"測定試料に光を照射することにより生じた、前記測定試料に関する位相情報を含む被測定光を集束光に変換する収束光学系と、前記集束光の集光位置に配されており、前記集束光を偏光方向が互いに異なる2つの偏光に分離すると共に反射させることにより、前記収束光学系側に向かう1次の回折光である第1の偏光と0次の回折光である第2の偏光とを形成する反射型偏光分離素子と、前記第1及び第2の偏光の前記収束光学系による集光位置に配されており、前記第1及び第2の偏光の一方から測定試料による位相遅れと散乱成分を含まない参照光を生じさせ、前記第1及び第2の偏光の他方から測定試料による位相遅れと散乱成分を含む物体光を生じさせる空間フィルタと、前記物体光の実像を結像させるとともに前記参照光を物体光の実像と同一面に投影させて干渉縞画像を形成する干渉縞画像形成光学系と、前記干渉縞画像から前記測定試料の面内位相分布を算出する演算部と、前記収束光学系と前記空間フィルタとの間に配されており、被測定光の少なくとも一部を前記収束光学系側に反射させると共に、前記第1及び第2の偏光の少なくとも一部を前記空間フィルタ側に透過させるか、被測定光の少なくとも一部を前記収束光学系側に透過させると共に、前記第1及び第2の偏光の少なくとも一部を前記空間フィルタ側に反射させるビームスプリッタと、を備える、定量位相測定装置。前記空間フィルタが開口とピンホールを有しており、前記開口に前記第2の偏光が導かれ、前記開口が1次回折光および高次回折光を遮蔽して、前記測定試料の位相情報を含む物体光を生じ、前記ピンホールに前記第1の偏光が導かれ、前記ピンホールが前記第1の偏光に含まれる前記測定試料による散乱光成分を遮蔽して、前記測定試料の位相情報を含まない参照光を生じる、請求項1に記載の定量位相測定装置。前記反射型偏光分離素子は、反射型平面回折格子により構成されている、請求項1または2に記載の定量位相測定装置。前記ビームスプリッタは、ハーフミラーまたは偏光分離素子により構成されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の定量位相測定装置。定量位相顕微鏡100では、細胞などのサンプルにダメージを与えることなくサンプルの厚みなどを測定することができる。しかしながら、定量位相顕微鏡100には、小型化が困難であるという問題がある。本発明は、小型な定量位相測定装置を提供することを主な目的とする。本発明に係る定量位相測定装置は、収束光学系と、反射型偏光分離素子と、空間フィルタと、干渉縞画像形成光学系と、演算部と、ビームスプリッタとを備える。収束光学系は、測定試料に光を照射することにより生じた、測定試料に関する位相情報を含む被測定光を集束光に変換する。反射型偏光分離素子は、集束光の集光位置に配されている。反射型偏光分離素子は、集束光を偏光方向が互いに異なる2つの偏光に分離すると共に反射させることにより、収束光学系側に向かう1次の回折光である第1の偏光と0次の回折光である第2の偏光とを形成する。空間フィルタは、第1及び第2の偏光の収束光学系による集光位置に配されている。空間フィルタは、第1及び第2の偏光の一方から測定試料による位相遅れと散乱成分を含まない参照光を生じさせ、第1及び第2の偏光の他方から測定試料による位相遅れと散乱成分を含む物体光を生じさせる。干渉縞画像形成光学系は、物体光の実像を結像させるとともに参照光を物体光の実像と同一面に投影させて干渉縞画像を形成する。演算部は、干渉縞画像から測定試料の面内位相分布を算出する。ビームスプリッタは、収束光学系と空間フィルタとの間に配されている。ビームスプリッタは、被測定光の少なくとも一部を収束光学系側に反射させると共に、第1及び第2の偏光の少なくとも一部を空間フィルタ側に透過させるか、被測定光の少なくとも一部を収束光学系側に透過させると共に、第1及び第2の偏光の少なくとも一部を空間フィルタ側に反射させる。空間フィルタが開口とピンホールを有していてもよい。その場合、開口に第2の偏光が導かれ、開口が1次回折光および高次回折光を遮蔽して、測定試料の位相情報を含む物体光を生じることが好ましい。ピンホールに第1の偏光が導かれ、ピンホールが第1の偏光に含まれる測定試料による散乱光成分を遮蔽して、測定試料の位相情報を含まない参照光を生じることが好ましい。反射型偏光分離素子は、反射型平面回折格子が好適に使用されるが、光軸の異なる複数の光に分離する効果をもつ同様の光学素子であってもよい。ビームスプリッタは、ハーフミラーまたは偏光分離素子により構成されていてもよい。本発明によれば、小型な定量位相測定装置を提供することができる。