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CN1643365B - 分析装置及其使用的分析用盘片 - Google Patents

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CN1643365B
CN1643365B CN03806064.7A CN03806064A CN1643365B CN 1643365 B CN1643365 B CN 1643365B CN 03806064 A CN03806064 A CN 03806064A CN 1643365 B CN1643365 B CN 1643365B
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明的目的在于提供能正常构筑图像数据的分析装置及使用于其中的分析用盘片。本发明并不利用光盘上所刻的地址信息来组合光头跟踪光迹而时间序列地读取的信号作为图像，而是相对于配置了所述分析对象B的分析用盘片(108)的读取区(109)，在旋转方向C的至少前后位置的一方上，跨所述读取区的径向A的区间记录标记(110)，实行以该标记为基准对准的图像处理，从而实行高精度的图像取得或形状计数。

Description

分析装置及其使用的分析用盘片
发明领域
本发明涉及将血液等检体置于分析用光盘上，扫描该分析对象并作为图像捕获的分析装置。
背景技术
使用记录音频或视频的CD(以下称“光盘”)以及使其再现的光盘驱动装置的重放功能，扫描置于分析用盘片的光迹(track)上的分析对象来取得图像的分析装置，记述于特表平10-504397号公报(WO 96/09548)等。
具体地说，一般的光盘驱动装置其构成如图9所示。
由盘片电动机102在箭头方向C上旋转驱动光盘101。以检测光照射该光盘101并检测反射光的光头103由横行电动机104转动丝杆105来驱动，使在光盘101的径向(箭头A方向)上移动。
伺服控制电路106根据光头103的重放输出，使横行电动机104与盘片电动机102作如下运转。
伺服控制电路106根据光头103的重放输出驱动横行电动机104使跟踪扫描由坑点或槽等形成的光迹，同时为检测记录于光盘101的光迹中的地址信息，使线速度为一定地驱动盘片电动机102(CLV控制)。
而且，记录于所述光迹中的数据即声音信号或图像信号，通过重放处理装置107处理光头103的重放输出后得以重放输出。
另一方面，分析装置的情况下的框图也与上述一般的光盘驱动装置大致相同，但分析装置的情况下如图10所示，在光盘101之上除光迹101a外，置有检体与检查项目对应的试剂的混合物作为分析对象B，分析装置的情况下的伺服控制电路106与重放处理装置107使如下那样取得光盘101中的该分析对象B的部分的图像。这里光迹101a上的箭头方向表示来自光头103的检测光扫描的方向。
又，作为光盘中的坑点、槽等形成的地址信息的时间信息，在分析用盘片的情况下也沿用记录音频或视频的以往的光盘的规格形成，故这里省略详细的说明。至于其具体例子可举出Compact Disc System Description(通过红皮书标准)或Compact Disc Recordable System Description(通称橙皮书标准)。
伺服控制电路106控制的光头103的激光照射点，扫描光盘101的螺旋状光迹101a。光迹101a的间距按橙册子标准的光盘为1.6μm，光头103对光盘101每一圈以1、2、3、～、8…顺序扫描。
即是说，作为分析装置的动作，交互地通过分析对象B的部分与上述光迹101a的部分，进行扫描。分析装置的情况下的重放装置107通过仅提取扫描得到的分析对象B的部分的数据，并再构筑数据，来实施图像或形状计数。
分析装置的情况下如重放光盘的一般光盘驱动装置那样，检测处理来自光盘的反射光的型式与检测处理来自光盘的透射光的型式中的任一种构成都可实施。
