JPWO2014068951A1 - 試料保持担体およびそれを用いた蛍光検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試料保持担体の内周部から外周部までの全領域に亘って、検体に対し光を適正かつ効率的に照射することが可能な試料保持担体およびそれを用いた蛍光検出装置を提供する。【解決手段】バイオセンサ基板１０は、励起光が入射されるベース基板１１と、ベース基板１１に形成されたトラックと、ベース基板１１に配置され、試料を収容する複数のウエル１３と、を備える。ウエル１３の配置領域が、径方向に複数のゾーンに区分され、各ゾーンにウエル１３が周方向に並ぶように配置される。励起光が一のゾーンを走査する間、バイオセンサ基板１０は、角速度一定で駆動される。各ゾーンに設定された各速度は、ゾーン間で異なっており、外周側のゾーンほど、角速度が小さくなっている。【選択図】図２

Description

本発明は、細胞等の被検体に蛍光標識を施すことにより調製された試料を保持する試料保持担体およびそれを用いた蛍光検出装置に関する。

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、簡便かつ高精度に検出するための手法として、たとえば、次のような手法が紹介されている。この手法では、マイクロアレイチップ上に複数のマイクロチャンバー（ウエル）が形成され、各ウエルの中に、蛍光標識が施された細胞が充填される。そして、レーザ光を照射しながら、各ウエルを蛍光顕微鏡で観測することにより、蛍光を発する特定の細胞が検出される（特許文献１参照）。

さらに、細胞が充填された一連のウエルをレーザ光で走査することにより、細胞から生じる蛍光を検出するための構成が知られている。この構成では、ディスクの径方向に並ぶように、同心円状にウエルが形成され、ウエルが形成された層から光入射側に隔離した層に、一連の情報ピットが、ウエルの配列に沿って並ぶように、トラック状に形成されている。情報ピットは、ＣＤやＤＶＤのフォーマットに従って形成され、アドレス情報等の情報を保持している（特許文献２参照）。

この構成において、蛍光を検出するための光学系には、ウエルにレーザ光を照射するための光源と、情報ピットにレーザ光を照射するための光源が個別に準備され、各光源から出射されたレーザ光が共通の対物レンズによって収束される。情報ピット用のレーザ光が情報ピットに合焦し且つ一連の情報ピット列（トラック）を追従するよう対物レンズが制御されることにより、一連のウエルがウエル用のレーザ光により順次走査され、ウエルに充填された細胞にウエル用のレーザ光が合焦される。レーザ光が照射されることによって細胞から蛍光が発せられると、この蛍光が、蛍光検出用の光検出器により検出される。光検出器からの出力に基づいて、ディスク上に配された一連のウエルに収容された多数の細胞から、検出対象の細胞の有無が、蛍光顕微鏡による観察なしに、自動で検出される。

ＷＯ２０１０／０２７００３号公報 特開２００６−３２２８１９号公報

後者のような、ウエルをレーザ光で走査して細胞から生じる蛍光を検出する構成では、ディスクを所定の速度で回転させながらディスクにレーザ光を照射することにより、対象細胞の検出が行われる。この場合、ディスクが角速度一定で回転駆動されると、レーザ光の照射位置がディスクの外周に近づくにつれて、細胞を横切るレーザ光の速度が速くなり、細胞にレーザ光が十分に照射されにくくなる。このため、ディスクの外周部では、細胞から発せられる蛍光の強度が弱くなり、対象細胞の検出精度が低下する惧れがある。

これに対し、ディスクが線速度一定で回転駆動された場合には、ディスクの全領域においてレーザ光が細胞を横切る速度が一定となるため、ディスク外周部においても細胞に十分な量のレーザ光を照射することができる。しかしながら、このように、ディスクの全領域に亘って線速度一定でディスクが回転駆動される場合には、ディスク外周部に向かうにつれてディスクの回転速度が遅くなるため、レーザ光がディスクの最内周部から最外周部までトラックを走査するために要する時間が長くなるとの問題が生じる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、試料保持担体の内周部から外周部までの全領域に亘って、検体に対し光を適正かつ効率的に照射することが可能な試料保持担体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。

本発明の第１の態様は、試料保持担体に関する。本態様に係る試料保持担体は、基板と、前記基板の中心に対して旋回するように形成されたトラックと、前記基板の上面側に配置され、試料を収容する複数の試料収容部と、を備える。前記試料収容部の配置領域は、径方向に複数のゾーンに区切られ、前記試料収容部は、前記ゾーン内において前記基板の周方向に並ぶように配置される。

本発明の第２の態様は、蛍光標識が施された試料を保持する試料保持担体に対し光を照射するとともに、当該光の照射により前記試料から生じる蛍光を検出する蛍光検出装置に関する。ここで、前記試料保持担体は、上記第１の態様と同様、基板と、前記基板の中心に対して旋回するように形成されたトラックと、前記基板の上面側に配置され、試料を収容する複数の試料収容部と、を備える。前記試料収容部の配置領域は、径方向の複数のゾーンに区切られ、前記試料収容部は、前記ゾーン内において前記基板の周方向に並ぶように配置される。第２の態様に係る蛍光検出装置は、前記試料保持担体を回転させる回転駆動部と、前記トラックに対して前記光を追従させる投射部と、前記試料から生じる蛍光を検出する検出部と、前記回転駆動部を制御する回転制御部と、を備える。そして、前記回転制御部は、前記光が一のゾーンに照射される期間は、前記試料保持担体を同一の角速度で回転させ、前記ゾーンの配置位置が前記基板の外周側に向かうに従って、前記ゾーンに対する角速度が小さくなるように、前記ゾーンに対する角速度を変更する。

本態様に係る蛍光検出装置によれば、ゾーンの配置位置が基板の外周側に向かうに従って、ゾーンに対する角速度が小さくなるように、ゾーンに対する角速度が変更されるため、試料保持担体の外周部に光が照射される場合にも、試料収容部に対する光の走査速度が過度に高まることが抑制される。よって、試料保持担体の外周部においても、試料収容部内に収容された検体に十分な量のレーザ光を照射することができる。また、ゾーン内においては、角速度一定で試料保持担体が回転されるため、線速度一定で試料保持担体が回転される場合に比べて、一つのゾーンを走査するのに要する時間が短縮される。よって、試料保持担体の全領域を光で走査するに要する時間を短縮することができ、試料保持担体に対する検査時間を短縮することができる。

このように、本態様に係る蛍光検出装置によれば、試料保持担体の内周部から外周部までの全領域に亘って、検体に対し光を適正かつ効率的に照射することができる。

本態様に係る蛍光検出装置において、前記投射部は、前記光を出射する光源と、前記光を前記試料保持担体に収束させる対物レンズと、少なくとも前記トラックを横切る方向に前記対物レンズを駆動するレンズ駆動部と、前記試料保持担体によって反射された前記光を受光する光検出器と、前記光検出器の出力信号に基づいて、前記トラックに対する前記光の走査位置の、前記トラックを横切る方向における位置ずれを示すトラッキングエラー信号を生成する信号演算部と、前記信号演算部によって生成されたトラッキングエラー信号に基づいて前記レンズ駆動部を制御するトラッキング制御部と、前記光が前記試料収容部に対応する領域を走査する期間において、前記トラッキングエラー信号に基づく前記レンズ駆動部の制御を停止させるとともに、前記レンズ駆動部に対する制御の状態を停止前の制御の状態に維持させる制御切替部と、を含むように構成され得る。

上記構成によれば、光によって試料収容部に対応する領域が走査される期間において、トラッキングエラー信号に基づくレンズ駆動部の制御が停止される。これにより、たとえば、試料収容部によって散乱された光が光検出器に入射しても、トラッキングサーボが不安定となることがなく、散乱された光の影響によって光の走査位置が走査対象のトラックから外れるといった事態が生じることもない。また、この期間は、トラッキングエラー信号に基づく制御が停止される前の制御の状態が維持されるため、光の走査軌跡が不安定となることがなく、予定された走査軌跡に略追従するよう光を走査させることができる。よって、試料収容部を光が走査することによりトラッキングサーボが不安定となることを抑制することが可能となる。

以上のように、本発明によれば、試料保持担体の内周部から外周部までの全領域に亘って、検体に対し光を適正かつ効率的に照射することが可能な試料保持担体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。

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。

実施の形態に係るバイオセンサ基板の外観の構成を模式的に示す斜視図、バイオセンサ基板を面に垂直な平面で切断したときの断面図、バイオセンサ基板の断面の一部拡大図、および、ウエルに対するレーザ光の照射状態を模式的に示す図である。 実施の形態に係るバイオセンサ基板のエリア割りを示す図、および、実施の形態に係る各ゾーンとトラックの関係を説明する図である。 実施の形態に係るゾーン、トラック、ウエル領域および基準領域の関係を説明する図である。 実施の形態に係る基準領域の各トラックに設定されるデータフォーマットを示す図である。 実施の形態に係るバイオセンサ基板の作成方法を示す図である。 実施の形態に係るバイオセンサ基板の作成方法を示す図である。 実施の形態に係る蛍光検出装置の構成を示す図である。 実施の形態に係るバイオセンサ基板の回転制御を示すフローチャートおよびコントローラに保持された角速度制御テーブルの構成を示す図である。 実施の形態に係るバイオセンサ基板および蛍光検出装置の効果を説明する図である。 変更例１に係るバイオセンサ基板の構成と基準領域およびアドレス領域に設定されるデータフォーマットを示す図である。 変更例２に係るバイオセンサ基板のエリア割りを示す図である。 変更例２に係るバイオセンサ基板のエリア割りおよび基準領域に設定されるデータフォーマットを示す図である。 変更例２に係るバイオセンサ基板の回転制御を示すフローチャートを示す図である。 変更例２に係るバイオセンサ基板の回転制御を実施の形態に係る回転制御に適用した場合のフローチャートを示す図、および、変更例２の他の回転制御を示すフローチャートを示す図である。 変更例３に係る基準領域および境界領域に設定されるデータフォーマットを示す図である。 変更例３に係るバイオセンサ基板の他の回転制御を示すフローチャートを示す図である。 変更例４に係るバイオセンサ基板の回転制御を示すフローチャートおよびコントローラに保持された角速度制御テーブルの構成を示す図である。 変更例５に係る蛍光検出装置の構成を示す図である。 変更例５に係る信号演算回路の回路構成を示す図である。 変更例５に係る再生ＲＦ信号を模式的に示す図である。 変更例５に係る制御回路による処理を示すフローチャートである。 変更例５に係るサンプルホールド回路が制御される場合の励起光の動きを模式的に示す図である。 変更例５に係る励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたときの制御を示すフローチャート、および、制御動作の一例を模式的に示す図である。 他の変更例に係るゾーンに対するウエルの配置形態を示す図である。 さらに他の変更例に係る蛍光検出装置の光学系を示す図である。 さらに他の変更例に係るバイオセンサ基板上の全てのピット列が溝（グループ）に置き換えられた場合の信号演算回路の構成を示す図である。 さらに他の変更例に係るウエルが配置される近傍の領域が鏡面状に構成される場合のバイオセンサ基板のエリア割りを示す図である。 さらに他の変更例に係るサーボ回路から出力されるトラッキングサーボ信号がホールドされる場合の構成を示す図である。

ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。

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。

以下に示す実施の形態において、バイオセンサ基板１０は、本発明の「試料保持担体」に相当する。ベース基板１１は、本発明の「基板」に相当する。ウエル１３は、本発明の「試料収容部」に相当する。ゾーン番号は、本発明の「ゾーン特定情報」に相当する。半導体レーザ１０１〜光検出器１０９は、本発明の「投射部」に相当する。ダイクロイックプリズム１０６、対物レンズ１０７、集光レンズ１１０および蛍光検出器１１１は、本発明の「検出部」に相当する。回転装置１２３は、本発明の「回転駆動部」に相当する。サーボ回路２０２およびコントローラ２０５は、本発明の「回転制御部」に相当する。半導体レーザ１０１は、本発明の「光源」に相当する。対物レンズアクチュエータ１２２は、本発明の「レンズ駆動部」に相当する。信号演算回路２１１と、加算器３０１〜３０４と、位相差検出回路３１１と、減算器３２１は、本発明の「信号演算部」に相当する。サーボ回路２１２は、本発明の「トラッキング制御部」に相当する。コントローラ２１５は、本発明の「トラッキング制御部」、「トラック外れ検出部」に相当する。制御回路３１２とサンプルホールド回路３１３は、本発明の「切替制御部」、「信号保持部」に相当する。制御回路３３１とサンプルホールド回路３３２は、本発明の「切替制御部」、「信号保持部」に相当する。本発明と本実施の形態との対応の記載はあくまで一例であって、本発明を本実施の形態に限定するものではない。

＜バイオセンサ基板＞
図１（ａ）は、本実施の形態に係るバイオセンサ基板１０の外観構成を模式的に示す斜視図である。バイオセンサ基板１０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。

バイオセンサ基板１０は、光ディスク（ＣＤやＤＶＤ等）と同様に円盤形状を有しており、中心に円形状の孔１０ａが形成されている。また、バイオセンサ基板１０は、ベース基板１１の上面にウエル層１２が積層された構造となっている。ウエル層１２には、図１（ａ）の右端の拡大図に示すように、円柱形状の窪みからなる微小なウエル１３が複数形成されている。ウエル１３は、バイオセンサ基板１０の内周から外周に向かって略同心円状に並んでいる。また、ウエル１３は、バイオセンサ基板１０の径方向に直線状に並ぶように配置されている。ウエル１３は、ウエル層１２の上面よりも一段低い底面部１３ａを有しており、試料が滴下されたときにその試料を収容することができるよう直径と高さが設定されている。

