JPH0276574A - Laser processing method - Google Patents
Laser processing methodInfo
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- JPH0276574A JPH0276574A JP63228712A JP22871288A JPH0276574A JP H0276574 A JPH0276574 A JP H0276574A JP 63228712 A JP63228712 A JP 63228712A JP 22871288 A JP22871288 A JP 22871288A JP H0276574 A JPH0276574 A JP H0276574A
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- objective lens
- lens
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、卵等の生細胞や微生物等の生試料にレーザ光
を照射して、生試料の加工を行うレーザ加工方法に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a laser processing method for processing a raw sample by irradiating a raw sample such as a living cell such as an egg or a microorganism with a laser beam. .
従来の装置である生細胞レーザ穿孔装置の詳細は特公昭
62−7837号に記載されており、この装置の対物レ
ンズの近僕な第5図および第6図に示す。Details of a conventional live cell laser perforation device are described in Japanese Patent Publication No. 7837/1983, and the objective lens of this device is shown in FIGS.
図において、レーザ光はへの焦点面を最も細く絞られて
おり、生細胞等の試料はこの部分で加工される。ここで
対物レンズに入射するレーザ光をX方向に移動し焦点面
を第6図のように移動すると試料はX方向に線状に加工
され、さらに試料なZ方向に移動すると面状に加工すな
わち切断される。In the figure, the laser beam is focused at its narrowest focal plane, and samples such as living cells are processed at this point. If the laser beam incident on the objective lens is moved in the X direction and the focal plane is moved as shown in Figure 6, the sample will be processed linearly in the X direction, and if the sample is further moved in the Z direction, it will be processed into a planar shape. disconnected.
上記従来技術は画像の変化に対する配慮がされておらず
、生細胞切断の際にはステージを上下方向(2方向)に
移動しなければならず、そのため顕微鏡のピントがずれ
ていき画像か変化するため切断時の細胞の観察が難しか
りた。また、本装置の対物レンズはレーザを絞る機能と
試料の拡大像を得るという顕微鏡の機能の二つがあり、
上バピのように試料なZ方向に移動するとピントがずれ
るため顕微鏡としての機能が失われることになり。The above conventional technology does not take into account changes in the image, and when cutting live cells, the stage must be moved up and down (in two directions), which causes the microscope to go out of focus and the image to change. Therefore, it was difficult to observe cells during cutting. In addition, the objective lens of this device has two functions: one to focus the laser, and the other to obtain a magnified image of the sample.
If you move the sample in the Z direction like in the upper case, the focus will shift and you will lose its function as a microscope.
試料の状態を確認できないまま切断操作を行うことにな
る。そのため生試料を切断対象とした場合は余分な損傷
を与えることが多く、試料を死滅させてしまうことも多
かった。The cutting operation will be performed without being able to check the condition of the sample. Therefore, when cutting a raw sample, it often causes unnecessary damage and often causes the sample to die.
本発明の目的は切断の状況を顕微鏡の拡大像で観察しな
がら切断操作ができるレーザ加工方法を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laser processing method that allows a cutting operation to be performed while observing the state of cutting using an enlarged image of a microscope.
上記目的は、ビームエキスパンダを構成すルレンズを光
軸方向に徐々に移動し対物レンズで焦光されるレーザの
焦点を光軸方向に移動することにより、達成される。The above object is achieved by gradually moving the lens constituting the beam expander in the optical axis direction and moving the focal point of the laser focused by the objective lens in the optical axis direction.
ビームエキスパンダを構成するレンズを光軸方向に徐々
に移動するとレーザ焦点は第3図に示すように光軸方向
(Z方向)に移動する。そのため。When the lens constituting the beam expander is gradually moved in the optical axis direction, the laser focal point moves in the optical axis direction (Z direction) as shown in FIG. Therefore.
レーザの偏向装置のスキャナを走査すると同時にエキス
パンダを構成するレンズ13’を徐々に移動していくと
試料と対物レンズの距離を一定に保ったまま加工を行う
ことができるので試料の状態を顕微鏡で観察しながら加
工することができる。By scanning the scanner of the laser deflection device and at the same time gradually moving the lens 13' that makes up the expander, processing can be performed while keeping the distance between the sample and the objective lens constant, so the state of the sample can be checked using a microscope. You can process it while observing it.
以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図により説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
第1図は全体構成を示しており、レーザ10は光学的イ
ンターフェイス11でビームを調整された後顕微鏡8の
一部である光路偏向装rL9で対物レンズ1への入射方
向を決定され対物レンズlに入射する。対物レンズlに
入射したレー→Jは細く絞られ、ステージ6に固定され
た試料3に照射される。FIG. 1 shows the overall configuration, in which the beam of a laser 10 is adjusted by an optical interface 11, and then the direction of incidence on the objective lens 1 is determined by an optical path deflection device rL9, which is a part of the microscope 8. incident on . The ray →J incident on the objective lens l is narrowed down and irradiated onto the sample 3 fixed on the stage 6.
