(57)【要約】    【課題】  可視光全域に渡って諸収差が良好に補正され、広い撮像領域に渡って高い解像力を持ちテレセントリック性の良い反射屈折光学系を得ること。    【解決手段】  反射屈折光学系と撮像素子とを有する撮像装置であり、反射屈折光学系は物体からの光束を集光して物体の中間像を形成する反射屈折部と、中間像を像面に結像する屈折部と、反射屈折部と屈折部との間に配置され、反射屈折部からの光束を屈折部へ導光する中間フィールドレンズと、屈折部と像面との間に配置され、屈折部からの光束を像側に導光する像側フィールドレンズとを備え、中間フィールドレンズと像側フィールドレンズは正と負のレンズを有しており、中間フィールドレンズの隣接する正レンズと負レンズとの対向するレンズ面と像側フィールドレンズの隣接する正レンズと負レンズとの対向するレンズ面のそれぞれにおいて、軸上光束と最軸外光束とが互いに異なった領域を通過すること。【選択図】    図２
2015036706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を結像する反射屈折光学系と、該反射屈折光学系によって形成された前記物体の像を光電変換する撮像素子と、を有する撮像装置であって、
前記反射屈折光学系は、前記物体からの光束を集光して前記物体の中間像を形成する反射屈折部と、前記中間像を像面に結像する屈折部と、前記反射屈折部と前記屈折部との間に配置され、前記反射屈折部からの光束を前記屈折部へ導光する中間フィールドレンズと、前記屈折部と像面との間に配置され、前記屈折部からの光束を像側に導光する像側フィールドレンズと、を備え、
前記中間フィールドレンズ及び前記像側フィールドレンズのそれぞれは、正レンズと負レンズとを有しており、
前記中間フィールドレンズの隣接する正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１との対向するレンズ面、及び前記像側フィールドレンズの隣接する正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１との対向するレンズ面、のそれぞれにおいて、前記物体からの軸上光束と最軸外光束とが互いに異なった領域を通過することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記正レンズＩＦＬｐ１と前記負レンズＩＦＬｎ１の材料のアッベ数を各々νＩＦＬｐ１、νＩＦＬｎ１、前記正レンズＦＬｐ１と前記負レンズＦＬｎ１の材料のアッベ数を各々νＦＬｐ１、νＦＬｎ１とするとき、
２０＜νＩＦＬｐ１−νＩＦＬｎ１
２０＜νＦＬｐ１−νＦＬｎ１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１の撮像装置。
【請求項３】
前記正レンズＩＦＬｐ１と前記負レンズＩＦＬｎ１の対向するレンズ面の曲率半径を各々ＲＩＦＬｐ１、ＲＩＦＬｎ１、前記正レンズＦＬｐ１と前記負レンズＦＬｎ１の対向するレンズ面の曲率半径を各々ＲＦＬｐ１、ＲＦＬｎ１とするとき、
０．５＜ＲＩＦＬｐ１／ＲＩＦＬｎ１＜２．０
０．５＜ＲＦＬｐ１／ＲＦＬｎ１＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２の撮像装置。
【請求項４】
前記反射屈折部は物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状で光軸周辺が正の屈折力の光透過部、該光透過部よりも外周側の周辺部のうち物体側の面に反射膜を施し、裏面反射部とした第１の光学素子と、物体側に凹面を向け、メニスカス形状で光軸周辺が負の屈折力の光透過部、該光透過部よりも外周側の周辺部のうち像側の面に反射膜を施し、裏面反射部とした第２の光学素子を有し、前記第１の光学素子と前記第２の光学素子は互いに前記裏面反射部が対向するように配置されており、
前記物体からの光束は順に、前記第１の光学素子の光透過部、前記第２の光学素子の裏面反射部、前記第１の光学素子の裏面反射部、前記第２の光学素子の光透過部を通過して、前記中間フィールドレンズの方へ出射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
光源手段と、前記光源手段からの光束で物体を照明する照明光学系と、前記反射屈折光学系によって結像された物体の像を光電変換する前記撮像素子からのデータより画像情報を生成する画像処理系とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料（物体）を拡大し、観察する際に好適な撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の病理検査では、光学顕微鏡を用いて病理標本（試料）を直接、人の目で観察している。近年、病理標本を画像データとして取り込み、ディスプレイ上で観察するバーチャル顕微鏡と呼ばれるものが利用されている。バーチャル顕微鏡では病理標本の画像データをディスプレイ上で観察できるため、複数人で同時に観察することができる。またこのバーチャル顕微鏡を用いると画像データを遠方の病理医と共有して診断を仰ぐこともできるなど多くの利点がある。しかし、この方法は病理標本を撮像して画像データとして取り込むためには時間がかかるという問題があった。
【０００３】
