JP5836087B2 - Microscope relay optical system - Google Patents

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本発明は、顕微鏡用リレー光学系に関し、特に、標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系に関する。   The present invention relates to a microscope relay optical system, and more particularly to a microscope relay optical system that relays a primary image of a specimen to infinity.

顕微鏡用リレー光学系は、標本像や対物レンズの瞳をリレーする光学系であり、例えば、光路長の調整や瞳変調素子の配置場所の確保等の目的で用いられる。   The microscope relay optical system is an optical system that relays the specimen image and the pupil of the objective lens, and is used, for example, for the purpose of adjusting the optical path length and securing the location of the pupil modulation element.

光路長の調整を主要な目的とするリレー光学系が開示された文献としては、例えば、特許文献1がある。
特許文献1には、対物レンズと結像レンズにより形成された標本の1次像をリレーしてアイポイント位置近傍に2次像を形成する像リレー光学系が開示されている。特許文献1に開示される像リレー光学系は、前群と後群から構成されていて、前群と後群の間で像を無限遠にリレーしている。このため、前群と後群の間の間隔を変更するだけでアイポイント位置を容易に調整することができる。
As a document disclosing a relay optical system whose main purpose is adjustment of the optical path length, for example, there is Patent Document 1.
Patent Document 1 discloses an image relay optical system that relays a primary image of a specimen formed by an objective lens and an imaging lens to form a secondary image near the eye point position. The image relay optical system disclosed in Patent Document 1 includes a front group and a rear group, and relays an image to infinity between the front group and the rear group. For this reason, the eye point position can be easily adjusted only by changing the interval between the front group and the rear group.

また、瞳変調素子の配置場所の確保を主要な目的とするリレー光学系が開示された文献としては、例えば、特許文献2がある。
特許文献2には、対物レンズと結像レンズにより結像された1次像からの光をリレーして2次像を結像するリレー光学系が開示されている。特許文献2に開示されるリレー光学系は、1次像側から第1リレーレンズと第2リレーレンズを有し、その間が平行光束となり、かつ、その間に対物レンズの射出瞳の像が形成されるように構成されている。このため、第1リレーレンズと第2リレーレンズの間の瞳共役面に瞳変調素子を配置することができる。
Further, as a document disclosing a relay optical system whose main purpose is to secure an arrangement place of a pupil modulation element, for example, there is Patent Document 2.
Patent Document 2 discloses a relay optical system that relays light from a primary image formed by an objective lens and an imaging lens to form a secondary image. The relay optical system disclosed in Patent Document 2 has a first relay lens and a second relay lens from the primary image side, a parallel light beam is formed between them, and an image of the exit pupil of the objective lens is formed therebetween. It is comprised so that. For this reason, the pupil modulation element can be arranged on the pupil conjugate plane between the first relay lens and the second relay lens.

特開平8−136811号公報JP-A-8-136811 特開2009−122624号公報JP 2009-122624 A

ところで、リレー光学系などの複数のレンズから構成される光学系は、一般に、その光学系を構成する複数のレンズの光軸が互いに一致した状態で所望の光学性能が得られるように設計されている。   By the way, an optical system composed of a plurality of lenses such as a relay optical system is generally designed so that desired optical performance can be obtained in a state where optical axes of a plurality of lenses constituting the optical system coincide with each other. Yes.

このため、光学系の組み立ては、レンズ枠の内部にレンズを落とし込む枠入れ作業後にレンズの光軸のズレ(以降、偏心と記す)を修正する心だし作業を行う、いわゆる枠入れ心だし構成により行われるのが通常である。これは、枠入れ作業だけでは、必ずしも複数のレンズの光軸は一致せず、その結果、光学系が所望の光学性能を発揮できないことがあるからである。
しかしながら、レンズの偏心に対して光学性能の劣化を抑えることができれば、心だし作業を省略して光学系の組み立て工程を簡素化することができる。
For this reason, the assembly of the optical system is based on a so-called frame centering configuration in which a centering operation for correcting the deviation of the optical axis of the lens (hereinafter referred to as eccentricity) is performed after the frame placing operation for dropping the lens into the lens frame. Usually done. This is because the optical axes of the plurality of lenses do not always coincide with each other only by the frame placing operation, and as a result, the optical system may not exhibit the desired optical performance.
However, if the deterioration of the optical performance against the decentration of the lens can be suppressed, the centering operation can be omitted and the assembly process of the optical system can be simplified.

以上のような実情を踏まえ、本発明では、レンズの偏心に対する光学性能の劣化を抑制した、良好な光学性能を有する顕微鏡用リレー光学系の技術を提供することを課題とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for a relay optical system for a microscope having excellent optical performance, in which deterioration of optical performance with respect to lens decentration is suppressed.

本発明の第1の態様は、標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、前記1次像側から順に、第1接合レンズから構成される、正のパワーを有する第1レンズ群と、前記1次像側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される、負のパワーを有する第2レンズ群と、前記1次像側に平面を向けた平凹レンズから構成される、負のパワーを有する第3レンズ群と、第2接合レンズから構成される、正のパワーを有する第4レンズ群と、からなる顕微鏡用リレー光学系を提供する。 A first aspect of the present invention is a microscope relay optical system that relays a primary image of a specimen to infinity, and has a positive power composed of a first cemented lens in order from the primary image side. A first lens group having a negative meniscus lens having a convex surface facing the primary image, and a plano-concave lens having a flat surface facing the primary image. is the provide a third lens group having a negative power, and a second cemented lens, a fourth lens group having a positive power, a microscope relay optical system comprising.

本発明の第2の態様は、前記第1接合レンズは、前記1次像側から順に、両凸レンズと、前記1次像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなり、前記第2接合レンズは、前記1次像側から順に、両凹レンズと、両凸レンズと、からなる第1の態様に記載の顕微鏡用リレー光学系を提供する。   According to a second aspect of the present invention, the first cemented lens includes, in order from the primary image side, a biconvex lens and a negative meniscus lens having a concave surface facing the primary image side. The lens provides the microscope relay optical system according to the first aspect, which includes, in order from the primary image side, a biconcave lens and a biconvex lens.

