(57)【要約】【課題】接眼光学系および双眼鏡筒を短く、軽くかつ安価に構成しながら、超広視野の観察を行う。【解決手段】試料Ａからの光を集光する対物光学系２と、該対物光学系２により集光された試料Ａからの光を結像させる倍率が１倍である基準結像光学系３と、該基準結像光学系３により結像された試料Ａの像を拡大して観察者の目Ｅに虚像Ｂとして結像させる接眼光学系４とを備え、以下の条件式を満たす顕微鏡光学系１を提供する。    Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （１）    Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                  （２）    Ｆｎｅ＝Ｆｅ×Ｋｔ                      （３）    ０．４＜Ｋｔ＜０．９５                  （４）【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料からの光を集光する対物光学系と、
該対物光学系により集光された試料からの光を結像させる結像光学系と、
該結像光学系により結像された試料の像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系とを備え、
以下の条件式を満たす顕微鏡光学系。
Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （１）
Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                  （２）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×Ｋｔ                      （３）
０．４＜Ｋｔ＜０．９５                  （４）
ここで、
Ｍ：総合倍率
Ｆｎｔｌ：前記結像光学系の焦点距離、
Ｆｏｂ：前記対物光学系の焦点距離、
Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、
Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系の焦点距離、
Ｆｅ：前記基準結像光学系と前記対物光学系とを備える顕微鏡光学系における接眼光学系の焦点距離、
Ｋｔ：係数
である。
【請求項２】
試料からの光を集光する対物光学系と、
該対物光学系により集光された試料からの光を結像させる結像光学系と、
該結像光学系により結像された試料の像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系とを備え、
以下の条件式を満たす顕微鏡光学系。
Ｍ＝Ｆｔｌ／Ｆｎｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （５）
Ｆｎｏｂ＝Ｆｏｂ×Ｋｏ                  （６）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ／Ｋｏ                      （７）
１．１＜Ｋｏ＜２．６                    （８）
ここで、
Ｍ：総合倍率
Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系の焦点距離、
Ｆｎｏｂ：前記対物光学系の焦点距離、
Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、
Ｆｏｂ：倍率が１倍である基準結像光学系および倍率が１０倍である基準接眼光学系を備える顕微鏡光学系における対物光学系の焦点距離、
Ｆｅ：前記基準接眼光学系の焦点距離、
Ｋｏ：係数
である。
【請求項３】
試料からの光を集光する対物光学系と、
該対物光学系により集光された試料からの光を結像させる結像光学系と、
該結像光学系により結像された試料の像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系とを備え、
以下の条件式を満たす顕微鏡光学系。
Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｎｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （９）
Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                    （１０）
Ｆｎｏｂ＝Ｆｏｂ×Ｋｏ                    （１１）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×（Ｋｔ／Ｋｏ）              （１２）
０．４＜Ｋｔ＜０．９５                    （１３）
１．１＜Ｋｏ＜２．６                      （１４）
ここで、
Ｍ：総合倍率
Ｆｎｔｌ：前記結像光学系の焦点距離、
Ｆｎｏｂ：前記対物光学系の焦点距離、
Ｆｏｂ：倍率が１倍である基準結像光学系を備える顕微鏡光学系における対物光学系の焦点距離、
Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、
Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系の焦点距離、
Ｆｅ：前記基準結像光学系と前記対物光学系とを備える顕微鏡光学系における接眼光学系の焦点距離、
Ｋｔ、Ｋｏ：係数
である。
【請求項４】
