KR20130077221A - Apparatus for inspecting objects using terahertz wave - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물체를 검사하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테라헤르츠파를 이용하여 비파괴적인 방법으로 식품 내에 포함된 이물질을 검사하는 것과 같은 물체 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting an object, and more particularly, to an apparatus for inspecting an object such as inspecting a foreign matter contained in food by a non-destructive method using a terahertz wave.
테라헤르츠파(Terahertz wave), 즉 테라파는 적외선과 마이크로파의 사이 영역에 위치한 전자기파로서, 일반적으로 0.1THz에서 10THz 사이의 진동수를 가진다.The terahertz wave, or terahertz wave, is an electromagnetic wave located between the infrared and microwaves, and generally has a frequency between 0.1 THz and 10 THz.
이러한 테라파에 대해서는 지속적인 연구 개발이 이루어져 왔으나, 아직까지 다른 파장 대역의 전자기파에 비해 그 연구는 상대적으로 미진한 상태이다. 따라서, 이러한 파장 대역을 테라헤르츠 갭(terahertz gap)이라 부르기도 한다. Although research and development has been conducted on such terra waves, the research is still relatively inferior to electromagnetic waves of other wavelength bands. Therefore, such a wavelength band is also called a terahertz gap.
하지만, 지속적인 개발 노력과 함께 다른 여러 기술 분야, 이를테면 광자 공학이나 나노기술 등의 발전이 동반되면서, 최근 이러한 테라파에 대한 기술은 더욱 향상되고 있다.However, with the continuing development effort, along with the development of other technologies, such as photonics and nanotechnology, the technology for teraflas has recently been improved.
특히, 직진성, 물질에 대한 투과성, 생체에 대한 안전성, 정성적 확인 가능성 등 여러 특성으로 인해, 테라파에 대한 관심은 계속해서 높아져 가고 있다.In particular, due to various properties such as straightness, permeability to the material, safety to the living body, qualitative identification possibility, interest in the terrapa continues to increase.
이로 인해 테라파는, 최근에는, 공항이나 보안 시설의 검색 장치, 식품이나 제약 회사의 품질 검사 장치, 반도체 검사 장치, 치과용 검사 장비, 가스 검출 장치, 폭발물 검사 장치, Lab-on-a-chip 검출기 등 여러 분야에 적용시키고자 하는 노력이 행해지고 있다. In recent years, Terapa has been developing and manufacturing high-quality products such as airports and security facility search devices, food and pharmaceutical company quality inspection devices, semiconductor inspection devices, dental inspection devices, gas detection devices, explosion inspection devices, Lab-on- And so on.
그러나, 이와 같은 노력 및 기술 발전에도 불구하고, 종래 기술에 의하면 물체 검사시 소요되는 시간이 너무 길고, 검사의 정확성이 낮다는 문제가 있다. However, despite such efforts and technical developments, the conventional technology has a problem that the time required for inspecting an object is too long and the accuracy of the inspection is low.
뿐만 아니라, 피검물이나 그에 포함된 이물질의 종류나 재질은 매우 다양할 수 있는데, 종래 기술에 의하면 이와 같이 다양한 재질이나 종류의 피검물에 대하여 모두 만족할만한 검사 성능을 보여주지는 못하고 있다. In addition, the type or material of the test object or the foreign matter contained therein may be very diverse. According to the related art, the test performance of the test material of the various materials or types is not satisfactory.
특히, 피검물이 식품인 경우, 식품마다 수분 함량 등의 특성이 다를 수 있다. 또한, 식품에는 경질이나 연질 등 다양한 재질의 이물질이 포함될 수 있다. 이와 같은 상황에서, 종래 기술만으로 다양한 종류의 식품 및 이물질에 대하여 검사하는 데에는 충분한 성능을 내지 못하는 한계가 있다.In particular, when the test object is a food, properties such as moisture content may be different for each food. In addition, the food may include a foreign material of various materials, such as hard or soft. In such a situation, there is a limitation that conventional technology alone does not provide sufficient performance for inspecting various kinds of foods and foreign substances.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 성분, 재질, 크기 등이 다른 다양한 종류의 피검물에 대하여 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 테라파를 이용한 물체 검사 장치, 특히 식품 내에 포함된 이물질을 검사할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and is an object inspection apparatus using a terrapa, particularly in food, which can quickly and accurately inspect various kinds of specimens having different ingredients, materials, sizes, and the like. It is an object of the present invention to provide a device for inspecting the contained foreign matter.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치는, 테라파를 생성하여 공급하는 테라파 공급부; 회전하면서, 상기 테라파 공급부에 의해 공급된 테라파를 소정 각도 범위로 고속으로 반사하는 스캐닝 미러; 상기 스캐닝 미러에 의해 반사된 테라파를 평행하게 반사하여 피검물에 입사시키는 스캐닝 콜리메이팅부; 및 상기 피검물에 입사된 테라파를 수집하여 검출하는 테라파 검출부를 포함한다.The object inspection apparatus using the terrapa according to the present invention for achieving the above object, the terrapa supply for generating and supplying terrapa; A scanning mirror which rotates and rapidly reflects the terrapa supplied by the terrapa supply in a predetermined angle range; A scanning collimating unit for reflecting the terrapa reflected by the scanning mirror in parallel and entering the inspected object; And a terrapa detector configured to collect and detect terrapa incident on the specimen.
바람직하게는, 상기 테라파 공급부는, 테라파를 생성하여 방사하는 테라파생성 유닛, 상기 테라파생성 유닛에 의해 방사된 테라파를 필드각이 작아지도록 집속시키는 광집속 유닛, 및 상기 광집속 유닛에 의해 집속된 테라파를 평행하게 반사하는 빔콜리메이팅 유닛을 포함한다.Preferably, the terrapa supply unit, a terrapa generating unit for generating and radiating terrapa, a light focusing unit for focusing the terrapa radiated by the terrapa generating unit so that the field angle is small, and the light focusing unit It includes a beam collimating unit that reflects in parallel the terrapa focused by.
또한 바람직하게는, 상기 테라파 공급부는, QCL(Quantum Cascade Laser) 또는 Far Infrared Laser로 구현된다.Also preferably, the terrapa supply unit may be implemented with a quantum cascade laser (QCL) or a far infrared laser.
또한 바람직하게는, 상기 스캐닝 미러는, Galvano mirror, MEMS micro mirror 또는 polygon mirror로 구현된다.Also preferably, the scanning mirror is implemented as a Galvano mirror, MEMS micro mirror or polygon mirror.
