(57)【要約】  １つの実施形態では、距離センサ１００は、投影光源１０４と、投影光源１０４によって発せられた光を案内するように配置された第１の光案内手段１０２と、第１の光案内手段１０２によって案内された光を異なる方向に進む複数の投影ビームに分割するように配置された回折光学素子と、視野内の物体に複数の投影ビームが入射することによって作り出された投影パターンを含む視野の画像を取り込むように配置された画像取り込みデバイス１１０とを含む。
2018514780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
投影光源と、
前記投影光源によって発せられた光を案内するように配置された第１の光案内手段と、
前記第１の光案内手段によって案内された前記光を異なる方向に進む複数の投影ビームに分割するように配置された回折光学素子と、
視野内の物体に前記複数の投影ビームが入射することによって作り出された投影パターンを含む視野の画像を取り込むように配置された画像取り込みデバイスと、
前記投影光源とは異なる光源を含む照明光源と、
前記投影光源によって発せられた光を案内するように配置された第２の光案内手段と、
前記第２の光案内手段からの前記光を前記視野内に向けるように配置された照明光学系と、
を備え、
前記照明光学系が複数の照明光学系を備え、
前記回折光学素子が複数の回折光学素子を備え、
前記複数の照明光学系及び前記複数の回折光学素子が、前記画像取り込みデバイスの中央の光軸を中心としてリング状に交互パターンで配置されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記投影光源が単一レーザ光源を備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、
前記投影光源が複数のレーザ光源を備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
前記複数のレーザ光源は、少なくとも２つの異なるタイプのレーザ光源を備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１の光案内手段が複数の光ファイバを備える、
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、
前記回折光学素子が複数の回折光学素子を備え、
前記複数の光ファイバの各々の光ファイバが、前記複数の回折光学素子のうち１つの回折光学素子に結合される、
ことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、さらに、
前記複数の回折光学素子とは別個であり、前記投影光源を前記複数の光ファイバに結合するさらなる回折光学素子を備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項６に記載の装置であって、
前記複数の回折光学素子が、前記画像取り込みデバイスの中央の光軸を中心としてリングで配置される、
ことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記第１の光案内手段と前記回折光学素子の間に配置されたコリメートレンズと、
ラインジェネレータと、
を備え、
前記ラインジェネレータは、前記回折光学素子が、前記コリメートレンズと前記ラインジェネレータの間に位置するように配置される、
ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、
前記ラインジェネレータがパウエルレンズである、
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置であって、
前記コリメートレンズが屈折率分布型レンズである、
ことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
前記投影光源が、回路基板上に配置された複数の垂直共振器面発光レーザを備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、
前記光案内手段が、前記投影光源と前記回折光学素子の間に配置されたコリメートレンズを備える、
ことを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、
前記コリメートレンズが屈折率分布型レンズである、
ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
装置であって、
投影光源であって、回路基板上に配置された複数の垂直共振器面発光レーザを備える、投影光源と、
前記投影光源によって発せられた光を案内するように配置された第１の光案内手段であって、前記投影光源と回折光学素子の間に配置されたコリメートレンズを備える、第１の光案内手段と、
前記第１の光案内手段によって案内された前記光を異なる方向に進む複数の投影ビームに分割するように配置された前記回折光学素子と、
ラインジェネレータであって、前記回折光学素子が前記コリメートレンズと前記ラインジェネレータの間に位置するように配置される、ラインジェネレータと、
視野内の物体に前記複数の投影ビームが入射することによって作り出された投影パターンを含む視野の画像を取り込むように配置された画像取り込みデバイスと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、
前記ラインジェネレータがパウエルレンズである、
ことを特徴とする装置。
【請求項１７】
装置であって、
複数の投影光源と、
第１の複数の光ファイバであって、前記第１の複数の光ファイバの各々の光ファイバの第１の端部が、前記複数の投影光源のうち１つの投影光源に結合される、第１の複数の光ファイバと、
複数の回折光学素子であって、前記複数の回折光学素子の各々の回折光学素子が、前記第１の複数の光ファイバのうち１つの光ファイバの第２の端部に結合される、複数の回折光学素子と、
前記複数の投影光源とは異なっている光源を備える複数の照明光源と、
第２の複数の光ファイバであって、前記第２の複数の光ファイバの各々の光ファイバの第１の端部が、前記複数の照明光源のうち１つの照明光源に結合される、第２の複数の光ファイバと、
複数の照明光学系であって、前記複数の照明光学系の各々の照明光学系は、前記第２の複数の光ファイバのうち１つの光ファイバの第２の端部に結合される、複数の照明光学系と、
画像取り込みデバイスであって、前記複数の回折光学素子及び前記複数の照明光学系が、前記画像取り込みデバイスの中央の光軸を中心としてリングで配置される、画像取り込みデバイスと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１８】