以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。第1の実施形態図1は、第1の実施形態における定量位相測定装置1の略図的構成図である。定量位相測定装置1は、例えば、細胞などの光を透過させる微小な測定試料の厚みなどの立体形状を非接触で光学的に測定することができる装置である。定量位相測定装置1によれば、例えば、生物細胞試料を生きた環境のまま前処理なしにリアルタイムで分析することができる。従って、定量位相測定装置1は、例えば、創薬、健康管理、国家安全保障、食品産業あるいは花粉アレルギー、パンデミック感染症の予防、バイオテロ監視、あるいはバクテリア汚染検知の各分野において有効に利用される。定量位相測定装置1は、光源10と、コリメータ11と、測定試料設置台12と、対物レンズ13と、絞り14と、ビームスプリッタ15と、収束光学系16と、反射型偏光分離素子17と、空間フィルタ18と、干渉縞画像形成光学系19と、撮像素子20とを備えている。コリメータ11と、測定試料設置台12と、対物レンズ13と、絞り14と、ビームスプリッタ15と、収束光学系16と、反射型偏光分離素子17と、空間フィルタ18と、干渉縞画像形成光学系19とは、光源10と撮像素子20との間の光路上に、光源10側から撮像素子20側に向けてこの順番で配置されている。以下の説明において、部材等の配置関係は、光源10から撮像素子20への光路における配置関係である。光源10から撮像素子20への光路において、光源10側を上流側とし、撮像素子20側を下流側とする。光源10は、定量位相測定に使用する光を測定試料設置台12の上に配された測定試料Sに対して照射する。光源10は、例えば、特定の偏光のみを出射するものであってもよいし、非偏光を出射するものであってもよい。光源10と測定試料Sとの間には、コリメータ11が配されている。コリメータ11は、光源10から出射された発散光L1を平行光L2に変換する。なお、光源10が平行光を出射する場合は、コリメータ11を設ける必要は必ずしもない。測定試料設置台12には、図示しない開口が形成されている。測定試料Sは、この開口の少なくとも一部の上に配されている。通常は、開口の全体が測定試料Sにより覆われるように測定試料Sが配されている。従って、測定試料Sを透過した被測定光L3は、測定試料設置台12を経由して下流側に進行する。なお、被測定光L3は、測定試料Sに関する位相情報を含んでいる。即ち、被測定光L3は、平行光L2が測定試料Sを透過することにより、位相が変化された光である。具体的には、被測定光L3は、測定試料Sの屈折率と厚みとに応じた分だけ、平行光L2から位相が変化された光である。測定試料設置台12の下流側には、焦点距離がf0である対物レンズ13、絞り14及びビームスプリッタ15が配されている。ビームスプリッタ15のさらに下流側には、収束光学系16と反射型偏光分離素子17とが配されている。測定試料設置台12、対物レンズ13、絞り14及びビームスプリッタ15は、直線状に配されている。ビームスプリッタ15、収束光学系16及び反射型偏光分離素子17は、直線状に配されている。測定試料設置台12、対物レンズ13、絞り14及びビームスプリッタ15間の光路と、ビームスプリッタ15、収束光学系16及び反射型偏光分離素子17間の光路とは、傾斜している。具体的には、測定試料設置台12、対物レンズ13、絞り14及びビームスプリッタ15間の光路と、ビームスプリッタ15、収束光学系16及び反射型偏光分離素子17間の光路とは、直交している。対物レンズ13及び絞り14を透過した被測定光L3の少なくとも一部は、ビームスプリッタ15により反射され、収束光学系16及び反射型偏光分離素子17側に導かれる。このように、ビームスプリッタ15により被測定光L3の少なくとも一部の進行方向が変更される。具体的には、ビームスプリッタ15により被測定光L3の少なくとも一部の進行方向が90°屈曲される。従って、ビームスプリッタ15により屈曲光学系が構成されている。なお、ビームスプリッタ15は、被測定光L3の実質的に全部を反射させるものであってもよい。ビームスプリッタ15により反射された被測定光L3は、収束光学系16により集束光L4に変換される。本実施形態では、収束光学系16は、焦点距離がf1である凸レンズにより構成されている。反射型偏光分離素子17は、集束光L4の集光位置に配されている。即ち、反射型偏光分離素子17は、収束光学系16を構成している凸レンズの主面から、凸レンズの焦点距離f1だけ離れた位置に配されている。