JP2019138772A - センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ装置のサイズを小さくする。【解決手段】光学系３００は、第１部分３０２を含んでいる。光学系３００の第１部分３０２は、光源２１０からの光を第１面１０２に沿う方向から第１面１０２に向かう方向に向かわせることが可能であり、第１面１０２からの光を光検出器２２０に向けて第１面１０２から離れる方向から第１面１０２に沿う方向に向かわせることが可能であり、第１面１０２からの光を撮像器２３０に向けて第１面１０２から離れる方向から第１面１０２に沿う方向に向かわせることが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、センサ装置に関する。

近年、例えば非特許文献１又は２に記載されているように、核磁気共鳴（ＮＭＲ）において、ＮＶ（Ｎｉｔｒｏｇｅｎ−Ｖａｃａｎｃｙ）中心を有するダイヤモンドが使用されている。ＮＶ中心を有するダイヤモンドは、磁場を検出可能な量子センサとして機能することができる。非特許文献１及び２には、ダイヤモンドセンサ（ＮＶ中心を有するダイヤモンド）を有するセンサ装置が記載されている。このセンサ装置は、光源及び光検出器を備えている。光源は、ダイヤモンドセンサに励起光を送る。光検出器は、ダイヤモンドセンサから発せられた光を検出する。

Kehayias, P. et al. Solution nuclear magnetic resonance spectroscopy on a nanostructured diamond chip. Nat. Commun. 8, 188 (2017). Zaiser, S. et al. Enhancing quantum sensing sensitivity by a quantum memory. Nat. Commun. 7, 12279 (2016).

本発明者は、ダイヤモンドセンサを有するセンサ装置のサイズを小さくすることを検討し、特に、センサ装置のサイズをセンサ装置の持ち運び可能になる程度まで小さくすることを検討した。

本発明の一の目的は、センサ装置のサイズを小さくすることにある。本発明のさらなる目的は、実施形態の以下の開示から明らかになるであろう。

本発明の一態様に係るセンサ装置は、ボード、光源、光検出器、ダイヤモンドセンサ及び光学系を備えている。ボードは、第１面を有している。光源、光検出器、ダイヤモンドセンサ及び光学系は、ボードの第１面上にある。光学系は、光源からの光をダイヤモンドセンサに送ることが可能であり、ダイヤモンドセンサからの光を光検出器に送ることが可能である。光学系は、第１部分を含んでいる。光学系の第１部分は、光源からの光を第１面に沿う方向から第１面に向かう方向に向かわせることが可能であり、第１面からの光を光検出器に向けて第１面から離れる方向から第１面に沿う方向に向かわせることが可能である。

本発明の他の態様に係るセンサ装置は、ボード、光源、光検出器、ダイヤモンドセンサ、ホルダ及び光学系を備えている。ボードは、第１面を有している。光源、光検出器、ダイヤモンドセンサ及び光学系は、ボードの第１面上にある。ホルダは、ダイヤモンドセンサを保持するためのものである。光学系は、光源からの光をダイヤモンドセンサに送ることが可能であり、ダイヤモンドセンサからの光を光検出器に送ることが可能である。ホルダは、第１面及び第２面を有している。第２面は、第１面の反対側にある。ダイヤモンドセンサは、第１面及び第２面を有している。第２面は、第１面の反対側にある。ホルダの第１面は、ダイヤモンドセンサの第１面のうちの少なくとも一部分を露出する第１開口を有している。ホルダの第２面は、ダイヤモンドセンサの第２面のうちの少なくとも一部分を露出する第２開口を有している。

本発明の上述した一態様によれば、センサ装置のサイズを小さくすることができる。

実施形態に係るセンサ装置の斜視図である。 実施例１に係るセンサ装置の斜視図である。 図２に示したセンサ装置を図２とは異なる方向から見た斜視図である。 図２に示したセンサ装置を図２とは異なる方向から見た斜視図である。 図２に示したセンサ装置を図２とは異なる方向から見た斜視図である。 図３に示したセンサ装置にカバーが取り付けられた状態を示す図である。 図２から図６に示したセンサ装置内の光路を説明するための図である。 図２から図５に示したセンサ装置に用いられているホルダの斜視図である。 図８に示したホルダの分解斜視図である。 図９に示した第１ホルダボードの第１部分を図９とは反対側から見た斜視図である。 図２から図５に示したセンサ装置に用いられているホルダ、移動機構及びピエゾステージの斜視図である。 ホルダをピエゾステージから取り外した状態を示す図である。 図１１又は図１２に示したホルダの分解斜視図である。 実施例２に係るセンサ装置の斜視図である。 図１４に示したセンサ装置を図１４とは異なる方向から見た斜視図である。 図１４に示したセンサ装置にカバーが取り付けられた状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、実施形態に係るセンサ装置１０の斜視図である。図１において、Ｙ方向は、Ｘ方向に交わっており、Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向の双方に交わっている。具体的には、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は、互いに直交している。

図１を用いて、センサ装置１０の概要を説明する。

センサ装置１０は、ボード１００、光源２１０、光検出器２２０、撮像器２３０、光学系３００及びダイヤモンドセンサ４００を備えている。ボード１００は、第１面１０２を有している。光源２１０、光検出器２２０、撮像器２３０、光学系３００及びダイヤモンドセンサ４００は、ボード１００の第１面１０２上にある。光学系３００は、光源２１０からの光をダイヤモンドセンサ４００に送ることが可能であり、ダイヤモンドセンサ４００からの光を光検出器２２０及び撮像器２３０に送ることが可能である。

光学系３００は、第１部分３０２を含んでいる。光学系３００の第１部分３０２は、光源２１０からの光を第１面１０２に沿う方向（図内のＸＹ平面に沿った方向）から第１面１０２に向かう方向（図内のＺ方向）に向かわせることが可能であり、第１面１０２からの光を光検出器２２０に向けて第１面１０２から離れる方向（図内のＺ方向）から第１面１０２に沿う方向（図内のＸＹ平面に沿った方向）に向かわせることが可能であり、第１面１０２からの光を撮像器２３０に向けて第１面１０２から離れる方向（図内のＺ方向）から第１面１０２に沿う方向（図内のＸＹ平面に沿った方向）に向かわせることが可能である。

