本發(fā)明涉及干涉觀察裝置。
背景技術(shù)：
：：取得觀察對象物的干涉圖像的干涉觀察裝置通過使用邁克爾遜(michelson)干涉儀或者馬赫-曾德爾(mach-zehnder)干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)來使在觀察對象物上反射或者透過的光和參照光干涉，從而能夠取得觀察對象物的干涉圖像。非專利文獻(xiàn)1所記載的干涉觀察裝置使用馬赫-曾德爾干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)，對從光源輸出的光進(jìn)行分支而作為第1分支光以及第2分支光，使第1分支光在觀察對象物上透過并對第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波，從而取得由該合波產(chǎn)生的干涉光的圖像?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1：pinhasgirshovitz,etal,“generalizedcellmorphologicalparametersbasedoninterferometricphasemicroscopyandtheirapplicationtocelllifecyclecharacterization,”biomedicalopticsexpress,vol.3,no.8,pp.1757-1773(2012).非專利文獻(xiàn)2：a.a.freschi,etal,“adjustablephasecontrolinstabilizedinterferometry,”opticsletters,vol.20,no.6,pp.635-637(1995).非專利文獻(xiàn)3：toyohikoyamauchi,etal,“l(fā)ow-coherentquantitativephasemicroscopefornanometer-scalemeasurementoflivingcellsmorphology,”opticsexpress,vol.16,no.16,pp.12227-12238(2008).非專利文獻(xiàn)4：hidenaoiwai,etal,“quantitativephaseimagingusingactivelystabilizedphase-shiftinglow-coherenceinterferometry,”opticsletters,vol.29,no.20,pp.3299-2401(2004).非專利文獻(xiàn)5：ichirouyamaguchi,etal,“activephase-shiftinginterferometersforshapeanddeformationmeasurements,”opt.eng.,vol.35,no.10,pp.2930-2937(1996).技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的技術(shù)問題非專利文獻(xiàn)1所記載的干涉觀察裝置具有將第1分支光或者第2分支光從本來的光路向側(cè)方一旦輸出，在各個反射面互相正交的2個鏡上按順序被反射之后返回到原來的光路的結(jié)構(gòu)。于是，該干涉觀察裝置通過使2個鏡移動從而能夠使第1分支光與第2分支光之間的光路長差變化。具有這樣的結(jié)構(gòu)的干涉觀察裝置如果想要增大光學(xué)系統(tǒng)的開口來取得空間分辨率高的圖像的話則不得不成為大型。本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種具有使用馬赫-曾德爾干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)來調(diào)整光路長差的功能且能夠取得空間分辨率高的圖像并且小型化容易的干涉觀察裝置。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的一個實(shí)施方式的干涉觀察裝置具備：(1)光源，輸出非相干的光；(2)干涉光學(xué)系統(tǒng)，包含對從光源輸出的光進(jìn)行分支而輸出第1分支光以及第2分支光的分支用分束器、對第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波而輸出合波光的合波用分束器并且構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀。在該干涉觀察裝置中，干涉光學(xué)系統(tǒng)在第2分支光的光路上包含第2分束器以及第2鏡，使從分支用分束器到達(dá)第2分束器的第2分支光在第2分束器上透過或者反射之后被第2鏡反射，使被第2鏡反射并到達(dá)第2分束器的第2分支光在第2分束器上反射或者透過，從第2分束器朝向與從分支用分束器向第2分束器的第2分支光的輸入方向不同的方向輸出第2分支光。第2鏡在垂直于第2鏡的反射面的方向上移動自如。另外，干涉光學(xué)系統(tǒng)在第1分支光的光路上包含第1分支光以及第2分支光各自的反射的次數(shù)之和成為偶數(shù)的光學(xué)元件。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠使用馬赫-曾德爾干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)來調(diào)整光路長差，能夠取得空間分辨率高的圖像并且裝置的小型化是容易的。附圖說明圖1是表示第1實(shí)施方式的干涉觀察裝置1a的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是對比本實(shí)施方式中的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)與比較例的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)來進(jìn)行說明的圖。圖3是表示第2實(shí)施方式的干涉觀察裝置1b的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示第3實(shí)施方式的干涉觀察裝置1c的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示第4實(shí)施方式的干涉觀察裝置1d的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示第5實(shí)施方式的干涉觀察裝置1e的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是表示干涉圖像的圖。圖8是表示干涉圖像的圖。圖9是表示相位圖像的圖。圖10是表示第1實(shí)施方式的變形例的干涉觀察裝置1aa的結(jié)構(gòu)的圖。圖11是表示第1實(shí)施方式的變形例的干涉觀察裝置1ab的結(jié)構(gòu)的圖。圖12是表示第1實(shí)施方式的變形例的干涉觀察裝置1ac的結(jié)構(gòu)的圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖，對用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。還有，在附圖的說明中，將相同符號標(biāo)注于相同要素，并省略重復(fù)的說明。本發(fā)明并不限定于這些例示，意圖包含由權(quán)利要求的范圍所表示并且與權(quán)利要求的范圍均等的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。(第1實(shí)施方式)圖1是表示第1實(shí)施方式的干涉觀察裝置1a的結(jié)構(gòu)的圖。