JP5165195B2

JP5165195B2 - 液浸系顕微鏡対物レンズ

Info

Publication number: JP5165195B2
Application number: JP2005309180A
Authority: JP
Inventors: 靖藤本
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2025-10-25
Also published as: JP2007121338A

Description

本発明は顕微鏡対物レンズに関するもので、特に、ＮＡが１．４６を超えるような高開口数を有し、アポクロマートの性能を持つ液浸系顕微鏡対物レンズに関するものである。

近年、生物学の分野で、全反射型蛍光顕微鏡法( Toatal Internal Reflection Fluorescence Microscopy：以下、ＴＩＲＦＭと称する）を用いて生体細胞内の運動や活性の観察が行なわれている。このＴＩＲＦＭでの観察の場合、照明光をカバーガラスと試料との境界面にて全反射させる必要があるため、生体試料面にて全反射させ得るような、大きな開口数（ＮＡ）の対物レンズを使用する必要がある。

更に、前記観察方法で、バックグランドノイズの少ない観察を行なうためには、エバネッセント光の染み出しの深さを小さくしたいという要求がある。

このような要求を満足するためには、対物レンズのＮＡをより大きくすることが望まれ、ＮＡが１．４を超える対物レンズが望まれている。

このような、開口数ＮＡが１．４を超える対物レンズの従来例として下記文献に記載されている対物レンズが知られている。
特許第３４５７９９２号公報（特開平７−２８１０９７号公報）特開２００２−０９８９０３号公報特開２００２−３５０７３４号公報特開２００３−０２１７８６号公報特開２００３−２３３０１２号公報特表２００４−５２２１８５号公報（優先権主張番号ＤＥ１０１０８７９６）特開２００３−０１５０４６号公報これら文献に記載されている対物レンズのうち、特許文献１、５に記載されている対物レンズは、屈折率ｎｄが１．７８０３５のオイルと、屈折率ｎｄが１．７８６５のカバーガラスを用い、また倍率が１００×で、開口数ＮＡが１．６５である。

また、特許文献２に記載されている対物レンズは、屈折率ｎｄが１．８０７１１のオイルと、屈折率ｎｄが１．８０４のカバーガラスを用い、倍率が１００×で、開口数ＮＡが１．６５〜０．６７の対物レンズである。

また、特許文献３に記載されている対物レンズは、倍率が６０×で、開口数ＮＡが１．４５の対物レンズおよび倍率が１００×で開口数ＮＡが１．４５〜１．４６である。

また、特許文献４、６に記載されている対物レンズは、倍率が１００×で、開口数ＮＡが１．４５である。

更に、特許文献７に記載されている対物レンズは、倍率が５５．９×や５９．６×で、開口数ＮＡが１．４の対物レンズである。

以上のように、特許文献１、２、５に記載されている従来の対物レンズは、いずれも高い屈折率の特殊なオイルやカバーガラスを使用する。

このような、特殊なオイルやカバーガラスは、入手や価格や使い勝手の点で問題がある。

また、特許文献３．４．６に記載されている従来の対物レンズは、開口数ＮＡが最大で１．４６であって、十分大であるとはいえない。

更に、特許文献７に記載されている対物レンズは、観察ＮＡが１．４であり、照明光に使用できるＮＡであっても１．４６であって、十分大きなＮＡとはいえない。

このように、上記文献の従来例は、いずれも、前記の要求を満たすものとはいえない。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、特殊なオイルやカバーガラスを用いることなしに開口数ＮＡが１．４６を超える高開口数であって、球面収差、色収差が良好に補正されたアポクロマート液浸系顕微鏡対物レンズを提供するものである。

本発明の顕微鏡対物レンズは、物体側より順に、物体側に平面を向けた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を接合した接合レンズからなる第１レンズ群と、１枚または２枚のレンズからなる第２レンズ群と、少なくとも二つの接合レンズを含む第３レンズ群と、像側に強い凹面を向けた負レンズからなる第４レンズ群と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズを含む第５レンズ群からなり、次の条件（１）を満足するものである。

（１）０．９≦｜ｆ１２／ｆ｜≦１．３
ただし、ｆ１２は第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離、ｆは対物レンズ全系の焦点距離である。

