CN105051523B - 数据处理装置、光学检测***、数据处理方法、以及数据处理程序 - Google Patents

数据处理装置、光学检测***、数据处理方法、以及数据处理程序 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够高精度地指定一系列光强度数据中的与样本的存储区域对应的范围的数据处理装置。提供了一种数据处理装置,包括:数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一和第二光源发射到检测区域的光获取所述第一光强度分布数据和所述第二光强度分布数据;以及模式选择部,选择数据确定部的操作模式。模式选择部选择第一模式和第二模式中的一个,在第一模式中,数据确定部在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个指定分析范围;在第二模式中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。

Description

数据处理装置、光学检测***、数据处理方法、以及数据处理 程序
技术领域
本技术涉及数据处理装置、光学检测***、数据处理方法、以及数据处理程序。更具体地,本技术涉及在光强度分布数据中指定对应于存储了检测目标的存储区域的分析范围的技术。
背景技术
对检测目标进行光学检测的设备,从设备的光源向存储了检测目标的区域发光,并且检测通过存储区域传播的光或者从检测目标发射的光,从而检测检测目标。为了使用上述光学检测设备一次性检测出样本中包含的多个检测目标,最终使用针对检测目标的光学特性所采用的不同波长的多个光。
当使用光学检测设备时,包含检测目标的样本通常存储在适于光学检测的容器中。过去已经使用例如形成有称为井(well)的多个孔的微孔板、微芯片等作为存储样本的容器。当容器设置了存储样本的多个区域时,如同微孔板和微芯片的情况,需要从光源向所有区域照射光,以对检测目标进行光学检测。
为了在单次操作中向多个区域上照射光,可以在光学检测设备上布置诸如光源的多个光学***。光学检测设备可以配置为使得诸如光源的光学***或者存储样本的区域移动,并且区域的位置相对于光学***的位置改变。由于光学***和区域之间的相对位置改变,光源等可以向多个区域上照射光,使得光可以以连续顺序从一个区域移动到另一个区域。
例如,专利文献1公开了“对具有一系列的多个生物样品的样本芯片扫描光并且确定标记有荧光物质的生物样本的光学生物样本扫描设备(an optical biological samplescanning apparatus that scans light through sample chip with sequence ofplural biological samples and specify biological sample labeled withfluorescent substance)”。在光学生物样本扫描设备中,具有一系列生物样本的样本芯片被设置到转台上,从而样本芯片(样本芯片在直线运动期间旋转)被光螺旋扫描,并且可以检测出附着有荧光物质的生物样本。
引用列表
专利文献
专利文献1JP 2001-228088A
发明内容
技术问题
专利文献1的设备可以以连续顺序向多个区域照射光,并且检测多个区域中存储的样本中的检测目标。通过上述连续光检测,可以获取诸如一系列光强度数据的测量数据。这种数据需要被分成从检测目标衍生的数据和噪声数据。因此,在一系列光强度数据中,需要指定对应于存储了样本的区域的分析范围。原因在于,通过指定分析范围,防止了分析范围的边界外部检测到的光在数据分析期间被错误地判定为从检测目标衍生的信号。
考虑到上述问题,特别地,本技术主要涉及提供一种数据处理装置,其能够在一系列光强度数据中准确地指定对应于存储了样本的区域的范围。
问题的解决方案
根据本技术,提供了一种数据处理装置,包括:数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据;以及模式选择部,选择数据确定部的操作模式。模式选择部选择如下之一:第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围,以及第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
可以基于从其对存储区域位置的相对位置改变的第一光源发射的光,并且基于从其对存储区域位置的相对位置改变的第二光源发射的光,获取第一光强度分布数据和第二光强度分布数据。
数据处理装置可以进一步包括输入部,向其中输入用于指定分析范围的识别信息。当识别信息被输入到输入部时,模式选择部可以选择第二模式。
输入部可以是RF标签或条形码读取器。
模式选择部可以确定从第一光强度分布数据获取的值和从第二光强度分布数据获取的值是否大于预定值,并且在确定两个值都大于预定值时,模式选择部可以选择第一模式。
在确定从第一光强度分布数据获取的值大于预定值并且从第二光强度分布数据获取的值不大于预定值时,模式选择部可以选择第二模式。
预定值可以是光强度的值或者是时间或距离的值。
第一光强度分布数据和第二光强度分布数据可以是在检测目标没有存储在存储区域中时获取的数据。
模式选择部可以确定从第一光强度分布数据获取的值和从第二光强度分布数据获取的值是否小于预定值,并且在确定两个值都小于预定值时,模式选择部可以选择第一模式。
在确定从第一光强度分布数据获取的值小于预定值并且从第二光强度分布数据获取的值大于或等于预定值时,模式选择部可以选择第二模式。
在第二模式中,数据确定部可以基于相对于第一光强度分布数据的分析范围的位置的、第二光强度分布数据的分析范围的位置的校正信息,指定第二光强度分布数据的分析范围。
校正信息可以是关于第一光源和第二光源预先确定的恒定值。该恒定值可以基于第一光源和第二光源之间的距离以及相对位置改变的速度。该恒定值可以基于第一光源通过预定点的时刻和第二光源通过预定点的时刻之间的差。
