(57)【要約】テラヘルツ波を撮像する撮像システムを、赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源と、撮像センサを駆動して撮像するカメラと、パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスとカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス制御部と、を含めて構成し、パルス制御部を、第１のトリガパルスをパルス光源に出力し、第１のトリガパルスに先行して第２のトリガパルスをカメラに出力するように動作させる。
2016142976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源と、
撮像センサを駆動して撮像するカメラと、
前記パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと前記カメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス制御部と、
を有し、
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する
ことを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルス及び前記第２のトリガパルスを周期的に生成し、前記第１のトリガパルスの周期及び前記第２のトリガパルスの周期を同期して、各々前記パルス光源と前記カメラに出力することを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスまたは前記第２のトリガパルスを出力する場合に、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、設定値に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記パルス制御部は、前記カメラが前記第２のトリガパルスを受けてからスキャンを開始するまでの期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を設定することを特徴とする請求項３記載の撮像システム。
【請求項５】
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記パルス光源の発光期間を除いた先行した１周期以内に設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記パルス制御部は、前記カメラで測定された前記パルス光源の発光期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、前記第１のトリガパルスの１周期から前記発光期間を除いた時間以内に設定することを特徴とする請求項３ないし５の何れか一項に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記パルス制御部は、前記パルス光源からの赤外線ないしテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間に従って、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記到達遅延時間を除いた周期以内に設定することを特徴とする請求項３ないし６の何れか一項に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記カメラは、前記第２のトリガパルスを受け付けて、前記第２のトリガパルスから所定期間の経過後に、前記撮像センサの走査に用いるバイアス電圧を所定期間、印加することを特徴とする請求項１ないし７の何れか一項に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記カメラは、前記第２のトリガパルスを受け付けて、前記第２のトリガパルスに従うタイミングで前記撮像センサの走査位置を初期位置にセットすることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一項に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記カメラは、前記第２のトリガパルスの送出から前記第１のトリガパルス送出までの期間に前記撮像センサの走査を開始することを特徴とする請求項１ないし９の何れか一項に記載の撮像システム。
【請求項１１】
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと撮像センサを駆動して撮像するカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス生成部と、
前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する出力部とを有することを特徴とするパルス制御装置。
【請求項１２】
前記第１のトリガパルス及び前記第２のトリガパルスを周期的に生成し、前記第１のトリガパルスの周期及び前記第２のトリガパルスの周期を同期して、各々前記パルス光源と前記カメラに出力することを特徴とする請求項１１に記載のパルス制御装置。
【請求項１３】
前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、前記カメラが前記第２のトリガパルスを受けてからスキャンを開始するまでの期間、前記パルス光源の発光期間、前記パルス光源からのテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間、の少なくとも何れか１つに従って、先行した１周期以内に設定することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のパルス制御装置。
【請求項１４】
赤外線ないしテラヘルツ波を検出する撮像センサと、
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定めるトリガパルスを生成するパルス制御部と、
を含み、
前記パルス制御部は、前記トリガパルスを出力するタイミングから設定値の時間を先行した前記撮像センサの露光タイミングを定めつつ、前記トリガパルスを前記パルス光源に出力する
ことを特徴とするカメラ。
【請求項１５】
パルス光源とカメラとパルス制御部を含む撮像システムで、
前記パルス光源から赤外線ないしテラヘルツ波を前記パルス制御部から受け付けたパルス間隔で発光し、
前記カメラで撮像センサを駆動して撮像する画像を前記パルス制御部から受け付けたパルス間隔で取得し、
前記パルス制御部で前記パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと前記赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ出力する、
この際に、
前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを設定値の時間を開けて生成して、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する
ことを特徴とするテラヘルツ波の撮像方法。
【請求項１６】
コンピュータのプロセッサを、
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとを、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを設定値の時間を開けて生成するパルス生成部と、
前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとを各々出力するパルス出力部
として動作させることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外領域からテラヘルツ領域を撮像帯域とした撮像システムに関し、詳しくは赤外領域からテラヘルツ領域の光を発光する光源装置と赤外領域からテラヘルツ領域を撮像するカメラを含む撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、赤外領域からテラヘルツ領域（以下、ＴＨｚ帯又はテラヘルツ帯と記載）を撮像帯域とした撮像システムの開発が進められている。ＴＨｚ帯は、現行の電波観測技術や可視光撮像技術で良好に捉えることができない。一方、ＴＨｚ帯によるセンシングは、他の周波数領域にない情報を得られうる利点がある。【０００３】
