(57)【要約】【課題】検出対象に含まれる様々な減衰時定数を持つ燐光体を短時間で識別することが可能な装置を提供する。【解決手段】識別対象である複数種類の燐光のうち少なくとも１種類を放射する検出対象Ｔに励起光を照射する光源３０と、前記検出対象Ｔから放射される燐光の強度を検出する光検出器４０と、前記光源３０及び前記光検出器４０を制御する制御部９０とを備え、前記制御部９０は、前記励起光の照射の停止時以降の第１のタイミングで前記強度の初回の検出を行い、前記初回の検出よりも後の第２のタイミングで前記強度の後続の検出を行い、前記第２のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光のうちの少なくとも２つの間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となっているタイミングである、燐光検出装置１００を提供する。【選択図】図１
2018163568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
識別対象である複数種類の燐光のうち少なくとも１種類を放射する検出対象に励起光を照射する光源と、
前記検出対象から放射される燐光の強度を検出する光検出器と、
前記光源及び前記光検出器を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記励起光の照射の停止時以降の第１のタイミングで前記強度の初回の検出を行い、前記初回の検出よりも後の第２のタイミングで前記強度の後続の検出を行い、
前記第２のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光のうちの少なくとも２つの間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となっているタイミングである、燐光検出装置。
【請求項２】
前記第２のタイミングは、前記初回の検出後０．０５ｍｓｅｃ以上１．００ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングである、請求項１記載の燐光検出装置。
【請求項３】
前記第２のタイミングは、前記初回の検出後０．１０ｍｓｅｃ以上１．００ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングである、請求項２記載の燐光検出装置。
【請求項４】
前記第２のタイミングは、前記初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングである、請求項３記載の燐光検出装置。
【請求項５】
前記第２のタイミングは、前記初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングである、請求項４記載の燐光検出装置。
【請求項６】
前記第２のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光の全ての間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となるタイミングである、請求項１乃至５のいずれかに記載の燐光検出装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２のタイミングで前記強度の後続の検出を行った後、第３のタイミングで前記強度の後続の検出をさらに行い、
前記第３のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光のうちの、前記第２のタイミングで前記強度との比の差の絶対値が所定値以上とならなかった燐光の間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となるタイミングである、請求項１乃至５のいずれかに記載の燐光検出装置。
【請求項８】
前記第２のタイミングは、前記初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングであり、
前記第３のタイミングは、前記初回の検出後０．６０ｍｓｅｃ以上０．９０ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングである、請求項７記載の燐光検出装置。
【請求項９】
前記第１のタイミングは、前記励起光の照射の停止後０．００５ｍｓｅｃ以上０．１８ｍｓｅｃ以下の時間が経過したタイミングである、請求項１乃至８のいずれかに記載の燐光検出装置。
【請求項１０】
前記燐光の減衰時定数は０．２ｍｓｅｃ以上１０ｍｓｅｃ以下である、請求項１乃至９のいずれかに記載の燐光検出装置。
【請求項１１】
前記光検出器を複数有し、複数の前記光検出器はそれぞれ異なる波長の燐光の強度を検出する、請求項１乃至１０のいずれかに記載の燐光検出装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記強度に基づいて、前記検出対象に含まれる燐光体の識別処理を行う、請求項１乃至１１のいずれかに記載の燐光検出装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れかに記載の燐光検出装置を備える紙葉類処理装置。
【請求項１４】
識別対象である複数種類の燐光のうち少なくとも１種類を放射する検出対象に励起光を照射する工程と、
前記励起光の照射を停止する工程と、
前記励起光の照射の停止時以降に、第１のタイミングで前記検出対象に含まれる燐光体から放射される燐光の強度の初回の検出を行う工程と、
前記初回の検出よりも後の第２のタイミングで前記強度の後続の検出を行う工程と、を有し、
前記第２のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光のうちの少なくとも２つの間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となっているタイミングである、燐光検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、励起光によって励起された検出対象から放射される燐光を検出する燐光検出装置、当該燐光検出装置を備える紙葉類処理装置及び燐光検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣や文書等の紙葉類、商品等の真偽を識別するために所定の光学特性を有するセキュリティマークが利用されている。例えば、可視光下では燐光を放射せず、紫外線等の所定波長の光が照射された場合にのみ燐光を放射する燐光体を含むセキュリティマークを紙葉類や商品パッケージ上に印刷等によって付しておき、燐光の放射状態から紙葉類や商品等の真偽を判別することが行われている。燐光体としては、減衰時定数が単一の物質や、互いに減衰時定数が異なる複数の物質を混合したものが用いられる。
【０００３】
特許文献１には、同一の波長範囲内で発光し、互いに減衰時間が異なる２種類の色素を異なる比率で含有する２つのルミネッセンス材料を区別する装置が開示されている。この装置は、高速で搬送されるアイテム上のルミネッセンス材料の減衰時間特性を検出して測定ルミネッセンス強度プロファイルを作成し、基準強度プロファイルと比較する。搬送速度Ｖは６ｍ／ｓ（６０００ｍｍ／ｓ）である。光源の励起時間間隔Δｔｅｘは１００μｓ（０．１ｍｓ）である。光源消灯後の時間遅延Δｔｄは４０μｓ（０．０４ｍｓ）である。励起されたルミネッセンス材料の測定時間間隔Δｔｍは４０００μｓ（４ｍｓ）である。また、図面には光センサを５個有することが示されている。よって、測定時間間隔Δｔｍの間に５回の検出が行われ、検出が等間隔で行われるとすると、各検出は１０００μｓ（１ｍｓ）毎に行われる。特許文献１に開示された装置は、この５回の検出によって、測定ルミネッセンス強度プロファイルを作成する。
