JP2012173491A - 顕微鏡用対物レンズ及びそれを備えた顕微鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体側から順に、正パワーの前群と、正パワーの後群とからなり、前群が、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成分の第1レンズ群と、少なくとも2つのレンズ成分からなる正パワーの第2レンズ群と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分の負パワーの第3レンズ群とからなり、後群が、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成分の負パワーの第4レンズ群と、正パワーの第5レンズ群とからなり、以下の条件式を満足する。1.75<n1、1.75<n2、0.5<NA<0.7、14<F<22、但し、n1は第1レンズ群内の最も高屈折率のレンズの屈折率、n2は第5レンズ群内の最も高屈折率のレンズの屈折率、NAは開口数、Fは全系の焦点距離。
【選択図】図2
Description
1.75<n1
1.75<n2
0.5<NA<0.7
14<F<22
但し、n1は前記第1レンズ群を構成するレンズのうち最も屈折率の高いレンズの屈折率、n2は前記第5レンズ群を構成するレンズのうち最も屈折率の高いレンズの屈折率、NAは開口数、Fは全系の焦点距離である。
D<50
0.25<(h2−h1)/F<0.4
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、h2は前記後群の最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さ、h1は前記後群の最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さである。
4.5<D/Ff
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、Ffは前記前群の焦点距離である。
50≦D<65
0.19<(h2−h1)/F<0.3
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、h2は前記後群の最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さ、h1は前記後群の最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さである。
5<D/Ff
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、Ffは前記前群の焦点距離である。
1.75<n1 (1)
1.75<n2 (2)
0.5<NA<0.7 (3)
14<F<22 (4)
但し、n1は第1レンズ群を構成するレンズのうち最も屈折率の高いレンズの屈折率、n2は第5レンズ群を構成するレンズのうち最も屈折率の高いレンズの屈折率、NAは開口数、Fは全系の焦点距離である。
D<50 (5−1)
0.25<(h2−h1)/F<0.4 (6−1)
もしくは、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
50≦D<65 (5−2)
0.19<(h2−h1)/F<0.3 (6−2)
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、h2は後群の最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さ、h1は後群の最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さである。
4.5<D/Ff (7−1)
もしくは、条件式(5−2)、(6−2)を満足する場合には、以下の条件式を満足するように構成することが好ましい。
5<D/Ff (7−2)
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、Ffは前群の焦点距離である。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+k)・(Y/r)2}1/2]
+A4Y4+A6Y6+A8Y8+A10Y10+・・・
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 ∞ 0.17 1.521 56
2 ∞ 1.5
3 -5.71 2 1.7174 29.5
4 9.91 4 1.883 40.8
5 -9.37 0.1
6 21.93 4 1.9229 18.9
7 -14.92 1.5
8 -8.77 1.87 1.738 32.3
9 11.3 5.5 1.4388 94.9
10 -15.08 0.1
11 35.14 5 1.5691 71.3
12 -12.95 0.1
13 49.93 5.5 1.4388 94.9
14 -11.37 1.87 1.9229 18.9
15 28.58 4.7
16 -8.8 2 1.6727 32.1
17 -35.99 4.5 1.883 40.8
18 -14.82 0.1
19 -428.81 4 1.9229 18.9
20 -35.65
対物レンズ全長(mm) : 46.84
カバーガラス厚(mm) : 0.17
ワーキングディスタンス(WD): 1.5
開口数NA : 0.65
焦点距離F(mm) : 18
前群の焦点距離Ff(mm) : 9.48
第1レンズ群G1内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n1 : 1.883
第5レンズ群G5内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n2 : 1.9229
後群RGの最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さh1 : 6.77
後群RGの最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さh2 : 11.7
(1) 1.75<n1 : 1.883
(2) 1.75<n2 : 1.9229
(3) 0.5<NA<0.7 : 0.65
(4) 14<F<22 : 18
(5−1) D<50 : 48.51
(5−2) 50≦D<65 : −
(6−1) 0.25<(h2−h1)/F<0.4 : 0.27
(6−2) 0.19<(h2−h1)/F<0.3 : −
(7−1) 4.5<D/Ff : 5.12
(7−2) 5<D/Ff : −
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 58.63 8.9 1.497 81.5
2 -66.81 3.9 1.7205 34.7
3 -877.68 6.04
4 43.62 8.9 1.7234 38
5 -115.79 3.9 1.6134 44.3
6 28
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 ∞ 0.17 1.521 56
2 ∞ 1.5
3 -8.6 2.5 1.883 40.8
4 23.24 4 1.9229 18.9
5 -11.35 0.1
6 25.99 6 1.4388 94.9
7 -7.35 3 1.738 32.3
8 -11.58 0.1
9 36.26 4.5 1.4388 94.9
10 -19.16 0.1
11 10.66 7 1.4388 94.9
12 -19.3 1.87 1.8052 25.4
