特許 6227652 ソフトリソグラフィを用いてミニチュア内視鏡を製作するためのシステム、方法、およびコンピュータ・アクセス可能媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6227652

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】ソフトリソグラフィを用いてミニチュア内視鏡を製作するためのシステム、方法、およびコンピュータ・アクセス可能媒体

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/18 20060101AFI20171030BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20171030BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20171030BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20171030BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/18

   G02B3/00 B

   G02B23/24 B

   A61B1/00 R

   G02B6/02 421

【請求項の数】26

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-528618(P2015-528618)

(86)(22)【出願日】2013年8月21日

(65)【公表番号】特表2015-535941(P2015-535941A)

(43)【公表日】2015年12月17日

(86)【国際出願番号】US2013055982

(87)【国際公開番号】WO2014031748

(87)【国際公開日】20140227

【審査請求日】2016年7月26日

(31)【優先権主張番号】61/692,117

(32)【優先日】2012年8月22日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/779,671

(32)【優先日】2013年3月13日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】592017633

【氏名又は名称】ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション

(73)【特許権者】

【識別番号】515047725

【氏名又は名称】プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】ティアニー ギレルモ ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ボウマ ブレット ユージン

(72)【発明者】

【氏名】カン ドンキュン

(72)【発明者】

【氏名】ホワイトサイズ ジョージ エム．

(72)【発明者】

【氏名】マルティネス レイムズ

【審査官】 吉川 陽吾

(56)【参考文献】

【文献】 再公表特許第２０１０／０９００８８（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 再公表特許第２０１２／１３３４１４（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１７０２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２１２５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２７９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４１０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２３７８９２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００９７２２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１８８８５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００６２６３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５０８５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０７１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２１５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１１４４７３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／１８，５／３２

Ａ６１Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スペクトルでコード化された内視鏡検査光学配置において回折する回折構成を提供する方法であって、
少なくとも１つのパターン化した表面を有するエラストマー材料を提供する手順、
プレポリマー接着剤配合物を用いて前記エラストマー材料を導波路配置の少なくとも一部と接続する手順、および、
前記エラストマー材料の構造または少なくとも１つの特徴を少なくともほぼ複製する前記回折構成を形成するように、前記プレポリマー接着剤配合物を重合させる手順、
を含む、方法。

【請求項2】

前記回折構成は、格子である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記光学配置から前記エラストマー材料を取り除く手順をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記光学配置は、前記回折構成との光通信において少なくとも１つのレンズを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記エラストマー材料は、堅いエラストマーコンポーネントおよび柔らかいバックサポートを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記重合させる手順は、重合させるために前記プレポリマー接着剤配合物に少なくとも１つの電磁放射線を適用する手順を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記少なくとも１つの電磁放射線は、前記導波路配置を介して提供される、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記プレポリマー接着剤配合物は、１．３〜１．７の屈折率を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記回折構成は、１ｍｍ未満の直径または横断面を有する、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記格子は、１０００ライン／ｍｍよりも大きい溝密度を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項11】

前記格子は、１よりも大きい溝アスペクト比を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項12】

前記格子は、７０％よりも大きい回折効率を有する、請求項２に記載の方法。

【請求項13】

前記光学配置は、ＧＲＩＮレンズを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

スペクトルでコード化された内視鏡検査光学配置において回折する回折構成を提供するシステムであって、
ａ．少なくとも１つのパターン化した表面を有するエラストマー材料を提供するために、
ｂ．プレポリマー接着剤配合物を用いて前記エラストマー材料を導波路配置の少なくとも一部と接続するために、そして、
ｃ．前記エラストマー材料の構造または少なくとも１つの特徴を少なくともほぼ複製する前記回折構成を形成するように、前記プレポリマー接着剤配合物を重合させるために、
プロセス構成をコントロールするように構成される処理コンピュータ装置、
を備える、システム。

【請求項15】

前記回折構成は、格子である、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記格子は、１０００ライン／ｍｍよりも大きい溝密度を有する、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記格子は、１よりも大きい溝アスペクト比を有する、請求項１５に記載のシステム。

【請求項18】

前記格子は、７０％よりも大きい回折効率を有する、請求項１５に記載のシステム。

【請求項19】

前記処理コンピュータ装置は、前記光学配置から前記エラストマー材料を取り除くために、前記プロセス構成をコントロールするようにさらに構成される、請求項１４に記載のシステム。

