JP2017181608A - 層板骨観察用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】骨切片の層板構造を容易に視認することができる層板骨観察用顕微鏡を提供する。【解決手段】層板骨観察用顕微鏡１は、ポラライザ１４３を透過する光の偏光成分の振動方向とアナライザ１５４を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態時にポラライザ１４３およびアナライザ１５４それぞれの振動方向に対してγ方向が４５度となるように光路上に配置されてなり、ポラライザ１４３を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第１波長板１４４と、アナライザ１５４と対物レンズ１５１との間の光路上であって、パラニコルの状態時にポラライザ１４３およびアナライザ１５４それぞれの振動方向に対してγ方向が４５度となるように光路上に配置されてなり、対物レンズ１５１を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第２波長板１５４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、リタデーションが微小な骨切片等の試料を観察する層板骨観察用顕微鏡に関する。

従来、偏光顕微鏡による観察方法として、ポラライザによって偏光した光を試料に照射し、この試料を透過した光をセナルモンコンペンセータおよびアナライザを透過させることによって、試料の偏光特性を測定する技術が知られている（非特許文献１，２参照）。この技術では、観察者がポラライザ、セナルモンコンペンセータおよびアナライザそれぞれを回転させることによって、所望の偏光コントラストの観察像を観察する。

田中敬一著 「医用偏光顕微鏡法入門」医学書院 １９７４年 Ｐ７７ 室谷浩一著 「限界を超える生物顕微鏡」学会出版センター １９９１年 Ｐ３１

しかしながら、従来の偏光顕微鏡では、試料として骨切片を観察する場合、骨切片のリタデーションが微小のため、良好な偏光コントラスト像を得ることができず、骨切片の層板構造を視認することが難しかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、骨切片の層板構造を容易に視認することができる層板骨観察用顕微鏡を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る層板骨観察用顕微鏡は、試料を照射する光を発生する光源と、前記光の光路上に配置されてなり、前記光源が発した光を集光して前記試料に照射するコンデンサレンズと、前記試料を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上に配置されてなる対物レンズと、前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記光源が発する光の１方向の偏光成分のみを透過させる第１偏光板と、前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記第１偏光板との相対的な位置関係に応じて前記試料を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる第２偏光板と、前記第１偏光板と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に配置されてなり、前記第１偏光板を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第１波長板と、前記対物レンズを透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第２波長板と、を備え、前記第１波長板および前記第２波長板は、前記γ方向が互いに平行となっており、前記第１偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第２偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態時に、前記γ方向が前記第１偏光板の前記振動方向および前記第２偏光板の前記振動方向それぞれに対して４５度となるように前記光路上に配置されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る層板骨観察用顕微鏡は、上記発明において、前記第１偏光板および前記第２偏光板のどちらか一方は、前記光軸に対する前記振動方向の角度を示す情報を有することを特徴とする。

また、本発明に係る層板骨観察用顕微鏡は、試料を照射する光を発生する光源と、前記光の光路上に配置されてなり、前記光源が発した光を集光して前記試料に照射するコンデンサレンズと、前記試料を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上に配置されてなる対物レンズと、前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記光源が発する光の１方向の偏光成分のみを透過させる第１偏光板と、前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に配置されてなり、前記第１偏光板との相対的な位置関係に応じて前記試料を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる第２偏光板と、前記第１偏光板と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に配置されてなり、前記第１偏光板を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第１波長板と、前記対物レンズと前記第２偏光板との前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記第２偏光板との相対的な位置関係に応じて前記試料のリタデーションを変化させるブレースケーラコンペンセータと、を備え、前記第１波長板は、前記第１偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第２偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態時に、前記γ方向が前記第１偏光板の前記振動方向および前記第２偏光板の前記振動方向それぞれに対して４５度となるように前記光路上に配置されてなることを特徴とする。

