(57)【要約】【課題】倍率色収差の量を任意に制御可能とする対物レンズ、及び、この対物レンズを有する結像光学系を提供する。【解決手段】対物レンズＯＬと結像レンズＩＳとを有する結像光学系ＩＳにおいて、対物レンズＯＬは、物体からの光を集光するレンズ群ＧＦ，ＧＲと、凹面鏡Ｍ０を有する光路調整部材ＰＡと、物体からの光を光路調整部材ＰＡの凹面鏡Ｍ０に入射させるように偏向するとともに、凹面鏡Ｍ０で反射した光を像側に偏向する光路偏向部材ＰＣと、を有し、光路調整部材ＰＡを、光路偏向部材ＰＣにより光が偏向された方向に沿って移動可能に構成する。【選択図】図１
2012093661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの光を集光するレンズ群と、
凹面鏡を有する光路調整部材と、
物体からの光を前記光路調整部材の前記凹面鏡に入射させるように偏向するとともに、前記凹面鏡で反射した前記光を像側に偏向する光路偏向部材と、を有し、
前記光路調整部材を、前記光路偏向部材により前記光が偏向された方向に沿って移動可能に構成することを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記光路偏向部材は、
前記物体からの光のうち、一部の光を反射し、残りの光の少なくとも一部を透過する反射・透過面を有するプリズムと、
前記プリズムの前記反射・透過面で反射した光を反射して前記光路偏向部材に導く全反射鏡と、を有することを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記プリズムの前記反射・透過面は、前記物体からの光を前記レンズ群の光軸に対して略直交する方向に反射するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記光路調整部材は、前記プリズムを挟んで前記全反射鏡と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の対物レンズ。
【請求項５】
前記プリズムの前記反射・透過面は、入射する前記光のうち、Ｓ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過するものであり、
前記プリズムと前記全反射鏡の間、及び、前記プリズムと前記光路調整部材との間のそれぞれに、λ／４板を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項６】
前記光路偏向部材は、
物体からの光を前記レンズ群の光軸に対して略直交する方向に反射する全反射鏡と、
前記全反射鏡で反射された光のうち、一部の光を反射し、残りの光を透過するプリズムと、を有することを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項７】
前記光路調整部材は、前記全反射鏡で反射された光が、前記プリズムの前記反射・透過面で反射されて進む位置、若しくは、前記反射透過面を透過して進む位置に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記プリズムの前記反射・透過面は、入射する前記光のうち、Ｓ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過するものであり、
前記プリズムと前記光路調整部材との間に、λ／４板を有することを特徴とする請求項７に記載の対物レンズ。
【請求項９】
前記光路調整部材の前記凹面鏡は、射出瞳の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項１０】
前記光路調整部材は、前記凹面鏡と前記光路偏向部材との間にレンズを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の対物レンズ。
【請求項１１】
物体からの光を集光する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の対物レンズと、
前記対物レンズから出射した光を集光して、前記物体の像を結像する結像レンズと、を有することを特徴とする結像光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対物レンズ及びこの対物レンズを有する結像光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー加工機や顕微鏡装置等に用いられる対物レンズは、諸収差が発生しないように設計されていたとしても、レンズの加工誤差や組み立て時の誤差等により、設計時の収差量と異なる場合がある。また、カバーガラスを用いた観察では、このカバーガラスの厚み等の変化に起因して収差（特に、球面収差）が発生する場合がある。このような諸収差のうち、球面収差、非点収差、軸上色収差、コマ収差等は、レンズの一部を光軸方向に移動させてレンズ間隔を変化させることにより調整することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２２７９７７
