KR100924574B1

KR100924574B1 - 편광 위상 현미경

Info

Publication number: KR100924574B1
Application number: KR1020080005810A
Authority: KR
Inventors: 이지용; 김덕영
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2009-10-30
Also published as: EP2081070A3; EP2081070A2; KR20090079670A; JP5002604B2; US7679038B2; US20090184240A1; JP2009169420A

Abstract

본 발명은 표본을 정밀하게 관찰하기 위한 편광 위상 현미경에 관한 것이다. 보다 상세하게는 생체 세포의 구성요소들을 통과하는 빛의 위상 차이를 이용하여 생체 세포의 구조 및 변화를 관찰하는 것이 가능한 편광 위상 현미경에 관한 것이다. 본 발명은 관찰하고자 하는 표본에 대한 상을 획득하는 광학이미지 발생부와,상기 광학 이미지 발생부에서 획득한 상의 광선이 유입되는 물체 평면; 상기 물체 평면을 통과한 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 발생하는 제1 변환렌즈; 상기 제1 변환렌즈로부터 상기 제1 변환렌즈의 초점거리만큼 이격되어 위치한 λ/4 파장판;상기 λ/4 파장판을 통과한 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 발생하는 제2 변환렌즈; 및 상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 광검출기를 포함하는 위상 이미지 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 생체 세포와 같은 생물 표본에 대한 정량적인(quantitative) 위상 정보를 획득하여 상기 생체 세포의 구조 및 움직임을 관찰하는 것이 가능한 효과를 가진다.

광학 현미경, 편광, 위상, 간섭

Description

편광 위상 현미경 {Polariscopic phase microscopy}

본 발명은 표본을 정밀하게 관찰하기 위한 편광 위상 현미경에 관한 것이다. 보다 상세하게는 생체 세포의 구성요소들을 통과하는 빛의 위상 차이를 이용하여 생체 세포의 구조 및 변화를 관찰하는 것이 가능한 편광 위상 현미경에 관한 것이다.

광학 현미경은 의학 및 생물학 분야 연구를 목적으로 주로 사용되어 왔다. 일반적인 광학 현미경은 표본에 빛을 비추어 상기 표본을 통과한 빛이 대물렌즈에 의해 확대된 실상을 맺고 상기 실상을 접안렌즈를 통하여 재확대하여 상기 재확대 되는 실상을 관찰하는 방식으로 구성되어 있다. 그러나 일반적인 광학 현미경에서생체 세포와 같은 생물학적 표본을 관찰하려 하는 경우에는 가시광선 영역에 대하여 투명하여 주변부를 제외하면 어떠한 빛의 흡수도 일어나지 않는 생체세포의 특성상 관찰이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다. 따라서 생물학적 표본을 가시화하여 관찰하기 위한 현미경들이 개발되었다.

이러한 현미경의 예로는 위상차 현미경(Phase-contrast microscope)과 간섭 현미경(DIC microscope)이 있다. 먼저 위상차 현미경은 일반적인 광학 현미경과 달 리 굴절률의 차이를 이용하여 생물학적 표본을 관찰하는 것이 가능하도록 고안된 현미경으로서 회절된 광선과 회절되지 않은 광선 간에 간섭현상을 일으켜 발생 되는 위상 차를 명암의 차이로 표현하는 방식으로 생물학적 표본을 관찰한다.

한편, 간섭 현미경은 빛이 물체를 통과할 때 상기 물체가 빛의 통과 속도를 지연시키는 특징을 이용하여, 표본을 투과한 물체광과 광원으로부터 분리시킨 간섭광을 겹치게 하는 방식으로 광파장에 대한 간섭 현상을 이용하므로 생물학적 표본을 관찰하는 것이 가능한 현미경이다.

이와 같이 위상 차를 통하여 표본을 관찰하는 방법은 얇은 무색의 표본에 이상적인 방법이다. 예를 들어 시험관의 배양세포는 가시광선 영역에서 거의 어떠한 빛의 흡수도 발생하지 않으므로 육안으로는 관찰하기가 힘들다. 그러나 세포와 그 주변의 수성용액 사이의 굴절률에는 아주 미세한 차이가 존재하며 세포질과 세포핵 사이에도 아주 미세한 차이가 있다. 위상 차이를 이용한 방법은 광학 장치를 사용하여 상기와 같은 미세한 차이를 관찰할 수 있도록 하는데, 그 방법은 굴절률의 차이를 빛의 강도의 차이로 변환시키는 것이다. 빛은 세포핵, 세포질, 및 물을 통과하는 과정에서 굴절률의 차이에 의한 경로의 변화가 발생한다.

