(57)【要約】【課題】倒立型位相差顕微鏡観察における、位相差リング照明のズレによる位相差観察の問題を解決すること。【解決手段】光源１と、該光源からの光を被観察物体２に導く照明光学系３と、前記被観察物体の像を拡大するための結像光学系４とを有し、前記結像光学系の結像レンズ４２と結像位置４３２の間に瞳像検出器４８が配置され、前記照明光学系の透過照明内の対物レンズ瞳位置と共役な位置にリング状開口３３を制御して位相差リング照明形状を整形する光学素子３２が配置され、前記瞳像検出器により前記対物レンズ瞳位置の位相膜形状及び前記位相差リング照明形状が検出され、前記瞳像検出器により検出された前記位相膜形状及び前記位相差リング照明形状の座標データをもとに演算し、前記光学素子の前記リング状開口が制御され前記位相差リング照明形状が整形される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光を被観察物体に導く照明光学系と、前記被観察物体の像を拡大するための結像光学系とを有し、前記結像光学系の結像レンズと結像位置の間に瞳像検出器が配置され、前記照明光学系の透過照明内の対物レンズ瞳位置と共役な位置にリング状開口を制御して位相差リング照明形状を整形する光学素子が配置され、前記瞳像検出器により前記対物レンズ瞳位置の位相膜形状及び前記位相差リング照明形状が検出され、前記瞳像検出器により検出された前記位相膜形状及び前記位相差リング照明形状の座標データをもとに演算し、前記光学素子の前記リング状開口が制御され前記位相差リング照明形状が整形されることを特徴とする位相差顕微鏡。
【請求項２】
前記瞳像検出器は、前記結像光学系の結像レンズと結像位置の間で分岐した光路に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の位相差顕微鏡。
【請求項３】
前記瞳像検出器は、２次元の形状検出器であることを特徴とする請求項１または２に記載の位相差顕微鏡。
【請求項４】
前記光学素子は、照明野形状を設定した形状に自由に可変できる素子であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の位相差顕微鏡。
【請求項５】
前記光学素子は、可変２次元配列液晶透過膜アレイであることを特徴とする請求項４に記載の位相差顕微鏡。
【請求項６】
前記光学素子は、可変微小ミラーアレイであることを特徴とする請求項４に記載の位相差顕微鏡。
【請求項７】
前記光学素子は、可変２次元微小配列発光体アレイであることを特徴とする請求項４に記載の位相差顕微鏡。
【請求項８】
前記光学素子の演算された座標データは、位相差顕微鏡に搭載された対物レンズに対応させて記憶されることを特徴とする請求項１に記載の位相差顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倒立型位相差顕微鏡観察における、位相差リング照明のズレによる位相差観察の問題を解決した位相差顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非染色で生細胞の観察を行う場合、ほとんど透明な生細胞の形状を明瞭に観察するために、位相差観察を行うことが一般的に知られている。微分干渉顕微鏡も知られているが、培養容器に使用されるプラスチック容器では、複屈折の影響があり適さない。一般に、大量の試料を光学的に観察するためには、光学性能がよく、生化学的に安定で安価なポリスチレン製のプラスチック容器が使用されることが多い。
【０００３】
そこで、プラスチック容器内の細胞を位相差照明にて観察を行おうとする場合、透過容器内に細胞と培養液を入れ、倒立顕微鏡のステージ上に載せ、位相差対物レンズを搭載した顕微鏡で観察する。このとき、対物レンズ瞳位置に配したリング状位相膜の範囲内に投影されるように、透過照明内の対物レンズの共役位置にリングスリットが配置されて、位相差観察が行われる。
【０００４】
しかしながら、図５に示すように培養液ａは容器ｂ壁面に付着し表面張力現象で吸いあがり、あたかも凹面レンズのように作用し、光学特性に影響を与える。実験によれば、φ３５ｍｍ直径ほどの容器を用いて、４倍対物レンズｃで観察すると、容器の中央部を観察するときはそれほどでもなく位相差効果が得られるが、観察位置をずらして、直径の約１／３以上外側では、液面の形状により照明光学系に影響を受け、位相差観察の背景が暗く、被観察物体は明るく見える強調の効果が失われてしまう。
【０００５】
