特許 5836087 顕微鏡用リレー光学系

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5836087

(24)【登録日】2015年11月13日

(45)【発行日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】顕微鏡用リレー光学系

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20151203BHJP

   G02B 21/00 20060101ALI20151203BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

   G02B21/00

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2011-258193(P2011-258193)

(22)【出願日】2011年11月25日

(65)【公開番号】特開2013-113934(P2013-113934A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2014年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】小林 大

【審査官】 堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１３６８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０１５６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２２６２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００−１７／０８

Ｇ０２Ｂ２１／０２−２１／０４

Ｇ０２Ｂ２５／００−２５／０４

Ｇ０２Ｂ１９／００−２１／００

Ｇ０２Ｂ２１／０６−２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、前記１次像側から順に、
第１接合レンズから構成される、正のパワーを有する第１レンズ群と、
前記１次像側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される、負のパワーを有する第２レンズ群と、
前記１次像側に平面を向けた平凹レンズから構成される、負のパワーを有する第３レンズ群と、
第２接合レンズから構成される、正のパワーを有する第４レンズ群と、からなる
ことを特徴とする顕微鏡用リレー光学系。

【請求項2】

前記第１接合レンズは、前記１次像側から順に、
両凸レンズと、
前記１次像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなり、
前記第２接合レンズは、前記１次像側から順に、
両凹レンズと、
両凸レンズと、からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用リレー光学系。

【請求項3】

Ｆを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、ｆ３Ｇを前記第３レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式
−０．７７ ＜ ｆ３Ｇ／Ｆ ＜ −０．４６
を満たすことを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用リレー光学系。

【請求項4】

Ｆを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、ｆ４Ｇを前記第４レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式
０．４３ ＜ ｆ４Ｇ／Ｆ ＜ ０．７６
を満たすことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の顕微鏡用リレー光学系。

【請求項5】

対物レンズと、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の顕微鏡用リレー光学系と、を含むことを特徴とする顕微鏡。

【請求項6】

前記第３レンズ群または前記第４レンズ群のいずれかの面に前記対物レンズの瞳共役位置が配置されることを特徴とする請求項５に記載の顕微鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、顕微鏡用リレー光学系に関し、特に、標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系に関する。

【背景技術】

【0002】

顕微鏡用リレー光学系は、標本像や対物レンズの瞳をリレーする光学系であり、例えば、光路長の調整や瞳変調素子の配置場所の確保等の目的で用いられる。

【0003】

光路長の調整を主要な目的とするリレー光学系が開示された文献としては、例えば、特許文献１がある。
特許文献１には、対物レンズと結像レンズにより形成された標本の１次像をリレーしてアイポイント位置近傍に２次像を形成する像リレー光学系が開示されている。特許文献１に開示される像リレー光学系は、前群と後群から構成されていて、前群と後群の間で像を無限遠にリレーしている。このため、前群と後群の間の間隔を変更するだけでアイポイント位置を容易に調整することができる。

【0004】

また、瞳変調素子の配置場所の確保を主要な目的とするリレー光学系が開示された文献としては、例えば、特許文献２がある。
特許文献２には、対物レンズと結像レンズにより結像された１次像からの光をリレーして２次像を結像するリレー光学系が開示されている。特許文献２に開示されるリレー光学系は、１次像側から第１リレーレンズと第２リレーレンズを有し、その間が平行光束となり、かつ、その間に対物レンズの射出瞳の像が形成されるように構成されている。このため、第１リレーレンズと第２リレーレンズの間の瞳共役面に瞳変調素子を配置することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８−１３６８１１号公報

【特許文献2】特開２００９−１２２６２４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、リレー光学系などの複数のレンズから構成される光学系は、一般に、その光学系を構成する複数のレンズの光軸が互いに一致した状態で所望の光学性能が得られるように設計されている。

