JPH1096736A

JPH1096736A - 光近距離場プローブとその製造の方法

Info

Publication number: JPH1096736A
Application number: JP9203805A
Authority: JP
Inventors: Peter Guethner; ピーター．ギュスナー; Wilfried Noell; ヴィルフレッド．ノエル; Alexander Dr Ruf; アレクサンダー．ルフ; Karsten Mayr; カーステン．メイヤー
Original assignee: Omicron Vakuumphysik GmbH; Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Current assignee: Omicron Vakuumphysik GmbH; Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1998-04-14
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: EP0818699A1; DE59702188D1; EP0818699B1; US5966482A; JP2987349B2; DE19628141A1

Abstract

(57)【要約】【課題】マスの小さい、また光損失も少く、かつ角度
自由度が可能な限り大きい光近距離場プローブであり、
その調整手間をその使用により、より小さく、光導波路
の特性により調整できる振動動作を備え、大量生産に適
する光近距離場プローブを提供する。【解決手段】光近距離場プローブ１は、チップ４０を
支えるキャリヤ部材１０を含み少くとも前記チップ４０
の領域で透明で、硬質材料、例えばガラスもしくはプラ
スチック製の光導波路２の発光面９に取付けられたただ
１つの膜１１、２０を備える。該膜１１、２０の平面の
少くとも１つの方向で前記膜の寸法が、前記光導波路２
の直径以下である。前記光導波路２のコア３上にチップ
４０を位置決めするため、光学方法を用いることができ
るか、もしくは前記膜と光導波路に位置決め部材を設け
ることができる。【効果】マスの小さい、光損失も少く、角度自由度の
大きい光近距離場プローブにより大量生産も可能になっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキャリヤ構成部材に
取付けられたマイクロ機械工学により製造された光導波
路とチップを備える光近距離場プローブ（optical near
-field probe）に関するものである。また本発明は光近
距離場プローブの製造の方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光近距離場プローブは１９９４年刑の
Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ（１２）３の
第１４４１乃至１４４６頁の“ニア−フィールド．オプ
ティクス：ライト．フォア．ザ．ワールド．オブ．ナ
ノ”（Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄＯｐｔｉｃｓ：Ｌｉｇｈ
ｔｆｏｒｔｈｅｗｏｒｌｄｏｆＮＡＮＯ”の
実施例についての説明にある走査近距離場光学顕微鏡検
法（ＳＮＯＭ）に用いられる。

【０００３】光学的近距離顕微鏡検法はアッペの限度
（Ａｂｂｅ−ｌｉｍｉｔ）より良好な分解能に達するた
めに光アパーチャを用いる表面走査に基いている。Ａｐ
ｐＯｐｔｉｃｓの第３４巻第７号第１２１５乃至１２
２８頁から、例えば小さいアパーチャを、金属層を用い
る真空蒸着によって得られる尖ったガラス繊維チップの
使用が知られている。しかしながら、光信号検知だけで
は微細構成的かつ光学的効果の分離が不可能とする欠点
をもっている。これら２つの効果を分離するためには前
記ガラス繊維チップを走査中に試料表面から数ナノメー
トルの一定の距離に調整することが必要で、それは周知
の近距離場プローブにおいて、その構成方法の理由のた
めに調整にかなりの犠牲を払う場合のみ可能である。そ
のうえ、距離の制御なしには、走査中前記ガラス繊維チ
ップもしくは前記試料面が損傷を受けるようになる危険
性がある。

