CN108240799A - 形变传感器及形变量测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供形变传感器及形变量测定方法。形变传感器包括：标记部件，将产生表面等离激元的粒子在由于负荷而发生形变的应变体的与受光面正交的方向以及相对于所述受光面的面内方向平行的第1方向上规则地且周期性地排列；光源，对标记部件射出光；第1检测单元，检测被标记部件反射的光的光谱强度；第2检测单元，基于由第1检测单元检测出的光谱强度，检测被标记部件反射的光的吸收光谱峰值；以及计算单元，基于由第2检测单元检测出的吸收光谱峰值，计算与受光面正交的方向的形变量。此外，应变体由透明体构成，粒子的直径为入射至标记部件的光的波长以下。
Description
技术领域
本发明涉及形变传感器及形变量测定方法。
背景技术
近年来，对作用于被测定对象的各种物理量(例如位移、荷载、加速度等)进行可视化的需求日益增长。作为应对上述需求的技术之一，已知使用色调与形变相应地变化的结构色(structural color)变化型材料的技术(例如，参照日本特开2006-28202号公报)。这种材料通过在橡胶状的弹性体(elastomer)中将纳米尺寸的单分散粒子三维地规则排列，能够使色调与形变相应地变化。更具体而言，通过使由粒子(电介质)形成的晶格面的间隔与材料发生的面外方向的形变量相应地变化，布拉格反射的波长λ偏移(shift)，从而材料的色调变化。就这种材料而言，由于颜色针对局部的形变敏感地改变，所以人能够通过肉眼观察来直观地掌握材料发生的形变。因此，期待这种材料作为对应力的集中和形变进行可视化的传感器材料而应用于薄膜材料或纤维材料等。
在对应力集中和形变进行可视化的传感器的领域中，特别地，对可测定微小区域的传感器的开发存在需求。此外，在测定形变的领域中，对可测定微小区域的形变的传感器的开发也存在需求。例如，在日本特开2006-28202号公报记载的技术中，由于晶格面的间隔与面外方向的形变量相应地变动，布拉格反射的波长偏移，从而能够使色调变化，所以能够检测厚度方向的形变。
此外，采用了布拉格反射方式的上述日本特开2006-28202号公报记载的技术，由于使用了干涉的原理，所以引起波长变化的参数大致由厚度方向的纳米粒子层间隔决定。
上述日本特开2006-28202号公报记载的技术中，为了高精度地检测厚度方向的形变，需要充分确保反射光强度。但是，在充分确保了反射光强度的情况下，由于需要将厚度方向的粒子层设定为几十到几百周期，所以存在厚度增大而大型化的课题。
发明内容
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供能够抑制大型化并且高精度地检测厚度方向的形变量的形变传感器及形变量测定方法。
为了实现上述课题中的至少一项，反映本发明的一方面的形变传感器包括：标记部件(marker)，将产生表面等离激元(plasmon)的粒子在由于负荷而发生形变的应变体的与受光面正交的方向以及相对于所述受光面的面内方向平行的第1方向上规则地且周期性地排列；光源，对所述标记部件射出光；第1检测单元，检测被所述标记部件反射或透射的光的光谱强度；第2检测单元，基于由所述第1检测单元检测出的光谱强度，检测被所述标记部件反射或透射的光的吸收光谱峰值；计算单元，基于由所述第2检测单元检测出的吸收光谱峰值，计算与所述受光面正交的方向的形变量。所述应变体由透明体构成，所述粒子的直径为入射至所述标记部件的光的波长以下。
上述形变传感器中，期望所述粒子在与所述受光面正交的方向、所述第1方向以及相对于所述受光面的面内方向平行且与所述第1方向正交的第2方向上三维地排列。
上述形变传感器中，期望与所述受光面正交的方向上相邻的所述粒子的间隔为所述粒子的直径的2倍以上、10倍以内的长度，所述第1方向上相邻的所述粒子的间隔为所述粒子的直径的一倍以上的长度。
上述形变传感器中，期望从所述光源部件射出的光相对于所述标记部件的受光面垂直地入射。
上述形变传感器中，期望所述粒子至少包含金属而构成。
上述形变传感器中，期望所述粒子至少包含金或者银而构成。
