(57)【要約】【課題】広視野と大きな開口数を有し、軸外収差が良好に補正された顕微鏡光学系を提供する。【解決手段】顕微鏡光学系１は、物体側から正の第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、正レンズを含む第３レンズ群Ｇ３からなり、条件式（１）（２）（３）を満たす。第１レンズ群Ｇ１は、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズを含む最も物体側に配置されたレンズ成分、その像側に近接して配置された凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する正のレンズ成分、正レンズと高分散の材料からなる負レンズを含む接合レンズを含む。ＮＡは顕微鏡光学系１の開口数、βＧ３は第３レンズ群Ｇ３の横倍率、ＤＧ３ｉは第３レンズ群Ｇ３と像面の間隔、ＤＧ２３は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔である。（１）０．２５＜ＮＡ≦１．５１、（２）０．２＜βＧ３＜３、（３）０．１＜ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＜２．５【選択図】図２
2017016066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡光学系であって、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第１レンズ群と、第２レンズ群と、正レンズを含む第３レンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、
最も物体側に配置された第１レンズ成分であって、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有する第１メニスカスレンズを含む第１レンズ成分と、
前記第１レンズ成分の像側に前記第１レンズ成分と近接して配置された、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する、正の屈折力を持つ第２レンズ成分と、
正レンズと前記正レンズよりも高分散の材料からなる負レンズとを含む接合レンズと、を含み、
前記第１レンズ群の最も像側のレンズ成分で、軸上マージナル光線高さが最大となり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は、前記第３レンズ群に含まれる正レンズのうちの最も像側に配置された正レンズよりも物体側の領域で、最大のレンズ間隔であり、
ＮＡを前記顕微鏡光学系の開口数とし、βＧ３を前記第３レンズ群の横倍率とし、ＤＧ３ｉを前記第３レンズ群と像面との間隔とし、ＤＧ２３を前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔とするとき、以下の条件式
０．２５＜ＮＡ≦１．５１          （１）
０．２＜βＧ３＜３                  （２）
０．１＜ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＜２．５    （３）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微鏡光学系において、
前記第３レンズ群は、負レンズを含む
ことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡光学系において、
ｈｍａｘを軸上マージナル光線高さの最大値とするとき、以下の条件式
０．２≦ＤＧ２３／ｈｍａｘ≦２        （４）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ΦＧ１ｉを前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面の有効径とし、ΦＧ２ｉを前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面の有効径とするとき、以下の条件式
０．１≦ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ≦０．９      （５）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ｈ２Ｇｉを前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面での軸上マージナル光線高さとするとき、以下の条件式
０．１≦ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘ≦０．９      （６）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ｈＬ１１を前記第１メニスカスレンズの物体側のレンズ面での軸上マージナル光線高さとし、ｒ１１を前記第１メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径とするとき、以下の条件式
−０．９５≦ｈＬ１１／ｒ１１≦−０．１  （７）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ｆＧ１を前記第１レンズ群の焦点距離とし、ｆＧ２３を前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる光学系の合成の焦点距離とするとき、以下の条件式
０≦ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜≦０．５      （８）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ｆＵ２を前記第２レンズ成分の焦点距離とするとき、以下の条件式
０．０５≦ｆＧ１／ｆＵ２≦０．６      （９）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
前記第２レンズ群は、２つ以上の正レンズ成分を含み、
ｆＵａを前記第２レンズ群に含まれる２つ以上の正レンズ成分のうちの最も物体側の正レンズ成分の焦点距離とするとき、以下の条件式
０≦ｆＧ１／ｆＵａ≦０．４        （１０）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項１０】
請求項９に記載の顕微鏡光学系において、
ｆＵｂを前記第２レンズ群に含まれる２つ以上の正レンズ成分のうちの２番目に物体側の正レンズ成分の焦点距離とするとき、以下の条件式
０≦ｆＧ１／ｆＵｂ≦０．４        （１１）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ｒ１２を前記第１メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径とし、ｄｏ１２を物体面から前記第１メニスカスレンズの像側のレンズ面までの光軸上での距離とするとき、以下の条件式
−１．５≦ｒ１２／ｄｏ１２≦−０．７５  （１２）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の顕微鏡光学系において、
ｆＬ１を前記第１メニスカスレンズの焦点距離とするとき、以下の条件式
−０．８≦ｆＧ１／ｆＬ１≦０．８    （１３）
を満たすことを特徴とする顕微鏡光学系。
【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。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子の高画素化が著しく、顕微鏡分野においても、広視野と高解像力とを両立した観察及び画像取得が可能な顕微鏡装置への期待が高まっている。例えば、広視野と高解像力とを両立した顕微鏡装置をバーチャルスライドに応用すると、スキャンスピードの高速化が可能になる。
【０００３】
上記のような顕微鏡装置を実現する場合、対物レンズには、低倍率で且つ大きな開口数が求められる。そのような対物レンズは、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８６１６２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１又は特許文献２に記載の無限遠補正型の対物レンズと結像レンズとを組み合わせた無限遠光学系では、軸外収差を十分に補正することができない。このため、広い視野全体にわたって結像性能を維持することができず、視野周辺部分での結像性能（以降、周辺性能と記す）が劣化してしまう。
【０００６】
また、特許文献１又は特許文献２に記載されているような無限遠光学系からなる顕微鏡光学系で、より広い視野と大きい開口数とを両立させようとした場合、あるいは、口径食を軽減して軸外での開口数を大きくしようとした場合、軸外収差による周辺性能の劣化はさらに顕著になる。その結果、広視野と高分解能の両立はさらに困難になってしまう。
【０００７】
以上のような実情を踏まえ、本発明は、広視野と大きな開口数を有し、軸外収差が良好に補正された顕微鏡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】
【０００８】
本発明の一態様は、顕微鏡光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、第２レンズ群と、正レンズを含む第３レンズ群からなり、前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ成分であって、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有する第１メニスカスレンズを含む第１レンズ成分と、前記第１レンズ成分の像側に前記第１レンズ成分と近接して配置された、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する、正の屈折力を持つ第２レンズ成分と、正レンズと前記正レンズよりも高分散の材料からなる負レンズとを含む接合レンズと、を含み、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ成分で、軸上マージナル光線高さが最大となり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は、前記第３レンズ群に含まれる正レンズのうちの最も像側に配置された正レンズよりも物体側の領域で、最大のレンズ間隔であり、ＮＡを前記顕微鏡光学系の開口数とし、βＧ３を前記第３レンズ群の横倍率とし、ＤＧ３ｉを前記第３レンズ群と像面との間隔とし、ＤＧ２３を前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔とするとき、以下の条件式（１）から（３）を満たす顕微鏡光学系を提供する。
０．２５＜ＮＡ≦１．５１          （１）
０．２＜βＧ３＜３                  （２）
０．１＜ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＜２．５    （３）
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広視野と大きな開口数を有し、軸外収差が良好に補正された顕微鏡光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第３レンズ群の横倍率と入射光線束の関係について説明するための図である。
【図２】本発明の実施例１に係る顕微鏡光学系１の断面図である。
【図３】図１に示す顕微鏡光学系１の収差図である。
【図４】本発明の実施例２に係る顕微鏡光学系２の断面図である。
【図５】図４に示す顕微鏡光学系２の収差図である。
【図６】本発明の実施例３に係る顕微鏡光学系３の断面図である。
【図７】図６に示す顕微鏡光学系３の収差図である。
【図８】本発明の実施例４に係る顕微鏡光学系４の断面図である。