上述した構成によれば、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。具体的には、上述した構成においては、光学系３００の第１部分３０２によって立体的な光学系が実現される。したがって、この立体的な光学系をボード１００の第１面１０２上の縦方向及び横方向の双方に展開させて、当該光学系を構成する部材を効率的に配置することができる。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

図１に示す例において、光学系３００の第１部分３０２は、光源２１０からミラー３１２、ビームスプリッタ３１４及びビームスプリッタ３３４を経由して可動ミラー３４２までの光路、可動ミラー３４２からビームスプリッタ３３４、ビームスプリッタ３１４、干渉フィルタ３２４、ミラー３２２及び光コネクタ３２６を経由して光検出器２２０までの光路及び可動ミラー３４２からビームスプリッタ３３４、結像レンズ３５２及びミラー３３２を経由して撮像器２３０までの光路を含んでいる。

光学系３００は、第２部分３０４を含んでいる。光学系３００の第２部分３０４は、光学系３００の第１部分３０２からの光をダイヤモンドセンサ４００に向けて第１面１０２に沿う方向（図内のＸＹ平面に沿った方向）から第１面１０２から離れる方向（図内のＺ方向）に向かわせることが可能であり、ダイヤモンドセンサ４００からの光を光学系３００の第１部分３０２に向けて第１面１０２に向かう方向（図内のＺ方向）から第１面１０２に沿う方向（図内のＸＹ平面に沿った方向）に向かわせることが可能である。

上述した構成によれば、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。具体的には、上述した構成においては、光学系３００の第２部分３０４によって立体的な光学系が実現される。したがって、この立体的な光学系をボード１００の第１面１０２上の縦方向及び横方向の双方に展開させて、当該光学系を構成する部材を効率的に配置することができる。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

図１に示す例において、光学系３００の第２部分３０４は、可動ミラー３４２から転送レンズ３５４、ミラー３４４及びミラー３４６を経由してダイヤモンドセンサ４００までの光路及びダイヤモンドセンサ４００からミラー３４６、ミラー３４４及び転送レンズ３５４を経由して可動ミラー３４２までの光路を含んでいる。

図１を用いて、センサ装置１０の詳細を説明する。

ボード１００は、実質的に矩形の形状を有しており、第１面１０２、第２面１０４、第１辺１０６ａ、第２辺１０６ｂ、第３辺１０６ｃ及び第４辺１０６ｄを有している。第２面１０４は、第１面１０２の反対側にある。第１辺１０６ａは、Ｘ方向に延伸している。第２辺１０６ｂは、第１辺１０６ａの反対側にあって、Ｘ方向に延伸している。第３辺１０６ｃは、第１辺１０６ａと第２辺１０６ｂの間にあって、Ｙ方向に延伸している。第４辺１０６ｄは、第３辺１０６ｃの反対側にあって、Ｙ方向に延伸している。

光源２１０は、ダイヤモンドセンサ４００のＮＶ中心の励起光を出射する。光源２１０は、電気を光に変換可能な素子、例えばレーザ、より具体的には、例えば、半導体レーザ又は固体レーザ（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ）にすることができる。

光検出器２２０は、ダイヤモンドセンサ４００からの蛍光（すなわち、ＮＶ中心からの光）を検出する。光検出器２２０は、光を電気に変換可能な素子、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）又は光電子増倍管（ＰＭＴ）にすることができる。

ボード１００の第１面１０２には、凹部１０２ａが形成されている。光検出器２２０が図２以降の図に示すように箱状である場合、凹部１０２ａには、光検出器２２０の底部を埋め込むことができる。

撮像器２３０は、ダイヤモンドセンサ４００からの蛍光を撮像する。さらに、撮像器２３０は、図５を用いて後述する照明光学系３７０からの照明光及び励起光（光源２１０からの光）の反射光も撮像することができる。一例において、撮像器２３０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサにすることができる。

ダイヤモンドセンサ４００は、ＮＶ中心を有するダイヤモンドを含んでいる。ダイヤモンドセンサ４００は、微弱な磁場を検出可能な量子センサとして機能する。

センサ装置１０内の光路について説明する。

光源２１０からの光は、ミラー３１２、ビームスプリッタ３１４、ビームスプリッタ３３４、可動ミラー３４２、転送レンズ３５４、ミラー３４４、可動式結像レンズ３５６及びミラー３４６を順に経由してダイヤモンドセンサ４００に送られる。詳細には、光源２１０からの光は、Ｘ方向に沿って第３辺１０６ｃに向けてミラー３１２に送られ、ミラー３１２によってＹ方向に沿って第２辺１０６ｂに向けてビームスプリッタ３１４に送られ、ビームスプリッタ３１４によってＺ方向に沿って第１面１０２に向けて可動ミラー３４２に送られ、可動ミラー３４２によってＹ方向に沿って第２辺１０６ｂに向けてミラー３４４に送られ、ミラー３４４によってＸ方向に沿って第４辺１０６ｄに向けて可動式結像レンズ３５６を経由してミラー３４６に送られ、ミラー３４６によってＺ方向に沿って第１面１０２の上方に向けてダイヤモンドセンサ４００に送られる。

ダイヤモンドセンサ４００からの光は、ミラー３４６、可動式結像レンズ３５６、ミラー３４４、転送レンズ３５４、可動ミラー３４２、ビームスプリッタ３３４、ビームスプリッタ３１４、干渉フィルタ３２４、ミラー３２２及び光コネクタ３２６を順に経由して光検出器２２０に送られる。詳細には、ダイヤモンドセンサ４００からの光は、Ｚ方向に沿って第１面１０２に向けてミラー３４６に送られ、ミラー３４６によってＸ方向に沿って第３辺１０６ｃに向けて可動式結像レンズ３５６を経由してミラー３４４に送られ、ミラー３４４によってＹ方向に沿って第１辺１０６ａに向けて可動ミラー３４２に送られ、可動ミラー３４２によってＺ方向に沿って第１面１０２の上方に向けてミラー３２２に送られ、ミラー３２２によってＸ方向に沿って第４辺１０６ｄに向けて光検出器２２０に送られる。