時間がかかる原因の１つとして、大きな撮像範囲の病理標本を顕微鏡の狭い撮像領域を用いて画像データとして取り込まねばならないことが挙げられる。顕微鏡の撮像領域が狭い場合、複数回撮像して、もしくはスキャンしながら撮像してそれらを繋げることで一枚の画像とする必要がある。従来より撮像回数を少なくして画像データを取り込む時間を短縮するために、広い撮像領域を持った光学系（撮像光学系）が求められている。
【０００４】
この他、病理標本を観察する上で、広い撮像領域が求められていると同時に可視領域（広い波長域）での高い解像力を持った光学系が要望されている。また撮像する病理標本及び撮像素子の光軸方向の位置誤差に因る画像データへの解析の誤差（倍率変化等）を低減するためには、物体側と像側の両側でテレセントリック性の良い光学系であることが要望されている。
【０００５】
従来、集積回路やフォトマスクに存在するゴミ等を検査するため反射屈折光学系を用いて紫外の広波長帯域に渡って高い解像力を有した超広帯域紫外顕微鏡用カタディオプトリック光学系が知られている（特許文献１）。また、広い領域に微細なパターンを露光して半導体素子を製造するのに好適な反射屈折光学系が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００７−５１４１７９
【特許文献２】国際公開第００／０３９６２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、バーチャル顕微鏡用の撮像光学系では広い視野領域にわたり、球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差が良好に補正され高い光学性能を有することが求められている。また物体側と像側においてテレセントリック性の良いことが求められている。例えば、狭い撮像領域の場合は瞳の収差が小さく、波長毎のテレセントリック性の違いはあまり問題にならない。しかしながら広い撮像領域を持った光学系では、瞳の収差が大きくなるため波長毎にテレセントリック性が異なってくるという場合がある。
【０００８】
また波長毎のテレセントリック性が異なり撮像面（像面）へ入射する角度が波長毎に異なってくると、撮像素子側でフォーカスを合わせるとき、倍率色収差が生じてくる。また、広い撮像領域を持った光学系で撮像する際に、複数の撮像素子を並列に配置して複数回撮像することで１枚の画像データを取得する場合がある。このとき、波長毎にテレセントリック性が異なってくると、個々の撮像素子の配置精度が厳しくなってくる。
【０００９】
特許文献１に開示されているカタディオプトリック結像系は可視光全域に渡って諸収差を良好に低減し、高い解像力を持っているものの観察領域の大きさが必ずしも十分でない。特許文献２に開示されている反射屈折結像光学系は広い領域に渡って高い解像力を持っているものの、諸収差の補正やテレセントリック性を良好に維持している波長領域の広さが必ずしも十分でない。
【００１０】
本発明は、可視光全域に渡って諸収差が良好に補正され、かつ広い撮像領域に渡って高い解像力を持ちテレセントリック性の良い反射屈折光学系を有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、物体を結像する反射屈折光学系と、該反射屈折光学系によって形成された前記物体の像を光電変換する撮像素子と、を有する撮像装置であって、前記反射屈折光学系は、前記物体からの光束を集光して前記物体の中間像を形成する反射屈折部と、前記中間像を像面に結像する屈折部と、前記反射屈折部と前記屈折部との間に配置され、前記反射屈折部からの光束を前記屈折部へ導光する中間フィールドレンズと、前記屈折部と像面との間に配置され、前記屈折部からの光束を像側に導光する像側フィールドレンズと、を備え、前記中間フィールドレンズ及び前記像側フィールドレンズのそれぞれは、正レンズと負レンズとを有しており、前記中間フィールドレンズの隣接する正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１との対向するレンズ面、及び前記像側フィールドレンズの隣接する正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１との対向するレンズ面、のそれぞれにおいて、前記物体からの軸上光束と最軸外光束とが互いに異なった領域を通過することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、可視光全域に渡って諸収差が良好に補正され、かつ広い撮像領域に渡って高い解像力を持ちテレセントリック性の良い反射屈折光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の撮像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る反射屈折光学系の実施例１の要部概略図である。
【図３】本発明に係る反射屈折光学系の実施例１のフィールドレンズの概略図である。
【図４】本発明に係る反射屈折光学系の実施例１の横収差図である。
【図５】本発明に係る反射屈折光学系の実施例２の要部概略図である。
【図６】本発明に係る反射屈折光学系の実施例２のフィールドレンズの概略図である。
【図７】本発明に係る反射屈折光学系の実施例２の横収差図である。
【図８】本発明に係る反射屈折光学系の実施例３の要部概略図である。
【図９】本発明フィールドレンズ部の概略図である。
