專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和具有該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備例如檢測(cè)來(lái)自傳輸片材的光，并且涉及一種具有該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
一種用來(lái)計(jì)數(shù)和識(shí)別各種片材的片材處理設(shè)備已經(jīng)被實(shí)際應(yīng)用。片材處理設(shè)備一 張一張地取入輸入到輸入部分的片材，并將其傳輸?shù)焦鈱W(xué)檢測(cè)設(shè)備。該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè) 來(lái)自片材的光并基于檢測(cè)到的光獲得圖像。基于該獲得的圖像，片材處理設(shè)備確定片材的 種類(lèi)、真實(shí)性、和再循環(huán)的可能性?；谠摯_定的結(jié)果，紙張?zhí)幚碓O(shè)備分類(lèi)并堆疊片材。在要被片材處理設(shè)備處理的片材上，熒光打印信息(第一打印信息)和磷光打印 信息(第二打印信息)被打印。熒光打印信息用包括熒光物質(zhì)的墨水(熒光墨水)打印。 熒光物質(zhì)被從激發(fā)光源發(fā)射出的激發(fā)光(例如紫外光)激發(fā)，并且變成發(fā)射光(熒光)的 狀態(tài)。如果激發(fā)光的發(fā)射被中斷，熒光物質(zhì)變成不發(fā)射光的狀態(tài)。磷光打印信息用包括磷 光物質(zhì)的墨水(磷光墨水)打印。磷光物質(zhì)被從激發(fā)光源發(fā)射出的激發(fā)光(例如紫外光) 激發(fā)，并且變成發(fā)射光的狀態(tài)。如果激發(fā)光的發(fā)射被中斷，磷光物質(zhì)變成發(fā)射逐漸衰減的光 (余輝(afterglow))的狀態(tài)。片材處理設(shè)備具有熒光檢測(cè)器，其從激發(fā)光源發(fā)射激發(fā)光到片材，激發(fā)熒光物質(zhì)， 檢測(cè)從熒光物質(zhì)發(fā)射的熒光，并且讀取熒光打印信息。片材處理設(shè)備具有余輝檢測(cè)器，其從 激發(fā)光源發(fā)射激發(fā)光到片材，激發(fā)磷光物質(zhì)，檢測(cè)在激發(fā)光的發(fā)射被中斷后從磷光物質(zhì)發(fā) 射的余輝，并且讀取磷光打印信息。例如，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 3790931公開(kāi)一種技術(shù)，其通過(guò)設(shè)置在傳輸路徑上游 和下游的、位于作為激發(fā)源的紫外線發(fā)光單元兩側(cè)的反射光接收系統(tǒng)檢測(cè)熒光和余輝。在 這種情況下，該紫外線發(fā)光單元被間歇性地點(diǎn)亮。換句話說(shuō)，當(dāng)該紫外線發(fā)光單元被點(diǎn)亮 時(shí)，熒光被檢測(cè)，并且當(dāng)該紫外線發(fā)光單元被關(guān)斷時(shí)，余輝被檢測(cè)。日本實(shí)用新型申請(qǐng)公開(kāi)No. 62-2691公開(kāi)了一種技術(shù)，其中紫外線發(fā)光單元和熒 光檢測(cè)器被設(shè)置在傳輸路徑的上游，并且余輝檢測(cè)器被設(shè)置在傳輸路徑的下游。根據(jù)上述日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 3790931公開(kāi)的技術(shù)，片材處理設(shè)備具有兩個(gè)檢 測(cè)器，用來(lái)檢測(cè)熒光和余輝。因此，需要兩個(gè)處理系統(tǒng)來(lái)處理獲得的圖像。這就增加了系統(tǒng) 的配置和花費(fèi)。另外，當(dāng)通過(guò)使用日本實(shí)用新型申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)No. 62-2691中公開(kāi)的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備獲 得磷光打印信息時(shí)，在激發(fā)光中斷后檢測(cè)余輝的時(shí)間取決于傳輸片材的速度。余輝衰減量隨 著時(shí)間增加。因此，當(dāng)片材傳輸速度改變時(shí)，該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備不能正確地讀取磷光打印信息。激發(fā)光源的發(fā)光量因年久而改變。光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)元件的靈敏度可能因年久 而改變。因此，通常使用具有靠近讀取位置的參考熒光板的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備。這樣的光學(xué)檢測(cè) 設(shè)備基于通過(guò)該參考熒光板檢測(cè)到的參考光的水平校正檢測(cè)到的信號(hào)的水平。這提高了該 光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的精度。然而，在光學(xué)檢測(cè)設(shè)備中沒(méi)有設(shè)置激發(fā)光源來(lái)檢測(cè)下游的余輝。因此，即使設(shè)置了參考熒光板，也不能檢測(cè)參考光。結(jié)果，在下游的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備不能被校正。