【０００４】これらの見地の両方を改善するために、剪
断力検知が開発された。それは例えば米国特許第５，２
５４，８５４号に記述されている。剪断力検知は距離制
御として機能し、そのため繊維チップと試料面の間の距
離を定常値になるように調整する。これを行うには、前
記ガラス繊維チップを、前記試料面に平行して定常振動
している圧力セラミック素子を強制振動させて、全体的
に移動させる。前記ガラス繊維端部の振動を前記試料面
に極めて接近して減衰させて、この減衰が前記ガラス繊
維チップを前記試料面に接近させればさせるほど大きく
なるようにする。前記振動の減衰を測定するため、前記
ガラス繊維端部を振動の平面に垂直に取付けた半導体レ
ーザーを用いて総体的に照明して、前記ガラス繊維の変
化する影がその強さを光検知器で調節させる。この強さ
の調節は機械的振動振幅と制御回路の入力信号として電
気的に整流された機能に相当する。前記制御回路の信号
を用いて、他の試料面から前記ガラス繊維端部の距離を
外的に規定された目標値が得られる点まで移動させるピ
エゾ・セラミック素子を制御する。この方法で、前記試
料面は前記チップにより走査でき、チップと試料の間の
距離を常に定常値について行かせるか、あるいはそれに
合うように調整できる。

【０００５】このため、数ある中で前記近距離場プロー
ブが一方において適当に大きい角度自由度を備え、すな
わちそれを調整に大きい犠牲を払うことなく試料に導く
ことができ、また他方において材料の厚さが前記減衰
と、従って分解能を決定するため可能な限り薄くなるよ
う構成することが必要である。さらに大量生産方式で光
近距離場プローブが構成できるこおが好ましい。

【０００６】米国特許第５，２９４，７９０号から、前
記光近距離場プローブを２つの構成部材、すなわちガラ
ス繊維とチップから製造することが知られている。そこ
に説明されている前記装置の欠点は前記ガラス繊維を膜
まで、従って前記近距離場まで適当な距離をとって配置
し、そのため中間の空間があって、前記中間の空間にレ
ンズもしくは浸液を満たす場合に限り避け得る光の損失
と関連する点にある。さらにこの形式の光近距離場チッ
プの取付けは、それを前記剪断力検知に用いることがで
きない嵩ばりがある。詳述すれば、調整にかなりの犠牲
を払わない限り、前記チップを試料面に接近させること
は、前記試料平面に至る標準ラインに対して１°のプロ
ーブ勾配だけが許されるので不可能である。より大きい
プローブ勾配にとっては、前記プローブの縁領域が前記
試料面に着座することになる。さらに前記剪断力検知に
対する振動動作は前記取付け構造の繊維端部での大きな
マスの理由によって不良である、すなわち前記プローブ
の振動量が小さい。

【０００７】米国特許第５，１６６，５２０号から、近
距離場プローブは周知であるが、光学的応用目的には適
当でないが、しかしその代り、特に導電率の測定に用い
られている。これに適するプローブの製造には、ガラス
ピペットを始動として取り、その端部に、中空のチップ
を有する膜を組付ける。前記中空チップに電解液を導
き、例えばそれを適切な電気接続を介して検知装置に接
続する。この近距離場プローブを直接試料面の上に取付
けて、前記プローブのチップの導体を前記試料に接触さ
せる。損傷を防ぐため、前記ピペットに取付けた後、可
撓性でありかつ振動できるように前記膜を取付ける必要
がある。前記膜とチップには非透明材料を用いる。この
形式の近距離場プローブは走査近距離場光学顕微鏡検法
もしくは剪断力検知のいずれかに用いることができる。
それは一方では、前記ピペットがこれにとっては硬す
ぎ、また他方では前記膜をその振動中に固定するからで
ある。前記膜に与える損傷は容易に考えられることであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、マスの小さい、また光損失も少なく、かつ角度自由
度が可能な限り大きい光近距離場プローブを提供するこ
とにあり、そのため調整の手間が前記近距離場プローブ
を用いる時より小さく、また前記光導波路の特性により
調整できる振動動作を備える。また大量生産方式に適す
るこの種の近距離場プローブを製造する方法を提供する
ことも本発明の目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は、硬質材料で
作られた光導波路と、マイクロ機械工学により製造さ
れ、該光導波路の発光面に取付られたキャリヤ部材に取
付けられたチップを備える光近距離場プローブにより達
成できる。前記キャリヤ部材は少くとも前記チップの領
域で透明である単一の膜を有し、かつ少くとも膜の平面
における膜の寸法が前記光導波路の直径以下である。光
近距離場プローブの製造方法は、硬質材料製の光導波路
を設ける工程と、膜の上にマイクロ機械工学により製造
されたチップを設ける工程と、光導波路の発光面上にチ
ップを有する膜を位置決めする工程と、前記発光面に膜
を取付ける工程とを含むものである。

