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KR20100118340A - Optical measuring disc, optical measuring device and optical measuring method - Google Patents

Optical measuring disc, optical measuring device and optical measuring method Download PDF

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KR20100118340A
KR20100118340A KR1020090037122A KR20090037122A KR20100118340A KR 20100118340 A KR20100118340 A KR 20100118340A KR 1020090037122 A KR1020090037122 A KR 1020090037122A KR 20090037122 A KR20090037122 A KR 20090037122A KR 20100118340 A KR20100118340 A KR 20100118340A
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KR
South Korea
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chamber
sample
reagent
optical
measurement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020090037122A
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Korean (ko)
Inventor
박찬호
곽금철
김재열
박용철
현석정
강연재
장윤영
임귀삼
홍성호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020090037122A priority Critical patent/KR20100118340A/en
Publication of KR20100118340A publication Critical patent/KR20100118340A/en
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Abstract

본 발명의 측정용 광디스크는, 측정용 시료를 수용하는 시료 챔버; 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버; 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되며, 광픽업으로 판독되는 반응 챔버; 를 포함하며, 이를 이용한 광학적 측정 장치 및 광학적 측정 방법이 기재된다.The measuring optical disk of the present invention includes a sample chamber containing a sample for measurement; A reagent chamber containing a reagent comprising a dye precursor that is discolored when reacting with the sample or a phosphor that is fluorescent when reacting with the sample; A reaction chamber which becomes a mixing space of a sample supplied from the sample chamber and a reagent supplied from the reagent chamber and is read by optical pickup; It includes, an optical measuring device and an optical measuring method using the same.

Description

측정용 광디스크, 광학적 측정 장치 및 이를 이용한 광학적 측정 방법{OPTICAL MEASURING DISC, OPTICAL MEASURING DEVICE AND OPTICAL MEASURING METHOD}Optical disk for measuring, optical measuring device and optical measuring method using same {OPTICAL MEASURING DISC, OPTICAL MEASURING DEVICE AND OPTICAL MEASURING METHOD}

본 발명은 측정용 광디스크, 광학적 측정 장치 및 광학적 측정 방법에 관한 것으로서, 혈액 진단, 수질 분석, 식품 성분 분석, 미생물 분석 등을 위한 각종 정보를 광학적으로 측정할 수 있는 측정용 광디스크와, 이를 이용하여 광학적으로 정보를 수집할 수 있는 광학적 측정 장치 및 광학적 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a measuring optical disk, an optical measuring device and an optical measuring method, and a measuring optical disk which can optically measure various information for blood diagnosis, water quality analysis, food ingredient analysis, microbial analysis, and the like, An optical measuring device and an optical measuring method capable of collecting information optically.

예를 들어 혈액 진단 분야의 혈당 측정의 경우, 근래 당뇨병 환자가 현저하게 증가함에 따라, 그 치료에 필요한 혈당치 데이터를 얻기 위해 간편하고 신속 정확하게 혈당치를 측정할 수 있는 측정 장치가 요구되고 있다. 환자 자신이 안전하고 용이하게 사용할 수 있는 혈당계가 제공된다면 혈당치 조절에 기여하는 바도 매우 클 것이다.For example, in the case of blood glucose measurement in the field of blood diagnostics, as the number of diabetic patients has recently increased significantly, a measuring device capable of measuring blood glucose levels simply and quickly and accurately in order to obtain blood glucose level data for the treatment is required. If a blood glucose meter is provided that the patient himself can use safely and easily, the contribution to blood sugar level control will be very large.

혈당치는 혈액중에 함유된 글루코스의 농도를 측정함으로써 파악할 수 있는 데, 그 측정방법으로서, 종래, 글루코스의 환원성에 기초한 방법, 산성조건하에서의 당의 직접반응에 의한 방법 및 글루코스의 효소반응에 의한 방법 등이 제안되었으며, 임상 의학 검사법으로서는 손가락이나 발가락 등에서 채혈하거나 또는 다른 방법으로 채혈한 혈액을 글루코스 옥시다제와 반응시키고, 혈액중의 글루코스 농도에 의존하는 정색반응(呈色反應)을 이용하여 정색의 정도를 측정하여 혈당치로 환산하는 방법이 사용되고 있다.The blood glucose level can be determined by measuring the concentration of glucose in the blood. As the measurement method, conventionally, the method based on the reducibility of glucose, the method by direct reaction of sugar under acidic conditions, and the method by enzyme reaction of glucose, etc. As a clinical medical test, blood collected from a finger, a toe, or other blood is reacted with glucose oxidase, and a color reaction based on glucose concentration in the blood is used. The method of measuring and converting it into a blood glucose level is used.

그러나, 이와 같이 종래부터 사용되고 있는 혈당계는 측정 과정에 있어 전문가에 의한 수작업이 요구되므로 비전문가에 의하더라도 손쉽게 혈당을 측정할 수 있는 자동화된 혈당 측정 장치의 실용화가 요구되고 있다.However, the conventionally used blood glucose meters require manual work by experts in the measurement process, and thus, the practical use of an automated blood glucose measurement apparatus capable of easily measuring blood sugar even by non-experts is required.

혈당 측정뿐만 아니라 기타 혈액 진단 분야와, 수질 분석, 식품 성분 분석, 미생물 분석 등 다양한 분야에서 광학적 방법으로 측정할 수 있는 광학적 측정 장치의 실용화가 필요한 실정이다.There is a need for practical use of an optical measuring device that can be measured by optical methods in various fields such as blood glucose measurement as well as other blood diagnostics, water quality analysis, food ingredient analysis, and microbial analysis.

본 발명은 이러한 필요성을 감안한 것으로 시료 및 시약을 투입할 수 있는 특수 구조의 측정용 광디스크를 제공하고, 이와 같은 측정용 광디스크와 광픽업을 이용하여 광학적으로 데이터를 측정할 수 있는 광학적 측정 장치 및 광학적 측정 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made in view of this need, and provides an optical disc for measurement of a special structure into which a sample and a reagent can be added, and an optical measuring device and an optical measuring device capable of optically measuring data using such an optical disc and an optical pickup. It is for providing a measuring method.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

본 발명의 측정용 광디스크는, 측정용 시료를 수용하는 시료 챔버; 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버; 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되며, 광픽업으로 판독되는 반응 챔버; 를 포함한다.The measuring optical disk of the present invention includes a sample chamber containing a sample for measurement; A reagent chamber containing a reagent comprising a dye precursor that is discolored when reacting with the sample or a phosphor that is fluorescent when reacting with the sample; A reaction chamber which becomes a mixing space of a sample supplied from the sample chamber and a reagent supplied from the reagent chamber and is read by optical pickup; It includes.

본 발명의 광학적 측정 장치는, 측정용 시료를 수용하는 시료 챔버와, 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버와, 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되는 반응 챔버가 표면에 형성된 측정용 광디스크를 회전시키는 스핀들 모터; 상기 측정용 광디스크의 회전에 따라 상기 반응 챔버에서 상기 시료 및 상기 시약이 혼합되어 반응할 때, 상기 반응 챔버의 색 변화를 판독하는 광픽업; 상기 광픽업의 광신호를 분석함으로써 상기 시료의 측정 데이터를 획득하는 제어부; 를 포함한다.An optical measuring apparatus of the present invention includes a reagent chamber containing a reagent containing a sample chamber containing a sample for measurement, a dye precursor that discolors when reacting with the sample, or a phosphor that reacts with the sample, and a fluorescent substance that exhibits a fluorescent color; A spindle motor for rotating a measurement optical disk having a reaction chamber formed on a surface thereof, the reaction chamber serving as a mixing space of a sample supplied from the chamber and a reagent supplied from the reagent chamber; An optical pickup for reading a color change of the reaction chamber when the sample and the reagent are mixed and reacted in the reaction chamber as the measurement optical disk rotates; A control unit obtaining measurement data of the sample by analyzing the optical signal of the optical pickup; It includes.

본 발명의 광학적 측정 방법은, 측정용 시료를 수용하는 시료 챔버와, 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버와, 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되는 반응 챔버가 표면에 형성된 측정용 광디스크를 스핀들 모터로 회전시키는 단계; 상기 측정용 광디스크의 회전에 따라 상기 반응 챔버에서 상기 시료 및 상기 시약이 혼합되어 반응할 때, 상기 반응 챔버의 색 변화를 광픽업으로 판독하는 단계; 상기 광픽업의 광신호를 분석함으로써 상기 시료의 측정 데이터를 획득하는 단계; 를 포함한다.An optical measuring method of the present invention includes a sample chamber containing a sample for measurement, a reagent chamber containing a reagent including a dye precursor which discolors when reacting with the sample or a fluorescent substance which reacts with the sample, and the sample; Rotating the optical disk for measurement formed on the surface of the reaction chamber, the reaction chamber serving as a mixing space of the sample supplied from the chamber and the reagent supplied from the reagent chamber, with a spindle motor; Reading a color change of the reaction chamber by an optical pickup when the sample and the reagent are mixed and reacted in the reaction chamber as the measurement optical disk rotates; Acquiring measurement data of the sample by analyzing the optical signal of the optical pickup; It includes.

본 발명에 따르면, 시료 및 시약의 반응 용액을 광학적으로 측정하기 알맞은 특화된 구조의 측정용 광디스크와 이를 이용하여 데이터를 측정할 수 있는 광학적 측정 방법을 제공함에 있어 광픽업 및 스핀들 모터 등의 일반적인 부품을 이용하므로 저가격으로 구현할 수 있는 장점이 있고, 복수의 시약에 대응 가능한 복수의 반응 챔버를 하나의 측정용 광디스크에 마련할 수 있어 단일 디스크 상에서 다양한 측정 항목에 대한 동시 분석이 가능하며, 측정용 광디스크에 시약 및 시료를 투입하여 1회용으로 사용한 다음 새 광디스크로 교체하면 측정 과정을 무한 반복할 수 있으므로 대량 측정이 용이하고, 광디스크 표면의 챔버를 채울 정도의 시약 및 시료가 소비될 뿐이므로 시료의 소비량이 적어 피검사자의 시료 채취에 따른 고통과 시약 구입 비용을 줄일 수 있다.According to the present invention, in the optical disc for measuring the reaction solution of the sample and reagents and the optical measuring method for measuring the data using the same structure to provide a general component such as optical pickup and spindle motor As a result, it is possible to realize low cost, and a plurality of reaction chambers corresponding to a plurality of reagents can be provided on one optical disk for simultaneous analysis of various measurement items on a single disk. If the reagent and sample are added and used once, and then replaced with a new optical disk, the measurement process can be repeated indefinitely, which facilitates mass measurement and consumes only the reagents and samples that fill the chamber on the surface of the optical disk. Write down the pain and sample purchase costs One can.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명과 비교되는 것으로 반도체 칩에 다양한 측정 요소를 패터닝함으로써 바이오 검사 기능을 구현한 기존의 랩온어칩(Lab on a chip)은 유리, 실리콘, 또는 플라스틱으로 된 수 평방 센티미터 크기의 칩 위에 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 또는 NEMS(Nano Electro Mechanical Systems) 기술을 이용하여 시료의 희석, 혼합, 반응, 분리, 정량 등 시료의 모든 전처리 및 분석을 연속적으로 수행하는 것이다. Compared to the present invention, a conventional lab on a chip, which implements a bio-test function by patterning various measurement elements on a semiconductor chip, has a MEMS (multi-century centimeter) chip made of glass, silicon, or plastic. All pretreatment and analysis of samples, such as dilution, mixing, reaction, separation and quantification of samples, are performed continuously using Micro Electro Mechanical Systems (NEMS) or Nano Electro Mechanical Systems (NEMS) technology.

이에 비하여 본 발명은 랩온어칩 기술을 CD 모양의 광디스크에서 구현한 랩온어디스크(Lab on a disc)를 제공하여 많은 시료를 빠른 시간에 분석할 수 있다. In contrast, the present invention provides a lab on a disc in which a lab-on-a-chip technology is implemented in a CD-shaped optical disc, so that many samples can be analyzed in a short time.

또한, 랩온어칩에서는 유체의 흐름을 조절하기 위해 외부 에너지로 동작하는 펌프에 의한 기계적 힘(mechanical force)과 모세관 힘(capillary force)을 이용하지만 시간에 따른 유체 흐름을 정확하게 조절하기 어려운 문제점이 있다. In addition, the lab-on-a-chip uses mechanical force and capillary force by a pump operated by external energy to control the flow of the fluid, but it is difficult to accurately control the flow of fluid over time. .