CD或DVD等的光盘中刻录了绝对时间作为上述的地址信息。该时间信息用分、秒、帧构成，1秒间以75帧构成。
这种时间信息的记录方式有2大类，有通过改变EFM等的坑点长度记录数据的方式，与记录系统的盘片中用FM调制使槽弯曲记录的方式。
使用这种光盘中的一般的时间信息，即使实施分析装置中的图像信号组合处理或形状计数，也由于下述理由而不能期待分析精度的提高。
不论是光盘驱动装置或分析装置，为了检索光盘101上的任意位置，都利用光盘上所记录的已有的地址信息。然而当根据从地址信息得到的最小单位距离在一般的光盘系统的例子中每秒75帧计算时，盘片的线速度只为从1.2m/s～1.5m/s中的最小120(cm)÷75(帧)＝1.6(cm/帧)。即是说，即使用最小单位的1帧指定也是16mm的精度。
在血液检查的分析装置的情况下，尽管对光盘101上的小区域约5mm周边要求能检测10μm左右物体的精度，但即使将光头103跟踪光迹按时间序列读取得到的所述分析对象B的图像，实行图像处理作为结果要得到图11(b)所示的正确的读取图像，而在现状中重放处理装置107以上述的地址信息为基准，实行图像处理，只能得到图11(a)所示的读取图像。
具体说，重放的图像如图11(a)所示成为沿光盘101的旋转方向C发生位置偏离的图像，为远离血液等分析所要求精度的值，可见由于过于粗糙而不能使用。
本发明的目的在于提供能实现满足血液等的分析中所要求的高精度的形状分析的分析装置及使用于其中的特别的分析用盘片。
发明内容
本发明并不利用光盘上所刻的地址信息来组合光头跟踪光迹按时序列读取的信号作为图像，而实行以别的信号作为基准对准的图像处理，实行高精度的图像取得或形状计数。
本发明的第1形态的分析装置，是将检测光照射在其一部分上配置分析对象的分析用盘片并读取所述分析对象状态的分析装置，其特征在于，设置相对于配置了所述分析对象的读取区在旋转方向的前后位置的至少一方上跨所述读取区的径向区间记录了标记的分析用盘片，设置检测来自所设置的所述分析用盘片中所配置的分析对象的检测光和所述标记的光头，和将所述光头跟踪光迹按时间序列读取的所述分析对象和所述标记的读取信号，实行以所述标记的位置为基准使时间抽对准的图像处理、实行所述分析对象的图像取得和形状计数的图像处理单元。
本发明的分析用盘片，是可重放扫描坑点或槽，且具有用于控制盘片的旋转的数据区域和配置分析对象的读取区的分析用盘片，其特征在于，相对于所述分析对象所配置的读取区，在旋转方向的前后位置的至少一方上，跨所述读取区的径向区间记录了标记。
又，本发明的分析用盘片，其特征在于，利用坑点(pit)、槽(groove)、齿背(land)、印刷、镜面缺失、或形状异型形成标记。
又，本发明的分析用盘片，其特征在于，将与数据区域不同的特定图案设置于坑点或槽或齿背，构成标记。
又，本发明的分析用盘片，其特征在于，对应于分析对象被配置的多个读取区使所述标记的特定图案不同。
又，本发明的分析用盘片，其特征在于，对应于配置于读取区的分析对象的种类使所述标记的特写图案不同。
其次本发明的第2形态的分析装置，其特征在于，在所设置的分析用盘片上，相对于配置了所述分析对象的读取区，在旋转方向的前后位置的至少一方，对应于多个读取区设置不同的特定图案的标记。然后，设置检测来自所设的分析用盘片所配置的分析对象的检测光和标记的光头，设置将光头跟踪光迹按时间序列读取的分析对象和标记的读取信号，实行以标记位置为基准使时间轴对准的图像处理，实行分析对象的图像取得或形状计数，同时根据所述特定图案，与读取区对应地管理图像处理的结果的图像处理单元。
本发明的第3形态的分析装置，其特征在于，在所设置的分析用盘片上，相对于配置了所述分析对象的读取区，在旋转方向的前后位置的至少一方，对应于分析对象的种类设置不同的特定图案的标记。然后，设置检测来自分析对象的检测光和标记的光头，设置将光头跟踪光迹按时间序列读取的分析对象和标记的读取信号，实行以标记位置为基准使时间轴对准的图像处理，实行分析对象的图像取得或形状计数，同时根据所述特定图案，与读取区所配置的分析对象的种类对应地管理图像处理的结果的图像处理单元。
