JP2019191555A - Dry system objective lens - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書の開示は、乾燥系対物レンズに関する。 The disclosure herein relates to a dry objective lens.
近年、撮像素子の高画素化が著しく、顕微鏡分野において広視野と高分解能とを両立した観察及び画像取得が可能な顕微鏡装置への期待が高まっている。そして、そのような顕微鏡装置には、高い開口数(以降、NAと記す)を有し、かつ広視野に渡って高い収差性能を実現した対物レンズが求められる。また、生物顕微鏡で使用される場合であれば、対物レンズは400nm程度の短波長から近赤外波長までの広帯域での励起による蛍光観察にも対応していることが望ましい。さらに、観察時における作業性を考慮すると、対物レンズは乾燥系対物レンズであることが望ましい。 2. Description of the Related Art In recent years, the number of pixels in an image sensor has been remarkably increased, and in the field of microscopes, there is an increasing expectation for a microscope apparatus capable of observing and acquiring images with both a wide field of view and high resolution. Such a microscope apparatus is required to have an objective lens having a high numerical aperture (hereinafter referred to as NA) and realizing high aberration performance over a wide field of view. In addition, when used in a biological microscope, it is desirable that the objective lens be compatible with fluorescence observation by excitation in a wide band from a short wavelength of about 400 nm to a near infrared wavelength. Furthermore, in consideration of workability during observation, it is desirable that the objective lens is a dry objective lens.
従来技術における高NAを有する乾燥系対物レンズは、例えば、特許文献1に記載されている。 A dry objective lens having a high NA in the prior art is described in Patent Document 1, for example.
しかしながら、上述した特許文献1に記載された対物レンズは、軸上色収差の補正と、像面湾曲やコマ収差などの軸外収差の補正が十分ではない。このため、広い視野に対して広い波長域で高い性能を発揮することは困難である。 However, the objective lens described in Patent Document 1 described above does not have sufficient correction of axial chromatic aberration and correction of off-axis aberrations such as field curvature and coma. For this reason, it is difficult to exhibit high performance in a wide wavelength range with respect to a wide field of view.
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、色収差と軸外性能とを良好に補正した高NAを有する乾燥系対物レンズを提供することである。 In view of the above circumstances, an object according to one aspect of the present invention is to provide a dry objective lens having a high NA in which chromatic aberration and off-axis performance are well corrected.
本発明の一態様に係る対物レンズは、30倍以下の倍率を有し、且つ、0.75以上の開口数を有する乾燥系対物レンズであって、物体側から順に、複数のメニスカスレンズ成分からなり、正の屈折力を有する第1レンズ群と、接合レンズを含み、前記第1レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する、正の屈折力を有する第2レンズ群と、互いに凹面を向けている前群と後群からなり、負の屈折力を有する第3レンズ群と、からなる。この対物レンズは、以下の条件式を満たす。
0.43 ≦ (hg2−hg1)/gt1 ≦ 0.9 (1)
但し、gt1は前記後群に含まれる最も物体側のレンズ成分の光軸上における厚さ、hg1は前記レンズ成分の最も物体側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さ、hg2は前記レンズ成分の最も像側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さである。
An objective lens according to one embodiment of the present invention is a dry objective lens having a magnification of 30 times or less and a numerical aperture of 0.75 or more, and sequentially from a plurality of meniscus lens components from the object side. A first lens group having a positive refractive power, and a second lens group having a positive refractive power, which includes a cemented lens and converts a divergent ray bundle from the first lens group into a convergent ray bundle. The third lens group includes a front lens group and a rear lens group having a concave surface and a negative refractive power. This objective lens satisfies the following conditional expression.
0.43 ≦ (hg 2 −hg 1 ) / gt 1 ≦ 0.9 (1)
Where gt 1 is the thickness on the optical axis of the most object-side lens component included in the rear group, hg 1 is the height of the on-axis marginal ray on the lens surface closest to the object, and hg 2 is This is the height of the on-axis marginal ray on the lens surface closest to the image side of the lens component.
本発明の別の態様に係る対物レンズは、30倍以下の倍率を有し、且つ、0.75以上の開口数を有する乾燥系対物レンズであって、物体側から順に、 複数のメニスカスレンズ成分からなり、正の屈折力を有する第1レンズ群と、 接合レンズを含み、前記第1レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する、正の屈折力を有する第2レンズ群と、互いに凹面を向けている前群と後群からなり、負の屈折力を有する第3レンズ群と、からなり、 以下の条件式を満たす。
57.6 ≦ νd1 ≦ 87.3 (5)
但し、νd1は前記乾燥系対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのd線に対するアッベ数である。
An objective lens according to another aspect of the present invention is a dry objective lens having a magnification of 30 times or less and a numerical aperture of 0.75 or more, and a plurality of meniscus lens components in order from the object side. A first lens group having a positive refractive power, and a second lens group having a positive refractive power, which includes a cemented lens and converts a divergent ray bundle from the first lens group into a convergent ray bundle; It consists of a front lens group and a rear lens group having concave surfaces facing each other, and a third lens group having negative refractive power, and satisfies the following conditional expression.
57.6 ≦ νd 1 ≦ 87.3 (5)
Here, νd 1 is the Abbe number with respect to the d-line of the lens closest to the object included in the dry objective lens.
上記の態様によれば、色収差と軸外性能とを良好に補正した高NAを有する乾燥系対物レンズを提供することができる。 According to the above aspect, it is possible to provide a dry objective lens having a high NA in which chromatic aberration and off-axis performance are favorably corrected.
本願の一実施形態に係る対物レンズについて説明する。本実施形態に係る対物レンズ(以降、単に対物レンズと記す)は、結像レンズと組み合わせて使用される無限遠補正型の顕微鏡対物レンズである。この対物レンズは、標本と対物レンズの間に空気を介在させた状態で標本を観察するときに用いられる、いわゆる乾燥系対物レンズである。 An objective lens according to an embodiment of the present application will be described. An objective lens according to the present embodiment (hereinafter simply referred to as an objective lens) is an infinitely corrected microscope objective lens used in combination with an imaging lens. This objective lens is a so-called dry objective lens used when observing a specimen with air interposed between the specimen and the objective lens.
この対物レンズは、30倍以下の倍率を有し、且つ、0.75以上の開口数を有する。また、この対物レンズは、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群からなる。 This objective lens has a magnification of 30 times or less and a numerical aperture of 0.75 or more. The objective lens includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side. Become.
第1レンズ群は、複数のメニスカスレンズ成分からなり、第2レンズ群の最も物体側のレンズ成分は、メニスカスレンズ成分ではない。第2レンズ群は、少なくとも1つの接合レンズを含み、第1レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第3レンズ群は、物体側から順に配置された、互いに凹面を向けている前群と後群からなる。前群は、単一のレンズ成分からなる。 The first lens group includes a plurality of meniscus lens components, and the lens component closest to the object side of the second lens group is not a meniscus lens component. The second lens group includes at least one cemented lens, and converts the divergent ray bundle from the first lens group into a convergent ray bundle. The third lens group is composed of a front group and a rear group, which are arranged in order from the object side and have concave surfaces facing each other. The front group consists of a single lens component.
なお、本明細書において、光線束(pencil of light)とは、物体の一点(物点)から出射した光線の束のことである。また、レンズ成分とは、単レンズ、接合レンズを問わず、物点からの光線が通るレンズ面のうち物体側の面と像側の面の2つの面のみが空気(又は浸液)と接する一塊のレンズブロックのことである。 In this specification, the light beam (pencil of light) is a light beam emitted from one point (object point) of an object. In addition, the lens component is a single lens or a cemented lens, and only two surfaces of an object side surface and an image side surface are in contact with air (or immersion liquid) among lens surfaces through which light rays from an object point pass. It is a block of lens blocks.
第1レンズ群及び第2レンズ群は、物点からの発散光線束を少しずつ屈折させ、収斂光線束に変換して、第3レンズ群に入射させる。第3レンズ群は、第2レンズ群からの収斂光線束を互いに向かい合って配置されている強い負の屈折力を有する凹面において発散光線束に変換し、その後、平行光線束に変換して、出射する。 The first lens group and the second lens group refract the divergent light bundle from the object point little by little, convert it into a convergent light bundle, and make it incident on the third lens group. The third lens group converts the convergent light bundle from the second lens group into a divergent ray bundle on a concave surface having a strong negative refractive power arranged so as to face each other, and then converts it into a parallel ray bundle to be emitted. To do.
第1レンズ群及び第2レンズ群が物点からの発散光線束を少しずつ屈折させて収斂光線束に変換してから第3レンズ群に入射させることにより、第3レンズ群内部でのマージナル光線の高さを第2レンズ群内部でのマージナル光線の高さよりも低くすることができる。これにより、負の屈折力を有する第3レンズ群でペッツバール和を効果的に補正することが可能となり、その結果、広視野に渡り像面湾曲を良好に補正することが可能となっている。また、光線高さの高い第2レンズ群に接合レンズを含めることで、色収差を良好に補正することが可能となっている。 The first lens group and the second lens group gradually refract the divergent ray bundle from the object point to convert it into a convergent ray bundle, and then enter the third lens group, so that the marginal ray inside the third lens group. Can be made lower than the height of the marginal ray inside the second lens group. Accordingly, the Petzval sum can be effectively corrected by the third lens group having a negative refractive power, and as a result, the field curvature can be corrected well over a wide field of view. Moreover, it is possible to correct chromatic aberration satisfactorily by including a cemented lens in the second lens group having a high light beam height.
また、この対物レンズは、以下の条件式(1)を満たすように構成されている。
0.43 ≦ (hg2−hg1)/gt1 ≦ 0.9 (1)
The objective lens is configured to satisfy the following conditional expression (1).