그러나, 본 발명의 랩온어디스크에서는 원심력(centrifugal force), 코리올리력(coriolos force), 모세관 힘(capillary force)을 이용하기 때문에 g-force에 따른 시료 전처리 과정이 쉽고, 유체의 흐름을 조절하는 밸브(valve) 구조, 유체 양을 조절하는 미터링(metering) 구조, 유체 흐름과 반응을 조절하는 혼합(mixing) 구조를 쉽고 신뢰성있게 구현할 수 있다.However, in the lab-on-a-disc of the present invention, the centrifugal force, coriolos force, and capillary force are used, so that the sample pretreatment process is easy according to g-force, and the valve controls the flow of fluid. It is possible to easily and reliably implement a valve structure, a metering structure to control the amount of fluid, and a mixing structure to control fluid flow and reaction.

본 발명의 광학적 측정 장치는 기존의 광픽업과 동일하게 405, 650, 780nm 대역의 파장을 갖는 레이저 광을 이용하며, 이 파장으로 시약의 빛의 흡수율을 측정함으로써 화학 물질이나 의료 진단이 가능하다. The optical measuring device of the present invention uses a laser light having a wavelength of 405, 650, 780nm band as in the conventional optical pickup, and by measuring the absorption of the light of the reagent at this wavelength it is possible to chemical or medical diagnosis.

빛 파장의 특성상 블루레이 디스크(BD) 대응 광픽업의 405nm 파장 광으로는 이와 보색 관계에 있는 적색 계통의 시약 및 시료의 반응을 측정할 수 있다. DVD 대응 광픽업의 650nm 파장 광으로는 파랑색이나 녹색 계열 시약의 빛의 흡수율을 측정할 수 있다. 780nm 파장 광은 CD 대응 광픽업의 경우이다.Due to the characteristics of the light wavelength, the 405 nm wavelength light of the Blu-ray Disc (BD) -compatible optical pickup can measure the reaction of the red system reagent and the sample having a complementary color relationship. The 650nm wavelength light of the DVD-compatible optical pickup can measure the absorption of light of a blue or green reagent. 780 nm wavelength light is a case of CD compatible optical pickup.

따라서, 시료와 반응하여 변색되는 염료 전구체(chromogen) 또는 시료와 반응하여 형광색을 띄는 형광체(fluorophor)를 포함한 시약 용액을 시료와 혼합하고 농도에 따른 색 변화를 검출하면 공용 부품인 스핀들 모터 및 광픽업을 이용하여 생화학 검사 및 면역 검사를 할 수 있다.Therefore, if a reagent solution containing a dye precursor (chromogen) reacting with the sample or a fluorescent fluorophor reacting with the sample is mixed with the sample and color change according to the concentration is detected, a common component is a spindle motor and an optical pickup. Biochemical and immunological tests can be performed using.

일반적으로 효소반응을 이용한 생화학 검사는 다음과 같이 표현된다.In general, a biochemical test using an enzyme reaction is expressed as follows.

시료 기판(Substrate) + 효소(Enzyme) = 변형된 시료 기판(Modified substrate) + 부산물(by-product)Substrate + Enzyme = Modified substrate + by-product

염료 전구체(Chromogen) + 부산물(by-product) + 효소(Enzyme) = 시료 및 시약이 혼합된 용액의 색 변화Dye precursor (by-product) + enzyme (enzyme) = color change in a solution mixed with sample and reagent

780nm 파장 광에 의하여 판독되는 CD에서 사용할 수 있는 염료 전구체는,Dye precursors that can be used in CDs read by 780 nm wavelength light,

TOOS(N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfopropyl)-3-methylaniline),TOOS (N-ethyl-N- (2-hydroxy-3-sulfopropyl) -3-methylaniline),

NCP(N-methyl-N-(4-aminophenyl)-3-methoxyaniline)를 들 수 있다.NCP (N-methyl-N- (4-aminophenyl) -3-methoxyaniline) is mentioned.

650nm 파장 광에 의하여 판독되는 DVD에서 사용할 수 있는 염료전구체는,Dye precursors, which can be used in 650nm wavelength light read DVD,

TMB(3,3',5,5'-tetramethylbenzidine),TMB (3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine),

ABTS(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid)가 있다.ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid).

405nm 파장 광에 의하여 판독되는 BD에서 사용할 수 있는 염료전구체는,Dye precursors that can be used in BD read by 405nm wavelength light,

pNPP(p-Nitrophenyl phosphate),p-nitrophenyl phosphate (pNPP),

ABTS(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid)가 있다.ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid).

한편, 항원-항체 반응을 이용한 면역검사는 항원에 연결된 형광체의 방출 파장 (emission wavelength)의 세기를 정량화해서 광량 대비 농도의 관계식을 통하여 시료의 농도를 알 수 있다. On the other hand, the immunoassay using the antigen-antibody reaction can quantify the intensity of the emission wavelength of the fluorescent substance linked to the antigen, and the concentration of the sample can be known through a relationship of concentration to light intensity.

780nm 파장 광에 의하여 판독되는 CD에서 사용할 수 있는 형광체는, IRDYE800이 있다. 650nm 파장 광에 의하여 판독되는 DVD에서 사용할 수 있는 형광 체는 Alexa Fluor 647, Allophycocyanin(APC), Cyanine 5가 있다. 405nm 파장 광에 의하여 판독되는 BD에서 사용할 수 있는 형광체는 Alexa Fluor 405, Cascade Blue가 있다.The phosphor which can be used in CD read by 780nm wavelength light is IRDYE800. Phosphors that can be used in DVDs read by 650 nm wavelength light include Alexa Fluor 647, Allophycocyanin (APC), and Cyanine 5. Phosphors that can be used in BD read by 405 nm wavelength light include Alexa Fluor 405 and Cascade Blue.

본 발명의 광학적 측정 장치는 기존의 부품을 그대로 이용하기 때문에 가격이 매우 저렴하고, 사이즈가 작으며, PC와 호환성이 좋은 장점이 있다. 따라서, 진단 결과를 CD, DVD, BD 등의 광디스크 매체에 저장하거나 PC를 통해 온라인으로 병원이나 서비스업체 서버에 전달하기가 용이하다. 따라서, 가정용 헬스 케어(Home-healthcare) 장비로 사용 가능하고 소규모 병원에서 사용하는데 특히 유리하다.Since the optical measuring device of the present invention uses existing components as it is, the price is very low, the size is small, and there is an advantage of good compatibility with a PC. Therefore, it is easy to store the diagnosis result on an optical disc medium such as a CD, DVD, BD or the like, or to transmit the diagnosis result online to a hospital or service provider server through a PC. Thus, it can be used as home-healthcare equipment and is particularly advantageous for use in small hospitals.

본 발명의 측정용 광디스크는 기존의 광디스크와 사이즈가 동일하고, 진단 채널에 해당하는 반응 챔버(400) 등의 두께도 0.1~0.5 mm로 매우 얇아 소모되는 혈액 등 시료의 양이 적으므로 인간용은 물론 소형 동물의 진단 기기로도 적합하다. Measurement optical disk of the present invention is the same size as the existing optical disk, the thickness of the reaction chamber 400, etc. corresponding to the diagnostic channel is also very thin, 0.1 ~ 0.5 mm, so the amount of blood, such as a small amount of samples consumed for human use Of course, it is also suitable as a diagnostic device for small animals.

본 발명의 측정용 광디스크는 계량(Metering) 구조를 구비하여 시약과 시료의 농도 비를 정확하게 반응시켜 주는 것이 가능하고, 정확한 측정이 필요한 전문가용으로는 표준 농도의 시료 용액이 들어 있는 캘리브레이션 챔버(Calibration Chamber)가 추가로 마련된다.The optical disk for measurement according to the present invention has a metering structure, which enables accurate reaction of the concentration ratio between the reagent and the sample, and for professionals requiring accurate measurement, a calibration chamber containing a sample solution having a standard concentration Chamber is additionally provided.

본 발명의 광학적 측정 장치는 스핀들 모터의 양방향 회전이 가능하여 혼합(Mixing) 과정을 비교적 빨리 진행할 수 있으며, 광픽업의 포커스 서보(focus servo)나 대물 렌즈가 광디스크를 향하여 상하 방향으로 승강되는 스윕(sweep) 동작을 통하여 시약과 반응된 시료의 광 흡수율을 측정할 수 있다. 이렇게 측정된 광흡수율은 광학적 측정 장치 내부에 저장되거나, 미리 기억 또는 Calibration 과정 에 의해서 측정된 광 흡수율 대비 반응 용액의 농도 그래프를 통해 측정하고자 하는 시료의 농도를 검출할 수 있다.The optical measuring device of the present invention is capable of bidirectional rotation of the spindle motor so that the mixing process can be performed relatively quickly, and the focus servo or the objective lens of the optical pickup is lifted up and down toward the optical disk ( Through the sweep operation, the light absorption of the sample reacted with the reagent can be measured. The measured light absorptivity may be stored in the optical measuring device, or the concentration of the sample to be measured may be detected through a concentration graph of the reaction solution compared to the light absorptivity measured by a pre-memory or calibration process.

본 발명의 측정용 광디스크, 측정 방법 및 측정 장치에 있어서, 시약만 바꿀 경우 혈당이 아닌 다른 진단에 적용이 가능하며 혈액 진단뿐만 아니라 수질 분석, 식품 분석, 미생물 분석 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.In the optical disk for measuring, measuring method and measuring apparatus of the present invention, if only the reagent is changed, it is applicable to diagnosis other than blood sugar, and can be applied to various fields such as water analysis, food analysis, microbial analysis as well as blood diagnosis.

다시 한번 정리하면, 특수 구조의 측정용 광디스크를 사용하여 혈당, 혈액 진단, 수질 분석, 식품 분석, 미생물 분석 등에 관한 데이터를 광학적으로 측정할 수 있다. 이는 공용 부품의 하드웨어 변경없이 데이터를 측정하는 장치이기 때문에 가정용 및 소형 병원용으로 사용하기 용이하다. Once again, the optical disk for measuring blood glucose, blood diagnosis, water quality analysis, food analysis, microbial analysis, etc. can be optically measured using a special optical disk for measurement. It is a device that measures data without changing hardware of common components, making it easy to use for home and small hospitals.

그리고, 복수의 반응 챔버(400)를 형성한 하나의 측정용 광디스크 상에서 다양한 검사 항목에 대하여 동시 분석이 가능하다. 한 번 측정에 사용된 측정용 광디스크는 세척 후 재사용하거나 1회용(disposable)으로 사용하고 새 것으로 교체할 수 있도록 간단한 구조로 저가격화되어 있다. In addition, various inspection items may be simultaneously analyzed on one measurement optical disc in which a plurality of reaction chambers 400 are formed. The measuring optical disk used for one-time measurement is low in cost due to its simple structure so that it can be reused after cleaning, disposable, or replaced with a new one.

또한, 전자기적 액츄에이터 등 일체의 능동 요소가 배제되고 시약 챔버(300), 시료 챔버(200), 반응 챔버(400)와 같은 기구적 구조의 수동 요소만을 이용하여 다양한 micro fluidic function을 구현할 수 있다. In addition, any active element such as an electromagnetic actuator may be excluded, and various micro fluidic functions may be implemented using only passive elements having a mechanical structure such as the reagent chamber 300, the sample chamber 200, and the reaction chamber 400.

그리고, 시료 소비량이 적고, 이로 인하여 시약의 소요량 또한 적어 피검사자의 시료 채취에 따른 고통을 줄이고 저가격화를 실현할 수 있다. 또한, 재료 및 구조가 대량 생산에 적합하다. In addition, the amount of sample consumed is small, and thus, the amount of reagent required is also small, thereby reducing the pain caused by sampling by the examinee and realizing low cost. In addition, the materials and structures are suitable for mass production.

특정 시료의 특성을 진단하기 위해 이와 반응하는 시약을 이용하여 반응 챔 버(400)에서 믹싱함으로써 시료의 특성을 눈 또는 광픽업을 이용하여 진단 가능하다. 전문가에 의하지 않고 측정용 광디스크 표면상에서 자동 믹싱함으로 인체에 유해한 사고나 위험성을 방지할 수 있다.In order to diagnose the characteristics of a specific sample, the reagents reacting with the same may be mixed in the reaction chamber 400 to diagnose the characteristics of the sample using eye or optical pickup. Automatic mixing on the surface of the optical disc for measurement, without the need for specialists, can help prevent accidents or dangers.