本発明の第3の態様は、Fを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、f3Gを前記第3レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式を満たす第2の態様に記載の顕微鏡用リレー光学系を提供する。
−0.77 < f3G/F < −0.46
A third aspect of the present invention is the microscope according to the second aspect that satisfies the following conditional expression when F is a focal length of the microscope relay optical system and f3G is a focal length of the third lens group. A relay optical system is provided.
−0.77 <f3G / F <−0.46

本発明の第4の態様は、Fを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、f4Gを前記第4レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式を満たす第2の態様または第3の態様に記載の顕微鏡用リレー光学系を提供する。
0.43 < f4G/F < 0.76
According to a fourth aspect of the present invention, when F is a focal length of the microscope relay optical system and f4G is a focal length of the fourth lens group, the second aspect or the third aspect satisfying the following conditional expression: A relay optical system for a microscope according to an aspect is provided.
0.43 <f4G / F <0.76

本発明の第5の態様は、対物レンズと、第1の態様から第4の態様のいずれか1つに記載の顕微鏡用リレー光学系と、を含む顕微鏡を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a microscope including an objective lens and the microscope relay optical system according to any one of the first to fourth aspects.

本発明の第6の態様は、前記第3レンズ群または第4レンズ群のいずれかの面に前記対物レンズの瞳共役位置が配置される第5の態様に記載の顕微鏡を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the microscope according to the fifth aspect, wherein a pupil conjugate position of the objective lens is disposed on any surface of the third lens group or the fourth lens group.

本発明によれば、レンズの偏心に対する光学性能の劣化を抑制した、良好な光学性能を有する顕微鏡用リレー光学系の技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique of the relay optical system for microscopes which has the favorable optical performance which suppressed the deterioration of the optical performance with respect to eccentricity of a lens can be provided.

本発明の実施例1に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の構成を例示した図である。It is the figure which illustrated the composition of the microscope provided with the relay optical system for microscopes concerning Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。It is sectional drawing of the optical system of the microscope provided with the relay optical system for microscopes concerning Example 1 of this invention. 図2に例示される顕微鏡の光学系の像面における収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram on an image plane of the optical system of the microscope exemplified in FIG. 2. 図2に例示される顕微鏡の光学系の像面におけるスポットダイアグラムである。3 is a spot diagram on an image plane of an optical system of a microscope exemplified in FIG. 2. 本発明の実施例2に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。It is sectional drawing of the optical system of the microscope provided with the relay optical system for microscopes concerning Example 2 of this invention. 図5に例示される顕微鏡の光学系の像面における収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram on an image plane of the optical system of the microscope exemplified in FIG. 5. 図5に例示される顕微鏡の光学系の像面におけるスポットダイアグラムである。6 is a spot diagram on the image plane of the optical system of the microscope exemplified in FIG. 5. 本発明の実施例3に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。It is sectional drawing of the optical system of the microscope provided with the relay optical system for microscopes concerning Example 3 of this invention. 図8に例示される顕微鏡の光学系の像面における収差図である。FIG. 9 is an aberration diagram on an image plane of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 8. 図8に例示される顕微鏡の光学系の像面におけるスポットダイアグラムである。FIG. 9 is a spot diagram on an image plane of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 8.

図1は、本発明の実施例1に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の構成を例示した図である。図2は、本発明の実施例1に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。
まず、図1及び図2に例示される実施例1に係る顕微鏡及びその光学系を参照しながら、各実施例に共通する顕微鏡及びその光学系の構成及び作用について概説する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a microscope including the microscope relay optical system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical system of a microscope including the microscope relay optical system according to the first embodiment of the present invention.
First, the configuration and operation of the microscope and the optical system common to each embodiment will be described with reference to the microscope and the optical system according to the first embodiment illustrated in FIGS.

図1に例示されるように、顕微鏡100は、透過照明で標本を照明し観察する倒立顕微鏡である。顕微鏡100は、照明光路上に、発光面EP側から標本面SP側に向かって順に、光源ユニット10と、透過支柱20と、コンデンサ30を含んでいる。顕微鏡100は、さらに、観察光路上に、標本面SP側から像面側に向かって順に、対物レンズ40と、結像レンズ50と、プリズム群60と、顕微鏡用リレー光学系1と、プリズム群70と、結像レンズ80と、プリズム群90を含んでいる。   As illustrated in FIG. 1, the microscope 100 is an inverted microscope that illuminates and observes a specimen with transmitted illumination. The microscope 100 includes a light source unit 10, a transmission column 20, and a capacitor 30 in order from the light emitting surface EP side to the sample surface SP side on the illumination optical path. The microscope 100 further includes an objective lens 40, an imaging lens 50, a prism group 60, a microscope relay optical system 1, and a prism group in order from the specimen surface SP side to the image plane side on the observation optical path. 70, an imaging lens 80, and a prism group 90.

図2には、図1に例示される顕微鏡100の光学系のうち、対物レンズ40よりも像側に配置された光学系の詳細な構成が示されている。
結像レンズ50は、両凸レンズ51と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ52との接合レンズであり、物体側(対物レンズ40側)から入射する平行光を1次像面IP1に集光して標本の1次像を形成するように構成されている。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the optical system arranged on the image side of the objective lens 40 in the optical system of the microscope 100 illustrated in FIG.
The imaging lens 50 is a cemented lens of a biconvex lens 51 and a meniscus lens 52 having a concave surface facing the object side, and condenses parallel light incident from the object side (objective lens 40 side) on the primary image surface IP1. Thus, a primary image of the specimen is formed.

顕微鏡用リレー光学系1は、結像レンズ50により形成された標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、1次像側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3と、正のパワーを有する第4レンズ群G4と、含んでいる。   The microscope relay optical system 1 is a microscope relay optical system that relays a primary image of a specimen formed by the imaging lens 50 to infinity, and has a first power having a positive power in order from the primary image side. It includes a lens group G1, a second lens group G2 having negative power, a third lens group G3 having negative power, and a fourth lens group G4 having positive power.

