本發(fā)明的一個(gè)方面涉及光學(xué)板、光照射裝置、光測定裝置、光照射方法和光測定方法。

背景技術(shù)：

在專利文獻(xiàn)1中記載了向?qū)y定對象物保持在多個(gè)槽(well)的微型板(microplate)照射光的光照射裝置。該光照射裝置具備具有形成有多個(gè)凸部的主面、作為與該主面相反側(cè)的面的背面和與主面大致正交的側(cè)面的導(dǎo)光部件。該光照射裝置具有從導(dǎo)光部件的側(cè)面向?qū)Ч獠考斎牍獾墓庠?。?dǎo)光部件以凸部的上表面與微型板的背面相接的方式配置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010－230397號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在上述專利文獻(xiàn)1所記載的光照射裝置中，從導(dǎo)光部件的側(cè)面輸入到導(dǎo)光部件的光在導(dǎo)光部件的主面和背面被反射并輸入到凸部之后，從凸部的上表面輸入到微型板的槽。此時(shí)，在微型板的槽，輸入相對于槽的深度方向傾斜的光。因此，與光沿著槽的深度方向輸入的情況相比，能夠向測定對象物均勻地照射光。

然而，為了使用上述的導(dǎo)光部件向測定對象物均勻地照射光，需要與保持測定對象物的槽的配置或形狀等配合而對凸部的形狀進(jìn)行加工。然而，實(shí)際上，導(dǎo)光部件由石英等構(gòu)成時(shí)，在用于形成凸部的加工中需要比較高的加工技術(shù)，難以加工成所希望的形狀。換言之，不容易以與所希望的照射條件配合而照射光的方式對凸部進(jìn)行加工。

本發(fā)明的一個(gè)方面是鑒于這樣的狀況而完成的發(fā)明，其目的在于，提供能夠與所希望的照射條件配合而照射光的光學(xué)板(optical plate)、光照射裝置、光測定裝置、光照射方法和光測定方法。

解決課題的技術(shù)手段

為了解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板，是用于向?qū)ο笪镎丈涔獾墓鈱W(xué)板，具有：用于輸入光(輸入光)的光輸入面；用于輸出光(輸出光)的光輸出面；與光輸出面相對的背面；和通過激光的聚光而形成于該光學(xué)板的至少內(nèi)部并用于將光擴(kuò)散的光擴(kuò)散部，光輸入面是光輸出面與背面之間的面，從光輸入面輸入的光(輸入光)在光擴(kuò)散部被擴(kuò)散，并從光輸出面輸出。

該光學(xué)板具有擴(kuò)散從光輸入面輸入的光并使其從光輸出面輸出的光擴(kuò)散部。也就是說，從光輸入面輸入的光(輸入光)在光擴(kuò)散部，在光學(xué)板內(nèi)部被擴(kuò)散，并作為輸出光從光輸出面輸出。因此，如果以光輸出面與對象物相對的方式配置該光學(xué)板，則能夠?qū)碜怨廨敵雒娴妮敵龉庹丈涞綄ο笪?。特別是在該光學(xué)板中，光擴(kuò)散部通過將激光聚光于成為光學(xué)板的部件(即，通過激光加工)而形成。因此，與對于該部件實(shí)際上形成凸部或凹部的情況相比，能夠與所希望的照射條件配合而照射光。

在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板中，也可以具有在光輸入面和與光輸入面相對的面之間對光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部。在這種情況下，從光輸入面輸入的光利用導(dǎo)光部在光輸入面與其相對面之間進(jìn)行導(dǎo)光，并在光擴(kuò)散部被擴(kuò)散而被輸出。因此，能夠更加均勻地向遍及配置有光學(xué)板的區(qū)域上的各位置所存在的對象物照射光。

在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板中，也可以包括形成有光擴(kuò)散部的第一部分和與第一部分一體地構(gòu)成的第二部分，導(dǎo)光部被構(gòu)成于第二部分。在這種情況下，如果以在相互一體地構(gòu)成的第一和第二部分中的例如第二部分不形成光擴(kuò)散部的方式對激光加工進(jìn)行控制，則能夠利用該第二部分構(gòu)成導(dǎo)光部。也就是說，在這種情況下，通過激光加工的控制，能夠在光學(xué)板內(nèi)構(gòu)成導(dǎo)光部。

在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板中，也可以通過將形成有光擴(kuò)散部的第一部分和與第一部分分開構(gòu)成的第二部分進(jìn)行接合而構(gòu)成，導(dǎo)光部被構(gòu)成于第二部分。在這種情況下，如果準(zhǔn)備利用激光加工而形成有光擴(kuò)散部的第一部分和例如沒有形成光擴(kuò)散部的第二部分并使之相互接合，則能夠通過該第二部分構(gòu)成導(dǎo)光部。

在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板中，光擴(kuò)散部也可以遍及光輸出面與背面之間的至少一部分而形成。在這種情況下，能夠增加從與光擴(kuò)散部接近的區(qū)域輸出的光的量。

在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板中，光擴(kuò)散部也可以由通過激光的聚光而形成的多個(gè)光擴(kuò)散層構(gòu)成。在這種情況下，能夠增加在光擴(kuò)散部被擴(kuò)散的光的量。

在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板中，也可以還具有沿著與光輸出面交叉的方向延伸并反射光的反射部。在這種情況下，能夠更加均勻地向?qū)ο笪镎丈涔狻?/p>

本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光照射裝置，其特征在于，具有：上述的光學(xué)板；和輸出向光輸入面輸入的光(輸入光)的光源。另外，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光測定裝置具有：上述的光照射裝置；保持對象物的保持部件；和對來自從光輸出面輸出的光(輸出光)所照射的對象物的測定光進(jìn)行檢測的光檢測器。

另外，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光照射方法，是使用光學(xué)板向?qū)ο笪镎丈涔獾姆椒?，該光學(xué)板具有：用于輸出光(輸出光)的光輸出面；與光輸出面相對的背面；輸入光(輸入光)的光輸入面，該光輸入面為光輸出面與背面之間的面；和通過激光的聚光而形成的光擴(kuò)散部，在該光照射方法中，向光輸入面輸入光(輸入光)，在光擴(kuò)散部擴(kuò)散輸入的光，從光輸出面輸出擴(kuò)散的光(輸出光)，向?qū)ο笪镎丈漭敵龅墓狻?/p>

另外，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光測定方法，是使用光學(xué)板向?qū)ο笪镎丈涔?，對來自?輸出光)所照射的對象物的測定光進(jìn)行檢測的方法，該光學(xué)板具有：用于輸出光(輸出光)的光輸出面；與光輸出面相對的背面；輸入光(輸入光)的光輸入面，該光輸入面為光輸出面與背面之間的面；和通過激光的聚光而形成的光擴(kuò)散部，該光測定方法中，向光輸入面輸入光(輸入光)，在光擴(kuò)散部擴(kuò)散輸入的光，從光輸出面輸出擴(kuò)散的光(輸出光)，向?qū)ο笪镎丈漭敵龅墓?，對透過光輸出面和背面的來自對象物的測定光進(jìn)行檢測。

這些光照射裝置和光測定裝置具有上述的光學(xué)板。另外，這些光照射方法和光測定方法使用上述的光學(xué)板。因此，根據(jù)同樣的理由，能夠與所希望的照射條件配合而照射光。

還有，在本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光測定裝置中，光檢測器也可以對透過光學(xué)板并從背面輸出的測定光進(jìn)行檢測。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以提供能夠與所希望的照射條件配合而照射光的光學(xué)板、光照射裝置、光測定裝置、光照射方法和光測定方法。

附圖說明

圖1是表示第一實(shí)施方式所涉及的光測定裝置的結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。

圖2是表示圖1所示的光學(xué)板的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是表示形成光擴(kuò)散部的方法的主要工序的圖。

圖4是表示形成光擴(kuò)散部的方法的主要工序的圖。

圖5是表示在光擴(kuò)散部光被擴(kuò)散的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖6是表示光擴(kuò)散部的結(jié)構(gòu)與從光學(xué)板輸出的光的強(qiáng)度分布的關(guān)系的圖。

圖7是表示來自相互相鄰的一對光擴(kuò)散部的光被照射在測定對象物的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖8是表示從第三方向觀察時(shí)的光強(qiáng)度的模擬結(jié)果的圖。

