JPH06202003A - 光操作型マニピュレータ及びその駆動方法 - Google Patents
光操作型マニピュレータ及びその駆動方法Info
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- JPH06202003A JPH06202003A JP19259792A JP19259792A JPH06202003A JP H06202003 A JPH06202003 A JP H06202003A JP 19259792 A JP19259792 A JP 19259792A JP 19259792 A JP19259792 A JP 19259792A JP H06202003 A JPH06202003 A JP H06202003A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光によるエネルギー伝達により移動子が駆動
され、従来の静電アクチュエータのような微細な電極形
成構造を必要とせず、また、電極に伴う配線が不要であ
り、隔離された環境において、的確なハンドリングを可
能にする。 【構成】 光操作型マニピュレータにおいて、光起電力
効果を有する強誘電性ポリマーフィルムからなる固定部
１１と、その上に設けられる溶液溜め１３と、その溶液
溜め１３内に収容される微粒子１５と、固定部１１に光
を照射する光源と、その光源のシフト手段とを具備し、
前記光源からの光の照射により固定部１１の自発分極に
より電荷を誘起させ、微粒子１５に該電荷と逆の電荷を
帯電させ、前記光源をシフトさせることにより、微粒子
１５を移動させる。
され、従来の静電アクチュエータのような微細な電極形
成構造を必要とせず、また、電極に伴う配線が不要であ
り、隔離された環境において、的確なハンドリングを可
能にする。 【構成】 光操作型マニピュレータにおいて、光起電力
効果を有する強誘電性ポリマーフィルムからなる固定部
１１と、その上に設けられる溶液溜め１３と、その溶液
溜め１３内に収容される微粒子１５と、固定部１１に光
を照射する光源と、その光源のシフト手段とを具備し、
前記光源からの光の照射により固定部１１の自発分極に
より電荷を誘起させ、微粒子１５に該電荷と逆の電荷を
帯電させ、前記光源をシフトさせることにより、微粒子
１５を移動させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微粒子や細胞等の微小
なものを破壊することなく、非接触でハンドリングする
ことができる光操作型マニピュレータ及びその駆動方法
に関するものである。
なものを破壊することなく、非接触でハンドリングする
ことができる光操作型マニピュレータ及びその駆動方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、静電アクチュエータは固定子（ま
たは移動子）に電極を持ち、この電極に所定の高電圧を
印加し、それによって発生する固定子と移動子間の電荷
の吸引力、もしくは反発力を利用して移動子を駆動する
ようになっている（例えば、特開平４−５０７８７号参
照）。
たは移動子）に電極を持ち、この電極に所定の高電圧を
印加し、それによって発生する固定子と移動子間の電荷
の吸引力、もしくは反発力を利用して移動子を駆動する
ようになっている（例えば、特開平４−５０７８７号参
照）。
【０００３】また、細胞等の微小なものをハンドリング
する方法としては、レーザートラップがある。これは微
粒子にエネルギー密度の高いレーザー光を照射すると、
光電界中の微粒子が誘電分極を起こし、双極子モーメン
トが発生することにより、電場の最大の点（レーザー強
度が最大の点）に引き寄せられ、レーザー光に微粒子が
引っ掛かったような効果が発生する。この効果を利用し
て細胞等の微粒子のハンドリングを行うようにしている
（日経サイエンス １９９２年４月号 Ｐ．６２〜７４
参照）。
する方法としては、レーザートラップがある。これは微
粒子にエネルギー密度の高いレーザー光を照射すると、
光電界中の微粒子が誘電分極を起こし、双極子モーメン
トが発生することにより、電場の最大の点（レーザー強
度が最大の点）に引き寄せられ、レーザー光に微粒子が
引っ掛かったような効果が発生する。この効果を利用し
て細胞等の微粒子のハンドリングを行うようにしている
