JP2003248007A - 分析装置 - Google Patents
分析装置Info
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- JP2003248007A JP2003248007A JP2002047246A JP2002047246A JP2003248007A JP 2003248007 A JP2003248007 A JP 2003248007A JP 2002047246 A JP2002047246 A JP 2002047246A JP 2002047246 A JP2002047246 A JP 2002047246A JP 2003248007 A JP2003248007 A JP 2003248007A
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- light emitting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料をディスク上に展開させて光学的に走査
し定性・定量分析する分析装置を、解像度、検査時間と
も適宜に変更できるようにする。 【解決手段】 一方のディスク面が試料展開面とされ、
螺旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディ
スク１と、ディスク１を保持し回転させるディスク回転
手段２と、ディスク１の半径方向に移動自在に設けられ
収束光を出射する光出射手段３と、光出射手段３からの
収束光の焦点をディスク１のディスク面に合焦させるフ
ォーカシング制御手段と、光出射手段３からの収束光の
焦点をディスク１のトラック溝に追従させるトラッキン
グ制御手段とを備え、ディスク１のディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に光出射手段３からの収束光を
照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出し
て試料を分析する分析装置において、分析に必要な解像
度に応じてディスク回転手段２のディスク回転数を制御
する。
し定性・定量分析する分析装置を、解像度、検査時間と
も適宜に変更できるようにする。 【解決手段】 一方のディスク面が試料展開面とされ、
螺旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディ
スク１と、ディスク１を保持し回転させるディスク回転
手段２と、ディスク１の半径方向に移動自在に設けられ
収束光を出射する光出射手段３と、光出射手段３からの
収束光の焦点をディスク１のディスク面に合焦させるフ
ォーカシング制御手段と、光出射手段３からの収束光の
焦点をディスク１のトラック溝に追従させるトラッキン
グ制御手段とを備え、ディスク１のディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に光出射手段３からの収束光を
照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出し
て試料を分析する分析装置において、分析に必要な解像
度に応じてディスク回転手段２のディスク回転数を制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料の定性・定量
分析を行うための分析装置に関し、特に試料をディスク
上に展開させて光学的に走査し定性・定量分析する分析
装置に関する。
分析を行うための分析装置に関し、特に試料をディスク
上に展開させて光学的に走査し定性・定量分析する分析
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】試料をディスク上に展開させて光学的に
走査し定性・定量分析する従来の分析装置に、特開平２
−２６９９３８号に記載されたものがある。この分析装
置では、ディスク回転手段により回転しているディスク
上に試料を滴下して、ディスク周方向に沿って区画され
た複数の試料展開面のそれぞれに試料を供給し、遠心力
によって外周方向へ展開させる。そしてその後に、前記
ディスクを回転させつつ、光学式測定ヘッドをディスク
半径方向に移動させることによって各試料展開面を走査
し、それより得られる情報信号から、各試料展開面に展
開された試料、あるいは各試料展開面に設けられた試薬
との反応状態を分析するようにしている。
走査し定性・定量分析する従来の分析装置に、特開平２
−２６９９３８号に記載されたものがある。この分析装
置では、ディスク回転手段により回転しているディスク
上に試料を滴下して、ディスク周方向に沿って区画され
た複数の試料展開面のそれぞれに試料を供給し、遠心力
によって外周方向へ展開させる。そしてその後に、前記
ディスクを回転させつつ、光学式測定ヘッドをディスク
半径方向に移動させることによって各試料展開面を走査
し、それより得られる情報信号から、各試料展開面に展
開された試料、あるいは各試料展開面に設けられた試薬
との反応状態を分析するようにしている。
【０００３】しかしこの分析装置では、試料展開面を走
査する際に、光学式測定ヘッドの光スポットの移動量を
精密に制御するのが難しく、細かい分解能での分析は困
難であった。この問題を解決する手段として、国際公開
ＷＯ００２６６７７に、ディスク上に設けたトラック溝
に光ヘッドの光スポットを追従させることにより、光ス
ポットの移動量を精密に制御する方法が提案されてい
る。トラック溝をＣＤ（コンパクトディスク）あるいは
ＤＶＤといった既存の光ディスクと同一構造とし、光学
ヘッドとして従来の光ディスク互換の光ピックアップを
用いることにより、従来の光ディスクと共通の構成，共
通の部品を用いて製作することも提案されている。
査する際に、光学式測定ヘッドの光スポットの移動量を
精密に制御するのが難しく、細かい分解能での分析は困
難であった。この問題を解決する手段として、国際公開
ＷＯ００２６６７７に、ディスク上に設けたトラック溝
に光ヘッドの光スポットを追従させることにより、光ス
ポットの移動量を精密に制御する方法が提案されてい
る。トラック溝をＣＤ（コンパクトディスク）あるいは
ＤＶＤといった既存の光ディスクと同一構造とし、光学
ヘッドとして従来の光ディスク互換の光ピックアップを
用いることにより、従来の光ディスクと共通の構成，共
通の部品を用いて製作することも提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の分析装置では、試料の展開状態や試料と試薬との反
応状態を読み取る際に、ディスクを一定回転数（ＣＡ
Ｖ）または一定角速度（ＣＬＶ）で回転させ、ディスク
上のトラック溝のランド部をトレースして読み取りを行
っている。したがって、ディスクの半径方向の読み取り
間隔はトラックピッチに限定され、またディスクの周方
向の読み取り間隔もディスク１の回転数と読み取りのサ
ンプリング速度で決まってしまう。そのため、トラック
ピッチよりも細かい解像度での分析ができない、低い分
解能での分析でも高分解能時と同等の分析時間が掛かっ
てしまう、といった問題点があった。
来の分析装置では、試料の展開状態や試料と試薬との反
応状態を読み取る際に、ディスクを一定回転数（ＣＡ
Ｖ）または一定角速度（ＣＬＶ）で回転させ、ディスク
上のトラック溝のランド部をトレースして読み取りを行
っている。したがって、ディスクの半径方向の読み取り
間隔はトラックピッチに限定され、またディスクの周方
向の読み取り間隔もディスク１の回転数と読み取りのサ
ンプリング速度で決まってしまう。そのため、トラック
ピッチよりも細かい解像度での分析ができない、低い分
解能での分析でも高分解能時と同等の分析時間が掛かっ
てしまう、といった問題点があった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、解像
度、検査時間とも適宜に変更できる分析装置を提供する
ことを目的とするものである。
度、検査時間とも適宜に変更できる分析装置を提供する
ことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、一方のディスク面が試料
展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺旋状ある
いは同心円状のトラック溝が形成されたディスクと、前
記ディスクを保持し回転させるディスク回転手段と、前
記ディスク回転手段に保持されたディスクの半径方向に
移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手段と、前
記光出射手段から出射される収束光の焦点を前記ディス
クのディスク面に合焦させるフォーカシング制御手段
と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前記
ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング制御手
段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給されて回
