KR101530938B1 - 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진단정보부 및 시료부를 포함하는 바이오 키트; 및 발광부, 분광부, 이미지센서, 및 오차보정/리드부를 포함하는 리더기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치에 관한 것이다.

Description

오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치{Light-sensing sensor device with error correction function}
본 발명은 사람이나 동물의 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물 등의 체액을 이용하여 각종 질병, 질환, 또는 호르몬의 변화를 이미지센서로 측정하는 광센싱 리더장치에 관한 것이다.
이 때, 이미지센서에 내장된 LED 칩의 광전변환효율을 나타내는 wall plug efficiency (WPE)는 하기 수학식 1과 같이 LED chip 내부에서 carrier 주입, 광생성, 광추출 과정에 따른 세부적인 효율로 분리해서 표현할 수 있다.
(수학식 1)
Figure 112013102015647-pat00001
단, ηvolatage, ηinj, ηrad, ηextract 는 각각 전압 효율, 전하 주입 효율, 발광 효율, 광추출 효율임.
또한, 광전전환효율에 있어서, 광자가 전자로 전환되는 과정에서 손실이 클 경우에는 내부양자효율(IQE: internal quantum efficiency)과 외부양자효율(EQE: external quantum efficiency)을 구별하는데, 내부양자효율은 LED 칩으로 주입된 전하 중에서 광을 생성하는 비율을 의미하고 외부양자효율은 LED 칩으로 주입된 전하에서 LED 광으로 방출되는 비율을 의미한다.
이 때, 내부양자효율과 외부양자효율는 하기 수학식 2와 같은 관계를 가진다.
(수학식 2)
Figure 112013102015647-pat00002
상기 수학식 2에 표시된 바와 같이, 외부양자효율은 내부양자효율과 LEE(Light Extraction Efficiency)의 곱으로 주어지는데, 내부양자효율은 주로 LED 에피 구조의 품질과 관련된 효율이고 LEE는 LED 칩 구조에서 빛이 외부로 방출되는 효율이다.
외부양자효율은 인가 전류에 대한 광출력의 비를 통해 실험적으로 측정이 가능한 양이다. 하지만, 외부양자효율의 측정 결과로부터 내부양자효율과 LEE를 분리해 낼 수는 없다. 일반적으로 내부양자효율은 LED 에피의 품질, LEE는 LED 칩의 특성을 반영한다고 볼 수 있으므로, LED 칩의 효율을 향상시키기 위한 연구개발의 방향을 잡기 위해서는 내부양자효율과 LEE를 분리해서 평가할 수 있어야 한다.
이미지센서에서 빛을 디지털정보로 변환하는 과정은 통상적으로 다음과 같다.
Figure 112013102015647-pat00003
(수학식 3)
Quantum Efficiency = e / ph = e / lux * m2 * sec
Conversion Gain = uV / e
Sensitivity = ( Q.E * C.E ) * photodiode area = uV / lux * sec
( Fill Factor : Pixel 면적에 대한 수광 영역(PD)의 면적 비를 의미함)
이미지센서의 감도(sensitivity)는 양자효율과 컨버젼게인의 곱으로 구할 수 있다.
또한, 이미지센서의 품질에 영향을 미치는 요소로서, resolution, Pixel size, Pixel type Fill factor, Quantum efficiency, conversion gain, sensitivity, saturation level, dynamic range, image lag, black level, dark signal, temporal noise, FPN, cross talk 등이 있다.
통상적인 이미지센서 Test는 PTC(Photon transfer curve) test, White test, Dark chamber test, Color noise test 등이 있다.
최근 과학기술의 발전으로 각종 암, 감염성 질환, 성 매개 질병, 여성호로몬 변화 진단, 심장 질환 등의 건강정보를 측정하는 진단키트는 인간의 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물 등의 체액을 시료로 이용하여 정성 및 정량적 분석법을 이용하여 분석하는 것이 가능하게 되었다.
사람이 어떠한 질병이나 질환에 걸리게 되면 인체 내부에 이상과 변화가 생기고 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물 등에 이러한 이상정보가 포함되는데, 이상정보가 포함된 생체분비물을 시료로 하여 진단시약에 검사하여 질병, 질환 등을 1차적으로 확인하는 정성분석법을 이용할 수 있다.