また、本発明の対物レンズは、前記の通りのレンズ構成であり、条件（１）に加えて更に条件（２）、（３）を満足するものである。

（２）０．７≦｜Ｒ１２／Ｒ１３｜≦１．４
（３）０．７≦｜Ｒ１２／ｆ｜≦１．３
ただし、Ｒ１２は第１レンズ群の接合面の曲率半径、Ｒ１３は第１レンズ群の像側の面の曲率半径である。

本発明の対物レンズは、第１レンズ群を平凸レンズと物体側に凹面を向けたメニスカスレンズを接合した接合レンズにて構成して接合面を物体側に凹面を向けた面とし、この接合面の負の屈折力によりベッツバール和を補正するようにした。

また、本発明の対物レンズは、高いＮＡを有するため、第１レンズ群の像側の凸面が半球または半球を少し超える球面とし、これによりこの凸面の曲率が浮遊条件（アプラナティックな条件）を満足するようにして、球面収差やコマ収差が発生するのを抑えるようにしている。

また、第２レンズ群は、正の屈折力を持ち光線をその発散を小さくして第３レンズ群に導くようにしている。そのため、この第２レンズ群は、１枚または２枚の正の単レンズを有する必要がある。また、これら単レンズは、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズまたは物体側の面が平面である平凸レンズ、あるいは両凸レンズとすることが望ましい。

また、第３レンズ群は、少なくとも二つの接合レンズを含む構成とし、球面収差、色収差を補正するようにしている。本発明の対物レンズのように、高いＮＡのアポクロマート対物レンズは、この第３レンズ群に３枚接合レンズを用いればより望ましい。

また、第４レンズ群は、像側に強い凹面を向けた負のレンズ成分にて構成した。この負のレンズ成分は、強い負の屈折力を持ち、これにより、ペッツバール和を補正すると共に球面収差、コマ収差も良好に補正し得る。この負のレンズ成分は、色収差を更に良好に補正するために、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズにすることが望ましい。

更に、第５レンズ群は、物体側に凹面を向けたメニスカス状のレンズ成分を含む構成とした。

この第５レンズ群は、物体側の凹面の負の屈折力により。ペッツバール和を良好に補正すると共に、諸収差を良好に補正している。また、この第５レンズ群に含まれるメニスカス形状のレンズ成分により、対物レンズより射出する光線の光線高や角度を調整する機能を有している。更に、このメニスカス形状のレンズ成分を正レンズと負レンズとを接合した接合レンズとすれば倍率の色収差を補正し得るので望ましい。

また、本発明の顕微鏡対物レンズは、ＮＡが１．４６を超える高開口数にするために、前記条件（１）を満足するようにした。

この条件（１）は、第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離ｆ１２を規定するものである。第１レンズ群と第２レンズ群とを合わせた正の屈折力を、従来の対物レンズより強くするためにこの条件（１）を満足するようにした。光線高が高くなれば球面収差や軸上色収差が増大する。そのため本発明の対物レンズは、第１レンズ群と第２レンズ群を合わせた屈折力を強くし、第３レンズ群に入射する光線高を抑え、ＮＡが１．４６を超えるような光線であっても球面収差や軸上色収差を良好に補正し得るようにした。

｜ｆ１２／ｆ｜の値が、条件（１）の下限値の０．９より小になると第１レンズ群と第２レンズ群のパワーが強くなりすぎ第３レンズ群に入射する光線の光線高が低くなる。その場合、第３レンズ群以降での像面湾曲を補正する目的で光線を上げ下げする余地がなくなり、実質上好ましい範囲まで像面湾曲を補正することが困難になる。

また、｜ｆ１２／ｆ｜の値が、条件（１）の上限値の１．３を超えると、第３レンズ群へ入射する光線高が高くなる。その場合、ＮＡが１．４６を超えるような光線の球面収差や軸上収差を良好に補正することができなくなる。

なお、文献１〜７に記載されている対物レンズは、いずれも｜ｆ１２／ｆ｜の値が１．４を超える値である。

次に、上記本発明の顕微鏡対物レンズにおいて、条件（１）に加え条件（２）、（３）を満足することが次の理由から望ましい。

条件（２）は、第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径と像側の面の曲率半径との比を規定するもので、それはＮＡが大きい光線を捕捉するために必要とする条件であると共に実用的な作動距離を得るために必要な条件である。

｜Ｒ１２／Ｒ１３｜の値が、条件（２）の下限値の０．７よりも小になると、接合面の曲率がきつくなり、その結果、第１面の有効径を確保できなくなり、ＮＡの大きい光線を捕捉できなくなる。