（日経サイエンス １９９２年４月号 Ｐ．６２〜７４
参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た電極に高電圧を印加して静電力を発生する場合、より
大きな静電力を得るには、電極のピッチを小さくする必
要がある。しかし、電極ピッチが小さいものに高電圧を
印加すると、電極間で短絡又は放電が容易に起こってし
まう。また、移動子の形状、移動方向等で電極の構成を
変える必要があり不便であった。
た電極に高電圧を印加して静電力を発生する場合、より
大きな静電力を得るには、電極のピッチを小さくする必
要がある。しかし、電極ピッチが小さいものに高電圧を
印加すると、電極間で短絡又は放電が容易に起こってし
まう。また、移動子の形状、移動方向等で電極の構成を
変える必要があり不便であった。
【０００５】一方、レーザートラップの場合、移動対象
の大きさが限定され、通常、微粒子１つに対して、レー
ザーが１本必要であり、複数の粒子を同時に駆動するに
は複数本のレーザーが必要になる。また、レーザーの波
長・パワーによっては対象物の性質が変化したり、破壊
される場合がある。本発明は、上記問題点を除去し、光
によるエネルギー伝達により移動子が駆動され、従来の
静電アクチュエータのような微細な電極形成構造を必要
とせず、また、電極に伴う配線が不要であり、隔離され
た環境において、的確なハンドリングが可能である、光
操作型マニピュレータ及びその駆動方法を提供すること
を目的とする。
の大きさが限定され、通常、微粒子１つに対して、レー
ザーが１本必要であり、複数の粒子を同時に駆動するに
は複数本のレーザーが必要になる。また、レーザーの波
長・パワーによっては対象物の性質が変化したり、破壊
される場合がある。本発明は、上記問題点を除去し、光
によるエネルギー伝達により移動子が駆動され、従来の
静電アクチュエータのような微細な電極形成構造を必要
とせず、また、電極に伴う配線が不要であり、隔離され
た環境において、的確なハンドリングが可能である、光
操作型マニピュレータ及びその駆動方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、光操作型マニピュレータにおいて、光起
電力効果を有する材料からなる固定部と、該固定部上に
設けられる溶液溜めと、該溶液溜め内に収容される観察
対象物と、前記固定部に光を照射する光源と、該光源の
シフト手段とを具備し、前記光源からの光の照射により
前記固定部の自発分極により電荷を誘起させ、前記観察
対象物に該電荷と逆の電荷を帯電させ、前記光源をシフ
トさせることにより、前記観察対象物を移動させるよう
にしたものである。
成するために、光操作型マニピュレータにおいて、光起
電力効果を有する材料からなる固定部と、該固定部上に
設けられる溶液溜めと、該溶液溜め内に収容される観察
対象物と、前記固定部に光を照射する光源と、該光源の
シフト手段とを具備し、前記光源からの光の照射により
前記固定部の自発分極により電荷を誘起させ、前記観察
対象物に該電荷と逆の電荷を帯電させ、前記光源をシフ
トさせることにより、前記観察対象物を移動させるよう
にしたものである。
【０００７】また、光起電力効果を有する材料からなる
固定部上に溶液溜めを設け、その溶液中に観察対象物を
収容し、前記固定部に下方の光源より光を照射し、前記
固定部の自発分極により電荷を誘起させ、前記観察対象
物に該電荷と逆の電荷を帯電させて、初期設定を行い、
前記光源をシフトさせて、前記固定部の移動すべき位置
の自発分極により電荷を誘起させ、該電荷と前記観察対
象物の電荷との間にクーロン力を生じさせて前記観察対
象物を移動させるようにしたものである。
固定部上に溶液溜めを設け、その溶液中に観察対象物を
収容し、前記固定部に下方の光源より光を照射し、前記
固定部の自発分極により電荷を誘起させ、前記観察対象
物に該電荷と逆の電荷を帯電させて、初期設定を行い、
前記光源をシフトさせて、前記固定部の移動すべき位置
の自発分極により電荷を誘起させ、該電荷と前記観察対
象物の電荷との間にクーロン力を生じさせて前記観察対
象物を移動させるようにしたものである。
【０００８】更に、光起電力効果を有する材料からなる
固定部と、該固定部上に載置される移動子と、前記固定
部に光を照射する光源と、該光源のシフト手段とを具備
し、前記光源からの光の照射により前記固定部の自発分
