テラヘルツ光検査装置
【課題】 被検査物群において検査対象物質を有する被検査物を特定する時間を短縮すること。
【解決手段】 テラヘルツ光検査装置１００では、被検査物群Ｓにテラヘルツパルス光Ｔ１を照射し、被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度の時間的変化を検出し、この検出データをフーリエ変換することによりスペクトルデータを測定する。スペクトル比較部２２では、そのスペクトルデータをスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータと比較し、被検査物群Ｓ中に検査対象物質を有する被検査物があるか否かを判定し、検査対象物質を有する被検査物がある場合はその被検査物を特定し、分別部３１へ仕分けのための制御信号を送出する。
【解決手段】 テラヘルツ光検査装置１００では、被検査物群Ｓにテラヘルツパルス光Ｔ１を照射し、被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度の時間的変化を検出し、この検出データをフーリエ変換することによりスペクトルデータを測定する。スペクトル比較部２２では、そのスペクトルデータをスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータと比較し、被検査物群Ｓ中に検査対象物質を有する被検査物があるか否かを判定し、検査対象物質を有する被検査物がある場合はその被検査物を特定し、分別部３１へ仕分けのための制御信号を送出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ光を用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テラヘルツ光は、概ね０．０１×１０１２〜１００×１０１２ヘルツ（０．０１〜１００ＴＨｚ）の周波数領域の光であり、その物質透過性を利用して、例えば封筒内の薬物の有無を開封せずに判定する検査装置に用いられている。この装置は、異なる２波長のテラヘルツ波を１つの被対象物（例えば、１通の郵便物）に照射して、被対象物の透過率を測定し、テラヘルツ波の吸収に波長依存性がある物質の有無を検出したり、イメージ化するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０８９０５号公報（第２頁、図３，５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常は、検査を受ける被対象物の大半は正常あるいは規格内であり、異常あるいは規格外が検出される割合は非常に小さい。特許文献１の装置は、１通の郵便物内の物質の有無を検出、判定するものであり、１通づつテラヘルツ光を照射して検査するために多大の検査時間を要するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の請求項１による発明のテラヘルツ光検査装置は、複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、被検査物群にテラヘルツ光を照射するテラヘルツ光照射手段と、被検査物群からのテラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータを得る信号処理手段と、検査対象の物質のスペクトルデータを予め記憶する記憶手段と、信号処理して得られたスペクトルデータを記憶手段に記憶されているスペクトルデータと比較して比較結果を導き出すスペクトル比較手段と、保持手段から検査後の被検査物群を移送され、スペクトル比較手段の比較結果に基づいて被検査物群を前記検査対象の物質の有無により分別する分別手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２による発明は、請求項１のテラヘルツ光検査装置において、テラヘルツ光検出手段は、被検査物群を透過した透過テラヘルツ光を検出し、記憶手段が予め記憶するデータは、検査対象の物質を透過した透過テラヘルツ光のスペクトルデータであることを特徴とする。
（３）請求項３による発明は、請求項１または２のテラヘルツ光検査装置において、被検査物群中に検査対象の物質を有する被検査物を特定するまで再検査を行うために、被検査物群を細分化する分割手段をさらに備えることを特徴とする。
（４）請求項４による発明のテラヘルツ光検査装置は、複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、被検査物群にテラヘルツ光を垂直照射するテラヘルツ光照射手段と、被検査物群で垂直反射した反射テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータと反射波形データを得る信号処理手段と、検査対象の物質のスペクトルデータと反射波形データを予め記憶する記憶手段と、信号処理して得られたスペクトルデータ、反射波形データを記憶手段に記憶されているスペクトルデータ、反射波形データとそれぞれ比較して比較結果を導き出す比較手段と、保持手段から検査後の被検査物群を移送され、比較手段の比較結果に基づいて被検査物群中に検査対象の物質を有する被検査物を分別する分別手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群にテラヘルツ光を一括照射して検査するので、検査時間の短縮を図ることができる。また、請求項３または４の発明によれば、異常が発見されたときでも、被検査物を１つづつ検査するよりも短い検査時間で検査対象の物質を有する被検査物を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明によるテラヘルツ光検査装置の実施の形態について、図１〜５を参照しながら説明する。
〈第１の実施の形態〉
図１は、本発明の第１の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。テラヘルツ光検査装置１００は、試料Ｓにテラヘルツパルス光を照射し、試料Ｓを透過したテラヘルツパルス光の電場強度の時間的変化を検出し、この検出データをフーリエ変換することによりスペクトルデータを算出し、そのスペクトルデータを参照スペクトルデータと比較して試料Ｓの異常の有無を分別するものである。参照スペクトルデータとは、検査対象物質に関するデータである。本発明では、試料Ｓは、複数個の被検査物から成る被検査物群、例えば封書の束であり、テラヘルツ光検査装置１００は、算出されたスペクトルデータと参照スペクトルデータとが一致したときに封書の束の中に検査対象物質を内在する特徴ある封書が含まれていると判定する。また、通常、被検査物は、様々な種類の紙や、紙に使用される加工剤等の複数の物質から構成されるため、これらの物質の中にテラヘルツ帯に吸収を有する物質が含まれていれば、算出されたスペクトルデータは複数の物質の混合スペクトルとなる。このような混合スペクトルの場合には、検査対象物質のスペクトルデータの特徴的な吸収ピークまたは特徴的な吸収ピークの組合せが見出されたときに、検査対象物質を内在する特徴ある封書が含まれていると判定する。
【０００８】