以下の条件式を満たす請求項１に記載の顕微鏡光学系。
１０＜ＦＮ＜２３                          （１５）
０．６５＜Ｋｔ＜０．８５                  （１６）
ここで、ＦＮ：前記接眼光学系の視野数
である。
【請求項５】
以下の条件式を満たす請求項２に記載の顕微鏡光学系。
０．４５＜ＦＮ／（２×Ｆｎｅ）＜１．４    （１７）
１．５＜Ｋｏ＜２．２                      （１８）
ここで、ＦＮ：前記接眼光学系の視野数
である。
【請求項６】
試料からの光を集光する対物光学系と、
該対物光学系により集光された試料からの光を集光して一次像を結像させる倍率が１倍である基準結像光学系と、
該基準結像光学系により結像された試料の前記一次像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系と、
前記対物光学系と前記一次像との間に配置され、該対物光学系側から順に負のパワーの第１群および正のパワーの第２群からなる中間レンズ系とを備え、
以下の条件式を満たす顕微鏡光学系。
Ｍ＝Ｆｔｌ／Ｆｏｂ×ｑ×２５０／Ｆｎｅ      （１９）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×ｑ                            （２０）
０．５５＜ｑ＜０．９５                      （２１）
ここで、
Ｍ：総合倍率
Ｆｔｌ：前記基準結像光学系の焦点距離、
Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、
Ｆｏｂ：前記基準結像光学系および倍率が１０倍である基準接眼光学系を備える顕微鏡光学系における対物光学系の焦点距離、
Ｆｅ：前記基準接眼光学系の焦点距離、
ｑ：鏡筒倍率係数における前記中間レンズ系による前記一次像の倍率の変換係数
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡の超広視野接眼レンズが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この接眼レンズは、倍率１０倍であって、視野数２６．５レベルの超広視野接眼レンズである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２５０７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の接眼レンズでは、レンズ径が大きく、全長が長く、レンズ枚数が多くなるため、接眼レンズ自体が大型化してしまうという不都合がある。また、視野数２６．５を達成するためには、接眼レンズに接続する双眼鏡筒内のプリズムとして、光軸に直交する断面の有効範囲が直径２６．５ｍｍ以上となっていなければならず、使用するプリズムは外形３０角とならざるを得ず、双眼鏡筒も大きく、重く、高価なものとなるという不都合がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、接眼光学系および双眼鏡筒を短く、軽くかつ安価に構成しながら、超広視野の観察を行うことができる顕微鏡光学系を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、試料からの光を集光する対物光学系と、該対物光学系により集光された試料からの光を結像させる結像光学系と、該結像光学系により結像された試料の像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系とを備え、以下の条件式を満たす顕微鏡光学系を提供する。
Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （１）
Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                  （２）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×Ｋｔ                      （３）
０．４＜Ｋｔ＜０．９５                  （４）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｎｔｌ：前記結像光学系の焦点距離、Ｆｏｂ：前記対物光学系の焦点距離、Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系の焦点距離、Ｆｅ：前記基準結像光学系と前記対物光学系とを備える顕微鏡光学系における基準接眼光学系の焦点距離、Ｋｔ：係数である。
【０００７】
本発明によれば、倍率１倍の基準結像光学系および基準接眼光学系を有する顕微鏡光学系と比較して、接眼光学系の焦点距離および結像光学系の焦点距離を同じ割合だけ短くすることで、総合倍率Ｍを変化させることなく、接眼光学系の倍率を大きくして、視野数を実質的に同じにすることができる。視野数を実質的に同じにするというのは、基準接眼光学系で見える視角と接眼光学系の倍率が異なっても同じ視角であることを言う。このとき、結像光学系の倍率は小さくなるので、結像光学系による一次像が縮小されることにより、双眼鏡筒内のプリズムを通過する光束径が細くなり、プリズムを小型化し、双眼鏡筒を小型化することができる。Ｋｔ≦０．４では、結像光学系の焦点距離が短くなりすぎるため、双眼鏡筒における左右分岐前の空気換算光路長を十分に確保できず、設計が困難になる。Ｋｔ≧０．９５では、プリズムの実質的な小型化を図ることができない。
【０００８】
