WO2003102556A1 - Dispositif d'analyse et disque d'analyse utilise dans ce dernier - Google Patents

Description

明 細 書 分析装置とそれに使用する分析用ディスク 技術分野

本発明は、血液などの分析対象を分析用の光ディスクにセットし、この 分析対象をトレースして映像として捉えようとする分析装置に関する。 背景技術

特表平 1 0— 504397号公報などにあるように、光ディスクの再生機能 を用いてディスク上のある部分に試験しょうとする分析対象を設けて、こ れをトレースして分析対象の映像を取得する方法がある。

通常、光ディスク 1 01は図 7と図 8に示すように、基盤 1 0 1 bの面にァ ルミ反射層のトラック 1 02を形成し、そのトラックに微細な凹凸のピットとグ ル一ブ 1 03で情報が記録されている。 1 04は保護層である。

図 6に示す一般的な光ディスクドライブでは、ディスクモ一タ 1 05で光デ イスク 1 01を矢印 C方向に回転させながら、トラック 1 02上をピックアップ 1 06からのレーザ一光 Phで読み取る。ピックアップ 1 06は、トラバースモー タ 1 08で馬区動される送りねじ 1 09に螺合しており、サ一ボコントロール回 路 1 07力 、ピックアップ 1 06の再生出力に基づいてトラック 1 02を追随し てトレースするように、トラバースモータ 1 08を駆動してピックアップ 1 06を 径方向に移動させる。また、サ一ボコントロール回路 1 07は、トラック 1 02 に記録されているアドレス情報を検出し、線速度が一定になるようにディ スクモータ 1 05を駆動（CLV制御）する。

さらに詳しくは、レーザ一光 P hの光ディスク 1 0 1への照射位置は、トラ バースモータ 1 08の駆動だけでなく、ピックアップ 1 06の内部に設けられ たトラッキングァクチユエ一夕（図示せず）によってレーザ一光 P hの光路を 光ディスク 1 01の面に対して左右方向（径方向）に必要に応じて併せて駆 動してトラッキング制御しながら正確にトラック 1 02をトレースするように構 成されている。

ここで、分析用ディスクの場合には、オーディオ用やビデオ用 C Dの場 合とは異なり、さらに分析対象 1 1 0が図 7と図 8に示したように、光デイス ク 1 01に配置され、従来の光ディスクドライブの技術を使用した分析装置 は、この分析対象 1 1 0をピックアップ 1 06で読み取って映像信号処理回 路 1 1 1で処理して分析対象 1 1 0の映像を得ようとするものである。

このディスク上のトラックに書かれた符号化信号のアドレス情報を利用 した場合、分析対象 1 1 0の通過時のフォーカスやトラッキングのサーボ乱 れによりアドレス情報がうまく取れない恐れがある。

分析対象 1 1 0の部分はあくまで分析対象 1 1 0が存在するため、ピット やグループはその部分に存在できない。もしくは存在していても分析対象 1 1 0の影響で著しくピットやグループの信号が読み取り難い。これらは光 ディスクでいうところの D EFECT (欠陥）に相当する部分にて、ディスクに 対する回転サ一ボ、トラッキングサ一ボ、フォーカスサ一ボはそこを通過す る間は正常にかからなくなる。結果としてこの分析対象 1 1 0の部分を通 過中にはディスクの回転が乱れたり、分析対象 1 1 0の部分通過後、隣の トラックへ着地したりする不具合が多々発生する。 D EFECTの部分のみ 各サーボをホールド状態で保持させるようにしたりする対処法はあるもの の、あくまでもコントロールできなくなつている状態にあるため確実ではなく、 配置する分析対象の数を増やす程、この不安定領域はさらに増加するこ とになり、ますますサ一ボの乱れの影響を受けやすくなる。また、ディスク の回転サーボコントロールにおいても同様の問題が発生する。 発明の開示

