(57)【要約】【課題】長作動距離で広視野を実現する良好な光学性能を有するコンパクトな顕微鏡用対物光学系、及び、その対物光学系と変倍光学系とを備えた顕微鏡を提供することを課題とする。【解決手段】顕微鏡用の対物光学系４は、標本面５側から順に、負の屈折力を有する少なくとも２つのレンズを含み、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、を含む。その上で、対物光学系４は、標本面５側を非テレセントリックに構成する。また、顕微鏡１００は、そのように構成された対物光学系４と、少なくとも１つの可動レンズを含み、可動レンズが光軸方向に移動することにより変倍する変倍光学系６と、変倍光学系６から射出された光を結像させる結像光学系７と、を含む。【選択図】図１
2011043555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
負の屈折力を有する少なくとも２つのレンズを含み、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、を含み、
前記物体側が非テレセントリックであることを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第１レンズ群は、第１接合レンズを含み、
前記第２レンズ群は、第２接合レンズを含むことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項３】
請求項２に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第２レンズ群は、前記物体側から順に、
負の屈折力を有する第２Ａレンズ群と、
正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群と、を含むことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項４】
請求項３に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第２Ｂレンズ群は、前記第２接合レンズを含むことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項５】
請求項４に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第１接合レンズは、負の屈折力を有し、
前記第２接合レンズは、負の屈折力を有することを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第１レンズ群は、最も前記物体側に、前記物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズを、含むことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項７】
請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
ＦＬを前記顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＷＤを前記顕微鏡用対物光学系の作動距離とするとき、以下の条件式
２＜ＦＬ／ＷＤ＜１０                  ・・・（１）
を満たすことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項８】
請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第１レンズ群は、最も前記物体側に負の屈折力を有する第１レンズを、含み、
ＦＬを前記顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＦＬ１を前記第１レンズの焦点距離とするとき、以下の条件式
−３０＜ＦＬ／ＦＬ１＜０                ・・・（２）
を満たすことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項９】
請求項３乃至請求項８のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第２Ｂレンズ群は、最も像側に正の屈折力を有する第３レンズを、含み、
ＦＬを前記顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＦＬ３を前記第３レンズの焦点距離とするとき、以下の条件式
４＜ＦＬ／ＦＬ３＜１２                ・・・（３）
を満たすことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項１０】
請求項３乃至請求項９のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
ＦＬｐを前記第２Ｂレンズ群に含まれる正の屈折力を有する単レンズの焦点距離とし、ＦＬｎを前記顕微鏡用対物光学系から前記単レンズを除いたときの前記顕微鏡用対物光学系の他のレンズの合成焦点距離とするとき、以下の条件式
−６＜ＦＬｐ／ＦＬｎ＜−１．５        ・・・（４）
を満たすことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項１１】
請求項３乃至請求項１０のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第１レンズ群は、前記物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズと、
負の屈折力を有する前記第１接合レンズと、を含み、
前記第２Ａレンズ群は、
負の屈折力を有する第２レンズを含み、
前記第２Ｂレンズ群は、前記物体側から順に、
負の屈折力を有する前記第２接合レンズと、
正の屈折力を有する第３レンズと、を含むことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項１２】
請求項１１に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記第１接合レンズは、正の屈折力を有する第１ａレンズと、負の屈折力を有する第１ｂレンズと、を含み、
前記第２接合レンズは、負の屈折力を有する第２ａレンズと、正の屈折力を有する第２ｂレンズと、を含み、
ｖｄ１ａを前記第１ａレンズのｄ線に対するアッベ数とし、ｖｄ１ｂを前記第１ｂレンズのｄ線に対するアッベ数とし、ｖｄ２ａを前記第２ａレンズのｄ線に対するアッベ数とし、ｖｄ２ｂを前記第２ｂレンズのｄ線に対するアッベ数とするとき、ｖｄ３を前記第３レンズのｄ線に対するアッベ数とするとき、以下の条件式
１５＜ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＜４０        ・・・（５）
４５＜ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＜６０        ・・・（６）
６０＜ｖｄ３                          ・・・（７）
を満たすことを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系において、
前記顕微鏡用対物光学系は、無限遠補正型の対物光学系であることを特徴とする顕微鏡用対物光学系。
【請求項１４】
物体側から順に、
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系と、
少なくとも１つの可動レンズを含み、前記可動レンズが光軸方向に移動することにより変倍する前記変倍光学系と、
前記変倍光学系から射出された光を結像させる結像光学系と、
前記結像光学系から射出された光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、を含むことを特徴とする顕微鏡。
【請求項１５】
物体側から順に、
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系と、
少なくとも１つの可動レンズを含み、前記可動レンズが光軸方向に移動することにより変倍する前記変倍光学系と、
前記変倍光学系から射出された光を結像させる結像光学系と、
前記結像光学系により形成された像を観察させる接眼レンズと、を含むことを特徴とする顕微鏡。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の顕微鏡において、
前記変倍光学系は、前記顕微鏡用対物光学系から射出されたアフォーカル光束をアフォーカル光束として前記結像光学系に入射させるアフォーカル光学系であることを特徴とする顕微鏡。
【請求項１７】
請求項１４乃至請求項１６のいずれか１項に記載の顕微鏡において、
αを前記顕微鏡用対物光学系の前記物体側で、前記変倍光学系の低倍端における最軸外主光線と光軸とのなす角とするとき、以下の条件式
０．１＜ｔａｎα＜０．５      ・・・（８）
を満たすことを特徴とする顕微鏡。
【請求項１８】
請求項１４乃至請求項１７のいずれか１項に記載の顕微鏡において、
ＦＬを前記顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＮＡｍａｘを前記変倍光学系の高倍端における前記顕微鏡用対物光学系の前記物体側の開口数とするとき、以下の条件式
４＜ＮＡｍａｘ×ＦＬ＜２２            ・・・（９）
を満たすことを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡用対物光学系、及び、顕微鏡用対物光学系と変倍光学系を備えた顕微鏡の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属材料や半導体の検査等の工業分野では、変倍光学系を備えた顕微鏡の利用が増加している。変倍光学系を備えた顕微鏡は、一般に、無限遠補正型の対物光学系と、アフォーカル光学系として構成される変倍光学系と、結像光学系とを含んで構成される。そして、変倍光学系に含まれるレンズを光軸方向に移動させることによって、観察倍率を任意に変更することができる。
【０００３】
変倍光学系を備えた顕微鏡は、対物レンズ等の対物光学系を交換することなく観察倍率を変更することができるため、標本を広視野で観察することによって対象範囲を定めるマクロ観察から、対象範囲を高開口数で詳細に観察するミクロ観察へ、スムーズに移行することが可能である。従って、作業性が重視される工業用の顕微鏡として好適である。このような変倍光学系を備えた顕微鏡は、例えば、特許文献１で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１７８４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、顕微鏡の対物光学系は、光軸方向への標本の移動に対して像の大きさが変化しないこと、同軸落射照明の実現に好適であることなどから、通常、テレセントリック光学系として構成される。特許文献１で開示される顕微鏡でも、対物光学系はテレセントリック光学系として構成されている。
【０００６】
しかしながら、テレセントリック光学系として構成された対物光学系では、最も標本側のレンズの有効径が視野の拡大に伴って大きくなる。このため、視野の広い極低倍の対物光学系の場合、レンズの有効径は非常に大きくなり、その結果、対物光学系全体が大型化してしまう。
【０００７】
また、特に工業用の顕微鏡では、標本と対物光学系の接触を避けるため、長い作動距離が求められる。しかしながら、作動距離が長くなるほど対物光学系に使用できるスペースは狭くなるため、良好に収差が補正された対物光学系を設計することは困難となる。
【０００８】