제1 농도 또는 제2 농도의 용액이 저장된 캘리브레이션 챔버를 이용하여 농도 및 광흡수율의 관계식을 보정하는 테이블 작성 방법도 제시된다. 이와 같이 보정된 관계식을 이용하여 측정을 하면 측정용 디스크별 및 광학적 측정 장치별 편차를 보정할 수 있고 측정도 신속 정확하게 진행할 수 있다.A method of creating a table for correcting a relationship between concentration and light absorption rate using a calibration chamber in which a solution of a first concentration or a second concentration is stored is also provided. When the measurement is performed using the corrected relational expression, the deviation of each disc and the optical measuring device can be corrected, and the measurement can be performed quickly and accurately.

다음으로 시약에 대하여 설명한다.Next, a reagent is demonstrated.

예를 들어 혈당의 경우를 설명하면, 혈액 속에 함유되어 있는 포도당의 농도가 혈당이며, 인체의 항상성을 유지하기 위해 혈당 수치를 일정한 범위 내로 유지하여야 한다. 정상인의 경우 공복 혈당은 70~110 mg/dl이고, 식후에도 180 mg/dl을 넘지 않는다. 200 mg/dl 이상의 고혈당이 2시간 이상 지속될 경우 당뇨병이라 판단하고, 심한 환자의 경우 혈당이 500 mg/dl까지 올라간다. 혈당의 농도는 본 발명의 측정 장치 및 측정 방법을 통하여 알 수 있다. 이때 다음의 반응식에 의한다.For example, in the case of blood glucose, the concentration of glucose in the blood is blood sugar, and the blood glucose level must be maintained within a certain range to maintain the homeostasis of the human body. Fasting blood glucose levels are 70-110 mg / dl in normal people and do not exceed 180 mg / dl after eating. If hyperglycemia lasting more than 200 mg / dl for more than 2 hours is determined to be diabetes, and in severe patients, blood sugar goes up to 500 mg / dl. The concentration of blood glucose can be known through the measuring apparatus and measuring method of the present invention. At this time, according to the following reaction formula.

글루코스(Glucose) + 글루코스 옥시다제(Glucose oxidase, 효소) = 글루코닉 액시드(Gluconic acid) + H2O2 Glucose + Glucose oxidase (enzyme) = Gluconic acid + H 2 O 2

염료 전구체(Chromogen) + H2O2 = 페록시다제(Peroxidase, 효소) +색변화Dye precursor (Chromogen) + H 2 O 2 = peroxidase (enzyme) + color change

설명의 편의상 염료 전구체는 DVD용 650nm 파장의 광에서 사용할 수 있는 ABTS를 예로 들며, 시료 및 시약의 반응시 색 변화의 세기를 광픽업으로 읽어 혈액 내 혈당의 농도를 검출한다.For convenience of explanation, the dye precursor is an ABTS that can be used in light of 650nm wavelength for DVD, and the intensity of the color change in the reaction of the sample and the reagent is read as an optical pickup to detect the concentration of blood glucose in the blood.

도 1은 혈액에서 혈구를 분리한 후 혈장에 있는 포도당의 농도를 측정한 스펙트럼이다. 가로축은 광의 파장이며 세로축은 광흡수량 또는 광흡수율이다.1 is a spectrum measuring the concentration of glucose in plasma after separating blood cells from the blood. The horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the light absorption amount or light absorption rate.

도 2는 혈당의 농도 및 광반사량의 선형성을 보인 그래프이다. 가로축은 혈당의 농도이며 세로축은 광흡수율이다. 이에 따르면 혈당의 농도가 증가할수록 시약 및 레이저 광의 보색 관계에 의하여 광흡수율이 증가되는 것(이 경우 광반사량은 감소됨)을 알 수 있다. 혈당의 농도로서 75 mg/dl, 100 mg/dl, 200 mg/dl, 300 mg/dl, 400 mg/dl에 대하여 염료 전구체로서 ABTS를 포함한 시약을 사용하며, 650nm 파장 광에 대하여 R2 = 0.998 의 선형성(linearity)을 갖는다. 효소 활성을 유지하기 위해 Bovine serum albumin(BSA)와 Triton X-100을 사용하였다.2 is a graph showing the linearity of blood glucose concentration and light reflection amount. The horizontal axis shows the concentration of blood sugar and the vertical axis shows the light absorption rate. According to this, it can be seen that as the concentration of blood glucose increases, the light absorption rate increases due to the complementary color relationship between the reagent and the laser light (in this case, the amount of light reflection decreases). Reagents containing ABTS as dye precursor for 75 mg / dl, 100 mg / dl, 200 mg / dl, 300 mg / dl, 400 mg / dl as the concentration of blood glucose, R 2 = 0.998 for 650 nm wavelength light Has a linearity of. Bovine serum albumin (BSA) and Triton X-100 were used to maintain enzyme activity.

예를 들어, DVD 대응 광픽업의 650nm 파장 적색광이 광픽업에서 출사되고, 시약으로서 ABTS를 이용하는 경우 시료의 혈당 농도가 낮으면 시약과 반응하는 정도가 약하므로 디텍트부(490)의 색상은 회색 또는 불투명색과 같은 무채색이 되고 디텍트부(490)는 마치 반사층(102)과 동일하게 광을 반사하므로 광흡수량이 미미하지만, 혈당 농도가 증가할수록 시료 및 시약의 반응 정도가 증가하면서 반응 챔버(400)의 혼합 용액은 청색 또는 녹색 계열의 색으로 변색되며 이와 보색 관계에 있는 650nm 파장 광을 흡수하므로 광흡수량은 도 2와 같이 증가하고 이에 따라 반 사량은 당연히 감소된다.For example, the 650 nm wavelength red light of the DVD-compatible optical pickup is emitted from the optical pickup, and when the ABTS is used as the reagent, when the blood glucose concentration of the sample is low, the degree of reaction with the reagent is weak, so that the color of the detector 490 is gray. Or the achromatic color such as opaque color and the detection unit 490 reflects light as if it is the reflective layer 102, but the amount of light absorption is insignificant, but the reaction degree of the sample and reagent increases as the blood glucose concentration increases ) Is mixed with blue or green color and absorbs 650 nm wavelength light in complementary relationship, so the light absorption increases as shown in FIG. 2 and the reflection is naturally reduced.

사용자가 혈당을 측정하기 위해 자신의 혈액을 채취하여 측정용 광디스크의 시료 챔버(200)에 넣고 스핀들 모터에 장착하면 광학적 측정 장치는 측정용 광디스크를 회전시켜 혈장과 혈구로 원심분리한다. 여기서 원심력, 모세관력, 코리올리력이 작용하는 미세관 구조의 미터링부(140)는 원하는 양만큼 시료인 혈장 및 시약을 계량하여 반응 챔버(400)로 보낸다. When the user collects his blood to measure blood glucose, puts it in the sample chamber 200 of the optical disk for measurement, and mounts it on the spindle motor, the optical measuring device rotates the optical disk for measurement and centrifugs the plasma and blood cells. Here, the metering unit 140 of the microtubule structure in which the centrifugal force, the capillary force, and the Coriolis force acts sends the sample to the reaction chamber 400 by measuring the plasma and the reagent as the desired amount.

반응 챔버(400)에서 시료와 시약은 혼합(Mixing)되고 반응에 필요한 일정 시간이 경과되면 광픽업을 이용하여 반응 챔버(400)의 위치를 검출하고 대물 렌즈를 상하 방향으로 이동(Focus sweep)시켜 반응된 시료의 광흡수율을 구한다. 여기서 구한 광흡수율은 이전 과정의 캘리브레이션 과정을 통하여 얻어지거나 캘리브레이션 챔버가 마련되지 않는 경우 광학적 측정 장치에 미리 기억되어진 혈당 농도 vs 광흡수율 그래프를 통해 시료의 혈당 농도를 결정한다.When the sample and the reagent are mixed in the reaction chamber 400 and a predetermined time required for the reaction has elapsed, the position of the reaction chamber 400 is detected by using optical pickup, and the objective lens is moved upward and downward (Focus sweep). Obtain the light absorption of the reacted sample. The light absorption rate obtained here is determined by the blood glucose concentration vs. light absorption rate graph, which is obtained through the previous calibration process or when the calibration chamber is not provided, and is pre-stored in the optical measuring device.

측정 결과는 광학적 측정 장치가 연결된 PC나 모니터에 전달되어 사용자에게 알려지고, 결과를 측정용 광디스크에 마련될 수 있는 기록층(미도시)나 PC의 HDD에 저장한다. 또한 가정용인 경우 홈 헬스케어 시스템이 네트워크상에 연결되어 있는 경우 데이터를 병원이나 서비스업체의 서버로 보내 데이터를 저장한다. 이런한 일련의 데이터는 추후 의사들에게 전달되어 온라인/오프라인상에서 환자들의 진단에 사용될 수 있다.The measurement results are transmitted to a PC or monitor to which the optical measuring device is connected, and are known to the user, and the results are stored in a recording layer (not shown) or a HDD of the PC which can be provided in the optical disk for measurement. In addition, if the home healthcare system is connected to the network in the home, the data is sent to the server of the hospital or service provider to store the data. This series of data can then be forwarded to doctors for use in diagnosing patients online / offline.

도 3은 측정용 광디스크의 일 실시예를 도시한 평면도이다. 도 4는 측정용 광디스크의 단면을 도시한 측단면도이다. 도 5 내지 도 10은 시약 챔버(300), 시료 챔버(200), 반응 챔버(400), 제1 캘리브레이션 챔버(500a), 제2 캘리브레이션 챔버(500b)의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.3 is a plan view showing an embodiment of an optical disk for measurement. 4 is a side cross-sectional view showing a cross section of the optical disk for measurement. 5 through 10 are plan views illustrating various embodiments of the reagent chamber 300, the sample chamber 200, the reaction chamber 400, the first calibration chamber 500a, and the second calibration chamber 500b.

본 발명의 측정용 광디스크는 시료 챔버(200)와, 시약 챔버(300)와, 반응 챔버(400)를 구비한다. 시료 챔버(200)는 측정용 시료를 수용하는 공간이 된다. 시약 챔버(300)는 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체가 포함된 시약을 수용하는 공간이 된다. 반응 챔버(400)는 시료 챔버(200)에서 공급받은 시료 및 시약 챔버(300)에서 공급받은 시약이 혼합되는 공간으로서, 광픽업과 대면되는 디텍트부(490)를 구비하여 혼합 용액의 색 변화를 광픽업에서 광신호로서 판독할 수 있게 한다.The optical disk for measurement of the present invention includes a sample chamber 200, a reagent chamber 300, and a reaction chamber 400. The sample chamber 200 is a space for receiving a sample for measurement. The reagent chamber 300 may be a space for receiving a reagent including a dye precursor that is discolored when reacting with a sample or a phosphor that is fluorescent when reacting with the sample. The reaction chamber 400 is a space where a sample supplied from the sample chamber 200 and a reagent supplied from the reagent chamber 300 are mixed, and includes a detection unit 490 facing the optical pickup to change the color of the mixed solution. Can be read as an optical signal in an optical pickup.

이때, 회전시 발생하는 원심력에 의하여 시료 및 시약이 반응 챔버(400)로 공급될 수 있도록 반응 챔버(400)는 시료 챔버(200) 및 시약 챔버(300)의 외주 측에 위치한다. At this time, the reaction chamber 400 is located on the outer circumferential sides of the sample chamber 200 and the reagent chamber 300 so that the sample and the reagent may be supplied to the reaction chamber 400 by the centrifugal force generated during rotation.

시료 또는 시약의 주입을 위하여, 시료 챔버(200) 또는 시약 챔버(300)는 주입구(110)를 구비한다. 주입구(110)는 시료 챔버(200) 또는 시약 챔버(300)의 내주 측 일단부에 개구되어 시료 또는 시약이 주입되는 통로이다. 주입구(110)를 통하여 주입된 시료 또는 시약은 소정 두께의 빈 공간에 해당하는 저장부(115)에 저장된다. 스톱 밸브(112)는 주입구(110) 및 저장부(115)가 연결되는 위치에 마련되며, 시료 또는 시약이 주입구(110) 쪽으로 역류하는 것을 방지한다. 스톱 밸브(112)의 유체 저지력은 외부에서 공급되는 에너지에 의하는 것이 아니며 단지 기구적인 힘에 의한 수동 요소이다. 스톱 밸브(112)는 저장부(115)보다 얇은 두께의 빈 공간으 로 형성되며, 스톱 밸브(112) 및 저장부(115)의 두께 단차(Δt)로 인하여 유체가 주입구(110)쪽으로 역류하는 것이 방지된다.For injection of the sample or reagent, the sample chamber 200 or the reagent chamber 300 has an injection port 110. The injection port 110 is a passage in which one end of the sample chamber 200 or the inner side of the reagent chamber 300 is opened and the sample or the reagent is injected. The sample or reagent injected through the injection hole 110 is stored in the storage 115 corresponding to an empty space having a predetermined thickness. The stop valve 112 is provided at a position where the inlet 110 and the storage 115 are connected to prevent the sample or the reagent from flowing back toward the inlet 110. The fluid blocking force of the stop valve 112 is not based on energy supplied from the outside, but merely a passive element by mechanical force. The stop valve 112 is formed as an empty space having a thickness thinner than that of the storage unit 115, and the fluid flows back toward the injection hole 110 due to the thickness step Δt of the stop valve 112 and the storage unit 115. Is prevented.