【０００４】
特許文献２には、紙幣に励起光を照射し、放射される燐光を検出して、紙幣の真偽を検証する装置が開示されている。この装置は、励起光を照射して得た燐光のスペクトルのピークを検出し、検出したピークの波長ごとに減衰の特徴を検出して、登録されている特徴と比較する。この装置は、光源消灯直後から（すなわち時間遅れなく）５００μｓ（０．５ｍｓ）の間に初回の測定を行う。また、光源を再度点灯した後に光源を再度消灯し、２度目の消灯後１００μｓ（０．１ｍｓ）経過した後から（すなわち１００μｓの時間遅れで）５００μｓ（０．５ｍｓ）間に次の測定を行う。この装置は、時間遅れを増加させながら、発光減衰時間を越えるまで測定を繰り返す。
【０００５】
特許文献３には、第１のスペクトル領域で検出される強度値と第２のスペクトル領域で検出される強度値の比を求めて、書類の真偽を判定する方法が開示されている。ルミネッセンス物質の励起が終了してから５０μｓ（０．０５ｍｓ）後に発光の強度の検出が始まり、５０μｓ（０．０５ｍｓ）持続する。また、時間間隔１００μｓ（０．１ｍｓ）の後に発光の強度の検出が始まり、５０μｓ（０．０５ｍｓ）持続する。第１のスペクトル領域で検出される強度値の減衰時間はτ１=２００μｓ（０．２ｍｓ）であり、第２のスペクトル領域で検出される強度値の減衰時間はτ２=４００μｓ（０．４ｍｓ）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１４−５１９１３０号公報
【特許文献２】米国特許第７２６２４２０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１５／３４８３５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１又は特許文献２に開示された装置のように、複数回の検出を繰り返して燐光の減衰の特徴を求め、登録されている燐光の特徴と比較すれば、燐光を正確に検出することは出来るものの、検出に時間がかかってしまう。そのため、処理を高速化することが難しい。
【０００８】
特許文献３に開示された発明は、燐光の検出は２回と少ないが、２つの燐光の比を求めるものに過ぎず、例えば減衰時定数のような、燐光の特徴を検出するものではない。
【０００９】
燐光体とは、可視光や紫外線等の励起光を受光すると励起されて燐光を放射する物質である。燐光体から放射される燐光の強度（光量）は、励起光の照射の停止時に最大値となり、その後徐々に減衰する。燐光体から放射される燐光の色と減衰時定数は、燐光体によって決まっている。なお、燐光体が異なっても、燐光の色や減衰時定数のいずれかが同じ、又は、両方が同じ場合がある。また、単一の燐光体から放射される燐光は、一種類に限られず複数種類の場合もある。以下では、説明を簡単にするため、単一の燐光体から放射される燐光は一種類として説明する。また、見かけ上の燐光の色が異なっても、光検出器で検出可能な波長範囲内にあれば、同じ波長範囲内の燐光として扱える。単一の燐光体αから放射される燐光の強度と時間の関係は数式１で表される。
【００１０】
【数１】
2018163568.tif 000003
【００１１】
数式１において、Ｐαは燐光体αから放射される燐光の強度、Ａαは燐光体αの濃度や発光効率によって決まる定数、ｔは励起光の消灯時から検出までに経過した時間、ταは燐光体αから放射される燐光の減衰時定数である。燐光体αが、減衰時定数が互いに等しい複数の燐光体の混合物であっても、燐光体αから放射される燐光の強度と時間の関係は同様に数式１で表される。
【００１２】
検出した燐光が単一の減衰時定数を有する燐光体または減衰時定数が同じ複数の燐光体から放射された燐光なら、検出タイミング（検出時期）を変えて強度を２回検出し、数式１の連立方程式を解けば、燐光体の減衰時定数を求めることができる。
【００１３】
以下では、上記数式１における時間ｔに関して、燐光の検出タイミングを時刻ｔｎとして説明する。時刻ｔｎは励起光の消灯時から検出までに経過した時間で表され、励起光の消灯時はｔ０＝０である。
【００１４】
具体的には、励起光の放射停止時以降、時刻ｔ１（第１のタイミング）及び第２の時刻ｔ２（第２のタイミング）で、検出対象Ｔから放射される燐光の強度Ｐ１及び強度Ｐ２を検出する。この強度Ｐ１及び強度Ｐ２と、それらを検出した時刻ｔ１及び時刻ｔ２を用いて、次の数式２に基づいて、検出対象Ｔから放射される燐光の減衰時定数ταを算出する。
【００１５】
【数２】
2018163568.tif 000004
【００１６】
このようにして、検出タイミングの差ｔ２−ｔ１と強度比Ｐ２／Ｐ１から検出対象Ｔから放射される燐光の減衰時定数を算出し、燐光を識別することにより、検出対象Ｔを備えた紙葉類などの真偽を判別することができる。
【００１７】
なお、検出対象Ｔから放射される燐光が、互いに減衰時定数が異なる複数種類の燐光によるものである場合は、燐光の強度を数式１で表すことは出来ないが、単一の減衰時定数を持つ燐光で近似した場合の減衰時定数を上記の算出方法で求めることができる。これを燐光の特徴として識別することも可能である。
【００１８】
ただし、時刻ｔ１と時刻ｔ２の差が小さくなるほど、燐光の強度の変化量が小さくなるので、検出対象Ｔ上の燐光体αの印刷むらや検出器の誤差などの影響を受けやすくなり、減衰時定数τを正しく算出することが難しくなる場合がある。よって、検出しようとする燐光体の減衰特性に応じて、適切な燐光検出タイミングを設定することが重要である。
【００１９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、識別対象である燐光を短時間で識別することが可能な装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係る燐光検出装置は、識別対象である複数種類の燐光のうち少なくとも１種類を放射する検出対象に励起光を照射する光源と、前記検出対象から放射される燐光の強度を検出する光検出器と、前記光源及び前記光検出器を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記励起光の照射の停止時以降の第１のタイミングで前記強度の初回の検出を行い、前記初回の検出よりも後の第２のタイミングで前記強度の後続の検出を行う。前記第２のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光のうちの少なくとも２つの間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となっているタイミングである。
【００２１】
また、本発明に係る燐光検出方法は、識別対象である複数種類の燐光のうち少なくとも１種類を放射する検出対象に励起光を照射する工程と、前記励起光の照射を停止する工程と、前記励起光の照射の停止時以降に、第１のタイミングで前記検出対象に含まれる燐光体から放射される燐光の強度の初回の検出を行う工程と、前記初回の検出よりも後の第２のタイミングで前記強度の後続の検出を行う工程と、を有する。前記第２のタイミングは、前記識別対象である複数種類の燐光のうちの少なくとも２つの間における、前記初回の検出で検出された前記強度と前記後続の検出で検出された前記強度との比の差の絶対値が所定値以上となっているタイミングである。
