(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物（１２，１３）をスキャンするためのミリ波スキャンイメージングシステムであって、
・前記対象物（１２，１３）を第１の方向（１１）に輸送するための輸送手段（１０）と、
・少なくとも、
第１のアンテナ（３１）に結合された送信系統（５０）と、
第２のアンテナ（４１）に結合された受信系統（５１）と、
を含むミリ波測定システムと、
・前記第１の方向に対してほぼ直角である方向に前記第１のアンテナ（３１）および前記第２のアンテナ（４１）を円弧状に移動させるための走査システムと
を有し、
前記第１のアンテナ（３１）と前記第２のアンテナ（４１）とは相互間に距離を置いて配置され、前記対象物（１２，１３）を通して輸送するためのギャップを形成しており、
前記第１のアンテナ（３１）と前記第２のアンテナ（４１）とは相互に同期して回転可能であり、
前記送信系統（５０）はＨ１１モード信号を生成し、当該Ｈ１１モード信号は、Ｈ１１モード信号を搬送する第１の固定円形導波路（３４）を介して第１のロータリージョイント（３３）へ伝送され、当該第１のロータリージョイント（３３）によって当該Ｈ１１モード信号は、第１の回転円形導波路（３２）内へ伝送され、当該第１の回転円形導波路（３２）によって当該信号はさらに、円形および／または円錐アンテナである前記第１のアンテナ（３１）へ伝送される
ことを特徴とするミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項２】
対象物（１２，１３）をスキャンするためのミリ波スキャンイメージングシステムであって、
・前記対象物（１２，１３）を第１の方向（１１）に輸送するための輸送手段（１０）と、
・少なくとも、
アンテナ（３１）に結合された送信系統（５０）と、
前記アンテナ（３１）に結合された受信系統（５１）と、
を含むミリ波測定システムと、
・前記第１の方向に対してほぼ直角である方向に前記アンテナ（３１）を円弧状に移動させるための走査システムと
を有し、
前記アンテナ（３１）は前記輸送手段から距離を置いて配置され、前記対象物（１２，１３）を通して輸送するためのギャップを形成しており、
前記送信系統（５０）はＨ１１モード信号を生成し、当該Ｈ１１モード信号は、Ｈ１１モード信号を搬送する第１の固定円形導波路（３４）を介してロータリージョイント（３３）へ伝送され、当該第１のロータリージョイント（３３）によって当該Ｈ１１モード信号は、第１の回転円形導波路（３２）内へ伝送され、当該第１の回転円形導波路（３２）によって当該信号はさらに、円形アンテナである前記アンテナ（３１）へ伝送され、
前記アンテナ（３１）は信号（２６）を送信し、当該信号（２６）の少なくとも一部は、少なくとも１つの前記対象物（１２，１３）によって反射されて当該アンテナ（３１）に戻って受信され、
受信された前記信号は、前記第１の回転円形導波路（３２）と、前記ロータリージョイント（３３）と、前記第１の固定円形導波路（３４）とを介して、Ｈ１１モードで前記受信系統（５１）へ送られる
ことを特徴とするミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項３】
前記送信系統（５０）は、信号を生成するための送信器（３９）を含み、
前記信号は、Ｈ１０モードで第１の固定方形導波路（３６）を通って、Ｈ１０モードの信号をＨ１１モードの信号に変換するモード変換器（３５）を介して伝播する、
請求項１または２記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項４】
前記送信系統（５０）は、Ｈ１１モードの信号を生成する送信器（３９）を含む、
請求項１または２記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項５】
前記受信系統（５１）は、信号を受信するための受信器（４９）を含み、
前記信号は、Ｈ１１モードの信号をＨ１０モードの信号に変換するモード変換器を介して、Ｈ１０モードで第１の固定方形導波路を通って伝播する、
請求項１から４までのいずれか１項記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項６】
前記受信系統（５１）は、Ｈ１１モードの信号を受信する受信器（４９）を含む、