또한 바람직하게는, 상기 스캐닝 콜리메이팅부는, 비축 포물면경에 의해 구현된다.Also preferably, the scanning collimating part is implemented by a non-axis parabolic mirror.
또한 바람직하게는, 상기 테라파 검출부는, 상기 피검물에서 반사된 테라파를 검출하는 반사검출 유닛 및 상기 피검물을 투과한 테라파를 검출하는 투과검출 유닛을 포함한다.Also preferably, the terrapa detection unit may include a reflection detection unit that detects terrapa reflected from the test object, and a transmission detection unit that detects terapa transmitted through the test object.
또한 바람직하게는, 상기 테라파 검출부에 의해 검출된 테라파를 이용하여 영상 이미지를 제공하는 디스플레이부를 더 포함한다.Preferably, the apparatus further includes a display unit for providing a video image using the terra wave detected by the terra wave detecting unit.
또한 바람직하게는, 상기 피검물을 이송하는 피검물 이송부를 더 포함한다.Also preferably, the test object further comprises a test object transfer unit for transporting the test object.
또한 바람직하게는, 상기 테라파 검출부에 의한 검출 결과를 바탕으로, 상기 테라파 공급부, 상기 스캐닝 미러, 상기 스캐닝 콜리메이팅부 및 상기 테라파 검출부 중 적어도 하나 이상의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함한다.The control apparatus may further include a controller configured to control at least one operation of the terrapa supply unit, the scanning mirror, the scanning collimating unit, and the terrapa detection unit based on the detection result by the terrapa detection unit.
또한 바람직하게는, 상기 피검물은 식품이다.Also preferably, the test object is a food.
본 발명에 의하면, 테라파를 이용하여 검사 대상 물체, 즉 피검물을 비파괴적인 방법으로 신속하면서도 정확하게 검사할 수 있다. 특히, 테라파의 경우 불투명한 비도체성 물질을 잘 통과할 수 있어 양호한 검사 성능을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 생체에 대한 위험성이 낮아 사용자의 안전성을 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to inspect the object to be inspected, that is, the object to be inspected, quickly and accurately by using a terrapa. In particular, in the case of terrapa can pass through the opaque non-conductive material not only to obtain a good inspection performance, but also to ensure the safety of the user with a low risk to the living body.
더욱이, 본 발명의 일 측면에 의할 경우, 식품에 포함된 이물질을 검사할 수 있는 장치에 적용될 수 있다. 이 경우, 식품의 수분 함유량이나 재료 종류 등에 관계 없이 다양한 식품 내에 존재하는 다양한 이물질을 검출할 수 있다. 특히, 식품의 경우 고수분 식품이나 저수분 식품 등과 같이 다양한 재질의 식품이 존재할 수 있고, 식품에 포함되는 이물질 또한 경질 이물질이나 연질 이물질 등과 같이 다양한 재질의 이물질이 존재할 수 있는데, 본 발명의 일 측면에 의할 경우, 반사법과 투과법을 모두 이용하여 식품 내의 이물질을 검사함으로써, 식품이나 이물질의 재질이나 특성, 종류 등에 영향을 받지 않을 수 있다.Moreover, according to one aspect of the present invention, it can be applied to a device capable of inspecting foreign substances contained in food. In this case, various foreign matters present in various foods can be detected regardless of the moisture content of the food, the kind of material, and the like. In particular, in the case of food, there may be food of various materials, such as high-moisture food or low-moisture food, and foreign matters included in the food may also have foreign materials of various materials such as hard foreign matters or soft foreign matters. In this case, by inspecting the foreign matter in the food using both the reflection method and the transmission method, it may not be affected by the material, properties, types, etc. of the food or foreign matter.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 검사 결과가 영상 이미지로 실시간으로 표시되므로, 식품 내의 이물질 존재 여부를 신속하게 파악할 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, since the test result is displayed in real time as an image image, it is possible to quickly determine whether the presence of foreign substances in the food.
그리고, 본 발명의 일 측면에 의하면, 스캐닝 미러를 통해 집속된 테라파(테라빔)를 샘플(피검물) 면적에 조사함으로써 검출 감도를 개선시킬 수 있고, 측정 시간을 단축하여 검사의 고속화를 달성할 수 있다. 또한, 식품 등의 크기에 큰 제한을 받지 않을 수 있다.According to an aspect of the present invention, detection sensitivity can be improved by irradiating the terrapa (terrabeam) focused through a scanning mirror onto a sample (test object) area, and the measurement time can be shortened to achieve high speed inspection. can do. In addition, the size of the food and the like may not be largely limited.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 측면에 의하면, 구면 수차가 최소화된 광집속 렌즈 및 비축 포물면경을 사용하여 광손실을 최소화함으로써 입사하는 테라파의 세기를 극대화할 수 있으며, 이로 인해 반사 및 투과시 검출되는 신호의 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to an aspect of the present invention, by using a light converging lens and a non-axis parabolic mirror with a minimized spherical aberration to minimize the light loss, it is possible to maximize the intensity of the incident terrapa, thereby detecting during reflection and transmission The sensitivity of the signal can be improved.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 식품 검사 공정 내에 존재하는 컨베이어 벨트와 같은 이송 장치와 쉽게 결합될 수 있어, 기존의 식품 제조나 관리 공정에서의 적용이 용이하다. 그리고, 이로 인해 제조 설비 비용을 낮출 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, it can be easily combined with a transfer device such as a conveyor belt existing in the food inspection process, it is easy to apply in the existing food production or management process. And, this can lower the cost of manufacturing equipment.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치의 입체적 구성을 개략적으로 나타내는 입체 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 테라파 공급부의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 테라파 공급부에 의해 공급된 테라파가 스캐닝 미러 및 스캐닝 콜리메이팅부를 거쳐 피검물에 입사되는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사검출 유닛의 테라파 검출 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과검출 유닛의 테라파 검출 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 피검물 이송부의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피검물 이송부에 의해 이송되는 피검물에 테라파가 주사되는 구성을 도식화하여 나타내는 상면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of an apparatus for inspecting an object using terrapa according to an embodiment of the present invention.
