JP5705014B2 - 結像レンズ、撮像光学系、及び、顕微鏡 - Google Patents
結像レンズ、撮像光学系、及び、顕微鏡 Download PDFInfo
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Description
0.3 < D2/FL < 1.3
0.3 < FLG1/FL < 3
−4 < FLG2/FL < −0.15
0.3 < D1/D0 < 0.8
0 < |RG2/RG1| < 3
1.5 < NdG2
70 < νdG1
NdG3p > 1.7
νdG3n < 40
本発明の第7の態様は、第1の態様乃至第5の態様のいずれか1つに記載の結像レンズを含む顕微鏡を提供する。
顕微鏡を提供する。
図1は、本発明の一実施形態に係る顕微鏡の構成を示す概略図である。図1に例示される顕微鏡100は、照明光を射出する光源1と、ケーラー照明により物体を照明する照明光学系2と、本発明の一実施例に係る結像レンズ9を含む撮像光学系7と、像面10上に配置された撮像素子11と、を含んでいる。撮像素子11としては、例えば、対角線長が30mm程度と大きく、且つ、高精細な画像に対応したピクセル数を有するCCDイメージセンサが用いられる。
各実施例に係る結像レンズは、すでに上述したように、物体の像を拡大する無限遠補正型の対物レンズと組み合わせて用いられる結像レンズであり、対物レンズからの無限遠光束を像面に集光して物体の像を形成するように作用する。このため、結像レンズの入射瞳位置、つまり、対物レンズの射出瞳位置は、結像レンズに対して、物体側に位置する。なお、結像レンズは、一般に、結像レンズの入射瞳位置までの距離によって、その性能が大きく変化する特徴を有している。
0.3 < D2/FL < 1.3 ・・・(1)
但し、FLは、結像レンズの焦点距離であり、D2は、対物レンズに最も近い結像レンズのレンズ面から対物レンズの射出瞳位置までの距離である。
0.3 < FLG1/FL < 3 ・・・(2)
−4 < FLG2/FL < −0.15 ・・・(3)
0.3 < D1/D0 < 0.8 ・・・(4)
但し、FLG1は、第1レンズ群の焦点距離であり、FLG2は、第2レンズ群の焦点距離である。また、D0は、対物レンズに最も近い結像レンズのレンズ面から像面までの距離であり、D1は、対物レンズに最も近い結像レンズのレンズ面から像面に最も近い結像レンズのレンズ面までの距離である。
0 < |RG2/RG1| < 3 ・・・(5)
1.5 < NdG2 ・・・(6)
70 < νdG1 ・・・(7)
但し、RG1は、第1レンズ群内の像側に凹面を向けたレンズの凹面の曲率半径であり、RG2は、第2レンズ群内の物体側に凹面を向けたレンズの凹面の曲率半径である。NdG2は、第2レンズ群内の物体側に凹面を向けたレンズのd線に対する屈折率であり、νdG1は、第1レンズ群内に含まれる正のパワーを有するレンズのアッベ数のうち最も高いアッベ数である。なお、第1レンズ群内に像側に向けた凹面が複数ある場合には、RG1は、最も像側の凹面の曲率半径である。
NdG3p > 1.7 ・・・(8)
νdG3n < 40 ・・・(9)
但し、NdG3pは、第3レンズ群に含まれる正レンズのd線に対する屈折率であり、νdG3nは、第3レンズ群に含まれる負レンズのアッベ数である。
結像レンズ12の第1レンズ群G1は、像側に凹面を向けたレンズとして、両凹レンズL3を含み、第2レンズ群は、物体側に凹面を向けたレンズとして、メニスカスレンズL4を含んでいる。
結像レンズ12の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=145.28mm、FLG2=−82.98mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ12
s r d nd vd
1 INF 162
2 40.155 9.67 1.497 81.54
3 -328.499 1
4 88.849 8.63 1.48749 70.23
5 -51.485 8.02 1.51633 64.14
6 31.708 13.631
7 -29.997 4.3 1.65412 39.68
8 -70.859 35.335
9 98.904 7.2 1.741 52.64
10 -109.832 2.084
11 -57.015 5.9 1.72151 29.23
12 -91.13 109.232
13(像面) INF
D2/FL=0.9 ・・・(11)
FLG1/FL=0.807 ・・・(12)
FLG2/FL=−0.461 ・・・(13)
D1/D0=0.467 ・・・(14)
|RG2/RG1|=0.946 ・・・(15)
NdG2=1.65412 ・・・(16)
νdG1=81.540 ・・・(17)
NdG3p=1.741 ・・・(18)
νdG3n=29.23 ・・・(19)
結像レンズ13の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=302.03mm、FLG2=−714.22mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ13