図１（ｂ）は、バイオセンサ基板１０を面に垂直な平面で切断したときの断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の破線部分の拡大図である。

ベース基板１１の上側（ウエル層１２側）には、光ディスクと同様の螺旋状のトラックＴが形成されている。ベース基板１１とウエル層１２との間には、反射膜１４が配されている。ベース基板１１の上面に反射膜１４が積層されることにより、ベース基板１１の上面に、反射膜１４とベース基板１１との界面である反射面１１ａが形成される。ウエル１３は、ウエル層１２の上面側に所定の間隔を開けて形成されている。ウエル１３の底面部１３ａは、反射膜１４よりも僅かに上側に位置付けられており、ウエル１３の底面部１３ａと反射膜１４の上面とは離間している。

ここで、ウエル１３の直径と高さを、それぞれｄ１、ｄ２とし、底面部１３ａと反射面１１ａとの間隔をｄ３とし、ウエル１３の間隔をｄ４とし、ベース基板１１の厚みをｄ５とし、反射面１１ａのトラックピッチをｄ６とする。本実施の形態では、直径ｄ１と、高さｄ２は、それぞれ、１００μｍと５０μｍに設定されており、間隔ｄ３、ｄ４は、それぞれ、２μｍと３００μｍに設定されており、厚みｄ５は０．６ｍｍに設定されており、トラックピッチｄ６は、１μｍに設定されている。また、反射膜１４の励起光（後述）に対する反射率は、３〜４％に設定されている。

なお、トラックピッチｄ６は、蛍光検出対象の被検体の寸法に応じて調整すれば良い。本実施の形態では、被検体である赤血球の直径が１０μｍ程度であるため、ウエル１３に試料が収容されたときに必ず被検体をトラックが横切るよう、トラックピッチｄ６が１μｍに設定されている。すなわち、トラックピッチは、蛍光検出対象の被検体の幅よりも小さく設定される必要がある。ただし、トラックピッチが小さくなるほど、バイオセンサ基板１０の全領域を走査するために必要な時間が長くなる。したがって、トラックピッチｄ６を被検体の寸法よりも小さくする場合には、被検体の寸法にバラつきがあったとしても各被検体を少なくとも１回トラックが横切ることとなる程度に、トラックピッチｄ６を設定すると良い。

また、本実施の形態では、ベース基板１１はポリカーボネートから構成されており、ウエル層１２は紫外線硬化樹脂から構成されており、反射膜１４はアルミニウム、銀合金等の金属、あるいは、酸化ニオブ、波長選択膜等から構成されている。なお、ベース基板１１は、ポリカーボネートの他、ポリメチルメタクリレート、非晶質ポリオレフィン等から構成されても良い。ウエル層１２は、シリコーン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、非晶質ポリオレフィン等から構成されても良い。反射膜１４の膜厚は、所望の反射率になるよう、たとえば５ｎｍ〜２０ｎｍに設定される。

図１（ｄ）は、ウエル１３に対する励起光の照射状態を示す図である。本実施の形態では、バイオセンサ基板１０を回転させながらベース基板１１側から励起光が入射され、反射膜１４に収束される。入射された励起光は、一部が反射膜１４によって反射され、大部分が反射膜１４を透過する。反射膜１４によって反射された励起光は、後述のように、励起光の焦点をトラックに追従させるための制御に用いられる。また、反射膜１４を透過した励起光は、ウエル１３へと到達し、ウエル１３に収容された試料に照射される。これにより、試料から蛍光が発せられる。この蛍光は、後述のように、試料に含まれるマラリア原虫に感染した赤血球の検出に用いられる。

図２（ａ）は、実施の形態に係るバイオセンサ基板１０のエリア割りを示す図、図２（ｂ）は、実施の形態に係る各ゾーンとトラックの関係を示す図である。

図２（ａ）に示すように、バイオセンサ基板１０上の領域は、内周から外周に向かって径方向に、ｍ個のゾーンに区切られている。各ゾーンは、略同心円状に設定されている。また、各ゾーンの径方向の幅は、互いに同じである。すなわち、各ゾーンの径方向の幅は、ｎ個のトラックピッチに相当する幅（ｎ×トラックピッチ）となっている。

図２（ｂ）は、図２（ａ）の破線の領域を拡大した図である。便宜上、ゾーン１、３のトラックは実線で示され、ゾーン２のトラックは破線で示されている。

ここで、図２（ａ）のように、バイオセンサ基板１０の一つの径を基準径Ｄ０に設定する。この場合、図２（ｂ）のように、基準径Ｄ０の位置から１周するトラックを１トラック片として、各ゾーンのトラック片をカウントすると、各ゾーンには、ｎ本のトラック片が含まれる。ゾーン２の最内周のトラック片（トラック１）の始端は、基準径Ｄ０の位置において、一つ内側のゾーン１のトラック片（トラックｎ）の終端に繋がっている。他のゾーンも同様に、最内周のトラック片（トラック１）の始端が、基準径Ｄ０の位置において、一つ内側のゾーン１のトラック片（トラックｎ）の終端に繋がっている。上記のように、各ゾーンに含まれるトラック片の数は、何れも、ｎ個である。各ゾーンの径方向の幅は、たとえば、３００μｍに設定される。

図３は、実施の形態に係るゾーン、トラック、ウエル領域および基準領域の関係を説明する図である。なお、図３には、隣接するゾーン間の境界が分かり易いように、この境界部分にハッチングが付されている。しかし、この境界部分には、バイオセンサ基板１０の他の部分と相違する特別な構造が設けられておらず、この境界部分もこの境界部分に径方向に隣接する部分と同様の構造を有している。

図３に示すように、バイオセンサ基板１０には、基準径Ｄ０から所定の角度範囲の領域に、基準領域が設定されている。この基準領域に含まれるトラックは、ピット列により構成され、このピット列により、後述の情報が保持される。また、基準領域以外の領域に含まれるトラックは、バイオセンサ基板１０の周方向に単調に進む溝（以下、「ストレート溝」と称する）となっている。基準領域のピット列に保持された情報は、ＣＤやＤＶＤと同様、トラックが励起光（後述）により走査されたときの反射光の強度変化を検出することにより、再生される。

また、上記のように、ウエル１３は、バイオセンサ基板１０の径方向に等間隔に並ぶように、放射状に配置されている。したがって、各ゾーンには、周方向に一定の角度間隔でウエル１３が並んでいる。本実施の形態では、各ゾーンを周方向に一定の角度間隔で区画した領域を、ウエル領域と呼ぶ。ウエル領域は、各ゾーンから基準領域を除いた領域を、各ゾーンに含まれるウエル１３の数で周方向に均等に区画することにより設定される。図３に示すように、一つのウエル領域には、その略中央に、一つのウエル１３が配置される。

なお、図３では、ウエル領域が方形形状で示されているが、厳密には、ディスク内周側がディスク外周側の辺よりも短い擬似台形形状となる。すなわち、ウエル領域は、リング状の各ゾーンを周方向に一定の角度間隔で分割して形成されるため、リングを所定角度毎に切断した形状となる。したがって、一つのウエル領域に含まれるｎ本のトラック部分は、ディスク外周に向かうほど、長くなる。

また、ウエル領域は、上記のようにゾーンを周方向に均等に区分して設定されるため、同じゾーンに含まれるウエル領域の形状は、互いに同じである。しかし、ゾーンが異なると、ウエル領域の周方向の幅は異なる。ウエル領域の最も外側のトラック部分の周方向の幅は、たとえば、ゾーンの最も外側のトラック１周分から基準領域の幅を減じた長さをＬとしたとき、Ｌ／ｊ（ｊは各ゾーンに含まれるウエル１３の数）の商とされる。このように、ゾーンをｊ個に分割することによりウエル領域の周方向の幅が決まるため、ゾーンが異なるとウエル領域の周方向の幅も異なる。本実施の形態では、ゾーンの分割数ｊが、全てのゾーンで同じであるため、外周側のゾーン程、周方向のゾーンの幅が大きくなる。本実施の形態では、ウエル領域の周方向の幅が、３００μｍ以上となっている。

ウエル領域の径方向の幅、すなわち、ゾーンの径方向の幅は、上記のように、ゾーンに含まれるトラック片の数ｎによって決まる。本実施の形態では、トラックピッチが１μｍであるため、ウエル領域の径方向の幅が３００μｍである場合、一つのウエル領域に含まれるトラック部分の数は３００本となる。

図４は、実施の形態に係る基準領域の各トラックに設定されるデータフォーマットを示す図である。

図４に示すように、基準領域に含まれる各トラック部分のデータフォーマットは、先頭に固有パターンの基準同期信号が配され、これにゾーン番号と、トラック番号が続く構成となっている。

基準同期信号は、ピットの長さと、このピットから次のピットまでのスペースの長さが特異な組合せとなっており、この組合せを検出することにより、励起光が基準同期信号を走査したことが検出される。ゾーン番号は、このトラックが含まれるゾーンの番号を示す。ゾーン番号は、図２に示すように、バイオセンサ基板１０の最内周位置のゾーン１のゾーン番号を１として、ゾーンが外側に一つ変わる毎にゾーン番号が１ずつ増加する。トラック番号は、ゾーン内のトラックの位置を示す。すなわち、ゾーンの最内周位置のトラックのトラック番号を１として、トラックが外側に一つ変わる毎にトラック番号が１ずつ増加する。

図４に示すデータフォーマットは、全てのゾーンに含まれる基準領域に設定されている。本実施の形態において、バイオセンサ基板１０上のウエル１３が配置される領域は、物理的構造によって各ゾーンに区画されているのではなく、基準領域のトラックに保持されたゾーン番号によって、各ゾーンに区画されている。すなわち、ゾーン毎に基準領域に保持されるゾーン番号を変えることにより、バイオセンサ基板１０のウエル１３の配置領域に各ゾーンが設定される。

このように、ゾーン番号によってウエル１３の配置領域がゾーンに区画される。

なお、図２（ａ）に示すように、バイオセンサ基板１０には、最内周に配されたゾーン１のさらに内側に、管理ゾーンが設定され、この管理ゾーンに、ピット列が螺旋状に並ぶトラックが形成されている。管理ゾーンのトラックの終端は、最内周のゾーン１のトラックの始端へと繋がっている。管理ゾーンのトラックには、かかるピット列によって、当該バイオセンサ基板１０に含まれるゾーンの総数やウエル１３の総数、各ゾーンに含まれるウエル１３の数など、当該バイオセンサ基板１０を管理するための情報が保持されている。

図４に戻って、本実施の形態では、上記のようにウエル領域の中央に、ウエル１３が一つ配置される。本実施の形態では、ウエル１３の径が１００μｍであるため、ウエル領域はウエル１３よりも十分広い。よって、ウエル形成時に、ウエル領域に対するウエル１３の配置位置がややずれても、ウエル１３は、ウエル領域内に収容されるようになる。

図５（ａ）〜（ｄ）は、バイオセンサ基板１０の作成方法を示す図である。なお、かかる作成方法は、以下に示すように、光ディスクの作成方法と略同様となっている。

まず、図５（ａ）に示すように、ベース基板１１が射出成型により形成される。これにより、ベース基板１１の厚みはｄ５となり、ベース基板１１の上面に、トラックが形成される。続いて、図２（ｂ）に示すように、ベース基板１１の上面に、反射膜１４が蒸着され、これにより、ベース基板１１の上面に反射面１１ａが形成される。続いて、図２（ｃ）に示すように、反射膜１４の上面に、スピンコートにより底面層１２ａが積層される。続いて、図２（ｄ）に示すように、底面層１２ａの上面に、２Ｐ成型により厚さｄ２の上面層１２ｂが形成される。これにより、図１（ｂ）に示すようなウエル１３が複数形成される。ウエル層１２は、底面層１２ａと上面層１２ｂが合わせられて形成されることになる。

なお、底面層１２ａの上面に上面層１２ｂを２Ｐ成型により形成する場合、上記のように、ウエル１３がウエル領域の中心部分に配置されるよう、２Ｐ成型のためのスタンパ（ウエルスタンパ）をベース基板１１に対して適正に配置する必要がある。

図６（ａ）、（ｂ）は、ベース基板１１に対するウエルスタンパＷＳの位置調整方法を説明する図である。

この位置調整方法では、ベース基板１１に、位置調整時にマーカーとなる２つの微小な回折エリアＭ１が、ベース基板１１の中心に対して互いに対称な位置に形成されている。これらの回折エリアＭ１は、射出成型時にベース基板１１上面のトラックが形成されていない外周領域に回折パターンを形成することにより設けられる。また、ウエルスタンパＷＳには、回折エリアＭ１にそれぞれ対応する位置に、マーカーとなる２つの微小な回折エリアＭ２が形成されている。そして、ベース基板１１が適正な位置に位置付けられたときに２つの回折エリアＭ１にレーザ光が入射する位置に２つのレーザ光源が配置され、これらレーザ光源からレーザ光を上向きに出射させる。また、回折エリアＭ１、Ｍ２によって回折されたレーザ光（回折光）を受光する位置に光センサＬＳが配置される。

２Ｐ成形時には、まず、図６（ａ）に示すように、２つの回折エリアＭ１によって生じた回折光がそれぞれ光センサＬＳによって受光されるよう、ベース基板１１の周方向の位置が調整される。このとき、レーザ光の一部（０次回折光：非回折光）は、回折エリアＭ１によって回折されずにそのまま回折エリアＭ１を透過する。次に、ウエルスタンパＷＳをベース基板１１の上面に接近させ、同時に、回折エリアＭ１を透過した非回折光が、それぞれ、回折エリアＭ２に入射するよう、ウエルスタンパＷＳの周方向の位置が調整される。すなわち、非回折光が入射することにより２つの回折エリアＭ２によって生じた回折光がそれぞれ光センサＬＳによって受光されるよう、ウエルスタンパＷＳの周方向の位置が調整される。こうして、ベース基板１１とウエルスタンパＷＳが位置調整された状態で、ウエルスタンパＷＳがベース基板１１の上面に押し付けられる。この状態で、紫外線が照射され、紫外線硬化樹脂が硬化することにより、上面層１２ｂが形成される。