圖9是表示在光擴(kuò)散部被擴(kuò)散的光被照射在測定對象物的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖10是表示光通過多個(gè)光擴(kuò)散部而被依次擴(kuò)散的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖11是表示還具有反射部的光學(xué)板的例子的示意剖面圖。

圖12是表示光學(xué)板的變形例的剖面圖。

圖13是表示光學(xué)板的變形例的圖。

圖14是表示光學(xué)板的變形例的圖。

圖15是表示第二實(shí)施方式所涉及的光測定裝置的結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。

圖16是表示圖15所示的光學(xué)板的結(jié)構(gòu)的圖。

圖17是表示在光擴(kuò)散部光被擴(kuò)散的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖18是表示來自配置于槽的正下方的多個(gè)光擴(kuò)散部的光被照射在測定對象物的狀態(tài)的示意剖面圖。

圖19是表示第三實(shí)施方式所涉及的光測定裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖20是表示圖19所示的光學(xué)板的結(jié)構(gòu)的圖。

圖21是表示將測定對象物保持于培養(yǎng)皿時(shí)的例子的圖。

圖22是表示將測定對象物保持于培養(yǎng)皿時(shí)的另一個(gè)例子的圖。

圖23是表示將測定對象物保持于載玻片時(shí)的例子的圖。

圖24是表示將測定對象物保持于載玻片時(shí)的另一個(gè)例子的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖，對本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板、光照射裝置和光測定裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。在附圖的說明中，對相同的要素彼此或相當(dāng)?shù)囊乇舜藰?biāo)注相同的符號，有時(shí)省略重復(fù)的說明。在以下的附圖中，有時(shí)表示正交坐標(biāo)系S。

[第一實(shí)施方式]

圖1是表示第一實(shí)施方式所涉及的光測定裝置的結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。如圖1所示，第一實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1具有對象物保持機(jī)構(gòu)10、光照射裝置20、光學(xué)系統(tǒng)30和攝像裝置(光檢測器)40。作為一個(gè)例子，對象物保持機(jī)構(gòu)10具有微型板(保持部件)11和支撐微型板11的板支撐架12。

微型板11包括主面11a、主面11a的相反側(cè)的背面11b和連接主面11a與背面11b的側(cè)面11c。背面11b是與主面11a相對的面。在主面11a，形成有沿著主面11a的延伸方向二維陣列狀地排列的多個(gè)槽(well)13。作為一個(gè)例子，槽13的數(shù)量為96個(gè)或384個(gè)。其中，槽13是從主面11a向背面11b延伸的棱柱狀的凹部。

因此，槽13的底面13s是與主面11a和背面11b大致平行的平面。微型板11的底部14例如由玻璃、石英和塑料等的材料，即透過光的材料構(gòu)成?；蛘撸⑿桶?1的全體例如由玻璃、石英和塑料等的材料，即透過光的材料構(gòu)成。其中，微型板11的底部14是微型板11中的比槽13的底面13s更靠近背面11b側(cè)的部分。另外，槽13的底面13s的形狀也可以是U字狀、V字狀或棱錐形狀等。

微型板11保持測定對象物(對象物)A。測定對象物A被收納于槽13。測定對象物A例如是干細(xì)胞等的細(xì)胞或包含細(xì)胞的組織(tissue)等。例如，與測定對象物A一起，將培養(yǎng)液、熒光指示劑和評價(jià)化合物等的溶液B收納于槽13。此處，測定對象物A沉淀在槽13的底面13s上。其中，測定對象物A也可以是懸浮細(xì)胞等。在該情況下，測定對象物A懸浮在槽13內(nèi)的培養(yǎng)液中。在這樣保持測定對象物A的狀態(tài)下，微型板11被板支撐架12支撐(被載置于板支撐架12)。

板支撐架12以微型板11的背面11b從板支撐架12露出的方式支撐微型板11的周圍。更具體而言，板支撐架12以背面11b上的與槽13相對的區(qū)域露出的方式支撐背面11b的外周部和側(cè)面11c。通過手動(dòng)將微型板11載置于板支撐架12?；蛘?，在對象物保持機(jī)構(gòu)10具有板加載器(未圖示)時(shí)，利用板加載器將微型板11自動(dòng)地載置于板支撐架12。

光照射裝置20具有光學(xué)板50和光源21。光學(xué)板50用于向測定對象物A照射光。光源21用于從光學(xué)板50的光輸入面向光學(xué)板50輸入光。光源21與光學(xué)板50的光輸入面(側(cè)面50f)進(jìn)行光學(xué)結(jié)合。即，光源21輸出向光學(xué)板50的光輸入面輸入的光。對于光學(xué)板50的詳細(xì)情況，以后敘述。光源21例如是LED(Light Emitting Diode(發(fā)光二極管))、LD(Laser Diode(激光二極管))、SLD(Super Luminescent Diode(超輻射發(fā)光二極管)和燈(例如氙氣燈等)等。光源21不限定于下述那樣的配置于光學(xué)板50的光輸入面?zhèn)鹊姆绞?。即，光?1例如也可以是配置于任意的位置，經(jīng)由光導(dǎo)等而向光學(xué)板50的光輸入面輸入光的方式。來自光源21的光經(jīng)由光學(xué)板50而被照射于被保持于微型板11的測定對象物A。

光學(xué)系統(tǒng)30將來自從光源21經(jīng)由光學(xué)板50而被照射光的測定對象物A的測定光(例如熒光、反射光或散射光)透過，并成像于攝像裝置40。因此，光學(xué)系統(tǒng)30具有波長選擇濾波器31和透鏡32。波長選擇濾波器31阻止經(jīng)由光學(xué)板50從光源21向測定對象物A被照射的光(激發(fā)光)等的光的透過，并且選擇性地透過來自測定對象物A的測定光。其中，波長選擇濾波器31也可以配置于透鏡32與攝像裝置40之間。

波長選擇濾波器31例如是波段選擇濾波器(帶通濾波器)、低通濾波器和高通濾波器等。在波長選擇濾波器31中，例如選擇對測定對象物A進(jìn)行染色的色素的熒光的波長。例如，波長選擇濾波器31按照如下的方式進(jìn)行選擇：該色素是膜電位感受性色素的VSP的情況下，選擇450nm和560nm的波長，該色素是鈣離子感受性色素的Fluo-4的情況下，選擇518nm的波長。另外，波長選擇濾波器31也可以以透過各種色素的熒光的波長的方式進(jìn)行選擇。例如，波長選擇濾波器31也可以以透過例如450nm以上的波長的光的方式進(jìn)行選擇。透鏡32例如是照相機(jī)透鏡，將透過了波長選擇濾波器31的測定光聚光，并成像于攝像裝置(攝像元件)40的受光面上。

攝像裝置40對利用透鏡32成像的測定光進(jìn)行攝像。攝像裝置40與光學(xué)板50的背面50b進(jìn)行光學(xué)結(jié)合。攝像裝置40例如是CCD圖像傳感器、CMOS圖像傳感器等的區(qū)域圖像傳感器。另外，如果攝像裝置40以能夠?qū)碜愿鞑?3的測定光分別進(jìn)行檢測的方式構(gòu)成，則例如也可以使用光電倍增管、光電二極管、雪崩光電二極管等的點(diǎn)傳感器。

在本實(shí)施方式中，光照射裝置20、光學(xué)系統(tǒng)30和攝像裝置40按照該順序被排列在微型板11的背面11b側(cè)。因此，攝像裝置40經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)30接受測定光并進(jìn)行攝像，該測定光是從由光照射裝置20被照射光的測定對象物A發(fā)出，從微型板11的背面11b輸出之后，透過光學(xué)板50而從光學(xué)板50的背面輸出的測定光。

其中，圖2是表示圖1所示的光學(xué)板的結(jié)構(gòu)的圖。特別是圖2(b)是光學(xué)板50的俯視圖，圖2(a)是沿圖2(b)的IIa－IIa線的剖面圖。另外，圖2(c)是圖2(a)的部分放大圖。如圖2所示，光學(xué)板50呈大致矩形板狀。光學(xué)板50具有主面50a和主面50a的相反側(cè)的背面50b。背面50b是與主面50a相對的面。

