KR20100104608A - 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 바이오 디스크는, 진단물질이 주입되며 바이오 피트를 갖는 진단채널을 포함하는 채널층; 상기 채널층과 별도로 마련되며 데이터가 기록되는 기록 피트를 포함하는 기록층; 상기 채널층과 상기 기록층 중 적어도 하나에 입사되는 광을 반사시키는 반사층을 포함한다.

바이오 디스크, 기록 피트, 바이오 피트, 반사층, 기록층

Description

바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치{BIO-DISC, DIAGNOSTIC METHOD AND APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 드라이브 기기를 이용한 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치에 관한 것이다.

혈액 등의 체액에 대한 분석은 질병의 진단에 있어서 중요하다. 일반적으로 진단분석(diagnostic assay)은 숙련된 기술자들에 의해 복잡 장비를 사용하여 수행되었다. 이러한 진단분석은 대체로 장시간과 높은 비용이 소요된다. 따라서 보다 빠르고 간편한 진단방법에 대한 요구가 존재하며, 이에 대한 다양한 진단방법이 제안되고 있다.

이중 광 바이오 디스크(Optical Bio-Disc) 즉, 랩 온 어 디스크(lab on a disc, LOD)는 다양한 형태의 생화학 분석을 수행할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 광 바이오 디스크는 광 기록재생장치의 광원을 이용하여 디스크 표면에서 발생하는 생화학 반응을 검출한다. 이러한 반응은 디스크 내부에 존재하는 작은 크기의 진단채널 또는 진단챔버에서 발생한다.

한편, 일반적인 광 디스크에 기록된 데이터 정보를 읽어내기 위해 광 드라이브는 광 픽업(optical pickup)을 이용하여 레이저를 기록층에 조사하고, 기록층 위에 존재하는 반사층에 의해 반사된 레이저를 이용하여 데이터를 판독한다.

그러나 현재 연구되거나 사용되고 있는 바이오 디스크에는 반사층이 존재하지 않아 기존의 광 드라이브에 의해 데이터가 판독될 수 없다. 따라서 현재의 바이오 디스크는 진단을 위한 데이터를 기록하고 이를 활용하여 진단분석을 수행하는 것이 어렵다.

따라서 본 발명은 신호처리부와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 진단을 위한 데이터를 기록하고 이를 활용하여 진단분석을 수행할 수 있는 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 바이오 디스크는 진단물질이 주입되며 바이오 피트를 갖는 진단채널을 포함하는 채널층; 상기 채널층과 별도로 마련되며 데이터가 기록되는 기록 피트를 포함하는 기록층; 상기 채널층과 상기 기록층 중 적어도 하나에 입사되는 광을 반사시키는 반사층을 포함한다.

여기서, 상기 반사층은 입사되는 광의 일부를 반사시키는 세미 반사층이며 상기 기록층과 상기 채널층 사이에 마련된다.

상기 기록층 및 상기 채널층 사이에는 투명 코팅층이 마련되어 상기 기록층 과 상기 채널층의 접촉을 막을 수 있다. 또는, 상기 세미 반사층 및 상기 채널층 사이에는 투명 코팅층이 마련되어 상기 세미 반사층과 상기 채널층의 접촉을 막을 수 있다.

또한, 상기 광이 조사되는 방향으로부터 상기 기록층, 상기 세미 반사층, 상기 투명 코팅층 및 상기 채널층의 순서로 배열된다.

여기서, 상기 진단물질의 분석을 위한 진단정보가 상기 기록 피트를 사용하여 상기 기록층에 기록된다. 상기 진단정보는, 진단 프로세스의 동작을 수행하기 위한 진단 프로세스 정보; 및 상기 바이오 디스크에 저장된 진단채널의 위치정보를 포함한다.

