(57)【要約】  本開示の流路デバイスは、一対の第１主面を有し、前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含んだ溝および前記一対の第１主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第１凹部を有した第１基板と、一対の第２主面を有し、前記一対の第２主面の一方が、前記第１基板の前記一対の第１主面の一方側に、前記溝の前記開口を塞ぐように配された第２基板と、を備えている。第２基板は、前記一対の第２主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第２凹部をさらに有していることが好ましい。
2019160072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の第１主面を有し、前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含んだ溝および前記一対の第１主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第１凹部を有した第１基板と、
一対の第２主面を有し、前記一対の第２主面の一方が、前記第１基板の前記一対の第１主面の一方側に、前記溝の前記開口を塞ぐように配された第２基板と、を備えている、流路デバイス。
【請求項２】
前記第２基板は、前記一対の第２主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第２凹部をさらに有している、請求項１に記載の流路デバイス。
【請求項３】
前記第１基板は、前記第１主面から前記第２基板に向かって突出しているとともに前記溝に沿って配された複数の第１凸部を有しており、
前記第２基板は、前記複数の第１凸部に前記一対の第２主面の一方が接するように配されている、請求項１または２に記載の流路デバイス。
【請求項４】
前記第２基板は、前記第２主面から前記第１基板に向かって突出しているとともに前記溝に沿って配された第２凸部を有しており、
前記第２凸部は、前記複数の第１凸部に一部が対向するように配されている、請求項１〜３のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項５】
前記一対の第１主面の他方の表面粗さは、前記第１凹部の底面の表面粗さよりも大きい、請求項１〜４のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項６】
前記一対の第２主面の他方の表面粗さは、前記第２凹部の底面の表面粗さよりも大きい、請求項１〜５のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項７】
前記第１基板および前記第２基板の間に配された接着剤をさらに備えており、
前記接着剤は、前記第１主面の一方および前記第２主面の一方の間のみに位置している、請求項１〜６のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項８】
前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含むとともに前記溝に沿って配された一対の第３凹部をさらに有している、請求項１〜７のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項９】
前記一対の第２主面の一方に位置した開口を含むとともに前記溝に沿って配された一対の第４凹部をさらに有している、請求項１〜７のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の流路デバイスと、
前記流路デバイスに対向した光学センサと、を備えている、計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路デバイスおよび計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体に含有させた微粒子の濃度を、流路デバイスを用いて計測することが知られている（例えば、特開2009−168487号公報を参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような計測装置では、計測精度を向上させることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の流路デバイスは、一対の第１主面を有し、前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含んだ溝および前記一対の第１主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第１凹部を有した第１基板と、一対の第２主面を有し、前記一対の第２主面の一方が、前記第１基板の前記一対の第１主面の一方側に、前記溝の前記開口を塞ぐように配された第２基板と、を備えている。【０００５】