転の際の遠心力によって展開された試料あるいはこの試
料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光を照射
し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出して前
記試料を分析する分析装置において、分析に必要な解像
度に応じてディスク回転手段のディスク回転数を制御す
るように構成したことを特徴とする。これによれば、デ
ィスクを回転させつつ、光出射手段をディスク半径方向
に移動させ、フォーカシング制御，トラッキング制御す
ることによって、試料を位置精度よく分析できる。その
際に、高い解像度での分析が必要なときはディスク回転
数を低く設定し、高い解像度が要求されない分析のとき
はディスク回転数を高く制御することで、所望の解像度
（読み取り密度）を得ることができる。
に、請求項１に記載の発明は、一方のディスク面が試料
展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺旋状ある
いは同心円状のトラック溝が形成されたディスクと、前
記ディスクを保持し回転させるディスク回転手段と、前
記ディスク回転手段に保持されたディスクの半径方向に
移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手段と、前
記光出射手段から出射される収束光の焦点を前記ディス
クのディスク面に合焦させるフォーカシング制御手段
と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前記
ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング制御手
段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給されて回
転の際の遠心力によって展開された試料あるいはこの試
料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光を照射
し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出して前
記試料を分析する分析装置において、分析に必要な解像
度に応じてディスク回転手段のディスク回転数を制御す
るように構成したことを特徴とする。これによれば、デ
ィスクを回転させつつ、光出射手段をディスク半径方向
に移動させ、フォーカシング制御，トラッキング制御す
ることによって、試料を位置精度よく分析できる。その
際に、高い解像度での分析が必要なときはディスク回転
数を低く設定し、高い解像度が要求されない分析のとき
はディスク回転数を高く制御することで、所望の解像度
（読み取り密度）を得ることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、一方のディスク
面が試料展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺
旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディス
クと、前記ディスクを保持し回転させるディスク回転手
段と、前記ディスク回転手段に保持されたディスクの半
径方向に移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手
段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前
記ディスクのディスク面に合焦させるフォーカシング制
御手段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点
を前記ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング
制御手段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光
を照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出
して前記試料を分析する分析装置において、光出射手段
の光路中に収束光を複数に分岐させる回折格子を有し、
前記回折格子で分岐されディスクのディスク面に合焦さ
れた分岐光の反射光を各々受光手段で検出することによ
り、トラック溝ピッチよりも細かい解像度で分析を行う
ように構成したことを特徴とする。
面が試料展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺
旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディス
クと、前記ディスクを保持し回転させるディスク回転手
段と、前記ディスク回転手段に保持されたディスクの半
径方向に移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手
段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前
記ディスクのディスク面に合焦させるフォーカシング制
御手段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点
を前記ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング
制御手段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光
を照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出
して前記試料を分析する分析装置において、光出射手段
の光路中に収束光を複数に分岐させる回折格子を有し、
前記回折格子で分岐されディスクのディスク面に合焦さ
れた分岐光の反射光を各々受光手段で検出することによ
り、トラック溝ピッチよりも細かい解像度で分析を行う
ように構成したことを特徴とする。
【０００８】請求項３に記載の発明は、一方のディスク
面が試料展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺
旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディス
クと、前記ディスクを保持し回転させるディスク回転手
段と、前記ディスク回転手段に保持されたディスクの半
径方向に移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手
段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前
記ディスクのディスク面に合焦させるフォーカシング制
御手段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点
を前記ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング
制御手段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光
を照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出
して前記試料を分析する分析装置において、トラッキン
グ制御手段に読み取りピッチを変更するオフセットを掛
けることにより、光出射手段からの収束光の焦点をトラ
ック溝間にも配置して、トラック溝ピッチよりも細かい
解像度で分析を行うように構成したことを特徴とする。
面が試料展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺
旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディス
クと、前記ディスクを保持し回転させるディスク回転手
段と、前記ディスク回転手段に保持されたディスクの半
径方向に移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手
段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前
記ディスクのディスク面に合焦させるフォーカシング制
御手段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点
を前記ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング
制御手段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光
を照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出
して前記試料を分析する分析装置において、トラッキン
グ制御手段に読み取りピッチを変更するオフセットを掛
けることにより、光出射手段からの収束光の焦点をトラ
ック溝間にも配置して、トラック溝ピッチよりも細かい