上述形变传感器中，期望所述粒子的直径为50～100nm。
上述形变传感器中，期望所述粒子至少包含氧化物半导体而构成。
上述形变传感器中，期望所述粒子至少包含氧化锌而构成。
上述形变传感器中，期望所述应变体由弹性体材料构成。
为了实现上述课题中的至少一项，反映本发明的一方面的形变传感器的形变量测定方法是下述形变传感器的形变量测定方法，所述形变传感器包括：标记部件，将产生表面等离激元的粒子在由于负荷而发生形变的应变体的与受光面正交的方向以及相对于所述受光面的面内方向平行的第1方向上规则地且周期性地排列；光源，对所述标记部件射出光；以及第1检测单元，检测被所述标记部件反射或透射的光的光谱强度，前述的本发明的一方面的形变传感器的形变量测定方法包括：基于由所述第1检测单元检测出的光谱强度，检测被所述标记部件反射或透射的光的吸收光谱峰值的工序；以及基于被检测出的所述吸收光谱峰值，计算与所述受光面正交的方向的形变量的工序。所述应变体由透明体构成，所述粒子的直径为入射至所述标记部件的光的波长以下。
附图说明
通过以下所示的详细的说明和附图可以更加全面地理解本发明。但是，这些内容并非用于限定本发明。这里，
图1是表示本实施方式所涉及的形变传感器的概略结构的图。
图2(a)～(b)是说明形变的检测原理的图。
图3是表示标记部件发生的形变导致的反射光谱的变化的图。
图4是表示本实施方式所涉及的形变传感器的动作的流程图。
图5(a)～(b)是表示标记部件的形变量和峰值波长偏移量的对应关系的图。
图6是表示变形例1所涉及的形变传感器的概略结构的图。
图7是表示变形例2所涉及的形变传感器的概略结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。再者，在以下的说明中，将图1中的左右方向设为Y方向，将上下方向设为Z方向，将与Y方向和Z方向正交的方向(前后方向)设为X方向。
[形变传感器的结构]
本实施方式所涉及的形变传感器1是能够利用光来测定标记部件3发生的形变的传感器。如图1所示，形变传感器1包括下述部件而构成：光源2；标记部件3，固定于在光源部件2的Z方向下方配置的固定部件W1的上面，反射从光源部件2射出的光；检测单元4，配置于标记部件3的Z方向上方，检测被标记部件3反射的光；信号处理单元5，基于由检测单元4检测出的光来测定标记部件3的形变；以及存储单元6。
光源2向固定于下方的标记部件3射出多个具有不同波长的光束21～23。
如图2所示，标记部件3将产生表面等离激元的粒子32在由于荷载等负荷而发生形变的薄膜状的应变体31的内部或者表面规则地排列。
应变体31是由弹性体材料构成的大致正方形形状的板状部件。作为构成应变体31的弹性材料，可举出例如丙烯酸酯橡胶(＝交联聚乙烯丙烯酸酯)等、具有柔软性和透明性的弹性体等。此外，应变体31由透明体构成。由透明体构成应变体31是为了使光通过存在于应变体31内部的粒子32为止，从而在应变体31内部产生等离激元。再者，在本发明中，透明体也可以并非完全透明，假设将透过率在10％以上的物体全部定义为“透明体”。本实施方式中，只要应变体31的透过率在10％以上，则能够在检测单元4中确保充分的光量。
粒子32至少包含金属而构成。作为构成粒子32的金属，例如可举出金、银、钛等。特别地，在采用了金或者银的情况下，由于在可见光区域有表面等离激元的吸收光谱峰值，所以即使用人眼观察也容易分辨，此外容易准备光源部件2和检测单元4，因此更为优选。
粒子32的直径为从光源部件2射出而入射至标记部件3的光的波长以下。通过将粒子32的直径设为入射至标记部件3的光的波长以下，能够产生表面等离激元。
特别地，在采用了金或者银作为构成粒子32的金属的情况下，优选粒子32的直径为50～100nm。通过将粒子32的直径设为50～100nm，能够将可见光区域的吸收特性最大化。
粒子32在与入射光的反射面(标记部件3的受光面)正交的方向(Z方向：厚度方向)、相对于受光面的面内方向平行的第1方向(Y方向)以及相对于受光面的面内方向平行且与第1方向正交的第2方向(X方向)上三维地排列。此外，粒子32在Z方向及Y方向上规则地且周期性地排列。
图2中示出波长不同的多个光束21～23从面外方向即Z方向入射，到达应变体31表面的情况的一例。