テラヘルツ光検査装置１００は、パルス光Ｌ１を放射するレーザ光源１と、パルス光Ｌ１をパルス光Ｌ２，Ｌ３に分割するビームスプリッタ２と、テラヘルツパルス光Ｔ１を発生させるテラヘルツ光発生器３と、試料Ｓを保持するホルダー５と、被検査物群Ｓを透過した後のテラヘルツパルス光Ｔ２を検出するテラヘルツ光検出器７とを備える。また、テラヘルツ光測定装置１００は、周知の時系列テラヘルツ光検出法によりテラヘルツ光を検出する目的で、テラヘルツ光検出器７へ導くパルス光Ｌ３の到達時間を変更する時間遅延装置１０を備えている。時間遅延装置１０は、可動ミラー１０ａと駆動部１０ｂとを有し、可動ミラー１０ａは、図中、Ｍ方向に移動可能に構成されている。
【０００９】
さらに、テラヘルツ光測定装置１００は、電気信号系統として、信号処理部２１、スペクトル比較部２２およびスペクトル記憶部２３を備え、物流系統として、分別部３１、分割部３２および待機部３３を備える。信号処理部２１は、テラヘルツ光検出器７に接続され、テラヘルツ光検出器７で検出された電場強度信号を処理する。この検出信号を処理することにより得られたデータを計測スペクトルデータと呼ぶ。スペクトル比較部２２は、スペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータを読み出し、信号処理部２１からの計測スペクトルデータと比較し、比較結果に基づく制御信号を分別部３１へ送出する。分別部３１は、スペクトル比較部２２からの制御信号により被検査物群Ｓを機械的に分別する。分割部３２は、分別部３１から受け渡された被検査物群Ｓを複数のグループに分割する。待機部３３は、分割部３２から受け渡された被検査物群Ｓをホルダー５へ搬送する時まで一時的に保持する。
【００１０】
パルス光Ｌ１を放射するレーザ光源１としては、例えば、フェムト秒パルスレーザが用いられる。パルス光Ｌ１は、中心波長が近赤外領域のうちの７８０〜８３０ｎｍ程度、繰り返し周期が数ｋＨｚから１００ＭＨｚのオーダー、パルス幅が１０〜１５０ｆｓ程度の直線偏光のパルス光である。
【００１１】
ビームスプリッタ２で分割された一方のパルス光Ｌ２は、テラヘルツ光発生器３へ入射する。テラヘルツ光発生器３は、光スイッチ素子およびバイアス回路を有する公知の装置であり、テラヘルツ光発生器３から発生するテラヘルツパルス光Ｔ１は、０．０１×１０１２〜１００×１０１２ヘルツ（０．０１ＴＨｚ〜１００ＴＨｚ）の周波数領域に含まれる光である。テラヘルツパルス光Ｔ１は、曲面鏡４でほぼ平行光束となり、被検査物群Ｓの所定面積の領域に入射する。被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、その透過領域の物性情報を含む光であり、曲面鏡６で反射された後にテラヘルツ光検出器７へ入射する。
【００１２】
ビームスプリッタ２で分割された他方のパルス光Ｌ３は、ミラー８，９、可動ミラー１０ａ、ミラー１１，１２，１３を順次経由し、テラヘルツ光検出器８へ入射する。テラヘルツ光検出器７は、光スイッチ素子およびＩ／Ｖ変換回路を有する公知の装置であり、被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度信号を光電流として検出する。テラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度信号を検出するタイミングは、可動ミラー１０ａの移動による光路長の変化によって変更する。以上の検査により、被検査物群Ｓ全体の時系列波形データが得られる。前述したように、信号処理部２１は、時系列波形データをフーリエ変換して計測スペクトルデータを演算する。ここまでの工程は、図２のフローチャートのステップＳ１に対応する。
【００１３】
この後の工程は、図２のフローチャートを参照しながら説明する。ステップＳ２では、スペクトル比較部２２により、被検査物群Ｓの計測スペクトルデータとスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータを比較する。計測スペクトルデータに参照スペクトルデータの特徴的な吸収ピークまたは吸収ピークの組合せが存在しない場合は、被検査物群Ｓには特徴がない、つまり検査対象物質を有する被検査物が存在しないと判定し、ステップＳ３へ移行し、すべての検査を終了する。そして、この被検査物群Ｓをホルダー５から分別部３１へ移載し、問題のない群として外部へ搬出する。一方、特徴があると判定された場合は、ステップＳ４へ移行する。
【００１４】
ステップＳ４では、被検査物群Ｓを分別部３１を経由して分割部３２へ移載し、被検査物群Ｓを複数のグループに分割する。今、被検査物群Ｓを３つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３に分割したとする。３つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３の少なくとも１つに異常な被検査物が含まれているはずである。
【００１５】
ステップＳ５では、グループＧ１をホルダー５へ載置してステップＳ１と同様の検査をする。ステップＳ６では、グループＧ１の計測スペクトルデータと参照スペクトルデータを比較し、グループＧ１には特徴があるか否かを判定し、否定判定のときはステップＳ７へ移行する。
【００１６】
ステップＳ７では、未検査のグループの有無をチェックし、無しの判定であればステップＳ９へ移行し検査を終了する。一方、未検査のグループが有るとの判定であれば、ステップＳ５へ戻る。すなわち、グループＧ１を検査しただけであれば、グループＧ２とＧ３が残っているので、次にグループＧ２をホルダー５へ載置してグループＧ１と同様の検査をする。さらに、グループＧ３についても同様である。
【００１７】
もし、ステップＳ６でグループＧ１に特徴があると判定されたときは、ステップＳ８へ移行する。ステップＳ８では、グループＧ１に２つ以上の被検査物が含まれている場合は、特徴がある被検査物が特定できたと言えないから、ステップＳ４へ戻る。ステップＳ４では、グループＧ２をさらに細分化し、その細分化された各グループについて、特徴がある被検査物を特定するまで、ステップＳ４からステップＳ６までの工程を繰り返し行う。特徴がある被検査物を特定できたときは、ステップＳ９へ移行し、この被検査物をホルダー５から分別部３１へ移載し、検査対象物質を有する被検査物を特定できたとして外部へ搬出する。なお、この繰り返し工程では、特徴がないと判定された細分化された各グループについては、ステップＳ７を経てステップＳ９へ移行し、検査を順次終了する。
【００１８】
このように、グループＧ２とＧ３についてもグループＧ１と同様の検査を行い、同様に特徴の有無を判定する。グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、またはグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３を細分化した各グループについて検査、判定がすべて終了したときに、所定初期個数の被検査物からなる被検査物群Ｓの検査が終了する。そして、特徴がある被検査物と、特徴がない被検査物群または被検査物単品とを分別部３１により仕分けして外部に搬出する。
【００１９】