【図１０】本発明に係る反射屈折光学系の実施例３の横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の反射屈折光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の撮像装置は、物体を結像する反射屈折光学系と、反射屈折光学系によって形成された物体の像を光電変換する撮像素子と、を有する。また、本発明の撮像装置を構成する反射屈折光学系は、物体からの光束を集光して物体の中間像を形成する反射屈折部と、中間像が形成されている位置又はその近傍に配置された中間フィールドレンズ部とを有している。
【００１５】
更に中間像を像面（撮像素子）に結像する屈折部と、屈折部からの光束を像側へ導光する像側フィールドレンズと、を備えている。中間フィールドレンズ及び像側フィールドレンズのそれぞれは正レンズと負レンズとを有している。
【００１６】
図１は本発明の撮像装置の要部概略図である。図２は本発明の撮像装置を構成する反射屈折光学系の実施例１の要部概略図である。図３（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る反射屈折光学系の実施例１の一部分の中間フィールドレンズと像側フィールドレンズの要部概略図である。図４は本発明に係る反射屈折光学系の実施例１の横収差図である。
【００１７】
図５は本発明の撮像装置を構成する反射屈折光学系の実施例２の要部概略図である。図６（Ａ），（Ｂ）は各々本発明に係る反射屈折光学系の実施例２の一部分の中間フィールドレンズと像側フィールドレンズの要部概略図である。図７は本発明に係る反射屈折光学系の実施例２の横収差図である。
【００１８】
図８は本発明の撮像装置を構成する反射屈折光学系の実施例３の要部概略図である。図９（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明に係る反射屈折光学系の実施例３の一部分の中間フィールドレンズと像側フィールドレンズの要部概略図である。図１０は本発明の反射屈折光学系の実施例３の横収差図である。横収差図では試料（物体）上で計算し、ミリメートル単位で示している。中心波長５８７．６ｎｍ以外に波長６５６．３ｎｍ、波長４８６．１ｎｍ、波長４３５．８ｎｍについても示した。
【００１９】
以下、図１を参照して、本発明の撮像装置の構成について説明する。ここで、図１は、本発明の撮像装置１０００の概略断面図である。撮像装置１０００は、光源（光源手段）１０１からの光を照明光学系１０２によって集光して試料（物体）１０３を均一に照明する。このとき使用する光は可視光（例えば、波長４００ｎｍ〜波長７００ｎｍ）が用いられる。結像光学系１０４は試料（物体）１０３の像を撮像素子１０５上に結像する反射屈折光学系より成っている。
【００２０】
反射屈折光学系１０４は波長４００ｎｍ〜波長７００ｎｍの範囲で収差補正されている。撮像素子１０５で取得したデータ（画像情報）は、画像処理系１０６によって画像データを生成し、生成した画像データをディスプレイ（表示手段）１０７などに表示する。この他、画像処理系１０６によって処理された画像データを記憶する記憶手段１１０を有する。画像処理系１０６では結像光学系１０４で補正しきれなかった収差を補正する、または撮像位置の異なった画像データを繋げて一枚の画像データに合成するなど用途に応じた処理が行われる。
【００２１】
図２，図５，図８の反射屈折光学系１０４について説明する。各実施例の反射屈折光学系１０４は反射屈折部ＣＡＴ、中間フィールドレンズＩＦＬ、屈折部ＤＩＯ、像側フィールドレンズＦＬを有する。
【００２２】
反射屈折部ＣＡＴは反射面と屈折面を有し試料（物体）１０３からの光束を集光し、所定面に中間像ＩＭを形成する。中間フィールドレンズＩＦＬは反射屈折部ＣＡＴからの光束を集光し、後述する屈折部ＤＩＯ方向へ導光する。屈折部ＤＩＯは中間フィールドレンズＩＦＬからの光束を集光し、像側フィールドレンズＦＬに導光する。屈折部ＤＩＯと、像面フィールドレンズＦＬによって中間像ＩＭを撮像素子（像面）に結像する。
【００２３】
反射屈折部ＣＡＴは物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状で光軸ＡＸ周辺が正の屈折力の光透過部Ｍ１Ｔ、光透過部ＭＩＴより外周側の物体側の面Ｍ１ａに反射膜（例えばアルミや銀等）を施している。また裏面反射部Ｍ１ａとした第１の光学素子（マジシャンミラー）Ｍ１を有する。
【００２４】
更に、物体側に凹面を向け、メニスカス形状で光軸周辺が負の屈折力の光透過部Ｍ２Ｔと光透過部Ｍ２Ｔより外周側の周辺部のうち像側の面Ｍ２ｂに反射膜（アルミや銀等）を施し、裏面反射部Ｍ２ｂとした第２の光学素子（マジシャンミラー）Ｍ２を有している。第１の光学素子Ｍ１と第２の光学素子Ｍ２は互いに裏面反射部Ｍ１ａ，Ｍ２ａが対向するように配置されている。屈折部ＤＩＯは屈折光学素子と、開口絞りＡＳと、試料１０３からの光束のうち光軸ＡＸ近傍の光束を遮光し、撮像素子１０５に入射するのを防止する遮光板ＳＨを有している。
【００２５】
実施例１，２では屈折部ＤＩＯは開口絞りＡＳを有する。開口絞りＡＳは遮光板ＳＨ又はその近傍に配置されている。実施例３において反射屈折部ＣＡＴは開口絞りＡＳを有する。
【００２６】