另外，當(dāng)通過(guò)使用在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 3790931中公開(kāi)的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備獲得熒光和余輝時(shí)，片材傳輸速度不能被增加。為了激發(fā)磷光和熒光物質(zhì)需要在一定時(shí)間段內(nèi) 發(fā)射激發(fā)光。然而，無(wú)論何時(shí)片材通過(guò)，激發(fā)光源重復(fù)接通和關(guān)斷。因此，如果傳輸速度增 力口，發(fā)射激發(fā)光到片材上的時(shí)間就減少。換句話說(shuō)，熒光和余輝水平根據(jù)傳輸速度而改變。 另外，當(dāng)發(fā)射激發(fā)光到片材的時(shí)間較短時(shí)，熒光和磷光物質(zhì)可能不能被充分地激發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的、被配置成檢測(cè)具有不同特性的 兩種或多種光的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和具有該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，用來(lái)從打印有熒光物質(zhì)和磷 光物質(zhì)的片材檢測(cè)熒光和余輝，包括檢測(cè)器，其被配置用來(lái)在傳輸片材的傳輸路徑上的預(yù) 定讀取區(qū)域中檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)；第一照明器，其被配置成間歇性地發(fā)射激發(fā)光到包括所述檢 測(cè)器的所述讀取區(qū)域的第一照明區(qū)域；第二照明器，其被配置成連續(xù)地發(fā)射激發(fā)光到第二 照明區(qū)域，所述第二照明區(qū)域在傳輸路徑上位于所述第一照明區(qū)域的上游、與所述第一照 明區(qū)域連續(xù)，并且不包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域；和控制單元，被配置成根據(jù)第一照明 器的發(fā)射操作，控制所述檢測(cè)器以檢測(cè)片材的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種片材處理設(shè)備，包括傳輸器，被配置成沿著傳 輸路徑傳輸片材；檢測(cè)器，被配置成從傳輸路徑上的預(yù)定讀取區(qū)域接收光，并檢測(cè)片材的圖 像數(shù)據(jù)；第一照明器，其被配置成間歇性地發(fā)射激發(fā)光到包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域 的第一照明區(qū)域；第二照明器，其被配置成連續(xù)地發(fā)射激發(fā)光到第二照明區(qū)域，所述第二照明區(qū)域 在傳輸路徑上位于所述第一照明區(qū)域的上游、與所述第一照明區(qū)域連續(xù)，并且其不包括所 述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域；控制單元，被配置成根據(jù)所述第一照明器的發(fā)射操作，控制所述檢測(cè)器，以檢測(cè)所 述片材的熒光圖像和余輝圖像；確定單元，被配置成基于由所述檢測(cè)器檢測(cè)到的熒光圖像和磷光圖像，確定所述 片材是否打印有熒光打印信息和磷光打印信息；分類(lèi)處理器，被配置成基于所述確定單元的確定結(jié)果來(lái)確定片材的種類(lèi)，并且根 據(jù)所述片材的種類(lèi)對(duì)片材進(jìn)行分類(lèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的、被配置成檢測(cè)具有不同特 性的兩種或多種光的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和具有該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將要在接下來(lái)的描述中被闡明，并且部分地將顯而易見(jiàn) 地從接下來(lái)的描述中得到，或從本發(fā)明的實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在 下文中具體指出的手段和組合來(lái)被實(shí)現(xiàn)和獲得。


圖1是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的片材處理設(shè)備的配置的例子的示意圖2是用于說(shuō)明圖1中所示的所述片材處理設(shè)備的配置的例子的示意圖；圖3是用于說(shuō)明圖1和2中所示的所述片材處理設(shè)備的配置的例子的結(jié)構(gòu)圖；圖4是顯示圖2和3中所示的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的配置的例子的說(shuō)明圖；圖5是用于說(shuō)明圖4中所示的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的每一部分的操作的定時(shí)的時(shí)序圖；和