정성분석법이란 일반적으로 진단시약이 도포된 바이오 키트에 뇨, 혈액, 타액 등의 생체분비물을 소량 투입하여 진단시약의 시각적 변화를 육안으로 확인하는 방법으로 이때 각 질병, 질환의 발병 유무만을 확인할 수 있으며, 진단시약의 시각적 변화를 좀 더 세분화하여 농도변화를 측정하거나 2개 이상의 진단시약을 이용하여 변화를 측정하여 질병, 질환의 진행정도를 측정하는 방법을 정량분석법이라고 한다.
이 때, 각 바이오 키트는 하나의 질병, 질환을 측정하는데 이용되는 것으로서 도포된 진단시약과 투여하는 생체분비물체액이 각각 정해져 사용할 수 있게 되며, 다수의 질병, 질환을 진단하기 위해서는 각각의 질병, 질환에 대응하는 바이오 키트를 사용하여 적용할 수 있다.
이와 관련된 기술로서, 한국등록특허 제1323373호의 디지털 멀티리더기에 분석대상 질병에 따른 진단스트립을 내삽시켜 음성 또는 양성반응을 판독하도록 진단스트립으로부터 진단정보를 추출하는 스트립리드부와 상기 스트립리드부로부터 받은 진단정보를 디지털 정보로 변환하고 이를 근거로 건강정보를 분석 및 진단하는 제어분석부와 상기 분석된 건강정보를 표시 및 출력하는 디스플레이부를 포함하여 구성되는 휴대용 디지털멀티리더기에 있어서, 진단스트립으로부터 진단정보를 추출하는 스트립리드부는 삼색광을 발광하는 발광부와 발광부에서 발원한 삼색광을 분산시키는 분광부와 분광부에서 분산시킨 삼색광에 진단스트립의 건강정보를 리드하는 수광부를 포함하는 구성으로 제공되고, 진단스트립은 한 가지 질병에 대하여 2 가지 이상의 항원 항체에 대한 양성반응을 판독 가능하도록 바이오스트립이 1개의 C(Control)라인과 2개 이상의 테스트 라인(T1, T2)을 판독할 수 있는 정보를 갖고, 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물 중에서 선택되는 검사시료가 채취되어 제공되며, 진단스트립이 디지털 멀티리더기 내부로 내삽되어 거치되면 스트립리드부의 분광부와 수광부 사이에 진단스트립의 바이오스트립이 끼워지는 구조를 이루며 삼색광이 바이오스트립에 조사 및 반사되어 바이오스트립에 반사된 삼색광의 농도가 수광부에서 수집되는 수단에 의해 진단스트립의 정보를 리드할 수 있도록 제공되는 것을 특징으로 하는 휴대용 디지털멀티리더기가 제시된 바 있다.
그러나 종래기술은 상기 진단스트립의 진단정보를 리드하는 과정에서 진단스르립에서 반사되는 광 외에 다른 부분에서 반사되는 빛도 감지됨으로써, 오차가 발생하여 해당 질병에 대한 판정 결과가 다르게 나타나는 문제점이 있다.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 광센싱 리더장치의 개발이 필요한 실정이다.