이때, 한 물질에서의 굴절률이 높아지면 빛의 속도는 느려지게 되어 상기 세포핵을 통과하는 광파가 상기 물을 통과하는 광파보다 지체되어 뒤따라 오는 현상이 발생한다. 이와 같은 현상을 위상 변화라고 하며, 빛이 완전히 표본 내부로 진입하기 전에 상기 광파는 여전히 동 위상에 있지만 표본을 통과한 후에는 변화하게 된다. 따라서 위상 변화는 빛이 경로에서 통과하는 물질의 종류와 통과시에 발생하 는 경로의 차이에 따라 좌우된다.

위상 차 현미경과 간섭 현미경은 종래의 광학 현미경에서 관찰할 수 없었던 생체 세포와 같은 생물학적 표본을 굴절률의 차이에 의해 변화된 위상 정보를 빛의 강도 분포로 변환하여 관찰하는 것이 가능하지만, 정성적인(qualitative) 위상 정보를 제공하는 단계에 머무르기 때문에, 상기 생물학적 표본에 대한 정확한 분석을 하는데 있어서 한계가 있다는 문제점이 있다. 따라서 상기 생물학적 표본에 대한 정량적인(quantitative) 위상 정보를 제공할 수 있는 장치들이 개발되었다.

이를 위하여 생물 표본에 대한 정량적인 위상정보를 이미지화 할 수 있는 방법이 연구되었다. 먼저, OCT(Optical Coherent Tomography)를 통하여 생체 세포의 위상, 위상 분산, 및 복굴절(birefringence)을 측정하여 상기 생체 세포에 대한 정량적인(quantitative) 위상정보를 추출하여 상기 생체 세포의 내부를 이미지화 하는 장치와, 위상 감작(phase sensitive) OCT를 통하여 정지된 생체 세포와 생체 세포 내부의 전기적 특성을 연구하는 것이 장치 등이 개발되었으나, 상기 장치들은 단일 지점 위상 측정 방식으로 측정 속도에 한계가 있으며 완성된 이미지를 구현하기 위해서는 고속의 스캔 장치가 요구되어 기계적인 잡음이 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 생체 세포의 구조 및 변화에 대한 고 분해능(high transverse resolution)과 저 잡음 비(low noise)를 가지는 정량적인 위상 정보를 획득하는 것이 가능한 편광 위상 현미경을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광 위상 현미경은 관찰하고자 하는 표본에 대한 상을 획득하는 광학이미지 발생부와, 상기 광학 이미지 발생부에서 획득한 상의 광선이 유입되는 물체 평면; 상기 물체 평면을 통과한 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 발생하는 제1 변환렌즈; 상기 제1 변환렌즈로부터 상기 제1 변환렌즈의 초점거리만큼 이격되어 위치한 λ/4 파장판; 상기 λ/4 파장판을 통과한 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 발생하는 제2 변환렌즈; 및 상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 광검출기를 포함하는 위상 이미지 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 λ/4 파장판은 중앙부에 홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 광학이미지 발생부는 일정한 세기의 빛을 조사하는 광원, 표본을 거치하는 제물대, 상기 제물대를 통과한 광선을 집광시키는 대물렌즈, 상기 대물렌즈를 통과한 광선의 경로를 변환시키는 반사경, 및 상기 반사경에서 반사된 광선을 모아 중간상을 형성하는 튜브렌즈를 포함할 수 있다.

또한, 상기 위상 이미지 발생부는 상기 물체 평면을 통과한 광선을 선택적으로 통과시키기 위하여 상기 제1 변환렌즈의 전단에 구비되는 편광자를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 편광자는 상기 편광자를 회전시키기 위한 회전 부재가 결합될 수 있다.

또한, 상기 편광자는, 회당 π/4 씩 회전할 수 있다.

또한, 상기 광검출기는 전하 결합 소자(Charge-coupled device)또는 CMOS일 수 있다.

본 발명에 의하면 일반적인 광학 현미경에서 관찰하기 힘든 생체 세포와 같은 생물 표본에 대한 고 분해능과 저 잡음비를 가진 정량적인 위상 정보를 획득하여 세포단위에서 일어나는 극 미세변화의 추적이 가능한 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호들을 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 자세한 설명은 생략한다. 또한 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상 이미지 발생부의 개념도 이다. 도 1에 도시된 바와 같이 위상 이미지 발생부(100)는 물체 평면(110), 제1 변환렌즈(120), 변환 평면(130), 제2 변환렌즈(140), 이미지 평면(150)을 포함하며, f1은 제1 변환렌즈(120)의 초점거리, f2는 제2 변환렌즈(140)의 초점거리를 의미한다.

