(57)【要約】【課題】エンジン等の狭い配管内を高ＮＡ、高倍率で観察することができる対物レンズ系を提供する。【解決手段】物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズを少なくとも１枚有する第１レンズ群１１と、第１レンズ群１１の光軸上に配置され、少なくとも２枚以上のレンズで構成される貼合わせレンズを有する第２レンズ群１２と、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２の光軸上に配置され、少なくとも１枚のレンズを有する第３レンズ群１３とを、物体側から順に筒状筐体１４中に有する対物レンズ系１であって、筒状筐体１４は、直角に曲げられた直角部１５を有し、直角部１５の筒状筐体１４内には、光軸を直角に曲げる反射部材１６を有することを特徴とする対物レンズ系。【選択図】図１
2008046348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズを少なくとも１枚有する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群の光軸上に配置され、少なくとも２枚以上のレンズで構成される貼合わせレンズを有する第２レンズ群と、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上に配置され、少なくとも１枚のレンズを有する第３レンズ群とを、物体側から順に筒状筐体中に有する対物レンズ系であって、
前記筒状筐体は、直角に曲げられた直角部を有し、当該直角部の前記筒状筐体内には、前記光軸を直角に曲げる反射部材を有する対物レンズ系。
【請求項２】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に、前記反射部材を配置し、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ系。
１０ｍｍ＜ｄｏ×（1＋２×√２×ＮＡ）＋Ｌ１
Ｌ１：第１レンズ群の物体側に最も近い面から第１レンズ群の像側に最も近い面までの距離（ｍｍ）
ＮＡ：対物レンズの物体側の開口数
ｄｏ：物体側から第１レンズ群の物体側に最も近い面までの距離（ｍｍ）
【請求項３】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群内に、前記反射部材を配置し、
物体から前記反射部材を配置した位置までの距離をＭＤとし、前記対物レンズ系の同焦点距離をＰＤとしたときに、ＭＤ／ＰＤ＞０．５を満たすことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ系。
【請求項４】
前記第２レンズ群において、負レンズと正レンズの組み合わせによる２枚構成または、３枚構成の接合レンズとすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の対物レンズ系。
【請求項５】
前記第３レンズ群において、負レンズと正レンズの組み合わせによる接合レンズとすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の対物レンズ系。
【請求項６】
前記第３レンズ群において、レンズ面を物体側の凸面のメニスカス形状にすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の対物レンズ系。
【請求項７】
物体面から前記反射部材の反射面までの軸上の距離をＳ１とし、前記反射部材の反射面から前記第３レンズ群の像面側の面までの軸上の距離をＳ２としたときに、０．０５＜Ｓ１／Ｓ２＜１であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の対物レンズ系。
【請求項８】
前記反射部材は、反射鏡又はキューブプリズムであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の対物レンズ系。
【請求項９】
前記反射部材の反射面の表面コートに誘電体膜を用いていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の対物レンズ系。
【請求項１０】
筒状筐体中に有する対物レンズ系であって、
