(57)【要約】【課題】テラヘルツ波その他の計測波の干渉を抑制して検査精度を高めた検査装置を提供すること。【解決手段】検査装置１００は、計測波ＭＷを対象物に向けて照射し、対象物から反射された反射波ＲＷを検出する検査部１１〜１４を複数備えた検査装置１００において、少なくとも対象物の検査箇所ＡＴ１，ＡＴ２が異なる場合に検査部１１，１２の相互間で計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが異なる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測波を対象物に向けて照射し、前記対象物から反射された反射波を検出する検査部を複数備えた検査装置において、少なくとも前記対象物の検査箇所が異なる場合に検査部の相互間で計測波を繰り返して照射するタイミングパターンが異なる、検査装置。
【請求項２】
前記複数の検査部は、周波数変調をかけた計測波を繰り返して照射する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記複数の検査部は、繰り返し周期を有する計測波を照射する、請求項１及び２のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項４】
前記複数の検査部のうち、１つの検査部と他の検査部とは、周波数変調をかけた計測波であって繰り返し周期が互いに異なる計測波を形成する、請求項１〜３のずれか一項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記複数の検査部のうち、１つの検査部と他の検査部とは、照射部及び計測部をそれぞれ含むユニットであり、通路を有するゲート領域において、通路に沿った通過方向に関して異なる位置に互いに離間して配置されている、請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
重複する検査箇所に照射する場合は、前記複数の検査部のうち、１つの検査部と他の検査部とは、繰り返して照射するタイミングパターンと周波数変調とが同じ計測波を用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項７】
前記１つの検査部と前記他の検査部とは、照射部及び計測部をそれぞれ含むユニットであり、通路を有するゲート領域に配置されて、通路に沿った通過方向に関して同じ位置に前記通路を挟んで互いに離間して配置されている、請求項６に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測波としてテラヘルツ波その他の計測波を用いて検査対象の状態を検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査装置として、物体内に隠されたり埋め込まれたりしている物品を検出するシステムであって、物品を移動させるベルトを挟むように、多数の放射モジュールからなる線形配列と、多数の受信モジュールからなる線形配列とを備え、各モジュールがテラヘルツビームを独立に発生又は受信するものが公知となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記のようなシステムでは、各モジュールから放射されるテラヘルツビームが既定以上に広がる場合やテラヘルツビームの意図しない拡散がある場合に、隣接するモジュール間でテラヘルツビームの干渉が生じる可能性があり、検出強度が変動し検知対象物を正確に検知できなくなるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５００５４１号公報
【発明の概要】
【０００５】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、テラヘルツ波その他の計測波の干渉を抑制して検査精度を高めた検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る検査装置は、計測波を対象物に向けて照射し、対象物から反射された反射波を検出する検査部を複数備えた検査装置において、少なくとも対象物の検査箇所が異なる場合に検査部の相互間で計測波を繰り返して照射するタイミングパターンが異なる。
【０００７】
上記検査装置では、少なくとも対象物の検査箇所が異なる場合に検査部の相互間で計測波を繰り返して照射するタイミングパターンが異なるので、複数の検査部間で計測波が相互に干渉する状態を回避することが可能になり、個々の検査部による検出精度が低下することを防止でき、目的物の検査精度を高めることができる。
【０００８】
本発明の具体的な側面では、複数の検査部は、周波数変調をかけた計測波を繰り返して照射する。この場合、複数の検査部での周波数変調に相違を持たせることで、複数の検査部の相互間や外部からのノイズの影響を受けにくくすることができる。