第1レンズ群G1は、1次像側から順に、両凸レンズL1と1次像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL2からなる接合レンズCL1(第1接合レンズ)から構成されている。第2レンズ群G2は、1次像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL3から構成されている。第3レンズ群G3は、1次像側に平面を向けた平凹レンズL4から構成されている。第4レンズ群G4は、1次像側から順に、両凹レンズL5と両凸レンズL6からなる接合レンズCL2(第2接合レンズ)から構成されている。   The first lens group G1 includes, in order from the primary image side, a cemented lens CL1 (first cemented lens) including a biconvex lens L1 and a negative meniscus lens L2 having a concave surface facing the primary image side. The second lens group G2 includes a negative meniscus lens L3 having a convex surface directed toward the primary image side. The third lens group G3 is composed of a plano-concave lens L4 having a plane directed to the primary image side. The fourth lens group G4 includes, in order from the primary image side, a cemented lens CL2 (second cemented lens) including a biconcave lens L5 and a biconvex lens L6.

結像レンズ80は、像側に凹面を向けたメニスカスレンズ81と、両凸レンズ82と両凹レンズ83からなる接合レンズとを含み、顕微鏡用リレー光学系1により形成された物体側から入射する平行光を2次像面IP2に集光して標本の2次像を形成する。   The imaging lens 80 includes a meniscus lens 81 having a concave surface facing the image side, and a cemented lens composed of a biconvex lens 82 and a biconcave lens 83, and is parallel light incident from the object side formed by the microscope relay optical system 1. Is condensed on the secondary image plane IP2 to form a secondary image of the specimen.

なお、結像レンズ50と1次像面IP1の間に配置されたプリズム群60、顕微鏡用リレー光学系1と結像レンズ80の間に配置されたプリズム群70、結像レンズ80と2次像面IP2の間に配置されたプリズム群90は、それぞれ同一の素材の2つのプリズム(プリズム61とプリズム62、プリズム71とプリズム72、プリズム91とプリズム92)から構成されている。   Note that a prism group 60 disposed between the imaging lens 50 and the primary image plane IP1, a prism group 70 disposed between the microscope relay optical system 1 and the imaging lens 80, and the imaging lens 80 and the secondary lens. The prism group 90 disposed between the image plane IP2 is composed of two prisms (prism 61 and prism 62, prism 71 and prism 72, prism 91 and prism 92) of the same material.

以上のように構成された顕微鏡100では、光源ユニット10内の発光面EPから射出された照明光は、透過支柱20及びコンデンサ30を介して、標本面SPに照射される。照明光が照射された標本面SPからの光は、対物レンズ40により平行光に変換されて、結像レンズ50に入射する。結像レンズ50は、入射した平行光を、プリズム群60を介して1次像面IP1に集光して、標本の1次像を形成する。1次像面IP1上の標本の1次像からの光は、顕微鏡用リレー光学系1により再び平行光に変換されて、結像レンズ80に入射する。そして、結像レンズ80が、プリズム群70を介して入射した平行光を、プリズム群90を介して2次像面IP2に集光して、標本の2次像を形成する。これにより、顕微鏡利用者は、図示しない接眼レンズを介して、この2次像を観察することができる。   In the microscope 100 configured as described above, the illumination light emitted from the light emitting surface EP in the light source unit 10 is irradiated onto the sample surface SP via the transmission column 20 and the capacitor 30. The light from the specimen surface SP irradiated with the illumination light is converted into parallel light by the objective lens 40 and enters the imaging lens 50. The imaging lens 50 condenses the incident parallel light on the primary image plane IP1 via the prism group 60 to form a primary image of the sample. The light from the primary image of the specimen on the primary image plane IP1 is converted into parallel light again by the microscope relay optical system 1 and enters the imaging lens 80. The imaging lens 80 condenses the parallel light incident through the prism group 70 on the secondary image plane IP2 through the prism group 90 to form a secondary image of the sample. Thereby, the user of the microscope can observe this secondary image via an eyepiece lens (not shown).

次に、顕微鏡用リレー光学系1を構成する各レンズ群の主な作用について説明する。
顕微鏡用リレー光学系1では、接合レンズCL1で構成された第1レンズ群G1が、主に倍率色収差を制御し、負メニスカスレンズで構成された第2レンズ群G2が、主にペッツバール和を抑えることで像面湾曲を制御し、平凹レンズから構成される第3レンズ群G3と接合レンズCL2で構成される第4レンズ群G4が、主に像位置と倍率を制御している。第4レンズ群G4は、球面収差を制御する役割も担っている。
Next, main actions of each lens group constituting the microscope relay optical system 1 will be described.
In the microscope relay optical system 1, the first lens group G1 constituted by the cemented lens CL1 mainly controls the chromatic aberration of magnification, and the second lens group G2 constituted by the negative meniscus lens mainly suppresses the Petzval sum. Thus, the curvature of field is controlled, and the third lens group G3 composed of plano-concave lenses and the fourth lens group G4 composed of the cemented lens CL2 mainly control the image position and magnification. The fourth lens group G4 also plays a role of controlling spherical aberration.

また、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2を前群、第3レンズ群G3と第4レンズ群G3を後群と定義すると、顕微鏡用リレー光学系1では、前群が主に瞳を制御する役割を、後群が像を制御する役割を担っている。   If the first lens group G1 and the second lens group G2 are defined as the front group, and the third lens group G3 and the fourth lens group G3 are defined as the rear group, in the microscope relay optical system 1, the front group mainly has the pupil. The rear group is responsible for controlling the image.

そして、顕微鏡用リレー光学系1は、第2レンズ群の凹面に加えて、第3レンズ群と第4レンズ群に空気と接触する凹面をそれぞれ有することにより、いわゆる凹パワーを分散している。これにより、ペッツバール和を小さく抑えて像面湾曲を良好に補正しながら、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4のいずれのパワーも比較的小さく抑えている。   In addition to the concave surface of the second lens group, the microscope relay optical system 1 disperses so-called concave power by having concave surfaces in contact with air in the third lens group and the fourth lens group, respectively. Thereby, the power of both the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is kept relatively small while the Petzval sum is kept small and the curvature of field is satisfactorily corrected.

従って、顕微鏡用リレー光学系1は、各レンズ群のパワーを抑えながら良好に収差を補正することができるため、レンズの偏心に対する光学性能の劣化を抑制し、且つ、良好な光学性能を実現することができる。   Accordingly, since the microscope relay optical system 1 can correct aberrations satisfactorily while suppressing the power of each lens group, the optical performance deterioration with respect to the decentration of the lens is suppressed, and good optical performance is realized. be able to.

