【事件の表示】
　特許第２９７１７６６号「照明光学系」の請求項１ないし７に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９７１７６６号の請求項１ないし７に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９７１７６６号の請求項１乃至７に係る発明についての出願は、平成６年１２月２６日に特許出願され、平成１１年８月２７日にその発明についての特許権の設定登録がされ、その後、その特許について、異議申立人株式会社ニコン、小塚浩により特許異議の申立てがなされ、取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１２年９月２２日に訂正請求（後日取下げ）がなされた後、再度取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１３年４月１９日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
(1) 訂正の内容
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のａ〜ｐのとおりである。
　
  ア．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の記載
「【請求項１】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された間口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成されたことを特徴とする照明光学系。
【請求項２】　前記２次光源形成レンズがフォーカル系である請求項１記載の照明光学系。
【請求項３】　前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
【請求項４】　前記コレクターレンズの前側焦点が前記２次光源位置と一致する請求項１記載の照明光学系。
【請求項５】　前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置されたりレー系をさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
【請求項６】　前記リレー系がアフォーカル光学系である請求項５記載の照明光学系。
【請求項７】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置きれ、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致することを特徴とする照明光学系。」を、
「【 請求項１】 被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定されることを特徴とする照明光学系。
【請求項２】　前記２次光源形成レンズがフォーカル系である請求項１記載の照明光学系。
【請求項３】　前記コレクターレンズの前側焦点が前記２次光源位置と一致する請求項１記載の照明光学系。
【請求項４】　前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置されたりレー系をさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
【請求項５】　前記リレー系がアフォーカル光学系である請求項４記載の照明光学系。
【請求項６】 被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致し、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定されることを特徴とする照明光学系。
【請求項７】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えたことを特徴とする照明光学系。」と訂正する。
　
　イ．訂正事項ｂ　
　明細書第００２２欄の記載
「　【課題を解決するための手段】　　　
　請求項１の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、上記第１の目的を達成するため、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系を形成している。」を、
「　【課題を解決するための手段】　　　　
　請求項１の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、上記第１の目的を達成するため、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光過ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される。」と訂正する。
　
　ウ．訂正事項ｃ　　
　明細書第００２４欄の記載　　
「　請求項３の発明は、前記開口絞りを前記２次光源位置に配置し、ランプハウス内に、前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを収容している。」を、　　
「　請求項３の発明は、前記コレクターレンズの前側焦点を前記２次光源位置と一致させている。」と訂正する。
　
　エ．訂正事項ｄ　　
　明細書第００２５欄の記載　　
「　請求項４の発明は、前記コレクターレンズの前側焦点を前記２次光源位置と一致させている。」を、　　
「　請求項４の発明は、リレー系を前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置している。」と訂正する。
　
　オ．訂正事項ｅ　　
　明細書第００２６欄の記載　
「　請求項５の発明は、リレー系を前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置している。」を、　　
「　請求項５の発明は、前記リレー系をアフォーカル光学系としている。」と訂正する。
　
　カ．訂正事項ｆ　　
　明細書第００２７欄の記載　　
「　請求項６の発明は、前記リレー系をアフォーカル光学系としている。」を、
「　請求項６の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレン　ズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致し、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される。」と訂正する。
　
　キ．訂正事項ｇ　　
　明細書第００２８欄の記載　　　
「　請求項７の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された閉口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点を前記視野絞りの配設位置と一致させている。」を、
「　請求項７の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えている。」と訂正する。
　
　ク．訂正事項ｈ　
　明細書第００３３欄の記載　
「　請求項３の発明では、開口絞りが２次光源位置に配置され、ランプハウス内の同一空間に、光源ランプ、２次光源形成レンズおよび開口絞りが収容される。このため、ランプハウス内で間口絞りを変更することができる。」を、　　
「　請求項３の発明では、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させており、コレクターレンズからは光軸と平行な光がフィールドレンズ側に出射され、しかもフィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を介して被照明面に照射される。したがって、この照明光学系では、いわゆる像側テレセントリックとなっており、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止する。」と訂正する。
　
　ケ．訂正事項ｉ　
　明細書第００３４欄の記載　　
「　請求項４の発明では、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させており、コレクターレンズからは光軸と平行な光がフィールドレンズ側に出射され、しかもフィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を介して被照明面に照射される。したがって、この照明光学系では、いわゆる像側テレセントリックとなっており、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分共布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止する。」を、　　
「　請求項４の発明では、リレー系がコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置されて、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長の調整を可能とする。」と訂正する。
　
　コ．訂正事項ｊ　　
　明細書第００３５欄の記載　　
「　請求項５の発明では、リレー系がコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置されて、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長の調整を可能とする。」を、
「　請求項５の発明では、リレー系がアフォーカル光学系で構成され、光源ランプの像が空中に形成し、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除して被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止する。」と訂正する。
　
　サ．訂正事項ｋ　　
　明細書第００３６欄の記載　　
「　請求項６の発明では、リレー系がアフォーカル光学系で構成され、光源ランプの像が空中に形成し、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除して被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止する。」を、　　
「　請求項６の発明では、フィールドレンズの前側焦点が視野絞りの配設位置と一致している。」と訂正する。
　
　シ．訂正事項１　　