ダイヤモンドセンサ４００からの光は、ミラー３４６、可動式結像レンズ３５６、ミラー３４４、転送レンズ３５４、可動ミラー３４２、ビームスプリッタ３３４、結像レンズ３５２及びミラー３３２を順に経由して撮像器２３０にも送られる。詳細には、ダイヤモンドセンサ４００からの光は、Ｚ方向に沿って第１面１０２に向けてミラー３４６に送られ、ミラー３４６によってＸ方向に沿って第３辺１０６ｃに向けて可動式結像レンズ３５６を経由してミラー３４４に送られ、ミラー３４４によってＹ方向に沿って第１辺１０６ａに向けて可動ミラー３４２に送られ、可動ミラー３４２によってＺ方向に沿って第１面１０２の上方に向けてビームスプリッタ３３４に送られ、ビームスプリッタ３３４によってＹ方向に沿って第１辺１０６ａに向けてミラー３３２に送られ、ミラー３３２によってＸ方向に沿って第４辺１０６ｄに向けて撮像器２３０に送られる。

図１に示す例において、可動ミラー３４２は、２軸ミラー、詳細には、２軸ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーである。可動ミラー３４２を駆動させることで、試料を２次元的に走査することができる。可動ミラー３４２を用いることで、他のスキャナ、例えばガルバノスキャナ又はステージスキャナを用いるよりも、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

センサ装置１０は、ユニット３２０を備えている。ユニット３２０は、ミラー３２２、干渉フィルタ３２４及び光コネクタ３２６を有している。

ミラー３２２は、ダイヤモンドセンサ４００からの光を反射可能とし、かつダイヤモンドセンサ４００からの光の波長帯域以外の光を透過可能にしてもよい。一例において、ミラー３２２は、誘電体ミラーにしてもよい。ミラー３２２の選択的反射によれば、センサ装置１０を暗室に置かなくても、光検出器２２０は、ダイヤモンドセンサ４００からの光を選択的に検出することができるようになる。

干渉フィルタ３２４は、ダイヤモンドセンサ４００からの光を透過可能とし、かつダイヤモンドセンサ４００からの光の波長帯域以外の光を反射可能にしてもよい。干渉フィルタ３２４の選択的透過によれば、センサ装置１０を暗室に置かなくても、光検出器２２０は、ダイヤモンドセンサ４００からの光を選択的に検出することができるようになる。

光コネクタ３２６は、例えば、ファイバチャネル（ＦＣ）コネクタである。光コネクタ３２６は、伝送路（例えば、光ファイバ）を介して、光検出器２２０に光学的に結合させることができる。光コネクタ３２６と光検出器２２０の間の伝送路によれば、センサ装置１０を暗室に置かなくても、光検出器２２０は、ダイヤモンドセンサ４００からの光を選択的に検出することができるようになる。

以上、本実施形態によれば、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

（実施例１）
図２は、実施例１に係るセンサ装置１０の斜視図である。図３は、図２に示したセンサ装置１０を図２とは異なる方向から見た斜視図である。図４は、図２に示したセンサ装置１０を図２とは異なる方向から見た斜視図である。図５は、図２に示したセンサ装置１０を図２とは異なる方向から見た斜視図である。図６は、図３に示したセンサ装置１０にカバー１１０が取り付けられた状態を示す図である。本実施例に係るセンサ装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係るセンサ装置１０と同様である。

図２から図５を用いて、センサ装置１０の概要を説明する。

センサ装置１０は、光源２１０及びＡＯＭ（音響光学変調器）２５０を備えている。ＡＯＭ２５０は、光源２１０からの光を変調するための変調器として機能しており、例えば、光源２１０からの光をオン又はオフに切り替えることができる。図２及び図３に示す例では、光源２１０からの光は、複数のＡＯＭ２５０を順に通過するようになっており、複数のＡＯＭ２５０は、２つのＡＯＭ２５０、すなわち、第１ＡＯＭ２５２及び第２ＡＯＭ２５４を含んでいる。一例において、ＡＯＭ２５０は、二酸化テルル（ＴｅＯ_２）単結晶を含んでいる。この例においては、光源２１０からの光を０次回折光と高次回折光に大きな偏向角度（０次回折光に対する高次回折光の角度）で分離することができ、複数のＡＯＭ２５０を通過した光について例えば１０^６：１以上の消光比を得ることができる。

光源２１０からの光は、ミラー３１２、ビームスプリッタ３１４（図１）、ビームスプリッタ３３４（図１）、可動ミラー３４２、転送レンズ３５４、ミラー３４４、可動式結像レンズ３５６、ミラー３４６及び対物レンズ３６０を順に経由してダイヤモンドセンサ４００（ホルダ４０２）に送られる。図２及び図４に示す例では、複数の対物レンズ３６０がレボルバー３６２に取り付けられている。レボルバー３６２は、ボード１００の第１面１０２に沿って回転可能になっている。複数の対物レンズ３６０は、互いに異なる倍率を有している。レボルバー３６２を回転させることで、適当な倍率を選択することができる。図２から図５に示す例では、対物レンズ３６０は、試料（試料は、ホルダ４０２内に置かれる。）の下方に位置している。言い換えると、光源２１０から対物レンズ３６０を経由して送られた光は、試料に向けて試料の下方から照射される。

センサ装置１０は、発振器４４０、アンプ４４２及びスイッチ４４４を備えている。発振器４４０は、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＲＦ）を発生する。発振器４４０からのＲＦは、アンプ４４２によって増幅され、スイッチ４４４を経由して、ダイヤモンドセンサ４００のホルダ４０２のアンテナ４３０（図９）に送られる。このようにして、アンテナ４３０（図９）からダイヤモンドセンサ４００に電磁波（マイクロ波）を照射することができる。

センサ装置１０は、磁気源５００を備えている。磁気源５００は、ホルダ５１０に保持されている。図４に示す例では、磁気源５００は、ダイヤモンドセンサ４００の上方にある。言い換えると、ダイヤモンドセンサ４００は、磁気源５００と対物レンズ３６０の間にある。この例においては、磁気源５００をダイヤモンドセンサ４００に近接させることができる。したがって、磁気源５００からの磁場強度があまり大きくなくても、ダイヤモンドセンサ４００を十分に大きな磁場に曝すことができる。言い換えると、磁気源５００からの磁場強度をあまり大きくする必要がないため、磁気源５００のサイズを大きくする必要がなくなる。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

