(57)【要約】      （修正有）【課題】対物レンズを有するズーム観察光学系において、共焦点観察光学系の使用を可能とするためのリレー光学系を提供する。【解決手段】対物レンズ１１と、ズーム観察光学系１０と、共焦点観察光学系３０とを有した顕微鏡装置１において、光路分割素子Ｍ１と共焦点観察光学系３０との間にリレー光学系２０が配置され、該リレー光学系２０は、光路分割素子Ｍ１側より順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本１０Ａの一次像を、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本１０Ａの二次像として結像させるとともに、可変開口絞りＡＳを対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置することを特徴とする。【選択図】図１
2009198955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、ズーム観察光学系と、共焦点観察光学系とを有し、前記対物レンズから射出された標本からの光を光路分割素子により前記ズーム観察光学系と前記共焦点観察光学系とに導くように構成された顕微鏡装置において、前記光路分割素子と前記共焦点観察光学系との間にリレー光学系が配置され、
前記リレー光学系は、
前記光路分割素子側より順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、可変開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群により一次結像面に結像される前記標本の一次像を、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群により二次結像面に前記標本の二次像として結像させるとともに、
前記可変開口絞りを前記対物レンズの後側焦点位置とほぼ共役な位置に配置することを特徴とするリレー光学系。
【請求項２】
前記対物レンズの前記後側焦点位置から前記二次結像面までの距離をΣＤとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．２５＜ｆ１／ΣＤ＜０．４
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のリレー光学系。
【請求項３】
前記第１レンズ群は、前記光路分割素子側より順に並んだ、弱い正または負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とを有し、
前記前群は、前記光路分割素子側に凹面を向けた１枚のメニスカスレンズ、または前記光路分割素子側に凹面を向けた全体としてメニスカス形状の接合レンズから構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のリレー光学系。
【請求項４】
前記第１レンズ群の前群の焦点距離をｆ１１とし、前記対物レンズの後側焦点位置（瞳位置）から前記前群の最も標本側の面までの距離をＤＰとし、前記前群の最も標本側の面の曲率半径をｒ１としたとき、次式
ｆ１／｜ｆ１１｜＜０．７
−１．２＜ｒ１／ＤＰ＜−０．４
の条件を満足することを特徴とする請求項３に記載のリレー光学系。
【請求項５】
前記第１レンズ群は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズを少なくとも１枚有し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第１レンズ群の前記凸レンズの焦点距離をｆ１Ｐとしたとき、
０．２５＜ｆ１Ｐ／ｆ１＜０．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のリレー光学系。
【請求項６】
前記第３レンズ群は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズを少なくとも１枚有し、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第３レンズ群の前記凸レンズの焦点距離をｆ３Ｐとしたとき、
０．４＜ｆ３Ｐ／ｆ３＜１．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリレー光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー光学系に関し、特に対物レンズを有するズーム観察光学系において、共焦点観察光学系の使用を可能とするためのリレー光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人によって、標本側から順に並んだ、対物レンズと、開口絞りと、アフォーカルズーム系と、結像光学系とを有し、対物レンズの交換により変倍域を容易に拡大することが可能であるズーム顕微鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７８４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、標本に光を照射し、標本によって反射された光を受光して標本の表面形状を計測する顕微鏡として、走査型共焦点顕微鏡がある。走査型共焦点顕微鏡を用いた標本の測定では、標本の表面が走査光学系によって光（例えばレーザ光）で走査される。標本からの光（例えば反射光）が共焦点観察光学系を介して受光素子で受光され、その受光量に基づいて標本の高さ分布情報や超深度画像（焦点深度が非常に深い画像）等の画像情報が取得される。ステージに載置された標本と対物レンズとの距離を光軸方向に変化させると、共焦点観察光学系のピンホールを通って受光素子に入射する光の強さ（受光量）が変化し、標本の表面にピントが合ったときに受光量が最大となる。したがって、最大受光量が得られるときの試料と対物レンズとの距離情報から標本の表面の高さ情報を算出し、標本の表面を光で走査することによって標本の表面の高さ分布を取得することができるようになっている。
【０００４】
ところで、近年、医学・生物学分野では、従来の細胞単位の観察から、比較的大きな生体単位の標本（線虫、ゼブラフィッシュ等）を用いた観察あるいは生体内での特定遺伝子の発現等比較的広視野での観察が行われるようになり、これらの標本を共焦点顕微鏡の特徴である焦点面の断層化画像の取得を行いたいとの要望があった。そこで、極低倍域〜中倍域（０．５倍〜４０倍程度）の変倍域を有する特許文献１のズーム顕微鏡に共焦点顕微鏡を組み込むことが提案された。
【０００５】
ここで、特許文献１のズーム顕微鏡では、アフォーカルズーム系の変倍時において、対物レンズの入射瞳位置は変化しないが、対物レンズとアフォーカルズーム系との間に設けられた開口絞りにより結像光学系の射出瞳位置が移動してしまう。このことは、ズーム顕微鏡における通常の使用形態、例えば目視観察や撮像素子を使用した画像取得等においては、特に大きな不都合は発生しないものの、共焦点顕微鏡において均一な画像を得るためには、画面周辺部での光量低下を防ぐため厳密な瞳共役位置の設定が必要であり、好ましくなかった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、対物レンズを有するズーム観察光学系において、共焦点観察光学系の使用を可能とするためのリレー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】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明は、対物レンズと、ズーム観察光学系と、共焦点観察光学系とを有し、前記対物レンズから射出された標本からの光を光路分割素子により前記ズーム観察光学系と前記共焦点観察光学系とに導くように構成された顕微鏡装置において、前記光路分割素子と前記共焦点観察光学系との間にリレー光学系が配置され、前記リレー光学系は、前記光路分割素子側より順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、可変開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、前記第１レンズ群により一次結像面に結像される前記標本の一次像を、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群により二次結像面に前記標本の二次像として結像させるとともに、前記可変開口絞りを前記対物レンズの後側焦点位置とほぼ共役な位置に配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、対物レンズとズーム観察光学系を有する顕微鏡装置において、共焦点観察光学系の使用を可能とするために、ズーム観察光学系の変倍に伴う対物レンズの瞳位置の変動を抑えつつ、該対物レンズで形成された標本像を共焦点観察光学系に良好に伝達することができる、リレー光学系を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るリレー光学系２０は、対物レンズ１１を有するズーム観察光学系１０と、共焦点観察光学系３０とを有し、対物レンズ１１から射出された標本１０Ａからの光を光路分割素子Ｍ１によりズーム観察光学系１０と共焦点観察光学系３０とに導くように構成された顕微鏡装置に１おいて、光路分割素子Ｍ１と共焦点観察光学系３０との間に設けられている。