한국등록특허 제1323372호 (2013.10.23)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 진단정보를 리드하는 과정에서 발생하는 오차를 보정할 수 있는 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는 일면 중심부에 질병의 항원 항체에 대한 양성반응을 판독하기 위한 진단정보가 표시되는 C라인(111)과 T라인(112) 및 상기 C라인(111)과 T라인(112)의 외측에 위치하는 무반응라인(113)이 각각 형성되는 진단정보부(110), 및 일면 테두리에 상기 진단정보부(110)로 전달되는 시료가 주입되는 주입구(121)가 형성되는 시료부(120)를 포함하는 바이오 키트(100); 및 상기 바이오 키트(100)가 내부에 삽입되며, 내부에 광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 각각 판별하기 위한 컬러 스케일 마크(211)와 해상도 마크(212)가 각각 형성되며, 내부에 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 분산하는 분광부(230), 내부에 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)에서 각각 반사된 제1반사광원, 제2반사광원, 제3반사광원이 축적되는 이미지센서(240), 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제1반사광원과 제2반사광원을 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 상기 제3반사광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 상기 제3반사광원을 리드하여 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드하되, 상기 무반응라인(113)에서 양성반응이 나타나면 에러코드가 발생하는 오차보정/리드부(250)를 포함하는 리더기(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리더기(200)는 내부에 상기 광원이 상기 바이오 키트(100)에 도달한 입사각과 반사각을 각각 판별하기 위한 회절 마크(213)가 더 형성되며, 상기 분광부(230)는 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 회절 마크(213)로도 분산하며, 상기 이미지센서(240)는 상기 회절 마크(213)에서 반사된 제4반사광원이 더 축적되며, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 제4반사광원이 상기 이미지센서(240)에 도달된 도달각을 리드하여 상기 도달각이 수직하지 않은 경우 상기 도달각이 수직하도록 상기 입사각과 반사각을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리더기(200)는 내부에 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량을 설정하는 광량설정부(260), 및 내부에 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량을 검출하여 상기 광량설정부(260)에서 설정된 광량으로 보정하는 광량보정부(270)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리더기(200)는 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3반사광원의 색상코드를 설정하는 색상코드설정부(280), 및 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3반사광원의 색상코드를 검출하여 상기 색상코드설정부(280)에서 설정된 색상코드로 보정하는 프로브카드(290)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바이오 키트(100)는 상기 시료부(120)에 상기 바이오 키트(100)의 삽입방향이 표시되는 삽입마크(122)와 상기 바이오 키트(100)의 종류를 식별하기 위한 QR코드(123)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는 상기 리더기(200)의 내부에 설치되며 상기 리더기(200)의 내부 온도/습도를 측정하여 일정한 온도/습도로 유지시키는 온도/습도센서(300); 상기 리더기(200)의 일면에 설치되며 상기 오차보정/리드부(250)에서 리드된 상기 바이오 키트(100)의 진단정보가 디스플레이(400)되는 디스플레이(400); 상기 리더기(200)의 타면에 설치되며 상기 바이오 키트(100)의 진단정보가 저장되는 메모리(500); 및 상기 리더기(200)의 타면에 상기 메모리(500)와 일정간격 이격되게 설치되며 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 외부로 전송하기 위한 통신모듈(600);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치는 일면 중심부에 질병의 항원 항체에 대한 양성반응을 판독하기 위한 진단정보가 표시되는 C라인과 T라인 및 상기 C라인과 T라인의 외측에 위치하는 무반응라인이 각각 형성되는 진단정보부, 및 일면 테두리에 상기 진단정보부로 전달되는 시료가 주입되는 주입구가 형성되는 시료부를 포함하는 바이오 키트; 및 상기 바이오 키트가 내부에 삽입되며, 내부에 광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 각각 판별하기 위한 컬러 스케일 마크와 해상도 마크가 각각 형성되며, 내부에 발광부에서 발생하는 광원을 상기 컬러 스케일 마크, 해상도 마크, 바이오 키트로 분산하는 분광부, 내부에 상기 컬러 스케일 마크, 해상도 마크, 바이오 키트에서 각각 반사된 제1반사광원, 제2반사광원, 제3반사광원이 축적되는 이미지센서, 내부에 상기 이미지센서에 축적된 제1반사광원과 제2반사광원을 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 상기 제3반사광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 상기 제3반사광원을 리드하여 상기 바이오 키트의 진단정보를 리드하되, 상기 무반응라인에서 양성반응이 나타나면 에러코드가 발생하는 오차보정/리드부를 포함하는 리더기;를 포함하여 구성됨으로써, 오차보정/리드부가 제1반사광원과 제2반사광원을 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 제3반사광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 제3반사광원을 리드하여 바이오 키트의 진단정보를 리드하여, 진단정보를 리드하는 과정에서 발생하는 오차를 보정할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치는 오차보정/리드부가 바이오 키트에서 반사된 제3반사광원만 리드하여 바이오 키트의 진단정보를 리드함으로써, 바이오 키트의 다른 부분에서 반사되는 리드하지 않아 진단정보의 오차 발생 확률을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치의 블록구성도
도 2는 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치의 분해도
도 4는 본 발명에 따른 컬러 스케일 마크의 확대도
도 5는 본 발명에 따른 해상도 마크의 확대도
도 6은 본 발명에 따른 회절 마크의 활용도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 방향표시에 있어서, 도면의 상하방향을 상하방향, 도면의 수평방향을 수평방향으로 정의하기로 한다.