顕微fj#、8にはレーザの対物レンズlへの入射方向
を制御するスキャナコントローラ7、試料像を観察する
TVカメラ16、試料の輪郭とレーザの照射点を比較し
て検出する輪郭検出器17が設置されている。The microscope fj#, 8 includes a scanner controller 7 that controls the direction of incidence of the laser onto the objective lens l, a TV camera 16 that observes the specimen image, and a contour detector 17 that compares and detects the outline of the specimen and the laser irradiation point. is installed.
11の光学的インターフェイス11には対物レンズlで
絞られるレーザのZ方向の焦点の位置を制御するビーム
エキスパンダ12が含まれており、さらに二のビームエ
キスパンダ12を構成するレンズ13′を光軸方向に移
動するレンズ移動装置i14およびこのレンズ移動装置
を制御するレンズ移動コントローラ15が設置されてい
る。上記光路偏向装置9は第2図のように2個のミラー
20.20’とそれぞれのミラーの角度を制御する2個
のスキャナ19.19’が組み込まれており、各スキャ
ナ19.19’を回転させることにより各ミラー20.
20’の角度が変化し、ここに入射したレーザの光路を
試料3の面上(XY力方向で偏向できる構造になってい
る。次にビームエキスパンダ12の詳細な説明を第3図
を用いて行う。第3図において左側の2個のレンズはビ
ームエキスパンダ12を構成するレンズ13.13’、
右側ハ対物レンズ!である。図のビームエキスパンダ1
2のレンズ13′の光軸方向への移動により対物レンズ
lで絞られるビームの焦点は図中の△lのように光軸方
向に移動する。そこでこの挙動を利用すれば試料と対物
レンズ1の距離は一定、すなわち試料の拡大像を見なが
ら試料を切断することでできる。The first optical interface 11 includes a beam expander 12 that controls the position of the focal point in the Z direction of the laser focused by the objective lens l, and the lens 13' constituting the second beam expander 12 A lens movement device i14 that moves in the axial direction and a lens movement controller 15 that controls this lens movement device are installed. As shown in FIG. 2, the optical path deflection device 9 incorporates two mirrors 20, 20' and two scanners 19, 19' that control the angles of the respective mirrors. By rotating each mirror 20.
20' changes, and the optical path of the laser incident here can be deflected onto the surface of the sample 3 (in the XY force directions.Next, a detailed explanation of the beam expander 12 will be given using Fig. 3. In FIG. 3, the two lenses on the left are lenses 13, 13', and
Objective lens on the right! It is. Beam expander 1 in the figure
By moving the second lens 13' in the optical axis direction, the focal point of the beam focused by the objective lens l moves in the optical axis direction as indicated by Δl in the figure. Therefore, by utilizing this behavior, the distance between the sample and the objective lens 1 can be kept constant, that is, the sample can be cut while viewing an enlarged image of the sample.
以下、本発明の動作を第1図〜第4図を用いて説明する
。一実施例として第2図のミラー加′を固定、ミラー加
を加振する場合について説明する。Hereinafter, the operation of the present invention will be explained using FIGS. 1 to 4. As an example, a case will be described in which the mirror force shown in FIG. 2 is fixed and the mirror force is vibrated.
試料の切断を開始すると、第2図のミラー加′を固定、
ミラー加を加振する。これにより第2図に示すように対
物レンズlで絞られたレーザビームは試料面上を矢印の
方向に往復移動する。この場合、試料の輪郭は輪郭検出
器17こより検出され、この信号がスキャナコントロー
ラ7に入力され、ミラーの回転角は試料の幅(第2図の
W)に相当するように制御されている。このスキャナエ
9の加振と同時に第3図に示したようにビームエキスパ
ンダ校のレンズ13’を光軸方向に徐々に移動すると試
料は切断されていえ。この場合、対物レンズlに対して
試料は一定距離(一定の作動距離)のままであり、顕微
鏡画像は一定のまま切断作業を行うことができる。第4
図はレーザ10にパルスレーザな用いた場合の試料切断
面を示したものでレーザの照射点を丸印で表わしており
、試料の1@部(A点)までいくと切断を終了する。When you start cutting the sample, fix the mirror cutter shown in Figure 2.
Excite the mirror force. As a result, as shown in FIG. 2, the laser beam focused by the objective lens l moves back and forth on the sample surface in the direction of the arrow. In this case, the contour of the sample is detected by the contour detector 17, this signal is input to the scanner controller 7, and the rotation angle of the mirror is controlled to correspond to the width of the sample (W in FIG. 2). Simultaneously with this vibration of the scanner 9, as shown in FIG. 3, if the lens 13' of the beam expander is gradually moved in the optical axis direction, the sample is cut. In this case, the sample remains at a constant distance (constant working distance) with respect to the objective lens l, and the cutting operation can be performed while keeping the microscope image constant. Fourth
The figure shows a sample cut surface when a pulsed laser is used as the laser 10. The laser irradiation point is indicated by a circle, and cutting ends when the sample reaches the 1@ part (point A).
