KR100963239B1 - Medical polarization microscope system and Method for measuring double refraction by polarization modulation - Google Patents

Medical polarization microscope system and Method for measuring double refraction by polarization modulation Download PDF

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Abstract

본 발명은 의료용 편광 현미경 시스템 및 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 편광부를 구성하는 두 개의 편광자 중에서 하나를 조정하거나 액정 가변 위상지연기의 위상지연값을 전기적인 신호로 제어함으로써 편광을 조정하여 생체 세포 또는 조직의 복굴절 특성을 측정하고, 이러한 복굴절 특성의 측정을 통하여 정상 세포와 암 세포의 복굴절 특성 차이를 규명하여 암세포의 진단을 가능하게 하고, 아울러 세포의 전이 및 분화 특성을 규명할 수 있는 의료용 편광 현미경 시스템 및 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medical polarization microscope system and a method for measuring birefringence characteristics by polarization adjustment. More specifically, the birefringence characteristics of living cells or tissues are measured by adjusting polarization by adjusting one of the two polarizers constituting the polarizer or controlling the phase delay value of the liquid crystal variable phase delayer with an electrical signal. By measuring the birefringence characteristics of normal and cancer cells through the measurement of the cancer cells, it is possible to diagnose cancer cells, and also to measure the birefringence characteristics by medical polarization microscopy system and polarization adjustment to identify the metastasis and differentiation characteristics of the cells It is about a method.

이를 위하여 본 발명은, 광을 발생시키는 광 발생부; 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 렌즈부; 상기 렌즈부로부터 입사된 광의 편광 상태를 조정하며, 제1 편광자와 제2 편광자를 포함하는 편광부; 상기 제1 편광자와 제2 편광자 사이에 구비되는 위상 지연부; 상기 제1 편광자를 통과한 광을 측정하고자 하는 샘플에 통과시키는 측정부; 및 상기 샘플을 통과한 광의 편광 상태를 광 강도로써 검출하는 광 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템을 제공한다.To this end, the present invention, the light generating unit for generating light; A lens unit converting the generated light into parallel light; A polarizer which adjusts a polarization state of light incident from the lens unit and includes a first polarizer and a second polarizer; A phase delay unit provided between the first polarizer and the second polarizer; A measuring unit configured to pass the light passing through the first polarizer through a sample to be measured; And a light detector for detecting the polarization state of the light passing through the sample as the light intensity.

편광 현미경, 편광자, 액정 가변 위상지연기, 복굴절, 편광 조정  Polarization microscope, polarizer, liquid crystal variable phase retarder, birefringence, polarization adjustment

Description

의료용 편광 현미경 시스템 및 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법{Medical polarization microscope system and Method for measuring double refraction by polarization modulation}Medical polarization microscope system and method for measuring double refraction by polarization modulation}

본 발명은 의료용 편광 현미경 시스템 및 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 편광부를 구성하는 두 개의 편광자 중에서 하나를 조정하거나 액정 가변 위상지연기의 위상지연값을 전기적인 신호로 제어함으로써 편광을 조정하여 생체 세포 또는 조직의 복굴절 특성을 측정하고, 이러한 복굴절 특성의 측정을 통하여 정상 세포와 암 세포의 복굴절 특성 차이를 규명하여 암세포의 진단을 가능하게 하고, 아울러 세포의 전이 및 분화 특성을 규명할 수 있는 의료용 편광 현미경 시스템 및 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medical polarization microscope system and a method for measuring birefringence characteristics by polarization adjustment. More specifically, the birefringence characteristics of living cells or tissues are measured by adjusting polarization by adjusting one of the two polarizers constituting the polarizer or controlling the phase delay value of the liquid crystal variable phase delayer with an electrical signal. By measuring the birefringence characteristics of normal and cancer cells through the measurement of the cancer cells, it is possible to diagnose cancer cells, and also to measure the birefringence characteristics by medical polarization microscopy system and polarization adjustment to identify the metastasis and differentiation characteristics of the cells It is about a method.

암세포와 암조직을 진단하는 등 현재 의료용으로 사용하고 있는 현미경 시스템은 생체 세포 및 조직의 특성을 영상화하여 디스플레이함으로써 특정 생체 세포 및 조직의 정상 여부를 판별할 수 있도록 하는 것이 대부분이다. 이를 위해 일반적으로 특정 생체 세포 또는 조직을 타겟(target)으로 하여 형광 표지(fluorescent tag)를 부착하거나 염색(dyeing)을 수행하는 방법이 사용되고 있다.Microscope systems currently used for medical purposes, such as diagnosing cancer cells and cancer tissues, are mostly used to image and display characteristics of living cells and tissues so that specific living cells and tissues may be normal. To this end, generally, a method of attaching a fluorescent tag or performing dyeing using a specific living cell or tissue as a target has been used.

이러한 방법에 의하면 복잡한 전처리 과정을 거쳐야만 생체 세포 및 조직의 특성을 영상화할 수 있으며, 이로 인해 측정에 많이 시간이 소요되는 문제점이 있다.According to this method, the characteristics of living cells and tissues can be imaged only through a complicated pretreatment process, and thus there is a problem that the measurement takes much time.

한편, 최근 생체 세포 및 조직이 복굴절 특성을 가지고 있음이 밝혀졌다. 그에 따라 암세포 및 암조직 진단에 있어 이러한 생체 세포 및 조직의 복굴절 특성을 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. On the other hand, it has recently been found that living cells and tissues have birefringent properties. Accordingly, studies for using the birefringent properties of the living cells and tissues in the diagnosis of cancer cells and cancer tissues are being actively conducted.

