JP2015057604A - 吸収を利用して画像形成を行うためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム100の励起源102は、媒体106を通る光照明路118に沿って物体108を照明し、センサー112は、光帰還路120において反射された光を補足する。結果として生じた信号をコンピュータ116によって処理して媒体106の厚さ測定値を得ることができ、測定値をさらに処理して、物体の3次元画像を得る。
【選択図】図1
Description
本願は、2008年7月24日に提出された米国仮出願第61/083,394号、2009年4月1日に提出された米国仮出願第61/165,708号について優先権を主張するものであり、これらの仮出願の各々は、参照によってそれの全体が本明細書に組み込まれるものとする。
は、該発光面の蛍光特性、並びに、励起照明のスペクトル及び強度に完全に依存する。励起強度の変動によって、該発光面における蛍光の強度が変化しうるが、
の比の変化は無視してよいだろう。したがって、上記の式[式1]及び[式2]から正規化された強度の比を得て、媒体の深さ、濃度、及び、吸収係数のみに依存する次の式を得ることができる。
である。
で与えられる。
ここで、I0=IB(0)は、センサー位置における励起強度であり、ελeは、励起波長λeにおける媒体の吸収係数である。
で与えられる。ここで、φは、媒体の量子効率、すなわち、吸収されるエネルギーに対する放出されるエネルギーの比であり、η1とη2は、2つの波長λ1とλ2における媒体の相対放射である。
の場合は、該第1の波長帯域は吸収されることになるが、該第2の波長帯域は吸収されない。励起照明強度がどの蛍光発光よりもはるかに大きい場合には、再吸収される波長帯域及び再吸収されない波長帯域の両方における強度の増加を無視することができる。したがって、λ1帯域の再吸収を含む微分蛍光強度方程式を次のように書くことができる。
は、それぞれ、波長λ1とλ2における該表面の反射率である。強度比は媒体を通る距離が長くなるにつれて指数関数的に減少するので、この関係を用いて、媒体の厚さ(または、媒体を通過する方向における該媒体の厚さ)を計算することができる。実際には、動作システムから較正された厚さ測定値を提供するために、実際の測定値を得て、該測定値を、任意の適切な技術を用いてこの関係に当てはめることができることが理解されよう。
1.3次元データを取得するための方法であって、
ターゲット面とセンサーの間に媒体を分布させるステップであって、該ターゲット面は、対象領域の上に所定の色を有し、該媒体は、第1の波長において第1の吸収係数を有し、第2の波長において該第1の減衰係数とは異なる第2の減衰係数を有することによって特徴付けられる、ステップと、
前記対象領域内のある位置を照明するステップと、
前記位置のある方向における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を、前記センサーで測定するステップと、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて前記位置の前記方向における媒体の厚さを決定するステップ
を含む方法。
2.前記媒体が、液体、ガス、固体、ゲルのうちの少なくとも1つを含む、上項1の方法。
3.前記媒体がガスであり、前記ターゲット面と前記センサーの間に光透過性のバリアを設けて、前記ガスを前記ターゲット面に対して保持するステップをさらに含む、上項1の方法。
4.前記媒体が液体であり、
前記ターゲット面を前記液体に浸すステップと、
前記センサーを前記液体の上面の上に配置するステップ
をさらに含む、上項1の方法。
5.厚さを決定する前記ステップが、前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の比を計算するステップを含むことからなる、上項1の方法。
6.前記センサーは、前記対象領域内の複数の位置からの前記第1の波長及び前記第2の波長の強度を、前記センサー内の該複数の位置に対応する複数のピクセル位置において測定し、これによって、厚さ測定値の2次元配列を提供する、上項1の方法。
7.前記厚さ測定値の2次元配列を用いて前記対象領域の3次元画像を構築するステップをさらに含む、上項6の方法。
8.複数の対象領域の複数の3次元画像から前記ターゲット面の3次元画像を構築するステップをさらに含む、上項7の方法。
9.前記所定の色が均一である、上項1の方法。
10.前記所定の色が特定の色である、上項1の方法。
11.前記所定の色が色分布を含む、上項1の方法。
12.前記第1の減衰係数がゼロである、上項1の方法。
13.前記第1の減衰係数が前記第2の減衰係数より小さい、上項1の方法。
14.前記照明するステップが、広帯域光源で照明するステップを含む、上項1の方法。
15.前記照明するステップが、化学発光物質、エレクトロルミネセンス物質、及び、前記ターゲット面内の光導波路のうちの1つ以上で照明するステップを含む、上項1の方法。