以上のような実情を踏まえ、本発明では、長作動距離で広視野を実現する良好な光学性能を有するコンパクトな顕微鏡用対物光学系、及び、その対物光学系と変倍光学系とを備えた顕微鏡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、物体側から順に、負の屈折力を有する少なくとも２つのレンズを含み、全体で負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、を含み、物体側が非テレセントリックである顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の顕微鏡用対物光学系において、第１レンズ群は、第１接合レンズを含み、第２レンズ群は、第２接合レンズを含む顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の顕微鏡用対物光学系において、第２レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群と、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群と、を含む顕微鏡用対物光学系を提供する。
本発明の第４の態様は、第３の態様に記載の顕微鏡用対物光学系において、第２Ｂレンズ群は、第２接合レンズを含む顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の顕微鏡用対物光学系において、第１接合レンズは、負の屈折力を有し、第２接合レンズは、負の屈折力を有する顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第３の態様乃至第５の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズを、含む顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第３の態様乃至第６の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、ＦＬを顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＷＤを顕微鏡用対物光学系の作動距離とするとき、以下の条件式
２＜ＦＬ／ＷＤ＜１０                  ・・・（１）
を満たす顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第３の態様乃至第７の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、第１レンズ群は、最も物体側に負の屈折力を有する第１レンズを、含み、ＦＬを顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＦＬ１を第１レンズの焦点距離とするとき、以下の条件式
−３０＜ＦＬ／ＦＬ１＜０                ・・・（２）
を満たす顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第３の態様乃至第８の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、第２Ｂレンズ群は、最も像側に正の屈折力を有する第３レンズを含み、ＦＬを顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＦＬ３を第３レンズの焦点距離とするとき、以下の条件式
４＜ＦＬ／ＦＬ３＜１２                ・・・（３）
を満たす顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１７】
本発明の第１０の態様は、第３の態様乃至第９の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、ＦＬｐを第２Ｂレンズ群に含まれる正の屈折力を有する単レンズの焦点距離とし、ＦＬｎを顕微鏡用対物光学系から単レンズを除いたときの顕微鏡用対物光学系の他のレンズの合成焦点距離とするとき、以下の条件式
−６＜ＦＬｐ／ＦＬｎ＜−１．５        ・・・（４）
を満たす顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１８】
本発明の第１１の態様は、第３の態様乃至第１０の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第１接合レンズと、を含み、第２Ａレンズ群は、負の屈折力を有する第２レンズを含み、第２Ｂレンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第２接合レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、を含む顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００１９】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に記載の顕微鏡用対物光学系において、第１接合レンズは、正の屈折力を有する第１ａレンズと、負の屈折力を有する第１ｂレンズと、を含み、第２接合レンズは、負の屈折力を有する第２ａレンズと、正の屈折力を有する第２ｂレンズと、を含み、ｖｄ１ａを第１ａレンズのｄ線に対するアッベ数とし、ｖｄ１ｂを第１ｂレンズのｄ線に対するアッベ数とし、ｖｄ２ａを第２ａレンズのｄ線に対するアッベ数とし、ｖｄ２ｂを第２ｂレンズのｄ線に対するアッベ数とするとき、ｖｄ３を第３レンズのｄ線に対するアッベ数とするとき、以下の条件式
１５＜ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＜４０        ・・・（５）
４５＜ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＜６０        ・・・（６）
６０＜ｖｄ３                          ・・・（７）
を満たす顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００２０】
本発明の第１３の態様は、第１の態様乃至第１２の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系において、顕微鏡用対物光学系は、無限遠補正型の対物光学系である顕微鏡用対物光学系を提供する。
【００２１】
本発明の第１４の態様は、物体側から順に、第１の態様乃至第１３の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡用対物光学系と、少なくとも１つの可動レンズを含み、可動レンズが光軸方向に移動することにより変倍する変倍光学系と、変倍光学系から射出された光を結像させる結像光学系と、結像光学系から射出された光を受光し画像信号に変換する撮像素子と、を含む顕微鏡を提供する。
【００２２】
本発明の第１５の態様は、物体側から順に、第１の態様乃至第１３の態様のいずれか１項に記載の顕微鏡用対物光学系と、少なくとも１つの可動レンズを含み、可動レンズが光軸方向に移動することにより変倍する変倍光学系と、変倍光学系から射出された光を結像させる結像光学系と、結像光学系により形成された像を観察させる接眼レンズと、を含む顕微鏡を提供する。
【００２３】
本発明の第１６の態様は、第１４の態様または第１５の態様に記載の顕微鏡において、変倍光学系は、顕微鏡用対物光学系から射出されたアフォーカル光束をアフォーカル光束として結像光学系に入射させるアフォーカル光学系である顕微鏡を提供する。
【００２４】
本発明の第１７の態様は、第１４の態様乃至第１６の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡において、αを顕微鏡用対物光学系の物体側で、変倍光学系の低倍端における最軸外主光線と光軸とのなす角とするとき、以下の条件式
０．１＜ｔａｎα＜０．５      ・・・（８）
を満たす顕微鏡を提供する。
【００２５】
本発明の第１８の態様は、第１４の態様乃至第１７の態様のいずれか１つに記載の顕微鏡において、ＦＬを顕微鏡用対物光学系の焦点距離とし、ＮＡｍａｘを変倍光学系の高倍端における顕微鏡用対物光学系の物体側の開口数とするとき、以下の条件式
４＜ＮＡｍａｘ×ＦＬ＜２２    ・・・（９）
を満たす顕微鏡を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、長作動距離で広視野を実現する良好な光学性能を有するコンパクトな顕微鏡用対物光学系、及び、その対物光学系と変倍光学系とを備えた顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例に係る顕微鏡の構成を例示する概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係る対物光学系の構成を例示する概略図である。
【図３】本発明の一実施例に係る結像光学系の断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施例に係る低倍時の変倍光学系の断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施例に係る中倍時の変倍光学系の断面図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施例に係る高倍時の変倍光学系の断面図である。
【図５Ａ】変倍光学系の低倍時における光線が例示された実施例１に係る対物光学系の断面図である。
【図５Ｂ】変倍光学系の中倍時における光線が例示された実施例１に係る対物光学系の断面図である。
【図５Ｃ】変倍光学系の高倍時における光線が例示された実施例１に係る対物光学系の断面図である。
【図６Ａ】変倍光学系の低倍時における実施例１に係る対物光学系の収差図である。
【図６Ｂ】変倍光学系の低倍時における実施例１に係る対物光学系の収差図である。
【図６Ｃ】変倍光学系の低倍時における実施例１に係る対物光学系の収差図である。
【図７Ａ】変倍光学系の低倍時における光線が例示された実施例２に係る対物光学系の断面図である。
【図７Ｂ】変倍光学系の中倍時における光線が例示された実施例２に係る対物光学系の断面図である。
【図７Ｃ】変倍光学系の高倍時における光線が例示された実施例２に係る対物光学系の断面図である。
【図８Ａ】変倍光学系の低倍時における実施例２に係る対物光学系の収差図である。
【図８Ｂ】変倍光学系の中倍時における実施例２に係る対物光学系の収差図である。
【図８Ｃ】変倍光学系の高倍時における実施例２に係る対物光学系の収差図である。
【図９Ａ】変倍光学系の低倍時における光線が例示された実施例３に係る対物光学系の断面図である。
【図９Ｂ】変倍光学系の中倍時における光線が例示された実施例３に係る対物光学系の断面図である。
【図９Ｃ】変倍光学系の高倍時における光線が例示された実施例３に係る対物光学系の断面図である。
【図１０Ａ】変倍光学系の低倍時における実施例３に係る対物光学系の収差図である。
【図１０Ｂ】変倍光学系の中倍時における実施例３に係る対物光学系の収差図である。
【図１０Ｃ】変倍光学系の高倍時における実施例３に係る対物光学系の収差図である。
【図１１Ａ】変倍光学系の低倍時における光線が例示された実施例４に係る対物光学系の断面図である。
【図１１Ｂ】変倍光学系の中倍時における光線が例示された実施例４に係る対物光学系の断面図である。
【図１１Ｃ】変倍光学系の高倍時における光線が例示された実施例４に係る対物光学系の断面図である。
【図１２Ａ】変倍光学系の低倍時における実施例４に係る対物光学系の収差図である。
