JP2016070913A - マイクロ波測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知対象物が熱雑音を反射する特性を有する場合であっても、周囲の熱雑音の影響を受けること無く、検知対象物を精度よく検知できるようにする。
【解決手段】検査対象者から放射されるミリ波帯の熱雑音を受信し、その信号レベルを測定するミリ波センサ３０と、ミリ波センサ３０の受信部３２に対し、検査対象者から放射された熱雑音を入射させるためのレンズ４０及び反射板４２と、これらを収納するケース４とを備えたマイクロ波測定装置において、ケース４の検査面４ａの内側に、検査対象者に向けて熱雑音を照射するための照射源５８を設ける。照射源５８は、ゲルを含む液体、若しくは、電波吸収体にて構成され、その温度を、検査対象者の体温との温度差が所定温度以上となるように設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、測定対象から放射されるマイクロ波帯の熱雑音を受信し、その熱雑音の信号レベルを測定するマイクロ波測定装置に関する。

従来、検査対象者等の測定対象から放射されるマイクロ波帯（０．３ＧＨｚ〜３ＴＨｚ）の熱雑音を受信する受信部と、その受信部からの受信信号の信号レベル（熱雑音のレベル）を測定する測定部とを、使用者が手持ち操作可能なケース内に収納することにより構成された、マイクロ波測定装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０１３−１７４５６５号公報 特開２０１３−２４６１３８号公報

この種のマイクロ波測定装置は、使用者が測定装置を把持し、測定対象に沿って一方向に移動（走査）させることで、測定対象に隠された物体（検査対象者が隠し持っている武器や密輸品等）を検知するのに用いられる。

ところが、この種のマイクロ波測定装置においては、測定対象に隠された物体（以下、検知対象物という）が、熱雑音を反射する特性を有する場合（一般に導体である場合）に、検知対象物の検知精度が低下するという問題があった。

つまり、例えば、検査対象者が金属製の武器を隠し持っていた場合、検査対象者自身から放射される熱雑音は、武器にて遮断されるが、その周囲に、検査対象者と略同様の温度で熱雑音を発生するもの（例えば検査者等の人間）が存在すると、その熱雑音が武器にて反射されることになる。

この場合、マイクロ波測定装置を検査対象者に近づけ、移動させても、武器の位置にて、熱雑音の信号レベルが変化しなくなり、熱雑音の信号レベルから、測定対象者が検知対象物を隠し持っていることを検知することができなくなる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、検知対象物が熱雑音を反射する特性を有する場合であっても、周囲の熱雑音の影響を受けること無く、検知対象物を精度よく検知することのできるマイクロ波測定装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の携帯型マイクロ波測定装置は、
マイクロ波帯の熱雑音を受信する受信部と、
該受信部にて受信された前記熱雑音の信号レベルを測定する測定部と、
測定対象から放射された熱雑音を前記受信部へ入射させるためのレンズと、
前記測定対象に向けて熱雑音を照射するための照射源と、
使用者が把持するための把持部を有し、前記受信部、前記測定部、前記レンズ、及び前記照射源を収納するためのケースと、
を備え、前記レンズは、当該レンズの中心軸が前記ケースの外側で前記照射源側に傾斜するよう、前記ケース内に固定されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載のマイクロ波測定装置は、請求項１に記載のマイクロ波測定装置において、前記照射源は、電波吸収体若しくは液体にて構成されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載のマイクロ波測定装置は、請求項１に記載のマイクロ波測定装置において、
前記照射源は、電波吸収体にて構成されており、
該電波吸収体は、前記測定部にて前記熱雑音を増幅することにより発生する熱を受けて、前記熱雑音を放射することを特徴とする。

また、請求項４に記載のマイクロ波測定装置は、請求項２又は請求項３に記載のマイクロ波測定装置において、前記ケースにおいて、前記照射源の内側には、金属探知器が設けられていることを特徴とする。

また、請求項５に記載のマイクロ波測定装置は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置において、前記照射源は、中央部分が前記ケースの内側に向けて窪んだパラボラ形状であることを特徴とする。

また、請求項６に記載のマイクロ波測定装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置において、前記レンズから前記受信部に至る前記熱雑音の入射経路上には、前記レンズから入射した熱雑音を所定角度で反射して前記受信部に導く反射板が設けられていることを特徴とする。

また、請求項７に記載のマイクロ波測定装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置において、
前記レンズは、
前記受信部への前記熱雑音の入射経路に設けられ、前記熱雑音を反射して前記受信部に収束させるように、反射面が前記熱雑音の入射方向とは反対側に窪んだパラボラ形状の反射面を有する反射板、
にて構成されていることを特徴とする。

また、請求項８に記載のマイクロ波測定装置は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置において、前記ケースは、合成樹脂にて構成され、前記ケースの表面及び裏面の少なくとも一方には、前記受信部への外乱ノイズの侵入を阻止するためのシールド材若しくは電波吸収体が設けられていることを特徴とする。

