JP2002031760A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

顕微鏡対物レンズ

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JP2002031760A
JP2002031760A JP2000214076A JP2000214076A JP2002031760A JP 2002031760 A JP2002031760 A JP 2002031760A JP 2000214076 A JP2000214076 A JP 2000214076A JP 2000214076 A JP2000214076 A JP 2000214076A JP 2002031760 A JP2002031760 A JP 2002031760A
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隆 笠原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな開口数を有し、かつ、像面の平坦性が
良く補正された顕微鏡対物レンズ。 【解決手段】 物体側より順に、全体として正屈折力の
第1レンズ群G1と、複数のレンズ群からなる第2レン
ズ群G2とからなり、第2レンズ群G2は、物体側より
順に凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体
側に向けたメニスカスレンズからなるガウスレンズ群G
2A、G2Cを複数有する顕微鏡対物レンズ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡対物レンズ
に関し、特に、大きな開口数を有し、像の平坦性が確保
された顕微鏡対物レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】顕微鏡対物レンズにおいては、開口数は
できるだけ大きな方が、解像の向上や蛍光観察における
明るさの向上を図ることができる。しかし、開口数が大
きくなる程像の平坦性を確保することが難しくなる。
【0003】像の平坦性を確保しやすいレンズタイプと
して、凹面を像側に向けたメニスカスレンズと、凹面を
物体側に向けたメニスカスレンズが、凹面を相互に向か
い合わせて構成されたレンズ群(以下、ガウスレンズ群
と呼ぶ。)がある。ガウスレンズ群は、正レンズで発生
する正方向のペッツバール和を、ガウスレンズ群のメニ
スカスレンズの向かい合わされた凹面による負屈折力に
より、正レンズとは逆の負方向のペッツバール和を発生
させて補正することで像面の湾曲を抑え、像の平坦性を
確保することが可能なレンズタイプである。
【0004】ガウスレンズ群を含み、大きな開口数を有
しつつ、像の平坦性が確保されている顕微鏡対物レンズ
として、以下のものがあげられる。特開平8−1368
16号で開示されている技術は、倍率が20X、液浸で
開口数0.8である。特開平10−274742号で開
示されている技術は、倍率が40X、液浸で開口数1.
3である。特開平7−35983号で開示されている技
術は、倍率が60X、液浸で開口数1.4である。
【0005】ガウスレンズ群は、上記先行技術のよう
に、低倍で比較的大きな開口数の対物レンズや、高倍
率、液浸で最大級に大きな開口数の対物レンズで、像の
平坦性を確保するために用いられることが多い。しか
し、低倍率で、従来技術以上に大きな開口数で平坦性を
確保したり、高倍率で、従来技術以上に像の平坦性をさ
らに高めるには限界がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような状況に鑑みてなされたものであり、その目的
は、大きな開口数を有し、かつ、像面の平坦性が良く補
正された顕微鏡対物レンズを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の顕微鏡対物レンズは、物体側より順に、全体
として正屈折力の第1レンズ群と、複数のレンズ群から
なる第2レンズ群とからなり、第2レンズ群は、物体側
より順に凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を
物体側に向けたメニスカスレンズからなるレンズ群(ガ
ウスレンズ群)を複数有することを特徴とするものであ
る。
【0008】以下、本発明において上記構成をとる理由
と作用について説明する。
【0009】像の平坦性を確保するためには、ペッツバ
ール和を十分に補正しなければならないが、開口数が大
きい場合は、正屈折力の第1レンズ群での正方向のペッ
ツバール和の発生量が大きくなる。そこで、本発明で
は、第2レンズ群に複数のガウスレンズ群を配置し、メ
ニスカスレンズの向かい合わせ凹面が複数あることを利
用して、十分な補正量の負方向のペッツバール和が得ら
れるようにしている。
【0010】また、開口数が大きい場合、正屈折力の第
1レンズ群で球面収差が大きく発生するが、前述のメニ
スカスレンズの向かい合わせ凹面は球面収差の補正にも
有効であるので、これらの面を複数備えることによって
球面収差を良好に補正することができる。すなわち、複
数のメニスカスレンズの向かい合わせ凹面に収差補正を
分散させることにより、無理なく球面収差の補正ができ
る。
【0011】また、このメニスカスレンズの向かい合わ
せ凹面は、非対称収差である非点収差やコマ収差の補正
にも有効である。そこで、球面収差と同様にこれらの収
差補正を複数のメニスカスレンズの向かい合わせ凹面に
分散させ良好に補正することができる。