本発明によれば、骨切片の層板構造を容易に視認することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡の概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡の一部を模式的に示す概略図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による観察手順の概要を示すフローチャートである。 図４Ａは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式における各部の振動方向を模式的に示す図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式における各部の振動方向を模式的に示す図である。 図４Ｃは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式における各部の振動方向を模式的に示す図である。 図５Ａは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡のポラライザとアナライザそれぞれの振動方向を模式的に示す図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡のポラライザとアナライザそれぞれの振動方向を模式的に示す図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡のポラライザとアナライザそれぞれの振動方向を模式的に示す図である。 図６は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡のポラライザとアナライザそれぞれの回転角度と状態との関係を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡によるクロスニコルおよびパラニコルそれぞれの白色光の干渉縞を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡によるクロスニコルおよびパラニコルそれぞれの単色光の干渉縞を示す図である。 図９Ａは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式においてポラライザおよびアナライザを基準位置から中間の方位に位置する際の骨切片を示す図である。 図９Ｂは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡によるポラライザおよびアナライザをパラニコルの状態からアナライザを僅かに回転させてコントラストを変化させた際の骨切片を示す図である。 図９Ｃは、従来の偏光顕微鏡によるクロスニコル鋭敏色観察においてリタデーションが５３０ｎｍの鋭敏色板を用いた際の骨切片を示す図である。 図１０Ａは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式においてポラライザとアナライザとがパラニコルの状態において観察した際のクリソタイルを示す図である。 図１０Ｂは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式においてポラライザとアナライザとがパラニコルの状態において観察した際の別のクリソタイルを示す図である。 図１０Ｃは、従来の偏光顕微鏡によるクロスニコル鋭敏色観察において観察した際のクリソタイルを示す図である。 図１０Ｄは、従来の偏光顕微鏡によるクロスニコル鋭敏色観察において観察した際の別のクリソタイルを示す図である。 図１１Ａは、従来の偏光顕微鏡によるポラライザとアナライザとがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１１Ｂは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式においてポラライザとアナライザとがパラニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１２Ａは、従来の偏光顕微鏡によるポラライザとアナライザとがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１２Ｂは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式におけるポラライザとアナライザとがパラニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１２Ｃは、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡による複式セナルモン方式におけるポラライザとアナライザとがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１３Ａは、従来の偏光顕微鏡によるポラライザとアナライザとがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１３Ｂは、複式セナルモン方式においてポラライザとアナライザとがパラニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る層板骨観察用顕微鏡の一部を模式的に示す概略図である。 図１５は、本発明の実施の形態２に係る層板骨観察用顕微鏡の一部を模式的に示す概略図である。 図１６は、本発明の実施の形態２に係る層板骨観察用顕微鏡による観察手順の概要を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示しているに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

（実施の形態１）
〔層板骨観察用顕微鏡の構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡（Lamellar bone microscope）の概略構成を示す模式図である。図１に示す層板骨観察用顕微鏡１は、試料が載置されたプレパラート１１を支持し、水平方向へ移動可能なＸＹステージ１２と、ＸＹステージ１２を保持する顕微鏡本体部１３と、試料に照明光を照射する照明光学系１４と、試料を観察する観察光学系１５と、を備える。なお、本実施の形態１では、試料として、微小なリタデーションを持つものとして骨切片を例に説明する。

照明光学系１４は、光源部１４１と、ミラー１４２と、ポラライザ１４３と、第１波長板１４４と、コンデンサレンズ１４５と、を備える。照明光学系１４は、光源部１４１から、ミラー１４２、ポラライザ１４３、第１波長板１４４およびコンデンサレンズ１４５の順に配置されてなる。

光源部１４１は、試料を照射する光を出射する。光源部１４１は、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いて構成され、光を発生する光源と、光源が発した光を集光して平行光に変換するレンズ群と、によって構成される。

ミラー１４２は、光源部１４１から照射された光をポラライザ１４３に向けて反射する。なお、ミラー１４２と光源部１４１との光路上に、複数のリレーレンズを設けてもよい。

ポラライザ１４３は、コンデンサレンズ１４５とミラー１４２との間の光路上にコンデンサレンズ１４５の光軸Ｘを中心に回転可能に配置されてなる。ポラライザ１４３は、光源部１４１が照射する照明光の１方向の偏光成分のみを透過させる。具体的には、ポラライザ１４３は、光源部１４１から照射された照明光を直線偏光に偏光する。ポラライザ１４３は、フィルタ等の光学素子の１つである偏光板を用いて構成される。また、ポラライザ１４３の外周側には、光軸Ｘに対する振動方向の角度（例えば４５度）を示す情報、例えばマーク、ラインおよび印字のいずれかを有する。もちろん、この情報は、所定の角度毎（例えば、５度や１０度毎）に設けてもよい。なお、本実施の形態１では、ポラライザ１４３が第１偏光板として機能する。

