特開 2024-139730 チップスケールの光測定磁気共鳴センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139730

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】チップスケールの光測定磁気共鳴センサ

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/24 20060101AFI20241002BHJP

   G01N 21/64 20060101ALN20241002BHJP

【ＦＩ】

G01R33/24

G01N21/64 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024043292

(22)【出願日】2024-03-19

(31)【優先権主張番号】18/190,526

(32)【優先日】2023-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】507342261

【氏名又は名称】トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(72)【発明者】

【氏名】ポール ドナルド シュマーレンベルク

(72)【発明者】

【氏名】シーン ピー．ロドリゲス

(72)【発明者】

【氏名】エルカン メフメト デデ

【テーマコード（参考）】

2G043

【Ｆターム（参考）】

2G043AA03

2G043EA01

2G043EA17

2G043GA01

2G043GB13

2G043HA15

2G043JA04

2G043LA01

(57)【要約】

【課題】外部磁気又は他の外部刺激を測定する集積装置を提供すること。
【解決手段】本装置は、複数の金属層を備える半導体集積回路と、半導体集積回路上に配置されており、複数の色中心を備える、固体状態のホストと、固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光を伝送することができる材料を介して複数の色中心と光学的に通信する光変調器及び回折格子アレイを備える、フォトニック集積回路と、半導体集積回路の複数の金属層における第１の金属層に形成されたマイクロ波アンテナと、複数の色中心と光学的に通信する光検出器と、を含み得る。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の金属層を備える半導体集積回路と、
前記半導体集積回路上に配置されており、複数の色中心を備える、固体状態のホストと、
前記固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光を伝送することができる材料を介して前記複数の色中心と光学的に通信する光変調器及び回折格子アレイを備える、フォトニック集積回路と、
前記半導体集積回路の前記複数の金属層における第１の金属層に形成されたマイクロ波アンテナと、
前記複数の色中心と光学的に通信する光検出器と、
を備える、装置。

【請求項2】

１０００ｎｍ未満の光を伝送することができる前記材料は、窒化ケイ素又は炭化ケイ素である、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記複数の金属層における第２の金属層に複数の永久磁石を更に備える、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記光変調器は、マッハツェンダの変調器又はリング共振器の変調器である、請求項３に記載の装置。

【請求項5】

前記複数の金属層における第２の金属層に電磁コイルを更に備える、請求項３に記載の装置。

【請求項6】

前記フォトニック集積回路は、光信号を生成するレーザに取り付けられている、請求項３に記載の装置。

【請求項7】

前記光変調器は、前記回折格子アレイと共に、前記固体状態のホストにわたる前記光信号の分散の調整を可能にする、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記レーザは、ファイバ／ボール補助カップリング又は直接エッジ結合により前記フォトニック集積回路に結合されている、請求項６に記載の装置。

【請求項9】

前記レーザは、レーザチップ間の統合により取り付けられている、請求項６に記載の装置。

【請求項10】

永久磁石、マイクロ波アンテナ、及び光検出器を備える半導体集積回路と、
前記半導体集積回路上に配置されており、複数の色中心を備える、固体状態のホストと、
前記固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光の伝送に好適な材料を介して前記複数の色中心と光学的に通信する光変調器及び回折格子アレイを備える、フォトニック集積回路と、
光信号を生成するために前記フォトニック集積回路に取り付けられたレーザと、
を備える、デバイス。

