(57)【要約】【課題】物質／物体を検出し、そのある種の分類を特定することを目的とする個人走査装置および方法を提供する。【解決手段】本発明は、送信／受信マイクロ波エレメントのアレイを支える１つの回路（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）を含む、積層回路基板タイル状アセンブリ（３５）を含む。走査動作の間、走査される人に連続的に向かうようにまたは遠ざかるように、エレメントを偏移させる。この運動は、これらのエレメントの１つと本発明が走査する人の領域との間に存在する定在波の反射があれば、そのピーク値（高および低）値の検出を可能とするように行われる。これらのピークおよびバレー値は、これらの大きさの差に関して、「発見した物質／物体」の特定を可能とするために、用いることができる。【選択図】図１
2008533446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が携行する非生理的物体／物質を検出し、その分類を特定する際に補助する個人走査装置であって、
定めた個人走査ゾーンと、
前記ゾーンに隣接して支持され、送信／受信動作軸を有するマイクロ波送信／受信（ＴＲ）エレメントであって、その軸が前記ゾーン内に向かい、その前記軸に沿って前記ゾーンに対する選択的往復運動を行う、エレメントと、
前記ＴＲエレメントに動作的に接続され、送信および受信の動作モードにおいて同時に走査フェーズにおいて前記エレメントの動作を実行するように機能する第１回路であって、それにより、前記エレメントがマイクロ波エネルギを前記ゾーンに送信し、前記エレメントが前記ゾーンから反射したあらゆるそのようなエネルギを受信可能とする、第１回路と、
前記ゾーンと前記ＴＲエレメントとの間に動作的にかつ駆動的に介挿され、走査フェーズの間に選択的かつ逆転可能に活性化することができる選択可能に逆転可能なモータ構造であって、前記エレメントを選択的に前記ゾーンに向かってまたは当該ゾーンから遠ざかるように偏移させるように、選択した２つの概略的に直線的な逆方向の一方において前記エレメントの軸に沿って前記エレメントを偏移させる、モータ構造と、
を備えた、個人走査装置。
【請求項２】
人が携行する非生理的物体／物質を検出し、その分類を特定する際に補助する個人走査装置であって、
定めた個人走査ゾーンと、
前記ゾーンに隣接して支持され、送信／受信動作軸を有するマイクロ波送信／受信（ＴＲ）エレメントであって、その軸が前記ゾーン内に向かい、その前記軸に沿って前記ゾーンに対する選択的往復運動を行う、エレメントと、
前記ＴＲエレメントに動作的に接続され、送信および受信の動作モードにおいて同時に走査フェーズにおいて前記エレメントの動作を実行するように機能する第１回路であって、それにより、前記エレメントがマイクロ波エネルギを前記ゾーンに送信し、前記エレメントが前記ゾーンから反射したあらゆるそのようなエネルギを受信可能とする、第１回路と、
前記ゾーンと前記ＴＲエレメントとの間に動作的にかつ駆動的に介挿され、選択的かつ逆転可能に活性化することができる選択可能に逆転可能なモータ構造であって、前記エレメントを選択的に前記ゾーンに向かってまたは当該ゾーンから遠ざかるように偏移させるように、選択した概略的に直線的な逆方向において前記エレメントの軸に沿って前記エレメントを偏移させる、モータ構造と、
前記第１回路および前記モータ構造の双方に動作的に接続され、走査フェーズにおける前記エレメントの動作中に動作可能な位置制御構造であって、前記第１回路の機能に選択的に合わせて、前記モータ構造を活性化して、前記逆方向の概略的に直線的な向かう方向および遠ざかる方向の一方のみにおいて前記エレメントを偏移させ、その運動を発生させる、位置制御構造と、
前記ＴＲエレメントに動作的に接続され、前記エレメントが受信する反射エネルギに応答し、かかる検出した反射エネルギを、人が携行する非生理的物体／物質を検出および特定するための情報として、かかる物質の前述のある種の分類の１つにおいて利用するように動作可能な、第２回路と、
を備えた、個人走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、前記ＴＲエレメントを、前記走査ゾーンに関して、前記エレメントの軸が前記ゾーンに対して２つの直交関係の方位間において前後に遷移し、前記ゾーン内に入らせるように、当該ゾーンに対して反復、逆転可能、回転運動が可能なように配置する、装置。
【請求項４】
請求項２記載の装置において、前記第１回路は、定めたマイクロ波波長λにおいて前記ＴＲエレメントの動作を実行し、前記位置制御構造およびモータ構造は、走査フェーズの間、前記ゾーンに対して、λのある定めた割合である距離にわたって、前記エレメントの運動を発生するように設計された、装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、前記定めた割合は、λ／２より小さくない、装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置において、前記走査フェーズを複数のＮ個の定めたステージに分割し、前記位置制御構造およびモータ構造は、Ｎ個の定めたステップにおいて前記ＴＲエレメントの運動を発生させ、各ステップは、走査フェーズ・ステージに対応し、少なくともλ／２Ｎに等しい距離に沿って、前記エレメントの運動が生ずる、装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、１つの走査動作の全体において、前記ＴＲエレメントは、連続的に、前記走査ゾーンに対してその動作軸に沿ってＮ＋１個の異なる位置を占める、装置。
【請求項８】
請求項２記載の装置において、前記第１回路は、１つの走査フェーズ全体において、ある定めた波長λを有するある定めた動作周波数において前記ＴＲエレメントを動作させ、前記位置制御構造およびモータ構造は、前記ゾーンに対して１方向において、λ／２よりも大きな距離に沿って、前記エレメントの運動を効果的に発生させる、装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、各走査フェーズを複数のＮ個の定めたステージに分割し、前記位置制御構造およびモータ構造は、Ｎ個の定めたステップにおいて前記ＴＲエレメントの運動を発生させ、各ステップは、走査フェーズ・ステージに対応し、少なくともλ／２Ｎよりも大きな距離に沿って、前記エレメントの運動が生ずる、装置。
【請求項１０】
請求項８記載の装置において、１つの走査動作の全体において、前記ＴＲエレメントは、連続的に、前記走査ゾーンに対してその動作軸に沿ってＮ＋１個の異なる位置を占める、装置。
【請求項１１】
集積マイクロ波送受信タイル構造であって、
定めた行および列パターンに配列された、複数の一体形成されたマイクロ波送受信（ＴＲ）エレメントのアレイを含む、第１の全体的に平面の回路基板層構造であって、前記ＴＲエレメントの各々が、前記第１層構造の面に対して概略的に垂直に延びる、関連のＴＲ軸を有する、第１回路基板層構造と、
前記ＴＲエレメントに動作的に接続されたＴＲエレメント機能動作回路を含み、送信および受信の動作モードにおいて同時に前記ＴＲエレメントの動作を促進するように機能する、第２の全体的に平面の回路基板層構造と、
前記第１および第２層構造の間に動作的にかつ駆動的に介挿された選択可能に逆転可能なモータ構造であって、概略的に前記ＴＲエレメントの前記軸に実質的に平行な直線状に、前記第１層構造を前記第２層構造に対して偏移させるように、逆転可能に活性化可能な、モータ構造と、