また、請求項９に記載のマイクロ波測定装置は、請求項８に記載のマイクロ波測定装置において、
前記レンズ、前記受信部、及び、前記測定部を、それぞれ、複数組備え、
前記ケース内には、前記各組のレンズが一列に並べて固定されると共に、各レンズに対応した位置に前記各組の受信部及び測定部が配置されており、
しかも、前記ケースには、前記熱雑音を前記各組のレンズへ導く導波路として、前記ケースの外壁から内側に向けて形成され、内壁面にシールド用の導電体層が積層された複数の筒状部、
が設けられていることを特徴とする。

また、請求項１０に記載のマイクロ波測定装置は、請求項８又は請求項９に記載のマイクロ波測定装置において、前記測定部の周囲には、外乱ノイズの侵入を阻止する遮蔽板が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載のマイクロ波測定装置においては、測定対象から放射された熱雑音が、レンズを介して受信部に入射し、受信部にて受信される。そして、測定部が、その受信された熱雑音の信号レベルを測定する。

また、マイクロ波測定装置には、測定対象に向けて熱雑音を照射する照射源が設けられている。このため、照射源の温度が、測定対象の温度（例えば、検査対象者の体温）と異なっていれば、照射源から照射された熱雑音が検知対象物に当たって反射してきたときの熱雑音の信号レベルと、測定対象から放射された熱雑音の信号レベルとが異なることになる。

よって、本発明のマイクロ波測定装置によれば、使用時に、照射源の温度が、測定対象の温度（例えば人の体温）よりも低くなるよう、照射源を冷却すれば、検知対象物から反射される熱雑音の信号レベルを、測定対象から放射される熱雑音に比べて低くすることができる。また逆に、照射源を加熱すれば、検知対象物から反射される熱雑音の信号レベルを、測定対象から放射される熱雑音に比べて高くすることができる。

このため、本発明のマイクロ波測定装置によれば、測定対象に隠された検知対象物が熱雑音を反射する特性を有する物体（一般に導体）であっても、照射源から測定対象に向けて熱雑音を照射させることにより、周囲の熱雑音の影響を受けること無く、測定部にて測定される熱雑音の信号レベルの変化から、検知対象物を検知することができるようになる。

また、上記受信部、測定部、レンズ、及び照射源は、使用者が把持するための把持部を有するケース内に収納されるため、検知対象物の探索時、使用者は、ケースの把持部を把持して、レンズ及び照射源が測定対象と対向するようにケースを配置し、ケース全体を測定対象に沿って移動（走査）させるようにすればよい。

つまり、このようにすれば、マイクロ波測定装置が検知対象物の位置まで移動してきたときに、測定部にて測定される熱雑音の信号レベルが大きく変化するので、使用者は、測定対象に検知対象物が隠されていることを検知することができる。

また、レンズは、その中心軸がケースの外側で照射源側に傾斜するよう、ケース内に固定されている。このため、照射源から照射され、検知対象物に当たって反射してくる熱雑音を、レンズを介して、より確実に受信部に入射させることができるようになり、検知対象物の検知精度を高めることができる。

ここで、照射源は、熱雑音を発生し得る部材であればよいが、請求項２に記載のように、電波吸収体若しくは液体にて構成すれば、磁界干渉がないので、ケース内の回路動作に影響を与えるのを防止できる。

従って、この場合、請求項４に記載のように、ケース内で照射源の内側に金属探知器を設け、測定部による熱雑音の検出結果と、金属探知器による検知結果とを利用して、測定対象である検査対象者が隠し持っている検知対象物を検知するようにすることができる。

なお、照射源を液体にて構成する場合、袋に入れた液体を利用するようにしてもよく、例えば、立体網目状構造を有するコロイド粒子に液体を満たしたジェル（ゲル）を利用するようにしてもよい。

また、照射源を電波吸収体にて構成する場合、その電波吸収体は、請求項３に記載のように、測定部にて熱雑音を増幅することにより発生する熱を受けて、熱雑音を放射するように構成するとよい。

つまり、電波吸収体を照射源として利用する場合、測定対象と温度差が生じるように電波吸収体の温度を低下又は上昇させる必要がある。そして、このために、専用の冷却装置或いは加熱装置を利用するようにすると、装置が大型化し、コストアップを招くことになる。

しかし、請求項３に記載のように測定部で発生した熱を使って電波吸収体を加熱するようにすれば、冷却装置や加熱装置を別途設けることなく、電波吸収体を加熱できるようになり、装置の小型化を図り、しかも、低コストで実現することができる。

また、照射源は、例えば、ケースの外壁形状に対応した扁平な板状にしてもよいが、請求項５に記載のように、中央部分がケースの内側に向けて窪んだパラボラ形状にしてもよい。