例えば、ＴＨｚ帯の撮像では、光源の点灯消灯を繰り返し 且つ 光源の点灯期間に同期させてカメラで撮像画像を取得することで、光源の周波数帯域以外の電磁波の影響を除外した画像（いわゆるロックイン画像）を取得できる。このＴＨｚ波によるロックイン画像では、様々な物体（例えば紙や煙）の透過画像や反射画像を得る事ができる。ＴＨｚ帯の撮像技術は、透過しない物体も多々あり、透過物体と非透過物体の違いによって、様々な用途に利用できる。【０００４】
関連する技術は、特許文献１及び２が挙げられる。【０００５】
特許文献１及び２に記載した撮像システムは、ＴＨｚ帯の光源と、ＴＨｚ波を撮像するカメラと、画像処理装置を含み、光路中の撮像対象を画像化する。【０００６】
この特許文献１に記載した技術では、撮像システムは、カメラから出力されたシンクロ信号を１／ｎ倍に逓倍したタイミングに従った光源パルス信号を 光源を駆動させる駆動回路に与え、光源の発光期間とカメラの撮像期間（光源の発光期間と未発光期間を含む）を同期させる。加えて、撮像システムは、撮像期間に同期した発光期間で撮像された光源発光時の多数の画像と 未発光期間で光源未発光時の多数の画像とをカメラで撮像した後に、画像処理装置で画像処理して所望画像を生成する。この画像処理では、画像処理装置は、光源発光時の多数の画像の画像情報から、未光源発光時の同数の画像の画像情報を画素レベルで差し引き、得られた差画像を積分して鮮明化した所望画像を得る。【０００７】
また、特許文献２に記載した技術では、光源を駆動させる駆動回路の発光周期を、カメラのシンクロ信号に依存せずに独立可能な撮像方法を提供している。この手法では、撮像システムは、カメラで撮像された複数フレームにわたる画像群を収集し、個々のフレームの画像から画素毎に最大画像強度の画素を収取して一つの画像を生成する。この手法によって、光源の発光期間の周期とカメラ（内部回路）の撮像フレーム周期がずれていても、明瞭な画像が生成できる。【０００８】
なお、ＴＨｚ帯を撮像可能なカメラは、出願人が開発したテラヘルツカメラ（製品型番：IRV-T0831）や、オフィール社のPyrocam（TM）シリーズなどがある。両カメラは、非冷却赤外・テラヘルツカメラである。また、出願人が開発したテラヘルツカメラのアレイセンサはボロメータ型であり、良好な感度特性を有する。非特許文献１は、Pyrocam IVのユーザガイド（マニュアル）である。Pyrocam IVは、外部トリガの入力を受けて、外部トリガに同期した露光時間（露光タイミング）でセンシング可能な機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２０５２１７号公報（特許第５３０５４８２号）
【特許文献２】特開２０１４−１６０９１９号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Pyrocam IVTMおよびPyrocam IVsTMユーザガイド, オフィール社, 2014年9月24日（日本語版）,次のホームページから取得可能 (www.ophiropt.com/jp/laser-measurement-instruments/beam-profiler/products/industrial-applications/the-camera/pyrocam)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
発明者らは、テラヘルツ帯（ＴＨｚ帯）を用いた撮像システムを、日々進歩させている。一方で、更なる技術的改善点として、取得画像の明瞭化とリアルタイム性の追求を図る。【００１２】
上記改善点を追及するにあたり、技術的な課題として、カメラ内の撮像センサのスキャン開始タイミング、光源の発光タイミングの最適化を見据える。また、スキャン時間（露光時間）やセンサ感度等の撮像センサの特性も意識する。【００１３】
上記特許文献１や特許文献２で挙げた撮像システムは、多数の撮像画像を組み合わせて、明瞭な画像の生成を試みている。 
他方で、上記特許文献１や特許文献２で挙げた撮像システムは、合成に用いる所定量の画像群を得るための撮像期間（時間）が必要になる。換言すれば、撮像システムは、撮像を開始して所定撮像期間（時間）を経過した後でなければ生成画像を出力できない。このため、特許文献１や特許文献２で開示した撮像方法には、リアルタイム性をより向上させる課題を設定できる。【００１４】
取得画像の明瞭化は、上記手法のように多数の撮像画像から明瞭な画像を画像合成するアプローチや、個々の撮像画像そのものを明瞭化するアプローチがある。【００１５】
個々の撮像画像そのものを明瞭化すれば、撮像システムは、明瞭な撮像画像を、多数の画像の取得を待たずに表示することが可能になる。また、多数の撮像画像から明瞭な画像を画像合成するアプローチにも良好に影響を与えられる。【００１６】
個々の画像の鮮明度は、光源（パルス光）やカメラ（撮像センサ；アレイセンサ）、撮像条件（使用周波数帯等）などによって大きく変わってしまう。 
この中で、カメラの性能は重要である。カメラは、干渉長を広げるようにアレイセンサの構造を変更することによって、カメラの感度を向上させることができた。また、カメラは、露光時間を長く採る仕組みで感度を高められる。他方で、パルス光に合わせて露光時間を長く採れる仕組みは不明である。【００１７】
また、熱時定数を有するアレイセンサは、出力信号値が稼働開始時（駆動パルスを受けた瞬間）から時間経過と共に継時的に感度が減少する特性を有する。アレイセンサの熱時定数が小さいと、この感度の継時的減少の影響がより大きくなる。 
このため、この種のアレイセンサは、露光可能区間が長いと、露光可能区間内の実露光タイミングの差による出力信号値の継時的変化の影響が大きくなる。
換言すれば、露光可能区間の早い時期からパルス光を受けた場合と露光可能区間の遅い時期からパルス光を受けた場合とで、アレイセンサから出力される出力信号値が大きく変動する。【００１８】
また、光源とアレイセンサとの距離（光路長：伝搬距離）は撮像条件によって変化しやすい。このため、アレイセンサのセンシングタイミングを計ることが難しい。【００１９】
上記多くの複合的な事柄から生ずる問題を端的に指摘すれば、光源からのパルス光の入射タイミングとカメラの良好な撮像タイミングを安定して揃えることが困難であると云える。このため、既存技術の画像取得では、個々の取得画像にばらつきが生じ得る。結果的に、カメラの良好な感度の特性を最大限発揮できていなかった。【００２０】
本発明は、上記多くの事柄を踏まえて、取得画像の明瞭化を図りつつリアルタイム性を追求した、テラヘルツ領域を撮像帯域に含む撮像システム、撮像方法および記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係る撮像システムは、赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源と、撮像センサを駆動して撮像するカメラと、前記パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと前記カメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス制御部と、を有し、前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力することを特徴とする。【００２２】
本発明の一実施形態に係るパルス制御装置は、赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと撮像センサを駆動して撮像するカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス生成部と、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する出力部とを有することを特徴とする。【００２３】