【００２２】
なお、燐光体の種類は様々で、燐光の発光色や減衰時定数は様々であるが、ここでは銀行券や証券などの有価書類(value document)に代表される紙葉類のセキュリティ特徴として好適と考えられる、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃから１０ｍｓｅｃの燐光体を検出対象とする。具体的には、例えば４０００ｍｍ／ｓｅｃで紙幣を搬送する紙幣処理装置で、減衰時定数が０．２〜１０ｍｓｅｃの燐光を検出する場合、燐光が初期値の約３７％（ｅ分の１）に達するまでに検出対象が搬送されて移動する距離は０．８〜４０ｍｍである。よって、センサの燐光検出可能範囲が検出対象の搬送方向に１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度あれば、上記の減衰時定数を有する燐光体を区別することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、識別対象である燐光を短時間で識別することが可能な装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る燐光検出装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】光センサの構造を示す模式図である。
【図３】図２中のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図４】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図５】図２中のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図６】図２中のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】本発明に係る燐光検出装置の動作フローを示すフローチャートである。
【図８】減衰時定数が異なる３種類の燐光の強度比の減衰曲線を示すグラフである。
【図９】減衰時定数が異なる４種類の燐光の強度比の減衰曲線を示すグラフである。
【図１０】減衰時定数が異なる５種類の燐光の強度比の減衰曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
（１）燐光検出装置の構成
図１は、本発明に係る燐光検出装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。燐光検出装置１００は、被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔの真偽を判定するために用いられる装置である。燐光検出装置１００は、搬送装置８０、搬送装置８０の上方に設置された光センサ１０、並びに、搬送装置８０及び光センサ１０を制御する制御装置９０を有している。被搬送物Ｘを紙幣等の紙葉類として、燐光検出装置１００を紙葉類処理装置とすることができる。
【００２７】
図２〜図６を参照しながら光センサ１０の構造について説明する。図２は、光センサ１０の構造を示す側方断面模式図である。また、図３、図４、図５及び図６は、それぞれ、図２中のＩＩ−ＩＩ断面図、ＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、ＩＶ−ＩＶ断面図及びＶ−Ｖ断面図である。なお、図２は光センサ１０が下向きに取り付けられる場合を示しているが、光センサ１０は任意の向きに取り付け可能である。
【００２８】
光センサ１０は、ホルダ２０、光源３０、光検出器４０、導光体５０、基板６０及び光学フィルタ７０を備えている。
【００２９】
ホルダ２０は黒色樹脂等の光を透過しない物質からなり、上下が開口した貫通孔を有し、筒状となっている。この貫通孔内には、下方側から順に、導光体５０、光学フィルタ７０、光源３０及び光検出器４０が配置されている。また、この貫通孔の上側開口は基板６０によって塞がれている。また、ホルダ２０はその一部として、光源３０と光検出器４０との間に配置される仕切り２１を有している。仕切り２１が導光体５０に接触すると、導光体５０の表面に傷をつけ、この傷によって光の漏れや減衰又は拡散を引き起こし、導光体５０の導光性能を低下させる恐れがある。そのため、仕切り２１の下端と導光体５０の表面との間にはわずかに隙間が設けられている。但し、そのような恐れがない場合は、仕切り２１を導光体５０に接触させてもよい。また、仕切り２１はホルダ２０とは別体の部材であってもよいことは勿論である。
【００３０】
光源３０は、検出対象に励起光を照射する。具体的には、光源３０は紫外線ＬＥＤであり、基板６０の下面に取り付けられている。光源３０が照射する励起光は、検出対象を励起させることができる波長が含まれており、検出する放射光の波長域を含まないものが望ましい。
【００３１】
光検出器４０は、検出対象から放射された放射光を検出する。具体的には、光検出器４０は受光した光の強度（光量）に応じて変化する信号を出力するフォトダイオードであり、基板６０の下面に取り付けられている。図６に示されるように、光センサ１０は光検出器４０を２つ備えている。これらの光検出器４０は検出できる波長域が異なる。よって、同時に２種類の放射光を検出することができる。なお、特定の波長の放射光のみを検出したり、波長に関わらず放射光の強度を検出する場合は、光検出器４０の数は１つでもよい。また、光検出器４０の数を３つ以上とすることで、同時に３種類以上の放射光を検出することも可能である。
【００３２】
導光体５０は、光源３０から照射された励起光を検出対象へ導き、検出対象から放射された放射光を光検出器４０へ導く。すなわち、導光体５０は、導光部として機能する。導光体５０は、アクリルやポリカーボネート等の透明な樹脂でできたブロックであり、その上部に、励起光入射面５１と放射光出射面５２を有し、その下部に、光入出射面５３を有する。光入出射面５３は光検出器４０の受光面よりも大きい。また、導光体５０は、励起光入射面５１と放射光出射面５２との間に起立面５４を有し、励起光入射面５１と起立面５４と放射光出射面５２によって、段差が形成されている。また、導光体５０は、励起光入射面５１及び放射光出射面５２と、光入出射面５３との間に延在する側面５５を有している。側面５５とホルダ２０の内面との間にはわずかに隙間が設けられている。なお、特に限られるわけではないが、本実施例において、導光体５０の側面５５で取り囲まれる部分の形状は、光源３０及び光検出器４０の側から見て、略正方形の光源３０側の２つの角を面取りした六角形状である。この形状によって、光源３０からの励起光を効率よく検出対象に照射することができる。また、導光体５０の素材は、透明な樹脂に限らず、透明なガラスであってもよい。なお、導光体５０の素材は、励起光と放射光を透過する材料であればよく、透明な材料には限られない。
【００３３】
