本發(fā)明涉及干涉觀察裝置以及干涉觀察方法。
背景技術(shù)：
：：取得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)并使在觀察對(duì)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(duì)象物的干涉圖像。非專利文獻(xiàn)1～5所記載或者啟示的干涉觀察裝置使用邁克爾遜干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)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(duì)象物上反射并對(duì)第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波。于是，該干涉觀察裝置取得由該合波產(chǎn)生的干涉光的圖像。其中，非專利文獻(xiàn)1,2所記載的干涉觀察裝置使用輸出非相干的光的光源(例如鹵素?zé)艋騦ed(lightemittingdiode(發(fā)光二極管)))來取得干涉圖像。非專利文獻(xiàn)3,4所記載或者啟示的干涉觀察裝置使用輸出相干的激光的光源來取得干涉圖像，并且根據(jù)干涉光的檢測(cè)結(jié)果反饋控制邁克爾遜干涉儀中的2個(gè)光路之間的光路長(zhǎng)差。非專利文獻(xiàn)5所記載的干涉觀察裝置使用輸出非相干的光的第1光源來取得干涉圖像，并且使用輸出相干的激光的第2光源并根據(jù)干涉光的檢測(cè)結(jié)果反饋控制邁克爾遜干涉儀中的2個(gè)光路之間的光路長(zhǎng)差。非專利文獻(xiàn)7～11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(duì)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(duì)象物上透過或者反射，并對(duì)第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波。于是，該干涉觀察裝置取得由該合波產(chǎn)生的干涉光的圖像。其中，非專利文獻(xiàn)7～9,11所記載的干涉觀察裝置使用輸出相干的激光的光源。另外，非專利文獻(xiàn)10所記載的干涉觀察裝置使用輸出時(shí)間上非相干的光的光源。非專利文獻(xiàn)7～9所記載的干涉觀察裝置不具備調(diào)整馬赫-曾德爾干涉儀中的2個(gè)光路之間的光路長(zhǎng)差的功能。相對(duì)于此，非專利文獻(xiàn)10,11所記載的干涉觀察裝置具備調(diào)整光路長(zhǎng)差的功能。還有，將由基于干涉光檢測(cè)結(jié)果的反饋控制將干涉儀中的2個(gè)光路之間的光路長(zhǎng)差維持為一定的技術(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(zhǎng)差的值的技術(shù)稱為“相位移動(dòng)(phaseshift)”?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1：gordons.kino,etal,“miraucorrelationmicroscope,”appliedoptics,vol.29,no.26,pp.3775-3783(1990).非專利文獻(xiàn)2：michaelb.sinclair,etal,“l(fā)ong-working-distanceincoherent-lightinterferencemicroscope,”appliedoptics,vol.44,no.36,pp.7714-7721(2005).非專利文獻(xiàn)3：a.a.freschi,etal,“adjustablephasecontrolinstabilizedinterferometry,”opticsletters,vol.20,no.6,pp.635-637(1995).非專利文獻(xiàn)4：ichirouyamaguchi,etal,“activephase-shiftinginterferometersforshapeanddeformationmeasurements,”opt.eng.,vol.35,no.10,pp.2930-2937(1996).非專利文獻(xiàn)5：toyohikoyamauchi,etal,“l(fā)ow-coherentquantitativephasemicroscopefornanometer-scalemeasurementoflivingcellsmorphology,”opticsexpress,vol.16,no.16,pp.12227-12238(2008).非專利文獻(xiàn)6：hidenaoiwai,etal,“quantitativephaseimagingusingactivelystabilizedphase-shiftinglow-coherenceinterferometry,”opticsletters,vol.29,no.20,pp.3299-2401(2004).非專利文獻(xiàn)7：tongzhang,etal,“three-dimensionalmicroscopywithphase-shiftingdigitalholography,”opticsletters,vol.23,no.15,pp.1221-1223(1998).非專利文獻(xiàn)8：christopherfang-yen,etal,“imagingvoltage-dependentcellmotionswithheterodynemach-zehnderphasemicroscopy,”opticsletters,vo.32,no.11,pp.1572-1574(2007).非專利文獻(xiàn)9：christopherj.mann,etal,“high-resolutionquantitativephase-contrastmicroscopybydigitalholography,”opticsexpress,vol.13,no.22,pp.8693-8698(2005).非專利文獻(xiàn)10：lluismartinze-leon,etal,“applicationsofshort-coherencedigitalholographyinmicroscopy,”appliedoptics,vol.44,no.19,pp.3977-3984(2005).非專利文獻(xiàn)11：pinhasgirshovitz,etal,“generalizedcellmorphologicalparametersbasedoninterferometricphasemicroscopyandtheirapplicationtocelllifecyclecharacterization,”biomedicalopticsexpress,vol.3,no.8,pp.1757-1773(2012).技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的技術(shù)問題不具有相位鎖定功能的干涉觀察裝置難以取得定量性優(yōu)異的干涉圖像。如果假設(shè)在不具有相位鎖定功能的干涉觀察裝置中試圖取得定量性優(yōu)異的干涉圖像的話，則考慮比來自環(huán)境的機(jī)械性的噪聲更高速地進(jìn)行相位移動(dòng)，并且由高速攝像機(jī)(camera)取得干涉圖像。但是，在此情況下，因?yàn)榘嘿F的高速壓電平臺(tái)(piezostage)和昂貴的高速攝像機(jī)成為必要，所以干涉觀察裝置也成為高價(jià)。另外，在此情況下，因?yàn)閿z像機(jī)的曝光時(shí)間短，所以不得不增大從光源輸出的光的功率。在將對(duì)光弱的生物體等作為觀察對(duì)象物的情況下，不優(yōu)選將這樣的高強(qiáng)度光照射于觀察對(duì)象物。根據(jù)由從激光光源輸出的激光產(chǎn)生的干涉光的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行干涉圖像的取得以及相位鎖定的干涉觀察裝置能夠取得定量性優(yōu)異的干涉圖像。但是，由該干涉觀察裝置取得的干涉圖像，畫質(zhì)由于以散斑噪聲(specklenoise)為代表的干涉噪聲而變差。即，激光等的高相干光因?yàn)椴还芨缮鎯x中的2個(gè)光路之間的光路長(zhǎng)差如何均發(fā)生干涉，所以雖然光學(xué)調(diào)整容易但是也會(huì)同時(shí)引起由經(jīng)過了不期望的光路的光(例如，來自中途的光學(xué)元件的返回光)引起的干涉。由此，衍射噪聲會(huì)重疊于干涉圖像。另外，在使用了激光的成像中，可以了解到散斑狀的噪聲會(huì)重疊于圖像。如以上所述，在使用了非相干光的情況下，雖然干涉圖像的畫質(zhì)良好但是光學(xué)調(diào)整是困難的。另一方面，在使用高相干光的情況下，雖然容易光學(xué)調(diào)整但是干涉圖像的畫質(zhì)變差。在干涉圖像的畫質(zhì)與光學(xué)調(diào)整的容易性之間存在權(quán)衡。非專利文獻(xiàn)5所記載的干涉觀察裝置能夠使用非相干光來取得畫質(zhì)良好的干涉圖像，并且能夠使用激光來進(jìn)行相位鎖定以及相位移動(dòng)。但是，該干涉觀察裝置因?yàn)榫邆?個(gè)光源所以變得昂貴。另外，因?yàn)橛斜匾狗窍喔晒獾墓饴泛图す獾墓饴肪_地一致，所以裝置的組裝或搬運(yùn)后等的再調(diào)整需要精密的作業(yè)，對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的專家以外的一般使用者而言是困難的。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，提供一種能夠容易地取得畫質(zhì)良好的干涉圖像的價(jià)廉的干涉觀察裝置以及干涉觀察方法。