反射型偏光分離素子17は、集束光L4を偏光方向が互いに異なる2つの偏光に分離すると共に反射させることにより、収束光学系16側に向かう1次の回折光である第1の偏光L5と、0次の回折光である第2の偏光L6とを形成する。即ち、反射型偏光分離素子17は、集束光L4を、一の偏光成分を有する第1の偏光L5を構成する直線偏光と、他の偏光成分を有する第2の偏光L6を構成する直線偏光とに分けて、互いに異なる方向に反射させる。第1の偏光L5と第2の偏光L6とは、偏光方向が互いに90°異なっていることが好ましい。例えば、集束光L4がP偏光成分とS偏光成分とを含む光である場合は、第1の偏光L5をP偏光の反射光とし、第2の偏光L6をS偏光の反射光とすることができる。なお、図1において、第1の偏光L5を一点破線で示しており、第2の偏光L6を破線で示している。第2の偏光L6は、反射型偏光分離素子17とビームスプリッタ15との間において被測定光L3及び集束光L4と重なっている。なお、反射型偏光分離素子17を光路上において移動させたり、反射型偏光分離素子17の回転位置を変化させたりすることによって、集光位置を調節することができる。反射型偏光分離素子17は、例えば、反射型平面回折格子により構成することができる。反射型平面回折格子としては、ブレーズドホログラフィック平面回折格子が好ましく用いられる。高い回折効率が得られると共に、迷光が生じにくいためである。ただし、反射型偏光分離素子17は、高い偏光分離度が要求されるものではないため、反射型平面回折格子に限られるものでなく、軸ずらし光分離効果をもつ同様の光学素子により置換可能である。なお、反射型偏光分離素子17と収束光学系16との間に、透過型空間光位相変調器をさらに配置してもよい。透過型空間光位相変調器は、空間的に分布する光束の振幅位相を様々にダイナミックに変調することができる。反射型偏光分離素子17において生成された第1の偏光L5と第2の偏光L6とは、それぞれ、収束光学系16に再び入射し、集束光とされる。収束光学系16において集束光とされた第1及び第2の偏光L5,L6の集光位置には、空間フィルタ18が配されている。即ち、収束光学系16を構成している凸レンズの主面から、反射型偏光分離素子17とは反対側に凸レンズの焦点距離f1だけ離れた位置に空間フィルタ18が配されている。空間フィルタ18と収束光学系16との間には、ビームスプリッタ15が位置している。第1及び第2の偏光L5,L6の少なくとも一部は、ビームスプリッタ15を透過し、空間フィルタ18に入射する。ビームスプリッタ15は、被測定光L3の少なくとも一部を反射させ、且つ、第1及び第2の偏光L5,L6の少なくとも一部を透過させるものである限りにおいて特に限定されない。ビームスプリッタ15は、例えば、ハーフミラーまたは偏光分離素子により構成することができる。ハーフミラーとしては、例えば金属蒸着ミラーを用いることができる。ビームスプリッタ15として偏光分離素子を用いる場合には、付加的な四分の一波長板をビームスプリッタ15と収束光学系16との間に付設することがある。空間フィルタ18は、第1の偏光L5及び第2の偏光L6の一方と、第1の偏光L5及び第2の偏光L6の他方とから測定試料による位相遅れと散乱成分を含む物体光と、測定試料による位相遅れと散乱成分を含まない参照光とを生じさせる。具体的には、本実施形態では、空間フィルタ18は、第2の偏光L6から物体光L6-1と、第1の偏光L5からの参照光L5-1とを生じさせる。より具体的には、本実施形態では、空間フィルタ18は、図2に示されるように、開口18a及びピンホール18bが形成された板状部材により構成されている。開口18aは、第2の偏光L6の集光位置に配されている。開口18aは、1次回折光または高次回折光を遮蔽するが、0次の回折光である偏光L6を通過する形状寸法に形成されている。第2の偏光L6は、測定試料Sの位相情報を含んだ状態のまま開口18aを通過する。従って、開口18aを通過した光は、測定試料Sの位相情報を含む物体光L6-1を構成する。一方、ピンホール18bは、1次の回折光である第1の偏光L5の集光位置に配されている。ピンホール18bは、第1の偏光L5から測定試料Sによる散乱光に起因する成分を遮蔽するような形状寸法に形成されている。このため、第1の偏光L5は、ピンホール18bを通過することによって、測定試料Sの位相情報を含まず、これとは別の一様な位相情報のみを有する参照光L5-1を構成する。ここで、開口18aの直径d2は、下記式1により求められる。d2=2D.........1但し、D:絞り14の開口径、である。