装置であって、
回路基板上に配置された複数の垂直共振器面発光レーザと、
複数の屈折率分布型レンズであって、前記複数の屈折率分布型レンズの各々の屈折率分布型レンズが、前記複数の垂直共振器面発光レーザのうち１つの垂直共振器面発光レーザによって生成される光のビームをコリメートするように配置される、複数の屈折率分布型レンズと、
複数の回折光学素子であって、前記複数の回折光学素子の各々の回折光学素子が、前記複数の屈折率分布型レンズのうち１つの屈折率分布型レンズによってコリメートされたビームを異なる方向に進む複数のビームに分割するように配置される、複数の回折光学素子と、
複数のパウエルレンズであって、前記複数のパウエルレンズの各々のパウエルレンズが、前記複数の回折光学素子のうち１つの回折光学素子によって生成された複数のビームから投影パターンを生成するように配置される、複数のパウエルレンズと、
を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的なコンピュータビジョンシステムに関し、より詳細には、車両と物体又は点との間の距離を空間内で測定するためのセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年５月１０日出願の米国特許仮出願第６２／１５９，２８６号の利益を主張し、この出願を全体的に本願に引用して援用する。
【０００３】
ロボット車両及びドローンなどの無人車両は、通常、周囲環境における妨害物検出及びナビゲーションのためにコンピュータビジョンシステムを利用する。これらのコンピュータビジョンシステムは、さらに、通常、周囲環境から視覚データを取得する様々なセンサを使用し、コンピュータビジョンシステムは、周囲環境についての情報を集めるためにこれらのデータを処理する。例えば、１つ以上の撮像センサを介して取得されたデータは、車両から周囲環境内の特定の物体又は点までの距離を決定するために使用され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施形態では、距離センサは、投影光源と、投影光源によって発せられた光を案内するように配置された第１の光案内手段と、第１の光案内手段によって案内された光を異なる方向に進む複数の投影ビームに分割するように配置された回折光学素子と、視野内の物体に複数の投影ビームが入射することによって作り出された投影パターンを含む視野の画像を取り込むように配置された画像取り込みデバイスとを含む。
【０００５】
別の実施形態では、距離センサは、複数の投影光源と、第１の複数の光ファイバであって、第１の複数の光ファイバの各々の光ファイバの第１の端部が、複数の投影光源のうち１つの投影光源に結合される、第１の複数の光ファイバと、複数の回折光学素子であって、複数の回折光学素子の各々の回折光学素子が、第１の複数の光ファイバのうち１つの光ファイバの第２の端部に結合される、複数の回折光学素子と、複数の投影光源とは異なっている光源を備える複数の照明光源と、第２の複数の光ファイバであって、第２の複数の光ファイバの各々の光ファイバの第１の端部が、複数の照明光源のうち１つの照明光源に結合される、第２の複数の光ファイバと、複数の照明光学系であって、複数の照明光学系の各々の照明光学系は、第２の複数の光ファイバのうち１つの光ファイバの第２の端部に結合される、複数の照明光学系と、画像取り込みデバイスであって、複数の回折光学素子及び複数の照明光学系が、画像取り込みデバイスの中央の光軸を中心としてリングで配置される、画像取り込みデバイスとを含む。
【０００６】
別の実施形態では、距離センサは、回路基板上に配置された複数の垂直共振器面発光レーザと、複数の屈折率分布型レンズであって、複数の屈折率分布型レンズの各々の屈折率分布型レンズが、複数の垂直共振器面発光レーザのうち１つの垂直共振器面発光レーザによって生成される光のビームをコリメートするように配置される、複数の屈折率分布型レンズと、複数の回折光学素子であって、複数の回折光学素子の各々の回折光学素子が、複数の屈折率分布型レンズのうち１つの屈折率分布型レンズによってコリメートされたビームを異なる方向に進む複数のビームに分割するように配置される、複数の回折光学素子と、複数のパウエルレンズであって、複数のパウエルレンズの各々のパウエルレンズが、複数の回折光学素子のうち１つの回折光学素子によって生成された複数のビームから投影パターンを生成するように配置される、複数のパウエルレンズとを含む。
【０００７】
本開示の教示は、添付の図に関連して以下の詳細な説明を考慮することによって容易に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本開示の距離センサの第１の実施形態の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの距離センサの上面図である。
【図２】図１Ａ及び１Ｂの距離センサの例示的な視野を示す図である。
【図３Ａ】本開示の距離センサの第２の実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの距離センサの上面図である。
【図４】センサから物体又は点までの距離を空間内で算出するための方法の流れ図である。
【図５】センサから物体又は点までの距離が、算出され得る三角法技術を示す図である。
【図６Ａ】本開示の距離センサの第３の実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの距離センサの上面図である。
【図７】図６の距離センサによって発せられ得る第１の例示的な投影パターンを示す図である。
【図８】図６の距離センサによって発せられ得る第１の例示的な投影パターンを示す図である。
【図９】本開示の距離センサの第４の実施形態の一部を示す図である。
【図１０】本明細書において説明する機能を実行する際に使用するのに適した汎用コンピュータの高レベルのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解を容易にするために、同一の参照番号が、可能な場合に、図に共通する同一の要素を示すために使用されている。
【００１０】
１つの実施形態では、本開示は、距離センサに関する。距離センサは、コンピュータビジョンシステムが車両から周囲環境内の特定の物体又は点までの距離を決定するのを助けるために無人車両において使用され得る。例えば、距離センサは、１つ以上の光ビームを物体又は点上に投影し、次いで、飛行時間（ＴＯＦ）、反射された光（例えばレーダ）の分析又は他の手段にしたがって距離を算出することができる。しかし、このタイプの従来の距離センサは、かさばる傾向があり、したがって小型車両に使用するには適さないことがある。さらに、センサは、製造するのが非常に高価であり、限定された視野を有する傾向があり得る。例えば、複数の従来の撮像センサの配置を使用しても、３６０度未満の視野しか提供されない。
