JP3181943B2 - 対物レンズ - Google Patents
対物レンズInfo
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- JP3181943B2 JP3181943B2 JP23636991A JP23636991A JP3181943B2 JP 3181943 B2 JP3181943 B2 JP 3181943B2 JP 23636991 A JP23636991 A JP 23636991A JP 23636991 A JP23636991 A JP 23636991A JP 3181943 B2 JP3181943 B2 JP 3181943B2
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- Japan
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- optical system
- lens
- objective lens
- optical axis
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は顕微鏡等に用いられる
対物レンズに関する。
対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】顕微鏡等の光学装置において、観察視野
を明るくするためには、対物レンズの物体側開口数を大
きくする必要がある。従来、この目的のために、油浸レ
ンズを用いることが知られているが対物レンズの高コス
ト化を招くという問題がある。
を明るくするためには、対物レンズの物体側開口数を大
きくする必要がある。従来、この目的のために、油浸レ
ンズを用いることが知られているが対物レンズの高コス
ト化を招くという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたもので、油浸レンズを用いること無
く、物体側開口数が大きく、しかも低コストに実現でき
る、新規な対物レンズの提供を目的とする。
情に鑑みてなされたもので、油浸レンズを用いること無
く、物体側開口数が大きく、しかも低コストに実現でき
る、新規な対物レンズの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の対物レンズ
は、顕微鏡等に用いられる対物レンズであって、第１，
第２，第３の光学系を有する。これら第１乃至第３の光
学系は、物体面からレチクル面に向かって上記順序に配
備される。
は、顕微鏡等に用いられる対物レンズであって、第１，
第２，第３の光学系を有する。これら第１乃至第３の光
学系は、物体面からレチクル面に向かって上記順序に配
備される。
【０００５】「第１の光学系」は、物体面と光軸（対物
レンズの光軸）との交点を中心とする半径：ｆの球面上
に、焦点距離：ｆを持つＮ（＞１）個の正レンズを、上
記光軸に対して回転対称的に、且つ物体側焦点位置を上
記交点に合致させて配備し、一体化して構成される。
「第２の光学系」は、第１の光学系の像側において、各
正レンズによる光束の方向を上記光軸に近づけるように
偏向させる。「第３の光学系」は、第２の光学系を射出
した光束を、レチクル面上に結像させる。
レンズの光軸）との交点を中心とする半径：ｆの球面上
に、焦点距離：ｆを持つＮ（＞１）個の正レンズを、上
記光軸に対して回転対称的に、且つ物体側焦点位置を上
記交点に合致させて配備し、一体化して構成される。
「第２の光学系」は、第１の光学系の像側において、各
正レンズによる光束の方向を上記光軸に近づけるように
偏向させる。「第３の光学系」は、第２の光学系を射出
した光束を、レチクル面上に結像させる。
【０００６】第２の光学系としてはピラミダルレンズ
（請求項２）もしくはピラミダルミラー（請求項３）を
用いることができる。「ピラミダルレンズ」とは、入射
側および／または射出側の面が、２以上の平面で形成さ
れたレンズである。入射側および／または射出側の面が
２つの平面で形成される場合は、これら２つの平面は屋
根型に組み合わせられる。また入射側および／または射
出側の面を３以上の平面で形成する場合は、これら平面
は角錐もしくは截頭角錐をなすように組み合わせられ
る。「ピラミダルミラー」は、２以上の反射面を屋根型
もしくは角錐面をなすように組み合わせたミラーであ
る。
（請求項２）もしくはピラミダルミラー（請求項３）を
用いることができる。「ピラミダルレンズ」とは、入射
側および／または射出側の面が、２以上の平面で形成さ
れたレンズである。入射側および／または射出側の面が
２つの平面で形成される場合は、これら２つの平面は屋