前記動作回路および前記モータ構造双方に動作的に接続され、前記動作回路の機能に選択的に合わせて前記モータ構造を活性化するように動作可能な位置制御構造と、
を備えている、集積マイクロ波送信／受信タイル構造。
【請求項１２】
請求項１１記載のタイル構造において、前記第１および第２回路基板層構造は、集合的に、複数の回路基板部分の組立スタックの形態をとる、タイル構造。
【請求項１３】
請求項１１記載のタイル構造において、前記第１回路基板層構造は、回路基板を含み、前記回路基板の一部および前記複数のＴＲエレメントの一部を、共通の材料で一体成形した、タイル構造。
【請求項１４】
人を走査して禁止されている非生理的物体／物質の存在可能性および特性を検出するため、定めた走査フェーズにおいて使用可能なマイクロ波方法であって、
その人のある選択領域に向けて、ある定めた波長λのマイクロ波放射線を送信および指向させるステップと、
前記送信および指向に基づいて、その同じ人に関連する前記選択領域から、当該人の前記領域から反射したかかるマイクロ波放射線（反射）を受信するステップと、
走査フェーズにおける前記送信、指向、および受信の間、前記反射におけるかかる反射放射線のピークおよびバレー振幅値間の値の差を検出するステップと、
前記受信した反射を生成した前述の領域にある前記物体／物質の特性の指示を少なくとも与えるように、前記値の差を解釈するステップと、
を備えた、マイクロ波方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、前記送信、指向、および受信は、送信／受信（ＴＲ）エレメントによって行われ、前記検出は、走査フェーズの間、少なくともλ／２である距離にわたって走査される前記人に対して単一方向の前記エレメントの偏移と協調して行われる、方法。
【請求項１６】
人が携行する非生理的物体／物質を検出し、その分類を特定する際に補助する個人走査装置であって、
タイル軸と、該軸に沿って分布した複数の離間した回路基板のスタックとを含むタイルと、
前記スタックにおける前記回路基板の１つとともに含まれる送信／受信（ＴＲ）エレメントのアレイと、
前記スタックにおけるその他の回路基板に対して前記軸に沿った選択的逆転可能運動のために、前記１つの回路を支持する構造と、
を備えている、個人走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
前述の文書は全て、有用な情報を含み、したがってこれら数件の特許および２件の米国特許出願の開示内容全体は、ここで引用したことにより本願にも含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波近場および遠場間の中距離区域におけるマイクロ波誘電率計(dielectrometer)の使用には、対象者を走査することに関して、禁輸品、爆発物、兵器、ならびにその他の形態の非生理的物体および物質の存在に対して、多くの魅力的な属性がある。
【０００３】
複数の送信／受信（ＴＲ）エレメントの各々を採用し、各エレメントがその前方にある空間の特定の差別化した体積量(volume)を走査し質問し、更に、このような各エレメントの前方には事実上常に「負荷」があることを認識することを事実上責務とする、先に引用した’３８８および’１８３特許出願に記載されているもののような設定において、不要なノイズ信号が受信信号の信号対ノイズ比特性を著しく劣化させ、重要な走査情報の評価を分離して評価することが困難となるように、そうさせる状況がある。「発見した非生理的異常」を特徴付ける際に補助となるように、受信信号情報を利用するようにいかなる努力をしようとしても、述べたばかりの、ノイズによって誘起される、信号対ノイズ比の劣化がそのような特徴化を著しく困難にする。
【０００４】
しかしながら、この問題に対して非常に特殊な解決手段があり、特に、信号対ノイズ比の問題を効果的に解決し、同時に、丁度述べたばかりの先に引用した２件の特許出願に記載されている基本的な走査構造および方法論の鍵となる動作および利用の利点全てを保存する状況においてこれを行う解決手段があることを発見した。この問題に対する私の解決手段は、集合的に、個々のＴＲエレメントは、いずれの下流にある非照射負荷、および介在する媒体と連携して、空間内に伝送線を形成するという認識に立脚している。このようなＴＲエレメントに向かって負荷を移動させると、検出された入射反射−パルス振幅が、１／４波長空間間隔で増減するのが見え、「負荷」がＴＲエレメントに十分近くなく、このような検出可能な振幅の変動を「生ずる」ことができない遠場において最終的に消滅する。この増減現象は、負荷反射波が交互に同相および位相外れとなり、入射波が時間または距離ドメインにおいて移動することが原因である。
【０００５】
放射システムにおけるこれらの変化についての説明は、伝送線理論において正しく文書化されており、送信源、介在する媒体、および終端照射負荷(terminating, irradiated load)の出力インピーダンスに基づく。これらの全てが等しい場合、定在波はなく、送信エレメント（ＴＲエレメント）から負荷までの到達距離(range)即ち距離(distance)には、検出信号に振幅に対して、認められ得る影響はない。この状況では、システムはその特性インピーダンスが終端すると言われる。
【０００６】
終端負荷インピーダンスの変化は、しかしながら、システムの均衡を崩し、実際、検出可能な定在波を発生する。反射係数および定在波比として当技術分野において知られている量は、この不一致、即ち、不均衡によって生ずる測定値である。
【０００７】
ピーク・ピーク（高−低）定在波値は、送信エレメントから測定して約２から約２０波長の波長範囲において、ほぼ一定である。送信エレメントを、照射および走査する対象に対して半波長移動させることができると、前述の２から１０波長の範囲において、送信エレメントからの対象の距離には関係なく、１つの最大および１つの最小定在波ピークを明確に検出し捕獲することができる。具体的には、これらの最大値および最小値は、ノイズが存在すると変化するが、これらの間の差は認められる程変化しない。検出システムが精製する値が、最大および最小定在波ピーク間のピーク・ピーク値に等しい場合、真のパルス・ピーク振幅値に伴う変化は、共通モード化され(common-moded)、したがって信号対ノイズ比は上昇する。
【０００８】
以上から分かるように、本発明の装置および方法論は、この検出可能な最大−最小定在波ピーク値現象を利用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的な用語で言えば、本発明は、マイクロ波誘電体測定装置に関し、特に、１つ（以上）の送信／受信（ＴＲ）エレメントを含み、各々がＴＲ軸（エレメントの動作軸）を有し、このエレメントが、対象者の誘電体マイクロ波走査を伴う方法論において、およびこれに関して使用可能である装置に関する。更に、本発明は、このような装置、および関連する走査方法論に関し、基準線生理的応答データに関して、そして定めた選別判断基準に応じて、所与の個々の「誘電体シグネチャ」に関して、顕著な差または以上を検出する目的のため、加えてある種の禁止された、違法の、危険な、禁輸の、等の、人が身に付けているそして人が携行する非生理的物体または物質の特質(nature)に関する何らかの区別可能な情報を提供するために、走査を行う。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、先に特定した’１８３、現在係属中の特許出願に記載されている発明の補強版を表し、選別または走査される個人に向かう／から離れるＴＲエレメントのその軸に沿った相対的運動を生成することによって、重要な発見の導入および使用によって補強する。このような走査の間に（以下で説明する）、貴重な情報を収集して、ある種の「禁止」物体およびその他の非生理的物質の存在だけでなく、その特質を示すことができる。