【０００９】
本発明の別の側面では、複数の検査部は、繰り返し周期を有する計測波を照射する。この場合、繰り返し周期に同期した検出を行うことで、複数の検査部間で混信が生じる可能性を低減できる。
【００１０】
本発明のさらに別の側面では、複数の検査部のうち、１つの検査部と他の検査部とは、周波数変調をかけた計測波であって繰り返し周期が互いに異なる計測波を形成する。この場合、他の検査部等からのノイズの影響を受けにくくしつつ、複数の検査部間で検出タイミングに相違を生じさせ、複数の検査部間で混信が生じることを防止できる。
【００１１】
本発明のさらに別の側面では、複数の検査部のうち、上記１つの検査部と上記他の検査部とは、照射部及び計測部をそれぞれ含むユニットであり、通路を有するゲート領域において、通路に沿った通過方向に関して異なる位置に互いに離間して配置されている。この場合、１つの検査部と他の検査部とによって、検査箇所を通過する対象物の前後を干渉の影響を抑えて個別に計測することができる。
【００１２】
本発明のさらに別の側面では、重複する検査箇所に照射する場合は、複数の検査部のうち、１つの検査部と他の検査部とは、繰り返して照射するタイミングパターンと周波数変調とが同じ計測波を用いる。この場合、１つの検査部と他の検査部とは、同期した重畳照射によって信号強度を高めることができ、対象物における目的物の検出精度を高めることができる。
【００１３】
本発明のさらに別の側面では、上記１つの検査部と上記他の検査部とは、照射部及び計測部をそれぞれ含むユニットであり、通路を有するゲート領域に配置されて、通路に沿った通過方向に関して同じ位置に通路を挟んで互いに離間して配置されている。この場合、検査箇所を通過する対象物に対して計測波を前側又は後側から同時に照射することになり、対象物の前側又は後側に関する検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る検査装置を概念的に示す平面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、検査装置のうちゲート装置を説明する平面図及び側面図である。
【図３】ゲート装置を構成する第１検査部の構造を説明する概念図である。
【図４】発信部や受信部やその周辺における光学的構造を説明する概念図である。
【図５】検査装置の制御に関連する部分を説明する概念的なブロック図である。
【図６】（Ａ）は、第１及び第２検査部から対象に向けて照射されるテラヘルツ波を説明する波形図であり、（Ｂ）は、第１検査部から照射されるテラヘルツ波の形成方法等を説明する波形図である。
【図７】第１及び第３検査部から対象に向けて照射されるテラヘルツ波を説明する波形図である。
【図８】（Ａ）は、第１及び第２検査部から対象に向けて照射されるテラヘルツ波の変形例を説明する波形図であり、（Ｂ）は、第１及び第２検査部から対象に向けて照射されるテラヘルツ波の別の変形例を説明する波形図である。
【図９】第１及び第２検査部から対象に向けて照射されるテラヘルツ波のさらなる変形例を説明する波形図である。
【図１０】（Ａ）は、第２実施形態に係る検査装置を説明する平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、変形例の検査装置を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態である検査装置の詳細について説明する。
【００１６】
図１に示す検査装置１００は、例えばイベント場の入場口、駅の改札口等に設置されて、多数の人を順次ボディチェックするために用いられる。検査装置１００は、柵８０を通り抜けるための通路ＰＷを挟むように柵８０に隣接して設置されたゲート部１０からなる。ゲート部１０は、通路ＰＷをＹ方向すなわち通過方向Ｄ１に移動して柵８０内に入場する対象者ＰＡの身体を着衣のまま非接触で監視する。ゲート部１０は、通路ＰＷに沿って通路ＰＷの両側に配置された４つの検査部１１，１２，１３，１４と、検査部１１，１２に挟まれて通路ＰＷの傍らに配置された制御装置１８とを備える。ゲート部１０には、例えばＸ線検査装置３１や認証情報取得装置３３を付随させることができる。Ｘ線検査装置３１は、検査本体部３１ａとコンベア３１ｂとを有し、対象者ＰＡが所持する荷物ＢＡについて、内部を透視して危険物の有無等に関する情報の収集を可能にする検査を行う。認証情報取得装置３３は、通路ＰＷを通過する対象者ＰＡが提示するＩＣカード、マトリックス型２次元コード、磁気カード等の認証媒体について認証情報を検出する。
【００１７】