干涉觀察裝置1a具備光源10、透鏡11、透鏡12、分支用分束器21、合波用分束器22、分束器31、鏡32、分束器41、鏡42、壓電元件43、平臺44、透鏡51、透鏡52、鏡筒透鏡(tubelens)53、攝像部(受光部)61、圖像取得部71以及控制部72。從分支用分束器21到合波用分束器22為止的干涉光學(xué)系統(tǒng)20a構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀。該干涉觀察裝置1a根據(jù)觀察對象物90的透過光取得干涉圖像。觀察對象物90并不限定于特定的細(xì)胞或生物體試樣。例如，作為觀察對象物，可以列舉培養(yǎng)細(xì)胞、永生化細(xì)胞、原代培養(yǎng)細(xì)胞、癌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、成體干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、多(潛)能干細(xì)胞、ips細(xì)胞、以及以這些細(xì)胞中至少1個細(xì)胞為基礎(chǔ)制作出的細(xì)胞塊(球狀體)等。另外，作為觀察對象物，并不限于生物體，也可以列舉以透過型的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行測量的工業(yè)試樣、例如玻璃內(nèi)部、半導(dǎo)體元件的內(nèi)部、樹脂素材、液晶、高分子化合物、光學(xué)元件等。光源10輸出非相干的光。光源10例如是鹵素?zé)舻鹊臒纛惞庠?、led(lightemittingdiode(發(fā)光二極管))光源、sld(superluminescentdiode(超發(fā)光二極管))光源、ase(amplifiedspontaneousemission(放大自發(fā)輻射))光源等。透鏡11,12將從光源10輸出的光聚光于觀察對象物90。分支用分束器21與光源10光學(xué)耦合，輸入從光源10輸出并經(jīng)透鏡11,12的光，將該光兩分支而作為第1分支光以及第2分支光。分支用分束器21例如也可以是半反半透鏡。分支用分束器21向測定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的分束器31輸出第1分支光，向參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的分束器41輸出第2分支光。在測定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置有分束器31以及鏡32。分束器31輸入從分支用分束器21輸出的第1分支光并向鏡32進(jìn)行反射，另外，輸入在鏡32上被反射的第1分支光并向合波用分束器22透過。分束器31例如也可以是半反半透鏡。在參照光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置有分束器41、鏡42、壓電元件43以及平臺44。分束器41輸入從分支用分束器21輸出的第2分支光并向鏡42進(jìn)行反射，另外，輸入在鏡42上被反射的第2分支光并向合波用分束器22透過。分束器41例如也可以是半反半透鏡。壓電元件43能夠在垂直于鏡42的反射面的方向上使該鏡42移動。平臺44能夠在垂直于鏡42的反射面的方向上使該鏡42以及壓電元件43移動。壓電元件43以及平臺44能夠調(diào)整參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光路長，并且能夠調(diào)整第1分支光與第2分支光的光路長差。平臺44能夠粗調(diào)整光路長差，壓電元件43能夠微調(diào)整光路長差。合波用分束器22輸入從分束器31輸出并經(jīng)觀察對象物90以及透鏡51的第1分支光并且輸入從分束器41輸出并經(jīng)透鏡52的第2分支光，從而對這些第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波并輸出合波光。合波用分束器22例如也可以是半反半透鏡。鏡筒透鏡53向攝像部61引導(dǎo)從合波用分束器22輸出的合波光，使該合波光成像于攝像部61的攝像面上。攝像部61是對該合波光進(jìn)行受光并輸出檢測信號的攝像部，特別是輸出表示攝像面上的合波光的強(qiáng)度分布的檢測信號。攝像部61例如是ccd區(qū)域圖像傳感器或cmos區(qū)域圖像傳感器等圖像傳感器。圖像取得部71輸入從攝像部61輸出的檢測信號并根據(jù)該檢測信號取得觀察對象物90的干涉圖像。圖像取得部71包含fpga(field-programmablegatearray(現(xiàn)場可編程門陣列))或gpu(graphicsprocessingunit(圖形處理單元))等圖像處理器來構(gòu)成，或者也可以是個人電腦或平板終端等計算機(jī)。另外，圖像取得部71也可以具備顯示干涉圖像等的顯示部?？刂撇?控制器)72通過驅(qū)動壓電元件43以及平臺44的雙方或者任意一方從而使鏡42移動，調(diào)整參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光路長。由此，控制部72能夠調(diào)整由合波用分束器22產(chǎn)生的合波的時候的第1分支光與第2分支光之間的相位差。還有，圖像取得部71以及控制部72是包含處理器以及存儲器等的計算機(jī)。另外，圖像取得部71以及控制部72既可以是各自分開的計算機(jī)也可以是1個計算機(jī)。計算機(jī)例如也可以是個人電腦或平板終端等智能設(shè)備。另外，圖像取得部71或者控制部72也可以具備接受來自利用者的輸入的輸入部(鍵盤、鼠標(biāo)、平板終端等)、顯示干涉強(qiáng)度等的顯示部(顯示器、平板終端、揚(yáng)聲器、振動器等)。還有，顯示部如果是如顯示器或平板終端等那樣能夠進(jìn)行畫面顯示的裝置的話則也可以與干涉強(qiáng)度相配合來顯示干涉圖像等。使用干涉觀察裝置1a并能夠如以下所述取得觀察對象物90的干涉圖像。從光源10輸出的非相干的光經(jīng)透鏡11,12，被分支用分束器21兩分支而成為第1分支光以及第2分支光。從分支用分束器21輸出的第1分支光透過分束器31，在鏡32上被反射。在鏡32上被反射的第1分支光在分束器31上被反射，從而被聚光于觀察對象物90并透過觀察對象物90。透過觀察對象物90的第1分支光經(jīng)透鏡51而被輸入到合波用分束器22。該第1分束器在觀察對象物90中的透過的時候具有光學(xué)延遲。從分支用分束器21輸出的第2分支光在分束器41上被反射，并在鏡42上被反射。在鏡42上被反射的第2分支光透過分束器41，經(jīng)透鏡52而被輸入到合波用分束器22。從透鏡51被輸入到合波用分束器22的第1分支光以及從透鏡52被輸入到合波用分束器22的第2分支光被合波用分束器22合波。該合波光經(jīng)鏡筒透鏡53，被攝像部61受光。根據(jù)從對合波光進(jìn)行受光的攝像部61輸出的檢測信號，由圖像取得部71來取得干涉圖像。另外，通過由被控制部72驅(qū)動的壓電元件43或者平臺44來控制鏡42的位置，從而調(diào)整第1分支光與第2分支光之間的光路長差，并且調(diào)整由合波用分束器22進(jìn)行合波的時候的第1分支光與第2分支光之間的相位差。特別是在本實(shí)施方中，將分束器31以及鏡32設(shè)置于干涉光學(xué)系統(tǒng)20a的第1分支光的光路上。從分支用分束器21到達(dá)分束器31的第1分支光在透過分束器31之后被鏡32反射。被鏡32反射的第1分支光在分束器31上被反射，并從分束器31向著與從分支用分束器21朝向分束器31的第1分支光的輸入方向不同的方向被輸出。另外，將分束器41以及鏡42設(shè)置于干涉光學(xué)系統(tǒng)20a的第2分支光的光路上。從分支用分束器21到達(dá)分束器41的第2分支光在分束器41上被反射，之后被鏡42反射。