JPH06333126A - 蛍光検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出精度が高く、小型化可能な蛍光検出装置
を提供する。 【構成】 紙葉等の被検出物の蛍光物質に励起光を照射
し、同励起光により蛍光物質を励起して同蛍光物質から
蛍光を発光させ、その蛍光を光学系を通して光検出器に
より検出するようにした蛍光検出装置において、被検出
物１の表裏面の夫々の側に励起光源２、３を設け、表面
側の励起光源２から被検出物１の表面に励起光を照射す
ることにより同被検出物１から発光する蛍光と被検出物
１の裏面側の励起光源３から被検出物１の裏面に励起光
を照射することにより同被検出物１から発光する蛍光と
の両蛍光を検出する光検出器４を被検出物１の表面側に
配置し、夫々の励起光源２、３からの励起光の光軸と光
検出器４の指向方向とを同軸とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光物質が含まれている
紙葉類、例えば外国紙幣等の真偽を判定する場合に、蛍
光物質から発光する蛍光を検出するのに使用される蛍光
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、外国で発行されて流通している紙
幣等の一部には、蛍光物質が含まれているものがある。
具体的には、紙葉に蛍光物質が含まれているインクで図
柄を印刷したものとか、糸状の蛍光物質（蛍光糸）が含
まれている紙葉に通常のインクで図柄を印刷したもの等
がある。

【０００３】これらの真偽を判定するために、従来は、
蛍光物質が含まれている被検出物に励起光として紫外線
を照射し、その照射により励起されて蛍光物質から生ず
る蛍光を検出する方法が多く知られている。

【０００４】また、複写用等の市販の白色紙（コピー
紙）には蛍光増白剤が含まれ、紙幣に使用される紙葉に
は一般的に蛍光物質が含まれていないことから、コピー
紙の検出方法として前記と同様に蛍光を検出する方法も
知られている。

【０００５】蛍光物質を検出する基本的な方法として、
従来は、図７、８に示す様な方法があった。これらはブ
ラックライトやＵＶランプ等の励起光源ａの先方に、励
起光波長の範囲は透過するが不必要な範囲、特に可視光
領域は遮断する光学フィルタｂを配置し、その光学フィ
ルタｂ、検出窓ｆを通して紙葉類（被検出物）ｃへ励起
光を照射し、この励起光により被検出物ｃの表面や被検
出物ｃの内部に織り込まれた蛍光糸等から蛍光を発光さ
せ、この蛍光及び被検出物ｃの表面で反射する励起光
（表面反射励起光）を、紫外線から短波長側領域を遮断
する光学フィルタｄを通して所望の反射光を受光器ｅに
て検出する方法である。なお、検出された信号はパター
ンマッチング（検出されたパターンを基準パターンと比
較）し、パターンの一致、不一致から真偽を判別する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記検出方法
は被検出物ｃの表面の蛍光インクや蛍光増白剤からの発
光する蛍光（反射蛍光）を励起光の照射側と同じ側で検
出する反射蛍光検出方式が主流であるため次の様な問題
があった。 ．被検出物ｃの表面に蛍光インクを使用したペン等に
より蛍光が付加されると、真正な紙葉も偽物と判別され
る可能性があり、誤検出の惧れがあった。 ．被検出物ｃの原紙に蛍光糸が折り込まれているもの
の場合には、裏面より励起光を照射して被検出物ｃの内
部の蛍光物質から蛍光を発光させ、被検出物ｃの表面に
透過した蛍光（以下透過蛍光と呼ぶ）を検出する透過蛍
光検出方式で検出することが可能であるが、蛍光インク
で被検出物ｃの表面上に印刷されているものの場合には
この透過蛍光検出方式では検出が困難であった。