本開示の計測装置は、上記の流路デバイスと、前記流路デバイスに対向した光学センサと、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の流路デバイスおよび計測装置によれば、流路デバイスを用いた微粒子の濃度計測において計測精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る計測装置の例を示す上面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る計測装置の例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る計測方法の例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す上面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す下面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す上面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る計測装置の例の一部を示す下面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係る流路デバイスおよび計測装置の例について、図面を参照しつつ説明する。本開示では、便宜的に直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義してＺ軸方向の正側を上方とするが、本発明は、いずれの方向が上方または下方とされてもよい。
【０００９】
（計測装置）
図１〜図３に、計測装置１の例を模式的に示す。図１は、計測装置１の上面図である、図２は、計測装置１を図１のＡ−Ａ線に沿って切断したときの断面図である。図３（ａ）は、計測装置１を図１に示すＢ−Ｂ線で切断した時の模式的な断面図である。図３（ｂ）は、計測の仕組みを説明する図である。
【００１０】
計測装置１は、流体中の特定の粒子（微粒子）を計測することができる。計測装置１は、光学センサ２と流路デバイス３とを有している。流路デバイス３は内部に流路４を有しており、流路４には、流体（液体）が流れている。光学センサ２は、流路デバイス３に対向して配置され、流路４を流れる流体に光を照射し、流体を通過した光を受光することができる。その結果、光学センサ２の出力に基づいて、流体中の粒子の数または濃度を推定して計測することができる。
【００１１】
より具体的には、光学センサ２から流路４を流れる流体に光を照射したときに、流体を通過する光は、流体中の成分によって散乱または吸収され、光の強度が低下する。従って、粒子の数または濃度が既知であるサンプルと光の減衰量との関係を示した検量線を予め準備しておき、この検量線と、計測したい特定の粒子を含む検体から得られた流体における光の強度とを比較することによって、特定の粒子の数または濃度を計測することができる。
【００１２】
流路デバイス３は、第１流体中の第１粒子を計測するための、計測用の流路４を有するデバイスである。本開示の流路デバイス３の流路４は、第１流路５と第２流路６とを有している。第１流路５には、計測対象である粒子（第１粒子）を含む第１流体が流れる。第２流路６には、第１粒子を含まない流体（第２流体）が流れる。言い換えれば、第１流路５は、計測用の流路であり、第２流路６は、校正用の流路である。なお、第１流体は、検体であり、例えば血液などから白血球などの特定の微粒子を抽出した流体などであればよい。第２流体は、校正用流体であり、例えば生理食塩水などを利用することができる。
【００１３】
光学センサ２は、第１粒子をセンシングすることができる。光学センサ２は、発光素子７と受光素子８とを有している。光学センサ２は、計測時に、第１流路５および第２流路６のそれぞれに、発光素子７から光を照射するとともに、第１流路５および第２流路６を通過したそれぞれの光を受光素子８で受光する。
【００１４】
計測装置１は、光学センサ２によって得られる第１流路５を通過した光（第１光）の強度および第２流路６を通過した光（第２光）の強度を比較することによって、第１粒子の数または濃度を計測することができる。すなわち、計測装置１は、第１光と第２光との強度差を算出し、第１光と第２光との強度差を検量線と比較することによって、第１粒子の数または濃度を計測することができる。
【００１５】
具体的には、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、まず、光学センサ２は、非反射領域Ｒ０での光の強度を測定し、基準信号Ｓ１を出力する。次に、光学センサ２は、第２流路６の通過光（本開示では第２流路６の上方に配置されたミラー部材53からの反射光）の強度を測定し、校正信号Ｓ２を出力する。次に、光学センサ２は、第１流路５の通過光（本開示では第１流路５の上方に配置されたミラー部材53からの反射光）の強度を測定し、計測信号Ｓ３を出力する。次に、校正信号Ｓ２と基準信号Ｓ１との差（Ｓ２−Ｓ１）から計測信号Ｓ３と基準信号Ｓ１との差（Ｓ３−Ｓ１）を引き算した計測値Ｒ（＝（Ｓ２−Ｓ１）−（Ｓ３−Ｓ１）＝Ｓ２−Ｓ３）を算出する。そして、計測値Ｒと、予め準備している検量線とを比較することによって、第１粒子の数または濃度を推定して計測することができる。上記の通り、第１光と第２光との強度差から、第１粒子の数または濃度を計測していることから、光学素子（発光素子７、受光素子８）の劣化に左右されず、計測の精度を向上させることができる。
【００１６】
