特表 2023-506656 レンズフリー赤外線マルチスペクトル画像化装置および製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-17

(54)【発明の名称】レンズフリー赤外線マルチスペクトル画像化装置および製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/3563 20140101AFI20230210BHJP

【ＦＩ】

G01N21/3563

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022537760

(86)(22)【出願日】2020-12-16

(85)【翻訳文提出日】2022-08-16

(86)【国際出願番号】 EP2020086546

(87)【国際公開番号】W WO2021122833

(87)【国際公開日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】1914926

(32)【優先日】2019-12-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502124444

【氏名又は名称】コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】マチュー・デュポイ

(72)【発明者】

【氏名】エメリク・ロラン

【テーマコード（参考）】

2G059

【Ｆターム（参考）】

2G059AA05

2G059AA06

2G059BB08

2G059BB12

2G059EE01

2G059EE02

2G059EE12

2G059FF01

2G059GG02

2G059GG03

2G059HH01

2G059JJ17

2G059KK01

(57)【要約】

本発明は、サンプル（２）を画像化するように意図されたレンズフリー赤外線画像化装置（１）であって、赤外線範囲のいくつかの波長による光を放射するように構成された少なくとも１つの光源（３、３ａ、３ｂ）と、サンプルと相互作用して放射された光の一部を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（４）と、を備え、センサが複数の画素（４１）を含み、センサ（４）が放射された光の反射部分を検出するように構成されていることを特徴とする、装置を提供する。本発明はまた、この装置を製造するための方法を提供する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

赤外線範囲のいくつかの波長による光を放射するように構成された少なくとも１つの光源（３、３ａ、３ｂ）を含む、サンプル（２）を画像化することを目的としたレンズフリー赤外線画像化装置（１）であって、
前記少なくとも１つの光源（３、３ａ、３ｂ）は、画像化されるサンプル（２）の方向に光を放射するように意図された放射面（３００）を有し、前記装置（１）は、サンプルと相互作用して放射された光の反射部分を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ（４）をさらに含み、前記センサは、複数の画素（４１）を含み、放射された光の前記反射部分を受け入れるように意図された検出面（４００）を有し、前記放射面（３００）および前記検出面（４００）は、前記装置（１）の同一の１つの側に面しており、前記少なくとも１つの光源（３、３ａ、３ｂ）は、複数の放射方向（Ｅ）に光を再放射するように構成された二次光源（３ｂ）と結合された、赤外線範囲のいくつかの波長による光を放射するように構成された一次光源（３ａ）を含み、前記放射面（３００）は前記二次光源（３ｂ）に位置し、前記一次光源（３ａ）は前記放射面（３００）の放射領域の外側に移動されており、
前記二次光源（３ｂ）が、前記一次光源（３ａ）と結合された複数の受動取り出し構造（３１１）を含むフォトニックチップ（３０）によって少なくとも部分的に形成されていることを特徴とする、装置。

【請求項2】

前記光源（３、３ａ、３ｂ）および前記センサ（４）が互いに積み重ねられている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

エミッタ（３１）は、発光マトリックス（３１０）の形態で配置され、前記センサの画素（４１）は、検出マトリックス（４１０）の形態で配置され、前記フォトニックチップ（３０）は、フォトニックチップ（３０）とセンサ（４）の積層方向（ｚ）への投影において、エミッタ（３１）がセンサ（４）の画素（４１）と交互になるように、前記センサ（４）と重ね合わされている、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

前記フォトニックチップ（３０）が前記センサ（４）と重ね合わされ、フォトニックチップ（３０）とセンサ（４）の積層方向（ｚ）への投影において、エミッタ（３１）が前記センサ（４）の画素（４１）を取り囲んでいる、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記フォトニックチップ（３０）が、前記一次光源（３ａ）によって放射された光を前記受動取り出し構造（３１１）へと導くように構成された導波路（３１２）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記受動取り出し構造（３１１）の各々は、前記放射面（３００）に対して３０°から６０°の間の角度で傾斜した少なくとも１つのファセット（Ｆ_Ｅ）を有し、前記ファセットが前記導波路（３１２）に面しており、前記導波路（３１２）を出る光を複数の放射方向（Ｅ）に反射して、取り出しミラーを形成するように構成されている、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記フォトニックチップ（３０）が３００μｍ以下、好ましくは１００ミクロンから２ｍｍの間の厚さを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

一次光源（３ａ）を提供するステップと、
前記一次光源（３ａ）によって放射された光を、放射面（３００）で再放射するように意図されたフォトニックチップ（３０）を形成するステップと、
前記一次光源（３ａ）によって放射された光の一部を、検出面（４００）上で検出することができる複数の画素（４１）を含むセンサ（４）を提供するステップと、
前記放射面（３００）および前記検出面（４００）が前記装置（１）の同一の１つの側に面するように、前記フォトニックチップ（３０）と前記センサ（４）を組み立てるステップと、
前記一次光源（３ａ）を前記フォトニックチップ（３０）の前記受動取り出し構造（３１１）に結合するステップと、
を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のレンズフリー赤外線画像化装置（１）の製造方法。

【請求項9】

前記フォトニックチップ（３０）を形成するステップが、
第１のシリコンベースの基板（１０ａ）をエッチングすることにより、第１のシリコンベースの基板（１０ａ）の第１の面（１０１）から突出する受動取り出し構造（３１１）を形成するステップと、
取り出し構造（３１１）に面する導波路（３１２）を形成するステップであって、前記導波路（３１２）が、一次光源（３ａ）によって放射された光を取り出し構造（３１１）へと導くように構成される、形成するステップと、
を含む、請求項８に記載の製造方法。

【請求項10】

前記導波路（３１２）が、シリコンとは異なる材料の少なくとも１つの層（１１、１３）において、前記第１のシリコンベースの基板（１０ａ）の第１の面（１０１）上に直接形成され、前記受動取り出し構造（３１１）が前記少なくとも１つの層（１１）内に形成される、請求項９に記載の製造方法。