【図１２Ｂ】変倍光学系の中倍時における実施例４に係る対物光学系の収差図である。
【図１２Ｃ】変倍光学系の高倍時における実施例４に係る対物光学系の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
まず、はじめに、各実施例に共通する構成と作用について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例に係る顕微鏡の構成を例示する概略図である。顕微鏡１００は、LED光源１（LED光源１ａ、LED光源１ｂ）と、照明光学系２と、光路制御素子３と、対物光学系４と、変倍光学系６及び結像光学系７からなる変倍結像光学系８と、撮像素子１０と、複数のミラー（ミラー９、ミラー１１、ミラー１２、ミラー１３）と、接眼レンズ１４と、を含んで構成されている。
まず、顕微鏡１００による標本の照明について説明する。
【００３０】
顕微鏡１００では、極低倍用の対物光学系から高倍用の対物光学系まで切替えて使用することができる。図１では、極低倍の対物光学系４が光軸上に配置されている状態の顕微鏡１００が例示されている。この場合、光源としては、通常利用されるLED光源１ａとともに、対物光学系４の外周にリング状に配置されるLED光源１ｂが使用される。
【００３１】
LED光源１ａは、同軸落射照明に用いられる光源である。LED光源１ａから射出された照明光は、照明光学系２を介して、対物光学系４と変倍光学系６の間に配置された光路制御素子３に入射する。そして、対物光学系４は、光路制御素子３で反射し像側から入射した照明光を、標本面５に配置された不図示の標本に照射する。このようにして、LED光源１ａは標本を照明する。
【００３２】
一方、LED光源１ｂは、対物光学系４の外周に取り付けられて利用される、リング照明用の光源である。LED光源１ｂを用いることで、LED光源１ａのみを利用する場合に比べてより広い範囲を均一に照明することができる。このようなリング照明は、物体側に非テレセントリックな対物光学系を用いる場合、特に有効である。なお、対物光学系４は後述するように物体側に非テレセントリックな光学系である。このため、顕微鏡１００では、対物光学系４を使用するときには、LED光源１ａに加えて、LED光源１ｂが使用される。
次に、顕微鏡１００による標本の観察について説明する。
【００３３】
顕微鏡１００では、撮像素子１０による標本の撮像と、接眼レンズ１４を通じた目視による観察と、を行うことができる。具体的には、ミラー９を光軸ＡＸ上に挿脱することで、標本の撮像と目視による観察を切替えることができる。
【００３４】
ミラー９が光軸ＡＸ上から除かれている場合の観察光路には、標本面５側（つまり、物体側）から順に、対物光学系４、光路制御素子３、変倍光学系６、結像光学系７、撮像素子１０が配置されている。
【００３５】
対物光学系４は、標本から生じる観察光（反射光や蛍光など）を光路制御素子３に入射させる。光路制御素子３は、照明光の場合と異なり、観察光を透過させて変倍光学系６及び結像光学系７からなる変倍結像光学系８に入射させる。変倍光学系６は、アフォーカル光学系であるため、対物光学系４から射出されたアフォーカル光束をアフォーカル光束として結像光学系７に入射させる。さらに、結像光学系７が変倍光学系６から射出されたアフォーカル光束を撮像素子１０上に結像させる。そして、撮像素子１０が、結像光学系７から射出された光を受光し画像信号に変換する。これにより、顕微鏡１００は、標本を撮像することができる。なお、撮像素子１０としては、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）などが用いられる。
【００３６】
一方、ミラー９が光軸ＡＸ上に挿入されている場合の観察光路には、標本面５側（物体側）から順に、対物光学系４、光路制御素子３、変倍光学系６、結像光学系７、ミラー９、ミラー１１、ミラー１２、ミラー１３、接眼レンズ１４が配置されている。
【００３７】
標本から生じた観察光はミラー９が光軸ＡＸ上から除かれている場合と同様の経路を通って変倍結像光学系８に入射する。そして、変倍結像光学系８（結像光学系７）から射出された観察光は、複数のミラー（ミラー９、ミラー１１、ミラー１２、ミラー１３）で反射して、接眼レンズ１４へ入射する。これにより、接眼レンズ１４を用いて、結像光学系７により形成された標本の像を目視で観察することができる。
以下、顕微鏡１００の各構成要素について、詳細に説明する。  
【００３８】
LED光源１ａには、例えば、対角１．４ｍｍの、砲弾型のレンズに覆われたLED素子が用いられる。LED光源を用いることにより、顕微鏡の光源として従来から用いられている超高圧水銀ランプを用いた場合に比べて、顕微鏡を小型化することができる。また、LED光源の場合、超高圧水銀ランプに比べて光源から生じる熱が周囲の光学素子に与える影響も小さい。このため、照明光学系２に熱の影響を受けやすい接合レンズを含めることが可能となる。
LED光源１ｂは、対物光学系４に外周にリング状に配置されたLED光源である。LED光源１ｂは、対物光学系４内のレンズを介さずに標本を照明する。
照明光学系２は、LED光源１ａの光源像を、対物光学系４の瞳位置近傍に結像させるように作用する。
【００３９】
光路制御素子３は、入射光の特性に応じて、入射光を反射または透過する光学素子である。例えば、入射光の偏光方向に応じて反射または透過するワイヤーグリッドや偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）などの偏光素子や、入射光の周波数に応じて反射または透過するダイクロイックミラーなどを用いることができる。また、光量が十分確保できる場合には、ハーフミラーを用いることもできる。顕微鏡１００内では、光路制御素子３での反射前後の光路が、それぞれ照明光の光路（照明光学系２の光軸）、観察光の光路（対物光学系４の光軸）に一致するように、光路制御素子３が配置される。これにより、光路制御素子３は、LED光源１ａ側から入射する照明光を標本面５に導くとともに、標本からの観察光を透過させて変倍結像光学系８に導くように作用する。
【００４０】
対物光学系４は、無限遠補正型の極低倍の顕微鏡用対物光学系である。また、対物光学系４は、照明光を標本に非テレセントリックな状態で照射する物体側非テレセントリック光学系である。なお、対物光学系４については、後にさらに詳述する。
【００４１】
変倍結像光学系８は、変倍光学系６と結像光学系７を含んで構成されている。変倍光学系６は、対物光学系４から入射するアフォーカル光束をアフォーカル光束として結像光学系７に向けて射出するアフォーカル光学系である。変倍光学系６は、少なくとも１つの可動レンズを含む。そして、変倍光学系６は、その可動レンズが光軸方向に移動することにより、変倍結像光学系８の焦点位置を維持した状態で変倍光学系６と結像光学系７の合成焦点距離を変化させて、変倍することができる。
以下、図２を参照しながら、本発明の一実施例に係る対物光学系４について説明する。
図２は、本発明の一実施例に係る対物光学系の構成を例示する概略図である。
【００４２】
対物光学系４は、標本面５側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＯＧ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群ＯＧ２を含んで構成されている。また、第１レンズ群ＯＧ１は、負の屈折力を有する少なくとも２つレンズを含んでいる。
【００４３】
対物光学系４は、第１レンズ群ＯＧ１が負の屈折力を有し、物体側非テレセントリック光学系であるため、図２に例示されるように、最も標本側のレンズ（第１レンズＬ１）の有効径は、実視野に対して小さくなる。このため、対物光学系４は、コンパクトな構成で広い視野を実現することができる。
【００４４】
なお、一般的な顕微鏡用の対物光学系は、光軸方向への標本の移動に対して像の大きさが変化しないこと、同軸落射照明の実現に好適であることなどから、物体側テレセントリック光学系として設計される。
【００４５】
しかしながら、顕微鏡１００では、対物光学系４を使用する場合、LED光源１ａによる同軸落射照明とともに、LED光源１ｂによるリング照明が併用される。また、対物光学系４は、極低倍の対物光学系であり、その用途は、主に対象範囲を定めるマクロ観察である。このような事情を勘案して、対物光学系４では、光学的に許容できる範囲内で物体側のテレセントリック性が緩和されている。ここで、光学的に許容できる範囲とは、例えば、テレセントリック性が緩和されすぎて凹凸のある標本の凹部を観察できない状態が生じない範囲である。
【００４６】
また、後述するように、顕微鏡１００では、対物光学系４は変倍光学系６と組み合わせて使用されるが、変倍光学系６の低倍端側から高倍端側への変倍により、対物光学系４が示すテレセントリック性は改善される。従って、ある程度対象範囲の絞り込みが行われた状態、つまり、標本を詳細に観察する変倍光学系６の高倍端またはそれに近い状態では、対物光学系４は比較的良好なテレセントリック性を示す。このため、詳細な観察が行われているときに焦準操作等による光軸方向への標本の移動が生じても、像が大きく変化してしまうことはなく、また、標本の凹部を観察できないということもない。
さらに、対物光学系４は、第１レンズ群ＯＧ１に第１接合レンズＣＬ１を含み、第２レンズ群ＯＧ２に第２接合レンズＣＬ２を含むことが望ましい。
【００４７】
一般に、作動距離が長くなるほど対物光学系に使用できるスペースは狭くなるため、収差が良好に補正された対物光学系を設計することは困難となる。つまり、作動距離と光学性能の間にはトレードオフが存在する。しかしながら、対物光学系４は、第１レンズ群ＯＧ１と第２レンズ群ＯＧ２のそれぞれに接合レンズを含むことで、光軸方向にコンパクトな構成で、収差、特に色収差を良好に補正することができる。従って、長い作動距離と良好な光学性能を両立することができる。
【００４８】
また、対物光学系４は変倍光学系６と組み合わせて使用され、変倍光学系６の変倍により対物光学系４を通過する光線の状態が変化する。一般に、低倍になるほど倍率色収差の補正が重要となり、高倍になるほど軸上色収差の補正が重要となるが、対物光学系４は、第１接合レンズＣＬ１が主に倍率色収差の補正に寄与し、第２接合レンズＣＬ２が主に軸上色収差の補正に寄与するように構成される。このように、各接合レンズに主要な役割を分担させることで、対物光学系４は、変倍光学系６の状態によらず安定した光学性能を実現することができる。
以上のように構成することで、対物光学系４は、良好な光学性能を確保した上で、コンパクトな構成によって長作動距離且つ広視野を実現することができる。また、対物光学系４と変倍光学系６を含む顕微鏡１００は、変倍光学系６の状態によらず、良好な光学性能を確保した上で、コンパクトな構成によって長作動距離且つ広視野を実現することができる。
また、対物光学系４は、さらに、以下のように構成されてもよい。
【００４９】
第１接合レンズＣＬ１及び第２接合レンズＣＬ２は、それぞれ正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズから構成され、全体として負の屈折力を有することが望ましい。このような構成は、接合レンズでの収差補正に有効である。
【００５０】
第１レンズ群ＯＧ１の最も標本面５（物体）側のレンズ（第１レンズＬ１）は、標本面５側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであることが望ましい。最も標本面５（物体）側の面が凹面で構成されると、非テレセントリック性が過度に強くなり易いが、凸面で構成されることでこれを抑制することができる。
【００５１】