【請求項11】

１０００ｎｍ未満の光を伝送することができる前記材料は、窒化ケイ素又は炭化ケイ素である、請求項１０に記載のデバイス。

【請求項12】

前記光変調器は、マッハツェンダの変調器である、請求項１１に記載のデバイス。

【請求項13】

前記光変調器は、リング共振器の変調器である、請求項１１に記載のデバイス。

【請求項14】

前記光変調器は、前記回折格子アレイと共に、前記固体状態のホストにわたる前記光信号の分散の調整を可能にする、請求項１１に記載のデバイス。

【請求項15】

前記レーザは、ファイバ／ボール補助カップリング又は直接エッジ結合により前記フォトニック集積回路に結合されている、請求項１１に記載のデバイス。

【請求項16】

複数の色中心を備える固体状態のホストと、
前記固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光の伝送に好適な材料において導波路、光変調器、及び回折格子を介してレーザから前記固体状態のホストへの統合光路を提供する、フォトニック集積回路と、
前記フォトニック集積回路に対して前記固体状態のホストの反対側に配置されており、前記固体状態のホストに対して光学的に結合されたマイクロ波アンテナ及び光検出器を含む、半導体集積回路と、
を備える、装置。

【請求項17】

１０００ｎｍ未満の光を伝送することができる前記材料は、窒化ケイ素又は炭化ケイ素である、請求項１６に記載の装置。

【請求項18】

前記装置は、前記半導体集積回路と前記固体状態のホストとの間に光学フィルタを更に含む、請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

前記装置は、前記固体状態のホストに対して前記フォトニック集積回路の反対側で前記フォトニック集積回路上に配置されたミラーを更に含む、請求項１８に記載の装置。

【請求項20】

前記半導体集積回路は、永久磁石を更に含む、請求項１７に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に記載される主題は、概して磁気共鳴の光検出に関し、より具体的には、産業用途又は民生用途のコンパクトなＯＤＭＲセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

磁気共鳴の光検出（ＯＤＭＲ）は、結晶欠陥が共鳴周波数でのマイクロ波ポンピングを受けるときに磁場の存在によって、光信号による励起から生じる結晶欠陥の蛍光が影響を受け得る技術である。したがって、変わった蛍光の評価に基づいて、磁場の強度及び方向の測定値が取得され得る。ＯＤＭＲについての対象となる特定の結晶欠陥は、窒素空孔（ＮＶ）中心である。

【発明の概要】

【0003】

本技術の実施形態は、外部磁場又は他の外部刺激を測定する装置を含む。本装置は、複数の金属層を備える半導体集積回路と、半導体集積回路上に配置されており、複数の色中心を備える、固体状態のホストと、固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光を伝送することができる材料を介して複数の色中心と光学的に通信する光変調器及び回折格子アレイを備える、フォトニック集積回路と、半導体集積回路の複数の金属層における第１の金属層に形成されたマイクロ波アンテナと、複数の色中心と光学的に通信する光検出器と、を含む。

【0004】

本技術の実施形態は、外部磁場又は他の外部刺激を測定するデバイスを含む。本デバイスは、永久磁石、マイクロ波アンテナ、及び光検出器を備える半導体集積回路と、半導体集積回路上に配置されており、複数の色中心を備える、固体状態のホストと、固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光の伝送に好適な材料を介して複数の色中心と光学的に通信する光変調器及び回折格子アレイを備える、フォトニック集積回路と、光信号を生成するためにフォトニック集積回路に取り付けられたレーザと、を含む。

【0005】

本技術の実施形態は、外部磁場又は他の外部刺激を測定する装置を含む。本装置は、複数の色中心を備える固体状態のホストと、固体状態のホスト上に配置されており、１０００ｎｍ未満の光の伝送に好適な材料において導波路、光変調器、及び回折格子を介してレーザから固体状態のホストへの統合光路を提供する、フォトニック集積回路と、フォトニック集積回路に対して固体状態のホストの反対側に配置されており、固体状態のホストに対して光学的に結合されたマイクロ波アンテナ及び光検出器を含む、半導体集積回路と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0006】

本明細書の一部において援用され本明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の様々なシステム、方法、及び他の実施形態を示す。図において示される要素の境界（例えば、ボックス、ボックスのグループ、又は他の形状）は、境界の一実施形態を表すことが理解されるであろう。一部の実施形態では、１つの要素は、複数の要素として設計されてもよく、又は複数の要素は、１つの要素として設計されてもよい。一部の実施形態では、別の要素の内部構成要素として示される要素は、外部構成要素として実装されてもよく、逆もまた同様である。更に、要素は、縮尺通りに描かれていない場合がある。