【００１０】前記キャリヤ部品は前記光導波路の発光面
に取付けられた少くとも前記チップの面で透明なただ１
つの膜である。従って前記膜を好ましくは前記光導波路
の発光面に限り中間空間なしに、かつ接着剤層を介する
だけで接続し、従って浸液も映写レンズも前記光損失を
低くしておくためには、前記チップと前記光導波路の間
に入れる必要はない。

【００１１】前記光導波路を硬質材料でつくることで、
前記膜は前記光導波路にくっつけて、損傷をうけない。
前記光導波路がガラス繊維もしくは高分子繊維からなる
ことが好ましい。

【００１２】前記光導波路と前記チップを備える膜は別
々に製造できるので、大量生産が可能である。さらに概
して小型の、スペースをとらない装置がつくられる。

【００１３】前記近距離場プローブのこの小型の設計に
も寄与するには、前記膜の平面の少くとも一方向の膜の
寸法が前記光導波路の直径以下あるいはそれに等しい。
この方向に、大きい角度自由度が、前記対応平面にある
近距離場プローブの調整の手間が明らかにより小さいと
いう長所に備える大きい角度自由度が得られる。前記膜
が全体で前記光導波路の直径以下か、あるいはそれに等
しい場合、前記調整の手間がかなり低減される。前記光
近距離場プローブはその後、前記標準ラインから試料面
まで約１０°だけ傾斜させるべき場合でも大きい調整の
手間なしに試料にもたらすことができる。

【００１４】前記近距離場プローブを前記剪断力検知に
全体で用いるべき場合も、より大きい空間をそれぞれの
振動方向と振動検知に利用できる。

【００１５】さらに、前記膜は前記近距離場プローブの
振動プロセスにその小さいマスのため影響しないので、
前記振動特性を、使用する前記光導波路により独占的に
測定する。前記振動動作を不都合に行うか、あるいは前
記近距離場プローブの角度自由度を制約させるような他
のキャリヤ部品を配設しない。大きい振動量を有し、従
って優れた微細構成的分解能をもつ近距離場プローブが
得られる。

【００１６】前記膜は少くとも１つの層からなることが
好ましい。この層は中心に配置され、透明であっても不
透明であっても差支えない外側材料により取囲まれた透
明内側材料を備えることができる。前記層の厚さは前記
光導波路のコア直径よりも好都合にも小さい。

【００１７】前記膜を、これもすべてが、少くとも前記
チップの面で透明であることが必要な異なる材料のいく
つかの層から前記膜を製造すること、もしくは前記膜を
前記光導波路のコア直径よりも厚くすることが前記近距
離場プローブの製造方法による状況下で必要であるかも
知れない。後者の場合、前記膜層が、前記光導波路に対
応してコア材料と外装材料から構成される内側と外側材
料を備える場合、有利である。この方法で、寸法を前記
光導波路の寸法に対応して選択するので、前記光導波路
のコアから到来する光は直接前記膜層のコア領域に入
り、起こり得る分散光の損失は無いか、さもなければ僅
かなものである。

【００１８】さらなる実施例によれば、前記膜の内側材
料は前記チップの一体的部材となり得る。さらに他の実
施例によれば、全体の膜が前記チップの一体的部材とな
って、そのため本質的に２つの実施例の間に区別がなさ
れるべきである。一方の実施例によれば、チップと膜を
マイクロ機械工学の仕方により総合製造工程で製造する
ことが好ましい。膜とチップをこの事例では同一の透明
材料から製造する。

【００１９】また別の実施例は非透明膜、好ましくは金
属膜がその中心でチップにまで入り、その中に孔が入る
ように設けられる。この金属チップは中空にするか、あ
るいは透明材料を充填することができる。

