CN108351507B - 光学镊子装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

光学镊子装置

技术领域

本发明的方面涉及一种光学镊子装置。

背景技术

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

发明内容

本发明要解决的问题

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，本发明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。

用于解决本发明的装置

为了实现上述目的，根据本发明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。

在根据本发明该方面的配置中，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。

本发明的优点

本发明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发明的实施例。

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、optical trap)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的照明光S。该照明光S用作用于成像单元50以观察由保持构件47保持的微粒的状态的照明光。照明光S通过第三反射镜33，由第二透镜31聚焦，此后通过第一透镜28，由第二反射镜27反射，通过第一反射镜26，并到达成像装置50。

用于保持微粒的保持构件47安装在台架46上。保持构件47保持流体W和包含在流体W中的要捕获的微粒子C1(见图3)。流体W包含将不被捕获的微粒C2。在本实施例中，流体W是液体。流体的折射率(n1)小于微粒C的折射率(n2)(n1<n2)。

如上所述，保持构件47与台架46一起相对于透镜28移动，由此将不被捕获的微粒C2相对于要捕获的微粒C1移动。

支撑台架46以可在前后方向、左右方向、和上下方向上移动台架46，并且驱动装置48在前后方向、左右方向、和上下方向上移动台架46。在图1中，分别将X轴方向、Y轴方向、和Z轴方向限定为前后方向、左右方向、和上下方向。驱动装置48被配置为根据从控制装置60接收到的控制信号来在X轴方向、Y轴方向、和Z轴方向中的至少一个方向上移动台架46，从而在相同的方向上移动保持构件47就足够了。

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。例如，驱动装置48由使用压电元件的致动器构成。如在图2中示出的，驱动装置48具有用于沿X轴方向移动台架46的压电元件48a、用于沿Y轴方向移动台架46的压电元件48b、用于沿Z轴方向移动台架46的压电元件48c。作为根据从控制装置60接收到的控制信号(控制电压)引起的在压电元件48a、48b、和48c中对应的一个压电元件在规定的轴向方向上的变形的结果，可以在每个方向上移动台架46。

光学镊子装置1还配备有用于检测台架46的移动的传感器。在本实施例中，设置应变仪——即，用于检测台架46在X轴方向上的移动距离的应变仪49a、用于检测台架46在Y轴方向上的移动距离的应变仪49b、用于检测台架46在Z轴方向上的移动距离的应变仪49c——作为传感器。

从应变仪49a、49b、和49c输出的检测信号(电压信号)由放大器44放大，并且由与作为计算机的控制装置60协作运行的数据累积单元(DAQ)43采集。

下面将描述在XY平面中朝向Y轴方向上的正侧移动台架46的情况(见图1)。在这种情况下，可以省略用于在Z轴方向上的检测的应变仪49c。

参照图1，检测器40是用于检测激光束L相对于参考位置的入射位置的位置检测器；在本实施例中，检测器40是象限位置检测器。图4是用于描述检测器40的功能的图。检测器40具有通过将平坦的表面划分为多个(四个)部分而获得的光电检测单元A1、A2、A3、和A4。图3是示出了要捕获的微粒C1、透镜28等的说明图。在包括透镜28的焦点Q的XY平面中的坐标(见图3)与光电检测单元A1、A2、A3、和A4的XY平面坐标(见图4)相关，并且透镜28的焦点Q的位置与位于光电检测单元A1、A2、A3、和A4的中心处的参考位置N对应。光电检测单元A1、A2、A3、和A4中的每一个输出与激光束L的接收位置J对应的检测信号(电压信号)。

由于如上面提到的，相对于透镜28朝向Y轴方向上的正侧移动包括被捕获的微粒C1的保持构件47(见图3)，因此，朝向Y轴方向上的负侧(沿与保持构件47的移动方向相反的方向)相对于未捕获的微粒C2移动微粒C1以跟随透镜28的焦点Q。

因此，在从光源10发射并且通过被捕获的微粒C1之后到达光电检测单元A1、A2、A3、和A4的激光束L在沿Y轴方向与透镜28的焦点Q的位置对应的参考位置N偏离距离d0的位置处被检测到(见图4)。

距离d0(V)是指由激光束L捕获的微粒C1的中心位置与透镜28的焦点Q之间的距离d(m)(见图3)。即，从检测器40相继输出要用于确定在被捕获的微粒C1与透镜28的焦点Q之间的距离d的检测信号(电压信号)。这些检测信号被输入至数据累积单元43并且由设置在控制装置60中的距离计算单元61(见图1)处理，由此相继确定被捕获的微粒C1与透镜28的焦点Q之间的距离d。这些距离d是XY平面中的值。距离d还发生变化，因为距离d0根据台架46的移动速度而变化。

