散乱媒質の異方性の特徴を判定する方法及びこの方法を実装する装置
本発明は、散乱媒質の特徴を判定する方法に関する。本発明によれば、非偏光信号に対して、散乱媒質により散乱される電磁ビームに対する処理が行われる。こうして、散乱媒質により誘発されるビームのインコヒーレントな異方性輸送だけが、本発明による特徴判定で得られる。本発明によると、非偏光ビームを表す第１画像の角度変化を示すデータは散乱の純粋に等方性部分を表す。本発明によれば、この純粋に等方性部分を取得することにより、散乱の非等方性部分を表す第２画像を算出することが可能である。この非等方性部分は散乱時の媒質により誘発されるビームの異方性輸送を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散乱媒質の特徴を判定する分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
散乱媒質の１つの重要な特性は、その異方性にある。実際に、粒子が変形可能であると共に／又は異方性を有する場合には、２つのシナリオが考えられる。第１のシナリオは、粒子がランダムに方向付け及び分散されており、この結果、これらの粒子を有する媒質は、粒子の寸法を上回るスケールにおいて等方性を有する状態に留まるというものである。この場合には、媒質を通じた光の伝播は、ランダムに分散した等方性粒子のものと実質的に同一となる。第２のシナリオにおいては、粒子が空間の特定方向において方向付けされている。方向付けされた粒子は、その方向付けの方向においては、光の伝播に悪い影響を与えると共に、その他のすべての方向においては、その伝播を促す。従って、例えば、散乱媒質が、切断された又は細長い流れに暴された際などには、光伝播の異方性を大規模に観察することが可能である。
【０００３】
従来技術として、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する段階と、
−前述の入射電磁ビームを散乱媒質の表面上に合焦する段階と、
−前述の散乱媒質によって散乱された前述の少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する段階と、
−前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する段階と、
−前述の画像を処理する段階と、−前述のプロセスに基づいて前述の散乱媒質の特徴を判定する段階と、
を有する散乱媒質の特徴を判定する方法は既知である。
【０００４】
このような方法及びこの方法を実装する装置については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
前記特許文献１においては、分析対象である散乱媒質上における入射ビームのいくつかの偏光状態について、散乱媒質によって散乱されたビームを表す画像を分析することにより、等方性散乱媒質の特徴判定が提供されている。
【０００６】
しかしながら、前記明細書の装置及び方法は、散乱媒質によって誘発されるインコヒーレントな異方性輸送（ｔｒａｎｓ ｐｏｒｔ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｅ）に対する迅速なアクセスを許容していないという欠点があるため、従って、静的な又は低速で変化する媒質にしか適用されない。
【０００７】
実際に、散乱媒質上に放射される入射ビームも偏光されているため、入射ビームを偏光させた影響が、散乱媒質の異方性によって誘発されるビームの異方性輸送の影響と合成され、この結果、媒質の異方性によって誘発されるビームの異方性輸送に対するアクセスが妨げられる。
【０００８】
具体的には、明細書の装置は、例えば、前述の明細書の図１５に示されているものなどのＭｕｅｌｌｅｒ行列のすべての係数に関し計算しなければならない。
【０００９】
従って、前記明細書の装置は、いずれにしても、散乱媒質の異方性によって誘発される放射の異方性輸送に対するアクセスを許容していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，０１１，６２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来技術のこれらの欠点を解決することを目的としている。
【００１２】
従って、本発明の１つの目的は、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送を客観的に計測することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送を定量的に計測することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、散乱媒質の異方性の程度を定量化することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、原位置において、且つ、非侵襲的な（ｉｎｓｔｒｕｓｉｖｅ）方式により、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送の影響を計測することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、偏光アナライザの使用を要することなしに、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送の影響を計測することにある。
【００１７】
本発明の別の目的は、異方性散乱媒質の異方性軸を決めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
これらの目的の中の少なくとも１つは、本発明によって実現される。本発明は、散乱媒質の特徴を判定する方法に関するもので、この方法は、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する段階と、
−前述の入射電磁ビームを前述の散乱媒質の表面上に合焦する段階と、−前述の散乱媒質によって散乱された前述の少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する段階と、
−前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する段階と、
−前述の画像を処理する段階と、−前述のプロセスに基づいて前述の散乱媒質の特徴を判定する段階と、を有し、
−前述の第１画像は、前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表し、
−前述の処理段階は、
・前述の第１画像の角度変化を表すデータを判定するサブ段階と、
・前述の第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成するサブ段階であって、前述の第２画像は、前述の第１画像及び前述の角度変化を表す前述のデータを使用して算出される、サブ段階と、を有し、且つ、
前述の特徴判定段階は、
・前述の第２画像を利用して前述の散乱媒質の異方性の特徴を判定するサブ段階を有することを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明によれば、散乱媒質によって散乱された電磁ビームに関するプロセスは、非偏光信号について実行される。この結果、本発明による特徴判定においては、散乱媒質によって誘発されるビームの異方性輸送のみが取得される。本発明によれば、非偏光散乱放射を表す第１画像の角度変化を表すデータは、散乱の純粋に等方性の部分を表している。この角度変化は、特に、媒質の特性と、その濃度に依存しており、その異方性には依存していない。本発明によれば、この純粋に等方性の部分を取得することにより、散乱の非等方性部分を表す第２画像を算出可能である。この非等方性部分は、散乱の瞬間において媒質によって誘発される放射の異方性輸送を表している。