【００１１】
本発明のＴＲ−エレメント構造、システム、および方法論に実用上の有用性がかなり見出される実体走査（または選別）用途は数多くあるが、このような用途の内２つについて特にここで注記すると、これらの内一方では、本発明の構造および動作（方法論）を論じ説明するための主要モデルとして用いられる。これら２つの用途は、（ａ）兵器、禁輸品等を検出する目的のために空港のような場所におけるセキュリティ検出、または走査（選別）、および（ｂ）例えば、会社内の研究開発区域に関する機密区域における、進入を許可された人の管理を含む。当業者には、その他の数多くの有用な用途も想起されよう。
【００１２】
本発明の好適な実施形態および実用化する態様について、ここでは、走査システムおよびその装置に関して説明する。これらは、前述の米国特許第６，０５７，７６１号に詳しく図示および説明されている同様のプロセッサ・システムおよび方法論とは異なり、これらに対してある種の改善を提供する。これらの改善は、既に示した走査プロセスおよび構造自体の機械的および電気的側面双方を伴う、ある種の区域に存在し、これによって、空港セキュリティ選別区域を伴う用途のような、走査の分解能および有効性で妥協することなく、人の非常に効率的で高いスループットに対処しなければならない特定の用途において、本発明がある種の進んだ利用価値を有する結果となる。走査したデータを最終的にどのようにして読み取り（本発明のＴＲ構造の動作に基づいて監視および評価する）、検出するのに重要な誘電体異常（非生理的）を検出するのかについて、そして本発明がＴＲエレメントと走査される人との間におけるそのエレメントの動作軸に沿った有用な相対的運動の一意の形態を提案することを除いて、前述の’７６１特許に記載されているのと実質的に同じ技術を、本文書において開示する、改良した装置、システム、および方法論バージョンにおいても、殆どの部分で用いる。
【００１３】
更に別の背景として、そして本発明のＴＲ−エレメント構造によって実施する誘電体走査（または選別）プロセスに関して、関連する物理学に関する一般的な文と同様、全ての材料は、誘電係数として知られているものを有する。この係数には、それらの物理的および電気的（電磁および静電）プロパティが関連付けられている。その結果、マイクロ波放射の異なる波長および周波数に露出されると、各材料は、反射反応、または応答をその放射に対して生成し、この応答は、性質上、とりわけ、特定の材料のそれぞれの誘電係数に一意に関係する。マイクロ波エネルギを制御して送信し、これを材料が受けるようにすることにより、材料のこれに対する反射「応答」を、その誘電係数に関して解釈することが可能となる。「誘電体シグネチャ」という用語は、ここでは、この現象に言及するために用いられている。
【００１４】
選択した空間の体積量において複数の異なる特徴の材料を緊密に合体すると、その「空間」の「誘電体シグネチャ」を観察し検出するために用いられるマイクロ波放射は、それぞれの異なる個々の材料成分によってその空間においてなされたそれぞれの誘電係数寄与に関する平均現象に基づく応答を引き出す。この平均状態は、本発明の使用の有効性において重要な役割を果たし、この役割は、前述の’７６１特許に詳しく記載され論じられていることを、読み手は見出すであろう。
【００１５】
丁度全体的なあらましを述べ示唆した形式のシステムおよび方法論において、本発明のＴＲ−エレメント構造（即ちＴＲ構造）は、少なくとも２つの異なる（分離した）解剖学的物質があり、各々が異なる誘電係数によって特徴付けられる体内において、立体空間を効果的に連結(engage)するように、人の解剖体（組織、体内流体、または骨に対するいずれの損傷の脅威に対しても完全に無害のレベルで）マイクロ波放射線を入射するように設計されている。物質は、前述の「平均的」態様で、空間全体の「有効な」、見かけ上「均一な」（または名目上均質な）誘電係数に共に寄与する。’７６１特許において説明されているように、本発明のＴＲ構造およびその動作を、解剖体内部の前述の少なくとも２つの物質の立体空間を連結するように設計することにより、兵器、または密輸品が、それら自体の誘電係数、および／またはその具体的な構成および形状、および／またはその正確な位置、および／または人体に対する配置の性質により、通常の予期できる解剖学的構成物であると偽ることによって本発明を「騙す」可能性は、皆無と言ってもよい。好ましくは、この内部解剖学的空間の進入深さは、前述の「通常の」誘電係数を有する物質において機械的に測定した場合の、システム動作周波数の約２  １／２波長とする。
【００１６】
兵器または密輸品のような異物が人によって、例えば、胴体の外側に密接に持ち込まれた場合、この物体の存在は、したがって、非常に非正常解剖学的、および検出可能に、前述のマイクロ波放射線によって占められる空間の体積量（勿論、解剖体が含まれる）の材料内容の平均誘電係数を変化させる。明確に、このような予期しない（非解剖学的生理的）物質の存在は、前述の平均現象に応じて、有効、平均および見かけ上、均一、空間誘電係数の平均値を大きく変化させ、本発明の実施によるマイクロ波走査送信の応答結果として、予測とは全く異なる誘電体シグネチャが現れる状況が生ずる。この走査または選別プロセスを、ここでは、生理的および非生理的物体間における物体走査差別化の実施と呼ぶことにする。
【００１７】
従来技術の従来の実施と、本発明のＴＲ構造に応じて行われる実施との間に存在する重要な相違について更に説明すると、従来の走査システムはどちらかというと多数の特定的な物体および物質（材質）を探し「特定」するように設計されているのに対して、本発明にしたがって取られる手法は、本質的に全ての人の身体が生成することを予期する通常の人の生理的誘電体シグネチャ（ある経過の範囲内での）の一部であるとは考えられない生理的不規則性／以上を求めて、人の生理を検査することに基づく。この非常に異なる走査の結果として、本発明のＴＲ構造によって実施されるシステムおよび方法論は、兵器、密輸などの問題の状況を特定することに関して、遥かに効率的で迅速である。いずれの規範外の生理的シグネチャが検出されても、警報状態となり、この状態を用いれば、セキュリティ要員が、特定の、関連する丁度走査した対象者が、彼または彼女の人の上に何を有し得るか、更に詳しく見る必要があることを通知することができる。
【００１８】
第２に、本発明は、ＴＲエレメントの位置の走査フェーズ中におけるその動作軸に沿った、そして走査される人に向かうまたはこの人から遠ざかる一方向のみのずれを利用して、機能しているＴＲエレメントとその人との間に存在するマイクロ波受信定在波のピークおよびバレーの振幅値を検出できるという、この中で先に述べた発見を利用する。具体的には、これらの値は、ＴＲエレメントが、当該ＴＲエレメントの動作波長の半分に少なくとも等しく、好ましくはこれよりも僅かに大きい距離だけそのようにずれたときに、認めることができる。重要なのは、これら特定のピークおよびバレー値を検出することにより、共通モードの信号獲得を実施でき、適正で有用な信号検出に対してノイズが及ぼす可能性がある影響を最小限に抑えることである。
【００１９】