【0007】

【図1】産業用途又は民生用途のＯＤＭＲセンサの例を示す図である。

【図2】ＯＤＭＲについての集積デバイスの例を示す図である。

【図3】ＯＤＭＲについての集積デバイスの一部として半導体集積回路の例を示す図である。

【図4】ＯＤＭＲについての集積デバイスの一部としてＮＶ材料の例を示す図である。

【図5】ＯＤＭＲについての集積デバイスの一部としてフォトニック集積回路の例を示す図である。

【図6】マッハツェンダの変調器及び回折格子を採用したフォトニック集積回路の例を示す図である。

【図7】リング共振器の変調器及び回折格子を採用したフォトニック集積回路の例を示す図である。

【図8】ＯＤＭＲについての集積デバイスの一部として、永久磁石を組み込んだ半導体集積回路の例を示す図である。

【図9】ＯＤＭＲ測定値にバイアスをかけるために、どのように永久磁石が使用され得るかに関する例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

産業用途又は民生用途に好適なＯＤＭＲセンサのシステム及び方法が本明細書に記載される。本明細書に開示されるシステム及び方法を組み込んだＯＤＭＲについての集積デバイスの説明例は図１で提示される。図１に示されるように、反射型半導体光増幅器（ＲＳＯＡ）レーザは、フォトニックチップによって分散される緑色光を出し得、フォトニックチップは、ＮＶ中心を含むＮＶ材料に隣接して光学的に結合されている。緑色光は、（色中心とも称され得る）ＮＶ中心によって吸収されると赤色蛍光をもたらし得る。ＮＶ材料に隣接して光学的に結合された半導体集積回路は、赤色蛍光を検出するための光検出器と、ＮＶ中心にマイクロ波信号を印加するマイクロ波アンテナと、を含み得る。半導体集積回路に存在し得るマイクロ波アンテナからのマイクロ波ポンピングに基づいて、赤色蛍光の周波数成分は、外部磁場Ｂの強度及び方向を決定するために評価され得る。ＯＤＭＲセンサは、レーザからの緑色光を除去しつつ光検出器への赤色蛍光の通過を可能にする光学フィルタ（例えば、メタマテリアルフィルタ）を含み得る。加えて、ＯＤＭＲセンサは、緑色光を反射してＮＶ中心に戻すか又は光検出器へ赤色蛍光を反射するためにフォトニックチップの上にミラーを含み得る。

【0009】

図１に示されていないが、１１００ｎｍ未満の光を吸収する従来のシリコン導波路と比較して、フォトニックチップは、１０００ｎｍ未満の光の伝送を可能にする材料、例えば、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を使用し得る。フォトニックチップはまた、ＮＶ材料中で印加される光信号の場所及び強度を調整するために、マッハツェンダの変調器、リング共振器の変調器、又は他の変調器などの変調器を回折格子と共に使用し得る。図１に示されていない別の態様では、半導体集積回路は、永久磁石又はマイクロ波発生器及び位相同期回路を含み得る。

【0010】

図２を参照すると、ＯＤＭＲについての集積デバイスの例が示されている。ＯＤＭＲデバイス２００は、キャリアＰＣＢ２１０上に形成され得る。ＯＤＭＲデバイス２００は、半導体集積回路２３０の形態である（例えば、キャリアＰＣＢ２１０上に配置された）第１の層と、ＮＶ材料２４０の形態である、第１の層上に配置された第２の層であって、第１の層に対して光学的に結合された第２の層と、フォトニック集積回路２５０の形態である、第２の層上に配置された第３の層であって、第２の層に対して光学的に結合された第３の層と、備え得る。ＯＤＭＲデバイス２００はまた、第１の層に対して電気的に結合されるか又は第１の層に組み込まれるマイクロ波発生器及び位相同期回路（マイクロ波発生器／ＰＬＬ）２２０を備え得る。ＯＤＭＲデバイス１００はまた、第３の層に対して光学的に結合されるか又は第３の層に組み込まれる光源２７０を備え得る。