この第１の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置１００を用いて、所定初期個数の被検査物からなる被検査物群Ｓにテラヘルツ光を照射して得られるスペクトルデータに基づいて、被検査物群Ｓ中に含まれる異常な被検査物を探し出すことができる。被検査物群中に異常な被検査物を認識したときのみ、その被検査物群を所定数のグループに細分化して検査をするという工程を繰り返すことにより、被検査物を１つづつ検査するよりも短い検査時間で検査対象物質を有する被検査物を特定することができる。
【００２０】
〈第２の実施の形態〉
図３は、本発明の第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。この第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置２００が第１の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置１００と大きく異なる点は、テラヘルツ光学系と電気信号系統の２点である。すなわち、テラヘルツ光検査装置２００は、透過光学系に代えて反射光学系を備えること、スペクトル比較部２２およびスペクトル記憶部２３に代えて比較部２４および記憶部２５を備えることである。
【００２１】
図３を参照すると、テラヘルツ光検査装置２００のテラヘルツ反射光学系には、曲面鏡４と被検査物群Ｓとの間に２つのワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂが配置されている。また、電気信号系統には、信号処理部２１、比較部２４および記憶部２５を備え、比較部２４は、スペクトル比較部２２と波形比較部２４ａとを有し、記憶部２５は、スペクトル記憶部２３と波形記憶部２５ａとを有する。さらに、物流系統として、分別部３１のみを備える。
【００２２】
テラヘルツパルス光Ｔ１は、曲面鏡４で反射してワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂを順次通過して被検査物群Ｓの底面側に垂直入射する。ワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂは、その透過軸に平行な偏光成分の光のみを透過する一種の偏光板であり、ワイヤーグリッド２０ａと２０ｂとでは、透過軸が互いに角度４５°ずれて配設されている。ワイヤーグリッド２０ａを透過したテラヘルツパルス光Ｔ１は、ワイヤーグリッド２０ｂへ入射し、ワイヤーグリッド２０ｂの透過軸に平行な偏光成分の光が被検査物群Ｓに到達する。被検査物群Ｓからの反射光であるテラヘルツパルス光Ｔ２は、被検査物群Ｓの各層、つまり個々の被検査物からの反射光の総計である。テラヘルツパルス光Ｔ２は、ワイヤーグリッド２０ｂを透過してワイヤーグリッド２０ａへ入射し、ワイヤーグリッド２０ａの透過軸に垂直な偏光成分のみが反射してテラヘルツ光検出器７へ導かれる。この反射光学系では、被検査物群Ｓの吸収による損失などがなく１００％反射とすると、ワイヤーグリッド２０ａを透過したテラヘルツパルス光Ｔ１の１／４の強度の光がテラヘルツ光検出器７へ導かれるように構成されている。なお、垂直入射光学系を構成するには、例えば、ワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂの代わりにシリコン板などの半透鏡をワイヤーグリッド２０ａの位置に配置してもよい。
【００２３】
この第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置２００を用いた検査では、測定で得られたスペクトルデータおよび時系列反射波形データ（以下、反射波形データと呼ぶ）をスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータおよび波形記憶部２５ａに記憶されている参照反射波形データとそれぞれ比較する。スペクトルデータおよび反射波形データの２つを用いることにより、それぞれ検査対象の物質の同定および被検査物群Ｓ中の目的物質を内在する被検査物の特定が可能となる。
【００２４】
比較部２４のスペクトル比較部２２による計測スペクトルデータと参照スペクトルデータの比較については、第１の実施の形態で説明したものと同じなので説明を省略し、計測反射波形データと参照反射波形データの比較について図４を参照して説明する。
図４（ａ），（ｂ）は、第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置２００を用いて得られた参照反射波形と計測反射波形をそれぞれ示すグラフである。このグラフでは、縦軸が電場強度、横軸が時間であり、図４（ｂ）に示す計測反射波形は、被検査物群Ｓ中に検査対象物質を内在する被検査物がある場合の検査対象物質による反射波形である。図４（ａ）に示す参照反射波形は、ミラーのような反射物を被検査物群Ｓの底面（テラヘルツパルス光の入射側の表面）と同じ位置に置いた場合のミラー反射面による反射波形であり、予め記憶部２５の波形記憶部２５ａに記憶されている。
【００２５】
参照反射波形の主ピークＰ１が時刻ｔ１で発生し、計測反射波形の主ピークＰ２が時刻ｔ２で発生したとすると、遅延時間ｔｄ（＝ｔ２−ｔ１）から、検査対象物質を内在する被検査物の位置が特定できる。すなわち、検査対象物質を内在する被検査物の被検査物群Ｓの底面からの距離ｄを測定することができる。反射光の測定であるから、遅延時間ｔｄの１／２に光速ｃを乗ずることにより、距離ｄが測定できる。検査対象物質を有する被検査物を特定したときは、特徴がある被検査物と、特徴がない被検査物群または被検査物単品とを分別部３１により仕分けして外部に搬出する。なお、距離ｄは、図３に示す可動ミラー１０ａの位置情報（移動距離）から簡便に求めることもできる。
【００２６】
この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、検査対象の物質の同定および被検査物群Ｓにおける検査対象物質を内在する被検査物の特定が可能となり、被検査物群Ｓ中に含まれる特徴ある被検査物を探し出すことができる。被検査物の集合体である被検査物群Ｓを一括検査できるので、被検査物を１つづつ検査するよりも短い検査時間で特徴ある被検査物を特定することができる。
なお、この第２の実施の形態のテラヘルツ光検査装置２００でも、反射波形データを用いず、スペクトルデータのみを用いて被検査物群Ｓの検査を行ってもよい。
【００２７】
次に、実施の形態の変形例を説明する。
図５は、第１の実施の形態の変形例であるテラヘルツイメージング検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。テラヘルツイメージング検査装置１００Ａは、被検査物群Ｓの２次元画像を取得し、予め記憶しておいた２次元画像と比較することにより、被検査物群Ｓ中に異常ある被検査物が含まれているか否かを検出する。
【００２８】