일례로, 자기장에 의해 광원의 편광 상태를 조절함으로써 생체 세포 및 조직의 복굴절 특성을 측정하는 편광 현미경에 대한 연구가 소개된 바 있다(Modulated Polarization Microscopy, J. R. Kuhn, Biophysical Journal, 2001). 상기 방법은 자기장을 이용하여 빛의 편광 상태를 조절하고 있으나, 큰 자기장(magnetic field)으로 인하여 시스템이 복잡해지고, 빛의 편광 상태를 자기장으로 조절함으로써 에너지 소비와 그에 따른 열 발생량이 크고, 발열로 인해 정확한 제어가 어려워 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.For example, a study has been introduced on a polarizing microscope that measures the birefringence characteristics of living cells and tissues by controlling the polarization state of the light source by a magnetic field (Modulated Polarization Microscopy, J. R. Kuhn, Biophysical Journal, 2001). The method uses a magnetic field to control the polarization state of light, but a large magnetic field complicates the system, and by adjusting the polarization state of the light to a magnetic field, energy consumption and heat generation are large, Due to the difficulty in accurate control, there is a problem that the accuracy is lowered.

따라서, 보다 간단한 시스템과 방법으로 편광 상태를 조정하면서도 에너지 소비가 적고 복굴절 특성 측정의 정확도를 높일 수 있는 의료용 편광 현미경 시스템 및 복굴절 특성 측정 방법의 개발 필요성이 대두된다.Therefore, there is a need for the development of a medical polarization microscope system and a birefringence characteristic measurement method that can adjust the polarization state with a simpler system and method, while reducing energy consumption and improving the accuracy of the birefringence characteristic measurement.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 생체 세포 또는 조직의 복굴절 특성을 측정하고, 이러한 복굴절 특성의 측정을 통하여 정상 세포와 암 세포의 복굴절 특성 차이를 규명하여 암세포의 진단을 가능하게 하고, 아울러 세포의 전이 및 분화 특성을 규명할 수 있는 의료용 편광 현미경 시스템 및 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular to measure the birefringence characteristics of living cells or tissues, and to determine the birefringence characteristics of normal cells and cancer cells through the measurement of such birefringence characteristics to diagnose cancer cells It is an object of the present invention to provide a method for measuring birefringence properties by medical polarization microscopy system and polarization adjustment which can enable and identify the metastasis and differentiation characteristics of cells.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 의료용 편광 현미경 시스템은 광을 발생시키는 광 발생부; 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 렌즈부; 상기 렌즈부로부터 입사된 광의 편광 상태를 조정하며, 제1 편광자와 제2 편광자를 포함하는 편광부; 상기 제1 편광자와 제2 편광자 사이에 구비되는 위상 지연부; 상기 제1 편광자를 통과한 광을 측정하고자 하는 샘플에 통과시키는 측정부; 및 상기 샘플을 통과한 광의 편광 상태를 광 강도로써 검출하는 광 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Medical polarization microscope system according to an aspect of the present invention devised to achieve the above object is a light generating unit for generating light; A lens unit converting the generated light into parallel light; A polarizer which adjusts a polarization state of light incident from the lens unit and includes a first polarizer and a second polarizer; A phase delay unit provided between the first polarizer and the second polarizer; A measuring unit configured to pass the light passing through the first polarizer through a sample to be measured; And a light detector for detecting the polarization state of the light passing through the sample as the light intensity.

본 발명의 다른 측면에 따른 의료용 편광 현미경 시스템은 광을 발생시키는 광 발생부; 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 렌즈부; 상기 렌즈부로부터 평행광을 입사받아 편광을 발생시키는 편광자와, 상기 편광의 위상 지연을 전기 신호로 제어함으로써 상기 편광을 조정하는 액정 가변 위상지연기(Liquid Crystal Variable Phase Retarder)를 포함하는 편광부; 상기 편광부를 통과한 광을 측정하고자 하는 샘플에 통과시키는 측정부; 및 상기 샘플을 통과한 광의 편광 상태를 광 강도로써 검출하는 광 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Medical polarization microscope system according to another aspect of the present invention includes a light generating unit for generating light; A lens unit converting the generated light into parallel light; A polarizer including a polarizer generating polarized light by receiving parallel light from the lens unit, and a liquid crystal variable phase retarder for adjusting the polarized light by controlling a phase delay of the polarized light by an electric signal; A measuring unit which passes the light passing through the polarizing unit to the sample to be measured; And a light detector for detecting the polarization state of the light passing through the sample as the light intensity.

본 발명에 따른 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법은 (a) 광을 발생시키는 단계; (b) 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 단계; (c) 복굴절 특성을 측정하고자 하는 샘플의 편광 상태를 조정하는 단계; 및 (d) 상기 편광 조정에 따른 광 강도를 수집하여 주축의 방향과 위상지연값을 포함하는 상기 샘플의 복굴절 특성을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for measuring birefringence characteristics by polarization adjustment according to the present invention includes the steps of (a) generating light; (b) converting the generated light into parallel light; (c) adjusting the polarization state of the sample whose birefringence characteristic is to be measured; And (d) collecting the light intensity according to the polarization adjustment to measure the birefringence characteristics of the sample including the direction of the main axis and the phase delay value.

본 발명에 의하면 편광부를 구성하는 두 개의 편광자 중에서 하나를 조정함으로써 세포 염색 또는 형광표시제를 사용하지 않고도 생체 세포 또는 조직의 복굴절 특성을 측정하고, 이러한 복굴절 특성의 측정을 통하여 정상 세포와 암 세포의 복굴절 특성 차이를 규명하여 암세포의 진단을 가능하게 하고, 아울러 세포의 전이 및 분화 특성을 규명할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by adjusting one of the two polarizers constituting the polarizer, the birefringence characteristics of living cells or tissues are measured without using cell staining or fluorescent markers, and the birefringence of normal cells and cancer cells is measured by measuring the birefringence characteristics. By identifying the difference in characteristics enables the diagnosis of cancer cells, and also has the effect of identifying the metastasis and differentiation characteristics of the cells.

