太赫茲人體安檢儀的光路結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太赫茲應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太赫茲人體安檢儀的光路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲是頻率在0.1THz-1OTHz的電磁波，波段處在紅外和毫米波之間，在電磁波譜中處于重要的位置。從物理學(xué)看，太赫茲波處于電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)；從頻域上看，太赫茲波的頻率覆蓋了半導(dǎo)體內(nèi)等離子波的特征頻率，有機(jī)和生物大分子的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)頻率、約50%的宇宙空間光子的頻率等重要頻率范圍；從應(yīng)用角度看，太赫茲波具有頻帶寬、能量小、相干性強(qiáng)、測(cè)量信噪比高等特點(diǎn)，適合于材料特征表征、高分辨率成像、醫(yī)學(xué)診斷、安檢、信息通訊、雷達(dá)探測(cè)、大氣與環(huán)境檢測(cè)等眾多領(lǐng)域。因此，太赫茲波在國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及國(guó)家安全等方面具有重要的應(yīng)用前景。
[0003]太赫茲具有很強(qiáng)的穿透性，能夠輕易穿透衣物，人體自身會(huì)產(chǎn)生這種電磁波并向外輻射，因此，太赫茲人體安檢儀被研發(fā)出來。太赫茲人體安檢儀是通過被動(dòng)接收人體發(fā)出的太赫茲波，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換后，形成人體的二維太赫茲“快照”。當(dāng)人所穿衣物中隱藏有物品時(shí)，吸收和阻攔了太赫茲波的正常軌跡，使得“快照”中對(duì)應(yīng)物品所在的位置和人體背景之間產(chǎn)生強(qiáng)度對(duì)比，從而探知到物品的存在，并在顯示屏上顯示物品的形狀和其所在的位置。
[0004]太赫茲人體安檢儀和傳統(tǒng)人體安檢手段相比，具有四大特點(diǎn):
[0005](I)更安全。傳統(tǒng)的安檢儀一般采用X射線主動(dòng)發(fā)射探測(cè)，而太赫茲安檢儀則是被動(dòng)接受來自人體自身發(fā)出的電磁波，設(shè)備本身不存在任何的電離或電磁輻射，對(duì)被檢測(cè)人員絕對(duì)安全。
[0006](2)更可靠。傳統(tǒng)的安檢儀主要用于金屬物質(zhì)探測(cè)，而太赫茲安檢儀不僅可以探測(cè)金屬物質(zhì)，還可以探測(cè)人身上攜帶的非金屬物質(zhì)，如陶瓷、粉末、液體、膠體等。
[0007](3)更文明。設(shè)備檢測(cè)方式為非接觸式檢查，被檢人員無須脫衣，檢測(cè)結(jié)果不顯示任何身體特征細(xì)節(jié)，充分保護(hù)被檢人員個(gè)人隱私。
[0008]圖1示出了現(xiàn)有的一種太赫茲人體安檢儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)和掃描原理:包括擺鏡11、凹面鏡12、絲桿電機(jī)14、絲桿15、擺鏡支架16、俯仰運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)17等。人體10發(fā)出的太赫茲波，被左右擺動(dòng)的一面圓形的擺鏡11反射到其斜上方有聚光作用的凹面鏡12上，然后被設(shè)于凹面鏡12焦點(diǎn)位置的太赫茲探測(cè)器13 (有1-3個(gè))所感知，形成1-3行像素，擺鏡11由絲桿電機(jī)14驅(qū)動(dòng)發(fā)生俯仰運(yùn)動(dòng)，完成人體自上而下的整體高度的掃描；很多行像素疊加起來，形成完整的掃描圖像。
[0009]為了提高掃描速度，這種太赫茲人體安檢儀機(jī)械結(jié)構(gòu)有了一種升級(jí)的樣式，即將機(jī)械結(jié)構(gòu)被鏡像復(fù)制成上下完全相同的兩套，各自負(fù)責(zé)上半身和下半身的掃描，然后上下的掃描結(jié)果疊加成一幅完整圖像。由于所有的零件的和光學(xué)器件數(shù)量都是加倍，包括電機(jī)和絲桿以及驅(qū)動(dòng)器也都是獨(dú)立的上下兩套，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂。另外，擺鏡采用往復(fù)式擺動(dòng)形式，特點(diǎn)是是存在加速減速到零，然后再反向運(yùn)動(dòng)的過程，運(yùn)動(dòng)加速度大，如果機(jī)構(gòu)不能做得足夠輕巧的話，慣量大，振動(dòng)大，速度也無法提高，擺鏡掃描速度一旦提高會(huì)出現(xiàn)絲杠噪音明顯加大甚至電機(jī)過載報(bào)警等問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種掃描速度高、減少振動(dòng)和噪音，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的太赫茲人體安檢儀的光路結(jié)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0012]—種太赫茲人體安檢儀的光路結(jié)構(gòu)，其包括上凹面鏡和下凹面鏡，所述上凹面鏡和所述下凹面鏡的焦點(diǎn)位置分別設(shè)有太赫茲探測(cè)器，其特征在于:還包括有滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡和驅(qū)動(dòng)所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡水平擺動(dòng)的水平擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，所述上凹面鏡和所述下凹面鏡分別位于所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的前斜上方和前斜下方并均朝向所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡。