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的干涉觀察裝置為取得觀察對(duì)象物的干涉圖像的裝置，具備：(1)光源，輸出非相干的光；(2)干涉光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)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(duì)象物上反射或者透過，并對(duì)第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波而輸出該合波光；(3)受光部，對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出檢測(cè)信號(hào)；(4)圖像取得部，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)，取得干涉圖像；(5)控制部，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)，求得合波光的干涉強(qiáng)度，并以干涉強(qiáng)度變大的方式調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的干涉觀察方法是取得觀察對(duì)象物的干涉圖像的方法，(1)由干涉光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)從光源輸出的非相干的光進(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(duì)象物上反射或者透過，對(duì)第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波而輸出該合波光；(2)由受光部，對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出檢測(cè)信號(hào)；(3)由圖像取得部，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)而取得干涉圖像；(4)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)，求得合波光的干涉強(qiáng)度，以干涉強(qiáng)度變大的方式調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地取得畫質(zhì)良好的干涉圖像，并且能夠作為廉價(jià)的裝置結(jié)構(gòu)。附圖說明圖1是表示干涉觀察裝置1的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示干涉觀察裝置1a的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示干涉觀察裝置1b的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示干涉觀察裝置1c的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示干涉觀察裝置1d的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是表示被顯示部(顯示器)顯示的信息的一個(gè)例子的圖。圖7是表示不進(jìn)行反饋控制的情況下的相位的時(shí)間變化的圖表。圖8是表示進(jìn)行反饋控制的情況下的相位的時(shí)間變化的圖表。圖9是表示干涉圖像的圖。圖10是表示干涉圖像的圖。圖11是表示相位圖像的圖。圖12是表示干涉觀察裝置2的結(jié)構(gòu)的圖。圖13是表示干涉觀察裝置2a的結(jié)構(gòu)的圖。圖14是表示干涉圖像的圖。圖15是表示干涉圖像的圖。圖16是表示相位圖像的圖。圖17是說明對(duì)干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的方法的圖。圖18是說明對(duì)干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的其他方法的圖。圖19是表示干涉觀察裝置1e的結(jié)構(gòu)的圖。圖20是示意性地說明使用帶有修正環(huán)的物鏡37來觀察隔著透明物體的試樣101的情況下的焦點(diǎn)(focus)的圖。圖21是表示相位展開(unwrapping)的前后各自的定量相位圖像的圖。圖22是表示平臺(tái)46的移動(dòng)量與干涉強(qiáng)度顯示值的關(guān)系的圖表。圖23是表示相位展開的前后各自的定量相位圖像的圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖，對(duì)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，將相同的符號(hào)標(biāo)注于相同或者同樣的要素，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1的結(jié)構(gòu)的圖。干涉觀察裝置1具備光源10、透鏡11、分束器20、試樣保持臺(tái)31、物鏡32、平臺(tái)33～35、參照鏡41、透鏡42、像差修正用板43、壓電元件44、平臺(tái)45、鏡筒透鏡(tubelens)51、分束器52、攝像部61、光檢測(cè)器62、圖像取得部71以及控制部72。該干涉觀察裝置1具有邁克爾遜干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)來自被試樣保持臺(tái)31保持的觀察對(duì)象物的反射光，取得干涉圖像。觀察對(duì)象物并不限定于特定的細(xì)胞或生物體試樣。例如，作為觀察對(duì)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(gè)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(duì)象物，并不限于生物體，也可以列舉工業(yè)試樣、例如金屬表面、半導(dǎo)體表面、玻璃表面、半導(dǎo)體元件的內(nèi)部、樹脂素材表面、液晶、高分子化合物等。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將從光源10輸出的光準(zhǔn)直。分束器20與光源10光學(xué)耦合，構(gòu)成邁克爾遜干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)。分束器20例如也可以是半反半透鏡。分束器20將被透鏡11準(zhǔn)直的光兩分支而作為第1分支光以及第2分支光。分束器20向物鏡32輸出第1分支光，向像差修正用板43輸出第2分支光。另外，分束器20輸入在被試樣保持臺(tái)31保持的觀察對(duì)象物上被反射并經(jīng)過了物鏡32的第1分支光，并且輸入在參照鏡41上被反射并經(jīng)過了像差修正用板43的第2分支光，對(duì)這些輸入的第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波并向透鏡51輸出該合波光。物鏡32與分束器20光學(xué)耦合，將從分束器20輸出的第1分支光聚光于被試樣保持臺(tái)31保持的觀察對(duì)象物。另外，物鏡32輸入在觀察對(duì)象物上被反射的第1分支光并向分束器20輸出。平臺(tái)33在平行于物鏡32的光軸的方向上使試樣保持臺(tái)31平行移動(dòng)。平臺(tái)34在交叉于物鏡32的光軸的2個(gè)方向(例如正交于物鏡32的光軸的2個(gè)方向)上使試樣保持臺(tái)31平行移動(dòng)。平臺(tái)35調(diào)整物鏡32與試樣保持臺(tái)32之間的距離。透鏡42與分束器20光學(xué)耦合，將從分束器20輸出并經(jīng)過了像差修正用板43的第2分支光聚光于參照鏡41。另外，透鏡42將在參照鏡41上被反射的第2分支光經(jīng)像差修正用板43而輸出至分束器20。壓電元件44在平行于透鏡42的光軸的方向上使參照鏡41移動(dòng)。平臺(tái)45粗調(diào)整參照鏡41與透鏡42之間的距離。鏡筒透鏡51與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器20光學(xué)耦合，使從分束器20輸出的合波光經(jīng)分束器52而成像于攝像部61的攝像面。分束器52是與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器20光學(xué)耦合并對(duì)從透鏡51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(cè)光)，向光檢測(cè)器62輸出另一方的分支光(第2檢測(cè)光)。分束器52例如也可以是半反半透鏡。對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出檢測(cè)信號(hào)的受光部與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器20光學(xué)耦合，包含攝像部61以及光檢測(cè)器62。攝像部61對(duì)從分束器52到達(dá)的第1檢測(cè)光進(jìn)行受光并輸出該受光信號(hào)(第1檢測(cè)信號(hào))。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(cè)器62對(duì)從分束器52到達(dá)的第2檢測(cè)光進(jìn)行受光并輸出該受光信號(hào)(第2檢測(cè)信號(hào))。光檢測(cè)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(圖像處理裝置)71根據(jù)從攝像部61輸出的第1檢測(cè)信號(hào)取得干涉圖像?？刂撇?控制器)72根據(jù)從光檢測(cè)器62輸出的第2檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行控制。還有，圖像取得部71以及控制部72是包含處理器以及存儲(chǔ)器等的計(jì)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(jì)算機(jī)也可以是1個(gè)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)例如也可以是個(gè)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(dòng)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。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))均設(shè)置有用于在反射位置(觀察對(duì)象物、參照鏡41)上對(duì)光進(jìn)行成像的透鏡32,42。這樣，在雙方的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置了物鏡(或者同等的透鏡)的干涉光學(xué)系統(tǒng)作為林尼克(linnik)型干涉儀而知曉。在圖1所表示的結(jié)構(gòu)中，為了參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第2分支光的光學(xué)系統(tǒng))的輕量化，使用小型且輕量的非球面消色差透鏡42以及像差修正用板43來替代物鏡。平臺(tái)33以在物鏡33的光軸方向上能夠移動(dòng)試樣保持臺(tái)31的方式被構(gòu)成，能夠調(diào)整試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第1分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)。