図２（Ａ）及び２（Ｂ）に示すように、ゲート部１０は、上記した検査部１１〜１４と制御装置１８とのほかに、通過センサ１６ａ，１６ｂを備える。検査部１１〜１４は、通路ＰＷ上に設けられた平面視で四角形のゲート領域ＧＡの４隅に配置されている。各検査部１１〜１４は、テラヘルツ波を通路ＰＷ上のゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡに対して照射し対象内部（衣服の内側）の反射像を計測するユニット型の内部観察装置である。通過センサ１６ａ，１６ｂは、通路ＰＷを挟むように配置され、ゲート領域ＧＡ内に対象者ＰＡが存在するか否かを検出し、さらには、ゲート領域ＧＡ内の対象者ＰＡの位置や移動速度を検出することもできる。制御装置１８は、検査部１１〜１４の出力に基づいて、対象者ＰＡが所持する刃物その他の危険物を可視化でき、危険物の有無に関する判定を行うこともできる。
【００１８】
各検査部１１〜１４は、計測波ＭＷを対象物である対象者ＰＡに向けて照射し、対象物である対象者ＰＡから反射された反射波ＲＷを検出する。検査部１１〜１４のうち、第１検査部１１と第２検査部１２とは、ゲート領域ＧＡにおいて、通路ＰＷに沿った通過方向Ｄ１に関して異なる位置に互いに離間して配置されている。この場合、１つの検査部である第１検査部１１と、他の検査部である第２検査部１２とによって、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡの前後を個別に計測することができ、かかる計測に際して、後述する手法によって干渉の影響を抑えることができる。検査部１１〜１４のうち、第１検査部１１と第３検査部１３とは、ゲート領域ＧＡにおいて、通路ＰＷに沿った通過方向Ｄ１に関して同じ位置に通路ＰＷを挟んで互いに離間して配置されている。この場合、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡに対して計測波ＭＷを前側から同時に照射することができ、対象者ＰＡの前側に関する検出精度を高めることができる。検査部１１〜１４のうち、第３検査部１３と第４検査部１４とは、ゲート領域ＧＡにおいて、通路ＰＷに沿った通過方向Ｄ１に関して異なる位置に互いに離間して配置されている。この場合、１つの検査部である第３検査部１３と、他の検査部である第４検査部１４とによって、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡの前後を干渉の影響を抑えて個別に計測することができる。検査部１１〜１４のうち、第２検査部１２と第４検査部１４とは、ゲート領域ＧＡにおいて、通路ＰＷに沿った通過方向Ｄ１に関して同じ位置に通路ＰＷを挟んで互いに離間して配置されている。この場合、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡに対して計測波ＭＷを後側から同時に照射することができ、対象者ＰＡの後側に関する検出精度を高めることができる。
【００１９】
第１検査部１１は、縦のＺ方向に細長く設定された照射領域に相当するＺ方向に細長い検査箇所ＡＴ１にある対象者ＰＡの前面に計測波ＭＷを照射し、検査箇所ＡＴ１にある対象者ＰＡから反射された反射波ＲＷを検出する。第２検査部１２は、縦長に設定された照射領域に相当するＺ方向に細長い検査箇所ＡＴ２にある対象者ＰＡの後面に計測波ＭＷを照射し、検査箇所ＡＴ２にある対象者ＰＡから反射された反射波ＲＷを検出する。第３検査部１３は、縦長に設定された検査箇所ＡＴ１にある対象者ＰＡの前面に計測波ＭＷを照射し、検査箇所ＡＴ１にある対象者ＰＡから反射された反射波ＲＷを検出する。第４検査部１４は、縦長に設定された検査箇所ＡＴ２にある対象者ＰＡの後面に計測波ＭＷを照射し、検査箇所ＡＴ２にある対象者ＰＡから反射された反射波ＲＷを検出する。
【００２０】
ある測定タイミングで第１検査部１１によって得られる対象像は、検査箇所ＡＴ１の一部であるＺ方向に細長いライン状検出像となっている。ここで、対象者ＰＡがＹ方向に移動することにより、時間の経過に伴って、対象者ＰＡの前面や側面がＺ方向に細長い検査領域又は照射領域としてＹ方向に相対的に移動するように照射され、一連のライン状検出像が得られる。制御装置１８は、第１検査部１１からの計測データを加工して対象像を得る計測処理の際に、通過センサ１６ａ，１６ｂによって対象者ＰＡの位置や移動速度を把握しており、第１検査部１１によって得られるＺ方向に細長いライン状検出像を通過方向Ｄ１又はＹ方向に繋ぎ合わせて、対象者ＰＡの前面や右側面に対応する側面画像を再構成する。結果的に、第１検査部１１からの計測データに基づいて、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡが衣服の中に所持する危険物等を２次元的な半透過像として可視化することができる。
【００２１】
