[发明专利]光钳夹控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光钳夹控制装置，并且特别是涉及一种在空间中任意改变光钳夹位置的光钳夹控制装置。 

背景技术

使用激光聚焦的光钳夹技术目前已应用于微机电、生医等领域中。由于激光会对粒子产生类似于捕捉的效果，由此可以控制多个粒子的运动。然而，在控制粒子运动的机制中，仍须使粒子受到的光压梯度产生变化，才能使粒子产生类似于直线、偏折或漩涡运动。 

另外，虽然光钳夹技术在操控微米级的粒子上有很大的帮助，但目前仅需要通过激光的聚焦来操控聚焦平面上的粒子，从而无法达到空间中灵活操控粒子的运动。 

发明内容

本发明涉及一种光钳夹控制装置，通过面镜组与可变焦透镜组的搭配使用，使激光的聚焦位置能够在空间中任意变化。 

本发明提供了一种光钳夹控制装置，该装置包括：光源、物镜以及聚焦调整单元。聚焦调整单元设置于光源与物镜之间，并包括面镜组和可变焦透镜组。面镜组包括至少一个面镜，该面镜以可转动的方式设置，以改变光源的光线照射到面镜后的出射角度。可变焦透镜组包括至少一个变焦透镜，该变焦透镜对应面镜设置。其中， 通过转动面镜或改变变焦透镜的焦距，可使光线经物镜的聚焦位置在焦平面或焦平面前侧或后侧移动。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该面镜组包括多个以可转动方式设置的面镜。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该面镜组的面镜以多组形式排列。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该可变焦透镜组包括多个变焦透镜。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该可变焦透镜组的变焦透镜以多组形式排列。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该变焦透镜为液态透镜(liquid lens)或电液态透镜(electro-liquid lens)。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该面镜组为数字微镜元件(digital mirror device，DMD)。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该可变焦透镜组设置于该面镜组与该物镜之间。 

根据本发明的光钳夹控制装置，还包括：第一透镜组，位于该面镜组与该可变焦透镜组之间；以及第二透镜组，位于该可变焦透镜组与该物镜之间。 

根据本发明的光钳夹控制装置，还包括：偏极分光镜，位于该面镜组与该可变焦透镜组之间；以及四分之一波长板，设置于该面镜组与该偏极分光镜之间。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该光源为激光源。 

本发明还提供了一种光钳夹控制装置，该装置包括：光源、物镜以及聚焦调整单元。聚焦调整单元设置于光源与物镜之间，并包括面镜组。面镜组具有至少一列面镜，该列面镜包括多个可转动的面镜。这些面镜用以改变光源的光线照射到面镜组后的出射角度，并且通过转动这些面镜，使光线经物镜的聚焦位置在物镜的焦平面移动。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该聚焦调整单元还包括可变焦透镜组对应该面镜组设置。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该可变焦透镜组设置于该面镜组与该物镜之间。 

根据本发明的光钳夹控制装置，还包括：第一透镜组，位于该面镜组与该可变焦透镜组之间；以及第二透镜组，位于该可变焦透镜组与该物镜之间。 

根据本发明的光钳夹控制装置，还包括：偏极分光镜，位于该面镜组与该可变焦透镜组之间；以及四分之一波长板，设置于该面镜组与该偏极分光镜之间。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该面镜组为数字微镜元件。 

本发明还提供了一种光钳夹控制装置，该装置包括：光源、物镜以及聚焦调整单元。聚焦调整单元设置在光源与物镜之间，并包括至少一列变焦透镜。其中，通过改变各变焦透镜的焦距，使光源的光线经物镜的聚焦位置在焦平面前侧或后侧移动。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该聚焦调整单元还包括至少一列面镜对应该列变焦透镜设置。 

根据本发明的光钳夹控制装置，其中该列变焦透镜位于该面镜与该物镜之间。为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合所附附图，作详细说明如下： 

附图说明

图1示出了根据本发明优选实施例的光钳夹控制装置的示意图。 

图2示出了图1的变焦透镜改变焦距的示意图。 

图3示出了图1的面镜转动角度的示意图。 

图4～5示出了图3的变焦透镜改变焦距的示意图。 

具体实施方式