　明細書第００３７欄の記載　　
「　請求項７の発明では、フィールドレンズの前側焦点が視野絞りの配設位置と一致している。」を、　　
「　請求項７の発明では、開口絞りが２次光源位置に配置され、ランプハウス内の同一空間に、光源ランプ、２次光源形成レンズおよび開口絞りが収容される。このため、ランプハウス内で開口絞りを変更することができる。」と訂正する。
　
　ス．訂正事項ｍ　
　明細書第００７２欄の記載
「　請求項３の発明によれば、開口絞りを２次光源位置に配置しているので、ランプハウス内で開口絞りを変更することができ、開口絞りの変更調整作業を容易に行うことができる。」を、　
「　請求項３の発明によれば、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させるとともに、フィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を構成しているので、像側テレセントリックとなり、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止することができる。」と訂正する。
　
　セ．訂正事項ｎ　
　明細書第００７３欄の記載
「　請求項４の発明によれば、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させるとともに、フィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を構成しているので、像側テレセントリックとなり、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止することができる。」を、
「　請求項４の発明によれば、リレー系をコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置することで、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長を調整することができる。」と訂正する。
　
　ソ．訂正事項o　　　
　明細書第００７４欄の記載
「　請求項５の発明によれば、リレー系をコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置することで、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長を調整することができる。」を、
「　請求項５の発明によれば、リレー系をアフォーカル光学系で構成しているので、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除することができ、その結果、被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止することができる。」と訂正する。
　
　タ．訂正事項ｐ　　　
　明細書第００７５欄の記載　
「　請求項６の発明によれば、リレー系をアフォーカル光学系で構成しているので、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除することができ、その結果、被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止することができる。」を、　
「　請求項７の発明によれば、開口絞りを２次光源位置に配置しているので、ランプハウス内で開口絞りを変更することができ、開口絞りの変更調整作業を容易に行うことができる。」と訂正する。
　
(2) 訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び、特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、訂正前の【請求項１】及び【請求項７】を、その「２次光源形成レンズ」と「コレクターレンズ」との関係を「所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される」と限定した上で【請求項１】及び【請求項６】とし、また、訂正前の【請求項３】を独立請求項に繰り上げた上で【請求項７】とし、さらに、訂正前の【請求項４】乃至【請求項６】を【請求項３】乃至【請求項５】としたものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正に該当し、上記限定事項は願書に最初に添付された明細書第００４３欄に記載されているから、新規事項の追加に該当せず、また、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　また、上記訂正事項ｂ〜ｐは、上記訂正事項ａと整合を図るものであるから、明瞭でない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
(3) むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び第３項で準用する第１２６条第２項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立て
(1) 申立ての理由の概要
　ア．申立人株式会社ニコンは、下記の甲第１〜４号証を提出し、請求項１，２，４に係る発明の特許は、甲第４号証より、第２９条第１項第１号の規定に違反し、甲第３号証より、第２９条第２項の規定に違反し、甲第１号証及び甲第２号証より、第２９条の２の規定に違反してなされたものであり、請求項５乃至７に係る発明の特許は、甲第３号証より、第２９条第２項の規定に違反し、甲第１号証より、第２９条の２の規定に違反してなされたものであり、また、請求項３に係る発明の特許は、その明細書が特許法第３６条第６項第１号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるから、第１１３条第１項第２号または第４号に該当するので取り消されるべきものである旨、
　甲第１号証：特開平７−２６３３１２号公報（刊行物１）
　甲第２号証：特開平８−３１７３６号公報（刊行物２）
　甲第３号証：特開平２−１１６１１５号公報（刊行物３）
　甲第４号証：特開平２−１６５１７号公報（刊行物４）
　
　イ．申立人小塚浩は、下記の甲第１，２号証を提出し、請求項１，４に係る発明の特許は、甲第１号証及び甲第２号証より、第２９条第１項第３号または第２９条第２項の規定に違反し、請求項２に係る発明の特許は、甲第１号証より、第２９条第１項第３号または第２９条第２項の規定に違反し、請求項７に係る発明の特許は、甲第１号証及び甲第２号証より、第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、これらの請求項に係る発明の特許は、第１１３条第１項第２号に該当するので取り消されるべきものである旨、それぞれ主張している。
　甲第１号証：実願昭５７−３９０７０号（実開昭５７−１７０１１３号）のマイクロフィルム（刊行物５）
　甲第２号証：特開平２−１６５１７号公報（刊行物４）
　
(2) 本件発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１乃至請求項７に係る発明は、平成１３年４月１９日付けの訂正請求書により訂正された特許請求の範囲の請求項１乃至７に記載されたとおりのものである。（上記訂正事項ａ参照。）
　
(3) 引用刊行物に記載された発明
　当審が平成１２年７月１２日付けの取消理由で通知した各刊行物には、下記の点が記載されている。
　
　ア．特開平７−２６３３１２号公報（刊行物１）
「図１（ａ）は本実施例の照明光学装置を示し、この図１（ａ）において、光源系１は、楕円鏡１２、この楕円鏡１２の第１焦点位置に配置されｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）又はｈ線（４０７ｎｍ）等の光束（露光光）を出力する水銀ランプ等の光源１１、及びコリメータレンズ１３より構成されている。光源１１から出力された光束は、楕円鏡１２の集光作用により楕円鏡１２の第２焦点位置に光源像を形成し、この光源像からの光束がコリメータレンズ１３によって平行光束に変換される。この平行光束は、ほぼ正方形状に配列された複数の光源像を形成する第１多光源形成手段としてのフライアイレンズ型のオプティカル・インテグレータ２に入射する。」（第４頁左欄第３１行〜第４３行）
「図１（ａ）において、オプティカル・インテグレータ２の射出面（射出側焦点面）Ａ１には、レンズ素子２ａの数に相当する複数の光源像がほぼ正方形状に配列されて形成され、ここには実質的に２次光源が形成される。
【００２１】
　その射出面Ａ１近傍に円形開口を有する光量調整用の開口絞り３１が配置され、オプティカル・インテグレータ２によって形成された複数の２次光源の内、開口絞り３１内の２次光源からの光束は、レンズ３２及び３３よりなるリレー光学系３によって集光され、長方形状に配列された複数の光源像を形成する第２多光源形成手段としてのフライアイレンズ型のオプティカル・インテグレータ４に入射する。」（第４頁右欄第７行〜第１９行）
　
「図１（ａ）において、オプティカル・インテグレータ４の射出面Ａ２には、長方形状に配列された複数の光源像が形成され、ここには実質的に３次光源が形成される。
【００２２】
　オプティカル・インテグレータ４によって形成された３次光源からの光束は、レンズ５１及び５２よりなるリレー光学系５によって集光されて、ほぼ正方形状に配列された複数の光源像を形成する第３多光源像形成手段としてのフライアイレンズ型のオプティカル・インテグレータ６に入射する。図１（ｄ）に示すように、オプティカル・インテグレータ６は、長方形状の断面を有するレンズ素子６ａを、Ｘ方向に９行、且つＺ方向に３列で全体としてほぼ正方形状になるように束ねて構成されている。このオプティカル・インテグレータ６を構成する各レンズ素子６ａを通過する光束は、それぞれ集光されて各レンズ素子６ａの射出側には光源像が形成される。従って、オプティカル・インテグレータ６の射出面Ａ３には正方形状に配列された複数の光源像が形成され、ここには実質的に４次光源が形成される。」（第４頁右欄第２９行〜第４７行）
　
「リレー光学系３はオプティカル・インテグレータ２の入射面Ｂ１とオプティカル・インテグレータ４の入射面Ｂ２とを光学的に共役にすると共に、オプティカル・インテグレータ２の射出面Ａ１とオプティカル・インテグレータ４の射出面Ａ２とを光学的に共役にしている。また、リレー光学系５も、オプティカル・インテグレータ４の入射面Ｂ２とオプティカル・インテグレータ６の入射面Ｂ３とを光学的に共役にすると共に、オプティカル・インテグレータ４の射出面Ａ２とオプティカル・インテグレータ６の射出面Ａ３とを光学的に共役にしている。
