(57)【要約】【課題】簡易な方法によって、試料溶液を内部に導入させることが可能なセンサチップ、及びセンサチップへの液体供給方法を提供する。【解決手段】実施形態のセンサチップは、上面、側面及び少なくとも一部が信号透過性を有する底面を有し、上面と底面との間に空間が画成された筐体を備えている。センサチップは、上面において空間へ通じるように形成された貫通経路と、貯留面と、貯留面の縁部に形成された側部とを有する。貯留面は、筐体の上面の少なくとも一部を構成し、貫通経路の上端から水平方向に拡がり、貫通経路を通じて空間に供給される液体を貯留する。【選択図】図１
2015230299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面、側面及び少なくとも一部が信号透過性を有する底面を有し、上面と底面との間に空間が画成された筐体を備えたセンサチップであって、
前記上面において、前記空間へ通じるように形成された貫通経路と、
前記上面の少なくとも一部を構成し、前記貫通経路の前記上端から水平方向に拡がり、前記貫通経路を通じて前記空間に供給される液体を貯留するための貯留面と、
前記貯留面の縁部に形成された側部と、
を備える、
センサチップ。
【請求項２】
上面、側面及び少なくとも一部が信号透過性を有する底面を有し、上面と底面との間に空間が画成された筐体を備えたセンサチップであって、
前記上面において、前記空間へ通じるように形成された貫通経路と、
前記上面の少なくとも一部を構成し、前記貫通経路の前記上端から上方に傾斜して拡がり、前記貫通経路を通じて前記空間に供給される液体を貯留するための貯留面と、
前記貯留面の縁部に形成された側部と、
を備える、
センサチップ。
【請求項３】
前記貯留面の中心と、前記貫通経路の前記上端の開口の中心とは所定距離離れている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセンサチップ。
【請求項４】
前記側部は、前記貫通経路の前記上端の開口と、前記貯留面とを含む領域を囲んで形成され、前記側部で囲まれることにより単一空間が画成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項５】
前記側部は、前記貫通経路の前記上端の開口の縁部に設けられた部分と、前記貯留面の縁部に設けられた部分とを含む連続面である、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項６】
前記貫通経路の前記上端の開口面積は、前記貫通経路の下端の開口面積よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項７】
前記貫通経路は、前記貫通経路の前記上端の開口から前記下端の開口に向かって、断面積が減少する漏斗状の経路を含む、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項８】
前記貯留面は、前記筐体の上面に形成された凹部の底面である、
ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項９】
前記信号透過性を備えた前記底面は、透光性を備えた透明基板により構成される、
ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のセンサチップ。
【請求項１０】
上面、側面及び少なくとも一部が信号透過性を有する底面を有し、上面と底面との間に空間が画成された筐体を備え、さらに前記上面において前記空間へ通じるように形成された貫通経路と、前記上面の少なくとも一部を構成し、前記貫通経路の前記上端から水平方向に拡がり、前記貫通経路を通じて前記空間に供給される液体を貯留するための貯留面と、前記貯留面の縁部に形成された側部とを備えるセンサチップにおける液体供給方法であって、
前記貯留面に液体を複数滴下することで、前記貯留面に前記液体を貯留させる第１の貯留工程と、前記貯留面において貯留された前記液体を前記上端から流入させることで、前記貯留した前記液体が、前記貯留面から前記貫通経路に亘って、前記貫通経路の前記上端を塞ぐように貯留される第２の貯留工程と、
を含む、
センサチップへの液体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、センサチップ及びセンサチップへの液体供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定装置にセンサチップを装着し、そのセンサチップに収容された被検対象にセンシングを行い、その情報を取得することにより測定を行う測定システムが知られている。このセンサチップの一例として、光学センサチップが挙げられる。測定装置は、光源から光学センサチップの内部に光を入射させる。光学センサチップに入射した光は被検対象によって影響を受け、その光は、測定装置に出射される。例えば、光学測定システムにおいて、測定装置はこの出射光を受信して、その受信結果から被検対象の情報を取得する。
【０００３】
光学センサチップは、その内部に試料溶液を収容可能な空隙部を備える。また、光学センサチップの上面には、この空隙部に試料溶液を供給可能なように形成された開口が設けられる。空隙部へ試料溶液を導入する方法として、例えば、この開口にシリンジの先端が挿入されて試料溶液を導入する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４４７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この方法では、開口に対しシリンジの先端を適正に挿入する一定の手技を要求していた。したがって、操作者によっては、この方法を行うことが困難であった。
【０００６】
この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、簡易な方法によって、試料溶液を内部に導入させることが可能なセンサチップ及びセンサチップへの液体供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この実施形態は、上面、側面及び少なくとも一部が信号透過性を有する底面を有し、上面と底面との間に空間が画成された筐体を備えたセンサチップである。センサチップは、上面において空間へ通じるように形成された貫通経路と、貯留面と、貯留面の縁部に形成された側部とを有する。貯留面は、筐体の上面の少なくとも一部を構成し、貫通経路の上端から水平方向に拡がり、貫通経路を通じて空間に供給される液体を貯留する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態の光学センサチップの一例を示す斜視図。
【図２】第１の実施形態の光学センサチップの一例を示す斜視図。
【図３】第１の実施形態の光学センサチップの一例を示す上面図。
【図４】第１の実施形態の光学センサチップの一例を示す断面図。
【図５】第１の実施形態の光学センサチップの他の一例を示す断面図。
【図６】光学センサチップに液体を供給する動作を示した図。
【図７】光学センサチップに液体を供給する動作を示した図。
