(57)【要約】【課題】観察対象物の像のコントラストを上げるとともに、像に色付きを持たせることにより観察対象物の種類を特定可能な位相差分散顕微鏡を提供する。【解決手段】照明光を照射する光源１１と、開口部１４ｓを有する開口絞り１４と、照射された光を平行光に変換するコンデンサレンズ１５と、試料Ｏを載置するステージ２０と、試料Ｏを透過した光を集光する対物レンズ３１と、開口絞り１４と共役な位置に設けられ、対物レンズ３１を通過した光を制限する位相板３２とを備えた位相差分散顕微鏡１において、位相板３２は、光の位相及び光量を変化させる位相変調部３２ａを有し、位相変調部３２ａの光の透過率が０．０５未満であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を射出する照明部と、
前記照明部から射出された照明光を集光する第１レンズ系と、
前記第１レンズ系により集光された光を通過させる第１光通過部を有した第１絞り部材
と、
前記第１絞り部材を通過した光を平行光に変換して射出する第２レンズ系と、
観察対象物を前記第２レンズ系から射出された平行光が照射される位置に位置させて保
持する観察対象物保持部と、
前記観察対象物保持部に保持された観察対象物を通過する光を集光する第３レンズ系と
、
前記第２レンズ系及び前記第３レンズ系に関して前記第１絞り部材と共役な位置に設け
られ、前記第３レンズ系により集光された光を通過させる第２光通過部を有した第２絞り
部材とを備え、
前記第２絞り部材の前記第２光通過部は、前記第３レンズ系により集光された光の位相
の変換及び前記光の光量の調節を行って透過させる光変調部を有し、
前記光変調部の光の透過率は、０．０５未満であることを特徴とする位相差分散顕微鏡
。
【請求項２】
前記第２レンズ系から射出された平行光が前記観察対象物保持部に保持された観察対象
物に照射されることにより、前記観察対象物から直接光及び回折光が射出され、
前記第３レンズ系は、前記観察対象物から射出された光のうち直接光のみを集光するこ
とを特徴とする請求項１に記載の位相差分散顕微鏡。
【請求項３】
前記光変調部の周囲に隣接して、前記第３レンズ系を通過した光の光量の調節のみを行
って透過させる光量調節部が設けられ、
前記光量調節部の光の透過率は前記光変調部の透過率以上であることを特徴とする請求
項１または２に記載の位相差分散顕微鏡。
【請求項４】
前記第３レンズ系により集光された直接光を通過させる第３光通過部を有した第３絞り
部材を備え、
前記第３絞り部材の前記第３光通過部は、前記第３レンズ系により集光された光の位相
を所定量だけ遅らせるとともに前記光の光量の調節を行って透過させる光変調位相遅延部
と、前記光変調位相遅延部の周囲に隣接して設けられ前記第３レンズ系を透過した光の光
量の調節のみを行って透過させる光量調節部とを有し、
前記第２光通過部の前記光変調部は、前記第３レンズ系により集光された光の位相を前
記所定量だけ進ませるとともに前記光の光量の調節を行って透過させる光変調位相進行部
であり、
前記光変調位相遅延部及び前記光変調位相進行部の光の透過率は共に０．０５未満であ
り、
前記第２絞り部材及び前記第３絞り部材は、前記第３レンズ系を通過した光の光路に対
して挿脱可能に設けられ、前記第２絞り部材または前記第３絞り部材のいずれかが選択的
に前記光路に挿入されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の位相差分散顕
微鏡。
【請求項５】
前記照明部は、４００ｎｍから６５０ｎｍの帯域における第１波長の照明光、及び前記
帯域における前記第１波長と異なる第２波長の照明光を照射することを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の位相差分散顕微鏡。
【請求項６】
前記照明部から射出された照明光の光路上に設けられ、
前記照明光を所期の偏光方向の偏光に変換して射出する偏光部を備えることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載の位相差分散顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差分散顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡において、光学的異方性を有する微細な結晶を検出するために用いられている手