光學(xué)板50具有包括主面50a的第一部分51和包括背面50b的第二部分52。第一部分51和第二部分52呈大致矩形平板狀。第一部分51和第二部分52可以相互一體地構(gòu)成，也可以相互分開構(gòu)成并接合。將第一部分51和第二部分52分開構(gòu)成的情況下，例如可以利用蒸鍍或粘接等相互固定。由此，第一部分51和第二部分52被光學(xué)粘接。關(guān)于沿著主面50a的第一方向(此處是X軸方向)的第一部分51的尺寸與第一方向上的第二部分52的尺寸大致相同。因此，第一方向上的第一部分51和第二部分52的兩個(gè)端面相互一致(連續(xù))而構(gòu)成光學(xué)板50的側(cè)面50c。其中，第一方向上的第一部分51和第二部分52的兩個(gè)端面也可以相互不一致。

另一方面，關(guān)于沿著主面50a的第二方向(與第一方向交叉的方向，此處是Y軸方向)的第一部分51的尺寸比第二方向上的第二部分52的尺寸小。因此，第二方向上的第一部分51和第二部分52的兩個(gè)端面相互不一致，構(gòu)成光學(xué)板50的側(cè)面50d、50f。側(cè)面50d是第一部分51的端面，側(cè)面50f是第二部分52的端面。側(cè)面50f與側(cè)面50d大致平行，并且是比側(cè)面50d更向光學(xué)板50的外側(cè)突出的面。這些側(cè)面50c、50d、50f是主面50a與背面50b之間的面。其中，第二方向上的第一部分51和第二部分52的兩個(gè)端面也可以相互一致(連續(xù))而構(gòu)成光學(xué)板50的側(cè)面。

如圖1所示，此處，以與側(cè)面50f相接的方式配置光源21。因此，在光學(xué)板50中，側(cè)面50f是用于將光(輸入光)輸入到光學(xué)板50內(nèi)的光輸入面。但是，也可以將側(cè)面50d或側(cè)面50c作為光輸入面。另一方面，光學(xué)板50以其主面50a與保持于微型板11的測定對象物A(微型板11的背面11b)相對的方式配置。因此，在光學(xué)板50中，與測定對象物A相對的主面50a成為用于朝向測定對象物A從光學(xué)板50輸出光(輸出光)的光輸出面。

其中，在光學(xué)板50形成有多個(gè)光擴(kuò)散部60。此處，光擴(kuò)散部60形成在光學(xué)板50的內(nèi)部。特別是光擴(kuò)散部60形成在第一部分51，而不形成在第二部分52。即，第一部分51是形成有光擴(kuò)散部60的部分，第二部分52是沒有形成光擴(kuò)散部60的部分。所謂沒有形成光擴(kuò)散部60的部分，作為一個(gè)例子，是在相互相對的端面之間不存在光擴(kuò)散部60的部分。光擴(kuò)散部60使從側(cè)面50f輸入到光學(xué)板50內(nèi)的光擴(kuò)散(例如散射或折射)并從作為光輸出面的主面50a向光學(xué)板50的外部輸出。即，光擴(kuò)散部60用于在光學(xué)板50的內(nèi)部使光擴(kuò)散。另一方面，第二部分52作為在相互相對的一對側(cè)面50f、50f之間不使光擴(kuò)散而進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部發(fā)揮功能。即，導(dǎo)光部在第二部分52構(gòu)成。這樣，通過在相互相對的端面之間設(shè)置不存在光擴(kuò)散部60的部分，能夠以使沿著光輸出面(此處是主面50a)的光強(qiáng)度變得大致均勻的方式從光輸出面輸出光。

光擴(kuò)散部60沿著第一方向(X軸方向)遍及一對側(cè)面50c、50c之間而延伸。另外，光擴(kuò)散部60沿著第二方向(Y軸方向)以大致等間隔排列?？梢愿鶕?jù)測定對象物A來規(guī)定光擴(kuò)散部60的排列的間隔。例如，利用第二方向上的槽13的尺寸和配置來規(guī)定光擴(kuò)散部60的排列的間隔。更具體而言，從與第一和第二方向交叉的第三方向(此處是Z軸方向)觀察，光擴(kuò)散部60以與槽13交替的方式(以夾著槽13的方式)排列。因此，從第三方向觀察，大部分的光擴(kuò)散部60以位于相互相鄰的槽13之間的方式配置。換言之，以使光擴(kuò)散部60成為這樣的配置的方式，配置微型板11。

光擴(kuò)散部60在這里也沿著第三方向延伸。更具體而言，光擴(kuò)散部60從主面50a朝向背面50b在光學(xué)板50的厚度方向(第三方向)上具有規(guī)定的長度而延伸。即，光擴(kuò)散部60以遍及主面50a與背面50b之間的一部分而延伸的方式形成。這樣的光擴(kuò)散部60通過將激光聚光于成為光學(xué)板50的原料的部件(以下，有時(shí)稱為“加工對象物”)而形成。

對光擴(kuò)散部60的形成方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。對于形成光擴(kuò)散部60時(shí)的具體的順序，不限定于以下的例子。首先，如圖3(a)所示，準(zhǔn)備成為光學(xué)板50(或第一部分51)的原料的加工對象物70。在加工對象物70，以與形成光擴(kuò)散部60的位置相對應(yīng)的方式設(shè)定多條(例如假想的)加工預(yù)定線5。接著，如圖3(b)所示，例如將加工對象物70的主面50a作為激光L的輸入面，使激光L的聚光點(diǎn)P位于第三方向上的規(guī)定的位置(規(guī)定的深度)。所謂聚光點(diǎn)P，是激光L聚光的部位。

在該狀態(tài)下，使激光L的聚光點(diǎn)P沿著加工預(yù)定線5，相對于加工對象物70在第一方向上相對移動(dòng)(即，使激光L在第一方向上進(jìn)行掃描)。由此，如圖3(c)所示，在加工對象物70的內(nèi)部形成沿著第一方向的一列改質(zhì)區(qū)域7。該改質(zhì)區(qū)域7例如構(gòu)成針對第二方向位于光學(xué)板50的最外側(cè)(側(cè)面50d側(cè))的光擴(kuò)散部60(圖2中的第一光擴(kuò)散部61)。

接著，如圖4(a)所示，將激光L的聚光點(diǎn)P的針對第三方向的位置維持在規(guī)定的位置(規(guī)定的深度)，并且針對第二方向移動(dòng)激光L的聚光點(diǎn)P的位置。在該狀態(tài)下，如圖4(b)所示，沿著另一條加工預(yù)定線5，再在第一方向上使激光L進(jìn)行掃描(使聚光點(diǎn)P相對移動(dòng))。由此，如圖4(c)所示，形成沿著第一方向的另一列改質(zhì)區(qū)域7。該改質(zhì)區(qū)域7例如構(gòu)成與第一光擴(kuò)散部61鄰接的光擴(kuò)散部60(圖2中的第二光擴(kuò)散部62)。

這樣，一邊針對第二方向改變激光L的聚光點(diǎn)P的位置(針對第三方向沒有變化)，一邊沿著各個(gè)加工預(yù)定線5在第一方向上進(jìn)行激光L的掃描。然后，沿著全部的加工預(yù)定線5的激光L的掃描結(jié)束之后，使激光L的聚光點(diǎn)P的針對第三方向的位置移動(dòng)到主面50a側(cè)(即激光L的輸入面?zhèn)?，重復(fù)同樣的工序。由此，如圖2所示，以沿著第一方向延伸的方式，并且，以沿著第二方向排列的方式，形成多個(gè)由沿著第三方向排列的多列改質(zhì)區(qū)域7構(gòu)成的光擴(kuò)散部60。其結(jié)果，能夠制作光學(xué)板50。

其中，改質(zhì)區(qū)域7既存在連續(xù)形成的情況，也存在間斷形成的情況。另外，改質(zhì)區(qū)域7既可以是列狀，也可以是點(diǎn)狀。改質(zhì)區(qū)域7可以至少形成在加工對象物70的內(nèi)部。另外，有時(shí)會以改質(zhì)區(qū)域7為起點(diǎn)形成龜裂，龜裂和改質(zhì)區(qū)域7也可以露出于加工對象物70的外表面(例如主面50a)。

