【手続補正書】
【提出日】平成25年9月11日(2013.9.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一態様は、複数の光源を有する第１の光源群と、
前記複数の光源を切り替え、前記複数の光源のいずれか１つを有効にさせる切り替え部と、
前記切り替え部により有効になった光源からの光を光デバイスの電気伝導体に入射させる第１の光学系と、
前記電気伝導体により散乱または反射された光の中からラマン散乱光を検出する検出部とを含み、
前記第１の光源群の前記複数の光源の各々は、有効な状態で、互いに異なる偏光方向を有する光を放射可能であることを特徴とする検出装置に関係する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また、本発明の一態様では、検出装置は、
前記ラマン散乱光を前記検出部に導く第２の光学系をさらに含んでもよく、
前記検出部は、前記第２の光学系を介して前記ラマン散乱光を受光してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
１．概要
１．１．基本構成
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）は、本実施形態の検出装置の構成例を示す。図１（Ａ）に示すように、検出装置は、光源群１と、切り替え部６と、光学系と、検出部５とを含む。光学系（第１の光学系）は、例えばハーフミラー２及び対物レンズ３で構成される。光源群１（第１の光源群）は、複数の光源Ａ〜Ｄを有する。複数の光源Ａ〜Ｄの各々は、有効な状態で、互いに異なる偏光方向を有する光を放射可能である。光源群１は、図１（Ａ）の例に限定されず、２つの光源を有してもよく、３つの光源を有してもよく、５つ以上の光源を有してもよい。なお、光源は、指向性を有することができ、光源は、高い指向性を有する光源（例えば、レーザー）で構成することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図３の例では、検出装置は、カバー４４０を有し、カバー４４０は、センサーチップ３００等を格納することができる。また、検出装置は、筐体５００を有し、筐体５００内に例えば光源群１、ハーフミラー２、対物レンズ３及び検出部５を含み、検出部５は、例えば分光素子３７０及び受光素子３８０を有する。分光素子３７０は、例えばエタロンで構成することができる。さらに、検出装置は、集光レンズ３６０、光フィルター３６５、処理部４６０、電力供給部４７０、通信接続口５１０及び電源接続口５２０を含むことができる。
【手続補正５】
【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】
３つの光源Ａ〜Ｃのいずれか１つからの光は、ハーフミラー２（ダイクロイックミラー）によりセンサーチップ３００の方向に導かれ、対物レンズ３で集光され、センサーチップ３００に入射する。センサーチップ３００の表面には、例えば金属ナノ構造が形成される。センサーチップ３００から例えば表面増強ラマン散乱によるレイリー散乱光及びラマン散乱光が放射される。センサーチップ３００からのレイリー散乱光及びラマン散乱光は、対物レンズ３を通過し、ハーフミラー２によって検出部５の方向に導かれる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図３の例では、処理部４６０は、例えば図１（Ａ）等に示される切り替え部６の機能を実行することができ、処理部４６０は、３つの光源Ａ〜Ｃのいずれか１つを有効にさせることができる。処理部４６０は、例えば図１（Ｂ）等に示される制御部７の機能を実行することができ、処理部４６０は、例えば光源Ｄの位置を可変制御することができる。また、処理部４６０は、図３に示される光源群１以外の検出部５、ファン４５０等への命令を送ることができ、処理部４６０は、光源群１だけでなく、検出部５、ファン４５０等も制御することができる。さらに、処理部４６０は、ラマンスペクトルによる分光分析を実行することができ、処理部４６０は、標的物を特定することができる。なお、処理部４６０は、ラマン散乱光による検出結果、ラマンスペクトルによる分光分析結果等を例えば通信接続口５１０に接続される外部機器（図示せず）に送信することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図３の例では、電力供給部４７０は、図３に示される処理部４６０、光源群１、検出部５、ファン４５０等への電力を供給することができる。電力供給部４７０は、例えば２次電池で構成することができ、１次電池、ＡＣアダプター等で構成してもよい。電力供給部４７０が２次電池で構成される場合、例えば電源接続口５２０に接続される充電器（図示せず）は、２次電池を充電することができる。電力供給部４７０がＡＣアダプターで構成される場合、ＡＣアダプターは、検出装置の外部に配置され、電源接続口５２０に接続される。なお、検出装置は、例えば表示部（図４の例では表示部５４０）を含むことができ、表示部は、電力供給部４７０の状態（例えば電池切れ、充電中、充電完了、電力供給中等）を表示することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
