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光トラップポテンシャル場の動的形成による非接触マイクロ操作の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20560252
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

田中 芳夫  独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (30357454)

連携研究者 平野 研  独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (80392653)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード光ピンセット / マイクロ・ナノデバイス / 知能機械 / 画像処理 / マイクロ・ナノシステム
研究概要

本研究では,画像処理による特徴認識技術とレーザトラップ場の実時間制御技術の統合・融合化により,非接触で被操作対象物の姿勢や位置を高精度かっ自動的に制御するための基盤技術を開発した.開発した技術は,棒状のウイスカや楕円状の珪藻などの非球状な形状の微小物を捕捉・自動操作できる多点光クランプ法,微小球を用いて自動的に動的微粒子アレイを作るための制御アルゴリズム,大規模な微粒子アレイを操作できるハイブリッド光ピンセットなどである.

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (18件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamic formation of massive micro-bead arrays using hybrid optical tweezers2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, S. Tsutsui, M. Ishikawa, H. Kitajima
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings

      巻: Vol.37 ページ: 1283-1286

    • DOI

      10.1007/978-3-642-23508-5_332

    • ISBN
      9783642235078, 9783642235085
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid optical tweezers for dynamic micro-bead arrays2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, S. Tsutsui, M. Ishikawa, H. Kitajima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol.19, No.16 ページ: 15445-15451

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1364/OE.19.015445

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid optical tweezers for dynamic micro-bead arrays2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, et al
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol.19-16 号: 16 ページ: 15445-15451

    • DOI

      10.1364/oe.19.015445

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid optical tweezers for dynamic micro-bead arrays2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, et al
    • 雑誌名

      Virtual Journal for Biomedical Optics

      巻: Vol.6-9(Optics Expressの転載)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 群論に基づいた動的微粒子アレイのソーティング法2010

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫去,川田博之,石川満,北島博之
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.46-4 ページ: 253-255

    • NAID

      10026208124

    • URL

      http://ci.nii.ac.jp/naid/10026208124

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 群論に基づいた動的微粒子アレイのソーティング法2010

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 川田博之, 石川満, 北島博之
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 Vol.46-4

      ページ: 253-255

    • NAID

      10026208124

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical micro-bead pattern forming using laser manipulation techniques2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of NOLTA 2010

      巻: (CD-ROM) ページ: 173-176

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic micro-bead arrays using optical tweezers combined with intelligent control techniques2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Virtual Journal for Biomedical Optics Vol.5-1

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated assembly of dynamic micro-bead arrays using a multi? arm laser manipulator with computer vision2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, H. Kawada, S. Tsutsui, M. Ishikawa, H. Kitajima
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings

      巻: Vol.25/8 ページ: 5-7

    • DOI

      10.1007/978-3-642-03887-7_2

    • ISBN
      9783642038860, 9783642038877
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic micro? bead arrays using optical tweezers combined with intelligent control techniques2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, H. Kawada, S. Tsutsui, M. Ishikawa, H. Kitajima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol.17, No.26 ページ: 24102-24111

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1364/OE.17.024102

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated assembly of dynamic micro-bead arrays using a multi-arm laser manipulator with computer vision2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, H.Kawada, S.Tsutsui, M.Ishikawa, H.Kitajima
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings Vol.25/VIII

      ページ: 5-7

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic microbead arrays using optical tweezers combined with intelligent control techniques2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, H.Kawada, S.Tsutsui, M.Ishikawa, H.Kitajima
    • 雑誌名

      Optics Express Vol.17, No.26

      ページ: 24102-24111

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated assembly of dynamic micro-bead arrays using a multi-arm laser manipulator with computer vision2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings Vol.25/VIII

      ページ: 5-7

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic micro-bead arrays using optical tweezers combined with intelligent control techniques2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Optics Express Vol.17-26

      ページ: 24102-24111

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超極微量液体の操作技術2009

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫
    • 雑誌名

      工業材料 Vol.57-1

      ページ: 66-67

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Automated manipulation of non-spherical micro-objects using optical tweezers combined with image processing techniques2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, H. Kawada, K. Hirano, M. Ishikawa, H. Kitajima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol.16, No.19 ページ: 15115-15122

    • URL

      http://dx.doi.org/10.1364/OE.16.015115

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-contact micromanipulation system with computer vision2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, H. Kawada, K. Hirano, M. Ishikawa, H. Kitajima
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings

      巻: Vol.22 ページ: 2400-2404

    • DOI

      10.1007/978-3-540-89208-3_576

    • ISBN
      9783540892076, 9783540892083
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated manipulation of non-spherical microobjects using optical tweezers combined with image processing techniques2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, H.Kawada, K.Hirano, M.Ishikawa, H.Kitajima
    • 雑誌名

      Optics Express Vol.16, No.19

      ページ: 15115-15122

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-contact micromanipulation system with computer vision2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, H.Kawada, K.Hirano, M.Ishikawa, H.Kitajima
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings Vol.22

      ページ: 2400-2404

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated manipulation of non-spherical micro-objects using optical tweezers combined with image processing techniques2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Optics Express Vol.16-19

      ページ: 15115-15122

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automated manipulation of non-spherical micro-objects using optical tweezers combined with image processing techniques2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Virtual Journal for Biomedical Optics Vol.3-11(Optics Express の転載)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-contact Micromanipulation System with Computer Vision2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings Vol.22

      ページ: 2400-2404

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ハイブリッド光ピンセットによる動的微粒子操作2011

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他(3名)
    • 学会等名
      平成23年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      阿南高専(阿南市)
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic formation of massive micro-bead arrays using hybrid optical tweezers2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 学会等名
      5th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering
    • 発表場所
      ブダペスト(ハンガリー)
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ハイブリッド光ピンセットシステムの構築2010

    • 著者名/発表者名
      筒井翔悟,田中芳夫,北島博之
    • 学会等名
      2010年度計測自動制御学会四国支部講演会
    • 発表場所
      阿南市
    • 年月日
      2010-11-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] ハイブリッド光ピンセットシステムの構築2010

    • 著者名/発表者名
      筒井翔悟, 他2名
    • 学会等名
      2010年度計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 発表場所
      阿南高専(阿南市)
    • 年月日
      2010-11-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 3ビーム時分割光ピンセットによる動的微粒子パターン2010

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他3名
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] GPC-時分割ハイブリッド光ピンセットシステムの試作(第2報:PCFの性能評価と微粒子捕捉実験)2010

    • 著者名/発表者名
      筒井翔悟, 他2名
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical micro-bead pattern forming using laser manipulation techniques2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 学会等名
      2010 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      クラコウ(ポーランド)
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書 2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 多点光クランプによる珪藻の3次元自動操作2009

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他4名
    • 学会等名
      平成21年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] GPC-時分割ハイブリッド光ピンセットシステムの試作(第1報:GPC系の構築)2009

    • 著者名/発表者名
      筒井翔悟, 田中芳夫, 北島博之
    • 学会等名
      平成21年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Automated assembly of dynamic micro-bead arrays using a multi-arm laser manipulator with computer vision2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 学会等名
      World Congress 2009 on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      ミュンヘン(ドイツ)
    • 年月日
      2009-09-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 自己評価報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] マルチビーム光ピンセットと画像処理の融合化によるマイクロ操作の自動化2009

    • 著者名/発表者名
      筒井翔悟, 北島博之, 田中芳夫
    • 学会等名
      平成21年電気学会 電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島市)
    • 年月日
      2009-09-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 顕微鏡下のマイクロ作業の自動化技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫
    • 学会等名
      第9回次世代医療システム産業化フォーラム
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 顕微鏡下のマイクロ作業の自動化技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫
    • 学会等名
      第9回次世代医療システム産業化フォーラム2008
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2008-12-03
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Non-contact micromanipulation system with computer vision2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, et al.
    • 学会等名
      4th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering
    • 発表場所
      アントワープ(ベルギー)
    • 年月日
      2008-11-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Non-contact Micromanipulation System with Computer Vision2008

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他4名
    • 学会等名
      4th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering
    • 発表場所
      アントワープ(ベルギー)
    • 年月日
      2008-11-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光ピンセットによる動的微粒子配列の自動生成2008

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他4名
    • 学会等名
      平成20年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島市
    • 年月日
      2008-09-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] レーザ光を用いた非接触マイクロ操作の自動化2008

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他4名
    • 学会等名
      技術交流会2008 (モーションコントロール技術の最前線)
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2008-08-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 画像処理と光ピンセットの融合による動的微粒子配列の作成2008

    • 著者名/発表者名
      田中芳夫, 他4名
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2008
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2008-06-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 自己評価報告書 2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_j/aist_repository/index.html

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_i/aist_repository/index.html

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [産業財産権] 微粒子のアレイ化法および装置2011

    • 発明者名
      田中芳夫, 他3名
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      2011-017722
    • 出願年月日
      2011-01-31
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書 2010 自己評価報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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