유체 이동에 따라 음압이 형성되는 것을 방지할 수 있도록, 시료 챔버(200), 시약 챔버(300) 및 반응 챔버(400) 중 적어도 하나는 대기 중으로 개구된 에어 벤트(130)를 구비한다.At least one of the sample chamber 200, the reagent chamber 300, and the reaction chamber 400 includes an air vent 130 open to the atmosphere to prevent the negative pressure from being generated by the fluid movement.

한편, 농도 대비 광흡수율의 관계식을 각 디스크별 및 각 측정 장치별로 정확하게 보정할 수 있도록 캘리브레이션 챔버가 마련되는 것이 바람직하다. 제1 캘리브레이션 챔버(500a)는 제1 농도의 표준 용액을 수용한다. 제2 캘리브레이션 챔버(500b)는 상기 제1 농도보다 높은 제2 농도의 표준 용액을 수용한다. On the other hand, it is preferable that a calibration chamber is provided to accurately correct the relationship of the light absorption ratio to the concentration for each disc and each measurement device. The first calibration chamber 500a contains a standard solution of a first concentration. The second calibration chamber 500b contains a standard solution of a second concentration higher than the first concentration.

제1 캘리브레이션 챔버(500a)에 수용된 상대적으로 저농도인 제1 농도의 표준 용액을 광픽업으로 판독함으로써 제1 농도에 대응하는 실제의 광흡수량을 측정하고, 제2 캘리브레이션 챔버(500b)의 상대적으로 고농도인 제2 농도의 표준 용액을 광픽업으로 판독함으로써 제2 농도에 대응하는 실제의 광흡수량을 측정한다. By reading the relatively low concentration standard solution of the first concentration contained in the first calibration chamber 500a by optical pickup, the actual light absorption amount corresponding to the first concentration is measured, and the relatively high concentration of the second calibration chamber 500b is measured. The actual light absorption amount corresponding to the second concentration is measured by reading a standard solution of phosphorus second concentration with an optical pickup.

한편, 농도 대비 광흡수량의 관계식은 이미 광학적 측정 장치에 기억되어 있으며, 제1 캘리브레이션 챔버(500a) 및 제2 캘리브레이션 챔버(500b)를 광픽업으로 실제 판독한 측정 데이터를 이용하여 광학적 측정 장치에 미리 기억된 관계식을 측정용 광디스크의 개별 편차에 따라 정확하게 보정할 수 있다. On the other hand, the relational expression of the light absorption to concentration is already stored in the optical measuring device, and in advance to the optical measuring device using the measurement data actually read in the first calibration chamber 500a and the second calibration chamber 500b by optical pickup. The stored relational expression can be corrected accurately according to the individual deviation of the measurement optical disk.

한편, 도 4를 참조하면 측정용 광디스크의 단면 구조를 자세하게 살펴볼 수 있다. 이에 따르면, 측정용 광디스크는 기판(101)과, 반사층(102)과, 투과층(104)과, 반사층(102) 및 투과층(104)을 접착시키는 접착층(103)을 구비한다. 기판(101) 은 측정용 광디스크의 기본이 되는 것이고, 반사층(102)은 광픽업에서 출사된 광을 그대로 반사하는 층이다. 투과층(104)은 고강도의 투명 재질인 폴리카보네이트로 형성되어 광을 투과한다. 투과층(104)에 공간을 형성함으로써 시료 챔버(200), 시약 챔버(300), 반응 챔버(400)가 형성된다. 반사층(102)은 기판(101)에 광반사 물질을 코팅함으로써 형성되며, 접착층(103)은 시약 챔버(300), 시료 챔버(200), 반응 챔버(400)가 형성된 투과층(104)을 반사층(102)에 접착시키는 층이다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the cross-sectional structure of the optical disk for measurement may be described in detail. According to this, the optical disk for measurement includes a substrate 101, a reflective layer 102, a transmissive layer 104, and an adhesive layer 103 for adhering the reflective layer 102 and the transmissive layer 104 to each other. The substrate 101 is the basis of the optical disk for measurement, and the reflective layer 102 is a layer that reflects the light emitted from the optical pickup as it is. The transmission layer 104 is formed of polycarbonate which is a high strength transparent material and transmits light. The sample chamber 200, the reagent chamber 300, and the reaction chamber 400 are formed by forming a space in the permeable layer 104. The reflective layer 102 is formed by coating a light reflection material on the substrate 101, and the adhesive layer 103 reflects the transmissive layer 104 on which the reagent chamber 300, the sample chamber 200, and the reaction chamber 400 are formed. A layer adhered to 102.

다음으로 시료의 혼합(Mixing)과정에 대하여 설명한다.Next, the mixing process of the sample will be described.

도 11은 스핀들 모터의 양방향 회전이 가능한 광학적 측정 장치에서 혼합 과정을 설명한다. 일반적으로 어떤 시료를 검사하여 진단하고자 하는 경우, 진단하고자 하는 시료와, 상기 시료와 반응하여 광학적 특성의 차이를 보여줄 수 있는 시약이 필요하다. 시약과 시료를 섞게 되면 서로 반응하여 색이 변하거나 형광색을 띄는 등 사람의 눈 또는 광픽업을 이용하여 색 변화를 측정할 수 있다. 11 illustrates a mixing process in an optical measuring device capable of bidirectional rotation of a spindle motor. In general, when a sample is to be examined and diagnosed, a sample to be diagnosed and a reagent capable of reacting with the sample to show a difference in optical properties are required. When the reagent and the sample are mixed, the color change may be measured using the human eye or optical pickup, such as reacting with each other and changing color or fluorescent color.

본 발명과 대비되는 가상의 실시예로서, 시료 및 시약을 외부에서 인위적으로 섞어서 측정용 광디스크에 투입할 수 있지만, 시료나 시약은 인체에 해롭거나 위험한 물질일 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 이를 개선하기 위하여 본 발명은 시약과 시료를 별도로 측정용 광디스크에 주입한 후 측정용 광디스크의 회전에 따라 시약과 시료를 혼합한다. 즉, 시약 챔버(300)에 시약을 주입하고 시료 챔버(200)에 시료를 주입한 후 스핀들 모터를 일방향 또는 주기적으로 양방향으로 회전시켜 시약 및 시료가 반응 챔버(400)로 공급되게 한다.As a hypothetical embodiment in contrast to the present invention, the sample and the reagent may be artificially mixed from the outside and added to the measurement optical disc, but the sample or the reagent is not preferable because it may be harmful or dangerous to the human body. In order to improve this, the present invention injects the reagent and the sample separately into the optical disk for measurement, and then mixes the reagent and the sample according to the rotation of the optical disk for measurement. That is, after the reagent is injected into the reagent chamber 300 and the sample is injected into the sample chamber 200, the spindle motor is rotated in one direction or periodically in both directions so that the reagent and the sample are supplied to the reaction chamber 400.

시간 경과에 따라 처음에 시료 챔버(200) 또는 시약 챔버(300)에 수용되어 있던 시약 또는 시료가 반응 챔버(400)로 이동하면서 점차 섞이기 시작하고 일정 시간이 경과되면 시약과 시료가 완전히 반응하여 반응 챔버(400)에 수용된 반응 용액의 색 변화를 확인할 수 있다. 이와 같이 시료와 시약만 있으면 광학적 측정 장치를 이용하여 혼합 용액의 농도뿐만 아니라 시약의 광학적 특성에 대응하는 다른 물리적 화학적 데이터를 측정할 수 있다.As time passes, the reagent or sample initially contained in the sample chamber 200 or the reagent chamber 300 moves to the reaction chamber 400 and gradually starts to mix. After a certain time, the reagent and the sample react completely. The color change of the reaction solution accommodated in the reaction chamber 400 can be confirmed. As such, if only the sample and the reagent are used, the optical measuring device can measure not only the concentration of the mixed solution but also other physical and chemical data corresponding to the optical characteristics of the reagent.

다음으로 측정용 광디스크 및 광학적 측정 장치를 이용한 데이터의 측정 방법을 설명한다. 먼저 측정용 광디스크의 구조에 대하여 설명한다. Next, a measuring method of data using an optical disc for measurement and an optical measuring device will be described. First, the structure of the optical disk for measurement will be described.

회전하는 측정용 광디스크의 반응 챔버(400)에 수용된 검사체(반응 용액)의 광투과율을 측정하려면 광픽업과 반응 챔버(400)의 상대 위치를 알아야 하고, 반응 챔버(400)가 광픽업을 지나는 순간에 측정용 디스크를 정확히 정지시켜 광픽업을 상하로 움직임(focus sweep)으로써 검사체를 투과하여 반사층(102)에서 반사되는 레이저의 광량을 측정해야 한다. In order to measure the light transmittance of the specimen (reaction solution) accommodated in the reaction chamber 400 of the rotating optical disk for measurement, it is necessary to know the relative position of the optical pickup and the reaction chamber 400, and the reaction chamber 400 passes the optical pickup. It is necessary to measure the amount of laser light reflected by the reflective layer 102 through the test object by accurately stopping the measuring disk at a moment and moving the optical pickup up and down.

또는, 측정용 광디스크가 회전하는 채로 측정하려면 반응 챔버(400)가 광픽업을 지나는 순간에 광픽업을 빠른 속도로 진동시켜 광픽업 레이저의 초점이 반응 챔버(400)를 통과하도록 해야 하는데 안정적인 측정을 위해서는 측정용 광디스크의 회전 속도가 100 ~ 200RPM 정도로 매우 저속이라야 한다. 측정용 광디스크의 회전 속도를 높일수록 광픽업의 진동수가 커져야 하는데, 이러한 경우에는 전기 혹은 기계적인 한계로 인하여 광픽업이 파손될 우려가 높아진다.Alternatively, in order to measure while the optical disk for measurement is rotating, the optical chamber should vibrate rapidly at the moment when the reaction chamber 400 passes the optical pickup so that the focus of the optical pickup laser passes through the reaction chamber 400. The rotation speed of the optical disk for measurement should be very low, such as 100 to 200 RPM. The higher the rotational speed of the optical disk for measurement, the greater the frequency of the optical pickup, in which case there is a high risk of damage to the optical pickup due to electrical or mechanical limitations.

그리고, 광픽업과 반응 챔버(400)의 상대 위치를 알려면 스핀들 모터의 회전각(위상각)을 알 수 있어야 하는데 이를 위하여 스핀들 모터에 설치된 홀 센서에서 출력되는 FG 신호를 활용한다. In addition, to know the relative position of the optical pickup and the reaction chamber 400, the rotation angle (phase angle) of the spindle motor should be known. For this purpose, the FG signal output from the Hall sensor installed in the spindle motor is used.

광기기 장치에는 통상 홀 센서에서 출력되는 FG신호에 따라 드라이브 IC에서 코일 입출력 전류를 제어하는 BLDC(brushless DC) 타입 스핀들 모터가 장착된다. 홀 센서는 스핀들 모터의 자석의 극성에 따라 양 또는 음의 전압을 출력하며 스레스홀드값을 기준으로 홀 센서의 아날로그 출력 전압을 샘플링하면 구형파 형태인 FG신호를 얻을 수 있다. The photonic device is usually equipped with a brushless DC (BLDC) type spindle motor which controls the coil input / output current in the drive IC according to the FG signal output from the hall sensor. The Hall sensor outputs a positive or negative voltage depending on the polarity of the magnet of the spindle motor, and the FG signal in the form of a square wave can be obtained by sampling the analog output voltage of the Hall sensor based on the threshold value.