【0007】

このため、光学系の組み立ては、レンズ枠の内部にレンズを落とし込む枠入れ作業後にレンズの光軸のズレ（以降、偏心と記す）を修正する心だし作業を行う、いわゆる枠入れ心だし構成により行われるのが通常である。これは、枠入れ作業だけでは、必ずしも複数のレンズの光軸は一致せず、その結果、光学系が所望の光学性能を発揮できないことがあるからである。
しかしながら、レンズの偏心に対して光学性能の劣化を抑えることができれば、心だし作業を省略して光学系の組み立て工程を簡素化することができる。

【0008】

以上のような実情を踏まえ、本発明では、レンズの偏心に対する光学性能の劣化を抑制した、良好な光学性能を有する顕微鏡用リレー光学系の技術を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様は、標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、前記１次像側から順に、第１接合レンズから構成される、正のパワーを有する第１レンズ群と、前記１次像側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される、負のパワーを有する第２レンズ群と、前記１次像側に平面を向けた平凹レンズから構成される、負のパワーを有する第３レンズ群と、第２接合レンズから構成される、正のパワーを有する第４レンズ群と、からなる顕微鏡用リレー光学系を提供する。

【0010】

本発明の第２の態様は、前記第１接合レンズは、前記１次像側から順に、両凸レンズと、前記１次像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなり、前記第２接合レンズは、前記１次像側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、からなる第１の態様に記載の顕微鏡用リレー光学系を提供する。

【0011】

本発明の第３の態様は、Ｆを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、ｆ３Ｇを前記第３レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式を満たす第２の態様に記載の顕微鏡用リレー光学系を提供する。
−０．７７ ＜ ｆ３Ｇ／Ｆ ＜ −０．４６

【0012】

本発明の第４の態様は、Ｆを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、ｆ４Ｇを前記第４レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式を満たす第２の態様または第３の態様に記載の顕微鏡用リレー光学系を提供する。
０．４３ ＜ ｆ４Ｇ／Ｆ ＜ ０．７６

【0013】

本発明の第５の態様は、対物レンズと、第１の態様から第４の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用リレー光学系と、を含む顕微鏡を提供する。

【0014】

本発明の第６の態様は、前記第３レンズ群または第４レンズ群のいずれかの面に前記対物レンズの瞳共役位置が配置される第５の態様に記載の顕微鏡を提供する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、レンズの偏心に対する光学性能の劣化を抑制した、良好な光学性能を有する顕微鏡用リレー光学系の技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の構成を例示した図である。

【図2】本発明の実施例１に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。

【図3】図２に例示される顕微鏡の光学系の像面における収差図である。

【図4】図２に例示される顕微鏡の光学系の像面におけるスポットダイアグラムである。

【図5】本発明の実施例２に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。

【図6】図５に例示される顕微鏡の光学系の像面における収差図である。

【図7】図５に例示される顕微鏡の光学系の像面におけるスポットダイアグラムである。

【図8】本発明の実施例３に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。

【図9】図８に例示される顕微鏡の光学系の像面における収差図である。

【図10】図８に例示される顕微鏡の光学系の像面におけるスポットダイアグラムである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は、本発明の実施例１に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の構成を例示した図である。図２は、本発明の実施例１に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。
まず、図１及び図２に例示される実施例１に係る顕微鏡及びその光学系を参照しながら、各実施例に共通する顕微鏡及びその光学系の構成及び作用について概説する。

【0018】

図１に例示されるように、顕微鏡１００は、透過照明で標本を照明し観察する倒立顕微鏡である。顕微鏡１００は、照明光路上に、発光面ＥＰ側から標本面ＳＰ側に向かって順に、光源ユニット１０と、透過支柱２０と、コンデンサ３０を含んでいる。顕微鏡１００は、さらに、観察光路上に、標本面ＳＰ側から像面側に向かって順に、対物レンズ４０と、結像レンズ５０と、プリズム群６０と、顕微鏡用リレー光学系１と、プリズム群７０と、結像レンズ８０と、プリズム群９０を含んでいる。

