(57)【要約】  本発明は、基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩を検出するための方法、基材上及び／又は基材内に存在するリン酸塩及び／又は硫酸塩によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を検出するためのＬＷＩＲ検出装置の使用、電磁放射線の散乱及び／又は放出を介して情報を提供するためのリン酸塩及び／又は硫酸塩を含む基材の使用、並びに基材上及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩を検出するためのＬＷＩＲイメージングシステムに関する。
2021529970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出するための方法であって、以下の工程を含む方法：
（ｉ）基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む前記基材を提供すること、
（ｉｉ）ＬＷＩＲ検出装置を提供すること、
（ｉｉｉ）少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって、工程（ｉ）の前記基材に赤外線を照射すること、及び
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）における前記照射に起因した、前記基材及び前記リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を、工程（ｉｉ）で提供した前記ＬＷＩＲ検出装置で検出すること。
【請求項２】
前記基材が、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布であり、かつ／又は前記基材がセルロースを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基材の表面又は前記基材内の前記リン酸塩及び／又は硫酸塩が、リン酸カルシウム及び／又は硫酸カルシウムである、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記基材が積層又は被覆されており、好ましくはポリマー層で積層又は被覆されており、前記積層又は被覆層が、８〜１４μｍの全波長範囲にわたって少なくとも部分的に透過性である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ＬＷＩＲ検出装置が、ボロメーター又はテルル化カドミウム水銀を含むセンサーであり、好ましくは前記ＬＷＩＲ検出装置が、ボロメーターである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
工程（ｉｉｉ）において照射した前記赤外線を、少なくとも一つの集束／散乱装置によって集束及び／又は散乱する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも一つの前記集束装置はコリメーターであり、かつ／又は少なくとも一つの集束／散乱装置はレンズであり、かつ／又は少なくとも一つの前記集束及び／又は集束／散乱装置を、存在する場合には前記赤外線の発光源と、前記基材との間に配置する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
工程（ｉｖ）において散乱及び／又は放出された前記電磁放射線を、少なくとも一つの収集装置によって収集し、かつ任意選択で集束させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも一つの前記収集装置がオブジェクティブデバイスであり、好ましくはレンズであり、かつ／又は少なくとも一つの前記収集装置を、前記基材と前記ＬＷＩＲ検出装置との間に配置する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
工程（ｉｖ）において散乱及び／又は放出された前記電磁放射線を、少なくとも一つのフィルタリング装置によってフィルタリングする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも一つの前記フィルタリング装置が、光学フィルターであり、好ましくは、バンドパスフィルター、又はロングパスフィルターとショートパスフィルターとの組み合わせ、又はチューナブルフィルター、好ましくはチューナブルＭＥＭＳファブリペローフィルターであり、より好ましくは８．８〜９．３μｍ又は１０．０〜１０．６μｍ又は１１．３〜１１．８μｍの範囲のバンドパスフィルター、又は８μｍのロングパスフィルターと８．８μｍのショートパスフィルターとの組み合わせ、又は１０．３μｍのロングパスフィルターと１０．８μｍのショートパスフィルターとの組み合わせ、又は８〜１４μｍの範囲のチューナブルフィルターであり、かつ好ましくは、少なくとも一つの前記フィルタリング装置が、１００ｎｍ及びそれ未満のスペクトル分解能を有しており、かつ／又は少なくとも一つの前記フィルタリング装置が、前記基材と前記ＬＷＩＲ検出装置との間、好ましくは、存在する場合には前記オブジェクティブデバイスと前記ＬＷＩＲ検出装置との間に位置する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、工程（ｉｖ）における電磁放射線の検出された強度の量をコンピュータ装置によって読み出すさらなる工程を含み、前記コンピュータ装置が、好ましくは携帯電話である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
基材の表面をコーティングしているかつ／又は基材中に存在しているリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を検出するためのＬＷＩＲ検出装置の使用。
【請求項１４】
ＬＷＩＲ検出装置によって検出可能である電磁放射線の散乱及び／又は発光を介して情報を提供するための、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造で少なくとも部分的にコーティングされているか、又はリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を内部に含む、基材の使用。
【請求項１５】
基材の表面又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出するためのＬＷＩＲイメージングシステムであって、以下を含むＬＷＩＲイメージングシステム：
（ａ）８〜１４μｍの全範囲で放射する赤外線放射源、及び
（ｂ）ＬＷＩＲ検出装置。
【請求項１６】
前記ＬＷＩＲイメージングシステムをハウジング内に設置し、かつ好ましくは、前記ハウジングがコンピュータ装置に接続可能である、請求項１５に記載のＬＷＩＲイメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩を検出するための方法、基材上及び／又は基材内に存在するリン酸塩及び／又は硫酸塩によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を検出するためのＬＷＩＲ検出装置の使用、電磁放射線の散乱及び／又は放出を介して情報を提供するためのリン酸塩及び／又は硫酸塩を含む基材の使用、並びに基材上及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩を検出するためのＬＷＩＲイメージングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷色による基材の印刷、例えば紙の印刷は、広く知られた技術である。今日では、新聞、リーフレット、ラベル、写真などが様々な印刷技術及び印刷色で印刷されている。基材上の印刷物は、人間の目によって検知することができるが、これは、太陽光のようなさらなる光源がある場合だけである。さらに、印刷物と基材の色が異なる場合にのみ、印刷物を検知することができる。しかしながら、場合によっては、暗所でも基材上の印刷又はコーティングを検知することが望ましい。さらに、人間の目には見えないか、又はほとんど見えないが、他の検出方法、例えば、ＩＲ光（赤外線、赤外光）の照射によって容易に検出することができるパターンで基材を印刷し、又はコーティングすることが望ましい。
【０００３】
ＩＲ光は可視光よりも長い波長を有している。たとえＩＲ光が可視光の性質の多くを共に有していても、その異なる波長はいくつかの固有の特徴をもっている。例えば、可視光に対して遮光性の材料は、ＩＲに対して透過性であることができ、また、その逆であることもできる。さらに、ＩＲ光は、可視光よりも、煙又は塵による散乱及び吸収をはるかに受けにくく、かつＩＲ光は、人間の目で見ることができない。非常に高温の物体だけが発する可視光とは対照的に、ＩＲエネルギーは絶対温度０℃よりも高い温度のすべての物体からも発せられる。したがって、暗所及び非常に低い温度であっても、ＩＲエネルギーはたえずあらゆる場所に存在する。異なる物体は、物体の温度やその放射率に応じて、さまざまな量のＩＲエネルギーを放射する。ＩＲ検出装置は、場の様々な領域から来る異なる強度のＩＲエネルギーを感知又は検出することができる。通常、ＩＲ検出装置は、検出された電磁放射線を、電子機器、例えば表示目的のコンピュータ装置によって可視光の対応する強度に変換する。これにより、まさしく暗いところでも見える能力を可能にし、かつすべての光条件下での熱特性を観察する能力を可能にする。さらに、これは、例えば、人間の目によって検出可能ではない異なる化合物に起因する、物体上の又は物体内の構造的差異を検出する能力を可能にする。
【０００４】
ＩＲ検出装置及びＩＲ検出方法は、例えば、米国特許出願公開第２０１８／１５７０１２  Ａ１号公報から、当業者に知られており、この米国特許出願は、３〜５μｍの波長範囲を使用する赤外線光学システムであって、物体側から順に、負電源を有しかつ物体に向かって凸面のメニスカスを形成する第１のレンズ、両側が凸状である第２のレンズ、及びコールドアパーチャを備える赤外線光学システムに関する。
【０００５】
台湾特許出願公開第２００５／１１５９２  Ａ号公報は、熱的に調節可能な光学フィルター画素のアレイ、ＮＩＲ（近赤外線）源、及びＮＩＲ検出器アレイを含むＩＲカメラシステムに関する。
【０００６】
中国特許出願第１０７７２９９０７  Ａ号公報は、赤外線熱画像形成システムに基づく故障認識方法に関するものであり、この方法は、赤外線熱画像形成システムを採用することによって、電気機器を向けてこの電気機器の赤外線画像を取得する工程、及び拡大処理後のこの電気機器の赤外線画像を、元の電気機器の可視画像と融合させて、電気機器における加熱対象を周囲の背景と区別する工程を含む。