本発明の一実施形態に係るカメラは、赤外線ないしテラヘルツ波を検出する撮像センサと、赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定めるトリガパルスを生成するパルス制御部と、を含み、前記パルス制御部は、前記トリガパルスを出力するタイミングから設定値の時間を先行した前記撮像センサの露光タイミングを定めつつ、前記トリガパルスを前記パルス光源に出力することを特徴とする。【００２４】
本発明の一実施形態に係る撮像方法は、パルス光源とカメラとパルス制御部を含む撮像システムで、前記パルス光源から赤外線ないしテラヘルツ波を前記パルス制御部から受け付けたパルス間隔で発光し、前記カメラで撮像センサを駆動して撮像する画像を前記パルス制御部から受け付けたパルス間隔で取得し、前記パルス制御部で前記パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと前記赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ出力する、この際に、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを設定値の時間を開けて生成して、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力することを特徴とする。【００２５】
本発明の一実施形態に係る記録媒体は、情報処理装置の制御部を、赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとを、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを設定値の時間を開けて生成するパルス生成部と、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとを各々出力するパルス出力部として動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、取得画像の明瞭化を図りつつリアルタイム性を高めた、テラヘルツ領域を含む撮像帯域を有する撮像システム、撮像方法および記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態に係る撮像システム１を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る撮像システム１の変形例を示す構成図である。
【図３】光源パルス信号と外部トリガパルス信号との関係を模式化したタイミングチャートである。
【図４】光源パルス信号と外部トリガパルス信号との時間差の範囲を調整する仕組みを説明するタイミングチャートである。
【図５】光源パルス信号と外部トリガパルス信号との時間差の範囲を調整する仕組みを説明する別のタイミングチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る撮像システム２を示す構成図である。
【図７】第２の実施形態に係る撮像システム２の変形例を示す構成図である。
【図８】第３の実施形態に係る撮像システム３を示す構成図である。
【図９】第４の実施形態に係る撮像システム４を示す構成図である。
【図１０】光源パルス信号と外部トリガパルス信号とカメラ内の内部信号の関係を模式化したタイミングチャートである。
【図１１】撮像システムで撮影したビームパターンを模式化した図である。
【図１２】撮像システム２のパルス制御部の一構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２９】
［第１の実施形態］ 
図１は、第１の実施形態に係る撮像システム１を示す構成図である。図２は、第１の実施形態に係る撮像システム１の変形例を示す構成図である。
【００３０】
図１及び図２に示す撮像システム１は、光源装置１０とカメラ１１とパルス制御部１２を含んでいる。各装置間は、必要に応じたケーブルで接続されている。なお、各装置間は、無線接続で構成してもよい。図１に示すシステム構成は、レーザー光源の開発に用いる配置である。また、本システム構成は、光路中に撮影対象物を配置すれば、透過モードによる撮影が可能である。図２に示すシステム構成は、反射モードによる撮影対象物の観察に用いる配置である。
【００３１】
光源装置１０は、パルス制御部１２から受け付けた光源パルス信号のパルス間隔で赤外線ないしテラヘルツ波を発光する。発光する周波数帯は、測定対象や諸条件に合わせて適宜さだめればよい。光源装置１０は、例えばフリーエレクトロンレーザー装置が利用できる。光源装置１０は、受け付けたパルス間隔で赤外線ないしテラヘルツ波を発光する装置であれば特に構造は限定しない。
【００３２】
カメラ１１は、パルス制御部１２から受け付けた外部トリガパルス信号のパルス間隔で撮像センサ１３を駆動する。駆動された撮像センサ１３は、光源装置１０から放射された赤外線やテラヘルツ波をセンシングする。このように、カメラ１１は、撮像センサ１３を外部トリガに従って動作させる。この撮像動作の微調整についても後述する。また、カメラ１１は、撮像センサ１３の駆動停止タイミングを設定できることが望ましい。カメラ１１は、撮像された像をモニターやコンピュータなどに出力する。
【００３３】
パルス制御部１２は、パルス光源の発光タイミングを定める光源パルス信号とカメラ用の撮像タイミングを定める外部トリガパルス信号とを第１のトリガパルス及び第２のトリガパルスとしてそれぞれ生成して、光源装置１０とカメラ１１にそれぞれ出力するように構成されている。この際、パルス制御部１２は、光源パルス信号に先行した周期区間に外部トリガパルス信号を有する周期性で、光源パルス信号列と外部トリガパルス信号列とを生成する。なお、パルス制御部１２は、単発の光源パルス信号と外部トリガパルス信号を、第１のトリガパルスに先行して第２のトリガパルスを所定時間開けて生成する形態でもよい。また、パルス制御部１２は、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔を、ユーザから与えられた設定値に従って両パルス信号列を生成すればよい。この設定値は、後述するように、自動的／半自動的に設定可能にしてもよい。
【００３４】
パルス制御部１２は、各々のクロックパルス信号を相互に同期させ、且つ設定した値の時間差で両パルス列を生成可能な構成であればどのような構成でもよい。例えば、複数のクロックジェネレータ機能を内在するクロックジェネレータ装置や、マイコンでパルス信号列を調整可能に生成するマイコンボード、電子回路で構成してもよい。
【００３５】
次に、撮像システム１の動作を説明する。
【００３６】
図３は、光源パルス信号と外部トリガパルスとの関係を模式化したタイミングチャートである。図中の（ｂ）は、（ａ）の拡大図である。 
図中に示すｔ１は、ユーザから与えられた設定値に従った時間間隔である。 
このｔ１は、光源パルス信号に対する外部トリガパルス信号の先行時間を示している。図中のセンサ駆動指示周期（ｔ２）と発光指示周期（ｔ２）は、基本的に同じ周期になる。この周期（ｔ２）は、用いる光源や測定対象などに合わせて適宜定めればよい。説明上、時間として先行する側（左方向）を正の値と採り、時間として遅れる側（右方向）を負の値とする。撮像システム１は、ユーザから負の値でｔ１の設定値を受け付け得るように構成されてもよい。このｔ１の負の領域は、テラヘルツ波の到達遅延量が大きい場合に有効に利用しやすい。
【００３７】
パルス制御部１２は、光源パルス信号と外部トリガパルス信号とをそれぞれ周期的（図３のｔ２参照）に生成して出力する。この際に、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔（ｔ１）を、設定値に従った光源パルス信号に先行した周期区間に外部トリガパルス信号を有する周期性で各々のパルスを生成する。 
光源装置１０は、生成された光源パルス信号列を受けて、そのパルス間隔で所定のパルス幅のテラヘルツ波を発光する。また、カメラ１１は、生成された外部トリガパルス信号列を受けて、そのパルス間隔で撮像センサ１３を駆動する。光源装置１０から送出されるテラヘルツ波パルス幅は、光源パルス信号の幅と一致させてもよいし、異なっていてもよい。このパルス幅は、測定対象物などに合わせて適宜定めればよい。後述する図３（ｂ），図４（ａ）は、光源パルス信号とテラヘルツ波のパルス幅が一致している事例である。また、図４（ｂ），図５（ａ），（ｂ）は、光源パルス信号の幅よりもパルス幅が長いテラヘルツ波を発光装置１０が発光する事例である。また、光源パルス信号の幅よりもパルス幅が短いテラヘルツ波を発光することであっても構わない。
