(57)【要約】【課題】画像生成のために送信する電磁波の送信範囲を広げること。【解決手段】移動ユニット１２は、筐体１１が有するレールに沿って通過方向Ａ１に移動する。移動ユニット１２は、送信アンテナ１００及び２００の組を複数備えており、これらを搬送しながら送信アンテナ１００及び２００から電磁波を送信する。各送信アンテナ１００は、送信方向Ａ１３に向けて電磁波を送信し、各送信アンテナ２００は、送信方向Ａ１４に向けて電磁波を送信する。送信方向Ａ１４は、送信方向Ａ１３よりも搬送方向Ａ４の後方に角度を成している。また、送信方向Ａ１３は、搬送方向Ａ４の成分を有し、送信方向Ａ１４は、搬送方向Ａ４とは反対方向の成分を有している。【選択図】図１
2019020212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波の送信方向の水平方向成分が異なるように配置された複数のアンテナを搬送しながら当該複数のアンテナから電磁波を送信して当該電磁波の反射波を受信し、当該反射波を反射させた物体の画像を生成するスキャナ。
【請求項２】
前記アンテナが電磁波を送信する期間を当該アンテナの搬送距離に応じて定める
請求項１に記載のスキャナ。
【請求項３】
搬送方向に搬送される前記複数のアンテナには、第１方向に電磁波を送信する第１アンテナと、前記第１方向よりも前記搬送方向の後方に当該第１方向との角度をなす第２方向に電磁波を送信する第２アンテナとが含まれ、前記第１アンテナは電磁波を送信し且つ前記第２アンテナは電磁波を送信しない状態で搬送を開始し、前記搬送距離に応じて、前記第１アンテナの電磁波の送信を途中で停止し、前記第２アンテナの電磁波の送信を途中から開始する
請求項２に記載のスキャナ。
【請求項４】
前記第１方向は前記搬送方向の成分を有し、前記第２方向は前記搬送方向とは反対方向の成分を有する
請求項３に記載のスキャナ。
【請求項５】
前記複数のアンテナのそれぞれに対応する反射波を反射させた物体の画像のうち反射箇所が重複する部分について画像を合成する
請求項１から４のいずれか１項に記載のスキャナ。
【請求項６】
前記複数のアンテナは、前記物体を通過させる通路の両側にそれぞれ配置され、当該通路の片側に配置されたアンテナ及び当該通路の反対側に配置されたアンテナのそれぞれに対応する反射波を反射させた物体の画像のうち反射箇所が重複する部分について画像を合成する
請求項１から５のいずれか１項に記載のスキャナ。
【請求項７】
前記送信方向の水平方向成分が異なる複数のアンテナは、電磁波を送信する期間が重ならないように制御される
請求項１から６のいずれか１項に記載のスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の画像を生成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体の画像を生成する技術として、特許文献１には、通路の出入り口から入ってきて立ち台に立った被検者にＸ線を照射して被検者の画像を生成し、危険物の有無を検査する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５１６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば空港等で乗客による危険物の持ち込みの有無を検査するため、乗客に向けて電磁波を送信してその反射波に基づき画像を生成する装置（ボディスキャナとも呼ばれる）がある。空港のように人の流れのあるところでは、検査場所を通路の途中に設ける必要がある。そうすると、検査場所の出入り口となる方向からは電磁波を送信することができず、その方向を向いた箇所の画像が他の箇所に比べて不鮮明になる。そのような箇所で電磁波を反射させるためには、電磁波の送信範囲は広いほど望ましいが、例えばミリ波のように波長の短い電磁波を用いた場合、送信範囲の広いアンテナを作ることは難しい。
本発明は、上記の背景に鑑み、画像生成のために送信する電磁波の送信範囲を広げることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、電磁波の送信方向の水平方向成分が異なるように配置された複数のアンテナを搬送しながら当該複数のアンテナから電磁波を送信して当該電磁波の反射波を受信し、当該反射波を反射させた物体の画像を生成するスキャナを第１の態様として提供する。
【０００６】
第１の態様のスキャナによれば、電磁波の送信方向の水平方向成分が一律である場合に比べて、画像生成のために送信する電磁波の送信範囲を広げることができる。
【０００７】
上記の第１の態様のスキャナにおいて、前記アンテナが電磁波を送信する期間を当該アンテナの搬送距離に応じて変化させる、という構成が第２の態様として採用されてもよい。
【０００８】
第２の態様のスキャナによれば、電磁波を送信しても画像生成の対象物体に到達しない期間はその電磁波を送信しないようにすることができる。
【０００９】