【0012】以上のことから、本発明では、球面収差、
非点収差、コマ収差等の各収差をバランス良く補正する
ことが容易となり、大きな開口数と、像の平坦性の両立
が容易に可能になる。
【0013】なお、開口数が大きい場合に1つのガウス
レンズ群でこれらの補正をしようとすると、以下のよう
な問題が生じる。すなわち、負方向のペッツバール和を
1つのガウスレンズ群で発生させて補正しようとする
と、メニスカスレンズの向かい合わせ凹面の曲率半径が
小さくなりすぎてしまう。この場合、球面収差や非点収
差、コマ収差が大きく発生することになり、対物レンズ
全体として良好な収差の補正が困難となる。また、メニ
スカスレンズの向かい合わせ凹面の加工が困難となる。
【0014】ガウスレンズ群の数は多い方が収差を補正
するためには有利である。しかしながら、ガウスレンズ
群の数が多くなると、対物レンズの全長が長くなる他、
レンズ枚数も増えコストが上昇する。そこで、物体側に
配置したガウスレンズ群で主に球面収差を補正し、像側
に配置したガウスレンズ群で主に非点収差やコマ収差を
補正するようにすれば、2つのガウスレンズ群で球面収
差、非点収差、コマ収差をバランス良く補正することが
できる。したがって、対物レンズ内に配置するガウスレ
ンズ群を2群にするのが最適である。
【0015】また、本発明では、対物レンズの物体面か
らレンズ最終面までの距離(以下、対物レンズの全長と
言う。)をD、対物レンズ全体の焦点距離をFとすると
き、 3≦D/F≦35 ・・・(1) を満たすことが望ましい。
【0016】条件式(1)の値の下限の3を下回ると、
ガウスレンズ群を複数配置するだけのレンズ全長を確保
することができない。また、条件式(1)の上限の値の
35を上回ると、十分な開口数と像の平坦性を保ったま
ま、対物レンズの全長を対物レンズとして適正な長さま
で短くすることが難しくなる。対物レンズの全長が適正
範囲を越えて長くなると、顕微鏡本体が大きくなってし
まう他、対物レンズの倍率の切替え等の操作性も悪くな
る。
【0017】また、本発明では、軸上色収差、倍率色収
差をバランス良く補正するためには、第2レンズ群中に
配置されている複数のガウスレンズ群中の、少なくとも
2つのメニスカスレンズが正レンズと負レンズの接合メ
ニスカスレンズであることが望ましい。そして、最も像
側に配置された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ
が正レンズと負レンズの接合メニスカスレンズであるこ
とが望ましい。ここで、最も像側に配置された接合メニ
スカスレンズ中の正レンズのd線に対するアッベ数をν
dpe 、負レンズのd線に対するアッベ数をνdne とし、
最も像側に配置された接合メニスカスレンズ以外のガウ
スレンズ群中に配置された接合メニスカスレンズの正レ
ンズのd線に対するアッベ数をνdp、負レンズのd線に
対するアッベ数をνdnとするとき、 νdne >νdpe ・・・(2) νdp>νdn ・・・(3) を満たすことが望ましい。(2)の条件式を外れると、
倍率色収差を補正することができなくなる。また、
(3)の条件式を外れると、軸上色収差を補正すること
ができなくなる。
【0018】さらに、ガウスレンズ群の全てのメニスカ
スレンズが正レンズと負レンズの接合メニスカスレンズ
であると、さらに良好に軸上色収差、倍率色収差をバラ
ンス良く補正できるので好ましい。
【0019】また、さらに良好に軸上色収差、倍率色収
差をバランス良く補正するためには、ガウスレンズ群中
の最も像側に配置された接合メニスカスレンズ中の正レ
ンズのd線に対するアッベ数をνdpe 、負レンズのd線
に対するアッベ数をνdne とし、最も像側に配置された
接合メニスカスレンズ以外のガウスレンズ群中に配置さ
れた接合メニスカスレンズの正レンズのd線に対するア
ッベ数をνdp、負レンズのd線に対するアッベ数をνdn
とするとき、 |νdpe −νdne |≧15 ・・・(4) |νdp−νdn|≧10 ・・・(5) を満たすことが望ましい。(4)の条件式の下限の15
を下回ると、倍率色収差を効果的に補正することができ
なくなり、(5)の条件式の下限の10を下回ると、軸
上色収差を効果的に補正することができなくなる。
【0020】また、本発明では、第1レンズ群が、物体
側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ、
あるいは、平凸レンズと凹面を向けたメニスカスレンズ
の接合レンズが最も物体側に配置されたレンズ群、正レ
ンズと負レンズの接合面を複数持つレンズ群で構成され
ていることが望ましい。物体側のレンズ群は、物体側か
らの光束を緩やかに収斂光束に変換する役割を持ってお
り、球面収差と非対称収差をできるだけ発生させずに、
物体側からの光束を収斂光束に変換するために、物体側
に凹面を向けたメニスカスレンズを持っており、メニス
カスレンズの凹面側の曲率半系をrn 、凸面側の曲率半
径をrp とするとき、 0.3≦rn /rp ≦1 ・・・(6) を満たすことが望ましい。条件式(6)はメニスカスレ
ンズがアプラナティックに近い条件を満たすためのもの
であり、条件式(6)の値が下限の0.3を下回ると、
球面収差の発生量の大きくなると共に、正方向のペッツ
バール和が増大し像の平坦性が悪化する。条件式(6)
の値が上限の1を上回ると、球面収差と非対称収差の発
生量が大きくなる。
【0021】また、正レンズと負レンズの接合面を複数
持つレンズ群を配置すると、正レンズと負レンズに屈折
率、アッベ数の異なる硝材を用いることで、球面収差、
軸上色収差を効果的に補正することが可能となる。