すなわち、図５（Ａ）に示すように容器ｂの中心を観察する場合は位相膜とリングスリットが一致しているので位相差効果が得られる。しかし、図５（Ｂ）に示すように容器ｂの中心からずれた位置を観察する場合は、透過照明光束が液面を通過するときに、液面の平滑でないことの影響を受け、本来の対物レンズｃの瞳にリング照明が行われるべきものが、図５（Ｃ）に示すように対物レンズｃの瞳上で位相膜ｄと位相差リング照明ｅがずれてしまうからである。
【０００６】
これを解決するために、特許文献１には、液面が平滑になるように平板を液面に浮かべる提案がなされている。これは、液面を平坦にして、光学特性を改善するものである。
【０００７】
また、特許文献２には、位相差リングの照明の心ズレを検出して、リング照明絞り位置にフィードバックして、ズレを修正する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１８１０６８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に示されるものは、大量の検体にこのような部材を試料容器内に配置することは、経済的にも、汚染上の問題からも好ましくない。
【００１０】
また、特許文献２に示されるものは、容器内の凹面の影響による対物レンズの位相膜上への位相差リング照明の投影像は、単純な円状のズレではなく、ゆがんだ形状に変形しており、リング照明絞りの位置を補正しただけでは十分な補正はできない。
【００１１】
すなわち、試料への汚染の問題もなく、ゆがんだ位相差リング照明による照明光の漏れを解決し、本来の位相差観察を満足させて、非染色試料を明瞭に識別し観察・撮像データを得ることが最大の課題となっている。
【００１２】
また、位相差顕微鏡では、観察しようとする被観察物体に応じて、さまざまな倍率の位相膜を内蔵した位相差観察専用の対物レンズが用意されており、位相差リング照明の瞳位置には、それぞれの対物レンズに応じた複数のリングスリットを用意する必要があり、使用する対物レンズに応じてリングスリットを交換する必要があった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、位相差顕微鏡観察において、容器に入れられた生細胞を容器底面を広い範囲で移動させて観察するときに、位相差リング照明が、容器内の液面断面形状の影響による対物レンズ投影面での位相膜位置からのズレによる光線漏れをなくし、本来の位相差観察を可能にし、また、観察する被観察物体に応じて、さまざまな倍率の位相差観察用の対物レンズが用意されているが、透過照明内に対物レンズに対応したリングスリットを別々に用意したり、交換する手間を省いた位相差顕微鏡を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明による位相差顕微鏡は、光源と、該光源からの光を被観察物体に導く照明光学系と、前記被観察物体の像を拡大するための結像光学系とを有し、前記結像光学系の結像レンズと結像位置の間に瞳像検出器が配置され、前記照明光学系の透過照明内の対物レンズ瞳位置と共役な位置にリング状開口を制御して位相差リング照明形状を整形する光学素子が配置され、前記瞳像検出器により前記対物レンズ瞳位置の位相膜形状及び前記位相差リング照明形状が検出され、前記瞳像検出器により検出された前記位相膜形状及び前記位相差リング照明形状の座標データをもとに演算し、前記光学素子の前記リング状開口が制御され前記位相差リング照明形状が整形されることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記瞳像検出器は、前記結像光学系の結像レンズと結像位置の間で分岐した光路に配置されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記瞳像検出器は、２次元の形状検出器であることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記光学素子は、照明野形状を設定した形状に自由に可変できる素子であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記光学素子は、可変２次元配列液晶透過膜アレイであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記光学素子は、可変微小ミラーアレイであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記光学素子は、可変２次元微小配列発光体アレイであることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の位相差顕微鏡においては、前記光学素子の演算された座標データは、位相差顕微鏡に搭載された対物レンズに対応させて記憶されることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の位相差顕微鏡によれば、次のような効果を有する。