以上のような第１検査部１１による計測や制御装置１８による計測処理は、第２検査部１２による計測データに対しても同様に行われ、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡについてＺ方向に細長いライン状検出像が得られ、対象者ＰＡの後面や右側面の側面画像を再構成することができる。また、第３検査部１３によって得られた計測データに対しても、制御装置１８により第１検査部１１と同様の計測処理が行われ、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡの前面や左側面の側面画像を再構成することができる。さらに、第４検査部１４によって得られた計測データに対しても、制御装置１８により第１検査部１１と同様の計測処理が行われ、ゲート領域ＧＡを通過する対象者ＰＡの後面や左側面の側面画像を再構成することができる。結果的に、検査部１１〜１４によって得られた計測データを制御装置１８によって計測処理することによって対象者ＰＡの胴部等を周囲から半透視観察することができる。
【００２２】
図３を参照して、第１検査部１１の一構成例について説明する。第１検査部１１は、テラヘルツ波ＴＷを出力する複数の発信部Ｔｘと、装置外部から戻って来た検出波ＤＷを検出する複数の受信部Ｒｘと、テラヘルツ波ＴＷを装置外部へ所定のビーム形状で照射させるとともに、装置外部からの検出波ＤＷを受信部Ｒｘのセンサ面上に結像させる光学系ＯＳ１，ＯＳ２とを備える。受信部Ｒｘから射出され光学系ＯＳ１を経たテラヘルツ波ＴＷは、計測波ＭＷとして検査箇所ＡＴ１にいる対象者ＰＡに照射される。計測波ＭＷのうち対象者ＰＡによって部分的に反射された反射波ＲＷは、光学系ＯＳ２を経て検出波ＤＷとして受信部Ｒｘに入射する。複数の発信部Ｔｘは、Ｚ方向に対応する縦方向に配列されてアレイを形成し、同じタイミングで同期して動作する。各発信部Ｔｘは、詳細な説明を省略するが、例えばレーザ光源、光伝導アンテナ、周波数シフタ、レンズ等を備える。複数の受信部Ｒｘは、Ｚ方向に対応する縦方向に配列されてアレイを形成し、同じタイミングで同期して動作する。各受信部Ｒｘは、詳細な説明を省略するが、例えば固体素子からなるテラヘルツセンサ、レンズ等を備える。単一の発信部Ｔｘと単一の受信部Ｒｘとを組み合わせた単一のテラヘルツセンサ７０は、Ｚ方向に対応する縦方向に延びるラインセンサとすることができるが、Ｙ方向に対応する横方向にも幅を有する２次元センサアレイとすることもできる。
【００２３】
図４に示すように、単一の発信部Ｔｘと単一の受信部Ｒｘとを組み合わせた単一のテラヘルツセンサ７０は、縦に長い検査箇所ＡＴ１のうち特定の領域ＬＡを計測対象として受け持っている。他のテラヘルツセンサ７０については説明を省略するが、複数のテラヘルツセンサ７０からなるアレイによって、検査箇所ＡＴ１の全体が略途切れなくカバーされる。図示の例では、発信部Ｔｘ用の光学系ＯＳ１として送信用レンズ７１が設けられ、受信部Ｒｘ用の光学系ＯＳ２として受信用レンズ７２が設けられている。つまり、送信用レンズ７１と受信用レンズ７２とは、独立しており、別の光軸上に配置されている。
【００２４】
図３に戻り、第１検査部１１は、アレイ状の発信部Ｔｘに付随する発信駆動回路５１と、アレイ状の受信部Ｒｘに付随する受信駆動回路５２とをさらに備える。発信駆動回路５１とアレイ状の発信部Ｔｘとは、照射部５０ａとして機能し、受信駆動回路５２とアレイ状の受信部Ｒｘとは、計測部５０ｂとして機能する。発信駆動回路５１や受信駆動回路５２は、制御装置１８の制御下でタイミングが制御された状態で動作する。発信駆動回路５１は、アレイ状の発信部Ｔｘからテラヘルツ波ＴＷを所定の繰り返し周期で繰り返し発生させることができるとともに、テラヘルツ波ＴＷに周波数変調をかけることができる。テラヘルツ波ＴＷの周波数変調により、テラヘルツ波ＴＷの周波数、つまり搬送周波数を例えば所定のチャープパターンで変化させることができる。受信駆動回路５２は、例えばロックインアンプ５２ａを有し、発信駆動回路５１の参照信号生成部５１ａから出力された参照信号Ｓｒを利用して、アレイ状の受信部Ｒｘによって得た検出波ＤＷのうち発信駆動回路５１からのテラヘルツ波ＴＷの繰り返し周期に対応する周波数成分を選択的に増幅する。受信駆動回路５２は、ロックインアンプ５２ａに追加して或いはこれに代えて、検出波ＤＷの波形に対して、発信駆動回路５１から出力されるテラヘルツ波ＴＷの波形との相関性を求めたり、テラヘルツ波ＴＷのミキシングによるビート信号等を検出したりする波形検出回路を有するものであってもよい。さらに、テラヘルツ波ＴＷの周波数変調に同調した周波数スイープ型のロックイン検出を行うアンプを用いることもできる。以上のようなロックインアンプ５２ａ、波形検出回路等により、計測波ＭＷを外乱ノイズから分離して、より高精度な検出が可能になる。発信駆動回路５１は、第１検査部１１以外の第２〜４検査部１２〜１４との干渉や混信を避けるため、制御装置１８からタイミング信号を受けており、第１検査部１１に設定された特別なタイミングパターンで動作している。受信駆動回路５２によって得た計測データＤａは、制御装置１８に出力され、制御装置１８での計測処理に利用される。
【００２５】