【００１１】
本開示の実施形態は、小型の距離センサであって、製造が経済的であり、少ししか又は全く可動部材を含まず、最大３６０度の視野内で距離を測定することができる、小型の距離センサを提供する。１つの実施形態では、センサは、光ファイバ及び回折光学素子（ＤＯＥ）の配列などのビーム分割手段のセットを使用して、広角レンズの周りに複数の投影点を生成する。複数の投影点の各々は、複数のビームを視野内に発する。ビームの外観から、センサは、１８０度の半球視野内で距離を測定することができる。２つのそのようなセンサを背中合わせに装着することにより、距離は、３６０度の視野内で測定され得る。ＤＯＥは、単一光源（例えばレーザ）によって生成されたビームを複数の投影ビームに分割することを可能にし、この複数の投影ビームは、視野内の物体又は点上に投影される。しかし、他の実施形態では、複数光源によって発せられたビームが、ＤＯＥによって分割される。センサから物体又は点までの距離が、次いで、投影及び複数の投影からの画像の取り込みの１回のサイクルで算出され得る。３６０度までの視野内で距離を測定することができる小型のセンサは、無人車両のナビゲーション、内視鏡検査、及び他の応用を含む応用のために有意義なデータを提供することができる。
【００１２】
図１Ａ及び１Ｂは、本開示の距離センサ１００の第１の実施形態を示す。特に、図１Ａは、距離センサ１００の断面図を示し、一方で図１Ｂは、図１Ａの距離センサ１００の上面図を示す。距離センサ１００は、例えば、無人車両に装着され得、又は内視鏡の一部として使用され得る。
【００１３】
図１Ａでは、距離センサ１００は、小型の構成内に配置された複数の構成要素を備える。構成要素は、少なくとも１つの光源１０４と、これ以後第１の回折光学素子１０６と称される第１のビーム分割手段と、（これ以後集合的に「光ファイバ１０２」と称される）光ファイバ１０２１〜１０２ｎなどの複数の光案内手段と、これ以後第２の回折光学素子１０８１〜１０８ｎと称される（さらに、これ以後集合的に「第２の回折光学素子１０８」と称される）第２のビーム分割手段の配列と、広角レンズ１１２を含む撮像センサ１１０とを備える。
【００１４】
構成要素は、中央軸Ａ−Ａ’の周りにほぼ対称的に配置される。１つの実施形態では、中央軸Ａ−Ａ’は、撮像センサ１１０の光学軸と一致する。１つの実施形態では、光源１０４は、中央軸Ａ−Ａ’の第１の端部に配置される。１つの実施形態では、光源１０４は、中央軸Ａ−Ａ’に沿って光の単一ビームを発するレーザ光源である。これ以後、光源１０４によって発せられた単一ビームはまた、「一次ビーム」と称され得る。１つの実施形態では、光源１０４は、人間の視覚に対して比較的安全であることが知られている波長の光を発する（例えば赤外線）。別の実施形態では、光源１０４は、その出力の強度を調整するための回路を含むことができる。別の実施形態では、光源１０４は、パルス式に光を発し、それによって画像取り込みに対する周囲光の影響を軽減することができる。
【００１５】
第１の回折光学素子（ＤＯＥ）１０６は、光源１０４の近位（例えば光源１０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、光源１０４の「正面」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、第１のＤＯＥ１０６は、光源１０４によって発せられた単一の光ビームをとらえ、単一又は一次ビームを複数の二次ビームに分割するように配置される。第１のＤＯＥ１０６は、一次ビームを、異なる方向に一次ビームから分岐する複数の二次ビームに分割することができる任意の光学構成要素である。例えば、１つの実施形態では、第１のＤＯＥ１０６は、円すい鏡、ホログラフィフィルム、マイクロレンズ、又はラインジェネレータ（例えば、パウエルレンズ）を含むことができる。この場合、複数の二次ビームは、円錐形状で配置される。別の実施形態では、一次ビームは、回折以外の手段によって分割され得る。
【００１６】
光ファイバ１０２の各々は、第１のＤＯＥ１０６に一端で結合されているとともに、第２のＤＯＥ１０８の配列内のＤＯＥ１０８の１つに他端で結合されている。このようにして、光ファイバ１０２の各々は、第１のＤＯＥ１０６によって生成された二次ビームの少なくとも１つを第２のＤＯＥ１０８の配列内のＤＯＥ１０８の１つへ伝えるように配置される。
【００１７】
二次ＤＯＥ１０８の配列は、第１のＤＯＥ１０６の近位（例えば光源１０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、ＤＯＥ１０６の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、第２のＤＯＥ１０８の配列は、第１のＤＯＥ１０６が、光源１０４と、第２のＤＯＥ１０８の配列との間に配置されるように配置される。図１Ｂにより明確に示すように、１つの実施形態では、第２のＤＯＥ１０８は、リング形状配列で配置され、このとき中央軸Ａ−Ａ’は、リングの中心を通り抜け、第２のＤＯＥ１０８はリング周りに定間隔で離間される。例えば、１つの実施形態では、第２のＤＯＥ１０８は、リング周りに約３０度離して離間される。１つの実施形態では、第２のＤＯＥ１０８の配列は、光源１０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、撮像センサ１１０の主点（すなわち光学軸Ａ−Ａ’が画像平面と交差する点）の「後方」に配置される。
【００１８】
第２のＤＯＥ１０８の各々は、第１のＤＯＥ１０６から光ファイバ１０２の１つによって伝達された二次ビームの１つを受信し、この二次ビームを複数の（例えば、２つ又はそれ以上の）三次ビームに分割するように配置され、この三次ビームは、第２のＤＯＥ１０８から離れるように径方向に向けられる。したがって、各々の第２のＤＯＥ１０８は、センサ１００の投影点を画定し、この投影点から、投影ビーム（又は三次ビーム）のグループが、視野内に発せられる。１つの実施形態では、各々それぞれの複数の三次ビームは、約１００度の範囲を対象とするように広がる。第２のＤＯＥ１０８は、それぞれの二次ビームを異なる方向に二次ビームから分岐する複数の三次ビームに分割することができる任意の光学構成要素である。例えば、１つの実施形態では、各々の第２のＤＯＥ１０８は、円すい鏡、ホログラフィフィルム、マイクロレンズ、又はラインジェネレータ（例えば、パウエルレンズ）を含むことができる。しかし、他の実施形態では、二次ビームは、回折以外の他の手段によって分割される。