請求項１または２記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項７】
前記第２のアンテナ（４１）は、ロータリージョイント（４３）を介して受信器（４９）に結合されている、
請求項１記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項８】
前記第２のアンテナ（４１）は、円形の断面のアンテナであり、第２の回転円形導波路（４２）と、第２のロータリージョイント（４３）と、さらに、第２の固定円形導波路（４４）とを介して、Ｈ１１モードの信号を前記受信器（４９）に伝送する、
請求項７記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項９】
前記第２のアンテナは、方形の断面のアンテナ（７１）であり、方形導波路（７２）と、方形導波路用のロータリージョイント（７９）と、別の方形導波路（７８）とを介して、前記受信器（４９）に接続されている、
請求項７記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項１０】
前記第１の輸送手段（１０）はベルトコンベヤである、
請求項１から９までのいずれか１項記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項１１】
前記受信器（４９）および／または前記送信器（３９）に結合された画像処理ユニット（２９）が設けられている、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項１２】
モード変換器（３５）が、円偏波したＨ１１モードの信号を生成および／または受信する、
請求項１から１１までのいずれか１項記載のミリ波スキャンイメージングシステム。
【請求項１３】
回転する円形および／または円錐アンテナ（３１）に結合された定置の送信器（３９）を含む固定部と、
回転部と
を備えたスキャンイメージングシステムの動作方法において、
前記送信器からの信号を、第１の固定方形導波路（３６）を介してＨ１０モードで、Ｈ１０モードの信号をＨ１１モードの信号に変換するモード変換器（３５）を介して伝送し、
さらに、Ｈ１１モードの信号を第１の回転円形導波路（３２）内へ伝送する第１のロータリージョイント（３３）へＨ１１信号を搬送する第１の固定円形導波路（３４）を介して、前記信号をさらに伝送し、
前記第１の回転円形導波路（３２）は、前記固定部に対して回転について前記信号の偏波を不変に維持して、当該信号をさらに前記アンテナ（３１）へ伝送する
ことを特徴とする動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波領域内の波長の電磁波を使用して対象物の像を生成するためのミリ波スキャンイメージングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
独国特許出願公開第１０２００９０４７３００号明細書に、高周波電磁波を用いた食品スキャン装置が記載されている。この食品スキャン装置は、高周波を発生させて食品に向けて送るための波源を有する。反射したこの高周波は受信器によって受信され、当該食品の組成に関する情報を得るために解析される。
【０００３】
米国特許出願公開第２００２／００４４２７６号明細書に、ミリ波を用いたスキャンイメージングシステムが記載されている。このスキャンイメージングシステムでは、走査反射器を用いて、周期的な走査パターン全体にわたって掃引することにより、物標からのミリ波エネルギーを偏向して検出器へ送る。
【０００４】
発明の概要
本発明が解決すべき課題は、複数の対象物の連続スキャンを行うためのミリ波スキャナを提供することである。また本発明は、高分解能かつ低ひずみのスキャンを実現することも課題とする。本発明はさらに、比較的簡素であり、費用対効果が高く、かつメンテナンスフリーであるスキャナを実現することも課題とする。本発明の他の課題としてさらに、偏波が走査角に依存せずに一定である電磁波を送受信できる回転走査部を実現することも課題とする。
【０００５】
前記課題の解決手段は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明の更なる改善形態に関するものである。
【０００６】
