(57)【要約】【課題】観察物体を媒質を通して観察する無限遠補正型の顕微鏡対物レンズ光学系において、媒質が各種光学ガラスのような低屈折率材料からなる場合でもシリコンのような高屈折材料からなる場合でも、良好に収差、特に球面収差とコマ収差補正ができる顕微鏡対物レンズ光学系を得る。【解決手段】共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群との間に形成された収差補正用平行平面板挿入空間に、媒質の厚さと屈折率に応じて、厚さと屈折率の少なくとも一方が異なる収差補正用平行平面板を挿入して収差補正を行う顕微鏡対物レンズ光学系。【選択図】図１
2018105935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察物体を平行平面板からなる媒質を通して観察する顕微鏡対物レンズ光学系において、
上記媒質側から順に、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを備え、
前群と後群との間に、上記媒質の厚さと屈折率に応じて、厚さと屈折率を定めた収差補正用平行平面板が位置していることを特徴とする顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項２】
請求項１記載の顕微鏡対物レンズ光学系において、上記収差補正用平行平面板は、厚さと屈折率の少なくとも一方が異なる複数の上記媒質用に、複数が準備されていて、選択的に用いられる顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項３】
請求項１または２記載の顕微鏡対物レンズ光学系において、上記収差補正用平行平面板は、上記媒質が存在しない観察状態においても準備されている顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項４】
請求項１または２記載の顕微鏡対物レンズ光学系において、上記収差補正用平行平面板は、上記媒質が存在しない観察状態においては準備されていない顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の顕微鏡対物レンズ光学系において、上記収差補正用平行平面板は、重ね合わせた２枚以上の楔板からなり、この２枚以上の楔板の重なり位置を変化させることで厚さが変化する顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項６】
観察物体側から順に、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを備えた顕微鏡対物レンズ光学系を用い、平行平面板からなる媒質を通して観察物体を観察する顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法であって、
前群と後群との間に、収差補正用平行平面板を挿入するための挿入空間が形成されており、
上記挿入空間に、上記媒質の厚さと屈折率に応じて、厚さと屈折率を定めた収差補正用平行平面板を挿入して収差補正を行うことを特徴とする顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法。
【請求項７】
請求項６記載の顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法において、上記収差補正用平行平面板は、重ね合わせた２枚以上の楔板からなり、この２枚以上の楔板の重なり位置を変化させて厚さを変化させる顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法。
【請求項８】
観察物体を収差補正用平行平面板からなる媒質を通して観察する顕微鏡対物レンズ光学系において、
上記媒質側から順に、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを備え、
前群と後群との間に、収差補正用平行平面板挿入空間が形成されていることを特徴とする顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項９】
請求項８記載の顕微鏡対物レンズ光学系において、上記挿入空間に挿入する厚さと屈折率の少なくとも一方が異なる複数の収差補正用平行平面板が備えられている顕微鏡対物レンズ光学系。
【請求項１０】
請求項８または９記載の顕微鏡対物レンズ光学系において、上記収差補正用平行平面板は、重ね合わせた２枚以上の楔板からなり、この２枚以上の楔板の重なり位置を変化させることで厚さが変化する顕微鏡対物レンズ光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出光が平行光束となる無限遠補正型の顕微鏡対物レンズ光学系及びその収差補正方法に関し、特に、観察物体を平行平面板からなる媒質（透光基板（例えばシリコンやガラス））を通して観察する無限遠補正型の顕微鏡対物レンズ光学系及びその顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコン、ガラス等の媒質の一面にフォトリソグラフィー技術で形成した微細構造（回路等）を、同媒質を通して観察することが行われている。このような目的で用いられる無限遠補正型の顕微鏡対物レンズ光学系は、媒質の厚さが一定であることを前提にして設計されている。この従来の顕微鏡対物レンズ光学系では、媒質等の厚さが大きく変化する場合、特にＮＡの大きい対物レンズ程、そのレンズが本来有する性能の劣化が激しい（収差が大きく発生する）。
【０００３】
このため、従来、媒質の厚さの変化に応じて対物レンズ内のレンズ間隔を変えて収差変動（特に球面収差）を補正する、補正機構付き対物レンズ光学系が知られている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４-２２０６１５号公報
【特許文献２】特開平１０-２２１６０９号公報
【特許文献３】特開２００７-３２８０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、媒質がシリコン等の高屈折率材料からなる場合、従来の補正機構付き対物レンズ光学系では厚みの変化に対応できる範囲が狭く、十分な結像性能を確保するための収差補正ができなかった。
【０００６】
本発明は、特に媒質が各種光学ガラスのような低屈折率材料からなる場合でもシリコンのような高屈折材料からなる場合でも、良好に収差（特に球面収差とコマ収差）補正ができる顕微鏡対物レンズ光学系及び顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、構成レンズ群のいずれかを移動させて観察物体上の媒質の厚みの変化に対応するという従来技術の発想を離れ、厚みの違う媒質によって大きく発生する（変化する）球面収差を、不動の前群と後群の間に最適な厚みと屈折率の収差補正用平行平面板を挿入することで補正するという着眼に基づいてなされたものである。
【０００８】
本発明は、観察物体を平行平面板からなる媒質を通して観察する顕微鏡対物レンズ光学系において、上記媒質側から順に、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを備え、前群と後群との間に、上記媒質の厚さと屈折率に応じて、厚さと屈折率を定めた収差補正用平行平面板が位置していることを特徴とする。
【０００９】
上記収差補正用平行平面板は、好ましい実施形態では、厚さと屈折率の少なくとも一方が異なる複数の上記媒質用に、複数準備されていて、選択的に用いられる。
【００１０】
上記収差補正用平行平面板は、上記媒質が存在しない観察状態においても準備していてもよい。
【００１１】
上記収差補正用平行平面板は、上記媒質が存在しない観察状態においては準備していなくてもよい。
【００１２】
上記収差補正用平行平面板は、別の実施形態では、重ね合わせた２枚以上の楔板からなり、この２枚以上の楔板の重なり位置を変化させることで厚さが変化する構成としてもよい。
【００１３】
本発明は、方法のカテゴリーでは、観察物体側から順に、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを備えた顕微鏡対物レンズ光学系を用い、平行平面板からなる媒質を通して観察物体を観察する顕微鏡対物レンズ光学系の収差補正方法であって、前群と後群との間に、収差補正用平行平面板を挿入するための挿入空間が形成されており、上記挿入空間に、上記媒質の厚さと屈折率に応じて、厚さと屈折率を定めた収差補正用平行平面板を挿入して収差補正を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記収差補正用平行平面板は、別の実施形態では、重ね合わせた２枚以上の楔板から形成し、この２枚以上の楔板の重なり位置を変化させて無段階に厚さを変化させて結像性能を確認しながら最適状態にすることもできる。
【００１５】
本発明は、他の態様では、観察物体を平行平面板からなる媒質を通して観察する顕微鏡対物レンズ光学系において、上記媒質側から順に、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群とを備え、前群と後群との間に、収差補正用平行平面板挿入空間が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
好ましい実施形態では、上記挿入空間に挿入する厚さと屈折率の少なくとも一方が異なる複数の収差補正用平行平面板を備えておいて、結像性能を良好にする収差補正用平行平面板を選択できるようにしておくことができる。
【００１７】
上記収差補正用平行平面板は、別の実施形態では、重ね合わせた２枚以上の楔板からなり、この２枚以上の楔板の重なり位置を変化させることで厚さが変化する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、共に不動の正の屈折力の前群と、負の屈折力の後群を有し、平行平面板からなる媒質を通して観察物体を観察する顕微鏡対物レンズ光学系において、前群と後群の間に、上記媒質の厚さと屈折率に応じて、厚さと屈折率の少なくとも一方が異なる収差補正用平行平面板を挿入して収差補正を行うので、媒質が光学ガラスのような低屈折率材料からなる場合でもシリコンのような高屈折材料からなる場合でも、光学系が不動のため光軸偏芯が発生せず良好に収差（特に球面収差とコマ収差）補正が可能であり、レンズや鏡筒を駆動するための駆動機構が不要なので低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第１の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第２の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は、図６（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第３の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１１（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）は、図１１（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、図１１（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）は、図１１（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第４の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）は、図１６（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）は、図１６（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）は、図１６（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）は、図１６（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