壓電元件44以在透鏡42的光軸方向上能夠移動(dòng)參照鏡41的方式被構(gòu)成，能夠調(diào)整參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第2分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)。替代壓電元件44而也可以使用步進(jìn)馬達(dá)或者伺服電機(jī)等致動(dòng)器。平臺(tái)33以及壓電元件44能夠調(diào)整試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第1分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)與試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第1分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)之差，并且作為調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)中的從分支到合波為止的第1分支光與第2分支光之間的光路長(zhǎng)差的光路長(zhǎng)差調(diào)整部來進(jìn)行作用?？刂撇?2控制由該光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)33、壓電元件44)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作。從光源10輸出的非相干的光在被透鏡11準(zhǔn)直之后，被分束器20兩分支而成為第1分支光以及第2分支光。第1分支光被物鏡32聚光于被試樣保持臺(tái)31保持的觀察對(duì)象物，并在觀察對(duì)象物的表面或者內(nèi)部被反射。該被反射的第1分支光經(jīng)物鏡32而被輸入到分束器20。該第1分支光在觀察對(duì)象物中的反射的時(shí)候具有光學(xué)延遲。第2分支光經(jīng)像差修正用板43，被透鏡42聚光于參照鏡41，并被參照鏡41反射。該被反射的第2分支光經(jīng)透鏡42以及像差修正用板43而被輸入到分束器20。從物鏡32被輸入到分束器20的第1分支光以及從透鏡42被輸入到分束器20的第2分支光被分束器20合波。該合波光經(jīng)鏡筒透鏡51，被分束器52兩分支，并被攝像部61受光，并且被光檢測(cè)器62受光。由圖像取得部71，根據(jù)從對(duì)合波光進(jìn)行受光的攝像部61輸出的第1檢測(cè)信號(hào)，取得干涉圖像。另外，由控制部72，根據(jù)從對(duì)合波光進(jìn)行受光的光檢測(cè)器62輸出的第2檢測(cè)信號(hào)，控制由光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)33、壓電元件44)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作。在圖1所表示的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槟軌蛲ㄟ^平臺(tái)33在物鏡32的光軸方向上一體地移動(dòng)被試樣保持臺(tái)31保持的觀察對(duì)象物和物鏡32，所以能夠在保持物鏡32以及透鏡42各自的成像條件的狀態(tài)下調(diào)整光路長(zhǎng)差。另外，圖2～圖5所示的變形例的干涉觀察裝置1a～1d也能夠在保持物鏡32以及透鏡42各自的成像條件的狀態(tài)下調(diào)整光路長(zhǎng)差。圖2所表示的變形例的干涉觀察裝置1a相對(duì)于圖1所表示的結(jié)構(gòu)，在使物鏡32的位置就這樣固定，而具備使參照鏡41、透鏡42以及像差修正用板43在透鏡42的光軸方向上一體地移動(dòng)的平臺(tái)46的方面不同。圖3所表示的變形例的干涉觀察裝置1b相對(duì)于圖1所表示的結(jié)構(gòu)，在替代調(diào)整試樣保持臺(tái)31與物鏡32之間的距離的平臺(tái)35而具備與試樣保持臺(tái)31獨(dú)立地使物鏡32在其光軸方向上移動(dòng)的平臺(tái)36的方面不同。該干涉觀察裝置1b通過協(xié)調(diào)地控制使試樣保持臺(tái)31在物鏡32的光軸方向上移動(dòng)的平臺(tái)33以及使物鏡32在其光軸方向上移動(dòng)的平臺(tái)36，從而能夠在保持物鏡32以及透鏡42各自的成像條件的狀態(tài)下調(diào)整光路長(zhǎng)差。圖4所表示的變形例的干涉觀察裝置1c相對(duì)于圖1所表示的結(jié)構(gòu)，更換了從光源10向分束器20的光路、和從分束器20向攝像部61以及光檢測(cè)器62的光路。圖5所表示的變形例的干涉觀察裝置1d相對(duì)于圖1所表示的結(jié)構(gòu)，在替代分束器52而具備分束器12的方面不同，并且在光檢測(cè)器62的位置的方面不同。分束器20向鏡筒透鏡51以及透鏡11的雙方輸出合波光。分束器12被設(shè)置在光源10與透鏡11之間的光路上，使從分束器20輸出并被透鏡11收斂的合波光的一部分反射并輸入到光檢測(cè)器62。本實(shí)施方式中，因?yàn)槭褂霉庠?0所輸出的非相干的光來取得干涉圖像，所以需要控制光路長(zhǎng)差并進(jìn)行相位鎖定以及相位移動(dòng)。究其原因是在于，在非相干光即白色光的情況下，在光路長(zhǎng)差為相干長(zhǎng)度δlc以下時(shí)獲得干涉。如果將非相干光的中心波長(zhǎng)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(zhǎng)度δlc由下述(1)式表示。在led的情況下，相干長(zhǎng)度δlc為10μm左右。在鹵素?zé)舻那闆r下，相干長(zhǎng)度δlc為1μm左右。[數(shù)1]本實(shí)施方式中，控制部72根據(jù)從對(duì)從分束器52輸出的合波光進(jìn)行受光的光檢測(cè)器62輸出的檢測(cè)信號(hào)控制由光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)33、壓電元件44)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作，并進(jìn)行相位鎖定以及相位移動(dòng)。還有，嚴(yán)格來說，由壓電元件44進(jìn)行的參照鏡41的移動(dòng)會(huì)擾亂參照光學(xué)系統(tǒng)的成像條件。但是，實(shí)際的參照鏡41的掃描距離是光的波長(zhǎng)的一半左右，例如使用作為光源10的紅色led(波長(zhǎng)610nm)的情況下，僅為305nm。該移動(dòng)量為與透鏡42(或者其同等品的物鏡)的焦點(diǎn)深度相同程度或者有意地短一點(diǎn)的距離。因此，即使由壓電元件44使參照鏡41移動(dòng)，也可看作為實(shí)質(zhì)上保持參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的成像條件。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，在制定好振動(dòng)對(duì)策的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上不避開每秒10nm左右的光路長(zhǎng)的振動(dòng)，另外，在沒有制定好振動(dòng)對(duì)策的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上發(fā)生每秒100nm以上的光路長(zhǎng)的擾亂并不罕見。因此，在高精度的干涉成像中光路長(zhǎng)差的鎖定是不可欠缺的。作為相位鎖定，能夠使用非專利文獻(xiàn)3,5,6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(zhǎng)相比充分小的振幅使參照鏡41正弦波地高速振動(dòng)，并以參照鏡41的振動(dòng)頻率的一次諧波以及二次諧波對(duì)此時(shí)從光檢測(cè)器62輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行同步檢波，從而獲得干涉光的相位。控制部72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(zhǎng)差?？刂撇?2輸入來自光檢測(cè)器62的模擬信號(hào)即檢測(cè)信號(hào)，并輸出用于驅(qū)動(dòng)控制平臺(tái)33或者壓電元件44的模擬信號(hào)。控制部72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(duì)輸入的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換而作為數(shù)字信號(hào)，處理該數(shù)字信號(hào)，對(duì)由該處理獲得的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行da轉(zhuǎn)換而作為模擬信號(hào)，并輸出該模擬信號(hào)。在數(shù)字信號(hào)的處理中，也可以使用微處理器或fpga(fieldprogrammablegatearray(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列))。在相當(dāng)于光路長(zhǎng)差的相位差為δφ的時(shí)候，光檢測(cè)器62進(jìn)行受光的光的強(qiáng)度v由下述(2)式表示。受光強(qiáng)度v包含均是未知數(shù)的偏差(offset)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44并以與光源10的輸出光的波長(zhǎng)相比充分小的振幅使參照鏡41正弦波地高速振動(dòng)的話則光檢測(cè)器62進(jìn)行受光的光的強(qiáng)度v由下述(3)式表示。α為對(duì)應(yīng)于參照鏡41的振動(dòng)的振幅進(jìn)行決定的調(diào)制度。ω為振動(dòng)的角頻率。t為時(shí)間變量。[數(shù)3]v(t)＝dc+ac·sin(δφ+α·sin(ωt))…(3)如果對(duì)該(3)式的右邊進(jìn)行傅里葉級(jí)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(xiàng)以振幅aωt以及角頻率ω進(jìn)行振動(dòng)。另外，(4a)式的右邊的第3項(xiàng)以振幅a2ωt以及角頻率2ω進(jìn)行振動(dòng)。因此，通過以角頻率ω對(duì)從光檢測(cè)器62輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行同步檢波從而能夠獲得振幅aωt，通過以角頻率2ω對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)從而能夠獲得振幅a2ωt。