【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、倍率色収差については上記のような手法により調整することはできず、対物レンズを組み立てた後に調整することができないという課題があった。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、倍率色収差の量を任意に制御可能とする対物レンズ、及び、この対物レンズを有する結像光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る対物レンズは、物体からの光を集光するレンズ群と、凹面鏡を有する光路調整部材と、物体からの光を光路調整部材の凹面鏡に入射させるように偏向するとともに、この凹面鏡で反射した光を像側に偏向する光路偏向部材と、を有し、光路調整部材を、光路偏向部材により光が偏向された方向に沿って移動可能に構成することを特徴とする。
【０００７】
このような対物レンズにおいて、光路偏向部材は、物体からの光のうち、一部の光を反射し、残りの光の少なくとも一部を透過する反射・透過面を有するプリズムと、このプリズムの反射・透過面で反射した光を反射して光路偏向部材に導く全反射鏡と、を有することが好ましい。
【０００８】
また、このような対物レンズにおいて、プリズムの反射・透過面は、物体からの光をレンズ群の光軸に対して略直交する方向に反射するように配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、このような対物レンズにおいて、光路調整部材は、プリズムを挟んで全反射鏡と対向する位置に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、このような対物レンズにおいて、プリズムの反射・透過面は、入射する光のうち、Ｓ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過するものであり、このプリズムと全反射鏡の間、及び、このプリズムと光路調整部材との間のそれぞれに、λ／４板を有することが好ましい。
【００１１】
また、このような対物レンズにおいて、光路偏向部材は、物体からの光をレンズ群の光軸に対して略直交する方向に反射する全反射鏡と、全反射鏡で反射された光のうち、一部の光を反射し、残りの光を透過するプリズムと、を有することが好ましい。
【００１２】
また、このような対物レンズにおいて、光路調整部材は、全反射鏡で反射された光が、プリズムの反射・透過面で反射されて進む位置、若しくは、反射透過面を透過して進む位置に配置されていることが好ましい。
【００１３】
また、このような対物レンズにおいて、プリズムの反射・透過面は、入射する光のうち、Ｓ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過するものであり、プリズムと光路調整部材との間に、λ／４板を有することが好ましい。
【００１４】
また、このような対物レンズにおいて、光路調整部材の凹面鏡は、射出瞳の近傍に配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、このような対物レンズにおいて、光路調整部材は、凹面鏡と光路偏向部材との間にレンズを有することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る結像光学系は、物体からの光を集光する上述の対物レンズのいずれかと、この対物レンズから出射した光を集光して、物体の像を結像する結像レンズと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る対物レンズ及びこの対物レンズを有する結像光学系によれば、倍率色収差の量を任意に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施例に係る対物レンズを有する結像光学系のレンズ構成図であって、（ａ）は結像光学系全体を示し、（ｂ）は対物レンズを示す。
【図２】上記第１の実施例に係る対物レンズにおいて、ハーフプリズムを用いたときの光の進み方を説明するための説明図である。
【図３】上記第１の実施例に係る対物レンズにおいて、偏光プリズムを用いたときの光の進み方を説明するための説明図である。
【図４】第１の実施例に係る対物レンズの変形例を有する結像光学系のレンズ構成図であって、（ａ）は結像光学系全体を示し、（ｂ）は対物レンズを示す。
【図５】上記第１の実施例に係る対物レンズの変形例において、ハーフプリズムを用いたときの光の進み方を説明するための説明図である。
【図６】上記第１の実施例に係る対物レンズの変形例において、偏光プリズムを用いたときの光の進み方を説明するための説明図である。
【図７】第１の実施例に係る対物レンズの別の変形例を有する結像光学系のレンズ構成図であって、（ａ）は結像光学系全体を示し、（ｂ）は対物レンズを示す。
【図８】第２の実施例に係る対物レンズを有する結像光学系のレンズ構成図であって、（ａ）は結像光学系全体を示し、（ｂ）は対物レンズを示す。
【図９】第１の実施例に係る結像光学系の諸収差図であって、（ａ）は基本収差を示し、（ｂ）は光路調整部材を−１ｍｍ移動させたときを示す。