中間フィールドレンズＩＦＬは正レンズと負レンズを有し、像側フィールドレンズＦＬは正レンズと負レンズを有する。中間フィールドレンズＩＦＬの隣接する正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１の対向するレンズ面にはそれぞれ物体からの光束であって、軸上光束と最軸外光束が互いに異なった領域を通過する。像側フィールドレンズＦＬの隣接する正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１の対向するレンズ面にはそれぞれ物体からの光束であって、軸上光束と最軸外光束が互いに異なった領域を通過する。
【００２７】
ここで最軸外光束は撮像素子の有効撮像範囲の光軸から最も遠い位置に入射する光束である。また、中間フィールドレンズＩＦＬの構成として、図３（Ａ），図６（Ａ）の実施例１，２では一対の正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１を貼り合わせレンズで構成している。また図９（Ａ）の実施例３では一対の正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１を貼り合わせ接合レンズ、正レンズＩＦＬｐ２で構成している。
【００２８】
各実施例において、正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１の隣接する面（対向する面）は、貼りあわせ面（接合レンズ面）ＩＦＬＳｐｎである。この貼り合わせ面ＩＦＬＳｐｎには軸上光束Ｌａ１の通過領域と最軸外光束Ｌａ２の通過領域が重ならないように構成されている。即ち貼り合わせ面ＩＦＬＳｐｎの異なった領域を通過する。像側フィールドレンズＦＬは図３（Ｂ）の実施例１では正レンズＦＬｐ２、正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１を貼り合わせた接合レンズで構成している。
【００２９】
図６（Ｂ）の実施例２では負レンズＦＬｎ１、正レンズＦＬｐ１、正レンズＦＬ２ｐで構成している。図９（Ｂ）の実施例では負レンズＦＬｎ２、負レンズＦＬｎ１と正レンズＦＬｐ１とを貼り合わせた接合レンズ、正レンズＦＬｐ２、正レンズＦＬｐ３で構成している。そして各実施例において隣接する正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１の隣接する面（対向する面）、図３（Ｂ）、図９（Ｂ）では接合レンズ面ＦＬＳｐｎには軸上光束Ｌａ１の通過領域と最軸外光束Ｌａ２の通過領域が重ならないように構成されている。
【００３０】
図６（Ｂ）ではレンズ面ＦＬＳｎとレンズ面ＦＬＳｐには軸上光束Ｌａ１の通過領域と最軸外光束Ｌａ２の通過領域が重ならないように構成されている。各実施例の反射屈折光学系１０４では、照明光学系１０２からの光束で照明され、試料１０３から出射した光束は第１の光学素子（マンジャンミラー）Ｍ１の中央領域の透過部Ｍ１Ｔを通過する。その後、第２の光学素子（マンジャンミラー）Ｍ２の屈折面Ｍ２ａに入射し、その後、裏面反射部Ｍ２ｂで反射し、屈折面Ｍ２ａを通過して第１の光学素子Ｍ１の屈折面Ｍ１ｂに入射する。その後、第１の光学素子Ｍ１の裏面反射部Ｍ１ａで反射する。
【００３１】
そして第１の光学素子Ｍ１の屈折面Ｍ１ｂを通過し、第２の光学素子Ｍ２の中央領域の透過部Ｍ２Ｔを通過して中間フィールドレンズＩＦＬ側へ出射して試料１０３の中間像ＩＭを形成する。中間像ＩＭは少なくとも一対の正レンズと負レンズを含む中間像フィールドレンズＩＦＬのレンズ内部又はその近傍に形成されている。中間像ＩＭは複数の屈折光学素子を含む屈折部ＤＩＯで集光された後に、少なくとも一対の正レンズと負レンズを含む像側フィールドレンズＦＬを介して撮像素子１０５上に拡大結像される。
【００３２】
撮像素子１０５に結像された試料１０３の像は画像処理系１０６によって処理されて、表示手段１０７に表示される。各実施例において中間フィールドレンズＩＦＬと像側フィールドレンズＦＬは、それぞれ少なくとも一対の光軸方向に隣接した正レンズと負レンズを含んでいる。そして各フィールドレンズの一対の正レンズと負レンズの対向するレンズ面には、軸上光束と最軸外光束が互いに異なった領域を通過するように構成されている。
【００３３】
このような構成とすることで、中間フィールドレンズＩＦＬでは色の高次収差を軸外まで補正し、像側フィールドレンズＦＬでは色毎のテレセントリック性を軸外まで高めている。その結果、可視光全域に渡って諸収差を良好に補正しつつテレセントリック性を維持して、高い解像力と広い撮像領域を持つ反射屈折光学系を達成している。
【００３４】
各実施例では２つのマンジャンミラーより成る第１の光学素子Ｍ１の裏面反射面Ｍ１ａと、第２の光学素子Ｍ２の裏面反射面Ｍ２ｂを正の屈折力の反射面とし、かつ非球面形状とすることによって色収差を発生することなく球面収差等の諸収差を良好に補正している。また第２の光学素子Ｍ２の屈折面Ｍ２ａに強い発散作用（負の屈折力）を持たせることによって以下に示すような効果を得ている。
【００３５】
集光作用をする第１の光学素子Ｍ１の中心付近の光透過部ＭＩＴを相対的に小さくすることができる。反射屈折部ＣＡＴと屈折部ＤＩＯの軸上色収差を相殺することができるため、屈折部ＤＩＯの正レンズのパワー（正レンズの屈折力）を強くすることができ、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの長さ）の短縮が容易になる。
【００３６】