なお、ベース基板１１とウエルスタンパＷＳとの間の位置決めは、上記以外の方法によって行われても良い。たとえば、ウエルスタンパＷＳとベース基板１１に、それぞれ、凸部と凹部を設けておき、両者を嵌合させることによって、ベース基板１１とウエルスタンパＷＳとの間の位置決めが行われても良い。

＜蛍光検出装置＞
図７は、本実施の形態に係る蛍光検出装置１の構成を示す図である。蛍光検出装置１は、たとえば、上記バイオセンサ基板１０のウエル１３に収容された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用いられる。

なお、蛍光検出装置１を使用する際、予め、被検体に蛍光標識を施すことにより作成した試料を、バイオセンサ基板１０のウエル１３に収容させておく。本実施の形態では、被検体である直径約１０μｍ、厚さ約２μｍの赤血球に蛍光標識が施され、かかる赤血球が直径１００μｍのウエル１３の底面部１３ａに並列的に複数配される。このように試料が収容されたバイオセンサ基板１０の孔１０ａ（図１（ａ）参照）が、蛍光検出装置１の回転装置１２３（ターンテーブル）にセットされ、測定が開始される。

蛍光検出装置１の光学系は、半導体レーザ１０１と、アパーチャ１０２と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３と、コリメータレンズ１０４と、１／４波長板１０５と、ダイクロイックプリズム１０６と、対物レンズ１０７と、アナモレンズ１０８と、光検出器１０９と、集光レンズ１１０と、蛍光検出器１１１を備えている。また、蛍光検出装置１は、上記光学系の他、ホルダ１２１と、対物レンズアクチュエータ１２２と、回転装置１２３と、信号演算回路２０１と、サーボ回路２０２と、再生回路２０３と、信号増幅回路２０４と、コントローラ２０５を備えている。

なお、蛍光検出装置１の光学系と、ホルダ１２１と、対物レンズアクチュエータ１２２は、ＣＤやＤＶＤの記録／再生に用いる既存の光ピックアップ装置と同様、ハウジングに設置される。また、このハウジングは、所定のガイド機構によって、バイオセンサ基板１０の径方向に移動可能となっている。

半導体レーザ１０１は、波長４０５ｎｍ程度のレーザ光（以下、「励起光」という）を出射する。なお、本実施の形態における励起光は、特許請求の範囲に記載の光の一例である。図７には、半導体レーザ１０１から出射される励起光のうち、バイオセンサ基板１０に導かれる励起光、すなわち、アパーチャ１０２を通過する励起光が、破線で示されている。アパーチャ１０２には、所定の口径を有する円形の開口が形成されており、このアパーチャ１０２により励起光の口径が制限される。また、半導体レーザ１０１の位置は、半導体レーザ１０１から出射される励起光がＰＢＳ１０３に対してＳ偏光となるよう調整されている。これにより、半導体レーザ１０１から出射された励起光は、アパーチャ１０２により口径を制限された後、ＰＢＳ１０３によって反射され、コリメータレンズ１０４に入射する。

コリメータレンズ１０４は、ＰＢＳ１０３側から入射する励起光を平行光に変換する。これにより、コリメータレンズ１０４を通過した励起光は、所定径の平行光となる。１／４波長板１０５は、コリメータレンズ１０４側から入射する励起光を円偏光に変換するとともに、ダイクロイックプリズム１０６側から入射する励起光を、コリメータレンズ１０４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、コリメータレンズ１０４側からＰＢＳ１０３に入射する励起光は、ＰＢＳ１０３を透過する。

ダイクロイックプリズム１０６は、波長４０５ｎｍ程度の光を反射し、波長４５０〜５４０ｎｍ程度の光を透過するよう構成されている。これにより、１／４波長板１０５側から入射する励起光は、ダイクロイックプリズム１０６によって反射され、対物レンズ１０７に入射する。

対物レンズ１０７は、励起光をバイオセンサ基板１０に対して適正に収束させるよう構成されている。具体的には、対物レンズ１０７は、ダイクロイックプリズム１０６側から入射する励起光が所定のＮＡ（開口数、ここでは、０．３４）で収束するよう構成されている。対物レンズ１０７に対する励起光の入射口径は、アパーチャ１０２の口径によって決められる。対物レンズ１０７により収束される励起光の焦点深度は、励起光のＮＡによって決まる。

対物レンズ１０７は、ホルダ１２１に保持された状態で、対物レンズアクチュエータ１２２により、フォーカス方向（バイオセンサ基板１０に垂直な方向）とトラッキング方向（バイオセンサ基板１０の径方向）に駆動される。すなわち、対物レンズ１０７は、励起光が、バイオセンサ基板１０の反射面１１ａに合焦された状態で、ピット列からなるトラックを追従するよう、駆動される。反射面１１ａに合焦された励起光は、一部が反射面１１ａによって反射され、大部分が反射面１１ａを透過する。

反射面１１ａによって反射された励起光（以下、「反射励起光」という）は、ダイクロイックプリズム１０６によって反射され、１／４波長板１０５により直線偏光に変換され、コリメータレンズ１０４により収束光となる。そして、コリメータレンズ１０４側からＰＢＳ１０３に入射する反射励起光は、上述したようにＰＢＳ１０３を透過する。

アナモレンズ１０８は、ＰＢＳ１０３側から入射する反射励起光に非点収差を導入する。アナモレンズ１０８を透過した反射励起光は、光検出器１０９に入射する。光検出器１０９は、受光面上に反射励起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１０９の検出信号は、信号演算回路２０１に入力される。

バイオセンサ基板１０に照射された励起光のうち、反射面１１ａを透過した励起光は、ウエル１３の底面部１３ａに到達する。本実施の形態では、励起光の焦点深度が、図１（ｂ）の間隔ｄ３よりも長くなっている。このため、反射面１１ａに合焦された励起光が反射面１１ａを透過すると、この励起光は、略合焦状態から広がることなくウエル１３ａの底面部１３ａに到達し、試料に照射される。

底面部１３ａに並列的に配されている、蛍光標識が施された、マラリア原虫に感染している赤血球に励起光が照射されると、マラリア原虫から蛍光が発生する。かかる蛍光は、図７において一点鎖線で示されるように、ＮＡ（開口数）が励起光のＮＡよりも大きい。このため、対物レンズ１０７とダイクロイックプリズム１０６との間において、蛍光のビーム径は励起光のビーム径よりも大きくなっている。蛍光のＮＡは、たとえば、０．６５である。また、蛍光の波長は励起光の波長と異なっており、本実施の形態では４５０〜５４０ｎｍとなっている。

対物レンズ１０７側からダイクロイックプリズム１０６に入射する蛍光は、波長が４５０〜５４０ｎｍであるため、ダイクロイックプリズム１０６を透過する。集光レンズ１１０は、ダイクロイックプリズム１０６側から入射する蛍光を集光して、蛍光検出器１１１に導く。蛍光検出器１１１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１１１の検出信号は、信号増幅回路２０４に入力される。

信号演算回路２０１は、光検出器１０９の検出信号から、フォーカスエラー信号ＦＥとトラッキングエラー信号ＴＥを生成し、また、光検出器１０９の検出信号から、再生ＲＦ信号を生成する。フォーカスエラー信号は、光ディスク技術で用いられる既存の非点収差法を用いて生成される。また、トラッキングエラー信号は、光ディスク技術で用いられる既存の１ビームプッシュプル法を用いて生成される。

サーボ回路２０２は、信号演算回路２０１から出力されたフォーカスエラー信号ＦＥとトラッキングエラー信号ＴＥを用いて、励起光の焦点がバイオセンサ基板１０のトラックを追従するよう、対物レンズアクチュエータ１２２の駆動を制御する。また、サーボ回路２０２は、ゾーン毎に角速度一定でバイオセンサ基板１０が回転されるよう、回転装置１２３を制御する。回転装置１２３は、バイオセンサ基板１０が１回転する毎に、回転検出信号をサーボ回路２０２に出力する。サーボ回路２０２は、この回転検出信号を用いて、ゾーン毎に角速度一定となるように、バイオセンサ基板１０を回転させる。

後述のように、本実施の形態では、励起光が同一ゾーンに含まれる期間は、当該ゾーンに設定された角速度で、バイオセンサ基板１０が回転駆動される。各ゾーンに設定された角速度は、ゾーン毎に異なっている。すなわち、各ゾーンに設定された角速度は、外周側のゾーンほど遅くなっている。本実施の形態では、各ゾーンの最内周のトラックを励起光が走査するときの線速度がゾーン間で同じとなるように、各ゾーンの角速度が設定されている。

再生回路２０３は、信号演算回路２０１から出力された再生ＲＦ信号を復調して再生データを生成する。復調される再生データは、基準領域のトラック（ピット列）に保持されているゾーン番号とトラック番号である。再生回路２０３は、復調したゾーン番号とトラック番号を、コントローラ２０５に出力する。信号増幅回路２０４は、蛍光検出器１１１の検出信号（蛍光検出信号）を増幅してコントローラ２０５に出力する。蛍光検出信号は、試料中に含まれたマラリア原虫に感染した赤血球を特定するために用いられる。

コントローラ２０５は、信号演算回路２０１と、サーボ回路２０２と、再生回路２０３の他、蛍光検出装置１の各部を制御する。コントローラ２０５は、ＣＰＵとメモリを備え、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。また、コントローラ２０５は、各ゾーンの角速度を規定するための角速度テーブル２０５ａを、保持している。コントローラ２０５は、励起光の走査位置が、一のゾーンから他のゾーンに移行した場合に、各角速度テーブル２０５ａを参照して、バイオセンサ基板１０の角速度を更新する。

図８（ａ）は、本実施の形態に係る角速度の更新制御を示すフローチャートである。図８（ｂ）は、コントローラ２０５が保持する角速度テーブル２０５ａの構造を示す図である。図８（ｂ）に示すように、角速度テーブル２０５ａには、ゾーン番号に対応付けて角速度が記述されている。

図８（ａ）を参照して、コントローラ２０５は、蛍光検出動作が終了されるまでの間（Ｓ１１）、再生回路２０３からゾーン番号が出力されるのを待つ（Ｓ１２）。

図８（ｃ）は、信号演算回路２０１から再生回路２０３に出力される再生ＲＦ信号（光検出器１０９に配された４分割センサの各センサから出力される信号を加算したＳＵＭ信号）の遷移を模式的に示す波形図である。再生回路２０３は、再生ＲＦ信号上に、固有のパターンを有する基準同期信号を検出すると、基準同期信号から所定期間の範囲に含まれる再生ＲＦ信号からゾーン番号を復調し、さらに、その後、所定期間の範囲に含まれる再生ＲＦ信号からトラック番号を復調する。なお、ウエル領域に含まれるトラックは、上記のようにピットのないストレート溝となっているため、励起光がウエル領域を走査する期間は、再生ＲＦ信号上に、ピットを示す信号が現れることはない。

コントローラ２０５は、再生回路２０３からゾーン番号を取得すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、取得したゾーン番号が、前回取得したゾーン番号から変化したかを判定する（Ｓ１３）。ここで、ゾーン番号に変化が無いと（Ｓ１３：ＮＯ）、コントローラ２０５は、処理をＳ１１に戻し、次のゾーン番号の到来を待つ。一方、ゾーン番号に変化があると、今回取得したゾーン番号に対応する角速度を角速度テーブル２０５ａから取得し、バイオセンサ基板１０の角速度を、取得した角速度に更新する（Ｓ１４）。

その後、コントローラ２０５は、再び処理をＳ１１に戻し、蛍光検出動作が終了するまで、ゾーン番号の到来を待つ（Ｓ２１）。なお、Ｓ１１の判定は、たとえば、管理ゾーンから取得した最後のゾーンの最外周のトラックに対する励起光の走査が終了した場合にＹＥＳとされる。新たにゾーン番号を取得すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、Ｓ１３以降の処理を実行する。他方、蛍光検出動作が終了すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、角速度の更新処理を終了する。

＜実施の形態の効果＞
以上、本態様に係る蛍光検出装置１によれば、ゾーンの配置位置がバイオセンサ基板１０の外周側に向かうに従って、ゾーンに対する角速度が小さくなるように、ゾーンに対する角速度が変更されるため、バイオセンサ基板１０の外周部に光が照射される場合にも、ウエル１３に対する光の走査速度が過度に速まることが無い。よって、バイオセンサ基板１０の外周部においても、ウエル１３内に収容された検体に十分な量の励起光を照射することができる。また、ゾーン内においては、角速度一定でバイオセンサ基板１０が回転されるため、各ゾーンの最内周のトラックに設定された線速度により各ゾーンが線速度一定で走査される場合に比べて、一つのゾーンを走査するのに要する時間が短縮される。よって、バイオセンサ基板１０の全領域を光で走査するのに要する時間を短縮することができ、バイオセンサ基板１０に対する検査時間を短縮することができる。

このように、本態様に係る蛍光検出装置１によれば、バイオセンサ基板１０の内周部から外周部までの全領域に亘って、検体に対し励起光を適正かつ効率的に照射することができる。