【図８】光学センサチップに液体を供給する動作を示した図。
【図９】光学センサチップに液体を供給する動作を示した図。
【図１０】光学センサチップに液体を供給する動作を示した図。
【図１１】光学センサチップに液体を供給する動作を示した図。
【図１２】第１の変形例の光学センサチップを示す上面図。
【図１３】第１の変形例の光学センサチップを示す断面図。
【図１４】第２の変形例の光学センサチップを示す断面図。
【図１５】第３の変形例の光学センサチップを示す断面図。
【図１６】第４の変形例の光学センサチップを示す断面図。
【図１７】第５の変形例の光学センサチップを示す上面図。
【図１８】第２の実施形態の光学センサチップの一例を示す上面図。
【図１９】第３の実施形態の光学センサチップの一例を示す上面図。
【図２０】第４の実施形態の光学センサチップの一例を示す上面図。
【図２１】第４の実施形態の光学センサチップの一例を示す断面図。
【図２２】第５の実施形態の光学センサチップの一例を示す上面図。
【図２３】第５の実施形態の光学センサチップの他の一例を示す上面図。
【図２４】第６の実施形態の光学センサチップの一例を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
この実施形態の光学センサチップ１０の構成について図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例を示す斜視図である。図１は、光学センサチップ１０を斜め上方向から見た図である。図１において、破線で示す部分は、光学センサチップ１０の内部の構成を示している。図２は、光学センサチップ１０を斜め下方からみた図である。また、図においてｘ方向を光学センサチップ１０の短手方向、ｙ方向を光学センサチップ１０の長手方向、ｚ方向を上下方向とする。
【００１０】
［光学センサチップ］
図１及び図２に示すように、光学センサチップ１０は、光センサ部１と、筐体部２とを含んで構成される。光学センサチップ１０は、光センサ部１の上方に空隙部８である空間が画成されるように、光センサ部１と一体的に構成される。筐体部２は、上面２ａと底面２ｂとを含む略直方体形状に形成される。光センサ部１は、上面１ａと底面１ｂとを含む平板形状に形成される。底面１ｂと、底面２ｂとは、例えば、両者が同一平面上となるように構成されており、底面１ｂと底面２ｂとで光学センサチップ１０の底面１０ｂが構成される。底面１ｂは、例えば、底面２ｂに設けられた開口を塞ぐようにして設けられる。このとき、光学センサチップ１０において底面１０ｂは、底面１ｂと、その周囲を囲む底面２ｂとを含んで構成される。つまり、光センサ部１は、光学センサチップ１０において底面１０ｂの少なくとも一部を構成する。光センサ部１は透光性を備えた透明基板を含む。また、底面１ｂは、底面２ｂと平行であれば、必ずしも、底面２ｂと同一平面上となるように設けられる必要はない。底面１ｂは、例えば、底面２ｂよりも僅かに上方、又は僅かに下方に設けられてもよい。例えば、底面１ｂが底面２ｂよりもわずかでも奥まっていれば、光学センサチップ１０を載置したときに底面２ｂが載置面に接した状態でも、底面１ｂは載置面から離間し、この載置面とは接触しない。そのため、底面１ｂが載置面との接触により汚れたり、傷ついたりすることを少なくすることができる。
【００１１】
筐体部２の内部には、試料溶液を保持するための空隙部８が形成される。空隙部８は、試料溶液が収容される空間であって、その空間を画成する面のうちの底面が光センサ部１の上面１ａで構成される。以下、上面２ａと上面１０ａとを、及び底面１０ｂと底面２ｂとを同一のものとして説明する場合がある。
【００１２】
上面２ａには、第１凹面５ａと、第２凹面３ａと、上部開口４ａと、上部開口７ａとが形成されている。第１凹面５ａは、上部が少なくとも開口した開空間である凹部５を画成する。第２凹面３ａは、上部が少なくとも開口した開空間である連通部３を画成する。上部開口４ａは、貫通孔４ｂの上端部を構成する。貫通孔４ｂは、連通部３と空隙部８とを連通させる。貫通孔４ｂは、凹部５に貯留された液体を、空隙部８に導入するための経路（流路）、すなわち導入路４を画成する。上部開口７ａは、貫通孔７ｂの上端部を構成する。貫通孔７ｂは、空隙部８内の空気を外部に排出するための経路（流路）である。
【００１３】
凹部５は、液体を所定の液量貯留することが可能な第１貯留部としての機能を備える。液体は、第１凹面５ａに保持されることで貯留される。この液体は、どのようなものであってもよいが、例えば、被検物質が含まれる試料溶液である。第１凹面５ａは、底面５ｂ及び側面５ｃを含んで構成される。凹部５に液体が貯留される際、例えば、底面５ｂに、上方から液体が滴下される。このとき、底面５ｂは、液体滴下位置を含む貯留面としての機能を備える。液体滴下位置としては、例えば、底面５ｂの中心が挙げられる。
【００１４】
連通部３は、凹部５と導入路４とを連通させる空間である。第２凹面３ａは、少なくとも側面３ｃを備える。側面３ｃは、側面５ｃと隣接しており、連通部３と凹部５との隣接部分に側部開口５ｄが形成されている。これにより、上面２ａには、側面３ｃと側面５ｃとを含む側面により、側方に閉じた単一空間が画成される。また、例えば、連通部３の底部の上下方向の位置は、第１凹面５ａの底面５ｂの上下方向の位置と等しい。
【００１５】
上部開口４ａは、連通部３の底部に設けられ、上部開口４ａの上下方向の位置は、底面５ｂの上下方向の位置と等しくなる。上部開口４ａは、例えば、底部全体に設けられる。このとき、第２凹面３ａは側面３ｃで構成される。また、上部開口４ａは、例えば、底部の一部に設けられてもよい。その場合、第２凹面３ａは側面３ｃと底面とを備える。
【００１６】
貫通孔４ｂは、上部開口４ａの他に、下部開口４ｃを備える。貫通孔４ｂは、空隙部８から上方に延びかつ上端が開放されて形成されている。下部開口４ｃは、貫通孔４ｂと空隙部８との境界部分に設けられる。下部開口４ｃは、空隙部８を画成する面のうち、光センサ部１と対向する面２ｃに設けられる。下部開口４ｃは、上部開口４ａの下方に設けられる。これにより、凹部５と空隙部８とを連通させる貫通経路である導入路４が画成される。導入路４は、液体を導入するための流路（経路）である。導入路４を介して、凹部５から、空隙部８へ液体が導入される。つまり、凹部５から連通部３に流れ出た液体は、導入路４を経て空隙部８に導入される。このとき、導入路４、または連通部３から導入路４に亘る空間は、第１貯留部（凹部５）から導入された液体を所定の液量貯留することが可能な第２貯留部としての機能を備える。
【００１７】
上部開口７ａは、上面２ａにおいて貫通孔４ｂと離れた位置に設けられる。貫通孔７ｂは、上部開口７ａの他に、下部開口７ｃを備える。貫通孔７ｂは、空隙部８から上方に延びかつ上端が開放されて形成されている。下部開口７ｃは、貫通孔７ｂのうち空隙部８に設けられた部分に該当する。下部開口７ｃは、空隙部８を画成する面のうち、光センサ部１と対向する面２ｃに設けられる。下部開口７ｃは、上部開口７ａの下方に設けられる。これにより、凹部５と、空隙部８とを連通させる貫通経路である空気排出路７が画成される。空気排出路７は、空気（気体）を流すための流路（経路）である。導入路４から空隙部８へ液体が導入される際、空隙部８内の空気は、空気排出路７を介して外部に排出される。
