JP4014716B2

JP4014716B2 - 偏光補償光学系を有する光学系

Info

Publication number: JP4014716B2
Application number: JP00398598A
Authority: JP
Inventors: 高岡秀行
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2018-01-12
Also published as: JPH1172710A; US6137626A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光補償光学系を有する光学系に関し、特に、高精度にリターデーションを補償することのできる偏光補償光学系を備えた偏光顕微鏡等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
偏光顕微鏡等、偏光状態のわずかな変化をも観測する光学装置においては、光学系において偏光面を高精度に保持することが重要である。しかし、光学系のレンズ表面に光線が入射するとき、光線の入射角や方位角によっては偏光面が大きく乱れてしまう。したがって、例えば偏光顕微鏡で偏光子と検光子の透過軸を直交するように配置するいわゆるクロスニコルの配置をとっても、完全に消光することはできない。
【０００３】
図２８は、偏光顕微鏡の概略の光学系を示したものであり、光源１、コレクタレンズ２、偏光子３、コンデンサレンズ４、試料５、対物レンズ６、検光子７、結像レンズ８により構成されている。そして、試料５の拡大された観察像９が結像される。偏光子３と検光子７のそれぞれの振動軸の方向は１０、１１で示される方向であり、クロスニコルの状態となるように配置されている。検光子７を通過した後の瞳強度分布は図２９に示すようになり、瞳全体が遮光されるのではなく、図に白領域として示したように瞳の周辺部分から光が漏れ、アイソジャイアと呼ばれる暗黒十字形状が現れることになる。
【０００４】
図３０は対物レンズ６に入射する光線を示したものである。図中の符号１２は、入射光線の方向を示しており、θはその方位角を表す。この光線が符号１３で示す方向に振動する直線偏光であった場合、この偏光は、ｐ偏光１４、ｓ偏光１５に分解できる。この光線が対物レンズ６を通過するとき、一般にｐ偏光とｓ偏光とでは透過率が異なるため、対物レンズ通過後の偏光の振動方向は符号１３の方向とは一致しない。したがって、クロスニコルの配置をとっても完全な消光を得ることができない。このため、試料５のわずかな複屈折をも観測する偏光顕微鏡では、このような偏光面の乱れがその観察能力を大きく制限してしまうという問題があった。
【０００５】
偏光面の回転を抑える光学素子としてレクチファイアと呼ばれる偏光補償光学素子が知られている。この技術は特公昭３７−５７８２号等に開示されている。これは、コンデンサレンズや対物レンズと略同程度の偏光特性を持つ屈折力０の光学素子をλ／２板と共にコンデンサレンズの前側あるいは対物レンズの後側に挿入するものである。例えば対物レンズに対するレクチファイアの場合、まず対物レンズによって光線の偏光面が回転するが、この光線をλ／２板に通すことにより偏光の振動方向が元の振動軸（偏光板の振動軸）に対して対称な方向に変化する。この後で、上記屈折力０の光学素子を通過すると、この光学素子で発生する偏光面の回転がちょうど対物レンズで発生している逆向きの偏光回転と打ち消し合うことにより、レクチファイア射出後の偏光面が、対物レンズ入射前の偏光方向と略等しくなる。したがって、このようなレクチファイアを用いることにより、対物レンズやコンデンサレンズで発生する偏光面の回転を補償することができる。
【０００６】
また、偏光面の回転を抑える別の技術として、特公昭５２−３７７８４号では、レンズの有効直径の０．７〜１倍間に含まれる環状領域にコーティングを行う。このコーティングによるｐ偏光とｓ偏光との透過率の差が、補償対象の光学系で発生している偏光面の回転を打ち消すように、コーティングのパラメーターを計算し最適化を行うことにより、偏光補償を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
通常、対物レンズやコンデンサレンズには、それらの透過率を上げるためにコーティングが施してある。コーティング面に０°でない入射角で光線が入射した場合、コーティング内での多重干渉によってこの光線のｐ偏光成分とｓ偏光成分との間の位相差が変化する。このため、例えばｐ偏光成分、ｓ偏光成分が共に０でない直線偏光をコーティング面に入射すると、透過光線は一般的には楕円偏光となってしまう。
【０００８】
このようにコーティングが施された光学系を通過する光線においては、前述した２つの要因によってその偏光状態が乱れることになる。２つの要因とは、（ａ）ｐ偏光成分とｓ偏光成分との透過率の相違により発生する偏光面の回転、及び（ｂ）コーティング面でのｐ偏光成分とｓ偏光成分との間の位相差（リターデーション）の発生、である。
【０００９】
開口数のそれほど大きくない対物レンズやコンデンサレンズにおいては、レンズ面に入射する光線の入射角が比較的小さいため、リターデーションの発生量も多くはない。このため、直線偏光を入射したときにリターデーションによりこれが楕円偏光となっても、その楕円率は比較的小さく、ほとんど直線偏光のままとみなすこともできる。したがって、偏光面の乱れを補償するのに上記したレクチファイアを用いれば、偏光状態を乱す要因（ａ）は解決されるため、ある程度の効果は期待できる。
【００１０】