第１波長板１４４は、１／４波長板を用いて構成される。第１波長板１４４は、ポラライザ１４３とコンデンサレンズ１４５との間の光路上に配置されてなる。また、ポラライザ１４３は、ポラライザ１４３を透過する光の偏光成分の振動方向と後述するアナライザ１５４を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコル（平行ニコル）の状態時に、γ方向がポラライザ１４３の振動方向およびアナライザ１５４の振動方向それぞれに対して４５度となるように光路上に配置されてなる。第１波長板１４４は、ポラライザ１４３を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位（９０度変位）させる。例えば、第１波長板１４４は、ポラライザ１４３を透過した直線偏光を円偏光に変換する。

コンデンサレンズ１４５は、第１波長板１４４を透過した光を集光してプレパラート１１上の試料を含む領域に均一に照射する。なお、コンデンサレンズ１４５に、光源部１４１から照射された光の光量を調整可能な視野絞りと、視野絞りの径を変化させる視野絞り操作部と、を設けてもよい。

観察光学系１５は、対物レンズ１５１と、レボルバ１５２と、第２波長板１５３と、アナライザ１５４と、結像レンズ１５５と、プリズム１５６と、接眼レンズ１５７と、リレーレンズ１５８と、撮像部１５９と、を備える。観察光学系１５は、試料から順に、対物レンズ１５１、レボルバ１５２、第２波長板１５３、アナライザ１５４、結像レンズ１５５、プリズム１５６および接眼レンズ１５７の順に配置されてなる。

対物レンズ１５１は、試料を挟んでコンデンサレンズ１４５と対向する光路上の位置に配置される。対物レンズ１５１は、互いに倍率が異なるもの（例えば１０倍、５０倍、１００倍）がレボルバ１５２に装着される。

レボルバ１５２は、複数の対物レンズ１５１が着脱自在に装着される。レボルバ１５２は、光路上に対して回転自在に設けられ、試料の上方に配置されてなる。レボルバ１５２は、例えばスイングレボルバ等を用いて構成される。

第２波長板１５３は、１／４波長板を用いて構成される。第２波長板１５３は、アナライザ１５４と対物レンズ１５１との間の光路上であって、ポラライザ１４３を透過する光の偏光成分の振動方向とアナライザ１５４を透過する光の偏光成分の振動方向とを平行となるパラニコルの状態時に、γ方向がポラライザ１４３の振動方向およびアナライザ１５４の振動方向それぞれに対して４５度となるように光路上に配置されてなる。第２波長板１５３は、対物レンズ１５１を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位（９０度変位）させる。また、第２波長板１５３および第１波長板１４４は、互いにγ方向が平行となるように光路上に固定されて配置されてなる。

アナライザ１５４は、第２波長板１５３と結像レンズ１５５との間の光路上に、コンデンサレンズ１４５の光軸Ｘを回転軸として回転可能に配置されてなる。アナライザ１５４は、第２波長板１５３を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる。アナライザ１５４は、コンデンサレンズ１４５の光軸Ｘを中心に回転可能に配置されてなる。アナライザ１５４は、フィルタ等の光学素子の１つである偏光板を用いて構成される。また、アナライザ１５４の外周側には、光軸Ｘに対する所定の角度（例えば４５度）を示すマークを有する。なお、本実施の形態１では、アナライザ１５４が第２偏光板として機能する。

結像レンズ１５５は、アナライザ１５４を透過した光を集光して観察像を結像する。結像レンズ１５５は、１または複数のレンズを用いて構成される。

プリズム１５６は、結像レンズ１５５で結像された観察像の光を撮像ユニットと接眼レンズ１５７とに分割する。プリズム１５６は、接合面に光を分割するためのコーティングが施されてなる。

接眼レンズ１５７は、プリズム１５６を介して入射された観察像を拡大する。接眼レンズ１５７は、１または複数のレンズを用いて構成される。

リレーレンズ１５８は、プリズム１５６からの光を撮像部１５９へリレーする。リレーレンズ１５８は、１または複数のレンズを用いて構成される。

撮像部１５９は、リレーレンズ１５８を介して入射された試料の観察像を受光して光電変換を行うことによって、試料の画像データを生成し、この画像データを図示しない表示モニタに出力する。撮像部１５９は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを用いて構成される。

