KR100940305B1 - 휴대용 특수파장 검출장치와 이를 이용한 검출방법 - Google Patents

휴대용 특수파장 검출장치와 이를 이용한 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 특수파장 검출장치에 관한것으로 상세하게는 특수파장으로 발광되어지는 시료가 포함된 인쇄물에 특수파장을 송출하여 반송되는 파장을 검출하는 파장검출 장치에 있어서, 파장검출장치 전체를 제어하는 제어부와 연결되고, 특수 파장의 빛을 발광하여 인쇄물상의 시료에 빛을 조사하는 광원부와; 상기 광원부와 제어부에 연결되어 광원부의 출력을 일정하게 조절하는 광원안정기와; 상기 제어부와 연결되어 광원부에서 발광되는 빛을 받아 특수파장을 갖는 빛을 발광하는 시료가 인쇄된 인쇄물과; 상기 인쇄물의 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 일정파장 범위만 통과되도록 필터링하는 롱패스필터와; 상기 롱패스필터에서 필터링되어진 파장의 빛을 수신받아 신호를 증폭시키는 앰프로 전송시키는 검출부와; 상기 검출부에서 전송된 신호를 증폭시켜 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터로 전송하는 앰프와; 상기 앰프와 연결되어 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부로 전송하는 A/D컨버터와; 상기 제어부에 연결되어 광원부에서 발광되어진 빛을 통해 인쇄물 상의 시료에서 발광되는 특수파장의 빛 신호를 제어부에서 판독하여 토출된 정보를 사용자가 확인 가능하도록 화면으로 표시하는 정보표시부와; 상기 제어부에 연결되어 사용자가 사용환경을 조작하는 조작버튼부와; 상기 제어부와 광원부, 검출부, 앰프 및 정보표시부에 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 광원부와 A/D컨버터, 정보표시부, 조작버튼부, 전원공급부에 연결되에 전체적인 제어와 시료의 정보를 기존 정보와 비교하여 정보표시부로 표시하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치에 관한 것이다.
발광, 적외선, 자외선, 특수파장, 휴대용, 스펙트럼

Description

휴대용 특수파장 검출장치와 이를 이용한 검출방법{Portable detector which is used to identify near-infrared phosphor and its identification process}
본 발명은 휴대용 특수파장 검출장치에 관한것으로 상세하게는 특수파장으로 발광되어지는 시료가 포함된 인쇄물에 특수파장을 송출하여 반송되는 파장을 검출하는 파장검출 장치에 있어서, 파장검출장치 전체를 제어하는 제어부와 연결되고, 특수 파장의 빛을 발광하여 인쇄물상의 시료에 빛을 조사하는 광원부와; 상기 광원부와 제어부에 연결되어 광원부의 출력을 일정하게 조절하는 광원안정기와; 상기 제어부와 연결되어 광원부에서 발광되는 빛을 받아 특수파장을 갖는 빛을 발광하는 시료가 인쇄된 인쇄물과; 상기 인쇄물의 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 일정파장 범위만 통과되도록 필터링하는 롱패스필터와; 상기 롱패스필터에서 필터링되어진 파장의 빛을 수신받아 신호를 증폭시키는 앰프로 전송시키는 검출부와; 상기 검출부에서 전송된 신호를 증폭시켜 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터로 전송하는 앰프와; 상기 앰프와 연결되어 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부로 전송하는 A/D컨버터와; 상기 제어부에 연결되어 광원부에서 발광되어진 빛을 통해 인쇄물 상의 시료에서 발광되는 특수파장의 빛 신호를 제어부에서 판독하여 토출된 정보를 사용자가 확인 가능하도록 화면으로 표시하 는 정보표시부와; 상기 제어부에 연결되어 사용자가 사용환경을 조작하는 조작버튼부와; 상기 제어부와 광원부, 검출부, 앰프 및 정보표시부에 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 광원부와 A/D컨버터, 정보표시부, 조작버튼부, 전원공급부에 연결되에 전체적인 제어와 시료의 정보를 기존 정보와 비교하여 정보표시부로 표시하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치에 관한 것이다.
