JP2019074312A - Sample containing disc and fluorescence detector using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細胞等の被検体を蛍光染色することにより調製された試料を収容する試料収容ディスクおよびそれを用いた蛍光検出装置に関する。 The present invention relates to a sample storage disc for storing a sample prepared by fluorescently staining an object such as a cell, and a fluorescence detection apparatus using the same.
多数の細胞中から、病原菌に感染した細胞や所定の態様を有する細胞を検出することは、特に、臨床現場等の医療の分野において重要である。このような細胞の検出を迅速かつ簡便に行うための手法として、たとえば、特許文献１に記載の手法が紹介されている。
Detection of cells infected with pathogenic bacteria and cells having a predetermined aspect among many cells is particularly important in the field of medicine such as clinical practice. As a method for performing such cell detection quickly and simply, for example, the method described in
この手法では、抗原−抗体反応を用いたサンドイッチ法による原理を用いて、蛍光標識された検出対象の抗原がディスク上のトラックに固定される。その後、励起光となるレーザ光でトラックを走査することにより、検出対象の抗原から蛍光を生じさせ、検出対象の抗原が検出され計数される。 In this method, a fluorescence-labeled antigen to be detected is immobilized on a track on a disc using a sandwich principle based on an antigen-antibody reaction. Thereafter, by scanning the track with laser light as excitation light, fluorescence is generated from the antigen to be detected, and the antigen to be detected is detected and counted.
また、特許文献１には、試料が流入される流路に接続していないトラック部分に予めアドレス信号を記録しておくことで、ディスクから、半径方向とトラック方向のアドレス情報を得ることができ、これにより、アドレス情報に基づき、蛍光が検出された位置を特定できることが記載されている。
Further, in
試料収容ディスクでは、反りや個体のばらつきにより、レーザ光でトラックを走査した際に取得される反射光信号のベースライン電圧が変化する。また、流路に重なるトラック部分と流路に重ならないトラック部分との間でも、ベースライン電圧が変化する。トラックに記録されたアドレス信号等を再生する場合、レーザ光でトラックを走査して取得された反射光信号の電圧波形をＡＤ変換する必要がある。このとき、ＡＤ変換の電圧レンジと分解能は限られているため、電圧波形のベースライン電圧がばらつくと、信号の復号精度が低下する。 In the sample-holding disc, the baseline voltage of the reflected light signal acquired when the track is scanned with the laser light changes due to the warpage or the variation of the individual. The baseline voltage also changes between the track portion overlapping the flow path and the track portion not overlapping the flow path. When reproducing an address signal or the like recorded on a track, it is necessary to AD convert a voltage waveform of a reflected light signal acquired by scanning the track with laser light. At this time, since the voltage range and resolution of AD conversion are limited, when the baseline voltage of the voltage waveform is dispersed, the decoding accuracy of the signal is reduced.
本発明は、トラックに記録された信号を精度良く取得することが可能な試料収容ディスクおよびそれを用いた蛍光検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a sample storage disc capable of acquiring signals recorded on a track with high accuracy and a fluorescence detection apparatus using the same.
本発明の第１の態様は、試料収容ディスクに関する。本態様に係る試料収容ディスクは、基板と、ディスク中心の周りを旋回するように前記基板の上面に形成されたトラックと、前記トラックの上側に配置され試料を収容する試料収容部と、を備える。ここで、前記試料収容部を跨ぐトラック部分には、当該トラック部分の位置を示すアドレス信号が記録され、前記アドレス信号の記録位置に対してトラックの走査方向の上手側に、前記トラックから反射される光を変調させ、且つ、信号の再生対象とされない変調構造が形成されている。 A first aspect of the invention relates to a sample receiving disc. The sample storage disc according to the present embodiment includes a substrate, a track formed on the upper surface of the substrate so as to pivot around the center of the disc, and a sample storage unit disposed above the track and storing a sample. . Here, an address signal indicating the position of the track portion is recorded in the track portion straddling the sample storage portion, and reflected from the track on the upper side in the scanning direction of the track with respect to the recording position of the address signal. Modulation structure, which is not a target of signal regeneration.
本発明の第２の態様は、試料を収容する試料収容ディスクに対し光を照射するとともに、当該光の照射により生じる蛍光を検出する蛍光検出装置に関する。ここで、前記試料収容ディスクは、第１の態様の試料収容ディスクが用いられる。本態様に係る蛍光検出装置は、前記試料収容ディスクを回転させて前記光で前記トラックを走査する走査部と、前記試料収容ディスクから反射された前記光を受光する光検出部と、前記光検出部から出力される検出信号の高周波成分を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された前記検出信号の高周波成分に基づいて前記トラック部分に記録された信号を取得する信号取得部と、前記光で前記トラックを走査することにより前記試料収容部に収容された前記試料から生じた前記蛍光を受光して受光量に応じた蛍光信号を出力する蛍光検出部と、前記蛍光検出部から出力された前記蛍光信号をサンプリングして切出す切出し部と、前記信号取得部により取得された前記アドレス信号と、前記切出し部によって切り出された信号群とに基づいて、前記試料収容部に対する蛍光画像を生成する画像処理部と、を備える。 A second aspect of the present invention relates to a fluorescence detection apparatus that irradiates light to a sample holding disk that holds a sample and detects fluorescence generated by the irradiation of the light. Here, the sample storage disc of the first aspect is used as the sample storage disc. The fluorescence detection device according to the present aspect includes a scanning unit that rotates the sample storage disk to scan the track with the light, a light detection unit that receives the light reflected from the sample storage disk, and the light detection. A signal acquisition unit for acquiring the signal recorded in the track portion based on the high frequency component of the detection signal extracted by the filter; A fluorescence detection unit that receives the fluorescence generated from the sample stored in the sample storage unit by scanning the track and outputs a fluorescence signal according to the amount of received light; and the fluorescence output from the fluorescence detection unit Based on a cutout unit that samples and cuts out a fluorescence signal, the address signal acquired by the signal acquisition unit, and a signal group extracted by the cutout unit. There are, and an image processing unit that generates a fluorescence image with respect to the sample holding portion.
第２の態様に係る蛍光検出装置によれば、光検出部から出力される検出信号の高周波成分を抽出するフィルタを備えるため、第１の態様の試料収容ディスクに変調構造が形成されていることと相俟って、アドレス信号を精度よく検出できる。すなわち、フィルタを設けることにより、上述のベースライン電圧の変動を抑制でき、検出信号をＡＤ変換の電圧レンジの範囲内に円滑に収めることができる。また、フィルタを通すことによって検出信号に生じる過渡的な歪みを変調構造に対応する信号期間によって吸収でき、アドレス信号の期間にこの歪みが及ぶことを抑制できる。これらの作用により、第２の態様に係る蛍光検出装置によれば、トラックに記録されたアドレス信号を精度よく検出することができる。よって、画像処理部により生成される蛍光画像の精度を高めることができる。 According to the fluorescence detection apparatus of the second aspect, the modulation structure is formed on the sample storage disc of the first aspect, since the filter for extracting the high frequency component of the detection signal output from the light detection unit is provided. Together with this, the address signal can be detected accurately. That is, by providing the filter, the fluctuation of the above-mentioned baseline voltage can be suppressed, and the detection signal can be smoothly contained within the range of the voltage range of AD conversion. Also, transient distortion that occurs in the detection signal by passing through the filter can be absorbed by the signal period corresponding to the modulation structure, and this distortion can be suppressed from being applied to the address signal period. By these actions, according to the fluorescence detection device of the second aspect, the address signal recorded on the track can be detected with high accuracy. Therefore, the accuracy of the fluorescence image generated by the image processing unit can be enhanced.
以上のとおり、本発明によれば、トラックに記録された信号を精度良く取得することが可能な試料収容ディスクおよびそれを用いた蛍光検出装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a sample storage disc capable of accurately acquiring a signal recorded in a track, and a fluorescence detection apparatus using the same.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態によって何ら制限されるものではない。 The effects and significances of the present invention will become more apparent from the description of the embodiments shown below. However, the following embodiment is merely an example for practicing the present invention, and the present invention is not limited at all by the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
１．実施形態１
＜試料収容ディスク＞
まず、試料収容ディスク１００の構成について、図１〜６を参照して説明する。試料収容ディスク１００は、たとえば、マラリア原虫に感染した赤血球を検出するために用いられる。
1.
<Sample holding disk>
First, the configuration of the
図１（ａ）は、試料収容ディスク１００の外観構成を模式的に示す平面図である。図１（ｂ）は、ディスク面に垂直で且つディスク中心を通る平面で試料収容ディスク１００を切断したときの断面の一部拡大図である。
FIG. 1A is a plan view schematically showing the appearance of the
図１（ａ）に示すように、試料収容ディスク１００は、光ディスク（ＣＤやＤＶＤ等）と同様に円盤形状を有しており、中心に円形状の開口１０１ａが形成されている。図１（ｂ）に示すように、試料収容ディスク１００は、試料収容部１０１ｂを構成するための第１基板１０１を、ベースとなる第２基板１０２の上面に接合した構成となっている。第１基板１０１および第２基板１０２は、何れも、樹脂材料により構成される。第２基板１０２は、光を透過可能な材料からなっている。
As shown in FIG. 1A, the
第１基板１０１を第２基板１０２に接合することにより、図１（ａ）に示すように９つの試料収容部１０１ｂが形成される。これら試料収容部１０１ｂは、ディスク周方向に一定間隔で並んでいる。また、試料収容部１０１ｂのディスク周方向に並ぶ２つの境界は、それぞれディスク中心から放射状に延びている。９つの試料収容部１０１ｂの角度範囲は、何れもＷａである。図１（ｂ）に示すように、試料収容部１０１ｂは、所定高さの空間となっている。平面視において、試料収容部１０１ｂは、台形の角が丸められた形状である。９つの試料収容部１０１ｂは、同じ形状であり、ディスク径方向において同じ位置に配置されている。
By bonding the
試料収容部１０１ｂの内周側には、上面へと続く２つの孔１０１ｃが形成されている。２つの孔１０１ｃを開放した状態で、一方の孔１０１ｃから試料が試料収容部１０１ｂに充填される。試料は、赤血球中のマラリア原虫が蛍光色素によって標識されるように調製される。試料収容部１０１ｂに試料を充填した後、２つの孔１０１ｃが図示しない蓋で閉じられる。図１（ａ）の構成例では、９種類の検体から調製された試料が、それぞれの試料収容部１０１ｂに充填される。
On the inner peripheral side of the
図１（ｂ）に示すように、第２基板１０２の上面には、ディスク中心の周りを旋回するトラック１０２ｃが形成され、このトラック１０２ｃの上面に、半透過膜１０２ｄが形成されている。図１（ｂ）には、試料収容部１０１ｂに収容された赤血球ＲＣが模式的に示されている。図１（ａ）に示すように、トラック１０２ｃは、螺旋状に旋回する一連のグルーブ１１１からなっている。グルーブ１１１は、図１（ａ）においてハッチングで示されたトラック領域１０２ａにおいて、最外周から最内周まで形成されている。第２基板１０２は、ＣＤやＤＶＤと同様の工程により射出成形により形成される。半透過膜１０２ｄは、スパッタリング工程により形成される。
As shown in FIG. 1B, a
半透過膜１０２ｄは、第２基板１０２の下面から入射されたレーザ光の一部を反射し残りのレーザ光を試料収容部１０１ｂへと導く。また、半透過膜１０２ｄは、試料収容部１０１ｂ内で生じた蛍光を第２基板１０２へと透過させる。より多くのレーザ光を試料収容部１０１ｂへと導き、且つ、より多くの蛍光を第２基板１０２ｂへと透過させ得るように、半透過膜１０２ｄの反射率は、５〜２０％程度に設定されている。
The
図１（ａ）に一点鎖線で示すように、試料収容ディスク１００は、周方向に９つのエリアに区分される。各エリアは、１つの試料収容部１０１ｂを含んでいる。後述のように、各エリアの１つのトラック部分Ｔａは、１単位の情報記録領域を構成している。トラック部分Ｔａの試料収容部１０１ｂに重ならない部分に、アドレス信号等の数種の信号が記録されている。トラック部分Ｔａの試料収容部１０１ｂに重なる部分には、同期信号が記録されている。本実施形態では、これらの信号がピット列によって記録される。さらに、トラック部分Ｔａには、アドレス信号の上手側に所定の変調構造が形成されている。この変調構造も、アドレス信号等と同様、ピット列によって形成されている。
As shown by a dashed-dotted line in FIG. 1A, the
図２は、グルーブ１１１およびランド１１２と、ピット１１３の構造を模式的に示す図である。便宜上、図２には、半透過膜１０２ｄのみが示されている。なお、図２では、上側が第２基板１０２側となっている。
FIG. 2 is a view schematically showing the structure of the
図２に示すように、トラック部分Ｔａのグルーブ１１１にピット１１３が形成され、所定の信号が記録されている。記録される信号のフォーマットは、追って、図５（ａ）を参照して説明する。隣り合うグルーブ１１１の間のランド１１２には、信号が記録されない。また、グルーブ１１１とランド１１２は、蛇行することなく螺旋状に延びている。
As shown in FIG. 2, pits 113 are formed in the
ビームスポットＢ１は、グルーブ１１１に沿って走査される。ビームスポットＢ１は、グルーブ１１１の最外周側から内周に向かって走査される。ビームスポットＢ１がピット１１３に掛かると、グルーブ１１１からの反射光の強度が低下する。こうして変調された反射光を光検出器で受光し、その検出信号を復調することにより、ピット１１３で記録された各種情報が再生される。ビームスポットＢ１の径は、グルーブ１１１のトラックピッチと略同程度である。グルーブ１１１のトラックピッチは、０．３〜２．０μｍ程度である。
The beam spot B1 is scanned along the
図３（ａ）は、試料収容ディスク１００の周方向のエリア割りを模式的に示す平面図である。図３（ｂ）は、試料収容ディスク１００の径方向のゾーン割りを模式的に示す平面図である。
FIG. 3A is a plan view schematically showing area division in the circumferential direction of the
なお、図３（ａ）のエリアＡ０〜Ａ８および図３（ｂ）のゾーンＺ０〜Ｚｎは、試料収容部１０１ｂとの関係においてトラック１０２ｃに後述の信号フォーマットを設定するために論理的に試料収容ディスク１００に割り当てられたものであって、物理的な障壁等によりエリアＡ０〜Ａ８とゾーンＺ０〜Ｚｎが区画されているわけではない。
The areas A0 to A8 in FIG. 3A and the zones Z0 to Zn in FIG. 3B are logically sample-accommodating in order to set the signal format described later in the
図３（ａ）に示すように、試料収容ディスク１００は、４０度ごとに９つのエリアＡ０〜Ａ８に区分されている。各エリアに含まれるトラック部分が、図１（ａ）のトラック部分Ｔａである。図１（ａ）に示すトラック領域１０２ａは、アウター領域１０２ｅと、インナー領域１０２ｆと、検出領域１０２ｇに区分されている。アウター領域１０２ｅは、リードイン領域となっており、インナー領域１０２ｆは、リードアウト領域と外観識別領域となっている。
As shown in FIG. 3A, the
リードイン領域（アウター領域１０２ｅ）のグルーブ１１１には、ピット列によって、試料収容ディスク１００の走査に必要な各種情報が記録されている。リードアウト領域（インナー領域１０２ｆ）には、ピット列によって、リードアウト領域であることを示す信号が記録されている。外観識別領域（インナー領域１０２ｆ）には、グルーブ１１１を不連続にすることにより、試料収容ディスク１００の種別等を視覚的に表示するための構造が適用されている。外観識別領域はリードアウト領域の内周側に設定されている。
In the
検出領域１０２ｇのグルーブ１１１には、図５（ａ）に示すフォーマットで各種信号が記録されている。検出領域１０２ｇのグルーブ１１１のフォーマットについては、追って説明する。
Various signals are recorded in the
図３（ｂ）に示すように、試料収容ディスク１００の検出領域１０２ｇは、径方向に複数のゾーンＺ０〜Ｚｎに区分されている。試料収容ディスク１００は、たとえば、７５のゾーンに区分される。各ゾーンに含まれるディスク径方向のトラック数は同じである。１つのゾーンのトラック１０２ｃ（グルーブ１１１）は、同じ角速度でビームスポットＢ１により走査される。また、各ゾーンの角速度は、ディスク径方向におけるゾーンの中心位置のトラック１０２ｃ（グルーブ１１１）が、互いに同じ線速度でビームスポットＢ１により走査されるように設定される。
As shown in FIG. 3 (b), the
図４は、各ゾーンのグルーブ１１１とランド１１２を直線状に展開して示す図である。図４には、１周分のグルーブ１１１およびランド１１２が１つの直線で示されている。また、図４に示すグルーブ１１１およびランド１１２の長さは、物理的な長さでなく、便宜上、１周の長さが全てのグルーブ１１１およびランド１１２において同じとなるように規格化されて示されている。
FIG. 4 is a diagram showing the
図４に示すように、検出領域１０２ｇは、ディスク径方向に複数のゾーンＺ０〜Ｚｎに区分されている。各ゾーンには、ディスク径方向に複数のトラック１０２ｃ（グルーブ１１１）が含まれる。図４では、便宜上、１つのゾーン内のトラック１０２ｃに、外周側からのトラック番号Ｔ０〜Ｔｍが示されている。１つのゾーンに含まれるトラック１０２ｃの数は、たとえば８００である。
As shown in FIG. 4, the
図５（ａ）は、１エリアのトラック部分Ｔａ（グルーブ１１１）に設定される各フィールドのフォーマットを示す図である。図５（ｂ）は、各フィールドの角度範囲を模式的に示す図である。 FIG. 5A shows the format of each field set in the track portion Ta (groove 111) of one area. FIG. 5B is a view schematically showing the angle range of each field.
