JPH08160225A - Base plate and its production, optical fiber probe and its production - Google Patents
Base plate and its production, optical fiber probe and its productionInfo
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- JPH08160225A JPH08160225A JP30193794A JP30193794A JPH08160225A JP H08160225 A JPH08160225 A JP H08160225A JP 30193794 A JP30193794 A JP 30193794A JP 30193794 A JP30193794 A JP 30193794A JP H08160225 A JPH08160225 A JP H08160225A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、平板状の基盤上に微小
球体を配列した基盤及びその製造方法に関する。また、
本発明は、コアを先細り状に先鋭化した先鋭部の先端に
微小球体を付着させた光ファイバプローブ及びその製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate in which microspheres are arranged on a flat substrate and a method for manufacturing the same. Also,
The present invention relates to an optical fiber probe in which a microsphere is attached to the tip of a sharpened portion obtained by sharpening a core in a tapered shape, and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、溶媒中に微小球体からなる粒子
を混合すると、粒子は溶媒の熱運動等によっていわゆる
ブラウン運動を行なう。また、粒子が帯電していると、
クーロン力による反発作用で、粒子が近接した状態で安
定することはない。2. Description of the Related Art Generally, when particles composed of microspheres are mixed in a solvent, the particles perform so-called Brownian motion due to thermal motion of the solvent. Also, if the particles are charged,
Due to the repulsion due to Coulomb force, the particles are not stable in close proximity.
【０００３】このため、平板状の基盤上に微小球体に微
小球体を混合した溶媒を付着させた後、溶媒を蒸発させ
て、基盤上に微少球体を整列させることは、非常に困難
であった。Therefore, it is very difficult to evaporate the solvent after aligning the microspheres on the substrate after adhering the solvent in which the microspheres are mixed with the microspheres on the plate-shaped substrate. .
【０００４】このため、従来より、ブラウン運動等の作
用を抑えて、基盤上に微小球体を整列させる方法が研究
されている。Therefore, a method of aligning microspheres on a substrate while suppressing the action of Brownian motion has been studied.
【０００５】これらの方法では、例えば文献（Langmuir
e 1992,8,3183-3190）等に示すように、溶媒に混合され
た微小球体が、溶媒が蒸発する際に、溶媒の層の厚さが
微小球体の直径程度に薄くなったときに、表面張力によ
って微小球体が凝集される現象を利用して、微小球体の
配列を行なっている。In these methods, for example, the literature (Langmuir
e 1992,8,3183-3190), etc., when the microspheres mixed with the solvent become thinner when the solvent layer evaporates, the layer of the solvent becomes as thin as the diameter of the microspheres. The microspheres are arranged by utilizing the phenomenon that the microspheres are aggregated by the surface tension.
【０００６】具体的には、この方法では、図１７に示す
ように平板上のガラス板７１と、円筒７２とから構成さ
れるピット７３に、直径１μｍ程度のラテックス球から
なる微小球体を水あるいは０．０１ｍｏｌ程度の塩化ナ
トリウム等を添加した水に混合した懸濁液を適当量滴下
して、厚さが１００μｍ程度の溶媒層７４を形成するよ
うになっている。Specifically, in this method, as shown in FIG. 17, in a pit 73 composed of a flat glass plate 71 and a cylinder 72, microspheres made of latex spheres having a diameter of about 1 μm are mixed with water or water. An appropriate amount of a suspension mixed with water containing about 0.01 mol of sodium chloride or the like is added dropwise to form a solvent layer 74 having a thickness of about 100 μm.
【０００７】また、この方法では、円筒７２のガラス板
７１に接触する端部の内壁に内径がテーパー状に増加す
るテーパー部７５を形成し、ピット７３に滴下する懸濁
液の量を、その表面がテーパー部７５の端に接触する程
度に調整することにより、ピット７３中に形成される溶
媒層７４の断面形状を、その中心部の厚さが薄くなって
いる凹面形状としている。Further, in this method, a tapered portion 75 whose inner diameter increases in a tapered shape is formed on the inner wall of the end portion of the cylinder 72 which comes into contact with the glass plate 71, and the amount of the suspension dropped in the pit 73 is controlled by The cross-sectional shape of the solvent layer 74 formed in the pit 73 is made into a concave shape with a thin central portion by adjusting the surface so as to contact the end of the tapered portion 75.
【０００８】この方法では、溶媒層７４の溶媒が蒸発す
ると、溶媒層７４は、凹面形状を保ったまま厚さが減少
する。そして、溶媒層７４の中心部の厚さが微小球体の
直径すなわち１μｍ程度となると、図１８に示すよう
に、溶媒層７４の中心部の微小球体７６は、微小球体７
６間の溶媒７７による表面張力によって、互いに引き寄
せられる。ここで、溶媒の蒸発速度を適度に制御する
と、溶媒層７４の中心から周辺にかけて微小球体７６が
整列された球体配列層が形成される。In this method, when the solvent of the solvent layer 74 evaporates, the thickness of the solvent layer 74 decreases while maintaining the concave shape. Then, when the thickness of the central portion of the solvent layer 74 becomes the diameter of the microspheres, that is, about 1 μm, the microspheres 76 in the central portion of the solvent layer 74 become the microspheres 7 as shown in FIG.
The surface tension of the solvent 77 between the 6 attracts each other. Here, if the evaporation rate of the solvent is appropriately controlled, a spherical array layer in which the microspheres 76 are aligned from the center to the periphery of the solvent layer 74 is formed.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法では、微小球体のサイズが１μｍ以下、例えば
１００ｎｍ程度に小さくなると、微小球体の配列が不均
一になり、均一な球体配列層が得られなくなる問題があ
った。However, in such a method, when the size of the microspheres is reduced to 1 μm or less, for example, about 100 nm, the microspheres are non-uniformly arranged, and a uniform sphere array layer is obtained. There was a problem that disappeared.
【００１０】また、このような方法では、基盤７１上に
付着された溶媒層７４を凹面形状にするために、上述の
ような特別な形状のピット７３を形成しており、また、
微小球体が帯電することによって微小球体間に斥力とし
て働くクーロン力を減衰させるために、上述のように溶
媒に塩化ナトリウムを添加している。Further, in such a method, in order to make the solvent layer 74 attached on the substrate 71 into a concave shape, the pits 73 having the above-mentioned special shape are formed, and
Sodium chloride is added to the solvent as described above in order to attenuate the Coulomb force that acts as a repulsive force between the microspheres due to the charging of the microspheres.
【００１１】このため、球体配列層の整列状態を左右す
る因子が多くなって、整列状態を最適化することが困難
であり、また、広い領域にわたって均一に整列された球
体配列層を得ることができなかった。Therefore, there are many factors that influence the alignment state of the sphere array layer, and it is difficult to optimize the alignment state, and it is possible to obtain a sphere array layer that is uniformly aligned over a wide area. could not.
【００１２】ところで、コアとクラッドからなる、光フ
ァイバの一端にコアの先端にコアを先細り状に先鋭化し
た先鋭部を形成し、該先鋭部の先端に、色素あるいは、
試薬等を付着させて検出部を形成した光ファイバプロー
ブ、いわゆる光ファイバセンサ（スーパーチップ）が知
られている。By the way, at one end of an optical fiber consisting of a core and a clad, a sharpened portion is formed by sharpening the core into a tapered shape at the tip of the core, and a dye or a pigment is formed at the tip of the sharpened portion.
2. Description of the Related Art There is known an optical fiber probe having a detection unit formed by adhering a reagent or the like, a so-called optical fiber sensor (super chip).
【００１３】このようなスーパーチップは、例えばある
被検出物質を検出した際に、検出部色あるいは吸光スペ
クトルが変化するようになっており、この色あるいは吸
光スペクトルの変化を検出することによって、被検出物
質の測定等を行なうようになっている。In such a super chip, for example, when a certain substance to be detected is detected, the color of the detection part or the absorption spectrum changes, and by detecting the change in this color or the absorption spectrum, It is designed to measure the substance to be detected.
【００１４】このような光ファイバセンサは、検出部の
大きさを小さくすることができるため、測定の時間的応
答が遅くなる反面、微小な領域の測定を行なうことがで
き、従来の電気的なセンサに比して空間解像度が高いこ
とが知られているが、先鋭化した光ファイバの先端に耐
久性のある検出部を形成することが困難で、製造コスト
が高くなる問題があった。In such an optical fiber sensor, since the size of the detecting portion can be made small, the time response of the measurement becomes slow, but at the same time, it is possible to measure a minute area, and the conventional electrical sensor can be used. It is known that the spatial resolution is higher than that of the sensor, but it is difficult to form a durable detection portion at the tip of the sharpened optical fiber, and there is a problem that the manufacturing cost increases.
【００１５】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、微小球体を均一に配列した基盤及び
その製造方法を提供することを目的とする。また、本発
明は、検出の空間解像度が高く、製造が容易な光ファイ
バプローブを提供することを目的とする。また、本発明
は、容易に先鋭部の先端に微小球体を付着させることが
できる光ファイバの製造方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a base on which microspheres are uniformly arranged and a manufacturing method thereof. It is another object of the present invention to provide an optical fiber probe which has a high spatial resolution of detection and is easy to manufacture. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing an optical fiber, which allows a microsphere to be easily attached to the tip of a sharpened portion.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明に係る基盤は、平
板状の基盤と、基盤に微小球体を混合した液体を付着さ
せた後、基盤を傾けた状態で液体を蒸発させることによ
り、微小球体を基盤上に配列させて形成された球体配列
層とを備えることを特徴とする。The substrate according to the present invention has a structure in which a plate-shaped substrate and a liquid in which microspheres are mixed are attached to the substrate, and then the liquid is evaporated in a tilted state of the substrate. And a sphere array layer formed by arranging spheres on a base.
【００１７】本発明に係る基盤は、球体配列層の上面に
形成された感光体層を備えることを特徴とする。The substrate according to the present invention is characterized by including a photoconductor layer formed on the upper surface of the spherical array layer.
【００１８】本発明に係る基盤の製造方法は、プラスチ
ック又は高分子化合物からなる微小球体を液体に混合す
る混合工程と、微小球体を混合した液体を平板状の基盤
に付着させる付着工程と、基盤を傾斜させた状態で、基
盤に付着した液体を蒸発させることにより、基盤上に球
体を配列させた球体配列層を形成する配列工程とを有
し、付着工程に先だって、基盤の表面の液体に対する親
和力を増加させる親和化工程を有することを特徴とす
る。The method of manufacturing a substrate according to the present invention comprises a mixing step of mixing microspheres made of a plastic or a polymer compound with a liquid, an adhesion step of adhering the liquid mixed with the microspheres to a plate-shaped substrate, and the substrate. In the inclined state, by evaporating the liquid adhering to the substrate, there is an arranging step of forming a sphere arranging layer in which spheres are arranged on the substrate, and prior to the adhering step, the liquid on the surface of the substrate is It is characterized by having an affinity step for increasing affinity.
