【手続補正書】
【提出日】平成21年2月3日(2009.2.3)
【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】
対象物の再構成に使用するシステムであって、
（ａ）コヒーレント光源と、前記光源から対象物へ伝播する照明光の光路内に収容されたランダムスペックルパターン発生器と、を備え、前記対象物上へコヒーレントなランダムスペックルパターンを照射する照明ユニット、および
（ｂ）照明領域の光応答を検出して、画像データを発生する画像化ユニットを備え、
前記画像データは、前記照射されたスペックルパターンを有する前記対象物を示し、それにより前記対象物の前記画像内における前記パターンの参照画像に対する前記パターンのずれを示し、当該システムはそれにより前記対象物の三次元マップの実時間再構成を可能にするシステム。
【請求項２】
前記パターン発生器は、ランダム位相を付加することにより入射する光を拡散する光拡散器を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光拡散器は、すりガラス片を備える請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記画像データは、投影された前記スペックルパターンを有する対象物の前記画像を示し、主対物面に実質的に垂直である照明光の前記光路で、かつ前記パターン発生器および前記画像化ユニットから前記主対物面まで実質的に同一距離である位置で取得される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コヒーレントなランダムスペックルパターンの参照画像を示す参照データを記憶するように構成された制御ユニットを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記参照データは、前記照明光の伝播光路に実質的に垂直である参照平面で、かつ前記パターン発生器および前記画像化ユニットから実質的に同一距離で取得された前記スペックルパターンの前記画像を示す請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記参照画像を示す前記データを利用して前記画像間の相関を決定するように、前記画像を処理および解析するようにプログラムされている請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御ユニットは、前記参照画像を示す前記データを利用して前記画像間の相関を決定するように、前記画像を処理および解析するようにプログラムされている請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記照明光の伝播と前記画像化ユニットの光収集の間の交差により形成される測定体積を規定するように構成され、前記パターン発生器からレイリー距離より遠い距離にある前記対象物の画像化を可能にし、前記測定体積内の各点は前記照明光の伝播光路と前記光収集の伝播光路との間の交差角度を規定する請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記パターン発生器および前記画像化ユニットは、前記パターン発生器および前記画像化ユニットから前記対象物までに実質的に等しい距離になるように向けられている請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記パターン発生器および前記画像化ユニットは、前記パターン発生器および前記画像化ユニットから前記対象物までに実質的に等しい距離になるように向けられている請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記パターン発生器および前記画像化ユニットは、互いに前記照明光のレイリー距離の数分の一以内に位置している請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御ユニットは、前記画像を示す前記データを、メリン分解および対数分解に分解し、これによって前記スペックルパターンのスケーリングおよび投影の歪に対して不変である前記相関を得るようにプログラムされている請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記画像化ユニットの画素面上の平均スペックル特徴サイズの最小値Δｘｃａｍが、
【数１】
2009511897.tif 000001
により決定されるように構成され、ここでＦは画像化レンズの焦点長であり、φＤは前記パターン発生器の照明スポットサイズであり、λは前記照明光の波長である請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記画像化ユニットの視野の異なる領域間の照明明るさの変化を低減するように構成された調整器を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記調整器は、回折光要素を備える請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記回折光要素は、前記パターン発生器と一緒に動作して、前記照明光の伝播光路に対する横平面内の明るさを調整するように構成されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記回折光要素は、前記照明光の伝播と実質的に平行な軸に沿って明るさ変化の低減を可能にするように構成されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記回折光要素は、前記照明光の伝播に対して前記パターン発生器の下流に収容される位相のみの要素であり、前記照明光の伝播光路に対する横平面内の明るさを調整するように構成されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記照明ユニットは、４−Ｆフーリエ変換器として構成される請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記照明ユニットは、４−Ｆフーリエ変換器として構成され、位相のみの要素として構成された回折光要素を備え、前記回折光要素のフーリエ変換は、強度の楕円断面を生成し、２個の集束レンズの間に収容される請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
前記画像化ユニットは、安定視野を規定する単一光検出器を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
対象物の再構成に使用するシステムであって、
（ａ）コヒーレント光源と、前記光源から対象物へ伝播する照明光の光路内に収容された光拡散器ユニットと、を備え、前記対象物上へコヒーレントなランダムスペックルパターンを照射する照明ユニット、および