第２レンズ群ＯＧ２は、標本面５（物体）側から順に、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂと、を含んで構成されることが望ましい。そして、第２接合レンズＣＬ２は、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれることが望ましい。また、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂは、第２接合レンズＣＬ２の他に、正の屈折力を有する単レンズ（第３レンズＬ３）を含むことが望ましい。
【００５２】
変倍光学系６が高倍端またはそれに近い状態では、像側で光束が太くなる。このため、太い光束が通過する像側の第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに第２接合レンズＣＬ２を配置することで、さらに良好に収差を補正することができる。
また、対物光学系４は、より具体的には、以下のように構成されてもよい。
【００５３】
対物光学系４は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＯＧ１と、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａと、正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂとを含んで構成される。さらに、第１レンズ群ＯＧ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第１接合レンズＣＬ１と、を含み、第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａは、負の屈折力を有する第２レンズＬ２を含み、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂは、物体側から順に、負の屈折力を有する第２接合レンズＣＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、を含んで構成される。
【００５４】
また、対物光学系４は、以下の条件式（１）から条件式（４）の少なくとも１つを満たすことが望ましい。ただし、ＦＬは対物光学系４の焦点距離であり、ＷＤは対物光学系４の作動距離である。また、ＦＬ１は第１レンズ群ＯＧ１の最も物体側のレンズである第１レンズＬ１の焦点距離であり、ＦＬ３は第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂの最も像側のレンズである第３レンズＬ３の焦点距離である。また、ＦＬｐは第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の屈折力を有する単レンズ（第３レンズＬ３）の焦点距離であり、ＦＬｎは対物光学系４から第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズ（第３レンズＬ３）を除いたときの他のレンズの合成焦点距離である。
２＜ＦＬ／ＷＤ＜１０                  ・・・（１）
−３０＜ＦＬ／ＦＬ１＜０              ・・・（２）
４＜ＦＬ／ＦＬ３＜１２                ・・・（３）
−６＜ＦＬｐ／ＦＬｎ＜−１．５        ・・・（４）
なお、条件式（１）から条件式（４）に代えて、それぞれ以下の条件式（１−１）から条件式（４−１）を満たすことが、さらに望ましい。
３＜ＦＬ／ＷＤ＜７                    ・・・（１−１）
−２０＜ＦＬ／ＦＬ１＜−３            ・・・（２−１）
６＜ＦＬ／ＦＬ３＜８．５              ・・・（３−１）
−５＜ＦＬｐ／ＦＬｎ＜−２            ・・・（４−１）
【００５５】
条件式（１）は、対物光学系４の焦点距離ＦＬと作動距離ＷＤの関係を規定した式である。条件式（１）は、対物光学系４の物体側のテレセントリック性が、光学的に許容できる範囲を示す。
【００５６】
条件式（１）が上限値を超えると、焦点距離ＦＬに対して作動距離ＷＤが短くなりすぎてしまう。このため、対物光学系４の標本面５側で、最軸外主光線ＰＲＯＡと光軸ＡＸがなす角αが大きくなり、物体側の非テレセントリック性が過度に強くなる。この場合、標本の凹部の観察が困難になるなど、対物光学系４の光学的な機能が損なわれてしまう。また、同軸落射照明では照明の均一性が十分に確保できないため、照明性能のリング照明への依存が大きくなり、好ましくない。また、対物光学系４が小型化される以上にLED光源１ｂが大型化してしまうため、顕微鏡１００全体としては大型化する。一方、下限値を下回ると、焦点距離ＦＬに対して作動距離ＷＤが長くなりすぎる。この場合、テレセントリック性は改善されるが、レンズの有効径が大きくなってしまう。また、光学系を配置するスペースが狭くなるため、十分な収差の補正が困難となる。特に、変倍光学系６が高倍端またはそれに近い状態では、対物光学系４内での光線の屈折が強くなりすぎてしまい、球面収差やコマ収差が補正しきれなくなる。
【００５７】
条件式（２）は、対物光学系４の焦点距離ＦＬと第１レンズ群ＯＧ１の最も物体側のレンズである第１レンズＬ１の焦点距離ＦＬ１との関係を規定した式である。
【００５８】
条件式（２）が上限値を超えると、焦点距離ＦＬに対して焦点距離ＦＬ１が長くなる。つまり、マイナス値となる焦点距離ＦＬ１の絶対値が大きくなるため、第１レンズＬ１の負の屈折力が小さくなる。その結果、第１レンズ群ＯＧ１の負の屈折力も小さくなり、第２レンズ群ＯＧ２（または第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂ）の正の屈折力も小さくなる。つまり、各レンズ群の屈折力が全体的に小さい状態となるため、テレセントリック性を改善せざるを得ない。このため、広視野を確保するためには、レンズの有効径が大きくなる。また、光線高も高くなるので収差の補正が困難となる。一方、下限値を下回ると、焦点距離ＦＬに対して焦点距離ＦＬ１が短くなる。つまり、マイナス値となる焦点距離ＦＬ１の絶対値が小さくなり、第１レンズＬ１の負の屈折力が大きくなる。その結果、第２レンズ群ＯＧ２、特に主な正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂの正の屈折力も大きくなる。つまり、各レンズ群の屈折力が全体的に大きい状態となる。この場合、最も物体側のレンズ面（第１面）で大きな球面収差とコマ収差が発生するが、他のレンズでこの収差を補正しきれないため、対物光学系４全体として良好に収差が補正された状態を実現できない。また、第１レンズＬ１の負の屈折力が大きいので、第１レンズＬ１で発生する歪曲収差（ディストーション）も大きくなる。このため、対物光学系４全体として歪曲収差を抑えることが難しく、特に、変倍光学系６の低倍端から高倍端までの全変倍域で歪曲収差を抑えることは難しい。
【００５９】
条件式（３）は、対物光学系４の焦点距離ＦＬと第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂの最も像側のレンズである第３レンズＬ３の焦点距離ＦＬ３との関係を規定した式である。
【００６０】
条件式（３）が上限値を超えると、焦点距離ＦＬに対して焦点距離ＦＬ３が短くなり、第３レンズＬ３の正の屈折力が大きくなる。その結果、第３レンズＬ３を含む第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂ内で光線が大きく屈折することになり、大きな収差が発生する。特に、変倍光学系６の高倍端またはそれに近い状態では、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂ内の光束は太いため、球面収差とコマ収差がより大きくなる。このため、対物光学系４全体で良好に収差を補正することが困難となる。一方、下限値を下回ると、焦点距離ＦＬに対して焦点距離ＦＬ３が長くなり、第３レンズＬ３を含む第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂの正の屈折力が小さくなる。その結果、他のレンズ群（第１レンズ群ＯＧ１、及び第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａ）の負の屈折力も小さくなる。つまり、各レンズ群の屈折力が全体的に小さい状態となる。このような状態では、大きなコマ収差が発生し、良好な収差補正が困難となる。特に、変倍光学系６の低倍端またはそれに近い状態では、より大きなコマ収差が発生するため、さらに収差補正が困難となる。
【００６１】
条件式（４）は、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の屈折力を有する単レンズの焦点距離ＦＬｐと対物光学系４からその単レンズを除いたときの他のレンズの合成焦点距離ＦＬｎとの関係を規定した式である。
【００６２】
条件式（４）が上限値を超えると、マイナス値となる焦点距離ＦＬｎに対して焦点距離ＦＬｐが短くなる。つまり、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズの正の屈折力が大きくなるため、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂで光線が大きく屈折することになり、大きな収差が発生する。特に、変倍光学系６の高倍端またはそれに近い状態では、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂにおいて光束は太いため、より大きな球面収差とコマ収差が発生する。このため、対物光学系４全体で良好に収差を補正することが困難となる。一方、下限値を下回ると、マイナス値となる焦点距離ＦＬｎに対して焦点距離ＦＬｐが長くなり、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズの正の屈折力が小さくなる。対物光学系４では、この正の単レンズが主要な正の屈折力を有しているため、他のレンズ等が有する負の屈折力は全体的に小さい状態となる。このような状態では、大きなコマ収差が発生し、良好な収差補正が困難となる。特に、変倍光学系６の低倍端またはそれに近い状態では、より大きなコマ収差が発生するため、さらに収差補正が困難となる。
【００６３】
また、対物光学系４は、接合レンズＣＬ１が、正の屈折力を有する第１ａレンズと負の屈折力を有する第１ｂレンズを含み、第２接合レンズＣＬ２が、負の屈折力を有する第２ａレンズと正の屈折力を有する第２ｂレンズを含むとき、以下の条件式（５）から条件式（７）をすべて満たすことが望ましい。ただし、ｖｄ１ａは第１ａレンズのｄ線に対するアッベ数であり、ｖｄ１ｂは第１ｂレンズのｄ線に対するアッベ数である。また、ｖｄ２ａは第２ａレンズのｄ線に対するアッベ数であり、ｖｄ２ｂは第２ｂレンズのｄ線に対するアッベ数である。ｖｄ３は第３レンズＬ３のｄ線に対するアッベ数である。
１５＜ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＜４０        ・・・（５）
４５＜ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＜６０        ・・・（６）
６０＜ｖｄ３                          ・・・（７）
【００６４】
条件式（５）は、主に倍率色収差を補正する接合レンズＣＬ１のアッベ数を規定した式であり、良好に倍率色収差を補正する範囲を示す。
【００６５】
条件式（５）が上限値を超えると、接合レンズＣＬ１で過剰に倍率色収差を補正してしまう。このため、対物光学系４全体としては倍率色収差が補正されない。一方、下限値を下回ると、接合レンズＣＬ１での倍率色収差の補正が不足するため、対物光学系４全体として倍率色収差が補正されない。