【００１９】本発明に係る基盤の製造方法は、混合工程
において、微小球体の表面の液体に対する親和力を増加
させた後、微小球体を液体に混合することを特徴とす
る。The method for producing a substrate according to the present invention is characterized in that, in the mixing step, the affinity of the surface of the microspheres for the liquid is increased and then the microspheres are mixed with the liquid.
【００２０】本発明に係る基盤の製造方法は、配列工程
において形成された球体配列層の上面に感光体層を形成
する感光体形成工程を有することを特徴とする。The method of manufacturing a substrate according to the present invention is characterized by including a photoconductor forming step of forming a photoconductor layer on the upper surface of the spherical array layer formed in the arranging step.
【００２１】また、本発明に係る光ファイバプローブ
は、光を伝搬させるコアと、コアを覆ってコア内を伝搬
する光を遮光するクラッドとからなる光ファイバの一端
にエッチングにより形成され、コアが先細り状に先鋭化
した先鋭部を有し、先鋭部の先端に付設された微小球体
を有する。The optical fiber probe according to the present invention is formed by etching one end of an optical fiber consisting of a core for propagating light and a clad for covering the core and shielding the light propagating in the core. It has a sharpened sharpened tip, and a microsphere attached to the tip of the sharpened tip.
【００２２】そして、この微小球体が平板状の基盤に、
プラスチック又は高分子化合物からなる微小球体を混合
した液体を付着させた後、基盤を傾けた状態で液体を蒸
発させることにより、微小球体を基盤上に配列させて形
成された球体配列層の微小球体に、先鋭部の先端を圧当
接させることによって先鋭部の先端に付設されたことを
特徴する。Then, the microspheres are formed on a flat base,
A microsphere of a sphere array layer formed by arranging the microspheres on the base by evaporating the liquid while tilting the base after adhering a liquid in which microspheres made of plastic or a polymer compound are mixed In addition, it is attached to the tip of the sharpened portion by pressing the tip of the sharpened portion into pressure contact.
【００２３】また、本発明に係る光ファイバプローブ
は、微小球体が色素を含んだプラスチック又は高分子化
合物からなることを特徴する。The optical fiber probe according to the present invention is characterized in that the microspheres are made of a plastic or a polymer compound containing a dye.
【００２４】また、本発明に係る光ファイバプローブの
製造方法は、プラスチック又は高分子化合物からなる微
小球体を液体に混合する混合工程と、微小球体を混合し
た液体を平板状の基盤に付着させる付着工程と、付着工
程に先だって上記基盤の表面の上記液体に対する親水力
を増加させる親和化工程と、基盤を傾斜させた状態で、
基盤に付着した液体を蒸発させることにより、基盤上に
球体を配列させた球体配列層を形成する配列工程と、光
を伝搬させるコアと、このコアを覆ってコア内を伝搬す
る光を遮光するクラッドとからなる光ファイバの一端を
エッチングして、コアが先細り状に先鋭化した先鋭部を
形成する先鋭化工程と、先鋭部の先端を上記球体配列層
の微小球体に圧当接して、先鋭部の先端に微小球体を付
設する付設工程とからなることを特徴する。Further, the method of manufacturing an optical fiber probe according to the present invention comprises a mixing step of mixing microspheres made of a plastic or a polymer compound with a liquid, and an attaching step of adhering the liquid containing the microspheres to a flat plate-shaped substrate. Prior to the step of attaching, the affinity step of increasing the hydrophilicity of the surface of the substrate with respect to the liquid, and the state of inclining the substrate,
By evaporating the liquid adhering to the base, an arraying process of forming a sphere array layer in which spheres are arrayed on the base, a core that propagates light, and a core that covers this core and blocks light that propagates inside the core A sharpening step of etching one end of an optical fiber composed of a clad and forming a sharpened portion in which the core is sharpened in a tapered shape, and a tip of the sharpened portion is pressed into contact with the microsphere of the spherical array layer to sharpen the sharpened portion. And an attaching step of attaching a microsphere to the tip of the part.
【００２５】また、本発明に係る光ファイバプローブの
製造方法は、混合工程において、色素を含んだ微小球体
を液体に混合することを特徴とする。Further, the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention is characterized in that in the mixing step, the microspheres containing the dye are mixed with the liquid.
【００２６】また、本発明に係る光ファイバプローブの
製造方法は、混合工程において、前記微小球体の表面の
前記液体に対する親和力を増加させた後、微小球体を液
体に混合することを特徴とする。Further, the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention is characterized in that, in the mixing step, the affinity of the surface of the microsphere for the liquid is increased and then the microsphere is mixed with the liquid.
【００２７】[0027]
【作用】本発明に係る基盤は、本発明に係る基盤の製造
方法によって製造される。The substrate according to the present invention is manufactured by the method for manufacturing a substrate according to the present invention.
【００２８】本発明に係る基盤の製造方法では、親和化
工程において平板状の基盤の表面の混合工程で使用する
液体に対する親和力を増加させる。In the substrate manufacturing method according to the present invention, the affinity for the liquid used in the mixing step of the surface of the plate-shaped substrate is increased in the affinity step.
【００２９】そして、混合工程においてプラスチック又
は高分子化合物からなる微小球体を液体に混合させる。
あるいは、この混合工程において、微小球体の表面の液
体に対する親和力を増加させた後、液体に混合する。Then, in the mixing step, the microspheres made of plastic or polymer compound are mixed with the liquid.
Alternatively, in this mixing step, the affinity of the surface of the microsphere for the liquid is increased, and then the liquid is mixed with the liquid.
【００３０】つぎに、付着工程において微小球体を混合
した液体を基盤に付着させ、配列工程において基盤を傾
斜させた状態で、基盤に付着した液体を蒸発させる。Next, in the attaching step, the liquid mixed with the microspheres is attached to the substrate, and in the arranging step, the liquid attached to the substrate is evaporated while the substrate is inclined.
【００３１】このとき、基盤が傾斜させられると、基盤
の上部での液体の層の厚さが、基盤の下部での液体の層
の厚さに対して薄くなる。At this time, when the base is tilted, the thickness of the liquid layer on the upper portion of the base becomes smaller than the thickness of the liquid layer on the lower portion of the base.
【００３２】この状態で、液体が蒸発すると、まず基盤
表面の上部での液体の層の厚さが微小球体の直径以下と
なり、この位置の微小球体が移動できなくなって基盤に
固着される。When the liquid evaporates in this state, the thickness of the liquid layer on the upper surface of the base becomes less than the diameter of the microsphere, and the microsphere at this position cannot move and is fixed to the base.
【００３３】続いて、この固着された微小球体と、この
微小球体付近に位置する微小球体との間に液体の凹面部
が形成され、この凹面部に働く表面張力によって、これ
らの微小球体間に引力が働く。しかしながら、固着され
た微小球体が移動しないため、固着された微小球体付近
に位置する微小球体が、固着された微小球体に引き寄せ
られ、固着された微小球体に接触する。Subsequently, a concave portion of the liquid is formed between the fixed microsphere and the microsphere located in the vicinity of the microsphere, and the surface tension acting on the concave surface causes a gap between the microspheres. Gravity works. However, since the fixed microspheres do not move, the microspheres located near the fixed microspheres are attracted to the fixed microspheres and come into contact with the fixed microspheres.
【００３４】そして、液体の蒸発が進むと、これらの固
着された微小球体付近に位置する微小球体が徐々に引き
寄せられ、液体が全て蒸発してしまうと、微小球体が集
中されて２次元状に配列され、球体配列層が形成され
る。Then, as the evaporation of the liquid progresses, the microspheres located near these fixed microspheres are gradually attracted, and when the liquid is completely evaporated, the microspheres are concentrated and become two-dimensional. Arranged to form a spherical array layer.
【００３５】あるいは、さらに配列工程において形成さ
れた球体配列層の上面に感光体層を形成する。Alternatively, a photosensitive layer is further formed on the upper surface of the spherical array layer formed in the arraying step.
【００３６】このようにして製造された本発明に係る基
盤は、球体配列層の上に底部が平坦な部材を載置したと
きに微小球体の頂点のみが部材の底部に接触するため、
摩擦低減部材として機能する。In the substrate according to the present invention manufactured as described above, when a member having a flat bottom is placed on the sphere array layer, only the tops of the microspheres contact the bottom of the member.
Functions as a friction reducing member.
【００３７】また、このような基盤は、平板状の基盤上
に微小球体を配列した球体配列層を有しているため、こ
の球体配列層の上に導電性の薄膜を形成することによ
り、表面積の広い電極を構成することができる。Further, since such a substrate has a sphere array layer in which microspheres are arrayed on a flat plate-like substrate, a surface area is formed by forming a conductive thin film on the sphere array layer. A wide electrode can be constructed.
【００３８】また、この球体配列層は、基盤上に微小球
体を混合した液体を付着させた後、基盤を傾けた状態で
液体を蒸発させることによって形成されているため、液
体が蒸発する際に整列され、均一な配列となっている。Further, since the sphere array layer is formed by depositing a liquid in which microspheres are mixed on a substrate and then evaporating the liquid with the substrate tilted, when the liquid evaporates. Aligned and in a uniform array.
【００３９】本発明に係る他の基盤は、このような球体
配列層の上面に形成された感光体層を有している。この
感光体層は、球体配列層上に形成されているため、その
表面に凹凸を有する。このため、この感光体層の凸部に
記録光を入射することにより、凸部の感光体層が感光
し、これによって高効率かつコントラスト比が高い光学
記録を行なうことができる。Another substrate according to the present invention has a photoreceptor layer formed on the upper surface of such a spherical array layer. Since this photoconductor layer is formed on the sphere array layer, it has irregularities on its surface. For this reason, when the recording light is incident on the convex portion of the photosensitive layer, the photosensitive layer on the convex portion is exposed to light, whereby high efficiency and high contrast ratio optical recording can be performed.
【００４０】また、本発明に係る光ファイバプローブ
は、本発明に係る光ファイバプローブの製造方法によっ
て製造される。The optical fiber probe according to the present invention is manufactured by the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention.