ところが、開口数の大きな対物レンズやコンデンサレンズでは、レンズ面に入射する光線の入射角が大きく、リターデーションの発生量も増加する。また、レンズ全体の収差補正のために使用するレンズ枚数が多く、光線が通過するコーティング面の数も多くなるため、リターデーション量が累積されることになる。このため、偏光面を乱す要因（ｂ）は無視できない大きさとなり、特公昭３７−５７８２号等で開示された偏光補償光学素子を用いて偏光面の乱れの要因（ａ）を解決しただけでは、完全に偏光面を補償することは困難である。
【００１１】
このように偏光状態の乱れを完全に補償するためには、上述した（ａ）と（ｂ）の両者の要因を解決する必要がある。そのような技術として、ＵＳＰ３，０５２，１５２に開示された技術があげられる。これは、（ａ）の偏光面の回転を上記のレクチファイアを用いて解消し、（ｂ）のリターデーションの発生に対しては、複屈折材料等の位相プレートを用いて、発生しているリターデーションを打ち消すような位相差量を与えることにより、リターデーションを相殺するものである。ただし、このような位相プレートでは、レンズ系の開口全面にわたって同一の位相差量を発生させることになる。一方、開口の各点を通過する光線はそれぞれレンズの屈折面でさまざまな角度で入射、屈折を繰り返しているため、開口の各点を通過する光線の各々においてリターデーション量は異なることになる。したがって、この方法によっては、開口の一部を通る光線に対してのみ効果を上げることができるにすぎない。
【００１２】
また、前述の特公昭５２−３７７８４号では、偏光面の回転とリターデーションの両者ができるだけ発生しないような少なくとも２層以上の多層コートをレンズの有効直径の０．７〜１倍間に含まれる環状領域にコーティングするため、このコート設計が非常に煩雑なものとなる。
【００１３】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高精度にリターデーションを補償することのできる偏光補償光学系を提供することである。また、偏光面の回転及びリターデーションの両者を良好に補償し、偏光性能を大きく改善することができる偏光補償光学系を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の偏光補償光学系を有する光学系は、偏光補償光学系を有する光学系において、前記偏光補償光学系は、少なくとも１面以上のコーティングを施した屈折面からなり、前記偏光補償光学系により発生するリターデーションにより、全光学系を通過する光線において発生するリターデーション量の総和が略０となることを特徴とするものである。
【００１５】
以下、上記本発明の光学系の作用を説明する。例として、図１に断面を示すような対物レンズを考える。通常、リターデーションの影響を考慮せず、簡易的に１種類のコートを図１の全てのレンズ面１６〜２１にコーティングすると、ｐ、ｓ偏光成分間のリターデーションはレンズ面の数だけ累積されてしまう。例えば、一般的な反射防止用コートとして、コート面のガラスの屈折率よりも小さい屈折率を持つ単層コートをガラスにコーティングしたとき、光線の入射角に対して透過光線のｐ、ｓ偏光各成分間の位相差量（リターデーション量）は、一般的に図９のように表される。このコーティングを全てのレンズ面に用いるとすると、リターデーション量が累積されて対物レンズ通過後には図１０のグラフで示されるようなリターデーションが発生してしまう。
【００１６】
ここで、上記の本発明により、上記コーティングを施した対物レンズのレンズ面１６〜２１の中、例えばレンズ面１６のみに図１１で示した特性のコートをコーティングすると、レンズ面１７〜２１で発生するリターデーションをレンズ面１６のコートによるリターデーションが打ち消すことになり、対物レンズ通過後の光線におけるリターデーションは図１２で示されるようなわずかな量に抑えることができる。
【００１７】
上記の偏光補償光学系は、λ／２板（２分の１波長板）と共に用いられるような構成にすることもできる。例えば図２に示すように、レンズ１６ａとレンズ面１８〜２１の間にλ／２板２２を配置する。レンズ面１８〜２１で発生するリターデーション量が図１３で表される場合、レンズ１６ａでも略図１３に示されるようなリターデーションを発生するようにレンズ面１６及び１７にコーティングを施すことができる。λ／２板２２通過後のリターデーションは図１４のようになるため、これとレンズ面１８〜２１で発生するリターデーションとが略打ち消されることになる。
【００１８】
このように、本発明によれば、偏光補償の対象としている光学系を通過した後の光線のリターデーションが略０となるように、レンズ面に施されたコーティングを適当に組み合わせることができる。したがって、新たにコート設計を行うことなく、既存のコーティングを最適なレンズ面にコートすることによっても、リターデーション補償の効果を得ることができる。
【００１９】
上記偏光補償光学系は、その屈折力が略０となるように構成してもよい。例えば大きなリターデーションが発生している対物レンズに対して、図３の符号２３ｂに示すような偏光補償光学系を付加的に構成することができる。この場合、偏光補償光学系２３ｂは２枚のレンズからなり、相互に向かい合っているレンズ面２４及び２５の曲率半径は略等しくなる。その２枚のレンズの反対側の面は平面あるいは同じ曲率半径を持っている。そして、相互に向かい合っているレンズ面２４あるいは２５又はその両方にコーティングを行い、適切な曲率半径を持たせることにより、レンズ面１６〜２１で発生しているリターデーションを打ち消すことができる。また、このとき、図４のようにλ／2 板２２をレンズ面１６〜２１と偏光補償光学系２３ｂの間に使用してもよい。このように屈折力が略０であるような偏光補償光学系を使用することにより、既存の対物レンズに使用されているコーティングを変更することなく、リターデーションの補償を行うことができる。
【００２０】