図５（ａ）に示すように、１エリアのトラック部分Ｔａ（グルーブ１１１）には、フィールドＦ１〜Ｆ９が設定される。フィールドＦ２、Ｆ７には、上述の変調構造Ｍｄが形成され、フィールドＦ５には同期信号Ｓｙが記録されている。フィールドＦ５は、全長において試料収容部１０１ｂに重なっている。すなわち、フィールドＦ５の両端は、試料収容部１０１ｂのディスク周方向に並ぶ２つの境界に一致している。したがって、試料収容部１０１ｂに重なるトラック部分には、同期信号Ｓｙが記録されている。
As shown in FIG. 5A, fields F1 to F9 are set in the track portion Ta (groove 111) of one area. The above-described modulation structure Md is formed in the fields F2 and F7, and the synchronization signal Sy is recorded in the field F5. The field F5 overlaps the
フィールドＦ１、Ｆ３〜Ｆ６、Ｆ８、Ｆ９には、図２に示すピット１１３により信号が記録されている。図５（ｂ）に示すように、同一エリア内にある全てのトラック部分Ｔａの始端ＳＰと終端ＥＰは、それぞれ、ディスク径方向に揃っており、また、フィールドＦ５の始端と終端も、同一エリア内にある全てのトラック部分Ｔａにおいて揃っている。この他、フィールドＦ１、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ６、Ｆ８、Ｆ９は、同一ゾーン且つ同一エリア内にある全てのトラック部分Ｔａにおいてディスク径方向に揃っている。
In the fields F1, F3 to F6, F8 and F9, signals are recorded by the
フィールドＦ２、Ｆ７には、図２に示すピット１１３によって変調構造Ｍｄが形成されている。フィールドＦ２、Ｆ７も、同一ゾーン且つ同一エリア内にある全てのトラック部分Ｔａにおいてディスク径方向に揃っている。
The modulation structure Md is formed of the
図６（ａ）〜（ｆ）は、各フィールドの信号フォーマットを示す図である。図６（ａ）〜（ｄ）において、斜線ハッチングが付された部分はグルーブ１１１にピット１１３が形成された領域を示し、白抜きの部分はグルーブ１１１のみの領域を示している。また、１Ｔは、上記のように角速度一定でグルーブ１１１が走査された場合の最小ピットの時間長を示している。図６（ａ）〜（ｆ）の説明において、ピット１１３が形成されていないグルーブ１１１の部分を単にスペースといい、ピット１１３が形成されたグルーブ１１１の部分を単にピットという。
6 (a) to 6 (f) are diagrams showing the signal format of each field. In FIGS. 6A to 6D, the hatched portions indicate regions where the
本実施形態１では、信号の記録に用いるスペースは、時間長が１Ｔ〜８Ｔの範囲で８段階に設定され、信号の記録に用いるピットも、時間長が１Ｔ〜８Ｔの範囲で８段階に設定される。これに対し、変調構造Ｍｄのスペースとピットは、１Ｔ〜８Ｔの範囲以外の範囲で、時間長が設定される。すなわち、変調構造Ｍｄは、照射された光を変調させるためのものであって、それにより所定の信号が記録されるものではなく、また、そこから信号が再生されるものでもない。 In the first embodiment, the space used for signal recording is set to eight stages in the time range of 1T to 8T, and the pits used for signal recording are also set to eight stages in the time range of 1T to 8T. Be done. On the other hand, for the space and pit of the modulation structure Md, the time length is set in the range other than the range of 1T to 8T. That is, the modulation structure Md is for modulating the irradiated light, whereby a predetermined signal is not recorded, nor is the signal reproduced therefrom.
図６（ａ）に示すように、フィールドＦ１、Ｆ９には、２Ｔのピットと２Ｔのスペースが１０回繰り返された信号Ｅｎが記録されている。フィールドＦ１に記録された信号Ｅｎは、図５（ａ）に示す１エリアのトラック部分Ｔａの始端を示す信号であり、フィールドＦ９に記録された信号Ｅｎは、図５（ａ）に示す１エリアのトラック部分Ｔａの終端を示す信号である。 As shown in FIG. 6A, in the fields F1 and F9, a signal En in which 2T pits and 2T spaces are repeated 10 times is recorded. The signal En recorded in the field F1 is a signal indicating the beginning of the track portion Ta of one area shown in FIG. 5A, and the signal En recorded in the field F9 is one area shown in FIG. 5A. Signal indicating the end of the track portion Ta.
フィールドＦ５には、信号Ｅｎと同様の信号パターンの信号、すなわち、２Ｔのピットと２Ｔのスペースが繰り返された同期信号Ｓｙが記録されている。後述のように、同期信号Ｓｙは、試料収容ディスク１００の回転制御および蛍光信号の切出しタイミングの調整に用いられる。なお、フィールドＦ１、Ｆ９に記録された信号Ｅｎも、同期信号Ｓｙと同様、試料収容ディスク１００の回転制御および蛍光信号の切出しタイミングの調整にも用いられる。
In the field F5, a signal having the same signal pattern as the signal En, that is, a synchronization signal Sy in which 2T pits and 2T spaces are repeated is recorded. As will be described later, the synchronization signal Sy is used to control the rotation of the
図６（ｂ）に示すように、フィールドＦ２、Ｆ７には、１０Ｔのピットと１０Ｔのスペースがフィールド全長において繰り返された変調構造Ｍｄが形成されている。この変調構造Ｍｄの作用は、図１０（ａ）〜図１１（ｃ）を参照して説明する。 As shown in FIG. 6B, in the fields F2 and F7, a modulation structure Md is formed in which pits of 10T and spaces of 10T are repeated over the entire length of the field. The operation of this modulation structure Md will be described with reference to FIGS. 10 (a) to 11 (c).
図６（ｃ）に示すように、フィールドＦ４には、８Ｔのスペースの後に、１Ｔのピットと１Ｔのスペースが交互に４回繰り返された信号Ｖ３が記録されている。この信号Ｖ３は、試料収容部１０１ｂの開始を示す信号である。
As shown in FIG. 6C, in the field F4, after the 8T space, a signal V3 in which 1T pits and 1T spaces are alternately repeated four times is recorded. This signal V3 is a signal indicating the start of the
図６（ｄ）に示すように、フィールドＦ６には、４Ｔのピットと４Ｔのスペースが５回繰り返された信号Ｖｓが記録されている。この信号Ｖｓは、試料収容部１０１ｂの終わりを示す信号である。
As shown in FIG. 6D, in the field F6, a signal Vs in which 4T pits and 4T spaces are repeated five times is recorded. The signal Vs is a signal indicating the end of the
図６（ｅ）に示すように、フィールドＦ３は、３つのヘッダー領域ＨＥ０〜ＨＥ２からなっている。ヘッダー領域ＨＥ０は、フォーマットにより規定されていない信号を任意に記録可能なリザーブ領域である。ヘッダー領域ＨＥ１には、ヘッダー領域ＨＥ１を識別するための識別信号と、当該トラック部分Ｔａの位置を示すアドレス信号と、アドレス信号に対する誤り検出または誤り訂正を行うための誤り訂正信号が記録される。これら信号のビット長は固定である。アドレス信号として、当該トラック部分Ｔａのトラック番号（図４に示すＴ０〜Ｔｍの何れか）と、当該トラック部分Ｔａを含むゾーンのゾーン番号（図３（ｂ）に示すＺ０〜Ｚｎの何れか）と、当該トラック部分Ｔａを含むエリアのエリア番号（図３（ａ）に示すＡ０〜Ａ９の何れか）が含まれる。また、ヘッダー領域ＨＥ２には、ヘッダー領域ＨＥ１と同様の信号が記録される。 As shown in FIG. 6 (e), the field F3 consists of three header areas HE0 to HE2. The header area HE0 is a reserve area capable of arbitrarily recording a signal not defined by the format. In the header area HE1, an identification signal for identifying the header area HE1, an address signal indicating the position of the track portion Ta, and an error correction signal for performing error detection or correction on the address signal are recorded. The bit lengths of these signals are fixed. As the address signal, the track number of the track portion Ta (any one of T0 to Tm shown in FIG. 4) and the zone number of the zone including the track portion Ta (any one of Z0 to Zn shown in FIG. 3 (b)) And the area number of the area including the track portion Ta (one of A0 to A9 shown in FIG. 3A). In the header area HE2, a signal similar to that in the header area HE1 is recorded.
図６（ｆ）に示すように、フィールドＦ８は、３つのフッター領域ＦＴ０〜ＦＴ２からなっている。フッター領域ＦＴ０は、リザーブ領域である。フッター領域ＦＴ１には、ヘッダー領域ＨＥ１と同様、識別信号と、アドレス信号と、誤り訂正信号が記録される。これら信号のビット長は固定である。アドレス信号として、当該トラック部分Ｔａのトラック番号（図４に示すＴ０〜Ｔｍの何れか）と、当該トラック部分Ｔａを含むゾーンのゾーン番号（図３（ｂ）に示すＺ０〜Ｚｎの何れか）と、当該トラック部分Ｔａを含むエリアのエリア番号（図３（ａ）に示すＡ０〜Ａ９の何れか）が含まれる。フッター領域ＦＴ２には、フッター領域ＦＴ１と同様の信号が記録される。 As shown in FIG. 6F, the field F8 includes three footer areas FT0 to FT2. The footer area FT0 is a reserve area. In the footer area FT1, as in the header area HE1, an identification signal, an address signal, and an error correction signal are recorded. The bit lengths of these signals are fixed. As the address signal, the track number of the track portion Ta (any one of T0 to Tm shown in FIG. 4) and the zone number of the zone including the track portion Ta (any one of Z0 to Zn shown in FIG. 3 (b)) And the area number of the area including the track portion Ta (one of A0 to A9 shown in FIG. 3A). In the footer area FT2, a signal similar to that of the footer area FT1 is recorded.