본 발명은 사람이나 동물의 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물 등의 체액을 이용하여 각종 질병, 질환, 또는 호르몬의 변화를 측정하는 광센싱 리더장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치의 블록구성도, 도 2는 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치의 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치의 분해도, 도 4는 본 발명에 따른 컬러 스케일 마크의 확대도, 도 5는 본 발명에 따른 해상도 마크의 확대도, 도 6은 본 발명에 따른 회절 마크의 활용도이다.
이 때, 도 3의 상측에는 리더기(200)의 상측 단면이 도시되어 있으며, 도 3의 하측에는 리더기(200)의 수평방향 단면이 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는 바이오 키트(100), 및 리더기(200)를 포함하여 구성된다.
상기 바이오 키트(100)는 시료의 반응을 판독하기 위한 구성으로, 반응셀룰로오즈멤브레인으로 구성될 수 있으며, 진단정보부(110), 및 시료부(120)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 바이오 키트(100)는 스틱형태로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
상기 진단정보부(110)는 상기 바이오 키트(100)의 일면 중심부에 형성되는 영역으로, 상기 진단정보부(110)에 항원 항체에 대한 양성반응을 판독하기 위한 진단정보가 표시되는 C라인(111)과 T라인(112) 및 상기 C라인(111)과 T라인(112)의 외측에 위치하는 무반응라인(113)이 각각 형성된다.
이 때, 상기 진단정보부(110)는 상기 C라인(111), T라인(112)에 진단 시약을 도포하고, 시료를 주입시켜 반응 결과를 이끌어내며, 상기 진단정보부(110)는 시료 내에서 미반응 물질을 흡수하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 C라인(111), T라인(112), 무반응라인(113)은 상기 진단정보부(110)에 일방향으로 나란히 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
상기 시료부(120)는 상기 바이오 키트(100)의 일면 테두리에 형성되는 영역으로, 상기 상기 시료부(120)에 상기 진단정보부(110)로 전달되는 시료가 주입되는 주입구(121)가 형성된다.
이 때, 상기 시료는 인체의 뇨, 혈액, 타액, 생체분비물을 포함하는 체액일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
상기 리더기(200)는 상기 바이오 키트(100)에서 나타나는 진단정보를 리드하기 위한 구성으로, 내부에 광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 각각 판별하기 위한 컬러 스케일 마크(211)와 해상도 마크(212)가 각각 형성되며, 발광부(220), 분광부(230), 이미지센서(240), 오차보정/리드부(250)를 포함하여 구성된다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컬러 스케일 마크(211)는 광원 중 잡광을 판별하기 위한 구성으로, 상기 리더기(200)의 내부 일측에 형성되며, 광원에 합쳐진 잡광이 판별되도록 광원의 명암도를 나타내는 역할을 한다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 해상도 마크(212)는 광원의 해상도 왜곡을 판별하기 위한 구성으로, 상기 리더기(200)의 내부 타측에 형성되며, 광원의 해상도 왜곡이 판별되도록 광원의 해상도를 나타내는 역할을 한다.
상기 발광부(220)는 상기 리더기(200)의 내부 상측에 구비되며, 광원이 발생한다.
상기 분광부(230)는 상기 리더기(200)의 내부 상측에 상기 발광부(220)와 수평방향으로 일정 간격 이격되게 구비되며, 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 분산한다.
한편, 상기 잡광은 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원이 상기 분광부(230)에서 분산되어 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 직접 도달한 것이 아닌 상기 리더기(200)의 내면이나 내벽에 반사되어 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 간접 도달한 간접광원으로 말할 수 있다.
상기 이미지센서(240)는 상기 리더기(200)의 내부 상측에 상기 분광부(230)와 수평방향으로 일정간격 이격되게 구비되며, 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원이 상기 분광부(230)에 의해 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 분산된 후, 상기 컬러 스케일, 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)에서 각각 반사된 제1반사광원, 제2반사광원, 제3반사광원이 축적된다.
이 때, 상기 제1반사광원에는 상기 컬러 스케일 마크(211)에서 나타난 광원의 명암도 정보가 포함되며, 상기 제2반사광원에는 상기 해상도 마크(212)에서 나타난 광원의 해상도 정보가 포함되며, 상기 제3반사광원에는 상기 바이오 키트(100)에서 나타난 C라인(111)과 T라인(112)의 진단정보와 무반응라인(113)의 정보가 포함된다.