なお、顕微鏡用リレー光学系1は、上述した構成に加えて、以下の条件式を満たすことが望ましい。ただし、Fは顕微鏡用リレー光学系1の焦点距離、f3Gは第3レンズ群G3の焦点距離、f4Gは第4レンズ群G4の焦点距離である。
−0.77 < f3G/F < −0.46 ・・・(1)
0.43 < f4G/F < 0.76 ・・・(2)
In addition to the above-described configuration, the microscope relay optical system 1 preferably satisfies the following conditional expressions. Here, F is the focal length of the microscope relay optical system 1, f3G is the focal length of the third lens group G3, and f4G is the focal length of the fourth lens group G4.
−0.77 <f3G / F <−0.46 (1)
0.43 <f4G / F <0.76 (2)

条件式(1)は、顕微鏡用リレー光学系1の焦点距離に対する第3レンズ群G3の焦点距離の比で定義され、第3レンズ群における光束の発散度合いを表している。
条件式(1)の下限値を下回る場合には、第3レンズ群G3のパワーが相対的に弱いため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化を抑えることができる。しかしながら、収差補正を良好に行うためには、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間の間隔を長くとる必要があるため、顕微鏡用リレー光学系1に許容される限られた全長内で良好に収差を補正することが困難となる。一方、条件式(1)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3のパワーが相対的に強くなり、光線が急角度で屈折することになる。このため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化が大きくなってしまう。
Conditional expression (1) is defined by the ratio of the focal length of the third lens group G3 to the focal length of the microscope relay optical system 1, and represents the degree of divergence of the light flux in the third lens group.
If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the power of the third lens group G3 is relatively weak, so that it is possible to suppress degradation of optical performance against lens decentration. However, in order to satisfactorily correct aberrations, it is necessary to increase the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and therefore, within the limited total length allowed for the microscope relay optical system 1. This makes it difficult to correct aberrations satisfactorily. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the power of the third lens group G3 becomes relatively strong, and the light beam is refracted at a steep angle. For this reason, the optical performance is greatly deteriorated with respect to the eccentricity of the lens.

条件式(2)は、顕微鏡用リレー光学系1の焦点距離に対する第4レンズ群G4の焦点距離の比で定義され、第4レンズ群における光束の発散度合いを表している。
条件式(2)の下限値を下回る場合には、第4レンズ群G4のパワーが相対的に強くなり、光線が急角度で屈折することになる。このため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化が大きくなってしまう。一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4のパワーが相対的に弱いため、レンズの偏心に対して光学性能の劣化を抑えることができる。しかしながら、パワーが不足するために、収差を良好に補正することが困難となる。
Conditional expression (2) is defined by the ratio of the focal length of the fourth lens group G4 to the focal length of the microscope relay optical system 1, and represents the degree of divergence of the light flux in the fourth lens group.
When the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the power of the fourth lens group G4 becomes relatively strong, and the light beam is refracted at a steep angle. For this reason, the optical performance is greatly deteriorated with respect to the eccentricity of the lens. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the power of the fourth lens group G4 is relatively weak, so that it is possible to suppress degradation of optical performance against lens decentration. However, since the power is insufficient, it is difficult to correct aberrations satisfactorily.

なお、条件式(1)と条件式(2)で示されるように、顕微鏡用リレー光学系1は、第3レンズ群G3の負のパワーと第4レンズ群G4の正のパワーとを略同程度にすることが望ましい。これにより、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の一方のパワーが過度に強くなることが防止されるため、顕微鏡用リレー光学系1全体としての偏心に対する性能の劣化度合いを低く抑えることができる。
また、条件式(1)と条件式(2)のどちらか一方を満たすことが本発明には有効である。
Note that, as shown by the conditional expressions (1) and (2), the microscope relay optical system 1 has substantially the same negative power of the third lens group G3 and positive power of the fourth lens group G4. It is desirable to make it about. As a result, the power of one of the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is prevented from becoming excessively strong, so that the degree of deterioration in performance with respect to the eccentricity of the microscope relay optical system 1 as a whole can be kept low. it can.
In addition, it is effective for the present invention to satisfy one of conditional expression (1) and conditional expression (2).

また、顕微鏡用リレー光学系1は、対物レンズ40の瞳共役面が顕微鏡用リレー光学系1の光学面上に位置するように設計されることが望ましい。例えば、顕微鏡100のステージが基準状態にあるときには第3レンズ群G3のいずれかの光学面上に、ステージアップ状態にあるときには第4レンズ群G4のいずれかの光学面上に、瞳共役面が位置するように設計してもよい。これにより、顕微鏡用リレー光学系1の光学面に位相膜を形成することにより、顕微鏡用リレー光学系1のレンズを瞳変調素子として機能させることができる。   The microscope relay optical system 1 is preferably designed so that the pupil conjugate plane of the objective lens 40 is positioned on the optical surface of the microscope relay optical system 1. For example, the pupil conjugate plane is on one of the optical surfaces of the third lens group G3 when the stage of the microscope 100 is in the reference state, and on one of the optical surfaces of the fourth lens group G4 when it is in the stage-up state. It may be designed to be located. Thus, by forming a phase film on the optical surface of the microscope relay optical system 1, the lens of the microscope relay optical system 1 can function as a pupil modulation element.

以下、各実施例に係る顕微鏡用リレー光学系と顕微鏡について説明する。
なお、実施例1に係る顕微鏡は、図1に例示される顕微鏡100であり、上述したとおりである。また、実施例2に係る顕微鏡200、実施例3に係る顕微鏡300は、顕微鏡用リレー光学系が実施例毎に異なる点とプリズム群90の最終面から2次像面IP2の間隔が実施例毎に異なる点とを除き、実施例1に係る顕微鏡100と同一である。従って、各実施例では、顕微鏡についての詳細な説明は省略する。
Hereinafter, a relay optical system for a microscope and a microscope according to each example will be described.
Note that the microscope according to Example 1 is the microscope 100 illustrated in FIG. 1 and is as described above. Further, the microscope 200 according to the second embodiment and the microscope 300 according to the third embodiment are different in that the relay optical system for the microscope is different for each embodiment and the distance from the final surface of the prism group 90 to the secondary image plane IP2 is different for each embodiment. The microscope 100 is the same as the microscope 100 according to the first embodiment except for the differences. Therefore, in each Example, detailed description about a microscope is abbreviate | omitted.