【００４１】本発明の光ファイバプローブの製造方法で
は、上述の基盤の製造方法によって製造された基盤の表
面に形成された球体配列層を構成する微小球体に、光フ
ァイバの一端をエッチングして、コアを先細り状に先鋭
化させた先鋭部の先端を圧当接する。In the method of manufacturing the optical fiber probe of the present invention, one end of the optical fiber is etched into the microspheres forming the spherical array layer formed on the surface of the substrate manufactured by the above-described method of manufacturing the substrate, The tip of a sharpened portion obtained by sharpening the core in a tapered shape is pressed against and abutted.
【００４２】球体配列層を構成する微小球体は、基盤上
に配列されているだけなので、先鋭部の先端を圧当接す
ることにより、容易に先鋭部の先端に付着して基盤上か
ら剥離する。Since the microspheres forming the sphere array layer are only arranged on the substrate, they are easily attached to the tip of the sharp portion and peeled off from the substrate by pressing the tip of the sharp portion.
【００４３】このように製造された本発明に係る光ファ
イバプローブは、微小球体に試薬等を含ませておくこと
により、試薬が反応する物質を検出する光ファイバセン
サとして機能する。The optical fiber probe according to the present invention manufactured as described above functions as an optical fiber sensor for detecting a substance with which the reagent reacts by including the reagent in the microsphere.
【００４４】また、このような光ファイバプローブの先
鋭部と反対側のコアに光を入射させることにより、先鋭
部の先端の微小球体を発光させることができ、微小な光
源として用いることができる。あるいは、微小球体に色
素を含ませておくことにより、この色素の波長を有する
微小な光源として用いることができる。By injecting light into the core on the side opposite to the sharpened portion of such an optical fiber probe, the microspheres at the tip of the sharpened portion can emit light and can be used as a minute light source. Alternatively, by incorporating a dye into the microsphere, it can be used as a minute light source having the wavelength of this dye.
【００４５】[0045]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
ながら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００４６】まず、本発明に係る基盤を適用した第１実
施例について説明する。First, a first embodiment to which the substrate according to the present invention is applied will be described.
【００４７】この第１実施例の基盤は、例えば図１に示
すように、スライドグラス等の平板状のガラス板からな
る基盤１と、この基盤１上に微小球体２が１層に配列さ
れた球体配列層３とからなる。The substrate of the first embodiment is, for example, as shown in FIG. 1, a substrate 1 made of a flat glass plate such as a slide glass, and microspheres 2 arranged in one layer on the substrate 1. And the spherical array layer 3.
【００４８】この球体配列層３を構成する微小球体２
は、例えば直径５０ｎｍ乃至１００ｎｍのラテックス球
からなる。このような微小球体２は、平板上で１つの粒
子の周囲に６つの粒子が接触するいわゆる２次元最密構
造となっている。Microspheres 2 constituting the sphere array layer 3
Consists of latex spheres with a diameter of 50 nm to 100 nm, for example. Such a microsphere 2 has a so-called two-dimensional close-packed structure in which six particles are in contact with one particle on a flat plate.
【００４９】このような構造の基盤は、例えば球体配列
層３上に底部が平坦な部材を載置したときに微小球体２
の頂点のみが上記部材に接触するため、平板上に部材を
載置した場合と比較して摩擦力を低減させることがで
き、摩擦低減部材として使用することができる。The base having such a structure has, for example, a fine sphere 2 when a member having a flat bottom is placed on the sphere array layer 3.
Since only the apex of (1) contacts the member, the frictional force can be reduced as compared with the case where the member is placed on a flat plate, and it can be used as a friction reducing member.
【００５０】また、上記球体配列層３は、基盤１に微小
球体２を混合した液体を付着させた後、基盤１を傾けた
状態で液体を蒸発させることにより形成されているた
め、従来に比して１桁程度小さい直径を有する微小球体
２がより均一に配列されている。このため、従来に比し
て微少な部材に対する摩擦低減部材として使用すること
ができる。Further, since the sphere array layer 3 is formed by depositing a liquid in which the microspheres 2 are mixed on the base 1 and then evaporating the liquid with the base 1 tilted, the sphere array layer 3 is different from the conventional one. As a result, the microspheres 2 having a diameter smaller by about one digit are more uniformly arranged. Therefore, it can be used as a friction reducing member for a minute member as compared with the conventional one.
【００５１】また、このような基盤１０の球体配列層３
の上面に導電性の薄膜を形成することにより、平板上に
薄膜を形成した場合に比して、表面積の広い電極を構成
することができる。Further, the spherical array layer 3 of the substrate 10 as described above is used.
By forming the conductive thin film on the upper surface of the electrode, an electrode having a larger surface area can be formed as compared with the case where the thin film is formed on a flat plate.
【００５２】つぎに、本発明に係る他の基盤を適用した
第２実施例について説明する。Next, a second embodiment to which another substrate according to the present invention is applied will be described.
【００５３】この第２実施例に係る基盤は、例えば図２
に示すように、上記第１実施例の基盤１０の球体配列層
３の上面に感光体層４を形成したものである。この感光
体層４は、いわゆるＬＢフィルムからなり、１０ｎｍ程
度の厚さに形成されている。The substrate according to the second embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the photoconductor layer 4 is formed on the upper surface of the spherical array layer 3 of the substrate 10 of the first embodiment. The photoconductor layer 4 is made of a so-called LB film and has a thickness of about 10 nm.
And it is formed to a thickness of degrees.
【００５４】このような構造の基盤１５では、感光体層
４は、球体配列層３上に形成されているため、その表面
に凹凸を有する。このため、この感光体層３の凸部に集
光した記録光を照射することにより、凸部の感光体層４
が感光し、これによって光学記録を行なうことができ
る。In the base 15 having such a structure, since the photosensitive layer 4 is formed on the sphere array layer 3, its surface has irregularities. Therefore, by irradiating the convex portion of the photosensitive layer 3 with the condensed recording light, the photosensitive layer 4 of the convex portion is irradiated.
Is exposed to light, which enables optical recording.
【００５５】具体的には、例えば図３に示すように、光
ファイバのコアの先端を先細り状に形成した先鋭部２１
を有する光ファイバプローブ２０を使用して記録を行な
う。この光ファイバプローブ２０の先鋭部２１の表面に
は遮光部２２が設けられ、この遮光部２２の先端に記録
光の波長以下程度の開口部２３が設けられている。Specifically, as shown in FIG. 3, for example, a sharpened portion 21 is formed by tapering the tip of the core of the optical fiber.
Recording is performed using the optical fiber probe 20 having A light-shielding portion 22 is provided on the surface of the sharpened portion 21 of the optical fiber probe 20, and an opening 23 having a wavelength of the recording light or less is provided at the tip of the light-shielding portion 22.
【００５６】そして、このような光ファイバプローブ２
０の先鋭部２１の他端から入射されたレーザ光などから
なる記録光は、先鋭部２１において集光され、開口部２
３から感光体層４に照射される。Then, such an optical fiber probe 2
Recording light composed of such incident laser beam from the sharpened tip 2 1 at the other end of the 0 is condensed at the sharpened tip 21, opening 2
The photoconductor layer 4 is irradiated with the light from 3.
【００５７】この記録光の波長以下程度の開口部２３か
ら感光体層４に照射される記録光は、空間を伝搬しない
で波長以下程度の領域に存在するいわゆるエバネッセン
ト光となっている。The recording light emitted to the photosensitive layer 4 from the opening 23 having a wavelength of not more than the wavelength of the recording light is so-called evanescent light existing in a region having a wavelength of not more than the wavelength without propagating in space.
【００５８】このようなエバネッセント光を記録光とし
て用いて記録を行なう際には、この開口部２３が感光体
層４の凸部に接近するように光ファイバプローブ２０を
移動させ、感光体層４に記録光を照射する。When recording is performed using such evanescent light as recording light, the optical fiber probe 20 is moved so that the opening 23 approaches the convex portion of the photoconductor layer 4, and the photoconductor layer 4 is moved. Irradiate the recording light on.
【００５９】エバネッセント光の伝搬は、先鋭部２１の
先端と、感光体層４の表面との相互作用によって起こっ
ているため、感光体層４に入射された記録光の記録効率
は、先鋭部２１の先端の局率半径と、感光体層４の表面
の局率半径と、先鋭部２１の先端と感光体層４の表面と
の距離が、それぞれ等しくなったときに最大となる。Since the propagation of the evanescent light is caused by the interaction between the tip of the sharpened portion 21 and the surface of the photosensitive layer 4, the recording efficiency of the recording light incident on the photosensitive layer 4 is high. When the radius of curvature of the tip, the radius of curvature of the surface of the photoconductor layer 4, and the distance between the tip of the sharpened portion 21 and the surface of the photoconductor layer 4 become equal, the maximum value is obtained.
【００６０】この場合では、先鋭部２１の先端の局率半
径と、感光体層４の表面の局率半径とがそれぞれ光の波
長以下程度となっているため先鋭部２１の先端と感光体
層４の表面との距離が光の波長以下程度となったときに
記録効率が最大となる。In this case, since the radius of curvature of the tip of the sharpened portion 21 and the radius of curvature of the surface of the photosensitive layer 4 are each equal to or less than the wavelength of light, the distal end of the sharpened portion 21 and the photosensitive layer. The recording efficiency becomes maximum when the distance from the surface of No. 4 is about the wavelength of light or less.
【００６１】このとき、エバネッセント光の光強度は、
光源からの距離が波長程度以上となると急激に減少する
ため、感光体層４の凸部の周辺の凹部の感光体層４に到
達する記録光の強度は、凸部における強度に比較して極
めて弱くなり、凸部の感光体層４のみが感光する。At this time, the light intensity of the evanescent light is
When the distance from the light source is about the wavelength or more, it sharply decreases. Therefore, the intensity of the recording light reaching the photosensitive layer 4 in the concave portion around the convex portion of the photosensitive layer 4 is extremely higher than that in the convex portion. It becomes weak and only the photosensitive layer 4 on the convex portion is exposed.
【００６２】ところで、図４に示すように、平板状の感
光体層２４に対して同様な記録を行なった場合には、開
口部２３から照射されるエバネッセント光が拡散されて
しまい、先鋭部２１の先端の局率半径に比して大きな領
域２６の感光体層２５が露光され、また、記録光が拡散
されるために、コントラストが低下することになる。By the way, as shown in FIG. 4, when the same recording is performed on the flat photosensitive layer 24, the evanescent light emitted from the opening 23 is diffused, and the sharpened portion 21 is formed. Since the photoconductor layer 25 in the area 26, which is larger than the local radius at the tip of, is exposed and the recording light is diffused, the contrast is lowered.
