JP5638986B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
本発明は、撮像光学系と接眼光学系とを備えた顕微鏡装置に関する。
特許文献１には、被写体の像を肉眼により観察するための接眼観察光路と撮像素子により撮影するための撮像観察光路とを備えた顕微鏡装置の構成の一例が開示されている。そこで、図３１を用いて、その構成について説明する。
図３１に示す顕微鏡装置は、被写体からの光をアフォーカル光として出射する対物レンズ１の像側に、そのアフォーカル光を収束光にする結像レンズ２が配置されており、さらに、その結像レンズ２の像側に光路分割手段であるプリズム３が配置されている。
そのプリズムにより２つに分割された一方の光路上に、物体側から順にリレー光学系として構成された撮像レンズ４と撮像手段を配置することによって、被写体の像を撮影することが可能になっている。また、他方の光路上に、接眼レンズ５を配置することによって、肉眼観察をすることが可能になっている。
すなわち、この顕微鏡装置は、物体側から順に、対物レンズ１と、結像レンズ２と、撮像レンズ４とからなる撮像光学系と、物体側から順に、対物レンズ１と、結像レンズ２と、接眼レンズ５とからなる接眼光学系という２種類の光学系を有する構成になっている。
このような顕微鏡装置において、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などの撮像素子により像を撮影する場合、好適な画像を得るためには、その撮像素子のサイズが小さいときには、撮像光学系の倍率を低倍率にする必要があり、逆に、その撮像素子のサイズが大きいときには、撮像光学系の倍率を高倍率にする必要がある。
そして、撮像光学系の倍率を変更する方法としては、一般的に、撮像光学系に含まれる撮像レンズを交換するという方法が用いられている。
しかし、特許文献１に開示されているような従来の顕微鏡装置においては、一般に、焦点距離が１６０〜２００ｍｍの結像レンズが用いられるため、プリズムなどの光路分割手段から結像レンズの結像面までの距離は、必然的に、１００ｍｍ程度になっている。
それに伴い、光路分割手段から結像レンズの結像面までの間に配置される撮像レンズも、その１００ｍｍ程度の間隔に配置し得るように設計しなくてはならない。また、撮像レンズのレンズマウントとしてＣマウントを採用しているならばフランジバックを１７．５２６ｍｍ確保しなければならないし、撮像レンズの屈折力も適度なものにしなければならない。
その結果、例えば、１／４インチの撮像素子を使う場合には撮像光学系全体としての倍率を０．２５倍程度にすることが好ましく、また、３倍程度の倍率を実現することについても要望があるにもかかわらず、従来の顕微鏡装置に使用することのできる撮像レンズは、０．５〜１．０倍の倍率を持つものしか設計することができないという問題があった。なお、撮像光学系全体としての倍率とは、被写体からの光を入射させることにより対物レンズから出射されるアフォーカル光を、焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させた際に形成される被写体の像の倍率を１倍とした場合の倍率である。即ち、
β＝ｆＴ／１８０
である。ただし、βは撮像光学系全体としての倍率、ｆＴは撮像レンズの焦点距離である。
β＝ｆＴ／１８０
である。ただし、βは撮像光学系全体としての倍率、ｆＴは撮像レンズの焦点距離である。
また、撮像レンズとしてリレーレンズを用いたり、中間変倍レンズを対物レンズと結像レンズとの間に配置したりすることにより、撮像光学系全体としての倍率を０．２５倍から２．０倍程度の倍率にすることはできるが、その場合には、撮像光学系全体が大型化してしまうという問題があるし、３倍程度の高倍率を実現することができなかった。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設計自由度の高い撮像レンズを有する小型の撮像光学系と、接眼光学系と、を備えた顕微鏡装置を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明による顕微鏡装置は、入射した被写体からの光をアフォーカル光として出射する対物レンズと、前記対物レンズから出射されたアフォーカル光の光路上に配置された光路分割素子と、を備え、前記光路分割素子により分割された第１の光路上に、物体側から順に、前記アフォーカル光により前記被写体の像を形成する撮像レンズと、前記撮像レンズにより形成された像を撮影する撮像素子と、を配置し、前記光路分割素子により分割された第２の光路上に、物体側から順に、前記アフォーカル光により前記被写体の像を形成する接眼観察用結像レンズと、前記接眼観察用結像レンズで形成した像を観察するための接眼レンズと、を配置し、前記撮像レンズが、物体側から順に、前群と、後群と、からなり、前記前群と前記後群は、前記撮像レンズ中にてもっとも長い空気間隔で区切られ、前記後群は２枚のレンズからなり、前記前群及び前記後群が、双方とも正の屈折力を持ち、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５
ただし、ｆＴは前記撮像レンズの焦点距離、ｆＲは前記撮像レンズの前記後群の焦点距離である。
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５
ただし、ｆＴは前記撮像レンズの焦点距離、ｆＲは前記撮像レンズの前記後群の焦点距離である。
また、本発明の顕微鏡装置は、前記後群が２枚接合レンズからなることが好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５
ただし、ｆＴは前記撮像レンズの焦点距離、ｆＦは前記撮像レンズの前記前群の焦点距離である。
０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５
ただし、ｆＴは前記撮像レンズの焦点距離、ｆＦは前記撮像レンズの前記前群の焦点距離である。
また、本発明の顕微鏡装置は、焦点距離の異なる前記撮像レンズを複数備え、複数の前記撮像レンズのいずれか１つを選択的に第１の光路上に挿入する切替機構を備えることが好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．１≦β≦５
ただし、βは前記アフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの前記撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
０．１≦β≦５
ただし、βは前記アフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの前記撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
本発明によれば、設計自由度の高い撮像レンズを有する小型の撮像光学系と、接眼光学系と、を備えた顕微鏡装置を提供することができる。
本発明の顕微鏡装置の実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果を説明する。なお、本発明の作用効果を具体的に説明するに際しては、本発明の実施形態についても具体的な例を示して説明することになる。しかし、それらの例示される態様は、後述する実施例の場合と同様に、あくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、実際には、数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は、それらの例示される態様に限定されるものではない。