解像度で分析を行うように構成したことを特徴とする。
【０００９】請求項４に記載の発明は、一方のディスク
面が試料展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺
旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディス
クと、前記ディスクを保持し回転させるディスク回転手
段と、前記ディスク回転手段に保持されたディスクの半
径方向に移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手
段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前
記ディスクのディスク面に合焦させるフォーカシング制
御手段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点
を前記ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング
制御手段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光
を照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出
して前記試料を分析する分析装置において、光出射手段
からの収束光の焦点を少なくとも１周ずつトラックジャ
ンプさせることにより、トラック溝ピッチよりも粗い解
像度で高速に分析を行うように構成したことを特徴とす
る。
面が試料展開面とされ、このディスク面に沿う方向の螺
旋状あるいは同心円状のトラック溝が形成されたディス
クと、前記ディスクを保持し回転させるディスク回転手
段と、前記ディスク回転手段に保持されたディスクの半
径方向に移動自在に設けられ収束光を出射する光出射手
段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点を前
記ディスクのディスク面に合焦させるフォーカシング制
御手段と、前記光出射手段から出射される収束光の焦点
を前記ディスクのトラック溝に追従させるトラッキング
制御手段とを備え、前記ディスクのディスク面に供給さ
れて回転の際の遠心力によって展開された試料あるいは
この試料と反応した試薬に前記光出射手段からの収束光
を照射し、その反射光もしくは透過光を受光手段で検出
して前記試料を分析する分析装置において、光出射手段
からの収束光の焦点を少なくとも１周ずつトラックジャ
ンプさせることにより、トラック溝ピッチよりも粗い解
像度で高速に分析を行うように構成したことを特徴とす
る。
【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求
項４のいずれかに記載の分析装置において、ディスクが
ＣＤまたはＤＶＤである光ディスクと同一形式のトラッ
ク溝を有し、光出射手段および受光手段を、前記光ディ
スクのための光ピックアップと互換性を有する光ピック
アップに設けたことを特徴とするもので、従来の光ディ
スクと共通の構成，共通の部品を用いて構成可能であ
る。
項４のいずれかに記載の分析装置において、ディスクが
ＣＤまたはＤＶＤである光ディスクと同一形式のトラッ
ク溝を有し、光出射手段および受光手段を、前記光ディ
スクのための光ピックアップと互換性を有する光ピック
アップに設けたことを特徴とするもので、従来の光ディ
スクと共通の構成，共通の部品を用いて構成可能であ
る。
【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求
項５のいずれかに記載の分析装置において、トラッキン
グ制御手段を、トラッキングエラー検出方法として３ビ
ーム法を実施可能に構成したことを特徴とする。
項５のいずれかに記載の分析装置において、トラッキン
グ制御手段を、トラッキングエラー検出方法として３ビ
ーム法を実施可能に構成したことを特徴とする。
【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求
項５のいずれかに記載の分析装置において、トラッキン
グ制御手段を、トラッキングエラー検出方法として位相
差検出法を実施可能に構成したことを特徴とする。
項５のいずれかに記載の分析装置において、トラッキン
グ制御手段を、トラッキングエラー検出方法として位相
差検出法を実施可能に構成したことを特徴とする。
【００１３】請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求
項５のいずれかに記載の分析装置において、トラッキン
グ制御手段を、トラッキングエラー検出方法として差動
プッシュプル法を実施可能に構成したことを特徴とす
る。
項５のいずれかに記載の分析装置において、トラッキン
グ制御手段を、トラッキングエラー検出方法として差動
プッシュプル法を実施可能に構成したことを特徴とす
る。
【００１４】請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求
項８のいずれかに記載の分析装置において、試薬の塗布
領域と非塗布領域とを反射光もしくは透過光を基に判断
し、塗布領域に対して高解像度での分析を行い、非塗布
領域に対して塗布領域よりも低解像度で高速な分析を行
うように構成したことを特徴とする。
項８のいずれかに記載の分析装置において、試薬の塗布
領域と非塗布領域とを反射光もしくは透過光を基に判断
し、塗布領域に対して高解像度での分析を行い、非塗布
領域に対して塗布領域よりも低解像度で高速な分析を行
うように構成したことを特徴とする。
【００１５】請求項１０に記載の発明は、請求項９記載
の分析装置において、試薬の塗布領域と非塗布領域と
を、反射光または透過光の光量の絶対値から判断するよ
うに構成したことを特徴とする。
の分析装置において、試薬の塗布領域と非塗布領域と
を、反射光または透過光の光量の絶対値から判断するよ
うに構成したことを特徴とする。
【００１６】請求項１１に記載の発明は、請求項９記載
の分析装置において、試薬の塗布領域と非塗布領域と
を、反射光または透過光の光量変化の振幅から判断する
ように構成したことを特徴とする。
の分析装置において、試薬の塗布領域と非塗布領域と
を、反射光または透過光の光量変化の振幅から判断する
ように構成したことを特徴とする。
【００１７】請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請
求項８のいずれかに記載の分析装置において、ディスク
のトラック溝に最適読み取り解像度に関する情報を予め
記録し、その記録情報を光出射手段で読み出して解像度
を決定するように構成したことを特徴とする。
求項８のいずれかに記載の分析装置において、ディスク
のトラック溝に最適読み取り解像度に関する情報を予め
記録し、その記録情報を光出射手段で読み出して解像度
を決定するように構成したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
分析装置の概略構成を示す斜視図である。この実施の形
態１の分析装置は主に、請求項１，請求項５に記載の発
明に対応する。
て図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
分析装置の概略構成を示す斜視図である。この実施の形
態１の分析装置は主に、請求項１，請求項５に記載の発
明に対応する。
【００１９】図１において、１は分析用のディスクであ
り、２はディスク１を回転可能に支持するディスク回転
手段であり、３はディスク回転手段２に支持されたディ
スク１に収束光を出射する光出射手段である。光出射手
段３は、送りモータ４の軸上に配置された送りねじ５に
連結されていて、レール部材６に沿ってディスク１の半
径方向に移動可能である。ディスク回転手段２，送りモ
ータ４，レール部材６などが固定されたベース７は、イ
ンシュレータ８を介してフレーム９に取り付けられてい
て、ベース７上の各部材はインシュレータ８の作用によ
って装置外部からの振動が遮断もしくは軽減されるよう
になっている。
り、２はディスク１を回転可能に支持するディスク回転
手段であり、３はディスク回転手段２に支持されたディ
スク１に収束光を出射する光出射手段である。光出射手
段３は、送りモータ４の軸上に配置された送りねじ５に
連結されていて、レール部材６に沿ってディスク１の半
径方向に移動可能である。ディスク回転手段２，送りモ
ータ４，レール部材６などが固定されたベース７は、イ
ンシュレータ８を介してフレーム９に取り付けられてい
て、ベース７上の各部材はインシュレータ８の作用によ
って装置外部からの振動が遮断もしくは軽減されるよう
になっている。
【００２０】図２および図３に示すように、光出射手段
３は、ディスク１に収束光を出射するレーザーダイオー
ドなどの光出射部１０と、ディスク１からの反射光を検
出し電気信号に変換するフォトダイオードなどの光検出
部１１と、プリズムミラー１２，コリメーターレンズ１
３，ビームスプリッター１４，シリンドリカルレンズ１
５，回折格子１５ａなどの光学系とを、対物レンズ１６