第２検査部１２は、具体的な説明を省略するが、第１検査部１１と同じ構造を有しており、アレイ状の発信部Ｔｘ、アレイ状の受信部Ｒｘ、光学系ＯＳ１，ＯＳ２、発信駆動回路５１、受信駆動回路５２等を有する。第３及び４検査部１３，１４も、具体的な説明を省略するが、第１検査部１１と同じ構造を有しており、アレイ状の発信部Ｔｘ、アレイ状の受信部Ｒｘ、光学系ＯＳ１，ＯＳ２、発信駆動回路５１、受信駆動回路５２等を有する。つまり、第２〜４検査部１２〜１４も、第１検査部１１と同様に、照射部５０ａ及び計測部５０ｂをそれぞれ含むユニットである。ただし、第１〜４検査部１１〜１４の動作タイミングは、制御装置１８によって個別に調整されている。
【００２６】
第１〜４検査部１１〜１４の動作タイミング等について具体的に説明する。第１検査部１１と第２検査部１２とは、対象者ＰＡの検査箇所ＡＴ１，ＡＴ２が互いに異なっており、第１及び第２検査部１１，１２の相互間で計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが異なっている。同様に、第３検査部１３と第４検査部１４とは、対象者ＰＡの検査箇所ＡＴ１，ＡＴ２が互いに異なっており、第３及び第４検査部１３，１４の相互間で計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが異なっている。この結果、第１及び第２検査部１１，１２間で計測波ＭＷが相互に干渉する状態を回避することができるとともに、第３及び第４検査部１３，１４間で計測波ＭＷが相互に干渉する状態を回避することができる。
【００２７】
一方、第１検査部１１と第３検査部１３とは、対象者ＰＡの検査箇所ＡＴ１が互いに重複しており、第１及び第３検査部１１，１３の相互間で計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが同じになり、計測波ＭＷの周波数変調も一致したものとなっている。同様に、第２検査部１２と第４検査部１４とは、対象者ＰＡの検査箇所ＡＴ２が互いに重複しており、第２及び第４検査部１２，１４の相互間で計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが同じになり、計測波ＭＷの周波数変調も一致したものとなっている。これにより、第１及び第３検査部１１，１３は、検査箇所ＡＴ１において、両者からの計測波ＭＷを同期させた重畳照射を行うことができ、反射波ＲＷの強度を相互に高め、各検査部１１，１３による信号検出強度を高めることができる。同様に、第２及び第４検査部１２，１４は、検査箇所ＡＴ２において、両者からの計測波ＭＷを同期させた重畳照射を行うことができ、反射波ＲＷの強度を相互に高め、各検査部１１，１３による信号検出強度を高めることができる。
【００２８】
以上では説明を省略したが、第１検査部１１と第４検査部１４との間では、計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが異なる。また、第２検査部１２と第３検査部１３との間でも、計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが異なる。
【００２９】
図５に示すように、制御装置１８は、演算処理部４１と、記憶部４２と、入出力部４３と、インターフェース部４４とを備え、ゲート部１０を構成する検査部１１〜１４や通過センサ１６ａ，１６ｂの動作を制御する。
【００３０】
演算処理部４１は、インターフェース部４４を介して、検査部１１〜１４及び通過センサ１６ａ，１６ｂとデータ通信を行うことができる。演算処理部４１は、記憶部４２に保管されたプログラムやデータ、インターフェース部４４を介して受け取ったデータ等に基づいて動作し、入出力部４３やインターフェース部４４から得た情報に基づいて処理を行い、処理の経過や結果を記憶部４２に保管するとともに入出力部４３に提示する。具体的には、演算処理部４１は、第１〜４検査部１１〜１４に対して動作タイミングに関するタイミング制御信号Ｓｔを出力し、第１〜４検査部１１〜１４から計測データＤａを受け取る。演算処理部４１は、通過センサ１６ａ，１６ｂの出力に基づいて対象者ＰＡの位置や移動速度を監視しており、各検査部１１〜１４によって得られるＺ方向に細長いライン状検出像をＹ方向に繋ぎ合わせて、検査部１１〜１４単位で対象者ＰＡについて４方向からの側面画像を再構成する。演算処理部４１は、各検査部１１〜１４によって得た側面画像を統合して特定の対象者ＰＡに紐付ける役割を有する。演算処理部４１は、再構成した対象者ＰＡの側面画像を入出力部４３に表示することができる。演算処理部４１は、側面画像において金属その他の異質な物体のパターンやサイズを判断し、危険物か否かの判定を行うこともできる。
【００３１】
図６（Ａ）及び６（Ｂ）を参照して、第１及び第２検査部１１，１２から対象者ＰＡに向けて照射される計測波ＭＷの波形パターンについて説明する。
【００３２】