前記筒状筐体は、直角に曲げられた直角部を有し、当該直角部の前記筒状筐体内には、光軸を直角に曲げる反射部材を有する対物レンズ系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡に用いられる対物レンズ系であり、特にエンジン等の筒状物体の表面を観察するための顕微鏡に用いられる対物レンズ系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンなどの開発、生産において、シリンダブロックに設けられたシリンダ内壁の観察、検査、解析することが非常に重要である。シリンダ内径が非常に小さくなってしまうと、計測用の顕微鏡を挿入できないため、従来は、サンプルをカットしたり、レプリカを取るなどして、３次元計測を行なっていた。しかしながら、開発段階ではシリンダをカットすることもできるが、量産ラインにおける検査では、製品をカットできない。そのため、シリンダの内壁を非破壊で検査したいという要望がある。
【０００３】
これに対し、ボイラ等の管内の内壁を観察するための顕微鏡が開示されている（特許文献１参照）。この顕微鏡では、円筒の先端側に、対物レンズ及びミラーが組み込まれた構成を有している。そして、円筒をボイラ等の管内に挿入することにより、内壁を観察している。
【０００４】
さらに、レンズの合焦位置を変化させ、合焦位置におけるレンズの変位量から光学中心と内壁表面の距離を求める孔内面検査装置が開示されている（特許文献２参照）。特許文献２には、ビームサイズ法、ナイフエッジ法、非点収差法、フーコー法などの差動検出方式を用いて合焦状態を検出している点が記載されている。また、ピンホール検出方式を採用することが可能である点も記載されている。さらに、対物レンズと内壁との間に反射ミラーを配置する構成が開示されている。これにより、光学鏡筒を細くすることができ、内径の小さい孔内の検査を行うことができるが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１２３４２４号公報
【特許文献２】特開２００２−３９７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の顕微鏡用対物レンズ系には、胴付け面という部位を基本鏡器の当て面にあてて取り付ける為、取り付けた際に胴付面から標本面までの距離（同焦点距離）が、４５ｍｍから９５ｍｍと長いので、観察する筒状物体の内側の径がΦ３０ｍｍからΦ７０ｍｍのものを観察しようとすると、内筒の面と対物レンズ系の胴付け面が干渉してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、狭い筒状物体の内面、特にΦ３０ｍｍ以上Φ７０ｍｍ以下の筒状物体を容易に観察することが可能な顕微鏡に用いられる対物レンズ系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る対物レンズ系においては、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズを少なくとも１枚有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群の光軸上に配置され、少なくとも２枚以上のレンズで構成される貼合わせレンズを有する第２レンズ群と、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上に配置され、少なくとも１枚のレンズを有する第３レンズ群とを、筒状筐体中に有する対物レンズ系であって、前記筒状筐体は、直角に曲げられた直角部を有し、当該直角部の前記筒状筐体内には、前記光軸を直角に曲げる反射部材を有することを特徴とするものである。このように、反射部材を設けることによって、対物レンズ系を収納する筒状筐体を直角に曲げることを可能にし、筒状筐体の幅を小さくすることができるので、エンジン等の狭い配管内を高ＮＡ、高倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に、前記反射部材を配置し、１０＜ｄｏ×（1＋２×√２×ＮＡ）＋Ｌ１
Ｌ１：第１レンズ群の物体側に最も近い面から第１レンズ群の像側に最も近い面までの距離
ＮＡ：対物レンズの物体側の開口数
ｄｏ：物体側から第１レンズ群の物体側に最も近い面までの距離
の条件を満足することを特徴とするものである。このようにすることによって、鏡筒の幅を、第１レンズ群が配置するのに要する長さにすることができるために、狭い配管内を高ＮＡ、高倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る対物レンズ系においては、第１の態様に係る対物レンズ系であって、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群内に、前記反射部材を配置し、物体から前記反射部材を配置した位置までの距離をＭＤとし、前記対物レンズ系の同焦点距離をＰＤとしたときに、ＭＤ／ＰＤ＞０．５を満たすことを特徴とするものである。このようにすることによって、対物レンズ系に存在するレンズとレンズの間の空気の部分に反射部材を配置することができる。