圖6是用于說(shuō)明圖4中所示的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的每一部分的操作的定時(shí)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖給出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和具有該光學(xué)檢 測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備的詳細(xì)說(shuō)明。圖1和2是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的片材處理設(shè)備111的配置的例子的示意 圖。該片材處理設(shè)備111檢查片材，并且捆扎可以再次使用的片材。在要被根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的該片材處理設(shè)備111處理的片材上，打印有利用包括熒 光物質(zhì)的熒光墨水打印的熒光打印信息(第一打印信息)，和利用包括磷光物質(zhì)的磷光墨 水打印的磷光打印信息(第二打印信息)。熒光和磷光物質(zhì)被例如外部光、熱、紫外線、和X射線的激發(fā)光所激發(fā)，并且發(fā)射 光。從熒光和磷光物質(zhì)發(fā)射的光量隨著發(fā)射激發(fā)光的時(shí)間而增加。當(dāng)激發(fā)光被發(fā)射了對(duì)每 種材料確定的發(fā)射飽和時(shí)間，從熒光和磷光物質(zhì)發(fā)射的光量飽和(飽和發(fā)射)。發(fā)射飽和時(shí) 間是直到發(fā)射量飽和的時(shí)間。熒光物質(zhì)的發(fā)射飽和時(shí)間短于磷光物質(zhì)的時(shí)間。熒光物質(zhì)的衰減時(shí)間短于磷光物 質(zhì)的時(shí)間。該衰減時(shí)間是從飽和發(fā)射狀態(tài)轉(zhuǎn)變到不發(fā)射光的狀態(tài)的時(shí)間。簡(jiǎn)而言之，磷光 物質(zhì)比熒光物質(zhì)花更長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到飽和發(fā)射，并且需要比熒光物質(zhì)花更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)衰減。也就是說(shuō)，當(dāng)激發(fā)光以熒光物質(zhì)的飽和時(shí)間被發(fā)射，然后，激發(fā)光的發(fā)射被中斷， 熒光物質(zhì)變成不發(fā)射光的狀態(tài)。磷光物質(zhì)變成發(fā)射余輝的狀態(tài)達(dá)衰減時(shí)間。衰減時(shí)間也對(duì) 每種材料確定。如圖1所示，該片材處理設(shè)備111具有位于設(shè)備外部的輸入單元112，操作單元 136，操作/顯示面板137，門(mén)138，取出口 139，和鍵盤(pán)140。該輸入單元112被配置成輸入片材。輸入單元112接受一疊片材。操作單元136 接受操作者輸入的操作。操作/顯示面板137為操作者顯示操作指導(dǎo)和處理結(jié)果。操作/ 顯示面板137可以被配置為觸摸板。在這種情況下，片材處理設(shè)備111檢測(cè)基于顯示在操 作/顯示面板137上的按鈕的操作，和由操作者對(duì)操作/顯示面板137的輸入。門(mén)138接通和關(guān)斷輸入單元112的輸入口。取出口 139被配置成從堆疊器取出片 材，該堆疊器堆疊被確定為不適合由片材處理設(shè)備111重復(fù)使用的片材。鍵盤(pán)140接受操 作者輸入的操作。進(jìn)一步地，如圖2所示，該片材處理設(shè)備111具有位于設(shè)備內(nèi)部的輸入單元112，取 出單元113，吸取輥114，傳輸路徑115，檢查單元116，門(mén)120至125，退回傳輸路徑126，退 回堆疊器127，堆疊器-捆扎器128至132，切割器133，和堆疊器134。進(jìn)一步地，該片材處 理設(shè)備111具有控制組成單元的所有操作的主控制單元151。取出單元113被設(shè)置在所述輸入單元的上方。取出單元113配置了吸取輥114。 吸取輥114被配置成接觸設(shè)置在輸入單元112中的一疊片材的堆疊方向的上端。換句話說(shuō)，吸取輥114旋轉(zhuǎn)并且從堆疊方向的上端一張一張地取入設(shè)置在輸入單元112中的片材。例如，吸取輥114通過(guò)一次旋轉(zhuǎn)取出一張片材。因此，吸取輥114以固定的間距取出片材。由 吸取輥114取入的片材被引導(dǎo)到傳輸路徑115中。傳輸路徑115是將片材傳輸?shù)狡奶幚碓O(shè)備111的每個(gè)組成單元的手段。傳輸路 徑115被配置有未圖示的傳輸帶和驅(qū)動(dòng)輪。該傳輸路徑115通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸 帶。傳輸路徑115由傳輸帶以恒定的速度傳輸由吸取輥114取入的片材。在下文中，傳輸路 徑115的靠近取出單元113的一側(cè)被稱(chēng)作為上游，而靠近堆疊器134的一側(cè)被稱(chēng)為下游。檢查單元116被設(shè)置在從取出單元113延伸的傳輸路徑115上。檢查單元116具 有圖像讀取器117，圖像讀取器118，厚度檢查器119，和光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135。該檢查單元116 檢測(cè)關(guān)于片材的光學(xué)和磁特性的信息。因此，片材處理設(shè)備111檢查片材的種類(lèi)、正反面、 真實(shí)性、和瑕疵/損壞。圖像讀取器117和118被設(shè)置為跨傳輸路徑115彼此相對(duì)。圖像讀取器117和118 讀取在傳輸路徑115上傳輸?shù)钠牡膬擅娴膱D像。圖像讀取器117和118被配置有CCD攝 像機(jī)?；谟蓤D像讀取器117和118讀取的圖像，該片材處理設(shè)備111獲得片材正面和反 面圖案的圖像。圖像讀取器117和118暫時(shí)將讀取的圖像存儲(chǔ)在檢查單元116中未圖示的存儲(chǔ)器 中。