なお、フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２の識別信号は、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２の識別信号と異なっている。フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２のアドレス信号は、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２のアドレス信号と同じである。ヘッダー領域ＨＥ０〜ＨＥ２とフッター領域ＦＴ０〜ＦＴ２には、ピットとスペースによって、１、０のデジタル信号（ビット信号）が記録されている。 The identification signals of the footer areas FT1 and FT2 are different from the identification signals of the header areas HE1 and HE2. The address signals of the footer areas FT1 and FT2 are the same as the address signals of the header areas HE1 and HE2. In the header areas HE0 to HE2 and the footer areas FT0 to FT2, digital signals (bit signals) of 1 and 0 are recorded by pits and spaces.
フィールドＦ３、Ｆ８以外の各フィールドの形成されたピットとスペースは、同一ゾーン且つ同一エリア内の全てのトラック部分Ｔａにおいてディスク径方向に揃っている。フィールドＦ１、Ｆ５、Ｆ９に形成されたピットとスペースは、同一エリアの全てのゾーンに含まれるトラック部分Ｔａにおいてディスク径方向に揃っている。フィールドＦ３、Ｆ８に形成されたピットとスペースは、アドレス信号の内容に応じてピットとスペースの長さが変わるため、トラック部分Ｔａ間において、周方向の位置がずれている。 The formed pits and spaces of the fields other than the fields F3 and F8 are aligned in the disc radial direction in all the track portions Ta in the same zone and the same area. The pits and spaces formed in the fields F1, F5, and F9 are aligned in the disc radial direction in the track portions Ta included in all zones in the same area. In the pits and spaces formed in the fields F3 and F8, the lengths of the pits and spaces change in accordance with the contents of the address signal, so the circumferential positions of the track portions Ta are shifted.
＜蛍光検出装置＞
図７は、試料収容ディスク１００から蛍光を読み取るための構成を示す図である。
<Fluorescent detector>
FIG. 7 is a diagram showing a configuration for reading fluorescence from the
図７に示すように、蛍光検出用ピックアップ２００を用いて、試料収容ディスク１００の試料収容部１０１ｂから蛍光が検出される。たとえば、赤血球がマラリア原虫に感染しているかを判定するために試料収容ディスク１００から蛍光が検出される。この場合、赤血球中のマラリア原虫が蛍光色素で標識されるように試料が調製される。蛍光色素は、たとえば、波長４０５ｎｍの光が照射されると、波長４５０〜５４０ｎｍ程度の蛍光を生じる。こうして調製された試料が、検体ごとに、試料収容ディスク１００の９つの試料収容部１０１ｂに充填される。その後、試料収容ディスク１００の開口１０１ａ（図１（ａ）参照）が、スピンドルモータ２２０に軸支されたターンテーブル２３０にセットされる。
As shown in FIG. 7, fluorescence is detected from the
蛍光検出用ピックアップ２００は、半導体レーザ２０１と、１／２波長板２０２と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２０３と、コリメータレンズ２０４と、１／４波長板２０５と、対物レンズ２０６と、対物レンズアクチュエータ２０７と、ダイクロイックプリズム２０８と、アナモレンズ２０９と、光検出器２１０と、蛍光検出器２１１とを備えている。
The
半導体レーザ２０１は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光を出射する。半導体レーザ２０１から出射されたレーザ光は、１／２波長板２０２によって、ＰＢＳ２０３に対しＳ偏光となるように偏光方向が調整される。これにより、レーザ光は、ＰＢＳ２０３によって反射され、コリメータレンズ２０４に入射する。ＰＢＳ２０３は、波長４０５ｎｍ付近の光に対してのみ偏光依存性を有し、波長４５０〜５４０ｎｍ程度の光には偏光依存性を有していない。
The
コリメータレンズ２０４は、ＰＢＳ２０３側から入射するレーザ光を平行光に変換する。１／４波長板２０５は、コリメータレンズ２０４側から入射するレーザ光を円偏光に変換するとともに、対物レンズ２０６側から入射するレーザ光を、コリメータレンズ２０４側から入射する際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。これにより、試料収容ディスク１００の半透過膜１０２ｄによって反射されたレーザ光は、ＰＢＳ２０３を透過する。
The
対物レンズ２０６は、１／４波長板２０５側から入射するレーザ光を試料収容ディスク１００の半透過膜１０２ｄに収束させる。対物レンズアクチュエータ２０７は、後述するサーボ回路５０（図９参照）によって、試料収容ディスク１００のグルーブ１１１に対してレーザ光が収束するように、フォーカス方向およびトラッキング方向に対物レンズ２０６を駆動する。
The
なお、レーザ光がグルーブ１１１に収束されると、レーザ光の８０％程度がグルーブ１１１の半透過膜１０２ｄを透過して試料収容部１０１ｂ内に進入する。このとき、試料収容部１０１ｂ内に進入したレーザ光がマラリア原虫に感染している赤血球に照射されると、蛍光標識されたマラリア原虫から蛍光が生じる。こうして生じた蛍光は、半透過膜１０２ｄを透過して、対物レンズ２０６へと進む。このように、試料収容ディスク１００からは、グルーブ１１１（半透過膜１０２ｄ）によって反射されたレーザ光と、マラリア原虫によって生じた蛍光の両方が、対物レンズ２０６へ入射する。これら２つの光は、１／４波長板２０５、コリメータレンズ２０４およびＰＢＳ２０３を通って、ダイクロイックプリズム２０８に入射する。
When the laser beam is converged to the
ダイクロイックプリズム２０８は、波長４０５ｎｍ程度の光を透過し、波長４５０〜５４０ｎｍ程度の光を反射するよう構成されている。これにより、ＰＢＳ２０３側から入射する蛍光は、ダイクロイックプリズム２０８によって反射され、ＰＢＳ２０３側から入射するレーザ光は、ダイクロイックプリズム２０８を透過する。
The
アナモレンズ２０９は、ダイクロイックプリズム２０８を透過したレーザ光に非点収差を導入する。アナモレンズ２０９を透過したレーザ光は、光検出器２１０に入射する。光検出器２１０は、受光面上にレーザ光を受光するための４分割センサを有している。光検出器２１０から出力される検出信号は、後述する信号演算回路３００（図８参照）によって処理される。
The
ダイクロイックプリズム２０８で反射された蛍光は、コリメータレンズ２０４によって収束された状態のまま、蛍光検出器２１１に導かれる。蛍光検出器２１１は、受光面上に蛍光を受光するためのセンサを有している。蛍光検出器２１１の検出信号は、図示しない信号増幅回路によって増幅される。
The fluorescence reflected by the
なお、試料収容ディスク１００から生じる蛍光は微弱であるため、図７の光学系においては、半導体レーザ２０１から出射されたレーザ光が蛍光検出器２１１に入射しないようにするための障壁等を適宜光学系に配置することが好ましい。
Note that since the fluorescence generated from the
図８は、信号演算回路３００の構成を示す図である。なお、図８には、信号演算回路３００によって生成された信号および蛍光検出器２１１から出力された蛍光信号を増幅およびＡＤ変換して出力する出力処理回路４００がさらに示されている。信号演算回路３００および出力処理回路４００は、蛍光検出用ピックアップ２００側の基板に配置されている。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the
光検出器２１０は、上述のように、レーザ光を受光するための４分割センサを有している。４分割センサの左上、右上、右下、左下のセンサは、それぞれ受光したレーザ光のビームスポットに基づいて検出信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。信号演算回路３００は、これら検出信号Ｓ１〜Ｓ４を処理して、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および再生ＲＦ信号を生成する。フォーカスエラー信号ＦＥとトラッキングエラー信号ＴＥは、既存の光ディスク装置において用いられる非点収差法と１ビームプッシュプル法に従って生成される。
As described above, the
信号演算回路３００は、加算器３０１〜３０４、３０７と、減算器３０５、３０６を備えている。加算器３０１は、検出信号Ｓ１、Ｓ３を加算した信号を減算器３０５に出力し、加算器３０２は、検出信号Ｓ２、Ｓ４を加算した信号を減算器３０５に出力する。加算器３０３は、検出信号Ｓ１、Ｓ４を加算した信号を減算器３０６と加算器３０７に出力し、加算器３０４は、検出信号Ｓ２、Ｓ３を加算した信号を減算器３０６と加算器３０７に出力する。
The
減算器３０５は、加算器３０１、３０２の出力信号を減算して、フォーカスエラー信号ＦＥを出力する。減算器３０６は、加算器３０３、３０４の出力信号を減算して、トラッキングエラー信号ＴＥを出力する。加算器３０７は、加算器３０３、３０４の出力信号を加算して、再生ＲＦ信号（ＳＵＭ信号）を出力する。
The
ここで、対物レンズ２０６の焦点位置が試料収容ディスク１００の半透過膜１０２ｄに位置付けられているとき、光検出器２１０の４分割センサ上のビームスポットは最小錯乱円となり、フォーカスエラー信号ＦＥの値が０となる。また、対物レンズ２０６の焦点位置が試料収容ディスク１００のトラック１０２ｃ（グルーブ１１１）の中央位置に位置付けられているとき、光検出器２１０の４分割センサ上のビームスポットは、左側の２つのセンサと右側の２つのセンサに対して等しく掛かり、トラッキングエラー信号ＴＥの値が０となる。図７に示す対物レンズアクチュエータ２０７は、図９に示すサーボ回路５０の制御のもと、フォーカスエラー信号ＦＥおよびトラッキングエラー信号ＴＥが共にゼロになるように、対物レンズ２０６をフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する。
Here, when the focal position of the
信号演算回路３００によって生成されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号および再生ＲＦ信号は、出力処理回路４００により増幅およびＡＤ変換された後、信号処理回路１０およびサーボ回路５０（図９参照）に出力される。また、蛍光検出器２１１から出力された信号ＦＬは、出力処理回路４００により増幅およびＡＤ変換された後、信号処理回路１０（図９参照）に出力される。出力処理回路４００の構成については、追って、図１０（ａ）〜図１２（ｂ）を参照して説明する。
The focus error signal, the tracking error signal, and the reproduction RF signal generated by the
図９は、蛍光検出装置１の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the
蛍光検出装置１は、図７に示す蛍光検出用ピックアップ２００、スピンドルモータ２２０およびターンテーブル２３０の他に、信号処理回路１０と、画像処理回路２０と、入出力ユニット３０と、コントローラ４０と、サーボ回路５０と、スレッドモータ２４０とを備えている。
The
信号処理回路１０は、蛍光検出用ピックアップ２００から出力される蛍光信号（ＦＬ）および再生ＲＦ信号（ＲＦ）を処理する。蛍光信号は、図７の蛍光検出器２１１から出力された信号が図８の出力処理回路４００によって増幅されたものであり、再生ＲＦ信号は、図８の加算器３０７から出力された信号が出力処理回路４００によって増幅されたものである。信号処理回路１０は、信号検出部１１と、信号再生部１２と、切出し部１３と、重畳部１４とを備える。
The
信号検出部１１は、蛍光検出用ピックアップ２００から入力された再生ＲＦ信号を処理して、図６（ａ）〜（ｆ）に示す各種信号を検出し、検出した信号を信号再生部１２、切出し部１３およびコントローラ４０に出力する。信号再生部１２は、信号検出部１１から入力されたフィールドＦ３、Ｆ８の信号、すなわち、ヘッダー領域ＨＥ０〜ＨＥ２およびフッター領域ＦＴ０〜ＦＴ２の信号を再生し、アドレス信号を取得する。信号再生部１２は、取得したアドレス信号を重畳部１４に出力する。
The
切出し部１３は、蛍光検出用ピックアップ２００から入力された蛍光信号を所定の間隔でサンプリングし、各サンプル値を重畳部１４へと出力する。切出し部１３は、信号検出部１１によって信号Ｖ３（図５（ａ）参照）が検出されたことに応じて蛍光信号のサンプリングを開始し、信号検出部１１によって信号Ｖｓ（図５（ａ）参照）が検出されたことに応じて蛍光信号のサンプリングを終了する。
The
なお、切出し部１３は、信号検出部１１から入力される同期信号Ｓｙに基づいて、試料から一定間隔で信号が切出されるように、蛍光検出用ピックアップ２００から出力された蛍光信号のサンプリング間隔を調整する。すなわち、切出し部１３は、信号検出部１１から入力された信号Ｅｎおよび同期信号Ｓｙに同期したタイミング信号を生成し、生成したタイミング信号に応じて蛍光信号をサンプリングする。
The
上記のように、試料収容ディスク１００は、ゾーンごとに異なる角速度で回転される。したがって、トラック部分Ｔａがレーザ光で走査される時間は、ゾーンごとに異なる。このため、各ゾーンに対して同じ周期のタイミング信号で蛍光信号を切出すと、切出された信号群の数がゾーンごとに異なる。本実施形態１では、各ゾーンのトラック部分Ｔａから同じ数の信号群が切出されるように、切出し部１３におけるサンプリングのタイミング信号が調整される。具体的には、上記のように、切出し部１３において、信号検出部１１から入力された信号Ｅｎおよび同期信号Ｓｙに同期したタイミング信号が生成される。このため、各ゾーンにおいて、略同じ角度間隔で蛍光信号が切出される。
As described above, the
重畳部１４は、切出し部１３によって取得された信号群に信号再生部１２から入力されたアドレス信号を付加して、画像処理回路２０に出力する。画像処理回路２０は、入力された信号群を繋ぎ合わせて、エリアＡ０〜Ａ８ごとに蛍光画像を生成する。また、画像処理回路２０は、蛍光画像を画像処理して、蛍光の輝点を計数し、赤血球におけるマラリアの感染率等を算出する。これらの蛍光画像、計数値および感染率等は、随時、画像処理回路２０から入出力ユニット３０に出力される。
The superimposing
なお、後述のように、信号Ｖ３（図５（ａ）参照）が検出されてから信号Ｖｓ（図５（ａ）参照）が検出されるまでの間にアドレス信号が変化した場合は、画像処理回路２０に出力された信号群がコントローラ４０によって無効化される。この場合、コントローラ４０は、アドレス信号が変化した信号Ｖ３〜Ｖｓの期間が、再度、レーザ光で走査され、蛍光信号の切出しが行われるよう、サーボ回路５０と信号処理回路１０を制御する。
As described later, when the address signal changes between the time when signal V3 (see FIG. 5A) is detected and the time signal Vs (see FIG. 5A) is detected, image processing is performed. The signal group output to the
