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1、(10)申请公布号 CN 103809267 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103809267 A (21)申请号 201310055465.2 (22)申请日 2013.02.21 101141202 2012.11.06 TW G02B 13/00(2006.01) G03B 21/00(2006.01) G03B 21/14(2006.01) G02F 1/167(2006.01) (71)申请人 财团法人工业技术研究院 地址 中国台湾新竹县 (72)发明人 陈秀香 罗欣祥 林俊全 张启伸 陈治诚 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 史新。
2、宏 (54) 发明名称 投影镜头、 使用其的投影装置及光驱动微粒 子装置 (57) 摘要 一种投影镜头、 使用此投影镜头的投影装置 及光驱动微粒子装置。投影镜头适于将物体的图 像投射至投影面上， 其包括第一透镜群、 第二透镜 群及光圈。 第一、 第二透镜群及光圈设置于图像投 射的光路径上， 光圈位于第一及第二透镜群间。 第 一及第二透镜群适于相互调换以改变投影镜头的 投影倍率。 投影镜头于第一状态时， 第一透镜群位 于物体与光圈间， 第二透镜群位于光圈与投影面 间， 投影镜头具有第一投影倍率。 投影镜头于第二 状态时， 第一透镜群位于投影面与光圈间， 第二透 镜群位于光圈与物体间， 投影镜头具。
3、有第二投影 倍率。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103809267 A CN 103809267 A 1/2 页 2 1. 一种投影镜头， 用以将物体的图像投射至投影面上， 该投影镜头包括 ： 第一透镜群， 设置于该图像投射的光路径上 ； 第二透镜群， 设置于该图像投射的光路径上 ； 以及 光圈， 设置于该图像投射的光路径上， 并且位于该第一透镜群与该第二透镜群之间， 该 第一透镜群以及该第二透镜群相互调换。
4、， 以改变该投影镜头对该图像的投影倍率， 其中， 当该投影镜头处于第一状态时， 该第一透镜群位于该物体与该光圈之间， 且该第 二透镜群位于该光圈与该投影面之间， 此时该投影镜头具有第一投影倍率， 而当该投影镜 头处于第二状态时， 该第一透镜群位于该投影面与该光圈之间， 且该第二透镜群位于该光 圈与该物体之间， 此时该投影镜头具有第二投影倍率， 该第一投影倍率不等于该第二投影 倍率。 2.如权利要求1所述的投影镜头， 其中该第一投影倍率的绝对值大于1， 该第二投影倍 率的绝对值小于 1。 3. 如权利要求 1 所述的投影镜头， 还包括第三透镜群， 用以替换该第二透镜群， 其中当 该投影镜头处于第。
5、三状态时， 该第一透镜群位于该物体与该光圈之间， 且该第三透镜群位 于该光圈与该投影面之间， 此时该投影镜头具有第三投影倍率。 4.如权利要求3所述的投影镜头， 其中该第一投影倍率的绝对值大于1， 且该第三投影 倍率的绝对值小于 1。 5. 一种投影装置， 用以将图像投射出图像画面于投影面上， 该投影装置包括 ： 图像单元， 用以产生该图像 ； 以及 投影镜头， 设置于该图像投射的光路径上， 并配置于该图像单元与该投影面之间， 以将 该图像投影至该投影面而形成该图像画面， 该投影镜头包括 ： 第一透镜群， 设置于该图像投射的光路径上 ； 第二透镜群， 设置于该图像投射的光路径上 ； 以及 光圈。