【0019】

図２には、図１に例示される顕微鏡１００の光学系のうち、対物レンズ４０よりも像側に配置された光学系の詳細な構成が示されている。
結像レンズ５０は、両凸レンズ５１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ５２との接合レンズであり、物体側（対物レンズ４０側）から入射する平行光を１次像面ＩＰ１に集光して標本の１次像を形成するように構成されている。

【0020】

顕微鏡用リレー光学系１は、結像レンズ５０により形成された標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、１次像側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、負のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、正のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、含んでいる。

【0021】

第１レンズ群Ｇ１は、１次像側から順に、両凸レンズＬ１と１次像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２からなる接合レンズＣＬ１（第１接合レンズ）から構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、１次像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、１次像側に平面を向けた平凹レンズＬ４から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、１次像側から順に、両凹レンズＬ５と両凸レンズＬ６からなる接合レンズＣＬ２（第２接合レンズ）から構成されている。

【0022】

結像レンズ８０は、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ８１と、両凸レンズ８２と両凹レンズ８３からなる接合レンズとを含み、顕微鏡用リレー光学系１により形成された物体側から入射する平行光を２次像面ＩＰ２に集光して標本の２次像を形成する。

【0023】

なお、結像レンズ５０と１次像面ＩＰ１の間に配置されたプリズム群６０、顕微鏡用リレー光学系１と結像レンズ８０の間に配置されたプリズム群７０、結像レンズ８０と２次像面ＩＰ２の間に配置されたプリズム群９０は、それぞれ同一の素材の２つのプリズム（プリズム６１とプリズム６２、プリズム７１とプリズム７２、プリズム９１とプリズム９２）から構成されている。

【0024】

以上のように構成された顕微鏡１００では、光源ユニット１０内の発光面ＥＰから射出された照明光は、透過支柱２０及びコンデンサ３０を介して、標本面ＳＰに照射される。照明光が照射された標本面ＳＰからの光は、対物レンズ４０により平行光に変換されて、結像レンズ５０に入射する。結像レンズ５０は、入射した平行光を、プリズム群６０を介して１次像面ＩＰ１に集光して、標本の１次像を形成する。１次像面ＩＰ１上の標本の１次像からの光は、顕微鏡用リレー光学系１により再び平行光に変換されて、結像レンズ８０に入射する。そして、結像レンズ８０が、プリズム群７０を介して入射した平行光を、プリズム群９０を介して２次像面ＩＰ２に集光して、標本の２次像を形成する。これにより、顕微鏡利用者は、図示しない接眼レンズを介して、この２次像を観察することができる。

【0025】

次に、顕微鏡用リレー光学系１を構成する各レンズ群の主な作用について説明する。
顕微鏡用リレー光学系１では、接合レンズＣＬ１で構成された第１レンズ群Ｇ１が、主に倍率色収差を制御し、負メニスカスレンズで構成された第２レンズ群Ｇ２が、主にペッツバール和を抑えることで像面湾曲を制御し、平凹レンズから構成される第３レンズ群Ｇ３と接合レンズＣＬ２で構成される第４レンズ群Ｇ４が、主に像位置と倍率を制御している。第４レンズ群Ｇ４は、球面収差を制御する役割も担っている。

【0026】

また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２を前群、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ３を後群と定義すると、顕微鏡用リレー光学系１では、前群が主に瞳を制御する役割を、後群が像を制御する役割を担っている。

【0027】

そして、顕微鏡用リレー光学系１は、第２レンズ群の凹面に加えて、第３レンズ群と第４レンズ群に空気と接触する凹面をそれぞれ有することにより、いわゆる凹パワーを分散している。これにより、ペッツバール和を小さく抑えて像面湾曲を良好に補正しながら、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４のいずれのパワーも比較的小さく抑えている。

【0028】

従って、顕微鏡用リレー光学系１は、各レンズ群のパワーを抑えながら良好に収差を補正することができるため、レンズの偏心に対する光学性能の劣化を抑制し、且つ、良好な光学性能を実現することができる。