このとき、前述のように中間フィールドレンズＩＦＬと像側フィールドレンズＦＬに一対の隣接した正レンズと負レンズを配置し、正レンズと負レンズの隣接したレンズ面には軸上光束の通過領域と最軸外光束の通過領域が重ならないように構成している。これにより、広い領域に渡って高い解像力を持ちながら、可視光全域に渡って諸収差を良好に補正し、かつテレセントリック性を良好に維持している。尚、各実施例において反射屈折光学系１０４は少なくとも波長４００〜波長７００ｎｍで収差が補正されている。
【００３７】
各実施例において、正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１の材料のアッベ数を各々νＩＦＬｐ１、νＩＦＬｎ１とする。正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１の材料のアッベ数をνＦＬｐ１、νＦＬｎ１とする。このとき、
２０＜νＩＦＬｐ１−νＩＦＬｎ１    ・・・（１ａ）
２０＜νＦＬｐ１−νＦＬｎ１        ・・・（１ｂ）
なる条件式を満足するのが良い。
【００３８】
条件式（１ａ），（１ｂ）は可視光領域にわたり高い光学性能を得るためのものである。条件式（１ａ），（１ｂ）を外れるとフィールドレンズを構成する正レンズと負レンズのレンズ面の曲率半径が小さくなり、レンズの製造が困難になる。また広い撮像領域に渡って高い解像力を持ちながら可視光全域にわたって諸収差やテレセントリック性を良好に維持し、高い光学性能を得るのが困難になる。更に好ましくは条件式（１ａ），（１ｂ）の数値を次の如く設定するのが良い。
【００３９】
３０＜νＩＦＬｐ１−νＩＦＬｎ１    ・・・（１ａａ）
３０＜νＦＬｐ１−νＦＬｎ１        ・・・（１ｂｂ）
また各実施例において、正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１の対向するレンズ面の曲率半径を各々ＲＩＦＬｐ１、ＲＩＦＬｎ１とする。正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１の対向するレンズ面の曲率半径を各々ＲＦＬｐ１、ＲＦＬｎ１とする。
【００４０】
このとき、
０．５＜ＲＩＦＬｐ１／ＲＩＦＬｎ１＜２．０  ・・・（２ａ）
０．５＜ＲＦＬｐ１／ＲＦＬｎ１＜２．０      ・・・（２ｂ）
なる条件式を満足するのが良い。
【００４１】
条件式（２ａ），（２ｂ）は色収差や色毎のテレセントリック性を良好に維持するためのものである。条件式（２ａ），（２ｂ）を外れると色収差や色毎のテレセントリック性を維持することが困難になるので良くない。更に好ましくは条件式（２ａ），（２ｂ）の数値を次の如く設定するのが良い。
【００４２】
０．７５＜ＲＩＦＬｐ１／ＲＩＦＬｎ１＜１．６０  ・・・（２ａａ）
０．７５＜ＲＦＬｐ１／ＲＦＬｎ１＜１．６０      ・・・（２ｂｂ）
次に各実施例の特徴について説明する。
【００４３】
［実施例１］
実施例１では中間フィールドレンズＩＦＬに含まれ隣接する一対の正レンズＩＦＬｐ１と負レンズＩＦＬｎ１を貼り合わせた接合レンズで構成することによって条件式（２）を満たしている。そして可視光全域に渡って諸収差を良好に補正しつつテレセントリック性を良好に維持している。
【００４４】
実施例１の反射屈折光学系において、物体側の開口数ＮＡは０．７であって、結像倍率は４倍、試料１０３の物体高はφ７ｍｍである。物体側、像側ともテレセントリックに構成されており、色毎のテレセントリック性の違いも０．１度以下に抑えられている。また白色光での波面収差の誤差が１００ｍλ（ｒｍｓ）以下に抑えられている。
【００４５】
［実施例２］
実施例２では像面フィールドレンズＦＬの一対の正レンズＦＬｐ１と負レンズＦＬｎ１が独立したレンズより構成され、条件式（２）を満たし、可視光全域に渡って諸収差を良好に補正しつつ、テレセントリック性を良好に維持している。
【００４６】
実施例２の反射屈折光学系において、物体側の開口数ＮＡは０．７であって、結像倍率は６倍、試料１０３の物体高はφ７ｍｍである。物体側、像側ともテレセントリックに構成されており、色毎のテレセントリック性の違いも０．１度以下に抑えられている。また白色光での波面収差の誤差が１００ｍλｒｍｓ以下に抑えられている。
【００４７】
［実施例３］
実施例３では反射屈折部ＣＡＴ内に開口絞りＡＳを有する。実施例３の反射屈折光学系において、物体側の開口数ＮＡは０．７であって、結像倍率は１０倍、試料１０３の物体高はφ７ｍｍである。物体側、像側ともテレセントリックに構成されており、色毎のテレセントリック性の違いも０．１度以下に抑えられている。また白色光での波面収差の誤差が１００ｍλ（ｒｍｓ）以下に抑えられている。
【００４８】
以上、各実施例によれば、可視光全域に渡って諸収差が良好に補正され、かつ広い観察領域に渡って高い解像力を持ち、テレセントリック性の良い反射屈折光学系を有する撮像装置が得られる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明に係る反射屈折光学系は大画面をスキャンする撮像装置にもスキャンしない撮像装置にも適用可能である。
以下、各実施例の反射屈折光学系の数値実施例を示す。面番号は物体面（試料面）から像面まで光束の通過順に数えた光学面の順である。ｒは第ｉ番目の光学面の曲率半径である。ｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔である（符号は物体側から像面側へ測ったときを（光が進行するときを）正、逆方向を負としている）。Ｎｄ、νｄは波長５８７．６ｎｍに対する材料の屈折率とアッベ数をそれぞれ示している。