テラヘルツイメージング検査装置１００Ａの光学系は、公知のものと同様であるので、簡単に説明する。被検査物群Ｓの２次元領域を透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、ビームスプリッタ１６を介してＺｎＴｅ結晶板１７の２次元領域に結像する。この像はテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度分布に応じて形成される。この２次元領域に、ビームエキスパンダ１４でビーム径を拡張したレーザパルス光Ｌ３（プローブ光）を偏光子１５を介して照射すると、プローブ光Ｌ３には、２次元領域内の各部位の電場強度に応じた偏光状態の変化が生じる。このプローブ光Ｌ３による像を検光子１８を介してＣＣＤカメラ１９で撮像し、画像処理部２１Ａで画像処理することにより被検査物群Ｓの２次元画像データ（計測２次元画像データ）が得られる。
【００２９】
画像記憶部２３Ａには、検査対象物質を内在する被検査物またはその被検査物を含む被検査物群についての参照２次元画像データが記憶されており、画像比較部２２Ａは、参照２次元画像データを読み出し、画像処理部２１Ａからの計測２次元画像データと比較し、比較結果に基づく制御信号を分別部３１へ送出する。分別部３１、分割部３２および待機部３３の作用は、第１の実施の形態のテラヘルツ光検査装置１００の場合と同じである。
【００３０】
このテラヘルツイメージング検査装置１００Ａでも、テラヘルツ光検査装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、テラヘルツイメージング検査装置１００Ａでは、被検査物または被検査物群Ｓのテラヘルツパルス光Ｔ２照射領域の各地点についての情報が２次元画像として得られるので、精度の高い検査が可能となる。
なお、第２の実施の形態のテラヘルツ光検査装置２００にも、このようなイメージング装置の機能を付与することができる。
【００３１】
また、第１および第２の実施の形態の変形例として、テラヘルツ光検査装置１００，２００に集光光学系を採用してもよい。例えば、第１の実施の形態のテラヘルツ光検査装置１００では、被検査物群Ｓの所定領域を透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、その透過領域の物性情報を含む光であり、これを単一のテラヘルツ光検出器７で検出しているため、透過領域の各地点についての個々の情報が埋もれている。これに対し、テラヘルツパルス光Ｔ１を集光して被検査物群Ｓの一点に照射し、透過テラヘルツパルス光Ｔ２を検出すれば、被検査物群Ｓの一点からの情報が得られるので、精度の高い検査が可能となる。被検査物群Ｓへの照射地点を増やすためには、被検査物群Ｓの面方向に、集光光学系と被検査物群Ｓを相対的に走査するか、或いは、テラヘルツ光発生器３とテラヘルツ光検出器７の対を複数設け、複数の照射地点からの透過テラヘルツパルス光Ｔ２を同時に検出するように構成すればよい。
【００３２】
透過測定の場合は、集光位置を被検査物群Ｓの厚さ方向へ移動させなくとも測定に支障はないが、検査対象物質の位置がテラヘルツパルス光Ｔ１の焦点位置と一致するときにＳＮ比を向上できる場合があるので、厚さ方向へ移動させることで、より正確な検査ができる。一方、反射測定の場合は、特徴ある被検査物の位置によって反射テラヘルツパルス光が検出できないことが多いので、基本的には集光位置を被検査物群Ｓの厚さ方向へ移動しながら測定する。
【００３３】
本発明は、上記の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、第２の実施の形態では、垂直入射の反射光学系を説明したが、テラヘルツパルス光Ｔ１の照射面積や被検査物群Ｓの厚さによっては斜め入射の反射光学系を用いることもできる。
また、上記の実施の形態では、テラヘルツ光源として光スイッチ素子を使用しているが、光スイッチ素子の代わりに、ＺｎＴｅなどのテラヘルツ光源、大口径光スイッチ素子などの面光源、その他各種の光源を用いてもよく、面光源と点検出器（光スイッチ素子など）を組み合わせて使用してもよい。さらに、スペクトルや波形を利用できないが、連続波光源と検出器を用いて特定のスペクトルの有無を検出するようにテラヘルツ光検査装置を構成してもよい。なお、図１，３，５では、パルス光Ｌ２とパルス光Ｌ３の光路長が異なって描かれているが、実際の装置では同じ光路長となるように構成している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置による検査工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【図４】第２の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置を用いて得られた反射波形を示すグラフであり、（ａ）は参照反射波形、（ｂ）は計測反射波形である。
【図５】本実施の形態の変形例であるテラヘルツイメージング検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：レーザ光源 ２：ビームスプリッタ
３：テラヘルツ光発生器 ５：ホルダー
７：テラヘルツ光検出器 １０：時間遅延装置
２１：信号処理部 ２２：スペクトル比較部
２３：スペクトル記憶部 ２４ａ：波形比較部
２５ａ：波形記憶部 ３１：分別部
３２：分割部 ３３：待機部
１００，２００：テラヘルツ光検査装置 Ｓ：試料（被検査物群）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ光を用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テラヘルツ光は、概ね０．０１×１０１２〜１００×１０１２ヘルツ（０．０１〜１００ＴＨｚ）の周波数領域の光であり、その物質透過性を利用して、例えば封筒内の薬物の有無を開封せずに判定する検査装置に用いられている。この装置は、異なる２波長のテラヘルツ波を１つの被対象物（例えば、１通の郵便物）に照射して、被対象物の透過率を測定し、テラヘルツ波の吸収に波長依存性がある物質の有無を検出したり、イメージ化するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０８９０５号公報（第２頁、図３，５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常は、検査を受ける被対象物の大半は正常あるいは規格内であり、異常あるいは規格外が検出される割合は非常に小さい。特許文献１の装置は、１通の郵便物内の物質の有無を検出、判定するものであり、１通づつテラヘルツ光を照射して検査するために多大の検査時間を要するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の請求項１による発明のテラヘルツ光検査装置は、複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、被検査物群にテラヘルツ光を照射するテラヘルツ光照射手段と、被検査物群からのテラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータを得る信号処理手段と、検査対象の物質のスペクトルデータを予め記憶する記憶手段と、信号処理して得られたスペクトルデータを記憶手段に記憶されているスペクトルデータと比較して比較結果を導き出すスペクトル比較手段と、保持手段から検査後の被検査物群を移送され、スペクトル比較手段の比較結果に基づいて被検査物群を前記検査対象の物質の有無により分別する分別手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２による発明は、請求項１のテラヘルツ光検査装置において、テラヘルツ光検出手段は、被検査物群を透過した透過テラヘルツ光を検出し、記憶手段が予め記憶するデータは、検査対象の物質を透過した透過テラヘルツ光のスペクトルデータであることを特徴とする。