【請求項20】

前記光学配置は、前記回折構成との光通信において少なくとも１つのレンズを含む、請求項１４に記載のシステム。

【請求項21】

前記エラストマー材料は、堅いエラストマーコンポーネントおよび柔らかいバックサポートを含む、請求項１４に記載のシステム。

【請求項22】

前記重合させることは、重合させるために前記プレポリマー接着剤配合物に少なくとも１つの電磁放射線を適用することによって、前記処理コンピュータ装置により実行される、請求項１４に記載のシステム。

【請求項23】

前記処理コンピュータ装置は、前記導波路配置を介して提供される前記少なくとも１つの電磁放射線をコントロールする、請求項２２に記載のシステム。

【請求項24】

前記プレポリマー接着剤配合物は、１．３〜１．７の屈折率を有する、請求項１４に記載のシステム。

【請求項25】

前記回折構成は、１ｍｍ未満の直径または横断面を有する、請求項１４に記載のシステム。

【請求項26】

前記光学配置は、ＧＲＩＮレンズを含む、請求項１４に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願についての相互参照］
本願は、２０１２年８月２２日出願の米国仮特許出願第６１／６９２，１１７号および２０１３年３月１３日出願の米国仮特許出願第６１／７７９，６７１号に関し、そしてその優先権を主張する。そしてその開示内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

［技術分野］
本開示は、概して、ミニチュア顕微鏡の製作に関し、そして特に、ソフトリソグラフィを用いてミニチュア内視鏡を製作するための、そして最少侵襲的画像形成および画像に導かれる治療のための、例示的なシステム、方法、およびコンピュータ・アクセス可能媒体に関する。

【背景技術】

【0003】

スペクトルでコード化された内視鏡検査（「ＳＥＥ」）は、サブミリメートルの直径のプローブを通して高解像度画像診断を行うことができるミニチュア内視鏡検査技術である。ＳＥＥについては、ブロードバンド光は、サンプル上の分散したスペクトルを生じて、ファイバの先端で格子によって回折される。サンプルから反射される光は、分光計を用いて検出される。そして、各分解可能な波長は、サンプルの異なる位置からの反射率に対応する。以前、ＳＥＥ手順は、３５０μｍの直径のプローブを用いて行われた。そしてそれは、２次元のおよび３次元の高品質の画像を生成した。ＳＥＥプローブを製作するための技術的挑戦の１つは、高い回折効率を有するサブミリメートルの透過回折格子を作ること、および、ミニチュア格子をプローブ内の他の光学コンポーネントと正確にアセンブルすること、であった。

【0004】

したがって、ＳＥＥプローブの上記の製作を改善すること、および、従来のデバイスの不足の少なくともいくらかを克服することは、必要でもよい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

したがって、そのような例示的必要を扱うために、本開示の例示的実施形態によるソフトリソグラフィを用いてミニチュア内視鏡を製作するためのシステム、方法、およびコンピュータ・アクセス可能媒体は、提供されることができる。１つの例示的実施形態によれば、方法、システム、およびコンピュータ・アクセス可能媒体は、ＳＥＥ画像光学系上のミニチュア回折格子の製作を含む、ソフトリソグラフィを用いてＳＥＥプローブを製作するために提供されることができる。

【0006】

１つの例示的実施形態において、ミニチュア格子は、最初にＰＤＭＳ格子マスターパターンを作り、次いで、ミニチュア画像形成レンズ上に格子パターンを複製することによって提供されることができる。この方法によって製作される格子で最小直径は、直径０．１ｍｍ未満の超ミニチュアＳＥＥプローブの製作を有効にする、画像形成レンズの最小サイズによって制限されるだけである。そして、ミニチュア格子は、最終的なデバイスを安価にしている紫外光硬化エポキシ、ポリウレタン、または他の低コスト・ポリマーによって容易に製作されることができる。

【0007】

したがって、本開示の特定の例示的実施形態によれば、光学配置において回折する回折構成が提供されることができるための例示的な方法およびシステムは、示されることができる。例えば、エラストマー材料は、少なくとも１つのパターン化した表面を有して提供されることができる。エラストマー材料は、プレポリマー接着剤配合物を用いて導波路配置の少なくとも一部と接続されることができる。さらに、エラストマーモールドの構造または少なくとも１つの特徴を少なくともほぼ複製する回折構成を形成するように、プレポリマー接着剤配合物は、重合させられることがありえる。