【００１０】
まず、上記顕微鏡装置１について説明する。図１に示すように、顕微鏡装置１は、ズーム観察光学系１０と、リレー光学系２０と、共焦点観察光学系３０とを有して構成される。
【００１１】
ズーム観察光学系１０は、標本１０Ａ側から順に並んだ、対物レンズ１１と、（可変）開口絞り１２と、アフォーカルズーム系１３と、結像光学系１４とを有して構成される。標本１０Ａの各点から発生した光束は、対物レンズ１１を介して平行光束に変換され、アフォーカルズーム系１３を介して変倍され、結像光学系１４を介して集光され、像面Ｉに到達する。像面Ｉに形成された標本１０Ａの像を観察するため、像面Ｉには例えばＣＣＤなどの撮像素子を配置する。また、結像光学系１４に替えて、同等の結像光学系を含む観察用双眼鏡筒（接眼鏡筒）や、写真直筒、観察・撮影用三眼鏡筒などを用途に応じて配置することも可能である。このような構成のズーム観察光学系１０を用いることにより、標本１０Ａの垂直観察や画像取得が可能となる。
【００１２】
なお、観察倍率は、対物レンズ１１の焦点距離と（結像光学系１４と組み合わせた）アフォーカルズーム系１３の焦点距離との比によって決定される。また、対物レンズ１１は無限遠補正型であり、対物レンズ１１の後側焦点面（いわゆる対物レンズ１１の瞳位置）は該対物レンズ１１とアフォーカルズーム系１３との間にある。
【００１３】
対物レンズ１１とアフォーカルズーム系１３との間には、光路分割素子Ｍ１が設けられている。光路分割素子Ｍ１は、ハーフミラー乃至全反射ミラーからなり、対物レンズ１１から射出された標本１０Ａから発生した光束を、ズーム観察光学系１０（アフォーカルズーム系１３）及び共焦点観察光学系３０に導く。なお、光路分割素子Ｍ１は、使用用途に応じて挿脱可能である。
【００１４】
光路分割素子Ｍ１と共焦点観察光学系３０との間には、本実施形態に係るリレー光学系２０が設けられている。本リレー光学系２０は、光路分割素子Ｍ１側より順に並んだ（すなわち標本１０Ａ側から順に並んだ）、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、折り曲げミラーＭ２と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。なお、可変開口絞りＡＳは、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置されている。この構成を有する本リレー光学系２０においては、光路分割素子Ｍ１により導かれた標本１０Ａからの光束は、第１レンズ群Ｇ１で集光され、折り曲げミラーＭ２により光路が偏向された後に、一次結像面ＩＭ１に標本１０Ａの一次像として結像され、第２レンズ群Ｇ２及び可変開口絞りＡＳを経て、第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本１０Ａの二次像として結像される。
【００１５】
なお、二次結像面ＩＭ２に結像された標本１０Ａの二次像を観察する際、視野全体を観察する場合は可変開口絞りＡＳの絞り径を小さくし、視野の一部を拡大して観察する場合は可変開口絞りＡＳの絞り径を大きくして対物レンズ１１の最大開口数まで使用できるようにしている。また、可変開口絞りＡＳは、アフォーカルズーム系１３の変倍に連動し、ズーム観察光学系１０とリレー光学系２０との開口数がほぼ同じとなるように、絞り径を可変させることが好ましい。
【００１６】
共焦点観察光学系３０は、走査レンズＧＳと、走査光学系３１とを有して構成される。対物レンズ１１の瞳は、第３レンズ群Ｇ３と走査レンズＧＳとにより、該走査レンズＧＳの前記二次結像面ＩＭ２の反対側に位置する瞳共役面Ｐ２にて形成される。そして、この瞳共役面Ｐ２上に走査光学系３１が配置されることによって、共焦点観察光学系３０は適切に使用可能となる。
【００１７】
以下に、本実施形態に係るリレー光学系２０の特徴について詳しく説明する。上記したように、本リレー光学系２０は、光路分割素子Ｍ１側より順に並んだ（すなわち、標本１０Ａ側から順に並んだ）、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本１０Ａの一次像を、第２レンズ群Ｇ２を経て第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本１０Ａの二次像として結像させるとともに、可変開口絞りＡＳが対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役となるように配置することを特徴としている。
【００１８】
このような構成を有する本実施形態に係るリレー光学系２０において、対物レンズ１１の後側焦点位置Ｐ１から二次結像面ＩＭ２までの距離をΣＤとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次式（１）の条件を満足することが好ましい。
【００１９】
０．２５＜ｆ１／ΣＤ＜０．４  …（１）
【００２０】
上記条件式（１）は、本実施形態に係るリレー光学系２０が、所定の瞳位置と像位置を満足しつつ、良好な結像性能を得るための条件である。この条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の正の屈折力が強くなり、第１レンズ群Ｇ１で発生する収差、特に球面収差の補正が困難となり、画面中心部を高開口数の光束で観察する場合に結像性能が悪化し、好ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３での結像倍率はさらに大きくなるため、これら第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３にて発生する諸収差の影響も大きくなり、好ましくない。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が大きくなってしまうため、第２レンズ群Ｇ２での周辺光束の入射高が大きくなり、軸外収差、特に非点収差及びコマ収差の補正が困難となって、画面全体を低開口数の光束で観察する場合に結像性能が悪化し、好ましくない。
【００２１】
また、本実施形態のリレー光学系２０において、第１レンズ群Ｇ１は、光路分割素子Ｍ１側より順に並んだ（すなわち、標本１０Ａ側から順に並んだ）、弱い正または負の屈折力を有する前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲとを有し、前群ＧＦは、光路分割素子Ｍ１側に凹面を向けた１枚のメニスカスレンズ、または光路分割素子Ｍ１側に凹面を向けた、全体としてメニスカス形状の接合レンズから構成されることが好ましい。その結果、前群ＧＦは、対物レンズ１１の瞳からの周辺光束を同心円に近い面に入射させることにより、視野全体を観察する際には画面周辺部の収差、特に像面湾曲収差の悪化を防ぐ機能を有するとともに、視野の一部を拡大して観察する際には画面中心付近の収差、特に球面収差及びコマ収差を補正する機能を有する。また、後群ＧＲは、第１レンズ群Ｇ１の屈折力の大部分を担うとともに、軸上色収差の補正する機能を有する。
【００２２】
本実施形態のリレー光学系２０において、第１レンズ群Ｇ１の前群ＧＦの焦点距離をｆ１１とし、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１から前群ＧＦの最も標本１０Ａ側の面までの距離をＤＰとし、前群ＧＦの最も標本１０Ａ側の面の曲率半径をｒ１としたとき、次式（２）及び（３）の条件を満足することが好ましい。
【００２３】
ｆ１／｜ｆ１１｜＜０．７  …（２）
−１．２＜ｒ１／ＤＰ＜−０．４  …（３）
【００２４】
上記条件式（２）及び（３）は、第１レンズ群Ｇ１の最適なレンズ構成を示す条件である。
【００２５】