16.前記媒体と前記センサーの間の1つ以上の波長の光をフィルタリングするステップをさらに含む、上項1の方法。
17.前記第1の波長及び前記第2の波長以外の波長の光を減衰させるステップをさらに含む、上項14の方法。
18.コンピュータ読み取り可能媒体において具現化されるコンピュータプログラム製品であって、1つ以上のコンピューティング装置において実行されると、
ターゲット面の対象領域上の色を特徴付けて所定の色を提供するステップと、
前記ターゲット面とセンサーの間に分布する媒体の第1の波長における第1の減衰係数と第2の波長における第2の減衰係数を特徴付けるステップと、
前記対象領域内のある位置のある方向における測定値を前記センサーから受け取るステップであって、前記測定値は、前記第1の波長における強度及び前記第2の波長における強度を含む、ステップと、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて前記位置の前記方向における前記媒体の厚さを計算するステップ
を実行するコンピュータプログラム製品。
19.装置であって、
対象領域の上に所定の色を有するターゲット面と、
前記対象領域内のある位置から、第1の波長における強度及び第2の波長における強度を含む電磁放射の強度を測定可能なセンサーと、
前記ターゲット面と前記センサーの間に分布する媒体であって、該媒体は、前記第1の波長において第1の減数係数を有し、前記第2の波長において、前記第1の減衰係数とは異なる第2の減衰係数を有することによって特徴付けられる媒体と、
前記第1の波長及び前記第2の波長で前記対象領域を照明可能な光源と、
前記センサーから前記第1の波長における強度及び前記第2の波長における強度を受け取って、前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置のある方向における前記媒体の厚さを計算するようにプログラムされたプロセッサ
を備える装置。
20.システムであって、
ターゲット面とセンサーの間に媒体を分布させるための分布手段であって、該ターゲット面は、対象領域の上に所定の色を有し、該媒体は、第1の波長において第1の減衰係数を有し、第2の波長において該第1の減衰係数とは異なる第2の減衰係数を有することによって特徴付けられる、分布手段と、
前記対象領域内のある位置を照明するための照明手段と、
前記位置のある方向における前記第1の波長の強度及び第2の波長の強度を、前記センサーで測定するためのセンサー手段と、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて前記位置の前記方向における媒体の厚さを決定するための処理手段
を備えるシステム。
21.表面を有する膨張性の膜と、
第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する媒体の供給源であって、前記媒体を前記膨張性の膜に選択的に送りこめるように、前記膨張性の膜に結合される供給源と、
前記膨張性の膜の表面を照明可能な光源と、
前記膨張性の膜内に配置されて、前記表面上のある位置が前記光源によって照明されたときに該位置における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を測定するセンサーと、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置のある方向における媒体の厚さを決定するようにプログラムされたプロセッサ
を備えるシステム。
22.前記膨張性の膜が弾性膜である、上項21のシステム。
23.前記媒体の減衰係数は、前記第2の波長に対するものよりも前記第1の波長に対するものの方が十分に大きい、上項21のシステム。
24.前記媒体は、ガス、液体、ゲルのうちの1つ以上を含む、上項21のシステム。
25.前記膨張性の膜は、前記光源からの光に応答して蛍光を発する、前記表面に配置された蛍光材料を含む、上項21のシステム。
26.前記センサーは、前記膨張性の膜の外部にある電子撮像装置への光結合を有する、上項21のシステム。
27.前記センサーは、前記プロセッサに電子的に結合された電子撮像装置を備える、上項21のシステム。
28.前記センサーは、前記表面の画像を取り込むためのレンズを有するファイバースコープを備える、上項21のシステム。
29.前記プロセッサは、複数の厚さ測定値に基づいて、前記表面上の対象領域の3次元画像を構築するようにプログラムされる、上項21のシステム。
30.前記プロセッサは、複数の対象領域の複数の3次元画像に基づいて、前記表面の3次元画像を構築するようにプログラムされる、上項29のシステム。
31.前記表面が既知の均一の色を有する、上項21のシステム。
32.前記膨張性の膜が、人間の外耳道への挿入に適した形状及びサイズとされる、上項21のシステム。
33.前記媒体の供給源が、ポンプを通じて前記膨張性の膜に結合される、上項21のシステム。
34.前記ポンプが、制御された圧力で前記媒体を前記膨張性の膜に送りこむ、上項33のシステム。
