KR20140143286A - 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법 - Google Patents

미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140143286A
KR20140143286A KR1020130064915A KR20130064915A KR20140143286A KR 20140143286 A KR20140143286 A KR 20140143286A KR 1020130064915 A KR1020130064915 A KR 1020130064915A KR 20130064915 A KR20130064915 A KR 20130064915A KR 20140143286 A KR20140143286 A KR 20140143286A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microfluidic device
pattern
optical sensor
image
microfluidic
Prior art date
Application number
KR1020130064915A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102205650B1 (ko
Inventor
이정태
김충웅
이영균
홍진범
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130064915A priority Critical patent/KR102205650B1/ko
Priority to US13/930,772 priority patent/US10518261B2/en
Publication of KR20140143286A publication Critical patent/KR20140143286A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102205650B1 publication Critical patent/KR102205650B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/08—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a stream of discrete samples flowing along a tube system, e.g. flow injection analysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B13/00—Control arrangements specially designed for centrifuges; Programme control of centrifuges
    • B04B13/003—Rotor identification systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/04—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0407—Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/07—Centrifugal type cuvettes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N35/00069—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides whereby the sample substrate is of the bio-disk type, i.e. having the format of an optical disk
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0803—Disc shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00099—Characterised by type of test elements
    • G01N2035/00158—Elements containing microarrays, i.e. "biochip"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0474—Details of actuating means for conveyors or pipettes
    • G01N2035/0491—Position sensing, encoding; closed-loop control
    • G01N2035/0494—Detecting or compensating piositioning errors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

개시된 발명의 일 측면은 미세유동장치가 검사장치에 비정상적으로 삽입되면 신속하게 이를 판단하고 배출함으로써 샘플로 인한 검사장치의 오염 및 이로 인한 검사 결과의 신뢰도 저하를 방지할 수 있는 검사장치, 이들을 포함하는 검사시스템 및 검사장치의 제어방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치에 수용된 샘플을 검사하는 검사장치는 상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하는 광센서; 및 상기 촬영된 영상으로부터 상기 미세유동장치에 형성된 패턴을 검출하고, 상기 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하고 일치하지 않으면 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법{MICROFLUIDIC DEVICE, TEST APPARATUS, TEST SYSTEM HAVING THE SAME AND CONTROL METHOD FOR THE TEST APPARATUS}
개시된 발명은 샘플의 검사에 사용되는 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사시스템 및 검사장치의 제어방법에 관한 것이다.
근래에 소량의 혈액, 소변 등의 샘플을 분석하여 특정 질병을 진단하거나 특정 성분의 유무를 파악하기 위해 미세유동구조물을 이용한 검사장치의 기술이 발전하고 있다.
샘플을 분석하기 위해서는 먼저 미세유동구조물이 형성된 미세유동장치에 샘플을 주입하고, 샘플이 주입된 미세유동장치를 검사장치에 삽입하여 미리 정해진 시퀀스에 따라 회전시킨다. 미세유동장치가 회전하면서 샘플이 이동하고 분석에 필요한 반응이 일어난다.
한편, 검사자가 샘플이 주입된 미세유동장치를 검사장치에 삽입하는 과정에서 미세유동장치를 뒤집어서 삽입하는 일이 발생할 수 있다. 미세유동장치가 뒤집힌 상태에서 검사장치에 삽입되면, 주입된 샘플이 검사장치 내부로 유출될 수 있고, 검사 결과를 촬영하는 영상 센서가 미세유동장치의 아래에 위치하는 경우에는 유출된 샘플에 의해 영상 센서가 오염될 수 있다.
검사장치의 내부 또는 영상 센서가 샘플에 의해 오염되면 검사 결과에 오류가 발생하는 등 검사 결과의 정확도가 저하될 수 있다. 또한, 미세유동장치가 뒤집힌 상태에서 회전하면 샘플이 검사장치 내부의 곳곳에 비산되어 검사장치의 신뢰도를 현격히 저하시키게 되고 검사장치의 고장 원인이 될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면은 미세유동장치가 검사장치에 비정상적으로 삽입되면 신속하게 이를 판단하고 배출함으로써 샘플로 인한 검사장치의 오염 및 이로 인한 검사 결과의 신뢰도 저하를 방지할 수 있는 검사장치, 미세유동장치, 이들을 포함하는 검사시스템 및 검사장치의 제어방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치에 수용된 샘플을 검사하는 검사장치는 상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하는 광센서; 및 상기 촬영된 영상으로부터 상기 미세유동장치에 형성된 패턴을 검출하고, 상기 검출된 패턴에 기초하여 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되었는지 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
상기 미리 저장된 패턴의 특징은, 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 특징인 것으로 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입되었는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 방향을 미리 저장하여 상기 검출된 패턴의 상하 또는 좌우가 상기 미리 저장된 패턴의 방향과 반대인지 여부를 판단하고, 반대이면 상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입된 것으로 판단할 수 있다.
상기 검사장치는 상기 검사장치의 내부로 삽입 및 외부로 배출될 수 있는 트레이를 더 포함하고, 상기 트레이는 상기 미세유동장치를 운반할 수 있다
상기 제어부는, 상기 트레이가 상기 검사장치의 내부로 삽입되면 상기 광센서가 상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단되면 상기 트레이가 배출되도록 제어할 수 있다.
상기 광센서는, 상기 미세유동장치의 방사 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
상기 미세유동장치에 대응되는 위치는, 상기 미세유동장치에 형성되어 상기 샘플이 주입되는 주입구와 대응되지 않고 상기 패턴 영역에 대응되는 위치인 것으로 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 광센서의 초기 위치를 상기 미세유동장치에 대응되는 위치로 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 촬영된 영상에 나타나는 패턴의 밝기와 상기 패턴의 검출에 적용되는 기준 밝기의 차이를 보상할 수 있다.
상기 미세유동장치의 표면에 형성된 패턴은, 복수의 패턴 요소로 이루어지고,상기 제어부는, 상기 촬영된 영상으로부터 상기 복수의 패턴 요소 중 기준 패턴 요소를 검출하고, 상기 검출된 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 기초하여 상기 기준 밝기에 대응되는 임계값을 조정할 수 있다.
상기 제어부가 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하면, 상기 촬영된 영상 또는 상기 판단 결과를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 검사장치는 상기 광센서와 대향된 위치에 설치되거나 또는 상기 광센서와 나란히 설치되는 발광부를 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치는 샘플이 주입되는 주입구, 샘플 또는 검사에 사용되는 물질을 수용하는 복수의 챔버 및 상기 복수의 챔버를 연결하는 적어도 하나의 채널을 포함하는 미세유동 구조물; 및 상하 또는 좌우가 대칭이 아닌 형상을 갖는 패턴;을 포함한다.
상기 패턴은, 상기 미세유동장치의 표면에 인쇄되거나, 상기 미세유동장치의 표면에 부착되는 라벨에 인쇄되거나 또는 상기 미세유동장치의 표면에 각인될 수 있다.
상기 패턴은, 상기 미세유동장치의 원주 방향으로 반복적으로 배열될 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사시스템은 상기 검사장치; 및 상하 또는 좌우가 대칭이 아닌 형상을 갖는 패턴을 포함하는 미세유동장치를 포함한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치에 수용된 샘플을 검사하는 검사장치의 제어방법은 상기 검사장치에 상기 미세유동장치를 운반하는 트레이가 삽입되면, 광센서를 이용하여 상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하고; 상기 촬영된 영상으로부터 상기 미세유동장치에 형성된 패턴을 검출하고; 상기 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하지 않으면 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하는 것을 포함한다.
상기 미리 저장된 패턴의 특징은, 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 것으로 할 수 있다.