上記の第２の態様のスキャナにおいて、搬送方向に搬送される前記複数のアンテナには、第１方向に電磁波を送信する第１アンテナと、前記第１方向よりも前記搬送方向の後方に当該第１方向との角度をなす第２方向に電磁波を送信する第２アンテナとが含まれ、前記第１アンテナは電磁波を送信し且つ前記第２アンテナは電磁波を送信しない状態で搬送を開始し、前記搬送距離に応じて、前記第１アンテナの電磁波の送信を途中で停止し、前記第２アンテナの電磁波の送信を途中から開始する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【００１０】
第３の態様のスキャナによれば、第１アンテナ及び第２アンテナの両方について、電磁波を送信しても画像生成の対象物体に到達しない期間はその電磁波を送信しないようにすることができる。
【００１１】
上記の第３の態様のスキャナにおいて、前記第１方向は前記搬送方向の成分を有し、前記第２方向は前記搬送方向とは反対方向の成分を有する、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【００１２】
第４の態様のスキャナによれば、搬送方向の成分を有しない方向に電磁波を送信する場合に比べて、物体の搬送方向の前後のどちら側もより鮮明に表した画像を生成することができる。
【００１３】
上記の第１から第４のいずれか１の態様のスキャナにおいて、前記複数のアンテナのそれぞれに対応する反射波を反射させた物体の画像のうち反射箇所が重複する部分について画像を合成する、という構成が第５の態様として採用されてもよい。
【００１４】
第５の態様のスキャナによれば、画像を合成しない場合に比べて、表面がより滑らかな物体を示す画像を生成することができる。
【００１５】
上記の第１から第５のいずれか１の態様のスキャナにおいて、前記複数のアンテナは、前記物体を通過させる通路の両側にそれぞれ配置され、当該通路の片側に配置されたアンテナ及び当該通路の反対側に配置されたアンテナのそれぞれに対応する反射波を反射させた物体の画像のうち反射箇所が重複する部分について画像を合成する、という構成が第６の態様として採用されてもよい。
【００１６】
第６の態様のスキャナによれば、画像を合成しない場合に比べて、通路の前後方向を向いた表面がより滑らかな物体を示す画像を生成することができる。
【００１７】
上記の第１から第６のいずれか１の態様のスキャナにおいて、前記送信方向の水平方向成分が異なる複数のアンテナは、電磁波を送信する期間が重ならないように制御される、という構成が第７の態様として採用されてもよい。
【００１８】
第７の態様のスキャナによれば、複数のアンテナが送信する電磁波同士が干渉しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係るボディスキャナの外観を表す図
【図２】ボディスキャナの構成を表す図
【図３】制御部が実現する機能構成を表す図
【図４】電磁波の送信制御の一例を表す図
【図５】電磁波の送信方向の別の一例を表す図
【図６】制御部の動作手順の一例を表す図
【図７】変形例に係るボディスキャナの外観を表す図
【図８】変形例の電磁波の伝達範囲の一例を表す図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［１］実施例
図１は実施例に係るボディスキャナ１の外観を表す。ボディスキャナ１は、被検者に対して電磁波を送信してその反射波から被検者の画像を生成する、すなわち被検者をスキャンする装置であり、本発明の「スキャナ」の一例である。ボディスキャナ１は、本実施例では、ミリ波と呼ばれる電磁波（周波数が３０ＧＨｚから３００ＧＨｚまでの電磁波）を用いてスキャンを行う。
【００２１】
ミリ波は、衣服は透過するが人体、ナイフ等の金属類、プラスチック、誘導体、布地、紙、石、植物、粉末、樹脂及びセラミック等は透過せずに反射するため、衣服の下に隠し持たれているナイフ、薬物及び爆発物等の危険物を画像化することができる。ボディスキャナ１は、例えば空港の機内持ち込みの手荷物検査場に設置され、乗客（この場合の被検者）の画像を生成する。生成された画像に危険物が写っているか否かによって、危険物の持ち込みの有無が検査される。ボディスキャナ１は、例えばこの検査を行う検査担当者によって利用される。
【００２２】
図１（ａ）では鉛直上方から見たボディスキャナ１が表され、図１（ｂ）では水平方向に見たボディスキャナ１が表されている。ボディスキャナ１は、第１スキャン部１０と、第２スキャン部２０とを備える。第１スキャン部１０及び第２スキャン部２０は、通路Ｒ１に設定された被検者の立ち位置Ｐ１を挟み込む位置に設置されている。第１スキャン部１０及び第２スキャン部２０に挟まれた空間Ｂ１を鉛直上方から見た場合に、立ち位置Ｐ１は空間Ｂ１の中央に位置している。
【００２３】
空間Ｂ１は、通路Ｒ１の一部を成している。本実施例では、被検者は、通路Ｒ１における空間Ｂ１への入口Ｅ１を通って立ち位置Ｐ１に至ると、立ち位置Ｐ１において立った状態でスキャンされる。被検者は、スキャンが終わると、通路Ｒ１における空間Ｂ１からの出口Ｅ２を通って出ていく。入口Ｅ１から出口Ｅ２に向かう方向、すなわち被検者が空間Ｂ１内を通過する方向を通過方向Ａ１といい、その反対向きの方向を後向き方向Ａ２という。
【００２４】