附图说明
图1为本发明实施形态1的分析装置的构成图。
图2为该实施形态使用的分析用盘片的平面图。
图3为该实施形态的分析用盘片的主要部分的扩大平面图。
图4为该实施形态的分析装置的图像处理说明图。
图5为沿着表示各实施形态的标记形成状态的分析用盘片的光迹的扩大断面图。
图6为本发明的实施形态2的分析用盘片的平面图。
图7为本发明的实施形态5的分析用盘片的平面图。
图8示出本发明的实施形态5的标记形成状态的分析用盘片的扩大断面图。
图9为从来的一般的光盘驱动装置的构成图。
图10为从来的分析用盘片的主要部分扩大平面图。
图11为从来的分析装置的图像处理说明图。
具体实施方式
以下根据图1～图8说明本发明的各实施形态。
实施形态1
图1示出本发明的分析装置，微机构成的重放处理装置107的构成与取代光盘101使用于分析中的分析用盘片108，与从来的有差别。
分析用盘片108，事先在图2所示的光盘101上设置了检体和对应于检查项目的试剂的混合物作为分析对象B，相对于配置了所述分析对象B的读取区109，只在旋转方向C的前方位置上跨所述读取区的径向(箭头A方向)区间记录标记110F。该图2中在分析用盘片108上设置了2个分析对象B，在各分析对象B的前方位置上形成所述标记110F。
分析用盘片108上的分析对象B的位置以及对分析用盘片108的标记110F的具体例，如图5所示那样地构成。
如图5(a)所示那样，分析对象B设置于分析用盘片108的表面108a与光迹101a之间。标记110F形成在光盘101的内表面，用墨水111印刷成带状。该图5(a)中，112a是形成于经镜面加工的光迹101a中的坑点或槽。112b是形成于经镜面加工的光迹101a中的齿背。
又，分析对象B用点划线表示那样设置于图5(a)中分析用盘片108的内表面108b与光迹101a之间构成的情况，也一样。
光头103扫描分析用盘片108的螺旋形的所述光迹101a，伺服控制电路106根据光头103的重放输出，驱动横行电动机104使跟踪扫描由坑点或槽等形成的光迹101a，同时，为检测光迹101a中所记录的地址信息，使线速度一定地驱动(CLV控制)盘片电动机102。
作为图像处理单元的重放处理装置107，其构成如下。
重放处理装置107首先在存储器113中存储光头103读取的时间序列的图像数据作为光迹数据。这里，由于对2个分析对象B分别进行相同的处理，故举一个分析对象B为例，根据图5说明处理内容。
图4(a)表示对光盘101每转一圈光头103从图的上到下依次扫描第1～第9光迹，并存储于存储器113中的光迹数据。这里，分析对象B的一部分位于第2光迹～第8光迹上，V2～V8是分析对象B的分解图像数据。S1～S9是读取标记110F的每个光迹位置的触发信号。
由检测从存储器13读出的光迹数据中的触发信号的触发电路114与根据该触发电路114的检测输出校正每个光迹的光迹数据的时间轴的开关电路115组成的第1处理部116，适当地延迟从存储器113读取的光迹数据向后级的输出时刻，移动每个光迹的光迹数据的时间轴使如图4(b)所示那样各触发信号S1～S9的位置一致，输出图像数据D。更具体地说，该图4的情况下为与触发信号S2的位置对齐，而使触发信号S1、S3～S9的输出延迟。
这样一来，经过以标记110F为基准时间轴校正后的各光迹的扫描数据，存储于第2处理部117之后，输出作为重放图像输出。又在需要不仅所述分析对象的图像取得，而且形状计数的情况下，实行每单位面积的计数处理。
这样，通过以所述标记110F的位置为基准校正时间轴，比以往以地址信息为基准校正时间轴，能得到更高精度的图像数据。
实施形态2
图6示出实施形态2的分析用盘片。