【００６３】すなわち、上述の図３及びその説明に示す
ような記録を行なうことにより、コントラスト比が高い
光学記録を行なうことができる。また、このような記録
を行なうことにより、感光体層４の凸部のみを露光させ
ることができるため、従来、レンズ等により集光した記
録光を用いて記録を行なった場合に比して小さな領域に
記録を行なうことができる。That is, by performing the recording as shown in FIG. 3 and the description thereof, optical recording with a high contrast ratio can be performed. Further, by performing such recording, it is possible to expose only the convex portions of the photoconductor layer 4, so that it is smaller than the case where recording is performed using recording light condensed by a lens or the like conventionally. Recording can be performed in the area.
【００６４】ここで、本発明に係る基盤の製造方法を適
用した第３実施例について説明する。Now, a third embodiment to which the method for manufacturing a substrate according to the present invention is applied will be described.
【００６５】上述の図１に示すような構造の基盤１０
は、本発明に係る基盤の製造方法により製造される。こ
の基盤の製造方法は、例えば図５に示すように、親和化
工程と、混合工程と、付着工程と、配列工程とからな
る。A substrate 10 having a structure as shown in FIG. 1 described above.
Is manufactured by the method for manufacturing a substrate according to the present invention. As shown in FIG. 5, for example, this substrate manufacturing method includes an affinity step, a mixing step, an attaching step, and an arraying step.
【００６６】この基盤の製造方法では、まず、親和化工
程において平板状の基盤の表面の混合工程で使用する液
体に対する親和力を増加させる。例えば混合工程におい
て使用する液体として水を使用する場合では、この親和
化工程では、９７％程度の濃度の能硫酸に２４時間程度
浸すことによって平板状の基盤の表面の水に対する親和
力を増加させて親水化処理を行なう。In this substrate manufacturing method, first, the affinity for the liquid used in the mixing step of the surface of the plate-shaped substrate is increased in the affinity step. For example, when water is used as the liquid used in the mixing step, in this affinity step, the affinity for water on the surface of the flat substrate is increased by immersing in a sulfuric acid having a concentration of about 97% for about 24 hours. Hydrophilize.
【００６７】この親水化処理としては、ジクロロシラン
（ＣＨ3）2ＳｉＣｌ2をヘキサンに体積比３〜７％程度
溶解させた溶液中に上記基盤を１０〜２０分程度浸して
も上記同様に基盤の表面の水に対する親和力を増加させ
ることができる。As the hydrophilic treatment, dichlorosilane (CH 3 ) 2 SiCl 2 is dissolved in hexane at a volume ratio of about 3 to 7%, and the substrate is immersed for about 10 to 20 minutes in the same manner as above. The surface's affinity for water can be increased.
【００６８】つぎに、混合工程においてプラスチック又
は高分子化合物からなる微小球体を液体に混合する。例
えば微小球体として直径５０ｎｍ乃至１００ｎｍのラテ
ックス球を使用し、この微小球体を水あるいはアルコー
ル等からなる液体に混合する。あるいは、この混合工程
において、上述のラテックス球の代わりに、表面の水あ
るいはアルコールに対する親水力を増加させたラテック
ス球を使用してもよい。Next, in the mixing step, the microspheres made of plastic or polymer compound are mixed with the liquid. For example, latex spheres having a diameter of 50 nm to 100 nm are used as the microspheres, and the microspheres are mixed with a liquid such as water or alcohol. Alternatively, in this mixing step, latex spheres whose surface has increased hydrophilicity to water or alcohol may be used in place of the above-mentioned latex spheres.
【００６９】そして、付着工程において微小球体を混合
した液体を基盤に付着させる。この付着工程において基
盤に付着させる液体の量及びこの液体中の微小球体の量
すなわち濃度は、液体層が広がる領域を１層の微小球体
が覆うことができる程度となるように設定されている。Then, in the attaching step, the liquid in which the microspheres are mixed is attached to the substrate. The amount of the liquid and the amount of the microspheres in the liquid, that is, the concentration thereof, are set so that one layer of the microspheres can cover the area where the liquid layer spreads.
【００７０】最後に、配列工程において基盤を傾斜させ
た状態で、基盤に付着した液体を蒸発させる。Finally, in the arrangement step, the liquid attached to the substrate is evaporated while the substrate is inclined.
【００７１】この配列工程では、例えば図６に示すよう
に、付着工程において液体５を付着させた平板状のスラ
イドグラス等からなる基盤１をいわゆるペルチエ素子３
０上に載置し、このペルチエ素子３０を５〜１０度程度
傾いた状態でチャンバー３１内に載置する。In this arranging step, as shown in FIG. 6, for example, the base 1 made of a flat-plate slide glass or the like to which the liquid 5 is attached in the attaching step is attached to a so-called Peltier element 3.
0, and the Peltier element 30 is placed in the chamber 31 in an inclined state of about 5 to 10 degrees.
【００７２】そして、チャンバー３１内に窒素を供給
し、窒素の弱い流れ３２を発生させることにより湿度を
５０％程度に維持し、ペルチエ素子３０の温度を２５度
から０．１度の範囲内に制御した。Then, by supplying nitrogen into the chamber 31 and generating a weak flow 32 of nitrogen, the humidity is maintained at about 50%, and the temperature of the Peltier element 30 is set within the range of 25 degrees to 0.1 degrees. Controlled.
【００７３】このとき、チャンバー３１内に傾斜させて
載置された基盤１上の液体５は、例えばその断面を図７
に示すように、基盤１の上部での液体５の層の厚さが、
基盤１の下部での液体５の層の厚さに対して薄い状態と
なる。At this time, the liquid 5 on the base 1 placed in the chamber 31 while being inclined is shown in FIG.
As shown in, the thickness of the layer of liquid 5 on top of the substrate 1 is
It becomes thin relative to the thickness of the layer of liquid 5 at the bottom of the substrate 1.
【００７４】このように、基盤１の上部での液体５の層
の厚さが薄くなると、基盤１の上部での液体５がより蒸
発しやすい状態となる。As described above, when the thickness of the layer of the liquid 5 on the upper portion of the base 1 is reduced, the liquid 5 on the upper portion of the base 1 is more easily evaporated.
【００７５】この状態で、液体が蒸発すると、例えば図
８に示すように、まず、基盤１表面の上部での液体５の
層の厚さが微小球体２の直径以下となり、この位置の微
小球体２ａが移動できなくなって基盤１に固着される。When the liquid evaporates in this state, for example, as shown in FIG. 8, first, the thickness of the layer of the liquid 5 on the upper surface of the substrate 1 becomes equal to or smaller than the diameter of the microsphere 2, and the microsphere at this position. 2a cannot move and is fixed to the base 1.
【００７６】続いて、この固着された微小球体２ａと、
この微小球体２ａ付近に位置する微小球体２ｂとの間に
液体５の凹面部が形成され、この凹面部に働く表面張力
によって、これらの微小球体２ａ、２ｂ間に引力が働
く。しかしながら、固着された微小球体２ａが移動しな
いため、固着された微小球体２ａ付近に位置する微小球
体２ｂが、固着された微小球体２ａに引き寄せられ、微
小球体２ａに接触する。Subsequently, the fixed microspheres 2a and
A concave portion of the liquid 5 is formed between the minute spherical body 2a and the minute spherical body 2b located near the minute spherical body 2a, and an attractive force acts between the minute spherical bodies 2a and 2b due to the surface tension acting on the concave surface portion. However, since the fixed microspheres 2a do not move, the microspheres 2b located in the vicinity of the fixed microspheres 2a are attracted to the fixed microspheres 2a and contact the microspheres 2a.
【００７７】そして、液体５の蒸発が進むと、これらの
固着された微小球体２ａ、２ｂ付近に位置する微小球体
２が徐々に引き寄せられ、液体５が全て蒸発してしまう
と、微小球体２が集中されて２次元状に配列され、上述
の図１に示すような球体配列層３が形成される。When the liquid 5 evaporates, the microspheres 2 located near the fixed microspheres 2a and 2b are gradually attracted, and when the liquid 5 is completely evaporated, the microspheres 2 are formed. The particles are concentrated and arranged two-dimensionally to form the spherical array layer 3 as shown in FIG.
【００７８】ところで、平面上で球体が最密構造をとる
場合、１つの球体の周囲に正６角形状に６つの球体が接
触した配置となる。すなわち、４つの球体に着目する
と、この４つの球体の中心が頂点となった菱形となり、
対角短辺の２つの球体が接触した状態に配置される。By the way, when the spheres have a close-packed structure on a plane, six spheres are in contact with each other in the shape of a regular hexagon around one sphere. In other words, focusing on the four spheres, it becomes a rhombus with the center of these four spheres as the apex,
Two spheres on the diagonal short side are arranged in contact with each other.
【００７９】具体的には、親水化処理を行なった直径５
０μｍのラテックス球を微小球体２として用い、微小球
体２を混合する液体５として水を用いた場合には、例え
ば図９に示すように、一部に微小球体２の直径の不統一
による乱れがあるが、全体として微小球体２が均一に配
列された球体配列層３が得られる。Specifically, the diameter 5 which has been subjected to the hydrophilization treatment
When latex spheres of 0 μm are used as the microspheres 2 and water is used as the liquid 5 for mixing the microspheres 2, for example, as shown in FIG. However, the sphere array layer 3 in which the microspheres 2 are uniformly arrayed is obtained as a whole.
【００８０】また、親水化処理を行なっていない直径５
０μｍのラテックス球を微小球体２として用い、微小球
体２を混合する液体５として水を用いた場合には、例え
ば図１０に示すように、親水化処理を行なった直径５０
μｍのラテックス球を使用した場合に比して、均一性が
劣り、微小球体２の集合とこれらの間の空間が生じる
が、微小球体２が良好に配列された球体配列層３が得ら
れる。Further, the diameter of 5 which is not subjected to the hydrophilization treatment
When latex particles of 0 μm are used as the microspheres 2 and water is used as the liquid 5 for mixing the microspheres 2, for example, as shown in FIG.
As compared with the case of using the latex spheres of μm, the uniformity is poor, and the microspheres 2 are aggregated and the spaces between them are generated, but the sphere array layer 3 in which the microspheres 2 are satisfactorily arranged can be obtained.
