光学镊子装置制造方法及图纸

一种光学镊子装置，包括：获取单元，其获取指示台架的移动的基本移动信息；转换单元，其基于基本移动信息，将台架的移动转换为被捕获的微粒的移动，并且生成指示微粒的移动的转换移动信息；以及距离计算单元，其确定由激光束捕获的微粒与透镜的焦点之间的距离。转换单元使用由距离计算单元确定的距离对微粒的移动进行校正，并且生成转换移动信息。

Optical tweezers device

An optical tweezers device, including the acquisition unit, which gets the basic moving information of the movement of the indicator stand; the conversion unit, based on the basic mobile information, converts the movement of the platform to the movement of the captured particles, and generates conversion moving information indicating the movement of the particles; and the distance calculation unit, and it is true. The distance between the particles captured by the laser beam and the focus of the lens. The conversion unit uses the distance determined by the distance calculation unit to correct the movement of the particle and generates the conversion movement information.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学镊子装置
本专利技术的方面涉及一种光学镊子装置。
技术介绍
光学镊子技术是已知的一种用于捕获例如大约为1μm精度的微粒并且此外移动该微粒的技术(例如，参考专利文献1)。根据光学镊子技术，利用透镜使激光束聚焦，并且通过作用于其的光学压力来捕获接近聚焦点的微粒。光学镊子技术可以通过例如使微粒存在于液体中，在微粒与在微粒周围的液体之间产生折射率差值，并且将作用于微粒的光学压力的总力引导至聚焦点来继续捕获微粒。为了通过利用上述光学镊子技术来捕获微粒，微粒必须具有光透过性(对于激光束具有光透过性)，并且微粒的折射率(n2)大于在微粒周围的液体的折射率(n1)(n2>n1)。现有技术文献专利文献专利文献1：JP-A-2006-235319
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在上述种类的光学镊子器件中，可以通过移动激光束的聚焦点(透镜的焦点)来移动由激光束捕获到的微粒。可以通过例如通过组合多个声光调制器使激光束平移来完成该操作。然而，这会导致整个装置变得昂贵并且需要非常宽的空间来安装组件装置的问题。鉴于上述内容，已经提出了一种机构，代替移动激光束的聚焦点，该机构移动安装有诸如保持要捕获的微粒的准备好的载玻片的保持构件的台架，从而相对于由激光束捕获的微粒移动围绕该微粒的事物。在具有这种机构的光学镊子装置中，当成像装置(相机)对被捕获的微粒成像时，在监视器上输出微粒的运动(相对于其附近的移动)作为例如移动图像，并且操作者观察移动图像，操作者将看到存在在被捕获的微粒周围的未捕获的微粒等移动，而被捕获的微粒在屏幕上被显示为不移动。因此，操作员无法追随被捕获的微粒的移动。即使通过观看移动图像而观察到微粒的移动，也没有明确的参考位置，并且微粒的移动轨迹是未知的。如果在被捕获的微粒周围存在未捕获的微粒，则可以识别被捕获的微粒的相对移动，因为未捕获的微粒相对于被捕获的微粒移动。然而，如果在被捕获的微粒周围不存在任何其他微粒(将不被捕获的)，则被捕获的微粒是否正在移动是完全未知的。同样，采用在固定激光束的聚焦点时移动台架的机构的光学镊子装置无法适当地用作例如捕获和移动微粒的测量工具。因此，本专利技术的方面的目的是使得可以执行处理以产生图像，在该图像中，即使在采用在固定激光束的聚焦点时移动台架的机构的光学镊子装置中，被捕获的微粒也看起来好似正在移动。用于解决本专利技术的装置为了实现上述目的，根据本专利技术的方面的光学镊子装置包括：光源，该光源发射激光束；透镜，该透镜使从光源发射的激光束聚焦；装置基座，在该装置基座上安装光源和透镜；台架，该台架布置在装置基座上以可以移动并且能够支撑保持构件，该保持构件保持要由聚焦的激光束捕获的微粒；驱动单元，该驱动单元移动台架；获取单元，该获取单元获取指示由驱动单元引起的台架的移动的基本移动信息；转换单元，该转换单元将由基本移动信息指示的台架的移动转换为被捕获的微粒的移动，并且生成指示微粒的移动的转换移动信息；以及距离计算单元，该距离计算单元确定在由激光束捕获的微粒与透镜的焦点之间的距离，其中，转换单元通过使用由距离计算单元确定的距离对微粒的移动进行校正来生成转换移动信息。在根据本专利技术该方面的配置中，固定激光束的聚焦点并且移动台架。实际上，相对于被捕获的微粒移动除了微粒之外的事物。然而，可以执行处理以通过将台架的移动转换为被捕获的微粒的移动来产生微粒的虚拟移动。随着安装在台架上的保持构件移动，由激光束捕获的微粒跟随透镜的焦点。