【００１９】
１つの実施形態では、各々複数の三次ビームは、ファンパターン又は径方向パターンで配置され、このときビームの各々の間に等しい角度を有する。１つの実施形態では、第２のＤＯＥ１０８の各々は、表面上に異なる視覚パターンを作り出す三次ビームを投影するように構成される。例えば、１つの二次ＤＯＥ１０８は、ドットのパターンを投影することができ、一方で別の第２のＤＯＥ１０８は、線又は「ｘ」のパターンを投影することができる。
【００２０】
撮像センサ１１０は、第２のＤＯＥ１０８の配列の中央に（例えば、光源１０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、第２のＤＯＥ１０８の配列の少なくとも部分的に「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。１つの実施形態では、撮像センサ１１０は、静止カメラ又はビデオカメラなどの画像取り込みデバイスである。上記で論じたように、撮像センサ１１０は、半球視野を作り出す、魚眼レンズなどの広角レンズ１１２を含む。１つの実施形態では、撮像センサ１１０は、距離センサ１００から物体又は点までの距離を算出するための回路を含む。別の実施形態では、撮像センサは、取り込まれた画像をネットワークを介してプロセッサに送るためのネットワークインタフェースを含み、この場合プロセッサは、距離センサ１００から物体又は点までの距離を算出し、次いで、算出された距離を距離センサ１００に戻す。
【００２１】
したがって、１つの実施形態では、距離センサ１００は、単一光源（例えば光源１０４）を使用して、投影ビーム（例えばドット又は線のパターンを含む）のセットがそこから発せられる複数の投影点を生み出す。距離センサ１００から物体までの距離は、視野内の投影ビームの外観から算出され得る（これは、以下でより詳細に論じられる）。特に、第１及び第２のＤＯＥの使用は、光源によって発せられた光の単一ビームから、レンズ周りに複数の投影点を生成することを可能にする。第１のＤＯＥから第２のＤＯＥへ光を伝達するために光ファイバ１０２の使用を加えたこれにより、距離センサ１００は、広い視野内で距離を測定しながら相対的に小型のフォームファクタ（ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ）を維持することが可能になる。撮像センサ１１０及び光源１０４はまた、設計をより小型化するために同じ平面内に装着することができるが、１つの実施形態では、第２のＤＯＥ１０８１−１０８ｎは、（例えば、視野の深さ角度が、完全な１８０度に近い、又は一部の場合ではさらにそれより大きくなるように）投影ビームによって対象とされ得る視野を増大させるために、撮像センサ１１０の主点の後方に配置される。
【００２２】
さらに、第２のＤＯＥ１０８の各々が異なるパターンの三次ビームを投影するため、撮像センサ内の回路は、取り込まれた画像内のどのビームが、第２のＤＯＥ１０８のどれによって作り出されたかを容易に決定することができる。これは、距離算出を容易にし、これは、以下にさらに詳細に論じられる。
【００２３】
図２は、図１Ａ及び１Ｂの距離センサ１００の例示的な視野２００を示す。図２では、距離センサ１００の特定の構成要素もまた、分解図で示される。図示するように、視野２００は、実質的には半球形状である。さらに、距離センサ１００によって生み出された複数の三次光ビームは、光のパターンを「仮想の」半球上に投影する。パターンは、各々の三次ビームが半球と交わるところに示された一連の同心円によって表される。円は、距離センサ１００からの距離が増大するにつれて徐々にサイズが低減するものとして表されて、三次ビームによって作り出されたパターンが、物体距離によって視覚的にどのように変化するかを示す。
【００２４】
図２に示すように、距離センサ１００の視野は、約１８０度を対象とする。１つの実施形態では、視野は、例えば、そのそれぞれの光源が約１８０度だけ隔てられた２つの異なる方向に一次ビームを発するように、２つの距離センサを背中合わせに装着することによって約３６０度まで拡張され得る。
【００２５】
センサ１００が、単一光源１０４だけを含む（センサ１００内の構成要素の総数を低減する）ものとして示されているが、代替の実施形態では、センサは複数光源を含むことができる。図３Ａ及び図３Ｂは、例えば、本開示の距離センサ３００の第２の実施形態を示す。特に、図３Ａは、距離センサ３００の断面図を示し、一方で図３Ｂは、図３Ａの距離センサ３００の上面図を示す。距離センサ３００は、例えば、無人車両に装着され得、又は内視鏡の一部として使用され得る。
【００２６】
図３Ａに示すように、距離センサ３００は、小型の構成内に配置された複数の構成要素を備える。構成要素は、（これ以後集合的に「光源３０４」と称される）複数の光源３０４１〜３０４ｍと、これ以後第１の回折光学素子３０６と称される第１のビーム分割手段と、（これ以後集合的に「光ファイバ３０２」と称される）光ファイバ３０２１〜３０２ｎなどの複数の光案内手段と、これ以後第２の回折光学素子３０８１〜３０８ｎと称される（さらに、これ以後集合的に「第２の回折光学素子３０８」と称される）第２のビーム分割手段の配列と、広角レンズ３１２を含む撮像センサ３１０とを備える。
【００２７】
構成要素は、中央軸Ａ−Ａ’の周りにほぼ対称的に配置される。１つの実施形態では、中央軸Ａ−Ａ’は、撮像センサ３１０の光軸と一致する。１つの実施形態では、光源３０４は、中央軸Ａ−Ａ’の第１の端部に配置される。１つの実施形態では、光源３０４は、中央軸Ａ−Ａ’に沿って単一の光ビームをそれぞれ発する複数のレーザ光源を備える。これ以後、光源３０４の１つによって発せられた単一ビームはまた、「一次ビーム」と称され得る。光源３０４は、異なる波長の光を発する２つ又はそれ以上のレーザ光源などの２つ又はそれ以上の異なるタイプの光源を含むことができる。１つの実施形態では、光源３０４の各々は、人間の視覚に対して比較的安全であることが知られている波長の光を発する（例えば赤外線）。別の実施形態では、光源３０４のうち１つ以上は、その出力の強度を調整するための回路を含むことができる。別の実施形態では、光源３０４のうち１つ以上は、パルス式に光を発し、それによって画像取り込みに対する周囲光の影響を軽減することができる。
【００２８】