本発明は、光ディスクに分析対象を配置した分析用ディスクであっても. 分析対象の映像をより正確に再生できる分析装置を提供することを目的 とする。 本発明の分析装置は、分析対象を配置した分析用ディスクに検出光を 照射し、前記分析対象の状態を読み取る分析装置において、前記分析 対象が配置された第 1の読み取りエリアと前記分析対象が配置されてい ない第 2の読み取リエリアとが分析用ディスクの異なる径の範囲に記録さ れた分析用ディスクがセット可能であり、セットされた前記分析用ディスク の第 1の読み取りエリアに検出光を照射し第 1の読み取リエリアからの検 出光を検出する第 1のピックアップと、セットされた前記分析用ディスクの 第 2の読み取リエリアに検出光を照射し第 2の読み取りエリアの検出光か らトラック情報を検出する第 2のピックアップとを設け、第 1のピックアップと 第 2のピックアップとの分析用ディスクの径方向の間隔を一定に保持して 第 1 , 第 2のピックアップを径方向に一体的に移動させるトラバース駆動を 実施するよう構成し、第 2のピックアップの光路を分析用ディスクの径方向 に駆動して卜ラックをトレースするように第 2のピックアップのトラッキングァ クチユエ一タにトラッキング信号を供給するとともに、第 1のピックアップの 光路を分析用ディスクの径方向に駆動する第 1のピックアップのトラツキン グァクチユエ一タに第 2のピックアップのトラッキング信号と同じ信号を印 加して分析対象を読み取るように構成したことを特徴とする。 また、前記第 1のピックアップは、分析用ディスクの読み取り位置の映 像を読み取る機能を有しトラック情報を読み取る機能は有していないこと を特徴とする。 また、 2つのピックアップは、分析用ディスクの読み取り位置の映像を読 み取る機能と卜ラック情報を読み取る機能とを共に有しており、トラック情 報を分析用ディスクから読み取った一方のピックアップを第 2のピックアツ プとし、他方のピックアップを第 1のピックアップとして自動切り替えするよ うに構成したことを特徴とする。 また、第 1の読み取りエリアを読み取る第 1のピックアップを複数個設け たことを特徴とする。 本発明の分析用ディスクは、異なる径の範囲に第 1の読み取リエリアと 第 2の読み取りエリアが形成された分析用ディスクであって、第 2の読み 取リエリアにはピックアップにてトレースすることが可能な符号化された信 号が光学記録されており分析対象が配置されておらず、第 1の読み取り エリアには分析対象を配置しピックアップにてトレースすることが可能な符 号化された信号が光学記録されていないことを特徴とする。 本発明の分析用ディスクは、異なる径の範囲に第 1の読み取リエリアと 第 2の読み取リエリアが形成された分析用ディスクであって、第 1 , 第 2の 読み.取リエリアにはピックアップにてトレースすることが可能な符号化され た信号が光学記録されており、分析対象を第 1， 第 2の読み取りエリアの うちの第 1の読み取りエリアにだけ配置したことを特徴とする。 また、本発明の分析用ディスクは、第 2の読み取リエリアの幅を第 1の 読み取りエリアの幅以上に設定したことを特徴とする。 また、本発明の分析装置は、前記分析対象が配置されていない第 2の 読み取りエリアからの検出光を検出する第 2のピックアップが卜ラックにジ ヤス卜フォーカスするに必要なフォーカス電圧を基準にして、この基準電圧 にオフセット電圧を加えた電圧を、前記分析対象が配置された第 1の読み 取リエリアからの検出光を検出する第 1のピックアップのフォーカスァクチ エータに印加して分析対象をトレースして映像を取得し、前記オフセット電 圧を変更して第 1のピックアップのフォーカス位置を変更して前記分析対 象の卜レースを繰り返して分析対象の映像を立体的に取得するよう構成 したことを特徴とする。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の（実施の形態 1 )の分析装置の構成図

図 2は同実施の形態のピックアップの構成図

図 3は同実施の形態の分析用ディスクの一部切り欠き平面図

図 4は同実施の形態の分析用ディスクの第 2の読み取リエリアのトラッ ク方向に沿った断面図と第 1の読み取りエリアのトラック方向に沿った断 面図

図 5は本発明の（実施の形態 3 )の分析装置のフォーカス制御の具体 例を説明する図

図 6は従来の光ディスクドライブ装置による分析装置の構成図 図 7は同従来例の光ディスクの一部切り欠き平面図 図 8は同分析ディスクのトラック方向に沿った断面図 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の各実施の形態を図 1〜図 5に基づいて説明する。

なお、従来例を示す図 6〜図 8と同じものには同一の符号を付けて説 明する。

(実施の形態 1)

図 1〜図 4は本発明の（実施の形態 1)を示す。

この（実施の形態 1)では分析用ディスクの構造と分析装置の構造が 従来とは異なっている。

分析用ディスク 201には、図 3と図 4に示すように異なる径の範囲に、 第 1の読み取リエリア 112と第 2の読み取リエリア 113が形成されている ₍ 第 1の読み取リエリア 112の径方向の幅を W1、第 2の読み取りエリア 11 3の径方向の幅を W2とした場合に、 W2 ≥ W1 である。