極により電荷を誘起させ、前記観察対象物に該電荷と逆
の電荷を帯電させ、前記光源をシフトさせることによ
り、前記移動子を移動させるようにしたものである。
固定部と、該固定部上に載置される移動子と、前記固定
部に光を照射する光源と、該光源のシフト手段とを具備
し、前記光源からの光の照射により前記固定部の自発分
極により電荷を誘起させ、前記観察対象物に該電荷と逆
の電荷を帯電させ、前記光源をシフトさせることによ
り、前記移動子を移動させるようにしたものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、上記のように、固定部に光を
照射し分極を発生させ、それにより観察対象物又は移動
子に電荷を帯電させ、光源をシフトさせることにより、
観察対象物又は移動子と固定部間の電荷で発生する反発
力又は吸引力（その両方）からなるクーロン力により、
観察対象物又は移動子を移動させる。
照射し分極を発生させ、それにより観察対象物又は移動
子に電荷を帯電させ、光源をシフトさせることにより、
観察対象物又は移動子と固定部間の電荷で発生する反発
力又は吸引力（その両方）からなるクーロン力により、
観察対象物又は移動子を移動させる。
【００１０】特に、光源を走査する機構と光が照射され
ることにより光起電力効果が発生し、分極が起こる強誘
電性ポリマーフィルム又は強誘電性のセラミックスから
なる固定部と、その上に載置されハンドリングされるべ
き観察対象物又は移動子からなる。したがって、この光
操作型マニピュレータは光によるエネルギー伝達によ
り、観察対象物又は移動子が駆動されるので、従来の静
電アクチュエータのような微細な電極形成構造を必要と
せず、また、電極に伴う複雑な配線が不要であり、隔離
された環境において、的確なハンドリングが可能であ
る。
ることにより光起電力効果が発生し、分極が起こる強誘
電性ポリマーフィルム又は強誘電性のセラミックスから
なる固定部と、その上に載置されハンドリングされるべ
き観察対象物又は移動子からなる。したがって、この光
操作型マニピュレータは光によるエネルギー伝達によ
り、観察対象物又は移動子が駆動されるので、従来の静
電アクチュエータのような微細な電極形成構造を必要と
せず、また、電極に伴う複雑な配線が不要であり、隔離
された環境において、的確なハンドリングが可能であ
る。
【００１１】また、光走査にマスクや透過型液晶などを
使用することにより、その光の照射範囲・位置等を任意
に設定することができる。更に、固定部上に複数の観察
対象物をセットして同時にハンドリングすることが可能
となる。
使用することにより、その光の照射範囲・位置等を任意
に設定することができる。更に、固定部上に複数の観察
対象物をセットして同時にハンドリングすることが可能
となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す光操作
型マニピュレータを示す概略図である。この実施例で
は、溶液中の観察対象物としての微粒子のハンドリング
を行うようにしたものである。
細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す光操作
型マニピュレータを示す概略図である。この実施例で
は、溶液中の観察対象物としての微粒子のハンドリング
を行うようにしたものである。
【００１３】この図に示すように、１１は強誘電性ポリ
マーフィルム１２からなる固定部であり、これをベース
として溶液溜め１３が設けられ、その溶液溜め１３内に
溶液１４を溜めて、その溶液１４中に観察対象物として
の微粒子１５を有する。ここで、溶液１４としては、電
界でイオン化されない不活性液体、例えば、フッ素系不
活性液体を用いることができる。
マーフィルム１２からなる固定部であり、これをベース
として溶液溜め１３が設けられ、その溶液溜め１３内に
溶液１４を溜めて、その溶液１４中に観察対象物として
の微粒子１５を有する。ここで、溶液１４としては、電
界でイオン化されない不活性液体、例えば、フッ素系不
活性液体を用いることができる。
【００１４】そこで、固定部１１としての強誘電性ポリ
マーフィルム１２は、光が照射されると厚み方向に分極
するように構成されている。以下、この光操作型マニピ
ュレータの駆動方法について説明する。まず、強誘電性
ポリマーフィルム１２に光を照射し、厚み方向に分極を