また、｜Ｒ１２／Ｒ１３｜の値が上限値の１．４を超えると、前記の接合レンズの像側の凸面の曲率がきつくなる。その結果、浮遊条件を満足するためには、対物レンズの作動距離を極端に短くせざるを得なくなり、実用的な作動距離を得ることが困難になる。

また、条件（３）は、第１レンズ群の接合面の曲率半径Ｒ１２と対物レンズの全系の焦点距離ｆとの比｜Ｒ１２／ｆ｜を規定するもので、諸収差をバランスよく補正するための条件である。

この条件（３）において、｜Ｒ１２／ｆ｜の値が下限値の０．７より小になると、前記接合面の曲率がきつくなり、球面収差、コマ収差が悪化する。また｜Ｒ１２／ｆ｜の値が上限値の１．３を超えると前記接合面の曲率が緩くなり、ペッツバール和の補正量が不足し、像面湾曲が悪化する。

本発明は、特殊なオイルやカバーガラスを使用せず標準的なオイルやカバーガラスを使用しても、ＮＡが１．４６を超える高開口数で、球面収差、色収差等の諸収差が良好に補正された高開口数のアポクロマート液浸系顕微鏡対物レンズを実現し得るという効果を有する。

次に本発明の実施の形態を各実施例にもとづいて説明する。

本発明の実施例１の液浸系顕微鏡対物レンズは、図１に示す通りの構成であって、下記データを有するレンズ系である。

倍率６０×、ＮＡ１．４８、視野数２２、ＷＤ０．１５
Ｒ1２＝ｒ₂＝−２．６５４７
Ｒ1３＝ｒ₃＝−２．５３７３
ｆ＝３
ｆ１２＝３．０３
ｆ１＝３．６５
ｆ２＝１７．２７
ｆ３＝１５．３９
ｆ４＝−３２．６２
ｆ５＝−４９．８７
｜ｆ１２／ｆ｜＝１．０１条件（１）
｜Ｒ1２／Ｒ1３｜＝|ｒ₂／ｒ₃|＝１．０５条件（２）
｜Ｒ1２／ｆ｜＝｜ｒ₂／ｆ｜＝０．８８条件（３）

番号ｒｄｎｄ νｄ
1 INF 0.8000 1.51633 64.14 Ｌ１
2 -2.6547 2.4984 1.88300 40.76 Ｌ２
3 -2.5373 0.1000
4 47.6732 1.8000 1.88300 40.76 Ｌ３
5 -22.0319 0.2000
6 12.2714 5.9531 1.49700 81.54 Ｌ４
7 -7.0761 1.0000 1.73800 32.26 Ｌ５
8 21.2676 5.4885 1.43875 94.93 Ｌ６
9 -8.8207 0.2000
10 21.2722 1.0000 1.61336 44.49 Ｌ７
11 12.9696 5.7718 1.43875 94.93 Ｌ８
12 -7.3922 1.0000 1.77250 49.60 Ｌ９
13 -29.9163 0.2000
14 15.5341 3.1803 1.43875 94.93 Ｌ１０
15 -28.1567 0.6000
16 9.2626 4.7832 1.60300 65.44 Ｌ１１
17 -9.5374 1.0000 1.67300 38.15 Ｌ１２
18 5.7707 4.6044
19 -5.2804 5.1425 1.60300 65.44 Ｌ１３
20 14.9668 3.2178 1.71736 29.52 Ｌ１４
21 -13.3762

なおデータ中の「番号」はレンズ系において物体側（標本側）より順に付した番号であり、またｒ，ｄ，ｎｄ，νｄは曲率半径、面間隔（レンズの肉厚および空気間隔）、ｄ線の屈折率、ｄ線におけるアッベ数、それらはいずれも物体側より順に記載したものである。

したがって、番号１、２、・・・のｒ，ｄ，・・・は夫々図における面ｒ₁，ｒ₂，・・・における局率半径、ｄ₁，ｄ₂，・・・における面間隔を示し、ｎｄ，νｄは対応するレンズの屈折率を示す。