2 is a three-dimensional perspective view schematically showing the three-dimensional configuration of the object inspection apparatus using a terrapa according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically showing the configuration of a terrapa supply unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration in which a terrapa supplied by a terrapa supply unit is incident on an object to be inspected through a scanning mirror and a scanning collimating unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a terrapa detection configuration of a reflection detection unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically showing a terrapa detection configuration of a transmission detection unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically showing the configuration of an object to be transferred according to an embodiment of the present invention.
9 is a top view diagrammatically illustrating a configuration in which terrapa is scanned in a test piece transferred by an test piece transferring unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 또한, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치의 입체적 구성을 개략적으로 나타내는 입체 사시도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of an apparatus for inspecting an object using terrapa according to an embodiment of the present invention. 2 is a three-dimensional perspective view schematically showing the three-dimensional configuration of the object inspection apparatus using the terrapa according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치는, 테라파 공급부(100), 스캐닝 미러(200), 스캐닝 콜리메이팅부(300) 및 테라파 검출부(400)를 포함한다.1 and 2, the apparatus for inspecting an object using terrapa according to the present invention includes a
상기 테라파 공급부(100)는, 테라파(1)를 생성하여 공급하는 구성요소로서, 테라파 광원, 테라파 소스 등과 같이 다양한 용어로 대체될 수 있다. 여기서, 테라파란 테라헤르츠 영역의 전자기파를 의미하는 것으로, 바람직하게는, 0.1THz 내지 10THz의 진동수를 가질 수 있다. 다만, 이러한 범위를 벗어난다 하더라도 크게 벗어나지 않는 영역에 대해서는 본 발명에서의 테라파로 인정될 수 있음은 물론이다. The
상기 테라파 공급부(100)는 테라파(1)를 생성 및 공급하기 위해, 다양한 형태로 구현될 수 있다.The
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 테라파 공급부(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically showing the configuration of a
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 테라파 공급부(100)는, 테라파생성 유닛(110), 광집속 유닛(120) 및 빔콜리메이팅 유닛(130)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
상기 테라파생성 유닛(110)은, 테라파(1)를 생성할 수 있으며, 생성된 테라파(1)를 광집속 렌즈로 방사한다.The
바람직하게는, 상기 테라파생성 유닛(110)은, 건 다이오드(gunn diode)를 이용하여 구현될 수 있다. 건 다이오드는 건 효과(gunn effect)를 이용하여 전자기파를 발진하는 다이오드로서, 저가이면서도 부피를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 테라파생성 유닛(110)은, 이러한 건 다이오드를 이용하여 테라파를 생성할 수 있다. 이 경우, 건 다이오드에 의해 발생된 테라파는 혼(horn)을 통해 방사될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 건 다이오드로 한정되는 것은 아니며, 테라파생성 유닛(110)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.Preferably, the
상기 광집속 유닛(120)은, 테라파생성 유닛(110)에 의해 방사된 테라파를 필드각이 작아지도록 집속시킬 수 있다. 즉, 건 다이오드 등에 의해 테라파가 생성 및 방사되면, 방사된 테라파는 광집속 유닛(120)으로 입사되는데, 상기 광집속 유닛(120)은 입사된 광, 즉 입사된 테라파의 필드각을 작게 하여, 빔콜리메이팅 유닛(130)으로 향하게 한다. 이때, 상기 광집속 유닛(120)은, 입사부와 출사부의 배율이 다르게 설정될 수 있다.The
바람직하게는, 상기 광집속 유닛(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 비구면 렌즈를 이용하여 구현될 수 있다. 특히, 비구면을 포함한 렌즈가 광집속 유닛(120)에 사용되어 광의 필드각을 작게 만드는 경우, 구면 수차가 최소화될 수 있다. 이처럼 비구면 렌즈가 광집속 유닛(120)에 사용될 때에는, 도 3에 도시된 바와 같이 평면 부분이 바깥쪽으로 향하도록 하는 것이 좋다.Preferably, the
한편, 상기 광집속 유닛(120)은, 테라파 영역과 가시광 영역에서 일정한 굴절율을 보이고, 렌즈 정렬(lens align)을 용이하게 할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 광집속 유닛(120)은, TPX 고분자(Polymethylpentene) 재질로 이루어질 수 있다. TPX의 경우, 633nm의 파장에서 투명하면서도 굴절율이 1.46으로서, 테라파 영역의 굴절율과 거의 유사하다. 따라서, 광집속 유닛(120)의 렌즈는 TPX 고분자 재질로 이루어지는 것이 좋다. 다만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광집속 유닛(120)에 포함되는 렌즈에 TPX 고분자 이외에 다양한 재질이 이용될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the