또한, 본 발명에 의하면 액정 가변 위상지연기의 위상지연값을 전기적인 신호로 제어함으로써 빠른 속도로 편광을 조정할 수 있으며, 이를 통해 복굴절 특성을 실시간으로 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by controlling the phase delay value of the liquid crystal variable phase delay unit with an electrical signal, polarization can be adjusted at a high speed, and thus the birefringence characteristic can be measured in real time.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 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 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 편광 현미경 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a medical polarization microscope system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 편광 현미경 시스템은, 도 1을 참조하면, 광 발생부(110), 렌즈부(120), 편광부(142, 154), 위상 지연부(144), 측정부(150) 및 광 검출부(160)를 포함하여 형성된다. 또한, 광 발생부(110)와 렌즈부(120) 사이 및 렌즈부(120)와 편광부(142) 사이에는 각각 제1 광 조절부(115)와 제2 광 조절부(130)가 구비된다.In the medical polarization microscope system according to the exemplary embodiment of the present invention, referring to FIG. 1, the light generating unit 110, the lens unit 120, the polarizing units 142 and 154, the phase delay unit 144, and the measuring unit And a light detector 160 and a light detector 160. In addition, a first light control unit 115 and a second light control unit 130 are provided between the light generator 110 and the lens unit 120 and between the lens unit 120 and the polarizer 142, respectively. .

광 발생부(110)는 생체 세포 및 조직과 같은 샘플의 복굴절 특성을 측정하기 위한 광을 발생시키는 광원이다. 광 발생부(110)의 광원으로는 레이저가 사용되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 헬륨네온(HeNe) 레이저 또는 아르곤-이온(Ar-ion) 레이저가 사용될 수 있다. 헬륨네온 레이저 또는 아르곤-이온 레이저는 스펙트럼이 매우 좁아서 거의 단파장의 광원으로 간주할 수 있으므로, 이러한 단파장 성질의 빛이 샘플을 투과하였을 때 특정한 복굴절 특성을 나타낼 수 있다. 다만, 여기서 상기 광원의 종류를 한정하는 것은 아니다.The light generator 110 is a light source that generates light for measuring birefringence characteristics of a sample such as living cells and tissues. It is preferable that a laser is used as the light source of the light generator 110, and more preferably, a helium neon or an ar-ion laser may be used. Since a helium neon laser or an argon-ion laser has a very narrow spectrum and can be regarded as a light source of almost short wavelength, such short wavelength light may exhibit specific birefringence characteristics when transmitted through a sample. However, the type of the light source is not limited thereto.

제1 광 조절부(115)는 광 발생부(110)에서 생성된 광의 진행 방향을 변경시키는 역할을 수행한다. 제1 광 조절부(115)로는 반사경이 사용될 수 있다. 광 발생부(110)에서 생성된 광은 제1 광 조절부(115)에서 반사되어 진행 방향이 변경된 후 렌즈부(120)로 입사된다.The first light controller 115 changes the advancing direction of the light generated by the light generator 110. A reflector may be used as the first light control unit 115. The light generated by the light generating unit 110 is reflected by the first light adjusting unit 115 and is changed into the lens unit 120 after the traveling direction is changed.

렌즈부(120)는 광 발생부(110)에서 생성된 광을 평행광으로 전환하는 역할을 수행한다. 렌즈부(120)는 확산기(122)와 평행광 렌즈(124) 및 조리개(126)를 포함한다.The lens unit 120 converts the light generated by the light generator 110 into parallel light. The lens unit 120 includes a diffuser 122, a parallel light lens 124, and an aperture 126.

확산기(optical diffuser)(122)는 제1 광 조절부(115)에서 반사된 광을 완전 산란시켜 방사한다. 이때, 확산기(122)는 이미지에 나타나는 레이저의 공간 코히런스(spatial coherence)에 의한 여러 종류의 회절 무늬들을 제거하는 역할을 수행한다. 확산기(122)는 시간적으로 균일한 이미지를 얻기 위해 고속으로 회전시킬 수도 있다.The optical diffuser 122 completely scatters and emits the light reflected by the first light control unit 115. At this time, the diffuser 122 serves to remove various types of diffraction patterns due to the spatial coherence of the laser appearing in the image. The diffuser 122 may be rotated at high speed to obtain a temporally uniform image.

평행광 렌즈(plano-convex lens)(124)는 확산기(122)를 통과한 광을 평행광으로 변환한다.A plano-convex lens 124 converts the light passing through the diffuser 122 into parallel light.

조리개(126)는 평행광 렌즈(124)를 통과한 광의 양을 조절함으로써 편광부(142)로 적절한 양의 빛이 입사될 수 있도록 한다.The aperture 126 adjusts the amount of light passing through the parallel light lens 124 so that an appropriate amount of light may be incident on the polarizer 142.

제2 광 조절부(130)는 렌즈부(120)를 통과한 광의 진행 방향을 변경시키는 역할을 수행한다. 제2 광 조절부(130)로는 제1 광 조절부(115)와 마찬가지로 반사경이 사용될 수 있다. 렌즈부(120)를 통과한 광은 제2 광 조절부(130)에서 반사되어 진행 방향이 변경된 후 편광부(142)로 입사된다.The second light control unit 130 serves to change the traveling direction of the light passing through the lens unit 120. As the second light control unit 130, a reflector may be used as the first light control unit 115. The light passing through the lens unit 120 is reflected by the second light control unit 130, and the traveling direction is changed, and then the light is incident to the polarizer 142.