本発明の上記実施例１は、図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５よりなり、第１レンズ群Ｇ１が物体側に凹面を向けた接合面ｒ₂を有する接合レンズＬ１、Ｌ２（ｒ₁〜ｒ₃）よりなり、第２レンズ群Ｇ２は、１枚の正レンズＬ３（ｒ₄〜ｒ₅）よりなり、第３レンズ群Ｇ３は全体として正の屈折力を有し、凸凹凸の３枚接合レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６（ｒ₆〜ｒ₉）と凹凸凹の３枚接合レンズＬ７、Ｌ８、Ｌ９（ｒ₁₀〜ｒ₁₃）の二つの３枚接合レンズと正レンズＬ１０（ｒ₁₄〜ｒ₁₅）よりなり、第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２（ｒ₁₆〜ｒ₁₈）からなり、第５レンズ群は全体として負のパワーを有し、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１３、Ｌ１４（ｒ₁₉〜ｒ₂₁）よりなる。

この実施例１の対物レンズは、データに示すように、条件（１）、（２）、（３）を満足する。

本発明の実施例２は、図２に示す通りの構成であって、下記データを有する。

倍率６０×、ＮＡ１．４８、視野数２２、ＷＤ０．１５
Ｒ1２＝ｒ₂＝−３．０９４８
Ｒ1３＝ｒ₃＝−２．６３２１
ｆ＝３
ｆ１２＝３．２４
ｆ１＝３．９２
ｆ２＝１５．７
ｆ３＝１５．１５
ｆ４＝−２７．７
ｆ５＝−６３．６９
｜ｆ１２／ｆ｜＝１．０８条件（１）
｜Ｒ1２／Ｒ1３｜＝｜ｒ₂／ｒ₃｜＝１．１８条件（２）
｜Ｒ1２／ｆ｜＝｜ｒ₂／ｆ｜＝１．０３条件（３）

番号ｒｄｎｄ νｄ
1 INF 0.8000 1.51633 64.14 Ｌ１
2 -3.0948 2.6875 1.80400 46.57 Ｌ２
3 -2.6321 0.1000
4 INF 1.8000 1.75500 52.32 Ｌ３
5 -11.8564 0.2000
6 14.6612 5.8013 1.49700 81.54 Ｌ４
7 -6.8647 1.0000 1.67300 38.15 Ｌ５
8 63.6424 5.4381 1.43875 94.93 Ｌ６
9 -9.5708 0.2000
10 20.1407 1.0000 1.61336 44.49 Ｌ７
11 10.7554 6.5836 1.43875 94.93 Ｌ８
12 -6.9608 1.0000 1.63775 42.41 Ｌ９
13 -38.7752 0.2000
14 16.7280 1.6894 1.43875 94.93 Ｌ１０
15 -120.5347 0.6000
16 9.7467 4.6630 1.60300 65.44 Ｌ１１
17 -8.0837 1.0000 1.67300 38.15 Ｌ１２
18 5.8307 4.6577
19 -5.2834 5.8611 1.60300 65.44 Ｌ１３
20 16.6902 2.9042 1.73800 32.26 Ｌ１４
21 -13.4830

本発明の上記実施例２の対物レンズは、図２に示すように、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５の五つのレンズ群にて構成されている。

そして、第１レンズ群Ｇ１は全体として正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた接合面ｒ₂を有する平凸接合レンズＬ１、Ｌ２（ｒ₁〜ｒ₃）よりなり、第２レンズ群Ｇ２は、１枚の正レンズＬ３（ｒ₄〜ｒ₅）よりなり、第３レンズ群Ｇ３は全体として正のパワーを有し、凸凹凸の３枚接合レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６（ｒ₆〜ｒ₉）と凹凸凹の３枚接合レンズＬ７、Ｌ８、Ｌ９（ｒ₁₀〜ｒ₁₃）と正レンズＬ１０（ｒ₁₄〜ｒ₁₅）とよりなり、第４レンズ群Ｇ４は、全体として負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２（ｒ₁₆〜ｒ₁₈）からなり、第５レンズ群Ｇ５は全体として負のパワーを有し、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１３、Ｌ１４（ｒ₁₉〜ｒ₂₁）よりなる。

この実施例２も、データ中に示すように、条件（１）、（２）、（３）を満足する。

本発明の実施例３の対物レンズは、図３に示す通りのレンズ構成であって、次のデータを有するレンズ系である。

倍率６０×、ＮＡ１．４８、視野数２２、ＷＤ０．１５
Ｒ1２＝ｒ₂＝−３．０５５８
Ｒ1３＝ｒ₃＝−２．８２１５
ｆ＝３
ｆ１２＝３．７２
ｆ１＝４．３４
ｆ２＝１３．４５
ｆ３＝２５．９５
ｆ４＝−１２８．５３
ｆ５＝−４４．９
｜ｆ１２／ｆ｜＝１．２４条件（１）
｜Ｒ1２／Ｒ1３｜＝｜ｒ₂／ｒ₃｜＝１．０８条件（２）
｜Ｒ1２／ｆ｜＝｜ｒ₂／ｆ｜＝１．０２条件（３）