光源３０と励起光入射面５１とは、光学フィルタ７０の一種であり紫外線を透過し可視光をカットする可視光カットフィルタ７１を介して対向するように配置されている。また、光検出器４０と放射光出射面５２とは、光学フィルタ７０の一種である紫外線カットフィルタ７２及びカラーフィルタ７３を介して対向するように配置されている。本実施例に係る光センサ１０のように、光検出器４０が複数個備わっている場合は、各光検出器４０に対向するカラーフィルタ７３の種類を変え、各光検出器４０がそれぞれ異なる波長（色）の光を検出できるようにすることができる。例えば、赤色、緑色、青色の放射光を検出する場合は、３つの光検出器４０と放射光出射面５２との間に、１つずつ、計３つのカラーフィルタ７３を配置する。各カラーフィルタ７３は、それぞれ赤色波長範囲、緑色波長範囲、または青色波長範囲の光を透過する。これらの光学フィルタ７０は目的に応じて他の特性のフィルタに替えてもよいし、不要であれば配置しなくてもよい。
【００３４】
図１に戻って燐光検出装置１００の説明を続ける。搬送装置８０は、所定の位置に検出対象Ｔが付された被搬送物Ｘを、矢印で示される方向に連続的に搬送する装置であり、被搬送物Ｘの形状等の特性に応じ、ベルトコンベヤやローラコンベヤ、浮上搬送装置等とすることができる。本実施例においては、搬送装置８０はベルトコンベヤである。当該ベルトコンベヤは、ベルト及び当該ベルトを駆動するプーリーを有している。当該プーリーの回転軸には、当該プーリーの回転数（回転角度）を検出するロータリーエンコーダが接続されている。また、搬送装置８０は、光センサ１０よりも上流側に、被搬送物Ｘの通過を検知する通過検知センサ（図示略）を有している。
【００３５】
燐光検出装置１００において、光センサ１０は、光源３０が搬送装置８０における被搬送物Ｘの搬送方向上流側、光検出器４０が同下流側に位置するように配置されている。また、光センサ１０は、導光体５０の光入出射面５３が、搬送装置８０上を搬送される被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔに対向するように配置されている。
【００３６】
制御装置９０は、電源、ＣＰＵ及びメモリ等から構成されており、機能部として、搬送装置制御部９１、検出部９２、補正部９３、判別部９４及び記憶部９５を有している。
【００３７】
搬送装置制御部９１は、搬送装置８０の動作を制御する。また、搬送装置制御部９１は、通過検知センサによって被搬送物Ｘの通過が検知された後のロータリーエンコーダのパルス数に基づいて、ベルトの移動距離、すなわち、検出対象Ｔの移動距離（検出対象Ｔの存在位置に関する情報）を算出する。
【００３８】
検出部９２は、被搬送物Ｘの通過が通過検知センサによって検知された後、所定のタイミングで、光源３０に対し、励起光の照射及びその停止を指令する。また、検出部９２は、光検出器４０から送信される信号を受信して、検出された蛍光と燐光の強度を算出する。
【００３９】
補正部９３は、検出対象Ｔの存在位置に関する情報を搬送装置制御部９１から得るとともに、光検出器４０で検出された燐光の強度に関する情報を検出部９２から得る。補正部９３は、更に、後述する記憶部９５から補正係数に関する情報を得る。補正部９３はこれらの情報に基づいて検出された燐光の強度を補正する。
【００４０】
判別部９４は、検出部９２で得られた燐光の強度、又は、補正部９３で得られた補正後の燐光の強度と、記憶部９５に記憶されている基準値とを比較することによって、検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの真偽を判定する。また、判別部９４は、燐光の減衰時定数τを算出し、この減衰時定数τに基づいて検出対象Ｔに含まれる物質を判別し、検出対象Ｔの真偽を判定することもできる。
【００４１】
記憶部９５は、燐光強度の補正に用いられる補正係数に関する情報を記憶している。この情報は、例えば、光検出器４０と検出対象Ｔの相対位置と、補正係数との関係を示す関数又はテーブルである。
【００４２】
また、記憶部９５は、真の検出対象Ｔから放射される燐光の強度や、燐光の減衰時定数等の情報を記憶している。これらの情報は、検出対象Ｔの真偽を判定するための基礎となる。
【００４３】
（２）燐光検出方法
燐光の検出は次のように行われる。なお、燐光は、検出対象への励起光の照射が停止された後に検出対象から放射される放射光である。検出対象から放射される燐光の強度は、励起光の照射の停止後、時間の経過とともに徐々に減衰する。
【００４４】
まず、光源３０が励起光を照射する。照射された励起光は導光体５０を透過する。導光体５０を透過した励起光は検出対象に達し、検出対象を励起する。続いて、光源３０は消灯する。すると、励起された検出対象は燐光を放射する。検出対象から放射された燐光は、導光体５０を透過する。光検出器４０は、導光体５０を透過した燐光を検出する。
【００４５】
燐光を検出した光検出器４０は、燐光の検出を知らせる信号、又は、検出した燐光の強度に応じて変化する信号を制御装置に送信する。光検出器４０から信号を受信した制御装置は、燐光の強度の算出等を行う。このようにして燐光の検出が行われる。
【００４６】
燐光の検出は、励起光の照射の停止後、速やかに開始するのが好ましい。燐光の検出時間は任意に定めることが出来るが、後述のように減衰時定数を算出する場合は、検出時間を短くするほど減衰時定数を正確に算出できる。検出する燐光の強度は、検出中に行った１回の測定の信号から算出してもよく、検出中に行った複数回の測定の信号を積分または平均して算出してもよい。
【００４７】
（３）燐光検出装置の動作
以上のように構成された燐光検出装置１００の動作フローの一例を、図７を参照しながら説明する。
【００４８】
燐光検出装置１００の動作が開始されると、搬送装置８０が被搬送物Ｘを搬送し、通過検知センサが被搬送物Ｘの通過を検知する（Ｓ１）。
【００４９】
通過検知センサによる被搬送物Ｘの通過の検知後、ロータリーエンコーダのパルス数が所定数に達すると、光源３０が点灯する（Ｓ２）。このとき、被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔは光センサ１０の下に移動している。また、光源３０から照射された励起光は導光体５０によって検出対象Ｔに導かれ、検出対象Ｔを励起する。励起光が照射されている間、検出対象Ｔから蛍光が放射される。
【００５０】
次に、光検出器４０が蛍光を検出する（Ｓ３）。
【００５１】
光源３０の点灯開始から所定時間経過後、光源３０は消灯する（Ｓ４）。すると、検出対象Ｔからの蛍光の放射は停止する。また、検出対象Ｔからの燐光の放射が開始する。
【００５２】
続いて、光源３０の消灯後、所定のタイミングで、検出対象Ｔから放射される燐光を複数の光検出器４０それぞれが検出タイミングを変えて複数回検出する（Ｓ５）。
【００５３】
光検出器４０毎（放射光の色毎）に蛍光の強度と燐光の減衰特徴を検出し、それらに基づいて、検出対象Ｔに含まれている物質の判別を行うとともに、被搬送物Ｘの真偽を判定する（Ｓ６）。
【００５４】
なお、燐光検出装置１００の動作は、上述のように蛍光や燐光の検出を１回行うものには限られない。すなわち、被搬送物Ｘが通過する間に、蛍光や燐光の検出を複数回行ってもよい。また、被搬送物Ｘの検出対象Ｔが付されているべきではない位置に励起光を照射するとともに、放射光が放射されないことを確認することで被搬送物Ｘの真偽判定を行うことも可能である。更に、１つの被搬送物Ｘに対して、検出対象Ｔが付されているべき位置と、検出対象Ｔが付されているべきではない位置の両方に励起光を照射することで、被搬送物Ｘの真偽判定を行うことも可能である。この場合、検出対象Ｔが付されているべき位置から放射光が放射されるとともに、検出対象Ｔが付されているべきではない位置から放射光が放射されないことが確認されれば、被搬送物Ｘは真と判定され、それ以外の場合は、偽であると判定される。