（３）請求項３による発明は、請求項１または２のテラヘルツ光検査装置において、被検査物群中に検査対象の物質を有する被検査物を特定するまで再検査を行うために、被検査物群を細分化する分割手段をさらに備えることを特徴とする。
（４）請求項４による発明のテラヘルツ光検査装置は、複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、被検査物群にテラヘルツ光を垂直照射するテラヘルツ光照射手段と、被検査物群で垂直反射した反射テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータと反射波形データを得る信号処理手段と、検査対象の物質のスペクトルデータと反射波形データを予め記憶する記憶手段と、信号処理して得られたスペクトルデータ、反射波形データを記憶手段に記憶されているスペクトルデータ、反射波形データとそれぞれ比較して比較結果を導き出す比較手段と、保持手段から検査後の被検査物群を移送され、比較手段の比較結果に基づいて被検査物群中に検査対象の物質を有する被検査物を分別する分別手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群にテラヘルツ光を一括照射して検査するので、検査時間の短縮を図ることができる。また、請求項３または４の発明によれば、異常が発見されたときでも、被検査物を１つづつ検査するよりも短い検査時間で検査対象の物質を有する被検査物を特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明によるテラヘルツ光検査装置の実施の形態について、図１〜５を参照しながら説明する。
〈第１の実施の形態〉
図１は、本発明の第１の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。テラヘルツ光検査装置１００は、試料Ｓにテラヘルツパルス光を照射し、試料Ｓを透過したテラヘルツパルス光の電場強度の時間的変化を検出し、この検出データをフーリエ変換することによりスペクトルデータを算出し、そのスペクトルデータを参照スペクトルデータと比較して試料Ｓの異常の有無を分別するものである。参照スペクトルデータとは、検査対象物質に関するデータである。本発明では、試料Ｓは、複数個の被検査物から成る被検査物群、例えば封書の束であり、テラヘルツ光検査装置１００は、算出されたスペクトルデータと参照スペクトルデータとが一致したときに封書の束の中に検査対象物質を内在する特徴ある封書が含まれていると判定する。また、通常、被検査物は、様々な種類の紙や、紙に使用される加工剤等の複数の物質から構成されるため、これらの物質の中にテラヘルツ帯に吸収を有する物質が含まれていれば、算出されたスペクトルデータは複数の物質の混合スペクトルとなる。このような混合スペクトルの場合には、検査対象物質のスペクトルデータの特徴的な吸収ピークまたは特徴的な吸収ピークの組合せが見出されたときに、検査対象物質を内在する特徴ある封書が含まれていると判定する。
【０００８】
テラヘルツ光検査装置１００は、パルス光Ｌ１を放射するレーザ光源１と、パルス光Ｌ１をパルス光Ｌ２，Ｌ３に分割するビームスプリッタ２と、テラヘルツパルス光Ｔ１を発生させるテラヘルツ光発生器３と、試料Ｓを保持するホルダー５と、被検査物群Ｓを透過した後のテラヘルツパルス光Ｔ２を検出するテラヘルツ光検出器７とを備える。また、テラヘルツ光測定装置１００は、周知の時系列テラヘルツ光検出法によりテラヘルツ光を検出する目的で、テラヘルツ光検出器７へ導くパルス光Ｌ３の到達時間を変更する時間遅延装置１０を備えている。時間遅延装置１０は、可動ミラー１０ａと駆動部１０ｂとを有し、可動ミラー１０ａは、図中、Ｍ方向に移動可能に構成されている。
【０００９】
さらに、テラヘルツ光測定装置１００は、電気信号系統として、信号処理部２１、スペクトル比較部２２およびスペクトル記憶部２３を備え、物流系統として、分別部３１、分割部３２および待機部３３を備える。信号処理部２１は、テラヘルツ光検出器７に接続され、テラヘルツ光検出器７で検出された電場強度信号を処理する。この検出信号を処理することにより得られたデータを計測スペクトルデータと呼ぶ。スペクトル比較部２２は、スペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータを読み出し、信号処理部２１からの計測スペクトルデータと比較し、比較結果に基づく制御信号を分別部３１へ送出する。分別部３１は、スペクトル比較部２２からの制御信号により被検査物群Ｓを機械的に分別する。分割部３２は、分別部３１から受け渡された被検査物群Ｓを複数のグループに分割する。待機部３３は、分割部３２から受け渡された被検査物群Ｓをホルダー５へ搬送する時まで一時的に保持する。
【００１０】
パルス光Ｌ１を放射するレーザ光源１としては、例えば、フェムト秒パルスレーザが用いられる。パルス光Ｌ１は、中心波長が近赤外領域のうちの７８０〜８３０ｎｍ程度、繰り返し周期が数ｋＨｚから１００ＭＨｚのオーダー、パルス幅が１０〜１５０ｆｓ程度の直線偏光のパルス光である。
【００１１】
ビームスプリッタ２で分割された一方のパルス光Ｌ２は、テラヘルツ光発生器３へ入射する。テラヘルツ光発生器３は、光スイッチ素子およびバイアス回路を有する公知の装置であり、テラヘルツ光発生器３から発生するテラヘルツパルス光Ｔ１は、０．０１×１０１２〜１００×１０１２ヘルツ（０．０１ＴＨｚ〜１００ＴＨｚ）の周波数領域に含まれる光である。テラヘルツパルス光Ｔ１は、曲面鏡４でほぼ平行光束となり、被検査物群Ｓの所定面積の領域に入射する。被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、その透過領域の物性情報を含む光であり、曲面鏡６で反射された後にテラヘルツ光検出器７へ入射する。
【００１２】
ビームスプリッタ２で分割された他方のパルス光Ｌ３は、ミラー８，９、可動ミラー１０ａ、ミラー１１，１２，１３を順次経由し、テラヘルツ光検出器８へ入射する。テラヘルツ光検出器７は、光スイッチ素子およびＩ／Ｖ変換回路を有する公知の装置であり、被検査物群Ｓを透過したテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度信号を光電流として検出する。テラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度信号を検出するタイミングは、可動ミラー１０ａの移動による光路長の変化によって変更する。以上の検査により、被検査物群Ｓ全体の時系列波形データが得られる。前述したように、信号処理部２１は、時系列波形データをフーリエ変換して計測スペクトルデータを演算する。ここまでの工程は、図２のフローチャートのステップＳ１に対応する。
【００１３】