番号ｒｄｎｄ νｄ
1 INF 0.7000 1.51633 64.14 Ｌ１
2 -3.0558 3.1300 1.77250 49.60 Ｌ２
3 -2.8215 0.1400
4 -14.6318 1.9000 1.56907 71.30 Ｌ３
5 -7.3349 0.2000
6 31.2166 4.2475 1.43875 94.93 Ｌ４
7 -21.9219 0.1000
8 10.8530 6.3968 1.43875 94.93 Ｌ５
9 -14.8866 1.0000 1.67300 38.15 Ｌ６
10 12.3589 3.1351 1.43875 94.99 Ｌ７
11 -46.6847 0.3000
12 18.3790 1.0000 1.63775 42.41 Ｌ８
13 7.1356 5.9316 1.43875 94.99 Ｌ９
14 -24.7148 0.2000
15 INF 1.1000 1.67300 38.15 Ｌ１０
16 12.6163 3.2446 1.43875 94.99 Ｌ１１
17 -18.7213 0.2000
18 9.0969 5.1442 1.43875 94.99 Ｌ１２
19 -101.6701 1.0000 1.61336 44.49 Ｌ１３
20 8.9722 4.0950
21 -4.7658 2.7900 1.60300 65.44 Ｌ１４
22 13.7835 2.8326 1.73800 32.26 Ｌ１５
23 -11.2491

即ち、実施例３は、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とより構成されている。

そして、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹面を向けた接合面（ｒ₂）を有する平凸接合レンズＬ１、Ｌ２（ｒ₁〜ｒ₃）よりなり、第２レンズ群Ｇ２は、２枚の正レンズＬ３、Ｌ４（ｒ₄〜ｒ₅、ｒ₆〜ｒ₇）からなり、第３レンズ群Ｇ３は全体として正の屈折力を有しており、凸凹凸の３枚接合レンズＬ５、Ｌ６、Ｌ７（ｒ₈〜ｒ₁₁）と凹凸の接合レンズＬ８、Ｌ９（ｒ₁₂〜ｒ₁₄）と凹凸の接合レンズＬ１０、Ｌ１１（ｒ₁₅〜ｒ₁₇）よりなり、第４レンズ群Ｇ４は、全体として負の屈折力を有し、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１２、Ｌ１３（ｒ₁₈〜ｒ₂₀）からなり、第５レンズ群Ｇ５は全体として負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１４、Ｌ１５（ｒ₂₁〜ｒ₂₃）とよりなる。

この実施例３も、データ中に示すように、条件（１）、（２）、（３）を満足する。

本発明の実施例４の対物レンズは、図４に示す通りのレンズ構成であって、下記の通りのデータを有する。

倍率６０×、ＮＡ１．４８、視野数２２、ＷＤ０．１５
Ｒ1２＝ｒ₂＝−２．３４５６
Ｒ1３＝ｒ₃＝−２．４０７
ｆ＝３
ｆ１２＝２．８
ｆ１＝３．５
ｆ２＝１４．３３
ｆ３＝１５．７３
ｆ４＝−３９．６４
ｆ５＝−３６．９
｜ｆ１２／ｆ｜＝０．９３条件（１）
｜Ｒ1２／Ｒ1３｜＝｜ｒ₂／ｒ₃｜＝０．９７条件（２）
｜Ｒ1２／ｆ｜＝｜ｒ₂／ｆ｜＝０．７８条件（３）