상기 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하는 것은, 상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입되었는지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하는 것은, 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 방향을 미리 저장하여 상기 검출된 패턴의 상하 또는 좌우가 상기 미리 저장된 패턴의 방향과 반대인지 여부를 판단하고, 반대이면 상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입된 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
상기 검사장치의 제어방법은 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단되면, 상기 트레이를 배출시키는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 미세유동장치에 대응되는 위치는, 상기 미세유동장치에 형성되어 상기 샘플이 주입되는 주입구와 대응되지 않고 상기 패턴 영역에 대응되는 위치인 것으로 할 수 있다.
상기 영상을 촬영하기 전에 상기 광센서를 상기 미세유동장치에 대응되는 위치로 이동시키는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 검사장치의 제어방법은 상기 촬영된 영상에 나타나는 패턴의 밝기와 상기 패턴의 검출에 적용되는 기준 밝기의 차이를 보상하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 촬영된 영상에 나타나는 패턴의 밝기와 상기 패턴의 검출에 적용되는 기준 밝기의 차이를 보상하는 것은, 상기 촬영된 영상으로부터 상기 패턴에 포함되는 기준 패턴 요소를 검출하고, 상기 검출된 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 기초하여 상기 기준 밝기에 대응되는 임계값을 조정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 검사장치의 제어방법은 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하면, 상기 촬영된 영상 또는 상기 판단 결과를 저장하는 것을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사시스템 및 검사장치의 제어방법에 의하면, 미세유동장치의 표면에 형성된 특정 패턴을 분석하여 미세유동장치가 정상적으로 삽입되었는지 여부를 신속하게 판단하고, 오삽입된 경우에는 미세유동장치를 배출시킴으로써 샘플로 인한 검사장치의 오염 및 이로 인한 검사 결과의 신뢰도 저하를 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 외관도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치의 평면도이다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부를 나타낸 측면도이다.
도 5는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치의 배면도이다.
도 6은 미세유동장치가 정상 삽입된 경우의 패턴 영역 영상과 미세유동장치가 뒤집혀서 삽입된 경우의 패턴 영역 영상을 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치에 형성될 수 있는 패턴의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8a는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부를 나타낸 측면도이다.
도 8b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부를 나타낸 평면도이다.
도 9는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 있어서, 패턴 검출에 관한 오차를 보상하는 검사장치의 제어 블록도이다.
도 10은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 있어서, 저장부를 더 포함하는 검사장치의 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사시스템의 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 12는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 13은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에 있어서, 패턴 영역 영상을 저장할 수 있는 검사장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 14는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에 있어서, 패턴을 검출하고 분석하는 단계의 일 예시에 관한 순서도이다.
도 15는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에 있어서, 패턴 검출 시 각종 요인에 의해 발생 가능한 오차를 보상하는 검사장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
이하, 개시된 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 외관도이다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 검사장치(100)는 삽입 및 배출 가능한 트레이(150)를 구비한다. 사용자는 미세유동장치(200)에 구비된 주입구(221)를 통해 샘플을 주입하고, 샘플이 수용된 미세유동장치(200)를 트레이(150)에 올려 놓는다. 트레이(150) 위에 미세유동장치(200)가 놓이면 트레이(150)가 검사장치(100)의 내부로 삽입된다.
검사장치(100)는 디스플레이(103)를 통해 장치의 현재 상태 및 검사 결과를 표시하거나 장치의 제어와 관련된 메뉴를 표시하여 사용자로 하여금 제어 명령을 입력하도록 할 수 있다. 이를 위해, 별도의 입력부를 구비할 수도 있고, 디스플레이(103)를 터치 스크린 또는 터치 패널로 구현하여 입력부의 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
예를 들어, 사용자가 입력부를 통해 트레이(150)의 배출에 관한 제어 명령을 입력하면 도 1a에 도시된 바와 같이 트레이(150)가 배출되고, 트레이(150)의 삽입에 관한 제어 명령을 입력하거나 트레이(150)를 밀면 도 1b에 도시된 바와 같이 트레이(150)가 삽입되면서 미세유동장치(200)가 사장치(100)의 내부로 운반된다.
미세유동장치(200)는 위와 아래의 구분이 있는 장치로서, 주입구(221)가 위를 향한 상태에서 검사장치(100)의 내부로 삽입되어야 정상적으로 삽입된 것으로 볼 수 있다.
그러나, 미세유동장치(200)가 정상적으로 삽입되지 않는 경우가 발생할 수 있는바, 구체적인 예로는 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태로 삽입되는 경우를 들 수 있다. 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태로 삽입되면, 주입구(221)를 통해 샘플이 흘러나올 수 있고, 흘러나온 샘플은 민감한 부품들을 포함하는 검사장치(100)의 내부를 오염시킬 수 있다. 이는 검사 결과에 오류를 발생시키는 원인 또는 고장의 원인이 될 수 있다.
또한, 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태에서 회전하게 되면 샘플이 검사장치(100)의 곳곳에 비산되어 장치의 신뢰도를 현저히 저하시킬 수 있다.
따라서, 검사장치(100)는 미세유동장치(200)가 정상적으로 삽입되었는지 여부를 신속하게 판단하고, 미세유동장치(200)가 정상적으로 삽입되지 않은 경우에는 바로 배출하여 검사장치(100)의 오염 가능성을 최대한으로 낮춘다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어 블록도이다.
도 2를 참조하면, 검사장치(100)는 미세유동장치(200)에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하는 광센서(110) 및 촬영된 영상을 분석하여 미세유동장치(200)의 표면에 형성된 패턴을 검출하고, 검출된 패턴에 기초하여 미세유동장치(200)가 정상적으로 삽입되었는지 여부를 판단하는 제어부(120)를 포함한다.
후술하는 바와 같이, 미세유동장치(200)의 표면에는 패턴이 형성되는바, 미세유동장치에 대응되는 위치는 패턴 영역에 대응되는 위치 즉, 패턴 영역을 촬영할 수 있는 위치 또는 패턴 영역을 마주보는 위치이고, 패턴 영역은 미세유동장치(200)의 표면에 형성된 패턴을 포함하는 일정 영역이다. 따라서, 광센서(110)가 촬영하는 영상은 패턴 영역 영상이 된다. 패턴의 형상이나 광학적 특성에 관한 정보는 검사장치(100)에 미리 저장되어 있다.
한편, 트레이(150)가 삽입되었어도 미세유동장치(200)는 운반되지 않거나, 트레이(150)가 미세유동장치를 운반하였어도 운반된 미세유동장치에 패턴이 형성되지 않은 경우도 발생할 수 있다. 이 경우에도 광센서(110)는 영상을 촬영하므로 패턴 영역 영상은 실제로 패턴 영역이 촬영되었는지 여부와 관계없이 광센서(110)가 미세유동장치(200)의 패턴 영역에 대응되는 위치에서 촬영한 영상을 모두 포함하는 것으로 한다.
광센서(110)는 영상 센서로 구현될 수 있으며, 영상 센서는 CCD 영상 센서 또는 CMOS 영상 센서일 수 있다.
그리고, 검사장치(100)는 트레이(150)를 이동시키는 트레이 구동부(130), 미세유동장치(200)를 회전시키는 회전 구동부(140) 및 광센서(110)를 이동시키는 광센서 구동부(160)를 더 포함하고, 이들의 동작은 제어부(120)에 의해 제어될 수 있다.
제어부(120)는 광센서(110)가 촬영한 패턴 영역 영상을 분석하여 미세유동장치(200)의 정상 삽입 여부를 판단하는 영상 분석부(121), 광센서(110)와 광센서 구동부(160)를 제어하는 광센서 제어부(122), 미세유동장치(200)가 정상 삽입 되지 않은 것으로 판단되는 경우 트레이(150)가 배출되도록 제어하는 트레이 제어부(123), 및 미세유동장치(200)가 정상 삽입된 것으로 판단되는 경우 미리 정의된 검사 시퀀스에 따라 회전 구동부(140)에 제어 신호를 전송하여 유체의 이동 또는 원심 분리 등의 동작을 제어하는 회전 제어부(124)를 포함한다.