このように構成された層板骨観察用顕微鏡１は、図２に示すように、ポラライザ１４３と第１波長板１４４とによって照明側セナルモンコンペンセータ１６を構成し、アナライザ１５４と第２波長板１５３とによって観察側セナルモンコンペンセータ１７を構成する。さらに、第１波長板１４４および第２波長板１５３は、観察者（光軸Ｘ）に対して、γ方向が東西方向（図２の左右方向）で固定されてなる。さらに、ポラライザ１４３は、コンデンサレンズ１４５の光軸Ｘに対して、振動方向が東西方位を基準位置（０度）として回転可能に配置されてなる。さらにまた、アナライザ１５４は、コンデンサレンズ１４５の光軸Ｘに対して、振動方向が南北方位（図２の上下方向）を基準位置（０度）として回転可能に配置されてなる。

上述した層板骨観察用顕微鏡１は、照明側セナルモンコンペンセータ１６および観察側セナルモンコンペンセータ１７で構成することによって、試料に対して、直線偏光、楕円偏光および円偏光のいずれかの偏光によって照明することができる。具体的には、観察者は、照明側セナルモンコンペンセータ１６のポラライザ１４３を基準位置（０度）から±４５度回転させることによって、照明光を直線偏光、楕円偏光および円偏光のいずれかに偏光することができるうえ、リタデーションを０〜１３７ｎｍの範囲で可変することができる。この場合において、観察者は、観察側セナルモンコンペンセータ１７のアナライザ１５４を基準位置から±４５度回転させることで、照明側のリタデーションを相減の法則で打ち消すことができる。以下においては、上述のような方式を複式セナルモン方式と呼ぶ。これにより、観察者は、ポラライザ１４３を基準位置から−４５度回転（光軸Ｘに対して右回り）させることによって、試料に照射される光を左楕円偏光から円偏光に偏光することができる。また、観察者は、アナライザ１５４を基準位置から＋４５度回転（光軸Ｘに対して左周り）させた場合、観察光が右楕円偏光から円偏光とすることができる。

（観察手順）
次に、層板骨観察用顕微鏡１による複式セナルモン方式の観察手順について説明する。図３は、層板骨観察用顕微鏡１による複式セナルモン方式の観察手順の概要を示すフローチャートである。図４Ａ〜図４Ｃは、層板骨観察用顕微鏡１による複式セナルモン方式における各部の振動方向を模式的に示す図である。図５Ａ〜図５Ｃは、ポラライザ１４３とアナライザ１５４それぞれの振動方向を模式的に示す図である。なお、図３、図４Ａ〜図４Ｃおよび図５Ａ〜図５Ｃにおいては、試料として骨切片を観察する場合について説明する。また、光源部１４１が照射する光を白色光として説明する。さらに、図５Ａ〜図５Ｃにおいて、矢印Ｐ１がポラライザ１４３の偏光方向を示し、矢印Ａ１がアナライザ１５４の偏光方向を示す。

図３に示すように、まず、観察者は、ポラライザ１４３の振動方向とアナライザ１５４の振動方向とが直交したクロスニコル（直交ニコル）の状態（図４Ａおよび図５Ａを参照）から、アナライザ１５４を基準位置から数度、＋側に回転させる（ステップＳ１０１）。これにより、観察者が観察する視野は、明るくなる。

続いて、観察者は、ポラライザ１４３を基準位置から視野の明るさを消光する方位に回転させる（ステップＳ１０２）。具体的には、図４Ｂおよび図５Ｂに示すように、観察者は、ポラライザ１４３を基準位置から視野の明るさを消光する方位に僅かに回転させる。

その後、観察者は、ポラライザ１４３を、その位置から左右に僅かに回転させて観察像のコントラストの変化を観察し（ステップＳ１０３）、観察像のコントラストが良好である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、観察者は、後述するステップＳ１０６へ移行する。これに対して、観察像のコントラストが良好でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、観察者は、アナライザ１５４をさらに数度回転させる（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の後、ステップＳ１０３へ戻り、観察者は、ポラライザ１４３を回転させながら観察像のコントラストが良好となるまで、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とを回転させる。