35.前記供給源から前記膨張性の膜の内部への1つ以上の前記媒体用のアクセス空間を提供するポートと、前記光源用の電力源、前記光源用の光供給器、前記センサーに対する光結合部、及び、前記センサーに対する電気的結合部をさらに備える、上項21のシステム。
36.前記光源は前記膨張性の膜内に配置される、上項21のシステム。
37.前記光源は、1つ以上の電磁波の波長で照明することが可能である、上項21のシステム。
38.前記光源は、広帯域の可視光光源で照明することが可能である、上項21のシステム。
39.キャビティ内に膨張性の膜を配置するステップと、
第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する媒体で前記膨張性の膜を膨張させるステップと、
前記膨張性の膜の表面を照明するステップと、
前記表面上のある位置が照明されたときに該位置のある方向における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を測定するステップと、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における媒体の厚さを計算するステップ
を含む方法。
40.前記キャビティが人間の外耳道である、上項39の方法。
41.第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する媒体で膨張性の膜を膨張させるための膨張手段と、
前記膨張性の膜の表面を照明するための照明手段と、
前記表面上のある位置が前記照明手段によって照明されたときに該位置における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を測定するためのセンサー手段と、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置のある方向における媒体の厚さを計算するためのプロセッサ手段
を備えるシステム。
42.装置であって、
2次元配列をなす複数のピクセル位置の各々について第1の波長における強度及び第2の波長における強度を含む、ある視野の2次元カラー画像を取り込むことが可能なレンズ及び1つ以上のセンサーを含むカメラであって、前記複数のピクセル位置の各々は、前記レンズから前記視野に向かう方向に対応する、カメラと、
前記複数のピクセル位置の各々に対応する前記方向における媒体の厚さを、前記複数のピクセル位置の該各々における前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数として計算するようにプログラムされ、これによって複数の厚さ測定値を提供するプロセッサ
を備え、
該プロセッサは、前記複数の厚さ測定値に基づいて、前記視野内の物体の3次元画像を計算するようにさらにプログラムされていることからなる、装置。
43.前記1つ以上のセンサーがCMOSセンサーを含む、上項42の装置。
44.前記1つ以上のセンサーが電荷結合素子を含む、上項42の装置。
45.前記複数のピクセル位置のそれぞれ異なる位置においてそれぞれ異なる波長の強度を選択的に取り込むための複数のフィルターをさらに備える、上項42の装置。
46.前記1つ以上のセンサーが固体撮像素子を備え、前記複数のフィルターが、前記固体撮像素子上に配置されたフィルターマスクをさらに備える、上項45の装置。
47.前記複数のフィルターが、前記レンズと前記1つ以上のセンサーとの間に選択的に配置された複数のフィルターを含み、これによって、前記第1の波長と前記第2の波長の各々において、一連の時間分離され、波長分離された画像を生成可能である、上項45の装置。
48.前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度が、3つの別個の波長測定値に基づいて、前記複数のピクセル位置の各々において計算される、上項42の装置。
49.前記3つの別個の波長測定値が、赤の波長、青の波長、及び緑の波長の各々における測定値を含む、上項48の装置。
50.前記3つの別個の波長測定値が、シアンの波長、マゼンタの波長、及びイエローの波長における測定値を含む、上項48の装置。
51.前記媒体が少なくとも1つの既知の表面を有し、該少なくとも1つの既知の表面は、前記複数の厚さ測定値から前記物体の3次元画像を復元するために使用される、上項42の装置。
52.前記少なくとも1つの既知の表面が前記レンズの表面を含む、上項51の装置。
53.前記物体を照明することが可能な光源をさらに備える、上項42の装置。
54.前記光源は広帯域光源である、上項53の装置。
55.前記光源は、前記媒体内の蛍光物質を励起するための励起光源を備える、上項53の装置。
56.前記光源は、前記物体の外面に配置された蛍光物質を励起するための励起光源を備える、上項53の装置。
57.前記光源から放出された光の形状を整形するフィルターをさらに備える、上項53の装置。
58.カメラからカラー画像を受け取るステップと、