取決于輸入指示，該片材處理設(shè)備111在操作/顯示面板137上顯示存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中 的圖像。厚度檢查器119檢查在傳輸路徑115上傳輸?shù)钠牡暮穸?。例如，?dāng)檢測(cè)的厚度 超過(guò)預(yù)定值時(shí)，該片材處理設(shè)備111檢查重疊的片材傳輸。光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135從傳輸路徑115上傳輸?shù)钠臋z測(cè)熒光和余輝，并且獲得熒光 和磷光打印信息。該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135將在下面被詳細(xì)說(shuō)明。檢查單元116被配置了未圖示的磁傳感器。該磁傳感器檢測(cè)片材的磁特性信息。門(mén)120至125被順序地設(shè)置在傳輸路徑115上并位于檢查單元116下游。門(mén)120 至125由主控制單元151控制?；跈z查單元116的檢查結(jié)果，主控制單元151控制門(mén)120 至125的操作。因此，主控制單元151控制在傳輸路徑115上向預(yù)定的處理器傳輸?shù)钠摹＞o接在檢查單元116后面設(shè)置的門(mén)120將傳輸路徑115分支到退回傳輸路徑126。 換句話說(shuō)，基于檢查單元116的檢查結(jié)果，門(mén)120將被確定為非法并且要被退回的片材、或 不能被檢查單元116檢查的片材的傳輸路徑切換到退回傳輸路徑126。退回堆疊器(退回單元)127被設(shè)置在退回傳輸路徑126的末端。該退回堆疊器 127將被確定退回和無(wú)法檢查的上述片材以被取出單元113取出的姿態(tài)進(jìn)行堆疊。堆疊在 退回堆疊器127里的片材可以從取出口 139取出。在由門(mén)121至124分支的目的地，設(shè)置堆疊器-捆扎器128至131 (統(tǒng)稱(chēng)為堆疊 器-捆扎器132)。該堆疊器-捆扎器132按照種類(lèi)和正/反面堆疊合格的片材。合格的片 材是被確定可以重復(fù)使用的片材。該堆疊器-捆扎器132以預(yù)定的數(shù)量捆扎和存儲(chǔ)堆疊的 片材。在由門(mén)125分支的目的地，設(shè)置切割器133。切割器133切割和存儲(chǔ)片材。傳輸 到門(mén)125的片材是合法片材和被確定無(wú)法重復(fù)利用的片材(不合格片材)。在由門(mén)125分 支的傳輸路徑的另一個(gè)目的地，設(shè)置堆疊器134。當(dāng)選擇不合格片材切割模式時(shí)，主控制單元151控制門(mén)125，將片材傳輸?shù)角懈钇?33。當(dāng)沒(méi)有選擇不合格片材切割模式時(shí)，主控制 單元151控制門(mén)125，將片材傳輸?shù)蕉询B器134。主控制器151計(jì)數(shù)堆疊在堆疊器-捆扎器132中的片材和被切割器133切割的片 材的數(shù)量。圖3是用于說(shuō)明圖1和2中所示的片材處理設(shè)備111的控制系統(tǒng)的配置的例子的 框圖。如圖3所示，檢查單元116，傳輸控制單元152，堆疊/捆扎控制單元153，操作/顯 示面板137和鍵盤(pán)140被連接到控制整個(gè)設(shè)備的主控制單元151。主控制單元151控制整個(gè)片材處理設(shè)備111?；趶牟僮?顯示面板137輸入的 操作和來(lái)自檢查單元116的檢查結(jié)果，主控制單元151控制傳輸控制單元152和堆疊/捆 扎控制單元153。檢查單元116具有圖像讀取器117和118，厚度檢查器119，光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135，其 它傳感器154，和CPU155。圖像讀取器117和118讀取在傳輸路徑115上傳輸?shù)钠牡膬擅娴膱D像.厚度檢 查器119檢查在傳輸路徑115上傳輸?shù)钠牡暮穸?。光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135從傳輸路徑115上傳輸?shù)钠臋z測(cè)熒光和余輝，并且獲得熒光 和磷光打印信息。其它傳感器154例如包括磁傳感器。磁傳感器從傳輸路徑115上傳輸?shù)钠臋z測(cè) 磁特性信息?；趤?lái)自圖像讀取器117和118、厚度檢查器119、光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135和其它傳感 器154的檢查結(jié)果，CPU 155確定在傳輸路徑115上傳輸?shù)钠牡姆N類(lèi)、瑕疵和損壞、正反 面和真實(shí)性。在主控制單元151的控制下，傳輸控制單元152控制取出單元113、傳輸路徑115、 退回傳輸路徑126、和門(mén)120至125。因此，傳輸控制單元152控制片材的取入和傳輸。另 夕卜，傳輸控制單元152按照種類(lèi)對(duì)片材進(jìn)行分類(lèi)。換句話說(shuō)，傳輸控制單元152起到分類(lèi)處 理器的作用。在主控制單元151的控制下，堆疊/捆扎控制單元153控制退回堆疊器127和堆 疊/捆扎控制單元128至131。因此，堆疊/捆扎控制單元153控制片材的堆疊和捆扎。圖4是顯示圖2和3中所示的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的配置的說(shuō)明圖。如圖4所示，光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135被設(shè)置在包括傳輸帶1和驅(qū)動(dòng)輪的傳輸路徑115 的附近。傳輸路徑115按箭頭a的方向傳輸片材。光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135具有第一照明器3、第二照明器4、檢測(cè)器5、控制單元6、信號(hào)處 理器7、確定單元8、和參考板9?？