实施形态1中将标记110F只设置于对配置了所述分析对象B的读取区109的旋转方向C的前方位置，但图6所示的分析用盘片108中在所述分析对象B的后方也设置与标记110F相同的标记110B。
在不设标记110B的实施形态1的情况下，在至读取下一个标记110F之前的期间作为1个光迹的扫描数据记录于第1存储器113中，但使用在这样的分析对象B的后方也设置标记110F的分析用盘片，构成分析装置的重放装置107使从读取标记110F之后至读取标记110B之前的扫描数据存入第1存储器113，这样一来，就不会存储或处理与分析对象B无关的区间的扫描数据，可期待有效率的数据处理。
实施形态3
实施形态1中构成分析装置的重放处理装置107使对齐读取标记110F的触发信号S1～S9的时间轴校正，但若使用不设标记110F、只在所述分析对象B的后方设置所述标记110B的分析用盘片108，构成分析装置的重放处理装置107使对齐读取标记110B的触发信号地作时间轴校正，也能期待与实施形态1相同的效果。
上述实施形态1、2、3中，如图2或图6所示，标记110F、110B偏离盘片中心，与分析对象B的读取部分平行设置。这时，关于从标记到检体的距离，在盘片上的内周与外周上差得少，因此在对较大的检体(数mm以上)图像化时，具有像再现中失真少的优点。
实施形态4
上述各实施形态的分析用盘片108中，标记110F、标记110F与标记110B。标记110B都如图5(a)所示那样用印刷构成，但如图5(b)所示那样在经镜面加工的光迹101a的一部分中设置镜面缺失的地方118，同样能实现标记110F、标记110F和标记100B、标记110B。具体而言，是设于DVD的镜面上某种BCA那样的标记。
或者，如图5(c)所示在分析用盘片108的外形的一部分上设置凹部等形状的异形处119，同样实现标记110F、标记110F与标记110B、标记110B。具体而言，是使盘片本身的形状异型，光反射与数据光迹面改变。
分析用盘片108中的所述镜面缺失的处所118、异形处所119的具体位置与范围，是相对于配置了所述分析对象B的读取区109在旋转方向的前方位置、前后位置、后方位置中的任一种，并与所述各实施形态相同。
使用具有所述镜面缺失的处所118或异形处所119的分析用盘片108的分析装置，只是为在光头103读取所述镜面缺失的处所118或异形处所119，发生检测标记位置的各触发信号的构成这一点上，与所述各实施形态不同而已。
又，图5(b)(c)中的分析用盘片108中的分析对象B的位置是与图5(a)的情况相同的。
实施形态5
上述各实施形态的分析用盘片108的标记110F、标记110F和标记110B、标记110B，利用印刷或镜面缺失或形状异型形成，但在分析用盘片108的坑点或槽112a或齿背112b上也可设置所述标记。
具体地说，是做到通过光头103检测出所述标记能区别光迹数据部分与配置了所述分析对象B的读取区109，有如下的例子。
这些是用EFM或MFM等的坑点构成的例子。更具体地说，用前置坑、LPP(齿背前置坑)(DVD-R/RW)在作为地址信息记录的光迹与光迹之间的齿背部上作为前置坑刻录的例子。更具体地说，CAPA(DVD-RAM的地址用的前置坑)等。用摆动等在槽上或齿背上重叠某种调制的例子。
分析用盘片108中用坑点或槽或齿背构成的所述标记的详细位置与范围，是相对于配置了所述分析对象B的读取区109在旋转方向的前方位置、前后位置、后方位置中的一种，与上述实施形态是相同的。
使用以坑点或槽或齿背形成所述标记的分析用盘片108的分析装置，只是在用光头103读取所述标记、使发生检测标记位置的各触发信号的构成这一点上与所述各实施形态不同而已。
此外，在上述那样用坑点或槽或齿背形成所述标记的分析用盘片108的所述各标记中，施加能确定分析用盘片108中的分析对象B的排列位置或其分析内容那样的调制，从而使所述标记的特定图案不同的情况下，使用该分析用盘片108的分析装置，构成如下。