[數(shù)4]v(t)＝dc′+aωtsin(ωt)+a2ωlcos(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)閰⒄甄R41的振動(dòng)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(duì)應(yīng)于光路長(zhǎng)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]本實(shí)施方式使用非相干光來進(jìn)行相位鎖定。一直以來，因?yàn)榉窍喔晒獾目筛缮嫘缘停詫⑵溆糜谙辔绘i定是困難的。但是，本實(shí)施方式中，通過求得非相干光的干涉強(qiáng)度ac從而對(duì)于作業(yè)者來說能夠以對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的干涉狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)化的方式進(jìn)行改善。即，在干涉儀的光路長(zhǎng)差與光的相干長(zhǎng)度相比充分大的時(shí)候，干涉強(qiáng)度ac接近于零。在干涉儀的光路長(zhǎng)差為零的時(shí)候，干涉強(qiáng)度ac取得最大值。求取干涉強(qiáng)度ac，能夠以該干涉強(qiáng)度ac變大的方式調(diào)整光路長(zhǎng)差。也能夠采用使用了非專利文獻(xiàn)4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(cè)器62而使用在一維方向上多個(gè)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(gè)光檢測(cè)器。以下，對(duì)使用被排列成等間隔的4個(gè)光檢測(cè)器的情況進(jìn)行說明。通過將傾斜賦予測(cè)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(gè)光檢測(cè)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(cè)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，例如既可以使試樣保持臺(tái)31或者參照鏡41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(duì)應(yīng)于光路長(zhǎng)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(jiǎn)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(duì)應(yīng)于光路長(zhǎng)差的相位差并且求得干涉強(qiáng)度，從而控制由光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)33、壓電元件44)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作，根據(jù)所求得的干涉強(qiáng)度減小光路長(zhǎng)差并且根據(jù)所求得的相位差將光路長(zhǎng)差維持為一定。還有，在調(diào)整光路長(zhǎng)差的時(shí)候也可以控制平臺(tái)33以及壓電元件44中的任一者，但由平臺(tái)33的控制能夠?qū)饴烽L(zhǎng)差進(jìn)行粗調(diào)整，由壓電元件44的控制能夠?qū)饴烽L(zhǎng)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(zhǎng)差的時(shí)候也可以使平臺(tái)33自動(dòng)地移動(dòng)。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(tái)33移動(dòng)。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(duì)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(duì)應(yīng)于干涉強(qiáng)度的大小的振動(dòng)提供給使用者的振動(dòng)器等觸覺設(shè)備。使用者以被顯示于顯示部的干涉強(qiáng)度變大的方式在物鏡32的光軸方向上使平臺(tái)33移動(dòng)。圖6是表示被顯示于顯示部(顯示器)的信息的一個(gè)例子的圖。在該例子中，以數(shù)值、條(bar)以及表示時(shí)間變化的圖表的3個(gè)方式同時(shí)顯示干涉強(qiáng)度。另外，在該例子中，也顯示干涉圖像以及相位圖像(下述)。在增大干涉強(qiáng)度的時(shí)候，對(duì)光路長(zhǎng)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)以及參照側(cè)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(huì)變小。因此，對(duì)于增大干涉強(qiáng)度來說，第一是調(diào)整并減小光路長(zhǎng)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(duì)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(gè)方向上使調(diào)整機(jī)構(gòu)(光路長(zhǎng)差、焦點(diǎn)、光軸)中的一個(gè)移動(dòng)，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(dòng)，將取得了在一個(gè)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(gè)的情況下，考慮如下算法：對(duì)于各個(gè)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(duì)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)。另外，作為對(duì)干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的方法，也可以一邊斷續(xù)地施加相位鎖定一邊使調(diào)整機(jī)構(gòu)(光路長(zhǎng)差、焦點(diǎn)、光軸)中的1個(gè)或者多個(gè)移動(dòng)。例如，在一邊由使用者的操作來使平臺(tái)33移動(dòng)一邊對(duì)干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的情況下，實(shí)際的移動(dòng)量根據(jù)包含平臺(tái)33的光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械的主要原因而成為伴隨振動(dòng)的移動(dòng)量。因此，如圖17所示，如果一邊重復(fù)相位鎖定的開啟(on)以及關(guān)斷(off)一邊調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)的話則光路長(zhǎng)差被斷續(xù)地穩(wěn)定化。圖17是說明對(duì)干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的方法的圖。該圖表示平臺(tái)33的移動(dòng)量、光路長(zhǎng)差、壓電元件44的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度、相位鎖定的開啟/關(guān)斷以及合波光的攝像(曝光)的開啟/關(guān)斷各自的時(shí)間變化。在這樣一邊斷續(xù)地進(jìn)行相位鎖定一邊調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)的情況下，也可以與相位鎖定的開啟以及關(guān)斷相配合，進(jìn)行由攝像部61執(zhí)行的合波光的攝像(曝光)的開啟/關(guān)斷。在此情況下，以攝像部61的曝光期間包含于相位鎖定的開啟期間的方式控制攝像部61。例如，控制部72以攝像部61的曝光期間包含于相位鎖定的開啟期間的方式控制攝像部61的攝像。因此，操作者能夠一邊調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)一邊定期地確認(rèn)相位鎖定處于開啟的狀態(tài)的干涉圖像，所以不受機(jī)械的主要原因的影響而能夠確認(rèn)干涉圖像。在一邊斷續(xù)地進(jìn)行相位鎖定一邊使調(diào)整機(jī)構(gòu)移動(dòng)并且顯示相位鎖定正發(fā)生作用的時(shí)機(jī)下的干涉圖像的情況下，優(yōu)選使在各個(gè)斷續(xù)的相位鎖定中作為目標(biāo)的相位差每次為相同值。在此情況下，光路長(zhǎng)差l在各個(gè)相位鎖定的開啟期間被穩(wěn)定化為l＝δl+nλ(n為整數(shù)，λ為光源的中心波長(zhǎng)，δl為對(duì)應(yīng)于相位差的偏差光路長(zhǎng)差)。因此，即使正在調(diào)整光路長(zhǎng)差，在各個(gè)干涉圖像的攝像時(shí)機(jī)中相對(duì)的相位差也成為一定。由此，干涉條紋的圖形基本上相同，并且能夠依次取得僅對(duì)比度不同的圖像。為了使干涉強(qiáng)度最大化的目的而必要的信息因?yàn)椴皇歉缮鏃l紋的相位而是干涉條紋的對(duì)比度，所以一邊觀察僅對(duì)比度不同的干涉圖像一邊使調(diào)整機(jī)構(gòu)移動(dòng)，與在干涉條紋正在發(fā)生變化的狀態(tài)下使調(diào)整機(jī)構(gòu)移動(dòng)相比，對(duì)于操作者來說作業(yè)的負(fù)擔(dān)小。這樣，干涉條紋的對(duì)比度作為次要的干涉強(qiáng)度信息是有用的。另外，光路長(zhǎng)差的偏移即使在不直接參與光路長(zhǎng)差的焦點(diǎn)或光軸的調(diào)整中也次要地發(fā)生。一邊斷續(xù)地進(jìn)行相位鎖定一邊使調(diào)整機(jī)構(gòu)移動(dòng)的方法即使在焦點(diǎn)或光軸的調(diào)整中也是有效的。相位鎖定成為開啟的期間和相位鎖定成為關(guān)斷的期間的分配、以及重復(fù)相位鎖定的開啟以及關(guān)斷的周期有必要被恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定。首先，如果相位鎖定成為開啟的期間過短的話則為了使相位鎖定穩(wěn)定化而變得不充分，另外，曝光時(shí)間即使在進(jìn)行由攝像部61執(zhí)行的曝光的時(shí)候也會(huì)不足。