以下では、被検者は立ち位置Ｐ１において第１スキャン部１０の方を向いて立ってスキャンされるものとして説明する。第１スキャン部１０は、被検者の前方から電磁波を送信して被検者の身体の主に正面側で反射された反射波を受信する。第２スキャン部２０は、被検者の背後から電磁波を送信して、被検者の身体の主に背面側で反射された反射波を受信する。
【００２５】
第１スキャン部１０は、筐体１１と、移動ユニット１２とを備える。筐体１１は、水平方向に沿って敷かれたレール等を有し、移動ユニット１２を移動可能に支持している。移動ユニット１２は、モータ及び車輪等を有し、筐体１１が有するレールに沿って通過方向Ａ１及び後ろ向き方向Ａ２に移動する。
【００２６】
移動ユニット１２は、スキャンの開始前は移動可能範囲における後ろ向き方向Ａ２の端に停止しており、スキャンが開始されると通過方向Ａ１に移動する。移動ユニット１２が移動可能範囲における通過方向Ａ１の端まで移動すると、スキャンが終了する。以下では、スキャン開始前の停止位置を「初期位置」といい、スキャン終了時の停止位置を「終了位置」という。終了位置に到達した移動ユニット１２は、後向き方向Ａ２に移動して初期位置に戻って停止する。
【００２７】
移動ユニット１２は、第１送信アンテナ群１３と、第２送信アンテナ群１４とを備える。第１送信アンテナ群１３は、鉛直方向に沿って並べられた送信アンテナ１０１、１０２、・・・、１１２、１１３（それぞれを区別しない場合は「送信アンテナ１００」という）を有し、第２送信アンテナ群１４は、鉛直方向に沿って並べられた送信アンテナ２０１、２０２、・・・、２１２、２１３（それぞれを区別しない場合は「送信アンテナ２００」という）を有する。
【００２８】
送信アンテナ１００及び２００は、いずれも、電磁波の送信用のアンテナである。送信アンテナ１０１及び２０１は、水平方向に並べて配置され、送信アンテナ１０２及び２０２は、水平方向に並べて配置されている。このように、１３組の送信アンテナ１００及び２００は、それぞれ水平方向に並べて配置されている。各組においては、送信アンテナ１００の方が、送信アンテナ２００よりも通過方向Ａ１側に配置されている。つまり、第１送信アンテナ群１３は、第２送信アンテナ群１４よりも通過方向Ａ１側に配置されている。
【００２９】
各送信アンテナ１００は、いずれも、送信方向Ａ１３に向けて電磁波を送信し、各送信アンテナ２００は、いずれも、送信方向Ａ１４に向けて電磁波を送信する。この電磁波は、角度θ１の範囲に広がりながら伝達する。送信方向Ａ１３は、水平方向に沿った方向であり、且つ、第１スキャン部１０から第２スキャン部２０に向かう方向、すなわち、通過方向Ａ１及び後ろ向き方向Ａ２に直交し且つ水平方向に沿った横向き方向Ａ３を、通過方向Ａ１側にθ１／２度だけ傾けた方向である。
【００３０】
また、送信方向Ａ１４は、水平方向に沿った方向であり、且つ、横向き方向Ａ３を、後ろ向き方向Ａ２側にθ１／２度だけ傾けた方向である。角度θ１の範囲に広がる電磁波の送信方向Ａ１３及びＡ１４が横向き方向Ａ３からこのように傾けられていることで、送信アンテナ１００及び送信アンテナ２００の組が同時に電磁波を送信したとしても、それらの電磁波の伝達する範囲が重ならないようになっている。
【００３１】
送信方向Ａ１３及びＡ１４は、前述したように水平方向に沿っているので、図１（ａ）に表す方向は、送信方向Ａ１３及びＡ１４の水平方向成分を表している。つまり、移動ユニット１２は、電磁波の送信方向の水平方向成分が異なるように配置された複数のアンテナである送信アンテナ１００及び２００の組を複数（本実施例では１３組）備えており、これらを搬送しながら送信アンテナ１００及び２００から電磁波を送信する。
【００３２】
移動ユニット１２は、本実施例では、通過方向Ａ１に沿った搬送方向Ａ４に送信アンテナ１００及び２００を搬送する。送信方向Ａ１４は、送信方向Ａ１３よりも搬送方向Ａ４の後方に角度を成している。また、送信方向Ａ１３は、搬送方向Ａ４の成分を有し、送信方向Ａ１４は、搬送方向Ａ４とは反対方向（本実施例では通過方向Ａ１の反対向きの後ろ向き方向Ａ２）の成分を有している。
【００３３】
第２スキャン部２０は、第１スキャン部１０と通路Ｒ１を挟んで反対側において、空間Ｂ１に向けて電磁波を送信するように設置されている。第２スキャン部２０は、筐体２１と、移動ユニット２２とを備え、移動ユニット２２は、第１送信アンテナ群２３と、第２送信アンテナ群２４とを備える。筐体２１、移動ユニット２２、第１送信アンテナ群２３及び第２送信アンテナ群２４は、第１スキャン部１０が備える筐体１１、移動ユニット１２、第１送信アンテナ群１３及び第２送信アンテナ群１４と共通する構成である。
【００３４】
ただし、通過方向Ａ１に見た場合に、第１スキャン部１０は左側に電磁波を送信するが、第２スキャン部２０は右側に電磁波を送信するので、第２スキャン部２０は第１スキャン部１０とは左右が反対となるように構成されている。第１送信アンテナ群１３は送信方向Ａ２３に電磁波を送信し、第２送信アンテナ群１４は送信方向Ａ２４に電磁波を送信する。第１スキャン部１０と同様に、送信方向Ａ２４は、送信方向Ａ２３よりも搬送方向Ａ４の後方に角度を成しており、送信方向Ａ２３は、搬送方向Ａ４の成分を有し、送信方向Ａ２４は、搬送方向Ａ４とは反対方向の成分を有している。