図1は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の構成を例示した図である。図2は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。図2に例示される顕微鏡用リレー光学系1は、結像レンズ50により形成された標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、そのレンズ構成は、上述したとおりである。   FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a microscope including a microscope relay optical system according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical system of a microscope provided with the microscope relay optical system according to the present embodiment. The microscope relay optical system 1 illustrated in FIG. 2 is a microscope relay optical system that relays the primary image of the specimen formed by the imaging lens 50 to infinity, and the lens configuration thereof is as described above. It is.

以下、本実施例に係る各種データについて記載する。
顕微鏡用リレー光学系1の焦点距離Fと、第3レンズ群G3の焦点距離f3Gと、第4レンズ群G4の焦点距離f4Gと、顕微鏡用リレー光学系1の像側開口数NAIと、像高FIYは、それぞれ以下のとおりである。
F=180.23mm、f3G=−127.33mm、f4G=123.14mm、
NAI=0.04、FIY=11mm
Hereinafter, various data according to the present embodiment will be described.
The focal length F of the microscope relay optical system 1, the focal length f3G of the third lens group G3, the focal length f4G of the fourth lens group G4, the image-side numerical aperture NAI of the microscope relay optical system 1, and the image height Each FIY is as follows.
F = 180.23 mm, f3G = −127.33 mm, f4G = 123.14 mm,
NAI = 0.04, FIY = 11mm

図2に例示される本実施例に係る顕微鏡100の光学系のレンズデータは、以下のとおりである。
s r d nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 109.6828 5.2 1.6516 58.55
10 -60.1401 3.8 1.6727 32.1
11 -250.569 6.2577
12 27.0219 13.7 1.56883 56.36
13 19.4164 52.0723
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 62.0738 43
16 -292.5594 3 1.51742 52.43
17 72.321 3.5 1.497 81.54
18 -49.2626 2.93
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 25.94
The lens data of the optical system of the microscope 100 according to this embodiment illustrated in FIG. 2 is as follows.
srd nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 109.6828 5.2 1.6516 58.55
10 -60.1401 3.8 1.6727 32.1
11 -250.569 6.2577
12 27.0219 13.7 1.56883 56.36
13 19.4164 52.0723
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 62.0738 43
16 -292.5594 3 1.51742 52.43
17 72.321 3.5 1.497 81.54
18 -49.2626 2.93
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 25.94

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、vdはd線に対するアッベ数を示している。面番号s1は、図1に例示される対物レンズ40の瞳位置を示している。面番号s2からs4は結像レンズ50の光学面を示している。面番号s5からs7はプリズム群60の光学面を示している。面番号s8は1次像面IP1を示している。面番号s9からs18は顕微鏡用リレー光学系1の光学面を示している。面番号s19からs21はプリズム群70の光学面を示している。面番号s22からs26は結像レンズ80の光学面を示している。面番号s27からs30はプリズム群90の光学面を示している。また、面間隔d30は、プリズム群70の最終面(面番号s30)と2次像面IP2の間の間隔を示している。   Here, s is a surface number, r is a radius of curvature (mm), d is a surface interval (mm), nd is a refractive index with respect to the d line, and vd is an Abbe number with respect to the d line. The surface number s1 indicates the pupil position of the objective lens 40 illustrated in FIG. Surface numbers s2 to s4 indicate optical surfaces of the imaging lens 50. Surface numbers s5 to s7 indicate optical surfaces of the prism group 60. The surface number s8 indicates the primary image surface IP1. Surface numbers s9 to s18 indicate optical surfaces of the microscope relay optical system 1. Surface numbers s19 to s21 indicate optical surfaces of the prism group 70. Surface numbers s22 to s26 indicate optical surfaces of the imaging lens 80. Surface numbers s27 to s30 indicate optical surfaces of the prism group 90. The surface interval d30 indicates the interval between the final surface (surface number s30) of the prism group 70 and the secondary image surface IP2.

本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系1は、以下の式(A1)、(A2)で示されるように、条件式(1)、(2)を満たしている。なお、式(A1)、(A2)はそれぞれ条件式(1)、(2)に対応している。
f3G/F = −0.706 ・・・(A1)
f4G/F = 0.683 ・・・(A2)
The microscope relay optical system 1 according to the present example satisfies the conditional expressions (1) and (2) as represented by the following expressions (A1) and (A2). Expressions (A1) and (A2) correspond to conditional expressions (1) and (2), respectively.
f3G / F = −0.706 (A1)
f4G / F = 0.683 (A2)

図3は、図2に例示される顕微鏡の光学系の収差図であり、軸上光線が結像レンズ50に光軸と平行な平行光として入射した場合の2次像面IP2における収差を示している。図3(a)は球面収差図であり、図3(b)は非点収差図であり、図3(c)、図3(d)はそれぞれ像高比0.5、像高比0.8の位置でのコマ収差図であり、図3(e)は倍率色収差であり、図3(f)は歪曲収差である。いずれの状態でも各収差が良好に補正されていることが示されている。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。   FIG. 3 is an aberration diagram of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 2, and shows aberrations on the secondary image plane IP2 when the axial light beam enters the imaging lens 50 as parallel light parallel to the optical axis. ing. 3A is a spherical aberration diagram, FIG. 3B is an astigmatism diagram, and FIGS. 3C and 3D are an image height ratio of 0.5 and an image height ratio of 0. 0, respectively. FIG. 3E is a coma aberration diagram at position 8, FIG. 3E is a chromatic aberration of magnification, and FIG. 3F is a distortion aberration. It is shown that each aberration is satisfactorily corrected in any state. In the figure, “M” indicates a meridional component and “S” indicates a sagittal component.