被鏡42反射的第2分支光透過分束器41，并從分束器41向著與從分支用分束器21朝向分束器41的第2分支光的輸入方向不同的方向被輸出。鏡42由被控制部72驅(qū)動的壓電元件43以及平臺44的雙方或者任意一方而在垂直于反射面的方向上進(jìn)行移動。由該鏡42的移動來調(diào)整第1分支光與第2分支光之間的光路長差。還有，也可以設(shè)置能夠在垂直于鏡32的反射面的方向上使該鏡32移動的壓電元件。另外，也可以設(shè)置能夠在垂直于鏡32的反射面的方向上使該鏡32以及壓電元件移動的平臺。在干涉光學(xué)系統(tǒng)20a中，第1分支光分別被分束器31以及鏡32反射，接受2次圖像反轉(zhuǎn)。另外，第2分支光分別被分束器41以及鏡42反射，同樣接受2次圖像反轉(zhuǎn)。其結(jié)果，由合波用分束器22進(jìn)行合波的時候的第1分支光以及第2分支光各自的圖像的方向互相一致。分束器31以及鏡32或者分束器41以及鏡42為將第1分支光以及第2分支光各自的反射的次數(shù)之和設(shè)定為偶數(shù)的光學(xué)元件。一般來說，如果由第1分支光以及第2分支光各自的反射引起的圖像反轉(zhuǎn)的次數(shù)之和為偶數(shù)的話則由合波用分束器22進(jìn)行合波的時候的第1分支光以及第2分支光各自的圖像的方向互相一致。如果由合波用分束器22進(jìn)行合波的時候的第1分支光以及第2分支光各自的圖像的方向互相一致的話則第1分支光和第2分支光在攝像部61的攝像面的寬范圍內(nèi)能夠有效地進(jìn)行干涉。在作為光源10而使用時間上非相干的光源的情況下，為了第1分支光和第2分支光被合波用分束器22合波而成的合波光的干涉條紋在攝像部61的攝像面上被觀察而有必要使干涉光學(xué)系統(tǒng)20a中的第1分支光與第2分支光之間的光路長差為光的相干長度以下。第1分支光因?yàn)橥高^被配置于透鏡51的前焦點(diǎn)面附近的觀察對象物90，所以由該透過而伴隨光學(xué)延遲。觀察對象物90例如是培養(yǎng)液中的細(xì)胞。培養(yǎng)液其成分由觀察對象物即細(xì)胞而不同，折射率由于成分不同也不同。另外，試樣腔室的厚度也由于制造誤差等影響而不限于一定。另一方面，第2分支光對應(yīng)于鏡42的位置而能夠調(diào)整光路長。在本實(shí)施方式中，通過在每個觀察對象物由控制部72來恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整鏡42的位置，從而能夠?qū)⒌?分支光與第2分支光之間的光路長差作為光的相干長度以下，并且能夠取得觀察對象物的干涉圖像。另外，在本實(shí)施方式中，作為光源10能夠使用輸出空間上非相干的擴(kuò)散光的光源(鹵素?zé)艋騦ed等)。即，在干涉觀察裝置1a中，從光源10到達(dá)透鏡51,52為止的所有的光學(xué)元件因?yàn)槟軌蚓哂信c光源10的輸出時的光束直徑相比充分大的開口(例如10mm以上)，所以使用了空間上非相干的光的非相干照明(即，高na的照明)是可能的。由被設(shè)置于光源10與分支用分束器21之間的2個透鏡11,12能夠使光源10的輸出光聚光于透鏡51,52的前焦點(diǎn)面附近，由此，能夠高效率地利用光源10的輸出光，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高na的照明。圖2是對比本實(shí)施方式中的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)與比較例的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)來進(jìn)行說明的圖。在圖2(b)所表示的比較例的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)中，光被鏡141～145按順序反射，通過由平臺146來調(diào)整鏡142,143的位置從而光路長被調(diào)整。在該比較例的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)中，在打算要實(shí)現(xiàn)大開口的情況下大量的光學(xué)元件是必要的，并且大尺寸的光學(xué)系統(tǒng)是必要的。因此，在比較例的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)中，因?yàn)閺姆种в梅质鞯竭_(dá)合波用分束器的光路長變長，所以會發(fā)生不能夠提高照明系統(tǒng)的na等的問題或光學(xué)系統(tǒng)相對于振動等外部擾亂會變得脆弱等的問題。相對于此，在圖2(a)所表示的本實(shí)施方式的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)中，必要的光學(xué)元件的數(shù)量少，從而能夠減小光學(xué)系統(tǒng)的尺寸。因此，在本實(shí)施方式的光路長調(diào)整機(jī)構(gòu)中，因?yàn)槟軌驕p短從分支用分束器到合波用分束器的光路長，所以能夠提高照明系統(tǒng)的na，并且能夠抑制相對于振動等外部擾亂的光學(xué)系統(tǒng)的脆弱性的問題。作為第1實(shí)施方式的變形，可以考慮圖10～圖12所表示的干涉觀察裝置1aa,1ab,1ac的結(jié)構(gòu)。在干涉觀察裝置1b的結(jié)構(gòu)中，在將試樣90變更成別的試樣的時候試樣的厚度或者折射率發(fā)生變化，有必要經(jīng)長距離使平臺44移動。例如，在將厚度170μm的玻璃蓋作為試樣的情況下如果將玻璃的折射率設(shè)定為1.5來進(jìn)行計算的話則與沒有試樣的情況相比，在有試樣的情況下產(chǎn)生的光路長的增量為85μm(＝170×(1.5-1))。另一方面，如果將塑料的折射率設(shè)定為1.7并將水的折射率設(shè)定為1.33的話則在底面厚度1mm的塑料盤碟上放滿深度3mm的水的那樣的試樣的情況與沒有試樣的情況相比，在有試樣的情況下產(chǎn)生的光路長的增量成為1690μm(＝1000×(1.7-1)+3000×(1.33-1))。因此，在從上述的玻璃蓋為試樣的狀態(tài)變更到在上述的塑料盤碟上放滿水的物體為試樣的狀態(tài)的情況下多余地產(chǎn)生1605μm的光路長差。為了補(bǔ)償該光路長差并且以與試樣的變更前相同的次數(shù)獲得干涉度成為極大的光路長差而不得不在光路長變長的方向上使平臺44移動802.5μm。這樣的接近1mm的平臺的移動例如在使用手動平臺的情況下會招致操作性的降低，或者在使用自動平臺的情況下必須有重量大的步進(jìn)馬達(dá)平臺。因此，作為用于減小平臺44的移動量的方法，可以考慮作為第1實(shí)施方式的變形例的由圖10表示的干涉觀察裝置1aa的結(jié)構(gòu)。圖10是表示第1實(shí)施方式的變形例的干涉觀察裝置1aa的結(jié)構(gòu)的圖。該干涉觀察裝置1aa除了干涉觀察裝置1a的結(jié)構(gòu)之外還在參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)上具備光路長·分散補(bǔ)償板91。光路長·分散補(bǔ)償板91是以配合于使用者所使用的試樣的變形，使用與所使用的試樣大體相同的材質(zhì)并成為大致相同光路長的形式進(jìn)行制作的光路長·分散補(bǔ)償板，并且是透過光的板。例如，在使用者使用被檢測體被涂布或者培養(yǎng)于厚度170μm的玻璃蓋、厚度1mm的載玻片、在底面厚度1mm的塑料盤碟上放滿深度3mm的水的那樣的容器這三種保持體之上而成的試樣的情況下，作為透過光路長與各個保持體相等的光的板，可以預(yù)先準(zhǔn)備光路長·分散補(bǔ)償板a(玻璃蓋用)、光路長·分散補(bǔ)償板b(載玻片用)以及光路長·分散補(bǔ)償板c(在塑料盤碟上放滿水的容器用)。