【００５５】
（４）燐光の判別方法
燐光検出装置１００は、ステップＳ６において、光検出器４０毎（放射光の色毎）に燐光の減衰時定数を算出し、検出対象Ｔに含まれている燐光体から照射される燐光を判別する。
【００５６】
具体的には、判別部９４は、ステップＳ５において燐光が検出されている場合は、検出した、時刻ｔ１、及び時刻ｔ２で検出対象Ｔから放射される燐光の強度Ｐ１、及び強度Ｐ２を用いて、光検出器４０毎に、数式２に基づいて、検出対象から放射される燐光の減衰時定数ταを算出する。そして、識別対象の燐光の減衰時定数と算出した減衰時定数ταとを比較し、識別対象の燐光が検出されたか否かを判別する。
【００５７】
３種類の燐光を識別対象とし、減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである場合、判別部９４は、それぞれ０．２ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃを含む３種類の所定範囲と算出した減衰時定数ταとを比較する。その結果、例えば、減衰時定数ταが１ｍｓｅｃを含む所定範囲内にあれば、判別部９４は、減衰時定数１ｍｓｅｃの燐光が検出されたと判別する。
【００５８】
（５）検出対象の真偽判別方法
被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔ（セキュリティ特徴）の真偽判定は、例えば次のように行われる。
【００５９】
まず、光検出器４０毎に燐光の放射の有無を確認する。燐光が放射されている場合は、その減衰時定数を算出する。これらの結果を基準となる属性と比較する。比較の結果、両者が一致すれば、その検出対象Ｔは真であると判別される。両者が一致しなければ、その検出対象Ｔは偽であると判別される。
【００６０】
基準となる属性の例を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2018163568.tif 000005
【００６２】
表１において、横軸は検出される燐光の波長範囲を表す。すなわち、横軸は、燐光が赤色波長範囲、緑色波長範囲、青色波長範囲の波長範囲毎に区分されることを意味する。縦軸は検出される燐光の減衰特徴を表す。すなわち、縦軸は、燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ、１０ｍｓｅｃに区分されることを意味する。「有り」は、該当する燐光が、単一の燐光体又は同一の減衰時定数を有する複数種類の燐光体から放射されることを意味する。また、「無し」は燐光が検出されないことを意味する。
【００６３】
基準となる属性が表１に示される属性である場合、真の検出対象Ｔには、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃであり、且つ、色が青色である燐光を放射する単一の又は複数種類の燐光体が含まれている。また、減衰時定数が１ｍｓｅｃであり、且つ、色が赤色である燐光を放射する単一の又は複数種類の燐光体が含まれている。また、減衰時定数が１ｍｓｅｃであり、且つ、色が緑色である燐光を放射する単一の又は複数種類の燐光体が含まれている。
【００６４】
この場合、検出対象Ｔの真偽判定は次のように行われる。まず、３つの光検出器４０を介して、検出部９２は赤色、緑色及び青色の燐光を個別に検出する。続いて、判別部９４は各色の燐光の減衰時定数を算出する。判別部９４は記憶部９５に記憶されている表１に係る情報を参照し、各色毎に求めた燐光の減衰時定数と比較する。その結果、ある検出対象Ｔから放射された燐光が有する属性が、表１に示される属性と一致すれば、その検出対象Ｔは真であると判別される。逆に、表１に示される燐光の属性と一致しなければ、その検出対象Ｔは偽であると判別される。
【００６５】
このように、燐光の有無と減衰時定数を特徴として、検出対象Ｔ（セキュリティ特徴）の真偽、ひいては、紙葉類等の被搬送物Ｘの真偽を判別することができる。
【００６６】
なお、ここでは燐光の特徴のみを検出対象Ｔの特徴とする例を示したが、検出した蛍光の特徴を更に加えて検出対象Ｔの特徴とすることができる。具体的には、表１において、赤色波長範囲、緑色波長範囲、青色波長範囲の波長範囲毎に、蛍光の検出の有無を特徴として追加することができる。
【００６７】
（６）識別対象となる燐光の減衰時定数
短時間で大量の検出対象Ｔを識別するためには、識別の対象となる燐光は、ある程度短時間で減衰する燐光でなければならない。一方、燐光の減衰が速すぎると、きわめて短時間のうちに燐光が減衰してしまい、燐光強度の正確な検出が難しくなる。このようなことから、識別対象となる燐光としては、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃ以上１０ｍｓｅｃ以下である燐光が望ましい。
【００６８】
また、検出された燐光が、識別対象である燐光のいずれに該当するのかを識別するには、識別対象となる燐光の減衰時定数（すなわち、燐光の減衰曲線）がある程度離散している必要がある。
【００６９】
例えば、検出対象Ｔが放射する燐光が、３種類の燐光のいずれに該当するかを識別する場合を考える。図８に、減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光の強度比の減衰曲線を示す。なお、図８において、縦軸は、最大強度（すなわち、初回の検出で検出される燐光強度）に対する燐光の強度比であり、横軸は、燐光強度の初回の検出からの経過時間である。図８から理解されるように、これらの３本の減衰曲線はほぼ均等に離散している。よって、検出対象Ｔが放射する燐光が３種類の燐光のいずれに該当するかを識別する必要がある場合は、検出対象Ｔに用いる燐光体として、例えば、減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光を放射する３種類の燐光体を用いればよい。
【００７０】
次に、検出対象Ｔが放射する燐光が、４種類の燐光のいずれに該当するかを識別する場合を考える。図９に、減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、０．４ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光の強度比の減衰曲線を示す。なお、図９において、縦軸は、最大強度（すなわち、初回の検出で検出される燐光強度）に対する燐光の強度比であり、横軸は、燐光強度の初回の検出からの経過時間である。図９から理解されるように、これらの４本の減衰曲線はほぼ均等に離散している。よって、検出対象Ｔが放射する燐光が４種類の燐光のいずれに該当するかを識別する必要がある場合は、検出対象Ｔに用いる燐光体として、例えば、燐光の減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、０．４ｍｓｅｃ、１ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光を放射する４種類の燐光体を用いればよい。
【００７１】