상기 빔콜리메이팅 유닛(130)은, 광집속 유닛(120)에 의해 집속된 테라파를 콜리메이팅(collimating)시킨다. 따라서, 광집속 유닛(120)을 지난 테라파는 초점에서 집속된 후, 빔콜리메이팅 유닛(130)에 의해 평행하게 반사되며, 반사된 테라파는 스캐닝 미러(200)로 향하게 된다. The
바람직하게는, 상기 빔콜리메이팅 유닛(130)은, 포물면경(parabolic reflector)에 의해 구현될 수 있다. 특히, 빔콜리메이팅 유닛(130)의 포물면경은, 비축 포물면(Off Axis Paraboloid)을 가진 것일 수 있다. 이처럼, 빔 콜리메이팅 유닛이 비축 포물면경에 의해 구현되는 경우, 포물면경의 초점과 광집속 유닛(120)의 뒤쪽에 있는 렌즈의 초점 사이의 거리를 조절함으로써, 피검물(10) 면에서 테라파의 빔스팟 크기를 조절할 수 있다.Preferably, the
한편, 상기 실시예에서는, 테라파 공급부(100)가 테라파생성 유닛(110), 광집속 유닛(120) 및 빔콜리메이팅 유닛(130)을 포함하여 구현되는 것으로 설명되었으나, 이는 일례에 불과하며, 테라파 공급부(100)는 그 밖의 다양한 형태로 구현될 수 있다.On the other hand, in the above embodiment, the
일례로, 상기 테라파 공급부(100)는, 양자 폭포 레이저(QCL, Quantum Cascade Laser) 또는 원적외선 레이저(Far Infrared Laser)로 구현될 수 있다. 이러한 양자 폭포 레이저나 원적외선 레이저는, 테라파를 연속으로 발진시킬 수 있는 연속 발진 레이저이다. 이를테면, 양자 폭포 레이저는, 반도체 밴드갭의 천이를 통한 일반적인 레이저와 달리 양자우물 구조로 형성된 서브밴드 간의 천이를 이용하는 전자기파 방사 레이저이다. 이러한 양자 폭포 레이저는, 전자-정공의 재결합을 이용하는 것이 아니라 전자만의 천이를 이용하므로 반복적으로 형성된 양자우물 구조에서 연속하여 계단식 방사를 할 수 있다.For example, the
한편, 상술한 바와 같이 테라파 공급부(100)에 의해 공급된 테라파는, 스캐닝 미러(200) 및 스캐닝 콜리메이팅부(300)를 거쳐 피검물(10)에 입사될 수 있다.On the other hand, the terrapa supplied by the
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 테라파 공급부(100)에 의해 공급된 테라파가 스캐닝 미러(200) 및 스캐닝 콜리메이팅부(300)를 거쳐 피검물(10)에 입사되는 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 4 is a configuration in which the terrapa supplied by the
도 4를 참조하면, 테라파생성 유닛(110), 광집속 유닛(120) 및 빔콜리메이팅 유닛(130)이 포함된 테라파 공급부(100)가 공급한 테라파는 스캐닝 미러(200)로 입사된 후 다시 스캐닝 콜리메이팅부(300)로 반사되어, 피검물(10)에 입사된다.Referring to FIG. 4, the terrapa supplied by the
상기 스캐닝 미러(200)는, 상기 테라파 공급부(100)에 의해 공급된 테라파를 고속으로 반사한다. 이때, 상기 스캐닝 미러(200)는 소정 각도 범위에서 고속으로 회전할 수 있다. 따라서, 스캐닝 미러(200)로 입사된 테라파는 소정 각도 범위에서 고속으로 반사되어, 스캐닝 콜리메이팅부(300)로 주사(scanning)될 수 있다. 이때, 테라파가 1축 방향으로 주사되도록 하기 위해, 스캐닝 미러(200)는 소정 각도 범위에서 1축 방향으로 회전할 수 있다.The
바람직하게는, 상기 스캐닝 미러(200)는, Galvano mirror, MEMS micro mirror 또는 Polygon mirror로 구현될 수 있다. 이러한 미러들의 경우, 콜리메이팅된 광을 일정 각도 범위에서 고속으로 주사가 가능하므로, 스캐닝 미러(200)로 적합하게 사용될 수 있다. 다만, 이외에도 다양한 미러가 상기 스캐닝 미러(200)로 채용될 수 있음은 물론이다.Preferably, the
한편, 상기 스캐닝 미러(200)의 회전은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일례로, Galvano mirror가 스캐닝 미러(200)로 채용되는 경우, 이러한 Galvano mirror의 모터에 일정한 주파수의 구형파나 사인파를 갖는 전류를 인가함으로써, Galvano mirror의 원하는 반복 회전 동작을 얻을 수 있다. 여기서, 스캐닝 미러(200)의 회전 속도는 60Hz 내지 100Hz일 수 있다. Meanwhile, the rotation of the
한편, 이러한 스캐닝 미러(200)의 회전 각도나, 동작, 속도 등은, 테라파 검출부(400)에 의해 수집된 정보에 따라 피드백 제어될 수 있다.Meanwhile, the rotation angle, the operation, the speed, and the like of the
상기 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 스캐닝 미러(200)에 의해 반사된 테라파를 콜리메이팅시킨다. 즉, 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 스캐닝 미러(200)가 소정 범위의 각도에서 테라파를 스캐닝하면, 스캐닝된 테라파를 평행하게 반사하여 피검물(10)에 입사시킨다.The
바람직하게는, 상기 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 포물면경에 의해 구현될 수 있다. 이때, 테라파 공급부(100)가 빔콜리메이팅 유닛(130)을 포함하고, 빔콜리메이팅 유닛(130)이 비축 포물면경에 의해 구현되는 경우, 스캐닝 콜리메이팅부(300)의 비축 포물면경은 빔콜리메이팅 유닛(130)의 비축 포물면경에 비해 구경이 클 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 콜리메이팅부(300)를 구현하기 위한 비축 포물면경의 구경은 200mm일 수 있다. 따라서, 상대적인 관점에서 스캐닝 콜리메이팅부(300)의 비축 포물면경은 대구경 비축 포물면경이라 할 수 있고, 빔콜리메이팅 유닛(130)의 비축 포물면경은 소구경 비축 포물면경이라 할 수 있다.Preferably, the
여기서, 대구경 비축 포물면경의 초점과 스캐닝 미러(200)의 회전축이 일치하게 할 수 있다. 이 경우, 테라파는 스캐닝 미러(200)의 회전으로 인해 일정한 각도로 대구경 비축 포물면경을 휩쓸면서 반사되고, 반사된 테라파는 서로 평행하게 피검물(10)에 대해 입사하여 피검물(10)에 대한 반복적인 주사(scanning)가 가능하게 된다. 이때, 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 평행하게 반사된 테라파가 피검물(10)에 대해 수직으로 입사하도록 하는 것이 좋다.Here, the focal point of the large-diameter non-axis parabolic mirror and the rotation axis of the
이처럼, 대구경 비축 포물면경 등으로 구현 가능한 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 스캐닝 미러(200)와 함께 피검물(10) 상부에 대하여 일정한 길이 방향으로 테라파를 반복적으로 주사할 수 있다.As such, the