例えば、切り替え部６が第１の光源群１の複数の光源Ａ〜Ｄの中から光源Ｄを有効にさせ、且つ検出部５が所与の強度以下でラマン散乱光を検出する場合、切り替え部６は、光源Ｄ及び光源Ｄ２の双方を有効にさせることができる。このようにすれば、検出部５は、例えば偏光方向ＤＤが等しい２つの光源Ｄ及びＤ２によるラマン散乱光を所与の強度より大きい強度で検出することができる可能性が高まる。なお、図６（Ｃ）の例を変形して、偏光方向が等しい３つ以上の光源を準備してもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
図１９（Ｂ）の例では、センサーチップ３００の平面（基板１００の平面）の法線と、対物レンズ３の光軸Ｌａｘ２との成す角度をθに配置する。そして、対物レンズ３の光軸Ｌａｘ２に沿って、有効になった１つの光源からの入射光Ｌｉｎを入射させる。そうすると、入射光Ｌｉｎは対物レンズ３によって屈折されず、センサーチップ３００に対して入射角度θで入射される。センサーチップ３００を傾斜させるために、図１９（Ｂ）に示すように支持部４３０を傾斜させることができる。なお、図１９（Ｂ）の例を変形して、支持部４３０の支持面を傾斜面としてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３１】
１  光源群（第１の光源群）、２  ハーフミラー、３  対物レンズ、４  光デバイス、
５  検出部、６  切り替え部、７  制御部、８  第２の光源群、１５  光源ドライバー、
２０  金属微粒子（金属ナノ粒子）、１００  基板、１０１  レジスト、１０４  凹部、
１０５  凸部、１１０，２１０，３１０  突起、１１５  突起群（第１の突起群）、
１２０  表面、１３０  ガラス基板、１４０  金属薄膜、１５０  金属格子、
２０５  第２の突起群、２１５  第３の突起群、２２０  頂面、２３０  底面、
３００  センサーチップ、３２０  コリメーターレンズ、３３０  偏光制御素子、
３６０  集光レンズ、３６５  光フィルター、３７０  分光素子、
３７５  分光ドライバー、３８０  受光素子、３８５  受光回路、
４００  吸引口（搬入口）、４１０  排出口、４２０  誘導部（搬送部）、
４２１  吸引流路、４２２  センサーチップ付近の流路、４２３  排出流路、
４３０  支持部、４４０  カバー、４５０  ファン、４５５  ファンドライバー、
４６０  処理部、４６１  ＣＰＵ、４６２  ＲＡＭ、４６３  ＲＯＭ、
４７０  電力供給部、５００  筐体、５１０  通信接続口、５２０  電源接続口、
５３０  インターフェース、５４０  表示部、５５０  操作部、Ａ〜Ｄ  光源、
ＢＷ１，ＢＷ２  共鳴ピーク波長帯域、Ｄ１  第１の方向、Ｄ２  第２の方向、
Ｄ３  第３の方向、ＤＡ〜ＤＤ  偏光方向、Ｌａｘ１  光源の光軸、
Ｌａｘ２  対物レンズの光軸（光学系の光軸）、Ｌｉｎ  光源からの光（入射光）、
Ｌｏｕｔ  光デバイスからの光（散乱光、反射光）、Ｈ１  第１の高さ、
Ｈ２  第２の高さ、Ｐ１  第１の周期、Ｐ２  第２の周期、Ｐ３  第３の周期、
λ１  励起波長、λ２  ラマン散乱波長、λｐ１，λｐ２  共鳴ピーク波長、
θ  入射角度
【手続補正１１】
【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】
複数の光源を有する第１の光源群と、
前記複数の光源を切り替え、前記複数の光源のいずれか１つを有効にさせる切り替え部と、
前記切り替え部により有効になった光源からの光を光デバイスの電気伝導体に入射させる第１の光学系と、
前記電気伝導体により散乱または反射された光の中からラマン散乱光を検出する検出部とを含み、