ステップＳ１０６において、観察者は、観察像が消光位置であるか否かを判断する。具体的には、観察者は、アナライザ１５４を回転することによって、アナライザ１５４の回転角度が大きくなるに従って、ポラライザ１４３を回転させても消光せず、観察像の視野が鋭敏色となるとき、消光（λ＝５４６ｎｍ）とみなす。このとき、上下の照明側セナルモンコンペンセータ１６および観察側セナルモンコンペンセータ１７は、円偏光板となり、λ＝５４６ｎｍが消光している状態となる。観察像が消光位置であると判断した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、観察者は、ステップＳ１０７へ移行する。これに対して、観察像が消光位置でないと判断した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、観察者は、ステップＳ１０３へ戻り、観察像が消光位置となるまで、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４を回転させる。

ステップＳ１０７において、観察者は、ポラライザ１４３を視野の明るさを消光する方位に回転させる。

続いて、観察者は、ポラライザ１４３を、その位置から左右に僅かに回転させて観察像のコントラストの変化を観察し（ステップＳ１０８）、観察像のコントラストが良好である場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、観察者は、後述するステップＳ１１１へ移行する。これに対して、観察像のコントラストが良好でない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、観察者は、アナライザ１５４をさらに数度回転させる（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の後、ステップＳ１０７へ戻り、観察者は、ポラライザ１４３を回転させながら観察像のコントラストが良好となるまで、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とを回転させる。

ステップＳ１１１において、観察者は、アナライザ１５４およびポラライザ１４３の回転を固定する。具体的には、図４Ｃおよび図５Ｃに示すように、アナライザ１５４が基準位置から＋４５度の位置、ポラライザ１４３が基準位置から−４５度の位置が回転の上限となる（パラニコル状態）。より具体的には、図６のテーブルＴ１に示すように、上下の照明側セナルモンコンペンセータ１６および観察側セナルモンコンペンセータ１７は、円偏光板となり、λ＝５４６ｎｍが消光している状態となる。ステップＳ１１１の後、本手順を終了し、試料の観察を行う。このように、試料のＺ’方向が第１波長板１４４および第２波長板１５３それぞれのγ方向と同一である場合、相加（青）の干渉色を示し、垂直であれば相減（黄）の干渉色を示す。なお、観察者は、明視野観察または蛍光観察を行う場合、光路上からアナライザ１５４、ポラライザ１４３、第１波長板１４４および第２波長板１５３を退避させる。

〔干渉縞の比較〕
次に、層板骨観察用顕微鏡１によるクロスニコルおよびパラニコルそれぞれの干渉縞について説明する。図７は、層板骨観察用顕微鏡１によるクロスニコルおよびパラニコルそれぞれの白色光の干渉縞を示す図であり、図７の（ａ）がポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態時に観察可能な干渉縞を示し、図７の（ｂ）がポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態時に観察可能な干渉縞を示す。なお、図７においては、試料を石英クサビとし、光源部１４１が照射する光を白色光として説明する。

図７に示すように、１次の干渉縞に対応するリタデーション（Ｒ）の範囲ｄ１は、クロスニコルの場合、１次干渉色がＲ＝λが中心となる（図７の（ａ）を参照）、これに対して、１次の干渉縞に対応するリタデーション（Ｒ）の範囲ｄ２は、パラニコルの場合、１次干渉色がＲ＝λ／２が中心となり（図７の（ｂ）を参照）、クロスニコルのほぼ１／２となる。

図８は、層板骨観察用顕微鏡１によるクロスニコルおよびパラニコルそれぞれの単色光の干渉縞を示す図であり、図８の（ａ）がポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態時に観察可能な別の干渉縞を示し、図８の（ｂ）がポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態時に観察可能な干渉縞を示す。なお、図８においては、試料を石英クサビとし、光源部１４１が照射する光を５４６ｎｍの単色光として説明する。

図８に示すように、層板骨観察用顕微鏡１は、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において、半波長の整数倍（（λ／２）×ｎ（ｎ＝自然数））のリタデーション（Ｒ）で消光し、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態において、λの整数倍のリタデーション（Ｒ）で消光する（図８の（ａ）および（ｂ）を参照）。