第１の回折光学素子（ＤＯＥ）３０６は、光源３０４の近位（例えば、光源３０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、光源３０４の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、第１のＤＯＥ３０６は、光源３０４の１つによって発せられた単一の光ビームをとらえ、単一又は一次ビームを複数の二次ビームに分割するように配置される。第１のＤＯＥ３０６は、一次ビームを異なる方向に一次ビームから分岐する複数の二次ビームに分割することができる任意の光学構成要素である。例えば、１つの実施形態では、第１のＤＯＥ３０６は、円すい鏡、ホログラフィフィルム、マイクロレンズ、又はラインジェネレータ（例えば、パウエルレンズ）を含むことができる。この場合、複数の二次ビームは、円錐形状で配置される。別の実施形態では、一次ビームは、回折以外の手段によって分割され得る。
【００２９】
光ファイバ３０２の各々は、第１のＤＯＥ３０６に一端で結合されるとともに、第２のＤＯＥ３０８の配列内のＤＯＥ３０８の１つに他端で結合されている。このように、光ファイバ３０２の各々は、第１のＤＯＥ３０６によって生成された二次ビームの少なくとも１つを第２のＤＯＥ３０８の配列内のＤＯＥ３０８の１つへ伝えるように配置される。
【００３０】
第２のＤＯＥ３０８の配列は、第１のＤＯＥ３０６の近位（例えば、光源３０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、第１のＤＯＥ３０６の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、第２のＤＯＥ３０８の配列は、第１のＤＯＥ３０６が、光源３０４と、第２のＤＯＥ３０８の配列との間に配置されるように配置される。図３Ｂにより明確に示すように、１つの実施形態では、第２のＤＯＥ３０８は、リング状配列で配置され、このとき中央軸Ａ−Ａ’は、リングの中心を通り抜け、第２のＤＯＥ３０８はリング周りに定間隔で離間される。例えば、１つの実施形態では、第２のＤＯＥ３０８は、リング周りに約３０度離して離間される。１つの実施形態では、第２のＤＯＥ３０８の配列は、光源３０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、撮像センサ３１０の主点（すなわち、光軸Ａ−Ａ’が画像平面と交差する点）の「後方」に配置される。
【００３１】
各々の第２のＤＯＥ３０８は、第１のＤＯＥ３０６から光ファイバ３０２の１つによって伝達された二次ビームの１つを受信し、この二次ビームを複数の（例えば、２つ又はそれ以上の）三次ビームに分割するように配置され、この三次ビームは、第２のＤＯＥ３０８から離れるように径方向に向けられる。したがって、各々の第２のＤＯＥ３０８は、センサ３００の投影点を画定し、この投影点から、投影ビーム（又は三次ビーム）のグループが、視野内に発せられる。１つの実施形態では、各々それぞれの複数の三次ビームは、約１００度の範囲を対象とするように広がる。第２のＤＯＥ３０８は、それぞれの二次ビームを異なる方向に二次ビームから分岐する複数の三次ビームに分割することができる任意の光学構成要素である。例えば、１つの実施形態では、各々の第２のＤＯＥ３０８は、円すい鏡、ホログラフィフィルム、マイクロレンズ、又はラインジェネレータ（例えば、パウエルレンズ）を含むことができる。しかし、他の実施形態では、二次ビームは、回折以外の他の手段によって分割される。
【００３２】
１つの実施形態では、各々複数の三次ビームは、ファンパターン又は径方向パターンで配置され、このときビームの各々の間に等しい角度を有する。１つの実施形態では、第２のＤＯＥ３０８の各々は、表面上に異なる視覚パターンを作り出す三次ビームを投影するように構成される。例えば、一方で１つの第２のＤＯＥ３０８は、ドットのパターンを投影することができ、一方で別の第２のＤＯＥ３０８は、線又は「ｘ」のパターンを投影することができる。
【００３３】
撮像センサ３１０は、第２のＤＯＥ３０８の配列の中央（例えば、光源３０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、第２のＤＯＥ３０８の配列の少なくとも部分的に「前」）に中央軸Ａ’Ａ’に沿って配置される。１つの実施形態では、撮像センサ３１０は、静止カメラ又はビデオカメラなどの画像取り込みデバイスである。上記で論じたように、撮像センサ３１０は、半球視野を作り出す、魚眼レンズなどの広角レンズ３１２を含む。１つの実施形態では、撮像センサ３１０は、距離センサ３００から物体又は点までの距離を算出するための回路を含む。別の実施形態では、撮像センサは、取り込まれた画像をネットワークを介してプロセッサに送るためのネットワークインタフェースを含み、この場合プロセッサは、距離センサ３００から物体又は点までの距離を算出し、次いで、算出された距離を距離センサ３００に戻す。
【００３４】
図４は、センサから物体又は点までの距離を空間内で算出するための方法４００の流れ図を示す。１つの実施形態では、方法４００は、（図１Ａに示す撮像センサ１１又は図３Ａに示す撮像センサ３１０などの）撮像センサ内に組み込まれたプロセッサ又は図１０に示し、以下に論じる汎用コンピューティングデバイスによって実行され得る。
【００３５】
方法４００は、ステップ４０２において始まる。ステップ４０４では、光源は、光の一次ビームを生成するように作動される。１つの実施形態では、単一の一次ビームが、単一光源によって生成されるが、他の実施形態では、複数の一次ビームが、複数光源によって生成される。１つの実施形態では、光源又は複数光源は、レーザ光源を含む。
【００３６】
任意選択のステップ４０６では、一次ビームは、一次ビームがそれに沿って伝播する経路内に配置された第１のビーム分割手段（例えば回折光学素子）を使用して複数の二次ビームに分割される。第１のビーム分割手段は、例えば、円すい鏡でよい。ステップ４０６は、例えば、（撮像センサがその一部である）距離センサが単一光源のみを含むときに実行される。
【００３７】
ステップ４０８では、複数の二次ビーム内の各々のビームは、ビーム分割手段の配列内の第２のビーム分割手段（例えば第２の回折光学素子）を使用して複数の投影ビーム又は三次ビームに分割される。１つの実施形態では、複数の第２のビーム分割手段は、リングとして配置され、それにより、各々の第２のビーム分割手段は、第２のビームの１つがそれに沿って伝播する経路内に配置される。１つの実施形態では、第２のビーム分割手段の少なくとも一部は、円すい鏡である。１つの実施形態では、距離センサが複数光源を備える場合、方法４００は、ステップ４０４からステップ４０８に直接進むことができる。この場合、（複数光源を使用して生成された）複数の一次ビームの各々の一次ビームは、第２のビーム分割手段の１つによって複数の投影ビームに直接的に分割される。