【００１８】
光学センサチップ１０において、上部から供給され、第１貯留部で貯留された液体は、所定の液量を超えると、その一部が第２貯留部に移動する。第２貯留部に移動した液体は、そのまま空隙部８に移動せずに、第２貯留部に、または第１貯留部と第２貯留部とに亘る空間に貯留される。この貯留された液体に対しさらに液体が供給されると、所定の供給量を超えたところで、空隙部８に一度に導入される。このとき、液量が空隙部８の容積よりも大きいと、空隙部８はこの液体で満たされる。空隙部８内の空気は、液体の導入に伴って、空気排出路７を通じて外部に排出される。
【００１９】
この実施形態の光学センサチップ１０の詳細構成について、図３〜５を用いてさらに説明する。図３は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例の上面図である。図４は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例の断面図である。図５は、この実施形態の光学センサチップ１０の他の一例の上面図である。図４は、図３に示したＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図３（上面図）中の暗部は、貫通孔を明確に示すものであって断面を示すものではない。また、図４（断面図）中の破線部は、空間の区画を示すものであって、光学センサチップ１０の構成を示すものではない。以下同様である。
【００２０】
［光センサ部］
光センサ部１においては、底面１ｂを介して、外部から光センサ部１の内部へ光が入射され、光センサ部１の内部から外部へ光が出射される。光センサ部１は、例えば、略直方体に形成される。光センサ部１は、底面１ｂが、光学センサチップ１０の底面１０ｂと同一平面上と成るように設けられる。光センサ部１が略直方体に形成される場合、例えば、その長手方向が、光学センサチップ１０の長手方向と平行であるように設けられる。同様に、その短手方向が、光学センサチップ１０の短手方向と平行であるように設けられる。ただし、このような構成にかぎらず、光センサ部１の長手方向が光学センサチップ１０の短手方向と平行に、光センサ部１の短手方向が光学センサチップ１０の長手方向と平行に設けられてもよい。
【００２１】
光センサ部１は、入射した光が、空隙部８に収容された試料溶液に含まれる成分によって影響をうけ、この影響を受けた光が出射されるように構成されている。
【００２２】
光センサ部１としては、例えば、光導波路センサが挙げられる。光導波路センサは、例えば、透明基板と、入射側のグレーティング及び出射側のグレーティングと、光導波路部と、機能層とを含んで構成される。透明基板は、光、特に可視光を透過可能に構成される。透明基板を介して外部から光導波路センサの内部に光が入射し、光導波路センサの内部から透明基板を介して外部に光が出射される。透明基板は、例えば、光センサ部１のうちの底面１ｂを構成する。入射側のグレーティング及び出射側のグレーティングは、光導波路部に接し、かつ、互いに離間して設けられている。光導波路部は、透明基板のうち底面１ｂを構成する面の逆側の面に積層して設けられている。光導波路部は、例えば、平板状に形成されたスラブ型の光導波路で構成される。機能層は、光導波路部のうちの積層面とは逆側の面に形成されている。光導波路部のうち機能層が形成された面は、空隙部８を画成する面のうちの底面である。機能層は、被検試料と反応する機能を備える。この被検試料は、空隙部８に収容された試料溶液（上記溶液の一例に相当する）に含まれる。
【００２３】
透明基板を介して光導波路センサの内部に入射した光は、入射側のグレーティングによって方向が変えられることで、光導波路部の内部を光導波（伝播）する。その光は、機能層における被検物質との反応に起因して影響を受ける。この影響を受けた光は、出射側のグレーティングによって方向が変えられることで、透明基板を介して外部に出射される。測定装置は、この出射された光を検知し、さらに検知光の情報を処理することで、空隙部８に収容された試料溶液に含まれる被検試料の特性を得ることができる。例えば、測定装置は出射側のグレーティングから出射された光の強度を検知し、この光の強度の情報から、空隙部８に収容された試料溶液に含まれる被検試料の濃度の情報を得ることができる。
【００２４】
光センサ部１としては、表面プラズモンセンサなど他の光学式センサ等を適用することもできる。また、光センサ部１は、信号透過性を備える光学式センサ以外のセンサで置き換えることもできる。光センサ部１は、例えば、電気信号を透過する酸化還元センサ等の電極型のセンサで置き換えることもできる。
【００２５】
［筐体部］
筐体部２を構成する材料は、どのようなものであってもよいが、耐光性、絶縁性、防湿性等を備えた材料で構成することができる。筐体部２を構成する材料としては、例えば、形成が容易なアクリル等の各種の樹脂材料を用いることができる。
【００２６】
また、筐体部２は、光吸収性、光遮断性の高い材料で構成することができる。筐体部２は、例えば、黒色等の暗色材料で構成される。筐体部２が、暗色材料で構成されることで、筐体部２を介して外部から光センサ部１に入射する光を遮断することができる。また、筐体部２は、散乱光、迷光等を吸収することができる。この散乱光、迷光等は、光センサ部１の内部に入射した光に基づいて発生する。これらのことにより、底面１ｂから出射される光のうち、測定とは無関係の光を減らすことができる。その結果、測定の高精度化に寄与することができる。
【００２７】
（空隙部）
筐体部２は、光センサ部１と組み合わされることで、空隙部８を形成する。空隙部８は、上面１ａと、この面と対向する筐体部２の面２ｃとで挟まれることで画成された閉空間である。筐体部２は、空隙部８を画成する面のうち側面を構成することもできる。筐体部２は、例えば、光センサ部１の側部に密着して形成されることで、空隙部８に収容された試料溶液を封止することができる。空隙部８は、筐体部２が光センサ部１の上面１ａの縁部を覆うことで形成されてもよい。閉空間である空隙部８には、外部と連通させる貫通孔４ｂが接続されることで、外部から液体を供給することができる。
【００２８】
例えば、光センサ部１が光導波路センサで構成される場合、空隙部８は、光センサ部１の長手方向（ｙ方向）において、入射側のグレーティングと出射側のグレーティングとの間の位置に設けることができる。また、水平方向において空隙部８の形状は、光センサ部１の形状と同一、または略相似形である。例えば、光センサ部１が平板状に形成される場合、空隙部８も直方体空間を有し、例えば、空隙部８の短手方向、長手方向は、光センサ部１の短手方向、長手方向と同じ方向である。
【００２９】
［凹部］