6、， 设置于该图像投射的光路径上并且位于该第一透镜群与该第二透镜群之间， 该 第一透镜群以及该第二透镜群相互调换， 以改变该投影镜头对该图像的投影倍率， 其中， 当该投影镜头处于第一状态时， 该第一透镜群位于该图像单元与该光圈之间， 且 该第二透镜群位于该光圈与该投影面之间， 此时该投影镜头具有第一投影倍率， 当该投影 镜头处于第二状态时， 该第一透镜群位于该投影面与该光圈之间， 且该第二透镜群位于该 光圈与该图像单元之间， 此时该投影镜头具有第二投影倍率， 其中该第一投影倍率不等于 该第二投影倍率。 6.如权利要求5所述的投影装置， 其中该第一投影倍率的绝对值大于1， 该第二投影倍 率的绝对值。
7、小于 1。 7. 如权利要求 5 所述的投影装置， 还包括第三透镜群， 与该第二透镜群作替换， 设置于 该图像单元与该投影面之间， 其中当该投影镜头于第三状态时， 该第一透镜群位于该图像 单元与该光圈之间， 且该第三透镜群位于该光圈与该投影面之间， 此时该投影镜头具有第 三投影倍率。 8.如权利要求7所述的投影装置， 其中该第一投影倍率的绝对值大于1， 且该第三投影 倍率的绝对值小于 1。 9. 一种光驱动微粒子装置， 包括 ： 权 利 要 求 书 CN 103809267 A 2 2/2 页 3 光电导板， 用以产生光诱发介电泳力以驱使多个微粒子进行泳动 ； 图像单元， 用以产生物体的图像 。
8、； 以及 投影镜头， 设置于该图像投射的光路径上， 并配置于该图像单元与该光电导板之间， 以 将该图像投影至该光电导板而形成图像画面， 使该光电导板产生该光诱发介电泳力， 该投 影镜头包括 ： 第一透镜群， 设置于该图像投射的光路径上 ； 第二透镜群， 设置于该图像投射的光路径上 ； 以及 光圈， 设置于该图像投射的光路径上并且位于该第一透镜群与该第二透镜群之间， 该 第一透镜群以及该第二透镜群相互调换， 以改变该投影镜头对该图像的投影倍率， 当该投 影镜头处于第一状态时， 该第一透镜群位于该图像单元与该光圈之间， 且该第二透镜群位 于该光圈与该光电导板之间， 此时该投影镜头具有第一投影倍率，。
9、 当该投影镜头处于第二 状态时， 该第一透镜群位于该光电导板与该光圈之间， 且该第二透镜群位于该光圈与该图 像单元之间， 此时该投影镜头具有第二投影倍率， 其中该第一投影倍率不等于该第二投影 倍率 ； 控制单元， 耦接该投影镜头， 以控制该投影镜头所投射的图像画面 ； 以及 图像提取单元， 耦接该控制单元， 并提取这些微粒子的移动图像。 10. 如权利要求 9 所述的光驱动微粒子装置， 其中该第一投影倍率的绝对值大于 1， 该 第二投影倍率的绝对值小于 1。 11. 如权利要求 9 所述的光驱动微粒子装置， 还包括第三透镜群， 与该第二透镜群作替 换， 设置于该图像单元与该光电导板之间， 其中。
10、当该投影镜头于第三状态时， 该第一透镜群 位于该图像单元与该光圈之间， 且该第三透镜群位于该光圈与该光电导板之间， 此时该投 影镜头具有第三投影倍率。 12.如权利要求11所述的光驱动微粒子装置， 其中该第一投影倍率的绝对值大于1， 且 该第三投影倍率的绝对值小于 1。 13. 如权利要求 9 所述的光驱动微粒子装置， 其中该光电导板的材料包括氢化非晶硅 或非晶硒。 权 利 要 求 书 CN 103809267 A 3 1/8 页 4 投影镜头、 使用其的投影装置及光驱动微粒子装置 技术领域 0001 本发明涉及一种投影镜头、 投影装置及光驱动微粒子装置， 且特别涉及一种投影 镜头、 使用其的。
11、投影装置及光驱动微粒子装置。 背景技术 0002 在各种生物医学的诊断和治疗方法中， 如何高效分离并且不破坏生物细胞是 十分重要的技术， 尤其是应用在肿瘤细胞、 干细胞、 胚胎或细菌的检测等。因此， 近年来 生物分子的操控及分析技术已被广泛研究。传统的操控技术无法同时达到高解析度 和高通量， 例如光学镊子 （optical tweezers） 、 电泳力 （electrophoresis） 、 介电泳力 （dielectrophoresis） 、 行进波介电泳力 （travelling-wave dielectrophoresis） 、 电旋 （electrorotation） 、 磁性镊子 。