なお、本実施の形態によれば、各ゾーンが角速度一定で走査されるため、トラック１周分を励起光が走査する時間は、ゾーン内において、同じである。したがって、信号増幅回路２０４から出力される蛍光検出信号を、所定のサンプリング周期にてサンプリングしてサンプル値を取得する場合、励起光が図２（ａ）の基準径Ｄ０からトラックを１周する間に取得されるサンプル値の数は、各ゾーンにおいて同じである。また、各ゾーンに設定される角速度は、各ゾーンの最内周のトラックに設定される線速度が互いに同じとなるよう調整されているため、励起光が基準径Ｄ０から１周する間に取得されるサンプル値の数は、ゾーン間においても同じである。したがって、本実施の形態では、径方向の任意の位置において、励起光が基準径Ｄ０から１周する間に取得されるサンプル値の数が同じとなる。

したがって、このように励起光が基準径Ｄ０から１周する間に取得されるサンプル値を１行おきにメモリにマッピングすると、行の始端からウエル１３の最内周側の端縁までの期間（サンプル数）と、行の始端から当該ウエル１３の最外周側の端縁までの期間（サンプル数）は同じとなる。このため、メモリにマップングされたサンプル値上において、ウエル１３に対応する領域を、バイオセンサ基板１０上のウエル１３と同様、円の形状として規定することができる。したがって、メモリにマッピングされたサンプル値を画像として再生すると、図９（ａ）に模式的に示すように、各ゾーン上にウエル１３の領域を円形の領域として表すことができる。

これに対し、各ゾーンが線速度一定で走査される場合、トラック１周分を励起光が走査する時間は、ゾーン内において、走査位置が外周に向かうほど長くなる。したがって、信号増幅回路２０４から出力される蛍光検出信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングしてサンプル値を取得する場合、励起光が基準径Ｄ０から１周する間に取得されるサンプル値の数は、ゾーン内において、外周側の方が多くなる。

したがって、励起光が基準径Ｄ０から１周する間に取得されるサンプル値を１行おきにメモリにマッピングすると、行の始端からウエル１３の最内周側の端縁までの期間（サンプル数）と、行の始端から当該ウエル１３の最外周側の端縁までの期間（サンプル数）は異なることとなる。このため、メモリにマップングされたサンプル値上において、ウエル１３に対応する領域は、バイオセンサ基板１０上のウエル１３と異なり、円形が歪んだ楕円の領域となる。したがって、メモリにマッピングされたサンプル値を画像として再生すると、図９（ｂ）に模式的に示すように、各ゾーン上において、ウエル１３の領域が楕円形に歪んだ領域として表示されることとなる。

このように楕円形に歪んだ形状でウエル１３の領域が表示されると、蛍光検出装置１による検査の後に、実際に電子顕微鏡でマラリア原虫に感染した赤血球を目視により確認する際に、画像で表示されたウエル１３と電子顕微鏡を介して目視するウエル２３の形状とが異なるため、蛍光検出装置１による検査によって異常が検出されたウエル１３内の位置を、電子顕微鏡によって観察する際のウエル１３内の位置に同定するのが難しくなる。

これに対し、本実施の形態によれば、上記のように、円形でウエル１３の領域を表示できるため、蛍光検出装置１による検査によって異常が検出されたウエル１３内の位置を、電子顕微鏡によって観察する際のウエル１３内の位置に同定するのが容易となる。このように、本実施の形態によれば、蛍光検出装置１による検査結果を実観測時に確認する作業が容易になるとの効果がさらに奏され得る。

＜変更例１＞
図１０は、変更例１に係るバイオセンサ基板１０の構成と、基準領域およびアドレス領域に設定されるデータフォーマットを示す図である。

本変更例では、基準領域とは別に、各ウエル領域の先頭に、アドレス領域が設けられている。アドレス領域は、所定の角度幅でバイオセンサ基板１０の径方向に延びるように配置されている。また、アドレス領域にも基準領域と同様、トラックに沿ってピット列が形成され、このピット列によって、所定の情報が保持されている。

本変更例では、基準領域の各トラックに保持されていたトラック番号が、アドレス領域の各トラックに保持されている。また、アドレス領域のトラックには、当該ウエル領域に含まれるウエル１３の番号（ウエル番号）が保持されている。本変更例において、ウエル番号は、ゾーン毎に設定される。すなわち、各ゾーンの開始位置から走査方向に最初に現れるウエル１３のウエル番号が１に設定され、その後、走査方向にウエル１３が出現する毎に、ウエル番号が１ずつ増加する。

本変更例において、角速度の更新処理は、上記実施の形態と同様である。本変更例によれば、ウエル１３毎にトラック番号とウエル番号が付されるため、ウエル１３が特定され易くなり、さらに、ウエル１３を横切るトラックを特定し易くなる。このため、ウエル１３内にマラリア原虫に感染した赤血球が検出された場合に、当該赤血球の位置が適正に特定され易くなる。

＜変更例２＞
図１１は、変更例２に係るバイオセンサ基板１０の構成を示す図である。

本変更例では、径方向に隣り合う２つのゾーンの間に境界領域が設けられている。境界領域に含まれるトラックは、基準領域と同じく、ピット列から構成されている。本変更例では、このピット列は、基準領域の基準同期信号とは別の固有のパターンからなっている。本変更例では、境界領域のピット列によって特別な情報は保持されていない。

図１２は、基準領域に設定されるデータフォーマットを示す図である。なお、図１２には、最内周に配されたゾーン１の近傍の領域が示されている。

図１２に示すように、本変更例では、基準領域にゾーン番号が保持されていない。上記実施の形態では、基準領域に保持されたゾーン番号を取得することにより、現在走査中のゾーンが識別されたが、本変更例では、境界領域が走査され、境界領域に固有のピットのパターンが検出されたことにより、走査位置が、次のゾーンに入ったことが検出される。境界領域において、ピットの長さと、このピットから次のピットまでのスペースの長さは、たとえば、基準領域におけるピットの長さとスペースの長さの２倍とされる。また、境界領域に含まれるトラックの径方向の数は、境界領域を適正に検出できるよう、数トラック（５トラック程度）となっている。

このように、ピット列からなる境界領域によってウエル１３の配置領域が複数のゾーンに物理的に区画される。

本変更例では、走査位置が境界領域に入ったことをコントローラ２０５が検出できるよう、図７に示す信号演算回路２０１から、再生ＲＦ信号（ＳＵＭ信号）が、コントローラ２０５に出力される。コントローラ２０５は、再生ＲＦ信号を監視し、再生ＲＦ信号上に、境界領域のピットとスペースに対応するパターンの信号が生じたことに基づいて、走査位置が境界領域に入ったことを検出する。

図１３（ａ）は、変更例２に係る角速度の更新制御を示すフローチャートである。

コントローラ２０５は、蛍光検出動作が終了されるまでの間（Ｓ２１）、信号演算回路２０１から入力される再生ＲＦ信号を監視し、励起光の走査位置が境界領域に入ったか否かを判定する（Ｓ２２）。たとえば、バイオセンサ基板１０が蛍光検出装置１に装着されると、所定の角速度でバイオセンサ基板１０が回転され、図１２に示す管理ゾーンが読み取られる。その後、励起光がトラックを辿ることにより、励起光の走査位置が、ゾーン１の内周側に配置された境界領域に進入する。こうして、走査位置が境界領域に入ると、コントローラ２０５は、信号演算回路２０１から入力される再生ＲＦ信号上に境界領域に固有のパターンを検出し、走査位置が最初の境界領域に入ったと判定する（Ｓ２２：ＹＥＳ）。

コントローラ２０５は、走査位置が境界領域に入ったと判定すると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ゾーン番号を一つ増加させ、走査位置が境界領域を抜けて外周側のゾーンにジャンプするよう、サーボ回路２０２にトラックジャンプの指令を出力する。たとえば、上記のように、管理ゾーンの情報が読み取られた後、励起光の走査位置が、始めて境界領域（ゾーン１の内周側に配置された境界領域）に入った場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、角速度制御のために保持するゾーン番号を０から１に増加させ（Ｓ２３）、当該境界領域からゾーン１へとジャンプするよう、境界領域のトラック数に応じた幅だけ外周方向に走査位置をジャンプさせる指示をサーボ回路２０２に出力する（Ｓ２４）。サーボ回路２０２は、既存の光ディスク技術と同様の手法により、励起光の走査位置を外周方向にジャンプさせる。

こうして、トラックジャンプが実行された後、コントローラ２０５は、励起光が、基準領域中の基準同期信号を走査したか否かを判定する（Ｓ２５）。コントローラ２０５は、再生ＲＦ信号を監視し、再生ＲＦ信号上に、基準同期信号のピットとスペースに対応するパターンの信号が生じたことに基づいて、励起光が基準同期信号を走査したことを検出する。基準同期信号を検出すると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、Ｓ２３で取得したゾーン番号に対応する角速度を角速度テーブル２０５ａから取得し、バイオセンサ基板１０の角速度を、取得した角速度に更新する（Ｓ２６）。

その後、コントローラ２０５は、再び処理をＳ２１に戻し、蛍光検出動作が終了するまで、次の境界領域の到来を待つ（Ｓ２２）。走査位置が次の境界領域に進入すると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、Ｓ２３以降の処理を実行する。コントローラ２０５は、同様の処理を、Ｓ２１において蛍光検出動作が終了したと判定するまで繰り返す。蛍光検出動作が終了したか否かの判定は、上記実施の形態と同様にして行われる。そして、蛍光検出動作が終了すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、角速度の更新処理を終了する。

本変更例においても、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。

なお、図１３（ａ）のフローチャートでは、励起光の走査位置が境界領域に入るまで、トラックに対する励起光の走査がそのまま継続されたが、ウエル１３に対する走査が終了したことに応じて、次の境界領域をサーチする処理がさらに実行されても良い。

図１３（ｂ）は、この場合の角速度の更新処理を示すフローチャートである。図１３（ｂ）のフローチャートでは、図１３（ａ）のフローチャートに対し、Ｓ３１とＳ３２が追加されている。

Ｓ３１では、境界領域のサーチが行われ、Ｓ３２では、励起光の走査位置が、ゾーン内においてウエル１３よりも外周側へと進んだか否かが判定される。

Ｓ３１のサーチ処理では、たとえば、励起光の走査位置を外周側に数トラックだけジャンプさせ、ジャンプ後の走査位置において、境界領域に固有のパターンが再生ＲＦ信号上に現れたか否かが判定される。Ｓ３１の処理は、再生ＲＦ信号上に、境界領域に固有のパターンが現れるまで、繰り返し実行される。再生ＲＦ信号上に境界領域に固有のパターンが検出されると、Ｓ２２において、励起光の走査位置が境界領域に入ったと判定される（Ｓ２２：ＹＥＳ）。

Ｓ３２の判定は、たとえば、バイオセンサ基板１０が１回転する間に再生ＲＦ信号の信号レベルが変化する状態から、バイオセンサ基板１０が１回転する間に再生ＲＦ信号の信号レベルが変化しない状態へと移行したことに基づいて行われる。図７に示す光検出器１０９には、図１（ｃ）に示す反射膜１４によって反射された反射励起光の他、反射膜１４を透過した後、ウエル底面部１３ａにより反射され、再び反射膜１４を透過した励起光（迷光）も入射する。このため、励起光が、ウエル１３に対応する位置を走査する期間は、この迷光の分だけ、光検出器１０９の受光量が増加し、再生ＲＦ信号の信号レベルが上昇する。

励起光の走査軌跡がウエル１３に掛かる場合、バイオセンサ基板１０が１回転する間に、再生ＲＦ信号の信号レベルに、上記迷光に応じた変化が生じる。励起光の走査軌跡がウエル１３よりも外側の領域に外れると、上記迷光が光検出器１０９に入射しないため、バイオセンサ基板１０が１回転しても、再生ＲＦ信号の信号レベルに変化は生じない。したがって、バイオセンサ基板１０が１回転する間に再生ＲＦ信号の信号レベルが変化する状態から、バイオセンサ基板１０が１回転する間に再生ＲＦ信号の信号レベルが変化しない状態へと移行したことに基づいて、励起光の走査位置が、ウエル１３よりも外周側へと進んだことが検出され得る。

図１３（ｂ）のフローチャートにおいて、バイオセンサ基板１０の管理ゾーンが読み取られると、Ｓ３１において、最内周に配された境界領域がサーチされる（Ｓ３１）。そして、このサーチにより最内周の境界領域が検出されると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、図１３（ａ）と同様、Ｓ２３以降の処理が実行され、角速度の更新が行われる。角速度を更新すると（Ｓ２６）、コントローラ２０５は、励起光の走査位置が、ウエル１３よりも外側の領域に外れたか否かを判定する（Ｓ３２）。そして、走査位置がウエル１３よりも外側の領域に外れると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、蛍光検出動作が終了したかを判定し（Ｓ２１）、蛍光検出動作が終了していなければ（Ｓ２１：ＮＯ）、さらに外周側の境界領域に対するサーチを実行する（Ｓ３１）。

図１３（ｂ）のフローチャートによれば、励起光の走査位置がウエル１３よりも外側に外れると、次の境界領域がサーチされるため、図１３（ａ）のフローチャートに比べて迅速に、バイオセンサ基板１０に対する検査を完了することができる。

なお、図１３（ｂ）に示したサーチ処理は、上記実施の形態に係る図８（ａ）のフローチャートにも適用可能である。この場合、図１４（ａ）に示すように、Ｓ１４の処理により角速度が更新されると、励起光の走査位置がウエル１３よりも外側の領域に外れたかが判定される。そして、励起光の走査位置がウエル１３よりも外側の領域に外れると、処理がＳ１１に進められ、蛍光検出動作が終了していなければ（Ｓ１１：ＮＯ）、さらに外周側のゾーンをサーチする処理が実行される（Ｓ３３）。