另外，此處的激光L透過加工對象物70，并且在加工對象物70的內(nèi)部的聚光點(diǎn)P附近被特別吸收，由此，在加工對象物70形成改質(zhì)區(qū)域7(即，內(nèi)部吸收型激光加工)。因此，因?yàn)樵诩庸ο笪?0的主面50a幾乎不吸收激光L，所以加工對象物70的主面50a不會熔融。通常，從主面50a被熔融除去而形成孔或槽等的除去部(表面吸收型激光加工)時(shí)，加工區(qū)域從主面50a側(cè)緩慢地向背面50b側(cè)行進(jìn)。

本實(shí)施方式中形成的改質(zhì)區(qū)域7是指，密度、折射率、機(jī)械強(qiáng)度或其它的物理特性成為與周圍不同的狀態(tài)的區(qū)域。作為改質(zhì)區(qū)域7，例如有熔融處理區(qū)域、裂紋區(qū)域、絕緣破壞區(qū)域、折射率變化區(qū)域等，也有這些區(qū)域混合存在的區(qū)域。作為改質(zhì)區(qū)域7，還有在加工對象物70的材料中改質(zhì)區(qū)域7的密度與非改質(zhì)區(qū)域的密度相比發(fā)生了變化的區(qū)域、或形成有晶格缺陷的區(qū)域(也將這些區(qū)域統(tǒng)稱為高密度轉(zhuǎn)移區(qū)域)。

另外，熔融處理區(qū)域或折射率變化區(qū)域、改質(zhì)區(qū)域的密度與非改質(zhì)區(qū)域的密度相比發(fā)生了變化的區(qū)域、形成有晶格缺陷的區(qū)域，有時(shí)還在這些區(qū)域的內(nèi)部或改質(zhì)區(qū)域7與非改質(zhì)區(qū)域的邊界包含(內(nèi)包)龜裂(裂縫、微裂紋等)。所包含的龜裂有時(shí)遍及改質(zhì)區(qū)域7的整個(gè)面，或有時(shí)僅形成在一部分或形成在多個(gè)部分。

另外，在本實(shí)施方式中，通過沿著加工預(yù)定線5形成多個(gè)改質(zhì)點(diǎn)(spot)(加工痕跡)，從而形成改質(zhì)區(qū)域7。所謂改質(zhì)點(diǎn)，是利用脈沖激光的一個(gè)脈沖的發(fā)射(shot)(即，一個(gè)脈沖的激光照射：激光發(fā)射)形成的改質(zhì)部分，通過改質(zhì)點(diǎn)聚集(或單獨(dú))而成為改質(zhì)區(qū)域7。作為改質(zhì)點(diǎn)，可以列舉裂紋點(diǎn)、熔融處理點(diǎn)或折射率變化點(diǎn)、或者這些點(diǎn)中的至少1個(gè)混合存在的點(diǎn)。圖2(c)、圖3(c)和圖4(c)的剖面所示的改質(zhì)區(qū)域7例如是該改質(zhì)點(diǎn)。

改質(zhì)區(qū)域7也可以使沿著第一方向延伸的線狀的改質(zhì)點(diǎn)結(jié)合而形成為線狀。在該情況下，通過使用聚光點(diǎn)P中具有長軸的形狀的光束點(diǎn)的激光L，能夠形成沿著其長軸的線狀的改質(zhì)點(diǎn)。另外，通過調(diào)整聚光點(diǎn)P上的激光L的光束點(diǎn)的長軸的方向，能夠調(diào)整線狀的改質(zhì)點(diǎn)的延伸方向。

形成本實(shí)施方式中的改質(zhì)區(qū)域7(即光擴(kuò)散部60)時(shí)的激光加工的條件的一個(gè)例子，如下所述。

激光光源：半導(dǎo)體激光激發(fā)Yb：KGW激光器

激光L的波長：1030nm

激光L的重復(fù)頻率：50kHz

激光L的脈沖寬度：350fs

激光L的輸出：10μJ/脈沖

圖5是表示在光擴(kuò)散部光被擴(kuò)散的狀態(tài)的示意剖面圖。在圖5中，利用箭頭表示光路。另外，在圖5中，為了說明的容易化，例示了光擴(kuò)散部60針對第三方向由單一的改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成的情況。如圖5所示，輸入到光學(xué)板50內(nèi)且到達(dá)光擴(kuò)散部60的光在光擴(kuò)散部60向各方向被擴(kuò)散。

在光擴(kuò)散部60被擴(kuò)散的光中以比較小的角度向主面50a輸入的光在主面50a上折射并從主面50a輸出。從主面50a輸出的光在微型板11與光學(xué)板50之間的中間層M(作為一個(gè)例子，是空氣層)中傳播而從微型板11的背面11b向微型板11輸入。輸入到微型板11的光被照射在保持于槽13的測定對象物A。然后，因向測定對象物A照射光而產(chǎn)生的來自測定對象物A的測定光(熒光、反射光或散射光等)透過主面50a和背面50b，利用攝像裝置40進(jìn)行檢測。

其中，此處假定中間層M的折射率比光學(xué)板50的折射率小的情況。因此，在光擴(kuò)散部60被擴(kuò)散的光以在主面50a與中間層M之間以更廣的范圍進(jìn)行擴(kuò)散的方式折射(即，以相對于槽13的深度方向的角度變大的方式折射)，并被照射在測定對象物A。另一方面，在光擴(kuò)散部60被擴(kuò)散的光中以比較大的角度向主面50a輸入的光在主面50a上發(fā)生全反射，不從主面50a輸出。在主面50a發(fā)生全反射的光在光學(xué)板50內(nèi)傳播，在其它的光擴(kuò)散部60再次被擴(kuò)散。其中，在光學(xué)板50的材質(zhì)是1.464左右的折射率的合成石英，且中間層M的材質(zhì)是折射率1.00左右的空氣時(shí)，在主面50a發(fā)生全反射的臨界角為43度左右。

此處，對光照射方法和光測定方法的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式所涉及的光照射方法中，如上所述，使用光學(xué)板50。即，在本實(shí)施方式所涉及的光照射方法中，使用光學(xué)板50向測定對象物A(對象物)照射光，該光學(xué)板50具有：用于輸出光的主面50a(光輸出面)；與主面50a相對的背面50b；輸入光的側(cè)面50f(光輸入面)，該側(cè)面為主面50a與背面50b之間的面；和通過激光L的聚光而形成的光擴(kuò)散部60。

更具體而言，在本實(shí)施方式所涉及的光照射方法中，首先，使用光源21向側(cè)面50f輸入光，從側(cè)面50f向光學(xué)板50內(nèi)輸入光。輸入到光學(xué)板50內(nèi)的光在光學(xué)板50內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)光。在光學(xué)板50內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)光且到達(dá)光擴(kuò)散部60的光在光擴(kuò)散部60被擴(kuò)散。然后，在光擴(kuò)散部60被擴(kuò)散的光的至少一部分(以比較小的角度向主面50a輸入的光)從主面50a輸出，并照射在測定對象物A。

也就是說，本實(shí)施方式所涉及的光照射方法包括：向側(cè)面50f輸入光的光輸入步驟；使從側(cè)面50f輸入的光在光擴(kuò)散部60擴(kuò)散的光擴(kuò)散步驟；使在光擴(kuò)散部60中擴(kuò)散的光從主面50a輸出的光輸出步驟；和將從主面50a輸出的光照射在測定對象物A的光照射步驟。再有，本實(shí)施方式所涉及的光照射方法可以包括將從側(cè)面50f輸入的光在光學(xué)板50內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)光的光導(dǎo)光步驟。

另外，本實(shí)施方式所涉及的光測定方法在上述的光照射方法之后，還利用光檢測器(攝像裝置40)對來自被照射來自光學(xué)板50的光的測定對象物A的測定光(熒光、反射光或散射光等)進(jìn)行檢測(攝像)。特別而言，此處，對透過了主面50a和背面50b的來自測定對象物A的測定光進(jìn)行檢測。也就是說，本實(shí)施方式所涉及的光測定方法除了上述的光照射方法的各步驟以外，還包括對透過了主面50a和背面50b的來自測定對象物A的測定光進(jìn)行檢測的光檢測步驟。

