JP2007265506A - 蛍光検出機能付き光ディスク装置、および、光ディスク - Google Patents

Abstract

【課題】 蛍光検出を容易に且つ高速に行うことができるとともに、この測定結果に連動して映像コンテンツの提供を行うという斬新な機能を有する光ディスクおよび光ディスク装置を提供する。
【解決手段】 ディスクの中央側に形成され測定試料の蛍光検出を行うための蛍光情報領域、外周側に形成され反射面にデータが記録されるデータ記録領域を備えた光ディスク１と、励起光の出力とレーザ光の出力により蛍光検出とデータ再生とが可能な光ヘッド、光ディスクをクランプして回転させるスピンドル機構、光ディスクと光ヘッドとの相対位置を光ディスクの半径方法に変化させるスライド機構を備えた光ディスク装置１００とを備え、光ディスク装置１００において蛍光検出の測定結果に基づきデータ記録領域に記録されているコンテンツデータの再生制御を行うようにする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、試料中に含まれる特定物質の測定を行う蛍光検出機能とコンテンツ再生機能とを融合させた光ディスクおよび光ディスク装置に関する。

以前より、例えば唾液に含まれる特定の免疫物質を蛍光検出により定量測定し、その測定値により被験者のストレス度などを判定する検査技術がある。

また、光ビデオディスクの分野においては、１枚の光ディスクに複数種類のストーリーや複数種類の映像アングルのコンテンツデータを予め格納しておくとともに、コンテンツデータを構成する各データブロックの先頭に制御データ（Navigation Packと呼ばれる）を付加し、この制御データ中の再生制御情報に基づいてコンテンツデータの再生制御を行うことで、複数種類のアングルやストーリーのうち何れかを選択的に再生するマルチアングル機能やストーリーチェンジ機能などと云った技術が確立されている。

また、近年、コンテンツの著作権保護のために光ディスクに記録されたコンテンツの自由な複製を制限するＣＰＲＭ（Content Protection for Recordable Media）やＣＰＰＭ（Content Protection for Prerecorded Media）といった技術が用いられている。これらの技術においては、コンテンツデータは暗号化して光ディスクに記録されるとともに、再生機器に記憶されたデバイスキーデータと光ディスクに記録されたメディアキーデータとを用いてコンテンツデータの復号を行うようになっている。また、上記のメディアキーデータにはディスクごとに異なるメディアＩＤ（識別情報）が含まれるとともに、このメディアＩＤは改竄や複製を防ぐ目的で光ディスクのＢＣＡ（Burst Cutting Area）にＹＡＧレーザ等を用いて書き込まれるようになっている。

また、本願発明に関連する従来技術として次のような技術の開示がある。例えば特許文献１には、光ディスクドライブを用いて試料分析を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、光ディスクドライブを用いて試料分析を行う技術において、試料の配置を知らせるアドレス情報などを光ディスクのデータとして記録しておく技術が開示されている。また、特許文献３にはこれと同様の技術において、試料となる細胞の認識および画像化を行うソフトウェアを同一の光ディスク上に記録しておく技術が開示されている。また、特許文献４には、カード所有者の証明データとしてデータカードのラベルにバイオメトリック・データを格納する技術が開示されている。バイオメトリック・データとしてはＤＮＡサンプルを用いることもできるとの記載がある。
特許第３３５６７８４号公報 特表２００２−５２１６６６号公報 特表２００５−５０９８８２号公報 特表２００５−５１４７２０号公報

本願の発明者らは、例えば唾液を検体として唾液中に含まれる免疫物質"ＩｇＡ"の分泌量を蛍光検出により測定することで、被験者のストレス度や老化度を容易に判定することのできる蛍光検出装置を開発している。

この蛍光検出装置においては、蛍光検出を行う光学ヘッドとして、光ディスク装置に用いられている光ピックアップの構成を適宜取り入れることで、装置の小型化や測定の高速化を図っている。例えば、蛍光検出のために対物レンズにより励起光を測定点に集束させるとともに同一の対物レンズにより蛍光を集光させたり、対物レンズをレンズアクチュエータにより微小変位させることで励起光のフォーカス位置の調整や水平方向の調整を行う構成を採用している。

また、蛍光検出装置では、マイクロ流路に沿って試料を流して各種試薬と反応させて測定を行うが、マイクロ流路に試料を流すには長い時間を要するのが一般であるが、本発明者らは、光ディスクの基板と基板の間にマイクロ流路を設け、光ディスクの回転運動を利用して流路に試料を流す構成を採用することで、適度な速度で試料を流路中で移動させることができ有効な手段であることを発見した。