を組み込んだアクチュエータ１７と組み合わせたもので
ある。アクチュエータ１７は、フォーカスサーボ、トラ
ッキングサーボの機能を担うもので、ベース部材１８上
に対物レンズ１６をアーム１９で支持し、対物レンズ１
６の両側にトラッキング用コイル２０とフォーカス用コ
イル２１とを１対ずつ配し、その外側に永久磁石２２を
配していて、各コイル２０，２１に通電された時に発生
する電磁力と永久磁石２２との吸引力・反発力によっ
て、対物レンズ１６を上下（フォーカス）方向・左右
（トラッキング）方向に動かして微調節する。
３は、ディスク１に収束光を出射するレーザーダイオー
ドなどの光出射部１０と、ディスク１からの反射光を検
出し電気信号に変換するフォトダイオードなどの光検出
部１１と、プリズムミラー１２，コリメーターレンズ１
３，ビームスプリッター１４，シリンドリカルレンズ１
５，回折格子１５ａなどの光学系とを、対物レンズ１６
を組み込んだアクチュエータ１７と組み合わせたもので
ある。アクチュエータ１７は、フォーカスサーボ、トラ
ッキングサーボの機能を担うもので、ベース部材１８上
に対物レンズ１６をアーム１９で支持し、対物レンズ１
６の両側にトラッキング用コイル２０とフォーカス用コ
イル２１とを１対ずつ配し、その外側に永久磁石２２を
配していて、各コイル２０，２１に通電された時に発生
する電磁力と永久磁石２２との吸引力・反発力によっ
て、対物レンズ１６を上下（フォーカス）方向・左右
（トラッキング）方向に動かして微調節する。
【００２１】ディスク回転手段２の駆動制御回路、光出
射手段３の駆動制御回路や信号処理回路などは、図示を
省略したＣＰＵ（中央制御装置）に接続されていて、こ
のＣＰＵによって、ディスク回転手段２、光出射手段３
などが予め設定されたプログラム通りに作動され、その
結果が画像処理的に分析されるようになっている。
射手段３の駆動制御回路や信号処理回路などは、図示を
省略したＣＰＵ（中央制御装置）に接続されていて、こ
のＣＰＵによって、ディスク回転手段２、光出射手段３
などが予め設定されたプログラム通りに作動され、その
結果が画像処理的に分析されるようになっている。
【００２２】図４および図５に示すように、ディスク１
は、ポリカーボネートなどからなるディスク基板１ａ
と、金，銀，アルミニウムなどからなるディスク反射膜
１ｂと、紫外線硬化型樹脂などからなるディスクオーバ
ーコート１ｃとの３層構造を有し、ディスク基板１ａに
成形された凹凸形状に基づく螺旋状（あるいは同心円
状）のトラック溝２４を内部に有している。
は、ポリカーボネートなどからなるディスク基板１ａ
と、金，銀，アルミニウムなどからなるディスク反射膜
１ｂと、紫外線硬化型樹脂などからなるディスクオーバ
ーコート１ｃとの３層構造を有し、ディスク基板１ａに
成形された凹凸形状に基づく螺旋状（あるいは同心円
状）のトラック溝２４を内部に有している。
【００２３】ディスクオーバーコート１ｃの外面は、試
料を展開するための試料展開面２５として設定されてお
り、この試料展開面２５に、試料と反応させるための試
薬２６が塗布されている。試薬２６は、血液，尿等の生
体試料やその他の液状試料に含まれる検査対象成分と反
応して（酵素反応や免疫反応などを含む）、反応状態
（化学発光、蛍光などを含む）に応じた反射光量などの
光学的変化を生じ、それより検査対象成分の有無や濃
度、あるいは検査対象物の数量などとして測定分析可能
なものが選ばれる。血液型判定のための比色測定に使用
される試薬は反応が速い試薬の一例である。この試薬２
６は、試料に伴われて外周側へ流れることなく保持され
るように、被塗布材料に対して親和性を有し水溶性を有
さないものが望ましいが、分析内容によっては（たとえ
ば血球数の計測）予め試料に添加されたり、不要な場合
もある。試料展開面２５に適度の試料を保持するための
親水処理が施されることもある。またオーバーコート１
ｃは、試料展開面２５と上記した光出射部１０からの収
束光の光スポットとの距離（ディスク厚み方向）を小さ
くするためには設けられないこともあり、その場合は、
オーバーコートがないことによるディスク反射膜１ｂの
劣化を防ぐために反射膜材料に金が使用される。
料を展開するための試料展開面２５として設定されてお
り、この試料展開面２５に、試料と反応させるための試
薬２６が塗布されている。試薬２６は、血液，尿等の生
体試料やその他の液状試料に含まれる検査対象成分と反
応して（酵素反応や免疫反応などを含む）、反応状態
（化学発光、蛍光などを含む）に応じた反射光量などの
光学的変化を生じ、それより検査対象成分の有無や濃
度、あるいは検査対象物の数量などとして測定分析可能
なものが選ばれる。血液型判定のための比色測定に使用
される試薬は反応が速い試薬の一例である。この試薬２
６は、試料に伴われて外周側へ流れることなく保持され
るように、被塗布材料に対して親和性を有し水溶性を有
さないものが望ましいが、分析内容によっては（たとえ
ば血球数の計測）予め試料に添加されたり、不要な場合
もある。試料展開面２５に適度の試料を保持するための
親水処理が施されることもある。またオーバーコート１
ｃは、試料展開面２５と上記した光出射部１０からの収
束光の光スポットとの距離（ディスク厚み方向）を小さ
くするためには設けられないこともあり、その場合は、
オーバーコートがないことによるディスク反射膜１ｂの
劣化を防ぐために反射膜材料に金が使用される。
【００２４】上記した分析装置における分析方法を説明
する。ディスク１をディスク回転手段２に装着し、その
試料展開面２５の内周部にディスペンサ等により液状の
試料２７を滴下した後、前記ディスク回転手段２によっ
て高速で回転させる。このことにより、試料展開面２５
上の試料２７が遠心力によって外周方向（図５矢印Ａ方
向）に流動し、試薬２６と反応する。
する。ディスク１をディスク回転手段２に装着し、その
試料展開面２５の内周部にディスペンサ等により液状の
試料２７を滴下した後、前記ディスク回転手段２によっ
て高速で回転させる。このことにより、試料展開面２５
上の試料２７が遠心力によって外周方向（図５矢印Ａ方
向）に流動し、試薬２６と反応する。
【００２５】試料２７の展開および試薬２６との反応が
完了した後に、試料展開面２５の読み取りを行なう。そ
のためには、分析開始時、あるいは試料展開面２５の読
み取りを開始する時点で、図６に示すように、解像度優
先の分析モードか、速度優先の分析モードかを選択し
（ステップＳ１）、解像度優先の場合はディスク１の回
転数を低く設定し（ステップＳ２）、速度優先の場合は
ディスク１の回転数を高く設定し（ステップＳ３）、そ
の状態でスキャンする（ステップＳ４）。
完了した後に、試料展開面２５の読み取りを行なう。そ
のためには、分析開始時、あるいは試料展開面２５の読
み取りを開始する時点で、図６に示すように、解像度優
先の分析モードか、速度優先の分析モードかを選択し
（ステップＳ１）、解像度優先の場合はディスク１の回
転数を低く設定し（ステップＳ２）、速度優先の場合は
ディスク１の回転数を高く設定し（ステップＳ３）、そ
の状態でスキャンする（ステップＳ４）。
【００２６】つまり、高い解像度が要求されるときに
は、ディスク１の回転数を低くすることでディスク１の
周方向の読み取り密度を上げるのであり、それにより高
解像度での分析が可能となる。速度優先のときには逆
に、ディスク１の回転数を高くすることでディスク１の
周方向の読み取り密度を下げるのであり、それにより高
速で分析を行うことが可能となる。
は、ディスク１の回転数を低くすることでディスク１の
周方向の読み取り密度を上げるのであり、それにより高
解像度での分析が可能となる。速度優先のときには逆
に、ディスク１の回転数を高くすることでディスク１の
周方向の読み取り密度を下げるのであり、それにより高
速で分析を行うことが可能となる。
【００２７】具体的には、ディスク回転手段２によって
ディスク１を設定回転数で回転させながら、光出射手段
３をディスク半径方向に一定速度で移動させ、光出射部
１０からの収束光Ｐ１を試料展開面２５上の試料２７お
よび（または）試薬２６に照射し、その反射光をビーム
スプリッター１４などで光検出部１１に導いて、一定の
サンプリング間隔で電気信号に変換し、信号処理し、そ
の読取り信号を画像処理的に解析する。そしてその結果
から、試料２７の展開状態および（または）試薬２６と
の反応状態を分析する。つまり、回転に同期して各位置
の試料２７および（または）試薬２６の情報を光学的に
読み取り、定性・定量分析するのである。
ディスク１を設定回転数で回転させながら、光出射手段
３をディスク半径方向に一定速度で移動させ、光出射部
１０からの収束光Ｐ１を試料展開面２５上の試料２７お
よび（または）試薬２６に照射し、その反射光をビーム
スプリッター１４などで光検出部１１に導いて、一定の
サンプリング間隔で電気信号に変換し、信号処理し、そ
の読取り信号を画像処理的に解析する。そしてその結果
から、試料２７の展開状態および（または）試薬２６と
の反応状態を分析する。つまり、回転に同期して各位置
の試料２７および（または）試薬２６の情報を光学的に
読み取り、定性・定量分析するのである。