【００２０】前記チップを前記光導波路に位置せしめる
ため、光学的方法を適用できる。しかしながら、前記膜
および／または記光導波路上に位置決め部材を配設する
可能性も存在する。特に一体的部材の製造には、位置決
め部材を前記チップから離れて面する膜の側面の上に、
あるいはその中へ形成する可能性が出てくる。これらの
位置決め部材を少くとも１つのくぼみおよび／または少
くとも１つの突起でつくることが好ましい。これらのく
ぼみもしくは突起はその発光面上に設けられた光導波路
の対応する位置決め部材と係合できる。膜と光導波路を
互いに接合すると、チップはこのようにして単純な方法
で前記光導波路のコアを介して位置決めされ、かつ調整
される。

【００２１】前記膜の取付け後に取外せるか、あるいは
前記光導波路の外側周囲と係合させることができ、また
少くとも部分的にそれを取囲む位置決め部材も前記膜上
に限って配設できる。

【００２２】さらに別の実施例によれば、前記膜にある
くぼみは前記チップの内側にまで達し、従ってそこでこ
のくぼみを例えば円錐形につくることができる。心合わ
せに、チップを前記光導波路のコアに対応させ、また前
記くぼみに係合させて設ける。

【００２３】前記チップの取替えを可能にするため、例
えばこれも透明である必要がある接着材料を感圧接着剤
層として用いることが好ましい。

【００２４】本発明に係る方法は、適当な硬質材料製の
光導波路を用いることと；前記チップを膜上に、もしく
は膜と一緒にマイクロ機械工学により一体的ユニットと
して製造することと；チップを有する膜を前記光導波路
の発光面上に位置せしめ、その後前記発光面に取付ける
ことを特徴とする。

【００２５】前記チップと膜でできたユニットを１つの
実施例による光学手段を用いて位置せしめるため、この
ユニットを先ず発光面の上に配置して、前記光導波路の
発光面から到来する光を前記光導波路に集束することで
ある。前記チップに浸透する光を適当な光学装置で捕捉
する。前記膜もしくは前記光導波路の目標をつけた移動
により前記チップを通過する光の強さが変化する。前記
強さが最大に達した時に、前記チップを前記光導波路の
コアに関し最適条件に位置決めする。最後に、両構成部
材を互いに接続する。

【００２６】位置決めの別の可能性として、適当な画像
処理系をチップ上に配置し、そこで直径が前記光導波路
の直径より小さいか、あるいはそれと等しい膜を用いる
ことが好ましい。前記膜と前記光導波路を互いに対し前
記膜もしくは前記チップが前記光導波路の発光面に同軸
に整合されるまで移動させる。最後に、前記膜と前記光
導波路を互いに接続する。

【００２７】前記膜をこの方法でより容易に取扱わせる
ために、前記膜に前記光導波路の発光面の縁の上から有
利に突出させる膜ストリップを設けて、適切な大きさの
面積が前記膜の把握に利用できる。前記膜を突起部材か
ら分離するため、引裂位置または離れ位置を設ける。接
着の後、前記透明膜はこれらの位置で機械的応力を受け
て裂け、そのため密着した膜は前記光導波路の直径以上
に突出しないので、試料に接近する時、前記角度自由度
を損なわれない。

【００２８】位置決めのため光学的方法を用いる代り
に、機械的方法、すなわち前記膜および／または前記光
導波路上に設ける位置決め部材を用いる可能性もある。
前記膜上に取付けられた位置決め部材は、その構造によ
って前記膜上に止まるかあるいは後で分離されることが
できる。

【００２９】前記光導波路は少くとも１つの突起および
／またはくぼみを製造するために、前記発光面にエッチ
ングを施すことができる。前記膜の製造では、対応する
くぼみおよび／または対応する突起をその中おるいはそ
の上に形成させる。膜と光導波路の接合中、これらの位
置決め部品は互いに作用して前記チップを位置決めす
る。前記光導波路の外装の外縁を、例えば研磨して面取
りを施し、また対応する傾斜面を前記膜上に施すことも
可能である。