【0008】

例えば、本開示の１つの例示的実施形態において、回折構成は、格子であることができる。エラストマー材料は、光学配置から取り除かれることができる。光学配置は、回折構成との光通信において少なくとも１つのレンズを含むことができる。エラストマー材料は、堅いエラストマーコンポーネントおよび柔らかいバックサポートを含むことができる。パターン化した表面を形成するためにエラストマースタンプを使用することによって、エラストマー材料は、提供されることができる。プレポリマー接着剤配合物は、重合させるためにプレポリマー接着剤配合物に少なくとも１つの電磁放射線を適用することによって、重合させられることができる。電磁放射線は、導波路配置を介して提供されることができる。プレポリマー接着剤配合物は、１．３〜１．７の屈折率を有することができる。回折構成は、１ｍｍ未満の直径または横断面を有することができる。格子は、（ｉ）１０００ライン／ｍｍよりも大きい溝密度および（ｉｉ）１よりも大きい溝アスペクト比を有することができる。格子は、７０％よりも大きい回折効率を有することができる。回折構成は、少なくとも１つのレンズ要素を有することができる。光学配置は、ＧＲＩＮレンズを含むことができる。

【0009】

本開示のこれらのそして他の目的、特徴および利点は、添付の図面および請求項を参照しながら、本開示の例示的実施形態の以下の詳細な説明を読み込むと、即座に明らかになる。

【0010】

本開示のさらなる目的、特徴および利点は、本開示の例示的実施形態の図示の実施形態、結果および／または特徴を示す添付の図に関連してなされる以下の詳述から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示の例示的実施形態による例示的方法によって作られる、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブの概念図である。

【図2】図２は、本開示の例示的実施形態による例示的な格子製作方法の流れ図である。

【図3】図３は、本開示の例示的実施形態による例示的なエラストマースタンプ製作プロセスの概念図である。

【図4】図４は、本開示の例示的実施形態による例示的な格子製作プロセスの概念図である。

【図5A】図５Ａは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブの例示的な顕微鏡写真である。

【図5B】図５Ｂは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブの例示的な顕微鏡写真である。

【図5C】図５Ｃは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブの例示的な顕微鏡写真である。

【図6】図６は、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブによるスペクトルでコード化された照明の例示的写真である。

【図7A】図７Ａは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブで得られたマウス胚の例示的なＳＥＥ画像である。

【図7B】図７Ｂは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブで得られたマウス胚の例示的なＳＥＥ画像である。

【図7C】図７Ｃは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブで得られたマウス胚の例示的なＳＥＥ画像である。

【図7D】図７Ｄは、本開示の例示的実施形態による例示的なＳＥＥプローブで得られたマウス胚の例示的なＳＥＥ画像である。

【図8】図８は、本開示の例示的実施形態による複合エラストマースタンプを製作する例示的な方法の線図である。

【図9】図９は、本開示の例示的実施形態による遠位端で複数の光学コンポーネントを有する例示的なＳＥＥプローブの図である。

【図10A】図１０Ａは、本開示の例示的実施形態によるＵＶ硬化可能なプレポリマーを重合させる例示的な方法の図である。

【図10B】図１０Ｂは、本開示の例示的実施形態によるＵＶ硬化可能なプレポリマーを重合させる例示的な方法の図である。

【図11】図１１は、本開示の例示的実施形態によるＵＶ硬化可能なプレポリマートレーダ窒素リッチ環境を重合させる例示的な方法の図である。

【図12】図１２は、本開示の例示的実施形態による格子パターンを各柱が有する複数の柱を有する例示的なエラストマースタンプの図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面の全体を通じて、同一の参照番号および文字は、特に明記しない限り、図示の実施形態の同様の特徴、要素、コンポーネント、または部分を示すために用いる。類似の特徴は、したがって、同一の参照番号によって記載されてよい。そしてそれは、明示的に述べられない限り、異なる実施形態間での特徴の交換がされうることを当業者の読者に示す。さらに、本開示が図に関してここで詳述されるとはいえ、それは図示の実施形態に関連してそうされるのであり、図示される特定の実施形態によって制限されない。添付の請求の範囲により定義される本開示の真の範囲および精神を逸脱しない範囲で、記載された実施形態に改変および変更がなされることができることは、意図される。

【0013】

ＳＥＥプローブの例示的実施形態の概念図は、本開示の例示的実施形態による図１に示される。この例示的なＳＥＥプローブは、光ファイバ１００、集束レンズ１１０、および回折格子１２０を含むことができる。図１に示すように、ブロードバンド光または紫外光１３０は、サンプル１４０の横の面に沿って分散されることができる。