그리고, 상기 기록 피트 및 상기 바이오 피트는 서로 동일한 형태로 마련될 수 있다. 또한, 상기 바이오 피트는 기설정된 물질과 접촉하면 반사도를 갖는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 바이오 피트는 은 파티클 및 금 파티클 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 바이오 디스크의 진단장치는, 전술한 기록 피트 및 바이오 피트를 갖는 바이오 디스크에 기록된 정보를 읽기 위해 광을 수신하는 픽업과; 상기 바이오 디스크에 상기 광을 조사하도록 상기 픽업을 제어하고, 상기 픽업이 수신한 상기 광이 상기 바이오 디스크의 상기 기록 피트 및 상기 바이오 피트 중 어디로 부터 수신되는지 여부를 판단하고, 판단결과에 기초하여 상기 바이오 디스크에 기록된 정보를 분석하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 픽업이 상기 기록 피트로부터 검출한 정보는 진단물질의 분석을 위한 진단정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 진단정보에 기초하여 상기 진단물질을 분석할 수 있다. 그리고, 상기 제어부는 상기 바이오 피트로부터 획득한 정보에 기초하여 진단물질의 특성을 판단할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 바이오 디스크의 진단장치는, 제어명령을 전송하는 호스트를 더 포함하고, 상기 제어부는 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 상기 재생 제어명령을 수신하고, 상기 재생 제어명령에 기초하여 상기 픽업을 제어할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 바이오 디스크의 진단방법은, 상기 1항에 의한 기록 피트 및 바이오 피트를 갖는 바이오 디스크에 포함된 정보를 읽기 위해 광을 수신하는 단계와; 상기 광이 상기 기록 피트 및 상기 바이오 피트 중 어디로부터 입사되는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단결과에 기초하여 상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 분석하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 기록 피트로부터 검출한 정보는 진단물질의 분석을 위한 진단정보를 포함하고, 상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 분석하는 단계는, 상기 진단정보에 기초하여 상기 진단물질을 분석한다.

그리고, 상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 분석하는 단계는, 상기 바이오 피트로부터 획득한 정보에 기초하여 진단물질의 특성을 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 바이오 디스크, 이를 이용한 진단방법 및 진단장치는 기존의 광 드라이브 시스템을 이용하여 바이오 디스크의 진단채널을 판독할 수 있는 효과 를 갖는다.

또한, 바이오 디스크에 정보를 저장하여 기존의 광 드라이브 시스템에서 활용할 수 있다. 또한, 바이오 디스크를 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 본 발명은 바이오 디스크에 기록 피트를 갖는 기록층과 바이오 피트를 갖는 채널층을 별도의 층에 마련하여 정밀하고 용이하게 제작할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 한다.

이하의 실시예에서 동일하거나 유사한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하였다. 또한, 본 명세서에서 하나의 층이 다른 층의 "위에" 또는 "아래" 있다는 것은 바로 위에 또는 바로 아래 있는 경우뿐 아니라 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크의 사시도 및 평면도이다. 이하에서 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크의 구성을 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 바이오 디스크의 특정한 영역(N)에는 진 단물질을 주입하기 위한 진단채널(10)이 구비된다. 도 1 및 도 2에 도시된 진단채널(10)의 형상 및 개수는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에 따른 바이오 디스크는 CD(compact disc) 시스템은 물론 DVD(Digital Versatile Disc), HD-DVD 및 BD(Blu Disc) 등에서 사용이 가능한 구조를 갖는다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 바이오 디스크는 커버층(100)과, 기록층(200)과, 세미 반사층(300)과, 채널층(500)과 기판(600)을 포함한다. 여기서, 채널층(500)은 기판(600) 내에 포함되는 진단채널(10)을 의미할 수도 있다.

본 발명에 따른 바이오 디스크가 픽업(20)이 조사되는 방향을 기준으로 기록층(200)과, 세미 반사층(300)과, 채널층(500)의 순서로 배열될 수 있으며 기록층(200)은 복수개 마련될 수도 있다.

본 발명에 따른 채널층(500)은 진단물질을 삽입하기 위한 진단채널(10)을 포함하고, 진단채널(10)은 후술할 바이오 피트(15)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 바이오 디스크에서, 광 드라이브에 구비되는 픽업(20)이 바이오 디스크의 진단채널(10)이 없는 영역(M)에 레이저 광을 조사하면 세미 반사층(300)에서 반사되는 레이저의 경로 상에 진단채널(10)이 존재하지 않으므로 반사된 레이저는 기록층(200)의 영향만을 받게 된다. 따라서 광 드라이브는 기록층(200)에 저장되어 있는 데이터를 판독할 수 있다.

한편, 픽업(20)이 진단채널(10)이 있는 영역(N)에 레이저를 조사하면 세미 반사층(300)을 통해 투과되는 레이저의 경로 상에 진단채널(10)이 존재하므로 진단채널(10)의 영향을 받게 된다. 한편, 진단채널(10)이 있는 영역(N)에도 역시 기록층(200)의 기록 피트(25)가 마련될 수도 있다. 이 경우, 후술할 제어부는 반사된 레이저에서 기록층(200)에 의한 영향을 제거하면, 진단채널(10)에 의한 영향만을 추출할 수 있고 이를 이용하여 진단채널(10) 및/또는 바이오 피트(15)에 포함된 정보를 판독할 수 있다.