本発明の第４の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、前記第２レンズ群において、負レンズと正レンズの組み合わせによる２枚構成または、３枚構成の接合レンズとすることを特徴とするものである。本発明の第５の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、前記第３レンズ群において、負レンズと正レンズの組み合わせによる接合レンズとすることを特徴とするものである。本発明の第６の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、前記第３レンズ群において、レンズ面を物体側の凸面のメニスカス形状にすることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第７の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、物体面から前記反射部材の反射面までの軸上の距離をＳ１とし、前記反射部材の反射面から前記第３レンズ群の像面側の面までの軸上の距離をＳ２としたときに、０．０５＜Ｓ１／Ｓ２＜１であることを特徴とするものである。これは、折り曲げの縦横比を規定するものであり、このようにすることによって、反射部材が位置する直角部までに配置するレンズが余裕を持って配置することが可能であり、また、全体の鏡筒の幅を小さくすることができる。
【００１１】
本発明の第８の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、前記反射部材は、反射鏡又はキューブプリズムであることを特徴とするものである。本発明の第９の態様に係る対物レンズ系においては、上述の対物レンズ系であって、前記反射部材の反射面の表面コートに誘電体膜を用いていることを特徴とするものである。このようにすることによって、反射部材における光の反射率を略１００％とすることができる。
本発明の第１０の態様に係る対物レンズ系においては、筒状筐体中に有する対物レンズ系であって、前記筒状筐体は、直角に曲げられた直角部を有し、当該直角部の前記筒状筐体内には、光軸を直角に曲げる反射部材を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る対物レンズ系によれば、この対物レンズ系を収納する筒状筐体を直角に曲げることができ、エンジン等の狭い配管内を高ＮＡ、高倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、狭い筒状の内側の表面を観察するための顕微鏡に用いられる対物レンズ系に適用したものである。本実施の形態に係る対物レンズ系においては、対物レンズ系内におけるレンズとレンズの間が開いている位置に反射部材を挿入することによって、光軸を９０度に折り曲げている。また、物体面から反射部材までの距離と、この反射部材の物体面とは遠ざかる方向のレンズ群の最大外径との和が３０ｍｍ以下であることを特徴とする。このようにすることによって、狭い筒状のエンジン等の中にも挿入することができる高ＮＡ、高倍率の対物レンズ系を実現することができる。
【００１４】
本実施の形態に係る対物レンズ系１の一例の構造概略図を図１に示す。対物レンズ系１は、物体側から順に第１レンズ群１１と第２レンズ群１２と第３レンズ群１３とを有している。この対物レンズ系１は、筒状筐体１４中に収納されている。第１レンズ群１１は、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズを少なくとも１枚有するレンズ群である。第２レンズ群１２は、第１レンズ群１１の光軸上に配置され、少なくとも２枚以上のレンズで構成される貼合わせレンズを有するレンズ群である。第３レンズ群１３は、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との光軸上に配置され、少なくとも１枚のレンズを有するレンズ群である。
【００１５】
また、本実施の形態に係る対物レンズ系１を収納した筒状筐体１４は、直角部１５を有している。この直角部１５の筒状筐体１４内には、反射部材１６が設けられている。更には、照明するための手段として、落射照明光学系（不図示）を反射部材１６よりも物体とは逆側に配置している。また、この反射部材１６には、キューブプリズム又は全反射鏡を用いると良い。さらに、反射部材１６の全反射特性を利用するため、反射部材に入射される光束が、平行光に略近くなるように各レンズ群の屈折力が最適化されている。
【００１６】