발광체의 특성에 따라 우선 이러한 특수 물질의 여기, 발광 특성을 파장별로 분류하면 자외선 여기-자외선 발광, 자외선 여기-가시광 발광, 자외선 여기-근적외선 발광, 가시광 여기-가시광 발광, 가시광 여기-근적외선 발광 및 상향전이를 일으키는 근적외선 여기-가시광 발광의 안티 스토크(anti-stokes) 계열로 나눌 수 있으며, 이러한 특수 발광체의 여기, 발광 특성을 보여주는 특성 스펙트럼은 형광광도계라는 분석 장비를 통해서 정확한 측정이 가능하다.
보다 자세하게 형광광도계는 광원으로 제논 램프를 사용하고 검출기에 가시영역에는 광전자증배관을, 근적외선 영역에는 인듐/갈륨/비소 포토다이오드를 사용하여 분광특성을 측정하는 장비이며, 추가적으로 단색화 장치와 구동부, 이들을 제어하는 제어부가 필요하다.
상기에서 언급한 다양한 특수 발광체는 크게 디스플레이, 조명, 위조방지 등의 분야에서 사용되고 있는데, 이들 중 자외선 여기-가시광 발광, 가시광 여기-근적외선 발광, 근적외선 여기-가시광 발광 물질이 위조방지 분야에서 진위 확인용으 로 폭넓게 사용되고 있다. 이중 본 발명에서 제작하여 확인하고자 하는 발광체는 가시광 여기-근적외선 발광 특성을 나타내는 발광체이다.
일반적인 광학분야에서의 근적외선의 범위는 750nm에서 1400nm를 말하지만 학문분야에 그 범위는 달라질 수 있다. 한편 근적외선의 정확한 발광 특성은 앞서 언급한 대로 형광광도계로 측정하는데, 그 규모가 큰 문제로 특수 발광체가 적용되는 제품의 생산단계, 소비단계에서 그 특성 측정이 용이 하지 않은 문제가 있다. 따라서 간편하게 비가시 특수 발광체의 확인이 가능한 소형 장치가 필요한 실정이다.
종래에는 근적외선의 정확한 발광 특성은 앞서 언급한 대로 형광광도계로 측정하는데, 그 규모가 큰 문제로 특수 발광체가 적용되는 제품의 생산단계, 소비단계에서 그 특성 측정이 용이 하지 않는 문제가 있다.
그리고, 일반적으로 가시광을 발광하는 물질은 자외선 또는 근적외선의 여기 광원만 있으면 육안판단이 가능하며 이것은 곧 휴대용 확인 장치의 제작이 간단함을 의미한다. 하지만 근적외선 발광체의 확인은 정확한 스펙트럼 정보에 기반한 설계, 즉 정확한 여기 스펙트럼과 발광 스펙트럼을 기본으로 광원부와 센서부 그리고 효과적인 적외선 노이즈의 차단을 거친 정확한 설계가 필요한 문제점이 있다.