圖6是表示光擴(kuò)散部的結(jié)構(gòu)與從光學(xué)板輸出的光的強(qiáng)度分布的關(guān)系的圖。圖6(a)表示如圖5那樣光擴(kuò)散部60針對第三方向由單一的改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成的情況。另外，圖6(b)表示如圖2(c)那樣光擴(kuò)散部60針對第三方向由多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成的情況。也就是說，圖6(b)表示光擴(kuò)散部60從主面50a朝向背面50b在光學(xué)板50的厚度方向(第三方向)上以規(guī)定的長度延伸的情況。

如圖6(a)所示，光擴(kuò)散部60針對第三方向由單一的改質(zhì)區(qū)域7構(gòu)成時(shí)，成為隨著從與光擴(kuò)散部60相對應(yīng)的(針對第二方向的)中心位置離開而衰減那樣的強(qiáng)度分布。另一方面，如圖6(b)所示，光擴(kuò)散部60針對第三方向由多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7構(gòu)成時(shí)，從光擴(kuò)散部60的一個(gè)改質(zhì)區(qū)域7朝向第三方向的光在通過其它的改質(zhì)區(qū)域7時(shí)再次被擴(kuò)散。因此，在這種情況下，在與光擴(kuò)散部60相對應(yīng)的(第二方向的)中心位置強(qiáng)度降低，但能夠使其兩側(cè)的強(qiáng)度提高。也就是說，通過調(diào)節(jié)從主面50a朝向背面50b在第三方向上延伸的光擴(kuò)散部60的長度，能夠?qū)εc光擴(kuò)散部60相對應(yīng)的(第二方向的)中心位置和其兩側(cè)的光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。

圖7是表示將來自相互相鄰的一對光擴(kuò)散部的光照射在測定對象物的狀態(tài)的示意剖面圖。其中，如圖2、7所示，從第三方向觀察，在槽13的兩側(cè)配置光擴(kuò)散部60。因此，在保持于槽13的測定對象物A，在一個(gè)光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散并從光學(xué)板50的主面50a輸出的光L1與在另一個(gè)光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散并從光學(xué)板50的主面50a輸出的光L2相互重疊而被照射。換言之，從第三方向觀察，能夠利用來自槽13的外側(cè)的光L1、L2對測定對象物A進(jìn)行照明。因此，能夠?qū)y定對象物A合適地進(jìn)行斜照明(即，利用暗視野的照明)。

圖8是表示從第三方向觀察時(shí)的光強(qiáng)度分布的模擬結(jié)果的圖。在圖8中，利用顏色的濃淡表示光強(qiáng)度的大小。圖8(a)是表示從光學(xué)板50輸出的光的強(qiáng)度分布的圖，圖8(b)是表示在光學(xué)板50上配置微型板11的狀態(tài)下的光強(qiáng)度分布的圖。如圖8所示，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的光學(xué)板50，能夠相對于多個(gè)槽13照射大致均勻的強(qiáng)度的光。

如以上說明的那樣，本實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1具備具有光學(xué)板50的光照射裝置20。光學(xué)板50包含使從側(cè)面50f(光輸入面)輸入的光擴(kuò)散并從主面50a(光輸出面)輸出的光擴(kuò)散部60。因此，如果配置光學(xué)板50以使其主面50a(光輸出面)與測定對象物A相對，則能夠?qū)⒃诠鈹U(kuò)散部60中擴(kuò)散的光均勻地照射在測定對象物A。特別是光學(xué)板50中，光擴(kuò)散部60通過將激光L聚光于成為光學(xué)板50的部件(加工對象物70)(即，利用激光加工)而形成。因此，容易形成光擴(kuò)散部60，能夠進(jìn)行與測定對象物A的形狀(例如槽13的形狀、尺寸或配置)等照射條件相對應(yīng)的光的照射。

另外，在本實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1中，如圖9所示，在光學(xué)板50形成沿著與光學(xué)板50的主面50a交叉(大致正交)的第三方向延伸的光擴(kuò)散部60。因此，能夠增加從與光擴(kuò)散部60鄰接的區(qū)域輸出的光量。其中，所謂與光擴(kuò)散部60鄰接的區(qū)域，例如從第三方向觀察，如上所述以位于槽13之間的方式直線狀地形成光擴(kuò)散部60時(shí)，是與槽13重復(fù)的光擴(kuò)散部60的兩側(cè)的區(qū)域?；蛘撸^與光擴(kuò)散部60鄰接的區(qū)域，例如從第三方向觀察，如下所述以包圍槽13的方式形成光擴(kuò)散部60時(shí)，是與槽13重復(fù)的光擴(kuò)散部60的外側(cè)的環(huán)狀的區(qū)域。光擴(kuò)散部60從第三方向觀察，以夾著槽13的方式(以包圍的方式)配置。然后，輸入到光學(xué)板50的光L1、L2在這些光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散后，從光學(xué)板50的主面50a輸出，并從微型板11的槽13的底面13s向槽13輸入。

因此，進(jìn)入到槽13的光L1、L2相對于槽13的底面13s以小于90度的入射角向槽13輸入。另外，光L1、L2對槽13的底面13s進(jìn)行相對強(qiáng)地照明。換言之，光L1、L2主要照射在沉淀于槽13的底面13s的測定對象物A。因此，可以減少因來自光學(xué)板50的光照射在槽13的溶液B而產(chǎn)生的背景光噪聲。

其中，光學(xué)板50包括作為在相互相對的側(cè)面(光輸入面)50f、50f之間對光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部發(fā)揮功能的第二部分52。因此，從側(cè)面50f輸入的光利用作為導(dǎo)光部的第二部分52在側(cè)面50f、50f之間進(jìn)行導(dǎo)光，并且在光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散并輸出。因此，能夠更加均勻地向遍及配置有光學(xué)板50的區(qū)域上的各位置而存在的測定對象物A照射光。

另外，也可以由形成有光擴(kuò)散部60的第一部分51和與第一部分51一體地構(gòu)成且沒有形成光擴(kuò)散部60的第二部分52構(gòu)成光學(xué)板50，并且在該第二部分52構(gòu)成導(dǎo)光部。在這種情況下，如果在相互一體構(gòu)成的第一部分51和第二部分52中，以在第二部分52不形成光擴(kuò)散部60的方式控制激光加工，則能夠利用該第二部分52構(gòu)成導(dǎo)光部。也就是說，在這種情況下，通過控制激光加工，能夠在光學(xué)板50內(nèi)構(gòu)成導(dǎo)光部。

或者，也可以通過將形成有光擴(kuò)散部60的第一部分51和與第一部分51分開構(gòu)成且沒有形成光擴(kuò)散部60的第二部分52進(jìn)行光學(xué)接合而構(gòu)成光學(xué)板50，并且利用該第二部分52構(gòu)成導(dǎo)光部。在這種情況下，如果準(zhǔn)備通過激光加工而形成有光擴(kuò)散部60的第一部分51和沒有形成光擴(kuò)散部的第二部分52并使之相互光學(xué)接合，則能夠利用該第二部分52構(gòu)成導(dǎo)光部。

此處，對光擴(kuò)散部60彼此的作用進(jìn)行說明。圖10是表示利用多個(gè)光擴(kuò)散部光被依次擴(kuò)散的狀態(tài)的示意剖面圖。如圖10所示，輸入到光學(xué)板50的光首先利用第一光擴(kuò)散部61被擴(kuò)散。將在第一光擴(kuò)散部61中初次被擴(kuò)散的光稱為一次擴(kuò)散光。一次擴(kuò)散光中的一部分的光L1在與第一光擴(kuò)散部61鄰接的第二光擴(kuò)散部62中繼續(xù)被擴(kuò)散。將這樣在第二光擴(kuò)散部62中被擴(kuò)散的光稱為二次擴(kuò)散光。再有，二次擴(kuò)散光中的一部分的光L2在多個(gè)光擴(kuò)散部60中被依次擴(kuò)散。作為一個(gè)例子，將在第n個(gè)光擴(kuò)散部6n中進(jìn)一步被擴(kuò)散的光稱為n次擴(kuò)散光。

從光學(xué)板50的主面50a輸出并供給測定對象物A的照明的光除了一次擴(kuò)散光以外，也受到二次擴(kuò)散光至n次擴(kuò)散光的高次的擴(kuò)散光的影響。因此，為了降低對測定對象物A的照射不均勻，可以減少從二次擴(kuò)散光至n次擴(kuò)散光的高次的擴(kuò)散光，或者，可以在光學(xué)板50的整體中均勻地發(fā)生二次擴(kuò)散至n次擴(kuò)散這樣的高次的擴(kuò)散。