【0029】

なお、顕微鏡用リレー光学系１は、上述した構成に加えて、以下の条件式を満たすことが望ましい。ただし、Ｆは顕微鏡用リレー光学系１の焦点距離、ｆ３Ｇは第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、ｆ４Ｇは第４レンズ群Ｇ４の焦点距離である。
−０．７７ ＜ ｆ３Ｇ／Ｆ ＜ −０．４６ ・・・（１）
０．４３ ＜ ｆ４Ｇ／Ｆ ＜ ０．７６ ・・・（２）

【0030】

条件式（１）は、顕微鏡用リレー光学系１の焦点距離に対する第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の比で定義され、第３レンズ群における光束の発散度合いを表している。
条件式（１）の下限値を下回る場合には、第３レンズ群Ｇ３のパワーが相対的に弱いため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化を抑えることができる。しかしながら、収差補正を良好に行うためには、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間の間隔を長くとる必要があるため、顕微鏡用リレー光学系１に許容される限られた全長内で良好に収差を補正することが困難となる。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３のパワーが相対的に強くなり、光線が急角度で屈折することになる。このため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化が大きくなってしまう。

【0031】

条件式（２）は、顕微鏡用リレー光学系１の焦点距離に対する第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比で定義され、第４レンズ群における光束の発散度合いを表している。
条件式（２）の下限値を下回る場合には、第４レンズ群Ｇ４のパワーが相対的に強くなり、光線が急角度で屈折することになる。このため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化が大きくなってしまう。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが相対的に弱いため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化を抑えることができる。しかしながら、パワーが不足するために、収差を良好に補正することが困難となる。

【0032】

なお、条件式（１）と条件式（２）で示されるように、顕微鏡用リレー光学系１は、第３レンズ群Ｇ３の負のパワーと第４レンズ群Ｇ４の正のパワーとを略同程度にすることが望ましい。これにより、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の一方のパワーが過度に強くなることが防止されるため、顕微鏡用リレー光学系１全体としての偏心に対する性能の劣化度合いを低く抑えることができる。
また、条件式（１）と条件式（２）のどちらか一方を満たすことが本発明には有効である。

【0033】

また、顕微鏡用リレー光学系１は、対物レンズ４０の瞳共役面が顕微鏡用リレー光学系１の光学面上に位置するように設計されることが望ましい。例えば、顕微鏡１００のステージが基準状態にあるときには第３レンズ群Ｇ３のいずれかの光学面上に、ステージアップ状態にあるときには第４レンズ群Ｇ４のいずれかの光学面上に、瞳共役面が位置するように設計してもよい。これにより、顕微鏡用リレー光学系１の光学面に位相膜を形成することにより、顕微鏡用リレー光学系１のレンズを瞳変調素子として機能させることができる。

【0034】

以下、各実施例に係る顕微鏡用リレー光学系と顕微鏡について説明する。
なお、実施例１に係る顕微鏡は、図１に例示される顕微鏡１００であり、上述したとおりである。また、実施例２に係る顕微鏡２００、実施例３に係る顕微鏡３００は、顕微鏡用リレー光学系が実施例毎に異なる点とプリズム群９０の最終面から２次像面ＩＰ２の間隔が実施例毎に異なる点とを除き、実施例１に係る顕微鏡１００と同一である。従って、各実施例では、顕微鏡についての詳細な説明は省略する。

【実施例1】

【0035】

図１は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の構成を例示した図である。図２は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。図２に例示される顕微鏡用リレー光学系１は、結像レンズ５０により形成された標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、そのレンズ構成は、上述したとおりである。

