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JP2019086523A - Terahertz wave imaging device and terahertz wave imaging method - Google Patents

Terahertz wave imaging device and terahertz wave imaging method Download PDF

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JP2019086523A
JP2019086523A JP2019021395A JP2019021395A JP2019086523A JP 2019086523 A JP2019086523 A JP 2019086523A JP 2019021395 A JP2019021395 A JP 2019021395A JP 2019021395 A JP2019021395 A JP 2019021395A JP 2019086523 A JP2019086523 A JP 2019086523A
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JP
Japan
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terahertz wave
image
unit
imaging
terahertz
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JP2019021395A
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一雄 ▲高▼橋
一雄 ▲高▼橋
Kazuo Takahashi
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Abstract

To provide a terahertz wave imaging device and a terahertz wave imaging method which suitably synthesize a terahertz wave image.SOLUTION: A terahertz wave imaging device includes: irradiation means (110) for irradiating an object (500) with terahertz waves; first image acquisition means (150) for acquiring first images by detecting the terahertz waves which have been reflected or transmitted by the object; second image acquisition means (170) for acquiring second images by detecting light different from the terahertz waves which have been reflected or transmitted by the object; and synthesis means (240) for synthesizing the plurality of first images corresponding to the second images on the basis of the second images.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば対象物により反射又は透過されたテラヘルツ波を検出して撮像を行うテラヘルツ波撮像装置及びテラヘルツ波撮像方法の技術分野に関する。   The present invention relates to the technical fields of, for example, a terahertz wave imaging apparatus and a terahertz wave imaging method which perform imaging by detecting a terahertz wave reflected or transmitted by an object.

近年、テラヘルツ波イメージングの研究開発が活発化しており、例えば非破壊検査等への応用に期待が寄せられている。これらの用途では、目視確認できない検査対象を撮像し、可視化するイメージングが有効な情報提示手法として用いられる。   In recent years, research and development of terahertz wave imaging has been activated, and for example, applications to nondestructive inspection and the like have been expected. In these applications, imaging that visualizes an object to be inspected that can not be visually confirmed is used as an effective information presentation method.

イメージングを行う場合には、検査対象又はテラヘルツ波を発信及び受信するヘッドを走査することが求められるが、検査対象自体を走査することができない場合も多く、ヘッド走査型の装置が検討されている。例えば特許文献1では、小型ヘッドを搭載した可動キャリッジをモータで駆動して自動走査を行うという技術が提案されている。また特許文献2では、回転又は揺動するミラー及びレンズを用いて小型ヘッドによる高速走査を実現しようとする技術が提案されている。   When performing imaging, it is required to scan the inspection target or a head that transmits and receives terahertz waves, but in many cases it is not possible to scan the inspection target itself, and a head scanning type device is considered . For example, Patent Document 1 proposes a technique in which a movable carriage mounted with a small head is driven by a motor to perform automatic scanning. Further, Patent Document 2 proposes a technique for realizing high-speed scanning with a small head by using a mirror or lens that rotates or swings.

特開2011−508226号公報JP, 2011-508226, A 特開2009−8658号公報JP, 2009-8658, A

しかしながら、特許文献1のように駆動装置を利用して自動走査を実現しようとすると、装置全体としての小型化が難しく、結果として設置箇所が限られてしまい、様々な現場に持ち込んでの撮像が困難となってしまう。   However, when trying to realize automatic scanning using a drive device as in Patent Document 1, downsizing of the entire device is difficult, and as a result, the installation location is limited, and imaging when brought into various sites is It will be difficult.

また、特許文献2のような装置では、走査範囲と光学系の大きさがトレードオフである。このため、例えば広範囲を操作しようとすると、レンズ径の大型化等に起因してヘッドが大型化してしまい、逆にヘッドを小型化しようとすると、走査範囲が狭くなり、限られた場所しか検査できないという状況が発生してしまう。   Further, in the apparatus as in Patent Document 2, the scanning range and the size of the optical system are a trade-off. For this reason, for example, when trying to operate a wide range, the head becomes larger due to the enlargement of the lens diameter etc. Conversely, when trying to miniaturize the head, the scanning range becomes narrow, and only a limited area is inspected The situation that it can not do will occur.

上述した問題点を解決する方法として、小型ヘッドを手動で走査することが考えられる。しかしながら、手動による走査においては、駆動機構等によるヘッド位置の特定ができない。このため、仮に小型ヘッドで広範囲を走査できたとしても、検出されたテラヘルツ波と走査位置との対応関係が特定できず、適切な画像が得られないという技術的問題点が生ずる。   As a method of solving the above-mentioned problems, it is conceivable to manually scan a small head. However, in the manual scanning, it is not possible to specify the head position by the drive mechanism or the like. For this reason, even if a compact head can scan a wide area, the correspondence between the detected terahertz wave and the scanning position can not be identified, and a technical problem arises that an appropriate image can not be obtained.

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、手動走査のようにヘッド位置を機械的に特定することが難しい場合であっても、好適なイメージングを実現可能なテラヘルツ波撮像装置及びテラヘルツ波撮像方法を提供することを課題とする。   The problems to be solved by the present invention are as mentioned above. An object of the present invention is to provide a terahertz wave imaging apparatus and a terahertz wave imaging method capable of realizing suitable imaging even when it is difficult to mechanically specify a head position as in manual scanning. .

上記課題を解決するテラヘルツ波撮像装置は、テラヘルツ波を対象物に照射する照射手段と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波を検出し、第1の画像を取得する第1画像取得手段と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波とは異なる光を検出し、第2の画像を取得する第2画像取得手段と、前記第2の画像に基づいて、前記第2の画像に対応する複数の前記第1の画像を合成する合成手段とを備える。   A terahertz wave imaging device that solves the above problems includes: an irradiation unit that irradiates a terahertz wave to an object; and detecting the terahertz wave reflected or transmitted by the object to obtain a first image that acquires a first image Means, second image acquisition means for detecting light different from the terahertz wave reflected or transmitted by the object, and acquiring a second image, and the second image based on the second image And combining means for combining the plurality of first images corresponding to the images.

上記課題を解決するテラヘルツ波撮像方法は、テラヘルツ波を対象物に照射する照射工程と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波を検出し、第1の画像を取得する第1画像取得工程と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波とは異なる光を検出し、第2の画像を取得する第2画像取得工程と、前記第2の画像に基づいて、前記第2の画像に対応する複数の前記第1の画像を合成する合成工程とを備える。   A terahertz wave imaging method for solving the above problems includes an irradiation step of irradiating a terahertz wave to an object, and detecting the terahertz wave reflected or transmitted by the object to obtain a first image. A second image acquisition step of detecting a light different from the terahertz wave reflected or transmitted by the object and acquiring a second image; and the second image based on the second image. Combining the plurality of first images corresponding to the images.