因此，如圖11所示，光學(xué)板50還可以具有一對反射部80。反射部80沿著與光學(xué)板50中的作為光輸出面的主面50a交叉的第三方向延伸。反射部80至少對來自光源21的光進(jìn)行反射。反射部80包括配置于光學(xué)板50的側(cè)面50d上的第一反射區(qū)域81和從主面50a向第三方向突出的第二反射區(qū)域82。

反射部80具有第一反射區(qū)域81時(shí)，例如在規(guī)定的光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散并向側(cè)面50d輸入的光L1利用第一反射區(qū)域81被反射，在其它的光擴(kuò)散部60中繼續(xù)被擴(kuò)散。這相當(dāng)于，通過在掃描了第一反射區(qū)域81上被反射的光L1的位置形成模擬的光擴(kuò)散部60(光擴(kuò)散部60P)，從而將光L1看作在該模擬的光擴(kuò)散部60P中被擴(kuò)散的光L2。也就是說，第一反射區(qū)域81模擬地發(fā)生高次的擴(kuò)散。因此，在光學(xué)板50的整體中，能夠均勻地發(fā)生高次的擴(kuò)散，降低對測定對象物A的照射不均勻。其中，為了形成這樣的第一反射區(qū)域81，有在側(cè)面50d上設(shè)置反射鏡等的反射部件的方法或?qū)?cè)面50d進(jìn)行反射加工的方法等。

另一方面，反射部80具有第二反射區(qū)域82時(shí)，例如在規(guī)定的光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散后，從主面50a輸出，原本的話從測定對象物A脫離的光L3在第二反射區(qū)域82上被反射，并被照射在測定對象物A。這相當(dāng)于，在掃描了第二反射區(qū)域82上被反射的光L3的位置產(chǎn)生模擬的光學(xué)板50(光學(xué)板50P)，將來自該模擬的光學(xué)板50P的光L4照射在測定對象物A。由此，能夠進(jìn)一步降低照射不均勻。為了形成這樣的第二反射區(qū)域82，有以從主面50a向第三方向突出的方式設(shè)置反射鏡等的反射部件的方法等。

以上說明的光學(xué)板50可以有各種變形。圖12是表示光學(xué)板的變形例的剖面圖。如圖12(a)所示，在光學(xué)板50中，能夠以到達(dá)主面50a而不到達(dá)背面50b的方式形成光擴(kuò)散部60。也就是說，光擴(kuò)散部60至少可以在光學(xué)板50的內(nèi)部形成。

另外，如圖12(b)所示，在光學(xué)板50中，也可以以從第一部分51遍及第二部分52而延伸的方式，只在光學(xué)板50的內(nèi)部形成光擴(kuò)散部60。在這種情況下，也在第二部分52構(gòu)成導(dǎo)光部。更具體而言，在這種情況下，第二部分52中的沒有形成光擴(kuò)散部60的背面50b側(cè)的一部分作為在相互相對的一對側(cè)面50f、50f之間對光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部發(fā)揮功能。

另外，如圖12(c)所示，在光學(xué)板50中，能夠以到達(dá)背面50b而不到達(dá)主面50a的方式形成光擴(kuò)散部60。在這種情況下，例如可以在第一部分51的端面即側(cè)面50d上配置光源21，使側(cè)面50d成為用于向光學(xué)板50輸入光的光輸入面。在這種情況下，能夠?qū)⒌谝徊糠?1中的沒有形成光擴(kuò)散部60的主面50a側(cè)的一部分作為在相互相對的一對側(cè)面50d、50d之間對光進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光部發(fā)揮功能。換言之，在這種情況下，第一部分51相當(dāng)于構(gòu)成導(dǎo)光部的部分(上述的第二部分52)。另外，在這種情況下，第二部分52相當(dāng)于形成有光擴(kuò)散部60的部分(上述的第一部分51)。另外，可以使背面50b成為用于輸出光的光輸出面。

另外，如圖12(d)所示，也可以在每個(gè)光擴(kuò)散部60隨機(jī)地設(shè)定第三方向上的形成位置和針對第三方向的長度。

接著，對光學(xué)板50的變形例進(jìn)行說明。圖13是表示光學(xué)板的變形例的圖。圖13(a)是沿圖13(b)的俯視圖中的XIIIa－XIIa線的剖面圖。另外，圖13(c)是沿圖13(d)的俯視圖中的XIIIc－XIIIc線的剖面圖。如圖13所示，在光學(xué)板50中，能夠以與保持測定對象物A的微型板11的槽13的形狀相對應(yīng)的方式形成光擴(kuò)散部60。

例如，微型板11的槽13是二維陣列狀地配置的棱柱狀的凹部時(shí)，如圖13(a)、(b)所示，能夠?qū)⒐鈹U(kuò)散部60形成為沿著各個(gè)槽13的外形那樣的角筒狀?；蛘撸⑿桶?1的槽13是二維陣列狀地配置的圓柱狀的凹部時(shí)，如圖13(c)、(d)所示，能夠形成沿著各個(gè)槽13的外形那樣的圓筒狀的光擴(kuò)散部60。在形成這些光擴(kuò)散部60時(shí)，能夠以相對于各個(gè)槽13分別配置光擴(kuò)散部60的方式設(shè)定光學(xué)板50和微型板11的配置。

圖14(a)是沿圖14(b)的俯視圖中的XIVa－XIVa線的剖面圖。另外，圖14(c)是沿圖14(d)的俯視圖中的XIVc－XIVc線的剖面圖。如圖14(a)、(b)所示，在光學(xué)板50中，也可以沿著主面50a格子狀地形成光擴(kuò)散部60。此時(shí)，從第三方向觀察，沿著一個(gè)方向的光擴(kuò)散部60和沿著其它方向的光擴(kuò)散部60以分別通過相互相鄰的槽13之間的方式形成。

另外，此時(shí)，從第三方向觀察，沿著一個(gè)方向的光擴(kuò)散部60和沿著其它方向的光擴(kuò)散部60可以相互以90度的角度交叉，也可以以除此以外的角度(例如45度)交叉。在以上的情況下，從第三方向觀察，以包圍槽13的方式形成光擴(kuò)散部60，由此能夠利用來自槽13的外側(cè)的光對測定對象物A合適地進(jìn)行斜照明(即，利用暗視野的照明)。另外，在光學(xué)板50中，不限于沿著主面50a直線狀地形成光擴(kuò)散部60的情況，如圖14(c)、(d)所示，也可以沿著主面50a曲線狀地形成光擴(kuò)散部60。

另外，以上的光擴(kuò)散部60也可以分別在沿著主面50a的方向(即，第一和/或第二方向)上由多個(gè)光擴(kuò)散層(包含改質(zhì)區(qū)域7的層)構(gòu)成。即，各個(gè)光擴(kuò)散部60也可以由通過激光L的聚光而形成的多個(gè)光擴(kuò)散層構(gòu)成。更具體而言，例如各個(gè)光擴(kuò)散部60是圖2所示的方式時(shí)，也可以由包括沿著第一方向延伸且在第三方向上排列的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7的第一光擴(kuò)散層和與該第一光擴(kuò)散層接近而形成且包括沿著第一方向延伸且在第三方向上排列的其它的多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7的(1個(gè)或多個(gè))第二光擴(kuò)散層構(gòu)成。

另外，例如光擴(kuò)散部60是圖13(a)、(b)所示的方式時(shí)，也可以由包括角筒狀的改質(zhì)區(qū)域7的第一光擴(kuò)散層和包括包圍該第一光擴(kuò)散層那樣的角筒狀的其它的改質(zhì)區(qū)域7的(1個(gè)或多個(gè))第二光擴(kuò)散層構(gòu)成。另外，例如光擴(kuò)散部60是圖13(c)、(d)所示的方式時(shí)，也可以由包括圓筒狀的改質(zhì)區(qū)域7的第一光擴(kuò)散層和包括與第一光擴(kuò)散層同心的圓筒狀的其它的改質(zhì)區(qū)域7的(1個(gè)或多個(gè))第二光擴(kuò)散層構(gòu)成。

