ЛАЗЕРНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЛЮМИНОФОРА

Настоящая полезная модель относится к области визуального контроля наличия люминофора на поверхности широкого класса документов, банкнот, ценных бумаг и других материалов и предметов.
Известен ряд устройств, предназначенных для проверки подлинности ценных бумаг, имеющих специальные метки содержащие определенный вид люминофора, путем их облучения источником излучения с параметрами учитывающими свойства люминофора контролируемой метки. Так, в патентах РФ №2106013 (27.02.1998), №2158443 (27.10.2000), №2172982 (27.08.2001), №2203188 (27.04. 2003), свидетельствах на полезную модель РФ №19194 (10.08.2001) и №20396 (27.10.2001), а также в патентах США №4650319 (17.03.1987) и №6438262 (20.08. 2002), заявках на патент США №2001/0035491 (01.11.2001) и №2002/0051562 (02.05.2002), заявке ЕПВ №0878781 (18.11.1998) и международной заявке № WO 02/071348 (12.09.2002) описаны различные устройства, имеющие в своем составе ИК-излучатели и соответствующие приемники (датчики) этого излучения. При этом для обеспечения визуализации специальных меток, содержащих определенный вид люминофора, параметры источника излучения должны соответствовать свойствам этого люминофора. Наиболее близким аналогом является видеокомплекс для определения подлинности ценных бумаг и/или документов (патент РФ №2320018 от 20.03.2008), в котором имеется несколько источников излучения. Заданная ширина спектрального диапазона длин волн излучения каждого из источников располагается внутри соответствующего диапазона, начиная с инфракрасного, далее видимого и заканчивая ультрафиолетовым диапазоном. В нем качестве источника с заданным спектральным диапазоном в видимой области света использован, в том числе и единичный лазерный излучатель. Известный единичный лазерный источник излучения удобно использовать для контроля меток, количество которых и место нахождения предварительно известно, поскольку лазерный луч в точке его падения на рабочий стол устройства образует светящееся пятно сравнительно малого диаметра по сравнению с площадью рабочего стола. Во время проведения исследований искомых меток источники излучения неподвижны относительно поверхности рабочего стола, а сам объект исследования перемещают вдоль поверхности рабочего стола руками до совмещения искомой метки на объекте с лучом, исходящим от источника излучения. Недостатком известного единичного лазерного излучателя является то, что в случае его использования для поиска меток, содержащих соответствующий люминофор, количество и возможное расположение которых на контролируемой поверхности предварительно неизвестно, а площадь этой поверхности может быть сколько угодно большой, время на поиск искомой метки практически будет также сколько угодно большим, что существенно снижает производительность труда при проведении исследований в таких условиях.
Целью (техническим результатом) настоящего изобретения является устранение вышеуказанного недостатка, то есть, повышение производительности труда за счет сокращения времени на проведение поиска меток, содержащих люминофор, количество которых и их месторасположение на исследуемой сколько угодно больших размеров поверхности предварительно неизвестно.
С целью достижения вышеуказанного технического результата предлагается новая конструкция источника излучения содержащая корпус, единичный лазерный излучатель, объектив, держатель объектива, цилиндрическую пружину, четыре электромагнитных привода, каждый из которых в свою очередь содержит цилиндрическую катушку из провода, внутри которой расположены с возможностью продольного перемещения намагниченный цилиндрический сердечник и держатель этого сердечника, схему подачи импульсов тока на катушки электромагнитных приводов, и источник питания. В ней цилиндрические катушки приводов, лазерный излучатель и один конец цилиндрической пружины закреплены на корпусе, на втором конце цилиндрической пружины закреплен держатель объектива, а внутри держателя соосно с лазерным излучателем закреплен объектив. Причем держатель намагниченного сердечника одним концом скреплен с сердечником, а другим - с держателем объектива, продольные оси приводов расположены в плоскости перпендикулярной оптической оси объектива, пересекаются с ней в одной точке, а каждая из продольных осей приводов повернута на угол 90° к продольным осям двух других смежных приводов.