【0022】また、本発明では、第2レンズ群中に2つ
のガウスレンズ群が配置されている場合、2つのガウス
レンズ群の中、物体側のガウスレンズで主に球面収差を
補正しているため、物体側のガウスレンズ群が負屈折力
であると、正屈折力の第1レンズ群で発生した球面収差
を十分に補正することが可能であり、対物レンズ全体の
焦点距離をF、物体側ガウスレンズ群の焦点距離をF
g2a とするとき、 −0.8≦F/Fg2a ≦0 ・・・(7) の条件を満たすことが望ましい。条件式(7)の値が下
限の−0.8を下回ると、ガウスレンズ群のメニスカス
レンズの向かい合わされた凹面の負屈折力が強くなりす
ぎ、メニスカスレンズの向かい合わされた凹面で非点収
差、コマ収差が発生しやすくなる。また、条件式(7)
の値が上限の0を上回ると、メニスカスレンズの向かい
合わされた凹面の負屈折力が弱くなり、球面収差を十分
に補正することができなくなる。
【0023】また、2つのガウスレンズ群の中、像側の
ガウスレンズは主に非点収差、コマ収差を補正している
ため、このレンズ群の屈折力が弱ければ、球面収差の発
生を抑えて非点収差、コマ収差だけを補正することが可
能となり、球面収差と非点収差、コマ収差をバランス良
く補正することができる。そのため、対物レンズ全体の
焦点距離をF、像側ガウスレンズ群の焦点距離をFg2c
とするとき、 −0.2≦F/Fg2c ≦0.05 ・・・(8) の条件を満たすことが望ましい。条件式(8)の値が下
限の−0.2を下回ると、メニスカスレンズの向かい合
わされた凹面で球面収差の発生が大きくなり、球面収差
と非点収差、コマ収差をバランス良く補正することがで
きなくなる。また、条件式(8)の値が上限の0.05
を上回ると、メニスカスレンズの向かい合わされた凹面
の負屈折力が弱くなり、非点収差、コマ収差の補正を効
果的に行うことができなくなる。
【0024】像の平坦性をさらに得るためには、2つの
ガウスレンズ群の中、像側のガウスレンズ群が弱い負屈
折力であると、さらに球面収差と非点収差、コマ収差を
バランス良く補正することが可能となり、対物レンズ全
体の焦点距離をF、像側ガウスレンズ群の焦点距離をF
g2c とするとき、 −0.1≦F/Fg2c ≦−0.01 ・・・(8)’ の条件を満たすことが望ましい。条件式(8)’の値が
下限の−0.1を下回ると、メニスカスレンズの向かい
合わされた凹面で球面収差が発生しやすくなり、条件式
(8)’の値が上限の−0.01を上回ると、メニスカ
スレンズの向かい合わされた凹面の負屈折力が弱くなり
やすく、非点収差、コマ収差の補正量が足りなくなるた
め、像の平坦性をさらに高めることが難しくなる。
【0025】また、本発明では、第2レンズ群中に2つ
のガウスレンズ群が配置されている場合、ガウスレンズ
群の間に、正屈折力のレンズ群が配置されていることが
望ましい。正屈折力のレンズ群は、物体側のガウスレン
ズ群からの光束を像側のガウスレンズ群に導く役割を持
ち、物体側及び像側のガウスレンズ群の向かい合わされ
た凹面の負屈折力を強くすることができるため、ペッツ
バール和を効果的に補正することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の顕微鏡対物レンズ
の実施例1〜6について説明する。
【0027】実施例1の顕微鏡対物レンズは、図1に構
成を示すように、物体側から順に、2枚の物体側に凹面
を向けたメニスカスレンズよりなるレンズ群G1Aと、
両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズからなる3枚接合
レンズ、両凸レンズ1枚よりなるレンズ群G1Bとで構
成された第1レンズ群G1、両凸レンズと両凹レンズの
接合レンズと両凹レンズと両凸レンズの接合レンズとか
らなるガウスレンズ群G2Aと、物体側に凹面を向けた
正メニスカスレンズよりなるレンズ群G2Bと、両凸レ
ンズと両凹レンズの接合レンズと物体側に凹面を向けた
負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカ
スレンズの接合レンズとからなるガウスレンズ群G2C
とからなる第2レンズ群G2から構成されている。
【0028】実施例1の顕微鏡対物レンズの諸元値は後
記する。後記のレンズデータを示す表において、βは焦
点距離180mmの結像レンズと組み合わせたときの倍
率、NAは開口数、Fは顕微鏡対物レンズ全系の合成焦
点距離、WDは物体面から第1レンズ群G1の第1レン
ズまでの距離をそれぞれ表わしている。なお、以下全て
の実施例の諸元値に、実施例1と同様の符号を用いる。
【0029】実施例2の顕微鏡対物レンズは、図2に構
成を示すように、物体側から順に、平凸レンズと物体側
に凹面を向けたメニスカスレンズとの接合レンズ、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズよりなるレンズ群
G1Aと、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズの接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズと両凸レンズの接合レンズと、像側に凹面
を向けた正メニスカスレンズとよりなるレンズ群G1B
とで構成された第1レンズ群G1、両凸レンズと両凹レ
ンズの接合レンズと両凹レンズと両凸レンズの接合レン
ズとからなるガウスレンズ群G2Aと、物体側に凹面を
向けた正メニスカスレンズよりなるレンズ群G2Bと、
両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メ
