太赫兹人体安检仪的光路结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太赫兹应用技术领域，尤其涉及一种太赫兹人体安检仪的光路结构。
【背景技术】
[0002]太赫兹是频率在0.1THz-1OTHz的电磁波，波段处在红外和毫米波之间，在电磁波谱中处于重要的位置。从物理学看，太赫兹波处于电子学向光子学的过渡区；从频域上看，太赫兹波的频率覆盖了半导体内等离子波的特征频率，有机和生物大分子的转动和振动频率、约50%的宇宙空间光子的频率等重要频率范围；从应用角度看，太赫兹波具有频带宽、能量小、相干性强、测量信噪比高等特点，适合于材料特征表征、高分辨率成像、医学诊断、安检、信息通讯、雷达探测、大气与环境检测等众多领域。因此，太赫兹波在国民经济以及国家安全等方面具有重要的应用前景。
[0003]太赫兹具有很强的穿透性，能够轻易穿透衣物，人体自身会产生这种电磁波并向外辐射，因此，太赫兹人体安检仪被研发出来。太赫兹人体安检仪是通过被动接收人体发出的太赫兹波，经处理转换后，形成人体的二维太赫兹“快照”。当人所穿衣物中隐藏有物品时，吸收和阻拦了太赫兹波的正常轨迹，使得“快照”中对应物品所在的位置和人体背景之间产生强度对比，从而探知到物品的存在，并在显示屏上显示物品的形状和其所在的位置。
[0004]太赫兹人体安检仪和传统人体安检手段相比，具有四大特点:
[0005](I)更安全。传统的安检仪一般采用X射线主动发射探测，而太赫兹安检仪则是被动接受来自人体自身发出的电磁波，设备本身不存在任何的电离或电磁辐射，对被检测人员绝对安全。
[0006](2)更可靠。传统的安检仪主要用于金属物质探测，而太赫兹安检仪不仅可以探测金属物质，还可以探测人身上携带的非金属物质，如陶瓷、粉末、液体、胶体等。
[0007](3)更文明。设备检测方式为非接触式检查，被检人员无须脱衣，检测结果不显示任何身体特征细节，充分保护被检人员个人隐私。
[0008]图1示出了现有的一种太赫兹人体安检仪的机械结构和扫描原理:包括摆镜11、凹面镜12、丝杆电机14、丝杆15、摆镜支架16、俯仰运动机构17等。人体10发出的太赫兹波，被左右摆动的一面圆形的摆镜11反射到其斜上方有聚光作用的凹面镜12上，然后被设于凹面镜12焦点位置的太赫兹探测器13 (有1-3个)所感知，形成1-3行像素，摆镜11由丝杆电机14驱动发生俯仰运动，完成人体自上而下的整体高度的扫描；很多行像素叠加起来，形成完整的扫描图像。
[0009]为了提高扫描速度，这种太赫兹人体安检仪机械结构有了一种升级的样式，即将机械结构被镜像复制成上下完全相同的两套，各自负责上半身和下半身的扫描，然后上下的扫描结果叠加成一幅完整图像。由于所有的零件的和光学器件数量都是加倍，包括电机和丝杆以及驱动器也都是独立的上下两套，因此机械结构复杂、成本高昂。另外，摆镜采用往复式摆动形式，特点是是存在加速减速到零，然后再反向运动的过程，运动加速度大，如果机构不能做得足够轻巧的话，惯量大，振动大，速度也无法提高，摆镜扫描速度一旦提高会出现丝杠噪音明显加大甚至电机过载报警等问题。
【实用新型内容】
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种扫描速度高、减少振动和噪音，机械结构简单、制造成本低的太赫兹人体安检仪的光路结构，以克服现有技术存在的不足。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
[0012]—种太赫兹人体安检仪的光路结构，其包括上凹面镜和下凹面镜，所述上凹面镜和所述下凹面镜的焦点位置分别设有太赫兹探测器，其特征在于:还包括有滚筒式多面反射转镜和驱动所述滚筒式多面反射转镜旋转的旋转驱动机构以及驱动所述滚筒式多面反射转镜水平摆动的水平摆动驱动装置，所述上凹面镜和所述下凹面镜分别位于所述滚筒式多面反射转镜的前斜上方和前斜下方并均朝向所述滚筒式多面反射转镜。
[0013]所述滚筒式多面反射转镜由镜架和环绕安装在镜架周面上的多块首尾相接的平面反射镜构成。
[0014]在本实用新型的优选实施方式中，所述滚筒式多面反射转镜为滚筒式六面反射转镜，即镜架周面上安装六块首尾相接的平面反射镜。
[0015]在本实用新型的【具体实施方式】中，所述水平摆动驱动装置由笼式水平摆动架，通过曲柄连杆机构驱动笼式水平摆动架摆动的摆动用电机构成，所述滚筒式多面反射转镜设于所述笼式水平摆动架上。
[0016]在本实用新型的【具体实施方式】中，所述笼式水平摆动架中部固定有穿设在镜架内的支撑轴，所述旋转驱动装置为固定在支撑轴上位于镜架内部的旋转用电机，所述旋转用电机驱动所述镜架以支撑轴为中心进行旋转。
[0017]所述旋转用电机和所述摆动用电机均连接有角度传感器。这样通过测量滚筒式多面反射转镜的摆动角度和旋转角度与图像像素点的位置坐标来实现重构扫描图像。所述角度传感器为编码器。
[0018]采用上述技术方案，本实用新型的太赫兹人体安检仪的光路结构具有扫描速度高、减少振动和噪音，机械结构简单、制造成本低等优点。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明:
[0020]图1为现有技术的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型的结构示意图；
[0022]图3为滚筒式多面反射转镜的结构示意图，其内部设有旋转驱动装置；
[0023]图4为水平摆动驱动装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图2和图3所示，本实用新型的太赫兹人体安检仪的光路机构，由滚筒式多面反射转镜200、上凹面镜301、下凹面镜302、太赫兹探测器303、旋转驱动机构400、水平摆动驱动装置500构成，滚筒式多面反射转镜200、上凹面镜301、下凹面镜302、太赫兹探测器303、旋转驱动机构400、水平摆动驱动装置500均设置在一个机架100上。
[0025]其中，机架100由四根分立成长矩形框架的立柱101、设于顶部的顶棚102以及设于底部的基台103构成。
[0026]在本实施例中，滚筒式多面反射转镜200为滚筒式六面反射转镜，水平安装在机架100的中部，由六面体的镜架201和环绕安装在镜架201周向六个平面上六块首尾相接的平面反射镜202构成。旋转驱动机构400位于镜架201内。
[0027]图2结合图4所示，水平摆动驱动装置500由摆动用电机501、笼式水平摆动架502、曲柄连杆机构503构成。曲柄连杆机构503由转盘531和连杆532构成。
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