s r d nd vd
1 INF 112
2 46.801 7 1.497 81.54
3 335.831 1
4 55.814 9.32 1.48749 70.23
5 97.109 9.3 1.6134 44.27
6 29.264 17.663
7 -27.917 6.5 1.65412 39.68
8 -32.425 31.625
9 80 6.1 1.7859 44.2
10 -109.972 5 1.64769 33.79
11 103.327 106.404
12(像面) INF
D2/FL=0.622 ・・・(21)
FLG1/FL=1.678 ・・・(22)
FLG2/FL=−3.968 ・・・(23)
D1/D0=0.468 ・・・(24)
|RG2/RG1|=0.954 ・・・(25)
NdG2=1.65412 ・・・(26)
νdG1=81.540 ・・・(27)
NdG3p=1.7859 ・・・(28)
νdG3n=33.79 ・・・(29)
結像レンズ14の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=64.74mm、FLG2=−34.7mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ14
s r d nd vd
1 INF 143
2 45.074 8.75 1.48749 70.23
3 434.785 1
4 121.956 8.65 1.497 81.54
5 -103.036 9.5 1.788 47.37
6 -144.577 13.007
7 -56.522 6.68 1.6134 44.27
8 35.668 41.99
9 82.23 8.86 1.7859 44.2
10 -90.131 5.95 1.74 28.3
11 -1494.184 94.47
12(像面) INF
D2/FL=0.794 ・・・(31)
FLG1/FL=0.360 ・・・(32)
FLG2/FL=−0.193 ・・・(33)
D1/D0=0.525 ・・・(34)
|RG2/RG1|=0.130 ・・・(35)
NdG2=1.6134 ・・・(36)
νdG1=81.540 ・・・(37)
NdG3p=1.7859 ・・・(38)
νdG3n=28.3 ・・・(39)
結像レンズ15の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=130.92mm、FLG2=−89.66mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ15
s r d nd vd
1 INF 162
2 116.972 10 1.48749 70.23
3 -118.186 1
4 36.021 9.42 1.497 81.54
5 -192.959 8 1.51633 64.14
6 26.873 9.424
7 -56.018 4.54 1.65412 39.68
8 -1290.068 38.518
9 165.079 6.76 1.7725 49.6
10 -90.99 7.23 1.71736 29.52
11 -237.346 107.572
12(像面) INF
D2/FL=0.9 ・・・(41)
FLG1/FL=0.727 ・・・(42)
FLG2/FL=−0.498 ・・・(43)
D1/D0=0.469 ・・・(44)
|RG2/RG1|=2.085 ・・・(45)
NdG2=1.65412 ・・・(46)
νdG1=81.540 ・・・(47)
NdG3p=1.7725 ・・・(48)
νdG3n=29.52 ・・・(49)
結像レンズ16の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=272.16mm、FLG2=−580.95mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ16
s r d nd vd
1 INF 162
2 52.686 9.9 1.48749 70.23
3 -212.258 1
4 65.191 8.9 1.497 81.54
5 -215.971 9.6 1.741 52.64
6 38.465 17.03
7 -25.776 4.9 1.6134 44.27
8 -29.794 35.716
9 77.248 5.8 1.72916 54.68
10 INF 9 1.68893 31.07
11 147.437 97.453
12(像面) INF
D2/FL=0.9 ・・・(51)
FLG1/FL=1.512 ・・・(52)
FLG2/FL=−3.228 ・・・(53)
D1/D0=0.511 ・・・(54)
|RG2/RG1|=0.670 ・・・(55)
NdG2=1.6134 ・・・(56)
νdG1=81.540 ・・・(57)
NdG3p=1.72916 ・・・(58)
νdG3n=31.07 ・・・(59)