【0036】

以下、本実施例に係る各種データについて記載する。
顕微鏡用リレー光学系１の焦点距離Ｆと、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３Ｇと、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４Ｇと、顕微鏡用リレー光学系１の像側開口数ＮＡＩと、像高ＦＩＹは、それぞれ以下のとおりである。
Ｆ＝１８０．２３ｍｍ、ｆ３Ｇ＝−１２７．３３ｍｍ、ｆ４Ｇ＝１２３．１４ｍｍ、
ＮＡＩ＝０．０４、ＦＩＹ＝１１ｍｍ

【0037】

図２に例示される本実施例に係る顕微鏡１００の光学系のレンズデータは、以下のとおりである。
s r d nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 109.6828 5.2 1.6516 58.55
10 -60.1401 3.8 1.6727 32.1
11 -250.569 6.2577
12 27.0219 13.7 1.56883 56.36
13 19.4164 52.0723
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 62.0738 43
16 -292.5594 3 1.51742 52.43
17 72.321 3.5 1.497 81.54
18 -49.2626 2.93
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 25.94

【0038】

ここで、ｓは面番号を、ｒは曲率半径（ｍｍ）を、ｄは面間隔（ｍｍ）を、ｎｄはｄ線に対する屈折率を、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。面番号ｓ１は、図１に例示される対物レンズ４０の瞳位置を示している。面番号ｓ２からｓ４は結像レンズ５０の光学面を示している。面番号ｓ５からｓ７はプリズム群６０の光学面を示している。面番号ｓ８は１次像面ＩＰ１を示している。面番号ｓ９からｓ１８は顕微鏡用リレー光学系１の光学面を示している。面番号ｓ１９からｓ２１はプリズム群７０の光学面を示している。面番号ｓ２２からｓ２６は結像レンズ８０の光学面を示している。面番号ｓ２７からｓ３０はプリズム群９０の光学面を示している。また、面間隔ｄ３０は、プリズム群７０の最終面（面番号ｓ３０）と２次像面ＩＰ２の間の間隔を示している。

【0039】

本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系１は、以下の式（Ａ１）、（Ａ２）で示されるように、条件式（１）、（２）を満たしている。なお、式（Ａ１）、（Ａ２）はそれぞれ条件式（１）、（２）に対応している。
ｆ３Ｇ／Ｆ ＝ −０．７０６ ・・・（Ａ１）
ｆ４Ｇ／Ｆ ＝ ０．６８３ ・・・（Ａ２）

【0040】

図３は、図２に例示される顕微鏡の光学系の収差図であり、軸上光線が結像レンズ５０に光軸と平行な平行光として入射した場合の２次像面ＩＰ２における収差を示している。図３（ａ）は球面収差図であり、図３（ｂ）は非点収差図であり、図３（ｃ）、図３（ｄ）はそれぞれ像高比０．５、像高比０．８の位置でのコマ収差図であり、図３（ｅ）は倍率色収差であり、図３（ｆ）は歪曲収差である。いずれの状態でも各収差が良好に補正されていることが示されている。なお、図中の “Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。

【0041】

図４は、図２に例示される顕微鏡の光学系のスポットダイアグラムであり、２次像面ＩＰ２上の像高比０．８の位置におけるスポットダイアグラムである。図４（ａ）は無偏心状態におけるスポットダイアグラムであり、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）、図４（ｅ）はそれぞれ第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向に０．１ｍｍシフトすることにより偏心させた状態でのスポットダイアグラムである。

【実施例2】

【0042】

図５は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。図５に例示される顕微鏡用リレー光学系２は、結像レンズ５０により形成された標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、そのレンズ構成は、図２に例示される実施例１に係る顕微鏡用リレー光学系１と同様である。
以下、本実施例に係る各種データについて記載する。

【0043】

顕微鏡用リレー光学系２の焦点距離Ｆと、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３Ｇと、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４Ｇと、顕微鏡用リレー光学系２の像側開口数ＮＡＩと、像高ＦＩＹは、それぞれ以下のとおりである。
Ｆ＝１８０．４ｍｍ、ｆ３Ｇ＝−８５．５ｍｍ、ｆ４Ｇ＝８０ｍｍ、
ＮＡＩ＝０．０４、ＦＩＹ＝１１ｍｍ