图2(a)为应变体31没有发生形变的情况(基准状态)的一例，表示通过粒子32和光(光束21～23)的相互作用而产生表面等离激元，仅特定波长的光束22被反射的情况。再者，基准状态下的粒子32分别在Z方向上以间隔Z0、在Y方向上以间隔Y0排列。
等离激元共振为，通过使光入射至粒子32而使粒子32表面存在的自由电子共振，从而发生光的吸收。此时，在粒子32的附近，通过等离激元共振而产生被放大了的电场。在该粒子32间附近，被放大了的电场彼此接触，从而引起相互作用，使等离激元共振进一步增强。由此可知，等离激元的共振波长依赖于粒子32的尺寸，粒子32附近的被放大的电场区域依赖于粒子间隔。此外，由于粒子32附近被放大的电场强度还依赖于等离激元共振波长，所以通过适当地设定粒子32的尺寸和粒子32的间隔，能够提高通过等离激元共振实现的吸收效果。
这里，更优选Z方向上相邻的粒子32的间隔(Z方向的粒子间隔)Z0是粒子32的直径的2倍以上、10倍以内的长度。其原因在于，在Z方向上的粒子间隔Z0是小于粒子32的直径的2倍的长度的情况下，光的吸收光谱不呈现线性，难以判别吸收光谱峰值。此外，其原因在于，在Z方向的粒子间隔Z0是超过粒子32的直径的10倍的长度的情况下，根本不会产生表面等离激元，不存在吸收光谱峰值。
此外，更优选Y方向上相邻的粒子32的间隔(Y方向的粒子间隔)Y0为粒子32的直径的一倍以上的长度。之所以如此，其原因在于，在Y方向上的粒子间隔Y0是小于粒子32的直径的一倍的长度的情况下，光的吸收光谱不呈现线性，难以判别吸收光谱峰值。
图2(b)是应变体31发生面外方向即Z方向的形变εz的情况的一例，与形变εz相应地，面外方向即Z方向以及面内方向即Y方向各自的粒子间隔变动。更具体而言，与形变方向同一方向即Z方向的粒子间隔变大，并且与形变方向正交的方向即X方向的粒子间隔变小。由此，由于表面等离激元的共振波长偏移，所以反射波长变化。因此，如图2(b)所示，光束22变得不被反射，并且仅具有与光束22不同的特定波长的光束23被反射。
即，由于面外形变εz，发生与Z方向相对应的波长偏移，能够检测形变。
检测单元4对被标记部件3反射的光(光束21～23)进行受光，检测其光谱强度。将由检测单元4检测出的光的光谱强度输出至信号处理单元5。即，检测单元4作为本发明的第1检测单元发挥作用。
信号处理单元5基于从检测单元4输出的光的光谱强度，检测被标记部件3反射的光的吸收光谱峰值。然后，信号处理单元5基于检测出的吸收光谱峰值，计算标记部件3发生的Z方向的形变量。即，信号处理单元5作为本发明的第2检测单元及计算单元发挥作用。
存储单元6由HDD(硬盘驱动器(Hard Disk Drive))和半导体存储器等构成，存储能够从信号处理单元5进行读写的程序和各种设定数据等数据。此外，存储单元6存储标记部件3的初始峰值波长λ0。
以下，参照图3说明标记部件3发生的形变导致的反射光谱强度的变化。再者，图3所示的例子中，分别使用硅橡胶作为应变体31的材料，使用直径50nm的球形状的金(Au)作为粒子32的材料，实施了反射光谱强度的模拟。此外，图3所示的例子中，在处于基准状态的Y方向的粒子间隔Y0为50nm、Z方向的粒子间隔Z0为330nm的条件下实施了模拟。再者，粒子32的形状不限于球形状，只要是圆柱形状(纳米棒)等在特定的方向上容易极化的形状，则也可以是任意的形状。
就形变发生时的光谱而言，由于因粒子间隔变化而表面等离激元的共振波长发生变化，所以如图3所示，包含粒子32的应变体31的反射光谱变动，峰值波长也偏移。由图3所示的例子可知，形变发生时的光谱SP2与基准状态下的光谱SP1相比，向较长波长一方偏移。
[标记部件的制造方法]
制作纳米尺寸的设备的方法能够主要分为自上而下(top-down)型和自下而上(bottom-up)型两种。自上而下型为平版印刷术(lithography)和纳米压印(nanoimprint)所代表的半导体工艺一直以来使用的施加微细加工的制造技术。自上而下型具有结构和形状的设计自由度高的优点，与此同时，具有在制作尺寸等方面技术上的限制多的缺点。另一方面，自下而上型为基于原子和分子本身具有的化学键接和分子间引力，不经过加工这样的人工操作而自发地构成复杂的结构体的技术。自下而上型具有适用于几纳米级别(scale)的周期性结构体的制作的优点，与此同时，具有难以制作非周期性的结构、尚未确立量产技术等缺点。本发明的标记部件3能够用自上而下型及自下而上型的任一种方法制作。