上記条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する、前群ＧＦの適切な屈折力を規定する条件である。この条件式（２）を満足できない場合は、前群ＧＦの屈折力が強くなり、視野の一部を拡大して観察する際に球面収差及びコマ収差の補正能力が悪化してしまうため、好ましくない。
【００２６】
また、上記条件式（３）は前群ＧＦの適切な形状を規定するものであり、より具体的には、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１近傍に、前群ＧＦの最も標本１０Ａ側の面の曲率中心を配置するための条件である。この条件式（３）の下限値を下回る場合、前群ＧＦの最も標本１０Ａ側の面の曲率半径が大きくなり、視野全体を観察する際に、画面周辺部の収差、特に像面湾曲収差が悪化してしまうため、好ましくない。一方、条件式（３）の上限値を上回る場合、視野の一部を拡大して観察する際に、球面収差及びコマ収差の補正が過剰となってしまうため、好ましくない。
【００２７】
また、本実施形態のリレー光学系２０において、第１レンズ群Ｇ１は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズを少なくとも１枚有し、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第１レンズ群Ｇ１の前記凸レンズの焦点距離をｆ１Ｐとしたとき、次式（４）の条件を満足することが好ましい。
【００２８】
０．２５＜ｆ１Ｐ／ｆ１＜０．５  …（４）
【００２９】
上記条件は、第１レンズ群Ｇ１が良好な色収差の補正を達成するための条件である。本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１は、標本１０Ａ面より発され対物レンズ１１より略平行とされた光束を一次結像面ＩＭ１に結像させる機能と、対物レンズ１１の後側焦点位置Ｐ１を第２レンズ群Ｇ２と共に可変開口絞りＡＳ近傍にリレーさせる機能とを有している。このため、第１レンズ群Ｇ１の諸収差（特に、軸上色収差及び倍率色収差）を良好に補正することが、二次結像面ＩＭ２上での結像性能を良好に保つことに繋がる。
【００３０】
本実施形態では、第１レンズ群Ｇ１は、ｎｄ＜１．６、νｄ＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズＧ１Ｐを少なくとも１枚有するという条件と、条件式（４）とを満足することにより、色収差の良好な補正が可能となる。なお、前者の条件は、第１レンズ群Ｇ１が有する凸レンズＧ１Ｐの色収差の補正能力を確保しするものであり、条件式（４）は、前記凸レンズＧ１Ｐの最適な屈折力を規定するものである。なお、条件式（４）の下限値を下回る場合、凸レンズＧ１Ｐの屈折力が強くなるため、色収差の補正が過剰となり好ましくない。一方、条件式（４）の上限値を上回る場合、凸レンズＧ１Ｐの屈折力が弱くなるため、色収差の補正が不足となり、やはり好ましくない。
【００３１】
また、本実施形態のリレー光学系２０では、第３レンズ群Ｇ３は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズを少なくとも１枚有し、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、第３レンズ群の前記凸レンズの焦点距離をｆ３Ｐとしたとき、次式（５）の条件を満足することが好ましい。
【００３２】
０．４＜ｆ３Ｐ／ｆ３＜１．５  …（５）
【００３３】
上記条件は、第３レンズ群Ｇ３が良好な色収差の補正を達成するための条件である。第３レンズ群Ｇ３は、（第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び可変開口絞りＡＳを通過した）標本１０Ａからの光を二次結像面ＩＭ２に結像させる機能を有している。このため、第３レンズ群Ｇ３の軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することが、二次結像面ＩＭ２上での結像性能を良好に保つ条件となる。ここで、第３レンズ群Ｇ３は、ｎｄ＜１．６、νｄ＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズＧ３Ｐを少なくとも１枚有するという条件と、条件式（５）とを満足することにより、色収差の良好な補正が可能となる。なお、前者の条件は、第３レンズ群Ｇ３が有する凸レンズＧ３Ｐの色収差の補正能力を確保しするものであり、条件式（５）は、前記凸レンズＧ３Ｐの最適な屈折力を規定するものである。なお、条件式（５）の下限値を下回る場合、凸レンズＧ３Ｐの屈折力が強くなるため、色収差の補正が過剰となり好ましくない。一方、条件式（５）の上限値を上回る場合、第３レンズ群の凸レンズＧ３Ｐの屈折力が弱くなるため、色収差の補正が不足となり、やはり好ましくない。
【実施例】
【００３４】
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面を参照しつつ説明する。以下に、表１〜表５を示すが、これらは第１〜第５実施例における各諸元の表である。［面データ］においては、ｆは各実施例に係るリレー光学系２０の合成焦点距離を、面番号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を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはアッベ数を示す。なお、ＯＰは対物胴付面を、Ｐ１は対物レンズ１１の瞳面を、Ｍ１は光路分割素子（ミラー）を、Ｍ２は折り曲げミラーを、ＡＳは可変開口絞りを示す。また、曲率半径の「0.0000」は平面または開口を示している。［各種データ］において、Ｍはズーム観察光学系の倍率を、Ｙは二次像面ＩＭ２における像高を、ｆａｉは可変開口絞りＡＳの絞り径を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（５）に対応する値を示す。
【００３５】
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、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、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【００３６】
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００３７】
（第１実施例）
第１実施例に係るリレー光学系２０について、図２、図３、図４及び表１を用いて説明する。図２は、第１実施例に係るリレー光学系２０のレンズ構成を示す断面図である。図２に示すように、第１実施例に係るリレー光学系２０は、標本１０Ａ側から順に並んだ、（対物胴付面ＯＰと、対物レンズ瞳面Ｐ１と、光路分割素子Ｍ１と、）正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、折り曲げミラーＭ２と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。
【００３８】
第１レンズ群Ｇ１は、標本側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる前群ＧＦと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と両凸レンズＬ１３との接合レンズとからなる後群ＧＲとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、標本側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と両凸レンズＬ２３との接合レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４と、両凹レンズＬ２５とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、標本側から順に並んだ、両凹レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、両凸レンズＬ３３と両凹レンズＬ３４との接合レンズと、両凸レンズＬ３５とから構成される。
【００３９】
このような構成の本実施例に係るリレー光学系２０は、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本の一次像を、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本の二次像として結像するように構成されている。なお、図１において、一次結像面ＩＭ１は省略している。
【００４０】