法の一つとして分散染色法がある。分散染色法では、照明の開口絞りの共役な位置に遮光
部材を設けることにより一種の暗視野照明状態を作り、この暗視野照明状態において、ア
スベスト等の観察対象物をこの観察対象物とほぼ同じ屈折率の浸液中に入れた状態で観察
する。そして、分散染色法では、観察対象物及び浸液の屈折率が光の波長により微小に異
なることを利用して、この観察対象物の屈折率と浸液の屈折率との差により観察対象物に
照射される光が分散し観察対象物の像が色付いて見えるようになっている。
【０００３】
また、この分散染色法を利用するとともに偏光を用いたアスベスト分析用の顕微鏡が周
知となっている（例えば、特許文献１を参照）。アスベストのように複屈折性を有する観
察対象物は偏光状態によりその屈折率が異なるため、上記の顕微鏡では回転させて偏光方
向を変更可能な偏光部材を備え、この偏光部材を回転させながら異なる偏光方向の光をア
スベストに照射することにより、分散染色法による色調の変化を的確に捉え、正確にアス
ベストの種類を特定することを可能にしている。
【０００４】
一方、対物レンズにより観察対象物を通過した光を集光させ、集光された光の位相を変
換する位相変換部及び光量変換部を備える位相差顕微鏡が周知となっている（例えば、特
許文献２を参照）。この位相差顕微鏡では、観察対象物を通過する光が直接光と０次以外
の回折光に変換され、この直接光と回折光とに位相差を生じさせ、この位相差を像の明暗
として可視化する位相差法を利用することによりコントラストを上げて観察対象物を観察
できるようになっている。さらに、上記のように位相変換部の周囲に光量変換部を設ける
ことにより、観察対象物の微細部分を強調させることを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２２９０００号公報
【特許文献２】特許第３６６３９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した分散染色法は、位相差法のようにコントラストを上げることはでき
ないため顕微鏡の分解能以下の微小物体の検出が困難であるという課題があった。一方位
相差法は、位相物体の検出感度は高くコントラストを上げて観察対象物を観察することは
できるものの、分散染色法のように像に色付きを持たせることはできないため、観察対象
物の種類を特定することが困難であるという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、観察対象物の像のコントラス
トを上げるとともに、像に色付きを持たせることにより観察対象物の種類を特定可能な位
相差分散顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するため、本発明に係る位相差分散顕微鏡は、照明光を射出する
照明部と、前記照明部から射出された照明光を集光する第１レンズ系と、前記第１レンズ
系により集光された光を通過させる第１光通過部を有した第１絞り部材と、前記第１絞り
部材を通過した光を平行光に変換して射出する第２レンズ系と、観察対象物を前記第２レ
ンズ系から射出された平行光が照射される位置に位置させて保持する観察対象物保持部と
、前記観察対象物保持部に保持された観察対象物を通過する光を集光する第３レンズ系と
、前記第２レンズ系及び前記第３レンズ系に関して前記第１絞り部材と共役な位置に設け
られ、前記第３レンズ系により集光された光を通過させる第２光通過部を有した第２絞り
部材とを備え、前記第２絞り部材の前記第２光通過部は、前記第３レンズ系により集光さ
れた光の位相の変換及び前記光の光量の調節を行って透過させる光変調部を有し、前記光
変調部の光の透過率は、０．０５未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る位相差分散顕微鏡によれば、観察対象物の像のコントラストを上げるとと