【００３５】
移動ユニット１２及び２２は、受信アンテナをそれぞれ有しており、それらの受信アンテナは、送信された電磁波の反射波を受信する。受信アンテナについては図２を参照して説明する。
図２はボディスキャナ１の構成を表す。移動ユニット１２は、送信アンテナ１０１、１０２、・・・、１１３のそれぞれに対応する受信アンテナ１２１、１２２、・・・、１３３（それぞれを区別しない場合は「受信アンテナ１２０」という）を有し、送信アンテナ２０１、２０２、・・・、２１３のそれぞれに対応する受信アンテナ２２１、２２２、・・・、２３３（それぞれを区別しない場合は「受信アンテナ２２０」という）を有する。
【００３６】
また、移動ユニット２２は、送信アンテナ３０１、３０２、・・・、３１３（それぞれを区別しない場合は「送信アンテナ３００」という）を有し、それらに対応する受信アンテナ３２１、３２２、・・・、３３３（それぞれを区別しない場合は「受信アンテナ３２０」という）を有する。また、移動ユニット２２は、送信アンテナ４０１、４０２、・・・、４１３（それぞれを区別しない場合は「送信アンテナ４００」という）を有し、それらに対応する受信アンテナ４２１、４２２、・・・、４３３（それぞれを区別しない場合は「受信アンテナ４２０」という）を有する。
【００３７】
送信アンテナ３００は、図１に表す第１送信アンテナ群２３が有する送信アンテナであり、送信方向Ａ２３に電磁波を送信する。送信アンテナ１００及び３００は、搬送方向Ａ４の成分を有する送信方向Ａ１３及びＡ２３に電磁波を送信するアンテナであり、以下では「前方アンテナ」ともいう。送信方向Ａ１３及びＡ２３は本発明の「第１方向」の一例であり、前方アンテナは本発明の「第１アンテナ」の一例である。
【００３８】
送信アンテナ４００は、図１に表す第２送信アンテナ群２４が有する送信アンテナであり、送信方向Ａ２４に電磁波を送信する。送信アンテナ２００及び４００は、搬送方向Ａ４とは反対方向の成分を有する送信方向Ａ１４及びＡ２４に電磁波を送信するアンテナであり、以下では「後方アンテナ」ともいう。送信方向Ａ１４及びＡ２４は本発明の「第２方向」の一例であり、後方アンテナは本発明の「第２アンテナ」の一例である。
【００３９】
受信アンテナ１２０、２２０、３２０、４２０は、それぞれ対応する送信アンテナの近傍に配置されており、その対応する送信アンテナが送信した電磁波の反射波を主に受信する。なお、受信アンテナは、必ずしも各送信アンテナに対応していなくてもよい。例えば、２つの送信アンテナの電磁波の反射波を１つの受信アンテナが受信してもよいし、３つの受信アンテナが受信してもよい。要するに、全ての送信アンテナが送信した電磁波の反射波をいずれかの受信アンテナが受信するようになっていればよい。
【００４０】
ボディスキャナ１は、制御部３０と、操作部４０とを備える。制御部３０は、移動ユニット１２及び２２と配線等で電気的に接続されており、移動ユニット１２及び２２が備える各部を制御する。操作部４０は、ボタン等の操作子を有し、検査担当者によるボディスキャナ１の操作を受け付け、受け付けた操作内容を制御部３０に通知する。
【００４１】
移動ユニット１２は、駆動部１５を有し、移動ユニット２２は、駆動部２５を有する。駆動部１５及び２５は、モータ及び車輪等をそれぞれ有し、車輪を回転させることで移動ユニット１２及び２２をそれぞれ移動させる。被検者が図１に表す立ち位置Ｐ１に立ったことを確認して検査担当者がスキャンを開始させる操作を行うと、制御部３０が各部を制御して被検者のスキャンが開始される。
【００４２】
制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ストレージ、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部及びＤ／Ａ（Digital/Analog）変換部等を備えるコンピュータである。制御部３０は、Ｄ／Ａ変換部を介して送信アンテナにアナログ信号を供給し、Ａ／Ｄ変換部を介して受信アンテナが受信したアナログ信号をデジタル化した信号を取得する。制御部３０は、ストレージに記憶されているプログラムを読み出し、メモリをワークエリアとして用いてそのプログラムを実行する。制御部３０がプログラムを実行することで、以下に述べる機能が実現される。
【００４３】
図３は制御部３０が実現する機能構成を表す。制御部３０は、移動制御部３１と、搬送距離算出部３２と、送信制御部３３と、受信情報取得部３４と、画像生成部３５と、表示制御部３６とを備える。移動制御部３１は、スキャン開始の操作が行われると、初期位置に停止している移動ユニット１２及び２２の搬送方向Ａ４への移動を開始させる。移動制御部３１は、車輪を回転させて移動ユニット１２及び２２を移動させると共に、車輪の回転角度を所定の時間間隔で繰り返し（例えば０．１秒毎に）搬送距離算出部３２に供給する。
【００４４】
搬送距離算出部３２は、移動ユニット１２及び２２が各送信アンテナを搬送方向Ａ４に搬送した距離（搬送距離）を算出する。搬送距離算出部３２は、車輪の外周の長さを記憶しておき、その長さを３６０度で除してから供給された車輪の回転角度を乗じることで搬送距離を算出する。搬送距離算出部３２は、回転角度が供給される度に搬送距離を算出し、算出した搬送距離を送信制御部３３及び画像生成部３５に供給する。なお、搬送距離の算出方法はこれに限らず、その他の周知の方法が用いられてもよい。