この体系および動作設定において、本発明は、具体的に、ＴＲエレメントのそれ自体個々としての独特な利用、および複数ＴＲ−エレメント、集積モジュラー・タイル構造（タイル）の独特な利用に関し、このタイル構造は、複数の緻密に積層された、ピギーバック回路基板（パネル）または層構造を含み、その１つにおいて、行および列の行列状に、共通物質マイクロ波ＴＲエレメント本体構造のアレイが、均質に成形されている。この中における発明の主な図示および論述の目的上、このようなタイル構造に関して主に本発明を説明する。このようなタイル構造では、ここで概略的に説明し、一般に当業者の知識の範囲に十分該当する適切な回路（第１回路と呼ぶ）は、電気的に回路基板を相互接続し、同時送信および受信動作モードにおいて走査フェーズとして知られているものの間、ＴＲエレメントの動作を制御し「駆動」するように機能する。更に具体的には、このようなタイル構造内のＴＲエレメントは、ファイル構造全体の小型化に大きく寄与するように密度高く編成されている。タイルにおけるＴＲエレメントは、動作に重要な、規定された行および列パターンで配置されており、２つのタイルをしかるべく隣接して並置させると、このパターンは２つのタイル全体にしかるべき動作パターン連続体を形成する。実際、タイルの有用な配列は、複数のタイル自体を行および列のアレイに編成することを必要とし、このようなアレイは、例えば、航空路線搭乗客を「走査」するのに望ましい構造において、非常に有効であると判断されている。
【００２０】
本発明を利用する例示態様によれば、例えば、飛行場の設定では、キオスクのようなユニットを設け、その中に走査すべき一団が、１対の離間し対向する起立パネルによって規定される解放対象者進入路を通って歩進し、その各々が、集積自己充足タイル構造のアレイを支持しており、各々同軸マイクロ波ＴＲエレメントの組み合わせを含む。これら２枚のパネルは、事実上、それらの間の領域を貫通する、常に解放し露出した通過路を規定し、この領域を、ここでは、走査ゾーンまたはチャンバと呼ぶ。また、これらのパネルは、ここでは、走査ゾーンを通過する人の通過のための、パネル方位決定路と呼ぶものも規定する。対象者の完全な走査は、二段階で行われ、一方の段階では、これらのパネルは人に左右側というように、身体の１組の対向する側に位置し、他方の段階では、パネルは直角関連状態（９０度回転して）に配置され、人の前側および後ろ側というような、２つの直交的に関係する身体側に沿って行われる。これら２つの走査方位の間で、パネルを９０度の円弧で回転させ（先に注記したように）、２つの走査位置の各々において、本質的に、そして重要なことに、パネルとその間に起立している対象者との間に行われる相対的な横方向運動はない。つまり、個々の人の走査の間、ＴＲエレメントの軸は、走査ゾーンに対して２つの直交関係にある方位の間で前後に遷移する。
【００２１】
本発明を用いる例示システムの特殊処理機構では、飛行場のセキュリティ箇所において処理しなければならないような、多数の人の処理および走査に関して、図示のシステムは、本質的に、走査されるために待機している人の２本の概略的に直交的に関係する線の作成を可能とし、走査される人が連続的に走査ゾーンに、ひとりずつ入り、そして交互に、２本の直交的に関係する線の各々の先頭から入るというようにしている。走査される人は、最初に走査ゾーンに面し、２枚のパネルの間のそのゾーンの中が（そしてこれを貫通して）明瞭に（透けて）見える。
【００２２】
人が走査ゾーン内の適所におり、比較的静止してそのゾーン内に位置すると、最初の走査フェーズが行われ、その人の横方向に対向する側を連続的に検査する。この走査フェーズは、本発明のパネル支持タイルにおいてアレイに編成されているタイル保持ＴＲエレメントの高速付勢の特殊パターン（前述の第１回路による）によって実施される。
【００２３】
ここで分かるのは、各走査フェーズにおいて、そして各タイルに関して、その中にあるＴＲエレメントを、単位として単位通方向にシステム走査ゾーンに向かう方向または離れる方向に、ＴＲエレメントの選択した動作波長（ここでは約２インチ）の半分以上、好ましくはそれよりも少し長い距離だけ移動させることである。この相対的運動を用いてどのようにして有用な走査情報を得るかについては、以下で論ずる。
【００２４】
このような第１走査フェーズが完了すると、タイルを支える２枚のパネルを支持している構造がこれらのパネルを９０度の円弧にわたって回転させ、対象者に対して第２走査位置においてこれらを停止させる。ここで、人の前側および後ろ側を同様に、第２走査フェーズにおいて順次、丁度説明したような状況の下で同様に走査し、パネル、およびそれらの間の対象者は、再度相対的に違いに対して適所に固定されるが、各タイルにおけるＴＲエレメントと走査ゾーンとの間の距離を変化させるために、相対運動を行わせる。この第２走査フェーズにおいて、各タイルにおけるＴＲエレメントの相対運動の方向は、これらを第１走査フェーズにおいて移動させた方向とは逆にする。
【００２５】
第２走査動作は、今論じている単一対象者に対する走査プロセスを完了し、次いでその対象者は角を右または左に曲がり（これは図面に示されている）、それに応じて、走査ゾーンから出口側であると考慮され、今回転した、２枚のパネルの解放（透視）空間を通って退出する。本発明のタイルを有するパネルは、次に、今述べた最初の人を走査すべきときに保持した位置に対して直交に位置付けられ、人の直交的に関係付けられた別の線における先頭の人が、ここでその他の線の直交位置から走査ゾーンに入る。この次の人の走査は、今説明したのと殆ど同じように行われる。パネル構造が約９０度の円弧にわたって回転してこの「次の」人の第２走査を行うときに、前述の最初の人の既に説明した走査の準備において最初に保持した位置まで、事実上逆回転する。走査データは、全ての走査フェーズ（一人当たり２回）からしかるべくコンピュータに取り込まれる。
【００２６】
走査したひとりひとりに関して集めた走査データから、そのデータを、特定的に走査した人と同様の身体種別、身長および体重を有するある人に関する、しかるべき生理的、誘電体データの「マップ」または「スケジュール」と比較し、注目すべき、誘電体シグネチャに関する異常が少しでもあれば、アラーム状態に移行させ（後に説明する）、例えば、セキュリティ要員に、特定の対象者を呼ばせて、更に別のそして一層集中した走査検査を行う。いずれの走査データからの写真画像を作らない。むしろ、走査データの出力品質の１つは、単純なワイヤ形状の人の解剖体の形状上において、検出した異常がどこに位置するかを示す、１つ以上の強調概略解剖学的区域の提示を含む。このデータの提示は、人の解釈活動を殆ど必要とせずに、容易に読み取り可能であり、しかも評価可能である。また、出力データは、検出した誘電体、非生理的異常の存在を支持するように解釈可能な明暗を有する明暗パッチの、いくらか格子状、またはチェッカボード状の場(field)において提示することもできる。この走査プロセスの一部については、’７６１特許および前述の以前に出願した特許出願に詳しく記載されている。
【００２７】
本発明が提供するその他の特徴および利点は、以下に続く説明を添付図面と関連付けて読んで行けば、増々明白となろう。      
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
これより図面に注意を向け、図１および図２の全てを最初に参照すると、２０で全体的に示されているのは、本発明の好適な実施形態にしたがって製作された、走査エレメントとも呼ぶ、送受信（ＴＲ）エレメントを含む集積送受信機タイル構造の配列を含むように構築された誘電体、生理的走査／選別システムである。以下で説明するが、装置２０は、人が携行している可能性がある非生理的物質を検出し、その確かな分類を特定するのを補助するように設計されている。
【００２９】