もに、像に色付きを持たせることにより観察対象物の種類を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る位相差分散顕微鏡の概略構成図である。
【図２】分散染色法を用いた構成の例を示す概略構成図である。
【図３】アスベスト及び浸液における屈折率と照射光の波長との関係の一例を示すグラフである。
【図４】本発明に係る位相差分散顕微鏡の変形例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下で本発明に係る位相差分散顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。本実施
形態における位相差分散顕微鏡１は、図１に示すように、液浸されたアスベスト等の試料
Ｏをステージ２０に載置させて観察する装置である。位相差分散顕微鏡１は、位相差顕微
鏡とほぼ同様の構成でありながら分散染色法を採用することにより、試料の像があたかも
染色されているように色付けられる特徴を備えている。分散染色法は暗視野照明法の一種
でアスベストの検査法の一つとなっており、アスベストの種類によって異なる色付けがさ
れる特性を利用して試料の検定を行うものである。以下で分散染色法を用いた例について
顕微鏡２を用いて簡潔に説明する。
【００１２】
顕微鏡２は、図２に示すように、図示省略する光源側から順に、開口絞り３と、コンデ
ンサレンズ４と、ステージ５と、対物レンズ６と、マスク７とを備えて構成されている。
開口絞り３は、その開口が光源から射出された光の光軸上に位置するように設けられる。
光源から射出された光は開口絞り３の開口を通過し、コンデンサレンズ４により平行光に
変換されて射出される。ステージ５は、後述する液浸させたアスベストＡ及びアスベスト
Ｂ等の試料を載置させるために設けられ、コンデンサレンズ４から射出された平行光は、
ステージ５に載置された試料及び浸液に照射される。試料及び浸液に照射された平行光の
うち屈折されることなく直進した直接光は対物レンズ６により集光されるが、屈折または
回折された回折光は対物レンズ６により平行光となり光軸に平行な方向に射出される。マ
スク７は、光を遮蔽する遮蔽部を備え、その遮蔽部が光源から射出された光の光軸上に位
置するように設けられるが、上記対物レンズ６により集光された光はマスク７の遮蔽部に
より遮蔽され、対物レンズ６から射出された平行光はマスク７の遮蔽部以外の場所を透過
する。
【００１３】
以上のように構成される顕微鏡２において、分散染色法を用いて浸液に浸されたアスベ
ストＡ及びアスベストＢを観察する原理について簡潔に説明する。まず、アスベストＡ、
アスベストＢ、及び浸液について、図３に示すような屈折率特性（照明光の波長と屈折率
との関係）を有する場合を想定する。まず、開孔絞り３及びコンデンサレンズ４を介して
浸液に浸っているアスベストＡに４００ｎｍから６５０ｎｍの波長域を含む白色光を入射
させた場合、浸液とアスベストＡとは緑色光（５５０ｎｍの波長）における屈折率が同じ
であるため、緑色光は曲がることなく直進するが、例えば青色光（５５０ｎｍ未満の波長
）に対しては浸液の屈折率がアスベストＡの屈折率より大きく、赤色光（５５０ｎｍより
長い波長）に対しては浸液の屈折率がアスベストＡの屈折率より小さいため、青色光及び
赤色光はそれぞれ浸液及びアスベストＡの内部を屈折または回折して進むようになる。従
って、浸液及びアスベストＡを直進する緑色光は対物レンズ６により集光されマスク７の
遮蔽部により遮蔽され、また屈折または回折した青色光及び赤色光はマスク７の遮蔽部以
外の場所に照射されマスク７を透過する。よって、浸液中のアスベストＡの像の色は、白
色光から遮蔽された緑色光を除いた紫色に近い色となる。
【００１４】
一方、浸液に浸っているアスベストＢに白色光を入射させた場合、浸液とアスベストＢ
とは青色光の波長（４８０ｎｍ）における屈折率が同じであるため、青色光は曲がること
なく直進するが、緑色光及び赤色光（４８０ｎｍより長い波長）に対しては浸液の屈折率
がアスベストＢの屈折率に比して小さいので、緑色光及び赤色光はそれぞれ浸液及びアス
ベストＢの内部を屈折または回折して進むようになる。従って、浸液及びアスベストＢを
直進した青色光は対物レンズ６により集光されマスク７の遮蔽部により遮蔽され、屈折ま