第１の実施形態では、前記スキャンイメージングシステムは対象物をスキャンするために電磁波を使用し、有利には高周波エネルギー（または高周波信号）を使用する。有利には、前記電磁波の波長はミリ波領域内である。有利な周波数領域は、３０ＧＨｚから３００ＧＨｚまでの間である。本願にて開示する実施形態は、センチ波（３ＧＨｚから３０ＧＨｚ）またはサブミリ波（３００ＧＨｚから３ＴＨｚ）に用いることも可能である。また、光をスキャンに用いることも可能である。
【０００７】
有利には、スキャン対象を輸送手段によって第１の方向に移動または輸送する。この輸送手段は有利にはコンベヤベルトである。トロリーまたはスライダ等の他の輸送手段を用いることもできる。ここでコンベヤベルトが有利である理由は、予め定められた一定の速度で対象物を輸送できること、および、対象物のスループットが一定であることである。電磁波を放出および／または受信するための少なくとも１つのアンテナを、前記第１の方向に対してほぼ直角である第２の方向に移動させる。また、曲線の移動路上で移動を行うことも可能である。送信用の第１のアンテナと、これとは別体である受信用の第２のアンテナとを備えるのが有利である。また、複数の送信アンテナおよび／または複数の受信アンテナを設けることも可能である。また、両アンテナ間にギャップを設け、対象物を当該ギャップ内に通して移動させることも有利である。このことにより、対象物の透過測定が可能になる。上記実施形態に代わる択一的な実施形態では、対象物の片側に双方のアンテナを配置することにより、反射測定を実現することも可能である。これに代えて択一的に、信号の送信と受信とを行うために１つの共用のアンテナを設けることも可能である。送信アンテナおよび受信アンテナの連続移動を実現するため、有利なのは、アンテナを回転体に配置することである。この回転体は、好適にはディスク状である。これは、両アンテナのうち少なくとも１つを保持するディスクとすることができる。前記回転体は他の構成要素を、たとえば位置センサまたはバランスウェイト等を保持および／または支持することができる。さらに好適なのは、２つの回転体を設け、両回転体が同時に回転し、かつ、送信アンテナと受信アンテナとを互いに対向させて保持するようにした構成である。上記回転体は、ベルトまたは歯車によって駆動することができる。さらに、前記回転体が流体軸受を有するか、または択一的に磁気軸受を有すると有利である。前記流体軸受は、有利には空気軸受または液体軸受である。このような無摩擦軸受により、比較的高い回転速度を実現することができ、この高い回転速度によって高いスキャン速度を実現することができる。
【０００８】
送信アンテナは送信系統に接続されており、受信アンテナは受信系統に接続されている。送信系統は高周波エネルギーを送出し、受信系統はこのエネルギーを受信して、画像を生成するための画像処理ユニットにおいて使用される信号を生成する。有利には画像処理ユニットは、受信アンテナによって受信された信号の振幅および／または位相を解析する。最も好適なのは、画像処理ユニットがこの信号と、送信アンテナによって受信された信号とを比較することである。さらに、偏波の変化を解析することもできる。有利には、送信系統および／または受信系統は定置されて回転しない。というのも、このことによって回転質量が減少し、回転速度およびスキャン速度が上昇するからである。送信系統から送信アンテナへ高周波エネルギー（または、以下「電磁波」もしくは上記の「信号」とも称する）を伝送するために、第１の導波路系が設けられている。この第１の導波路系は、固定部と回転部とを結合するための少なくとも１つの第１のロータリージョイントを有する。有利には、受信アンテナから受信器へ電磁波を結合するための第２の導波路系が設けられている。また、この導波路系が、回転部と固定部との間で電磁波を結合するための第２のロータリージョイントを有することも有利である。
【０００９】
送信アンテナおよび受信アンテナは、一方の側辺から他方の側辺に向かって円弧状に移動してコンベヤベルトを横断する。有利には、この移動はコンベヤベルトの中央において、当該コンベヤベルトの移動方向に対して垂直な接線を有する。一般的には、この円弧状の移動は大まかにいうと、コンベヤベルトの移動方向に対して垂直移動（または直角移動）となる。
【００１０】