【００３０】前記光導波路として、ガラス繊維もしくは
高分子繊維を使用することが好ましい。前記光導波路は
前記近距離場プローブの機械的減衰動作を測定するの
で、光導波路が可能な限り細いことが好ましい。ガラス
繊維は、前記光導波路を、例えばコア領域がその直径を
維持することが好ましい外装領域に限りエッチングを施
すことができるという利点を提供する。

【００３１】前記膜を前記光導波路に付着させることが
好ましい。接着剤は、前記光導波路の発光面に単に配置
し、接着力によりそこに保持する必要のある膜に適当な
材料を用いる場合、省略できる。

【００３２】通常は、前記膜を窒化珪素から製造する。
高分子材料もさらなる実施例による膜を用いることがで
きる。前記高分子材料が前記光導波路より低い軟化点も
しくは融点をもっている場合、そこで前記光導波路は前
記高分子材料の軟化点以上の温度に加熱でき、その後前
記膜を前記光導波路の面に配置することができる。この
操作で、前記高分子膜の前記チップから離れて面してい
る側面を面領域で軟化もしくは溶融させ、前記膜が前記
光導波路の発光面に付着するようになる。この方法は特
にガラス繊維が前記光導波路に必要な場合適用できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１では、光導波路２の発光面９
の平面図を示し、その上に透明膜１１がキャリヤ部材１
０として配置され、その厚さがガラス繊維のコア直径よ
りも小さい。チップ４０を支える前記膜１１は、直径が
光導波路２の直径より小さい円形の中間部分１８を備え
る。膜ストリップ１４ａと１４ｂが横方向に拡がって、
側面部１５ａと１５ｂに変わり、それは取扱いに有利で
あって前記膜１１を付着させた後、２つの引裂位置１２
で分離される。

【００３４】図１の線II-II に沿って示された装置の断
面を示す図２に描かれたように、前記チップに、前記膜
１１の面を蔽って半径方向に拡がる金属コーティング４
１を施して、それにより前記光導波路のコア材料３の面
が実質的に覆われようになる。この方法で、前記光導波
路９から到来する分散光が前記透明膜１１から前記チッ
プを通して広がることを防止する。前記膜１１をその中
間部分１８で、またそのストリップ１４ａと１４ｂで透
明接着剤膜８を介して前記光導波路２の発光面９に接続
する。前記側面部１５ａと１５ｂの下に円錐形位置決め
部材１６ａ、１６ｂを取付ける。前記光導波路のシース
５の縁領域まで拡がる前記位置決め部材１６ａ、１６ｂ
の傾斜面１７ａ、１７ｂにより、前記光導波路２は、前
記膜１１と光導波路２を互いに接合すると簡単な方法で
心合わせできる。

【００３５】接着後、前記側面部１５ａ、１５ｂは前記
位置決め部材１６ａ、１６ｂで分離され、図３に示され
た前記近距離場プローブ１が得られる。前記膜１１は前
記光導波路２に対して外側に突出しないので、前記近距
離場プローブ１の角度自由度は損なわれない。

【００３６】図４乃至６では、前記近距離場プローブ１
のさらなる実施例を示す。図４によれば、前記膜１１は
２つの材料をもつ層５０からなる。前記層の中心に、透
明内部材料５２が外側材料５１が取巻いて配置されてい
る。ここで示された実施例のでは、前記内側材料の寸法
は前記光導波路２のコア材料３の寸法に相当する。前記
材料５１と５２は前記光導波路２の構成に対応するコア
と外装材料からなることができる。さらなる可能性は、
前記材料５２が透明であり、また外側材料５１は不透明
であることに存する。

【００３７】図５では、前記コア材料５２が前記チップ
４０の一体的構成部材である実施例を示す。前記チップ
４０とコア材料５２はこのようにして同一材料からな
る。前記内側材料５２の直径は前記光導波路２のコア材
料の直径よりいくぶん大きい。