ダイヤモンドセンサ４００のＮＶ中心は、光源２１０からの励起光、アンテナ４３０（図９）からの電磁波及び磁気源５００からの磁場による照射下において光を発する。

ダイヤモンドセンサ４００からの光は、対物レンズ３６０、ミラー３４６、可動式結像レンズ３５６、ミラー３４４、転送レンズ３５４、可動ミラー３４２、ビームスプリッタ３３４（図１）、ビームスプリッタ３１４（図１）、干渉フィルタ３２４、ミラー３２２及び光コネクタ３２６を順に経由して光検出器２２０に送られる。ダイヤモンドセンサ４００からの光は、対物レンズ３６０、ミラー３４６、可動式結像レンズ３５６、ミラー３４４、転送レンズ３５４、可動ミラー３４２、ビームスプリッタ３３４（図１）、結像レンズ３５２及びミラー３３２を順に経由して撮像器２３０にも送られる。

光検出器２２０は、光を電気に変換可能な素子であり、特に、単一光子検出器にすることができる。図２から図４に示す例において、光検出器２２０は箱状であり、ボード１００の第１面１０２の凹部１０２ａ（図１）に光検出器２２０の底部をはめ込むことができる。

センサ装置１０は、照明光学系３７０を備えている。照明光学系３７０は、試料（試料は、ホルダ４０２内に置かれる。）を照らすための光学系である。一例において、照明光学系３７０は、ケーラー照明にすることができる。この例においては、均一性の高い光によって試料を照らすことができる。

図２から図４を用いて、ボード１００の第１面１０２上におけるセンサ装置１０のレイアウトを説明する。

光検出器２２０は、ボード１００の第４辺１０６ｄに沿って配置されている。

複数のＡＯＭ２５０は、第４辺１０６ｄに沿って光検出器２２０と並んでおり、Ｙ方向において光検出器２２０に対してボード１００の第１辺１０６ａ側に位置している。複数のＡＯＭ２５０は、第１ＡＯＭ２５２及び第２ＡＯＭ２５４を含んでいる。第１ＡＯＭ２５２及び第２ＡＯＭ２５４は、Ｘ方向に沿って並んでいる。

光源２１０及び撮像器２３０は、Ｘ方向に沿って複数のＡＯＭ２５０と並んでおり、Ｘ方向に沿って複数のＡＯＭ２５０に対してボード１００の第３辺１０６ｃ側に位置している。

センサ装置１０は、把手１２０及びフレーム１２２を備えている。フレーム１２２は、ボード１００の第３辺１０６ｃから第４辺１０６ｄにかけてボード１００の第１面１０２を跨いでいる。把手１２０は、フレーム１２２に取り付けられている。このようにして、把手１２０は、ボード１００の第１面１０２上に位置している。

ホルダ５１０は、Ｚ方向において光検出器２２０と並んでおり、光検出器２２０上に搭載されている。ホルダ５１０は、Ｙ方向においてフレーム１２２に対してボード１００の第２辺１０６ｂ側に位置している。

発振器４４０は、Ｚ方向において複数のＡＯＭ２５０と並んでおり、複数のＡＯＭ２５０を覆っている。発振器４４０は、Ｙ方向においてフレーム１２２に対してボード１００の第１辺１０６ａ側に位置している。

ミラー３２２は、Ｘ方向に沿って光検出器２２０と並んでおり、Ｘ方向において光検出器２２０に対してボード１００の第３辺１０６ｃ側に位置している。ミラー３２２は、Ｙ方向においてフレーム１２２に対してボード１００の第１辺１０６ａ側に位置している。

可動ミラー３４２は、Ｚ方向においてミラー３２２と並んでおり、ミラー３２２の下方に位置している。

ミラー３４４は、Ｙ方向において可動ミラー３４２と並んでおり、Ｙ方向において可動ミラー３４２に対してボード１００の第２辺１０６ｂ側に位置している。ミラー３４４は、Ｙ方向においてフレーム１２２に対してボード１００の第２辺１０６ｂ側に位置している。

ミラー３４６は、Ｘ方向においてミラー３４４と並んでおり、Ｘ方向において光検出器２２０とミラー３４４の間に位置している。

対物レンズ３６０は、Ｚ方向においてミラー３４６と並んでおり、ミラー３４６の上方に位置している。

ダイヤモンドセンサ４００は、Ｚ方向において対物レンズ３６０と並んでおり、対物レンズ３６０の上方に位置している。

磁気源５００は、Ｚ方向においてダイヤモンドセンサ４００と並んでおり、ダイヤモンドセンサ４００の上方に位置している。

このようにして、ボード１００の第１面１０２上の各部材は、横方向（図内のＸＹ平面に沿った方向）及び縦方向（図内のＺ方向）の双方に展開されている。したがって、ボード１００の第１面１０２上の各部材を効率的に配置することができる。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

図５を用いて、ボード１００の第２面１０４上におけるセンサ装置１０のレイアウトを説明する。

ボード１００の第２面１０４には、複数のインシュレータ１３０が取り付けられている。図５に示す例では、４つのインシュレータ１３０がボード１００の第２面１０４に取り付けられている。４つのインシュレータ１３０は、第１辺１０６ａと第３辺１０６ｃの間の角、第１辺１０６ａと第４辺１０６ｄの間の角、第２辺１０６ｂと第３辺１０６ｃの間の角及び第２辺１０６ｂと第４辺１０６ｄの間の角にそれぞれ位置している。インシュレータ１３０は、ボード１００の第２面１０４から突出している。インシュレータ１３０は、ボード１００を支持するための支持材として機能するとともに、ボード１００への衝撃（例えば、振動）を緩和するための緩衝材として機能している。

照明光学系３７０、アンプ４４２及びスイッチ４４４は、ボード１００の第２面１０４上に搭載されている。ボード１００の第２面１０４が載置面に対向するようにセンサ装置１０を載置面上に置く場合、インシュレータ１３０によって載置面と第２面１０４の間にスペースを設けることができる。照明光学系３７０、アンプ４４２及びスイッチ４４４は、載置面と第２面１０４の間のスペース内に位置させることができる。