12、（magnetic tweezers） 、 声波陷阱 （acoustic traps） 和流体 流动 （hydrodynamic flows） 等技术。其中， 光学镊子技术虽然可达到高解析度以捕获单颗 粒子， 但是其操控面积只有一百微米左右， 而且光能量强度达 107W/cm2， 很容易使局部产生 过热现象， 容易使细胞死亡或失去活性， 此方法不太适合长时间操作。此外， 电泳力和介电 泳力虽然可达到高通量， 但由于缺乏空间解析度， 而无法操控单颗细胞。 而且介电泳流场芯 片往往只具有一种功能性 （例如 ： 传输功能或是纯粹分离功能） ， 如果要设计不同流场的介 电泳流场芯片， 需要重新设计一套。
13、光罩并执行镀膜、 微影和蚀刻等复杂工艺流程来制造固 定电极， 不仅十分的费钱、 费时与费力。 0003 有鉴于此， 一种利用光诱发介电泳力 （optically-induced dielectrophoresis， ODEP） 来使粒子泳动的操控技术已被提出。其操控方式主要是利用一光诱发介电泳图像成 像系统， 投射光学图形在具有光导材料的光介电泳操控平台上， 利用图像外观与图像轨迹 速度即时改变介电泳流场， 以达到操纵单颗细胞与短时间内辨识大量细胞的特点， 具有高 解析度和高通量的功能。此种粒子操控技术可以简化过去生物检体前处理的繁复过程。 0004 然而， 已知的光诱发介电泳图像成像系统， 。
14、其光路须先经由投影机对准物镜以 投射到芯片， 再将投射至芯片的光对准另一物镜以与电荷耦合元件 （Charge-coupled Device， CCD） 耦合而成像， 其投影光路十分复杂。 并且， 其投影画面无法全部投射至芯片上， 而使光诱发介电泳图像成像系统无法全画面观看。 发明内容 0005 本发明提出一种投影镜头， 适于将一物体的图像投射至一投影面上。投影镜头包 括一第一透镜群、 一第二透镜群以及一光圈。第一透镜群设置于图像投射的光路径上。第 二透镜群适于设置于图像投射的光路径上。光圈设置于图像投射的光路径上， 并且位于第 一透镜群与第二透镜群之间。第一透镜群以及第二透镜群适于相互调换， 。
15、以改变投影镜头 对图像的投影倍率。 当投影镜头处于一第一状态时， 第一透镜群位于物体与光圈之间， 且第 二透镜群位于光圈与投影面之间。此时投影镜头具有一第一投影倍率。当投影镜头处于一 第二状态时， 第一透镜群位于投影面与光圈之间， 且第二透镜群位于光圈与物体之间。 此时 说 明 书 CN 103809267 A 4 2/8 页 5 投影镜头具有一第二投影倍率。第一投影倍率不等于第二投影倍率。 0006 本发明提出一种投影装置， 适于将一物体的图像投射出一图像画面于一投影面 上。投影装置包括一图像单元及一投影镜头。图像单元适于产生图像。投影镜头设置于图 像投射的光路径上， 并配置于图像单元与投影。
16、面之间， 以将图像投影至投影面而形成图像 画面。投影镜头包括一第一透镜群、 一第二透镜群以及一光圈。第一透镜群设置于图像投 射的光路径上。第二透镜群适于设置于图像投射的光路径上。光圈设置于图像投射的光路 径上并且位于第一透镜群与第二透镜群之间。第一透镜群以及第二透镜群适于相互调换， 以改变投影镜头对图像的投影倍率。当投影镜头处于一第一状态时， 第一透镜群位于图像 单元与光圈之间， 且第二透镜群位于光圈与投影面之间。此时投影镜头具有一第一投影倍 率。 当投影镜头处于一第二状态时， 第一透镜群位于投影面与光圈之间， 且第二透镜群位于 光圈与图像单元之间。此时投影镜头具有一第二投影倍率。第一投影倍率。