たは回折した緑色光及び赤色光はマスク７を透過するため、浸液中のアスベストＢの像の
色は白色光から遮蔽された青色光を除いた赤みがかった色となる。なお、上述した光の屈
折の度合いは、浸液とアスベストＡまたはアスベストＢとの屈折率の差に比例する。
【００１５】
以上のように、分散染色法を用いれば、試料の屈折率特性に応じて、試料の像を異なる
色にすることが可能となるため、試料の種類の識別、例えば、有害なアスベストと無害な
アスベストとの分類が可能となる。ところで、分散染色法を位相差顕微鏡に応用させる場
合において、試料及び浸液を透過する直接光が入射される位相変調部の透過率が高いと、
多くの波長成分の光が位相変調部を透過するため、コントラストが高い像は得られるもの
の白色のコントラストで表示され、分散染色法のように明確に色付いた像を得ることはで
きない。そこで、本実施形態における位相差分散顕微鏡１は、暗視野の特徴を高め分散染
色法の機能を発揮させるため、透過率が低い位相変調部を使用してアスベスト等の試料の
色付いた像を得ることを可能にしている。
【００１６】
位相差分散顕微鏡１は、図１に示すように、照明光学系１０、観察光学系３０、ＣＣＤ
カメラ４０、及び画像処理ユニット５０を備えて構成されている。照明光学系１０と観察
光学系３０の間にはステージ２０が設けられ、位相物体であるアスベスト等の試料Ｏをス
テージ２０に載置させた状態で観察できるようになっている。なお、位相差分散顕微鏡１
では、いわゆるケーラー照明を採用しており、照明光学系１０から試料Ｏに対してその面
を均一に照明する構成となっている。
【００１７】
照明光学系１０は、光源側から順に、光源１１と、コレクタレンズ１２と、偏光板１３
と、開口絞り１４と、コンデンサレンズ１５とを備えて構成されている。ステージ２０及
び試料Ｏには、コンデンサレンズ１５から射出された平行光が照明されるようになってい
る。観察光学系３０は、光源側から順に、対物レンズ３１と、位相板３２と、結像レンズ
３３とを備えて構成されている。光源１１としては、例えば、ハロゲンランプや高圧水銀
ランプを用いることができる。光源１１からは発散光が照射されあらゆる方向に光を照射
しているが、図１及び図４においては、開口絞り１４の開口部１４ｓを通過する光のみを
表現しており、それ以外の光については省略している。
【００１８】
光源１１から射出された照明光は、コレクタレンズ１２により集光され、コレクタレン
ズ１２により集光された光は、偏光板１３により直線偏光に変換されて、円形状の開口絞
り１４に設けられた円形状の開口部１４ｓのみを通過する。光源１１の照明光は、４００
ｎｍから６５０ｎｍの波長帯域の光を含む白色光である。偏光板１３は、光軸を中心に回
転自在に設けられ、偏光板１３を回転させることにより、直線偏光の偏光方向を変えるこ
とができる。開口絞り１４は、その中心がコレクタレンズ１２の光軸Ａと一致する位置、
及びコンデンサレンズ１５の前側焦点位置に設けられている。開口絞り１４の開口部１４
ｓを通過した光は、コンデンサレンズ１５を透過し、平行光に変換されてステージ２０に
載置された試料Ｏに照射される。なお、ステージ２０は、試料移動装置２１により光軸Ａ
の方向に移動可能となっている。
【００１９】
試料Ｏを透過した照明光は、試料内部を直進する直接光（図１における実線を参照）と
、位相物体である試料Ｏにより回折し直接光に対して位相がずれた０次以外の直接光に対
して曲がって進行する回折光とに分かれる。この回折現象は屈折率に違いのある部位で発
生するため、当該回折光は、試料Ｏと浸液との境界部分、試料Ｏの内部構造、及び試料Ｏ
の形状情報を含んでいる。上記直接光及び回折光は対物レンズ３１を透過するが、直接光
は対物レンズ３１により集光され、回折光は対物レンズ３１により平行光に変換され光軸
Ａに対して平行な方向に射出される。上記直接光は、位相板３２の位相変調部３２ａに集
光され、その位相が１／４波長進むようになっている（後に詳述）。
【００２０】
位相板３２は、円形に構成されその中心が光軸Ａと一致する位置、及びステージ２０に
関して開口絞り１４と共役な位置に設けられている。試料Ｏによって回折された回折光は
、対物レンズ３１により平行光に変換された後に位相板３２の位相変調部３２ａ以外の部
