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생체세포의 복굴절 특성과 무관하게 생체세포의 상대위상을 측정하기 위한 방법에 있어서,빛의 이동경로 상에 배치된 생체세포의 전후방에 각각 제1 및 제2 편광자(polarizer)를 배치하는 단계;상기 제1 편광자 또는 상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경하되,상기 제1 편광자의 편광 상태를 변경하는 경우, 상기 제1 편광자 및 상기 생체세포 사이에 파장판(wave plate)을 배치하고, 상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경하는 경우, 상기 제2 편광자 및 상기 생체세포 사이에 파장판을 배치하는 단계; 및 상기 제1 편광자 또는 상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경한 상태에서, 상기 제1 편광자, 상기 제2 편광자, 및 상기 파장판을 통과한 빛의 강도를 측정하는 단계;를 포함하며, 측정된 상기 빛의 강도를 이용하여 상기 생체세포에 의한 빛의 위상지연을 산출하되, 상기 측정된 빛의 강도(I)는 I0SIN2(θ+δ/2)으로 정리되며, 여기서, I0은 입사광의 진폭(E0)의 제곱 값, θ 는 상기 변경된 제1 또는 제2 편광자의 회전 각도, δ 는 생체세포에 의한 빛의 위상지연이고, 상기 생체세포의 위상지연(δ)은 -2θMIN로 결정되며, 여기서 θMIN는 상기 측정된 빛의 강도가 최소가 되는 상기 변경된 제1 또는 제2 편광자의 회전 각도인 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정방법
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제1항에 있어서,상기 파장판은 사분의 일 파장판(quarter-wave length plate)를 사용하며, 상기 파장판은 상기 제1 편광자 또는 제2 편광자에 의해서 형성된 편광축(polarization axis)을 기준으로 45도 회전되어 있는 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정방법
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제2항에 있어서,상기 제1 편광자의 편광 상태를 변경할 경우,상기 생체세포에 의한 빛의 위상지연의 존스 매트릭스(Jones matrix)는,이며, 상기 존스 매트릭스를 광 강도 식으로 표현하면, 이며, Ex 및 Ey는 각각 x축 및 y 축 방향의 빛을 나타내며, θ는 제1 편광자의 회전 각도, δ는 생체세포에 의한 빛의 위상지연, E0 는 입사광의 진폭, ω는 입사광의 각진동수이며, 이며, 측정된 상기 빛의 강도가 최소가 될 때, 생체세포의 위상지연은, 이며, 여기서, 는 상기 측정된 빛의 강도가 최소가 되는 제1 편광자의 회전 각도인 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정방법
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제2항에 있어서,상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경할 경우, 상기 생체세포에 의한 빛의 위상지연의 존스 매트릭스는,이며, 상기 존스 매트릭스를 광 강도 식으로 표현하면, 이며, Ex 및 Ey는 각각 x축 및 y 축 방향의 빛을 나타내며, θ는 제2 편광자의 회전 각도, δ는 생체세포의 위상지연, E0 는 입사광의 진폭, ω는 입사광의 각진동수이며, 이며, 측정된 상기 빛의 강도가 최소가 될 때, 생체세포의 위상지연은, 이며, 여기서, 는 상기 측정된 빛의 강도가 최소가 되는 제2 편광자의 회전 각도인 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정방법
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제1항에 있어서,상기 제1 또는 제2 편광자의 편광 상태를 변경하면서, 상기 변경된 편광 상태에 따른 상기 빛의 강도를 화소별로 산출하는 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정방법
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생체세포의 복굴절 특성과 무관하게 생체세포의 상대위상을 측정하기 위한 장치에 있어서,빛을 발생하는 광원을 포함하는 광원부;상기 광원으로부터 출사된 빛을 특정한 방향의 편광 상태의 빛만을 통과시키는 제1 편광자;상기 제1 편광자를 통과한 빛의 이동 경로 상에 생체세포를 배치하기 위한 측정플레이트;상기 생체세포를 통과한 빛을 특정한 방향의 편광 상태의 빛만을 통과시키는 제2 편광자; 상기 제2 편광자를 통과한 빛의 광 강도 값을 측정하는 광검출기를 포함하는 위상 이미지 발생부; 및 상기 제1 편광자의 편광 상태를 변경시키는 경우, 상기 제1 편광자 및 상기 측정플레이트 사이에, 상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경시키는 경우, 상기 제2 편광자 및 상기 측정플레이트 사이에 배치되는 파장판;를 포함하며, 상기 제1 편광자 또는 상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경한 상태에서, 상기 제1 편광자, 상기 제2 편광자, 및 상기 파장판을 통과한 빛의 강도를 측정하고, 상기 측정된 상기 빛의 강도를 이용하여 상기 생체세포에 의한 빛의 위상지연을 산출하되,상기 측정된 빛의 강도(I)는 I0SIN2(θ+δ/2)으로 정리되며, 여기서, I0은 입사광의 진폭(E0)의 제곱 값, θ 는 상기 변경된 제1 또는 제2 편광자의 회전 각도, δ 는 생체세포에 의한 빛의 위상지연이고, 상기 생체세포의 위상지연(δ)은 -2θMIN로 결정되며, 여기서 θMIN는 상기 측정된 빛의 강도가 최소가 되는 상기 변경된 제1 또는 제2 편광자의 회전 각도인 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정장치
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제6항에 있어서,상기 파장판은 사분의 일 파장판(quarter-wave length plate)를 사용하며, 상기 파장판은 상기 제1 편광자 또는 제2 편광자에 의해서 형성된 편광축(polarization axis)을 기준으로 45도 회전되어 있는 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정장치
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제7항에 있어서,상기 제1 편광자의 편광 상태를 변경할 경우,상기 생체세포에 의한 빛의 위상지연의 존스 매트릭스(Jones matrix)는,이며, 상기 존스 매트릭스를 광 강도 식으로 표현하면, 이며, Ex 및 Ey는 각각 x축 및 y 축 방향의 빛을 나타내며, θ는 제1 편광자의 회전 각도, δ는 생체세포에 의한 빛의 위상지연, E0 는 입사광의 진폭, ω는 입사광의 각진동수이며, 이며, 측정된 상기 빛의 강도가 최소가 될 때, 생체세포의 위상지연은, 이며, 여기서, 는 상기 측정된 빛의 강도가 최소가 되는 제1 편광자의 회전 각도인 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정장치
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제7항에 있어서,상기 제2 편광자의 편광 상태를 변경할 경우, 상기 생체세포에 의한 빛의 위상지연의 존스 매트릭스는,이며, 상기 존스 매트릭스를 광 강도 식으로 표현하면, 이며, Ex 및 Ey는 각각 x축 및 y 축 방향의 빛을 나타내며, θ는 제2 편광자의 회전 각도, δ는 생체세포의 위상지연, E0 는 입사광의 진폭, ω는 입사광의 각진동수이며, 이며, 측정된 상기 빛의 강도가 최소가 될 때, 생체세포의 위상지연은, 이며, 여기서, 는 상기 측정된 빛의 강도가 최소가 되는 제2 편광자의 회전 각도인 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정장치
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제6항에 있어서,상기 제1 또는 제2 편광자의 편광 상태를 변경하면서, 상기 변경된 편광 상태에 따른 상기 빛의 강도를 상기 광검출기를 통해서 화소별로 산출하는 것을 특징으로 하는 생체세포의 상대위상 측정장치
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