（ｂ）照明領域の光応答を検出して画像データを発生するために、安定視野を規定する単一光検出器を備える画像化ユニットを備え、
前記画像データは、前記照射されたスペックルパターンを有する前記対象物を示し、それにより前記対象物の前記画像内における前記パターンの参照画像に対する前記パターンのずれを示し、当該システムはそれにより前記対象物の三次元マップの実時間再構成を可能にするシステム。
【請求項２４】
対象物の再構成に使用するシステムであって、
（ａ）コヒーレント光源と、前記光源から対象物へ伝播する照明光の光路内に収容された光拡散器ユニットと、を備え、前記対象物上へコヒーレントなランダムスペックルパターンを照射する照明ユニット、および照明領域の光応答を検出して画像データを発生する画像化ユニットを備え、前記画像化ユニットおよび前記拡散器は、前記拡散器および前記画像化ユニットから前記対象物までを実質的に等しい距離にするように向けられており、
前記画像データは、前記照射されたスペックルパターンを有する前記対象物を示し、それにより前記対象物の前記画像内における前記パターンの参照画像に対する前記パターンのずれを示し、当該システムはそれにより前記対象物の三次元マップの実時間再構成を可能にするシステム。
【請求項２５】
対象物の再構成に使用するシステムであって、
（ａ）コヒーレント光源と、前記光源から対象物へ伝播する照明光の光路内に収容された光拡散器ユニットと、を備え、前記対象物上へコヒーレントなランダムスペックルパターンを照射する照明ユニット、および
（Ｂ）照明領域の光応答を検出して画像データを発生し、前記画像データは、前記照射されたスペックルパターンを有する前記対象物を示し、それにより前記対象物の前記画像内における前記パターンの参照画像に対する前記パターンのずれを示す画像化ユニット、
（Ｃ）前記コヒーレントなランダムスペックルパターンの参照画像を示す参照データを記憶するように構成された制御ユニット、を備えるシステム。
【請求項２６】
対象物の再構成のためのシステムに使用する投影モジュールであって、コヒーレント光源と、入射する光にランダム位相を加えて拡散するように構成された光拡散器と、を備え、ランダムスペックルパターンを生成して対象物上へ投影することにより、前記投影されたパターンを有する前記対象物の画像化および前記対象物の三次元マップの再構成のための画像データの実時間処理を可能にする投影モジュール。
【請求項２７】
対象物の実時間再構成に使用する方法であって、
（ｉ）照明コヒーレント光により形成されたランダムスペックルパターンを前記対象物に照射し、
（ii）前記対象物からの光応答を検出して前記照射されたスペックルパターンを有する前記対象物の画像データを発生し、
（iii ）前記画像データを処理して、前記対象物の画像内における前記パターンの参照画像に対する前記パターンのずれを決定し、それにより前記対象物の三次元マップを決定する方法。
【請求項２８】
前記対象物は、前記パターン発生器から、前記対象物と光検出器の間の距離に実質的に等しい距離に配置される請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
主対物面は、照明光の伝播軸に対して実質的に垂直であるように向けられている請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記参照データは、照明光の伝播光路に実質的に垂直である参照平面で、かつ前記パターン発生器および前記画像化ユニットから実質的に同一距離で取得された前記スペックルパターンの画像を示す請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記処理は、前記画像と前記参照画像の間の相関の決定を備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記照明光の伝播と光収集の間の交差は測定体積を規定し、前記測定体積はスペックルパターン発生器からレイリー距離以上離れた距離の前記測定体積内の前記対象物の画像化を可能にし、前記測定体積内の各点は前記照明光の伝播光路と前記光収集の伝播光路との間の交差角度を規定する請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記処理は、前記画像を示す前記データを、メリン分解および対数分解に分解することを備え、これによって前記スペックルパターンのスケーリングおよび投影の歪に対して不変である前記相関を得る請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
光検出器の画素面上の平均スペックル特徴サイズの最小値Δｘｃａｍが、
【数２】
2009511897.tif 000002
により決定され、ここでＦは画像化レンズの焦点長であり、φＤは前記パターンを発生する拡散器上の照明スポットサイズであり、λは前記照明光の波長である請求項２７に記載の方法。
【請求項３５】
前記光検出器の視野の異なる領域間の照明明るさの変化を低減することを備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
回折光要素を通して前記パターンを投影することを備える請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記光応答の前記検出は、安定視野を規定する単一光検出器により実行される請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記対象物の３次元マップを示すデータをマン・マシーン・インターフェースに入力することを備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
ゲームのために前記マン・マシーン・インターフェースを使用することを備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
フィットネスのために前記マン・マシーン・インターフェースを使用することを備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記対象物の３次元マップを示すデータをバイオ医療解析に使用することを備える請求項２７に記載の方法。
【請求項４２】
前記バイオ医療解析は内視鏡を備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
携帯電話装置で実行される請求項２７に記載の方法。
【請求項４４】
車両および／または近接警報の間の距離評価のために、前記対象物の前記３次元マップを利用することを備える請求項２７に記載の方法。
【請求項４５】
侵入警報のために、前記対象物の前記３次元マップを利用することを備える請求項２７に記載の方法。