【図９】図８に示す顕微鏡光学系４の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願の一実施形態に係る顕微鏡光学系について説明する。本実施形態に係る顕微鏡光学系（以降、単に顕微鏡光学系と記す。）は、物体面からの光を取り込んで物体の像を像面に形成する光学系であり、広視野と大きな開口数を有し、且つ、軸外収差が良好に補正された顕微鏡光学系である。
【００１２】
顕微鏡光学系は、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正又は負の屈折力を有する第２レンズ群と、正レンズを含む正又は負の屈折力を有する第３レンズ群からなる。第１レンズ群は、物点から射出した発散光線束を収斂光線束に変換する作用を持つ。第２レンズ群は、主に軸上色収差と球面収差を良好に補正しながら、徐々にマージナル光線高さを低くする作用を持つ。第３レンズ群は、十分に主光線高さが大きくなった軸外光線束の主光線傾角を小さくして像面へ射出する作用を持つ。なお、本明細書において、光線束(pencil of light)とは、物体の一点（物点）から出射した光線の束のことである。
【００１３】
顕微鏡光学系は、第１レンズ群の最も像側のレンズ成分で、軸上マージナル光線高さが最大となる、という特徴を有している。この特徴により、第１レンズ群を特定することができる。また、顕微鏡光学系は、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が、第３レンズ群に含まれる正レンズのうちの最も像側に配置された正レンズよりも物体側の領域で、最大のレンズ間隔である、という特徴を有している。この特徴により、さらに、第２レンズ群と第３レンズ群も特定することができる。なお、本明細書において、レンズ成分とは、単レンズ、接合レンズを問わず、光線が通るレンズ面のうち物体側の面と像側の面の２つの面のみが空気（又は浸液）と接する一塊のレンズブロックのことである。
【００１４】
第１レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ成分と、第１レンズ成分の像側に第１レンズ成分と近接して配置された第２レンズ成分と、正レンズとその正レンズよりも高分散の材料からなる負レンズとを含む接合レンズである第１接合レンズと、を含んでいる。
【００１５】
第１レンズ成分は、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有する第１メニスカスレンズを含んでいる。より具体的には、第１レンズ成分は、第１メニスカスレンズ、又は、第１メニスカスレンズと第１メニスカスレンズの物体側に配置された正レンズとからなる接合レンズである。第１メニスカスレンズが第１レンズ成分に含まれることで、マージナル光線高さが低い領域に凹面が配置されることになる。このため、物体からの光線束を収斂させながら（つまり、光線束の広がりを抑えながら）、主に像面湾曲を良好に補正することができる。なお、本明細書で、光線束を収斂させるとは、光線束を収斂光線束に変換することに限られず、収斂光線束に近づける作用を意味し、発散光線束の広がりを抑えることも含まれる。
【００１６】
第１メニスカスレンズを最も物体側に配置する構成は、凹面でのマージナル光線高さを特に低くすることができる。ただし、第１メニスカスレンズを最も物体側に配置すると顕微鏡光学系の物体側に凹空間が形成される。顕微鏡光学系が液浸光学系である場合には、顕微鏡光学系と物体との間を浸液で満した状態で観察が行われるが、上述した凹空間を浸液で満たすことが困難な場合がある。この様な場合には、浸液の屈折率に近い屈折率を有する材料からなる正レンズを第１メニスカスレンズの物体側に配置して、正レンズと第１メニスカスレンズからなる接合レンズを第１レンズ成分としてもよい。
【００１７】
第２レンズ成分は、正の屈折力を持ち、物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有している。このため、球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えながら、第１レンズ成分から射出した光線束を徐々に収斂させることができる。
【００１８】
第１接合レンズは、色収差補正作用（色消し作用ともいう）を有していて、第２レンズ成分よりも像側に配置されている。顕微鏡光学系では、第１レンズ群内で軸上マージナル光線高さが最大となるため、軸上マージナル光線高さが高い第１レンズ群に色収差補正作用をもつ接合レンズを配置することにより、効果的に軸上色収差を補正することができる。
【００１９】
顕微鏡対物レンズは、以下の条件式（１）から（３）を満たすように構成されている。
０．２５＜ＮＡ≦１．５１        （１）
０．２＜βＧ３＜３                （２）
０．１＜ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＜２．５    （３）
【００２０】
但し、ＮＡは顕微鏡光学系の物体側の開口数である。βＧ３は第３レンズ群の横倍率である。ＤＧ３ｉは第３レンズ群と像面との間隔である。つまり、第３レンズ群の最も像側のレンズ面と像面との間の光軸上の距離である。ＤＧ２３は第２レンズ群と第３レンズ群との間隔である。つまり、第２レンズ群の最も像側のレンズ面と第３レンズ群の最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離である。
【００２１】
条件式（１）は、十分な分解能を得るための条件式である。ＮＡが条件式（１）の下限値を下まわると、回折限界により、十分な分解能が得られない。一方、ＮＡが条件式（１）の上限を上回ると、顕微鏡光学系に入射するマージナル光線の広がり角が大きくなりすぎるため、顕微鏡光学系で十分に収差を補正することができない。
【００２２】
条件式（２）は、主にコマ収差を良好に補正するための条件式である。第３レンズ群からの射出光が像面に集光することを考慮すると、第３レンズ群の横倍率βＧ３と第３レンズ群へ入射する光線束には図１に示す関係がある。つまり、図１（ａ）に示すように、第３レンズ群が発散光線束を像面に集光させる場合はβＧ３＜０であり、図１（ｂ）に示すように、第３レンズ群が平行光線束を像面に集光させる場合はβＧ３＝０であり、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に示すように、第３レンズ群が収斂光線束を像面に集光させる場合はβＧ３＞０である。特に、第３レンズ群が収斂光線束を更に収斂させて像面に集光させる場合は、０＜βＧ３＜１であり、第３レンズ群が収斂光線束をより緩やかな収斂状態に変換して像面に集光させる場合は、βＧ３＞１である。条件式（２）は第３レンズ群の横倍率βＧ３が正の値であることを示しているため、第３レンズ群への入射光線束の状態は収斂光線束である。
【００２３】
βＧ３が条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ群への入射する収斂光線束が十分に収斂された状態にない。このため、軸外主光線高さが高くなる第３レンズ群において軸外マージナル光線高さが大きくなり過ぎてしまい、第３レンズ群内でのコマ収差の発生を抑えることが困難になる。一方、βＧ３が条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群の倍率が大きすぎるため、第１レンズ群及び第２レンズ群で発生したコマ収差などの諸収差が第３レンズ群で大きく増幅されてしまう。このため、βＧ３が条件式（２）の上限値を上回っても下限値を下回っても、顕微鏡光学系全体でのコマ収差の補正が困難となる。
【００２４】
条件式（３）は、主に倍率色収差と歪曲収差を良好に補正するための条件式である。顕微鏡光学系の倍率色収差及び歪曲収差を良好に補正するためには、第３レンズ群を軸外主光線高さが高くなる像面付近の領域に配置して、第３レンズ群に含まれる正レンズでの軸外主光線高さを高くすることが効果的である。ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３が条件式（３）の上限値を上回ると、第３レンズ群と像面との間隔が大きくなりすぎてしまうため、倍率色収差及び歪曲収差を効果的に補正することが困難となる。一方、ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３が条件式（３）の下限値を下回ると、第３レンズ群と像面との間隔が小さくなりすぎてしまう。この場合、赤外線カットフィルタ（いわゆるＩＲカットフィルタ）などの光学部品を顕微鏡光学系と像面の間に配置することが困難になる。また、光学系と像面が近接しているため異物の映りこみが目立ってしまう。
【００２５】
以上のように構成された顕微鏡光学系によれば、広視野と大きな開口数を両立しながら、軸外収差を良好に補正することができる。これに対して、従来技術に係る顕微鏡光学系、つまり、無限遠補正型の対物レンズと結像レンズとを組み合わせた無限遠光学系では、広視野と大きな開口数を両立するために低倍率で大きな開口数を有する対物レンズを使用すると、射出瞳径が必然的に大きくなる。このため、結像レンズに入射する軸外マージナル光線高さが大きくなりすぎてしまうため、コマ収差の十分な補正は困難である。また、対物レンズと結像レンズで個別に良好に収差を補正することも難しい。対物レンズ単体で収差を良好に補正するためには、対物レンズの光学系内で、例えば、軸上マージナル光線高さが十分に低くして像面湾曲を補正し、軸外主光線高さを十分に高くして倍率色収差を補正する必要がある。しかしながら、対物レンズの光学系内でこのような光線高さの調整は難しい。本実施形態に係る顕微鏡光学系は、無限遠光学系として設計されずに上記のとおり構成されることで、広視野と大きな開口数を両立しながら、軸外収差を良好に補正することができる。
【００２６】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（２）の代わりに下記の条件式（２−１）又は条件式（２−２）を満たすように構成されてもよく、また、条件式（３）の代わりに下記の条件式（３−１）又は条件式（３−２）を満たすように構成されてもよい。
０．３５＜βＧ３＜４              （２−１）
０．６＜βＧ３＜２                （２−２）
０．２＜ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＜１．８    （３−１）
０．３＜ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＜１．５    （３−２）
【００２７】
以下、顕微鏡光学系の更に望ましい構成について説明する。
顕微鏡光学系は、液浸光学系であることが望ましい。顕微鏡光学系が液浸光学系として設計されることで１を上回る開口数を実現して、高精細な画像を得ることができる。また、開口数が１を超えない場合であっても、顕微鏡光学系が乾燥系である場合と比較して小さいマージナル光線の広がり角で大きな開口数が得られる。
【００２８】
第１レンズ群に含まれる第１接合レンズは、３枚接合レンズであってもよく、その場合、２つの正レンズとそれらの正レンズよりも高分散の材料からなる負レンズからなることが望ましい。第１接合レンズを３枚接合レンズとして構成することで、より効果的に軸上色収差を補正することができる。
【００２９】
第２レンズ群は、２つ以上の正レンズ成分を含み、第２レンズ群に含まれる最も物体側の正レンズ成分と２番目に物体側の正レンズ成分の少なくとも一方は、色収差補正作用を有する接合レンズであることが望ましい。つまり、正レンズとその正レンズよりも高分散の材料からなる負レンズとを含む接合レンズであることが望ましい。第２レンズ群は、軸上マージナル光線高を緩やかに低下させる作用を有している。第２レンズ群を構成するレンズ成分の一部を、色消し作用を有する接合レンズにすることで、主に軸上色収差を効果的に補正することが可能となる。特に、マージナル光線高さが高い物体側の領域にその接合レンズが配置されることにより、効果的に軸上色収差を補正することが可能となる。
【００３０】