在图1中示出的成像装置50——其例如是CCD相机或者CMOS相机——对包括聚焦点及其附近的区域进行成像。成像装置50将通过成像产生的图像信息输出至控制装置60。成像装置50可以获取通过从Z轴方向拍摄保持构件47的内部而获得的图像，并且获得的图像是XY平面中的二维图像。即使在保持构件47中每个微粒都不完全存在于XY平面中，也将微粒识别为投影在XY平面上的图像。

控制装置60——其例如是配备有处理器和存储器的计算机——设置有上面提到的输出控制信号的功能、处理由数据累积单元43采集到的每条信息(每个信号)的功能、从成像单元50接受图像信息并且生成新图像信息的功能、和输出各种信息的功能。控制装置60还配备有距离计算单元61、获取单元62、转换单元63、和图像生成单元64，作为由处理器运行存储在计算机的存储器中的计算机程序而实施的功能单元。这些功能单元可以处理由数据累积单元43采集到的每条信息(每个信号)。根据本实施例的光学镊子装置1进一步配备有监视器(输出装置)70，用于将通过控制装置60的处理而生成的图像信息输出为图像。

距离计算单元61基于从检测器40接收到的检测信号(电压信号)通过计算确定在由激光束L捕获的微粒C1与透镜28的焦点Q之间的距离d(见图3)。由检测器40和距离计算单元61执行的对距离d的计算可以由在光学镊子技术中照惯例使用的装置执行。

获取单元62可以基于从其检测方向是X轴方向的应变仪49a接收到的检测信号来确定台架46在X轴方向上的移动距离，并且可以基于从其检测方向是Y轴方向的应变仪49b接收到的检测信号来确定台架46在Y轴方向上的移动距离。获取单元62通过获取其之间存在区别的两个应变仪49a和49b的检测信号来将针对台架46的移动的X轴方向和Y轴方向区别开来。因此，获取单元62按照移动方向和在该移动方向上的移动距离彼此相关的方式来获取移动方向和在该移动方向上的移动距离。按照这种方式，获取单元62可以获取指示由驱动装置48引起的台架46的移动的方向和距离的基本移动信息。

该基本移动信息包括指示台架46的移动方向的信息和指示在该移动方向上的移动距离的信息。在本实施例中，由于如上面提到的，在与XY平面平行的方向上相对于透镜28移动台架46，因此，转换单元63执行下述处理：基于基本移动信息，将台架46的移动方向和在该移动方向上的移动距离转换为透镜28(或者激光束)的聚焦点的移动方向和在该移动方向上的移动距离。

更具体地，在本实施例中，实际上，已经相对于透镜28(或者激光束)的固定聚焦点朝向Y轴方向上的正侧将台架46移动了距离Δy，并且获取单元62已经获得该移动方式作为基本移动信息。因此，转换单元63基于基本移动信息来生成指示已经在朝向Y轴方向上的负侧相对于台架46虚拟地将透镜28(或者激光束)的聚焦点移动了移动距离Δy的信息(下文称为“校正前移动信息”)。即，转换单元63生成校正前移动信息，其指示已经在与由基本移动信息指示的移动方向相反的方向上将透镜28(或者激光束)的焦点移动了由基本移动信息指示的相同移动距离。

实际上，虽然如在图3中示出的，当移动安装在台架46上的保持构件47时，由激光束L捕获的微粒C1跟随透镜28的焦点Q，但是可能发生微粒C1的中心与透镜28的焦点Q不一致的情况。具体地，在台架46(保持构件47)的移动速度较快或者移动速度变化率较高的情况下，微粒C1的中心与透镜28的焦点Q不一致。

另一方面，所生成的校正前移动信息是指示透镜28(或者激光束)的聚焦点相对于台架46的移动的方向和距离的信息。因此，如果将由校正前移动信息指示的透镜28(或者激光束)的聚焦点的移动距离本身视为微粒C1的移动距离，则在微粒C1的中心位置与透镜28的焦点Q之间出现差值，即，上面提到的距离d的误差。

鉴于上述内容，转换单元63对包含在校正前移动信息中的移动距离进行校正，并且生成转换移动信息，其指示微粒C1的移动方向和在该移动方向上的校正的移动距离。包含在转换移动信息中的指示移动方向的信息与包含在校正前移动信息中的指示移动方向的信息相同。