刂茊卧?控制整個(gè)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135?？刂茊卧?具有CPU、緩沖存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、和非易失性存儲(chǔ)器。CPU進(jìn)行運(yùn)算處理。緩沖存儲(chǔ)器暫時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自CPU的運(yùn)算處理 結(jié)果。程序存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)由CPU執(zhí)行的各種程序和控制數(shù)據(jù)?？刂茊卧? 可以通過(guò)由CPU執(zhí)行存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中的程序，來(lái)執(zhí)行各種處理。檢測(cè)器5是使用例如CMOS或者CCD的行圖像傳感器。檢測(cè)器5接收來(lái)自如圖4 所示的讀取位置M的光，并且在由控制單元6控制的定時(shí)將光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。S卩，檢測(cè)器5在傳輸片材的傳輸路徑上的預(yù)定讀取區(qū)域中檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)。該讀取區(qū)域包括讀取位置M。檢測(cè)器5使用陣列傳感器，例如彩色行圖像傳感器，用于分離檢測(cè)到的光的顏色。 當(dāng)不需要顏色分離時(shí)，檢測(cè)器5由單色圖像傳感器或者光電二極管陣列組成。當(dāng)不需要取 掃描方向的寬度時(shí)，檢測(cè)器5可以由單個(gè)光接收元件實(shí)現(xiàn)。
另外，所述檢測(cè)器5可以由后入射圖像傳感器組成。所述檢測(cè)器5也可以由時(shí)間 延遲積分(TDI)圖像傳感器組成。當(dāng)單個(gè)光接收元件被用作檢測(cè)器5時(shí)，所述檢測(cè)器5可 以由雪崩光電二極管或者光倍增管組成。第一照明器3發(fā)射紫外線作為激發(fā)光。第一照明器3在垂直于片材傳輸方向a的 方向發(fā)射帶狀激發(fā)光。在這種情況下，第一照明器3至少向由檢測(cè)器5讀取的區(qū)域(第一 照明區(qū)域)發(fā)射激發(fā)光。第一照明器3被間歇地點(diǎn)亮。換句話說(shuō)，在控制單元6的控制下，第一照明器3被 連續(xù)地接通和關(guān)斷?？刂茊卧?將所述第一照明器3的接通和關(guān)斷的定時(shí)確定為由所述檢測(cè)器5獲得的 一個(gè)分辨率的大小。例如，當(dāng)所述檢測(cè)器5在lOm/s的片材傳輸速度下在一個(gè)分辨率的0. 5mm 中檢測(cè)光時(shí)，所述控制單元6控制所述檢測(cè)器5以50 μ s的周期也就是20kHz檢測(cè)光。第二照明器4，像第一照明器3 —樣，發(fā)射紫外線作為激發(fā)光。第二照明器4連續(xù) 地發(fā)射激發(fā)光。第二照明器4在沿著片材傳輸方向a的距離為L(zhǎng)的區(qū)域(第二照明區(qū)域) 中發(fā)射激發(fā)光。該第二照明區(qū)域至少不包括檢測(cè)器5的讀取位置M。該第二照明區(qū)域在傳 輸路徑上位于第一照明區(qū)域上游、與第一照明區(qū)域連續(xù)。第二照明器4是用于照射和使熒光和磷光物質(zhì)飽和的照明器。換句話說(shuō)，在傳輸 路徑115上傳輸?shù)钠谋坏诙彰髌?照射一段時(shí)間，即，片材在靠近第二照明器4的區(qū)域 中傳輸?shù)臅r(shí)間(距離L/傳輸速度)。距離L基于涂覆于片材上的熒光和磷光物質(zhì)的發(fā)射飽和時(shí)間和片材的傳輸速度 來(lái)確定。換句話說(shuō)，片材在靠近第二照明器4的區(qū)域中傳輸?shù)臅r(shí)間(距離L/傳輸速度)需 要比發(fā)射飽和時(shí)間長(zhǎng)。例如，當(dāng)傳輸速度是lOm/s并且發(fā)光飽和時(shí)間是3ms時(shí)，距離L需要 至少比30mm長(zhǎng)。當(dāng)片材處理設(shè)備111可以改變傳輸速度時(shí)，距離L基于最快傳輸速度而定。如圖4所示，所述第一和第二照明器3和4沿著所述傳輸路徑115，在所述檢測(cè)器 5的下面和兩側(cè)被讀取。換句話說(shuō)，所述第二照明器4位于所述檢測(cè)器5的所述讀取位置M 的上游，所述第一照明器3位于下游。如上所述，第一照明器3發(fā)射光到包括檢測(cè)器5的靠近讀取位置M的讀取區(qū)域的 第一照明區(qū)域。第二照明器4發(fā)射光到不包括檢測(cè)器5的讀取位置M的第二照明區(qū)域。如 圖4所示，所述第二照明器4被定位成在所述第二照明區(qū)域和所述檢測(cè)器5的所述讀取位 置M之間具有距離d。第一照明器3以高速被間歇地點(diǎn)亮，并且由例如LED組成。第二照明器4由發(fā)射 紫外線的熒光燈或者冷陰極管組成。第二照明器4以高頻被點(diǎn)亮，并且可以連續(xù)地發(fā)射紫 外線。近來(lái)，LED的亮度已經(jīng)增加，并且沿著傳輸路徑115排列成陣列狀的LED可以被用 作第二照明器4。也可以使用一種照明器，通過(guò)例如汞燈的可以發(fā)射包括紫外線的光的光 源，其發(fā)射如直線的光，以與檢測(cè)位置對(duì)準(zhǔn)。