なお、上記の通り、本開示の流路デバイス３は、非反射領域Ｒ０を有していてもよい。非反射領域Ｒ０とは、流路デバイス３のうち第１流路５および第２流路６が無い部分であり、かつ上面視したときにミラー部材53が配置されていない領域をいう。非反射領域Ｒ０は、光学センサ２による計測のときに基準として利用できるものである。非反射領域Ｒ０における光の強度を基準にすることによって、光学センサ２の使用時に発生するノイズの影響を低減することができる。また、光学センサ２の光学素子（発光素子７、受光素子８）の劣化による信号強度の変動の影響を低減することができる。なお、非反射領域Ｒ０としては、例えば、無反射布を設置すればよい。
【００１７】
以下、各構成要件について、詳細に説明する。
【００１８】
（光学センサ）
図４〜６に、計測装置１の一部である光学センサ２の例を模式的に示す。図４は、図２と同じ視点の断面図であり、光学センサ２を拡大して示している。図５および図６は、それぞれ図４に示す光学センサ２の一部をさらに拡大した断面図である。
【００１９】
光学センサ２は、上記の通り、発光素子７および受光素子８を有しており、発光素子７で光を発し、受光素子８で光を受けることができる。発光素子７は、電流が流れることによって、光を発することができる。発光素子７は、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）などであればよい。受光素子８は、光を受光して、光信号を電気信号に変換することができる。受光素子８は、例えば、フォトトランジスタ（ＰＴ）またはフォトダイオード（ＰＤ）などであればよい。なお、本開示の発光素子７はＬＥＤであり、本開示の受光素子８はＰＤである。発光素子７がＬＥＤである場合は、ＬＤである場合と比較して、例えばミラー部材53での反射光の干渉を低減することができる。
【００２０】
本開示の受光素子８は、図６に示すように、基板９と、基板９の表面に配された一対の第１電極10とを有している。本開示の基板９は、一部に第２導電型の第２領域Ｒ２を含んだ、第１導電型の板状の部材である。言い換えれば、基板９は、第１導電型の領域（第１領域Ｒ１）と、第１領域Ｒ１に接した第２導電型の領域（第２領域Ｒ２）とを有している。その結果、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間にｐｎ接合を形成することができ、ｐｎ接合の界面に達した光を電気信号に変換することができる。そして、一対の第１電極10を介して、電気信号を取り出すことができる。
【００２１】
なお、本明細書において、「第１導電型」は「ｎ型」とし、「第２導電型」は「ｐ型」とする。しかしながら、本発明において、「第１導電型」は「ｎ型」に限られず、「第１導電型」を「ｐ型」としても構わない。また、「第１導電型」を「ｐ型」としたとき「第２導電型」は「ｎ型」である。
【００２２】
本開示の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２のそれぞれは、基板９の表面の一部を含んでいる。言い換えれば、基板９の表面は、第１領域Ｒ１または第２領域Ｒ２である。受光素子８の一対の第１電極10の一方は第１領域Ｒ１上に位置しており、他方は第２領域Ｒ２上に位置している。
【００２３】
また、本開示の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２は、基板９の上面を含んでおり、一対の第１電極10は基板９の上面に絶縁層11を介して配されている。絶縁層11は、一対の第１電極10を引き回すために、基板９の上面に配されている。そして、一対の第１電極10同士の短絡を防止することができる。本開示の受光素子８は、基板９の上面の第２領域Ｒ２から入射した光を受光することができる。
【００２４】
本開示の基板９は、一部が第２領域Ｒ２であり、その他の部分が第１領域Ｒ１である。しかしながら、基板９は、ｐｎ接合を有して受光素子８として機能すれば、第１領域Ｒ１でも第２領域Ｒ２でもない領域を有していてもよい。
【００２５】
基板９は、例えば、半導体材料からなるものであればよい。本開示の基板９は、例えば、シリコン（Ｓｉ）からなる基板であればよい。また、本開示の基板９は、Ｓｉのウェハにｎ型の不純物をドーピングして第１領域Ｒ１とし、かつ一部の領域にｐ型の不純物をドーピングして第２領域Ｒ２として、形成すればよい。その結果、基板９にｎ型の第１領域Ｒ１およびｐ型の第２領域Ｒ２が形成される。ｎ型の不純物は、例えば、リン（Ｐ）または窒素（Ｎ）などである。また、ｐ型の不純物は、例えば、ホウ素（Ｂ）または亜鉛（Ｚｎ）などである。基板９、第１電極10および絶縁層11は、従来周知の方法によって形成することができる。
【００２６】
本開示の発光素子７は、基板９の上面に配された複数の半導体層12と、複数の半導体層12上に配された一対の第２電極13とを有している。その結果、一対の第２電極13を介して複数の半導体層12に電圧を印加することによって、複数の半導体層12の一部を発光させることができる。複数の半導体層12および第２電極13は、従来周知の方法によって形成することができる。
【００２７】
光学センサ２は、図４に示すように、配線基板14をさらに有していてもよい。配線基板14は、発光素子７および受光素子８ならびに外部回路に電気的に接続されており、発光素子７および受光素子８に電気を供給することができる。なお、発光素子７および受光素子８は、基板９を介して、例えばボンディングワイヤなどで配線基板14に実装されていればよい。