【請求項11】

前記導波路（３１２）が第２の基板（１０ｂ）の第２の面（１０２）上に形成され、前記導波路（３１２）が第１の基板（１０ａ）の取り出し構造（３１１）に面するように、前記第２の基板（１０ｂ）が前記第１の基板（１０ａ）と組み立てられ、前記方法が、第２の面（１０２）の反対側の面（１０３）から第２の基板（１０ｂ）を薄化するステップをさらに含む、請求項９に記載の製造方法。

【請求項12】

前記受動取り出し構造（３１１）が、第１の面（１０１）に対して３０°から６０°の間の角度で傾斜した少なくとも１つのファセット（Ｆ_Ｅ）を各々が有するようにエッチングされ、取り出しミラーを形成するように、前記少なくとも１つのファセット（Ｆ_Ｅ）のそれぞれに対して金属堆積（１２）が実行される、請求項８から１１のいずれか一項に記載の製造方法。

【請求項13】

画像化される領域とセンサ（４）との間の距離が２００μｍ未満となるように、前記装置（１）が、サンプル（２）の画像化される領域と接触しているかまたは近接している、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１）を使用する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レンズフリー赤外線画像化の分野に関する。本発明は、生物学的組織の画像化において特に有利であるが、限定的ではない用途を有するであろう。

【背景技術】

【0002】

農業関連産業、医療、健康管理などの応用の多くの分野では、汚染の検出や診断を目的として、化学的または生化学的化合物の検出および識別が必要である。赤外線（ＩＲ）分光法は、このような化学的または生化学的化合物を検出および識別するために広く使用されている分析技術である。

【0003】

分析するサンプルの画像を生成するための既知の解決策は、多色ＩＲ光源と連結された顕微鏡およびフーリエ変換ＩＲ（ＦＴＩＲ）分光計を介してサンプルをマッピングするものである。このようなシステムにより、サンプルをスキャンし、約１０μｍの空間分解能のマルチスペクトル画像を取得することができる。このタイプの解決策の欠点は、数ｍｍ^２または数ｃｍ^２のサンプル表面積の分析に時間がかかることである。そして画像化されるサンプルの視野は制限される。このようなシステムはさらに複雑で、高価で、大型である。

【0004】

量子カスケードレーザ（ＱＣＬ）の出現により、多色ＩＲ光源のスペクトル範囲をカバーする複数の単色ＩＲ光源を生成することが可能になった。その後、サンプルと相互作用した光をスペクトル分析するためにＦＴＩＲ分光計を使用する必要がない。赤外線感光性の検出器は、ＱＣＬの波長ごとに、サンプルによって透過または拡散された光の強度を定量化するのに十分である。

【0005】

さらに、ピクセルマトリックスを形成する複数の検出器、典型的にはボロメータを含むＩＲイメージャを使用することにより、ＦＴＩＲ分光計を使用せずにマルチスペクトル画像化を達成することが可能になる。このような解決策により、物体をスキャンすることなく、広い視野と空間的に分解された画像を生成することが可能となる。その後、中赤外線でのマルチスペクトル画像化がより高速になる。さらに、ＱＣＬおよびＩＲイメージャを含むそのような機器は、比較的小型化することができる。これにより、ポータブルＩＲマルチスペクトル画像化装置の設計が可能となる。

【0006】

非特許文献１には、サンプル、特に生物学的サンプルを観察するためのＩＲ画像化装置が開示されている。この文書の第５章「５．組織薄片の顕微分光法」では、特に、ＩＲマルチスペクトル画像化システムにおけるＱＣＬとボロメータの連結に言及されている。これにより、ＱＣＬに基づく光源とボロメータベースのイメージセンサとの間にサンプルを配置することにより、薄いストリップの形態でサンプルを観察することが可能となる。したがって、物体をスキャンすることなく広視野画像を取得することができる。これにより、画像の取得時間を短縮することができる。したがって、ＩＲマルチスペクトル画像化による分析量は大幅に増加する。

【0007】

したがって、このような装置は、サンプルをスキャンすることなく、空間的に分解されたスペクトル情報を取得することを可能にする。広い視野にわたって、サンプルの複数の画像を取得することが可能となり、各画像は、異なるＱＣＬによって発光された光に対するサンプルのスペクトル応答の関数である。このような装置は、例えば、癌性ゾーンおよび健康ゾーンを決定するために生体組織の診断を実行することを可能にする。

【0008】

この装置の欠点は、薄いストリップの形態でサンプルを準備する必要があることである。したがって、画像化される物体のサンプルのサンプリングが必要である。このサンプリングは侵襲的である。これでは、生体内での医療測定や現場での品質管理を、つまり物体に直接行うことはできない。

【0009】

したがって、短い取得時間で広視野画像を生成することを可能にする非侵襲的でコンパクトなＩＲマルチスペクトル装置を提供する必要がある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0010】

【非特許文献1】Ｋ． Ｉｓｅｎｓｅｅ ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｉｄ－ｉｎｆｒａｒｅｄ ｑｕａｎｔｕｍ ｃａｓｃａｄｅ ｌａｓｅｒｓ － ａ ｒｅｖｉｅｗ， Ｔｈｅ Ａｎａｌｙｓｔ， ｖｏｌ．１４３， ｎｏ．２４， ｐｐ．５８８８‐５９１１， ２０１８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上記の現在の解決策の欠点を少なくとも部分的に克服する装置を提案することを目的とする。

【0012】

本発明の別の目的は、非侵襲的ＩＲマルチスペクトル画像化装置を製造するための方法に関する。

【0013】

本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の説明および添付の図面を検討することで明らかになるであろう。他の利点も組み込まれることが理解される。特に、装置の特定の特性および特定の利点は、必要な変更を加えて方法に適用することができ、逆もまた同様である。

【課題を解決するための手段】

【0014】

これらの目的を達成するために、本発明は、サンプルまたは物体を画像化することを目的としたレンズフリー赤外線画像化装置であって、前記装置は、赤外線範囲のいくつかの波長による光を放射するように構成された少なくとも１つの光源と、サンプルまたは物体と相互作用して放射された光の一部を検出するように構成された少なくとも１つのセンサとを含み、前記センサが複数の画素を含む、装置を提案する。