【００２０】
第１画像の角度変化を表すデータは、例えば、第１画像の角度平均又は角度の標準偏差である。
【００２１】
この結果、本発明によるプロセスは、散乱ビームを表す画像に対して直接的に実行されるので、米国特許第６，０１１，６２６号に説明されている方法とは異なり、散乱媒質の出力において偏光アナライザを使用する必要がないことに留意されたい。
【００２２】
散乱の非等方性部分を算出可能である一実施例においては、前述の第２画像は、前述の第１画像と前述のデータの間の差によって算出される。
【００２３】
散乱の等方性部分を算出可能である一実施例においては、前述の処理段階は、
−前述の第１画像のバリック中心（ｂａｒｉｃ ｃｅｎｔｅｒ）を判定する段階と、
−前述のバリック中心に基づいて前述の第１画像の角度変化を表す前述のデータを判定する段階と、
を有する。
【００２４】
前述の方法において前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームに対応する非偏光信号を表す第１画像を取得するべく、
−少なくとも１つの電磁ビームを生成する前述の段階は、
・第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成する段階と、
・第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成する段階であって、前述の第２偏光は、前述の第１偏光とは反対である、段階と、を有し、
−前述の散乱媒質によって散乱された少なくとも１つの電磁ビームを収集する前述の段階は、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集する段階と、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集する段階と、を有し、
且つ、この場合に、前述の第１画像は、前述の第１散乱電磁ビーム及び前述の第２散乱電磁ビームに対応する非偏光信号を表している。
【００２５】
偏光入射放射を使用して非偏光散乱ビームをシミュレートするべく、前述の方法は、
−前述の第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成する段階と、
−前述の第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成する段階と、を有し、この場合に、前述の第１画像は、前述の第３画像及び前述の第４画像のハーフサム（ｈａｌｆ−ｓｕｍ）に等しい。
【００２６】
又、本発明は、散乱媒質の異方性の特徴を判定する装置にも関し、この装置は、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する能力を有する少なくとも１つの電磁放射源と、
−前述の入射電磁ビームを前述の散乱媒質の表面上に伝播させる能力を有する合焦手段と、
−前述の散乱媒質によって散乱された前述の少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する能力を有する収集手段と、
−前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する能力を有する生成手段と、
−前述の第１画像を処理する能力を有する処理手段と、
−前述の散乱媒質の特徴を判定する能力を有する特徴判定手段と、を有し、
この場合に、
−前述の第１画像は、前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表しており、
−前記処理手段は、
・前述の第１画像の角度変化を表すデータを判定する段階と、
・前述の第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成する段階であって、前述の第２画像は、前述の第１画像及び前述のデータを使用して算出される、段階と、を実行する能力を有するサブユニットを有し、
且つ、この場合に、
−特徴判定手段は、
・前述の第２画像を利用して前述の散乱媒質の異方性の特徴を判定する段階を実行する能力を有するサブユニットを有する。
【００２７】
前述の装置の一実施例によれば、これは、
−初期電磁ビームを生成する能力を有する放射源と、
−第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成するべく、前述の電磁ビームを偏光させる能力を有する第１偏光器と、
−第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成するべく、前述の初期電磁ビームを偏光させる能力を有する第２偏光器であって、前述の第２偏光は、前述の第１偏光と反対である、第２偏光器と、を有し、
この場合に、
−前述の収集手段は、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集する段階と、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集する段階と、
を実行する能力を有する収集ユニットを有し、且つ、この場合に、前述の第１画像は、前述の第１散乱電磁ビーム及び前述の第２散乱電磁ビームに対応する非偏光信号を表している。
【００２８】
最後に、非偏光散乱ビームをシミュレートするべく、前述の装置は、
−前述の第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成する段階と、
−前述の第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成する段階と、を実行する能力を有する演算ユニットを有し、且つ、前述の第１画像は、前述の第３画像及び前述の第４画像のハーフサムに等しい。
【００２９】
本発明の更なる目的及び利点については、添付の図面を参照して提供される以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従って散乱媒質の異方性の特徴を判定する装置を示す。
【図２】Ｍｅｕｌｌｅｒ行列を使用した散乱媒質内における入力場に応じた出力場の計算を示す。
【図３】第１偏光及び反対の第２偏光を有する入力場における散乱媒質を通過した後の出力場の計算を示す。
【図４】処理の前において本発明によるＣＣＤカメラによって得られた画像の一例である。
【図５】図４の画像の特徴を示す要素の図である。
【図６】画像のバリック中心における半径に応じた図４の画像の強度の角度平均を示すグラフである。
【図７】処理の後に本発明に従って異方性の特徴を判定するための画像の一例である。
【図８】図７の画像の特徴を示す要素の図である。
【図９】散乱距離の固定半径における計測角度に応じた本発明による異方性画像の強度を示すグラフである。
【図１０】赤血球の散乱媒質に印加された剪断に応じた赤血球の懸濁液に対応する散乱媒質の偏光の程度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に示されているように、本発明による散乱媒質の異方性の特徴を判定する装置１は、６３５ｎｍのモノクロ電磁ビームを放射する能力を有するレーザーダイオード２と、右円偏光器３Ａ又は左円偏光器３Ｂを有する偏光手段３と、を有する。又、装置１は、ミラー４と、ビームスプリッタ５と、をも有し、ビームスプリッタは、レオメーター９とガラスプレート７の間に配置された特徴判定の対象である散乱媒質８を有するアセンブリに向かって電磁ビームを伝播させる能力を有する。電磁ビームは、散乱媒質８を通過した後にスプリッタ５に向かって後方散乱され、この結果、この後方散乱ビームは、スプリッタにより、ＣＣＤカメラ６に向かって伝播する。ＣＣＤカメラ６は、処理手段１０に接続されており、この処理手段は、例えば、ＣＣＤカメラ６によって生成された１つ又は複数の分析画像によって散乱媒質８の特性を分析するプログラムが搭載された計算機の形態を有する。レオメーター９は、散乱媒質８に対して力を印加する能力を有する。この力は、接線方向又は半径方向のものであってよく、可変の速度を有する。