次に、上記目的を達成する本発明の別の偏光補償光学系を有する光学系は、偏光補償光学系を有する光学系において、前記偏光補償光学系は、２分の１波長板と、少なくとも１面以上のコーティングを施さない屈折面からなる第１の光学系と、少なくとも１面以上のコーティングを施した屈折面からなる第２の光学系とからなり、全光学系を通過する光線において発生する偏光面の回転量の総和及びリターデーション量の総和のそれぞれが、前記第１の光学系により発生する偏光面の回転と、前記第２の光学系により発生するリターデーションにより略０となることを特徴とするものである。
【００２１】
後記の実施例の説明において具体的に述べるが、一般的にレンズ表面上にコーティングがない場合に比べて、コーティングが有る場合は偏光面の回転量が小さい。したがって、コーティングを施した面によってリターデーションを補償した場合でも、その面が偏光面の回転に与える影響はコーティングを施さない面よりは少ない。一方、コーティングがない場合、偏光面の回転量が大きく、このため偏光面の回転の補償量も大きくとることができる。よって、偏光面の回転を補償するための屈折面にはコーティングを施さないのが適当であると考えられる。したがって、対象とする光学系で発生している偏光面の乱れの中、偏光面の回転量とリターデーション量のそれぞれを独立に、コーティングを施さない屈折面とコーティングを施した屈折面のそれぞれで補償するのが最も望ましい。つまり、対象とする光学系で発生している偏光面の回転量と略等しい絶対量を発生させる、コーティングを施さない屈折面からなる第１の光学系と、対象とする光学系で発生しているリターデーション量と略等しい絶対量を発生させる、コーティングを施した屈折面からなる第２の光学系との、それぞれ独立した作用を持つ２つの光学系によって対象とする光学系の偏光状態の乱れを高い精度で補償することができる。
【００２２】
図５は偏光面の回転とリターデーションの両者を補償した対物レンズの例を示している。偏光面の回転については、レンズ面１６をコーティングしないで、レンズ１６ａの後にλ／２板２２を配置することで、レンズ面１８〜２１による偏光面の回転と、レンズ面１６、１７による偏光面の回転が打ち消し合うことにより補償される。リターデーションについては、レンズ面１６〜１８、２０〜２１面で発生するリターデーションに対して、これを打ち消すように選ばれたコーティングをレンズ面１９に施すことで補償される。
【００２３】
また、上記の第１の光学系の屈折力が略０であるように構成してもよい。これにより、偏光面の回転については、既存の光学系に対して付加的に補償することができる。また、上記の第２の光学系についても、その屈折力を略０とするように構成することができる。これにより、既存の光学系のコーティングを変更することなく、第２の光学系を付加するだけでリターデーションの補償を行うことができる。
【００２４】
上記の第１の光学系と第２の光学系の両者の屈折力を略０とするように構成してもよい。この構成の例を図６に示す。図６のレンズ面１６〜２１のように既存の対物レンズに対してコーティングを変更することなく、付加的にレンズ面２６と２７からなる第１の光学系２３ａと、レンズ面２４と２５からなる第２の光学系２３ｂを配置することで、偏光状態を補償することができる。
【００２５】
また、偏光補償光学系を除いた光学系と第１の光学系２３ａとの中間にλ／２板２２が配置され、第２の光学系２３ｂにより発生するリターデーションと、偏光補償光学系を除いた光学系で発生しているリターデーションのそれぞれの符号が異なる場合は、第２の光学系２３ｂをλ／２板２２に対して第１の光学系２３ａと反対側に配置し、また、符号が同じである場合は、第２の光学系２３ｂをλ／２板２２に対して第１の光学系２３ａと同じ側に配置することができる。つまり、偏光補償の対象となる光学系で発生しているリターデーションに対して、第２の光学系２３ｂで発生させるリターデーションが、λ／２板２２を介さずに打ち消し合う効果を持たせることができる場合には、図７に示すように、第２の光学系２３ｂがλ／２板２２に対して第１の光学系２３ａと反対側に配置されるように構成することができる。また、偏光補償対象の光学系で発生しているリターデーションと第２の光学系２３ｂで発生させるリターデーションとが同じ符号で略等しい量であるときには、図６のように、第２の光学系２３ｂがλ／２板２２に対して第１の光学系２３ａと同じ側に配置されるように構成することができる。
【００２６】
偏光補償光学系のコーティングは、屈折率がｎ₁である単層コートであって、前記単層コートを挟む両側の媒質の屈折率をそれぞれｎ₀、ｎ₂としたとき、以下の式が成り立つように構成してもよい。
【００２７】
ｎ₀＜ｎ₁＞ｎ₂，又は，ｎ₀＞ｎ₁＜ｎ₂ ・・・（１）
このように構成されたコーティングは、通常の単層コートや多くの多層コートで一般的に発生するリターデーションを打ち消す働きをする。以下、上記構成による作用について説明する。図１５に示すように、屈折率ｎ₀である媒質１から光が入射し、屈折率ｎ₂である媒質２に通過する場合を考える。媒質２には屈折率ｎ₁である単層コートがコーティングされている。このとき、単層コート内の多重干渉を考慮すると、媒質１から媒質２への透過率Ｔは、
Ｔ＝ｔ₁ｔ₂ｅｘｐ（−ｉδ）／｛１＋ｒ₁ｒ₂ｅｘｐ（−２ｉδ）｝・・・（２）
で与えられる。ここで、ｔ₁、ｒ₁はそれぞれ媒質１と単層コートとの境界面でのフレネル透過率、フレネル反射率を表し、ｔ₂、ｒ₂はそれぞれ単層コートと媒質２との境界面でのフレネル透過率、フレネル反射率を表す。また、δは、
２δ＝４πｎ₁ｄｃｏｓθ₁／λ ・・・（３）
を満たす。ここで、λは光の波長、ｄは単層コートの膜厚、θ₁は媒質１から単層コートへの光の屈折角（あるいは、単層コートから媒質２への光の入射角）である。式（２）は、以下のように変形される。
【００２８】