[第二實(shí)施方式]

接著，對第二實(shí)施方式所涉及的光測定裝置進(jìn)行說明。圖15是表示第二實(shí)施方式所涉及的光測定裝置的結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。如圖15所示，第二實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1A在具有光照射裝置20A以代替光照射裝置20的方面和各要素的位置關(guān)系方面，與光測定裝置1不同。

光照射裝置20A在具有光學(xué)板50A以代替光學(xué)板50的方面，與光照射裝置20不同。關(guān)于光學(xué)板50A的詳細(xì)情況，以后敘述。光源21從光學(xué)板50A的光輸入面向光學(xué)板50A輸入光。光學(xué)系統(tǒng)30使來自光從光源21經(jīng)由光學(xué)板50所照射的測定對象物A的測定光(例如熒光、反射光或散射光)透過，并在攝像裝置40成像。攝像裝置40對利用光學(xué)系統(tǒng)30的透鏡32成像的測定光進(jìn)行攝像。

在本實(shí)施方式中，光照射裝置20A被配置于微型板11的背面11b側(cè)，將光學(xué)系統(tǒng)30和攝像裝置40按照該順序配置于微型板11的主面11a側(cè)。因此，攝像裝置40經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)30接受測定光并進(jìn)行攝像，該測定光是從由光照射裝置20A被照射光的測定對象物A發(fā)出，從微型板11的主面11a側(cè)輸出的測定光。

圖16是表示圖15所示的光學(xué)板的結(jié)構(gòu)的圖。特別是圖16(a)是光學(xué)板50A的俯視圖，圖16(b)是光學(xué)板50A的部分剖面圖。如圖16所示，光學(xué)板50A中，光擴(kuò)散部60的形成的方式與光學(xué)板50不同。更具體而言，在光學(xué)板50A中，光擴(kuò)散部60沿著第一方向(X軸方向)遍及一對側(cè)面50c、50c之間而延伸。

另外，光擴(kuò)散部60沿著第二方向(Y軸方向)以大致等間隔排列。從第三方向(Z軸方向)觀察，以槽13與多列光擴(kuò)散部60重復(fù)的方式設(shè)定光擴(kuò)散部60的排列的間隔。因此，從第三方向觀察，在1個(gè)槽13的正下方配置多列光擴(kuò)散部60。另一方面，此處，光擴(kuò)散部60針對第三方向由1個(gè)改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。其中，光擴(kuò)散部60也可以與第一實(shí)施方式同樣，針對第三方向由多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7構(gòu)成。光擴(kuò)散部60的形成方法與第一實(shí)施方式相同。

圖17是表示在光擴(kuò)散部中光被擴(kuò)散的狀態(tài)的示意剖面圖。在第一實(shí)施方式中，微型板11與光學(xué)板50之間的中間層M由比光學(xué)板50的折射率小的材質(zhì)(例如空氣)構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，假設(shè)微型板11與光學(xué)板50A之間的中間層M由比光學(xué)板50的材質(zhì)的折射率高的折射率的材質(zhì)構(gòu)成的情況。作為這種情況下的中間層M的一個(gè)例子，例如可以列舉在光學(xué)板50A的主面50a與微型板11的背面11b之間配置硅酮等的樹脂、油或水等而構(gòu)成的層。

因此，在光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散的光以在主面50a與中間層M之間擴(kuò)散的程度變小的方式折射(即，以相對于槽13的深度方向的角度變小的方式折射)，并從主面50a輸出。如上所述，光擴(kuò)散部60也配置在槽13的正下方。因此，即使是擴(kuò)展比較小的光，測定對象物A也可以被充分地照明。

圖18是表示來自配置于槽的正下方的多個(gè)光擴(kuò)散部的光照射在測定對象物的狀態(tài)的示意剖面圖。如圖18所示，此處，在相互相鄰的光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散的光L1、L2交替重疊，并被照射在保持于槽13的測定對象物A。換言之，從第三方向觀察，能夠利用來自槽13的正下方的光L1、L2對測定對象物A進(jìn)行照明。因此，能夠?qū)y定對象物A合適地進(jìn)行透過照明(即，利用明視野的照明)。

如上所述，在本實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1A中，也與第一實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1同樣，能夠進(jìn)行與所希望的照射條件相對應(yīng)的光的照射。特別是在光測定裝置1A中，在配置于槽13的正下方的多個(gè)光擴(kuò)散部60中被擴(kuò)散的光在相對于槽13的深度方向(第三方向)的角度比較小的狀態(tài)下被照射在保持于槽13的測定對象物A。因此，能夠合適地進(jìn)行利用明視野的照明。

其中，第一實(shí)施方式所涉及的光學(xué)板50的各種變形例在本實(shí)施方式所涉及的光學(xué)板50A中也有效。即，從第三方向觀察時(shí)，在相對于1個(gè)槽13配置多個(gè)光擴(kuò)散部60的范圍內(nèi)，可以將光擴(kuò)散部60形成為角筒狀或圓筒狀，也可以將光擴(kuò)散部60形成為沿著主面50a的格子狀或曲線狀?；蛘?，也可以適當(dāng)設(shè)定針對第三方向的光擴(kuò)散部60的形成位置或長度。另外，還可以具有反射部80。

[第三實(shí)施方式]

接著，對第三實(shí)施方式所涉及的光測定裝置進(jìn)行說明。圖19是表示第三實(shí)施方式所涉及的光測定裝置的結(jié)構(gòu)的圖。特別是圖19(a)是沿圖19(b)的俯視圖中的XIXa－XIXa線的示意剖面圖，圖19(c)是側(cè)視圖。如圖19所示，第三實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1B在具有光照射裝置20B以代替光照射裝置20的方面，與光測定裝置1不同。其中，在圖19中省略了光學(xué)系統(tǒng)30和攝像裝置40。

光照射裝置20B在具有光學(xué)板50B以代替光學(xué)板50的方面，與光照射裝置20不同。光學(xué)板50B具有一對反射部90。反射部90沿著與光學(xué)板50B中的作為光輸出面的主面50a交叉的第三方向延伸。將反射部90設(shè)置于與光學(xué)板50B中的作為光輸入面的側(cè)面50f交叉的側(cè)面50c上。反射部90可以獲得與上述的反射部80的第一反射區(qū)域81相同的效果。

另外，在光學(xué)板50B的主面50a上設(shè)置有掩模97。從第三方向觀察，掩模97呈矩形環(huán)狀，設(shè)置在主面50a的外周部。因此，關(guān)于主面50a，只是去除其外周部的部分從掩模97的開口部97h露出。從第三方向觀察，以形成有微型板11的槽13的區(qū)域的全體包含于主面50a的從開口部97h露出的部分的方式規(guī)定掩模97的開口部97h的尺寸。

另外，光學(xué)板50B具有立設(shè)于掩模97上的反射部95。反射部95沿著與光學(xué)板50B中的作為光輸出面的主面50a交叉的第三方向延伸。從第三方向觀察，反射部95以沿著掩模97的開口部97h的外緣的方式呈矩形環(huán)狀。反射部95可以獲得與上述的反射部80的第二反射區(qū)域82相同的效果。

其中，如圖19和圖20所示，從第三方向觀察，光學(xué)板50B具有沿著主面50a二維陣列狀地排列的多個(gè)光點(diǎn)(dot)狀的光擴(kuò)散部60。各個(gè)光擴(kuò)散部60針對第一和第二方向由單一的改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。另一方面，各個(gè)光擴(kuò)散部60針對第三方向由多個(gè)(此處為2個(gè))改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。光擴(kuò)散部60的形成方法與第一實(shí)施方式相同。

從第三方向觀察時(shí)的光擴(kuò)散部60的配置可以按照如下方式規(guī)定。即，如圖20(b)所示，從第三方向觀察時(shí)，以光擴(kuò)散部60的面積相對于攝像裝置(攝像元件)40的單一的像素PA的面積的比小于10％的方式，規(guī)定光擴(kuò)散部60的尺寸或配置等。例如，攝像裝置40的像素PA約為0.25mm×0.25mm時(shí)，如果在該像素PA內(nèi)配置1個(gè)約0.02mm×0.02mm的光擴(kuò)散部60，則該面積比約為0.64％。這樣，如果使光擴(kuò)散部60的加工面積小于視野尺寸，則在攝像裝置40進(jìn)行攝像時(shí)，能夠使光擴(kuò)散部60不作為圖像而明顯存在，避免攝像不均勻。