【００２８】このとき、光出射手段３は、収束光Ｐ１の
光スポットＰ２をディスク面（すなわち試料展開面２
５）に合焦させるフォーカシングサーボ機構と、ディス
ク１のトラック溝２４のランド部２４ａに追従させるト
ラッキングサーボ機構とによって、ディスク半径方向
（矢印Ｔ方向）及びディスク周方向（矢印Ｆ方向）に微
調整され、読み取りの位置決めを精密に行う。図７は光
スポットＰ２の軌跡を示す。このため、試料２７の分析
を高精度、所望の高解像度およびスピードで行なうこと
が可能である。
光スポットＰ２をディスク面（すなわち試料展開面２
５）に合焦させるフォーカシングサーボ機構と、ディス
ク１のトラック溝２４のランド部２４ａに追従させるト
ラッキングサーボ機構とによって、ディスク半径方向
（矢印Ｔ方向）及びディスク周方向（矢印Ｆ方向）に微
調整され、読み取りの位置決めを精密に行う。図７は光
スポットＰ２の軌跡を示す。このため、試料２７の分析
を高精度、所望の高解像度およびスピードで行なうこと
が可能である。
【００２９】なお、試料２７の展開状態，試薬２６との
反応状態の読み取りは、上記したように反射光を用いて
もよいし、あるいは、図３に仮想線で示したように、光
出射部１０とディスク１を挟んで対向する位置に別途に
光検出部１１ａを配置して透過光を検出するようにして
もよい。
反応状態の読み取りは、上記したように反射光を用いて
もよいし、あるいは、図３に仮想線で示したように、光
出射部１０とディスク１を挟んで対向する位置に別途に
光検出部１１ａを配置して透過光を検出するようにして
もよい。
【００３０】また、試料展開面２５に複数の試薬２６を
塗布しておくことによって、１度の展開で複数の分析を
行うことも可能である。試料展開面２５をディスク半径
方向の凸条などで複数に区画しておくことによって、１
度の展開で複数の試料２７を分析することも可能であ
る。
塗布しておくことによって、１度の展開で複数の分析を
行うことも可能である。試料展開面２５をディスク半径
方向の凸条などで複数に区画しておくことによって、１
度の展開で複数の試料２７を分析することも可能であ
る。
【００３１】また、ディスク１の外形形状やトラック溝
形状を既存の光ディスク媒体、たとえばＣＤやＤＶＤと
同等としておけば（図示したディスク１はＣＤのディス
ク構造である）、既存の光ディスク製造用のスタンパ，
既存の光ディスク装置の光ピックアップ，ディスク回転
手段，送り機構部分を共用することができ、検出回路や
信号処理回路等もある程度の共用が可能である。したが
って、共通の部品を用いて分析装置を低価格にて構成可
能である。ディスク１をＤＶＤディスク（周知構造なの
で図示を省略するが、ＣＤよりも最短ピット長，トラッ
クピッチとも短い）と同等とした場合には、ＣＤ用のも
のよりレーザを短波長化し、対物レンズの開口数を高く
したＤＶＤ用光ピックアップにて、高密度の読み取りが
可能である。トラック溝は、光出射手段３によってトラ
ッキング制御が可能であれば詳細形状には特に制約はな
い。たとえば従来のスタンプディスク（再生専用ディス
ク）のようなピット形状でもよいし、記録用ディスクの
ようなプリグルーブ形状でもよく、ピットあるいはウォ
ブリングによって、アドレス情報を供給可能である。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２における分析装
置は、高解像度の分析が必要な場合に、ディスク１のト
ラックピッチ（Pt）よりも細かい密度で読み取りを行え
るようにしたものである。この分析装置は主に、請求項
２，請求項６〜請求項８に記載の発明に対応する。
形状を既存の光ディスク媒体、たとえばＣＤやＤＶＤと
同等としておけば（図示したディスク１はＣＤのディス
ク構造である）、既存の光ディスク製造用のスタンパ，
既存の光ディスク装置の光ピックアップ，ディスク回転
手段，送り機構部分を共用することができ、検出回路や
信号処理回路等もある程度の共用が可能である。したが
って、共通の部品を用いて分析装置を低価格にて構成可
能である。ディスク１をＤＶＤディスク（周知構造なの
で図示を省略するが、ＣＤよりも最短ピット長，トラッ
クピッチとも短い）と同等とした場合には、ＣＤ用のも
のよりレーザを短波長化し、対物レンズの開口数を高く
したＤＶＤ用光ピックアップにて、高密度の読み取りが
可能である。トラック溝は、光出射手段３によってトラ
ッキング制御が可能であれば詳細形状には特に制約はな
い。たとえば従来のスタンプディスク（再生専用ディス
ク）のようなピット形状でもよいし、記録用ディスクの
ようなプリグルーブ形状でもよく、ピットあるいはウォ
ブリングによって、アドレス情報を供給可能である。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２における分析装
置は、高解像度の分析が必要な場合に、ディスク１のト
ラックピッチ（Pt）よりも細かい密度で読み取りを行え
るようにしたものである。この分析装置は主に、請求項
２，請求項６〜請求項８に記載の発明に対応する。
【００３２】この分析装置では、図８に示すように、光
出射手段３の光路中に、細かい溝２８ａが形成された回
折格子２８が設けられていて、光出射部１０から出射す
る収束光Ｐ１を回折格子２８で回折して複数に分岐さ
せ、その分岐光を対物レンズ１６を通してディスク１の
トラック溝２４に照射し、各々の反射光を検出するよう
に構成されている。
出射手段３の光路中に、細かい溝２８ａが形成された回
折格子２８が設けられていて、光出射部１０から出射す
る収束光Ｐ１を回折格子２８で回折して複数に分岐さ
せ、その分岐光を対物レンズ１６を通してディスク１の
トラック溝２４に照射し、各々の反射光を検出するよう
に構成されている。
【００３３】その際に、アクチュエータ１７のトラッキ
ング制御機構によって、回折の影響を受けないメインビ
ームＰ１１をトラック溝２４のランド部２４ａの中央に
追従させるようにして、回折格子２８で分岐したサブビ
ームＰ２１をランド部２４ａの中央からずれた位置に配
置する。そしてそれにより、図９に示すように、メイン
ビームＰ１１はトラック溝２４のランド部２４ａに対応
するディスク面上に光スポット（焦点）Ｐ１２を結ば
せ、サブビームＰ２１はトラック溝２４のグルーブ部２
４ｂに対応するディスク面上に光スポットＰ２２を結ば
せて、光スポットＰ１２，Ｐ２２からの反射光を光検出
部１１で検出するのである。Ｐ１３，Ｐ２３はそれぞれ
光スポットＰ２１，Ｐ２２の軌跡を示す。
ング制御機構によって、回折の影響を受けないメインビ
ームＰ１１をトラック溝２４のランド部２４ａの中央に
追従させるようにして、回折格子２８で分岐したサブビ
ームＰ２１をランド部２４ａの中央からずれた位置に配
置する。そしてそれにより、図９に示すように、メイン
ビームＰ１１はトラック溝２４のランド部２４ａに対応
するディスク面上に光スポット（焦点）Ｐ１２を結ば
せ、サブビームＰ２１はトラック溝２４のグルーブ部２
４ｂに対応するディスク面上に光スポットＰ２２を結ば
せて、光スポットＰ１２，Ｐ２２からの反射光を光検出
部１１で検出するのである。Ｐ１３，Ｐ２３はそれぞれ
光スポットＰ２１，Ｐ２２の軌跡を示す。
【００３４】このようにトラッキング制御することによ
って、ディスク１のトラックピッチ（Pt）よりも細かい
密度で読み取りを行うことができ、高解像度の分析が可
能となる。
って、ディスク１のトラックピッチ（Pt）よりも細かい
密度で読み取りを行うことができ、高解像度の分析が可
能となる。
【００３５】この読み取り方法は、トラッキングエラー
検出法として３ビーム法を実施するトラッキング制御機
構をそのまま用いるものであって、回折格子２８は図３
に示した回折格子１５ａと同一とすることができ、よっ
て装置コストを上げることなく高解像度の分析を実現で
きる。なお３ビーム法とは、レーザ光を回折格子で信号
読み取り用（メインスポットを形成）と誤差検出用２本
（サイドスポットを形成）に分光してトラック溝（ピッ
ト列）に照射し、２つのサイドスポットを検出する光検
出部に戻る光量の差があればトラッキング誤差があると
して、その誤差を打ち消す方向にアクチュエータを動か
すものである。
検出法として３ビーム法を実施するトラッキング制御機
構をそのまま用いるものであって、回折格子２８は図３
に示した回折格子１５ａと同一とすることができ、よっ
て装置コストを上げることなく高解像度の分析を実現で
きる。なお３ビーム法とは、レーザ光を回折格子で信号
読み取り用（メインスポットを形成）と誤差検出用２本
（サイドスポットを形成）に分光してトラック溝（ピッ
ト列）に照射し、２つのサイドスポットを検出する光検
出部に戻る光量の差があればトラッキング誤差があると
して、その誤差を打ち消す方向にアクチュエータを動か
すものである。
【００３６】３ビーム法に代えて、位相差検出法あるい
は作動プッシュプル法を実施するトラッキング制御機構
をそのまま用いても、上記と同様にしてトラック溝ピッ
チよりも細かい解像度で分析を行なうことができる。位
相差検出法は、回折格子により光束を分岐してサイドス
ポットを生成し、その各々の反射光を検出してその位相
差からトラッキングエラー信号を得る方式である。差動