使用施加了能确定分析对象B的排列位置那样的调制使所述标记的特定图案不同的分析用盘片108的分析装置的重放处理装置107，构成得使输出以光头103读取所述标记并检测出标记位置的各触发信号为基准实施了所述时间轴校正的图像数据，并输出根据读取到的标记的特定图案确定该图像数据是分析用盘片108的哪一种排列位置的分析对象B的数据。
如果使用这种分析装置构成例如图7所示的分析用盘片，则可能同时实施多人的血液检测并对各人进行检查结果的管理。
图中的分析用盘片108用标记110L分成4个大区，然后用标记110S使各区分别能配置3个分析对象B。这些标记110L、110S从盘片中心出发径向辐射状延伸形成，同时以互不相同的图案形成，能够管理分析对象。
使用该盘片，如果在各区配置不同的人的血液进行检查，则能一次管理4个人的检查结果。此外，使用该盘片，由于对每个人可配置3个分析对象B，因此能够对每一个人3次重复相同的检查。
使用施加了能确定分析对象B的分析内容那样的调制使所述标记的特定图案不同的分析用盘片108的分析装置的重放处理装置107，构成得使对应管理以光头103读取所述标记并检测出标记位置的各触发信号为基准实施了所述的时间轴校正的图像数据，和根据读取的标记的特定图案作为目的分析对象的种类，根据分析对象的种类自动处理其后的图像数据的内容、计数方法、判定方法。
这里所谓“分析对象的种类”，在检体是血液的情况下，是指分析的项目即胆固醇、红血球、白血球等的分析项目。然后，对所述标记的读取信号实行以所述标记的位置为基准校正时间轴的图像处理，并实行所述分析对象的图像取得或形状计数，同时根据所述特定图案对应所述读取管理所述图像处理的结果，从而构成作为图像处理单元的重放处理装置107。
作为可适用于这种分析装置的分析用盘片，可使用上述的图7所示的盘片。这时，如对分析用盘片的每个区改变分析对象的种类，则对某一个人的血液能够管理4类的检查项目，各实施3次的检查。此外，分析用盘片的各区中也可能改变分析对象的种类，这时可用1张盘片管理多人的血液，管理各实施多个检查项目的检查。
实施形态5的标记110F、标记110F和110B、标记110B，也可能考虑读取错误而多个设置。例如，通过按接近分析对象B的顺序将顺序号调制记录到标记中，并读取之，那末即使有标记读取错误，也可利用内插作用实现作为标记的任务。
具体地说，标记110F的情况如图8所示，随着接近分析对象B，等间隔地设置称作“5”“4”“3”“2”“1”那样的标记110F5、110f4、…、110F1的情况下，例如即使“2”的标记110F2没有读入而缺失，当了解计数其以前的“5”“4”“3”的时刻的间隔规律时，便也可生成“2”而无困难。在“1”缺失时，也同样预想“0”的位置使达到作为图像取得触发信号的作用。
此外，当利用这一点时，便可在不是线速度一定的CLV控制，而在光盘的旋转为一定的CAV控制中，也可通过利用标记间隔的规律取得作为图像处理的同步，使图像取得成为可能。
也即，与一般的CD或DVD等的CAV读取同样地，利用该标记间隔进行检体的图像CAV控制读取。CAV控制时，控制盘片本身的旋转使其一定。从而在内周与外周处每单位时间的移动距离为不相同。当取得检体的图像以原来一定周期来取得时，便成为与实际不同的图像。为消除这一点，有必要在内周与外周处变更图像取得的周期。这始终有必要保持与用CLV控制进行图像取得时相同的条件。作为这种方法使所述标识的标记间隔与内周、外周无关地以一定间隔设置到盘片上。作为读取装置取图像的读取周期，使与该标记的间隔同步，使保持地取得检体的图像。这种情况用于使读取周期一方可变并使对准于盘片的线速度变化的单元中。
上述的各实施形态举出以检体是血液样品的情况为例作了说明，但也可使用其他的分析。具体说，也可使用于自来水等饮料水的分析，贮水池等的水质分析。
上述各实施的形成中如图5所示，光迹101a设于分析对象B的上面位置或下面位置，但也可实施在分析对象B的区间不设光迹101a。