本発明の顕微鏡装置は、入射した被写体からの光をアフォーカル光として出射する対物レンズと、対物レンズから出射されたアフォーカル光の光路上に配置された光路分割素子と、を備え、光路分割素子により分割された第１の光路上に、物体側から順に、アフォーカル光により被写体の像を形成する撮像レンズと、撮像レンズにより形成された像を撮影する撮像素子と、を配置し、光路分割素子により分割された第２の光路上に、物体側から順に、アフォーカル光により被写体の像を形成する接眼観察用結像レンズと、接眼観察用結像レンズで形成した像を観察するための接眼レンズと、を配置したことを特徴とする。
このように、対物レンズと光路分割素子との間に結像レンズを配置しないことにより、撮像レンズに対する設計上の制約が少なくなる。その結果、実現できる撮像レンズの倍率の範囲が広くなるため、撮像レンズとしてリレーレンズを用いたり中間変倍レンズを対物レンズと結像レンズとの間に配置したりしなくても、撮像光学系の全体としての倍率を０．２５倍程度の低倍率や３倍程度の高倍率にすることができるようになる。
また、このように結像レンズを配置しないことに加え、撮像レンズの設計上の自由度が増加したことに伴い、同じ倍率を確保しようとする場合に撮像光学系全体を構成するために必要となるレンズの枚数が、従来よりも大幅に少なくなる。例えば、従来の撮像光学系においては、倍率を０．２５倍にする場合、結像レンズを配置し、さらに、撮像レンズをリレー光学系としなければならないため、レンズは合計で１３枚程度必要となる。しかし、本発明の顕微鏡装置の撮像光学系では、５枚程度のレンズでそのような低倍率を得ることが可能になる。
なお、接眼光学系の光路と撮像光学系の光路とに光路を分割するための光路分割素子としては、ビームスプリッタ、ビームスプリッタプリズムなどでも良いが、厚さの薄いＢＩプリズムを用いると、撮像レンズに対する設計上の制約がさらに少なくなり、また、接眼光学系の光軸を適切な角度に設定しやすくなるので好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置は、撮像レンズが、物体側から順に、前群と、後群と、からなり、前群と後群は、撮像レンズ中にて最も長い空気間隔で区切られ、後群は２枚のレンズからなり、前群及び後群が、双方とも正の屈折力を持つことを特徴とする。
また、本発明の顕微鏡装置は、後群が２枚接合レンズからなるのが好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置は、後群が２枚接合レンズからなるのが好ましい。
撮像光学系全体としての倍率が１倍を下回るような低倍率である場合には、撮像レンズを、正の屈折力を持つ前群と正の屈折力を持つ後群とにより構成すると、小型化と収差補正の点で好ましい。なお、倍率を大きくするのに伴い、前群の正の屈折力を強め後群の正の屈折力を弱めると良い。
一方、参考例として、撮像光学系全体としての倍率が１倍を上回るような高倍率である場合には、撮像レンズを、正の屈折力を持つ前群と負の屈折力を持つ後群とにより構成すると、小型化と収差補正の点で好ましい。なお、倍率を大きくするのに伴い、前群の正の屈折力を強め後群の負の屈折力を強めると良い。
また、本発明の顕微鏡装置は、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ （１）
ただし、ｆＴは撮像レンズの焦点距離、ｆＦは撮像レンズの前群の焦点距離である。
０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ （１）
ただし、ｆＴは撮像レンズの焦点距離、ｆＦは撮像レンズの前群の焦点距離である。
この条件式（１）の下限値を下回ると、撮像レンズを小型化することが難しくなる。また、撮像光学系全体としての倍率が高倍率である場合には、後群の屈折力が強くなり後群で発生する収差が増えるので収差の補正を十分にすることが難しくなる。一方、この条件式（１）の上限値を上回ると、色収差の補正を十分にすることが難しくなる。また、撮像光学系全体としての倍率が低倍率である場合には、その他の収差の補正も十分にすることが難しくなる。
なお、条件式（１）に代わり、次の条件式（１−１）、（１−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
０．４≦ｆＴ／ｆＦ≦１０ （１−１）
０．５≦ｆＴ／ｆＦ≦８ （１−２）
また、条件式（１−１）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１−２）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１−１）の上限値又は下限値としても良い。
０．４≦ｆＴ／ｆＦ≦１０ （１−１）
０．５≦ｆＴ／ｆＦ≦８ （１−２）
また、条件式（１−１）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１−２）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１−１）の上限値又は下限値としても良い。
また、本発明の顕微鏡装置は、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ （２）
ただし、ｆＴは撮像レンズの焦点距離、ｆＲは撮像レンズの後群の焦点距離である。
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ （２）
ただし、ｆＴは撮像レンズの焦点距離、ｆＲは撮像レンズの後群の焦点距離である。
この条件式（２）を満足することにより、前群と後群の一方に正パワーが偏ることがなく球面収差等を良好に補正しながら、全系の焦点距離を短くすることができる。
この条件式（２）の下限値を下回ると、前群の屈折力が強くなりすぎて、全系の球面収差が大きくなり、球面収差の補正を十分にすることが難しくなる。一方、この条件式（２）の上限値を上回ると、歪曲収差、色収差が大きくなり、収差の補正、特に、色収差の補正を十分にすることが難しくなる。
なお、条件式（２）に代わり、次の条件式（２−１）、（２−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．０ （２−１）
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦０．８ （２−２）
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．０ （２−１）
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦０．８ （２−２）
また、本発明の顕微鏡装置は、焦点距離の異なる撮像レンズを複数備え、複数の撮像レンズのいずれか１つを選択的に第１の光路上に挿入する切替機構を備えることが好ましい。
顕微鏡装置をこのように構成すれば、撮像光学系全体としての倍率を容易に変更することができるため、観察用途に応じて様々の大きさの撮像素子を使用しやすくなる。
また、本発明の参考例の顕微鏡装置は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．０５≦ｍ≦１５ （３）
ただし、ｍは複数の撮像レンズのうち焦点距離が近い撮像レンズ同士の焦点距離の比である。
０．０５≦ｍ≦１５ （３）
ただし、ｍは複数の撮像レンズのうち焦点距離が近い撮像レンズ同士の焦点距離の比である。
撮像光学系のイメージサークルが撮像素子の外接円に一致しない場合、像の劣化が生じてしまう。そのような像の劣化を抑制するためには、撮像光学系全体としての倍率を、撮像素子の種類に応じて適切なものにすると良い。
そこで、顕微鏡装置が複数の撮像レンズを備えている場合には、この条件式（３）を満足するようにそれらの撮像レンズを設計することにより、一般的に使用される撮像素子に対して好適な撮像光学系を構成しやすくなる。
なお、当然のことながら、顕微鏡装置に備えられる撮像レンズの種類は、多数であるほど好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．１≦β≦５ （４）
ただし、βはアフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