凹部５は、筐体部２の上面２ａに形成された開空間である。凹部５は、底面５ｂと、側面５ｃとによって形成される。これにより第１凹面５ａは、全体として、上面２ａから所定の深さを有する井戸型形状に形成される。底面５ｂは、光学センサチップ１０に液体が供給される場合に、その液体が上方から滴下される。底面５ｂは、例えば、水平方向（ｘｙ方向）に平行な水平面によって構成される。底面５ｂの形状は、例えば、円形状とすることができる。その理由は、底面５ｂに液体が滴下され、貯留される際に、表面張力によって液滴が球形に成長するからである。この場合、底面５ｂは、液体が付着濡れをするように構成される。この構成は、例えば、実験的に求めることができる。また、側面５ｃは、例えば、上方に延びる形状に形成される。これにより、凹部５は、略円柱形状に形成される。また、底面５ｂの中心（例えば、底面５ｂの外周のうち、縁部５ｅ以外の部分の曲率中心）に、図示しない窪み部を設けてもよい。この窪み部によって、底面５ｂが貯留可能な液体の量を増加させることができる。また、底面５ｂの中心を、液体滴下位置とすることで、この窪み部を底面５ｂに液体を滴下する際の目印とすることもできる。なお、上面１０ａには、上面２ａと底面５ｂとが含まれる。
【００３０】
［連通部］
連通部３は、上面２ａにおいて、凹部５に隣接して形成された空間である。連通部３の側面の一部は凹部５の側部の一部と接している。この接した側部は、上面２ａにおいて側部開口５ｄとして形成されている。また、連通部３は、その底部が導入路４と連通している。この場合、連通部３の底部全体に、上部開口４ａが形成されている。これにより、連通部３は、側面３ｃに囲まれる開空間を形成する。これらのことにより、連通部３は、側面３ｃにより、上部、下部、凹部５に隣接する側部が開口する開空間として画成される。上部開口４ａが円形状である場合、連通部３は、凹部５と同じ高さで略円柱形状に形成される。また、底面５ｂが円形状である場合、側部開口５ｄは、凹部５に対応する円柱空間と、連通部３に対応する円柱空間とが重なりあった領域に形成される。
【００３１】
［導入路］
導入路４は、上部開口４ａと下部開口４ｃとを、貫通経路である貫通孔４ｂで連通させることで形成される経路（流路）である。上部開口４ａ、下部開口４ｃは、例えば、円形状に形成される。これにより、導入路４は、流れの損失の少ない円管路を形成する。また、上部開口４ａの中心と下部開口４ｃの中心とを結んだ線分は上下方向（ｚ方向）と平行である。また、図４に示すように、上部開口４ａの開口面積は、下部開口４ｃの開口面積よりも小さい。すなわち貫通孔４ｂは、上部開口４ａから貫通孔４ｂの上部を構成するテーパー部４ｄにより、下部開口４ｃの大きさまで狭くなる。このテーパー部４ｄによって、貫通孔４ｂ内に残る余分な液体を低減することができる。
【００３２】
導入路４を形成する貫通孔４ｂは、その上部を形成するテーパー部４ｄと、その下部を形成する直管部４ｅとを含んで構成されている。導入路４は全体として漏斗状に形成される。導入路４が漏斗状に形成されることで、連通部３から上部開口４ａへ液体が流れこむ際の流れの圧力損失が小さくなる。このとき、直管部４ｅの上下方向の長さを、テーパー部４ｄの上下方向の長さよりも長くすることができる。また、側面５ｃの上下方向の長さを、上部開口４ａと下部開口４ｃとの上下方向における距離よりも長くすることができる。また、側面５ｃの上下方向の長さを、直管部４ｅの上下方向の長さよりも長くし、直管部４ｅの上下方向の長さを、テーパー部４ｄの上下方向の長さよりも長くすることができる。
【００３３】
［空気排出路］
空気排出路７は、上面２ａに設けられた上部開口７ａと、面２ｃに設けられた下部開口７ｃを、貫通孔７ｂで連通させることで形成された経路（流路）である。上部開口７ａ、下部開口７ｃは、例えば、円形状に形成される。これにより、空気排出路７は、流れの損失の少ない円管路を形成する。また、上部開口７ａの中心と下部開口７ｃの中心とを結んだ線分は上下方向（ｚ方向）と平行である。また、上部開口７ａの面積と、下部開口７ｃの面積とを等しくすることができる。これにより、貫通孔７ｂは、上下方向に伸びる直管形状に形成することができる。また、上部開口７ａの面積は、例えば、導入路４を形成する下部開口４ｃの面積と等しくすることができる。
【００３４】
［凹部、連通部、及び、導入部の位置関係］
前述したように、凹部５と、連通部３とが互いに接して形成され、連通部３と導入路４とが互いに接して形成されている。これにより、これら空間は、連続した空間を形成している。
【００３５】
その一例として、図３に示すように、光学センサチップ１０を上方から見ると、光学センサチップ１０の上面１０ａに、凹部５と、連通部３と、連通部３と同軸に設けられた導入路４と、空気排出路７が形成されている。凹部５と、連通部３とは、連接する部分が重なりあっており、この重なりあった部分が側部開口５ｄとなっている。また、底面５ｂは、この重なりあった部分が欠けた形状に形成される。このとき、底面５ｂは、円形状の一部が欠損した形状に形成される。上部開口４ａは、底面５ｂよりも直径の小さい円形状に形成され、空気排出路７を形成する上部開口７ａは、上部開口４ａと同じ、又は上部開口４ａよりも更に小さい円形状に形成される。また、側面３ｃを上部から見た外周は、上部開口４ａの外周と同じ円形状を有し、凹部５と重なりあった部分が、側部開口５ｄとして開口している。
【００３６】
次に、光学センサチップ１０を上方から見たときの、連通部３（導入路４）と、凹部５と、空気排出路７との位置関係について説明する。連通部３（導入路４）と、凹部５と、空気排出路７とは、上面２ａにおいて、例えば、空隙部８の長手方向（ｙ方向）の一端部近傍から、他端に向かって、連通部３（導入路４）、凹部５、空気排出路７の順で形成されている。凹部５と、連通部３とは接して形成される。空気排出路７は、凹部５及び連通部３とは離れた位置に形成される。導入路４は、上面２ａにおいて空隙部８の上方の領域（例えば、図３中の破線部で囲まれる領域）のうち、空隙部８の長手方向における一端部近傍に設けられる。このとき、空気排出路７は、この領域のうちの空隙部８の長手方向の他端部に形成される。
【００３７】
上部開口４ａと底面５ｂと上部開口７ａとは、ｘ方向（空隙部８の短手方向）において、例えば、直線状に設けられている。つまり、上面２ａにおけるｘ方向（空隙部８の短手方向）において、底面５ｂの中心と、上部開口４ａの中心と上部開口７ａの中心とを結ぶ線分が、同一直線上となるように、これらが設けられている。また、この直線が、空隙部８の短手方向における中心軸と同一直線上となるように、これらが設けられている。
【００３８】
連通部３（導入路４）と、凹部５と、空気排出路７との位置関係は、前述したものに限定されるものではない。つまり、これらは直線上に配列していなくてもよい。これらは、例えば、図５に示すように、凹部５と、連通部３（導入路４）とが空隙部８の短手方向（ｘ方向）に並ぶように設けられてもよい。
【００３９】
ｙ方向（空隙部８の長手方向）において、上部開口４ａの一部は、底面５ｂと重なるようにして形成されている。これにより、底面５ｂは、円形状から上部開口４ａが重なった部分が切り取られた部分円形状に形成される。上部開口４ａと、底面５ｂとが直線状に設けられている場合、底面５ｂの縁部５ｅは、上部開口４ａの外周の一部である弧で形成される。この弧は、底面５ｂの他端に形成される円弧と曲率変化が等しい。また、この弧の曲率半径は、底面５ｂの他端における曲率半径よりも小さい。
【００４０】