第２レンズ群は、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有するレンズ成分を含むことが望ましい。上記のレンズ成分を有することにより、軸上マージナル光線高さが低い領域に凹面を配置することができる。このため、効果的な像面湾曲の補正が可能となる。また、第２レンズ群内は、軸上マージナル光線高さが比較的低く、且つ、軸外主光線高さが低いため、第２レンズ群内に上記のメニスカス形状を有するレンズ成分を配置することにより、非点収差及びコマ収差の発生を小さく抑えながら、像面湾曲の補正をすることが可能となる。
【００３１】
第３レンズ群は、正レンズに加えて、負レンズを含むことが望ましい。マージナル光線高さが十分に低くなる第３レンズ群に負レンズを配置することで、ペッツバール和を効果的に補正し、像面湾曲を補正することができる。なお、正レンズと負レンズは接合されていてもよく、第３レンズ群に含まれるレンズ成分は、正レンズと負レンズからなる接合レンズのみであってもよい。さらに、第３レンズ群に含まれる正レンズは、１つ以上あればよく、そのうちの少なくとも１つの正レンズは、倍率色収差を効果的に補正するため、アッベ数が５５以下の高分散材料からなることが望ましい。
【００３２】
顕微鏡対物レンズは、以下の条件式（４）から（１３）を満たすように構成されることが望ましい。
０．２≦ＤＧ２３／ｈｍａｘ≦２            （４）
０．１≦ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ≦０．９        （５）
０．１≦ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘ≦０．９        （６）
−０．９５≦ｈＬ１１／ｒ１１≦−０．１    （７）
０≦ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜≦０．５          （８）
０．０５≦ｆＧ１／ｆＵ２≦０．６        （９）
０≦ｆＧ１／ｆＵａ≦０．４              （１０）
０≦ｆＧ１／ｆＵｂ≦０．４              （１１）
−１．５≦ｒ１２／ｄｏ１２≦−０．７５    （１２）
−０．８≦ｆＧ１／ｆＬ１≦０．８        （１３）
【００３３】
但し、ｈｍａｘは軸上マージナル光線高さの最大値である。ΦＧ１ｉは第１レンズ群の最も像側のレンズ面の有効径である。ΦＧ２ｉは第２レンズ群の最も像側のレンズ面の有効径である。ｈ２Ｇｉは第２レンズ群の最も像側のレンズ面での軸上マージナル光線高さである。ｈＬ１１は第１メニスカスレンズの物体側のレンズ面での軸上マージナル光線高さである。ｒ１１は第１メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径である。ｆＧ１は第１レンズ群の焦点距離である。ｆＧ２３は第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる光学系の合成の焦点距離である。ｆＵ２は第２レンズ成分の焦点距離である。ｆＵａは第２レンズ群に含まれる２つ以上の正レンズ成分のうちの最も物体側の正レンズ成分の焦点距離である。ｆＵｂは第２レンズ群に含まれる２つ以上の正レンズ成分のうちの２番目に物体側の正レンズ成分の焦点距離である。ｒ１２は第１メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径である。ｄｏ１２は物体面から第１メニスカスレンズの像側のレンズ面までの光軸上での距離である。ｆＬ１は第１メニスカスレンズの焦点距離である。なお、本明細書では、レンズ面の有効径は、そのレンズ面に入射する光線で、且つ、結像に関与する光線のうち、最も軸外でその面に入射する光線の光線高（光軸からの距離）で定義される。
【００３４】
条件式（４）は、主に球面収差及びコマ収差を良好に補正するための条件式である。各レンズ群のためのスペースを確保しつつ軸外主光線を第３レンズ群に十分な高さで入射させることが、顕微鏡光学系の光学全長を所定範囲内に抑えながら、良好に収差を補正して結像するためには有効である。ＤＧ２３／ｈｍａｘが条件式（４）の上限値を上回ると、各レンズ群のためのスペースを一定以上に確保することが難しくなる。ＤＧ２３／ｈｍａｘを上限値以下に抑えることで、第３レンズ群のためのスペースを極端に小さくすることなく、第２レンズ群の光軸上の長さを確保することが可能となる。このため、第２レンズ群では、球面収差及びコマ収差の発生を小さく抑えながら、あるいは良好に補正しながら軸上マージナル光線高さを徐々に小さくすることが可能となる。一方、ＤＧ２３／ｈｍａｘが条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が短くなりすぎるため、第３レンズ群に入射する軸外主光線高さが低くなりすぎてしまう。ＤＧ２３／ｈｍａｘを下限値以上にすることで、第３レンズ群に入射する軸外主光線高さを十分に大きくなるため、歪曲収差や倍率色収差を良好に補正することができる。また、第２レンズ群と第３レンズ群との間にダイクロイックプリズムなどの光学部品を配置する十分なスペースを確保することが可能となる。
【００３５】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（４）の代わりに下記の条件式（４−１）又は条件式（４−２）を満たすことが、さらに望ましい。
０．４≦ＤＧ２３／ｈｍａｘ≦１．８        （４−１）
０．６≦ＤＧ２３／ｈｍａｘ≦１．６        （４−２）
【００３６】
条件式（５）は、主に、高次のコマ収差を良好に補正するための条件式である。軸上マージナル光線は、第１レンズ群の射出部付近で最大になり、第２レンズ群で徐々に低くなり、第２レンズ群から射出される。ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉが条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズ群の射出部付近での軸外マージナル光線高さが高くなり過ぎてしまう。ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉを上限値以下に抑えることで、第２レンズ群の射出部付近での軸外マージナル光線高さが十分に低下しているため、第２レンズ群の射出部付近で球面収差及びコマ収差などを補正した際に、高次のコマ収差の発生を小さく抑えることが可能となる。一方、ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉが条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群の射出部付近での低い軸外マージナル光線高さを実現するために、第２レンズ群が大きな屈折力を有することになる。このため、ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉを下限値以上にすることで、第２レンズ群の屈折力が極端に大きくなることを防止することができるため、諸収差の発生を小さく抑えることが可能となる。
【００３７】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（５）の代わりに下記の条件式（５−１）又は条件式（５−２）を満たすことが、さらに望ましい。
０．１５≦ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ≦０．８      （５−１）
０．２≦ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ≦０．７        （５−２）
【００３８】
条件式（６）は、主に、高次のコマ収差を良好に補正するための条件式である。ΦＧ２ｉはｈ２Ｇｉの２倍である。また、第１レンズ群の射出部付近において軸上マージナル光線高さの最大値と軸外マージナル光線高さの最大値はおよそ一致しているため、ΦＧ１ｉはｈｍａｘのおよそ２倍である。従って、ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ≒ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘであり、条件式（６）の技術的な意義は条件式（５）とほぼ同じである。
【００３９】
条件式（７）は、物体から射出した発散光線束を収斂しつつ、主に像面湾曲を良好に補正するための条件式である。ｈＬ１１／ｒ１１を条件式（７）の上限値以下に抑えることで、第１メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径が十分に小さくなるため、主に像面湾曲を良好に補正することが可能となる。さらに、ｈＬ１１／ｒ１１を条件式（７）の下限値以上にすることで、物体から射出した発散光線束を十分に収斂させることが可能となる。
【００４０】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（７）の代わりに下記の条件式（７−１）又は条件式（７−２）を満たすことが、さらに望ましい。
−０．８≦ｈＬ１１／ｒ１１≦−０．１５    （７−１）
−０．７≦ｈＬ１１／ｒ１１≦−０．２５    （７−２）
【００４１】
条件式（８）は、主にコマ収差を良好に補正するための条件式である。ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜を条件式（８）の上限値以下に抑えることで、第１レンズ群の焦点距離が長くなりすぎて第２レンズ群での軸外マージナル光線高さが高くなりすぎることがないため、第２レンズ群でのコマ収差の発生を小さく抑えることができる。このため、光学系全体のコマ収差を良好に補正することができる。
【００４２】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（８）の代わりに下記の条件式（８−１）又は条件式（８−２）を満たすことが、さらに望ましい。
０≦ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜≦０．４          （８−１）
０≦ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜≦０．３          （８−２）
【００４３】
条件式（９）は、主にコマ収差と球面収差を良好に補正するための条件式である。ｆＧ１／ｆＵ２を条件式（９）の上限値以下に抑えることで、第２レンズ成分の焦点距離が短くなりすぎることがないため、第２レンズ成分で比較的に緩やかに発散光線束を屈折させることができる。このため、球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えながら、徐々に発散光線束を収斂させることが可能となる。さらに、ｆＧ１／ｆＵ２を条件式（９）の下限値以上にすることで、第２レンズ成分の焦点距離が長くなりすぎることがないため、第２レンズ成分から射出する光線束の発散度合いを小さく抑えることが可能になる。その結果、第２レンズ成分よりも像側の領域でのマージナル光線高さを低くすることができるため、第１レンズ群内での球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えながら、第１レンズ群で徐々に発散光線束を収斂させることが可能となる。
【００４４】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（９）の代わりに下記の条件式（９−１）又は条件式（９−２）を満たすことが、さらに望ましい。
０．１≦ｆＧ１／ｆＵ２≦０．５        （９−１）
０．１５≦ｆＧ１／ｆＵ２≦０．４      （９−２）
【００４５】
条件式（１０）及び条件式（１１）は、第２レンズ群での球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えるための条件式である。第２レンズ群内での球面収差とコマ収差の発生を抑えながら徐々にマージナル光線高さを低くするためには、第２レンズ群の中でも特にマージナル光線高さが高い物体に近い領域にある正レンズ成分が、第１レンズ群の焦点距離よりも十分に長い焦点距離を有することが望ましい。
【００４６】