上式より、Ｔの位相部分は、
ｔａｎ^-1｛（ｒ₁ｒ₂−１）ｔａｎδ／（ｒ₁ｒ₂＋１）｝・・・（５）
で与えられる。したがって、ｐ偏光とｓ偏光との間のリターデーションは、ｐ、ｓ各偏光に対する式（５）の差として表される。なお、リターデーションの符号は任意に定義できるが、今後の説明においては、リターデーションを、
（ｐ偏光の位相）−（ｓ偏光の位相）
で定義することにする。
【００２９】
式（５）のｔａｎδは、ｐ、ｓ偏光間で同一であること、また、ｔａｎ^-1は単調増加関数であることから、ｔａｎδが正の値である条件において、リターデーションの符号は以下の式のＲ_sの符号に一致する。
【００３０】

ここで、ｒ_1p、ｒ_1s、ｒ_2p、ｒ_2sは以下のように与えられる。
【００３１】

このとき、式（６）は以下のように変形される。
【００３２】
Ｒ_s＝

ここで、スネルの法則
ｎ₀ｓｉｎθ₀＝ｎ₁ｓｉｎθ₁，ｎ₁ｓｉｎθ₁＝ｎ₂ｓｉｎθ₂・・・（９）
を用いると、式（８）の分子（Ｒ_sの分子）は、

と変形される。式（８）の分母及び式（１０）の（ｎ₁−ｎ₀）（ｎ₁−ｎ₂）以外の部分が全て正の値であるので、Ｒ_sの符号は（ｎ₁−ｎ₀）（ｎ₁−ｎ₂）の符号で決まることが分かる。よって、
ｎ₀＜ｎ₁＞ｎ₂，又は，ｎ₀＞ｎ₁＜ｎ₂ ・・・（１１）
のとき、Ｒ_s＞０，
ｎ₀＜ｎ₁＜ｎ₂，又は，ｎ₀＞ｎ₁＞ｎ₂ ・・・（１２）
のとき、Ｒ_s＜０，
となる。
【００３３】
通常、レンズやプリズムの空気接触面にコーティングされる反射防止単層コートの屈折率は、レンズやプリズムを構成するガラス等の媒質の屈折率よりも低く設定されるのが普通である。したがって、（１２）の条件を満たすことになり、ｐ、ｓ偏光間のリターデーションは負となる。このような反射防止コートが施されたレンズが多数用いられている光学系では、負のリターデーションが累積されることになる。一方、本発明の構成では、式（１１）を満たすようなコーティングを用いるため、発生すリターデーションは正の値となる。したがって、光学系中に本発明の構成による偏光補償光学系を使用することにより、光学系で発生している負のリターデーションを打ち消すことができる。この構成は、負のリターデーションを発生させている多層コートを使用している光学系に対しても有効である。
【００３４】
以上のようなコーティングを施した屈折面を、液浸レンズの液体との接触面であるように構成することもできる。液浸レンズ表面に、液浸レンズの屈折率及び液体の屈折率の両者よりも高い屈折率、あるいは、両者より低い屈折率の単層コートを使用することにより、正の値のリターデーションを発生させることができ、これにより、光学系中の負のリターデーションを打ち消すことができる。
【００３５】
また、以上のようなコーティングを施した屈折面を、レンズ、プリズム等の光学部材の接合面であるように構成することもできる。光学部材の屈折率及び接合剤の屈折率の両者よりも高い屈折率、あるいは、両者より低い屈折率の単層コートを使用することにより、正の値のリターデーションを発生させることができ、これにより、光学系中の負のリターデーションを打ち消すことができる。
【００３６】
上記の屈折率ｎ₀、ｎ₁、ｎ₂について、以下の式の少なくとも何れかが成り立つように構成されることが望ましい。
【００３７】
｜ｎ₁−ｎ₀｜≧０．１５，又は，｜ｎ₁−ｎ₂｜≧０．１５・（１３）
単層コートと単層コートに隣接する媒質との屈折率差が大きい程、大きなリターデーションが発生する。したがって、式（１３）を満たすように構成することで、より大きな補償量を得ることができる。さらに望ましくは、
｜ｎ₁−ｎ₀｜≧０．２５，又は，｜ｎ₁−ｎ₂｜≧０．２５
となるように構成されることで、さらに大きなリターデーション補償量を得ることができる。
【００３８】
また、上記のコーティングを施した屈折面が空気との接触面である場合には、以下の式が成り立つように構成されることが望ましい。
【００３９】
ｎ₁≧１．６・・・（１４）
このとき、上記屈折面に接する媒質の中、空気と反対側の媒質の屈折率が１．６未満であれば、式（１１）の条件が満たされ、また式（１３）の条件も満たすため、より効率良く光学系の負のリターデーションを解消することができる。上記屈折面に接する媒質の中、空気と反対側の媒質の屈折率が１．６未満であってもより大きなリターデーション補償量を得ることが望まれる場合、又は、コートを行うレンズ等の媒質の屈折率が１．６以上１．９未満である場合には、
ｎ₁≧１．９
を満たすように構成されることが望ましい。
【００４０】
上記偏光補償光学系を有する光学系が顕微鏡光学系の照明光学系あるいは結像光学系であって、その照明光学系単独で、あるいは、結像光学系単独で偏光補償が行われるように構成することができる。図１から図７は、結像光学系として対物レンズ６について単独に偏光補償を行っている例である。同様に、照明光学系について単独に偏光補償を行うようにすることができる。
【００４１】
また、上記偏光補償光学系を有する光学系が顕微鏡光学系の照明光学系及び結像光学系を含む光学系であって、その照明光学系あるいは前記結像光学系の何れか一方において全光学系の偏光補償が行われるように構成することもできる。この構成の例を図８に示す。図８は、顕微鏡光学系の照明光学系と結像光学系を示したものであり、コンデンサレンズ４、試料５、対物レンズ６を含む。本発明の上記構成によれば、コンデンサレンズ４及び対物レンズ６で発生している偏光面の回転量の総和とリターデーション量の総和をそれぞれ、レンズ面２６〜２９からなる第１の光学系２３ａで発生させる偏光面の回転量と、レンズ面２４と２５からなる第２の光学系２３ｂで発生させるリターデーション量のそれぞれにより略打ち消すことができる。したがって、照明光学系と結像光学系を含む全光学系の偏光補償を照明光学系内のみに配置した偏光補償光学系２３ａ＋２３ｂによって行うことができる。図８では、偏光補償光学系を照明光学系内に配置しているが、これを結像光学系内に配置することもできる。
【００４２】
上記の偏光補償光学系を有する光学系を用いて顕微鏡を構成することで、特に偏光観察法や微分干渉観察法による顕微鏡観察において、高コントラストの像が得られる顕微鏡を提供することができる。
【００４３】
また、上記の偏光補償光学系を有する光学系を複屈折測定装置に使用することにより、高精度の複屈折率測定やリターデーション測定を行うことのできる複屈折測定装置を提供することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の偏光補償光学系を有する光学系の実施例を図面に基づいて説明する。
（実施例１）
ここでは、図２８に示した偏光顕微鏡の中、コンデンサレンズ４について偏光補償を行う実施例を示す。具体的には、図１６にレンズ断面を示した開口数（ＮＡ）１．３の油浸コンデンサレンズについて説明を行う。このコンデンサレンズのレンズデータは後記の表１に示す。このコンデンサレンズを構成するレンズＬ１〜Ｌ３の両面、つまり、表１中、面番号の第１面、第３面、第４面、第５面、第６面、第８面の各面に反射防止コーティングとして簡易的に単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ１９０ｎｍ）をコーティングした場合、コンデンサレンズへ入射する平行光の開口比に対するｐ、ｓ偏光間リターデーション量は、図１７のＡで示される曲線で表される。このように開口比が大きい所で大きなリターデーションが発生していることが分かる。また、開口比が０．９である光線について、図１６のコンデンサレンズのレンズ各面で発生しているリターデーション量は以下の表２のようになっている。なお、本実施例で、オイル接触面である第８面に式（１１）を満たす単層コーティングを行っているが、ここでは偏光補償効果を意図しているものではなく、単に説明を行いやすくするために施したものである。
【００４５】

ここで、本発明の技術を用いて、レンズＬ２の両面、つまり、第４面、第５面の２つの面においてのみ、以下のような反射防止コーティングを施すことにする。
【００４６】
（表３）
第１層（ガラス基板から数えて）ｎ_d＝１．５ｄ＝２０２．５
第２層ｎ_d＝１．６ｄ＝１９２．０
第３層ｎ_d＝２．０ｄ＝５００．０
第４層ｎ_d＝１．３８ｄ＝１７２．５
ここで、ｎ_dはｄ線屈折率、ｄは光学的厚さ（ｎｍ）を表している。このとき、コンデンサレンズに入射する平行光の中、開口比０．９の光線において、各レンズ面で発生しているリターデーションを計算すると、表４のようになる。
【００４７】

