专利名称：一种光致发光复合特征的检测装置和方法
技术领域：
本发明涉及防伪检测领域，尤其涉及一种光致发光复合特征的检测装置和检测方法。
背景技术：
光致发光技术是防伪领域重要的防伪手段之一，可以应用于有价证券防伪印刷等领域。例如，通过在印刷有价证券的过程中，加入包含光致发光特征的材料。通常这种材料是目视不可见的特殊材料。在流通过程中，只有通过特殊的检测装置对该特征进行检测，从而判断该证券的真伪。光致发光技术利用被检测目标含有光致发光特征的材料，在激发光源的照射下获得能量，产生发射光，通过激发光和发射光的对应关系进行真伪的检测。当存在该种对应关系时，即被检测目标中含有被检光致发光特征材料，则通过检测。然而，随着技术的不断发展，仅使用一种光致发光特征作为防伪手段，即仅以单一激发光和单一发射光的特征作为检测依据，容易被伪造。因此，使用多个光致发光特征，即多重激发光和多重发射光所组成的光致发光复合特征，可以增加伪造的难度，实现更好的防伪效果。因此，使用多重激发光和多重发射光所组成的光致发光复合特征成为了当前的发展趋势。但是，目前针对光致发光复合特征的检测，一种检测方法是使用多个分立的检测装置，每个检测装置检测一种光致发光特征。对于这种检测方法，需要多个分立的检测装置完成光致发光复合特征的检测，并且需要对每个分立的检测设备进行单独设置，检测效率低，而且多个检测装置增加了检测的成本。另一种检测方法是采用专业的可变激发光谱的大型光谱仪，分多次完成多种光致发光特征的检测。对于这种检测方法，不仅需要多次检测，检测效率低，而且专业的可变激光光谱仪也提高了检测的成本。
发明内容
本发明的发明人发现上述现有技术中存在的针对光致发光复合特征的检测检测效率低的问题，提出了一种新的技术方案。本发明的一个目的是提供一种光致发光复合特征的检测装置和方法。光致发光复合特征在具有第一属性的光的照射下能够发出具有相应的第二属性的光，一种第一属性与一种第二属性之间的对应关系构成一个特征，光致发光复合特征具有至少两个该特征。在光学结构腔体内表面设置至少两个检测单元，每个检测单元包括激发光源和光检测器。激发光源向被检测目标设置区域发射具有第一属性的光。通过使用光学结构腔体，使得光检测器能够对腔体内在具有第一属性的光的照射下发出的具有相应的第二属性的光作出响应。通过至少两个检测单元能够同时检测出被检测目标是否存在至少两个特征，即光致发光复合特征。根据本方面的一个方面，提供了一种光致发光复合特征的检测装置，该检测装置包括光学结构腔体，该光学结构腔体内定义了被检目标设置区域；至少两个检测单元，每个检测单元分别检测一个特征，每个检测单元包括激发光源，位于该光学结构腔体的内表面，用于向被检测目标设置区域发射具有第一属性的光；光检测器，位于该光学结构腔体的内表面，并且能够对具有第二属性的光作出响应。可选地，该光致发光复合特征中的两个特征为在具有相同的第一属性的光的照射下产生具有不同的第二属性的光，两个检测单元共享一个激发光源以发射该具有相同的第一属性的光，该两个检测单元的光检测器能够分别对该具有不同的第二属性的光作出响应。优选地，光检测器响应于具有第二属性的光而产生电信号。优选地，该检测装置还包括信号处理单元，从光检测器接收该电信号，根据该电信号判断是否存在该特征。优选地，该检测装置还包括控制单元，用于提供控制信号以驱动激发光源发出具有第一属性的光。优选地，控制信号是周期性控制信号。优选地，用于该至少两个检测单元的控制信号分别具有不同的频率或不同的相位；该信号处理单元判断该电信号与提供给哪个激发光源的控制信号的频率和相位相匹配，并判定被提供了相匹配的控制信号的激发光源与该电信号相对应。可选地，该光致发光复合特征中的两个特征为在具有不同的第一属性的光的照射下产生具有相同的第二属性的光，两个检测单元的激发光源分别发射该具有不同的第一属性的光，该两个检测单元共享一个光检测器，所述一个光检测器能够对该具有相同的第二属性的光作出响应。优选地，当判定存在所述特征时，该信号处理单元根据从光检测器接收的电信号的幅值，判断具有该特征的材料的含量或浓度。优选地，第一属性和第二属性是光谱特征。优选地，光谱特征为其光谱区内唯一的特征峰值。优选地,该光学结构腔体为光学积分腔体。优选地，激发光源为半导体激光器或者发光二极管。优选地，被检目标设置区域为该光学结构腔体内的底部。根据本发明的另一方面，还提供了一种使用上述检测装置检测光致发光复合特征的方法，该方法包括使用控制信号驱动各个激发光源，以向被检测目标设置区域发出具有第一属性的光;接收各个光检测器对具有第二属性的光作出响应而产生的电信号；根据该控制信号与该电信号判断是否存在该特征。优选地，该控制信号是周期性控制信号，用于至少两个检测单元的控制信号分别具有不同的频率或不同的相位，该方法还包括