このようにすれば、熱雑音の照射方向を特定方向に絞り、ミリ波測定装置から見て特定方向に位置する検知対象物に対し熱雑音を照射することができるようになる。従って、この場合、熱雑音が検知対象物に当たって反射してくる方向にレンズを配置しておくことで、検知対象物の検知精度をより高めることができる。

一方、ケース内で、レンズから受信部に至る熱雑音の入射経路上には、請求項６に記載のように、レンズから入射した熱雑音を所定角度で反射して受信部に導く反射板を設けるようにしてもよい。

このようにすれば、ケース内で、レンズから受信部に至る熱雑音の入射経路を屈曲させることができるので、これら各部の配置位置に関する設計の自由度を高めることができ、延いては、装置全体の小型化を図ることが可能となる。

また、このように、熱雑音の入射経路に反射板を設ける場合、請求項７に記載のように、反射板の反射面を、熱雑音の入射方向とは反対側に窪んだパラボラ形状にすれば、反射板にて、熱雑音を受信部に収束させることができるようになり、この反射板を、レンズとして利用することが可能となる。

ところで、本発明のマイクロ波測定装置は、使用者が把持部を把持して使用する、所謂ハンディタイプのものであるため、軽量化が要求される。そして、軽量化のためには、ケースは、合成樹脂にて構成するとよい。

しかし、ケースを単に合成樹脂にて構成すると、測定対象から放射された熱雑音とは異なる外乱ノイズがケース内に侵入し、測定部での測定精度が低下する。
このため、ケースを合成樹脂にて構成する場合には、請求項８に記載のように、ケースの表面及び裏面の少なくとも一方に、受信部への外乱ノイズの侵入を阻止するためのシールド材若しくは電波吸収体を設けるとよい。また、請求項１０に記載のように、測定部の周囲には、外乱ノイズの侵入を阻止する遮蔽板を設けるとよい。

また、レンズ、受信部、及び、測定部は、ケース内に一組設けるようにしてもよいが、請求項９に記載のように、複数組設けるようにしてもよい。
この場合、ケース内には、各組のレンズを一列に並べて固定し、各レンズに対応した位置に各組の受信部及び測定部を配置するようにすれば、本発明のマイクロ波測定装置を、各組の測定部にて熱雑音の信号レベルを測定するラインセンサとして利用することができる。

また、この場合、ケースには、前記熱雑音を前記各組のレンズへ導く導波路として、ケースの外壁から内側に向けて形成され、内壁面にシールド用の導電体層が積層された複数の筒状部を設けるとよい。

このようにすれば、複数の筒状部により、レンズ毎に、熱雑音の入射経路を確保することができ、レンズ、受信部及び測定部にて構成される各組のセンサ間で生じる熱雑音の干渉を抑制して、各センサによる検知対象物の検知精度を向上することができる。

また、筒状部の内側端面にレンズを固定するようにした場合、筒状部は、レンズに入射する熱雑音を制限するハイパスフィルタとして機能し、筒状部の径及び軸方向の長さにて決まるカットオフ周波数にて、熱雑音の低周波成分を低減することができる。

従って、この場合、筒状部を利用して、例えば、携帯電話やモバイル通信等で利用されている高周波信号やそれよりも低周波の信号成分が受信部に入射するのを防止し、延いては、測定対象からの熱雑音を誤検出するのを防止できる。

実施形態のミリ波ハンディスキャナを検査面側から見た状態を表す斜視図である。 ミリ波ハンディスキャナを図１の下方から見た状態を表す斜視図である。 ケース本体への各種機能部品の組み付け状態を表す斜視図である。 ミリ波ハンディスキャナの内部構成を表す断面図である。 ケース本体の内部形状を表す斜視図である。 ミリ波センサの構成を表す説明図である。 ミリ波ハンディスキャナの変形例を表す断面図である。 図７に示す照射源と放熱板の構成を表す説明図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２は、測定対象である検査対象者の身体から放射されるミリ波帯（３０ＧＨｚ〜０．３ＴＨｚ）の熱雑音を受信し、その信号レベルを測定するマイクロ波測定装置であり、例えば、空港等で、検査対象者が武器や密輸品等の検知対象物を隠し持っているか否かを検査するのに用いられる。

図１に示すように、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２は、扁平な箱状のケース４内に、ミリ波センサ３０（図３参照）等の各種機能部品を収納することにより構成されている。

ケース４は、使用時に検査対象者に向けられる検査面４ａとは反対側が開口した箱状のケース本体５と、このケース本体５の開口部に嵌合されて開口部を閉塞するケースカバー６とにより構成されている。

ケース本体５及びケースカバー６は、共に合成樹脂製で、その表裏面全体に、例えば金属蒸着によって、導電体層が形成されている。
また、ケース本体５及びケースカバー６には、ケース４の長手方向一端側から突出され、互いに嵌合されることにより棒状の把持部８を構成する、突出部５ａ、６ａが一体形成されている。