発生させる。それにより、微粒子１５に電荷が発生し、
その微粒子１５と強誘電性ポリマーフィルム１２間の電
荷により吸引力が作用する。
マーフィルム１２は、光が照射されると厚み方向に分極
するように構成されている。以下、この光操作型マニピ
ュレータの駆動方法について説明する。まず、強誘電性
ポリマーフィルム１２に光を照射し、厚み方向に分極を
発生させる。それにより、微粒子１５に電荷が発生し、
その微粒子１５と強誘電性ポリマーフィルム１２間の電
荷により吸引力が作用する。
【００１５】その後、光源をスキャニングすると、その
強誘電性ポリマーフィルム１２の分極がそれに伴い変化
するので、微粒子１５が電荷の吸引力で駆動される。図
２は本発明の第２実施例を示す光操作型マニピュレータ
を示す概略図であり、図２（ａ）は光源のスキャニング
をポジマスクを用いて行う場合、図２（ｂ）は光源のス
キャニングをネガマスクを用いて行う場合を示してい
る。なお、図１と同じ部分については、同じ番号を付し
てその説明を省略している。
強誘電性ポリマーフィルム１２の分極がそれに伴い変化
するので、微粒子１５が電荷の吸引力で駆動される。図
２は本発明の第２実施例を示す光操作型マニピュレータ
を示す概略図であり、図２（ａ）は光源のスキャニング
をポジマスクを用いて行う場合、図２（ｂ）は光源のス
キャニングをネガマスクを用いて行う場合を示してい
る。なお、図１と同じ部分については、同じ番号を付し
てその説明を省略している。
【００１６】光源のスキャニングをポジマスクを用いて
行う場合には、図２（ａ）に示すように、光源と強誘電
性ポリマーフィルム１２との間に、そのフィルム１２の
所望のエリアに光を照射するための孔２２をあけたマス
ク２１を挿入し、そのマスク２１を移動させることによ
り、第１実施例と同じ原理で微粒子１５を駆動させるも
のである。なお、１６は上部のフィルムである。
行う場合には、図２（ａ）に示すように、光源と強誘電
性ポリマーフィルム１２との間に、そのフィルム１２の
所望のエリアに光を照射するための孔２２をあけたマス
ク２１を挿入し、そのマスク２１を移動させることによ
り、第１実施例と同じ原理で微粒子１５を駆動させるも
のである。なお、１６は上部のフィルムである。
【００１７】また、光源のスキャニングをネガマスクを
用いて行う場合には、図２（ｂ）に示すように、光源と
強誘電性ポリマーフィルム１２との間に、そのフィルム
１２の所望のエリアに光を照射するための孔３２をあけ
たマスク３１を挿入し、そのマスク３１を移動させるこ
とにより、第１実施例と同じ原理で微粒子１５を駆動さ
せるものである。
用いて行う場合には、図２（ｂ）に示すように、光源と
強誘電性ポリマーフィルム１２との間に、そのフィルム
１２の所望のエリアに光を照射するための孔３２をあけ
たマスク３１を挿入し、そのマスク３１を移動させるこ
とにより、第１実施例と同じ原理で微粒子１５を駆動さ
せるものである。
【００１８】なお、固定部１１としての強誘電性ポリマ
ーフィルム１２に代えて、強誘電性セラミックスプレー
ト、例えばＰＬＺＴ系セラミックスを用いても同様の効
果を奏することができる。図３は本発明の第３実施例を
示す光操作型マニピュレータを示す概略図である。
ーフィルム１２に代えて、強誘電性セラミックスプレー
ト、例えばＰＬＺＴ系セラミックスを用いても同様の効
果を奏することができる。図３は本発明の第３実施例を
示す光操作型マニピュレータを示す概略図である。
【００１９】この実施例においては、光源のスキャニン
グに透過型液晶を用いた例を示している。この図に示す
ように、図２で用いたマスクの作用を透過型液晶４１に
置き換えたもので、強誘電性ポリマーフィルム１２に照
射する光の範囲・位置を透過型液晶４１に、外部より印
加される駆動信号により任意に設定することができる。
つまり、光の透過形状を任意に変更させることにより、
微粒子１５の駆動をその光の透過形状に対応させて任意
に行うことができる。
グに透過型液晶を用いた例を示している。この図に示す
ように、図２で用いたマスクの作用を透過型液晶４１に
置き換えたもので、強誘電性ポリマーフィルム１２に照
射する光の範囲・位置を透過型液晶４１に、外部より印
加される駆動信号により任意に設定することができる。
つまり、光の透過形状を任意に変更させることにより、
微粒子１５の駆動をその光の透過形状に対応させて任意