また、本発明は、試料からの光を集光する対物光学系と、該対物光学系により集光された試料からの光を結像させる結像光学系と、該結像光学系により結像された試料の像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系とを備え、以下の条件式を満たす顕微鏡光学系を提供する。
Ｍ＝Ｆｔｌ／Ｆｎｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （５）
Ｆｎｏｂ＝Ｆｏｂ×Ｋｏ                  （６）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ／Ｋｏ                      （７）
１．１＜Ｋｏ＜２．６                    （８）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｔｌ：前記結像光学系の焦点距離、Ｆｎｏｂ：前記対物光学系の焦点距離、Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、Ｆｏｂ：倍率が１倍である基準結像光学系および倍率が１０倍である基準接眼光学系を備える顕微鏡光学系における基準対物光学系の焦点距離、Ｆｅ：前記基準接眼光学系の焦点距離、Ｋｏ：係数である。
【０００９】
本発明によれば、倍率１倍の基準結像光学系および倍率１０倍の基準接眼光学系を有する顕微鏡光学系と比較して、対物光学系の焦点距離を長くし、接眼光学系の焦点距離を短くしている。このとき、両焦点距離の変化の割合を同一にすることで、総合倍率を変化させることなく、接眼光学系の倍率を大きくして、視野数を実質的に増大させることができる。視野数を実質的に増大するというのは基準接眼光学系で見える視角より大きいことを言う。
【００１０】
そして、対物光学系の倍率を小さくすることで、一次像の視野数が同じままなら広い範囲が縮小されて投影され、倍率の大きくなった接眼光学系によって対物光学系で縮小された分を拡大して観察できる。すなわち、一次像の視野数を変化させることなく、すなわち、双眼鏡筒におけるプリズムの大きさを大きくすることなく視野数を実質的に増加させることができる。
【００１１】
また、本発明は、試料からの光を集光する対物光学系と、該対物光学系により集光された試料からの光を結像させる結像光学系と、該結像光学系により結像された試料の像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系とを備え、以下の条件式を満たす顕微鏡光学系を提供する。
Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｎｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （９）
Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                    （１０）
Ｆｎｏｂ＝Ｆｏｂ×Ｋｏ                    （１１）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×（Ｋｔ／Ｋｏ）              （１２）
０．４＜Ｋｔ＜０．９５                    （１３）
１．１＜Ｋｏ＜２．６                      （１４）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｎｔｌ：前記結像光学系の焦点距離、Ｆｎｏｂ：前記対物光学系の焦点距離、Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系の焦点距離、Ｆｏｂ：倍率が１倍である基準結像光学系および倍率が１０倍である基準接眼光学系を備える顕微鏡光学系における基準対物光学系の焦点距離、Ｆｅ：前記基準接眼光学系の焦点距離、Ｋｔ，Ｋｏ：係数である。
【００１２】
上記発明においては、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１０＜ＦＮ＜２３                        （１５）
０．６５＜Ｋｔ＜０．８５                （１６）
ここで、ＦＮ：前記接眼光学系の視野数である。
【００１３】
また、上記発明においては、以下の条件式を満たすことが好ましい。
０．４５＜ＦＮ／（２×Ｆｎｅ）＜１．４        （１７）
１．５＜Ｋｏ＜２．２                          （１８）
ここで、ＦＮ：前記接眼光学系の視野数である。
【００１４】
また、本発明は、試料からの光を集光する対物光学系と、該対物光学系により集光された試料からの光を集光して一次像を結像させる倍率が１倍である基準結像光学系と、該基準結像光学系により結像された試料の前記一次像を拡大して観察者の目に虚像として結像させる接眼光学系と、前記対物光学系と前記一次像との間に配置され、該対物光学系側から順に負のパワーの第１群および正のパワーの第２群からなる中間レンズ系とを備え、以下の条件式を満たす顕微鏡光学系を提供する。
Ｍ＝Ｆｔｌ／Ｆｏｂ×ｑ×２５０／Ｆｎｅ          （１９）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×ｑ                                （２０）