入出力ユニット３０は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力手段と、モニタ、スピーカ等の出力手段を備える。入出力ユニット３０を介して、蛍光検出を開始するための指示が入力される。また、蛍光画像や輝点の計数値、マラリアの感染率等が、入出力ユニット３０に表示される。
The input /
コントローラ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理回路やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを備え、メモリに格納されたプログラムに従って各部を制御する。
The
サーボ回路５０は、蛍光検出用ピックアップ２００から入力されるフォーカスエラー信号ＦＥおよびトラッキングエラー信号ＴＥに基づいて、対物レンズアクチュエータ２０７を制御する。また、サーボ回路５０は、図３（ｂ）に示すゾーンＺ０〜Ｚｎが、各ゾーンに設定された角速度でビームスポットＢ１により走査されるように、スピンドルモータ２２０を制御する。
The
このとき、サーボ回路５０は、信号検出部１１から入力される信号Ｅｎおよび同期信号Ｓｙに基づいて、試料収容ディスク１００の回転ムラを抑制するよう、スピンドルモータ２２０を制御する。すなわち、サーボ回路５０は、信号検出部１１から入力された信号Ｅｎおよび同期信号Ｓｙと基準クロックとの間の位相ずれを解消するように、スピンドルモータ２２０を制御する。
At this time, the
さらに、サーボ回路５０は、ビームスポットＢ１がトラック１０２ｃの最外周位置から最内周位置まで走査可能となるように、蛍光検出用ピックアップ２００を試料収容ディスク１００の径方向に送るためのスレッドモータ２４０を制御する。
Furthermore, the
次に、図８に示した出力処理回路４００の構成について説明する。
Next, the configuration of
図１０（ａ）は、比較例に係る出力処理回路４００の構成を示す図である。また、図１０（ｂ）は、比較例に係る出力処理回路４００のＡＤ変換回路４０２に入力される再生ＲＦ信号を模式的に示す図である。便宜上、図１０（ｂ）には、フィールドＦ２、Ｆ７に変調構造Ｍｄが形成されていない場合の電圧信号の波形が模式的に示されている。また、図１０（ｂ）には、フィールドＦ２〜Ｆ８に対応する期間が付記されている。
FIG. 10A is a diagram showing a configuration of an
図１０（ａ）に示すように、比較例では、再生ＲＦ信号を処理するための回路部として、アンプ４０１とＡＤ変換回路４０２が設けられている。アンプ４０１は、再生ＲＦ信号を増幅し、ＡＤ変換回路４０２は、増幅された再生ＲＦ信号をデジタル信号に変換する。
As shown in FIG. 10A, in the comparative example, an
図１０（ｂ）に示すように、再生ＲＦ信号は、フィールドＦ３〜Ｆ６、Ｆ８に記録された信号（ピットとスペース）によって振幅する。ここで、試料収容部１０１ｂに重なる領域と重ならない領域とでは反射率が相違するため、フィールドＦ５に対応する走査期間のベースライン電圧Ｖ１と、フィールドＦ５以外のフィールドに対応する走査期間のベースライン電圧Ｖ２との間に、大きな格差が生じる。このため、各フィールドの信号をＡＤ変換する場合には、ベースライン電圧Ｖ１、Ｖ２において振幅する電圧波形の振幅範囲Ｖｄを含むようにＡＤ変換の電圧レンジを設定する必要がある。
As shown in FIG. 10B, the reproduction RF signal is amplified by the signals (pits and spaces) recorded in the fields F3 to F6 and F8. Here, since the reflectance is different between the area overlapping the
しかしながら、ＡＤ変換の電圧レンジと分解能は限られているため、通常のＡＤ変換において設定される電圧レンジでは、振幅範囲Ｖｄに対応することが困難である。また、ＡＤ変換の電圧レンジを振幅範囲Ｖｄまで広げた場合には、ＡＤ変換における分解能が低下し、各種信号の復号精度が低下してしまう。これにより、各種信号に基づく動作の精度が低下する結果を招いてしまう。 However, since the voltage range and resolution of AD conversion are limited, it is difficult to correspond to the amplitude range Vd in the voltage range set in normal AD conversion. Further, when the voltage range of AD conversion is expanded to the amplitude range Vd, the resolution in AD conversion is reduced, and the decoding accuracy of various signals is reduced. As a result, the accuracy of operations based on various signals may be reduced.
図１１（ａ）は、実施形態１に係る出力処理回路４００の構成を示す図である。図１１（ｂ）は、グルーブ１１１に変調構造Ｍｄが形成されていない場合に、実施形態１に係る出力処理回路４００のＡＤ変換回路４０２に入力される再生ＲＦ信号を模式的に示す図である。
FIG. 11A is a view showing the configuration of the
図１１（ａ）に示すように、実施形態１の出力処理回路４００では、アンプ４０１の前段にフィルタ４０３が配置され、ＡＤ変換回路４０２の後段にスイッチ４０４が設けられている。フィルタ４０３は、再生ＲＦ信号の高周波成分、すなわち、ピットとスペースによって振幅する再生ＲＦ信号の周波数成分を通過させ、この周波数成分よりも低い周波数成分を遮断するハイパスフィルタである。スイッチ４０４は、図９に示すコントローラ４０から制御信号が入力されると、ＡＤ変換回路４０２から出力された信号を信号処理回路１０に対して遮断し、制御信号がされていない場合は、ＡＤ変換回路４０２から出力された信号を信号処理回路１０に出力する。
As shown in FIG. 11A, in the
図１１（ｂ）に示すように、アンプ４０１の前段にフィルタ４０３を配置することにより、再生ＲＦ信号の高周波成分が抽出される。このとき、フィルタ４０３は、フィールドＦ５に対応する電圧波形の振幅中心と、フィールドＦ５以外のフィールドに対応する電圧波形の振幅中心とを、互いに整合させるように機能する。これにより、電圧波形の振幅レンジが圧縮され、ＡＤ変換回路４０２の電圧レンジを大きく広げなくとも、再生ＲＦ信号に対してＡＤ変換処理を行うことができる。
As shown in FIG. 11B, by disposing the
しかしながら、実施形態１の構成では、再生ＲＦ信号をフィルタ４０３に通すと、ベースライン電圧が切り替わる時点から電圧波形の振幅中心が所定のレベルに収束するまでの期間において、再生ＲＦ信号の電圧波形に過渡的な歪みが生じることが、本願発明者らによって確認された。
However, in the configuration of the first embodiment, when the regenerative RF signal is passed through the
たとえば、図１１（ｂ）に示すように、ベースライン電圧がＶ１へと切り替わるタイミング、すなわち、フィールドＦ４からフィールドＦ５へと走査が移行するタイミングにおいて、電圧波形に過渡的な歪みが生じた。また、ベースライン電圧がＶ２へと切り替わるタイミング、すなわち、フィールドＦ４からフィールドＦ５へと走査が移行するタイミングにおいて、電圧波形に過渡的な歪みが生じた。この他、試料収容ディスク１００が有する反りや個体のばらつきによっても、ベースライン電圧Ｖ２が変化し、これによっても、たとえば、図１１（ｂ）のフィールドＦ２の波形のように、再生ＲＦ信号に過渡的な歪みが生じた。
For example, as shown in FIG. 11B, a transient distortion occurs in the voltage waveform at the timing when the base line voltage switches to V1, that is, when the scanning shifts from field F4 to field F5. In addition, a transient distortion occurs in the voltage waveform at the timing when the baseline voltage switches to V2, that is, when the scanning shifts from the field F4 to the field F5. In addition to this, the baseline voltage V2 also changes due to warpage of the sample-containing
このような波形の歪みが、アドレス信号に対応する電圧波形、すなわち、フィールドＦ３、Ｆ８の電圧波形に及ぶと、アドレス信号を適正に復号できないことが起こり得る。ここで、図１１（ｂ）の例のように、フィールドＦ２、Ｆ７に変調構造Ｍｄが形成されていない場合は、これらフィールドＦ２、Ｆ５に対応する期間において再生ＲＦ信号が振幅しないため、この期間において、再生ＲＦ信号の振幅中心を、それまでの再生ＲＦ信号の振幅中心に整合させる作用が働きにくくなる。よって、フィールドＦ２、Ｆ７に対応する期間において再生ＲＦ信号に生じた歪みが十分に収束せず、歪みが、フィールドＦ３、Ｆ８へと移行しやすくなる。その結果、波形の歪みが、フィールドＦ３、Ｆ８の電圧波形、ずなわち、アドレス信号に対応する電圧波形に及んでしまい、このため、アドレス信号を適正に復号できないことが起こり得る。 If such waveform distortion extends to the voltage waveform corresponding to the address signal, that is, the voltage waveforms of the fields F3 and F8, the address signal may not be properly decoded. Here, as in the example of FIG. 11B, when the modulation structure Md is not formed in the fields F2 and F7, the reproduction RF signal does not oscillate in the period corresponding to the fields F2 and F5, so this period In the above, the function of aligning the center of amplitude of the reproduction RF signal with the center of amplitude of the reproduction RF signal up to that point is less likely to work. Therefore, distortion generated in the reproduction RF signal does not converge sufficiently in a period corresponding to the fields F2 and F7, and the distortion easily shifts to the fields F3 and F8. As a result, the distortion of the waveform extends to the voltage waveforms of the fields F3 and F8, that is, the voltage waveform corresponding to the address signal, which may make it impossible to properly decode the address signal.
そこで、本実施形態１では、上記のように、フィールドＦ２、Ｆ７に変調構造Ｍｄが形成されている。 Therefore, in the first embodiment, as described above, the modulation structure Md is formed in the fields F2 and F7.
図１１（ｃ）は、実施形態１に係る、グルーブに変調構造Ｍｄが形成されている場合に出力処理回路４００のＡＤ変換回路４０２に入力される再生ＲＦ信号を模式的に示す図である。
FIG. 11C is a view schematically showing a reproduction RF signal input to the
上記のように、実施形態１では、アドレス信号が記録されるフィールドＦ３、Ｆ８に対して走査方向の上手側のフィールドＦ２、Ｆ７に変調構造Ｍｄが形成されている。このため、再生ＲＦ信号は、図１１（ｃ）に示すように、フィールドＦ２、Ｆ７に対応する期間においても、変調構造Ｍｄにより変調され振幅される。したがって、再生ＲＦ信号のベースライン電圧の変動によって再生ＲＦ信号に生じた歪みは、フィールドＦ３、Ｆ８に対応する期間の再生ＲＦ信号に及ぶ前に、フィルタ４０３による作用によって、フィールドＦ２、Ｆ７に対応する期間において収束される。よって、フィールドＦ３、Ｆ８の電圧波形、すなわち、アドレス信号に対応する電圧波形に歪みが及びにくく、このため、アドレス信号を適正に復号することができる。
As described above, in the first embodiment, the modulation structure Md is formed in the fields F2 and F7 on the upper side in the scanning direction with respect to the fields F3 and F8 in which the address signal is recorded. Therefore, as shown in FIG. 11C, the reproduction RF signal is modulated and amplified by the modulation structure Md also in the period corresponding to the fields F2 and F7. Therefore, the distortion caused in the reproduction RF signal due to the fluctuation of the baseline voltage of the reproduction RF signal corresponds to the fields F2 and F7 by the action of the
なお、図１１（ｃ）に示すように、フィールドＦ５に対応する期間の電圧波形の振幅は、フィールドＦ５に対応する期間以外の電圧波形の振幅と異なる。これは、試料収容部１０１ｂに重なる領域と試料収容部１０１ｂに重ならない領域とで反射率が異なるためである。ノイズとのＳ／Ｎ比を向上させるためには、振幅が小さい方の電圧波形を振幅が大きい方の電圧波形の振幅に揃えることが好ましい。
As shown in FIG. 11C, the amplitude of the voltage waveform in the period corresponding to the field F5 is different from the amplitude of the voltage waveform in the period other than the period corresponding to the field F5. This is because the reflectance differs between the area overlapping the
たとえば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すＡＧＣ（Automatic GainControl）回路を構成することにより、振幅が小さい方の電圧波形を振幅が大きい方の電圧波形の振幅に揃えることができる。 For example, by forming an AGC (Automatic Gain Control) circuit shown in FIGS. 12A and 12B, it is possible to make the voltage waveform of the smaller amplitude equal to the amplitude of the voltage waveform of the larger amplitude.