このサーチ処理では、励起光の走査位置を外周側に数トラックだけジャンプさせ、ジャンプ後の走査位置において、新たなゾーン番号が取得されたか否かが判定される。このサーチ処理は、新たなゾーン番号が取得されるまで、繰り返し実行される。新たなゾーン番号が取得されると、Ｓ１３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４において、バイオセンサ基板１０の角速度が、新たなゾーン番号に応じた角速度に更新される。

図１４（ａ）のフローチャートによれば、図８（ａ）のフローチャートに比べて迅速に、バイオセンサ基板１０に対する検査を完了することができる。

なお、図１３（ａ）、（ｂ）では、励起光の走査位置が境界領域の外側のゾーンに進入し、基準同期信号が検出されたことに応じて（Ｓ２５：ＹＥＳ）、角速度が更新された（Ｓ２６）。しかしながら、角速度の更新は、境界領域が検出されたことに応じて実行されても良い。この場合、図１３（ａ）のフローチャートは、図１４（ｂ）のように修正される。すなわち、境界領域が検出されると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ゾーン番号が１つ増加され（Ｓ２３）、バイオセンサ基板１０の角速度が、増加後のゾーン番号に対応する角速度に更新される（Ｓ２６）。その後、励起光の走査位置が、外周側にトラックジャンプされ、外周側のゾーンに対する走査が実行される。図１３（ｂ）のフローチャートも同様に変更可能である。

＜変更例３＞
上記変更例２では、境界領域に含まれるトラックには特別な情報が保持されていなかった。これに対し、変更例３では、境界領域にゾーン番号が保持されている。

図１５は、変更例３に係るバイオセンサ基板１０の構成と、基準領域および境界領域のデータフォーマットを示す図である。

図１５に示すように、変更例３では、内周側からｋ番目の境界領域ｋのトラックに境界同期信号とゾーン番号が保持されている。境界同期信号は、上記変更例２の場合と同様、ピットとスペースの固有のパターンからなっている。ゾーン番号は、境界領域ｋの外側にあるゾーンｋ、すなわち、内周側からｋ番目のゾーンｋのゾーン番号である。境界領域ｋのトラックには、境界同期信号とゾーン番号とからなる組が、トラックの全期間に亘って繰り返し記録されている。また、これに代えて、基準領域に続くトラック部分に１回または数回だけ境界同期信号とゾーン番号とからなる組が記録され、その後のトラックの区間には、他の情報が記録されるか、あるいは、無作為なパターンでドットとスペースが配列されても良い。

このように、本変更例では、ピット列からなる境界領域ｋがその外側のゾーンのゾーン番号を保持する。

図１６（ａ）は、変更例３に係る角速度更新処理を示すフローチャートである。図１６（ａ）のフローチャートは、図１３（ａ）のフローチャートにおけるＳ２３がＳ４１に置き換えられており、その他のステップは、図１３（ａ）のフローチャートと同様である。

図１６（ａ）のＳ２２によって境界領域が検出されると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、この境界領域からゾーン番号が取得される（Ｓ４１）。そして、Ｓ２４においてトラックジャンプが実行され、その後、基準同期信号が検出されると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、バイオセンサ基板１０の角速度が、Ｓ４１で取得したゾーン番号に対応する角速度に更新される（Ｓ２６）。

図１６（ｂ）では、図１３（ｂ）のフローチャートにおけるＳ２３がＳ４２に置き換えられている。このフローチャートにおいても、Ｓ２２によって境界領域が検出されると（Ｓ２２：ＹＥＳ）、この境界領域からゾーン番号が取得される（Ｓ４２）。そして、Ｓ２４においてトラックジャンプが実行され、その後、基準同期信号が検出されると（Ｓ２５：ＹＥＳ）、バイオセンサ基板１０の角速度が、Ｓ４２で取得したゾーン番号に対応する角速度に更新される（Ｓ２６）。

本変更例においても、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。また、図１６（ａ）、（ｂ）のフローチャートは、図１４（ｂ）と同様、励起光の走査位置が境界領域に入ったことに応じて角速度が更新されるよう修正されても良い。

＜変更例４＞
上記実施の形態では、１つのゾーンに１つの角速度が設定されたが、径方向に隣り合う複数のゾーンに１つの角速度が設定されても良い。

図１７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、径方向に隣り合う２つのゾーンに１つの角速度が設定される場合の角速度更新制御のフローチャートおよび角速度テーブル２０５ａの構成を示す図である。図１７（ａ）のフローチャートは、図８（ａ）のフローチャートに対してＳ５１が追加されている。また、図１７（ｂ）に示すように、本変更例の角速度テーブル２０５ａは、２つのゾーン番号に対して一つの角速度が対応付けられている。ここで、２つのゾーン番号の組に割り当てられた角速度は、この組よりも１つ内周側にある２つのゾーン番号の組に割り当てられた角速度よりも小さくなっている。たとえば、２つのゾーン番号の組のうち内周側のゾーン番号のゾーンの最内周のトラックの線速度が、他の２つのゾーン番号の組のうち内周側のゾーン番号のゾーンの最内周のトラックの線速度と同一となるように、各組の角速度が設定されている。

図１７（ａ）のフローチャートにおいて、コントローラ２０５は、基準領域から今回取得したゾーン番号が前回取得したゾーン番号から変化したと判定すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、取得したゾーン番号に対応する角速度を角速度テーブル２０５ａから取得し、取得した角速度が、現在設定されている角速度と相違するかを判定する（Ｓ５１）。そして、取得した角速度が現在設定されている角速度と相違していると（Ｓ５１：ＹＥＳ）、コントローラ２０５は、バイオセンサ基板１０の角速度を、今回取得した角速度に更新する（Ｓ１４）。

本変更例によれば、ゾーン番号が２回変化するまでは、バイオセンサ基板１０の角速度が維持されるため、上記実施の形態に比べて、角速度の変更動作を簡素なものとすることができる。また、２つのゾーンに対して１つの角速度が設定されるため、これら２つのゾーンのうち外周側のゾーンに対する角速度が上記実施の形態よりも速くなり、結果、バイオセンサ基板１０の全領域を走査するのに要する時間を短縮することができる。ただし、その反面、本変更例では、２つのゾーンのうち外周側のゾーンに対する角速度が上記実施の形態よりも速くなるため、外周側のゾーンを走査する際に試料に照射される励起光の光量が、上記実施の形態よりも低下することとなる。したがって、このように試料に対する励起光の照射光量が低下しても十分に、試料から蛍光が生じる場合には、本変更例のように、隣り合う２つのゾーンに対して一つの角速度が設定されるのが望ましい。一つの角速度が設定されるゾーンの数は、試料に対する励起光の照射光量の低下が許容される範囲で適宜設定され得るものである。

＜変更例５＞
図１８は、本変更例に係る蛍光検出装置１の構成を示す図である。

なお、本変更例の蛍光検出装置１による測定には、変更例１に示すバイオセンサ基板１０が用いられる。バイオセンサ基板１０には、基準領域とは別に、アドレス領域が設けられ、アドレス領域に、ウエル同期信号、トラック番号およびウエル番号が保持される（図１０参照）。

本変更例の蛍光検出装置１の光学系は、上記実施の形態と同様、半導体レーザ１０１と、アパーチャ１０２と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３と、コリメータレンズ１０４と、１／４波長板１０５と、ダイクロイックプリズム１０６と、対物レンズ１０７と、アナモレンズ１０８と、光検出器１０９と、集光レンズ１１０と、蛍光検出器１１１を備えている。また、蛍光検出装置１は、上記実施の形態と同様、ホルダ１２１と、対物レンズアクチュエータ１２２と、回転装置１２３と、を備える。これらの構成については、上記実施の形態において既に説明されているため、ここでの説明を省略する。

蛍光検出装置１は、さらに、信号演算回路２１１と、サーボ回路２１２と、再生回２１３と、信号増幅回路２１４と、コントローラ２１５と、クロック生成回路２１６を備えている。

信号演算回路２１１は、光検出器１０９の検出信号から、フォーカスエラー信号ＦＥと、トラッキングエラー信号ＴＥ１、ＴＥ２と、再生ＲＦ信号を生成する。これらの信号については、追って図１９を参照して説明する。

サーボ回路２１２は、信号演算回路２０１から出力されたフォーカスエラー信号ＦＥとトラッキングエラー信号ＴＥ１を用いて、対物レンズアクチュエータ１２２の駆動を制御する。また、サーボ回路２１２は、蛍光検出装置１の光学系と、ホルダ１２１と、対物レンズアクチュエータ１２２が設置されたハウジングの移動制御を行う。また、サーボ回路２１２は、バイオセンサ基板１０が１回転する毎に回転装置１２３から出力される回転検出信号に基づき、ゾーン毎に角速度一定でバイオセンサ基板１０が回転されるよう、回転装置１２３を制御する。この際、図８（ａ）に示す角速度の更新制御が行われ、ゾーンの配置位置がバイオセンサ基板１０の外周側に向かうに従って、ゾーンに対する角速度が小さくなるように、コントローラ２１５によってゾーンに対する角速度が更新される。なお、回転装置１２３は、サーボ回路２１２の他、コントローラ２１５にも回転検出信号を出力する。

再生回路２１３は、信号演算回路２１１から出力された再生ＲＦ信号を復調して再生データを生成する。復調される再生データは、図１０に示す基準領域とアドレス領域に保持されているゾーン番号、トラック番号およびウエル番号である。再生回路２１３は、復調した再生データを、コントローラ２１５に出力する。信号増幅回路２１４は、蛍光検出器１１１の検出信号（蛍光検出信号）を増幅してコントローラ２０５に出力する。

コントローラ２１５は、ＣＰＵとメモリを備え、メモリに格納されたプログラムに従って、信号演算回路２１１と、サーボ回路２１２と、再生回路２１３の他、蛍光検出装置１の各部を制御する。また、コントローラ２１５は、メモリに格納されたプログラムによって、走査位置検出部２１５ａと蛍光位置特定部２１５ｂとしての機能を有している。なお、コントローラ２１５には、上記実施の形態と同様、角速度テーブル（図示せず）が保持されている。

走査位置検出部２１５ａは、信号演算回路２１１から出力される信号（再生ＲＦ信号）とクロック生成回路２１６から出力される信号（クロック信号）とに基づいて、ウエル領域に含まれる各トラック部分における励起光の走査位置を検出する。また、蛍光位置特定部２１５ｂは、再生回路２１３から出力される再生データ（ゾーン番号およびウエル番号）と、信号増幅回路２１４から出力される信号（蛍光検出信号）に基づいて、蛍光を検出したウエル１３がバイオセンサ基板１０のどの位置にあるかを判定し、蛍光を検出したウエル１３に対応するゾーン番号およびウエル番号を内部メモリに保持する。さらに、蛍光位置特定部２１５ｂは、再生回路２１３から出力される再生データ（トラック番号）と、信号増幅回路２１４から出力される信号（蛍光検出信号）と、走査位置検出部２１５ａによって検出された走査位置とに基づいて、ウエル１３内の蛍光発生位置を特定し、これらを内部メモリに保持する。

また、コントローラ２１５は、信号演算回路２１１から出力されたトラッキングエラー信号ＴＥ２に基づいて、励起光がストレート溝を走査しているときに、走査位置が目標トラックから外れたか否かを判定する。コントローラ２１５は、走査位置が外れたと判定すると、励起光が再度同じトラックを走査するよう、サーボ回路２１２を制御する。

クロック生成回路２１６は、信号演算回路２１１から入力される再生ＲＦ信号に基づいて、再生ＲＦ信号に同期した所定周波数のクロックを生成し、生成したクロックを、各回路に供給する。

図１９は、信号演算回路２１１の回路構成を示す図である。

光検出器１０９は、上述したように受光面上に反射励起光を受光するための４分割センサを有しており、４分割センサを構成する左上、右上、右下、左下のセンサは、それぞれ受光した反射励起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。なお、図１８の光検出器１０９の受光面上において、ディスクの径方向に対応する方向は、左右方向である。また、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位相差検出法（ＤＰＤ法）に従って生成される。

信号演算回路２１１は、加算器３０１〜３０４、３０６と、減算器３０５と、位相差検出回路３１１と、制御回路３１２と、サンプルホールド回路３１３と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１４、３１５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と位相差検出回路３１１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と位相差検出回路３１１に出力する。加算器３０３は、検出信号Ｓ１、Ｓ４を加算した信号を加算器３０６に出力し、加算器３０４は、検出信号Ｓ２、Ｓ３を加算した信号を加算器３０６に出力する。

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。加算器３０６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。位相差検出回路３１１は、加算器３０１、３０２の出力信号の位相差に基づいて、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。対物レンズ１０７の焦点位置が反射面１１ａに位置付けられているとき、光検出器１０９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１０７の焦点位置が反射面１１ａのトラックの真上に位置付けられているとき、４分割センサの左側の２つのセンサと右側の２つのセンサに掛かるビームスポットの位相は等しくなり、トラッキングエラー信号ＴＥの値は０となる。

制御回路３１２は、再生ＲＦ信号とクロック信号に基づいて、サンプルホールド回路３１３を開放状態またはホールド（保持）状態とする。サンプルホールド回路３１３は、制御回路３１２により信号を開放するよう制御されると、位相差検出回路３１１から出力されたトラッキングエラー信号ＴＥを後段のＬＰＦ３１４に出力する。また、サンプルホールド回路３１３は、制御回路３１２により信号をホールド（保持）するよう制御されると、ホールド（保持）制御される直前の、位相差検出回路３１１から出力されたトラッキングエラー信号ＴＥを、その後、信号を開放する制御を受けるまでの間、後段のＬＰＦ３１４に出力し続ける。ＬＰＦ３１４は、サンプルホールド回路３１３から出力される信号の高周波成分を取り除いて、トラッキングエラー信号ＴＥ１を出力する。ＬＰＦ３１５は、位相差検出回路３１１から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥの高周波成分を取り除いて、トラッキングエラー信号ＴＥ２を出力する。