根型に組み合わせられる。また入射側および／または射
出側の面を３以上の平面で形成する場合は、これら平面
は角錐もしくは截頭角錐をなすように組み合わせられ
る。「ピラミダルミラー」は、２以上の反射面を屋根型
もしくは角錐面をなすように組み合わせたミラーであ
る。
【０００７】第３の光学系は「第１の光学系のＮ個の正
レンズに対して共通に用いられる単一のレンズ」とし、
第１の光学系のＮ個の正レンズを透過し、第２の光学系
により偏向された各光束を、上記単一のレンズでレチク
ル面上に結像させても良いし（請求項４）、あるいは、
「焦点距離：Ｆを持つＮ個の正レンズを、レチクル面と
光軸の交点を中心とする半径：Ｆの球面上に、光軸に対
して回転対称に、且つ、第１の光学系のレンズ配置に対
応させて配備し、一体化した」構成としても良い（請求
項５）。
レンズに対して共通に用いられる単一のレンズ」とし、
第１の光学系のＮ個の正レンズを透過し、第２の光学系
により偏向された各光束を、上記単一のレンズでレチク
ル面上に結像させても良いし（請求項４）、あるいは、
「焦点距離：Ｆを持つＮ個の正レンズを、レチクル面と
光軸の交点を中心とする半径：Ｆの球面上に、光軸に対
して回転対称に、且つ、第１の光学系のレンズ配置に対
応させて配備し、一体化した」構成としても良い（請求
項５）。
【０００８】また、第１の光学系を構成するＮ個のレン
ズの個々は、非球面の単レンズとすることができ、第３
の光学系をなす上記単一のレンズあるいはＮ個のレンズ
の個々も、非球面の単レンズとすることができる。物体
面を照射する照明光がレーザー光である場合には、その
コヒーレント性を劣化させないために、第２の光学系と
ともに周知の位相板を用いることができる。
ズの個々は、非球面の単レンズとすることができ、第３
の光学系をなす上記単一のレンズあるいはＮ個のレンズ
の個々も、非球面の単レンズとすることができる。物体
面を照射する照明光がレーザー光である場合には、その
コヒーレント性を劣化させないために、第２の光学系と
ともに周知の位相板を用いることができる。
【０００９】
【作用】このように、この発明の対物レンズでは、最物
体側に配備される第１の光学系を複数の正レンズで構
成、これら複数の正レンズを通る光束により合成的に結
像を行うので、対物レンズの物体側の開口数を大きくす
ることができる。
体側に配備される第１の光学系を複数の正レンズで構
成、これら複数の正レンズを通る光束により合成的に結
像を行うので、対物レンズの物体側の開口数を大きくす
ることができる。
【００１０】
【実施例】図１に示す実施例において、符号Ｏは物体
面、符号１１は第１の光学系、符号２１は、第２の光学
系、符号３１は第３の光学系、符号Ｉｍはレチクル面を
それぞれ示している。レチクル面Ｉｍは対物レンズによ
る物体面Ｏの像面である。
面、符号１１は第１の光学系、符号２１は、第２の光学
系、符号３１は第３の光学系、符号Ｉｍはレチクル面を
それぞれ示している。レチクル面Ｉｍは対物レンズによ
る物体面Ｏの像面である。
【００１１】第１の光学系１１は複数のレンズ１２を保
持体１１Ａにより一体化してなる。個々のレンズ１２は
非球面単レンズの正レンズであり、何れも同じ焦点距
離：ｆを持ち、物体面Ｏと光軸との交点Ｐを中心とする
半径：ｆの球面上に、物体側焦点を交点Ｐに合致させて
配備されている。従って交点Ｐからの光は、各レンズ１
２を透過すると上記球面の半径方向に進行する平行光束
となる。
持体１１Ａにより一体化してなる。個々のレンズ１２は
非球面単レンズの正レンズであり、何れも同じ焦点距
離：ｆを持ち、物体面Ｏと光軸との交点Ｐを中心とする
半径：ｆの球面上に、物体側焦点を交点Ｐに合致させて
配備されている。従って交点Ｐからの光は、各レンズ１
２を透過すると上記球面の半径方向に進行する平行光束
となる。
【００１２】第２の光学系２１はピラミダルレンズであ
る。即ち第２の光学系２１は、入射側の面が平面、射出
側の面が角錐面となっており、角錐面の数はレンズ１２
の数に等しく、各角錐面は各レンズ１２と対応してい
る。この実施例において第２の光学系は、第１の光学系
１１の個々のレンズ１２による光束の光軸光線の方向を
対物レンズ光軸に近づけ、対物レンズ光軸に平行になる
ように偏向させる。
る。即ち第２の光学系２１は、入射側の面が平面、射出
側の面が角錐面となっており、角錐面の数はレンズ１２
の数に等しく、各角錐面は各レンズ１２と対応してい
る。この実施例において第２の光学系は、第１の光学系
１１の個々のレンズ１２による光束の光軸光線の方向を
対物レンズ光軸に近づけ、対物レンズ光軸に平行になる
ように偏向させる。
【００１３】第３の光学系３１は非球面の単レンズであ
り、第２の光学系２１により偏向された光束は第３の光