물체 평면(110)은 제1 변환렌즈(120)의 전 초점 거리만큼 이격 되어 위치하며 상이 맺혀있는 평면이다.

제1 변환렌즈(120)는 물체 평면(110)을 통과하여 진행하는 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 이루어지는 부분이다.

제1 변환렌즈(120)의 후 초점 거리만큼 이격 되어 위치한 변환 평면(130)은 제1 변환렌즈(120)를 통과하여 상기 제1차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 부분이다.

제2 변환렌즈(140)는 변환 평면(130)으로부터 제2 변환렌즈(120)의 전 초점 거리만큼 이격 되어 위치하며, 변환 평면(130)을 통과하여 진행하는 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 이루어지는 부분이다.

제2 변환렌즈(140)의 후 초점 거리만큼 이격 되어 위치한 이미지 평면(150)은 상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 부분이다.

광선이 위상 이미지 발생부(100)를 통과하는 과정은 다음과 같다. 먼저 물체 평면(110)에 위치한 상에 광원으로부터 광선이 조사된다. 물체 평면(110)에서 출발 한 광선은 제1 변환렌즈(120)를 통과하며, 상기 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 이루어진다. 제1 변환렌즈(120)에서 상기 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 이루어지면 제1 변환렌즈(120)의 후 초점 거리에 위치한 변환 평면(130)에는 상기 광선에 대한 공간 주파수 분포 형태의 상이 맺히게 된다. 다음으로 변환 평면(130)을 통과한 광선은 제2 변환렌즈(140)를 통과하며, 상기 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 발생하게 된다. 제2 변환렌즈(140)에서 상기 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 이루어지면 제2 변환렌즈(140)의 후 초점 거리에 위치한 이미지 평면(150)에 상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 상이 맺히게 된다.

상기 과정은 아래의 수학식 1에 의하여 이루어진다.

수학식 1

여기에서 g(x,y)는 물체 평면(110)에 위치한 상의 일 지점의 좌표를 의미하며, 상기 수학식 1은 이미지 평면(150)에 맺히는 상이 물체 평면(110)에 위치한 상에 대하여 회전 대칭된 상태로 구현된다는 것을 나타낸다.

이와 같이 위상 이미지 발생부(100)의 제1 변환렌즈(120)와 제2 변환렌즈(140)를 구비하는 4F 시스템은 퓨리에 변환을 응용하여 제1 변환렌즈(100)의 전 초점 거리에 물체가 위치하고 후 초점 거리에 상이 위치할 때 상기 물체와 상은 공간적으로 퓨리에 변환관계에 놓이게 되며, 동일한 원리에 의하여 제2 변환렌즈(100)의 전 초점 거리에 위치한 상기 상은 제2 변환렌즈(140)를 거쳐 제2 변환렌 즈(140)의 후 초점 거리에 위치한 이미지 평면(150)에는 동일 공간의 상이 맺히는 원리를 이용하며, 상기 4F 시스템을 통하여 확대된 저 잡음비를 가진 상을 획득하는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 위상 현미경의 개념도 이다. 도 2에 도시된 바와 같이 편광 위상 현미경(1)은 광학 이미지 발생부(10)와 위상 이미지 발생부(100)를 포함한다. 광학 이미지 발생부(10)는 관찰하고자 하는 표본에 대한 상을 획득하며, 광원(20), 제물대(30), 대물렌즈(40), 반사경(50), 튜브렌즈(60), 및 투사렌즈(70)를 포함한다.

광원(20)은 관찰하고자 하는 표본에 조사되는 광선이 발생하는데, 상기 표본을 관찰하기 위한 광원으로는 공간상에서 높은 가간섭성(coherence)과 충분한 조도를 확보하기 위하여 단일 모드 광섬유가 커플링 되어 있는 연속파 레이저를 사용하는 것이 바람직하다. 광원(20)의 하부에 위치한 제물대(30)는 관찰을 위한 표본이 놓이는 곳이며, 제물대(30)의 하부에 위치한 대물렌즈(40)는 광원(20)에서 조사되어 제물대(30)를 통과한 광선을 집광시킨다. 반사경(50)은 대물렌즈(40)의 하부에 위치하여 대물렌즈(40)에서 집광된 광선을 반사하여 경로를 변환시키는 역할을 하며, 튜브렌즈(60)는 반사경에서 반사된 광선을 모아 중간상을 형성한다. 마지막으로 튜브렌즈(60)의 후측에 위치한 투사렌즈(70)는 튜브렌즈(60)를 통과하여 상기 중간상을 형성한 광선을 모아 위상 이미지 발생부(100) 측으로 진행되도록 한다.