【００３２】
図２は、散乱粒子と交差した際の出力場と入力場の間の関係を示している。ｍi,jの行列は、Ｍｕｅｌｌｅｒ行列と呼ばれる。この行列は、電磁放射理論において周知である。図２においては、個々の平行及び垂直成分ＥS1及びＥS2を有する入力場が、個々の平行及び垂直成分Ｅi1及びＥi2を有する入力場との関係において付与されている。又、これは、Ｍｕｅｌｌｅｒ行列であるｍi,jに従って入力場の強度Ｓiにおける出力場の強度ＳSをも提供している。この電磁的な相互作用の理論及びＭｕｅｌｌｅｒ行列の各項の解釈に関する詳しい説明については、Ｃ． Ｆ． Ｂｏｈｒｅｎ及びＤ． Ｒ． Ｈｕｆｆｍａｎによる書籍「Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｂｙ ｓｍａｌｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」（Ｗｉｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ （米国）、ＩＳＢＮ：０−４７１−２９３４０−７（１９８３年））を参照されたい。
【００３３】
図３に示されているように、本発明によれば、図１に示された装置１のＣＣＤカメラ６を使用し、散乱媒質８上における入射光ビームＥ1が第１平行偏光を具備するように偏光手段が構成された際には、第１画像Ｉ1を、そして、散乱媒質８上における入射光ビームＥ2が第２垂直偏光を具備するように偏光手段が構成された際には、第２画像Ｉ2を取得する。
【００３４】
これら２つの画像Ｉ1及びＩ2のハーフサムは、Ｍｕｅｌｌｅｒ行列の係数ｍ11を提供する。
【００３５】
画像Ｉ1及びＩ2のハーフサムによって計算手段１０を使用して取得された画像Ｉは、非偏光入射光に対応している。説明対象の例においては、この非偏光入射光は、２つの反対の偏光ビームを使用して取得される。図示されてはいない別の実施例によれば、白色光などの非偏光入射光を使用し、係数ｍ11を直接的に取得することも可能である。
【００３６】
取得された画像Ｉは、図４及び図５に示されているようなものである。図４は、実際のサンプルから取得された画像であり、図５は、図４の実際の画像の構造の図である。
【００３７】
これら２つの画像は、方向付けされた中央ゾーン１１の形態において角度的な異方性を示している。この方向付けされた中央ゾーン１１は、実質的に円形のゾーン１２によって囲まれている。
【００３８】
この画像により、図１のレオメーター９の力が印加された状態における散乱媒質の誘発された異方性の特徴を判定することが可能である。本出願人は、実際に、視覚化された画像が角度的な等方性を有する場合には、それは、物体が球状であるか又はランダムに方向付けされていることを意味するということを発見した。図４及び図５の場合のように、角度的な異方性が存在している場合には、異方性の散乱物体又は粒子の全体的な方向付けが発生している。
【００３９】
画像Ｉを利用し、方向付けされた状態に対応する画像Ｉと等方性の又はランダムな状態の基準画像の間の差によって異方性を計測する。
【００４０】
この基準状態は、この画像のバリック中心（ｂａｒｙｃｅｎｔｒｅ；ｂａｒｉｃ ｃｅｎｔｅｒ）に基づいた画像Ｉの角度平均によって算出可能である。
【００４１】
図６は、画像Ｉのバリック中心において始まる半径に応じた画像Ｉの角度平均に対応する画像の強度Ｉ’を示している。周知の方式により、散乱の等方性部分は、散乱距離Ｉ＊のみに依存している。この散乱距離Ｉ＊は、散乱媒質内における２つの散乱イベントの間の代表的な距離である。
【００４２】
この図において、各点は、実際の計測値に対応しており、実線の曲線は、例えば、Ｃ． Ｂａｒａｖｉａｎ、Ｆ． Ｃａｔｏｎ、Ｊ． Ｄｉｌｌｅｔ、及びＪ． Ｍｏｕｇｅｌによる論文「Ｓｔｅａｄｙ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｕｎｄｅｒ ｆｌｏｗ： ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｖｏｌｖｉｎｇ ｄｅｎｓｅ ｒａｎｄｏｍ ｍｅｄｉａ」（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｅ ７１、０６６６０３、２００５年）などにおける実際のポイントのモデル化に対応している。このモデル化を使用し、散乱距離Ｉ＊を判定可能である。
【００４３】
図７及び図８は、この同一の画像Ｉから画像Ｉの角度平均Ｉ’を減算することによって取得された画像Ｉ”を示している。図７は、実際のサンプルから取得された画像であり、図８は、図７の画像の構造の模式的な表現である。
【００４４】
図７及び図８の画像Ｉ”は、２つの一連の正及び負のローブを有し、これらの２つの一連の正及び負のローブは、レオメーターの力が印加された状態における散乱媒質の異方性粒子の全体的な方向付けに対応した特定の軸を定義している。この方向付けは、負のローブに対応した軸Ｙによって定義されている。
【００４５】
図９は、散乱距離Ｉ＊の固定半径における計測角度に応じた画像の強度Ｉ”を示すグラフである。強度Ｉ”の角度平均は、定義により、ゼロであることを観察可能である。
【００４６】
この結果、偏光の程度を、画像Ｉ”の強度の標準偏差、即ち、図７及び図８の画像の標準偏差として定義可能である。
【００４７】
従って、異方性の程度は、次式の通りである。
【００４８】
【数１】
【００４９】
この異方性の程度は、レオメーターの影響下において方向付けによって誘発されたインコヒーレントな異方性輸送を表す微小な値である。このパラメータは、散乱媒質の異方性の程度の客観的且つ定量的な計測を実現する。この異方性の程度は、平均的な等方性媒質においてゼロであることを観察可能である。
【００５０】
図１０は、レオメーター９によって媒質に印加された剪断に応じた赤血球の懸濁液に対応する散乱媒質の異方性の程度の変化を示すグラフである。
【００５１】
この図においては、ハッチングが施された円によって表され、且つ、例えば、浸透性の応力によって調製された球状の赤血球は、塗り潰された円によって表された円板形状の赤血球よりも変形が少ないことを観察可能である。
【００５２】
塗り潰されていない円によって表され、且つ、硬化した２つのタイプの赤血球は、特定の異方性を示していない。
【００５３】
従って、このタイプの計測によれば、赤血球の変形可能性を計測可能であり、且つ、従って、異なるタイプの血液を互いに比較可能である。
【００５４】
多数の臨床的な又は血液の病状が赤血球の変形可能性にリンクされていることが、例えば、Ｌａｎｇｅｎｆｅｌｄ ＪＥ、Ｍａｃｈｉｅｄｏ ＧＷ、Ｌｙｏｎｓ Ｍ、Ｒｕｓｈ ＢＦ Ｊｒ、Ｄｉｋｄａｎ Ｇ、Ｌｙｓｚ ＴＷによる論文「Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ ｄｅｆｏｒｍａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｈｅｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎ」（Ｓｕｒｇｅｒｙ １１６（５）： ８５９−６７ （１９９４年））において証明されているため、この計測を使用し、特に、これらの病状を検出可能である。
【００５５】
従って、前述のものなどの方法により、可視光において不透明なシステムの異方性の特徴を判定可能である。これは、微視的なスケールで集合的な方向付けを具備する異方性の及び／又は変形可能な粒子のあらゆる散乱に適用可能である。
【００５６】
以下、本発明の別の実施例について記述する。
【００５７】