システム２０に含まれているのは、特殊キオスク状ユニット２２であり、１対の直立曲線パネル２６、２８間の空間として具体的に定められる、被定義個人走査ゾーンまたはチャンバ２４とここでは呼ばれるものを含む。これらのパネルは、駆動モータ３０の影響の下で、走査ゾーンの中心を上に向かって貫通する直立軸３４を中心とした前後の（両頭湾曲矢印３２で示す）直交（９０度のみ）、逆転可能逆回転(reversible counter-rotation)を可能とするようにしかるべく取り付けられている。軸３４は、図１の面に対して実質的に垂直に延びる。
【００３０】
この後更に詳しく説明するが、パネル２６、２８の各々は、パネルに沿って上面から底面まで達する３本の垂直柱内に、結合マイクロ波ＴＲエレメント（後に説明する）の複数のアレイを支えており、これらは、本発明にしたがって構成される集積タイル構造３５の一部をなす。ここに示すような各タイル構造の好適な実施形態は、全体的に矩形（正方形）立体の形態をなすが、望ましければ、非正方形や、非矩形形状でさえも可能である。「タイル」のこのような４つの垂直列の一部を、図２では３６で示す。これらのアレイ内に数個のタイル３５が示されている。
【００３１】
タイル３５におけるＴＲエレメントの挙動と関連するしかるべきマイクロ波機能動作回路についても、後に説明する。この回路は、ここではＴＲ−エレメント機能動作回路と呼ばれるものを、第１回路として含み、更に第１回路としても、後に説明する。以下で説明するが、好ましくは、システムの定めた動作周波数は、マイクロ波の活動(activity)に対して、５．５ギガヘルツである。この動作周波数は、人体の正常な生理的誘電体シグネチャの走査に関しては特に良く機能することがわかっている。この周波数に対する空気中の波長（定めた波長λ）は、約２インチである。タイル３５内部の構成要素のサイズ決定は、この動作周波数の選択から「流れる」(flow)ことは分かるであろう。この構成要素の「サイズ決定」に関する考慮については、先に引用した従来の背景特許および特許出願文書のそれぞれに詳しく記載されている。特に注記すべきは、選択した５．５ギガヘルツの空気中における動作波長は約２インチであるという事実である。この「注記」の重要性は、ＴＲエレメントの相対的軸方向運動に関与する考慮に関するが、いずれ明らかとなろう。
【００３２】
図１における線４２で示すように、走査出力データは、相応しくプログラミングされているディジタル・コンピュータ即ち第２回路４４に供給される。ディジタル・コンピュータ４４は、ブロック４６で表す、選択可能な正常な、対象者の、基準、生理的誘電体シグネチャの適したライブラリと関連して動作し、何らかの規定されているシグネチャ異常が検出されたときに、線４８上に警報出力信号を供給する。ライブラリ４６は、しかるべきスケジュール、マップ等を収容し、走査の目的で調べてみたいと思われる、選択した範囲の人体構造、生理学等に関する、予め確立されている情報を収容する。このような情報は、本発明のシステムおよび方法論のユーザによって自由に設計可能である。その具体的な設計は、本発明の一部ではない。
【００３３】
また、この後更に詳しく説明するが、ライブラリ４６には、走査動作中に検出された、ある種の「禁止」非生理的実体(substance)および物体(object)の特定的な異なる分類および特性に対する、ピーク対バレー、マイクロ波反射、定在波増幅値の相違に関するデータも収容されている。
【００３４】
図１に示されていることを更に検討し、「人の流れ」という視点からシステム２０の動作全体を総合的に記述すると、３つの大きな黒いドット５０ａ、５０ｂ、５０ｃは、図１のキオスク２２の左側からチャンバ２４に入るために待っている人の列における３人の人を表す。同様に、３つの大きな白いドット５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、ゾーン２４内において走査および選別を待っている人の別の列における３人の人を表し、この他の列は、最初に述べた人の列に対して実質的に直交する関係で配されている。黒い矢印５４および白い矢印５６を含む２つの大きな矢印は、代表的な人５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、および５２ａ、５２ｂ、５２ｃをそれぞれ含む列からチャンバ２４に入る人がチャンバ２４から退出する経路をそれぞれ表す。言い換えると、図１の左の列から、概略的に図１の左から右の方向に入る各人は、２フェーズの走査が全て行われた後、矢印５４の方向にチャンバ２４から退出する。同様に、図１におけるキオスク２２の底側に図示した列からチャンバ２４に入る各人は、走査動作の完了後、矢印５６が示すように、走査ゾーンから退出する。このように、走査のためにゾーン２４に入りそして退出する各人は、キオスク２２を通過する概略的に直交する経路に従う。走査手順のいずれの部分の間にも、人が完全にチャンバ２４に包囲される時間はない。パネル２６、２８の隣接する直立縁間の、チャンバの２つの正反対に対向する側は常に開放している。走査される一人置きの人が辿る２本の異なる直交経路は、図２において（経路１および経路２）と表記した矢印で示されている。
【００３５】
パネル２６、２８を図１および図２に特定的に示すように位置付けると、これらのパネルは、走査ゾーンが、黒いドット５０ａ、５０ｂ、５０ｃが表す列内に立っている最初の人を受け入れることができるように構成されている。このような人が、２つの開放した対象者入口の１つを通ってゾーンに入ると、第１走査フェーズが、その人、およびパネル２６、２８が相対的に互いに対する位置関係に固定された状況で実施される。その人に対する第１走査フェーズの完了時に、モータ３０の制御の下で、パネル２６、２８が、例えば、９０度反時計回り方向に回転させられ、これらは、図１および図２においてこれらに示した位置に対して直交して位置付けられる。このパネルの再位置づけに続いて、第２走査フェーズを実行する。今説明している編成では、第２走査フェーズは、図１の左からゾーン２４に入った人の前側および後ろ側を走査するフェーズである。この場合も、特定的な走査、または選別、動作（同時マイクロ波送信および受信）の間、ゾーン２４における人、およびパネル２６、２８の相対的な位置は実質的に固定されている。言い換えると、走査が行われるのは、パネルが支えるＴＲ−エレメント・タイルが、走査される人に対して横方向には移動しない状況である。各タイルにおけるＴＲエレメントは、２回の走査フェーズの間、ゾーン２４内にいる人に向かって、そしてこの人から遠ざかるように、それらの動作軸に沿って直線的に偏移されられる。これについては、以下で説明する。
【００３６】
以上で説明したこの２フェーズ走査動作が完了すると、ここで、大きな白いドットで図１においてキオスク２２の下に表した人の列にいる先頭の人が、真っ直ぐ進んでゾーンに入るように、パネル２６、２８を配置する。先に説明したのと全く同じように、この人に対して走査が行われ、その後この人は、矢印５６で示すように、走査ゾーンから退出する。
【００３７】
パネル２６、２８が支えるＴＲ−エレメント・タイルが実行する走査動作に加えて、３つの他のデータ収集動作が、チャンバ２４において走査された各人に対して行われる。しかるべき体重計またはセンサが、チャンバ２４の底面を形成する起立プラットフォーム５８（図２参照）に設けられている。更に、追加の誘電体走査デバイス（具体的には示さない）が、チャンバ２４内の足および靴領域に関する走査情報を収集するために、チャンバ２４内を上に向かって「覗き込む」目的で、プラットフォーム５８の直下に設けられている。加えて、先に概説したように、その人に関連する再１走査フェーズの終了時に、チャンバにおいて走査された各人の身長を判定する。
【００３８】