미세유동장치(200)가 정상 삽입되지 않은 경우, 특히 뒤집혀서 삽입된 경우에는 검사장치(100)의 오염을 최소화시키기 위하여 미세유동장치(200)가 회전하기 전에 신속하게 다시 배출하는 것이 중요하다. 따라서, 광센서 제어부(122)는 트레이(150)가 삽입되면 광센서(110)가 곧바로 패턴 영역 영상을 촬영하도록 제어한다.
촬영된 패턴 영역 영상은 영상 분석부(121)로 전송되고, 영상 분석부(121)는 패턴 영역 영상으로부터 패턴을 검출하고, 검출된 패턴에 기초하여 미세유동장치(200)의 정상 삽입 여부를 판단한다.
영상 분석부(121)에서 미세유동장치(200)가 정상 삽입되지 않은 것으로 판단하면, 트레이 제어부(123)가 트레이 구동부(130)에 배출 신호를 전송하여 트레이(150)를 배출시키고, 미세유동장치(200)가 정상 삽입된 것으로 판단하면, 회전 제어부(124)가 회전 구동부(140)에 회전 신호를 전송하여 미세유동장치(200)를 회전시킴으로써 검사를 시작한다.
한편, 미세유동장치(200)가 정상 삽입되지 않은 경우는 미세유동장치(200)가 삽입되지 않았거나 미리 저장된 패턴이 형성되지 않은 미세유동장치(200)가 삽입된 경우도 포함할 수 있으며, 이 경우에도 트레이 제어부(123)가 트레이 구동부(130)에 배출 신호를 전송하여 트레이(150)를 배출시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 검사장치(100)는 미세유동장치(200)의 표면에 형성된 패턴을 검출하여 미세유동장치(200)의 정상 삽입 여부를 판단하는바, 검사장치(100)의 구체적인 동작을 설명하기에 앞서, 미세유동장치(200)에 대해 설명하도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치의 평면도이다. 개시된 발명의 실시예에서는 주입구(221)가 형성된 표면을 평면 또는 상부면으로 한다.
도 3a를 참조하면, 미세유동장치(200)는 회전 중심(C) 및 관통홀(211)을 갖는 플랫폼(210)과 플랫폼(210)에 형성되는 미세유동 구조물들을 포함한다.
개시된 발명의 일 실시예에서 미세유동 구조물이란 특정 형태의 구조물을 지칭하는 것이 아니라, 플랫폼 상에 형성된 챔버(228,229)나 채널(227)과 같은 구조물을 포괄적으로 지칭한다. 미세유동구조물은 배치 상의 특징 및 수용되는 물질의 종류에 따라 각기 다른 기능을 수행할 수 있다.
플랫폼(210)은 성형이 용이하고 그 표면이 생물학적으로 비활성인 아크릴(PMMA), PDMS, PC, 폴리플로필렌, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 등의 플라스틱 소재, 유리, 운모, 실리카, 실리콘 웨이퍼 등의 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 상기 물질들은 플랫폼(100)의 재료로 사용될 수 있는 물질의 예시에 불과하며, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 화학적, 생물학적 안정성과 광학적 투명성 및 기계적 가공성을 가지는 소재이면 어느 것이든 플랫폼(210)의 재료가 될 수 있다.
플랫폼(210)은 복수 층의 판으로 이루어질 수 있다. 판과 판이 맞닿는 면에 챔버나 채널 등의 미세유동 구조물에 해당하는 음각 구조물을 만들고, 상기 두 판을 접합함으로써 플랫폼(210) 내부에 유체를 수용할 수 있는 공간과 유체가 이동할 수 있는 통로를 제공할 수 있다. 판과 판의 접합은 접착제 또는 양면 접착 테이프를 이용한 접착이나 초음파 융착, 레이저 용접 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
도 3a의 실시예에서는 원판 형상의 디스크형 플랫폼(210)을 도시하였으나, 미세유동장치(200)에 사용되는 플랫폼(210)은 온전한 원판 형상뿐만 아니라 부채꼴 등의 형상일 수도 있고, 다각형의 형상도 가능하다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 패턴(P)은 플랫폼(210)의 표면에 형성될 수 있다. 당해 예시에서는 패턴(P)이 플랫폼(210)의 표면에 부착되는 라벨의 일 부분에 인쇄된 것으로 하였으나, 개시된 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 플랫폼(210)의 표면에 직접 인쇄되거나 각인되는 것도 가능하다.
또한, 당해 예시에서는 패턴(P)이 플랫폼(210)의 상부면에 형성된 것으로 하였으나, 개시된 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 플랫폼(210)의 하부면에 형성되는 것도 가능하다. 한편, 플랫폼(210)은 미세유동장치(200)의 몸체를 구성하므로 플랫폼(210)에 형성된다거나 플랫폼(210)의 표면에 형성된다는 것은 미세유동장치(200)에 형성되거나 미세유동장치(200)의 표면에 형성되는 것을 의미할 수 있다.
패턴(P)은 뒤집혔을 때 상하 또는 좌우가 반대가 되는 형상, 즉 상하 또는 좌우가 대칭이 되지 않는 형상을 갖는다. 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태로 검사장치(100)의 내부로 삽입되면, 패턴(230)도 뒤집힌 상태로 촬영되며, 영상 분석부(121)는 패턴 영역 영상을 분석하여 패턴(230)이 뒤집힌 것을 판단하고 이로부터 미세유동장치(200)가 오삽입되었음을 알 수 있다.
패턴(P)은 복수의 패턴 요소로 이루어질 수 있으며, 일 예로서 도 3a에 도시된 바와 같이 일정 방향으로 기울어진 복수의 바로 이루어지는 빗살 무늬 형상을 가질 수 있다. 도 3a의 예시에 따른 빗살 무늬 형상은 뒤집어졌을 때와 그렇지 않을 때 빗살의 방향이 반대가 되므로, 영상 분석부(121)는 빗살의 방향에 따라 미세유동장치(200)가 오삽입된 것을 판단할 수 있다. 이에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 미세유동구조물들은 검사의 목적, 검사의 종류, 검사의 방법 등에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 도 3b에 도시된 미세유동구조물은 혈액 내에 특정 물질이 존재하는지 여부를 검출하는데 이용될 수 있는 구조로서, 도 3b를 참조하여 미세유동장치(200)의 일 예시에 따른 미세유동구조물들을 간략하게 설명하도록 한다.
플랫폼(210)은 회전 구동부(140)에 의해 회전되고, 이 때 발생하는 원심력에 의해 미세유동구조물 내의 물질, 예를 들어 유체가 이동할 수 있다. 따라서, 플랫폼(210)의 회전 중심(C)에 가장 가까운 위치에는 주입구(221) 및 이와 연결된 수용부(222)가 마련될 수 있고, 수용부(222)는 분배 채널(223)과 연결되어 분배 채널(223)을 통해 샘플을 세 개의 원심 분리 챔버(224)에 공급한다.
한편, 미세유동장치(200)에 수용되는 샘플 즉, 검사장치(100)의 검사대상이 되는 샘플은 혈액, 소변, 림프액, 조직액과 같은 유체 샘플일 수 있으나, 개시된 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고 유체가 아닌 샘플도 검사장치(100)의 검사 대상이 될 수 있다.
원심 분리 챔버(224)는 반응 챔버(225)와 연결되어 원심 분리된 샘플, 예를 들어 혈액의 상청액이 반응 챔버(225)로 이동하고, 반응 챔버(225)에서는 표지 물질이 미리 수용되어 샘플 내의 검출 대상 물질과 결합 반응이 일어난다.