【００３８】
システム内の各装置が各々上記動作を行うことで、光源装置１０からのパルス光の入射タイミングとカメラ１１の良好な撮像タイミングを安定して揃えられる。
【００３９】
このカメラ１１が撮像センサ１３を駆動するタイミング及び期間は、光源装置１０の光源からの光（パルス光）がカメラ１１の１読出時間（１フレーム）内に収まることが望ましい。また、このタイミングは、光源装置１０の光源からの光（パルス光）が到達する前に、撮像センサ１３を駆動させておくことが望ましい。  
このため、カメラ１１は、撮像センサ１３を駆動するタイミング及び停止するタイミングを、外部トリガパルスを基準に調整する構成を含むことが望ましい。具体的には、カメラ１１は、撮像センサ１３を駆動するタイミングを、外部トリガパルス信号と光源パルス信号との間、すなわち図３に示したｔ１の期間内に開始することが望ましい。
【００４０】
カメラ１１は、撮像センサ１３の駆動をそのセンサ種別に応じて適宜行えばよい。例えば、ボロメータ型の非冷却赤外・テラヘルツカメラであれば、外部トリガパルス信号を受けてから所定時間経過後に、アレイセンサの走査時に用いるバイアス電圧を印加するように構成すればよい。また赤外・テラヘルツカメラは、走査（スキャン）位置の初期化もこのタイミングで行えばよい。この所定時間は、外部トリガパルス信号を基準に、ｔ１時間内でバイアス電圧の印加を開始する値を採ることが望ましい。また、赤外・テラヘルツカメラは、アレイセンサによる走査（スキャン）後に、バイアス電圧の印加を自動的に停止する仕組みも具備することが望ましい。この停止タイミングは、ユーザに走査期間（時間）を入力させて定めてもよいし、カメラ１１の設定値として幾つかの値を予め有していてもよい。
【００４１】
なお、ｔ１やｔ２の値は、カメラ１１にユーザが入力してもよいし、パルス制御部１２が有線若しくは無線を介して通知する構成としてもよい。
【００４２】
この構成及び動作によって、撮像システム１は、取得画像の明瞭化を図りつつリアルタイム性を高められる。
【００４３】
ここで、パルス制御部１２の光源パルス信号と外部トリガパルス信号とを生成する調整メカニズムについて、幾つか説明する。以下で説明する仕組みは、全て有する必要はないものの、多くの仕組みを有している方がシステムの利便性が高まる。
【００４４】
［調整メカニズム１．］ 
パルス制御部１２は、カメラ１１の駆動時間を踏まえて、パルス信号列間の時間差（前述のｔ１）を定める設定値入力範囲を調整するメカニズムを有してもよい。カメラ１１の駆動時間は、カメラ１１がトリガを受けてからスキャンを開始するまでの値や装置限界の値（トリガによる駆動指示から撮像センサを駆動させるまでの最短時間）を用いても他の設定から定めた値を用いてもかまわない。このメカニズムでは、パルス制御部１２は、カメラ１１の駆動時間（図４中のｔ３）よりも大きい値のみをｔ１の値として採用する。換言すれば、パルス信号間の時間差の範囲（設定値の入力範囲）は、このメカニズムを働かせることで、図中のｔ１’の範囲内となる。
【００４５】
具体的な構成は、例えば、パルス制御部１２内で、ユーザから受け付けるｔ１の値の範囲をｔ３の値から計算して制限したり、ユーザにエラーを返したりするようにしてもよい。また、パルス制御部１２に自動調整機能（アジャスト機能）を設けて、ユーザ設定値がｔ３内であった設定をｔ１’の下限（ｔ３に隣接する位置）に自動更新するようにしてもよい。
【００４６】
このメカニズムを設けることで、光源からの光の到達前にカメラ１１（センサ）を駆動させることが担保でき、システム全体の利便性が増す。
【００４７】
［調整メカニズム２．］ 
パルス制御部１２は、テラヘルツ波パルス幅値（１パルス発光時間）の入力を受け付けて、パルス光源から照射されるテラヘルツ波パルス幅（図４中のｔ４，テラヘルツ波発光期間）に従って、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔（ｔ１）を定める設定値を、光源パルス信号を基準にテラヘルツ波幅を除いた１周期以内（ｔ５）の値に制限するメカニズムを有してもよい。
【００４８】
具体的な構成は、例えば、自動調整機能（アジャスト機能）として、ｔ１，ｔ２の値とテラヘルツ波幅値（時間）ｔ４との関係が不整合になる際に、ユーザにエラーを返したり、許容範囲内の値にユーザ設定値を自動更新したりするようにしてもよい。テラヘルツ波幅値は、ユーザから入力を受け付ける構成でもよいし、光源装置１０からその値を取得する構成にしてもよい。また、カメラ１１にテラヘルツ波幅を実測するメカニズムを具備して、その実測値（テラヘルツ波発光期間）をパルス制御部１２が有線若しくは無線を介して取得するように撮像システムを構成してもよい。
【００４９】
このメカニズムを設けることで、光源装置１０の光源から照射されるテラヘルツ波幅が各時間間隔に対して長い場合でも、光源からの１パルス光の到達前で且つ前１パルスの消滅後にカメラ１１（センサ）が駆動させることが担保でき、システム全体の利便性が増す。
【００５０】
［調整メカニズム３．］ 
パルス制御部１２は、テラヘルツ波到達遅延時間（値）の入力を受け付けて、パルス光源から照射されるテラヘルツ波の到達遅延時間（図５中のｔ６）に従って、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔（ｔ１）を定める設定値を、光源パルス信号を基準に遅延時間（ｔ６）を除いた１周期以内（ｔ７）の値に制限するメカニズムを有してもよい。また、ユーザから負のｔ１を受け付けている場合であっても、前後の周期間で許容区間を共有すればよい。また、パルス制御部１２は、テラヘルツ波幅（ｔ４）が入力されていれば、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔（ｔ１）を、テラヘルツ波幅（ｔ４）と遅延時間（ｔ６）の合計時間を除いた１周期以内（ｔ８）の値に設定するとよい。
【００５１】
テラヘルツ波の到達遅延時間は、光路長に影響を受ける。また、到達遅延時間は、光源装置１０が光源パルス信号を受けてから実際にテラヘルツ波を放出するまでの時間に影響を受ける。この到達遅延時間は、不明であることや無視できる場合があるものの本質的には必ず存在する。この到達遅延時間に対して、ユーザによる想定値の入力以外にも幾つかの値を選択可能値として予め準備しておくことが望ましい。また、光源装置１０の発光遅延時間と伝搬遅延時間とを分けて設定値として受け付けるシステム構成としてもよい。
【００５２】
具体的な構成は、例えば、自動調整機能（アジャスト機能）として、ｔ１，ｔ２，ｔ４，ｔ６の値の関係が不整合になる際に、ユーザにエラーを返したり、許容範囲内の値にユーザ設定値を自動更新したりするようにしてもよい。ｔ６の値は、ユーザから一つの値として入力を受け付ける構成でもよいし、発光遅延時間と伝搬遅延時間のように複数に分割された個々の値を受け付けてもよい。また、気体中や任意媒体中など伝搬路種別や光路距離や撮影対象物までの距離をユーザから受け付けて、該当する選択可能値を自動選定する構成にしてもよい。また、カメラ１１にテラヘルツ波パルス幅を観測するメカニズムを具備して、その値をパルス制御部１２が取得するようにシステムを構成してもよい。
【００５３】
このメカニズムを設けることで、光源から照射されるテラヘルツ波がカメラ１１に到達するまでの遅延時間が長い場合でも、光源からの１パルス光の到達前で且つ前１パルスの消滅後にカメラ１１（センサ）が駆動させることが担保でき、システム全体の利便性が増す。
【００５４】
［調整メカニズム４．］ 
上記調整メカニズム１．，２．，３．の仕組みは、組み合わせることができる。図５（ｂ）は、各仕組みを組み合わせた際のタイミングチャートである。また、例えば、上記１．と２．の組み合わせや、上記１．，３．，上記２．と３．の組み合わせのように適宜自由に組み合わせればよい。上記調整メカニズム１．，２．，３．を組み合わせて使用することで結果的に、パルス制御部１２は、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔（ｔ１）を、図中ｔ８’内の設定入力範囲内に限定するメカニズムが得られる。また、パルス制御部１２の自動調整機能を用いて、ユーザ設定値をｔ８’の下限（ｔ３に隣接する位置）に自動更新するようにしてもよい。なお、図５（ｂ）に示したｔ８’の下限は、ｔ１設定値が負の値を採る位置にあたる。