ニスカスレンズの接合レンズとからなるガウスレンズ群
G2Cとからなる第2レンズ群G2から構成されてい
る。
【0030】本実施例は液浸対物レンズであり、物体面
と第1レンズ群G1の第1レンズ面の間は屈折率1.3
33、アッベ数55.79の液体で設計されている。
【0031】実施例3の顕微鏡対物レンズは、図3に構
成を示すように、物体側から順に、平凸レンズと物体側
に凹面を向けたメニスカスレンズとの接合レンズ、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズよりなるレンズ群
G1Aと、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズの接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズと両凸レンズの接合レンズと、像側に凹面
を向けた正メニスカスレンズとよりなるレンズ群G1B
とで構成された第1レンズ群G1、像側に凹面を向けた
正メニスカスレンズと像側に凹面を向けた負メニスカス
レンズの接合レンズと両凹レンズと両凸レンズの接合レ
ンズとからなるガウスレンズ群G2Aと、物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズよりなるレンズ群G2B
と、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと両凹レンズ
と両凸レンズの接合レンズとからなるガウスレンズ群G
2Cとからなる第2レンズ群G2から構成されている。
【0032】本実施例は液浸対物レンズであり、物体面
と第1レンズ群G1の第1レンズ面の間は屈折率1.3
33、アッベ数55.79の液体で設計されている。
【0033】実施例4の顕微鏡対物レンズは、図4に構
成を示すように、物体側から順に、平凸レンズと物体側
に凹面を向けたメニスカスレンズとの接合レンズ、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズよりなるレンズ群
G1Aと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと両
凸レンズの接合レンズ、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物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズからなる3枚接合レンズよりなるレンズ群G
1Bで構成された第1レンズ群G1、凸平レンズと平凹
レンズの接合レンズと両凹レンズと両凸レンズの接合レ
ンズとからなるガウスレンズ群G2Aと、物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズよりなるレンズ群G2B
と、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた
正メニスカスレンズの接合レンズとからなるガウスレン
ズ群G2Cとからなる第2レンズ群G2から構成されて
いる。 本実施例は液浸対物レンズであり、物体面と第
1レンズ群G1の第1レンズ面の間は屈折率1.33
3、アッベ数55.79の液体で設計されている。
【0034】実施例5の顕微鏡対物レンズは、図5に構
成を示すように、物体側から順に、平凸レンズと物体側
に凹面を向けたメニスカスレンズとの接合レンズ、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズ、両凸レンズより
なるレンズ群G1Aと、両凸レンズと両凹レンズと両凸
レンズからなる3枚接合レンズ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の接合レンズよりなるレ
ンズ群G1Bで構成された第1レンズ群G1、両凸レン
ズと両凹レンズの接合レンズと両凹レンズと両凸レンズ
の接合レンズとからなるガウスレンズ群G2Aと、両凸
レンズ1枚よりなるレンズ群G2Bと、両凸レンズと両
凹レンズの接合レンズと両凹レンズと両凸レンズの接合
レンズとからなるガウスレンズ群G2Cとからなる第2
レンズ群G2から構成されている。
【0035】本実施例は、カバーガラス(屈折率=1.
521、アッベ数56.02、厚み=0.17)で設計
されている。また、本実施例は液浸対物レンズであり、
物体面と第1レンズ群G1の第1レンズ面の間は屈折率
1.515、アッベ数43.1の液体で設計されてい
る。
【0036】実施例6の顕微鏡対物レンズは、図6に構
成を示すように、物体側から順に、平凸レンズと物体側
に凹面を向けたメニスカスレンズとの接合レンズ、物体
側に凹面を向けた正メニスカスレンズ2枚よりなるレン
ズ群G1Aと、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズか
らなる3枚接合レンズ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の接合レンズよりなるレンズ群G
1Bで構成された第1レンズ群G1、両凸レンズと両凹
レンズの接合レンズと両凹レンズと両凸レンズの接合レ
ンズとからなるガウスレンズ群G2Aと、像側に凹面を
向けた正メニスカスレンズ1枚よりなるレンズ群G2B
と、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと両凹レンズ
と両凸レンズの接合レンズとからなるガウスレンズ群G
2Cとからなる第2レンズ群G2から構成されている。
【0037】本実施例は、カバーガラス(屈折率=1.