이때, 스캐닝 미러(200) 및 스캐닝 콜리메이팅부(300)는 테라파가 래스터 주사(raster scanning) 방식으로 피검물(10)에 주사되도록 할 수 있다. 이 경우, 광학적 해상도는 빔 스팟의 크기를 이용하여 결정될 수 있다.In this case, the
한편, 이러한 스캐닝 콜리메이팅부(300)는 텔레센트릭 에프-세타 렌즈 시스템(telecentric f-theta lens system)에 의해서도 구현될 수 있다. 다만, 이 경우, 스캐닝 콜리메이팅부(300)가 여러 매의 렌즈를 이용하여 구현되어야 하므로, 테라파에 의한 이미징 구현시 해상도와 광학적 성능은 향상될 수 있는 장점은 있지만 광손실이 매우 크게 되는 한계를 가지고 있다. 이러한 측면에서 상기 실시예와 같이 비축 포물면경을 통해 스캐닝 콜리메이팅부(300)를 구현하면, 단일 미러면(protected gold coating mirror)을 이용하여 광손실을 줄이면서 동시에 스캐닝 콜리메이팅 기능을 가지는 장점이 있다. 물론, 이러한 단일 미러면은 가시광-근적외선에서 사용하는 텔레센트릭 에프-세타 렌즈 시스템 기술에 비해 f-theta 값은 주사위치에 따라 일정하지 않지만, 이러한 광학적 성능의 변동은 테라파 빔의 사이즈나 테라파의 회절 한계치에 비하면 무시할 수 있다.Meanwhile, the
상기 테라파 검출부(400)는, 스캐닝 미러(200) 및 스캐닝 콜리메이팅부(300) 등을 거쳐 피검물(10)에 입사된 테라파를 수집하여 검출한다.The
이때, 상기 테라파 검출부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 반사검출 유닛(410) 및 투과검출 유닛(420)을 포함할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 2, the terra
상기 반사검출 유닛(410)은 피검물(10)에서 반사된 테라파를 검출할 수 있고, 상기 투과검출 유닛(420)은 피검물(10)을 투과한 테라파를 검출할 수 있다. The
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사검출 유닛(410)의 테라파 검출 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 5에서 화살표는 피검물(10)에 의해 반사된 테라파의 경로를 나타낸다.5 is a diagram schematically showing a terrapa detection configuration of the
도 5를 참조하면, 상기 반사검출 유닛(410)은, 스캐닝 콜리메이팅부(300) 및 스캐닝 미러(200)를 이용하여 피검물(10)에서 반사된 테라파를 검출할 수 있다. 즉, 스캐닝 미러(200)를 거쳐 스캐닝 콜리메이팅부(300)에 의해 피검물(10)로 입사된 테라파는 피검물(10)에 의해 반사되어 다시 스캐닝 콜리메이팅부(300)로 입사될 수 있다. 그러면, 비축 포물면경 등으로 구현 가능한 스캐닝 콜리메이팅부(300)는 피검물(10)에 의해 반사된 테라파를 스캐닝 미러(200)로 반사시킬 수 있다. 그러면, 테라파는 스캐닝 미러(200)에 의해 빔 콜리메이팅 유닛으로 입사되고, 다시 빔 콜리메이팅 유닛에 의해 반사되어 반사검출 유닛(410)에 의해 수집, 검출될 수 있다. Referring to FIG. 5, the
이때, 상기 반사검출 유닛(410)은, 광집속 유닛(120) 내부에 빔 스플리터(411)를 구비할 수 있고, 쇼트키 다이오드(Schottky diode)를 이용하여 테라파를 검출할 수 있다. 이 경우, 반사검출 유닛(410)은, 반구면 렌즈를 더 구비하여 빔 스플리터에 의해 입사된 테라파의 필드각을 변화시켜 집광효율을 극대화시킨다.In this case, the
이처럼, 테라파는 피검물(10)에 대한 입사 경로를 따라 반사될 수 있으며, 반사검출 유닛(410)은, 이와 같이 반사된 테라파를 수집 및 검출할 수 있다.As such, the terrapa may be reflected along the incident path to the
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 투과검출 유닛(420)의 테라파 검출 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 6에서 화살표는 피검물(10)을 투과한 테라파의 경로를 나타낸다.FIG. 6 is a diagram schematically showing a terrapa detection configuration of a
도 6을 참조하면, 상기 투과검출 유닛(420)은, 오목 거울(421) 및 실리콘 렌즈(423)를 구비할 수 있다. 상기 오목 거울(421)은, 피검물(10)로 입사된 테라파가 피검물(10)을 투과하면, 투과된 테라파를 반사할 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(423)는 반구면 렌즈일 수 있으며, 오목 거울(421)에 의해 반사된 테라파를 집속할 수 있다. 즉, 상기 실리콘 렌즈(423)는, 투과된 테라파의 필드각을 변화시켜 집광효율을 높일 수 있다. 이때, 상기 투과검출 유닛(420)은 쇼트키 다이오드를 구비하여, 이러한 쇼트키 다이오드로 테라파를 수집, 검출할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
한편, 투과검출 유닛(420)의 이러한 구성은 일례에 불과하며, 투과검출 유닛(420)은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투과검출 유닛(420)은, 비용이 저렴한 오목 거울(421) 대신에 비축 포물면경을 이용할 수 있다. 이 경우 오목 거울(421)에 비해 광학적으로 안정된 성능을 가질 수 있다.On the other hand, this configuration of the
상기와 같이 반사검출 유닛(410)과 투과검출 유닛(420)이 모두 구비된 실시예에 의하면, 피검물(10)에서 반사된 테라파와 피검물(10)을 투과한 테라파가 모두 검출될 수 있다. 따라서, 반사법과 투과법이 모두 이용되어 물체 검사가 수행된다고 할 수 있다. 그러므로, 이 경우 피검물(10)의 재질이나 종류 등에 제한을 받지 않고 다양한 종류에 대한 검사가 가능하다. 예를 들어, 식품에 대한 이물질 검사 시, 식품의 수분 함량이나 원료 등에 영향을 받지 않을 수 있고, 또한 이물질이 경질 이물질인지, 연질 이물질인지 등에 영향을 받지 않을 수도 있다.According to the embodiment in which both the
이처럼, 상기 테라파 검출부(400)가, 피검물(10)에서 반사된 테라파와 투과된 테라파를 모두 검출하기 위해서는, 상기 스캐닝 콜리메이팅부(300)에 의해 입사되는 테라파의 입사 각도가 피검물(10)의 입사면과 수직인 것이 좋다. 또한, 상기 스캐닝 콜리메이팅부(300)에 의해 피검물(10)로 입사되는 테라파는 가급적 평행한 것이 좋으며, 필드 각도나 크기는 가급적 작을수록 좋다.As described above, in order for the terra
바람직하게는, 본 발명에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(500)를 더 포함할 수 있다.Preferably, the object inspection apparatus using the terrapa according to the present invention, as shown in Figure 1, may further include a display unit (500).