【0011】

半導体集積回路２３０は、図３に示されるように、マイクロ波信号を生成して光検出を行うために複数の金属層を有する半導体集積回路３００を備え得る。半導体集積回路３００は、マイクロ波信号をＮＶ材料２４０に伝送するために第１の金属層にマイクロ波アンテナ３２０を備え得る。例えば、マイクロ波アンテナは、２．８７ＧＨｚ付近の共鳴を伴うコイルループインダクタであり得る。マイクロ波発生器及び位相同期回路（マイクロ波発生器／ＰＬＬ３１０）は、マイクロ波アンテナ３２０に対して電気的に結合され得る。一部の実施形態では、マイクロ波発生器／ＰＬＬ３１０は、キャリアＰＣＢ２１０上に存在してマイクロ波アンテナ３２０と電気通信するデバイスであり得る。他の実施形態では、マイクロ波発生器／ＰＬＬ３１０は、キャリアＰＣＢ２１０上に存在するデバイスではなく、半導体集積回路３００内の１つ以上の金属層に存在し得る。マイクロ波発生器／ＰＬＬ３１０は、２．８７ＧＨｚ付近のマイクロ波信号を生成し得る。

【0012】

半導体集積回路３００はまた、ＮＶ材料２４０から蛍光を検出する光検出器３３０を備え得る。例えば、光検出器は、（例えば、シリコンフォトダイオードによって提供され得るように）４００ｎｍと１１００ｎｍとの間の蛍光を検出するように構成され得る。一部の実施形態では、色中心の蛍光に起因しない光信号を除去するために、半導体集積回路３００上で又は半導体集積回路３００内で光学フィルタが適用され得る。例えば、光学フィルタは、（例えば、５７５ｎｍ～８００ｎｍを通過させるように構成されたバンドパスフィルタを介して、６３７ｎｍを中心とした８０ｎｍの帯域幅でのバンドパスフィルタを介して）色中心の蛍光に起因するある範囲の光が光検出器３３０に達するのを可能にしつつ、（例えば、５３２ｎｍでの）緑色光が光検出器３３０に達するのを抑制し得る。一部の実施形態では、磁気バイアスをＮＶ材料２４０に提供するために、以下に記載されるように半導体集積回路３００上で又は半導体集積回路３００内で永久磁石が適用され得る。

【0013】

図４に示されるように、ＮＶ材料２４０は、複数の色中心を備える固体状態のホスト４００を備え得る。例えば、固体状態のホスト４００は、窒素空孔欠陥が内部に分散された形態であるＮＶ中心４２０を有するダイヤモンド結晶格子を備えるＮＶ材料４１０の形態を取り得る。例えば、ＮＶ材料は、プラズマ合成の結果として生成される単一置換の窒素トラップ空孔をわずかに有し得るダイヤモンドを形成するために化学気相堆積の使用によって形成され得る。一部の実施形態では、ＮＶ材料内のＮＶ中心の存在を増大させるために、高エネルギー粒子による照射及びアニーリングも使用され得る。ＮＶ材料４１０の一部の実施形態では、色中心基板の一部は、増大した色中心密度を有し得るか、又は特定の色中心方位を有し得る。