に行うことができる。
【００２０】更に、これにより、強誘電性ポリマーフィ
ルム１２上で複数個の粒子を同時にハンドリングするこ
とも可能である。例えば、透過型液晶を用いて照射光の
マスキングをする場合、図４に示すように、同じ溶液中
に種類の違う微粒子が存在しても、図４（ａ）に示すよ
うに、光照射エリアＡには微粒子５１を、光照射エリア
Ｂには微粒子５２をそれぞれ選択することができ、更
に、図４（ｂ）に示すように、光照射エリアＡ′と光照
射エリアＢ′へと縮小することにより、収集することが
できる。なお、４０はマスクエリアを示している。
ルム１２上で複数個の粒子を同時にハンドリングするこ
とも可能である。例えば、透過型液晶を用いて照射光の
マスキングをする場合、図４に示すように、同じ溶液中
に種類の違う微粒子が存在しても、図４（ａ）に示すよ
うに、光照射エリアＡには微粒子５１を、光照射エリア
Ｂには微粒子５２をそれぞれ選択することができ、更
に、図４（ｂ）に示すように、光照射エリアＡ′と光照
射エリアＢ′へと縮小することにより、収集することが
できる。なお、４０はマスクエリアを示している。
【００２１】また、溶液溜め１３の上部のフィルム１６
を透明なものにすることにより、上方に顕微鏡又はＣＣ
Ｄカメラ等の観察装置５０（図３参照）を設置して、そ
の観察装置５０でモニタしながら溶液１４中の微粒子を
ハンドリングすることができる。また、溶液中の微粒子
を駆動する場合は、その溶液は電界でイオン化されない
もの、不活性液体を用いる。
を透明なものにすることにより、上方に顕微鏡又はＣＣ
Ｄカメラ等の観察装置５０（図３参照）を設置して、そ
の観察装置５０でモニタしながら溶液１４中の微粒子を
ハンドリングすることができる。また、溶液中の微粒子
を駆動する場合は、その溶液は電界でイオン化されない
もの、不活性液体を用いる。
【００２２】なお、上記実施例では、観察対象物として
微粒子を挙げたが、これに代えて細胞や微生物等の生体
関連物質を観察対象物として取り扱うことができること
は言うまでもない。生体関連物質を取り扱う場合には、
溶液はそれに適した水などを用いることが望ましい。
微粒子を挙げたが、これに代えて細胞や微生物等の生体
関連物質を観察対象物として取り扱うことができること
は言うまでもない。生体関連物質を取り扱う場合には、
溶液はそれに適した水などを用いることが望ましい。
【００２３】次に、図５は本発明の第４実施例を示す光
操作型マニピュレータの駆動方法を示す概略図である。
まず、図５（ａ）に示すように、強誘電性ポリマーフィ
ルム６２からなる固定部６１上に、絶縁性フィルム６３
ａに抵抗体薄膜６３ｂを塗布した移動子６３を載置す
る。そこで、下方の光源から固定部６１である強誘電性
ポリマーフィルム６２に光を照射し、移動子６３の初期
設定を行う。ここで、移動子６３側の抵抗体薄膜６３ｂ
には自発分極により誘起した電荷と逆の電荷が帯電す
る。
操作型マニピュレータの駆動方法を示す概略図である。
まず、図５（ａ）に示すように、強誘電性ポリマーフィ
ルム６２からなる固定部６１上に、絶縁性フィルム６３
ａに抵抗体薄膜６３ｂを塗布した移動子６３を載置す
る。そこで、下方の光源から固定部６１である強誘電性
ポリマーフィルム６２に光を照射し、移動子６３の初期
設定を行う。ここで、移動子６３側の抵抗体薄膜６３ｂ
には自発分極により誘起した電荷と逆の電荷が帯電す
る。
【００２４】次いで、図５（ｂ）に示すように、光源を
移動子６３の進行方向へ移動子６３の長さの半分だけシ
フトさせる。移動子６３側の抵抗体薄膜６３ｂに帯電し
ている電荷は抵抗値が大きいため、強誘電性ポリマーフ
ィルム６２側の分極が変化してもすぐに移動できない。
この時、対向している移動子６３の電荷と強誘電性ポリ
マーフィルム６２の電荷の極性は同符号になり反発力が
発生する。移動子６３と接触せず光が照射され分極して
いる部分の電荷と、移動子６３の電荷は異符号となるの
で吸引力が働き、その結果、移動子６３が光源をシフト
した方向へ移動する。
移動子６３の進行方向へ移動子６３の長さの半分だけシ
フトさせる。移動子６３側の抵抗体薄膜６３ｂに帯電し
ている電荷は抵抗値が大きいため、強誘電性ポリマーフ
ィルム６２側の分極が変化してもすぐに移動できない。
この時、対向している移動子６３の電荷と強誘電性ポリ
マーフィルム６２の電荷の極性は同符号になり反発力が