[0013]所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡由鏡架和環(huán)繞安裝在鏡架周面上的多塊首尾相接的平面反射鏡構(gòu)成。
[0014]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡為滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡，即鏡架周面上安裝六塊首尾相接的平面反射鏡。
[0015]在本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中，所述水平擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置由籠式水平擺動(dòng)架，通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)籠式水平擺動(dòng)架擺動(dòng)的擺動(dòng)用電機(jī)構(gòu)成，所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡設(shè)于所述籠式水平擺動(dòng)架上。
[0016]在本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】中，所述籠式水平擺動(dòng)架中部固定有穿設(shè)在鏡架內(nèi)的支撐軸，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置為固定在支撐軸上位于鏡架內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)用電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述鏡架以支撐軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0017]所述旋轉(zhuǎn)用電機(jī)和所述擺動(dòng)用電機(jī)均連接有角度傳感器。這樣通過測(cè)量滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的擺動(dòng)角度和旋轉(zhuǎn)角度與圖像像素點(diǎn)的位置坐標(biāo)來實(shí)現(xiàn)重構(gòu)掃描圖像。所述角度傳感器為編碼器。
[0018]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的太赫茲人體安檢儀的光路結(jié)構(gòu)具有掃描速度高、減少振動(dòng)和噪音，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，其內(nèi)部設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置；
[0023]圖4為水平擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型的太赫茲人體安檢儀的光路機(jī)構(gòu)，由滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡200、上凹面鏡301、下凹面鏡302、太赫茲探測(cè)器303、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)400、水平擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置500構(gòu)成，滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡200、上凹面鏡301、下凹面鏡302、太赫茲探測(cè)器303、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)400、水平擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置500均設(shè)置在一個(gè)機(jī)架100上。
[0025]其中，機(jī)架100由四根分立成長(zhǎng)矩形框架的立柱101、設(shè)于頂部的頂棚102以及設(shè)于底部的基臺(tái)103構(gòu)成。
[0026]在本實(shí)施例中，滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡200為滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡，水平安裝在機(jī)架100的中部，由六面體的鏡架201和環(huán)繞安裝在鏡架201周向六個(gè)平面上六塊首尾相接的平面反射鏡202構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)400位于鏡架201內(nèi)。
[0027]圖2結(jié)合圖4所示，水平擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置500由擺動(dòng)用電機(jī)501、籠式水平擺動(dòng)架502、曲柄連桿機(jī)構(gòu)503構(gòu)成。曲柄連桿機(jī)構(gòu)503由轉(zhuǎn)盤531和連桿532構(gòu)成。
[0028]