図２１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第５の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）は、図２１（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図２３】（Ａ）、（Ｂ）は、図２１（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図２４】（Ａ）、（Ｂ）は、図２１（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図２５】（Ａ）、（Ｂ）は、図２１（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図２６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第６の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図２７】（Ａ）、（Ｂ）は、図２６（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図２８】（Ａ）、（Ｂ）は、図２６（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図２９】（Ａ）、（Ｂ）は、図２６（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３０】（Ａ）、（Ｂ）は、図２６（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図３１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第７の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図３２】（Ａ）、（Ｂ）は、図３１（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３３】（Ａ）、（Ｂ）は、図３１（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３４】（Ａ）、（Ｂ）は、図３１（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３５】（Ａ）、（Ｂ）は、図３１（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図３６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第８の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図３７】（Ａ）、（Ｂ）は、図３６（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３８】（Ａ）、（Ｂ）は、図３６（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図３９】（Ａ）、（Ｂ）は、図３６（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４０】（Ａ）、（Ｂ）は、図３６（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図４１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第９の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図４２】（Ａ）、（Ｂ）は、図４１（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４３】（Ａ）、（Ｂ）は、図４１（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４４】（Ａ）、（Ｂ）は、図４１（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４５】（Ａ）、（Ｂ）は、図４１（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図４６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第１０の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図４７】（Ａ）、（Ｂ）は、図４６（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４８】（Ａ）、（Ｂ）は、図４６（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図４９】（Ａ）、（Ｂ）は、図４６（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５０】（Ａ）、（Ｂ）は、図４６（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図５１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第１１の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図５２】（Ａ）、（Ｂ）は、図５１（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５３】（Ａ）、（Ｂ）は、図５１（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５４】（Ａ）、（Ｂ）は、図５１（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５５】（Ａ）、（Ｂ）は、図５１（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図５６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、本発明の顕微鏡対物レンズ光学系の第１２の実施形態を示すレンズ構成図、（Ｆ）は比較例のレンズ構成図である。
【図５７】（Ａ）、（Ｂ）は、図５６（Ａ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５８】（Ａ）、（Ｂ）は、図５６（Ｃ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図５９】（Ａ）、（Ｂ）は、図５６（Ｅ）のレンズ構成図における諸収差図である。
【図６０】（Ａ）、（Ｂ）は、図５６（Ｆ）のレンズ構成図（比較例）における諸収差図である。
【図６１】収差補正用平行平面板の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の顕微鏡対物レンズ光学系１００は、図１、図６、図１１、図１６、図２１、図２６、図３１、図３６、図４１、図４６、図５１及び図５６の各実施形態に示すように、ワーク（観察物体）Ｗ側から順に、共に不動の正のパワー（屈折力）の前群１０と、負のパワー（屈折力）の後群２０を備えており、前群１０と後群２０の間に、平行平面板（収差補正用平行平面板）を挿入する空間３０が形成されている。収差補正用平行平面板挿入空間（以下「挿入空間」）３０は、全系において前群１０と後群２０の間に形成された最も光軸方向距離の大きい空間として定義される。この顕微鏡対物レンズ光学系１００は、後群２０からの出射光が平行光束となる無限遠補正型であり、出射光を図示しない接眼レンズ系またはカメラ画像で観察するための結像光学系に入射させてワークＷを観察する。
【００２１】
ワークＷは、各実施形態の図（Ａ）を除き、ワークＷ上に異なる厚さの媒質（透光基板、透明基板、カバーガラスまたはシリコン）Ｘを有している。本実施形態は、厚さの異なる媒質Ｘ（Ｘ１〜Ｘ５）を有する異種のワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）を観察するとき、前群１０と後群２０の間隔を変化させる代わりに、挿入空間３０に厚さ（d）と屈折率（n）の少なくとも一方が異なる平行平面板Ｃ１ないしＣ５のいずれかを挿入する。ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）は、いずれも媒質Ｘ（Ｘ１〜Ｘ５）の裏面または内部（前群１０が存在する側と反対側の面または内部）に観察物体（微細構造）が形成されており、同観察物体は、媒質Ｘ（Ｘ１ないしＸ６）を通して顕微鏡対物レンズ光学系１００（及び結像光学系、接眼レンズ系）によって観察される。以下の説明では、媒質Ｘが存在しないワークＷの媒質Ｘ１の厚さをゼロとする。挿入空間３０内における平行平面板Ｃ１ないしＣ５の光軸方向の挿入位置は、光軸との直交関係が維持される限り、問わない。上述の従来の補正リング型の顕微鏡対物レンズ光学系では、媒質Ｘの厚さに応じて、収差（特に球面収差）が最適値（許容値）になるように、特定のレンズ群の間隔を変化させていたのに対し、本実施形態では、前群１０と後群２０は不動である。
【００２２】
≪数値実施例≫
次に具体的な数値実施例１ないし１２（第１ないし第１２の実施形態）を示す。諸収差図は、数値実施例１ないし１０については波長1350nm、1550nm、1750nmに対する球面収差とその横収差表示及び像高0.24mmのコマ収差であり、数値実施例１１と１２については波長486nm、587nm、656nmに対する球面収差とその横収差及び像高0.24mmのコマ収差である。より詳細には、各諸収差図の（Ｂ）において、ＰＸ、ＰＹは瞳座標のＸ、Ｙ方向を表し、（１）、（２）は像高０における球面収差のＹ方向、Ｘ方向の横収差表示、（３）はメリジオナルのコマ収差、（４）はサジタルのコマ収差である。表中において、fはレンズ全系の焦点距離、ＮＡは開口数、ＷＤはワーキングディスタンス、rは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はｄ線に対する屈折率、ν(d)はｄ線に対するアッベ数を示す。長さの単位は[mm]である。
【００２３】
［数値実施例１、２］
図１ないし図１０と表１ないし表４は、本発明による顕微鏡対物レンズ光学系の数値実施例１（第１の実施形態）と数値実施例２（第２の実施形態）を示している。図１と図６は数値実施例１と数値実施例２のレンズ構成図であり、図２ないし図５は図１のレンズ構成図の諸収差図、図７〜図１０は図５のレンズ構成図の諸収差図である。表１は面データ、表２は各種データ、表３は数値実施例１の媒質と平行平面板（収差補正用平行平面板）のデータ、表４は数値実施例２の媒質と平行平面板のデータである。表１と表２のデータは、数値実施例１と数値実施例２で共通である。
【００２４】
すなわち、数値実施例１と数値実施例２は、同一の前群１０と後群２０を用い、媒質としてシリコンを用いた場合と、光学ガラスＳ−ＢＳＬ７（株式会社オハラ製）を用いた場合の平行平面板（収差補正用平行平面板）Ｃ（Ｃ１ないしＣ５）のデータを示している。数値実施例１と数値実施例２の設計基準波長はそれぞれ、1550nmである。諸収差図は、波長1350nmと1550nmと1750nmにおける収差を示している。
【００２５】