【００６６】
条件式（６）は、主に軸上色収差を補正する接合レンズＣＬ２のアッベ数を規定した式であり、良好に軸上色収差を補正する範囲を示す。
【００６７】
条件式（６）が上限値を超えると、接合レンズＣＬ２で過剰に軸上色収差を補正してしまう。このため、対物光学系４全体としては軸上色収差が補正されない。一方、下限値を下回ると、接合レンズＣＬ２での軸上色収差の補正が不足するため、対物光学系４全体として軸上色収差が補正されない。
【００６８】
条件式（７）は、対物光学系４の主要な正の屈折力を有する第３レンズＬ３のアッベ数を規定した式であり、第３レンズＬ３での色収差の発生量を抑える範囲を示す。
【００６９】
条件式（７）が下限値を下回ると、比較的強い正の屈折力を有する第３レンズＬ３の分散が大きくなり、第３レンズＬ３で大きな色収差が発生する。このため、接合レンズＣＬ１や接合レンズＣＬ２が上記の条件式を満たした場合であっても、対物光学系４全体として色収差を補正することが困難になる。
【００７０】
また、対物光学系４を変倍光学系６と組み合わせて使用することを考慮すると、顕微鏡１００は、以下の条件式（８）及び条件式（９）の少なくとも一方を満たすことが望ましい。ただし、αは変倍光学系６の低倍端において、対物光学系４の標本面５側で、最軸外主光線ＰＲＯＡと光軸ＡＸがなす角であり、ＮＡｍａｘは変倍光学系６の高倍端における対物光学系４の物体側の開口数であり、ＦＬは対物光学系４の焦点距離である。
０．１＜ｔａｎα＜０．５              ・・・（８）
４＜ＮＡｍａｘ×ＦＬ＜２２            ・・・（９）
なお、条件式（８）に代えて、それぞれ以下の条件式（８−１）を満たすことが、さらに望ましい。
０．１５＜ｔａｎα＜０．４５          ・・・（８−１）
【００７１】
条件式（８）は、低倍端での非テレセントリック性を規定した式であり、変倍光学系６の状態によらず、対物光学系４の物体側のテレセントリック性が光学的に許容できる範囲を示す。
【００７２】
条件式（８）が上限値を超えると、最軸外主光線ＰＲＯＡと光軸ＡＸがなす角αが大きくなり、物体側の非テレセントリック性が過度に強くなる。この場合、標本の凹部の観察が困難になるなど、対物光学系４の光学的な機能が損なわれてしまう。また、同軸落射照明では照明の均一性が十分に確保できないため、照明性能に関してリング照明への依存が大きくなり、好ましくない。また、対物光学系４が小型化される以上にLED光源１ｂが大型化してしまうため、顕微鏡１００全体としては大型化する。一方、下限値を下回ると、テレセントリック性は改善されるが、レンズの有効径が大きくなり、対物光学系４が大型化してしまう。
【００７３】
条件式（９）は、高倍端での対物光学系４の瞳径を規定した式である。
【００７４】
条件式（９）が上限値を超えると、瞳径が大きくなりすぎるため、特に球面収差とコマ収差が大きく発生し、対物光学系４で補正することが難しくなる。この場合、対物光学系４に十分なスペースが必要となるため、作動距離を長くすることが困難となる。一方、下限値を下回ると、瞳径が小さくなりすぎて、観察に必要な開口数を確保できない。
なお、条件式（１）から（９）のいずれかを満せば、これらの条件式を単独で用いても、複数組み合わせても、長作動距離で広視野を実現する良好な光学性能を有するコンパクトな顕微鏡用対物光学系の提供に資する。ただし、条件式（５）から（７）については同時に満たす必要がある。  以上が各実施例に共通する構成と作用である。次に、各実施例について具体的に説明する。  
【実施例１】
【００７５】
図３は、本実施例に係る結像光学系７の断面図である。結像光学系７は、標本面側から順に、３枚のレンズＬt１、レンズＬt２、レンズＬt３から構成されている。
【００７６】
結像光学系７のレンズデータは、以下のとおりである。なお、ここで、ｓtは面番号を、ｒtは曲率半径（ｍｍ）を、ｄtは面間隔（ｍｍ）を、ｎｄtはｄ線に対する屈折率を、ｖｄtはｄ線に対するアッベ数を示す。また、面間隔ｄt５は、面番号ｓt５の面から不図示の撮像素子１０までの距離を示している。
結像光学系７
ｓt          ｒt          ｄt           ｎｄt         ｖｄt 
1          46.5973       3.682        1.51742       52.43 
2         165.1536       2.5529                           
3          38.2833       4.2957       1.48749       70.23 
4         417.6019       2.4547       1.58267       46.42 
5          30.389      224.2726                           
【００７７】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、それぞれ低倍時、中倍時、高倍時の変倍光学系６の断面図である。なお、後述する対物光学系４ａと併せて用いた場合の光線の光路も示している。変倍光学系６は、標本面（不図示）側から順に、第１レンズ群ＡＧ１、第２レンズ群ＡＧ２、第３レンズ群ＡＧ３、第４レンズ群ＡＧ４、第５レンズ群ＡＧ５によって構成されている。なお、変倍光学系６による変倍動作は、第２レンズ群ＡＧ２及び第４レンズ群ＡＧ４を光軸に沿って移動させることにより実現される。
【００７８】
変倍光学系６のレンズデータは、以下のとおりである。なお、ここで、ｓaは面番号を、ｒaは曲率半径（ｍｍ）を、ｄaは面間隔（ｍｍ）を、ｎｄaはｄ線に対する屈折率を、ｖｄaはｄ線に対するアッベ数を示す。また、曲率半径ｒa１３が示す面は、変倍光学系６の明るさ絞りの位置を示している。さらに、面間隔ｄa５、ｄa１０、ｄa１３、ｄa１８は、変倍光学系６の変倍動作に応じて変化する可変値Ｄa5、Ｄa10、Ｄa13、Ｄa18である。
変倍光学系６
ｓa          ｒa          ｄa           ｎｄa        ｖｄa 
1          67.1073       4.15         1.497        81.54    
2         -48.4555       2            1.71736      29.52    
3        -182.742        0.25                               
4          42.6536       2.9          1.56907      71.31    
5           INF         Da5                                 
6          24.9018       4.05         1.76182      26.52    
7         -27.9083       1.5          1.72916      54.68    
8          15.5066       2.0814                             
9         -37.4483       1.8          1.755        52.32    
10         33.1991       Da10                               
11        -23.7456       1.83         1.7847       26.29    
12        103.6318       1                                  
13         INF          Da13                                
14        162.471        2.6          1.603        65.44    
15        -42.4593       0.2                                
16         47.3698       1.6          1.834        37.16    
17         24.9751       3.1          1.497        81.54    
18        -53.5454       Da18                               
19        -55.8574       1.6          1.7552       27.51    
20        -31.8024       1.5          1.741        52.64    
21        746.0709      80                                  
【００７９】
また、図３に例示される結像光学系７と図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃそれぞれの状態における変倍光学系６を組み合わせたときの合成焦点距離と、そのときの可変部分の面間隔は、以下のとおりである。
変倍光学系６と結像光学系７の合成焦点距離ＦＺと面間隔
合成焦点距離    面間隔            面間隔            面間隔        面間隔
ＦＺ(mm)         Ｄa5               Ｄa10            Ｄa13          Ｄa18
66.0            0.367              25.963           36.010          0.498
442.0          20.459               5.871           21.627         14.881 
1061.0         24.018               2.313            4.948         31.560
【００８０】
ここで、ＦＺは変倍光学系６と結像光学系７の合成焦点距離を示している。具体的には、図３で例示される結像光学系７と図４Ａで例示される低倍時の変倍光学系６の合成焦点距離ＦＺは６６．０ｍｍ、図３に例示される結像光学系７と図４Ｂで例示される中倍時の変倍光学系６の合成焦点距離ＦＺは４４２．０ｍｍ、図３に例示される結像光学系７と図４Ｃで例示される高倍時の変倍光学系６の合成焦点距離ＦＺは１０６１．０ｍｍとなる。ここで、図４Ａで例示される低倍時の変倍光学系６は、上述した低倍端の変倍光学系であり、図４Ｃで例示される高倍時の変倍光学系６は、上述した高倍端の変倍光学系である。
【００８１】
また、Ｄa5、Ｄa10、Ｄa13、Ｄa18は、変倍光学系６の状態に依存して変化する面間隔ｄa５、ｄa１０、ｄa１３、ｄa１８の値を示している。それぞれ変倍光学系６と結像光学系７の合成焦点距離ＦＺが６６．０ｍｍ（低倍）、４４２．０ｍｍ（中倍）、１０６１．０ｍｍ（高倍）の場合について例示されている。
【００８２】
なお、変倍光学系６と結像光学系７との間隔は、５０ｍｍから１００ｍｍの間の値であることが望ましい。本実施例では、変倍光学系６と結像光学系７との間隔は８０ｍｍに設定してある。
【００８３】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、対物光学系４ａの断面図である。なお、図５Ａは、対物光学系４ａとともに用いられる変倍光学系６が低倍時（変倍光学系６と結像光学系７の合成焦点距離ＦＺが６６．０ｍｍ）の光線の光路を併せて示す。同様に、図５Ｂ、図５Ｃでは、変倍光学系６がそれぞれ中倍時、高倍時（それぞれ変倍光学系６と結像光学系７の合成焦点距離ＦＺが４４２．０ｍｍ、１０６１．０ｍｍ）での光線の光路を併せて示す。
