專利名稱：袖珍紅外／紫外防偽檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種防偽檢測裝置，具體涉及一種同時具有紅外和紫外防偽檢測功能的微型檢測裝置。
背景技術(shù)：
紅外上轉(zhuǎn)換材料是近年來發(fā)展起來的新型發(fā)光材料，用近紅外光激光照射紅外上轉(zhuǎn)換材料，會發(fā)出可見波段的光。將紅外上轉(zhuǎn)換材料與透明油墨混合，印刷到紙張或其它基材上，具有無色、無味、在普通光條件下不能觀察到的特性，在鈔票、名牌產(chǎn)品和證件上使用，可以成為一種有效的防偽手段。
作為防偽手段使用時，必須配以相應(yīng)的檢測手段。常用的上轉(zhuǎn)換材料檢測裝置，為筆型紅外激光二極管裝置，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示，包括電源、紅外激光二極管和透鏡，紅外光經(jīng)透鏡匯聚，照射到帶有上轉(zhuǎn)換材料的樣品上，產(chǎn)生的可見光可以用肉眼觀察。由于紅外上轉(zhuǎn)換材料是一種非線性發(fā)光材料，它的激發(fā)不僅需要指定的波長范圍，同時還需要較高的激發(fā)光強(qiáng)度(聚焦強(qiáng)度)，單位面積下的照射強(qiáng)度愈高，轉(zhuǎn)換后的發(fā)光強(qiáng)度愈強(qiáng)，為了有效激發(fā)上轉(zhuǎn)換材料，必須調(diào)整激光筆聚焦點在樣品上的大小，當(dāng)完全聚焦時，轉(zhuǎn)換發(fā)光效率最高，反之，轉(zhuǎn)換發(fā)光效率迅速下降，因此，紅外激光聚焦點的位置將影響檢測的可靠性。由此，我們可以看到，這種筆型紅外激光二極管裝置，雖然有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，但是由于必須用肉眼觀察，激光的聚焦位置較難掌握，使用不夠方便，甚至?xí)绊憴z測結(jié)果的正確性。
另一方面，紫外熒光防偽是目前使用廣泛的一種防偽手段，在防偽要求較高的場合(如紙幣上)，會同時使用紅外上轉(zhuǎn)換和紫外熒光防偽，現(xiàn)有技術(shù)下，必須分別用兩種檢測裝置進(jìn)行檢測，造成攜帶和使用的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是提供一種袖珍紅外紫外防偽檢測器，能自動顯示對紅外上轉(zhuǎn)換材料的檢測結(jié)果，有較高的檢測靈敏度，并兼有紫外熒光檢測功能。
為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種袖珍紅外/紫外防偽檢測器，包括殼體、電源、紅外激光二極管、紅外光反射鏡、透鏡、光敏元件、控制電路和顯示器件，在所述殼體上開有小孔，其中所述紅外光反射鏡為可透過可見光的截止型反射鏡，所述光路布置使得紅外光經(jīng)紅外光反射鏡反射后，由透鏡聚焦后射出小孔，可見光經(jīng)透鏡進(jìn)入后可穿透紅外光反射鏡，照在光敏元件上，所述光敏元件的輸出信號進(jìn)入控制電路，控制電路的輸出可驅(qū)動顯示器件。
上述技術(shù)方案中，一種形式，所述透鏡位置固定，透鏡焦點位于殼體上的小孔處，檢測時，樣品貼合于殼體外壁面放置。
另一種形式，所述透鏡設(shè)置于支架上，可沿軸向平移，其一個極端位置使得透鏡焦點位于殼體上的小孔處，另一個極端位置時，透鏡焦點位于殼體外，殼體不遮蔽樣品檢測點。
上述技術(shù)方案中，所述顯示器件為可見光發(fā)光二極管；或者，所述顯示器件為紫外光二極管。一般地，所述顯示器件還可以包括有發(fā)聲電路。
本實用新型工作原理是紅外激光二極管發(fā)出的紅外光經(jīng)過紅外光反射鏡的反射轉(zhuǎn)向后，經(jīng)透鏡聚焦成聚焦點，自動檢測時，聚焦點剛好位于殼體上的小圓孔處，當(dāng)檢測器殼體上的小孔對準(zhǔn)并貼合于樣品表面時，如果聚焦點正好照射在紅外上轉(zhuǎn)換材料上，紅外上轉(zhuǎn)換材料將激發(fā)光的部分轉(zhuǎn)換成可見光，并發(fā)射出來；將經(jīng)過樣品散射后的一部分可見光，由透鏡收集并透過紅外反射鏡成像到光電探測元件上，此處的紅外光反射鏡是一種波長截止型反射元件，它僅對高于800納米以上的光波進(jìn)行全反射，而對可見光區(qū)的光基本透過(附圖3給出了其反射特性示意圖)，因此，可見光能達(dá)到探測元件，而散射的紅外光不會到達(dá)光電探測元件，光電探測元件輸出電信號，經(jīng)控制電路處理后，驅(qū)動顯示器件，使其中的發(fā)光元件發(fā)光，發(fā)聲電路發(fā)聲，表明已檢測到紅外上轉(zhuǎn)換材料。