그리고, 반응 챔버(225)는 검출 챔버(228)와 연결되어 반응 챔버(225) 내의 반응물이 검출 챔버(228)로 이동하고, 검출 챔버(228) 내에는 크로마토그래피를 이용한 반응지(230)가 마련될 수 있다. 반응물 내에 검출 대상 물질의 존재 여부에 따라 반응지(230)의 색상이 달라질 수 있고, 광센서(110)가 검출 챔버(228)를 촬영하여 촬영된 영상을 분석함으로써 검출 대상 물질의 존재 여부를 판단할 수 있다.
다만, 도 3a 및 도 3b에 도시된 미세유동장치(200)의 구조는 일 예시에 불과하며, 개시된 발명의 일 실시예는 미세유동장치(200)의 구조에 제한을 두지 않는다.
이하 검사장치(100)의 구체적인 동작을 설명하도록 한다.
도 4는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부를 나타낸 측면도이다. 도 4에는 검사장치(100)의 내부의 구성 중 설명에 필요한 구성만을 도시하였다.
도 4를 참조하면, 검사장치(100)의 내부에 미세유동장치(200)가 삽입되면, 턴테이블(141b)의 회전축(141a)이 미세유동장치(200)의 회전 중심(C)에 마련된 관통홀(211)에 삽입된다. 그리고, 검사가 시작되면 턴테이블(141b)이 미세유동장치(200)를 지지하고 회전시킨다. 회전 동력은 회전 구동부(140)로부터 공급되며 회전 구동부(140)는 모터와 드라이브를 포함할 수 있고, 드라이브는 회전 제어부(124)로부터 전송된 제어 신호에 따라 모터를 구동할 수 있다.
광센서(110)는 미세유동장치(200)에 대응되는 위치에서 패턴 영역 영상을 촬영한다. 광센서(110)는 미세유동장치(200)의 방사 방향으로 배치된 가이드 레일(161)을 따라 이동할 수 있는바, 미세유동장치(200)가 삽입되면 먼저 패턴 영역 영상을 촬영하여 영상 분석부(121)로 전송하고, 검사가 시작된 이후에는 미리 정해진 검사 시퀀스에 따라 검출 영역에 대응되는 위치로 이동하여 검출 영역을 촬영한다.
광센서(110)는 광센서 구동부(160)에 의해 이동할 수 있다. 광센서 구동부(160)는 모터와 드라이브를 포함할 수 있으며, 모터는 리니어 모터일 수 있다. 드라이브는 광센서 제어부(123)로부터 전송된 제어 신호에 따라 모터를 구동하여 광센서(110)에 선형 이동을 위한 동력을 제공할 수 있다.
광센서(110)의 초기 위치는 미세유동장치(200)에 대응되는 위치로서, 트레이(150)가 삽입되기 전에 광센서 제어부(123)가 광센서(110)를 초기 위치로 이동시킬 수 있다. 광센서(110)의 초기 위치는 설계 단계에서 결정될 수 있고, 제품 사용 과정에서 캘리브레이션(calibration)될 수 있다.
한편, 광센서(110)가 미세유동장치(200)의 하부에 위치하는 경우에는 뒤집힌 상태로 삽입된 미세유동장치(200)에 의해 광센서(110)가 오염될 수 있다. 따라서, 광센서(110)의 초기 위치는 미세유동장치(200)의 주입구(221)와 대응되지 않는 위치 예를 들어, 주입구(221)와 마주보지 않는 위치이면서, 패턴 영역과 대응되는 위치인 것으로 한다. 이를 위해, 패턴(P)은 주입구(221)와 이격된 위치에 형성될 수 있다.
도 4의 예시에서는 광센서(110)가 미세유동장치(200)의 하부에 위치하는 것으로 하였으나, 개시된 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 광센서(110)가 미세유동장치(200)의 상부에 위치하는 것도 가능하다.
이하 패턴 영역 영상을 분석하여 미세유동장치(200)의 정상 삽입 여부를 판단하는 동작을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 5는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치의 배면도이고, 도 6은 미세유동장치가 정상 삽입된 경우의 패턴 영역 영상과 미세유동장치가 뒤집혀서 삽입된 경우의 패턴 영역 영상을 나타낸 도면이다.
도 5의 예시에 따른 미세유동장치(200)는 앞서 설명한 도 2의 예시에 따른 미세유동장치(200)이다. 전술한 바와 같이 플랫폼(210)은 광학적 투명성을 가지므로, 미세유동장치(200)의 상부면에 형성된 패턴은 미세유동장치(200)의 하부에서도 촬영 가능하다. 미세유동장치(200)의 하부에서 바라본 패턴은 도 5에 도시된 바와 같이 패턴의 좌우 방향이 도 2에 도시된 패턴의 좌우 방향과 반대가 된다.
광센서(110)가 미세유동장치(200)의 하부에 위치하는 것으로 가정하면, 미세유동장치(200)가 정상 삽입된 경우에는 광센서(110)가 도 5에 도시된 미세유동장치(200)의 하부면을 촬영하게 된다.
따라서, 미세유동장치(200)가 정상 삽입된 경우에는 광센서(110)에 의해 촬영된 패턴 영역 영상(Ip)에서 도 6의 좌측에 도시된 바와 같이 빗살 무늬가 오른쪽으로 기울어져 있고, 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태로 삽입된 경우에는 광센서(110)에 의해 촬영된 패턴 영역 영상에서 도 6는 우측에 도시된 바와 같이 빗살 무늬가 왼쪽으로 기울어져 있다.
영상 분석부(121)는 패턴 영역 영상으로부터 패턴(P)을 검출하고, 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징 즉, 정상 삽입에 대응되는 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단한다. 판단 결과, 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하지 않으면 미세유동장치(200)가 정상 삽입되지 않은 것으로 판단하고, 일치하면 정상 삽입 된 것으로 판단한다.
앞서, 미세유동장치가 정상 삽입되지 않은 경우는, 미세유동장치가 뒤집혀서 삽입된 경우, 미세유동장치가 삽입되지 않은 경우 및 미리 저장된 특징을 갖는 패턴이 형성되지 미세유동장치가 삽입된 경우를 포함할 수 있다고 하였다.
미세유동장치에 형성된 미세유동구조물의 구성 및 배치에 따라 검사장치(100)의 동작도 달라지는바, 미리 저장된 특징을 갖는 패턴이 형성되지 않은 미세유동장치는 해당 검사장치(100)에서 사용되는 미세유동장치가 아닌 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 영상 분석부(121)는 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하지 않으면 미세유동장치가 정상 삽입되지 않은 것으로 판단함으로써, 미세유동장치(200)가 뒤집힌 경우 뿐만 아니라 미세유동장치(200)가 삽입되지 않았거나 검사장치(200)에 적합하지 않은 미세유동장치가 삽입된 경우에도 트레이(150)가 배출되도록 할 수 있다.
패턴 영역 영상이 도 6에 도시된 바와 같은 경우를 예로 들어 패턴 검출과 오삽입 여부 판단에 관한 구체적인 예시를 설명하도록 한다.
영상 분석부(121)는 먼저 패턴 영역 영상(Ip)으로부터 패턴을 검출한다. 패턴의 검출은 일반적인 패턴 검출 알고리즘이 적용될 수 있는바, 임계값을 기반으로 하여 에지를 추출하고, 추출된 에지를 기준으로 빗살의 위치를 검출할 수 있다. 그리고, 빗살 하단의 기준선을 검출하여 기준선으로부터 빗살의 높이를 산출하고, 산출된 빗살의 높이를 기초로 하여 빗살의 방향을 정규화할 수 있다.
당해 예시에서는, 전술한 패턴의 특징이 빗살의 방향이 되는바, 영상 분석부(121)는 미세유동장치(200)의 정상 삽입에 대응되는 빗살의 방향을 미리 저장한다. 도 6의 예시에 따르면 정상 삽입에 대응되는 빗살의 방향은 오른쪽 방향에 해당하는바, 광센서(110)로부터 전송된 패턴 영역 영상이 도 6의 우측에 도시된 바와 같은 경우에는 영상 분석부(121)가 빗살의 방향이 왼쪽인 것으로 판단하고, 정상 삽입에 대응되는 빗살의 방향과 일치하지 않으므로 미세유동장치(200)가 정상 삽입되지 않은 것으로 판단한다.