【００２５】
　オプティカル・インテグレータ６によって形成されたほぼ正方形状に分布する４次光源からの光束は、オプティカル・インテグレータ６の射出面Ａ３の直後に配置されている開口絞り７１の円形状の開口を通過して、断面形状が円形状の光束に変換される。開口絞り７１を通過した光束は、レンズ７２及び７３よりなるコンデンサー光学系７を介して、被照射面Ｒ１上に設置されているレチクルＲのパターン形成面上の長方形状の照明領域８ａを照明する。コンデンサー光学系７は、その前側焦点位置がオプティカル・インテグレータ６の射出面（射出側焦点面）Ａ３と一致し、且つその後側焦点位置が被照射面Ｒ１に一致するように構成されている。従って、オプティカル・インテグレータ６により形成される複数の光源像からの光束はコンデンサー光学系７の集光作用により被照射面Ｒ１を重畳的に均一な照度分布で照明する。この際に、初段のオプティカル・インテグレータ２の直後の開口絞り３１の交換、又は開口絞り３１の開口径の制御により、被照射面Ｒ１上での光量が制御される。」（第５頁左欄第６行〜第３５行）
　
　また、図１及び図２には、上記記載により説明された照明光学装置が示されている。
　
　イ．特開平８−３１７３６号公報（刊行物２）
「まず、レチクル上のパターンをウエハ上に投影する投影光学系のイメージフィールドが円弧状となっている場合、この円弧状のイメージフィールドに対応する照明領域を正確に形成するには、例えば、図１５の（ａ）に示す如く、レチクル上または照明光学装置中のレチクルと共役な位置には円弧上のイメージフィールドに対応する大きさの開口ａIFを持つ視野絞りＦＳを設けることが考えられる。」（第３頁左欄第１７行〜第２４行）
　
「図１に示す如く、集光鏡としての楕円鏡２の第１焦点２１には光源としての水銀ランプ１が配置され、この水銀ランプ１からの光束が楕円鏡の第２焦点２２に集光される。この第２焦点２２からの発散光束は、前側焦点位置が第２焦点２２と一致するように配置されたコリメート光学系としてのコリメータレンズ３により平行光束に変換された後、バンドパスフィルター４を介することにより、所定の露光波長（例えば436nm のｇ線又は365nm のｉ線等) の光が選択される。その後、この所定の露光波長の光は、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ５０に入射する。」（第８頁左欄第３２行〜第４２行）
　
「各第２レンズ素子５２０の射出側において、ある大きさを持つ光源像Ｉa が形成される理由は、ある大きさを持つ水銀ランプの像が形成される楕円鏡の第２焦点位置２２と第２レンズ素子５２０の射出側に光源像Ｌa が形成される位置とが、コリメータレンズ３とフライアイレンズ５０とに関して共役となっているためである。また、フライアイレンズ５０により形成される複数の２次光源位置には、この複数の２次光源の大きさを規定するための円形状の開口を持つ開口絞りＡＳが設けられている。
【００６９】
　図１に戻って説明すると、フライアイレンズ５０の作用によって、フライアイレンズ５０の射出側に形成された複数の光源像Ｉa （第２レンズ群中の第２レンズ素子５２０の数に相当する数の光源像）の中心から発散する光束は、コンデンサー光学系としてのコンデンサーレンズ６の集光作用によって平行光束に変換され、所定の回路パターンが形成されたレチクルＲを重畳するように均一に照明する。このとき、レチクルＲ上には長方形（スリット状）の照明領域ＩＡが形成されており、この照明領域ＩＡの短手方向は図１の紙面方向（Ｙ方向）であり、照明領域ＩＡの長手方向は図１の紙面と垂直な方向（Ｘ方向）である。
【００７０】
　この様に、レチクルＲは照明領域ＩＡによって長方形（スリット状）に照明され、レジストが塗布されたウエハＷ上には、照明された箇所のレチクルＲのパターンが両側テレセントリックな投影光学系ＰＬ（投影レンズ）を介して投影露光される。
　なお、フライアイレンズ５０の第１レンズ群５１の入射面は被照射面としてのレチクルＲと共役である。また、フライアイレンズ５０の第２レンズ群５２の射出面は投影光学系ＰＬの瞳ＥＰと共役であり、この瞳ＥＰの面上にはフライアイレンズ５０による複数の２次光源像が形成されるため、ウエハＷはケーラー照明される。」（第８頁右欄第４６行〜第９頁左欄第２８行）
　
「図８には光源部１０の構成を詳しく示していないが、この光源部１０は、図１にて示した如く、水銀ランプ１とこの水銀ランプ１からの光束を集光する楕円鏡２とこの楕円鏡２からの発散光束を平行光束に変換するコリメータ光学系としてのコリメータレンズ３とから構成されている。」（第１１頁左欄第３２行〜第３７行）
　
「フライアイレンズ５０を通過した光束は、このフライアイレンズ５０の射出側の位置Ａ1 には、フライアイレンズ５０のレンズ作用により、複数の光源像Ｉa が形成され、ここには、実質的に面光源としての２次光源が形成される。この２次光源が形成される位置Ａ1 もしくはその近傍には、円形状の開口部を有する開口絞りＡＳが設けられており、これにより、オプティカルインテグレータ２により形成される２次光源は円形状にされる。
【００９３】
　開口絞りＡＳにより円形状となった２次光源の各光源像からは各々光束が射出し、２次光源全体として見れば、図８（ａ）に示す如く、各射出角を持った平行光束が射出して再結像光学系３００に入射する。
　再結像光学系３００は、フライアイレンズ５０により形成された複数の光源像を再形成する機能を有し、この再結像光学系３００の入射瞳がフライアイレンズ５０により形成される光源像位置Ａ1 と一致するように配置されている。
【００９４】
　この再結像光学系３００は、正の屈折力の第１光学系３０Ａと正の屈折力の第２光学系３０Ｂとで構成されており、第１光学系３０Ａは、両凸形状の正レンズ３１Ａ，両凹形状の負レンズ３２Ａ及び両凸形状の正レンズ３３Ａの３枚よりなるｆsin θレンズで構成され、第２光学系３０Ｂは、両凸形状の正レンズ３１Ｂ，両凹形状の負レンズ３２Ｂ，両凸形状の正レンズ３３Ｂ及び光源側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズ３４Ｂの４枚よりなるｆθレンズで構成されている。」（第１１頁右欄第１２行〜第３８行）
　
　また、図１及び図８には、上記記載により説明された照明光学装置が示されている。
　
　ウ．特開平２−１１６１１５号公報（刊行物３）
「第１図において、水銀ランプ等の光源２からの照明光は楕円鏡４で第２焦点に１次光源像として焦光され、第２焦点に出し入り可能に設けられたシャッター６を通り、レンズ系８でほぼ平行光束とされる。レンズ系８から射出したほぼ平行な照明光はｇ線（波長４３６ｎｍ）又はｉ線（３６５ｎｍ）のみを通す干渉フィルター１０を透過し、円錐状の光学プリズム１２に入射する。光学プリズム１２は楕円鏡４で生じた照明光の中ぬけ状態を注密状態に変換した後、その照明光をフライアイレンズ１４に入射する。フライアイレンズ１４の射出端は１次光源像とほぼ共役に配置され、複数の２次光源像が形成される。各２次光源像からの照明光はミラー１６で反射された後、レンズ系１８によって共役像面に配置されたレチクルブラインド機構ＲＢ上に重畳され、均一な照度分布になる。レチクルブラインド機構ＲＢの矩形開口を通過した照明光は、レンズ系３８，ミラー４２，及びコンデンサーレンズ４４を介してレチクルＲへ達する。」（第３頁左下欄第１３行〜右下欄第１２行）
　
「フライアイレンズ１４の射出端にできる２次光源像はレンズ系１８，３８によりコンデンサーレンズ４４とレンズ系３８との間にリレーされ、さらにコンデンサーレンズ４４と投影レンズＰＬの一部とによって、投影レンズＰＬの瞳（入射瞳）ＥＰに再結像され、所謂ケーラー照明系となっている。また、レチクルブラインド機構ＲＢにおける結像光束ＩＬの主光線ｌｅは、光軸ＡＸとほぼ平行になるように、すなわちテレセントリックな系になるように定められている。第１図に示した結像光束ＩＬは、レチクルブラインド機構ＲＢの開口エッジを通る光線の様子を表している。」（第４頁左上欄第６行〜第１７行）
　
　また、第１図には、上記記載により説明された露光装置が示されている。
　
　エ．特開平２−１６５１７号公報（刊行物４）
「この照明光学系は、光源Ｓ側より順次コレクターレンズＬＡと、リレーレンズＬＢと、コンデンサレンズＬＣとを配置して顕微鏡の非照射面（試料載置面）Ｐに対してエレセントリックなケラー照明系を構成し、リレーレンズＬＢを構成する複数のレンズＬＢ１〜ＬＢＮを光軸Ｚに沿って相対移動させることにより、顕微鏡の拡大倍率に対応させて被照射面Ｐの照明領域ＰＡを変更し得るように構成されている。
　上記コレクターレンズＬＡは２群の収斂性レンズＬＡ１・ＬＡ２から成り、出射側にテレセントリックな光学系を構成するように配置されている。
　リレーレンズＬＢは後述するように複数のレンズＬＢ１〜ＬＢＮを光軸Ｚに沿って相対移動可能に配置し、入射側及び出射側にテレセントリックな光学系をなすように構成されている。
　コンデンサレンズＬＣは収斂性レンズから成り、このコンデンサーレンズＬＣの光源側焦点位置に上記３次光源像Ｓ２が形成れ、試料側焦点位置に被照射面Ｐが配置されている。
　なお、第１図〜第３図中符号Ｑ１は視野絞り、Ｑ２は開口絞り、Ｑ３はコンデンサーレンズＬＣの入射瞳に相当する絞りである。」（第２頁右上欄第９行〜第３頁左上欄第１３行）
　
　また、第１図には、上記記載により説明された顕微鏡の照明光学系が示されている。
　
　オ．実願昭５７−３９０７０号（実開昭５７−１７０１１３号）のマイクロフィルム（刊行物５）
「光源（１）からの光束は第１のコレクターレンズ（２）により平行光束にされ、第１の拡散板（３）を透過し、第２のコレクターレンズ（４）により集光され、挿脱可能に設けられた各種フィルター（５）を通って第２の拡散板（６）上に拡大して、結像される。そして、第２の拡散板（６）上の光源像は、第１リレーレンズ（８）と第２リレーレンズ（１０）とからなるリレーレンズ系により、半透過鏡（１１）を介して、対物レンズ（１３）の瞳の位置（１２）に再結合される。これによって対物レンズ（１３）を通過する光束は平行光束になって試料面（１４）を照明する。一方、第１拡散板（３）は第１と第２のコレクターレンズ（２）、（４）の合成系による瞳位置に配置され、第１リレーレンズ（８）と第２リレーレンズ（１０）との間に存在する第１拡散板（３）との共役位置に視野絞り（９）が設けられている。この視野絞りを調節することにより任意の視野（照野）を得ることができる。又第２の拡散板（６）の射出光側の近傍には開口絞り（７）が設けられ、この調節により任意の開口数（ＮＡ）が得られる。開口絞り（７）及び視野絞り（９）を対物レンズ（１３）に必要な値に調整することにより、試料面（１４）上の物体の像（１５）が図示なき接眼レンズにより最良の状態で観察される。」（第３頁第３行〜第４頁第１０行）