図１２（ａ）の構成では、信号処理回路１０で再生ＲＦ信号を検波して、先行する再生ＲＦ信号の平均値（直流成分）を求め、求めた平均値を逐次Ｄ／Ａ変換回路４０５でアナログ信号に変換し、このアナログ信号をアンプ４０６で増幅してアンプ４０１に戻すことにより、ＡＧＣ回路が構成される。
In the configuration of FIG. 12A, the reproduction RF signal is detected by the
図１２（ｂ）の構成では、検波回路４０７で再生ＲＦ信号を検波して、先行する再生ＲＦ信号の直流成分を求め、求めた直流成分をアンプ４０８で増幅してアンプ４０１に戻すことにより、ＡＧＣ回路が構成される。
In the configuration of FIG. 12B, the reproduction RF signal is detected by the
また、図１１（ｃ）に示すように、フィールドＦ５に対応する期間の開始直後の期間Ｆ５ａでは、再生ＲＦ信号に比較的大きな歪みが生じる。このため、この期間Ｆ５ａにおいては、再生ＲＦ信号から同期信号Ｓｙを適正に復号することが難しいと考えられる。上述したサーボ回路５０におけるスピンドルモータ２２０の同期制御や、切出し部１３におけるタイミング信号の生成に、期間Ｆ５ａにおける再生ＲＦ信号から取得された不安定な同期信号を用いると、同期制御の精度やタイミング信号の生成の精度が低下する恐れがある。
Further, as shown in FIG. 11C, in the period F5a immediately after the start of the period corresponding to the field F5, relatively large distortion occurs in the reproduction RF signal. Therefore, it is considered difficult to properly decode the synchronization signal Sy from the reproduction RF signal in this period F5a. If an unstable synchronization signal acquired from the reproduction RF signal in period F5a is used for synchronization control of the
そこで、図９に示すコントローラ４０は、期間Ｆａにおいて、図１１（ａ）または図１２（ａ）、（ｂ）のスイッチ４０４に制御信号を付与する。これにより、期間Ｆａにおいて信号処理回路１０に対する再生ＲＦ信号の供給が遮断され、不安定な同期信号を用いた同期制御やタイミング信号の生成が抑止される。
Therefore, the
なお、このように期間Ｆａにおいて再生ＲＦ信号が信号処理回路１０に供給されない場合は、この期間Ｆ５ａに対応するフィールドＦ５の範囲に、同期信号Ｓｙが記録されなくてもよい。あるいは、図１２（ｃ）に示すように、この期間Ｆ５ａに対応するフィールドＦ５の範囲に、同期信号Ｓｙに代えて、変調構造Ｍｄが形成されてもよい。
When the reproduction RF signal is not supplied to the
なお、ここでは、図１０（ａ）〜図１２（ｂ）を参照して、出力処理回路４００に含まれる回路部のうち、再生ＲＦ信号を処理する回路部の構成について説明したが、出力処理回路４００に含まれる回路部のうち、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥおよび蛍光信号ＦＬを処理する回路部も、図１１（ａ）または図１２（ａ）、（ｂ）と同様に構成され得る。
Here, among the circuit units included in the
こうして出力処理回路４００から出力された各信号に基づいて、後段回路において、アドレス信号の取得や、蛍光信号の切出し等の処理が行われる。
Based on each signal output from the
図１３（ａ）は、アドレス信号の取得処理を示すフローチャートである。 FIG. 13A is a flowchart showing an acquisition process of the address signal.
まず、信号再生部１２は、信号検出部１１からヘッダー領域ＨＥ１の信号を取得し（Ｓ１１）、取得した信号中のアドレス信号に誤り訂正信号を適用して誤り訂正処理を行う（Ｓ１２）。誤り訂正処理が適正であると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、信号再生部１２は、ヘッダー領域ＨＥ２に対するアドレス信号の再生処理を行わずに、誤り訂正処理により取得されたアドレス信号を、フィールドＦ３（図５（ａ）参照）のアドレス信号として取得し（Ｓ１４）、処理を終了する。一方、誤り訂正処理が適正でない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、信号再生部１２は、さらにヘッダー領域ＨＥ２の信号を取得し（Ｓ１５）、取得した信号中のアドレス信号に誤り訂正信号を適用して誤り訂正処理を行う（Ｓ１６）。誤り訂正処理が適正であると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、信号再生部１２は、誤り訂正処理により取得されたアドレス信号を、フィールドＦ３（図５（ａ）参照）のアドレス信号として取得し（Ｓ１８）、処理を終了する。
First, the
なお、ステップＳ１２、１６では、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２に含まれている誤り訂正信号を用いて、誤り検出処理と誤り訂正処理が行われる。アドレス信号に誤りが検出されない場合、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２に含まれているアドレス信号は適正であると判定される。また、誤りが検出されると、誤り訂正信号を用いた演算により、アドレス信号中の誤りビットが抽出され、当該誤りビットが訂正される。なお、ステップＳ１７の判定がＮＯである場合、コントローラ４０は、当該トラック部分Ｔａに対する走査を、再度、実行する。
In steps S12 and S16, error detection processing and error correction processing are performed using the error correction signals included in the header areas HE1 and HE2. If no error is detected in the address signal, the address signal included in the header areas HE1 and HE2 is determined to be correct. When an error is detected, an error bit in the address signal is extracted by an operation using an error correction signal, and the error bit is corrected. In addition, when determination of step S17 is NO, the
図１３（ａ）には、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２に対するアドレス信号の取得処理を示したが、フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２に対するアドレス信号の取得処理も図１３（ａ）と同様である。すなわち、フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２に対するアドレス信号の取得処理では、図１３（ａ）のステップＳ１１、Ｓ１２が、それぞれ、フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２の信号を取得する処理に置き換えられる。 Although FIG. 13A shows acquisition processing of address signals for the header areas HE1 and HE2, acquisition processing of address signals for the footer areas FT1 and FT2 is also the same as that of FIG. That is, in the process of acquiring address signals for the footer areas FT1 and FT2, steps S11 and S12 in FIG. 13A are replaced with processes for acquiring the signals of the footer areas FT1 and FT2, respectively.
このように、本実施形態では、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２それぞれ、アドレス信号が記録されているため、ヘッダー領域ＨＥ１からアドレス信号を適正に読み取れなかった場合も、ヘッダー領域ＨＥ２からアドレス信号を取得できる。フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２についても同様である。よって、より円滑に、アドレス信号を取得でき、結果、蛍光信号の切出し処理を円滑に進めることができる。 As described above, in the present embodiment, since the address signal is recorded in each of the header areas HE1 and HE2, the address signal can be obtained from the header area HE2 even when the address signal can not be properly read from the header area HE1. The same applies to the footer areas FT1 and FT2. Therefore, the address signal can be acquired more smoothly, and as a result, the processing for extracting the fluorescence signal can be smoothly advanced.
図１３（ｂ）は、トラッキング制御を示すフローチャートである。 FIG. 13 (b) is a flowchart showing tracking control.
信号検出部１１が信号Ｖ３（図５（ａ）参照）を検出すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、サーボ回路５０は、トラッキングサーボ信号を直前の信号値に維持し（Ｓ２２）、時間Ｔｓ１が経過するのを待つ（Ｓ２３）。ここで、時間Ｔｓ１は、ビームスポットＢ１がフィールドＦ５の始端を抜けるのに要する時間に設定される。フィールドＦ５の始端は、試料収容部１０１ｂの境界位置にあるため、この位置において、レーザ光の反射率が大きく変化し、トラッキングエラー信号が大きく乱れやすい。トラッキングエラー信号が乱れると、ビームスポットＢ１の走査位置が、対象トラックから隣のトラックなどに外れてしまう恐れがある。
When the
そこで、本実施形態では、ビームスポットＢ１がフィールドＦ５の始端を抜けるまでの間、すなわち、時間Ｔｓ１が経過するまでの間、トラッキングサーボ信号を直前の信号値に維持して（Ｓ２２）、トラッキングが外れることを防いでいる。これにより、安定的に、レーザ光でトラック１０２ｃを走査することができる。
Therefore, in the present embodiment, the tracking servo signal is maintained at the previous signal value (S22) until the beam spot B1 leaves the beginning of the field F5, that is, until the time Ts1 elapses (S22). I'm preventing it from coming off. As a result, the
時間Ｔｓ１が経過すると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、サーボ回路５０は、トラッキングサーボを再開する（Ｓ２４）。その後、時間Ｔｓ２が経過すると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、サーボ回路５０は、再びトラッキングサーボ信号を直前の信号値に維持し（Ｓ２６）、時間Ｔｓ３が経過するのを待つ（Ｓ２７）。時間Ｔｓ３が経過すると（Ｓ２７：ＹＥＳ）、サーボ回路５０は、トラッキングサーボを再開する（Ｓ２８）。
When the time Ts1 has elapsed (S23: YES), the
ここで、時間Ｔｓ２は、ビームスポットＢ１がフィールドＦ５の終端の直前位置に到達するのに要する時間に設定される。また、時間Ｔｓ３は、ビームスポットＢ１がフィールドＦ５の終端の直前位置からフィールドＦ５の終端を抜けるまでに要する時間に設定される。 Here, the time Ts2 is set to the time required for the beam spot B1 to reach the position immediately before the end of the field F5. The time Ts3 is set to the time required for the beam spot B1 to leave the end of the field F5 from the position immediately before the end of the field F5.
このように、ステップＳ２５〜Ｓ２７の処理においてフィールドＦ５の終端付近でトラッキングサーボ信号を維持する目的およびその効果は、ステップＳ２２〜Ｓ２３の処理においてフィールドＦ５の始端付近でトラッキングサーボ信号を維持する目的およびその効果と同様である。すなわち、この処理もまた、フィールドＦ５の終端において、レーザ光の反射率が大きく変化し、トラッキングエラー信号に大きな乱れが生じ易いことを考慮したものである。これらの処理により、トラック１０２ｃを安定的に走査でき、結果、蛍光信号の切出し処理を円滑に進めることができる。
Thus, the purpose and effect of maintaining the tracking servo signal near the end of field F5 in the process of steps S25 to S27 is the purpose of maintaining the tracking servo signal near the beginning of field F5 in the process of steps S22 to S23 and It is the same as the effect. That is, this process also takes into consideration that the reflectance of the laser light is largely changed at the end of the field F5, and the tracking error signal is likely to be largely disturbed. By these processes, the
ステップＳ２７では、フィールドＦ５の終端に到達する時間Ｔｓ３が経過したことを判定しているが、フィールドＦ５の終端前に同期信号Ｓｙに代えて所定の信号をさらに記録し、この信号を検出することにより、処理をステップＳ２８へと移行させてもよい。 In step S27, it is determined that the time Ts3 for reaching the end of the field F5 has elapsed, but before the end of the field F5, a predetermined signal is further recorded instead of the synchronization signal Sy, and this signal is detected. The process may be shifted to step S28.
図１４（ａ）は、蛍光信号の切出し処理を示すフローチャートである。 FIG. 14 (a) is a flowchart showing the process of cutting out a fluorescence signal.
信号検出部１１が信号Ｖ３（図５（ａ）参照）を検出すると（Ｓ３１：ＹＥＳ）、切出し部１３は、蛍光信号の切出しを開始する（Ｓ３２）。その後、信号検出部１１が信号Ｖｓ（図５（ａ）参照）を検出すると（Ｓ３３：ＹＥＳ）、切出し部１３は、蛍光信号の切出しを終了する（Ｓ３４）。
When the
なお、図１４（ａ）の処理では、信号Ｖ３が検出されると直ちに蛍光信号の切出しが開始されたが、図１３（ｂ）と同様、信号Ｖ３が検出されてから所定時間（たとえば時間Ｔｓ１）が経過した後に蛍光信号の切出しが開始されるように切出し部１３が構成されてもよい。また、図１４（ａ）の処理では、信号Ｖｓが検出されたことに応じて蛍光信号の切出しが終了されたが、図１３（ｂ）と同様、フィールドＦ５の終端の直前位置のタイミングで蛍光信号の切出しが終了されるように切出し部１３が構成されてもよい。
In the process of FIG. 14 (a), the extraction of the fluorescence signal is started immediately when the signal V3 is detected. However, as in FIG. 13 (b), a predetermined time (for example, time Ts1) is detected after the signal V3 is detected. The
図１４（ｂ）は、切出し信号の無効化処理を示すフローチャートである。 FIG. 14B is a flowchart showing invalidation processing of the cutout signal.
コントローラ４０は、１つのトラック部分Ｔａを走査する間に、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２から再生されたアドレス信号と、フッター領域ＦＴ１、ＦＴ２から再生されたアドレス信号をそれぞれ取得する（Ｓ４１、４２）。コントローラ４０は、こうして取得した２つのアドレス信号が不一致であるか否かを判定する（Ｓ４３）。２つのアドレス信号が不一致である場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、コントローラ４０は、当該トラック部分Ｔａから切り出された蛍光信号群を無効化し（Ｓ４４）、当該トラック部分Ｔａをレーザ光で再度走査して蛍光信号を切り出す処理を実行する（Ｓ４５）。２つのアドレス信号が一致する場合（Ｓ４３：ＮＯ）、コントローラ４０は、当該トラック部分Ｔａから切り出された蛍光信号群を無効化することなく、処理を終了する。
The
ステップＳ４１、Ｓ４２で取得したアドレス信号が一致しない場合、試料収容部１０１ｂに重なるグルーブ１１１を走査する間に、レーザ光のビームスポットＢ１がグルーブ１１１から外れて他のグルーブに移動したと考えられる。この場合、その間に切り出した蛍光信号群は、２つのトラック部分に跨がって取得されており、１つのトラック部分から取得された１群の蛍光信号とはならない。
If the address signals acquired in steps S41 and S42 do not match, it is considered that the beam spot B1 of the laser beam deviates from the
そこで、本実施形態では、図１４（ｂ）の処理を実行し、試料収容部１０１ｂに重なるグルーブ１１１を走査する間に、レーザ光のビームスポットＢ１がグルーブ１１１から外れて他のグルーブに移動した恐れがある場合は、その間に取得された信号群は無効化され、再度、蛍光信号の切出しが行われる。これにより、１つのトラック部分Ｔａから適正に一群の蛍光信号が取得される。
Therefore, in the present embodiment, the process of FIG. 14B is performed to move the beam spot B1 of the laser beam out of the
図１５（ａ）は、出力処理回路４００からの各種信号の出力を停止させるため処理を示すフローチャートである。図１５（ｂ）は、マスク期間の設定において参照されるテーブルの構成を示す図である。
FIG. 15A is a flowchart showing processing for stopping the output of various signals from the
コントローラ４０は、フィールドＦ３のヘッダー領域ＨＥ１またはＨＥ２からアドレス信号に基づいて、当該トラック部分Ｔａのアドレス（ゾーン番号、エリア番号、トラック番号）を取得すると（Ｓ５１：ＹＥＳ）、そのアドレスに応じたマスク期間を設定する（Ｓ５２）。
When the
本実施形態１では、ゾーン内では角速度一定で試料収容ディスク１００が駆動されるため、ゾーンの内周側と外周側では、線速度が異なり、再生ＲＦ信号の周波数が異なる。このため、ゾーンの内周側と外周側では、図１１（ｃ）に示す期間Ｆ５ａが異なり得る。また、ゾーンごとに角速度が異なるため、図１１（ｃ）に示す期間Ｆ５ａは、同じトラック番号のトラック部分Ｔａであっても、ゾーンごとに異なり得る。
In the first embodiment, since the
このため、コントローラ４０は、現在走査中のアドレスに適する期間Ｆ５ａを、出力処理回路４００からの各種信号の出力を停止させるためのマスク期間に設定する。コントローラ４０は、予め、図１５（ｂ）に示すテーブルを保持している。このテーブルには、トラック部分Ｔａのアドレスと、このアドレスに適するマスク期間（期間Ｆ５ａ）とが対応づけられている。コントローラ４０は、このテーブルから、現在走査中のアドレスに対応するマスク期間を、ステップＳ５２において設定する。なお、図１５（ｂ）のテーブルは、ゾーンごと、あるいは、エリアごとに個別に準備されてもよい。
Therefore, the
その後、コントローラ４０は、フィールドＦ５に対して走査方向の直前の位置にあるフィールドＦ４から信号Ｖ３が検出されたか否かを監視する（Ｓ５３）。信号Ｖ３が検出されると（Ｓ５３：ＹＥＳ）、コントローラ４０は、図１１（ａ）または図１２（ａ）、（ｂ）に示すスイッチ４０４に制御信号を付与する。これにより、信号処理回路１０に対する出力処理回路４００からの信号の供給が遮断される（Ｓ５４）。
Thereafter, the
コントローラ４０は、ステップＳ５２で設定したマスク期間が終了するまで、制御信号の付与を継続する（Ｓ５５）。マスク期間が終了すると（Ｓ５５：ＹＥＳ）、コントローラ４０は、制御信号の付与を終了する。これにより、信号処理回路１０に対する出力処理回路４００からの信号の供給が再開される（Ｓ５６）。その後、コントローラ４０は、処理をステップＳ５１に戻して、同様の処理を繰り返す。
The
図１６は、蛍光信号の切り出し処理を説明するための図である。 FIG. 16 is a diagram for explaining a process of cutting out a fluorescence signal.