また、図４に示すように、光センサ部１は、その上下方向の断面が長方形状となるように形成される。また、この断面において、凹部５、連通部３及び導入路４は連通している。空隙部８は、面２ｃと、面２ｃと離れて対向する上面１ａとに挟まれた空間で形成される。面２ｃと上面１ａとは、水平面（ｘｙ平面）で構成される。この場合、上面２ａ、底面１ｂも水平面で構成される。
【００４１】
底面５ｂは、上面２ａと平行に構成される。また、底面５ｂは、底面２ｂと平行である。側面５ｃは、垂直面で構成される。凹部５を形成する側面５ｃと、連通部３を形成する側面３ｃとは連続した面で構成されている。つまり、底面５ｂは、上部開口４ａから水平方向に拡がる面の少なくとも一部によって構成される。
【００４２】
上部開口４ａは底面５ｂと、上下方向において同じ位置に設けられる。また、連通部３を形成する側面３ｃと、凹部５を形成する側面５ｃの上下方向の高さは等しくなる。つまり、凹部５を形成する側面５ｃと、連通部３を形成する側面３ｃとは連続して構成されている。他の例として上部開口４ａは、上下方向（ｚ方向）において、底面５ｂよりも低い位置に形成されてもよい。その場合、底面５ｂは、上部開口４ａよりも上の位置において水平方向に拡がる面の少なくとも一部によって構成される。側面５ｃと側面３ｃとが連続することで、これら面は、凹部５と連通部３とが連続した単一空間を画成する。この連続した空間は、径の異なる２つ円の端部が重なり合った形状を底面とする柱形状に形成される。
【００４３】
上述のように構成されることで、光学センサチップ１０の上面１０ａにおいて、凹部５と、連通部３と、導入路４とに亘って開空間が形成される。この開空間は、上部が開口しており、空隙部８と連通している。また、この実施形態において上部開口４ａの位置を、液体が貯留される底面５ｂと同じ高さ、または、それよりも低い高さとした。その結果、貯留面である底面５ｂに貯留された液体は、連通部３を介して、この貯留面と同じ位置に形成された上部開口４ａに流れ込む。これにより、凹部５から、連通部３及び導入路４を介して空隙部８に液体を供給することができる。
【００４４】
［光学センサチップへの液体の供給］
次に、光学センサチップ１０に液体を供給する動作について図参照して説明する。光学センサチップ１０は図１〜図４に示したものを用いる。図６〜図１１は、光学センサチップ１０に液体を供給する動作を示した図である。図６〜図８、図１０、及び図１１は、図４に示した光学センサチップ１０において液体が供給される動作を示す。図９は、図３に示した光学センサチップ１０において液体が供給される動作を示す。この動作説明においては、図３及び図４において示したものを適宜用いる。図中斜線部は、貯留液２１を明確に示すものであって断面を示すものではない。
【００４５】
図６は、光学センサチップ１０へ液体の供給を開始した時点における光学センサチップ１０の状態を示す。図６に示すように、底面５ｂに向けて、上方から液滴２０が滴下される。この滴下は、例えば、ピペット３０により行われる。底面５ｂに到達した液滴２０は、貯留液２１となって凹部５内に貯留される。この貯留を、第１の貯留と呼ぶ。
【００４６】
底面５ｂにおいて滴下される液体滴下位置は、例えば、底面５ｂの中心近傍の位置とすることができる。貯留液２１は、底面５ｂにおいて付着濡れの形態で貯留される。そのため、液体滴下位置を中心近傍の位置とすることで、貯留液２１の液滴を底面５ｂにおいて均一に成長させることができ、凹部５により多くの液体を貯留させることができる。
【００４７】
図７は、底面５ｂへ液滴２０が複数滴下された時点における光学センサチップ１０の状態を示す。図７に示すように、底面５ｂへ液滴２０が複数滴下されることにより、凹部５に貯留される貯留液２１の液量が増加する。このとき、貯留液２１は、底面５ｂに加えて側面５ｃにも付着する。貯留液２１は、例えば、側面５ｃに付着することで、側面５ｃに束縛される。この時点において、貯留液２１で形成された液滴は、縁部５ｅにおいて発生する表面張力によって保持される。また、貯留液２１が側面５ｃに付着される場合、貯留液２１で形成された液滴は、底面５ｂ、側面５ｃからうける束縛力により保持される。この束縛力は、例えば、側面５ｃとの界面張力、粘性による抵抗力等が挙げられる。例えば、側面５ｃに付着した貯留液２１は、その界面において界面張力を受け、例えば、上方向の力を受ける。
【００４８】
図８は、凹部５において貯留液２１で形成された液滴が崩壊し、崩壊後の貯留液２１が導入路４に流れ込んだ状態を示す断面図である。図９は、図８に示した状態において、光学センサチップ１０を上方から見た上面図である。凹部５に貯留された貯留液２１の液量が一定量を超えると、この貯留液２１が上部開口４ａに流れ出す。図８に示すように、貯留液２１は、導入路４に流れ込んではいるものの、下部開口４ｃにおいてその流れが停止する。これにより、貯留液２１は、導入路４の全体と、凹部５と連通部３とで形成される空間において貯留する。つまり、導入路４が貯留液２１で塞がれ、さらに凹部５と連通部３とで形成される空間に、所定の液面高さを有して貯留する。貯留液２１は、例えば、図９に示すように、水平方向（ｘｙ方向）において凹部５と連通部３とで形成される空間全体に行き渡るようにして貯留する。この貯留を、第２の貯留と呼ぶ。つまり、第２の貯留において、凹部５と連通部３とが連続した空間及び導入路４に貯留液２１が貯留する。
【００４９】
第１の貯留がされた貯留液２１が、導入路４に流れ込んだ際に、この第２の貯留がされるように、例えば、凹部５の容積、導入路４の容積が決定される。例えば、凹部５は、第１の貯留によって貯留される液体の容積が、少なくとも導入路４の容積よりも大きくなるように設定される。また、凹部５は、第１の貯留によって貯留される液体の液量が、凹部５と連通部３とで形成される空間全体に行き渡るような液量となるように形成される。つまり、第２の貯留において、凹部５と連通部３とで形成される空間に所定の液高で液体が貯留する。例えば、凹部５は、第１の貯留によって貯留される液体の容積が、少なくとも導入路４の容積以上となるように、その形状、材質等が設定される。また、凹部５は、第１の貯留によって貯留される液体の容積が、例えば、導入路４の容積と、底面５ｂ及び上部開口４ａを底面として、この底面と前述の液高との積によって求められた容積とを足しあわせた容積よりも大きくなるように、その形状、材質等が設定される。
【００５０】
底面５ｂ、側面５ｃは、凹部５で貯留可能な液体の液量が、前述した量となるような条件で適宜設計される。この条件は、例えば、実験的に求められてもよい。また、液体の液性、液体が接触する接触面の濡れ性等を考慮して、理論的に求められてもよい。また、これらを組み合わせて求められてもよい。この条件は、底面５ｂ、側面５ｃの形状、材質等が挙げられる。
【００５１】
また、貫通孔４ｂは、第１の貯留がされた貯留液２１が、導入路４に流れ込んだ際、下部開口４ｃから液体が流れ出さないような構成に適宜設計することができる。この構成は、所定条件に基いて適宜設計され、この条件は、例えば、実験を行うことで、実験的に決定することができる。また、この条件は、例えば、理論的に決定することもできる。この条件は、例えば、貫通孔４ｂの材質、形状等が挙げられる。
【００５２】
