【手続補正書】
【提出日】平成24年11月16日(2012.11.16)
【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】
三次元撮像システムであって、
広い視野を有する場面を照射することに十分な発散を有する光パルスを放出するように構成される照射サブシステムと、
該場面によって反射または散乱された該光パルスの部分を広い視野にわたって受容するように構成されるセンササブシステムであって、該センササブシステムは、
該受容された光パルス部分の強度を時間の関数として変調して、変調された受容光パルス部分を形成するように構成される変調器と、
該受容された光パルス部分に対応する第一の画像、および該変調された受容光パルス部分に対応する第二の画像を生成する手段と
を備えるセンササブシステムと、
該第一および第二の画像に基づいて三次元画像を取得するように構成されるプロセッササブシステムと
を備える、システム。
【請求項２】
前記生成する手段は、光センサの第一および第二の離散アレイを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記生成する手段は、光センサの単一のアレイを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記発散は、１度と１８０度との間である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記発散は、５度と４０度との間である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記照射サブシステムは、低コヒーレンスレーザを備え、該低コヒーレンスレーザは、滑らかな空間プロファイルを生成することに十分な数の空間モードを含む光パルスを生成するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記光パルスは、１４００ｎｍと２５００ｎｍとの間の波長を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記変調器は、ポッケルスセルを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッササブシステムは、前記変調器に制御信号を送信するように構成されるコントローラを備え、該変調器は、該制御信号に応答して、前記受容された光パルス部分を時間の関数として単調に変調するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記生成する手段は、複数のピクセルを備える少なくとも１つの焦点面アレイを含み、複数の領域を有するフィルタをさらに備え、各領域は、ピクセルの前に位置し、所定の様式で、そのピクセルに透過される光を減衰させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記センササブシステムは、ブロードバンドまたはマルチバンド撮像サブシステムをさらに備え、該撮像サブシステムは、
前記場面のブロードバンドまたはマルチバンド画像を取得するように構成される画像センサと、
該画像センサに前記受容された光の一部分を方向付けるように構成される光学部と
を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第一および第二の画像のうちの少なくとも１つは、最大強度の領域を含み、前記生成する手段は、飽和限界を有するセンサアレイを備え、前記システムは、該センサアレイの該飽和限界を上回るまで前記光パルスのエネルギーを増加させることによって、前記三次元画像のダイナミックレンジを向上させるように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッササブシステムは、
複数の光パルスを放出するよう前記照射サブシステムに命令することと、
変調が該複数の光パルスの各光パルスに対して異なる時に開始するように前記変調器のタイミングを調整することと、
該複数の光パルスの各光パルスに対応する複数の三次元画像を取得することと、
該複数の三次元画像に基づいて向上した三次元画像を取得することであって、該向上した三次元画像は、該複数の三次元画像のうちの任意のものの距離ウィンドウよりも大きい距離ウィンドウに対応する、ことと
を行うように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
三次元撮像方法であって、
広い視野を有する場面を照射することに十分な発散を有する光パルスを放出することと、
該場面によって反射または散乱された該光パルスの部分を広い視野にわたって受容することと、
該受容された光パルス部分を時間の関数として変調器を用いて変調して、変調された受容光パルス部分を形成することと、
該受容光パルス部分に対応する第一の画像を生成することと、
該変調された受容光パルス部分に対応する第二の画像を生成することと、
該第一および第二の画像に基づいて、該場面の三次元画像を取得することと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記第一の画像を生成することは、前記第二の画像を第三の画像に追加することを含む、請求項１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８８】
本発明は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