【０００７】
米国特許第９，２０４，１０９  Ｂ１号明細書は、疲労試験中の小さな亀裂のＩＲ検出に関し、特に、小さな亀裂を有するブレードを検査するための資格を与えられる予定の検査官の訓練に使用するための、タービン動翼に小さな亀裂を生成するための方法に関するものであって、ここでは、各ブレードを振動させ、それによって、小さな亀裂を検出することができるＩＲカメラを使用して、観察下に小さな亀裂を生じさせるようになっており、所望の大きさの小さな亀裂がブレード上に生じたときに、振動を停止させ、かつブレードを除去し、次いで、このブレードを訓練プロセスで使用して、検査プロセスのための検査官を訓練しかつその資格を与えるようになっている。
【０００８】
米国特許出願公開第２００８／００４２０６３  Ａ１号公報は、レンズモジュールと、このレンズモジュールに結合したイメージングモジュールとを含むＩＲイメージングシステムであって、このレンズモジュールが、貫通孔を画定する胴部、この貫通孔に受け入れられた少なくとも一つのレンズ、及びこの胴部内に受け入れられ、かつ可視光をフィルタリングするために構成されたＩＲバンドパスフィルターとを含むＩＲイメージングシステムに関する。
【０００９】
しかしながら、基材上の印刷又はコーティングだけでなく、基材自体も、ＩＲ検出装置によって検出可能である。基材自体によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射と、印刷又はコーティングによって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射とは、しばしば、干渉するか又は重ね合わせられ、したがって、印刷又はコーティングの検出は不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、既知の方法に関連して上述した問題を回避し又は低減する、基材上又は基材内の印刷又はコーティングを検出するための改善した方法を提供する必要がある。より正確には、人間の目では検出できないか又はほとんど検出できないが、ＩＲ検出装置によって容易に検出することができる、基材上又は基材内の印刷又はコーティングを検出するための方法を提供することが必要とされている。さらに、基材又は基材の部分と干渉しない、基材上又は基材内の印刷又はコーティングを検出するための方法を提供する必要がある。さらに、基材並びに基材上の印刷又はコーティングは、検出方法によって破壊されるべきではない。加えて、検出方法は、容易かつ安価に行うことができ、検出のための装置は、軽量で輸送可能であること（例えば、手持ち式の装置）が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的の一つ又は複数は、本発明によって解決された。
【００１２】
本発明の一態様によれば、基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出するための方法が提供され、この方法は、以下の工程を含む：
（ｉ）基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材を提供すること、
（ｉｉ）ＬＷＩＲ検出装置を提供すること、
（ｉｉｉ）少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって、工程（ｉ）の基材に赤外線を照射すること、及び
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）における前記照射に起因した、前記基材及び前記リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を、工程（ｉｉ）で提供した前記ＬＷＩＲ検出装置で検出すること。
【００１３】
本発明者らは、驚くべきことに、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材を提供し、かつ少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって、この基材に赤外線を照射した場合に、工程（ｉｉｉ）における照射に起因した、この基材及びこのリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を、ＬＷＩＲ検出デバイスで検出することができることを見出した。電磁放射線を照射し、散乱及び／又は放出させ、かつ検出するこの方法は、基材の表面又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩又はパターンを、はっきりと見えるようにすることを可能にする。
【００１４】
基材、例えば、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布などの基材は、基材の表面又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含み、それによって、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造が、人間の目によっては検出可能でないか、又はほとんど検出可能でないようになっており、こうした基材は当業者に知られている。基材の表面又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を有するこのような基材の製造又は適用は、当業者に公知であり、例えば欧州特許第３  ０６７  ２１４  Ｂ１号明細書に記載されている。この文献に記載されている方法及び材料は、参照により本明細書に組み込まれる。リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材に、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射すると、この基材及びこのリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって放出される電磁放射線の反射の強度を、ＬＷＩＲ（長波長赤外線）検出装置で検出することができる。本発明者らは、驚くべきことに、上記の方法によって、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む印刷又はコーティングを、この基材及び印刷又はコーティングを破壊又は損傷することなく、容易に検出できることを見出した。さらに、本発明者らは、驚くべきことに、上記の方法によって、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって、並びに基材によって、散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射が、特に基材がセルロースを含む場合に、干渉しないか又は著しく干渉しないことを見出した。さらに、上記の方法は容易に行うことができ、安価であり、かつ検出のための装置は軽く、かつ輸送可能であり、例えば手持ち式の装置などである。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、基材の表面にコーティングされているかつ／又は基材中に存在しているリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放射された電磁放射線の反射強度を検出するためのＬＷＩＲ検出装置を使用する。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造で少なくとも部分的に被覆されているか、又はリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造をその中に含む基材は、ＬＷＩＲ検出装置によって検出可能である電磁放射線の散乱及び／又は放出を介して情報を提供するために使用される。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、基材の表面又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出するためのＬＷＩＲイメージングシステムが提供され、このシステムは、（ａ）８〜１４μｍの全範囲で放射する赤外線放射源、及び（ｂ）ＬＷＩＲ検出装置を含む。
【００１８】
本発明の有利な実施形態は、対応する下位請求項において定義される。
【００１９】
一態様について以下に説明する実施形態は、本発明の他の態様にも適用可能であることを理解されたい。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、基材は、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、ポリマー不織布であり、かつ／又は基材は、セルロースを含む。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、基材の表面又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩は、リン酸カルシウム及び／又は硫酸カルシウムである。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、基材は、積層され、好ましくは、ポリマー層と積層され、ここで、積層層は、８〜１４μｍの全波長範囲にわたって少なくとも部分的に透明（透過性）である。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、ＬＷＩＲ検出装置は、ボロメーター、又はテルル化カドミウム水銀を含むセンサーであり、好ましくは、ＬＷＩＲ検出装置は、ボロメーターである。
【００２４】
本発明の方法の別の実施形態によれば、工程（ｉｉｉ）において、照射した赤外線は、少なくとも一つの集束／散乱装置によって集束及び／又は散乱される。好ましくは、少なくとも一つの集束装置はコリメーターであり、かつ／又は少なくとも一つの集束／散乱装置はレンズであり、かつ／又は少なくとも一つの集束及び／又は集束／散乱装置は、存在する場合には赤外線放射源と基材との間に配置する。
【００２５】
本発明の方法の別の実施形態によれば、工程（ｉｖ）において、散乱及び／又は放出された電磁放射線を、少なくとも一つの収集装置によって収集し、かつ任意選択で集束させる。好ましくは、少なくとも一つの収集装置は、オブジェクティブ（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）デバイスであり、好ましくはレンズであり、かつ／又は少なくとも一つの収集装置を、基材とＬＷＩＲ検出装置との間に配置する。
【００２６】