これより、図面の図全てを検討すると、タイル３５の各列アレイ３６は、８つの垂直に積層されたタイルで形成されており、したがってシステム２０は４８個のタイルを含む。各パネルにおけるタイルの垂直列は、図３において最も良く見られるように、互いに対して多少角度をなしている。各パネルにおけるタイルの３つの展開した列の横方向の幅は、約３０インチである。
【００３９】
各一体化タイル即ちタイル構造体３５は、複数の全体的に平面状の回路基板、または回路基板層構造体の組立スタックとここでは呼ばれるものに形成されている。具体的には、このスタックは、ここではタイル軸と呼ぶ、３５Ａで示すものに沿って互いに離間されている（図４、図６、図７、図１０、および図１１参照）３つの回路基板３５ａ、３５ｂ、３５ｃを含む。基板３５ａは、事実上、基板３５ｂの前にあり、基板３５ｂは、事実上、基板３５ｃの前にある。基板３５ａは、ここでは第１の全体的に平面状の回路基板構造と呼ばれるものの一部をなす。基板３５ａの公称面(nominal plane)を図９および図１１において３７で示す。基板３５ｂ、３５ｃは、合わせて、ここでは第２の全体的に平面状の回路基板構造と呼ばれるものの一部をなす。これらの基板の各々の横方向寸法は、各々約１０インチの長さを有する周囲縁によって規定される。これらの横方向寸法を図５においてａおよびｂで示す。各タイルにおける３つの回路基板は、結合スタックに組み入れるのに適しており、スタックの深さは、図５においてｃで示されており、約２インチ以下である。以下で更に詳しく論ずるが、各タイル内において、回路基板３５ａは、しかるべく支持されており、基板３５ｂ、３５ｃに対してそのタイルのタイル軸３５Ａに沿った選択的逆転可能運動を行うことができる。
【００４０】
各タイルにおいて、回路基板３５ａは、図において６０で全体的に指し示すもののような、マイクロ波ＴＲ（送信／受信）エレメントで定めた行および列アレイを支える。エレメント６０は、タイル軸３５Ａに対して実質的に平行であり、加えて、前述の回路基板部分面３７に対して実質的に垂直な、送信／受信即ちＴＲ軸６０ａを含む。軸６０ａは、走査ゾーン２４に入るように向けられている。各タイルにおいて、回路基板３５ｂおよび３５ｃは、信号送信および信号受信挙動モードにおいて同時に個々の活性化のためにＴＲエレメントの送信／受信走査フェーズ動作を制御し実行するために用いられる、ここではＴＲ−エレメント機能動作回路（第１回路）と呼ばれるものを支えるのに適している。このような同時活動がどのように行われるかについてのこれ以上の詳細は、先に述べた以前の特許および特許出願情報文書の種々のものにおいて見出すことができる。
【００４１】
前述のコンピュータ４４（第２回路）は、ここではＴＲエレメント６０に動作的に接続されている。本発明の動作において、コンピュータ４４は、効果的に、ＴＲエレメントが受信し反射するマイクロ波エネルギに応答し、人が携行している被生理的物体および／または物質を検出し特定することの双方のために、その情報を利用するように動作する。
【００４２】
これより、本発明が提供する重要な相対運動の特徴について説明する。図３、図５、図７、図９、図１１、図１２Ａ、および図１２Ｂに注意を向けると、回路基板３５ａ、およびこの基板に含まれるＴＲエレメント６０の全てが、基板３５ｂの前方に、しかるべき従来の低摩擦摺動実装構造５７を介して支持されている（図１１において、模式的でのみ、そして１箇所だけに示す）。この摺動実装構造は、タイル３５の残り（即ち、基板３５ｂ、３５ｃ）に対して、基板３５ａの限定した直線的往復並進運動（運動）を受け入れる。基板３５ｂ、３５ｃは、互いに対して適所にロックされている。
【００４３】
この往復運動は、平行な軸３５Ａ、６０ａと実質的に平行な逆転可能な方向において行われ、図３、図５、図７〜図９、ならびに図１１において両頭矢印５９によって示されている。各方向における総距離Ｄ（図７、図９、および図１１参照）は、本発明の実用にしたがえば、ＴＲエレメント６０の「動作波長」（約２インチ）の半分以上であり、これよりもわずかに大きいことが好ましい。今説明しているシステムでは、この距離は約１．００１インチである。図７において、基板３５ａは、基板３５ｂ、３５ｃに対して、軸３５Ａに沿ってその最も近い位置において実線で示されている。この同じ図において、断片的に、そして破線で、基板３５ａは、基板３５ｂ、３５ｃに対して最も遠くまで偏移させた位置に示されている。
【００４４】
このような逆転可能な運動は、ここでは、基板３５ｃ上に取り付けられている、精密直線加速度計、または選択的に逆転可能なモータ構造６１（図１１参照）によって選択的に生成する。加速度計６１は、ここでは、前述の軸６０ａに実質的に平行に、第１層構造を第２層構造に対して直線的に偏移させるために、ＴＲエレメント６０および走査ゾーン２４の間に介入するように駆動され、更に前述の第１および第２層構造の間に介入するように駆動されると言う。加速度計６１は、図１１において６１ａで模式的に示すしかるべき駆動接続部を介して、基板３５ａに接続され駆動される。駆動接続部６１ａは、事実上、基板３５ｂを貫通して（模式的に示すように）加速度計６１から延出し、基板３５ａと接続する。今説明している本発明の具体的な好適な実用では、動作の各走査フェーズにおいて、加速度計６１は一方向にのみ、タイル３５内にある他の基板から遠ざかる方向またはこれらに向かう方向に、直線状に、前述の距離Ｄだけ基板３５ａを偏移させる。前述のように、距離Ｄは、ＴＲエレメント６０の動作波長の半分よりもわずかに大きい。
【００４５】
このような走査フェーズの間にこうして行われる相対的運動（即ち、走査ゾーン２４に対する運動、したがって、このゾーンにおいて起立しているいずれかの人に対する運動）は、本発明の好適な実用によれば、各々約０．９１インチの実質的に等しい１１（Ｎ）回のステップ（またはステージ）で行われる。つまり、今述べたばかりの運動の全範囲の一側端から他側端まで、基板３５ａは、いわば、軸３５Ａ、６０ａに沿って着地し、１２箇所（Ｎ＋１）の異なる位置、即ち、ステーションにおいて、タイル３５における別の基板に対して一時的に停止する。図７において、基板３５ａについて示す２つの移動位置は、これら１２箇所の位置間における「対向端」の側端位置を表す。以下で説明するが、これらのステーションの各々において、各タイルにおいて、各ＴＲエレメントを１つずつ動作させ、同時に送信および受信モードでマイクロ波エネルギをゾーン２４内に指向し（即ち、送信し）、反射したエネルギを受信し、ＴＲエレメントの「注意」（特定の放射線）を向けたゾーン２４における人に関連する、特定の選択した領域から、マイクロ波反射データを導出することができる。
【００４６】
モータ構造６１の「歩進」動作は、しかるべくプログラムしたコンピュータ構造の制御の下で行われる。ここでは、これを位置制御またはコンピュータ構造６３（図１１参照）とも呼び、モータ構造６１ならびに前述の第１および第２回路の双方にしかるべく動作的に接続されている。これらの動作接続は、具体的にはその構造は従来通りでよく、括弧６５で図１１に表されている。コンピュータ構造６３は、「基板上」にあってもよく、各タイルにおいてモータ構造６１に厳密に専用でもよく、あるいは逆にシステム２０におけるタイル全てのモータ構造の制御のために汎用としてもよい。ここでは、コンピュータ６３は、先に述べた第１回路対する機能実行との調整を選択して、モータ構造６１を活性化すると言う。
【００４７】