【０００７】本発明の目的は被検出物の蛍光物質より発
光する反射蛍光と透過蛍光の両方を検出して正確な検出
を可能とし、しかも部品点数が少なく、小型化可能な蛍
光検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光検出装置は
図１〜図６に示す様に、紙葉等の被検出物の蛍光物質に
励起光を照射し、同励起光により蛍光物質を励起して同
蛍光物質から蛍光を発光させ、その蛍光を光学系を通し
て光検出器により検出するようにした蛍光検出装置にお
いて、被検出物１の表裏面の夫々の側に励起光源２、３
を設け、表面側の励起光源２から被検出物１の表面に励
起光を照射することにより同被検出物１から発光する蛍
光と被検出物１の裏面側の励起光源３から被検出物１の
裏面に励起光を照射することにより同被検出物１から発
光する蛍光との両蛍光を検出する光検出器４を被検出物
１の表面側に配置し、夫々の励起光源２、３からの励起
光の光軸と光検出器４の指向方向とを同軸としたことを
特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明の蛍光検出装置では被検出物１の表裏両
面側に励起光源２、３を設け、表面側の励起光源２から
の励起光により励起されて生ずる反射蛍光を表面側で検
出する光検出器４と、裏面側の励起光源３からの励起光
により励起されて生ずる透過蛍光を表面側で検出する検
出する光検出器４とを共通にし、夫々の励起光源２、３
からの励起光の光軸と光検出器４の指向方向とを同軸と
したので、反射蛍光と透過蛍光との両蛍光を光検出器４
で検出することができ、検出精度が向上し、誤検出が少
なくなる。また、一つの光検出器４で反射蛍光と透過蛍
光との両蛍光を検出するので部品点数が少なく、小型化
の蛍光検出装置となる。

【００１０】

【実施例１】本発明の蛍光検出装置を図１に示す第１の
実施例に基づいて詳細に説明する。図１に示す実施例は
被検出物の搬送方向に対する高さ方向を抑えるために、
外形が大きい表側の励起光源２を光学系のガラスブロッ
ク５の横方向に設置したものである。

【００１１】図１において１は被検出物であり、これは
例えば蛍光物質が含まれている外国の紙幣等である。

【００１２】図１の５はガラスブロックであり、これは
表側の励起光源２と被検出物１と光検出器４との間に配
置されて、それらを光学的に結合するためのものであ
る。その材質には例えば紫外線により蛍光発色しない合
成石英ガラスが適する。その形状は一面が斜面の四角柱
である。更にその検出面６を被検出物１の被検出面に対
して平行に配置することにより、同検出面６から出射さ
れる励起光が被検出物１の被検出面に対して垂直に照射
されるようにしてある。

【００１３】そして図１では前記ガラスブロック５の一
面（図４のＡＢＥＦ面）を入射面７としてある。この入
射面７にはそれに入射する励起光源２からの励起光の可
視光成分を遮断して紫外線領域のみを透過するフィルタ
機能を有する膜を蒸着等により設けてある。

【００１４】図１の８はガラスブロック５の他の面（図
４のＡＢＣＤ面）に形成された反射・出射面であり、こ
の反射・出射面８には励起光は反射するが被検出物１の
蛍光物質から発光する蛍光は透過するフィルタ機能を有
する膜を蒸着等により設けてある。

【００１５】図１の６はガラスブロック５の更に他の面
（図４のＥＦＧＨ面）に形成された検出面であり、これ
は被検出物１に平行に対向し且つ反射・出射面８で反射
された励起光が透過して被検出物１に照射し、更にその
照射により同被検出物１の蛍光物質から発光する蛍光が
透過可能なものである。

【００１６】図１の２は被検出物１の表面側に設けた励
起光源であり、これは前記入射面７の外側に配置されて
いる。図１の３は被検出物１の裏面側に設けた励起光源
であり、これは光学フィルタ９の裏側に配置されてい
る。これらの励起光源２、３には例えばブラックライ
ト、ＵＶランプ等が使用される。

【００１７】図１の９は光学フィルタであり、これは被
検出体１の裏面と裏面側の励起光源３との間に配置され
ている。この光学フィルタ９は励起光源３から発光され
る励起光の可視光成分を遮断して紫外線領域のみを透過
するフィルタ機能を有するものである。

【００１８】図１の４は光検出器であり、これには例え
ば蛍光の波長帯域を受光可能な光電気（Ｏ／Ｅ）変換器
が使用される。この光検出器４は前記反射・出射面８の
外側に配置されており、しかもその指向方向を夫々の励
起光源２、３からの励起光の光軸と同軸にしてある。