本発明の方法の別の実施形態によれば、工程（ｉｖ）において、散乱及び／又は放出された電磁放射線を、少なくとも一つのフィルタリング装置によってフィルタリングする。少なくとも一つの前記フィルタリング装置は、光学フィルターであり、好ましくは、バンドパスフィルター、又はロングパスフィルターとショートパスフィルターとの組み合わせ、又はチューナブルフィルター、好ましくはチューナブルＭＥＭＳ（微小電気機械システム）ファブリペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）フィルターであり、より好ましくは８．８〜９．３μｍ又は１０．０〜１０．６μｍ又は１１．３〜１１．８μｍの範囲のバンドパスフィルター、又は８μｍのロングパスフィルターと８．８μｍのショートパスフィルターとの組み合わせ、又は１０．３μｍのロングパスフィルターと１０．８μｍのショートパスフィルターとの組み合わせ、又は８〜１４μｍの範囲のチューナブルフィルターであり、かつ好ましくは、少なくとも一つのフィルタリング装置は、１００ｎｍ及びそれ未満のスペクトル分解能を有しており、かつ／又はこの少なくとも一つのフィルタリング装置が、基材と前記ＬＷＩＲ検出装置との間、好ましくは、存在する場合にはオブジェクティブデバイスとＬＷＩＲ検出装置との間に位置する。
【００２７】
本発明の別の実施形態によれば、この方法は、工程（ｉｖ）における電磁放射線の検出された強度の量をコンピュータ装置によって読み出すさらなる工程を含み、このコンピュータ装置は、好ましくは、携帯電話である。
【００２８】
本発明の別の実施形態によれば、このＬＷＩＲイメージングシステムをハウジング内に配置し、好ましくは、このハウジングは、コンピュータ装置に接続可能であり、ここで、接続可能とは、有線又は無線送信の手段を提供することである。
【００２９】
本発明の目的のために、以下の用語は、以下の意味を有することを理解されたい。
【００３０】
本発明の意味における非晶質構造又は非結晶構造とは、結晶の特徴である長距離秩序を欠く構造を指す。本発明の意味における結晶又は結晶構造とは、結晶性材料中の原子、イオン、又は分子の規則正しい配列を指す。非晶質構造及び結晶構造を決定するための用語及び測定方法は、当業者に公知である。
【００３１】
本発明の意味におけるリン酸塩とは、リン酸アニオン及び対カチオンを含む化合物である。
【００３２】
本発明の意味における硫酸塩とは、硫酸アニオン及び対カチオンを含む化合物である。
【００３３】
本発明の意味における「基材」との用語は、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造の支持体としての役割を果たす、外面（外表面）を有する物品、好ましくは紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布を指す。
【００３４】
ＬＷＩＲ検出装置は、ＬＷＩＲを検出することができる検出装置である。ＬＷＩＲは、「長波長赤外線」（「ｌｏｎｇｗａｖｅ  ｉｎｆｒａｒｅｄ」又は「ｌｏｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｉｎｆｒａｒｅｄ」）の略語である。ＬＷＩＲは、２０〜３７ＴＨｚの周波数、１５５ｍｅＶ〜８９ｍｅＶの光子エネルギーを有する８〜１４μｍの範囲を指す。これらの光子エネルギーは、式：Ｅ＝ｈｃ／λによって波長から計算することができ、式中、Ｅはエレクトロンボルト（ｅＶ）での光子エネルギーを表し、ｈはプランク定数、ｃは光速、及びλはμｍでの波長である。
【００３５】
本発明の意味における電磁放射線（ＥＭ放射線又はＥＭＲ）は、電磁放射エネルギーを運ぶ、空間を通って伝播する（放射する）電磁場の波を指す。放射エネルギーは電磁波のエネルギーである。これは、空間を通じて伝わるエネルギーの形態である。
【００３６】
「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語が、本明細書及び請求項中で使用されている場合、それは他の要素を排除するわけではない。本発明の目的では、「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」との用語は、「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との用語の好ましい実施形態であるものとみなされる。以下で、１つの群が少なくとも一定数の実施形態を含むものとして定義されている場合には、これも同様に、好ましくはこれらの実施形態のみで構成されている１つの群を開示するものとして理解されるべきである。
【００３７】
「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」又は「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」との用語が使用される場合には、常に、これらの用語は、以上で定義された「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と等価であることを意味する。
【００３８】
単数名詞に言及するときに不定冠詞又は定冠詞、例えば「ａ」、「ａｎ」又は「ｔｈｅ」が使用されている場合、これには、特に明記されていない限りその名詞の複数が含まれる。
【００３９】
「得ることのできる（ｏｂｔａｉｎａｂｌｅ）」又は「定義可能な（ｄｅｆｉｎａｂｌｅ）」及び「得られた（ｏｂｔａｉｎｅｄ）」又は「定義された（ｄｅｆｉｎｅｄ）」などの用語は、互換的に使用される。これは、例えば、文脈上別段の明確な指示がなされていない限り、「得られた（ｏｂｔａｉｎｅｄ）」との用語は、例えばある実施形態が、例えば「得られた」なる用語の後に続く工程の順番によって得られなければならないということを示すことを意味するものではないが、このような限定された理解は、好ましい実施形態として、「得られた」又は「定義された」との用語の中に常に含まれる、ということを意味する。
【００４０】
本発明によって、基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出するための方法が提供され、この方法は、以下の工程を含む：
（ｉ）基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材を提供すること、
（ｉｉ）ＬＷＩＲ検出装置を提供すること、
（ｉｉｉ）少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって、工程（ｉ）の基材に赤外線を照射すること、及び
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）における照射に起因した、基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を、工程（ｉｉ）で提供したＬＷＩＲ検出装置で検出すること。
【００４１】
以下に、本発明の方法の詳細及び好ましい実施形態をより詳細に説明する。これらの技術的な詳細及び実施形態は、ＬＷＩＲ検出デバイスの本発明による使用、及び基材の本発明による使用、並びに本発明によるＬＷＩＲイメージングシステムにも適用されることを理解されたい。
【００４２】
基材
本発明の方法の工程（ｉ）によれば、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材を提供する。
【００４３】
換言すれば、この基材は、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造の支持体としての役割を果たし、不透明であっても、半透明であっても、又は透明であってもよい。
【００４４】
一実施形態によれば、基材は、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布であり、好ましくは、紙又は厚紙、最も好ましくは紙である。基材はまた、紙、プラスチック、及び／又は金属の積層体であることができ、ここで、好ましくは、このプラスチック及び／又は金属は、例えばテトラパック（登録商標）で使用されるような、薄い箔（薄片、ホイル）の形態である。しかしながら、印刷、コーティング、又は塗装に適した表面を有する任意の他の材料もまた、基材として使用することができる。追加的に又は代替的に、基材はセルロースを含む。
【００４５】
好ましい実施形態によれば、基材はセルロースを含み、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布、好ましくは紙又は厚紙であり、最も好ましくは紙である。好ましくは、基材中のセルロースの量は、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質及び／又は結晶構造を含むこの基材の総重量に基づいて、２０重量％を超え、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含むこの基材の総重量に基づいて、より好ましくは４０重量％を超え、さらにより好ましくは６０重量％を超え、最も好ましくは８０重量％を超える。
【００４６】
本発明の一実施形態によれば、基材は、紙、シート、又は厚紙である。厚紙は、カートンボード又は箱ボード、段ボール、又はクロモボードなどの非包装用ボール紙、又は延伸ボール紙を含むことができる。紙、シート、又は厚紙の基材は、１０〜１０００ｇ／ｍ２、２０〜８００ｇ／ｍ２、３０〜７００ｇ／ｍ２、５０〜６００ｇ／ｍ２の坪量を有する。一実施形態によれば、基材は、紙であり、好ましくは、１０〜４００ｇ／ｍ２、２０〜３００ｇ／ｍ２、３０〜２００ｇ／ｍ２、４０〜１００ｇ／ｍ２、５０〜９０ｇ／ｍ２、６０〜８０ｇ／ｍ２、又は約７０ｇ／ｍ２の坪量を有する紙である。
【００４７】
本発明で使用される「坪量」という語は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ５３６：１９９６によって決定され、ｇ／ｍ２での重量として定義される。
【００４８】
別の実施形態によれば、基材は箔である。箔は、アルミニウム、銅、スズ、又は金箔などの金属箔、あるいはアルミニウム、銅、スズ、又は金などの充填材として金属を含む高充填ポリマー箔とすることができる。箔は、８００ｎｍ〜１ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜０．５ｍｍ、又は２００μｍ〜０．３ｍｍの厚さを有することができる。
【００４９】
別の実施形態によれば、基材は、ポリマー基材である。適切なポリマー材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、又はフッ素含有樹脂、好ましくはポリプロピレンである。適切なポリエステルの例は、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、又はポリ（エステルジアセテート）である。フッ素含有樹脂の例は、ポリ（テトラフルオロエチレン）である。ポリマー基材は、鉱物充填剤、有機顔料、無機顔料、又はこれらの混合物で充填されていてもよい。好ましくは、ポリマー基材は、鉱物フィラー、例えば、ＧＣＣ、ＭＣＣ又はＰＣＣで充填されている。