기록층(200)에는 기록 피트(25)를 사용하여 종래의 광 디스크에 기록 가능한 데이터는 모두 기록될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기록층(200)은 바이오 디스크 내에 포함되므로, 진단물질의 분석을 위한 진단 프로세스 정보와 진단채널(10)의 위치정보 등이 기록될 수 있다. 이러한 위치정보와 진단 프로세스 정보는 광센서(미도시) 또는 광 픽업(20)을 이용하여 검출될 수 있다. 이때, 진단 프로세스 정보와 진단채널(10)의 위치정보는 디스크의 워블(wobble) 신호 또는 랜드 프리 피트(land pre-pit, LPP)로 기록될 수 있다. 그러나 물리적으로 워블 이나 LPP 신호가 아닌 다른 종류의 약속된 신호를 이용하여 각 정보를 기록할 수도 있다. 여기서, 본 발명에 따른 기록층(200)의 내주와 외주영역에는 관리영역으로 리드인과 리드아웃영역이 구비되어 있고, 특히 디스크의 내주영역에는 프리기록(pre-recorded)된 영역과 기록가능한(rewritable or write once) 영역으로 구분될 수 있다. 여기서, 프리기록된 영역이란 디스크 제작시 이미 기록되어 있는 영역으로 디스크의 기록 등에 필요한 정보로서, 디스크정보가 기록되어 있을 수 있다. 이 때, 디스크정보는 디스크의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있고, 마이컴(30)은 디스크 종류 등 에 대한 정보를 디스크정보를 통해 판단할 수 있다. 광 드라이브에 구비되는 픽업(20)이 기록층(200)에 저장되어 있는 데이터를 판독하기 위해 바이오 디스크에 레이저 광을 조사 할 때, 기록층(200)은 진단채널(10)의 영향을 받지 않는다. 따라서 기록층(200)에 저장되어있는 데이터를 이용할 때 픽업(20)이 연속적으로 데이터를 읽을 수 있게 된다.

한편, 픽업(20)으로부터 세미 반사층(300)에 입사되는 레이저 광의 일부는 반사되고 일부는 투과된다. 특히, 세미 반사층(300)에서는 투과되는 광량과 반사되는 광량이 동일하게 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 기록 피트(25)에서 반사되어 픽업(20)에 수신되는 광량과 바이오 피트(15)에서 반사되어 픽업(20)에 수신되는 광량과의 차이를 용이하게 비교할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 바이오 디스크를 제조하는 제조자는 세미 반사층(300)에서 투과되는 광량과 반사되는 광량을 동일하게 하기 위하여 세미 반사층(300)의 재질 및 두께 등을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제조자는 도 5와 같이 바이오 디스크의 제조시 투과되는 광량과 반사되는 광량이 동일하도록 세미 반사층(300)의 두께를 결정할 수 있다

또한, 본 발명에 따른 바이오 디스크는 투명 코팅층(400)을 더 포함할 수 있다. 투명 코팅층(400)은 진단채널(10)을 갖는 채널층(500)과 기록층(200) 사이에 마련되어 진단채널(10) 내의 진단물질과 기록층(200) 또는 세미 반사층(300)이 서로 접촉하지 않도록 한다. 또한 투명 코팅층(400)에서는 바이오 디스크에 입사되는 레이저 광이 최대한 반사되지 않고 투과되도록 얇고 투과도가 높게 마련되는 것이 바람직며, 일 예로 아크릴 재질로 마련될 수도 있다.

이 외에도 본 발명에 따른 바이오 디스크는 커버층(100)을 더 포함할 수 있으며, 커버층(100)을 통해 픽업(20)으로부터 바이오 디스크로 광이 입사될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따라 기록 피트(25)와 바이오 피트(15)의 일 예를 도시한 것이다. 그러나, 도 4와 달리 기록 피트(25)와 바이오 피트(15)의 길이 및 형태가 서로 동일하게 마련될 수도 있다. 도시된 바와 같이 세미 반사층(300)을 기준으로 바이오 피트(15)는 홈으로 마련되고, 기록 피트(25)는 돌출하여 마련될 수 있다.