　
　また、図面には、上記記載により説明され、かつ、第２リレーレンズ１０に入射した平行光束が、対物レンズ１３を射出後に平行光束となって試料面１４に照射されている照明光学系が示されている。
　
(4) 対比・判断
　ア．請求項１に係る発明（以下、「本件発明１」という。）の特許法第２９条第１項、第２項及び第２９条の２違反について
　特許異議申立人株式会社ニコン、小塚浩が提出した刊行物１〜５のいずれにも、本件発明１が具備する「所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される」ことについては、記載も示唆もされていない。そして、この点が当業者にとって容易に想定できる根拠も見当たらない。
　してみると、本件発明１は、異議申立人株式会社ニコン、小塚浩が提出した刊行物４，５に記載された発明ではなく、また、異議申立人株式会社ニコン、小塚浩が提出した刊行物３〜５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものでもなく、さらに、異議申立人株式会社ニコンが提出した刊行物１，２の特許出願である、本件出願の日前の出願であって、本件出願後に出願公開された特願平６−５１４９０号、特願平６−２２６３９５号の願書に最初に添付した明細書又は図面に記載された発明と同一でもない。
　したがって、本件発明１の特許は、特許異議申立ての理由及び証拠によっては取り消すことができない。
　
　イ．請求項６に係る発明（以下、「本件発明６」という。）の特許法第２９条第１項、第２項及び第２９条の２違反について
　特許異議申立人株式会社ニコン、小塚浩が提出した刊行物１，３〜５のいずれにも、本件発明６が具備する「所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される」ことについては、記載も示唆もされていない。そして、この点が当業者にとって容易に想定できる根拠も見当たらない。
　してみると、本件発明６は、異議申立人株式会社ニコン、小塚浩が提出した刊行物３〜５に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明できたものではなく、異議申立人株式会社ニコンが提出した刊行物１の特許出願である、本件出願の日前の出願であって、本件出願後に出願公開された特願平６−５１４９０号の願書に最初に添付した明細書又は図面に記載された発明と同一でもない。
　したがって、本件発明６の特許は、特許異議申立ての理由及び証拠によっては取り消すことができない。
　
　ウ．請求項２乃至５に係る発明の特許法第２９条第１項、第２項及び第２９条の２違反について
　請求項２乃至５に係る発明は、請求項１に係る発明にさらに発明を特定する事項を付加したものであって、上記ア．で示したように請求項１に係る発明についての判断と同様の理由により、特許異議申立ての理由及び証拠によっては取り消すことができない。
　
　エ．請求項７の特許法第３６条第５項第２号違反について
　請求項７に係る発明は、その効果として、明細書第００７５欄に「開口絞りを２次光源位置に配置しているので、ランプハウス内で開口絞りを変更することができ、開口絞りの変更調整作業を容易に行うことができる」と記載されているが、かかる効果に関し、明細書第００５８欄に「開口絞り４６をランプハウス６１内に配置したことで、従来例のように開口絞り４６の大きさを変えるたびにレイパイプ６２を原稿シリンダ１から引き出すことなく、必要に応じて変更することができ、作業性が大幅に改善されている」と記載されており、この記載から、請求項７に記載された「光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えた」構成から上記効果を奏することは明らかであり、申立人株式会社ニコンが主張する記載不備はない。
　
(5) むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１乃至７に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１乃至７に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年５月２１日（２００１．５．２１）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　▲１▼訂正事項ａ　　特許請求の範囲に係る記載
「　【請求項１】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された間口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、　を備え、
　前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成されたことを特徴とする照明光学系。
　【請求項２】　前記２次光源形成レンズがフォーカル系である請求項１記載の照明光学系。
　【請求項３】　前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
　【請求項４】　前記コレクターレンズの前側焦点が前記２次光源位置と一致する請求項１記載の照明光学系。
　【請求項５】　前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置されたりレー系をさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
　【請求項６】　前記リレー系がアフォーカル光学系である請求項５記載の照明光学系。
　【請求項７】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置きれ、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、
　前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致することを特徴とする照明光学系。」を、
「　【請求項１】被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、
　前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、
　所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定されることを特徴とする照明光学系。
　【請求項２】　前記２次光源形成レンズがフォーカル系である請求項１記載の照明光学系。
　【請求項３】　前記コレクターレンズの前側焦点が前記２次光源位置と一致する請求項１記載の照明光学系。
　【請求項４】　前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置されたりレー系をさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
　【請求項５】　前記リレー系がアフォーカル光学系である請求項４記載の照明光学系。
　【請求項６】被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、
　前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致し、
　所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定されることを特徴とする照明光学系。
　【請求項７】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、
　前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、
　前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えたことを特徴とする照明光学系。」に訂正する。
　▲２▼訂正事項ｂ
　明細書第００２２段落に
「　【課題を解決するための手段】
　請求項１の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、上記第１の目的を達成するため、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系を形成している。」とあるを
「【課題を解決するための手段】
　請求項１の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、上記第１の目的を達成するため、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光過ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される。」と訂正する。
　▲３▼訂正事項ｃ
　明細書第００２４段落に
「　請求項３の発明は、前記開口絞りを前記２次光源位置に配置し、ランプハウス内に、前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを収容している。」とあるを
「　請求項３の発明は、前記コレクターレンズの前側焦点を前記２次光源位置と一致させている。」と訂正する。
　▲４▼訂正事項ｄ
　明細書第００２５段落に
「　請求項４の発明は、前記コレクターレンズの前側焦点を前記２次光源位置と一致させている。」とあるを
「請求項４の発明は、リレー系を前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置している。」と訂正する。
　▲５▼訂正事項ｅ
　明細書第００２６段落に
「　請求項５の発明は、リレー系を前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置している。」とあるを
「　請求項５の発明は、前記リレー系をアフォーカル光学系としている。」と訂正する。
　▲６▼訂正事項ｆ
　明細書第００２７段落に
「　請求項６の発明は、前記リレー系をアフォーカル光学系としている。」とあるを
「　請求項６の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致し、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される。」と訂正する。
　▲７▼訂正事項ｇ
　明細書第００２８段落に