０．１≦β≦５ （４）
ただし、βはアフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
現在、様々な大きさの撮像素子があるが、顕微鏡装置に用いられる撮像素子としては、１／３インチ（対角６ｍｍ）からフルサイズ（対角４４ｍｍ）の撮像素子が一般的に用いられている。
そこで、顕微鏡装置が複数の撮像レンズを備えている場合には、この条件式（４）を満足するようにそれらの撮像レンズを設計することにより、一般的な撮像素子を用いた際に好適に像を撮影することができるができるようになる。
なお、条件式（４）に代わり、次の条件式（４−１）、（４−２）、（４−３）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
０．１５≦β≦４ （４−１）
０．２≦β≦３．５ （４−２）
０．２５≦β≦３ （４−３）
また、条件式（４−１）の上限値又は下限値を、条件式（４）、（４−２）、（４−３）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（４−２）の上限値又は下限値を、条件式（４）、（４−１）、（４−３）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（４−３）の上限値又は下限値を、条件式（４）、（４−１）、（４−２）の上限値又は下限値としても良い。
０．１５≦β≦４ （４−１）
０．２≦β≦３．５ （４−２）
０．２５≦β≦３ （４−３）
また、条件式（４−１）の上限値又は下限値を、条件式（４）、（４−２）、（４−３）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（４−２）の上限値又は下限値を、条件式（４）、（４−１）、（４−３）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（４−３）の上限値又は下限値を、条件式（４）、（４−１）、（４−２）の上限値又は下限値としても良い。
なお、β＝ｆＴ／１８０なので、条件式（４）、（４−１）、（４−２）、（４−３）は、条件式（５）、（５−１）、（５−２）、（５−３）と等価である。
１８≦ｆＴ≦９００ （５）
２７≦ｆＴ≦７２０ （５−１）
３６≦ｆＴ≦６３０ （５−２）
４５≦ｆＴ≦５４０ （５−３）
ただし、ｆＴは撮像レンズの焦点距離である。
１８≦ｆＴ≦９００ （５）
２７≦ｆＴ≦７２０ （５−１）
３６≦ｆＴ≦６３０ （５−２）
４５≦ｆＴ≦５４０ （５−３）
ただし、ｆＴは撮像レンズの焦点距離である。
また、本発明の顕微鏡装置においては、撮像レンズを構成するレンズのうち最も物体側に配置されるレンズを、物体側に凸面を向けた形状にすると、収差補正と撮像レンズの小型化の点で好ましい。さらに、そのレンズを正のレンズ成分、特に、正の単レンズとすることが好ましい。なお、レンズ成分とは、１枚の接合レンズ又は１枚の単レンズを意味するものである。
また、本発明の顕微鏡装置においては、撮像レンズを構成するレンズ成分の全てに正の屈折力を持たせると、撮像レンズの焦点距離を短くすることができるので、好ましい。特に、撮像光学系全体の倍率が低倍率である場合、例えば、０．２５〜０．５倍程度である場合に好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置においては、撮像レンズに２つ以上の接合レンズを含ませると、色収差補正の点で好ましい。なお、撮像レンズを構成するレンズのうち、最も像側に配置されるレンズを接合レンズとすると、特に好ましい。
また、本発明の顕微鏡装置においては、撮像レンズの後群を構成するレンズの最も物体側の面を非球面とすると、収差補正の点で好ましい。
以下に、本発明の顕微鏡装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
なお、光学系断面図のｒ1，ｒ2，・・・及びｄ1，ｄ2，・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号１，２，・・・に対応している。
また、数値データにおいては、ｓは面番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数、Ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10は非球面係数をそれぞれ示している。
また、数値データの非球面係数においては、Ｅは１０のべき乗を表している。例えば、「Ｅ−０１」は、１０のマイナス１乗を表している。また、各非球面形状は、数値データに記載した各非球面係数を用いて以下の式で表される。ただし、光軸に沿う方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10＋・・・
以下、本発明の実施例及び参考例を、図面を用いて説明する。なお、以下に示す実施例１〜８のうち、実施例５、６、及び実施例８における実施例５、６の撮影レンズを備えた構成は、本発明の実施例であり、実施例１〜４、７、及び実施例８における実施例５、６以外の実施例のみの撮影レンズを備えた構成は、本発明の参考例である。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10＋・・・
以下、本発明の実施例及び参考例を、図面を用いて説明する。なお、以下に示す実施例１〜８のうち、実施例５、６、及び実施例８における実施例５、６の撮影レンズを備えた構成は、本発明の実施例であり、実施例１〜４、７、及び実施例８における実施例５、６以外の実施例のみの撮影レンズを備えた構成は、本発明の参考例である。
図１〜図５を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。
なお、図１は、本実施例に係る顕微鏡装置の構成を示す模式図である。図２は、図１に示した顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図３は、図１に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図４は、図１に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図５は、図１に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が０．５８４°、０．４２４°、０°の場合の収差を示している。
図１に示すように、この顕微鏡装置は、入射した被写体からの光をアフォーカル光として出射する対物レンズ１と、対物レンズ１の像側に配置された光路分割素子であるプリズム３と、プリズム３により分割された光路の一方に配置された撮像レンズ４と、撮像レンズ４により形成された像を撮影する撮像面ＩＭを有する撮像素子と、プリズム３により分割された光路の他方に配置された接眼観察用結像レンズ６と、接眼観察用結像レンズ６で形成した像を観察するための接眼レンズ５とを備えている。
図２及び図３に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、負の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ1と、正の屈折力を持つ両凸レンズであるレンズＬ2と、負の屈折力を持つ両凹レンズであるＬ3とにより構成されている。なお、レンズＬ2とレンズＬ3とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
後群ＲＧは、物体側から順に、負の屈折力を持つ両凹レンズであるＬ4と、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ5とにより構成されている。なお、レンズＬ4とレンズＬ5とは接合されており、全体として負の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 68.0711 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 0.1000