【0015】

有利には、センサは、特に、光源によって放射される光の放射方向と反対の方向を有する検出方向に沿って、放射される光の反射部分を検出するように構成される。

【0016】

この方法では、画像化されるサンプルを成形する必要がない。この装置は、有利には、非侵襲的に、サンプリングすることなく、サンプルまたは物体の少なくとも一部を画像化することを可能にする。例えば、ＩＲ範囲のいくつかの波長によって複数の画像を取得するために、画像化されるサンプルのすぐ近くに装置を配置することで十分である。

【0017】

この装置はまた、短縮された取得時間でこれらの画像を生成することを可能にする。生成するための画像の各ポイントでの取得が必要とされるマッピング原理に基づくシステムとは対照的に、各画像は実際に単一の取得で直接取得される。

【0018】

この装置はさらに有利には、センサ上に画像を形成するための光学レンズを有さない。これにより、計装を大幅に簡素化することができる。装置のコストが低減される。これにより、装置のかさばりをさらに低減させることができる。装置の小型化が向上する。

【0019】

さらに、サンプルを導入するために、ＩＲ光源とＩＲイメージャとの間にスペースを設ける必要がない。そのような装置のバルクも低減される。

【0020】

本発明はまた、このような反射性ＩＲスペクトル画像化装置を使用するための方法に関する。ここで、装置は、サンプルの画像化される領域と接触するかまたは近接しており、画像化される領域とセンサとの間の距離が２００μｍ未満である。これにより、センサが収集する反射光の流れを最大化することができる。このような使用は、例えば、健康な組織と腫瘍組織を区別するための組織病理学の分野において、生物学的組織を診断するための用途に特に有利である。

【0021】

本発明はまた、光源が、受動取り出し構造の形態の複数のエミッタを含むフォトニックチップによって形成される二次光源であり、前記受動取り出し構造が、ＩＲ範囲のいくつかの波長による光を放出するように構成された一次光源と結合されている装置を製造するための方法に関する。この方法は、
一次光源を提供するステップと、
一次光源から放射された光を放射面で再放射するように意図されたフォトニックチップを形成するステップと、
検出面上で、一次光源によって放射された光の一部を検出することができる複数の画素を含むセンサを提供するステップと、
放射面と受光面が１つの同じ側に面するように、フォトニックチップとセンサを組み立てるステップと、
一次光源をフォトニックチップの受動取り出し構造と結合させるステップと、
を少なくとも含む。

【0022】

本発明の目的、目標、ならびに特徴および利点は、以下の添付の図面によって示される発明の実施形態の詳細な説明から明らかとなる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1A】本発明の実施形態によるＩＲマルチスペクトル画像化装置を斜視図として概略的に示す。

【図1B】図１Ａに示した装置の一部の拡大図である。

【図2】本発明の実施形態によるＩＲマルチスペクトル画像化装置を断面図として概略的に示す。

【図3】画素とサンプルとの間の距離に応じて、サンプルによって反射され、ＩＲ画像化装置の画素によって受光された光の流れの計算を示す。

【図4】本発明の実施形態によるフォトニックチップを斜視図として概略的に示す。

【図5】本発明の実施形態による、検出マトリックスの画素および発光マトリックスのエミッタの相対的な配置を上面図として概略的に示す。

【図6A】本発明の実施形態による、フォトニックチップ上に形成された、導波路に面する受動取り出し構造を断面図として概略的に示す。

【図6B】本発明の別の実施形態による、フォトニックチップ上に形成された、導波路に面する受動取り出し構造を断面図として概略的に示す。

【図7】本発明の実施形態による、互いに積層されたマトリックスＩＲセンサおよびフォトニックチップを断面図として概略的に示す。

【図8A】本発明の実施形態による検出マトリックスを上面図として概略的に示す。

【図8B】本発明の実施形態による発光マトリックスを上面図として概略的に示す。

【図8C】本発明の実施形態による発光マトリックスと検出マトリックスの重ね合わせを上面図として概略的に示す。

【図9A】本発明の実施形態によるフォトニックチップを形成するための、導波路を含む第２の基板を備えた受動取り出し構造を含む第１の基板のアセンブリを断面図として概略的に示す。

【図9B】図９Ａに示されているように、組み立て後に得られたフォトニックチップを断面図として概略的に示す。

【図10】図１０Ａから１０Ｈは、本発明の実施形態による受動取り出し構造を製造するためのステップを概略的に示す。

【図11】図１１Ａから１１Ｄは、本発明の実施形態による導波路を製造するためのステップを概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図面は例として与えられるものであり、本発明を限定するものではない。それらは、本発明の理解を容易にすることを意図した概略原理表現を構成するものであり、必ずしも実際の応用の規模に適合しているわけではない。特に、さまざまな構造（取り出し、導波路、画素）の寸法は実寸を表すものではない。

【0025】

本発明の実施形態の詳細なレビューを開始する前に、任意選択で、本発明は、関連してまたは代替的に使用することができる以下の任意の特徴の少なくともいずれか１つを含むことに留意されたい。

【0026】

一例によれば、光源は、画像化されるサンプルの方向に光を放射するように意図された放射面を有し、センサは、光源によって放射された光の、サンプルによって反射された部分を受け入れるように意図された検出面を有する。前記放射面および検出面は、装置の同じ側に面している。

【0027】

一例によれば、少なくとも１つの光源は、複数の放射方向に前記光を再放射するように構成された二次光源と結合された、赤外線範囲のいくつかの波長による光を放射するように構成された一次光源を含み、放射面は、二次光源に配置され、一次光源は放射面の放射領域の外側に移動されている。

【0028】

一例によれば、光源とセンサは互いに積み重ねられている。

【0029】

一例によれば、光源とセンサは、動作中、光源がセンサよりもサンプルに近くなるように、互いに対して配置される。

【0030】

一例によれば、光源とセンサは、動作中、センサが光源よりもサンプルに近くなるように、互いに対して配置される。

【0031】

一例によれば、光源およびセンサは、動作中に、センサおよび光源がサンプルから実質的に同一の距離に配置されるように、互いに対して配置される。

【0032】

一例によれば、センサの画素はボロメータによって形成される。

【0033】

一例によれば、光源は、複数の放射素子を含むフォトニックチップによって少なくとも部分的に形成される。

【0034】

一例によれば、エミッタは、放射マトリックスの形態で配置されている。
一例によれば、センサの画素は、検出マトリックスの形態で配置されている。

【0035】

一例によれば、フォトニックチップはセンサに重ね合わされる。
一例によれば、エミッタは、フォトニックチップとセンサの積層方向への投影において、センサの画素と交互になっている。