第１の効果は、観察する被観察物体を入れた容器の液面形状が表面張力などで平面になっていない部分でも、対物レンズ瞳位置の位相膜に対応する位相差リング照明の形状が補正されて、投影された照明が対物レンズの位相膜に一致するために、細胞が明瞭に観察できる。
【００２３】
第２の効果は、位相差顕微鏡において、対物レンズの倍率により位相差リング照明の対物レンズ瞳位置での大きさは異なるが、結像光学系の結像レンズと結像位置の間で分岐した光路において対物レンズを通した像が検出されるので、その大きさも対物レンズを通した像として検出され、位相差リング照明形状が設定されるので、対物レンズの倍率に応じたリングスリットを用意する必要もなくなり、交換する手間も不要になり、誤った設定をして原因を探すこともなくなり、顕微鏡の利便性が飛躍的に向上する。
【００２４】
第３の効果は、照明光束の形状は、検出した形状に一致させるだけでなく、他のあらかじめ決められた任意の形状に制御することにより、位相差観察だけではなく、偏斜照明や暗視野照明など、様々な検鏡に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る実施例１の位相差顕微鏡の概略を示す正面図である。
【図２】実施例２の可変２次元配列液晶透過膜アレイの説明図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】実施例３の可変微小ミラーアレイの正面図である。
【図４】実施例４の可変２次元微小配列発光体アレイの正面図である。
【図５】位相膜形状及び位相差リング照明形状の説明図であり、（Ａ）はウェルの中心を観察する場合の正面図、（Ｂ）はウェルの中心からずれた位置を観察する場合の正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の場合の対物レンズ瞳位置の位相膜形状及び位相差リング照明形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施形態の説明に先立ち、本発明の概略及び作用効果について説明する。
本発明の位相差顕微鏡は、光学顕微鏡において、光源と、該光源からの光を被観察物体に導く照明光学系と、被観察物体の像を拡大するための結像光学系とを有し、結像光学系の結像レンズと結像位置の間に瞳像検出器が配置され、照明光学系の透過照明内の対物レンズ瞳位置と共役な位置にリング状開口を制御して位相差リング照明形状を整形する光学素子が配置され、瞳像検出器により対物レンズ瞳位置の位相膜形状及び位相差リング照明形状が検出され、瞳像検出器により検出された位相膜形状及び位相差リング照明形状の座標データをもとに演算し、光学素子のリング状開口が制御され位相差リング照明形状が整形される。
【００２７】
瞳像検出器により対物レンズ瞳位置の位相膜形状が検出され、記憶装置に対物レンズ瞳位置の位相膜形状が記憶される。また容器を通して投影される位相差リング照明の対物レンズ瞳位置での形状が瞳像検出器により検出され、画素単位でフィードバックがかけられて、対物レンズ瞳位置の位相膜形状と合致するような形状となるように光学素子のリング状開口が制御されて位相差リング照明形状が整形される。
【００２８】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、瞳像検出器は、結像光学系の結像レンズと結像位置の間で分岐した光路に配置されている。
【００２９】
対物レンズの倍率により位相差リング照明の対物レンズ瞳位置での大きさは異なるが、結像光学系の結像レンズと結像位置の間で分岐した光路において対物レンズを通した像が検出されるので、その大きさも対物レンズを通した像として検出され、位相差リング照明形状が設定されるので、対物レンズの倍率に応じたリングスリットを用意する必要もなくなり、交換する手間も不要になり、誤った設定をして原因を探すこともなくなり、顕微鏡の利便性が飛躍的に向上する。
【００３０】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、瞳像検出器は、２次元の形状検出器である。対物レンズ瞳位置の位相膜形状及び位相差リング照明形状が２次元で検出できればよい。