본 발명에 따른 바이오 피트(15)는 진단채널(10) 내에 마련된다. 바이오 피트(15)는 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 진단채널(10)에 주입되는 진단물질과 반응하는 재질을 포함할 수 있다. 여기서, 바이오 피트(15)에 도포되는 재질은, 진단물질에 병원균과 같은 특정 물질이 포함되는 경우 해당 특정물질과 반응하면 뭉쳐서 반사도를 갖게 될 수 있다. 이 경우, 광 드라이브의 마이컴(30)은 바이오 피트(15)로부터 광이 반사되는지 여부에 따라서 진단물질에 특정 물질이 포함되는지 여부를 검사할 수 있다. 여기서, 바이오 피트(15)는 은 또는 금 파티클로 이루어질 수 있으며, 이 외에도 특정 물질과 반응 가능하고 반사도를 갖을 수 있는 물질이면 충분하다. 즉, 바이오 피트(15)가 반사도를 갖는지 여부에 따라 바이오 피트(15)로부터 반사되어 픽업(20)에 입사되는 레이저 광의 세기가 달라진다. 또한, 바이오 피트(15)를 기록 피트(25)와 반사도 이외에는 동일한 광학적 특성을 갖도록 제조할 수 있으며, 이 경우 바이오 피트(15)로부터 반사되는 광과 기록 피트(25)로부터 반사되는 광이 반사도 이외에는 차이가 나지 않아서 후술할 마이컴(30)은 반 사도의 변화 여부를 더 용이하게 판단할 수도 있다.

그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 채널층(500) 후면으로 반사층(미도시)이 마련되고, 마이컴(30)은 반사층으로부터 반사된 레이저 광에 기초하여 진단물질 자체의 반사도 등을 검출할 수도 있다. 예를 들어, 진단채널(10)에 혈액을 진단물질로 주입한 후, 바이오 디스크를 소정 회전속도 이상으로 회전시키면, 적혈구와 혈장이 분리된다. 여기서 백혈구 등 혈액내 다른 물질에 대한 설명은 생략한다. 이 때, 혈장 및 백혈구가 광을 투과시키는 투과율이 다르므로, 이에 따라, 반사층(300)에 의해 반사되어 입사되는 광의 세기가 달라진다. 이 외에도 마이컴(30)은 반사층으로부터 반사된 레이저 광에 기초하여 진단물질의 밀도, 이미지 등을 판단할 수 있다.

도 6은 바이오 피트(15)를 갖는 채널층(500) 및 기록 피트(25)를 갖는 기록층(200)을 갖는 바이오 디스크의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 바이오 디스크가 CD인 경우, 바이오 디스크의 총 두께는 약 1.2mm이고 레이저 광이 입사되는 커버층(100)의 표면으로부터 기록 피트(25)까지의 거리는 약 0.6mm가 된다. 그리고, 진단채널(10)이 약 0.4mm, 진단채널(10)을 포함하는 기판(600), 또는 채널층(500) 및 기판(600)이 약 0.6mm인 것이 바람직하다. 나머지 투명막 및 세미 반사층(300)이 기판(600) 등에 비하여 얇아 전체 두께에 크게 영향을 미치지 않는다. 바이오 디스크가 CD에 대응하는 경우, 픽업(20)은 CD에 대응하는 780nm의 레이저 광을 바이오 디스크에 조사한다.

여기서, 바이오 디스크의 포맷은 DVD, BD 등에 대응할 수 있으며, 이 경우, 각 층의 두께는 각 포맷에 대응하도록 변경 가능하다. 또한, 바이오 디스크가 DVD에 대응하는 경우 픽업(20)은 DVD에 대응하는 650nm의 레이저 광을 조사하고, 바이오 디스크가 BD에 대응하는 경우 픽업(20)은 BD에 대응하는 405nm의 레이저 광을 조사한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 피트(15)는 기록 피트(25)를 갖는 층과 바이오 피트(15)를 갖는 층이 서로 투명코팅 막(400)에 의해 나뉠 수 있다. 이 때, 기록 피트(25) 및 바이오 피트(15)는 서로 별도의 층에 마련되고, 바이오 피트(15)는 진단채널(10) 내에 마련된다. 여기서, 기록 피트(25) 및 바이오 피트(15)는 서로 별도의 층에 마련된다. 즉, 디스크 표면으로부터 기록층(200)까지의 거리가 채널층(500)까지의 거리보다 짧으므로 픽업(20)으로부터 조사된 레이저 광의 촛점거리 역시 서로 달라진다.