반면, 광센서(110)로부터 전송된 패턴 영역 영상이 도 6의 좌측에 도시된 바와 같은 경우에는 영상 분석부(121)가 빗살의 방향이 오른쪽인 것으로 판단하고, 정상 삽입에 대응되는 빗살의 방향과 일치하므로 미세유동장치(200)가 정상 삽입된 것으로 판단한다.
다만, 미세유동장치(200)에 형성되는 패턴의 종류에는 제한이 없는바, 전술한 바와 같이 뒤집혔을 때 상하 또는 좌우가 반대가 되는 형상 즉, 상하 또는 좌우가 대칭이 아닌 형상을 갖기만 하면 미세유동장치(200)에 형성되는 패턴(P)이 될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 미세유동장치에 형성될 수 있는 패턴의 예시를 나타낸 도면이다.
패턴은, 도 7a에 도시된 바와 같이 각 패턴 요소의 좌우 밝기가 다르게 형성되어 패턴이 뒤집어 졌을 때 각 패턴 요소의 좌우 밝기가 반대가 되도록 할 수 있다.
또는, 도 7b에 도시된 바와 같이 각 패턴 요소를 구성하는 선 중 하나가 기울기를 갖도록 하여 패턴이 뒤집어 졌을 때 기울기의 방향이 반대가 되도록 할 수도 있다.
또는, 도 7c에 도시된 바와 같이 좌우가 대칭이 아닌 문자의 형상을 갖는 것도 가능하다.
한편, 패턴은 상기 도 3a에 도시된 바와 같이 플랫폼(210)의 둘레를 둘러싸는 형태 즉, 플랫폼(210)의 원주 방향으로 반복적으로 배열된 형태로 형성될 수도 있으나, 플랫폼(210) 원주 상의 일부 영역에만 형성되는 것도 가능하다. 전자의 경우에는 패턴이 좌우 대칭이 아닌 형상을 갖도록 하고, 후자의 경우에는 패턴이 상하 대칭이 아닌 형상을 갖도록 할 수 있다.
패턴이 플랫폼(210) 원주 상의 일부 영역에만 형성된 경우에는, 트레이(150)가 삽입되면 먼저 패턴 영역을 검출하여 패턴 영역이 광센서(110)와 대응되는 위치로 이동하도록 제어할 수 있다. 이를 위한 일 예로서, 미세유동장치(200)의 패턴 영역과 인접한 위치에 자성체가 구비될 수 있고, 광센서(110)와 인접한 위치에는 자성체를 끌어당기는 자석이 구비될 수 있다. 이 자성체와 자석에 의해 미세유동장치(200)가 원주 방향으로 이동 즉, 회전하여 패턴 영역이 광센서(110)와 마주보는 위치에 위치할 수 있다.
패턴이 플랫폼(210)의 둘레를 둘러싸는 형태로 형성된 경우에는, 플랫폼(210) 원주 상의 어느 위치에서도 패턴 영역을 촬영할 수 있으므로, 광센서(110)가 패턴 영역을 검출하는 별도의 동작 없이 바로 패턴 영역을 촬영할 수 있고, 이로 인해 오삽입에 대한 신속한 대처가 가능해진다.
도 8a는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부를 나타낸 측면도이고, 도 8b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 내부를 나타낸 평면도이다. 도 8b는 광센서(110)와 발광부(115)를 포함하는 영역을 위에서 바라본 평면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 검사장치(100)는 발광부(115)를 더 포함할 수 있다. 검사장치(100)의 내부는 어둡기 때문에 발광부(115)에서 광을 조사하고, 미세유동장치(200)를 투과하거나 미세유동장치(200)로부터 반사된 광을 광센서(110)가 감지함으로써 미세유동장치(200)의 영상을 촬영할 수 있다.
발광부(115)는 미세유동장치(200)의 일정 영역에 빛을 조사할 수 있도록 발광면적이 넓고 균일할 광을 조사할 수 있는 면광원으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이나 LED가 발광부(163)로 사용될 수 있다.
발광부(115)는 도 8a에 도시된 바와 같이 광센서(110)와 마주보는 위치에 장착되어, 광센서(110)가 미세유동장치(200)를 투과한 광을 감지하도록 할 수도 있고, 도 9b에 도시된 바와 같이 광센서(110)와 같은 방향에 나란히 장착되어, 광센서(110)가 미세유동장치(200)에 반사된 광을 감지하도록 할 수도 있다.
발광부(115)와 광센서(110)가 같은 방향에 장착되는 구체적인 예로서, 도 8b에 도시된 바와 같이 광센서(110)가 장착된 플레이트(162)의 이동을 가이드하는 두 개의 가이드 레일(161) 사이에 발광부(115)가 장착되어 광센서(110)와 같은 방향에서 미세유동장치(200)를 향하여 광을 조사할 수 있다.
한편, 검사장치(100)는 패턴을 검출함에 있어 각종 요인에 의해 발생 가능한 오차를 보상할 수 있다. 이하 구체적인 동작을 설명하도록 한다.
도 9는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 있어서, 패턴 검출에 관한 오차를 보상하는 검사장치의 제어 블록도이다.
도 9를 참조하면, 제어부(120)는 패턴 검출에 관한 오차 즉, 패턴 영역 영상에 나타나는 패턴의 특성값과 패턴 검출에 적용되는 기준 특성값의 차이를 보상하는 보상부(125)를 더 포함할 수 있다.
미세유동장치(200)는 제조사나 제조 환경 등에 따라 그 표면에 형성되는 패턴의 광학적 특성이 달라질 수 있다. 또는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 채널이나 챔버 등의 미세유동구조물이 패턴(P)과 겹치는 경우도 발생할 수 있고, 제품마다 패턴(P)의 플랫폼(210) 투과도가 달라질 수도 있는바, 세 경우 모두 패턴 영역 영상에 나타나는 패턴의 특성값, 예를 들어 패턴의 밝기 값에 변화를 가져올 수 있다.
패턴(P)을 그레이 스케일(gray scale)로 표현하는 경우를 예로 들어 설명한다. 영상 분석부(121)의 패턴 검출에 적용되는 기준 밝기는 10이고 즉, 미세유동장치(200)에 형성된 패턴(P)의 밝기가 10인 것으로 저장되어 있고, 기준 밝기에 대응되는 임계값은 15인데 반하여 패턴 영역 영상에 나타난 패턴의 밝기는 20인 경우, 기존에 영상 분석부(121)에서 사용하던 임계값을 그대로 적용하면 패턴에 해당하는 부분을 패턴이 아닌 배경으로 인식할 수 있다.
따라서, 패턴 영역 영상에 나타난 패턴의 밝기 값에 기초하여 임계값을 조정함으로써, 패턴 검출에 관한 오차를 보상할 수 있다.
구체적으로, 보상부(125)는 패턴 영역 영상에 나타난 패턴의 특성 값을 산출하는 특성값 산출부(125a) 및 산출된 특성 값에 기초하여 패턴 검출에 적용되는 임계값을 조정하는 임계값 설정부(125b)를 포함할 수 있다.
특성값 산출부(125a)에서 산출되는 특성 값은 밝기 값일 수 있다. 특성값 산출부(125a)는 패턴 영역 영상으로부터 복수의 패턴 요소 중 기준 패턴 요소를 검출하고, 검출된 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값을 산출한다. 기준 패턴 요소는 패턴의 밝기 값에 오차가 있더라도 배경과 구분이 용이한 패턴 요소이다. 일 예로서, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 일정 두께를 갖고, 복수의 바(bar)와 연결되어 있으며 바(bar)와 비교하여 상대적으로 긴 길이를 가진 기준선이 기준 패턴 요소가 될 수 있다.