以上においては、画像Ｉの角度の標準偏差を算出することにより、本発明を説明した。別の実施例によれば、図９の画像Ｉのバリック中心からの散乱距離において算出された角度の標準偏差により、異方性輸送を判定可能である。散乱距離Ｉ＊は、図６を参照して前述したように、画像Ｉから取得可能である。
【００５８】
更に一般的には、画像Ｉの角度変化の分析によって得られる媒質による散乱放射の輸送の角度異方性の任意の分析を本発明の文脈において使用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散乱媒質の特徴を判定する分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
散乱媒質の１つの重要な特性は、その異方性にある。実際に、粒子が変形可能であると共に／又は異方性を有する場合には、２つのシナリオが考えられる。第１のシナリオは、粒子がランダムに方向付け及び分散されており、この結果、これらの粒子を有する媒質は、粒子の寸法を上回るスケールにおいて等方性を有する状態に留まるというものである。この場合には、媒質を通じた光の伝播は、ランダムに分散した等方性粒子のものと実質的に同一となる。第２のシナリオにおいては、粒子が空間の特定方向において方向付けされている。方向付けされた粒子は、その方向付けの方向においては、光の伝播に悪い影響を与えると共に、その他のすべての方向においては、その伝播を促す。従って、例えば、散乱媒質が、切断された又は細長い流れに暴された際などには、光伝播の異方性を大規模に観察することが可能である。
【０００３】
従来技術として、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する段階と、
−前述の入射電磁ビームを散乱媒質の表面上に合焦する段階と、
−前述の散乱媒質によって散乱された前述の少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する段階と、
−前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する段階と、
−前述の画像を処理する段階と、−前述のプロセスに基づいて前述の散乱媒質の特徴を判定する段階と、
を有する散乱媒質の特徴を判定する方法は既知である。
【０００４】
このような方法及びこの方法を実装する装置については、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
前記特許文献１においては、分析対象である散乱媒質上における入射ビームのいくつかの偏光状態について、散乱媒質によって散乱されたビームを表す画像を分析することにより、等方性散乱媒質の特徴判定が提供されている。
【０００６】
しかしながら、前記明細書の装置及び方法は、散乱媒質によって誘発されるインコヒーレントな異方性輸送（ｔｒａｎｓ ｐｏｒｔ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｅ）に対する迅速なアクセスを許容していないという欠点があるため、従って、静的な又は低速で変化する媒質にしか適用されない。
【０００７】
実際に、散乱媒質上に放射される入射ビームも偏光されているため、入射ビームを偏光させた影響が、散乱媒質の異方性によって誘発されるビームの異方性輸送の影響と合成され、この結果、媒質の異方性によって誘発されるビームの異方性輸送に対するアクセスが妨げられる。
【０００８】
具体的には、明細書の装置は、例えば、前述の明細書の図１５に示されているものなどのＭｕｅｌｌｅｒ行列のすべての係数に関し計算しなければならない。
【０００９】
従って、前記明細書の装置は、いずれにしても、散乱媒質の異方性によって誘発される放射の異方性輸送に対するアクセスを許容していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，０１１，６２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来技術のこれらの欠点を解決することを目的としている。
【００１２】
従って、本発明の１つの目的は、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送を客観的に計測することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送を定量的に計測することにある。
【００１４】
本発明の別の目的は、散乱媒質の異方性の程度を定量化することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、原位置において、且つ、非侵襲的な（ｉｎｓｔｒｕｓｉｖｅ）方式により、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送の影響を計測することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、偏光アナライザの使用を要することなしに、散乱媒質の異方性と関連するビームの異方性輸送の影響を計測することにある。
【００１７】
本発明の別の目的は、異方性散乱媒質の異方性軸を決めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
これらの目的の中の少なくとも１つは、本発明によって実現される。本発明は、散乱媒質の特徴を判定する方法に関するもので、この方法は、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する段階と、
−前述の入射電磁ビームを前述の散乱媒質の表面上に合焦する段階と、−前述の散乱媒質によって散乱された前述の少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する段階と、
−前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する段階と、
−前述の画像を処理する段階と、−前述のプロセスに基づいて前述の散乱媒質の特徴を判定する段階と、を有し、
−前述の第１画像は、前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表し、
−前述の処理段階は、
・前述の第１画像の角度変化を表すデータを判定するサブ段階と、
・前述の第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成するサブ段階であって、前述の第２画像は、前述の第１画像及び前述の角度変化を表す前述のデータを使用して算出される、サブ段階と、を有し、且つ、
前述の特徴判定段階は、
・前述の第２画像を利用して前述の散乱媒質の異方性の特徴を判定するサブ段階を有することを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明によれば、散乱媒質によって散乱された電磁ビームに関するプロセスは、非偏光信号について実行される。この結果、本発明による特徴判定においては、散乱媒質によって誘発されるビームの異方性輸送のみが取得される。本発明によれば、非偏光散乱放射を表す第１画像の角度変化を表すデータは、散乱の純粋に等方性の部分を表している。この角度変化は、特に、媒質の特性と、その濃度に依存しており、その異方性には依存していない。本発明によれば、この純粋に等方性の部分を取得することにより、散乱の非等方性部分を表す第２画像を算出可能である。この非等方性部分は、散乱の瞬間において媒質によって誘発される放射の異方性輸送を表している。
【００２０】
第１画像の角度変化を表すデータは、例えば、第１画像の角度平均又は角度の標準偏差である。
【００２１】
この結果、本発明によるプロセスは、散乱ビームを表す画像に対して直接的に実行されるので、米国特許第６，０１１，６２６号に説明されている方法とは異なり、散乱媒質の出力において偏光アナライザを使用する必要がないことに留意されたい。