픽업(20)은 광원으로서의 레이저 다이오드(LD: 21), LD(21)에서 출력된 광을 반사하고 분리하기 위한 분리부(beam splitter: 23), LD(21)로부터의 광을 집광시키기 위한 렌즈(25) 및 포토 다이오드(PD: 22) 등을 포함한다. 여기서, 픽업(20)은 도시된 분리부(23)와 렌즈(25) 외에도 다양한 종류의 광학소자를 포함하고 있으나, 이에 대한 설명은 생략한다.

LD(21)는 소정 파장의 레이저광을 출사하는 반도체 레이저이며, 그 발광 및 발광의 정지는 후술할 마이컴(30)의 발광제어신호에 의해 제어된다, 즉, LD(21)는 마이컴(30)로부터 수신된 전기신호에 해당하는 파워의 광신호를 출력한다. LD(21)로부터 출사된 레이저광은 분리부(23) 및 렌즈(25)를 거쳐 바이오 디스크에 조사되 고, 조사된 레이저 광은 바이오 디스크의 세미 반사층(300) 또는 바이오 피트(15)에서 반사된다. 이 때, 바이오 디스크에 도시되지 않은 반사층이 마련되면, 레이저 광은 해당 반사층에서 반사될 수 있다. 그리고, 반사된 반사광은 렌즈(25) 및 분리부(23)를 통해 PD(22)에 검출된다.

픽업(20)은 기록 피트(25)에 대해서는 종래의 기록 피트(25)와 동일하게 동작하고, 바이오 피트(15)에 대해서는 바이오 피트(15)의 위치에 대응하도록 촛점거리를 조절한다. 즉, 픽업(20)은 종래의 디스크에 복수의 기록층이 있는 경우와 마찬가지로 촛점거리를 조절할 수 있어서 하나의 픽업(20)으로 기록 피트(25)는 물론 바이오 피트(15)의 정보를 읽을 수 있다. 또한, 픽업(20)으로부터 광이 바이오 디스크에 입사되면, 세미 반사층(300)에서 일부의 광은 반사되며 기록 피트(25)에 기록된 정보를 포함하는 반사광이 다시 픽업(20)으로 수신된다. 그런데, 세미 반사층(300)에서 투과된 광은 바이오 피트(15)에 도달할 수 있으며, 바이오 피트(15)에 대한 정보를 포함하는 광이 바이오 피트(15)로부터 반사되어 픽업(20)에 수신될 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이 바이오 피트(15)에 은 파티클이 도포된 경우, 진단물질이 은 파티클과 반응하여 은 파티클이 뭉쳐서 바이오 피트(15)가 반사도를 갖을 수 있다. 그러면, 세미 반사층(300)에서 투과된 광은 반사도를 갖게된 바이오 피트(15)에서 반사되어 픽업(20)에 다시 입사될 수 있다.

여기서, 채널층(500) 후면에 도시되지 않은 반사층이 마련되어 바이오 피트(15)에 대한 정보를 포함하는 광이 반사층에서 반사되어 픽업(20)에 수신되도록 구성하는 것도 당연히 가능하다.

도 7은 본 발명에 따른 바이오 디스크의 진단장치의 전체 구성에 관한 일 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명의 바이오 디스크의 진단장치는 본 발명에 따른 바이오 디스크에 데이터를 기록하거나 재생 가능함은 물론 진단물질을 진단할 수 있는 장치이다.

바이오 디스크 진단장치는 도시된 바와 같은 픽업(20) 또는 미도시된 광 센서를 포함하여 바이오 디스크에 포함된 정보를 획득할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 바이오 디스크 진단장치는 스핀들모터(60), 스핀들모터(60)를 구동시키기 위한 모터구동부(40), 픽업구동부(70), 서보(90) 및 바이오 디스크 진단장치의 각 부를 제어하기 위한 마이컴(30)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 바이오 디스크 진단장치는 R/F부(80), 비트인코더(110), 신호처리부(120), 메모리(50), AV 인코더(140), AV 디코더(150) 및 호스트(130)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 픽업(20)은 도 6에서 설명한 바와 같이 내부에 레이저 다이오드(Laser Diode, LD), 포토 다이오드(Photo Diode, PD) 등을 구비하여 기록 매체, 즉 바이오 디스크의 표면에 데이터를 기록하거나, 기록 매체에서 반사되는 신호를 읽는다. 또한, 픽업(20)은 바이오 디스크로부터 후술할 바와 같이 진단채널(10) 위치정보 및 진단 프로세스 정보를 읽어내고, 이를 마이컴(30)에 전송한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 픽업(20)은 진단물질에 레이저를 조사하여 열을 가하거나, 진단물질의 광 흡수율 또는 반사율 등을 측정하여 생화학 반응의 결과를 검출할 수도 있다.