さらに、本発明者らは、蛍光検出装置と試料を流す構成の何れにも光ディスク装置と同様の構成を用いるのであれば、蛍光検出の技術に光ディスクの技術を融合させて、新たな機能や効果を創出できるのではないかと検討した。

この発明の目的は、蛍光検出を容易に且つ高速に行うことのできるとともに、蛍光検出の技術と光ディスク分野の技術とを融合させることで、今までにない斬新で趣向性のある装置等を提供することにある。また、これらの融合により、強固なプロテクト機能を付加することのできる装置等を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、ディスクの第１半径範囲に形成され測定試料の蛍光検出を行うための試料測定領域と、ディスクの第２半径範囲に形成され反射面にデータが記録されるデータ記録領域とを備え、前記試料測定領域には、ディスク内に形成され円周方向に沿って伸びる流路と、ディスク表面から前記流路に通じる試料注入孔とが設けられている光ディスクである。

このような手段によれば、ディスク上の試料注入孔に例えば唾液などの試料を注入し、ディスクを回転させることで、流路内で適度なスピードで試料を移動させることが出来る。また、光ディスクは射出成型された２枚の基板を張り合わせて作成する技術が確立されており、型枠により基板に流路となる溝を形成することで、同様の作成方法を用いて適宜な深さと幅のマイクロ流路を容易に作成することが出来る。

また、試料測定領域は一部の半径範囲にのみ形成され、第２半径範囲のデータ記録領域には光ディスクの一般的なフォーマットでデータを格納することが出来るため、蛍光検出の処理とリンクさせて光ディスクの再生処理を行うことも可能となる。

望ましくは、前記試料注入孔は１本の前記流路に対して所定間隔を開けて複数個設けられていると良い。このように複数個の孔が設けられていることで、流路内への空気の流入と排出が適宜行われて、試料をスムースに移動することが出来る。

また具体的には、前記流路中には、試料内に所定の反応物質を溶け出させる１個または複数の溶出試薬溜まりと、所定の反応物質を固定的に保持する固定試薬溜まりとを設けると良い。

このような構成により、試料に含まれる測定対象の物質に蛍光物質を適宜結合させて流路中の所定箇所に固定化させることができ、これらによって測定対象の物質を蛍光検出により定量的に測定することが可能となる。

また好ましくは、前記試料測定領域は前記データ記録領域よりもディスクの中央側に形成すると良い。一般的なコンテンツディスクでは、コンテンツデータは時系列に中央側から外周側にかけて記録され、光ディスクのメディアＩＤ（識別情報）や制御用データなどは内周部に格納される。従って、蛍光検出処理によりコンテンツ再生の制御処理やメディアＩＤの読みこみを行う場合に、上記構成により、一般的なコンテンツディスクの読み出しと同様の手順で処理することが可能となる。

また具体的には、前記第１半径範囲には蛍光体の配列によりメディア識別情報が表わされた蛍光固定データ領域が形成され、前記第２半径範囲のデータ記録領域には、前記メディア識別情報を暗号鍵として暗号化されたコンテンツデータを格納するように構成すると良い。

このような構成によれば、蛍光体配列によるメディアＩＤは、従来の光ディスクのメディアＩＤよりも改竄や複製が難しいので、従来のものよりコンテンツデータの強固な著作権保護を図ることが出来る。

さらに具体的には、前記データ記録領域には複数パターンの中から或る再生パターンを選択して再生可能なコンテンツデータを格納するように構成すると良い。

このような構成により、例えば、蛍光検出によりストレス度や老化度を判定した後、その判定結果に合わせたコンテンツ再生を行うことが出来るなど、測定と測定結果に連動したコンテンツ提供とを連続的に行うことが出来る。

また、上記目的を達成するため、本発明の光ディスク装置は、ディスクの第１半径範囲に蛍光体により所定情報が表わされる蛍光情報領域が形成され、第２半径範囲に反射面にデータが記録されるデータ記録領域が形成された光ディスクに対してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクに光を集束させるとともに該集束箇所から戻ってくる光を集光する対物レンズと、前記対物レンズをフォーカス方向とトラッキング方向とに変位可能なレンズアクチュエータと、レーザ光を出力する第１光源と、前記レーザ光の前記記録面からの反射光を受光する第１光センサと、前記レーザ光を前記対物レンズまで導くとともに該レーザ光の反射光を前記第１光センサまで導く第１光学系と、励起光の出力を行う第２光源と、前記励起光の照射により発せられる蛍光の受光を行う第２光センサと、前記励起光を前記対物レンズまで導くとともに光ディスクから発せられる蛍光を前記第２光センサまで導く第２光学系と、前記光ディスクをクランプして回転させるスピンドル機構と、該スピンドル機構に搭載された光ディスクと前記対物レンズとの相対位置を光ディスクの半径方法に変化させるスライド機構とを備え、前記第１光センサにより前記データ記録領域のデータを読み込み、前記第２光センサにより前記蛍光情報領域の情報を取得するように構成したものである。