【００８１】また、微小球体として直径１００μｍのラ
テックス球を用い、微小球体２を混合する液体５として
水を用いた場合には、例えば図１１に示すように、上述
の図９に示す球体配列層３と同様に微小球体２が均一に
配列された球体配列層３が得られる。Further, when latex spheres having a diameter of 100 μm are used as the microspheres and water is used as the liquid 5 for mixing the microspheres 2, for example, as shown in FIG. 11, the sphere array layer shown in FIG. As in the case of 3, the sphere array layer 3 in which the microspheres 2 are uniformly arrayed is obtained.
【００８２】また、微小球体として直径１００μｍのラ
テックス球を用い、微小球体を混合する液体としてアル
コールを用いた場合には、例えば図１２に示すように、
微小球体２の集合とこれらの間の空間を有する球体配列
層３が得られる。この場合の微小球体２の集合の間の空
間は、上述の図１０に示す場合に比して大きくなってい
る。When latex spheres having a diameter of 100 μm are used as the microspheres and alcohol is used as the liquid for mixing the microspheres, for example, as shown in FIG.
A sphere array layer 3 having a set of microspheres 2 and a space between them is obtained. The space between the aggregates of the microspheres 2 in this case is larger than that shown in FIG.
【００８３】上述したように、この基盤の製造方法で
は、微小球体を混合した液体を基盤に付着させた後、基
盤を傾けて液体を蒸発させるだけで球体配列層が形成さ
れる。このため、基盤を傾ける角度、チャンバー内の湿
度、温度等を設定するだけで均一に配列された球体配列
層を形成することができる。このため、従来に比して容
易に球体配列層を形成することができ、基盤の製造コス
トを低減させることができる。As described above, in this substrate manufacturing method, the spherical array layer is formed simply by adhering the liquid mixed with the microspheres to the substrate and then tilting the substrate to evaporate the liquid. Therefore, it is possible to form a sphere array layer that is uniformly arrayed only by setting the angle of inclining the substrate, the humidity in the chamber, the temperature, and the like. Therefore, the spherical array layer can be formed more easily than in the past, and the manufacturing cost of the substrate can be reduced.
【００８４】また、このような基盤の製造方法により基
盤の製造を行なうと、従来に比して直径の小さい微小球
体を配列させることができる。When the substrate is manufactured by such a substrate manufacturing method, it is possible to arrange the microspheres having a smaller diameter than the conventional one.
【００８５】ここで、本発明に係る他の基盤の製造方法
を適用した第４実施例について説明する。Now, a fourth embodiment to which another substrate manufacturing method according to the present invention is applied will be described.
【００８６】この基盤の製造方法では、まず、上述の第
３実施例と同様な親和化工程と、混合工程と、付着工程
と、配列工程とによって、上述の図１に示すような構造
の基盤１０を製造する。In this substrate manufacturing method, first, a substrate having a structure as shown in FIG. 1 is formed by the same affinity step, mixing step, adhering step, and arraying step as those in the third embodiment. 10 is manufactured.
【００８７】つぎに、感光体形成工程において、この基
盤１０の球体配列層３の上に、ＬＢフィルム等からなる
感光体層４を形成する。Next, in the photoconductor forming step, the photoconductor layer 4 made of an LB film or the like is formed on the sphere array layer 3 of the substrate 10.
【００８８】具体的には、ＬＢフィルムの素材を、例え
ば水又はクロロフォルム等の有機溶媒に溶解させ、この
ＬＢフィルムの素材を溶解させた水又はクロロフォルム
等の有機溶媒を、水の表面上に展開させ、単分子の膜を
形成する。Specifically, the material of the LB film is dissolved in, for example, water or an organic solvent such as chloroform, and the organic solvent such as water or chloroform in which the material of the LB film is dissolved is spread on the surface of water. To form a monomolecular film.
【００８９】そして、この水の表面上に形成された単分
子の膜に、上述の球体配列層３の表面に付着させ、累積
することにより感光体層４を形成することができる。Then, the monomolecular film formed on the surface of this water is adhered to the surface of the above-mentioned sphere array layer 3 and accumulated to form the photoconductor layer 4.
【００９０】これにより、例えば５０ｎｍ乃至１００ｎ
ｍ程度の微小球体２からなる球体配列層３上に感光体層
４が形成され、上述の図２に示すような構成の基盤１５
が形成される。Thereby, for example, 50 nm to 100 n
The photoconductor layer 4 is formed on the sphere array layer 3 composed of microspheres 2 having a size of about m, and the base 15 having the structure shown in FIG.
Is formed.
【００９１】このような基盤の製造方法では、上述の第
３実施例と同様に、従来に比して容易に球体配列層を形
成することができると共に、容易に表面に凹凸を有する
感光体層を形成することができ、製造コストを低減させ
ることができる。In the manufacturing method of such a substrate, as in the case of the above-mentioned third embodiment, the spherical array layer can be formed more easily than in the conventional case, and at the same time, the photosensitive layer having unevenness on the surface can be easily formed. Can be formed, and the manufacturing cost can be reduced.
【００９２】ここで、本発明に係る光ファイバプローブ
を適用した第５実施例について説明する。Now, a fifth embodiment to which the optical fiber probe according to the present invention is applied will be described.
【００９３】この光ファイバプローブは、例えば図１３
に示すように、光を伝搬させるコア４１とコア４１内を
伝搬する光を遮光するクラッド４２とからなる光ファイ
バの一端に形成されクラッド４２が径小とされた径小部
４３と、この径小部４３の先端に形成されコア４１が先
端先細り状に先鋭化された先鋭部４４と、この先鋭部４
４の表面に設けられた遮光部４５と、先鋭部４６の先端
が遮光部４５から露出した開口部４６と、開口部４６か
ら露出した先鋭部４４の先端に付設された微小球体４７
とからなる。This optical fiber probe is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a small diameter portion 43 is formed at one end of an optical fiber composed of a core 41 for propagating light and a clad 42 for shielding the light propagating in the core 41, and a small diameter portion 43 of the clad 42, A sharpened portion 44, which is formed at the tip of the small portion 43 and has a sharpened tip in which the core 41 is tapered, and a sharpened portion 4
4, the light-shielding portion 45 provided on the surface of 4, the tip 46 of the sharpened portion 46 is exposed from the light-shielding portion 45, and the microsphere 47 attached to the tip of the sharpened portion 44 exposed from the opening 46.
Consists of
【００９４】上記コア４１は、例えば酸化ゲルマニウム
ＧｅＯ2 を添加した石英ＳｉＯ2 等からなり、クラッド
４２は、例えば石英ＳｉＯ2 等からなる。The core 41 is made of, for example, quartz SiO 2 to which germanium oxide GeO 2 is added, and the clad 42 is made of, for example, quartz SiO 2 .
【００９５】また、上記径小部４３は、例えば光ファイ
バの一端をフッ酸によってエッチングすることにより形
成され、先鋭部４４は、径小部４３の先端をフッ化アン
モニウム水溶液とフッ酸と水からなる緩衝フッ酸液によ
ってエッチングすることにより形成されている。The small diameter portion 43 is formed, for example, by etching one end of an optical fiber with hydrofluoric acid, and the sharpened portion 44 has the tip of the small diameter portion 43 formed from an aqueous solution of ammonium fluoride, hydrofluoric acid and water. It is formed by etching with a buffer hydrofluoric acid solution.
【００９６】具体的には、上記光ファイバの上記コア４
１径及びクラッド４２径は、それぞれ３．４μｍ及び１
２５μｍ程度で、径小部４３の径は１８μｍで、先鋭部
４４の先端角θは２０度程度で、先鋭部４４の先端の曲
率半径は１０ｎｍ以下である。Specifically, the core 4 of the optical fiber is
1 diameter and clad 42 diameter are 3.4 μm and 1 respectively
The diameter of the small-diameter portion 43 is 18 μm, the tip angle θ of the sharpened portion 44 is about 20 degrees, and the radius of curvature of the tip of the sharpened portion 44 is 10 nm or less.
【００９７】遮光部４５は、金、銀等の貴金属あるいは
アルミニウム等の遮光性に優れた素材により形成されて
いる。The light-shielding portion 45 is formed of a noble metal such as gold or silver, or a material having excellent light-shielding properties such as aluminum.
【００９８】また、上記微小球体４７は、直径５０ｎｍ
乃至１００ｎｍのラテックス球空なり、上述の第３実施
例により基盤１上に形成された球体配列層３を構成する
微小球体２に先鋭部４４の先端を圧当接することによっ
て付設されている。The microsphere 47 has a diameter of 50 nm.
A latex sphere having a diameter of 100 nm to 100 nm is vacant, and is attached by pressing the tip of the sharpened portion 44 against the microsphere 2 forming the sphere array layer 3 formed on the substrate 1 according to the third embodiment.
【００９９】このような構成の光ファイバプローブ４０
は、例えば微小球体に物質に反応して色、吸光率等の光
学特性が変化する試薬等を含ませておくことにより、試
薬が反応する物質を検出する光ファイバセンサとして機
能する。The optical fiber probe 40 having such a configuration
For example, by including a reagent or the like in which optical characteristics such as color and absorptance change in response to a substance in a microsphere, the microsphere functions as an optical fiber sensor for detecting a substance in which the reagent reacts.
【０１００】この光ファイバプローブ４０は、上述のよ
うに球体配列層３上に形成された微小球体２を付設する
ことによって形成されているため、従来に比して容易に
先鋭部４４の先端に試薬等を付設させることができる。
これにより、製造コストを低減させた光ファイバセンサ
となる。Since this optical fiber probe 40 is formed by attaching the microspheres 2 formed on the sphere array layer 3 as described above, the tip of the sharpened portion 44 can be easily attached to the tip of the sharpened portion 44 as compared with the prior art. Reagents and the like can be attached.
As a result, the optical fiber sensor has a reduced manufacturing cost.
【０１０１】また、このような光ファイバプローブ４０
では、試薬等を含ませた微小球体４７を先鋭部４４に付
設しているため、耐久性の高い光ファイバセンサとな
る。Further, such an optical fiber probe 40
Then, since the microsphere 47 containing the reagent and the like is attached to the sharpened portion 44, the optical fiber sensor has high durability.
【０１０２】ところで、このような光ファイバプローブ
４０において、コア４１の先鋭部４４と反対側から光を
入射させると、コア４１中を伝搬した光は、先鋭部４４
で集光され、先鋭部４４の先端の微小球体４７を発光さ
せる。これにより、この光ファイバプローブ４０は、微
小球体４７のサイズで発光する微小光源として機能す
る。By the way, in such an optical fiber probe 40, when light is made incident from the side opposite to the sharpened portion 44 of the core 41, the light propagated through the core 41 is sharpened 44.