表３と表４のデータは、前群１０の観察物体側に位置するワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）の媒質Ｘ（シリコン）（Ｘ１〜Ｘ５）の厚さが0.1mm刻みで変化するとき、顕微鏡対物レンズ光学系１００による観察像に生じる球面収差とコマ収差が最適値（許容値）になるように厚さを定めた、挿入空間３０に挿入する平行平面板Ｃ（Ｃ１〜Ｃ５）の厚さの変化を示している。図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、媒質Ｘの厚さが0.0、0.5、1.0、1.5及び2.0(mm)のときのレンズ構成図であり、図２、図３及び図４と図６、図７及び図８は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のとき（図１（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図６（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）のとき）の全系の球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。この実施形態では、平行平面板Ｃの厚さは、媒質Ｘの厚さの増加に伴い増加している。図２ないし図４と図７ないし図９に示すように、媒質Ｘの厚さに応じて最適厚さの平行平面板Ｃを挿入することにより、球面収差とコマ収差が充分に補正されている。これらの収差図から、挿入空間３０に、媒質Ｘ１ないしＸ５の厚さと屈折率に応じた厚さと屈折率を有する平行平面板Ｃ１〜Ｃ５を挿入することにより、球面収差とコマ収差を充分に補正することができることが分かる。図２ないし図４と図７ないし図９は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のときの３例を代表して示しているが、媒質Ｘの他の厚さでも同様の補正傾向が確認されている。
【００２６】
一方、図５（Ａ）、（Ｂ）と図１０（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ａ）と図６（Ａ）の本発明の顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例１と数値実施例２（第１と第２の実施形態）のレンズ構成図のまま、ワークＷ５を観察したときのレンズ構成図（図１（Ｆ）と図６（Ｆ））における球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。球面収差とコマ収差が極めて悪化していることが分かる。
【００２７】
実際の平行平面板Ｃ（Ｃ１ないしＣ５）の選択に当たっては、予め知ることができる複数のワークＷの媒質Ｘの厚さ（と屈折率）に応じて厚さ（と屈折率）の異なる複数の平行平面板Ｃ（Ｃ１ないしＣ５）を用意しておき、適切なものを選択する。この構成及び選択は、以下の各実施形態において同様である。
【００２８】
（表１）
設計基準波長＝1550nm                            
f=4.003         NA=0.469        WD=26.996               
面データ
面番号      r             d             n(d)            ν(d)   
1         -49.6525      5.0000          1.59522         67.74   
2         -20.1845      0.2000                          
3        -197.5716      6.0000          1.59522         67.74
4         -39.7694      0.5000                          
5       -6586.1110      6.0000          1.49700         81.55
6        -116.2092      0.2000                          
7          37.5030      9.0000          2.00330         28.27   
8         -26.9890      1.5000          1.95906         17.47   
9          15.0390      8.0000          1.49700         81.55   
10       -157.6758      0.2000                          
11         15.9607      8.0000          1.49700         81.55   
12        -32.4591      0.7000                          
13        -23.2681      2.5000          2.00330         28.27   
14        -19.8006      2.0000          1.49700         81.55   
15         21.3869      6.6578                          
16  ∞（平行平面板）    1.0000          1.51633         64.14
17  ∞（平行平面板）    5.0000                          
18         34.3444      3.0000          1.48749         70.24
19        -12.5426      0.2000                          
20         19.9953      1.0000          1.49700         81.55
21          3.8552      1.8300          
22         -9.6432      1.0000          1.49700         81.55   
23          5.6535                                      
【００２９】
（表２）
各種データ
全系（面No.1-23）の焦点距離ft                           4.0028
前群（面No.1-15）の焦点距離ff                          18.7194
後群（面No.18-23）の焦点距離fr                         -5.5219
ff/fr                                                   -3.3900
平行平面板の挿入隙間の光軸上の距離S6                    12.6578
全系の長さTL                                            69.4878
S6/TL                                                    0.1822 
前群の最も物体側の面から観察物体（媒質（ワーク））迄の距離Fb(WD)
26.9963
NA（開口数）                                             0.469 
【００３０】
（表３）
媒質（ワーク）がBK7(n=1.51633）のときの媒質の厚さと平行平面板（BK7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図       収差図
X1      0.0             1.000             図１（Ａ）      図２
0.1             1.049   
0.2             1.094 
0.3             1.141
0.4             1.188   
X2      0.5             1.230             図１（Ｂ）    
0.6             1.276    
0.7             1.317    
0.8             1.361    
0.9             1.407    
X3      1.0             1.450             図１（Ｃ）      図３
1.1             1.494    
1.2             1.537    
1.3             1.580    
1.4             1.620    
X4      1.5             1.666             図１（Ｄ）    
1.6             1.709    
1.7             1.750    
1.8             1.794    
1.9             1.838    
X5      2.0             1.880             図１（Ｅ）      図４
2.1             1.922    
2.2             1.964    
2.3             2.007    
2.4             2.049    
2.5             2.092    
X5      2.0             1.000             図１（Ｆ）      図５
【００３１】
（表４）
媒質（ワーク）がBK7(n=1.51633)のときの媒質の厚さと平行平面板(SILICON, n=3.47772)の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図               収差図
X1      0.0             1.000             図６（Ａ）              図７
0.1             1.029    
0.2             1.067   
0.3             1.101 
0.4             1.135   
X2      0.5             1.168             図６（Ｂ）
0.6             1.198    
0.7             1.229    
0.8             1.258    
0.9             1.288 
X3      1.0             1.320             図６（Ｃ）              図８
1.1             1.350    
1.2             1.381    
1.3             1.411    
1.4             1.440    
X4      1.5             1.470             図６（Ｄ）
1.6             1.497    
1.7             1.531    
1.8             1.560    
1.9             1.591    
X5      2.0             1.621             図６（Ｅ）              図９
2.1             1.649    
2.2             1.681    
2.3             1.711    
2.4             1.741    
2.5             1.770    
X5      2.0             1.000             図６（Ｆ）              図１０
【００３２】
［数値実施例３、４］
図１１ないし図２０と表５ないし表８は、本発明に係る顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例３（第３の実施形態）と数値実施例４（第４の実施形態）を示している。数値実施例３と４は、媒質（ワークＷ）の厚さが増加するのに対し、挿入平行平面板の厚さが増加するタイプである。図１１と図１６は数値実施例３と数値実施例４のレンズ構成図であり、図１２ないし図１５は図１１のレンズ構成図の諸収差図、図１７〜図２０は図１５のレンズ構成図の諸収差図である。表５は面データ、表６は各種データ、表７は数値実施例３の媒質と平行平面板のデータ、表８は数値実施例４の媒質と平行平面板のデータである。表５と表６のデータは、数値実施例３と数値実施例４で共通である。
【００３３】