具体的には、前記蛍光情報領域には蛍光体の配列により表わされたメディア識別情報が格納され、前記データ記録領域には暗号データが格納されており、前記第２光センサにより読み込んだ前記メディア識別情報を用いて、前記第１光センサにより読み込んだ前記暗号データの復号処理を行う復号回路を備えると良い。

また具体的には、前記蛍光情報領域には予め固定されていない変動情報が形成されるとともに、前記データ記録領域には複数パターンの中から或る再生パターンを選択して再生可能なコンテンツデータが格納されており、前記第２光センサにより取得した前記変動情報に基づいて、前記第１センサにより読み込んだ前記コンテンツデータの再生パターンを選択する制御回路を備えると良い。

さらに具体的には、前記蛍光情報領域には被測定試料が流入される流路が形成され、前記第２光センサの受光量に基づき前記被測定試料内の特定物質の量を判定する判定回路を備え、前記制御回路は、前記判定回路の判定情報に基づいて前記再生パターンの選択を行うように構成すると良い。

このような構成により、先に説明したように本発明に係る光ディスクを用いて容易に且つ高速に蛍光検出の測定を行うことが出来るとともに、測定とこの測定結果に連動したコンテンツの提供とを連続的に行うことが出来る。また、蛍光検出を用いなければ復号できないような強固な著作権保護も実現することが出来る。

以上説明したように、本発明に従うと、蛍光検出を容易に且つ高速に行うことが可能となる。また、蛍光検出の測定とこの測定結果に連動させたコンテンツ提供とを連続的に行うという斬新な測定機セットを提供することが出来る。また、蛍光検出の機能がないと再生等の出来ない強固なプロテクト機能を提供できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明の実施の形態の光ディスク１の各領域を説明する平面図を、図２には、光ディスク１の蛍光情報領域に設けられた試料注入孔、流路、蛍光固定データ領域の詳細を表わした説明図を示す。

この実施の形態の光ディスク１並びに蛍光検出機能付き光ディスク装置１００は、例えば、唾液を試料としてその中に含まれる特定の分泌型抗体"ＩｇＡ"の定量測定を行うとともに、その測定結果に連動したデジタルコンテンツの再生を連続的に行い得るものである。

光ディスク１は、その中央側の半径範囲に蛍光検出の測定等を行うための蛍光情報領域が設定され、その外側の半径範囲にデジタルコンテンツ（例えば映像音声コンテンツ）のデータが格納されたデータ領域が設定されている。

蛍光情報領域には、図２にも示すように、ディスク内部に円周方向に沿ってスパイラル状に伸びる流路２が形成されている。この流路２は、例えば、幅１０μｍ×深さ１０μｍ程度のマイクロ流路であるが、５〜４０μｍ程度の幅や深さとしても良い。一般に、光ディスク１は厚さ０．６ｍｍの２枚のディスク基板を紫外線硬化樹脂等により張り合わせて構成されるが、上記の流路２は、これらの基板のうち一方のディスク基板の張合せ面側に溝を設けておくことで形成することが出来る。２枚のディスク基板を張り合わせることでこの溝の開口側も囲まれて流路２となる。

また、この流路２の途中には、ディスク上面に通じる試料注入孔３が所定間隔を開けて複数設けられている。この試料注入孔３は、試料を採取したチューブの先端を差し込んで流路２内に試料を注入するためのものである。

上記の流路２となる溝や試料注入孔３は、ディスク基板を射出成型したときに同時に形成されるように、ディスク基板の型（スタンパ）にそれに対応する形状部分を設けておくと良い。そして、この型を用いてポリカーボネイトの射出成型を行うことで、流路２や試料注入孔３を有する光ディスク１を安価に大量に生産することが可能となる。