13 9.64 5.56
14 -6.92 2 1.7618 26.5
15 69.89 6 1.6779 55.3
16 -13.35 0.1
17 ∞ 4.5 1.8467 23.8
18 -25.17
対物レンズ全長(mm) : 47.33
カバーガラス厚(mm) : 0.17
ワーキングディスタンス(WD): 1.5
開口数NA : 0.65
焦点距離F(mm) : 18
前群の焦点距離Ff(mm) : 8.345
第1レンズ群G1内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n1 : 1.9229
第5レンズ群G5内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n2 : 1.8467
後群RGの最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さh1 : 5.46
後群RGの最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さh2 : 11.7
(1) 1.75<n1 : 1.9229
(2) 1.75<n2 : 1.8467
(3) 0.5<NA<0.7 : 0.65
(4) 14<F<22 : 18
(5−1) D<50 : 49.0
(5−2) 50≦D<65 : −
(6−1) 0.25<(h2−h1)/F<0.4 : 0.35
(6−2) 0.19<(h2−h1)/F<0.3 : −
(7−1) 4.5<D/Ff : 5.87
(7−2) 5<D/Ff : −
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 ∞ 0.17 1.521 56
2 ∞ 1.87
3 -7.25 2.5 1.4875 70.2
4 -37.81 4 1.8503 32.3
5 -11.95 0.18
6 933.98 4.5 1.4388 94.9
7 -11.47 0.5
8 18.3 4.5 1.4388 94.9
9 -24.07 0.1
10 10.83 6 1.4388 94.9
11 -19.32 3 1.738 32.3
12 8.64 4.5
13 -6.68 2 1.738 32.3
14 81.65 6 1.5952 67.7
15 -11.87 0.1
16 532.76 4 1.5952 67.7
17 -65.02 0.21
18 ∞ 4.2 1.8503 32.3
19 -39.15
対物レンズ全長(mm) : 46.29
カバーガラス厚(mm) : 0.17
ワーキングディスタンス(WD): 1.87
開口数NA : 0.65
焦点距離F(mm) : 18
前群の焦点距離Ff(mm) : 7.53
第1レンズ群G1内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n1 : 1.8503
第5レンズ群G5内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n2 : 1.8503
後群RGの最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さh1 : 5.02
後群RGの最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さh2 : 11.7
(1) 1.75<n1 : 1.8503
(2) 1.75<n2 : 1.8503
(3) 0.5<NA<0.7 : 0.65
(4) 14<F<22 : 18
(5−1) D<50 : 48.33
(5−2) 50≦D<65 : −
(6−1) 0.25<(h2−h1)/F<0.4 : 0.37
(6−2) 0.19<(h2−h1)/F<0.3 : −
(7−1) 4.5<D/Ff : 6.42
(7−2) 5<D/Ff : −
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 ∞ 0.17 1.521 56
2 ∞ 1.59
3 -7.28 2.5 1.883 40.8
4 89.09 4 1.9229 18.9
5 -12.97 0.18
6* 20.22 2.5 1.6134 44.5
7 14.13 6 1.4388 94.9
8 -12.6 0.1
9 16.93 4.5 1.4388 94.9
10 -21.09 0.1
11 15.73 6 1.4388 94.9
12 -44.01 1.87 1.8467 23.8
13 12.48 5.28
14 -7.28 2 1.738 32.3
15 23.91 6.5 1.5952 67.7
16 -20.52 0.1
17 182.24 5 1.8503 32.3
18* -21.13
なお、面番号に「*」を付した面は非球面である。
第6面
K = -1.0223E+01
A4 = -3.8839E-06
A6 = -9.0298E-08
第18面
K = -4.0189E-01
A4 = 4.5272E-06
A6 = 1.0812E-08
対物レンズ全長(mm) : 46.63
カバーガラス厚(mm) : 0.17
ワーキングディスタンス(WD): 1.59
開口数NA : 0.65
焦点距離F(mm) : 18
前群の焦点距離Ff(mm) : 8.91
第1レンズ群G1内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n1 : 1.9229
第5レンズ群G5内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n2 : 1.8503
後群RGの最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さh1 : 5.46
後群RGの最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さh2 : 11.7
(1) 1.75<n1 : 1.9229
(2) 1.75<n2 : 1.8503
(3) 0.5<NA<0.7 : 0.65
(4) 14<F<22 : 18
(5−1) D<50 : 48.39
(5−2) 50≦D<65 : −
(6−1) 0.25<(h2−h1)/F<0.4 : 0.35
(6−2) 0.19<(h2−h1)/F<0.3 : −
(7−1) 4.5<D/Ff : 5.43
(7−2) 5<D/Ff : −
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 ∞ 0.17 1.521 56
2 ∞ 1.5
3 -7.32 3 1.7174 29.5
4 20.18 5 1.883 40.8
5 -11.81 0.38
6 44.88 5.33 1.9229 18.9
7 -22.13 4.73
8 -11.81 1.87 1.738 32.3
9 35 7 1.497 81.5
10 -14.09 0.13
11 19.76 6 1.497 81.5
12 -33.54 0.37
13 25.31 8 1.4388 94.9
14 -15.22 1.87 1.9229 18.9
15 19.38 6.45
16 -10.78 2 1.4388 94.9
17 -50 5 1.755 52.3
18 -22.35 0.27
19 ∞ 4 1.9229 18.9
20 -40.26
対物レンズ全長(mm) : 61.40
カバーガラス厚(mm) : 0.17
ワーキングディスタンス(WD): 1.5
開口数NA : 0.65
焦点距離F(mm) : 18
前群の焦点距離Ff(mm) : 9.27