１つの有利な実施形態では、導波路系は電界の方向または電磁波の偏波方向を、少なくともコンベヤベルトの走査移動の一円弧区間にわたって、回転に対して不変に維持する。このようにするためには、送信系統からの、Ｈ１１モードを有する電磁波を使用する。送信系統は、円形導波路でこのＨ１１モードの電磁波を直接生成する送信器を有することができる。これに代わる択一的な手段として、前記送信器からの電磁波をモード変換器によってＨ１１モードの電磁波に変換することも可能である。前記送信器からの電磁波は、方形導波路によってＨ１０モードで導波することができる。このモード変換器は、両導波路種類間の連続遷移を有する導波路とすることができる。これをＯＭＴ（直交モードトランスデューサ）に組み込むことも可能である。他にも、送信器と受信器との間の信号路上の任意の場所にＯＭＴを設けることも可能である。Ｈ１１モードは、第１のロータリージョイントに接続された第１の固定円形導波路内にて導波される。この第１の固定円形導波路は非常に短い導波路片とすることができ、これは、モード変換器または第１のロータリージョイントのいずれかに組み込むことができる。この第１のロータリージョイントは、両側でＨ１１モードを用いる円形導波路を接続するためのロータリージョイントである。最も好適なのは、第１のロータリージョイントを、回転部間のギャップを電気的に閉じるための少なくとも１つのλ／４変成器を有する円形導波路とすることである。これは、λ／４チョークとも称されることがある。第１のロータリージョイントの回転側は、電磁波を第１のアンテナへ伝送するための第１の回転円形導波路に結合されている。好適には、前記第１のアンテナは円形、円錐またはエクスポネンシャルホーンアンテナである。ホーンアンテナが好適ではあるが、一般的には、本発明にて用いられるアンテナは、ミリ波信号を送受信するのに適したものであれば、任意の種類のアンテナとすることができる。有利には、前記ホーンアンテナの断面は円形であり、このようなホーンアンテナは、円形断面アンテナまたは円形断面ホーンと称することもある。また、上述のホーンアンテナを円錐形状または指数関数的形状とすることも可能である。
【００１１】
上述のロータリージョイントと円形導波路とを用いることにより、電界の方向（および偏波）は固定部に対して回転不変となる。このことにより、スキャン品質とそのソリューションを改善することができる。ここで「円形導波路」および「円形アンテナ」との用語は、近似的に円形の断面を有する導波路およびアンテナを指す。さらに、このような断面のアンテナの形状を円錐形とすることもできる。
【００１２】
好適には、受信系統に接続された信号受信用の第２のアンテナを備えた２次側にも、同様の構成を設ける。ここでも、受信系統は、円形導波路からＨ１１モード信号を直接受信する受信器を含むことができ、または、このＨ１１モード信号を、方形導波路内のＨ１０モードに変換するためのモード変換器が設けられる。
【００１３】
上記実施形態に代わる択一的な実施形態では、受信アンテナとして機能する第２のアンテナからの信号を受信器へ伝送するために、ロータリージョイントの状態が用いられる。このようなロータリージョイントは一般的には、Ｈ１０モードを使用する方形導波路として入力部と出力部とを備えることができる。（ロータリージョイントを含めて）受信アンテナシステムの偏波が回転すると、信号が幾らか減衰する場合がある。これは、計算によって相殺することができる。上述の実施形態は、Ｈ１１モードを用いる円形導波路を対象としたものであるが、同様の特性を有する他のモードも存在し、択一的にこれを用いることも可能である。この他のモードとして、誘電体がコーティングされた円形導波路または円形コルゲート導波路またはリッジ導波路内のＨＥ１１モードがある。他の１つの実施形態では、誘電体導波路によるＨＥ１１モードを用いることがある。この誘電体導波路は、光ファイバとすることもできる。
【００１４】
他には、回転する円形アンテナに結合された定置の送信器を備えたスキャンイメージングシステムの動作方法に関する実施形態もある。送信器からの信号は、第１の固定方形導波路を介してＨ１０モードで、Ｈ１０モード信号をＨ１１モード信号に変換するためのモード変換器を通って伝送される。当該信号はさらに、Ｈ１１モード信号を搬送する第１の固定円形導波路を介して、Ｈ１１モード信号を第１の回転円形導波路内に結合するための第１のロータリージョイントへ結合され、当該第１の回転円形導波路によってさらに、当該信号はアンテナに結合される。この方法は、本発明にて開示した他のどの実施形態とも併用することができる。