発生する。移動子６３と接触せず光が照射され分極して
いる部分の電荷と、移動子６３の電荷は異符号となるの
で吸引力が働き、その結果、移動子６３が光源をシフト
した方向へ移動する。
【００２５】次に、図５（ｃ）に示すように、強誘電性
ポリマーフィルム６２と移動子６３の電荷が釣り合った
ところで静止する。その後、再び強誘電性ポリマーフィ
ルム６２に光を照射し自発分極により、移動子６３に帯
電させる。その場合、かなりの電荷が残留しているので
帯電時間は初期設定〔図５（ａ）参照〕より十分短い時
間で済む。光の走査と帯電を繰り返すことで、光を走査
した方向へ移動子６３を移動させることが可能である。
ポリマーフィルム６２と移動子６３の電荷が釣り合った
ところで静止する。その後、再び強誘電性ポリマーフィ
ルム６２に光を照射し自発分極により、移動子６３に帯
電させる。その場合、かなりの電荷が残留しているので
帯電時間は初期設定〔図５（ａ）参照〕より十分短い時
間で済む。光の走査と帯電を繰り返すことで、光を走査
した方向へ移動子６３を移動させることが可能である。
【００２６】なお、移動子は、固定部の分極速度より、
帯電速度が遅いものであれば何でもよく形状などは問わ
ない。更に、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
帯電速度が遅いものであれば何でもよく形状などは問わ
ない。更に、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、光によるエネルギー伝達により観察対象物又は
移動子を駆動するようにしたので、従来の静電アクチュ
エータのような微細な電極形成構造を必要とせず、ま
た、電極に伴う配線が不要であり、隔離された環境にお
いて、的確なハンドリングが可能である。
よれば、光によるエネルギー伝達により観察対象物又は
移動子を駆動するようにしたので、従来の静電アクチュ
エータのような微細な電極形成構造を必要とせず、ま
た、電極に伴う配線が不要であり、隔離された環境にお
いて、的確なハンドリングが可能である。
【００２８】また、光走査にマスクや透過型液晶などを
使用することにより、その光の照射範囲・位置等を任意
に設定することができる。更に、固定部上に複数の観察
対象物をセットして同時にハンドリングすることが可能
となる。
使用することにより、その光の照射範囲・位置等を任意
に設定することができる。更に、固定部上に複数の観察
対象物をセットして同時にハンドリングすることが可能
となる。
【図１】本発明の第１実施例を示す光操作型マニピュレ
ータを示す概略図である。
ータを示す概略図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す光操作型マニピュレ
ータを示す概略図である。
ータを示す概略図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す光操作型マニピュレ
ータを示す概略図である。
ータを示す概略図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す光操作型マニピュレ
ータによるハンドリング例を示す平面図である。
ータによるハンドリング例を示す平面図である。
【図５】本発明の第４実施例を示す光操作型マニピュレ
ータの駆動方法を示す概略図である。
ータの駆動方法を示す概略図である。
【符号の説明】 １１，６１ 固定部 １２，６２ 強誘電性ポリマーフィルム １３ 溶液溜め １４ 溶液 １５，５１，５２ 微粒子 １６ 上部のフィルム ２１，３１ マスク ２２，３２ 孔 ４０ マスクエリア ４１ 透過型液晶 ５０ 観察装置 ６３ 移動子 ６３ａ 絶縁性フィルム ６３ｂ 抵抗体薄膜
Claims (18)
- 【請求項１】（ａ）光起電力効果を有する材料からなる
固定部と、（ｂ）該固定部上に設けられる溶液溜めと、
（ｃ）該溶液溜め内に収容される観察対象物と、（ｃ）
前記固定部に光を照射する光源と、（ｄ）該光源のシフ
ト手段とを具備し、（ｅ）前記光源からの光の照射によ
り前記固定部の自発分極により電荷を誘起させ、前記観
察対象物に該電荷と逆の電荷を帯電させ、前記光源をシ
フトさせることにより、前記観察対象物を移動させるこ
とを特徴とする光操作型マニピュレータ。 - 【請求項２】（ａ）光起電力効果を有する材料からなる