ｆＧ１／ｆＵａを条件式（１０）の上限値以下に抑えることで、第２レンズ群内で最も物体側の正レンズ成分の焦点距離が第１レンズ群の焦点距離に比べて十分に長くなるため、第２レンズ群での球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えることができる。同様に、ｆＧ１／ｆＵｂを条件式（１１）の上限値以下に抑えることで、第２レンズ群内で２番目に物体側の正レンズ成分の焦点距離が第１レンズ群の焦点距離に比べて十分に長くなるため、第２レンズ群での球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えることができる。
【００４７】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（１０）の代わりに下記の条件式（１０−１）又は条件式（１０−２）を満たすことが、条件式（１１）の代わりに下記の条件式（１１−１）又は条件式（１１−２）を満たすことが、さらに望ましい。
０≦ｆＧ１／ｆＵａ≦０．３          （１０−１）
０≦ｆＧ１／ｆＵａ≦０．２          （１０−２）
０≦ｆＧ１／ｆＵｂ≦０．３          （１１−１）
０≦ｆＧ１／ｆＵｂ≦０．２          （１１−２）
【００４８】
条件式（１２）は、主に球面収差とコマ収差を良好に補正するための条件式である。ｒ１２／ｄｏ１２を条件式（１２）の上限値以下に抑えることで、第１メニスカスレンズの像側のレンズ面（凸面）の曲率半径の大きさが小さくなりすぎることがない。このため、その凸面に対する軸上および軸外マージナル光線の入射角および屈折角が大きくなりすぎることがないため、第１メニスカスレンズで球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えることができる。さらに、ｒ１２／ｄｏ１２を条件式（１２）の下限値以上にすることで、第１メニスカスレンズの像側のレンズ面（凸面）の曲率半径の大きさが大きくなりすぎることがない。このため、第１メニスカスレンズで軸上および軸外光線束を十分に収斂させることができるため、第１メニスカスレンズよりも像側の光学系での球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えることができる。
【００４９】
条件式（１３）は、主に球面収差とコマ収差を良好に補正するための条件式である。ｆＧ１／ｆＬ１を条件式（１３）の上限値以下に抑えることで、第１メニスカスレンズが正の焦点距離を有する場合に、その焦点距離が短くなりすぎることがないため、第１メニスカスレンズ成分で比較的に緩やかに発散光線束を屈折させることができる。このため、球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えながら、徐々に発散光線束を収斂させることが可能となる。さらに、ｆＧ１／ｆＬ１を条件式（１３）の下限値以上にすることで、第１メニスカスレンズが負の焦点距離を有する場合に、その焦点距離が短くなりすぎることがないため、第１メニスカスレンズから射出する光線束の発散度合いを小さく抑えることが可能になる。その結果、第１メニスカスレンズよりも像側の領域でのマージナル光線高さを低くすることができるため、第１レンズ群内での球面収差とコマ収差の発生を小さく抑えながら、第１レンズ群で徐々に発散光線束を収斂させることが可能となる。
【００５０】
なお、顕微鏡光学系は、条件式（１３）の代わりに下記の条件式（１３−１）又は条件式（１３−２）を満たすことが、さらに望ましい。
−０．７≦ｆＧ１／ｆＬ１≦０．７        （１３−１）
−０．６≦ｆＧ１／ｆＬ１≦０．６        （１３−２）
以下、上述した顕微鏡光学系の実施例について具体的に説明する。
【実施例１】
【００５１】
図２は、本実施例に係る顕微鏡光学系１の断面図である。顕微鏡光学系１は、物点から射出した光を像面に集光する光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３からなる。なお、顕微鏡光学系１は、液浸系の顕微鏡光学系である。
【００５２】
第１レンズ群Ｇ１は、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有するレンズＬ２（第１メニスカスレンズ）を含む接合レンズＣＬ１（第１レンズ成分）と、接合レンズＣＬ１の像側に接合レンズＣＬ１と近接して配置された、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する、正の屈折力を持つレンズＬ３（第２レンズ成分）と、正の屈折力を持つレンズＬ６及びレンズＬ８と、レンズＬ６及びレンズＬ８よりも高分散の材料からなる負の屈折力を持つレンズＬ７とを含む接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。
【００５３】
より詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズ（レンズＬ１）と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２）からなる接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ３）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ４）と、両凸レンズ（レンズＬ５）と、両凸レンズ（レンズＬ６）と両凹レンズ（レンズＬ７）と両凸レンズ（レンズＬ８）からなる接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。なお、図２では、レンズＬ４とレンズＬ５の間には、励起光を遮断するエミッションフィルタＦが配置されている。
【００５４】
第２レンズ群Ｇ２は、２つ以上の正レンズ成分（接合レンズＣＬ３、接合レンズＣＬ４）を含み、さらに、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分（接合レンズＣＬ６）を含んでいる。
【００５５】
より詳細には、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ９）と両凸レンズ（レンズＬ１０）からなる接合レンズＣＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１１）と両凸レンズ（レンズＬ１２）からなる接合レンズＣＬ４と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１３）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１４）からなる接合レンズＣＬ５と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１５）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１６）からなる接合レンズＣＬ６と、両凹レンズ（レンズＬ１７）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１８）と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１９）からなる接合レンズＣＬ７と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２０）と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２１）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２２）からなる接合レンズＣＬ８と、を含んでいる。
【００５６】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ（レンズＬ２３）と、負レンズ（レンズＬ２４）を含んでいる。より詳細には、第３レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズ（レンズＬ２３）と両凹レンズ（レンズＬ２４）からなる接合レンズＣＬ９を含んでいる。
【００５７】
顕微鏡光学系１の各種データは、以下のとおりである。なお、｜β｜は顕微鏡光学系１の横倍率であり、ＩＨは像高である。また、ｆＧ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ｆＧ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離である。
ＮＡ＝1.35、｜β｜＝10.60、ＩＨ＝7.95mm、βＧ３＝0.71、f=7.28mm、ｆＧ１＝21.428mm、ｆＧ２＝197.413mm、ｆＧ３＝-823.689mm、ｆＧ２３＝132.996mm、ｆＬ１＝-416.940mm、ｆＵ２＝78.814mm、ｆＵａ＝171.639mm、ｆＵｂ＝170.091mm、ｒ１１＝-6.1742mm、ｒ１２＝-11.6703mm、ｄｏ１２＝12.706mm、ＤＧ２３＝55.208mm、ＤＧ３ｉ＝21.007mm、ΦＧ１ｉ＝66.66mm、ΦＧ２ｉ＝27.76mm、ｈｍａｘ＝33.32mm、ｈＬ１１＝2.05mm、ｈ２Ｇｉ＝13.89mm
【００５８】
顕微鏡光学系１のレンズデータは、以下のとおりである。なお、レンズデータ中のINFは無限大（∞）を示している。
s             r             d           nd           νd         er
1(物体面)    INF           0.000       1.51486      41.00       
2            INF           0.170       1.52347      54.45        0.76 
3            INF           0.500       1.51486      41.00        1.09 
4            INF           0.732       1.51635      64.14        2.10 
5           -6.1742       11.303       1.88306      40.76        2.51 
6          -11.6703        0.163       1                        10.36 
7          -41.0219       22.751       1.56910      71.30       14.56 
8          -25.7359        0.100       1                        23.09 
9          -52.4882        5.587       1.56910      71.30       25.88 
10          -39.8121        0.100       1                        26.78 
11            INF           2.000       1.52289      59.90       29.00 
12            INF           0.100       1                        29.27 
13          202.3513        4.569       1.84676      23.78       29.76 
14        -1368.5507        0.100       1                        29.85 
15         8064.5161       14.718       1.43876      94.93       29.88 
16          -39.4561        2.100       1.63779      42.41       29.92 
17          159.0457       16.552       1.43876      94.93       33.10 