番号ｒｄｎｄ νｄ
1 INF 0.6800 1.51633 64.14 Ｌ１
2 -2.3456 2.4611 1.88300 40.76 Ｌ２
3 -2.4070 0.1000
4 26.7849 1.8000 1.88300 40.76 Ｌ３
5 -23.2348 0.2000
6 18.8405 5.7745 1.49700 81.54 Ｌ４
7 -5.7635 1.0000 1.73800 32.26 Ｌ５
8 44.2904 5.4936 1.43875 94.93 Ｌ６
9 -8.1486 0.2000
10 33.5309 1.0000 1.61336 44.49 Ｌ７
11 13.6060 5.7494 1.43875 94.93 Ｌ８
12 -7.6815 1.0000 1.77250 49.60 Ｌ９
13 -24.1850 0.2000
14 14.7280 3.1664 1.43875 94.93 Ｌ１０
15 -30.1450 0.6000
16 8.2907 4.7445 1.60300 65.44 Ｌ１１
17 -12.0370 1.0000 1.67300 38.15 Ｌ１２
18 5.3610 4.3186
19 -4.8977 5.8879 1.60300 65.44 Ｌ１３
20 16.9759 3.1640 1.72825 28.46 Ｌ１４
21 -14.1543

この実施例例４の対物レンズは、図示するように、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とより構成されている。

そして、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹面を向けた接合面（ｒ₂）を有する平凸接合レンズＬ１、Ｌ２（ｒ₁〜ｒ₃）と、第２レンズ群Ｇ２は１枚の正レンズＬ３（ｒ₄〜ｒ₅）からなり、第３レンズ群Ｇ３は全体として正の屈折力を有するレンズ群で、凸凹凸の３枚接合レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６（ｒ₆〜ｒ₉）と凹凸凹の３枚接合レンズＬ７、Ｌ８、Ｌ９（ｒ₁₀〜ｒ₁₃）と正レンズＬ１０（ｒ₁₄〜ｒ₁₅）よりなり、第４レンズ群Ｇ４は、全体として負の屈折力を有するレンズ群で、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１１、Ｌ１２（ｒ₁₆〜ｒ₁₈）からなり、第５レンズ群Ｇ５は全体として負の屈折力を有するレンズ群であって、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１３、Ｌ１４（ｒ₁₉〜ｒ₂₁）とよりなる。
この実施例４の対物レンズも、上記データに示すように、条件（１）、（２）、（３）を満足する。

本発明の実施例５の対物レンズは、図５に示す通りのレンズ構成であって、下記の通りのデータを有するレンズ系である。

倍率６０×、ＮＡ１．４８、視野数２２、ＷＤ０．１５
Ｒ1２＝ｒ₂＝−３．５８７１
Ｒ1３＝ｒ₃＝−２．６９４４
ｆ＝３
ｆ１２＝３．０２
ｆ１＝３．６８
ｆ２＝１７．０８
ｆ３＝１３．９７
ｆ４＝−２２．９９
ｆ５＝−４５．５８
｜ｆ１２／ｆ｜＝１．０１条件（１）
｜Ｒ1２／Ｒ1３｜＝｜ｒ₂／ｒ₃｜＝１．３３条件（２）
｜Ｒ1２／ｆ｜＝｜ｒ₂／ｆ｜＝１．２条件（３）

番号ｒｄｎｄ νｄ

1 INF 0.8000 1.51633 64.14 Ｌ１
2 -3.5871 2.5787 1.88300 40.76 Ｌ２
3 -2.6944 0.1000
4 21.7926 1.8000 1.88300 40.76 Ｌ３
5 -47.1096 0.2000
6 15.9174 5.8105 1.49700 81.54 Ｌ４
7 -7.0662 1.0000 1.73800 32.26 Ｌ５
8 21.9651 5.5975 1.43875 94.93 Ｌ６
9 -9.0082 0.2000
10 17.1629 1.0000 1.61336 44.49 Ｌ７
11 14.1749 6.3342 1.43875 94.93 Ｌ８
12 -7.7450 1.0000 1.77250 49.60 Ｌ９
13 -24.4287 0.2000
14 13.0557 3.7780 1.43875 94.93 Ｌ１０
15 -57.8878 0.6000
16 8.7883 4.4483 1.60300 65.44 Ｌ１１
17 -12.4876 1.0000 1.67300 38.15 Ｌ１２
18 4.8256 3.4411
19 -5.3141 5.1244 1.60300 65.44 Ｌ１３
20 18.2004 1.8273 1.76182 26.52 Ｌ１４
21 -32.7452 0.2000
22 68.0322 2.0000 1.71736 29.52 Ｌ１５
23 -37.0389

この実施例例５の対物レンズは、図５に示す通り、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とより構成されている。