[形变传感器的动作]
下面，参照图4的流程图说明本实施方式所涉及的形变传感器1的动作。
首先，信号处理单元5进行预先存储在存储单元6中的初始峰值波长λ0的读取(步骤S101)。再者，初始峰值波长λ0可以是设计波长，也可以是在某个特定的定时实际地检测出的峰值波长。
接着，信号处理单元5基于由检测单元4检测出的光(光束)的光谱强度，检测被标记部件3反射的光的峰值波长(吸收光谱峰值)λ1(步骤S102)。
接着，信号处理单元5判定步骤S101中进行了读取的初始峰值波长λ0和步骤S102中检测出的λ1是否不同(λ0≠λ1)(步骤S103)。
在判定为初始峰值波长λ0和峰值波长λ1不同(λ0≠λ1)的情况下(步骤S103：是)，由于能够视为粒子间隔发生了变化，所以信号处理单元5判断为发生了形变(步骤S104)，向步骤S106转移。
另一方面，在判定为初始峰值波长λ0和峰值波长λ1相同(λ0＝λ1)的情况下(步骤S103：否)，由于能够视为粒子间隔未发生变化，所以信号处理单元5判断为没有发生形变(步骤S105)，将处理结束。
再者，初始峰值波长λ0和峰值波长λ1相同的情况不限于完全等值的情况，也可以包含差值落在规定的阈值以内的情况。在该情况下，考虑到希望检测的形变的要求精度、测定误差以及环境变动误差等，适当地设定阈值即可。
接着，信号处理单元5对步骤4中判断为发生了的形变的发生量(形变量)进行计算(步骤S106)。具体而言，信号处理单元5参照表示标记部件3的形变量和峰值波长偏移量(峰值波长λ1和初始峰值波长λ0的差值)的对应关系的数据表(参照图5)，计算标记部件3发生的形变量。例如，在图5(a)和图5(b)所示的例子中，在峰值波长偏移量为20[nm]的情况下，能够计算与峰值波长偏移量20[nm]相对应的形变量εz(＝6.06[％])。
再者，图5(a)描绘了将粒子间隔变换为形变量时的峰值波长偏移量和形变量的关系，能够确认到峰值波长偏移量与形变量的增加相应地单调增加的情况。这是作为传感器而言所期望的特性。此外，与现有的布拉格反射方式相比，其灵敏度也为2倍以上，是非常良好的。
如上所述，本实施方式所涉及的形变传感器1包括：标记部件3，将产生表面等离激元的粒子32在由于负荷而发生形变的应变体31的与受光面正交的方向(Z方向：厚度方向)以及相对于受光面的面内方向平行的第1方向(Y方向)上规则地且周期性地排列；光源2，对标记部件3射出光；第1检测单元(检测单元4)，检测被标记部件3反射的光的光谱强度；第2检测单元(信号处理单元5)，基于由第1检测单元检测出的光谱强度，检测被标记部件3反射的光的吸收光谱峰值；以及计算单元(信号处理单元5)，基于由第2检测单元检测出的吸收光谱峰值，计算与受光面正交的方向的形变量。此外，应变体31由透明体构成，粒子32的直径为入射至标记部件3的光的波长以下。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，无需将厚度方向上的粒子层设定为几十到几百周期就能够确保反射光强度，所以能够抑制大型化。此外，通过使光穿过应变体31内部存在的粒子32为止，能够使应变体内部产生等离激元，在检测单元4中确保充分的光量，所以能够高精度地检测厚度方向的形变量。
此外，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，粒子32在与受光面正交的方向、第1方向以及相对于受光面的面内方向平行且与第1方向垂直的第2方向(X方向)上三维地排列。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，由于光变得容易穿过粒子32为止，所以能够更高精度地检测厚度方向的形变量。