【００５５】
上記調整メカニズムを設けることで、パルス光源がカメラ１１の読出時間内に到達することを担保しつつ、カメラ１１（センサ）の感度を最大限に引き出し得るタイミングで継続的に安定して撮像を開始することが可能になる。
【００５６】
［第２の実施形態］ 
図６及び図７は、第２の実施形態に係る撮像システム２を示す構成図である。
【００５７】
図６及び図７に示す撮像システム２は、光源装置１０とカメラ１１とパルス制御手段として動作するコンピュータ１４を含んでいる。各装置間は、必要に応じた入出力インタフェース及びケーブルで接続されている。なお、各装置間は、無線接続で構成してもよい。図６に示すシステム構成は、レーザー光源開発に用いる配置である。また、本システム構成は、光路中に撮影対象物を配置すれば、透過モードによる撮影が可能である。図７に示すシステム構成は、反射モードによる撮影対象物の観察に用いる配置である。光源装置１０とカメラ１１の説明は、第１の実施形態で説明済みであるため、説明を簡略化する。
【００５８】
コンピュータ１４（プロセッサ）は、第１の実施形態のパルス制御部１２の役割を受け持つ。また、コンピュータ１４は、カメラ１１から入力インタフェースを介して受け付けたセンシング画像を表示するモニターとしても動作する。また、コンピュータ１４は、内部記憶装置に画像を記憶してデータベースとしても動作してもよい。また、コンピュータ１４は、通信インタフェースを介してサーバや外部記憶装置に画像を送るように動作してもよい。また、コンピュータ１４は、複数画像から明瞭化した画像を得る画像処理を実施してもよい。
【００５９】
コンピュータ１４は、パルス光源の発光タイミングを定める光源パルス信号と赤外・テラヘルツ帯のカメラ用の撮像タイミングを定める外部トリガパルス信号とをそれぞれ生成して、光源装置１０とカメラ１１にそれぞれの出力インタフェースを介してそれぞれ出力する。この際、コンピュータ１４のパルス制御部は、設定値に基づいて、光源パルス信号に先行した周期区間に外部トリガパルス信号を有する周期性で、光源パルス信号と外部トリガパルス信号とをそれぞれ生成する。
【００６０】
また、コンピュータ１４は、光源パルス信号と外部トリガパルス信号との間隔を、ユーザから与えられた設定値に従って両パルス信号列を生成すればよい。コンピュータ１４は、設定値をキーボードやグラフィカルユーザインタフェース（入力インタフェース）を介してユーザから受け付ければよい。この設定値について、コンピュータ１４は、上述した調整メカニズムを含み、自動的／半自動的に設定値を設定可能にしてもよい。
【００６１】
コンピュータ１４は、そのプロセッサを、各々のクロックパルス信号相互を同期させ且つ設定した値の時間差で両パルス列を生成可能に、動作させられればどのような構成でもよい。一例では、基本ＯＳ（Operating System）上で動作するパルス制御プログラムを組み合わせてアプリケーションプログラムを作成すればよい。コンピュータ１４は、このアプリケーションプログラムをメモリに展開してパルス制御部を形成すればよい。
【００６２】
また、カメラ１１から受け付ける画像群を分析するプログラム（例えば特許文献１や２の開示技術）と組み合わせてもよい。このプログラムに基づいてコンピュータ１４のプロセッサを駆動して、所望の画像を取得すればよい。
【００６３】
この構成及び動作によって、撮像システム２は、取得画像の明瞭化を図りつつリアルタイム性を高められる。 
また、各設定値の入力と、取得画像の保存／表示、画像明瞭化処理（各種画像フィルタや、複数画像による明瞭化、色彩変更など）、カメラや光源の調整などをグラフィカルユーザインタフェース上で統合することも容易になる。
【００６４】
［第３の実施形態］ 
図８は、第３の実施形態に係る撮像システム３を示す構成図である。
【００６５】
図８に示す撮像システム３は、第２の実施形態と同様に、光源装置１０とカメラ１１とパルス制御手段として動作するコンピュータ１４を含んでいる。本実施形態の撮像システム３は、光源装置１０から１パルスのテラヘルツ波を照射して、その１パルスのテラヘルツ波をカメラ１１で観測する。図８に示すシステム構成は、反射モードによる撮影対象物の観察に用いる配置である。無論、透過モードによる撮影を行うように配置してもよい。なお、先の実施形態で説明済みの構成要素は、説明を省略または簡略化する。
【００６６】
コンピュータ１４は、パルス光源の発光タイミングを定める光源パルス信号と赤外・テラヘルツ帯のカメラ用の撮像タイミングを定める外部トリガパルス信号とをそれぞれ生成して、光源装置１０とカメラ１１にそれぞれ出力する。この際、コンピュータ１４のパルス制御部は、光源パルス信号に先行して外部トリガパルス信号を設定値の時間を開けて、光源パルス信号と外部トリガパルス信号とを１パルスずつ生成する。
【００６７】
また、コンピュータ１４は、光源パルス信号と外部トリガパルス信号を、ユーザから与えられたタイミングに従って両パルス信号を生成すればよい。また、ユーザ以外でもよく、例えば別のコンピュータなどからパルス生成指示（撮影指示）を受け付けるシステム構成にしてもよい。
【００６８】
この構成及び動作によって、撮像システム３は、１パルス波による取得画像の明瞭性を高められる。
【００６９】
［第４の実施形態］ 
図９は、第４の実施形態に係る撮像システム４を示す構成図である。
【００７０】
図９に示す撮像システム４は、カメラ１５内にパルス制御部を具備した構成を有する。本実施形態の撮像システム４は、カメラ１５（パルス制御部）内で光源装置１０の発光タイミングを定めるトリガパルス（光源パルス信号）を生成する。また、カメラ１５は、光源装置１０から１パルスのテラヘルツ波を撮像対象物に照射させて、その１パルスのテラヘルツ波を観測する。システム配置は、反射モードでも透過モードでもかまわない。なお、先の実施形態で説明済みの構成要素は、説明を省略または簡略化する。
【００７１】
カメラ１５は、赤外線ないしテラヘルツ波を検出する撮像センサ１３と、パルス制御部を具備する。また、必要に応じて、画像処理部（画像明瞭化用）や出力部（出力インタフェース）、モニター部をカメラ１５内に設けてもよい。
【００７２】
カメラ１５のパルス制御部は、光源装置１０に出力するトリガパルスとこのトリガパルスを出力するタイミングから設定値の時間を先行した撮像センサ１３の露光タイミングとを同期状態で設定する。
【００７３】
また、カメラ１５は、光源パルス信号を、ユーザから与えられたタイミングに従って生成してもよいし、所望撮像タイミング（例えば撮像フレームレート）に合わせて生成してもよい。
【００７４】
この構成及び動作によって、撮像システム４は、１パルス波又は１パルス波毎の取得画像の明瞭性を高められる。
【００７５】
［実施例］ 
次に、一実施例を示し、本発明を説明する。
【００７６】
本実施例のシステム構成は、図１と同じシステム構成とする。 
本実施例のカメラ１１は、外部トリガパルス信号を受け付けるインタフェースを設けた高感度ボロメータ型赤外・テラヘルツカメラを用いる。この高感度ボロメータ型赤外・テラヘルツカメラは、テラヘルツアレイセンサ（２次元ボロメータアレイ）を搭載して、各画素の雑音等価電力が約30pWと高感度である。また、光源装置１０として、入力パルス信号列に従って発光する量子カスケードレーザを用いる。 
パルス制御部１２は、インタフェースを介して光源装置１０とカメラ１１とにそれぞれ有線ケーブルで接続した状態で、光源パルス信号と外部トリガパルス信号とを各々出力する。
【００７７】
カメラ１１（カメラ内コントローラ）は、スキャン用の内部信号として水平同期クロックと垂直同期クロックを用いてアレイセンサを駆動する。この同期信号を、外部トリガパルス信号を受け取るまでは水平同期クロックを送り続ける一方で、垂直同期クロックを送らない仕様にカメラ１１を構成する。なお、垂直同期クロックと水平同期クロックとの関係を逆にして構成してもよい。
【００７８】
この垂直同期クロックを所定スキャンタイミングまでアレイセンサに送らないことにより、パルスバイアスをアレイセンサに印加するタイミングを調整する。