【００２８】
配線基板14は、例えば、矩形状に形成されてもよい。配線基板14は、例えば、樹脂基板またはセラミック基板などを使用することができる。本開示の配線基板14は、樹脂基板である。なお、本明細書中において、樹脂基板とは、配線基板14中の絶縁材料が樹脂材料からなる基板をいう。また、セラミック基板とは、配線基板14中の絶縁材料がセラミックス材料からなる基板をいう。
【００２９】
配線基板14は、従来周知の方法によって、例えば、絶縁層と配線とを交互に積層して形成することができる。
【００３０】
光学センサ２は、図４に示すように、遮光体15と、レンズ部材16とをさらに有している。遮光体15は、例えば、受光素子８が外部から意図しない光を受光しないように、迷光を遮断することができる。また、レンズ部材16は、発光素子７からの光を流路４（ミラー部材53）に誘導したり、ミラー部材53での反射光を受光素子８に誘導したりすることができる。
【００３１】
なお、遮光体15およびレンズ部材16は、従来周知の方法によって形成することができる。
【００３２】
遮光体15は、具体的には、発光素子７および受光素子８を取り囲んだ枠状の壁部17と、壁部17の内面に設けられて壁部17で囲んだ領域を覆うように配された蓋部18とを有している。すなわち、壁部17の内面と蓋部18の下面とに囲まれる領域に、発光素子７および受光素子８が収容されている。また、発光素子７の光が通過する複数の光通過部19を有している。なお、本開示の光通過部19は、複数の孔によって形成されている。
【００３３】
また、遮光体15は、複数の光通過部19の間に配されて、蓋部18の下面から基板９の上面のうち発光素子７および受光素子８の間の領域に向かって伸びた遮光壁20を、さらに有していてもよい。遮光壁20は、発光素子７の光が受光素子８に直接入射する可能性を低減することができる。
【００３４】
遮光体15は、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）またはポリスチレン樹脂（ＰＳ）などの汎用プラスチック、ポリアミド樹脂（ＰＡ）またはポリカーボネート樹脂（ＰＣ）などのエンジニアリングプラスチック、液晶ポリマーなどのスーパーエンジニアリングプラスチック、あるいはアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）などの金属材料などで形成することができる。
【００３５】
レンズ部材16は、具体的には、光が通過するレンズ部21と、レンズ部21を支持する支持部22とを有している。そして、本開示のレンズ部材16は、支持部22を介して、遮光体15の壁部17の内面と蓋部18の上面とに囲まれる領域にはめ込まれている。
【００３６】
レンズ部材16は、透光性の材料で形成することができる。レンズ部材16は、例えば、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂およびエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、またはポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂などの熱可塑性樹脂などのプラスチック、あるいはサファイアおよび無機ガラスなどで形成することができる。
【００３７】
レンズ部21は、発光素子７からの出射光および被対象物での反射光を集光し誘導することができる。レンズ部21は、発光素子７からの出射光を集光する第１レンズ23と、被対象物からの反射光を集光する第２レンズ24とを有している。本開示の第１レンズ23および第２レンズ24のそれぞれには、例えば、凸レンズ、球面レンズまたは非球面レンズなどを使用することができる。
【００３８】
支持部22は、レンズ部21を保持することができる。支持部22は、例えば、板状に形成することができる。支持部22は、レンズ部21と一体的に形成されることによってレンズ部21を保持してもよいし、支持部22にレンズ部21の第１レンズ23および第２レンズ24がはめ込まれることによってレンズ部21を保持してもよい。
【００３９】
光学センサ２は、流路デバイス３の表面に対して、平面のＹ軸方向の向きに相当する第１方向（Ｄ１）に沿って移動可能に設置されている。その結果、計測装置１は、光学センサ２を移動させながら、第１流路５および第２流路６に対して順番に光を照射することができ、それぞれに対する個々の光の強度を測定することができる。なお、本開示の光学センサ２は、流路デバイス３の下側に位置している。
【００４０】
（流路デバイス）
図７〜図11に、流路デバイス３の例を模式的に示す。図７は、図１に示したＢ−Ｂ線で流路デバイス３を切断したときの断面図である。図８は、第１基板25を上面視したときの上面図である。図９は、第１基板25を下面視したときの下面図である。図10は、第２基板26を上面視したときの上面図である。図11は、第１基板26を下面視したときの下面図である。
【００４１】
流路デバイス３は、上記の通り、計測用の流路として機能するデバイスである。流路デバイス３は、光学センサ２で第１粒子を計測するために透光性を有している。なお、流路デバイス３は、少なくとも第１流路５および第２流路６の計測に必要な部分が透光性であればよく、流路デバイス３の全てが透光性である必要はない。