根据本技术,提供了一种光学检测***,包括:向检测区域发射光的第一光源和第二光源;以及数据处理装置,包括:数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据;以及模式选择部,选择数据确定部的操作模式。模式选择部选择如下之一:第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中的分析范围;第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
第一光源和第二光源可以包括在一个单元中,并且配置为可以一起移动。
第一光源和第二光源中的每个都设置到多个单元,并且所述单元配置为可以单独移动。
根据本技术,提供了一种数据处理方法,包括:通过数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据。模式选择部选择如下之一:第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围;第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
根据本技术的实施方式,提供了一种数据处理程序,使得计算机执行:数据确定部的指定功能:在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据;模式选择部的选择以下一种模式的功能:第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围;第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
本发明的有益效果
根据本技术,特别地提供了一种数据处理装置,其能够在一系列光强度数据中准确地指定与存储样本的区域相对应的范围。
附图说明
图1是根据本技术第一实施方式的光学检测***的框图。
图2的A和B是示出光学检测***的存储区域和性检测区域的一个实例的图。
图3是示出根据第一实施方式的光学检测***的光源的构成例的示意图。
图4的A至C是根据第一实施方式的光学检测***的光源的构成例的示意图。
图5是示出第一实施方式的修改实施方式的概要配置的图。
图6是示出根据本技术的数据处理方法的光强度分布数据的一个实例的图。
图7是用于说明根据本技术的数据处理方法的如何选择操作模式的流程图。
图8的A和B是示出根据本技术的数据处理方法的预定值α1和α2的图。
图9的A和B是示出根据本技术的数据处理方法的光强度分布数据的一个实例的图。
图10是用于说明根据本技术的数据处理方法的第一模式的流程图。
图11的A和B是用于说明如何在第一模式中指定分析范围的图。
图12是用于说明根据本技术的数据处理方法的第二模式的流程图。
图13是用于说明如何在第二模式中指定分析范围的图。
图14是示出根据本技术第二实施方式的光学检测***中的光源的构成例的示意图。
图15是示出根据第二实施方式的光学检测***的校正信息的图。
具体实施方式
以下,说明了用于实现本技术的优选实施方式。以下描述的实施方式是本技术的典型实施方式。本技术的范围不应因此而变窄。
(1)根据本技术第一实施方式的光学检测***
以下参照图1至4说明了根据本技术第一实施方式的光学检测***。图1是根据本技术第一实施方式的光学检测***A1的框图。光学检测***A1是用于对检测目标进行光学检测的***。在光学检测***A1中,检测目标可以是能够通过照射从下面提到的光源(第一光源211和第二光源212)发出的光而被光学检测的任意物品。检测目标的示例性类型包括:诸如DNA和RNA的核酸;诸如肽、蛋白质、和细胞的生物微粒;以及诸如工业用途的颗粒的微粒。对于核酸,核酸扩增反应中的扩增的核酸链可以是检测目标。当检测目标标有荧光等时,该标记可以是检测目标。
在光学检测***A1中,从下面提到的光源(第一光源和第二光源)发出具有不同波长的光。因此,光学检测***A1可以优选地用于至少两种检测目标的样本存储。这种样本的实例包括核酸扩增反应液,并且示例性检测目标是扩增的核酸链。样本中包含的一个示例性检测目标是其在样本中的存在性不明确的核酸。另一示例性检测目标是其在样本中的存在性已经预先确定了的核酸。使用荧光标记的探针,其特异性结合到模板是上述核酸的各个扩增核酸链,并且光学检测***A1用于检测扩增核酸链。通过检测其在样本中的存在性已经确定的核酸的扩增,可以确定核酸扩增反应的成功与否。在确定已经执行了核酸扩增反应时,可以确定其在样本中的存在性不确定的核酸的存在与否。
(2)根据第一实施方式的光学检测***的构成
如图1所示,光学检测***A1至少包括第一光源211、第二光源212、以及具有数据确定部11和模式选择部12的数据处理装置1。以下将以连续的顺序来说明光学检测***A1的特征。
在下面的光学检测***A1的说明中,有两个光源:第一光源211和第二光源212。然而,光学检测***A1可以包括多于两个的光源。
<光源>
在光学检测***A1中,第一光源211和第二光源212配置为向包含存储了检测目标的存储区域的检测区域发光(见图1中箭头指示的光L11和箭头指示的光L12),上述光被定向用于对检测目标进行检测。第一光源211和第二光源212是发射具有不同波长的光的光源。例如,可以从诸如激光光源、LED光源、和钨丝灯的用作公知光源的多种光源,适当地选择第一光源211和第二光源212。
在根据第一实施方式的光学检测***A1的说明中,存储区域是指存储检测目标的空间或包含检测目标的样本。例如,存储区域是设置在微芯片上的微管或井的内部空间。检测区域是包括与从第一光源211和第二光源212发出的光L11和L12照射的区域相对应的存储区域的区域。检测区域对应于发射由下面提到的检测部3检测的光L11和L12的整个区域。