因此，對(duì)于相位鎖定機(jī)構(gòu)來說，因?yàn)槟軌蛴?毫秒～5毫秒左右的變遷時(shí)間(依賴于光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械的主要原因)使光路長(zhǎng)穩(wěn)定化，所以相位鎖定成為開啟的期間優(yōu)選為至少長(zhǎng)于1毫秒。但是，在觀察反射率低的試樣(例如玻璃表面等)的情況下，優(yōu)選取得僅能夠以充分的光量對(duì)干涉條紋進(jìn)行攝像的時(shí)間寬度，從攝像部61的曝光期間的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為至少長(zhǎng)于20毫秒。另一方面，相位鎖定成為開啟的期間即使過長(zhǎng)有時(shí)也會(huì)成為問題。相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期不能夠小于相位鎖定成為開啟的期間的倒數(shù)。例如，相位鎖定成為開啟的期間如果是5秒的話則當(dāng)然相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期也就不得不長(zhǎng)于5秒。在此情況下，因?yàn)楦缮鎴D像被顯示的周期也長(zhǎng)于5秒，所以損壞操作者的操作性。再有，在相位鎖定成為開啟的期間長(zhǎng)的情況下，與壓電元件44的伸長(zhǎng)范圍有關(guān)系的問題也會(huì)發(fā)生。在相位鎖定成為開啟的期間，為了消除由調(diào)整機(jī)構(gòu)(光路長(zhǎng)差、焦點(diǎn)、光軸)的移動(dòng)引起的光路長(zhǎng)變化而由反饋控制來調(diào)整壓電元件44的伸長(zhǎng)距離，但是被用于反饋控制的壓電元件44的伸長(zhǎng)范圍最多是±8μm左右，在由調(diào)整機(jī)構(gòu)(光路長(zhǎng)差、焦點(diǎn)、光軸)的移動(dòng)引起的光路長(zhǎng)變化超過該范圍的情況下，反饋控制不起作用。根據(jù)這些狀況，相位鎖定成為開啟的期間優(yōu)選為例如3秒以下。另外，關(guān)于相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期，因?yàn)榕c干涉圖像被顯示的周期相同，所以為了不損害操作者的操作性而優(yōu)選為短于3秒鐘。如果相位鎖定成為開啟的期間、相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定的話則相位鎖定成為關(guān)斷的期間的時(shí)間寬度也自動(dòng)地被求得。圖17表示一邊斷續(xù)地進(jìn)行相位鎖定一邊調(diào)整光路長(zhǎng)的情況下的時(shí)序圖并且也表示各個(gè)期間的長(zhǎng)度的具體數(shù)值。將相位鎖定成為開啟的期間設(shè)定為20毫秒，將相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期設(shè)定為200毫秒。在該變形例中，能夠以200毫秒間隔穩(wěn)定地獲得干涉圖像。還有，也可以將相位鎖定成為關(guān)斷的期間設(shè)定為30毫秒以下。因?yàn)樵谙辔绘i定成為關(guān)斷的期間沒有取得干涉圖像，所以如果相位鎖定成為關(guān)斷的期間大于30毫秒的話則對(duì)于操作者來說因?yàn)楣饣母缮鎴D像的轉(zhuǎn)換不能夠進(jìn)行所以難以觀察。因此，通過將相位鎖定成為關(guān)斷的期間設(shè)定為30毫秒以下從而對(duì)于操作者來說能夠進(jìn)行光滑的干涉圖像的轉(zhuǎn)換。還有，既可以設(shè)定相位鎖定成為關(guān)斷的期間以及成為開啟的期間并計(jì)算出相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期，也可以設(shè)定相位鎖定成為關(guān)斷的期間以及相位鎖定的開啟以及關(guān)斷被重復(fù)的周期并設(shè)定相位鎖定成為開啟的期間。另外，如圖18所示，也可以配合于斷續(xù)的相位鎖定來進(jìn)行相位移動(dòng)。圖18是說明對(duì)干涉強(qiáng)度進(jìn)行最大化的其他方法的圖。該圖也表示平臺(tái)33的移動(dòng)量、光路長(zhǎng)差、壓電元件44的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度、相位鎖定的開啟/關(guān)斷以及合波光的曝光的開啟/關(guān)斷各自的時(shí)間變化。在該圖所表示的時(shí)序圖中在各個(gè)相位鎖定期間中進(jìn)行相位移動(dòng)。具體來說，多個(gè)(在圖18中為4次)的相位鎖定的開啟期間夾著停滯期間而被斷續(xù)地設(shè)置，在各個(gè)相位鎖定期間中實(shí)施相位移動(dòng)。之后，設(shè)置相位鎖定的關(guān)斷期間，多個(gè)相位鎖定期間再次夾著停滯期間而被斷續(xù)地設(shè)置，再次在各個(gè)相位鎖定期間中實(shí)施相位移動(dòng)。作為相位移動(dòng)法，優(yōu)選使用熟知的4分之λ相位移動(dòng)法。在圖18所表示的方法中，通過一邊斷續(xù)地進(jìn)行相位鎖定一邊調(diào)整光路長(zhǎng)差，從而一邊調(diào)整光路長(zhǎng)差一邊以200毫秒間隔獲得干涉圖像以及相位圖像。接著，對(duì)干涉觀察裝置1的實(shí)施例進(jìn)行說明。使用圖1所表示的結(jié)構(gòu)。作為光源10使用波長(zhǎng)610nm的led。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(cè)器62使用光電二極管。作為觀察對(duì)象物使用在由半反半透鏡形成的保持基板之上培養(yǎng)來源于子宮頸癌的hela細(xì)胞并進(jìn)行了乙醇固定的觀察對(duì)象物。在觀察的時(shí)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32從上方觀察細(xì)胞。將由壓電元件44進(jìn)行的參照鏡41的振動(dòng)的角頻率ω設(shè)定為2.3khz。由控制部72，對(duì)從光檢測(cè)器62輸出的檢測(cè)信號(hào)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(duì)由壓電元件44進(jìn)行的參照鏡41的振動(dòng)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(dòng)。圖7是表示不進(jìn)行反饋控制的情況下的相位的時(shí)間變化的圖表。圖8是表示進(jìn)行反饋控制的情況下的相位的時(shí)間變化的圖表。在不進(jìn)行反饋控制的情況下(圖7)，看到秒間10nm左右的光路長(zhǎng)的漂移。相對(duì)于此，在進(jìn)行反饋控制的情況下(圖8)，正確地實(shí)現(xiàn)了各π/2的相位移動(dòng)以及相位鎖定。圖9以及圖10是表示進(jìn)行相位移動(dòng)以及相位鎖定而取得的干涉圖像的圖。相對(duì)于圖9(a)所表示的干涉圖像i1(x,y)，圖9(b)所表示的干涉圖像i2(x,y)相位僅相差π/2，圖10(a)所表示的干涉圖像i3(x,y)相位僅相差π，圖10(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(gè)圖像中的位置的變量。對(duì)該ψ(x,y)進(jìn)行相位展開(phaseunwrapping)，如果由使用了澤尼克(zernike)多項(xiàng)式的陰影(shading)修正的計(jì)算對(duì)背景的失真成分進(jìn)行平坦化的話則獲得圖11所表示的定量相位圖像。[數(shù)11]接著，對(duì)本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。本實(shí)施方式中，因?yàn)樽鳛楣庠纯梢詢H具備1個(gè)輸出非相干光的光源，所以與具備2個(gè)光源即激光光源以及非相干光源的結(jié)構(gòu)(非專利文獻(xiàn)5所記載的結(jié)構(gòu))相比較，能夠價(jià)廉地構(gòu)成，另外，在裝置的組裝或搬運(yùn)后等的再調(diào)整的時(shí)候能夠容易地進(jìn)行裝配。另外，本實(shí)施方式中，因?yàn)槭褂梅窍喔晒鈦砣〉酶缮鎴D像，所以該被取得的干涉圖像能夠具有散斑或衍射噪聲被抑制的良好的畫質(zhì)。本實(shí)施方式中，因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行正確的相位鎖定以及相位移動(dòng)，所以不需要光路長(zhǎng)差的高速掃描或高速攝像，另外，不將高強(qiáng)度光照射于觀側(cè)對(duì)象物，從而能夠取得定量性優(yōu)異的干涉圖像。接著，使用圖19，對(duì)干涉觀察裝置1的其他變形例進(jìn)行說明。圖19是表示干涉觀察裝置1e的結(jié)構(gòu)的圖。如果與圖2所表示的結(jié)構(gòu)相比較的話則該圖19所表示的干涉觀察裝置1e在替代物鏡32而具備帶有修正環(huán)的物鏡37的方面不同，并且在進(jìn)一步具備數(shù)值顯示器73以及揚(yáng)聲器74的方面不同。作為顯示干涉強(qiáng)度的顯示器，使用數(shù)值顯示器73以及揚(yáng)聲器74。例如，作為物鏡使用帶有修正環(huán)的20倍物鏡37。作為光源10使用波長(zhǎng)610nm的led。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(cè)器62使用光電二極管。本變形例的特征在于，使用帶有修正環(huán)的物鏡37。帶有修正環(huán)的物鏡具備在光軸方向上移動(dòng)內(nèi)部的構(gòu)成透鏡的機(jī)構(gòu)，在隔著載玻片等透明物體觀察試樣表面的時(shí)候修正由透明物體產(chǎn)生的像差，從而能夠取得高分辨率的圖像。圖20是示意性地說明使用帶有修正環(huán)的物鏡37來觀察隔著透明物體的試樣101的情況下的焦點(diǎn)的圖。如圖20(a)所示，在沒有透明物體而觀察試樣101的第一面的時(shí)候，通過物鏡37的修正環(huán)的值被設(shè)定為0mm并且將試樣101放置于被設(shè)計(jì)好的焦點(diǎn)距離的位置，從而能夠獲得焦距對(duì)準(zhǔn)的試樣101的圖像。相對(duì)于此，如圖20(b)所示，在隔著載玻片等透明物體102觀察試樣101的表面的時(shí)候，在將修正環(huán)的值配合于透明物體102的厚度而恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定之后在光軸方向上使試樣101移動(dòng)，從而能夠獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的試樣101的圖像。