【００８４】
対物光学系４ａは、標本面５（面番号ｓ０）側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＯＧ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＯＧ２とから構成されている。第２レンズ群ＯＧ２は、さらに、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａと正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂとから構成されている。
【００８５】
第１レンズ群ＯＧ１は、負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、第１ａレンズ及び第１ｂレンズからなる負の屈折力を有する第１接合レンズＣＬ１とを含んでいる。第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａは、負の屈折力を有する第２レンズＬ２を含んでいる。第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂは、第２ａレンズ及び第２ｂレンズからなる負の屈折力を有する第２接合レンズＣＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とを含んでいる。
対物光学系４ａの焦点距離ＦＬ、作動距離ＷＤ、同焦距離Ｄは、それぞれ以下のとおりである。  
ＦＬ＝４８０ｍｍ、ＷＤ＝９６ｍｍ、Ｄ＝１８０ｍｍ
【００８６】
第１レンズＬ１の焦点距離ＦＬ１、第３レンズＬ３の焦点距離ＦＬ３、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズの焦点距離ＦＬｐ、その正の単レンズを除いたときの他のレンズの合成焦点距離ＦＬｎ、第１接合レンズＣＬ１の焦点距離ＦＣＬ１、第２接合レンズＣＬ２の焦点距離ＦＣＬ２は、それぞれ以下のとおりである。なお、本実施例では、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズは第３レンズＬ３であるため、焦点距離ＦＬ３と焦点距離ＦＬｐは等しい。
ＦＬ１＝−７２．４８ｍｍ、
ＦＬ３＝ＦＬｐ＝６３．８４ｍｍ、ＦＬｎ＝−１６．８７ｍｍ、
ＦＣＬ１＝−６５．８４ｍｍ、ＦＣＬ２＝−２３０．４４ｍｍ
【００８７】
変倍光学系６が高倍端にあるときの対物光学系４ａの物体側開口数ＮＡｍａｘ、変倍光学系６が低倍端にあるときの対物光学系４ａの物体側開口数ＮＡｍｉｎ、変倍光学系６が低倍端にあるときに、対物光学系４の物体側で最軸外主光線と光軸がなす角αは、それぞれ以下のとおりである。
ＮＡｍａｘ＝０．０２３、ＮＡｍｉｎ＝０．００４、ｔａｎα＝０．３０９
【００８８】
対物光学系４ａのレンズデータは、以下のとおりである。なお、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す。また、面番号ｓ０が示す面は、標本面５を示している。
対物光学系４ａ
ｓ           ｒ          ｄ           ｎｄ         ｖｄ   
0            INF        96.0                              
1           66.28        2.50        1.6030        65.44  
2           25.96        3.99                             
3         -105.19        3.50        1.7618        26.52  
4          -23.78        2.00        1.6127        58.72  
5           43.48       25.19                             
6         -127.13        3.01        1.5714        52.95  
7          151.01       31.35                             
8         -158.75        2.74        1.7880        47.37  
9           57.18        4.92        1.4388        94.93  
10         -67.68        1.41                             
11          81.33        3.48        1.4875        70.23  
12         -49.70       55.00                             
【００８９】
なお、対物光学系４ａと変倍光学系６の間には、図１に例示されるように、LED光源１ａからの照明光を観察光路と同軸に入射させるために、光路制御素子３が配置される。このため、対物光学系４ａと変倍光学系６の間隔は、５０ｍｍから７０ｍｍの間の値にすることが望ましい。本実施例では、対物光学系４ａと変倍光学系６との間隔は５５ｍｍに設定してある。
【００９０】
本実施例の対物光学系４ａは、以下の式（Ｃ１）から（Ｃ９）で示されるように、条件式（１）から（９）を満たしている。なお、式（Ｃ１）から（Ｃ９）はそれぞれ条件式（１）から（９）に対応している。
ＦＬ／ＷＤ＝４８０／９６＝５                              ・・・（Ｃ１）
ＦＬ／ＦＬ１＝４８０／−７２．４８≒−６．６２            ・・・（Ｃ２）
ＦＬ／ＦＬ３＝４８０／−６５．８４≒−７．２９            ・・・（Ｃ３）
ＦＬｐ／ＦＬｎ＝６３．８４／−１６．８７≒−３．７８      ・・・（Ｃ４）
ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＝５８．７２−２６．５２＝３２．２      ・・・（Ｃ５）
ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＝９４．９３−４７．３７＝４７．５６    ・・・（Ｃ６）
ｖｄ３＝７０．２３                                        ・・・（Ｃ７）
ｔａｎα＝０．３０９                                      ・・・（Ｃ８）
ＮＡｍａｘ×ＦＬ＝０．０２３×４８０＝１１．０４          ・・・（Ｃ９）
【００９１】
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での本実施例に係る対物光学系４ａの収差図であり、像側から対物光学系４ａに平行光を入射させた場合における標本面５での収差を示している。各図中の（a）は球面収差図であり、（b）は正弦条件違反量を示す図であり、（ｃ）は像面湾曲を示す図であり、（ｄ）歪曲収差図である。いずれも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“ＮＡ”は物体側での開口数、“ＦＩＹ”は像高（ｍｍ）を示している。また、図６（ｃ）における“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。
【実施例２】
【００９２】
図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、対物光学系４ｂの断面図である。なお、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃでは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での光線の光路を併せて示す。なお、変倍光学系６及び結像光学系７については、実施例１と同一であるので、ここでは説明を省略する。また、対物光学系４ｂと変倍光学系６の間隔及び変倍光学系６と結像光学系７の間隔についても、実施例１と同一である。
【００９３】
対物光学系４ｂのレンズ構成は、標本面５（面番号ｓ０）側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＯＧ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＯＧ２とから構成されている。第２レンズ群ＯＧ２は、さらに、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａと正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂとから構成されている。
【００９４】
第１レンズ群ＯＧ１は、負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、第１ａレンズ及び第１ｂレンズからなる負の屈折力を有する第１接合レンズＣＬ１とを含んでいる。第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａは、負の屈折力を有する第２レンズＬ２を含んでいる。第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂは、第２ａレンズ及び第２ｂレンズからなる負の屈折力を有する第２接合レンズＣＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とを含んでいる。
対物光学系４ｂの焦点距離ＦＬ、作動距離ＷＤ、同焦距離Ｄは、それぞれ以下のとおりである。  
ＦＬ＝４８４ｍｍ、ＷＤ＝１０４．３４ｍｍ、Ｄ＝１８０ｍｍ
【００９５】
第１レンズＬ１の焦点距離ＦＬ１、第３レンズＬ３の焦点距離ＦＬ３、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズの焦点距離ＦＬｐ、その正の単レンズを除いたときの他のレンズの合成焦点距離ＦＬｎ、第１接合レンズＣＬ１の焦点距離ＦＣＬ１、第２接合レンズＣＬ２の焦点距離ＦＣＬ２は、それぞれ以下のとおりである。なお、本実施例では、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズは第３レンズＬ３であるため、焦点距離ＦＬ３と焦点距離ＦＬｐは等しい。
ＦＬ１＝−３３．０９ｍｍ、
ＦＬ３＝ＦＬｐ＝６２．４６ｍｍ、ＦＬｎ＝−１６．９８ｍｍ、
ＦＣＬ１＝−３２４．２１ｍｍ、ＦＣＬ２＝−２３３．２５ｍｍ
【００９６】
変倍光学系６が高倍端にあるときの対物光学系４ｂの物体側開口数ＮＡｍａｘ、変倍光学系６が低倍端にあるときの対物光学系４ｂの物体側開口数ＮＡｍｉｎ、変倍光学系６が低倍端にあるときに、対物光学系４ｂの物体側で最軸外主光線と光軸がなす角αは、それぞれ以下のとおりである。
ＮＡｍａｘ＝０．０２２、ＮＡｍｉｎ＝０．００４、ｔａｎα＝０．３
【００９７】
対物光学系４ｂのレンズデータは、以下のとおりである。なお、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す。また、面番号ｓ０が示す面は、標本面５を示している。
対物光学系４ｂ
ｓ           ｒ          ｄ           ｎｄ         ｖｄ   
0            INF       104.34                             
1          512.70        2.51        1.6668        33.05  