プッシュプル法は、回折格子を用いてサイドスポットを
生成し、その各々の反射光から得られるプッシュプル信
号によりトラッキングエラー信号を得る方式である。 （実施の形態３）本発明の実施の形態３における分析装
置は、高解像度の分析が必要な場合に、ディスク１のト
ラックピッチ（Pt）よりも細かい密度で読み取りを行え
るようにしたものである。この分析装置は主に、請求項
３に記載の発明に対応する。
は作動プッシュプル法を実施するトラッキング制御機構
をそのまま用いても、上記と同様にしてトラック溝ピッ
チよりも細かい解像度で分析を行なうことができる。位
相差検出法は、回折格子により光束を分岐してサイドス
ポットを生成し、その各々の反射光を検出してその位相
差からトラッキングエラー信号を得る方式である。差動
プッシュプル法は、回折格子を用いてサイドスポットを
生成し、その各々の反射光から得られるプッシュプル信
号によりトラッキングエラー信号を得る方式である。 （実施の形態３）本発明の実施の形態３における分析装
置は、高解像度の分析が必要な場合に、ディスク１のト
ラックピッチ（Pt）よりも細かい密度で読み取りを行え
るようにしたものである。この分析装置は主に、請求項
３に記載の発明に対応する。
【００３７】この分析装置では、図１０に示すように、
メインビームＰ１１がトラック溝２４のランド部２４ａ
をトレースするように、アクチュエータ１７のトラッキ
ング制御機構によってトラッキング制御する。その際の
光スポットＰ１２の軌跡はＰ１３で示す矢印のようにな
る。
メインビームＰ１１がトラック溝２４のランド部２４ａ
をトレースするように、アクチュエータ１７のトラッキ
ング制御機構によってトラッキング制御する。その際の
光スポットＰ１２の軌跡はＰ１３で示す矢印のようにな
る。
【００３８】ディスク１が１回転してメインビームＰ１
１がトラック溝２４の１周分をトレースし終えたら、ア
クチュエータ１７のトラッキング制御機構にオフセット
を与えることにより、メインビームＰ１１にトラック溝
２４のランド部２４ａから若干ずれた位置をトレースさ
せる。その際の光スポットＰ１２の軌跡はＰ１４で示す
矢印のようになる。
１がトラック溝２４の１周分をトレースし終えたら、ア
クチュエータ１７のトラッキング制御機構にオフセット
を与えることにより、メインビームＰ１１にトラック溝
２４のランド部２４ａから若干ずれた位置をトレースさ
せる。その際の光スポットＰ１２の軌跡はＰ１４で示す
矢印のようになる。
【００３９】ディスク１がもう１回転してメインビーム
Ｐ１１がトラック溝２４の１周分をトレースし終えた
ら、さらにアクチュエータ１７のトラッキング制御機構
にオフセットを与えることにより、メインビームＰ１１
にトラック溝２４のランド部２４ａからさらにずれた位
置をトレースさせる。その際の光スポットＰ１２の軌跡
はＰ１５で示す矢印のようになる。
Ｐ１１がトラック溝２４の１周分をトレースし終えた
ら、さらにアクチュエータ１７のトラッキング制御機構
にオフセットを与えることにより、メインビームＰ１１
にトラック溝２４のランド部２４ａからさらにずれた位
置をトレースさせる。その際の光スポットＰ１２の軌跡
はＰ１５で示す矢印のようになる。
【００４０】このとき、光スポットＰ１２の反射光を検
出すると、Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５のピッチで、つまり
ディスク１のトラックピッチ（Pt）よりも細かい密度で
読み取りを行うことになり、高解像度の分析が可能とな
る。 （実施の形態４）本発明の実施の形態４における分析装
置は、高解像度の分析が不要な場合に短時間で分析を行
えるようにしたものである。この分析装置は請求項４に
記載の発明に対応する。
出すると、Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５のピッチで、つまり
ディスク１のトラックピッチ（Pt）よりも細かい密度で
読み取りを行うことになり、高解像度の分析が可能とな
る。 （実施の形態４）本発明の実施の形態４における分析装
置は、高解像度の分析が不要な場合に短時間で分析を行
えるようにしたものである。この分析装置は請求項４に
記載の発明に対応する。
【００４１】この分析装置では、図１１に示すように、
メインビームＰ１１がトラック溝２４のランド部２４ａ
をトレースするように、アクチュエータ１７のトラッキ
ング制御機構によってトラッキング制御する。その際の
光スポットＰ１２の軌跡はＰ１６で示す矢印のようにな
る。
メインビームＰ１１がトラック溝２４のランド部２４ａ
をトレースするように、アクチュエータ１７のトラッキ
ング制御機構によってトラッキング制御する。その際の
光スポットＰ１２の軌跡はＰ１６で示す矢印のようにな
る。
【００４２】ディスク１が１回転してメインビームＰ１
１がトラック溝２４の１周分をトレースし終えたら、送
りモータ４によって光出射手段３をディスク半径方向に
移動させることにより、メインビームＰ１１のトレース
位置をディスク１の外周方向にｎ本分だけトラックジャ
ンプさせる。ジャンプ先のトラック溝２４のランド部２
４ａをメインビームＰ１１がトレースするようにトラッ
キング制御する。その際の光スポットＰ１２の軌跡はＰ
１７で示す矢印のようになる。
１がトラック溝２４の１周分をトレースし終えたら、送
りモータ４によって光出射手段３をディスク半径方向に
移動させることにより、メインビームＰ１１のトレース
位置をディスク１の外周方向にｎ本分だけトラックジャ
ンプさせる。ジャンプ先のトラック溝２４のランド部２
４ａをメインビームＰ１１がトレースするようにトラッ
キング制御する。その際の光スポットＰ１２の軌跡はＰ
１７で示す矢印のようになる。
【００４３】その後、同様にして、トラックジャンプと
トレースとを繰り返す。このとき、光スポットＰ１２の
反射光を検出すると、Ｐ１６，Ｐ１７のピッチで、つま
りディスク１のトラックピッチ（Pt）よりも粗い密度で
読み取りを行うことになり、全てのトラック溝をトレー
スする分析時よりも解像度が低い分析を短時間で行うこ
とが可能となる。トラックジャンプの本数ｎは、要求さ
れる解像度と許容される分析時間との兼ね合いで決定す
ることができる。 （実施の形態５）本発明の実施の形態５における分析装
置は、ディスクにおける試薬の塗布領域と非塗布領域と
を判断し、塗布領域で高解像度での分析を行い、非塗布
領域で低解像度（高速）での分析を行うようにしたもの
である。この分析装置は請求項９〜請求項１１に記載の
発明に対応する。
トレースとを繰り返す。このとき、光スポットＰ１２の
反射光を検出すると、Ｐ１６，Ｐ１７のピッチで、つま
りディスク１のトラックピッチ（Pt）よりも粗い密度で
読み取りを行うことになり、全てのトラック溝をトレー
スする分析時よりも解像度が低い分析を短時間で行うこ
とが可能となる。トラックジャンプの本数ｎは、要求さ
れる解像度と許容される分析時間との兼ね合いで決定す
ることができる。 （実施の形態５）本発明の実施の形態５における分析装
置は、ディスクにおける試薬の塗布領域と非塗布領域と
を判断し、塗布領域で高解像度での分析を行い、非塗布
領域で低解像度（高速）での分析を行うようにしたもの
である。この分析装置は請求項９〜請求項１１に記載の
発明に対応する。
【００４４】図１２（ａ）に示すように、ディスク１の
試料展開面２５に、複数の分析を行うための試薬が塗布
された試薬塗布領域２９が半径方向に並んで配置され、
各試薬塗布領域２９の間に、それぞれの境界を明確にす
るための試薬非塗布領域３０が設けられている。
試料展開面２５に、複数の分析を行うための試薬が塗布
された試薬塗布領域２９が半径方向に並んで配置され、
各試薬塗布領域２９の間に、それぞれの境界を明確にす
るための試薬非塗布領域３０が設けられている。
【００４５】このようなディスク１のディスク面を、収
束光Ｐ１の光スポットＰ２で軌跡Ｐ３のようにトレース
すると、試薬塗布領域２９をトレースしたときの検出信
号は図１２（ｂ）に示すように変化し、これに対し試薬
非塗布領域３０をトレースしたときの検出信号は図１２
（ｃ）に示すように平坦になる。
束光Ｐ１の光スポットＰ２で軌跡Ｐ３のようにトレース
すると、試薬塗布領域２９をトレースしたときの検出信
号は図１２（ｂ）に示すように変化し、これに対し試薬
非塗布領域３０をトレースしたときの検出信号は図１２
（ｃ）に示すように平坦になる。
【００４６】このため分析装置は、このような検出信号
の違いを利用して試薬塗布領域２９と試薬非塗布領域３
０とを判断し、試薬塗布領域２９では予め決めた高解像
度の読み取りを行い、試薬非塗布領域３０では予め決め
た低解像度まで解像度を落として高速読み取りを行うよ
うに構成されている。
の違いを利用して試薬塗布領域２９と試薬非塗布領域３
０とを判断し、試薬塗布領域２９では予め決めた高解像
度の読み取りを行い、試薬非塗布領域３０では予め決め
た低解像度まで解像度を落として高速読み取りを行うよ
うに構成されている。
【００４７】例えば、ディスクの最内周から読み取り動
作を開始した時に、光スポットが試薬塗布領域２９に入
っているかどうかを検出信号から判断し、試薬塗布領域