なお、可変開口絞りＡＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にあり、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置されている。また、可変開口絞りＡＳは、上記のズーム観察光学系１０のＮＡと略同等のＮＡとなるように絞り径を可変させている。
【００４１】
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２７は、図２に示す面１〜２７に対応している。
【００４２】
なお、第１レンズ群Ｇ１は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ１３（面番号７，８に該当）を有している。また、第３レンズ群Ｇ３は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ３２、Ｌ３３（面番号２０，２１及び面番号２３，２４）を有している。
【００４３】
（表１）
［面データ］
ｆ＝１００
面番号      ｒ            ｄ          ｎｄ        νｄ
1      0.0000        10.0000      1.000000                対物胴付面OP
2      0.0000        20.0000      1.000000                対物レンズ瞳面P1
3      0.0000        22.0000      1.000000                光路分割素子M1
4      -39.0489      2.0000      1.516800      64.10
5      -53.8869      0.5000      1.000000
6      65.7092        2.0000      1.696800      55.60
7      29.9500        6.0000      1.497820      82.52
8      -56.4114      20.0000      1.000000
9      0.0000        116.0000      1.000000                折り曲げミラーM2
10      -96.3987      4.5000      1.603110      60.64
11      -24.8859      0.5000      1.000000
12      43.3698      2.0000      1.713000      53.93
13      13.9986      8.0000      1.497820      82.52
14      -36.5677      0.5000      1.000000
15      10.9376      4.5000      1.603110      60.64
16      17.9274      8.0000      1.000000
17      -33.9433      1.5000      1.688930      31.08
18      5.1757        2.0000      1.000000
19      0.0000        5.5000      1.000000                可変開口絞りAS
20      -58.5331      1.5000      1.516800      64.10
21      13.1764      6.0000      1.497820      82.52
22      -8.6870      0.5000      1.000000
23      146.2677      6.0000      1.497820      82.52
24      -9.0832      1.5000      1.696800      55.60
25      249.2480      0.5000      1.000000
26      38.0553      4.0000      1.603110      60.64
27      -28.3532      42.8011      1.000000
［各種データ］
Ｍ      1.0000      8.0000
Ｙ      9.0000      1.1250
Ｆａｉ    1.3800      4.4800
［条件式］
ｆ１=105.1171
ΣＤ＝288.3011
ｆ１１＝-287.6157
ｒ１＝-39.0489
ＤＰ＝42.0000
ｆ１Ｐ＝40.2270
ｆ３＝16.8549
ｆ３Ｐ＝11.5721,17.4026
条件式（１）  ｆ１／ΣＤ＝0.3646
条件式（２）  ｆ１／｜ｆ１１｜＝0.3655
条件式（３）  ｒ１／ＤＰ＝-0.9297
条件式（４）  ｆ１Ｐ／ｆ１＝0.3827
条件式（５）  ｆ３Ｐ／ｆ３＝0.6866,1.0325
【００４４】
表１に示す諸元の表から、第１実施例に係るリレー光学系２０では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。
【００４５】
図３は、第１実施例に係るリレー光学系２０においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図を示す。また、図４は、第１実施例に係るリレー光学系２０において、ズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図を示す。
【００４６】
なお、球面収差図において、ＦＮＯは最大口径に対応するＦナンバーの値を示す。非点収差図及び歪曲収差図において、Ｙは像高の最大値を示す。コマ収差図において、Ｙは各像高の値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、歪曲収差図において、基準波長としてのｄ線に対する収差を示す。また、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００４７】
図３及び図４に示す各収差図から明らかであるように、第１実施例に係るリレー光学系２０では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００４８】
（第２実施例）
第２実施例に係るリレー光学系２０について、図５、図６、図７及び表２を用いて説明する。図５は、第２実施例に係るリレー光学系２０のレンズ構成を示す断面図である。図５に示すように、第２実施例に係るリレー光学系２０は、標本側から順に並んだ、（対物胴付面ＯＰと、対物レンズ瞳面Ｐ１と、光路分割素子Ｍ１と、）正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、折り曲げミラーＭ２と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。
【００４９】
第１レンズ群Ｇ１は、標本側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる前群ＧＦと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と両凸レンズＬ１３との接合レンズからなる後群ＧＲとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、標本側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸レンズＬ２２との接合レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、両凹レンズＬ２４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、標本側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、両凸レンズＬ３３と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズと、両凸レンズＬ３５とから構成される。
【００５０】
このような構成の本実施例に係るリレー光学系２０は、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本の一次像を、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本の二次像として結像するように構成されている。なお、図５において、一次結像面ＩＭ１は省略している。