前記カラー画像を処理して、前記カメラの複数のピクセルの各々について、第1の波長における強度及び第2の波長における強度を決定するステップと、
前記第1の波長における強度及び前記第2の波長における強度、並びに、前記第1の波長及び前記第2の波長の各々に対する前記媒体の既知の吸収係数に基づいて、前記複数のピクセルの各々に対応する、前記カメラからの方向における媒体の厚さを計算するステップ
を含む方法。
59,前記カメラは、赤の波長、緑の波長、及び青の波長における複数の強度測定値として前記カラー画像を提供する、上項58の方法。
60.コンピュータ実行可能コードを含むコンピュータプログラム製品であって、1つ以上のコンピューティング装置で実行されると、
カメラからカラー画像を受け取るステップと、
前記カラー画像を処理して、前記カメラの複数のピクセルの各々について、第1の波長における強度及び第2の波長における強度を決定するステップと、
前記第1の波長における強度及び前記第2の波長における強度、並びに、前記第1の波長及び前記第2の波長の各々に対する前記媒体の既知の吸収係数に基づいて、前記複数のピクセルの各々に対応する、前記カメラからの方向における媒体の厚さを計算するステップ
を実施するコンピュータプログラム製品。
61.前記カメラは、赤の波長、緑の波長、及び青の波長における複数の強度測定値として前記カラー画像を提供する、上項60のコンピュータプログラム製品。
62.カラー画像を取り込むための撮像手段と、
前記カラー画像を処理して、前記カラー画像中の複数のピクセルの各々について、第1の波長における強度及び第2の波長における強度を決定し、及び、前記第1の波長における強度及び前記第2の波長における強度、並びに、前記第1の波長及び前記第2の波長の各々に対する前記媒体の既知の吸収係数に基づいて、前記複数のピクセルの各々に対応する、前記撮像手段からの方向における媒体の厚さを計算するための処理手段
を備えるシステム。
63.3次元データを得るための方法であって、
ターゲット面とセンサーの間に媒体を分布させるステップであって、該媒体は、該媒体の非ゼロ吸収スペクトルと波長がオーバーラップする蛍光発光スペクトルを有する単一の蛍光物質を含む、ステップと、
前記単一の蛍光物質を励起して蛍光発光を提供するステップと、
前記ターゲット面上のある位置のある方向における前記蛍光発光を前記センサーで測定するステップであって、第1の波長における強度及び第2の波長における強度を測定するステップを含み、前記媒体は、前記第1の波長と前記第2の波長とで異なる減衰係数を有する、ステップと、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における前記媒体の厚さを決定するステップ
を含む方法。
64.前記媒体は、前記第2の波長においてゼロの吸収を有する、上項63の方法。
65.前記単一の蛍光物質はフルオレセインナトリウムである、上項63の方法。
66.前記第1の波長は約510ナノメートルであり、前記第2の波長は約540ナノメートルである、上項65の方法。
67.前記単一の蛍光物質は量子ドットを含む、上項63の方法。
68.前記媒体は、液体、ガス、固体、ゲルのうちの少なくとも1つを含む、上項63の方法。
69.前記媒体がガスであり、前記ターゲット面と前記センサーの間に光透過性のバリアを設けて、前記ガスを前記ターゲット面に対して保持するステップをさらに含む、上項63の方法。
70.前記媒体が液体であり、
前記ターゲット面を前記液体に浸すステップと、
前記センサーを前記液体の上面の上に配置するステップ
をさらに含む、上項63の方法。
71.厚さを決定する前記ステップが、前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の比を計算するステップを含むことからなる、上項63の方法。
72.前記センサーは、前記ターゲット面上の複数の位置からの前記第1の波長及び前記第2の波長の強度を、前記センサー内の該複数の位置に対応する複数のピクセル位置において測定し、これによって、厚さ測定値の2次元配列を提供する、上項63の方法。
73.前記センサーからの複数の測定値を用いて対象領域の3次元画像を構築するステップをさらに含む、上項63の方法。
74.複数の対象領域の複数の3次元画像から前記ターゲット面の3次元画像を構築するステップをさらに含む、上項72の方法。
75.前記単一の蛍光物質を励起するステップが、広帯域光源からの光を前記単一の蛍光物質に向けて送るステップを含むことからなる、上項63の方法。
76.前記単一の蛍光物質を励起するステップが、発光ダイオードからの光を前記単一の蛍光物質に向けて送るステップを含むことからなる、上項63の方法。
77.対象領域を有するターゲット面と、
前記対象領域のある位置のある方向における第1の波長の強度及び第2の波長の強度を測定するように配置されたセンサーと、
前記ターゲット面と前記センサーの間に分布した媒体であって、非ゼロ吸収スペクトルと波長がオーバーラップする蛍光発光スペクトルを有する単一の蛍光物質を含み、かつ、前記第1の波長と前記第2の波長とで異なる減衰係数を有する媒体と、