另外，上面的實(shí)施例已經(jīng)基于熒光和磷光物質(zhì)發(fā)射作為激發(fā)光的紫外線的假設(shè)作了說(shuō)明。然而，實(shí)施例并不局限于此。根據(jù)片材的種類(lèi)，應(yīng)用于被檢查的片材的熒光和磷光 物質(zhì)發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的激發(fā)光。因此，需要改變第一和第二照明器3和4的特性。例如， 第一和第二照明器3和4可以由可見(jiàn)單色照明器和紅外照明器組成?？刂茊卧?控制檢測(cè)器5以使檢測(cè)光的定時(shí)與第一照明器3的接通和關(guān)斷同步。 換句話說(shuō)，控制單元6控制檢測(cè)器5在第一照明器3接通后經(jīng)過(guò)給定時(shí)間段之后檢測(cè)片材 的熒光圖像。并且控制單元6控制檢測(cè)器5在第一照明器3關(guān)斷后經(jīng)過(guò)給定時(shí)間段之后檢 測(cè)片材的余輝圖像。信號(hào)處理器7以預(yù)定增益放大檢測(cè)器5檢測(cè)的信號(hào)。換句話說(shuō)，信號(hào)處理器7例 如通過(guò)放大器放大由檢測(cè)器從光轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)。余輝和熒光在由檢測(cè)器5檢測(cè)到的信號(hào)的電平上有很大不同。余輝的強(qiáng)度低于熒 光。因此，當(dāng)按照用于檢測(cè)熒光的設(shè)置檢測(cè)余輝時(shí)，檢測(cè)器5可能檢測(cè)到具有非常低的電平 的信號(hào)。這就使得無(wú)法獲得有效的數(shù)據(jù)。為解決所述問(wèn)題，控制單元6隨著時(shí)間改變信號(hào)處理器7的增益。換句話說(shuō)，當(dāng)檢 測(cè)余輝時(shí)，控制單元6控制檢測(cè)器5以增加信號(hào)處理器7的增益。當(dāng)檢測(cè)熒光時(shí)，控制單元 6控制檢測(cè)器5以減少信號(hào)處理器7的增益。因此，光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135可以獲得來(lái)自熒光和 余輝的具有相同電平的信號(hào)。信號(hào)處理器7對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。換句話說(shuō)，信號(hào)處理器7通過(guò)采樣 檢測(cè)的信號(hào)來(lái)獲得檢測(cè)的數(shù)據(jù)。另外，信號(hào)處理器7劃分?jǐn)?shù)據(jù)。換句話說(shuō)，在上面提到的配 置中，從熒光和余輝檢測(cè)到的數(shù)據(jù)被交替地排列。信號(hào)處理器7將數(shù)據(jù)劃分成從熒光檢測(cè) 的數(shù)據(jù)和從余輝檢測(cè)的數(shù)據(jù)。信號(hào)處理器7對(duì)從一整張片材獲得的數(shù)據(jù)執(zhí)行上述處理。因此，信號(hào)處理器7獲 得片材的熒光圖像和余輝圖像。基于從信號(hào)處理器7獲得的熒光圖像和磷光圖像，確定單元8確定獲得的片材數(shù) 據(jù)是否包括熒光打印信息和磷光打印信息。該確定單元8預(yù)先存儲(chǔ)用于熒光圖像的參考數(shù) 據(jù)(參考熒光圖像)用于余輝圖像的參考數(shù)據(jù)(參考余輝圖像)。確定單元8將參考熒光 圖像與從信號(hào)處理器7獲得的熒光圖像相比較，并且確定獲得的數(shù)據(jù)是否包括熒光打印信 息。進(jìn)一步地，確定單元8將參考余輝圖像與從信號(hào)處理器7獲得的余輝圖像相比較，并且 確定獲得的數(shù)據(jù)是否包括熒光打印信息。參考板9向檢測(cè)器5提供參考光，以校正信號(hào)處理器7的增益。如圖4所示，參考 板9被設(shè)置在跨過(guò)傳輸路徑115與檢測(cè)器5相對(duì)的位置。光發(fā)射平面形成在參考板9的與 檢測(cè)器5相對(duì)的表面，位于與檢測(cè)器5的讀取位置M重疊的位置。光發(fā)射平面由包括熒光 物質(zhì)材料、或者由熒光墨水涂覆的熒光層制成。包括在光發(fā)射平面中的熒光材料具有與應(yīng) 用到被檢查的片材的熒光物質(zhì)相同的特性。當(dāng)激發(fā)光被發(fā)射到參考板9時(shí)，參考板9發(fā)射熒光至檢測(cè)器5?？刂茊卧?基于 從參考板9發(fā)射的熒光檢測(cè)的信號(hào)的電平調(diào)整增益。換句話說(shuō)，控制單元6控制信號(hào)處理 器7，使得從參考板9發(fā)射的熒光的信號(hào)的電平總是變成預(yù)定值。在這種情況下，控制單元 6起到校正器的作用。圖5是用于說(shuō)明圖4中所示的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135的每一部分的操作的定時(shí)的時(shí)序圖。如圖5所示，第二照明器4總是發(fā)射激發(fā)光。第一照明器3以預(yù)定的定時(shí)重復(fù)接 通和關(guān)斷。換句話說(shuō)，第一照明器以等于一個(gè)分辨率(一行)的周期間歇性地接通和關(guān)斷。 在第一照明器3被接通后的預(yù)定時(shí)間Ts之后，檢測(cè)器5檢測(cè)光。在這種情況下， 檢測(cè)器5檢測(cè)熒光。預(yù)定時(shí)間Ts基于從檢測(cè)器5的讀取位置M到第二照明器4的第二照 明區(qū)域之間的距離和片材傳輸速度ν來(lái)確定。也就是，等式Ts = d/v成立。可能沒(méi)有將足夠的激發(fā)光應(yīng)用到在第一照明器3接通后被立刻傳輸?shù)阶x取位置M 的片材上。因?yàn)?，存在于靠近檢測(cè)器5的第二照明區(qū)域的端部和讀取位置M之間的一部分 片材，在第一照明器3接通后立即被傳輸?shù)阶x取位置M。