分を透過する。そして、上記直接光と回折光は、結像レンズ３３により結像されてＣＣＤ
カメラ４０の撮像面上で干渉する。これにより、撮像面上に試料Ｏの拡大像Ｉが形成され
て、ＣＣＤカメラ４０により撮像される。
【００２１】
拡大像Ｉでは、位相が進んだ直接光と位相が進んでいない回折光が干渉して弱め合う。
これに対して、試料Ｏが無い部分では回折光が生じないため直接光の明るさの背景となる
。これにより、試料Ｏの位相差を像の明暗として得ることができ、試料Ｏの屈折力差や厚
み等により生じる位相差を光の強弱であるコントラストに変換して像の明暗として可視化
することで試料Ｏの像を観察することができる。
【００２２】
なお、ＣＣＤカメラ４０には画像処理ユニット５０が電気的に接続されており、ＣＣＤ
カメラ４０は、上記拡大像Ｉを光電変換して画像信号を生成し、この画像信号を画像処理
ユニット５０に出力する。画像処理ユニット５０は、フラッシュメモリやハードディスク
等の記憶装置５１と、液晶モニター等の外部表示手段５２とを備えて構成され、ＣＣＤカ
メラ４０から出力された画像信号に基づいて拡大像Ｉの画像を所定ビットのデジタル画像
に変換し、拡大像Ｉの反対画像（デジタル画像）を生成する。生成された拡大像Ｉの反対
画像は、外部表示手段５２に出力表示され、これにより、試料Ｏを観察することが可能に
なる。
【００２３】
ところで、本実施形態における位相差分散顕微鏡１では、図１に示すように、位相板３
２が、位相変調部３２ａと、光強度変調部３２ｂと、無変調部３２ｃとを備えて構成され
ている。位相変調部３２ａ及び光強度変調部３２ｂは、円環状に形成されており、光強度
変調部３２ｂは、位相変調部３２ａの外周及び内周に隣接して設けられている。位相変調
部３２ａは、上述した入射光の位相を１／４波長進めさせる機能のほか、入射光の光量を
低減させる機能を有しており、光強度変調部３２ｂは、上記光量を低減させる機能のみを
有している。無変調部３２ｃは、位相を変化させる機能も光量を低減させる機能も有して
いない。このように、位相変調部３２ａを透過した光の位相のみを変化させ位相変調部３
２ａ以外の部分を透過した光の位相を変化させないことにより、像のコントラストを高め
ることができる。
【００２４】
なお、位相板３２における位相変調部３２ａが形成されている位置と開口絞り１４にお
ける開口部１４ｓが形成されている位置の上記光軸Ａからの距離は等しくなっており、開
口部１４ｓの光軸Ａに関して対称な位置が位相変調部３２ａに含まれるようになっている
。このため、図１に示すように、開口絞り１４の開口部１４ｓを通過した光のうち試料Ｏ
の内部を直進する直接光は位相変調部３２ａを透過し、また試料Ｏにより曲がって進む回
折光は、位相変調部３２ａを透過せず、回折角度の小さい回折光は光強度変調部３２ｂを
透過し、回折角度の大きい回折光は無変調部３２ｃを透過する。
【００２５】
なお、上述したように、位相変調部３２ａ及び光強度変調部３２ｂは共に透過光量を低
減させるが、これらの光の透過率は、試料Ｏの像のコントラストを決定付ける値となって
いる。すなわち、位相変調部３２ａの透過率を低くすると像は暗くなるが、回折光の直接
光に対する相対的な感度を高めることができ、分散染色法の効果を高め像の色付きを強く
することができる。具体的には、透過率をＴ（Ｔは０以上１以下の実数）とすると上記感
度は１／√Ｔとなる。このように、分散染色法の機能を発揮させて色付いた像を得るため
、位相変調部３２ａの透過率をＴ１、光強度変調部３２ｂの透過率をＴ２とすると、これ
らの値は、次式
［数１］
０．０００１  ＜  Ｔ１  ＜  ０．０５
Ｔ１  ≦  Ｔ２
の条件を満足することが好ましい。上記Ｔ１における０．０００１の値は、位相変調部３
２ａの位相差の効果を出すための最小の透過率であり、この値を下回ると位相変調部３２
ａの透過光量が実質０となり位相差の効果が低減される。また、Ｔ１を０．０５未満とす
ることにより、位相変調部３２ａの透過光量が少なくなるため像の色付きが見られるよう
になる。そして、Ｔ２をＴ１以上にして回折光の透過率を直接光の透過率以上にすること
により、像のコントラストを高めることができるようになる。なお、位相差の効果をより
出すために、上記式のＴ１を０．００５より大きくするようにしてもよい。また、像の色