このように層板骨観察用顕微鏡１は、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において試料のリタデーションに対応する干渉カラーチャートを作成することができる。さらに、１次の干渉色は、リタデーションがλ／２にある。また、層板骨観察用顕微鏡１は、鋭敏色がλ／２の位置にあり、１次干渉色の幅（黄から青）がクロスニコルの約半分となる。さらにまた、層板骨観察用顕微鏡１は、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において、波長のλ／２からλの整数倍のリタデーションで消光し、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態において、λの整数倍のリタデーションで消光する。

〔骨切片の観察像〕
次に、層板骨観察用顕微鏡１を用いて試料としての骨切片を観察した際の観察像について説明する。図９Ａは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３およびアナライザ１５４を基準位置から中間の方位に位置する際の骨切片を示す図であり、図９Ｂは、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４をパラニコルの状態からアナライザ１５４を僅かに回転させてコントラストを変化させた際の骨切片を示す図であり、図９Ｃは、従来の偏光顕微鏡によるクロスニコル鋭敏色観察においてリタデーションが５３０ｎｍの鋭敏色板を用いた際の骨切片を示す図である。

図９Ｂに示すように、複式セナルモン方式において、色のコントラストで骨切片の層板構造を容易に観察することができる。

〔クリソタイルの観察像〕
次に、層板骨観察用顕微鏡１を用いて試料としてのクリソタイル（アスベスト）を観察した際の観察像について説明する。図１０Ａは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において観察した際のクリソタイルを示す図であり、図１０Ｂは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において観察した際の別のクリソタイルを示す図であり、図１０Ｃは、クロスニコル鋭敏色観察（５３０ｎｍ波長板を使用）において観察した際のクリソタイルを示す図であり、図１０Ｄは、クロスニコル鋭敏色観察において観察した際の別のクリソタイルを示す図である。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、矢印Ｐ１がポラライザ１４３の振動方向を示し、矢印Ａ１がアナライザ１５４の振動方向を示し、矢印Ｈ１が第１波長板１４４、第２波長板１５３それぞれのγ方向を示す。また、図１０Ｃおよび図１０Ｄにおいて、矢印Ｐ１がポラライザ１４３の振動方向を示し、矢印Ａ１がアナライザ１５４の振動方向を示し、矢印Ｈ１が鋭敏色板のγ方向を示す。

図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、複式セナルモン方式においては、リタデーションの小さい細いアスベスト繊維で色のコントラストの強い観察像を得ることができる。

〔コノスコープ像〕
次に、層板骨観察用顕微鏡１を用いたコノスコープ像の観察について説明する。図１１Ａは、従来の偏光顕微鏡によるポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図であり、図１１Ｂは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図であり、図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、試料として方解石（１軸性、負号結晶）の場合について説明する。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、観察者は、従来のクロスニコスによるコノスコープ像と比べて（図１１Ａを参照）、光学軸部分（中心部）に１次の干渉色を示すので、負号結晶であることを容易に判定することができる（図１１Ｂを参照）。これにより、観察者は、アイソジャイアのない偏光干渉像を観察することができる。

図１２Ａは、従来の偏光顕微鏡によるポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図であり、図１２Ｂは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図であり、図１２Ｃは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。図１２Ａ〜図１２Ｃにおいて、試料として方解石（１軸性、負号結晶）の場合について説明する。また、図１２Ａ〜図１２Ｃにおいては、５４６ｎｍフィルタによる単色光のコノスコープ像を示す。

図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、観察者は、従来のクロスニコスによるコノスコープ像と比べて（図１２Ａを参照）、中心部のリタデーションがλ／２となるので、消光している縞間隔がλとなる（図１２Ｂを参照）。図１２Ｂでは、第１輪帯のリタデーションがλ、図１２Ｃでは、第１輪帯のリタデーションがλ／２となる。このため、通常のコノスコープ像と同じとなる。これにより、観察者は、アイソジャイアのない偏光干渉像を観察することができる。

図１３Ａは、従来の偏光顕微鏡によるポラライザ１４３とアナライザ１５４とがクロスニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図であり、図１３Ｂは、複式セナルモン方式においてポラライザ１４３とアナライザ１５４とがパラニコルの状態において観察されるコノスコープ像を示す図である。図１３Ａおよび図１３Ｂにおいて、試料として白雲母（２軸性結晶）の場合について説明する。