この条件が理論的に決定される場合、例えば、貯留液２１に下向きにかかる力と、上向きにかかる力との力のつりあいを考慮する。つまり、貯留液２１が、導入路４に流れ込んだ際、下部開口４ｃから液体が流れ出さないようにするには、少なくとも貫通孔４ｂから受ける上向きの力が、貯留液２１が受ける下向きの力よりも大きくなればよい。つまり、導入路４に貯留した貯留液２１が貫通孔４ｂから受ける上向きの力が、この貯留液２１にかかる重力よりも大きくなるような条件で、貫通孔４ｂを設計すればよい。この上向きの力としては、例えば、界面張力（表面張力）、粘性による抵抗力、空隙部８内の空気圧等が挙げられる。例えば、条件として界面張力を考えると、貫通孔４ｂは、貯留液２１に上向きの界面張力を及ぼすように構成される。例えば、貫通孔４ｂを構成する面が、前記した界面張力を発生させる濡れ性を備えるように構成される。また、例えば、空気排出路７を画成する貫通孔７ｂを適宜設計することで、空隙部８内の圧力、圧力変動等を調整することができる。
【００５３】
また、貫通孔４ｂは、テーパー部４ｄと直管部４ｅとを含んで構成される。このとき、テーパー部４ｄの上下方向の長さが、例えば、直管部４ｅの上下方向の長さよりも短くなるように設定される。また、貫通孔４ｂを構成するテーパー部４ｄのテーパー角θが所定の範囲となるように設定される。テーパー角θは、テーパー部４ｄと、水平線とのなす角で定義される。
【００５４】
図１０は、貯留液２１が導入路４に流れ込んだ後において、液面２１ａに対し液滴２０を滴下したときの状態を示す。図１０に示すように、液面２１ａに対し液滴２０が複数滴下されても、貯留液２１は下部開口４ｃから空隙部８に流れ込むことはなく、第２の貯留は継続される。これにより、凹部５と連通部３とで形成される空間に貯留する貯留液２１の液高が増加する。液高が増加することで、貯留液２１に掛かる下向きの重力は増加する。
【００５５】
図１１は、液面２１ａに対し液滴２０をさらに滴下したときの状態を示す。図１１に示すように、導入路４から空隙部８へ貯留液２１が流れ込み、貯留液２１が空隙部８に充填されている。これは、導入路４における、力のつりあいが崩れたことによるものと考えられる。この力のつりあいが崩れることにより、第２の貯留がされた貯留液２１は、空隙部８に一気に流れこむ。この際、空隙部８内の空気は、空気排出路７から外部へ排出される。これにより、空隙部８へ液体を充填させることができる。
【００５６】
つまり、凹部５、導入路４および空隙部８の容積をそれぞれＶ１、Ｖ２、及びＶ３とする。そうすると、これらの関係は、Ｖ１≧Ｖ２、かつ、（Ｖ１＋Ｖ２）＞Ｖ３とすることができる。このような関係とすることで、凹部５に貯留した貯留液２１の液量が、下部開口４ｃの大きさに対して充分に多くなる。これにより、第２の貯留において貯留液２１に液滴が追加されることで、その貯留液２１が増加しても、下部開口４ｃにおいて貯留液２１を保持することができる。また、第２の貯留を経た後に空隙部８に貯留液２１が導入された際、その貯留液２１の液量が空隙部８の容積より大きいため空隙部８が一気に貯留液２１で満たされる。
【００５７】
ここで、液体（貯留液２１）を空隙部８へ充填させるためには、第２の貯留により貯留される貯留液２１の液量は、空隙部８の容積よりも大きい必要がある。そのため、例えば、空隙部８の容積を、第２の貯留において貯留可能な容積以下に設定する。また、空隙部８の容積が予め設定されている場合には、第２の貯留によって貯留される液量が空隙部８の容積以上となるような条件に基づいて、貫通孔４ｂが適宜設計される。この条件は、前述したように、実験的に求められてもよいし、力のつりあい等により理論的に求められてもよいし、また、これらを組み合わせて求められてもよい。
【００５８】
次に、この実施形態の光学センサチップの変形例について説明する。
【００５９】
＜変形例１＞
図１２は、第１の変形例の光学センサチップ１０Ａを示す上面図である。図１３は、第１の変形例である光学センサチップ１０Ａを示す断面図である。図１３は、図１２に示したＢ−Ｂ’線に沿った垂直断面図である。
【００６０】
図１２及び図１３に示すように、この光学センサチップ１０Ａは、図１〜４に示した光学センサチップ１０において、貫通孔４ｂを上下方向に延びる直管形状としたものである。つまり、貫通孔４ｂがテーパー部４ｄを含まない。この変形例においては、貫通孔４ｂの開口の大きさを、連通部３を形成する側面３ｃに沿った大きさとした。これにより、図１〜４に示した光学センサチップ１０において、下部開口４ｃの大きさと、上部開口４ａと大きさとが等しくなる。この光学センサチップ１０Ａの、上記以外の構成は光学センサチップ１０と同様である。
【００６１】
＜変形例２＞
図１４は、第２の変形例の光学センサチップ１０Ｂを示す断面図である。図１４に示すように、この光学センサチップ１０Ｂは、図１〜４に示した光学センサチップ１０において、貫通孔４ｂを上下方向に延びる直管形状としたものである。つまり、貫通孔４ｂがテーパー部４ｄを含まない。この変形例においては、図１〜４に示した光学センサチップ１０において、下部開口４ｃの大きさを、上部開口４ａと大きさとしたものである。そのため、連通部３は、側面３ｃと、底面３ｂとを含んで画成される。上部開口４ａは、底面３ｂの中央に設けられる。変形例１及び２において、上部開口４ａ及び下部開口４ｃの大きさは、上述した、第１の貯留、及び第２の貯留をするための条件を勘案して適宜設定することができる。この光学センサチップ１０Ｂの、上記以外の構成は光学センサチップ１０と同様である。
【００６２】
＜変形例３＞
図１５は、第３の変形例の光学センサチップ１０Ｃを示す断面図である。図１５に示すように、この光学センサチップ１０Ｃは、図１〜４に示した光学センサチップ１０において、貫通孔４ｂを構成するテーパー部４ｄを凹部４ｆとして構成したものである。凹部４ｆは、底面４ｈと側面４ｇとを含んで画成される空間である。例えば、凹部４ｆの上部は、連通部３の底部と同一形状に形成される。底面４ｈは、例えば、水平面で形成される。側面４ｇは、例えば、鉛直面であって、側面３ｃに沿って形成される。側面４ｇの高さは適宜設定される。凹部４ｆの形状、深さ等は、上述した、第１の貯留及び第２の貯留をするための条件を勘案して適宜設定することができる。この設定に基づいて、底面４ｈ及び側面４ｇが形成される。この光学センサチップ１０Ｃの、上記以外の構成は光学センサチップ１０と同様である。
【００６３】
＜変形例４＞
図１６は、第４の変形例の光学センサチップ１０Ｄを示す断面図である。図１６に示すように、この光学センサチップ１０Ｄは、図１〜４、及び図１２〜１５に示した光学センサチップにおいて、貯留面である底面５ｂを傾斜させて構成したものである。底面５ｂは、空隙部８の長手方向に傾斜している。つまり、凹部５から導入路４に、貯留液（液体）が流れこむ方向に傾斜している。この傾斜方向は、この方向に限定されるものではない。また、この傾斜の角度は、上述した、第１の貯留及び第２の貯留をするための条件を勘案して適宜設定することができる。これにより、底面５ｂの傾きによって、液体が上部開口４ａに流入されるまでに、凹部５で貯留される液量を制御することが出来る。また、凹部５に残る余分な貯留液２１を低減することができる。この光学センサチップ１０Ｃの、上記以外の構成は光学センサチップ１０、及び１０Ａ〜Ｃと同様に構成することができる。