另一方面，存在于第二照明區(qū)域里的一部分片材，在第一照明器接通后，立即退出 第二照明區(qū)域，并且被傳輸?shù)降谝徽彰鲄^(qū)域。因此，片材以被充分地激發(fā)的狀態(tài)被傳輸?shù)阶x 取位置M。也就是說(shuō)，在第一照明器3接通后，如果片材被傳輸了距離d，則片材被確定為已 經(jīng)被充分地激發(fā)。因此，檢測(cè)器5在以傳輸速度ν將片材傳輸距離d所需的時(shí)間Ts后檢測(cè) 熒光。另外，檢測(cè)器5在第一照明器3關(guān)斷后檢測(cè)光。在這種情況下，檢測(cè)器5的目的在 于檢測(cè)從磷光物質(zhì)發(fā)射的余輝。因此，優(yōu)選的是在不從熒光物質(zhì)發(fā)射余輝的狀態(tài)下檢測(cè)余 輝，并且從磷光物質(zhì)發(fā)射的余輝的強(qiáng)度盡可能的強(qiáng)。因此，檢測(cè)器5在熒光物質(zhì)的衰減時(shí)間 經(jīng)過(guò)后檢測(cè)余輝。信號(hào)處理器7根據(jù)接通和關(guān)斷第一照明器3的定時(shí)調(diào)整增益。換句話說(shuō)，當(dāng)?shù)谝?照明器3接通時(shí)，信號(hào)處理器7降低增益，并且當(dāng)?shù)谝徽彰髌?關(guān)斷時(shí)，增加增益。圖6是用于說(shuō)明圖4中所示的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135的每一部分的操作的定時(shí)的時(shí)序 圖。圖6顯示了一個(gè)例子，其中傳輸速度ν不同于圖5中所示的例子。如圖6所示，傳輸速度低于圖5中所示的例子。因此，一行的處理時(shí)間更長(zhǎng)。接通 和關(guān)斷第一照明器3之間的時(shí)間間隔更長(zhǎng)。從上面可以看出，即使傳輸速度改變，檢測(cè)器5也能夠通過(guò)在將片材傳輸距離d所 需的時(shí)間Ts之后檢測(cè)熒光，來(lái)檢測(cè)處于飽和發(fā)射狀態(tài)的熒光。另外，通過(guò)在熒光物質(zhì)的衰 減時(shí)間后進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)器5可以檢測(cè)到高電平的余輝。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)檢測(cè)器135具有間歇性點(diǎn)亮的第一照明 器和一直點(diǎn)亮的第二照明器4。檢測(cè)器5在第一照明器3接通后一定時(shí)間和在第一照明器 3關(guān)斷后熒光物質(zhì)的衰減時(shí)間之后檢測(cè)光。通過(guò)這種配置，一個(gè)檢測(cè)器可以檢測(cè)從熒光物質(zhì) 發(fā)射的熒光和從磷光物質(zhì)發(fā)射的余輝。結(jié)果，可以提供一種可以通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)檢測(cè)具有 不同特性的兩種或多種光的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和具有該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備。在這里描述的實(shí)施例中，第二照明器4被說(shuō)明為沿著傳輸方向a在距離L上發(fā)射 激發(fā)光的部件。然而，本發(fā)明并不局限于這種配置。例如，當(dāng)?shù)诙彰髌魇荓ED陣列時(shí)，第 二照明器可以被配置為根據(jù)片材的傳輸速度控制距離L來(lái)發(fā)射激發(fā)光。換句話說(shuō)，根據(jù)所 述傳輸速度和發(fā)射飽和時(shí)間來(lái)確定限制激發(fā)光的距離，并且排列成陣列狀的LED被點(diǎn)亮的 次數(shù)對(duì)應(yīng)于被確定的距離。在這種配置中，對(duì)應(yīng)于熒光和磷光物質(zhì)的發(fā)射飽和時(shí)間的第二 照明區(qū)域可以被實(shí)現(xiàn)。
另外，第二照明器4可以由排列成陣列狀的LED組成以便發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的光。 要被片材處理設(shè)備111處理的一些種類(lèi)的片材可以涂覆不同的熒光物質(zhì)和磷光物質(zhì)。這些 種類(lèi)的片材可以通過(guò)提供發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的光的LED來(lái)檢測(cè)，以滿足各種類(lèi)型的片材。第二照明器4可以被配置成控制光發(fā)射量。換句話說(shuō)，第二照明器4控制從排列 成二維的LED元件發(fā)射的光量。在這種情況下，光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135預(yù)先存儲(chǔ)下述光發(fā)射量 作為參考數(shù)據(jù)，在該光發(fā)射量下，熒光或磷光打印信息的發(fā)光量在各個(gè)速度下變得恒定。光 學(xué)檢測(cè)設(shè)備135的控制單元6參考參考數(shù)據(jù)，并且根據(jù)傳輸速度控制光發(fā)射量。因此，不管 片材的傳輸速度，光學(xué)檢測(cè)設(shè)備135可以總是以相同的電平獲得檢測(cè)信號(hào)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地想到其它的優(yōu)點(diǎn)和變形。因此，本發(fā)明在更寬泛的方面 不局限于這里所示出和描述的具體細(xì)節(jié)和代表性的實(shí)施例。因此，在不脫離總的發(fā)明構(gòu)思 的精神或范圍內(nèi)，各種變形通過(guò)附加的權(quán)利要求和它們的等同物來(lái)限定。