【００１９】

【実施例１の動作説明】図１に示す実施例の蛍光検出装
置の動作は次の様になる。 ．図１の表面側の励起光源２から発光する励起光はガ
ラスブロック５の入射面７において可視光成分が遮断さ
れ、紫外線領域のみが透過してガラスブロック５内に入
射する。 ．ガラスブロック５内に入射した励起光（紫外線領
域）は、反射・出射面８で反射されて検出面６に到達
し、同検出面６を透過して被検出物１に照射する。この
とき、励起光（紫外線領域）の一部は同検出面６及び被
検出物１の表面で反射して反射・出射面８に戻るが、そ
れは同反射・出射面８で反射されるので同反射・出射面
８からは外部に出射しない。 ．励起光（紫外線領域）の照射により被検出物１の蛍
光物質から発光した蛍光（反射蛍光）は検出面６を透過
してガラスブロック５内に入射する。 ．ガラスブロック５内に入射した反射蛍光は反射・出
射面８に到達し、そこを透過して外部に出射する。この
とき、前記の様に検出面６及び被検出物１の表面で反射
して反射・出射面８に戻った光は同反射・出射面８から
は外部に出射しないので、反射・出射面８からは前記の
反射蛍光だけが出射する。 ．出射した反射蛍光は光検出器４で検出される。

【００２０】．また、図１の裏面側の励起光源３から
発光する励起光は光学フィルタ９において可視光成分が
遮断され、紫外線領域のみが透過して被検出物１を透過
する。このとき被検出物１の蛍光物質から蛍光（透過蛍
光）が発光し、それがガラスブロック５内に入射する。 ．ガラスブロック５内に入射した透過蛍光はガラスブ
ロック５の反射・出射面８に到達し、そこを透過して外
部に出射する。 ．出射した透過蛍光は前記の光検出器４で検出され
る。

【００２１】

【実施例２】本発明の蛍光検出装置の第２の実施例を図
２に示す。これは基本的には図１の実施例と同じもので
あり、異なるのは次の点である。図１ではガラスブロッ
ク５の入射面７に直接フィルタ機能をもたせてあるが、
図２では入射面７に直接形成するのではなく、入射面７
の外側にそれとは別体で且つ前記と同様のフィルタ機能
を有するフィルタ１０を配置したことである。

【００２２】

【実施例３】本発明の蛍光検出装置の第３の実施例を図
３に示す。これは基本的には図１の２に示した実施例は
図１の紫外線により蛍光発色しない合成石英ガラス製の
四角柱のガラスブロック（図４のガラスブロック５）を
２分割して、分割された一方を三角形のプリズム１１、
他方を検出ブロック１２としたものであり、それ以外は
図１の実施例と同じものである。

【００２３】

【実施例３の動作説明】図３に示す実施例の蛍光検出装
置の動作は次の様になる。 ．図３の表面側の励起光源２から発光する励起光はプ
リズム１１の入射面７において可視光成分が遮断され、
紫外線領域のみが透過してプリズム１１に入射する。 ．プリズム１１内に入射した励起光（紫外線領域）
は、反射・出射面８で反射されて検出ブロック１２を透
過して被検出物１に照射する。このとき、励起光（紫外
線領域）の一部は同検出ブロック１２及び被検出物１の
表面で反射して反射・出射面８に戻るが、それは同反射
・出射面８で反射されるので同反射・出射面８からは外
部に出射しない。 ．励起光（紫外線領域）の照射により被検出物１の蛍
光物質から発光した蛍光（反射蛍光）は検出ブロック１
２を透過してプリズム１１内に入射する。 ．プリズム１１内に入射した反射蛍光は反射・出射面
８に到達し、そこを透過して外部に出射する。このと
き、前記の様に検出ブロック１２及び被検出物１の表面
で反射して反射・出射面８に戻った光は同反射・出射面
８からは外部に出射しないので、反射・出射面８からは
反射蛍光だけが出射する。 ．出射した透過蛍光は光検出器４で検出される。