The light is collected by the microsphere 47 at the tip of the sharpened portion 44 to emit light. As a result, the optical fiber probe 40 functions as a minute light source that emits light in the size of the minute sphere 47.
【０１０３】また、この微小球体４７に色素を含ませて
おくことにより、この色素の波長で、微小球体４７を発
光させることができる。By incorporating a pigment into the microsphere 47, the microsphere 47 can emit light at the wavelength of the pigment.
【０１０４】具体的には、微小球体４７に含ませる色素
としてナイルＲｅｄを用いた場合には、例えば図１４に
示すように、２００ｎｍ、２５０ｎｍ及び５５０ｎｍ付
近に大きなピークを有する発光スペクトルで、微小球体
４７を発光させることができる。Specifically, when Nile Red is used as the dye contained in the microspheres 47, for example, as shown in FIG. 14, the microspheres have an emission spectrum having large peaks near 200 nm, 250 nm, and 550 nm. 47 can be made to emit light.
【０１０５】また、微小球体４７に含ませる色素として
ローダミン６Ｇを用いた場合には、例えば図１５に示す
ように、５３０ｎｍ付近に大きなピークを有する発光ス
ペクトルで、微小球体４７を発光させることができる。When Rhodamine 6G is used as the pigment contained in the microspheres 47, the microspheres 47 can emit light with an emission spectrum having a large peak near 530 nm as shown in FIG. 15, for example. .
【０１０６】すなわち、微小球体４７に含ませる色素を
選択することによって、微小球体４７を所望の波長で発
光させることができる。That is, by selecting the dye contained in the microsphere 47, the microsphere 47 can emit light at a desired wavelength.
【０１０７】また、微小球体４７に含ませる色素として
被測定物のｐＨに応じて発光スペクトルが変化するフル
オレセイナミン（fluoresceinamine）等の色素を使用す
ると、この光ファイバプローブ４０はｐＨを検出するｐ
Ｈセンサとして機能する。When a dye such as fluoresceinamine whose emission spectrum changes according to the pH of the object to be measured is used as the dye contained in the microsphere 47, the optical fiber probe 40 detects the pH. p
Functions as an H sensor.
【０１０８】ここで、微小球体４７の径は５０ｎｍ乃至
１００ｎｍ程度であるため、この場合では、コア２中に
入射した検出光によって色素の発光スペクトルの変化を
検出することによって、５０ｎｍ乃至１００ｎｍ程度の
空間解像度でｐＨを検出することができる。Here, since the diameter of the microsphere 47 is about 50 nm to 100 nm, in this case, the change of the emission spectrum of the dye is detected by the detection light incident on the core 2, and the diameter of about 50 nm to 100 nm is detected. The pH can be detected with spatial resolution.
【０１０９】すなわち、このような光ファイバプローブ
４０は、空間解像度を向上させたｐＨセンサとして使用
することができる。That is, such an optical fiber probe 40 can be used as a pH sensor with improved spatial resolution.
【０１１０】最後に、本発明を適用した光ファイバプロ
ーブの製造方法を適用した第６実施例について説明す
る。Finally, a sixth embodiment to which the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention is applied will be described.
【０１１１】上述の図１３に示す構造の光ファイバプロ
ーブ４０は、本発明に係る光ファイバプローブの製造方
法によって製造される。The optical fiber probe 40 having the structure shown in FIG. 13 is manufactured by the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention.
【０１１２】この光ファイバの製造方法では、まず、上
述の第３実施例と同様な親和化工程と、混合工程と、付
着工程と、配列工程とによって、上述の図１に示すよう
な構造の基盤１０を製造する。これにより、基盤１上に
微小球体２が均一に配列された球体配列層３が形成され
る。In this optical fiber manufacturing method, first, by the same affinity step, mixing step, adhering step, and arranging step as those of the third embodiment, the structure shown in FIG. The base 10 is manufactured. As a result, the sphere array layer 3 in which the microspheres 2 are uniformly arrayed is formed on the base 1.
【０１１３】つぎに、先鋭化工程において、光を伝搬さ
せるコアと、このコアを覆ってコア内を伝搬する光を遮
光するクラッドとからなる光ファイバの一端をエッチン
グして、上述の図１３に示すように、クラッド４２から
突出したコア４１が先細り状に先鋭化された先鋭部４４
を形成する。Next, in the sharpening step, one end of an optical fiber consisting of a core that propagates light and a clad that covers the core and shields the light propagating in the core is etched to obtain the above-mentioned FIG. As shown, the core 41 protruding from the clad 42 is sharpened in a tapered shape to form a sharpened portion 44.
To form.
【０１１４】具体的には、この先鋭化工程は、光ファイ
バの一端をエッチングしてクラッドを径小とした径小部
４３を形成する第１エッチング工程と、コア４１の先端
に先端先細り状に先鋭化された先鋭部４４を形成する第
２エッチング工程とからなる。Specifically, this sharpening step includes a first etching step in which one end of the optical fiber is etched to form a small diameter portion 43 with a small diameter cladding, and the tip of the core 41 is tapered. And a second etching step for forming a sharpened sharpened portion 44.
【０１１５】第１エッチング工程では、例えば酸化ゲル
マニウムＧｅＯ2 を添加した石英ＳｉＯ2 からなるコア
４１と、石英ＳｉＯ2 からなるクラッド４２とから構成
される光ファイバの一端をフッ酸によってエッチングす
ることにより径小部４４を形成する。この第１エッチン
グ工程でのエッチング時間をを変化させると、形成され
る径小部４４の径が変化するため、このエッチング時間
を制御することにより、所望の径の径小部４４を得るこ
とができる。In the first etching step, for example, one end of an optical fiber composed of a core 41 made of quartz SiO 2 doped with germanium oxide GeO 2 and a clad 42 made of quartz SiO 2 is etched by hydrofluoric acid. The small diameter portion 44 is formed. When the etching time in the first etching step is changed, the diameter of the small diameter portion 44 formed changes. Therefore, by controlling the etching time, the small diameter portion 44 having a desired diameter can be obtained. it can.
【０１１６】また、第２エッチング工程では、フッ化ア
ンモニウム水溶液とフッ酸と水からなる緩衝フッ酸液に
よって径小部４３の先端をエッチングすることにより先
鋭部４４を形成する。この第２エッチング工程では、エ
ッチングに用いる緩衝フッ酸液の組成比及びコア４１中
の酸化ゲルマニウムの密度分布に応じて、コア４１の先
鋭化が行なわれるため、緩衝フッ酸液の組成比あるいは
コア４１中の酸化ゲルマニウムの密度分布を変更するこ
とによって異なる先鋭角を有する先鋭部４４を形成する
ことができる。In the second etching step, the sharpened portion 44 is formed by etching the tip of the small diameter portion 43 with an ammonium fluoride aqueous solution, a buffered hydrofluoric acid solution containing hydrofluoric acid and water. In the second etching step, since the core 41 is sharpened according to the composition ratio of the buffer hydrofluoric acid solution used for etching and the density distribution of germanium oxide in the core 41, the composition ratio of the buffer hydrofluoric acid solution or the core hydrofluoric acid solution is reduced. By changing the density distribution of germanium oxide in 41, it is possible to form the sharpened portions 44 having different sharpened angles.
【０１１７】さらに、コーティング工程において、上述
のように形成された先鋭部４４の表面に遮光部４５を形
成する。具体的には、真空蒸着によって金、銀等の貴金
属あるいはアルミニウム等の遮光性に優れた素材を蒸発
させ、この蒸発した金等の粒子を先鋭部４５の横方向す
なわち光ファイバの半径方向から供給して先鋭部４５に
付着させることにより、遮光部５を形成する。この場合
は、先鋭部４４の周囲に均一に遮光部４５を形成するた
めに、光ファイバをその軸を中心として回転させながら
蒸着を行なう。Further, in the coating step, the light shielding portion 45 is formed on the surface of the sharpened portion 44 formed as described above. Specifically, a noble metal such as gold or silver or a material having excellent light-shielding properties such as aluminum is evaporated by vacuum evaporation, and the evaporated particles of gold or the like are supplied from the lateral direction of the sharpened portion 45, that is, from the radial direction of the optical fiber. Then, the light shielding portion 5 is formed by adhering it to the sharpened portion 45. In this case, in order to form the light-shielding portion 45 uniformly around the sharpened portion 44, vapor deposition is performed while rotating the optical fiber about its axis.
【０１１８】このような蒸着を行なうと、形成された遮
光部４５の先端での厚さが、遮光部４５の基端部での厚
さに対して薄くなる。When such vapor deposition is performed, the thickness of the formed light-shielding portion 45 at the tip end becomes smaller than the thickness of the light-shielding portion 45 at the base end portion.
【０１１９】また、開口工程において、上述のように形
成された遮光部４５の先端に、先鋭部４４の先端が遮光
部４５から露出した開口部４６が形成されている。In the opening step, the opening 46 is formed so that the tip of the sharpened portion 44 is exposed from the light shielding portion 45 at the tip of the light shielding portion 45 formed as described above.
【０１２０】この開口部４６は、例えば遮光部４５をエ
ッチングすることによって形成されている。すなわち、
上述のように形成された遮光部４５は、先端の厚さが基
端部での厚さに対して薄くなっており、このような遮光
部４５をエッチングして、その厚さが減少すると、ま
ず、遮光部４５の先端の先鋭部４４が露出する。The opening 46 is formed by etching the light shielding portion 45, for example. That is,
In the light shielding portion 45 formed as described above, the thickness of the tip end is thinner than the thickness at the base end portion, and when such a light shielding portion 45 is etched and its thickness decreases, First, the sharpened portion 44 at the tip of the light shielding portion 45 is exposed.
【０１２１】この状態でエッチングを終了すると、遮光
部４５の先端から先鋭部４４が露出した開口部４６が形
成される。When etching is completed in this state, an opening 46 is formed in which the sharpened portion 44 is exposed from the tip of the light shielding portion 45.
【０１２２】つぎに、付設工程において、先鋭部４４の
先端を上述のように基盤１上に形成された球体配列層３
の微小球体２に圧当接して、この微小球体２を開口部４
６から露出した先鋭部４４の先端に付設する。Next, in the attaching step, the tip end of the sharpened portion 44 is formed on the base 1 as described above, and the spherical array layer 3 is formed.