【0036】

一例によれば、エミッタは、フォトニックチップおよびセンサの積層方向への投影において、センサの画素を取り囲む。
一例によれば、フォトニックチップは、少なくとも部分的に、二次光源を形成する。

【0037】

一例によれば、エミッタは、一次光源と結合された受動取り出し構造である。受動取り出し構造は、電子機器（能動構造）を回避することを有利に可能にする。これにより、装置の小型化が可能となる。これにより、赤外線範囲の波長の大きな課題である、エミッタの局所的な加熱を制限、さらには除去することが可能になる。

【0038】

一例によれば、フォトニックチップは、受動取り出し構造を一次光源と結合するように構成された導波路を含む。

【0039】

一例によれば、フォトニックチップは、一次光源によって放射された光を受動取り出し構造に導くように構成された導波路を含む。

【0040】

一例によれば、フォトニックチップの厚さは１００ミクロンから２ｍｍの間である。そのような厚さは、有利には２ｍｍ以下であり、少なくとも１つの光源、典型的には二次光源をセンサに十分に近づけることを可能にする。これにより、二次光源とセンサとの間の光損失を制限または回避することができる。これにより、このレンズフリー装置の空間分解能を向上させることもできる。

【0041】

一例によれば、受動取り出し構造はそれぞれ、放射面に対して３０°から６０°の間の角度で傾斜した少なくとも１つのファセットを有する。

【0042】

一例によれば、受動取り出し構造のファセットは、導波路に面しており、抽出ミラーを形成するように、複数の放射方向に従って導波路を出る光を反射するように構成される。
一例によれば、一次光源は、複数の量子カスケードレーザＱＣＬを含む。

【0043】

一例によれば、フォトニックチップの形成は、
基板のエッチングによって、第１のシリコンベース基板の第１の面から突出する受動取り出し構造を形成するステップと、
取り出し構造に面する導波路を形成するステップであって、前記導波路が一次光源によって放射された光を取り出し構造に導くように構成される、形成するステップと、
を含む。

【0044】

一例によれば、導波路は、シリコンとは異なる材料で作られた少なくとも１つの層において、第１のシリコンベース基板の第１の面上に直接形成され、受動取り出し構造は、前記少なくとも１つの層に形成される。

【0045】

一例によれば、導波路は、第２の基板の第２の面上に形成され、第２の基板は、導波路が第１の基板の取り出し構造に面するように、第１の基板と組み立てられる。

【0046】

一例によれば、この方法は、第２の面の反対側の面から第２の基板を薄化するステップをさらに含む。

【0047】

一例によれば、受動取り出し構造は、それぞれが第１の面に対して３０°から６０°の間の角度で傾斜した少なくとも１つのファセットを有するようにエッチングされる。

【0048】

一例によれば、抽出ミラーを形成するために、前記少なくとも１つのファセットのそれぞれに対して金属堆積が実行される。

【0049】

本発明は、好ましい応用分野として、中赤外線（ＭＩＲ）のスペクトル範囲における非侵襲的光学分析によって生体組織を診断するためのプラットフォームを有する。

【0050】

一実施形態では、反射ＩＲマルチスペクトル画像化を可能にするように配置された一連のＱＣＬおよび中間レンズフリーＩＲ検出器を組み合わせた本発明による装置は、特に、そのような診断を非侵襲的に実行することを可能にする。

【0051】

本発明による装置は、従来のマイクロ製造技術、特にマイクロエレクトロニクス分野で開発されたシリコン技術を使用して有利に製造することができる。

【0052】

以下、「吸収」という用語またはその等価物は、電磁波からのエネルギーが別のエネルギー形態、例えば熱の形態に変換される現象を指す。

【0053】

以下、「拡散」という用語またはその等価物は、伝播媒体が、電磁波からのエネルギー、例えば光エネルギーの多くの方向への分布を生成する現象を指す。

【0054】

以下、「反射」という用語またはその等価物は、入射光放射の表面から、入射方向と反対の方向を有する１つまたは複数の方向に再放射する現象を指す。本発明では、表面は、入射光放射の少なくとも一部を再放射する限り、反射性であると見なされる。反射面は、０から１の反射係数で特徴付けることができる。反射は、鏡面反射（１つの反射方向）または拡散反射（複数の反射方向）であり得る。

【0055】

「所与の波長を透過する」または単に「透明」である物体または材料とは、この波長を有する光の光強度の少なくとも９０％を通過させる物体または材料を意味する。例えば、厚さが１ｍｍ以下のシリコンウェハは、波長が６μｍから１０μｍの光を透過する。シリコンの吸収による光損失は、この波長範囲で５ｄＢ／ｃｍ未満である。

【0056】

入射光放射は、１つまたは複数の対応する一次光源によって放射される。これらの光源から放射される光は、赤外線範囲に属し、好ましくは中赤外線範囲、すなわち、５μｍから１１μｍの波長範囲に属する。これらの一次光源は、通常、それぞれが主波長を有する複数の単色または準単色レーザを含む。主波長は、単色レーザによって放射される唯一の波長、または準単色レーザによって主に放射される波長である。

【0057】

本発明による装置は、「センサ」をさらに含む。このセンサは、通常、画素を形成するＩＲ光検出器マトリックスの形で提供されます。したがって、「センサ」および「画像化装置」という用語は、明細書において同義語として使用される。

【0058】

材料Ａ「ベースの」構造要素、層とは、この材料Ａのみを含むかまたはこの材料Ａおよび他の材料、例えばドーピング要素または合金要素を含む構造要素、層を意味する。したがって、透明基板が「シリコンベース」であると言及される場合、シリコンのみまたはシリコンと場合によっては他の材料、例えば不純物またはゲルマニウムで形成され得ることを意味する。