【００３８】
ステップ４１０では、物体又は点の少なくとも１つの画像が、取り込まれる。画像は、物体又は点上に、及び周囲空間上に投影されるパターンを含む。パターンは、投影ビームの各々が、一連のドット、線又は他の形状を物体、点、又は周囲空間上に投影することによって作り出される。
【００３９】
ステップ４１２では、センサから物体又は点までの距離が、ステップ４１０において取り込まれた画像からの情報を使用して算出される。１つの実施形態では、三角法技術が、距離を算出するために使用される。例えば、センサによって投影されたパターンの部分間の関係が、算出の基礎として使用され得る。
【００４０】
方法４００は、ステップ４１４において終了する。こうして、方法４００は、図１Ａ〜１Ｂ又は図３に示すセンサと組み合わせて、画像取り込み及び算出の単一のサイクルにおいてセンサから物体又は点までの距離を空間内で測定することができる。
【００４１】
図５は、例えば、センサから物体又は点までの距離が、ステップ４１２においてそれによって算出することができる三角法技術を示す。特に、図５は、図１の例示的な撮像センサ１１０と共に、第２の回折光学素子１０８１及び１０８２の２つによって画定され得る投影点のうち２つを示す。投影点は、撮像センサ１１０から等しい距離ｘで離間され、それにより、２つの投影点（例えばｘ＝ｓ／２）の間のｓの距離が存在するようになる。投影点の各々は、それぞれの投影ビーム５００１及び５００２を発し、これらのビームは、物体上に入射してそれぞれの点５０２１及び５０２２（例えばドット又は線）を一パターンとして作り出す。これらの点５０２１及び５０２２は、撮像センサ１１０によって検出され、撮像センサ１１０と物体の間の距離Ｄを以下の通りに算出するために使用され得る：
Ｄ＝ｓ／（−ｔａｎα２＋ｔａｎα１＋ｔａｎθ２＋ｔａｎθ１）    （式１）
式中、α２は、投影ビーム５００２と第２の回折光学素子１０８２の中央軸ｃ２との間に形成された角度であり、α１は、投影ビーム５００１と第２の回折光学素子１０８１の中央軸ｃ１との間に形成された角度であり、θ２は、撮像センサ１１０の中央光学軸Ｏと、撮像センサ１１０が投影ビーム５００２によって作り出された点５０２２を知覚する角度との間に形成された角度であり、θ１は、撮像センサ１１０の中央光学軸Ｏと、撮像センサ１１０が、投影ビーム５００１によって作り出された点５０２１を知覚する角度との間に形成された角度である。
【００４２】
式１は、以下の関係から導き出される。
Ｄ＊ｔａｎα１＋Ｄ＊ｔａｎθ１＝ｘ    （式２）
Ｄ＊ｔａｎα２＋Ｄ＊ｔａｎθ２＝ｓ−ｘ    （式３）
【００４３】
式２及び３は、（例えばドットのパターンを含む）投影パターン源から、投影パターンがその上に投影される物体までの距離を算出することを可能にする。距離は、光点がその源周りの種々の投影点によって発せられたときに投影パターンを形成する光点（例えばドット）間の位置関係に基づいて算出される。この実施形態では、光点間の位置関係は、先験的に知られている（すなわち算出の一部として測定されない）。
【００４４】
上記で論じたように、本開示の距離センサがよく適し得る１つの応用は、その小型のサイズ及び最大３６０度の視野内で距離を測定する能力のため内視鏡検査である。図６Ａ及び図６Ｂは、例えば、本開示の距離センサ６００の第３の実施形態を示す。特に、図６Ａは、距離センサ６００の断面図を示し、一方で図６Ｂは、図３Ａの距離センサ６００の上面図を示す。距離センサ６００は、内視鏡の一部として使用するのに適し得る。
【００４５】
図６Ａに示すように、距離センサ６００は、小型の構成内に配置された複数の構成要素を備える。構成要素は、（これ以後集合的に「照明光源６０２」と称され、そのうち１つの照明光源６０２１は、図６Ａ内に見ることができる）複数の照明光源と、（これ以後集合的に「投影光源６０４」と称され、そのうち１つの投影光源６０４１は、図６Ａ内に見ることができる）複数の投影光源と、（これ以後集合的に「光ファイバ６０６」と称され、そのうち２つの光ファイバ６０６１及び６０６６は、図６Ａ内に見ることができる）光ファイバなどの複数の光案内手段と、（これ以後集合的に「ＤＯＥ６０８」と称され、そのうち１つのＤＯＥ６０８１は、図６Ａ内に見ることができる）これ以後回折光学素子と称される複数のビーム分割手段と、（これ以後集合的に「ＧＲＩＮレンズ６１６」と称され、そのうちの１つのＧＲＩＮレンズ６１６１は、図６Ａ内に見ることができる）屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズなどの複数のコリメートレンズと、（これ以後集合的に「パウエルレンズ６１４」と称される）複数のパウエルレンズ６１４１〜６１４と、（これ以後集合的に「照明光学系組立体６１４」と称される）複数の照明光学系組立体６１８１〜６１８３と、広角レンズ６１２を含む撮像センサ６１０とを含む。
【００４６】
構成要素は、中央軸Ａ−Ａ’の周りにほぼ対称的に配置される。１つの実施形態では、中央軸Ａ−Ａ’は、撮像センサ６１０の光軸と一致する。１つの実施形態では、照明光源６０２及び投影光源６０４は、中央軸Ａ−Ａ’の第１の端部に配置される。１つの実施形態では、照明光源６０２は、中央軸Ａ−Ａ’とほぼ平行な方向に照明をそれぞれ発する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える。
【００４７】
１つの実施形態では、投影光源６０４は、中央軸Ａ−Ａ’とほぼ平行な方向に単一の光ビームをそれぞれ発する垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）などの複数のレーザ光源を備える。これ以後、投影光源６０４の１つによって発せられた単一ビームはまた、「一次ビーム」と称され得る。１つの実施形態では、投影光源６０４の各々は、人間の視覚に対して比較的安全であることが知られている波長の光を発する（例えば赤外線）。別の実施形態では、投影光源６０４は、それらの出力の強度を調整するための回路を含むことができる。別の実施形態では、投影光源６０４のうち１つ以上は、パルス式に光を発し、それによって画像取り込みに対する周囲光の影響を軽減することができる。
【００４８】