17、不等于第二投影 倍率。 0007 本发明提出一种光驱动微粒子装置， 包括一光电导板、 一图像单元、 一投 影镜头、 一控制单元以及一图像提取单元。光电导板适于产生一光诱发介电泳力 （optically-induced dielectrophoresis， ODEP） 以驱使多个微粒子进行泳动 （phoretic motion） 。图像单元适于产生一物体的一图像。投影镜头设置于图像投射的光路径上， 并配 置于图像单元与光电导板之间， 以将图像投影至光电导板而形成一图像画面， 使光电导板 产生光诱发介电泳力。投影镜头包括一第一透镜群、 一第二透镜群以及一光圈。第一透镜 群设置于图像投射的光路径上。。
18、第二透镜群适于设置于图像投射的光路径上。光圈设置于 图像投射的光路径上并且位于第一透镜群与第二透镜群之间。 第一透镜群以及第二透镜群 适于相互调换， 以改变投影镜头对图像的投影倍率。 当投影镜头处于一第一状态时， 第一透 镜群位于图像单元与光圈之间， 且第二透镜群位于光圈与投影面之间。此时投影镜头具有 一第一投影倍率。 当投影镜头处于一第二状态时， 第一透镜群位于投影面与光圈之间， 且第 二透镜群位于光圈与图像单元之间。此时投影镜头具有一第二投影倍率。第一投影倍率不 等于第二投影倍率。控制单元耦接投影镜头， 以控制投影镜头所投射的图像画面。图像提 取单元耦接控制单元， 并提取微粒子的移动图像。。
19、 0008 为让本发明的上述特征能更明显易懂， 下文特举实施例， 并配合附图作详细说明 如下。 附图说明 0009 图 1 是依照本发明的一实施例的一种投影装置处于第一状态时的示意图。 0010 图 2 是依照本发明的一实施例的一种投影装置处于第二状态时的示意图。 0011 图 3 是图 1 的投影镜头的调制转换函数曲线图。 0012 图 4 是图 2 的投影镜头的调制转换函数曲线图。 0013 图 5 是依照本发明的一实施例的一种投影装置处于第三状态时的示意图。 0014 图 6 是依照本发明的一实施例的投影镜头处于第一状态时的调制转换函数曲线 图。 0015 图 7 是依照本发明的一实施例。
20、的投影镜头处于第三状态时的调制转换函数曲线 图。 说 明 书 CN 103809267 A 5 3/8 页 6 0016 图 8 是依照本发明的一实施例的一种光驱动微粒子装置的示意图。 0017 【主要元件符号说明】 0018 10 ： 光驱动微粒子装置 0019 100 ： 投影装置 0020 110 ： 图像单元 0021 120 ： 投影镜头 0022 122 ： 第一透镜群 0023 124 ： 第二透镜群 0024 126 ： 光圈 0025 128 ： 第三透镜群 0026 200 ： 投影面 0027 200a ： 光电导板 0028 300 ： 控制单元 0029 400 ： 。
21、图像提取单元 具体实施方式 0030 图 1 是依照本发明的一实施例的一种投影装置处于第一状态时的示意图。图 2 是 依照本发明的一实施例的一种投影装置处于第二状态时的示意图。 请同时参照图1及图2， 本实施例的投影装置 100 适于将一物体的图像投射于一投影面 200 上而形成一图像画面。 投影装置 100 包括一图像单元 110 及一投影镜头 120。图像单元 110 适于产生及显示一物 体的图像。 在本实施例中， 图像单元110包括液晶屏幕 （liquid crystal display， LCD） 、 硅 基液晶 （liquid crystal on silicon， LCOS） 面板。
22、、 数字微镜元件 （digital micro-mirror device， DMD） 或有机发光二极管 （organic light-emitting diode， OLED） 等可显示图像的 元件。 投影镜头120设置于上述图像投射的光路径上， 并配置于图像单元110与投影面200 之间， 以将图像投影至投影面 200 而形成图像画面。投影镜头 120 包括一第一透镜群 122、 一第二透镜群 124 以及一光圈 126。第一透镜群 122、 第二透镜群 124 及光圈 126 分别设置 于图像投射的光路径上， 且光圈 126 位于第一透镜群 122 与第二透镜群 124 之间。第一透 镜。