기준 패턴 요소의 대표 밝기 값은 평균 밝기 값이 될 수 있다. 평균 밝기 값은 복수의 기준 패턴 요소 내의 복수 영역의 밝기 값들의 평균일 수 있고, 복수 영역의 밝기 값들은 복수의 픽셀 값들일 수 있다.
임계값 설정부(125b)는 산출된 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 기초하여 임계값을 조정한다. 예를 들어, 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값이 패턴 검출에 적용되는 기준 밝기 값보다 큰 경우, 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 맞게 임계값을 상향 조정한다. 이 때, 상향 조정되는 양은 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 비례하거나 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값과 기준 밝기 값의 차이에 비례할 수 있다.
한편, 패턴의 종류에 따라 임계값이 상한 값과 하한 값을 가질 수도 있는바, 이 경우에는 기준 패턴 요소의 특성 값이 기준 특성 값보다 큰지 또는 작은지에 따라 임계값의 상한 값 또는 하한 값이 조정되거나 상한 값과 하한 값이 모두 조정될 수도 있다.
도 10은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치에 있어서, 저장부를 더 포함하는 검사장치의 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 10을 참조하면, 검사장치(100)는 광센서(110)에 의해 촬영된 패턴 영역 영상 또는 미세유동장치(200)의 정상 삽입 여부에 대한 판단 결과를 저장하는 저장부(170)를 더 포함할 수 있다. 저장부(170)는 RAM(Ram Access Memory) 등의 메모리로 구현될 수 있다.
전술한 바와 같이, 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태로 삽입되면 고장의 원인이 될 수 있다. 따라서, 영상 분석부(121)가 미세유동장치(200)가 오삽입된 것으로 판단한 경우, 그 판단 결과 또는 촬영된 패턴 영역 영상을 저장부(170)에 저장하면, 제품 고장에 의한 A/S 시에 수리 기사(service engineer)가 저장부(170)에 저장된 정보를 확인하여 고장의 원인을 용이하게 판단할 수 있다.
저장부(170)의 용량에 따라 영상 분석부(121)의 판단 결과에 관계 없이 촬영된 패턴 영역 영상을 모두 저장하는 것도 가능하나, 미세유동장치(200)가 정상 삽입되지 않은 경우에만 그 판단 결과나 촬영된 패턴 영역 영상을 저장하면 저장부(170)의 저장 용량을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
한편, 도 10의 블록도에는 도시되지 않았으나, 저장부(170)를 포함하는 검사장치(100)에 전술한 보상부(125)도 포함될 수 있음은 물론이다.
도 11은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사시스템의 제어 블록도가 도시되어 있다.
도 11을 참조하면, 검사시스템(300)은 전술한 검사장치(100)와, 검사장치(100)에 삽입되는 미세유동장치(200)를 포함한다.
검사장치(100)의 구성 요소인 광센서(110), 제어부(120), 트레이 구동부(130), 회전 구동부(140) 및 광센서 구동부(160)에 관한 설명은 전술한 바와 같으므로 여기서는 그 설명을 생략하도록 한다. 아울러, 전술한 검사장치(100)와 미세유동장치(200)에 관한 설명은 모두 검사시스템(300)에 적용될 수 있다.
또한, 도 11의 제어 블록도에는 도시되지 않았으나 검사시스템(300)에 포함되는 검사장치(100)도 전술한 보상부(125) 또는 저장부(170)를 포함할 수 있음은 물론이다.
이하 개시된 발명의 일 측면에 따른 검사장치 제어 방법의 실시예를 설명하도록 한다. 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에는 전술한 검사장치(100)가 적용될 수 있다.
도 12는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어 방법에 관한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 먼저 트레이가 삽입되었는지 여부를 판단한다(510). 트레이가 삽입되었으면(510의 예), 광센서(110)를 이용하여 패턴 영역 영상을 촬영한다(520). 패턴 영역 영상이란, 미세유동장치(200)에 대응되는 위치에서 촬영된 영상, 구체적으로는 패턴 영역에 대응되는 위치에서 촬영된 영상을 의미한다.
미세유동장치(200)의 패턴 영역에 대응되는 위치는 미리 정해질 수 있으며, 아울러 광센서(110)가 미세유동장치(200)의 하부에 위치하는 경우에는 주입구(221)로부터 흘러나온 샘플에 의해 오염되지 않도록 주입구(221)를 회피하는 위치 또는 주입구(221)와 마주보지 않는 위치에 위치할 수 있다.
그리고, 패턴 영역 영상으로부터 패턴을 검출하고 분석한다(540). 패턴의 검출과 분석은 다양한 패턴 검출 알고리즘 중 하나를 적용하여 수행될 수 있다. 패턴이 검출되면 검출된 패턴을 분석하여 패턴의 특징을 결정한다.
미세유동장치가 정상 삽입되었는지 여부를 판단한다(540). 이를 위해, 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징 즉, 정상 삽입에 대응되는 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단한다. 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하지 않으면 정상 삽입이 아닌 것으로 판단하고, 일치하면 정상 삽입으로 판단한다.
여기서, 정상 삽입이 아닌 경우는, 미세유동장치가 오삽입된 경우와 미세유동장치가 삽입되지 않은 경우를 포함할 수 있고, 미세유동장치가 오삽입된 경우는 미세유동장치가 뒤집혀서 삽입된 경우와 미리 저장된 특징을 갖는 패턴이 형성되지 않은 미세유동장치가 삽입된 경우를 포함할 수 있다.
미세유동장치가 정상 삽입되지 않은 것으로 판단하면(540의 아니오), 트레이를 배출하여(550) 미세유동장치의 오삽입에 의한 검사장치(100)의 오염을 최소화할 수 있다.
미세유동장치가 정상 삽입된 것으로 판단하면(540의 예), 검사장치(100)의 검사 동작을 수행한다(560). 검사 동작의 수행은 삽입된 미세유동장치(200)에 맞게 정해진 시퀀스에 따라 회전과 정지를 반복함으로써 이루어질 수 있다.
도 13은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에 있어서, 패턴 영역 영상을 저장할 수 있는 검사장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
도 13을 참조하면, 트레이 삽입 여부의 판단(510)부터 미세유동장치의 정상 삽입 여부에 따른 트레이 배출(550)과 검사 동작 수행(560)까지는 전술한 도 14이 실시예에서 설명한 바와 같다.
미세유동장치가 정상 삽입되지 않은 것으로 판단하면(540의 예), 신속하게 트레이를 배출하고(550), 패턴 영역 영상을 메모리에 저장한다(570). 또는 정상 삽입 여부에 대한 판단 결과를 저장할 수도 있다. 미세유동장치(200)가 뒤집힌 상태로 삽입되면 고장의 원인이 될 수 있다. 따라서, 미세유동장치(200)가 오삽입된 것으로 판단한 경우, 그 판단 결과 또는 촬영된 패턴 영역 영상을 메모리에 저장하면, 제품 고장에 의한 A/S 시에 수리 기사(service engineer)가 메모리에 저장된 정보를 확인하여 고장의 원인을 용이하게 판단할 수 있다.
메모리의 용량에 따라 정상 삽입 여부에 관한 판단 결과에 관계 없이 촬영된 패턴 영역 영상을 모두 저장하는 것도 가능하나, 미세유동장치(200)가 정상적으로 삽입되지 않은 경우에만 그 판단 결과나 촬영된 패턴 영역 영상을 저장하면 메모리의 저장 용량을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
도 14는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에 있어서, 패턴을 검출하고 분석하는 단계의 일 예시에 관한 순서도이다.