次に、検出対象Ｔが放射する燐光が、５種類の燐光のいずれに該当するかを識別する場合を考える。図１０に、減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、０．４ｍｓｅｃ、０．９ｍｓｅｃ、２ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光の強度比の減衰曲線を示す。なお、図１０において、縦軸は、最大強度（すなわち、初回の検出で検出される燐光強度）に対する燐光の強度比であり、横軸は、燐光強度の初回の検出からの経過時間である。図１０から理解されるように、これらの５本の減衰曲線はほぼ均等に離散している。よって、検出対象Ｔが放射する燐光体が５種類の燐光のいずれに該当するかを識別する必要がある場合は、識別対象Ｔに用いる燐光体として、燐光の減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、０．４ｍｓｅｃ、０．９ｍｓｅｃ、２ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光を放射する５種類の燐光体を用いればよい。
【００７２】
（７）初回の検出を行うタイミング
光検出器４０は、励起光の照射を停止する瞬間に受光の強度が大きく変化することによって、それ自身が備えるフォトダイオード及び増幅器を含む回路系に依存した異常信号を出力してしまう場合がある。具体的には、光検出器４０の応答速度が遅いと、光源３０からの励起光の照射を停止した後もしばらくの間、光検出器４０は励起光に由来する光検出信号を出力してしまう。その場合、しばらくの間、検出対象から放射される燐光の強度を正しく検出することができないこととなる。一方、光源３０からの励起光の照射を停止した後、十分長い時間が経過した後に燐光強度を検出すれば、励起光の照射を停止した瞬間の異常信号の影響はなくなるが、燐光の識別に要する時間が長くなるし、そもそも、燐光が減衰して検出できなくなる恐れがある。そこで、本発明者らは、光源３０からの励起光の照射を停止した後、どのようなタイミングで燐光強度の初回の検出を行うのがよいか（第１のタイミングを如何にすべきか）検討した。
【００７３】
光検出器４０を構成する回路中には、ＣＲ回路と等価な部分が存在する。よって、光検出器４０の応答速度は、当該ＣＲ回路の時定数τＣＲに依存する。すなわち、励起光の照射の停止後、光検出器４０からは、時定数をτＣＲとして減衰する電圧が、励起光由来の光検出信号として出力される。燐光強度の初回の検出が行われる時点において、励起光に由来して出力される電圧が、励起光照射停止時の電圧の１％以下に収まっていれば、励起光の影響はないと見なすことができる。
【００７４】
例えば、光検出器４０の回路中のコンデンサＣの容量を通常選択される１〜８０ｐＦとし、光検出器の回路中の抵抗Ｒの抵抗値を通常選択される１００〜５００ｋΩとすると、前記時定数τＣＲは０．０００１〜０．０４ｍｓｅｃとなる。これは、例えば、コンデンサＣの容量を８０ｐＦ、抵抗Ｒの抵抗値を５００ｋΩとすれば、励起光の照射の停止時から０．０４ｍｓｅｃが経過した時点で、光検出器４０から出力される電圧がｅ分の１に、すなわち、約３６％に低減するということである。光検出器４０から出力される電圧が、励起光が照射されていたときの出力電圧の１％以下に収まるためには、時定数τＣＲの４．６倍の時間が必要となる。すなわち、０．００４６〜０．１８４ｍｓｅｃの時間が必要となる。
【００７５】
よって、燐光強度の初回の検出のタイミング（第１のタイミング）を、光源３０からの励起光の照射の停止後、０．００５ｍｓｅｃ以上０．１８ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点とすれば、励起光の影響をほとんど受けることなく、燐光強度を検出することが可能である。
【００７６】
なお、光検出器４０の回路中のコンデンサＣの容量及び抵抗Ｒの抵抗値として望ましい値の一例は、それぞれ１５ｐＦ及び５００ｋΩである。この場合の時定数τＣＲは０．００７５ｍｓｅｃであり、その４．６倍の時間は０．０３４５ｍｓｅｃである。よって、この場合の好ましい初回の検出タイミングは、励起光の照射の停止後０．０３５ｍｓｅｃ以上経過した時点となる。但し、コンデンサＣの容量や抵抗Ｒの抵抗値のばらつき、光源３０の応答特性のばらつき、及び検出対象Ｔの位置のばらつき等を考慮すれば、ある程度の安全率を見込む必要がある。よって、５０％程度の安全率を見込んで、励起光の照射の停止後０．０５ｍｓｅｃ以上経過した時点で初回の検出を行うことが好ましい。但し、過度に長い時間が経過した後では、燐光の識別に要する時間が長くなるし、そもそも、燐光が減衰して検出できなくなる恐れがあるので、０．０５ｍｓｅｃの２倍である０．１ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点、又は、０．０５ｍｓｅｃの３倍である０．１５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で初回の検出を行うことが好ましい。
【００７７】
また、光検出器４０の回路中のコンデンサＣの容量及び抵抗Ｒの抵抗値は上記範囲内に限定されるものではなく、例えば抵抗Ｒの抵抗値を１ＭΩとしてもよい。抵抗値を大きくすると時定数τＣＲも大きくなるので、コンデンサＣの容量を調整して、時定数τＣＲを上記範囲内に納めることがのぞましい。
【００７８】
（８）後続の検出を行うタイミング
搬送装置８０上を搬送される被搬送物Ｘ及びそれに付されている検出対象Ｔの位置は、光検出器４０によって燐光強度が検出される際、上下方向にある程度ばらつく。検出対象Ｔの位置が上下方向にばらつけば、検出対象Ｔと光検出器４０との距離もばらつくため、検出される燐光の強度も必然的にばらつく。検出対象Ｔの上下方向の位置を検出して補正部９３で補正することは不可能ではないものの、その場合、検出対象Ｔの識別処理スピードが著しく低減する恐れがある。よって、そのようなばらつきが生じることを予め見込んで、燐光強度の後続の検出のタイミング（第２のタイミング）を決定する必要がある。
【００７９】
本発明者らは、試行錯誤の末、識別対象となるある燐光体から放射される燐光の強度比と、識別対象となる他の燐光体から放射される燐光の強度比の差が、０．１５以上となっているタイミングで燐光強度を検出すれば、検出した燐光が識別対象である燐光体のうちのいずれから放射されたものであるのかを確実に識別することができるということを見出した。ここで、強度比とは、第１のタイミングで行われる初回の検出で検出された燐光強度Ｐ１に対する、第２のタイミングで行われる後続の検出で検出された燐光強度Ｐ２の比Ｐ２／Ｐ１である。
【００８０】
また、本発明者らは、識別対象となるある燐光体から放射される燐光の強度比と、識別対象となる他の燐光体から放射される燐光の強度比の差が、０．２以上となっているタイミングで燐光強度を検出すれば、検出した燐光が識別対象である燐光体のうちのいずれから放射されたものであるのかをより確実に識別することができるということを見出した。
【００８１】
（８−１）３種類の燐光体を識別する場合
表２に、図８に示される３本の減衰曲線上の値を示す。
【００８２】
【表２】
2018163568.tif 000006
【００８３】
表２に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．０５ｍｓｅｃ以上経過した後は、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１ｍｓｅｃの燐光の強度比との差は０．１５以上である。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．０５ｍｓｅｃ以上経過した時点で行うことで、検出された燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃのいずれであるのかを確実に識別することができる。