【００５０】
非球面の形状は、以下の式に示す一般的な非球面の式で表される。以下の式において、Ｚは光軸方向の座標、ｃは曲率（曲率半径ｒの逆数）、ｈは光軸からの高さ、ｋは円錐係数、A、B、C、D、E、F、G、H、J・・・は各々、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次、１８次、２０次、・・・の非球面係数である。
【００５１】
【数１】
2015036706.tif 000003
【００５２】
「Ｅ−Ｘ」は「１０-X」を意味する。前述した各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。 
【００５３】
（数値実施例１）
面番号    r          d           Nd       νd
物体面             4.548735  
1  521.4833   10.42778     51.63     64.14 
2 1198.537    71.91445  
3  -83.5906    7.356464    51.63     64.14 
4 -113.055    -7.35646     51.63     64.14 
5  -83.5906  -71.9145  
6 1198.537   -10.4278      51.63     64.14 
7  521.4833   10.42778     51.63     64.14 
8 1198.537    71.91445  
9  -83.5906    7.356464    51.63     64.14 
10 -113.055     3.040876  
11 -188.33      5.071829     1.75     33.92 
12   46.25732   8.776166     1.49     69.93 
13  -51.379     3.457397  
14   53.63198  12.82361      1.51     67.62 
15  -88.3458    8.879021  
16   46.17255  16.25461      1.71     47.59 
17  -93.1165    4.722488  
18  -70.4565    5            1.75     29.11 
19 -275.968    32.3078  
20  -26.5533    8.205358     1.76     27.58 
21  -35.4804    1.414069  
22  1.00E+18    1.418539  
23  393.1702   12.66315      1.63     50.26 
24  -78.9729    0.5  
25   98.36622  13.97233      1.57     63.39 
26 -141.89      1.256678  
27   60.3378   13.11688      1.75     31.20 
28 -994.544     0.588979  
29-1169.76      5.103376     1.75     31.58 
30   48.46664  28.35765  
31  -33.1409    5            1.61     37.27 
32  831.641    18.72344  
33 -153.464    14.11247      1.64     56.87 
34  -51.9262    0.5  
35   74.56586  16.86557      1.62     59.56 
36 -112.85      5            1.68     31.60 
37  211.6056    8.620272  
像面    
非球面係数        
面番号        
1,7   k= 0.00E+00 a= 4.09E-08 b=-1.52E-12  c= 6.23E-16 d=-8.34E-20
e= 1.82E-23 f=-2.67E-27 g= 2.45E-31
4,10  k= 0.00E+00 a= 1.46E-08 b= 1.60E-12  c= 1.46E-16 d= 9.29E-21
e= 1.76E-24 f=-1.12E-28 g=2.25E-32
18    k= 0.00E+00 a=-2.16E-06 b=-7.96E-10  c=-3.84E-13 d= 2.64E-15 
e=-1.54E-18 f= 0.00E+00 g= 0.00E+00
20    k= 0.00E+00 a=1.23E-06  b= 7.11E-10  c= 1.86E-12 d=-8.69E-17
e= 3.07E-18 f=0.00E+00  g= 0.00E+00
26    k= 0.00E+00 a=-3.90E-07 b= 1.09E-09  c=-6.44E-13 d= 2.00E-16
e=-1.76E-20 f=-5.33E-24 g= 0.00E+00
30    k= 0.00E+00 a= 4.16E-06 b=-1.09E-09  c= 1.07E-12 d= 1.99E-15