２９でないと判断された場合は、実施の形態４で説明し
たのと同様に、トレースとｎ本の外周側へのトラックジ
ャンプを繰り返して高速読み取りを行なう。この高速読
み取り中の検出信号から、光スポットが試薬塗布領域２
９に入ったと判断されたら、ｎ本分だけ逆方向にトラッ
クジャンプを行ない、そこから高解像度での読み取りを
行なう。
作を開始した時に、光スポットが試薬塗布領域２９に入
っているかどうかを検出信号から判断し、試薬塗布領域
２９でないと判断された場合は、実施の形態４で説明し
たのと同様に、トレースとｎ本の外周側へのトラックジ
ャンプを繰り返して高速読み取りを行なう。この高速読
み取り中の検出信号から、光スポットが試薬塗布領域２
９に入ったと判断されたら、ｎ本分だけ逆方向にトラッ
クジャンプを行ない、そこから高解像度での読み取りを
行なう。
【００４８】このような処理を繰り返すことによって、
試薬塗布領域２９では高解像度の読み取りを行ない、試
薬非塗布領域３０では高速読み取りを行なうことが可能
であり、高精度かつ高速な分析が可能である。実施の形
態１で述べた処理、すなわち、高速読み取り時はディス
ク回転数を上げ、高解像度読み取り時はディスク回転数
を下げる処理、を併用すれば更に効率的な分析が可能で
ある。
試薬塗布領域２９では高解像度の読み取りを行ない、試
薬非塗布領域３０では高速読み取りを行なうことが可能
であり、高精度かつ高速な分析が可能である。実施の形
態１で述べた処理、すなわち、高速読み取り時はディス
ク回転数を上げ、高解像度読み取り時はディスク回転数
を下げる処理、を併用すれば更に効率的な分析が可能で
ある。
【００４９】試薬塗布領域２９と試薬非塗布領域３０と
を判断する基準としては、反射光または透過光の光量の
絶対値、または、反射光または透過光の光量変化の振幅
が用いられる。具体的にはたとえば、当該種類のディス
ク１の試薬塗布領域２９と試薬非塗布領域３０とについ
て予め、反射光または透過光の光量の絶対値、あるいは
反射光または透過光の光量変化の振幅が求められ、それ
と比較される。 （実施の形態６）本発明の実施の形態６における分析装
置は、ディスクに予め記録された情報に基づいて分析を
行うようにしたものである。この分析装置は請求項１２
に記載の発明に対応する。
を判断する基準としては、反射光または透過光の光量の
絶対値、または、反射光または透過光の光量変化の振幅
が用いられる。具体的にはたとえば、当該種類のディス
ク１の試薬塗布領域２９と試薬非塗布領域３０とについ
て予め、反射光または透過光の光量の絶対値、あるいは
反射光または透過光の光量変化の振幅が求められ、それ
と比較される。 （実施の形態６）本発明の実施の形態６における分析装
置は、ディスクに予め記録された情報に基づいて分析を
行うようにしたものである。この分析装置は請求項１２
に記載の発明に対応する。
【００５０】図１３に示すように、ディスク１における
内周部領域３１のトラック溝に予め、分析時の最適読み
取り解像度に関する情報が記録されている。記録の形式
は、従来のＣＤ−ＲＯＭのようなピット記録方式や、Ｃ
Ｄ−ＲあるいはＣＤ−ＲＷのように有機色素や相変化材
料を用いた記録方式がとられる。
内周部領域３１のトラック溝に予め、分析時の最適読み
取り解像度に関する情報が記録されている。記録の形式
は、従来のＣＤ−ＲＯＭのようなピット記録方式や、Ｃ
Ｄ−ＲあるいはＣＤ−ＲＷのように有機色素や相変化材
料を用いた記録方式がとられる。
【００５１】この分析装置は、上記した実施の形態１〜
５の分析装置について記載した１または複数の制御方法
を実施可能であり、装着されたディスク１の最適読み取
り解像度情報を光出射手段３からの収束光Ｐ１を用いて
読み出し、その情報に基づいて読み取り解像度を決定
し、決定した読み取り解像度に対応するいずれかの制御
方法を選択して実施するように構成されている。
５の分析装置について記載した１または複数の制御方法
を実施可能であり、装着されたディスク１の最適読み取
り解像度情報を光出射手段３からの収束光Ｐ１を用いて
読み出し、その情報に基づいて読み取り解像度を決定
し、決定した読み取り解像度に対応するいずれかの制御
方法を選択して実施するように構成されている。
【００５２】たとえば、複数の分析内容に関する情報が
記録されたディスク１を装着し、所望の分析内容を指定
すると、ディスク１から、入力した分析内容に関する情
報が読み出され、同分析内容に応じた読み取り解像度が
決定され、決定された読取り解像度に対応する制御方法
が自動的に選択されて、実施される。
記録されたディスク１を装着し、所望の分析内容を指定
すると、ディスク１から、入力した分析内容に関する情
報が読み出され、同分析内容に応じた読み取り解像度が
決定され、決定された読取り解像度に対応する制御方法
が自動的に選択されて、実施される。
【００５３】具体的には、試料が血液で分析内容が白血
球数の計測である場合には、白血球の直径はおおよそ６
〜１４μm であるから、最適読み取り解像度３μm 以下
がディスク１に記録される。試料が血液で分析内容が血
小板数の計測である場合には、血小板の直径は２〜３μ
m 程度であるから、最適読み取り解像度１μm 以下がデ
ィスク１に記録される。その他、原虫の大きさは数〜数
十μm 、カビは数μm、細菌は１μm 程度の大きさなの
で、それぞれに最適な読み取り解像度がディスク１に記
録される。
球数の計測である場合には、白血球の直径はおおよそ６
〜１４μm であるから、最適読み取り解像度３μm 以下
がディスク１に記録される。試料が血液で分析内容が血
小板数の計測である場合には、血小板の直径は２〜３μ
m 程度であるから、最適読み取り解像度１μm 以下がデ
ィスク１に記録される。その他、原虫の大きさは数〜数
十μm 、カビは数μm、細菌は１μm 程度の大きさなの
で、それぞれに最適な読み取り解像度がディスク１に記
録される。
【００５４】このようなディスク１を装着して分析内容
「白血球数の計測」を指定すると、ディスク１の各最適
読み取り解像度の情報が読み出され、その中の「白血球
数の計測」に関する読み取り解像度３μm 以下に決定さ
れ、この決定された読取り解像度３μm 以下に対応する
予め決められた制御方法、たとえば実施の形態２の制御
方法が選択されて、実施される。
「白血球数の計測」を指定すると、ディスク１の各最適
読み取り解像度の情報が読み出され、その中の「白血球
数の計測」に関する読み取り解像度３μm 以下に決定さ
れ、この決定された読取り解像度３μm 以下に対応する
予め決められた制御方法、たとえば実施の形態２の制御
方法が選択されて、実施される。
【００５５】ディスク１を分析内容ごとに専用にして分
析内容に即した情報を記録しておけば、所望の分析内容
を入力することなく自動的に分析を行なうように構成す
ることも可能である。
析内容に即した情報を記録しておけば、所望の分析内容
を入力することなく自動的に分析を行なうように構成す
ることも可能である。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明の分析装置によれ
ば、試料をディスク上に展開して位置精度よく分析する
ことができ、その際の解像度、検査時間とも適宜に変更
できるので、高い解像度での分析と短時間での分析とを
選択して行なえる。しかもこの分析装置は、従来の光デ
ィスク装置と共通の構成、共通の部品を流用して安価に
製作することが可能である。
ば、試料をディスク上に展開して位置精度よく分析する
ことができ、その際の解像度、検査時間とも適宜に変更
できるので、高い解像度での分析と短時間での分析とを
選択して行なえる。しかもこの分析装置は、従来の光デ
ィスク装置と共通の構成、共通の部品を流用して安価に
製作することが可能である。
【図１】本発明の実施の形態１の分析装置の概略全体構
成を示す斜視図
成を示す斜視図
【図２】図１の分析装置に設けられた光出射手段の斜視
図
図
【図３】図２の光出射手段の光学系などを示した構成図
【図４】図１の分析装置で使用される分析用ディスクの
一部切り欠き平面図
一部切り欠き平面図
【図５】図１の分析装置における検出方法を説明する一
部拡大断面図
部拡大断面図
【図６】図１の分析装置における検出方法を説明する模
式図
式図
【図７】図１の分析装置におけるディスク回転数の制御
方法を示すフローチャート
方法を示すフローチャート
【図８】図１の分析装置と同等の構成を有した本発明の
実施の形態２の分析装置における検出方法を説明する一
部拡大断面図
実施の形態２の分析装置における検出方法を説明する一
部拡大断面図
【図９】同実施の形態２の分析装置における検出方法を
説明する模式図
説明する模式図
【図１０】図１の分析装置と同等の構成を有した本発明
の実施の形態３の分析装置における検出方法を説明する
模式図
の実施の形態３の分析装置における検出方法を説明する
模式図
【図１１】図１の分析装置と同等の構成を有した本発明
の実施の形態４の分析装置における検出方法を説明する
模式図
の実施の形態４の分析装置における検出方法を説明する
模式図
【図１２】図１の分析装置と同等の構成を有した本発明
の実施の形態５の分析装置について（ａ）検出方法を説