切出し部１３は、レーザ光がフィールドＦ５を走査する間に、蛍光検出用ピックアップ２００から出力される蛍光信号を、タイミング信号に同期してサンプリングし、各タイミングにおけるサンプル値を取得する。上記のように、切出し部１３は、信号検出部１１から入力される同期信号Ｓｙに同期するようにタイミング信号を生成する。図１６の上段には、サンプリングのためのタイミング信号が示されており、図１６の下段には、同じゾーンで同じエリアに含まれる一群のトラック部分Ｔａ（トラック番号Ｔ０〜Ｔｍ）から切り出された信号群が模式的に示されている。ここでは、１つのトラック部分Ｔａから、ｍ個の信号群ＳＰ１〜ＳＰｋが取得される。
The
図１６の例では、トラック番号Ｔ１のトラック部分Ｔａがレーザ光で走査される間の、信号ＳＰ５の走査タイミングにおいて、試料中に、マラリアに感染した赤血球が存在していることが想定されている。この場合、トラック番号Ｔ１の信号ＳＰ５のサンプリング値は高く、この信号の周囲の信号のサンプル値も高くなっている。図１６では、サンプル値が高いほどハッチングの濃度が高くなっている。 In the example of FIG. 16, it is assumed that erythrocytes infected with malaria are present in the sample at the scanning timing of the signal SP5 while the track portion Ta of the track number T1 is scanned by the laser light. . In this case, the sampling value of the signal SP5 of the track number T1 is high, and the sampling values of the signals around this signal are also high. In FIG. 16, the higher the sample value, the higher the hatching density.
図９の画像処理回路２０は、重畳部１４から入力された信号群とアドレス信号に基づいて、同じゾーンで同じエリアに含まれる一群のトラック部分Ｔａの信号群を、走査順およびトラック番号順に並べて１つの試料収容部１０１ｂに対する蛍光画像を生成する。画像処理回路２０は、こうして生成した蛍光画像を解析して、蛍光の輝点の数、すなわち、マラリアに感染した赤血球の数を計数し、その計数値に基づき、試料に含まれる赤血球のマラリア感染率を算出する。画像処理回路２０は、取得した計数値、感染率を蛍光画像とともに、入出力ユニット３０に出力する。これにより、入出力ユニット３０に、蛍光画像やマラリアの検出数およびマラリア感染率等が表示される。
The
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。
<Effect of the embodiment>
According to the present embodiment, the following effects can be achieved.
図１１（ａ）に示すように、フィルタ４０３を設けることにより、再生ＲＦ信号におけるベースライン電圧の変動を抑制でき、再生ＲＦ信号の電圧波形をＡＤ変換の電圧レンジの範囲内に円滑に収めることができる。また、フィルタ４０３を通すことによって生じる電圧波形の過渡的な歪みを変調構造Ｍｄに対応する波形期間によって吸収でき、アドレス信号の波形期間にこの歪みが及ぶことを抑制できる。これらの作用により、トラック部分Ｔａに記録されたアドレス信号を精度よく検出することができる。よって、画像処理回路２０により生成される蛍光画像の精度を高めることができる。
As shown in FIG. 11A, by providing the
なお、図１２（ａ）、（ｂ）に示すゲイン制御回路を用いて、フィルタ４０３を通過した後の電圧波形の振幅を、より大きい振幅の方に揃えることにより、ノイズに対するＳ／Ｎ比を向上させることができる。これにより、後段の回路部によって高精度に信号処理を行うことができ、高精度な蛍光画像を取得することができる。
By using the gain control circuit shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the S / N ratio to noise can be improved by aligning the amplitude of the voltage waveform after passing through the
図５（ａ）に示すように、試料収容部１０１ｂを跨ぐトラック部分Ｔａには、走査方向における試料収容部１０１ｂの上手側と下手側に、それぞれ、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２とフッター領域ＦＴ１、ＦＴ２が設定されている。そして、これらヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２とフッター領域ＦＴ１、ＦＴ２の上手側に、それぞれ、変調構造Ｍｄが形成されている。よって、上述のように、試料収容部１０１ｂの上手側と下手側からアドレス信号を精度よく検出できる。そして、こうして取得されたアドレス信号を用いて、図１５（ａ）の処理が実行され、上手側と下手側のアドレス信号が一致せず、試料収容部１０１ｂの走査の際にトラックずれが生じた可能性がある場合に、当該走査において蛍光信号から切り出された一群の信号を無効化される。よって、１つのトラック部分Ｔａ全体に対応する信号群を確実に取得することができ、画像処理回路２０において高品質の蛍光画像を取得することができる。
As shown in FIG. 5A, in the track portion Ta straddling the
図５（ａ）に示すように、トラック１０２ｃから反射される光を単調に変調させる同期用の信号（信号Ｅｎ、同期信号Ｓｙ）がトラック部分Ｔａに記録されている。そして、この信号に同期するように、試料収容ディスク１００の回転が制御される。よって、試料収容ディスク１００の回転ムラを抑制でき、結果、蛍光画像の精度を高めることができる。
As shown in FIG. 5A, synchronization signals (signal En, synchronization signal Sy) for monotonously modulating the light reflected from the
また、同期用の信号（信号Ｅｎ、同期信号Ｓｙ）に同期するように、切出し部１３におけるタイミング信号が生成される。よって、試料収容ディスク１００に回転ムラが生じたとしても、切出し部１３において一定の角度間隔で蛍光信号を切出すことができる。これにより、蛍光画像の精度を高めることができる。
Further, a timing signal in the
また、試料収容部１０１ｂに重なるフィールドＦ５に同期信号Ｓｙが記録されている。このため、試料収容部１０１ｂをレーザ光で走査する間に同期信号Ｓｙを取得でき、この間に、試料収容ディスク１００の回転制御とタイミング信号の同期調整を行うことができる。よって、特に試料収容部１０１ｂが走査される期間において、試料収容ディスク１００に回転ムラが生じることをより確実に抑制でき、また、タイミング信号の同期がずれることをより確実に抑制できる。
In addition, the synchronization signal Sy is recorded in the field F5 overlapping the
図１５（ａ）に示すように、ヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２から取得されたアドレス信号に基づいて、蛍光検出用ピックアップ２００から信号処理回路１０に対する信号の供給が遮断され、同期用の信号（同期信号Ｓｙ）による制御が停止される。これにより、不安定な同期用の信号（同期信号Ｓｙ）による同期制御が抑止され、同期制御の精度が低下することを防止することができる。
As shown in FIG. 15A, based on the address signals acquired from the header areas HE1 and HE2, the supply of signals from the
図３（ａ）に示すように、試料収容ディスク１００は、ディスク周方向にエリアＡ０〜Ａ８に区分され、各エリアは、ディスク周方向の２つの境界がそれぞれディスク中心から放射状に延びている。そして、エリアＡ０〜Ａ８にそれぞれ試料収容部１０１ｂが配置され、各エリアに含まれるトラックの部分がトラック部分Ｔａを構成している。これにより、試料収容ディスク１００を角速度一定で回転させると、各エリアに含まれるトラック部分Ｔａは、全て同じ時間長で走査される。よって、全てのトラック部分Ｔａに対して一律に、図５（ａ）に示す同じ信号フォーマットを適用することができる。
As shown in FIG. 3A, the
また、トラック部分Ｔａの両端に、同期用の信号（信号Ｅｎ）が記録されている。このため、走査がトラック部分の始端に進入する際に、同期用の信号（信号Ｅｎ）を用いて試料収容ディスク１００の回転ムラを抑制できる。よって、トラック部分Ｔａを円滑に走査でき、トラック部分Ｔａに記録された各種信号を適正に取得できる。
Also, synchronization signals (signal En) are recorded at both ends of the track portion Ta. For this reason, when the scan enters the beginning of the track portion, it is possible to suppress the rotation unevenness of the
また、ディスク周方向におけるエリアＡ０〜Ａ８の角度範囲が、互いに等しく設定されている。このため、全てのエリアＡ０〜Ａ８から同様の処理により、蛍光信号を切出すことができる。 Further, the angular ranges of the areas A0 to A8 in the disc circumferential direction are set equal to one another. For this reason, a fluorescence signal can be cut out from all the areas A0 to A8 by the same processing.
図１（ａ）に示すように、ディスク周方向の２つの境界がそれぞれディスク中心から放射状に延びるように、試料収容部１０１ｂが配置されている。このため、角速度一定で試料収容ディスク１００を回転させると、１つの試料収容部１０１ｂに重なる何れのトラック部分Ｔａをレーザ光で走査しても、試料収容部１０１ｂの範囲を走査する期間が略一定となる。これにより、上記のように蛍光検出装置１において、予めトラックに記録された信号Ｖ３と信号Ｖｓ（図５（ａ）参照）をそれぞれ検出し、これら信号が検出される２つのタイミング間の期間、すなわち、試料収容部１０１ｂの範囲を走査する期間において、蛍光信号をサンプリングして切出すことにより、１つのトラック部分Ｔａに沿った一連の蛍光画像の断片を、試料収容部１０１ｂに収容された試料から取得することができる。こうして取得した断片を、図１６に示すように繋ぎ合わせることにより、試料収容部１０１ｂ全体の蛍光画像を取得することができる。
As shown in FIG. 1A, the
また、図３（ｂ）に示すように、試料収容ディスク１００は、ディスク径方向に複数のゾーンＺ０〜Ｚｎに区分され、各ゾーンのトラック部分Ｔａには、角速度一定で信号が記録されている。ここで、ゾーンＺ０〜Ｚｎの角速度は、各ゾーンのディスク径方向の中央位置にあるトラック部分Ｔａの線速度が互いに同じとなるように設定されている。このように複数のゾーンＺ０〜Ｚｎを設定してゾーン間の角速度を調整することにより、ディスク内周側の線速度とディスク外周側の線速度の差を抑制することができ、何れのゾーンに対しても、蛍光信号の切出しと、トラック部分Ｔａからの信号の読み出しを、安定的に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 3B, the
また、図５（ａ）および図６（ｅ）、（ｆ）に示すように、トラック部分Ｔａには、当該トラック部分Ｔａを含むゾーンを示す信号と、ゾーンにおけるトラック部分のディスク径方向の位置（トラック番号）を示す信号と、トラック部分Ｔａのディスク周方向の位置（エリア）を示す信号が、アドレス信号として記録されている。これにより、各トラック部分Ｔａのディスク上における位置を正確に特定することができる。 Further, as shown in FIGS. 5A, 6E, and 6F, in the track portion Ta, a signal indicating a zone including the track portion Ta, and the position of the track portion in the disk radial direction in the zone A signal indicating (track number) and a signal indicating the position (area) of the track portion Ta in the disk circumferential direction are recorded as address signals. Thus, the position of each track portion Ta on the disk can be accurately identified.
また、図２に示すように、グルーブ１１１にピット１１３を形成することにより、信号の記録と変調構造Ｍｄの形成が行われている。これにより、グルーブ１１１をディスク径方向にウォブルさせて信号の記録と変調構造Ｍｄの形成を行う場合に比べて、ディスク形成時のカッティングを容易に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 2, by forming
２．実施形態２
図１７は、実施形態２に係る各ゾーンのグルーブとランドを直線状に展開して示す図である。
2.
FIG. 17 is a diagram showing grooves and lands of each zone according to the second embodiment, developed linearly.