また、この流路２の１個の試料注入孔３から次の試料注入孔３までの経路途中には、液体が注入されることで液体中に反応物質を溶け出させる第１と第２の試薬溜り（溶出試薬溜り）３１，３２と、液体が流れてきても反応物質を固定的に維持する第３の試薬溜り（固定試薬溜り）３３とが設けられている。

また、上記の流路２中、例えば、その流路端に近い一部区間には、蛍光体３６により固定データであるメディアＩＤが書き込まれた蛍光体固定データ領域が設定されている。この蛍光体固定データ領域は、一般的な光ディスクのＢＣＡ（Burst Cutting Area）に対応するデータ領域である。この蛍光体固定データ領域には、流路２の上面等に例えば蛍光レゾルフィン等の蛍光体３６の配列によりメディアＩＤ等が記録されている。この蛍光体３６のスポットは、例えばインクジェットヘッド等により蛍光体３６のインク液を微細液滴にして吐出することで形成することが出来る。

なお、この固定データが記録される箇所は、流路２の末端部分でなく、流路２中の蛍光検出測定に使用しない部分であれば他の経路部分を用いても良い。また、流路２中に設けるのではなく、流路２とは別の箇所に蛍光体固定データ領域を設けて蛍光体３６の配列を設けておくようにしても良い。

データ領域は、一般的な光ディスクと同様の構造である。このデータ領域にはマルチアングル機能やマルチストーリ機能を備えたコンテンツデータが格納され、これらマルチアングルおよびマルチストーリには、視聴者のリラックス度を表わす値に対応して一義的に選択可能な識別子が付加されている。また、これらのコンテンツデータはＣＰＲＭと同様の技術で暗号化されており、これを復号する鍵データの一つが上記蛍光体固定データ領域に格納されているメディアＩＤとなっている。

図３には、上記光ディスク１に対応して蛍光検出やデータの再生等を行う光ディスク装置１００の光学系の図を示す。同図（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図である。

この実施の形態の光ディスク装置１００は、上述の光ディスク１に対応して通常のディスクデータの記録再生動作と蛍光検出動作とを行うものである。データ領域のアクセスには第１波長（例えば６５８ｎｍ）のレーザ光を照射しその反射光を受光して行う。また、蛍光検出には第２波長（例えば５３２ｎｍ）の励起光を照射し、この励起光により発せられる蛍光波長（例えば５７０ｎｍ）の光を受光して行う。或いは、第１波長のレーザ光を励起光に用いて蛍光波長（例えば６７０ｎｍ）の光を発光させて蛍光検出に用いることも可能になっている。

光ディスク装置１００の光学系の構成は、図３に示すように、第１波長のレーザ光を出力する第１発光器（例えば半導体レーザ）２１と、進行波と反射波とを分離する偏光ビームスプリッタ２２および１／４波長板２４と、第１発光器２１の出射光を平行光にするコリメータレンズ２３と、偏光ビームスプリッタ２２で分離された反射光に対してフォーカス誤差検出用に光学作用を与える検出レンズ（例えば非点収差を与える斜め透明平板など）２５と、検出レンズ２５を経た反射光を受光する光センサ（例えばＰＤＩＣ：フォトディテクト集積回路）２６と、蛍光情報領域に照射される第２波長の励起光を出力する第２発光器（例えば発光ダイオード）１１と、第２発光器１１の出射光を平行光にするコリメータレンズ１２と、第２発光器１１の出射光から第２波長以外の光を除去するエキサイタフィルタ１３と、第１波長の光を透過させ第２波長の光を反射するダイクロイックミラー１４と、光の波長帯に応じて第１波長および第２波長の励起光を反射し蛍光を透過する２波長対応のダイクロイックミラー１５と、励起光やレーザ光を光ディスク１の記録面や流路２へ集束させるとともに反射光や蛍光を集光する対物レンズ１６と、この対物レンズ１６をフォーカス方向とトラッキング方向に微小変位させるレンズアクチュエータ２８と、ダイクロイックミラー１５を透過した光から蛍光波長（５７０ｎｍ或いは６７０ｎｍ）域以外の光を除去する２枚のエミッタフィルタ１７Ａ，１７Ｂと、これら２枚のエミッタフィルタ１７Ａ，１７Ｂの何れかを蛍光の光軸上に配置させるアクチュエータ１８と、蛍光の光量検出を行うフォトマルチプライアなどの蛍光センサ２０等を備えている。

これらのうち、第１発光器２１、偏光ビームスプリッタ２２、コリメータレンズ２３、１／４波長板２４、検出レンズ２５、光センサ２６、対物レンズ１６、および、レンズアクチュエータ２８の各構成は、従来の光ディスク装置に通常に備わるものと同様のものであり詳細な説明は省略する。