본 발명에 따른 스핀들모터(60)는 바이오 디스크 진단장치에 장착된 바이오 디스크를 회전시키고, 모터구동부(40)는 서보(90)의 제어에 따라 스핀들모터(60)와 픽업(20)을 구동시킨다. 서보(90)는 픽업(20)의 트래킹(Tracking) 및 포커싱(Focusing) 동작과 스핀들모터(60)의 동작을 제어하는 서보 동작을 수행한다. 그리고, R/F부(80)는 픽업(20)으로부터 출력되는 신호를 이용하여 레이저 빔의 포커스 이탈과 트랙 이탈을 검출한 신호인 포커스 에러(Focus Error)신호와 트랙킹 에러 신호를 생성할 수 있다.

또한, 신호처리부(120)는 R/F부(80)로부터 수신된 RF 신호를 원하는 재생 신호 값으로 복원해내거나, 기록될 데이터 신호를 기록 매체에 기록 가능한 포맷으로 변조(Modulation)하여 출력한다.

비트인코더(110)는 신호처리부(120)에서 출력된 기록 신호를 비트 스트림(Bit Stream)을 변환하고, 픽업구동부(70)는 비트인코더(110)에서 생성된 비트 스트림을 기록 매체에 저장될 광 신호로 변환한다.

메모리(50)는 바이오 디스크 내 보안 정보, 기록정책(Write Strategy)정보 등을 포함하는 제어 정보 등의 바이오 디스크와 관련된 정보를 저장하거나, 바이오 디스크에 기록 또는 재생될 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼(Buffer) 기능을 수행한다.

마이컴(30)은 신호처리부(120), 서보(90), 메모리(50) 등을 제어하도록 구성되고, 상기 구성 요소들을 포함하는 광 드라이브(Optical Drive)가 데이터를 기록 또는 재생 동작을 수행하도록 드라이브 내의 각 구성요소를 제어하며, 마이컴(30) 등을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 마이컴(30)은 바이오 디스크에 레이저 광을 조사하도록 픽업(20)을 제어하고, 픽업(20)이 수신한 레이저 광이 바이오 디스크의 기록 피트(25) 및 바이오 피트(15) 중 어디로부터 수신되는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 마이컴(30)은 후술할 바와 같이 바이오 피트(15) 및/또는 진단채널(10)의 위치정보를 통해 픽업(20)이 기록 피트(25)에 대응하는 정보 및 바이오 피트(15)에 대응하는 정보 중 어느 것을 포함하는지를 판단할 수 있다. 또는, 기록층(200) 및 채널층(500)의 위치가 다르므로 픽업(20)에서 바이오 디스크에 조사된 광의 촛점거리를 검출하여 픽업(20)이 수신한 레이저 광이 기록 피트(25)에 대응하는 정보 및 바이오 피트(15)에 대응하는 정보 중 어느 정보를 포함하는지 여부를 판단할 수 있다.

그리고, 마이컴(30)은 판단결과에 기초하여 바이오 디스크에 기록된 정보를 분석할 수 있다. 즉, 기록 피트(25)에 대하여 마이컴(30)은 종래와 동일한 방법으로 데이터를 읽고 쓰도록 각 부를 제어할 수 있으며, 기록 피트(25)에 포함된 정보에 기초하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 본원발명은 바이오 디스크이므로, 기록 피트(25)를 포함하는 기록층(200)은 진단물질의 분석을 위한 진단정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 진단정보는 바이오 피트(15)를 갖는 진단채널(10)의 위치를 지시하는 위치정보, 진단 프로세스의 동작을 수행하기 위한 진단 프로세스 정보 등을 포함할 수 있으며, 마이컴(30)은 해당 진단정보에 기초하여 진단 프로세스를 동작시키거나, 바이오 피트(15)의 위치 등을 판단할 수 있다. 바이오 피트(15)에 대하여, 마이컴(30)은 픽업(20)을 통해 수신한 신호가 바이오 피트(15)로부터의 신호라 고 판단되는 경우, 신호를 분석하여 진단물질의 특징을 판단할 수 있다. 예를 들어, 마이컴(30)은 바이오 피트(15)로부터의 레이저 광이 반사됐는지 여부를 통해 진단물질에 병원균 등과 같이 특정 물질이 포함됐는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 마이컴(30)은 바이오 피트(15)로부터 입사된 신호의 반사도, 진단물질의 이미지, 밀도 등을 판단할 수 있다.

