JPS584325B2

JPS584325B2 - 顕微鏡対物レンズ

Info

Publication number: JPS584325B2
Application number: JP51045211A
Authority: JP
Inventors: 米窪健
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1976-04-20
Filing date: 1976-04-20
Publication date: 1983-01-26
Also published as: JPS52128154A; DE2717036B2; US4174151A; DE2717036A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は顕微鏡対物レンズ、特に作動距離の大きい顕微
鏡対物レンズに関するものである。

一般に顕微鏡での観察の場合には約０．１７ｍｍの厚さ
のカバーガラスが用いられる。

しかし、培養中の細胞を観察する場合に細胞が培養容器
に入ったままの状態で、この透明な培養容器の底面を通
して観察しなければならないが、この培養容器の底面の
厚さは０．８ｍｍ乃至１．２ｍｍで、カバーガラスの厚
さに比較して極めて大である。

又細胞が培養液中に浮遊している状態で細胞を観察しな
ければならない。

このような理由からこの培養中の細胞を観察するための
顕微鏡対物レンズは作動距離が大でなければならない。

一方作動距離が大きいプラン対物レンズは色収差、球面
収差、コマ収差が増大する傾向がある。

本発明の目的は作動距離が大で、像面が平坦であって、
しかも色収差、球面収差、コマ収差も良好に補正された
顕微鏡対物レンズを提供することにある。

本発明レンズ系は、物体側に凹面を向けた正のメニスカ
スレンズの第１群レンズと、接合正レンズの第２群レン
ズとよりなる前群と、上記前群より比較的長い空気間隔
をおいて配置された接合正レンズの第３群レンズと、像
側に凹面を向けた負のメニスカスレンズの第４群レンズ
とよりなる後群とにて構成されている。

そして、第１群レンズと第４群レンズの屈折率を夫々ｎ
１，ｎ６、第１群レンズと第４群レンズのアツベ数を夫
々ν１，ν６、前群と後群との間の空気間隔をｄ５、第
１群レンズと第４群レンズの焦点距離をｆ１，ｆ４、全
系の焦点距離をｆとする時次の各条件を満足するように
したレンズ系である。

（１）１．６５＜ｎ１，ｎ６（２）２５＜ν１，ν６＜５０（３）ｆ＜ｆ１＜２．５ｆ（４）３ｆ＜｜ｆ４｜＜４．５ｆ（５）０．５ｆ＜ｄ５＜２ｆ以上のような本発明レンズ系において、条件（１）およ
び条件（２）に示すように第１群レンズ、第４群レンズ
を高屈折率、低分散のガラスを用いることにより、像面
の平坦化をはかると共に倍率の色収差を補正するように
している。

この条件（１）においてｎ１，ｎ６が１．６５より小に
なると像面彎曲が増大し、像面を平坦化することが困難
となる。

又条件（２）において、ν１，ν６が２５より小になる
と軸上の色収差が補正不足になると共に倍率の色収差が
補正過剰になる。

又ν１，ν６が５０を越えて大になると軸上の色収差が
補正過剰になると共に倍率の色収差が補正不足になる。

又この第１群レンズと第４群レンズは夫々物体側および
像側に凹面を向けたメニスカスレンズにしてあるが、こ
のことは各収差のバランスを良くすると共に特に作動距
離が大きい対物レンズにおいてありがちな像面の平坦性
のくずれを防止し、又コマ収差を除去するための作用を
も有している。

又第４群レンズは収差の除去のみではなくレンズ系全体
の主面を移動せしめることによって作動距離を大きくす
る効果をも有するものである。

これら第１群レンズ、第４群レンズ中、第１群レンズの
焦点距離ｆ１が条件（３）の下限をこえ、ｆ１＜ｆとな
ると作動距離が小になりすぎ、又上限をこえｆ１＞２．
５ｆとなると、コマ収差、球面収差が増大する。

一方第４群レンズの焦点距離ｆ４が条件（４）の下限を
こえ｜ｆ４｜＜３ｆとなるとコマ収差が補正不足となり
、又上限をこえ｜ｆ４｜＞４．５ｆとなると、作動距離
が小さくなりすぎる。

最後に条件（５）は倍率の色収差と像の平坦性のための
ものでこの条件でｄ５＜０．５ｆの時は像面彎曲が増大
し、像面の平坦性が悪化し、ｄ５＞２ｆの時には倍率の
色収差を良好に補正することが困難となる。

尚本発明対物レンズは対称型であるので非対称性収差が
良く補正されている。

以上説明した各条件のほかに第２群レンズと第３群レン
ズの正レンズの夫々の屈折率ｎ■，ｎ■およびアツベ数
ν■，ν■を次の条件（６），（７）のように定めれば
、第１群レンズ、第４群レンズにて発生する軸上の色収
差および倍率の色収差を一層良好に補正し得るので望ま
しい。