「　請求項７の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された閉口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点を前記視野絞りの配設位置と一致させている。」とあるを
「　請求項７の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えている。」と訂正する。
　▲８▼訂正事項ｈ
　明細書第００３３段落に
「　請求項３の発明では、開口絞りが２次光源位置に配置され、ランプハウス内の同一空間に、光源ランプ、２次光源形成レンズおよび開口絞りが収容される。このため、ランプハウス内で間口絞りを変更することができる。」とあるを
「　請求項３の発明では、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させており、コレクターレンズからは光軸と平行な光がフィールドレンズ側に出射され、しかもフィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を介して被照明面に照射される。したがって、この照明光学系では、いわゆる像側テレセントリックとなっており、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止する。」と訂正する。
　▲９▼訂正事項ｉ
　明細書第００３４段落に
「　請求項４の発明では、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させており、コレクターレンズからは光軸と平行な光がフィールドレンズ側に出射され、しかもフィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を介して被照明面に照射される。したがって、この照明光学系では、いわゆる像側テレセントリックとなっており、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分共布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止する。」とあるを
「　請求項４の発明では、リレー系がコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置されて、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長の調整を可能とする。」と訂正する。
　▲１０▼訂正事項ｊ
　明細書第００３５段落に
「　請求項５の発明では、リレー系がコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置されて、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長の調整を可能とする。」とあるを
「　請求項５の発明では、リレー系がアフォーカル光学系で構成され、光源ランプの像が空中に形成し、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除して被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止する。」と訂正する。
　▲１１▼訂正事項ｋ
　明細書第００３６段落に
「　請求項６の発明では、リレー系がアフォーカル光学系で構成され、光源ランプの像が空中に形成し、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除して被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止する。」とあるを
「　請求項６の発明では、フィールドレンズの前側焦点が視野絞りの配設位置と一致している。」と訂正する。
　▲１２▼訂正事項ｌ
　明細書第００３７段落に
「　請求項７の発明では、フィールドレンズの前側焦点が視野絞りの配設位置と一致している。」とあるを
「　請求項７の発明では、開口絞りが２次光源位置に配置され、ランプハウス内の同一空間に、光源ランプ、２次光源形成レンズおよび開口絞りが収容される。このため、ランプハウス内で開口絞りを変更することができる。」と訂正する。
　▲１３▼訂正事項ｍ
　明細書第００７２段落に
「　請求項３の発明によれば、開口絞りを２次光源位置に配置しているので、ランプハウス内で開口絞りを変更することができ、開口絞りの変更調整作業を容易に行うことができる。」とあるを
「　請求項３の発明によれば、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させるとともに、フィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を構成しているので、像側テレセントリックとなり、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止することができる。」と訂正する。
　▲１４▼訂正事項ｎ
　明細書第００７３段落に
「　請求項４の発明によれば、コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させるとともに、フィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を構成しているので、像側テレセントリックとなり、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止することができる。」とあるを
「　請求項４の発明によれば、リレー系をコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置することで、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長を調整することができる。」
と訂正する。
　▲１５▼訂正事項ｏ
　明細書第００７４段落に
「　請求項５の発明によれば、リレー系をコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置することで、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長を調整することができる。」
とあるを
「請求項５の発明によれば、リレー系をアフォーカル光学系で構成しているので、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除することができ、その結果、被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止することができる。」と訂正する。
　▲１６▼訂正事項ｐ
　明細書第００７５段落に
「　請求項６の発明によれば、リレー系をアフォーカル光学系で構成しているので、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除することができ、その結果、被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止することができる。」とあるを
「　請求項７の発明によれば、開口絞りを２次光源位置に配置しているので、ランプハウス内で開口絞りを変更することができ、開口絞りの変更調整作業を容易に行うことができる。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
照明光学系
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、
を備え、
　前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成
され、
　所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される
　【請求項２】　前記２次光源形成レンズがフォーカル系である請求項１記載の照明光学系。
　【請求項３】　
前記コレクターレンズの前側焦点が前記２次光源位置と一致する請求項１記載の照明光学系。
　【請求項４】　
前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置されたリレー系をさらに備えた請求項１記載の照明光学系。
　【請求項５】　
前記リレー系がアフォーカル光学系である請求項４記載の照明光学系。
　【請求項６】　
被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、
を備え、
　前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致し、
　所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定されることを特徴とする照明光学系。
　【請求項７】　被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、
　光源ランプと、
　前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、
　前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、
　前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、
　前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、
　前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、
を備え、
　前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、
　前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えたことを特徴とする照明光学系。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　この発明は、製版用スキャナ等のように原稿面に載置された原稿からの光を受光して原稿の画像を読取る画像読取装置、顕微鏡および顕微分光装置などの光学装置に適用可能な照明光学系に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、周知のように画像読取装置（製版用スキャナ）や顕微鏡などの光学装置においては、原稿や試料面などの被照明面を照明するために以下に示すような照明光学系が用いられている。
　【０００３】