【００２２】
散乱の非等方性部分を算出可能である一実施例においては、前述の第２画像は、前述の第１画像と前述のデータの間の差によって算出される。
【００２３】
散乱の等方性部分を算出可能である一実施例においては、前述の処理段階は、
−前述の第１画像のバリック中心（ｂａｒｉｃ ｃｅｎｔｅｒ）を判定する段階と、
−前述のバリック中心に基づいて前述の第１画像の角度変化を表す前述のデータを判定する段階と、
を有する。
【００２４】
前述の方法において前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームに対応する非偏光信号を表す第１画像を取得するべく、
−少なくとも１つの電磁ビームを生成する前述の段階は、
・第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成する段階と、
・第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成する段階であって、前述の第２偏光は、前述の第１偏光とは反対である、段階と、を有し、
−前述の散乱媒質によって散乱された少なくとも１つの電磁ビームを収集する前述の段階は、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集する段階と、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集する段階と、を有し、
且つ、この場合に、前述の第１画像は、前述の第１散乱電磁ビーム及び前述の第２散乱電磁ビームに対応する非偏光信号を表している。
【００２５】
偏光入射放射を使用して非偏光散乱ビームをシミュレートするべく、前述の方法は、
−前述の第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成する段階と、
−前述の第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成する段階と、を有し、この場合に、前述の第１画像は、前述の第３画像及び前述の第４画像のハーフサム（ｈａｌｆ−ｓｕｍ）に等しい。
【００２６】
又、本発明は、散乱媒質の異方性の特徴を判定する装置にも関し、この装置は、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する能力を有する少なくとも１つの電磁放射源と、
−前述の入射電磁ビームを前述の散乱媒質の表面上に伝播させる能力を有する合焦手段と、
−前述の散乱媒質によって散乱された前述の少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する能力を有する収集手段と、
−前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する能力を有する生成手段と、
−前述の第１画像を処理する能力を有する処理手段と、
−前述の散乱媒質の特徴を判定する能力を有する特徴判定手段と、を有し、
この場合に、
−前述の第１画像は、前述の少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表しており、
−前記処理手段は、
・前述の第１画像の角度変化を表すデータを判定する段階と、
・前述の第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成する段階であって、前述の第２画像は、前述の第１画像及び前述のデータを使用して算出される、段階と、を実行する能力を有するサブユニットを有し、
且つ、この場合に、
−特徴判定手段は、
・前述の第２画像を利用して前述の散乱媒質の異方性の特徴を判定する段階を実行する能力を有するサブユニットを有する。
【００２７】
前述の装置の一実施例によれば、これは、
−初期電磁ビームを生成する能力を有する放射源と、
−第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成するべく、前述の電磁ビームを偏光させる能力を有する第１偏光器と、
−第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成するべく、前述の初期電磁ビームを偏光させる能力を有する第２偏光器であって、前述の第２偏光は、前述の第１偏光と反対である、第２偏光器と、を有し、
この場合に、
−前述の収集手段は、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集する段階と、
・前述の散乱媒質によって散乱された前述の第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集する段階と、
を実行する能力を有する収集ユニットを有し、且つ、この場合に、前述の第１画像は、前述の第１散乱電磁ビーム及び前述の第２散乱電磁ビームに対応する非偏光信号を表している。
【００２８】
最後に、非偏光散乱ビームをシミュレートするべく、前述の装置は、
−前述の第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成する段階と、
−前述の第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成する段階と、を実行する能力を有する演算ユニットを有し、且つ、前述の第１画像は、前述の第３画像及び前述の第４画像のハーフサムに等しい。
【００２９】
本発明の更なる目的及び利点については、添付の図面を参照して提供される以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に従って散乱媒質の異方性の特徴を判定する装置を示す。
【図２】Ｍｅｕｌｌｅｒ行列を使用した散乱媒質内における入力場に応じた出力場の計算を示す。
【図３】第１偏光及び反対の第２偏光を有する入力場における散乱媒質を通過した後の出力場の計算を示す。
【図４】処理の前において本発明によるＣＣＤカメラによって得られた画像の一例である。
【図５】図４の画像の特徴を示す要素の図である。
【図６】画像のバリック中心における半径に応じた図４の画像の強度の角度平均を示すグラフである。
【図７】処理の後に本発明に従って異方性の特徴を判定するための画像の一例である。
【図８】図７の画像の特徴を示す要素の図である。
【図９】散乱距離の固定半径における計測角度に応じた本発明による異方性画像の強度を示すグラフである。
【図１０】赤血球の散乱媒質に印加された剪断に応じた赤血球の懸濁液に対応する散乱媒質の偏光の程度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に示されているように、本発明による散乱媒質の異方性の特徴を判定する装置１は、６３５ｎｍのモノクロ電磁ビームを放射する能力を有するレーザーダイオード２と、右円偏光器３Ａ又は左円偏光器３Ｂを有する偏光手段３と、を有する。又、装置１は、ミラー４と、ビームスプリッタ５と、をも有し、ビームスプリッタは、レオメーター９とガラスプレート７の間に配置された特徴判定の対象である散乱媒質８を有するアセンブリに向かって電磁ビームを伝播させる能力を有する。電磁ビームは、散乱媒質８を通過した後にスプリッタ５に向かって後方散乱され、この結果、この後方散乱ビームは、スプリッタにより、ＣＣＤカメラ６に向かって伝播する。ＣＣＤカメラ６は、処理手段１０に接続されており、この処理手段は、例えば、ＣＣＤカメラ６によって生成された１つ又は複数の分析画像によって散乱媒質８の特性を分析するプログラムが搭載された計算機の形態を有する。レオメーター９は、散乱媒質８に対して力を印加する能力を有する。この力は、接線方向又は半径方向のものであってよく、可変の速度を有する。
【００３２】