图2示出了存储区域和检测区域的一个实例,并且是示出微芯片M的示意图。图2的A是示出微芯片M的上表面的图,图2的B是沿图2的A中的箭头指示的线P-P的横截面图。如图2所示,当检测目标包含在微芯片M中时,井是存储检测目标的存储区域W1、W2、和W3。包括存储区域W1、W2、和W3的区域是检测区域D。在光学检测***A1中,只要设置了检测区域D来包括存储区域W1、W2、和W3,则对于存储区域的数量没有特别限制。在下面提到的使用光学检测***A1的数据处理方法中,优选地,检测区域D的面积大于存储区域W1、W2、和W3的总面积。
图3是示出光学检测***A1中的第一光源211和第二光源212的构成例的示意图。第一光源211和第二光源212设置到一个单元21。该单元21配置为可以在箭头X1指示的方向移动。
如图3所示,当单元21在箭头X1指示的方向移动时,第一光源211和第二光源212一起移动。结果,第一光源211和第二光源212的位置相对于检测区域D的位置改变。
在光学检测***A1中,第一光源211和第二光源212设置到一个单元21。在第一光源211和第二光源212的位置相对于检测区域D的位置改变的同时,光源向检测区域D照射光L11和光L12。因此,使用光L11和光L12执行扫描,并且光可以连续照射到多个存储区域W1、W2、和W3。
例如,通过在箭头X2指示的方向移动微芯片M而不是单元21,第一光源211和第二光源212的位置可以相对于检测区域D的位置改变。
图4示出了第一光源211和第二光源212的另一构成例。如同图3中的第一光源211和第二光源212的配置,在图4的A至C中,第一光源211和第二光源212设置在一个单元21中。
图4的A中的大致圆形的微芯片M的俯视图示出了单元21绕着微芯片M的中心旋转,从而第一光源211和第二光源212的位置相对于检测区域D的位置改变,检测区域D的位置被虚线围绕(见箭头X1)。图4的B的大致圆形的微芯片M的俯视图示出了大致圆形的微芯片M绕着微芯片M的重心旋转,从而第一光源211和第二光源212的位置相对于检测区域D的位置改变,检测区域D的位置被虚线围绕(见箭头X2)。在图4的C中,单元21绕着单元21的中心旋转,从而第一光源211和第二光源212的位置相对于检测区域D的位置改变(见箭头X3)。
具有上述第一光源211和第二光源212的光学检测***A1可以包括设置到已知公开的光学检测设备的物镜、分束器、或类似特征。
<检测部3>
检测部3是用于检测从检测区域D发出的光(图1中箭头指示的光L21和L22)的特征,该发射由从第一光源211和第二光源212到检测区域D的光照射引起。对于检测部3的特征没有限制,只要检测部3能够检测从检测区域D发出的光L21和L22即可。可以用作检测部3的示例性装置包括:诸如CCD和CMOS器件的区域成像装置;光电倍增管(PMT);以及光电二极管。检测部3可以配置为使得检测部3可以单独检测光L21和L22等。另外,可以设置多个检测部3,使得多个检测部3中的每个都检测光L21和L22。如同第一光源211和第二光源212的情况,检测部3可以在光学检测***A1中配置,使得检测部3的位置相对于检测区域D改变。
<数据处理装置>
如图1所示,数据处理装置1包括数据确定部11、模式选择部12、输入部13、CPU 14、存储器15、以及硬盘16。
(数据确定部)
数据确定部11指定分析范围,该分析范围与存储了从其获取强度分布数据的检测目标的存储区域相对应。光强度分布数据是基于从上述第一光源211和第二光源212向检测区域D发出的各个光而获取的数据。下面将描述指定光强度分布数据和光强度分布数据的分析范围。
(输入部)
输入部13读取以下描述的用于指定分析范围的识别信息。当该识别信息记录在微芯片M上放置的例如RF标签或条形码B(再次参见图2)中时,输入部12可以充当条形码或RF标签的读取器。用户可以直接将识别信息输入到输入部13,并且输入部13可以设置有例如键盘,用于用户输入识别信息。
CPU 14执行数据处理装置1中设置的特征的总体控制。例如,CPU 14运行程序,该程序执行如下操作的总体控制:模式选择部12选择数据确定部11的操作模式,这将在下面描述;以及数据确定部11指定光强度分布数据中的分析范围。
(存储器)
存储器15用作CPU 14的工作区,并且临时存储例如基于检测部3检测的光而获取的光强度分布数据。
(硬盘)
硬盘16例如存储上述检测部3检测的光的测量数据、基于检测的光而获取的光强度分布数据、以及下面提到的校正信息。
为了执行数据处理装置1的上述特征,例如可以在个人计算机中开发并实施计算机程序。这种计算机程序可以存储在诸如磁盘、光盘、磁光盘、或闪存的存储介质中,或者经由网络提供。
图5示出了根据第一实施方式的修改实施方式的光学检测***A11的配置。如图1所示,数据处理装置1和检测器3可以在根据本技术的光学检测***中直接彼此连接。然而,如图5所示,数据处理装置1和检测器3可以经由网络4连接。上述硬盘16中存储的信息可以存储在服务器5中。在该情况下,在下面提到的数据处理方法中,数据确定部11和模式选择部12经由网络4从服务器5获取信息。
(3)根据本技术的数据处理方法
以下说明了使用根据本技术第一实施方式的光学检测***A1的数据处理方法。首先,以下参照图6说明了根据本技术的数据处理方法中的光强度分布数据。为了方便起见,将图2中的微芯片M的使用作为以下数据处理方法的说明中的实例。
<光强度分布数据>
图6示出了例如存储在上述硬盘16中的光强度分布数据的一个实例。图6的上半部分示出了基于从第一光源211向检测区域D发出的光而获取的第一光强度分布数据。图6的下半部分示出了从第二光源212向检测区域D发出的光衍生的第二光强度分布数据。
在根据本技术的数据处理方法的上下文中,光强度分布数据是指当使用从上述第一光源211和上述第二光源212发出的光执行扫描时,关于检测部3检测出的光的一系列强度数据(光强度数据)。另外,光强度分布数据是指示检测区域D中的光强度分布的数据。
在图6中,在纵轴上绘制了检测光的强度,并且在横轴上绘制了检测时间。如图6所示,可以相对于检测时间绘制光强度分布数据。可选地,可以相对于单元21或微芯片M的移动距离或者相对于检测区域D的一端到另一端之间的距离来绘制光强度分布数据。