0.43 ≦ (hg 2 −hg 1 ) / gt 1 ≦ 0.9 (1)
但し、gt1は、後群に含まれる最も物体側のレンズ成分(後群第1成分と記す。)の光軸上における厚さである。hg1は、後群第1成分の最も物体側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さである。hg2は、後群第1成分の最も像側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さである。なお、これらの軸上マージナル光線の高さは、光線がe線である場合の軸上マージナル光線の高さである。 Here, gt 1 is the thickness on the optical axis of the most object-side lens component (referred to as a rear group first component) included in the rear group. hg 1 is the height of the on-axis marginal ray on the lens surface closest to the object side of the rear-group first component. hg 2 is the height of the on-axis marginal ray on the most image side lens surface of the first rear-group component. Note that the heights of these on-axis marginal rays are the heights of the on-axis marginal rays when the ray is an e-line.
条件式(1)は、後群第1成分への入射光と後群第1成分からの射出光との光線高さの差と後群第1成分の厚さの関係を規定した条件式である。後群第1成分で光線高さを大きく変化させることで、コマ収差と像面湾曲を良好に補正することができる。このため、30倍以下の倍率を有する焦点距離の長い対物レンズにおいて、視野周辺部までコントラストの高い像を得ることが可能となる。 Conditional expression (1) is a conditional expression that defines the relationship between the difference in the light beam height between the incident light to the rear group first component and the outgoing light from the rear group first component and the thickness of the rear group first component. is there. A coma aberration and curvature of field can be favorably corrected by greatly changing the light ray height with the rear group first component. For this reason, in a long focal length objective lens having a magnification of 30 times or less, it is possible to obtain an image with high contrast up to the periphery of the field of view.
(hg2−hg1)/gt1が上限値を上回ると、後群第1成分の入射側と射出側のレンズ面で光線が強く屈折するため、高次の球面収差、コマ収差が発生してしまい、良好な像を得ることが困難となる。また、(hg2−hg1)/gt1が下限値を下回ると、焦点距離の長い対物レンズでは、コマ収差と像面湾曲を十分に補正することが難しい。このため、周辺部までコントラストの高い像を得ることが困難となる。 If (hg 2 -hg 1 ) / gt 1 exceeds the upper limit value, the light rays are strongly refracted on the entrance-side and exit-side lens surfaces of the rear-group first component, resulting in higher-order spherical aberration and coma aberration. Therefore, it becomes difficult to obtain a good image. If (hg 2 −hg 1 ) / gt 1 is less than the lower limit, it is difficult to sufficiently correct coma and curvature of field with an objective lens having a long focal length. For this reason, it is difficult to obtain an image with high contrast up to the peripheral part.
対物レンズは、条件式(1)の代わりに下記の条件式(1−1)を満たすように構成されてもよい。
0.43 ≦ (hg2−hg1)/gt1 ≦ 0.6 (1−1)
The objective lens may be configured to satisfy the following conditional expression (1-1) instead of the conditional expression (1).
0.43 ≦ (hg 2 −hg 1 ) / gt 1 ≦ 0.6 (1-1)
以上のように構成された対物レンズによれば、高NAを有し、且つ、色収差と軸外性能とを良好に補正することができる。なお、対物レンズは、条件式(1)の代わりに、後述する条件式(5)を満たしても良い。特に、上述した低倍から中倍程度の倍率を有する乾燥系対物レンズが条件式(5)を満たす場合には、h線から近赤外域までの広い波長域において色収差が良好に補正される。このため、共焦点顕微鏡において良好な多色蛍光観察を行うことが可能となる。 According to the objective lens configured as described above, it has a high NA and can correct chromatic aberration and off-axis performance satisfactorily. The objective lens may satisfy a conditional expression (5) described later instead of the conditional expression (1). In particular, when the above-described dry objective lens having a magnification of about low to medium magnification satisfies the conditional expression (5), chromatic aberration is favorably corrected in a wide wavelength region from the h-line to the near infrared region. For this reason, it is possible to perform good multicolor fluorescence observation in a confocal microscope.
以下、対物レンズの望ましい構成について説明する。
第1レンズ群に含まれる複数のメニスカスレンズ成分の各々は、単レンズであることが望ましい。乾燥系対物レンズにおいて、光線高さが低い第1レンズ群にそれぞれ単レンズからなる複数のメニスカスレンズ成分を含まれることで、色収差の発生を抑えながら、高い開口数を得ることが可能となるからでる。
Hereinafter, a desirable configuration of the objective lens will be described.
Each of the plurality of meniscus lens components included in the first lens group is preferably a single lens. In the dry objective lens, since a plurality of meniscus lens components each consisting of a single lens are included in the first lens group having a low light beam height, a high numerical aperture can be obtained while suppressing the occurrence of chromatic aberration. Out.
第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズ、負レンズ、正レンズからなる3枚接合レンズを含むことが望ましい。負レンズの両側のレンズ面に色収差を補正する作用を有する正負正の3枚接合レンズを、光線高さが最も高くなる第2レンズ群に配置することで、効果的に色収差を補正することが可能となるからである。 The second lens group preferably includes a three-piece cemented lens including a positive lens, a negative lens, and a positive lens arranged in order from the object side. Chromatic aberration can be effectively corrected by arranging positive and negative three-joint lenses having a function of correcting chromatic aberration on the lens surfaces on both sides of the negative lens in the second lens group having the highest light beam height. This is because it becomes possible.
第3レンズ群は、いわゆるダブルガウスと呼ばれるレンズ構成を含むことが望ましい。より詳細には、第3レンズ群は、物体側から順に、第1凸レンズ(正レンズ)、第1凹レンズ(負レンズ)、第2凹レンズ(負レンズ)、第2凸レンズ(正レンズ)を含むことが望ましい。第3レンズ群がダブルガウスを含むことで、互いに向かい合った一組の凹面におけるマージナル光線の高さを小さくすることができるからである。これにより、ペッツバール和を効果的に補正することが可能となり、像面湾曲を十分に小さくすることができる。 The third lens group preferably includes a so-called double gauss lens configuration. More specifically, the third lens group includes, in order from the object side, a first convex lens (positive lens), a first concave lens (negative lens), a second concave lens (negative lens), and a second convex lens (positive lens). Is desirable. This is because the height of the marginal ray on the pair of concave surfaces facing each other can be reduced by including the double gauss in the third lens group. As a result, the Petzval sum can be corrected effectively, and the field curvature can be made sufficiently small.
第3レンズ群に含まれる後群は、少なくとも2つのレンズ成分を含むことが望ましい。より詳細には、ダブルガウスを構成するレンズのうちの第2凹レンズと第2凸レンズが、空気を隔てて隣り合って配置されることで、第2凹レンズの像側のレンズ面と、第2凸レンズの物体側のレンズ面で、独立に収差補正を行うことが可能となる。これにより、コマ収差と倍率色収差の相関を小さくすることができるため、コマ収差と倍率色収差の両方をバランス良く補正することが容易になる。 The rear group included in the third lens group preferably includes at least two lens components. More specifically, the second concave lens and the second convex lens of the lenses constituting the double Gauss are arranged adjacent to each other with air therebetween, so that the image side lens surface of the second concave lens, and the second convex lens are arranged. Aberration correction can be independently performed on the object-side lens surface. Thereby, since the correlation between the coma aberration and the chromatic aberration of magnification can be reduced, it becomes easy to correct both the coma aberration and the chromatic aberration of magnification with a good balance.
対物レンズは、以下の条件式(2)から条件式(6)の少なくとも1つを満たすことが望ましい。
|d1−d2|/F ≦ 0.2 (2)
1.3 ≦ |rg2/d2| ≦ 2.4 (3)
0.6 ≦ Lf/Lb ≦ 1.6 (4)
57.6 ≦ νd1 ≦ 87.3 (5)
0.440 ≦ Δhg ≦ 0.453 (6)
It is desirable that the objective lens satisfy at least one of the following conditional expressions (2) to (6).
| D 1 −d 2 | /F≦0.2 (2)
1.3 ≤ | rg 2 / d 2 | ≤ 2.4 (3)
0.6 ≦ Lf / Lb ≦ 1.6 (4)
57.6 ≦ νd 1 ≦ 87.3 (5)
0.440 ≤ Δhg ≤ 0.453 (6)
但し、d1は、第1レンズ群に含まれる複数のメニスカスレンズ成分のうちの最も物体側に配置された第1メニスカスレンズ成分の光軸上における厚さである。d2は、第1レンズ群に含まれる複数のメニスカスレンズ成分のうちの2番目に物体側に配置された第2メニスカスレンズ成分の光軸上における厚さである。Fは、この対物レンズの焦点距離である。なお、この焦点距離は、e線に対する焦点距離である。rg2は、第2メニスカスレンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径である。Lfは、前群の全長である。Lbは、後群の全長である。νd1は、対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのd線に対するアッベ数である。Δhgは、対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのh線の部分分散比であり、Δhg=(nh−ng)/(nF−nC)で定義される。nhはh線に対する屈折率であり、nCはC線に対する屈折率であり、nFはF線に対する屈折率であり、ngはg線に対する屈折率である。 Here, d 1 is the thickness on the optical axis of the first meniscus lens component arranged closest to the object among the plurality of meniscus lens components included in the first lens group. d 2 is the thickness on the optical axis of the second meniscus lens component arranged second on the object side among the plurality of meniscus lens components included in the first lens group. F is the focal length of the objective lens. This focal length is a focal length with respect to the e-line. rg 2 is the radius of curvature of the image-side lens surface of the second meniscus lens component. Lf is the total length of the previous group. Lb is the full length of the rear group. νd 1 is an Abbe number with respect to the d-line of the most object side lens included in the objective lens. Δhg is a partial dispersion ratio of the h-line of the lens closest to the object included in the objective lens, and is defined by Δhg = (n h −n g ) / (n F −n C ). n h is the refractive index for the h line, n C is the refractive index for the C line, n F is the refractive index for the F line, and ng is the refractive index for the g line.