図１においては、直角部１５を第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との間に設けている。すなわち、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との光軸は、反射部材１６によって直角に曲げられている。なお、ここでは、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２との間に反射部材を設けているが、第２レンズ群１２と第３レンズ群１３との間に直角部１５を設けてもよい。
【００１７】
本実施の形態に係る対物レンズ系１においては、狭い筒状の内側の表面を観察するための光学系であり、低倍から高倍の倍率を使用し、且つ高い開口数を必要とする。対物レンズ系１には、光軸を９０度に折り曲げる反射部材１６を光軸中に配置している。このとき、組み立て上反射部材１６を配置する位置によっては、光軸上の光学収差と軸外の光学収差の変化の度合いが大きく異なる。従って、光学収差の影響をなるべく受けないような位置に光軸を９０度に折り曲げる反射部材１６を配置する必要がある。そこで、本実施の形態に係る対物レンズ系１においては、以下の二つの方法を実施すると良い。
【００１８】
まず第１の方法としては、本実施の形態に係る対物レンズ系１において、第１レンズ群１１と第２レンズ群の間に反射部材１６を設け、以下の条件式を満たすと良い。
１０ｍｍ＜ｄｏ×（１＋２×√２×ＮＡ）＋Ｌ１・・・（１）
ここで、Ｌ１は第１レンズ群１１の物体側に最も近い面１１ａから第１レンズ群の像側に最も近い面１１ｂまでの距離である。ＮＡは、対物レンズの物体側の開口数であり、ｄｏは物体側から第１レンズ群１１の物体側に最も近い面１１ａまでの距離である。また、ｄｏ、Ｌ１において、単位はｍｍである。
【００１９】
条件式（１）を満足しないとき、物体側のＮＡを確保しつつ、物体側から第１レンズ群１１の物体側に近い面１１ａまでの光軸上の距離（ＷＤ）を長くすることができなくなる。また、第１レンズ群１１の構成として、最も物体に近い側に単体の正レンズにアプラナチックに近い面を少なくとも１面設けることで、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。
【００２０】
また、第１レンズ群１１によって、物体側からの発散光の光線高さを徐々に低くし、光路を９０度に折り曲げる反射部材１６及びそれ以降の第２レンズ群まで、略平行光に近い光線になるようにしている。さらに、第１レンズ群１１中に接合レンズを配置することで、軸上の色収差と軸外の色収差の発生を小さく抑えることができる。
【００２１】
また、第２の方法としては、本実施の形態に係る対物レンズ系１において、第２レンズ群１２と第３レンズ群の間に反射部材１６を設け、以下の条件式を満たすと良い。
ＭＤ／ＰＤ＞０．５・・・（２）
ここで、ＭＤは物体から反射部材１６を配置した位置までの距離であり、ＰＤは対物レンズ系の同焦点距離である。
【００２２】
条件式（２）を満足しないとき、物体側のＮＡを確保しつつ、物体側から第１レンズ群１１の物体側に近い面１１ａまでの光軸上の距離（ＷＤ）を長くすることができなくなる。また、条件式（２）を満足することによって、球面収差及びコマ収差を良好に補正することができる。
【００２３】
また、第２レンズ群１２において、負レンズと正レンズの組み合わせによる２枚構成または、３枚構成の接合レンズとすると良い。このようにすることによって、第１レンズ群１１によって補正した色収差をさらに効果的に補正することができる。
【００２４】
さらに、第３レンズ群１３において負レンズと正レンズの組み合わせによる接合レンズとすると良い。このようにすることで、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２で補正した色収差をさらに効果的に補正することができる。また、第２レンズ群１２を射出した光線は収束光線になっているので、第３レンズ群のレンズ面を物体側の凸面のメニスカス形状にすると良い。このようにすることでコマ収差を良好に補正することができる。
【００２５】
また、本発明において、次式を満足することが望ましい。
０．０２＜Ｓ１／Ｓ２＜１・・・・・・・（３）
ここで、Ｓ１は物体面から反射部材の反射面までの軸上の距離、Ｓ２は反射部材の反射面から第３レンズ群の像面側の面までの軸上の距離である。
【００２６】
狭い筒状の内側を観察する光学系において、本発明の光学系を組み込むとき、厚さ方向の制限がある場合は折り曲げた後の光学系部分の容積を小さくする必要がある。従って、小型化が難しい。条件式（３）は折り曲げの縦横比を規定するものである。下限値の０．０２以下となると、物体側に近い第１レンズ群１１の光学系及び光路を９０度に折り曲げる光学部材までを構成する先端部の小型化は実現化できるが、細くなりすぎてしまい、第１レンズ群１１のレンズを筒状筐体１４内に収納することが難しくなる。