このように、コーティングを適当に変更することによって発生するレンズＬ２によるリターデーションが、レンズＬ１、Ｌ３のリターデーションを打ち消すことにより、開口比０．９の光線のリターデーションの累計を略０とすることができる。また、開口比に対するｐ、ｓ偏光間リターデーション量は図１７のＢで示される曲線で表されることになる。コーティング変更前には最大１．８°程度あったリターデーションが、第４面、第５面のコーティングにより、−０．３°〜０．４°の範囲内に減少させることができた。
【００４８】
以上のように、レンズＬ２の両面（第４面、第５面）のコーティングで発生しているリターデーションがコンデンサレンズ全体で発生しているリターデーションを打ち消し、偏光性能を補償する働きをしていることが分かる。
【００４９】
（実施例２）
次に、リターデーションとさらに偏光面の回転を含めた偏光性能の改善を考える。偏光補償の対象となる光学系は、実施例１と同じコンデンサレンズである。偏光面の回転を補償するには、従来のレクチファイアを用いることができる。レンズ面全面に単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ１９０ｎｍ）を施した図１６のコンデンサレンズの前側に、偏光面の回転を補償するレクチファイアを付け加えた構成のレンズデータを後記の表５に示し、そのレンズ断面を図１８に示す。
【００５０】
表５のデータの中、第１面〜第４面が偏光面の回転を補償するレクチファイアである。レクチファイアの屈折面（第２面、第３面）にはコーティングが施されていない。また、λ／２板の中性軸の方向は図２８におけるｙ軸の方向に一致している。上記の構成において、開口比０．９、方位角４５°の光線の偏光面の回転角を調べると、レクチファイアのレンズ系（第１面〜第４面）で発生している偏光面の回転量と、コンデンサレンズ系（第７面〜第１５面）で発生している偏光面の回転量は、それぞれ開口比に対して図１９に示したグラフ中の曲線ＣとＤとで表すことができ、レクチファイアのレンズ系で発生している偏光面の回転量（Ｃ）は開口比０〜１．０にわたってコンデンサレンズ系で発生する偏光面の回転量（Ｄ）と略等しい。レクチファイアのレンズ系での偏光面の回転量はλ／２板によってその符号が反転するため、これとコンデンサレンズ系の偏光面回転量とが打ち消し合い、全レンズ系（第１面〜第１５面）を通過した後の光線の偏光面の回転量は、図１９のグラフの曲線Ｅで表されるように、全開口比にわたって略０となる。したがって、開口全面にわたって計算されるＥＦ値は、図１６のコンデンサレンズ単体において約２，６００であるのに対し、上記のレクチファイアを付加することにより約６６，０００となり、約２５倍改善されている。ここで、ＥＦ値とは、図２８と同様に上記コンデンサレンズの前に偏光子、コンデンサレンズの後に対物レンズ、検光子を配置し、対物レンズによる偏光性能への影響が全くないと考えたときに、偏光子と検光子の振動軸を平行にしたパラニコルと呼ばれる状態での透過強度と、振動軸を垂直にしたクロスニコル時の透過強度との比を、開口全面にわたって計算したものである。
【００５１】
上記の場合、偏光面の回転についての補償は行われたが、リターデーションは解消されていない。リターデーションを解消することによりさらに高いＥＦ値を実現できると考えられる。リターデーションを解消するために、上記レクチファイアの屈折面（第２面、第３面）に、コンデンサレンズで発生しているリターデーションを打ち消すことのできるコーティングを施し、このコーティングで発生するリターデーションによりコンデンサレンズのリターデーションを解消することもできる。こうすると、「偏光面の回転」と「リターデーションの発生」の２つを同時に１つのレクチファイアにより解消することができると考えられる。ところが、通常のレンズ面に施すような反射防止コーティングは透過率をできるだけ高くするように設計されるため、ｐ偏光とｓ偏光との透過率の差は発生し難い。このため、コーティングを施したレクチファイアでは、リターデーションを解消することはできても、偏光面の回転を解消する作用は非常に小さくなる。
【００５２】
例えば、上記レクチファイアに用いたガラスと同一のガラス（ｄ線屈折率１．８０５１８、ｄ線アッベ数２５．４）に、ｐ偏光とｓ偏光との割合の等しい直線偏光が入射したときの入射角に対する偏光面の回転角を調べると、図２０のグラフの曲線Ｆのようになる。一方、このガラスの表面に反射防止用単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ１９０ｎｍ）をコーティングしたときには、偏光面の回転角は図２０の曲線Ｇのようになる。このように、ガラスに反射防止コーティングを施すと、コーティングしないときに比べて偏光面の回転量は小さくなる。具体的には、この例の場合、偏光面を１°回転させるために必要な光線の入射角は、コーティングなしの場合約３２°、コーティング有りの場合約６０°である。したがって、コーティングを施したレクチファイアで偏光面を回転させるためには、コーティングなしの場合に比べて曲率半径の非常に小さいレクチファイアが必要になる。曲率半径が非常に小さい屈折面では収差が発生しやすくなり、偏光補償の対象としている光学系（ここでは、コンデンサレンズ）の本来の光学性能を損なうことになる。また、非常に小さな曲率半径では、レンズ周辺の光線がレンズ内部で全反射してしまう恐れもある。このため、偏光面の回転を補償するにはコーティングを施さないレクチファイアを用いるのが好ましく、このレクチファイアにコーティングを施してリターデーションの解消も同時に行うことは望ましくない。
【００５３】
そこで、偏光面の回転の補償はコーティングなしの上記レクチファイアで行い、リターデーションの補償をコーティングを施した別の屈折面により行う。後記の表６以下に示すように、図１６のコンデンサレンズの前側にコーティングなしのレクチファイアを配置し、このレンズ構成において、実施例１で行ったのと同様に、第１０面、第１１面のコートを表３で示したコーティングに変更し、第７面、第９面、第１２面、第１４面は単層コートのままとした場合、開口面全体のＥＦ値は、およそ３８９，０００となり、レクチファイア及びコーティング変更のない場合に比べて約１５０倍、レクチファイアで偏光面の回転のみを補償した場合に比べて約６倍ものＥＦ値向上が実現できる。
【００５４】
（実施例３）
実施例１、実施例２では、偏光補償対象の光学系中のレンズ面のコーティングを変更することにより、リターデーションの解消を行った。ただし、レンズ面のコーティングを変更するのが困難であったり、既存の光学系に対して偏光補償を行いたいような場合には、付加的にリターデーション補償の光学系を組み合わせられることが望ましい。実施例１、実施例２で偏光補償の対象としたコンデンサレンズ（図１６）に対し、付加的にリターデーションを補償する光学系及び偏光面の回転を補償する光学系を組み合わせた例を図２１に示し、そのレンズデータを後記の表７に示す。
【００５５】
ここで、λ／２板の中性軸の方向等は実施例２と同一である。第１面〜第４面が偏光面回転を補償するための光学系、第７面〜第１０面がリターデーションを補償するための光学系である。実施例２と同様に、第２面、第３面にはコーティングを施さない。第８面、第９面については、コンデンサレンズで発生しているリターデーションを解消するように、最適な曲率半径、屈折率、コーティングを選択することができる。ここでは、第１１面、第１３面、第１４面、第１５面、第１６面、第１８面には、実施例１、２で用いられた単層コートが施されており、第８面、第９面の２つの面においてのみ、以下のような反射防止コートを施すことにする。
【００５６】
（表８）
第１層（ガラス基板から数えて）ｎ_d＝１．６ｄ＝３８４．０
第２層ｎ_d＝２．０ｄ＝５００．０
第３層ｎ_d＝１．３８ｄ＝１７２．５
上記レンズ構成による開口面全体のＥＦ値は約３０２，０００となり、偏光補償光学系のないコンデンサレンズ単体のＥＦ値の約１２０倍、レクチファイアで偏光面の回転のみを補償した場合の４．６倍の偏光性能の向上が実現できる。
【００５７】
（実施例４）
ここでは、図２８に示した偏光顕微鏡の中、対物レンズ６について偏光補償を行う実施例を示す。具体的には、図２２にレンズ断面を示した開口数（ＮＡ）１．３の油浸対物レンズについて説明を行う。この対物レンズのレンズデータは後記の表８に示す。本実施例においてのみ、レンズ間の接合剤のデータがレンズデータに含まれている。通常、対物レンズの空気接触面には反射防止コーティングが施されている。まず、第６〜９面、第１４〜１５面、第２０〜２１面、第２４面に簡易的に単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ１９０ｎｍ）をコーティングした場合を仮定する。このとき、開口比が１．０である光線について、各レンズ面で発生しているリターデーション量を計算すると以下の表９のようになる。
【００５８】