上記実施形態では、グルーブ１１１が最外周部から最内周部まで螺旋状に一続きとなっていた。これに対し、実施形態２では、図１７に示すように、検出領域１０２ｇのトラック１０２ｃにおいて、周方向にエリアが切り替わるごとに、グルーブ１１１とランド１１２が交互に置き換わっている。実施形態２においても、図３（ａ）に示すように、試料収容ディスク１００には、ディスク周方向に９つのエリアＡ０〜Ａ８が設定されている。このため、グルーブ１１１から始まるトラック１０２ｃが１周すると、次の１周のトラック１０２ｃはランド１１２から始まることになる。また、同じエリア内では、グルーブ１１１とランド１１２がディスク径方向に交互に繰り返されることになる。ここでは、各ゾーンのトラック番号Ｔ０のトラック１０２ｃは、全て、グルーブ１１１から始まるように、各ゾーンのトラック数が設定されている。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、グルーブ１１１のみがレーザ光により走査されたが、実施形態２では、図１７に示すように、トラック１０２ｃがグルーブ１１１とランド１１２の繰り返しにより構成されているため、ディスク周方向にグルーブ１１１とランド１１２が交互に走査される。したがって、上記実施形態ではランド１１２であった領域も、実施形態２ではレーザ光により走査されることになる。このため、レーザ光により走査される領域が、上記実施形態に比べて２倍になり、試料収容部１０１ｂに対する走査密度も２倍となる。よって、蛍光信号の切出し密度も上記実施形態に対して２倍となり、実施形態２では、より高精細な蛍光画像が得られる。
In the above embodiment, only the
図１８（ａ）は、実施形態２に係る１エリアのトラック部分Ｔａに設定される各フィールドのフォーマットを示す図である。 FIG. 18A is a diagram showing the format of each field set in the track portion Ta of one area according to the second embodiment.
図１８（ａ）に示すように、実施形態２においても、グルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａのみに信号が記録され、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａには信号が記録されない。グルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａに記録される信号のフォーマットは、上記実施形態１における図５（ａ）のフォーマットを同様である。
As shown in FIG. 18A, also in the second embodiment, the signal is recorded only on the track portion Ta formed of the
このようにランド１１２からなるトラック部分Ｔａに信号を記録しないのは、以下の理由による。すなわち、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａに信号を記録すると、グルーブ１１１からなるトラック部分ＴａをビームスポットＢ１で走査して信号を読み取る際に、これに隣接するランド１１２からなるトラック部分Ｔａにも同時にビームスポットＢ１が掛かり、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａによって光が変調される。このため、本来読み取られるべきグルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａからの再生ＲＦ信号が乱れてしまい、信号を適正に取得できなくなる。このため、実施形態２では、グルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａのみに、信号が記録されている。
The reason why the signal is not recorded on the track portion Ta formed of the
グルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する際には、当該トラック部分Ｔａに記録された各種信号をそのまま用いて、図１３（ｂ）〜図１５（ａ）の制御が行われる。これに対し、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する際には、当該トラック部分Ｔａに対してディスク径方向に隣り合うトラック部分Ｔａに記録された信号Ｖ３、Ｖｓを用いて図１３（ｂ）および図１４（ａ）の制御が行われ、また、当該トラック部分Ｔａに対して上手側および下手側にそれぞれ隣り合うトラック部分Ｔａに記録されたアドレス信号を用いて、図１４（ｂ）および図１５（ａ）の制御が行われる。
When the track portion Ta formed of the
すなわち、図１８（ａ）に示すように、実施形態２においても、ディスク径方向に並ぶグルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａにおいて、フィールドＦ１、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ９は、それぞれ、ディスク径方向に揃っている。また、フィールドＦ１、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ９には、ディスク径方向に並ぶグルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａにおいて、それぞれ、同じ信号が記録され、フィールドＦ２、Ｆ７には、ディスク径方向に並ぶグルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａにおいて、それぞれ、同じ変調構造Ｍｄが形成されている。
That is, as shown in FIG. 18A, also in the second embodiment, the fields F1, F2, F4, F5, F6, F7, and F9 are respectively included in the track portion Ta formed of the
したがって、ランド１１２からなるトラック部分ＴａをビームスポットＢ１で走査する際には、ビームスポットＢ１のディスク径方向の両側の部分が、隣接する２つのトラック部分Ｔａに掛かって、これらトラック部分ＴａのフィールドＦ１、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ９に形成されたピットにより変調されるが、ビームスポットＢ１の両側の部分は、これらのピットにより同様の変調を受けることになる。このため、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合であっても、当該トラック部分Ｔａに対してディスク径方向に隣接するトラック部分ＴａのフィールドＦ１、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ９に記録された信号を適正に読み取ることができ、また、フィールドＦ２、Ｆ７に形成された変調構造Ｍｄによる作用を受けることができる。
Therefore, when the track portion Ta consisting of the
よって、実施形態２では、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合においても、ディスク径方向に隣接するトラック部分Ｔａから適正に、信号Ｖ３、Ｖｓが取得される。したがって、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合においても、図１３（ｂ）および図１４（ａ）の制御を、グルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合と同様に行い得る。
Therefore, in the second embodiment, even when the track portion Ta formed of the
また、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合においても、ディスク径方向に隣接するトラック部分Ｔａから適正に、同期用の信号（信号Ｅｎ、同期信号Ｓｙ）が取得される。よって、ランド１１２に対する走査の際にも、同期用の信号を用いた試料収容ディスク１００の回転制御（同期制御）を行うことができ、また、同期用の信号を用いた蛍光信号切出しのためのタイミング信号の生成を行うことができる。
Further, even when the track portion Ta formed of the
さらに、また、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合においても、レーザ光は、変調構造Ｍｄによって変調される。よって、ランド１１２に対する走査の際にも、図１１（ａ）のフィルタ４０３によって、図１１（ｃ）に示す電圧波形の作用を実現することができる。
Furthermore, also in the case where the track portion Ta consisting of the
なお、図１８（ａ）のフィールドＦ３、Ｆ８に記録された信号、すなわちアドレス信号は、ディスク径方向に隣り合うトラック部分Ｔａで異なる。このため、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａをレーザ光で走査する場合には、当該トラック部分Ｔａに対してディスク径方向に隣り合うトラック部分ＴａのフィールドＦ３、Ｆ８からアドレス信号を適正に取得することができない。
The signals recorded in the fields F3 and F8 of FIG. 18A, that is, the address signals are different at the track portions Ta adjacent in the radial direction of the disc. Therefore, when the track portion Ta consisting of the
このため、実施形態２では、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａについては、当該トラック部分Ｔａに対して上手側に隣り合うトラック部分Ｔａのフッター領域ＦＴ１、ＦＴ２から取得されたアドレス信号と、当該トラック部分Ｔａに対して下手側に隣り合うトラック部分Ｔａのヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２から取得されたアドレス信号に基づいて、図１４（ｂ）および図１５（ａ）の処理が行われる。
For this reason, in the second embodiment, with respect to the track portion Ta consisting of the
すなわち、図１４（ｂ）のステップＳ４１では、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａの下手側にあるトラック部分Ｔａのヘッダー領域ＨＥ１、ＨＥ２からアドレス信号が取得され、ステップＳ４２では、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａの上手側にあるトラック部分Ｔａのフッター領域ＦＴ１、ＦＴ２からアドレス信号が取得される。そして、ステップＳ４３では、両アドレス信号の関係が適正であるか否かが判定される。つまり、両アドレス信号のゾーン番号とトラック番号が一致し、且つ、エリア番号に連続性がある場合に、両アドレス信号の関係が適正であると判定される。両アドレス信号の関係が不適正である場合に（Ｓ４３：ＹＥＳ）、ステップＳ４４以降の処理が行われる。
That is, in step S41 of FIG. 14B, the address signal is acquired from the header areas HE1 and HE2 of the track portion Ta located on the lower side of the track portion Ta consisting of the
また、図１５（ａ）のステップＳ５１では、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａの上手側にあるトラック部分Ｔａのフッター領域ＦＴ１、ＦＴ２からアドレス信号が取得される。そして、ステップＳ５２では、取得したアドレス信号に対応するマスク期間が図１５（ｂ）のテーブルから取得される。なお、ステップＳ５３の信号Ｖ３は、ランド１１２からなるトラック部分Ｔａに対してディスク径方向に隣接するトラック部分Ｔａから取得される。こうして、図１５（ａ）の処理が行われる。
Further, in step S51 of FIG. 15A, the address signal is acquired from the footer areas FT1 and FT2 of the track portion Ta located on the upper side of the track portion Ta formed of the
なお、実施形態２では、ビームスポットＢ１の走査位置が、グルーブ１１１とランド１１２との境界を通過するごとに、グルーブ１１１によって変調されるビームスポットＢ１の領域が、ビームスポットＢ１の中央位置とディスク径方向の両側位置との間で切り替わる。このため、ビームスポットＢ１の走査位置が、グルーブ１１１とランド１１２との境界を通過するごとに、トラッキングエラー信号ＴＥの極性を反転させる必要がある。
In the second embodiment, each time the scanning position of the beam spot B1 passes the boundary between the
図１８（ｂ）は、実施形態２に係るトラッキングエラー信号の極性を反転させるための構成を示す図である。図１８（ｃ）は、実施形態２に係るビームの走査とトラッキングエラー信号の極性反転タイミングを模式的に示す図である。なお、極性反転部５１は、図９に示すサーボ回路５０内に設けられている。信号検出部１１は、図９に示す信号処理回路１０に設けられたものである。
FIG. 18B is a diagram showing a configuration for inverting the polarity of the tracking error signal according to the second embodiment. FIG. 18C is a view schematically showing the beam scanning and the polarity inversion timing of the tracking error signal according to the second embodiment. The polarity reversing unit 51 is provided in the
信号検出部１１よってトラック部分Ｔａの末尾に記録された信号Ｅｎが検出されると、極性反転部５１は、トラッキングエラー信号ＴＥの極性を反転させてトラッキングサーボのための回路部に供給する。これにより、図１８（ｃ）に示すように、ビームスポットＢ１が、グルーブ１１１からなるトラック部分Ｔａとランド１１２からなるトラック部分Ｔａとの境界を通過するタイミングで、トラッキングエラー信号ＴＥの極性が反転される。このようにトラッキングエラー信号の極性が反転されることにより、走査位置がグルーブ１１１からランド１１２へと移行しても、ビームスポットＢ１を、ずれなくトラック１０２ｃ上に位置づけることができる。よって、蛍光信号の切出しを安定的に行うことができる。
When the signal En recorded at the end of the track portion Ta is detected by the
以上のように、実施形態２においても、上記実施形態１と同様の効果が奏され得る。加えて、実施形態２では、上述のように、上記実施形態１ではランド１１２であった領域もレーザ光により走査されるため、レーザ光により走査される領域が、上記実施形態１に比べて２倍になり、試料収容部１０１ｂに対する走査密度も２倍となる。よって、蛍光信号の切出し密度も上記実施形態１に対して２倍となり、より高精細な蛍光画像が得られる。
As described above, also in the second embodiment, the same effect as the first embodiment can be exhibited. In addition, in the second embodiment, as described above, since the region which was the
＜変更例＞
上記実施形態１、２では、試料収容ディスク１００の領域がディスク周方向に９つに区分されたが、試料収容ディスク１００の領域がディスク周方向において区分される数はこれに限られるものではない。ただし、上記実施形態２のように、ディスク周方向のみならずディスク径方向においてもグルーブ１１１とランド１１２を交互に配置する場合は、試料収容ディスク１００に奇数のエリアを割り当てる必要がある。この場合、試料収容ディスク１００に割り当てるエリアの数を３以上の奇数とすることにより、複数種類の試料に対し蛍光画像を取得することができる。
<Modification example>
In the first and second embodiments, the area of the
試料収容部１０１ｂの形状や試料収容部１０１ｂの内部構造も、図１（ａ）、（ｂ）に示した形態以外に適宜変更可能である。さらに、１つのトラック部分Ｔａに設定する信号フォーマットも、図５（ａ）のフォーマットから適宜所定のフィールドを削除または変更し、あるいは、新たなフィールドを追加することも可能である。たとえば、フィールドＦ５の両端は、必ずしも、上記実施形態１、２のように、試料収容部１０１ｂのディスク周方向に並ぶ２つの境界に一致しなくてもよく、これら２つの境界間の範囲よりもやや広目に設定されてもよい。また、各フィールド間にスペースが生ずる場合、同期信号Ｓｙもしくは変調構造Ｍｄを形成してスペースを満たしてもよい。また、各フィールドに記録される信号の内容も、図６（ａ）〜（ｆ）に示したものから適宜変更可能である。
The shape of the
また、平面視における試料収容領域１０１ｂの形状は、必ずしも台形でなくてもよく、たとえば、内周位置から外周方向に延びた後、周方向に折れ曲がり、その後、内周方向に延びる、平面視においてＵ字状の形状であってもよい。この場合、図５（ａ）に示すフィールドＦ５の範囲には、試料収容領域１０１ｂに重ならない部分が含まれ得る。このような試料収容領域１０１ｂに重ならないフィールドＦ５の部分に、上記同期信号Ｓｙが記録されてもよい。
The shape of the
また、たとえば、図１９（ａ）に示すように、アウター領域１０２ｅと検出領域１０２ｇとの間に追記領域１０２ｈを設定し、この追記領域１０２ｈのグルーブを追記可能な記録層からなる追記グルーブ１１４により構成してもよい。あるいは、図１９（ｂ）に示すように、インナー領域１０２ｆと検出領域１０２ｇとの間に追記領域１０２ｈを設定し、この追記領域１０２ｈのグルーブを追記可能な記録層からなる追記グルーブ１１４により構成してもよい。これにより、たとえば、画像処理回路２０で検出されたマラリアに感染した赤血球の数や感染率を、検体の識別情報（患者情報、等）および分析日時とともに、追記領域１０２ｈの追記グルーブ１１４に記録することができる。よって、適宜、追記領域１０２ｈを再生することにより、必要な情報を確認することができる。
Further, for example, as shown in FIG. 19A, a write-
さらに、各フィールドの信号は、必ずしもグルーブ１１１に記録されなくともよく、グルーブ１１１に代えてランド１１２に、各フィールドの信号が記録されてもよい。また、フィールドＦ２、Ｆ７および図１２（ｃ）のフィールドＦの期間Ｆ５ａに形成される変調構造Ｍｄは、必ずしも同じパターンでなくてもよく、ピットとスペースの長さがこれらフィールドごとに異なっていてもよい。この他、蛍光検出用ピックアップ２００の構成も図７の構成から適宜、変更可能である。
Furthermore, the signal of each field may not necessarily be recorded in the
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 Various modifications can be made as appropriate to the embodiments of the present invention within the scope of the technical idea shown in the claims.