【００５１】
なお、可変開口絞りＡＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にあり、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置されている。また、可変開口絞りＡＳは、上記のズーム観察光学系１０のＮＡと略同等のＮＡとなるように絞り径を可変させている。
【００５２】
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜２５は、図５に示す面１〜２５に対応している。
【００５３】
なお、第１レンズ群Ｇ１は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ１３（面番号７，８に該当）を有している。また、第３レンズ群Ｇ３は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ３２、Ｌ３３（面番号１９，２０及び面番号２１，２２）を有している。
【００５４】
（表２）
［面データ］
ｆ＝１００
面番号      ｒ            ｄ          ｎｄ        νｄ
1      0.0000        10.0000      1.000000                対物胴付面OP
2      0.0000        20.0000      1.000000                対物レンズ瞳面P1
3      0.0000        22.0000      1.000000                光路分割素子M1
4      -32.3500      2.0000        1.772789      49.45
5      -38.5266      0.5000        1.000000
6      74.2146        2.0000      1.772789      49.45
7      36.8537        6.0000      1.497820      82.52
8      -52.4711      20.0000      1.000000
9      0.0000        111.0000      1.000000                折り曲げミラーM2
10      199.9465      2.0000      1.804540      39.61
11      22.9204      9.0000      1.620409      60.14
12      -25.2396      0.5000      1.000000
13      15.3842      6.0000      1.620409      60.14
14      91.2852      11.5000      1.000000
15      -10.6556      1.5000      1.672700      32.17
16      7.3459        1.0000      1.000000
17      0.0000        7.5000      1.000000                可変開口絞りAS
18      43.3704      1.5000      1.696800      55.60
19      19.4161      6.5000      1.497820      82.52
20      -10.6155      0.5000      1.000000
21      6037.7963      6.0000      1.497820      82.52
22      -10.2993      1.5000      1.696800      55.60
23      -40.2639      0.5000      1.000000
24      55.2268        3.0000      1.589130      61.09
25      -78.8452      46.0756      1.000000
［各種データ］
Ｍ      1.0000      8.0000
Ｙ      9.0000      1.1250
Ｆａｉ    1.3000      4.2000
［条件式］
ｆ１=105.3067
ΣＤ＝288.0756
ｆ１１＝-304.0255
ｒ１＝-32.3500
ＤＰ＝42.0000
ｆ１Ｐ＝44.4798
ｆ３＝16.5477
ｆ３Ｐ＝14.8550,20.6605
条件式（１）  ｆ１／ΣＤ＝0.3656
条件式（２）  ｆ１／｜ｆ１１｜＝0.3464
条件式（３）  ｒ１／ＤＰ＝-0.7702
条件式（４）  ｆ１Ｐ／ｆ１＝0.4224
条件式（５）  ｆ３Ｐ／ｆ３＝0.8977,1.2485
【００５５】
表２に示す諸元の表から、第２実施例に係るリレー光学系２０では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。
【００５６】
図６は、第２実施例に係るリレー光学系２０においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図を示す。また、図７は、第２実施例に係るリレー光学系２０において、ズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図を示す。図６及び図７に示す各収差図から明らかであるように、第２実施例に係るリレー光学系２０では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００５７】
（第３実施例）
第３実施例に係るリレー光学系２０について、図８、図９、図１０及び表３を用いて説明する。図８は、第３実施例に係るリレー光学系２０のレンズ構成を示す断面図である。図８に示すように、第３実施例に係るリレー光学系２０は、標本側から順に並んだ、（対物胴付面ＯＰと、対物レンズ瞳面Ｐ１と、光路分割素子Ｍ１と、）正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、折り曲げミラーＭ２と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。
【００５８】
第１レンズ群Ｇ１は、標本側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる前群ＧＦと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合レンズからなる後群ＧＲとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、標本側から順に並んだ、両凸レンズＬ２１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と像側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、標本側から順に並んだ、両凹レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、両凸レンズＬ３３と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズと、両凸レンズＬ３５とから構成される。
【００５９】
このような構成の本実施例に係るリレー光学系２０は、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本の一次像を、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本の二次像として結像するように構成されている。なお、図８において、一次結像面ＩＭ１は省略している。
【００６０】
なお、可変開口絞りＡＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にあり、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置されている。また、可変開口絞りＡＳは、上記のズーム観察光学系１０のＮＡと略同等のＮＡとなるように絞り径を可変させている。
【００６１】
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２５は、図８に示す面１〜２５に対応している。
【００６２】