【００７９】
カメラ１１は、外部トリガパルス信号に従ったスキャン時に、所定時間後に短い垂直同期クロックを送って各画素の信号を読出し可能にし、その後１フレーム分の長さを有する垂直クロックを送って各画素信号を読み出す。その後、カメラ１１は、画素信号の読出し終了と共に垂直同期クロックを停止して、次のスキャンタイミングになるまで画素信号の読み出し（パルスバイアス）を停止する。
【００８０】
また、カメラ１１は、外部トリガ信号を受け取った直後にアレイセンサの走査位置をスキャンの先頭番地にリセットする工程を有する。
【００８１】
このようにして、カメラ１１は、所定スキャンタイミングに成った際に、アレイセンサの各画素の出力信号値群を読み出して、１つの画像を形成する。
【００８２】
高感度ボロメータ型赤外・テラヘルツカメラのように、熱時定数が比較的大きいアレイセンサを搭載したカメラは、多くの場合、赤外アレイセンサやテラヘルツアレイセンサの各画素に熱分離構造を有している。また、この種のアレイセンサの熱時定数は概ね5ms〜20msの範囲にある。
【００８３】
アレイセンサでは、各画素に入射した赤外線またはテラヘルツ波を受光部で吸収する。結果、受光部に配置されたボロメータ材料の温度が変化しその抵抗値が変化する。この抵抗変化をバイアス電圧の印加により読み出す。
【００８４】
この抵抗変化をバイアス電圧の印加により読み出す際、直流バイアスを印加すると素子がジュール熱により破壊されことがある。非冷却撮像素子では、破壊を避けるためにパルスバイアスを加えることが多い。
【００８５】
このように時定数が比較的大きいカメラを用いてパルス状のテラヘルツ波とスキャンを同期させて検出するタイミングについて、図１０に示すタイミングチャートを用いて説明する。
【００８６】
パルス制御部１２は、入力された設定値に従って、光源パルス信号と外部トリガパルス信号とを各々生成して光源装置１０およびカメラ１１に出力する。
【００８７】
光源装置１０は、光源パルス信号に従って発光する。なお、発光の遅延時間は本実施例では無視する。
【００８８】
またこのとき、カメラ１１内では、クロック信号に同期して、外部トリガパルス信号の立ち上がりでリセットパルスがコントローラによって作られ、同カメラのスキャン設定をリセット（ボロメータアレイの走査位置を画素の先頭番地に戻す）する。その後、カメラ１１は、コントローラによって垂直同期信号（VIN）における垂直同期の保護解除パルスを生成してアレイセンサを読み出せる状態にした後に、所定クロック経過後にスキャンを実施する。このスキャン中に光源装置１０から光源パルスが放射されてカメラ１１に到達する。
【００８９】
このように動作することで、高感度ボロメータ型アレイセンサを搭載したカメラ１１でパルス状の電磁波が安定して検知可能になる。結果、撮像システムはテラヘルツ波源から放射されたテラヘルツ波を明瞭でほぼリアルタイムに画像として取得できる。
【００９０】
図１１は、本発明の仕組みで撮影したビームパターンを模式化した図である。
【００９１】
この図では、フリーエレクトロンレーザーのビームパターンを捉えた画像を示している。この画像は、カメラ１１のスキャンフレームレートを30Hzに設定して個々の画像を取得した際の一画像を模している。
【００９２】
また、図１０中の“Ａ”（外部トリガパルス信号を生成してからセンシングを開始するまでの時間）は、0.15msecに、“Ｂ”（外部トリガパルス信号を生成してから光源が発光するまでの時間）は1msecに、“Ｃ”（外部トリガパルス信号に同期したセンシング時間）は33msecに設定した。
【００９３】
また、画像の取得に使用したボロメータアレイの画素の熱時定数は「約19msec」である。このため、光源パルスがアレイセンサの中央付近に到達していれば、画像の走査点の先頭番地が例え画面の左上の画素にあったとしても、走査番地が画面の中央付近に進むまで良好な感度を維持できる。すなわち、リセット信号による初期化を行うことで、熱時定数によるアレイセンサの出力信号値の継時的減少は、安定的かつ軽微に維持できる。
【００９４】
このようにして、外部トリガパルス信号が光源発生パルス信号より時間的に先行して且つパルス光源がカメラ１１の個々のフレームの読出時間内に到達する仕組みを実現することで、ノイズを増大させることなくパルス光源からの電磁波を明瞭且つ安定的に捉えられる。
【００９５】
尚、パルス制御部として動作するコンピュータ１４の各部は、メモリに本発明にかかるプログラムが展開され、プログラムに基づいてＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアを動作させることによって、各部を各種手段として実現する。また、このプログラムは、記録媒体に非一時的に記録されて頒布されてもよい。当該記録媒体に記録されたプログラムは、有線、無線、又は記録媒体そのものを介して、メモリに読込まれ、制御部等を動作させる。尚、記録媒体を例示すれば、オプティカルディスクや磁気ディスク、半導体メモリ装置、ハードディスクなどが挙げられる。
【００９６】
上記実施の形態を別の表現で説明すれば、パルス制御部として動作させるコンピュータシステムを、メモリに展開された本発明のプログラムに基づき、２つのトリガパルスを各々出力するパルス信号生成部と、そのトリガパルスを各々出力するパルス出力部として、プロセッサを動作させることで実現することも可能である。図１２は、パルス制御部の一例を示す構成図である。上記調整メカニズムのアルゴリズムは、パルス出力部に組み込んでも良いし、パルス信号生成部に組み込むこととしてもよい。
【００９７】
以上実施形態及び実施例を図示して説明したが、そのブロック構成の分離併合、手順の入れ替えなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。
【００９８】
また、本発明の具体的な構成は前述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。
【００９９】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。 
［付記１］
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源と、
撮像センサを駆動して撮像するカメラと、
前記パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと前記カメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス制御部と、
を有し、
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する
ことを特徴とする撮像システム。
【０１００】
［付記２］
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルス及び前記第２のトリガパルスを周期的に生成し、前記第１のトリガパルスの周期及び前記第２のトリガパルスの周期を同期して、各々前記パルス光源と前記カメラに出力することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０１】
［付記３］
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスまたは前記第２のトリガパルスを出力する場合に、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、設定値に設定することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０２】
［付記４］
前記パルス制御部は、前記カメラが前記第２のトリガパルスを受けてからスキャンを開始するまでの期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を設定することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０３】
［付記５］
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記パルス光源の発光期間を除いた先行した１周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０４】