图6中示出的第一和第二光强度分布数据的横轴表示时间,其总量对应于检测区域D。各个光强度分布数据包含对应于从存储了检测目标的存储器W1、W2、和W3发出的光的部分。具体地,第一光强度分布数据包括对应于存储区域W1的分析范围R11、对应于存储区域W2的分析范围R12、以及对应于存储区域W3的分析范围R13。类似地,第二光强度分布数据包含对应于存储区域W1的分析范围R21、对应于存储区域W2的分析范围R22、以及对应于存储区域W3的分析范围R23。
分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23对应于其中能包括从检测目标衍生的光强度数据的范围。具体地,分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23是用于检测目标的检测和量化等的分析对象的光强度分布数据的一部分。
可以在检测目标没有存储在存储区域W1、W2、和W3中时获取上述的第一光强度分布数据和第二光强度分布数据。例如,分别从第一光源211和第二光源212发出的光L11和L12通过检测区域D。在此实例中,可以将通过检测区域D之后的光L11和L12的强度与刚刚由第一光源211和第二光源212发出的光L11和L12的强度相比较,使得可以将强度的衰减水平用作光强度。具体地,基于光L11和L12的吸收水平的光强度数据可以分别定义为第一光强度分布数据和第二光强度分布数据。
由于上述光强度分布数据没有针对(address)从检测目标衍生的光,因此存储区域W1、W2、和W3在光强度等方面更均匀。在下面提到的数据处理方法中,可以在相同条件下容易地执行指定与多个存储区域W1、W2、和W3对应并包含在光强度分布数据中的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。在根据本技术的数据处理方法中,在检测目标不存储在存储区域W1、W2、和W3中时获取的光强度分布数据可以优选用于指定分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。在该情况下,第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23的信息可以用于指定在存储了检测目标之后获取的光强度分布数据中对应于存储区域的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。当检测目标存储在存储区域W1、W2、和W3中时,对于光L11和L12没有特别限制。光L11和L12可以是用于检测目标的激发光或者其波长对应于检测目标的吸收波长的光。
<数据处理方法>
以下参照流程图(图7、图10、和图12)说明了根据本技术的数据处理方法。根据本技术的数据处理方法包括模式选择部12选择下面提到的第一和第二模式之一作为数据确定部11的操作模式的步骤。另外,根据本技术的数据处理方法包括数据确定部11根据选择的操作模式指定光强度分布数据中的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23的步骤。
(操作模式的选择)
图7中示出的流程图示出了模式选择部12选择操作模式的步骤。当上述光检测***A1设置有输入部13时,模式选择部12可以在步骤S0确认是否已经输入了识别信息。在确认用于指定分析范围的识别信息已经输入到输入部13时,模式选择部12选择第二模式(步骤S1-5)。如果还没有输入识别信息,则模式选择部12执行步骤S1-1。
在步骤S1-1,模式选择部12确定从第一光强度分布数据获取的值和从第二光强度分布数据获取的值大于预定值。从光强度分布数据获取的值例如表示检出光强度和检测时间。预定值是预先设置的值并且可以是表示例如光强度的值。另外,预定值可以是表示时间或距离的值。
图8示出了根据本技术的数据处理方法中的示例性预定值。例如,预定值α1是表示检出光强度(光强度)的预定值。预定值α2是表示其间连续检测的光强度大于预定值α1的时段(从时刻t1到时刻t2)的预定值。在该步骤S1-1中,诸如预定值α1的一个预定值可以用作预定值。另外,诸如预定值α1和α2的多个预定值可以组合使用。
图8的A示出了从光强度分布数据获取的值大于预定值α1和α2的实例。在该实例中,模式选择部12确定从光强度分布数据获取的值大于预定值。图8的B示出了其中从光强度分布数据获取的值不大于预定值α1和α2的实例。在该实例中,模式选择部12确定从光强度分布数据获取的值不大于预定值。
在步骤S1-2,模式选择部12根据步骤S1-1中的确定结果进行选择。具体地,当从第一光强度分布数据和第二光强度分布数据获取的所有值都大于预定值时(是),模式选择部12选择第一模式(步骤S1-3)。下面将说明第一模式。
在步骤S1-4,模式选择部12根据步骤S1-1中的确定结果进行选择。具体地,当从第一光强度分布数据获取的值都大于预定值并能从第二光强度分布数据获取的值不大于预定值时(是),模式选择部12选择第二模式(步骤S1-5)。对于第一光强度分布数据没有特别限制,只要基于从光学检测***A1设置的两个光源中的任一个发出的光获取上述数据即可。当从两个光强度分布数据之一获取的值大于预定值时,模式选择部12选择第二模式。
当从第一光强度分布数据和第二光强度分布数据获取的值都不大于预定值时,模式选择部12不选择模式,并且结束选择步骤。因为错误导致结束。数据确定部11可以具有模式选择部12的操作模式选择特征。
第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的分析区R11、R12、R13、R21、R22、和R23的光强度根据例如光L11和L12的波长以及检测目标是否存储在存储区域W1、W2、和W3中而改变。分析区R11、R12、R13、R21、R22、和R23的上述光强度在图8中大于光强度分布数据的其他区域的光强度,并且在图9中小于光强度分布数据的其他区域的光强度。