　図１１は、画像読取装置（光学装置）の一例を示す部分構成図であり、走査ヘッドの入力走査光学系を示している。この画像読取装置は、同図に示すように、原稿シリンダ１に貼着された原稿２からの光を走査ヘッドに設けられたピックアップレンズ３により受光して、原稿２の実像を絞り４の位置に結像させ、該絞り４を通過した光を光電子増倍管５に入光させて電気信号に変換するように構成されている。
　【０００４】
　また、この装置では、原稿２の実像を絞り４の位置に正しく結ばせるために、ピックアップレンズ３と絞り４との間に可動ミラー６が配設されるとともに、絞り４と光学距離が同一になる位置に透過型のスクリーン７が配置されている。すなわち、可動ミラー６により反射された光がスクリーン７に導かれて投影像がスクリーン７上に投影されるので、作業者が目視にて観察しながらピックアップレンズ３の焦点合わせを行うことができるように構成されている。
　【０００５】
　上記のように構成された画像読取装置によって原稿２を読取るためには、原稿（被照明面）２に適当な条件で照明する必要がある。そこで、従来より、例えば図１２に示す照明光学系が採用されている。
　【０００６】
　図１２は、従来の画像読取装置の照明光学系１０を示す図である。この照明光学系１０では、ランプハウス１１内に光源ランプ１２と、光源ランプ１２からの光を取り込むコレクターレンズ１３と、視野絞り１４とがこの順序で配置されており、光源ランプ１２からの光がコレクターレンズ１３および視野絞り１４を介して、原稿シリンダ１の回転軸１ａと平行に伸びるレイパイプ１５内に出射される。
　【０００７】
　このレイパイプ１５の内部には、開口絞り１６およびミラー１７が配置されており、レイパイプ１５への入射光が開口絞り１６を通過した後、ミラー１７で反射される。そして、この反射光はレイパイプ１５の先端部に固着されたコンデンサーレンズ１８を介して原稿シリンダ１上の原稿２に照射される。こうして、原稿２が照明される。
　【０００８】
　次に、顕微鏡における透過照明光学系および反射照明光学系について説明する。
　【０００９】
　図１３は、従来の顕微鏡の透過照明光学系を示す図である。この透過照明光学系２０では、光源ランプ２１と、コレクターレンズ２２と、視野絞り２３と、フィールドレンズ２４と、開口絞り２５と、コンデンサーレンズ２６とが光軸２７上にこの順序で配置されている。この従来例では、光源ランプ２１とコレクターレンズ２２とはコレクターレンズ２２の焦点距離ｆ２２だけ離隔配置されており、光源ランプ２１からの光はコレクターレンズ２２によって光軸２７と平行となり、その後、視野絞り２３、フィールドレンズ２４、開口絞り２５およびコンデンサーレンズ２６を通過して、試料面（被照明面）２８に照射される。こうして、試料面２８が照明されるため、試料を透過した光が顕微鏡の光学系（図１４参照）によって所定位置に導かれて試料の部分拡大像が結像される。
　【００１０】
　図１４は、従来の顕微鏡の反射照明光学系を示す図である。この反射照明光学系３０は、光源ランプ３１と、コレクターレンズ３２と、開口絞り３３と、視野絞り３４と、フィールドレンズ３５と、ハーフミラー３６と、コンデンサーレンズ（対物レンズ）３７とで構成されている。この反射照明光学系３０では、光源ランプ３１からの光がコレクターレンズ３２によって集光され、開口絞り３３、視野絞り３４およびフィールドレンズ３５を介してハーフミラー３６に入射される。この入射光はハーフミラー３６によって試料面（被照明面）３８側に導かれ、顕微鏡の対物レンズとしても機能するコンデンサーレンズ３７によって試料面３８上に集光される。こうして、試料面３８が照明され、その照明領域によって反射された光がコンデンサーレンズ（対物レンズ）３７およびハーフミラー３６を通過し、顕微鏡のフィールドレンズ３９によって所定位置Ｐ１１に集光されて試料の部分拡大像が結像される。
　【００１１】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、従来の照明光学系１０，２０では、いずれも光源ランプ１２，２１で発生する熱によって種々の悪影響を受けるという問題があった。
　【００１２】
　例えば、画像読取装置の照明光学系１０では、開口絞り１６がコンデンサーレンズ１８の前側焦点位置に配置されており、この位置での光源ランプ１２のランプ像を所定の大きさで結像する必要があるが、光源ランプ１２から開口絞り１６までの距離が決まっているため、コレクターレンズ１３の焦点距離を変えて投影倍率を調整するしか方法がなく、投影倍率の増大にともなってコレクターレンズ１３の焦点距離が短くなり、コレクターレンズ１３を光源ランプ１２と近接配置する必要が生じる。特に、比較的大きな投影倍率を要求され、しかもレイパイプ１５が短い（光源ランプ１２から開口絞り１６までの距離が短い）場合には、極端に短い焦点距離を有するコレクターレンズ１３を用いなければならず、光源ランプ１２とコレクターレンズ１３との距離が縮まり、光源ランプ１２で発生した熱によってコレクターレンズ１３が変形したり、曇ってしまう。
　【００１３】
　また、顕微鏡の透過照明光学系２０では、光源ランプ２１から開口絞り２５までの限られた距離で投影倍率を上げるためには、上記画像読取装置の照明光学系１０の場合と同様に、焦点距離ｆ２２が短いコレクターレンズ２２を採用し、光源ランプ２１に近接配置する必要があるため、光源ランプ２１からの熱影響を受けてしまうという問題がある。
　【００１４】
　これに対し、顕微鏡の反射照明光学系３０では、要求される光源ランプ３１の投影倍率が高い場合であっても、コレクターレンズ３２とフィールドレンズ３５との２つのレンズによって当該投影倍率を達成すればよく、レンズ３２，３５の設計を適当に行うことにより光源ランプ３１からコレクターレンズ３２までの距離を、光源ランプ３１からの熱影響を受けない程度にまで長くすることが可能である。しかしながら、光の利用効率が低いという問題を有している。すなわち、この反射照明光学系３０では、図１４に示すように、視野絞り３４の像が光源ランプ３１とコレクターレンズ３２との間の位置Ｐ１２に形成されるため、光源ランプ３１のうち光軸から離れた部分３１ａから出射する光束の主光線Ｒ３１ａが、コレクターレンズ３２の光軸位置Ｐ１３を通過しない。このように従来の反射用照明光学系３０は、コレクターレンズ３２の開口を十分に利用しておらず、光利用効率の低下を招いている。
　【００１５】
　以上のように、従来の照明光学系１０，２０，３０は、光源ランプからの熱影響を受けるという問題か、光利用効率が低いという問題のいずれかを有しており、従来より、両問題を同時に解消した汎用性のある照明光学系の提供が要望されていた。
　【００１６】
　また、照明光学系１０，２０では、それぞれ適用された光学装置に対応して固有の問題を有していた。以下、各問題点について説明する。
　【００１７】
　画像読取装置の照明光学系１０では、図１２に示すように、開口絞り１６はレイパイプ１５の先端近傍に配置されており、しかも当該レイパイプ１５の先端部は原稿シリンダ１の内部に入り込んでいる。このため、開口絞り１６の大きさを変えようとした場合、一旦レイパイプ１５を原稿シリンダ１から（−Ｙ）方向に引き出した後で開口絞り１６の大きさを変える必要がある。このように、従来の照明光学系１０では、開口絞り１６の変更作業が煩雑であるという問題があった。
　【００１８】
　ここで、固定式の開口絞り１６の代わりに可変開口絞りを採用するとともに、レイパイプ１５にモータを取り付け、当該モータによって可変開口絞りを駆動制御するという方法が考えられるが、通常レイパイプ１５は直径２０ｍｍないし８０ｍｍ程度と細く、モータの取付スペースを確保することは難しい。また、モータを取り付けた場合、モータおよび付属物（モータの駆動力を可変開口絞りに伝達する機構など）の重量がレイパイプ１５の先端近傍に加わり、レイパイプ１５が振動しやすくなって、当該振動による光軸ぶれが生じて悪影響を及ぼすことがある。
　【００１９】
　一方、顕微鏡の透過照明光学系２０では、図１３に示すように、視野絞り２３と開口絞り２５とが離れた位置に設けられているため、それらの大きさを調整する作業が煩雑であるという問題があった。というのも、図１４の反射照明光学系３０のように視野絞り３３および開口絞り３４が相互に隣接配置されている場合には顕微鏡の接眼レンズより試料を観察しながら、これらの絞り３３，３４を最適状態に調整することができるのに対し、図１３の透過照明光学系２０のように視野絞り２３と開口絞り２５とが相互に離れている場合には試料を観察しながら一方の絞りの調整を行った後、一旦接眼レンズから目を離し、他方の絞り位置を確認した上で再度試料を観察しながら絞りの調整を行う必要があり、絞り調整の作業性の低下を招いている。
　【００２０】
　本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、光源ランプで発生する熱の影響を受けず、しかも優れた光利用効率で被照明面を照明することができる汎用性のある照明光学系を提供することを第１の目的とする。
　【００２１】
　また、本発明は、上記第１の目的を達成した上で、開口絞りの変更調整作業を容易にすることを第２の目的とする。
　【００２２】
　【課題を解決するための手段】
　請求項１の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、上記第１の目的を達成するため、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系
が形成され、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される。
　【００２３】
　請求項２の発明は、前記２次光源形成レンズをフォーカル系としている。
　【００２４】
　請求項３の発明は、
前記コレクターレンズの前側焦点を前記２次光源位置と一致させている。
　【００２５】
　請求項４の発明は、
リレー系を前記コレクターレンズと前記コンデンサーレンズとの間に配置している。
　【００２６】
　請求項５の発明は、
前記リレー系をアフォーカル光学系としている。
　【００２７】
　請求項６の発明は、
被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、前記フィールドレンズの前側焦点が前記視野絞りの配設位置と一致し、所望の投影倍率を得るために前記２次光源形成レンズおよび前記コレクターレンズの焦点距離が分担して設定され、前記光源ランプからの熱影響を排除できるように前記２次光源形成レンズの焦点距離が長く設定される一方、前記コレクターレンズの焦点距離が短く設定される。
　【００２８】