開口18aは、減光フィルタや絞り、もしくは半波長板のような付加的な光学要素をその前後に配置してもよい。ピンホール18bの直径d3は、下記の式2の関係を満たすことが好ましい。d3=1.22λf0/D.........2但し、λ:被測定光L3の波長、空間フィルタ18の下流側には、干渉縞画像形成光学系19が配されている。干渉縞画像形成光学系19は、物体光L6-1の実像を結ぶととともに、参照光L5-1を、同一面内に投影させる。これにより、物体光と参照光との位相差に起因して、図3に示されるような干渉縞画像Gが撮像素子20の像面上に形成される。撮像素子20に接続された演算部21は、干渉縞画像Gから測定試料Sの面内位相分布を算出し、それに基づいて測定試料Sの厚みなどを算出する。具体的には、測定試料Sの厚み:t、測定試料Sの被測定光L3の波長λ=光源10から出射される光の波長における屈折率:nc、媒質の被測定光L3の波長λにおける屈折率:n0、とすると、位相差Δφは、下記の式3により表される。Δφ=2π/λnc-n0t.........3干渉縞画像Gには、この位相差Δφに起因する歪が生じる。測定試料Sの位相差は、干渉縞画像Gから以下のように算出される。干渉縞画像Gにおいて、測定試料Sが無い場合の干渉縞の間隔d0は、下記の式4により求められる。d0=λf2/d1.........4但し、λ:光源10から出射される光の波長、f2:干渉縞画像形成光学系を構成している凸レンズの焦点距離、d1:開口18aとピンホール18bとの中心間距離、である。なお、撮像素子20における画素ピッチは、干渉縞のキャリア間隔d0の3分の1以下であることが好ましい。また、光源10に固体レーザーダイオードλ=638nmを使用して測定試料Sの厚みの変化をサブミクロン精度で測定するためには、撮像素子20のビット深度は10bit以上であることが好ましい。干渉縞画像Gの位置x,yおける輝度値gx,yは、下記の式5で表される。gx,y=ax,ybx,ycos[2πp0xφx,y].........5式5において、ax,y:光源の光量ムラや光学系の不均一に起因するバックグランド成分bx,y:光源の光量ムラや光学系の不均一に起因する強度ファクターである。cos[2πp0xφx,y]は、理想化された干渉縞に相当する。ここで、p0は、干渉縞の空間周波数、すなわち、干渉縞のキャリア間隔d0の逆数であり、φx,yが位相物体の厚さに応じた位相遅れである。位相遅れの抽出は、下記の式6に基づいて行うことができる。gx,y=ax,ycx,yexp[2πip0xφx,y]cx,yexp[-2πip0xφx,y].........6ここで、cx,y=1/2bx,yexp[iφx,y]であり、cはcの共役複素数である。式6に対してフーリエ変換を行うと、Gp,y=Ap,yCp-p0,yCpp0,yとなり、図5Aに示すようなフーリエスペクトルを得ることができる。次に、スペクトル成分のCp-p0,yを図5BにCp,yと示したように原点に移動し、ついで逆フーリエ変換を行うことで、cx,yを求めることができる。また、この操作により、不要成分ax,yを除去することができる。次に、cx,yの実数部Reと虚数部Imは、Re[cx,y]=1/2bx,ycos[φx,y]Im[cx,y]=1/2bx,ysin[φx,y]となる。これらを用いて、φx,y=tan-1Im[cx,y]/Re[cx,y]から各点の位相遅れφx,yを導くことができる。このとき、Im[cx,y]/Re[cx,y]除算により、不要成分bx,yを除去することができる。干渉縞の空間周波数は、1/8cycle/pixelとするのが望ましい。なお、φx,yの値域は、-πからπの値をとる。対象試料が無い部分の位相遅れをφx,yの頻度分布から推定してφ0として求め、各点の位相遅れφx,yから差し引けば、対象試料の厚みの影響による位相差Δφx,yが求まる。位相差Δφx,yと式3の関係から対象試料の厚みを求めることができる。ただし、対象試料の厚みが大きく、位相差が2πを超える場合には、Δφx,yが0から2πの間に入り、厚さの計算結果が面内で不連続となる。従って、この場合には、位相差Δφx,yに2π単位の補正を加えることによって、近傍の点との連続性の条件が事前に満たすようにする。このようにして、位相差が2πを超える場合についても、対象試料の面内の各点の厚みを求めることができる。本実施形態の定量位相測定装置1によれば、蛍光色素や、金粒子など細胞の性質を損なわせる反射増強剤、構造的な損傷を与える機械的プローブ等を使わない非侵襲測定を行うことができる。