위상 이미지 발생부(100)는 광학 이미지 발생부(50)를 통과한 광선으로부터 상기 표본에 대한 정량적인 위상 정보를 획득하는 역할을 하며, 물체 평면(110), 편광자(115), 회전 부재(118), 제1 변환렌즈(120), 파장판(135), 제2 변환렌즈(140), 광검출기(155)를 포함하며, f1은 제1 변환렌즈(120)의 초점거리, f2는 제2 변환렌즈(140)의 초점거리를 의미한다.

물체 평면(110)은 제1 변환렌즈(120)의 전 초점 거리 만큼 이격 되어 위치하며 광학 이미지 발생부(10)에서 처리된 광선의 상이 맺히는 부분이다. 편광자(115)는 물체 평면(110)과 제1 변환렌즈(120)의 사이에 위치하여 물체 평면(110)을 통과한 광선을 선택적으로 통과시키는 역할을 한다. 회전 부재(118)는 편광자(115)와 결합되어 편광자(115)를 회전시키는 역할을 하는데, 회전 부재(118)는 모터인 것이 바람직하다. 제1 변환렌즈(120)는 편광자(115)를 통과한 광선이 통과하며 1차 퓨리에 변환이 이루어지는 부분이다. 제1 변환렌즈(120)의 후 초점 거리 만큼 이격되어 위치하는 파장판(135)은 중앙부에 미세홀이 형성되어 있으며, λ/4 파장판을 사용하는 것이 바람직하다. 제2 변환렌즈(140)는 파장판(135)을 통과한 광선이 통과하며 2차 퓨리에 변환이 이루어지는 부분이다. 제2 변환렌즈(140)의 후 초점 거리만큼 이격되어 위치하는 광검출기(155)는 상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 부분으로 상기 상을 통하여 상기 표본에 대한 정량적인 위상 정보를 획득하는데, 광검출기(155)는 전하 결합 소자(Charge-coupled device : CCD)또는 CMOS인 것이 바람직하다.

편광 위상 현미경(1)의 동작원리는 다음과 같다. 광학 이미지 발생부(10)의 광원(20)에서 평행한 광선이 제물대(30)에 결합되어 있는 표본에 수직으로 입사하게 되면 상기 입사한 광선은 상기 표본의 단면 모양에 따라 상기 입사한 광선과 동 일한 방향으로 진행되는 제1 광선과 입사방향에 대하여 미세하게 빗겨나가며 진행되는 제2 광선으로 나누어진다.

상기 제1 광선과 제2 광선은 대물렌즈(40)에 의해 집광 되어, 반사경(50)을 통하여 위상 이미지 발생부(100) 측으로 경로가 변경된 후 튜브렌즈(60)와 투사렌즈(70)를 거쳐 위상 이미지 발생부(100)의 물체 평면(110)를 통과하게 된다. 물체 평면(110)을 통과한 상기 제1 광선과 상기 제2 광선은 편광자(115)를 통하여 필요한 성분만 선택적으로 투과되며, 편광자(115)를 통과한 상기 제1 광선과 제2 광선은 제1 변환렌즈(120)의 후 초점 거리만큼 이격되어 위치하는 파장판(135)의 서로 다른 위치에 상이 맺히게 된다.

파장판(135)의 중심부에 상이 맺히는 상기 제1 광선은 파장판(135)의 상기 중심부에 형성된 미세홀(138)을 그대로 통과하며, 공간 주파수 성분을 가진 상기 제2 광선은 파장판(135)을 통과하게 되므로 상기 제1 광선은 위상의 변화가 발생하지 않으며, 상기 제2 광선은 편광자(115)가 π/4의 정수배로 회전할 때마다 π/2의 정수배로 위상이 인가된다.

이와 같이, 편광자(115)의 입사면 축과 파장판(135)의 x축 또는 y축을 일치시킨 후 편광자(115)를 회전시키면 변화된 위상에 대한 복수개의 상을 광검출기(155)에서 얻는 것이 가능하므로 아래의 수학식 2를 이용하여 위상이 π/2 씩 증가된 4장의 상으로써 위상값을 계산한다.