상기 디스플레이부(500)는, 테라파 검출부(400)에 의해 검출된 테라파를 이용하여 영상 이미지를 제공할 수 있다.The
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(500)의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of the
도 7을 참조하면, 상기 디스플레이부(500)는, 프리-앰프(Pre-Amplifier)(510), 락인 앰프(Lock in Amplifier)(520), A-D 컨버터(530) 및 신호처리 유닛(540)을 포함할 수 있다. 이 경우, 테라파 검출부(400)에 의해 검출된 테라파는, 프리-앰프(510) 및 락인 앰프(520)를 거쳐 증폭된 후, A-D 변환되어 신호처리 유닛(540)으로 전송될 수 있다. 그러면, 신호처리 유닛(540)은 이와 같이 전송된 신호를, 소프트웨어를 통해 영상 좌표에 맞는 픽셀값으로 바꾸어 이를 모니터 등에 2차원 영상 등으로 표시할 수 있다. 따라서, 사용자는 이와 같이 표시된 2차원 영상 등을 관찰함으로써, 식품 내의 이물질 검출과 같은 물체 검사를 실시간으로 정확하면서도 신속하게 수행할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(700)를 더 포함할 수 있다.Also preferably, the apparatus for inspecting an object using terrapa according to the present invention may further include a
상기 제어부(700)는, 테라파 검출부(400)에 의한 검출 결과를 바탕으로, 다른 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 실시예를 참조하면, 상기 제어부(700)는, 디스플레이부(500)의 신호처리 유닛이 테라파 검출부(400)에 의해 검출된 테라파를 이용하여 검사 결과를 2차원 영상 이미지로 표시할 때, 테라파 검출부(400)에 의해 검출된 테라파가 2차원 영상으로 표시하기에 적절한지에 대한 정보를 신호처리 유닛으로부터 수신할 수 있다. 이 경우, 테라파 검출부(400)에 의해 검출된 테라파가 2차원 영상으로 표시하기에 적절하지 않다는 정보를 신호처리 유닛으로부터 수신하면, 상기 제어부(700)는 스캐닝 미러(200)의 회전 각도나 속도 등을 적절하게 변화시킬 수 있다. 다만, 이러한 실시예는 일례에 불과하며, 상기 제어부(700)는 테라파 공급부(100), 스캐닝 콜리메이팅부(300) 및/또는 테라파 검출부(400)와 같은 다른 구성 요소의 동작을 제어할 수도 있다.The
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 피검물 이송부(600)를 더 포함할 수 있다.Also preferably, the object inspection apparatus using the terrapa according to the present invention, as shown in Figures 1 and 2, may further include a
상기 피검물 이송부(600)는, 검사를 받기 위한 물체인 피검물(10)을 이송하는 구성 요소이다.The test
더욱 바람직하게는, 상기 피검물 이송부(600)는 2개의 컨베이어 벨트를 구비하여 피검물(10)을 1축 방향으로 이송할 수 있다.More preferably, the
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 피검물 이송부(600)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.8 is a diagram schematically showing a configuration of an object to be transferred 600 according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 피검물 이송부(600)는 연속으로 배치된 2개의 컨베이어 벨트(610)를 구비하고 있으며, 이러한 컨베이어 벨트(610)의 상부에는 피검물(10)이 안착되어 이송될 수 있다. 이때, 스캐닝 콜리메이팅부(300)는 컨베이어 벨트(610)의 상부에서 이송되고 있는 피검물(10)의 상부로 테라파가 입사되도록 한다. 이 경우, 스캐닝 콜리메이팅부(300)에 의한 테라파의 주사 방향은, 피검물(10)의 이송 방향과 수직한 것이 좋다.Referring to FIG. 8, the
한편, 상기 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 2개의 컨베이어 벨트(610) 사이에 테라파가 입사되도록 하는 것이 좋다. 이를테면, 도 8의 실시예에서 화살표 c1으로 표시된 바와 같이, 스캐닝 콜리메이팅부(300)는 스캐닝 미러(200)에 의해 반사된 테라파가 2개의 컨베이어 벨트(610) 사이로 주사되도록 할 수 있다. 따라서, 피검물(10)이 a 위치에서 이송되어 b 위치에 있을 때, 테라파가 입사되도록 할 수 있다. 그러면, 테라파는 화살표 c2와 같이 피검물(10)에 의해 반사되고/반사되거나 화살표 c3와 같이 피검물(10)을 투과할 수 있다. 이러한 실시예와 같이, 2개의 컨베이어 벨트(610) 사이에 테라파가 입사되도록 하면, 피검물(10)을 투과한 테라파가 컨베이어 벨트(610) 등에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우 컨베이어 벨트(610) 사이의 간격은 피검물(10)의 이송에 장애를 받지 않을 정도의 거리를 가지면 되며, 다만 테라파의 크기보다는 큰 것이 좋다.On the other hand, the
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피검물 이송부(600)에 의해 이송되는 피검물(10)에 테라파가 주사되는 구성을 도식화하여 나타내는 상면도이다.FIG. 9 is a top view diagrammatically illustrating a configuration in which terrapa is scanned in the inspected
도 9를 참조하면, 피검물 이송부(600)에 의해 식품 등의 피검물(10)은 우측에서 좌측 방향으로 이송될 수 있다. 그리고, 이 경우, 스캐닝 콜리메이팅부(300)는, 이러한 피검물(10)의 이송 방향과 수직이 되도록, 화살표 e로 표시된 바와 같이, 테라파를 도면의 상하 방향으로 주사할 수 있다. 즉, 피검물(10)의 이송 방향이 x축 방향이라고 한다면, 테라파의 주사 방향은 y축 방향이라고 할 수 있다. 이때, 스캐닝 콜리메이팅부(300)는 테라파가 동일한 위치로 주사되도록 하나, 피검물(10)이 이송되므로 도 9에 도시된 바와 같이 피검물(10) 전체 표면에 대해 테라파가 주사되도록 하는 결과를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 9, the
한편, 상기 실시예에서와 같이, 피검물 이송부(600)에 의해 이송되는 피검물(10)에 대해 테라파가 주사되도록 할 때, 피검물(10)의 이송 속도는 테라파의 주사 속도와 동기화되도록 할 수 있다. 이 경우, 피검물(10) 이송 속도 및/또는 테라파의 주사 속도는, 디스플레이부(500)가 2차원 영상을 얻는데 적합한 속도가 되도록 제어될 수 있다.On the other hand, as in the above embodiment, when terrapa is to be scanned for the inspected
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 테라파를 이용한 장치는 물체를 검사하는 장치로서 이용될 수 있는데, 이때 피검물(10)로서 식품을 검사하는 데에 적용하는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에 따른 테라파를 이용한 물체 검사 장치는 식품 내에 존재하는 이물질을 검사하는 데에 적용될 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이러한 점에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물체를 검사하는 데에 적용될 수도 있다.