把持部８は、使用者が把持可能な太さになっており、使用者が把持部８を把持することで、ミリ波ハンディスキャナ２を手で持ち、操作できるようになっている。このため、把持部８のケース４からの突出部分には、使用者が把持部８を把持した状態で、指で操作可能な電源スイッチ１０及び操作スイッチ１２が設けられている。

なお、電源スイッチ１０は、ミリ波ハンディスキャナ２の電源をオン・オフするための切換スイッチであり、操作スイッチ１２は、押下時間若しくは押下回数によって、ミリ波の検出レベルの校正指令、ミリ波の検出指令、といった各種指令を入力するための押しボタン式のスイッチである。

把持部８は、ケース４の長手方向一端側で、長手方向に沿った側壁の一方に片寄った位置に設けられており、電源スイッチ１０及び操作スイッチ１２は、その側壁側に設けられている。

また、電源スイッチ１０及び操作スイッチ１２が配置されるケース本体５の側壁には、ミリ波センサ３０からの検出信号（熱雑音の信号レベルを表す信号）に基づき検知対象物を検知した際に点灯されて、その旨を報知するＬＥＤ１４が設けられている。

ＬＥＤ１４は、ケース４内に収納される複数（本実施形態では６個）のミリ波センサ３０の配列方向に沿って、ミリ波センサ３０と同じ数だけ、間隔を開けて設けられている。
また、ケース４内には、測定対象から放射されたミリ波帯の熱雑音を内部に取り込み、各ミリ波センサ３０にそれぞれ導くための複数のレンズ４０（図３参照）が収納されている。そして、ケース４の検査面４ａには、その複数のレンズ４０を外部から保護するためのレンズカバー１６が設けられている。

なお、把持部８のケース４とは反対側端部には、外部から電源供給を行うための電源端子１７が設けられている。また、図２に示すように、ケース４において、ＬＥＤ１４が設けられた側壁とは反対側の側壁には、電源用コネクタ１８及び通信用コネクタ１９がそれぞれ３個設けられている。

これら３個の電源用コネクタ１８及び通信用コネクタ１９は、それぞれ、ケース４内に設けられた３つの回路基板５０に組み付けられており、外部の情報処理装置（パーソナルコンピュータ等）を使って各回路基板５０からの検査結果を取り込んだり、各回路基板５０へ電源供給を行なったりするのに利用される。

次に、図３に示すように、ケース４内では、６個のレンズ４０が、ＬＥＤ１４が装着される側壁に沿って、略等間隔に配置されている。そして、各レンズ４０に対応する６個のミリ波センサ３０（詳しくはミリ波センサ３０の受信部３２）は、ケース本体５内で、各レンズ４０により集波されるミリ波（熱雑音）の入射経路上に配置される。

また、各レンズ４０から対応するミリ波センサ３０に至るミリ波（熱雑音）の入射経路には、図４に示すように、各レンズ４０から入射したミリ波（熱雑音）を反射して、対応するミリ波センサ３０の受信部３２に導く、各センサ共通の反射板４２が設けられている。

ミリ波センサ３０、レンズ４０、回路基板５０、反射板４２等の各種機能部品は、ケース本体５に組み付けられる。
そして、６個のレンズ４０は、ケース本体５への組み付け作業を簡単に行うために、合成樹脂製の一枚のレンズ板４１に一体形成されており、レンズ板４１は、ケース本体５に一体形成されたレンズ固定部６１に固定されている（図４、図５参照）。

また、図４、図５に示すように、ケース本体５には、レンズ固定部６１にレンズ板４１を固定した際、レンズカバー１６で覆われた検査面４ａの開口部分から各レンズ４０にミリ波を導入する筒状部６６も一体形成されている。

筒状部６６は、レンズ４０の径に対応した内径を有する円筒形状であり、レンズ４０毎に、合計６個形成されている。
なお、この筒状部６６のケース４内の開口端は、その開口部分にレンズ４０を配置した際、筒の中心軸がレンズ４０の中心軸と一致するように形成されている。

そして、本実施形態では、後述するように、ケース４内に熱雑音の照射源５８が収納されることから、その照射源５８から放射された熱雑音が検知対象物に当たって反射してくる反射波をミリ波センサ３０の受信部３２に効率よく入射することができるように、筒状部６６が形成されている。

つまり、筒状部６６は、レンズ４０を装着した際、レンズ４０の中心軸が、ケース４の検査面４ａの外側で、照射源５８側に傾斜するように形成されている。
また、この筒状部６６は、熱雑音の導波路（所謂導波管）であるため、レンズ４０に入射する熱雑音を制限するハイパスフィルタとして機能し、筒状部６６の径及び軸方向の長さにて決まるカットオフ周波数にて、熱雑音の低周波成分を低減することができる。