図６（Ａ）において、波形ＷＶ１は、第１検査部１１から照射される計測波ＭＷを示し、波形ＷＶ２は、第２検査部１２から照射される計測波ＭＷを示す。波形ＷＶ１は、繰り返し周期Ｔ１でＯＮ及びＯＦＦを繰り返すものであり、搬送周波数つまり計測波ＭＷの電磁波として周波数がｆ１からｆ２に徐々に増加している。波形ＷＶ１の変調周波数である繰り返し周期Ｔ１は、例えば７０ｋＨｚに相当する値に設定されている。波形ＷＶ１の搬送周波数ｆ１，ｆ２は、３００ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内で発信部Ｔｘの特性等を考慮して適宜設定される。一方、波形ＷＶ２は、繰り返し周期Ｔ２でＯＮ及びＯＦＦを繰り返すものであり、搬送周波数つまり計測波ＭＷの電磁波としての周波数がｆ１からｆ２に徐々に増加している。波形ＷＶ２の変調周波数である繰り返し周期Ｔ２は、波形ＷＶ１の繰り返し周期Ｔ１よりも短く、例えば１００ｋＨｚに相当する値に設定されている。波形ＷＶ２の搬送周波数ｆ１，ｆ２の掃引範囲又は変動範囲は、波形ＷＶ１の搬送周波数ｆ１，ｆ２の掃引範囲又は変動範囲と一致し、第１及び第２検査部１１，１２は、同じ周波数帯で動作するものとなっている。ただし、波形ＷＶ２の搬送周波数ｆ１，ｆ２は、繰り返し周期Ｔ２に対応して短時間で変化しており、波形ＷＶ１と波形ＷＶ２との間で周波数変調に相違を持たせたものとなっている。以上のように、第１検査部１１と第２検査部１２とでは、繰り返し周期Ｔ１，Ｔ２の相違により、繰り返して照射するタイミングパターンが互いに異なる計測波ＭＷを用いていることになる。
【００３３】
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す波形ＷＶ１の形成と検出とを説明するチャートである。波形ＷＶ１１は、発信駆動回路５１が出力する参照信号Ｓｒに相当し、繰り返し周期Ｔ１でＯＮ及びＯＦＦが切り替わっている。波形ＷＶ１２は、発信部Ｔｘから射出されるテラヘルツ波ＴＷの電磁波としての周波数又は搬送周波数を示し、波形ＷＶ１１に同期して周波数がｆ１からｆ２に一定の傾きで増加している。波形ＷＶ１３は、検出波ＤＷを受けた受信部Ｒｘから出力され或いは受信駆動回路５２でフィルタリング等の処理が施された検出信号を示す。波形ＷＶ１３は、波形ＷＶ１１の繰り返し周期Ｔ１に対応する強弱の繰り返しパターンを有するが、各周波数に対応する全域で干渉波形として高周波のノイズＮＺが乗った状態となっている。波形ＷＶ１３に対しては、受信駆動回路５２に設けたロックインアンプ５２ａによって、波形ＷＶ１２すなわち繰り返し周期Ｔ１の参照信号Ｓｒの乗算が行われフィルタリングが行われるので、ノイズＮＺが除去され、横軸を周期とした場合に繰り返し周期Ｔ１にピークを有するような信号となり、そのピーク値は、第１検査部１１で検出される反射波ＲＷの強度を反映したものとなる。以上において、受信駆動回路５２で扱う受信部Ｒｘの検出信号に対しては、ロックインアンプ５２ａによる増幅の前に、搬送周波数ｆ１，ｆ２に対応する帯域フィルタを通すことができる。さらに、波形ＷＶ１のモニタ信号や予め保管してある波形データとの相関性を検出する波形検出回路、波形ＷＶ１に同期して周波数ｆ１〜ｆ２で参照信号を変化させてロックイン検出を行うアンプ等を通すこともできる。
【００３４】
以上は、図６（Ａ）に示す波形ＷＶ１の説明であったが、波形ＷＶ２も同様の手法で形成し検出することができる。つまり、繰り返し周期Ｔ２の参照信号Ｓｒによって搬送周波数をｆ１からｆ２に増加させたテラヘルツ波ＴＷを第２検査部１２から計測波ＭＷとして照射させ、第２検査部１２において繰り返し周期Ｔ２を有し周波数変調がなされた反射波ＲＷを抽出することができる。この際、繰り返し周期Ｔ１，Ｔ２の相違によって第１検査部１１と第２検査部１２との間で干渉が生じることを予防できる。また、第１及び第２検査部１１，１２での周波数変調（具体的には搬送周波数の変化率）に相違を持たせることで、第１及び第２検査部１１，１２の相互間や外部からのノイズの影響を受けにくくすることができる。
【００３５】
図７は、第１及び第３検査部１１，１３から対象者ＰＡに向けて照射される計測波ＭＷの波形パターンを比較したものである。波形ＷＶ１は、第１検査部１１から照射される計測波ＭＷを示し、波形ＷＶ３は、第３検査部１３から照射される計測波ＭＷを示す。図からも明らかなように、波形ＷＶ１と波形ＷＶ３とは完全に一致している。つまり、第１検査部１１と第３検査部１３とは、繰り返して照射するタイミングパターンと周波数変調とが同じで位相ズレのない計測波ＭＷを用いることになる。なお、両波形ＷＶ１，ＷＶ３間に相対的な強度差があってもよい。
【００３６】