521、アッベ数56.02、厚み=0.17)で設計
されている。また、本実施例は液浸対物レンズであり、
物体面と第1レンズ群G1の第1レンズ面の間は屈折率
1.515、アッベ数43.1の液体で設計されてい
る。
【0038】以下に、各実施例のレンズデータを示す。
記号は、上記の他、βは焦点距離180mmの結像レン
ズと組み合わせたときの倍率、NAは開口数、Fは顕微
鏡対物レンズ全系の合成焦点距離、WDは物体面から第
1レンズ群G1の第1レンズまでの距離である。また、
1 、r2 …は物体側から順に示した各レンズ面の曲率
半径、d1 、d2 …は物体側から順に示した各レンズ面
間の間隔、nd1、nd2…は物体側から順に示した各レン
ズのd線の屈折率、νd1、νd2…は物体側から順に示し
た各レンズのアッべ数である。
【0039】 実施例1 β=−20X,NA= 0. 8,F=9mm,WD=1.4mm r1 = -4.8742 d1 = 4.8257 nd1 =1.75500 νd1 =52.32 r2 = -5.4698 d2 = 0.2000 r3 = -8.2501 d3 = 3.5000 nd2 =1.56907 νd2 =71.30 r4 = -6.7964 d4 = 0.1500 r5 = 14.8325 d5 = 4.6500 nd3 =1.43875 νd3 =94.99 r6 = -11.8551 d6 = 1.4000 nd4 =1.75500 νd4 =52.32 r7 = 16.0509 d7 = 5.1500 nd5 =1.43875 νd5 =94.99 r8 = -16.7495 d8 = 0.2000 r9 = 16.6372 d9 = 4.2443 nd6 =1.56907 νd6 =71.30 r10= -65.8633 d10= 0.2000 r11= 12.4106 d11= 5.1500 nd7 =1.49700 νd7 =81.14 r12= -46.1798 d12= 1.3800 nd8 =1.52944 νd8 =51.72 r13= 6.3567 d13= 6.4169 r14= -11.5515 d14= 1.2500 nd9 =1.52944 νd9 =51.72 r15= 10.5297 d15= 5.6154 nd10=1.49700 νd10=81.14 r16= -15.2713 d16= 0.2000 r17= -117.7917 d17= 4.0077 nd11=1.56907 νd11=71.30 r18= -33.7967 d18= 0.1500 r19= 10.0545 d19= 5.2930 nd12=1.49700 νd12=81.14 r20= -15.1795 d20= 1.3000 nd13=1.52130 νd13=52.55 r21= 8.0217 d21= 7.7007 r22= -9.5247 d22= 4.2061 nd14=1.58313 νd14=59.38 r23= -275.8289 d23= 4.3000 nd15=1.59551 νd15=39.29 r24= -12.9456 (1)D/F=8.099 (4)|νdpe −νdne |=20.09 (5)|νdp−νdn|=28.59〜29.42 (6)rn /rp =0. 891 (7)F/Fg2a =−0.311 (8)F/Fg2c =−0.02 。
【0040】 実施例2 β=−20X,NA= 0. 9,F=9mm,WD=2.05mm r1 = ∞ d1 = 1.6100 nd1 =1.45853 νd1 =67.94 r2 = -2.2970 d2 = 3.7143 nd2 =1.75500 νd2 =52.32 r3 = -5.6288 d3 = 0.2000 r4 = -8.6328 d4 = 3.0000 nd3 =1.56907 νd3 =71.30 r5 = -8.0909 d5 = 0.1500 r6 = 73.1879 d6 = 6.0000 nd4 =1.49700 νd4 =81.14 r7 = -10.4587 d7 = 1.9500 nd5 =1.52944 νd5 =51.72 r8 = -16.3873 d8 = 0.5000 r9 = 128.2655 d9 = 2.0000 nd6 =1.75500 νd6 =52.32 r10= 16.2153 d10= 7.5905 nd7 =1.43875 νd7 =94.99 r11= -20.1886 d11= 0.1500 r12= 12.7010 d12= 5.9843 nd8 =1.43875 νd8 =94.99 r13= 86.7269 d13= 0.1500 r14= 11.6470 d14= 5.6132 nd9 =1.43875 νd9 =94.99 r15= -151.8782 d15= 1.5000 nd10=1.61340 νd10=43.84 r16= 6.2181 d16= 5.8619 r17= -6.2450 d17= 1.4500 nd11=1.52944 νd11=51.72 r18= 14.6373 d18= 6.6500 nd12=1.43875 νd12=94.99 r19= -9.7286 d19= 0.2000 r20= -20.9950 d20= 3.4676 nd13=1.49700 νd13=81.14 r21= -13.3368 d21= 0.1500 r22= 10.4156 d22= 5.6500 nd14=1.43875 νd14=94.99 r23= -27.3967 d23= 1.5000 nd15=1.52944 νd15=51.72 r24= 8.8947 d24= 5.3000 r25= -8.0054 d25= 3.0344 nd16=1.51633 νd16=64.14 r26= -45.3570 d26= 4.1005 nd17=1.62004 νd17=36.27 r27= -11.9255 (1)D/F=8.837 (4)|νdpe −νdne |=27.87 (5)|νdp−νdn|=43.27〜51.15 (6)rn /rp =0. 408 (7)F/Fg2a =−0.529 (8)F/Fg2c =−0.052 。