【００２７】
また、上限値の１より大きくなると、物体側から第１レンズ群１１の光学系及び反射部材１６までを構成する先端部の容積が大きくなるため、本発明の目的である、狭い筒状のものを観察することができなくなる。
【００２８】
さらに、反射部材１６に用いられる全反射鏡又はキューブプリズムの表面には、誘電体膜を使用すると良い。全反射鏡又はキューブプリズム全反射の表面コートに誘電体膜を使用することで、使用する波長帯において１００％近い反射率を得られる。また、対物レンズ系内をクリーニングする際、膜面の機械的強度を得ることができるため、全反射金属膜に比べて鏡面の傷を付きにくくすることができる。
【００２９】
さらに、表面反射コートの吸収の影響を少なくすることができる。ただし、誘電体膜は反射特性の光線の入射角に応じて変化するので、光軸に対する光線の傾きが例えば、５度以内の略平行な発散光になるような位置に全反射鏡またはキューブプリズムを配置することが好ましい。
【００３０】
以上のことから、本実施の形態に係る対物レンズ系においては、対物レンズ系を収納する筒状筐体を直角に折り曲げた直角部を有し、その直角部の筒状筐体中に反射部材を設けることによって、対物レンズ系を収納する筒状筐体の幅を小さくすることができる。このことから、エンジン等の狭い配管内を高ＮＡ、高倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【００３１】
実施例１
以下、図面に基づいて本発明の数値実施例について説明する。本実施例は、１００倍用の対物レンズ系に本発明を適用した例であり、第１レンズ群と第２レンズ群の間に反射部材を挿入している例である。図２に本実施例における対物レンズ系１００の概略構成図を示す。対物レンズ系１００は、第１レンズ群１１０と第２レンズ群１２０と第３レンズ群１３０とを有している。第１レンズ群１１０と第２レンズ群１２０の間には、反射部材１４０が設けられている。
【００３２】
第１レンズ群１１０は、正のメニスカスレンズ１１１、負のメニスカスレンズ１１２、両凸レンズ１１３から構成されている。第２レンズ群１２０には、凸レンズ１２１ａと凹レンズ１２１ｂと凸レンズ１２１ｃとの３枚から構成される正の接合レンズ１２１と、正の単レンズ１２２、負メニスカスレンズ１２３ａと両凸レンズ１２３ｂと両凹レンズ１２３ｃとの３枚から構成される負の接合レンズ１２３から構成されている。さらに、第３レンズ群１３０は両凸レンズ１３１ａと両凹レンズ１３１ｂとの接合負レンズ１３１から構成されている。
【００３３】
図３に、本実施例のレンズデータを示す。図３においては、面番号、ｒ、ｄ、ｎｄ、νｄを示している。面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズの曲率半径（単位はｍｍ）、ｄはレンズ面の空気間隔（単位はｍｍ）、ｎｄ及びνｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれ示している。
【００３４】
本実施例において、対物レンズ系における焦点距離ｆ＝２ｍｍ、開口数ＮＡ＝０．８、倍率β＝−１００、物体からレンズ第１面までの距離ｄｏ＝２．１８ｍｍ、作動距離ＷＤ＝１．０ｍｍである。また、本実施例における値を条件式（１）に当てはめると、Ｌ１＝８．８０９ｍｍであることから
ｄｏ×（１＋２×√２×ＮＡ）＋Ｌ１＝１５．９２１ｍｍ＞１０ｍｍ
となり、条件式（１）を満たしている。さらに、物体面から反射部材の反射面までの軸上の距離Ｓ１＝１６．４８９ｍｍ、反射部材の反射面から第３レンズ群の像面側の面までの軸上の距離Ｓ２＝８９．７６３ｍｍである。これから、Ｓ１／Ｓ２＝０．１８４となり、条件式（３）を満たしている。
【００３５】
図４、５は本実施例における球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示している。図４は本実施例に係る対物レンズ系における球面収差であり、図５（ａ）は本実施例に係る対物レンズ系における非点収差であり、図５（ｂ）は本実施例に係る歪曲収差である。図４、５において、点線がｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）での値を示しており、実線がＣ線（波長λ＝６５６．２７ｎｍ）での値を示しており、破線がＦ線（波長λ＝４８６．１３ｎｍ）での値を示している。さらに、図５（ａ）において、Ｓはサジタル像面における値、Ｔはメリジオナル像面における値をそれぞれ示している。