預(yù)先準(zhǔn)備這樣的光路長·分散補(bǔ)償板a～c，例如厚度170μm的玻璃蓋為保持體的情況下將光路長·分散補(bǔ)償板a插入到參照光路內(nèi)的任意位置；厚度1mm的載玻片為保持體的情況下將光路長·分散補(bǔ)償板b插入到參照光路內(nèi)的任意位置；在底面厚度1mm的塑料盤碟上放滿深度3mm水的那樣的保持體的情況下將光路長·分散補(bǔ)償板c插入到參照光路內(nèi)的任意位置，從而能夠以與變更前相同的次數(shù)獲得干涉度在變更了試樣之后也與變更前相同成為極大的光路長差。但是，即使在使用基本上同質(zhì)的試樣、例如日本市售公稱厚度170μm的玻璃蓋的情況下，也不限于根據(jù)由制造誤差或溫度等條件引起的材料的折射率差，僅通過光路長·分散補(bǔ)償板91的插入而能夠?qū)崿F(xiàn)干涉度成為極大的光路長差。例如，在日本公稱厚度170μm的玻璃蓋上會有±10μm的制造誤差。另外，在塑料盤碟上放滿水或者培養(yǎng)液的保持體的情況下，因?yàn)閷?shí)際上以在盤碟底面上培養(yǎng)細(xì)胞等被測定物體的狀態(tài)進(jìn)行觀察，所以光路長的值由細(xì)胞的厚度或培養(yǎng)液的組成而發(fā)生變化。因此，即使在使用光路長·分散補(bǔ)償板91的情況下，平臺44或者類似于此的機(jī)械的光路長差調(diào)整機(jī)構(gòu)也不會成為不需要。在使用光路長·分散補(bǔ)償板91并且使用作為平臺44的手動平臺的情況下，優(yōu)選能夠使用利用了差動測微計的平臺。所謂差動測微計是粗動(能夠移動長距離但分辨率低)和微動(只能夠移動短距離但分辨率高)的2個調(diào)整機(jī)構(gòu)成為一體的測微計。在工廠出貨時，在沒有試樣的狀態(tài)下由粗動平臺將光路長差調(diào)整到大致零并固定粗動平臺。在使用者進(jìn)行觀察的時候通過插入對應(yīng)于被觀察試樣的光路長的光路長·分散補(bǔ)償板91，并通過在將光路長差調(diào)整到大致零之后僅使用微動平臺來將光路長差嚴(yán)格地調(diào)整到零，從而能夠獲得非相干光的干涉。在本實(shí)施方式中，因?yàn)槭褂谜呖梢詢H操作微動平臺，所以與使用粗動平臺的情況相比，調(diào)整范圍狹窄且看漏光路長差零地點(diǎn)的擔(dān)心少。在使用光路長·分散補(bǔ)償板91并且使用作為平臺44的自動平臺的情況下，優(yōu)選能夠使用利用了壓電元件的平臺。壓電元件在長的元件時具有100μm左右的伸長距離。以在工廠出貨時在沒有試樣的狀態(tài)下光路長差大致成為零的形式進(jìn)行設(shè)計制造。在使用者進(jìn)行觀察的時候，通過在插入對應(yīng)于被觀察試樣的光路長的光路長·分散補(bǔ)償板91并將光路長差調(diào)整到大致零之后使用利用了壓電元件的平臺44并將光路長差嚴(yán)格地調(diào)整到零，從而能夠獲得非相干光的干涉。另外，本實(shí)施方式的情況下，不需要壓電元件43而能夠僅由利用了壓電元件的平臺44來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能。還有，在本實(shí)施例的說明中，將光路長差修正用的板稱作為“光路長·分散補(bǔ)償板”的原因在于，通過插入本光學(xué)板，從而不僅對于光路長還對于在各種試樣上產(chǎn)生的分散的影響也能夠進(jìn)行補(bǔ)償。在雙光束干涉儀中，通過不僅是物體光路和參照光路的光路長，而且使分散(＝光路長的波長依賴性)也相等，從而能夠使干涉條紋的鮮明度(visibility)最高。作為配合于試樣的種類來使用光路長·分散補(bǔ)償板91的次要效果，可以列舉在干涉條紋的鮮明度(visibility)高的狀態(tài)下能夠進(jìn)行成像。還有，光路長·分散補(bǔ)償板91通過插入到參照光路內(nèi)的任意位置從而能夠發(fā)揮其效果，但優(yōu)選通過插入到參照側(cè)透鏡52的光源側(cè)焦點(diǎn)附近從而能夠減少參照光與物體光之間的波前像差。另外，更加優(yōu)選光路長·分散補(bǔ)償板91的插入位置即使是參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡52的光源側(cè)焦點(diǎn)附近，通過比嚴(yán)密的焦點(diǎn)位置向光源側(cè)或者攝像部側(cè)錯開數(shù)mm(透鏡52的焦點(diǎn)深度的數(shù)倍左右)來進(jìn)行插入，從而能夠避開光路長·分散補(bǔ)償板91的表面的垃圾映于攝像部61的攝像面。另外，將光路長·分散補(bǔ)償板91插入到光路長調(diào)整用的折返部分(分束器41與鏡42之間)的情況下，因?yàn)閰⒄展舛瓮高^光路長·分散補(bǔ)償板91，所以優(yōu)選使用以成為被觀察試樣的光學(xué)厚度的一半的光學(xué)厚度的形式進(jìn)行制造的光路長·分散補(bǔ)償板91。使用光路長·分散補(bǔ)償板91的結(jié)構(gòu)不僅作為第1實(shí)施方式的變形，而且即使作為后面所述的第2～第5實(shí)施方式的變形也可以進(jìn)行實(shí)施。另外，作為第1實(shí)施方式的變形，能夠考慮如圖11所表示的干涉觀察裝置1ab的結(jié)構(gòu)那樣對被測定試樣的波長分散進(jìn)行成像的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，作為光源使用非相干的波長可變光源10b、例如日本hamamatsuphotonicsk.k.制的型號l12194的光源裝置。在本實(shí)施方式中，使用大體包含用于測定的全頻帶的寬帶的白色光，以最初光路長差成為零的形式調(diào)整平臺44，之后將光源變換成波長可變光源10b并進(jìn)行成像。在測定中，使光源10b的波長變化多次從而獲得被測定試樣的相位圖像(＝光學(xué)厚度分布)。通過進(jìn)行這樣的測量從而能夠獲得被測定試樣的波長分散。沒有波長分散的試樣的情況下，如果將試樣的厚度設(shè)定為l并且將試樣的相對折射率設(shè)定為δn的話則試樣的光學(xué)厚度ot為ot＝l×δn，不依靠波長而為一定。如果將在試樣中被觀察的相位差設(shè)定為δφ的話則光學(xué)厚度ot能夠容易地作為ot＝λ×δφ/(2π)來進(jìn)行計算。另一方面，在具有波長分散的試樣中，因?yàn)樵嚇拥南鄬φ凵渎蕿椴ㄩL的函數(shù)，所以試樣的光學(xué)厚度ot成為ot＝l×δn(λ)，并具有波長依賴性。通過使光源10b的輸出光的中心波長變化為λ1,λ2,λ3……λn并取得定量相位圖像，從而能夠依次獲得透過試樣的光的相位圖像δφ1,δφ2,δφ3……δφn。根據(jù)這些情況，即使對于各個波長下的光學(xué)厚度ot1,ot2……otn來說，也能夠作為otn＝λn×δφn/(2π)來計算。在此，作為折射率的波長依賴性，如果導(dǎo)入δnratio(λn)＝otn/ot1的話則因?yàn)棣膎ratio(λn)＝δn(λn)/δn(λ1)，所以可知該值成為不依賴于試樣的厚度l的試樣的材質(zhì)固有的值。因?yàn)殛P(guān)于各種物質(zhì)知道折射率的波長依賴性，所以將根據(jù)上述方法求得的折射率差的波長依賴性作為基礎(chǔ)從而能夠鑒定被觀察試樣的材質(zhì)?；蛘?，關(guān)于折射率的波長依賴性為未知那樣的新穎材質(zhì)，將根據(jù)上述方法求得的折射率差的波長依賴性作為基礎(chǔ)從而能夠求得該材質(zhì)的折射率的波長依賴性。再有，也可以考慮圖12所表示的干涉觀察裝置1ac的結(jié)構(gòu)。在該干涉觀察裝置1ac的結(jié)構(gòu)中，取代將多波長光源用于光源而將攝像部61c設(shè)定為顏色類型的攝像部并將寬帶的非相干白色光源10c用于光源。所謂寬帶的非相干白色光源10c，優(yōu)選為鹵素?zé)艋虬咨玪ed。