미세유동장치(200)에 형성되는 패턴은 뒤집혔을 때 상하 또는 좌우가 반대가 되는 형상 즉, 상하 또는 좌우가 대칭이 아닌 형상을 갖는다. 때문에, 미세유동장치(200)가 뒤집혀서 삽입이 되면 패턴의 방향 역시 반대가 되어 미세유동장치(200)의 오삽입을 판단할 수 있다.
일 예로서, 상기 도 3a에 도시된 바와 같은 빗살 무늬 형상의 패턴이 미세유동장치(200)에 형성될 수 있고, 광센서(110)는 상기 도 6에 도시된 바와 같은 패턴 영역 영상(Ip)을 촬영할 수 있다.
미세유동장치(200)에 빗살 무늬 형상의 패턴이 형성된 경우를 예로 들면, 먼저 패턴 영역 영상에서 임계값을 기반으로 하여 에지를 추출하고(531), 추출된 에지를 기준으로 빗살의 위치를 검출할 수 있다(532).
그리고, 빗살 하단의 기준선을 검출하여 기준선에 대한 빗살의 높이를 산출하고(534), 산출된 높이를 기초로 하여 빗살의 방향을 정규화할 수 있다(535).
다시 도 12를 참조하면, 패턴 영역 영상으로부터 패턴을 검출 및 분석(530)하기 위해 상기 도 14의 과정을 수행할 수 있다. 검사장치(100)에는 미세유동장치(200)의 정상 삽입에 대응되는 빗살의 방향이 저장되어 있으므로, 정상 삽입을 판단(540)하기 위해 저장된 빗살의 방향과 정규화된 빗살의 방향을 비교할 수 있다. 저장된 빗살의 방향과 정규화된 빗살의 방향이 일치하면 미세유동장치(200)가 정상 삽입된 것으로 판단하여 검사 동작을 수행하고(560), 일치하지 않으면 미세유동장치(200)가 오삽입되었거나 삽입되지 않은 것으로 판단하여 트레이를 배출한다(550).
다만, 패턴을 검출하고 분석하는 과정은 미세유동장치(200)에 형성된 패턴의 형상에 따라 달라질 수 있고, 상기 도 14에 도시된 과정은 미세유동장치(200)에 형성된 패턴이 빗살 무늬 형상을 갖는 경우에 적용되는 일 예시일 뿐이다.
도 15는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어방법에 있어서, 패턴 검출 시 각종 요인에 의해 발생 가능한 오차를 보상하는 검사장치의 제어방법에 관한 순서도이다.
미세유동장치(200)는 제조사나 제조 환경 등에 따라 그 표면에 형성되는 패턴의 광학적 특성이 달라질 수 있다. 또는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 채널(251)이나 챔버(253) 등의 미세유동구조물이 패턴과 겹치는 경우도 발생할 수 있고, 제품마다 패턴의 플랫폼(210) 투과도가 달라질 수도 있는바, 세 경우 모두 패턴 영역 영상에 나타나는 패턴의 특성값, 특히 패턴의 밝기 값에 변화를 가져올 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 제어 방법은 상기 변화에 따른 오차를 보상하기 위해 먼저 패턴 영역 영상에 나타난 패턴의 특성 값을 산출한다. 패턴의 특성 값을 산출하기 위한 일 예로서, 패턴 영역 영상으로부터 기준 패턴 요소를 검출하고(531), 검출된 기준 패턴 요소의 특성 값을 산출한다(532).
기준 패턴 요소는 패턴의 밝기 값에 오차가 있더라도 배경과 구분이 용이한 패턴 요소로서, 일 예로서, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 일정 두께를 갖고, 복수의 바(bar)와 연결되어 있으며 바(bar)와 비교하여 상대적으로 긴 길이를 가진 기준선이 기준 패턴 요소가 될 수 있다.
기준 패턴 요소의 특성 값은 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값이 될 수 있고, 대표 밝기 값은 평균 밝기 값이 될 수 있다. 평균 밝기 값은 복수의 기준 패턴 요소 내의 복수 영역의 밝기 값들의 평균일 수 있고, 복수 영역의 밝기 값들은 복수의 픽셀 값들일 수 있다.
그리고, 산출된 특성 값을 반영하여 임계값을 조정한다(533). 여기서, 임계값은 패턴 검출에 적용되는 임계값으로서, 상기 도 14에서 설명한 바와 같이 임계값을 기반으로 하여 패턴의 에지를 추출한다.
기준 패턴 요소의 대표 밝기 값이 패턴 검출에 적용되는 기준 밝기 값보다 큰 경우, 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 맞게 임계값을 상향 조정할 수 있다. 이 때, 상향 조정되는 양은 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 비례하거나 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값과 기준 밝기 값의 차이에 비례할 수 있다.
전술한 검사장치(100), 미세유동장치(200), 검사 시스템(300) 및 검사장치의 제어방법에 의하면, 미세유동장치가 검사장치(100)에 오삽입된 경우 신속하게 배출함으로써 샘플에 의해 검사장치(100)가 오염되는 것을 최소화할 수 있다.
100 : 검사장치 110 : 광센서
120 : 제어부 121 : 영상 분석부
122 : 트레이 제어부 123 : 광센서 제어부
124 : 회전 제어부 150 : 트레이
170 : 저장부 200 : 미세유동장치
300 : 검사시스템

Claims (28)

  1. 미세유동장치에 수용된 샘플을 검사하는 검사장치에 있어서,
    상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하는 광센서; 및
    상기 촬영된 영상으로부터 상기 미세유동장치에 형성된 패턴을 검출하고, 상기 검출된 패턴의 특징이 미리 저장된 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하지 않으면 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 저장된 패턴은,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 특징인 것으로 하는 검사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입되었는지 여부를 판단하는 검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 방향을 미리 저장하여 상기 검출된 패턴의 상하 또는 좌우가 상기 미리 저장된 패턴의 방향과 반대인지 여부를 판단하고, 반대이면 상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입된 것으로 판단하는 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사장치의 내부로 삽입 및 외부로 배출될 수 있는 트레이를 더 포함하고,
    상기 트레이는 상기 미세유동장치를 운반하는 검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 트레이가 상기 검사장치의 내부로 삽입되면 상기 광센서가 상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하도록 제어하는 검사장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단되면 상기 트레이가 배출되도록 제어하는 검사장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광센서는,
    상기 미세유동장치의 방사 방향으로 이동 가능하게 설치되는 검사장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 미세유동장치에 대응되는 위치는,
    상기 미세유동장치에 형성되어 상기 샘플이 주입되는 주입구와 대응되지 않고 상기 패턴을 포함하는 패턴 영역에 대응되는 위치인 것으로 하는 검사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 광센서의 초기 위치를 상기 미세유동장치에 대응되는 위치로 제어하는 검사장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 촬영된 영상에 나타나는 패턴의 밝기와 상기 패턴의 검출에 적용되는 기준 밝기의 차이를 보상하는 검사장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 미세유동장치에 형성된 패턴은,
    복수의 패턴 요소로 이루어지고,
    상기 제어부는,
    상기 촬영된 영상으로부터 상기 복수의 패턴 요소 중 기준 패턴 요소를 검출하고, 상기 검출된 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 기초하여 상기 기준 밝기에 대응되는 임계값을 조정하는 검사장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하면, 상기 촬영된 영상 또는 상기 판단 결과를 저장하는 저장부를 더 포함하는 검사장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 광센서와 대향된 위치에 설치되거나 또는 상기 광센서와 나란히 설치되는 발광부를 더 포함하는 검사장치.
  15. 샘플이 주입되는 주입구, 상기 샘플 또는 검사에 사용되는 물질을 수용하는 복수의 챔버 및 상기 복수의 챔버를 연결하는 적어도 하나의 채널을 포함하는 미세유동 구조물; 및
    상하 또는 좌우가 대칭이 아닌 형상을 갖는 패턴;을 포함하는 미세유동장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 패턴은,
    상기 미세유동장치의 표면에 인쇄되거나, 상기 미세유동장치의 표면에 부착되는 라벨에 인쇄되거나 또는 상기 미세유동장치의 표면에 각인되는 미세유동장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 패턴은,
    상기 미세유동장치의 원주 방향으로 반복적으로 배열되는 미세유동장치.