The microsphere 2 is pressed into contact with the microsphere 2 and the opening 4
It is attached to the tip of the sharpened portion 44 exposed from 6.
【０１２３】この付設工程においては、図１６に示すよ
うな構成のフォトン走査トンネル顕微鏡を使用する。In this attaching step, a photon scanning tunneling microscope having a structure as shown in FIG. 16 is used.
【０１２４】このフォトン走査トンネル顕微鏡は、上述
の光ファイバプローブ４０に検出光を入射し、この検出
光により開口部４６から露出した先鋭部４４の先端から
放射され、球体配列層３及び基盤１を介して伝搬される
エバネッセント光を検出することにより、先鋭部４４の
先端と、球体配列層３を構成する微小球体２との間の距
離を検出するようになっている。In this photon scanning tunneling microscope, the detection light is made incident on the above-mentioned optical fiber probe 40, and the detection light is emitted from the tip of the sharpened portion 44 exposed from the opening 46, and the spherical array layer 3 and the substrate 1 are The distance between the tip of the sharpened portion 44 and the microsphere 2 forming the sphere array layer 3 is detected by detecting the evanescent light propagated through the sphere.
【０１２５】具体的には、このフォトン走査トンネル顕
微鏡は、レーザ光源５０からの検出光をシャッタ５１に
より変調し、この変調した検出光をフィルタ５２を介し
てレンズ５３に供給し、レンズ５３により集光した検出
光を光ファイバプローブ４０に入射する。Specifically, in this photon scanning tunneling microscope, the detection light from the laser light source 50 is modulated by the shutter 51, the modulated detection light is supplied to the lens 53 via the filter 52, and is collected by the lens 53. The emitted detection light is incident on the optical fiber probe 40.
【０１２６】光ファイバプローブ４０に入射された検出
光は、先鋭部４４において集光され、エバネッセント光
として球体配列層３に照射され、微小球体２及び基盤１
を介して光電子増倍管５４において検出される。The detection light incident on the optical fiber probe 40 is condensed at the sharpened portion 44 and is irradiated on the sphere array layer 3 as evanescent light, and the microspheres 2 and the substrate 1 are radiated.
Is detected in the photomultiplier tube 54 via
【０１２７】光電子増倍管５４において検出されたエバ
ネッセント光は、光ファイバプローブ４０に入射された
検出光が変調部５５により駆動されるシャッタ５１によ
って変調されているため、アンプ５６により増幅された
後、ロックインアンプ５７で復調される。The evanescent light detected by the photomultiplier tube 54 is amplified by the amplifier 56 after being detected by the shutter 51 driven by the modulator 55, because the detection light incident on the optical fiber probe 40 is modulated. , And is demodulated by the lock-in amplifier 57.
【０１２８】このような検出を行なうことにより、外来
ノイズ等に影響されない測定を行なうことができる。By carrying out such detection, it is possible to carry out a measurement that is not affected by external noise or the like.
【０１２９】また、光電子増倍管５４において検出され
るエバネッセント光の強度は、先鋭部４４と微小球体２
との間の距離に応じて変化する。このため、ロックイン
アンプ５７で復調された光電子増倍管５４の出力は、先
鋭部４４と微小球体２との間の距離に応じたレベルとな
る。The intensity of the evanescent light detected by the photomultiplier tube 54 depends on the sharpened portion 44 and the microsphere 2.
Varies depending on the distance between. Therefore, the output of the photomultiplier tube 54 demodulated by the lock-in amplifier 57 has a level according to the distance between the sharpened portion 44 and the microsphere 2.
【０１３０】そして、このように検出されたレベルに基
づいて制御部６０により先鋭部４４と微小球体２との間
の距離が検出される。Then, the control unit 60 detects the distance between the sharpened portion 44 and the microsphere 2 based on the level thus detected.
【０１３１】この付設工程では、制御部６０は、上述の
ように検出した距離に基づいてＺ駆動部６１によって光
ファイバプローブ４０を上下方向に駆動して光ファイバ
プローブ４０に加える力を制御することによって先鋭部
４４の先端を微小球体２に圧当接させる。In this additional step, the control unit 60 controls the force applied to the optical fiber probe 40 by vertically driving the optical fiber probe 40 by the Z drive unit 61 based on the distance detected as described above. The tip of the sharpened portion 44 is brought into pressure contact with the microsphere 2.
【０１３２】また、この制御部６０は、ＸＹ駆動部６２
によって水平面上での光ファイバプローブ４０の位置を
制御して先鋭部４４の先端が微小球体２の頂点に移動さ
せるようになっている。The control unit 60 also includes an XY drive unit 62.
By controlling the position of the optical fiber probe 40 on the horizontal plane, the tip of the sharpened portion 44 is moved to the apex of the microsphere 2.
【０１３３】球体配列層３を構成する微小球体２は、基
盤１上に配列されているだけなので、上述のように先鋭
部４４の先端を圧当接することにより、容易に先鋭部４
４の先端に付着し、光ファイバプローブ４０を上方に移
動させることによって基盤１上から剥離する。これによ
り、先鋭部４４の先端に微小球体４７を付設される。Since the microspheres 2 forming the sphere array layer 3 are only arrayed on the base 1, the sharpened portions 4 can be easily contacted by pressing the tips of the sharpened portions 44 as described above.
4 is attached to the tip of the optical fiber probe 4 and is peeled off from the base 1 by moving the optical fiber probe 40 upward. As a result, the microsphere 47 is attached to the tip of the sharpened portion 44.
【０１３４】この光ファイバの製造方法では、上述のよ
うに、先鋭部４４の先端を球体配列層３を形成する微小
球体２に圧当接することにより、容易に先鋭部４４の先
端にを付設させることができる。このため、先鋭部４４
の先端に微小球体を有する光ファイバプローブを容易に
製造することができ、製造コストを低減させることがで
きる。In this method of manufacturing an optical fiber, as described above, the tip of the sharpened portion 44 is brought into pressure contact with the microsphere 2 forming the sphere array layer 3 so that the sharpened portion 44 is easily attached to the tip. be able to. Therefore, the sharpened portion 44
It is possible to easily manufacture an optical fiber probe having a microsphere at the tip of, and it is possible to reduce the manufacturing cost.
【０１３５】また、上述の球体配列層３を構成する微小
球体２に予め色素を含ませておくことにより、色素の波
長で発光する微小光源を容易に製造することができる。Further, by previously containing a dye in the microspheres 2 constituting the above-mentioned sphere array layer 3, it is possible to easily manufacture a minute light source which emits light at the wavelength of the dye.
【０１３６】さらに、微小球体２に上述のｐＨを検出す
るフルオレセイナミン等に色素あるいは、物質を検出す
る試薬等を含ませておくことにより、容易にｐＨあるい
は被測定物質を検出する光ファイバセンサを製造するこ
とができる。Further, by incorporating a dye or a reagent for detecting a substance into the microspheres 2 such as fluoresceinamine for detecting the above-mentioned pH, an optical fiber for easily detecting the pH or the substance to be measured. The sensor can be manufactured.
【０１３７】これらの色素あるいは試薬は、微小球体中
に含せてあるため、耐久性のある光ファイバセンサを製
造することができる。Since these dyes or reagents are contained in the microspheres, a durable optical fiber sensor can be manufactured.
【０１３８】また、上述の球体配列層３を構成する微小
球体２に予め色素を含ませておくことにより、容易に微
小光源を製造することができる。Further, by previously incorporating a dye into the microspheres 2 forming the above-mentioned sphere array layer 3, a micro light source can be easily manufactured.
【０１３９】[0139]
【発明の効果】本発明に係る基盤は、均一に配列された
微小球体からなる球体配列層を有し、従来に比して微少
な部材に対する摩擦低減部材として使用することができ
る。また、このような球体配列層の上面に導電性の薄膜
を形成することにより、平板上に薄膜を形成した場合に
比して、表面積の広い電極を構成することができる。The substrate according to the present invention has a sphere array layer composed of fine spheres uniformly arranged, and can be used as a friction reducing member for a member that is smaller than the conventional one. Further, by forming a conductive thin film on the upper surface of such a spherical array layer, an electrode having a larger surface area can be formed as compared with the case where the thin film is formed on a flat plate.
【０１４０】本発明に係る基盤は、球体配列層の上に感
光体層を設けているため、表面に規則的な凹凸を有す
る。このため、このような感光体層に光記録を行なうこ
とにより、記録密度を向上させることができる。Since the substrate according to the present invention has the photosensitive layer provided on the spherical array layer, it has regular irregularities on the surface. Therefore, by performing optical recording on such a photoreceptor layer, the recording density can be improved.
【０１４１】また、本発明に係る基盤の製造方法では、
微小球体を混合した液体を平板上に付着させた後、基盤
を傾けた状態で液体を蒸発させるだけで、微小球体を配
列させた球体配列層を形成することができ、従来に比し
て均一に配列された球体配列層を容易に製造することが
でき、基盤の製造コストを低減させることができる。Further, in the method of manufacturing the substrate according to the present invention,
After adhering the liquid mixed with the microspheres on the flat plate, the liquid can be evaporated with the substrate tilted to form a sphere array layer in which the microspheres are arrayed, which is more uniform than before. It is possible to easily manufacture the sphere-arranged layer arranged in the above, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the substrate.
【０１４２】また、本発明に係る基盤の製造方法では、
球体配列層の上に感光体層を形成することにより、表面
に規則的な凹凸のある感光体層を容易に形成することが
できる。Further, in the method of manufacturing the substrate according to the present invention,
By forming the photoconductor layer on the spherical array layer, a photoconductor layer having regular irregularities on the surface can be easily formed.
【０１４３】また、本発明に係る光ファイバプローブ
は、先鋭部の先端に微小球体を有する。このため、コア
中に光を入射させることによって、微小球体を発光させ
て微小光源として使用することができ、従来に比して微
小な領域を照明することができる。また、微小球体に試
薬等を含ませておくことにより、従来に比して微小な領
域の物質を検出することができる。さらにまた、微小球
体に色素を含ませることによって、従来に比して微小な
領域を色素の波長で照明することができる。Further, the optical fiber probe according to the present invention has a microsphere at the tip of the sharpened portion. Therefore, when light is incident on the core, the microspheres can be made to emit light to be used as a microlight source, and a microscopic area can be illuminated as compared with the conventional case. In addition, by including a reagent or the like in the microsphere, it is possible to detect a substance in a microscopic area as compared with the conventional one. Furthermore, by including a pigment in the microspheres, it is possible to illuminate a microscopic area with the wavelength of the pigment as compared with the conventional case.