【００４２】
流路デバイス３は、第１基板25と、第１基板25の下側に配された第２基板26とを有している。第１基板25は、下面に溝27を有しており、第２基板26が、上面で第１基板25の溝27を塞ぐように配されていることによって、流路４を形成している。すなわち、第１基板25の溝27の内面および第２基板26の表面（上面）によって、流路４が形成されている。なお、本開示の溝27は、第１流路５となる第１溝28と、第２流路６となる第２溝29とを有している。
【００４３】
第１基板25および第２基板26は、例えば接着剤を介して接続されていればよい。接着剤は、例えば、ＵＶ硬化型接着剤または熱硬化型接着剤を使用することができる。
【００４４】
第１基板25は、例えば、平板状の部材であればよい。第１基板25は、一対の第１主面30を上下面として有している。本開示では、一対の第１主面30のうち、Ｚ軸の正方向に位置した第１主面30を第１上面31（一対の第１主面30の他方）とし、Ｚ軸の負方向に位置した第１主面30を第１下面32（一対の第１主面30の一方）とする。第１基板25の溝27は、一対の第１主面30の一方（第１下面32）に位置した開口33を有している。
【００４５】
第１基板25の材料は、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂またはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）樹脂などであればよい。本開示の第１基板25の材料は、ＰＤＭＳである。第１基板25の屈折率は、例えば、1.4以上1.6以下に設定される。
【００４６】
第１基板25の第１溝28（第１流路５）の幅は、例えば、500μｍ以上4000μｍ以下であればよい。第１溝28（第１流路５）の深さは、例えば、100μｍ以上1000μｍ以下であればよい。なお、第１基板25および第１溝28は、従来周知の方法によって形成することができる。第１基板25の第１溝28の底面からの厚み（深さ）は、例えば、0.5ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。なお、本開示の流路デバイス３では、第１基板25の第１溝28の幅および深さは、流路４（第１流路５）の幅および高さと同じである。
【００４７】
第２基板26は、例えば、平板状の部材であればよい。第２基板26は、一対の第２主面34を上下面として有している。本開示では、一対の第２主面34のうち、Ｚ軸の正方向に位置した第２主面34を第２上面35（一対の第２主面34の一方）とし、Ｚ軸の負方向に位置した第２主面34を第２下面36（一対の第２主面34の他方）とする。第２基板26は、第２上面35が、第１基板25の第１下面32に対向するように配されている。そして、第２基板26は、第１基板25の溝27の開口33を塞いでいる。
【００４８】
第２基板26の材料は、例えばガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂またはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）樹脂などであればよい。第２基板26の屈折率は、例えば、1.4以上1.6以下に設定される。本開示の第２基板26の材料は、ガラスである。なお、第２基板26は、従来周知の方法によって形成することができる。第２基板26の厚みは、例えば、0.5ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。なお、第２基板26の厚みは、第１基板25の厚みよりも小さく設定されている。
【００４９】
なお、第１基板25および第２基板26は、何れが上側に位置していてもよいが、本開示の流路デバイス３では、第２基板26の上面（第２上面35）に第１基板25が配されている。
【００５０】
第１溝28は、第１流路５として機能することができる。すなわち、第１溝28には、少なくとも第１流体が流れ込む。第１基板25および第２基板26には、第１溝28に接続した複数の第１貫通孔37を有している。複数の第１貫通孔37は、第１流路５に第１流体が流入するための流入口と、第１流路５から第１流体が流出するための流出口として機能することができる。
【００５１】
第１溝28は、帯状に形成されており、平面のＸ軸方向の向きに相当する第２方向（Ｄ２）に沿って延びている。第１溝28は、第１貫通孔37に接続している第１平面部38と、第１平面部38に接続しているとともに第１平面部38よりも幅が大きい第２平面部39と、をさらに有していてもよい。第１平面部38および第２平面部39の接続部は、徐々に幅広になっている。なお、光学センサ２の発光素子７の照射領域は、第２平面部39である。
【００５２】
第２溝29は、第２流路６として機能することができる。すなわち、第２溝29には、少なくとも第２流体が流れ込む。第１基板25および第２基板26には、第２溝29に接続した複数の第２貫通孔40を有している。複数の第２貫通孔40は、第２流路６に第２流体が流入するための流入口と、第２流路６から第２流体が流出するための流出口として機能することができる。
【００５３】