한편, 상기 이미지센서(240)는 일방향으로 나란히 배열되는 포토다이오드로 구성될 수 있으며, 상기 제1반사광원, 제2반사광원, 제3반사광원이 각각 전자 형태로 축적될 수 있다.
상기 오차보정/리드부(250)는 상기 리더기(200)의 내부 상단에 구비되며, 상기 이미지센서(240)에 축적된 제1반사광원과 제2반사광원을 우선 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 상기 제3광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 상기 제3광원을 리드하여 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드하되, 상기 무반응라인(113)에서 양성반응이 나타나면 에러코드가 발생한다.
즉, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 제1반사광원에 포함된 광원의 명암도 정보와 상기 제2반사광원에 포함된 광원의 해상도 정보를 각각 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하며, 상기 잡광과 해상도 왜곡이 감지되면 상기 제3광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 상기 제3광원에 포함된 상기 바이오 키트(100)에서 나타난 C라인(111)과 T라인(112)의 진단정보와 무반응라인(113)의 정보를 리드하여 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드하되, 상기 무반응라인(113)에서 양성반응이 나타나면 에러코드가 발생한다.
이 때, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 바이오 키트(100)에 있어서, 상기 무반응라인(113)에 상기 양성반응이 나타나는 것을 불량 바이오 키트(100)로 간주하여 에러코드를 발생시킨다.
또한, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 바이오 키트(100)에 위치하는 광이 형광이거나 스스로 빛을 내는 바이오 광일 경우에도 리드가 가능하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는 일면 중심부에 질병의 항원 항체에 대한 양성반응을 판독하기 위한 진단정보가 표시되는 C라인(111)과 T라인(112) 및 상기 C라인(111)과 T라인(112)의 외측에 위치하는 무반응라인(113)이 각각 형성되는 진단정보부(110), 및 일면 테두리에 상기 진단정보부(110)로 전달되는 시료가 주입되는 주입구(121)가 형성되는 시료부(120)를 포함하는 바이오 키트(100); 및 상기 바이오 키트(100)가 내부에 삽입되며, 내부에 광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 각각 판별하기 위한 컬러 스케일 마크(211)와 해상도 마크(212)가 각각 형성되며, 내부에 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 분산하는 분광부(230), 내부에 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)에서 각각 반사된 제1반사광원, 제2반사광원, 제3반사광원이 축적되는 이미지센서(240), 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제1반사광원과 제2반사광원을 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 상기 제3반사광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 상기 제3반사광원을 리드하여 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드하되, 상기 무반응라인(113)에서 양성반응이 나타나면 에러코드가 발생하는 오차보정/리드부(250)를 포함하는 리더기(200);를 포함하여 구성됨으로써, 오차보정/리드부(250)가 제1반사광원과 제2반사광원을 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 제3반사광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 제3반사광원을 리드하여 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드하여, 진단정보를 리드하는 과정에서 발생하는 오차를 보정할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는 오차보정/리드부(250)가 바이오 키트(100)에서 반사된 제3반사광원만 리드하여 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드함으로써, 바이오 키트(100)의 다른 부분에서 반사되는 리드하지 않아 진단정보의 오차 발생 확률을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 리더기(200)는 내부에 상기 광원이 상기 바이오 키트(100)에 도달한 입사각과 반사각을 각각 판별하기 위한 회절 마크(213)가 더 형성되며, 상기 분광부(230)는 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 회절 마크(213)로도 분산하며, 상기 이미지센서(240)는 상기 회절 마크(213)에서 반사된 제4반사광원이 더 축적되며, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 제4반사광원이 상기 이미지센서(240)에 도달된 도달각을 리드하여 상기 도달각이 수직하지 않은 경우 상기 도달각이 수직하도록 상기 입사각과 반사각을 보정할 수 있다.
이 때, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 발광부(220)와 이미지센서(240)를 각각 이동시켜 상기 입사각과 반사각을 보정할 수 있다.
좀 더 상세하게, 상기 도달각이 수직하여야 상기 이미지센서(240)가 상기 제3반사광원을 좀 더 고품질로 축적할 수 있다.