すなわち、数値実施例３と数値実施例４は、同一の前群１０と後群２０を用い、媒質としてシリコンを用いた場合と、光学ガラスＳ−ＢＳＬ７を用いた場合の平行平面板Ｃ１ないしＣ５のデータを示している。数値実施例３と数値実施例４の設計基準波長はそれぞれ、1550nmである。諸収差図は、波長1350nmと1550nmと1750nmにおける収差を示している。
【００３４】
表７と表８のデータは、前群１０の観察物体側に位置するワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）の媒質Ｘ（シリコン）（Ｘ１〜Ｘ５）の厚さが0.1mm刻みで変化するとき、顕微鏡対物レンズ光学系１００による観察像に生じる球面収差とコマ収差が最適値（許容値）になるように厚さを定めた、挿入空間３０に挿入する平行平面板Ｃ（Ｃ１〜Ｃ５）の厚さの変化を示している。図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、媒質Ｘの厚さが0.0、0.5、1.0、1.5及び2.0(mm)のときのレンズ構成図であり、図１２、図１３及び図１４と図１６、図１７及び図１８は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のとき（図１１（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図１６（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）のとき）の全系の球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。この実施形態では、平行平面板Ｃの厚さは、媒質Ｘの厚さの増加に伴い増加している。図１２ないし図１４と図１７ないし図１９に示すように、媒質Ｘの厚さに応じて最適厚さの平行平面板Ｃを挿入することにより、球面収差とコマ収差が充分に補正されている。これらの収差図から、挿入空間３０に、媒質Ｘ１ないしＸ５の厚さと屈折率に応じた厚さと屈折率を有する平行平面板Ｃ１〜Ｃ５を挿入することにより、球面収差とコマ収差を充分に補正することができることが分かる。図１２ないし図１４と図１７ないし図１９は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のときの３例を代表して示しているが、媒質Ｘの他の厚さでも同様の補正傾向が確認されている。
【００３５】
一方、図１５（Ａ）、（Ｂ）と図２０（Ａ）、（Ｂ）は、図１１（Ａ）と図１６（Ａ）の本発明の顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例３と数値実施例４（第３と第４の実施形態）のレンズ構成のまま、ワークＷ５を観察したときのレンズ構成（図１１（Ｆ）と図１６（Ｆ））における球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。球面収差とコマ収差が極めて悪化していることが分かる。
【００３６】
（表５）
波長＝1550nm                            
f=4.066         NA=0.614        WD=8.000                
面データ
面番号      r             d               n(d)            ν(d)
1        -14.7534        4.6956         1.49700         81.55
2         -8.1381        0.2000                                 
3         25.1658        5.7265         1.49700         81.55
4        -28.5074        0.5000                         
5        -39.7645        2.0000         1.78800         47.37
6         17.6075        9.0000         1.49700         81.55
7        -16.5014        0.1900                         
8         51.5195        1.5000         1.65160         58.55
9         17.1172       14.0000         1.49700         81.55   
10       -14.6766        2.0000         1.69680         55.53
11       -51.2414        0.2000                 
12        41.8872       11.0000         1.49700         81.55   
13      -202.6903       14.5415                 
14  ∞（平行平面板）     0.0000         1.51633         64.14
15  ∞（平行平面板）     1.0000                                 
16        42.1977        1.3000         1.48749         70.24
17         6.8717       10.0000         1.49700         81.55   
18         8.7198        0.5000                                 
19         6.5115        6.2000         1.48749         70.24
20        -8.0430        1.3000         1.53172         48.84
21        13.7375        0.9000                                 
22       -32.0446        1.1000         1.52249         59.84
23         4.9012        2.5000         1.65412         39.68
24        -8.6956        0.5000                                 
25        -5.4865        1.0000         1.49700         81.55
26         6.3910                                       
【００３７】
（表６）
各種データ
全系（面No.1-23）の焦点距離ft                                    4.0660
前群（面No.1-15）の焦点距離ff                                   18.1731
後群（面No.18-23）の焦点距離fr                                 -15.7353
ff/fr                                                            -1.1549
平行平面板の挿入隙間の光軸上の距離S5                             15.5415
全系の長さTL                                                     91.8536 
S5/TL                                                             0.1692 
前群の最も物体側の面から観察物体（媒質（ワーク））迄の距離Fb(WD)
8.0000
NA（開口数）                                                      0.614
【００３８】
（表７）
媒質（ワーク）がSILICON(n=3.47772)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-BSL7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             0.000             図１１（Ａ）    図１２
0.1             0.366 
0.2             0.796 
0.3             1.223 
0.4             1.648 
X2      0.5             2.069             図１１（Ｂ）
0.6             2.486 
0.7             2.901 
0.8             3.313 
0.9             3.721 
X3      1.0             4.127             図１１（Ｃ）    図１３
1.1             4.530 
1.2             4.929 
1.3             5.327 
1.4             5.721 
X4      1.5             6.110             図１１（Ｄ）
1.6             6.500 
1.7             6.885 
1.8             7.268 
1.9             7.648 
X5      2.0             8.025             図１１（Ｅ）    図１４
2.1             8.389 
2.2             8.761 
2.3             9.130 
2.4             9.508 
2.5             9.860 
X5      2.0             0.0000            図１１（Ｆ）    図１５
【００３９】
（表８）
媒質（ワーク）がS-BSL7(n=1.51633）のときの媒質の厚さと平行平面板（S-BSL7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0              0.000            図１６（Ａ）    図１７
0.1              0.582 
0.2              1.218 
0.3              1.850 
0.4              2.474 
X2      0.5              3.091            図１６（Ｂ）
0.6              3.701 
0.7              4.303 
0.8              4.898 
0.9              5.486 
X3      1.0              6.066            図１６（Ｃ）    図１８
1.1              6.641 
1.2              7.209 
1.3              7.770 
1.4              8.325 
X4      1.5              8.873            図１６（Ｄ）
1.6              9.414 
1.7              9.950 
1.8             10.480 
1.9             11.005 
X5      2.0             11.524            図１６（Ｅ）    図１９
2.1             12.042 
2.2             12.551 
2.3             13.054 
2.4             13.551 
2.5             14.037 
X5      2.0              0.000            図１６（Ｆ）    図２０