【００４５】
送信制御部３３は、送信アンテナ１００、２００、３００、４００から電磁波を送信させる。例えば送信アンテナ１００及び３００から同時に電磁波を送信させると、それらの電磁波及び反射波が干渉し、反射波から生成される画像の精度が悪化する原因となる。そこで、送信制御部３３は、例えば送信アンテナ１００及び３００から電磁波を送信させるように定めた期間においては、その期間を連続する期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、・・・と分割し、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、・・・には送信アンテナ１００に電磁波を送信させ、期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、・・・には送信アンテナ３００に電磁波を送信させる。
【００４６】
このように各部が動作する期間を分割して、動作期間が重ならないように制御することを時分割制御という。なお、ボディスキャナ１においては、第１送信アンテナ群１３が送信する電磁波の伝達範囲と、第２送信アンテナ群１４が送信する電磁波の伝達範囲とは上述したように重ならないので、それらの送信される電磁波も干渉しない又は干渉による画像精度への影響が無視できるほど小さい。
【００４７】
また、同じ送信アンテナ群（第１送信アンテナ群１３、２３、第２送信アンテナ群１４及び２４）が有する送信アンテナが送信する電磁波も互いに干渉しない又は干渉による画像精度への影響が無視できるほど小さいものとする。ただし、反射波は散乱波して放射状に広がるため干渉することがあるので、送信制御部３３は、送信された電磁波が干渉しない又は干渉による画像精度への影響が無視できるほど小さい送信アンテナでも、時分割制御の対象とする。なお、送信制御部３３は、反射波における干渉も画像精度への影響が無視できるほど小さければ、これらの送信アンテナについて時分割制御を行わなくてもよい。
【００４８】
また、送信制御部３３は、各送信アンテナが電磁波を送信する期間を、それらの送信アンテナの搬送距離に応じて定める。具体的には、送信制御部３３は、前方アンテナ（送信アンテナ１００及び３００）は電磁波を送信し且つ後方アンテナ（送信アンテナ２００及び４００）は電磁波を送信しない状態で搬送を開始し、搬送距離に応じて、前方アンテナの電磁波の送信を途中で停止し、後方アンテナの電磁波の送信を途中から開始する。
【００４９】
図４は電磁波の送信制御の一例を表す。図４では、移動ユニット１２が備える前方アンテナである第１送信アンテナ群１３が有する送信アンテナ１００が送信した電磁波の伝達範囲を模式的に示した範囲Ｃ１と、後方アンテナである第２送信アンテナ群１４が有する送信アンテナ２００が送信した電磁波の伝達範囲を模式的に示した範囲Ｃ２とが示されている。
【００５０】
図４では、範囲Ｃ１及びＣ２がハッチングされている場合、その範囲に向けて電磁波が送信されていることを表し、範囲Ｃ１及びＣ２がハッチングされていない場合、その範囲に向けて電磁波が送信されていないことを表している。図４（ａ）では、初期位置にある移動ユニット１２が搬送方向Ａ４への移動を開始した時点での電磁波の送信状態を表している。この時点では、送信制御部３３は、範囲Ｃ１には電磁波を送信させ、範囲Ｃ２には電磁波を送信させていない。
【００５１】
送信制御部３３は、図４の例では、搬送距離が閾値Ｌ１１に達したときに、図４（ｂ）に表すように後方アンテナの電磁波の送信を開始する。閾値Ｌ１１としては、初期位置から立ち位置Ｐ１に立った被検者の身体の中心が来ると想定される位置までの搬送方向Ａ４に沿った距離Ｌ１よりも短い距離（つまりＬ１１＜Ｌ１）が定められている。そのため、後方アンテナは、搬送方向Ａ４に沿った位置が被検者の身体の中心を通り過ぎる前に電磁波の送信を開始している。
【００５２】
そして、送信制御部３３は、図４の例では、搬送距離が閾値Ｌ１２に達したときに、図４（ｃ）に表すように前方アンテナの電磁波の送信を停止する。閾値Ｌ１２としては、前述した距離Ｌ１よりも長い距離（つまりＬ１２＞Ｌ１）が定められている。そのため、前方アンテナは、搬送方向Ａ４に沿った位置が被検者の身体の中心を通り過ぎた後に電磁波の送信を停止している。
【００５３】
送信制御部３３は、搬送距離がＬ１に達するまでは、前方アンテナである送信アンテナ１００及び３００について時分割制御を行い、搬送距離がＬ１に達してからＬ２に達するまでは全送信アンテナについて時分割制御を行い、搬送距離がＬ２に達した後は、後方アンテナである送信アンテナ２００及び４００について時分割制御を行う。送信制御部３３は、各送信アンテナの電磁波の送信及び停止を制御すると、電磁波を送信中の送信アンテナを識別する識別情報（例えば各送信アンテナに割り当てられたＩＤ）を受信情報取得部３４に供給する。
【００５４】