【図１０】第２の実施例に係る結像光学系の諸収差図であって、（ａ）は基本収差を示し、（ｂ）は光路調整部材を＋２ｍｍ移動させたときを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る結像光学系ＩＳは、物体からの光を集光して略平行光に変換する対物レンズＯＬと、この対物レンズＯＬから射出した略平行光を集光して物体の像を形成する結像レンズＩＬとから構成される。この対物レンズＯＬは、物体からの光を集光するレンズ群と、対物レンズＯＬ内の光路長を変化させるための光路調整部材ＰＡと、この対物レンズＯＬに入射した光を光路調整部材ＰＡに導くとともに、光路調整部材ＰＡからの光を像側に導くように光路を偏向する光路偏向部材ＰＣと、を有して構成される。図１を用いて具体的に説明すると、対物レンズＯＬを構成するレンズ群は、物体側から順に、前群ＧＦと後群ＧＲとから構成されており、これらの前群ＧＦと後群ＧＲとの間に、プリズムＰＲ及び全反射鏡Ｍ１からなる光路偏向部材ＰＣが配置され、さらに、その側方に、プリズムＰＲ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ４及び凹面鏡Ｍ０からなる光路調整部材ＰＡが配置されている。
【００２０】
なお、光路偏向部材ＰＣのプリズムＰＲは、入射する光のうち、少なくとも一部の光を反射し、残りの光の少なくとも一部を透過する反射・透過面ＳＦを有し、この反射透過面ＳＦは、結像光学系ＩＳの光軸に対して略４５°傾けて配置されている。また、全反射鏡Ｍ１は、プリズムＰＲに対して物体側から入射した光が、反射・透過面ＳＦで反射されて入射する位置に配置されている。また、光路調整部材ＰＡは、全反射鏡Ｍ１で反射した光が反射・透過面ＳＦを透過してプリズムＰＲから出射する位置、すなわち、光路調整部材ＰＡは、プリズムＰＲを挟んで全反射鏡Ｍ１と対向する位置に配置されている。また、光路調整部材ＰＡは、プリズムＰＲ側から順に、正メニスカスレンズＧ４及び凹面鏡Ｍ０の順で配置されており、正メニスカスレンズＧ４及び凹面鏡Ｍ０が一体になって移動することにより、プリズムＰＲとの光軸上の距離を変化させることができるように構成されている。
【００２１】
また、光路偏向部材ＰＣのプリズムＰＲは、反射・透過面ＳＦに入射した光の約１／２を反射し、約１／２を透過するハーフプリズムで構成しても良いし、反射・透過面ＳＦに入射した光のうち、Ｐ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光成分の光を反射する偏光プリズム（偏光ビームスプリッタ）で構成しても良い。
【００２２】
それでは、プリズムＰＲとしてハーフプリズムを用いた場合の光の進み方について、図２を合わせて用いて説明する。この図２（Ｉ）に示すように、前群ＧＦで集光された物体からの光は、光路偏向部材ＰＣのプリズムＰＲに入射し、さらに、このプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦに入射する。この反射・透過面ＳＦは、上述のように、入射した光の約１／２を反射し、約１／２を透過するものであり、反射・透過面ＳＦで反射した光は、全反射鏡Ｍ１に入射する。そして、図２（ＩＩ）に示すように、全反射鏡Ｍ１で反射された光は反射・透過面ＳＦに入射し、約１／２の光が透過し、光路調整部材ＰＡの凹面鏡Ｍ０に入射して反射される。さらに、この凹面鏡Ｍ０で反射された光は、図２（ＩＩＩ）に示すように、再度、反射・透過面ＳＦに入射し、約１／２の光が反射し、後群ＧＲに入射して略平行光に変換され、結像レンズＩＬにより物体の像が結像される。
【００２３】
対物レンズＯＬを以上のような構成にすると、光路調整部材ＰＡに入射する光は、光路偏向部材ＰＣにより前群ＧＦ及び後群ＧＲ（結像光学系ＩＳ）の光軸に対して略直交する方向に偏向されるため、この方向に光路調整部材ＰＡを動かすことで、対物レンズＯＬ内の光路長、すなわち、前群ＧＦの最も像側の面から凹面鏡Ｍ０の反射面までの光軸上の距離と、凹面鏡Ｍ０の反射面から後群ＧＲの最も物体側の面までの光軸上の距離と、を変化させることができる。倍率色収差は、光の波長によって結像する像の大きさが異なる現象であるため、対物レンズＯＬ内の光路長が変化することで、結像面における倍率色収差の値が変化する。ここで、凹面鏡Ｍ０の反射面は、レンズ等の屈折面ではないため、前群ＧＦ及び後群ＧＲと凹面鏡Ｍ０の反射面との光軸上の距離を変化させたとしても、球面収差、非点収差、像面湾曲、コマ収差等に大きな影響を与えることなく、結像面における倍率色収差だけを変化させることができる。このとき、凹面鏡Ｍ０は、反射を利用しているため、同じ曲率のレンズ等の屈折面に比べてこの反射面は倍率色収差の値の変化に対して２倍の効果を有しており、光路調整部材ＰＡの移動距離を小さくすることができる。
【００２４】
また、光路偏向部材ＰＣにより、前群ＧＦから出射した光を前群ＧＦ及び後群ＧＲ（結像光学系ＩＳ）の光軸に対して略直交する方向に偏向することにより、光路調整部材ＰＡを偏光方向に沿って移動させても対物レンズＯＬの最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の長さが変化しないため、従来の顕微鏡装置等にも取り付けることができる。