此外，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，与受光面正交的方向上相邻的粒子32的间隔为粒子32的直径的2倍以上、10倍以内的长度，第1方向上相邻的粒子32的间隔为粒子32的直径的一倍以上的长度。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，由于能够适当地设定粒子32的尺寸和粒子32的间隔，所以能够提高对入射光的吸收特性。
此外，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，粒子32至少包含金属而构成。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，由于能够在可见光区域产生表面等离激元，所以能够使用通常广泛利用的分光器进行光谱检测，能够抑制成本。
特别地，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，粒子32至少包含金或者银而构成。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，由于能够在可见光区域产生特别大的表面等离激元，所以能够使用通常广泛利用的分光器进行光谱检测，能够抑制成本。
此外，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，粒子32的直径为50～100nm。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，在使用金或者银作为粒子32的材料时，由于能够将可见光区域的吸收特性最大化，所以能够更高精度地检测厚度方向的形变量。
此外，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，应变体31由弹性体材料构成。
因此，根据本实施方式所涉及的形变传感器1，由于能够利用能够可逆地变形的材料来测定形变，所以即使反复伸缩也能够使用，能够降低测定所花费的成本。
以上，基于本发明所涉及的实施方式进行了具体的说明，但本发明不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行变更。
(变形例1)
例如，上述实施方式中，将标记部件3固定于在光源2的Z方向下方配置的固定部件W1的上面，但不限定于此。例如，如图6所示，也可以不将标记部件3固定在固定部件W1上面，而设为通过固定单元W2将标记部件3从外周部(例如图6所示例子中为Y方向的两个侧面)进行保持的结构。
(变形例2)
此外，上述实施方式中，例示并说明了由标记部件3反射从光源2射出的光束21～23的结构，但不限定于此。例如，也可以设为从光源2射出的光束21～23透过标记部件3的结构。在该情况下，如图7中所示，检测单元4被设置在从光源部件2射出的光束21～23透过了标记部件3的前方，检测被标记部件3透射的光的光谱强度。再者，在实施方式的结构的情况下，通过将固定部件W1也用透明体来构成，能够设为光束21～23透过标记部件3及固定部件W1的结构。
如上所述，通过由透明体构成应变体31及被测对象W，由第1检测单元(检测单元4)检测被标记部件3透射的光的光谱强度，从而能够使用透过了标记部件3及被测对象W的光来测定形变量，所以能够确保检测单元4等的配置的自由度。
(其他的变形例)
此外，上述实施方式中，将粒子32在Z方向、Y方向以及X方向上三维地排列，但不限定于此。即，只要是在至少Z方向及Y方向上二维地排列的结构，则也可以是任意的结构。
此外，上述实施方式中，例如，如图1等所示，从光源2射出的各光束21～23相对于标记部件3的受光面倾斜入射，但不限定于此。即，从光源2射出的各光束21～23也可以相对于标记部件3的受光面垂直地入射。例如，在使用激光光源作为光源2的情况下，由于对检测单元4照射线偏振光，所以在入射角是90度以外的入射角的情况下出现TE波和TM波的分量。由于TE波和TM波的分量比由光束的入射角和激光的配置角度决定，所以这些因素便作为误差出现。即，由于若入射角为90度则变得没有TE波和TM波的区别，所以能够排除偏光特性的入射角依赖性这一噪声因素。因此，能够降低噪声而进行更高精度的观测，更为优选。
