用于微粒子分选的光源模块的制作方法

本发明涉及一种用于微粒子分选的光源模块，且特别是一种用于利用光诱导介电泳(light-induceddielectrophoresis；lidep)原理进行微粒子分选的光源模块。

背景技术：

医学检验是利用各种医学分析仪器来进行微粒子或分子的分析，并以分析结果来辅助生物体生理状态的评估。若仅需对单一微粒子进行分析，则需先将包含不同微粒子的流体进行分选。近年来已有应用光诱导介电泳原理来分选微粒子的技术，然而，晶片设计、操作环境和光源等因素均会影响光诱导介电泳原理进行微粒子分选的效果。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种光源模块，其适用于利用光诱导介电泳原理进行的微粒子分选并可分选出具高纯度的微粒子。

根据本发明的上述目的，提出一种用于微粒子分选的光源模块，此光源模块包含发光元件、控制单元和光转换单元。发光元件用以产生光源。控制单元用以依据图像数据产生驱动信号。光转换单元耦接控制单元，其用以依据驱动信号将光源转换为图案化光源，且其光出射度介于9万勒克斯(lux)与12万勒克斯之间，其中图案化光源为黑白图案化光源，其对比值(contrastratio)介于1000比1与150000比1之间。

依据本发明的一实施例，上述发光元件包含白光发光二极管，且上述光源为可见光源。

依据本发明的又一实施例，上述图案化光源的波长介于280纳米(nm)与1400纳米之间。

依据本发明的又一实施例，上述光转换单元包含数码微型反射镜元件(digitalmicromirrordevice；dmd)。

依据本发明的又一实施例，上述光源模块更包含通信单元，其耦接至控制单元用以与计算机设备通信连接并从计算机设备接收图像数据。

依据本发明的又一实施例，上述光源模块更包含透镜单元和连结单元。透镜单元用以调整图案化光源的平面尺寸。连结单元具有相对的第一端及第二端，其第一端位于光转换单元的出光侧，且其第二端用以容置透镜单元。

依据本发明的又一实施例，上述连结单元为可伸缩的筒状结构。

依据本发明的又一实施例，上述连结单元的最大延伸长度约为30厘米。

依据本发明的又一实施例，上述图案化光源的聚焦成像范围介于10厘米与50厘米之间。

本发明的优点在于，通过本发明的光源模块产生的图案化光源，可准确改变光诱导介电泳晶片的内部电场，进而分选出具高纯度的微粒子。因此，本发明的光源模块适合用于生物和医学领域的应用，例如生化处理和检验医学等。

附图说明

为了更完整了解实施例及其优点，现参照结合附图做下列描述，其中：

图1绘示分选装置的示意图；

图2绘示依据本发明一些实施例的光源模块的示意图；

图3绘示依据本发明另一些实施例的光源模块的示意图；以及

图4绘示依据本发明又一些实施例的光源模块的示意图。

具体实施方式

以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、揭示的实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。

请参照图1，图1绘示分选装置100的示意图。分选装置100包含光源模块110和光诱导介电泳晶片120。光源模块110用以产生图案化光源，而光诱导介电泳晶片120用以在受到图案化光源的照射下对不同微粒子进行分选处理。图案化光源可以是彩色图案化光源或黑白图案化光源，其对比值(contrastratio)介于1000比1与150000比1之间。在本文中，微粒子可以是生物细胞、空气微粒、水中杂质或介电粉末等。举例而言，若将包含第一微粒子p1和第二微粒子p2的流体f注入至光诱导介电泳晶片120中，则光诱导介电泳晶片120可通过图案化光源的影响而在其投射区域120a中产生非均匀电场，以在光诱导介电泳晶片120上产生高低电阻差，使得第一微粒子p1和第二微粒子p2的表面累积不同密度的表面电荷，从而受到不同的介电泳力(dielectrophoresisforce；depforce)作用而移动至不同处。如此一来，流体f中的第一微粒子p1和第二微粒子p2可被光诱导介电泳晶片120分选出。