【００６４】
＜変形例５＞
図１７は、第５の変形例の光学センサチップ１０Ｅを示す上面図である。図１７に示すように、この光学センサチップ１０Ｅは、図１〜４、及び図１２〜１５に示した光学センサチップにおいて、導入路４及び空気排出路７が画成される位置を任意に設定したものである。つまり、底面５ｂのｘ方向（空隙部８の短手方向）における中心軸と、上部開口４ａの中心と上部開口７ａの中心とを結ぶ線分とが、同一直線上である形態以外の形態を示す。
【００６５】
図１７に示すように、上面２ａにおいて、導入路４を画成する貫通孔４ｂが、空隙部８に対応する領域のうち、空隙部８の短手方向の一端部近傍、かつ、空隙部８の長手方向の一端部近傍に対応する位置に設けられている。また、空気排出路７を画成する貫通孔７ｂが、空隙部８に対応する領域のうち、空隙部８の短手方向の他端部近傍、かつ、空隙部８の長手方向の他端部近傍に対応する位置に設けられている。貫通孔７ｂは下方に延びる。これにより、空隙部８の上面を画成する面２ｃに形成される、下部開口４ｃと、下部開口７ｃとが、空隙部８の水平面（ｘｙ面）において対角に形成される。このように構成されることで、上部開口４ａを経て、空隙部８内に導入された液体が空気排出路７に向かって速やかに行き渡り、検出空間であるとなる空隙部８に気泡が残存するリスクを低減することができる。この光学センサチップ１０Ｅの、上記以外の構成は光学センサチップ１０及び１０Ａ〜Ｄと同様に構成することができる。
【００６６】
この実施形態の光学センサチップの形状は、直方体形状に限定されるものではなく、例えば、各種の柱形状、側面が傾斜している錐台形状が挙げられる。例えば、複数の側面のうち側面２ｄを前面と設定する場合に、側面２ｄはｙ方向前方に傾斜して形成される。このように形成されることで、上面１０ａの面積が底面１０ｂの面積よりも小さくなる。ことで、操作者は、光学センサチップ１０の前面と背面とを区別することができる。
【００６７】
［光学センサチップの作用、効果］
この実施形態の光学センサチップによれば、液体を内部に導入するための上部開口４ａに隣接する位置に液体を所定量貯留する凹部を設け、この凹部に対し滴下されることで貯留された液体を上部開口４ａに一度に供給するようにした。これにより、貯留された液体が、上部開口４ａに溢れ出すことをきっかけとして、この液体が検出空間である空隙部８内に一度に供給される。これにより、貯留面である底面５ｂに液滴を滴下するという簡易な操作でセンサ部である空隙部８に液体を一度に導入することができる。また、貯留した後に、センサ部である空隙部８に液体を一度に導入するので、液滴が滴下される時間間隔に拠ることない。このため、液滴毎に濃度が異なる場合においても、空隙部８に導入される液体に濃度分布が生じにくくすることができる。また、空隙部８に液体が一度に導入されるので、測定開始点を測定毎に一定にすることが可能となる。
【００６８】
＜第２実施形態＞
［光学センサチップ］
この実施形態の光学センサチップは、第１実施形態の光学センサチップにおいて、第２凹面３ａを第１凹面５ａと離間して形成し、第２凹面３ａと第１凹面５ａとを接続する連通路をさらに設けたて構成されたものである。第１凹面５ａの底面と連通路の底面と第２凹面３ａの底面とは、連続な面で形成されている。第２凹面３ａは、その底面に貫通孔が設けられる。
【００６９】
図１８は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例を示す上面図である。図１８に示すように、凹部５を画成する第１凹面５ａと、連通部３を画成する第２凹面３ａとが離れて形成されている。第１凹面５ａと第２凹面３ａとは、連通空間１１を画成する連通路１１ａで接続されている。連通路は、底面１１ｂと、底面１１ｂを挟んで空隙部８の長手方向（ｙ方向）に延びる側面１１ｃとを備えた溝形状（チャネル形状）に形成される。連通路１１ａは、例えば、連通路１１ａの空隙部８の短手方向（ｘ方向）における中心軸が、凹部５の中心及び上部開口４ａの中心と同一直線上となるように設けられる。また、底面５ｂ、底面１１ｂ及び上部開口４ａの上下方向の高さは、例えば、同じ高さとなる。また、これらは、底面５ｂ、底面１１ｂ、上部開口４ａの順で、順に低くなるように形成されてもよい。この実施形態の光学センサチップ１０Ｅにおいて、底面５ｂは、上部開口４ａと隣接しないので、その形状は円形状である。
【００７０】
この実施形態の光学センサチップ１０のその他の構成は、第１実施形態において説明したものと同様に構成することができる。また、この実施形態の光学センサチップ１０への液体の供給は、第１実施形態において説明方法を用いて行うことができる。
【００７１】
［光学センサチップの作用、効果］
この実施形態の光学センサチップによれば、第１実施形態の光学センサチップと同様な作用、効果を奏することができる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
この実施形態の光学センサチップは、第１実施形態の光学センサチップにおいて、第１凹面５ａの底面に貫通孔が設けて構成されることで、第２凹面を形成せずに構成したものである。
【００７３】
図１９は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例を示す上面図である。図１９に示すように、底面５ｂに上部開口４ａ及び貫通孔４ｂが形成され、空隙部８と外部とを連通させる導入路４を画成している。上部開口４ａは、その中心が底面５ｂの中心と離間する位置に設けられる。この場合、底面５ｂにおける、液体滴下位置は、例えば、側面５ｃと上部開口４ａの外周との距離が長い側の領域に設定される。
【００７４】
この実施形態の光学センサチップ１０のその他の構成は、第１実施形態において説明したものと同様に構成することができる。また、この実施形態の光学センサチップ１０Ｅへの液体の供給は、第１実施形態において説明方法を用いて行うことができる。
【００７５】
［光学センサチップの作用、効果］
この実施形態の光学センサチップによれば、第１実施形態の光学センサチップと同様な作用、効果を奏することができる。
【００７６】
＜第４実施形態＞
この実施形態の光学センサチップは、第１実施形態の光学センサチップにおいて、上面２ａを第１凹面５ａ及び第２凹面３ａの底面とした。さらに、第１凹面５ａ及び第２凹面３ａの側面を、上面２ａに設けられた凸部によって形成したものである。これにより、上面２ａに凸部を形成することで、第１凹面５ａ及び第２凹面３ａが形成される。
【００７７】
図２０は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例を示す上面図である。図２１は、この実施形態の光学センサチップ１０を示す断面図である。図２１は、図２０に示したＣ−Ｃ’線に沿った垂直断面図である。
【００７８】
図２０及び図２１に示すように、上面２ａには、底面５ｂ及び、上部開口４ａを囲むように設けられた凸部１２が設けられている。凸部１２は、底面５ｂの縁部、及び、上部開口４ａの縁部のうち、縁部５ｅが形成された以外の部分に設けられる。凸部１２は、その内周を構成する面が、側面５ｃ及び側面３ｃを構成する。凸部１２の内周面１２ａの一部と底面５ｂとで凹部５が形成される。