【００１５】
以下、図面を参照して実施例に基づき、本発明について例示により説明する。当該説明は、本発明の一般的思想を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態の透過型スキャンイメージングシステムの側面図である。
【図２】前記第１の実施形態のスキャンイメージングシステムの上面図である。
【図３】第２の実施形態の反射型スキャンイメージングシステムの側面図である。
【図４】スキャンプロセスの詳細を示す図である。
【図５】送信器と受信器との間の信号路を示す図である。
【図６】標準的なロータリージョイントを用いた、他の択一的な実施形態を示す図である。
【図７】第１の円形アンテナにより送信されたときの電磁波の方向を示す上面図である。
【図８】第１の方形アンテナにより送信されたときの電磁波の方向を示す上面図である。
【図９】非回転電界がスキャンに及ぼす作用を示す図である。
【図１０】回転電界がスキャンに及ぼす作用を示す図である。
【００１７】
図１は、第１の実施形態の透過型スキャンイメージングシステムの側面図である。スキャン対象の対象物１２，１３がベルトコンベヤ１０によって方向１１に輸送される。これらの対象物の像を生成するために、送信器３９によって電磁波が生成され、第１のアンテナ３１によって当該対象物へ伝播方向２５に放射され、第２のアンテナ４１によって受信され、受信器４９へ伝送される。画像処理ユニット２９が受信器４９の信号を、送信器３９の同期信号等の他の信号と共に受信し、対象物の像を算出する。画像処理ユニット２９は、送信器３９および／または受信器４９および／またはスキャナの他の構成要素へ、同期信号および／または制御信号を送信することができる。対象物の表面全体を走査するためには、コンベヤベルトによって対象物を第１の方向に移動させながら、第１のアンテナ３１および／または第２のアンテナ４１を、前記コンベヤベルトの移動方向に対してほぼ直角の方向に移動させる。具体的には、両アンテナが回転移動の規定の扇形部分においてコンベヤベルトを横切りながら回転移動する。これについては、以下詳細に説明する。こうするために、少なくとも１つの第１の回転台３０が設けられている。この第１の回転台３０は、少なくとも１つの第１のアンテナ３１を保持するように構成されている。補助的構成要素３８等の他の部品を第１の回転台に取り付けることも可能であり、これはたとえば、当該回転台を静的および／または動的にバランシングするための少なくとも１つのバランスウェイトを含むことができる。回転台３０は回転軸２０を中心として回転可能である。好適には、第１の回転台３０は少なくとも１つの軸受によって支持される。この軸受は図中には示されていない。第１のアンテナ３１を送信器３９に結合するために、第１の回転導波路３２が当該アンテナ３１に接続されている。これはさらに第１のロータリージョイント３３にも接続されており、当該第１のロータリージョイント３３の固定側は、第１の固定円形導波路３４を介してモード変換器３５に接続されている。一実施例の送信系統では、送信器３９は第１の固定方形導波路３６を介して前記モード変換器に接続されている。受信部では、前記第１の回転台３０に対応した第２の回転台４０が設けられている。回転時には、第１の回転台３０にある第１のアンテナ３１と第２の回転台４０にある第２のアンテナ４１とが互いに相対的に固定位置となるように、両回転台を同期して回転させる。第２の回転台には、たとえば電子部品やバランスウェイト等の補助的構成要素４８をさらに設けることができる。第２のアンテナ４１は第２の回転円形導波路４２と第２のロータリージョイント４３と第２の固定円形導波路４４とを介して受信系統に接続されており、この受信系統は、円形導波路からＨ１１モード信号を直接受信できる受信器４９を含む。
【００１８】
図２は、前記第１の実施形態のスキャンイメージングシステムの上面図である。同図には、第１の回転台３０の回転方向２１を示している。この第１の回転台は、反対方向に回転させることも可能である。
【００１９】