受信情報取得部３４は、電磁波を送信した送信アンテナの識別情報が供給されると、その送信アンテナに対応する受信アンテナが受信した信号を、その送信アンテナが送信した電磁波の反射波を示す情報として取得する。受信情報取得部３４は、取得した反射波を示す情報を、その反射波の元になる電磁波を送信した送信アンテナのアンテナＩＤに対応付けて画像生成部３５に供給する。
【００５５】
画像生成部３５は、受信情報取得部３４により取得された情報が示す反射波を反射させた物体の画像を生成する。画像生成部３５は、例えば、アンテナＩＤと地表からの高さを対応付けて記憶しておき、搬送距離算出部３２から供給された搬送距離と、受信情報取得部３４から供給されたアンテナＩＤに基づいて、反射波の元になる電磁波が送信された送信アンテナの空間上の座標を特定する。
【００５６】
また、画像生成部３５は、電磁波が送信されてから受信されるまでの時間と電磁波の速度から、電磁波を反射した物体までの距離を算出する。画像生成部３５は、特定した座標と、電磁波の送信方向と、物体までの距離から、物体のうち電磁波を反射した個所の空間上の座標を算出する。画像生成部３５は、こうして算出した座標に配置した点の集合が表す立体物（例えば被検者）を示す画像を生成する。
【００５７】
また、画像生成部３５は、反射波の強弱に基づいてその反射波を反射させた箇所の色を決定する。例えば電磁波の進行方向に対して成す角度が９０度になる（つまり直交する）面で反射した反射波は、その角度が９０度よりも小さい面で反射した反射波よりも強くなる。なお、ここでいう進行方向と面の成す角度は、進行方向と面とが成す最小の角度をいうものとする（つまり最大で９０度になる）。
【００５８】
また、人体など熱を持つものからはミリ波帯の電磁波（熱雑音）が放射されているため、人体で反射した反射波は、熱を持たない物体からの反射波に比べて強くなる。そこで、画像生成部３５は、反射波の強さに応じて画像の色を変えることで、反射波を反射した物体の表面の向きを表し、且つ、人体と人体以外の物体とを異なる色で表わした画像を生成する。なお、物体の表面の向きは前述した座標の集合からも表されるが、反射波の強弱の方がより詳細な向きの変化を表しやすいので、画像生成部３５は、反射波の強弱を用いることで、より表面が滑らかな立体物の画像を生成する。
【００５９】
また、送信アンテナが送信する電磁波は、図４（ｂ）に表すように、一度の送信では被検者の身体全体に到達させることができないが、送信アンテナが搬送されて位置を変えながら電磁波を送信するため、被検者の身体全体に電磁波が到達している。そこで、画像生成部３５は、搬送中に繰り返し受信された反射波が示す画像を繋ぎ合わせて、１つの被検者の画像を生成する。
【００６０】
また、電磁波の進行方向に対して成す角度が小さい平面ほど反射波が弱くなるが、反射波が弱くなるほど、例えば物体表面の起伏をわずかな反射波の強弱で表すため、その反射波の示す画像が不鮮明になる。例えば被検者の側面は、被検者の正面に比べて、電磁波の進行方向に対して成す角度が小さくなりやすい。ここで、もし仮に電磁波の送信方向が横向き方向Ａ３に沿っていたら、この角度がさらに小さくなる。
【００６１】
図５は電磁波の送信方向の別の一例を表す。図５では、第１スキャン部１０ｘが表されている。第１スキャン部１０ｘは、移動ユニット１２ｘを備え、移動ユニット１２ｘは、送信アンテナ群１３ｘを備える。送信アンテナ群１３ｘが有する送信アンテナは、横向き方向Ａ３に沿った送信方向Ａ１３ｘに電磁波を送信している。この電磁波の中心部分（送信方向Ａ１３ｘに進む部分）は、例えば被検者の右側の側面Ｄ１（後ろ向き方向Ａ２に向いた面）では全く反射しない。
【００６２】
一方、本実施例の第１送信アンテナ群１３が備える送信アンテナ１００は、横向き方向Ａ３を通過方向Ａ１側にθ１／２度だけ傾けた方向である送信方向Ａ１３に電磁波を送信する。そのため、この電磁波の中心部分（送信方向Ａ１３に進む部分）は、側面Ｄ１であってもθ１／２度だけ角度を成すので反射する。
【００６３】
また、第２送信アンテナ群１４が備える送信アンテナ２００は、横向き方向Ａ３を後ろ向き方向Ａ２側にθ１／２度だけ傾けた方向である送信方向Ａ１４に電磁波を送信する。被検者の左側の側面Ｄ２（通過方向Ａ１に向いた面）については、送信アンテナ群１３ｘが有する送信アンテナが送信する電磁波の中心部分は側面Ｄ１と同様に反射しないが、送信アンテナ２００が送信した電磁波はθ１／２度だけ角度を成すので反射する。
【００６４】
このように、ボディスキャナ１においては、送信方向Ａ１３が搬送方向Ａ４の成分を有し、送信方向Ａ１４が搬送方向Ａ４とは反対方向の成分を有していることで、図５の例のようにこれらの成分を有しない方向に電磁波を送信する場合に比べて、被検者の搬送方向Ａ４の前後のどちら側も（通過方向Ａ１側も後ろ向き方向Ａ２側も）より鮮明に表した画像を生成することができる。
【００６５】
また、被検者の正面側は、送信アンテナ１００が送信した電磁波だけでなく、送信アンテナ２００が送信した電磁波も反射する。画像生成部３５は、このように複数のアンテナ（この場合は送信アンテナ１００及び２００）のそれぞれに対応する反射波を反射させた物体の画像のうち反射箇所が重複する部分について画像を合成する。
【００６６】