前記単一の蛍光物質を励起して蛍光発光を提供するように配置された光源と、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における前記媒体の厚さを計算するようにプログラムされたプロセッサ
を備える装置。
78.前記単一の蛍光物質はフルオレセインナトリウムである、上項77の装置。
79.前記単一の蛍光物質は量子ドットを含む、上項77の装置。
80.ターゲット面とセンサーの間に媒体を分布させるための分布手段であって、該媒体は、非ゼロ吸収スペクトルと波長がオーバーラップする蛍光発光スペクトルを有する単一の蛍光物質を含む、分布手段と、
前記単一の蛍光物質を励起して蛍光発光を提供するための照明手段と、
前記ターゲット面上のある位置のある方向における前記蛍光発光を前記センサーで測定するためのセンサー手段であって、該測定は、第1の波長における強度及び第2の波長における強度を測定することを含み、前記媒体は、前記第1の波長と前記第2の波長とで異なる減衰係数を有する、センサー手段と、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における前記媒体の厚さを計算するための処理手段
を備えるシステム。
81.前記単一の蛍光物質はフルオレセインナトリウムである、上項80のシステム。
82.前記単一の蛍光物質は量子ドットを含む、上項80のシステム。
83.3次元データを得るための方法であって、
発光層をターゲット面に付着させるステップであって、該発光層は第1の波長及び第2の波長の光を放出する、ステップと、
前記発光層とセンサーの間に媒体を分布させるステップであって、該媒体は、前記第1の波長を前記第2の波長よりも多く吸収する、ステップと、
前記ターゲット面上のある位置のある方向における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を前記センサーで測定するステップと、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における前記媒体の厚さを決定するステップ
を含む方法。
84.前記発光層は、前記励起光源からの光に応答して前記第1の波長及び前記第2の波長の光を放出する蛍光層を含み、前記蛍光層を前記励起光源で励起して前記蛍光層から蛍光発光を提供するステップをさらに含む、上項83の方法。
85.蛍光層を付着させる前記ステップは、前記蛍光層を液体キャリア内の蛍光顔料として前記ターゲット面に付着させるステップを含む、上項84の方法。
86.蛍光層を付着させる前記ステップは、前記蛍光層を前記ターゲット面に吹き付けるステップ、前記蛍光層を前記ターゲット面に塗布するステップ、前記ターゲット面を前記液体キャリア中に浸すステップのうちの1つ以上を含む、上項85の方法。
87.蛍光層を付着させる前記ステップは、前記ターゲット面の作製中に蛍光顔料を前記ターゲット面に組み込むステップを含む、上項84の方法。
88.前記励起光源は、前記第1の波長及び前記第2の波長以外の1つ以上の波長の光を提供する、上項84の方法。
89.前記励起光源は広帯域光源を含む、上項84の方法。
90.前記励起光源は発光ダイオードを含む、上項84の方法。
91.前記発光層は前記ターゲット面内の光導波路を含む、上項83の方法。
92.前記発光層は、エレクトロルミネセンス層または化学発光層を含む、上項83の方法。
93.前記媒体は前記第2波長においてゼロの吸収を有する、上項83の方法。
94.前記媒体は、液体、ガス、固体、ゲルのうちの少なくとも1つを含む、上項83の方法。
95.前記媒体がガスであり、前記ターゲット面と前記センサーの間に光透過性のバリアを設けて、前記ガスを前記ターゲット面に対して保持するステップをさらに含む、上項83の方法。
96.前記媒体が液体であり、
前記ターゲット面を前記液体に浸すステップと、
前記センサーを前記液体の上面の上に配置するステップ
をさらに含む、上項83の方法。
97.厚さを決定する前記ステップが、前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の比を計算するステップを含む、上項83の方法。
98.前記センサーは、対象領域内の複数の位置からの前記第1の波長及び前記第2の波長の強度を、前記センサー内の該複数の位置に対応する複数のピクセル位置において測定し、これによって、厚さ測定値の2次元配列を提供する、上項83の方法。
99.前記センサーからの複数の測定値を用いて対象領域の3次元画像を構築するステップをさらに含む、上項83の方法。
100.複数の対象領域の複数の3次元画像から前記ターゲット面の3次元画像を構築するステップをさらに含む、上項99の方法。
101.発光層をターゲット面に付着させるための付着手段であって、該発光層は第1の波長及び第2の波長の光を放出する、付着手段と、
前記発光層とセンサーの間に媒体を分布させるための分布手段であって、該媒体は、前記第1の波長を前記第2の波長よりも多く吸収する、分布手段と、