条件式(2)は、第1メニスカスレンズ成分と第2メニスカスレンズ成分の厚さの差と対物レンズの焦点距離の関係を規定した条件式である。第1メニスカスレンズ成分はコマ収差及び像面湾曲の補正に大きく寄与し、第2メニスカスレンズ成分は軸上色収差の補正に大きく寄与している。対物レンズの焦点距離で規格化した第1メニスカスレンズ成分の厚さと第2メニスカスレンズ成分の厚さとの差が小さいことで、より詳細には、|d1−d2|/Fを上限値以内に抑えることで、良好な軸上色収差性能を維持しつつ、周辺部まで高コントラストの像を得ることが可能となる。 Conditional expression (2) is a conditional expression that defines the relationship between the thickness difference between the first meniscus lens component and the second meniscus lens component and the focal length of the objective lens. The first meniscus lens component greatly contributes to the correction of coma and field curvature, and the second meniscus lens component greatly contributes to the correction of axial chromatic aberration. Since the difference between the thickness of the first meniscus lens component normalized by the focal length of the objective lens and the thickness of the second meniscus lens component is small, more specifically, | d 1 −d 2 | / F is within the upper limit value. By restraining to, it is possible to obtain a high-contrast image up to the peripheral part while maintaining good axial chromatic aberration performance.
条件式(3)は、第2メニスカスレンズ成分の厚さと第2メニスカスレンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径の比を規定した条件式である。第2メニスカスレンズ成分の厚さに対して像側のレンズ面の曲率半径を小さくすることで、より詳細には、|rg2/d2|を上限値以内に抑えることで、第2メニスカスレンズ成分が十分に強い屈折力を有することになる。このため、像側のレンズ面から出射される光線の高さや角度を抑えることが可能となり、30倍以下の倍率を有する焦点距離の長い乾燥系対物レンズにおいて高NAを得ることが容易になる。また、|rg2/d2|を下限値以上とすることで、像側のレンズ面で過度に強く屈折することを回避することが可能であり、高次の球面収差に起因する像の劣化を抑制することができる。 Conditional expression (3) is a conditional expression that defines a ratio between the thickness of the second meniscus lens component and the radius of curvature of the image-side lens surface of the second meniscus lens component. By reducing the radius of curvature of the lens surface on the image side with respect to the thickness of the second meniscus lens component, more specifically, by suppressing | rg 2 / d 2 | within an upper limit value, the second meniscus lens The component will have a sufficiently strong refractive power. For this reason, it becomes possible to suppress the height and angle of the light beam emitted from the image-side lens surface, and it becomes easy to obtain a high NA in a dry objective lens having a magnification of 30 times or less and a long focal length. Further, by setting | rg 2 / d 2 | to be equal to or greater than the lower limit value, it is possible to avoid excessively strong refraction at the image side lens surface, and image degradation due to higher-order spherical aberration. Can be suppressed.
条件式(4)は、第3レンズ群内の前群と後群の全長比を規定した条件式である。第3レンズ群では、前群において光線高さを低下させ、後群において光線高さを上昇させることで、主に像面湾曲とコマ収差が補正される。前群の全長と後群の全長が大きく異ならないことで、30倍以下の倍率を有する、焦点距離の長く高開口数の乾燥系対物レンズにおいてその他の収差の発生を抑えながら、像面湾曲とコマ収差を補正することが容易となる。より詳細には、Lf/Lbを上限値以内に抑えることで、対物レンズの射出瞳位置が物体面から離れすぎることなく設計することが可能となる。このため、色収差の発生量を抑えることが可能であり、特に倍率色収差を良好に補正することができる。また、Lf/Lbを下限値以上とすることで、対物レンズの射出瞳位置が物体面に近づきすぎることなく設計することが可能となる。このため、前群での像面湾曲とコマ収差の発生量を抑えることが可能となるため、像面湾曲とコマ収差を良好に補正することができる。 Conditional expression (4) is a conditional expression that defines the total length ratio of the front group and the rear group in the third lens group. In the third lens group, the curvature of field and coma are mainly corrected by decreasing the light ray height in the front group and increasing the light ray height in the rear group. Since the total length of the front group and the total length of the rear group are not significantly different, the curvature of field can be reduced while suppressing the occurrence of other aberrations in a dry-type objective lens having a large focal length and a high numerical aperture having a magnification of 30 times or less. It becomes easy to correct coma. More specifically, by suppressing Lf / Lb within the upper limit value, it is possible to design the exit pupil position of the objective lens without being too far from the object plane. For this reason, it is possible to suppress the generation amount of chromatic aberration, and in particular, it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration. In addition, by setting Lf / Lb to be equal to or higher than the lower limit value, it becomes possible to design the exit lens position of the objective lens without being too close to the object plane. For this reason, since it becomes possible to suppress the amount of field curvature and coma generated in the front group, it is possible to satisfactorily correct field curvature and coma.
条件式(5)は、像面湾曲と色収差を良好に保つために、対物レンズの最も物体側のレンズが有すべきd線に対するアッベ数を規定した条件式である。νd1が上限値を上回ると、30倍以下で且つ高開口数を有する乾燥系対物レンズでは、ペッツバール和が大きくなり、像面湾曲の補正が困難になる。νd1が下限値を下回ると、最も物体側のレンズで倍率色収差色が大きく発生する。そのため、倍率色収差が十分に補正できなくなる。 Conditional expression (5) is a conditional expression that defines the Abbe number with respect to the d-line that the lens closest to the object side should have in order to keep the field curvature and chromatic aberration well. When [nu] d 1 exceeds the upper limit, the dry objective lens having a high numerical aperture and at 30 times or less, the Petzval sum increases, it becomes difficult to correct curvature of field. When νd 1 is lower than the lower limit value, the magnification chromatic aberration color is greatly generated in the lens closest to the object side. Therefore, the lateral chromatic aberration cannot be corrected sufficiently.
条件式(6)は、色収差を良好に保つために、対物レンズの最も物体側のレンズが有すべきh線の部分分散比を規定した条件式である。Δhgが上限値を上回ると、部分分散比に対応して屈折率の低いレンズしか存在しない。つまり、屈折率の低いレンズしか上限値を上回る部分分散比を有しない。このため、上限値を上回る部分分散比を有するレンズを用いる場合、レンズ枚数を増やさず高開口数にするためには、曲率半径を小さくする必要があり、その結果、高次の収差が発生してしまう。Δhgが下限値を下回ると、h線の色収差を補正することが困難になる。 Conditional expression (6) is a conditional expression that prescribes the partial dispersion ratio of h-line that the lens closest to the object side should have in order to keep the chromatic aberration good. When Δhg exceeds the upper limit value, there is only a lens having a low refractive index corresponding to the partial dispersion ratio. That is, only a lens having a low refractive index has a partial dispersion ratio exceeding the upper limit. For this reason, when using a lens having a partial dispersion ratio exceeding the upper limit, it is necessary to reduce the radius of curvature in order to increase the numerical aperture without increasing the number of lenses, resulting in higher-order aberrations. End up. When Δhg falls below the lower limit, it becomes difficult to correct the chromatic aberration of the h line.
なお、対物レンズは、条件式(2)の代わりに下記の条件式(2−1)を満たすように構成されてもよい。対物レンズは、条件式(3)の代わりに下記の条件式(3−1)を満たすように構成されてもよい。対物レンズは、条件式(4)の代わりに下記の条件式(4−1)を満たすように構成されてもよい。対物レンズは、条件式(5)の代わりに下記の条件式(5−1)を満たすように構成されてもよい。対物レンズは、条件式(6)の代わりに下記の条件式(6−1)を満たすように構成されてもよい。
|d1−d2|/F ≦ 0.18 (2−1)
1.4 ≦ |rg2/d2| ≦ 2.1 (3−1)
0.8 ≦ Lf/Lb ≦ 1.4 (4−1)
58.5 ≦ νd1 ≦ 72.0 (5−1)
0.448 ≦ Δhg ≦ 0.451 (6−1)
The objective lens may be configured to satisfy the following conditional expression (2-1) instead of the conditional expression (2). The objective lens may be configured to satisfy the following conditional expression (3-1) instead of the conditional expression (3). The objective lens may be configured to satisfy the following conditional expression (4-1) instead of the conditional expression (4). The objective lens may be configured to satisfy the following conditional expression (5-1) instead of the conditional expression (5). The objective lens may be configured to satisfy the following conditional expression (6-1) instead of the conditional expression (6).
| D 1 −d 2 | /F≦0.18 (2-1)
1.4 ≦ | rg 2 / d 2 | ≦ 2.1 (3-1)
0.8 ≦ Lf / Lb ≦ 1.4 (4-1)
58.5 ≦ νd 1 ≦ 72.0 (5-1)
0.448 ≤ Δhg ≤ 0.451 (6-1)
また、対物レンズは、上述したいずれかの条件式を単独で用いても、自由に組み合わせて用いてもよく、どのような組み合わせであっても十分な効果を奏する。また、上述した条件式の上限値、下限値をそれぞれ単独に変更して新たな条件式を作成してもよく、その場合であっても、同様の効果を奏する。 In addition, the objective lens may use any of the conditional expressions described above alone or in any combination, and any combination provides a sufficient effect. In addition, a new conditional expression may be created by independently changing the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression described above. Even in this case, the same effect can be obtained.