이 때, 도 6을 참조하면, 상기 입사각과 반사각은 하기 수학식 4를 만족한다.
(수학식 4)
Figure 112013102015647-pat00004
단, d는 상기 회절 마크(213)의 회절 파장 간격, a는 상기 분광부(230)에서 분산된 광원이 상기 회절 마크(213)로 입사된 입사각, b는 상기 회절 마크(213)에서 반사된 제4반사광원이 반사된 반사각, m은 상기 회절 파장의 보간 간섭 차수, ℓ은 상기 회절 마크(213)로 입사된 입사각의 파장.
위 수학식 4를 이용하여 상기 발광부(220)와 이미지센서(240)를 각각 좀 더 정교하게 이동시켜 상기 입사각과 반사각을 좀 더 정교하게 보정할 수 있다.
또한, 상기 리더기(200)는 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량과 형광을 설정된 광량과 형광으로 보정하도록 광량/형광설정부(260), 광량/형광보정부(270)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 광량/형광설정부(260)는 상기 리더기(200)의 내부에 구비되며, 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량과 형광을 설정한다.
상기 광량/형광보정부(270)는 상기 리더기(200)의 내부에 구비되며, 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량과 형광을 검출하여 상기 광량/형광설정부(260)에서 설정된 광량과 형광으로 보정한다.
즉, 상기 광량/형광보정부(270)는 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량과 상기 광량/형광설정부(260)에서 설정된 광량을 비교하여 서로 차이가 있으면 상기 발광부(220)에 보정 명령을 내려 상기 발광부(220)를 제어한다.
또한, 상기 리더기(200)는 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3광원의 색상코드를 설정된 색상코드로 보정하도록 색상코드설정부(280), 프로브카드(290)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 색상코드설정부(280)는 상기 리더기(200)의 내부에 구비되며, 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3광원의 색상코드를 설정한다.
상기 프로브카드(290)는 상기 리더기(200)의 내부에 설치되며, 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3광원의 색상코드를 검출하여 상기 색상코드설정부(280)에서 설정된 색상코드로 보정한다.
또한, 상기 바이오 키트(100)는 상기 시료부(120)에 상기 바이오 키트(100)의 삽입방향이 표시되는 삽입마크(122)와 상기 바이오 키트(100)의 종류를 식별하기 위한 QR코드(123)가 각각 형성될 수 있다.
상기 QR코드(123)는 상기 바이오 키트(100)의 종류를 자동으로 식별하기 위한 정보가 입력된다.
또한, 상기 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는 온도/습도센서(300), 디스플레이(400), 메모리(500), 및 통신모듈(600)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 온도/습도센서(300)는 상기 리더기(200)의 내부에 설치되며, 상기 리더기(200)의 내부 온도/습도를 측정하여 상기 리더기(200)의 내부를 일정한 온도/습도로 유지시킨다.
상기 디스플레이(400)는 상기 리더기(200)의 일면에 설치되며, 상기 오차보정/리드부(250)에서 리드된 상기 바이오 키트(100)의 진단정보가 디스플레이(400)된다. 이 때, 상기 디스플레이(400)는 상기 리더기(200)의 외면에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 메모리(500)는 상기 리더기(200)의 타면에 설치되며, 상기 바이오 키트(100)의 진단정보가 저장된다.
상기 통신모듈(600)은 상기 리더기(200)의 타면에 상기 메모리(500)와 일정간격 이격되게 설치되며, 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 외부로 전송하는 역할을 한다.
또한, 상기 리더기(200)는 상기 발광부(220)에서 상기 분광부(230)에 의해 분산된 광원이 상기 바이오 키트(100)에서 반사되어 상기 이미지센서(240)로 수직하게 도달될 수 있도록 상기 발광부(220)에서 상기 분광부(230)에 의해 분산된 광원이 상기 바이오 키트(100)로 입사되는 입사각과 상기 바이오 키트(100)에서 반사된 반사각을 보정할 수 있다.
