【手続補正書】
【提出日】平成28年11月29日(2016.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的から後方散乱電磁放射線を検出するためのセンサーと照射源とを備えた光ヘテロダイン検出システムにおいてスペックルノイズを低減させる方法であって、
第一の光路を有する第一の照射ビームを標的に照射するステップと、
前記第一の光路とは異なる第二の光路を有する第二の照射ビームを前記標的に照射するステップと、
それぞれ前記第一および第二の照射ビームと関連した第一および第二の後方散乱放射成分を前記センサーで捕捉し、前記後方散乱放射成分の各々がスペックルパターンからなる捕捉ステップと、
前記第一および第二の後方散乱放射成分の強度を時間平均測定するステップと、を含み、
前記第一の照射ビームを前記標的に照射するステップ、および第二の照射ビームを前記標的に照射するステップは、前記第一および第二の照射ビームを前記標的に導くように構成されたトランスミッティング光学素子と前記照射源とを用いて実行され、
前記捕捉ステップは、前記トランスミッティング光学素子とは別の、前記第一および第二の後方散乱放射成分を前記センサーに導くように構成されたレシービング光学素子を用いて実行され、
前記捕捉ステップを前記センサー積分時間τ以内に行うことで、前記強度の時間平均測定により、前記後方散乱放射線を表す信号に存在するスペックルノイズが低減することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記標的に対して前記第一の照射ビームの前記光路を変更して、前記第二の照射ビームを画定する変更ステップを含み、
前記変更ステップが、前記第一と第二の照射ビームの間に位相差を導入し、その位相差が前記後方散乱放射成分において維持されるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記照射ビームが透過軸に沿って伝搬し、前記変更ステップが、前記光路長を前記透過軸とほぼ平行な方向に変更するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記標的が、第一の標的位置で前記第一の照射ビームを照射され、第二の標的位置で前記第二の照射ビームを照射され、
前記第一および第二の標的位置がスペックルのコヒーレンス長Ｌｃより長い距離だけ離されて、前記第一および第二の標的位置でそれぞれ発生する前記スペックルパターンの相関が失われ、
前記変更ステップが、前記標的に対して、前記第一と第二の標的位置の間で前記第一の照射ビームを変位させるステップを含むことを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
標的から後方散乱した電磁放射線を感知するための光ヘテロダイン検出装置であって、
第一の光路を有する第一の照射ビームと前記第一の光路とは異なる第二の光路を有する第二の照射ビームとを発生するように構成された照射源と、
使用時、センサー積分時間τ以内に、前記第一の照射ビームが照射されたときに前記標的から後方散乱する第一の後方散乱放射成分、および前記第二の照射ビームが照射されたときに前記標的から後方散乱する第二の後方散乱放射成分を捕捉し、前記捕捉されたいずれもがスペックルパターンを含む前記第一および第二の後方散乱放射成分の前記強度の時間平均測定を行うことで、前記後方散乱放射線を表す信号に存在するスペックルノイズの前記時間平均測定値を低下させるセンサーと、
使用時に、前記第一の照射ビームおよび前記第二の照射ビームを前記標的に向けるように構成されたトランスミッティング光学素子と、
使用時、前記第一の後方散乱放射成分、および第二の後方散乱放射成分を前記センサーに向けるように構成されたレシービング光学素子と、を含み、
前記レシービング光学素子は、前記トランスミッティング光学素子とは別であることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、照射ビームの前記光路を変更して前記第一および第二の照射ビームを画定するように構成されたビームディザリングシステムを含むことを特徴とする装置。
【請求項７】
前記ビームディザリングシステムが、前記標的に対して前記第一の照射ビームを変位させて、前記第一と第二の照射ビームの間に位相差を導入し、その位相差が前記後方散乱放射成分において維持されるステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第一の照射ビームが、透過軸に沿って伝搬し、前記ビームディザリングシステムが、前記第一の照射ビームを前記透過軸と略平行な方向に変位させるように構成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記第一の照射ビームが第一の標的位置を照射する方向を向き、前記第二の照射ビームが第二の標的位置を照射する方向を向き、前記ビームディザリングシステムが、前記標的に対して、前記第一の照射ビームをスペックルコヒーレンス長Ｌｃより長い距離だけ変位させて、前記第二の照射ビームの前記第二の光路を画定することで、前記第一および第二の後方散乱電磁放射成分が、無相関のスペックルパターンを含むようになることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
【請求項１０】
前記ビームディザリングシステムが、前記照射ビームを前記標的に対して旋光角θだけ変位させて、前記第二の標的位置を照射するように構成され、
前記旋光角θが、次の不等式によって規定されており、
【数１】
2016505883.tif 000001
式中、Ｌｃが前記スペックルのコヒーレンス長であり、Ｒが前記照射源から前記標的の前記直線距離であり、λが前記第一の照射ビームの前記波長であり、ｄが前記標的における前記第一の照射ビームの直径であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記ビームディザリングシステムが、前記照射ビームを前記標的に対して、前記第一の標的位置の照射から前記第二の標的位置の照射に、次の不等式によって規定される速度Ｓで変位させるように構成されており、
【数２】
2016505883.tif 000002
式中、Ｌｃが前記スペックルのコヒーレンス長であり、τが前記センサー積分時間であ
ることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ビームディザリングシステムは、前記第一、第二およびその間の標的位置が所定のパターンに従って照射されるように、前記所定のパターンに従って前記照射ビームを前記第一の標的位置の照射から前記第二の標的位置の照射に変位させるときに、標的位置間の部分を照射するように構成されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記ビームディザリングシステムが、前記標的に対して前記第一の照射ビームを変位させることで、前記標的位置が、前記センサー積分時間τより長い繰返し周期を有する所定の繰返しパターンに従って照射され、異なる標的位置が前記センサー積分時間τ以内に確実に照射されるように、構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ビームディザリングシステムが、前記標的に対して前記第一の照射ビームを変位させることで、前記標的位置が、前記センサー積分時間τ以内にランダムパターンに従って照射されるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記ビームディザリングシステムが、照射ビームを反射するように構成された鏡に動作可能に連結されるアクチュエータ含み、前記アクチュエータが、前記標的に対して、前記鏡の前記相対的な位置および／または方向に変位されて、前記鏡から反射した前記照射ビームの前記光路を変更するように構成されていることを特徴とする請求項６から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記アクチュエータが、前記鏡と連結した少なくとも一つのピエゾアクチュエータを含
み、ピエゾアクチュエータが、使用時に、前記鏡の前記相対位置および／または配向を前
記標的に対して変位させるように変形されて構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。