第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の全体構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an entire configuration of a terahertz wave imaging apparatus according to a first embodiment. 第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用例を示す側面図である。It is a side view which shows the usage example of the terahertz wave imaging device concerning 1st Example. 第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置における撮像方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the imaging method in the terahertz wave imaging device concerning 1st Example. テラヘルツ波画像及び可視光画像の合成方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the synthetic | combination method of a terahertz wave image and a visible light image. 第2実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用例を示す側面図である。It is a side view which shows the usage example of the terahertz wave imaging device concerning 2nd Example. インデックス部の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of an index part. インデックス部を利用した画像の合成方法を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the synthetic | combination method of the image using an index part.

<1>
本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置は、テラヘルツ波を対象物に照射する照射手段と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波を検出し、第1の画像を取得する第1画像取得手段と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波とは異なる光を検出し、第2の画像を取得する第2画像取得手段と、前記第2の画像に基づいて、前記第2の画像に対応する複数の前記第1の画像を合成する合成手段とを備える。
<1>
The terahertz wave imaging apparatus according to the present embodiment includes an irradiation unit that irradiates a target with a terahertz wave, and a first image acquisition that detects the terahertz wave reflected or transmitted by the target and acquires a first image. Means, second image acquisition means for detecting light different from the terahertz wave reflected or transmitted by the object, and acquiring a second image, and the second image based on the second image And combining means for combining the plurality of first images corresponding to the images.

本実施形態のテラヘルツ波撮像装置によれば、その動作時には、照射手段から対象物(即ち、撮像対象)に向けてテラヘルツ波が照射される。テラヘルツ波とは、1テラヘルツ(1THz=1012Hz)前後の周波数領域(つまり、テラヘルツ領域)に属する電磁波である。照射手段は、例えば光伝導アンテナ(PCA:Photo Conductive Antenna)や共鳴トンネルダイオード(RTD:Resonant Tunneling Diode)等として構成される発生素子を含んで構成されている。 According to the terahertz wave imaging device of the present embodiment, at the time of the operation, the terahertz wave is emitted from the irradiation unit toward the target (that is, the imaging target). The terahertz wave is an electromagnetic wave that belongs to a frequency region (that is, a terahertz region) around 1 terahertz (1 THz = 10 12 Hz). The irradiation unit includes, for example, a generating element configured as a photoconductive antenna (PCA), a resonant tunneling diode (RTD), or the like.

照射されたテラヘルツ波は、対象物において反射又は透過され、第1画像取得手段により検出される。第1画像取得手段は、例えば光伝導アンテナや共鳴トンネルダイオードとして構成される検出素子を含んでいる。更に、第1画像取得手段は、検出したテラヘルツ波に応じた信号に各種処理を施して、第1の画像を取得する。即ち、「第1の画像」はテラヘルツ波を利用して撮像される画像である。なお、第1の画像は、対象物に対する走査位置(即ち、撮像位置)を変えて複数取得される。   The irradiated terahertz wave is reflected or transmitted by the object and detected by the first image acquisition unit. The first image acquisition means include a detection element configured as, for example, a photoconductive antenna or a resonant tunneling diode. Furthermore, the first image acquisition unit performs various processes on the signal corresponding to the detected terahertz wave to acquire a first image. That is, the “first image” is an image captured using a terahertz wave. Note that a plurality of first images are acquired by changing the scanning position (that is, the imaging position) with respect to the object.

他方で、第2画像取得手段では、対象物により反射又は透過されたテラヘルツ波とは異なる光が検出され、第2の画像が取得される。ここで、「テラヘルツ波とは異なる光」とは、対象物の撮像に利用可能な光であり、撮像においてテラヘルツ波とは異なる特性(具体的には、後述する合成を実現可能な特性)を有する光である。また、「第2の画像」はテラヘルツ波とは異なる光を利用して撮像される画像であり、第1の画像と対応する画像として取得される。なお、第2の画像取得手段の一例としては、CCD(Charge Coupled Device)カメラや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、レーザースキャナ等があげられる。   On the other hand, in the second image acquisition means, light different from the terahertz wave reflected or transmitted by the object is detected, and a second image is acquired. Here, “light different from terahertz wave” is light that can be used for imaging an object, and a characteristic different from terahertz wave in imaging (specifically, a characteristic that can realize synthesis described later) It is the light which it has. The “second image” is an image captured using light different from that of the terahertz wave, and is acquired as an image corresponding to the first image. In addition, as an example of a 2nd image acquisition means, a CCD (Charge Coupled Device) camera, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, a laser scanner etc. are mention | raise | lifted.

テラヘルツ波を利用して取得される複数の第1の画像は、合成手段により合成されることで、対象物の広範囲を示す画像とされる。しかしながら、第1の画像は、テラヘルツ波を利用した撮像画像の特性上、画像自体から対象物のどの部分を撮像したものであるかを判別することが難しい。よって、例えば手動走査で第1の画像を取得する場合のように走査位置が機械的に特定できない場合には、複数の第1の画像の互いの位置関係が特定できず、結果として、複数の画像を適切に合成することが困難となってしまう。   The plurality of first images acquired using the terahertz wave are combined by the combining means to be an image showing a wide range of the object. However, due to the characteristics of a captured image using terahertz waves, it is difficult to determine which part of the object is captured from the image itself in the first image. Therefore, when the scanning position can not be specified mechanically, for example, as in the case of acquiring the first image by manual scanning, the positional relationship between the plurality of first images can not be specified, and as a result, a plurality of first images are obtained. It will be difficult to properly combine the images.

しかるに本実施形態では、複数の第1の画像の合成が、第2の画像に基づいて行われる。ここで特に、第2の画像は、テラヘルツ波とは異なる光(例えば、可視光)により取得される画像であるため、テララヘルツ波を利用した第1の画像とは異なり、画像の位置関係を容易に特定できる。従って、第2の画像から導かれる位置関係を利用すれば、対応する第1の画像の位置関係を特定することができ、合成が適切に行える。なお、ここでの「対応する」とは、同時に或いは極めて近いタイミングで取得された第1の画像と第2の画像との関係を表しており、典型的には、第1の画像及び第2の画像は対応するペアの画像として夫々取得される。ただし、対応する第1の画像及び第2の画像は、必ずしも対象物の同じ位置を撮像したものでなくともよく、第1の画像と第2の画像との相対的な位置関係が明確になっている必要もない。合成された第2の画像全体における夫々の第2の画像の位置関係を、対応する(ペアとなる)夫々の第1の画像の位置関係に適用することで第1の画像の合成ができるのである。   However, in the present embodiment, the composition of the plurality of first images is performed based on the second image. Here, in particular, since the second image is an image acquired by light (for example, visible light) different from the terahertz wave, the positional relationship of the images is easy, unlike the first image using the teralahertz wave. Can be identified. Therefore, by using the positional relationship derived from the second image, the positional relationship of the corresponding first image can be specified, and the composition can be appropriately performed. Here, “corresponding” refers to the relationship between the first image and the second image acquired at the same time or very close timing, and typically, the first image and the second image The images of are each obtained as the corresponding pair of images. However, the corresponding first and second images do not necessarily have to be images of the same position of the object, and the relative positional relationship between the first and second images becomes clear. There is no need to Since the positional relationship of the respective second images in the entire synthesized second image is applied to the positional relationship of the corresponding (paired) respective first images, the composition of the first image can be achieved. is there.