第1レンズ群G1内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n1 : 1.883
第5レンズ群G5内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n2 : 1.9229
後群RGの最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さh1 : 7.44
後群RGの最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さh2 : 11.7
(1) 1.75<n1 : 1.883
(2) 1.75<n2 : 1.9229
(3) 0.5<NA<0.7 : 0.65
(4) 14<F<22 : 18
(5−1) D<50 : −
(5−2) 50≦D<65 : 63.07
(6−1) 0.25<(h2−h1)/F<0.4 : −
(6−2) 0.19<(h2−h1)/F<0.3 : 0.24
(7−1) 4.5<D/Ff : −
(7−2) 5<D/Ff : 6.80
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 ∞ 0.17 1.521 56
2 ∞ 1.5
3 -8.35 1.5 1.755 52.3
4 13.34 4 1.738 32.3
5 -13.8 0.38
6 -35.22 6 1.4388 94.9
7 -13.46 1.65
8 242.32 7 1.4388 94.9
9 -10.75 3 1.5688 56.4
10 -15.85 1.36
11 19.96 6 1.497 81.5
12 -69.84 0.37
13 16.31 8 1.4388 94.9
14 -24.09 1.87 1.738 32.3
15 11.1 7.5
16 -9.97 2 1.7174 29.5
17 -53.34 6 1.618 63.3
18 -16.48 0.27
19 447.48 4.5 1.8081 22.8
20 -40.35
対物レンズ全長(mm) : 61.40
カバーガラス厚(mm) : 0.17
ワーキングディスタンス(WD): 1.5
開口数NA : 0.65
焦点距離F(mm) : 18
前群の焦点距離Ff(mm) : 11.05
第1レンズ群G1内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n1 : 1.755
第5レンズ群G5内で最も屈折率の高いレンズの屈折率n2 : 1.8081
後群RGの最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さh1 : 7.04
後群RGの最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さh2 : 11.7
(1) 1.75<n1 : 1.755
(2) 1.75<n2 : 1.8081
(3) 0.5<NA<0.7 : 0.65
(4) 14<F<22 : 18
(5−1) D<50 : −
(5−2) 50≦D<65 : 63.07
(6−1) 0.25<(h2−h1)/F<0.4 : −
(6−2) 0.19<(h2−h1)/F<0.3 : 0.26
(7−1) 4.5<D/Ff : −
(7−2) 5<D/Ff : 5.71
E 観察者眼球
IL 結像レンズ
FG 前群
RG 後群
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
LC 光軸
L11,L12,L21,L22,L23,L24,L31,L32,L41,L42,L51,L52,Li1,Li2,Li3,Li4 レンズ
OC 接眼レンズ
OL 対物レンズ
P 光路分割プリズム
Claims (8)
- 物体側から順に、正の屈折力を持つ前群と、正の屈折力を持つ後群と、からなる顕微鏡用対物レンズにおいて、
前記前群が、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズ成分により構成されている第1レンズ群と、少なくとも2つのレンズ成分により構成されていて正の屈折力を持つ第2レンズ群と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズ成分により構成されていて負の屈折力を持つ第3レンズ群と、からなり、
前記後群が、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズ成分により構成されていて負の屈折力を持つ第4レンズ群と、正の屈折力を持つ第5レンズ群と、からなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする顕微鏡用対物レンズ。
1.75<n1
1.75<n2
0.5<NA<0.7
14<F<22
但し、n1は前記第1レンズ群を構成するレンズのうち最も屈折率の高いレンズの屈折率、n2は前記第5レンズ群を構成するレンズのうち最も屈折率の高いレンズの屈折率、NAは開口数、Fは全系の焦点距離である。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡用対物レンズ。
D<50
0.25<(h2−h1)/F<0.4
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、h2は前記後群の最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さ、h1は前記後群の最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さである。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡用対物レンズ。
4.5<D/Ff
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、Ffは前記前群の焦点距離である。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡用対物レンズ。
50≦D<65
0.19<(h2−h1)/F<0.3
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、h2は前記後群の最も像側の面を通過する際のマージナル光線の高さ、h1は前記後群の最も物体側の面を通過する際のマージナル光線の高さである。 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項4に記載の顕微鏡用対物レンズ。
5<D/Ff
但し、Dは物体面から最も像側のレンズ面までの距離、Ffは前記前群の焦点距離である。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の顕微鏡用対物レンズと、前記顕微鏡用対物レンズから出射された光が入射する結像レンズと、前記結像レンズにより形成された像を撮影する撮像素子と、を備えることを特徴とする顕微鏡装置。
- 有効撮像領域に対する前記撮像素子の画素数が1000万画素以上であることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡装置。
- 前記結像レンズと前記撮像素子との間に配置された光路分割手段を備えることを特徴とする請求項6又は7に記載の顕微鏡装置。
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Cited By (7)
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