図３は、反射モードを用いる第２の実施形態の側面図である。本実施形態では、第１のアンテナ３１のみが第１の回転台に設けられている。このアンテナは、電磁波を送信および受信するために用いられる。第１の固定方形導波路３６および第２の固定方形導波路４６を介して、送信器３９と受信器４９とにこの１つの同じアンテナを結合するため、方向選択結合部品３７が設けられている。これはたとえば、方向性結合器またはマジックＴとすることができる。方向選択結合部品３７はさらに、方形導波路４５を介してモード変換器３５にも結合されている。さらに、反射波でない放射を吸収するため、コンベヤベルトの下方に吸収材１５を設けることもできる。スキャン時には、送信器３９から信号が送信され、第１の固定方形導波路３６、方向選択結合部品３７、導波路４５、モード変換器３５、第１の固定円形導波路３４、ロータリージョイント３３および第１の回転円形導波路３２を介して第１のアンテナ３１に到達する。このアンテナは当該信号を方向２６に放出し、信号は反射して戻り、同一の第１のアンテナ３１によって受信される。信号はここから、上記にて列挙した構成要素によって導波されて方向選択結合部品３７へ戻り、この方向選択結合部品３７により、反射された信号は第２の固定方形導波路４６によって受信器４９へ導波される。
【００２０】
図４に、領域８０の走査の詳細を示す。この走査領域８０は、コンベヤベルト１１の、複数の対象物１２，１３が配置される表面とすることができる。第１のアンテナ３１および第２のアンテナ４１が円運動を行うので、円弧状の移動路８１，８２，８３，８４，８５および８６になる。これらの円弧状の移動路を互いに隣接して配置することにより、表面全体を走査することができる。
【００２１】
図５に、送信器３９と受信器４９との間の信号路の詳細を示す。電磁波は、送信器３９と、第１の固定方形導波路３６と、モード変換器３５とを含む送信系統によって生成される。具体的には、電磁波は送信器３９によって生成され、第１の固定方形導波路３６によってモード変換器３５に結合される。同図中には、各導波路の断面を、有利な伝送モードと共に示している。これによると、第１の固定方形導波路３６は方形の断面を有し、当該第１の固定方形導波路３６の有利な伝播モードはＨ１０である。モード変換器３５は、方形導波路によって受信されたＨ１０モードを、第１の固定円形導波路３４におけるＨ１１モードに変換する。円形導波路からのＨ１１モードのこの信号は第１のロータリージョイント３３によって、第１の回転円形導波路３２内における他のＨ１１モードに結合される。ここを通って伝播した信号は、第１のアンテナ３１によって伝送方向２５に放出される。第２のアンテナ４１によって受信された信号は、第２の回転円形導波路４２によってＨ１１モードで導波され、第２のロータリージョイント４３によってＨ１１モードで受信系統５１内へ送られる。受信系統は、第２の固定円形導波路４４と受信器４９とを含む。
【００２２】
図６に、標準的なロータリージョイントを用いる他の択一的な実施形態を示す。この実施形態は標準的な技術に基づいており、信号をＨ１０モードで搬送するために、上述の有利な方形導波路を用いる。市販の方形導波路を有するＨ１０モード信号用のロータリージョイントが複数設けられている。この標準的なロータリージョイント６９，７９には、方形導波路の入力されたＨ１０モードを円形導波路６６，７６の出力されるＥ０１モードに変換するために、第１のモード変換器６７および第２のモード変換器７７が含まれる。当該信号はさらに、円形のロータリージョイント６５，７５によって、同じＥ０１モードを搬送する他の円形導波路６４，７４内にも結合される。最後に、当該信号は第２のモード変換器６３，７３によって変換され、方形導波路内におけるＨ１０モードに戻される。ここで述べた標準的なロータリージョイント６９，７９は、図示の方向に動作することができ、または、図示の方向とは逆方向に動作することもできる。よって本システムは、信号を生成してＨ１０モードで第１の固定方形導波路３６内に送る送信器３９を含み、当該第１の固定方形導波路３６は当該信号をＨ１０モードで、標準的なロータリージョイント６９を介して第１の回転方形導波路６２を通って方形の送信アンテナ６１へ結合する。この信号は方向２５に、第２の方形アンテナ７１へ放射される。ここから、信号は第２の回転方形導波路７２を介して、Ｈ１０モードを用いて標準的なロータリージョイント７９を介して第２の固定方形導波路７８によって、Ｈ１０モードを用いて受信器４９へ結合される。
【００２３】