以上説明したように、本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置によれば、テラヘルツ波とは異なる光を利用して取得された第2の画像を利用することにより、テラヘルツ波を利用して取得される第1の画像を適切に合成できる。従って、テラヘルツ波を利用した撮像を極めて好適に行える。   As described above, according to the terahertz wave imaging device according to the present embodiment, the terahertz wave is acquired using the second image acquired using light different from the terahertz wave. Can be properly synthesized. Therefore, imaging using terahertz waves can be performed extremely suitably.

<2>
本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置の一態様では、前記第2画像取得手段は、前記対象物により反射された可視光を検出し、前記第2の画像を取得する。
<2>
In one aspect of the terahertz wave imaging device according to the present embodiment, the second image acquisition unit detects visible light reflected by the object and acquires the second image.

この態様によれば、第2の画像が可視光画像として取得されるため、例えば対象物の表面の形状や模様等を利用して好適に画像の位置関係を特定できる。従って、このような第2の画像を利用すれば、テラヘルツ波を利用して取得される第1の画像を適切に合成できる。   According to this aspect, since the second image is acquired as a visible light image, it is possible to preferably specify the positional relationship of the images by using, for example, the shape or the pattern of the surface of the object. Therefore, by using such a second image, it is possible to appropriately combine the first image acquired using the terahertz wave.

<3>
本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置の他の態様では、前記第2画像取得手段は、前記対象物を覆うインデックス部の模様を含むものとして前記第2の画像を取得し、前記合成手段は、前記第2の画像に含まれる前記インデックス部の模様に基づいて、複数の前記第1の画像を合成する。
<3>
In another aspect of the terahertz wave imaging device according to the present embodiment, the second image acquisition unit acquires the second image as one including a pattern of an index unit covering the object, and the combining unit is configured to A plurality of the first images are synthesized based on the pattern of the index portion included in the second image.

この態様によれば、対象物を覆うようにインデックス部が配置された状態で撮像が行われる。インデックス部は、例えばシート状或いは板状の部材として構成されており、その表面にテラヘルツ波とは異なる光を利用して撮像可能な所定の模様を有している。よって、第2の画像には、インデックス部の模様が含まれることになる。   According to this aspect, imaging is performed in a state in which the index unit is disposed so as to cover the object. The index part is configured, for example, as a sheet-like or plate-like member, and has on its surface a predetermined pattern that can be imaged using light different from terahertz waves. Thus, the second image includes the pattern of the index part.

第2の画像は、例えば上述したように可視光画像であるため、対象物の表面の形状や模様等を利用して好適に画像の位置関係を特定できる。しかしながら、対象物の表面に特徴がない場合(例えば、真っ白な壁等である場合)には、位置関係を特定することが難しい。   The second image is, for example, a visible light image as described above, so that the positional relationship of the images can be suitably identified using the shape, pattern, etc. of the surface of the object. However, when there is no feature on the surface of the object (for example, a white wall or the like), it is difficult to specify the positional relationship.

しかるに本態様では、第2の画像にはインデックス部の模様が含まれるため、模様を利用して位置関係を好適に特定できる。従って、第2の画像を利用しても、第1の画像の位置関係を特定できないという不都合を確実に回避できる。   However, in the present aspect, since the second image includes the pattern of the index part, the positional relationship can be suitably identified using the pattern. Therefore, even if the second image is used, the disadvantage that the positional relationship of the first image can not be identified can be reliably avoided.

<4>
上述の如くインデックス部の模様を利用する態様では、前記インデックス部は、前記テラヘルツ波の透過率が所定の閾値よりも高い材料を含んでいてもよい。
<4>
In the aspect using the pattern of the index part as described above, the index part may include a material whose transmittance of the terahertz wave is higher than a predetermined threshold value.

この場合、インデックス部を配置したことに起因して、対象物におけるテラヘルツ波の反射又は透過が阻害されてしまうことを防止できる。なお、「所定の閾値」は、第1の画像を十分な品質で取得できる程度の値として、事前のシミュレーション等により決定すればよい。テラヘルツ波の透過率が高い材料としては、フッ素系樹脂や超高分子量ポリエチレン等が挙げられる。   In this case, it is possible to prevent the reflection or transmission of the terahertz wave in the object from being blocked due to the arrangement of the index part. The “predetermined threshold value” may be determined by simulation or the like in advance as a value capable of acquiring the first image with sufficient quality. Examples of the material having high transmittance of terahertz wave include fluorine resin and ultrahigh molecular weight polyethylene.

<5>
本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置の他の態様では、前記合成手段で合成された前記第1の画像及び前記第の2画像を、別々に又は互いの対応関係に応じて重ねて表示させる表示手段を備える。
<5>
In another aspect of the terahertz wave imaging device according to the present embodiment, a display in which the first image and the second image combined by the combining unit are displayed separately or in accordance with a correspondence relationship with each other. Means are provided.

この態様によれば、表示手段を利用して、テラヘルツ波を利用した画像である第1の画像と、テラヘルツ波とは異なる光を利用した画像(例えば、可視光画像)である第2の画像とを別々に表示できる。即ち、第1の画像だけを表示させたり、第2の画像だけを表示させたりできる。   According to this aspect, the first image, which is an image using terahertz waves, and the second image, which is an image (for example, a visible light image) using light different from the terahertz waves, using the display means And can be displayed separately. That is, only the first image can be displayed, or only the second image can be displayed.

また本態様では特に、第1の画像と第2の画像とを対応関係に応じて重ねて表示させることもできる。具体的には、対象物の内部構造を示す第1の画像と、対象物の表面形状を示す第2の画像とを、互いの位置関係を合わせた状態で重畳して表示できる。このような表示方法によれば、例えば対象物の内部構造をより直感的に理解することができる等、実践上極めて有益である。   Further, in the present embodiment, in particular, the first image and the second image can be superimposed and displayed according to the correspondence. Specifically, the first image indicating the internal structure of the object and the second image indicating the surface shape of the object can be superimposed and displayed in a state in which the positional relationship between the first image and the second image is matched. According to such a display method, for example, the internal structure of the object can be intuitively understood, which is extremely useful in practice.