学系３１によりレチクル面Ｉｍ上に結像される。物点Ｐ
からの光は対物レンズ光軸とレチクル面Ｉｍの交点であ
る像点Ｑに結像される。
り、第２の光学系２１により偏向された光束は第３の光
学系３１によりレチクル面Ｉｍ上に結像される。物点Ｐ
からの光は対物レンズ光軸とレチクル面Ｉｍの交点であ
る像点Ｑに結像される。
【００１４】図２に示す別実施例では、第１の光学系１
１０は複数のレンズ１２Ａを保持体１１Ｂにより一体化
してなる。個々のレンズ１２Ａは非球面単レンズの正レ
ンズであり、何れも同じ焦点距離：ｆを持ち、物体面Ｏ
と光軸との交点Ｐを中心とする半径：ｆの球面上に、物
体側焦点を交点Ｐに合致させて配備されている。従って
交点Ｐからの光は各レンズ１２Ａを透過すると上記球面
の半径方向に進行する平行光束となる。
１０は複数のレンズ１２Ａを保持体１１Ｂにより一体化
してなる。個々のレンズ１２Ａは非球面単レンズの正レ
ンズであり、何れも同じ焦点距離：ｆを持ち、物体面Ｏ
と光軸との交点Ｐを中心とする半径：ｆの球面上に、物
体側焦点を交点Ｐに合致させて配備されている。従って
交点Ｐからの光は各レンズ１２Ａを透過すると上記球面
の半径方向に進行する平行光束となる。
【００１５】第２の光学系２２はピラミダルミラーであ
り、第１の光学系１１０を構成するレンズ１２Ａの個数
と同数の反射面を角錐面をなすように組み合わせて構成
され、各反射面は各レンズ１２Ａと対応している。この
実施例において、第２の光学系２２は第１の光学系１１
０の個々のレンズ１２Ａによる光束の光軸光線の方向を
対物レンズ光軸に近づけ、対物レンズ光軸とレチクル面
Ｉｍとの交点Ｑに向かうように偏向させる。
り、第１の光学系１１０を構成するレンズ１２Ａの個数
と同数の反射面を角錐面をなすように組み合わせて構成
され、各反射面は各レンズ１２Ａと対応している。この
実施例において、第２の光学系２２は第１の光学系１１
０の個々のレンズ１２Ａによる光束の光軸光線の方向を
対物レンズ光軸に近づけ、対物レンズ光軸とレチクル面
Ｉｍとの交点Ｑに向かうように偏向させる。
【００１６】第３の光学系３２は、第１の光学系１１０
を構成するレンズ１２Ａの個数と同数のレンズ３３Ａを
保持体３２Ｂで一体化してなる。個々のレンズ３３Ａ
は、非球面単レンズの正レンズであり、焦点距離：Ｆを
有し、像点Ｑを中心とする半径：Ｆの球面上に、像側焦
点位置を像点Ｑに合致させて、且つ第１の光学系１１０
のレンズ１２Ａの個々に対応して配備される。
を構成するレンズ１２Ａの個数と同数のレンズ３３Ａを
保持体３２Ｂで一体化してなる。個々のレンズ３３Ａ
は、非球面単レンズの正レンズであり、焦点距離：Ｆを
有し、像点Ｑを中心とする半径：Ｆの球面上に、像側焦
点位置を像点Ｑに合致させて、且つ第１の光学系１１０
のレンズ１２Ａの個々に対応して配備される。
【００１７】第２の光学系２２により偏向された光束
は、第３の光学系３２によりレチクル面Ｉｍ上に結像さ
れる。特に物点Ｐからの光は、対物レンズ光軸とレチク
ル面Ｉｍの交点である像点Ｑに結像される。
は、第３の光学系３２によりレチクル面Ｉｍ上に結像さ
れる。特に物点Ｐからの光は、対物レンズ光軸とレチク
ル面Ｉｍの交点である像点Ｑに結像される。
【００１８】第１の光学系におけるレンズの個数・配置
は種々の数・配置が可能である。図３（ａ）の例は、図
１に示した実施例における第１の光学系１１におけるレ
ンズ１２の配列例であり、同一形状の４つのレンズ１２
を対物レンズ光軸の回りに軸対象に配列した例である。
は種々の数・配置が可能である。図３（ａ）の例は、図
１に示した実施例における第１の光学系１１におけるレ
ンズ１２の配列例であり、同一形状の４つのレンズ１２
を対物レンズ光軸の回りに軸対象に配列した例である。
【００１９】個々のレンズ１２の開口数は０．５である
が、レンズ１２を４つ図のように配列したときの見かけ
の開口数Ｎ．Ａ：４は、図３（ｂ）（図３（ａ）の対物
レンズ光軸を含む面による断面図）から容易に離解され
るように０．９５となり、見かけの開口数は大きくな
る。
が、レンズ１２を４つ図のように配列したときの見かけ
の開口数Ｎ．Ａ：４は、図３（ｂ）（図３（ａ）の対物
レンズ光軸を含む面による断面図）から容易に離解され
るように０．９５となり、見かけの開口数は大きくな
る。
【００２０】図４（ａ）の例は、図２に示した実施例に
おける第１の光学系１１０におけるレンズ１２Ａの配列
例であり、同一形状の７つのレンズ１２Ａを対物レンズ
光軸の回りに軸対象に配列した例である。
おける第１の光学系１１０におけるレンズ１２Ａの配列
例であり、同一形状の７つのレンズ１２Ａを対物レンズ
光軸の回りに軸対象に配列した例である。
【００２１】個々のレンズ１２Ａの開口数は０．５であ
