【手続補正書】
【提出日】平成25年5月8日(2013.5.8)
【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】
単一の光ビームを発生する光源と、
浮遊媒体中の粒子を収容するチャンバと、
高い傾斜力を用いることによって光ビーム光子に前記粒子を捕獲させるように前記粒子上に光ビームを集束する高開口数トラップ対物レンズと、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子の両方を、捕獲されるべき前記粒子の上半球中に捕獲するように配置された単一の収集レンズであって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上の開口数を有する収集レンズと、
前記収集レンズの後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスと
を備える、粒子に作用する光学力を測定するために光運動量変化を検知するためのシステム。
【請求項２】
前記収集レンズが約１．３２から約１．４０の間の開口数を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光検知デバイスが、位置検知デバイスであって、前記位置検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標およびｙ座標に比例する２つの電気信号を生成するデュオラテラル検出器型の位置検知デバイスである、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記収集レンズが、アッベの正弦条件を満たすように設計されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記チャンバが出口カバーを含み、前記システムが、前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記出口カバーでの反射損失を補償する透過マスクをさらに備える、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記後焦点面またはその近くの前記光分布の光学等価物を前記光検知デバイスの上に投影するリレーレンズをさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記トラップ対物レンズが入口瞳を有し、前記システムがさらに、前記光源と前記入口瞳の間に配置された１つまたは複数のレンズを備え、前記１つまたは複数のレンズが、前記光ビームの直径を変更して前記トラップ対物レンズの入口瞳を満たすように、またはわずかにあふれさせるように構成される、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記試料と前記収集レンズの前レンズとの間に特定の作動距離を維持するように配置されたスペーサをさらに備える、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
粒子に作用する光学力を測定するために光運動量変化を検知する方法であって、
チャンバ内の浮遊媒体中に前記粒子を浮遊させることと、
高開口数対物レンズを使用するとともに高い傾斜力を用いることによって、前記粒子上に単一の光ビームを集束して光ビーム光子に前記粒子を捕獲させることと、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されていない光子とを、前記浮遊流体の屈折率以上の開口数を有する単一の収集レンズ系によって前記粒子の上半球中に捕獲することと、
前記捕獲された光子を、前記収集レンズの後焦点面またはその近くに置かれた、あるいは後焦点面の光学等価物に置かれた光検知デバイスに向けることと
を含む方法。
【請求項１０】
前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標およびｙ座標に比例する電気信号を生成することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャンバが入口カバーと出口カバーとを備え、前記粒子を前記入口カバーより前記出口カバーに近いところに浮遊させる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記後焦点面の光学的等価物を、前記収集レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されたリレーレンズによって生成させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャンバが出口カバーを備え、前記方法が、前記後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の等価物に配置された非均一な透過マスクを使用することによって、前記出口カバーでの反射損失を補償することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記トラップ対物レンズが入口瞳を有し、前記方法が、前記入口瞳に向けられる光ビームの直径を修正することによって、前記トラップ対物レンズの入口瞳を満たすか、またはわずかにあふれさせることをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記捕獲された光子を位置検知デバイスまたはカメラに向けて、前記収集レンズの後焦点面またはその近くの前記光学像に対応する光学像を前記位置検知デバイスまたはカメラのところに作り出す、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置される、請求項１乃至６に記載のシステムの使用であって、
前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置される前記システムの単一の収集レンズと、
前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を生成することができる前記光検知デバイスと