この後の工程は、図２のフローチャートを参照しながら説明する。ステップＳ２では、スペクトル比較部２２により、被検査物群Ｓの計測スペクトルデータとスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータを比較する。計測スペクトルデータに参照スペクトルデータの特徴的な吸収ピークまたは吸収ピークの組合せが存在しない場合は、被検査物群Ｓには特徴がない、つまり検査対象物質を有する被検査物が存在しないと判定し、ステップＳ３へ移行し、すべての検査を終了する。そして、この被検査物群Ｓをホルダー５から分別部３１へ移載し、問題のない群として外部へ搬出する。一方、特徴があると判定された場合は、ステップＳ４へ移行する。
【００１４】
ステップＳ４では、被検査物群Ｓを分別部３１を経由して分割部３２へ移載し、被検査物群Ｓを複数のグループに分割する。今、被検査物群Ｓを３つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３に分割したとする。３つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３の少なくとも１つに異常な被検査物が含まれているはずである。
【００１５】
ステップＳ５では、グループＧ１をホルダー５へ載置してステップＳ１と同様の検査をする。ステップＳ６では、グループＧ１の計測スペクトルデータと参照スペクトルデータを比較し、グループＧ１には特徴があるか否かを判定し、否定判定のときはステップＳ７へ移行する。
【００１６】
ステップＳ７では、未検査のグループの有無をチェックし、無しの判定であればステップＳ９へ移行し検査を終了する。一方、未検査のグループが有るとの判定であれば、ステップＳ５へ戻る。すなわち、グループＧ１を検査しただけであれば、グループＧ２とＧ３が残っているので、次にグループＧ２をホルダー５へ載置してグループＧ１と同様の検査をする。さらに、グループＧ３についても同様である。
【００１７】
もし、ステップＳ６でグループＧ１に特徴があると判定されたときは、ステップＳ８へ移行する。ステップＳ８では、グループＧ１に２つ以上の被検査物が含まれている場合は、特徴がある被検査物が特定できたと言えないから、ステップＳ４へ戻る。ステップＳ４では、グループＧ２をさらに細分化し、その細分化された各グループについて、特徴がある被検査物を特定するまで、ステップＳ４からステップＳ６までの工程を繰り返し行う。特徴がある被検査物を特定できたときは、ステップＳ９へ移行し、この被検査物をホルダー５から分別部３１へ移載し、検査対象物質を有する被検査物を特定できたとして外部へ搬出する。なお、この繰り返し工程では、特徴がないと判定された細分化された各グループについては、ステップＳ７を経てステップＳ９へ移行し、検査を順次終了する。
【００１８】
このように、グループＧ２とＧ３についてもグループＧ１と同様の検査を行い、同様に特徴の有無を判定する。グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、またはグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３を細分化した各グループについて検査、判定がすべて終了したときに、所定初期個数の被検査物からなる被検査物群Ｓの検査が終了する。そして、特徴がある被検査物と、特徴がない被検査物群または被検査物単品とを分別部３１により仕分けして外部に搬出する。
【００１９】
この第１の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置１００を用いて、所定初期個数の被検査物からなる被検査物群Ｓにテラヘルツ光を照射して得られるスペクトルデータに基づいて、被検査物群Ｓ中に含まれる異常な被検査物を探し出すことができる。被検査物群中に異常な被検査物を認識したときのみ、その被検査物群を所定数のグループに細分化して検査をするという工程を繰り返すことにより、被検査物を１つづつ検査するよりも短い検査時間で検査対象物質を有する被検査物を特定することができる。
【００２０】
〈第２の実施の形態〉
図３は、本発明の第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。この第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置２００が第１の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置１００と大きく異なる点は、テラヘルツ光学系と電気信号系統の２点である。すなわち、テラヘルツ光検査装置２００は、透過光学系に代えて反射光学系を備えること、スペクトル比較部２２およびスペクトル記憶部２３に代えて比較部２４および記憶部２５を備えることである。
【００２１】
図３を参照すると、テラヘルツ光検査装置２００のテラヘルツ反射光学系には、曲面鏡４と被検査物群Ｓとの間に２つのワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂが配置されている。また、電気信号系統には、信号処理部２１、比較部２４および記憶部２５を備え、比較部２４は、スペクトル比較部２２と波形比較部２４ａとを有し、記憶部２５は、スペクトル記憶部２３と波形記憶部２５ａとを有する。さらに、物流系統として、分別部３１のみを備える。
【００２２】
テラヘルツパルス光Ｔ１は、曲面鏡４で反射してワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂを順次通過して被検査物群Ｓの底面側に垂直入射する。ワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂは、その透過軸に平行な偏光成分の光のみを透過する一種の偏光板であり、ワイヤーグリッド２０ａと２０ｂとでは、透過軸が互いに角度４５°ずれて配設されている。ワイヤーグリッド２０ａを透過したテラヘルツパルス光Ｔ１は、ワイヤーグリッド２０ｂへ入射し、ワイヤーグリッド２０ｂの透過軸に平行な偏光成分の光が被検査物群Ｓに到達する。被検査物群Ｓからの反射光であるテラヘルツパルス光Ｔ２は、被検査物群Ｓの各層、つまり個々の被検査物からの反射光の総計である。テラヘルツパルス光Ｔ２は、ワイヤーグリッド２０ｂを透過してワイヤーグリッド２０ａへ入射し、ワイヤーグリッド２０ａの透過軸に垂直な偏光成分のみが反射してテラヘルツ光検出器７へ導かれる。この反射光学系では、被検査物群Ｓの吸収による損失などがなく１００％反射とすると、ワイヤーグリッド２０ａを透過したテラヘルツパルス光Ｔ１の１／４の強度の光がテラヘルツ光検出器７へ導かれるように構成されている。なお、垂直入射光学系を構成するには、例えば、ワイヤーグリッド２０ａ，２０ｂの代わりにシリコン板などの半透鏡をワイヤーグリッド２０ａの位置に配置してもよい。
【００２３】
この第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置２００を用いた検査では、測定で得られたスペクトルデータおよび時系列反射波形データ（以下、反射波形データと呼ぶ）をスペクトル記憶部２３に記憶されている参照スペクトルデータおよび波形記憶部２５ａに記憶されている参照反射波形データとそれぞれ比較する。スペクトルデータおよび反射波形データの２つを用いることにより、それぞれ検査対象の物質の同定および被検査物群Ｓ中の目的物質を内在する被検査物の特定が可能となる。