光センサ２６は複数の検出面を有し、これら複数の検出面の各検出信号を演算処理することで、記録データの再生信号のほか、フォーカスのズレ量を表わすフォーカス誤差信号や、トラッキングのズレ量を表わすトラッキング誤差信号も生成するようになっている。そして、これらフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を用いてレンズアクチュエータ２８の動作制御を行うことで、対物レンズ１６からのレーザ光の焦点位置をデータ記録面のトラック上に合わせることが可能になっている。また、第２発光器１１から励起光を出射して蛍光検出する際も、第１発光器２１からレーザ光を出射してフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号によるサーボ制御を行うことで、励起光の焦点位置が流路２中の所定位置に維持されるように制御することが可能になっている。

上記のエミッタフィルタ１７Ａ，１７Ｂは、第２発光器１１の光を励起光として蛍光検出するときにはその蛍光波長に対応したエミッタフィルタ１７Ａを、第１発光器２１の光を励起光として蛍光検出するときにはその蛍光波長に対応したエミッタフィルタ１７Ｂを、それぞれ光軸上に配置させて使用されるようになっている。

また、図示は省略するが、この光ディスク装置１００には、光ディスク１をクランプし回転させるスピンドル機構と、このスピンドル機構をスライドさせて光ディスク１の内周部から外周部までを対物レンズの上方位置に配置可能とするスライド機構とを備えている。

図４には、光ディスク装置１００の信号処理系を表わしたブロック図を示す。同図中、符号４１は上記スピンドル機構を駆動するスピンドルモータ、符号４２は上記スライド機構を駆動するスライドモータを示している。また、符号２０，２６，２８は光学構成の説明で示した蛍光センサ２０と光センサ２６とレンズアクチュエータ２８である。

この光ディスク装置１００の信号処理系の構成は、図４に示すように、光センサ２６から出力されたデータ再生信号（ＲＦ信号）を増幅して波形整形するとともにフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を入力してレンズアクチュエータ２８のサーボ制御処理を行うＲＦフロントエンド４４と、蛍光センサ２０の出力をデジタルサンプリングするサンプリング回路４５と、蛍光検出や再生信号のデジタル信号処理や信号処理系全体の制御を行うバックエンド回路５０等を備えている。

バックエンド回路５０には、ＲＦフロントエンド４４から再生信号を入力してデータの振り分けを行う入力バッファ５１と、ＣＰＲＭ等の暗号鍵の一つとなるメディアＩＤが格納される第１レジスタ５２ａと、ＣＰＲＭ等の暗号鍵の一つとなるメディアキーデータが格納される第２レジスタ５２ｂと、これら第１レジスタ５２ａと第２レジスタ５２ｂの暗号鍵を用いて暗号化された再生データを復号する復号回路５３と、所定フォーマットでエンコードされている映像データや音声データのデコード処理を行うデコード回路５４と、デコードされた映像データや音声データを再生可能な信号形式に変換するビデオエンコーダ５５と、スピンドルモータ１１やスライドモータ４２を制御して再生位置の変更処理等を行うサーボ処理回路５６と、これら各ブロックを統括的に制御するとともにサンプリング回路４５の出力を受けて蛍光検出の測定判定や蛍光体３６の配列により表わされたメディアＩＤの復元処理を行う制御回路５７等が設けられている。

次に、上記構成の光ディスク１と蛍光検出機能付き光ディスク装置１００を用いて行われる蛍光検出処理からコンテンツ再生までの動作説明をする。

図５は、この光ディスク１を用いて蛍光検出を行う際の試料の採取方法を表わした説明図、図６は、光ディスク１の流路２中における測定物質の反応例を示した説明図、図７は、蛍光体配列により表わされたメディアＩＤを用いて復号処理を行うデータプロテクト機構の内容を表わした説明図である。

この光ディスク装置１００を用いて測定とコンテンツ再生を行うには、先ず、図５に示すように、ユーザがスポイト７０を用いて唾液を採取して光ディスク１の流路２内に注入する。スポイト７０には、その後端部分に先の細いチューブ（例えばエッペンドルフ（商標）チューブ）７１が取り外し可能なように付けて一体形成され、唾液の採取時にこのチューブ７１を取り外してスポイト７０の先端に嵌める。そして、このチューブ７１に唾液を採取する。唾液を採取したら、次に、チューブ７１をスポイト７０から外してその先端を光ディスク１の試料注入孔３に差し込む。すると、毛細管現象によりチューブ７１に採取された唾液は光ディスク１の流路２中へ注入される。