判断电信号与提供给哪个激发光源的控制信号的频率和相位相匹配；判定被提供了相匹配的控制信号的激发光源与该电信号相对应。优选地,当判定存在该特征时,进一步包括该信号处理单元根据从光检测器接收的该电信号的幅值，判断具有该特征的材料的含量或浓度。在基于本发明提供的光致发光复合特征检测装置中，在例如光学结构腔体内表面设置了至少两个检测单元。每个检测单元中包括的激发光源用于向被检测目标设置区域发射具有第一属性的光。每个检测单元中还包括光检测器。光检测器位于光学结构腔体内，能够对该光学结构腔体内设置的被检目标在具有第一属性的光的照射下发出具有相应的第二属性的光作出响应。该第一属性与相应的第二属性之间具有特定的对应关系，即一个特征。通过至少两个检测单元，可以同时检测被检测目标的至少两个特征，从而实现了光致发光复合特征的快速检测。与现有技术相比，本发明提供的检测方法通过一个独立的检测装置，能够一次完成光致发光复合特征的检测，提高了检测效率，降低了检测设备的成本。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中图1示出本发明检测装置第一实施例的结构示意图；图2示出本发明检测装置第二实施例的结构示意图；图3示出本发明检测装置第三实施例的结构示意图；图4示出本发明检测方法实施例的流程示意图。
具体实施例方式现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。下面结合实施例，详细描述根据本发明实施例的检测装置和检测方法。
检测装置第一实施例图1是本发明光致发光复合特征检测装置的第一实施例的结构示意图。下面参见图1所示，详细描述第一实施例所提供的检测装置。第一实施例所提供的光致发光复合特征的检测装置100包括光学结构腔体101，至少两个检测单元102，其中，每个检测单元102分别包括激发光源103和光检测器104。这里的激发光源103和光检测器104只是在逻辑上分组构成检测单元102。实际设置上，并不必将每个检测单元102中的激发光源103和光检测器104在物理上结合在一起放置。光学结构腔体101内定义了被检目标设置区域。每个检测单元102所包括的激发光源103和光检测器104位于光学结构腔体101的内表面。激发光源103用于向被检测目标设置区域发射具有第一属性的光，光检测器104能够对具有第二属性的光作出响应。根据光致发光特征的性质，包含光致发光特征的材料在激发光源103发出的具有第一属性的光的照射下能够发出具有相应的第二属性的光。光检测器104可以设置为能够对这种具有第二属性的光作出响应。优选地，光检测器104可以设置为只对具有一种特定第二属性的光作出响应，而不对其它光作出响应。第一属性与第二属性之间的对应关系构成一个特征。每个检测单元分别检测一个特征，因此，使用检测装置100所包含的至少两个检测单元同时进行检测时，能够同时检测至少两个这种特征，即光致发光复合特征。通过光学结构腔体101所定义的被检目标设置区域，以及每个检测单元102所包括的激发光源103和光检测器104位于光学结构腔体101的内表面，使得被检目标设置区域内的被检目标物，在激发光源103发射的具有第一属性的光的照射下，在被检目标设置区域内发出具有第二属性的光，并且光检测器104能够对具有这种第二属性的光作出响应。在一种优选的实施方式中，被检目标设置区域可以定义在光学结构腔体101内的底部，通过装配激发光源103的光照射方向，使得激发光源103向该被检目标设置区域发出的具有第一属性的光，能够在光学结构腔体101内的底部形成点状的光斑或者其他光辐照度高的形式，以使更强的光照射在被检测物上，从而产生更强的第二属性的光，达到更好的检测效果。在另一种优选的实施方式中，为使每个检测单元102所包括的光检测器104能够更方便地接收被检测目标设置区域内具有第二属性的光，光学结构腔体101可以是光学积分腔体。光学积分腔体的结构特点，使得光检测器104在光学积分腔体内表面的任何位置都能接收到均匀的具有第二属性的光，使得光检测器104可以装配在光学积分腔体101内表面的任何位置，不受具体装配位置的影响。光学积分腔体为本领域技术人员所公知。因此，在此不再赘述其具体结构。