스핀들 모터에 설치된 자석이 예를 들어 스핀들 모터의 전체 원주에 걸쳐 N극이 10개 S극이 10개로 착자되었다면 20극 모터가 되며 홀 센서는 10 주기(클럭)의 사인파 아날로그 출력 전압을 보이고 이를 스레스홀드값을 기준으로 샘플링하면 10 개의 FG신호 피크로 나타난다. 따라서, FG신호의 피크값 10개를 계수하면 스핀들 모터가 1 회전된 것으로 인식한다.If the magnet installed in the spindle motor is magnetized, for example, with 10 N poles and 10 S poles across the entire circumference of the spindle motor, the magnet becomes a 20 pole motor and the Hall sensor shows a sinusoidal analog output voltage of 10 cycles (clocks) Sampling based on the hold value results in 10 FG signal peaks. Therefore, counting 10 peak values of the FG signal recognizes that the spindle motor is rotated one time.

도 12는 챔버 마커(150) 및 식별 마커(160)를 도시한 평면도이다. 12 is a plan view of the chamber marker 150 and the identification marker 160.

일 실시예로서, 측정용 광디스크는 챔버 마커(150) 또는 식별 마커(160)를 구비한다. 챔버 마커(150)는 반응 챔버(400)의 정확한 위치를 검출하기 위한 것이다. 식별 마커(160)는 수의 반응 챔버(400)가 마련되는 경우 챔버 마커(150) 사이에 마련되어 각각의 반응 챔버(400)를 식별 인식하기 위한 것이다.In one embodiment, the optical disk for measurement has a chamber marker 150 or an identification marker 160. The chamber marker 150 is for detecting the exact position of the reaction chamber 400. The identification marker 160 is provided between the chamber markers 150 when the number of reaction chambers 400 is provided to identify and recognize each reaction chamber 400.

챔버 마커(150) 또는 식별 마커(160)는 빛을 차단하거나 산란시켜 광픽업에서 조사된 레이저 광이 측정용 광디스크의 반사층(102)에 도달하지 못하거나 산란되도록 한다. 점선 화살표는 측정용 광디스크 회전에 따른 레이저 광의 궤적이다. 이 궤적을 따라 레이저 광이 조사될 때 포커스 서보(Focus servo)가 안정할 수 있 을 정도로 챔버 마커(150) 또는 식별 마커(160)의 폭은 충분히 작아야 하며, 스크래치, 지문 등의 노이즈와 구분될 수 있도록 챔버 마커(150) 또는 식별 마커(160)의 폭은 충분히 넓어야 한다. 챔버 마커(150) 또는 식별 마커(160)의 예시된 폭은 1mm이다.The chamber marker 150 or the identification marker 160 blocks or scatters the light so that the laser light irradiated from the optical pickup does not reach or scatter the reflective layer 102 of the measurement optical disk. The dashed arrow is the trajectory of the laser light according to the rotation of the optical disk for measurement. The width of the chamber marker 150 or the identification marker 160 should be small enough so that the focus servo can be stabilized when the laser light is irradiated along this trajectory, and be distinguished from noise such as scratches and fingerprints. The width of the chamber marker 150 or the identification marker 160 should be wide enough to be able to do so. The illustrated width of chamber marker 150 or identification marker 160 is 1 mm.

각각의 챔버 마커(150)는 측정용 광디스크의 내주 중심으로부터 반응 챔버(400)가 시작되는 지점을 연결한 가상의 선과 일직선상에 놓이며, 각각의 반응 챔버(400)에 대응되는 여러 개의 챔버 마커(150)들은 동일 반경 상에 배치된다. 이는 측정용 광디스크의 공간 활용의 효율성에 기인한 것일 뿐, 반드시 동일 반경 상에 존재해야 하는 것은 아니다.Each chamber marker 150 is in line with an imaginary line connecting the starting point of the reaction chamber 400 from the inner circumference center of the measurement optical disk, and several chamber markers corresponding to the respective reaction chamber 400. 150 are disposed on the same radius. This is due to the efficiency of the space utilization of the optical disk for measurement and does not necessarily have to be on the same radius.

도 13 내지 도 15은 반응 챔버(400)의 위치 검출 방법을 설명한다. 예를 들어 스핀들 모터 1회전에 10 클럭의 FG 신호가 출력되는 경우, FG 신호의 주기는 360° / 10 = 36°이다.13 to 15 illustrate a position detection method of the reaction chamber 400. For example, if a 10-clock FG signal is output for one revolution of the spindle motor, the period of the FG signal is 360 ° / 10 = 36 °.

측정용 광디스크의 외주에는 챔버 마커(150) 및 식별 마커(160)가 형성되며, 이들은 빛의 투과를 저지하는 폭 1mm, 길이 2mm 정도의 사각형이며, 별도의 부품 없이 측정용 광디스크 상에 불투명한 스크래치를 내어 가공할 수 있다. 챔버 마커(150) 및 식별 마커(160)의 위치는 반응 챔버(400)가 시작되는 지점과 위상각이 일치하는 것이 바람직하다. Chamber markers 150 and identification markers 160 are formed on the outer periphery of the measuring optical disk, and these are squares having a width of 1 mm and a length of 2 mm that prevent light transmission, and are opaque scratches on the measuring optical disk without any additional components. Can be processed. The position of the chamber marker 150 and the identification marker 160 is preferably coincident with the point where the reaction chamber 400 starts.

측정용 광디스크가 회전되면 스핀들 모터의 드라이브 IC에서 출력되는 FG 신호를 광학적 측정 장치의 마이컴을 이용해서 카운트한다. When the measuring optical disk is rotated, the FG signal output from the drive IC of the spindle motor is counted using the microcomputer of the optical measuring device.

그리고, 광픽업이 도 13의 ① 위치에 오도록 한 후 포커스 서보를 작동시킨 다. 이때 반사광의 RF신호가 하강하는 부분이 챔버 마커(150) 위치이며, FG 신호와 RF 신호를 비교하면 챔버 마커(150)의 상대 위치를 알 수 있다(도 18 및 도 20참조). Then, the optical pickup is brought to the position ① in Fig. 13, and then the focus servo is operated. At this time, the portion where the RF signal of the reflected light falls is the position of the chamber marker 150, and when the FG signal is compared with the RF signal, the relative position of the chamber marker 150 can be known (see FIGS. 18 and 20).

RF신호는 광픽업에 마련되는 PDIC(Photo Diode IC)에서 광량에 비례하여 출력되는 값이다. 포커싱 서보를 위하여 PDIC가 4개의 영역으로 나누어지는데, 이 경우 RF 값은 PDIC의 각 영역에 입사된 광량을 4개의 영역에 대하여 합한 값이다. 즉, RF 값이 크면 측정용 광디스크의 광 반사량이 많은 것이고, RF 값이 하강하는 곳은 예를 들어 챔버 마커(150)와 같이 광 반사량이 급격하게 감소되는 것을 의미한다.The RF signal is a value output in proportion to the amount of light from the PDIC (Photo Diode IC) provided in the optical pickup. For focusing servo, the PDIC is divided into four areas. In this case, the RF value is the sum of the light incident on each area of the PDIC for the four areas. That is, when the RF value is large, the amount of light reflection of the optical disk for measurement is large, and the place where the RF value decreases means that the amount of light reflection is drastically reduced, for example, the chamber marker 150.

다음으로, FG신호의 한 주기가 시작되는 지점과 챔버 마커(150)가 시작되는 지점의 시간 차이 t1 을 광학적 측정 장치의 마이컴에 내장되어 있는 타이머로 카운트한다(도 15 참조).Next, the time difference t1 between the point where one cycle of the FG signal starts and the point where the chamber marker 150 starts is counted by a timer built in the microcomputer of the optical measuring device (see FIG. 15).

그리고, 측정용 광디스크에서 챔버 마커(150)가 시작되는 지점은 반응 챔버(400)가 시작되는 지점과 위상이 같은 경우, 챔버 마커(150)가 시작되는 지점을 검출함으로써 반응 챔버(400)가 시작되는 지점(위상)을 알 수 있다. 이에 한정되지 않고 챔버 마커(150) 및 반응 챔버(400)의 위상 차이가 미리 주어진 경우, 챔버 마커(150)의 시작 지점에 대하여 상기 위상 차이만큼을 보정함으로써 반응 챔버(400)의 시작 지점(위상)을 파악할 수 있다.When the point at which the chamber marker 150 starts in the measurement optical disc is in phase with the point at which the reaction chamber 400 starts, the reaction chamber 400 starts by detecting a point at which the chamber marker 150 starts. Know the point (phase) where it is. If the phase difference between the chamber marker 150 and the reaction chamber 400 is given in advance, the starting point (phase) of the reaction chamber 400 may be corrected by correcting the phase difference with respect to the starting point of the chamber marker 150. ) Can be identified.

한편, 도 15에서 RF 신호가 하강 후 상승하는 지점이 챔버 마커(150)가 끝나는 지점이며, 시간 폭 (t2 - t1)은 광학적 측정 장치의 타이머로 카운트하면 알 수 있다.Meanwhile, in FIG. 15, the point where the RF signal descends after rising is the point at which the chamber marker 150 ends, and the time width t2-t1 can be known by counting with a timer of the optical measuring device.

측정용 광디스크에 형성된 챔버 마커(150)와 반응 챔버(400)의 크기 비율은 이미 광학적 측정 장치에 입력되어 알고 있는 값(이 값을 측정용 광디스크의 트랙에 기억시켜두고 광픽업이 이 정보를 판독함으로써 광학적 측정 장치에 전달할 수 있다)이므로 반응 챔버(400)가 끝나는 지점(위상)도 알 수 있으며 반응 챔버(400)의 크기 폭도 계산할 수 있다.The ratio of the size of the chamber marker 150 and the reaction chamber 400 formed on the optical disk for measurement is already input to the optical measuring device and the known value (this value is stored in the track of the optical disk for measurement and the optical pickup reads this information. It can be delivered to the optical measuring device) so that the point (phase) where the reaction chamber 400 ends can be known, and the size width of the reaction chamber 400 can be calculated.

따라서, 측정용 광디스크 상의 반응 챔버(400)의 위치를 알기 위해서는 챔버 마커(150)가 시작되는 지점의 FG 신호의 카운트 번호와, 챔버 마커(150)가 시작되는 지점의 FG 신호의 상승 엣지(edge)로부터 챔버 마커(150)가 시작되는 엣지까지의 시간 t1과, 챔버 마커(150)가 끝나는 지점인 t2와, 챔버 마커(150)와 반응 챔버(400)의 상대적인 크기를 알면 반응 챔버(400)의 위치와 크기를 알 수 있다. 정확도를 높이기 위해서는 FG 상승 엣지와 하강 엣지를 구분하여 적용할 수도 있다.Accordingly, in order to know the position of the reaction chamber 400 on the measurement optical disk, the count number of the FG signal at the point where the chamber marker 150 starts and the rising edge of the FG signal at the point where the chamber marker 150 starts ), The time t1 from the edge of the chamber marker 150 to the edge of the chamber marker, the point t2 at which the chamber marker 150 ends, and the relative sizes of the chamber marker 150 and the reaction chamber 400 are known. Know the location and size of the. To improve accuracy, the FG rising edge and the falling edge may be applied separately.

반응 챔버(400)의 크기와 위치를 알고 있으므로 반응 챔버(400)의 중앙에서 레이저의 초점이 통과하도록 광픽업을 제어하면 반응 챔버(400) 내의 피검사 용액의 광반사량 또는 광흡수량을 측정할 수 있다.Since the size and position of the reaction chamber 400 are known, the optical pickup can be controlled so that the laser beam passes through the center of the reaction chamber 400 to measure the light reflection amount or the light absorption amount of the test solution in the reaction chamber 400. have.

반응 챔버(400)가 있는 곳을 피해서 반사층(102)이 있는 곳의 광 반사량을 측정한다. 따라서, 반응 챔버(400)에 수용된 피검사 용액의 광 투과율은, 피검사 용액을 투과한 다음 반사층(102)에서 반사되어 광픽업으로 되돌아온 광량을 반응 챔버(400)가 있지 않은 곳의 반사층(102)에서 반사된 광량으로 나누면 피검사 용액의 광 투과율을 계산할 수 있다.The amount of light reflection at the place where the reflective layer 102 is measured is avoided where the reaction chamber 400 is located. Therefore, the light transmittance of the solution under test contained in the reaction chamber 400 reflects the amount of light that has passed through the test solution and then is reflected by the reflective layer 102 and returned to the optical pickup. By dividing by the amount of light reflected by), the light transmittance of the solution under test can be calculated.