如上所述，在本實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1B中，也與第一實(shí)施方式所涉及的光測定裝置1同樣，能夠進(jìn)行與所希望的照射條件相對應(yīng)的光的照射。另外，如上所述，能夠避免攝像不均勻。

以上說明的實(shí)施方式是對本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板、光照射裝置和光測定裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的實(shí)施方式。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板、光照射裝置和光測定裝置并不限定于上述的實(shí)施方式。

例如，在上述第一～第三實(shí)施方式中，對將測定對象物A保持于微型板11的槽13的情況進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的光學(xué)板(即，光照射裝置、光測定裝置、光照射方法和光測定方法)也能夠適用于將測定對象物A保持于培養(yǎng)皿或載玻片等的其它的保持部件的情況。

圖21是表示將測定對象物保持于培養(yǎng)皿時(shí)的例子的圖。圖21(b)是沿圖21(a)的XXIb－XXIb線的剖面圖。如圖21所示，此處，將測定對象物A保持在培養(yǎng)皿(保持部件)16，與其對應(yīng)地使用光學(xué)板50C。在光學(xué)板50C中，從第三方向觀察，以包圍培養(yǎng)皿16的方式形成圓環(huán)狀地排列的多個(gè)光擴(kuò)散部60。即，在培養(yǎng)皿16的正下方?jīng)]有形成光擴(kuò)散部60。另外，各個(gè)光擴(kuò)散部60針對第三方向由多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。即，光擴(kuò)散部60沿著第三方向延伸。

在這種情況下，也與上述實(shí)施方式同樣，能夠進(jìn)行與所希望的照射條件相對應(yīng)的光的照射。另外，從第三方向觀察，能夠利用來自培養(yǎng)皿16的外側(cè)的光對測定對象物A進(jìn)行照明，因此能夠合適地對測定對象物A進(jìn)行斜照明(即，利用暗視野的照明)。

圖22是表示將測定對象物保持于培養(yǎng)皿時(shí)的另一個(gè)例子的圖。圖22(b)是沿圖22(a)的XXIIb－XXIIb線的剖面圖。如圖22所示，此處，將測定對象物A保持在培養(yǎng)皿(保持部件)16，與其對應(yīng)地使用光學(xué)板50D。在光學(xué)板50D中，沿著主面50a形成多個(gè)光擴(kuò)散部60。更具體而言，在光學(xué)板50D，從第三方向觀察，以與培養(yǎng)皿16重復(fù)的方式形成多個(gè)光擴(kuò)散部60。因此，從第三方向觀察，在培養(yǎng)皿16的正下方配置有多個(gè)光擴(kuò)散部60。各個(gè)光擴(kuò)散部60針對第三方向由單一的改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。

在這種情況下，也與上述實(shí)施方式同樣，能夠進(jìn)行與所希望的照射條件相對應(yīng)的光的照射。另外，從第三方向觀察，能夠利用來自培養(yǎng)皿16的正下方的光對測定對象物A進(jìn)行照明，因此能夠合適地對測定對象物A進(jìn)行透過照明(即，利用明視野的照明)。

圖23是表示將測定對象物保持于載玻片時(shí)的例子的圖。圖23(b)是沿圖23(a)的XXIIIb－XXIIIb線的剖面圖。如圖23所示，此處，將測定對象物A保持在長方形板狀的載玻片(保持部件)17，與其對應(yīng)地使用光學(xué)板50E。在光學(xué)板50E中，從第三方向觀察，以包圍載玻片17的方式形成矩形環(huán)狀地排列的多個(gè)光擴(kuò)散部60。即，在載玻片17的正下方?jīng)]有形成光擴(kuò)散部60。另外，各個(gè)光擴(kuò)散部60針對第三方向由多個(gè)改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。即，光擴(kuò)散部60沿著第三方向延伸。

在這種情況下，也與上述實(shí)施方式同樣，能夠進(jìn)行與所希望的照射條件相對應(yīng)的光的照射。另外，從第三方向觀察，能夠利用來自載玻片17的外側(cè)的光對測定對象物A進(jìn)行照明，因此能夠合適地對測定對象物A進(jìn)行斜照明(即，利用暗視野的照明)。

圖24是表示將測定對象物保持于載玻片時(shí)的另一個(gè)例子的圖。圖24(b)是沿圖24(a)的XXIVb－XXIVb線的剖面圖。如圖24所示，此處，將測定對象物A保持在載玻片(保持部件)17，與其對應(yīng)地使用光學(xué)板50F。在光學(xué)板50F，沿著主面50a形成多個(gè)光擴(kuò)散部60。更具體而言，在光學(xué)板50F，從第三方向觀察，以與載玻片17重復(fù)的方式形成多個(gè)光擴(kuò)散部60。因此，從第三方向觀察，在載玻片17的正下方配置有多個(gè)光擴(kuò)散部60。各個(gè)光擴(kuò)散部60針對第三方向由單一的改質(zhì)區(qū)域7(改質(zhì)點(diǎn))構(gòu)成。

在這種情況下，也與上述實(shí)施方式同樣，能夠進(jìn)行與所希望的照射條件相對應(yīng)的光的照射。另外，從第三方向觀察，能夠利用來自載玻片17的正下方的光對測定對象物A進(jìn)行照明，因此能夠合適地對測定對象物A進(jìn)行透過照明(即，利用明視野的照明)。

如上所述，形成光學(xué)板中的光擴(kuò)散部可以假定各種方式。關(guān)于形成光學(xué)板中的光擴(kuò)散部的方式，作為一個(gè)例子，可以如下那樣地決定。即，首先，設(shè)定光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)格。更具體而言，設(shè)定來自光源的激發(fā)波長與中間層的距離和數(shù)量。此處的中間層例如是光學(xué)板的主面與微型板等的保持部件的背面之間的層(例如中間層M)和從微型板等的保持部件的背面至保持部件中的測定對象物的載置面(例如槽13的底面13s)的層(例如微型板11的底部14)中的至少1個(gè)。另外，所謂中間層的距離是這些層的第三方向上的尺寸。

接著，在設(shè)定光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)格之后，設(shè)定照明對稱的規(guī)格。更具體而言，進(jìn)行照明對稱(保持部件和測定對象物)的形狀的設(shè)定(即，照射條件的設(shè)定)、輸入光的規(guī)格(例如配光特性、是明視野還是暗視野、和照射不均勻的允許程度等)的設(shè)定以及所要求的光量的設(shè)定。

之后，設(shè)定光學(xué)板的折射率、中間層的折射率和光學(xué)板的形狀。通過以上的設(shè)定可以決定在光學(xué)板形成的光擴(kuò)散部的方式。即，決定在光學(xué)板形成的光擴(kuò)散部的針對第一～第三方向的位置和圖案。因此，光學(xué)板中的光擴(kuò)散部的方式并不限定于上述的具體例，可以根據(jù)各種條件適當(dāng)設(shè)定。

另外，照明對象物(例如測定對象物A)并不限定于細(xì)胞或包含細(xì)胞的組織(tissue)，也可以是半導(dǎo)體裝置或膜等工業(yè)制品。另外，上述實(shí)施方式的光測定裝置也可以是光學(xué)顯微鏡或數(shù)字幻燈片掃描儀等顯微鏡裝置。在這種情況下，根據(jù)需要還可以具有物鏡。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以提供能夠與所希望的照射條件配合而照射光的光學(xué)板、光照射裝置、光測定裝置、光照射方法和光測定方法。

符號的說明

1…光測定裝置、11…微型板(保持部件)、16…培養(yǎng)皿(保持部件)、17…載玻片(保持部件)、20、20A、20B…光照射裝置、21…光源、40…攝像裝置(光檢測器)、50、50A、50B、50C、50D、50E、50F…光學(xué)板、50a…主面(光輸出面)、50b…背面(光輸出面)、50d、50f…側(cè)面(光輸入面)、51…第一部分、52…第二部分、60、61、62…光擴(kuò)散部、80、90、95…反射部、A…測定對象物(對象物)、L1、L2、L3、L4…光、L…激光。