第 1の読み取リエリア 112には、図 4(b)に示すように基盤 201bと保 護膜 204の間に分析対象 110が配置されており、図 4 (a)に示す第 2の 読み取りエリア 113に形成されているトラック 102は形成されていない。 第 2の読み取リエリア 113には分析対象 110は配置されていない。分析 用ディスク 201は、基盤 201 bの面にアルミ反射層の前記トラック 102を 形成し、そのトラック 102に微細な凹凸のピットとグループ 103で情報が 記録されている。

この分析用ディスク 201がセットされる分析装置には、図 1と図 2に示 すように第 1, 第 2のピックアップ 106a, 106bが設けられている。

第 1のピックアップ 106aは、セットされた分析用ディスク 201の第 1の 読み取りエリア 112にレーザ一光 Phを照射し第 1の読み取りエリア 112 からの検出光を検出する。第 2のピックアップ 106bは、セットされた分析 用ディスク 201の第 2の読み取りエリア 113にレーザ一光 Phを照射し第 2 の読み取りエリア 113からトラック情報を検出する。

第 1のピックアップ 106aから照射されるレーザ一光 Phと第 2のピックァ ップ 106bから照射されるレーザ一光 Phとの、分析用ディスク 201の径方 向の間隔 Lを一定に保持しながら第 1， 第 2のピックアップ 106a， 106bを 径方向に一体に移動させるために、例えば、第 1のピックアップ 106aと第 2のピックアップ 106bとを、トラバースモータ 108で駆動される送りねじ 1 09の長さ方向（分析用ディスク 201の径方向と同じ）に沿って配列すると 共に、両者はブロック 114を介して連結し、第 2のピックアップ 106bだけ が送りねじ 109に螺合している。

第 1 , 第 2のピックアップ 106a, 106bには、それぞれに、レンズ 115を フォーカス方向に駆動するフォーカスァクチユエ一タ（図示せず）とレンズ 1 5を分析用ディスク 201の面に対して左右方向（径方向）に駆動するトラ ッキングァクチユエ一タ 116a, 116bとが設けられている。

ブロック 114の長さは、第 1のピックアップ 106aからのレーザ一光 Phが 第 1の読み取リエリア 112を照射し第 2のピックアップ 106 bからのレーザ 一光 Phが第 2の読み取リエリア 113を照射できる長さに設定されている。

さらに、第"！， 第 2のピックアップ 106a， 106bは別々にフォーカス制御 を実行すると共に、第 2のピックアップ 106bが卜ラック 102をトレースする _c そしてサ一ボコントロール回路 107は、第 2のピックアップ 106bのトラツキ ングァクチユエ一タ 116bに印加するトラッキング電圧と同じ信号を、第 1 のピックアップ 106aのトラッキングァクチユエ一タ 116aに印加するよう構 成されている。

このように、第 2のピックアップ 106bがフォーカス制御しながら第 2の読 み取リエリア 113のトラック 102をトレースするように、サ一ボコントロール 回路" 107力 トラバースモータ 108とトラッキングァクチユエ一タ 116bを 駆動する。これによつて、第 2のピックアップ 106bと一体に分析用ディスク 201の径方向に移動する第 1のピックアップ 106aの第 1の読み取りエリ ァ 112における読み取り位置も分析用ディスク 201の径方向に移動す る。

第 2の読み取りエリア 113には分析対象 110が設けられていないため. 第 2のピックアップ 106bは、トラバースモータ 108とトラッキングァクチユエ —タ 116bの駆動によって正確にトラック 102を卜レースすることができる。 また、第 2のピックアップ 106bがトラックを卜レースして収集した正確なアド レス情報に基づいてサーボコントロール回路 107はディスクモータ 105を. 線速度が一定になるように安定な CLV制御を実行することができ、第 1の ピックアップ 106aは、安定な CLV制御中の分析用ディスク 201から、第 2のピックアップ 106bでのトラッキング電圧によって分析用ディスク 201 の径方向の位置が正確に制御されながら分析対象 110の画像を読み取 ることができる。

なお、この実施の形態では、単一の第 1のピックアップ 106aで分析対 象 110を読み取つたが、第 1の読み取リエリア 112を読み取るピックアツ プを複数個にし、これらが第 2のピックアップ 106bと平行に移動するとい う条件さえ備えていれば、ピックアップの数が増える分だけ映像取得の効 率が上がることになる。