【0041】 実施例3 β=−20X,NA= 0. 94,F=9. 006mm,WD=2.04mm r1 = ∞ d1 = 1.6100 nd1 =1.45853 νd1 =67.94 r2 = -2.4060 d2 = 5.7597 nd2 =1.75500 νd2 =52.32 r3 = -6.5059 d3 = 0.2000 r4 = -25.5003 d4 = 3.1500 nd3 =1.49700 νd3 =81.08 r5 = -10.9323 d5 = 0.1200 r6 = 56.1096 d6 = 6.4800 nd4 =1.49700 νd4 =81.08 r7 = -11.9889 d7 = 1.9500 nd5 =1.52944 νd5 =51.72 r8 = -25.3665 d8 = 0.1200 r9 = 223.7456 d9 = 1.9500 nd6 =1.75500 νd6 =52.32 r10= 17.0397 d10= 6.5000 nd7 =1.43875 νd7 =94.99 r11= -25.4913 d11= 0.1200 r12= 12.1419 d12= 4.8264 nd8 =1.43875 νd8 =94.99 r13= 30.1344 d13= 0.2000 r14= 10.8233 d14= 4.7695 nd9 =1.43875 νd9 =94.99 r15= 26.5356 d15= 1.5024 nd10=1.59551 νd10=39.21 r16= 6.2707 d16= 6.1162 r17= -6.9886 d17= 1.5000 nd11=1.61340 νd11=43.84 r18= 18.1665 d18= 6.3698 nd12=1.43875 νd12=94.99 r19= -11.5665 d19= 0.2500 r20= -26.3050 d20= 3.3649 nd13=1.49700 νd13=81.08 r21= -11.8757 d21= 0.1200 r22= 10.9414 d22= 7.0500 nd14=1.43875 νd14=94.99 r23= -25.6275 d23= 1.6500 nd15=1.52944 νd15=51.72 r24= 8.8733 d24= 5.6500 r25= -8.4093 d25= 1.7500 nd16=1.51633 νd16=64.14 r26= 95.8203 d26= 5.1500 nd17=1.61293 νd17=36.99 r27= -12.3982 (1)D/F=8.914 (4)|νdpe −νdne |=27.15 (5)|νdp−νdn|=43.27〜55.78 (6)rn /rp =0. 369 (7)F/Fg2a =−0.609 (8)F/Fg2c =−0.043 。
【0042】 実施例4 β=−20X,NA= 0. 94,F=9.005mm,WD=2.05mm r1 = ∞ d1 = 1.6500 nd1 =1.45853 νd1 =67.94 r2 = -2.3390 d2 = 5.6698 nd2 =1.75500 νd2 =52.32 r3 = -6.4851 d3 = 0.1500 r4 = -27.7022 d4 = 3.0000 nd3 =1.49700 νd3 =81.14 r5 = -11.0264 d5 = 0.1500 r6 = 45.4018 d6 = 1.9000 nd4 =1.52944 νd4 =51.72 r7 = 16.3243 d7 = 7.0000 nd5 =1.43875 νd5 =94.99 r8 = -18.5578 d8 = 0.1500 r9 = 51.9571 d9 = 1.9000 nd6 =1.52944 νd6 =51.72 r10= 13.6959 d10= 8.8687 nd7 =1.43875 νd7 =94.99 r11= -13.0402 d11= 1.9000 nd8 =1.52944 νd8 =51.72 r12= -45.0735 d12= 0.1500 r13= 10.3689 d13= 8.0809 nd9 =1.49700 νd9 =81.14 r14= ∞ d14= 1.5000 nd10=1.61340 νd10=43.84 r15= 6.3851 d15= 6.5000 r16= -6.6718 d16= 1.5000 nd11=1.52944 νd11=51.72 r17= 96.0772 d17= 4.8455 nd12=1.43875 νd12=94.99 r18= -9.8547 d18= 0.2000 r19= -26.3960 d19= 3.0000 nd13=1.49700 νd13=81.14 r20= -12.9282 d20= 0.1500 r21= 11.4024 d21= 6.5186 nd14=1.43875 νd14=94.99 r22= -31.5209 d22= 1.5000 nd15=1.52944 νd15=51.72 r23= 9.6596 d23= 5.5000 r24= -8.7467 d24= 2.7692 nd16=1.51633 νd16=64.14 r25= -57.3280 d25= 3.6452 nd17=1.62004 νd17=36.27 r26= -12.2264 (1)D/F=8.911 (4)|νdpe −νdne |=27.87 (5)|νdp−νdn|=37.3〜43.27 (6)rn /rp =0. 361 (7)F/Fg2a =−0.288 (8)F/Fg2c =−0.036 。
【0043】 実施例5 β=−60X,NA= 1.4,F=3.001mm,WD=0.138mm r1 = ∞ d1 = 0.2500 nd1 =1.51633 νd1 =64.15 r2 = -1.8293 d2 = 5.6845 nd2 =1.88300 νd2 =40.78 r3 = -4.2351 d3 = 0.1400 r4 = -46.8838 d4 = 2.7835 nd3 =1.56907 νd3 =71.30 r5 = -15.1425 d5 = 0.1400 r6 = 418.2838 d6 = 1.7656 nd4 =1.49700 νd4 =81.54 r7 = -20.9203 d7 = 0.1000 r8 = 13.4453 d8 = 6.0000 nd5 =1.49700 νd5 =81.61 r9 = -13.3867 d9 = 1.4172 nd6 =1.61340 νd6 =43.84 r10= 12.1793 d10= 6.0818 nd7 =1.43875 νd7 =94.99 r11= -15.3973 d11= 0.2000 r12= 45.6989 d12= 1.6020 nd8 =1.64450 νd8 =40.82 r13= 5.8324 d13= 5.6861 nd9 =1.49700 νd9 =81.54 r14= -42.6139 d14= 0.1400 r15= 14.2362 d15= 2.3557 nd10=1.49700 νd10=81.54 r16= -50.0000 d16= 3.9438 nd11=1.52944 νd11=51.72 r17= 9.8227 d17= 1.9000 r18= -6.4476 d18= 1.1499 nd12=1.52944 νd12=51.72 r19= 9.6911 d19= 2.9575 nd13=1.56907 νd13=71.30 r20= -93.3387 d20= 0.1000 r21= 19.1157 d21= 3.0000 nd14=1.49700 νd14=81.54 r22= -10.7338 d22= 0.1000 r23= 9.4998 d23= 7.5241 nd15=1.49700 νd15=81.54 r24= -5.7731 d24= 0.6326 nd16=1.64450 νd16=40.82 r25= 4.6453 d25= 1.7000 r26= -4.2338 d26= 2.6782 nd17=1.58313 νd17=59.38 r27= 19.6332 d27= 8.7151 nd18=1.74000 νd18=31.71 r28= -11.0608 (1)D/F=23.012 (4)|νdpe −νdne |=27.67 (5)|νdp−νdn|=19.58〜40.72 (6)rn /rp =0. 432 (7)F/Fg2a =−0.221 (8)F/Fg2c =−0.115 。