도 16 내지 도 20은 복수의 반응 챔버(400)가 형성된 경우의 반응 챔버(400)의 위치 및 각각의 반응 챔버(400)를 식별하는 방법을 설명한다. 도 16 내지 도 20은 도 12와 같이 90°간격으로 4개의 반응 챔버(400)가 설치된 경우에 대한 것이다.16 to 20 illustrate a position of the reaction chamber 400 and a method of identifying each reaction chamber 400 when a plurality of reaction chambers 400 are formed. 16 to 20 illustrate a case in which four reaction chambers 400 are installed at intervals of 90 ° as shown in FIG. 12.

측정용 광디스크가 회전하고 도 17의 화살표 ① 위치에서 포커싱 서보를 걸면 그 때의 광픽업의 RF 신호와 스핀들 모터에서 생성된 FG 신호는 도 16과 같다. FG 신호는 1회전에 18클럭으로 가정하였다. 측정용 광디스크에 반응 챔버(400)가 하나 설치된 경우에 대하여는 도 13 내지 도 15에 대한 설명 부분에서 이미 설명하였다. 그러나, 측정용 광디스크에 반응 챔버(400)가 복수로 설치된 경우에는 각각의 반응 챔버(400)를 구별할 필요가 있다. 이를 위하여 식별 마커(160)를 설치한다.When the optical disk for measurement is rotated and the focusing servo is applied at the arrow ① position in FIG. 17, the RF signal of the optical pickup and the FG signal generated by the spindle motor at that time are as shown in FIG. 16. The FG signal was assumed to be 18 clocks per turn. The case where one reaction chamber 400 is installed in the optical disk for measurement has already been described in the description of FIGS. 13 to 15. However, when a plurality of reaction chambers 400 are provided in the measurement optical disk, it is necessary to distinguish each reaction chamber 400. To this end, an identification marker 160 is installed.

반응 챔버(400) 1에 대응되는 챔버 마커(150) 1의 위치는 챔버 마커(150) 1의 시작 지점이 위치하는 FG 신호의 카운트 번호와, 해당 FG 신호의 상승 엣지로부터 챔버 마커(150) 1의 시작 지점까지의 타이머 카운트값으로 측정하며, 실제 챔버 마커(150) 길이에 대한 반응 챔버(400)의 길이로써 반응 챔버(400)의 시간 폭을 계산한다. 스핀들 모터가 1회전을 하면 챔버 마커(150) 1 내지 챔버 마커(150) 4에 대한 각각의 시작 위치를 모두 파악할 수 있고 챔버 마커(150) 상호간의 시간 간격도 모두 알 수 있다. The position of the chamber marker 150 1 corresponding to the reaction chamber 400 1 is the count number of the FG signal at which the starting point of the chamber marker 150 1 is located, and the chamber marker 150 1 from the rising edge of the FG signal. The time count of the reaction chamber 400 is calculated as the length of the reaction chamber 400 with respect to the actual chamber marker 150 length. When the spindle motor rotates once, each start position of the chamber markers 150 1 to 4 may be determined and all time intervals between the chamber markers 150 may be known.

식별 마커(160)로부터 챔버 마커(150) 1 및 챔버 마커(150) 4에 대한 시간 간격은 각각의 챔버 마커(150) 사이의 시간 간격의 절반이며, 그 순서는 챔버 마 커(150) 4 - 식별 마커(160) - 챔버 마커(150) 1 이기 때문에 이러한 시간 간격을 토대로 4개의 반응 챔버(400) 중 어느 것이 반응 챔버(400) 1인지 알 수 있다. The time interval from the identification marker 160 to the chamber marker 150 and the chamber marker 150 is half of the time interval between each chamber marker 150, and the sequence is the chamber marker 150-4. Since it is the identification marker 160-chamber marker 150 1, it is possible to know which of the four reaction chambers 400 is the reaction chamber 400 based on this time interval.

다음으로 광픽업의 제어 방법에 대하여 살펴본다.Next, the control method of the optical pickup will be described.

도 17의 점선 화살표 ②의 위치로 광픽업을 이동시킨다. 광학적 측정 장치에는 광픽업 이송을 위하여 슬레드 이송용 스테핑 모터를 사용하고 반응 챔버(400)의 반경 방향 위치는 이미 광학적 측정 장치에 기억되어 있거나, 측정용 광디스크에 저장되어 있기 때문에 정확히 점선 화살표 ②의 위치로 광픽업을 이동시킬 수 있다.The optical pickup is moved to the position of the dotted line arrow ② in FIG. The optical measuring device uses a sled transfer stepping motor for optical pickup transfer, and the radial position of the reaction chamber 400 is already stored in the optical measuring device or stored in the optical disk for measurement. The optical pickup can be moved to a location.

이와 같이 계산된 반응 챔버(400)의 시작 지점을 목표로 광 초점이 통과되도록 광픽업의 대물 렌즈에 스윕 개시 제어 신호를 보내더라도 광초점이 반응 챔버(400)를 정확하게 통과하지 못할 수 있다. 왜냐하면 광픽업 또는 대물 렌즈의 질량 관성으로 인하여 제어 신호에 응답하여 실제로 스윕되기까지 시간 지연이 존재하기 때문이다. 즉, 도 18을 참조하면 측정용 광디스크의 회전 속도에 비례하여 광픽업의 내외주 방향 이동 속도가 빨라야 하는데 광픽업은 소정의 질량을 가진 물체이므로 관성 때문에 제어 신호보다 늦게 움직인다.Even if the sweep start control signal is transmitted to the objective lens of the optical pickup so that the optical focus passes through the calculated starting point of the reaction chamber 400, the optical focus may not accurately pass through the reaction chamber 400. This is because there is a time delay before actually sweeping in response to the control signal due to the mass inertia of the optical pickup or the objective lens. That is, referring to FIG. 18, the moving speed of the optical pickup in and out of the optical pickup should be increased in proportion to the rotational speed of the measuring optical disk. However, since the optical pickup is an object having a predetermined mass, the optical pickup moves later than the control signal.

따라서, 반응 챔버(400)의 시작 지점을 지나친 후에 비로소 광픽업의 실제 움직임이 시작되면 반응 챔버(400)를 놓치게 되고 측정도 할 수 없게 되므로, 제어 신호와 픽업의 실제 움직임 간의 지연 시간(td)을 산출하여 제어 신호를 미리 보내야 한다.Therefore, when the actual movement of the optical pickup starts after passing the starting point of the reaction chamber 400, the reaction chamber 400 is missed and the measurement cannot be performed. Therefore, the delay time td between the control signal and the actual movement of the pickup. The control signal should be sent in advance.

그런데, 광픽업마다 제조 편차가 있고 온도나 환경에 의한 영향도 있기 때문 에 정확한 지연 시간 산출을 위해서는 광량 측정 전에 미리 광픽업의 지연 시간(td)을 측정해야 한다.However, because there is a manufacturing variation for each optical pickup and also due to temperature or environment, it is necessary to measure the delay time td of the optical pickup before measuring the quantity of light in order to accurately calculate the delay time.

지연 시간(td)은 결국 광픽업의 대물 렌즈의 스윕(상승) 제어 신호 시작점과 광초점이 반사면을 통과하여 반응 챔버(400)에 진입 개시하는 순간의 시간 차이므로 광픽업을 챔버 마커(150) 또는 반응 챔버(400)가 없는 순수한 미러면(도 17의 참조 부호 ③위치)으로 이동시킨 후 광픽업 상승 제어 신호를 보낸 순간부터 광초점이 미러면에 도달하여 RF 신호의 피크값이 출력되는 순간까지의 시간을 마이컴의 타이머로 카운트하면 측정할 수 있다(도 19 참조).Since the delay time td is the time difference between the start point of the sweep (rising) control signal of the objective lens of the optical pickup and the moment when the optical focus passes through the reflecting surface and enters the reaction chamber 400, the optical marker is selected from the chamber marker 150. ) Or the optical focus reaches the mirror surface from the moment the optical pickup rise control signal is sent after moving to the pure mirror surface (position ③ in FIG. 17) without the reaction chamber 400, and the peak value of the RF signal is output. The time until the moment can be measured by counting the timer of the microcomputer (see FIG. 19).

광픽업의 상승 제어 신호가 출력되는 시점에 지연 시간(td)을 보상해 주면 정확히 원하는 위치에 광초점을 통과시킬 수 있으므로 반응 챔버(400)의 광반사량 또는 광흡수량을 정확히 측정할 수 있다(도 20 참조).By compensating for the delay time td at the time when the rising control signal of the optical pickup is output, the optical focus can be passed at a precisely desired position, so that the light reflection amount or the light absorption amount of the reaction chamber 400 can be accurately measured (FIG. 20).

상술한 바와 같이 반응 챔버(400)의 광투과율은 반응 챔버(400)를 투과하여 광픽업으로 되돌아온 광량을 순수한 미러면(도 17의 참조 부호 ③위치)의 광반사량으로 나누어 구하는데, 광투과율의 측정 순서는 다음과 같다.As described above, the light transmittance of the reaction chamber 400 is obtained by dividing the amount of light that has passed through the reaction chamber 400 and returned to the optical pickup by the light reflectance of the pure mirror surface (position ③ in FIG. 17). The measurement sequence is as follows.

먼저, 스핀들 모터의 회전에 의해 생성되는 FG 신호를 타이머로 카운트하고, 광픽업을 챔버 마커(150)가 있는 반경 방향 위치(도 17의 참조 부호 ① 위치)로 이동시킨 후 포커스 서보를 작동시켜 챔버 마커(150)의 위치와 폭을 측정하여 반응 챔버(400)의 위치와 폭을 계산한다. 그리고, 광픽업을 미러면 위치(도 17의 참조 부호 ③위치)로 이동시켜 지연 시간(도 19의 td) 및 미러면의 광반사량을 측정한다.First, the FG signal generated by the rotation of the spindle motor is counted with a timer, and the optical pickup is moved to a radial position (reference position ① in FIG. 17) where the chamber marker 150 is located, and then the focus servo is operated to operate the chamber. The position and width of the marker 150 are measured to calculate the position and width of the reaction chamber 400. Then, the optical pickup is moved to the mirror surface position (reference? In FIG. 17) to measure the delay time (td in FIG. 19) and the light reflection amount of the mirror surface.

반응 챔버(400) 위치(도 17의 참조 부호 ②위치)에서 광픽업을 상승시켜 반응 챔버(400)에서의 광반사량을 측정하고 미러면의 광반사량과 비교하여 반응 챔버(400)의 광투과율을 계산한다.In the reaction chamber 400 position (ref. 2 in FIG. 17), the optical pickup is raised to measure the light reflection amount in the reaction chamber 400 and compared with the light reflection amount on the mirror surface to determine the light transmittance of the reaction chamber 400. Calculate

즉, 광픽업의 대물 렌즈를 상승 또는 하강시키는 제어 신호의 발생 시점 및 상기 제어 신호에 따라 상기 대물 렌즈가 실제로 동작될 때 발생하는 RF 신호의 발생 시점을 비교하여 상기 광픽업의 시간 지연량을 계산하고, 상기 시간 지연량을 보상한 시점에서 상기 대물 렌즈를 제어하여 상기 반응 챔버(400)를 판독한다.That is, the amount of time delay of the optical pickup is calculated by comparing the generation time of the control signal for raising or lowering the objective lens of the optical pickup and the generation time of the RF signal generated when the objective lens is actually operated according to the control signal. The objective chamber is controlled to read the reaction chamber 400 when the time delay amount is compensated.

도 22 내지 도 25는 캘리브레이션 방법을 설명한다. 수평축은 농도를 나타내고 수직축은 광흡수율을 나타낸다. 즉, 미리 입력된 시약 및 시료의 혼합 용액의 농도에 따른 광흡수율의 관계식에 따라 반응 챔버(400)를 판독한 광량에 대응하는 혼합 용액의 농도를 검출시, 광픽업으로 제1 캘리브레이션 챔버(500a) 및 제2 캘리브레이션 챔버(500b) 중 적어도 하나를 판독함으로써 상기 관계식을 보정한다.22 to 25 illustrate a calibration method. The horizontal axis represents concentration and the vertical axis represents light absorption. That is, when detecting the concentration of the mixed solution corresponding to the amount of light reading the reaction chamber 400 according to the relation of the light absorption rate according to the concentration of the mixed solution of the reagent and the sample input in advance, the first calibration chamber 500a by optical pickup. And the at least one of the second calibration chamber 500b to correct the relation.