図4は、図2に例示される顕微鏡の光学系のスポットダイアグラムであり、2次像面IP2上の像高比0.8の位置におけるスポットダイアグラムである。図4(a)は無偏心状態におけるスポットダイアグラムであり、図4(b)、図4(c)、図4(d)、図4(e)はそれぞれ第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4を光軸と直交する方向に0.1mmシフトすることにより偏心させた状態でのスポットダイアグラムである。   FIG. 4 is a spot diagram of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 2, and is a spot diagram at a position of an image height ratio of 0.8 on the secondary image plane IP2. FIG. 4A is a spot diagram in the non-eccentric state. FIGS. 4B, 4C, 4D, and 4E are the first lens group G1 and the second lens group, respectively. It is a spot diagram in a state where G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 are decentered by shifting by 0.1 mm in a direction orthogonal to the optical axis.

図5は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。図5に例示される顕微鏡用リレー光学系2は、結像レンズ50により形成された標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、そのレンズ構成は、図2に例示される実施例1に係る顕微鏡用リレー光学系1と同様である。
以下、本実施例に係る各種データについて記載する。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an optical system of a microscope provided with the microscope relay optical system according to the present embodiment. The microscope relay optical system 2 illustrated in FIG. 5 is a microscope relay optical system that relays the primary image of the specimen formed by the imaging lens 50 to infinity, and the lens configuration thereof is shown in FIG. This is the same as the microscope relay optical system 1 according to Example 1 illustrated.
Hereinafter, various data according to the present embodiment will be described.

顕微鏡用リレー光学系2の焦点距離Fと、第3レンズ群G3の焦点距離f3Gと、第4レンズ群G4の焦点距離f4Gと、顕微鏡用リレー光学系2の像側開口数NAIと、像高FIYは、それぞれ以下のとおりである。
F=180.4mm、f3G=−85.5mm、f4G=80mm、
NAI=0.04、FIY=11mm
The focal length F of the microscope relay optical system 2, the focal length f3G of the third lens group G3, the focal length f4G of the fourth lens group G4, the image-side numerical aperture NAI of the microscope relay optical system 2, and the image height Each FIY is as follows.
F = 180.4 mm, f3G = −85.5 mm, f4G = 80 mm,
NAI = 0.04, FIY = 11mm

図5に例示される本実施例に係る顕微鏡200の光学系のレンズデータは、以下のとおりである。
s r d nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 743.6761 5.2 1.6516 58.55
10 -41.432 3.8 1.6727 32.1
11 -80.2437 50.8917
12 26.0066 13.7 1.56883 56.36
13 15.9765 25.1856
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 41.6584 25.2527
16 -117.96 3 1.51742 52.43
17 62.4083 3.5 1.497 81.54
18 -29.437 2.93
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 26.2672
The lens data of the optical system of the microscope 200 according to this embodiment illustrated in FIG. 5 is as follows.
srd nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 743.6761 5.2 1.6516 58.55
10 -41.432 3.8 1.6727 32.1
11 -80.2437 50.8917
12 26.0066 13.7 1.56883 56.36
13 15.9765 25.1856
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 41.6584 25.2527
16 -117.96 3 1.51742 52.43
17 62.4083 3.5 1.497 81.54
18 -29.437 2.93
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 26.2672

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、vdはd線に対するアッベ数を示している。面番号s1は、図1に例示される対物レンズ40の瞳位置を示している。面番号s2からs4は結像レンズ50の光学面を示している。面番号s5からs7はプリズム群60の光学面を示している。面番号s8は1次像面IP1を示している。面番号s9からs18は顕微鏡用リレー光学系2の光学面を示している。面番号s19からs21はプリズム群70の光学面を示している。面番号s22からs26は結像レンズ80の光学面を示している。面番号s27からs30はプリズム群90の光学面を示している。また、面間隔d30は、プリズム群70の最終面(面番号s30)と2次像面IP2の間の間隔を示している。   Here, s is a surface number, r is a radius of curvature (mm), d is a surface interval (mm), nd is a refractive index with respect to the d line, and vd is an Abbe number with respect to the d line. The surface number s1 indicates the pupil position of the objective lens 40 illustrated in FIG. Surface numbers s2 to s4 indicate optical surfaces of the imaging lens 50. Surface numbers s5 to s7 indicate optical surfaces of the prism group 60. The surface number s8 indicates the primary image surface IP1. Surface numbers s9 to s18 indicate optical surfaces of the microscope relay optical system 2. Surface numbers s19 to s21 indicate optical surfaces of the prism group 70. Surface numbers s22 to s26 indicate optical surfaces of the imaging lens 80. Surface numbers s27 to s30 indicate optical surfaces of the prism group 90. The surface interval d30 indicates the interval between the final surface (surface number s30) of the prism group 70 and the secondary image surface IP2.

本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系2は、以下の式(B1)、(B2)で示されるように、条件式(1)、(2)を満たしている。なお、式(B1)、(B2)はそれぞれ条件式(1)、(2)に対応している。
f3G/F = −0.47 ・・・(B1)
f4G/F = 0.44 ・・・(B2)
The microscope relay optical system 2 according to the present example satisfies the conditional expressions (1) and (2) as represented by the following expressions (B1) and (B2). Expressions (B1) and (B2) correspond to conditional expressions (1) and (2), respectively.
f3G / F = −0.47 (B1)
f4G / F = 0.44 (B2)

図6は、図5に例示される顕微鏡の光学系の収差図であり、軸上光線が結像レンズ50に光軸と平行な平行光として入射した場合の2次像面IP2における収差を示している。図6(a)は球面収差図であり、図6(b)は非点収差図であり、図6(c)、図6(d)はそれぞれ像高比0.5、像高比0.8の位置でのコマ収差図であり、図6(e)は倍率色収差であり、図6(f)は歪曲収差である。いずれの状態でも各収差が良好に補正されていることが示されている。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。   FIG. 6 is an aberration diagram of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 5 and shows aberrations on the secondary image plane IP2 when the axial light beam enters the imaging lens 50 as parallel light parallel to the optical axis. ing. 6A is a spherical aberration diagram, FIG. 6B is an astigmatism diagram, and FIGS. 6C and 6D are an image height ratio of 0.5 and an image height ratio of 0. 0, respectively. FIG. 6E is a chromatic aberration of magnification, and FIG. 6F is a distortion aberration. It is shown that each aberration is corrected well in any state. In the figure, “M” indicates a meridional component and “S” indicates a sagittal component.