以下、上述した対物レンズの実施例について具体的に説明する。 Hereinafter, examples of the objective lens described above will be described in detail.
[実施例1]
図1は、本実施例に係る対物レンズ1の断面図である。対物レンズ1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ1は、乾燥系の顕微鏡用対物レンズである。
[Example 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an objective lens 1 according to the present embodiment. The objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. The objective lens 1 is a dry microscope objective lens.
第1レンズ群G1は、複数のメニスカスレンズ成分からなる。第1レンズ群G1は、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であるレンズL1(第1メニスカスレンズ成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2(第2メニスカスレンズ成分)と、を含んでいる。レンズL1とレンズL2は、それぞれ単レンズである。 The first lens group G1 includes a plurality of meniscus lens components. The first lens group G1, in order from the object side, is a lens L1 (first meniscus lens component) having a concave surface facing the object side, and a lens L2 (second meniscus lens having a concave surface facing the object side). Meniscus lens component). The lens L1 and the lens L2 are each a single lens.
第2レンズ群G2は、接合レンズCL1を含み、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL3と、3枚接合レンズである接合レンズCL1と、を含んでいる。3枚接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL4と、両凹レンズであるレンズL5と、両凸レンズであるレンズL6からなる。 The second lens group G2 includes a cemented lens CL1, and converts the divergent light beam from the first lens group G1 into a convergent light beam. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a lens L3 that is a biconvex lens and a cemented lens CL1 that is a three-lens cemented lens. The three-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L4 that is a biconvex lens, a lens L5 that is a biconcave lens, and a lens L6 that is a biconvex lens.
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群(接合レンズCL2)と後群(レンズL9、レンズL10)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する接合レンズCL2と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL9(後群第1成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10と、を含んでいる。接合レンズCL2は、両凸レンズであるレンズL7と両凹レンズであるレンズL8とからなる2枚接合レンズである。即ち、第3レンズ群は、物体側から順に配置された、第1凸レンズであるレンズL7、第1凹レンズであるレンズL8、第2凹レンズであるレンズL9、第2凸レンズであるレンズL10からなる、ダブルガウスを含んでいる。 The third lens group G3 includes a front group (a cemented lens CL2) and a rear group (a lens L9 and a lens L10) that have concave surfaces facing each other. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens CL2 having a meniscus shape with a concave surface facing the image side, a lens L9 (a rear group first component) that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side, And a lens L10 that is a meniscus lens having a concave surface directed toward the object side. The cemented lens CL2 is a two-lens cemented lens including a lens L7 that is a biconvex lens and a lens L8 that is a biconcave lens. That is, the third lens group includes a lens L7 that is a first convex lens, a lens L8 that is a first concave lens, a lens L9 that is a second concave lens, and a lens L10 that is a second convex lens, which are arranged in order from the object side. Includes double gauss.
対物レンズ1の各種データは、以下のとおりである。なお、βは、対物レンズ1を180mmの焦点距離を有する結像レンズと組み合わせたときの倍率である。NAobは、対物レンズ1の物体側の開口数である。fG1、fG2、fG3は、それぞれ第1レンズ群G1の焦点距離、第2レンズ群G2の焦点距離、第3レンズ群G3の焦点距離である。なお、基準波長はe線である。 Various data of the objective lens 1 are as follows. Β is a magnification when the objective lens 1 is combined with an imaging lens having a focal length of 180 mm. NA ob is the numerical aperture on the object side of the objective lens 1. f G1 , f G2 , and f G3 are the focal length of the first lens group G1, the focal length of the second lens group G2, and the focal length of the third lens group G3, respectively. The reference wavelength is e-line.
β=-20, NAob=0.8, fG1=14.714mm, fG2=24.120mm, fG3=-76.418mm, gt1=2.4854mm, hg1=4.9121mm, hg2=6.3050mm, d1=5.1142mm, d2=4.0708mm, F=8.9985mm, rg2=-7.7412mm, Lf=6.8638mm, Lb=5.9202mm, νd1= 65.44, Δhg=0.450512 β = -20, NA ob = 0.8, f G1 = 14.714 mm, f G2 = 24.120 mm, f G3 = -76.418 mm, gt 1 = 2.4854 mm, hg 1 = 4.9121 mm, hg 2 = 6.3050 mm, d 1 = 5.1142mm, d 2 = 4.0708mm, F = 8.9985mm, rg 2 = -7.7412mm, Lf = 6.8638mm, Lb = 5.9202mm, νd 1 = 65.44, Δhg = 0.450512
対物レンズ1のレンズデータは、以下のとおりである。なお、レンズデータ中のINFは無限大(∞)を示している。
対物レンズ1
s r d ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 1.1700
2 -3.1485 5.1142 1.60520 65.44
3 -4.9459 0.3439
4 -21.3731 4.0708 1.43986 94.66
5 -7.7412 0.3283
6 23.7065 3.8574 1.43985 94.93
7 -28.0810 4.6645
8 38.8862 4.9835 1.43985 94.93
9 -10.6104 1.5000 1.64132 42.41
10 20.0426 5.1722 1.43985 94.93
11 -13.3781 0.2448
12 9.8500 5.3638 1.43985 94.93
13 -22.0444 1.5000 1.64132 42.41
14 7.7482 5.0000
15 -6.1396 2.4854 1.59143 61.14
16 -11.5747 0.1886
17 -19.5016 3.2462 1.74341 32.26
18 -10.7423
The lens data of the objective lens 1 is as follows. Note that INF in the lens data indicates infinity (∞).
Objective lens 1
srd ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 1.1700
2 -3.1485 5.1142 1.60520 65.44
3 -4.9459 0.3439
4 -21.3731 4.0708 1.43986 94.66
5 -7.7412 0.3283
6 23.7065 3.8574 1.43985 94.93
7 -28.0810 4.6645
8 38.8862 4.9835 1.43985 94.93
9 -10.6104 1.5000 1.64132 42.41
10 20.0426 5.1722 1.43985 94.93
11 -13.3781 0.2448
12 9.8500 5.3638 1.43985 94.93
13 -22.0444 1.5000 1.64132 42.41
14 7.7482 5.0000
15 -6.1396 2.4854 1.59143 61.14
16 -11.5747 0.1886
17 -19.5016 3.2462 1.74341 32.26
18 -10.7423
ここで、sは面番号を、rは曲率半径(mm)を、dは面間隔(mm)を、neはe線に対する屈折率を、νdはd線に対するアッベ数を示す。これらの記号は、以降の実施例でも同様である。なお、面番号s0,s1が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s2,s18が示す面は、それぞれ対物レンズ1の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。また、例えば、面間隔d1は、面番号s1が示す面から面番号s2が示す面までの光軸上の距離を示している。 Here, s is the surface number, r is the radius of curvature (mm), d is the surface interval (mm), ne is the refractive index for the e-line, and νd is the Abbe number for the d-line. These symbols are the same in the following embodiments. The surfaces indicated by the surface numbers s0 and s1 are the object-side surface of the cover glass CG and the image-side surface of the cover glass CG, respectively. The surfaces indicated by the surface numbers s2 and s18 are the lens surface closest to the object side and the lens surface closest to the image side of the objective lens 1, respectively. For example, the surface interval d1 indicates the distance on the optical axis from the surface indicated by the surface number s1 to the surface indicated by the surface number s2.
対物レンズ1は、以下で示されるように、条件式(1)から(4)を満たしている。また、対物レンズ1は、条件式(5)及び条件式(6)も満たしている。
(1)(hg2−hg1)/gt1 = 0.560
(2)|d1−d2|/F = 0.116
(3)|rg2/d2| = 1.902
(4)Lf/Lb = 0.863
The objective lens 1 satisfies the conditional expressions (1) to (4) as shown below. The objective lens 1 also satisfies the conditional expressions (5) and (6).
(1) (hg 2 -hg 1 ) / gt 1 = 0.560
(2) | d 1 -d 2 | /F=0.116
(3) | rg 2 / d 2 | = 1.902
(4) Lf / Lb = 0.863
図2は、対物レンズ1と組み合わせて使用される結像レンズ10の断面図である。結像レンズ10は、無限遠補正型の対物レンズと組み合わせて物体の拡大像を形成する顕微鏡結像レンズである。結像レンズ10は、物体側から順に配置された、接合レンズCTL1と接合レンズCTL2からなる。接合レンズCTL1は、両凸レンズであるレンズTL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズTL2と、からなる。接合レンズCTL2は、両凸レンズであるレンズTL3と、両凹レンズであるレンズTL4と、からなる。結像レンズ10は、対物レンズ1の最も像側のレンズ面s18から結像レンズ10の最も物体側のレンズ面s1までの光軸上の距離が114.665mmになるように、配置されている。なお、結像レンズ10の焦点距離は179.99mmである。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the imaging lens 10 used in combination with the objective lens 1. The imaging lens 10 is a microscope imaging lens that forms an enlarged image of an object in combination with an infinity correction type objective lens. The imaging lens 10 includes a cemented lens CTL1 and a cemented lens CTL2, which are arranged in order from the object side. The cemented lens CTL1 includes a lens TL1 that is a biconvex lens and a lens TL2 that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side. The cemented lens CTL2 includes a lens TL3 that is a biconvex lens and a lens TL4 that is a biconcave lens. The imaging lens 10 is arranged so that the distance on the optical axis from the lens surface s18 closest to the image side of the objective lens 1 to the lens surface s1 closest to the object side of the imaging lens 10 is 114.665 mm. . The focal length of the imaging lens 10 is 179.99 mm.