在此應(yīng)該注意的是為了獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的試樣101的圖像，不僅根據(jù)透明物體102的有無來調(diào)整修正環(huán)，有必要也調(diào)整試樣101的光軸方向的位置。作為觀察對(duì)象物，使用將厚度大約100nm的鉻蒸鍍到玻璃上的顯微鏡用測(cè)視圖(testchart)，用物鏡32從上方觀察細(xì)胞。在不將載玻片放置于測(cè)試圖上的情況和將載玻片放置于測(cè)試圖上的情況的兩種情況下進(jìn)行觀察。將由壓電元件44進(jìn)行的參照鏡41的振動(dòng)的角頻率ω設(shè)定為20khz。由控制部72，對(duì)從光檢測(cè)器62輸出的檢測(cè)信號(hào)中的20khz成分以及40khz成分進(jìn)行同步檢波。根據(jù)該同步檢測(cè)結(jié)果從上述(5)式求得相位差δφ，根據(jù)該相位差δφ對(duì)由壓電元件44進(jìn)行的參照鏡41的振動(dòng)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(dòng)。相位移動(dòng)的周期(＝干涉圖像的取得周期)為67msec間隔，使用上述π/2間隔下的4點(diǎn)相位移動(dòng)法，從而以268msec間隔取得相位圖像。作為干涉強(qiáng)度，通過由控制部72計(jì)算上述(6)式的ac并轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)刻度來使用。實(shí)際上，計(jì)算20×log10(ac)的值并將該計(jì)算結(jié)果顯示于數(shù)值顯示器73。另外，相對(duì)于20×log10(ac)的值以進(jìn)行正相關(guān)的頻率對(duì)揚(yáng)聲器74進(jìn)行矩形波驅(qū)動(dòng)從而發(fā)出蜂鳴聲。由該結(jié)構(gòu)，ac的值低的話則輸出頻率低的蜂鳴聲，如果ac的值高的話則輸出頻率高的蜂鳴聲。將對(duì)干涉強(qiáng)度的顯示值以及聲音輸出頻率進(jìn)行更新的周期設(shè)定為50msec。因?yàn)楦缮鎻?qiáng)度的顯示值的更新間隔快于干涉圖像或相位圖像的取得周期，所以能夠比參照干涉圖像更有效地進(jìn)行光學(xué)調(diào)整。最初，不將任何東西放置于測(cè)試圖上而進(jìn)行干涉圖像以及相位圖像的觀察。物鏡的修正環(huán)的值設(shè)定為0mm。將數(shù)值顯示器73的顯示值以及來自揚(yáng)聲器74的蜂鳴聲作為指標(biāo)，在以干涉強(qiáng)度成為最高的方式在光軸方向上移動(dòng)平臺(tái)45以及平臺(tái)46之后求得清晰的干涉圖像以及定量相位圖像ψ(x,y)。將該定量相位圖像(相位展開前)表示于圖21(a)。還有，x、y是表示各個(gè)圖像中的位置的變量。對(duì)該ψ(x,y)進(jìn)行相位展開，如果由使用了澤尼克多項(xiàng)式的陰影修正的計(jì)算來對(duì)背景的失真成分進(jìn)行平坦化的話則獲得圖21(b)所表示的定量相位圖像。獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的高清圖像。接著，將日本公稱厚度0.8mm～1.0mm的載玻片放置于測(cè)試圖上并進(jìn)行干涉圖像以及相位圖像的觀察。物鏡的修正環(huán)的值為0.9mm。與沒有載玻片的時(shí)候相比，在將試樣平臺(tái)向下方移動(dòng)390μm的地方，可獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的試樣圖像。在使焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)之后將數(shù)值顯示器73的顯示值和來自揚(yáng)聲器74的蜂鳴聲作為指標(biāo)，以干涉強(qiáng)度成為最高的方式使用平臺(tái)46并在光軸方向上移動(dòng)參照光學(xué)系統(tǒng)整體。平臺(tái)46的移動(dòng)方向?qū)⒄展饴返墓饴烽L(zhǎng)變長(zhǎng)的方向作為正(plus)。將平臺(tái)46的移動(dòng)量與干涉強(qiáng)度顯示值的關(guān)系表示于圖22。在移動(dòng)平臺(tái)46之前的干涉強(qiáng)度(＝20×log10(ac))為5.0前后，但是在平臺(tái)46的移動(dòng)量915μm附近可獲得最大的干涉強(qiáng)度35.8。另外，從揚(yáng)聲器74輸出的蜂鳴聲的頻率，相對(duì)于平臺(tái)46的移動(dòng)前為520hz，在以干涉強(qiáng)度成為最大的方式移動(dòng)平臺(tái)46的時(shí)候?yàn)?600hz。載玻片的厚度為900μm左右，如果考慮載玻片與空氣的折射率差為0.5的話則可以認(rèn)為來源于折射率差的光路長(zhǎng)的增加部分為單程450μm左右。另外，因?yàn)闉榱私裹c(diǎn)調(diào)節(jié)而移動(dòng)試樣平臺(tái)，所以產(chǎn)生單程390μm的光路長(zhǎng)的增加部分。再有，通過內(nèi)部的構(gòu)成透鏡由物鏡的修正環(huán)的調(diào)整而進(jìn)行工作，從而產(chǎn)生單程75μm左右的光路長(zhǎng)變化。根據(jù)這些復(fù)合的主要原因，與載玻片插入之前相比可以認(rèn)為試樣側(cè)光路長(zhǎng)增加了915μm。將在將載玻片放置于測(cè)試圖上的狀態(tài)下獲得的定量相位圖像(相位展開前)表示于圖23(a)。還有，x,y是表示各個(gè)圖像中的位置的變量。對(duì)該ψ(x,y)進(jìn)行相位展開，如果由使用了澤尼克多項(xiàng)式的陰影修正的計(jì)算來對(duì)背景的失真成分進(jìn)行平坦化的話則可獲得圖23(b)所表示的定量相位圖像。與載玻片插入前相同，可獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的高清圖像。接著，對(duì)在使用了帶有修正環(huán)的物鏡的情況下特征性的本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。在載玻片等透明物體存在于試樣上的情況下，通過使用帶有修正環(huán)的物鏡來對(duì)起因于透明物體的厚度的觀察光的波前像差進(jìn)行修正，從而能夠獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)的高清圖像。但是，在使用了非相干光的干涉觀察光學(xué)系統(tǒng)中，有必要使試樣光與參照光的光路長(zhǎng)相等，去掉本實(shí)施方式中的數(shù)值顯示器73或揚(yáng)聲器74等顯示單元，由使用者的操作來使試樣光以及參照光各自的光路長(zhǎng)互相相等是困難的。另外，在特定的透明物體厚度的試樣中特殊化并固定了修正環(huán)以及參照光路側(cè)光路長(zhǎng)的裝置中，不能夠?qū)ν该魑矬w的厚度不同的試樣使用該裝置，從而損害通用性。本實(shí)施方式具備通過相對(duì)于伴隨任意的厚度的透明物體的試樣，使用者調(diào)整帶有修正環(huán)的物鏡的修正環(huán)并將數(shù)值顯示器73或揚(yáng)聲器74等顯示單元作為指標(biāo)來調(diào)整參照光路側(cè)光路長(zhǎng)，從而能夠通用地而且以高的操作性獲得高清的定量相位圖像這樣的優(yōu)點(diǎn)。作為成為本實(shí)施方式的觀察對(duì)象的試樣，考慮電氣元件存在于玻璃面之下的平板顯示器或被封入到光學(xué)薄膜下的電氣元件等。另外，硅等半導(dǎo)體相對(duì)于波長(zhǎng)1000nm以上的近紅外光是透明的，通過使用非相干的近紅外光從而隔著硅而觀察半導(dǎo)體集成電路的配線面的那樣的情況下，也是本變形實(shí)施方式的范疇。另外，本實(shí)施方式對(duì)于透明物體而言并不限于固體形狀的物體，本實(shí)施方式即使在隔著培養(yǎng)液等透明液體觀察細(xì)胞等試樣的情況下也是有效的。(第2實(shí)施方式)圖12是表示第2實(shí)施方式的干涉觀察裝置2的結(jié)構(gòu)的圖。干涉觀察裝置3具備光源10、透鏡11、透鏡13、分束器21、分束器22、試樣保持臺(tái)81、物鏡82、分束器83、固定鏡84、參照鏡91、物鏡92、分束器93、壓電元件94、平臺(tái)95,96、鏡筒透鏡51、分束器52、鏡53、攝像部61、光檢測(cè)器62、圖像取得部71以及控制部72。該干涉觀察裝置2具有馬赫-曾德爾干涉儀的光學(xué)系統(tǒng)，根據(jù)來自被試樣保持臺(tái)81保持的觀察對(duì)象物的透過光，獲得干涉圖像。觀察對(duì)象物并不限定于特定的細(xì)胞或生物體試樣。例如，作為觀察對(duì)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(gè)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(duì)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(cè)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11,13將從光源10輸出的光聚光于被試樣保持臺(tái)81保持的觀察對(duì)象物。分束器21以及分束器22構(gòu)成馬赫-曾德爾干涉儀。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11,13的光，將該光兩分支而作為第1分支光以及第2分支光。分束器21例如也可以是半反半透鏡。分束器21向測(cè)定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的分束器83輸出第1分支光，并向參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的分束器93輸出第2分支光。分束器22與分束器21光學(xué)耦合，輸入經(jīng)測(cè)定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的分支光并且輸入經(jīng)參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的第2分支光，對(duì)這些輸入的第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波，向鏡53輸出該合波光。分束器22例如也可以是半反半透鏡。在測(cè)定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，設(shè)置有試樣保持臺(tái)81、物鏡82、分束器83以及固定鏡84。