【００３８】図６では、前記膜１１とチップ４０を一体
的構造部材として構成している実施例を示す。この場
合、前記近距離場プローブに用いられる波長にとって透
明でない材料が必要となる。金属膜１１を用い、その中
へ孔をつくる一方、前記膜材料を同時に隆起させること
が好ましい。この方法で、チップ４０を中空にするか、
あるいは透明材料を充填して形成する。

【００３９】図７に前記チップ４０を光学プロセスを用
いて前記光導波路２のコア３を介する位置決めを示す。
前記光導波路２の発光面９を覆って膜１１を適当な距離
をとって、前記側面部１５ａ、ｂを形成したストリップ
１４ａ、ｂ内に直接移行する丸味のある中間部分１８の
代りに、四角の中間部分を備える膜を配置する。前記膜
１１の上部側面に、前記チップ４０が取付けられ、その
形状はピラミッド型である。前記側面部１５ａ、ｂ上
で、前記膜１１を把持し、膜面における二方向に移動で
きる。前記光導波路２の下に、光を前記光導波路２のコ
ア材料３に集束させる適当な照明装置を配置する。前記
チップ４０から、前記発光面９から投射される光のごく
小部分を通過させて、この光を前記チップ４０の上で適
当な検知装置により数値を求める。この検知装置による
顕微鏡レンズ３１のみを図７に簡単に示す。前記チップ
を前記光導波路２のコア３の上の中心で予め指定された
位置に配置した場合、測定強度は最大である。従って、
前記チップ４０の位置決めを密度評価により行う。最適
位置に到達した後、前記接着剤を前記発光面９に塗布
し、前記膜１１を前記光導波路２に接続する。

【００４０】図８乃至１０では、図９が図８に示された
装置のＩＸ−ＩＸ線上の断面を示す前記膜１１のさらな
る実施例を示す。前記膜１１の中間部１８の直径は前記
光導波路２と同一で、前記中間部１８と前記ストリップ
１４ａ、ｂの間に引裂位置１３を設ける。前記中間部１
８を前記光導波路２の発光面９に適当な接着剤層８を用
いて取付けてから、前記ストリップ１４ａを前記側面部
１５ａより、かつ前記ストリップ１４ｂを前記側面部１
５ｂより前記引裂位置１３で分離する。前記部材１９
ａ、ｂはこの実施例では位置決めのためではなく、その
代り取扱いの改善だけに機能する。完成した近距離場プ
ローブ１を図１０に示す。

【００４１】図１１と１２では、位置決め部材を備えた
実施例を示す。前記キャリヤ部材１０は前記チップ４０
の一体部材である膜２０からなる。前記膜の中心には円
錐型くぼみ２１が形成されていて前記チップ４０の内側
に拡がる。コアチップ４の形の対応する対応する対象物
を前記光導波路２の発光面９につくる。前記コアチップ
４をエッチングによりつくることが好ましい。図２で見
てわかるように、前記くぼみ２１の円錐角は前記コアチ
ップ４の円錐角よりいくぶん大きくしてあるので、前記
光導波路２の上での前記膜２０の心合わせが比較的容易
に行える。

【００４２】図１３と１４では、さらなる実施例を前記
膜２０が同様に前記チップ４０の一体部材であるものと
して示す。縁領域における前記膜２０の下側面で、リン
グ状で三角形の横断面を備える突起２２を設けて、それ
が前記光導波路２の外装材料５の領域に対応するリング
状くぼみ６と係合する。前記接着剤膜２０が図１４に見
てわかる。

【００４３】図１５では、膜２０も、前記光導波路２の
面取りをした面７と一緒に作用する外側縁部にリング状
突起２３を備える前記突起４０の一体部材として見るこ
とができる。この面取りした面７を研磨してつくる。完
成した近距離場プローブ１を図１６で見ることができ
る。