所謂顏色類型的攝像部61c，優(yōu)選將彩色濾光片貼附到攝像面的彩色ccd攝像機(jī)或者彩色cmos攝像機(jī)，或者是將能夠切換的彩色濾光片用于ccd攝像機(jī)前面的多光譜攝像機(jī)。即使在該結(jié)構(gòu)中也能夠通過取得攝像機(jī)的靈敏度波長λ1,λ2,λ3……λn各個下的定量相位圖像來求得上述的折射率差的波長依賴性。由此，能夠鑒定被觀察試樣的材質(zhì)，或者對于折射率的波長依賴性為未知的那樣的新穎材質(zhì)來說能夠求得該材質(zhì)的折射率的波長依賴性。對被測定試樣的波長分散進(jìn)行成像的結(jié)構(gòu)不僅作為第1實(shí)施方式的變形而且作為后面所述的第2～第5實(shí)施方式也能夠進(jìn)行實(shí)施。(第2實(shí)施方式)圖3是表示第2實(shí)施方式的干涉觀察裝置1b的結(jié)構(gòu)的圖。干涉觀察裝置1b具備光源10、透鏡11、透鏡12、分支用分束器21、合波用分束器22、分束器31、鏡32、分束器41、鏡42、壓電元件43、平臺44、平臺45、透鏡51、透鏡52、鏡筒透鏡53、鏡54、分束器55、攝像部(受光部)61、光檢測器(受光部)62、圖像取得部71以及控制部72。從分支用分束器21到合波用分束器22為止的干涉光學(xué)系統(tǒng)20b構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀。如果與圖1所表示的第1實(shí)施方式的干涉觀察裝置1a的結(jié)構(gòu)相比較的話，則圖3所表示的第2實(shí)施方式的干涉觀察裝置1b在進(jìn)一步具備平臺45、鏡54、分束器55以及光檢測器(受光部)62的方面不同。平臺45在被設(shè)置于分束器41與合波用分束器22之間的第2分支光的光路上的透鏡52的光軸方向上使透鏡52移動。鏡筒透鏡53使從合波用分束器22輸出并在鏡54上被反射的合波光經(jīng)分束器55而成像于攝像部61的攝像面。分束器55是對從合波用分束器22輸出并經(jīng)鏡筒透鏡53而到達(dá)的光進(jìn)行分支的分支部，向攝像部61輸出一方的分支光(第1檢測光)，向光檢測器62輸出另一方的分支光(第2檢測光)。對合波光進(jìn)行受光并輸出檢測信號的受光部包含攝像部61以及光檢測器62。攝像部61對從分束器55到達(dá)的第1檢測光進(jìn)行受光并輸出該受光信號(第1檢測信號)。攝像部61例如是ccd區(qū)域圖像傳感器或cmos區(qū)域圖像傳感器等圖像傳感器。光檢測器62對從分束器55到達(dá)的第2檢測光進(jìn)行受光并輸出該受光信號(第2檢測信號)。光檢測器62例如是光電二極管、雪崩光電二極管、光電倍增管、線傳感器(線性傳感器(linearsensor))、ccd區(qū)域圖像傳感器、cmos區(qū)域圖像傳感器等。圖像取得部71根據(jù)從攝像部61輸出的第1檢測信號取得干涉圖像?？刂撇?2根據(jù)從光檢測器62輸出的第2檢測信號進(jìn)行控制。使用干涉觀察裝置1b并能夠如以下所述取得觀察對象物90的干涉圖像。從光源10輸出的非相干的光經(jīng)透鏡11,12，被分支用分束器21兩分支而成為第1分支光以及第2分支光。從分支用分束器21輸出的第1分支光透過分束器31，在鏡32上被反射。在鏡32上被反射的第1分支光在分束器31上被反射，從而被聚光于觀察對象物90并透過觀察對象物90。透過觀察對象物90的第1分支光經(jīng)透鏡51而被輸入到合波用分束器22。該第1分支光在觀察對象物90中的透過的時候具有光學(xué)延遲。從分支用分束器21輸出的第2分支光在分束器41上被反射，并在鏡42上被反射。在鏡42上被反射的第2分支光透過分束器41，經(jīng)透鏡52而被輸入到合波用分束器22。從透鏡51被輸入到合波用分束器22的第1分支光以及從透鏡52被輸入到合波用分束器22的第2分支光被合波用分束器22合波。該合波光經(jīng)鏡54以及鏡筒透鏡53而被分束器55兩分支且被攝像部61受光，并且被光檢測器62受光。根據(jù)從對合波光進(jìn)行受光的攝像部61輸出的第1檢測信號，由圖像取得部71來取得干涉圖像。另外，根據(jù)從對合波光進(jìn)行受光的光檢測器62輸出的第2檢測信號，由控制部72來控制由光路長差調(diào)整機(jī)構(gòu)(壓電元件43、平臺44)進(jìn)行的光路長差調(diào)整動作。在本實(shí)施方式中，檢測在光學(xué)系統(tǒng)中由外部擾亂產(chǎn)生的相位差的偏移，通過控制部72控制鏡42的位置從而進(jìn)行相位鎖定以及相位移動，取得觀察對象物90的干涉圖像或相位圖像。還有，將維持合波時的第1分支光與第2分支光之間的相位差的技術(shù)稱為“相位鎖定(phaselock)”，另外，將由該反饋控制變更被相位鎖定維持的該光路長差的值的技術(shù)稱為“相位移動(phaseshift)”。另外，在此所說的外部擾亂不僅是由光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械振動引起的外部擾亂還包含在觀察對象物90為液體中的細(xì)胞的情況下因液面與空氣的邊界發(fā)生振動而引起的光路長的偏移。關(guān)于由控制部72進(jìn)行的控制，以下，進(jìn)行詳細(xì)的說明。在本實(shí)施方式中，因?yàn)槭褂霉庠?0輸出的非相干的光來取得干涉圖像，所以控制光路長差來進(jìn)行相位鎖定以及相位移動是必要的。究其原因是在于，非相干光即白色光的情況下，在光路長差為相干長度δlc以下時獲得干涉。如果將非相干光的中心波長設(shè)定為λ0并且將非相干光的光譜寬度設(shè)定為δλ的話則相干長度δlc由下述(1)式表示。led的情況下，相干長度δlc為10μm左右。鹵素?zé)舻那闆r下，相干長度δlc為1μm左右。[數(shù)1]作為相位鎖定能夠使用非專利文獻(xiàn)2、3、4所記載的技術(shù)(以下稱為“第1相位鎖定技術(shù)”)。這些非專利文獻(xiàn)所記載的相位鎖定技術(shù)是如下技術(shù)：通過以與光源10的輸出光的波長相比充分小的振幅使鏡42正弦波地高速振動，并以鏡42的振動頻率的一次諧波以及二次諧波對此時從光檢測器62輸出的檢測信號進(jìn)行同步檢波，從而獲得干涉光的相位?？刂撇?2通過為了使該獲得的相位值接近目標(biāo)值而進(jìn)行反饋控制，從而能夠鎖定光路長差。控制部72輸入來自光檢測器62的模擬信號即檢測信號，并輸出用于驅(qū)動控制壓電元件43或者平臺44的模擬信號?？刂撇?2在內(nèi)部既可以進(jìn)行模擬處理也可以進(jìn)行數(shù)字處理。在后者的情況下，例如控制部72也可以對輸入的檢測信號進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換而作為數(shù)字信號，處理該數(shù)字信號，對由該處理獲得的數(shù)字信號進(jìn)行da轉(zhuǎn)換而作為模擬信號，并輸出該模擬信號。在數(shù)字信號的處理中，也可以使用微處理器或fpga(fieldprogrammablegatearray(現(xiàn)場可編程門陣列))。合波時的第1分支光與第2分支光之間的相位差為δφ的時候，光檢測器62進(jìn)行受光的光強(qiáng)度v由下述(2)式進(jìn)行表示。受光強(qiáng)度v包含均為未知數(shù)的偏差成分dc以及振幅ac。因此，有必要由一些處理，以不包含dc以及ac的形式提取相位差δφ。[數(shù)2]v＝dc+ac·sin(δφ)…(2)如果由壓電元件43并以與光源10的輸出光的波長相比充分小的振幅使鏡42正弦波地高速振動的話則光檢測器62進(jìn)行受光的光的強(qiáng)度v由下述(3)式表示。α為對應(yīng)于鏡42的振動的振幅進(jìn)行決定的調(diào)制度。ω為振動的角頻率。t為時間變量。