【0059】

本願では、直径、幅および長さは、スタックの軸を横切る方向で測定される。厚さまたは深さは、スタックの軸に沿って測定される。

【0060】

本明細書において、「レンズフリー」という表現は、装置が、光源の放射面とセンサとの間の光ビーム経路上にレンズの形態の光学要素を含まないことを意味する。

【0061】

本発明は、特に生物学的性質のサンプル、特にインビボでサンプルの画像化に使用することができる。したがって、ＩＲマルチスペクトル画像化装置は、診断が必要な患者の皮膚に直接適用することができる。光源の放射面は、好ましくは、サンプルの表面に実質的に平行になるように配置される。したがって、光源の主な放射方向は、サンプルの表面に実質的に垂直である。

【0062】

好ましくは、光源は、各エミッタを介して、主な放射方向の周りの空間の一部に光を放射するように構成される。特に、空間の部分は円錐形の部分であり得、その軸は主な放射方向である。主な放射方向は、光源の放射面に対して垂直であり得る。一般に、放射される光線の方向は、主放射方向に沿って多数成分を有し、主放射方向に垂直な方向に沿って少数成分を有する。

【0063】

有利なことに、光源のエミッタは、平行な主放射方向を有する。

【0064】

好ましくは、センサの各画素は、主な検出方向の周りの空間の一部からの光を受け入れるように構成される。主な検出方向は、センサの検出面に対して垂直であり得る。一般に、反射から来る検出される光線の方向は、主検出方向に沿って多数成分を有し、主検出方向に垂直な方向に沿って少数成分を有する。

【0065】

有利には、センサの画素は、平行な主検出方向を有する。

【0066】

好ましくは、主検出方向と主放射方向は平行である。有利には、主検出方向および／または主放射方向は、サンプルの表面に垂直である。

【0067】

本発明の一態様によれば、検出方向と放射方向は反対方向である。これは、放射と反射の両方の光が一般に空間の特定の部分を覆うため、方向が平行であることを意味するものではない。しかしながら、それらの主要成分は反対方向を有する。

【0068】

本発明によれば、装置は、光がサンプルの方向に装置を出て、反射されたこの光の一部がサンプルと相互作用した後に再び装置に入るように構成される。

【0069】

実施形態によれば、センサと光源は重ね合わされる。これは、少なくとも放射面と検出面に関して、これら２つの部材の相対的な配置から延長される。しかしながら、重ね合わせは、スタック軸に沿った投影において、エミッタと画素が重ね合わされることを必ずしも意味するものではない。特に、この投影によれば、エミッタは画素を囲むことができ、またはその逆も可能である。

【0070】

本発明の範囲において、「上に」、「上に置く」、「覆う」または「下にある」という用語またはそれらの等価物は、「接触している」ことを意味しないことが特定される。したがって、例えば、画像化装置を覆うフォトニックチップとは、これらが互いに直接接触していることを強制的に意味するのではなく、フォトニックチップが、画像化装置に直接接触するか、または、少なくとも１つの他の層もしくは少なくとも１つの他の要素によって分離された状態で、少なくとも部分的に画像化装置を覆うことを意味する。

【0071】

特に明記しない限り、所与の実施形態について詳細に説明された技術的特徴は、例として説明された他の実施形態の文脈で説明された技術的特徴と非限定的な方法で組み合わせることができる。特に、エミッタまたは取り出し構造の数、発光または受光マトリックスの異なるパターン、および／または図に示される装置の要素の異なる形態を組み合わせて、必ずしも図示もしくは説明されていない別の実施形態を形成することができる。そのような実施形態は、明らかに本発明から除外されない。

【0072】

「実質的に」、「ほぼ」、「約」という用語は、「ほとんど１０％」、またはこれが角度方向に関連する場合、「ほとんど１０°」、好ましくは「ほとんど５°」を意味する。したがって、平面に実質的に垂直な方向とは、平面に対して９０±１０°の角度を有する方向を意味する。

【0073】

次に、図１Ａ、１Ｂおよび２を参照して、本発明による装置の第１の例を説明する。
図１Ａに示されるように、反射性ＩＲ画像化装置１は、画像化されるサンプル２のすぐ近くに来るか、または接触するように意図されている。サンプル２は、例えば、生体組織または農業関連産業製品である。

【0074】

装置１は、典型的には、光源３および画像化装置４を収容する本体５を備える。本体５は、図１Ａに示されるような円筒形として、またはより一般的には、例えば、装置１の取り扱いを容易にするために良好な人間工学を有する任意の形状として提示され得る。

【0075】

本体５は、電源または電源接続６などの周辺部品、または少なくとも１つの光ファイバ７を含み得る。このような光ファイバ７は、特に、画像化されるサンプル２の領域を見ることができる。これは、カメラに接続され得る。これにより、例えば患者の癌腫の可能性があるサンプルに対する装置の直接の位置決め精度を向上させることができる。

【0076】

本体５は、その遠位端に、光源３および画像化装置４を含む。図１Ｂは、装置１の遠位端の拡大図を示す。光源３および画像化装置４は、通常、重ね合わせることができる。例えば、光源３および画像化装置４は、ｚ方向に沿ってスタックを形成し、光源３は、装置１の遠位端の近くに配置され、画像化装置４は、光源３に対して、遠位端からわずかに引き下がって配置される。光源３は、光を放射するように意図された放射面３００を有する。画像化装置４は、サンプル２によって反射された光を受け入れるように意図された検出面４００を有する。そのような反射画像化を可能にするために、放射面および検出面３００、４００は、分析されるサンプル２に向かって同じ側に面する。

【0077】

画像化装置４は、ＩＲまたはＭＩＲ領域の光を検出するように構成されている。これは通常、画素マトリックスを形成するように分散されたＩＲボロメータを含む。画像化装置４は、制御電子機器４２、および／またはＩＲボロメータを熱化することを目的としたレギュレータ４３と関連付けられ得る。

【0078】

光源３は、一次光源３ａ、または二次光源３ｂであり得る。図２に示されるように、装置は、典型的には、二次光源３ｂを形成するエミッタ３１と結合された一次光源３ａを備え得る。この場合、エミッタ３１は受動取り出し構造である。図示されていない可能性によれば、エミッタ３１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、一次光源３ａを直接形成する。