As described above, the apparatus using the terrapa according to the present invention may be used as an apparatus for inspecting an object, and it is preferable to apply the apparatus for inspecting food as the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
한편, 본 명세서에서 '테라파 공급부', '스캐닝 콜리메이팅부', '테라파 검출부' 등과 같은 '부'라는 용어, 그리고 '테라파생성 유닛', '광집속 유닛', '빔콜리메이팅 유닛' 등과 같은 '유닛'이라는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.Meanwhile, in the present specification, the term 'part' such as 'terrapa supply unit', 'scanning collimating unit', 'terrapa detection unit', etc., and 'terapa generating unit', 'light focusing unit', 'beam collimating unit' Although the term 'unit' is used, such terms refer to logical structural units, and are not necessarily referring to components that can be physically separated or physically separated. It is obvious to those skilled in the art.
1: 테라파
10: 피검물
110: 테라파생성 유닛
120: 광집속 유닛
130: 빔콜리메이팅 유닛
200: 스캐닝 미러
300: 스캐닝 콜리메이팅부
410: 반사검출 유닛
420: 투과검출 유닛
600: 피검물 이송부1: terrapa
10: specimen
110: Terapar Generation Unit
120: light focusing unit
130: beam collimating unit
200: scanning mirror
300: scanning collimating unit
410: reflection detection unit
420: transmission detection unit
600: specimen transfer unit
Claims (16)
회전하면서, 상기 테라파 공급부에 의해 공급된 테라파를 소정 각도 범위로 고속으로 반사하는 스캐닝 미러;
상기 스캐닝 미러에 의해 반사된 테라파를 평행하게 반사하여 피검물에 입사시키는 스캐닝 콜리메이팅부; 및
상기 피검물에 입사된 테라파를 수집하여 검출하는 테라파 검출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.A terrapirater for generating and supplying teraflops;
A scanning mirror which rotates and rapidly reflects the terrapa supplied by the terrapa supply in a predetermined angle range;
A scanning collimating unit for reflecting the terrapa reflected by the scanning mirror in parallel and entering the inspected object; And
Terra wave detector for collecting and detecting the terrapa incident on the specimen
Object inspection apparatus using terapa, characterized in that it comprises a.
상기 테라파 공급부는, 테라파를 생성하여 방사하는 테라파생성 유닛, 상기 테라파생성 유닛에 의해 방사된 테라파를 필드각이 작아지도록 집속시키는 광집속 유닛, 및 상기 광집속 유닛에 의해 집속된 테라파를 평행하게 반사하는 빔콜리메이팅 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The terrapa supply unit, a terrapa generating unit for generating and radiating terrapa, a light focusing unit for focusing the terrapa radiated by the terrapa generating unit so as to have a small field angle, and the light focusing unit An apparatus for inspecting an object using terapas, comprising a beam collimating unit that reflects terapas in parallel.
상기 테라파생성 유닛은, 건 다이오드를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 2,
The terrapa generating unit, the object inspection apparatus using a terrapa, characterized in that implemented using a gun diode.
상기 광집속 유닛은, 비구면 렌즈를 이용하여 구현되는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 2,
The light converging unit is a terrapa object inspection apparatus, characterized in that implemented using an aspherical lens.
상기 빔콜리메이팅 유닛은, 포물면경에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 2,
The beam collimating unit is an object inspection apparatus using a terrapa, characterized in that implemented by a parabolic mirror.
상기 테라파 공급부는, QCL(Quantum Cascade Laser) 또는 Far Infrared Laser로 구현되는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The terrapa supply unit, the object inspection apparatus using a terrapa, characterized in that implemented by QCL (Quantum Cascade Laser) or Far Infrared Laser.
상기 스캐닝 미러는, Galvano mirror, MEMS micro mirror 또는 polygon mirror로 구현되는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The scanning mirror is a terrapa object inspection apparatus, characterized in that implemented as a Galvano mirror, MEMS micro mirror or polygon mirror.
상기 스캐닝 콜리메이팅부는, 포물면경에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The scanning collimating unit, an object inspection apparatus using a terrapa, characterized in that implemented by a parabolic mirror.
상기 테라파 검출부는, 상기 피검물에서 반사된 테라파를 검출하는 반사검출 유닛 및 상기 피검물을 투과한 테라파를 검출하는 투과검출 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The terrapa detector includes a reflection detection unit for detecting the terrapa reflected from the object and a transmission detection unit for detecting the terrapa transmitted through the object.
상기 반사검출 유닛은, 상기 스캐닝 콜리메이팅부 및 상기 스캐닝 미러를 이용하여 상기 피검물에서 반사된 테라파를 검출하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.10. The method of claim 9,
And the reflection detection unit detects terra waves reflected from the object by using the scanning collimating unit and the scanning mirror.
상기 투과검출 유닛은, 상기 피검물을 투과한 테라파를 반사하는 오목거울 및 상기 오목거울에 의해 반사된 테라파를 집속하는 실리콘 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.10. The method of claim 9,
And the transmission detecting unit comprises a concave mirror reflecting the terrapa transmitted through the object and a silicon lens focusing the terrapa reflected by the concave mirror.
상기 테라파 검출부에 의해 검출된 테라파를 이용하여 영상 이미지를 제공하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The apparatus of claim 1, further comprising a display unit for providing an image image using the terrapa detected by the terrapa detector.
상기 피검물을 이송하는 피검물 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
An object inspection apparatus using a terrapa, characterized in that it further comprises a test object transfer unit for transferring the test object.
상기 피검물 이송부는 연속으로 배치된 2개의 컨베이어 벨트를 구비하여 상기 피검물을 이송하고, 상기 스캐닝 콜리메이팅부는 상기 2개의 컨베이어 벨트 사이에 테라파를 입사시키는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The specimen transfer unit includes two conveyor belts arranged in series to transfer the specimen, and the scanning collimating unit injects terapa between the two conveyor belts. Device.
상기 테라파 검출부에 의한 검출 결과를 바탕으로, 상기 테라파 공급부, 상기 스캐닝 미러, 상기 스캐닝 콜리메이팅부 및 상기 테라파 검출부 중 적어도 하나 이상의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The terapa further comprises a control unit for controlling the operation of at least one or more of the terapa supply unit, the scanning mirror, the scanning collimating unit and the terrapa detection unit based on the detection result by the terrapa detection unit. Object inspection device using.