본 발명은 휴대용 특수파장 검출장치에 관한것으로 상세하게는 특수파장으로 발광되어지는 시료가 포함된 인쇄물에 특수파장을 송출하여 반송되는 파장을 검출하는 파장검출 장치에 있어서, 파장검출장치 전체를 제어하는 제어부와 연결되고, 특수 파장의 빛을 발광하여 인쇄물상의 시료에 빛을 조사하는 광원부와; 상기 광원부와 제어부에 연결되어 광원부의 출력을 일정하게 조절하는 광원안정기와; 상기 제어부와 연결되어 광원부에서 발광되는 빛을 받아 특수파장을 갖는 빛을 발광하는 시료가 인쇄된 인쇄물과; 상기 인쇄물의 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 일정파장 범위만 통과되도록 필터링하는 롱패스필터와; 상기 롱패스필터에서 필터링되어진 파장의 빛을 수신받아 신호를 증폭시키는 앰프로 전송시키는 검출부와; 상기 검출부에서 전송된 신호를 증폭시켜 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터로 전송하는 앰프와; 상기 앰프와 연결되어 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부로 전송하는 A/D컨버터와; 상기 제어부에 연결되어 광원부에서 발광되어진 빛을 통해 인쇄물 상의 시료에서 발광되는 특수파장의 빛 신호를 제어부에서 판독하여 토출된 정보를 사용자가 확인 가능하도록 화면으로 표시하는 정보표시부와; 상기 제어부에 연결되어 사용자가 사용환경을 조작하는 조작버튼부와; 상기 제어부와 광원부, 검출부, 앰프 및 정보표시부에 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 광원부와 A/D컨버터, 정보표시부, 조작버튼부, 전원공급부에 연결되에 전체적인 제어와 시료의 정보를 기존 정보와 비교하여 정보표시부로 표시하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 특수 발광체 휴대용 확인장치를 사용하면 자외선 또는 가시광선에 여기되어 근적외선을 발광하는 특수 발광체의 존재 유무를 현장에서 판별할 수 있다. 또한 배터리 내장형으로 휴대가 가능하므로, 전원과 장소에 제한 받지 않고 현장에서 신속한 판별이 가능한 효과가 있다.
본 발명은 특수파장으로 발광되어지는 시료가 포함된 인쇄물에 특수파장을 송출하여 반송되는 파장을 검출하는 파장검출 장치에 있어서, 파장검출장치 전체를 제어하는 제어부(10)와 연결되고, 특수 파장의 빛을 발광하여 인쇄물(50)상의 시료 에 빛을 조사하는 광원부(15)와; 상기 광원부(15)와 제어부(10)에 연결되어 광원부(15)의 출력을 일정하게 조절하는 광원안정기(16)와; 상기 제어부(10)와 연결되어 광원부(15)에서 발광되는 빛을 받아 특수파장을 갖는 빛을 발광하는 시료가 인쇄된 인쇄물(50)과; 상기 인쇄물(50)의 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 일정파장 범위만 통과되도록 필터링하는 롱패스필터(14)와; 상기 롱패스필터(14)에서 필터링되어진 파장의 빛을 수신받아 신호를 증폭시키는 앰프(12)로 전송시키는 검출부(13)와; 상기 검출부(13)에서 전송된 신호를 증폭시켜 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터(11)로 전송하는 앰프(12)와; 상기 앰프(12)와 연결되어 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(10)로 전송하는 A/D컨버터(11)와; 상기 제어부(10)에 연결되어 광원부(15)에서 발광되어진 빛을 통해 인쇄물(50) 상의 시료에서 발광되는 특수파장의 빛 신호를 제어부(10)에서 판독하여 토출된 정보를 사용자가 확인 가능하도록 화면으로 표시하는 정보표시부(20)와; 상기 제어부(10)에 연결되어 사용자가 사용환경을 조작하는 조작버튼부(30)와; 상기 제어부(10)와 광원부(15), 검출부(13), 앰프(12) 및 정보표시부(20)에 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부(40)와; 상기 광원부(15)와 A/D컨버터(11), 정보표시부(20), 조작버튼부(30), 전원공급부(40)에 연결되에 전체적인 제어와 시료의 정보를 기존 정보와 비교하여 정보표시부(20)로 표시하는 제어부(10)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 광원부(15)는 발광다이오드 또는 레이저다이오드중 어느 한가지를 사용한다.
그리고, 상기 검출부(13)는 인듐 포토다이오드 또는 갈륨 포토다이오드 또는 비소 포토다이오드중 어느 한가지를 검출센서로 사용할 수 있다.
또한, 휴대용 특수파장 검출장치의 상단부에서 하단부까지 일부분이 투명재질로 관통되어 사용자가 인쇄물(50)의 거치위치를 확인 할 수 있다.
그리고, 상기 롱패스필터(14)는 롱패스필터(14) 또는 로우패스필터 또는 밴드패스필터 또는 프리셀렉터중 어느 한가지를 사용하여 필터링하게된다.