在以上实施方式中，每个检测单元102所包括的激发光源103可以是半导体激光器或者发光二极管。根据光致发光复合特征，在具有第一属性的光的照射下能够发出具有相应的第二属性的光，第一属性和第二属性可以是光谱特征，因此，第一属性与一种第二属性之间的对应关系构成的一个特征具体表现为两种光谱特征之间的对应关系。这种光谱特征还可以是其光谱区内唯一的特征峰值，第一属性与第二属性之间的对应关系构成的一个特征可以更具体地表现为两个光谱的特征峰值之间的对应关系。例如，一种光致发光复合特征为在激发光源发出的特征峰值为400纳米的光(以下简称“400纳米的光”)的照射下发出特征峰值为800纳米的光(以下简称“800纳米的光”)，同时在特征峰值为500纳米的光(以下简称“500纳米的光”)的照射下发出特征峰值为900纳米的光(以下简称“900纳米的光”)。在对这种光致发光复合特征进行检测时，一个检测单元102中的激发光源103发射出400纳米的光进行照射，该检测单元中的光检测器104能够对800纳米的光作出响应。另一个检测单元中102的激发光源103发射出500纳米的光进行照射，此检测单元中的光检测器104能够对900纳米的光作出响应。在进行检测时，同时使用两个检测单元的激发光源进行照射，只有当发出400纳米光的激发光源103所在的检测单元中所包含的光检测器104作出响应，并且发出500纳米光的激发光源103所在的检测单元中所包含的光检测器104也作出响应，才判定该光致发光复合特征存在。针对一种特殊的光致发光复合特征，该光致发光复合特征中的两个特征在具有相同的第一属性的光的照射下产生具有不同的第二属性的光。对于这种复合特征的检测，检测装置100中的两个检测单元102可以共享一个激发光源103以发射具有相同的第一属性的光，该两个检测单元的光检测器104能够分别对相应的具有不同的第二属性的光作出响应。例如，一种特殊的光致发光复合特征为在400纳米的光的照射下同时发出800纳米和900纳米的光。对于这种光致发光复合特征的检测，检测装置100的两个检测单元102共享一个激发光源103发射以出400纳米的光进行照射，两个检测单元102中的光检测器104分别能够对800纳米的光和900纳米的光作出响应。在进行检测时，使用两个检测单元所共享的激发光源进行照射，当两个检测单元102中的光检测器104均分别作出响应时，即在400纳米的光的照射下同时产生了 800纳米和900纳米的光。由此，判定该光致发光复合特征存在。另外，光检测器104对具有第二属性的光作出的响应的具体实现方式可以是多样的。例如，可以采用信号指示灯的方式实现，在具有第一属性的光的照射下，如果被检目标设置区域内发出相应的具有第二属性的光时，光检测器104将响应于具有第二属性的光，使对应的信号指示灯给出指示。如果与每个检测单元102中的光检测器104对应的信号指示灯都给出了指示，则说明检测到光致发光复合特征中的每个特征，检测通过。光检测器104对具有第二属性的光作出的响应还可以采用其它方式。例如，利用光电效应的原理产生电信号，通过判断电信号的有无来判断特征的存在性。在这种实现方式中，光检测器104响应于具有第二属性的光而产生电信号。通过检测所产生的电信号，判定光致发光复合特征的检测结果。在上面的例子中，两个光检测器104将分别响应于具有这至少两种第二属性的光而产生电信号。如果检测到对应的两个电信号，则判定光致发光复合特征存在，通过检测。相反，如果检测到仅存在一个电信号或一个电信号都不存在时，则未通过检测。第二实施例下面参考图2详细描述本发明检测装置的第二实施例。图2为本发明检测装置的第二实施例的结构示意图。图2所示的第二实施例在图I所示第一实施例的基础上，进一步增加了信号处理单元105。与图1所示第一实施例相同的部件在图2中采用了相同的附图标记，各部件的功能与第一实施例基本相同。相同的内容在此不再详细说明。第二实施例所提供的光致发光复合特征的检测装置100包括光学结构腔体101、至少两个检测单元102以及信号处理单元105。其中，每个检测单元102分别包括激发光源103和光检测器104，并且每个光检测器104响应于具有第二属性的光而产生电信号。信号处理单元105根据电信号判断光致发光复合特征是否存在。信号处理单元105从每个检测单元102的光检测器104接收该电信号。如果被检目标设置区域内发出相应的具有第二属性的光，至少两个检测单元102中的光检测器104将分别响应于这至少两种第二属性的光而产生相应的电信号，信号处理单元105根据接收的电信号，判定光致发光复合特征存在。