【００８４】
なお、燐光強度の初回の検出後０．５０ｍｓｅｃ以上経過すると、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比が０．１よりも小さくなる。その場合、燐光が微弱であるため、光検出器４０で燐光を検出することが難しくなる恐れがある。よって、検出された燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃのいずれであるのかを識別するためには、燐光強度の初回の検出から０．５０ｍｓｅｃの時間が経過する前に後続の検出を行うことが好ましい。
【００８５】
また、表２に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上経過した後は、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１０ｍｓｅｃである燐光の強度比との差が０．１５以上となる。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上経過した時点で行うことで、検出された燐光の時定数が１ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるのかを確実に識別することができる。但し、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後、長時間経過してから行うこととすると、検出対象Ｔを短時間で大量に識別することができなくなる。よって、後続の検出は、初回の検出後１ｍｓｅｃ以内に行うことが好ましい。
【００８６】
また、表２に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点では、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比の差は、０．１５よりも大きい。同時に、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１０ｍｓｅｃである燐光の強度比との差も、０．１５よりも大きい。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で行うことで、検出された燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるのかを確実に識別することができる。
【００８７】
更に、表２に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．１０ｍｓｅｃ以上経過した後は、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比との差は０．２以上である。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．１０ｍｓｅｃ以上経過した時点で行うことで、検出された燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃのいずれであるのかをより確実に識別することができる。
【００８８】
また、表２に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点では、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比の差は、０．２よりも大きい。同時に、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１０である燐光の強度比との差も、０．２より大きい。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で行うことで、検出された燐光の時定数が０．２ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるのかをより確実に識別することができる。
【００８９】
（８−２）４種類の燐光体を識別する場合
表３に、図９に示される４本の減衰曲線上の値を示す。
【００９０】
【表３】
2018163568.tif 000007
【００９１】
表３に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点では、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比との差は、０．１５よりも大きい。同時に、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比と減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比の差も、０．１５より大きい。更にこのとき、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比と減衰時定数が１０である燐光の強度比との差も、０．１５より大きい。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．２０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で行うことで、検出された燐光の時定数が０．２ｍｓｅｃと０．４ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるのかを確実に識別することができる。
【００９２】
また、表３に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．３０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点では、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比との差は、０．２よりも大きい。同時に、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比と減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比の差も、０．２より大きい。更にこのとき、減衰時定数が１ｍｓｅｃである燐光の強度比と減衰時定数が１０である燐光の強度比との差も、０．２より大きい。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．３０ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で行うことで、検出された燐光の時定数が０．２ｍｓｅｃと０．４ｍｓｅｃと１ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるのかをより確実に識別することができる。
【００９３】
（８−３）５種類の燐光体を識別する場合
表４に、図１０に示される５本の減衰曲線上の値を示す。
【００９４】
【表４】
2018163568.tif 000008
【００９５】
