素子の照射光が直接照射される領域である光源素子周辺領域は、前記照射された紫外光によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料もしくは構造からなることを特徴とする光学読取装置。 - 前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層は、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料からなる層で形成されている請求項１記載の光学読取装置。
- 前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層を除くセラミックス層が、前記照射光によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発する酸化アルミニウムを含むセラミックスで形成されている請求項２記載の光学読取装置。
- 前記実装筐体の前記光源素子周辺領域の表面層を形成する前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない材料が、セラミックス、金属、無機材料及び有機材料の中から選ばれる材料である請求項２又は請求項３記載の光学読取装置。
- 前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しないセラミックスが、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム、フォルステライト（2MgO・SiO2）、ステアタイト（MgO・SiO2）、ジルコニア（ZrO2）若しくはジルコン（ZrO2・SiO2）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si3N4）を含む窒化物セラミックス、又は炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物である、請求項４記載の光学読取装置。
- 前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない金属が、銀、ニッケル及びチタンの中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物である、請求項４記載の光学読取装置。
- 前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しない無機材料が、酸化亜鉛及び酸化チタンの中から選ばれる一種、または二種の混合物若しくは複合物である、請求項４記載の光学読取装置。
- 前記実装筐体の全体が、前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しないセラミックス焼結体で形成されている請求項１記載の光学読取装置。
- 前記紫外光の照射によって６９０ｎｍ付近の蛍光を発しないセラミックス焼結体は、ルビー成分を含まない高純度の酸化アルミニウム・セラミックス、フォルステライト（2MgO・SiO2）、ステアタイト（MgO・SiO2）、ジルコニア（ZrO2）若しくはジルコン（ZrO2・SiO2）を含む酸化物セラミックス、窒化硼素（BN）若しくは窒化珪素（Si3N4）を含む窒化物セラミックス、又は炭化珪素（SiC）若しくは黒鉛(C)の中から選ばれる一種、または二種以上の混合物若しくは複合物の焼結体である、請求項８に記載の光学読取装置。
- 前記光源素子はＬＥＤ光源素子である請求項１から請求項９のいずれかに記載の光学読取装置。
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