편광부(142, 154)는 렌즈부(120)로부터 입사된 광의 편광 상태를 조정하며, 제1 편광자(142)와 제2 편광자(154)를 포함한다. 제1 편광자(142)는 입사광 측, 즉 제2 광 조절부(130)와 위상 지연부(144) 사이에 위치하고, 제2 편광자(154)는 광 검출부 측, 즉 대물 렌즈(152)와 광 검출부(160) 사이에 위치한다. 이때, 제1 편광자(142)와 제2 편광자(154) 중 어느 하나는 회전 편광자가 적용되어 모터 등을 이용하여 회전시킴으로써 편광 상태를 조정한다. 편광부(142, 154)를 구성하는 2개의 편광자 중 하나를 조정하고 그에 따른 출력 이미지를 분석함으로써 생체 세포 및 조직의 복굴절 특성(생체 세포의 위상지연, 주축 방향)을 측정한다. 편광부(142, 154)에 대해서는 후술하기로 한다.The polarizers 142 and 154 adjust the polarization state of light incident from the lens unit 120 and include a first polarizer 142 and a second polarizer 154. The first polarizer 142 is located between the incident light side, that is, between the second light control unit 130 and the phase delay unit 144, and the second polarizer 154 is located on the light detector side, that is, the objective lens 152 and the light detector. Located between 160. At this time, any one of the first polarizer 142 and the second polarizer 154 is a rotation polarizer is applied to rotate by using a motor or the like to adjust the polarization state. By adjusting one of the two polarizers constituting the polarizers 142 and 154 and analyzing the output image accordingly, the birefringence characteristics (phase delay of the biological cells, the main axis direction) of the living cells and tissues are measured. The polarizers 142 and 154 will be described later.

위상 지연부(144)는 제1 편광자(142)와 제2 편광자(154) 사이에 구비되며, 보다 상세하게는 제1 편광자(142)와 집광 렌즈(146) 사이에 구비된다. 위상 지연부(144)로는 λ/4 파장판 등이 이용될 수 있다. λ/4 파장판은 제1 편광자(142)로부터 편광을 입사받아, 느리게 진행하는 축(S.A. ; Slow Axis)과 빠르게 진행하는 축(F.A. ; Fast Axis)의 위상차가 λ/4가 되도록 한다.The phase delay unit 144 is provided between the first polarizer 142 and the second polarizer 154, and more specifically, is provided between the first polarizer 142 and the condenser lens 146. As the phase delay unit 144, a λ / 4 wave plate or the like may be used. The λ / 4 wave plate receives polarized light from the first polarizer 142 so that the phase difference between the slow moving axis (S.A .; Slow Axis) and the fast moving axis (F.A .; Fast Axis) is λ / 4.

집광 렌즈(146)는 제1 편광자(142)와 위상 지연부(144)를 통과한 광을 모아 측정부(150)의 샘플에 집중될 수 있도록 한다.The condenser lens 146 collects the light passing through the first polarizer 142 and the phase delay unit 144 to be concentrated on the sample of the measurement unit 150.

측정부(150)는 제1 편광자(142)와 위상 지연부(144)를 통과한 광이 복굴절 특성을 측정하고자 하는 샘플을 통과하도록 한다. 도시되지 않았으나, 측정부(150)는 슬라이드 글라스와 커버 글라스를 구비하여 그 사이에 샘플이 위치되도록 할 수 있다.The measuring unit 150 allows the light passing through the first polarizer 142 and the phase delay unit 144 to pass through the sample for which the birefringence characteristic is to be measured. Although not shown, the measurement unit 150 may include a slide glass and a cover glass to allow a sample to be positioned therebetween.

대물 렌즈(152)는 측정부(150)의 샘플을 투과한 빛의 이미지를 확대하여 광 검출부(160)에 잡히도록 한다. The objective lens 152 enlarges the image of the light transmitted through the sample of the measuring unit 150 so as to be captured by the light detecting unit 160.

제2 편광자(154)는 대물 렌즈(152)와 광 검출부(160) 사이에 위치하며, 제1 편광자(142)와 함께 편광 상태의 조정에 이용된다. 아울러, 제2 편광자(154)는 측정부(150)를 통과한 광 중에서 샘플을 투과하지 않은 광인 배경 이미지(background image)가 통과하지 못하도록 한다.The second polarizer 154 is positioned between the objective lens 152 and the light detector 160, and is used to adjust the polarization state together with the first polarizer 142. In addition, the second polarizer 154 prevents a background image, which is light that does not pass through the sample, from passing through the measurement unit 150.

광 검출부(160)는 제2 편광자(154)를 통과한 광을 전기적인 신호로 변환한다. 광 검출부(160)로는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라 등이 사용되어, 샘플을 통과한 광의 편광 상태를 광 강도로써 검출할 수 있도록 한다.The light detector 160 converts the light passing through the second polarizer 154 into an electrical signal. A charge coupled device (CCD) camera or the like is used as the light detector 160 to detect the polarization state of the light passing through the sample as the light intensity.

도 2는 제2 편광자가 회전함으로써 편광을 조정하는 경우의 상세 개념도이며, 도 3은 제1 편광자가 회전함으로써 편광을 조정하는 경우의 상세 개념도이다. 도 2 및 도 3은 두 개의 편광 자 중 어느 위치에 있는 편광자의 편광을 조정하는가에 따른 각각의 편광 현미경 기본 구성도를 도식화한 것이다. FIG. 2 is a detailed conceptual diagram when the second polarizer adjusts polarization by rotating, and FIG. 3 is a detailed conceptual diagram when the first polarizer adjusts polarization by rotating. 2 and 3 are schematic diagrams of respective polarization microscope basic configurations according to which of the two polarizers the polarizer of the polarizer is adjusted.

도 2를 참조하면, 광원에서 발생한 광은 제1 편광자(고정 편광자)와 λ/4 파장판을 통과한 후 샘플을 거쳐 제2 편광자(회전 편광자)를 통해 편광 조정이 이루어진 후 CCD 카메라에 입사되어 광 강도로 검출된다.Referring to FIG. 2, light generated from a light source passes through a first polarizer (fixed polarizer) and a λ / 4 wave plate, and then enters a CCD camera after polarization adjustment is performed through a second polarizer (rotating polarizer) through a sample. It is detected by the light intensity.