第 1, 第 2のピックアップ 106a, 106bは、何れもが分析用ディスク 20 1の分析対象の映像を読み取る機能と卜ラック情報を読み取る機能の両 方を有していてもよいが、第 1のピックアップ 106aは、分析用ディスクの 分析対象の映像を読み取る機能を有し卜ラック情報を読み取る機能は有 T/JP03/06501

-9- していなくても構成できる。

また、上記の説明では、分析用ディスクの内周側に第 2の読み取りエリ ァ 113を設け、外周側に第 1の読み取りエリア 112を設けた力 分析用 ディスクの内周側に第 1の読み取りエリア 112を設け、外周側に第 2の読 み取リエリア 113を設けて構成することもでき、この（実施の形態 1 )では 分析用ディスク 201の内周側と外周側のいずれに第 2の読み取リエリア 1 13が配置されているのかを設定して、サ一ボコントロール回路 107力 トラ ッキング電圧を計算するための入力情報が 2つのピックアップの何れから 受け入れるのかを特定することが必要である。

(実施の形態 2)

上記の（実施の形態 1)では、分析用ディスク 201の内周側と外周側の いずれに第 2の読み取りエリア 113が ffi置されているのかを設定する事 が必要であつたが、 2つのピックアップの何れからトラックを卜レースしたァ ドレス情報などが検出されるかを判定する手段を追加し、アドレス情報な どが検出されたピックアップを第 2のピックアップ 106bとし、もう一方を第 1のピックアップ 106aとして自動切り替えするようにサ一ボコントロール回 路 107などを構成することによって、自動処理させることができる。

なお、この（実施の形態 2)の場合には、図 3に示したように第 1の読み 取リエリア 112には卜ラック 102を設けてはいけないが、 （実施の形態 1 ) の場合には、第 1 , 第 2の読み取りエリア 112， 113の両方にトラック 102 を設け、第 2の読み取リエリア 113にだけ分析対象 110を設けないように 構成した分析用ディスクでも同様の動作を期待できる。

(実施の形態 3) 上記の各実施の形態では、ピックアップが第 1のピックアップ 106aと第 2のピックアップ 106bとに分かれていることによって、分析対象 110の映 像を立体的に取得することができる。

つまり、第 2のピックアップ 106bのフォーカス位置をトラック 102のピッ トゃグループに自動制御するのに対して、第 1のピックアップ 106aのフォ 一カス位置を分析対象 110の上部や下部に変更して、卜レースを繰り返 すことによって得られる映像の差から、分析対象 110の映像を立体的に 取得する。

図 5に示す（実施の形態 3)に基づいて更に具体的に説明する。

第 2のピックアップ 106bのフォーカス位置は、卜ラックの信号を取得す るために図 5 (a)に示すように光ディスクの鏡面のピットとグループ 103上 である必要がある。

これに対して、第 1のピックアップ 106aのフォーカス位置は、トラック情 報を取得する必要が無いため任意のフォーカス位置に設定してトレース することが可能である。

このことを利用して第 1のピックアップ 106aのジャストフォーカス位置を 故意に段階的オフセットしてデータ取得を繰り返すことにより、分析対象 1 10の映像データを立体的に取得している。

具体的には第 1のピックアップ 106aのフォーカス位置を第 2のピックァ ップ 106bのフォーカスァクチエータに加えるフォーカス電圧よりも段階的 にオフセットさせた電圧を第 1のピックアップ 106aのフォーカスァクチエー タに印加する。

たとえば、第 2のピックアップ 106bがディスクのトラックにフォーカスを合 わせるために必要なフォーカス電圧が +1 · 5ボル卜、ピックアップの諸特 性であるフォーカス移動距離 /フォーカス印加電圧が 300 m Vであつ たと仮定する。

この場合、第 1のピックアップ 1 06 aのフォーカスァクチエー夕に + 1ボル トを印加して先ずトレースしてデータを取得し、同じ部分の次のトレースの 際には + 1 . 1ボルトを印加してデータを取得というように、第 1のピックァ ップ 1 06 aのフォーカスコイルへの印加電圧を 0 , 1ポルトずつ順次に電圧 を增やすことを繰り返して + 2. 0ボルトまでフォーカス電圧を増加させてデ ータ取得を行うことによって、この場合には、光ディスクの分析対象 1 1 0 の 300 mの厚みを 1 0分割の分解能でトレースしたことになる。図 5 ( b) は、第 1の読み取りエリア 1 1 2の分析対象 1 1 0が立体であった例を示し ている。点線が第 1のピックアップ 1 06 aのフォーカスァクチエータに印加す るフォーカス電圧を変えた時のそれぞれのジャストフォーカス位置を示して いる。