【0014】

フォトニック集積回路５００は、図５に示されるように、光源とＮＶ材料２４０との間で統合光路を提供するために光の伝送、変調、及び分散の層を備え得る。例えば、フォトニック集積回路５００は、可視光電力の低損失伝送を可能にする、材料内に実装されたフォトニック集積回路導波路などを介して光源５３０に対して光学的に結合され得る。光源５３０は、ある周波数で光（例えば、ＲＳＯＡによって生成される５３２ｎｍ）を生成してＮＶ中心を蛍光に励起するレーザであり得る。一部の実施形態では、光源５３０は、ファイバ／ボール補助カップリング、直接エッジ結合、又はレーザチップ間の統合によりフォトニック集積回路５００に結合されたレーザを備え得る。次いで、フォトニック集積回路５００は、導波路を介してレーザから光変調器５２０に光信号を伝え得る。光源５３０はまた、ファブリ・ペローシステムを介して実装されたレーザゲインチップであり得る。ゲインチップの材料は、短波長の可視光を出す、ＧａＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓ、又は任意の他の組み合わせなどの複合ＩＩＩ－Ｖ材料であり得る。

【0015】

導波路又は他の光学的構成要素に関して、従来のシリコン導波路は、１１００ｎｍ未満の光を吸収する。したがって、フォトニック集積回路５００は、光変調器５２０及び回折格子５１０を通じて光源５３０からＮＶ材料２４０に、光信号、例えば、５３２ｎｍのものを伝送するために、１０００ｎｍ未満の光の伝送を可能にする材料、例えば、窒化ケイ素又は炭化ケイ素を使用し得る。

【0016】

光変調器５２０は、マッハツェンダの変調器又はリング共振器の変調器などの光変調器を備え得る。例えば、図６に示されるように、レーザ６３０は、マッハツェンダの変調器６２０に対して光学的に結合されており、次いで、更にマッハツェンダの変調器６２０は、回折格子６１０に対して光学的に結合されている。加えて、マッハツェンダの変調器６２０は、電子制御バス６４０によって電子的に制御され得る。一部の実施形態では、電子制御バス６４０は、半導体集積回路３００に存在し、フォトニック層に対して、更にそこでマッハツェンダの変調器６２０に対して電気的に結合され得る。（例えば、電子制御バス６４０によって生成されるような）１つ以上の制御信号に基づいて、マッハツェンダの変調器６２０は、回折格子６１０の１つ以上の部材の出力強度を調整し得る。そのような回折格子のピッチ間隔は、色中心基板への直接コヒーレント放射を可能にするように構成され得る。回折格子はまた、色中心密度が増大しているか又は色中心方位が入念に制御されている色中心基板の一部に対して整列されるように構成され得る。このようにして、フォトニック集積回路５００は、光信号をＮＶ材料２４０に印加することだけでなく、更に、ＮＶ材料２４０中の様々な場所に対して光信号の強度の調整を提供することも可能にし得る。

【0017】

別の例として、図７に示されるように、レーザ７３０は、リング共振器の変調器７２０に対して光学的に結合されており、次いで、更にリング共振器の変調器７２０は、回折格子７１０に対して光学的に結合されている。加えて、リング共振器の変調器７２０は、マトリクス電子制御バス７４０によって電子的に制御され得る。一部の実施形態では、マトリクス電子制御バス７４０は、半導体集積回路３００に存在し、フォトニック層に対して、更にそこでリング共振器の変調器７２０に対して電気的に結合され得る。（例えば、マトリクス電子制御バス７４０によって生成されるような）１つ以上の制御信号に基づいて、リング共振器の変調器７２０は、回折格子７１０の１つ以上の部材の出力強度を調整し得る。このようにして、フォトニック集積回路５００は、光信号をＮＶ材料２４０に印加することだけでなく、更に、ＮＶ材料２４０中の様々な場所に対して光信号の強度の調整を提供することも可能にし得る。

【0018】

様々な実施形態では、フォトニック集積回路５００はまた、液晶技術、ひずみベースの技術、熱光学技術、又は当該技術分野で既知の電気光学技術などの光変調器５２０に関する他の手法を使用し得る。また、様々な実施形態では、フォトニック集積回路５００は、回折格子５１０に関して、当該技術分野で既知の任意の回折格子を使用し得る。