照明光源６０２は、光ファイバ６０６の第１のサブセットを介して照明光学系組立体６１８に接続される。照明光学系組立体６１８は、照明光源６０２によって生成された照明を適切な方向に向けるのを助けるレンズ、回折要素、又は他の構成要素を含み得る。１つの実施形態では、照明光学系組立体６１８は、照明光源６０２の近位（例えば、照明光源６０２によって発せられた光が伝播する方向に対して、照明光源６０２の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。図６Ｂにより明確に示すように、１つの実施形態では、照明光学系組立体６１８は、リング状配列で配置され、このとき中央軸Ａ−Ａ’は、リングの中心を通り抜け、照明光学系組立体６１８は、例えば、パウエルレンズ６１４と交互に、リング周りに定間隔で離間される。例えば、１つの実施形態では、第２のＤＯＥ３０８は、リング周りに約１２０度離して離間される。１つの実施形態では、照明光学系組立体６１８は、照明光源６０２によって発せられた光が伝播する方向に対して、撮像センサ６１０の主点（すなわち、光軸Ａ−Ａ’が画像平面と交差する点）の「後方」に配置される。
【００４９】
投影光源６０４は、光ファイバ６０６の第２のサブセットを介してＧＲＩＮレンズ６１６に接続される。１つの実施形態では、ＧＲＩＮレンズ６１６は、投影光源６０４の近位（例えば、投影光源６０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、投影光源６０４の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。各々ＧＲＩＮレンズ６１６は、ＤＯＥ６０８の１つに結合され、このＤＯＥ６０８の１つは、パウエルレンズ６１４の１つに結合される。一緒に、ＧＲＩＮレンズ６１６、ＤＯＥ６０８、及びパウエルレンズ６１４の各々のセットは、光ファイバ６０６を介して投影光源６０４の１つによって発せられた単一の光ビームを受信し、単一又は一次ビームを複数の二次ビームに分割する。ＤＯＥ６０８は、一次ビームを異なる方向に一次ビームから分岐する複数の二次ビームに分割することができる任意の光学構成要素であり得る。例えば、１つの実施形態では、ＤＯＥ６０８は、円すい鏡、ホログラフィフィルム、マイクロレンズ、又はラインジェネレータを含むことができる。別の実施形態では、一次ビームは、回折以外の手段によって分割され得る。
【００５０】
図６Ｂに示すように、センサ６００は、（１）照明光源６０２、光ファイバ６０６、及び照明光学系６１８（これ以後、「照明組立体」）、ならびに（２）投影光源６０４、光ファイバ６０６、ＧＲＩＮレンズ６１６、ＤＯＥ６０８、及びパウエルレンズ６１４（これ以後、「投影組立体」）の各々を３セット含むことができる。照明組立体及び投影組立体は、中央軸Ａ−Ａ’周りに交互の形で配置することができ、それによって各々の照明組立体は、次の照明組立体から約１２０度だけ離間されるとともに、各々の投影組立体は、次の投影組立体から約１２０度だけ離間される。しかし、別の実施形態では、異なる個数の照明組立体及び投影組立体が使用されてもよい。加えて、照明組立体と投影組立体の間の間隔は、変更されてもよい。
【００５１】
撮像センサ６１０は、（例えば、照明組立体及び投影組立体によって発せられた光が伝播する方向に対して、照明組立体及び投影組立体の少なくとも部分的に「前」に）照明組立体及び投影組立体のリングの中央で中央軸Ａ’Ａ’に沿って配置される。１つの実施形態では、撮像センサ６１０は、静止カメラ又はビデオカメラなどの画像取り込みデバイスである。上記で論じたように、撮像センサ６１０は、半球視野を作り出す、魚眼レンズなどの広角レンズ６１２を含む。１つの実施形態では、撮像センサ６１０は、距離センサ６００から物体又は点までの距離を算出するための回路を含む。別の実施形態では、撮像センサは、取り込まれた画像をネットワークを介してプロセッサに送るためのネットワークインタフェースを含み、この場合プロセッサは、距離センサ６００から物体又は点までの距離を算出し、次いで、算出された距離を距離センサ３００に戻す。
【００５２】
上記で論じたように、距離センサ６００は、照明光と投影パターンの両方を発するその能力のため、内視鏡検査の応用に特によく適し得る。図７は、図６の距離センサ６００によって発せられ得る第１の例示的な投影パターンを示す。図示するように、投影パターンは、平行線の複数のグループを備える（ただし、例えば、距離センサ６００の各々の投影組立体が、平行線の１つのグループを投影する）。平行線のグループの平面は、中央軸Ａ−Ａ’の近くで交差することができる。
【００５３】
図８は、図６の距離センサ６００によって発せられ得る第２の例示的な投影パターンを示す。図示するように、投影パターンは、平行線の複数のグループを備える（ただし、例えば、距離センサ６００の各々の投影組立体が、平行線の１つのグループを投影する）。平行線のグループの平面は、中心が中央軸Ａ−Ａ’の近くに位置する三角形形状を形成するように交差することができる。
【００５４】
図９は、本開示の距離センサの第４の実施形態の一部を示す。特に、図９は、撮像センサ（図示せず）による検出のためのパターンを投影するために使用することができる距離センサの光学ユニット９００を示す。複数の同じように構成された光学ユニットは、複数の投影パターンを視野内に投影するために共通の回路基板上に配置することができる。
【００５５】
図９に示すように、光学ユニット９００は、小型の構成内に配置された複数の構成要素を備える。構成要素は、回路基板９０２と、光源９０４と、コリメータレンズ９０６などの光案内手段と、これ以後回折光学素子（ＤＯＥ）９０８と称されるビーム分割手段と、ラインジェネレータ９１０とを備える。
【００５６】
構成要素は、中央軸Ａ−Ａ’の周りに回路基板９０２上でほぼ対称的に配置される。１つの実施形態では、中央軸Ａ−Ａ’は、距離センサの撮像センサの光軸と一致する。光源９０４は、回路基板９０２上に直接配置することができ、１つの実施形態では、光源９０４は、中央軸Ａ−Ａ’の第１の端部に配置される。１つの実施形態では、光源９０４は、中央軸Ａ−Ａ’に沿って単一の光ビームを発するＶＣＳＥＬなどのレーザ光源である。これ以後、光源９０４によって発せられた単一ビームはまた、「一次ビーム」と称され得る。１つの実施形態では、光源９０４は、人間の視覚に対して比較的安全であることが知られている波長の光を発する（例えば赤外線）。別の実施形態では、光源９０４は、その出力の強度を調整するための回路を含むことができる。別の実施形態では、光源９０４は、パルス式に光を発し、それによって画像取り込みに対する周囲光の影響を軽減することができる。
【００５７】
コリメータレンズ９０６は、光源９０４の近位（例えば、光源９０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、光源９０４の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、コリメータレンズ９０６は、光源９０４によって発せられた単一の光ビームをとらえ、単一又は一次ビームをＤＯＥ９０８に焦点を合わせるように配置される。