分束器83與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器21光學(xué)耦合，輸入從分束器21輸出的第1分支光并向固定鏡84輸出，輸入被固定鏡84反射的第1分支光并向試樣保持臺(tái)81輸出。物鏡82輸入透過觀察對(duì)象物的第1分支光并向分束器22輸出。還有，也可以替代分束器83以及固定鏡84而使用反射鏡。參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置有參照鏡91、物鏡92、分束器93、壓電元件94以及平臺(tái)95,96。分束器93與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器21光學(xué)耦合，輸入從分束器21輸出的第2分支光并向參照鏡91輸出，輸入被參照鏡91反射的第2分支光并向物鏡92輸出。物鏡92與分束器93光學(xué)耦合，輸入從分束器93到達(dá)的光并向分束器22輸出。壓電元件94以及平臺(tái)95在分束器93與參照鏡91之間的光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向上使參照鏡91移動(dòng)。平臺(tái)96在物鏡92的光軸方向上使物鏡92移動(dòng)。鏡筒透鏡51與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器22光學(xué)耦合，使從分束器22輸出并被鏡53反射的合波光經(jīng)分束器52而成像于攝像部61的攝像面。分束器52是與構(gòu)成干涉光學(xué)系統(tǒng)的分束器22光學(xué)耦合并對(duì)從透鏡51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(cè)光)，向光檢測(cè)器62輸出另一方的分支光(第2檢測(cè)光)。對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出檢測(cè)信號(hào)的受光部包含攝像部61以及光檢測(cè)器62。攝像部61對(duì)從分束器52到達(dá)的第1檢測(cè)光進(jìn)行受光并輸出該受光信號(hào)(第1檢測(cè)信號(hào))。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(cè)器62對(duì)從分束器52到達(dá)的第2檢測(cè)光進(jìn)行受光并輸出該受光信號(hào)(第2檢測(cè)信號(hào))。光檢測(cè)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(cè)信號(hào)取得干涉圖像?？刂撇?2根據(jù)從光檢測(cè)器62輸出的第2檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行控制。還有，圖像取得部71以及控制部72是包含處理器以及存儲(chǔ)器等的計(jì)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(jì)算機(jī)也可以是1個(gè)計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)例如也可以是個(gè)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)度的顯示部(顯示器、平板終端、揚(yáng)聲器、振動(dòng)器)。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。從光源10輸出的光由透鏡11,13而被成像在處于測(cè)定側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的觀察對(duì)象物上，進(jìn)一步由物鏡82以及鏡筒透鏡51而被成像在攝像部61以及光檢測(cè)器62各自的受光面上。另外，從光源10輸出的光由透鏡11,13而被成像在處于參照光學(xué)系統(tǒng)的特定位置上，進(jìn)一步由物鏡92以及鏡筒透鏡51而被成像在攝像部61以及光檢測(cè)器62各自的受光面上。壓電元件94能夠?qū)⒄諅?cè)光學(xué)系統(tǒng)(第2分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)進(jìn)行微調(diào)整。也可以替代壓電元件44而使用步進(jìn)馬達(dá)或者伺服電機(jī)等致動(dòng)器。平臺(tái)95能夠?qū)⒄諅?cè)光學(xué)系統(tǒng)的光路長(zhǎng)進(jìn)行粗調(diào)整。壓電元件94以及平臺(tái)95能夠調(diào)整試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第1分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)與試樣側(cè)光學(xué)系統(tǒng)(第1分支光的光學(xué)系統(tǒng))的光路長(zhǎng)之差，作為調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)中的從分支到合波為止的第1分支光與第2分支光之間的光路長(zhǎng)差的光路長(zhǎng)差調(diào)整部來進(jìn)行作用?？刂撇?2控制由該光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)95、壓電元件94)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作。從光源10輸出的非相干的光經(jīng)透鏡11,13，被分束器21兩分支而成為第1分支光以及第2分支光。第1分支光經(jīng)分束器83而被輸入到固定鏡84并被反射。該被反射的第1分支光經(jīng)分束鏡83而被聚光于被試樣保持臺(tái)31保持的觀察對(duì)象物并透過觀察對(duì)象物。該透過的第1分支光經(jīng)物鏡82而被輸入到分束器22。該第1分支光在觀察對(duì)象物中的透過的時(shí)候具有光學(xué)延遲。第2分支光經(jīng)分束器93而被輸入到參照鏡91并被反射。該被反射的第2分支光經(jīng)分束器93以及物鏡92而被輸入到分束器22。從物鏡82被入射到分束器22的第1分支光以及從物鏡92被輸入到分束器22的第2分支光被分束器22合波。該合波光經(jīng)鏡53以及鏡筒透鏡51，被分束器52兩分支，并被攝像部61受光，并且被光檢測(cè)器62受光。根據(jù)從對(duì)合波光進(jìn)行受光的攝像部61輸出的第1檢測(cè)信號(hào)，由圖像取得部71取得干涉圖像。另外，根據(jù)從對(duì)合波光進(jìn)行受光的光檢測(cè)器62輸出的第2檢測(cè)信號(hào)，由控制部72控制由光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)95、壓電元件94)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作。圖13是表示變形例的干涉觀察裝置2a的結(jié)構(gòu)的圖。該干涉觀察裝置2a相對(duì)于圖12所表示的結(jié)構(gòu)，在分束器21兼?zhèn)鋱D12中的分束器83的功能的方面、分束器22兼?zhèn)鋱D12中的分束器52的方面、具備光路長(zhǎng)差補(bǔ)償板85以及鏡86的方面、以及替代透鏡51而具備透鏡54以及透鏡55的方面不同。與圖12所表示的結(jié)構(gòu)相比，圖13所表示的結(jié)構(gòu)中，分束器的個(gè)數(shù)因?yàn)樯倭?個(gè)所以能夠降低成本。為了取得干涉圖像而不得不使測(cè)定側(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))各自的光路長(zhǎng)互相一致。觀察對(duì)象物例如是培養(yǎng)液中的細(xì)胞，但是培養(yǎng)液由作為對(duì)象的細(xì)胞而成分不同，如果成分不同的話則折射率也不同。另外，裝入觀察對(duì)象物的試樣腔室的厚度根據(jù)制造誤差等的影響而不限于一定。因此，關(guān)于各種觀察對(duì)象物，對(duì)于應(yīng)該將怎樣的光路長(zhǎng)差給予參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)來說，有必要每次掃描并弄清光路長(zhǎng)差。因此，一直以來，在透過型的干涉觀察裝置中優(yōu)選使用激光光源的結(jié)構(gòu)。相對(duì)于此，本實(shí)施方式中，使用非相干光源。另外，干涉觀察裝置2即使在非相干光源中也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，干涉觀察裝置2中，從光源10到物鏡82,92為止的所有的光學(xué)元件因?yàn)榕c光源10輸出時(shí)的光束直徑相比具有充分大的開口(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)成為可能。由被設(shè)置于光源10與分束器21之間的2個(gè)透鏡11,13，能夠使光源10的輸出光聚光于物鏡82,92的前焦點(diǎn)面附近，由此，能夠高效率地使用光源10的輸出光，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高na的照明。即使在第2實(shí)施方式中，也因?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(zhǎng)差并進(jìn)行相位鎖定以及相位移動(dòng)是必要的。即使在第2實(shí)施方式中，也使用上述的第1相位鎖定技術(shù)或者第2相位鎖定技術(shù)，控制部72求得對(duì)應(yīng)于光路長(zhǎng)差的相位差并且求得干涉強(qiáng)度，控制由光路長(zhǎng)差調(diào)整部(平臺(tái)95、壓電元件94)進(jìn)行的光路長(zhǎng)差調(diào)整動(dòng)作，根據(jù)求得的干涉強(qiáng)度減小光路長(zhǎng)差并且根據(jù)求得的相位差將光路長(zhǎng)差維持為一定。還有，在調(diào)整光路長(zhǎng)差的時(shí)候也可以控制平臺(tái)95以及壓電元件94中的任一者，由平臺(tái)95的控制能夠?qū)饴烽L(zhǎng)差進(jìn)行粗調(diào)整，由壓電元件94的控制能夠?qū)饴烽L(zhǎng)差進(jìn)行微調(diào)整。接著，對(duì)干涉觀察裝置2a的實(shí)施例進(jìn)行說明。使用圖13所表示的結(jié)構(gòu)。作為光源使用波長(zhǎng)580nm的led。透鏡13大致將光聚光于物鏡82,92的上側(cè)焦點(diǎn)面。