図７は、第１の円形アンテナ３１により送信されたときの電磁波の方向を示す上面図である。同図は、図５に示された第１の実施形態に関するものである。矢印は、円形アンテナ３１，４１の断面９１，９２，９３，９４における複数の異なる位置の電界の方向を示しており、各位置の電界の各方向の相互間の角度は約９０°になっている。電界の方向はアンテナの回転と共に変化することはない。というのも、これは円形導波路３２，３４と、円形ロータリージョイント３３と円形アンテナ３１とによって回転不変に結合されているからである。
【００２４】
図８は、方形の断面の第１のアンテナにより送信されたときの電磁波の方向を示す上面図である。同図は、図６に記載した実施形態に関するものである。標準的なロータリージョイント６９，７９は電界の方向を維持しているので、当該電界は常時、回転台に対して不変であり、回転台が移動すると、当該電界は走査領域８０に対して移動する。このことは、方形の断面のアンテナ６１，７１の異なる位置における断面９６，９７，９８，９９内の矢印によって示されている電界から分かり、これらの各電界の相互間の角度は約９０°になっている。ここでは、電界はその方向を、回転台の外側から回転中心に向かう方向に維持している。一般的に「方形の断面のアンテナ」との用語は、たとえば角錐ホーンや扇形ホーン等の方形の断面を有するすべてのアンテナを指す。
【００２５】
図９に、回転しない電界がスキャンに及ぼす作用を示す。走査領域８０を走査するとき、走査領域８０は回転台３０に対して変化するにもかかわらず、電界の方向は、当該電界の矢印によって示されているように、当該走査領域に対して不変に留まる。電界の方向が不変であり、それによって偏波が不変であることにより、対象物の、偏波を変化させる特性（偏波特性）を検出することができる。このことは、スキャンの精度および分解能の改善にも寄与する。
【００２６】
図１０に、回転する電界がスキャンに及ぼす作用を示す。走査領域８０を走査するとき、電界の矢印によって示されているように、電界の方向は回転台３０に対して不変となり、走査領域８０に対して回転する。
【符号の説明】
【００２７】
１０        コンベヤベルト
１１        移動方向
１２，１３  スキャン対象
２０        回転軸
２１        回転方向
２５        電磁波の伝播
２６        反射した信号の方向
２９        画像処理ユニット
３０        第１の回転台
３１        第１のアンテナ
３２        第１の円形導波路
３３        第１のロータリージョイント
３４        第１の固定円形導波路
３５        モード変換器
３６        第１の固定方形導波路
３７        方向選択結合部品
３８        第１の補助的構成要素
３９        送信器
４０        第２の回転台
４１        第２のアンテナ
４２        第２の円形導波路
４３        第２のロータリージョイント
４４        第２の固定円形導波路
４５        方形導波路
４６        第２の固定方形導波路
４８        第２の補助的構成要素
４９        受信器
５０        送信系統
５１        受信系統
６１        第１の方形アンテナ
６２        第１の回転方形導波路
６３        第１の回転モード変換器
６４        第１の回転円形導波路
６５        第１のロータリージョイント
６６        第１の固定円形導波路
６７        第１の固定モード変換器
６９        標準的なロータリージョイント
７１        第２の方形アンテナ
７２        第２の回転方形導波路
７３        第２の回転モード変換器
７４        第２の回転円形導波路
７５        第２のロータリージョイント
７６        第２の固定円形導波路
７７        第２の固定モード変換器
７８        第２の固定方形導波路
７９        標準的なロータリージョイント
８０        走査領域
８１〜８６  走査区間
９１〜９４  円形アンテナ３１，４１の電界
９６〜９９  方形アンテナ６１，７１の電界
【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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