明する模式図、（ｂ）試薬の塗布領域での光量変化を示
すグラフ、（ｃ）試薬の非塗布領域での光量変化を示す
グラフ
の実施の形態５の分析装置について（ａ）検出方法を説
明する模式図、（ｂ）試薬の塗布領域での光量変化を示
すグラフ、（ｃ）試薬の非塗布領域での光量変化を示す
グラフ
【図１３】図１の分析装置と同等の構成を有した本発明
の実施の形態６の分析装置で使用される分析用ディスク
の斜視図
の実施の形態６の分析装置で使用される分析用ディスク
の斜視図
１ ディスク
２ ディスク回転手段
３ 光出射手段
４ 送りモータ
５ 送りねじ
６ レール部材
10 光出射部
11 光検出部
11a 光検出部
16 対物レンズ
17 アクチュエータ
24 トラック溝
24a ランド部
24b グルーブ部
25 試料展開面
26 試薬
27 試料
28 回折格子
29 試薬塗布領域
30 試薬非塗布領域
31 最適読み取り解像度情報記録領域
P1 収束光
P2 光スポット
P3 光スポットの軌跡
P11 メインビーム
P12 メインビームの光スポット
P21 サブビーム
P22 サブビームの光スポット
P13 〜P17,P23 光スポットの軌跡
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 黒川 英之
香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿電
子工業株式会社内
(72)発明者 藤本 光輝
香川県高松市古新町８番地の１ 松下寿電
子工業株式会社内
Ｆターム(参考） 2G054 AA07 AB07 BB20 CA21 CE02
EA01 EA03 GA05 GE01
2G058 AA09 CA04 CC08 CC14 CF18
EA11 EA14 FA03 GA02 GA04
GC05 GE04
Claims (12)
- 【請求項１】 一方のディスク面が試料展開面とされ、
このディスク面に沿う方向の螺旋状あるいは同心円状の
トラック溝が形成されたディスクと、前記ディスクを保
持し回転させるディスク回転手段と、前記ディスク回転
手段に保持されたディスクの半径方向に移動自在に設け
られ収束光を出射する光出射手段と、前記光出射手段か
ら出射される収束光の焦点を前記ディスクのディスク面
に合焦させるフォーカシング制御手段と、前記光出射手
段から出射される収束光の焦点を前記ディスクのトラッ
ク溝に追従させるトラッキング制御手段とを備え、前記
ディスクのディスク面に供給されて回転の際の遠心力に
よって展開された試料あるいはこの試料と反応した試薬
に前記光出射手段からの収束光を照射し、その反射光も
しくは透過光を受光手段で検出して前記試料を分析する
分析装置において、 分析に必要な解像度に応じてディスク回転手段のディス
ク回転数を制御するように構成した分析装置。 - 【請求項２】 一方のディスク面が試料展開面とされ、
このディスク面に沿う方向の螺旋状あるいは同心円状の
トラック溝が形成されたディスクと、前記ディスクを保
持し回転させるディスク回転手段と、前記ディスク回転
手段に保持されたディスクの半径方向に移動自在に設け
られ収束光を出射する光出射手段と、前記光出射手段か
ら出射される収束光の焦点を前記ディスクのディスク面
に合焦させるフォーカシング制御手段と、前記光出射手
段から出射される収束光の焦点を前記ディスクのトラッ
ク溝に追従させるトラッキング制御手段とを備え、前記
ディスクのディスク面に供給されて回転の際の遠心力に
よって展開された試料あるいはこの試料と反応した試薬
に前記光出射手段からの収束光を照射し、その反射光も
しくは透過光を受光手段で検出して前記試料を分析する
分析装置において、 光出射手段の光路中に収束光を複数に分岐させる回折格
子を有し、前記回折格子で分岐されディスクのディスク
面に合焦された分岐光の反射光を各々受光手段で検出す
ることにより、トラック溝ピッチよりも細かい解像度で
分析を行うように構成した分析装置。 - 【請求項３】 一方のディスク面が試料展開面とされ、
このディスク面に沿う方向の螺旋状あるいは同心円状の
トラック溝が形成されたディスクと、前記ディスクを保
持し回転させるディスク回転手段と、前記ディスク回転
手段に保持されたディスクの半径方向に移動自在に設け
られ収束光を出射する光出射手段と、前記光出射手段か
ら出射される収束光の焦点を前記ディスクのディスク面
に合焦させるフォーカシング制御手段と、前記光出射手
段から出射される収束光の焦点を前記ディスクのトラッ
ク溝に追従させるトラッキング制御手段とを備え、前記
ディスクのディスク面に供給されて回転の際の遠心力に
よって展開された試料あるいはこの試料と反応した試薬
に前記光出射手段からの収束光を照射し、その反射光も
しくは透過光を受光手段で検出して前記試料を分析する
分析装置において、 トラッキング制御手段に読み取りピッチを変更するオフ
セットを掛けることにより、光出射手段からの収束光の
焦点をトラック溝間にも配置して、トラック溝ピッチよ
りも細かい解像度で分析を行うように構成した分析装
置。 - 【請求項４】 一方のディスク面が試料展開面とされ、
このディスク面に沿う方向の螺旋状あるいは同心円状の
トラック溝が形成されたディスクと、前記ディスクを保
持し回転させるディスク回転手段と、前記ディスク回転
手段に保持されたディスクの半径方向に移動自在に設け
られ収束光を出射する光出射手段と、前記光出射手段か
ら出射される収束光の焦点を前記ディスクのディスク面
に合焦させるフォーカシング制御手段と、前記光出射手
段から出射される収束光の焦点を前記ディスクのトラッ
ク溝に追従させるトラッキング制御手段とを備え、前記
ディスクのディスク面に供給されて回転の際の遠心力に
よって展開された試料あるいはこの試料と反応した試薬
に前記光出射手段からの収束光を照射し、その反射光も
しくは透過光を受光手段で検出して前記試料を分析する
分析装置において、 光出射手段からの収束光の焦点を少なくとも１周ずつト
ラックジャンプさせることにより、トラック溝ピッチよ
りも粗い解像度で高速に分析を行うように構成した分析
装置。 - 【請求項５】 ディスクがＣＤまたはＤＶＤである光デ
ィスクと同一形式のトラック溝を有し、光出射手段およ
び受光手段を、前記光ディスクのための光ピックアップ
と互換性を有する光ピックアップに設けた請求項１〜請
求項４のいずれかに記載の分析装置。 - 【請求項６】 トラッキング制御手段を、トラッキング
エラー検出方法として３ビーム法を実施可能に構成した
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の分析装置。 - 【請求項７】 トラッキング制御手段を、トラッキング
エラー検出方法として位相差検出法を実施可能に構成し
た請求項１〜請求項５のいずれかに記載の分析装置。 - 【請求項８】 トラッキング制御手段を、トラッキング
エラー検出方法として差動プッシュプル法を実施可能に
構成した請求項１〜請求項５のいずれかに記載の分析装
置。 - 【請求項９】 試薬の塗布領域と非塗布領域とを反射光
もしくは透過光を基に判断し、塗布領域に対して高解像
度での分析を行い、非塗布領域に対して塗布領域よりも
低解像度で高速な分析を行うように構成した請求項１〜
請求項８のいずれかに記載の分析装置。 - 【請求項１０】 試薬の塗布領域と非塗布領域とを、反
射光または透過光の光量の絶対値から判断するように構
成した請求項９記載の分析装置。 - 【請求項１１】 試薬の塗布領域と非塗布領域とを、反
射光または透過光の光量変化の振幅から判断するように
構成した請求項９記載の分析装置。 - 【請求項１２】 ディスクのトラック溝に最適読み取り
解像度に関する情報を予め記録し、その記録情報を光出
射手段で読み出して解像度を決定するように構成した請
求項１〜請求項８のいずれかに記載の分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002047246A JP3926171B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002047246A JP3926171B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003248007A true JP2003248007A (ja) | 2003-09-05 |
| JP3926171B2 JP3926171B2 (ja) | 2007-06-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP7085231B2 (ja) | 2020-08-28 | 2022-06-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 微小構造物検出方法、及びその装置 |
-
2002
- 2002-02-25 JP JP2002047246A patent/JP3926171B2/ja not_active Expired - Fee Related
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