【００２４】
比較部２４のスペクトル比較部２２による計測スペクトルデータと参照スペクトルデータの比較については、第１の実施の形態で説明したものと同じなので説明を省略し、計測反射波形データと参照反射波形データの比較について図４を参照して説明する。
図４（ａ），（ｂ）は、第２の実施の形態によるテラヘルツ光検査装置２００を用いて得られた参照反射波形と計測反射波形をそれぞれ示すグラフである。このグラフでは、縦軸が電場強度、横軸が時間であり、図４（ｂ）に示す計測反射波形は、被検査物群Ｓ中に検査対象物質を内在する被検査物がある場合の検査対象物質による反射波形である。図４（ａ）に示す参照反射波形は、ミラーのような反射物を被検査物群Ｓの底面（テラヘルツパルス光の入射側の表面）と同じ位置に置いた場合のミラー反射面による反射波形であり、予め記憶部２５の波形記憶部２５ａに記憶されている。
【００２５】
参照反射波形の主ピークＰ１が時刻ｔ１で発生し、計測反射波形の主ピークＰ２が時刻ｔ２で発生したとすると、遅延時間ｔｄ（＝ｔ２−ｔ１）から、検査対象物質を内在する被検査物の位置が特定できる。すなわち、検査対象物質を内在する被検査物の被検査物群Ｓの底面からの距離ｄを測定することができる。反射光の測定であるから、遅延時間ｔｄの１／２に光速ｃを乗ずることにより、距離ｄが測定できる。検査対象物質を有する被検査物を特定したときは、特徴がある被検査物と、特徴がない被検査物群または被検査物単品とを分別部３１により仕分けして外部に搬出する。なお、距離ｄは、図３に示す可動ミラー１０ａの位置情報（移動距離）から簡便に求めることもできる。
【００２６】
この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、検査対象の物質の同定および被検査物群Ｓにおける検査対象物質を内在する被検査物の特定が可能となり、被検査物群Ｓ中に含まれる特徴ある被検査物を探し出すことができる。被検査物の集合体である被検査物群Ｓを一括検査できるので、被検査物を１つづつ検査するよりも短い検査時間で特徴ある被検査物を特定することができる。
なお、この第２の実施の形態のテラヘルツ光検査装置２００でも、反射波形データを用いず、スペクトルデータのみを用いて被検査物群Ｓの検査を行ってもよい。
【００２７】
次に、実施の形態の変形例を説明する。
図５は、第１の実施の形態の変形例であるテラヘルツイメージング検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。テラヘルツイメージング検査装置１００Ａは、被検査物群Ｓの２次元画像を取得し、予め記憶しておいた２次元画像と比較することにより、被検査物群Ｓ中に異常ある被検査物が含まれているか否かを検出する。
【００２８】
テラヘルツイメージング検査装置１００Ａの光学系は、公知のものと同様であるので、簡単に説明する。被検査物群Ｓの２次元領域を透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、ビームスプリッタ１６を介してＺｎＴｅ結晶板１７の２次元領域に結像する。この像はテラヘルツパルス光Ｔ２の電場強度分布に応じて形成される。この２次元領域に、ビームエキスパンダ１４でビーム径を拡張したレーザパルス光Ｌ３（プローブ光）を偏光子１５を介して照射すると、プローブ光Ｌ３には、２次元領域内の各部位の電場強度に応じた偏光状態の変化が生じる。このプローブ光Ｌ３による像を検光子１８を介してＣＣＤカメラ１９で撮像し、画像処理部２１Ａで画像処理することにより被検査物群Ｓの２次元画像データ（計測２次元画像データ）が得られる。
【００２９】
画像記憶部２３Ａには、検査対象物質を内在する被検査物またはその被検査物を含む被検査物群についての参照２次元画像データが記憶されており、画像比較部２２Ａは、参照２次元画像データを読み出し、画像処理部２１Ａからの計測２次元画像データと比較し、比較結果に基づく制御信号を分別部３１へ送出する。分別部３１、分割部３２および待機部３３の作用は、第１の実施の形態のテラヘルツ光検査装置１００の場合と同じである。
【００３０】
このテラヘルツイメージング検査装置１００Ａでも、テラヘルツ光検査装置１００と同様の作用効果を奏する。さらに、テラヘルツイメージング検査装置１００Ａでは、被検査物または被検査物群Ｓのテラヘルツパルス光Ｔ２照射領域の各地点についての情報が２次元画像として得られるので、精度の高い検査が可能となる。
なお、第２の実施の形態のテラヘルツ光検査装置２００にも、このようなイメージング装置の機能を付与することができる。
【００３１】
また、第１および第２の実施の形態の変形例として、テラヘルツ光検査装置１００，２００に集光光学系を採用してもよい。例えば、第１の実施の形態のテラヘルツ光検査装置１００では、被検査物群Ｓの所定領域を透過したテラヘルツパルス光Ｔ２は、その透過領域の物性情報を含む光であり、これを単一のテラヘルツ光検出器７で検出しているため、透過領域の各地点についての個々の情報が埋もれている。これに対し、テラヘルツパルス光Ｔ１を集光して被検査物群Ｓの一点に照射し、透過テラヘルツパルス光Ｔ２を検出すれば、被検査物群Ｓの一点からの情報が得られるので、精度の高い検査が可能となる。被検査物群Ｓへの照射地点を増やすためには、被検査物群Ｓの面方向に、集光光学系と被検査物群Ｓを相対的に走査するか、或いは、テラヘルツ光発生器３とテラヘルツ光検出器７の対を複数設け、複数の照射地点からの透過テラヘルツパルス光Ｔ２を同時に検出するように構成すればよい。
【００３２】
透過測定の場合は、集光位置を被検査物群Ｓの厚さ方向へ移動させなくとも測定に支障はないが、検査対象物質の位置がテラヘルツパルス光Ｔ１の焦点位置と一致するときにＳＮ比を向上できる場合があるので、厚さ方向へ移動させることで、より正確な検査ができる。一方、反射測定の場合は、特徴ある被検査物の位置によって反射テラヘルツパルス光が検出できないことが多いので、基本的には集光位置を被検査物群Ｓの厚さ方向へ移動しながら測定する。
【００３３】
本発明は、上記の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、第２の実施の形態では、垂直入射の反射光学系を説明したが、テラヘルツパルス光Ｔ１の照射面積や被検査物群Ｓの厚さによっては斜め入射の反射光学系を用いることもできる。
また、上記の実施の形態では、テラヘルツ光源として光スイッチ素子を使用しているが、光スイッチ素子の代わりに、ＺｎＴｅなどのテラヘルツ光源、大口径光スイッチ素子などの面光源、その他各種の光源を用いてもよく、面光源と点検出器（光スイッチ素子など）を組み合わせて使用してもよい。さらに、スペクトルや波形を利用できないが、連続波光源と検出器を用いて特定のスペクトルの有無を検出するようにテラヘルツ光検査装置を構成してもよい。なお、図１，３，５では、パルス光Ｌ２とパルス光Ｌ３の光路長が異なって描かれているが、実際の装置では同じ光路長となるように構成している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置による検査工程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【図４】第２の実施の形態に係るテラヘルツ光検査装置を用いて得られた反射波形を示すグラフであり、（ａ）は参照反射波形、（ｂ）は計測反射波形である。