０．５５＜ｑ＜０．９５                          （２１）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｔｌ：前記基準結像光学系の焦点距離、Ｆｎｅ：前記接眼光学系の焦点距離、Ｆｏｂ：前記基準結像光学系および倍率が１０倍である基準接眼光学系を備える顕微鏡光学系における対物光学系の焦点距離、Ｆｅ：前記基準接眼光学系の焦点距離、ｑ：鏡筒倍率係数における前記中間レンズ系による前記一次像の倍率の変換係数である。
【００１５】
このようにすることで、倍率変換機能を有する中間レンズ系が挟み込まれるので、対物レンズの実質倍率が小さくなって一次像が縮小される。その結果、双眼鏡筒におけるプリズムの大きさを小さくすることができる。この場合において、ｑが０．５５以下の場合には、中間鏡筒から出る光線高が高くなり基準結像光学系の有効径を超えてしまうので、光線のケラレが出やすくなる。また、ｑが０．９５以上では実質的に一次像を縮小する効果がない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、接眼光学系および双眼鏡筒を短く、軽くかつ安価に構成しながら、超広視野の観察を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡光学系、（ｂ）従来の顕微鏡光学系を示す図である。
【図２】（ａ）本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡光学系、（ｂ）従来の顕微鏡光学系を示す図である。
【図３】図１の顕微鏡光学系の実施例に係るレンズ構成を示す図である。
【図４】図３の顕微鏡光学系の収差図である。
【図５】図２の顕微鏡光学系の実施例に係るレンズ構成を示す図である。
【図６】図５の顕微鏡光学系の収差図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡光学系を示す図である。
【図８】図７の顕微鏡光学系の実施例に係るレンズ構成を示す図である。
【図９】図８の顕微鏡光学系の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡光学系１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡光学系１は、図１（ａ）に示されるように、試料Ａからの光を集光する対物光学系２と、該対物光学系２により集光された試料Ａからの光を結像させる結像光学系３と、該結像光学系３により結像された試料Ａの像を拡大して観察者の目Ｅに視角２ωで虚像Ｂとして結像させる接眼光学系４とを備えている。
【００１９】
図１（ｂ）は、参考例として、倍率が１倍である基準結像光学系３’を有する顕微鏡光学系１’を示している。
図中符号５は、結像光学系３により集光された光を２つに分岐して接眼光学系４に入射させる双眼鏡筒である。図１においては、対物光学系２、結像光学系３および接眼光学系４のそれぞれを、単一のレンズとして示しているが、実際には、それぞれ複数のレンズによって構成されている。
【００２０】
Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （１）
Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                  （２）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×Ｋｔ                      （３）
０．４＜Ｋｔ＜０．９５                  （４）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｎｔｌ：結像光学系３の焦点距離、Ｆｏｂ：対物光学系２の焦点距離、Ｆｎｅ：接眼光学系４の焦点距離、Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系３’の焦点距離、Ｆｅ：基準結像光学系３’と対物光学系２とを備える顕微鏡光学系１’における基準接眼光学系４’の焦点距離、Ｋｔ：係数である。
【００２１】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡光学系１によれば、試料Ａからの光が対物光学系２により集光されて略平行光として結像光学系３に入射されると、結像光学系３によって集光されることにより中間像Ｃを結像した後に接眼光学系４に入射させられる。
【００２２】
この場合において、本実施形態に係る顕微鏡光学系１は、倍率１倍の基準結像光学系３’を有する顕微鏡光学系１’と比較して、接眼光学系４の焦点距離Ｆｎｅを短くしている。その結果、接眼光学系４の倍率が大きくなるので、接眼光学系４の全長を短縮しつつ視野数を実質的に増大することができる。
【００２３】
また、同時に、本実施形態に係る顕微鏡光学系１は、基準結像光学系３’と比較して、結像光学系３の焦点距離Ｆｎｔｌを短くしている。これにより、結像光学系３の倍率が小さくなり、結像光学系３による一次像が縮小されることにより、双眼鏡筒５を通過する際の光束径を細くすることができる。その結果、双眼鏡筒５内のプリズムのサイズを小型化することができ、双眼鏡筒５を小型化することができるという利点がある。
【００２４】
さらに、本実施形態に係る顕微鏡光学系１によれば、接眼光学系４の焦点距離Ｆｎｅおよび結像光学系３の焦点距離Ｆｎｔｌを同じ割合だけ短くしている。これにより、総合倍率は変化しない。中間像Ｃの像高は中間像Ｃ’の像高のＫｔ倍になるが目（Ｅ）で見る虚像ＢとＢ’の高さは等しく、視野数を実質的に同じにすることができる。視野数を実質的に同じにするというのは基準接眼光学系４’の視角２ω’と接眼光学系４の視角２ωとは同じであることを言う。
【００２５】