光ディスク１に採取した唾液を注入したら、次に、この光ディスク１を光ディスク装置１００にセットして、測定処理の開始とコンテンツ再生の指令を図示略の操作ボタン等を用いて入力する。

すると、光ディスク装置１００の制御回路５７が制御動作を開始して、それによりスピンドルモータ４１とスライドモータ４２が駆動され、光ディスク１の蛍光情報領域の部分が対物レンズ１６の上方に配置される。また、光ディスク１が一定の回転数で回転される。すると、この回転駆動やその駆動に伴う振動により流路２に注入された試料が流路２中を移動する。

そして、この試料の移動により、流路２内で図６に示すような反応が生じる。すなわち、流路２中の第１の試薬溜り３１の箇所で試料中に第２抗体ｓ２が溶け出し、唾液中の特定免疫物質Ａと抗原抗体反応により結合する。次に、第２の試薬溜り３２の箇所で試料中に蛍光物質ｆが溶け出してこれが第２抗体ｓ２と結合する。さらに、これらが第３の試薬溜り３３の箇所を通過するときに、免疫物質Ａと結合されているものについては第１抗体ｓ１と結合されて第３の試薬溜り３３上に固定され、免疫物質Ａと結合されていない第２抗体ｓ２や蛍光物質は第３の試薬溜り３３の箇所を通過していく。

このような反応処理により、試料中の免疫物質Ａの量に応じて第３の試薬溜り３３上に固定される蛍光物質が多くなったり少なくなったりする。

上記の反応処理が一様に完了される一定時間の回転が済んだら、次いで、光ディスク１の回転数を測定用の回転数にするとともに、第２発光器１１から励起光を出力させて蛍光検出の処理に移行する。蛍光検出の処理では、第１発光器２１からもレーザ光を出力させ、その反射光によりフォーカス誤差信号を得るとともに、このフォーカス誤差信号に基づき励起光の焦点を流路２中に合わる。或いは、励起光の焦点が流路２をまたぐように上下左右に振動させる。そして、スライドモータ４２を駆動させて励起光の照射位置を光ディスク１の蛍光情報領域の内周側から外周側に移動させる。

すると、その間に、励起光の焦点が上記の蛍光物質が結合された第３試薬溜り３３の箇所を通過するタイミングが生じる。このタイミングには蛍光センサ２０の出力が高くなるので、それを制御回路５７が分析することで、第３試薬溜り３３の箇所を通過したときの蛍光量を特定し、それにより第３試薬溜り３３に結合された蛍光物質の量を特定する。また、この蛍光量を予め設定された検量線に照らし合わせて試料中の特定免疫物質の量を割り出す。さらに、この測定量に基づき制御回路５７により被験者のストレス度を判定する。なお、ここで判定されたストレス度を、ＯＳＤ（オンスクリーンディスプレー）機能等により表示出力するようにしても良い。

さらに、上記の蛍光検出処理で得られた蛍光センサ２０の出力には、蛍光体固定データ領域の蛍光体３６の配列部位を励起光が通過したときの信号も含まれており、制御回路５７の分析により、このときの信号からメディアＩＤのデータを抽出する。そして、これを第１レジスタ５２ａに格納する。

制御回路５７は、次に、上記判定したストレス度に応じたコンテンツ再生処理に移行する。すなわち、第２発光器１１からの励起光の出力を停止する一方、第１発光器２１のレーザ出力を続けたまま、スライドモータ４２を駆動してレーザ光の焦点が光ディスク１のデータ記録領域の先頭に来るように半径方向の位置を合わせる。また、光ディスク１の回転数をデータ再生用の回転数に変更する。そして、コンテンツデータの読み出しを開始する。

このコンテンツデータの読み出し処理は、図７に示すようなＣＰＲＭの施された従来の光ディスクの読み出し処理と同様のものである。すなわち、データ読出しの開始時にメディアキーブロックのデータを読み込むとともに、バックエンド回路５０に予め設定されているデバイスキーと組み合わされてメディアキーを生成し、第２レジスタ５２ｂに登録する。そして、暗号化されたコンテンツデータを読み込むとともに復号回路５３によりメディアキーとメディアＩＤとを暗号鍵に用いて復号処理がなされる。