또한, 상기 검출부(13)에는 검출센서의 열로 인한 노이즈를 제거하기 위해 검출부(13)에 열전냉각기(17)를 결합시키게 된다.
그리고, 상기 광원부(15)에서 발광되어지는 빛은 가시광 또는 적외선 또는 자외선중 어느 하나가 발광되어진다.
본 발명을 이용하여 인쇄물에 인쇄된 시료에서 발광되는 특수파장의 빛을 검출하는 방법은 다음과 같다.
휴대용 특수파장 검출장치를 이용한 특수파장 검출방법에 있어서, 전원을 인가하여 휴대용 특수파장 검출장치를 구동시켜 광원부(15)로 빛을 발광하여 시료가 인쇄된 인쇄물(50)에 빛을 조사하는 조사단계(S10)와; 상기 인쇄물(50) 상에 인쇄된 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 롱패스필터(14)를 통해 일정파형만 필터링하여 검출부(13)를 통해 스펙트럼을 검출하는 검출단계(S20)와; 상기 검출부(13)에서 검출된 빛의 스펙트럼을 제어부(10)에서 기준되는 정보와 비교하여 분석하는 비교분석단계(S30)와; 상기 제어부(10)에서 비교분석된 정보를 정보표시부(20)로 전송하여 사용자가 볼 수 있도록 표시하는 정보표시단계(S40);를 포함하 여 이루어진다.
이때, 상기 비교분석단계(S30)에서 기준정보와 측정된 스펙트럼 정보를 비교하여 동일 하지 않으면 다시 검출부(13)를 통해 검출하게 된다.
즉, 본 발명을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제어부(10)에 연결되는 광원부(15)에서 특수 파장의 빛을 발광하여 인쇄물(50)의 표면의 시료에 조사하게되면 시료에서 특수파장의 빛이 발광되어 롱패스필터(14)를 통과해 빛의 일정 파장 스펙트럼만 검출부(13)로 송신되어지며, 상기 검출부(13)에서 수신된 빛의 파장 스펙트럼 신호를 앰프(12)에서 증폭하여 A/D컨버터로 전송하고, A/D컨버터(11)에서 디지털 신호로 변환하여 제어부(10)로 송신하며, 상기 A/D컨버터(11)를 통해 입력된 신호를 제어부(10)에서 기존에 저장된 기준되는 정보와 비교하여 정보표시부(20)로 비교된 정보를 전송하여 사용자가 정보표시부(20)에 표시된 정보를 확인 하도록 한다.
이때, 상기 광원부(15)에는 광원에서 일정한 세기로 빛이 출력되어지도록 광원안정기(16)가 연결되어지고, 상기 제어부(10)와 연결되어 사용자가 휴대용 특수파장 검출장치의 설정을 변경 또는 조정할 수 있도록 한다.
그리고 휴대용 특수파장 검출장치의 상단측에서 인쇄물(50)이 접촉되는 하단측까지 일부분이 관통되어 투명재질이 삽입되어 사용자가 인쇄물(50)상의 시료에 광원이 접촉되는지 확인이 가능하게 된다.