付きがより見られるようにするために、上記式のＴ１を０．０４未満としてもよい。
【００２６】
上記式の条件を満たす例として、例えばＴ１を０．０１、Ｔ２を０．０２とすることが
できるが、このとき上述した感度は、１／√０．０１＝１０となり、非常に小さなアスベ
ストであっても、色付いた像が得られその種類を判別することができる。このように、Ｔ
１及びＴ２が上記式を満たす値である場合、位相差顕微鏡としてコントラストの高い像を
得るとともに、分散染色法により色付いた像を得ることも可能となる。
【００２７】
以上のような位相板３２を備えた位相差分散顕微鏡１において、試料Ｏを観察する方法
について簡潔に説明する。まず、試料Ｏは、容器（不図示）の内部の浸液（不図示）に浸
されている状態で、その容器はステージ２０に載置される。そして、試料移動装置２１に
よりステージ２０の位置を調節した後、光源１１により照明光を照射させる。照明光を照
射すると、コレクタレンズ１２により上記照明光が集光され、開口絞り１４により上記照
明光が制限される。図１に示すように、開口絞り１４の開口部１４ｓを通過した光のみが
コンデンサレンズ１５により平行光となり、位相物体である試料Ｏに照射される。試料Ｏ
に平行光が照射されると、対物レンズ３１により直接光が位相板３２の位相変調部３２ａ
を透過して、回折光が位相板３２の光強度変調部３２ｂ及び無変調部３２ｃを透過する。
そして、これらの透過光により得られる試料Ｏの像がＣＣＤカメラ４０により撮像され、
試料Ｏの画像が外部表示手段５２に表示される。ここで、試料Ｏが、図３に示す屈折率特
性のアスベストＡである場合は、位相変調部３２ａは位相を１／４進めて光を透過させる
ため、例えば青色光（波長が短い光）に比べて赤色光（波長が長い光）の方が明るく表示
され全体として赤紫色に表示され、試料ＯがアスベストＢである場合は赤色に表示される
。
【００２８】
以上のように構成された位相差分散顕微鏡１において、例えば図４に示すように、位相
板３２′及び位相板切替装置３５を設けて、位相板３２及び位相板３２′を位相板切替装
置３５により切替自在にさせる構成を採用することができる。位相板３２′は、位相変調
部３２ｄ、光強度変調部３２ｅ、及び無変調部３２ｆを備え、位相変調部３２ｄの透過率
は位相変調部３２ａの透過率と同じであり、光強度変調部３２ｅの光の透過率は光強度変
調部３２ｂと同じであり、無変調部３２ｆは無変調部３２ｃと同様、位相及び光量を変化
させずそのまま光を透過させる。
【００２９】
しかし、位相板３２′の位相変調部３２ｄは透過光の位相をそれ以外の部分を透過する
光に対して１／４波長だけ遅らせるようになっており、この点が位相板３２と異なってい
る。位相を１／４だけ進ませる位相板３２により得られる像と、位相を１／４だけ遅らせ
る位相板３２′により得られる像とは、コントラストや色調が異なるため、位相板３２に
よっては見えなかった部分の画像が位相板３２′により見えるようになる。
【００３０】
具体的に、位相変調部３２ａにより得られた画像と位相変調部３２ｄにより得られた画
像とを比較してみると、位相を１／４波長進ませる位相変調部３２ａを用いて図３のアス
ベストＡを観察した場合、アスベストＡの像は上述したように例えば赤紫色に表示される
が、位相変調部３２ｄを用いてアスベストＡを観察した場合、位相変調部３２ｄは位相を
１／４遅らせて光を透過させるため位相変調部３２ａを用いた場合と異なり例えば赤色光
（波長が長い光）に比べて青色光（波長が短い光）の方が明るく表示される。従って、こ
の場合アスベストＡの像は青紫色に表示され、位相変調部３２ａを用いた場合と異なる色
で表示させることができる。
【００３１】
このように、位相板３２と位相板３２′とを位相板切替装置３５によって切り替える構
成を採用することにより、コントラストや色調が異なる試料Ｏの像を得て、試料Ｏの判別
を的確に行うことが可能となる。また、この構成を採用することにより、浸液または試料
Ｏの屈折率がわからない場合であっても、像の色彩から浸液と試料Ｏの屈折率の大小関係
を正確に判断することができる。なお、上記では、位相板３２と位相板３２′とを切り替
える例について説明したが、切り替える単位は位相板３２、３２′に限定されず、位相板