るが、レンズ１２Ａを７つ図のように配列したときの見
かけの開口数Ｎ．Ａ：７は、図４（ｂ）（図４（ａ）の
対物レンズ光軸を含む面による断面図）に示すように
１．０で、見かけの開口数は大きくなる。
るが、レンズ１２Ａを７つ図のように配列したときの見
かけの開口数Ｎ．Ａ：７は、図４（ｂ）（図４（ａ）の
対物レンズ光軸を含む面による断面図）に示すように
１．０で、見かけの開口数は大きくなる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
対物レンズを提供できる。この対物レンズは上記の如き
構成となっているので、油浸レンズを用いなくても、見
かけの開口数が大きく、従って顕微鏡等の視野像を明る
くできる。また、構成要素も少ないので低コストで実現
できる。
対物レンズを提供できる。この対物レンズは上記の如き
構成となっているので、油浸レンズを用いなくても、見
かけの開口数が大きく、従って顕微鏡等の視野像を明る
くできる。また、構成要素も少ないので低コストで実現
できる。
【図１】この発明の１実施例を説明するための図であ
る。
る。
【図２】この発明の別実施例を示す図である。
【図３】図１の実施例における、第１の光学系のレンズ
配置と開口数を説明するための図である。
配置と開口数を説明するための図である。
【図４】図２の実施例における、第１の光学系のレンズ
配置と開口数を説明するための図である。
配置と開口数を説明するための図である。
１１ 第１の光学系 ２１ 第２の光学系 ３１ 第３の光学系
Claims (5)
- 【請求項１】物体面と光軸との交点を中心とする半径：
ｆの球面上に、焦点距離：ｆを持つＮ（＞１）個の正レ
ンズを、上記光軸に対して回転対称的に、且つ物体側焦
点位置を上記交点に合致させて配備し、一体化してなる
第１の光学系と、 この第１の光学系の像側において、各正レンズによる光
束の方向を上記光軸に近づけるように偏向させる、第２
の光学系と、 この第２の光学系を射出した光束をレチクル面上に結像
させる第３の光学系とを有することを特徴とする対物レ
ンズ。 - 【請求項２】請求項１において、 第２の光学系が、ピラミダルレンズであることを特徴と
する対物レンズ。 - 【請求項３】請求項１において、 第２の光学系が、ピラミダルミラーであることを特徴と
する対物レンズ。 - 【請求項４】請求項１又は２又は３において、 第３の光学系が、第１の光学系のＮ個の正レンズを透過
し、第２の光学系により偏向された各光束を、レチクル
面上に結像させる単一のレンズであることを特徴とする
対物レンズ。 - 【請求項５】請求項１または２または３において、 第３の光学系が、焦点距離：Ｆを持つＮ個の正レンズ
を、レチクル面と光軸の交点を中心とする半径：Ｆの球
面上に、光軸に対して回転対称に、且つ、第１の光学系
のレンズ配置に対応させて配備し、一体化してなること
を特徴とする対物レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23636991A JP3181943B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23636991A JP3181943B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572483A JPH0572483A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3181943B2 true JP3181943B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=16999780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23636991A Expired - Fee Related JP3181943B2 (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 対物レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181943B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23636991A patent/JP3181943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572483A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
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