이 때, 상기 입사각과 반사각의 보정은 상기 발광부(220) 또는 상기 이미지센서(240)의 얼라인먼트를 조절하여 보정한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 본 발명에 따른 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치
100 : 바이오 키트
110 : 진단정보부
111 : C라인 112 : T라인
113 : 무반응라인
120 : 시료부
121 : 주입구 122 : 삽입마크
123 : QR코드
200 : 리더기
211 : 컬러 스케일 마크 212 : 해상도 마크
220 : 발광부
230 : 분광부
240 : 이미지센서
250 : 오차보정/리드부
260 : 광량/형광설정부
270 : 광량/형광보정부
280 : 색상코드설정부
290 : 프로브카드
300 : 온도/습도센서
400 : 디스플레이
500 : 메모리
600 : 통신모듈

Claims (6)

  1. 일면 중심부에 질병의 항원 항체에 대한 양성반응을 판독하기 위한 진단정보가 표시되는 C라인(111)과 T라인(112) 및 상기 C라인(111)과 T라인(112)의 외측에 위치하는 무반응라인(113)이 각각 형성되는 진단정보부(110), 및 일면 테두리에 상기 진단정보부(110)로 전달되는 시료가 주입되는 주입구(121)가 형성되는 시료부(120)를 포함하는 바이오 키트(100) 및
    상기 바이오 키트(100)가 내부에 삽입되며, 내부에 광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 각각 판별하기 위한 컬러 스케일 마크(211)와 해상도 마크(212)가 각각 형성되며, 내부에 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)로 분산하는 분광부(230), 내부에 상기 컬러 스케일 마크(211), 해상도 마크(212), 바이오 키트(100)에서 각각 반사된 제1반사광원, 제2반사광원, 제3반사광원이 축적되는 이미지센서(240), 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제1반사광원과 제2반사광원을 리드하여 상기 잡광과 해상도 왜곡을 감지하면 상기 제3반사광원 중 잡광과 해상도 왜곡을 보정한 후, 상기 제3반사광원만 리드하여 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 리드하되, 상기 무반응라인(113)에서 양성반응이 나타나면 불량으로 간주하여 에러코드가 발생하는 오차보정/리드부(250)를 포함하는 리더기(200)를 포함하며,
    상기 리더기(200)는 내부에 상기 광원이 상기 바이오 키트(100)에 도달한 입사각과 반사각을 각각 판별하기 위한 회절 마크(213)가 더 형성되며, 상기 분광부(230)는 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원을 상기 회절 마크(213)로도 분산하며, 상기 이미지센서(240)는 상기 회절 마크(213)에서 반사된 제4반사광원이 더 축적되며, 상기 오차보정/리드부(250)는 상기 제4반사광원이 상기 이미지센서(240)에 도달된 도달각을 리드하여 상기 도달각이 수직하지 않은 경우 상기 도달각이 수직하도록 상기 입사각과 반사각을 보정하며,
    상기 리더기(200)는 내부에 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량과 형광을 설정하는 광량/형광설정부(260), 및 내부에 상기 발광부(220)에서 발생하는 광원의 광량과 형광을 검출하여 상기 광량설정부(260)에서 설정된 광량으로 보정하는 광량/형광보정부(270)를 포함하며,
    상기 리더기(200)는 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3반사광원의 색상코드를 설정하는 색상코드설정부(280), 및 내부에 상기 이미지센서(240)에 축적된 제3반사광원의 색상코드를 검출하여 상기 색상코드설정부(280)에서 설정된 색상코드로 보정하는 프로브카드(290)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 바이오 키트(100)는
    상기 시료부(120)에 상기 바이오 키트(100)의 삽입방향이 표시되는 삽입마크(122)와 상기 바이오 키트(100)의 종류를 식별하기 위한 QR코드(123)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000).
  6. 제1항에 있어서, 상기 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000)는
    상기 리더기(200)의 내부에 설치되며 상기 리더기(200)의 내부 온도/습도를 측정하여 일정한 온도/습도로 유지시키는 온도/습도센서(300);
    상기 리더기(200)의 일면에 설치되며 상기 오차보정/리드부(250)에서 리드된 상기 바이오 키트(100)의 진단정보가 디스플레이(400)되는 디스플레이(400);
    상기 리더기(200)의 타면에 설치되며 상기 바이오 키트(100)의 진단정보가 저장되는 메모리(500); 및
    상기 리더기(200)의 타면에 상기 메모리(500)와 일정간격 이격되게 설치되며 상기 바이오 키트(100)의 진단정보를 외부로 전송하기 위한 통신모듈(600);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오차보정기능을 가진 광센싱 리더장치(1000).
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