これより図１２Ａおよび図１２Ｂに最も特別に注意を集中すると、図１２Ａは、断片的に、ゾーン２４内にいる人に向けて指向したマイクロ波放射線の１つよりも多少多い１つの受信定在波全体（波長＝λ、空間における長さは約２インチに等しい）。この波は、最大ピーク振幅を有し、そのように図１２Ａに表記されている。更に、この波は、最大バレー振幅（波における最低ピーク振幅点）を有し、そのように図１２Ａに表記されている。この波の長さは、この波の典型的な半波長（λ／２）を表し、図１２Ａにはしかるべく図示および表記されている。勿論、図示した定在波のこのλ／２の部分は、必然的に、波の最大ピーク振幅部分（値）、および波の最小（即ち、最大バレー）振幅部分（値）を含むことに気が付くであろう。
【００４８】
所与のＴＲエレメントに伴うこのような定在（反射）波における最大および最小振幅値間の値の相違（図１２Ａに表記する）は、その反射波を生成した特定の領域の性質または特性を正しく指示することができる。この認識、そしてそれを利用する本発明の構造は、本発明が関する技術分野の主要な特徴であり、その技術分野に対する貢献となる。
【００４９】
各ＴＲエレメントは、走査フェーズの間に付勢されて放射すると、ゾーン２４から反射があったときに、このような反射定在波を発生するので、この非常に関連が深く重要な特徴化情報を捕獲するために必要なのは、そのＴＲエレメントの位置を、前述の１１回のステップで、λ／２以上で、これより僅かに多いことが好ましい距離だけ偏移させ、前述のピーク／バレー差を計算するために位置付けるように、検出し受信した振幅値を記録することで全てである。
【００５０】
図１２Ｂは、同様に性質上断片的であるが、Ｄにおけるこの距離を例示する。Ｄは、約１．００１インチの寸法を有するように、そこに表記されている。また、図１２Ａも、６０ヘルツ波の断片部分を示し、そのように表記されている。この波は、システム２０に供給する従来の６０ヘルツＡＣから直接得られ、これから説明するように、走査ゾーン２４にいる個々の人の走査に伴う２回の走査フェーズの各々の間におけるこれらのエレメントの１２回の歩進位置の各々における各モータ構造６１の歩進挙動、およびＴＲエレメントの送信／受信「フリンジ」(fringe)に「合わせ」(key)同期させるために、特定的にここで用いられている。このような「合わせ」により、システム２０の走査／検出動作における不要なデータ返送アーチファクトの発生を回避する。図１２Ｂにおいて、具体的に位置−１、位置−２、および位置−１２を印している。
【００５１】
即ち、歩進運動は、全６０Ｈｚ波の１回置きで、即ち、２番目に生成され、この挙動は、図１２Ｂに与えた表記によって、明確に示されている。つまり、実質的に３３ｍｓ毎に、歩進相対運動行動が行われ、最終的には一方の「側端」位置（位置−１）から他方（位置−１２）まで、運動の全実施範囲、ここでは約１．００１インチにわたって、関連するＴＲエレメントを偏移させる。
【００５２】
既に述べたように、走査ゾーン２４における個々の人に伴う第１走査フェーズの開始時に、特定のタイルにおけるＴＲエレメントが、その人からそれぞれの最大距離のところに位置する場合、１１回の０．０９１インチずつの歩進で、これらのエレメントをその人に向かって前進させ（単一報告相対運動）、定在波振幅データがしかるべく戻されるので、これを収集する。図１２Ｂは、ｄにおけるこのような歩進の１つを示す。第２の完全な走査フェーズの開始時に、これらの同じＴＲエレメントを、１１回のステップで、ゾーン２４にいる人から遠ざかるように移動させる。
【００５３】
ここでシステム２０の残りの部分に関する説明を続ける。一般的に言うと、図１１においてブロック６２で表される基板部分３５ｃと特定的に関連する回路は、しかるべき多重化回路と共に、５．５ギガヘルツ信号源を含む。図１１においてブロック６４で表されている、基板部分３５ｂによって支えられこれと関連する回路は、ＴＲエレメントに、一度に１つずつ送信可能信号を分配するように機能する高速スイッチング回路を含む。また、ブロック６４で表される回路は、各ＴＲエレメントの各送信／受信同時動作に関して、図１１においてブロック６６で表されている信号基準負荷に信号を送る。高速スイッチングを達成するには、好ましくは、周知のｐｉｎダイオードを用い、基準負荷は、温度、経時変化のような周囲環境条件のある状況下においてＴＲエレメントの動作の安定化に大きく寄与する。図１１におけるブロック６８は、各基板部分３５ａにおいて用いられている回路を表し、直接送信および受信信号情報を個々のＴＲエレメントに双方向に結合する。ここで用いる回路の詳細は、本発明の一部をなしておらず、したがってここでは詳細に説明も図示もしない。このような回路は、関連技術の当業者には周知の多数の異なる方法で構成することができる。また、ここでは、有用な回路手法に関する示唆のために、前述の従来技術の背景文書の種々のものも参照してもよい。そして先に述べたように、
特に図４、図５、および図１０、ならびに図６にも見られるように、各タイル３５に含まれるのは、１６個のＴＲエレメント６０の縦横アレイであり、これらは、例えば、図４、図５、図６および図１０に見られるように、互いに対して直交する水平および垂直行および列線に沿って編成されている。図４および図１０において特に良く見ることができるのは、各タイル３５を構成する方法のために、２つのタイルをしかるべき縁対縁突き合わせ関係にすると、タイルの関連する角が互いに本質的に整合し、ＴＲエレメントの各タイルに設けられている行および列パターンが、隣接するタイルにおけるＴＲエレメントの行および列配列と、事実上動作連続体となるという事実である。このモジュール状の考慮(consideration)は、ＴＲエレメントの各タイルに設けられる分布パターンの２つのタイル間の接合部を超えて完全な連続体となるように、本発明にしたがって製作する複数のタイルを互いに隣接して組み立てることを可能にするには重要である。
【００５４】
各エレメント６０は、回路基板部分３５ａの平面部分と一体的に成形することによって形成された、特定的な形状の部分７０ａを含む本体部分７０を含む。また、各ＴＲエレメントには、前側閉鎖プラグ７０ｂ、円形電気被駆動エレメント７２、受信受信導電性エレメント(receiving reception conductive element)７０ｃ、および前方に延出する管状寄生構成(tubular parasitic arrangement)７０ｄが含まれる。寄生構成７０ｄは、回路基板３５ａの前面から外側に向かって延出する。ＴＲエレメント６０の具体的な構成は、先に引用した米国特許第４，８７８，０５９号および第４，９４９，０９４号に詳しく記載されている。
【００５５】
これより、単一の隔離したＴＲエレメントを示すように解釈することができるという観点で図９を見ると、このエレメントには、線形加速度モータ構造が接続され、これを駆動する。モータ構造には、先に説明したモータ構造に関して用いたのと同じ参照番号６１が付されている。直ぐ上で述べたばかりの駆動接続部は、破線二重点線６１ａによって、模式的に表されている。
【００５６】
このような単一エレメント構造は、望ましければ、ある種の用途に採用することができるが、複数のＴＲエレメントを用いる場合（殆どの実例におけるように）、各ＴＲエレメントの本体部分の、好ましくはポリスチレン材料からの成形による、基板３５ａの平面部分との一体形成により、精密に編成された行および列状に、ＴＲエレメントを精度高く発生できるという重大な利点が得られる。
【００５７】
当業者にはよく理解できるように、ＴＲエレメントの各行および列には、隣接するＴＲエレメントが水平および垂直に交互に分極されるように、これらのエレメントの構成要素が編成されている。この分極方式は、図４に概略的に示す４つのタイルの内３つの面に現れている、短い直交関係にある黒い直線によって明確に表されている。
【００５８】