前記第１の光源群の前記複数の光源の各々は、有効な状態で、互いに異なる偏光方向を有する光を放射可能であることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記切り替え部が前記第１の光源群の前記複数の光源の中から第１の光源を有効にさせ、且つ前記検出部が所与の強度以下で前記ラマン散乱光を検出する場合、前記切り替え部は、前記第１の光源を無効にさせ、前記第１の光源群の前記複数の光源の中から第２の光源を有効にさせることを特徴とする検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記切り替え部は、前記光デバイスと前記切り替え部により有効になった前記光源との相対位置を可変制御する制御部を有することを特徴とする検出装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記切り替え部は、前記光デバイスと前記第１の光学系との相対位置を可変制御する制御部を有することを特徴とする検出装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記制御部は、前記切り替え部により有効になった前記光源の光軸を前記第１光学系の光軸と一致させることを特徴とする検出装置。
【請求項６】
請求項３又は４において、
前記制御部は、前記切り替え部により有効になった前記光源の光軸を前記第１光学系の光軸からずらすことを特徴とする検出装置。
【請求項７】
請求項２において、
複数の光源を有する第２の光源群をさらに含み、
前記第２の光源群の前記複数の光源の各々は、前記第１の光源群の前記複数の光源のいずれか１つに対応し、
前記第２の光源群の前記複数の光源の各々は、有効な状態で、前記第１の光源群の前記複数の光源のうちの対応する１つの光源の偏光方向と等しい偏光方向を有する光を放射可能であり、
前記切り替え部が前記第１の光源群の前記複数の光源の中から前記第２の光源を有効にさせ、且つ前記検出部が前記所与の強度以下で前記ラマン散乱光を検出する場合、前記切り替え部は、前記第２の光源を有効に保ち、前記第２の光源群の前記複数の光源の中から第３の光源を有効にさせ、
前記電気伝導体に向かう前記第２の光源からの光が有する偏光方向は、前記電気伝導体に向かう前記第３の光源からの光が有する偏光方向と等しいことを特徴とする検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記光デバイスの前記電気伝導体は、複数の突起を有する第１の突起群を有し、
前記第１の突起群の前記複数の突起の各々は、前記電気伝導体の仮想平面に対して平行な方向に沿って、第１の周期で配列され、
前記切り替え部により有効になった前記光源からの前記光が有する偏光方向の前記仮想平面に平行な成分と前記第１の突起群の配列方向とが平行になるように、前記第１の光学系は、前記切り替え部により有効になった前記光源からの前記光を前記第１の突起群に入射させることを特徴とする検出装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１の突起群の前記複数の突起の各々は、前記第１の突起群の頂面で、電気伝導体により形成される第２の突起群を有し、
前記第１の突起群の前記複数の突起のいずれか１つに対応する前記第２の突起群の複数の突起の各々は、前記仮想平面に平行な前記方向に沿って、前記第１の周期よりも短い第２の周期で配列されることを特徴とする検出装置。
【請求項１０】
請求項８又は９において、
前記第１の突起群が配列される面であって前記第１の突起群の隣り合う突起間の面に、電気伝導体により形成される第３の突起群を有し、
前記第３の突起群の複数の突起の各々は、前記第１の突起群の前記隣り合う突起間で、前記仮想平面に平行な前記方向に沿って、前記第１の周期よりも短い第３の周期で配列されることを特徴とする検出装置。
【請求項１１】
請求項６において、
前記光デバイスの前記電気伝導体は、複数の突起を有する第１の突起群を有し、
前記第１の突起群の前記複数の突起の各々は、前記電気伝導体の仮想平面に対して平行な方向に沿って、第１の周期で配列され、
前記切り替え部により有効になった前記光源からの前記光の進行方向を前記仮想平面に向かう垂線に対して傾斜させた場合の表面プラズモン共鳴が、第１の共鳴ピーク波長と第２の共鳴ピーク波長の各々で生じ、
前記第１の共鳴ピーク波長を有する第１の共鳴ピーク波長帯域は、
前記表面プラズモン共鳴に起因する表面増強ラマン散乱における励起波長を有し、
前記第２の共鳴ピーク波長を有する第２の共鳴ピーク波長帯域は、
前記表面増強ラマン散乱におけるラマン散乱波長を有することを特徴とする検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記ラマン散乱光を前記検出部に導く第２の光学系をさらに含み、
前記検出部は、前記第２の光学系を介して前記ラマン散乱光を受光することを特徴とする検出装置。