【0044】

図５に例示される本実施例に係る顕微鏡２００の光学系のレンズデータは、以下のとおりである。
s r d nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 743.6761 5.2 1.6516 58.55
10 -41.432 3.8 1.6727 32.1
11 -80.2437 50.8917
12 26.0066 13.7 1.56883 56.36
13 15.9765 25.1856
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 41.6584 25.2527
16 -117.96 3 1.51742 52.43
17 62.4083 3.5 1.497 81.54
18 -29.437 2.93
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 26.2672

【0045】

ここで、ｓは面番号を、ｒは曲率半径（ｍｍ）を、ｄは面間隔（ｍｍ）を、ｎｄはｄ線に対する屈折率を、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。面番号ｓ１は、図１に例示される対物レンズ４０の瞳位置を示している。面番号ｓ２からｓ４は結像レンズ５０の光学面を示している。面番号ｓ５からｓ７はプリズム群６０の光学面を示している。面番号ｓ８は１次像面ＩＰ１を示している。面番号ｓ９からｓ１８は顕微鏡用リレー光学系２の光学面を示している。面番号ｓ１９からｓ２１はプリズム群７０の光学面を示している。面番号ｓ２２からｓ２６は結像レンズ８０の光学面を示している。面番号ｓ２７からｓ３０はプリズム群９０の光学面を示している。また、面間隔ｄ３０は、プリズム群７０の最終面（面番号ｓ３０）と２次像面ＩＰ２の間の間隔を示している。

【0046】

本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系２は、以下の式（Ｂ１）、（Ｂ２）で示されるように、条件式（１）、（２）を満たしている。なお、式（Ｂ１）、（Ｂ２）はそれぞれ条件式（１）、（２）に対応している。
ｆ３Ｇ／Ｆ ＝ −０．４７ ・・・（Ｂ１）
ｆ４Ｇ／Ｆ ＝ ０．４４ ・・・（Ｂ２）

【0047】

図６は、図５に例示される顕微鏡の光学系の収差図であり、軸上光線が結像レンズ５０に光軸と平行な平行光として入射した場合の２次像面ＩＰ２における収差を示している。図６（ａ）は球面収差図であり、図６（ｂ）は非点収差図であり、図６（ｃ）、図６（ｄ）はそれぞれ像高比０．５、像高比０．８の位置でのコマ収差図であり、図６（ｅ）は倍率色収差であり、図６（ｆ）は歪曲収差である。いずれの状態でも各収差が良好に補正されていることが示されている。なお、図中の “Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。

【0048】

図７は、図５に例示される顕微鏡の光学系のスポットダイアグラムであり、２次像面ＩＰ２上の像高比０．８の位置におけるスポットダイアグラムである。図７（ａ）は無偏心状態におけるスポットダイアグラムであり、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）、図７（ｅ）はそれぞれ第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向に０．１ｍｍシフトすることにより偏心させた状態でのスポットダイアグラムである。

【実施例3】

【0049】

図８は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。図８に例示される顕微鏡用リレー光学系３は、結像レンズ５０により形成された標本の１次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、そのレンズ構成は、図２に例示される実施例１に係る顕微鏡用リレー光学系１と同様である。
以下、本実施例に係る各種データについて記載する。

【0050】

顕微鏡用リレー光学系３の焦点距離Ｆと、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３Ｇと、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４Ｇと、顕微鏡用リレー光学系３の像側開口数ＮＡＩと、像高ＦＩＹは、それぞれ以下のとおりである。
Ｆ＝１８０．１７ｍｍ、ｆ３Ｇ＝−１３７．１３ｍｍ、ｆ４Ｇ＝１３５ｍｍ、
ＮＡＩ＝０．０４、ＦＩＹ＝１１ｍｍ