三次元撮像システムであって、
広い視野を有する場面を照射することに十分な発散を有する光パルスを放出するように構成される照射サブシステムと、
該場面によって反射または散乱された該光パルスの部分を広い視野にわたって受容するように構成されるセンササブシステムであって、該センササブシステムは、
該受容された光パルス部分の強度を時間の関数として変調して、変調された受容光パルス部分を形成するように構成される変調器と、
該受容された光パルス部分に対応する第一の画像、および該変調された受容光パルス部分に対応する第二の画像を生成する手段と
を備えるセンササブシステムと、
該第一および第二の画像に基づいて三次元画像を取得するように構成されるプロセッササブシステムと
を備える、システム。
（項目２）
前記生成する手段は、光センサの第一および第二の離散アレイを備える、項目１に記載の撮像システム。
（項目３）
前記生成する手段は、画像コンストラクタをさらに備える、項目２に記載の撮像システム。
（項目４）
前記生成する手段は、光センサの単一のアレイを備える、項目１に記載の撮像システム。
（項目５）
前記光パルスは、２ナノ秒未満の継続時間を有する、項目１に記載のシステム。
（項目６）
前記発散は、１度と１８０度との間である、項目１に記載のシステム。
（項目７）
前記発散は、５度と４０度との間である、項目１に記載のシステム。
（項目８）
前記照射サブシステムは、低コヒーレンスレーザを備え、該低コヒーレンスレーザは、滑らかな空間プロファイルを産生することに十分な数の空間モードを含有する光パルスを生成するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目９）
前記低コヒーレンスレーザは、５０μｍよりも大きい直径を有する能動ファイバコアを備える、項目８に記載のシステム。
（項目１０）
前記光パルスは、可視波長を含有する、項目１に記載の撮像システム。
（項目１１）
前記光パルスは、近赤外波長を含有する、項目１に記載のシステム。
（項目１２）
前記近赤外波長は、１４００ｎｍと２５００ｎｍとの間にある、項目１に記載のシステム。
（項目１３）
前記光パルスは、実質的に滑らかな空間プロファイルを有する、項目１に記載の撮像システム。
（項目１４）
前記光パルスは、実質的に滑らかな時間プロファイルを有する、項目１に記載のシステム。
（項目１５）
前記受容レンズは、少なくとも１インチの直径を有する、項目１に記載のシステム。
（項目１６）
前記変調器は、少なくとも０．５インチの有効口径を有する、項目１に記載のシステム。
（項目１７）
前記変調器は、ポッケルスセルを備える、項目１に記載のシステム。
（項目１８）
前記変調器は、ポッケルスアセンブリを備え、該ポッケルスアセンブリは、
横ポッケルスセルのスタックであって、各横ポッケルスセルは、電気光学材料のスラブと、該スラブの対向する主要表面上に配置される第一および第二の電極とを備える、スタックと、
各横ポッケルスセルの該第一の電極と電気的に連絡している第一の導体と、
各横ポッケルスセルの該第二の電極と電気的に連絡している第二の導体と、
該第一および第二の導体と電気的に連絡している電圧源と
を備える、項目１に記載のシステム。
（項目１９）
前記電圧源は、前記第一および第二の導体を介して、各横ポッケルスセルの前記第一と第二の電極とにわたって１００Ｖ未満の電圧を印加するように構成される、項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
前記電圧源は、前記第一および第二の導体を介して、各横ポッケルスセルの前記第一と第二の電極とにわたって２５Ｖ未満の電圧を印加するように構成される、項目１８に記載のシステム。
（項目２１）
前記電気光学材料は、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン酸二重水素カリウム（ＫＤ＊Ｐ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、周期的に分極されたニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、リン酸チタニルルビジウム（ＲＴＰ）、ベータホウ酸バリウム（ＢＢＯ）、およびそれらの同形体から成る群より選択される、項目１８に記載のシステム。
（項目２２）
前記スラブは、１００μｍ未満の厚さを有する、項目１８に記載のシステム。
（項目２３）
前記第一および第二の電極は、透明導体を備える、項目１８に記載のシステム。
（項目２４）
前記透明導体は、前記電気光学材料の屈折率とほぼ同じである屈折率を有する、項目１８に記載のシステム。
（項目２５）
前記ポッケルスアセンブリは、
【数１８】
2012510064.tif 000001
にほぼ等しい長さＬを有し、ここで、ｍは、整数であり、ｄは、前記スラブの厚さであり、ｎは、該アセンブリの中の横ポッケルスセルの数であり、λは、前記光パルスの波長である、項目１８に記載のシステム。
（項目２６）
前記プロセッササブシステムは、前記変調器に制御信号を送信するように構成されるコントローラを備え、該変調器は、該制御信号に応答して、前記光パルス部分を時間の関数として単調に変調するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目２７）
前記プロセッササブシステムは、前記変調器に制御信号を送信するように構成されるコントローラを備え、該変調器は、該制御信号に応答して、前記受容された光パルス部分を時間の関数として非単調に変調するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目２８）