4 30.1397 6.000 1.5691 71.30
5 -2604.1904 3.000 1.8503 32.27
6 66.3722 45.763
7 -18.3544 3.000 1.7550 52.32
8 7.5711 6.000 1.7174 29.52
9 41.6938 93.637
10（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 68.0711 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 0.1000
4 30.1397 6.000 1.5691 71.30
5 -2604.1904 3.000 1.8503 32.27
6 66.3722 45.763
7 -18.3544 3.000 1.7550 52.32
8 7.5711 6.000 1.7174 29.52
9 41.6938 93.637
10（像面） ∞ 0
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 68.863
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 540
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 71.35
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -14.78
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 3
レンズ全長（ｍｍ） ： 68.863
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 540
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 71.35
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -14.78
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 3
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 7.57
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -36.54
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 7.57
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -36.54
図６〜図９を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、撮像レンズを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、撮像レンズ以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図６は、本実施例に係る顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図７は、図６に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図８は、図６に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図９は、図６に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が０．７００°、０．５０９°、０°の場合の収差を示している。
図６及び図７に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、負の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ1と、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ2と、負の屈折力を持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ3とにより構成されている。なお、レンズＬ2とレンズＬ3とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
後群ＲＧは、物体側から順に、負の屈折力を持つ両凹レンズであるＬ4と、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズであるレンズＬ5とにより構成されている。なお、レンズＬ4とレンズＬ5とは接合されており、全体として負の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 75.2671 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 4.404
4 31.5245 6.000 1.5691 71.30
5 ∞ 3.000 1.8503 32.27
6 68.8671 47.827
7 -20.5166 3.000 1.7550 52.32
8 9.4618 6.000 1.6990 30.13
9 93.3387 87.268
10（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 75.2671 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 4.404
4 31.5245 6.000 1.5691 71.30
5 ∞ 3.000 1.8503 32.27
6 68.8671 47.827
7 -20.5166 3.000 1.7550 52.32
8 9.4618 6.000 1.6990 30.13
9 93.3387 87.268
10（像面） ∞ 0
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 75.232
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 450
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 77.99
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -19.16
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 2.5
レンズ全長（ｍｍ） ： 75.232
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 450
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 77.99
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -19.16
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 2.5
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 5.77
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -23.49
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 5.77