【0019】

図８を参照すると、半導体集積回路２３０を実装するために使用され得る半導体集積回路８００の例が示されており、マイクロ発生器／ＰＬＬ８１０、マイクロ波アンテナ８２０、及び光検出器８３０に加えて、永久磁石８４０が更に組み込まれている。図９に示されるように、低磁気強度での磁場の測定値は、小さい反応勾配を有する場合があり、したがって、そのような磁場の小さい変化を正確に評価することは困難であり得る。したがって、一部の実施形態では、ＮＶ材料２４０中に静磁場を作用させるために永久磁石が使用され得る。一部の実施形態では、磁場源として半導体集積回路２３０に電磁コイル（図示せず）が更に組み込まれ得る。そのような実施形態では、電磁コイルは、電気ビアと組み合わせて標準的な多層トレース技術を使用して形成され得る。いずれの実施形態も、永久磁石又は電磁コイルによって生成される静磁場は、磁気バイアスを提供して、ＯＤＭＲ反応曲線のより大きい勾配のエリア内で、低強度での磁場の小さい変化を測定することを可能にし得る。一部の実施形態では、永久磁石又は電磁コイルは、本明細書に記載されるように磁気バイアスを提供するためにキャリアＰＣＢ２１０において実装され得る。

【0020】

詳細な実施形態が本明細書に開示されている。しかしながら、開示された実施形態は単なる例として意図されることを理解されたい。したがって、本明細書に開示される特定の構造的及び機能的な詳細は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、単に、特許請求の範囲に対する根拠として、及び実質的に任意の適切な詳細構造で本明細書の態様を種々に採用するように当業者に教示する代表的な根拠として解釈されるべきである。更に、本明細書で使用される用語及びフレーズは、限定的であるように意図されるのではなく、むしろ、可能性のある実装の理解可能な説明を提供するように意図される。様々な実施形態が図１～図９に示されているが、当該実施形態は、図示された構造又は用途に限定されない。

【0021】

本明細書において、「第１」又は「第２」などの名称は、任意のものであって、優先度又は重要性を意味していない。むしろ、それらは、同じタイプの複数の要素（例えば、導波路のセット、温度のセット、屈折率のセットなど）の中で特定の要素を指すために使用される。

【0022】

本明細書で使用される用語「１つ（ａ）」及び「１つ（ａｎ）」は、１つ又は１つよりも多いものとして定義される。本明細書で使用される用語「複数」は、２つ又は２つよりも多いものとして定義される。本明細書で使用される用語「別の」は、少なくとも第２の又はより多くのものとして定義される。本明細書で使用される用語「含む」及び／又は「有する」は、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）（すなわち、オープンランゲージ）として定義される。本明細書で使用されるフレーズ「～及び～のうちの少なくとも１つ」は、関連付けられた列挙事項のうちの１つ以上の任意の全ての可能性のある組み合わせを指し、当該組み合わせを包含する。一例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」というフレーズは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、又はそれらの任意の組み合わせ（例えば、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、若しくはＡＢＣ）を含む。

【0023】

本明細書で使用される「させる」又は「させること」は、直接的又は間接的な方法のいずれかで、ある事象若しくは動作を、起こさせる、起こすように命令する、起こすように指示する、及び／若しくは当該事象若しくは動作が起こるのを可能にするか、又は当該事象若しくは動作を、少なくともこのような事象若しくは動作が起き得る状態になるように、させる、命令する、指示する、及び／若しくは当該事象若しくは動作が少なくとも当該状態になるのを可能にすることを意味する。

【0024】

本明細書における態様は、趣旨又はその本質的属性から逸脱することなく他の形態で具現化され得る。したがって、ここでの範囲を示すものとして、以上の明細書ではなく以下の特許請求の範囲を参照すべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【外国語明細書】