【００２５】
なお、図２から明らかなように、対物レンズＯＬの前群ＧＦから出射して後群ＧＲに入射する光は、プリズムＰＲの反射・透過面ＳＦを３回通過するため、その光量は、約１／８になる。また、前群ＧＦから出射して反射・透過面ＳＦに入射する光のうち、この反射・透過面ＳＦを透過した光は、後群ＧＲを経て結像レンズＩＬで結像されるが、反射・透過面ＳＦで反射した光とは光路長が異なるため、この結像光学系ＩＳによる物体像の結像には影響しない。但し、フレアが発生する虞はある。また、ハーフプリズムＰＲの代わりに、反射・透過面ＳＦの位置にハーフミラーを配置しても良い。
【００２６】
次に、プリズムＰＲとして偏光プリズムを用いた場合の光の進み方について、図３を合わせて用いて説明する。なお、プリズムＰＲとして偏光プリズムを用いる場合は、このプリズムＰＲと全反射鏡Ｍ１との間に第１のλ／４板Ｒ１が配置され、プリズムＰＲと凹面鏡Ｍ０との間に第２のλ／４板Ｒ２が配置される。すなわち、光路偏向部材ＰＣは、偏光プリズムＰＲと、全反射鏡Ｍ１と、第１及び第２のλ／４板Ｒ１，Ｒ２とから構成される。
【００２７】
図３（Ｉ）に示すように、物体からの光は、対物レンズＯＬの前群ＧＦで集光されて光路偏向部材ＰＣのプリズムＰＲに入射し、さらに、このプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦに入射する。この反射・透過面ＳＦは、上述のように、Ｐ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光成分の光を反射するものであり、Ｓ偏光成分の光が反射・透過面ＳＦで反射されて第１のλ／４板Ｒ１に入射する。第１のλ／４板は、Ｓ偏光成分の光を円偏光の光に変換するものであり、図３（ＩＩ）に示すように、この第１のλ／４板Ｒ１を通過した光は円偏光の光となって全反射鏡Ｍ１で反射され、再度第１のλ／４板Ｒ１に入射する。この第１のλ／４板Ｒ１に入射した円偏光の光は、Ｐ偏光成分の光に変換され、プリズムＰＲに入射し、反射・透過面ＳＦに入射する。さらに、この反射・透過面ＳＦを透過したＰ偏光成分の光は第２のλ／４板Ｒ２に入射して円偏光の光となり、凹面鏡Ｍ０に入射する。そして、図３（ＩＩＩ）に示すように、凹面鏡Ｍ０で反射された円偏光の光は、第２のλ／４板Ｒ２によりＳ偏光成分の光に変換され、反射・透過面ＳＦで反射されて後群ＧＲに導かれて略平行光に変換され、結像レンズＩＬにより物体の像が結像される。
【００２８】
このように、光路偏向部材ＰＣを構成するプリズムＰＲとして偏光プリズムを用いても、ハーフプリズムのときと同様の効果を得ることができる。また、偏光プリズムを用いると、図３から明らかなように、前群ＧＦから射出して偏光プリズムＰＲに入射する光のうち、Ｓ偏光成分の光を結像に使うことができるため、ハーフプリズムを用いたときよりも光量の減少を少なくすることができる。
【００２９】
また、このような対物レンズＯＬにおいて、光路調整部材ＰＡの凹面鏡Ｍ０の反射面は、この対物レンズＯＬの射出瞳の付近に配置されることが望ましい。凹面鏡Ｍ０の反射面を射出瞳の付近に配置すると、光路調整部材ＰＡを移動させたとしても、対物レンズＯＬの物体側テレセントリック性を維持することができる。
【００３０】
（変形例）
以上の説明では、対物レンズＯＬの前群ＧＦから射出した光をプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦで反射させた後、全反射鏡Ｍ１で反射させる構成としていたが、図４に示すように、光路偏向部材ＰＣの全反射鏡Ｍ１を、前群ＧＦの像側に配置し、この全反射鏡Ｍ１で反射した光をプリズムＰＲに導くように構成することも可能である。この図４に示す対物レンズＯＬ′の場合、全反射鏡Ｍ１は、対物レンズＯＬ′の前群ＧＦの光軸に対して略４５°傾けて配置される。また、図４において、光路調整部材ＰＡは、全反射鏡Ｍ１で反射された光が反射・透過面ＳＦを透過して進む方向に配置されている。さらに、後群ＧＲは、凹面鏡Ｍ０で反射した光がプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦで反射して進む方向に配置されている。すなわち、対物レンズＯＬ′の前群ＧＦと後群ＧＲとは、その光軸が互いに平行となるようにシフトして配置されている。
【００３１】
図５を用いて、この対物レンズＯＬ′のプリズムＰＲとして、ハーフプリズムを用いた場合の光の進み方について説明する。図５（Ｉ）に示すように、対物レンズＯＬ′の前群ＧＦを出射した光は、全反射鏡Ｍ１で反射されてプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦに入射し、入射した光のうちの約１／２の光はこの反射・透過面ＳＦを透過して光路調整部材ＰＡの凹面鏡Ｍ０に入射する。そして、図５（ＩＩ）に示すように、凹面鏡Ｍ０で反射された光は、再び反射・透過面ＳＦに入射し、約１／２の光がこの反射・透過面ＳＦで反射されて後群ＧＲに入射し、結像レンズＩＬを介して物体の像が結像される。この対物レンズＯＬ′の場合、前群ＧＦから出射して後群ＧＲに入射する光は、ハーフプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦを２回通ることになり、光量は約１／４に減少するが、上記対物レンズＯＬに比べて光量の減少量は少なくなる。また、全反射鏡Ｍ１で反射して反射・透過面ＳＦで反射された光、及び、凹面鏡Ｍ０で反射して反射・透過面ＳＦを透過した光は、いずれも物体像の結像には寄与しないので、フレアが発生する虞はない。なお、この対物レンズＯＬ′においても、ハーフプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦの位置にハーフミラーを配置しても良い。