本発明のタイル構造におけるＴＲエレメントを用いた走査または選別動作の間、図１０に示すように、回路基板３５ａの面上に現れる１６個のアラビア数字の順に、個々の動作付勢パターンが行われる。システム２０の動作において、各タイルにおけるＴＲエレメントが図１０に示す順序で活性化すると、そのＴＲエレメントをそのように活性化する次のタイルは、下に隣接する次のタイルがあれば、このようなタイルである。タイル３６の列における全てのタイルにおけるＴＲエレメントの全てを活性化し終えた場合、活性化は、次に隣接する列３６における一番上のタイルから開始する。
【００５９】
図５における破線二重点の断片的正方形７２として示す、この中の構造の説明に関して最終的に注目することは、ＴＲエレメントの構成要素７０ｄの存在を覆い隠す、しかるべき被覆構造である。この側板は、本発明にしたがって構成されるタイル構造に関しては、何の役も果たさない。
【００６０】
以上のように、システム２０のようなシステムにおいて、走査および選別する目的に有用な、独特な集積マイクロ波送ＴＲ−エレメント・タイル構造を開示した。各タイル構造は、非常に簡潔な構成を含み、システム２０における列３６の編成に存在するアレイのような、複数のタイルのアレイに容易に組み込むのに適している。図１１に示す括弧７３は、図１１に示すタイル３５における回路の、以前に述べたコンピュータ４４とのしかるべき接続を表す。
【００６１】
一人当たり２回の各走査フェーズの間、そして各タイルにおけるＴＲエレメントが占める、１２回の異なる歩進の、相対運動達成近接空間位置の各々において、反射データを集め、予め設定しライブラリ４６に収容してある誘電体シグネチャと比較する。この比較は、走査される人の通常予期される生理的シグネチャにおいて走査によって検出される異常を探すのであり、非生理的異常であればそのいずれが検出されたときでも「警報」を出すように機能する。そして重要なことは、このように検出した異常に関して、関連する相対運動ピーク／バレー振幅差を検査して、異常を発生した実体および／または物体の性質を特徴化する。通例、振幅差が大きいと、例えば、金属を示し、差が小さいと、例えば、爆発物を隠蔽するために用いられるプラスティック・マスキングのような、種々のプラスチックを示す。
【００６２】
尚、ここに提示した本発明の説明を想定すれば、この相対的運動振幅データを有効に利用するために、システム２０のようなシステムを予め較正することは比較的容易であることを、当業者は認めよう。
【００６３】
このように、本発明が提案するのは、距離相対運動を独特に利用して、人が携行する禁止物体または実体の性質を評価しつつ、同時にこのような物体または実体の存在という単純な事実を独自に検出する、個人走査システムおよび関連する方法論である。
【００６４】
一視点からは、人を走査して禁止されている非生理的物体／物質の存在可能性および特性を検出するように定めた走査フェーズにおいて使用可能な方法として、本発明の実用化を記載することができ、この方法は、（ａ）その人の選択領域に向けて規定した波長λのマイクロ波放射線を送信および指向するステップと、（ｂ）このような送信および指向に基づいて、人の選択領域から、当該領域から反射したこのようなマイクロ波放射線を受信するステップと、（ｃ）走査フェーズにおけるこのような送信、指向および受信の間に、反射におけるこのような反射放射線のピークおよびバレー振幅値間の値の差を検出するステップと、（ｄ）受信した反射を生成した前述の人体領域にある物体／物質の特性の指示を少なくとも与えるためにこの値の差を解釈するステップとを含む。
【００６５】
したがって、本発明の好適な実施形態および実用化の態様について以上説明および図示したが、変形や変更も当業者には勿論想起され、本明細書における特許請求の範囲は、そのような変形や変更全てを包含することを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、各々本発明の好適な実施形態にしたがって構成した複数の集積マイクロ波ＴＲ−エレメント・タイル構造、即ち、各々複数の積層回路基板を含み本発明にしたがって構成されたこれら基板のＴＲエレメントの１つと関連する、タイルの編成を利用した、生理的誘電体走査システムの簡略ブロック／模式図である。
【図２】図２は、本発明の構造を採用した誘電体人走査を行う際に有用な、キオスク状走査ゾーン、即ち、チャンバの対向する両側を規定する、１対の９０度逆回転マイクロ波ＴＲ−エレメント、タイル−ユニット・パネルの簡略化および様式化した等幅図である。
【図３】図３は、図２に示した走査ゾーン、即ち、チャンバ内を下方に覗き込んだ場合の、簡略化および様式化した平面図である。ＴＲエレメントと前述の走査ゾーンとの間の相対運動を、逆方向を示す短い両頭矢印によって、この図において概略的に図示している。
【図４】図４は、本発明にしたがってＴＲエレメントによって構成され、ここでは突き合わせおよび一致縁対縁および角対角対面で配した複数のタイル構造の配列を示す、概略的に図３の線４−４に沿った簡略図である。また、この図は、タイルにおける隣接するＴＲエレメントのそれぞれの動作方向極性を記述するために、短い、辺毎の、交互に直交して引かれた線も用いる。
【図５】図５は、本発明の好適な実施形態にしたがって製作し、図４に図示した配列において用いられる単一のタイル構造の編成を示す、簡略化し、いくらか様式化した分解図である。また、ここでは、短い両頭矢印が、本発明の実施に応じたＴＲ−エレメントの相対運動を示す。
【図６】図６は、図５に図示したタイル構造のＴＲエレメント側、即ち、面と考えることができるものの写真図である。
【図７】図７は、図６の右側から全体的に見た図であり、ＴＲエレメントを載せた、本発明のタイル構造における回路の移動位置（２箇所の位置）を示す。
【図８】図８は、わずかな角度の背面透視で取ったことを除いて、図７と同様である。
【００６７】
図７および図８にある短い両頭矢印は、前述のＴＲ−エレメントの相対運動を示す。
【図９】図９は、ＴＲエレメントのアレイを内蔵した本発明のタイル構造の部分の異なる部分間の共通物質統合を示す、概略的に図５における線９−９に沿った拡大断片図である。また、この図は、ＴＲ−エレメントの逆転可能な相対運動も描画する。
【図１０】図１０は、それぞれ含まれるＴＲエレメントの異なる１つ１つの送信／受信個別化動作のパターンを説明するために、アラビア数字を付けた、本発明にしたがって構成した３つの横に並べたタイル構造を示す断片図である。
【図１１】図１１は、本発明にしたがって製作した単一タイル構造における単一ＴＲエレメントを示し、具体的に、そのタイル構造内に内蔵されているＴＲエレメントのアレイと共に用いられる機能制御回路および相対運動生成モータ構造の編成を全体的に示すブロック／模式図である。また、この図は、本発明の単一ＴＲ−エレメント実施態様を示すものとして視覚化することもできる。
【図１２Ａ】図１２Ａは、ここでは（エレメントの）動作軸と呼ばれるものに概略的に沿ってシステム走査ゾーンに向かうまたはこれから遠ざかる各ＴＲエレメントの逆転可能な運動を利用することに基づく、本発明の特殊な相対運動の特徴を定式化して、集合的に図で示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、ここでは（エレメントの）動作軸と呼ばれるものに概略的に沿ってシステム走査ゾーンに向かうまたはこれから遠ざかる各ＴＲエレメントの逆転可能な運動を利用することに基づく、本発明の特殊な相対運動の特徴を定式化して、集合的に図で示す。
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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