23、群 122 以及第二透镜群 124 的位置适于彼此相互调换， 以改变投影镜头 120 对图像的投 影倍率。 0031 具体而言， 如图 1 所示， 当投影镜头 120 处于一第一状态时， 第一透镜群 122 位于 图像单元 110 与光圈 126 之间， 第二透镜群 124 位于光圈 126 与投影面 200 之间。此时投 影镜头 120 具有一第一投影倍率。如图 2 所示， 当投影镜头 120 处于一第二状态时， 第一透 镜群 122 位于投影面 200 与光圈 126 之间， 第二透镜群 124 位于光圈 126 与图像单元 110 之间。此时投影镜头 120 具有一第二投影倍率， 其中，。
24、 第一投影倍率不等于第二投影倍率。 在本实施例中， 第一投影倍率的绝对值大于 1， 而第二投影倍率的绝对值小于 1， 例如 ： 当投 影镜头120如图1所示的方式配置时， 投影镜头120的投影倍率为10倍， 而当投影镜头120 如图 2 所示的方式配置时， 投影镜头 120 的投影倍率为 0.1 倍。值得注意的是， 由于不同领 域对于投影倍率会有正负号的差异， 因此此处的投影倍率为取其绝对值 （Absolute value） 后的数值。 说 明 书 CN 103809267 A 6 4/8 页 7 0032 举例而言， 如果成像圈 （image circle） （成像圈在此定义为图像单元 11。
25、0 的对角 线长度） 为 14mm， 而第一透镜群 122 以及第二透镜群 124 的等效焦距为 17.63mm， 其中， 第一 透镜群 122 以及第二透镜群 124 的详细参数请参照下表 1。如此配置， 当第一透镜群 122 位 于图像单元 110 与光圈 126 之间， 而第二透镜群 124 位于光圈 126 与投影面 200 之间时， 投 影镜头 120 的投影倍率为 10。在第一透镜群 122 以及第二透镜群 124 的参数相同， 且成像 圈同为 14mm 的情形下， 如果第一透镜群 122 以及第二透镜群 124 的位置彼此调换， 意即， 第 一透镜群 122 位于投影面 200 。
26、与光圈 126 之间， 第二透镜群 124 位于光圈 126 与图像单元 110 之间， 此时投影镜头 120 的投影倍率为 0.1。 0033 表 1 0034 0035 在此须补充说明的是， 表1中左边第一栏所指的表面， 其编号分别代表在图1的配 置状态下由左至右依序排列的透镜表面， 其中， 0 为投影面 200， 依此类推。表 1 中左边第四 栏所指的材质， 其中 N 代表透镜的折射率， V 代表阿贝数 （Abbe number） 。而表 1 中左边第 五至八栏所指的 k、 A4、 A6 及 A8 分别代表以下的曲面方程式 (1) 中的非球面系数 ： 0036 曲面方程式 ： 0037 。
27、其中 c 为透镜曲率半径的倒数， r 为透镜的半高 （Semi-Diameter） ， k 为非球面系 数 (Conic Constant)， A4、 A6 及 A8 为非球面展开系数， 而 z 为坐标 （z 坐标轴的方向如图 1 所示） 。 0038 如上述的配置， 利用投影镜头 120 的第一透镜群 122 以及第二透镜群 124 的位置 适于彼此相互调换的特性， 本实施例即可改变投影镜头 120 对图像的投影倍率。举例而言， 如果第一透镜群122及第二透镜群124如图1所示的方式配置时， 投影装置100为放大投影 的状态 （投影倍率的绝对值大于 1） ， 则如图 2 所示， 将第一透镜群。