【0079】

図２に示されるように、好ましくは、装置は、二次光源３ｂと結合された一次光源３ａを備える。これにより、一次光源３ａを移動させることが可能になる。これにより、装置の遠位端にある光源３の大きさを低減することが可能になる。

【0080】

一次光源３ａは、典型的には、５μｍから１０μｍの間の波長によって発光する量子カスケードレーザＱＣＬ３２を含み得る。特に、一次光源３ａは、それぞれが異なる波長を同時に放射するように構成された複数のＱＣＬを含む。ＱＣＬ３２のそれぞれは、二次光源３ｂの複数のエミッタ３１に関連付けられ得る。したがって、放射面３００は増大される。これにより、画像化するサンプル２の領域をより広くかつ／またはより均一に照射することができる。

【0081】

この場合、エミッタ３１は、好ましくは、ミラー３２１、光ファイバまたは導波路３１２を介してＱＣＬ３２と結合された受動取り出し構造である。エミッタ３１および導波路３１２は、通常、フォトニックチップ３０内で一緒にグループ化される。この実施形態では、フォトニックチップ３０は、ボロメータマトリックスによって形成された画像化装置４上に配置される。フォトニックチップ３０をボロメータの感部から分離する距離、または放射面３００を検出面４００から分離する距離は、約数十ミクロン、例えば、１０μｍから２００μｍの間である。ＱＣＬ３２から来る光は、導波路３１２によって、エミッタ３１を形成する受動取り出し構造へと導かれ、次いで、エミッタ３１によってサンプル２に向けられる。エミッタ３１は、通常、画像化されるサンプル２の領域を均一に照射するように構成された発光マトリックスを形成する。サンプル２は、通常、エミッタ３１によって放射または再放射された光を吸収、反射、または拡散する。フォトニックチップ３０の後ろに配置されたボロメータマトリックスは、光の反射部分を受け取るように構成される。有利には、フォトニックチップ３０はシリコンベースである。シリコンはＩＲおよびＭＩＲ波長に対して透明である。これにより、ボロメータを遮蔽することなく、フォトニックチップ３０を画像化装置４の前に配置することが可能になる。フォトニックチップ３０は、ＩＲおよびＭＩＲ波長に対して透明である別の材料、例えば、ゲルマニウムベースであってもよい。

【0082】

図３は、反射率が１に等しいランバート反射物体を１０ｍＷ／ｃｍ^２で照明した場合に、２５μｍの画素（ボロメータ）によって収集された反射のフローの結果を示す。画素と物体との間の距離が２５０μｍの場合、画素は、約３ｎＷの光力を持つ反射光のフローを受け取る。このようなパワーは、特にＩＲボロメータタイプのＩＲ画像化装置の画素によって完全に検出可能である。図３に示されるように、画像化されるサンプル２の領域と画像化装置４との間の距離が小さいほど、画像化装置４によって収集される反射光の流れは大きくなる。さらに、レンズフリー装置１の空間分解能は、画像化されるサンプル２の領域と画像化装置４との距離が大きいほど、低い。したがって、有利には、フォトニックチップ３０は、ｚ方向に沿って３００μｍ以下、好ましくは２５０μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下の厚さを有する。

【0083】

装置１は、好ましくは、画像化されるサンプル２の領域と直接接触して、またはそのすぐ近くで使用される。特に、放射面３００は、画像化される領域に対して配置することができる。このようにして、画像化される領域とセンサとの距離は、２５０μｍ以下、好ましくは２００μｍ未満であり得る。これにより、センサが収集する反射光の流れを最大化することができる。

【0084】

図４は、フォトニックチップ３０の例を示している。この例では、受動取り出し構造３１１は、フォトニックチップ３０の開口部３４の周囲に配置されている。この開口部３４は、画像化装置４を少なくとも部分的に収容するように構成され得る。したがって、発光マトリックスは、ｚ方向に沿った投影において検出マトリックスを囲んでいる。開口部３４は、サンプルによって反射されたビームを画像化装置４（図示せず）に向かって通過させることを可能にする。これらの反射ビームは通常、軸ｚに沿って＋ｚ方向の主検出方向を有する。

【0085】

受動取り出し構造３１１は、入射ビームをサンプル（図示せず）に向けて再放射するように構成される。これらの入射ビームは通常、軸ｚに沿って－ｚ方向の主放射方向を有する。

【0086】

受動取り出し構造３１１は、好ましくは、導波路３１２、３１２ａ、３１２ｂと結合され、好ましくは、受動取り出し構造３１１のそれぞれは、単一の導波路３１２ｂと個別に結合される。一例によれば、フォトニックチップ３０は、一次光源３ａによって放射された光を受け取るように意図された光入力３３を備える。この光入力３３は、光をすべての受動取り出し構造３１１に輸送する主導波路３１２ａに供給する。二次導波路３１２ｂは、それぞれ、特定の受動取り出し構造３１１に関連付けられ得る。二次導波路３１２ｂは、例えば、図４に示されるようなエバネッセント結合によって、主導波路３１２ａと結合され得る。複数の導波路の使用により、より多くの光パワーを通過させることが可能となる。これによりまた、ＱＣＬの異なる波長に応じてサンプルを同時に照射することも可能になる。

【0087】

この例で提示される受動取り出し構造３１１は、エミッタ３１、例えばＬＥＤに置き換えることができる。この場合、導波路３１２を使用する必要はない。異なるタイプのエミッタ３１、例えば、ＬＥＤおよび受動取り出し構造３１１の組み合わせを検討することができる。いくつかのエミッタ３１は、例えばＬＥＤであり、他のいくつかのエミッタ３１は、例えば受動取り出し構造３１１であり得る。この場合、導波路３１２は、ＬＥＤおよび発光マトリックスの各点で放射された光を運ぶための受動取り出し構造３１１と関連され得る。