如果没有接收到相应的电信号，信号处理单元105判定不存在光致发光复合特征。更进一步地，当信号处理单元105判定存在光致发光复合特征时，可以根据从光检测器104接收的电信号的幅值，判断具有特征的材料的含量或浓度。所接收到的电信号的幅值越大时，被检目标物中具有的特征材料的含量或浓度越大。进而，还可以通过具体的数值对应关系，检测出被检特征材料的含量或浓度。从而不仅可以对是否含有光致发光复合特征进行有无的定性检测，同时还可以对含有该光致发光复合特征的含量或浓度进行定量检测。第三实施例下面参考图3详细描述本发明检测装置的第三实施例。在第三实施例中，提供控制信号以驱动激发光源发出具有第一属性的光，进行光致发光复合特征的检测。图3为本发明检测装置的第三实施例的结构示意图。图3所示的第三实施例在图2所示第二实施例的基础上，进一步增加了控制单元106。与图2所示第二实施例相同的部件在图3中采用了相同的附图标记，各部件的功能与第二实施例中基本相同。相同的内容在此不再详细说明。在第三实施例中，光致发光复合特征的检测装置100包括光学结构腔体101、至少两个检测单元102、信号处理单元105以及控制单元106。其中，每个检测单元102分别包括激发光源103和光检测器104。控制单元106用于提供控制信号以驱动每个检测单元102所包括的激发光源103发出具有第一属性的光。每个检测单元102包括的光检测器104响应于具有第二属性的光而产生电信号。信号处理单元105从每个检测单元102的光检测器104接收该电信号，根据所接收的电信号判断是否存在光致发光复合特征。另外，控制单元106提供的控制信号可以是周期性控制信号。控制单元106向每个检测单元102包括的激发光源103提供周期性的控制信号，以驱动发出每个激发光源103周期性地发出具有第一属性的光。当存在被检测的光致发光复合特征时，每个检测单元102包括的光检测器104响应于具有第二属性的光而产生电信号。由于激发光源103受周期性的控制信号驱动，因此，具有第一属性的光也周期性地产生，对应地，所产生的具有第二属性的光及相应的电信号也具有相同的周期性，从而使得信号处理单元105从每个检测单元102的光检测器104接收电信号之后，可以通过电信号的周期性判定是否存在相应的光致发光复合特征。具体地说，控制单元106向至少两个检测单元102提供的控制信号可以分别具有不同的频率或不同的相位。在不同频率或不同相位的控制信号驱动下，各检测单元102中的激发光源103将相应地发出具有不同频率或不同相位的第一属性的光。对应地，各检测单元102中的光检测器104响应于相应的第二属性的光而产生具有不同频率或不同相位的电信号。信号处理单元105判断电信号与提供给哪个激发光源104的控制信号的频率和相位相匹配，并判定被提供了相匹配的控制信号的激发光源103与该电信号相对应。由于该电信号产生于具有相应的第二属性的光，从而通过判断控制信号与电信号的周期性的对应关系，实现了第一属性与相应第二属性之间对应关系的判定。当信号处理单元105判定至少两个检测单元的控制信号分别与所接收的电信号相对应时，判定该光致发光复合特征存在。通过使用具有不同频率或不同相位的控制信号来驱动各个激发光源103，判断多个不同控制信号和所产生的电信号之间的匹配关系，可以进一步确定，一个检测单元102中的光检测器104所检测到的具有第二属性的光是不是该光致发光复合特征在该检测单元102中的激发光源103所发出的光的照射下产生的光，从而避免因光致发光复合特征在一个检测单元102中的激发光源103发出的光的照射下产生的光使得另一个检测单元102中的光检测器104发生响应而引起的干扰。例如，同前述的例子，期望检测到的光致发光复合特征为，在激发光源发出的特征峰值为400纳米的光的照射下发出特征峰值为800纳米的光，同时在特征峰值为500纳米的光的照射下发出特征峰值为900纳米的光。具体检测如下为方便说明，标记其中至少两个检测单元102中的两个检测单元分别为检测单元A和检测单元B。控制单元106向检测单元A中的激发光源103提供频率为50赫兹的控制信号以发出特征峰值为400纳米的光，同时，控制单元106向检测单元B中的激发光源103提供频率为100赫兹的控制信号以发出特征峰值为500纳米的光。当存在该光致发光复合特征时，在光学结构腔体101中产生特征峰值为800纳米和900纳米的两种光。检测单元A中的光检测器104响应于800纳米的光而产生频率为50赫兹电信号，检测单元B中的光检测器104响应于900纳米的光而产生频率为100赫兹电信号。