28、 122 以及第二透镜群 124 的位置互换， 并分别调整透镜群 122、 124 至其对应的焦距并对应调整第二透镜群 124 至与 图像单元110间的距离， 则可使投影装置100转换为缩小投影的状态 （投影倍率的绝对值小 于 1） 。 说 明 书 CN 103809267 A 7 5/8 页 8 0039 图 3 是图 1 的投影镜头的调制转换函数 （Modulation Transfer Function， MTF） 曲线图 ； 图 4 是图 2 的投影镜头的调制转换函数曲线图， 其中， 调制转换函数曲线图的纵轴 代表对比， 横轴代表解析度 （线对 / 毫米） （Line pairs pe。
29、r millimeter， LP/mm） 。请先参 照图 3， 如图 1 所示的方式配置的投影镜头 120 呈放大投影状态， 且图 3 的曲线图中， 最上 方的粗线 C1 代表投影镜头受到光学绕射极限 （diffraction limit） 等影响下的理想调制 转换函数曲线， 而其余虚线代表投影镜头 120 在不同像高下的实际调制转换函数曲线。由 图 3 的曲线图可知， 本实施例所提出的投影镜头 120 在不同像高下的实际调制转换函数曲 线可趋近于理想调制转换函数曲线。换句话说， 如图 1 所示的方式配置的投影镜头 120 的 放大投影可提供良好的成像质量。同理， 再参照图 4， 如图 2 所。
30、示的方式配置的投影镜头 120呈缩小投影状态， 且图4的曲线图中， 最上方的粗线C1代表投影镜头受到光学绕射极限 （diffraction limit） 等影响下的理想调制转换函数曲线， 而其余虚线代表投影镜头120在 不同像高下的实际调制转换函数曲线。由图 4 的曲线图可知， 本实施例所提出的投影镜头 120在不同像高下的实际调制转换函数曲线可趋近于理想调制转换函数曲线。 换句话说， 如 图 2 所示的方式配置的投影镜头 120 的缩小投影可提供良好的成像质量。 0040 图 5 是依照本发明的一实施例的一种投影装置处于第三状态时的示意图。请同时 参考图 1 及图 3， 在本实施例中， 投影。
31、镜头 120 还包括一第三透镜群 128， 适于替换第二透镜 群124。 如图5所示， 当投影镜头120处于一第三状态时， 第一透镜群122位于图像单元110 与光圈 126 之间， 且第三透镜群 128 替换图 1A 所示的第二透镜群 124 而位于光圈 126 与投 影面 200 之间， 此时， 投影镜头 120 具有一第三投影倍率。其中， 第一投影倍率不等于第三 投影倍率。在本实施例中， 第一投影倍率的绝对值大于 1， 而第三投影倍率的绝对值小于 1， 例如 ： 当投影镜头 120 如图 1 所示的方式配置时， 投影镜头 120 的投影倍率为 50 倍， 而当投 影镜头 120 如图 3。
32、 所示的方式配置时， 投影镜头 120 的投影倍率为 0.05 倍。 0041 举例而言， 第一透镜群 122 的焦距为 25.29mm， 第二透镜群 124 的焦距为 26.78mm， 而第一透镜群 122 以及第二透镜群 124 的等效焦距为 19.82mm。第一透镜群 122 以及第二 透镜群124的详细参数请参照下表2， 并且， 成像圈 （成像圈在此定义为图像单元110的对角 线长度） 为 14mm。第一透镜群 122 以及第二透镜群 124 如图 1 的方式配置， 意即， 第一透镜 群 122 位于图像单元 110 与光圈 126 之间， 而第二透镜群 124 位于光圈 126 与投。
33、影面 200 之间时， 投影镜头 120 的投影倍率为 26.23。在第一透镜群 122 的参数相同， 且成像圈同为 14mm 的情形下， 如果将第二透镜群 124 替换成焦距为 22.38mm 的第三透镜群 128， 意即， 第 三透镜群128取代第二透镜群124位于光圈126与图像单元110之间， 此时， 第一透镜群122 以及第三透镜群 128 的等效焦距为 17.2mm， 且投影镜头 120 的投影倍率为 0.2。在此， 第一 透镜群 122 以及第三透镜群 128 的详细参数请参照下表 3。在此须说明的是， 表 2 及表 3 中 的相关参数定义可参考表 1 的叙述及对照公式 (1)，。