前記変調器は、時間および電圧の関数である応答関数を有し、前記システムは、該変調器の該応答関数を特徴付ける情報を記憶する、項目１に記載のシステム。
（項目２９）
前記変調器の受入角度を増加させるように構成される補償器をさらに備える、項目１に記載のシステム。
（項目３０）
前記生成する手段は、偏光ビームスプリッタを備える、項目１に記載のシステム。
（項目３１）
前記生成する手段は、プリズムを備える、項目１に記載のシステム。
（項目３２）
前記光センサの第一および第二の離散アレイは、相互に位置合わせされる、項目２に記載のシステム。
（項目３３）
前記生成する手段は、複数のピクセルを備える少なくとも１つの焦点面アレイを含み、各ピクセルは、１００，０００以上の電子のウェル深度を有する、項目１に記載のシステム。
（項目３４）
前記生成する手段は、複数のピクセルを備える少なくとも１つの焦点面アレイを含み、複数の領域を有するフィルタをさらに備え、各領域は、ピクセルの前に位置し、所定の様式で、そのピクセルに透過される光を減衰させるように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目３５）
前記システムは、前記フィルタを特徴付けるマトリクスを記憶する、項目３４に記載のシステム。
（項目３６）
前記センササブシステムは、ブロードバンドまたはマルチバンド撮像サブシステムをさらに備え、該撮像サブシステムは、
前記場面のブロードバンドまたはマルチバンド画像を取得するように構成される画像センサと、
該画像センサに前記受容された光の一部分を方向付けるように構成される光学部と
を備える、項目１に記載のシステム。
（項目３７）
前記プロセッササブシステムは、前記三次元画像を前記ブロードバンドまたはマルチバンド画像と組み合わせて、前記場面の画像を生成するように構成される、項目３３に記載のシステム。
（項目３８）
前記第一および第二の画像のうちの少なくとも１つは、最大強度の領域を含有し、前記生成する手段は、飽和限界を有するセンサアレイを備え、前記システムは、該センサアレイの該飽和限界を上回るまで前記光パルスのエネルギーを増加させることによって、前記三次元画像のダイナミックレンジを向上させるように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目３９）
前記第一および第二の画像のうちの少なくとも１つは、最大強度の領域を含有し、前記生成する手段は、飽和限界を有するセンサアレイを備え、前記システムは、
第一の制御信号を前記照射サブシステムに送信することであって、該第一の制御信号は、該最大強度の領域が、該センサアレイの該飽和限界の閾値割合以上であるが、該飽和限界を下回るように選択される第一のエネルギーを有する光パルスを生成する命令を備える、ことと、
該第一のエネルギーを有する該光パルスの反射または散乱された部分に基づいて、第一の三次元画像を取得することと、
第二の制御信号を該照射サブシステムに送信することであって、該第二の制御信号は、該最大強度の領域が、該センサアレイの該飽和限界を上回るように選択された第二のエネルギーを有する光パルスを生成する命令を備える、ことと、
該第二のエネルギーを有する該光パルスの反射または散乱された部分に基づいて、第二の三次元画像を取得することと、
該第一と第二の三次元画像とを組み合わせて第三の三次元画像を取得することであって、該第三の三次元画像は、該第一および第二の三次元画像と比較して増加した分解能を有する、ことと
を行うように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４０）
前記第二のエネルギーは、前記最大強度の領域が、前記焦点面アレイの前記飽和限界の少なくとも４倍であるように選択される、項目３９に記載のシステム。
（項目４１）
前記プロセッササブシステムは、
複数の光パルスを放出するよう前記照射サブシステムに命令することと、
変調が該複数の光パルスの各パルスに対して異なる時に開始するように前記変調器のタイミングを調整することと、
該複数の光パルスの各パルスに対応する複数の三次元画像を取得することと、
該複数の三次元画像に基づいて向上した三次元画像を取得することであって、該向上した三次元画像は、該複数の三次元画像のうちの任意のものの距離ウィンドウよりも大きい距離ウィンドウに対応する、ことと
を行うように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４２）
前記プロセッササブシステムは、
第一の制御信号を前記照射サブシステムに送信することであって、該第一の制御信号は、第一の光パルスを生成する命令を備える、ことと、
第二の制御信号を前記変調器に送信することであって、該第二の制御信号は、第一の時間ウィンドウにわたって該第一の光パルスのうちの受容された部分を変調する命令を備える、ことと、
該第一の光パルスのうちの該変調された部分に基づいて第一の三次元画像を取得することと、
第三の制御信号を該照射サブシステムに送信することであって、該第三の制御信号は、第二の光パルスを生成する命令を備える、ことと、
第四の制御信号を該変調器に送信することであって、該第四の制御信号は、第二の時間ウィンドウにわたって該第二の光パルスのうちの受容された部分を変調する命令を備える、ことと、
該第二の光パルスのうちの該変調された部分に基づいて、第二の三次元画像を取得することと、