画像生成部３５は、例えば、送信アンテナ１００及び２００のそれぞれの反射波に基づいて上記のとおり物体表面の座標を算出し、算出したそれらの全座標が示す立体物の画像を生成する。これにより、反射箇所が重複する部分である被検者の正面側の表面（背面側の表面も同様）については、画像を合成せずに一方の反射波から算出された座標だけを用いる場合に比べて、およそ２倍の数の座標により表面を表すことができるので、画像生成部３５は、より滑らかな表面の立体物を示す画像を生成することができる。
【００６７】
また、ボディスキャナ１においては、スキャン対象の物体（被検者）を通過させる通路Ｒ１の両側に送信アンテナがそれぞれ配置されている。例えば、送信アンテナ１００及び２００は、通路Ｒ１の片側に配置されたアンテナであり、送信アンテナ３００及び４００は通路Ｒ１の反対側に配置されたアンテナである。被検者の側面、すなわち被検者の通路Ｒ１の前後方向を向いた表面は、この片側に配置された送信アンテナ１００及び２００が送信した電磁波だけでなく、反対側に配置された送信アンテナ３００及び４００が送信した電磁波も反射している。
【００６８】
画像生成部３５は、このように送信アンテナ１００、２００、３００及び４００のそれぞれに対応する反射波を反射させた物体の画像のうち反射箇所が重複する部分について画像を合成する。画像生成部３５は、例えば、これらの送信アンテナの反射波に基づいて上記のとおり物体表面の座標を算出し、算出したそれらの全座標が示す立体物の画像を生成する。これにより、反射箇所が重複する部分である被検者の側面側の表面についても、画像を合成せずに一方の反射波から算出された座標だけを用いる場合に比べて、およそ２倍の数の座標により表面を表すことができるので、画像生成部３５は、より滑らかな表面の立体物を示す画像を生成することができる。
【００６９】
画像生成部３５は、こうして生成した画像を表示制御部３６に供給する。表示制御部３６は、ディスプレイ等の表示手段を制御して、供給された画像を表示させる。検査担当者は、表示された画像を見て、被検者の身体だけが写っていれば危険物が持ち込まれていないと判断し、被検者の身体だけでなくナイフ、銃及び不審な液体等が写っていれば、危険物を持ち込もうとしていると判断する。
【００７０】
図６は制御部３０の動作手順の一例を表す。この動作手順は、被検者が立ち位置Ｐ１に立った状態で、検査担当者によりスキャンを開始する操作が行われることを契機に開始される。まず、制御部３０（移動制御部３１）は、初期位置に停止している移動ユニット１２及び２２の搬送方向Ａ４への移動を開始させる（ステップＳ１１）。次に、制御部３０（送信制御部３３）は、前方アンテナ（送信アンテナ１００及び３００）の時分割制御を行う（ステップＳ２１）。
【００７１】
続いて、制御部３０（送信制御部３３）は、搬送距離が閾値Ｌ１１に到達したか否かを判断し（ステップＳ２２）、到達していない（ＮＯ）と判断した場合はステップＳ２１に戻って動作を行う。制御部３０（送信制御部３３）は、搬送距離が閾値Ｌ１１に到達した（ＹＥＳ）と判断した場合は、全ての送信アンテナの時分割制御を行う（ステップＳ３１）。次に、制御部３０（送信制御部３３）は、搬送距離が閾値Ｌ１２に到達したか否かを判断し（ステップＳ３２）、到達していない（ＮＯ）と判断した場合はステップＳ３１に戻って動作を行う。
【００７２】
制御部３０（送信制御部３３）は、搬送距離が閾値Ｌ１２に到達した（ＹＥＳ）と判断した場合は、後方アンテナ（送信アンテナ２００及び４００）の時分割制御を行う（ステップＳ４１）。次に、制御部３０（送信制御部３３）は、移動ユニット１２及び２２が終了位置に到達したか否かを判断し（ステップＳ４２）、到達していない（ＮＯ）と判断した場合はステップＳ４１に戻って動作を行う。制御部３０（送信制御部３３）は、移動ユニット１２及び２２が終了位置に到達した（ＹＥＳ）と判断した場合は、動作手順を終了する。
【００７３】
本実施例では、以上のとおり、送信アンテナの搬送距離に応じて電磁波を送信する期間が定められている。例えば後方アンテナの電磁波を送信する期間は、搬送距離が閾値Ｌ１１に到達した後の期間と定められており、前方アンテナの電磁波を送信する期間は、搬送距離が閾値Ｌ１２に到達する前の期間と定められている。
【００７４】
それ以外の期間に各電磁波を送信しても、例えば図４（ａ）に表す範囲Ｃ２と図４（Ｃ）に表す範囲Ｃ１のように、送信した電磁波が画像生成の対象となる物体（被検者）に到達しない。本実施例では、上記のとおり電磁波を送信する期間を定めることで、前方アンテナ及び後方アンテナの両方について、電磁波を送信しても画像生成の対象物体に到達しない期間はその電磁波を送信しないようにすることができる。
【００７５】
また、本実施例では、前方アンテナの送信方向（Ａ１３及びＡ２３）と後方アンテナの送信方向（Ａ１４及びＡ２４）の水平方向成分が異なっている。これにより、例えば図５に表す例のようにどの送信アンテナの電磁波の送信方向も水平方向成分が一律である場合に比べて、画像生成のために送信する電磁波の送信範囲を広げることができて、その結果、側面Ｄ１及びＤ２のように通路Ｒ１の入口Ｅ１及び出口Ｅ２の方に面していて電磁波を反射させにくい箇所での反射波を増やすことができ、それらの箇所の画像をより鮮明にすることができる。