１ … 蛍光検出装置
１１ … 信号検出部（信号取得部）
１２ … 信号再生部（信号取得部）
１３ … 切出し部
２０ … 画像処理回路（画像処理部）
４０ … コントローラ
１００ … 試料収容ディスク
１０１ｂ … 試料収容部
１０２ … 第２基板（基板）
１０２ｃ … トラック
１１１ … グルーブ
１１３ … ピット
２００ … 蛍光検出用ピックアップ（走査部）
２１１ … 蛍光検出器
２２０ … スピンドルモータ（走査部）
２４０ … スレッドモータ（走査部）
４０３ … フィルタ
４０５ … ＤＡ変換回路（ゲイン制御部）
４０６ … アンプ（ゲイン制御部）
４０７ … 検波回路（ゲイン制御部）
４０８ … アンプ（ゲイン制御部）
Ｔａ … トラック部分
Ａ０〜Ａ８ … エリア
Ｚ０〜Ｚｎ … ゾーン
Ｅｎ … 信号（同期用の信号）
Ｓｙ … 同期信号（同期用の信号）
Ｍｄ … 変調構造
1 ...
12 ... Signal reproduction unit (signal acquisition unit)
13 ...
40 ...
102c ... Track 111 ... Groove 113 ... Pit 200 ... Pickup for fluorescence detection (scanning section)
211 ...
240 ... thread motor (scanner)
403 ... filter 405 ... DA conversion circuit (gain control unit)
406 ... Amplifier (gain control unit)
407 ... Detection circuit (gain control unit)
408 ... Amplifier (gain control unit)
Ta ... Track part A0-A8 ... Area Z0-Zn ... Zone En ... Signal (signal for synchronization)
Sy ... Synchronization signal (signal for synchronization)
Md ... modulation structure
Claims (18)
基板と、
ディスク中心の周りを旋回するように前記基板の上面に形成されたトラックと、
前記トラックの上側に配置され試料を収容する試料収容部と、を備え、
前記試料収容部を跨ぐトラック部分には、当該トラック部分の位置を示すアドレス信号が記録され、
前記アドレス信号の記録位置に対してトラックの走査方向の上手側に、前記トラックから反射される光を変調させ、且つ、信号の再生対象とされない変調構造が形成されている、
ことを特徴とする試料収容ディスク。 A sample receiving disc for receiving a sample, wherein
A substrate,
A track formed on the top surface of the substrate so as to pivot about a disc center;
And a sample storage unit disposed above the track for storing a sample.
An address signal indicating the position of the track portion is recorded in the track portion straddling the sample storage portion;
The light reflected from the track is modulated on the upper side in the scanning direction of the track with respect to the recording position of the address signal, and a modulation structure not to be a target of signal reproduction is formed.
A sample storage disc characterized by;
前記試料収容部を跨ぐ前記トラック部分には、前記走査方向における前記試料収容部の上手側と下手側に、それぞれ、当該トラック部分の位置を示すアドレス信号が記録され、
前記変調構造は、これら２つのアドレス信号の記録位置に対してそれぞれ前記走査方向の上手側にある位置に形成されている、試料収容ディスク。 In the sample storage disc according to claim 1,
In the track portion straddling the sample storage portion, address signals indicating the position of the track portion are recorded on the upper side and the lower side of the sample storage portion in the scanning direction, respectively.
The sample containing disc, wherein the modulation structure is formed at a position on the upper side in the scanning direction with respect to the recording positions of these two address signals.
前記アドレス信号の記録位置および前記変調構造の形成位置は、それぞれ、前記トラック部分の前記試料収容部に重ならない位置である、試料収容ディスク。 In the sample holding disc according to claim 1 or 2,
The sample storage disc, wherein the recording position of the address signal and the formation position of the modulation structure are positions which do not overlap the sample storage portion of the track portion.
前記トラックから反射される光を単調に変調させる同期用の信号が前記トラック部分にさらに記録されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to any one of claims 1 to 3.
The sample storage disc, wherein a synchronization signal for monotonously modulating light reflected from the track is further recorded in the track portion.
前記同期用の信号は、ディスク走査方向における前記試料収容部の開始位置から終了位置までの範囲に重なる前記トラック部分の領域の少なくとも一部に記録されている、試料収容ディスク。 In the sample storage disc according to claim 4,
The sample storage disc, wherein the synchronization signal is recorded in at least a part of an area of the track portion overlapping a range from a start position to an end position of the sample storage portion in a disc scanning direction.
前記開始位置に前記変調構造が形成され、前記開始位置に続く前記領域に、前記同期用の信号が記録されている、試料収容ディスク。 In the sample storage disc according to claim 5,
The sample storage disc, wherein the modulation structure is formed at the start position, and the signal for synchronization is recorded in the area following the start position.
前記トラックが形成された前記試料収容ディスクの領域は、ディスク周方向に複数のエリアに区分され、前記各エリアは、ディスク周方向に並ぶ２つの境界がそれぞれディスク中心から放射状に延びており、
前記複数のエリアにそれぞれ前記試料収容部が配置され、前記各エリアに含まれる前記トラックの部分が、前記試料収容部を跨ぐ前記トラック部分を構成し、
前記トラックの部分の両方の端部に、前記トラックから反射される光を単調に変調させる同期用の信号が記録されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to any one of claims 1 to 6,
The area of the sample-containing disc on which the track is formed is divided into a plurality of areas in the disc circumferential direction, and in each area, two boundaries aligned in the disc circumferential direction extend radially from the disc center, respectively.
The sample storage unit is disposed in each of the plurality of areas, and the portion of the track included in each of the areas constitutes the track portion straddling the sample storage portion.
A sample storage disc, wherein synchronization signals for monotonically modulating light reflected from the track are recorded at both ends of the track portion.
前記複数のエリアは、ディスク周方向における角度範囲が互いに等しく設定されている、試料収容ディスク。 In the sample holding disc according to claim 7,
The sample storage disc, wherein the plurality of areas have angular ranges in the circumferential direction of the disc set equal to one another.
前記試料収容部は、ディスク周方向に並ぶ２つの境界がそれぞれディスク中心から放射状に延びており、
前記トラック部分の前記走査方向における前記試料収容部の上手側に前記試料収容部の開始を示す信号が記録され、前記トラック部分の前記走査方向における前記試料収容部の下手側に前記試料収容部の終了を示す信号が記録されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to any one of claims 1 to 8.
In the sample storage unit, two boundaries aligned in the circumferential direction of the disk radially extend from the center of the disk,
A signal indicating the start of the sample storage portion is recorded on the upper side of the sample storage portion in the scanning direction of the track portion, and the signal storage portion on the lower side of the sample storage portion in the scanning direction of the track portion Sample-containing disc on which a signal indicating the end is recorded.
前記トラックは、ディスク径方向に複数のゾーンに区分され、
各ゾーンの前記トラック部分には、角速度一定で信号が記録されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to any one of claims 1 to 9.
The track is divided into a plurality of zones in the radial direction of the disc;
A sample storage disc in which a signal is recorded at a constant angular velocity on the track portion of each zone.
前記各ゾーンの角速度は、各ゾーンのディスク径方向の中央位置にある前記トラックの線速度が互いに同じとなるように設定されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to claim 8, wherein
The angular velocity of each zone is set so that the linear velocity of the track located at the center position in the disk radial direction of each zone is equal to each other.
前記トラック部分には、当該トラック部分を含む前記ゾーンを示す信号と、前記ゾーンにおける前記トラック部分のディスク径方向の位置を示す信号と、前記トラック部分のディスク周方向の位置を示す信号が、前記アドレス信号として記録されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to claim 10 or 11,
In the track portion, a signal indicating the zone including the track portion, a signal indicating the position in the disk radial direction of the track portion in the zone, and a signal indicating the position in the disk circumferential direction of the track portion Sample containing disc recorded as an address signal.
ピット列によって、前記アドレス信号を含む信号が記録され、前記変調構造が形成されている、試料収容ディスク。 The sample storage disc according to any one of claims 1 to 12.
A sample storage disc in which a signal including the address signal is recorded by a pit string, and the modulation structure is formed.
前記試料収容ディスクは、
基板と、
ディスク中心の周りを旋回するように前記基板の上面に形成されたトラックと、
前記トラックの上側に配置され試料を収容する試料収容部と、を備え、
前記試料収容部を跨ぐトラック部分には、当該トラック部分の位置を示すアドレス信号が記録され、
前記アドレス信号の記録位置に対してトラックの走査方向の上手側に、前記トラックから反射される光を変調させ、且つ、信号の再生対象とされない変調構造が形成され、
前記試料収容ディスクを回転させて前記光で前記トラックを走査する走査部と、
前記試料収容ディスクから反射された前記光を受光する光検出部と、
前記光検出部から出力される検出信号の高周波成分を抽出するフィルタと、
前記フィルタにより抽出された前記検出信号の高周波成分に基づいて前記トラック部分に記録された信号を取得する信号取得部と、
前記光で前記トラックを走査することにより前記試料収容部に収容された前記試料から生じた前記蛍光を受光して受光量に応じた蛍光信号を出力する蛍光検出部と、
前記蛍光検出部から出力された前記蛍光信号をサンプリングして切出す切出し部と、
前記信号取得部により取得された前記アドレス信号と、前記切出し部によって切り出された信号群とに基づいて、前記試料収容部に対する蛍光画像を生成する画像処理部と、を備える、蛍光検出装置。 A fluorescence detection apparatus that irradiates light to a sample holding disk that holds a sample and detects fluorescence generated by the irradiation of the light,
The sample storage disc is
A substrate,
A track formed on the top surface of the substrate so as to pivot about a disc center;
And a sample storage unit disposed above the track for storing a sample.
An address signal indicating the position of the track portion is recorded in the track portion straddling the sample storage portion;
The light reflected from the track is modulated on the upper side in the scanning direction of the track with respect to the recording position of the address signal, and a modulation structure not to be a target of signal reproduction is formed.
A scanning unit that rotates the sample storage disk to scan the track with the light;
A light detection unit that receives the light reflected from the sample storage disc;
A filter for extracting a high frequency component of the detection signal output from the light detection unit;
A signal acquisition unit that acquires a signal recorded in the track portion based on a high frequency component of the detection signal extracted by the filter;
A fluorescence detection unit that receives the fluorescence generated from the sample stored in the sample storage unit by scanning the track with the light and outputs a fluorescence signal according to the amount of light received;
A cutout unit that samples and cuts out the fluorescence signal output from the fluorescence detection unit;
A fluorescence detection apparatus, comprising: an image processing unit that generates a fluorescence image for the sample storage unit based on the address signal acquired by the signal acquisition unit and the signal group extracted by the cutout unit.
前記高周波成分の振幅を揃えるためのゲイン制御部をさらに備え、
前記信号取得部は、前記ゲイン制御部によって振幅が揃えられた前記高周波成分に基づいて前記トラック部分に記録された信号を取得する、蛍光検出装置。 In the fluorescence detection device according to claim 14,
It further comprises a gain control unit for equalizing the amplitudes of the high frequency components,
The said signal acquisition part acquires the signal recorded on the said track part based on the said high frequency component by which the amplitude control | control was equalized by the said gain control part.
前記試料収容ディスクには、前記トラックから反射される光を単調に変調させる同期用の信号が前記トラック部分にさらに記録され、
前記走査部は、前記信号取得部により取得された前記同期用の信号に基づいて、前記試料収容ディスクの回転ムラを抑制するよう制御する、蛍光検出装置。 In the fluorescence detection device according to claim 14 or 15,
A synchronization signal for monotonically modulating light reflected from the track is further recorded in the track portion on the sample containing disc;
The said scanning part is controlled so that rotation nonuniformity of the said sample accommodation disc may be suppressed based on the signal for the said synchronization acquired by the said signal acquisition part.
前記試料収容ディスクには、前記トラックから反射される光を単調に変調させる同期用の信号が前記トラック部分にさらに記録され、
前記切出し部は、前記信号取得部により取得された前記同期用の信号に基づいて、前記試料から一定間隔で信号が切出されるように、前記蛍光検出部から出力された前記蛍光信号のサンプリング間隔を調整する、蛍光検出装置。 The fluorescence detection device according to any one of claims 14 to 16.
A synchronization signal for monotonically modulating light reflected from the track is further recorded in the track portion on the sample containing disc;
The cutout unit is a sampling interval of the fluorescence signal output from the fluorescence detection unit such that a signal is cut out from the sample at a constant interval based on the synchronization signal acquired by the signal acquisition unit. Adjust the fluorescence detection device.
前記トラック部分の前記試料収容部に重なる位置に前記同期用の信号が記録され、
前記信号取得部により取得された前記アドレス信号に基づいて、前記同期用の信号による制御を停止させるコントローラをさらに備える、蛍光検出装置。 In the fluorescence detection device according to claim 16 or 17,
The synchronization signal is recorded at a position where the track portion overlaps the sample storage portion,
The fluorescence detection device according to claim 1, further comprising: a controller configured to stop control based on the synchronization signal based on the address signal acquired by the signal acquisition unit.
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ID=66543934
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2016
- 2016-03-11 JP JP2016048380A patent/JP2019074312A/en active Pending
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