【００５０】
本発明の意味における「粉砕炭酸カルシウム」（ＧＣＣ）は、石灰石、大理石、又は白亜などの天然源から得られ、かつ例えば、サイクロン又は分級機によって粉砕、スクリーニング、及び／又は分画などの湿式及び／又は乾式処理を通じて処理された炭酸カルシウムである。
【００５１】
本発明の意味における「改質炭酸カルシウム」（ＭＣＣ）は、内部構造改質又は表面反応生成物を伴う、天然粉砕炭酸カルシウム又は沈降炭酸カルシウム、すなわち「表面反応炭酸カルシウム」として特徴付けられる。「表面反応炭酸カルシウム」は、炭酸カルシウムと、その表面の酸のアニオンの、好ましくは少なくとも部分的に結晶性の、水不溶性のカルシウム塩とを含む材料である。好ましくは、不溶性カルシウム塩は、炭酸カルシウムの少なくとも一部の表面から延在している。このアニオンのこの少なくとも部分的に結晶性のカルシウム塩を形成するカルシウムイオンは、出発物質の炭酸カルシウム材料に大部分は由来する。ＭＣＣは、例えば、米国特許出願公開第２０１２／００３１５７６  Ａ１号公報、国際公開第２００９／０７４４９２  Ａ１号、欧州特許出願公開第２  ２６４  １０９  Ａ１号公報、国際公開第００／３９２２２  Ａ１号、又は欧州特許出願公開第ＥＰ  ２  ２６４  １０８  Ａ１号公報に記載されている。
【００５２】
本発明の意味における「沈降炭酸カルシウム」（ＰＣＣ）は、水性、半乾燥又は湿潤環境での二酸化炭素と石灰との反応に続く沈殿によって、又は水中でのカルシウムと炭酸イオン源との沈殿によって得られる、合成材料である。ＰＣＣは、バテライト、カルサイト、又はアラゴナイト結晶形態であり得る。ＰＣＣは、例えば、欧州特許出願公開第２  ４４７  ２１３  Ａ１号公報、欧州特許出願公開第２  ５２４  ８９８  Ａ１号公報、欧州特許出願公開第２  ３７１  ７６６  Ａ１号公報、欧州特許出願公開第１  ７１２  ５９７  Ａ１号公報、欧州特許出願公開第１  ７１２  ５２３  Ａ１号公報、又は国際公開第２０１３／１４２４７３  Ａ１号に記載されている。
【００５３】
本発明の別の実施形態によれば、基材は、織布又はポリマー不織布であってもよい。
【００５４】
追加的に又は代替的に、基材はセルロースを含む。本発明によれば、セルロースは、式：（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎを有する有機化合物であって、直鎖の数百〜何千ものβ（１→４）結合したＤ−グルコース単位からなる多糖である。セルロースは、緑色植物の一次細胞壁の重要な構造成分であり、多くの形態の藻類及び卵菌類である。セルロースは地球上に最も豊富に存在する有機ポリマーであり、綿繊維のセルロース含量は９０％であり、木材のセルロース含量は４０〜５０％であり、乾燥麻のセルロース含量は約５７％である。セルロースは、紙、シート及び厚紙の主成分である。本発明によれば、セルロースは、ニートのセルロースであってもよく、又は化学的に修飾されていてもよく、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の形態であってもよい。ＣＭＣは、セルロース骨格を構成するグルコピラノースモノマーのいくつかのヒドロキシル基に結合したカルボキシメチル基（−ＣＨ２−ＣＯＯＨ）を有するセルロース誘導体である。セルロースは、塩の形態で存在していてもよく、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウムのようなナトリウム塩の形態で存在していてもよい。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態によれば、基材は、セルロース及び任意に炭酸カルシウムを含む、紙、シート、又は厚紙である。
【００５６】
基材は、上述の材料の一つの層のみからなっていてもよく、又は同じ材料若しくは異なる材料のいくつかの副層を有する層構造を含んでいてもよい。一実施形態によれば、基材は、一つの層によって構造化されている。別の実施形態によれば、基材は、少なくとも２つの副層、好ましくは３つ、５つ、又は７つの副層によって構造化されており、こうした副層は、平坦な構造、又は非平坦な構造、例えば波形構造を有することができる。好ましくは、基材の副層は、紙、厚紙、ポリマーフィルム、及び／又はプラスチックでできている。
【００５７】
基材は、溶媒、水、又はそれらの混合物に対して透過性又は不透過性であってよい。一実施形態によれば、基材は、水、溶媒、又はそれらの混合物に対して不透過性である。溶媒の例としては、４〜１４個の炭素原子を有する脂肪族アルコール、エーテル、及びジエーテル；グリコール、アルコキシル化グリコール、グリコールエーテル、アルコキシル化芳香族アルコール、芳香族アルコール、これらの混合物、又はこれらの水との混合物が挙げられる。
【００５８】
本発明によれば、工程（ｉ）で提供する基材は、基材の表面及び／又は基材内に、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む。
【００５９】
本発明による非晶質又は非結晶性の固体又は構造は、結晶の特徴である長距離秩序を欠く固体又は構造である。非晶質の固体は、高度の結合性を有する相互に結合した構造ブロックでできた内部構造を有する。このことは、結晶構造が結晶性材料中の原子、イオン、又は分子の規則正しい配列を含むこととは対照的である。秩序構造は、構成粒子の固有の性質から生じるものであり、三次元空間の主方向に沿って反復する対称的なパターンを形成する。非晶質及び非結晶性構造、並びに非晶質及び結晶性構造を決定するための測定方法は、当業者にとって公知である。例えば、構造が非晶質であるのか、又は結晶質であるのかを、Ｘ線結晶構造解析法によって検出することができる。
【００６０】
本発明の意味におけるリン酸塩は、リン酸アニオン及び対カチオンを含む化合物である。リン酸アニオンは、ＰＯ４３−として定義され、カチオンは無機物である。例えば、リン酸塩は、リン酸アルミニウム、リン酸カルシウム、オルトリン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸カリウム、又はリン酸ナトリウムとすることができる。好ましい実施形態によれば、リン酸塩はリン酸カルシウムである。
【００６１】
本発明の意味における硫酸塩は、硫酸アニオン及び対カチオンを含む化合物である。硫酸アニオンは、ＳＯ４２−として定義され、カチオンは無機物である。例えば、硫酸塩は、硫酸カルシウム、硫酸銅、硫酸鉄、又は硫酸マグネシウムとすることができる。好ましい実施形態によれば、硫酸塩は硫酸カルシウムである。
【００６２】
本発明によれば、工程（ｉ）で提供する基材は、基材の表面及び／又は基材内に塩を含む。
【００６３】
本発明の一実施形態によれば、この塩は、基材の表面にのみ存在し、特にコーティングの形態で存在する。本発明の目的のために、「コーティング（被覆）」又は「コーティング層（被覆層）」との用語は、基材を少なくとも部分的に覆うか、又はパターンの形態で覆う層を指し、この層は、基材の主に片面上に残存するコーティング配合物から形成され、作製され、又は調製等される。コーティングは、基材の表面に直接接することができるし、あるいは基材が一つ又は複数のプレコート層及び／又はバリア層を含む場合には、プレコート層の最上部又はバリア層とそれぞれ直接接することができる。コーティング配合物は、リン酸塩及び／又は硫酸塩を直接含んでもよい。あるいは、コーティング配合物は、リン酸及び／又は硫酸を含むことができ、かつ基材は、炭酸カルシウム及び／又は炭酸マグネシウムを含むことができる。これらの化合物を直接接触させると、カルシウム及び／又はマグネシウムのリン酸塩及び／又は硫酸塩が得られる。
【００６４】
本発明の別の実施形態によれば、塩は基材内にのみ存在する。あるいは、工程（ｉ）で提供する基材は、基材の表面及び基材内に塩を含む。
【００６５】
本発明の一実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩の非晶質構造のみを含む。別の実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩の結晶構造のみを含む。別の実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面及び／又は基材内に、リン酸塩の非晶質構造及び結晶構造を含む。好ましい実施形態によれば、このリン酸塩はリン酸カルシウムである。好ましくは、リン酸塩は、基材の表面に存在する。
【００６６】
本発明の一実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面及び／又は基材内に硫酸塩の非晶質構造のみを含む。別の実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面及び／又は基材内に硫酸塩の結晶構造のみを含む。別の実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面及び／又は基材内に、硫酸塩の非晶質構造及び結晶構造を含む。好ましい実施形態によれば、この硫酸塩は硫酸カルシウムである。好ましくは、硫酸塩は、基材の表面に存在する。
【００６７】
本発明の好ましい実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面にリン酸カルシウムの非晶質構造及び／又は結晶構造を含む。好ましくは、このリン酸カルシウムは、炭酸カルシウムを含む基材をリン酸で被覆することによって得られる。さらに、基材は、紙、シート、又は厚紙であり、かつセルロースを含むことが好ましい。
【００６８】
本発明の別の好ましい実施形態によれば、工程（ｉ）で提供される基材は、基材の表面に硫酸カルシウムの非晶質構造及び／又は結晶構造を含む。好ましくは、この硫酸カルシウムは、炭酸カルシウムを含む基材を硫酸で被覆することによって得られる。さらに、基材は、紙、シート、又は厚紙であり、セルロースを含むことが好ましい。
【００６９】