を備えるシステムの使用。
【請求項１７】
前記収集レンズが油浸レンズまたは水浸レンズである、請求項１６に記載のシステムの使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
再び図１を参照すると、システム１００が備える構成要素は、描かれたあらゆる構成要素より少なくてもよいことに留意することが重要である。加えて、各素子および/または構成要素の他の組合せをあるシステムまたはデバイスに一体化して、粒子に作用する光学力を測定することが、本発明の範囲および広さから逸脱することなく可能である。一実施形態では、このシステムは、光源１０１と、チャンバ１０９と、高開口数トラップ対物レンズ１０７と、チャンバの中に粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上の開口数を有する収集レンズ１１０と、収集レンズの後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスとを備えることができる。構成要素１０２、１０４、１０５、１１２、１１４、１３０および１３２に関しては、これらは個々に、あるいは１つまたは複数の他の構成要素と組み合わせて、システムから省くことができる。例えば、システムが顕微鏡の光学列内で一体化される必要はない。このようなシステムでは、レーザ光源１０１および光検知デバイスは、トラップ対物レンズ１０７および収集レンズ１１０の光路と直列に並べることができ、それによってダイクロイックミラー１０５および１１２が不要になる。加えて、レーザ光源１０１は、構成要素１０２、１０３、１３０、１３２および１０４のうちの１つ以上を必要とせずに、トラップ対物レンズ１０７の入口瞳１０６をちょうど満たす、またはあふれさせることができる平行化および円偏波された光ビームを生成するように構築できることが企図されている。システム性能を向上するために、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、追加の構成要素または特徴をシステム１００に組み込むことが可能なことが企図されている。
また、本発明は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
単一の光ビームを発生する光源と、
浮遊媒体中の粒子を収容するチャンバと、
高い傾斜力を用いることによって光ビーム光子に前記粒子を捕獲させるように前記粒子上に光ビームを集束する高開口数トラップ対物レンズと、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子の両方を、捕獲されるべき前記粒子の上半球中に捕獲するように配置された単一の収集レンズであって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上の開口数を有する収集レンズと、
前記収集レンズの後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスと
を備えるシステム。
（態様２）
前記光源が高出力レーザ光源である、態様１に記載のシステム。
（態様３）
前記収集レンズが約１．３２から約１．４０の間の開口数を有する、態様１に記載のシステム。
（態様４）
前記対物レンズが約０．９０から約１．４０の間の開口数を有する、態様１に記載のシステム。
（態様５）
前記光源によって生成された前記光ビームが直線偏光を有し、前記システムがさらに、前記直線偏光を円偏光または実質的な円偏光に変えるために前記光源と前記トラップ対物レンズとの間に配置された半波長板を備える、態様１に記載のシステム。
（態様６）
前記光検知デバイスが位置検知デバイスまたはカメラである、態様１に記載のシステム。
（態様７）
前記位置検知デバイスが、前記位置検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標およびｙ座標に比例する２つの電気信号を生成するデュオラテラル検出器型である、態様６に記載のシステム。
（態様８）
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスの間に配置されて、前記光検知デバイスの飽和を防止するフィルタをさらに備える、態様１に記載のシステム。
（態様９）
前記チャンバが出口カバーを含み、前記システムが、前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記出口カバーでの反射損失を補償する透過マスクをさらに備える、態様１に記載のシステム。
（態様１０）
前記後焦点面またはその近くの前記光分布の光学等価物を前記光検知デバイスの上に投影するリレーレンズをさらに備える、態様１に記載のシステム。
（態様１１）
前記トラップ対物レンズが入口瞳を有し、前記システムがさらに、前記光源と前記入口瞳の間に配置された１つまたは複数のレンズを備え、前記１つまたは複数のレンズが、前記光ビームの直径を変更して前記トラップ対物レンズの入口瞳を満たすように、またはわずかにあふれさせるように構成される、態様１に記載のシステム。
（態様１２）
前記チャンバが、出口カバーでの光ビーム光子の反射を最小限にする反射防止特性を保有する前記出口カバーを含む、態様１に記載のシステム。
（態様１３）
前記反射防止特性により前記出口カバーでの反射に起因する光子の損失が、前記出口カバーの表面に沿った任意の所与の点で、前記点に当たる光子の入射角に関係なく実質的に一定になる、態様１２に記載のシステム。
（態様１４）
前記光検知デバイスが、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される、前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる、態様１に記載のシステム。
（態様１５）
前記光検知デバイスが、前記収集レンズの後焦点面の光学像に対応する像を生成することができ、前記像が、前記粒子に作用する光学力の測定値を生成するためにコンピュータで可読である、態様１に記載のシステム。
（態様１６）