18          -51.8791        0.100       1                        33.33 
19           98.5222        2.000       1.63779      42.41       33.59 
20           47.4192       17.967       1.43876      94.93       32.42 
21         -120.1836        0.100       1                        32.40 
22           54.4885        2.000       1.75504      52.32       30.13 
23           32.4026       17.085       1.43876      94.93       27.27 
24         -251.4964        0.100       1                        27.14 
25           63.4796        2.000       1.63779      42.41       25.06 
26           29.1973        9.720       1.43876      94.93       22.44 
27          158.1978        0.100       1                        22.24 
28           20.2826       12.120       1.49702      81.54       18.73 
29           65.3505        2.782       1.63779      42.41       17.28 
30           13.0750        9.337       1                        11.79 
31          -38.4122        1.026       1.88306      40.76       11.78 
32           44.6574        6.963       1                        12.03 
33          -16.5391        2.724       1.56910      71.30       12.07 
34          -61.8322        4.5093      1.63779      42.41       15.67 
35          -26.0988        0.210       1                        16.19 
36         -141.6531        6.114       1.88306      40.76       18.40 
37          -37.0228        0.1         1                        19.03 
38           33.0053       16.954       1.60566      43.70       19.82 
39          111.1346       11.4346      1.5691       71.30       17.14 
40           26.2943       55.208       1                        13.88 
41           21.2159       16.2552      1.63779      42.41       12.47 
42          -31.0485        1.000       1.80106      34.97        9.45 
43           19.9490       21.007       1                         8.49
44(像面)      INF
【００５９】
ここで、sは面番号を、rは曲率半径(mm)を、dは面間隔(mm)を、ndはｄ線に対する屈折率を、νdはアッベ数を、erは有効半径 (mm)を示す。これらの記号は、以降の実施例でも同様である。なお、面番号s1,s2,s3が示す面は、それぞれ物体面、カバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面であり、面番号s4,s43,s44が示す面は、それぞれ顕微鏡光学系１の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面、像面であり、面番号s11,s12が示す面は、エミッションフィルタの面である。また、例えば、面間隔d1は、面番号s1が示す面から面番号s2が示す面までの光軸上の距離を示している。
【００６０】
顕微鏡光学系１は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１３）を満たしている。
（１）ＮＡ＝1.35
（２）βＧ３＝0.71
（３）ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＝0.4
（４）ＤＧ２３／ｈｍａｘ＝1.66
（５）ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ＝0.42
（６）ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘ＝0.42
（７）ｈＬ１１／ｒ１１＝-0.33
（８）ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜＝0.16
（９）ｆＧ１／ｆＵ２＝0.27
（１０）ｆＧ１／ｆＵａ＝0.12
（１１）ｆＧ１／ｆＵｂ＝0.13
（１２）ｒ１２／ｄｏ１２＝-0.92
（１３）ｆＧ１／ｆＬ１＝-0.05
【００６１】
図３は、図２に示す顕微鏡光学系１の像面における収差図である。図３（ａ）は球面収差図であり、図３（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図３（ｃ）は非点収差図であり、図３（ｄ）はコマ収差図である。なお、図中の“Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。図３に示されるように、顕微鏡光学系１では、収差が良好に補正されて優れた結像性能が実現されている。
【実施例２】
【００６２】
図４は、本実施例に係る顕微鏡光学系２の断面図である。顕微鏡光学系２は、物点から射出した光を像面に集光する光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３からなる。なお、顕微鏡光学系２は、液浸系の顕微鏡光学系である。
【００６３】
第１レンズ群Ｇ１は、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有するレンズＬ２（第１メニスカスレンズ）を含む接合レンズＣＬ１（第１レンズ成分）と、接合レンズＣＬ１の像側に接合レンズＣＬ１と近接して配置された、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する、正の屈折力を持つレンズＬ３（第２レンズ成分）と、正の屈折力を持つレンズＬ６及びレンズＬ８と、レンズＬ６及びレンズＬ８よりも高分散の材料からなる負の屈折力を持つレンズＬ７とを含む接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。
【００６４】
より詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズ（レンズＬ１）と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２）からなる接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ３）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ４）と、両凸レンズ（レンズＬ５）と、両凸レンズ（レンズＬ６）と両凹レンズ（レンズＬ７）と両凸レンズ（レンズＬ８）からなる接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。なお、図４では、レンズＬ４とレンズＬ５の間には、励起光を遮断するエミッションフィルタＦが配置されている。
【００６５】
第２レンズ群Ｇ２は、２つ以上の正レンズ成分（接合レンズＣＬ３、接合レンズＣＬ４）を含み、さらに、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分（接合レンズＣＬ６）を含んでいる。
【００６６】
より詳細には、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ９）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１０）と両凸レンズ（レンズＬ１１）からなる接合レンズＣＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１２）と両凸レンズ（レンズＬ１３）からなる接合レンズＣＬ４と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１４）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１５）からなる接合レンズＣＬ５と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１６）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１７）からなる接合レンズＣＬ６と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１８）と、を含んでいる。
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ（レンズＬ２４）と、負レンズ（レンズＬ２５）を含んでいる。
【００６７】
より詳細には、第３レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズ（レンズＬ１９）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２０）と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２１）からなる接合レンズＣＬ７と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２２）と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２３）と、両凸レンズ（レンズＬ２４）と両凹レンズ（レンズＬ２５）からなる接合レンズＣＬ８と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２６）と両凹レンズ（レンズＬ２７）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２８）からなる接合レンズＣＬ９と、を含んでいる。
【００６８】
顕微鏡光学系２の各種データは、以下のとおりである。
ＮＡ＝1.35、｜β｜＝10.59、ＩＨ＝7.95mm、βＧ３＝1.03、f=6.93mm、ｆＧ１＝24.773mm、ｆＧ２＝628.959mm、ｆＧ３＝-126.594mm、ｆＧ２３＝-726.900mm、ｆＬ１＝-49.698mm、ｆＵ２＝113.104mm、ｆＵａ＝2880.078mm、ｆＵｂ＝94.117mm、ｒ１１＝-6.4511mm、ｒ１２＝-15.4630mm、ｄｏ１２＝15.552mm、ＤＧ２３＝36.808mm、ＤＧ３ｉ＝34.714mm、ΦＧ１ｉ＝76.96mm、ΦＧ２ｉ＝36.09mm、ｈｍａｘ＝38.43mm、ｈＬ１１＝1.80mm、ｈ２Ｇｉ＝18.00mm