【００３１】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、光学素子は、照明野形状を設定した形状に自由に可変できる素子である。位相差リング照明形状は単なる平行移動ではなく、投影された照明が対物レンズの位相膜と一致するように自由に照明野形状を設定できるようにする。
【００３２】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、光学素子は、可変２次元配列液晶透過膜アレイである。
【００３３】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、光学素子は、可変微小ミラーアレイである。
【００３４】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、光学素子は、可変２次元微小配列発光体アレイである。
【００３５】
制御可能な光学素子としては、微細構造の液晶シャッタアレイや、マイクロミラーアレイ、微細発光アレイなどが使用可能である。単なる同一形状の平行移動するような制御ではなく、対物レンズ瞳位置に投影されたときの位相差リング照明形状が位相膜と一致するように制御できる光学素子を使用する。
【００３６】
また、本発明の位相差顕微鏡においては好ましくは、光学素子の演算された座標データは、位相差顕微鏡に搭載された対物レンズに対応させて記憶される。
【００３７】
対物レンズ瞳位置での位相膜形状はあらかじめ決められているのに対し、投影される位相差リング照明形状は、途中の被観察物体容器の液面の形状などで阻害されることにより正しく瞳像が投影されないため、目標とする位相差観察ができなくなるが、本発明手段を用いることにより、容易に確実に正しく投影されるようになる。さらに、対物レンズの倍率を変えることにより、投光瞳形状も大きく変える必要が生じて、装置が大型化したり、手動装置では操作が煩雑になるなどの問題が生じていたが、本発明により、簡単に確実に対応できるようになる。
【実施例１】
【００３８】
次に、本発明の位相差顕微鏡の基本的構成を図１に基づいて説明する。
本発明の位相差顕微鏡は、光源１と、光源１からの光を被観察物体２が収納された容器２１に導く照明光学系３と、被観察物体２の像を拡大するための結像光学系４とから構成されている。容器２１はＸＹステージ２２上に載せられている。
【００３９】
結像光学系４は、対物レンズ４１と結像レンズ４２と撮像カメラ４３と画像表示装置４３１を有している。ＸＹステージ２２下方から容器２１底面に向けたレボルバ４４に複数の倍率の異なる対物レンズ４１が搭載されている。そして、それぞれの対物レンズ４１の瞳位置にはリング状の位相膜４５が配置されている。また、結像レンズ４２と結像位置４３２に配された撮像カメラ４３の間に半透過ミラー４６が配置されている。そして、半透過ミラー４６により分岐された光軸上に位相面結像レンズ４７と瞳像検出器４８が配置されている。
【００４０】
照明光学系３の透過照明内には、集光レンズ３１と光源１の間に光学素子３２が配置されている。光学素子３２は対物レンズ４１の瞳位置と共役な位置に配置されている。光学素子３２は位相差リング照明形状を整形するリング状開口３３として機能するものであり、リング状開口３３は基本的には位相膜４５の形状と共役で、リング状開口３３により形成される位相差リング照明が位相膜４５に確実に隠れるくらいにやや小さめとなっている。
【００４１】
瞳像検出器４８は、対物レンズ４１の瞳位置の位相膜４５の形状と、光学素子３２による位相差リング照明形状を検出する。そして、検出された座標データは記憶装置５により記憶・演算され、コントローラ６により光学素子３２のリング状開口３３が制御され位相差リング照明形状が整形される。
【００４２】
瞳像検出器４８としては、２次元の形状検出器、例えば２次元カメラを使用する。以下においては、この２次元カメラを瞳撮像カメラ４８１と称する。また、光学素子３２はコントローラ６によりリング状開口３３を、照明野形状を設定したリング状の形状に自由に可変できる素子を使用する。例えば、図２に示す可変２次元配列液晶透過膜アレイ３２１が使用できる。なお以下においては、この可変２次元配列液晶透過膜アレイ３２１を液晶シャッタアレイ３２２と称する。
【実施例２】
【００４３】
次に、上記した実施例１の位相差顕微鏡を観察方法とともに更に詳しく説明する。
市販の６ウェルタイプの透過照明観察タイプのマイクロプレート容器２１の底面に細胞を培養し、その細胞の成長や試薬に対する挙動を調べるために、生きたままの状態を保つために培養液を入れて、上記した位相差顕微鏡にて観察する。
【００４４】