【００７９】
この実施形態の光学センサチップ１０のその他の構成は、第１〜第３のいずれかの実施形態において説明したものと同様に構成することができる。また、この実施形態の光学センサチップ１０への液体の供給は、第１実施形態において説明方法を用いて行うことができる。
【００８０】
［光学センサチップの作用、効果］
この実施形態の光学センサチップによれば、第１〜第３実施形態の光学センサチップと同様な作用、効果を奏することができる。
【００８１】
＜第５実施形態＞
この実施形態の光学センサチップは、第１〜４実施形態の光学センサチップにおいて、空気排出路７を画成する貫通孔７ｂを複数形成して構成されたものである。
【００８２】
図２２は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例を示す上面図である。図２２に示すように、上面２ａの空隙部８に対応する領域のうち、空隙部８の角部近傍に対応する位置にそれぞれ貫通孔が設けられ、そのうちの１つが導入路４を画成し、その他が空気排出路７を画成している。この場合、空隙部８に対応する領域は長方形であるので、空隙部８の角部近傍に対応する位置は４つである。上面２ａには、１つの上部開口４ａと、３つの上部開口７ａとが形成される。３つの上部開口７ａは、上部開口４ａに対し、空隙部８の長手方向に離れて直列に設けられる上部開口７ａと、上部開口４ａに対し、空隙部８の短手方向に離れて直列に設けられる上部開口７ａとを含む。残りの上部開口７ａは、上部開口４ａと対角となる位置に設けられる。これにより、上部開口４ａの中心と、３つの上部開口７ａの中心とを順に結んだ形状が、例えば、空隙部８と相似形状となる。貫通孔４ｂ及び貫通孔７ｂは、上下方向に延びる孔である。そのため、空気排出路７は、上面２ａに形成された上部開口７ａと水平方向（ｘｙ）方向の同じ位置において、空隙部８と連通させる。
【００８３】
図２３は、この実施形態の光学センサチップ１０の他の一例を示す上面図である。図２３に示すように、上面２ａの空隙部８に対応する領域のうち、空隙部８の角部近傍に対応する位置にそれぞれ空気排出路７を画成する貫通孔７ｂが設けられている。また、この領域の中心に、導入路４を画成する貫通孔４ｂが設けられている。この場合、空隙部８に対応する領域は長方形であるので、空隙部８の角部近傍に対応する位置は４つである。上面２ａにおいて、上部開口４ａの中心位置は、貫通孔４ｂから、それぞれの貫通孔７ｂまでの距離が等しくなる位置に設定される。上部開口４ａの中心位置は、例えば、４つの上部開口７ａを結ぶことで形成される対角線の交点の位置に設定される。
【００８４】
この実施形態の光学センサチップ１０のその他の構成は、第１〜第４のいずれかの実施形態において説明したものと同様に構成することができる。また、この実施形態の光学センサチップ１０への液体の供給は、第１実施形態において説明方法を用いて行うことができる。
【００８５】
［光学センサチップの作用、効果］
この実施形態の光学センサチップによれば、第１〜第４実施形態の光学センサチップに空気排出路７を画成する貫通孔７ｂを複数形成して構成した。そのため、第１〜第４実施形態の光学センサチップと同様な作用、効果を奏することができる。さらに、空隙部８の角部近傍の位置に空気を排出するための貫通孔７ｂを少なくとも２つ設けたので、検査空間である空隙部８の角部付近に気泡が残存するリスクを更に低減することができる。また、空隙部８の角部近傍の位置にそれぞれ空気を排出するための貫通孔７ｂを設け、空隙部８の中心位置に、液体を内部に導入するための貫通孔４ｂを設けた。そのため、液体を導入するための貫通孔４ｂからそれぞれの空気を排出するための貫通孔７ｂまでの距離が等しくなるため、液体を空隙部により速やかに行き渡らせることができる。
【００８６】
＜第６実施形態＞
この実施形態の光学センサチップは、第１〜５実施形態の光学センサチップにおいて、上面２ａのうち、第１凹部及び第２凹部以外の領域に、溝部が形成されて構成されたものである。この溝部は、空気を排出するための貫通孔７ｂへ液体の進入を防止するために形成される。
【００８７】
図２４は、この実施形態の光学センサチップ１０の一例を示す上面図である。図２４に示すように、上面２ａには、空隙部８の長手方向に延びる長尺形状に形成された溝部１５が設けられている。溝部１５は、所定間隔をおいて複数設けられており、全体として、凹部と凸部が交互に形成されたリブ構造に形成される。溝部１５は、側面５ｃ及び側面３ｃを貫通しないように設けられる。溝部１５は、貯留面である底面５ｂと、空気を排出するための貫通孔７ｂとの間において少なくとも１つ設けられる。
【００８８】
この実施形態の光学センサチップ１０のその他の構成は、第１〜第５のいずれかの実施形態において説明したものと同様に構成することができる。また、この実施形態の光学センサチップ１０への液体の供給は、第１実施形態において説明方法を用いて行うことができる。
【００８９】
［光学センサチップの作用、効果］
この実施形態の光学センサチップによれば、第１〜第４実施形態の光学センサチップに空気排出路７を画成する貫通孔７ｂを複数形成して構成した。そのため、第１〜第４実施形態の光学センサチップと同様な作用、効果を奏することができる。さらに、上面２ａのうち、第１凹部及び第２凹部以外の領域に、溝部を形成して構成したので、例えば、底面５ｂに液体を滴下する場合に、底面５ｂ以外の位置に滴下された液体が、上面２ａを流れることで貫通孔７ｂに到達する前に、溝部１５によって捕捉することができる。また、凹部５から液体が溢れた場合、その液体が上面２ａを流れることで貫通孔７ｂに到達する前に、溝部１５によって捕捉することができる。
【００９０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９１】
１      光センサ部
１ａ    上面
１ｂ    底面
２      筐体部
２ａ    上面
２ｂ    底面
２ｃ    面
２ｄ    側面
３      連通部
３ａ    第２凹面
３ｂ    底面
３ｃ    側面
４      導入路
４ａ    上部開口
４ｂ    貫通孔
４ｃ    下部開口
４ｄ    テーパー部
４ｅ    直管部
４ｆ    凹部
４ｇ    側面
４ｈ    底面
５      凹部
５ａ    第１凹面
５ｂ    底面
５ｃ    側面
５ｄ    側部開口
５ｅ    縁部
７      空気排出路
７ａ    上部開口
７ｂ    貫通孔
７ｃ    下部開口
８      空隙部
１０，１０Ａ〜Ｅ  光学センサチップ
１０ａ  上面
１０ｂ  底面
１１    連通空間
１１ｂ  底面
１１ｃ  側面
１２    凸部
１２ａ  内周面
１５    溝部
２０    液滴
２１    貯留液
２１ａ  液面
３０    ピペット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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