結像レンズ17の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=64.75mm、FLG2=−31.83mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ17
s r d nd vd
1 49.775 62 1.497 81.54
2 609.447 8
3 58.344 1 1.497 81.54
4 -94.097 6.28 1.51633 64.14
5 266.824 4.5
6 -139.859 17.412 1.83481 42.71
7 33.611 7.5
8 115.912 53.282 1.8061 40.92
9 -60.321 7 1.78472 25.68
10 -184.927 7.5
11 INF 85.554
12(像面) INF
D2/FL=0.344 ・・・(61)
FLG1/FL=0.360 ・・・(62)
FLG2/FL=−0.177 ・・・(63)
D1/D0=0.568 ・・・(64)
|RG2/RG1|=0.524 ・・・(65)
NdG2=1.83481 ・・・(66)
νdG1=81.540 ・・・(67)
NdG3p=1.8061 ・・・(68)
νdG3n=25.68 ・・・(69)
結像レンズ18の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=125.24mm、FLG2=−86.26mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ18
s r d nd vd
1 INF 112
2 91.726 5.25 1.43875 94.93
3 -129.825 1
4 28.474 8.95 1.497 81.54
5 INF 6.29 1.51633 64.14
6 21.709 11.967
7 -52.914 4 1.6134 44.27
8 INF 29.782
9 88.05 5 1.741 52.64
10 -306.532 1.656
11 -65.861 4.6 1.74 28.3
12 -88.37 102.586
13(像面) INF
D2/FL=0.622 ・・・(71)
FLG1/FL=0.696 ・・・(72)
FLG2/FL=−0.479 ・・・(73)
D1/D0=0.434 ・・・(74)
|RG2/RG1|=2.437 ・・・(75)
NdG2=1.6134 ・・・(76)
νdG1=94.93 ・・・(77)
NdG3p=1.741 ・・・(78)
νdG3n=28.3 ・・・(79)
結像レンズ19の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=176.93mm、FLG2=−111.63mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ19
s r d nd vd
1 INF 212
2 51.743 11 1.56907 71.3
3 -354.9474 1
4 68.456 8.9 1.43875 94.93
5 INF 9.5 1.72916 54.68
6 40.114 15.678
7 -34.85 5 1.6134 44.27
8 -74.841 33.902
9 128.699 8.05 1.741 52.64
10 -91.221 1.275
11 -64.759 4.8 1.72151 29.23
12 -117.308 105.895
13(像面) INF
D2/FL=1.178 ・・・(81)
FLG1/FL=0.983 ・・・(82)
FLG2/FL=−0.620 ・・・(83)
D1/D0=0.483 ・・・(84)
|RG2/RG1|=0.869 ・・・(85)
NdG2=1.6134 ・・・(86)
νdG1=94.93 ・・・(87)
NdG3p=1.741 ・・・(88)
νdG3n=29.23 ・・・(89)
結像レンズ20の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=116.35mm、FLG2=−118.01mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ20
s r d nd vd
1 INF 162
2 51.881 10.4 1.497 81.54
3 -187.924 1
4 41.824 9.3 1.497 81.54
5 291.175 10 1.788 47.37
6 33.509 16.745
7 -30.061 9.5 1.53172 48.84
8 -64.037 47.629
9 60.347 8 1.8061 40.92
10 144.524 4.082
11 -94.659 5.5 1.62004 36.26
12 -226.77 42.844
13(像面) INF
D2/FL=0.9 ・・・(91)
FLG1/FL=0.646 ・・・(92)
FLG2/FL=−0.656 ・・・(93)
D1/D0=0.740 ・・・(94)
|RG2/RG1|=0.897 ・・・(95)
NdG2=1.53172 ・・・(96)
νdG1=81.54 ・・・(97)