このため、定量位相測定装置1を用いることにより、細胞等の測定試料Sを損傷することなく、厚みなどの測定試料Sの立体形状を測定することができる。また、定量位相測定装置1を用いることにより、生きている細胞の運動の様子を可視化できる。従って、定量位相測定装置1は、細胞の動的形態変化の観察に役立つ。また、定量位相測定装置1では、物体光L6-1と参照光L5-1とが殆ど同じ環境を通過する。このため、振動や空気の揺らぎ等の外乱が物体光と参照光に及ぼす影響がほぼ等しく、干渉縞画像Gが形成される際に、それらの影響が相殺される。従って、定量位相測定装置1では、外乱によって測定精度が低下しにくい。また、測定試料Sに照明するレーザー光の偏光方向を制御することにより、物体光L6-1と参照光L5-1との光強度比を調節することができる。このため、コントラストが高い干渉縞画像を生成させることができる。図4は、参考例における定量位相測定装置200の略図的構成図である。定量位相測定装置200は、特許文献1に記載の定量位相測定顕微鏡100と同様に、透過型偏光分離素子201を用いている点で、反射型偏光分離素子17を用いた定量位相測定装置1とは異なる。また、特許文献1に記載の定量位相測定装置100は撮像素子上に物体光の実像を結像しないが、定量位相測定装置200は、定量位相測定装置1と同様に撮像素子上に物体光の実像を結像する点において定量位相測定装置100とも異なる。なお、定量位相測定装置200の説明において、定量位相測定装置1において説明した部材と実質的に同様の機能を有する部材を同じ符号で参照することとする。透過型偏光分離素子201を用いた定量位相測定装置200では、透過型偏光分離素子201と空間フィルタ18との間に、集光レンズ202を別途設ける必要がある。このため、集光レンズ202の焦点距離をf2とすると、収束光学系16の主面と撮像素子20の撮像面との間の距離は、f12f32f2となる。一方、本実施形態に係る定量位相測定装置1では、収束光学系16の主面と撮像素子20の撮像面との間の距離は、2f12f2となる。ここで、通常は、f1=f2=f3と考えてよい。このため、f1=f2=f3=fとすると、参考例の定量位相測定装置200における収束光学系16の主面と撮像素子20の撮像面との間の距離は、5fとなる。一方、本実施形態の定量位相測定装置1における収束光学系16の主面と撮像素子20の撮像面との間の距離は、4fとなる。また、定量位相測定装置1の方が、定量位相測定装置200よりも、集光レンズ202の分だけ構成要素が少ない。このことから、定量位相測定装置1のように、反射型偏光分離素子17を用いることにより、光路長を短くすることができる。また、対物レンズとの位置関係においても全体をよりコンパクトにまとめることができる。このため定量位相測定装置1を軽量化及び小型化することができることが分かる。また、反射型偏光分離素子17を用いることにより、透過型の偏光分離素子を用いた場合よりも光量ロスを少なくし得る。従って、定量位相測定装置1の測定感度を高め得る。なお、測定試料Sを透過した光に替えて、測定試料Sで反射した光を測定に用いるようにしてもよい。各光学系は、単一のレンズにより構成されていてもよいし、複数のレンズにより構成されていてもよい。以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。第2の実施形態図6は、第2の実施形態における定量位相測定装置2の略図的構成図である。第1の実施形態における定量位相測定装置1では、ビームスプリッタ15が、被測定光L3の少なくとも一部を収束光学系16側に反射させると共に、第1及び第2の偏光L4,L5の少なくとも一部を空間フィルタ18側に透過させる例について説明した。それに対して、第2の実施形態における定量位相測定装置2では、ビームスプリッタ15は、被測定光L3の少なくとも一部を収束光学系16側に透過させると共に、第1及び第2の偏光L4,L5の少なくとも一部を空間フィルタ18側に反射させる。このような場合であっても、第1の実施形態において説明した効果と実質的に同様の効果が得られる。第3の実施形態図7は、第3の実施形態における定量位相測定装置3の略図的構成図である。定量位相測定装置3では、ビームスプリッタ15は、被測定光L3の一部を反射型偏光分離素子17側に反射し、一部を透過させる。ビームスプリッタ15を透過した光は、結像光学系31によって、撮像素子30の撮像面上に結像される。このため、定量位相測定装置3では、測定試料Sの画像観察も可能である。"