　請求項７の発明は、被照明面に光を照射して、前記被照明面を照明する照明光学系であって、光源ランプと、前記光源ランプと前記被照明面との間に配置され、前記光源ランプの２次光源を形成する２次光源形成レンズと、前記２次光源と前記被照明面との間に配置され、前記２次光源からの光を取り込み、前記被照明面側に導くコレクターレンズと、前記コレクターレンズと前記被照明面との間に、この順序で配置されたフィールドレンズおよびコンデンサーレンズと、前記２次光源が形成された２次光源位置または当該２次光源位置と光学的に共役な位置に配置された開口絞りと、前記２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置された視野絞りと、を備え、
前記フィールドレンズと前記コンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成され、前記開口絞りが前記２次光源位置に配置され、しかも前記光源ランプ、前記２次光源形成レンズおよび前記開口絞りを取り囲み、同一空間内に収容するランプハウスをさらに備えている。
　【００２９】
　【００３０】
　【作用】
　請求項１の発明では、光源ランプからの光が２次光源形成レンズおよびコレクターレンズを介してフィールドレンズ側に導かれる。このため、コレクターレンズ単独で光源ランプからの光をフィールドレンズ側に導く場合よりも、光源ランプに最も近接するレンズ、つまり２次光源形成レンズを光源ランプから離隔配置することができ、光源ランプからの熱影響を排除できる。なお、光源ランプから２次光源までの光路長の中で、光源ランプの熱影響を極力避けるために２次光源形成レンズの焦点距離を長く設定した時、２次光源の倍率が低下するため、それ以降の光学系で倍率を補うのにコレクターレンズの焦点距離を短くする必要があり、コレクターレンズの近傍位置に２次光源が形成されることとなるが、この場合、２次光源によるコレクターレンズヘの熱影響は全く考慮する必要はない。
　【００３１】
　また、視野絞りが２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置されるため、光源ランプから出射する光束の主光線が、２次光源形成レンズの光軸位置を通過することとなり、光源ランプから出射した光を効率良く被照明面の照明のために利用することができる。さらに、フィールドレンズとコンデンサーレンズとでアフォーカル光学系が形成される。
　【００３２】
　請求項２の発明では、２次光源形成レンズがフォーカル系となっているので、アフォーカル系で構成した場合に比べて、光源ランプからその光源像までの距離が短くなる。したがって、照明光学系の全長が短くなる。
　【００３３】
　請求項３の発明では、
コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させており、コレクターレンズからは光軸と平行な光がフィールドレンズ側に出射され、しかもフィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を介して被照明面に照射される。したがって、この照明光学系では、いわゆる像側テレセントリックとなっており、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止する。
　【００３４】
　請求項４の発明では、
リレー系がコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置されて、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長の調整を可能とする。
　【００３５】
　請求項５の発明では、
リレー系がアフォーカル光学系で構成され、光源ランプの像が空中に形成し、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除して被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止する。
　【００３６】
　請求項６の発明では、
フィールドレンズの前側焦点が視野絞りの配設位置と一致している。
　【００３７】
　請求項７の発明では、
開口絞りが２次光源位置に配置され、ランプハウス内の同一空間に、光源ランプ、２次光源形成レンズおよび開口絞りが収容される。このため、ランプハウス内で開口絞りを変更することができる。
　【００３８】
　【００３９】
　【実施例】
　図１は、この発明にかかる照明光学系の一実施例を示す図である。この照明光学系４０は、光源ランプ４１からの光を原稿や試料面などの被照明面Ｓに照射して、当該被照明面Ｓを照明するものであり、同図に示すように、光源ランプ４１と被照明面Ｓとの間に、２次光源形成レンズ４２と、コレクターレンズ４３と、フィールドレンズ４４と、コンデンサーレンズ４５とが、この順序で配置されている。
　【００４０】
　この２次光源形成レンズ４２は、光源ランプ４１の２次光源をコレクターレンズ４３側の所定位置、つまり２次光源位置Ｐ１に形成する。
　【００４１】
　そして、この２次光源位置Ｐ１から被照明面Ｓ側（同図の右手方向側）に所定距離だけ離れた位置にコレクターレンズ４３が配置されており、２次光源からの光を取り込み、フィールドレンズ４４側に出射する。この出射光は、フィールドレンズ４４およびコンデンサーレンズ４５を介して被照明面Ｓに照射される。
　【００４２】
　また、この実施例では、２次光源位置Ｐ１に開口絞り４６が、また２次光源形成レンズ４２の射出瞳と共役な位置Ｐ２に視野絞り４７が、それぞれ配置されている。なお、開口絞り４６については、２次光源位置Ｐ１のみならず、位置Ｐ１と光学的に共役な位置ＰｌＣ（図１および後で説明する図４〜図６）に配置してもよい。
　【００４３】
　以上のように、この実施例にかかる照明光学系４０によれば、光源ランプ４１からの光が２次光源形成レンズ４２およびコレクターレンズ４３を介してフィールドレンズ４４側に導かれるように構成しているので、所望の投影倍率を得るためには、２次光源形成レンズ４２およびコレクターレンズ４３の焦点距離でそれぞれ分担して設定することができる。したがって、例えば２次光源形成レンズ４２の焦点距離を長く設定する一方、コレクターレンズ４３の焦点距離を短く設定することも可能であり、このように設定した場合、従来例のようにコレクターレンズ単独で光源ランプからの光をフィールドレンズ側に導く場合よりも、光源ランプ４１に最も近接するレンズ、つまり２次光源形成レンズ４２を光源ランプ４１から離隔配置することができ、光源ランプ４１からの熱影響を排除できる。なお、この場合、コレクターレンズ４３のパワーを高めた結果、コレクターレンズ４２が２次光源に近接してしまうが、２次光源によるコレクターレンズヘの熱影響は全く考慮する必要はないため、特に問題となることはない。
　【００４４】
　また、この実施例によれば、視野絞り４７が２次光源形成レンズ４２の射出瞳と共役な位置Ｐ２に配置されているため、光源ランプ４１のうち光軸から離れた部分４１ａから出射する光束の主光線Ｒ４１ａが２次光源形成レンズ４２の射出瞳上で光軸位置Ｐ３を通過することとなり、光源ランプ４１から出射した光を効率良く被照明面Ｓの照明のために利用することができる。なお、視野絞り４７の配設位置は、上記２次光源形成レンズ４２の射出瞳と共役な位置Ｐ２に限定されるものではなく、当該位置Ｐ２と光学的に共役な別の位置（後で説明する図４の位置Ｐ２Ｃ）でもよく、当該共役位置に視野絞り４７を配置することで同様の効果が得られる。
　【００４５】
　また、この実施例では、以下の記載（１）〜（３）に示すように構成要素が特有の構成を有し、また配置されているため、上記効果に加えて、構成や配置に応じた特有の効果を有している。以下、これらの点について、順次説明する。
　【００４６】
　（１）まず、この実施例では、図１からわかるように、２次光源形成レンズ４２は、いわゆるフォーカル系で構成されている。もちろん、アフォーカル系で構成してもよいが、フォーカル系の２次光源形成レンズ４２を採用した場合、光源ランプ４１からその光源像が形成される位置（２次光源位置）Ｐ１までの距離Ｌを、アフォーカル系で構成した場合に比べて、短くすることができる。このことを図２および図３を参照しつつ詳説する。
　【００４７】
　図２は、２次光源形成レンズ４２をフォーカル系で構成した場合の光学系を示す図である一方、図３は、２枚のレンズ４２ａ，４２ｂからなるアフォーカル系で構成した場合の光学系を示す図である。ここで、２次光源形成レンズ４２の焦点距離をｆ４２とし、倍率をｍ４２とすれば、フォーカル系（図２）の場合の上記距離Ｌｆ（光源ランプ４１からその光源像４１１が形成される位置Ｐ１までの距離）と、アフォーカル系（図３）の場合と上記距離Ｌａｆは、それぞれ以下のようになる。
　【００４８】
　・フオーカル系（図２）の場合、
　Ｌｆ＝（ｆ４２＋ｆ４２／ｍ４２）＋（ｆ４２＋ｆ４２×ｍ４２）、
　　　＝ｆ４２×（２＋ｍ４２＋１／ｍ４２）、
　・アフォーカル系（図３）の場合、
　Ｌａｆ＝（２×ｆ４２）＋（２×ｍ４２×ｆ４２）、
　　　　＝ｆ４２×（２＋２×ｍ４２）、
　したがって、アフォーカル系の場合の距離Ｌａｆとフォーカル系の場合の距離Ｌｆとの差Δ（＝Ｌａｆ−Ｌｆ）は、
　Δ＝（ｍ４２−１／ｍ４２）×ｆ４２
となり、通常の照明光学系では拡大光学系であり、倍率ｍ４２＞１となっているため、Δ＞０、つまりＬａｆ＞Ｌｆの関係にある。このように、２次光源形成レンズ４２をフォーカル系で構成することで、光学距離を短くすることができ、照明光学系４０の全長を短くすることができ、コンパクト化することができる。
　【００４９】
　（２）また、この実施例では、図１に示すように、コレクターレンズ４３が２次光源位置Ｐ１から被照明面Ｓ側（図１の右手方向側）に当該レンズ４３の焦点距離ｆ４３だけ離隔して配置されて、コレクターレンズ４３の前側焦点Ｐ４が２次光源位置Ｐ１と一致しており、しかも、フィールドレンズ４４とコンデンサーレンズ４５とが各焦点距離を足し合わせた距離（ｆ４４＋ｆ４５）だけ離隔配置されてアフォーカル光学系が形成されている。このため、コレクターレンズ４３から出射される光は光軸ＯＡに平行となり、照明光学系４０は、視野絞りの投影に関して、いわゆる像側テレセントリックとなっている。このため、被照明面Ｓの焦点ずれによる被照明面Ｓでの光量変動や照度分布の変動を抑えることができ、しかも視野絞り４７の倍率変動を防止することができる。
　【００５０】
　（３）さらに、この実施例では、図１に示すように、開口絞り４６を２次光源位置Ｐ１に配置するとともに、視野絞り４７を２次光源形成レンズ４２の射出瞳と共役な位置Ｐ２に配置しているため、開口絞り４６および視野絞り４７が相互に近接し、相互調整作業が容易となる。すなわち、開口絞り４６および視野絞り４７として、可変絞り（後で説明する図８および図９参照）を採用することで、作業者はスクリーン上に投影される像や接眼レンズを介して観察される像を見ながら開口絞り４６および視野絞り４７を交互に操作し、被照明面Ｓでの照明条件を調整することができる。