图9示出了基于光L11和L12的吸收水平获取的第一光强度分布数据的一个实例(图9的A)和基于光L11和L12的吸收水平的第二光强度分布数据的一个实例(图9的B)。如图9所示,分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23的光强度低于数据的其他范围的光强度。当模式选择部12对于第一光强度分布数据和第二光强度分布数据使用表示光强度的预定值α1时,模式选择部12确定从第一光强度分布数据和第二光强度分布数据获取的各个值是否小于预定值α1。预定值α1如上文所述。在确定从第一光强度分布数据和第二光强度分布数据获取的所有值都小于预定值α1时,模式选择部12选择第一模式。另外,在确定从第一光强度分布数据获取的值小于预定值α1并且从第二光强度分布数据获取的值大于或等于预定值α1时,模式选择部12选择第二模式。
当光学检测***A1设置有超过两个光源时,除非从光强度分布数据获取的至少一个值大于预定值并且从光强度分布数据获取的至少一个值部不大于预定值,否则模式选择部12选择第二模式。
(指定分析范围)
在上述模式选择部12选择的操作模式(第一或第二模式)中,数据确定部11在光强度分布数据中指定对应于存储了检测目标的存储区域W1、W2、和W3的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。
[第一模式]
图10中示出的流程图示出了根据本技术的数据处理方法的第一模式的步骤。在第一模式中,数据确定部11指定了第一光强度分布数据中的分析范围R11、R12、和R13(步骤S2-1)。另外,数据确定部11指定了第二光强度分布数据中的分析范围R21、R22、和R23(步骤S-2)。在第一模式中,数据确定部11在不使用第一光强度分布数据的分析范围R11、R12、和R13的信息的情况下,指定第二光强度分布数据的分析范围R21、R22、和R23。
为了指定分析范围,数据确定部11可以使用上述预定值α1和α2。上述预定值α1和α2可以等于模式选择部12选择模式(见图7)时所使用的值。代替使用预定值α1和α2,例如,可以如图6所示地绘制光强度分布数据,以基于光强度分布数据的波形指定分析范围。
图11的A示出了步骤S2-1的一个实例,并且图11B示出了步骤S2-2的一个实例。参照预定值α1,数据确定部11指定其中第一光强度分布数据的值大于预定值α1的范围(时刻t1至时刻t2、时刻t5至时刻t6、以及时刻t9至时刻t10),作为分析范围R11、R12、和R13(图11的A)。类似地,参照预定值α1,数据确定部11确定其中第二光强度分布数据的值大于预定值α1的范围(时刻t3至时刻t4、时刻t7至时刻t8、以及时刻t11至时刻t12),作为分析范围R21、R22、和R23(图11的B)。如图9所示,当被确定作为分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23的范围的光强度低于光强度分布数据的其他范围的光强度时,可以将其值低于预定值α1的范围确定为分析范围。
考虑到第一光源211和第二光源212的性能差异等,关于表示光强度的预定值α1,优选地,为表示第一光强度分布数据的预定值α1和表示第二光强度分布数据的预定值α1分配不同值。然而,可以为表示第一光强度分布数据的预定值α1和表示第二光强度分布数据的预定值α1分配相同值。表示时间或距离的预定值α2是对应于存储区域W1、W2、和W3的大小等的值。优选地,为表示第一光强度分布数据的预定值α2和表示第二光强度分布数据的预定值α3分配相同值。然而,可以为表示第一光强度分布数据的预定值α2和表示第二光强度分布数据的预定值α3分配不同值。
如图11所示,可以为预定值α1仅分配一个值,用于指定分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。如同模式选择部12的情况,数据确定部11可以使用多个预定值α1和α2,来指定分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23(见图8的B)。
[第二模式]
图12中的流程图示出了根据本技术的数据处理方法的第二模式的步骤。如同第一模式的步骤S2-1的情况,在第二模式中,数据确定部11指定第一光强度分布数据中的分析范围R11、R12、和R13(步骤S3-1)。
指定第二光强度分布数据中的分析范围R21、R22、和R23与第一模式不同。基于第一光强度分布数据的分析范围,数据确定部11指定第二光强度分布数据中的分析范围R21、R22、和R23(步骤S3-2)。在第二模式中,数据确定部11还可以指定第二光强度分布数据的分析范围R21、R22、和R23。根据第二光强度分布数据的分析范围R21、R22、和R23相对于第一光强度分布数据的分析范围R11、R12、和R13的位置的校正信息,进行该指定。
优选地,上述校正信息是关于第一光源211和第二光源212预定确定的恒定值。相比于使用可变值,使用预定恒定值作为校正信息,数据确定部11可以更快地指定分析范围。恒定值的实例包括第一光源211和第二光源212之间的距离以及上述相对位置改变的速度。当光源(第一光源211和第二光源212)和检测区域D之间的相对位置由于单元21和微芯片M之一的旋转移动而改变时,可以从上述旋转体之一的角速度和半径来计算上述距离和速度(见图4)。
参照图13,以下描述了根据本技术的数据处理方法如何使用第一光源211和第二光源212之间的距离以及其间相对位置发生改变的时间作为校正信息。
图13中示出的单元21设置有第一光源211和第二光源212,并且第一光源211和第二光源212之间的距离用d表示,其是恒定值。单元21在由箭头X1表示的方向移动,并且从第一光源211和第二光源212发出的各个光以连续顺序照射到存储区域W1、W2、和W3上(在图13中,没有示出存储区域W1、W2、和W3)。因此,在对应于存储区域W1的第一光强度分布数据的分析范围R11的开始位置和对应于存储区域W1的第二光强度分布数据的分析范围R21的开始位置之间有时间差(△t)。