[數(shù)3]v(t)＝dc+ac·sin(δφ+α·sin(ωt))…(3)如果對該(3)式的右邊進(jìn)行傅里葉級數(shù)展開的話則獲得作為近似式的下述(4)式。j1以及j2為第一類貝塞爾函數(shù)。(4a)式的右邊的第2項以振幅aωt以及角頻率ω進(jìn)行振動。另外，(4a)式的右邊的第3項以振幅a2ωt以及角頻率2ω進(jìn)行振動。因此，通過以角頻率ω對從光檢測器62輸出的檢測信號進(jìn)行同步檢波從而能夠獲得振幅aωt，通過以角頻率2ω對檢測信號進(jìn)行同步檢測從而能夠獲得振幅a2ωt。[數(shù)4]v(t)＝dc′+aωtsin(ωt)+a2ωtcos(2ωt)+……(4a)aωt＝2·ac·j1(α)·cos(δφ)…(4b)a2ωt＝2·ac·j2(α)·sin(δφ)…(4c)振幅aωt與振幅a2ωt之比由下述(5)式表示。另外，ac表示合波光的干涉強(qiáng)度，該干涉強(qiáng)度ac由下述(6)式表示。因?yàn)殓R42的振動的振幅為一定，所以根據(jù)該振幅能夠求得j1(α)以及j2(α)。根據(jù)(5)式能夠求得對應(yīng)于光路長差的相位差δφ，根據(jù)(6)式能夠求得干涉強(qiáng)度ac?？刂撇?2為了進(jìn)行以上那樣的處理而包含同步檢波電路、加法電路以及乘除法電路。[數(shù)5][數(shù)6]也能夠采用使用了非專利文獻(xiàn)5所記載的“spatialfilteringdetector”的相位鎖定技術(shù)(以下稱為“第2相位鎖定技術(shù)”)。在該技術(shù)中，替代光檢測器62而使用在一維方向上多個像素被排列而成的線傳感器或者在一維方向上被排列的多個光檢測器。以下，對使用被排列成等間隔的4個光檢測器的情況進(jìn)行說明。通過將傾斜賦予測定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)以及參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的雙方或者任意一方從而顯現(xiàn)出干涉條紋，并在該狀態(tài)下以4個光檢測器的受光強(qiáng)度v1～v4成為下述(7)式的方式調(diào)整干涉條紋的傾斜。[數(shù)7]v1＝dc+ac·sin(δφ)…(7a)v2＝dc+ac·sin(δφ+π/2)＝dc-ac·cos(δφ)…(7b)v3＝dc+ac·sin(δφ+π)＝dc-ac·sin(δφ)…(7c)v4＝dc+ac·sin(δφ+3π/2)＝dc+ac·cos(δφ)…(7d)為了將傾斜賦予測定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)以及參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的雙方或者任意一方，例如既可以使鏡32或者鏡42傾斜也可以使任意的透鏡傾斜，另外，也可以將厚度沿著規(guī)定方向不同的楔形狀的棱鏡插入到光路上。由下述(8)式從該受光強(qiáng)度v1～v4求得a1，a2，并由下述(9)式求得a1與a2之比。另外，干涉強(qiáng)度ac由下述(10)式表示。從這些式，能夠求得對應(yīng)于光路長差的相位差δφ，并且還能夠求得干涉強(qiáng)度ac?？刂撇?2能夠利用簡單的電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以上那樣的處理。[數(shù)8]a1＝v1-v3＝2·ac·sin(δφ)…(8a)a2＝v4-v2＝2·ac·cos(δφ)…(8b)[數(shù)9][數(shù)10]控制部72這樣求得對應(yīng)于光路長差的相位差并且求得干涉強(qiáng)度，從而控制由光路長差調(diào)整部(壓電元件43、平臺44)進(jìn)行的光路長差調(diào)整動作，根據(jù)所求得的干涉強(qiáng)度減小光路長差并且根據(jù)所求得的相位差將光路長差維持為一定。還有，在調(diào)整光路長差的時候也可以控制壓電元件43以及平臺44中的任一者，但由平臺44的控制能夠?qū)饴烽L差進(jìn)行粗調(diào)整，由壓電元件43的控制能夠?qū)饴烽L差進(jìn)行微調(diào)整。在根據(jù)所求得的干涉強(qiáng)度減小光路長差的時候也可以使平臺44自動地移動。另外，也可以將干涉強(qiáng)度通知給使用者從而由使用者的操作來使平臺44移動。例如，使干涉強(qiáng)度顯示于圖像取得部71或者控制部72的顯示部、或與它們分開設(shè)置的顯示部，從而將干涉強(qiáng)度通知給使用者。顯示部既可以是顯示器、led條、模擬面板表、數(shù)字面板表等視覺設(shè)備，也可以是輸出對應(yīng)于干涉強(qiáng)度的大小的聲音的蜂鳴器或揚(yáng)聲器等聽覺設(shè)備，另外，也可以是將對應(yīng)于干涉強(qiáng)度的大小的振動提供給使用者的振動器等觸覺設(shè)備。使用者以被顯示于顯示部的干涉強(qiáng)度變大的方式使平臺44移動。在增大干涉強(qiáng)度的時候，對光路長差進(jìn)行最小化是最重要的。但是，干涉強(qiáng)度在試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第1分支光的光學(xué)系統(tǒng))以及參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第2分支光的光學(xué)系統(tǒng))的任意的成像系統(tǒng)的焦點(diǎn)或光軸發(fā)生偏離的情況下也會變小。因此，對于增大干涉強(qiáng)度來說，第一是調(diào)整并減小光路長差并且也進(jìn)行試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)以及參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)各自的成像系統(tǒng)的焦點(diǎn)或光軸的調(diào)整。作為對干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的算法(algorithm)，考慮如下方法：一邊記錄干涉強(qiáng)度一邊在一個方向上使調(diào)整機(jī)構(gòu)(光路長差、焦點(diǎn)、光軸)中的一個移動，過度地通過最適當(dāng)?shù)奈恢枚垢缮鎻?qiáng)度開始下降的話，則在相反方向上使調(diào)整機(jī)構(gòu)移動，將取得了在一個方向的掃描中所獲得的最大強(qiáng)度的誤差數(shù)％以內(nèi)的干涉強(qiáng)度的地點(diǎn)看作為最適當(dāng)值。在調(diào)整部位為多個的情況下，考慮如下算法：對于各個調(diào)整部位按順序進(jìn)行這樣的最適當(dāng)值的探索，調(diào)整一圈后，對應(yīng)于必要可以重復(fù)一圈或者多次調(diào)整，從而能夠?qū)崿F(xiàn)作為光學(xué)系統(tǒng)全體的最適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。(第3實(shí)施方式)圖4是表示第3實(shí)施方式的干涉觀察裝置1c的結(jié)構(gòu)的圖。圖4所表示的第3實(shí)施方式的干涉觀察裝置1c為圖3所表示的結(jié)構(gòu)的變形例，在從分支用分束器21到達(dá)合波用分束器22為止的干涉光學(xué)系統(tǒng)20c的結(jié)構(gòu)的方面不同。即，圖4所表示的第3實(shí)施方式的干涉觀察裝置1c相對于第3所表示的結(jié)構(gòu)，在以下方面不同：分支用分束器21兼?zhèn)鋱D3中的分束器31的功能；合波用分束器22兼?zhèn)鋱D3中的分束器55的功能；具備光路長差補(bǔ)償板35以及鏡56；替代鏡筒透鏡53而具備透鏡57以及透鏡58。