そこで、本実施形態では、この筒状部６６にて、携帯電話やモバイル通信等で利用されている高周波信号を含む低周波信号成分を除去できるように、筒状部６６の径及び長さが設定されている。

次に、ケース本体５には、これら６個の筒状部６６の配列方向両側に、反射板４２を固定するための反射板固定部６２が一体形成され、更に、６個の筒状部６６を挟んで反射板４２とは反対側には、回路基板５０を固定するための基板固定部６３が一体形成されている。

回路基板５０は、６個のミリ波センサ３０に対し、２個に１枚の割合で３枚設けられており、各回路基板５０は、各ミリ波センサ３０が配置される下方（つまり、ケース４の検査面４ａ側）に固定されている。

そして、各ミリ波センサ３０は、金属板からなるシールド板４４を介して、対応する回路基板５０の上方（つまり、ケース４の検査面４ａとは反対側）に位置決め固定される。
なお、シールド板４４は、ケース本体５において、３枚の回路基板５０をその配列方向両端側から挟む位置に一体形成されたシールド板固定部６４に固定される。

また、ミリ波センサ３０は、ミリ波帯の熱雑音を受信する受信部３２と、受信部３２にて受信された熱雑音の信号レベルを測定部３４とを備える。そして、ミリ波センサ３０は、測定部３４周囲を囲み、測定部３４への外乱ノイズの侵入を阻止する遮蔽部４６を介して、シールド板４４に固定される。なお、シールド板４４及び遮蔽部４６は、本発明の遮蔽板に相当する。

次に、図６に示すように、ミリ波センサ３０の受信部３２は、ミリ波帯の熱雑音を受信するためのアンテナパターンが形成された長尺状のセラミック基板にて構成されている。
また、測定部３４は、受信部３２を構成するセラミック基板よりも幅及び長さが大きい長方形状のガラスエポキシ基板に、各種回路部品を実装することにより構成されている。

そして、受信部３２は、長手方向後端部分を測定部３４の基板に積層することで、測定部３４に接続されている。
測定部３４は、受信部３２からの受信信号を増幅する前後２段のローノイズアンプ（ＬＮＡ）３５、３６、ＬＮＡ３６からの受信信号を検波する検波回路３７、及び、検波回路３７からの検波信号（受信信号レベルに対応した電圧）を増幅する反転増幅回路３８、を備える。なお、反転増幅回路３８は、オペアンプＯＰ１及び各種抵抗Ｒにて構成される。

また、測定部３４を構成する基板には、ケーブル（図示せず）を介して、対応する回路基板５０に接続するためのコネクタ３９が設けられている。
そして、回路基板５０には、ケーブル及びコネクタ３９を介して、対応する２つのミリ波センサ３０に電源供給を行うと共に、ミリ波センサ３０から出力信号（受信信号レベルに対応した電圧）を取り込み、その取り込んだ信号のレベル変化から検知対象物の有無を判定し、その判定結果に応じて対応するＬＥＤ１４を点灯させる制御回路が設けられている。

この制御回路は、電源スイッチ１０のオン時に、電源端子１７から電圧変換部５４（図３参照）を介して供給される電源電圧、若しくは、電源用コネクタ１８を介して外部から供給される電源電圧を受けて動作し、操作スイッチ１２からミリ波の検出指令が入力されると、ミリ波センサ３０から出力信号を取り込み、検知対象物の有無を判定する。

また、制御回路は、対応するミリ波センサ３０から取り込んだ出力信号や判定結果を、回路基板５０に実装されたメモリに時系列データとして記憶し、通信用コネクタ１９に接続された外部の情報処理装置から測定結果が要求されると、メモリから時系列データを読み出し、外部の情報処理装置に出力する。

従って、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２によれば、使用者が把持部８を握って、検査面４ａを検査対象者に向け、操作スイッチ１２を操作して、ミリ波センサ３０の配列方向と直行する方向に移動させることで、検査対象者が隠し持った検知対象物の有無を簡単に検出することが可能となる。

つまり、上記のようにミリ波ハンディスキャナ２を検査対象者に向けて移動させれば、レンズ４０が検知対象物との対向位置になったときに、そのレンズ４０に対応するミリ波センサ３０からの受信信号の信号レベルが低下し、対応するＬＥＤ１４が点灯することから、使用者は、ＬＥＤ１４の点灯状態から検査対象者が検知対象物を隠し持っていることを、簡単に検知することができる。

ところで、このように、ミリ波ハンディスキャナ２を利用して検知対象物を検知する際、検知対象物の検知精度を高めるには、検査対象者から放射される熱雑音の信号レベルと、検知対象物から放射（反射）される熱雑音の信号レベルとの差を、大きくする必要がある。