【００２４】．また、図２の裏面側の励起光源３から
発光する励起光は光学フィルタ９において可視光成分が
遮断され、紫外線領域のみが透過して被検出物１を透過
する。このとき被検出物１の蛍光物質から蛍光（透過蛍
光）が発光し、それが検出ブロック１２内に入射する。 ．検出ブロック１２内に入射した透過蛍光はプリズム
１１の反射・出射面８に到達し、そこを透過して外部に
出射する。 ．出射した透過蛍光は前記の光検出器４で検出され
る。

【００２５】

【実施例４】本発明の蛍光検出装置の第４の実施例を図
５に示す。これは被検出物１の搬送方向の外径寸法を抑
えるために、外形が大きい励起光源２を光学系のガラス
ブロック５の上方向に設置したものである。

【００２６】図５において１は被検出物、２は表面側の
励起光源、３は裏面側の励起光源、４は光検出器であ
り、これらはいずれも図１のそれらと同じものである。

【００２７】図５の５は光学系を構成するガラスブロッ
クであり、その材質には図１のガラスブロック５と同様
に紫外線により蛍光発色せず、一面が斜面の四角柱であ
る合成石英ガラスが使用される。更にその検出面６を被
検出物１の被検出面に対して平行に配置することによ
り、同検出面６から出射される励起光が被検出物１の被
検出面に対して垂直に照射されるようにしてある。

【００２８】そして図５ではガラスブロック５の一面
（図４のＡＢＣＤ面）を入射・反射面１３としてある。
この入射・反射面１３にはそれに入射される励起光の可
視光成分を遮断して紫外線領域のみを透過し且つ被検出
物１の蛍光物質から発光する蛍光を反射するフィルタ機
能を有する膜を蒸着等により設けてある。

【００２９】６はガラスブロック５の他の面（図４のＥ
ＦＧＨ面）に形成された検出面であり、この検出面６は
被検出物１に平行に対向し且つ入射・反射面１３より入
射した励起光が透過して被検出物１に照射し、更にその
照射により同被検出物１の蛍光物質から発光する蛍光が
透過可能なものである。

【００３０】１４はガラスブロック５の他の面（図４の
ＡＢＥＦ面）に形成された出射面であり、これは検出面
６を透過して入射・反射面１３で反射された蛍光が透過
可能なものである。

【００３１】

【実施例４の動作説明】図５に示す実施例の蛍光検出装
置の動作は次の様になる。 ．図５の表面側の励起光源２から発光する励起光はガ
ラスブロック５の入射・反射面１３において可視光成分
が遮断され、紫外線領域のみが透過してガラスブロック
５内に入射する。 ．ガラスブロック５内に入射した励起光（紫外線領
域）は同ブロック５内を直進して検出面６に到達し、同
検出面６を透過して被検出物１に照射する。このとき、
励起光（紫外線領域）の一部は同検出面６及び被検出物
１の表面で反射して入射・反射面１３に戻るが、それは
励起光の紫外線領域を透過するフィルタ機能を有する同
入射・反射面１３を透過して外部に出射するので、出射
面１４からは出射しない。 ．励起光（紫外線領域）の照射により被検出物１の蛍
光物質から発光した反射蛍光は検出面６を透過してガラ
スブロック５内に入射する。 ．ガラスブロック５内に入射した反射蛍光は入射・反
射面１３に到達し、そこで反射されて出射面１４から外
部に出射する。このとき、前記の様に検出面６及び被検
出物１の表面で反射して入射・反射面１３に戻った光は
その面から外部に出射するので出射面１４からは外部に
出射せず、出射面１４からは前記の反射蛍光だけが出射
する。 ．出射した反射蛍光は光検出器４で検出される。

【００３２】．また、図５の裏面側の励起光源３から
発光する励起光は光学フィルタ９において可視光成分が
遮断され、紫外線領域のみが透過して被検出物１を透過
する。このとき被検出物１の蛍光物質から蛍光（透過蛍
光）が発光し、それがガラスブロック５内に入射する。 ．ガラスブロック５内に入射した透過蛍光はガラスブ
ロック５の入射・反射面１３に到達し、そこを透過して
外部に出射する。 ．出射した透過蛍光は前記の光検出器４で検出され
る。