　【００５１】
　図４は、この発明にかかる照明光学系の他の実施例を示す図である。この実施例にかかる照明光学系５０では、フィールドレンズ４４とコンデンサーレンズ４５との間に２枚のレンズ４８ａ，４８ｂからなるリレー系４８が介挿されており、その他の構成は先に説明した実施例と同一である。
　【００５２】
　このようにリレー系４８を追加することで、先の照明光学系４０と同一の光学特性（投影倍率や被照明面Ｓでの照度分布の変動など）を維持しつつ、光路長を適当な量だけ伸ばすことができる。
　【００５３】
　なお、この実施例では、２枚のレンズ４８ａ、４８ｂによってリレー系４８を構成しているが、リレー系４８のレンズ構成枚数はこれに限定されるものではなく、任意である。
　【００５４】
　また、同図に示すように、レンズ４８ａ，４８ｂを両者の焦点距離を足し合わせた距離（ｆ４８ａ＋ｆ４８ｂ）だけ相互に離隔配置することでリレー系４８をアフォーカル光学系とした場合には、レンズ面に付着したゴミやほこりの影響を受けず、被照明面Ｓでの光量変動や照度分布の悪化を防止することができる。すなわち、フォーカル光学系では、光源像または視野絞り像がリレー系４８を構成するレンズ面あるいは近傍に形成されるため、当該レンズのレンズ面にゴミやほこりなどが付着していたとき、光源像または視野絞り像が乱れ、悪影響を及ぼす。これに対し、この実施例のようにアフォーカル光学系でリレー系４８を形成した場合、光源像と視野絞り像とがレンズ間の空間領域に形成されるため、レンズ面上のゴミなどの影響を受けず、良好に光源像と視野絞り像とをコンデンサーレンズ４５及び被照射面Ｓに伝達することができる。したがって、上記した特有の効果が得られる。
　【００５５】
　さらに、リレー系４８を構成するレンズ４８ａ、４８ｂの配置位置については、上記実施例に限定されるものではなく、例えば図５や図６に示すように配置してもよい。すなわち、リレー系４８はコレクターレンズ４３とコンデンサーレンズ４５との間の任意の位置に配置することができる。但し、図５の光学系では光源像がレンズ４８ａ上に、図６の光学系では視野絞り像がレンズ４８ｂ上に形成されるので、図４の光学系５０の方が好ましい。
　【００５６】
　次に、この発明にかかる照明光学系を画像読取装置や顕微鏡に適用する場合について具体例を挙げて説明する。
　【００５７】
　図７は、図１１の画像読取装置に適用された照明光学系を示す図である。この照明光学系６０の基本的構成は図４の照明光学系５０と同一であり、画像読取装置に適用するために、ランプハウス６１およびレイパイプ６２を設けている点と、ランプハウス６１内およびレイパイプ６２内で光を所定方向に導くためにミラー６３〜６５を設けている点のみで、照明光学系５０と相違する。
　【００５８】
　この照明光学系６０では、ランプハウス６１内の同一空間に、光源ランプ４１、２次光源形成レンズ４２、ミラー６３、可変開口絞り４６、ミラー６４、コレクターレンズ４３および可変視野絞り４７が収容されている。特に、開口絞り４６をランプハウス６１内に配置したことで、従来例のように開口絞り４６の大きさを変えるたびにレイパイプ６２を原稿シリンダ１から引き出すことなく、必要に応じて変更することができ、作業性が大幅に改善されている。また、開口絞り４６の開口サイズを自動的に変更するための自動調整機構を組み込むことが容易である。具体的には、開口絞り４６を、例えば図８に示すように、相互にサイズの異なる複数のアパーチャ４６ａが穿設されたアパーチャ板４６ｂと、アパーチャ板４６ｂの外周部に刻設されたギヤ部４６ｃと、ギヤ部４６ｃと歯合自在に配置されたギヤ４６ｄとで構成し、図示を省略する駆動モータからの駆動力をギヤ４６ｄを介して伝達してアパーチャ板４６ｂを回転軸４６ｅ回りに回転して、光軸上に適当なサイズのアパーチャ４６ａを位置決めするようにすればよい。
　【００５９】
　また、この照明光学系６０では、可変開口絞り４６と可変視野絞り４７が同一空間内で、しかも近接して配置されているため、上記したように開口絞り４６および視野絞り４７の相互調整作業が容易となり、被照明面Ｓでの照明条件を簡単に調整することができる。
　【００６０】
　さらに、視野絞り４７についても、開口絞り４６と同様に、開口サイズを自動的に変更するための自動調整機構を組み込むことが容易である。例えば、図９に示すように構成することができる。すなわち、複数の絞り羽根４７ａを渦巻き状に配置し、それらの外周部にギヤ４７ｂを設けるとともに、ギヤ４７ｂと歯合自在なギヤ４７ｃを設け、駆動モータ（図示省略）からの駆動力によって、絞り羽根４７ａで形成される開口４７ｄのサイズを調整するように可変視野絞り４７を構成することができる。
　【００６１】
　ここで、可変開口絞り４６および可変視野絞り４７の構成は上記に限定されるものではなく、開口サイズを変更できる限り任意である。
　【００６２】
　また、この実施例では、フィールドレンズ４４とミラー６５との間にリレー系４８を介挿しているが、これはレイパイプ６２の長さに対応して光路長を延長するためであり、レイパイプ６２に応じてリレー系４８を省略したり、リレー系４８の構成や配置などを変更することができる。
　【００６３】
　なお、言うまでもないが、この照明光学系６０は、画像読取装置に適用された場合の特有の効果の他に、照明光学系としての基本的効果（照明光学系４０，５０の効果として上記において説明した効果）を有する。
　【００６４】
　図１０は、顕微鏡に適用された照明光学系を示す図である。この照明光学系７０の基本的構成は図１の照明光学系４０と同一であり、フィールドレンズ４４からの光が顕微鏡のハーフミラー３６で反射される点と、顕微鏡の対物レンズ３７がコンデンサーレンズとしても機能する点で、照明光学系４０と相違する。
　【００６５】
　この反射照明光学系７０を従来例（図１４）と比較した場合、光源ランプからの光の利用効率が大きく相違する。すなわち、この反射照明光学系７０によれば、視野絞り４７が２次光源形成レンズ４２の射出瞳と共役な位置Ｐ２に配置されているので、光源ランプ４１から出射する光束の主光線が２次光源形成レンズ４２の光軸位置Ｐ３を通過することとなり、光源ランプ４１から出射した光を効率良く試料面３８（被照明面Ｓ）の照明のために利用することができる。
　【００６６】
　なお、言うまでもないが、この照明光学系７０は、顕微鏡の反射照明光学系として適用された場合の特有の効果の他に、照明光学系としての基本的効果（照明光学系４０，５０の効果として上記において説明した効果）を有する。
　【００６７】
　また、この発明にかかる照明光学系は、顕微鏡において反射照明光学系としてのみではなく、透過照明光学系としても適用することができ、上記と同様の効果が得られる。
　【００６８】
　さらに、この発明にかかる照明光学系は、画像読取装置や顕微鏡のみならず、顕微分光装置や膜厚測定装置などの光学装置全般に適用することができる。
　【００６９】
　【発明の効果】
　この発明によれば、光源ランプからの光を２次光源形成レンズおよびコレクターレンズを介してフィールドレンズ側に導くようにしているので、２次光源形成レンズを光源ランプから離隔配置することができ、光源ランプからの熱影響を排除することができる。また、視野絞りを２次光源形成レンズの射出瞳位置または当該射出瞳位置と光学的に共役な位置に配置しているので、光源ランプから出射した光を効率良く被照明面の照明のために利用することができる。
　【００７０】
　さらに、以下の請求項にかかる発明によれば、次の付加的な効果が得られる。
　【００７１】
　請求項２の発明によれば、２次光源形成レンズをフォーカル系としているため、光源ランプからその光源像までの距離を短くすることができ、その結果、照明光学系の全長を短くすることができる。
　【００７２】
　請求項３の発明によれば、
コレクターレンズの前側焦点を２次光源位置と一致させるとともに、フィールドレンズとコンデンサーレンズとで構成されたアフォーカル光学系を構成しているので、像側テレセントリックとなり、被照明面の焦点ずれが生じた場合であっても、被照明面での光量変動や照度分布の変動を抑え、視野絞りの倍率変動を防止することができる。
　【００７３】
　請求項４の発明によれば、
リレー系をコレクターレンズとコンデンサーレンズとの間に配置することで、投影倍率をほぼ一定に保ったままで、光路長を調整することができる。
　【００７４】
　請求項５の発明によれば、
リレー系をアフォーカル光学系で構成しているので、レンズ面に付着したゴミやほこり等の影響を排除することができ、その結果、被照明面における光量変動や照度分布の悪化を防止することができる。
　【００７５】
　
請求項７の発明によれば、開口絞りを２次光源位置に配置しているので、ランプハウス内で開口絞りを変更することができ、開口絞りの変更調整作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　この発明にかかる照明光学系の一実施例を示す図である。
　【図２】
　２次光源形成レンズをフォーカル系で構成した場合の光学系を示す図である。
　【図３】
　２次光源形成レンズを２枚のレンズからなるアフォーカル系で構成した場合の光学系を示す図である。
　【図４】
　この発明にかかる照明光学系の他の実施例を示す図である。
　【図５】
　図４の照明光学系の一変形例を示す図である。
　【図６】
　図４の照明光学系の他の変形例を示す図である。
　【図７】
　図１１の画像読取装置に適用された照明光学系を示す図である。
　【図８】
　可変開口絞りの一例を示す図である。
　【図９】
　可変視野絞りの一例を示す図である。
　【図１０】
　顕微鏡に適用された照明光学系を示す図である。
　【図１１】
　画像読取装置の一例を示す部分構成図である。
　【図１２】
　従来の画像読取装置の照明光学系を示す図である。
　【図１３】
　従来の顕微鏡の透過照明光学系を示す図である。
　【図１４】
　従来の顕微鏡の反射照明光学系を示す図である。
　【符号の説明】
　２　原稿（被照明面）
　２８，３８　試料面（被照明面）
　４０，５０，６０，７０　照明光学系
　４１　光源ランプ
　４２　２次光源形成レンズ
　４３　コレクターレンズ
　４４　フィールドレンズ
　４５　コンデンサーレンズ
　４６　開口絞り
　４７　視野絞り
　４８　リレー系
　６１　ランプハウス
　Ｐ１　２次光源位置
　Ｐ１Ｃ　位置（２次光源位置と光学的に共役な位置）
　Ｐ２　射出瞳と共役な位置
　Ｐ２Ｃ　位置（射出瞳位置と光学的に共役な別の位置）
　Ｐ３　光軸位置
　Ｐ４　コレクターレンズの前側焦点位置