NdG3p=1.8061 ・・・(98)
νdG3n=36.26 ・・・(99)
結像レンズ21の焦点距離FLと、第1レンズ群の焦点距離FLG1と、第2レンズ群の焦点距離FLG2と、像側の開口数NAIと、像高IM.Hは、それぞれ以下のとおりである。
FL=180mm、FL1G=118.45mm、FLG2=−112.19mm、
NAI=0.04、IM.H=15mm
結像レンズ21
s r d nd vd
1 INF 112
2 80.335 5.17 1.56907 71.3
3 -174.491 1
4 29.396 9.16 1.48749 70.23
5 84.019 5 1.6134 44.27
6 23.149 11.355
7 -52.159 6.65 1.6134 44.27
8 -225.924 55.132
9 107.512 8.37 1.788 47.37
10 -261.058 5.43 1.74951 35.33
11 441.095 74.96
12(像面) INF
D2/FL=0.622 ・・・(101)
FLG1/FL=0.658 ・・・(102)
FLG2/FL=−0.623 ・・・(103)
D1/D0=0.589 ・・・(104)
|RG2/RG1|=2.253 ・・・(105)
NdG2=1.6134 ・・・(106)
νdG1=71.3 ・・・(107)
NdG3p=1.788 ・・・(108)
νdG3n=35.33 ・・・(109)
2・・・照明光学系
3・・・コレクタレンズ
4・・・リレーレンズ
5・・・コンデンサレンズ
6・・・標本面
7・・・撮像光学系
8・・・対物レンズ
9、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21・・・結像レンズ
10・・・像面
11・・・撮像素子
100・・・顕微鏡
AS・・・開口絞り
FS・・・視野絞り
PL・・・射出瞳位置
G1・・・第1レンズ群
G2・・・第2レンズ群
G3・・・第3レンズ群
CL1、CL2・・・接合レンズ
Claims (9)
- 物体の像を拡大する無限遠補正型の対物レンズと組み合わせて用いられる結像レンズであって、物体側から順に、
像側に凹面を向けたレンズを含み、接合レンズを含む正のパワーを有する第1レンズ群と、
物体側に凹面を向けた単レンズからなる負のパワーを有する第2レンズ群と、
正レンズと負レンズを含む、全体で正のパワーを有する第3レンズ群と、からなり、
FLを前記結像レンズの焦点距離とし、D2を前記対物レンズに最も近い前記結像レンズのレンズ面から前記結像レンズの入射瞳位置までの距離とするとき、以下の条件式
0.3 < D2/FL < 1.3
を満たすことを特徴とする結像レンズ。 - 請求項1に記載の結像レンズにおいて、
FLG1を前記第1レンズ群の焦点距離とし、FLG2を前記第2レンズ群の焦点距離とし、D0を前記対物レンズに最も近い前記結像レンズのレンズ面から像面までの距離とし、D1を前記対物レンズに最も近い前記結像レンズのレンズ面から前記像面に最も近い前記結像レンズのレンズ面までの距離とするとき、以下の条件式
0.3 < FLG1/FL < 3
−4 < FLG2/FL < −0.15
0.3 < D1/D0 < 0.8
を満たすことを特徴とする結像レンズ。 - 請求項1または請求項2に記載の結像レンズにおいて、
前記第1レンズ群は、像側に凹面を向けたレンズを最も像側に含む
ことを特徴とする結像レンズ。 - 請求項1または請求項3に記載の結像レンズにおいて、
RG1を前記第1レンズ群内の像側に凹面を向けた前記レンズの前記凹面の曲率半径とし、RG2を前記第2レンズ群内の物体側に凹面を向けた前記単レンズの前記凹面の曲率半径とし、NdG2を前記第2レンズ群内の物体側に凹面を向けた前記単レンズのd線に対する屈折率とし、νdG1を前記第1レンズ群内に含まれる正のパワーを有するレンズのアッベ数のうち最も高いアッベ数とするとき、以下の条件式
0 < |RG2/RG1| < 3
1.5 < NdG2
70 < νdG1
を満たすことを特徴とする結像レンズ。 - 請求項4に記載の結像レンズにおいて、
NdG3pを前記第3レンズ群に含まれる前記正レンズのd線に対する屈折率とし、νdG3nを前記第3レンズ群に含まれる前記負レンズのアッベ数とするとき、以下の条件式
NdG3p > 1.7
νdG3n < 40
を満たすことを特徴とする結像レンズ。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の結像レンズを含むことを特徴とする撮像光学系。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の結像レンズを含むことを特徴とする顕微鏡。
- 請求項7に記載の顕微鏡において、さらに、
前記結像レンズの像面に配置された撮像素子を含み、
前記撮像素子は、CCDイメージセンサである
ことを特徴とする顕微鏡。 - 請求項8に記載の顕微鏡において、さらに、
ケーラー照明により物体を照明する照明光学系を含む
ことを特徴とする顕微鏡。
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