ここでは、さらに、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１０＜ＦＮ＜２３                        （１５）
０．６５＜Ｋｔ＜０．８５                （１６）
ここで、ＦＮ：接眼光学系４の視野数であり中間像Ｃの直径に等しい。
【００２６】
さらに、例えば、Ｋｔ＝０．８とすることが最も好ましい。
Ｋｔ≦０．４では、結像光学系３の焦点距離Ｆｎｔｌが短くなりすぎるため、双眼鏡筒５における左右分岐前の空気換算光路長を十分に確保できず、設計が困難になる。また、Ｋｔ≧０．９５では、双眼鏡筒５内のプリズムの実質的な小型化を図ることができない。したがって、条件式（４）を満たすことが好ましい。
【００２７】
ここで、Ｋｔ＝０．８として、種々の顕微鏡光学系１に適用した場合の対物光学系２の表示倍率と焦点距離Ｆｏｂ、基準結像光学系３’の焦点距離Ｆｔｌ、結像光学系３の焦点距離Ｆｎｔｌと対物光学系２の実質倍率、接眼光学系４の倍率と焦点距離Ｆｎｅ、および、総合倍率Ｍを表１にそれぞれ示す。
【００２８】
【表１】
2012212096.tif 000003
【００２９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡光学系１０について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡光学系１０において、第１の実施形態に係る顕微鏡光学系１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本実施形態に係る顕微鏡光学系１０も、図２（ａ）に示されるように、対物光学系２、結像光学系３および接眼光学系４を備えている。
図２（ｂ）は、参考例として、倍率が１倍である基準結像光学系３’および倍率が１０倍である基準接眼光学系４’を備える顕微鏡光学系１０’を示している。
【００３１】
本実施形態に係る顕微鏡光学系１０は、以下の条件式を満たしている。
Ｍ＝Ｆｔｌ／Ｆｎｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （５）
Ｆｎｏｂ＝Ｆｏｂ×Ｋｏ                  （６）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ／Ｋｏ                      （７）
１．１＜Ｋｏ＜２．６                    （８）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｎｏｂ：対物光学系２の焦点距離、Ｆｏｂ：倍率が１倍である基準結像光学系３’および倍率が１０倍である基準接眼光学系４’を備える顕微鏡光学系１０’における対物光学系２の焦点距離、Ｆｅ：基準接眼光学系４’の焦点距離、Ｋｏ：係数である。
【００３２】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡光学系１０によれば、基準接眼光学系４’と比較して、接眼光学系４の焦点距離Ｆｎｅを短くしている。その結果、接眼光学系４の倍率が大きくなって、接眼光学系４の全長を短縮しつつ視野数を実質的に増大させることができる。視野数を実質的に増大するというのは基準接眼光学系で見える視角より大きいことを言う。
【００３３】
また、同時に、本実施形態に係る顕微鏡光学系１０は、基準結像光学系３’および基準接眼光学系４’を有する顕微鏡光学系１０’の場合と比較して、対物光学系２の焦点距離Ｆｎｏｂを対物光学系２’のＫｏ倍に長くしている。これにより、対物光学系２の倍率が小さくなり、一次像Ｃの視野数が同じままなら広い範囲を縮小して投影することができる。そして、倍率の大きくなった接眼光学系４によって対物光学系２で縮小された分を拡大して観察できる。
【００３４】
このとき、両焦点距離の変化の割合を同一にすることで、総合倍率を変化させることなく、接眼光学系４の倍率を大きくして、視野数を実質的に増大させることができる。すなわち、一次像の視野数を変化させることなく、すなわち、双眼鏡筒５におけるプリズムの大きさを大きくすることなく視野数を実質的に増大させることができる。視野数を実質的に増大するというのは基準接眼光学系４’の視角２ω’より接眼光学系４の視角２ωが大きいことを言う。
【００３５】
ここで、Ｋｏ＝２として、種々の顕微鏡光学系１０に適用した場合の、基準対物光学系２’の表示倍率と焦点距離Ｆｏｂ、対物光学系２の焦点距離Ｆｎｏｂ、基準結像光学系３’の焦点距離Ｆｔｌと対物光学系２の実質倍率、接眼光学系４の倍率と焦点距離Ｆｎｅ、および、総合倍率Ｍを表２にそれぞれ示す。
【００３６】
【表２】
2012212096.tif 000004
【００３７】
ここで、本実施形態においては下記条件式を満たすことがさらに望ましい。
０．４５＜ＦＮ／（２×Ｆｎｅ）＜１．４        （１７）
１．５＜Ｋｏ＜２．２                          （１８）
【００３８】
なお、上記各実施形態においては、結像光学系３と接眼光学系４、または対物光学系２と接眼光学系４の焦点距離を同じ割合で変化させることとしたが、これに代えて、対物光学系２、結像光学系３および接眼光学系４の焦点距離を以下の条件式を満たすこととしてもよい。
【００３９】
Ｍ＝Ｆｎｔｌ／Ｆｎｏｂ×２５０／Ｆｎｅ    （９）
Ｆｎｔｌ＝Ｆｔｌ×Ｋｔ                    （１０）
Ｆｎｏｂ＝Ｆｏｂ×Ｋｏ                    （１１）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×（Ｋｔ／Ｋｏ）              （１２）
０．４＜Ｋｔ＜０．９５                    （１３）