權(quán)利要求
一種用于從打印有熒光物質(zhì)和磷光物質(zhì)的片材檢測(cè)熒光和余輝的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，其特征在于包括檢測(cè)器(5)，被配置成在傳輸片材的傳輸路徑上的預(yù)定讀取區(qū)域中檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)；第一照明器(3)，被配置成間歇性地將激發(fā)光發(fā)射到包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域的第一照明區(qū)域；第二照明器(4)，被配置成連續(xù)地將激發(fā)光發(fā)射到第二照明區(qū)域，所述第二照明區(qū)域在所述傳輸路徑上在所述第一照明區(qū)域的上游與第一照明區(qū)域連續(xù)，并且不包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域；和控制單元(6)，被配置成根據(jù)所述第一照明器的發(fā)射操作，控制所述檢測(cè)器檢測(cè)所述片材的圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述控制單元被配置成控制所 述檢測(cè)器在所述第一照明器接通后經(jīng)過(guò)給定時(shí)間段之后檢測(cè)所述片材的熒光圖像，和在所 述第一照明器關(guān)斷后經(jīng)過(guò)給定時(shí)間段之后檢測(cè)所述片材的余輝圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述第二照明器根據(jù)所述熒光 物質(zhì)和磷光物質(zhì)的發(fā)射飽和時(shí)間和所述片材的傳輸速度控制所述第二照明區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述第二照明器根據(jù)所述熒光 物質(zhì)和磷光物質(zhì)的激發(fā)特性控制發(fā)射光的波長(zhǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括參考板(9)，被設(shè)置在所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域，跨過(guò)所述傳輸路徑與所述檢測(cè)器相 對(duì)；和校正單元(6)，被配置成基于從所述參考板發(fā)射的光，校正由所述檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào) 的電平。
6.一種片材處理設(shè)備，其特征在于包括傳輸器，被配置成沿著傳輸路徑傳輸片材；檢測(cè)器(5)，被配置成從所述傳輸路徑上的預(yù)定讀取區(qū)域接收光，和檢測(cè)所述片材的圖 像數(shù)據(jù)；第一照明器(3)，被配置成間歇性地將激發(fā)光發(fā)射到包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域 的第一照明區(qū)域；第二照明器(4)，被配置成連續(xù)地將激發(fā)光發(fā)射到第二照明區(qū)域，所述第二照明區(qū)域在 所述傳輸路徑上在所述第一照明區(qū)域的上游與第一照明區(qū)域連續(xù)，并且不包括所述檢測(cè)器 的所述讀取區(qū)域；控制單元(6)，被配置成根據(jù)所述第一照明器的發(fā)射操作，控制所述檢測(cè)器檢測(cè)所述片 材的熒光圖像和余輝圖像；確定單元(8)，被配置成基于所述檢測(cè)器檢測(cè)到的熒光圖像和磷光圖像，確定所述片材 是否打印有熒光打印信息和磷光打印信息；和分類(lèi)處理器(152)，被配置成基于所述確定單元的確定結(jié)果確定所述片材的種類(lèi)，并且 根據(jù)所述片材的種類(lèi)對(duì)所述片材進(jìn)行分類(lèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)檢測(cè)設(shè)備和具有該光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的片材處理設(shè)備。一種光學(xué)檢測(cè)設(shè)備(135)，包括檢測(cè)器(5)，被配置成在傳輸片材的傳輸路徑上的預(yù)定讀取區(qū)域中檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)，第一照明器(3)，被配置成間歇性地發(fā)射激發(fā)光至包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域的第一照明區(qū)域，第二照明器(4)，被配置成連續(xù)地發(fā)射激發(fā)光至在所述傳輸路徑上的所述第一照明區(qū)域的上游、與第一照明區(qū)域連續(xù)并且不包括所述檢測(cè)器的所述讀取區(qū)域的第二照明區(qū)域，和控制單元(6)，被配置成根據(jù)所述第一照明器的發(fā)射操作，控制所述檢測(cè)器檢測(cè)所述片材的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK101813627SQ20091020570
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者三浦淳二, 豬狩精司 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