도 2의 실시예에서 CCD 카메라로 입사되는 출력광의 편광 상태를 Jones matrix로 표현하면 다음과 같다.In the embodiment of FIG. 2, the polarization state of the output light incident on the CCD camera is expressed as Jones matrix.

Figure 112008049115484-pat00001
Figure 112008049115484-pat00001

이때, A는 입사광의 진폭, ω는 입사광의 주파수, δ는 샘플에 의한 위상지연값을 의미한다.In this case, A is the amplitude of incident light, ω is the frequency of incident light, and δ is the phase delay value by the sample.

또한, CCD 카메라로 입사되는 출력광의 광 강도는 아래 수학식과 같다.In addition, the light intensity of the output light incident on the CCD camera is expressed by the following equation.

Figure 112008049115484-pat00002
Figure 112008049115484-pat00002

여기서,

Figure 112008049115484-pat00003
, δ는 샘플의 복굴절 특성 중 위상지연값, φ는 샘플의 복굴절 특성 중 주축의 방향, θ는 편광의 조정값, Imin은 출력광의 최소 광 강도, 즉 암 전류(dark current)에 의한 광 강도를 의미한다.here,
Figure 112008049115484-pat00003
, δ is the phase retardation value of the birefringence characteristics of the sample, φ is the direction of the main axis of the birefringence characteristics of the sample, θ is the adjustment value of the polarization, I min is the minimum light intensity of the output light, that is, the light intensity due to dark current Means.

도 3을 참조하면, 광원에서 발생한 광은 제1 편광자(회전 편광자)를 통해 편광 조정이 이루어지고, 샘플을 거쳐 λ/4 파장판과 제2 편광자(고정 편광자)를 통과한 후 CCD 카메라에 입사되어 광 강도로 검출된다.Referring to FIG. 3, light generated from a light source is polarized light adjusted through a first polarizer (rotating polarizer), passes through a λ / 4 wave plate and a second polarizer (fixed polarizer) through a sample, and then enters a CCD camera. And light intensity is detected.

도 3의 실시예에서 CCD 카메라로 입사되는 출력광의 편광 상태를 Jones matrix로 표현하면 다음과 같다.In the embodiment of FIG. 3, the polarization state of the output light incident to the CCD camera is expressed as Jones matrix.

Figure 112008049115484-pat00004
Figure 112008049115484-pat00004

도 3의 실시예에서 CCD 카메라로 입사되는 출력광의 광 강도는 상기 수학식 2와 동일하다.In the embodiment of FIG. 3, the light intensity of the output light incident on the CCD camera is the same as that in Equation 2 above.

도 4는 편광 조정을 통해 최종적으로 광 검출부에서 얻는 광 강도의 그래프이다. 4 is a graph of light intensity finally obtained by the light detector through polarization adjustment.

편광부를 구성하는 2개의 편광자 중에서 한 편광자의 편광 상태를 조정하고 그에 따른 광 강도를 수집하여 도 4와 같은 사인(sine)파형의 광 강도 그래프를 얻을 수 있다. 도 4에서 가로축은 편광 조정값 θ를, 세로축은 출력광의 광 강도 I를 나타낸다. 도 4에서 θpeakIMax, 즉 광 강도가 최대가 나올 때의 편광 조정값을 의미하며, IMax는 출력광의 최대 광 강도, IMin은 출력광의 최소 광 강도를 의미한다.Of the two polarizers constituting the polarizer, the polarization state of one polarizer may be adjusted and the light intensity according to the polarizer may be collected to obtain a sine waveform light intensity graph as illustrated in FIG. 4. In FIG. 4, the horizontal axis represents polarization adjustment value θ, and the vertical axis represents light intensity I of output light. In FIG. 4, θ peak = θ IMax , that is, the polarization adjustment value when the light intensity reaches the maximum, I Max means the maximum light intensity of the output light, and I Min means the minimum light intensity of the output light.

도 4를 통해 얻은 IMax, IMin, θIMax값을 아래 수학식에 대입함으로써 샘플의 복굴절 특성을 측정할 수 있다.The birefringence characteristics of the sample can be measured by substituting the I Max , I Min , and θ IMax values obtained through FIG. 4 into the following equation.

Figure 112008049115484-pat00005
Figure 112008049115484-pat00005

Figure 112008049115484-pat00006
Figure 112008049115484-pat00006

위 수학식 4와 수학식 5의 각각은 샘플의 복굴절 특성 중 주축 방향 φ와, 위상지연값 δ를 얻는 식이다. 이와 같이 편광 조정을 통해 광 검출부에서 얻는 사인 함수 형태의 광 강도와, 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 샘플이 갖고 있는 복굴절 특성을 측정할 수 있게 된다.Each of the above Equations 4 and 5 is obtained by obtaining the main axis direction φ and the phase delay value δ of the birefringence characteristics of the sample. As described above, the birefringence characteristic of the sample can be measured by using the sine function-type light intensity obtained by the light detection unit and the equations (4) and (5) through polarization adjustment.

도 5 및 도 6은 도 2 및 도 3과 같이 모터를 이용하여 선형 편광자를 회전시키는 대신 액정 가변 위상지연기를 이용하여 편광을 조정하는 경우의 상세 개념도이다.5 and 6 are detailed conceptual diagrams when polarization is adjusted using a liquid crystal variable phase delayer instead of rotating a linear polarizer using a motor as shown in FIGS. 2 and 3.

편광의 조정을 위해 사용할 수 있는 방법으로는 선형 편광자를 모터를 사용하여 회전시키는 방법 이외에도, 고정된 선형 편광자와 λ/4 파장판 사이에 액정 가변 위상지연기(Liquid Crystal Variable Phase Retarder)를 구비하여 액정 가변 위상지연기를 전기신호로 제어하는 방법이 있다.In addition to rotating the linear polarizer using a motor, a liquid crystal variable phase retarder may be provided between the fixed linear polarizer and the λ / 4 wave plate. There is a method of controlling the liquid crystal variable phase delay unit by an electric signal.