【００３６】
図４、５に示されるように、球面収差、非点収差、及び歪曲収差ともに良好に補正されていることがわかる。また、作動距離を１ｍｍ以上確保することができる。以上のことから、各収差を良好に補正し、ＮＡ＝０．８０という高ＮＡ、倍率β＝−１００倍という高倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【００３７】
実施例２
本実施例は、５０倍用の対物レンズ系に本発明を適用した例であり、第１レンズ群と第２レンズ群の間に反射部材を挿入している例である。図６に本実施例における対物レンズ系２００の概略構成図を示す。対物レンズ系２００は、第１レンズ群２１０と第２レンズ群２２０と第３レンズ群２３０とを有している。第１レンズ群２１０と第２レンズ群２２０の間には、反射部材２４０が設けられている。
【００３８】
第１レンズ群２１０は、正のメニスカスレンズ２１１及び負のメニスカスレンズ２１２から構成されている。第２レンズ群２２０には、凹レンズ２２１ａと凸レンズ２２１ｂとの２枚から構成される正の接合レンズ２２１と、両凸レンズ２２２ａと負の両凹レンズ２２２ｂと正の両凸レンズ２２２ｃとの３枚から構成される正の接合レンズ２２２とから構成されている。さらに、第３レンズ群２３０は両凸レンズ２３１ａと両凹レンズ２３１ｂとの接合負レンズ２３１から構成されている。
【００３９】
図７に、本実施例のレンズデータを示す。図７においては、面番号、ｒ、ｄ、ｎｄ、νｄを示している。面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズの曲率半径（単位はｍｍ）、ｄはレンズ面の空気間隔（単位はｍｍ）、ｎｄ及びνｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれ示している。
【００４０】
本実施例において、対物レンズ系における焦点距離ｆ＝４ｍｍ、開口数ＮＡ＝０．８、倍率β＝−５０、物体からレンズ第１面までの距離ｄｏ＝１．７４ｍｍ、作動距離ＷＤ＝１．１ｍｍである。また、本実施例における値を条件式（１）に当てはめると、Ｌ１＝  ８．２８６ｍｍであることから
ｄｏ×（１＋２×√２×ＮＡ）＋Ｌ１＝１３．９６３ｍｍ＞１０ｍｍ
となり、条件式（１）を満たしている。さらに、物体面から反射部材の反射面までの軸上の距離Ｓ１＝１５．１７６ｍｍ、反射部材の反射面から第３レンズ群の像面側の面までの軸上の距離Ｓ２＝７５．０６３ｍｍである。これから、Ｓ１／Ｓ２＝０．２０２となり、条件式（３）を満たしている。
【００４１】
図８、９は本実施例における球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示している。図８は本実施例に係る対物レンズ系における球面収差であり、図９（ａ）は本実施例に係る対物レンズ系における非点収差であり、図９（ｂ）は本実施例に係る歪曲収差である。図８、９において、点線がｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）での値を示しており、実線がＣ線（波長λ＝６５６．２７ｎｍ）での値を示しており、破線がＦ線（波長λ＝４８６．１３ｎｍ）での値を示している。さらに、図９（ａ）において、Ｓはサジタル像面における値、Ｔはメリジオナル像面における値をそれぞれ示している。
【００４２】
図８、９に示されるように、球面収差、非点収差、及び歪曲収差ともに良好に補正されていることがわかる。また、作動距離を１ｍｍ以上確保することができる。以上のことから、各収差を良好に補正し、ＮＡ＝０．８０という高ＮＡ、倍率β＝−５０倍という倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【００４３】
実施例３
本実施例は、５０倍用の対物レンズ系に本発明を適用した例であり、第２レンズ群と第３レンズ群の間に反射部材を挿入している例である。図１０に本実施例における対物レンズ系３００の概略構成図を示す。対物レンズ系３００は、第１レンズ群３１０と第２レンズ群３２０と第３レンズ群３３０とを有している。第２レンズ群３２０と第３レンズ群３３０の間には、反射部材３４０が設けられている。
【００４４】
第１レンズ群３１０は、正のメニスカスレンズ３１１、負のメニスカスレンズ３１２、及び両凸レンズ３１３から構成されている。第２レンズ群３２０には、凹レンズ３２１ａと凸レンズ３２１ｂとの２枚から構成される正の接合レンズ３２１と、正の凸レンズ３２２ａと両面が凹面の負レンズ３２２ｂと両凸レンズ３２２ｃとの３枚から構成される正の接合レンズ３２２とから構成されている。さらに、第３レンズ群３３０は両凸レンズ３３１ａと両凹レンズ３３１ｂとの接合負レンズ３３１から構成されている。