信号处理单元105接收到上述两个电信号，根据频率为50赫兹的电信号与提供给检测单元A中的激发光源103的控制信号频率相匹配，从而判定检测单元A的激发光源103与该电信号相对应，该50赫兹的电信号是由检测单元A中的光检测器104响应于800纳米的光而产生的，而由于检测单元A中在激发光源103提供发出特征峰值为400纳米的光进行照射，因此判断在400纳米的光照射下产生了 800纳米的光，从而可以判定存在被检测的一种特征。类似地，当信号处理单元105也判定检测单元B的激发光源103的控制信号与频率为100赫兹的电信号相匹配时，可以判断在500纳米的光照射下产生了 900纳米的光。当判定两种特征都存在时，则被检测的光致发光复合特征通过检测。简单说来，所发射的光与所检测的光之间的对应关系如下特征I
50赫兹控制信号-> (检测单元A) 50赫兹、400纳米->50赫兹、800纳米(检测单元A)- > 50赫兹电信号特征2100赫兹控制信号- > (检测单元B) 100赫兹、500纳米-> 100赫兹、900纳米(检测单元B)-> 100赫兹电信号每个检测单元中的光检测器所产生的电信号和施加给该检测单元中的激发光源的控制信号的频率相匹配，说明每个检测单元中的光检测器所检测到的光是由该检测单元中的激发光源发出的光引起的，即存在期望检测到的光致发光复合特征。而如果被检测的光致发光复合特征在400纳米的光的照射下产生900纳米的光，在500纳米的光的照射下产生800纳米的光，该光致发光复合特征并不是我们所期望检测到的光致发光复合特征。但是在400纳米的光和500纳米的光的照射下，腔体内同时产生了 800纳米和900纳米的光。两个光检测器都会分别发生响应。如果对这种情况不加以区分，那么将会错误地将这个光致发光复合特征误认为期望检测到的光致发光复合特征。而如果如上所述，采用具有不同频率或不同相位的控制信号来驱动激发光源103，就可以判定每个检测单元102中的光检测器104所检测到的电信号是否该检测单元102中的激发光源103所发出的光引起的。例如，还是如上所述，采用具有不同频率的控制信号来驱动检测单元A和检测单元B中的激发光源103时，所发射的光与所检测的光之间的对应关系如下特征350赫兹控制信号- > (检测单元A) 50赫兹、400纳米-> 50赫兹、900纳米(检测单元B) - > 50赫兹电信号特征2100赫兹控制信号- > (检测单元B) 100赫兹、500纳米-> 100赫兹、800纳米
(检测单元A)-> 100赫兹电信号虽然每个光检测器都相应的产生了电信号，但是每个检测单元中的光检测器所产生的电信号和施加给该检测单元中的激发光源的控制信号的频率不匹配，说明每个检测单元中的光检测器所检测到的光不是由该检测单元中的激发光源发出的光引起的，即所检测到的光致发光复合特征不是期望检测到的光致发光复合特征。需要说明的是，由于第二属性的光在经过光检测器104产生电信号，再由信号处理单元105所接收的过程中，在经过光电转换及电路传输时，可能存在一定的时延和误差。因此，使用不同相位的控制信号驱动激发光源时，信号处理单元105所接收的电信号的相位可能不与对应的控制信号完全相同，但这种时延对于具体的一个检测装置是固定的。因此，依然可以判定至少检测单元的控制信号是否与所接收的电信号相对应。以上的实施例中，可以检测多数的光致发光复合特征，即在激发光源发出具有不同的第一属性的光激发下，产生具有不同的第二属性的光，或者，在具有相同的第一属性的光激发下，产生具有不同的第二属性的光。但是，还存在一种特殊的光致发光复合特征。这种光致发光复合特征中的两个特征为在具有不同的第一属性的光的照射下产生具有相同的第二属性的光。例如，在400纳米和500纳米的光的照射下均发出800纳米的光。