【００３２】
次に、図６を用いて、この対物レンズＯＬ′のプリズムＰＲとして、偏光プリズムを用いた場合の光の進み方について説明する。この場合、プリズムＰＲと凹面鏡Ｍ０との間に、λ／４板Ｒが配置される。この図６（Ｉ）に示すように、対物レンズＯＬの前群ＧＦを出射した光は、全反射鏡Ｍ１で反射されてプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦに入射し、入射した光のうちのＰ偏光成分の光はこの反射・透過面ＳＦを透過してλ／４板Ｒで円偏光の光に変換され、光路調整部材ＰＡの凹面鏡Ｍ０に入射する。そして、図６（ＩＩ）に示すように、凹面鏡Ｍ０で反射された円偏光の光は、λ／４板ＲによりＳ偏光成分の光に変換され、再度反射・透過面ＳＦに入射し、この反射・透過面ＳＦで反射されて後群ＧＦに入射し、結像レンズＩＬを介して物体の像が結像される。このように偏光プリズムＰＲ用いた場合は、前群ＧＦから射出して偏光プリズムＰＲに入射する光のうち、Ｐ偏光成分の光が結像に用いられるため、ハーフプリズムを用いた場合に比べて光量の減少が少なくなる。また、ハーフプリズムＰＲの反射・透過面ＳＦを２回通ることになるため、反射・透過面ＳＦを３回通る上述の対物レンズＯＬに比べても、光量の損失を少なくすることができる。なお、全反射鏡Ｍ１で反射して反射・透過面ＳＦで反射されたＳ偏光成分の光、及び、凹面鏡Ｍ０で反射して反射・透過面ＳＦを透過したＰ偏光成分の光は、いずれも物体像の結像には寄与しないので、フレアが発生する虞はない。
【００３３】
なお、上記の変形例として示した対物レンズＯＬ′では、前群ＧＦを出射して全反射鏡Ｍ１で反射した光のうち、プリズムＰＲの反射・透過面ＳＦを透過した光を光路調整部材ＰＡの凹面鏡Ｍ０で反射するように構成したが、図７に示す対物レンズＯＬ″のように、プリズムＰＲの反射・透過面ＳＦで反射した光が進む位置に光路調整部材ＰＡを配置しても良い。
【００３４】
また、以上の説明では、光路調整部材ＰＡを、凹面鏡Ｍ０とレンズＧ４で構成した場合に付いて説明したが、図８に示すように、この光路調整部材ＰＡを凹面鏡Ｍ０だけで構成しても良い。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態に係る対物レンズＯＬによると、対物レンズＯＬを組み立てた後に、光路調整部材ＰＡを光路偏向部材ＰＣで偏向された光軸に沿って移動させることにより、倍率色収差を調整することができる。これにより、対物レンズを構成するレンズの硝材の規格を緩和することができ、製造コストを安くすることができる。また、観察者が接眼レンズを介して物体の像を観察しながら、倍率色収差を任意に変化させることができる。
【００３６】
また、この対物レンズＯＬをレーザー加工機に組み込むと、アライメントは可視光で行い、加工は紫外光又は赤外光で行う場合に、可視光（ｄ線）のときの倍率色収差量に、紫外光又は赤外光のときの倍率色収差量を合わせることにより、精度良く加工することができる。
【実施例】
【００３７】
［第１実施例］
以下に、上述の実施形態で説明した対物レンズＯＬの実施例について説明する。図１は、第１実施例に係る対物レンズＯＬ１を含む結像光学系ＩＳを示している。この対物レンズＯＬ１は上述のように前群ＧＦ及び後群ＧＲから構成されており、前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＧ１、及び、両凸レンズＧ２と両凹レンズＧ３との接合レンズから構成されている。また、後群ＧＲは、両凹レンズＧ５と両凸レンズＧ６との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＧ７と両凹レンズＧ８との接合レンズから構成されている。また、前群ＧＦと後群ＧＲとの間には、プリズムＰＲ及び全反射鏡Ｍ１からなる光路偏向部材ＰＣと、この光路偏向部材ＰＣの側方に配置され、プリズムＰＲ側から順に、プリズムＰＲ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＧ４及び凹面鏡Ｍ０からなる光路調整部材ＰＡと、が設けられている。また、結像レンズＩＬは、物体側から順に、両凸レンズＧ９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＧ１０との接合レンズ、両凸レンズＧ１１と両凹レンズＧ１２との接合レンズ、及び、プリズムＰＧから構成されている。
【００３８】