さらに、復号されたコンテンツデータは、デコード回路５４とビデオエンコーダ５５を介して映像信号と音声信号にされて出力される。デコード回路５４のデコード処理に際しては制御回路５７によりユーザのストレス度に応じたアングル選択やストーリ選択が行われ、この選択されたアングルやストーリが再生されるように再生制御がなされる。

以上のように、この実施の形態の光ディスク１および光ディスク装置１００によれば、光ディスク１を用いて容易に且つ高速に蛍光検出の測定が出来るとともに、測定後にこの測定結果に連動したコンテンツ再生を連続的に行うという斬新な機能を提供することが出来る。例えば、光ディスク１に各測定結果に対応する複数種類の健康解説の映像コンテンツを格納しておいたり、複数種類のリラクゼーションコンテンツを格納しておくことで、ストレス度の測定後にこの測定結果に応じた健康解説やリラクゼーションのコンテンツ提供を行ったりすることが出来る。

また、蛍光物質の配列によりメディアＩＤが記録され、それを用いて暗号化されたコンテンツデータの復号を行う構成なので、コンテンツデータのより強固な著作権保護を実現することが出来る。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。 例えば、上記実施の形態では、蛍光検出による試料の測定処理、その測定結果に応じたコンテンツデータの再生処理、並びに、蛍光体３６の配列で表わされたメディアＩＤによる暗号データの復号処理、これら３つの機能を全て実行可能な構成を示したが、例えば、測定処理のみ行う装置、測定処理と再生処理のみを行う装置、蛍光体配列により表わされたメディアＩＤによる復号機能のみを備えた装置としても良い。

また、上記実施の形態では、唾液を試料として蛍光検出により免疫物質を測定する構成を例示したが、例えば、試料は生体試料でなくても良いし、測定物質もタンパク質でなく高分子などの化学物質を対象とすることも出来る。

その他、実施の形態で具体的に示した細部構造および手順等は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の実施の形態の光ディスクの各領域を説明する平面図である。 光ディスクの蛍光情報領域に設けられた試料注入孔、流路、蛍光固定データ領域の詳細を表わした説明図である。 図１の光ディスクに対応した蛍光検出機能付き光ディスク装置の光学ヘッドの構成を示すもので、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図である。 蛍光検出機能付き光ディスク装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。 この光ディスクを用いて蛍光検出を行う際の試料の採取方法を表わした説明図である。 光ディスクの流路内における測定物質の反応例を示した説明図である。 蛍光体配列により表わされたメディアＩＤを用いて復号処理を行うたセキュリティ機構の内容を表わした説明図である。

符号の説明

１ 光ディスク
２ 流路
３ 試料注入孔
１１ 第１発光器
１２ コリメータレンズ
１３ エキサイタフィルタ
１４，１５ ダイクロイックミラー
１６ 対物レンズ
１７Ａ，１７Ｂ エミッタフィルタ
２０ 蛍光センサ
２１ 第２発光器
２２ 偏光ビームスプリッタ
２３ コリメータレンズ
２４ １／４波長板
２６ 光センサ
２８ レンズアクチュエータ
３１ 第１試薬溜り
３２ 第２試薬溜り
３３ 第３試薬溜り
３６ 蛍光体
４１ スピンドルモータ
４２ スライドモータ
４４ ＲＦフロントエンド回路
４５ サンプリング回路
５０ バックエンド回路
５２ａ 第１レジスタ
５２ｂ 第２レジスタ
５３ 復号回路
５７ 制御回路（判定回路）
７０ スポイト
７１ チューブ
１００ 光ディスク装置
Ａ 免疫物質
ｓ１ 第１抗体
ｓ２ 第２抗体
ｆ 蛍光物質

Claims (11)