e=-3.41E-18 f= 3.59E-21 g= 0.00E+00
33    k= 0.00E+00 a= 1.06E-06 b= 2.45E-11  c=-2.07E-13 d= 1.67E-16
e=-2.89E-19 f= 2.79E-22 g=-9.41E-26
【００５４】
（数値実施例２）
面番号    r          d           Nd       νd
物体面             4.48267  
1  542.9976   11.19734     51.63     64.14 
2 2581.476    65.2412  
3  -78.3122    6.866609    51.63     64.14 
4 -105.393    -6.86661     51.63     64.14 
5  -78.3122  -65.2412  
6 2581.476   -11.1973      51.63     64.14 
7  542.9976   11.19734     51.63     64.14 
8 2581.476    65.2412  
9  -78.3122    6.866609    51.63     64.14 
10 -105.393     3  
11 -345.367     7.270176    62.16     60.09 
12  -29.029     5 64.90     33.69 
13  -53.1824    5.505975  
14  109.6718    7.953115    52.54     66.65 
15  -84.7588    3.773701  
16   44.03214  13.62125     62.04     60.32 
17  -49.3515    0.5  
18 -103.894     5           75.52     27.61 
19   54.02885  13.6406  
20 1.00E+18     5.04281  
21 -267.232    10.26275     72.33     46.56 
22  -42.1763   36.68524  
23 -423.35     13.42666     68.89     50.00 
24  -49.4215    0.5  
25   52.28456  11.52281     74.32     44.91 
26  169.025     5.173315  
27  309.7103    5 62.04     36.41 
28   34.16828  19.8749  
29  -90.3918    5 49.30     67.13 
30  255.7377   24.8303  
31  -32.7311    5 75.52     27.58 
32 -111.168     3  
33 -169.118    21.35711     48.75     70.41 
34  -45.75      0.5  
35  223.8303   22.31531     48.75     70.41 
36 -105.607     7.607199  
像面    
非球面係数        
面番号        
1,7  k= 0.00E+00 a= 3.14E-08 b= 1.96E-12 c= 1.50E-16 d= 5.69E-20
e=-2.37E-23 f= 7.70E-27 g=-8.12E-31
4,10 k= 0.00E+00 a= 1.38E-08 b= 1.78E-12 c= 2.01E-16 d= 1.35E-20
e= 4.44E-24 f=-4.21E-28 g= 7.91E-32
18   k= 0.00E+00 a=-6.51E-06 b=-1.70E-09 c=-8.36E-14 d= 1.70E-15
e=-2.18E-19 f=-6.56E-26 g= 0.00E+00
24   k= 0.00E+00 a= 1.25E-06 b= 3.16E-10 c=-2.82E-14 d= 8.91E-17
e=-4.39E-20 f= 1.75E-23 g= 0.00E+00
28   k= 0.00E+00 a= 1.16E-06 b= 6.87E-10 c= 9.91E-13 d= 2.63E-15
e=-4.56E-18 f= 7.65E-21 g= 0.00E+00
36   k= 0.00E+00 a=-1.00E-06 b= 8.32E-10 c=-6.76E-13 d= 4.24E-16
e=-1.75E-19 f= 4.18E-23 g=-4.30E-27
【００５５】
（数値実施例３）
面番号    r          d           Nd       νd
物体面               5  
1   573.0926   11.40932     51.63     64.14 
2 -3916.13     70.74034  
3   -84.6952    7.289476    51.63     64.14 
4  -116.031    -7.28948     51.63     64.14 
5   -84.6952  -70.7403  
6 -3916.13    -11.4093      51.63     64.14 