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -23.49
図１０〜図１３を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、撮像レンズを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、撮像レンズ以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図１０は、本実施例に係る顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図１１は、図１０に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図１２は、図１０に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図１３は、図１０に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が０．８７５°、０．６３７°、０°の場合の収差を示している。
図１０及び図１１に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、負の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ1と、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ2と、負の屈折力を持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ3とにより構成されている。なお、レンズＬ2とレンズＬ3とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
後群ＲＧは、物体側から順に、負の屈折力を持つ両凹レンズであるＬ4と、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ5とにより構成されている。なお、レンズＬ4とレンズＬ5とは接合されており、全体として負の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 80.8741 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 18.114
4 31.7560 6.000 1.5691 71.30
5 ∞ 3.000 1.8503 32.27
6 67.7444 46.189
7 -27.6039 3.000 1.7550 52.32
8 10.1650 6.000 1.6727 32.10
9 189.8947 75.196
10（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 80.8741 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 18.114
4 31.7560 6.000 1.5691 71.30
5 ∞ 3.000 1.8503 32.27
6 67.7444 46.189
7 -27.6039 3.000 1.7550 52.32
8 10.1650 6.000 1.6727 32.10
9 189.8947 75.196
10（像面） ∞ 0
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 87.304
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 360
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 86.08
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -25.01
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 2
レンズ全長（ｍｍ） ： 87.304
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 360
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 86.08
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -25.01
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 2
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 4.18
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -14.40
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 4.18
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -14.40
図１４〜図１７を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、撮像レンズを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、撮像レンズ以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図１４は、本実施例に係る顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図１５は、図１４に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図１６は、図１４に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図１７は、図１４に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が１．０９４°、０．７９６°、０°の場合の収差を示している。
図１４及び図１５に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、負の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ1と、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けた平凸レンズであるレンズＬ2と、負の屈折力を持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるＬ3とにより構成されている。なお、レンズＬ2とレンズＬ3とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
後群ＲＧは、物体側から順に、負の屈折力を持つ両凹レンズであるＬ4と、正の屈折力を持つ両凸レンズであるレンズＬ5とにより構成されている。なお、レンズＬ4とレンズＬ5とは接合されており、全体として負の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 85.9953 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 36.202
4 30.4927 6.000 1.5691 71.30
5 ∞ 3.000 1.8503 32.27
6 61.5584 45.079
7 -23.9814 3.000 1.7550 52.32
8 12.6108 6.000 1.6727 32.10
9 -114.2954 58.219
10（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 85.9953 5.000 1.4388 94.93