<6>
本実施形態に係るテラヘルツ波撮像方法は、テラヘルツ波を対象物に照射する照射工程と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波を検出し、第1の画像を取得する第1画像取得工程と、前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波とは異なる光を検出し、第2の画像を取得する第2画像取得工程と、前記第2の画像に基づいて、前記第2の画像に対応する複数の前記第1の画像を合成する合成工程とを備える。
<6>
The terahertz wave imaging method according to the present embodiment includes an irradiation step of irradiating a terahertz wave to an object, and detecting the terahertz wave reflected or transmitted by the object to obtain a first image. A second image acquisition step of detecting a light different from the terahertz wave reflected or transmitted by the object and acquiring a second image; and the second image based on the second image. Combining the plurality of first images corresponding to the images.

本実施形態に係るテラヘルツ波撮像方法によれば、上述したテラヘルツ波撮像装置と同様に、テラヘルツ波とは異なる光を利用して取得された第2の画像を利用することにより、テラヘルツ波を利用して取得される第1の画像を適切に合成できる。従って、テラヘルツ波を利用した撮像を極めて好適に行える。   According to the terahertz wave imaging method according to the present embodiment, similarly to the terahertz wave imaging device described above, the terahertz wave is used by using the second image acquired using light different from the terahertz wave. The first image acquired can be appropriately synthesized. Therefore, imaging using terahertz waves can be performed extremely suitably.

なお、本実施形態に係るテラヘルツ波撮像方法においても、上述した本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。   Also in the terahertz wave imaging method according to the present embodiment, it is possible to adopt various aspects similar to the various aspects in the terahertz wave imaging device according to the above-described present embodiment.

本実施形態に係るテラヘルツ波撮像装置及びテラヘルツ波撮像方法の作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。   The operation and other gains of the terahertz wave imaging apparatus and the terahertz wave imaging method according to the present embodiment will be described in more detail in the following examples.

以下では、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施例>
初めに、図1を参照しながら、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の構成及び基本的動作について説明する。ここに図1は、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の全体構成を示す概略図である。
First Embodiment
First, the configuration and basic operation of the terahertz wave imaging device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment.

図1において、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置は、テラヘルツ波を測定対象物である検査対象500に照射すると共に、検査対象500において反射されたテラヘルツ波を検出するものとして構成されている。即ち、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置は、所謂反射型の装置として構成されている。なお、テラヘルツ波撮像装置は、検査対象において透過されたテラヘルツ波を検出する透過型の装置として構成されてもよい。   In FIG. 1, the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment is configured to irradiate the terahertz wave to the inspection object 500 which is the measurement object and to detect the terahertz wave reflected from the inspection object 500. . That is, the terahertz wave imaging device according to the first embodiment is configured as a so-called reflection type device. The terahertz wave imaging device may be configured as a transmission type device that detects the terahertz wave transmitted in the inspection target.

第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置は、テラヘルツ波撮像ヘッド部100と、制御・信号処理部200とを備えて構成されている。第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の動作時には、テラヘルツ波撮像ヘッド部100によって、テラヘルツ波の照射及び検出が行われる。テラヘルツ波の検出結果は、制御・信号処理部200によって処理され、検査対象500の内部構造を示す画像として出力される。   The terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment includes a terahertz wave imaging head unit 100 and a control / signal processing unit 200. During operation of the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment, the terahertz wave imaging head unit 100 performs irradiation and detection of the terahertz wave. The detection result of the terahertz wave is processed by the control / signal processing unit 200, and is output as an image showing the internal structure of the inspection object 500.

より具体的には、テラヘルツ波は、テラヘルツ波撮像ヘッド部100のテラヘルツ波発信部110で発生される。テラヘルツ波発信部110は、例えば共鳴トンネルダイオードや光伝導アンテナとして構成されるテラヘルツ波発生素子111、半球状のシリコンレンズ112及びコリメートレンズ113を含んで構成されている。テラヘルツ波発生素子111で発生されたテラヘルツ波は、シリコンレンズ112によって効率よく取り出され、コリメートレンズによりテラヘルツ波ビームとして発信される。   More specifically, the terahertz wave is generated by the terahertz wave transmission unit 110 of the terahertz wave imaging head unit 100. The terahertz wave transmission unit 110 is configured to include, for example, a terahertz wave generation element 111 configured as a resonant tunneling diode or a photoconductive antenna, a hemispherical silicon lens 112, and a collimator lens 113. The terahertz wave generated by the terahertz wave generation element 111 is efficiently extracted by the silicon lens 112, and is transmitted as a terahertz wave beam by the collimator lens.

発信されたテラヘルツ波ビームは、例えばプリズムとして構成されるビームスプリッタ120を透過してビームスキャナ130へと導かれる。ビームスキャナ130は、例えばガルバノスキャナやポリゴンミラー等の可動ミラーを揺動または回転する機構を駆動することにより、テラヘルツ波ビームを走査する。これらの機構を使えばビームを線状に走査することができる。また同様の機構を2つ組み合わせれば2次元のビーム走査が可能となる。   The transmitted terahertz wave beam is guided to the beam scanner 130 through the beam splitter 120 configured as, for example, a prism. The beam scanner 130 scans the terahertz wave beam by driving a mechanism that swings or rotates a movable mirror such as, for example, a galvano scanner or a polygon mirror. The beam can be scanned linearly using these mechanisms. In addition, combining two similar mechanisms enables two-dimensional beam scanning.

ビームスキャナ130により走査されたテラヘルツ波ビームは対物レンズ140によって絞られ、検査対象500に向けて照射される。照射されたテラヘルツ波ビームは検査対象500により反射され、反射したテラヘルツ波ビームは再び対物レンズ140、ビームスキャナ130を経由してビームスプリッタ120に導かれる。検査対象500で反射され戻ってきたテラヘルツ波ビームは、ビームスプリッタ120により反射されてテラヘルツ波受信部150に導かれる。   The terahertz wave beam scanned by the beam scanner 130 is focused by the objective lens 140 and irradiated toward the inspection object 500. The irradiated terahertz wave beam is reflected by the inspection object 500, and the reflected terahertz wave beam is guided to the beam splitter 120 through the objective lens 140 and the beam scanner 130 again. The terahertz wave beam reflected and returned by the inspection object 500 is reflected by the beam splitter 120 and guided to the terahertz wave receiving unit 150.