На фиг.1 изображен общий вид лазерного излучателя. На фиг.2 и 3 показаны основные элементы внутреннего устройства лазерного излучателя.
Лазерный излучатель для возбуждения люминофора содержит в своем составе корпус 1, на котором закреплены неподвижно электромагнитные приводы 6, 7, 8 и 9. Так же закреплен неподвижно на корпусе 1 лазерный излучатель 2 и цилиндрическая пружина 5 за один из ее концов 19. На другом конце 20 цилиндрической пружины 5 закреплен держатель 4 объектива 3. Внутри держателя 4 коаксиально закреплен объектив 3. За счет этого продольная ось цилиндрической пружины 5, а также направление распространения лазерного луча излучателя 2 совпадают с оптической осью 10 объектива 3. Благодаря этому лазерный луч излучателя 2 в исходном положении будет распространяться вдоль оптической оси 10 объектива 3.
Для обеспечения перемещения объектива 3 с заданной амплитудой в плоскости перпендикулярной оптической оси 10 предлагаемое устройство имеет четыре электромагнитных привода 6, 7, 8 и 9, Каждый из четырех электромагнитных приводов 6, 7, 8 и 9 содержит одну из цилиндрических катушек провода 11, 12, 13 и 14, внутри цилиндрического канала которой расположены с возможностью продольного перемещения один из намагниченных сердечников 15, 16, 17 и 18, скрепленный с одним из его держателей 21 и 22 (остальных два держателя намагниченных сердечников 16 и 18 на рисунках не показаны). Держатели 21 и 22 одним концом скреплены с соответствующими намагниченными сердечниками 15 и 17, а другим - с держателем 4 объектива 3. Перемещение любого из намагниченных сердечников 15, 16, 17 и 18 под воздействием магнитного поля соответствующей из катушек провода 11, 12, 13 и 14 неминуемо влечет аналогичное перемещение объектива 3 параллельно его оптической оси 10. Катушки из провода 11, 12, 13 и 14 закреплены на корпусе 1 так, чтобы их продольные оси находились в плоскости перпендикулярной оптической оси 10 и пересекались с последней в одной точке. Кроме этого каждая из продольных осей цилиндрических катушек провода 11, 12, 13 и 14 соответствующих приводов 6, 7, 8 и 9 повернута на угол 90° к продольным осям двух других смежных катушек провода 11, 12, 13 и 14. Для обеспечения перемещения объектива 3 на заданное расстояние с помощью электромагнитных приводов 6, 7, 8 и 9 катушки провода 11, 12, 13 и 14 подключены к электрической схеме, обеспечивающей выработку и подачу с соответствующими параметрами импульсов тока.
Предлагаемый лазерный излучатель работает следующим образом. Если не пропускать импульсы тока через цилиндрические катушки провода 11, 12, 13 и 14, то луч лазерного излучателя 2, пройдя через объектив 3 вдоль его оптической оси 10, достигнет рабочей поверхности и высветит на ней пятно минимальных размеров. Если же после этого пропустить импульс тока через любую из катушек провода 11, 12, 13 и 14, то расположенный в ней соответствующий намагниченный сердечник 15, 16, 17 и 18 переместится вдоль цилиндрического канала этой катушки провода 11, 12, 13 и 14 на расстояние, зависящее от параметров пропущенного импульса тока. Одновременно с перемещением соответствующего сердечника 15, 16, 17 и 18 произойдет смещение на такое же расстояние объектива 3, а это в свою очередь вызовет перемещение на рабочем столе на соответствующее расстояние светящегося пятна от луча лазера. Если пропускать импульсы тока в определенной последовательности через все цилиндрические катушки провода 11, 12, 13 и 14, то светящееся пятно будет последовательно сканировать за очень короткое время значительную часть поверхности рабочего стола. При соответствующем выборе параметров импульсов тока, а так же инерционности глаза наблюдателя будет видна засвеченной лучом лазера значительная часть исследуемой поверхности как в пределах рабочего, а при соответствующей настройке параметров и за его пределами. Что существенно сокращает время на исследование значительных участков поверхности с целью выявления участков, содержащих люминофор, возбуждаемый за счет воздействия на него луча лазера.