本発明の別の実施形態によれば、基材は、積層又は被覆され、好ましくは、ポリマー層で積層又は被覆され、ここで、積層又は被覆層は、８〜１４μｍの全波長範囲にわたって少なくとも部分的に透明（透過性）である。本発明によれば、「積層体」という用語は、材料のシートを指し、これは、基材上に適用され、かつ基材に結合され、それによって積層された基材を形成することができる。ポリマー層を適用する他の方法としては、例えば共押出のような溶融加工技術が挙げられるが、これらに限定されない。透明（透過性）又は少なくとも部分的に透明（透過性）とは、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって、積層体に赤外線を照射する場合に、この積層体が、この波長範囲で電磁放射線を散乱及び／又は放出しないか、かつ／又は部分的にのみ散乱及び／又は放出することを意味する。例えば、積層体又はコーティングは、赤外線透過性ポリマーマトリックスであり、ここで、このポリマーマトリックスは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリメチルペンテン、及びシクロオレフィンポリマー、並びにこれらの組み合わせから選択されるポリマーを含む、フィルム形成ポリオレフィンである。このような赤外線透過性ポリマーマトリックスは、当業者に公知であり、例えば、欧州特許出願公開第２  ７６４  ３２０号公報に記載されている。
【００７０】
ＬＷＩＲ検出装置
方法工程（ｉｉ）に従って、ＬＷＩＲ検出装置を提供する。
【００７１】
ＬＷＩＲは、「長波長赤外線」（「ｌｏｎｇｗａｖｅ  ｉｎｆｒａｒｅｄ」又は「ｌｏｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｉｎｆｒａｒｅｄ」）の略称であり、「熱赤外線」としても知られている。ＬＷＩＲは赤外線（ＩＲ）スペクトルの一部である。
【００７２】
赤外線（ＩＲ）は、可視光よりも波長の長い電磁放射線であり、したがって一般に人間の目には見えない。赤外線としても知られている。ＩＲ波長は、７００ナノメートル（周波数４３０ＴＨｚ）の可視スペクトルの公称赤色端から１ミリメートル（３００ＧＨｚ）まで広がっている。赤外線は、近赤外線（ＮＩＲ）、短波長赤外線（ＳＷＩＲ）、中波長赤外線（ＭＷＩＲ）、及び長波長赤外線（ＬＷＩＲ）を含む。ＮＩＲとは、０．７５〜１．４μｍの範囲を指し、２１４〜４００ＴＨｚの周波数を有し、８８６〜１６５３ｍｅＶの光子エネルギーを有する。ＳＷＩＲとは、１．４〜３μｍの範囲を指し、１００〜２１４ＴＨｚの周波数を有し、４１３〜８８６ｍｅＶの光子エネルギーを有する。ＭＷＩＲとは、３から＜８μｍの範囲を指し、＞３７から１００ＴＨｚの周波数を有し、＞１５５から４１３ｍｅＶの光子エネルギーを有する。ＬＷＩＲとは、２０〜３７ＴＨｚの周波数、１５５ｍｅＶ〜８９ｍｅＶの光子エネルギーを有する、８〜１４μｍの範囲を指す。
【００７３】
赤外線は、分子がその回転−振動運動を変化させるときに、分子によって散乱され、放出され、又は吸収される。それは、双極子モーメントの変化を通じて分子における振動モードを励起し、その後、吸着光が振動力に変換される。赤外分光法は、赤外範囲の光子の吸収と透過とを調べるものであり、当業者に知られている。
【００７４】
本発明によるＬＷＩＲ検出装置は、ＬＷＩＲを検出することができる検出装置である。このような検出装置は、当業者に公知であり、市販されている。
【００７５】
本発明の一実施形態によれば、ＬＷＩＲ検出装置はボロメーター、又はテルル化カドミウム水銀を含むセンサーであり、好ましくは、ＬＷＩＲ検出装置はボロメーターである。
【００７６】
ボロメーターは、温度依存性の電気抵抗を有する材料の加熱を介して電磁放射線の出力又は強度を測定するための装置である。ボロメーターは、熱リンクを介して蓄熱体（一定温度の物体）に接続された吸収要素、例えば金属の薄層のような吸収要素から構成される。その結果、吸収要素に衝突する任意の放射線が、蓄熱体の温度よりも高い温度に吸収要素の温度を上昇させる。すなわち、吸収するパワーが大きいほど、温度は高くなる。検出器の速度を設定する固有の熱時定数は、吸収要素と蓄熱体との間の熱伝導率に対する吸収要素の熱容量の比に等しい。温度変化は、付属の抵抗温度計で直接測定することができ、又は吸収要素自体の抵抗を温度計として使用することもできる。金属ボロメーターは、通常は冷却せずに作動する。金属ボロメーターは、薄い箔又は金属フィルムから製造される。あるいは、ボロメーターは、金属ではなく、半導体又は超電導体の吸収要素を使用してもよい。ボロメーターは当業者に知られており、例えば、シークサーマル（Ｓｅｅｋ  Ｔｈｅｒｍａｌ）社（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｅｒｍａｌ．ｃｏｍ）；サーマルエキスパート（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐｅｒｔ）社（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉ３−ｔｈｅｒｍａｌｅｘｐｅｒｔ．ｃｏｍ）；フラー（Ｆｌｉｒ）社（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｆｌｉｒ．ｃｏｍ）；又はウリス（Ｕｌｉｓ）社（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．Ｕｌｉｓ−ｉｒ．ｃｏｍ）から市販されている。
【００７７】
あるいは、テルル化カドミウム水銀（ＨｇＣｄＴｅ）を含むセンサーを、ＬＷＩＲ検出装置として使用することができる。ＨｇＣｄＴｅ又はテルル化カドミウム水銀（また、テルル化水銀カドミウム、ＭＣＴ、テルル化ＭｅｒＣａｄ、ＭｅｒＣａｄＴｅｌ、ＭｅｒＣａＴ、又はＣＭＴ）は、短波赤外域から超長波赤外域に及ぶ調節可能なバンドギャップを有するテルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）及びテルル化水銀（ＨｇＴｅ）の合金である。合金中のカドミウム（Ｃｄ）の量は、材料の分光吸収を所望の赤外波長に合わせるように選択することができる。ＣｄＴｅは、室温で約１．５エレクトロンボルト（ｅＶ）のバンドギャップを有する半導体である。ＨｇＴｅは半金属であり、これはそのバンドギャップエネルギーがゼロであることを意味する。これら２つの物質を混合すると、０〜１．５ｅＶのバンドギャップを得ることができる。このような装置は、例えば、米国特許第５，８２８，０６８  Ａ号明細書から公知である。
【００７８】
工程（ｉ）の基材への赤外線の照射
本発明の方法の工程（ｉｉｉ）によれば、工程（ｉ）の基材に、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射する。
【００７９】
工程（ｉ）の基材への照射は、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲において赤外線を供給する赤外線発光源で行われる。一実施形態によれば、赤外線発光源は、８〜１４μｍの波長範囲においてのみ赤外線を提供する。別の実施形態によれば、赤外発光源は、８〜１４μｍの全波長範囲の赤外線を提供し、さらに、この波長範囲のよりも下及び／又は上の波長範囲の赤外線を提供する。赤外線発光源は、赤外線に加えて、赤外線以外の他の波長を発光してもよく、例えば、可視光スペクトルを発光してもよい。
【００８０】
少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を発する赤外線発光源は、当業者に知られている。最も単純で安価な赤外線発光源は、自然の太陽光である。少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を発する他の赤外線発光源は、例えば、Ｈａｗｋｅｙｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から、商品名ＩＲ−１ｘシリーズとして、Ａｘｅｔｒｉｓ社から、商品名ＥＭＩＲＳ５０又はＥＭＩＲＳ２００として、Ｈｅｌｉｏｗｏｒｋｓ社又はＭｉｃｒｏ−Ｈｙｂｒｉｄ社（ＮｏｖａＩＲ）から、商品名ＪＳＩＲ３５０−４又はＪＳＩＲ３５０−４−Ｒ又はＪＳＩＲ３５０−４−ＣＢ又はＪＳＩＲ３５０−２として市販されている。
【００８１】
発光源は、基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩に応じて選択することができる。例えば、基材が紙であり、リン酸塩及び／又は硫酸塩が２×２ｃｍのＱＲコード（登録商標）の形態で基材上に印刷され、かつ赤外発光源から基材までの距離が１０ｃｍの場合、好ましい発光源は、Ａｘｅｔｒｉｓ社からのレフレクター  タイプ３を有するＥＭＩＲＳ  ２００である。
【００８２】
工程（ｉｉｉ）によれば、工程（ｉ）の基材に、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射する。これは、工程（ｉ）の基材を上記赤外発光源で直接的又は間接的に照射することによって行われる。直接照射とは、赤外線発光源の赤外線を、さらに進路を変えることなく、工程（ｉ）の基材に直接照射することを意味する。間接照明とは、赤外線発光源の赤外線が、工程（ｉ）の基材を、例えば、ミラーやレフレクターなどを使って進路を変えることによって間接的に照射することを意味する。
【００８３】
さらに、工程（ｉ）の基材の照明は、透過又は反射モードで行うことができる。透過モードとは、赤外線発光源の赤外線が、工程（ｉ）の基材を透過して光を放つことを意味する。言い換えれば、赤外線発光源と、工程（ｉ）の基材と、ＬＷＩＲ検出装置との間の角度は、＞９０°から＜２７０°である。反射モードとは、赤外線発光源の赤外線が、工程（ｉ）の基材から反射することを意味する。言い換えれば、赤外線発光源と、工程（ｉ）の基材と、ＬＷＩＲ検出装置との間の角度は、＞０°から９０°である。
【００８４】
好ましい一実施形態によれば、工程（ｉ）の基材への照射は、反射モードで行われ、かつ赤外線発光源と、工程（ｉ）の基材と、ＬＷＩＲ検出装置との間の角度は、２０°〜２５°である。しかしながら、特に印刷物が表面にあり、基材内にない場合には、より高い角度も可能である。
【００８５】
別の好ましい実施形態によれば、工程（ｉ）の基材への照射は、透過モードで行われ、かつ赤外線発光源と、工程（ｉ）の基材と、ＬＷＩＲ検出装置との間の角度は、＞９０°から＜２７０°である。しかしながら、透過測定は、基材がＬＷＩＲ光に対して透過性である場合、例えば、８〜１４μｍの範囲の赤外線が基材を透過して光を放つことができる場合にのみ可能である。これは、例えば、基材が、ポリマーをベースとするフィルム又はセルロースをベースとするフィルムである場合に可能である。しかしながら、これは、明らかに、照射装置の強度及び基材の厚さに依存する。
【００８６】
本発明の一実施形態によれば、照射した赤外線は、少なくとも一つの集束／散乱装置によって集束及び／又は散乱される。
【００８７】
本発明の意味における集束装置は、照射した赤外線を束ね、かつ基材上の所望の点又は位置にこれを集束させることができる装置である。赤外線用の集束装置は、当業者に知られており、かつ市販されている。本発明の一実施形態によれば、照射した赤外線は、少なくとも一つの集束装置によって集束のみさせる。
【００８８】