そして、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹面を向けた接合面（ｒ₂）を有する平凸接合レンズＬ１、Ｌ２（ｒ₁〜ｒ₃）よりなり、第２レンズ群Ｇ２は１枚の正レンズＬ３（ｒ₄〜ｒ₅）よりなり、第３レンズ群Ｇ３は全体として正の屈折力を有するレンズ群であって、凸凹凸の３枚接合レンズＬ４、Ｌ５、Ｌ６（ｒ₆〜ｒ₉）と凹凸凹の３枚接合レンズＬ７、Ｌ８、Ｌ９（ｒ₁₀〜ｒ₁₃）と正レンズＬ１０（ｒ₁₄〜ｒ₁₅）とよりなり、第４レンズ群Ｇ４は、全体として負の屈折力を有するレンズ群であって、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１１、Ｌ２（ｒ₁₆〜ｒ₁₈）よりなり、第５レンズ群Ｇ５は全体として負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ１３、Ｌ１４（ｒ₁₉〜ｒ₂₁）と正レンズＬ１５（ｒ₂₂〜ｒ₂₃）よりなる。
この実施例５の対物レンズは、データに示す通り、条件（１）、（２）、（３）を満足する。

以上述べた実施例１〜実施例５は、いずれも下記のカバーガラスおよびオイルを用いている。

カバーガラスｄ＝０．１７ｍｍ，ｎｄ＝１．５２１， νｄ＝５６
オイルｎｄ＝１．５１５４８， νｄ＝４３．１
また、上記実施例は、いずれも対物レンズからの射出光が平行光束である無限遠設計の対物レンズである。そのため、対物レンズ自体では結像しない。したがって、上記実施例の対物レンズは、例えば図１１に示すレンズ構成で、下記データを有する結像レンズと組み合わせて使用する。

番号ｒｄｎｄ νｄ
1 68.7541 7.7321 1.48749 70.23
2 -37.5679 3.4742 1.80610 40.92
3 -102.8477 0.6973
4 84.3099 6.0238 1.83400 37.16
5 -50.7100 3.0298 1.64450 40.82
6 40.6619

上記データ中ｒ，ｄ，ｎｄ，νｄは曲率半径、面間隔、ｄ線の屈折率、ｄ線に対するアッベ数で、対物レンズ側から順に記載してある。

この結像レンズの焦点距離は、Ｆ＝１８０であり、対物レンズ（各実施例）と組み合わせる際の両レンズ系の間の間隔は、５０ｍｍ〜１７０ｍｍの間のいずれかであればよい。

尚、実施例、結像レンズ等のデータにおける長さの単位はｍｍである。

以上述べた各実施例の結像レンズと組み合わせた時（両者の間隔が１２０ｍｍ）の収差状況は、夫々図６、図７、図８、図９、図１０に示す通りである。

これら収差図６〜１０に示すように、いずれの実施例も球面収差、色収差等が良好に補正されている。

本発明の液浸系顕微鏡対物レンズは、特殊なオイルやカバーガラスを使用せずに、標準的なオイルやカバーガラスを使用しても、ＮＡが１．４６を超える高開口数で、球面収差、色収差が良好に補正されている。

本発明の対物レンズの実施例１の断面図本発明の対物レンズの実施例２の断面図本発明の対物レンズの実施例３の断面図本発明の対物レンズの実施例４の断面図本発明の対物レンズの実施例５の断面図本発明の対物レンズの実施例１の収差図本発明の対物レンズの実施例２の収差図本発明の対物レンズの実施例３の収差図本発明の対物レンズの実施例４の収差図本発明の対物レンズの実施例５の収差図上記実施例と組み合わせ用いる結像レンズの一例を示す断面図

Claims

物体側より順に、物体側に平面を向けた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を接合した接合レンズからなる第１レンズ群と、１枚または２枚のレンズからなる第２レンズ群と、少なくとも二つの接合レンズを含む第３レンズ群と、像側に凹面を向けた負の接合レンズからなる第４レンズ群と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の接合レンズを含む第５レンズ群からなり、次の条件（１）、（２）、（３）を満足する液浸系顕微鏡対物レンズ。
（１）０．９≦｜ｆ１２／ｆ｜≦１．３
（２）０．７≦｜Ｒ１２／Ｒ１３｜≦１．４
（３）０．７≦｜Ｒ１２／ｆ｜≦１．３
ただし、ｆ１２は第１レンズ群と第２レンズ群の合成の焦点距離、Ｒ１２は第１レンズ群の接合面の曲率半径、Ｒ１３は第１レンズ群の像側の面の曲率半径、ｆは対物レンズ全系の焦点距離である。