３２、３２′が対物レンズと一体になっている場合は対物レンズごとに、または観察光学
系３０、さらには顕微鏡全体を切り替えるようにしても同様の効果が得られる。
【００３２】
以上、本実施形態における位相差分散顕微鏡１では、位相板３２の位相変調部３２ａの
透過率を従来よりも小さくすることにより、分散染色法の特徴を取り入れ、位相差像を得
ながら暗視野像に近い色付いた像を得ることが可能となり、試料Ｏの像をより高い感度で
取得するとともに像の色調により試料Ｏの種類を判別することができる。また、位相変調
部３２ａの外周及び内周に位相を変換せず光の強度のみを変調させる光強度変調部３２ｂ
を設けて、試料により曲がって進む回折光のうち回折角度の小さい回折光を光強度変調部
３２ｂに透過させることにより、試料の像のコントラストを上げることができる。
【００３３】
また、本実施形態における位相差分散顕微鏡１では、白色光を照射する光源１１を用い
た例について説明したが、白色光ではなく４００〜６５０ｎｍの波長帯域における２種類
の波長の光（例えば、青色光と赤色光）を用いれば、浸液及び試料の屈折率特性並びに像
の色彩により、試料の種類を判別でき、逆に試料の種類から試料の屈折率特性を把握する
ことも可能となる。また、目視ではなく、ディテクタ等を用いて機械的に試料のコントラ
ストの比を測定させて、試料の屈折率特性及び試料の種類を判断させることもできる。
【００３４】
そして、本実施形態における位相差分散顕微鏡１において、偏光板１３が設けられる例
について説明したが、偏光板１３を省略することも可能ではある。しかし、偏光板１３を
備えることにより以下の利点が得られる。まず、試料となるアスベストは複屈折物質であ
るため、図３に示すような屈折率特性の曲線において、光の偏光方向によって異なった屈
折率特性（曲線）を有する。そこで、上記のような偏光板１３を設け回転させることによ
り、異なる偏光方向の直線偏光をアスベストに照射させることができ、アスベストの像を
そのコントラストや色彩を変えながら得ることができる。なお、偏光板１３が設けられる
位置については、必ずしも上記に限定されず、例えば、開口絞り１４とコンデンサレンズ
１５の間に配設してもよい。また、偏光については、必ずしも直線偏光でなければならな
いわけではなく、例えば楕円偏光であってもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、試料Ｏの像をＣＣＤカメラ４０の撮像面上に形成させて、ＣＣ
Ｄカメラ４０により撮像し、画像信号を画像処理ユニット５０に出力させる例について説
明したが、ＣＣＤカメラ４０及び画像処理ユニット５０の代わりに、接眼レンズを設けて
、試料Ｏの像を直接目視で観察するようにしてもよい。
【００３６】
なお、本実施形態における位相差分散顕微鏡１では、位相板３２及び位相板３２′の形
状、並びに位相変調部３２ａ、３２ｄ、及び光強度変調部３２ｂ、３２ｅの形状が円形で
ある例について説明したが、必ずしも円形である必要はなく、対物レンズを透過した光を
受光できればどのような形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
Ｏ      試料（観察対象物）
１      位相差分散顕微鏡                  １１    光源（照明部）
１２    コレクタレンズ（第１レンズ系）    １３    偏光板（偏光部）
１４    開口絞り（第１絞り部材）          １４ｓ  開口部（第１光透過部）
１５    コンデンサレンズ（第２レンズ系）  ２０    ステージ（観察対象物保持部）
３１    対物レンズ（第３レンズ系）        ３２    位相板（第２絞り部材）
３２′  位相板（第３絞り部材）            ３２ａ  位相変調部（光変調位相進行部
）
３２ｄ  位相変調部（光変調位相遅延部）    ３２ｂ  光強度変調部（光量調節部）
３２ｅ  光強度変調部（光量調節部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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