［付記６］
前記パルス制御部は、前記カメラで測定された前記パルス光源の発光期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、前記第１のトリガパルスの１周期から前記発光期間を除いた時間以内に設定することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０５】
［付記７］
前記パルス制御部は、前記パルス光源からの赤外線ないしテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間に従って、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記到達遅延時間を除いた周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０６】
［付記８］
前記カメラは、前記第２のトリガパルスを受け付けて、前記第２のトリガパルスから所定期間の経過後に、前記撮像センサの走査に用いるバイアス電圧を所定期間、印加することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０７】
［付記９］
前記カメラは、前記第２のトリガパルスを受け付けて、前記第２のトリガパルスに従うタイミングで前記撮像センサの走査位置を初期位置にセットすることを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０８】
［付記１０］
前記カメラは、前記第２のトリガパルスの送出から前記第１のトリガパルス送出までの期間に前記撮像センサの走査を開始することを特徴とする上記付記記載の撮像システム。
【０１０９】
［付記１１］
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと撮像センサを駆動して撮像するカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ生成するパルス生成部と、
前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する出力部とを有することを特徴とするパルス制御装置。
【０１１０】
［付記１２］
前記第１のトリガパルス及び前記第２のトリガパルスを周期的に生成し、前記第１のトリガパルスの周期及び前記第２のトリガパルスの周期を同期して、各々前記パルス光源と前記カメラに出力することを特徴とする上記付記記載のパルス制御装置。
【０１１１】
［付記１３］
前記第１のトリガパルスまたは前記第２のトリガパルスを出力する場合に、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、設定値に設定することを特徴とする上記付記記載のパルス制御装置。
【０１１２】
［付記１４］
前記カメラが前記第２のトリガパルスを受けてからスキャンを開始するまでの期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を設定することを特徴とする上記付記記載のパルス制御装置。
【０１１３】
［付記１５］
前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記パルス光源の発光期間を除いた先行した１周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載のパルス制御装置。
【０１１４】
［付記１６］
前記カメラで測定された前記パルス光源の発光期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、前記第１のトリガパルスの１周期から前記発光期間を除いた時間以内に設定することを特徴とする上記付記記載のパルス制御装置。
【０１１５】
［付記１７］
前記パルス光源からの赤外線ないしテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間に従って、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記到達遅延時間を除いた周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載のパルス制御装置。
【０１１６】
［付記１８］
赤外線ないしテラヘルツ波を検出する撮像センサと、
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定めるトリガパルスを生成するパルス制御部と、
を含み、
前記パルス制御部は、前記トリガパルスを出力するタイミングから設定値の時間を先行した前記撮像センサの露光タイミングを定めつつ、前記トリガパルスを前記パルス光源に出力する
ことを特徴とするカメラ。
【０１１７】
［付記１９］
前記パルス制御部は、前記トリガパルスと前記露光タイミングとの間隔を定める設定値を、前記トリガパルスを基準に前記パルス光源の発光期間を除いた先行した１周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載のカメラ。
【０１１８】
［付記２０］
前記パルス制御部は、前記パルス光源からの赤外線ないしテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間に従って、前記トリガパルスと前記露光タイミングとの間隔を定める設定値を、前記トリガパルスを基準に前記到達遅延時間を除いた周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載のカメラ。
【０１１９】
［付記２１］
前記パルス制御部が定めた前記露光タイミングから所定期間の経過後に、前記撮像センサの走査に用いるバイアス電圧を所定期間、印加することを特徴とする上記付記記載のカメラ。
【０１２０】
［付記２２］
前記パルス制御部が定めた前記露光タイミングに従い前記撮像センサの走査位置を初期位置にセットすることを特徴とする上記付記記載のカメラ。
【０１２１】
［付記２３］
パルス光源とカメラとパルス制御部を含む撮像システムで、
前記パルス光源から赤外線ないしテラヘルツ波を前記パルス制御部から受け付けたパルス間隔で発光し、
前記カメラで撮像センサを駆動して撮像する画像を前記パルス制御部から受け付けたパルス間隔で取得し、
前記パルス制御部で前記パルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと前記赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとをそれぞれ出力する、
この際に、
前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを設定値の時間を開けて生成して、前記第１のトリガパルスを前記パルス光源に出力し、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを前記カメラに出力する
ことを特徴とするテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２２】
［付記２４］
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルス及び前記第２のトリガパルスを周期的に生成し、前記第１のトリガパルスの周期及び前記第２のトリガパルスの周期を同期して、各々前記パルス光源と前記カメラに出力することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２３】
［付記２５］
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスまたは前記第２のトリガパルスを出力する場合に、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、設定値に設定することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２４】
［付記２６］