第２溝29は、帯状に形成されており、平面のＸ軸方向の向きに相当する第２方向（Ｄ２）に沿って延びている。第２溝29は、第２貫通孔40に接続している第３平面部41と、第３平面部41に接続しているとともに第３平面部41よりも幅が大きい第４平面部42と、をさらに有していてもよい。第３平面部41および第４平面部42の接続部は、徐々に幅広になっている。なお、光学センサ２の発光素子７の照射領域は、第４平面部42である。
【００５４】
第２溝29の第４平面部42は、第１溝28の第２平面部39と同一形状であってもよい。また、第４平面部42と第２平面部39との第１基板25における厚み方向の位置は、同一位置であればよい。なお、第２流路６は、校正用流路として機能することができれば、第１流路５と同一形状、同一位置でなくてもよい。
【００５５】
第２溝29は、Ｙ軸方向において第１溝28の隣に位置している。具体的には、第２溝29は、第１溝28から第１方向Ｄ１へ離れて配されている。第２溝29と第１溝28との間の距離は、例えば発光素子７のスポット径よりも大きくてもよい。その結果、光学センサ２をスキャンしたときに第２溝29と第１溝28とを明確に認識することができ、測定位置を確認することができる。
【００５６】
また、一方で、第２溝29と第１溝28との間の距離は、例えば発光素子７のスポット径よりも小さくてもよい。その結果、光学センサ２のスキャン距離を短くすることができるので、測定時間を短縮することができる。
【００５７】
本開示の第１溝28および第２溝29の幅は、第１溝28および第２溝29に入射する発光素子７の光のスポット径よりも大きくてもよい。また、本開示の第１溝28および第２溝29の深さ、幅、長さは、同じであってもよい。なお、第１溝28および第２溝29の幅、長さは、異なっていても構わない。
【００５８】
本開示の流路デバイス３では、第１基板25は、第１上面31に位置した開口43を有した第１凹部44を、さらに有している。そして、第１凹部44は、第１溝28および第２溝29に対応して第１基板25の第１上面31に位置している。言い換えれば、第１基板25を平面透視したときに、第１溝28および第２溝29と第１凹部44とは、重なっている。その結果、例えば、第１溝28および第２溝29と第１凹部44との重なっている領域を光の計測領域とすることで、流路デバイス３の取り扱いの際に、例えば指紋などの計測領域への付着を低減することができ、測定精度を向上させることができる。
【００５９】
第１凹部44の底面は、溝27（第１溝28、第２溝29）の底面と平行であってもよい。第１凹部44は、少なくとも流路４の計測領域に位置していればよい。第１凹部44は、少なくとも光学センサ２のスポット径よりも大きくてもよい。第１凹部44は、例えば、平面形状および断面形状が矩形状であればよい。第１凹部44は、例えば、光学センサ２の移動方向における長さが、第１溝28および第２溝29よりも大きくてもよい。
【００６０】
第２基板26は、第２下面36に位置した開口45を有した第２凹部46を、さらに有していてもよい。そして、第２凹部46は、第１溝28および第２溝29に対応して第２基板26の第２下面36に位置している。言い換えれば、第２基板26を平面透視したときに、第１溝28および第２溝29と第２凹部46とは、重なっている。その結果、例えば、流路デバイス３の取り扱いの際に、例えば指紋などの計測領域への付着を低減することができ、測定精度を向上させることができる。
【００６１】
第２凹部46の底面は、溝27（第１溝28、第２溝29）の底面と平行であってもよい。第２凹部46は、少なくとも流路４の計測領域に位置していればよい。第２凹部46は、少なくとも光学センサ２のスポット径よりも大きくてもよい。第２凹部46は、例えば、平面形状および断面形状が矩形状であればよい。第２凹部46は、例えば、光学センサ２の移動方向における長さが、第１溝28および第２溝29よりも大きくてもよい。
【００６２】
第１基板25は、第１主面30（第１上面31）から第２基板26に向かって突出している複数の第１凸部47を、さらに有していてもよい。複数の第１凸部47は、第１基板25の第１溝28および第２溝29の開口33に沿って配されていてもよい。そして、第２基板26は、複数の第１凸部47に第２上面35が接するように配されていてもよい。その結果、第１基板25および第２基板26を、例えば接着剤を使用して接続する場合に、接着剤が流路４に侵入することを低減することができ、計測精度を向上させることができる。
【００６３】
複数の第１凸部47は、頂部に平坦面を有していればよい。その結果、第１基板25および第２基板26の接続を安定させることができる。複数の第１凸部47は、例えば、平面形状が帯状であり、断面形状が矩形状であればよい。複数の第１凸部47は、例えば、高さが0.05ｍｍ以上0.1ｍｍ以下であればよい。幅が、例えば、0.1ｍｍ以上0.5ｍｍ以下であればよい。
【００６４】
第２基板26は、第２主面34（第２上面35）から第１基板25に向かって突出している第２凸部48を、さらに有していてもよい。第２凸部48は、第１基板25の第１溝28および第２溝29に対向するように位置していてもよい。そして、第２凸部48は、一部が第１凸部47に対向するように配されていてもよい。その結果、第１基板25および第２基板26を、例えば接着剤を使用して接続する場合に、接着剤が流路４に侵入することを低減することができ、計測精度を向上させることができる。
【００６５】