【００４０】
［数値実施例５、６、７、８］
図２１ないし図４０と表９ないし表１４は、本発明に係る顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例５ないし８（第５ないし第８の実施形態）を示している。これらの数値実施例５ないし８は、媒質の厚さが増加するのに対し、挿入平行平面板の厚さが減少するタイプである。図２１と図２６と図３１と図３６は数値実施例５と数値実施例６と数値実施例７と数値実施例８のレンズ構成図であり、図２２ないし図２５は図２１のレンズ構成図の諸収差図、図２７〜図３０は図２６のレンズ構成図の諸収差図、図３２ないし図３５は図３１のレンズ構成図の諸収差図、図３７〜図４０は図３６のレンズ構成図の諸収差図である。表９は面データ、表１０は各種データ、表１１は数値実施例５の媒質と平行平面板のデータ、表１２は数値実施例６の媒質と平行平面板のデータ、表１３は数値実施例７の媒質と平行平面板のデータ、表１４は数値実施例８の媒質と平行平面板のデータである。表９と表１０のデータは、数値実施例５ないし８で共通である。
【００４１】
すなわち、数値実施例５なし８は、同一の前群１０と後群２０を用い、数値実施例５は媒質としてシリコン、平行平面板として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７を用いた場合、数値実施例６は媒質として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７、平行平面板として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７を用いた場合、数値実施例７は媒質としてシリコン、平行平面板として光学ガラスＳ−ＰＨＭ５２（株式会社オハラ製）を用いた場合、数値実施例８は媒質として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７、平行平面板として光学ガラスＳ−ＰＨＭ５２を用いた場合の、平行平面板Ｃ１ないしＣ５のデータを示している。数値実施例３と数値実施例４の設計基準波長はそれぞれ、1550nmである。諸収差図は、波長1350nmと1550nmと1750nmにおける収差を示している。
【００４２】
表１１ないし表１４のデータは、前群１０の観察物体側に位置するワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）の媒質Ｘ（シリコン）（Ｘ１〜Ｘ５）の厚さが0.1mm刻みで変化するとき、顕微鏡対物レンズ光学系１００による観察像に生じる球面収差とコマ収差が最適値（許容値）になるように厚さを定めた、挿入空間３０に挿入する平行平面板Ｃ（Ｃ１〜Ｃ５）の厚さの変化を示している。図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図２６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図３１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図３６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、媒質Ｘの厚さが0.0、0.5、1.0、1.5及び2.0(mm)のときのレンズ構成図であり、図２２、図２３及び図２４と図２６、図２７及び図２８と図３２、図３３及び図３４と図３６、図３７及び図３８は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のとき（図２１（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図２６（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図３１（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図３６（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）のとき）の全系の球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。この実施形態では、平行平面板Ｃの厚さは、媒質Ｘの厚さの増加に伴い減少している。図２２ないし図２４と図２７ないし図２９と図３２ないし図３４と図３７ないし図３９に示すように、媒質Ｘの厚さに応じて最適厚さの平行平面板Ｃ（Ｃ１ないしＣ５）を挿入することにより、球面収差とコマ収差が充分に補正されている。これらの収差図から、挿入空間３０に、媒質Ｘ１ないしＸ５の厚さと屈折率に応じた厚さと屈折率を有する平行平面板Ｃ１〜Ｃ５を挿入することにより、球面収差とコマ収差を充分に補正することができることが分かる。図２２ないし図２４と図２７ないし図２９と図３２ないし図３４と図３７ないし図３９は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のときの３例を代表して示しているが、媒質Ｘの他の厚さでも同様の補正傾向が確認されている。
【００４３】
一方、図２５（Ａ）、（Ｂ）と図３０（Ａ）、（Ｂ）と図３５（Ａ）、（Ｂ）と図４０（Ａ）、（Ｂ）とは、図２１（Ａ）と図２６（Ａ）と図３１（Ａ）と図３６（Ａ）の本発明の顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例５と数値実施例６と数値実施例７と数値実施例８（第５と第６と第７と第８の実施形態）のレンズ構成のまま、ワークＷ５を観察したときのレンズ構成（図２１（Ｆ）と図２６（Ｆ）と図３１（Ｆ）と図３６（Ｆ））における球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。球面収差とコマ収差が極めて悪化していることが分かる。
【００４４】
（表９）
設計基準波長＝1550nm                            
f=4.060         NA=0.542        WD=8.550                
データ
番号        r             d               n(d)            ν(d)
1       -71.6404        9.3296          1.49700         81.55
2       -15.2737        0.2000          
3       26.2529         7.7994          1.49700         81.55
4       -45.9250        0.5000          
5       -65.3761        2.0000          1.78800         47.37
6       19.3778         16.0000         1.49700         81.55
7       -25.0368        0.1900          
8       77.6575         1.5000          1.65160         58.55
9       20.4739         15.0000         1.49700         81.55
10      -21.4676        2.0000          1.69680         55.53
11      -58.9690        0.2000          
12      28.5838         13.4000         1.49700         81.55
13      -48.9306        1.5685          
14  ∞（平行平面板）    8.8202          1.51633         64.14
15  ∞（平行平面板）    6.0000          
16      -17.3125        1.3000          1.48749         70.24
17      17.85641        14.0000         1.49700         81.55
18      12.8169         0.5000          
19      8.4432          6.2000          1.48749         70.24
20      -9.0801         1.3000          1.53172         48.84
21      47.3544         6.3206          
22      -9.2723         1.2000          1.52249         59.84
23      5.8464          8.0000          1.65412         39.68
24      -8.3196         0.6000          
25      -5.9948         1.0000          1.49700         81.55
26      12.5314                         
【００４５】
（表１０）
各種データ
全系（面No.1-26）の焦点距離ft                   4.0603
前群（面No.1-13）の焦点距離ff                  30.5582
後群（面No.16-26）の焦点距離fr                 -6.6806
ff/fr                                                   -4.5741
平行平面板の挿入隙間の光軸上の距離S5                    16.3887
全系の長さTL                                            124.9283
S5/TL                                                    0.1312
前群の最も物体側の面から観察物体（媒質（ワーク））迄の距離Fb(WD)
8.5495
NA（開口数）                                             0.542
【００４６】
（表１１）
媒質（ワーク）がSILICON(n=3.47772)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-BSL7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             8.820             図２１（Ａ）    図２２
0.1             8.720 
0.2             8.609 
0.3             8.498 
0.4             8.385 
X2      0.5             8.276             図２１（Ｂ）
0.6             8.165 
0.7             8.054 
0.8             7.943 
0.9             7.832 
X3      1.0             7.722             図２１（Ｃ）    図２３
1.1             7.611 
1.2             7.500 
1.3             7.390 
1.4             7.280 
X4      1.5             7.169             図２１（Ｄ）
1.6             7.058 
1.7             6.948 
1.8             6.838 
1.9             6.728 
X5      2.0             6.618             図２１（Ｅ）    図２４