또한, 마이컴(30)은 진단채널 위치정보 및 진단 프로세스 정보에 따라 스태핑 모터 및 스핀들모터(60)의 구동을 위한 신호를 생성하여 이를 각각 모터구동부(40) 및 픽업구동부(70)로 출력한다.

또한, 바이오 디스크에는 전술한 진단 프로세스 정보와 위치정보 외에도 바이오 디스크의 종류에 대한 정보, 기록관련(write strategy) 정보, 기록층(200)의 개수 등에 대한 정보를 더 포함할 수 있으며, 마이컴(30)은 해당 정보를 읽고 이에 기초하여 데이터 기록재생을 수행할 수 있다.

즉, 간단하게 본 발명에 따른 진단방법을 설명하자면, 먼저 혈액 또는 다른 체액과 같은 진단물질을 바이오 디스크의 진단채널(10)에 주입하고, 바이오 디스크를 진단장치에 삽입한다. 다음으로, 진단장치에 구비된 픽업(20)은 바이오 디스크에 기록된 진단 프로세스 정보 또는 진단채널(10)의 위치정보를 포함하는 진단정보를 읽는다. 그리고, 픽업(20)은 진단채널(10) 및 바이오 피트(15)로부터 진단물질의 정보를 읽을 수 있다.

호스트(130)는 바이오 디스크의 진단장치의 제어를 담당하게 되며, 사용자와 인터페이스를 이루어 기록 매체의 기록 또는 재생을 제어한다. 구체적으로, 호스 트(130)는 본 발명의 바이오 디스크의 진단장치가 특정 기능을 수행하도록 하는 커맨드를 마이컴(30)에 전달하고, 마이컴(30)은 수신한 커맨드에 따라 바이오 디스크의 진단장치 내 서로 연동하도록 구성된 구성 요소들을 제어하게 된다. 관련하여, 마이컴(30)과 호스트(130)는 별개로 구비되어 마이컴(30)로 동작할 수 있으며, 마이컴(30)과 호스트(130)의 기능이 통합되어 하나의 마이컴(30)로 동작하는 것도 가능하다.

호스트(130)는 컴퓨터, 서버, 오디오 장치 또는 비디오 장치의 메인 컨트롤러일 수 있다. 즉, 본 발명의 바이오 디스크 진단장치는 PC(Personal Computer), 특정 의료장비 등에 제공되는 광 드라이브(Drive)일 수 있으며, PC 등에 장착되지 않는 플레이어(Player)일 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 바이오 디스크의 진단장치는 PC 등의 내부에 장착되어 운영되는 광 드라이브(Drive) 및 단독 제품으로 활용되는 플레이어(Player) 모두에 적용이 가능하다.

또한, AV 인코더(140)는 기록 매체에 데이터를 기록하기 위해, 입력 신호를 기록 매체에 기록 가능한 특정 포맷의 신호로 변환하여 신호처리부(120)에 전송한다. 예를 들어, AV 인코더(140)는 상기 입력 신호를 엠펙(MPEG) 포멧 신호로 인코드(Encode)할 수 있다. 신호처리부(120)는 AV 인코더(140)로부터 인코드된 신호에 에러 정정 코드(ECC)를 부가하여 기록 매체에 기록 가능한 포맷으로 변환하여 비트인코더(110)에 전달하게 된다.

또한, AV 디코더(150)는 신호처리부(120)에서 전송받은 기록 매체의 재생 신 호를 최종적으로 디코드(Decode)하여 비디오, 오디오 신호 등의 출력 데이터로 사용자에게 제공한다. AV 디코더(150)는 데이터의 종류에 따라 복수의 디코더로 구성될 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 데이터 기록/재생 장치의 구성 요소들은 각각의 기능을 수행하도록 소프트웨어 또는 하드웨어로서 구현될 수 있고, 소프트웨어 및 하드웨어가 서로 연동함으로써 구현될 수도 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크의 개략도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기록 피트와 바이오 피트의 일 예를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세미 반사층의 특징을 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 피트를 갖는 채널층 및 기록 피트를 갖는 기록층을 갖는 바이오 디스크의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 바이오 디스크를 이용한 진단장치의 블록도이다.