7   573.0926   11.40932     51.63     64.14 
8 -3916.13     70.74034  
9   -84.6952    7.289476    51.63     64.14 
10  -116.031     5.015545  
11   -39.4543    6.889033    62.041    60.32 
12   -22.7623    5           74.8912   35.10 
13   -39.3312    0.5  
14    47.78814   8.078701    60.0126   61.41 
15   -62.9182   16.40919  
16    35.92122  11.52923     48.8481   69.79 
17   -94.357    21.4421  
18   -23.8795    5           75.3962   28.79 
19   -60.9281    2.862957  
20   1.00E+18    1.530541  
21   274.0142   14.04267     62.8709   58.71 
22   -64.1201    0.887846  
23   225.4758   12.80297     68.9493   49.93 
24   -61.4939    0.5  
25    51.8838   18.06069     75.1356   31.72 
26    52.2339   44.74289  
27   -34.9243    5           62.3385   59.73 
28   785.4749   45.64548  
29   -75.6302    5           75.5201   27.58 
30  -637.205    27.00348     62.041    60.32 
31   -78.0391    0.5  
32  -294.153    20.8202      48.749    70.41 
33  -108.5       0.5  
34  -572.455    22.79735     48.749    70.41 
35  -157.862     3  
像面    
非球面係数        
面番号       
1,7  k= 0.00E+00 a= 2.98E-08 b=-2.10E-12 c= 1.35E-15 d=-3.50E-19
e= 6.81E-23 f=-7.53E-27 g= 4.10E-31
4,10 k= 0.00E+00 a= 1.49E-08 b= 1.60E-12 c= 1.31E-16 d= 9.91E-21
e= 1.35E-24 f=-7.86E-29 g= 1.44E-32
14   k= 0.00E+00 a=-4.67E-06 b= 4.21E-09 c=-3.67E-11 d= 1.43E-13
e=-1.87E-16 f=-1.09E-19 g= 0.00E+00
19   k= 0.00E+00 a=-2.20E-06 b=-2.79E-09 c= 1.06E-12 d= 2.33E-16
e=-2.27E-17 f= 1.62E-20 g= 0.00E+00
22   k= 0.00E+00 a=-4.47E-07 b=-1.35E-09 c= 1.09E-12 d= 9.35E-16
e=-3.33E-19 f=-1.97E-23 g= 0.00E+00
24   k= 0.00E+00 a= 2.83E-06 b= 9.48E-10 c=-6.33E-13 d=-4.38E-16
e= 3.52E-19 f=-7.47E-23 g= 0.00E+00
28   k= 0.00E+00 a= 1.99E-06 b=-1.46E-10 c=-3.91E-13 d= 4.92E-17
e= 1.71E-19 f=-1.24E-22 g= 0.00E+00
35   k= 0.00E+00 a=-4.22E-07 b= 1.57E-10 c=-4.70E-14 d= 8.09E-18
e=-7.33E-22 f= 2.31E-26 g= 4.70E-31
【００５６】
【表１】
2015036706.tif 000004
【符号の説明】
【００５７】
１０１  光源手段      １０２  照明光学系      １０３  試料
１０４  反射屈折光学系      １０５  撮像素子      ＩＭ  中間像
ＣＡＴ  反射屈折部      ＩＦＬ  中間フィールドレンズ      ＤＩＯ  屈折部
ＦＬ  像側フィールドレンズ      Ｍ１  第１の光学素子      Ｍ２  第２の光学素子
【図１】
2015036706.tif 000005
【図２】
2015036706.tif 000006
【図３】
2015036706.tif 000007
【図４】
2015036706.tif 000008
【図５】
2015036706.tif 000009
【図６】
2015036706.tif 000010
【図７】
2015036706.tif 000011
【図８】
2015036706.tif 000012
【図９】
2015036706.tif 000013
【図１０】
2015036706.tif 000014