ボード１００の第２面１０４上には、発熱素子が搭載されていてもよい。発熱素子がボード１００の第２面１０４上に搭載されていても、発熱素子から発せられる熱は上述したスペースを経由してセンサ装置１０の外側へ逃げやすくなっている。図６に示す例では、発熱素子は、ダイヤモンドセンサ４００への電磁波（マイクロ波）の照射を制御するための制御系、すなわち、アンプ４４２及びスイッチ４４４の少なくとも一方になり得る。

図６を用いて、センサ装置１０について説明する。

センサ装置１０は、カバー１１０を備えている。カバー１１０は、ボード１００の第１面１０２（図２から図４）を覆うようにボード１００に対して取り付け可能かつ取り外し可能になっている。カバー１１０は、第１カバー１１２及び第２カバー１１４を含んでいる。第１カバー１１２及び第２カバー１１４は、Ｙ方向に並んでおり、互いに分離可能になっている。

センサ装置１０は、把手１２０を備えている。把手１２０は、カバー１１０から突出している。図６に示す例では、把手１２０は、第１カバー１１２と第２カバー１１４の間から突出している。センサ装置１０のユーザは、把手１２０を握ることで、センサ装置１０を持ち運びすることができる。

図６に示す例では、光検出器２２０（図２及び図４）の２つの端子２２６がカバー１１０から露出している。

上述したように、本実施例によれば、ボード１００の第１面１０２上の各部材を効率的に配置することができる。したがって、当該部材を覆う部材（すなわち、カバー１１０）のサイズを小さくすることができる。一例において、カバー１１０のサイズは、２０ｃｍ（Ｘ方向）×２０ｃｍ（Ｙ方向）×１０ｃｍ（Ｚ方向）以下にすることができる。

図７は、図２から図６に示したセンサ装置１０内の光路を説明するための図である。

光源２１０からの光は、ピンホール２１２、コリメートレンズ２１４、ビームスプリッタ３１４、ビームスプリッタ３３４、可動ミラー３４２、転送レンズ３５４、可動式結像レンズ３５６（チューブ３５８）、ミラー３４６及び対物レンズ３６０を順に経由してダイヤモンドセンサ４００に送られる。

ダイヤモンドセンサ４００からの光は、対物レンズ３６０、ミラー３４６、可動式結像レンズ３５６（チューブ３５８）、転送レンズ３５４、可動ミラー３４２、ビームスプリッタ３３４、ビームスプリッタ３１４、干渉フィルタ３２４、カップリングレンズ２２４及びピンホール２２２を順に経由して光検出器２２０に送られる。

ダイヤモンドセンサ４００からの光は、対物レンズ３６０、ミラー３４６、可動式結像レンズ３５６（チューブ３５８）、転送レンズ３５４、可動ミラー３４２、ビームスプリッタ３３４及び結像レンズ３５２を順に経由して撮像器２３０に送られる。

図７に示す例において、センサ装置１０は、共焦点光学系を構成している。具体的には、光検出器２２０のピンホール２２２は、対物レンズ３６０の焦点と光学的に共役な面内にある。したがって、対物レンズ３６０の焦点からずれた位置からの光は、ピンホール２２２を通過しないようにさせることができ、これによって、分解能及びコントラストを向上させることができる。

可動式結像レンズ３５６及びチューブ３５８は、チューブレンズを構成している。可動式結像レンズ３５６は、チューブ３５８内においてセンサ装置１０の光路に沿って移動可能になっている。

対物レンズ３６０の焦点位置は、可動式結像レンズ３５６の位置によって調節することができる。このため、試料を対物レンズ３６０の焦点位置に合わせるための複雑な機構（例えば、ピエゾステージ）を設ける必要がない。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。一例において、ユーザは、撮像器２３０によって得られた像を観察しながら、可動式結像レンズ３５６を移動させて対物レンズ３６０の焦点位置を調節することができる。

対物レンズ３６０の焦点位置は、可動式結像レンズ３５６を対物レンズ３６０に近づく方向に移動させることで、対物レンズ３６０に近づく方向に移動させることができる一方で、可動式結像レンズ３５６を対物レンズ３６０から遠ざかる方向に移動させることで、対物レンズ３６０から遠ざかる方向に移動させることができる。

可動式結像レンズ３５６の位置の変位Δ１は、対物レンズ３６０の焦点位置の変位Δ２を用いて以下の式（１）によって近似することができる。
Δ１＝Δ２×（Ｆｉ／Ｆｏ）^２ （１）
ただし、Ｆｉは、可動式結像レンズ３５６の焦点距離を示し、Ｆｏは、対物レンズ３６０の焦点距離を示す。

可動式結像レンズ３５６の焦点距離Ｆｉは対物レンズ３６０の焦点距離Ｆｏより大きい（Ｆｉ＞Ｆｏ）ため、可動式結像レンズ３５６の位置の変位Δ１は、対物レンズ３６０の焦点位置の変位Δ２より大きくなる。したがって、可動式結像レンズ３５６を細かい精度で移動させなくても、対物レンズ３６０の焦点位置を細かい精度で調節することができる。つまり、可動式結像レンズ３５６を細かい精度で移動させるための機構（例えば、ピエゾアクチュエータ）を設ける必要がない。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。

図８は、図２から図５に示したセンサ装置１０に用いられているホルダ４０２の斜視図である。図９は、図８に示したホルダ４０２の分解斜視図である。図１０は、図９に示した第１ホルダボード４１０の第１部分４１２を図９とは反対側から見た斜視図である。図１０では、シーリング部材４１８ｂが溝４１８ａから分離されている。

ホルダ４０２は、ダイヤモンドセンサ４００を保持するためのものである。ホルダ４０２は、第１面４０２ａ及び第２面４０２ｂを有している。第２面４０２ｂは、第１面４０２ａの反対側にある。ダイヤモンドセンサ４００は、第１面４００ａ及び第２面４００ｂを有している。第２面４００ｂは、第１面４００ａの反対側にある。ホルダ４０２の第１面４０２ａは、第１開口４１６を有している。第１開口４１６は、ダイヤモンドセンサ４００の第１面４００ａのうちの少なくとも一部分を露出している。ダイヤモンドセンサ４００の第２面４０２ｂは、第２開口４２６を有している。第２開口４２６は、ダイヤモンドセンサ４００の第２面４００ｂのうちの少なくとも一部分を露出している。図４に示した例では、ホルダ４０２は、第１面４００ａが磁気源５００（ホルダ５１０）に対向し、第２面４００ｂが対物レンズ３６０に対向するように位置している。