詳細な説明は省略するが、第３及び第４検査部１３，１４においては、第１及び第２検査部１１，１２と同様のタイミングパターンで計測波ＭＷの照射と反射波ＲＷの検出とが行われ、結果的に、第３及び第４検査部１３，１４間で、繰り返して照射するタイミングパターンが互いに異なる計測波ＭＷを用いることになる。同様に、第２及び第４検査部１２，１４においては、第１及び第３検査部１１，１３と同様のタイミングパターンで計測波ＭＷの照射と反射波ＲＷの検出とが行われ、結果的に、第１及び第３検査部１１，１３間で、繰り返して照射するタイミングパターンと周波数変調とが同じで位相ズレない計測波ＭＷを用いることになる。
【００３７】
図８（Ａ）は、図６（Ａ）に示す第１及び第２検査部１１，１２が照射するテラヘルツ波ＴＷの波形ＷＶ１，ＷＶ２の変形例を示す。この場合、第１検査部１１が照射する計測波ＭＷを示す波形ＷＶ１ａについては、変調周波数である繰り返し周期がＴ１２であり、第２検査部１２が照射する計測波ＭＷを示す波形ＷＶ２ａについては、変調周波数である繰り返し周期がＴ２１であり繰り返し周期Ｔ１２よりも短く、波形ＷＶ１の搬送周波数ｆ１，ｆ２と波形ＷＶ２の搬送周波数ｆ１，ｆ２とは、一致している。ただし、波形ＷＶ１ａ，ＷＶ２ａのうちテラヘルツ波が生成されている動作領域ＯＴ１，ＯＴ２の比率は、波形ＷＶ１，ＷＶ２の場合よりも大きくなっており、周期Ｔ１２，Ｔ２１の略全体に亘ってテラヘルツ波が生成されている。この場合、受信駆動回路５２で扱う受信部Ｒｘの検出信号を、発信駆動回路５１で扱う発信部Ｔｘの出力に対応する参照波形との相関性を検出する波形検出回路等に通すことが、検出感度を高める観点で望ましい。
【００３８】
図８（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す第１及び第２検査部１１，１２が照射するテラヘルツ波ＴＷの波形ＷＶ１，ＷＶ２の別の変形例を示す。この場合、第１検査部１１が照射する計測波ＭＷを示す波形ＷＶ１ｂについては、変調周波数である繰り返し周期がＴ１であり、第２検査部１２が照射する計測波ＭＷを示す波形ＷＶ２ｂについても、変調周波数である繰り返し周期がＴ１であり、両者の変調周波数が一致している。ただし、第１検査部１１の波形ＷＶ１ｂと第２検査部１２の波形ＷＶ２ｂとは、所定以上のタイミング差（位相差）Δがある状態で形成されており、波形ＷＶ１ｂの動作領域ＯＴ１と波形ＷＶ２ｂの動作領域ＯＴ２とは、時間的に重ならない状態となっている。なお、両波形ＷＶ１ｂ，ＷＶ２ｂは、搬送周波数（テラヘルツ波ＴＷの電磁波としての周波数）が一定値ｆ０で固定されている。上記のように、両波形ＷＶ１ｂ，ＷＶ２ｂの繰り返し周期が一致しても、動作領域ＯＴ１，ＯＴ２に十分なタイミング差があれば、第１検査部１１と第２検査部１２とは、繰り返して照射するタイミングパターンが互いに異なる計測波ＭＷを照射していることになる。
【００３９】
図９は、図６（Ａ）に示す第１及び第２検査部１１，１２が照射するテラヘルツ波ＴＷの波形ＷＶ１，ＷＶ２のさらに別の変形例を示す。この場合、第１検査部１１が照射する計測波ＭＷを示す波形ＷＶ１ｃについては、変調周波数である繰り返し周期がＴ１であり、第２検査部１２が照射する計測波ＭＷを示す波形ＷＶ２ｃについても、変調周波数である繰り返し周期がＴ１であり、両者の変調周波数が一致している。さらに、第１検査部１１の波形ＷＶ１ｃと第２検査部１２の波形ＷＶ２ｃとは、搬送周波数ｆ１，ｆ２の掃引に関して変動範囲及び変動率が一致しており、波形自体は一致している。ただし、第１検査部１１の波形ＷＶ１ｃと第２検査部１２の波形ＷＶ２ｃとは、タイミング差Δに相当する位相差がある状態で形成されており、動作領域が時間的に重なる。このような場合、受信駆動回路５２で扱う受信部Ｒｘの検出信号を、発信駆動回路５１で扱う発信部Ｔｘの出力に対応する参照波形との相関性を検出する波形検出回路等に通すことが望ましい。
【００４０】
以上で説明した第１実施形態の検査装置１００では、少なくとも対象物である対象者ＰＡの検査箇所ＡＴ１，ＡＴ２が異なる場合に、一対の検査部１１，１２の相互間又は一対の検査部１３，１４の相互間で、計測波ＭＷを繰り返して照射するタイミングパターンが異なるので、複数の検査部１１，１２間又は一対の検査部１３，１４の間で計測波ＭＷが相互に干渉する状態を回避することが可能になり、個々の検査部１１〜１４による検出精度が低下することを防止でき、目的物の検査精度を高めることができる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