結像レンズ10のレンズデータは、以下のとおりである。
結像レンズ10
s r d ne νd
1 68.7541 7.7321 1.48915 70.23
2 -37.5679 3.4742 1.81078 40.92
3 -102.8477 0.6973
4 84.3099 6.0238 1.83932 37.16
5 -50.7100 3.0298 1.64824 40.82
6 40.6619
The lens data of the imaging lens 10 is as follows.
Imaging lens 10
srd ne νd
1 68.7541 7.7321 1.48915 70.23
2 -37.5679 3.4742 1.81078 40.92
3 -102.8477 0.6973
4 84.3099 6.0238 1.83932 37.16
5 -50.7100 3.0298 1.64824 40.82
6 40.6619
図3は、対物レンズ1と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、対物レンズ1と結像レンズ10が形成する像面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)は正弦条件違反量を示した図であり、図3(c)は非点収差図であり、図3(d)は像高比0.7におけるコマ収差図である。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。図3に示されるように、本実施例では、広い視野に渡って収差が良好に補正されている。 FIG. 3 is an aberration diagram of the optical system including the objective lens 1 and the imaging lens 10, and shows aberrations on the image plane formed by the objective lens 1 and the imaging lens 10. 3A is a spherical aberration diagram, FIG. 3B is a diagram showing the sine condition violation amount, FIG. 3C is an astigmatism diagram, and FIG. 3D is an image height. It is a coma aberration figure in ratio 0.7. In the figure, “M” indicates a meridional component, and “S” indicates a sagittal component. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the aberration is corrected well over a wide field of view.
[実施例2]
図4は、本実施例に係る対物レンズ2の断面図である。対物レンズ2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ2は、乾燥系の顕微鏡用対物レンズである。
[Example 2]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the objective lens 2 according to the present embodiment. The objective lens 2 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. The objective lens 2 is a dry microscope objective lens.
第1レンズ群G1は、複数のメニスカスレンズ成分からなる。第1レンズ群G1は、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であるレンズL1(第1メニスカスレンズ成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2(第2メニスカスレンズ成分)と、を含んでいる。レンズL1とレンズL2は、それぞれ単レンズである。 The first lens group G1 includes a plurality of meniscus lens components. The first lens group G1, in order from the object side, is a lens L1 (first meniscus lens component) having a concave surface facing the object side, and a lens L2 (second meniscus lens having a concave surface facing the object side). Meniscus lens component). The lens L1 and the lens L2 are each a single lens.
第2レンズ群G2は、接合レンズCL1を含み、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL3と、3枚接合レンズである接合レンズCL1と、を含んでいる。3枚接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL4と、両凹レンズであるレンズL5と、両凸レンズであるレンズL6からなる。 The second lens group G2 includes a cemented lens CL1, and converts the divergent light beam from the first lens group G1 into a convergent light beam. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a lens L3 that is a biconvex lens and a cemented lens CL1 that is a three-lens cemented lens. The three-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L4 that is a biconvex lens, a lens L5 that is a biconcave lens, and a lens L6 that is a biconvex lens.
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群(接合レンズCL2)と後群(レンズL9、レンズL10)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する接合レンズCL2と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL9(後群第1成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10と、を含んでいる。接合レンズCL2は、両凸レンズであるレンズL7と両凹レンズであるレンズL8とからなる2枚接合レンズである。即ち、第3レンズ群は、物体側から順に配置された、第1凸レンズであるレンズL7、第1凹レンズであるレンズL8、第2凹レンズであるレンズL9、第2凸レンズであるレンズL10からなる、ダブルガウスを含んでいる。 The third lens group G3 includes a front group (a cemented lens CL2) and a rear group (a lens L9 and a lens L10) that have concave surfaces facing each other. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens CL2 having a meniscus shape with a concave surface facing the image side, a lens L9 (a rear group first component) that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side, And a lens L10 that is a meniscus lens having a concave surface directed toward the object side. The cemented lens CL2 is a two-lens cemented lens including a lens L7 that is a biconvex lens and a lens L8 that is a biconcave lens. That is, the third lens group includes a lens L7 that is a first convex lens, a lens L8 that is a first concave lens, a lens L9 that is a second concave lens, and a lens L10 that is a second convex lens, which are arranged in order from the object side. Includes double gauss.
対物レンズ2の各種データは、以下のとおりである。
β=-20, NAob=0.8, fG1=21.927mm, fG2=18.790mm, fG3=-58.470mm, gt1=2.4852mm, hg1=4.8967mm, hg2=6.2818mm, d1=4.6762mm, d2=3.5581mm, F=8.9970mm, rg2=-6.7957mm, Lf=6.2937mm, Lb=5.8969mm, νd1= 71.3, Δhg= 0.449875
Various data of the objective lens 2 are as follows.
β = -20, NA ob = 0.8, f G1 = 21.927mm, f G2 = 18.790mm, f G3 = -58.470mm, gt 1 = 2.4852mm, hg 1 = 4.8967mm, hg 2 = 6.2818mm, d 1 = 4.6762mm, d 2 = 3.5581mm, F = 8.9970mm, rg 2 = -6.7957mm, Lf = 6.2937mm, Lb = 5.8969mm, νd 1 = 71.3, Δhg = 0.449875
対物レンズ2のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ2
s r d ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 1.1700
2 -3.1129 4.6762 1.57098 71.30
3 -5.0543 0.2483
4 -10.4984 3.5581 1.49846 81.54
5 -6.7957 0.2485
6 30.0054 4.1552 1.43985 94.93
7 -18.3726 4.5623
8 16.1689 6.4511 1.43985 94.93
9 -13.3141 1.5000 1.64132 42.41
10 13.9146 5.1873 1.43985 94.93
11 -15.4042 0.2440
12 11.4105 4.7937 1.43985 94.93
13 -16.2900 1.5000 1.64132 42.41
14 8.3092 5.0000
15 -6.0703 2.4852 1.59143 61.14
16 -10.8089 0.1893
17 -18.2915 3.2224 1.74341 32.26
18 -10.6176
The lens data of the objective lens 2 is as follows.
Objective lens 2
srd ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 1.1700
2 -3.1129 4.6762 1.57098 71.30
3 -5.0543 0.2483
4 -10.4984 3.5581 1.49846 81.54
5 -6.7957 0.2485
6 30.0054 4.1552 1.43985 94.93
7 -18.3726 4.5623
8 16.1689 6.4511 1.43985 94.93
9 -13.3141 1.5000 1.64132 42.41
10 13.9146 5.1873 1.43985 94.93
11 -15.4042 0.2440
12 11.4105 4.7937 1.43985 94.93
13 -16.2900 1.5000 1.64132 42.41
14 8.3092 5.0000
15 -6.0703 2.4852 1.59143 61.14
16 -10.8089 0.1893
17 -18.2915 3.2224 1.74341 32.26
18 -10.6176
ここで、面番号s2,s18が示す面は、それぞれ対物レンズ2の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。なお、結像レンズ10は、対物レンズ2の最も像側のレンズ面s18から結像レンズ10の最も物体側のレンズ面s1までの光軸上の距離が114.655mmになるように、配置されている。 Here, the surfaces indicated by the surface numbers s2 and s18 are the lens surface closest to the object side and the lens surface closest to the image side of the objective lens 2, respectively. The imaging lens 10 is arranged so that the distance on the optical axis from the lens surface s18 closest to the image side of the objective lens 2 to the lens surface s1 closest to the object side of the imaging lens 10 is 114.655 mm. ing.
対物レンズ2は、以下で示されるように、条件式(1)から(4)を満たしている。また、対物レンズ2は、条件式(5)及び条件式(6)も満たしている。
(1)(hg2−hg1)/gt1 = 0.557
(2)|d1−d2|/F = 0.124
(3)|rg2/d2| = 1.910
(4)Lf/Lb = 0.937
The objective lens 2 satisfies the conditional expressions (1) to (4) as shown below. The objective lens 2 also satisfies the conditional expressions (5) and (6).
(1) (hg 2 -hg 1 ) / gt 1 = 0.557
(2) | d 1 -d 2 | /F=0.124
(3) | rg 2 / d 2 | = 1.910
(4) Lf / Lb = 0.937
図5は、対物レンズ2と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、対物レンズ2と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。図5(a)は球面収差図であり、図5(b)は正弦条件違反量を示した図であり、図5(c)は非点収差図であり、図5(d)は像高比0.7におけるコマ収差図である。図5に示されるように、本実施例では、広い視野に渡って収差が良好に補正されている。 FIG. 5 is an aberration diagram of the optical system including the objective lens 2 and the imaging lens 10 and shows aberrations on the image plane formed by the objective lens 2 and the imaging lens 10. 5 (a) is a spherical aberration diagram, FIG. 5 (b) is a diagram showing the sine condition violation amount, FIG. 5 (c) is an astigmatism diagram, and FIG. 5 (d) is the image height. It is a coma aberration figure in ratio 0.7. As shown in FIG. 5, in this embodiment, the aberration is corrected well over a wide field of view.
[実施例3]
図6は、本実施例に係る対物レンズ3の断面図である。対物レンズ3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ3は、乾燥系の顕微鏡用対物レンズである。
[Example 3]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the objective lens 3 according to the present embodiment. The objective lens 3 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. The objective lens 3 is a dry microscope objective lens.
第1レンズ群G1は、複数のメニスカスレンズ成分からなる。第1レンズ群G1は、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であるレンズL1(第1メニスカスレンズ成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2(第2メニスカスレンズ成分)と、を含んでいる。レンズL1とレンズL2は、それぞれ単レンズである。 The first lens group G1 includes a plurality of meniscus lens components. The first lens group G1, in order from the object side, is a lens L1 (first meniscus lens component) having a concave surface facing the object side, and a lens L2 (second meniscus lens having a concave surface facing the object side). Meniscus lens component). The lens L1 and the lens L2 are each a single lens.