【0088】

図５は、エミッタ３１の分布の別の例を示している。この例では、発光および検出マトリックス３１０、４１０は、ｚに沿った投影において、少なくとも部分的に重なり合あっている。したがって、エミッタ３１は、それぞれ、画像化装置４の画素４１によって囲まれている。これにより、シートの平面内で、比較的均質で均一な放射面を得ることが可能となる。画素４１およびエミッタ３１の分布は、好ましくは、放射面と検出面との間の良好な妥協点が得られるように行われる。画素４１は、エミッタ３１によってマスクされ得る。これにより、許容可能な検出面を維持しながら、ボロメータマトリックスの設計を単純化することが可能になる。

【0089】

図６Ａおよび６Ｂは、受動取り出し構造３１１および導波路３１２の２つの特定の実施形態を示している。導波路３１２は、５μｍから１１μｍの間の波長の光を導くように構成される。図６Ａの例では、導波路３１２および取り出し構造３１１は、シリコンＳｉベースの基板１０上のゲルマニウムまたはシリコンゲルマニウムＳｉＧｅベースの層１１に形成されている。したがって、導波路３１２および取り出し構造３１１の構造化は、いわゆるモノリシックアプローチに従って行うことができる。これにより、導波路３１２および取り出し構造３１１を１つの同じ基板１０上に直接形成することが可能になる。

【0090】

導波路３１２は、典型的には、層１１によって形成されたクラッドと、層１１内に形成されたコア１３とを含む。クラッドは、例えば、約２０％のゲルマニウム含有量を有するＳｉＧｅからなる。コア１３は、例えば、ゲルマニウム含有量が約４０％のＳｉＧｅまたはＧｅからなる。導波路３１２は、基板１０の底面に対して傾斜した出力ファセットＦ_Ｇを有することができる。このような傾斜ファセットは、典型的には、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）または水酸化カリウム（ＫＯＨ）ベースの湿式エッチングによって得ることができる。例えばＣａＦ_２、ＢａＦ_２、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＳｉＮ、ＡｌＮ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、非晶質カーボン、カルコゲナイドなどの他の導波路材料を、非限定的な方法で使用することができる。

【0091】

取り出し構造３１１は、ここでは、例えば、約２０％のゲルマニウム含有量を有するＳｉＧｅで作られた層１１内に直接形成されている。抽出構造３１１は、典型的には、基板１０の底面に対して傾斜したファセットＦ_Ｅを有する。傾斜角は、底面に対して３０°から６０°の間、例えば、約４５°または５５°であり得る。ファセットＦ_Ｅは、導波路３１２の出力ファセットＦ_Ｇに面して配置されている。ファセットＦ_Ｅは、導波路３１２から出る光を、底面に実質的に垂直な主成分を有する放射または再放射方向に反射するように構成される。ファセットＦ_Ｅは、好ましくは、金属層１２によって金属化される。取り出し構造３１１のファセットＦ_Ｅは、通常、取り出しミラーを形成する。

【0092】

図６Ｂの例では、取り出し構造３１１は、シリコンＳｉベースの基板１０に形成され、導波路３１２は、ゲルマニウムまたはシリコンゲルマニウムＳｉＧｅベースの層１１に形成される。従って、導波路３１２の構造化は、いわゆるヘテロジェニックアプローチに従って、取り出し構造３１１を含む基板１０から独立した第２の基板上で行われ得る。この例では、導波路３１２はまた、上記のように、層１１によって形成されたクラッドと、層１１内に形成されたコア１３とを含む。導波路３１２は、基板１０の底面に垂直な出力ファセットＦ_Ｇを有することができる。そのような垂直のファセットは、典型的には、例えばプラズマによるドライエッチングによって得ることができる。取り出し構造３１１は、ここでは、基板１０内に直接形成される。それはまた、導波路３１２の出力ファセットＦ_Ｇに面するファセットＦ_Ｅを有する。このファセットＦ_Ｅは、上記のように傾斜し、好ましくは金属化される。

【0093】

図７は、サンプル２、典型的には生物学的サンプルに近接するか、または接触することが意図された面３０８を有するフォトニックチップ３０を含む装置を示す。装置は、例えばマイクロボロメータマトリックスの形態で、複数の画素４１を含む画像化装置４をさらに含む。フォトニックチップ３０は、面３１０の反対側の面３０２を有する。この面３０２は、ここでは、画像化装置４の画素４１に近接するか、または接触するように意図されている。

【0094】

フォトニックチップ３０は、好ましくは、放射方向Ｅにおいて均一に中赤外線でサンプル２を照射するように構成される。フォトニックチップ３０は、通常、サンプル２によって後方散乱または反射された光の一部を検出方向Ｄにおいて画素４１まで通過させるように、中赤外線において透明である。

【0095】

フォトニックチップ３０は、例えば、図６Ｂを参照して説明されたように配置された取り出し構造３１１および導波路３１２を備える。

【0096】

図８Ａから８Ｃは、エミッタ３１による画素４１の遮蔽を回避または制限することを可能にする画素４１およびエミッタ３１の分布を示す。図８Ａは、画素４１が画素間領域４１１によって互いに分離されている検出マトリックス４１０を示す。図８Ｂは、発光マトリックス３１、例えば、マイクロミラーを形成する取り出し構造３１１が、一度重ね合わされると、検出マトリックス４１０の画素間領域４１１と一致するように配置されている発光マトリックス３１０を示している。図８Ｃは、発光および検出マトリックス３１０、４１０の重なり合いを示している。マイクロミラーは、好ましくは、画素間領域４１１の交差点に配置される。これにより、マイクロミラー間および重ね合わされた画素間領域４１１（図示せず）の交差点間に導波路を配置することが可能になる。したがって、画像化装置の画素４１は、マイクロミラーおよび／またはフォトニックチップの導波路によって遮蔽されない。

【0097】

図９Ａ、９Ｂは、ヘテロジェニックアプローチに従ってフォトニックチップを形成する原理を示している。このアプローチによれば、取り出し構造３１１は、第１のシリコンベースの基板１０ａの第１の面１０１上に形成され、導波路３１２は、第２のシリコンベースの基板１０ｂの第２の面１０２上に形成される。以下では、マイクロミラーの形で取り出し構造３１１を支持する第１の基板１０ａは、「ミラーウェハ」と呼ばれる。導波路３１２を支持する第２の基板１０ｂは、「導波路ウェハ」と呼ばれる。次に、フォトニックチップ３０は、それらの面１０２、１０１での導波路およびミラーウェハのアセンブリによって形成される。