Claims (17)

1. 진단물질이 주입되며 바이오 피트를 갖는 진단채널을 포함하는 채널층;

   상기 채널층과 별도로 마련되며 데이터가 기록되는 기록 피트를 포함하는 기록층;

   상기 채널층과 상기 기록층 중 적어도 하나에 입사되는 광을 반사시키는 반사층을 포함하는 바이오 디스크.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 반사층은 입사되는 광의 일부를 반사시키는 세미 반사층이며, 상기 기록층과 상기 채널층 사이에 마련되는 바이오 디스크.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 기록층 및 상기 채널층 사이에는 투명 코팅층이 마련되어 상기 기록층과 상기 채널층의 접촉을 막는 바이오 디스크.
4. 제2 항에 있어서,

   상기 세미 반사층 및 상기 채널층 사이에는 투명 코팅층이 마련되어 상기 세미 반사층과 상기 채널층의 접촉을 막는 바이오 디스크.
5. 제3 항에 있어서,

   상기 광이 조사되는 방향으로부터 상기 기록층, 상기 세미 반사층, 상기 투명 코팅층 및 상기 채널층의 순서로 배열되는 바이오 디스크.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 진단물질의 분석을 위한 진단정보가 상기 기록 피트를 사용하여 상기 기록층에 기록되는 바이오 디스크.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 진단정보는,

   진단 프로세스의 동작을 수행하기 위한 진단 프로세스 정보; 및

   상기 바이오 디스크에 저장된 진단채널의 위치정보를 포함하는 바이오 디스크.
8. 제1 항에 있어서,

   상기 기록 피트 및 상기 바이오 피트는 서로 동일한 형태로 마련되는 바이오 디스크.
9. 제1 항에 있어서,

   상기 바이오 피트는 기설정된 물질과 접촉하면 반사도를 갖는 재질을 포함하 는 바이오 디스크.
10. 제9항에 있어서,

    상기 바이오 피트는 은 파티클 및 금 파티클 중 적어도 하나를 포함하는 바이오 디스크.
11. 상기 1항에 의한 기록 피트 및 바이오 피트를 갖는 바이오 디스크에 기록된 정보를 읽기 위해 광을 수신하는 픽업과;

    상기 바이오 디스크에 상기 광을 조사하도록 상기 픽업을 제어하고, 상기 픽업이 수신한 상기 광이 상기 바이오 디스크의 상기 기록 피트 및 상기 바이오 피트 중 어디로 부터 수신되는지 여부를 판단하고, 판단결과에 기초하여 상기 바이오 디스크에 기록된 정보를 분석하는 제어부를 갖는 바이오 디스크의 진단장치.
12. 제11 항에 있어서,

    상기 픽업이 상기 기록 피트로부터 검출한 정보는 진단물질의 분석을 위한 진단정보를 포함하고,

    상기 제어부는 상기 진단정보에 기초하여 상기 진단물질을 분석하는 바이오 디스크의 진단장치.
13. 제11 항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 바이오 피트로부터 획득한 정보에 기초하여 진단물질의 특성을 판단하는 바이오 디스크의 진단장치.
14. 제11 항에 있어서,

    제어명령을 전송하는 호스트를 더 포함하고,

    상기 제어부는 인터페이스를 통해 상기 호스트로부터 상기 재생 제어명령을 수신하고, 상기 재생 제어명령에 기초하여 상기 픽업을 제어하는 바이오 디스크의 진단장치.
15. 상기 1항에 의한 기록 피트 및 바이오 피트를 갖는 바이오 디스크를 이용하는 진단방법에 있어서,

    상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 읽기 위해 광을 수신하는 단계와;

    상기 광이 상기 기록 피트 및 상기 바이오 피트 중 어디로부터 입사되는지 여부를 판단하는 단계와;

    상기 판단결과에 기초하여 상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 분석하는 단계를 포함하는 바이오 디스크의 진단방법.
16. 제15 항에 있어서,

    상기 기록 피트로부터 검출한 정보는 진단물질의 분석을 위한 진단정보를 포함하고,

    상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 분석하는 단계는, 상기 진단정보에 기초하여 상기 진단물질을 분석하는 바이오 디스크의 진단방법.
17. 제15 항에 있어서,

    상기 바이오 디스크에 포함된 정보를 분석하는 단계는, 상기 바이오 피트로부터 획득한 정보에 기초하여 진단물질의 특성을 판단하는 바이오 디스크의 진단방법.

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