テラヘルツ波受信部150は、集光レンズ151、半球状のシリコンレンズ152、及び共鳴トンネルダイオードや光伝導アンテナとして構成されるテラヘルツ波検出素子153を含んで構成されている。テラヘルツ波受信部150では、集光レンズ151により絞られたテラヘルツ波ビームが半球状のシリコンレンズ152により効率よくテラヘルツ波検出素子153に集められ、テラヘルツ波の強度に応じた電流が検出される。検出された電流は、I-V変換器160で電圧に変換され、検出信号として制御・信号処理部200に出力される。   The terahertz wave reception unit 150 is configured to include a condenser lens 151, a hemispherical silicon lens 152, and a terahertz wave detection element 153 configured as a resonant tunnel diode or a photoconductive antenna. In the terahertz wave reception unit 150, the terahertz wave beam narrowed by the condenser lens 151 is efficiently collected by the hemispherical silicon lens 152 in the terahertz wave detection element 153, and a current corresponding to the intensity of the terahertz wave is detected. The detected current is converted into a voltage by the IV converter 160, and is output to the control / signal processing unit 200 as a detection signal.

テラヘルツ波発生素子111及びテラヘルツ波検出素子153は、バイアス生成部210で生成されるバイアス電圧によってバイアスされており、バイアス電圧に応じて発信または受信するテラヘルツ波が変化する。なお、テラヘルツ波発生素子111及びテラヘルツ波検出素子153が光伝導アンテナの場合は、さらに光を作用させる必要があり、超短パルスレーザー光を照射することによって非常に広帯域のテラヘルツ波の送受信を行うことができる。   The terahertz wave generation element 111 and the terahertz wave detection element 153 are biased by the bias voltage generated by the bias generation unit 210, and the terahertz wave to be transmitted or received changes according to the bias voltage. When the terahertz wave generation element 111 and the terahertz wave detection element 153 are photoconductive antennas, it is necessary to further cause light to act, and transmission and reception of terahertz waves in a very wide band are performed by irradiating ultrashort pulse laser light. be able to.

テラヘルツ波発生素子111及びテラヘルツ波検出素子153で発信・受信されるテラヘルツ波は、一般的に微弱であるため、その検出にはロックイン検出が用いられる。ロックイン検出の際、テラヘルツ波発信部110では、テラヘルツ波発生素子111のバイアス電圧として変調された参照信号が用いられる。ロックイン検出部220では、バイアス生成部210により変調されたテラヘルツ波による検出信号と、バイアス生成部210から出力された参照信号とを用いて同期検波をする。そして、テラヘルツ波の検出信号の参照信号とで異なる周波数のノイズ成分が除去される。一方、テラヘルツ波検出素子153のバイアス電圧として、テラヘルツ波発生素子111の特性において検出感度が高くなるような直流電圧が印加される。   Since terahertz waves transmitted and received by the terahertz wave generation element 111 and the terahertz wave detection element 153 are generally weak, lock-in detection is used for the detection. At the time of lock-in detection, the terahertz wave transmission unit 110 uses a reference signal modulated as a bias voltage of the terahertz wave generation element 111. The lock-in detection unit 220 performs synchronous detection using the detection signal of the terahertz wave modulated by the bias generation unit 210 and the reference signal output from the bias generation unit 210. Then, noise components having frequencies different from those of the terahertz wave detection signal reference signal are removed. On the other hand, as the bias voltage of the terahertz wave detection element 153, a direct current voltage is applied such that the detection sensitivity becomes high in the characteristics of the terahertz wave generation element 111.

ビームスキャナ130は、スキャナ駆動部230による駆動信号に基づいて駆動制御され、検査対象500に照射されるテラヘルツ波ビームを走査する。画像処理部240は、その走査範囲によって決まるテラヘルツ波照射エリアにおいて、スキャナ駆動部230で制御される走査位置と受信される検出信号からなるテラヘルツ波画像ユニットを取得する。なお、走査を行わない場合、ビームスキャナ130は照射位置を決める単なるミラーとして作用する。この場合、照射エリアはビームスポットに相当し、テラヘルツ波画像ユニットは検出信号そのものである。   The beam scanner 130 is drive-controlled based on a drive signal from the scanner drive unit 230, and scans the terahertz wave beam irradiated to the inspection object 500. The image processing unit 240 acquires a terahertz wave image unit including a scanning position controlled by the scanner drive unit 230 and a detection signal to be received in the terahertz wave irradiation area determined by the scanning range. In addition, when not scanning, the beam scanner 130 acts as a mere mirror which determines an irradiation position. In this case, the irradiation area corresponds to a beam spot, and the terahertz wave image unit is the detection signal itself.

一方、可視光撮像器170は、例えばCCDカメラ、CMOSセンサ、レーザースキャナとして構成されており、その視野内の検査対象500の表面の画像を可視光画像ユニットとして取得する。ここで、可視光撮像器170がテラヘルツ波撮像ヘッド100に対して設置される位置によって、可視光画像ユニットとテラヘルツ波画像ユニットには一定の位置関係が成立している。可視光画像ユニットとテラヘルツ波画像ユニットは、ほぼ同時に撮像され、画像ユニットセットとして、画像処理部240のメモリに蓄えられる。画像処理部240では、メモリに蓄えたそれぞれの可視光画像ユニットを比較し、同一パターンを重ね合わせながら合成画像を生成していく。画像処理部240が行う画像の合成処理については、後に詳述する。   On the other hand, the visible light imaging device 170 is configured as, for example, a CCD camera, a CMOS sensor, or a laser scanner, and acquires an image of the surface of the inspection target 500 within its field of view as a visible light image unit. Here, depending on the position at which the visible light imaging device 170 is installed with respect to the terahertz wave imaging head 100, a fixed positional relationship is established between the visible light imaging unit and the terahertz wave imaging unit. The visible light image unit and the terahertz wave image unit are imaged almost simultaneously, and are stored in the memory of the image processing unit 240 as an image unit set. The image processing unit 240 compares the respective visible light image units stored in the memory, and generates a composite image while superimposing the same pattern. The image combining process performed by the image processing unit 240 will be described in detail later.

次に、図2を参照しながら、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用方法について説明する。ここに図2は、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用例を示す側面図である。   Next, a method of using the terahertz wave imaging device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a side view showing an example of use of the terahertz wave imaging device according to the first embodiment.

図2において、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置では、テラヘルツ波撮像ヘッド部100が、比較的小型のハンディタイプのヘッド部として構成されている。なお、制御・信号処理部200は、テラヘルツ波撮像ヘッド100とは別体として構成された本体部300に内蔵されている。   In FIG. 2, in the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment, the terahertz wave imaging head unit 100 is configured as a relatively compact handy type head unit. The control / signal processing unit 200 is incorporated in the main unit 300 configured separately from the terahertz wave imaging head 100.