該第一と第二の三次元画像とを組み合わせて第三の三次元画像を取得することであって、該第三の三次元画像は、該第一および第二の三次元画像と比較して増加した範囲を有する、ことと
を行うように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目４３）
前記第一と第二の時間ウィンドウとは、相互に重複する、項目４２に記載のシステム。
（項目４４）
前記第一の時間ウィンドウは、前記第二の時間ウィンドウよりも短い継続時間を有する、項目４２に記載のシステム。
（項目４５）
前記第一の時間ウィンドウは、前記第二の時間ウィンドウとは異なる開始時間を有する、項目４２に記載のシステム。
（項目４６）
前記三次元画像は、１センチメートル未満の分解能を有する、項目１に記載のシステム。
（項目４７）
三次元撮像方法であって、
広い視野を有する場面を照射することに十分な発散を有する光パルスを放出することと、
該場面によって反射または散乱された該光パルスの部分を広い視野にわたって受容することと、
該受容された光パルスを時間の関数として変調器を用いて変調して、変調された受容光パルス部分を形成することと、
該受容光パルス部分に対応する第一の画像を生成することと、
該変調された受容光パルス部分に対応する第二の画像を生成することと、
該第一および第二の画像に基づいて、該場面の三次元画像を取得することと
を含む、方法。
（項目４８）
前記第一の画像を生成することは、前記第二の画像を第三の画像に追加することを含む、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
前記変調器で変調することは、前記受容された光パルス部分の偏光状態を変調することを含む、項目４７に記載の方法。
（項目５０）
波長λを有する光の偏光を変調する変調器であって、
横ポッケルスセルのスタックであって、各横ポッケルスセルは、電気光学材料のスラブと、該スラブの対向する主要表面上にそれぞれ配置される第一および第二の電極とを備える、横ポッケルスセルのスタックと、
各横ポッケルスセルの該第一の電極と電気的に接触している第一の導体と、
各横ポッケルスセルの該第二の電極と電気的に接触している第二の導体と、
該第一および第二の導体と電気的に連絡している電圧源と
を備え、
各横ポッケルスセルの該スラブは、
【数１９】
2012510064.tif 000002
にほぼ等しい長さＬを有し、ここで、ｍは、整数であり、ｄは、該スラブの厚さであり、ｎは、該スタックの中の横ポッケルスセルの数である、変調器。
（項目５１）
前記電圧源は、前記第一および第二の導体を介して、各横ポッケルスセルの前記第一と第二の電極とにわたって１００Ｖ未満の電圧を印加するように構成される、項目５０に記載の変調器。
（項目５２）
前記電圧源は、前記第一および第二の導体を介して、各横ポッケルスセルの前記第一と第二の電極とにわたって２５Ｖ未満の電圧を印加するように構成される、項目５０に記載の変調器。
（項目５３）
前記電気光学材料は、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン酸二重水素カリウム（ＫＤ＊Ｐ）、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、周期的に分極されたニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、リン酸チタニルルビジウム（ＲＴＰ）、ベータホウ酸バリウム（ＢＢＯ）、およびそれらの同形体から成る群より選択される、項目５０に記載の変調器。
（項目５４）
前記電気光学材料は、周期的に分極されたニオブ酸リチウムを含む、項目５０に記載の変調器。
（項目５５）
前記スラブは、１００μｍ未満の厚さを有する、項目５０に記載の変調器。
（項目５６）
前記第一および第二の電極は、透明導体を備える、項目５０に記載の変調器。
（項目５７）
前記波長は、可視範囲内にある、項目５０に記載の変調器。
（項目５８）
前記波長は、近赤外範囲内にある、項目５０に記載の変調器。
（項目５９）
前記波長は、１４００ｎｍと２５００ｎｍとの間にある、項目５０に記載の変調器。
（項目６０）
少なくとも４０度の受入角度を有する、項目５０に記載の変調器。
（項目６１）
少なくとも５度の受入角度を有する、項目５０に記載の変調器。
（項目６２）
少なくとも１度の受入角度を有する、項目５０に記載の変調器。
（項目６３）
少なくとも１インチの有効口径を有する、項目５０に記載の変調器。
（項目６４）
少なくとも２インチの有効口径を有する、項目５０に記載の変調器。
（項目６５）
光の偏光を変調する変調器であって、該変調器は、
横ポッケルスセルのスタックであって、各横ポッケルスセルは、電気光学材料のスラブと、該スラブの対向する主要表面上にそれぞれ配置される第一および第二の電極とを備える、横ポッケルスセルのスタックと、
各横ポッケルスセルの該第一の電極と電気的に接触している第一の導体と、
各横ポッケルスセルの該第二の電極と電気的に接触している第二の導体と、
該第一および第二の導体と電気的に連絡している電圧源と
を備え、該第一および第二の導体は、該電気光学材料とほぼ同じ屈折率を有する透明導体を備える、変調器。
本発明の好ましい実施形態が本明細書において説明されているが、種々の変更および修正が行われてもよいことが当業者に明白となるであろう。添付の請求項は、本発明の真の精神および範囲内に入る全てのそのような変更および修正を網羅することを目的とする。