表９に示したように、上記のコーティングを行った面では式（１２）が成り立つため、負の値のリターデーションが発生し、対物レンズ通過後には約−２°ものリターデーションが累積していることが分かる。対物レンズ通過後の開口比全体にわたるリターデーションを調べると、図２３のグラフの曲線Ｈで示されるように、開口比が大きくなるにつれて大きなリターデーションが発生していることが分かる。
【００５９】
ここで、本発明により、接合面である第１９面に単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ２００ｎｍ）をコーティングし、さらに、第２０面に単層コート（材質：ＺｒＯ₂、ｄ線屈折率２．０３、光学的厚さ１５２ｎｍ）をコーティングする。第１９面の単層コート（屈折率＝１．３８）においては、前後の媒質の屈折率がｎ₁₅＝１．５６４４４とｎ₁₆＝１．６７７９０であるので、式（１１）及び式（１３）の条件を満たす。また、第２０面は空気接触面であり、単層コートの屈折率が２．０３であるから、式（１３）及び式（１４）を満たし、空気と反対側の媒質の屈折率もｎ₁₆＝１．６７７９０であるので、式（１１）の条件を満たす。このとき、開口比が１．０である光線について、各レンズ面で発生しているリターデーション量を計算すると以下の表１０のようになる。
【００６０】

表１０に示すように、第１９面と第２０面のコーティングは式（１１）の条件を満たしているため、第１９面と第２０面で発生するリターデーションは正の値を示す。この正の値のリターデーションが対物レンズの他の面で発生している負のリターデーションを打ち消すことにより、対物レンズ通過後のリターデーションの累積量は、およそ−０．０６°となる。また、開口全面にわたるリターデーションも図２３のグラフの曲線Ｊのようになり、開口全面にわたってリターデーションを略０に抑えられることが分かる。つまり、接合面である第１９面に式（１１）及び式（１３）を満たす単層コートをコーティングし、空気接触面である第２０面に式（１１）、式（１３）及び式（１４）を満たす単層コートをコーティングするという比較的容易な構成により、この対物レンズのリターデーションを非常に高いレベルで補償できることが示された。
【００６１】
（実施例５）
ここでは、図２８に示した偏光顕微鏡において、コンデンサレンズ４及び対物レンズ６が油浸レンズであって、コンデンサレンズ４のオイル接触面に単層コートを施して、コンデンサレンズ４、対物レンズ６両者を合わせた偏光性能におけるリターデーションを解消する例について説明を行う。コンデンサレンズは、実施例１、２、３で用いたものを使用し、対物レンズは実施例４で用いたものを使用する。この構成を図２４に示す。コンデンサレンズ及び対物レンズのレンズデータは後記の表１１に示す。
【００６２】
表１１のレンズデータにおいて、第２面から第９面までがコンデンサレンズ、第１３面から第２８面までが対物レンズである。コンデンサレンズ及び対物レンズを構成する各レンズの空気接触面、すなわち、第２面、第４〜７面、第１５〜１８面、第２１〜２２面、第２５〜２６面、第２８面のそれぞれには、単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ１９０ｎｍ）がコーティングされている。上記構成の光学系を通過する方位角４５°の光線における各レンズ面で発生するリターデーションを表１２に示す。
【００６３】