第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用時には、検査対象表面501に沿って、テラヘルツ波撮像ヘッド100を手動で走査すればよい。この際、テラヘルツ波撮像ヘッド100に設けられた作動距離保持部180により、テラヘルツ波ビームの光路長に対応する作動距離が一定に保たれる。また、作動距離は、作動距離調整部190により調整可能とされている。具体的には、作動距離調整部190は、作動距離方向の長さを調整可能な部材として構成されている。   When the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment is used, the terahertz wave imaging head 100 may be manually scanned along the surface 501 to be inspected. At this time, the working distance holding unit 180 provided in the terahertz wave imaging head 100 keeps the working distance corresponding to the optical path length of the terahertz wave beam constant. Further, the working distance is adjustable by the working distance adjusting unit 190. Specifically, the working distance adjustment unit 190 is configured as a member capable of adjusting the length in the working distance direction.

作動距離を調整する場合、取得されるテラヘルツ波画像と可視光画像との大きさや位置関係が変化することになる。このため、作動距離調整部190によって作動距離が調整された場合、調整された作動距離に応じて、テラヘルツ波画像と可視光画像との大きさや位置関係を再設定することになる。或いは、可視光画像の視野倍率を変更可能な手段を用いて視野倍率を調整することになる。逆に言えば、作動距離に応じてテラヘルツ波画像と可視光画像の関係を適正に設定することによって、作動距離調整が可能である。   When adjusting the working distance, the size and positional relationship between the acquired terahertz wave image and the visible light image will change. For this reason, when the working distance is adjusted by the working distance adjustment unit 190, the size and the positional relationship between the terahertz wave image and the visible light image are reset in accordance with the adjusted working distance. Alternatively, the visual field magnification is adjusted using a means capable of changing the visual field magnification of the visible light image. Conversely, the working distance can be adjusted by properly setting the relationship between the terahertz wave image and the visible light image according to the working distance.

なお、テラヘルツ波撮像装置では、目視で不可能な内部構造の情報を得ることができるが、イメージング用途で実用可能な構成において扱うことのできるテラヘルツ波は微弱であるため、テラヘルツ波をある程度集束して検査対象500に照射する必要がある。したがって、作動距離は限定され、検査対象500の深さ方向(即ち、光軸方向)の視野はテラヘルツ波の焦点位置付近の狭い範囲に限られる。従って、ほぼ一定の作動距離を保ちつつ作動距離調整を行うことができるということは、検査したいものが存在する位置によって検査対象500に対する深さ方向の視野を変えても、イメージングの画像品質を保つことができるという極めて有益な効果を有する。   In the terahertz wave imaging device, it is possible to obtain information on the internal structure that can not be visually checked, but terahertz waves that can be handled in a configuration that can be practically used for imaging applications are weak. It is necessary to irradiate the inspection target 500. Therefore, the working distance is limited, and the visual field in the depth direction (that is, the optical axis direction) of the inspection object 500 is limited to a narrow range near the focal position of the terahertz wave. Therefore, the fact that the working distance adjustment can be performed while maintaining a substantially constant working distance maintains the image quality of imaging even if the visual field in the depth direction with respect to the test object 500 is changed depending on the position where the object to be examined exists. It has the extremely beneficial effect of being able to

次に、図3及び図4を参照しながら、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置によって取得された画像の合成処理について説明する。ここに図3は、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置における撮像方法を示す斜視図である。また図4は、テラヘルツ波画像及び可視光画像の合成方法を示す概念図である。   Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, composition processing of an image acquired by the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a perspective view showing an imaging method in the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment. FIG. 4 is a conceptual view showing a method of synthesizing a terahertz wave image and a visible light image.

図3に示すように、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置では、テラヘルツ波を利用してテラヘルツ波画像ユニットが取得されるのに加えて、可視光画像撮像器170によって可視光画像ユニットが取得される。なお、一般的に可視光画像の撮像範囲の方がテラヘルツ波の走査範囲より広いため、図に示す例では、テラヘルツ波画像ユニットより、可視光画像ユニットの方が大きくなっている。ただし、テラヘルツ波画像ユニットと可視光画像ユニットとの大小関係は特に限定されるものではなく、テラヘルツ波画像ユニットの方が、可視光画像ユニットより大きくなっていても構わない。   As shown in FIG. 3, in the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment, in addition to the terahertz wave imaging unit being acquired using the terahertz wave, the visible light imaging unit 170 is a visible light imaging unit. It is acquired. In general, since the imaging range of the visible light image is wider than the scanning range of the terahertz wave, in the example shown in the figure, the visible light image unit is larger than the terahertz wave image unit. However, the magnitude relationship between the terahertz wave image unit and the visible light image unit is not particularly limited, and the terahertz wave image unit may be larger than the visible light image unit.

図4に示すように、テラヘルツ波画像と可視光画像とは、対応する1組の画像として取得されている。そして特に、複数のテラヘルツ波画像を合成してテラヘルツ波合成画像を得る場合には、対応する可視光画像が利用される。具体的には、可視光画像又は複数の可視光画像を合成した可視光合成画像から取得できる位置関係を利用して、テラヘルツ波画像の合成が行われる。   As shown in FIG. 4, the terahertz wave image and the visible light image are acquired as a corresponding set of images. In particular, when a plurality of terahertz wave images are combined to obtain a terahertz wave combined image, a corresponding visible light image is used. Specifically, the terahertz wave image is synthesized using a positional relationship that can be acquired from a visible light image or a visible light combined image obtained by combining a plurality of visible light images.

ここで、テラヘルツ波画像は、その特性上、画像自体から位置検出を行うことが困難である。一方で、可視光画像は、画像処理ツール等が充実しており、画像自体から位置検出を行って合成を行うことが可能である。よって、可視光画像から得られた位置情報を、対応するテラヘルツ波画像に適用すれば、位置情報を有しないテラヘルツ波画像を好適に合成することが可能である。   Here, due to the characteristics of the terahertz wave image, it is difficult to detect the position from the image itself. On the other hand, visible light images are rich in image processing tools and the like, and it is possible to perform position detection from the image itself to perform synthesis. Therefore, by applying the position information obtained from the visible light image to the corresponding terahertz wave image, it is possible to preferably synthesize the terahertz wave image having no position information.