前記ターゲット面上のある位置のある方向における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を前記センサーで測定するためのセンサー手段と、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における前記媒体の厚さを決定するための処理手段
を備えるシステム。
102.ターゲット面に付着した発光層であって、第1の波長及び第2の波長の光を放出する発光層と、
前記ターゲット面のある位置のある方向における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を取り込むように配置されたセンサーと、
前記センサーと前記ターゲット面の間に媒体を分布させるように構成された媒体の供給源であって、該媒体は、前記第1の波長を前記第2の波長よりも多く吸収する、供給源と、
前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における媒体の厚さを計算するようにプログラムされたプロセッサ
を備える装置。
103.内部空間のまわりに形成された折りたたみ可能な膜であって、外力がない場合には元の形状に戻る折りたたみ可能な膜と、
第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する流体状の媒体の供給源と、
前記折りたたみ可能な膜の内部空間に前記供給源を結合する流体ポートであって、前記媒体が前記供給源と前記内部空間の間を通過する速さを制御する流体ポートと、
前記折りたたみ可能な膜の内部空間内に形成されて、該内部空間から物理的に分離されているアクセス空間であって、少なくとも1つの光透過性領域を吹き生む剛性のシェルによって画定され、かつ、前記折りたたみ可能な膜の外部から該アクセス空間にアクセスするためのアクセスポートを含むアクセス空間
を備える装置。
104.前記流体ポートは多孔質膜を含む、上項103の装置。
105.前記流体ポートは、前記媒体が前記供給源と前記内部空間との間を通過する速さを調整可能に制御するための調整可能な弁を含む、上項103の装置。
106.前記折りたたみ可能な膜の端部に柔らかく曲げやすいキャップをさらに備える、上項103の装置。
107.前記アクセスポートを通じて前記アクセス空間に挿入するのに適した形状及びサイズを有する光源をさらに備える、上項103の装置。
108.前記アクセスポートを通じて前記アクセス空間に挿入するのに適した形状及びサイズを有する撮像装置をさらに備え、該撮像装置は、前記第1の波長及び前記第2の波長において画像を取り込むように構成される、上項103の装置。
109.前記折りたたみ可能な膜を圧縮された形状に機械的に保持する保持装置をさらに備える、上項103の装置。
110.前記圧縮された形状は、人間の耳に挿入するのに適したサイズを有する、上項109の装置。
111.前記媒体は単一の蛍光染料から構成される、上項103の装置。
112.前記媒体は2つ以上の蛍光染料から構成される、上項103の装置。
113.内部空間のまわりに形成された拡張可能な膜と、
第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する流体形態の媒体の供給源であって、該媒体を加圧された状態で送ることが可能な供給源と、
前記供給源を前記拡張可能な膜の内部空間に結合する流体ポートと、
該拡張可能な膜の内部空間内にあり、前記アクセス空間を前記拡張可能な膜の内部空間から分離する光透過性で剛性のシェルによって画定されたアクセス空間であって、該アクセス空間に外部からアクセスするためのアクセスポートを含むアクセス空間
を備える装置。
114.前記供給源は、前記媒体を加圧された弾性容器から送る、上項113の装置。
115.前記供給源は、圧力を手動で加えて前記拡張可能な膜に前記媒体を送り込むためのユーザー制御部を備える、上項113の装置。
116.前記流体ポートは、前記内部空間への前記媒体の送り込みを制御するための弁を備える、上項113の装置。
117.前記拡張可能な膜の端部に柔らかく曲げやすいキャップをさらに備える、上項113の装置。
118.前記アクセスポートを通じて前記アクセス空間に挿入するのに適した形状及びサイズを有する光源をさらに備える、上項113の装置。
119.前記アクセスポートを通じて前記アクセス空間に挿入するのに適した形状及びサイズを有する撮像装置をさらに備え、該撮像装置は、前記第1の波長及び前記第2の波長において画像を取り込むように構成される、上項113の装置。
120.前記拡張可能な膜は、人間の耳に挿入にするのに適した形状及びサイズを有する圧縮された形状を有する、上項113の装置。
121.外力がない状態で元の形状に戻る折りたたみ可能な膜を提供するステップであって、該折りたたみ可能な膜は内部空間を有する、ステップと、
前記折りたたみ可能な膜を人間の外耳道に適合する形状及びサイズに圧縮するステップと、