【００４５】
図１１に、本実施例のレンズデータを示す。図１１においては、面番号、ｒ、ｄ、ｎｄ、νｄを示している。面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズの曲率半径（単位はｍｍ）、ｄはレンズ面の空気間隔（単位はｍｍ）、ｎｄ及びνｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれ示している。
【００４６】
本実施例において、対物レンズ系における焦点距離ｆ＝４ｍｍ、開口数ＮＡ＝０．８２、倍率β＝−５０、物体からレンズ第１面までの距離ｄｏ＝１．７４ｍｍ、作動距離ＷＤ＝１．０ｍｍである。また、本実施例における値を条件式（２）に当てはめると、ＭＤ＝５６．８５ｍｍ、ＰＤ＝５５．００ｍｍであることから、
ＭＤ／ＰＤ＝１．０３３＞０．５
となり、条件式（２）を満たしている。
【００４７】
図１２、１３は本実施例における球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示している。図１２は本実施例に係る対物レンズ系における球面収差であり、図１３（ａ）は本実施例に係る対物レンズ系における非点収差であり、図１３（ｂ）は本実施例に係る歪曲収差である。図１２、１３において、点線がｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）での値を示しており、実線がＣ線（波長λ＝６５６．２７ｎｍ）での値を示しており、破線がＦ線（波長λ＝４８６．１３ｎｍ）での値を示している。さらに、図１３（ａ）において、Ｓはサジタル像面における値、Ｔはメリジオナル像面における値をそれぞれ示している。
【００４８】
図１２、１３に示されるように、球面収差、非点収差、及び歪曲収差ともに良好に補正されていることがわかる。また、作動距離を１ｍｍ以上確保することができる。以上のことから、各収差を良好に補正し、ＮＡ＝０．８２という高ＮＡ、倍率β＝−５０倍という倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【００４９】
実施例４
本実施例は、１００倍用の対物レンズ系に本発明を適用した例であり、第２レンズ群と第３レンズ群の間に反射部材を挿入している例である。図１４に本実施例における対物レンズ系４００の概略構成図を示す。対物レンズ系４００は、第１レンズ群４１０と第２レンズ群４２０と第３レンズ群４３０とを有している。第２レンズ群４２０と第３レンズ群４３０の間には、反射部材４４０が設けられている。
【００５０】
第１レンズ群４１０は、正のメニスカスレンズ４１１、及び負のメニスカスレンズ４１２から構成されている。第２レンズ群４２０には、両凸レンズ４２１ａと負の両凹レンズ４２１ｂと正の両凸レンズ４２１ｃの３枚から構成される接合レンズ４２１と、凸レンズ４２２ａと凹レンズ４２２ｂとの２枚から構成される正の接合レンズ４２２と、負レンズ４２３ａと両凸の正レンズ４２３ｂと負のメニスカスレンズ４２３ｃとの３枚から構成される接合正レンズ４２３とから構成されている。さらに、第３レンズ群４３０は両凸レンズ４３１ａと両凹レンズ４３１ｂとの接合負レンズ４３１から構成されている。
【００５１】
図１５に、本実施例のレンズデータを示す。図１５においては、面番号、ｒ、ｄ、ｎｄ、νｄを示している。面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズの曲率半径（単位はｍｍ）、ｄはレンズ面の空気間隔（単位はｍｍ）、ｎｄ及びνｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれ示している。
【００５２】
本実施例において、対物レンズ系における焦点距離ｆ＝２ｍｍ、開口数ＮＡ＝０．８２５、倍率β＝−１００、物体からレンズ第１面までの距離ｄｏ＝２．１８ｍｍ、作動距離ＷＤ＝１．４０ｍｍである。また、本実施例における値を条件式（２）に当てはめると、ＭＤ＝６１．７１ｍｍ、ＰＤ＝６５．００ｍｍであることから、
ＭＤ／ＰＤ＝０．９４９＞０．５
となり、条件式（２）を満たしている。
【００５３】
図１６、１７は本実施例における球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示している。図１６は本実施例に係る対物レンズ系における球面収差であり、図１７（ａ）は本実施例に係る対物レンズ系における非点収差であり、図１７（ｂ）は本実施例に係る歪曲収差である。図１２、１３において、点線がｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）での値を示しており、実線がＣ線（波長λ＝６５６．２７ｎｍ）での値を示しており、破線がＦ線（波長λ＝４８６．１３ｎｍ）での値を示している。さらに、図１７（ａ）において、Ｓはサジタル像面における値、Ｔはメリジオナル像面における値をそれぞれ示している。