１．１＜Ｋｏ＜２．６                      （１４）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｎｔｌ：結像光学系３の焦点距離、Ｆｎｏｂ：対物光学系２の焦点距離、Ｆｎｅ：接眼光学系４の焦点距離、Ｆｔｌ：倍率が１倍である基準結像光学系３’の焦点距離、Ｆｏｂ：倍率が１倍である基準結像光学系３’および倍率が１０倍である基準接眼光学系４’を備える顕微鏡光学系１’における基準対物光学系２’の焦点距離、Ｆｅ：基準接眼光学系４’の焦点距離、Ｋｔ，Ｋｏ：係数である。
【００４０】
なお、傾斜角度可変鏡筒や接眼レンズのアイポイントを低くするための鏡筒などでは機構を内臓するために光路を伸ばす必要があるため結像光学系にリレー系を含むものがあるが対物光学系と接眼光学系の間にある光学系を結像光学系とみなすことで本発明が適用できる。
【００４１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡光学系２０について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る顕微鏡光学系２０において、第１の実施形態に係る顕微鏡光学系１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態に係る顕微鏡光学系２０は、図７に示されるように、対物光学系２と、基準結像光学系３’と、接眼光学系４と、対物光学系と基準結像光学系３’の一次像Ｃとの間に配置された中間レンズ系２１とを備えている。
中間レンズ系２１は、対物光学系２側から順に負のパワーの第１群２１ａおよび正のパワーの第２群２１ｂからなっている。
【００４３】
また、本実施形態に係る顕微鏡光学系２０は、以下の条件式を満たしている。
Ｍ＝Ｆｔｌ／Ｆｏｂ×ｑ×２５０／Ｆｎｅ          （１９）
Ｆｎｅ＝Ｆｅ×ｑ                                （２０）
０．５５＜ｑ＜０．９５                          （２１）
ここで、Ｍ：総合倍率、Ｆｔｌ：基準結像光学系３’の焦点距離、Ｆｎｅ：接眼光学系４の焦点距離、Ｆｏｂ：基準結像光学系３’および倍率が１０倍である基準接眼光学系４’を備える顕微鏡光学系における対物光学系２の焦点距離、Ｆｅ：基準接眼光学系４’の焦点距離、ｑ：鏡筒倍率係数における中間レンズ系２１による一次像Ｃの倍率の変換係数である。
ここで、鏡筒倍率係数とは、対物光学系２と一次像Ｃとの間に挿入された中間レンズ系２１によって、一次像Ｃの横倍率が変換される係数をいう。
【００４４】
このように構成された本実施形態に係る顕微鏡光学系２０によれば、基準接眼光学系４’と比較して、接眼光学系４の焦点距離Ｆｎｅを短くしている。その結果、第１の実施形態に係る顕微鏡光学系１と同様に、接眼光学系４の倍率が大きくなって、接眼光学系４の全長を短縮しつつ視野数を実質的に増大させることができる。
【００４５】
この場合において、本実施形態に係る顕微鏡光学系２０は、倍率１倍の基準結像光学系３’を用いるとともに、中間レンズ系２１の変換係数ｑを１より小さく設定している。これにより、中間レンズ系２１および基準結像光学系３’による一次像Ｃが縮小される。その結果、双眼鏡筒５を通過する際の光束径を細くすることができる。そして、双眼鏡筒５内のプリズムのサイズを小型化することができ、双眼鏡筒５を小型化することができるという利点がある。
【００４６】
さらに、本実施形態に係る顕微鏡光学系２０によれば、接眼光学系４の焦点距離Ｆｎｅと、中間レンズ系２１および基準結像光学系３’による合成焦点距離を同じ割合だけ短くしている。これにより、総合倍率は変化しない。一次像Ｃの像高は図２（ｂ）の中間像Ｃ’の像高のｑ倍になるが目（Ｅ）で見る虚像Ｂ，Ｂ’の高さは等しく、視野数を実質的に同じにすることができる。
【００４７】
ここで、ｑ＝０．６３として、種々の顕微鏡光学系２０に適用した場合の対物光学系２の表示倍率と焦点距離Ｆｏｂ、基準結像光学系３’の焦点距離Ｆｔｌ、変換係数ｑ、結像光学系３の実質倍率、接眼光学系４の倍率と焦点距離Ｆｎｅ、および、総合倍率Ｍを表３にそれぞれ示す。
【００４８】
【表３】
2012212096.tif 000005
【実施例】
【００４９】
（第１実施例）
次に、本発明の第１の実施形態に係る顕微鏡光学系１の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡光学系１のレンズ配列を図３に示し、レンズデータを表４に、収差図を図４に示す。図３において面番号は一部のみ表示し他を省略している。
【００５０】
図４（ａ）は像面湾曲（非点隔差）、（ｂ）はディストーション、（ｃ）は軸外横収差（コマ収差、倍率色収差）、（ｄ）は球面収差である。各収差は逆追跡による物体面での収差をそれぞれ示している。
【００５１】
［表４］
面番号        曲率半径      面間隔                    屈折率            アッベ数
物体面        ∞            ０．１７（カバーガラス）  １．５２１        ５６
１            ∞            １０．６４（ＷＤ）
（対物光学系２）
２            ２４．３６    １．８２                  １．７７２５      ４９．６
３          −１２．９２    ０．３８
４            ８．１１      ２．２３                  １．６１８        ６３．３
５          −１０．６１    ２．９７                  １．７１８５      ３３．５