保持装置によって前記折りたたみ可能な膜を前記形状及びサイズに保持するステップと、
第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する流体形態の媒体の供給源に前記内部空間を結合するステップであって、該内部空間は、該内部空間への前記媒体の流れを制限するポートを通じて前記媒体に結合される、ステップ
を含む方法。
122.前記折りたたみ可能な膜から前記保持装置を取り外して、前記折りたたみ可能な膜を前記人間の外耳道に挿入するステップをさらに含む、上項121の方法。
123.光透過性の液状媒体から形成されたキャリアと、
前記キャリア内に均一に分布した複数の金ナノ粒子であって、可視光波長の所定の帯域内の光エネルギーを吸収するように調整されている複数の金ナノ粒子
から構成された構成物。
124.前記複数の金ナノ粒子が、該複数の金ナノ粒子の形状を用いて調整される、上項123の構成物。
125.前記複数の金ナノ粒子が、該複数の金ナノ粒子のサイズを用いて調整される、上項123の構成物。
126.前記複数の金ナノ粒子が、前記構成物が前記所定の帯域以外でゼロの減衰を有するようにするために前記キャリア内である濃度を有する、上項123の構成物。
127.前記所定の帯域が、450ナノメートルと550ナノメートルの間である、上項123の構成物。
128.前記キャリアが、油、ゲル、ガス、液体のうちの1つ以上である、上項123の構成物。
129.前記キャリアがシリコン油を含む、上項123の構成物。
130.前記キャリアがグリセロールを含む、上項123の構成物。
131.前記キャリアが硬化性である、上項123の構成物。
132.前記キャリアが生体適合性を有する、上項123の構成物。
133.光透過性の液状媒体から形成されたキャリアと、
該キャリア内に均一に分布した染料
から構成される構成物であって、
前記染料は、吸収スペクトル及び発光スペクトルを有する単一の蛍光染料から構成されて、該吸収スペクトルにわたって光を吸収し、該発光スペクトルにおいて蛍光を発し、前記吸収スペクトルと前記発光スペクトルは、少なくとも1つのオーバーラップする非ゼロ領域を有することからなる、構成物。
134.前記キャリアは、油、ゲル、ガス、液体のうちの1つ以上である、上項133の構成物。
135.前記キャリアがシリコン油を含む、上項133の構成物。
136.前記キャリアがグリセロールを含む、上項133の構成物。
137.前記染料がフルオレセインナトリウムである、上項133の構成物。
138.前記キャリアが硬化性である、上項133の構成物。
139.記キャリアが生体適合性を有する、上項133の構成物。
140.前記染料がシリカナノ粒子中に封入されている、上項133の構成物。
141.前記吸収スペクトルが可視光の範囲内にピークを有する、上項133の構成物。
142.前記発光スペクトルが可視光の範囲内にピークを有する、上項133の構成物。
143.寸法が既知の内面を形成する底部及び側壁を有する撮像トレイと、
前記内面内に配置された媒体
を備える装置であって、
前記媒体は、前記撮像トレイに挿入された物体の印象を形成するために変形することが可能であり、前記媒体は、第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収することからなる、装置。
144.前記撮像トレイは、歯科用咬合トレイとして使用するのに適した形状及びサイズを有する、上項143の装置。
145.前記媒体は、前記物体が前記撮像トレイから除去されたときに前記印象を保持するために硬化可能である、上項143の装置。
146.前記撮像トレイは、該撮像トレイ内の既知の位置に複数の基準を有する、上項143の装置。
147.前記複数の基準は撮像システムに可視の目印を提供する、上項146の装置。
148.前記側壁と前記底部の少なくとも1つが光透過性である、上項143の装置。
149.前記内面が蛍光面を有する、上項143の装置。
150.前記内面が既知の均一の色を有する、上項143の装置。
151.前記媒体を照明するための光源をさらに備える、上項143の装置。
152.前記第1の波長及び前記第2の波長で前記媒体の1つ以上の画像を取り込むように構成されたカメラをさらに備える、上項143の装置。
153.前記内面の既知の寸法を考慮して、前記1つ以上の画像を用いて前記物体の形状を決定するようにプログラムされたプロセッサをさらに備える、上項152の装置。
154.前記プロセッサは、1つ以上の方向における前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の比を決定するようにプログラムされる、上項153の装置。
155.前記比を用いて、前記1つ以上の方向における前記媒体の厚さを決定する、上項154の装置。
156.前記媒体が単一の蛍光染料を含む、上項143の装置。
157.前記媒体が複数の蛍光染料を含む、上項143の装置。
158.寸法が既知の内面を有する撮像トレイ内に媒体を配置するステップであって、該媒体は、該撮像トレイに挿入された物体の印象を形成するために変形可能であり、及び、該媒体は、第1の波長の光を第2の波長の光よりも多く吸収する、ステップと、