ホルダ４０２の第１開口４１６は、試料を置くための載置部として機能している。したがって、ホルダ４０２を位置合わせすることで、試料が位置合わせされる。つまり、試料を位置合わせするための機構（例えば、一般的なＮＭＲで用いられる試験管）をホルダ４０２とは別に設ける必要がない。したがって、センサ装置１０のサイズを小さくすることができる。固体の試料は、第１開口４１６に沿って置くことができる。液体の試料は、第１開口４１６内に溜めることができる。つまり、液体の試料は、ダイヤモンドセンサ４００に直接塗布させることができる。

ホルダ４０２の第２開口４２６は、対物レンズ３６０（図２又は図４）からの光を通すためのホールとして機能している。対物レンズ３６０（図２又は図４）からの光は、ホルダ４０２の第２開口４２６を通過して、ダイヤモンドセンサ４００に照射させることができる。

ホルダ４０２は、第１ホルダボード４１０及び第２ホルダボード４２０を有している。第１ホルダボード４１０は、第１面４０２ａ及び第３面４０２ｃを有している。第３面４０２ｃは、第１面４０２ａの反対側にある。第２ホルダボード４２０は、第２面４０２ｂ及び第４面４０２ｄを有している。第４面４０２ｄは、第２面４０２ｂの反対側にある。第１ホルダボード４１０及び第２ホルダボード４２０は、第３面４０２ｃ及び第４面４０２ｄが互いに対向するように互いに接合されている。

第１ホルダボード４１０は、第１部分４１２及び第２部分４１４を有している。第１部分４１２は、第１開口４１６を有している。第２部分４１４は、第１部分４１２以外の部分である。第１部分４１２は、第２部分４１４に対して取り付け可能かつ取り外し可能になっている。第１ホルダボード４１０の第１部分４１２が第１ホルダボード４１０の第２部分４１４に取り付けられている場合、ダイヤモンドセンサ４００は、第１ホルダボード４１０の第１部分４１２における第３面４０２ｃと第２ホルダボード４２０の第４面４０２ｄの間に位置する。第１部分４１２を第２部分４１４に取り付けることで、第１部分４１２と第２ホルダボード４２０の間にダイヤモンドセンサ４００を保持することができる。

ホルダ４０２は、溝４１８ａ及びシーリング部材４１８ｂを有している。シーリング部材４１８ｂは、溝４１８ａに対して取り付け可能かつ取り外し可能になっている。図１０に示す例において、シーリング部材４１８ｂは、Ｏリングである。シーリング部材４１８ｂは、第１ホルダボード４１０の第１部分４１２が第１ホルダボード４１０の第２部分４１４に取り付けられている場合、第１ホルダボード４１０の第１部分４１２における第３面４０２ｃとダイヤモンドセンサ４００の第１面４００ａの間に位置し、かつ第１開口４１６を囲む。シーリング部材４１８ｂによれば、第１開口４１６内に溜められた液体の試料の外側への広がりを抑えることができる。

第２ホルダボード４２０は、アンテナ４３０を有している。アンテナ４３０は、第２ホルダボード４２０の第４面４０２ｄ上にある。アンテナ４３０は、ダイヤモンドセンサ４００に電磁波（マイクロ波）を照射するために設けられている。アンテナ４３０は、第２開口４２６を囲む部分を有している。したがって、アンテナ４３０からの電磁波をダイヤモンドセンサ４００に集中させることができる。

第２ホルダボード４２０は、端子４３２を有している。端子４３２は、アンテナ４３０の一端に接続している。アンテナ４３０は、端子４３２を介して、スイッチ４４４（図５）及びアンプ４４２（図５）に接続することができる。

図９に示す例においては、第１ホルダボード４１０及び第２ホルダボード４２０は、互いから分離可能になっている。したがって、ダイヤモンドセンサ４００が第２ホルダボード４２０の第４面４０２ｄ上に位置する、すなわち、第４面４０２ｄ上のアンテナ４３０に近接するように、第１ホルダボード４１０及び第２ホルダボード４２０を互いに接合させることができる。

第１ホルダボード４１０及び第２ホルダボード４２０は、高耐化学性を有する材料により形成させることができる。この場合、様々な種類の試料をホルダ４０２に適用することができるとともに、様々な種類の薬品でホルダ４０２を洗浄することができる。

図１１は、図２から図５に示したセンサ装置１０に用いられているホルダ５１０、移動機構５２０及びピエゾステージ５３０の斜視図である。図１２は、ホルダ５１０をピエゾステージ５３０から取り外した状態を示す図である。

移動機構５２０は、ピエゾステージ５３０を移動させるための機構であり、ベース５２２、クロスローラガイドステージ５２４及びスペーサ５２６を有している。クロスローラガイドステージ５２４は、ガイドレール５２４ａ及びキャリア５２４ｂを有している。クロスローラガイドステージ５２４のガイドレール５２４ａは、ベース５２２に取り付けられている。キャリア５２４ｂは、ガイドレール５２４ａに対して可動に取り付けられており、ガイドレール５２４ａに沿ってＹ方向に移動可能になっている。スペーサ５２６は、キャリア５２４ｂ上に搭載されている。キャリア５２４ｂがガイドレール５２４ａに沿って移動することで、スペーサ５２６は、キャリア５２４ｂとともにＹ方向に移動可能になっている。

ピエゾステージ５３０は、移動機構５２０のスペーサ５２６上に搭載されている。ホルダ５１０は、ピエゾステージ５３０に保持されている。ホルダ５１０は、ピエゾステージ５３０によってＸ方向に移動可能になっている。