时间差(△t)是可以从光源之间的距离d和单元21的移动速度计算的值。基于第一光源211和第二光源212之间的距离以及两个光源之一的位置相对于检测区域的位置改变的速度的恒定值,可以是用于指定第二光强度分布数据中的分析范围R21以及分析范围R22和R23的校正信息。
当光学检测***A1设置有多于两个的光源,并且从多个光强度分布数据获取的值大于预定值时,优选地,从多个光强度分布数据选择基准光强度分布数据,其中,从所述多个光强度分布数据获取了被确定大于预定值的值。例如,表示光强度和时间等的多个预定值可以被用于选择一种光强度分布数据(其被确定为具有最大数量的大于预定值的值)作为基准数据。数据确定部11可以设置有选择上述基准的特征。即使在上述光源的构成中选择第二模式时,数据确定部11可以在其值已经被确定大于预定值的多个光强度分布数据的每个中指定分析范围,而不使用上述内容,这将在下面讨论。
[第二模式-在输入识别信息时]
如上所述,当向输入部13输入用于指定分析范围的识别信息时,模式选择部12选择第二模式,并且数据确定部11通过执行图12示出的步骤指定分析范围。
用于指定分析范围的识别信息可以特别包括关于第一光源211的信息。根据关于第一光源211的该信息,例如,数据确定部11基于特定光源发出的光的波长值,确定该光源是否可以是第一光源211。
上述识别信息可以包含例如上述预定值和校正信息。例如,在步骤S3-1,基于识别信息中记录的预定值,数据确定部11可以指定基于从根据识别信息确定的光源(第一光源211)发出的光而获取的光强度分布数据(第一光强度分布数据)中的分析范围。在步骤S3-2,基于步骤S3-1中获取的分析范围的信息以及识别信息中记录的校正信息,数据确定部11可以指定基于从另一光源(第二光源)发出的光而获取的光强度分布数据(第二光强度分布数据)的分析范围。
在根据本技术的数据处理方法中,分别在基于从第一光源211和第二光源212发出的光而获取的第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中,指定对应于存储了检测目标的区域的分析范围。另外,当指定分析范围时,模式选择部12选择下面描述的两种模式之一。
在第一模式中,基于预定值,数据确定部11指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。在第二模式中,基于关于第一光强度分布数据的分析范围R11、R12、和R13的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围R21、R22、和R23。
根据检测目标的光学检测中使用的第一光源211和第二光源212等的类型,例如,微芯片M等的存储区域W1、W2、和W3中含有的材料的光学特性可能不同。由于(但是不限于)如下的原因,将难以基于上述校正信息准确地指定分析范围:形成例如微芯片M等上的例如井时的误差;光学检测***A1对检测目标进行检测的条件,诸如温度和湿度;以及使用引起的光轴的偏差。在上述情况下,优选地,在通过照射从多个光源发出的光而获取的每个光强度分布数据中,单独指定分析范围R11、12、13、21、22、和23。因此,上述第一模式是优选的。
当光学检测***A1设置有无法得到指定分析范围R21、R22、和R23的足够光强度的光源时,对于基于从上述光源发出的光而获取的光强度分布,第二模式是优选的。
根据光源等条件,用于指定光强度分布数据中的分析范围的最佳操作模式有所不同。在根据本技术的数据处理方法中,模式选择部12可以选择最佳操作模式。可以更准确地指定光强度分布数据中的分析范围R11、R12、R13、R21、R22、和R23。
当只可以选择第一模式并且从第二光强度分布数据获取的值不大于预定值时,在第二光强度分布数据中不能指定分析范围R21、R22、和R23。在根据本技术的数据处理方法中,即使在模式选择部12没有选择第一模式时,数据确定部11也可以通过选择第二模式指定光强度分布数据中的分析范围R21、R22、和R23。
根据本技术第二实施方式的光学检测***
图14是示出根据本技术第二实施方式的光学检测***A2的第一光源211和第二光源212的示意图。光学检测***A2的除了单元21a和21b以外的特征与第一实施方式的对应特征相同。分配给第一实施方式的共同特征的参考标号也分配给第二实施方式的共同特征,并且对于该共同特征不再进行说明。
如图14所示,第一光源211和第二光源212分别设置到单元21a和21b。在根据本技术的光学检测***A2中,第一光源211和第二光源212可以设置到多个单元21a和21b。由于单元21a和21b可以单独移动,因此第一光源211相对于检测区域D的位置和第二光源212相对于检测区域D的位置不同地改变(见图14中的箭头X1和X2;在图14中没有示出检测区域D)。
在采用单元21a和21b的光学检测***A2中,在第二模式中,数据检测部11使用校正信息。参照图15说明了校正信息的一个实例。如图15所示,单元21a和21b在箭头X所指的方向移动。例如,校正信息可以是基于第一光源211和第二光源212通过预定点(基准点)的时刻之间的差的恒定值。光强度分布数据中的均对应于存储区域W1的分析范围R11和R12的开始位置之间的差,是基于第一光源211通过基准点的时刻t1和第二光源212通过基准点的时刻t2之间的差。
另外,在光学检测***A2中,数据确定部11可以使用基于多个单元21a和21b的移动的开始点之间的差的校正信息。在光学检测***A2中,可以为单元21a和21b设置位置传感器,并且数据确定部11可以使用基于从位置传感器获取的位置信息的校正信息。
在光学检测***A2中,优选地,第一光源211和第二光源212配置为使得源于从上述光源发射的光(光L11和L12)的检测区域D的反射光不进入检测部3。为了避免反射光进入,例如,第一光源211和第二光源212可以配置为使得来自第一光源211的发射光的定时和来自第二光源212的发射光的定时隔开,并且不同时从两个光源向检测区域D发光(光L11和L12)。还可以通过调节从两个光源发出的光(光L11和L12)的角度和位置来避免反射光进入检测部3。