【0044】 実施例6 β=−100X,NA= 1.4,F=1.8mm,WD=0.14mm r1 = ∞ d1 = 0.2500 nd1 =1.51633 νd1 =64.15 r2 = -1.9941 d2 = 5.5029 nd2 =1.88300 νd2 =40.78 r3 = -4.1722 d3 = 0.1400 r4 = -20.3414 d4 = 2.8793 nd3 =1.56907 νd3 =71.30 r5 = -10.5617 d5 = 0.1400 r6 = -236.7024 d6 = 2.5000 nd4 =1.49700 νd4 =81.54 r7 = -16.5586 d7 = 0.1000 r8 = 12.8110 d8 = 6.5000 nd5 =1.49700 νd5 =81.61 r9 = -13.6649 d9 = 1.3099 nd6 =1.61340 νd6 =43.84 r10= 10.9749 d10= 5.3317 nd7 =1.43875 νd7 =94.99 r11= -15.3028 d11= 0.2000 r12= 39.3953 d12= 1.5345 nd8 =1.64450 νd8 =40.82 r13= 5.3255 d13= 6.8471 nd9 =1.49700 νd9 =81.54 r14= -31.5730 d14= 0.1400 r15= 12.8901 d15= 2.4489 nd10=1.49700 νd10=81.54 r16= -9.8360 d16= 2.5528 nd11=1.52944 νd11=51.72 r17= 10.3437 d17= 1.9000 r18= -8.0724 d18= 2.3354 nd12=1.52944 νd12=51.72 r19= 4.4863 d19= 3.0000 nd13=1.56907 νd13=71.30 r20= -59.3093 d20= 0.1000 r21= 6.9152 d21= 2.0000 nd14=1.43875 νd14=94.99 r22= 31.3695 d22= 0.1000 r23= 18.5765 d23= 5.3014 nd15=1.43875 νd15=94.99 r24= -35.4066 d24= 1.1608 nd16=1.64450 νd16=40.82 r25= 3.4169 d25= 1.7000 r26= -3.3003 d26= 2.7364 nd17=1.58313 νd17=59.38 r27= 25.6852 d27= 2.0815 nd18=1.74000 νd18=31.71 r28= -6.1432 (1)D/F=33.904 (5)|νdp−νdn|=19.58〜40.72 (6)rn /rp =0. 478 (7)F/Fg2a =−0.088 (8)F/Fg2c =−0.147 。
【0045】図7〜図12は、本発明の上記実施例1〜
6の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す図である。これら
の図からも明らかなように、それぞれの実施例におい
て、諸収差が良好に補正されていることが分かる。ま
た、上記各実施例の顕微鏡対物レンズは、例えば次の表
に示される諸元値を有する結像レンズと組み合わて用い
られる。 (結像レンズ) r1 = 68.7541 d1 = 7.7321 nd1 =1.48749 νd1 =70.20 r2 = -37.5679 d2 = 3.4742 nd2 =1.80610 νd2 =40.95 r3 = -102.8477 d3 = 0.6973 r4 = 84.3099 d4 = 6.0238 nd3 =1.83400 νd3 =37.16 r5 = -50.7100 d5 = 3.0298 nd4 =1.64450 νd4 =40.82 r6 = 40.6619 。
【0046】以上の本発明の顕微鏡対物レンズは、例え
ば次のように構成することができる。
【0047】〔1〕 物体側より順に、全体として正屈
折力の第1レンズ群と、複数のレンズ群からなる第2レ
ンズ群とからなり、第2レンズ群は、物体側より順に凹
面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向
けたメニスカスレンズからなるレンズ群を複数有するこ
とを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
【0048】〔2〕 前記第2レンズ群は、物体側より
順に凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体
側に向けたメニスカスレンズからなるレンズ群を2つ有
することを特徴とする上記1記載の顕微鏡対物レンズ。
【0049】〔3〕 前記対物レンズの物体面からレン
ズ最終面までの距離をD、対物レンズ全体の焦点距離を
Fとするとき、 3≦D/F≦35 ・・・(1) を満たすことを特徴とする上記1又は2記載の顕微鏡対
物レンズ。
【0050】〔4〕 前記第2レンズ群は、凹面を像側
に向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向たメニス
カスレンズからなるレンズ群を複数有し、物体側より順
に、凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体
側に向たメニスカスレンズからなるレンズ群中の、少な
くとも2つのメニスカスレンズが正レンズと負レンズの
接合メニスカスレンズであり、かつ、最も像側に配置さ
れた物体側に凹面を向けたメニスカスレンズが正レンズ
と負レンズの接合メニスカスレンズであり、前記最も像
側に配置された物体側に凹面を向けた接合メニスカスレ
ンズ中の正レンズのd線に対するアッベ数をνdpe 、負
レンズのd線に対するアッベ数をνdn e とし、前記最も
像側に配置された接合メニスカスレンズ以外の順に凹面
を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向た
メニスカスレンズからなるレンズ群中に配置された接合