第2レンズ群G2は、接合レンズCL1を含み、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL3と、3枚接合レンズである接合レンズCL1と、を含んでいる。3枚接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL4と、両凹レンズであるレンズL5と、両凸レンズであるレンズL6からなる。 The second lens group G2 includes a cemented lens CL1, and converts the divergent light beam from the first lens group G1 into a convergent light beam. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a lens L3 that is a biconvex lens and a cemented lens CL1 that is a three-lens cemented lens. The three-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L4 that is a biconvex lens, a lens L5 that is a biconcave lens, and a lens L6 that is a biconvex lens.
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群(接合レンズCL2)と後群(レンズL9、レンズL10)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する接合レンズCL2と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL9(後群第1成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10と、を含んでいる。接合レンズCL2は、両凸レンズであるレンズL7と両凹レンズであるレンズL8とからなる2枚接合レンズである。即ち、第3レンズ群は、物体側から順に配置された、第1凸レンズであるレンズL7、第1凹レンズであるレンズL8、第2凹レンズであるレンズL9、第2凸レンズであるレンズL10からなる、ダブルガウスを含んでいる。 The third lens group G3 includes a front group (a cemented lens CL2) and a rear group (a lens L9 and a lens L10) that have concave surfaces facing each other. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens CL2 having a meniscus shape with a concave surface facing the image side, a lens L9 (a rear group first component) that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side, And a lens L10 that is a meniscus lens having a concave surface directed toward the object side. The cemented lens CL2 is a two-lens cemented lens including a lens L7 that is a biconvex lens and a lens L8 that is a biconcave lens. That is, the third lens group includes a lens L7 that is a first convex lens, a lens L8 that is a first concave lens, a lens L9 that is a second concave lens, and a lens L10 that is a second convex lens, which are arranged in order from the object side. Includes double gauss.
対物レンズ3の各種データは、以下のとおりである。
β=-20, NAob=0.8, fG1=21.012mm, fG2=18.939mm, fG3=-53.292mm, gt1=2.4864mm, hg1=4.8879mm, hg2=6.2684mm, d1=4.8148mm, d2=3.9975mm, F=8.9970mm, rg2=-7.1646mm, Lf=6.4015mm, Lb=5.9044mm, νd1= 68.3, Δhg= 0.452134
Various data of the objective lens 3 are as follows.
β = -20, NA ob = 0.8, f G1 = 21.012mm, f G2 = 18.939mm, f G3 = -53.292mm, gt 1 = 2.4864mm, hg 1 = 4.8879mm, hg 2 = 6.2684mm, d 1 = 4.8148mm, d 2 = 3.9975mm, F = 8.9970mm, rg 2 = -7.1646mm, Lf = 6.4015mm, Lb = 5.9044mm, νd 1 = 68.3, Δhg = 0.452134
対物レンズ3のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ3
s r d ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 1.1700
2 -3.2576 4.8148 1.59446 68.30
3 -5.1068 0.2496
4 -10.7156 3.9975 1.49846 81.54
5 -7.1646 0.2502
6 26.9829 3.9849 1.43985 94.93
7 -20.4865 4.7103
8 15.8841 5.8149 1.43985 94.93
9 -13.8407 1.5000 1.64132 42.41
10 13.8407 5.1488 1.43985 94.93
11 -15.8537 0.2446
12 12.2969 4.9015 1.43985 94.93
13 -13.7829 1.5000 1.64132 42.41
14 8.5603 5.0000
15 -6.0580 2.4864 1.59143 61.14
16 -10.6080 0.1901
17 -18.1664 3.2279 1.74341 32.26
18 -10.6108
The lens data of the objective lens 3 is as follows.
Objective lens 3
srd ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 1.1700
2 -3.2576 4.8148 1.59446 68.30
3 -5.1068 0.2496
4 -10.7156 3.9975 1.49846 81.54
5 -7.1646 0.2502
6 26.9829 3.9849 1.43985 94.93
7 -20.4865 4.7103
8 15.8841 5.8149 1.43985 94.93
9 -13.8407 1.5000 1.64132 42.41
10 13.8407 5.1488 1.43985 94.93
11 -15.8537 0.2446
12 12.2969 4.9015 1.43985 94.93
13 -13.7829 1.5000 1.64132 42.41
14 8.5603 5.0000
15 -6.0580 2.4864 1.59143 61.14
16 -10.6080 0.1901
17 -18.1664 3.2279 1.74341 32.26
18 -10.6108
ここで、面番号s2,s18が示す面は、それぞれ対物レンズ3の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。なお、結像レンズ10は、対物レンズ3の最も像側のレンズ面s18から結像レンズ10の最も物体側のレンズ面s1までの光軸上の距離が114.698mmになるように、配置されている。 Here, the surfaces indicated by the surface numbers s2 and s18 are the lens surface closest to the object side and the lens surface closest to the image side of the objective lens 3, respectively. The imaging lens 10 is arranged so that the distance on the optical axis from the lens surface s18 closest to the image side of the objective lens 3 to the lens surface s1 closest to the object side of the imaging lens 10 is 114.698 mm. ing.
対物レンズ3は、以下で示されるように、条件式(1)から(4)を満たしている。また、対物レンズ3は、条件式(5)及び条件式(6)も満たしている。
(1)(hg2−hg1)/gt1 = 0.555
(2)|d1−d2|/F = 0.091
(3)|rg2/d2| = 1.792
(4)Lf/Lb = 0.922
The objective lens 3 satisfies the conditional expressions (1) to (4) as shown below. The objective lens 3 also satisfies the conditional expressions (5) and (6).
(1) (hg 2 -hg 1 ) / gt 1 = 0.555
(2) | d 1 -d 2 | /F=0.091
(3) | rg 2 / d 2 | = 1.792
(4) Lf / Lb = 0.922
図7は、対物レンズ3と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、対物レンズ3と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。図7(a)は球面収差図であり、図7(b)は正弦条件違反量を示した図であり、図7(c)は非点収差図であり、図7(d)は像高比0.7におけるコマ収差図である。図7に示されるように、本実施例では、広い視野に渡って収差が良好に補正されている。 FIG. 7 is an aberration diagram of the optical system including the objective lens 3 and the imaging lens 10 and shows aberrations on the image plane formed by the objective lens 3 and the imaging lens 10. FIG. 7A is a spherical aberration diagram, FIG. 7B is a diagram showing the sine condition violation amount, FIG. 7C is an astigmatism diagram, and FIG. 7D is the image height. It is a coma aberration figure in ratio 0.7. As shown in FIG. 7, in this embodiment, the aberration is corrected well over a wide field of view.
[実施例4]
図8は、本実施例に係る対物レンズ4の断面図である。対物レンズ4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ4は、乾燥系の顕微鏡用対物レンズである。
[Example 4]
FIG. 8 is a cross-sectional view of the objective lens 4 according to the present embodiment. The objective lens 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. The objective lens 4 is a dry microscope objective lens.
第1レンズ群G1は、複数のメニスカスレンズ成分からなる。第1レンズ群G1は、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であるレンズL1(第1メニスカスレンズ成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2(第2メニスカスレンズ成分)と、を含んでいる。レンズL1とレンズL2は、それぞれ単レンズである。 The first lens group G1 includes a plurality of meniscus lens components. The first lens group G1, in order from the object side, is a lens L1 (first meniscus lens component) having a concave surface facing the object side, and a lens L2 (second meniscus lens having a concave surface facing the object side). Meniscus lens component). The lens L1 and the lens L2 are each a single lens.
第2レンズ群G2は、接合レンズCL1及び接合レンズCL2を含み、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL3と、3枚接合レンズである接合レンズCL1と、2枚接合レンズである接合レンズCL2と、を含んでいる。3枚接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL4と、両凹レンズであるレンズL5と、両凸レンズであるレンズL6からなる。2枚接合レンズは、物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL7と、両凸レンズであるレンズL8からなる。 The second lens group G2 includes a cemented lens CL1 and a cemented lens CL2, and converts the divergent light bundle from the first lens group G1 into a convergent light bundle. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a lens L3 that is a biconvex lens, a cemented lens CL1 that is a three-lens cemented lens, and a cemented lens CL2 that is a two-lens cemented lens. The three-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L4 that is a biconvex lens, a lens L5 that is a biconcave lens, and a lens L6 that is a biconvex lens. The two-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L7 that is a meniscus lens having a concave surface facing the image side, and a lens L8 that is a biconvex lens.
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群(接合レンズCL3)と後群(レンズL11、レンズL12)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL11(後群第1成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL12と、を含んでいる。接合レンズCL3は、両凸レンズであるレンズL9と両凹レンズであるレンズL10とからなる2枚接合レンズである。即ち、第3レンズ群は、物体側から順に配置された、第1凸レンズであるレンズL9、第1凹レンズであるレンズL10、第2凹レンズであるレンズL11、第2凸レンズであるレンズL12からなる、ダブルガウスを含んでいる。 The third lens group G3 includes a front group (a cemented lens CL3) and a rear group (a lens L11 and a lens L12) that have concave surfaces facing each other. The third lens group G3 is, in order from the object side, a cemented lens CL3, a lens L11 (a first component of the rear group) having a concave surface facing the object side, and a meniscus lens having a concave surface facing the object side. Lens L12. The cemented lens CL3 is a two-lens cemented lens including a lens L9 that is a biconvex lens and a lens L10 that is a biconcave lens. That is, the third lens group includes a lens L9 that is a first convex lens, a lens L10 that is a first concave lens, a lens L11 that is a second concave lens, and a lens L12 that is a second convex lens, which are arranged in order from the object side. Includes double gauss.