在根据本技术的光学检测***A2中,第一光源211和第二光源212各自设置到多个单元21a和21b。通过分别移动第一光源211和第二光源212,来自第一光源211的光L11和来自第二光源212的光L12可以同时照射到不同存储区域W1、W2、和W3。可以缩短光学检测***A2获取光强度分布数据所花费的时间。在光学检测***A2中,为了对例如光源(第一光源211或第二光源212)的类型作出改变或添加,仅改变需要改变的光源或者仅添加必要的光源。因此,改变或添加的成本很低。例如,在光源(第一光源211或第二光源212)的维护等过程也可以产生相同的效果。光学检测***A2的其他效果与根据第一实施方式的光学检测***A1的对应效果相同。
另外,本技术还可以如下配置。
(1)一种数据处理装置,包括:
数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,第一光强度分布数据基于从第一光源发射到检测区域的光获取,第二光强度分布数据基于从第二光源发射到检测区域的光获取;以及
模式选择部,选择数据确定部的操作模式,
其中,模式选择部选择如下之一:
第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围,以及
第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
(2)根据(1)的数据处理装置,
其中,基于从其对存储区域位置的相对位置改变的第一光源发射的光,并且基于从其对存储区域位置的相对位置改变的第二光源发射的光,获取第一光强度分布数据和第二光强度分布数据。
(3)根据(1)或(2)的数据处理装置,进一步包括:
输入部,向其输入用于指定分析范围的识别信息,
其中,当识别信息被输入到输入部时,模式选择部选择第二模式。
(4)根据(3)的数据处理装置,
其中,输入部是RF标签或条形码读取器。
(5)根据(1)至(4)中任一个的数据处理装置,
其中,模式选择部确定从第一光强度分布数据获取的值和从第二光强度分布数据获取的值是否大于预定值,并且在确定两个值都大于预定值时,模式选择部选择第一模式。
(6)根据(5)的数据处理装置,
其中,在确定从第一光强度分布数据获取的值大于预定值并且从第二光强度分布数据获取的值不大于预定值时,模式选择部选择第二模式。
(7)根据(5)或(6)的数据处理装置,
其中,预定值是光强度的值。
(8)根据(5)或(6)的数据处理装置,
其中,预定值是时间或距离的值。
(9)根据(1)的数据处理装置,
其中,第一光强度分布数据和第二光强度分布数据是在检测目标不存储在存储区域中时获取的数据。
(10)根据(9)的数据处理装置,
其中,模式选择部确定从第一光强度分布数据获取的值和从第二光强度分布数据获取的值是否小于预定值,并且在确定两个值都小于预定值时,模式选择部选择第一模式。
(11)根据(10)的数据处理装置,
其中,在确定从第一光强度分布数据获取的值小于预定值并且从第二光强度分布数据获取的值大于或等于预定值时,模式选择部选择第二模式。
(12)根据(2)的数据处理装置,
其中,在第二模式中,相对于第一光强度分布数据的分析范围的位置,数据确定部基于第二光强度分布数据的分析范围的位置的校正信息,指定第二光强度分布数据的分析范围。
(13)根据(12)的数据处理装置,
其中,校正信息是对于第一光源和第二光源预先确定的恒定值。
(14)根据(13)的数据处理装置,
其中,恒定值基于第一光源和第二光源之间的距离以及相对位置改变的速度。
(15)根据(13)的数据处理装置,
其中,恒定值基于第一光源通过预定点的时刻和第二光源通过预定点的时刻之间的差。
(16)一种光学检测***,包括:
向检测区域发射光的第一光源和第二光源;以及
数据处理装置,包括
数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据;以及
模式选择部,选择数据确定部的操作模式,
其中,模式选择部选择如下之一:
第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围,以及
第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
(17)根据(16)的光学检测***,
其中,第一光源和第二光源包括在一个单元中,并且配置为可以一起移动。
(18)根据(16)的光学检测***,
其中,第一光源和第二光源中的每个都设置到多个单元,并且单元配置为可以单独移动。
(19)一种数据处理方法,包括
通过数据确定部,在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据;
其中,模式选择部选择如下之一:
第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围,以及
第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
(20)一种数据处理程序,使得计算机执行:
数据确定部的指定功能:在第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,基于从第一光源发射到检测区域的光获取第一光强度分布数据,基于从第二光源发射到检测区域的光获取第二光强度分布数据;
模式选择部的选择功能:选择如下之一
第一模式,其中,数据确定部指定第一光强度分布数据和第二光强度分布数据中的每个的分析范围,以及
第二模式,其中,数据确定部基于关于第一光强度分布数据的分析范围的信息,指定第二光强度分布数据中的分析范围。
参考标号列表
A1、A2、A11 光学检测***
B 条形码
D 检测区域
M 微芯片