【0014】

本開示の１つの例示的実施形態において、回折格子１２０は、図２に示すように、本開示の例示的実施形態による例示的プロセスに基づいて製作されることができる。この例示的プロセスにおいて、格子パターンを有するマスターは、製作されることができる（手順１５０）。格子マスターは、例えば、電子ビーム・リソグラフィ、フォトリソグラフィ、干渉リソグラフィ、ナノエンボシング、ナノインプリント、または反応性イオンエッチングを含む、さまざまな方法によって作られることができる。格子マスターの例示的なジオメトリは、作業スペクトルでの高い回折効率を提供するために、数値シミュレーションによって決定されることができる。例えば、４００〜７００ナノメートルの作業スペクトル用に、格子材料の屈折率が約１．４７であるときに８５％の回折効率を提供するために、格子は、１３７９ライン／ｍｍの溝密度および１μｍの溝深さを有することができる。格子マスターは、エッチングされた石英ガラス格子でありえる。一旦格子マスターが製作されると、例えば、格子マスターを用いて、エラストマースタンプは作られることができる（手順１６０）。エラストマースタンプの複製モールディングによって、最終的な格子は、製作されることができる（手順１７０）。

【0015】

図３は、本開示の例示的実施形態によるエラストマースタンプ製作プロセスの概念図を示す。例えば、プレポリマー２１０は、格子マスター２００に適用されることができる。プレポリマー２１０は、したがって、例えば、エラストマー材料２１１を形成して硬化することができて、格子パターン２２０を有するエラストマースタンプを完成するために剥ぎ取られることができる。エラストマースタンプは、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）で作られることができる。ＰＤＭＳの例は、ダウコーニングによるＳｙｌｇｒａｄ１８４でありえる。他のエラストマー、シリコーン系ポリマー、ゴム、またはラテックス誘導体が、スタンプとして用いられることもできる。スタンプとして用いるプレポリマー２１０は、熱、化学的触媒反応または水分、および／または電磁放射線によって硬化することができる。

【0016】

図４は、本開示の例示的実施形態によるＳＥＥプローブ光学部品の先端でミニチュア格子を製作するプロセスの概念図を示す。例えば、プレポリマー４００は、集束レンズ１１０の先端に配置されることができる。格子パターン２２０を有するエラストマースタンプは、プレポリマー４００と接触することができる。プレポリマーは、ミニチュア格子１２０を完成するために重合４１０することができる。一旦ミニチュア格子が完成したら、エラストマースタンプ２２０は、取り外されることができる。プレポリマー３００は、熱、水分および／または電磁放射線によって硬化することができる。格子ジオメトリと関連したミニチュア格子１２０の屈折率は、回折効率を決定する。したがって、ミニチュア格子１２０の屈折率が高い回折効率を提供する設計屈折率に近づくことができるように、プレポリマー４００は、慎重に選択されることができる。

【0017】

図５Ａは、本開示の例示的実施形態による方法によって製作される例示的ＳＥＥプローブの先端の例示的に非常に拡大された写真を表す。ＳＥＥプローブの遠位先端の中心楕円領域は、緑である。それというのも、プローブの先端で形成される格子は、顕微鏡システムの照明光を回折して、この特定の視野角で顕微鏡カメラに優先的に緑光を向けるからである。緑の範囲の領域は、ミニチュア格子が良好に形成された領域を示した。格子の長軸に沿ったプローブ直径のほぼ８６％および短軸に沿った７８％は、緑の回折パターンを示した。ＳＥＥプローブの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像（例えば、図５Ｂ参照）は、６ｍｍの作動距離で、２ｋＶで、Ｚｅｉｓｓ Ｓｕｐｒａ５５ ＶＰ ＦＥＳＥＭを用いて得られた。ＳＥＭ画像取得の前に、画像のコントラストを改良するために、例示的ＳＥＥプローブは、シリコンウエハ上に置かれて、１５〜４５秒間、６０ｍＡでＰｔ／Ｐｄでスパッタリング被覆された。高倍率のＳＥＭ画像は、格子の規則的なラインパターンを明らかにする（例えば、図５Ｃ参照）。溝ピッチの標準偏差は、平均格子ピッチの約１．２％であることが測定された。