位相差顕微鏡は細胞を入れた容器２１を載せたＸＹステージ２２上方に透過照明光源１が配置されている。ＸＹステージ２２下方から容器２１底面に向けたレボルバ４４には複数の倍率の異なる位相差対物レンズ４１が搭載されている。対物レンズ４１の瞳位置に配置されたリング状の位相膜４５に対して、透過照明内の集光レンズ３１と光源１の間の対物レンズ４１と共役の位置に、位相膜４５の形状と共役なリング状開口３３を形成する光学素子３２が配置されている。
【００４５】
光学素子３２のリング状開口３３により形成される位相差リング照明形状は、位相膜４５に確実に隠れるくらいにやや小さめにする。このリング状開口３３の構成は、コントローラ６によって自由に開口形状を可変できる液晶シャッタアレイ３２２である。液晶シャッタアレイ３２２の構成は縦５１２×横５１２列の配列で、画素ピッチは０．１ｍｍ以下が望ましい。そして、図２（Ｂ）に示すように画素単位でコントローラ６によってＯＮ（開）、ＯＦＦ（閉）される。
【００４６】
液晶シャッタアレイ３２２の画素の座標を隅から順に（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ１）、（Ｘ３，Ｙ１）・・・（Ｘｉ、Ｙｊ）とする。
【００４７】
光源１の光は被観察物体２を照らし、被観察物体２から発した光束は、対物レンズ４１を通して結像レンズ４２に入り、光軸に対して４５度に配置された半透過ミラー４６を経由して撮像カメラ４３に結像する。撮像カメラ４３の焦点は被観察物体２に合わせられているので、液晶シャッタアレイ３２２のリング状開口３３は写らない。
【００４８】
一方、途中の半透過ミラー４６で反射した光束は、対物レンズ４１の瞳位置に焦点を合わせた位相面結像レンズ４７を通して、瞳撮像カメラ４８１に結像する。この瞳結像カメラ４８１は、２次元カメラであり、対物レンズ４１の瞳位置に配置された位相膜４５の形状を捉え記憶装置５上に像を作る。瞳撮像カメラ４８１の画素の座標を隅から順に（Ｐｘ１，Ｐｙ１），（Ｐｘ２，Ｐｙ１）、（Ｐｘ３，Ｐｙ１）・・・（Ｐｘｍ，Ｐｙｎ）とする。瞳撮像カメラ４８１の画素サイズは縦１０２４×横１０２４であり、情報は記憶装置５に記憶される。
【００４９】
次に、調整手順について説明する。
まず、ＸＹステージ２２に容器２１を載せないで光源１を点灯し、液晶シャッタアレイ３２２の全画素、（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ１）、（Ｘ３，Ｙ１）・・・（Ｘｉ、Ｙｊ）を開放する。そして、瞳撮像カメラ４８１で検知して全画素、（Ｐｘ１，Ｐｙ１），（Ｐｘ２，Ｐｙ１）、（Ｐｘ３，Ｐｙ１）・・・（Ｐｘｍ，Ｐｙｎ）のうち暗い部分を検出して座標を記憶する。これにより、この暗い部分の座標が対物レンズ４１の瞳位置に配置されている位相膜４５の形状として記憶装置５に記憶される。この形状は、対物レンズ４１を交換しない限り、一定の形状である。したがって、その対物レンズ４１について一度記憶すれば、この作業については以後は省略可能である。
【００５０】
ついで、液晶シャッタアレイ３２２の画素座標を瞳撮像カメラ４８１の座標で検知する。ＸＹステージ２２に被観察物体２を入れた容器２１を載せ、光源１を点灯し容器２１に透過光を通して、液晶シャッタアレイ３２２は画素を（Ｘ１，Ｙ１）から順次、１個だけＯＮにして開放し、瞳撮像カメラ４８１で検知して、明るい部分を検出した座標を順次記憶装置５に記憶する。液晶シャッタアレイ３２２の全画素を１個ずつ開放したときの瞳撮像カメラ４８１で検出した座標が順次記憶装置５に記憶されて、これを加算して合成されることにより、変換した座標が位相差リング照明形状として記憶装置５に記憶される。
【００５１】
次に、先に得た対物レンズ４１の瞳位置に配置されている位相膜４５の形状を意味する対物レンズ瞳座標と、位相差リング照明形状を意味する液晶シャッタアレイ３２２の座標を変換した座標の差を計算し、一致した瞳撮像カメラ４８１の座標に対応する液晶シャッタアレイ３２２の座標の画素だけをコントローラ６でＯＮとして「開放」することにより、開口状リング３３が制御されて位相差リング照明形状が整形される。このようにすることにより、液晶シャッタアレイ３２２から透過して被観察物体２を照射した光線、即ち位相差リング照明は、対物レンズ４１の瞳位置の位相膜４５に結像し、位相差観察照明ができるようになる。これにより、被観察物体２用の撮像カメラ４３は、位相差コントラストのよい画像が得られる。
【００５２】