도 22 및 도 23은 측정용 광디스크별로 표준 용액을 이용하여 캘리브레이션해야 하는 이유를 설명한 것이다. 표준 용액이라 함은 예를 들어 상대적으로 낮은 농도인 제1 농도로서 제1 캘리브레이션 챔버(500a)에 수용된 시료 및 시약의 혼합 용액 또는 제2 농도로 제2 캘리브레이션 챔버(500b)에 수용된 혼합 용액을 일컫는다. 22 and 23 illustrate a reason for calibrating by using a standard solution for each optical disk for measurement. The standard solution refers to, for example, a mixed solution of a sample and a reagent contained in the first calibration chamber 500a as a first concentration having a relatively low concentration, or a mixed solution contained in the second calibration chamber 500b at a second concentration. .

즉, 측정용 광디스크는 반사층(102) 재료의 양과 반사층(102)의 두께에 따라 반사율이 달라지기 때문에 측정용 광디스크별로 반사되는 광량의 편차가 존재하며, 광학적 측정 장치도 장치별로 특성이 다르기 때문에 반사되는 광량의 편차가 존재 한다. That is, since the reflectance varies depending on the amount of material of the reflective layer 102 and the thickness of the reflective layer 102, the optical disk for measurement has a variation in the amount of light reflected by the optical disk for measurement. There is a deviation of the amount of light.

이러한 이유로 시약의 농도 및 광흡수율에 관한 특성 그래프가 도 22와 같이 1차식인 경우, 2 개의 서로 다른 측정용 광디스크인 A Disc와 B Disc 에 대한 특성이 실제 원하는 특성 그래프와 다르게 수직축 방향의 오프셋(offset)이 발생하게 되며 더 심한 경우에는 기울기도 달라지게 된다.For this reason, when the characteristic graphs regarding the concentration of the reagent and the light absorption rate are linear as shown in FIG. 22, the characteristics of the two discs for measuring A Disc and B Disc are different from those of the actual desired characteristic graphs. offset) and, in more severe cases, the slope will vary.

또한 시약의 농도 및 광흡수율에 관한 특성 그래프가 도 23과 같이 2차식인 경우에도, 2 개의 서로 다른 측정용 광디스크인 A Disc와 B Disc 에 대한 특성이 실제 원하는 특성 그래프와 다르게 그림(2)와 같이 A Disc와 B Disc에 대한 특성이 실제 원하는 특성 그래프와 다르게 수직축 방향의 오프셋(offset)이 발생하게 되며 더 심한 경우에는 기울기도 달라지게 된다.In addition, even when the characteristic graphs regarding the concentration of the reagent and the light absorption rate are secondary, as shown in FIG. Similarly, the characteristics of the A Disc and the B Disc are different from the actual desired characteristic graphs, and an offset occurs in the vertical axis direction, and in a more severe case, the slope is changed.

따라서, 전문가를 위한 측정용 광디스크와 같이 좀더 정확한 측정을 위해서는 캘리브레이션하는 과정이 필요하다.Therefore, a calibration process is required for more accurate measurements, such as optical discs for measurement for professionals.

도 21은 광학적 측정 장치에서 흡광도를 얻는 방법을 설명한 것이다. 미러면에서의 반사율과 캘리브레이션 챔버 영역의 반사율을 측정하기 위하여 미러면 영역 및 캘리브레이션 챔버 영역에서 광픽업을 스윕(sweep)하고 그 때의 반사율을 얻어 흡광도를 계산한다.21 illustrates a method of obtaining absorbance in an optical measuring device. In order to measure the reflectance on the mirror surface and the reflectance of the calibration chamber region, the optical pickup is swept from the mirror surface region and the calibration chamber region, and then the reflectance is obtained to calculate the absorbance.

캘리브레이션 챔버의 흡광도에 대하여 다음의 수학식이 성립한다.The following equation holds for the absorbance of the calibration chamber.

캘리브레이션 챔버의 흡광도 = (미러면의 반사율 - 캘리브레이션 챔버의 반사율) / (미러면의 반사율)Absorbance of the calibration chamber = (reflectivity of the mirror side-reflectivity of the calibration chamber) / (reflectance of the mirror surface)

이와 같은 방법으로 낮은 농도인 제1 농도의 표준 용액이 수용된 제1 캘리브레이션 챔버(500a)에 대하여 광픽업을 스윕하여 제1 농도의 표준 용액의 흡광량(ABS_L)을 구한다. 이를 높은 농도인 제2 농도의 표준 용액이 수용된 제2 캘리브레이션 챔버(500b)에 대하여 광픽업을 스윕하여 제2 농도의 표준 용액의 흡광량(ABS_H)을 구한다.In this manner, the optical pickup is swept from the first calibration chamber 500a containing the low concentration of the first standard solution to obtain the absorbance amount ABS_L of the standard solution of the first concentration. The optical pickup is swept from the second calibration chamber 500b containing the high concentration of the second concentration standard solution to obtain the absorbance amount ABS_H of the standard solution of the second concentration.

다음의 표 1 은 농도에 따른 흡광도 그래프가 2차식의 형태를 갖는 시약으로 검사할 때 사용하기 위한 테이블이다. Table 1 below is a table for use when the absorbance graph according to the concentration is tested with a reagent having a secondary form.

Figure 112009025825612-PAT00001
Figure 112009025825612-PAT00001

즉, 앞에서 구한 낮은 농도인 제1 농도의 표준 용액의 흡광량과 높은 농도인 제2 농도의 표준 용액의 흡광량을 각각 시약의 낮은 농도의 참고 흡광량(REF_L)과 높은 농도의 흡광량(REF_H)과 비교하여, 그 조건에 맞는 기울기 값을 얻는다. That is, the absorbance of the standard solution of the first concentration, which is the low concentration, and the absorbance of the standard solution of the second concentration, which are the above-mentioned concentrations, are determined as the reference absorbance amount of the low concentration of the reagent (REF_L) and the absorbance amount of the high concentration (REF_H, respectively). ), And the slope value corresponding to the condition is obtained.

조건에 부합되는 기울기 값을 얻은 후, 낮은 농도의 표준 용액의 흡광량(ABS_L)과 높은 농도의 표준 용액의 흡광량(ABS_H)을 이용하여 온전한 2차식을 얻을 수 있다. After obtaining a gradient value that satisfies the condition, an intact quadratic equation can be obtained using the absorbance amount of the low concentration standard solution (ABS_L) and the high concentration standard solution (ABS_H).

농도에 따른 흡광도가 1차의 형태를 갖는 시약을 검사할 때는 표 1과 같은 테이블 없이, 낮은 농도의 표준 용액의 흡광량과 높은 농도의 표준 용액의 흡광량만으로도 기울기와 오프셋(offset)을 알아낼 수 있으므로 온전한 1차 함수를 얻을 수 있다. When examining reagents having a primary absorbance according to concentration, the slope and offset can be determined only by the absorbance of the low concentration standard solution and the high concentration of the standard solution without the table shown in Table 1. So we can get a complete linear function.

도 24 및 도 25는 이와 같은 방법으로 구해진 참고 검량선과 실제 측정된 각 농도의 흡광량을 비교한 그래프이다. 24 and 25 are graphs comparing the absorbance of each concentration measured with the reference calibration curve obtained by the above method.

도 24는 농도에 따른 흡광도가 1차식의 형태를 갖는 것으로, 실선이 실제 측정된 흡광량이고 점선이 참고 검량선을 통해 계산한 흡광량이다. 두 선을 비교함으로써 실제 측정을 통해 얻은 흡광량과 참고 검량선을 통해 얻은 흡광량이 거의 일치함을 확인할 수 있다. FIG. 24 shows the absorbance according to the concentration in the form of a linear equation, where the solid line is the absorbance actually measured and the dotted line is the absorbance calculated through the reference calibration curve. By comparing the two lines, it can be seen that the absorbance obtained through the actual measurement and the absorbance obtained through the reference calibration curve are almost identical.

도 25는 농도에 따른 흡광도가 2차식의 형태를 갖는 것으로, 실선이 실제 측정된 흡광량이고 점선이 참고 검량선을 통해 얻은 흡광량이다. 이 또한 두 선이 거의 일치하고 있음을 알 수 있다.FIG. 25 shows the absorbance according to the concentration in the form of a quadratic formula, in which a solid line is actually an absorbed amount measured and a dotted line is an absorbed amount obtained through a reference calibration curve. This also shows that the two lines are almost identical.

도 26는 본 발명의 광학적 측정 장치의 기본 구조를 도시한 분해 사시도이다. 이를 참조하면, 광학정 측정 장치는 메인 프레임(10)과, 메인 프레임(10)의 상부에 결합되는 상부 케이스(70)와, 광학적 측정 장치 내부로 측정용 광디스크(D)를 운반하기 위한 트레이(60)와, 측정용 광디스크(D)에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하기 위한 광픽업(50)을 구비하고 있다. 상기 트레이(60)의 상면에는 측정용 광디스크(D)가 안착되는 디스크 안착면(62)이 형성되어 있으며, 그 전단부에는 도어(61)가 결합되어 있다. Fig. 26 is an exploded perspective view showing the basic structure of the optical measuring device of the present invention. Referring to this, the optical tablet measuring device includes a main frame 10, an upper case 70 coupled to an upper portion of the main frame 10, and a tray for transporting the optical disk D for measurement into the optical measuring device ( 60) and an optical pickup 50 for recording information on the measurement optical disk D or reproducing the recorded information. On the upper surface of the tray 60, a disk seating surface 62 on which the optical disk D for measurement is mounted is formed, and the door 61 is coupled to the front end thereof.

또한, 상기 트레이(60)에는 광픽업(50)이 측정용 광디스크(D)에 억세스할 수 있도록 중공부(63)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 메인 프레임(10)의 전단부에는 전면 패널(15)이 결합되어 있으며, 이 전면 패널(15)에는 트레이(60)가 출입할 수 있도록 개구(16)가 형성되어 있다. In addition, the tray 60 is provided with a hollow portion 63 so that the optical pickup 50 can access the optical disk D for measurement. In addition, the front panel 15 is coupled to the front end of the main frame 10, and the front panel 15 is formed with an opening 16 to allow the tray 60 to enter and exit.

상기 트레이(60)에 의해 운반된 측정용 광디스크(D)는 스핀들 모터(30)의 상부에 설치된 턴테이블(40)에 안착된다. 상기 턴테이블(40)은 스핀들 모터(30)의 회전축에 결합되어 이 회전축과 함께 회전하면서 측정용 광디스크(D)를 회전시키게 된다. 상기 스핀들모터(30)는 메인 프레임(10)에 결합된 픽업데크(20)에 설치되어 있으며, 또한 이 픽업데크(20)에는 상기 광픽업(50)이 측정용 광디스크(D)의 반경 방향으로 이동가능하도록 설치되어 있다. The measurement optical disk D carried by the tray 60 is seated on the turntable 40 installed on the upper side of the spindle motor 30. The turntable 40 is coupled to the rotary shaft of the spindle motor 30 to rotate with the rotary shaft to rotate the optical disk for measurement (D). The spindle motor 30 is installed in the pickup deck 20 coupled to the main frame 10, and the pickup deck 20 has the optical pickup 50 in the radial direction of the optical disc D for measurement. It is installed to be movable.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

도 1은 혈액에서 혈구를 분리한 후 혈장에 있는 포도당의 농도를 측정한 스펙트럼이다.1 is a spectrum measuring the concentration of glucose in plasma after separating blood cells from the blood.

도 2는 혈당의 농도 및 광반사량의 선형성을 보인 그래프이다.2 is a graph showing the linearity of blood glucose concentration and light reflection amount.

도 3은 측정용 광디스크의 일 실시예를 도시한 평면도이다. 3 is a plan view showing an embodiment of an optical disk for measurement.

도 4는 측정용 광디스크의 단면을 도시한 측단면도이다. 4 is a side cross-sectional view showing a cross section of the optical disk for measurement.

도 5 내지 도 10은 시약 챔버, 시료 챔버, 반응 챔버, 제1 캘리브레이션 챔버, 제2 캘리브레이션 챔버의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.5 through 10 are plan views illustrating various embodiments of a reagent chamber, a sample chamber, a reaction chamber, a first calibration chamber, and a second calibration chamber.

도 11은 스핀들 모터의 양방향 회전이 가능한 광학적 측정 장치에서 혼합 과정을 설명한다.11 illustrates a mixing process in an optical measuring device capable of bidirectional rotation of a spindle motor.

도 12는 챔버 마커 및 식별 마커를 도시한 평면도이다. 12 is a plan view illustrating a chamber marker and an identification marker.

도 13 내지 도 15은 반응 챔버의 위치 검출 방법을 설명한다.13 to 15 illustrate a method for detecting a position of a reaction chamber.