액정 가변 위상지연기는 대향하는 내측면에 투명 전극이 코팅된 한 쌍의 평면 유리판 사이에 액정이 삽입된 구성을 취할 수 있다. 투명 전극을 통하여 전압이 인가되지 않은 경우 액정은 유리판을 따라 일렬로 배열되며, 입사광의 위상 지연은 최대가 된다. 투명 전극을 통하여 인가되는 전압이 높아짐에 따라 액정은 유리판과 비스듬한 각을 이루면서 전기장 방향과 액정의 길이 방향이 이루는 각이 점점 작아진다. 그에 따라 입사광의 위상 지연은 점점 작아진다. 투명 전극을 통하여 특정 임계값 이상의 전압이 가해지면 전기장 방향과 액정의 길이 방향은 서로 평행하게 되며, 이때 입사광의 위상 지연은 최소가 된다. 액정 가변 위상지연기는 이와 같이 전기 신호 또는 전압을 제어함으로써 편광자를 통과한 편광의 위상 지연을 간단하게 제어할 수 있다.The liquid crystal variable phase delay unit may have a configuration in which a liquid crystal is inserted between a pair of flat glass plates coated with transparent electrodes on opposite inner surfaces thereof. When no voltage is applied through the transparent electrode, the liquid crystals are arranged in a line along the glass plate, and the phase delay of incident light is maximized. As the voltage applied through the transparent electrode increases, the liquid crystal forms an oblique angle with the glass plate, and the angle between the electric field direction and the longitudinal direction of the liquid crystal becomes smaller. As a result, the phase delay of incident light becomes smaller. When a voltage above a certain threshold is applied through the transparent electrode, the electric field direction and the longitudinal direction of the liquid crystal are parallel to each other, and the phase delay of incident light is minimized. The liquid crystal variable phase delay unit can simply control the phase delay of the polarized light passing through the polarizer by controlling the electrical signal or the voltage.

도 5를 참조하면, 광원에서 발생한 광은 편광자(고정 편광자)를 통과한 후 액정 가변 위상지연기를 거쳐 λ/4 파장판에 도달한다. 도시되지 않았으나, λ/4 파장판을 통과한 광은 샘플을 거쳐 CCD 카메라에 입사되어 광 강도로 검출된다. 도 5에는 일례로 편광자의 투과축(T.A.)과 λ/4 파장판의 느리게 진행하는 축(S.A.)을 일치시키고, 액정 가변 위상지연기의 느리게 진행하는 축(S.A.)을 상기 편광자의 투과축(T.A.)에 대하여 -π/4 회전시켜 배열한 것이 도시되어 있다.Referring to FIG. 5, light generated from a light source passes through a polarizer (fixed polarizer) and then reaches a λ / 4 wave plate through a liquid crystal variable phase delay unit. Although not shown, the light passing through the [lambda] / 4 wave plate is incident on the CCD camera through the sample and detected by the light intensity. In FIG. 5, for example, the transmission axis TA of the polarizer coincides with the slow propagating axis SA of the λ / 4 wave plate, and the slow propagating axis SA of the liquid crystal variable phase delay unit is defined as the transmission axis of the polarizer. The arrangement is made by rotating -π / 4 relative to TA).

도 5의 실시예에서 CCD 카메라로 입사되는 출력광의 편광 상태를 Jones matrix로 표현하면 다음과 같다.In the embodiment of FIG. 5, the polarization state of the output light incident on the CCD camera is expressed as Jones matrix.

Figure 112008049115484-pat00007
Figure 112008049115484-pat00007

도 6에는 편광자의 투과축(T.A.)과 λ/4 파장판의 빠르게 진행하는 축(F.A.)을 일치시키고, 액정 가변 위상지연기의 빠르게 진행하는 축(F.A.)을 편광자의 투과축(T.A.)에 대하여 -π/4 회전시켜 배열한 일례가 도시되어 있다.6, the transmission axis TA of the polarizer coincides with the fast-moving axis FA of the λ / 4 wave plate, and the fast-moving axis FA of the liquid crystal variable phase delay unit is aligned with the transmission axis TA of the polarizer. An example in which the array is rotated with respect to -π / 4 is shown.

도 6의 실시예에서 CCD 카메라로 입사되는 출력광의 편광 상태를 Jones matrix로 표현하면 다음과 같다.In the embodiment of FIG. 6, the polarization state of the output light incident on the CCD camera is expressed as Jones matrix.

Figure 112008049115484-pat00008
Figure 112008049115484-pat00008

수학식 6과 수학식 7에서 θ는 액정 가변 위상지연기의 위상지연값을 나타낸다.In Equations 6 and 7, θ represents a phase delay value of the liquid crystal variable phase delay unit.

도 7은 액정 가변 위상지연기에 공급되는 전기 신호와, 전기 신호의 진폭에 따른 위상지연값을 도식화한 그래프이다. 도 7a는 시간의 흐름에 따라 액정 가변 위상지연기에 공급되는 전압을 나타내고, 도 7b는 액정 가변 위상지연기에 공급되는 전압에 따른 위상지연값을 나타낸다.7 is a graph illustrating an electrical signal supplied to a liquid crystal variable phase delay unit and a phase delay value according to an amplitude of the electrical signal. 7A illustrates a voltage supplied to the liquid crystal variable phase delay unit as time passes, and FIG. 7B illustrates a phase delay value according to the voltage supplied to the liquid crystal variable phase delay unit.