なお、第１レンズ群Ｇ１は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ１３（面番号７，８に該当）を有している。また、第３レンズ群Ｇ３は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ３２、Ｌ３３（面番号１９，２０及び面番号２１，２２）を有している。
【００６３】
（表３）
［面データ］
ｆ＝１００
面番号      ｒ            ｄ          ｎｄ        νｄ
1        0.0000      10.0000      1.000000                対物胴付面OP
2        0.0000      20.0000      1.000000                対物レンズ瞳面P1
3        0.0000      21.0000      1.000000                光路分割素子M1
4      -20.2304      2.5000      1.603110      60.64
5      -19.8760      0.5000      1.000000
6      108.9076      2.0000      1.696800      55.60
7      23.8144        6.5000      1.497820      82.52
8      -48.7242      20.0000      1.000000
9      0.0000        116.0000      1.000000                折り曲げミラーM2
10      48.4606        5.0000      1.772789      49.45
11      -57.8797      0.5000      1.000000
12      14.6823      2.0000      1.803840      33.89
13      9.2641        7.0000      1.497820      82.52
14      44.1853      9.5000      1.000000
15      9.0517      2.0000      1.795040      28.56
16      4.8144      4.0000      1.000000
17      0.0000      4.5000      1.000000                可変開口絞りAS
18      -7.2597      1.5000      1.696800      55.60
19      14.7837      5.0000      1.497820      82.52
20      -8.8545      0.5000      1.000000
21      25.5080      7.0000      1.497820      82.52
22      -8.3365      1.5000      1.516800      64.10
23      -25.8610      0.5000      1.000000
24      598.5743      3.0000      1.603110      60.64
25      -49.7391      48.1261      1.000000
［各種データ］
Ｍ      1.0000      8.0000
Ｙ      9.0000      1.1250
Ｆａ      1.5500      5.2200
［条件式］
ｆ１=94.6988
ΣＤ＝290.1261
ｆ１１＝514.8870
ｒ１＝-20.2304
ＤＰ＝41.0000
ｆ１Ｐ＝33.1187
ｆ３＝22.4936
ｆ３Ｐ＝13.5528,11.9652
条件式（１）  ｆ１／ΣＤ＝0.3264
条件式（２）  ｆ１／｜ｆ１１｜＝0.1839
条件式（３）  ｒ１／ＤＰ＝-0.4934
条件式（４）  ｆ１Ｐ／ｆ１＝0.3497
条件式（５）  ｆ３Ｐ／ｆ３＝0.6025,0.5319
【００６４】
表３に示す諸元の表から、第３実施例に係るリレー光学系２０では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。
【００６５】
図９は、第３実施例に係るリレー光学系２０においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図を示す。また、図１０は、第３実施例に係るリレー光学系２０において、ズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図を示す。図９及び図１０に示す各収差図から明らかであるように、第３実施例に係るリレー光学系２０では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００６６】
（第４実施例）
第４実施例に係るリレー光学系２０について、図１１、図１２、図１３及び表４を用いて説明する。図１１は、第４実施例に係るリレー光学系２０のレンズ構成を示す断面図である。図１１に示すように、第４実施例に係るリレー光学系２０は、標本側から順に並んだ、（対物胴付面ＯＰと、対物レンズ瞳面Ｐ１と、光路分割素子Ｍ１と、）正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、折り曲げミラーＭ２と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。
【００６７】
第１レンズ群Ｇ１は、標本側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１からなる前群ＧＦと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と両凸レンズＬ１３との接合レンズからなる後群ＧＲとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、標本側から順に並んだ、両凸レンズＬ２１と、像面に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と像面に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合レンズとから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、標本側から順に並んだ、両凹レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、両凸レンズＬ３３と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズと、両凸レンズＬ３５とから構成される。
【００６８】
このような構成の本実施例に係るリレー光学系２０は、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本の一次像を、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本の二次像として結像するように構成されている。なお、図１１において、一次結像面ＩＭ１は省略している。
【００６９】
なお、可変開口絞りＡＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にあり、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置されている。また、可変開口絞りＡＳは、上記のズーム観察光学系１０のＮＡと略同等のＮＡとなるように絞り径を可変させている。
【００７０】
表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２５は、図１１に示す面１〜２５に対応している。
【００７１】
なお、第１レンズ群Ｇ１は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ１３（面番号７，８に該当）を有している。また、第３レンズ群は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ３２、Ｌ３３（面番号１９，２０及び面番号２１，２２）を有している。
【００７２】
（表４）
［面データ］
ｆ＝１００
面番号      ｒ            ｄ          ｎｄ        νｄ
1        0.0000      10.0000      1.000000                対物胴付面OP