図２０（ａ）、（ｂ）は、図１９の加算器３０６から出力される再生ＲＦ信号を模式的に示す図である。

図２０（ａ）を参照して、励起光が、図１０に示すアドレス領域のピット列を走査している場合、再生ＲＦ信号上に、ウエル同期信号と、トラック番号と、ウエル番号に対応する波形が順に現れる。本変更例において、ウエル同期信号は、１ＴＭ（幅１Ｔのピットマーク）と１ＴＳ（幅１Ｔのスペース）からなっている。なお、１Ｔの物理的長さは、伝送回路帯域や、再生時の回転数に対して再生可能な範囲であればよい。励起光がウエル領域のストレート溝を走査している場合、再生ＲＦ信号上には、ピットに対応する波形は現れない。

図２０（ｂ）を参照して、励起光が、図１０に示す基準領域のピット列を走査している場合、再生ＲＦ信号上に、基準同期信号とゾーン番号に対応する波形が順に現れる。本実施の形態の基準同期信号は、２ＴＭと２ＴＳからなっている。

ところで、図１９に示す信号演算回路２１１では、上記のように、光検出器１０９の４分割センサを構成する各センサからの信号の位相差に基づいて、トラッキングエラー信号ＴＥ１が生成される。生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ１は、トラックに対する励起光の掛かり具合を反映したものとなっている。したがって、良好なトラッキングエラー信号ＴＥ１を生成するためには、４分割センサに対して、反射励起光以外の外乱光が極力入射しないことが要求される。４分割センサに外乱光が入射すると、トラッキングエラー信号ＴＥ１が劣化し、トラッキングサーボが不安定となる。

しかしながら、図１（ｄ）に示すように、励起光の一部が反射面１１ａを透過するように、バイオセンサ基板１０が構成されている。この場合、反射面１１ａを透過した励起光は、その一部が底面部１３ａによって反射され、さらに、反射された励起光は、再び、反射面１１ａを透過して、光検出器１０９へと導かれる。したがって、光検出器１０９には、トラッキングサーボに用いられる反射励起光の他に、底面部１３ａによって反射された励起光（迷光）もまた入射することとなる。

この場合、この迷光が、４分割センサを構成する各センサに対して不均衡に入射すると、トラッキングエラー信号ＴＥ１に劣化が生じる。特に、励起光が底面部１３ａの境界部分に入射すると、励起光に散乱や反射方向の変化が生じ、迷光が各センサに対して不均衡な状態で入射し易くなる。これによりトラッキングエラー信号ＴＥ１が大きく劣化すると、トラッキングサーボが過度に不安定となり、励起光の走査位置が、走査対象のトラックから外れることが起こり得る。

特に、バイオセンサ基板１０では、より多くの励起光を試料に導くために、励起光に対する反射膜１４の反射率が低く設定されている。このため、底面部１３ａへと導かれた後に迷光となる励起光の光量も大きくなり、これに伴い、光検出器１０９に入射する迷光の光量が、反射励起光の光量に対して相対的に大きくなる。したがって、迷光によるトラッキングサーボの影響が大きくなり、トラッキングサーボが迷光によって過度に不安定となる現象が生じ易い。

そこで、本変更例では、このような現象を回避してトラッキングサーボを安定化させるための手段が設けられている。より詳細には、励起光がウエル１３に対応するトラック部分を走査される期間は、トラッキングサーボに用いられるトラッキングエラー信号を直前の値にホールド（保持）することにより、トラッキングサーボの安定化が図られている。以下、この制御について説明する。

図２１は、制御回路３１２による処理を示すフローチャートである。

制御回路３１２は、再生ＲＦ信号に含まれる基準同期信号と、ウエル同期信号とを検出し、検出した同期信号に応じて処理を行う。なお、サンプルホールド回路３１３は、蛍光検出装置１の起動時には予め開放されている。

なお、制御回路３１２は、再生ＲＦ信号上に、基準同期信号およびウエル同期信号に対応する固有の波形パターン（図２０（ａ）、（ｂ）参照）が現れたことに基づいて、これら同期信号を検出する。

すなわち、図２０（ａ）に示すように、ウエル同期信号は、再生ＲＦ信号上に波形が無い期間に続いて現れる。制御回路３１２は、波形が無い期間に続いて１ＴＭと１ＴＳが連続する波形を検出することにより、ウエル同期信号を検出する。また、図２０（ｂ）に示すように、基準同期信号は、再生ＲＦ信号上に波形が無い期間に続いて現れる。制御回路３１２は、波形が無い期間に続いて２ＴＭと２ＴＳが連続する波形を検出することにより、基準同期信号を検出する。

なお、基準領域の直後のウエル領域では、図２０（ｂ）に示すように、基準領域の末尾に波形が存在するため、この末尾の波形とウエル同期信号の波形が混在し、このため、１ＴＭと１ＴＳからなるウエル同期信号を検出することができない。したがって、基準領域の直後のウエル領域について、制御回路３１２は、基準領域に含まれる基準同期信号に基づいて、サンプルホールド回路３１３の制御を行う。

制御回路３１２は、基準同期信号を検出すると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、サンプルホールド回路３１３を開放し（Ｓ１２）、その後、走査位置が１つ目のウエル領域のピット列（アドレス領域）を通過するまでの期間、サンプルホールド回路３１３を開放状態に維持する（Ｓ１３）。

なお、図２０（ｂ）において、ゾーン番号からウエル番号までの期間は、予め決められている。制御回路３１２は、基準同期信号を検出した後、この期間が経過したことに基づいて、走査位置が１つ目のウエル領域のピット列を通過したことを判定する。たとえば、制御回路３１２は、基準同期信号を検出したことに応じて、クロック生成回路２０６から入力されるクロック信号のカウントを開始し、カウント値が、ゾーン番号からウエル番号までの期間に対応する値に到達したタイミングを、走査位置が１つ目のウエル領域のピット列を通過したタイミング、すなわち、走査位置が１つ目のウエル１３のストレート溝に差し掛かるタイミングと判定する。あるいは、この方法に代えて、基準同期信号を検出した後の経過時間に基づいて、走査位置が１つ目のウエル領域のピット列を通過したタイミングを判定しても良く、また、基準同期信号を検出した後、再生ＲＦ信号上から波形が消失したことにより、走査位置が１つ目のウエル領域のピット列を通過したことを判定しても良い。

図２１に戻り、走査位置が１つ目のウエル領域のピット列を経過すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御回路３１２は、サンプルホールド回路３１３をホールド（保持）状態に設定する（Ｓ１４）。

次に、制御回路３１２は、ウエル同期信号を検出すると（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ１５：ＹＥＳ）、サンプルホールド回路３１３を開放し（Ｓ１６）、その後、走査位置がウエル領域のピット列を通過するまでの期間、サンプルホールド回路３１３を開放状態に維持する（Ｓ１７）。そして、走査位置がウエル領域のピット列を通過すると（Ｓ１７：ＹＥＳ）、制御回路３１２は、サンプルホールド回路３１３をホールド（保持）状態に設定する（Ｓ１８）。これにより、たとえば、走査位置が１つ目のウエル領域のストレート溝を通過し、２つ目のウエル領域のウエル同期信号に差し掛かると、サンプルホールド回路３１３が開放されて通常のトラッキングサーボが実行され、走査位置が２つ目のウエル領域のピット列を通過すると、サンプルホールド回路３１３がホールド（保持）状態となって、直前のトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づくトラッキングサーボが実行される。この制御は、その後、基準同期信号が検出されるまで、繰り返し行われる。

制御回路３１２は、基準同期信号とウエル同期信号の何れも検出しないと（Ｓ１１：ＮＯ、Ｓ１５：ＮＯ）、蛍光検出装置１による蛍光検出動作を終了する指示が行われない限り、処理をＳ１１に戻して各同期信号の検出を継続する（Ｓ１９）。

図２２（ａ）、（ｂ）は、図２１のフローチャートに従ってサンプルホールド回路３１３が制御される場合の励起光の動きを模式的に示す図である。

たとえば、図２２（ａ）のように、励起光の走査位置がウエル領域のピット列（アドレス領域）を通過したタイミングにおいて、励起光がＰ１の位置にあり、励起光がトラックに対して下方向にずれているとする。この場合、トラッキングエラー信号ＴＥ１が、下方向のトラックずれを示す値を持っていると、このトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づき、サーボ回路２１２は、励起光の位置を上方向に変位させる制御を行う。図２１のフローチャートでは、励起光がストレート溝を走査する期間において、トラッキングエラー信号ＴＥ１がホールド（保持）されるため、この期間中は、励起光の位置を上方向に変位させる制御が行われる。このため、励起光は、走査が進むに従って、位置Ｐ２を経由してさらに上方向に移動し、次のウエル領域のピット列へと入ったタイミングにおいて、位置Ｐ３の位置に位置付けられる。このタイミングにおいて、サンプルホールド回路３１３が開放され、通常のトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づく制御が行われる。これにより、励起光は、下方向に移動して位置Ｐ４に位置付けられる。

なお、図２２（ｂ）のように、励起光の走査位置がウエル領域のピット列を通過したタイミングにおいて、励起光が、オントラック位置である位置Ｐ５にあり、トラッキングエラー信号ＴＥ１の値が、略ゼロであるような場合、サーボ回路２１２は、励起光を略変化させないような制御を行う。このため、励起光は、走査が進んでも、トラックから略ずれることがなく、位置Ｐ６から位置Ｐ７へと進む。その後、ピット列を走査する間も、励起光は略オントラックのまま、位置Ｐ８へと進む。

このように、図２１のフローチャートによる制御では、励起光がストレート溝を走査する期間において、トラッキングエラー信号ＴＥ１をホールド（保持）した制御が行われても、励起光を、略トラックに沿って走査させることができ、励起光をウエル１３中の試料に適正に照射させることができる。ただし、励起光がストレート溝を走査する期間には、通常のトラッキング制御が行われないため、何らかの原因によって、励起光の走査位置が、走査対象のトラックから外れることが起こり得る。この問題に対処するため、本実施の形態では、以下に示す制御が行われる。

図２３（ａ）は、励起光がストレート溝を走査している間に、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたときの制御を示すフローチャートである。

コントローラ２１５は、図１９に示すＬＰＦ３１５から出力されたトラッキングエラー信号ＴＥ２を監視し、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたか否かを判定する（Ｓ３１）。図１９に示すように、ＬＰＦ３１５からは、励起光がストレート溝を走査している間も、励起光がピット列を走査するときと同様、トラッキングエラー信号ＴＥ２を出力し続ける。コントローラ２１５は、トラッキングエラー信号ＴＥ２の変化に基づいて、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたことを判定する。

たとえば、トラッキングエラー信号ＴＥ２の絶対値が所定の閾値を超えたときに、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたと判定される。あるいは、トラッキングエラー信号ＴＥ２の絶対値が所定の閾値を超え、さらに、トラッキングエラー信号ＴＥ２がピークを超えたときに、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたと判定される。さらに、このようにトラッキングエラー信号ＴＥ２の振幅に基づいて励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたと判定された場合に、さらに、その後に取得されるトラック番号を参照し、このトラック番号が、走査対象トラック番号と一致するかを確かめることによって、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたことを判定しても良い。

励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたことを検出しなければ（Ｓ３１：ＮＯ）、コントローラ２１５は、蛍光検出動作が終了したか否かを判定し（Ｓ３８）、蛍光検出動作が終了するまで（Ｓ３８：ＹＥＳ）、トラック外れの発生を監視する（Ｓ３１）。この監視において、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたことを検出すると（Ｓ３１：ＹＥＳ）、コントローラ２１５は、蛍光検出動作を停止する（Ｓ３２）。

次に、コントローラ２１５は、トラック外れが生じた後に励起光が位置付けられた現在走査中のトラックからトラック番号を取得し、現在走査中のトラックが、走査対象トラックに対して、内周側にあるか、外周側にあるかを判定する（Ｓ３３）。現在走査中のトラックが、走査対象トラックよりも外周側にあると（Ｓ３３：ＮＯ）、コントローラ２１５は、励起光の走査位置を、走査対象トラックよりも１つ内周側にあるトラックにジャンプさせ（Ｓ３５）、基準同期信号の到来を待つ（Ｓ３６）。なお、Ｓ３５におけるトラックジャンプは、既存の光ディスク技術と同様、対物レンズ１０７を変位させることによって行われる。

他方、現在走査中のトラックが、走査対象トラックよりも内周側にあると（Ｓ３３：ＹＥＳ）、コントローラ２１５は、さらに、現在走査中のトラックが、走査対象トラックよりも１つだけ内周側にあるかを判定する（Ｓ３４）。現在走査中のトラックが、走査対象トラックよりも１つだけ内周側にない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、コントローラ２１５は、励起光の走査位置を、走査対象トラックよりも１つ内周側にあるトラックにジャンプさせ（Ｓ３５）、基準同期信号の到来を待つ（Ｓ３６）。また、現在走査中のトラックが、走査対象トラックよりも１つだけ内周側にある場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、コントローラ２１５は、トラックジャンプを行わずに、基準同期信号の到来を待つ（Ｓ３６）。

しかる後、基準同期信号を検出したことを示す信号が再生回路２１３から入力されると（Ｓ３６：ＹＥＳ）、コントローラ２１５は、蛍光検出動作を再開する（Ｓ３７）。コントローラ２１５は、以上の処理を、蛍光検出動作が終了するまで（Ｓ３８：ＹＥＳ）、繰り返し実行する。