そして、このためには、検知対象物に対し、検査対象者から放射される熱雑音とは信号レベルが大きく異なる熱雑音を照射し、検知対象物から、その熱雑音を反射させるとよい。

そこで、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２には、図４に示すように、ケース本体５の検査面４ａと回路基板５０との間に、ミリ波帯の熱雑音をケース４の外部（延いては検査対象者）に照射するための照射源５８が設けられている。

なお、この照射源５８は、例えば、水等の液体を浸透させたゲルをシート材からなる密封容器内に収納することにより構成されており、図５に示すようにケース本体５の検査面４ａの裏面に形成された矩形の照射源収納枠６８内に収納されている。

また、各回路基板５０は、ミリ波センサ３０側の面が、電波の通過を阻止するシールド層として導電体が積層されており、ミリ波センサ３０とは反対側の面（換言すれば検査面４ａ側の面）に、上述した制御回路を構成する電子部品が実装されている。

また、各回路基板５０のミリ波センサ３０とは反対側の面には、金属探知機５６を構成する電子部品も実装されている（図４参照）。
そして、図３に示すように、ケース本体５の突出部５ａ（換言すればケース４の把持部８内）には、金属探知機駆動部５２が設けられている。

この金属探知機駆動部５２は、各回路基板５０に設けられた金属探知機５６に電源供給を行うと共に、金属探知機５６により金属が検知された際に検知音を発生するためのものであり、検知音発生用のブザーが内蔵されている。

以上説明したように、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２には、測定対象である検査対象者に向けて熱雑音を照射する照射源５８が設けられている。そして、照射源５８は、水等の液体を浸透させたゲルにて構成されており、その温度は、通常、検査対象者の体温よりも低くなる。

このため、照射源５８から照射された熱雑音が検知対象物に当たって反射してきたときの熱雑音の信号レベルは、検査対象者から放射された熱雑音の信号レベルよりも低くなり、その信号レベルの差から、検査対象者が隠し持っている検知対象物を精度よく検出できるようになる。

なお、ミリ波センサ３０からの出力信号の変化から検知対象物を検知できるようにするには、照射源５８の温度と測定対象の温度との差を５°以上にすることが望ましい。
従って、本実施形態のように、照射源５８をゲルにて構成した場合、検査対象者の検査をより確実に正確に実施できるようにするには、ミリ波ハンディスキャナ２の非使用時に照射源５８を冷却できるようにするとよい。

そして、そのためには、例えば、ミリ波ハンディスキャナ２の充電器や載置台に、保冷剤を収納しておき、ミリ波ハンディスキャナ２を充電器や載置台に載置する際には、検査面４ａを下向きにして載置するようにするとよい。

次に、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２においては、ケース４を構成するケース本体５及びケースカバー６は、軽量化のために合成樹脂にて構成されているが、その表裏面全体に、導電体層が形成されている。

また、ミリ波センサ３０の測定部３４周囲は、シールド板４４及び遮蔽部４６によりシールドされている。
このため、ケース４内に、検査対象者や検知対象物からの熱雑音とは異なる外乱ノイズが侵入して、ミリ波センサ３０の受信部３２にて外乱ノイズが受信されるのを防止できると共に、ケース４内の回路基板５０や金属探知機５６等で発生したノイズがミリ波センサ３０の測定部３４に入射するのを防止できる。

この結果、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２によれば、ノイズの影響を受けることなく、検知対象物の有無を正確に判定することができる。
また特に、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２には、複数のミリ波センサ３０が設けられているが、各ミリ波センサ３０の受信部３２への熱雑音の入射経路は、各ミリ波センサ３０に対応したレンズ４０にて形成されている。そして、各レンズ４０による入射経路は、金属蒸着等によって表裏面に導電体層が形成された筒状部６６にて分離されている。

このため、本実施形態によれば、ミリ波センサ３０間で熱雑音が干渉するのを防止し、各ミリ波センサ３０による熱雑音の信号レベルの測定精度（延いては検知対象物の検知精度）を向上できる。

なお、検知対象物の検知精度を向上するには、レンズ４０から反射板４２を介してミリ波センサ３０の受信部３２に至る熱雑音の入射経路の周囲に、電波吸収体を設けるようにしてもよい。

また、照射源５８として、電波吸収体を利用してもよい。但し、照射源５８として、電波吸収体を利用する場合にも、検査時には、照射源５８を、測定対象である検査対象者の温度（体温）との温度差が所定温度（例えば５°）以上となるように冷却又は加熱する必要はある。

また次に、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２によれば、照射源５８の検査面４ａとは反対側に、金属探知機５６を設けているため、これによっても、検査対象者が隠し持っている金属からなる検知対象物を検知することができる。

このため、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２によれば、ミリ波センサ３０による検査と、金属探知機５６による検査とを同時に行うことができ、検知対象物の検査を効率よく行うことができるようになる。

次に、本実施形態のミリ波ハンディスキャナ２の変形例について説明する。
本変形例のミリ波ハンディスキャナ２は、基本構成は第１実施形態に記載のものと同じであり、第１実施形態と異なる点は、下記の２点である。