図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、観察者は、２軸性結晶での光学軸付近の像が異なった観察を行うことができる。これにより、観察者は、アイソジャイアのない偏光干渉像を観察することができる。また、５４６ｎｍフィルタによる単色光のコノスコープ像においても方解石の場合と同様の干渉像を観察することができる。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、骨切片の層板構造を容易に視認することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、ポラライザ１４３とアナライザ１５４とをパラニコルにした場合、第１波長板１４４および第２波長板１５３それぞれが相加の方位で固定して配置することによって、全体リタデーションが２７４ｎｍとなり、視野を鋭敏色とすることができるので、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４のどちらか一方を僅かに回転させた場合、異方性のある部分が青色または黄色の干渉色に変化させることができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４それぞれの回転が基準位置から４５度未満であっても、上下の照明側セナルモンコンペンセータ１６および観察側セナルモンコンペンセータ１７が互いに相減することができるので、その位置でも観察像のコントラストを調整することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、試料の方位を維持したまま観察することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、微小なリタデーションを持つ試料を明瞭な色のコントラストで観察することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、円偏光照明、円偏光検出する条件下において、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４がパラニコル下で１／２波長板を用いた鋭敏色観察と同じとなり、高感度な鋭敏色観察を行うことができるので、鋭敏色観察を行う場合、観察像のコントラストを強調することができる。

また、本発明の実施の形態１によれば、偏光状態でコノスコープ観察を行う場合、アイソジャイアのない偏光干渉像を観察することができる。

（実施の形態１の変形例）
次に、本発明の実施の形態１に係る変形例について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

図１４は、本発明の実施の形態１の変形例に係る層板骨観察用顕微鏡の一部を模式的に示す概略図である。

図１４に示す層板骨観察用顕微鏡１ａは、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４は、互いの振動方向がパラニコルの状態で固定されて配置されてなる。具体的には、ポラライザ１４３およびアナライザ１５４は、振動方向が光軸Ｘに対して４５度回転させた状態で固定されて配置されてなる。これにより、ポラライザ１４３と第１波長板１４４とによって左回り円偏光板を構成することができるとともに、第２波長板１５３とアナライザ１５４とによって右回り円偏光板を構成することができる。

以上説明した本発明の実施の形態１に係る変形例によれば、上述した実施の形態１と同様の効果を有し、骨切片の層板構造を容易に視認することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は、本発明の実施の形態２に係る層板骨観察用顕微鏡の一部を模式的に示す概略図である。

図１５に示す層板骨観察用顕微鏡１ｂは、上述した実施の形態１に係る層板骨観察用顕微鏡１の第２波長板１５３およびアナライザ１５４それぞれに換えて、ブレースケーラコンペンセータ１８１と、アナライザ１８２と、を備える。

ブレースケーラコンペンセータ１８１は、対物レンズ１５１とアナライザ１８２との光路上にコンデンサレンズ１４５の光軸Ｘを回転軸として回転可能に配置されてなり、アナライザ１８２との相対的な位置関係に応じて試料のリタデーションを変化させる。

アナライザ１８２は、対物レンズ１５１の後段の観察側の光路上に配置されてなり、ポラライザ１４３との相対的な位置関係に応じて試料を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる。アナライザ１８２は、基準位置（南北方位）で固定されて配置されてなる。

（観察手順）
次に、層板骨観察用顕微鏡１ｂによる観察手順について説明する。図１６は、層板骨観察用顕微鏡１ｂによる観察手順の概要を示すフローチャートである。

図１６に示すように、観察者は、ブレースケーラコンペンセータ１８１を任意の角度に回転して観察像の視野を調整して試料のリタデーションを生じさせる（ステップＳ２０１）。なお、ブレースケーラコンペンセータ１８１のリタデーションは、最大で５５ｎｍである。

続いて、観察者は、ポラライザ１４３を回転させて消光し（ステップＳ２０２）、その位置からポラライザ１４３またはブレースケーラコンペンセータ１８１を僅かに左右に回転して観察像のコントラストを調整する（ステップＳ２０３）。