固定部と、（ｂ）該固定部上に載置される移動子と、
（ｃ）前記固定部に光を照射する光源と、（ｄ）該光源
のシフト手段とを具備し、（ｅ）前記光源からの光の照
射により前記固定部の自発分極により電荷を誘起させ、
前記観察対象物に該電荷と逆の電荷を帯電させ、前記光
源をシフトさせることにより、前記移動子を移動させる
ことを特徴とする光操作型マニピュレータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光操作型マニピュ
レータにおいて、前記固定部は強誘電性ポリマーフィル
ムからなる光操作型マニピュレータ。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の光操作型マニピュ
レータにおいて、前記固定部は強誘電性セラミックスプ
レートからなる光操作型マニピュレータ。 - 【請求項５】 請求項１記載の光操作型マニピュレータ
において、前記観察対象物は微粒子である光操作型マニ
ピュレータ。 - 【請求項６】 請求項１記載の光操作型マニピュレータ
において、前記観察対象物は生体関連物質である光操作
型マニピュレータ。 - 【請求項７】 請求項１又は２記載の光操作型マニピュ
レータにおいて、前記光源のシフトを行うマスクを具備
する光操作型マニピュレータ。 - 【請求項８】 請求項７記載の光操作型マニピュレータ
において、前記マスクはポジマスクである光操作型マニ
ピュレータ。 - 【請求項９】 請求項７記載の光操作型マニピュレータ
において、前記マスクはネガマスクである光操作型マニ
ピュレータ。 - 【請求項１０】 請求項７記載の光操作型マニピュレー
タにおいて、前記マスクは透過型液晶である光操作型マ
ニピュレータ。 - 【請求項１１】 請求項１記載の光操作型マニピュレー
タにおいて、前記溶液溜めの上側に透光性部材を設け、
その上方に観察装置を配置してなる光操作型マニピュレ
ータ。 - 【請求項１２】 請求項２記載の光操作型マニピュレー
タにおいて、前記移動子は表面に抵抗体薄膜を有する絶
縁性フィルムである光操作型マニピュレータ。 - 【請求項１３】 光操作型マニピュレータの駆動方法に
おいて、（ａ）光起電力効果を有する材料からなる固定
部上に溶液溜めを設け、その溶液中に観察対象物を収容
し、（ｂ）前記固定部に下方の光源より光を照射し、
（ｃ）前記固定部の自発分極により電荷を誘起させ、前
記観察対象物に該電荷と逆の電荷を帯電させて、初期設
定を行い、（ｄ）前記光源をシフトさせて、前記固定部
の移動すべき位置の自発分極により電荷を誘起させ、該
電荷と前記観察対象物の電荷との間にクーロン力を生じ
させて前記観察対象物を移動させる光操作型マニピュレ
ータの駆動方法。 - 【請求項１４】 光操作型マニピュレータの駆動方法に
おいて、（ａ）光起電力効果を有する材料からなる固定
部上に移動子を載置し、（ｂ）前記固定部に下方の光源
より光を照射し、（ｃ）前記固定部の自発分極により電
荷を誘起させ、前記移動子に該電荷と逆の電荷を帯電さ
せて、初期設定を行い、（ｄ）前記光源をシフトさせ
て、前記固定部の移動すべき位置の自発分極により電荷
を誘起させ、該電荷と前記移動子の電荷との間にクーロ
ン力を生じさせて前記移動子を移動させる光操作型マニ
ピュレータの駆動方法。 - 【請求項１５】 請求項１３又は１４記載の光操作型マ
ニピュレータの駆動方法において、前記光源を走査する
ことを特徴とする光操作型マニピュレータの駆動方法。 - 【請求項１６】 請求項１３又は１４記載の光操作型マ
ニピュレータの駆動方法において、前記光源のシフトを
マスクを用いて行う光操作型マニピュレータの駆動方
法。 - 【請求項１７】 請求項１３記載の光操作型マニピュレ
ータの駆動方法において、前記光源のシフトを透過型液
晶を用いて行う光操作型マニピュレータの駆動方法。 - 【請求項１８】 請求項１７記載の光操作型マニピュレ
ータの駆動方法において、前記透過型液晶により光の透
過形状を任意に変更可能にすることを特徴とする光操作
型マニピュレータの駆動方法。
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|---|---|---|---|