前記パルス制御部は、前記カメラが前記第２のトリガパルスを受けてからスキャンを開始するまでの期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を設定することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２５】
［付記２７］
前記パルス制御部は、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記パルス光源の発光期間を除いた先行した１周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２６】
［付記２８］
前記パルス制御部は、前記カメラで測定された前記パルス光源の発光期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、前記第１のトリガパルスの１周期から前記発光期間を除いた時間以内に設定することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２７】
［付記２９］
前記パルス制御部は、前記パルス光源からの赤外線ないしテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間に従って、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記到達遅延時間を除いた周期以内に設定することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２８】
［付記３０］
前記カメラは、前記第２のトリガパルスを受け付けて、前記第２のトリガパルスから所定期間の経過後に、前記撮像センサの走査に用いるバイアス電圧を所定期間、印加することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１２９】
［付記３１］
前記カメラは、前記第２のトリガパルスを受け付けて、前記第２のトリガパルスに従うタイミングで前記撮像センサの走査位置を初期位置にセットすることを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１３０】
［付記３２］
前記カメラは、前記第２のトリガパルスの送出から前記第１のトリガパルス送出までの期間に前記撮像センサの走査を開始することを特徴とする上記付記記載のテラヘルツ波の撮像方法。
【０１３１】
［付記３３］
情報処理装置の制御部を、
赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとを、前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを設定値の時間を開けて生成するパルス生成部と、
前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとを各々出力するパルス出力部
として動作させることを特徴とするプログラム。
【０１３２】
［付記３４］
前記制御部を、前記パルス制御部として、前記第１のトリガパルス及び前記第２のトリガパルスを周期的に生成し、前記第１のトリガパルスの周期及び前記第２のトリガパルスの周期を同期して、各々前記パルス光源と前記カメラに出力するように動作させることを特徴とする上記付記記載のプログラム。
【０１３３】
［付記３５］
前記制御部を、前記パルス制御部として、前記第１のトリガパルスまたは前記第２のトリガパルスを出力する場合に、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、設定値に設定するように動作させることを特徴とする上記付記記載のプログラム。
【０１３４】
［付記３６］
前記制御部を、前記パルス制御部として、前記カメラが前記第２のトリガパルスを受けてからスキャンを開始するまでの期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を設定するように動作させることを特徴とする上記付記記載のプログラム。
【０１３５】
［付記３７］
前記制御部を、前記パルス制御部として、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記パルス光源の発光期間を除いた先行した１周期以内に設定するように動作させることを特徴とする上記付記記載のプログラム。
【０１３６】
［付記３８］
前記制御部を、前記パルス制御部として、前記カメラで測定された前記パルス光源の発光期間に基づいて、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を、前記第１のトリガパルスの１周期から前記発光期間を除いた時間以内に設定するように動作させることを特徴とする上記付記記載のプログラム。
【０１３７】
［付記３９］
前記制御部を、前記パルス制御部として、前記パルス光源からの赤外線ないしテラヘルツ波が前記カメラに到達するまでの到達遅延時間に従って、前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとの間隔を定める設定値を、前記第１のトリガパルスを基準に前記到達遅延時間を除いた周期以内に設定するように動作させることを特徴とする上記付記記載のプログラム。
【０１３８】
［付記４０］
上記プログラムを記録した記録媒体。
【０１３９】
［付記４１］
第１、第２の入力インタフェース、第１、第２、第３の出力インタフェース、及びプロセッサを具備するコンピュータのためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に非一時的に記録した記録媒体であって、
前記プログラムは前記プロセッサを以下のように動作させる、
前記第１の入力インタフェースから、赤外線ないしテラヘルツ波を発光するパルス光源の発光タイミングを定める第１のトリガパルスと赤外・テラヘルツカメラの撮像タイミングを定める第２のトリガパルスとの時間間隔を示す設定値であって前記第１のトリガパルスに先行して前記第２のトリガパルスを出力する時間間隔を定める設定値を、前記プロセッサによって受け付け、
前記第１のトリガパルスと前記第２のトリガパルスとを、前記設定値に従った時間間隔を開けて前記プロセッサによって第１のトリガパルス列と第２のトリガパルス列として各々逐次生成し、
前記第１のトリガパルス列を前記パルス光源に向けて前記第１の出力インタフェースから前記プロセッサによって逐次出力すると共に、前記第２のトリガパルス列を前記赤外・テラヘルツカメラに向けて前記第２の出力インタフェースから前記プロセッサによって逐次出力し、
更に、前記赤外・テラヘルツカメラからセンシング画像を前記第２の入力インタフェースを介して受け付け、前記センシング画像を前記第３の出力インタフェース／内部記憶装置／モニタの少なくとも一つに出力し、
更に、前記設定値の入力範囲を制限する調整メカニズムを必要に応じて前記プロセッサによって動作させ、
該調整メカニズムは、少なくとも以下の一つの条件を満たす前記設定値に設定値入力範囲を制限する
i) 前記赤外・テラヘルツカメラの駆動時間よりも大きい値
ii)前記光源パルス信号を基準にテラヘルツ波幅を除いた１周期以内の値
iii) 前記光源パルス信号を基準にテラヘルツ波の到達遅延時間を除いた１周期以内の値。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は、パルス光源から放出されるパルス状の電磁波のビームプロファイルを取得することによって、各種パルス光源の開発・製造・検査を容易にする手法や、高輝度パルス光源からのビームを広げてイメージングを行うことによる非破壊検査への利用が考えられる。【０１４１】
この出願は、２０１５年３月１１日に出願された日本出願特願２０１５−０４８４９７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１４２】
１，２，３，４  撮像システム
１０    光源装置（パルス光源）
１１    カメラ（テラヘルツカメラ）
１２    パルス制御部（パルス制御手段）
１３    撮像センサ
１４    コンピュータ（パルス制御部）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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