以下の表１に、第１実施例に係る結像光学系の諸元を示す。この表１において、ＮＡは開口数を示し、βは倍率を示し、ｄ０は厚さ０．１７ｍｍのプレートガラスＣの像側の面から対物レンズＯＬの最も物体側の面（第１面）までの光軸上の距離を示す。また、第１欄ｍは光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは各レンズ面から次のレンズ面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄ｎｄ及び第５欄νｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれ示している。なお、表１に示す面番号１〜２９は、図１に示す番号１〜２９に対応している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている曲率半径ｒや面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これらに限られるものではない。なお、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.000000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は、以降の実施例においても同様である。
【００３９】
（表１）
ＮＡ＝0.2
β＝4x
ｄ０＝19.807
ｍ      ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
1  -400.68300    2.266    1.804000    46.570
2   -72.16480    0.148
3    41.02292    3.931    1.603000    65.470
4  -174.49200    2.005    1.548140    45.790
5   154.23600    1.380
6      ∞       15.000    1.458504    67.546
7      ∞       15.000    1.458504    67.546
8      ∞        2.340
9   111.50320    2.572    1.743200    49.310
10   335.79330    0.726
11  -134.84700    0.726
12  -335.79300    2.572    1.743200    49.310
13  -111.50300    2.340
14      ∞       15.000    1.458504    67.546
15      ∞        2.318
16   -22.17360    7.646    1.720467    34.710 
17   810.89810    5.051    1.497820    82.520
18   -27.34130    0.914
19  -215.29500    3.465    1.740770    27.790
20   -62.09140    5.452    1.497820    82.520
21   369.22590  113.960
22   148.03140    6.749    1.622801    57.033
23   -54.97260    2.000    1.749501    35.191
24  -164.94800    7.499
25    47.77391    6.540    1.667551    41.963
26  -196.81900    1.798    1.612658    44.405
27    40.04420    5.400
28      ∞       30.000    1.568829    56.048
29      ∞      143.433
【００４０】
この第１実施例に係る結像光学系における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図として、図９（ａ）に基本収差を示し、図９（ｂ）に光路調整部材ＰＡをプリズムＰＲ側に１ｍｍ（−１ｍｍ）移動させたときの諸収差を示す。ここで、基本収差とは、可視光領域のｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線に対して色消しを行った状態を示している。また、球面収差、非点収差及び倍率色収差の収差図において、ｄはｄ線を、ＣはＣ線を、ＦはＦ線を、ｇはｇ線を示しいてる。この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。この図９から明らかなように、この第１実施例においては、光路調整部材ＰＡを移動させることにより、倍率色収差の収差量を変化可能であることが分かる。
【００４１】
［第２実施例］