上述過程中，由于殼體表面與樣品貼合，紅外光的聚焦點正好位于樣品上，有利于激發(fā)效率的提高，因而具有較高的檢測靈敏度，另一方面，環(huán)境光不能進(jìn)入殼體上的探測小孔，從而不能到達(dá)光敏元件上，不會引起誤報。采用的光敏探測元件以不對紅外波段光敏感為宜，這樣，即使有少量紅外光到達(dá)光敏探測元件，也不會有信號輸出。
當(dāng)采用紫外光二極管作為顯示器件時，一方面，它會發(fā)出可見的紫光，提供紅外檢測結(jié)果顯示；另一方面，可用于檢測紫外熒光材料，此時，只需將小孔朝外，使紫外光二極管對準(zhǔn)檢測材料，接通電源，從小孔入射的環(huán)境光線會照射到光敏元件上，控制電路驅(qū)動紫外光二極管發(fā)光，以激發(fā)紫外熒光材料，用人眼可以觀察到被激發(fā)的熒光圖案。當(dāng)然，也可以單獨(dú)設(shè)置一路紫外光二極管僅作為檢測用，不過這樣會增加元件和成本。
如果把透鏡設(shè)置成可動結(jié)構(gòu)，則除了上述自動紅外檢測外，也可以移動透鏡，使紅外光聚焦點到達(dá)殼體外的一定位置，對準(zhǔn)紅外上轉(zhuǎn)換檢測材料，即可用人眼觀察。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1.由于本實用新型采用光敏探測元件檢測紅外上轉(zhuǎn)換材料，可以自動顯示檢測結(jié)果，紅外光聚焦點位于殼體小孔處，正好在樣品表面，檢測靈敏度高；2.本實用新型采用截止型的紅外光反射鏡，從而由紅外激光二極管、紅外光反射鏡、透鏡和樣品構(gòu)成紅外激發(fā)光系統(tǒng)，由樣品、透鏡、紅外光反射鏡和光敏探測元件構(gòu)成可見光接收系統(tǒng)，透鏡既將紅外激光聚焦到樣品上，又將從樣品上的可見光成像(焦光)到光敏元件上，兩個系統(tǒng)共用一個焦點，因而整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、集光效率高、可靠性好；3.本實用新型由小孔處獲得的可見光控制紫外光二極管發(fā)光，既可作紅外檢測的結(jié)果顯示，又可作紫外熒光檢測的光源，減少了元器件和占用空間；4.本實用新型將透鏡位置下移，即可變?yōu)槿斯z測紅外防偽，兼顧了可視性，能適用于各種場合。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的紅外防偽檢測器；
附圖2為本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為實施例一中紅外光反射鏡的反射特性曲線圖；附圖4為實施例一中光敏元件的光敏特性曲線圖；附圖5為實施例二的自動檢測狀態(tài)示意圖；附圖6為實施例二的手動檢測狀態(tài)示意圖。
其中[1]、紅外激光二極管；[2]、紅外光反射鏡；[3]、透鏡；[4]、樣品；[5]、光敏元件；[6]、控制電路；[7]、紫外光二極管；[8]、殼體；[9]、電源；[10]、電源開關(guān)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述實施例一參見附圖2至附圖4所示，一種袖珍紅外/紫外防偽檢測器，包括殼體8、電源9、紅外激光二極管1、紅外光反射鏡2、透鏡3、光敏元件5、控制電路6、紫外光二極管7和發(fā)聲電路(圖中未畫出)，在所述殼體8上開有小孔(約2-3毫米直徑的圓孔)，其中所述紅外光反射鏡2為可透過可見光的截止型反射鏡，其反射特性如附圖3所示，所述光敏元件5僅對可見光敏感，其光敏特性如附圖4所示，所述光路布置使得紅外光經(jīng)紅外光反射鏡2反射，由透鏡3聚焦后射出小孔，聚焦點位于小孔處，可見光經(jīng)透鏡3進(jìn)入后可穿透紅外光反射鏡2，照在光敏元件5上，所述光敏元件5的輸出信號進(jìn)入控制電路6，控制電路6的輸出可驅(qū)動紫外光二極管7和發(fā)聲電路。
本實施例檢測器殼體尺寸為28毫米×45毫米×80毫米。
進(jìn)行紅外檢測時，將檢測器的小孔對準(zhǔn)貼合于樣品4表面，打開電源開關(guān)10，接通電源9，如果樣品4上有紅外上轉(zhuǎn)換材料，則會將紅外激發(fā)光的一部分轉(zhuǎn)換成可見光，由光敏元件5接收、控制電路6處理后，使紫外光二極管7發(fā)光，發(fā)聲電路發(fā)聲。