【０１４４】また、本発明に係る光ファイバプローブの
製造方法では、容易に先鋭部の先端に微小球体を有する
光ファイバプローブを製造することができる。Further, with the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention, it is possible to easily manufacture an optical fiber probe having a microsphere at the tip of the sharpened portion.
【図１】本発明に係る基盤を適用した第１実施例の構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment to which a board according to the present invention is applied.
【図２】本発明に係る基盤を適用した第２実施例の構成
を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment to which a base according to the present invention is applied.
【図３】上記基盤を記録媒体として使用した場合の実際
の記録態様を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an actual recording mode when the above-mentioned base is used as a recording medium.
【図４】従来の基盤を記録媒体として使用した場合の実
際の記録態様を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an actual recording mode when a conventional base is used as a recording medium.
【図５】本発明に係る基盤の製造方法を適用した第３実
施例の工程を示す工程図である。FIG. 5 is a process drawing showing the process of the third embodiment to which the method of manufacturing a base according to the present invention is applied.
【図６】上記基盤の製造方法の配列工程において使用さ
れるチャンバーの構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of chambers used in an arraying step of the substrate manufacturing method.
【図７】上記基盤の製造方法の付着工程において、基盤
に付着された溶媒の断面形状を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the solvent attached to the substrate in the attaching step of the substrate manufacturing method.
【図８】上記基盤の製造方法の配列工程における微小球
体の配列プロセスを説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a process of arranging the microspheres in the arranging step of the manufacturing method of the substrate.
【図９】親水化処理を行なった直径５０μｍのラテック
ス球を微小球体として用い、微小球体を混合する液体と
して水を用いた場合に上記配列工程において形成された
球体配列層の構造を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing the structure of a sphere array layer formed in the above-mentioned arranging step when hydrophilic latex-treated latex spheres having a diameter of 50 μm are used as microspheres and water is used as a liquid for mixing the microspheres. Is.
【図１０】親水化処理を行なっていない直径５０μｍの
ラテックス球を微小球体として用い、液体として水を用
いた場合に上記配列工程において形成された球体配列層
の構造を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a structure of a sphere array layer formed in the above arraying step when latex spheres having a diameter of 50 μm which have not been hydrophilized are used as microspheres and water is used as a liquid.
【図１１】微小球体として直径１００μｍのラテックス
球を用い、液体として水を用いた場合に上記配列工程に
おいて形成された球体配列層の構造を示す平面図であ
る。FIG. 11 is a plan view showing the structure of a sphere array layer formed in the above arraying step when latex spheres having a diameter of 100 μm are used as the microspheres and water is used as the liquid.
【図１２】微小球体として直径１００μｍのラテックス
球を用い、液体としてアルコールを用いた場合に上記配
列工程において形成された球体配列層の構造を示す平面
図である。FIG. 12 is a plan view showing the structure of a sphere array layer formed in the above array step when latex spheres having a diameter of 100 μm are used as the microspheres and alcohol is used as the liquid.
【図１３】本発明に係る光ファイバプローブを適用した
第５実施例の構成を示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing the configuration of a fifth embodiment to which the optical fiber probe according to the present invention is applied.
【図１４】上記光ファイバプローブを構成する微小球体
に含ませる色素の発光スペクトルを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an emission spectrum of a dye contained in microspheres constituting the optical fiber probe.
【図１５】上記微小球体に含ませる他の色素の発光スペ
クトルを示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an emission spectrum of another dye contained in the microsphere.
【図１６】本発明に係る光ファイバプローブの製造方法
を適用した第６実施例の付設工程において使用されるフ
ォトン走査トンネル顕微鏡の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a photon scanning tunneling microscope used in an additional process of a sixth embodiment to which the method for manufacturing an optical fiber probe according to the present invention is applied.
【図１７】従来の平板状の基盤上に微小球体を配列する
装置の断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a device for arranging microspheres on a conventional flat plate-shaped substrate.
【図１８】上記微小球体を配列する装置における微小球
体の配列プロセスを説明するための図である。FIG. 18 is a view for explaining the process of arranging the microspheres in the device for arranging the microspheres.
１ 基盤 ２、４７ 微小球体 ３ 球体配列層 ４ ＬＢフィルム ５ 液体 １０、１５ 基盤 ２０、４０ 光ファイバプローブ ２１、４４ 先鋭部 ２２、４５ 遮光部 ３０ ペルチエ素子 ３１ チャンバー ４１ コア ４２ クラッド ４３ 径小部 ４６ 開口部 ７１ ガラス板 ７２ 円筒 ７３ ピット ７４ 溶媒層 ７５ テーパー部 ７６ 微小球体 ７７ 溶媒 1 Substrate 2, 47 Microspheres 3 Sphere array layer 4 LB film 5 Liquid 10, 15 Substrate 20, 40 Optical fiber probe 21, 44 Sharpened portion 22, 45 Light shielding portion 30 Peltier element 31 Chamber 41 Core 42 Cladding 43 Small diameter portion 46 Opening 71 Glass plate 72 Cylinder 73 Pit 74 Solvent layer 75 Tapered portion 76 Microsphere 77 Solvent
Claims (10)
を傾けた状態で液体を蒸発させることにより、微小球体
を基盤上に配列させて形成された球体配列層とを備える
ことを特徴とする基盤。1. A flat plate-shaped base and a liquid in which microspheres are mixed are attached to the base, and then the liquid is evaporated while the base is tilted to form the microspheres arranged on the base. And a sphere array layer.
体層を備えることを特徴とする請求項１記載の基盤。2. The base according to claim 1, further comprising a photoconductor layer formed on an upper surface of the spherical array layer.
微小球体を液体に混合する混合工程と、 該微小球体を混合した液体を平板状の基盤に付着させる
付着工程と、 基盤を傾斜させた状態で、基盤に付着した液体を蒸発さ
せることにより、基盤上に球体を配列させた球体配列層
を形成する配列工程とを有し、 上記付着工程に先だって、上記基盤の表面の上記液体に
対する親和力を増加させる親和化工程を有することを特
徴とする基盤の製造方法。3. A mixing step of mixing microspheres made of a plastic or a polymer compound with a liquid, an adhering step of adhering the liquid mixed with the microspheres to a flat plate-shaped base, and a state in which the base is inclined, An arraying step of forming a sphere arraying layer in which spheres are arrayed on the substrate by evaporating the liquid attached to the substrate, and increasing the affinity of the surface of the substrate for the liquid prior to the attaching step. A method for manufacturing a substrate, which has an affinity step.
表面の前記液体に対する親和力を増加させた後、微小球
体を液体に混合することを特徴とする請求項３記載の基
盤の製造方法。4. The method for manufacturing a substrate according to claim 3, wherein in the mixing step, the affinity of the surface of the microsphere for the liquid is increased and then the microsphere is mixed with the liquid.
列層の上面に感光体層を形成する感光体形成工程を有す
ることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の基盤の
製造方法。5. The method of manufacturing a substrate according to claim 3, further comprising a photoconductor forming step of forming a photoconductor layer on an upper surface of the sphere array layer formed in the arranging step.
コア内を伝搬する光を遮光するクラッドとからなる光フ
ァイバの一端にエッチングにより形成され、コアが先細
り状に先鋭化した先鋭部を有し、 先鋭部の先端に付設された微小球体を有することを特徴
とする光ファイバプローブ。6. A sharpened portion formed by etching at one end of an optical fiber comprising a core that propagates light and a clad that covers the core and shields light that propagates inside the core, and the core is sharpened in a tapered shape. And an optical fiber probe having a microsphere attached to the tip of the sharpened portion.
ク又は高分子化合物からなることを特徴とする請求項６
記載の光ファイバプローブ。7. The microspheres are made of a plastic or a polymer compound containing a dye.
The optical fiber probe described.
微小球体を液体に混合する混合工程と、 該微小球体を混合した液体を平板状の基盤に付着させる
付着工程と、 上記付着工程に先だって上記基盤の表面の上記液体に対
する親水力を増加させる親和化工程と、 基盤を傾斜させた状態で、基盤に付着した液体を蒸発さ
せることにより、基盤上に球体を配列させた球体配列層
を形成する配列工程と、 光を伝搬させるコアと、このコアを覆ってコア内を伝搬
する光を遮光するクラッドとからなる光ファイバの一端
をエッチングして、コアが先細り状に先鋭化した先鋭部
を形成する先鋭化工程と、 上記先鋭部の先端を上記球体配列層の微小球体に圧当接
して、先鋭部の先端に微小球体を付設する付設工程とか
らなることを特徴とする光ファイバプローブの製造方
法。8. A mixing step of mixing microspheres made of plastic or a polymer compound with a liquid, an adhering step of adhering the liquid containing the microspheres to a flat plate-like substrate, and prior to the adhering step, Affinity process that increases the hydrophilicity of the surface to the liquid, and an array process that forms a sphere array layer in which spheres are arrayed on the substrate by evaporating the liquid attached to the substrate while the substrate is inclined. And one end of an optical fiber consisting of a core that propagates light and a clad that covers the core and shields the light that propagates inside the core is etched to form a sharpened point in which the core is tapered. And a step of attaching the microspheres to the tip of the sharpened portion by press-contacting the tip of the sharpened portion with the microspheres of the sphere array layer. Method of manufacturing the over drive.
記微小球体を液体に混合することを特徴とする請求項８
記載の光ファイバプローブの製造方法。9. The mixing step, wherein the microspheres containing a dye are mixed with a liquid.
A method for manufacturing the optical fiber probe described.
の表面の前記液体に対する親和力を増加させた後、微小
球体を液体に混合することを特徴とする請求項８又は請
求項９記載の光ファイバプローブの製造方法。10. The optical fiber probe according to claim 8, wherein in the mixing step, the affinity of the surface of the microsphere for the liquid is increased and then the microsphere is mixed with the liquid. Manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30193794A JPH08160225A (en) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | Base plate and its production, optical fiber probe and its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30193794A JPH08160225A (en) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | Base plate and its production, optical fiber probe and its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08160225A true JPH08160225A (en) | 1996-06-21 |
Family
ID=17902910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30193794A Withdrawn JPH08160225A (en) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | Base plate and its production, optical fiber probe and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08160225A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170849A (en) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Stanley Electric Co Ltd | Surface plasmon resonance sensor element |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP30193794A patent/JPH08160225A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007170849A (en) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Stanley Electric Co Ltd | Surface plasmon resonance sensor element |
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