前記試料と前記収集レンズの前レンズとの間に特定の作動距離を維持するように配置されたスペーサをさらに備える、態様１に記載のシステム。
（態様１７）
粒子に作用する光学力を測定する方法であって、
チャンバ内の浮遊媒体中に前記粒子を浮遊させることと、
高開口数対物レンズを使用するとともに高い傾斜力を用いることによって、前記粒子上に単一の光ビームを集束して光ビーム光子に粒子を捕獲させることと、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されていない光子とを、前記浮遊流体の屈折率以上の開口数を有する単一の収集レンズ系によって前記粒子の上半球中に捕獲することと、
前記捕獲された光子を、前記収集レンズの後焦点面またはその近くに置かれた、あるいは後焦点面の光学等価物に置かれた光検知デバイスに向けることと
を含む方法。
（態様１８）
前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標およびｙ座標に比例する電気信号を生成することをさらに含む、態様１７に記載の方法。
（態様１９）
前記粒子上に集束される光ビームに円偏光または実質的な円偏光を持たせる、態様１７に記載の方法。
（態様２０）
前記チャンバが入口カバーと出口カバーとを備え、前記粒子を前記入口カバーより前記出口カバーに近いところに浮遊させる、態様１７に記載の方法。
（態様２１）
前記後焦点面の光学的等価物を、前記収集レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されたリレーレンズによって生成させる、態様１７に記載の方法。
（態様２２）
前記チャンバが出口カバーを備え、前記方法が、前記後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の等価物に配置された非均一な透過マスクを使用することによって、前記出口カバーでの反射損失を補償することをさらに含む、態様１７に記載の方法。
（態様２３）
前記チャンバが出口カバーを備え、前記方法が、前記出口カバー上に配置された、または前記出口カバー中に混合された反射防止材料を使用することによって、前記出口における反射損失を補償することをさらに含む、態様１７に記載の方法。
（態様２４）
前記チャンバが出口カバーを備え、前記方法が、前記出口カバーでの反射による光子の損失を、前記出口カバーの表面に沿った任意の所与の点において、前記点に当たる前記光子の入射角に関係なく実質的に一定に保つことをさらに含む、態様１７に記載の方法。
（態様２５）
前記トラップ対物レンズが入口瞳を有し、前記方法が、前記入口瞳に向けられる光ビームの直径を修正することによって、前記トラップ対物レンズの入口瞳を満たすか、またはわずかにあふれさせることをさらに含む、態様１７に記載の方法。
（態様２６）
前記捕獲された光子を位置検知デバイスまたはカメラに向けて、前記収集レンズの後焦点面またはその近くの前記光学像に対応する光学像を前記位置検知デバイスまたはカメラのところに作り出す、態様１７に記載の方法。
（態様２７）
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置される単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する前記収集レンズと、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる前記光検知デバイスと
を備えるシステム。
（態様２８）
前記光検知デバイスが、前記光置検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標およびｙ座標に比例する電気信号を生成することができる、態様２７に記載のシステム。
（態様２９）
前記光検知デバイスが、前記収集レンズの後焦点面の光学像に対応する像を生成することができ、前記像が、前記力の測定値を生成するためにコンピュータで可読である、態様２７に記載のシステム。
（態様３０）
前記光検知デバイスが位置検知デバイスまたはカメラである、態様２７に記載のシステム。
（態様３１）
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスの間に配置されて前記後焦点面の光学等価物を作り出すリレーレンズをさらに備える、態様２７に記載のシステム。
（態様３２）
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスの間に配置されて前記光検知デバイスの飽和を防止するフィルタをさらに備える、態様２７に記載のシステム。
（態様３３）
前記収集レンズが約１．３２から約１．４０の間の開口数を有する、態様２７に記載のシステム。
（態様３４）
前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記出口カバーで生じる反射損失を補償する透過マスクをさらに備える、態様２７に記載のシステム。
（態様３５）
前記位置検知デバイスが、前記位置検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標およびｙ座標に比例する２つの電気信号を生成するデュオラテラル検出器型である、態様３０に記載のシステム。
（態様３６）
前記収集レンズが油浸レンズまたは水浸レンズである、態様２７に記載のシステム。
（態様３７）
前記収集レンズおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様２７に記載のシステム。
（態様３８）
前記収集レンズ、リレーレンズおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様２７に記載のシステム。
（態様３９）
前記収集レンズ、フィルタおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様２７に記載のシステム。
（態様４０）
前記収集レンズ、透過マスクおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様２７に記載のシステム。
（態様４１）