前記物体を前記撮像トレイに挿入するステップと、
前記撮像トレイの内面を照明するステップと、
前記第1の波長及び前記第2の波長における前記内面の画像を取り込むステップと、
前記画像を処理して、前記内面のある方向における前記媒体の厚さを決定するステップ
を含む方法。
159.前記内面に向かう複数の方向に対する複数の厚さ測定値を取得するステップと、
前記内面の既知の寸法を考慮して、前記物体の3次元形状を決定するために前記複数の厚さ測定値を適用するステップ
をさらに含む、上項158の方法。
160.前記撮像トレイ内に複数の基準を設けるステップと、
前記複数の基準の基準画像を取り込むステップと、
前記基準画像を用いて、前記撮像トレイの3次元の位置及び向きを決定するステップ
をさらに含む、上項158の方法。
161.前記基準画像は、前記第1の波長及び前記第2の波長における前記内面の画像である、上項160の方法。
162.物体を前記撮像トレイに挿入する前記ステップは、人間の歯列を歯科用咬合トレイに挿入するステップを含む、上項158の方法。
Claims (17)
- 装置であって、
物体のターゲット面の上に配置されると、適合する層を形成するように構成された材料からなる発光層であって、該発光層は、第1の波長の光と第2の波長の光を放出するように構成され、
前記ターゲット面上のある位置のある方向における前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を測定するように配置されたセンサーと、
前記センサーと前記発光層の間に配置された吸収媒体であって、前記第2の波長よりも前記第1の波長を多く吸収する吸収媒体と、
前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度の関数に基づいて、前記位置の前記方向における前記吸収媒体の厚さを計算するようにプログラムされたプロセッサ
を備える装置。 - 前記発光層が蛍光層である、請求項1の装置。
- 前記蛍光層が前記第1の波長及び前記第2の波長の光を放出するように、該蛍光層を励起するように構成された光源をさらに備える、請求項2の装置。
- 前記媒体が、ゲルまたはガスまたは液体を含む、請求項1の装置。
- 前記発光層は、外力がない状態では元の形状に戻る、請求項1の装置。
- 前記媒体は、前記第2波長よりも前記第1の波長を多く吸収する染料分子を含む、請求項1の装置。
- 前記発光層は、励起波長に応答して前記第1及び第2の波長を生成する蛍光層を含み、
前記媒体は、前記第2の波長よりも前記第1の波長を多く吸収するように前記第1の波長を選択的に吸収する染料を含み、
前記発光層は、前記媒体の外面に配置される、請求項1の装置。 - 発光物質を含む層であって、該発光物質は、第1の波長の光及び第2の波長の光を該層の表面から
放出するように構成される、層と、
前記層に接触した媒体であって、該媒体は、前記第2の波長よりも前記第1の波長を多く吸収し、これによって、前記第1の波長の強度と前記第2の波長の強度の比が、前記媒体を通過する前記層からの距離に応じて変化するようにする、媒体
を備える装置。 - 前記層が、前記媒体に配置された蛍光層であり、
前記蛍光層は、前記第1の波長及び前記第2の波長とは異なる励起波長で励起されることによって、前記第1の波長及び前記第2の波長の光を放出することができる、請求項8の装置。 - 前記発光物質は、前記層内に含浸させられる、請求項8の装置。
- 前記発光物質は、前記層の表面に配置される、請求項8の装置。
- 前記媒体は染料を含む、請求項8の装置。
- 前記層は、粘弾性物質から形成された弾性膜である、請求項8の装置。
- 前記媒体は、互いにオーバーラップする非ゼロの発光スペクトル及び吸収スペクトルを有する単一の蛍光染料を含む、請求項8の装置。
- 前記媒体が、ゲルまたはガスまたは液体を含む、請求項8の装置。
- ターゲット面の三次元表面構造を測定するための装置であって、
支持部材と、
前記支持部材の端部にある媒体であって、該媒体はゲルと該ゲル内に均一に分散した染料を含み、該染料は、第2の波長の光よりも第1の波長の光を多く吸収するように前記第1の波長の光を選択的に吸収することからなる、媒体と、
前記ターゲット面に対向して前記媒体に配置された発光層であって、前記ターゲット面に適合するように構成され、かつ、前記第1の波長の光及び前記第2の波長の光を放出するように構成された発光層
を備える装置。 - 前記支持部材に配置されたセンサーであって、前記ターゲット面上のある位置のある方向における、前記第1の波長の強度及び前記第2の波長の強度を測定するように配置されたセンサーと、
前記第1の波長と前記第2の波長の比に基づいて、前記媒体を前記場所の前記方向に通過する距離を計算するように構成されたプロセッサ
をさらに備える、請求項16の装置。
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