3 ∞ 36.202
4 30.4927 6.000 1.5691 71.30
5 ∞ 3.000 1.8503 32.27
6 61.5584 45.079
7 -23.9814 3.000 1.7550 52.32
8 12.6108 6.000 1.6727 32.10
9 -114.2954 58.219
10（像面） ∞ 0
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 104.281
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 288
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 95.48
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -31.90
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 1.6
レンズ全長（ｍｍ） ： 104.281
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 288
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 95.48
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -31.90
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 1.6
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 3.02
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -9.03
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 3.02
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -9.03
図１８〜図２１を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、撮像レンズを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、撮像レンズ以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図１８は、本実施例に係る顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図１９は、図１８に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図２０は、図１８に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図２１は、図１８に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が３．１８０°、１．９０９°、０°の場合の収差を示している。
図１８及び図１９に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、正の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を持つ両凸レンズであるレンズＬ1と、正の屈折力を持つ両凸レンズであるレンズＬ2と、負の屈折力を持つ両凹レンズであるＬ3とにより構成されている。なお、レンズＬ2とレンズＬ3とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
後群ＲＧは、物体側から順に、負の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるＬ4と、正の屈折力を持つ両凸レンズであるレンズＬ5とにより構成されている。なお、レンズＬ4とレンズＬ5とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 78.000
2 57.7197 4.000 1.5691 71.30
3 -2118.0747 10.000
4 60.0921 3.500 1.5952 67.74
5 -31.0084 2.000 1.7234 37.95
6 201.1294 15.000
7 70.9164 1.500 1.7380 32.26
8 16.4542 4.000 1.8061 40.92
9 -612.3093 25.412
10（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 78.000
2 57.7197 4.000 1.5691 71.30
3 -2118.0747 10.000
4 60.0921 3.500 1.5952 67.74
5 -31.0084 2.000 1.7234 37.95
6 201.1294 15.000
7 70.9164 1.500 1.7380 32.26
8 16.4542 4.000 1.8061 40.92
9 -612.3093 25.412
10（像面） ∞ 0
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 40.000
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 45
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 80.63
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： 63.41
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.2
撮像光学系全体としての倍率β ： 0.25
レンズ全長（ｍｍ） ： 40.000
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 45
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 80.63
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： 63.41
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.2
撮像光学系全体としての倍率β ： 0.25
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 0.56
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： 0.71
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 0.56
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： 0.71
図２２〜図２５を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、撮像レンズを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、撮像レンズ以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図２２は、本実施例に係る顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図２３は、図２２に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図２４は、図２２に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図２５は、図２２に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が３．４９７°、２．５４５°、０°の場合の収差を示している。