34、 然而表 3 中左边第一栏所指的表面， 其 编号分别代表图5的配置状态下由左至右依序排列的透镜表面， 其中， 0为投影面200， 依此 类推。 0042 表 2 0043 说 明 书 CN 103809267 A 8 6/8 页 9 0044 0045 表 3 0046 0047 在此须补充说明的是， 表 2 及表 3 中的各参数的定义请参照表 1， 在此不再赘述。 0048 如上述的配置， 本实施例的投影装置 100 不仅可利用其投影镜头 120 的第一透 镜群 122 以及第二透镜群 124 的位置彼此相互调换来改变投影镜头 120 对图像的投影倍 率， 更可以将第二透镜群 124 替换成。
35、第三透镜群 128， 来改变投影镜头 120 对图像的投影倍 率。举例而言， 如果第一透镜群 122 及第二透镜群 124 如图 1 所示的方式配置时， 投影装置 100为放大投影的状态 （投影倍率的绝对值大于1） ， 如果以第三透镜群128替换第二透镜群 124， 并相对调整其焦距及其至图像单元 110 的距离， 则可使投影装置 100 转换为缩小投影 的状态 （投影倍率的绝对值小于 1） 。 0049 图 6 是依照本发明的一实施例的投影镜头处于第一状态时的调制转换函数曲线 图。图 7 是依照本发明的一实施例的投影镜头处于第三状态时的调制转换函数曲线图。请 先参照图 6， 在本实施例中， 。
36、当投影装置 100 处于第一状态时， 意即， 第一透镜群 122 位于图 说 明 书 CN 103809267 A 9 7/8 页 10 像单元 110 与光圈 126 之间， 而第二透镜群 124 位于光圈 126 与投影面 200 之间时， 投影镜 头 120 呈放大投影状态， 且图 6 的曲线图中， 最上方的粗线 C1 代表投影镜头受到光学绕射 极限 （diffraction limit） 等影响下的理想调制转换函数曲线， 而其余虚线代表投影镜头 120在不同像高下的实际调制转换函数曲线。 由图6的曲线图可知， 本实施例所提出的投影 镜头 120 在不同像高下的实际调制转换函数曲线可趋近。
37、于理想调制转换函数曲线。换句话 说， 如此的方式配置的投影镜头 12 的放大投影可提供良好的成像质量。同理， 再参照图 7， 当投影装置 100 处于第三状态时， 意即， 将第二透镜群 124 替换成第三透镜群 128 时， 投影 镜头 120 呈缩小投影状态， 且图 7 的曲线图中， 最上方的粗线 C1 代表投影镜头受到光学绕 射极限 （diffraction limit） 等影响下的理想调制转换函数曲线， 而其余虚线代表投影镜 头 120 在不同像高下的实际调制转换函数曲线。由图 7 的曲线图可知， 本实施例所提出的 投影镜头 120 在不同像高下的实际调制转换函数曲线可趋近于理想调制转换。
38、函数曲线。换 句话说， 如此的方式配置的投影镜头 120 的缩小投影可提供良好的成像质量。 0050 如此， 投影装置100即可将图像单元110产生的图像经由调整透镜群122、 124、 128 的配置而控制其投影于投影面200的图像画面的大小， 以提升其投影装置100的多功性， 并 使投影出的图像画面能符合投影面 200 的尺寸， 而达到全画面投影的效果。 0051 上述实施例的投影装置 100 除了可应用于家庭影院等一般的投影系统外， 也可应 用于生物医学领域中的光驱动微粒子装置。图 4 是依照本发明的一实施例的一种光驱动微 粒子装置的示意图。 请参照图4， 在本实施例中， 光驱动微粒子装。