对于这种特殊的光致发光复合特征的检查，另一优选的实施方式为，两个检测单元102的激发光源103分别发射具有不同的第一属性的光，两个检测单元102共享一个光检测104，该光检测器104能够对具有相应的相同的第二属性的光作出响应。例如，光致发光复合特征为在400纳米和500纳米的光的照射下均发出800纳米的光。对于这个光致发光复合特征的检测装置，该检测装置的两个检测单元102中的激发光源103分别发射400纳米和500纳米的光。同时，这两个测单元102共享一个的光检测器104，该检测器104能够对800纳米的光作出响应。此时，如果不区分各激发光源103发出的光引起的电信号，当检测到800纳米的光时，仍然不能判定其是同时在400纳米的光和500纳米的光的照射下分别产生。而使用具有不同频率或不同相位的控制信号驱动激发光源103则可以使得其所引起的电信号能够被区分开。例如，控制单元106向检测单元A中的激发光源103提供频率为50赫兹的控制信号以发出特征峰值为400纳米的光，同时，控制单元106向检测单元B中的激发光源103提供频率为100赫兹的控制信号以发出特征峰值为500纳米的光。当存在该光致发光复合特征时，在光学结构腔体101中产生特征峰值为800纳米的光，但由两种不同频率控制信号激发产生。两个检测单元102可以共享一个光检测器104，该光检测器104将响应于由两种不同频率控制信号激发产生的800纳米的光，并产生两种频率的电信号。信号处理单元105接收到共享的光检测器104产生的上述两个电信号，根据频率为50赫兹的电信号与提供给检测单元A中的激发光源103的控制信号频率相匹配，从而判定检测单元A的激发光源103与该电信号相对应，而该50赫兹的电信号由检测单元A中的光检测器104响应于800纳米的光而产生，因此判定在400纳米的光照射下产生了 800纳米的光。类似地，当信号处理单元105也判定检测单元B的激发光源103的控制信号与频率为100赫兹的电信号相匹配时，判定在500纳米的光照射下产生了 800纳米的光。因此，被检测的光致发光复合特征存在，检测通过。在以上的实施例中，仅以对具有两个光致发光特征的复合进行检测的检测装置进行了说明。但本领域技术人员，应该知道，当对更多光致发光特征的复合进行检测时，通过在光学结构腔体101中增加检测单元，便可以实现本发明所要实现的技术效果。检测方法上文中在对检测装置进行描述时，已经对本发明实施例的检测方法进行了描述。下面参考图4介绍与本发明提供的检测装置所对应的检测方法的一种具体实施例。图4为本发明检测方法一种实施例的流程示意图。检测方法使用根据上述实施例所提供的检测装置。步骤S401，使用控制信号驱动各个激发光源，以向被检测目标设置区域发出所述具有第一属性的光。步骤S402，接收各个光检测器对具有第二属性的光作出响应而产生的电信号。步骤S403，根据控制信号与电信号判断是否存在所述特征。使用控制信号驱动光学结构腔体101内表面的各个激发光源103，使得各个激发光源103根据所提供的控制信号向被检测目标设置区域发出具有第一属性的光。当光致发光复合特征存在时，在具有第一属性的光的照射下产生第二属性的光，位于光学结构腔体101内表面的各个光检测器104对具有第二属性的光作出响应而产生的电信号。当各个控制信号与各个电信号相匹配时，即判定光致发光复合特征存在。与前述一种实施例相对应，控制信号可以是周期性控制信号。用于至少两个检测单元的控制信号可以分别具有不同的频率或不同的相位，此时，进一步判断电信号与提供给哪个激发光源103的控制信号的频率和相位相匹配，之后，判定被提供了相匹配的控制信号的激发光源103与电信号相对应。进一步，当判定存在光致发光复合特征时，还可以根据光检测器104产生的电信号的幅值，判断具有特征的材料的含量或浓度。当接收到的电信号的幅值越大时，被检目标物中具有的特征材料的含量或浓度越大。进而，还可以通过具体的数值对应关系，检测出被检特征材料的含量或浓度。至此，已经详细描述了根据本发明的制造半导体器件的方法和所形成的半导体器件。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种光致发光复合特征的检测装置，所述光致发光复合特征在具有第一属性的光的照射下能够发出具有相应的第二属性的光，一种所述第一属性与一种所述第二属性之间的对应关系构成一个特征，所述光致发光复合特征具有至少两个所述特征，该检测装置包括 光学结构腔体，所述光学结构腔体内定义了被检目标设置区域； 至少两个检测单元，每个检测单元分别检测一个所述特征，所述每个检测单元包括 激发光源，位于所述光学结构腔体的内表面，用于向所述被检测目标设置区域发射具有第一属性的光； 光检测器，位于所述光学结构腔体的内表面，并且能够对具有第二属性的光作出响应。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述光致发光复合特征中的两个特征为在具有相同的第一属性的光的照射下产生具有不同的第二属性的光，两个检测单元共享一个激发光源以发射所述具有相同的第一属性的光，所述两个检测单元的光检测器能够分别对所述具有不同的第二属性的光作出响应。