図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のフローチャートによる制御動作の一例を模式的に示す図である。

励起光が、基準径Ｄ０の位置から実線のようにトラックを走査し、その後、位置Ｐａにおいてトラック外れが生じたとする。この場合、トラック外れによって励起光が位置Ｐｂに位置付けられたとすると、図２３（ｂ）に太い点線で示すように、励起光の走査位置が、位置Ｐａよりも一つ内周側のトラックにジャンプされる。その後、励起光は、ジャンプ後のトラックを走査し、やがて、励起光の走査位置が基準径Ｄ０の位置へと到達する。こうして、励起光の走査位置が、トラック外れが生じたトラックの先頭位置に戻される。その後、このトラックに対する蛍光検出動作が再び実行される。

また、トラック外れによって、励起光の走査位置が位置Ｐａから位置Ｐｃに移動した場合、この位置Ｐｃは、位置Ｐａに対して一つ内周側のトラック上にあるため、励起光は、そのままこのトラックを走査する。そして、励起光の走査位置が基準径Ｄ０の位置へと到達すると、トラック外れが生じたトラックに対する蛍光検出動作が再び実行される。

本変更例によれば、以下の効果が奏され得る。

励起光がウエル領域のストレート溝を走査する間は、励起光がストレート溝に差し掛かる直前のトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づいて、トラッキングサーボが行われる。他方、励起光がウエル領域のストレート溝以外を走査する間は、光検出器１０９に入射する反射励起光の位相差に基づいて、すなわち、通常のトラッキングエラー信号ＴＥから生成されるトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づいて、トラッキングサーボが行われる。このように制御回路３１２による処理が行われると、常にトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づいてトラッキングサーボが行われる場合に比べて、トラッキングサーボが不安定となることが抑制される。

すなわち、バイオセンサ基板１０に照射される励起光のうち反射面１１ａを透過した励起光がウエル層１２に到達すると、上記のように、ウエル層１２に到達した励起光による迷光が、光検出器１０９に入射する。この場合、迷光によりトラッキングエラー信号ＴＥ１が劣化し、トラッキングサーボが不安定となる惧れがある。

これに対し、本変更例によれば、励起光がウエル１３の配置されるストレート溝の部分を走査する期間は、その直前のトラッキングエラー信号ＴＥ１に基づいて、トラッキングサーボが行われるため、迷光によるトラッキングサーボの劣化が抑制される。したがって、励起光の走査位置が、走査対象のトラックから外れるといった事態が抑制され得る。

なお、トラック外れの主要因がディスク偏心に伴う場合には、トラッキングエラー信号ＴＥ１に基づいたサーボ制御を行わない領域の長さをディスク偏心に伴うトラック外れが生じない範囲に設定することで、予めトラック外れを抑制することができる。

また、本変更例によれば、ウエル１３が配されるトラック部分はストレート溝により形成されているため、ピットやグルーブにより形成されている場合に比べて、試料から生じる蛍光の、トラック部分による回折や散乱が起こりにくくなる。これにより、蛍光検出器１１１に対してより多くの蛍光を安定的に導くことができるため、蛍光検出器１１１から良好な蛍光検出信号を出力させることができる。

また、励起光がストレート溝を走査しているときでも、光検出器１０９に入射する反射励起光の位相差に基づいて、トラッキングエラー信号ＴＥ２が生成される。これにより、コントローラ２１５は、トラッキングエラー信号ＴＥ２に基づいて、走査位置が目標トラックから外れたか否かを判定することができ、図２３（ａ）に示すフローチャートに従って、トラック外れが生じたトラックに対して適正に蛍光検出動作を実行することができる。

また、ゾーン内に多数存在するウエル同期信号（１ＴＭと１ＴＳ）が、ゾーン内に１つしか存在しない基準同期信号（２ＴＭと２ＴＳ）よりも短い期間に設定されている。これにより、ウエル同期信号によって占有される領域を抑制でき、ゾーン内に多数のウエル領域を配することができる。その結果、各ゾーンを有効に利用することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、ウエル１３に赤血球を収容させて、赤血球がマラリア原虫に感染しているか否かが判定されたが、ウエル１３に収容させる試料および判定対象となる事象は、これに限られない。

たとえば、特定の遺伝子を発現している細胞や、核酸、タンパク質、脂質、糖等の生体物質が通常より過剰である、または不足している細胞を、特定の細胞として種々の細胞群から検出しても良い。このような特定の細胞は自然界に存在する細胞であってもよいし、人為的処理が施された細胞であってもよい。自然界に存在する細胞としては、特に限定されないが、たとえば病原細胞、病変細胞、病原菌または病原生物に感染された細胞、突然変異した細胞、特定の性質を有する未知の細胞等が挙げられる。また、人為的処理は、特に限定されないが、たとえば物理的処理（例：電磁波照射）、化学的処理（例：薬剤処理）、遺伝子工学的処理（例：遺伝子組み換え処理）等が挙げられる。

また、このような人為的処理のうち、細胞に与える影響が既知である処理を細胞群に施し、当該影響が表れない細胞または当該影響がより強く表れる細胞を特定の細胞として検出することもできる。たとえば、薬剤処理へ耐性または高感受性を示す細胞を特定の細胞として検出することができる。

また、細胞群の種類も特に限定されるものではない。単細胞生物の群の他、多細胞生物由来の細胞の群であってもよい。多細胞生物由来の細胞としては、たとえば生物の正常組織または病態組織から得られた細胞や、これらの細胞に由来する培養細胞等が挙げられる。また、これらの細胞を得る生物も、特に限定されない。たとえば、動物から採取した細胞または植物から採取した細胞であってよい。より具体的には、たとえば脊椎動物（特に哺乳類および鳥類）から採取した細胞、昆虫から採取した細胞、植物培養細胞等を検出対象の細胞として挙げることができるが、検出対象の細胞はこれらに限定されるものではない。また、同一の細胞の群であっても、複数種の細胞が混在する群であってもよい。

また、上記実施の形態では、ウエル１３が配置される領域が、基準領域に保持されたゾーン番号によって区画されたが、ウエル１３の配置領域を複数のゾーンに区画するための情報が保持される領域は、基準領域に限られず、他の領域であっても良い。たとえば、図２（ａ）に示す管理ゾーンに、ウエル１３の配置領域を複数のゾーンに区画するための情報が保持されても良い。この場合、基準領域には、バイオセンサ基板１０の最内周から外周方向に向かって径方向に連続するトラック番号が保持され、管理ゾーンには、各ゾーンの開始位置と終了位置をトラック番号によって規定する情報が保持される。

たとえば、各ゾーンの径方向の幅が３００トラック分の幅である場合、管理ゾーンには、トラック番号１〜３００までの範囲がゾーン１、トラック番号３０１〜６００までの範囲がゾーン２といったように、トラック番号によってゾーンの範囲を設定する情報が保持される。そして、励起光の現在の走査位置から取得されたトラック番号が、一のゾーンを規定するトラック番号の範囲から他のゾーンを規定するトラック番号の範囲に移行したことに応じて、バイオセンサ基板１０の各速度が更新される。

また、上記実施の形態では、各ゾーンの最内周のトラックに対する線速度が一定となるように、各ゾーンの角速度が設定されたが、各ゾーンの最外周のトラックに対する線速度が一定となるように、各ゾーンの角速度が設定されても良く、あるいは、各ゾーンにおいて径方向に同じ位置にあるトラックに対する線速度が一定となるように、各ゾーンの角速度が設定されても良い。

また、各ゾーンの最内周のトラックに対する線速度は、必ずしも、ゾーン間で同一でなくても良く、各ゾーンの最内周のトラックに対する線速度が互いにややずれていても良い。各ゾーンに含まれるウエル１３中の試料に十分な光量の励起光が照射され、且つ、ウエル１３の配置領域を線速度一定で走査するよりも迅速に、バイオセンサ基板１０に対する走査が完了されるのであれば、各ゾーンの最内周のトラックに対する線速度が相違するよう、各ゾーンに対する角速度が設定されても良い。

また、上記実施の形態では、一つのゾーンにウエル１３が１周だけ並ぶように、ウエル１３が各ゾーンに配置されたが、一つのゾーンにウエル１３が２周以上並ぶように、ウエル１３が各ゾーンに配置されても良い。

たとえば、図２４（ａ）に示すように、１つのゾーンに対して３周分のウエル１３が配置され、各ゾーンにおいて、径方向と周方向にずれるように、ウエル１３が配置されても良い。あるいは、図２４（ｂ）に示すように、１つのゾーンに対して２周分のウエル１３が配置され、各ゾーンにおいて、２つのウエル１３が径方向に並び且つ周方向にずれないように、ウエル１３が配置されても良い。また、図２４（ｃ）に示すように、一つのゾーンにおいて、複数のウエル１３からなるグループが周方向に一定間隔で並ぶように、ウエル１３が配置されても良い。

また、上記実施の形態では、全てのゾーンに同じ数のウエル１３が配置されたが、各ゾーンに配置されるウエル１３の数が、ゾーン間で相違していても良い。たとえば、周方向に隣り合うウエル１３間の周方向の距離が同じであれば、１つのゾーンの配置されるウエル１３の数は、内周側のゾーンよりも外周側のゾーンの方が多くなる。このようにゾーンの位置がバイオセンサ基板１０の外周側に向かうにつれて、ゾーンに配置されるウエル１３の数が増加するように、各ゾーンに配置されるウエル１３の数が設定されても良い。この場合、ウエル１３は、バイオセンサ基板１０の径方向には並ばなくなる。

また、上記実施の形態では、反射膜１４は金属から構成されているが、これに限らず、透光性の誘電体材料であってもよい。この場合、ベース基板１１の屈折率と誘電体材料の屈折率とを異なるものとすることにより、反射を生じさせることが可能となる。具体的には、ベース基板１１の材料としてポリカーボネート（屈折率：１．５９）を用い、反射膜１４の材料としてＴｉＯ_２（屈折率：２．６５）等を用いることができる。また、反射膜１４の材料として、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）を用いることにより、波長４００ｎｍ近傍の反射率を高くする一方、波長５００ｎｍ近傍の反射率を低くすることができ、励起光に対する反射率Ｒ１を高く、蛍光に対する反射率Ｒ２を抑える反射膜１４とすることができる。また、反射膜１４として、誘電体膜と金属膜の積層膜としてもよい。

また、上記実施の形態では、図１（ａ）に示すように、ウエル１３の形状は円柱形状に設定されたが、これに限らず、試料を収容できる形状であれば、四角柱、楕円柱、錐形等、円柱形状以外の形状に設定されても良い。また、ウエル１３の直径ｄ１と高さｄ２、底面部１３ａと反射面１１ａとの間隔ｄ３、ウエル１３の間隔ｄ４、ベース基板１１の厚みｄ５、および、反射面１１ａのトラックピッチｄ６は、上記実施の形態の値に限られず、適宜設定されても良い。

また、上記実施の形態では、半導体レーザ１０１から出射される励起光の波長は４０５ｎｍに設定されたが、これに限らず、測定対象となる試料で用いられる蛍光標識の種類に応じて適宜設定されれば良い。励起光および蛍光の波長の変更に伴い、ダイクロイックプリズム１０６の透過波長帯域等、光学系の種々のパラメータが適宜変更される。

また、上記実施の形態では、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、ベース基板１１が射出成型により成型され、反射面１１ａの上面に反射膜１４が蒸着され、底面層１２ａがスピンコートにより積層され、上面層１２ｂが２Ｐ成型に形成されて、バイオセンサ基板１０が作成された。しかしながら、バイオセンサ基板１０の作成方法は、これに限らず、適宜、別の方法により作成されても良い。

また、上記実施の形態では、情報がピット列により保持されたが、トラックをピットのない溝とし、この溝をバイオセンサ基板１０の径方向に蛇行させることにより、情報が保持されても良い。この場合、溝の蛇行波形によって情報が保持される。また、溝の蛇行形状は、既存の光ディスクに適用される技術と同様、トラッキングエラー信号に基づいて再生され得る。また、ピットと溝の組合せによって情報が保持されても良い。

また、上記実施の形態において、バイオセンサ基板１０を回転装置１２３により回転させる際に、ウエル１３の上部にふたを設けても良い。これにより、ウエル１３からの試料の不所望な流出（意図しない流出）、蒸発または移動を防ぐことができる。

また、蛍光検出装置１の光学系も、図７に示すものに制限されるものではなく、他に、種々の変更が可能である。たとえば、図２５に示すように、図７の光学系からアパーチャ１０２が省略され、代わりに、ホルダ１２１のダイクロイックプリズム１０６側に円形のアパーチャ１３１が配されても良い。この構成において、アパーチャ１３１は、波長選択性を有しており、励起光に対しては所定の周辺部を遮光し、蛍光は、全てを透過するよう構成される。同様に、図１８の光学系からアパーチャ１０２が省略され、代わりに、ホルダ１２１のダイクロイックプリズム１０６側に円形のアパーチャが配されても良い。

さらに、上記実施の形態では、光源として一つの半導体レーザ１０１が用いられたが、本発明は、上記以外の光学系を有する蛍光検出装置および上記以外の構成を有する試料保持担体にも適用可能である。たとえば、本発明は、ウエルに励起光を照射するための光源と、トラックにレーザ光を照射するための光源が個別に準備された蛍光検出装置およびそれに用いる試料保持担体にも、適用可能である。