表１２に示したように、負のリターデーションが累積されて、全光学系通過後のリターデーションは−４°程度にまで達している。また、上記構成の光学系を通過する方位角４５°の光線の、開口比に対するリターデーション及び偏光面の回転のそれぞれを図２５の曲線Ｋ及び図２６の曲線Ｍで示す。このとき、全光学系のｄ線でのＥＦ値を計算すると約１，０８０である。
【００６４】
実施例１〜４においては、照明光学系であるコンデンサレンズ、あるいは、結像光学系である対物レンズの各々に対して単独に偏光補償を行う例を示した。本実施例では、コンデンサレンズと対物レンズの両者を含む全光学系の偏光補償を、照明光学系において行う例を示す。
【００６５】
コンデンサレンズは油浸レンズであり、本発明の構成を用いることにより、偏光補償効果を得ることができる。つまり、コンデンサレンズのオイル接触面である第９面に、オイルとガラスの両者の屈折率より低い、あるいは、両者の屈折率より高い屈折率の単層コートをコーティングすることにより、全光学系通過後に累積されている大きな負のリターデーションを抑制することができる。また、偏光面の回転については、λ／２板と、コーティングを施さない屈折面からなる屈折力が０の光学系を照明光学系内に配置することにより補償を行うことができる。
【００６６】
ここでは、リターデーションを解消するために、第９面に単層コート（材質：ＭｇＦ₂、ｄ線屈折率１．３８、光学的厚さ１７３ｎｍ）をコーティングする。この単層コートの前後の媒質の屈折率はそれぞれｎ₄＝１．７２８２５、ｎ₅＝１．５１５であり、式（１１）及び式（１３）の条件を満たす。このとき、各レンズ面でのリターデーションを表１３に示す。
【００６７】

表１３に示したように、第９面の単層コートにより大きな正のリターデーションが発生し、これが全光学系で発生している負のリターデーションを打ち消して、光学系通過後にはリターデーションの値が表１２に比べて大幅に小さくなることが分かる。また、偏光面の回転を解消するために、表１４のレンズデータに示したコーティングを施さない屈折面からなる屈折力が０のレクチファイアを、λ／２板と共にコンデンサレンズの前側に配置する。このレクチファイアを図２７に示す。このような構成によって得られる、全光学系を通過する方位角４５°の光線の開口比に対するリターデーションと偏光面の回転のそれぞれを図２５の曲線Ｌ及び図２６の曲線Ｎで示す。
【００６８】
このように、照明光学系において、全光学系の偏光補償を行うことができることが示された。特にリターデーションについては、コンデンサレンズのオイル接触面に単層コートをコーティングするという非常に容易な作業により大きな補償効果が得られることが示された。この構成により、レクチファイアによる偏光面の回転のみを補償した場合には、ＥＦ値の改善は約７，３８０程度に止まるのに対し、レクチファイアに併せて第９面へのコーティングを行うことで、ＥＦ値は約１５３，９４０にまで向上する。
【００６９】
以下に、上記実施例１〜５におけるレンズデータを示す表１、表５、表６、表７、表８、表１１、表１４を示す。