本発明の意味における散乱装置は、照射した赤外線を広げたり分散させたりして、基材に向け直したり、又は基材に進路を変えたりすることができる装置である。赤外線用の散乱装置は、当業者に知られており、かつ市販されている。本発明の一実施形態によれば、照射した赤外線は、少なくとも一つの散乱装置によって散乱のみさせる。
【００８９】
本発明の別の実施形態によれば、照射した赤外線は、少なくとも一つの集束装置及び少なくとも一つの散乱装置によって集束及び散乱される。集束及び散乱機能を一つの装置が兼ね備えることができる。
【００９０】
赤外線用の適切な集束及び散乱装置は、当業者に公知であり、かつ市販されている。
【００９１】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも一つの集束装置はコリメーターであり、及び／又は少なくとも一つの集束／散乱装置はレンズである。
【００９２】
一実施形態によれば、集束装置はコリメーターである。本発明の意味におけるコリメーターは、照射した赤外線のビームを狭める装置である。狭めるということは、運動方向を特定の方向により整列させるようにすること（すなわち、コリメート光又は平行光線にすること）、又はビームの空間断面をより小さくすること（照射野絞り装置）のいずれかを意味し得る。赤外線に適したコリメーターは、当業者に知られており、かつ例えば、Ｈａｗｋｅｙｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社、Ａｘｅｔｒｉｓ社、Ｈｅｌｉｏｗｏｒｋｓ社、又はＭｉｃｒｏ−Ｈｙｂｒｉｄ社から市販されている。
【００９３】
あるいは、集束装置は、レンズである。しかしながら、散乱装置もレンズとすることができる。本発明によるレンズは、屈折によって光ビームを集束し又は分光する透過型光学装置である。単純なレンズは、透明な材料の単一のピースからなり、一方、複合レンズは、通常、共通の軸に沿って配置された、いくつかの単純なレンズ（要素）からなる。例えば、レンズは、ガラス又はプラスチック又は金属などの材料から作製することができ、必要に応じて、所望の形状に研削及び研磨又は成形する。あるいは、レンズは、ＺｎＳｅなどの無機材料から作製することができる。赤外線に適したレンズは、当業者に知られており、かつ市販されており、例えば、サーマルエキスパート（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐｅｒｔ）社からの商品名ＱＶＧＡレンズ、例えば「Ｑ１用ワイドレンズ（６．８ｍｍ／ｆ／１．３）」として、（ｈｔｔｐ；／／ｗｗｗ．ｉ３−ｔｈｅｒｍａｌｅｘｐｅｒｔ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｔ−ｅ−ｑ１−ｌｅｎｓ）、又はＯＰＨＩＲ社からの８〜１２マイクロメートルの非冷却カメラ用レンズとして、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｏｐｈｉｒｏｐｔ．ｃｏｍ／ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｏｐｔｉｃｓ／ｃａｔａｌｏｇ−ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｌｅｎｓｅｓ／ｌｅｎｓｅｓ−ｆｏｒ−ｕｎｃｏｏｌｅｄ−ｃａｍｅｒａｓ）；Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ社からの長波長赤外線（ＩＲ）非球面レンズとして、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓ．ｆｒ／ｆ／ｍｉｄ−ｗａｖｅ−ａｎｄ−ｌｏｎｇ−ｗａｖｅ−ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｉｒ−ａｓｐｈｅｒｉｃ−ｌｅｎｓｅｓ／１３９３１／）；Ｔｈｏｒｌａｂｓ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ社からの成形ＩＲ非球面レンズとして、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｎｅｗｇｒｏｕｐｐａｇｅ９．ｃｆｍ？ｏｂｊｅｃｔｇｒｏｕｐ ｉｄ＝４７９１＆ｐｎ＝３９００２８−Ｆ）；又はライトパステクノロジー（ＬｉｇｈｔＰａｔｈ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）社からのレンズとして、（ｈｔｔｐｓ：／／ｌｉｇｈｔｐａｔｈ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ｄｃａｔａｌｏｇ．ｃｏｍ／ｖ／ＬＰＴＨＣＯＲＰ−１５０９ ２０１６−Ｉｎｆｒａｒｅｄ−Ｃａｔａｌｏｇ Ｃ／％２０−％２０ｐａｇｅ＝１＃ｐａｇｅ＝０）、市販されている。
【００９４】
追加的に、又は代替的に、少なくとも一つの集束装置、及び／又は集束／散乱装置は、赤外発光源が存在する場合、赤外発光源と基材との間に配置される。
【００９５】
散乱及び／又は放出された電磁放射線の強度の検出
方法工程（ｉｖ）に従って、工程（ｉｉｉ）における照射に起因して、基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度を、工程（ｉｉ）で提供したＬＷＩＲ検出装置で検出する。
【００９６】
工程（ｉ）の基材に、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射すると、基材の表面又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を有する基材の原子及び分子が刺激され、したがって、基材の原子及び分子が、ＬＷＩＲ検出装置で検出することができる電磁放射線を散乱及び／又は放出する。特に基材がセルロースを含む場合に、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造、及び基材の赤外線の吸収に差異がある。基材、及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の強度を検出するときに、これらの差を検出することができる。エネルギー（波長）及び強度は、励起された物質中の可能な振動モードによって決定され、これは、特定の物質中に存在する原子の種類及び原子配列に依存するので、吸収の差が生じる。
【００９７】
本発明者らは、驚くべきことに、上記の方法による、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって、及び基材によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射は、基材がセルロースを含んでいても、干渉しないことを見出した。さらに、上記方法は、容易に行うことができ、安価であり、検出のための装置は、軽く、かつ輸送可能である。
【００９８】
例えば、基材の表面又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布などの基材は、そのリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造が、人間の目によって検出可能ではないか、又はほとんど検出可能でないように製造することができる。少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射すると、基材の表面又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材の原子及び分子が、ＬＷＩＲ検出装置で検出することができる電磁放射線を散乱及び／又は放出する。既に上述したように、特に基材がセルロースを含む場合に、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造及び基材の、赤外線の吸収に差異がある。基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の強度を検出するとき、これらの差を検出することができる。特に、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線で照射する場合に、これらの差を検出することができる。
【００９９】
この方法によって、基材の表面又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造で印刷又はコーティングした基材、例えば、紙、シート、箔、厚紙、ポリマーフィルム、織布、又はポリマー不織布などの基材を提供することが可能である。好ましくは、基材は、セルロースを含み、かつ／又は基材の表面にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造で、好ましくは、リン酸カルシウム及び／又は硫酸カルシウムで、印刷又はコーティングされている。印刷又はコーティングは、基材の表面のパターンの形態であってもよく、かつ人間の目によって検出できないか、又はほとんど検出できないものでしかない。好ましい実施形態では、基材は、紙、シート、又は厚紙であり、セルロース及び任意に炭酸カルシウムを含む。基材上の印刷又はコーティングは、パターンの形態であり、好ましくは、リン酸カルシウム及び／又は硫酸カルシウムを含む。このパターンは、人間の目によってほとんど検出できないか又は検出できない。工程（ｉ）の基材に、少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射し、かつ基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放射された電磁放射線の反射強度を、ＬＷＩＲ検出装置で検出する。本発明者らは、驚くべきことに、このような方法によって、基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射強度が干渉しないことを見出した。したがって、基材の表面、例えば、紙、シート、又は厚紙の表面に、人間の目では検出できないが、ＬＷＩＲ検出装置によって検出できるパターンを印刷することが可能である。このような方法によって、本発明による方法によってのみ検出可能であり、かつ人間の目によっては検出できない安全コード又は隠れたパターンを提供することができる。さらに、このような安全コード又は隠れたパターンは、基材及び印刷又はコーティングを破壊又は損傷することなく、本発明の方法によって非常に容易に検出することができる。さらに、本発明者らは、驚くべきことに、上記の方法によって、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって及び基材によって散乱及び／又は放出された、あるいは反射された電磁放射線は、特に基材がセルロースを含む場合に干渉しないことを見出した。さらに、上記方法は、容易に行うことができ、かつ安価である。検出のための装置は軽量であり、かつ移動可能であるので、そのような安全コード又は隠れたパターンは、ほぼ全ての場所で検出することができる。例えば、このような安全コード又は隠されたパターンは、ＩＤカード又はドアキーカード上に印刷することができる。ＩＤカード又はドアキーカードが、ＩＤカードリーダー又はドアロックに押し込まれると、本発明の方法によって非常に容易に検出することができる。