（１）図７、図８に示すように、ミリ波センサ３０が、アルミニウム製の放熱板７０に組み付けられていて、放熱板７０のミリ波センサ３０とは反対側の板面（検査面４a側の面）に、照射源として電波吸収体８０が積層されている点。
（２）図７に示すように、反射板４２の反射面が、筒状部１６を通って入射してくる熱雑音を受信部３２に収束させるように、熱雑音の入射方向とは反対側に窪んだパラボラ形状となっていて、反射板４２が上記実施形態のレンズ４０として機能する点。

そこで、本変形例では、上記２点について説明し、他の構成・作用・効果については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
なお、この本変形例では、ミリ波センサ３０が放熱板に組み付けられているため、回路基板５０は、ミリ波センサ３０から離れた位置（図７ではケースカバー６）に組み付けられており、ミリ波センサ３０とはコネクタ３９及び信号線（図示せず）を介して電気的に接続されている。

また、図８において、（ａ）は、表・裏面に、それぞれ、ミリ波センサ３０、及び、電波吸収体８０が組み付けられた放熱板７０を表す斜視図であり、（ｂ）は、放熱板７０及び電波吸収体８０の表・裏面の形状を表す断面図である。

図８に示すように、放熱板７０は、第１実施形態のシールド板４４を偏平な板状にして、ミリ波センサ３０が組み付けられる板面（おもて面）とは反対側の板面（裏面）を、凸条が等間隔に形成されたコルゲート面としたものである。

これは、放熱板７０の裏面の表面積を大きくして、ミリ波センサ３０（詳しくは測定部３４のＬＮＡ３５，３６）で発生した熱を効率よく放熱できるようにするためである。
また、照射源となる電波吸収体８０は、放熱板７０からの熱によって熱雑音を発生するためのものであり、放射率εの高い材料にて板状に形成されている。

なお、電波吸収体８０としては、一般的なウレタンを利用してもよいが、より放射率εの高い材料として、ＲＡＭ（Radar Absorbing Materials ）、塩化ビニールなどを利用してもよい。

そして、本変形例の電波吸収体８０は、板面が、放熱板７０と略同じ大きさになっており、放熱板７０の裏面に積層されるおもて面は、放熱板７０の裏面の凹凸と噛合可能なコルゲート面となっている。

この結果、電波吸収体８０には、放熱板７０から効率よく熱が伝達されることになり、その裏面から高レベルの熱雑音を放射できるようになる。
また、この電波吸収体８０の裏面、つまり、熱雑音の放射面には、四角錐形状の突起が縦・横方向に多数配列されている。

このため、電波吸収体８０の裏面からは、略均一に熱雑音が放射されることになり、外部の測定対象に対し、検査用の熱雑音を良好に照射できるようになる。
また、上記のようにミリ波センサ３０及び電波吸収体８０が組み付けられた放熱板７０は、ケース本体５の内側面に突設された複数の支持用突起７４に固定される。

そして、本変形例では、図７に示すように、放熱板７０は、支持用突起７４を介して、ミリ波センサ３０の受信部３２側が高く、ミリ波センサ３０のコネクタ側が低くなるように、ケース本体５に対し、傾斜して設けられる。

これは、検査面４aから測定対象に向けて熱雑音を斜めに照射し、その照射した熱雑音が、反射板４２に効率よく入射するようにするためである。
次に、反射板４２は、第１実施形態と同様、ケース本体５内の反射板固定部６２に固定されるが、反射板４２の反射面は、内側に窪んだパラボラ形状となっていて、筒状部１６を通って入射してくる熱雑音を焦点位置に集める。そして、その焦点位置には、ミリ波センサ３０の受信部３２が配置されている。

このため、筒状部６６を通って測定対象から入射してくる熱雑音は、反射板４２で反射することにより、受信部３２に集められ、ミリ波センサ３０にて、測定対象からの熱雑音を良好に検出することができるようになる。

以上、本発明の実施形態及びその変形例について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。

例えば、照射源５８は、検査時に検査対象者に向けて熱雑音を照射できればよく、検査面４ａ側の面は、検査面４ａに平行な平面であっても、多少凹凸があってもよいが、中央部分がケース４の内側に向けて窪んだパラボラ形状にしてもよい。

そして、このように照射源５８の検査面４ａ側の面をパラボラ形状にすれば、熱雑音の照射方向を特定方向に絞ることができる。このため、照射した熱雑音が検知対象物に当たって反射してくる方向を、レンズ４０の中心軸方向にして、検知対象物の検知精度を高める、といったことが可能となる。