39、置10包括一投影装置100、 一光电导板 200a、 一控制单元 300 以及一图像提取单元 400。由于本实施例的光驱动微粒 子装置10为前述实施例的投影装置100的应用， 在此沿用前述实施例的元件标号与部分内 容， 其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件， 并且省略了相同技术内容的说明。 关于 省略部分的说明可参考前述实施例， 本实施例不再重复赘述。 0052 承接上述， 光电导板 200a 适于产生一光诱发介电泳力 （optically-induced dielectrophoresis， ODEP） 以驱使多个微粒子进行泳动 （phoretic motion） 。在本实施例 中， 光。
40、电导板 200a 的材料包括氢化非晶硅 （a-Si:H） 、 非晶硒 （a:Se） 或其他高分子感光材料 （photoconductive material） 。投影装置 100 包括图像单元 110 及投影镜头 120。图像单 元110适于产生一图像。 投影镜头120设置于图像投射的光路径上， 并配置于图像单元110 与光电导板200a之间， 以将图像投影至光电导板200a而形成一图像画面， 使光电导板200a 产生光诱发介电泳力。在本实施例中， 光电导板 200a 相当于前述实施例的投影面 200。控 制单元 300 耦接投影装置 100， 以控制投影装置 100 所投射的图像画面。图像提。
41、取单元 400 耦接控制单元 300， 以提取投影至光电导板 200a 的微粒子移动的图像， 并将所提取的图像 传送至控制单元 300。在本实施例中， 控制单元 300 例如为计算机。 0053 如上述的配置， 本实施例的光驱动微粒子装置10可利用其投影镜头120的第一透 镜群 122 以及第二透镜群 124 的位置相互调换来改变投影镜头 120 对图像的投影倍率， 还 可以将第二透镜群124替换成第三透镜群128， 来改变投影镜头120对图像的投影倍率。 因 此， 光驱动微粒子装置 10 可将图像单元 110 产生的图像经由调整透镜群 122、 124、 128 的配 置方式而控制其投影于光。
42、电导板 200a 的图像画面的大小， 提升其投影的多功性， 且其投影 的图像画面能符合光电导板 200a 的尺寸， 而达到全画面投影的效果， 进而提升光驱动微粒 子装置 10 的效能。 说 明 书 CN 103809267 A 10 8/8 页 11 0054 综上所述， 本发明利用投影镜头的透镜群间的位置彼此相互调换， 以及替换原有 的透镜群等方法来改变其投影镜头对图像的投影倍率。因此， 应用此投影镜头的投影装置 及光驱动微粒子装置可经由调整透镜群的配置方式而控制其图像投影于投影面的画面的 大小， 提升其投影的多功性。并且， 由于其投影的画面能符合投影面的尺寸， 而使应用此投 影镜头的投影装。
43、置及光驱动微粒子装置能达到全画面投影的效果， 进而提升投影装置及光 驱动微粒子装置的效能。 0055 虽然本发明已以实施例公开如上， 然其并非用以限定本发明， 本领域技术人员在 不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的更动与润饰， 故本发明的保护范围当视所附 权利要求书界定范围为准。 说 明 书 CN 103809267 A 11 1/5 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103809267 A 12 2/5 页 13 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103809267 A 13 3/5 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 103809267 A 14 4/5 页 15 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103809267 A 15 5/5 页 16 图 8 说 明 书 附 图 CN 103809267 A 16 。