図7は、図5に例示される顕微鏡の光学系のスポットダイアグラムであり、2次像面IP2上の像高比0.8の位置におけるスポットダイアグラムである。図7(a)は無偏心状態におけるスポットダイアグラムであり、図7(b)、図7(c)、図7(d)、図7(e)はそれぞれ第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4を光軸と直交する方向に0.1mmシフトすることにより偏心させた状態でのスポットダイアグラムである。   FIG. 7 is a spot diagram of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 5, and is a spot diagram at a position of an image height ratio of 0.8 on the secondary image plane IP2. FIG. 7A is a spot diagram in the non-eccentric state, and FIGS. 7B, 7C, 7D, and 7E are the first lens group G1 and the second lens group, respectively. It is a spot diagram in a state where G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 are decentered by shifting by 0.1 mm in a direction orthogonal to the optical axis.

図8は、本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系を備えた顕微鏡の光学系の断面図である。図8に例示される顕微鏡用リレー光学系3は、結像レンズ50により形成された標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、そのレンズ構成は、図2に例示される実施例1に係る顕微鏡用リレー光学系1と同様である。
以下、本実施例に係る各種データについて記載する。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical system of a microscope including the microscope relay optical system according to the present embodiment. The microscope relay optical system 3 illustrated in FIG. 8 is a microscope relay optical system that relays the primary image of the specimen formed by the imaging lens 50 to infinity, and the lens configuration thereof is shown in FIG. This is the same as the microscope relay optical system 1 according to Example 1 illustrated.
Hereinafter, various data according to the present embodiment will be described.

顕微鏡用リレー光学系3の焦点距離Fと、第3レンズ群G3の焦点距離f3Gと、第4レンズ群G4の焦点距離f4Gと、顕微鏡用リレー光学系3の像側開口数NAIと、像高FIYは、それぞれ以下のとおりである。
F=180.17mm、f3G=−137.13mm、f4G=135mm、
NAI=0.04、FIY=11mm
The focal length F of the microscope relay optical system 3, the focal length f3G of the third lens group G3, the focal length f4G of the fourth lens group G4, the image-side numerical aperture NAI of the microscope relay optical system 3, and the image height Each FIY is as follows.
F = 180.17 mm, f3G = −137.13 mm, f4G = 135 mm,
NAI = 0.04, FIY = 11mm

図8に例示される本実施例に係る顕微鏡300の光学系のレンズデータは、以下のとおりである。
s r d nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 76.2816 5.2 1.6516 58.55
10 -80.8252 3.8 1.6727 32.1
11 -509.78 6.2577
12 33.4447 13.7 1.56883 56.36
13 22.8655 45.7834
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 66.85 51.2189
16 -345.554 3 1.51742 52.43
17 68.8332 3.5 1.497 81.54
18 -54.3927 1
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 25.9404
The lens data of the optical system of the microscope 300 according to this embodiment illustrated in FIG. 8 is as follows.
srd nd vd
1 INF 177.5
2 178.4248 6.1 1.48749 70.23
3 -63.4109 4 1.7185 33.52
4 -111.259 2.0047
5 INF 18 1.51633 64.14
6 INF 18 1.51633 64.14
7 INF 153.3395
8 INF 87.201
9 76.2816 5.2 1.6516 58.55
10 -80.8252 3.8 1.6727 32.1
11 -509.78 6.2577
12 33.4447 13.7 1.56883 56.36
13 22.8655 45.7834
14 INF 2.5 1.48749 70.23
15 66.85 51.2189
16 -345.554 3 1.51742 52.43
17 68.8332 3.5 1.497 81.54
18 -54.3927 1
19 INF 25 1.51633 64.14
20 INF 25 1.51633 64.14
21 INF 37.367
22 54.9349 3 1.48749 70.2
23 278.88 0.3359
24 32.9209 6 1.72342 37.9
25 -90.9349 2.6 1.7185 33.5
26 25.9272 62.726
27 INF 26 1.56883 56.36
28 INF 4
29 INF 65 1.56883 56.36
30 INF 25.9404

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、vdはd線に対するアッベ数を示している。面番号s1は、図1に例示される対物レンズ40の瞳位置を示している。面番号s2からs4は結像レンズ50の光学面を示している。面番号s5からs7はプリズム群60の光学面を示している。面番号s8は1次像面IP1を示している。面番号s9からs18は顕微鏡用リレー光学系3の光学面を示している。面番号s19からs21はプリズム群70の光学面を示している。面番号s22からs26は結像レンズ80の光学面を示している。面番号s27からs30はプリズム群90の光学面を示している。また、面間隔d30は、プリズム群70の最終面(面番号s30)と2次像面IP2の間の間隔を示している。   Here, s is a surface number, r is a radius of curvature (mm), d is a surface interval (mm), nd is a refractive index with respect to the d line, and vd is an Abbe number with respect to the d line. The surface number s1 indicates the pupil position of the objective lens 40 illustrated in FIG. Surface numbers s2 to s4 indicate optical surfaces of the imaging lens 50. Surface numbers s5 to s7 indicate optical surfaces of the prism group 60. The surface number s8 indicates the primary image surface IP1. Surface numbers s9 to s18 indicate optical surfaces of the microscope relay optical system 3. Surface numbers s19 to s21 indicate optical surfaces of the prism group 70. Surface numbers s22 to s26 indicate optical surfaces of the imaging lens 80. Surface numbers s27 to s30 indicate optical surfaces of the prism group 90. The surface interval d30 indicates the interval between the final surface (surface number s30) of the prism group 70 and the secondary image surface IP2.