メニスカスレンズの正レンズのd線に対するアッベ数を
νdp、負レンズのd線に対するアッベ数をνdnとすると
き、 νdne >νdpe ・・・(2) νdp>νdn ・・・(3) を満たすことを特徴とする上記1から3の何れか1項記
載の顕微鏡対物レンズ。
【0051】〔5〕 前記物体側より順に凹面を像側に
向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向たメニスカ
スレンズからなるレンズ群中の、全てのメニスカスレン
ズが正レンズと負レンズの接合メニスカスレンズである
ことを特徴とする上記4記載の顕微鏡対物レンズ。
【0052】〔6〕 前記物体側より順に凹面を像側に
向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向たメニスカ
スレンズからなるレンズ群中の、最も像側に配置された
接合メニスカスレンズ中の正レンズのd線に対するアッ
ベ数をνdpe 、負レンズのd線に対するアッベ数をν
dne とし、前記最も像側に配置された接合メニスカスレ
ンズ以外の順に凹面を像側に向けたメニスカスレンズと
凹面を物体側に向たメニスカスレンズからなるレンズ群
中に配置された接合メニスカスレンズの正レンズのd線
に対するアッベ数をνdp、負レンズのd線に対するアッ
ベ数をνdnとするとき、 |νdpe −νdne |≧15 ・・・(4) |νdp−νdn|≧10 ・・・(5) を満たすことを特徴とする上記4又は5記載の顕微鏡対
物レンズ。
【0053】〔7〕 前記第1レンズ群は、物体側から
順に、凹面を物体側に向けたメニスカスレンズ、又は、
平凸レンズと凹面を物体側に向けたメニスカスレンズと
の接合レンズが配置され、それに続いて、発散作用のあ
る接合面を少なくとも2つ有するレンズ群からなり、物
体側レンズ群の最も物体側に配置された凹面を物体側に
向けたメニスカスレンズの凹面側の曲率半系をrn 、凸
面側の曲率半径をr p とするとき、 0.3≦rn /rp ≦1 ・・・(6) を満たすことを特徴とする上記1から6の何れか1項記
載の顕微鏡対物レンズ。
【0054】〔8〕 前記第2レンズ群は、物体側より
順に、凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物
体側に向たメニスカスレンズからなるレンズ群を2つ有
し、対物レンズ全体の焦点距離をF、前記物体側より順
に凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体側
に向けたメニスカスレンズからなるレンズ群の焦点距離
を、物体側より順にFg2a 、Fg2c とするとき、 −0.8≦F/Fg2a ≦0 ・・・(7) −0.2≦F/Fg2c ≦0.05 ・・・(8) を満たすことを特徴とする上記2から7の何れか1項記
載の顕微鏡対物レンズ。
【0055】
〔9〕 対物レンズ全体の焦点距離をF、
前記物体側より順に凹面を像側に向けたメニスカスレン
ズと凹面を物体側に向けたメニスカスレンズからなるレ
ンズ群の中で像側に配置されたレンズ群の焦点距離をF
g2c とするとき、 −0.1≦F/Fg2c ≦−0.01 ・・・(8)’ を満たすことを特徴とする上記8記載の顕微鏡対物レン
ズ。
【0056】〔10〕 前記第2レンズ群は、物体側よ
り順に凹面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物
体側に向たメニスカスレンズからなるレンズ群を2つ有
し、それらの間に正屈折力のレンズ群が配置されること
を特徴とする上記2から8の何れか1項記載の顕微鏡対
物レンズ。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
大きな開口数を有し、かつ、像面の平坦性が良く補正さ
れた顕微鏡対物レンズを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施例1の顕微鏡対物レンズの
構成を示す断面図である。
【図2】本発明における実施例2の顕微鏡対物レンズの
構成を示す断面図である。
【図3】本発明における実施例3の顕微鏡対物レンズの
構成を示す断面図である。
【図4】本発明における実施例4の顕微鏡対物レンズの
構成を示す断面図である。
【図5】本発明における実施例5の顕微鏡対物レンズの
構成を示す断面図である。
【図6】本発明における実施例6の顕微鏡対物レンズの
構成を示す断面図である。
【図7】実施例1の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す図
である。
【図8】実施例2の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す図
である。
【図9】実施例3の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す図
である。
【図10】実施例4の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す
図である。
【図11】実施例5の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す
図である。
【図12】実施例6の顕微鏡対物レンズの諸収差を示す
図である。
【符号の説明】
G1=第1レンズ群 G2=第2レンズ群 G1A=第1レンズ群の物体側レンズ群 G1B=第1レンズ群の像側レンズ群 G2A=第2レンズ群の物体側ガウスレンズ群 G2B=第2レンズ群の正レンズ群 G2C=第2レンズ群の像側ガウスレンズ群

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、全体として正屈折力の
    第1レンズ群と、複数のレンズ群からなる第2レンズ群
    とからなり、第2レンズ群は、物体側より順に凹面を像
    側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向けたメ
    ニスカスレンズからなるレンズ群を複数有することを特
    徴とする顕微鏡対物レンズ。
  2. 【請求項2】 前記第2レンズ群は、物体側より順に凹
    面を像側に向けたメニスカスレンズと凹面を物体側に向
    けたメニスカスレンズからなるレンズ群を2つ有するこ
    とを特徴とする請求項1記載の顕微鏡対物レンズ。
  3. 【請求項3】 前記対物レンズの物体面からレンズ最終
    面までの距離をD、対物レンズ全体の焦点距離をFとす
    るとき、 3≦D/F≦35 ・・・(1) を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載の顕微鏡
    対物レンズ。
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