【００３３】

【実施例５】本発明の蛍光検出装置の第５の実施例を図
６に示す。これは被検出物１の表面側に励起光源２を配
置し、その先方に励起光波長の範囲は透過するが不必要
な範囲、特に可視光領域は遮断する機能を有する第１光
学フィルタ１５を、その先方に励起光は反射するが被検
出物１の蛍光物質から発光する蛍光は透過するフィルタ
機能を有する第２光学フィルタ１６を、第２光学フィル
タ１６の表側に光検出器４を、更に被検出物１の近くに
それに対向させて検出ブロック１７を配置し、そして、
被検出物１の裏面側に励起光源３を配置し、その励起光
源３と被検出物１との間に光学フィルタ９を配置したも
のである。この光学フィルタ９は励起光源２、３からの
励起光の可視光成分は遮断するが紫外線領域のみは透過
するフィルタ機能を有する。

【００３４】

【実施例５の動作説明】図６の蛍光検出装置の動作は次
の様になる。 ．表面側の励起光源２から発光する励起光を第１光学
フィルタ１５に入れると可視光領域が遮断され、励起光
波長の範囲が透過する。 ．透過した励起光は検出ブロック１７を通って被検出
物１へ照射される。 ．この励起光の照射により被検出物１の蛍光物質が励
起され、それから可視光が発光する。 ．この可視光及び被検出物１の表面で反射する励起光
（表面反射光）は、第２光学フィルタ１６に入射して紫
外線から短波長側領域が遮断され、紫外線から長波長側
の光が透過して出射される。 ．出射した反射蛍光は光検出器４で検出される。

【００３５】．また、図６の裏面側の励起光源３から
発光する励起光は光学フィルタ９において可視光成分が
遮断され、紫外線領域のみが透過して被検出物１を透過
する。このとき被検出物１の蛍光物質から蛍光（透過蛍
光）が発光し、それが検出ブロック１７内に入射する。 ．検出ブロック１７を透過した透過蛍光は第２光学フ
ィルタ１６に到達し、同光学フィルタ１６を透過して外
部に出射する。 ．出射した透過蛍光は前記の光検出器４で検出され
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明の蛍光検出装置は次の様な効果が
ある。 ．同一範囲内の被検出物１の表面からの反射蛍光と、
被検出物１を透過した透過蛍光との双方を検出できるの
で検出精度が向上する。 ．一つの光検出器４で反射蛍光と透過蛍光との両蛍光
を検出するので部品点数が少なく、小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蛍光検出装置の第１の実施例を示す説
明図。

【図２】本発明の蛍光検出装置の第２の実施例を示す説
明図。

【図３】本発明の蛍光検出装置の第３の実施例を示す説
明図。

【図４】本発明の蛍光検出装置におけるガラスブロック
の一例を示す詳細説明図。

【図５】本発明の蛍光検出装置の第４の実施例を示す説
明図。

【図６】本発明の蛍光検出装置の第５の実施例を示す説
明図。

【図７】従来の蛍光検出装置の一実施例を示す説明図。

【図８】従来の蛍光検出装置の他の実施例を示す説明
図。

【符号の説明】

１ 被検出物 ２ 表面側の励起光源 ３ 裏面側の励起光源 ４ 光検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙葉等の被検出物の蛍光物質に励起光を
   照射し、同励起光により蛍光物質を励起して同蛍光物質
   から蛍光を発光させ、その蛍光を光学系を通して光検出
   器により検出するようにした蛍光検出装置において、被
   検出物１の表裏面の夫々の側に励起光源２、３を設け、
   表面側の励起光源２から被検出物１の表面に励起光を照
   射することにより同被検出物１から発光する蛍光と被検
   出物１の裏面側の励起光源３から被検出物１の裏面に励
   起光を照射することにより同被検出物１から発光する蛍
   光との両蛍光を検出する光検出器４を被検出物１の表面
   側に配置し、夫々の励起光源２、３からの励起光の光軸
   と光検出器４の指向方向とを同軸としたことを特徴とす
   る蛍光検出装置。