상기 피검물은, 식품인 것을 특징으로 하는 테라파를 이용한 물체 검사 장치.The method of claim 1,
The object to be inspected is an object inspection device using a terrapa, characterized in that the food.
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Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015008903A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 한국식품연구원 | Wrapper for terahertz, detection sensor, detection apparatus using terahertz wave, optical identification device for terahertz, apparatus for recognizing optical identification device for terahertz wave, and writing apparatus for identification unit |
KR20160134021A (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-23 | 서울시립대학교 산학협력단 | Apparatus and method for generating high resolution and high sensitivie images using terahertz electromagnetic waves |
WO2016195452A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 한국식품연구원 | Package damage inspection device |
KR20160143573A (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-14 | 한국식품연구원 | Apparatus for detecting damage of packing |
KR20160149423A (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 한국표준과학연구원 | High-speed 3D imaging system having non-axially symmetric lens using THz beam scan |
KR20160149429A (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 한국표준과학연구원 | High-speed 3D imaging system using THz beam scan |
KR20170034017A (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 한국식품연구원 | Module for converting electromagnetic wave and, apparatus for detecting transmission of electromagnetic wave |
CN108960102A (en) * | 2018-06-22 | 2018-12-07 | 天和防务技术(北京)有限公司 | The automatic detection cabin of Terahertz dangerous material and detection method |
EP2752287B1 (en) * | 2013-01-02 | 2019-02-27 | Proton Products International Limited | Apparatus for measuring industrial products manufactured by extrusion techniques |
KR20190035079A (en) * | 2017-09-26 | 2019-04-03 | (주)레이텍 | Terahertz wave non-destructive inspection device using reflector |
CN110426351A (en) * | 2019-08-28 | 2019-11-08 | 广东成丰环保工程有限公司 | A kind of material identification device and garbage sorting system based on Terahertz |
WO2020071716A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 한양대학교 산학협력단 | Specimen inspection apparatus and specimen inspection method |
CN112005098A (en) * | 2018-04-23 | 2020-11-27 | 日本信号株式会社 | Moving body scanner |
WO2021217285A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | 南京博士汇创产业发展有限公司 | Tester for testing food safety using biotechnology |
KR20220053147A (en) | 2020-10-22 | 2022-04-29 | (주)레이텍 | horizontal line beam optical device using terahertz wave |
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Families Citing this family (1)
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KR102328368B1 (en) * | 2015-10-29 | 2021-11-18 | 한국식품연구원 | Module for detecting electromagnetic wave and, apparatus for detecting transmission of electromagnetic wave including adjacent detector |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0511209D0 (en) * | 2005-06-02 | 2005-07-06 | Thru Vision Ltd | Scanning method and apparatus |
KR101141040B1 (en) * | 2009-07-23 | 2012-05-03 | 한국전기연구원 | sub-terahertz active real-time imaging system and method thereof |
KR101168040B1 (en) * | 2010-05-27 | 2012-07-27 | 한국식품연구원 | A powder sample holder for terahertz spectroscopic and imaging system |
-
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- 2011-12-29 KR KR1020110145812A patent/KR101365261B1/en active IP Right Grant
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2752287B1 (en) * | 2013-01-02 | 2019-02-27 | Proton Products International Limited | Apparatus for measuring industrial products manufactured by extrusion techniques |
WO2015008903A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 한국식품연구원 | Wrapper for terahertz, detection sensor, detection apparatus using terahertz wave, optical identification device for terahertz, apparatus for recognizing optical identification device for terahertz wave, and writing apparatus for identification unit |
US9898636B2 (en) | 2013-07-19 | 2018-02-20 | Korea Food Research Institute | Wrapper for terahertz, detection sensor, detection apparatus using terahertz wave, optical identification device for terahertz, apparatus for recognizing optical identification device for terahertz wave, and writing apparatus for identification unit |
US10262175B2 (en) | 2013-07-19 | 2019-04-16 | Korea Food Research Institute | Wrapper for terahertz, detection sensor, detection apparatus using terahertz wave, optical identification device for terahertz, apparatus for recognizing optical identification device for terahertz wave, and writing apparatus for identification unit |
KR20160134021A (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-23 | 서울시립대학교 산학협력단 | Apparatus and method for generating high resolution and high sensitivie images using terahertz electromagnetic waves |
WO2016195452A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | 한국식품연구원 | Package damage inspection device |
KR20160143573A (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-14 | 한국식품연구원 | Apparatus for detecting damage of packing |
KR20160149423A (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 한국표준과학연구원 | High-speed 3D imaging system having non-axially symmetric lens using THz beam scan |
KR20160149429A (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 한국표준과학연구원 | High-speed 3D imaging system using THz beam scan |
KR20170034017A (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 한국식품연구원 | Module for converting electromagnetic wave and, apparatus for detecting transmission of electromagnetic wave |
KR20190035079A (en) * | 2017-09-26 | 2019-04-03 | (주)레이텍 | Terahertz wave non-destructive inspection device using reflector |
CN112005098A (en) * | 2018-04-23 | 2020-11-27 | 日本信号株式会社 | Moving body scanner |
CN108960102A (en) * | 2018-06-22 | 2018-12-07 | 天和防务技术(北京)有限公司 | The automatic detection cabin of Terahertz dangerous material and detection method |
WO2020071716A1 (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | 한양대학교 산학협력단 | Specimen inspection apparatus and specimen inspection method |
KR20200038394A (en) * | 2018-10-02 | 2020-04-13 | 한양대학교 산학협력단 | Specimen Inspection Device and Specimen Inspection Method |
US11781981B2 (en) | 2018-10-02 | 2023-10-10 | Actro Co., Ltd. | Specimen inspection apparatus and specimen inspection method |
CN110426351A (en) * | 2019-08-28 | 2019-11-08 | 广东成丰环保工程有限公司 | A kind of material identification device and garbage sorting system based on Terahertz |
CN110426351B (en) * | 2019-08-28 | 2024-04-30 | 广东成丰环保工程有限公司 | Terahertz-based material identification device and garbage sorting system |
WO2021217285A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | 南京博士汇创产业发展有限公司 | Tester for testing food safety using biotechnology |
KR20220053147A (en) | 2020-10-22 | 2022-04-29 | (주)레이텍 | horizontal line beam optical device using terahertz wave |
KR20220053148A (en) | 2020-10-22 | 2022-04-29 | (주)레이텍 | laser inspection device |
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