2        0.0000      20.0000      1.000000                対物レンズ瞳面P1
3        0.0000      20.0000      1.000000                光路分割素子M1
4      -36.4068      3.0000      1.603110      60.64
5      -27.8309      0.5000      1.000000
6      79.3604      2.0000      1.696800      55.60
7      19.8162      6.5000      1.497820      82.52
8      -88.7678      20.0000      1.000000
9        0.0000      101.0000      1.000000                折り曲げミラーM2
10      414.9002      3.0000      1.603110      60.64
11      -119.0380    0.5000      1.000000
12      35.0921      4.0000      1.603110      60.64
13      149.1508      0.5000      1.000000
14      17.1128      2.0000      1.696800      55.60
15      11.0615      8.0000      1.497820      82.52
16      124.9941    19.0000      1.000000
17      0.0000      3.0000      1.000000                可変開口絞りAS
18      -4.2897      2.0000      1.654115      39.68
19      25.2398      7.0000      1.497820      82.52
20      -9.4297      1.0000      1.000000
21      88.2580      7.5000      1.497820      82.52
22      -10.5071      1.5000      1.516800      64.10
23      -18.6000      1.0000      1.000000
24      186.1969      3.0000      1.603110      60.64
25      -70.9628    56.3995      1.000000
［各種データ］
Ｍ      1.0000      8.0000
Ｙ      9.0000      1.1250
Ｆａ      1.5400      4.9800
［条件式］
ｆ１=97.9460
ΣＤ＝292.3995
ｆ１１＝173.1174
ｒ１＝-36.4068
ＤＰ＝40.0000
ｆ１Ｐ＝33.2020
ｆ３＝25.8344
ｆ３Ｐ＝19.3491,14.7820
条件式（１）  ｆ１／ΣＤ＝0.3350
条件式（２）  ｆ１／｜ｆ１１｜＝0.5658
条件式（３）  ｒ１／ＤＰ＝-0.9102
条件式（４）  ｆ１Ｐ／ｆ１＝0.3390
条件式（５）  ｆ３Ｐ／ｆ３＝0.7490,0.5722
【００７３】
表４に示す諸元の表から、第４実施例に係るリレー光学系２０では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。
【００７４】
図１２は、第４実施例に係るリレー光学系２０においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図を示す。また、図１３は、第４実施例に係るリレー光学系２０において、ズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図を示す。図１２及び図１３に示す各収差図から明らかであるように、第４実施例に係るリレー光学系２０では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００７５】
（第５実施例）
第５実施例に係るリレー光学系２０について、図１４、図１５、図１６及び表５を用いて説明する。図１４は、第５実施例に係るリレー光学系２０のレンズ構成を示す断面図である。図１４に示すように、第５実施例に係るリレー光学系２０は、標本側から順に並んだ、（対物胴付面ＯＰと、対物レンズ瞳面Ｐ１と、光路分割素子Ｍ１と、）正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、折り曲げミラーＭ２と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、可変開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成される。
【００７６】
第１レンズ群Ｇ１は、標本側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズからなる前群ＧＦと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と両凸レンズＬ１４との接合レンズからなる後群ＧＲとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、標本側から順に並んだ、両凸レンズＬ２１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と像面に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、標本側から順に並んだ、両凹レンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、両凸レンズＬ３３と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズと、像面に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５とから構成される。
【００７７】
このような構成の本実施例に係るリレー光学系２０は、第１レンズ群Ｇ１により一次結像面ＩＭ１に結像される標本の一次像を、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３により二次結像面ＩＭ２に標本の二次像として結像するように構成されている。なお、図１４において、一次結像面ＩＭ１は省略している。
【００７８】
なお、可変開口絞りＡＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にあり、対物レンズ１１の後側焦点位置（瞳位置）Ｐ１とほぼ共役な位置に配置されている。また、可変開口絞りＡＳは、上記のズーム観察光学系１０のＮＡと略同等のＮＡとなるように絞り径を可変させている。
【００７９】
表５に第５実施例における各諸元の表を示す。なお、表５における面番号１〜２６は、図１４に示す面１〜２６に対応している。
【００８０】
なお、第１レンズ群Ｇ１は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ1とし、アッベ数をνｄ1としたとき、ｎｄ1＜１．６、νｄ1＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ１４（面番号８，９に該当）を有している。また、第３レンズ群は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ3とし、アッベ数をνｄ3としたとき、ｎｄ3＜１．６、νｄ3＞６５の条件を満足する硝材を使用した凸レンズとして、両凸レンズＬ３２、Ｌ３３（面番号２０，２１及び面番号２２，２３）を有している。
【００８１】
（表５）
［面データ］
ｆ＝１００
面番号          ｒ          ｄ          ｎｄ        νｄ
1        0.0000      10.0000      1.000000                対物胴付面OP
2        0.0000      20.0000      1.000000                対物レンズ瞳面P1
3        0.0000      19.0000      1.000000                光路分割素子M1