【０１００】
追加の実施形態
本発明の一実施形態によれば、工程（ｉｖ）における散乱及び／又は放出された電磁放射線を、少なくとも一つの収集装置によって収集し、かつ任意選択で集束させる。本発明の意味における収集装置は、電磁放射線を収集し、かつ任意選択で集束させるのに適した装置である。このような収集装置は、当業者に公知であり、かつ市販されている。
【０１０１】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも一つの収集装置は、オブジェクティブデバイスであり、好ましくはレンズであり、かつ／又は少なくとも一つの収集装置は、基材とＬＷＩＲ検出装置との間に配置される。
【０１０２】
本発明の意味において、オブジェクティブデバイスは、基材から散乱及び／又は放出された、あるいは反射された電磁放射線を集め、かつこの電磁放射線を集束する光学素子である。オブジェクティブデバイスは、単一レンズ若しくはミラー、又は幾つかの光学素子の組み合わせとすることができる。好ましい実施形態によれば、オブジェクティブデバイスはレンズであり、例えば、サーマルエキスパート（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐｅｒｔ）社から市販されている「Ｑ１用ワイドレンズ（６．８ｍｍ／ｆ／１．３）」などのＱＶＧＡレンズ（ｈｔｔｐ；／／ｗｗ．ｉ３−ｔｈｅｒｍａｌｅｘｐｅｒｔ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｔ−ｅ−ｑ１−ｌｅｎｓ）；又はＯＰＨＩＲ社からの８〜１２マイクロメートルの非冷却カメラ用レンズ、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｏｐｈｉｒｏｐｔ．ｃｏｍ／ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｏｐｔｉｃｓ／ｃａｔａｌｏｇ−ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｌｅｎｓｅｓ／ｌｅｎｓｅｓ−ｆｏｒ−ｕｎｃｏｏｌｅｄ−ｃａｍｅｒａｓ）；Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ社からの長波長赤外線（ＩＲ）非球面レンズ、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓ．ｆｒ／ｆ／ｍｉｄ−ｗａｖｅ−ａｎｄ−ｌｏｎｇ−ｗａｖｅ−ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｉｒ−ａｓｐｈｅｒｉｃ−ｌｅｎｓｅｓ／１３９３１／）；Ｔｈｏｒｌａｂｓ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ社からの成形ＩＲ非球面レンズ、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｎｅｗｇｒｏｕｐｐａｇｅ９．ｃｆｍ？ｏｂｊｅｃｔｇｒｏｕｐ ｉｄ＝４７９１＆ｐｎ＝３９００２８−Ｆ）；又はライトパステクノロジー（ＬｉｇｈｔＰａｔｈ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）社からのレンズ、（ｈｔｔｐｓ：／／ｌｉｇｈｔｐａｔｈ−ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ｄｃａｔａｌｏｇ．ｃｏｍ／ｖ／ＬＰＴＨＣＯＲＰ−１５０９ ２０１６−Ｉｎｆｒａｒｅｄ−Ｃａｔａｌｏｇ Ｃ／％２０−％２０ｐａｇｅ＝１＃ｐａｇｅ＝０））である。
【０１０３】
追加的に又は代替的に、少なくとも一つの収集装置は、基材とＬＷＩＲ検出装置との間に位置している。
【０１０４】
本発明の別の実施形態によれば、散乱及び／又は放出された電磁放射線を、工程（ｉｖ）において、少なくとも一つのフィルタリングデバイスによってフィルタリングする。本発明の意味におけるフィルタリング装置は、電磁放射線を選択的に透過させる装置である。言い換えれば、フィルターによっては、電磁放射線の一部の波長は遮断され、フィルターを通って伝達されない。電磁放射線のためのフィルタリング装置は、当業者に知られており、かつ市販されている。
【０１０５】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも一つのフィルタリング装置は、光学フィルター、好ましくは、バンドパスフィルター、又はロングパスフィルターとショートパスフィルターとの組み合わせ、又は、チューナブルフィルターである。
【０１０６】
本発明の意味でのバンドパスフィルターは、ある一定の範囲内の電磁放射線を通過させ、かつその範囲外の電磁放射線を受け入れない装置である。好ましくは、バンドパスフィルターは、８．８〜９．３μｍ又は１０．０〜１０．６μｍ又は１１．３〜１１．８μｍの範囲の電磁放射線を通過させる。あるいは、２つ又はそれを超えるバンドパスフィルターが存在していてもよく、例えば、８．８〜９．３μｍの範囲の電磁放射線を通過させる一つのバンドパスフィルター、及び１０．０〜１０．６μｍの範囲の電磁放射線を通過させる一つのバンドパスフィルターが存在することができる。バンドパスフィルターは、例えば、中国実用登録第２０２２３０２１９  Ｕ号明細書及び中国特許出願公開第１０３７１３３４７号公報から当業者に知られており、かつ例えば、Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ社からの赤外（ＩＲ）バンドパスフィルター、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓ．ｆｒ／ｆ／ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｉｒ−ｂａｎｄｐａｓｓ−ｆｉｌｔｅｒｓ／１４２９０）；Ｔｈｏｒｌａｂｓ社からのＩＲバンドパスフィルター：１．７５〜９．５０μｍ中心波長、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｎｅｗｇｒｏｕｐｐａｇｅ９．ｃｆｍ？ｏｂｊｅｃｔｇｒｏｕｐ ｉｄ＝５８７１）；Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ社からの中間赤外線フィルター（Ｍｉｄ  Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒｓ）：１．５〜２０μｍ、（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｏｃ−ｉｎｃ．ｃｏｍ／ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｆｉｌｔｅｒｓ．ｈｔｍ）；ＩＲＩＤＩＡＮ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社からのＩＲフィルター（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｒｉｄｉａｎ．ｃａ／ｓｐｅｃｉａｌｔｙ−ｆｉｌｔｅｒｓ／ｉｒ−ｆｉｌｔｅｒｓ／）；又はスペクトロゴン（Ｓｐｅｃｔｒｏｇｏｎ）社からのバンドパスフィルター（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｐｅｃｔｒｏｇｏｎ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔ−ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ｏｐｔｉｃａｌ−ｆｉｌｔｅｒｓ／ｓｐｅｃｔｒｏｇｏｎ−ａｂ／）などが市販されている。
【０１０７】
本発明の別の実施形態によれば、フィルターは、ロングパスフィルターとショートパスフィルターとの組み合わせであり、例えば、８μｍのロングパスフィルターと８．８μｍのショートパスフィルターとの組み合わせ、又は１０．３μｍのロングパスフィルターと１０．８μｍのショートパスフィルターとの組み合わせである。本発明の意味におけるロングパスフィルターは、より短い波長を減衰させ、より長い波長を伝達（通過）させるフィルターである。本発明の意味におけるショートパスフィルターは、より長い波長を減衰させ、より短い波長を伝達（通過）させるフィルターである。適当なショートパスフィルター及びロングパスフィルターは、当業者には公知であり、かつ市販されており、例えば、Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ社（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｅｄｍｕｎｄｏｐｔｉｃｓ．ｆｒ／ｆ／ｉｎｆｒａｒｅｄ−ｉｒ−ｂａｎｄｐａｓｓ−ｆｉｌｔｅｒｓ／１４２９０）；  Ｔｈｏｒｌａｂｓ社、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｔｈｏｒｌａｂｓ．ｃｏｍ／ｎｅｗｇｒｏｕｐｐａｇｅ９．ｃｆｍ？ｏｂｊｅｃｔｇｒｏｕｐ  ｉｄ＝５８７１）；Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｅｓ社、（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｏｃ−ｉｎｃ．ｃｏｍ／ｉｎｆｒａｒｅｄ ｆｉｌｔｅｒｓ．ｈｔｍ）；Ｉｒｉｄｉａｎ社、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｒｉｄｉａｎ．ｃａ／ｓｐｅｃｉａｌｔｙ−ｆｉｌｔｅｒｓ／ｉｒ−ｆｉｌｔｅｒｓ／）；又はＳｐｅｃｔｒｏｇｅｎ社、（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｐｅｃｔｒｏｇｏｎ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔ−ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ｏｐｔｉｃａｌ−ｆｉｌｔｅｒｓ／ｓｐｅｃｔｒｏｇｏｎ−ａｂ／）から市販されている。
【０１０８】