このように、分析対象 1 1 0の厚み方向の形状の違いについても映像を 取得することが可能となる。 以上のように本発明によれば、光ディスクに分析対象を配置した分析 用ディスクであっても、分析対象の影響を受けずにピックアップを正確にト ラッキング制御でき、かつ分析用ディスクの回転制御も分析対象の影響 を受けずに安定して制御することができ、分析対象の鮮明な画像が抽出 できるものである。

Claims

請 求 の 範 囲

1 .

分析対象を配置した分析用ディスクに検出光を照射し、前記分析対象 の状態を読み取る分析装置において、

前記分析対象が配置された第 1の読み取リエリアと前記分析対象が 配置されていない第 2の読み取りエリアとが分析用ディスクの異なる径の 範囲に記録された分析用ディスクがセット可能であり、

セットされた前記分析用ディスクの第 1の読み取りエリアに検出光を照 射し第 1の読み取リエリアからの検出光を検出する第 1のピックアップと、 セットされた前記分析用ディスクの第 2の読み取りエリアに検出光を照 射し第 2の読み取りエリアの検出光からトラック情報を検出する第 2のピッ クアツフと

を設け、第 1のピックアップと第 2のピックアップとの分析用ディスクの径方 向の間隔を一定に保持して第 1 , 第 2のピックアップを径方向に一体的に 移動させるトラバース駆動を実施するよう構成し、

第 2のピックアップの光路を分析用ディスクの径方向に駆動してトラック をトレースするように第 2のピックアップのトラッキングァクチユエ一タにトラ ッキング信号を供給するとともに、第 1のピックアップの光路を分析用ディ スクの径方向に駆動する第 1のピックアップのトラッキングァクチユエータ に第 2のピックアップのトラッキング信号と同じ信号を印加して分析対象を 読み取るように構成した

分析装置。

2 .

第 1のピックアップは、分析用ディスクの読み取り位置の映像を読み取 る機能を有しトラック情報を読み取る機能は有していない 請求項 1記載の分析装置。

3 .

2つのピックアップは、分析用ディスクの読み取り位置の映像を読み取 る機能とトラック情報を読み取る機能とを共に有しており、

トラック情報を分析用ディスクから読み取った一方のピックアップを第 2 のピックアップとし、他方のピックアップを第 1のピックアップとして自動切り 替えするように構成した

請求項 1記載の分析装置。

4 .

第 1の読み取りエリアを読み取る第 1のピックアップを複数個設けたこと を特徴とする

請求項 1記載の分析装置。

5 .

異なる径の範囲に第 1の読み取りエリアと第 2の読み取リエリアが形成 された分析用ディスクであって、

第 2の読み取りエリアにはピックアップにてトレースすることが可能な符 号化された信号が光学記録されており分析対象が配置されておらず、 第 1の読み取りエリアには分析対象を配置しピックアップにてトレースす ることが可能な符号化された信号が光学記録されていない

分析用ディスク。

6 .

異なる径の範囲に第 1の読み取りエリアと第 2の読み取りエリアが形成 された分析用ディスクであって、

第 1， 第 2の読み取りエリアにはピックアップにてトレースすることが可能 な符号化された信号が光学記録されており、分析対象を第 1 , 第 2の読み 取リエリアのうちの第 1の読み取りエリアにだけ配置した

分析用ディスク。

7 .

第 2の読み取りエリアの幅を第 1の読み取リエリアの幅以上に設定した 請求項 5記載の分析用ディスク。

8.

前記分析対象が配置されていない第 2の読み取リエリアからの検出光 を検出する第 2のピックアップがトラックにジャストフォーカスするに必要な フォーカス電圧を基準にして、この基準電圧にオフセット電圧を加えた電 圧を、前記分析対象が配置された第 1の読み取リエリアからの検出光を 検出する第 1のピックアップのフォーカスァクチェ一夕に印加して分析対象 をトレースして映像を取得し、前記オフセット電圧を変更して第 1のピック アップのフォーカス位置を変更して前記分析対象のトレースを繰り返して 分析対象の映像を立体的に取得するよう構成した

請求項 1記載の分析装置。