【図５】本実施の形態の変形例であるテラヘルツイメージング検査装置の構成を模式的に示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：レーザ光源 ２：ビームスプリッタ
３：テラヘルツ光発生器 ５：ホルダー
７：テラヘルツ光検出器 １０：時間遅延装置
２１：信号処理部 ２２：スペクトル比較部
２３：スペクトル記憶部 ２４ａ：波形比較部
２５ａ：波形記憶部 ３１：分別部
３２：分割部 ３３：待機部
１００，２００：テラヘルツ光検査装置 Ｓ：試料（被検査物群）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、
前記被検査物群にテラヘルツ光を照射するテラヘルツ光照射手段と、
前記被検査物群からのテラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、
前記テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータを得る信号処理手段と、
検査対象の物質のスペクトルデータを予め記憶する記憶手段と、
前記信号処理して得られたスペクトルデータを前記記憶手段に記憶されているスペクトルデータと比較して比較結果を導き出すスペクトル比較手段と、
前記保持手段から検査後の前記被検査物群を移送され、前記スペクトル比較手段の比較結果に基づいて前記被検査物群を前記検査対象の物質の有無により分別する分別手段とを備えることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のテラヘルツ光検査装置において、
前記テラヘルツ光検出手段は、前記被検査物群を透過した透過テラヘルツ光を検出し、
前記記憶手段が予め記憶するデータは、前記検査対象の物質を透過した透過テラヘルツ光のスペクトルデータであることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のテラヘルツ光検査装置において、
前記被検査物群中に前記検査対象の物質を有する被検査物を特定するまで再検査を行うために、前記被検査物群を細分化する分割手段をさらに備えることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項４】
複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、
前記被検査物群にテラヘルツ光を垂直照射するテラヘルツ光照射手段と、
前記被検査物群で垂直反射した反射テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、
前記テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータと反射波形データを得る信号処理手段と、
検査対象の物質のスペクトルデータと反射波形データを予め記憶する記憶手段と、
前記信号処理して得られたスペクトルデータ、反射波形データを前記記憶手段に記憶されているスペクトルデータ、反射波形データとそれぞれ比較して比較結果を導き出す比較手段と、
前記保持手段から検査後の前記被検査物群を移送され、前記比較手段の比較結果に基づいて前記被検査物群中に前記検査対象の物質を有する被検査物を分別する分別手段とを備えることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項１】
複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、
前記被検査物群にテラヘルツ光を照射するテラヘルツ光照射手段と、
前記被検査物群からのテラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、
前記テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータを得る信号処理手段と、
検査対象の物質のスペクトルデータを予め記憶する記憶手段と、
前記信号処理して得られたスペクトルデータを前記記憶手段に記憶されているスペクトルデータと比較して比較結果を導き出すスペクトル比較手段と、
前記保持手段から検査後の前記被検査物群を移送され、前記スペクトル比較手段の比較結果に基づいて前記被検査物群を前記検査対象の物質の有無により分別する分別手段とを備えることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のテラヘルツ光検査装置において、
前記テラヘルツ光検出手段は、前記被検査物群を透過した透過テラヘルツ光を検出し、
前記記憶手段が予め記憶するデータは、前記検査対象の物質を透過した透過テラヘルツ光のスペクトルデータであることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のテラヘルツ光検査装置において、
前記被検査物群中に前記検査対象の物質を有する被検査物を特定するまで再検査を行うために、前記被検査物群を細分化する分割手段をさらに備えることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【請求項４】
複数の被検査物を重ね合わせて成る被検査物群を保持する保持手段と、
前記被検査物群にテラヘルツ光を垂直照射するテラヘルツ光照射手段と、
前記被検査物群で垂直反射した反射テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出手段と、
前記テラヘルツ光検出手段で検出した信号を処理してスペクトルデータと反射波形データを得る信号処理手段と、
検査対象の物質のスペクトルデータと反射波形データを予め記憶する記憶手段と、
前記信号処理して得られたスペクトルデータ、反射波形データを前記記憶手段に記憶されているスペクトルデータ、反射波形データとそれぞれ比較して比較結果を導き出す比較手段と、
前記保持手段から検査後の前記被検査物群を移送され、前記比較手段の比較結果に基づいて前記被検査物群中に前記検査対象の物質を有する被検査物を分別する分別手段とを備えることを特徴とするテラヘルツ光検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２７５８６７（Ｐ２００６−２７５８６７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９７３３１（Ｐ２００５−９７３３１）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（５９２１７１１５３）株式会社栃木ニコン (34)
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（５９２１７１１５３）株式会社栃木ニコン (34)
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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