図２は、散乱粒子と交差した際の出力場と入力場の間の関係を示している。ｍi,jの行列は、Ｍｕｅｌｌｅｒ行列と呼ばれる。この行列は、電磁放射理論において周知である。図２においては、個々の平行及び垂直成分ＥS1及びＥS2を有する入力場が、個々の平行及び垂直成分Ｅi1及びＥi2を有する入力場との関係において付与されている。又、これは、Ｍｕｅｌｌｅｒ行列であるｍi,jに従って入力場の強度Ｓiにおける出力場の強度ＳSをも提供している。この電磁的な相互作用の理論及びＭｕｅｌｌｅｒ行列の各項の解釈に関する詳しい説明については、Ｃ． Ｆ． Ｂｏｈｒｅｎ及びＤ． Ｒ． Ｈｕｆｆｍａｎによる書籍「Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｂｙ ｓｍａｌｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ」（Ｗｉｌｅｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ （米国）、ＩＳＢＮ：０−４７１−２９３４０−７（１９８３年））を参照されたい。
【００３３】
図３に示されているように、本発明によれば、図１に示された装置１のＣＣＤカメラ６を使用し、散乱媒質８上における入射光ビームＥ1が第１平行偏光を具備するように偏光手段が構成された際には、第１画像Ｉ1を、そして、散乱媒質８上における入射光ビームＥ2が第２垂直偏光を具備するように偏光手段が構成された際には、第２画像Ｉ2を取得する。
【００３４】
これら２つの画像Ｉ1及びＩ2のハーフサムは、Ｍｕｅｌｌｅｒ行列の係数ｍ11を提供する。
【００３５】
画像Ｉ1及びＩ2のハーフサムによって計算手段１０を使用して取得された画像Ｉは、非偏光入射光に対応している。説明対象の例においては、この非偏光入射光は、２つの反対の偏光ビームを使用して取得される。図示されてはいない別の実施例によれば、白色光などの非偏光入射光を使用し、係数ｍ11を直接的に取得することも可能である。
【００３６】
取得された画像Ｉは、図４及び図５に示されているようなものである。図４は、実際のサンプルから取得された画像であり、図５は、図４の実際の画像の構造の図である。
【００３７】
これら２つの画像は、方向付けされた中央ゾーン１１の形態において角度的な異方性を示している。この方向付けされた中央ゾーン１１は、実質的に円形のゾーン１２によって囲まれている。
【００３８】
この画像により、図１のレオメーター９の力が印加された状態における散乱媒質の誘発された異方性の特徴を判定することが可能である。本出願人は、実際に、視覚化された画像が角度的な等方性を有する場合には、それは、物体が球状であるか又はランダムに方向付けされていることを意味するということを発見した。図４及び図５の場合のように、角度的な異方性が存在している場合には、異方性の散乱物体又は粒子の全体的な方向付けが発生している。
【００３９】
画像Ｉを利用し、方向付けされた状態に対応する画像Ｉと等方性の又はランダムな状態の基準画像の間の差によって異方性を計測する。
【００４０】
この基準状態は、この画像のバリック中心（ｂａｒｙｃｅｎｔｒｅ；ｂａｒｉｃ ｃｅｎｔｅｒ）に基づいた画像Ｉの角度平均によって算出可能である。
【００４１】
図６は、画像Ｉのバリック中心において始まる半径に応じた画像Ｉの角度平均に対応する画像の強度Ｉ’を示している。周知の方式により、散乱の等方性部分は、散乱距離Ｉ＊のみに依存している。この散乱距離Ｉ＊は、散乱媒質内における２つの散乱イベントの間の代表的な距離である。
【００４２】
この図において、各点は、実際の計測値に対応しており、実線の曲線は、例えば、Ｃ． Ｂａｒａｖｉａｎ、Ｆ． Ｃａｔｏｎ、Ｊ． Ｄｉｌｌｅｔ、及びＪ． Ｍｏｕｇｅｌによる論文「Ｓｔｅａｄｙ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｕｎｄｅｒ ｆｌｏｗ： ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｖｏｌｖｉｎｇ ｄｅｎｓｅ ｒａｎｄｏｍ ｍｅｄｉａ」（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｅ ７１、０６６６０３、２００５年）などにおける実際のポイントのモデル化に対応している。このモデル化を使用し、散乱距離Ｉ＊を判定可能である。
【００４３】
図７及び図８は、この同一の画像Ｉから画像Ｉの角度平均Ｉ’を減算することによって取得された画像Ｉ”を示している。図７は、実際のサンプルから取得された画像であり、図８は、図７の画像の構造の模式的な表現である。
【００４４】
図７及び図８の画像Ｉ”は、２つの一連の正及び負のローブを有し、これらの２つの一連の正及び負のローブは、レオメーターの力が印加された状態における散乱媒質の異方性粒子の全体的な方向付けに対応した特定の軸を定義している。この方向付けは、負のローブに対応した軸Ｙによって定義されている。
【００４５】
図９は、散乱距離Ｉ＊の固定半径における計測角度に応じた画像の強度Ｉ”を示すグラフである。強度Ｉ”の角度平均は、定義により、ゼロであることを観察可能である。
【００４６】
この結果、偏光の程度を、画像Ｉ”の強度の標準偏差、即ち、図７及び図８の画像の標準偏差として定義可能である。
【００４７】
従って、異方性の程度は、次式の通りである。
【００４８】
【数１】
【００４９】
この異方性の程度は、レオメーターの影響下において方向付けによって誘発されたインコヒーレントな異方性輸送を表す微小な値である。このパラメータは、散乱媒質の異方性の程度の客観的且つ定量的な計測を実現する。この異方性の程度は、平均的な等方性媒質においてゼロであることを観察可能である。
【００５０】
図１０は、レオメーター９によって媒質に印加された剪断に応じた赤血球の懸濁液に対応する散乱媒質の異方性の程度の変化を示すグラフである。
【００５１】
この図においては、ハッチングが施された円によって表され、且つ、例えば、浸透性の応力によって調製された球状の赤血球は、塗り潰された円によって表された円板形状の赤血球よりも変形が少ないことを観察可能である。
【００５２】
塗り潰されていない円によって表され、且つ、硬化した２つのタイプの赤血球は、特定の異方性を示していない。
【００５３】
従って、このタイプの計測によれば、赤血球の変形可能性を計測可能であり、且つ、従って、異なるタイプの血液を互いに比較可能である。
【００５４】
多数の臨床的な又は血液の病状が赤血球の変形可能性にリンクされていることが、例えば、Ｌａｎｇｅｎｆｅｌｄ ＪＥ、Ｍａｃｈｉｅｄｏ ＧＷ、Ｌｙｏｎｓ Ｍ、Ｒｕｓｈ ＢＦ Ｊｒ、Ｄｉｋｄａｎ Ｇ、Ｌｙｓｚ ＴＷによる論文「Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ ｄｅｆｏｒｍａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｈｅｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎ」（Ｓｕｒｇｅｒｙ １１６（５）： ８５９−６７ （１９９４年））において証明されているため、この計測を使用し、特に、これらの病状を検出可能である。
【００５５】
従って、前述のものなどの方法により、可視光において不透明なシステムの異方性の特徴を判定可能である。これは、微視的なスケールで集合的な方向付けを具備する異方性の及び／又は変形可能な粒子のあらゆる散乱に適用可能である。
【００５６】
以下、本発明の別の実施例について記述する。
【００５７】
以上においては、画像Ｉの角度の標準偏差を算出することにより、本発明を説明した。別の実施例によれば、図９の画像Ｉのバリック中心からの散乱距離において算出された角度の標準偏差により、異方性輸送を判定可能である。散乱距離Ｉ＊は、図６を参照して前述したように、画像Ｉから取得可能である。