图2绘示依据本发明一些实施例的光源模块200的示意图。光源模块200可以是例如图1的光源模块110，其包含发光元件210、控制单元220和光转换单元230。发光元件210用以产生光源，其可以是例如灯泡、发光二极管或激光器等，但不限于此。举例而言，发光元件210可以是发光二极管，其用以发射出包含可见光波长的光源。控制单元220用以依据图像数据产生驱动信号，且将驱动信号传输至光转换单元230，使得光转换单元230据以将发光元件210发射出的光源转换为图案化光源。为了使微粒子分选达到最佳效果，光转换单元230的光出射度(luminousexitance)可介于9万勒克斯(lux)与12万勒克斯之间，且其产生的图案化光源的波长范围可介于280纳米与1400纳米之间。光转换单元230可包含数码微型反射镜元件(digitalmicromirrordevice；dmd)或硅基液晶(liquidcrystalonsilicon；lcos)元件，其可依据驱动信号来决定输出的图案化光源，此图案化光源的解析度和发光色彩可分别为1920画素×1080画素和16百万色(16.7百万色或16.2百万色)，但不限于此。举例而言，在一些实施例中，光转换单元230产生的图案化光源的可以是640画素×480画素和黑白256色。此外，在另外一些实施例中，光转换单元230产生的图案化光源为类比光源。另一方面，图像数据可以是对应动态图像的数据，使得光转换单元230根据驱动信号动态调整图案化光源。

图3绘示依据本发明另一些实施例的光源模块300的示意图。光源模块300可以是例如图1的光源模块110，其包含发光元件310、控制单元320、光转换单元330和通信单元340。光源模块300与图2的光源模块200的差别在于，光源模块300还包含通信单元340，其用以与计算机设备pc通信连接且从计算机设备pc接收图像数据。详细而言，通信单元340可使用有线通信(例如vga、hdmi、edp、usb等)或无线通信(例如wifi、蓝牙等)方式通信连接计算机设备pc，且计算机设备pc传输图像数据至通信单元340，接着控制单元320再依据接收到的图像数据产生驱动信号，且将驱动信号传输至光转换单元330，使得光转换单元330据以将发光元件310发射出的光源转换为图案化光源。发光元件310和光转换单元330分别与图2的发光元件210和光转换单元230相似，故相关说明请参照先前段落，在此不赘述。

图4绘示依据本发明又一些实施例的光源模块400的示意图。光源模块400可以是例如图1的光源模块110，其包含发光元件410、控制单元420、光转换单元430、透镜单元440和连结单元450。光源模块400与图2的光源模块200的差别在于，光源模块400还包含透镜单元440和连结单元450，其中透镜单元440用以调整光转换单元430所发射出图案化光源的平面尺寸，而连结单元450为筒状结构，其第一端位于光转换单元430的出光侧，且其第二端容置透镜单元440。透镜单元440的调整倍率可以是1/4倍至1/2倍，但不限于此。连结单元450可以是可伸缩的筒状结构，其可用以延伸物距，以缩短光源模块400的投影距离，并可避免图案化光源外散而造成光损失。通过透镜单元440和连结单元450的设置，图案化光源的聚焦成像范围可介于10厘米与50厘米之间。进一步地，图案化光源的聚焦成像范围优选为大约20厘米。在一些实施例中，连结单元450的最大延伸长度约为30厘米。发光元件410和光转换单元430分别与图2的发光元件210和光转换单元230相似。此外，光源模块400另可包含通信单元(图4未绘示)，且此通信单元(图4未绘示)和控制单元420分别与通信单元340和控制单元320相似。因此，有关发光元件410、控制单元420和光转换单元430的说明请参照先前段落，在此不赘述。

通过本发明的光源模块产生的图案化光源，可准确改变光诱导介电泳晶片的内部电场，进而分选出具高纯度的微粒子。因此，本发明的光源模块适合用于生物和医学领域的应用，例如生化处理和检验医学等。

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，任何所属技术领域中的技术人员，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权利要求所界定的为准。