なお、この場合、照射源５８を液体若しくはゲルにて構成する際には、液体若しくはゲルを収納するケースにパラボラ形状の窪みを設けるようにすればよい。
また、照射源５８に設けるパラボラ形状の窪みは、熱雑音の照射方向を、レンズ４０の中心軸に対応させるために、レンズ毎に形成する必要があるため、照射源５８自体を、レンズ４０毎に構成してもよく、或いは、複数の窪みを形成した１つの照射源として構成してもよい。

また、上記実施形態では、使用者がミリ波ハンディスキャナ２を手持ち操作できるようにするため、ケース４に把持部８を突設するものとして説明したが、ケース本体５やケースカバー６の外壁面を把持部とすることで、使用者がケース４の外壁を把持して、使用できるようにしてもよい。この場合、ケース本体５やケースカバー６の外壁を、使用者が把持しやすい形状にするとよい。

また、上記実施形態では、ミリ波ハンディスキャナ２は、ケース４内に複数のミリ波センサ３０を一列に設けることで、所謂ラインセンサとして機能するものとして説明したが、ケース４内にはミリ波センサ３０を一つだけ設けるようにしてもよい。つまり、このようにしても、使用者がミリ波ハンディスキャナ２による熱雑音の測定位置を手動で調整することにより、検知対象物の検査を行うことができる。

また、上記実施形態では、測定対象である検査対象者から放射されるミリ波帯の熱雑音を受信するミリ波ハンディスキャナ２について説明したが、本発明は、ミリ波帯以外のマイクロ波からなる熱雑音を受信する装置であっても、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。

２…ミリ波ハンディスキャナ、４…ケース、４ａ…検査面、５…ケース本体、６…ケースカバー、５ａ，６ａ…突出部、８…把持部、１０…電源スイッチ、１２…操作スイッチ、１４…ＬＥＤ、１６…レンズカバー、１７…電源端子、１８…電源用コネクタ、１９…通信用コネクタ、３０…ミリ波センサ、３２…受信部、３４…測定部、３５，３６…ＬＮＡ、３７…検波回路、３８…反転増幅回路、３９…コネクタ、４０…レンズ、４１…レンズ板、４２…反射板、４４…シールド板、４６…遮蔽部、５０…回路基板、５２…金属探知機駆動部、５４…電圧変換部、５６…金属探知機、５８…照射源、６１…レンズ固定部、６２…反射板固定部、６３…基板固定部、６４…シールド板固定部、６６…筒状部、６８…照射源収納枠、７０…放熱板、７４…支持用突起、８０…電波吸収体。

Claims (10)

1. マイクロ波帯の熱雑音を受信する受信部と、
   該受信部にて受信された前記熱雑音の信号レベルを測定する測定部と、
   測定対象から放射された熱雑音を前記受信部へ入射させるためのレンズと、
   前記測定対象に向けて熱雑音を照射するための照射源と、
   使用者が把持するための把持部を有し、前記受信部、前記測定部、前記レンズ、及び前記照射源を収納するためのケースと、
   を備え、前記レンズは、当該レンズの中心軸が前記ケースの外側で前記照射源側に傾斜するよう、前記ケース内に固定されていることを特徴とするマイクロ波測定装置。
2. 前記照射源は、電波吸収体若しくは液体にて構成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波測定装置。
3. 前記照射源は、電波吸収体にて構成されており、
   該電波吸収体は、前記測定部にて前記熱雑音を増幅することにより発生する熱を受けて、前記熱雑音を放射することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波測定装置。
4. 前記ケースにおいて、前記照射源の内側には、金属探知器が設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のマイクロ波測定装置。
5. 前記照射源は、中央部分が前記ケースの内側に向けて窪んだパラボラ形状であることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置。
6. 前記レンズから前記受信部に至る前記熱雑音の入射経路上には、前記レンズから入射した熱雑音を所定角度で反射して前記受信部に導く反射板が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置。
7. 前記レンズは、
   前記受信部への前記熱雑音の入射経路に設けられ、前記熱雑音を反射して前記受信部に収束させるように、反射面が前記熱雑音の入射方向とは反対側に窪んだパラボラ形状の反射面を有する反射板、
   にて構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置。
8. 前記ケースは、合成樹脂にて構成され、前記ケースの表面及び裏面の少なくとも一方には、前記受信部への外乱ノイズの侵入を阻止するためのシールド材若しくは電波吸収体が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載のマイクロ波測定装置。
9. 前記レンズ、前記受信部、及び、前記測定部を、それぞれ、複数組備え、
   前記ケース内には、前記各組のレンズが一列に並べて固定されると共に、各レンズに対応した位置に前記各組の受信部及び測定部が配置されており、
   しかも、前記ケースには、前記熱雑音を前記各組のレンズへ導く導波路として、前記ケースの外壁から内側に向けて形成され、内壁面にシールド用の導電体層が積層された複数の筒状部が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のマイクロ波測定装置。
10. 前記測定部の周囲には、外乱ノイズの侵入を阻止する遮蔽板が設けられていることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のマイクロ波測定装置。