第２凸部48は、頂部に平坦面を有していればよい。その結果、第１基板25および第２基板26の接続を安定させることができる。また、第２凸部48は、第１溝28および第２溝29よりも大きな幅を有していてもよい。第２凸部48は、例えば、平面形状が帯状であり、断面形状が矩形状であればよい。第２凸部48は、例えば、高さが0.05ｍｍ以上0.1ｍｍ以下であればよい。幅が、例えば、200μｍ以上1500μｍ以下であればよい。なお、第２基板26は、複数の第１凸部47にそれぞれ対向した複数の第２凸部48であってもよい。
【００６６】
第１凹部44の底面は、第１上面31よりも表面粗さが小さくてもよい。また、第１溝28および第２溝29の底面は、第１下面32よりも表面粗さが小さくてもよい。また、第２凹部46の底面は、第２下面36よりも表面粗さが小さくてもよい。また、第１溝28および第２溝29の底面は、第２上面35よりも表面粗さが小さくてもよい。
【００６７】
第１凹部44の底面、第１溝28および第２溝29の底面、ならびに第２凹部46の底面は、鏡面であってもよい。
【００６８】
第１基板25は、第１下面32に位置した開口49を有した複数の第３凹部50をさらに有していてもよい。そして、複数の第３凹部50は、第１溝28および第２溝29から離れつつ、第１溝28および第２溝29に沿って配されていてもよい。その結果、第１基板25および第２基板26を、例えば接着剤を使用して接続する場合に、接着剤が流路４に侵入することを低減することができ、計測精度を向上させることができる。
【００６９】
第２基板26は、第２上面35に位置した開口51を有した複数の第４凹部52をさらに有していてもよい。そして、複数の第４凹部52は、第１溝28および第２溝29には対向せず、第１溝28および第２溝29に沿って配されていてもよい。その結果、第１基板25および第２基板26を、例えば接着剤を使用して接続する場合に、接着剤が流路４に侵入することを低減することができ、計測精度を向上させることができる。
【００７０】
なお、本開示の溝27は、第１溝28および第２溝29を有しており、上記構成は、第１溝28および第２溝29に同じ様に適用することができる。
【００７１】
本開示の流路デバイス３は、第１基板25の第１上面31に配されたミラー部材53を、さらに有していてもよい。本開示では、ミラー部材53は、第１上面31の第１凹部44に配されていてもよい。ミラー部材53は、発光素子７が出射した光のうち、第１流路５および第２流路６のそれぞれを通過した光を、受光素子８へ向けて反射することができる。
【００７２】
ミラー部材53は、例えば、薄膜状の部材であればよい。ミラー部材53の材料は、屈折率が第１基板25の屈折率と異なる材料であればよい。ミラー部材53の材料は、例えば、アルミニウムまたは金などの金属材料、あるいは例えば誘電体多層膜フィルタなどの誘電体材料の積層体で形成することができる。ミラー部材53の屈折率は、例えば1.4以上1.6以下に設定される。ミラー部材53は、例えば、蒸着法またはスパッタリング法などの方法によって、第１基板25の第１上面31に形成することができる。
【００７３】
本開示の計測装置１において、光学センサ２が、流路デバイス３に対して第１基板25の第１下面32での正反射光を受光しない位置にあってもよい。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施形態の例に限定されるものではない。すなわち、上記の実施形態の例における各構成要素は適宜組み合わせされてもよく、また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
【００７５】
上述した実施形態の例では、複数の第１貫通孔37が２つあり、１つが第１基板25に位置し、もう１つが第２基板26に位置している例を説明したが、第１基板25に２つが位置していてもよいし、第２基板26に２つが位置していてもよい。
【００７６】
上述した実施形態では、複数の第２貫通孔40が２つあり、１つが第１基板25に位置し、もう１つが第２基板26に位置している例を説明したが、第１基板25に２つが位置していてもよいし、第２基板26に２つが位置していてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１    計測装置
２    光学センサ
３    流路デバイス
４    流路
５    第１流路
６    第２流路
７    発光素子
８    受光素子
９    基板
25  第１基板
26  第２基板
27  溝
28  第１溝
29  第２溝
30  第１主面
31  第１上面
32  第１下面
33  開口
34  第２主面
35  第２上面
36  第２下面
43  開口
44  第１凹部
45  開口
46  第２凹部
47  第１凸部
48  第２凸部
49  開口
50  第３凹部
51  開口
52  第４凹部
【図１】
2019160072.tif 000003
【図２】
2019160072.tif 000004
【図３】
2019160072.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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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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【図１１】