與圖3所表示的結(jié)構(gòu)相比，圖4所表示的結(jié)構(gòu)因?yàn)榉质鞯臄?shù)量少了2個，所以能夠降低成本。(第4實(shí)施方式)圖5是表示第4實(shí)施方式的干涉觀察裝置1d的結(jié)構(gòu)的圖。干涉觀察裝置1d具備光源10、透鏡11、透鏡12、分支用分束器21、合波用分束器22、圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36、分束器41、鏡42、壓電元件43、平臺44、透鏡51、透鏡52、鏡筒透鏡53、攝像部(受光部)61、圖像取得部71以及控制部72。從分支用分束器21到合波用分束器22為止的干涉光學(xué)系統(tǒng)20d構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀。相對于圖1所表示的第1實(shí)施方式的干涉觀察裝置1a的干涉光學(xué)系統(tǒng)20a包含分束器31以及鏡32，圖5所表示的第4實(shí)施方式的干涉觀察裝置1d的干涉光學(xué)系統(tǒng)20d在包含圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36的方面不同。圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36被設(shè)置于測定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)。圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36例如是五棱鏡。圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36是具有第1側(cè)面36a、第2側(cè)面36b、第3側(cè)面36c以及第4側(cè)面36d的多棱柱形狀的棱鏡。圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36使從分支用分束器21到達(dá)的第1分支光從第1側(cè)面36a向內(nèi)部透過，并在第2側(cè)面36b以及第3側(cè)面36c上依次使該第1分支光反射，之后使該第1分支光從第4側(cè)面36d向外部透過并向合波用分束器22輸出。在本實(shí)施方式中，第1分支光因?yàn)樵趫D像反轉(zhuǎn)棱鏡36上被反射2次，所以受到2次圖像反轉(zhuǎn)。第2分支光分別被分束器41以及鏡42反射，同樣也受到2次圖像反轉(zhuǎn)。圖像反轉(zhuǎn)棱鏡36是第1分支光以及第2分支光各自的反射的次數(shù)之和為偶數(shù)的光學(xué)元件。與第1實(shí)施方式的情況相同，因?yàn)橛傻?分支光以及第2分支光各自的反射產(chǎn)生的圖像反轉(zhuǎn)的次數(shù)之和為偶數(shù)，所以由合波用分束器22進(jìn)行的合波的時候的第1分支光以及第2分支光各自的圖像的方向互相一致，并且第1分支光以及第2分支光能夠在攝像部61的攝像面的寬范圍內(nèi)有效地進(jìn)行干涉。(第5實(shí)施方式)圖6是表示第5實(shí)施方式的干涉觀察裝置1e的結(jié)構(gòu)的圖。干涉觀察裝置1e具備光源10、透鏡11、透鏡12、分支用分束器21、合波用分束器22、分束器31、鏡32、分束器41、鏡42、壓電元件43、平臺44、透鏡51、透鏡52、鏡筒透鏡53、攝像部(受光部)61、圖像取得部71以及控制部72。從本實(shí)施方式的分支用分束器21到合波用分束器22為止的干涉光學(xué)系統(tǒng)20e構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀，具有與第1實(shí)施方式的干涉光學(xué)系統(tǒng)20a相同的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，光源10以及干涉光學(xué)系統(tǒng)20e被框體80保持。另外，在框體80上設(shè)置有第1安裝部81。該第1安裝部81具有向外部輸出從干涉光學(xué)系統(tǒng)20e的合波用分束器22輸出的合波光的開口。包含這些光源10、干涉光學(xué)系統(tǒng)20e、框體80以及第1安裝部81而構(gòu)成干涉光學(xué)裝置2。另外，在本實(shí)施方式中，包含鏡筒透鏡53、攝像部61、鏡54以及第2安裝部82來構(gòu)成顯微鏡裝置3。第2安裝部82具有與第1安裝部81的開口光學(xué)耦合的開口，光學(xué)耦合相對于第1安裝部81是自如的。攝像部61對從干涉光學(xué)系統(tǒng)20e輸出的合波光進(jìn)行受光并輸出檢測信號。從干涉光學(xué)系統(tǒng)20e輸出的合波光經(jīng)第1安裝部81的開口、第2安裝部82的開口、鏡54以及鏡筒透鏡53而被攝像部61受光。該顯微鏡裝置3可以使用市售產(chǎn)品。即，可以在通常的市售的顯微鏡裝置中將安裝有物鏡的安裝部作為上述的第2安裝部82。本實(shí)施方式的干涉觀察裝置1e能夠通過組合由框架80保持光源10以及干涉光學(xué)系統(tǒng)20e并進(jìn)行了小型化·一體化的干涉光學(xué)裝置2和通常的顯微鏡裝置3來進(jìn)行構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，因?yàn)槟軌蚴褂眉扔械娘@微鏡裝置3，所以能夠以低成本構(gòu)成干涉觀察裝置1e。在本實(shí)施方式中，分束器31、觀察對象物90、合波用分束器22、第1安裝部81的開口以及第2安裝部82的開口被排列成縱向一列。因此，通過用被設(shè)置于分束器31的上方的照明裝置來對觀察對象物90進(jìn)行照明，從而能夠由攝像部61來取得觀察對象物90的明視場圖像。另外，在顯微鏡裝置3為熒光顯微鏡的情況下，通過用被設(shè)置于合波用分束器22的下方的激發(fā)照明裝置來對觀察對象物90進(jìn)行照明激發(fā)，從而能夠由攝像部61來取得觀察對象物90的熒光圖像。還有，與本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同，即使在第1～第4實(shí)施方式的干涉觀察裝置1a～1d中，也可以通過以下方式構(gòu)成：由框體來保持從分支用分束器21到合波用分束器22為止的干涉光學(xué)系統(tǒng)20a～20d以及光源10而成為干涉光學(xué)裝置，將該干涉光學(xué)裝置和顯微鏡裝置3互相光學(xué)耦合。(變形例)本發(fā)明的一個方面的干涉觀察裝置并不限定于上述的實(shí)施方式，能夠進(jìn)行各種變形。上述實(shí)施方式的干涉觀察裝置具備：(1)光源，輸出非相干的光；(2)干涉光學(xué)系統(tǒng)，包含對從光源輸出的光進(jìn)行分支并輸出第1分支光以及第2分支光的分支用分束器和對第1分支光以及第2分支光進(jìn)行合波并輸出合波光的合波用分束器并且構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀。在該干涉觀察裝置中，干涉光學(xué)系統(tǒng)在第2分支光的光路上包含第2分束器以及第2鏡，使從分支用分束器到達(dá)第2分束器的第2分支光在第2分束器上透過或者反射之后被第2鏡反射，使被第2鏡反射并到達(dá)第2分束器的第2分支光在第2分束器上反射或者透過，從第2分束器朝向與從分支用分束器向第2分束器的第2分支光的輸入方向不同的方向輸出第2分支光。第2鏡在垂直于第2鏡的反射面的方向上移動自如。另外，干涉光學(xué)系統(tǒng)在第1分支光的光路上包含第1分支光以及第2分支光各自的反射的次數(shù)之和成為偶數(shù)的光學(xué)元件。