通过使用由距离计算单元61确定的距离d来执行上述校正。更具体地，由于如在图3中示出的，在以距(即，在移动方向上延迟)焦点Q距离d的方式跟随透镜28的焦点Q的同时捕获微粒C1，因此转换单元63执行从由校正前移动信息指示的移动距离Δy中减去由距离计算单元61确定的距离d的计算。因此，获得被捕获的微粒C1的虚拟(相对)移动距离。

如上所述，转换单元将由基本移动信息指示的台架46的移动虚拟地转换为被捕获的微粒C1的移动，并且生成指示微粒C1的移动的转换移动信息。这样做时，转换单元63通过使用由距离计算单元61确定的距离d来对被捕获的微粒C1的移动进行校正，从而生成指示微粒C1的移动方向和在该移动方向上的移动距离的转换移动信息。

在如上面提到的配备有成像装置(相机)50的根据本实施例的光学镊子装置1中，获取包括被捕获的微粒C1及其附近的图像，并且控制装置60获取该图像的信息。

作为控制装置60的功能单元中的一个功能单元的图像生成单元64基于图像装置50获得的图像信息和由转换单元63生成的转换移动信息，生成要输出在监视器70上的转换的图像信息。从该图像信息获得的图像是包括被捕获的微粒C1及其附近的图像，并且是例如虚拟图像，该虚拟图像是下述的组合：作为在移动之前由成像装置50获取并且从其中排除了被捕获的微粒C1的图像的背景图像、以及从转换移动信息获得的微粒C1的移动方式。

图5(A)和图5(B)是基于图像信息在监视器70上输出的图像的说明图，该图像信息是基于转换移动信息而生成的。图5(A)示出了微粒C1被捕获和处于静止(尚未移动台架46)的状态。

如果没有执行上述转换处理，则在由驱动装置48驱动台架46移动时获得的图像(运动图像)将是使得如图5(C)所示的与被捕获的微粒C1相邻的未捕获的微粒C2在Y轴方向上相对于其移动。

相反，在本实施例中，如上所述，转换单元63生成转换移动信息。基于该转换移动信息，控制装置60的图像生成单元64通过将台架46的移动转换为被捕获的微粒C1的移动来生成虚拟图像信息(移动图像信息)。控制装置60使监视器70如在图5(B)中示出的输出该图像信息。即，在监视器70上输出去做被捕获的微粒C1移动而与微粒C1相邻的未捕获的微粒C2保持静止而不是移动的图像。

更具体地，输出其中被捕获微粒C1相对于其附近在Y轴方向上(因为包含在转换移动信息中的移动方向信息是指示Y轴方向的信息)移动移动距离(Δy–d)(因为在上述移动方向上的包含在转换移动信息中的移动距离的信息是指示通过距离d校正的移动距离(Δy–d)的信息)的图像。

在图5(A)至图5(C)中示出的符号、指示微粒的移动的箭头、指示在移动之前的微粒的虚线(双点划线)等仅仅用于描述，并且不包括在监视器70上输出的图像中。

光学镊子装置1执行控制，使得随着时间流逝而重复上述处理——即，由检测器40检测距离d0(见图4)，由距离计算单元61基于距离d0获取距离d(见图3)，由获取单元62获取指示台架46的移动的基本移动信息，由转换单元63进行校正并且生成转换移动信息，由图像生成单元64生成图像信息，在监视器70上输出图像信息。

虽然如上面描述的配置根据本实施例的光学镊子装置1，但是例如在图1中示出的光导装置(21至27)可以具有另一配置。即，光学镊子装置1配备有用于发射激光束L的光源10、用于使从光源10发射的激光束L聚焦的透镜28、安装有光源10和透镜28等的装置基座45、设置在装置基座45上以可以移动并且能够支撑用于保持要由聚焦的激光束L捕获的微粒C1的保持构件47的台架46、用于移动台架46的驱动装置48、以及用于执行各种处理的控制装置60(计算机)。

控制装置60的距离计算单元61确定由激光束L捕获的微粒C1与透镜28的焦点Q之间的距离d。控制装置60的获取单元62获取指示由驱动装置48致使的移动(移动距离和移动方向)的基本移动信息，并且转换单元63将由基本移动信息指示的台架46的移动转换为被捕获的微粒C1的移动，从而生成指示微粒C1的移动的转换移动信息。由转换单元63生成的转换的运动信息指示使用由距离计算单元61确定的距离d校正的被捕获的微粒C1的移动。