進(jìn)行紫外檢測時，將探測小孔朝上，相應(yīng)的紫外光二極管7朝下，接通電源9，從小孔入射的環(huán)境光線照射到光敏元件5上時，紫外光二極管7將發(fā)光，并可激發(fā)紫外熒光材料，用人眼可以觀察到被激發(fā)的熒光圖案。
實施例二參見附圖5和附圖6所示，一種袖珍紅外/紫外防偽檢測器，包括殼體8、電源9、紅外激光二極管1、紅外光反射鏡2、透鏡3、光敏元件5、控制電路6、紫外光二極管7和發(fā)聲電路(圖中未畫出)，在所述殼體8上開有小孔(約2-3毫米直徑的圓孔)，其中所述紅外光反射鏡2為可透過可見光的截止型反射鏡，所述光敏元件5僅對可見光敏感，透鏡3設(shè)置于一個支架上(圖中省略未畫出)，可沿軸向平移，其一個極端位置使得透鏡焦點位于殼體上的小孔處，另一個極端位置時，透鏡焦點位于殼體外，殼體不遮蔽樣品檢測點，在殼體8上，設(shè)有與之連接的撥桿控件，可見光經(jīng)透鏡3進(jìn)入后可穿透紅外光反射鏡2，照在光敏元件5上，所述光敏元件5的輸出信號進(jìn)入控制電路6，控制電路6的輸出可驅(qū)動紫外光二極管7和發(fā)聲電路。
進(jìn)行自動紅外檢測時，控制撥桿使透鏡位于自動檢測位，將檢測器的小孔對準(zhǔn)貼合于樣品表面，打開電源，紅外光聚焦于小孔處，如果樣品上有紅外上轉(zhuǎn)換材料，則會將紅外激發(fā)光的一部分轉(zhuǎn)換成可見光，由光敏元件接收后，使紫外光二極管發(fā)光，發(fā)聲電路發(fā)聲；在需要手動檢測的場合，控制撥桿使透鏡位于手動位，檢測器懸置于樣品上方，紅外光射出小孔外，改變檢測器的位置，使聚焦點位于樣品處，發(fā)出的可見光可由眼睛觀察。
進(jìn)行紫外檢測時，將探測小孔朝上，相應(yīng)的紫外光二極管朝下，接通電源，從小孔入射的環(huán)境光線照射到光敏元件上時，紫外光二極管將發(fā)光，并可激發(fā)紫外熒光材料，用人眼可以觀察到被激發(fā)的熒光圖案。
權(quán)利要求1.一種袖珍紅外/紫外防偽檢測器，包括殼體[8]、電源[9]、紅外激光二極管[1]，其特征在于還包括有紅外光反射鏡[2]、透鏡[3]、光敏元件[5]、控制電路[6]和顯示器件，在所述殼體[8]上開有小孔，其中所述紅外光反射鏡[2]為可透過可見光的截止型反射鏡，所述光路布置使得紅外光經(jīng)紅外光反射鏡[2]反射后，由透鏡[3]聚焦射出小孔，可見光經(jīng)透鏡[3]進(jìn)入后可穿透紅外光反射鏡[2]，照在光敏元件[5]上，所述光敏元件[5]的輸出信號進(jìn)入控制電路[6]，控制電路[6]的輸出可驅(qū)動顯示器件。
2.如權(quán)利要求1所述的防偽檢測器，其特征在于所述透鏡[3]焦點位于殼體[8]上的小孔處，檢測時，樣品[4]貼合于殼體[8]外壁面放置。
3.如權(quán)利要求1所述的防偽檢測器，其特征在于所述透鏡[3]設(shè)置于支架上，可沿軸向平移，其一個極端位置使得透鏡焦點位于殼體上的小孔處，另一個極端位置時，透鏡焦點位于殼體外，殼體不遮蔽樣品檢測點。
4.如權(quán)利要求1所述的防偽檢測器，其特征在于所述顯示器件為可見光發(fā)光二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的防偽檢測器，其特征在于所述顯示器件為紫外光二極管[7]。
6.如權(quán)利要求4或5所述的防偽檢測器，其特征在于所述顯示器件還包括發(fā)聲電路。
專利摘要一種袖珍紅外/紫外防偽檢測器，包括殼體、電源、紅外激光二極管，其特征在于還包括有紅外交反射鏡、透鏡、光敏元件、控制電路和顯示器件，在所述殼體上開有小孔，其中所述紅外光反射鏡為可透過可見光的截止型反射鏡，所述光路布置使得紅外光經(jīng)紅外光反射鏡反射后，由透鏡聚焦后射出小孔，可見光經(jīng)透鏡進(jìn)入后可穿透紅外光反射鏡，照在光敏元件上，所述光敏元件的輸出信號進(jìn)入控制電路，控制電路的輸出可驅(qū)動顯示器件。本實用新型可以自動顯示檢測結(jié)果，檢測靈敏度高；整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、集光效率高、可靠性好，并兼顧了可視性，是一種新型的紅外/紫外防偽檢測器。
文檔編號G07D7/12GK2619319SQ0322156
公開日2004年6月2日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者周望, 陳林森, 解劍峰, 沈雁, 陸志偉 申請人:蘇州大學(xué)