【００５８】
ＤＯＥ９０８は、光源９０４の近位（例えば、光源９０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、光源９０４の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、ＤＯＥ９０８は、コリメータレンズ９０６によって焦点が合わされた単一の光ビームをとらえ、単一又は一次ビームを複数の二次ビームに分割するように配置される。ＤＯＥ９０８は、一次ビームを異なる方向に一次ビームから分岐する複数の二次ビームに分割することができる任意の光学構成要素である。例えば、１つの実施形態では、ＤＯＥ９０８は、円すい鏡、ホログラフィフィルム、又はマイクロレンズを含むことができる。この場合、複数の二次ビームは、円錐形状で配置される。別の実施形態では、一次ビームは、回折以外の手段によって分割され得る。
【００５９】
ラインジェネレータ９１０は、光源９０４の近位（例えば、光源９０４によって発せられた光が伝播する方向に対して、光源９０４の「前」）に中央軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。特に、ラインジェネレータ９１０は、ＤＯＥ９０８によって生成された複数の二次ビームをとらえるとともに、二次ビームを複数の三次ビームにさらに分割するように配置される。１つの実施形態では、ラインジェネレータ９１０は、パウエルレンズである。
【００６０】
光学ユニット９００は、光ファイバを用いずに製造することができるので、それは、小型の距離センサに使用するためにとても小さいスケールで製造することができる。
【００６１】
図１０は、本明細書において説明する機能を実行する際に使用するのに適した汎用コンピュータの高レベルのブロック図を示す。図１０に示すように、システム１０００は、１つ以上のハードウェアプロセッサ要素１００２（例えば中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、又はマルチコアプロセッサ）と、メモリ１００４、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又は読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、距離を算出するためのモジュール１００５と、様々な入力／出力デバイス１００６（例えば、それだけに限定されないが、テープドライブ、フロッピー（登録商標）ドライブ、ハードディスクドライブ、又はコンパクトディスクドライブを含む記憶装置、受信機、送信機、レンズ及び光学系、出力ポート、入力ポート、及びユーザ入力デバイス（キーボード、キーパッド、マウス、マイクロホンなど））とを備える。１つだけのプロセッサ要素が示されているが、汎用コンピュータは、複数のプロセッサ要素を使用してよいことに留意されたい。さらに、１つだけの汎用コンピュータが図に示されているが、上記で論じた方法が、特定の説明上の例に関して分散式又は並行式に実施される場合、すなわち上記の方法又は方法全体のステップが、複数の又は並行の汎用コンピュータにわたって実施される場合、この図の汎用コンピュータは、これらの複数の汎用コンピュータの各々を表すように意図される。さらに、１つ以上のハードウェアプロセッサは、仮想化された又は共通化されたコンピューティング環境を支持するのに利用され得る。仮想化されたコンピューティング環境は、コンピュータ、サーバ、又は他のコンピューティングデバイスを表す１つ以上の仮想機械を裏付けることができる。そのような仮想化された仮想機械では、ハードウェアプロセッサなどのハードウェア構成要素及びコンピュータ可読記憶デバイスは、仮想化され又は論理的に表され得る。
【００６２】
本開示は、ソフトウェア及び／又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせにおいて、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、又はハードウェアデバイス上に配備されるステートマシンを使用して実施することができ、汎用コンピュータ又は任意の他のハードウェアの等価物、例えば上記で論じた方法に関係するコンピュータ可読命令は、上記で開示した方法のステップ、機能、及び／又は動作を実行するようにハードウェアプロセッサを構成するために使用され得ることに留意されたい。１つの実施形態では、距離を算出するための本発明のモジュール又はプロセス１００５（例えば、コンピュータ可読命令を含むソフトウェアプログラム）のための命令及びデータは、メモリ１００４にロードされ、ハードウェアプロセッサ要素１００２によって実行されて、例示的な方法４００に関連して上記で論じたステップ、機能、又は動作を実施することができる。さらに、ハードウェアプロセッサが命令を実行して「動作」を実行するとき、これは、ハードウェアプロセッサが動作を直接的に実行すること、及び／又は動作を実行するように別のハードウェアデバイス又は構成要素（例えばコプロセッサなど）と共に促し、方向付け、共働することを含むことができる。
【００６３】
上記で説明した方法に関するコンピュータ可読命令又はソフトウェア命令を実行するプロセッサは、プログラムされたプロセッサ又は専用のプロセッサとして認識され得る。したがって、本開示の（関連するデータ構造を含む）距離を算出するための本発明のモジュール１００５は、実体的な又は物理的な（広く言えば非一時的な）コンピュータ可読記憶デバイス又は媒体、例えば、揮発性メモリ、非揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、ＲＡＭメモリ、磁気又は光学ドライブ、デバイス、又はディスケット上などに記憶され得る。より詳細には、コンピュータ可読記憶デバイスは、コンピュータ又はアプリケーションサーバなどのプロセッサ又はコンピューティングデバイスによってアクセスされるデータ及び／又は命令などの情報を記憶する能力を提供する任意の物理的デバイスを備えることができる。
【００６４】
様々な実施形態が上記で説明されてきたが、これらは、限定的ではなく例としてのみ提示されていることを理解されたい。したがって、好ましい実施形態の広さ及び範囲は、上記で説明した例示的な実施形態のいずれにも限定されてはならず、以下の特許請求の範囲及びその等価物にしたがってのみ定義されなければならない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【国際調査報告】
2018514780.tif 000016
2018514780.tif 000017