【００４４】図１７では、前記膜１１が前記発光面９に
対して部分的に突出し、かつ前記外装材料５の外側側面
を部分的に取巻く下側面に位置決め部材１６ｃを備える
近距離場プローブ１を示す。

【００４５】上述の実施例にその広範な発明の概念から
逸脱することなく変更を行えることが同業者により理解
されるであろう。従って、本発明は開示された特定の実
施例に限られていないが、特許請求の範囲の項により規
定された通り本発明の精神と範囲内での修正をカバーす
ることを意図している。

【００４６】

【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、マスの
小さい、光損失も少く、角度自由度の大きい光距離場プ
ローブを大量生産も可能に得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による光近距離場プロー
ブの製造を示す平面図である。

【図２】図１のII−II線上の断面図である。

【図３】の第１の実施例による光近距離場プローブの第
２の製造工程を示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施例による近距離場プローブを
示す図である。

【図５】さらに他の実施例による近距離場プローブを示
す図である。

【図６】さらに別の実施例による近距離場プローブを示
す図である。

【図７】光学装置を用いるチップの位置決めを示す図で
ある。

【図８】本発明のさらに他の実施例による近距離場プロ
ーブの製造を示す平面図である。

【図９】図９のＩＸ−ＩＸ線上の断面図である。

【図１０】さらに別の実施例による図９相当の断面図で
ある。

【図１１】位置決め構造の一実施例を備える近距離場プ
ローブを示す図である。

【図１２】位置決め構造の他の実施例を備える近距離場
プローブを示す図である。

【図１３】位置決め構造のさらに他の実施例を備える近
距離場プローブを示す図である。

【図１４】位置決め構造のさらに別の実施例を備える近
距離場プローブを示す図である。

【図１５】位置決め構造のさらに他の実施例を備える近
距離場プローブを示す図である。

【図１６】位置決め構造のさらに別の実施例を備える近
距離場プローブを示す図である。

【図１７】位置決め構造のさらに他の実施例を備える近
距離場プローブを示す図である。

【符号の説明】

１近距離場プローブ２光導波路３コア材料４コアチップ５シース６リング状くぼみ７面取りした面８透明接着剤層９発光面（光導波路）１０キャリヤ部材１１透明膜１２２つの引裂位置１３離れ位置１４ａストリップ１４ｂストリップ１５ａ側面部１５ｂ側面部１６ａ位置決め部材１６ｂ位置決め部材１６ｃ位置決め部材１７ａ傾斜面１７ｂ傾斜面１８中間部１９ａ部材１９ｂ部材２０膜２１くぼみ２２リング状突起（６と対応）２３リング状突起３０照明装置３１顕微鏡レンズ４０チップ４１金属コーティング５０層５１外側材料５２透明内側材料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピーター．ギュスナードイツ連邦共和国．65326．アーバーゼン. パームバック．ストリート．46．ビー (72)発明者ヴィルフレッド．ノエルドイツ連邦共和国．60329．フランクフルト．ニッダストリート．104 (72)発明者アレクサンダー．ルフドイツ連邦共和国．01277．ドリスデン. スカーリア．８ (72)発明者カーステン．メイヤードイツ連邦共和国．65462．グスタブスブルグ．マーティン．ルター．ストラーセ. ９