試料の切断されやすさは試料の物性によるものであるが
、試料が切断されに(い場合、スキャナの回転速度、ビ
ームエキスパンダ化を構成するレンズの移動速度、レー
ザの出力、パルス繰り返し周波数をコントロールするこ
とにより対応することができる。すなわち第4図に示し
た照射点のX方向の間隔はスキャナの回転速度とレーザ
のパルス繰り返し周波数に依存し2方向の間隔はビーム
エキスパンダ化を構成するレンズ13’の移動速度とレ
ーザのパルス周波数に依存する。また照射点(第4区の
丸印)の大きさはレーザ出力に依存する。The ease with which a sample is cut depends on the physical properties of the sample, but if the sample is difficult to cut, the rotational speed of the scanner, the moving speed of the lens that makes up the beam expander, the laser output, and the pulse repetition frequency should be adjusted. In other words, the distance between the irradiation points in the X direction shown in Figure 4 depends on the rotational speed of the scanner and the pulse repetition frequency of the laser, and the distance in the two directions constitutes a beam expander. It depends on the moving speed of the lens 13' and the pulse frequency of the laser.The size of the irradiation point (circle in the fourth section) also depends on the laser output.
そのため第1図の18のように試料の物性値に応じてス
キャナコントローラ7、レンズ移動コントロール巧、レ
ーザーOの出力、パルス繰り返し周波数等を制御すれば
最適な条件で試料を切断する二とができる。Therefore, the sample can be cut under optimal conditions by controlling the scanner controller 7, lens movement control, laser O output, pulse repetition frequency, etc. according to the physical properties of the sample, as shown at 18 in Figure 1. .
本実施例によれば、切断の状況を顕微鏡の拡大像で観察
しながら切断操作ができるので、試料に余分な損傷を与
えることがなく、試料の死滅が防止できる。According to this embodiment, since the cutting operation can be performed while observing the state of cutting with an enlarged image of a microscope, unnecessary damage to the sample is not caused, and the death of the sample can be prevented.
本発明によれば試料と対物レンズの距離を一定に保持し
たままレーザビームの焦点を移動することができるので
、試料の状態を顕微鏡で観察しながら加工を行うことが
できる。According to the present invention, the focus of the laser beam can be moved while keeping the distance between the sample and the objective lens constant, so processing can be performed while observing the state of the sample with a microscope.
第1図は本発明の一実施例のレーサ加工装置全体構成図
、第2図は光路偏光装置の説明図、第3図はビームエキ
スパンダの挙動の説明図、第4図は切断時の試料の断面
図、第5図および第6図は従来技術の対物レンズ近傍の
正面図である。
l・・・・・・対物レンズ、6・・・・・・ステージ、
7・叩・スキャナコントローラ、9・・・・・・光路偏
向装置、12・・・ビームエキスパンダ、14・・曲し
ンズ移動装M、15・・・・・・レンズ移動コントロー
ラ、16・・・・・・TVカメラ、17・・・・・・輪
郭検出器、19・・・・・・スキャナ、加・・−Eうセ
区
一Ω
Φ?Fig. 1 is an overall configuration diagram of a laser processing device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of the optical path polarizer, Fig. 3 is an explanatory diagram of the behavior of the beam expander, and Fig. 4 is a sample during cutting. 5 and 6 are front views of the vicinity of the objective lens of the prior art. l... Objective lens, 6... Stage,
7. Strike/scanner controller, 9... Optical path deflection device, 12... Beam expander, 14... Bend lens movement device M, 15... Lens movement controller, 16... ...TV camera, 17...contour detector, 19...scanner, addition...
Claims (1)
の試料に照射して試料を加工するレーザ加工方法におい
て、 対物レンズに入射するレーザ光の光軸方向を、ミラーを
用いて偏向すると同時に、前記ミラーとレーザ光源との
間に設置されたビームエキスパンダを構成する複数個の
レンズのレンズ間の距離を相対的に移動し、対物レンズ
で集光されるレーザの焦点を光軸方向に移動することに
より、試料を切断することを特徴とするレーザ加工方法
。[Claims] 1. In a laser processing method in which a laser beam is focused using a lens and is irradiated onto a sample such as a living cell to process the sample, the optical axis direction of the laser beam incident on the objective lens is deflected using a mirror, and at the same time, the distance between the lenses of a plurality of lenses constituting a beam expander installed between the mirror and the laser light source is relatively moved, and the beam is focused by an objective lens. A laser processing method characterized by cutting a sample by moving the focal point of a laser in the optical axis direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228712A JPH0276574A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Laser processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228712A JPH0276574A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Laser processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276574A true JPH0276574A (en) | 1990-03-15 |
Family
ID=16880630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228712A Pending JPH0276574A (en) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | Laser processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0276574A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174778A (en) * | 2000-09-01 | 2002-06-21 | Leica Microsystems Wetzlar Gmbh | Method and device for laser microscopic cutting |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63228712A patent/JPH0276574A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174778A (en) * | 2000-09-01 | 2002-06-21 | Leica Microsystems Wetzlar Gmbh | Method and device for laser microscopic cutting |
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