然而，可能发生微粒的中心与透镜的焦点不一致的情况。鉴于此，确定在被捕获的微粒与透镜的焦点之间的距离。并且通过使用确定的距离来对微粒的移动进行校正并且生成指示微粒的移动的转换移动信息。这使得可以精确地输出微粒移动的方式。按照这种方式，利用固定激光束的聚焦点并且移动台架的机构，可以执行处理以产生由激光束捕获的微粒的虚拟移动。该光学镊子装置可以进一步包括：成像单元，该成像单元获取保持构件中、包括微粒及其附近的区域的图像；以及输出单元，该输出单元基于由转换单元生成的转换移动信息来输出虚拟图像，在该虚拟图像中，被捕获的微粒看上去好似正在移动。这允许操作者直观地识别例如微粒的移动轨迹作为其移动方式。该光学镊子装置可以进一步包括：应变仪，该应变仪检测台架的移动距离，驱动单元具有使用压电元件的变形作为用于移动台架的动力的机构，并且获取单元基于应变仪的检测信号来确定要包括在基本移动信息中的台架的移动距离。在这种情况下，应变仪可以精确地检测台架的移动，并且包括压电元件的机构可以按照分辨率来移动台架。本专利技术的优点本专利技术的方面使得可以执行处理以产生图像，在该图像中，即使在采用在固定激光束的聚焦点时移动台架的机构的光学镊子装置中，由激光束捕获的微粒也看起来好似正在移动。附图说明图1是用于描述光学镊子装置的整体配置的说明图。图2是示出了在图1中示出的光学镊子装置中的装置的框图。图3是示出了要捕获的微粒、透镜等的说明图。图4是用于描述检测器的功能的图。图5(A)-5(C)是在监视器上输出的图像的说明图。具体实施方式下文将基于附图描述本专利技术的实施例。图1是用于描述光学镊子装置1的整体配置的说明图。光学镊子装置1包括激光束光源10、导光装置(21至27)、第一透镜28、照明光源30、第二透镜31、反射镜(第三反射镜)33、检测器40、装置基座45、台架46、驱动装置48、成像装置50、和控制装置60。如稍后描述的，按照以下方式来配置光学镊子装置1：驱动装置48可以相对于固定至工作平台的装置基座45移动台架46。并且，其他装置——即，光源10、透镜28和31、检测器40、成像装置50等——固定至装置基座45，并且不相对于装置基座45移动。作为用于发射激光束L的激光装置的激光束光源10根据从控制装置60接收到的控制信号发射具有第一波长的激光束L。通过使用激光束L的光学镊子技术来捕获(光学捕获、opticaltrap)由安装在台架46上的保持构件(例如，准备好的载玻片)47保持的微粒。导光装置(21至27)用于将从光源10发射的激光束L导向第一透镜28。下面将按顺序描述导光装置(21至27)。第一反射镜21反射来自光源10的激光束L，从而使得其入射到第一孔口22上。第一孔口22缩小入射激光束L的直径并且将所产生的光输出到第一准直透镜23。该第一准直透镜23扩大激光束L的直径并且将所产生的光输出到第二准直透镜24。该第二准直透镜24将直径扩大的激光束L转换为平行光并且将其输出至第二孔口25。该第二孔口25缩小平行激光束L的直径并且将所产生的光输出到第一反射镜26。该第一反射镜26朝向第二反射镜27反射入射激光束L。第二反射镜27朝向第一透镜28反射入射激光束L。第一透镜28使来自第二反射镜27的激光束L聚焦在保持构件47中设置的焦点处。可以由通过透镜28聚焦的激光束L来捕获使其接近聚焦点(透镜28的焦点)的微粒。聚焦的激光束L在通过微粒之后入射到第二透镜31上。在通过微粒之后入射到第二透镜31上的激光束L被输出到第三反射镜33，由第三反射镜33反射，并且入射到检测器40上。反射镜33和26透射来自照明光源30的照明光S。照明光源30——其是例如LED照明装置——根据从控制装置60接收到的控制信号来发射具有第二波长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学镊子装置，包括：光源，所述光源发射激光束；透镜，所述透镜使从所述光源发射的所述激光束聚焦；装置基座，在所述装置基座上安装所述光源和所述透镜；台架，所述台架以可移动并且能够支撑保持构件的方式布置在所述装置基座上，所述保持构件保持要由所聚焦的激光束捕获的微粒；驱动单元，所述驱动单元移动所述台架；获取单元，所述获取单元获取指示由所述驱动单元引起的所述台架的移动的基本移动信息；转换单元，所述转换单元将由所述基本移动信息指示的所述台架的移动转换为被捕获的微粒的移动，并且生成指示所述微粒的移动的转换移动信息；以及距离计算单元，所述距离计算单元确定由所述激光束捕获的微粒与所述透镜的焦点之间的距离，其中，所述转换单元使用由所述距离计算单元确定的所述距离对所述微粒的移动进行校正来生成所述转换移动信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.22 JP 2015-2079231.一种光学镊子装置，包括：光源，所述光源发射激光束；透镜，所述透镜使从所述光源发射的所述激光束聚焦；装置基座，在所述装置基座上安装所述光源和所述透镜；台架，所述台架以可移动并且能够支撑保持构件的方式布置在所述装置基座上，所述保持构件保持要由所聚焦的激光束捕获的微粒；驱动单元，所述驱动单元移动所述台架；获取单元，所述获取单元获取指示由所述驱动单元引起的所述台架的移动的基本移动信息；转换单元，所述转换单元将由所述基本移动信息指示的所述台架的移动转换为被捕获的微粒的移动，并且生成指示所述微粒的移动的转换移动信息；以及距离计算单元，所述距离计算单元确定由所述激光束捕...

【专利技术属性】
技术研发人员：南里浩太，齐藤利幸，铃木健介，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：日本,JP