【0098】

マイクロエレクトロニクス技術は、これらのウェハを製造し、フォトニックチップ３０を形成するのに十分な集積精度でそれらをコンパクトに組み立てることを可能にする。

【0099】

図１０Ａから１０Ｈは、ミラーウェハを製造するためのステップを示している。図１０Ａは、シリコン（１００）基板１０ａの提供を図示している。基板の結晶配向は、特に、ミラーのファセットをエッチングするために使用される異方性エッチングの化学的性質に従って選択される。ハードマスク１４は、典型的には窒化ケイ素ベースであり、例えば、低圧化学蒸着（ＬＰＣＶＤ）によって基板１０ａ上に堆積される（図１０Ｂ）。次に、感光性樹脂パターン１５がフォトリソグラフィによって形成される（図１０Ｃ）。ハードマスク１４がエッチングされ（図１０Ｄ）、樹脂が除去される（図１０Ｅ）。

【0100】

次に、基板１０ａは、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、または水酸化カリウム（ＫＯＨ）、またはピロカテコールおよび水（ＥＤＰ）ベースのアルカリ性溶液におけるＳｉの異方性エッチングによってエッチングされる（図１０Ｆ）。エッチング後に得られるファセットＦ_Ｅの傾斜は、基板の結晶学的配向、ハードマスクの性質、および使用されるエッチング溶液によって変化し得る。通常、５４．７°または４５°の傾斜角度が実現され得る。この手法により、非常に滑らかなファセットを得ることができる。他の技術は、傾斜したファセットを得ることを可能にする。一般に「グレートーン」と呼ばれるリソグラフィ技術は、エッチングマスクに使用される樹脂のリソグラフィの間にエネルギー線量を変化させることからなる。樹脂パターンは、現像後、ドライエッチング、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）によって基板に転写される勾配を有する。

【0101】

このように形成された取り出し構造の高さは、導波路ウェハ上に生成された導波路の高さおよび／または画素間領域の幅に従って選択することができる。この高さは通常９μｍから１１μｍの間である。

【0102】

次に、ハードマスク１４が取り除かれ（図１０Ｇ）、ファセットＦ_Ｅが金属化される（図１０Ｈ）。ファセットＦ_Ｅの金属化は、チタン－金のＴｉ／Ａｕ二重層を堆積させることによって行われ得る。Ｔｉ／Ａｕ堆積物は、典型的には５０ｎｍから５００ｎｍの間の厚さを有する。金属化は、ステンシルによって、またはより一般的には、フォトリソグラフィおよびエッチングによって行うことができる。あるいは、金属化はクリーピングによって行うことができる。クリーピングによる堆積の技術は、被覆されることが求められる構造、例えばファセット上に、材料、例えば金属を堆積することからなる。次に、アニーリングにより、構造の形状を成形できるように、材料のガラス転移を実現することが可能となる。金属はマイクロミラーの反射機能を確保する。それはさらに有利に、熱圧着による接着中にミラーウェーと導波路ウェハとの機械的組み立てを容易にすることを可能にする。

【0103】

図１１Ａから１１Ｄは、導波路ウェハを製造するためのステップを示している。図１１Ａは、シリコン基板１０ｂの提供を示している。エピタキシャルの継承により、導波路のクラッドとコアをそれぞれ形成する層１１と１３を形成することが可能になる（図１１Ｂ）。層１１は、例えば、Ｇｅ４０％のＳｉＧｅのエピタキシャル成長によって形成され、層１３は、例えば、Ｇｅのエピタキシャル成長によって形成される。堆積される厚さは、通常、Ｇｅの場合は約３μｍ、ＳｉＧｅの場合は３～５μｍである。図１１Ｂで得られた導波路は、２Ｄガイドと呼ばれるフラットな導波路であり、基板１０ｂの表面全体にわたって延在する。

【0104】

次に、金Ａｕで作られたシールライン１０５が、導波路ウェハの周囲に、堆積／リソグラフィ／エッチングステップによって画定され、生成される。このシールライン１０５は、ミラーおよび導波路ウェハの組み立てを可能にする。

【0105】

次に、組み立ての間に取り出し構造３１１を収容することが意図された取り出し領域３１３が、リソグラフィ／エッチングによって画定される（図１１Ｄ）。

【0106】

次に、ミラーウェハと導波路ウェハが組み立てられる。Ａｕ－Ａｕ熱圧着によるアセンブリが好ましく使用される。金属－金属熱圧着には、比較的単純で安価な実装に加えて、低温（＜４００℃）、通常は約２５０℃で実行できるという利点がある。他のアセンブリ技術も可能である（共晶接着、直接接着、ポリマー接着など）。熱圧着によるこのタイプのアセンブリの位置合わせ公差は、約数ミクロン、通常は＋／－５μｍである。

【0107】

組み立て後、図９Ａに示されるような面１０３から、導波路ウェハの薄化が好ましくは行われる。基板１０ｂは、薄化後、好ましくは３００μｍ以下の厚さを有する。これにより、最終的には、分析対象のサンプルの表面とセンサとの間の距離を縮めることができる。
アセンブリから得られたウェハは、いくつかのフォトニックチップに切断することができる。

【0108】

本発明は、記載された実施形態に限定されず、請求項１の範囲に入る任意の実施形態まで拡張される。

【符号の説明】

【0109】

１ レンズフリー赤外線画像化装置
２ サンプル
３ 光源
３ａ 一次光源
３ｂ 二次光源
４ センサ
１０ａ 第１の基板
１０ｂ 第２の基板
１２ 金属堆積
３０ フォトニックチップ
３１ エミッタ
４１ 画素
１０１ 第１の面
１０２ 第２の面
３００ 放射面
３１１ 受動取り出し構造
３１２ 導波路
４００ 検出面
４１０ 検出マトリックス

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図10E】

【図10F】

【図10G】

【図10H】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【国際調査報告】