【００５４】
図１６、１７に示されるように、球面収差、非点収差、及び歪曲収差ともに良好に補正されていることがわかる。また、作動距離を１ｍｍ以上確保することができる。以上のことから、各収差を良好に補正し、ＮＡ＝０．８２５という高ＮＡ、倍率β＝−１００倍という倍率で観察することができる対物レンズ系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態に係る対物レンズ系の一例の構造概略図である。
【図２】実施例１における対物レンズ系の概略構成図である。
【図３】実施例１における対物レンズ系のレンズデータである。
【図４】実施例１に係る対物レンズ系における球面収差を示す図である。
【図５】実施例１に係る対物レンズ系における非点収差と歪曲収差とを示す図である。
【図６】実施例２における対物レンズ系の概略構成図である。
【図７】実施例２における対物レンズ系のレンズデータである。
【図８】実施例２に係る対物レンズ系における球面収差を示す図である。
【図９】実施例２に係る対物レンズ系における非点収差と歪曲収差とを示す図である。
【図１０】実施例３における対物レンズ系の概略構成図である。
【図１１】実施例３における対物レンズ系のレンズデータである。
【図１２】実施例３に係る対物レンズ系における球面収差を示す図である。
【図１３】実施例３に係る対物レンズ系における非点収差と歪曲収差とを示す図である。
【図１４】実施例４における対物レンズ系の概略構成図である。
【図１５】実施例４における対物レンズ系のレンズデータである。
【図１６】実施例４に係る対物レンズ系における球面収差を示す図である。
【図１７】実施例４に係る対物レンズ系における非点収差と歪曲収差とを示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  対物レンズ系
１１  第１レンズ群  １２  第２レンズ群  １３  第３レンズ群  １４  筒状筐体
１５  直角部  １６  反射部材
１００  対物レンズ系
１１０  第１レンズ群  １２０  第２レンズ群  １３０  第３レンズ群
１１１  正のメニスカスレンズ  １１２  負のメニスカスレンズ  １１３  両凸レンズ
１２１  正の接合レンズ  １２１ａ  凸レンズ  １２１ｂ  凹レンズ
１２１ｃ  凸レンズ  １２２  単レンズ  １２３  接合レンズ
１２３ａ  負メニスカスレンズ  １２３ｂ  両凸レンズ  １２３ｃ  両凹レンズ
１３１  接合負レンズ  １３１ａ  両凸レンズ  １３１ｂ  両凹レンズ
１４０  反射部材
２００  対物レンズ系
２１０  第１レンズ群  ２２０  第２レンズ群  ２３０  第３レンズ群
２１１  正のメニスカスレンズ  ２１２  負のメニスカスレンズ
２２１  正の接合レンズ  ２２１ａ  凹レンズ  ２２１ｂ  凸レンズ
２２２  正の接合レンズ  ２２２ａ  両凸レンズ  ２２２ｂ  両凹レンズ
２２２ｃ  両凸レンズ
２３１  接合負レンズ  ２３１ａ  両凸レンズ  ２３１ｂ  両凹レンズ
２４０  反射部材
３００  対物レンズ系
３１０  第１レンズ群  ３２０  第２レンズ群  ３３０  第３レンズ群
３１１  正のメニスカスレンズ  ３１２  負のメニスカスレンズ  ３１３  両凸レンズ
３２１  正の接合レンズ  ３２１ａ  凹レンズ  ３２１ｂ  凸レンズ
３２２  正の接合レンズ  ３２２ａ  凸レンズ  ３２２ｂ  負レンズ
３２２ｃ  両凸レンズ
３３１  接合負レンズ  ３３１ａ  両凸レンズ  ３３１ｂ  両凹レンズ
３４０  反射部材
４００  対物レンズ系
４１０  第１レンズ群  ４２０  第２レンズ群  ４３０  第３レンズ群
４１１  正のメニスカスレンズ  ４１２  負のメニスカスレンズ
４２１  正の接合レンズ  ４２１ａ  両凸レンズ  ４２１ｂ  両凹レンズ
４２１ｃ  両凸レンズ
４２２  正の接合レンズ  ４２２ａ  凸レンズ  ４２２ｂ  凹レンズ
４２３  接合正レンズ  ４２３ａ  負レンズ  ４２３ｂ  正レンズ
４２３ｃ  メニスカスレンズ
４３１  接合負レンズ  ４３１ａ  両凸レンズ  ４３１ｂ  両凹レンズ
４４０  反射部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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