【００６９】
顕微鏡光学系２のレンズデータは、以下のとおりである。
顕微鏡光学系２
s             r             d           nd           νd         er
1(物体面)    INF           0.000       1.51486      41.00       
2            INF           0.170       1.52347      54.45        0.74 
3            INF           0.500       1.51486      41.00        1.07 
4            INF           0.512       1.51635      64.14        2.07 
5           -6.4511       14.370       1.88306      40.76        2.27 
6          -15.4630        0.671       1                        12.92 
7          -33.6237       24.958       1.56910      71.30       16.81 
8          -28.0325        0.100       1                        26.57 
9         -203.5789        8.140       1.56910      71.30       33.75 
10          -62.7471        0.100       1                        34.05 
11            INF           2.000       1.52290      59.89       35.83 
12            INF           0.100       1                        36.06 
13          306.7391        5.076       1.67276      32.10       36.46 
14         -335.2667        0.100       1                36.51 
15          224.5778       18.272       1.43876      94.93       36.60 
16          -53.7158        0.800       1.63779      42.41       36.56 
17          104.0431       21.320       1.43876      94.93       38.30 
18          -63.7105        0.100       1                        38.48 
19          102.8362        1.900       1.84676      23.78       36.91 
20          120.4805        0.800       1.75504      52.32       36.74 
21           49.6803       18.283       1.43876      94.93       34.79 
22         -175.8180        0.100       1                        34.76 
23           98.1720        0.800       1.75504      52.32       33.09 
24           42.4238       14.175       1.43876      94.93       30.94 
25        -5115.0895        0.100       1                        30.86 
26           34.7482        1.141       1.63779      42.41       28.58 
27           27.2708       18.873       1.43876      94.93       25.89 
28          703.1360        0.109       1                        25.65 
29           45.2239        5.369       1.49702      81.54       22.43 
30          173.9100        0.800       1.63779      42.41       21.96 
31           24.2196       12.023       1                        18.03 
32          -42.8190        0.800       1.49702      81.54       18.03 
33         -111.4467       36.808       1                        18.05 
34          -98.1191        0.8         1.43876      94.93       15.33 
35           36.5095       12.191       1                        15.32 
36          -29.7980        0.8         1.43876      94.93       16.19 
37          -64.0677        4.501       1.63779      42.41       17.27 
38          -29.2843        0.100       1                        17.60 
39       -11880.0000        1.307       1.88306      40.76       18.15 
40         -337.4047        0.100       1                        18.20 
41           65.6698        3.5938      1.88306      40.76       18.35 
42        58480.0000        0.500       1                        18.24 
43           31.4270        8.7784      1.71303      53.87       17.06 
44          -58.8374        3.819       1.5691       71.30       16.54 
45           20.1176       11.383       1                        11.86 
46          -79.6584        5.566       1.63779      42.41        9.55 
47          -23.6041        0.8         1.80106      34.97        8.91 
48           22.3172        1.9637      1.63779      42.41        8.52 
49           64.7513       34.714       1                         8.47 
50(像面)      INF
【００７０】
顕微鏡光学系２は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１３）を満たしている。
（１）ＮＡ＝1.35
（２）βＧ３＝1.03
（３）ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＝0.9
（４）ＤＧ２３／ｈｍａｘ＝0.96
（５）ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ＝0.47
（６）ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘ＝0.47
（７）ｈＬ１１／ｒ１１＝-0.28
（８）ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜＝0.03
（９）ｆＧ１／ｆＵ２＝0.22
（１０）ｆＧ１／ｆＵａ＝0.01
（１１）ｆＧ１／ｆＵｂ＝0.26
（１２）ｒ１２／ｄｏ１２＝-0.99
（１３）ｆＧ１／ｆＬ１＝-0.50
【００７１】
図５は、図４に示す顕微鏡光学系２の像面における収差図である。図５（ａ）は球面収差図であり、図５（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図５（ｃ）は非点収差図であり、図５（ｄ）はコマ収差図である。なお、図中の“Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。図５に示されるように、顕微鏡光学系２では、収差が良好に補正されて優れた結像性能が実現されている。
【実施例３】
【００７２】
図６は、本実施例に係る顕微鏡光学系３の断面図である。顕微鏡光学系３は、物点から射出した光を像面に集光する光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３からなる。なお、顕微鏡光学系３は、液浸系の顕微鏡光学系である。
【００７３】
第１レンズ群Ｇ１は、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有するレンズＬ２（第１メニスカスレンズ）を含む接合レンズＣＬ１（第１レンズ成分）と、接合レンズＣＬ１の像側に接合レンズＣＬ１と近接して配置された、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する、正の屈折力を持つレンズＬ３（第２レンズ成分）と、正の屈折力を持つレンズＬ６及びレンズＬ８と、レンズＬ６及びレンズＬ８よりも高分散の材料からなる負の屈折力を持つレンズＬ７とを含む接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。
【００７４】
より詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズ（レンズＬ１）と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２）からなる接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ３）と、両凸レンズ（レンズＬ４）と、両凸レンズ（レンズＬ５）と、両凸レンズ（レンズＬ６）と両凹レンズ（レンズＬ７）と両凸レンズ（レンズＬ８）からなる接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。なお、図６では、レンズＬ４とレンズＬ５の間には、励起光を遮断するエミッションフィルタＦが配置されている。
【００７５】
第２レンズ群Ｇ２は、２つ以上の正レンズ成分（接合レンズＣＬ３、接合レンズＣＬ５）を含み、さらに、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分（接合レンズＣＬ６）を含んでいる。
【００７６】