  18. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 검사장치; 및
    상하 또는 좌우가 대칭이 아닌 형상을 갖는 패턴을 포함하는 미세유동장치를 포함하는 검사시스템.
  19. 미세유동장치에 수용된 샘플을 검사하는 검사장치의 제어방법에 있어서,
    상기 검사장치에 상기 미세유동장치를 운반하는 트레이가 삽입되면, 광센서를 이용하여 상기 미세유동장치에 대응되는 위치에서 영상을 촬영하고;
    상기 촬영된 영상으로부터 상기 미세유동장치에 형성된 패턴을 검출하고;
    상기 검출된 패턴의 특징이 미리 정해진 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하지 않으면 상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하는 것을 포함하는 검사장치의 제어방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 패턴의 특징은,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 특징인 것으로 하는 검사장치의 제어방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 검출된 패턴의 특징이 미리 정해진 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하는 것은,
    상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입되었는지 여부를 판단하는 것을 포함하는 검사장치의 제어방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 검출된 패턴의 특징이 미리 정해진 패턴의 특징과 일치하는지 여부를 판단하는 것은,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입된 경우에 대응되는 패턴의 방향을 미리 저장하여 상기 검출된 패턴의 상하 또는 좌우가 상기 미리 저장된 패턴의 방향과 반대인지 여부를 판단하고, 반대이면 상기 미세유동장치가 뒤집힌 상태로 삽입된 것으로 판단하는 것을 포함하는 검사장치의 제어방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단되면, 상기 트레이를 배출시키는 것을 더 포함하는 검사장치의 제어방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 미세유동장치에 대응되는 위치는,
    상기 미세유동장치에 형성되어 상기 샘플이 주입되는 주입구와 대응되지 않고 상기 패턴을 포함하는 패턴 영역에 대응되는 위치인 것으로 하는 검사장치의 제어방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 영상을 촬영하기 전에 상기 광센서를 상기 미세유동장치에 대응되는 위치로 이동시키는 것을 더 포함하는 검사장치의 제어방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 촬영된 영상에 나타나는 패턴의 밝기와 상기 패턴의 검출에 적용되는 기준 밝기의 차이를 보상하는 것을 더 포함하는 검사장치의 제어방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 촬영된 영상에 나타나는 패턴의 밝기와 상기 패턴의 검출에 적용되는 기준 밝기의 차이를 보상하는 것은,
    상기 촬영된 영상으로부터 상기 패턴에 포함되는 기준 패턴 요소를 검출하고, 상기 검출된 기준 패턴 요소의 대표 밝기 값에 기초하여 상기 기준 밝기에 대응되는 임계값을 조정하는 것을 포함하는 검사장치의 제어방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 미세유동장치가 정상적으로 삽입되지 않은 것으로 판단하면, 상기 촬영된 영상 또는 상기 판단 결과를 저장하는 것을 더 포함하는 검사장치의 제어방법.
KR1020130064915A 2013-06-05 2013-06-05 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법 KR102205650B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130064915A KR102205650B1 (ko) 2013-06-05 2013-06-05 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법
US13/930,772 US10518261B2 (en) 2013-06-05 2013-06-28 System configured to detect a pattern on a microfluidic device and determine that the microfluidic device has not been normally loaded in a test apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130064915A KR102205650B1 (ko) 2013-06-05 2013-06-05 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140143286A true KR20140143286A (ko) 2014-12-16
KR102205650B1 KR102205650B1 (ko) 2021-01-21

Family

ID=52005776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130064915A KR102205650B1 (ko) 2013-06-05 2013-06-05 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10518261B2 (ko)
KR (1) KR102205650B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015172255A1 (en) 2014-05-16 2015-11-19 Qvella Corporation Apparatus, system and method for performing automated centrifugal separation
KR20170082269A (ko) * 2016-01-06 2017-07-14 삼성전자주식회사 검사장치 및 그 제어방법
GB2617833A (en) * 2022-04-19 2023-10-25 Entia Ltd An analysis apparatus and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080110575A (ko) * 2005-12-21 2008-12-18 유재천 바이오 메모리 디스크 및 바이오 메모리 디스크 드라이브장치 및 이를 이용한 분석 방법
KR20100041664A (ko) * 2008-10-14 2010-04-22 삼성전자주식회사 원심력 기반의 미세유동장치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 시료분석방법
KR20100082575A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성전자주식회사 플랫폼의 복제 방지 방법 및 시스템
KR20110110209A (ko) * 2008-12-23 2011-10-06 비오까르띠 에스아 생물학적 분석들을 수행하기 위한 분석 장치 및 방법
US20110253224A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Claros Diagnostics, Inc. Feedback control in microfluidic systems

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4140397A (en) * 1977-05-12 1979-02-20 General Motors Corporation Method for sensing the pattern side of microcircuit chips
WO2006130111A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Gyros Patent Ab Spinner home sequence

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080110575A (ko) * 2005-12-21 2008-12-18 유재천 바이오 메모리 디스크 및 바이오 메모리 디스크 드라이브장치 및 이를 이용한 분석 방법
KR20100041664A (ko) * 2008-10-14 2010-04-22 삼성전자주식회사 원심력 기반의 미세유동장치, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 시료분석방법
KR20110110209A (ko) * 2008-12-23 2011-10-06 비오까르띠 에스아 생물학적 분석들을 수행하기 위한 분석 장치 및 방법
US20110306506A1 (en) * 2008-12-23 2011-12-15 Biocartis Sa Assay device and method for performing biological assays
KR20100082575A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성전자주식회사 플랫폼의 복제 방지 방법 및 시스템
US20110253224A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Claros Diagnostics, Inc. Feedback control in microfluidic systems

Also Published As

Publication number Publication date
KR102205650B1 (ko) 2021-01-21
US20140363895A1 (en) 2014-12-11
US10518261B2 (en) 2019-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101553736B1 (ko) 분석 장치 및 분석 방법
EP2734833B1 (en) Reader device for luminescent immunoassays
CN101473230B (zh) 分注装置以及自动分析装置
US8749787B2 (en) Fluorescence detecting apparatus and fluorescence detecting method
US20060133965A1 (en) Monitoring function-equipped dispensing system and method of monitoring dispensing device
EP3227667B1 (en) Test apparatus and control method thereof
JP6538905B2 (ja) 試薬カード分析装置
KR102055611B1 (ko) 테스트 플랫폼, 검사장치 및 그 제어방법
US20150093754A1 (en) Analyzer, analyzing method, and tip container
JP2007309888A (ja) 分注装置
KR20140143286A (ko) 미세유동장치, 검사장치, 이들을 포함하는 검사 시스템 및 검사장치의 제어방법
JP2007309889A (ja) 異物検出装置及び異物検出方法
KR20130075119A (ko) 시료분석장치
ES2326496T3 (es) Aparato analizador portatil para examinar una muestra.
GB2458778A (en) Chromatography device with inclination sensor
JP5163903B2 (ja) 分注方法
US20180095069A1 (en) Specimen analysis apparatus, and measurement method thereof
KR102249318B1 (ko) 유체 시료 검사장치 및 그 제어방법
KR102160034B1 (ko) 검사장치 및 그 제어방법
JP2007322394A (ja) 分注装置および自動分析装置
JPWO2013161664A1 (ja) 呈色解析装置
EP3447490A1 (en) Analyser for fluid sample analysis
JP2011137676A (ja) 分注装置，自動分析装置、および液量測定方法
JP2007278707A (ja) 自動液体注入装置
US20220390478A1 (en) Methods and apparatus providing calibration of foreground illumination for sample container characterization

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right