如上所述，按照以下方式来配置根据本实施例的光学镊子装置1：固定激光束L的聚焦点(透镜28的焦点Q)并且移动台架46。实际上，相对于微粒C1移动除了被捕获的微粒C1之外的事物。然而，执行处理以产生微粒C1的虚拟移动，即，控制装置60的功能将台架46的移动转换为由激光束L捕获的微粒C1的移动。

当安装在台架46上的保持构件47移动时，由激光束L捕获的微粒C1跟随透镜28的焦点Q。然而，可能发生微粒C1的中心与透镜28的焦点Q不一致的情况。鉴于此，在本实施例中，确定在被捕获微粒C1与透镜28的焦点Q之间的距离d。通过使用该距离d来对微粒C1的移动进行校正并且生成指示微粒C1的移动的转换移动信息。这使得可以精确地输出微粒C1如何移动。更具体地，可以使被捕获的微粒C1的移动(轨迹)可视化。

更具体地，成像装置50在保持构件47中获取包括微粒C1及其附近的区域的图像。监视器70基于由转换单元63生成的转换移动信息来输出虚拟图像，其中被捕获的微粒C1看上去好似正在移动(见图5(A)和图5(B))。这允许操作者直观地识别例如微粒C1的移动轨迹作为其移动方式。

为了通过监视器70进行观察，图像生成单元64进行设置，使显示在监视器70上的图像的规定位置(例如，监视器70的中心)成为参考点。优选的是，图像生成单元64生成其中该参考点固定的图像信息。这使得控制台架46的移动更容易，从而使得被捕获的微粒C1在图像中返回到其原始位置。还可以在手动移动台架46的情况下促进移动。例如，在开始时将被捕获的微粒C1的中心(透镜28的焦点Q)设置为与监视器70的图像中心(参考点)一致的情况下，即使在已经随机地移动了微粒C1之后(实际上，已经平行于XY平面移动了台架46)，也可以容易地使微粒C1返回到参考点。

在本实施例中，如上所述，用于移动台架46的驱动装置48具有压电元件48a、48b、和48c，并且采用使用压电元件48a、48b、和48c中的每一个的变形来产生用于移动台架46的动力的机构。光学镊子装置1进一步配备有用于检测台架46的移动距离的应变仪49a、49b、和49c。作为控制装置60的功能单元中的一个功能单元的获取单元62基于应变仪49a、49b、和49c的检测信号来确定要包括在基本移动信息中的台架46的移动距离。该配置使得可以通过使用应变仪49a、49b、和49c的检测信号执行反馈控制来以高分辨率控制台架46的移动。

上面公开的实施例是说明性的，并且在每一点上都不是限制性的。即，根据本发明的光学镊子装置不限于图示的实施例中的光学镊子装置，并且可以是在本发明范围内的任何其他实施例中的光学镊子装置。

在基本移动信息、校正前移动信息、和转换移动信息中的每一个中的移动距离信息可以是大小值，其可以是像素的数量，以与在成像装置50和监视器70中处理的信息兼容。

虽然已经针对基于转换移动信息以移动图像的形式在监视器70上输出微粒C1的移动方式的情况描述了上述实施例，但是可以以使用其他装置的方式来输出；可以以曲线图或者数值的形式来输出。

上述光学镊子装置1可以应用于各种测量和观察，并且可以应用于微型PIV(粒子图像测速仪)中的流速测量。

本申请基于2015年10月22日提交的日本专利申请第2015-207923号，其公开内容通过引用的方式并入本文。

附图标记描述

10：光源

28：透镜

45：装置基座

46：台架

47：保持构件

48：驱动装置

48a、48b、48c：压电元件

49a、49b、49c：应变仪(strain gauge)

50：成像装置

60：控制装置

61：距离计算单元

62：获取单元

63：转换单元

64：图像生成单元

70：监视器(输出装置)

d：距离

C：微粒

L：激光束

Claims (3)

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。

2.根据权利要求1所述的光学镊子装置，进一步包括：

成像单元，所述成像单元获取所述保持构件中、包括所述微粒及其附近的区域的图像；以及

输出单元，所述输出单元基于由所述转换单元生成的所述转换移动信息来输出虚拟图像，在所述虚拟图像中，被捕获的微粒看上去好似正在移动。

3.根据权利要求1或者2所述的光学镊子装置，进一步包括：

应变仪，所述应变仪检测所述台架的移动距离，

其中，所述驱动单元具有使用压电元件的变形作为用于移动所述台架的动力的机构，并且其中，所述获取单元基于所述应变仪的检测信号来确定要包括在所述基本移动信息中的所述台架的移动距离。

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