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置された単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する前記収集レンズと、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる光検知デバイスと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスの間に配置されて前記後焦点面の光学等価物を作り出すリレーレンズと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されて前記光検知デバイスの飽和を防止するフィルタと
を備えるシステム。
（態様４２）
前記収集レンズ、リレーレンズ、フィルタおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様４１に記載のシステム。
（態様４３）
チャンバの入口カバーと出口カバーとの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置された単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する前記収集レンズ系と、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる光検知デバイスと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されて前記後焦点面の光学等価物を作り出すリレーレンズと、
前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記チャンバでの反射損失を補償する透過マスクと
を備えるシステム。
（態様４４）
前記収集レンズ、リレーレンズ、透過マスクおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様４３に記載のシステム。
（態様４５）
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置された単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する前記収集レンズと、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された、あるいは後焦点面の光学等価物に配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる光検知デバイスと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されて前記後焦点面の光学等価物を作り出すリレーレンズと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されて前記光検知デバイスの飽和を防止するフィルタと、
前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記チャンバでの反射損失を補償する透過マスクと
を備えるシステム。
（態様４６）
前記収集レンズ、リレーレンズ、フィルタ、透過マスクおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様４５に記載のシステム。
（態様４７）
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置された単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する収集レンズと、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる光検知デバイスと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されて前記光検知デバイスの飽和を防止するフィルタと
を備えるシステム。
（態様４８）
前記収集レンズ、フィルタおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様４７に記載のシステム。
（態様４９）
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置された単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する収集レンズと、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる光検知デバイスと、
前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記チャンバでの反射損失を補償する透過マスクと
を備えるシステム。
（態様５０）
前記収集レンズ、透過マスクおよび光検知デバイスが単一のデバイスに組み込まれている、態様４９に記載のシステム。
（態様５１）
チャンバの入口カバーと出口カバーの間の浮遊媒体中に浮遊する粒子を単一の光ビームを用いて捕獲するように構成されている光学顕微鏡の光学列中に設置されるシステムであって、
前記粒子によって偏向された光子と前記粒子によって偏向されなかった光子とを前記粒子の上半球中に捕獲するために前記顕微鏡のチャンバの前記出口カバーまたはその近くに設置された単一の収集レンズ系であって、前記チャンバ中に前記粒子を浮遊させるための浮遊媒体の屈折率以上になるように設計された開口数を有する前記収集レンズと、
前記収集レンズの前記後焦点面またはその近くに配置された光検知デバイスであって、前記光検知デバイスの上に投影された光分布の重心のｘ座標とｙ座標から導出される前記粒子に作用する光学力の測定値を直接または間接に生成することができる光検知デバイスと、
前記収集レンズの前レンズと前記光検知デバイスとの間に配置されて前記光検知デバイスの飽和を防止するフィルタと、
前記光検知デバイスまたはその近くに配置されて前記チャンバでの反射損失を補償する透過マスクと
を備えるシステム。