表４に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．４５ｍｓｅｃ経過した時点において、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比は０．１１であり、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比は０．３２であり、減衰時定数が０．９ｍｓｅｃである燐光の強度比は０．６１ｍｓｅｃであり、減衰時定数が２ｍｓｅｃである燐光の強度比は０．８０ｍｓｅｃであり、減衰時定数が１０である燐光の強度比は０．９６ｍｓｅｃである。これらの強度比同士の差は、いずれも０．１５より大きい。よって、燐光強度の後続の検出を、燐光強度の初回の検出後０．４５ｍｓｅｃ経過した時点で行うことで、検出された燐光の時定数が０．２ｍｓｅｃと０．４ｍｓｅｃと０．９ｍｓｅｃと２ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるのかを確実に識別することができる。
【００９６】
また、表４から理解されるように、減衰時定数がそれぞれ０．２ｍｓｅｃ、０．４ｍｓｅｃ、０．９ｍｓｅｃ、２ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃである燐光の強度比差がいずれも０．２以上となるタイミングはない。しかしながら、表４に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で後続の検出を行えば、減衰時定数が０．２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が０．９ｍｓｅｃである燐光の強度比との差は、いずれも０．２より大きくなる。また、これらの強度比の値は０．１以上となる。すなわち、燐光強度の初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で後続の検出を行うことで、検出された燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃと０．４ｍｓｅｃと０．９ｍｓｅｃのいずれであるかを識別することが可能である。
【００９７】
また、表４に示されるように、燐光強度の初回の検出後０．６０ｍｓｅｃ以上０．９０ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で、燐光強度の追加の検出を行えば、減衰時定数が０．４ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が０．９ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が２ｍｓｅｃである燐光の強度比と、減衰時定数が１０ｍｓｅｃである燐光の強度比との差は、いずれも０．２より大きくなる。また、これらの強度比の値は０．１以上となる。すなわち、燐光強度の初回の検出後０．６０ｍｓｅｃ以上０．９０ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点で追加の検出を行うことで、検出された燐光の減衰時定数が０．９ｍｓｅｃと２ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるかを識別することが可能である。
【００９８】
よって、燐光強度の初回の検出後０．２５ｍｓｅｃ以上０．４５ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点（第２のタイミング）で後続の検出を行うとともに、燐光強度の初回の検出後０．６０ｍｓｅｃ以上０．９０ｍｓｅｃ以下の時間が経過した時点（第３のタイミング）で燐光強度の追加の検出を行うことで、検出された燐光の減衰時定数が０．２ｍｓｅｃと０．４ｍｓｅｃと０．９ｍｓｅｃと２ｍｓｅｃと１０ｍｓｅｃのいずれであるかを識別することが可能である。
【００９９】
なお、燐光強度の追加の検出は、強度比同士の差が０．２以上となるタイミングで後続の検出を行う場合には限られないし、識別対象の燐光体が５種類である場合にも限られない。例えば、識別対象の燐光体が４種類であって、強度比同士の差が０．１５以上となるタイミングで後続の検出を行う場合に、燐光強度の追加の検出を行うようにしてもよい。また、追加の検出は後続の検出の後に行われるものには限られない。言い換えると、追加の検出を、初回の検出後、後続の検出前に行ってもよい。すなわち、第２のタイミングと第３のタイミングはいずれが先であってもよい。
【０１００】
（９）検出対象の真偽判別方法２
上記のように検出タイミングが決定されると、被搬送物Ｘに付された検出対象Ｔ（セキュリティ特徴）の真偽判定は、例えば次のように行ってもよい。
【０１０１】
まず、各減衰時定数の燐光毎に、第２のタイミング（必要ならば更に第３のタイミング）における強度の比の範囲をあらかじめ定めて記憶部９５に記憶させる。そして、光検出器４０毎すなわち燐光の色毎に、燐光の強度の初回の検出が行われる。次に、光検出器４０毎すなわち燐光の色毎に、第２のタイミングで燐光の強度の後続の検出が行われ、第２のタイミングにおける燐光の色毎の強度比が算出される。続いて、燐光の色毎に、第２のタイミングにおける強度比が所定の範囲内の値となっているか否かが判断される。全ての色に関して所定の範囲内の値となっていれば、その検出対象Ｔは真であると判別される。そうではない場合は、その検出対象Ｔは偽であると判別される。なお、検出対象である燐光の減衰時定数が色毎に異なる場合は、第２のタイミングを、光検出器４０毎に異ならせてもよい。また、追加の検出を行う場合には、第３のタイミングを、光検出器４０毎に異ならせてもよい。
【０１０２】
このように、第２のタイミング（必要ならば更に第３のタイミング）における燐光の強度比を特徴として、検出対象Ｔ（セキュリティ特徴）の真偽、ひいては、紙葉類等の被搬送物Ｘの真偽を判別することができる。
【０１０３】
本発明の燐光検出装置及び燐光検出方法は、例えば銀行券や証券等の有価書類(value document)に代表される、紙葉類の表面にセキュリティ特徴(security feature)として取り付けられた燐光体を検出するもので、検出対象となる燐光体に励起光を照射し、燐光体から放射された燐光を検出する。燐光のスペクトルや減衰特徴などの特徴は燐光体の組成によって決まるので、燐光を検出して特徴を比較することによってセキュリティ特徴の真偽を判定することが出来る。
【０１０４】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、燐光体を含むセキュリティマークが付された紙幣等の紙葉類や商品の種類を識別するための装置、例えば紙幣処理装置に適用することができるので、その産業上の利用可能性は多大である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０  光センサ
２０  ホルダ
３０  光源
４０  光検出器
５０  導光体
５１  励起光入射面
５２  放射光出射面
５３  光入出射面
５４  起立面
５５  側面
６０  基板
７０  光学フィルタ
７１  可視光カットフィルタ
７２  紫外線カットフィルタ
７３  カラーフィルタ
８０  搬送装置
９０  制御装置
９１  搬送装置制御部
９２  検出部
９３  補正部
９４  判別部
９５  記憶部
１００  燐光検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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