도 16 내지 도 20은 복수의 반응 챔버가 형성된 경우의 반응 챔버의 위치 및 각각의 반응 챔버를 식별하는 방법을 설명한다.16-20 illustrate the location of reaction chambers and the method of identifying each reaction chamber when a plurality of reaction chambers are formed.

도 21은 광학적 측정 장치에서 흡광도를 얻는 방법을 설명한 것이다.21 illustrates a method of obtaining absorbance in an optical measuring device.

도 22 내지 도 25는 캘리브레이션 방법을 설명한다.22 to 25 illustrate a calibration method.

도 24 및 도 25는 이와 같은 방법으로 구해진 참고 검량선과 실제 측정된 각 농도의 흡광량을 비교한 그래프이다.24 and 25 are graphs comparing the absorbance of each concentration measured with the reference calibration curve obtained by the above method.

도 26는 본 발명의 광학적 측정 장치의 기본 구조를 도시한 분해 사시도이다.Fig. 26 is an exploded perspective view showing the basic structure of the optical measuring device of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

101...기판 102...반사층101 ... substrate 102 ... reflective layer

103...접착층 104...투과층103 ... adhesive layer 104 ... transparent layer

110...주입구 112...스톱 밸브(stop valve)110 ... Inlet 112 ... Stop valve

115...저장부 130...에어 벤트(air vent)115 storage 130 air vent

140...미터링부(metering portion) 150...챔버 마커(chamber)140 ... metering portion 150 ... chamber marker

160...식별 마커 200...시료 챔버(sample chamber)160 ... identification marker 200 ... sample chamber

300...시약 챔버(reagent chamber)300 ... reagent chamber

400...반응 챔버(mixing & detection chamber)400 ... mixing & detection chamber

490...디텍트부(detect portion)490 Detecting portion

500a...제1 캘리브레이션 챔버(a first calibration chamber)500a ... a first calibration chamber

500b...제2 캘리브레이션 챔버500b ... second calibration chamber

Claims (15)

측정용 시료를 수용하는 시료 챔버;A sample chamber containing a sample for measurement; 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버;A reagent chamber containing a reagent comprising a dye precursor that is discolored when reacting with the sample or a phosphor that is fluorescent when reacting with the sample; 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되며, 광픽업으로 판독되는 반응 챔버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.A reaction chamber which becomes a mixing space of a sample supplied from the sample chamber and a reagent supplied from the reagent chamber and is read by optical pickup; Optical disk for measurement comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 회전시 발생하는 원심력에 의하여 상기 시료 및 상기 시약이 상기 시료 챔버 또는 상기 시약 챔버로부터 상기 반응 챔버로 공급되도록, 상기 반응 챔버는 상기 시료 챔버 및 상기 시약 챔버의 외주 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.The reaction chamber is disposed on the outer circumferential side of the sample chamber and the reagent chamber so that the sample and the reagent are supplied from the sample chamber or the reagent chamber to the reaction chamber by centrifugal force generated during rotation. Optical disc. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시료 챔버 또는 상기 시약 챔버는,The sample chamber or the reagent chamber, 상기 시료 챔버 또는 상기 시약 챔버의 내주 측 일단부에 개구되어 상기 시 료 또는 상기 시약이 주입되는 주입구와, An injection hole which is opened at one end of an inner circumferential side of the sample chamber or the reagent chamber and in which the sample or the reagent is injected; 상기 시료 또는 상기 시약이 저장되는 저장부와, A storage unit for storing the sample or the reagent; 상기 주입구 및 상기 저장부가 연결되는 위치에 마련되는 것으로 상기 저장부에 대하여 두께 단차를 갖도록 형성되어 상기 시료 또는 상기 시약이 상기 주입구 방향으로 역류되는 것을 방지하는 스톱 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.It is provided at a position where the inlet and the reservoir is connected to have a thickness step with respect to the reservoir, characterized in that it comprises a stop valve for preventing the sample or the reagent from flowing back toward the inlet Optical disc. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시료 챔버, 상기 시약 챔버 및 상기 반응 챔버 중 적어도 하나는 대기 중으로 개구된 에어 벤트를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.And at least one of the sample chamber, the reagent chamber and the reaction chamber has an air vent open to the atmosphere. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제1 농도의 표준 용액을 수용하는 제1 캘리브레이션 챔버 및 제2 농도의 표준 용액을 수용하는 제2 캘리브레이션 챔버 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.And at least one of a first calibration chamber containing a standard solution of a first concentration and a second calibration chamber containing a standard solution of a second concentration. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 기판과,Substrate, 상기 광픽업에서 출사된 광을 반사하는 반사층과, A reflective layer reflecting light emitted from the optical pickup; 상기 광을 투과하며 상기 시료 챔버, 상기 시약 챔버 및 상기 반응 챔버가 형성되는 투과층과, A transmission layer that transmits the light and is formed with the sample chamber, the reagent chamber, and the reaction chamber; 상기 반사층 및 상기 투과층을 접착시키는 접착층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.And an adhesive layer for adhering the reflective layer and the transmissive layer. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 반응 챔버의 위치를 검출할 수 있도록 상기 반사층의 광 반사량에 변화를 주는 챔버 마커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.And a chamber marker for changing a light reflection amount of the reflective layer to detect a position of the reaction chamber. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 복수로 마련되는 상기 반응 챔버를 서로 식별하기 위하여 상기 챔버 마커 사이에 마련되는 식별 마커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정용 광디스크.And an identification marker provided between the chamber markers to identify the plurality of reaction chambers provided with each other. 측정용 시료를 수용하는 시료 챔버와, 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버와, 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되는 반응 챔버가 표면에 형성된 측정용 광디스크를 회전시키는 스핀들 모터;A reagent chamber containing a sample chamber containing a sample for measurement, a dye precursor that discolors when reacting with the sample, or a fluorescent substance that reacts with the sample, and a phosphor that reacts with the sample; a sample supplied from the sample chamber and the reagent; A spindle motor for rotating a measurement optical disk having a reaction chamber formed on a surface thereof, the reaction chamber serving as a mixing space of reagents supplied from the chamber; 상기 측정용 광디스크의 회전에 따라 상기 반응 챔버에서 상기 시료 및 상기 시약이 혼합되어 반응할 때, 상기 반응 챔버의 색 변화를 판독하는 광픽업;An optical pickup for reading a color change of the reaction chamber when the sample and the reagent are mixed and reacted in the reaction chamber as the measurement optical disk rotates; 상기 광픽업의 광신호를 분석함으로써 상기 시료의 측정 데이터를 획득하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.A control unit obtaining measurement data of the sample by analyzing the optical signal of the optical pickup; Optical measuring device comprising a. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 측정용 광디스크는 광 반사량에 변화를 주는 챔버 마커를 구비하고,The measuring optical disk has a chamber marker for changing the amount of light reflection, 상기 스핀들 모터는 회전시 FG 신호를 출력하는 홀 소자(hall sensor)를 구비하며,The spindle motor has a hall sensor for outputting the FG signal when rotating, 상기 광픽업은 상기 광디스크에서 반사된 광을 입수하며 그 광량에 따라 RF 신호를 출력하는 PDIC(Photo Diode IC)를 구비하고,The optical pickup includes a photo diode IC (PDIC) that receives the light reflected from the optical disk and outputs an RF signal according to the amount of light. 상기 제어부는 상기 챔버 마커를 판독한 RF 신호 및 상기 FG 신호를 비교하여 상기 반응 챔버의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.The controller compares the RF signal reading the chamber marker with the FG signal to detect the position of the reaction chamber. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 측정용 광디스크는 복수로 마련되는 상기 반응 챔버를 서로 식별하기 위하여 상기 챔버 마커 사이에 식별 마커를 구비하고,The measuring optical disk includes an identification marker between the chamber markers to identify the reaction chambers provided in plural from each other, 상기 제어부는 상기 챔버 마커를 판독한 RF 신호와 상기 식별 마커를 판독한 RF 신호와 상기 FG 신호를 비교하여 서로 다른 반응 챔버를 식별하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.And the control unit compares the RF signal reading the chamber marker with the RF signal reading the identification marker and the FG signal to identify different reaction chambers. 측정용 시료를 수용하는 시료 챔버와, 상기 시료와 반응시 변색되는 염료 전구체 또는 상기 시료와 반응시 형광색을 띄는 형광체를 포함하는 시약을 수용하는 시약 챔버와, 상기 시료 챔버에서 공급된 시료 및 상기 시약 챔버에서 공급된 시약의 혼합 공간이 되는 반응 챔버가 표면에 형성된 측정용 광디스크를 스핀들 모터로 회전시키는 단계;A reagent chamber containing a sample chamber containing a sample for measurement, a dye precursor that discolors when reacting with the sample, or a fluorescent substance that reacts with the sample, and a phosphor that reacts with the sample; a sample supplied from the sample chamber and the reagent; Rotating the optical disk for measurement on the surface of the reaction chamber, which becomes a mixing space of reagents supplied from the chamber, with a spindle motor; 상기 측정용 광디스크의 회전에 따라 상기 반응 챔버에서 상기 시료 및 상기 시약이 혼합되어 반응할 때, 상기 반응 챔버의 색 변화를 광픽업으로 판독하는 단계;Reading a color change of the reaction chamber by an optical pickup when the sample and the reagent are mixed and reacted in the reaction chamber as the measurement optical disk rotates; 상기 광픽업의 광신호를 분석함으로써 상기 시료의 측정 데이터를 획득하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 방법.Acquiring measurement data of the sample by analyzing the optical signal of the optical pickup; Optical measurement method comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 측정용 광디스크는 광 반사량에 변화를 주는 챔버 마커와 복수로 마련되는 상기 반응 챔버를 서로 식별하기 위하여 상기 챔버 마커 사이에 식별 마커를 구비하고,The measuring optical disk includes an identification marker between the chamber marker for changing the amount of light reflection and the chamber marker to identify the plurality of reaction chambers provided with each other. 상기 스핀들 모터는 회전시 FG 신호를 출력하는 홀 소자(hall sensor)를 구비하며,The spindle motor has a hall sensor for outputting the FG signal when rotating, 상기 광픽업은 상기 광디스크에서 반사된 광을 입수하며 그 광량에 따라 RF 신호를 출력하는 PDIC(Photo Diode IC)를 구비하고,The optical pickup includes a photo diode IC (PDIC) that receives the light reflected from the optical disk and outputs an RF signal according to the amount of light. 상기 챔버 마커를 판독한 RF 신호와 상기 식별 마커를 판독한 RF 신호와 상기 FG 신호를 비교하여 상기 반응 챔버의 위치를 검출하고 서로 다른 반응 챔버를 식별하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 방법.And comparing the RF signal reading the chamber marker with the RF signal reading the identification marker and the FG signal to detect the position of the reaction chamber and identify different reaction chambers. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 광픽업의 대물 렌즈를 상승 또는 하강시키는 제어 신호의 발생 시점 및 상기 제어 신호에 따라 상기 대물 렌즈가 실제로 동작될 때 발생하는 RF 신호의 발생 시점을 비교하여 상기 광픽업의 지연 시간을 계산하고, Calculating a delay time of the optical pickup by comparing a generation time of a control signal for raising or lowering an objective lens of the optical pickup and a generation time of an RF signal generated when the objective lens is actually operated according to the control signal, 상기 지연 시간을 보상한 시점에서 상기 대물 렌즈를 제어하여 상기 반응 챔버를 판독하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 방법.And reading out the reaction chamber by controlling the objective lens at the time point when the delay time is compensated. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 측정용 광디스크는 제1 농도의 표준 용액을 수용하는 제1 캘리브레이션 챔버 및 제2 농도의 표준 용액을 수용하는 제2 캘리브레이션 챔버 중 적어도 하나를 더 포함하고,The measuring optical disk further comprises at least one of a first calibration chamber containing a standard solution of a first concentration and a second calibration chamber containing a standard solution of a second concentration, 미리 입력된 상기 혼합 용액의 농도에 따른 광 흡수율의 관계식에 따라 상기 반응 챔버를 판독한 광량에 대응하는 상기 혼합 용액의 농도를 검출시, 상기 광픽업으로 상기 제1 캘리브레이션 챔버 및 상기 제2 캘리브레이션 챔버 중 적어도 하나를 판독함으로써 상기 관계식을 보정하는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 방법.The first calibration chamber and the second calibration chamber are detected by the optical pickup upon detecting the concentration of the mixed solution corresponding to the amount of light from which the reaction chamber is read according to a relation of light absorption rate according to the concentration of the mixed solution previously input. Correcting the relationship by reading at least one of the optical measurement methods.
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