如上所述，通过将从光源2射出的光相对于标记部件3的受光面垂直地入射，变得不存在相对于入射角的偏光特性，所以能够降低噪声而进行更高精度的观测。
此外，上述实施方式中，作为粒子32的结构，例示并说明了至少包含金属的结构，但不限定于此。即，粒子32不限于上述的至少包含金属的结构，也可以是至少包含氧化物半导体的结构。在该情况下，作为构成粒子32的氧化物半导体，例如可举出氧化锌等。在采用了氧化锌的情况下，由于在近红外光区域具有表面等离激元的吸收光谱峰值，所以在黯淡的环境下也能够进行测定，此外能够排除环境光的影响。此外，氧化锌具有易于形成纳米粒子、并且廉价的特征。
如上所述，通过使粒子32至少包含氧化物半导体而构成，能够在近红外光区域产生表面等离激元，所以在黯淡的环境下也能够进行光谱检测，能够确保测定时间和测定场所的选择的自由度。
此外，通过使粒子32至少包含氧化锌而构成，能够在近红外光区域产生特别大的表面等离激元，所以在黯淡的环境下也能够进行光谱检测，能够确保测定时间和测定场所的选择的自由度。
此外，本发明还能够应用于图像形成装置等装置。具体而言，通过在图像形成装置中应用本发明，能够检测将薄膜作为履带的转印辊等部件因应力荷载而发生的膜压变化的分布。
此外，关于构成形变传感器的各装置的结构细节以及各装置的动作细节，在不脱离本发明的主旨的范围内也能够适当变更。
Claims (11)
1.一种形变传感器，其特征在于，包括：
标记部件，将产生表面等离激元的粒子在由于负荷而发生形变的应变体的与受光面正交的方向以及相对于所述受光面的面内方向平行的第1方向上规则地且周期性地排列；
光源，对所述标记部件射出光；
第1检测单元，检测被所述标记部件反射或透射的光的光谱强度；
第2检测单元，基于由所述第1检测单元检测出的光谱强度，检测被所述标记部件反射或透射的光的吸收光谱峰值；
计算单元，基于由所述第2检测单元检测出的吸收光谱峰值，计算与所述受光面正交的方向的形变量，
所述应变体由透明体构成，
所述粒子的直径为入射至所述标记部件的光的波长以下。
2.如权利要求1所述的形变传感器，其中，
所述粒子在与所述受光面正交的方向、所述第1方向以及相对于所述受光面的面内方向平行且与所述第1方向正交的第2方向上三维地排列。
3.如权利要求1或2所述的形变传感器，其中，
与所述受光面正交的方向上相邻的所述粒子的间隔为所述粒子的直径的2倍以上、10倍以内的长度，
所述第1方向上相邻的所述粒子的间隔为所述粒子的直径的一倍以上的长度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的形变传感器，其中，
从所述光源射出的光相对于所述标记部件的受光面垂直地入射。
5.如权利要求1～4中任一项所述的形变传感器，其中，
所述粒子至少包含金属而构成。
6.如权利要求5所述的形变传感器，其中，
所述粒子至少包含金或者银而构成。
7.如权利要求6所述的形变传感器，其中，
所述粒子的直径为50～100nm。
8.如权利要求1～4中任一项所述的形变传感器，其中，
所述粒子至少包含氧化物半导体而构成。
9.如权利要求8所述的形变传感器，其中，
所述粒子至少包含氧化锌而构成。
10.如权利要求1～9中任一项所述的形变传感器，其中，
所述应变体由弹性体材料构成。
11.一种形变量测定方法，是形变传感器的形变量测定方法，该形变传感器包括：标记部件，将产生表面等离激元的粒子在由于负荷而发生形变的应变体的与受光面正交的方向以及相对于所述受光面的面内方向平行的第1方向上规则地且周期性地排列；光源，对所述标记部件射出光；以及第1检测单元，检测被所述标记部件反射或透射的光的光谱强度，
所述形变量测定方法的特征在于，包括：
基于由所述第1检测单元检测出的光谱强度，检测被所述标记部件反射或透射的光的吸收光谱峰值的工序；以及
基于被检测出的所述吸收光谱峰值，计算与所述受光面正交的方向的形变量的工序，
所述应变体由透明体构成，
所述粒子的直径为入射至所述标记部件的光的波长以下。
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