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述光检测器响应于具有第二属性的光而产生电信号。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，还包括 信号处理单元，从所述光检测器接收所述电信号，根据所述电信号判断是否存在所述特征。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，还包括 控制单元，用于提供控制信号以驱动所述激发光源发出所述具有第一属性的光。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述控制信号是周期性控制信号。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于， 用于所述至少两个检测单元的控制信号分别具有不同的频率或不同的相位； 所述信号处理单元判断所述电信号与提供给哪个激发光源的控制信号的频率和相位相匹配，并判定被提供了相匹配的控制信号的激发光源与所述电信号相对应。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述光致发光复合特征中的两个特征为在具有不同的第一属性的光的照射下产生具有相同的第二属性的光，两个检测单元的激发光源分别发射所述具有不同的第一属性的光，所述两个检测单元共享一个光检测器，所述一个光检测器能够对所述具有相同的第二属性的光作出响应。
9.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，当判定存在所述特征时，所述信号处理单元根据从所述光检测器接收的所述电信号的幅值，判断具有所述特征的材料的含量或浓度。
10.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述第一属性和所述第二属性是光谱特征。
11.根据权利要求10所述的检测装置，其特征在于，所述光谱特征为其光谱区内唯一的特征峰值。
12.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述光学结构腔体为光学积分腔体。
13.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述激发光源为半导体激光器或者发光二极管。
14.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述被检目标设置区域为所述光学结构腔体内的底部。
15.一种使用根据权利要求1所述的检测装置检测光致发光复合特征的方法，包括 使用控制信号驱动各个激发光源，以向所述被检测目标设置区域发出所述具有第一属性的光； 接收所述各个光检测器对具有第二属性的光作出响应而产生的电信号； 根据所述控制信号与所述电信号判断是否存在所述特征。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述控制信号是周期性控制信号，所述至少两个检测单元的控制信号分别具有不同的频率或不同的相位，该方法还包括 判断所述电信号与提供给哪个激发光源的控制信号的频率和相位相匹配； 判定被提供了相匹配的控制信号的激发光源与所述电信号相对应。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于，当判定存在所述特征时,进一步包括 根据所述光检测器产生的电信号的幅值，判断具有所述特征的材料的含量或浓度。
全文摘要
本发明公开了一种光致发光复合特征的检测装置和检测方法。所提供的检测装置包括光学结构腔体和至少两个检测单元。其中，每个检测单元包括激发光源和光检测器。激发光源向被检测目标设置区域发射具有第一属性的光，光检测器能够对具有第二属性的光作出响应。由于第一属性与相应的第二属性之间具有特定的对应关系，即一个特征。通过至少两个检测单元可以同时检测出被检测目标是否存在至少两个特征，从而实现了光致发光复合特征的快速检测。
文档编号G01N21/63GK103063620SQ20111032254
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者张晓明, 邬立勇, 卢继兵, 申孝丹, 田翀 申请人:中国人民银行印制科学技术研究所, 中国印钞造币总公司