X5      2.0             8.820             図２１（Ｆ）    図２５
【００４７】
（表１２）
媒質（ワーク）がS-BSL7(n=1.51633)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-BSL7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             8.820             図２６（Ａ）    図２７
0.1             8.668 
0.2             8.505 
0.3             8.341 
0.4             8.178 
X2      0.5             8.015             図２６（Ｂ）
0.6             7.852 
0.7             7.689 
0.8             7.526 
0.9             7.365 
X3      1.0             7.200             図２６（Ｃ）    図２８
1.1             7.037 
1.2             6.875 
1.3             6.712 
1.4             6.554 
X4      1.5             6.387             図２６（Ｄ）
1.6             6.225 
1.7             6.063 
1.8             5.901 
1.9             5.744 
X5      2.0             5.577             図２６（Ｅ）    図２９
X5      2.0             8.820             図２６（Ｆ）    図３０
【００４８】
（表１３）
媒質（ワーク）がSILICON(n=3.47772)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-PHM52, n=1.61800）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             8.032             図３１（Ａ）    図３２
0.1             7.947 
0.2             7.845 
0.3             7.743 
0.4             7.639 
X2      0.5             7.540             図３１（Ｂ）
0.6             7.438 
0.7             7.337 
0.8             7.235 
0.9             7.133 
X3      1.0             7.033             図３１（Ｃ）    図３３
1.1             6.931 
1.2             6.830 
1.3             6.729 
1.4             6.628 
X4      1.5             6.527             図３１（Ｄ）
1.6             6.426 
1.7             6.325 
1.8             6.225 
1.9             6.123 
X5      2.0             6.023             図３１（Ｅ）    図３４
X5      2.0             8.032             図３１（Ｆ）    図３５
【００４９】
（表１４）
媒質（ワーク）がS-BSL7 (n=1.51633)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-PHM52, n=1.61800）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             8.032             図３６（Ａ）    図３７
0.1             7.899 
0.2             7.749 
0.3             7.600 
0.4             7.449 
X2      0.5             7.301             図３６（Ｂ）
0.6             7.152 
0.7             7.003 
0.8             6.854 
0.9             6.706 
X3      1.0             6.556             図３６（Ｃ）    図３８
1.1             6.407 
1.2             6.259 
1.3             6.110 
1.4             5.962 
X4      1.5             5.813             図３６（Ｄ）
1.6             5.668 
1.7             5.517 
1.8             5.369 
1.9             5.221 
X5      2.0             5.074             図３６（Ｅ）    図３９
X5      2.0             8.032             図３６（Ｆ）    図４０
【００５０】
［数値実施例９、１０］
図４１ないし図５０と表１５ないし表１８は、本発明に係る顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例９（第９の実施形態）と数値実施例１０（第１０の実施形態）を示している。これらの数値実施例９と１０は、媒質の厚さが増加するのに対し、挿入平行平面板の厚さが減少するタイプである。図４１は数値実施例９のレンズ構成図であり、図４２ないし図４５は図４１のレンズ構成図の諸収差図、図４６は数値実施例１０のレンズ構成図であり、図４７〜図５０は図４６のレンズ構成図の諸収差図である。表１５は面データ、表１６は各種データ、表１７は数値実施例９の媒質と平行平面板のデータ、表１８は数値実施例１０の媒質と平行平面板のデータである。表１５と表１６のデータは、数値実施例９と数値実施例１０で共通である。
【００５１】
すなわち、数値実施例９と数値実施例１０は、同一の前群１０と後群２０を用い、媒質としてシリコン、平行平面板として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７を用いた場合と、媒質として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７、平行平面板として光学ガラスＳ−ＰＨＭ５２を用いた場合の平行平面板Ｃ１ないしＣ５のデータを示している。数値実施例９と数値実施例１０の設計基準波長はそれぞれ、1550nmである。(収差図は、波長1350nmと1550nmと1750nmにおける収差を示している。)
【００５２】
表１７と表１８のデータは、前群１０の観察物体側に位置するワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）の媒質Ｘ（シリコンと光学ガラスＳ−ＢＳＬ７）（Ｘ１〜Ｘ５）の厚さが0.1mm刻みで変化するとき、顕微鏡対物レンズ光学系１００による観察像に生じる球面収差とコマ収差が最適値（許容値）になるように厚さを定めた、挿入空間３０に挿入する平行平面板Ｃ（Ｃ１〜Ｃ５）の厚さの変化を示している。図４１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図４６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、媒質Ｘの厚さが0.0、0.5、1.0、1.5及び2.0(mm)のときのレンズ構成図であり、図４２、図４３及び図４４と図４６、図４７及び図４８は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のとき（図４１（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図４６（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）のとき）の全系の球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。この実施形態では、平行平面板Ｃの厚さは、媒質Ｘの厚さの増加に伴い増加している。図４２ないし図４４と図４７ないし図４９に示すように、媒質Ｘの厚さに応じて最適厚さの平行平面板Ｃを挿入することにより、球面収差とコマ収差が充分に補正されている。これらの収差図から、挿入空間３０に、媒質Ｘ１ないしＸ５の厚さと屈折率に応じた厚さと屈折率を有する平行平面板Ｃ１〜Ｃ５を挿入することにより、球面収差とコマ収差を充分に補正することができることが分かる。図４２ないし図４４と図４７ないし図４９は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のときの３例を代表して示しているが、媒質Ｘの他の厚さでも同様の補正傾向が確認されている。
【００５３】
一方、図４５（Ａ）、（Ｂ）と図５０（Ａ）、（Ｂ）は、図４１（Ａ）と図４６（Ａ）の本発明の顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例９と数値実施例１０（第９と第１０の実施形態）のレンズ構成のまま、ワークＷ５を観察したとき（図４１（Ｆ）と図４６（Ｆ））における球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。球面収差とコマ差が極めて悪化していることが分かる。
【００５４】
（表１５）
設計基準波長＝1550nm                    
f=3.862         NA=0.539        WD=14.489               
面データ
面番号      r             d               n(d)            ν(d)
1       -45.4114        5.6852          1.59522         67.74
2       -15.3096        0.2000          
3       -1526.8270      6.7617          1.59522         67.74
4       -25.0394        0.5000          
5        98.5137        1.5000          1.80518         25.43
6        17.9468        9.7624          1.49700         81.55
7       -75.2877        0.2000          
8        43.0168        8.0000          1.49700         81.55
9       -15.0277        2.0000          1.51633         64.14
10       14.2245        7.0000          1.49700         81.55
11      -204.2479       0.2000          
12       11.8806        9.5000          1.49700         81.55
13      -106.0979       0.4000          
14      -63.8747        1.3000          1.54814         45.78