特に、本実施例のように手動でヘッドを走査する場合には、例えば駆動機構を利用した自動走査とは異なり撮像位置に関する情報を取得できない。即ち、駆動機構の駆動量等を利用して機械的に撮像位置を検出することができない。従って、手動走査を行う場合には、上述したように可視光画像を利用して位置情報を取得する方法は極めて有効である。   In particular, when the head is manually scanned as in the present embodiment, unlike the automatic scanning using, for example, a drive mechanism, it is not possible to acquire information on the imaging position. That is, the imaging position can not be detected mechanically using the driving amount of the driving mechanism or the like. Therefore, when performing a manual scan, the method of acquiring position information using a visible light image as described above is extremely effective.

以上のようにして得られたテラヘルツ波合成画像は、イメージ表示部250(図1参照)によって検査対象500の内部状態を示すイメージング画像として表示される。一方、可視光合成画像は、検査対象500の表面状態を示すイメージング画像として参照される。   The terahertz wave composite image obtained as described above is displayed by the image display unit 250 (see FIG. 1) as an imaging image showing the internal state of the inspection object 500. On the other hand, the visible light combined image is referred to as an imaging image showing the surface state of the inspection object 500.

なお、目視できない検査対象500内部のイメージングにおいては、その位置関係等の基準として目視イメージが用いられる場合がある。ここで、可視光合成画像は目視イメージそのものであり、テラヘルツ波合成画像と重ねあわせて表示したり、交互に表示したりすることによって、目視イメージと合わせて検査イメージの確認ができる。   In the imaging of the inside of the inspection object 500 which can not be visually checked, a visual image may be used as a reference of the positional relationship and the like. Here, the visible light combined image is a visual image itself, and the inspection image can be confirmed in combination with the visual image by displaying the terahertz wave combined image or displaying it alternately.

以上説明したように、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置によれば、テラヘルツ波とは異なる可視光を利用して取得された可視光画像を利用することにより、テラヘルツ波を利用して取得されるテラヘルツ波画像を適切に合成できる。従って、テラヘルツ波を利用した撮像を極めて好適に行える。   As described above, according to the terahertz wave imaging device according to the first embodiment, the terahertz wave is acquired using the visible light image acquired using the visible light different from the terahertz wave. Terahertz wave images can be properly synthesized. Therefore, imaging using terahertz waves can be performed extremely suitably.

<第2実施例>
次に、第2実施例に係るテラヘルツ波撮像装置について説明する。なお、第2実施例は、上述した第1実施例と比べて一部の構成が異なるのみであり、その他の点については概ね同様である。このため、以下では既に説明した第1実施例と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
Second Embodiment
Next, a terahertz wave imaging apparatus according to a second embodiment will be described. The second embodiment is different from the above-described first embodiment only in part of the configuration, and the other points are substantially the same. Therefore, in the following, portions different from the first embodiment already described will be described in detail, and description of the other overlapping portions will be appropriately omitted.

先ず、図5を参照しながら、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の構成について説明する。ここに図5は、第2実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用例を示す側面図である。   First, the configuration of the terahertz wave imaging apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a side view showing a usage example of the terahertz wave imaging apparatus according to the second embodiment.

図5において、第2実施例に係るテラヘルツ波撮像装置の使用時には、検査対象表面501に沿ってインデックス部400が配置される。即ち、インデックス部400は、テラヘルツ波撮像ヘッド部100と検査対象500との間に配置される。インデックス部400は、例えばシート状またはボード状の被覆体であり、テラヘルツ波の透過率が高い材料から構成されている。これにより、インデックス部400の存在がテラヘルツ波によるイメージングに影響することを防止できる。   In FIG. 5, when using the terahertz wave imaging device according to the second embodiment, the index unit 400 is disposed along the surface 501 to be inspected. That is, the index unit 400 is disposed between the terahertz wave imaging head unit 100 and the inspection object 500. The index part 400 is, for example, a sheet-like or board-like covering, and is made of a material having high terahertz wave transmittance. This can prevent the presence of the index unit 400 from affecting the imaging by the terahertz wave.

次に、図6及び図7を参照しながら、インデックス部400の構成及びインデックス部400を利用した合成方法について説明する。ここに図6は、インデックス部の構成を示す平面図である。また図7は、インデックス部を利用した画像の合成方法を示す概念図である。   Next, the configuration of the index unit 400 and the composition method using the index unit 400 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the index portion. FIG. 7 is a conceptual view showing an image combining method using an index unit.

図6に示すように、インデックス部400の表面には、テラヘルツ波撮像ヘッド部100の位置によってユニークな可視光画像が得られるようなパターンが描かれている。なお、図に示す例では格子状にA1〜G8が並ぶパターンが描かれているが、可視光画像における位置情報の検出に利用できるようなパターン(即ち、撮像位置に対してユニークなパターン)であれば特に限定されるものではない。   As shown in FIG. 6, on the surface of the index unit 400, a pattern is drawn such that a unique visible light image can be obtained depending on the position of the terahertz wave imaging head unit 100. In the example shown in the figure, a pattern in which A1 to G8 are arranged in a grid is drawn, but it is a pattern that can be used for detection of position information in a visible light image (that is, a pattern unique to the imaging position) There is no particular limitation if it is.

図7において、インデックス部400を配置すると、取得される複数の可視光画像には、インデックス部400に描かれたパターンが撮像位置に応じて映り込む。このため、異なる位置で撮像された可視光画像には、異なるパターンが映り込む。これにより、可視光画像から位置情報を検出する処理の精度、速度、安定度を向上できる。従って、可視光画像を利用したテラヘルツ波画像の合成を、より好適に行うことが可能となる。   In FIG. 7, when the index unit 400 is arranged, a pattern drawn in the index unit 400 is reflected in the plurality of visible light images acquired according to the imaging position. For this reason, different patterns appear in visible light images captured at different positions. As a result, it is possible to improve the accuracy, speed, and stability of processing for detecting position information from a visible light image. Therefore, it becomes possible to more preferably combine the terahertz wave image using the visible light image.

一般に、テラヘルツ波を利用した非破壊検査は、検査対象500の内部の状態を知りたい場合に行われるため、検査対象500の表面に関する情報が必要ない場合も多い。例えば、塗膜下の金属の状態(錆や剥がれ)を知りたい場合などは、均一な塗膜表面の情報はあまり役に立たない。   Generally, nondestructive inspection using terahertz waves is performed when it is desired to know the internal state of the inspection target 500, and thus information on the surface of the inspection target 500 is often not necessary. For example, when it is desired to know the state of the metal under the coating (rust or peeling), the information on the uniform coating surface is not very useful.