（６）１．４５（ｎ■，ｎ■＜１．５５（７）６０＜ν■，ν■＜８５次に本発明対物レンズの各実施例を示す。

実施例１ｆ＝１ＮＡ＝０．４ β＝−２０ｘＷＤ＝０
．７６３２ｒ１＝−２．５４１７ｄ１＝０．２８６２ｎ１＝１．７９９５２ ν１
＝４２．２４ｒ２＝−０．９０１２ｄ２＝０．０１９３ｒ３−５．３９２７ｄ２＝０．１６４３ｎ２＝１．７８４７２ ν２
＝２５．７１ｒ４＝１．２６７７ｄ２＝０．３７２２ｎ３＝１．４９２５０ ν２
＝８１．９０ｒ５＝−１．９８６３ｄ５＝１．２４３６ｒ６＝１．９１８５ｄ６＝０．３６４５ｎ４＝１．４９２５０ ν４
＝ｒ７＝−３．４１３８ｄ７＝０．１９３８ｎ５＝１．６６９９８ ν５
＝３９．３２ｒ８＝５．００３５ｄ８＝０．４６２０ｒ９＝１．８５８８ｄ９＝０．４０３０ｎ６＝１．７１７３６ ν６
＝２９．５１ｒ１０＝０．９８１０ｆ１＝１．６２０９ｆ４＝−３．５８３２実施例２ｆ＝１ＮＡ＝０．４ β＝−２０ｘＷＤ＝０．
７６５１ｒ１＝−２．５３４５ｄ１＝０．２８９０ｎ１＝１．８０６１ｖ１＝
４０．９２ｒ２＝０．９０６０ｄ２＝０．０１８０ｒ３＝５．４２１５ｄ３＝０．１５４１ｎ２＝１．７８４７２ ν２
＝２５．７１ｒ４＝１．２７０７ｄ４＝０．３６１０ｎ３＝１．４９２５ ν３＝
８１．９０ｒ５＝１．９８９６ｄ５＝１．２６５３ｒ６＝１．９３３０ｄ６＝０．３６４８ｎ４＝１．４９２５ ν４＝
８１．９０ｒ７＝−３．４４３３ｄ＝０．２３５１ｎ５＝１．６６６８ ν５＝３
３．０４ｒ８＝−４．９６７９ｄ５＝０．４５８６ｒ９＝１．８６８５ｄ９＝０．３９９５ｎ６＝１．７１７３６ｖ６
＝２９．５１ｒ１０＝０．９８４７ｆ１＝１．６２１１ｆ４＝−３．５７８７実施例３ｆ＝１ＮＡ＝０．４ β＝−２０ｘＷＤ＝０
．７５８６ｒ１＝−２．４１８０ｄ１＝０．２７０２ｎ１＝１．７９９５２ｖ１
＝４２．２４ｒ２＝−０．８８０３ｄ２＝０．００６４ｒ３＝４．４２３７ｄ３＝０．１４６０ｎ２＝ｌ．７８４７２ ν２
＝２５．７１ｒ４＝１．２８０６ｄ４＝０．３５４８ｎ３＝１．４９２５ｖ３＝
８１．９０ｒ５＝−２．３５４５ｄ５＝１．２５９０ｒ６＝１．８３６５ｄ６＝０．２３８２ｎ４＝１．６７２７ ν４
＝３２．１０ｒ７＝１．２９８７ｄ７＝０．３６６３ｎ５＝１．４９２５ ν５＝
８１．９０ｒ８＝−５．９７０４ｄ８＝０，４５８５ｒ９＝１．６８５８ｄ９＝０．４０４７ｎ６＝１．７１７３６ ν６
＝２９．５１ｒ１０＝０．９９４０ｆ１＝１．６０６１ｆ４＝−４．４６７２ただしｒ１，ｒ２・・・・・・レンズ各面の曲率半径、
ｄ１，ｄ２・・・・・・は各レンズの肉厚およびレンズ
間隔、ｎ１，ｎ２・・・・・・は各レンズの屈折率、ν
１，ν２・・・・・・は各レンズのアツベ数である。

上記実施例中実施例１および実施例２は第１図に示すレ
ンズ構成のもので、第２群レンズの接合面は物体側に凸
の面、又第３群レンズの接合面は物体側に凹の面である
。

したがって第２群レンズ中の像側に位置するレンズが凸
レンズで、ｎ■＝ｎ３，ν■＝ν８である。

又第３群レンズ中の物体側のレンズが凸レンズであり、
ｎ■＝ｎ４，ν■＝ν４である。

又実施例３は第２図に示すレンズ構成のもので、第２群
レンズと第３群レンズの接合面はいずれも物体に対し凸
の面である。

したがって第２群レンズ、第３群レンズ共その像側に位
置するレンズが凸レンズであって、ｎ■＝ｎ３，ｎ■＝
ｎ５，ν■＝ν３，ν■＝ν５である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明対物レンズの断面図、第３
図乃至第５図は夫々各実施例の収差曲線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第１
群レンズと、接合正レンズの第２群レンズとよりなる前
群と、上記前群より比較的長い空気間隔をおいて配置し
た接合正レンズの第３群レンズと、像側に凹面を向けた
負のメニスカスレンズの第４群レンズとよりなる後群と
にて構成され、次の各条件を満足することを特徴とする
顕微鏡対物レンズ。（１）１．６５＜ｎ１，ｎ６（２）２５＜ν１，ν６＜５０（３）ｆ＜ｆ１＜２．５ｆ（４）３ｆ＜｜ｆ４｜＜４．５ｆ（５）０．５ｆ＜ｄ５＜２ｆたたしｎ１，ｎ６は夫々第１群レンズと第４群レンズの
屈折率、ν１，ν６は夫々第１群レンズと第４群レンズ
のアツベ数、ｄ５は第２群レンズと第３群レンズの間の
レンズ間隔、ｆ１，ｆ４，ｆは夫夫第１群レンズ、第４
群レンズおよび全系の焦点距離である。