15       39.4587        3.5000          1.49700         81.55
16        5.4374        16.2566                 
17  ∞（平行平面板）    0.0000          1.51633         64.14
18  ∞（平行平面板）    1.0000          
19       10.9551        3.0000          1.48749         70.24
20      -10.9551        0.1500          
21       13.8711        1.0000          1.51633         64.14
22        7.1222        1.8300          
23       -7.2261        1.0000          1.497           81.55
24        7.2261                        
【００５５】
（表１６）
各種データ
全系（面No.1-26）の焦点距離ft                           3.8619
前群（面No.1-12）の焦点距離ff                           9.9930
後群（面No.16-26）の焦点距離fr                         -25.6274
ff/fr                                                   -0.3899
平行平面板の挿入隙間の光軸上の距離S6                    17.2566
全系の長さTL                                            80.7459
S6/TL                                                    0.2137
前群の最も物体側の面から観察物体（媒質（ワーク））迄の距離Fb(WD)
14.4888
NA（開口数）                                             0.539
【００５６】
（表１７）
媒質（ワーク）がSILICON(n=3.47772)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-BSL7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             0.000             図４１（Ａ）    図４２
0.1             0.426 
0.2             0.865 
0.3             1.300 
0.4             1.732 
X2      0.5             2.171             図４１（Ｂ）
0.6             2.587 
0.7             3.007 
0.8             3.424 
0.9             3.838 
X3      1.0             4.264             図４１（Ｃ）    図４３
1.1             4.655 
1.2             5.057 
1.3             5.457 
1.4             5.853 
X4      1.5             6.272             図４１（Ｄ）
1.6             6.639 
1.7             7.026 
1.8             7.409 
1.9             7.789 
X5      2.0             8.188             図４１（Ｅ）    図４４
2.1             9.166 
2.2             9.374 
2.3             9.579 
2.4             9.783 
2.5             10.000 
X5      2.0             0.000             図４１（Ｆ）    図４５
【００５７】
（表１８）
ワーク（媒質）がSILICON(n=3.47772)のときの媒質の厚さと平行平面板（S-PHM52, n=1.61800）の厚さ一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             0.000             図４６（Ａ）    図４７
0.1             0.378 
0.2             0.768 
0.3             1.155 
0.4             1.538 
X2      0.5             1.918             図４６（Ｂ）
0.6             2.298 
0.7             2.671 
0.8             3.042 
0.9             3.409 
X3      1.0             3.773             図４６（Ｃ）    図４８
1.1             4.135 
1.2             4.492 
1.3             4.847 
1.4             5.199 
X4      1.5             5.548             図４６（Ｄ）  
1.6             5.898 
1.7             6.241 
1.8             6.582 
1.9             6.919 
X5      2.0             7.254             図４６（Ｅ）    図４９
2.1             7.586 
2.2             7.905 
2.3             8.238 
2.4             8.565 
2.5             8.870 
X5      2.0             0.000             図４６（Ｆ）    図５０
【００５８】
図５１ないし図６０と表１９ないし表２２は、本発明に係る顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例１１（第１１の実施形態）と数値実施例１２（第１２の実施形態）を示している。これらの数値実施例１１と１２は、媒質の厚さが増加するのに対し、挿入平行平面板の厚さが減少するタイプである。図５１は数値実施例１０のレンズ構成図であり、図５２ないし図５５は図５１のレンズ構成図の諸収差図、図５６は数値実施例１１のレンズ構成図であり、図５７〜図６０は図５６のレンズ構成図の諸収差図である。表１９は面データ、表２０は各種データ、表２１は数値実施例１１の媒質と平行平面板のデータ、表２２は数値実施例１２の媒質と平行平面板のデータである。表１９と表２０のデータは、数値実施例１１と数値実施例１２で共通である。
【００５９】
すなわち、数値実施例１１と数値実施例１２は、同一の前群１０と後群２０を用い、媒質としてシリコン、平行平面板として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７を用いた場合と、媒質として光学ガラスＳ−ＢＳＬ７、平行平面板として光学ガラスＳ−ＰＨＭ５２を用いた場合の平行平面板Ｃ１ないしＣ５のデータを示している。数値実施例９と数値実施例１０の設計基準波長はそれぞれ、587nmである。(収差図は、486nmと587nmと656nmにおける収差を示している。)
【００６０】
表２１と表２２のデータは、前群１０の観察物体側に位置するワークＷ（Ｗ１〜Ｗ５）の媒質Ｘ（シリコンと光学ガラスＳ−ＢＳＬ７）（Ｘ１〜Ｘ５）の厚さが0.1mm刻みで変化するとき、顕微鏡対物レンズ光学系１００による観察像に生じる球面収差とコマ収差が最適値（許容値）になるように厚さを定めた、挿入空間３０に挿入する平行平面板Ｃ（Ｃ１〜Ｃ５）の厚さの変化を示している。図５１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）と図５６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、媒質Ｘの厚さが0.0、0.5、1.0、1.5及び2.0(mm)のときのレンズ構成図であり、図５２、図５３及び図５４と図５６、図５７及び図５８は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のとき（図５１（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）と図５６（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｅ）のとき）の全系の球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。この実施形態では、平行平面板Ｃの厚さは、媒質Ｘの厚さの増加に伴い増加している。図５２ないし図５４と図５７ないし図５９に示すように、媒質Ｘの厚さに応じて最適厚さの平行平面板Ｃを挿入することにより、球面収差とコマ収差が充分に補正されている。これらの収差図から、挿入空間３０に、媒質Ｘ１ないしＸ５の厚さと屈折率に応じた厚さと屈折率を有する平行平面板Ｃ１〜Ｃ５を挿入することにより、球面収差とコマ収差を充分に補正することができることが分かる。図５２ないし図５４と図５７ないし図５９は、媒質Ｘの厚さが0.0、1.0及び2.0(mm)のときの３例を代表して示しているが、媒質Ｘの他の厚さでも同様の補正傾向が確認されている。
【００６１】
一方、図５５（Ａ）、（Ｂ）と図６０（Ａ）、（Ｂ）は、図５１（Ａ）と図５６（Ａ）の本発明の顕微鏡対物レンズ光学系１００の数値実施例１１と数値実施例１１（第１１と第１２の実施形態）のレンズ構成のまま、ワークＷ５を観察したとき（図５１（Ｆ）と図５６（Ｆ））における球面収差とその横収差表示とコマ収差を示している。球面収差とコマ収差が極めて悪化していることが分かる。
【００６２】
（表１９）
587nm                           
f=4.003         NA=0.414                D=18.000                
面データ
面番号      r             d               n(d)            ν(d)
1       36.1243         5.0000          1.49700         81.61
2       -16.0878        0.3000                  
3       118.9268        4.0000          1.49700         81.61
4       -19.6869        0.7000                  
5       -15.9536        1.5000          1.74100         52.65
6       27.0753         6.0000          1.49700         81.61
7       -18.7193        0.3500                  
8       103.1430        5.0000          1.45600         90.32
9       -16.2965        1.5000          1.74100         52.65
10      -51.5860        3.0000          1.45600         90.32
11      -51.2667        0.3000                  