액정 가변 위상지연기에는 수 MHz의 전기 신호가 공급될 수 있다. 도 7을 참조하면 액정 가변 위상지연기에 공급되는 전기 신호의 진폭(예컨대, 전압)을 조절함으로써 위상지연값을 제어할 수 있음을 알 수 있다. 이와 같이 액정 가변 위상지연기의 위상지연값을 조절함으로써 모터를 사용하여 선형 편광자를 회전시켜 편광을 조정하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다(수학식 6과 7 참조). 더욱이, 액정 가변 위상지연기는 수 MHz의 진동수를 갖는 전기 신호를 통해 제어할 수 있으므로 모터에 의한 회전으로 편광을 조정하는 경우에 비해 빠른 속도로 편광을 제어할 수 있으며, 이를 통해 복굴절 특성을 실시간으로 측정할 수 있으므로 세포의 전이 및 분화시 나타나는 복굴절 특성의 변화를 통해 세포의 전이 및 분화 특성을 규명할 수 있다.The liquid crystal variable phase delay unit may be supplied with an electric signal of several MHz. Referring to FIG. 7, it can be seen that the phase delay value can be controlled by adjusting the amplitude (eg, voltage) of the electrical signal supplied to the liquid crystal variable phase delay unit. By adjusting the phase delay value of the liquid crystal variable phase retarder as described above, the same effect as adjusting the polarization by rotating the linear polarizer using a motor can be obtained (see Equations 6 and 7). Furthermore, since the liquid crystal variable phase delay can be controlled through an electrical signal having a frequency of several MHz, the polarization can be controlled at a higher speed than when the polarization is adjusted by rotation by a motor, thereby realizing birefringence characteristics in real time. Since it can be measured, it is possible to characterize the metastasis and differentiation of cells by changing the birefringence properties during metastasis and differentiation of cells.

이와 같이 편광 현미경의 편광 상태를 조정함으로써 그에 따른 광 강도를 수집하여 주축의 방향과 위상지연값을 포함하는 샘플의 복굴절 특성을 측정할 수 있다. 이러한 복굴절 특성 측정을 통하여 정상 세포와 암 세포의 복굴절 특성 차이를 규명하여 암세포의 진단을 가능하게 하고, 아울러 세포의 전이 및 분화 특성을 규명할 수 있다.As such, by adjusting the polarization state of the polarization microscope, the light intensity accordingly can be collected to measure the birefringence characteristics of the sample including the direction and the phase delay value of the main axis. By measuring the birefringence characteristics, the birefringence characteristics of normal cells and cancer cells can be identified to diagnose cancer cells, and the metastasis and differentiation characteristics of the cells can be identified.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

본 발명은 암세포 및 암조직의 진단, 세포의 전이 및 분화 특성 관찰과 같은 생명/의료 분야에 광범위하게 이용될 수 있다.The present invention can be widely used in the life / medical field such as diagnosis of cancer cells and cancer tissues, observation of metastasis and differentiation characteristics of cells.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 편광 현미경 시스템의 구성도,1 is a block diagram of a medical polarization microscope system according to an embodiment of the present invention,

도 2는 제2 편광자가 회전함으로써 편광을 조정하는 경우의 상세 개념도, 2 is a detailed conceptual diagram in the case where the second polarizer adjusts polarization by rotating;

도 3은 제1 편광자가 회전함으로써 편광을 조정하는 경우의 상세 개념도,3 is a detailed conceptual diagram in the case where the first polarizer adjusts the polarization by rotating;

도 4는 편광 조정을 통해 최종적으로 광 검출부에서 얻는 광 강도의 그래프,4 is a graph of the light intensity finally obtained by the light detection unit through the polarization adjustment,

도 5 및 도 6은 액정 가변 위상지연기를 이용하여 편광을 조정하는 경우의 상세 개념도,5 and 6 are detailed conceptual diagrams in the case of adjusting polarization using a liquid crystal variable phase delay unit;

도 7은 액정 가변 위상지연기에 공급되는 전기 신호와, 전기 신호의 진폭에 따른 위상지연값을 도식화한 그래프이다.7 is a graph illustrating an electrical signal supplied to a liquid crystal variable phase delay unit and a phase delay value according to an amplitude of the electrical signal.

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

100 - 의료용 편광 현미경 시스템 110 - 광 발생부100-Medical Polarization Microscope System 110-Light Generator

120 - 렌즈부 142, 154 - 편광부120-Lens part 142, 154-Polarizing part

144 - 위상지연부 150 - 측정부144-Phase delay unit 150-Measurement unit

160 - 광 검출부160-light detector

Claims (14)