より詳細には、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ９）と両凸レンズ（レンズＬ１０）からなる接合レンズＣＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１１）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１２）からなる接合レンズＣＬ４と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１３）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１４）からなる接合レンズＣＬ５と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１５）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１６）からなる接合レンズＣＬ６と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１７）と、を含んでいる。
【００７７】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ（レンズＬ２０）と、負レンズ（レンズＬ２１）を含んでいる。
【００７８】
より詳細には、第３レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズ（レンズＬ１８）と、両凸レンズ（レンズＬ１９）と、両凸レンズ（レンズＬ２０）と両凹レンズ（レンズＬ２１）からなる接合レンズＣＬ７と、両凹レンズ（レンズＬ２２）と像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２３）からなる接合レンズＣＬ８と、を含んでいる。
【００７９】
顕微鏡光学系３の各種データは、以下のとおりである。
ＮＡ＝1.1、｜β｜＝10.60、ＩＨ＝7.95mm、βＧ３＝0.81、f=5.70mm、ｆＧ１＝23.828mm、ｆＧ２＝-666.667mm、ｆＧ３＝-173.190mm、ｆＧ２３＝-159.051mm、ｆＬ１＝46.953mm、ｆＵ２＝121.416mm、ｆＵａ＝293.539mm、ｆＵｂ＝90.419mm、ｒ１１＝-14.1824mm、ｒ１２＝-15.5683mm、ｄｏ１２＝16.057mm、ＤＧ２３＝20.083mm、ＤＧ３ｉ＝31.461mm、ΦＧ１ｉ＝56.48mm、ΦＧ２ｉ＝42.71mm、ｈｍａｘ＝28.24mm、ｈＬ１１＝1.74mm、ｈ２Ｇｉ＝13.07mm
【００８０】
顕微鏡光学系３のレンズデータは、以下のとおりである。
顕微鏡光学系３
s             r             d           nd           νd         er
1(物体面)    INF           0.000       1.51486      41.00       
2            INF           0.170       1.52347      54.45        0.75 
3            INF           0.500       1.51486      41.00        0.93 
4            INF           1.076       1.51635      64.14        1.47 
5          -14.1824       14.311       1.88306      40.76        2.41 
6          -15.5683        0.482       1                        10.74 
7          -35.5773       24.859       1.56910      71.30       12.50 
8          -29.4368        0.842       1                        22.24 
9          805.2777        9.700       1.56910      71.30       25.93 
10          -90.9917        3.868       1                        26.90 
11            INF           2.000       1.52289      59.90       27.85 
12            INF           0.100       1                        28.01 
13          166.2986        4.365       1.67276      32.10       28.31 
14         -302.4966        0.100       1                        28.31 
15          332.2263        8.781       1.43876      94.93       28.15 
16          -59.2521        2.000       1.63779      42.41       28.12 
17           86.0405       11.647       1.43876      94.93       28.20 
18          -67.8512        0.100       1                        28.24 
19           76.9804        2.000       1.75504      52.32       27.39 
20           40.0262       11.500       1.43876      94.93       26.05 
21         -302.3318        0.100       1                        25.99 
22          107.0438        2.000       1.75504      52.32       25.37 
23           39.6122        8.514       1.43876      94.93       24.04 
24          826.8075        0.100       1                        23.99 
25           31.1155        2.000       1.63779      42.41       23.09 
26           24.7353       20.083       1.43876      94.93       21.35 
27          219.9035        0.494       1                        18.66 
28           36.2738        4.821       1.49702      81.54       16.99 
29          388.5025        1.770       1.63779      42.41       16.56 
30           21.5497       12.712       1                        13.86 
31          -31.9133        0.800       1.49702      81.54       12.93 
32          -95.6489       29.556       1                        13.01 
33         -132.8169        0.800       1.43876      94.93       12.22 
34           34.3345       11.22        1                        12.25 
35           54.2902        3.525       1.88306      40.76       14.35 
36         -121.8691        0.6         1                        14.32 
37           29.6073        9.5728      1.71303      53.87       13.54 
38          -48.7177        7.430       1.56910      71.30       12.08 
39           17.0454        6.6958      1                         8.05 
40          -19.0111        0.800       1.63779      42.41        7.13 
41           17.5946        1.8218      1.80106      34.97        7.14 
42           60.2158       31.461       1                         7.11 
43            INF
【００８１】
顕微鏡光学系３は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１３）を満たしている。
（１）ＮＡ＝1.1
（２）βＧ３＝0.81
（３）ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＝1.6
（４）ＤＧ２３／ｈｍａｘ＝0.71
（５）ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ＝0.76
（６）ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘ＝0.46
（７）ｈＬ１１／ｒ１１＝-0.12
（８）ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜＝0.15
（９）ｆＧ１／ｆＵ２＝0.20
（１０）ｆＧ１／ｆＵａ＝0.08
（１１）ｆＧ１／ｆＵｂ＝0.26
（１２）ｒ１２／ｄｏ１２＝-0.97
（１３）ｆＧ１／ｆＬ１＝0.51
【００８２】
図７は、図６に示す顕微鏡光学系３の像面における収差図である。図７（ａ）は球面収差図であり、図７（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図７（ｃ）は非点収差図であり、図７（ｄ）はコマ収差図である。なお、図中の“Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。図７に示されるように、顕微鏡光学系３では、収差が良好に補正されて優れた結像性能が実現されている。
【実施例４】
【００８３】
図８は、本実施例に係る顕微鏡光学系４の断面図である。顕微鏡光学系４は、物点から射出した光を像面に集光する光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３からなる。なお、顕微鏡光学系４は、乾燥系の顕微鏡光学系である。
【００８４】
第１レンズ群Ｇ１は、凹面を物体側に向けたメニスカス形状を有するレンズＬ１（第１メニスカスレンズ、第１レンズ成分）と、レンズＬ１の像側にレンズＬ１と近接して配置された、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ形状を有する、正の屈折力を持つレンズＬ２（第２レンズ成分）と、正の屈折力を持つレンズＬ４及びレンズＬ６と、レンズＬ４及びレンズＬ６よりも高分散の材料からなる負の屈折力を持つレンズＬ５とを含む接合レンズＣＬ１と、を含んでいる。
【００８５】
より詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ２）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ３）と、両凸レンズ（レンズＬ４）と両凹レンズ（レンズＬ５）と両凸レンズ（レンズＬ６）からなる接合レンズＣＬ１と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ７）と両凸レンズ（レンズＬ８）からなる接合レンズＣＬ２と、を含んでいる。
【００８６】
第２レンズ群Ｇ２は、２つ以上の正レンズ成分（接合レンズＣＬ３、レンズＬ１１）を含んでいる。なお、図８では、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、キュービックプリズムＣＰが配置されている。
【００８７】
より詳細には、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ９）と両凸レンズ（レンズＬ１０）からなる接合レンズＣＬ３と、両凸レンズ（レンズＬ１１）と、両凹レンズ（レンズＬ１２）と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１３）と、を含んでいる。
【００８８】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズ（レンズＬ１７）と、負レンズ（レンズＬ１８）を含んでいる。
【００８９】
より詳細には、第３レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズ（レンズＬ１４）と、両凹レンズ（レンズＬ１５）と両凸レンズ（レンズＬ１６）からなる接合レンズＣＬ４と、両凸レンズ（レンズＬ１７）と両凹レンズ（レンズＬ１８）からなる接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（レンズＬ１９）と、両凸レンズ（レンズＬ２０）と両凹レンズ（レンズＬ２１）からなる接合レンズＣＬ６と、を含んでいる。
【００９０】
顕微鏡光学系４の各種データは、以下のとおりである。
ＮＡ＝0.9、｜β｜＝10.60、ＩＨ＝7.95mm、βＧ３＝0.37、f=6.57mm、ｆＧ１＝16.947mm、ｆＧ２＝-124.562mm、ｆＧ３＝922.257mm、ｆＧ２３＝-59.208mm、ｆＬ１＝27.099mm、ｆＵ２＝104.297mm、ｆＵａ＝104.981mm、ｆＵｂ＝64.728mm、ｒ１１＝-13.0731mm、ｒ１２＝-11.7647mm、ｄｏ１２＝13.093mm、ＤＧ２３＝30.2mm、ＤＧ３ｉ＝44.467mm、ΦＧ１ｉ＝33.32mm、ΦＧ２ｉ＝28.04mm、ｈｍａｘ＝16.81mm、ｈＬ１１＝3.38mm、ｈ２Ｇｉ＝13.96mm
【００９１】
顕微鏡光学系４のレンズデータは、以下のとおりである。
顕微鏡光学系４
s             r             d           nd           νd         er
1(物体面)    INF           0.000       1                        
2            INF           0.150       1.52103      56.02        0.75 
3            INF           2.027       1                         0.86 
4          -13.0731       10.915       1.88306      40.76        3.88 
5          -11.7647        0.100       1                         9.51 
6          -33.9927        3.419       1.88306      40.76       11.10 
7          -26.0000        0.110       1                        12.10 
8         -126.7745        3.703       1.49702      81.54       12.97 
9          -30.5189        0.110       1                        13.32 
10          206.4974        9.609       1.43876      94.93       13.93 
11          -18.9811        1.000       1.63779      42.41       14.19 
12           73.8361       11.893       1.43876      94.93       16.07 
13          -24.1358        0.220       1                        17.00 
14           49.7276        1.000       1.63779      42.41       17.33 
15           20.8827       14.221       1.43876      94.93       16.59 
16          -39.4928        0.210       1                        16.66 
17           60.0663        1.100       1.63779      42.41       15.67 
18           32.2216        6.243       1.43876      94.93       15.10 
19          -84.7381        0.100       1                        14.92 
20          200.0000       11.560       1.43876      94.93       14.27 
21          -32.5169        1.317       1                        12.11 
22          -22.7869        1.100       1.74956      35.33       11.88 
23           73.3543        7.413       1                        11.86 
24          -16.1290        6.000       1.73806      32.26       11.98 
25          -17.4216        0.100       1                        14.02 
26            INF          30.000       1.52292      59.89       13.90 
27            INF           0.100       1                        13.74 
28           44.9208        4.392       1.84676      23.88       13.73 
29          -75.3103        2.908       1                        13.58 
30          -34.3442        1.100       1.49702      81.54       12.74 
31           24.2617        4.799       1.63779      42.41       11.80 
32          -99.5836        1.264       1                        11.62 
33           16.5829        4.253       1.49702      81.54        9.66 
34         -213.4739        6.000       1.84676      23.88        9.19 
35            9.1156        3.747       1                         6.05 
36          -17.1469        0.800       1.88306      40.76        6.05 
37         -498.9898        0.100       1                         6.38 
38           20.0714        5.000       1.88306      40.76        6.83 
39         -282.6302        3.000       1.49702      81.54        6.79 
40           58.4345       44.467       1                         6.72 
41            INF
【００９２】
顕微鏡光学系４は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１３）を満たしている。
（１）ＮＡ＝0.9
（２）βＧ３＝0.37
（３）ＤＧ３ｉ／ＤＧ２３＝1.5
（４）ＤＧ２３／ｈｍａｘ＝1.80
（５）ΦＧ２ｉ／ΦＧ１ｉ＝0.84
（６）ｈ２Ｇｉ／ｈｍａｘ＝0.83
（７）ｈＬ１１／ｒ１１＝-0.26
（８）ｆＧ１／｜ｆＧ２３｜＝0.29
（９）ｆＧ１／ｆＵ２＝0.16
（１０）ｆＧ１／ｆＵａ＝0.16
（１１）ｆＧ１／ｆＵｂ＝0.26
（１２）ｒ１２／ｄｏ１２＝-0.90
（１３）ｆＧ１／ｆＬ１＝0.63
【００９３】
図９は、図８に示す顕微鏡光学系４の像面における収差図である。図９（ａ）は球面収差図であり、図９（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図９（ｃ）は非点収差図であり、図９（ｄ）はコマ収差図である。なお、図中の“Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。図９に示されるように、顕微鏡光学系４では、収差が良好に補正されて優れた結像性能が実現されている。
【００９４】
なお、上述した顕微鏡光学系は、主に観察に用いられる光学系であるため、顕微鏡観察光学系と呼ぶこともできる。また、試料をモニターで観察できるよう像位置にＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の撮像素子が配置されていてもよく、目視観察できるよう像位置の後段に接眼光学系が配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１、２、３、４      顕微鏡光学系
Ｇ１                第１レンズ群
Ｇ２                第２レンズ群
Ｇ３                第３レンズ群
Ｌ１〜Ｌ２８        レンズ
ＣＬ１〜ＣＬ９      接合レンズ
ＣＧ                カバーガラス
Ｆ                  エミッションフィルタ
ＣＰ                キュービックプリズム
【図１】
2017016066.tif 000003
【図２】
2017016066.tif 000004
【図４】
2017016066.tif 000005
【図６】
2017016066.tif 000006
【図８】
2017016066.tif 000007
【図３】
2017016066.tif 000008
【図５】
2017016066.tif 000009
【図７】
2017016066.tif 000010
【図９】
2017016066.tif 000011