4        -24.2006      1.5000      1.613397      44.27
5        -162.7555      4.5000      1.622801      57.03
6        -24.1968      0.5000      1.000000
7        77.0175      2.0000      1.651599      58.50
8        23.0015      6.0000      1.497820      82.52
9      -102.0144      19.0000      1.000000
10        0.0000      117.0000      1.000000                折り曲げミラーM2
11        27.0523      5.5000      1.804109      46.54
12      -234.9228      0.5000      1.000000
13          14.3489      2.0000      1.803840      33.89
14        8.4727      7.0000      1.497820      82.52
15        25.4793      8.5000      1.000000
16        6.7106      2.0000      1.772789      49.45
17        4.2414      4.0000      1.000000
18        0.0000      4.0000      1.000000
19        -7.0758      1.5000      1.696800      55.60
20        19.5826      5.0000      1.497820      82.52
21        -8.9714      0.5000      1.000000
22        41.9846      6.0000      1.497820      82.52
23        -8.6335      1.5000      1.516800      64.10
24        -21.7393      0.5000      1.000000
25      -1742.3133      3.5000      1.603110      60.64
26        -32.7677    48.1115      1.000000
［各種データ］
Ｍ      1.0000      8.0000
Ｙ      9.0000      1.1250
Ｆａ      1.4300      4.8000
［条件式］
ｆ１=100.4309
ΣＤ＝289.6115
ｆ１１＝363.1974
ｒ１＝-24.2006
ＤＰ＝39.0000
ｆ１Ｐ＝38.3145
ｆ３＝20.8178
ｆ３Ｐ＝14.9745,13.1230
条件式（１）  ｆ１／ΣＤ＝0.3468
条件式（２）  ｆ１／｜ｆ１１｜＝0.2765
条件式（３）  ｒ１／ＤＰ＝-0.6205
条件式（４）  ｆ１Ｐ／ｆ１＝0.3815
条件式（５）  ｆ３Ｐ／ｆ３＝0.7193,0.6304
【００８２】
表５に示す諸元の表から、第５実施例に係るリレー光学系２０では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。
【００８３】
図１５は、第５実施例に係るリレー光学系２０においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図を示す。また、図１６は、第５実施例に係るリレー光学系２０において、ズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図を示す。図１５及び図１６に示す各収差図から明らかであるように、第５実施例に係るリレー光学系２０では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００８４】
以上のような構成を有する本発明によれば、対物レンズ１１を有するズーム観察光学系１０において、共焦点観察光学系３０の使用を可能とするために、ズーム観察光学系１０の変倍に伴う対物レンズ１１の瞳位置の変動を抑えつつ、該対物レンズ１１で形成された標本１０Ａ像を共焦点観察光学系３０に良好に伝達することができる、リレー光学系２０を提供することができる。
【００８５】
なお、以上のような本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を適用するズーム顕微鏡及びリレー光学系を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。
【図３】第１実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図である。
【図４】第１実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図である。
【図５】第２実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。
【図６】第２実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図である。
【図７】第２実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図である。
【図８】第３実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。
【図９】第３実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図である。
【図１０】第３実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図である。
【図１１】第４実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。
【図１２】第４実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図である。
【図１３】第４１実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図である。
【図１４】第５実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。
【図１５】第５実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が１倍の場合の諸収差図である。
【図１６】第５実施例に係るリレー光学系においてズーム観察光学系の倍率が８倍の場合の諸収差図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  顕微鏡装置
１０  ズーム観察光学系
１０Ａ  標本
１１  対物レンズ
１２  第１可変開口絞り
１３  アフォーカルズーム系
１４  結像光学系
Ｉ    像面
Ｍ１  光路分割素子
２０  リレー光学系
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
ＡＳ  可変開口絞り
Ｍ２  折り曲げミラー
３０  共焦点観察光学系
３１  走査光学系
ＧＳ  走査レンズ
Ｐ１  対物レンズの瞳位置
Ｐ２  対物レンズの瞳共役面
ＩＭ１  一次結像面
ＩＭ２  二次結像面
【図１】
2009198955.tif 000003
【図２】
2009198955.tif 000004
【図３】
2009198955.tif 000005
【図４】
2009198955.tif 000006
【図５】
2009198955.tif 000007
【図６】
2009198955.tif 000008
【図７】
2009198955.tif 000009
【図８】
2009198955.tif 000010
【図９】
2009198955.tif 000011
【図１０】
2009198955.tif 000012
【図１１】
2009198955.tif 000013
【図１２】
2009198955.tif 000014
【図１３】
2009198955.tif 000015
【図１４】
2009198955.tif 000016
【図１５】
2009198955.tif 000017
【図１６】
2009198955.tif 000018