本発明の意味においてチューナブルフィルターとは、調整可能であるフィルターのことである。好ましくは、チューナブルフィルターは、チューナブルＭＥＭＳファブリペローフィルターである。追加的に又は代替的に、チューナブルフィルターは、８〜１４μｍの範囲の波長を通過するように調整することができる。好ましくは、チューナブルフィルターは、１００ｎｍ及びそれ未満のスペクトル分解能を有する。このようなフィルターにより、フィルターが許容する最も狭いパスと同程度に良好なスペクトル分解能で、スペクトル範囲全体にわたってスキャンすることができる。これは、例えば、各ピクセルが８〜１４μｍの範囲のフルスペクトルを有するスペクトル画像を得ることができることを意味する。その後、このような画像を、ソフトウェアで参照スペクトルと比較することができ、鉱物を読み出すことができる。このようなチューナブルフィルターは、当業者に知られており、かつ市販されており、例えば、ここでの説明において先に述べた供給業者から市販されている。
【０１０９】
追加的に又は代替的に、少なくとも一つのフィルタリング装置は、基材とＬＷＩＲ検出装置との間に配置され、好ましくは、存在する場合にはオブジェクティブデバイスと、ＬＷＩＲ検出装置との間に配置される。
【０１１０】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の方法は、工程（ｉｖ）における電磁放射線の検出された強度の量をコンピュータ装置によって読み出すさらなる工程を含み、ここで、このコンピュータ装置は、好ましくは、携帯電話である。より正確には、携帯電話又はタブレットなどのコンピュータ装置を、ＬＷＩＲ検出装置と接続することができる。接続は、有線又は無線によって、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線又は近距離無線通信（ＮＦＣ）によって行うことができる。ＬＷＩＲ検出装置のデータを読み取って処理することができるコンピュータプログラム又はアプリケーションが必要である。データは、ピクチャー・フォーマットで、特にマルチカラー・ピクチャーに変換されることが特に好ましい。このような方法によって、例えば、基材の表面又は基材内の、きちんとした目では見えないか又はほとんど見えないパターンの形態での印刷又はコーティング（被覆）をコンピュータ装置で見ることができる。
【０１１１】
本発明によれば、ＬＷＩＲ検出装置は、基材の表面にコーティングされている及び／又は基材内に存在しているリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放射された電磁放射線の反射強度を検出するために使用される。
【０１１２】
本発明者らは、驚くべきことに、ＬＷＩＲ検出装置が、基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出された電磁放射線の反射を検出するために使用できることを見出した。基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材に、好ましくは少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射すると、この照射に起因して、基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって電磁放射線が散乱及び／又は放出される。電磁放射線の強度は、ＬＷＩＲ検出装置で検出できる。
【０１１３】
本発明によれば、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造で少なくとも部分的にコーティングされているか、又はリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造をその中に含む基材は、ＬＷＩＲ検出装置によって検出可能である電磁放射線の散乱及び／又は発光を介して情報を提供するために使用される。
【０１１４】
本発明者らは、驚くべきことに、基材の表面及び／又は基材内にリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む基材を、ＬＷＩＲ検出装置によって検出可能である電磁放射線の散乱及び／又は発光を介して情報を提供するために使用することができることを見出した。この基材に、好ましくは少なくとも８〜１４μｍの全波長範囲にわたって赤外線を照射すると、この照射に起因して、電磁放射線が、基材及びリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって散乱及び／又は放出される。この電磁放射の強度を、ＬＷＩＲ検出装置で検出することができる。
【０１１５】
ＬＷＩＲ検出装置及び基材は、上述したＬＷＩＲ検出装置及び基材と同一である。さらに、本発明の方法について記載する追加の実施形態は、上記の使用にも関する。
【０１１６】
本発明者らは、驚くべきことに、この基材上のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を含む印刷又はコーティングが、基材及び印刷又はコーティングを破壊又は損傷することなく、容易に検出することができることを見出した。さらに、本発明者らは、驚くべきことに、散乱及び／又は放出された電磁放射線がＬＷＩＲ検出装置で検出される場合、特に基材がセルロースを含む場合に、リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって、及び基材によって散乱及び／又は放出され、あるいは反射された電磁放射線が、干渉しないことを見出した。
【０１１７】
本発明によれば、基材の表面又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出するためのＬＷＩＲイメージングシステムが提供され、このシステムは、（ａ）８〜１４μｍの全範囲で発光する赤外線発光源、及び（ｂ）ＬＷＩＲ検出装置を含む。
【０１１８】
ＬＷＩＲ検出装置、基材、及び赤外線発光源は、上述のＬＷＩＲ検出装置、基材、及び赤外線発光源と同一である。
【０１１９】
本発明者らは、驚くべきことに、このＬＷＩＲイメージングシステムにより、基材の表面及び／又は基材内のリン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造を検出することができることを見出した。このような検出は、基材及び印刷又はコーティングを破壊又は損傷することなく容易に行うことができる。リン酸塩及び／又は硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造によって、及び基材によって散乱及び／又は放射された、あるいは反射された電磁放射線は、散乱及び／又は放射されたこの電磁放射線をこのＬＷＩＲ検出装置で検出する場合に干渉しないので、表面上の又は表面内の印刷又はパターンを明確に検出することができる。これは、基材がセルロースを含む場合に特に当てはまる。
【０１２０】
さらに、本発明の方法について記載する追加の実施形態は、このＬＷＩＲイメージングシステムにも関する。
【０１２１】
本発明の一実施形態によれば、ＬＷＩＲイメージングシステムをハウジング内に設置し、好ましくは、このハウジングは、コンピュータ装置に接続可能である。
【０１２２】
好ましいＬＷＩＲイメージングシステムは、実施例及び図に記載されている。
【０１２３】
本発明の範囲及び利点は、以下の図及び実施例に基づいてより良く理解され、これらは本発明の特定の実施形態を例示することを意図しており、かつ非限定的なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】透過をベースとしたＬＷＩＲイメージングシステムを示す。
【図２】反射をベースとしたＬＷＩＲイメージングシステムを示す。
【図３】反射をベースとしたＬＷＩＲイメージングシステムを示す。
【図４】８〜１４μｍの赤外線スペクトルを示す。
【図５】携帯電話に接続したＬＷＩＲイメージングシステムを示す。
【図６】携帯電話に組み込んだＬＷＩＲイメージングシステムを示す。
【実施例】
【０１２５】
実施例１
実施例１は、ＬＷＩＲイメージングシステムにおけるそれぞれの構成要素の形状及び配置に関する。
【０１２６】
図１は、透過をベースとした設定のための原理を示し、かつ図２及び３は、反射をベースとした設定のための原理を示す。ＬＷＩＲイメージングシステムは、以下の部品から構成されている：
ａ：  レンズ及び／又はコリメーター
ｂ：  一つ又は複数の赤外線発光源
ｃ：  レンズ
ｄ：  バンドパスフィルター
ｅ：  ＬＷＩＲ検出装置（イメージセンサー）
ｆ：  印刷された基材
【０１２７】
実施例２
フィルタリング装置、例えばバンドパスフィルターの選択は、基材及び基材上の印刷内のリン酸塩及び硫酸塩の非晶質構造及び／又は結晶構造に依存する。図４には、リン酸カルシウムを含む印刷されたパターンを表面に有する、８０ｇ／ｍ２の炭酸カルシウムを含む紙のスペクトル領域が示されており、ここでは、コントラスト信号対ノイズ比は、できるだけ高くなっている。特定のリン酸カルシウム含有パターンを検出するためのバンドパスフィルターの選択肢としては、Ａ（８．８〜９．３μｍ）、Ｂ（１０．０〜１０．６μｍ）、又はＣ（１１．３〜１１．８μｍ）から選択することができた。
【０１２８】
図４のスペクトルは、２７．９℃、相対湿度４９％で、ＢＲＵＫＥＲ  ＶＥＲＴＥＸ  ７０ｖ  ＦＴＩＲ分光計で測定したものであり、この分光計は、ＭＩＲ源付きの液体窒素（Ｌｉｑ−Ｎ２）冷却型ＭＣＴ検出器を有し、以下の仕様及び設定を有していた：
６ｍｍ  アパーチャー、レゾリューション  ４ｃｍ、スキャン  １０２４、約８０〜３５０の信号で、１７のバックグラウンド信号、透過信号  ２２，０００、反射  ２，０００。
【０１２９】
実施例３
ＬＷＩＲイメージングシステム又はＬＷＩＲイメージングシステムの部品は、コンピュータ装置、例えば、携帯電話に接続することができる。ＬＷＩＲ検出装置は、独立型の装置とすることができ、例えば、図５に示すような携帯電話などのコンピュータ装置に無線で又は物理的に接続した装置とすることができ、又は図６に示すような携帯電話などのコンピュータ装置に組み込んだ装置とすることができる。これらの図中の略号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、以下の意味を有する：
Ａ：  ＬＷＩＲ検出装置（イメージセンサー）
Ｂ：  赤外線発光源
Ｃ：  画像認識及びパターン解読のためのソフトウェア
Ｄ：  コードの信頼性を検証するためのソフトウェア
【図１】
2021529970.tif 000003
【図２】
2021529970.tif 000004
【図３】
2021529970.tif 000005
【図４】
2021529970.tif 000006
【図５】
2021529970.tif 000007
【図６】
2021529970.tif 000008
【国際調査報告】
2021529970.tif 000009
2021529970.tif 000010
2021529970.tif 000011