광을 발생시키는 광 발생부;A light generator for generating light; 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 렌즈부;A lens unit converting the generated light into parallel light; 상기 렌즈부로부터 입사된 광의 편광 상태를 조정하며, 제1 편광자와 제2 편광자를 포함하는 편광부;A polarizer which adjusts a polarization state of light incident from the lens unit and includes a first polarizer and a second polarizer; 상기 제1 편광자와 제2 편광자 사이에 구비되는 위상 지연부;A phase delay unit provided between the first polarizer and the second polarizer; 상기 제1 편광자를 통과한 광을 측정하고자 하는 샘플에 통과시키는 측정부; 및A measuring unit configured to pass the light passing through the first polarizer through a sample to be measured; And 상기 샘플을 통과한 광의 편광 상태를 광 강도로써 검출하는 광 검출부A light detector for detecting the polarization state of the light passing through the sample as the light intensity 를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.Medical polarizing microscope system by polarization adjustment comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 편광자와 제2 편광자 중 어느 하나는 회전 편광자인 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The medical polarizing microscope system according to polarization adjustment, wherein any one of the first polarizer and the second polarizer is a rotating polarizer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위상 지연부는 λ/4 파장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The phase retardation unit comprises a λ / 4 wave plate, characterized in that the medical polarization microscope system by polarization adjustment. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 검출부는 상기 샘플을 통과한 광을 전기적인 신호로 변환시키는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The optical detection unit comprises a CCD (Charge Coupled Device) camera for converting the light passing through the sample into an electrical signal, characterized in that the medical polarization microscope system by polarization adjustment. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈부는 상기 광 발생부로부터 방출된 광의 공간적 코히어런스를 억제하기 위한 확산기(optical diffuser)와, 상기 확산기를 통과한 광을 평행광으로 변환하는 평행광 렌즈(plano-convex lense)를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The lens unit includes an optical diffuser for suppressing spatial coherence of the light emitted from the light generator, and a plano-convex lense for converting the light passing through the diffuser into parallel light. Medical polarized light microscope system by polarization adjustment characterized by the above-mentioned. 광을 발생시키는 광 발생부;A light generator for generating light; 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 렌즈부;A lens unit converting the generated light into parallel light; 상기 렌즈부로부터 평행광을 입사받아 편광을 발생시키는 편광자와, 상기 편광의 위상 지연을 전기 신호로 제어함으로써 상기 편광을 조정하는 액정 가변 위상지연기(Liquid Crystal Variable Phase Retarder)를 포함하는 편광부;A polarizer including a polarizer generating polarized light by receiving parallel light from the lens unit, and a liquid crystal variable phase retarder for adjusting the polarized light by controlling a phase delay of the polarized light by an electric signal; 상기 편광부를 통과한 광을 측정하고자 하는 샘플에 통과시키는 측정부; 및A measuring unit which passes the light passing through the polarizing unit to the sample to be measured; And 상기 샘플을 통과한 광의 편광 상태를 광 강도로써 검출하는 광 검출부A light detector for detecting the polarization state of the light passing through the sample as the light intensity 를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스 템.Medical polarization microscope system by polarization adjustment comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 액정 가변 위상지연기와 상기 측정부 사이에는 λ/4 파장판이 구비되는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.And a λ / 4 wave plate is provided between the liquid crystal variable phase delay unit and the measurement unit. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 편광자의 투과축(T.A.)과 상기 λ/4 파장판의 느리게 진행하는 축(S.A.)을 일치시키고, 상기 액정 가변 위상지연기의 느리게 진행하는 축(S.A.)을 상기 편광자의 투과축(T.A.)에 대하여 -π/4 회전시켜 배열한 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The transmission axis TA of the polarizer coincides with the slow propagating axis SA of the λ / 4 wave plate, and the slow propagating axis SA of the liquid crystal variable phase delay unit is the transmission axis TA of the polarizer. Medical polarization microscope system by polarization adjustment characterized in that it arranged by rotating -π / 4 relative to. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 편광자의 투과축(T.A.)과 상기 λ/4 파장판의 빠르게 진행하는 축(F.A.)을 일치시키고, 상기 액정 가변 위상지연기의 빠르게 진행하는 축(F.A.)을 상기 편광자의 투과축(T.A.)에 대하여 -π/4 회전시켜 배열한 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The transmission axis TA of the polarizer coincides with the rapidly advancing axis FA of the λ / 4 wave plate, and the rapid advancing axis FA of the liquid crystal variable phase delay unit is the transmission axis TA of the polarizer. Medical polarization microscope system by polarization adjustment characterized in that it arranged by rotating -π / 4 relative to. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 광 검출부는 상기 샘플을 통과한 광을 전기적인 신호로 변환시키는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The optical detection unit comprises a CCD (Charge Coupled Device) camera for converting the light passing through the sample into an electrical signal, characterized in that the medical polarization microscope system by polarization adjustment. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 렌즈부는 상기 광 발생부로부터 방출된 광의 공간적 코히어런스를 억제하기 위한 확산기(optical diffuser)와, 상기 확산기를 통과한 광을 평행광으로 변환하는 평행광 렌즈(plano-convex lense)를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의한 의료용 편광 현미경 시스템.The lens unit includes an optical diffuser for suppressing spatial coherence of the light emitted from the light generator, and a plano-convex lense for converting the light passing through the diffuser into parallel light. Medical polarized light microscope system by polarization adjustment characterized by the above-mentioned. (a) 광을 발생시키는 단계;(a) generating light; (b) 상기 발생된 광을 평행광으로 전환하는 단계;(b) converting the generated light into parallel light; (c) 복굴절 특성을 측정하고자 하는 샘플의 편광 상태를 조정하는 단계; 및(c) adjusting the polarization state of the sample whose birefringence characteristic is to be measured; And (d) 상기 편광 조정에 따른 광 강도를 수집하여 주축의 방향과 위상지연값을 포함하는 상기 샘플의 복굴절 특성을 측정하는 단계(d) measuring the birefringence characteristics of the sample including the direction and the phase delay value of the main axis by collecting the light intensity according to the polarization adjustment 를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법.Method for measuring the birefringence characteristics by polarization adjustment comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 (d)단계의 주축의 방향(φ)은 하기 수학식에 의하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법.The direction (phi) of the main axis of the step (d) is by the following equation, characterized in that for measuring the birefringence characteristics by polarization adjustment.
Figure 112008049115484-pat00009
Figure 112008049115484-pat00009
여기서,
Figure 112008049115484-pat00010
는 출력광의 광 강도가 최대인 경우의 편광 조정값
here,
Figure 112008049115484-pat00010
Is the polarization adjustment value when the light intensity of the output light is maximum.
제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 (d)단계의 위상지연값(δ)은 하기 수학식에 의하는 것을 특징으로 하는 편광 조정에 의해 복굴절 특성을 측정하는 방법.The phase delay value δ of step (d) is determined by the following equation, wherein the birefringence characteristic is measured by polarization adjustment.
Figure 112010025904814-pat00011
Figure 112010025904814-pat00011
여기서, Imax는 출력광의 최대 광 강도, Imin는 출력광의 최소 광 강도Where I max is the maximum light intensity of the output light and I min is the minimum light intensity of the output light
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