【0051】

図８に例示される本実施例に係る顕微鏡３００の光学系のレンズデータは、以下のとおりである。
s r d nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 76.2816 5.2 1.6516 58.55
10 -80.8252 3.8 1.6727 32.1
11 -509.78 6.2577
12 33.4447 13.7 1.56883 56.36
13 22.8655 45.7834
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 66.85 51.2189
16 -345.554 3 1.51742 52.43
17 68.8332 3.5 1.497 81.54
18 -54.3927 1
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 25.9404

【0052】

ここで、ｓは面番号を、ｒは曲率半径（ｍｍ）を、ｄは面間隔（ｍｍ）を、ｎｄはｄ線に対する屈折率を、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。面番号ｓ１は、図１に例示される対物レンズ４０の瞳位置を示している。面番号ｓ２からｓ４は結像レンズ５０の光学面を示している。面番号ｓ５からｓ７はプリズム群６０の光学面を示している。面番号ｓ８は１次像面ＩＰ１を示している。面番号ｓ９からｓ１８は顕微鏡用リレー光学系３の光学面を示している。面番号ｓ１９からｓ２１はプリズム群７０の光学面を示している。面番号ｓ２２からｓ２６は結像レンズ８０の光学面を示している。面番号ｓ２７からｓ３０はプリズム群９０の光学面を示している。また、面間隔ｄ３０は、プリズム群７０の最終面（面番号ｓ３０）と２次像面ＩＰ２の間の間隔を示している。

【0053】

本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系３は、以下の式（Ｃ１）、（Ｃ２）で示されるように、条件式（１）、（２）を満たしている。なお、式（Ｃ１）、（Ｃ２）はそれぞれ条件式（１）、（２）に対応している。
ｆ３Ｇ／Ｆ ＝ −０．７６ ・・・（Ｃ１）
ｆ４Ｇ／Ｆ ＝ ０．７５ ・・・（Ｃ２）

【0054】

図９は、図８に例示される顕微鏡の光学系の収差図であり、軸上光線が結像レンズ５０に光軸と平行な平行光として入射した場合の２次像面ＩＰ２における収差を示している。図９（ａ）は球面収差図であり、図９（ｂ）は非点収差図であり、図９（ｃ）、図９（ｄ）はそれぞれ像高比０．５、像高比０．８の位置でのコマ収差図であり、図９（ｅ）は倍率色収差であり、図９（ｆ）は歪曲収差である。いずれの状態でも各収差が良好に補正されていることが示されている。なお、図中の “Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。

【0055】

図１０は、図８に例示される顕微鏡の光学系のスポットダイアグラムであり、２次像面ＩＰ２上の像高比０．８の位置におけるスポットダイアグラムである。図１０（ａ）は無偏心状態におけるスポットダイアグラムであり、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）、図１０（ｅ）はそれぞれ第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向に０．１ｍｍシフトすることにより偏心させた状態でのスポットダイアグラムである。

【符号の説明】

【0056】

１、２、３・・・顕微鏡用リレー光学系
１０・・・光源ユニット
２０・・・透過支柱
３０・・・コンデンサ
４０・・・対物レンズ
５０、８０・・・結像レンズ
５１、８２、Ｌ１、Ｌ６・・・両凸レンズ
５２、８１・・・メニスカスレンズ
８３、Ｌ５・・・両凹レンズ
Ｌ２、Ｌ３・・・負メニスカスレンズ
Ｌ４・・・平凹レンズ
ＣＬ１、ＣＬ２・・・接合レンズ
６０、７０、９０・・・プリズム群
６１、６２、７１、７２、９１、９２・・・プリズム
１００、２００、３００・・・顕微鏡
Ｇ１・・・第１レンズ群
Ｇ２・・・第２レンズ群
Ｇ３・・・第３レンズ群
Ｇ４・・・第４レンズ群
ＥＰ・・・発光面
ＳＰ・・・標本面
ＰＰ・・・瞳面
ＩＰ１・・・１次像面
ＩＰ２・・・２次像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】