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導波路と、マイクロ機械工学により製
造され、キャリヤ部材に取付けられたチップを備える光
近距離場プローブとからなり、前記光導波路（２）が硬
質材料からなり、前記キャリヤ部材（１０）が少くとも
前記チップ４０の領域で透明である単一の膜（１１、２
０）からなり、かつ前記光導波路（２）の発光面（９）
上に取付けられ、少くとも膜の平面における膜（１１、
２０）の寸法が前記光導波路（２）の直径以下であるこ
とを特徴とする光近距離場プローブ。
【請求項２】前記膜（１１、２０）が少くとも１つの
層（５０）からなることを特徴とする請求項１記載の近
距離場プローブ。
【請求項３】前記層（５０）が該層の中心に配置さ
れ、かつ外側材料（５１）により取囲まれた透明の内側
材料（５２）を備えることを特徴とする請求項２記載の
近距離場プローブ。
【請求項４】前記内側材料（５２）と前記外側材料
（５１）がコア材料と前記光導波路（２）に対応する外
装材料からなることを特徴とする請求項３記載の近距離
場プローブ。
【請求項５】前記外側材料が透明でないことを特徴と
する請求項３記載の近距離場プローブ。
【請求項６】前記内側材料（５２）が前記チップ（４
０）と一体的部材であることを特徴とする請求項３記載
の近距離場プローブ。
【請求項７】前記全体の膜（２０）が前記チップ（４
０）の一体的部材であることを特徴とする請求項１記載
の近距離場プローブ。
【請求項８】前記膜（１１、２０）および前記光導波
路（２）が前記チップ（４０）を前記光導波路（２）上
に位置決めするための位置決め部材（４、６、７、１６
ａ、ｂ、ｃ、２１、２２、２３）を備えることを特徴と
する請求項１記載の近距離場プローブ。
【請求項９】前記膜（１１、２０）が前記チップ（４
０）から離れて面する側面で、前記光導波路（２）の対
応する位置決め部材（６、７）と共に作用する少くとも
１つのくぼみ（２１）および／または少くとも１つの突
起（２２、２３）を備えることを特徴とする請求項８記
載の近距離場プローブ。
【請求項１０】前記くぼみ（２１）が前記チップ（４
０）の内側に広がることを特徴とする請求項９記載の近
距離場プローブ。
【請求項１１】前記膜（１１、２０）を前記光導波路
（２）の発光面（９）に透明接着剤層（８）により接続
することを特徴とする請求項１記載の近距離場プロー
ブ。
【請求項１２】前記接着剤が感圧接着剤であることを
特徴とする請求項１１記載の近距離場プローブ。
【請求項１３】前記光導波路（２）がガラス繊維か、
あるいは高分子繊維であることを特徴とする請求項１記
載の近距離場プローブ。
【請求項１４】光導波路とチップを備える光近距離場
プローブの製造方法であって、硬質材料製の光導波路を
設ける工程と、膜の上にマイクロ機械工学により製造さ
れたチップを設ける工程と、光導波路の発光面上にチッ
プを有する膜を位置決めする工程と、前記発光面に膜を
取付ける工程とからなることを特徴とする光近距離場プ
ローブ製造の方法。
【請求項１５】前記チップと膜を位置決めするため、
光を前記光導波路中に集束させて、前記チップを通って
進入する光の強さを測定し、そして、測定した光の強さ
を用いて前記光導波路のコアに対し膜とチップを心合わ
せすることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】前記チップと膜の位置決めを前記チッ
プの上に配置された映像処理系を用いて行うことを特徴
とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】前記膜が少くとも１つの引裂きもしく
は離し位置で横方向に広がった膜ストリップを有し、前
記位置で、前記発光面に取付けの後、前記膜を前記膜の
突起素材から分離させることを特徴とする請求項１４記
載の方法。
【請求項１８】前記光導波路をその発光面でエッチン
グして、それにより少くとも１つの突起またはくぼみを
つくることと、対応するくぼみを膜の中または膜の上に
形成して、膜と光導波路の接合中に前記チップを位置決
めするため互いに作用させることを特徴とする請求項１
４項記載の方法。
【請求項１９】前記光導波路の上に膜を接着する請求
項１４記載の方法。
【請求項２０】前記光導波路の発光面に膜を位置決め
し、接着力によって膜を保持することを特徴とする請求
項１４項記載の方法。
【請求項２１】前記光導波路はガラス繊維または高分
子繊維からなる請求項１４項記載の方法。
【請求項２２】前記膜は高分子材料であり、該材料の
軟化点以上の温度で光導波路を加熱し、その後光導波路
の発光面上に前記膜を位置せしめることを特徴とする請
求項１４項記載の方法。
【請求項２３】前記チップを前記膜と一体的ユニット
で製造することを特徴とする請求項１４項記載の方法。