【００５８】
更に一般的には、画像Ｉの角度変化の分析によって得られる媒質による散乱放射の輸送の角度異方性の任意の分析を本発明の文脈において使用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
散乱媒質の特徴を判定する方法において、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成するステップと、
−前記入射電磁ビームを前記散乱媒質の表面上に合焦するステップと、
−前記散乱媒質によって散乱された前記少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集するステップと、
−前記少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成するステップと、
−前記画像を処理するステップと、
−前記プロセスに基づいて前記散乱媒質の特徴を判定するステップと、
を有し、
−前記第１画像は、前記少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表し、
−前記処理ステップは、
・前記第１画像の角度変化を表すデータを判定するサブステップと、
・前記第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成するサブステップであって、前記第２画像は、前記第１画像及び前記角度変化を表す前記データを使用して算出される、サブステップと、
を有し、
−前記特徴判定ステップは、
・前記第２画像を利用して前記散乱媒質の異方性の特徴を判定するサブステップ、
を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
角度変化の変化を表す前記データは、前記画像の角度の平均又は前記画像と関連する角度の標準偏差である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２画像は、前記第１画像と前記データの間の差によって算出される請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記処理ステップは、
−前記第１画像のバリック中心を判定するステップと、
−前記バリック中心に基づいて前記第１画像の角度変化を表す前記データを判定するステップと、
を有する前項までの任意の請求項記載の方法。
【請求項５】
−少なくとも１つの電磁ビームを生成する前記ステップは、
・第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成するステップと、
・第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成するステップであって、前記第２偏光は、前記第１偏光とは反対である、ステップと、
を有し、
−前記散乱媒質によって散乱された少なくとも１つの電磁ビームを収集する前記ステップは、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集するステップと、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集するステップと、
を有し、
この場合に、前記第１画像は、前記第１散乱電磁ビーム及び前記第２散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表す、前項までの任意の請求項記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、
−前記第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成するステップと、
−前記第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成するステップと、
を有し、
この場合に、前記第１画像は、前記第３画像及び前記第４画像のハーフサムに等しい、請求項５記載の方法。
【請求項７】
散乱媒質（８）の異方性の特徴を判定する装置（１）において、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する能力を有する少なくとも１つの電磁放射源（３）と、
−前記入射電磁ビームを前記散乱媒質の表面上に伝播させる能力を有する合焦手段（４、５、７）と、
−前記散乱媒質によって散乱された前記少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する能力を有する収集手段（５、６）と、
−前記少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する能力を有する生成手段（６）と、
−前記第１画像を処理する能力を有する処理手段（１０）と、
−前記散乱媒質の特徴を判定する能力を有する特徴判定手段（１０）と、
を有し、
−前記第１画像は、前記少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表し、
−前記処理手段は、
・前記第１画像の角度変化を表すデータを判定するステップと、
・前記第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成するステップであって、前記第２画像は、前記第１画像及び前記データを使用して算出される、ステップと、
を実行する能力を有する処理サブユニットを有し、且つ、
−前記特徴判定手段は、
・前記第２画像を利用して前記散乱媒質の異方性の特徴を判定するステップ、
を実行する能力を有するサブユニットを有する、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
−初期電磁ビームを生成する能力を有する放射源と、
−第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成するべく、前記電磁ビームを偏光させる能力を有する第１偏光器と、
−第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成するべく、前記初期電磁ビームを偏光させる能力を有する第２偏光器であって、前記第２偏光は、前記第１偏光の反対である、第２偏光器と、
を有し、
この場合に、
−前記収集手段は、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集するステップと、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集するステップと、
を実行する能力を有する収集ユニットを有し、
且つ、この場合に、前記第１画像は、前記第１散乱電磁ビーム及び前記第２散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表す、請求項７記載の装置。
【請求項９】
−前記第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成するステップと、
−前記第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成するステップと、
を実行する能力を有する演算ユニットを有し、
この場合に、前記第１画像は、前記第３画像及び前記第４画像のハーフサムに等しい、請求項８記載の装置。
【請求項１】
散乱媒質の特徴を判定する方法において、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成するステップと、
−前記入射電磁ビームを前記散乱媒質の表面上に合焦するステップと、
−前記散乱媒質によって散乱された前記少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集するステップと、