逆に、本実施例のように可視光画像を頼りに位置検出を行う場合、均一な塗膜表面ではテラヘルツ波撮像ヘッド部100の位置による可視光画像ユニットの違いが分かり難く、画像合成等の処理が難しいという状況が発生し得る。このような場合であっても、インデックス部400を用いることで、テラヘルツ波撮像ヘッド部100の位置に応じて得られる可視光画像が夫々ユニークなパターンとなる。従って、可視光画像を利用した位置検出を確実に行うことができる。   On the contrary, when position detection is performed based on a visible light image as in this embodiment, the difference in visible light image units depending on the position of the terahertz wave imaging head unit 100 is difficult to understand on the uniform coating film surface, and image synthesis etc. Situations may arise where processing is difficult. Even in such a case, by using the index unit 400, visible light images obtained according to the position of the terahertz wave imaging head unit 100 have unique patterns. Therefore, position detection using a visible light image can be reliably performed.

なお、インデックス部400に描かれているパターンを検査対象500に直接描く方法も考えられるが、例えば意匠性が求められる工業製品や装飾性の高い構造物の検査においては、直接検査対象500の表面に描画を行うことができない。このような場合であっても、インデックス部400を用いれば、テラヘルツ波撮像ヘッド部100が検査対象500に直接触れないようにする、或いはインデックス部400を検査対象500から少し浮かせて用いることによって検査対象500を保護することができる。   In addition, although a method of drawing the pattern drawn in the index part 400 directly on the inspection object 500 is also considered, for example, in the inspection of an industrial product or a highly decorative structure for which designability is required, the surface of the inspection object 500 directly Can not draw on. Even in such a case, inspection can be performed by using the index unit 400 so that the terahertz wave imaging head unit 100 does not directly touch the inspection object 500 or by using the index unit 400 slightly floating from the inspection object 500 The subject 500 can be protected.

更に、検査対象500の表面が凸凹している場合などは、テラヘルツ波撮像ヘッド部100を走査するときに、テラヘルツ波撮像ヘッド部100が検査対象500に引っ掛かる、或いはテラヘルツ波撮像ヘッド部100の姿勢が暴れることによって、装置や画質にダメージが及ぶことがある。また、テラヘルツ波撮像ヘッド部100を浮かして手動走査すると、テラヘルツ波撮像ヘッド部100の姿勢が定まらずテラヘルツ波が検査対象500に斜めに照射されたり、作動距離が定まらず検出されるテラヘルツ波の強度が変動したり、可視光画像の視野が変動したりして、画像の劣化を招く。このような状況に対しても、インデックス部400を利用して、その表面にテラヘルツ波撮像ヘッド部100を沿わせることにより安定して走査を行うことができ、安定した画質でイメージングを行うことができる。   Furthermore, when the surface of the inspection target 500 is uneven, etc., when the terahertz wave imaging head unit 100 is scanned, the terahertz wave imaging head unit 100 is caught on the inspection target 500 or the attitude of the terahertz wave imaging head unit 100 Assaults can damage equipment and image quality. In addition, when the terahertz wave imaging head unit 100 is floated and manually scanned, the posture of the terahertz wave imaging head unit 100 is not determined, and the terahertz wave is obliquely applied to the inspection target 500 or the working distance is not determined. Variations in intensity or variations in the field of view of the visible light image lead to image degradation. Even in such a situation, stable scanning can be performed by making the terahertz wave imaging head unit 100 run along the surface using the index unit 400, and imaging can be performed with stable image quality. it can.

なお、インデックス部400は比較的安価に作成することが可能で、重ねたり、畳んだり、広げたりすることもでき、現場に持ち運びやすい。また、インデックス部400の周縁部において共通のインデックスパターンを適用することによって、容易にワークエリアの拡大を図ることもできる。   The index part 400 can be produced relatively inexpensively, can be stacked, folded up, spread out, and can be easily carried to the site. In addition, by applying a common index pattern in the peripheral portion of the index portion 400, the work area can be easily expanded.

以上説明したように、第2実施例に係るテラヘルツ波撮像装置によれば、検査対象500から適切な可視光画像が得られない状況であっても、インデックス部400を利用することで、確実に可視光画像を利用した位置検出が行える。よって、第1実施例に係るテラヘルツ波撮像装置1と同様に、テラヘルツ波を利用して取得されるテラヘルツ波画像を適切に合成できる。   As described above, according to the terahertz wave imaging apparatus according to the second embodiment, even in a situation where an appropriate visible light image can not be obtained from the inspection object 500, use of the index unit 400 ensures certainty. Position detection can be performed using a visible light image. Therefore, similarly to the terahertz wave imaging device 1 according to the first embodiment, the terahertz wave image acquired using the terahertz wave can be appropriately synthesized.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うテラヘルツ波撮像装置及びテラヘルツ波撮像方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be suitably modified without departing from the scope or spirit of the invention as can be read from the claims and the specification as a whole, and terahertz wave imaging with such modifications An apparatus and a terahertz wave imaging method are also included in the technical scope of the present invention.

100 テラヘルツ波撮像ヘッド部
110 テラヘルツ波発信部
111 テラヘルツ波発生素子
112 シリコンレンズ
113 コリメートレンズ
120 ビームスプリッタ
130 ビームスキャナ
140 対物レンズ
150 テラヘルツ波受信部
151 集光レンズ
152 シリコンレンズ
153 テラヘルツ波検出素子
160 I-V変換器
170 可視光撮像器
180 作動距離保持部
190 作動距離調整部
200 制御・信号処理部
210 バイアス生成部
220 ロックイン検出部
230 スキャナ駆動部
240 画像処理部
250 イメージ表示部
300 本体部
400 インデックス部
500 検査対象
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 terahertz wave imaging head part 110 terahertz wave transmission part 111 terahertz wave generation element 112 silicon lens 113 collimate lens 120 beam splitter 130 beam scanner 140 objective lens 150 terahertz wave receiving part 151 condensing lens 152 silicon lens 153 terahertz wave detection element 160 I -V converter 170 Visible light imaging device 180 Working distance holding part 190 Working distance adjustment part 200 Control and signal processing part 210 Bias generation part 220 Lock-in detection part 230 Scanner drive part 240 Image processing part 250 Image display part 300 Main body part 400 Index part 500 inspection object

Claims (1)

テラヘルツ波を対象物に照射する照射手段と、
前記対象物により反射又は透過された前記テラヘルツ波を検出し、第の1画像を取得する第1画像取得手段と、
前記テラヘルツ波とは異なる光を検出し、第2の画像を取得する第2画像取得手段と、
前記第2の画像に対応する前記第1の画像を合成する合成手段と
を備えることを特徴とするテラヘルツ波撮像装置。
An irradiation unit that irradiates the object with the terahertz wave;
First image acquisition means for detecting the terahertz wave reflected or transmitted by the object and acquiring a first image;
A second image acquisition unit that detects light different from the terahertz wave and acquires a second image;
And t combining means for combining the first image corresponding to the second image.
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