在上述的干涉觀察裝置中，優(yōu)選，干涉光學(xué)系統(tǒng)在第1分支光的光路上包含作為光學(xué)元件的第1分束器以及第1鏡，使從分支用分束器到達(dá)第1分束器的第1分支光在第1分束器上透過或者反射之后被第1鏡反射，使被第1鏡反射并到達(dá)第1分束器的第1分支光在第1分束器上反射或者透過，從第1分束器朝向與從分支用分束器向第1分束器的第1分支光的輸入方向不同的方向輸出第1分支光。上述的干涉觀察裝置優(yōu)選進(jìn)一步具備對合波光進(jìn)行受光并輸出檢測信號的受光部。上述的干涉觀察裝置優(yōu)選進(jìn)一步具備根據(jù)檢測信號取得在第1分支光或者第2分支光的光路上放置的觀察對象物的干涉圖像的圖像取得部。上述的干涉觀察裝置優(yōu)選在第1分支光以及第2分支光中的任意一方的光路上配置觀察對象物，在另一方的光路上設(shè)置光路長·分散補(bǔ)償板，光路長·分散補(bǔ)償板補(bǔ)償由觀察對象物的配置引起的光路長的變化以及分散的影響。上述的干涉觀察裝置優(yōu)選光源為非相干的波長可變光源，受光部分別對于從光源輸出的各個波長的光對合波光進(jìn)行受光并輸出檢測信號，根據(jù)關(guān)于各個波長的檢測信號求得觀察對象物的波長分散。另外，上述的干涉觀察裝置優(yōu)選光源為非相干的白色光源，受光部分別對于光源的輸出頻帶內(nèi)的各個波長的光對合波光進(jìn)行受光并輸出檢測信號，根據(jù)關(guān)于各個波長的檢測信號求得觀察對象物的波長分散。上述的干涉觀察裝置優(yōu)選具備：(1)框體，保持光源以及干涉光學(xué)系統(tǒng)；(2)第1安裝部，被設(shè)置于框體并具有向外部輸出從干涉光學(xué)系統(tǒng)輸出的合波光的開口；(3)顯微鏡裝置，包含具有與第1安裝部的開口光學(xué)耦合的開口的第2安裝部、對從干涉光學(xué)系統(tǒng)輸出并經(jīng)第1安裝部的開口以及第2安裝部的開口的合波光進(jìn)行受光并且輸出檢測信號的受光部。在第1相位鎖定技術(shù)以及第2相位鎖定技術(shù)的任一情況下，作為相位鎖定用的光檢測器62，也可以均使用多個像素被二維排列的攝像機(jī)，根據(jù)從任意的像素輸出的檢測信號進(jìn)行相位鎖定。另外，也可以根據(jù)從攝像部61的任意的像素輸出的檢測信號進(jìn)行相位鎖定。另外，也可以使用具有干涉圖像取得用的攝像部61以及相位鎖定用的光檢測器62的雙方的功能的1個受光元件。在這些情況下，因?yàn)槟軌蛞?個受光元件構(gòu)成受光部，所以能夠?qū)ρb置進(jìn)行小型化并且能夠容易地調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)。另外，也可以根據(jù)從干涉圖像取得用的攝像部61輸出的檢測信號求得合波光的干涉強(qiáng)度。另外，也可以根據(jù)從攝像部61以及光檢測器62各自輸出的檢測信號求得合波光的干涉強(qiáng)度。在多個干涉條紋顯現(xiàn)于由攝像部61攝像的圖像的狀態(tài)下，能夠?qū)z像部61的被二維排列的多個像素中任意的像素看作為線傳感器或者被一維排列的多個光檢測器的代替物并由第2相位鎖定技術(shù)來求得干涉強(qiáng)度?；蛘撸c第1相位鎖定技術(shù)相同，以與攝像部61的攝像速度相比充分慢的頻率調(diào)制壓電元件，也能夠由上述的算法根據(jù)由攝像部61獲得的干涉圖像的時間變化來計算干涉強(qiáng)度。另外，也可以通過高速地讀出來自攝像部61的任意的像素的檢測信號，從而不限于干涉強(qiáng)度的監(jiān)控而也進(jìn)行到相位鎖定為止。由近年來的ccd攝像機(jī)或cmos攝像機(jī)的技術(shù)革新而實(shí)現(xiàn)了超過1khz的幀頻。這樣的幀頻即使在第1相位鎖定技術(shù)以及第2相位鎖定技術(shù)的任一情況下對于導(dǎo)出相位信息來說也均是充分的速度。另外，也可以將折射率或者幾何學(xué)的厚度由施加電壓值而發(fā)生變化的液晶元件(例如液晶透鏡)或棱鏡插入到干涉光學(xué)系統(tǒng)中的從分支到合波為止的第1分支光的光路以及第2分支光的光路的雙方或者任意一方，在該情況下，也能夠調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)中的從分支到合波為止的第1分支光的光路與第2分支光的光路之間的光路長差。實(shí)施例對使用了圖4所表示的結(jié)構(gòu)的干涉觀察裝置1c的實(shí)施例進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，使用作為光源10的波長580nm的led。透鏡12使光大致聚光于透鏡51,52的前側(cè)焦點(diǎn)面。在參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)中，因?yàn)楣馔高^僅多1個分束器的玻璃，所以將作為光路長差補(bǔ)償板35的與分束器相同大小的玻璃板插入到物體側(cè)光學(xué)系統(tǒng)。作為透鏡51,52使用倍率20倍的物鏡。作為攝像部61使用搭載了ccd區(qū)域圖像傳感器的攝像機(jī)。另外，作為光檢測器62使用光電二極管。從分支用分束器21到透鏡51,52為止的所有的光學(xué)元件作為能夠充分地蓋住在其位置上的led光的光束直徑的那樣大小的開口。作為觀察對象物使用干燥固定了的匯合的hela細(xì)胞。在觀察的時候，向該細(xì)胞之上滴下數(shù)滴純水并在其上蓋上玻璃蓋，用物鏡51從下方觀察細(xì)胞。將由壓電元件43進(jìn)行的鏡42的振動的角頻率ω設(shè)定為2.3khz。由控制部72來對從光檢測器62輸出的檢測信號中的2.3khz成分以及4.6khz成分進(jìn)行同步檢波。根據(jù)該同步檢波結(jié)果從上述(5)式求得相位差δφ，根據(jù)該相位差δφ對由壓電元件43進(jìn)行的鏡42的振動的中心位置進(jìn)行反饋控制，并進(jìn)行相位鎖定以及相位移動。圖7以及圖8是表示進(jìn)行相位移動以及相位鎖定而取得的干涉圖像的圖。相對于圖7(a)所表示的干涉圖像i1(x,y)，圖7(b)所表示的干涉圖像i2(x,y)相位僅相差π/2，圖8(a)所表示的干涉圖像i3(x,y)相位僅相差π，圖8(b)所表示的干涉圖像i4(x,y)相位僅相差3π/2。從這些干涉圖像i1～i4由下述(11)式求得定量相位圖像ψ(x,y)。還有，x、y是表示各個圖像中的位置的變量。如果對該ψ(x,y)進(jìn)行相位展開(phaseunwrapping)，由使用了澤尼克(zernike)多項式的陰影修正的計算來對背景的失真成分進(jìn)行平坦化的話，則獲得圖9所表示的定量相位圖像。[數(shù)11]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的一個方面能夠作為具有使用馬赫-曾德爾干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)來調(diào)整光路長差的功能且能夠取得空間分辨率高的圖像并且小型化容易的干涉觀察裝置來進(jìn)行利用。符號的說明1a～1e…干涉觀察裝置、2…干涉光學(xué)裝置、3…顯微鏡裝置、10…光源、11,12…透鏡、20a～20e…干涉光學(xué)系統(tǒng)、21…分支用分束器、22…合波用分束器、31…第1分束器、32…第1鏡、35…光路長差補(bǔ)償板、36…圖像反轉(zhuǎn)棱鏡、41…第2分束器、42…第2鏡、43…壓電元件、44…平臺、45…平臺、51,52…透鏡、53…鏡筒透鏡、54…鏡、55…分束器、56…鏡、57,58…透鏡、61…攝像部(受光部)、62…光檢測器(受光部)、71…圖像取得部、72…控制部、80…框體、81…第1安裝部、82…第2安裝部、90…觀察對象物(試樣)、91…光路長·分散補(bǔ)償板。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12