수학식 2

여기에서, Φ(x,y)는 2차원 좌표 x,y의 위상값이며

는 편광자가 회전하지 않았을 때의 상의 2차원 좌표 x,y에 대한 상,

는 편광자가 π/2 만큼 회전했을 때의 상의 2차원 좌표 x,y에 대한 상,

는 편광자가 π 만큼 회전했을 때의 상의 2차원 좌표 x,y에 대한 상,

는 편광자가 3π/2 만큼 회전했을 때의 상의 2차원 좌표 x,y에 대한 상이다.

이와 같이, 위상 이미지 발생부(100)에 진입된 광선은 편광자(115)와 파장판(135)을 구비한 4F 시스템을 통하여 상기 광선의 불필요한 성분이 제거되고, 공간주파수 성분을 가진 상기 광선에 대한 위상값을 획득하는 것이 가능해지므로 상기 위상값을 통하여 관찰하고자 하는 표본에 대한 고 분해능과 저 잡음비의 정량적인 위상 정보를 얻는것이 가능해진다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장판의 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 파장판(135)은 중앙부에 미세홀(138)이 형성되어 상기 중심부에 상이 맺히는 광선의 DC성분 영역은 상기 미세홀(138)을 통하여 그대로 통과되며, 공간 주파수 성분을 가진 광선의 영역은 파장판(135)을 통과하므로 편광자(115)를 회전시켜 얻어지는 회전된 각도에 대한 변화된 위상을 통하여 광검출기(155)에서 정량적인 위상 이미지를 획득하는 것이 가능해진다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다영한, 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 의하면 관찰하려는 표본에 대한 정량적인 위상 정보를 획득하는 것이 가능하므로 일반적인 광학현미경에서 관찰하기 힘든 세포단위의 극 미세변화의 추적이 가능하므로 생물학 연구분야에서 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 위상 현미경의 위상 이미지 발생부에 대한 개념도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광 위상 현미경의 개념도, 및

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장판의 평면도이다.

<도면의 주요 부위에 대한 간단한 설명>

(1) : 편광 위상 현미경 (10) : 광학 이미지 발생부

(20) : 광원 (30) : 제물대

(40) : 대물렌즈 (50) : 반사경

(60) : 튜브렌즈 (70) : 투사렌즈

(100) : 위상 이미지 발생부 (110) : 물체평면

(115) : 편광자 (118) : 회전부재

(120) : 제1 변환렌즈 (130) : 변환평면

(135) : 파장판 (138) : 미세홀

(140) : 제2 변환렌즈 (150) : 이미지평면

(155) : 광검출기

Claims

관찰하고자 하는 표본에 대한 상을 획득하는 광학이미지 발생부와,

상기 광학 이미지 발생부에서 획득한 상의 광선이 유입되는 물체 평면;

상기 물체 평면을 통과한 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 발생하는 제1 변환렌즈;

상기 제1 변환렌즈로부터 상기 제1 변환렌즈의 초점거리만큼 이격되어 위치한 λ/4 파장판;

상기 λ/4 파장판을 통과한 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 발생하는 제2 변환렌즈; 및

상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 광검출기를 포함하는 위상 이미지 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경.
제 1항에 있어서,

상기 λ/4 파장판은, 중앙부에 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경.
제1 항에 있어서,

상기 광학이미지 발생부는,

일정한 세기의 빛을 조사하는 광원, 표본을 거치하는 제물대, 상기 제물대를 통과한 광선을 집광시키는 대물렌즈, 상기 대물렌즈를 통과한 광선의 경로를 변환시키는 반사경, 및 상기 반사경에서 반사된 광선을 모아 중간상을 형성하는 튜브렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경.
제 1항에 있어서,

상기 위상 이미지 발생부는,

상기 물체 평면을 통과한 광선을 선택적으로 통과시키기 위하여 상기 제1 변환렌즈의 전단에 구비되는 편광자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경.
제 4항에 있어서,

상기 편광자는,

상기 편광자를 회전시키기 위한 회전 부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경
제 4항에 있어서,

상기 편광자는, 회당 π/4 씩 회전하는 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경.
제 1항에 있어서,

상기 광검출기는, 전하 결합 소자(Charge-coupled device)또는 CMOS인 것을 특징으로 하는 편광 위상 현미경.