2           21.12        4.50                             
3         -116.31        3.70        1.7400        28.3   
4          -15.11        2.97        1.6030        65.44  
5          102.84       19.21                             
6         -114.10        2.36        1.6134        44.27  
7         1058.97       29.69                             
8         -282.98        2.16        1.7880        47.37  
9           56.44        4.77        1.4388        94.93  
10         -96.32        1.18                             
11         101.44        3.71        1.4970        81.54  
12         -44.18       55.00                             
【００９８】
本実施例の対物光学系４ｂは、以下の式（Ｃ１１）から（Ｃ１９）で示されるように、条件式（１）から（９）を満たしている。なお、式（Ｃ１１）から（Ｃ１９）はそれぞれ条件式（１）から（９）に対応している。
ＦＬ／ＷＤ＝４８４／１０４．３４≒４．６４                ・・・（Ｃ１１）
ＦＬ／ＦＬ１＝４８４／−３３．０９≒−１４．６３          ・・・（Ｃ１２）
ＦＬ／ＦＬ３＝４８４／６２．４６≒７．７５                ・・・（Ｃ１３）
ＦＬｐ／ＦＬｎ＝６２．４６／−１６．９８≒−３．６８      ・・・（Ｃ１４）
ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＝６５．４４−２８．３＝３７．１４      ・・・（Ｃ１５）
ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＝９４．９３−４７．３７＝４７．５６    ・・・（Ｃ１６）
ｖｄ３＝８１．５４                                        ・・・（Ｃ１７）
ｔａｎα＝０．３                                          ・・・（Ｃ１８）
ＮＡｍａｘ×ＦＬ＝０．０２２×４８４＝１０．６４８        ・・・（Ｃ１９）
【００９９】
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での本実施例に係る対物光学系４ｂの収差図であり、像側から対物光学系４ｂに平行光を入射させた場合における標本面５での収差を示している。各図中の（a）は球面収差図であり、（b）は正弦条件違反量を示す図であり、（ｃ）は像面湾曲を示す図であり、（ｄ）歪曲収差図である。いずれも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“ＮＡ”は物体側での開口数、“ＦＩＹ”は像高（ｍｍ）を示している。また、図８（ｃ）における“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。
【実施例３】
【０１００】
図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃは、対物光学系４ｃの断面図である。なお、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃでは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での光線の光路を併せて示す。なお、変倍光学系６及び結像光学系７については、実施例１と同一であるので、ここでは説明を省略する。また、対物光学系４ｃと変倍光学系６の間隔及び変倍光学系６と結像光学系７の間隔についても、実施例１と同一である。
【０１０１】
対物光学系４ｃのレンズ構成は、標本面５（面番号ｓ０）側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＯＧ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＯＧ２とから構成されている。第２レンズ群ＯＧ２は、さらに、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａと正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂとから構成されている。
【０１０２】
第１レンズ群ＯＧ１は、負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、第１ａレンズ及び第１ｂレンズからなる負の屈折力を有する第１接合レンズＣＬ１とを含んでいる。第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａは、負の屈折力を有する第２レンズＬ２を含んでいる。第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂは、第２ａレンズ及び第２ｂレンズからなる負の屈折力を有する第２接合レンズＣＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とを含んでいる。
対物光学系４ｃの焦点距離ＦＬ、作動距離ＷＤ、同焦距離Ｄは、それぞれ以下のとおりである。  
ＦＬ＝３６８．３ｍｍ、ＷＤ＝１１６ｍｍ、Ｄ＝１８０ｍｍ
【０１０３】
第１レンズＬ１の焦点距離ＦＬ１、第３レンズＬ３の焦点距離ＦＬ３、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズの焦点距離ＦＬｐ、その正の単レンズを除いたときの他のレンズの合成焦点距離ＦＬｎ、第１接合レンズＣＬ１の焦点距離ＦＣＬ１、第２接合レンズＣＬ２の焦点距離ＦＣＬ２は、それぞれ以下のとおりである。なお、本実施例では、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズは第３レンズＬ３であるため、焦点距離ＦＬ３と焦点距離ＦＬｐは等しい。
ＦＬ１＝−５６．０９ｍｍ、
ＦＬ３＝ＦＬｐ＝５５．６５ｍｍ、ＦＬｎ＝−２２．７１ｍｍ、
ＦＣＬ１＝−２３３．９８ｍｍ、ＦＣＬ２＝−１４４．０８ｍｍ
【０１０４】
変倍光学系６が高倍端にあるときの対物光学系４ｃの物体側開口数ＮＡｍａｘ、変倍光学系６が低倍端にあるときの対物光学系４ｃの物体側開口数ＮＡｍｉｎ、変倍光学系６が低倍端にあるときに、対物光学系４ｃの物体側で最軸外主光線と光軸がなす角αは、それぞれ以下のとおりである。
ＮＡｍａｘ＝０．０２３、ＮＡｍｉｎ＝０．００５、ｔａｎα＝０．１９２
【０１０５】
対物光学系４ｃのレンズデータは、以下のとおりである。なお、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す。また、面番号ｓ０が示す面は、標本面５を示している。
対物光学系４ｃ
ｓ           ｒ          ｄ           ｎｄ         ｖｄ   
0            INF       116.03                             
1          115.58        2.50        1.6031        60.64  
2           25.96        3.21                             
3         -146.55        3.50        1.7618        26.52  
4          -29.89        2.00        1.6127        58.72  
5          150.45        8.81                             
6            INF        2.00        1.6134        44.27   
7          121.98       31.15                             
8          -97.08        2.29        1.7880        47.37  
9           55.57        4.56        1.4388        94.93  
10         -61.57        0.56                             
11          83.86        3.50        1.4875        70.23  
12         -39.56       55.00                             
【０１０６】
本実施例の対物光学系４ｃは、以下の式（Ｃ２１）から（Ｃ２９）で示されるように、条件式（１）から（９）を満たしている。なお、式（Ｃ２１）から（Ｃ２９）はそれぞれ条件式（１）から（９）に対応している。
ＦＬ／ＷＤ＝３６８．３／１１６≒３．１８                  ・・・（Ｃ２１）
ＦＬ／ＦＬ１＝３６８．３／−５６．０９≒−６．５７        ・・・（Ｃ２２）
ＦＬ／ＦＬ３＝３６８．３／５５．６５≒６．６２            ・・・（Ｃ２３）
ＦＬｐ／ＦＬｎ＝５５．６５／−２２．７１≒−２．４５      ・・・（Ｃ２４）
ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＝５８．７２−２６．５２＝３２．２      ・・・（Ｃ２５）
ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＝９４．９３−４７．３７＝４７．５６    ・・・（Ｃ２６）
ｖｄ３＝７０．２３                                        ・・・（Ｃ２７）
ｔａｎα＝０．１９２                                      ・・・（Ｃ２８）
ＮＡｍａｘ×ＦＬ＝０．０２３×３６８．３≒８．４７        ・・・（Ｃ２９）
【０１０７】
図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での本実施例に係る対物光学系４ｃの収差図であり、像側から対物光学系４ｃに平行光を入射させた場合における標本面５での収差を示している。各図中の（a）は球面収差図であり、（b）は正弦条件違反量を示す図であり、（ｃ）は像面湾曲を示す図であり、（ｄ）歪曲収差図である。いずれも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“ＮＡ”は物体側での開口数、“ＦＩＹ”は像高（ｍｍ）を示している。また、図１０（ｃ）における“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。
【実施例４】
【０１０８】
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃは、対物光学系４ｄの断面図である。なお、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃでは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での光線の光路を併せて示す。なお、変倍光学系６及び結像光学系７については、実施例１と同一であるので、ここでは説明を省略する。また、対物光学系４ｄと変倍光学系６の間隔及び変倍光学系６と結像光学系７の間隔についても、実施例１と同一である。