図８は、第２実施例に係る対物レンズＯＬ２を含む結像光学系ＩＳを示している。この対物レンズＯＬ２は上述のように前群ＧＦ及び後群ＧＲから構成されており、前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＧ１、両凸レンズＧ２、及び、両凸レンズＧ３と両凹レンズＧ４との接合レンズから構成されている。また、後群ＧＲは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＧ５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＧ６との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向け負正メニスカスレンズＧ７から構成されている。また、前群ＧＦと後群ＧＲとの間には、プリズムＰＲ及び全反射鏡Ｍ１からなる光路偏向部材ＰＣと、この光路偏向部材ＰＣの側方に配置された凹面鏡Ｍ０からなる光路調整部材ＰＡと、が設けられている。また、結像レンズＩＬは、物体側から順に、両凸レンズＧ９と両凹レンズＧ１０との接合レンズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズＧ１１と像側に凹面を向けた平凹レンズＧ１２との接合レンズ、及び、プリズムＰＧから構成されている。
【００４２】
以下の表２に、第２実施例に係る結像光学系の諸元を示す。この表２において、ｄ０は物体面から対物レンズＯＬ２の最も物体側の面（第１面）までの光軸上の距離を示す。
【００４３】
（表２）
ＮＡ＝0.3
β＝10x
ｄ０＝12.432
ｍ      ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
1   -31.81000    2.151    1.773000    49.452
2   -11.12600    1.487
3    37.01800    1.067    1.434000    95.247
4   -31.07500    2.000
5    19.37800    5.401    1.497820    82.520
6   -15.25300    7.043    1.757000    31.623
7    24.22700    0.788
8      ∞       20.000    1.458504    67.546
9      ∞       20.000    1.458504    67.546
10      ∞        4.956
11  -177.38900    4.956
12      ∞       20.000    1.458504    67.546
13      ∞        5.184
14   -23.68100    4.402    1.796000    40.897
15   -15.76300    4.452    1.670000    47.066
16   -22.76600    1.874
17   -20.39800    2.233    1.658000    50.837
18   -29.14400   85.471
19    51.60100    6.500    1.617000    54.012
20   -87.16300    2.000    1.749501    35.191
21   348.64800    8.200
22    49.11900    5.000    1.667551    41.963
23      ∞        2.500    1.612658    44.405
24    31.10600    8.500
25      ∞      158.000    1.568829    56.048
26      ∞       46.295
【００４４】
この第２実施例に係る結像光学系における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図として、図１０（ａ）に基本収差を示し、図１０（ｂ）に光路調整部材ＰＡをプリズムＰＲ側から離れる方向に２ｍｍ（＋２ｍｍ）移動させたときの諸収差を示す。この図１０から明らかなように、この第１実施例においては、光路調整部材ＰＡを移動させることにより、倍率色収差の収差量を変化可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００４５】
ＯＬ  対物レンズ    ＧＦ  前群（レンズ群）    ＧＲ  後群（レンズ群）
ＰＡ  光路調整部材    Ｍ０  凹面鏡
ＰＣ  光路偏向部材    ＰＲ  プリズム    Ｍ１  全反射鏡
ＩＬ  結像レンズ    ＩＳ  結像光学系
【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】
2012093661.tif 000007
【図６】
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【図７】
2012093661.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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