その後、観察者は、観察像のコントラストが良好であるか否かを判断し（ステップＳ２０４）、観察像のコントラストが良好である場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、観察者は、本処理を終了し、試料の観察を行う。これに対して、観察像のコントラストが良好でない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、観察者は、上述したステップＳ２０１へ戻る。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果を有し、骨切片の層板構造を容易に視認することができる。

（その他の実施の形態）
本発明では、骨切片の層板構造を観察する層板骨観察用顕微鏡を例に説明したが、たとえば標本を拡大する対物レンズ、対物レンズを介して標本を撮像する撮像機能、および画像を表示する表示機能を備えた撮像装置、たとえばビデオマイクロスコープ等であっても、本発明を適用することができる。

また、本発明では、層板骨観察用顕微鏡が透過照明を用いて場合を説明したが、落射照明を用いる場合であっても適用することができる。この場合、試料からの反射光を分岐するプリズムを光路に設け、照明光学系と観察光学系とを光路上に配置すればよい。

また、本発明では、蛍光観察法など他の観察法との併用も可能である。

なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である

１，１ａ，１ｂ 層板骨観察用顕微鏡
１１ プレパラート
１２ ステージ
１３ 顕微鏡本体部
１４ 照明光学系
１５ 観察光学系
１６ 照明側セナルモンコンペンセータ
１７ 観察側セナルモンコンペンセータ
１４１ 光源部
１４２ ミラー
１４３ ポラライザ
１４４ 第１波長板
１４５ コンデンサレンズ
１５１ 対物レンズ
１５２ レボルバ
１５３ 第２波長板
１５４，１８２ アナライザ
１５５ 結像レンズ
１５６ プリズム
１５７ 接眼レンズ
１５８ リレーレンズ
１５９ 撮像部
１８１ ブレースケーラコンペンセータ

Claims (3)

1. 試料を照射する光を発生する光源と、
   前記光の光路上に配置されてなり、前記光源が発した光を集光して前記試料に照射するコンデンサレンズと、
   前記試料を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上に配置されてなる対物レンズと、
   前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記光源が発する光の１方向の偏光成分のみを透過させる第１偏光板と、
   前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記第１偏光板との相対的な位置関係に応じて前記試料を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる第２偏光板と、
   前記第１偏光板と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に配置されてなり、前記第１偏光板を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第１波長板と、
   前記対物レンズを透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第２波長板と、
   を備え、
   前記第１波長板および前記第２波長板は、前記γ方向が互いに平行となっており、前記第１偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第２偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態時に、前記γ方向が前記第１偏光板の前記振動方向および前記第２偏光板の前記振動方向それぞれに対して４５度となるように前記光路上に配置されてなることを特徴とする層板骨観察用顕微鏡。
2. 前記第１偏光板および前記第２偏光板のどちらか一方は、前記光軸に対する前記振動方向の角度を示す情報を有することを特徴とする請求項１に記載の層板骨観察用顕微鏡。
3. 試料を照射する光を発生する光源と、
   前記光の光路上に配置されてなり、前記光源が発した光を集光して前記試料に照射するコンデンサレンズと、
   前記試料を挟んで前記コンデンサレンズと対向する前記光路上に配置されてなる対物レンズと、
   前記光源と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記光源が発する光の１方向の偏光成分のみを透過させる第１偏光板と、
   前記対物レンズの後段の観察側の前記光路上に配置されてなり、前記第１偏光板との相対的な位置関係に応じて前記試料を透過した光の１方向の偏光成分のみを透過させる第２偏光板と、
   前記第１偏光板と前記コンデンサレンズとの間の前記光路上に配置されてなり、前記第１偏光板を透過した光の成分におけるγ方向の位相差量をλ／４変位させる第１波長板と、
   前記対物レンズと前記第２偏光板との前記光路上に前記コンデンサレンズの光軸を回転軸として回転可能に配置されてなり、前記第２偏光板との相対的な位置関係に応じて前記試料のリタデーションを変化させるブレースケーラコンペンセータと、
   を備え、
   前記第１波長板は、前記第１偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向と前記第２偏光板を透過する光の偏光成分の振動方向とが平行となるパラニコルの状態時に、前記γ方向が前記第１偏光板の前記振動方向および前記第２偏光板の前記振動方向それぞれに対して４５度となるように前記光路上に配置されてなることを特徴とする層板骨観察用顕微鏡。