| JP19259792A JP3219469B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 光操作型マニピュレータ及びその駆動方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH06202003A true JPH06202003A (ja) | 1994-07-22 |
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| JP19259792A Expired - Fee Related JP3219469B2 (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | 光操作型マニピュレータ及びその駆動方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3219469B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19804800A1 (de) * | 1998-02-08 | 1999-08-12 | Malte Dr Med Boehm | Verfahren zur automatisierten Bergung planar ausgebrachter Objekte vom Objekttisch und zu deren Transfer in nachgeordnete Reaktonsträger |
| JP2000241310A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細物体の操作装置および操作方法 |
| JP2011056652A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Yokohama National Univ | 光電駆動マイクロマシン及び微小可動部材の駆動方法 |
| JP2017078832A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 株式会社ジェイテクト | 微粒子捕捉方法及び光ピンセット装置 |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19259792A patent/JP3219469B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19804800A1 (de) * | 1998-02-08 | 1999-08-12 | Malte Dr Med Boehm | Verfahren zur automatisierten Bergung planar ausgebrachter Objekte vom Objekttisch und zu deren Transfer in nachgeordnete Reaktonsträger |
| DE19804800C2 (de) * | 1998-02-08 | 2002-03-14 | Malte Boehm | Vorrichtung zur automatisierten Bergung planar ausgebrachter Objekte vom Objekttisch und zu deren Transfer in nachgeordnete Reaktonsträger |
| JP2000241310A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細物体の操作装置および操作方法 |
| JP2011056652A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Yokohama National Univ | 光電駆動マイクロマシン及び微小可動部材の駆動方法 |
| JP2017078832A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | 株式会社ジェイテクト | 微粒子捕捉方法及び光ピンセット装置 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3219469B2 (ja) | 2001-10-15 |
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