以上，如实施形态1至5所示那样，当根据本发明的分析装置及使用于其中的分析用盘片时，使用相对于配置了分析对象的读取区在旋转方向的前后位置的至少一方上跨所述读取区的径向区间记录了标记的分析用盘片，由于设置的检测来自所设置的所述分析用盘片中配置的分析对象的检测光和所述标记的光头，和将光头跟踪光迹按时间序列读取的所述分析对象和所述标记的读取信号，实行以所述标记的位置为基准使时间轴对准的图像处理、实行所述分析对象的图像取得和形状计数的图像处理单元，故可期待分析精度比以往的精度提高。

Claims (8)

1.一种分析装置，是将检测光照射在其一部分上配置分析对象的分析用盘片，读取所述分析对象状态的分析装置，其特征在于，
设置分析用盘片(108)，该分析用盘片(108)相对于配置所述分析对象的读取区(109)在旋转方向的前后位置的至少一方上跨所述读取区的径向的区间记录标记(110)，
而且设置
检测来自所设置的所述分析用盘片中所配置的分析对象的检测光和所述标记的光头(103)，以及
图像处理单元，该图像处理单元对所述光头跟踪光迹(101a)按时间序列读取的所述分析对象和所述标记的读取信号，实行以所述标记的位置为基准使时间轴对准的图像处理，并进行所述分析对象的图像取得或形状计数。
2.一种分析用盘片，是可重放扫描坑点或槽，且具有用于控制盘片的旋转的数据区域和配置分析对象的读取区的分析用盘片(108)，其特征在于，
相对于配置所述分析对象的读取区(109)在旋转方向的前后位置的至少一方上跨所述读取区的径向的区间记录标记(110)。
3.如权利要求2所述的分析用盘片，其特征在于，利用坑点(112a)、槽(112a)、齿背(112b)、印刷(111)、镜面缺失(118)、或形状异型，形成所述标记(110)。
4.如权利要求2所述的分析用盘片，其特征在于，将与数据区域不同的特定图案设置于坑点(112a)、槽(112a)、或齿背(112b)，构成所述标记(110)。
5.如权利要求4所述的分析用盘片，其特征在于，对应于配置分析对象的多个读取区(109)使所述标记(110)的特定图案不同。
6.如权利要求4所述的分析用盘片，其特征在于，对应于配置于所述读取区(109)的分析对象的种类使所述标记(110)的特定图案不同。
7.一种分析装置，是将检测光照射在其一部分上配置分析对象的分析用盘片，读取所述分析对象的状态的分析装置，其特征在于，
设置分析用盘片(108)，该分析用盘片(108)相对于配置所述分析对象的读取区(109)，在旋转方向的前后位置的至少一方上，对应于配置分析对象的多个读取区跨所述读取区的径向的区间记录不同的特定图案的标记(110)，
并且设置
检测来自所设置的所述分析用盘片中所配置的分析对象的检测光和所述标记的光头(103)，以及
图像处理单元，该图像处理单元对所述光头跟踪光迹(101a)按时间序列读取的所述分析对象和所述标记的读取信号，实行以所述标记的位置为基准使时间轴对准的图像处理，并实行所述分析对象的图像取得或形状计数，同时根据所述特定图案，与所述读取区对应地管理所述图像处理的结果。
8.一种分析装置，将检测光照射在其一部分上配置分析对象的分析用盘片，读取所述分析对象的状态，其特征在于，
设置分析用盘片(108)，该分析用盘片(108)相对于配置所述分析对象的读取区(109)在旋转方向的前后位置的至少一方上，对应于分析对象的种类，使标记(110)的特定图案不同，
并且设置
检测来自所设置的所述分析用盘片上配置的分析对象的检测光和所述标记的光头(103)，以及
图像处理单元，该图像处理单元对所述光头跟踪光迹(101a)按时间序列读取的所述分析对象和所述标记的读取信号，实行以所述标记的位置为基准使时间轴对准的图像处理，并实行所述分析对象的图像取得或形状计数，同时根据所述特定图案，与所述读取区配置的分析对象的种类对应地管理所述图像处理的结果。
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