さらに、ＸＹステージ２２を移動させ、見えている撮像位置を変えて、再度上記と同様に、液晶シャッタアレイ３２２の画素を（Ｘ１，Ｙ１）から順次、１個だけ開放し、瞳撮像カメラ４８１で検知して明るい部分を検出した座標を順次記憶装置５に記憶する。そして上記と同様に演算し、同様に液晶シャッタアレイ３２２を開放することにより、最適な位相差観察を行うことができる。そして、ＸＹステージ２２を移動させて撮像位置を変えるたびに上記の調整を繰り返し行う。
【００５３】
順次移動してＸＹステージ２２が容器２１の中心から外れてくると、液面の表面張力により平面を保てなくなってくるが、ＸＹステージ２２を移動させるたび毎に、上記調整を行うことにより対物レンズ４１の瞳位置に投影される液晶シャッタアレイ３２２の開口状リング３３がコントローラ６によりコントロールされ、位相差リング照明は常に対物レンズ４１の瞳位置の位相膜４５に一致するように投影されるので、常に最適な位相差観察が可能となる。
【００５４】
このように、容器２１の表面張力による液面の凹面レンズの効果に対しても完全に補正することが可能であり、また容器２１の傾きによる照明ズレも補正が可能である。
【００５５】
なお、記憶装置５やコントローラ６の記憶、演算方法は、上記記述に限定するものではない。液晶シャッタアレイ３２２の画素数、瞳撮像カメラ４８１の画素数はさらに多い方が好ましいのはいうまでもない。
【００５６】
また、異なる倍率の対物レンズ４１を使用する場合、対物レンズ４１の瞳位置の位相膜４５に対して共役な位置での液晶シャッタアレイ３２２のリング状開口３３のサイズが異なるので、液晶シャッタアレイ３２２の全画素を開放にして、瞳撮像カメラ４８１で検知して暗い部分を検出した座標を記憶する。これで新しく位相差対物レンズに対応した液晶シャッタ瞳の位相膜対応の座標が記憶される。この形状は、対物レンズに対応してあらかじめ記憶しておくとよい。
【実施例３】
【００５７】
上記構成において、光学素子３２の構成を可変微小ミラーアレイ３２３とする。可変微小ミラーアレイ３２３は図３に示すように、面発光体３２４を画素ごとにコントローラ６によりコントロールができるミラーアレイで構成したものである。ミラーで行う場合、透過ではなく反射式になる。ミラー面はほぼ対物レンズ瞳位置と共役な位置に配置する必要があり、照明光源は下方から照射する。なお本実施例の場合、可変微小ミラーアレイ３２３は光学素子３２であるとともに光源１である。
【実施例４】
【００５８】
上記構成において、光学素子３２の構成を可変２次元微小配列発光体アレイ３２５とする。可変２次元微小配列発光体アレイ３２５は図４に示すように、隙間のないように独立点灯できるマルチ発光アレイ３２６とマルチレンズアレイ３２７で構成したものである。対物レンズ瞳位置と共役な位置に発光素子が配置され、それぞれの発光素子がコントローラ６により独立して制御されて発光する。液晶シャッタアレイの開口動作を発光動作とするものであり、制御方法は実施例２と同様である。発光体素子はＬＥＤとレンズの組み合わせで隙間のないように配列し、画素数は５１２×５１２以上が望ましい。画素ピッチは０．１ｍｍ以下が望ましい。なお本実施例の場合、可変２次元微小配列発光体アレイ３２５は光学素子３２であるとともに光源１でもある。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の位相差顕微鏡は、倒立型位相差顕微鏡に限らず、透明容器内に細胞と培養液を入れて位相差対物レンズを搭載した顕微鏡で観察する場合に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１        光源
２        被観察物体
２１      容器
２２      ＸＹステージ
３        照明光学系
３１      集光レンズ
３２      光学素子
３２１    可変２次元配列液晶透過膜アレイ
３２２    液晶シャッタアレイ
３２３    可変微小ミラーアレイ
３２４    面発光体
３２５    可変２次元微小配列発光体アレイ
３２６    マルチ発光アレイ
３２７    マルチレンズアレイ
３３      リング状開口
４        結像光学系
４１      対物レンズ
４２      結像レンズ
４３      撮像カメラ
４３１    画像表示装置
４３２    結像位置
４４      レボルバ
４５      位相膜
４６      半透過ミラー
４７      位相面結像レンズ
４８      瞳像検出器
４８１    瞳撮像カメラ
５        記憶装置
６        コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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