【０１０９】
対物光学系４ｄのレンズ構成は、標本面５（面番号ｓ０）側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群ＯＧ１、正の屈折力を有する第２レンズ群ＯＧ２とから構成されている。第２レンズ群ＯＧ２は、さらに、負の屈折力を有する第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａと正の屈折力を有する第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂとから構成されている。
【０１１０】
第１レンズ群ＯＧ１は、負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、第１ａレンズ及び第１ｂレンズからなる負の屈折力を有する第１接合レンズＣＬ１とを含んでいる。第２Ａレンズ群ＯＧ２Ａは、負の屈折力を有する第２レンズＬ２を含んでいる。第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂは、第２ａレンズ及び第２ｂレンズからなる負の屈折力を有する第２接合レンズＣＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３とを含んでいる。
対物光学系４ｄの焦点距離ＦＬ、作動距離ＷＤ、同焦距離Ｄは、それぞれ以下のとおりである。  
ＦＬ＝５６９ｍｍ、ＷＤ＝９９．５ｍｍ、Ｄ＝１８０ｍｍ
【０１１１】
第１レンズＬ１の焦点距離ＦＬ１、第３レンズＬ３の焦点距離ＦＬ３、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズの焦点距離ＦＬｐ、その正の単レンズを除いたときの他のレンズの合成焦点距離ＦＬｎ、第１接合レンズＣＬ１の焦点距離ＦＣＬ１、第２接合レンズＣＬ２の焦点距離ＦＣＬ２は、それぞれ以下のとおりである。なお、本実施例では、第２Ｂレンズ群ＯＧ２Ｂに含まれる正の単レンズは第３レンズＬ３であるため、焦点距離ＦＬ３と焦点距離ＦＬｐは等しい。
ＦＬ１＝−３６．９４ｍｍ、
ＦＬ３＝ＦＬｐ＝６７．９６ｍｍ、ＦＬｎ＝−１４．７５ｍｍ、
ＦＣＬ１＝−８１．３２ｍｍ、ＦＣＬ２＝−５６６．０１ｍｍ
【０１１２】
変倍光学系６が高倍端にあるときの対物光学系４ｄの物体側開口数ＮＡｍａｘ、変倍光学系６が低倍端にあるときの対物光学系４ｄの物体側開口数ＮＡｍｉｎ、変倍光学系６が低倍端にあるときに、対物光学系４ｄの物体側で最軸外主光線と光軸がなす角αは、それぞれ以下のとおりである。
ＮＡｍａｘ＝０．０１９、ＮＡｍｉｎ＝０．００３、ｔａｎα＝０．３７７
【０１１３】
対物光学系４ｄのレンズデータは、以下のとおりである。なお、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す。また、面番号ｓ０が示す面は、標本面５を示している。
対物光学系４ｄ
ｓ           ｒ          ｄ           ｎｄ         ｖｄ    
0           INF         99.52                              
1           65.29        2.30        1.5163        64.14   
2           14.59        5.25                              
3          -61.03        4.61        1.7847        25.68   
4          -13.59        3.76        1.6134        44.27   
5           50.81       20.36                              
6          -73.32        2.29        1.6398        34.46   
7          866.58       29.83                              
8         -235.79        2.15        1.7880        47.37   
9           71.91        4.93        1.4388        94.93   
10         -70.19        1.53                              
11         136.45        3.57        1.4970        81.54   
12         -44.50       55.00                              
【０１１４】
本実施例の対物光学系４ｄは、以下の式（Ｃ３１）から（Ｃ３９）で示されるように、条件式（１）から（９）を満たしている。なお、式（Ｃ３１）から（Ｃ３９）はそれぞれ条件式（１）から（９）に対応している。
ＦＬ／ＷＤ＝５６９／９９．５≒５．７２                    ・・・（Ｃ３１）
ＦＬ／ＦＬ１＝５６９／−３６．９４-≒−１５．４０          ・・・（Ｃ３２）
ＦＬ／ＦＬ３＝５６９／６９．７６≒８．３７                ・・・（Ｃ３３）
ＦＬｐ／ＦＬｎ＝６７．９６／−１４．７５≒−４．６１      ・・・（Ｃ３４）
ｖｄ１ｂ−ｖｄ１ａ＝４４．２７−２５．６８＝１８．５９    ・・・（Ｃ３５）
ｖｄ２ｂ−ｖｄ２ａ＝９４．９３−４７．３７＝４７．５６    ・・・（Ｃ３６）
ｖｄ３＝８１．５４                                        ・・・（Ｃ３７）
ｔａｎα＝０．３７７                                      ・・・（Ｃ３８）
ＮＡｍａｘ×ＦＬ＝０．０１９×５６９≒１０．８１          ・・・（Ｃ３９）
【０１１５】
図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃは、変倍光学系６がそれぞれ低倍時、中倍時、高倍時での本実施例に係る対物光学系４ｄの収差図であり、像側から対物光学系４ｄに平行光を入射させた場合における標本面５での収差を示している。各図中の（a）は球面収差図であり、（b）は正弦条件違反量を示す図であり、（ｃ）は像面湾曲を示す図であり、（ｄ）歪曲収差図である。いずれも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“ＮＡ”は物体側での開口数、“ＦＩＹ”は像高（ｍｍ）を示している。また、図１２（ｃ）における“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。
なお、本発明は、上述の実施例に示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１６】
１００・・・                          顕微鏡
１、１ａ、１ｂ・・・                  LED光源
２・・・                              照明光学系
３・・・                              光路制御素子
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・      対物光学系
５・・・                              標本面
６・・・                              変倍光学系
７・・・                              結像光学系
８・・・                              変倍結像光学系
９、１１、１２、１３・・・            ミラー
１０・・・                            撮像素子
１４・・・                            接眼レンズ
ＡＸ・・・                            光軸
ＰＲＯＡ・・・                         最軸外主光線
ＡＧ１、ＯＧ１・・・                  第１レンズ群
ＡＧ２、ＯＧ２・・・                  第２レンズ群
ＬＧ２Ａ・・・                        第２Ａレンズ群
ＬＧ２Ｂ・・・                        第２Ｂレンズ群
ＡＧ３、ＯＧ３・・・                  第３レンズ群
ＡＧ４・・・                          第４レンズ群
ＡＧ５・・・                          第５レンズ群
Ｌ１・・・                            第１レンズ
Ｌ２・・・                            第２レンズ
Ｌ３・・・                            第３レンズ
Ｌ１ａ・・・                          第１ａレンズ
Ｌ１ｂ・・・                          第１ｂレンズ
Ｌ２ａ・・・                          第２ａレンズ
Ｌ２ｂ・・・                          第２ｂレンズ
ＣＬ１・・・                          第１接合レンズ
ＣＬ２・・・                          第２接合レンズ
【図１】
2011043555.tif 000003
【図２】
2011043555.tif 000004
【図３】
2011043555.tif 000005
【図４Ａ】
2011043555.tif 000006
【図４Ｂ】
2011043555.tif 000007
【図４Ｃ】
2011043555.tif 000008
【図５Ａ】
2011043555.tif 000009
【図５Ｂ】
2011043555.tif 000010
【図５Ｃ】
2011043555.tif 000011
【図７Ａ】
2011043555.tif 000012
【図７Ｂ】
2011043555.tif 000013
【図７Ｃ】
2011043555.tif 000014
【図９Ａ】
2011043555.tif 000015
【図９Ｂ】
2011043555.tif 000016
【図９Ｃ】
2011043555.tif 000017
【図１１Ａ】
2011043555.tif 000018
【図１１Ｂ】
2011043555.tif 000019
【図１１Ｃ】
2011043555.tif 000020
【図６Ａ】
2011043555.tif 000021
【図６Ｂ】
2011043555.tif 000022
【図６Ｃ】
2011043555.tif 000023
【図８Ａ】
2011043555.tif 000024
【図８Ｂ】
2011043555.tif 000025
【図８Ｃ】
2011043555.tif 000026
【図１０Ａ】
2011043555.tif 000027
【図１０Ｂ】
2011043555.tif 000028
【図１０Ｃ】
2011043555.tif 000029
【図１２Ａ】
2011043555.tif 000030
【図１２Ｂ】
2011043555.tif 000031
【図１２Ｃ】
2011043555.tif 000032