또한, 상기 검출부(13)에 열전냉각기(17)를 부착하여 잡음 특성을 강화 시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 특수파장 검출장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 특수파장 검출장치의 검출부에 열전냉각기가 부착된 전체 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 특수파장 검출장치의 측면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 특수파장 검출장치의 검출부에 열전냉각기가 부착된 측면 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 휴대용 특수파장 검출장치를 이용한 검출방법의 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제어부 20 : 정보표시부
30 : 조작버튼부 40 : 전원공급부
50 : 인쇄물

Claims (9)

  1. 특수파장으로 발광되어지는 시료가 포함된 인쇄물에 특수파장을 송출하여 반송되는 파장을 검출하는 파장검출 장치에 있어서,
    파장검출장치 전체를 제어하는 제어부(10)와 연결되고, 특수 파장의 빛을 발광하여 인쇄물(50)상의 시료에 빛을 조사하는 광원부(15)와;
    상기 광원부(15)와 제어부(10)에 연결되어 광원부(15)의 출력을 일정하게 조절하는 광원안정기(16)와;
    상기 제어부(10)와 연결되는 광원부(15)에서 발광되는 빛을 받아 특수파장을 갖는 빛을 발광하는 시료가 인쇄된 인쇄물(50)과;
    상기 인쇄물(50)의 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 일정파장 범위만 통과되도록 필터링하는 롱패스필터(14)와;
    상기 롱패스필터(14)에서 필터링되어진 파장의 빛을 수신받아 신호를 증폭시키는 앰프(12)로 전송시키며, 상기 필터링되어진 빛을 수신받는 검출센서의 열로 인한 노이즈를 제거하기 위해 열전냉각기(17)가 결합되어진 검출부(13)와;
    상기 검출부(13)에서 전송된 신호를 증폭시켜 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터(11)로 전송하는 앰프(12)와;
    상기 앰프(12)와 연결되어 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(10)로 전송하는 A/D컨버터(11)와;
    상기 제어부(10)에 연결되어 광원부(15)에서 발광되어진 빛을 통해 인쇄물(50) 상의 시료에서 발광되는 특수파장의 빛 신호를 제어부(10)에서 판독하여 토출된 정보를 사용자가 확인 가능하도록 화면으로 표시하는 정보표시부(20)와;
    상기 제어부(10)에 연결되어 사용자가 사용환경을 조작하는 조작버튼부(30)와; 상기 제어부(10)와 광원부(15), 검출부(13), 앰프(12) 및 정보표시부(20)에 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부(40)와;
    상기 광원부(15)와 A/D컨버터(11), 정보표시부(20), 조작버튼부(30), 전원공급부(40)에 연결되에 전체적인 제어와 시료의 정보를 기존 정보와 비교하여 정보표시부(20)로 표시하는 제어부(10);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(15)는 발광다이오드 또는 레이저다이오드중 어느 한가지를 사용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부(13)는 인듐 포토다이오드 또는 갈륨 포토다이오드 또는 비소 포토다이오드중 어느 한가지를 검출센서로 사용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    휴대용 특수파장 검출장치의 상단부에서 하단부까지 일부분이 투명재질로 관통되어 사용자가 인쇄물(50)의 거치위치를 확인 할 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 롱패스필터(14)는 로우패스필터 또는 밴드패스필터 또는 프리셀렉터중 어느 한가지를 사용하여 필터링하는 것을 특징으로 휴대용 특수파장 검출장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부(15)에서 발광되어지는 빛은 가시광 또는 적외선 또는 자외선중 어느 하나가 발광되어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치.
  8. 휴대용 특수파장 검출장치를 이용한 특수파장 검출방법에 있어서,
    휴대용 특수파장 검출장치의 상단측에서 인쇄물(50)이 접촉되는 하단측까지 일부분이 관통되어 삽입되는 투명재질을 통해 인쇄물(50)상의 시료에 광원이 접촉되는지 확인한뒤 전원을 인가하여 휴대용 특수파장 검출장치를 구동시켜 광원부(15)로 빛을 발광하여 시료가 인쇄된 인쇄물(50)에 빛을 조사하는 조사단계(S10)와;
    상기 인쇄물(50) 상에 인쇄된 시료에서 발광되어지는 특수파장의 빛을 롱패스필터(14)를 통해 일정파형만 필터링하여 검출부(13)를 통해 스펙트럼을 검출하는 검출단계(S20)와;
    상기 검출부(13)에서 검출된 빛의 스펙트럼을 제어부(10)에서 기준되는 정보와 비교하여 분석하며, 기준정보와 측정된 스펙트럼 정보를 비교하여 동일 하지 않으면 다시 검출부(13)를 통해 검출하는 비교분석단계(S30)와;
    상기 제어부(10)에서 비교분석된 정보를 정보표시부(20)로 전송하여 사용자가 볼 수 있도록 표시하는 정보표시단계(S40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 특수파장 검출장치를 이용한 특수파장 검출방법.
  9. 삭제
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