さらに、上記変更例５では、ウエル領域の、ウエル同期信号と、トラック番号と、ウエル番号に対応するトラック部分がピット列によって形成されたが、連続的な溝（グルーブ）によってトラックが形成されても良く、ピット列と溝（グルーブ）の組合せによってトラックが形成されても良い。溝（グルーブ）によってトラックが形成される場合、たとえば、溝（グルーブ）を蛇行させることによって種々の情報が保持される。すなわち、トラックに保持させる情報に従って溝（グルーブ）の蛇行形状が変調される。上記変更例５に係るバイオセンサ基板１０上の全てのピット列が溝（グループ）に置き換えられ、溝の蛇行によって、各種信号と情報が保持されても良い。この場合、各種同期信号は、それぞれ、溝の蛇行形状が固有のパターンを有することによって、他の信号から区別される。

図２６は、このように、上記変更例５に係るバイオセンサ基板１０上の全てのピット列が溝（グループ）に置き換えられた場合の信号演算回路２１１の構成を示す図である。

この信号演算回路２１１では、トラッキングエラー信号の生成方法が、ＤＰＤ法からＤＰＰ（DifferentialPush-Pull）法に置き換えられている。これに伴い、図１９の位相差検出回路３１１が、減算器３２１に置き換えられ、減算器３２１の入力端子に接続される信号線が、図１９の信号演算回路２１１から変更されている。

減算器３２１は、光検出器１０９の４分割センサを構成する４つのセンサの内、径方向に垂直な分割線によって分割された左側の２つのセンサの出力の加算値（Ｓ１＋Ｓ４）と、当該分割線によって分割された右側の２つのセンサの出力の加算値（Ｓ２＋Ｓ３）とを減算して、トラッキングエラー信号ＴＥを生成する。減算器３２１よりも後段側の回路の構成は、図１９の場合と同様である。また、制御回路３１２とサンプルホールド回路３１３の機能も、図１９の場合と同様である。

図２６の構成例においても、上記変更例５と同様、励起光が蛇行する溝（グルーブ）を走査する期間は、サンプルホールド回路３１３が開放され、通常のトラッキングエラー信号ＴＥ１を用いてトラッキングサーボが行われる。また、励起光がストレート溝を走査する期間は、その直前のトラッキングエラー信号ＴＥ１がホールド（保持）され、ホールド（保持）されたトラッキングエラー信号ＴＥ１を用いて、トラッキングサーボが行われる。したがって、この構成例によっても、上記変更例５と同様の効果が奏され得る。

また、図２６の構成例では、励起光が蛇行する溝（グルーブ）を走査する期間において出力されるトラッキングエラー信号ＴＥ１から、溝（グルーブ）の蛇行形状が取得され、取得された蛇行形状によって、各種同期信号や、ゾーン番号等の種々の情報が取得される。すなわち、再生回路２１３は、トラッキングエラー信号ＴＥ１に基づいて、溝（グルーブ）の蛇行形状を取得し、取得した蛇行形状に基づいて、各種同期信号や、ゾーン番号等の種々の情報を取得する。なお、蛇行する溝（グルーブ）から同期信号や種々の情報を取得する方法は、既存の光ディスク技術を用いて実現することができる。

また、上記変更例５では、ウエル領域のウエル１３が配置されるトラック部分が、ストレート溝により構成されたが、ストレート溝を省略し、ウエル領域のウエル１３が配置される近傍の領域が鏡面状に構成されても良い。

図２７は、この場合のバイオセンサ基板１０のエリア割りを示す図である。この構成において、ベース基板１１の上面は、ウエル領域のアドレス領域に、上記情報を保持するためのピット列が形成され、このピット列に続く領域は、ストレート溝の無い平坦な面となっている。この平坦な面にも反射膜１４が生成され、これにより、反射膜１４の表面は、平坦な鏡面となっている。

この構成によれば、ウエル１３に収容された試料によって生じた蛍光がストレート溝によって散乱および回折されることが無いため、上記実施の形態に比べてさらに、多くの光量でかつ安定的に、蛍光を蛍光検出器１１１に導くことができる。

なお、上記変更例５では、ウエル領域中のストレート溝を励起光が走査する期間においては、ストレート溝に対する励起光の掛り具合に基づく通常のトラッキングサーボが行われないため、図２７の構成例のように、ストレート溝が省略されても、トラッキングサーボに特に問題が生じることはない。ただし、この構成では、ストレート溝に基づくトラッキングエラー信号ＴＥ２が生成され得ないため、上記実施の形態のように、励起光の走査位置が対象トラックから外れたことをトラッキングエラー信号ＴＥ２に基づいて検出することができなくなる。したがって、この構成例の場合には、たとえば、鏡面領域を通過した後に到来する次のウエル領域のアドレス領域からトラック番号を取得し、取得したトラック番号が、一つ前のウエル領域から取得したトラック番号から相違することに基づいて、励起光の走査位置が対象トラックから外れたことが検出される。

なお、図２７の構成例の場合には、上記のように、ストレート溝に基づくトラッキングエラー信号ＴＥ２が生成され得ないため、図１９または図２６の構成からＬＰＦ３１５が省略される。

また、上記変更例５では、サンプルホールド回路３１３は、制御回路３１２により制御されたが、コントローラ２１５により制御されても良い。

また、上記変更例５では、信号演算回路２１１内にサンプルホールド回路３１３が配されたが、サンプルホールド回路３１３は、サーボ回路２１２から出力されるトラッキングサーボ信号（対物レンズアクチュエータ１２２に印加される駆動信号）をホールド（保持）するように配置されても良い。

図２８は、この場合の構成を示す図である。上記変更例５と同様、制御回路３３１は、励起光がストレート溝に差し掛かる直前のトラッキングサーボ信号をサンプルホールド回路３３２によってホールド（保持）させ、励起光がストレート溝を走査する期間は、ホールド（保持）されたトラッキングサーボ信号を用いて対物レンズアクチュエータ１２２がトラッキング方向に制御される。この場合、対物レンズアクチュエータ１２２には同じ値のトラッキングサーボ信号が供給され続けるため、励起光は、ストレート溝に差し掛かる直前の位置に固定される。その後、励起光がストレート溝を抜けると、制御回路３３１は、サンプルホールド回路３３２を開放し、トラッキングエラー信号ＴＥ１に基づく通常のトラッキングサーボが実行される。

さらに、上記変更例５の、図２１に示す、トラッキングサーボを安定化させるための制御、および、図２３（ａ）に示す、励起光の走査位置が走査対象トラックから外れたときの制御は、蛍光検出装置１による測定に、ウエル１３が形成される領域が複数のゾーンに区切られていないバイオセンサ基板１０が用いられた場合にも適用することができる。この場合、サーボ回路２１２は、クロック生成回路２１６から出力されるクロック信号を用いて、線速度一定でバイオセンサ基板１０が回転されるよう、回転装置１２３を制御し得る。これにより、バイオセンサ基板１０の各トラックは、励起光により線速度一定で走査される。

この他、本発明の実施の形態は、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。

１ … 蛍光検出装置
１０ … バイオセンサ基板（試料保持担体）
１１ … ベース基板（基板）
１３ … ウエル（試料収容部）
１０１ … 半導体レーザ（投射部、光源）
１０２、１３１ … アパーチャ
１０３ … ＰＢＳ（投射部）
１０４ … コリメータレンズ（投射部）
１０５ … １／４波長板（投射部）
１０６ … ダイクロイックプリズム（投射部、検出部）
１０７ … 対物レンズ（投射部、検出部）
１０８ … アナモレンズ（投射部）
１０９ … 光検出器（投射部）
１１０ … 集光レンズ（検出部）
１１１ … 蛍光検出器（検出部）
１２２ … 対物レンズアクチュエータ（レンズ駆動部）
１２３ … 回転装置（回転駆動部）
２０２ … サーボ回路（回転制御部）
２０５ … コントローラ（回転制御部）
２１１ … 信号演算回路（信号演算部）
２１２ … サーボ回路（トラッキング制御部）
２１５ … コントローラ（トラッキング制御部、トラック外れ検出部）
３０１〜３０４ … 加算器（信号演算部）
３１１ … 位相差検出回路（信号演算部）
３１２ … 制御回路（切替制御部、信号保持部）
３１３ … サンプルホールド回路（切替制御部、信号保持部）
３２１ … 減算器（信号演算部）
３３１ … 制御回路（切替制御部、信号保持部）
３３２ … サンプルホールド回路（切替制御部、信号保持部）

Claims (13)

1. 基板と、
   前記基板の中心に対して旋回するように形成されたトラックと、
   前記基板の上面側に配置され、試料を収容する複数の試料収容部と、を備え
   前記試料収容部の配置領域は、径方向に複数のゾーンに区切られ、
   前記試料収容部は、前記ゾーン内において前記基板の周方向に並ぶように配置される、試料保持担体。
   
2. 前記トラックは、前記ゾーンの位置を特定するためのゾーン特定情報を保持し、前記ゾーン特定情報によって、前記試料収容部の配置領域が径方向の複数のゾーンに区切られる、請求項１に記載の試料保持担体。
   
3. 前記基板の径方向に並ぶ前記トラックの部分に、前記ゾーン特定情報が保持される、請求項２に記載の試料保持担体。
   
4. 互いに隣り合う前記ゾーンの間に、前記ゾーンを区画するための境界領域が配置される、請求項１ないし３の何れか一項に記載の試料保持担体。
   
5. 蛍光標識が施された試料を保持する試料保持担体に対し光を照射するとともに、当該光の照射により前記試料から生じる蛍光を検出する蛍光検出装置であって、
   前記試料保持担体は、基板と、前記基板の中心に対して旋回するように形成されたトラックと、前記基板の上面側に配置され、試料を収容する複数の試料収容部と、を備え、前記試料収容部の配置領域は、径方向の複数のゾーンに区切られ、前記試料収容部は、前記ゾーン内において前記基板の周方向に並ぶように配置され、
   前記試料保持担体を回転させる回転駆動部と、
   前記トラックに対して前記光を追従させる投射部と、
   前記試料から生じる蛍光を検出する検出部と、
   前記駆動部を制御する回転制御部と、を備え、
   前記回転制御部は、前記光が一のゾーンに照射される期間は、前記試料保持担体を同一の角速度で回転させ、前記ゾーンの配置位置が前記基板の外周側に向かうに従って、前記ゾーンに対する角速度が小さくなるように、前記ゾーンに対する角速度を変更する、蛍光検出装置。
   
6. 前記回転制御部は、前記ゾーンの境界から前記基板の径方向に所定の距離だけ離れた位置にあるトラックを前記光が走査するときの速度が、全てのゾーンにおいて略同じとなるように、前記各ゾーンに対する角速度を設定する、請求項５に記載の蛍光検出装置。
   
7. 前記投射部は、
   前記光を出射する光源と、
   前記光を前記試料保持担体に収束させる対物レンズと、
   少なくとも前記トラックを横切る方向に前記対物レンズを駆動するレンズ駆動部と、
   前記試料保持担体によって反射された前記光を受光する光検出器と、
   前記光検出器の出力信号に基づいて、前記トラックに対する前記光の走査位置の、前記トラックを横切る方向における位置ずれを示すトラッキングエラー信号を生成する信号演算部と、
   前記信号演算部によって生成されたトラッキングエラー信号に基づいて前記レンズ駆動部を制御するトラッキング制御部と、
   前記光が前記試料収容部に対応する領域を走査する期間において、前記トラッキングエラー信号に基づく前記レンズ駆動部の制御を停止させるとともに、前記レンズ駆動部に対する制御の状態を停止前の制御の状態に維持させる制御切替部と、を含む、請求項５または６に記載の蛍光検出装置。
   
8. 前記制御切替部は、前記レンズ駆動部の制御を停止させる直前の前記トラッキングエラー信号を保持するとともに、保持した前記トラッキングエラー信号を前記トラッキング制御部に出力する信号保持部を有する、請求項７に記載の蛍光検出装置。
   
9. 前記制御切替部は、前記レンズ駆動部の制御を停止させる直前の前記レンズ駆動部への信号を保持するとともに、保持した前記信号を前記レンズ駆動部に出力する信号保持部を有する、請求項７に記載の蛍光検出装置。
   
10. 前記トラックには、前記試料収容部に対応する領域に対して前記光の走査方向と反対の方向に変位した位置に、固有の構造が形成され、
    前記信号保持部は、前記光検出器からの検出信号に基づいて前記固有の構造を検出したときに、前記トラッキングエラー信号を保持する、請求項８または９に記載の蛍光検出装置。
    
11. 前記光が前記試料収容部に対応する領域を走査する期間において、前記光の走査位置が走査対象のトラックから外れたことを検出するトラック外れ検出部をさらに備え、
    前記トラッキング制御部は、前記トラック外れ検出部によって前記光の走査位置が走査対象のトラックから外れたことが検出されたことに基づいて、前記光の走査位置を前記走査対象のトラックに戻すよう、前記レンズ駆動部を制御する、請求項７ないし１０の何れか一項に記載の蛍光検出装置。
    
12. 前記試料保持担体の前記試料収容部に対応する領域には、前記光の走査方向に沿って連続的に延びるように、前記トラックが形成され、
    前記トラック外れ検出部は、前記光が前記試料収容部に対応する領域を走査する期間において、前記トラッキングエラー信号を監視し、前記トラッキングエラー信号の状態に基づいて、前記光の走査位置が前記走査対象のトラックから外れたことを検出する、請求項１１に記載の蛍光検出装置。
    
13. 前記試料保持担体において、前記試料収容部に対応する領域には、前記トラックが形成されておらず、前記試料収容部に対応する領域に対して前記光の走査方向と反対の方向に変位した位置において、トラック上のアドレスが前記トラックに保持されており、
    前記トラック外れ検出部は、前記光の走査位置が前記試料収容部に対応する領域を通過した後に前記トラックから取得される前記アドレスに基づいて、前記光の走査位置が前記走査対象のトラックから外れたことを検出する、請求項１１に記載の蛍光検出装置。

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