図２２及び図２３に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、正の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を持つ両凸レンズであるレンズＬ1と、負の屈折力を持つ両凹レンズであるレンズＬ2とにより構成されている。なお、レンズＬ1とレンズＬ2とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
後群ＲＧは、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側の面が非球面の両凸レンズであるレンズＬ3と、負の屈折力を持つ両凹レンズであるレンズＬ4とにより構成されている。なお、レンズＬ3とレンズＬ4とは接合されており、全体として正の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 165.2620
2 50.0700 8.0000 1.5952 67.74
3 -59.3002 4.0000 1.7015 41.24
4 262.6449 62.1320
5（非球面） 35.4970 8.0000 1.8830 40.76
6 -162.1772 4.0000 1.7380 32.26
7 29.6521 28.106
8（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 165.2620
2 50.0700 8.0000 1.5952 67.74
3 -59.3002 4.0000 1.7015 41.24
4 262.6449 62.1320
5（非球面） 35.4970 8.0000 1.8830 40.76
6 -162.1772 4.0000 1.7380 32.26
7 29.6521 28.106
8（像面） ∞ 0
非球面データ
第５面
Ｋ ＝ 0.4538
Ａ4 ＝ -3.5860E-06
Ａ6 ＝ -4.3662E-09
第５面
Ｋ ＝ 0.4538
Ａ4 ＝ -3.5860E-06
Ａ6 ＝ -4.3662E-09
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 86.132
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 90
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 128.96
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： 204.61
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.2
撮像光学系全体としての倍率β ： 0.5
レンズ全長（ｍｍ） ： 86.132
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 90
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 128.96
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： 204.61
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.2
撮像光学系全体としての倍率β ： 0.5
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 0.70
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： 0.44
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 0.70
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： 0.44
図２６〜図３０を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、撮像レンズを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、撮像レンズ以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図２６は、本実施例に係る顕微鏡装置の撮像レンズの構成並びに光路を示す光軸に沿う断面図である。図２７は、図２６に示した顕微鏡装置の撮像レンズを構成するレンズの詳細を示す光軸に沿う断面図である。図２８は、図２６に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）は球面収差、（ｂ）は像面湾曲収差、（ｃ）は歪曲収差を示している。図２９は、図２６に示した顕微鏡装置の撮像レンズの収差図であり、（ａ）はメリジオナルコマ収差、（ｂ）はサジタルコマ収差を示しており、各図は、上から順に、画角が１．７５０°、１．２７３°、０°の場合の収差を示している。
図２２及び図２３に示すように、撮像レンズ４は、光軸Ｌｃ上に、物体側から順に、正の屈折力を持つ前群ＦＧと、負の屈折力を持つ後群ＲＧとからなる。
前群ＦＧは、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ1により構成されている。
後群ＲＧは、物体側から順に、正の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ2と、負の屈折力を持ち物体側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ3とにより構成されている。なお、レンズＬ2とレンズＬ3とは接合されており、全体として負の屈折力を持つ接合レンズになっている。
次に、本実施例の顕微鏡装置の撮像レンズに係る数値データを示す。
数値データ７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 62.0657 3.000 1.4875 70.23
3 711.9735 0.336
4 31.8078 6.000 1.7015 41.24
5 101.7161 2.600 1.7380 32.26
6 26.1646 150.564
7（像面） ∞ 0
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ r ｄ ｎｄ νｄ
1（絞り面） ∞ 117.000
2 62.0657 3.000 1.4875 70.23
3 711.9735 0.336
4 31.8078 6.000 1.7015 41.24
5 101.7161 2.600 1.7380 32.26
6 26.1646 150.564
7（像面） ∞ 0
各種データ
レンズ全長（ｍｍ） ： 11.936
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 180
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 139.26
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -372.90
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 1
レンズ全長（ｍｍ） ： 11.936
全系の焦点距離ｆＴ（ｍｍ） ： 180
前群の焦点距離ｆＦ（ｍｍ） ： 139.26
後群の焦点距離ｆＲ（ｍｍ） ： -372.90