対物レンズ4の各種データは、以下のとおりである。
β=-20, NAob=0.85, fG1=33.969mm, fG2=16.619mm, fG3=-75.641mm, gt1=2.6098mm, hg1=5.5339mm, hg2=6.6569mm, d1=3.4603mm, d2=3.1935mm, F=8.9988mm, rg2=-5.2556mm, Lf=5.2509mm, Lb=6.9328mm, νd1= 59.0, Δhg= 0.450764
Various data of the objective lens 4 are as follows.
β = -20, NA ob = 0.85, f G1 = 33.969 mm, f G2 = 16.619 mm, f G3 = -75.641 mm, gt 1 = 2.6098 mm, hg 1 = 5.5339 mm, hg 2 = 6.6569 mm, d 1 = 3.4603mm, d 2 = 3.1935mm, F = 8.9988mm, rg 2 = -5.2556mm, Lf = 5.2509mm, Lb = 6.9328mm, νd 1 = 59.0, Δhg = 0.450764
対物レンズ4のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ4
s r d ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 0.6993
2 -2.8204 3.4603 1.69841 59.00
3 -6.4593 0.2458
4 -9.0625 3.1935 1.59446 68.30
5 -5.2556 0.2469
6 33.4843 2.7596 1.59446 68.30
7 -20.2765 1.7119
8 27.1383 6.0293 1.43985 94.93
9 -11.6092 1.0000 1.64132 42.41
10 15.2557 4.7007 1.43985 94.93
11 -15.2057 0.9421
12 22.7822 1.0000 1.69841 59.00
13 9.9300 5.9691 1.43985 94.93
14 -29.7436 0.2492
15 16.3026 4.1074 1.43985 94.93
16 -67.6000 1.1435 1.64132 42.41
17 10.9614 5.0000
18 -8.3089 2.6098 1.69841 59.00
19 -13.4504 1.3242
20 -21.0854 2.9988 1.74341 32.26
21 -12.7409
The lens data of the objective lens 4 is as follows.
Objective lens 4
srd ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 0.6993
2 -2.8204 3.4603 1.69841 59.00
3 -6.4593 0.2458
4 -9.0625 3.1935 1.59446 68.30
5 -5.2556 0.2469
6 33.4843 2.7596 1.59446 68.30
7 -20.2765 1.7119
8 27.1383 6.0293 1.43985 94.93
9 -11.6092 1.0000 1.64132 42.41
10 15.2557 4.7007 1.43985 94.93
11 -15.2057 0.9421
12 22.7822 1.0000 1.69841 59.00
13 9.9300 5.9691 1.43985 94.93
14 -29.7436 0.2492
15 16.3026 4.1074 1.43985 94.93
16 -67.6000 1.1435 1.64132 42.41
17 10.9614 5.0000
18 -8.3089 2.6098 1.69841 59.00
19 -13.4504 1.3242
20 -21.0854 2.9988 1.74341 32.26
21 -12.7409
ここで、面番号s2,s21が示す面は、それぞれ対物レンズ4の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。なお、結像レンズ10は、対物レンズ4の最も像側のレンズ面s21から結像レンズ10の最も物体側のレンズ面s1までの光軸上の距離が114.499mmになるように、配置されている。 Here, the surfaces indicated by the surface numbers s2 and s21 are the lens surface closest to the object side and the lens surface closest to the image side of the objective lens 4, respectively. The imaging lens 10 is arranged such that the distance on the optical axis from the lens surface s21 closest to the image side of the objective lens 4 to the lens surface s1 closest to the object side of the imaging lens 10 is 114.499 mm. ing.
対物レンズ4は、以下で示されるように、条件式(1)から(4)を満たしている。また、対物レンズ4は、条件式(5)及び条件式(6)も満たしている。
(1)(hg2−hg1)/gt1 = 0.430
(2)|d1−d2|/F = 0.030
(3)|rg2/d2| = 1.646
(4)Lf/Lb = 1.320
The objective lens 4 satisfies the conditional expressions (1) to (4) as shown below. The objective lens 4 also satisfies the conditional expressions (5) and (6).
(1) (hg 2 -hg 1 ) / gt 1 = 0.430
(2) | d 1 -d 2 | /F=0.030
(3) | rg 2 / d 2 | = 1.646
(4) Lf / Lb = 1.320
図9は、対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、対物レンズ4と結像レンズ10が形成する像面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)は正弦条件違反量を示した図であり、図9(c)は非点収差図であり、図9(d)は像高比0.7におけるコマ収差図である。図9に示されるように、本実施例では、広い視野に渡って収差が良好に補正されている。 FIG. 9 is an aberration diagram of the optical system including the objective lens 4 and the imaging lens 10, and shows aberrations on the image surface formed by the objective lens 4 and the imaging lens 10. FIG. 9A is a spherical aberration diagram, FIG. 9B is a diagram showing the sine condition violation amount, FIG. 9C is an astigmatism diagram, and FIG. 9D is the image height. It is a coma aberration figure in ratio 0.7. As shown in FIG. 9, in this embodiment, the aberration is corrected well over a wide field of view.
[実施例5]
図10は、本実施例に係る対物レンズ5の断面図である。対物レンズ5は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ5は、乾燥系の顕微鏡用対物レンズである。
[Example 5]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the objective lens 5 according to the present embodiment. The objective lens 5 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. The objective lens 5 is a dry microscope objective lens.
第1レンズ群G1は、複数のメニスカスレンズ成分からなる。第1レンズ群G1は、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であるレンズL1(第1メニスカスレンズ成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2(第2メニスカスレンズ成分)と、を含んでいる。レンズL1とレンズL2は、それぞれ単レンズである。 The first lens group G1 includes a plurality of meniscus lens components. The first lens group G1, in order from the object side, is a lens L1 (first meniscus lens component) having a concave surface facing the object side, and a lens L2 (second meniscus lens having a concave surface facing the object side). Meniscus lens component). The lens L1 and the lens L2 are each a single lens.
第2レンズ群G2は、接合レンズCL1及び接合レンズCL2を含み、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、2枚接合レンズである接合レンズCL1と、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、を含んでいる。2枚接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL4とからなる。3枚接合レンズは、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7とからなる。 The second lens group G2 includes a cemented lens CL1 and a cemented lens CL2, and converts the divergent light bundle from the first lens group G1 into a convergent light bundle. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens CL1 that is a two-lens cemented lens and a cemented lens CL2 that is a three-lens cemented lens. The two-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L3 that is a biconvex lens and a lens L4 that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side. The three-piece cemented lens includes, in order from the object side, a lens L5 that is a biconvex lens, a lens L6 that is a biconcave lens, and a lens L7 that is a biconvex lens.
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群(接合レンズCL3)と後群(接合レンズCL4、レンズL12)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL3と、接合レンズCL4(後群第1成分)と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL12と、を含んでいる。接合レンズCL3は、両凸レンズであるレンズL8と両凹レンズであるレンズL9とからなる2枚接合レンズであり、全体として像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する。また、接合レンズCL4は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL11とからなる2枚接合レンズであり、全体として物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する。即ち、第3レンズ群は、物体側から順に配置された、第1凸レンズであるレンズL8、第1凹レンズであるレンズL9、第2凹レンズであるレンズL10、第2凸レンズであるレンズL11からなる、ダブルガウスを含んでいる。 The third lens group G3 is composed of a front group (a cemented lens CL3) and a rear group (a cemented lens CL4, a lens L12) that have concave surfaces facing each other. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens CL3, a cemented lens CL4 (rear group first component), and a lens L12 that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side. The cemented lens CL3 is a two-lens cemented lens including a lens L8 that is a biconvex lens and a lens L9 that is a biconcave lens, and has a meniscus shape with a concave surface facing the image side as a whole. The cemented lens CL4 is a two-lens cemented lens including a lens L10 that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side and a lens L11 that is a meniscus lens having a concave surface facing the object side. It has a meniscus shape with a concave surface. That is, the third lens group includes a lens L8 that is a first convex lens, a lens L9 that is a first concave lens, a lens L10 that is a second concave lens, and a lens L11 that is a second convex lens, which are arranged in order from the object side. Includes double gauss.
対物レンズ5の各種データは、以下のとおりである。
β=-20, NAob=0.9, fG1=13.205mm, fG2=23.094mm, fG3=-119.1265mm, gt1=4.9471mm, hg1=5.4368mm, hg2=7.5835mm, d1=3.8360mm, d2=4.7280mm, F=8.9986mm, rg2=-6.7319mm, Lf=6.6979mm, Lb=7.1638mm, νd1= 59.0, Δhg= 0.450764
Various data of the objective lens 5 are as follows.
β = -20, NA ob = 0.9, f G1 = 13.205 mm, f G2 = 23.094 mm, f G3 = -119.1265 mm, gt 1 = 4.9471 mm, hg 1 = 5.4368 mm, hg 2 = 7.5835 mm, d 1 = 3.8360mm, d 2 = 4.7280mm, F = 8.9986mm, rg 2 = -6.7319mm, Lf = 6.6979mm, Lb = 7.1638mm, νd 1 = 59.0, Δhg = 0.450764
対物レンズ5のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ5
s r d ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 0.7000
2 -3.2439 3.8360 1.69841 59.00
3 -4.4730 0.2500
4 -8.1816 4.7280 1.69841 59.00
5 -6.7317 0.2500
6 33.2321 7.2559 1.57098 71.30
7 -8.9286 1.0000 1.64132 42.41
8 -18.4167 0.2500
9 95.1016 3.6647 1.43985 94.93
10 -15.1492 1.0000 1.64132 42.41
11 12.4281 6.2785 1.43985 94.93
12 -14.4610 0.7890
13 11.2126 5.2164 1.49846 81.54
14 -27.8000 1.4815 1.64132 42.41
15 8.4946 5.5547
16 -6.6741 0.9979 1.77621 49.60
17 -16.5740 3.9492 1.74341 32.26
18 -9.4344 0.2012
19 -38.5353 2.0155 1.43985 94.93
20 -18.6541
The lens data of the objective lens 5 is as follows.