−前記少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成するステップと、
−前記画像を処理するステップと、
−前記プロセスに基づいて前記散乱媒質の特徴を判定するステップと、
を有し、
−前記第１画像は、前記少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表し、
−前記処理ステップは、
・前記第１画像の角度変化を表すデータを判定するサブステップと、
・前記第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成するサブステップであって、前記第２画像は、前記第１画像及び前記角度変化を表す前記データを使用して算出される、サブステップと、
を有し、
−前記特徴判定ステップは、
・前記第２画像を利用して前記散乱媒質の異方性の特徴を判定するサブステップ、
を有する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
角度変化の変化を表す前記データは、前記画像の角度の平均又は前記画像と関連する角度の標準偏差である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２画像は、前記第１画像と前記データの間の差によって算出される請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記処理ステップは、
−前記第１画像のバリック中心を判定するステップと、
−前記バリック中心に基づいて前記第１画像の角度変化を表す前記データを判定するステップと、
を有する前項までの任意の請求項記載の方法。
【請求項５】
−少なくとも１つの電磁ビームを生成する前記ステップは、
・第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成するステップと、
・第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成するステップであって、前記第２偏光は、前記第１偏光とは反対である、ステップと、
を有し、
−前記散乱媒質によって散乱された少なくとも１つの電磁ビームを収集する前記ステップは、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集するステップと、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集するステップと、
を有し、
この場合に、前記第１画像は、前記第１散乱電磁ビーム及び前記第２散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表す、前項までの任意の請求項記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、
−前記第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成するステップと、
−前記第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成するステップと、
を有し、
この場合に、前記第１画像は、前記第３画像及び前記第４画像のハーフサムに等しい、請求項５記載の方法。
【請求項７】
散乱媒質（８）の異方性の特徴を判定する装置（１）において、
−少なくとも１つの入射電磁ビームを生成する能力を有する少なくとも１つの電磁放射源（３）と、
−前記入射電磁ビームを前記散乱媒質の表面上に伝播させる能力を有する合焦手段（４、５、７）と、
−前記散乱媒質によって散乱された前記少なくとも１つの電磁ビームに対応する少なくとも１つの散乱電磁ビームを収集する能力を有する収集手段（５、６）と、
−前記少なくとも１つの散乱電磁ビームを表す第１画像を生成する能力を有する生成手段（６）と、
−前記第１画像を処理する能力を有する処理手段（１０）と、
−前記散乱媒質の特徴を判定する能力を有する特徴判定手段（１０）と、
を有し、
−前記第１画像は、前記少なくとも１つの散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表し、
−前記処理手段は、
・前記第１画像の角度変化を表すデータを判定するステップと、
・前記第１画像の非等方性部分を表す第２画像を生成するステップであって、前記第２画像は、前記第１画像及び前記データを使用して算出される、ステップと、
を実行する能力を有する処理サブユニットを有し、且つ、
−前記特徴判定手段は、
・前記第２画像を利用して前記散乱媒質の異方性の特徴を判定するステップ、
を実行する能力を有するサブユニットを有する、ことを特徴とする装置。
【請求項８】
−初期電磁ビームを生成する能力を有する放射源と、
−第１偏光を具備する第１入射電磁ビームを生成するべく、前記電磁ビームを偏光させる能力を有する第１偏光器と、
−第２偏光を具備する第２入射電磁ビームを生成するべく、前記初期電磁ビームを偏光させる能力を有する第２偏光器であって、前記第２偏光は、前記第１偏光の反対である、第２偏光器と、
を有し、
この場合に、
−前記収集手段は、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第１入射ビームに対応する第１散乱電磁ビームを収集するステップと、
・前記散乱媒質によって散乱された前記第２入射ビームに対応する第２散乱電磁ビームを収集するステップと、
を実行する能力を有する収集ユニットを有し、
且つ、この場合に、前記第１画像は、前記第１散乱電磁ビーム及び前記第２散乱電磁ビームと関連する非偏光信号を表す、請求項７記載の装置。
【請求項９】
−前記第１散乱電磁ビームを表す第３画像を生成するステップと、
−前記第２散乱電磁ビームを表す第４画像を生成するステップと、
を実行する能力を有する演算ユニットを有し、
この場合に、前記第１画像は、前記第３画像及び前記第４画像のハーフサムに等しい、請求項８記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００９−５４１７２７（Ｐ２００９−５４１７２７Ａ）
【公表日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５１５９０８（Ｐ２００９−５１５９０８）
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００７／０００９８３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１４７９５９
【国際公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（５０１０８９８６３）サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） (173)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１３日（２００７．６．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００７／０００９８３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１４７９５９
【国際公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（５０１０８９８６３）サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク（セエヌエールエス） (173)
【Ｆターム（参考）】
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