本実施例に係る顕微鏡用リレー光学系3は、以下の式(C1)、(C2)で示されるように、条件式(1)、(2)を満たしている。なお、式(C1)、(C2)はそれぞれ条件式(1)、(2)に対応している。
f3G/F = −0.76 ・・・(C1)
f4G/F = 0.75 ・・・(C2)
The microscope relay optical system 3 according to the present example satisfies the conditional expressions (1) and (2) as represented by the following expressions (C1) and (C2). Expressions (C1) and (C2) correspond to conditional expressions (1) and (2), respectively.
f3G / F = −0.76 (C1)
f4G / F = 0.75 (C2)

図9は、図8に例示される顕微鏡の光学系の収差図であり、軸上光線が結像レンズ50に光軸と平行な平行光として入射した場合の2次像面IP2における収差を示している。図9(a)は球面収差図であり、図9(b)は非点収差図であり、図9(c)、図9(d)はそれぞれ像高比0.5、像高比0.8の位置でのコマ収差図であり、図9(e)は倍率色収差であり、図9(f)は歪曲収差である。いずれの状態でも各収差が良好に補正されていることが示されている。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。   FIG. 9 is an aberration diagram of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 8, and shows aberrations on the secondary image plane IP2 when the axial light beam enters the imaging lens 50 as parallel light parallel to the optical axis. ing. FIG. 9A is a spherical aberration diagram, FIG. 9B is an astigmatism diagram, and FIGS. 9C and 9D are an image height ratio of 0.5 and an image height ratio of 0. 0, respectively. FIG. 9E is a coma aberration diagram at position 8, FIG. 9E is a chromatic aberration of magnification, and FIG. 9F is a distortion aberration. It is shown that each aberration is satisfactorily corrected in any state. In the figure, “M” indicates a meridional component and “S” indicates a sagittal component.

図10は、図8に例示される顕微鏡の光学系のスポットダイアグラムであり、2次像面IP2上の像高比0.8の位置におけるスポットダイアグラムである。図10(a)は無偏心状態におけるスポットダイアグラムであり、図10(b)、図10(c)、図10(d)、図10(e)はそれぞれ第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4を光軸と直交する方向に0.1mmシフトすることにより偏心させた状態でのスポットダイアグラムである。   FIG. 10 is a spot diagram of the optical system of the microscope illustrated in FIG. 8, and is a spot diagram at a position of an image height ratio of 0.8 on the secondary image plane IP2. FIG. 10A is a spot diagram in the non-eccentric state, and FIGS. 10B, 10C, 10D, and 10E show the first lens group G1 and the second lens group, respectively. It is a spot diagram in a state where G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 are decentered by shifting by 0.1 mm in a direction orthogonal to the optical axis.

1、2、3・・・顕微鏡用リレー光学系
10・・・光源ユニット
20・・・透過支柱
30・・・コンデンサ
40・・・対物レンズ
50、80・・・結像レンズ
51、82、L1、L6・・・両凸レンズ
52、81・・・メニスカスレンズ
83、L5・・・両凹レンズ
L2、L3・・・負メニスカスレンズ
L4・・・平凹レンズ
CL1、CL2・・・接合レンズ
60、70、90・・・プリズム群
61、62、71、72、91、92・・・プリズム
100、200、300・・・顕微鏡
G1・・・第1レンズ群
G2・・・第2レンズ群
G3・・・第3レンズ群
G4・・・第4レンズ群
EP・・・発光面
SP・・・標本面
PP・・・瞳面
IP1・・・1次像面
IP2・・・2次像面
1, 2, 3 ... Relay optical system for microscope 10 ... Light source unit 20 ... Transmission column 30 ... Condenser 40 ... Objective lens 50, 80 ... Imaging lens 51, 82, L1 , L6... Biconvex lens 52, 81... Meniscus lens 83, L5 .. biconcave lens L2, L3... Negative meniscus lens L4 .. planoconcave lenses CL1, CL2. 90 ... Prism group 61, 62, 71, 72, 91, 92 ... Prism 100, 200, 300 ... Microscope G1 ... First lens group G2 ... Second lens group G3 ... Third lens group G4 ... Fourth lens group EP ... Light emitting surface SP ... Sample surface PP ... Pupil surface IP1 ... Primary image surface IP2 ... Secondary image surface

Claims (6)

標本の1次像を無限遠にリレーする顕微鏡用リレー光学系であって、前記1次像側から順に、
第1接合レンズから構成される、正のパワーを有する第1レンズ群と、
前記1次像側に凸面を向けた負メニスカスレンズから構成される、負のパワーを有する第2レンズ群と、
前記1次像側に平面を向けた平凹レンズから構成される、負のパワーを有する第3レンズ群と、
第2接合レンズから構成される、正のパワーを有する第4レンズ群と、からなる
ことを特徴とする顕微鏡用リレー光学系。
A microscope relay optical system that relays a primary image of a specimen to infinity, in order from the primary image side,
A first lens group having a positive power and composed of a first cemented lens;
A second lens group having a negative power composed of a negative meniscus lens having a convex surface facing the primary image side;
A third lens group having a negative power, composed of a plano-concave lens having a plane facing the primary image side;
A relay optical system for a microscope, comprising: a fourth lens group having a positive power composed of a second cemented lens.
前記第1接合レンズは、前記1次像側から順に、
両凸レンズと、
前記1次像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなり、
前記第2接合レンズは、前記1次像側から順に、
両凹レンズと、
両凸レンズと、からなる
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡用リレー光学系。
The first cemented lens, in order from the primary image side,
A biconvex lens,
A negative meniscus lens having a concave surface facing the primary image side,
The second cemented lens, in order from the primary image side,
A biconcave lens,
The relay optical system for a microscope according to claim 1, comprising a biconvex lens.
Fを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、f3Gを前記第3レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式
−0.77 < f3G/F < −0.46
を満たすことを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡用リレー光学系。
When F is the focal length of the microscope relay optical system and f3G is the focal length of the third lens group, the following conditional expression −0.77 <f3G / F <−0.46
3. The microscope relay optical system according to claim 2, wherein:
Fを前記顕微鏡用リレー光学系の焦点距離とし、f4Gを前記第4レンズ群の焦点距離とするとき、以下の条件式
0.43 < f4G/F < 0.76
を満たすことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の顕微鏡用リレー光学系。
When F is the focal length of the microscope relay optical system and f4G is the focal length of the fourth lens group, the following conditional expression 0.43 <f4G / F <0.76
The relay optical system for a microscope according to claim 2 or 3, wherein:
対物レンズと、請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の顕微鏡用リレー光学系と、を含むことを特徴とする顕微鏡。   A microscope comprising: an objective lens; and the relay optical system for a microscope according to any one of claims 1 to 4. 前記第3レンズ群または前記第4レンズ群のいずれかの面に前記対物レンズの瞳共役位置が配置されることを特徴とする請求項5に記載の顕微鏡。   The microscope according to claim 5, wherein a pupil conjugate position of the objective lens is disposed on any surface of the third lens group or the fourth lens group.
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