磁気源５００は、ホルダ５１０、移動機構５２０及びピエゾステージ５３０によって、ダイヤモンドセンサ４００（図２）に対して可動になっている。詳細には、磁気源５００は、ダイヤモンドセンサ４００（図２）の上方を通過するように可動になっている。特に図２に示した例において、磁気源５００は、ボード１００の第１面１０２に沿って、互いに交わる２方向（Ｘ方向及びＹ方向）に可動になっている。より詳細には、キャリア５２４ｂ及びスペーサ５２６をガイドレール５２４ａに沿ってＹ方向に移動させることで、磁気源５００及びピエゾステージ５３０をＹ方向に移動させることができ、ピエゾステージ５３０によって磁気源５００をＸ方向に移動させることができる。

上述した構成によれば、磁気源５００は、移動機構５２０によって第１方向（図２、図１１及び図１２に示す例では、Ｙ方向）に第１分解能で可動となり、ピエゾステージ５３０によって第１方向に交わる第２方向（図２、図１１及び図１２に示す例では、Ｘ方向）に第１分解能より小さい第２分解能で可動となる。第１分解能は、手動による位置決めによって実現可能な分解能であり、例えば、数ｍｍ以上数ｃｍ以下である。これに対して、第２分解能は、手動による位置決めでは実現不可能であり、精密な位置決めの可能な機構、例えばピエゾ機構（図１１及び図１２に示す例では、ピエゾステージ５３０）による位置決めによって実現可能な分解能であり、例えば、１ｎｍ以上１０μｍ以下である。

上述した構成によれば、移動機構５２０によって磁気源５００を移動させることで、ホルダ５１０（磁気源５００）をホルダ４０２（ダイヤモンドセンサ４００）の上方に素早く移動させることができ、かつホルダ５１０（磁気源５００）をホルダ４０２（ダイヤモンドセンサ４００）の上方から素早く移動させることができる。特に、ホルダ５１０（磁気源５００）を素早く移動させることで、ダイヤモンドセンサ４００上の試料の交換を容易にすることができる。

さらに、上述した構成によれば、ピエゾステージ５３０によって磁気源５００をダイヤモンドセンサ４００に対して移動させることで、ダイヤモンドセンサ４００における磁場の大きさを精密に調節することができる。したがって、様々な大きさの磁場において試料を測定することができる。

図１３は、図１１又は図１２に示したホルダ５１０の分解斜視図である。

磁気源５００は、ホルダ５１０の凹部５１２に埋め込まれている。フレーム５１４には、凹部５１２の縁に沿ってフレーム５１４が取り付けられている。図２から図５に示したセンサ装置１０では、ホルダ５１０は、フレーム５１４を挟んでボード１００の第１面１０２に対向する。フレーム５１４は、凹部５１２からの磁気源５００の落下を防ぐためのストッパとして機能する。

磁気源５００は、鉄心５０２及び複数の永久磁石５０４を有している。鉄心５０２及び永久磁石５０４は、磁気回路を構成している。複数の永久磁石５０４は、鉄心５０２を囲んでおり、図１３に示す例では、４つの永久磁石５０４が鉄心５０２を囲んでいる。各永久磁石５０４は、鉄心５０２に向けて磁化されている。したがって、各永久磁石５０４からの磁束を鉄心５０２に集中させることができる。

（実施例２）
図１４は、実施例２に係るセンサ装置１０の斜視図である。図１５は、図１４に示したセンサ装置１０を図１４とは異なる方向から見た斜視図である。図１６は、図１４に示したセンサ装置１０にカバー１１０が取り付けられた状態を示す図である。本実施例に係るセンサ装置１０は、以下の点を除いて、実施例１に係るセンサ装置１０と同様である。

図１４及び図１５に示す例では、センサ装置１０は、ＡＯＭ（図２から図６に示したセンサ装置１０におけるＡＯＭ２５０に相当するＡＯＭ）を備えていない。図１４及び図１５に示す例では、光源２１０からの光は、直接変調によって変調させることができる。

図１４及び図１５に示す例では、センサ装置１０は、インシュレータ（図２から図６に示したセンサ装置１０におけるインシュレータ１３０に相当するインシュレータ）を備えていない。したがって、ボード１００の第２面１０４が載置面に対向するようにセンサ装置１０を載置面上に置く場合、第２面１０４が載置面に接するようになる。この場合、センサ装置１０のユーザは、ボード１００の第２面１０４の下方に指を通してセンサ装置１０を持ち上げることが難しくなるが、把手１２０を握ることでセンサ装置１０を容易に持ち上げることができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０ センサ装置
１００ ボード
１０２ 第１面
１０２ａ 凹部
１０４ 第２面
１０６ａ 第１辺
１０６ｂ 第２辺
１０６ｃ 第３辺
１０６ｄ 第４辺
１１０ カバー
１１２ 第１カバー
１１４ 第２カバー
１２０ 把手
１２２ フレーム
１３０ インシュレータ
２１０ 光源
２１２ ピンホール
２１４ コリメートレンズ
２２０ 光検出器
２２２ ピンホール
２２４ カップリングレンズ
２２６ 端子
２３０ 撮像器
２５０ ＡＯＭ
３００ 光学系
３０２ 第１部分
３０４ 第２部分
３１２ ミラー
３１４ ビームスプリッタ
３２０ ユニット
３２２ ミラー
３２４ 干渉フィルタ
３２６ 光コネクタ
３３２ ミラー
３３４ ビームスプリッタ
３４２ 可動ミラー
３４４ ミラー
３４６ ミラー
３５２ 結像レンズ
３５４ 転送レンズ
３５６ 可動式結像レンズ
３５８ チューブ
３６０ 対物レンズ
３６２ レボルバー
３７０ 照明光学系
４００ ダイヤモンドセンサ
４００ａ 第１面
４００ｂ 第２面
４０２ ホルダ
４０２ａ 第１面
４０２ｂ 第２面
４０２ｃ 第３面
４０２ｄ 第４面
４１０ 第１ホルダボード
４１２ 第１部分
４１４ 第２部分
４１６ 第１開口
４１８ａ 溝
４１８ｂ シーリング部材
４２０ 第２ホルダボード
４２６ 第２開口
４３０ アンテナ
４３２ 端子
４４０ 発振器
４４２ アンプ
４４４ スイッチ
５００ 磁気源
５０２ 鉄心
５０４ 永久磁石
５１０ ホルダ
５１２ 凹部
５１４ フレーム
５２０ 移動機構
５２２ ベース
５２４ クロスローラガイドステージ
５２４ａ ガイドレール
５２４ｂ キャリア
５２６ スペーサ
５３０ ピエゾステージ