６            ５．３６      １．８９
７          −４．３３      ３．５３                  １．６７６５      ３７．５
８            ∞            １．９３                  １．４９７        ８１．５
９          −８．１９      ０．３３
１０          ∞            ３．３２                  １．６３９３      ４４．９
１１        −１２．７
（結像光学系３）
１２          １４１．２２  ４．８８                  １．４８７５      ７０．２
１３        −５１．３８    ３．２                    １．７１８５      ３３．５
１４        −８９．７
（接眼光学系４）
１５          ５７．２９    ２．８５                  １．８４６７      ２３．８
１６          １６．６１    ７．４８                  １．５１６３      ６４．１
１７        −３０．７７    ０．１６
１８          ２０．２７    ４．８４                  １．７２９２      ５４．７
１９        −２９５．０２
【００５２】
Ｋｔ＝０．８
Ｆｏｂ＝１８
Ｆｎｔｌ＝１４４
Ｆｎｅ＝２０
ＦＮ＝２０
ω＝２６．５°
Ｍ＝１００
【００５３】
（第２実施例）
次に、本発明の第２の実施形態に係る顕微鏡光学系１０の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡光学系１０のレンズ配列を図５に示し、レンズデータを表５に、収差図を図６に示す。図５において面番号は一部のみ表示し他を省略している。
【００５４】
図６（ａ）は像面湾曲（非点隔差）、（ｂ）はディストーション、（ｃ）は軸外横収差（コマ収差、倍率色収差）、（ｄ）は球面収差である。各収差は逆追跡による物体面での収差をそれぞれ示している。
【００５５】
［表５］
面番号        曲率半径      面間隔                    屈折率          アッベ数
物体面        ∞            ０．１７（カバーガラス）  １．５２１      ５６
１            ∞            ２２．９４（ＷＤ）
（対物光学系２）
２            ５５．５４    ３．４４                  １．４８７５    ７０．２
３          −２５．４４    ０．２４
４            １５．５      ４．４５                  １．６７７９    ５５．３
５          −５２．７８    １．６３                  １．５３１７    ４８．９
６            １０．６２    ６．４
７          −１０．０７    １．７６                  １．５９５５    ３９．２
８            １１２．０２  ５．２１                  １．４９７      ８１．５
９          −２１．０１    ０．７２
１０        −５３．０      ２．７                    １．４８７５    ７０．２
１１        −２１．９９    ０．５６
１２        −５３．０      ２．７                    １．４８７５    ７０．２
１３        −２１．９９
（結像光学系３）
１４          ６８．６２    ８．２６                  １．４８７５    ７０．２
１５        −３７．４      ３．４４                  １．８０６１    ４０．９
１６        −１０２．５６  ０．７４
１７          ８４．３８    ５．５６                  １．８３４      ３７．２
１８        −５０．６２    ３．３                  １．６４４５      ４０．８
１９          ４０．６５
（接眼光学系４）
２０        −２２．７７    １．１６                  １．６４９      ３３．８
２１          １６．２５    ８．０６                  １．６１１      ５７．２
２２        −２２．０１    ０．０９
２３          ４０．８１    ３．５４                  １．６２        ６０．３
２４        −４０．８１    ０．０９
２５          １４．４      ７．５７                  １．６１１      ５７．２
２６        −１９．３７    １．３８                  １．６７３      ３２．２
２７          １９２．８
【００５６】
Ｋｏ＝２
Ｆｎｏｂ＝３６
Ｆｔｌ＝１８０
Ｆｎｅ＝１２．５
ＦＮ＝２０
ω＝３９°
ＦＮ／２Ｆｎｅ＝０．８
Ｍ＝１００
【００５７】
（第３実施例）
次に、本発明の第３の実施形態に係る顕微鏡光学系２０の実施例について以下に説明する。
本実施例に係る顕微鏡光学系２０のレンズ配列を図８に示し、レンズデータを表６に、収差図を図９に示す。図４において面番号は一部のみ表示し他を省略している。