入射瞳径（ｍｍ） ： 14.4
撮像光学系全体としての倍率β ： 1
条件式
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 1.29
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -0.48
（１） ０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５ ： 1.29
（２） −８０≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５ ： -0.48
図３０を用いて、本実施例に係る顕微鏡装置について詳細に説明する。なお、本実施例の顕微鏡装置の構成は、複数の撮像レンズとそれらの撮像レンズ切り替えるための切替機構を備えていることを除き、実施例１の顕微鏡装置とほぼ同じ構成であるため、それら以外の構成についての詳細な説明は省略する。
なお、図３０は、本実施例に係る顕微鏡装置の構成を示す模式図である。
上記実施例の顕微鏡装置において、複数種類の撮像レンズを使用しようとする場合、撮像レンズをユニット化し、そのユニットを交換するという手法がある。
これに対し、本実施例の顕微鏡装置は、図３０に示すように、プリズム３により分割された一方の光路上に、撮像レンズや撮像レンズをユニット化したものを単体で配置するのではなく、複数の撮像レンズ４を備えていてそれらの撮像レンズ４のうちの一つを光路上に選択的に挿入する切替機構７を配置し、複数種類の撮像レンズを必要に応じて切り替え可能に構成している。
このように構成することにより、撮像レンズの切り替えが容易であり、また、交換する方法とは異なり、撮像レンズの紛失を防ぐことができる。
なお、この切替機構７は、回転により挿入する撮像レンズを切り替えるターレット方式のものでも良いし、２つの撮像レンズを相互に切り替える方式のものでも良い。
ところで、焦点距離の異なる複数の撮像レンズを切り替える場合、変倍光学系ではないため、必ずしも、撮像素子のサイズに対して好適な焦点距離を選択できるとは限らない。
例えば、４／３インチの撮像素子（対角２２ｍｍ）に対して、焦点距離１８０ｍｍの撮像レンズを使うと、撮像レンズのイメージサークルが撮像素子に外接し、望ましい状態で像を撮影することができる。
しかし、４／３インチの撮像素子よりも大きな撮像素子に対して、同じく焦点距離１８０の撮像レンズを使うと、イメージサークルが撮像素子よりも小さくなってしまい、撮像画像に像情報がない部分ができてしまう場合がある。一方で、焦点距離が１８０ｍｍよりも長い撮像レンズを用いると、イメージサークルが撮像素子より大きくなりすぎてしまうことがある。
このような問題を生じさせないため、撮像レンズを複数有するこの顕微鏡装置においては、所定の焦点距離を持つ撮像レンズと、その撮像レンズの焦点距離と最も近い焦点距離を持つ撮像レンズとが、以下の条件式を満足するように構成している。
０．０５≦ｍ≦１５ （３）
ただし、ｍは複数の撮像レンズのうち焦点距離が近い撮像レンズ同士の焦点距離の比である。
０．０５≦ｍ≦１５ （３）
ただし、ｍは複数の撮像レンズのうち焦点距離が近い撮像レンズ同士の焦点距離の比である。
さらに、備えられている複数の撮像レンズを、以下の条件式を満足するように構成している。
０．１≦β≦５ （４）
ただし、βはアフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
０．１≦β≦５ （４）
ただし、βはアフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
例えば、上記実施例１、５に記載した２つの撮像レンズを備えるように、あるいは、上記実施例１、５、７に記載した３つの撮像レンズを備えるように、あるいは、上記実施例１、５、６、７に記載した４つの撮像レンズを備えるように、あるいは、上記実施例１〜７に記載した撮像レンズを全て備えるように構成すれば、この条件式（３）、（４）を満足する。
そして、このように構成すれば、一般的に用いられている１／３インチ（対角６ｍｍ）からフルサイズ（対角４４ｍｍ）の撮像素子に対して、好適に対応する撮像レンズを選択し得るようになる。
また、本発明の顕微鏡用対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡装置は、以下のように構成しても良い。
撮像レンズを構成するレンズは、上記各実施例により示された形状や枚数に限定されるものではない。
また、上記実施例においては配置されていないが、撮像レンズと撮像素子の撮像面との間にＩＲカットコートを施したローパスフィルターなどを配置したりしても良い。
また、上記各実施例においては、光路分割手段としてプリズムを用いているが、プリズムに代わりハーフミラーなどを用いても良い。
また、上記実施例においては配置されていないが、複数の撮像レンズを備え、それらの撮像レンズの切替機構を備える場合には、同焦調整機構を備えると、撮像レンズを交換した際の焦点ずれを補正できるので好ましい。
１ 対物レンズ
２ 結像レンズ
３ プリズム
４ 撮像レンズ
５ 接眼レンズ
６ 接眼観察用結像レンズ
７ 切替機構
ＦＧ 前群
ＲＧ 後群
ＩＭ 撮像素子の撮像面
ＬＣ 光軸
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4，Ｌ5 レンズ
２ 結像レンズ
３ プリズム
４ 撮像レンズ
５ 接眼レンズ
６ 接眼観察用結像レンズ
７ 切替機構
ＦＧ 前群
ＲＧ 後群
ＩＭ 撮像素子の撮像面
ＬＣ 光軸
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4，Ｌ5 レンズ
Claims (5)
- 入射した被写体からの光をアフォーカル光として出射する対物レンズと、前記対物レンズから出射されたアフォーカル光の光路上に配置された光路分割素子と、を備え、
前記光路分割素子により分割された第１の光路上に、物体側から順に、前記アフォーカル光により前記被写体の像を形成する撮像レンズと、前記撮像レンズにより形成された像を撮影する撮像素子と、を配置し、
前記光路分割素子により分割された第２の光路上に、物体側から順に、前記アフォーカル光により前記被写体の像を形成する接眼観察用結像レンズと、前記接眼観察用結像レンズで形成した像を観察するための接眼レンズと、を配置し、
前記撮像レンズが、物体側から順に、前群と、後群と、からなり、
前記前群と前記後群は、前記撮像レンズ中にて最も長い空気間隔で区切られ、
前記後群は２枚のレンズからなり、
前記前群及び前記後群が、双方とも正の屈折力を持ち、
以下の条件式を満足することを特徴とする顕微鏡装置。
０．４４≦ｆＴ／ｆＲ≦１．５
ただし、ｆＴは前記撮像レンズの焦点距離、ｆＲは前記撮像レンズの前記後群の焦点距離である。 - 前記後群が２枚接合レンズからなることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡装置。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡装置。
０．３≦ｆＴ／ｆＦ≦１５
ただし、ｆＴは前記撮像レンズの焦点距離、ｆＦは前記撮像レンズの前記前群の焦点距離である。 - 焦点距離の異なる前記撮像レンズを複数備え、
複数の前記撮像レンズのいずれか１つを選択的に第１の光路上に挿入する切替機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の顕微鏡装置。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡装置。
０．１≦β≦５
ただし、βは前記アフォーカル光を焦点距離１８０ｍｍのレンズに入射させて形成される被写体の像の倍率を1倍としたときの前記撮像レンズにより形成される被写体の像の倍率である。
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