Objective lens 5
srd ne νd
0 INF 0.1700 1.52626 54.41
1 INF 0.7000
2 -3.2439 3.8360 1.69841 59.00
3 -4.4730 0.2500
4 -8.1816 4.7280 1.69841 59.00
5 -6.7317 0.2500
6 33.2321 7.2559 1.57098 71.30
7 -8.9286 1.0000 1.64132 42.41
8 -18.4167 0.2500
9 95.1016 3.6647 1.43985 94.93
10 -15.1492 1.0000 1.64132 42.41
11 12.4281 6.2785 1.43985 94.93
12 -14.4610 0.7890
13 11.2126 5.2164 1.49846 81.54
14 -27.8000 1.4815 1.64132 42.41
15 8.4946 5.5547
16 -6.6741 0.9979 1.77621 49.60
17 -16.5740 3.9492 1.74341 32.26
18 -9.4344 0.2012
19 -38.5353 2.0155 1.43985 94.93
20 -18.6541
ここで、面番号s2,s20が示す面は、それぞれ対物レンズ5の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。なお、結像レンズ10は、対物レンズ5の最も像側のレンズ面s20から結像レンズ10の最も物体側のレンズ面s1までの光軸上の距離が119.472になるように、配置されている。 Here, the surfaces indicated by the surface numbers s2 and s20 are the most object side lens surface and the most image side lens surface of the objective lens 5, respectively. The imaging lens 10 is arranged so that the distance on the optical axis from the lens surface s20 closest to the image side of the objective lens 5 to the lens surface s1 closest to the object side of the imaging lens 10 is 119.472. ing.
対物レンズ5は、以下で示されるように、条件式(1)から(4)を満たしている。また、対物レンズ5は、条件式(5)及び条件式(6)も満たしている。
(1)(hg2−hg1)/gt1 = 0.434
(2)|d1−d2|/F = 0.099
(3)|rg2/d2| = 1.424
(4)Lf/Lb = 1.070
The objective lens 5 satisfies the conditional expressions (1) to (4) as shown below. The objective lens 5 also satisfies conditional expression (5) and conditional expression (6).
(1) (hg 2 -hg 1 ) / gt 1 = 0.434
(2) | d 1 -d 2 | /F=0.099
(3) | rg 2 / d 2 | = 1.424
(4) Lf / Lb = 1.070
図11は、対物レンズ5と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、対物レンズ5と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。図11(a)は球面収差図であり、図11(b)は正弦条件違反量を示した図であり、図11(c)は非点収差図であり、図11(d)は像高比0.7におけるコマ収差図である。図11に示されるように、本実施例では、広い視野に渡って収差が良好に補正されている。 FIG. 11 is an aberration diagram of the optical system including the objective lens 5 and the imaging lens 10 and shows aberrations on the image plane formed by the objective lens 5 and the imaging lens 10. 11 (a) is a spherical aberration diagram, FIG. 11 (b) is a diagram showing the sine condition violation amount, FIG. 11 (c) is an astigmatism diagram, and FIG. 11 (d) is the image height. It is a coma aberration figure in ratio 0.7. As shown in FIG. 11, in this embodiment, the aberration is corrected well over a wide field of view.
1、2、3、4、5 対物レンズ
10 結像レンズ
CG カバーガラス
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
L1〜L12、TL1〜TL4 レンズ
CL1〜CL4、CTL1、CTL2 接合レンズ
1, 2, 3, 4, 5 Objective lens 10 Imaging lens CG Cover glass G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens groups L1 to L12, TL1 to TL4 Lens CL1 to CL4, CTL1, CTL2 Joint lens
Claims (10)
複数のメニスカスレンズ成分からなり、正の屈折力を有する第1レンズ群と、
接合レンズを含み、前記第1レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
互いに凹面を向けている前群と後群からなり、負の屈折力を有する第3レンズ群と、からなり、
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
0.43 ≦ (hg2−hg1)/gt1 ≦ 0.9 (1)
ただし、gt1は前記後群に含まれる最も物体側のレンズ成分の光軸上における厚さ、hg1は前記レンズ成分の最も物体側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さ、hg2は前記レンズ成分の最も像側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さである。 A dry objective lens having a magnification of 30 times or less and a numerical aperture of 0.75 or more, in order from the object side,
A first lens group comprising a plurality of meniscus lens components and having a positive refractive power;
A second lens group having a positive refractive power, which includes a cemented lens and converts a divergent light beam from the first lens group into a convergent light beam;
A front lens group and a rear lens group having concave surfaces facing each other, and a third lens group having negative refractive power,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
0.43 ≦ (hg 2 −hg 1 ) / gt 1 ≦ 0.9 (1)
Where gt 1 is the thickness of the most object side lens component included in the rear group on the optical axis, hg 1 is the height of the on-axis marginal ray on the lens surface of the lens component closest to the object side, and hg 2 is This is the height of the on-axis marginal ray on the lens surface closest to the image side of the lens component.
前記複数のメニスカスレンズ成分の各々は、単レンズであり、
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
|d1−d2|/F ≦ 0.2 (2)
ただし、d1は前記複数のメニスカスレンズ成分のうちの最も物体側の第1メニスカスレンズ成分の光軸上における厚さ、d2は前記複数のメニスカスレンズ成分のうちの2番目に物体側の第2メニスカスレンズ成分の光軸上における厚さ、Fは前記乾燥系対物レンズの焦点距離である。 In the drying objective lens according to claim 1,
Each of the plurality of meniscus lens components is a single lens,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
| D 1 −d 2 | /F≦0.2 (2)
Where d 1 is the thickness of the first meniscus lens component closest to the object side among the plurality of meniscus lens components on the optical axis, and d 2 is the second object side closest to the object side of the plurality of meniscus lens components. The thickness of the two meniscus lens component on the optical axis, F, is the focal length of the dry objective lens.
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
1.3 ≦ |rg2/d2| ≦ 2.4 (3)
ただし、rg2は前記第2メニスカスレンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径である。 The drying objective according to claim 2,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
1.3 ≤ | rg 2 / d 2 | ≤ 2.4 (3)
Here, rg 2 is the radius of curvature of the image-side lens surface of the second meniscus lens component.
前記後群は、少なくとも2つのレンズ成分を含み、
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
0.6 ≦ Lf/Lb ≦ 1.6 (4)
ただし、Lfは前記前群の全長、Lbは前記後群の全長である。 In the dry system objective lens according to any one of claims 1 to 3,
The rear group includes at least two lens components;
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
0.6 ≦ Lf / Lb ≦ 1.6 (4)
However, Lf is the full length of the said front group, Lb is the full length of the said back group.
前記第2レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズからなる3枚接合レンズを含む
ことを特徴とする乾燥系対物レンズ。 In the dry system objective lens according to any one of claims 1 to 4,
The second lens group includes, in order from the object side, a three-piece cemented lens including a positive lens, a negative lens, and a positive lens.
前記第3レンズ群は、ダブルガウスを含む
ことを特徴とする乾燥系対物レンズ。 In the dry system objective lens according to any one of claims 1 to 5,
The third lens group includes a double gauss, and is a dry objective lens.
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
57.6 ≦ νd1 ≦ 87.3 (5)
ただし、νd1は前記乾燥系対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのd線に対するアッベ数である。 In the dry system objective lens according to any one of claims 1 to 6,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
57.6 ≦ νd 1 ≦ 87.3 (5)
Here, νd 1 is the Abbe number with respect to the d-line of the lens closest to the object included in the dry objective lens.
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
0.440 ≦ Δhg ≦ 0.453 (6)
ただし、Δhgは前記乾燥系対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのh線の部分分散比である。 In the dry system objective lens according to any one of claims 1 to 7,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
0.440 ≤ Δhg ≤ 0.453 (6)
Here, Δhg is a partial dispersion ratio of h-line of the most object side lens included in the dry system objective lens.
複数のメニスカスレンズ成分からなり、正の屈折力を有する第1レンズ群と、
接合レンズを含み、前記第1レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
互いに凹面を向けている前群と後群からなり、負の屈折力を有する第3レンズ群と、からなり、
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
57.6 ≦ νd1 ≦ 87.3 (5)
ただし、νd1は前記乾燥系対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのd線に対するアッベ数である。 A dry objective lens having a magnification of 30 times or less and a numerical aperture of 0.75 or more, in order from the object side,
A first lens group comprising a plurality of meniscus lens components and having a positive refractive power;
A second lens group having a positive refractive power, which includes a cemented lens and converts a divergent light beam from the first lens group into a convergent light beam;
A front lens group and a rear lens group having concave surfaces facing each other, and a third lens group having negative refractive power,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
57.6 ≦ νd 1 ≦ 87.3 (5)
Here, νd 1 is the Abbe number with respect to the d-line of the lens closest to the object included in the dry objective lens.
以下の条件式を満たすことを特徴とする乾燥系対物レンズ。
0.440 ≦ Δhg ≦ 0.453 (6)
ただし、Δhgは前記乾燥系対物レンズに含まれる最も物体側のレンズのh線の部分分散比である。 The drying objective according to claim 9,
A dry objective lens characterized by satisfying the following conditional expression:
0.440 ≤ Δhg ≤ 0.453 (6)
Here, Δhg is a partial dispersion ratio of h-line of the most object side lens included in the dry system objective lens.
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