參照側(cè)光學(xué)系統(tǒng)中，因?yàn)楣馔高^僅多1個(gè)分束器的玻璃，所以將作為光路長(zhǎng)差補(bǔ)償板85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)。作為物鏡82,92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(cè)器62使用光電二極管。從分束器21到物鏡82,92為止的所有的光學(xué)元件設(shè)為能夠充分地覆蓋在該位置上的led光的光束直徑的大小的開口。作為觀察對(duì)象物使用干燥固定了的匯合的hela細(xì)胞。在觀察的時(shí)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82從下方觀察細(xì)胞。圖14以及圖15是表示進(jìn)行相位移動(dòng)以及相位鎖定而取得的干涉圖像的圖。相對(duì)于圖14(a)所表示的干涉圖像i1(x,y)，圖14(b)所表示的干涉圖像i2(x,y)其相位僅相差π/2，圖15(a)所表示的干涉圖像i3(x,y)其相位僅相差π，圖15(b)所表示的干涉圖像i4(x,y)其相位僅相差3π/2。以上述(11)式從這些干涉圖像i1～i4求得定量相位圖像ψ(x,y)。對(duì)該ψ(x,y)進(jìn)行相位展開，如果由使用了澤尼克多項(xiàng)式的陰影修正的計(jì)算來對(duì)背景的失真成分進(jìn)行平坦化的話則可獲得圖16所表示的定量相位圖像。接著，對(duì)本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。即使在本實(shí)施方式中，因?yàn)樽鳛楣庠纯梢詢H具備1個(gè)輸出非相干光的光源，所以與具備2個(gè)光源、即激光光源以及非相干光源的結(jié)構(gòu)(非專利文獻(xiàn)5所記載的結(jié)構(gòu))相比較，能夠價(jià)廉地構(gòu)成，另外，在裝置的組裝或搬運(yùn)等的再調(diào)整的時(shí)候也能夠容易地進(jìn)行裝配。另外，即使在本實(shí)施方式中，因?yàn)槭褂梅窍喔晒鈦砣〉酶缮鎴D像，所以該被取得的干涉圖像也能夠具有散斑或衍射噪聲被抑制的良好的畫質(zhì)。即使在本實(shí)施方式中，因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行正確的相位鎖定以及相位移動(dòng)，所以也不需要光路長(zhǎng)差的高速掃描或高速攝像，另外，不將高強(qiáng)度光照射于觀側(cè)對(duì)象物而能夠取得定量性優(yōu)異的干涉圖像。再有，本實(shí)施方式中，因?yàn)橥ㄟ^使用輸出空間上非相干的光的光源10從而能夠增大相對(duì)于觀察對(duì)象物的照明的數(shù)值孔徑，所以空間分辨率提高并且衍射噪聲或散斑的發(fā)生被抑制。另外，本實(shí)施方式中，因?yàn)榭刂撇?2提取從光檢測(cè)器62輸出的檢測(cè)信號(hào)(第2檢測(cè)信號(hào))的振幅成分并根據(jù)檢測(cè)信號(hào)的振幅成分求得干涉強(qiáng)度ac，所以能夠容易地以該干涉強(qiáng)度ac變大的方式調(diào)整光路長(zhǎng)差。(變形例)本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的干涉光學(xué)裝置以及干涉觀察方法并限定于上述的實(shí)施方式以及構(gòu)成例，能夠進(jìn)行各種變形。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的干涉觀察裝置為取得觀察對(duì)象物的干涉圖像的裝置，具備：(1)光源，輸出非相干的光；(2)干涉光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)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(duì)象物上反射或者透過并對(duì)第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波而輸出該合波光；(3)受光部，對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出檢測(cè)信號(hào)；(4)圖像取得部，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)取得干涉圖像；(5)控制部，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)求得合波光的干涉強(qiáng)度并以干涉強(qiáng)度變大的方式調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的干涉觀察方法是取得觀察對(duì)象物的干涉圖像的方法，(1)由干涉光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)從光源輸出的非相干的光進(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(duì)象物上反射或者透過，對(duì)第1分支光和第2分支光進(jìn)行合波而輸出該合波光；(2)由受光部，對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出檢測(cè)信號(hào)；(3)由圖像取得部，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)取得干涉圖像；(4)根據(jù)檢測(cè)信號(hào)求得合波光的干涉強(qiáng)度，以干涉強(qiáng)度變大的方式調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)。另外，在上述的干涉觀察裝置或者干涉觀察方法中，優(yōu)選根據(jù)檢測(cè)信號(hào)求得對(duì)應(yīng)于干涉光學(xué)系統(tǒng)中的從分支到合波為止的第1分支光與第2分支光之間的光路長(zhǎng)差的相位差，并根據(jù)相位差將干涉光學(xué)系統(tǒng)中的光路長(zhǎng)差維持為一定。另外，在上述的干涉觀察裝置或者干涉觀察方法中，優(yōu)選以干涉強(qiáng)度變大的方式調(diào)整干涉光學(xué)系統(tǒng)中的光路長(zhǎng)差，另外，優(yōu)選以干涉強(qiáng)度變大的方式調(diào)整處于干涉光學(xué)系統(tǒng)中的第1分支光以及第2分支光的雙方或者任意一方的光路上的光學(xué)元件的光軸。另外，在上述的干涉觀察裝置或者干涉觀察方法中，優(yōu)選由顯示部來顯示干涉強(qiáng)度。此時(shí)，優(yōu)選由顯示部來將干涉強(qiáng)度的時(shí)間變化作為圖表來進(jìn)行顯示，還優(yōu)選將干涉強(qiáng)度作為數(shù)值來進(jìn)行顯示，也優(yōu)選將干涉強(qiáng)度作為聲音來進(jìn)行輸出。另外，在上述的干涉觀察裝置或者干涉觀察方法中，干涉光學(xué)系統(tǒng)既可以包含邁克爾遜干涉儀也可以包含馬赫-曾德爾干涉儀。另外，在上述的干涉觀察裝置或者干涉觀察方法中，也可以是受光部具有對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出第1檢測(cè)信號(hào)的圖像傳感器、對(duì)合波光進(jìn)行受光并輸出第2檢測(cè)信號(hào)的光檢測(cè)器，圖像取得部根據(jù)第1檢測(cè)信號(hào)取得干涉圖像，控制部根據(jù)第2檢測(cè)信號(hào)求得相位差以及干涉強(qiáng)度。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(cè)器62，也可以均使用多個(gè)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(cè)信號(hào)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(cè)信號(hào)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(cè)器62的雙方的功能的1個(gè)受光元件。在這些情況下，因?yàn)槟軌蛞?個(gè)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(cè)信號(hào)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(cè)器62各自輸出的檢測(cè)信號(hào)求得合波光的干涉強(qiáng)度。在多個(gè)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(gè)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(gè)光檢測(cè)器的代替物并由第2相位鎖定技術(shù)來求得干涉強(qiáng)度。或者，與第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(shí)間變化來計(jì)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(cè)信號(hào)，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(duì)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(zhǎng)差。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的一個(gè)方面能夠作為能夠容易地取得畫質(zhì)良好的干涉圖像，另外，能夠作為廉價(jià)的裝置結(jié)構(gòu)的干涉觀察裝置以及干涉觀察方法來進(jìn)行利用。符號(hào)的說明1,1a～1e,2,2a…干涉觀察裝置、10…光源、11…透鏡、12…分束器、13…透鏡、20,21,22…分束器(干涉光學(xué)系統(tǒng))、31…試樣保持臺(tái)、32…物鏡、33～36…平臺(tái)、37…帶有修正環(huán)的物鏡、41…參照鏡、42…透鏡、43…像差修正用板、44…壓電元件、45,46…平臺(tái)、51…鏡筒透鏡、52…分束器、54,55…透鏡、61…攝像部、62…光檢測(cè)器、71…圖像取得部、72…控制部、73…數(shù)值顯示器、74…揚(yáng)聲器、81…試樣保持臺(tái)、82…物鏡、83…分束器、84…固定鏡、85…光路長(zhǎng)差補(bǔ)償板、91…參照鏡、92…物鏡、93…分束器、94…壓電元件、95,96…平臺(tái)。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12