【0018】

図１に示される例示的ミニチュア格子１２０の回折性能は、試験された。例示的ＳＥＥプローブは、直線の虹として現れる、スペクトルでコード化された照射パターン６００を生成した（図６参照）。＋１番目の順序の回折効率、入力ビームの強度によって分割される＋１番目の順序の強度は、約５００のμｍのビーム直径および約５３２ナノメートルの入力波長のための約７５％であることが測定された。この回折効率は、マスター格子のそれ（例えば、約８５％）よりも低い。格子直径は、プローブ直径よりも小さかった。したがって、光の一部は回折しなかった。そしてそれは、回折効率を減少させた。マスター格子と複製された格子との間の屈折率の差は、回折効率を減少させたかもしれない。

【0019】

図７Ａ〜図７Ｄは、本開示の例示的実施形態による方法によって製作される例示的ＳＥＥプローブで得られたマウス胚の一組の例示的ＳＥＥ画像を示す。マウス胚は、ポリプロピレン５０ｍｌ管の内側にいた。そして、ＳＥＥ画像は、３．７％のホルムアルデヒド固定液のほぼ１０ｍｍの厚みの層を通して行われた。ＳＥＥ画像（例えば、図７Ａ〜図７Ｃ参照）は、頭部、目７００、尾部７１０、および爪を有する足７２０を含む胚の解剖学的特徴の明白な可視化を容易にする。そしてそれは、同じ動物の写真に示されるそれらと類似している（例えば、図７Ｄ参照）。

【0020】

本開示の例示的実施形態による例示的製作方法の利点の１つは、例示的ＳＥＥプローブが低コストで作られることができるということである。例示的エラストマースタンプ（例えば、有効格子面積＝１３．５ｍｍ×１２．５ｍｍ）は、ほぼ５００μｍの直径の格子を製作するためにスタンプの１ｍｍ×１ｍｍの領域が必要であると仮定すると、ほぼ１７０個のミニチュア格子を製作することが必要でありえる。例えば、複数のエラストマースタンプは、マスターに損害を与えずに作られることができる。低コストは、安価でかつ使い捨て可能なＳＥＥプローブの製作を可能にする。そしてそれは、この技術の臨床使用を容易にすることができる。

【0021】

本開示の例示的実施形態による例示的な製作方法が最終工程として画像光学系上にミニチュア格子を形成することができることも、有利である。例示的格子が製作プロセス中に適切に形成されないか、または使用中に損傷されるときに、ＳＥＥプローブの先端は、損傷を受けた格子を取り除くために非常に小さい量（〜２０μｍ）によって容易に研磨されることができる。この例示的な修正動作の後、新たな格子は、次いで、同じ画像光学系上に製作されることができる。本開示の例示的実施形態による例示的な方法において、ミニチュア格子を取り扱って正確に整列配置するための手順は、必要でなくてもよい。そしてそれは、整列配置を必要とする方法に比べて例示的な製作プロセスをより簡単にする。

【0022】

本開示の例示的実施形態による典型的な製作方法の別の利点は、例示的ＳＥＥプローブのサイズがさらに減少することができるということである。例えば、約８０μｍの直径を有する超ミニチュアＧＲＩＮレンズは、ＧＲＩＮｔｅｃｈによって最近開発された。本開示の例示的実施形態による例示的方法は８０μｍＧＲＩＮレンズの先端で格子を作るために用いることができる。そしてそれは、１００μｍよりも小さい直径を有する超ミニチュアＳＥＥプローブを考慮することを可能にすることができる。例えば、超ミニチュアＳＥＥプローブの小さい直径は、従来の内視鏡画像形成デバイスによって目下アクセス可能でない内部組織の画像形成を容易にすることができる。

【0023】

例示的なエラストマースタンプは、例えば、レプリカ成形プロセスの解像度を改善するために、２つの異なる材料で作られることができる。図８は、複合エラストマースタンプを製作するために用いることができる本開示の例示的実施形態による方法の例示的実施形態を示す。図８に示されるこの例示的実施形態において、高い硬化後剛性を有することができるエラストメリック・プレポリマー２１２は、格子マスター２００上に配置されてよい。高い剛性を有するエラストマーの例は、ｈ−ＰＤＭＳでありえる。次いで、第１のエラストマー材料２１２よりも低い剛性を有することができる別のエラストメリック・プレポリマー８１３が、第１のエラストマー材料２１２の上部に注入されてよい。２つのエラストマー材料は、最終版のエラストマースタンプ２２０を完成するために、硬化することができて、剥ぎ取られることができる。