【００７６】
［２］変形例
上述した実施例は本発明の実施の一例に過ぎず、以下のように変形させてもよい。また、実施例及び各変形例は必要に応じてそれぞれ組み合わせてもよい。
【００７７】
［２−１］搬送方向
実施例では、移動ユニットの搬送方向が直線状であったが、これに限らない。
図７は本変形例に係るボディスキャナ１ａの外観を表す。ボディスキャナ１ａは、第１スキャン部１０ａと、第２スキャン部２０ａとを備える。第１スキャン部１０ａは、筐体１１ａと、移動ユニット１２ａとを備え、第２スキャン部２０ａは、筐体２１ａと、移動ユニット２２ａとを備える。
【００７８】
筐体１１ａ及び２１ａは、鉛直上方から見て、立ち位置Ｐ１側を中心とする弧を描いた搬送方向Ａ４ａに移動ユニット１２ａ及び２２ａをそれぞれ移動可能に支持している。このように搬送方向Ａ４ａが弧を描いているため、移動ユニット１２ａ及び２２ａが初期位置にある場合でも、後方アンテナが送信する電磁波の送信方向Ａ１４ａ及びＡ２４ａが被検者の側面Ｄ１に対して角度を成し、後方アンテナが送信する電磁波が側面Ｄ１において反射するようになっている。
【００７９】
また、移動ユニット１２ａ及び２２ａが終了位置にある場合でも、前方アンテナが送信する電磁波の送信方向Ａ１３ａ及びＡ２３ａが被検者の側面Ｄ２に対して角度を成し、前方アンテナが送信する電磁波が側面Ｄ２において反射するようになっている。従って、本変形例では、送信制御部３３は、各送信アンテナが電磁波を送信する期間を搬送距離に応じて変化させずに、常に電磁波を送信するように制御してもよい。
【００８０】
［２−２］電磁波の送信方向
送信アンテナが送信する電磁波の送信方向は、上記の各例で述べたものに限らない。例えば、実施例では、送信方向Ａ１４が搬送方向Ａ４とは反対方向の成分を有していたが、送信方向Ａ１４も、送信方向Ａ１３と同様に搬送方向Ａ４の成分を有していてもよい。
【００８１】
また、実施例では、送信方向Ａ１３は搬送方向Ａ４の成分を有していたが、送信方向Ａ１３も、送信方向Ａ１４と同様に搬送方向Ａ４とは反対方向の成分を有していてもよい。いずれの場合も、送信方向Ａ１３及びＡ１４の水平方向成分が異なっていれば、どの送信アンテナの電磁波の送信方向も水平方向成分が一律である場合に比べて、電磁波の送信範囲を広げることができ、電磁波を反射させにくい箇所についても実施例のように画像をより鮮明にすることができる。
【００８２】
［２−３］電磁波の伝達範囲
実施例では、前方アンテナ（例えば第１送信アンテナ群１３）が送信する電磁波の伝達範囲と、後方アンテナ（例えば第２送信アンテナ群１４）が送信する電磁波の伝達範囲とが重なっていなかったが、これらが重なっていてもよい。
【００８３】
図８は本変形例の電磁波の伝達範囲の一例を表す。図８に表す移動ユニット１２ｂは、第１送信アンテナ群１３ｂ及び第２送信アンテナ群１４ｂを備える。第１送信アンテナ群１３ｂは範囲Ｃ１ｂに伝達する電磁波を送信し、第２送信アンテナ群１４ｂは範囲Ｃ２ｂに伝達する電磁波を送信する。範囲Ｃ１ｂ及び範囲Ｃ２ｂは、図に示すように重なっている。この場合でも、送信制御部３３が、第１送信アンテナ群１３ｂ及び第２送信アンテナ群１４ｂについて時分割制御を行うので、両アンテナ群が送信する電磁波も、その反射波も、互いに干渉しない。
【００８４】
［２−４］スキャン部
ボディスキャナは、実施例では、通路Ｒ１の両側にスキャン部（第１スキャン部１０及び第２スキャン部２０）を備えていたが、片側だけにスキャン部が備えられていてもよい。その場合でも、備えられたスキャン部に対して被検者が正面を向けてスキャンを行い、その後に背面を向けてスキャンを行うことで、被検者の持ち込みを検査することができる。
【００８５】
［２−５］電磁波
送信アンテナが送信する電磁波としては、ミリ波に限らず、例えば、赤外線、近赤外線又はサブミリ波のようにミリ波よりも波長が短い電磁波が用いられてもよいし、マイクロ波のようにミリ波よりも波長が長い電磁波が用いられてもよい。要するに、物体に反射した反射波に基づいてその物体の画像を生成可能なものであれば、どのような電磁波が用いられてもよい。
【００８６】
［２−６］スキャン対象
本発明においてスキャンする（反射波から画像を生成する）対象は人間に限らない。例えば荷物であってもよいし、ペット等の動物であってもよい。要するに、前述した電磁波を反射する物体であれば、何をスキャン対象としてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…ボディスキャナ、１０…第１スキャン部、２０…第２スキャン部、１１、２１…筐体、１２、２２…移動ユニット、１３、２３…第１送信アンテナ群、１４、２４…第２送信アンテナ群、１００、２００、３００、４００…送信アンテナ、３０…制御部、３１…移動制御部、３２…搬送距離算出部、３３…送信制御部、３４…受信情報取得部、３５…画像生成部、３６…表示制御部、４０…操作部。
【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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