2019160072.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月7日(2020.5.7)
【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】
一対の第１主面を有し、前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含んだ溝および前記一対の第１主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第１凹部を有した第１基板と、
一対の第２主面を有し、前記一対の第２主面の一方が、前記第１基板の前記一対の第１主面の一方側に、前記溝の前記開口を塞ぐように配された第２基板と、を備えており、
前記溝は、帯状に形成されて、第１平面部と、該第１平面部に接続しているとともに前記第１平面部よりも幅が大きい第２平面部と、を有しており、
前記第１凹部は、前記溝の前記第２平面部に重なっている、流路デバイス。
【請求項２】
前記第２基板は、前記一対の第２主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝の前記第２平面部に重なる第２凹部をさらに有している、請求項１に記載の流路デバイス。
【請求項３】
前記第１基板は、前記一対の第１主面の一方から前記第２基板に向かって突出しているとともに前記溝に沿って配された複数の第１凸部を有しており、
前記第２基板は、前記複数の第１凸部に前記一対の第２主面の一方が接するように配されている、請求項１または２に記載の流路デバイス。
【請求項４】
前記第２基板は、前記一対の第２主面の一方から前記第１基板に向かって突出しているとともに前記溝に対向するように配された第２凸部を有しており、
前記第２凸部は、前記複数の第１凸部に一部が対向するように配されている、請求項１〜３のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項５】
前記一対の第１主面の他方の表面粗さは、前記第１凹部の底面の表面粗さよりも大きい、請求項１〜４のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項６】
前記一対の第２主面の他方の表面粗さは、前記第２凹部の底面の表面粗さよりも大きい、請求項１〜５のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項７】
前記第１基板および前記第２基板の間に配された接着剤をさらに備えており、
前記接着剤は、前記一対の第１主面の一方および前記一対の第２主面の一方の間のみに位置している、請求項１〜６のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項８】
前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含むとともに、前記溝から離れて、前記溝に沿って配された複数の第３凹部をさらに有している、請求項１〜７のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項９】
前記一対の第２主面の一方に位置した開口を含むとともに、前記溝には対向せず、前記溝に沿って配された複数の第４凹部をさらに有している、請求項１〜７のいずれかに記載の流路デバイス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の流路デバイスと、
前記流路デバイスに対向した光学センサと、を備えている、計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本開示の流路デバイスは、一対の第１主面を有し、前記一対の第１主面の一方に位置した開口を含んだ溝および前記一対の第１主面の他方に位置した開口を含むとともに前記溝に重なる第１凹部を有した第１基板と、一対の第２主面を有し、前記一対の第２主面の一方が、前記第１基板の前記一対の第１主面の一方側に、前記溝の前記開口を塞ぐように配された第２基板と、を備えており、前記溝は、帯状に形成されて、第１平面部と、該第１平面部に接続しているとともに前記第１平面部よりも幅が大きい第２平面部と、を有しており、前記第１凹部は、前記溝の前記第２平面部に重なっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
第１基板25は、第１主面30（第１下面32）から第２基板26に向かって突出している複数の第１凸部47を、さらに有していてもよい。複数の第１凸部47は、第１基板25の第１溝28および第２溝29の開口33に沿って配されていてもよい。そして、第２基板26は、複数の第１凸部47に第２上面35が接するように配されていてもよい。その結果、第１基板25および第２基板26を、例えば接着剤を使用して接続する場合に、接着剤が流路４に侵入することを低減することができ、計測精度を向上させることができる。
【国際調査報告】
2019160072.tif 000014
2019160072.tif 000015
2019160072.tif 000016
2019160072.tif 000017