以下、本発明に係る第２実施形態の検査装置について説明する。なお、本実施形態に係る検査装置は、第１実施形態の検査装置の変形例であり、共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図１０（Ａ）に示すように、第２実施形態の検査装置では、第１及び第３検査部１１，１３がゲート領域ＧＡにおいて通路ＰＷの上流側又は入口側（相対的に通過方向Ｄ１の後方側）に配置され、第２及び第４検査部１２，１４がゲート領域ＧＡにおいて通路ＰＷの下流側又は出口側（相対的に通過方向Ｄ１の前方側）に配置されている。この場合、第１及び第２検査部１１，１２を外観的に一体化することができ、第３及び第４検査部１３，１４を外観的に一体化することができるので、ゲート部１０を省スペースで配置できる。また、外向きに計測波ＭＷを照射する配置となっているので、図２（Ａ）に示す場合に比較して、第１及び第２検査部１１，１２間又は第３及び第４検査部１３，１４間で干渉が減少する。ただし、一対の検査箇所ＡＴ１，ＡＴ２が相対的に離れたものとなるので、第１及び第３検査部１１，１３によって得た計測データと、第２及び第４検査部１２，１４によって得た計測データとが同一対象者ＰＡについてのものであるとの関連づけを行うためには、例えば対象者ＰＡの移動を追跡して検出タイミングの差が適正な範囲となるような計測データの組合せを抽出するといった処理が必要となる。
【００４３】
図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す配置例を変更した別の配置例を示している。この配置例では、第１及び第３検査部１１，１３が通路ＰＷの下流側に配置され、第２及び第４検査部１２，１４が通路ＰＷの上流側に配置されているが、第１及び第３検査部１１，１３の組と第２及び第４検査部１２，１４の組とが近接して配置されている。この場合も、ゲート部１０を省スペースで配置できる。ただし、図１０（Ａ）に示す場合に比較して、内向きに計測波ＭＷを照射する配置であることから、第１及び第２検査部１１，１２間又は第３及び第４検査部１３，１４間で干渉が増加する傾向がある。
【００４４】
図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）に対するさらに別の配置例を示している。この配置例では、第１及び第３検査部１１，１３が通路ＰＷの上流側に配置され、第２及び第４検査部１２，１４が通路ＰＷの下流側に配置され、かつ、第１及び第３検査部１１，１３の組と第２及び第４検査部１２，１４の組とが十分離間して配置されている。この場合、図１０（Ａ）の配置に比較して専有面積が増加する。ただし、図１０（Ａ）に示す場合に比較して、互いに外向きに離れる配置であるから、第１及び第２検査部１１，１２間又は第３及び第４検査部１３，１４間で干渉が減少する傾向がある。
【００４５】
〔その他〕
この発明は、上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００４６】
上記実施形態では、検査部１１〜１４が照射する計測波ＭＷとしてテラヘルツ波を用いているが、テラヘルツ波に代えてミリ波を用いても、上記と同様に一対の検査部１１，１２から照射される計測波について、繰り返して照射するタイミングパターンに相違を設けることで、検査部１１，１２間で計測波が相互に干渉する状態を回避することができる。
【００４７】
上記実施形態では、例えば第１検査部１１が複数の発信部Ｔｘと複数の受信部Ｒｘとで構成されるとしたが、単一の発信部Ｔｘや単一の受信部Ｒｘを用い、偏向ミラーで検査箇所ＡＴ１全体を走査することもできる。この際、テラヘルツ波ＴＷの透過及び反射を行うビームスプリッターＢＳを組み込むことで、単一の偏向ミラーによる走査が可能になる。
【００４８】
上記実施形態では、検査部１１〜１４が照射する計測波ＭＷが周期的に照射されるとしたが、計測波ＭＷを非周期的に照射することもできる。例えば、図８（Ｂ）の波形ＷＶ２ｂの動作領域ＯＴ２については、波形ＷＶ１ｂの動作領域ＯＴ１を避けるようにランダムにシフトさせることができる。
【００４９】
上記実施形態では、制御装置１８の管理下で、検査部１１，１２，１３，１４の動作タイミングが制御されたが、いずれか１つの検査部が動作するタイミングパターンに対して、他の検査部がその動作のタイミングパターンを自立的に相違させるような装置構成とすることもできる。
【００５０】
検査装置１００による計測の対象物は、対象者ＰＡに限らず、各種物品とすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…ゲート部、１１，１２，１３，１４…検査部、１６ａ，１６ｂ…通過センサ、１８…制御装置、４１…演算処理部、５０ａ…照射部、５０ｂ…計測部、５１…発信駆動回路、５２…受信駆動回路、１００…検査装置、Ｄ１…通過方向、ＧＡ…ゲート領域、ＭＷ…計測波、ＲＷ…反射波、ＯＳ１，ＯＳ２…光学系、ＯＴ１，ＯＴ２…動作領域、ＰＡ…対象者、ＰＷ…通路、Ｒｘ…受信部、Ｔｘ…発信部、Ｓｒ…参照信号、Ｓｔ…タイミング制御信号、ＴＷ…テラヘルツ波、ＤＷ…検出波、ＷＶ１，ＷＶ２，ＷＶ３…波形、ＷＶ１１，ＷＶ１２，ＷＶ１３…波形、ＷＶ１ａ，ＷＶ２ａ，ＷＶ１ｂ，ＷＶ２ｂ，ＷＶ１ｃ，ＷＶ２ｃ…波形、Δ…タイミング差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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