【００５８】
図９（ａ）は像面湾曲（非点隔差）、（ｂ）はディストーション、（ｃ）は軸外横収差（コマ収差、倍率色収差）、（ｄ）は球面収差である。各収差は逆追跡による物体面での収差をそれぞれ示している。
【００５９】
［表６］
面番号        曲率半径      面間隔                    屈折率          アッベ数
物体面        ∞            ０．１７（カバーガラス）  １．５２１      ５６
１            ∞            ３．５８（ＷＤ）
（対物光学系２）
２            −７．２４    ２．７９                  １．７４１      ５２．６
３            ２５．２３    ５．１１                  １．４３８８    ９４．９
４            −８．３８    ０．３７
５            ２５．６８    ４                        １．４３８８    ９４．９
６          −２２．７      ０．１５
７            ２２．７      ４                        １．４３８８    ９４．９
８          −２５．６８    ０．２４
９            １０．７２    ５．９３                  １．４３８８    ９４．９
１０        −１６．７６    ２．７１                  １．５２６８    ５１．１
１１            ７．５４    ５．９８
１２          −６．４４    １．４４                  １．６９６８    ５６．５
１３          ８７．３４    ５．０３                  １．４３８８    ９４．９
１４        −１０          ０．１５
１５        １６７．８４    ３．４３                  １．５６９１    ７１．３
１６        −１８．４６
（中間レンズ系）
１７        −３６．１２    ３                        １．６７７９    ５５．３
１８          ２１．０９    ５．５                    １．７４        ２８．３
１９          ４１．０４    ９．５
２０          ６７．６７    ３．５                    １．７３８      ３２．３
２１          ３４．７６    ８                        １．５９５２    ６７．７
２２        −３６．６５
（基準結像光学系３’）
２３        ２０４．５７    ８                        １．５６９１    ７１．３
２４        −５６          ３．１２                  １．７０１５    ４１．２
２５      −１３５．３４
（接眼光学系４）
２６        −２８．１      ２．８８                  １．８０５２    ２５．４
２７        −１８．４５    １．３５                  １．５１６３    ６４．１
２８          ２８．１      ２１．６１
２９        −５５．０６    ６．３                    １．７５５      ５２．３
３０        −２７．４５    ０．３６
３１          ∞            ２．２５                  １．８０５２    ２５．４
３２          ４５．９      ９．９                    １．７２９２    ５４．７
３３        −６３          ０．３６
３４          ６３          ９．９                    １．７２９２    ５４．７
３５        −４５．９      ２．２５                  １．８０５２    ２５．４
３６          ∞            ０．３６
３７          ２７．４５    ４．５                    １．７５５      ５２．３
３８          ５５．０６
【００６０】
ｑ＝０．６３
Ｆｏｂ＝１８
Ｆｔｌ＝１８０
Ｆｎｅ＝１５．７５
ＦＮ＝２０
ω＝３２．５°
Ｍ＝１００
ＮＡ’＝０．２５
【符号の説明】
【００６１】
Ａ  試料
Ｂ  虚像
Ｃ  一次像
Ｅ  目
ω  接眼光学系の視角の片側角度
１，１’，１０，１０’，２０  顕微鏡光学系
２  対物光学系
２’  基準対物光学系
３  結像光学系
３’  基準結像光学系
４  接眼光学系
４’  基準接眼光学系
２１  中間レンズ系
２１ａ  第１群
２１ｂ  第２群
【図１】
2012212096.tif 000006
【図２】
2012212096.tif 000007
【図３】
2012212096.tif 000008
【図４】
2012212096.tif 000009
【図５】
2012212096.tif 000010
【図６】
2012212096.tif 000011
【図７】
2012212096.tif 000012
【図８】
2012212096.tif 000013
【図９】
2012212096.tif 000014