Claims (15)

1. 以下を備えるセンサ装置：
   第１面を有するボード；
   前記ボードの前記第１面上の光源；
   前記ボードの前記第１面上の光検出器；
   前記ボードの前記第１面上のダイヤモンドセンサ；及び
   前記光源からの光を前記ダイヤモンドセンサに送ることが可能であり、前記ダイヤモンドセンサからの光を前記光検出器に送ることが可能であり、前記ボードの前記第１面上の光学系、
   ここで、前記光学系は、第１部分を含み、
   前記光学系の前記第１部分は、前記光源からの光を前記第１面に沿う方向から前記第１面に向かう方向に向かわせることが可能であり、前記第１面からの光を前記光検出器に向けて前記第１面から離れる方向から前記第１面に沿う方向に向かわせることが可能である。
2. 請求項１に記載のセンサ装置であって、
   ここで、前記光学系は、第２部分を含み、
   前記光学系の前記第２部分は、前記光学系の前記第１部分からの光を前記ダイヤモンドセンサに向けて前記第１面に沿う方向から前記第１面から離れる方向に向かわせることが可能であり、前記ダイヤモンドセンサからの光を前記光学系の前記第１部分に向けて前記第１面に向かう方向から前記第１面に沿う方向に向かわせることが可能である。
3. 請求項１又は２に記載のセンサ装置であって、
   前記ボードの前記第１面上の撮像器をさらに備え、
   ここで、前記光学系の前記第１部分は、前記第１面からの光を前記撮像器に向けて前記第１面から離れる方向から前記第１面に沿う方向に向かわせることが可能である。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のセンサ装置であって、
   ここで、前記ボードは、前記第１面の反対側の第２面を有し、
   前記センサ装置は、前記ボードの前記第２面から突出していて、前記ボードを支持するための支持材をさらに備える。
5. 請求項４に記載のセンサ装置であって、
   発熱素子をさらに備え、
   ここで、前記発熱素子は、前記ボードの前記第２面上に搭載されている。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のセンサ装置であって、
   前記ダイヤモンドセンサを保持するためのホルダをさらに備え、
   ここで、前記ホルダは、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有し、
   前記ダイヤモンドセンサは、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有し、
   前記ホルダの前記第１面は、前記ダイヤモンドセンサの前記第１面のうちの少なくとも一部分を露出する第１開口を有し、
   前記ホルダの前記第２面は、前記ダイヤモンドセンサの前記第２面のうちの少なくとも一部分を露出する第２開口を有する。
7. 請求項６に記載のセンサ装置であって、
   ここで、前記ホルダは、前記第１面を有する第１ホルダボードと、前記第２面を有する第２ホルダボードと、を含み、
   前記第１ホルダボードは、前記ホルダの前記第１面の反対側の第３面を有し、
   前記第２ホルダボードは、前記ホルダの前記第２面の反対側の第４面を有し、
   前記第１ホルダボード及び前記第２ホルダボードは、前記第３面及び前記第４面が互いに対向するように互いに接合されている。
8. 請求項７に記載のセンサ装置であって、
   ここで、前記第２ホルダボードは、前記第４面上にあって前記ダイヤモンドセンサに電磁波を照射するためのアンテナを有する。
9. 請求項８に記載のセンサ装置であって、
   ここで、前記第１ホルダボードは、前記第１開口を有する第１部分と、前記第１部分以外の第２部分と、を含み、
   前記第１ホルダボードの前記第１部分は、前記第１ホルダボードの前記第２部分に対して、取り付け可能かつ取り外し可能であり、
   前記第１ホルダボードの前記第１部分が前記第１ホルダボードの前記第２部分に取り付けられている場合、前記ダイヤモンドセンサは、前記第１ホルダボードの前記第１部分における前記第３面と前記第２ホルダボードの前記第４面の間に位置する。
10. 請求項９に記載のセンサ装置であって、
    ここで、前記ホルダは、シーリング部材を有し、
    前記シーリング部材は、前記第１ホルダボードの前記第１部分が前記第１ホルダボードの前記第２部分に取り付けられている場合、前記第１ホルダボードの前記第１部分における前記第３面と前記ダイヤモンドセンサの前記第１面の間に位置し、かつ前記第１開口を囲む。
11. 請求項１から１０までのいずれか一項に記載のセンサ装置であって、
    前記ダイヤモンドセンサに磁場を照射するための磁気源をさらに備え、
    ここで、前記磁気源は、前記ダイヤモンドセンサに対して可動である。
12. 請求項１１に記載のセンサ装置であって、
    ここで、前記磁気源は、前記ダイヤモンドセンサの上方を通過するように可動である。
13. 請求項１２に記載のセンサ装置であって、
    ここで、前記磁気源は、前記ボードの前記第１面に沿った第１方向に第１分解能で可動であり、前記ボードの前記第１面に沿って前記第１方向に交わる第２方向に前記第１分解能より小さい第２分解能で可動である。
14. 請求項１から１３までのいずれか一項に記載のセンサ装置であって、
    前記ボードの前記第１面上に位置する把手をさらに備える。
15. 以下を備えるセンサ装置：
    第１面を有するボード；
    前記ボードの前記第１面上の光源；
    前記ボードの前記第１面上の光検出器；
    前記ボードの前記第１面上のダイヤモンドセンサ；
    前記ダイヤモンドセンサを保持するためのホルダ；及び
    前記光源からの光を前記ダイヤモンドセンサに送ることが可能であり、前記ダイヤモンドセンサからの光を前記光検出器に送ることが可能であり、前記ボードの前記第１面上の光学系、
    ここで、前記ホルダは、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有し、
    前記ダイヤモンドセンサは、第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を有し、
    前記ホルダの前記第１面は、前記ダイヤモンドセンサの前記第１面のうちの少なくとも一部分を露出する第１開口を有し、
    前記ホルダの前記第２面は、前記ダイヤモンドセンサの前記第２面のうちの少なくとも一部分を露出する第２開口を有する。

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