12      56.8494         6.0000          1.45600         90.32
13      -18.5206        3.0000          1.64000         60.08
14      -82.2586        2.5000          1.45600         90.32
15      -324.5329       0.3000                  
16      18.1766         6.0000          1.49700         81.61
17      425.6775        14.1089                         
18  ∞（平行平面板）    3.8911          1.51633         64.14
19  ∞（平行平面板）    6.8017                  
20      -7.4003         1.0000          1.74100         52.65
21      4.1317          2.5000          1.78472         25.68
22      12.1127                                                 
【００６３】
（表２０）
各種データ
全系（面No.1-22）の焦点距離ft                           4.0005
前群（面No.1-17）の焦点距離ff                          22.8554
後群（面No.20-22）の焦点距離fr                         -6.0415
ff/fr                                                   -3.7831
平行平面板の挿入隙間の光軸上の距離S6                    24.8017
全系の長さTL                                            73.7517
S6/TL                                                    0.3363
前群の最も物体側の面から観察物体（媒質（ワーク））迄の距離Fb(WD)                                                         18.0000
NA（開口数）                                             0.414
【００６４】
（表２１）
媒質（ワーク）がS-BSL7(n=1.51633）のときの媒質の厚さと平行平面板（S-BSL7, n=1.51633）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             3.891             図５１（Ａ）    図５２
0.1             3.792 
0.2             3.702 
0.3             3.606 
0.4             3.511 
X2      0.5             3.415             図５１（Ｂ）
0.6             3.312 
0.7             3.225 
0.8             3.130 
0.9             3.036 
X3      1.0             2.942             図５１（Ｃ）    図５３
1.1             2.841 
1.2             2.747 
1.3             2.661 
1.4             2.568 
X4      1.5             2.475             図５１（Ｄ）
1.6             2.383 
1.7             2.286 
1.8             2.195 
1.9             2.106 
X5      2.0             2.016             図５１（Ｅ）    図５４
2.1             1.923 
2.2             1.834 
2.3             1.743 
2.4             1.652 
2.5             1.564 
X5      2.0             3.891             図５１（Ｆ）    図５５
【００６５】
（表２２）
媒質（ワーク）がS-BSL7 (n=1.51633）のときの媒質の厚さと平行平面板（S-PHM52,n=1.61800）の厚さの一覧表
XNo.    媒質厚          平行平面板(C)厚  レンズ図         収差図
X1      0.0             3.534             図５６（Ａ）    図５７
0.1             3.452 
0.2             3.360 
0.3             3.277 
0.4             3.184 
X2      0.5             3.102             図５６（Ｂ）
0.6             3.016 
0.7             2.923 
0.8             2.843 
0.9             2.757 
X3      1.0             2.671             図５６（Ｃ）    図５８
1.1             2.580 
1.2             2.495 
1.3             2.415 
1.4             2.326 
X4      1.5             2.246             図５６（Ｄ）
1.6             2.162 
1.7             2.075 
1.8             1.992 
1.9             1.911 
X5      2.0             1.829             図５６（Ｅ）    図５９
2.1             1.744 
2.2             1.663 
2.3             1.581 
2.4             1.500 
2.5             1.419 
X5      2.0             3.534             図５６（Ｆ）    図６０
【００６６】
以上の実施形態では、ワークＷの媒質Ｘの厚さと屈折率に応じて屈折率を選定し厚さを異ならせた複数の収差補正用平行平面板を選択使用しているが、重ね合わせた２枚以上の楔板によって収差補正用平行平面板を準備し、この２枚の楔板の重なり位置を変化させることで厚さを変化させることもできる。図６１は、２枚の透光楔板Ｃ６−１、Ｃ６−２によって収差補正用平行平面板Ｃ６を形成した他の具体例を示している。収差補正用平行平面板Ｃ６は、透光楔板Ｃ６−１とＣ６−２の対向面を密着させた状態で、収差補正用平行平面板を形成する。この収差補正用平行平面板Ｃ６は、透光楔板Ｃ６−１とＣ６−２の少なくとも一方を図の矢印方向に相対移動して重なり位置を変化させることで、無段階に厚さを変化させて結像性能を確認しながら最適状態にすることができる。なお、透光楔板Ｃ６−１とＣ６−２の対向面は、接触させた状態で相対移動してもよいが、離間させて相対移動し、使用時に密着させてもよい。
【００６７】
上記数値実施例では、媒質Ｘ１〜Ｘ５及び収差補正用平行平面板Ｃ１〜Ｃ５をそれぞれ、シリコン、光学ガラスＳ−ＢＳＬ７、光学ガラスＳ−ＰＨＭ５２を使用しているが、他の材料を使用することも可能である。収差補正用平行平面板Ｃ１〜Ｃ５は同一材料から構成し、その厚さを異ならせているが、収差補正用平行平面板Ｃ１〜Ｃ５を異なる屈折率の材料で形成してもよい。この場合、収差補正用平行平面板Ｃ１〜Ｃ５の厚さは同一とし、異なる屈折率の材料を使用することでも対応可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１００  顕微鏡対物レンズ光学系
１０  前群
２０  後群
３０  収差補正用平行平面板挿入空間
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５  収差補正用平行平面板（平行平面板）
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５  ワーク
Ｘ  Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５  媒質
【図１】
2018105935.tif 000003
【図２】
2018105935.tif 000004
【図３】
2018105935.tif 000005
【図４】
2018105935.tif 000006
【図５】
2018105935.tif 000007
【図６】
2018105935.tif 000008
【図７】
2018105935.tif 000009
【図８】
2018105935.tif 000010
【図９】
2018105935.tif 000011
【図１０】
2018105935.tif 000012
【図１１】
2018105935.tif 000013
【図１２】
2018105935.tif 000014
【図１３】
2018105935.tif 000015
【図１４】
2018105935.tif 000016
【図１５】
2018105935.tif 000017
【図１６】
2018105935.tif 000018
【図１７】
2018105935.tif 000019
【図１８】
2018105935.tif 000020
【図１９】
2018105935.tif 000021
【図２０】
2018105935.tif 000022
【図２１】
2018105935.tif 000023
【図２２】
2018105935.tif 000024
【図２３】
2018105935.tif 000025
【図２４】
2018105935.tif 000026
【図２５】
2018105935.tif 000027
【図２６】
2018105935.tif 000028
【図２７】
2018105935.tif 000029
【図２８】
2018105935.tif 000030
【図２９】
2018105935.tif 000031
【図３０】
2018105935.tif 000032
【図３１】
2018105935.tif 000033
【図３２】
2018105935.tif 000034
【図３３】
2018105935.tif 000035
【図３４】
2018105935.tif 000036
【図３５】
2018105935.tif 000037
【図３６】
2018105935.tif 000038
【図３７】
2018105935.tif 000039
【図３８】
2018105935.tif 000040
【図３９】
2018105935.tif 000041
【図４０】
2018105935.tif 000042
【図４１】
2018105935.tif 000043
【図４２】
2018105935.tif 000044
【図４３】
2018105935.tif 000045
【図４４】
2018105935.tif 000046
【図４５】
2018105935.tif 000047
【図４６】
2018105935.tif 000048
【図４７】
2018105935.tif 000049
【図４８】
2018105935.tif 000050
【図４９】
2018105935.tif 000051
【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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