R11、R12、R13、R21、R22、R23:分析范围
W1、W2、W3 存储区域
1 数据处理装置
11 数据确定部
12 模式选择部
13 输入部
14 CPU
15 存储器
16 硬盘
2 光源
21、21a、21b 单元
211 第一光源
212 第二光源
3 检测部
4 网络
5 服务器

Claims (19)

1.一种数据处理装置,包括:
数据确定部,在表示光强度关于时间或位置的分布的第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,所述第一光强度分布数据基于从第一光源发射到检测区域的光而获取,所述第二光强度分布数据基于从第二光源发射到所述检测区域的光而获取,其中,获取所述第一光强度分布数据的时间或位置与获取所述第二光强度分布数据的时间或位置不同;以及
模式选择部,选择所述数据确定部的操作模式,
其中,所述模式选择部选择以下的一种模式:
第一模式,其中,所述数据确定部指定所述第一光强度分布数据和所述第二光强度分布数据的每个中的所述分析范围,
以及
第二模式,其中,所述数据确定部基于关于所述第一光强度分布数据的所述分析范围的信息,指定所述第二光强度分布数据中的所述分析范围。
2.根据权利要求1所述的数据处理装置,
其中,基于从对所述存储区域的位置的相对位置改变的所述第一光源发射的光以及基于从对所述存储区域的位置的相对位置改变的所述第二光源发射的光,获取所述第一光强度分布数据和所述第二光强度分布数据。
3.根据权利要求1所述的数据处理装置,进一步包括:
输入部,向其输入用于指定所述分析范围的识别信息,
其中,当所述识别信息被输入到所述输入部时,所述模式选择部选择所述第二模式。
4.根据权利要求3所述的数据处理装置,
其中,所述输入部是RF标签或条形码读取器。
5.根据权利要求1所述的数据处理装置,
其中,所述模式选择部确定从所述第一光强度分布数据获取的值和从所述第二光强度分布数据获取的值是否大于预定值,并且在确定两个值都大于所述预定值时,所述模式选择部选择所述第一模式。
6.根据权利要求5所述的数据处理装置,
其中,在确定从所述第一光强度分布数据获取的所述值大于所述预定值并且从所述第二光强度分布数据获取的所述值不大于所述预定值时,所述模式选择部选择所述第二模式。
7.根据权利要求5所述的数据处理装置,
其中,所述预定值是光强度的值。
8.根据权利要求5所述的数据处理装置,
其中,所述预定值是时间或距离的值。
9.根据权利要求1所述的数据处理装置,
其中,所述第一光强度分布数据和所述第二光强度分布数据是在所述检测目标没有存储在所述存储区域中时获取的数据。
10.根据权利要求9所述的数据处理装置,
其中,所述模式选择部确定从所述第一光强度分布数据获取的值和从所述第二光强度分布数据获取的值是否小于预定值,并且在确定两个值都小于所述预定值时,所述模式选择部选择所述第一模式。
11.根据权利要求10所述的数据处理装置,
其中,在确定从所述第一光强度分布数据获取的所述值小于所述预定值并且从所述第二光强度分布数据获取的所述值大于或等于所述预定值时,所述模式选择部选择所述第二模式。
12.根据权利要求2所述的数据处理装置,
其中,在所述第二模式中,所述数据确定部基于相对于所述第一光强度分布数据的所述分析范围的位置的所述第二光强度分布数据的所述分析范围的位置的校正信息,指定所述第二光强度分布数据的所述分析范围。
13.根据权利要求12所述的数据处理装置,
其中,所述校正信息是关于所述第一光源和所述第二光源预先确定的恒定值。
14.根据权利要求13所述的数据处理装置,
其中,所述恒定值基于所述第一光源和所述第二光源之间的距离以及所述相对位置改变的速度。
15.根据权利要求13所述的数据处理装置,
其中,所述恒定值基于所述第一光源通过预定点的时刻和所述第二光源通过所述预定点的时刻之间的差。
16.一种光学检测***,包括:
向检测区域发射光的第一光源和第二光源;以及
数据处理装置,包括
数据确定部,在表示光强度关于时间或位置的分布的第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,所述第一光强度分布数据基于从所述第一光源发射到所述检测区域的光而获取,所述第二光强度分布数据基于从所述第二光源发射到所述检测区域的光而获取,其中,获取所述第一光强度分布数据的时间或位置与获取所述第二光强度分布数据的时间或位置不同;以及
模式选择部,选择所述数据确定部的操作模式,
其中,所述模式选择部选择以下的一种模式:
第一模式,其中,所述数据确定部指定所述第一光强度分布数据和所述第二光强度分布数据的每个中的所述分析范围,
以及
第二模式,其中,所述数据确定部基于关于所述第一光强度分布数据的所述分析范围的信息,指定所述第二光强度分布数据中的所述分析范围。
17.根据权利要求16所述的光学检测***,
其中,所述第一光源和所述第二光源包括在一个单元中,并且配置为能一起移动。
18.根据权利要求16所述的光学检测***,
其中,所述第一光源和所述第二光源中的各自设置到多个单元,并且所述单元被配置为能单独地移动。
19.一种数据处理方法,包括:
通过数据确定部,在表示光强度关于时间或位置的分布的第一光强度分布数据和第二光强度分布数据的每个中,指定与用于存储检测目标的存储区域相对应的分析范围,所述第一光强度分布数据基于从第一光源发射到检测区域的光而获取,所述第二光强度分布数据基于从第二光源发射到所述检测区域的光而获取,其中,获取所述第一光强度分布数据的时间或位置与获取所述第二光强度分布数据的时间或位置不同;
其中,模式选择部选择以下的一种模式:
第一模式,其中,所述数据确定部指定所述第一光强度分布数据和所述第二光强度分布数据的每个中的所述分析范围,以及
第二模式,其中,所述数据确定部基于关于所述第一光强度分布数据的所述分析范围的信息,指定所述第二光强度分布数据中的所述分析范围。
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