【0024】

高アスペクト比を有する格子パターンを複製する際に、この例示的実施形態は、有利でありえる。エラストマースタンプ２２０が例えばＳｙｌｇｒａｄ １８４のような柔らかい材料で作られる場合、複製されたパターンは、格子パターンが高アスペクト比を有する場合に圧壊することができておよび／または垂下することができる。この例示的な複合スタンプ２２０は、（例えば、高解像度パターン転写を達成するに）より堅い層２１２および（例えば、外圧なしに表面との等角接触を容易にするために）より可撓性のサポート２１３の両方の利点を結合することができる。

【0025】

図９は、本開示の例示的実施形態による例示的ＳＥＥプローブの一組の図を示し、この例示的実施形態において、遠位光学部品は、複数の光学コンポーネントを有する。例えば、ファイバ１００からの光および／または他の電磁放射線は、集束レンズ１１０によって焦束されることができる。そして、サンプルからの光および／または他の電磁放射線は、追加的ファイバ（例えば、検出ファイバ１１１）によって集められることができる。集束レンズ１１０および検出ファイバ１１１は、格子の製作の前にアセンブルされることができる。次いで、ミニチュア格子１２０を完成するために、プレポリマー３００は、集束レンズ１１０および検出ファイバ１１１の両方でありえて、硬化３１０されることができる。使用する光学コンポーネントの数および寸法に関係なく、本発明に記載されている方法は、設計の範囲のいかなる画像光学系のためにも用いられることができる。

【0026】

本開示のＳＥＥプローブの別の例示的実施形態によれば、プレポリマーは、ＵＶ硬化可能なプレポリマーでありえる。ＵＶ硬化可能なプレポリマーは、図１０の例示的図に示すようなものを含むさまざまな方法によって硬化することができる。例えば、図１０Ａに示すように、紫外光１３０は、ファイバ１００に提供されることができておよび／または連結されることができる。この例示的実施形態において、重合するプレポリマー３００の領域は、例えば、プローブ直径のサイズに制限されることができる。しかしながら、ファイバ１００への硬化紫外光３２０の結合効率が低いときに、硬化時間は長くなりうる。図１０Ｂにおいて、紫外光３２０は、エラストマースタンプ２２０の裏側から解放される。この例示的方法において、硬化は、急速に行われることができる。しかしながら、プレポリマーがプローブ直径よりも大きい領域まで広がる場合、ミニチュア格子の寸法は、プローブ直径よりも大きくなることができる。

【0027】

図１１に示すように本開示によるＳＥＥプローブの別の例示的実施形態において、硬化は、窒素リッチな環境下で行われることができる。例えば、窒素３３０は、プレポリマー３００の周囲領域に提供されることができる。窒素は、酸素とプレポリマー３００との接触を防止することができる。そしてそれは、ミニチュア格子の品質を改善することができる。

【0028】

本開示による別の例示的実施態様において、エラストマースタンプ１２２０は、図１２に示すように、複数の円形の柱で作られることができる。例えば、各柱１２２１は、上部に格子パターンを有することができる。そして、各柱の直径は、画像光学系の直径と同じである。この例示的スタンプは、画像光学系の直径の背後にエポキシが広がらないことを確実にすることができておよび／または容易にすることができて、そして、画像光学系の直径と同じ直径で広がる円形のエポキシを達成することを容易にすることができる。

【0029】

前述は、単に本発明の原理を例示するだけである。記載された実施形態に対するさまざまな修正および変更は、本明細書における教示からみて当業者にとって明らかである。実際、本発明の例示的実施形態による配置、システムおよび方法は、任意のＯＣＴシステム、ＯＦＤｌシステム、ＳＤ−ＯＣＴシステム、または他の画像形成システムとともに、そして、例えば、２００４年９月８日出願の国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９１４８、２００５年１１月２日出願の米国特許出願第１１／２６６，７７９号、および２００４年７月９日出願の米国特許出願第１０／５０１，２７６号に記載したそれらとともに、使用されることができる。そしてその開示内容は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。明示的に示されないかまたは本明細書において記載されていないにもかかわらず、本発明の原理を具体化して、したがって、本発明の精神および範囲の範囲内である多数のシステム、配置および方法を当業者が考案するのが可能であることは、したがって、認められる。加えて、先行技術知識が上で本明細書において参照により明示的に組み込まれなかった程度まで、それは、全体として本明細書に明示的に組み込まれる。上で本明細書において参照されるすべての刊行物は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】