【００７０】

【００７１】

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【００７５】

【００７６】
以上の本発明の偏光補償光学系を有する光学系は、例えば次のように構成することができる。
〔１〕偏光補償光学系を有する光学系において、前記偏光補償光学系は、少なくとも１面以上のコーティングを施した屈折面からなり、前記偏光補償光学系により発生するリターデーションにより、全光学系を通過する光線において発生するリターデーション量の総和が略０となることを特徴とする偏光補償光学系を有する光学系。
【００７７】
〔２〕前記偏光補償光学系が２分の１波長板と共に用いられることを特徴とする上記〔１〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００７８】
〔３〕前記偏光補償光学系全体の屈折力が略０であることを特徴とする上記〔１〕又は〔２〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００７９】
〔４〕偏光補償光学系を有する光学系において、前記偏光補償光学系は、２分の１波長板と、少なくとも１面以上のコーティングを施さない屈折面からなる第１の光学系と、少なくとも１面以上のコーティングを施した屈折面からなる第２の光学系とからなり、全光学系を通過する光線において発生する偏光面の回転量の総和及びリターデーション量の総和のそれぞれが、前記第１の光学系により発生する偏光面の回転と、前記第２の光学系により発生するリターデーションにより略０となることを特徴とする偏光補償光学系を有する光学系。
【００８０】
〔５〕前記第１の光学系の屈折力が略０であることを特徴とする上記〔４〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８１】
〔６〕前記第２の光学系の屈折力が略０であることを特徴とする上記〔４〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８２】
〔７〕前記第１の光学系と前記第２の光学系の両者の屈折力が略０であることを特徴とする上記〔４〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８３】
〔８〕前記偏光補償光学系を除いた光学系と前記第１の光学系との中間に前記２分の１波長板が配置され、前記第２の光学系により発生するリターデーションの符号が、前記偏光補償光学系を除いた光学系で発生しているリターデーションの符号と異なり、前記第２の光学系が前記２分の１波長板に対して前記第１の光学系と反対側に配置されることを特徴とする上記〔７〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８４】
〔９〕前記偏光補償光学系を除いた光学系と前記第１の光学系との中間に前記２分の１波長板が配置され、前記第２の光学系により発生するリターデーションの符号が、前記偏光補償光学系を除いた光学系で発生しているリターデーションの符号と等しく、前記第２の光学系が前記２分の１波長板に対して前記第１の光学系と同じ側に配置されることを特徴とする上記〔７〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８５】
〔１０〕前記コーティングは、屈折率がｎ₁である単層コートであって、前記単層コートを挟む両側の媒質の屈折率をそれぞれｎ₀、ｎ₂としたとき、以下の式が成り立つことを特徴とする上記〔１〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８６】
ｎ₀＜ｎ₁＞ｎ₂，又は，ｎ₀＞ｎ₁＜ｎ₂ ・・・（１）
〔１１〕前記コーティングを施した屈折面が、液浸レンズの液体との接触面であることを特徴とする上記〔１〕又は〔１０〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８７】
〔１２〕前記コーティングを施した屈折面が、レンズ、プリズム等の光学部材の接合面であることを特徴とする上記〔１〕又は〔１０〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８８】
〔１３〕前記屈折率ｎ₀、ｎ₁、ｎ₂について、以下の式の少なくとも何れかが成り立つことを特徴とする上記〔１０〕から〔１２〕の何れか１項記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００８９】
｜ｎ₁−ｎ₀｜≧０．１５，又は，｜ｎ₁−ｎ₂｜≧０．１５
〔１４〕前記コーティングを施した屈折面が、空気との接触面であり、以下の式が成り立つことを特徴とする上記〔１０〕記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００９０】
ｎ₁≧１．６・・・（１４）
〔１５〕前記偏光補償光学系を有する光学系が顕微鏡光学系の照明光学系あるいは結像光学系であって、前記照明光学系単独で、あるいは、前記結像光学系単独で偏光補償が行われることを特徴とする上記〔１〕から〔１４〕の何れか１項記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００９１】
〔１６〕前記偏光補償光学系を有する光学系が顕微鏡光学系の照明光学系及び結像光学系を含む光学系であって、前記照明光学系あるいは前記結像光学系の何れか一方において全光学系の偏光補償が行われることを特徴とする上記〔１〕から〔１４〕の何れか１項記載の偏光補償光学系を有する光学系。
【００９２】
〔１７〕上記〔１〕から〔１６〕の何れか１項記載の偏光補償光学系を有する光学系を用いることを特徴とする顕微鏡。
【００９３】
〔１８〕上記〔１〕から〔１６〕の何れか１項記載の偏光補償光学系を有する光学系を用いることを特徴とする複屈折測定装置。
【００９４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、少なくとも１面以上のコーティングを施した屈折面により発生するリターデーションにより、対象とする光学系で発生しているリターデーションを打ち消し、高い精度で偏光補償を行うことができる。
【００９５】
また、λ／２板と、少なくとも１面以上のコーティングを施さない屈折面からなる光学系と、少なくとも１面以上のコーティングを施した屈折面からなる光学系を用いることにより、偏光性能を劣化させる原因である偏光面の回転とリターデーションの発生の両者を抑制することで、従来の偏光面の回転のみを補償するレクチファイアに比べて格段に偏光性能を向上させることができる。
【００９６】
さらに、上記コーティングは、屈折率がｎ₁である単層コートであって、その単層コートを挟む両側の媒質の屈折率をそれぞれｎ₀、ｎ₂としたとき、式（１１）を満たすように構成することにより、比較的容易にリターデーションの補償を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によりリターデーションを補償する対物レンズの１例を示す断面図である。
【図２】図１の対物レンズにλ／２板を配置してリターデーションを補償する例を示す断面図である。
【図３】本発明の偏光補償光学系の屈折力を略０とした例を示す断面図である。
【図４】図３においてλ／２板を使用した例を示す断面図である。
【図５】偏光面の回転とリターデーションの両者を補償した対物レンズを示す断面図である。
【図６】本発明の第１の光学系と第２の光学系のそれぞれの屈折力を略０とした場合の例を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の光学系と第２の光学系のそれぞれの屈折力を略０とした場合の別の例を示す断面図である。
【図８】顕微鏡光学系の照明光学系と結像光学系を含む全光学系の偏光補償を照明光学系において行う例を示す図である。
【図９】単層コートで発生するリターデーションの例を示す図である。
【図１０】図１の対物レンズを通過する光線において累計されたリターデーションを示す図である。
【図１１】図１０のリターデーションを解消するためのコーティングによるリターデーションを示す図である。
【図１２】本発明により補償されたリターデーションの例を示す図である。
【図１３】図２の対物レンズの一部の複数のレンズ面で発生しているリターデーションを示す図である。
【図１４】図２の対物レンズにおいてλ／２板通過後のリターデーションを示す図である。
【図１５】単層コートの構成と光の透過を示す図である。
【図１６】本発明の実施例１のコンデンサレンズのレンズ断面図である。
【図１７】図１６の光学系に対するリターデーションを示す図である。
【図１８】本発明の実施例２においてコンデンサレンズにレクチファイアを付け加えたもののレンズ断面図である。
【図１９】図１８の光学系に対する偏光面の回転を示す図である。
【図２０】ガラス表面上のコーティングの有無に対する偏光面の回転量の比較を示す図である。
【図２１】本発明の実施例３においてコンデンサレンズにリターデーション補償光学系と偏光面回転補償光学系を組み合わせたもののレンズ断面図である。
【図２２】本発明の実施例４の対物レンズのレンズ断面図である。
【図２３】図２２の光学系に対するリターデーションを示す図である。
【図２４】本発明の実施例５で用いるコンデンサレンズと対物レンズを含む全光学系のレンズ断面図である。
【図２５】図２４の光学系に対するリターデーションを示す図である。
【図２６】図２４の光学系に対する偏光面の回転と図２４の光学系に図２７の光学系を付加したときの偏光面の回転を示す図である。
【図２７】本発明の実施例５で用いるレクチファイアのレンズ断面図である。
【図２８】偏光顕微鏡の概略の光学系を示す図である。
【図２９】偏光顕微鏡においてクロスニコル時に観察されるアイソジャイアの例を示す図である。
【図３０】図２８において対物レンズに入射する光線の方向とこの光線のｐ偏光及びｓ偏光成分を示す図である。
【符号の説明】
１…光源
２…コレクタレンズ
３…偏光子
４…コンデンサレンズ
５…試料
６…対物レンズ
７…検光子
８…結像レンズ
９…観察像
１０…偏光子の振動軸の方向
１１…検光子の振動軸の方向
１２…入射光線の方向
１３…直線偏光の振動方向
１４…ｐ偏光
１５…ｓ偏光
１６〜２１…レンズ面
１６ａ…レンズ
２２…λ／２板
２３ａ…第１の光学系
２３ｂ…第２の光学系
２４、２５…第２の光学系を構成するレンズ面
２６、２７、２８、２９…第１の光学系を構成するレンズ面
３０〜３４…レンズ面

Claims

偏光補償光学系を有する光学系において、前記偏光補償光学系は、複数面のコーティングを施した屈折面からなり、
前記コーティングは、屈折率がｎ₁である単層コートに対して、該単層コートを挟む両側の媒質の屈折率をそれぞれｎ₀、ｎ₂としたとき、
ｎ ₀ ＜ｎ ₁ ＜ｎ ₂ ，又は，ｎ ₀ ＞ｎ ₁ ＞ｎ ₂ の条件を満たす第１の単層コートと、ｎ ₀ ＜ｎ ₁ ＞ｎ ₂ ，又は，ｎ ₀ ＞ｎ ₁ ＜ｎ ₂ の条件を満たす第２の単層コートとを備えたことを特徴とする偏光補償光学系を有する光学系。