1. ディスクの中央開口部側に形成され測定試料の蛍光検出を行うための試料測定領域と、該領域より外周側に形成され反射面にデータが記録されるデータ記録領域とを備え、前記試料測定領域に、ディスク内に形成され円周方向に沿って伸びる流路と、ディスク表面から前記流路に通じる試料注入孔とが設けられている光ディスクと、
   前記光ディスクに光を集束させるとともに該集束箇所から戻ってくる光を集光する対物レンズと、
   前記対物レンズをフォーカス方向とトラッキング方向とに変位可能なレンズアクチュエータと、
   レーザ光を出力する第１光源と、
   前記レーザ光の前記記録面からの反射光を受光する第１光センサと、
   前記レーザ光を前記対物レンズまで導くとともに該レーザ光の反射光を前記第１光センサまで導く第１光学系と、
   励起光の出力を行う第２光源と、
   前記励起光の照射により発せられる蛍光の受光を行う第２光センサと、
   前記励起光を前記対物レンズまで導くとともに光ディスクから発せられる蛍光を前記第２光センサまで導く第２光学系と、
   前記光ディスクをクランプして回転させるスピンドル機構と、
   該スピンドル機構に搭載された光ディスクと前記対物レンズとの相対位置を光ディスクの半径方法に変化させるスライド機構とを備え、
   前記第１光センサにより前記データ記録領域のデータを読み込み、前記第２光センサにより前記試料測定領域における蛍光検出処理を行うように構成されていることを特徴とする蛍光検出機能付き光ディスク装置。
2. ディスクの第１半径範囲に形成され測定試料の蛍光検出を行うための試料測定領域と、
   ディスクの第２半径範囲に形成され反射面にデータが記録されるデータ記録領域と、
   を備え、
   前記試料測定領域には、
   ディスク内に形成され円周方向に沿って伸びる流路と、
   ディスク表面から前記流路に通じる試料注入孔と、
   が設けられていることを特徴とする光ディスク。
3. 前記試料注入孔は１本の前記流路に対して所定間隔を開けて複数個設けられていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク。
4. 前記流路中には、試料内に所定の反応物質を溶け出させる１個または複数の溶出試薬溜まりと、所定の反応物質を固定的に保持する固定試薬溜まりとが設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光ディスク。
5. 前記試料測定領域は前記データ記録領域よりもディスクの中央側に形成されていることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の光ディスク。
6. 前記第１半径範囲には蛍光体の配列によりメディア識別情報が表わされた蛍光固定データ領域が形成され、
   前記第２半径範囲のデータ記録領域には、前記メディア識別情報を暗号鍵として暗号化されたコンテンツデータが格納されていることを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の光ディスク。
7. 前記データ記録領域には複数パターンの中から或る再生パターンを選択して再生可能なコンテンツデータが格納されていることを特徴とする請求項２〜６の何れかに記載の光ディスク。
8. ディスクの第１半径範囲に蛍光体により所定情報が表わされる蛍光情報領域が形成され、第２半径範囲に反射面にデータが記録されるデータ記録領域が形成された光ディスクに対してデータの記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
   前記光ディスクに光を集束させるとともに該集束箇所から戻ってくる光を集光する対物レンズと、
   前記対物レンズをフォーカス方向とトラッキング方向とに変位可能なレンズアクチュエータと、
   レーザ光を出力する第１光源と、
   前記レーザ光の前記記録面からの反射光を受光する第１光センサと、
   前記レーザ光を前記対物レンズまで導くとともに該レーザ光の反射光を前記第１光センサまで導く第１光学系と、
   励起光の出力を行う第２光源と、
   前記励起光の照射により発せられる蛍光の受光を行う第２光センサと、
   前記励起光を前記対物レンズまで導くとともに光ディスクから発せられる蛍光を前記第２光センサまで導く第２光学系と、
   前記光ディスクをクランプして回転させるスピンドル機構と、
   該スピンドル機構に搭載された光ディスクと前記対物レンズとの相対位置を光ディスクの半径方法に変化させるスライド機構とを備え、
   前記第１光センサにより前記データ記録領域のデータを読み込み、前記第２光センサにより前記蛍光情報領域の情報を取得するように構成されていることを特徴とする蛍光検出機能付き光ディスク装置。
9. 前記蛍光情報領域には蛍光体の配列により表わされたメディア識別情報が格納され、前記データ記録領域には暗号データが格納されており、
   前記第２光センサにより読み込んだ前記メディア識別情報を用いて、前記第１光センサにより読み込んだ前記暗号データの復号処理を行う復号回路が設けられていることを特徴とする請求項８記載の蛍光検出機能付き光ディスク装置。
10. 前記蛍光情報領域には予め固定されていない変動情報が形成されるとともに、前記データ記録領域には複数パターンの中から或る再生パターンを選択して再生可能なコンテンツデータが格納されており、
    前記第２光センサにより取得した前記変動情報に基づいて、前記第１センサにより読み込んだ前記コンテンツデータの再生パターンを選択する制御回路が設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の蛍光検出機能付き光ディスク装置。
11. 前記蛍光情報領域には被測定試料が流入される流路が形成され、
    前記第２光センサの受光量に基づき前記被測定試料内の特定物質の量を判定する判定回路を備え、
    前記制御回路は、前記判定回路の判定情報に基づいて前記再生パターンの選択を行うことを特徴とする請求項１０記載の蛍光検出機能付き光ディスク装置。

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