JPS59174812A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、倍率が５０倍程度で作動距離が特に長い像面
の平坦な顕微鏡対物レンズを提供するものである。

像面が平坦な顕微鏡対物レンズには、第１群レンズに物
体側に強い凹面を向けたメニスカスレンズを配置したも
のや、後群に凹面を像側に向けたメニスカスレンズを配
置したもの等が知られている。更に作動距離を長（しよ
うとするためにガウスタイプを採用したものがあり、例
えば７群９枚構成レンズ系である特公昭５０−３０４６
６号公報に記載された顕微鏡対物レンズがある。

しかし上記従来例のように７群９枚のレンズ構成では、
作動距離は焦点距離の７０％前後であり、例えば焦点距
離を４能とすると作動距離は３　ｍ、ｍ以下になり、工
場などで微細な試料を観察しながら加工を行なう際に用
いる顕微鏡対物レンズとしては不十分である０この場合
、作動距離を長くするためには第１群レンズの屈折力を
強くしなければ光線を収束出来なくなる。しかし第１群
レンズの屈折力を強くするとその曲率半径が小さくなり
球面収差と色収差が増大し、これを補正しようとすると
他のレンズに負担がかかり像面わん曲やコマ収差などの
補正が困難になる。

以上のような理由から作動距離が長く、しかも十分広い
視野にわたって像面が平坦な顕微鏡対物レンズはなかっ
た。

本発明は、以上の事情に鑑みなされたもので、作動距離
が焦点距離の２倍以上である８ｍｍ以上で視野数２７ま
での広視野にわたって像面が平坦な顕微鏡対物レンズを
提供するものである。

長い作動距離の顕微鏡対物レンズを得るためには、主点
を物体側にもって行（ために像側に強い負のレンズを配
置する必要がある。そのためζこ本発明では、強い負の
作用を有する面を像側に配し、なおかつ物体側に３群以
上を配置した。更にアフ。

ラナテイツクに近い面を２面有するレンズを物体側の第
１群レンズに配置してレンズ系の収差を良好に補正しつ
つ超長作動距離を確保することに成功したものである。

本発明の顕微鏡対物レンズは、物体側に凹面を向けた単
体の正のメニスカスレンズの第１群レンズ■と、接合レ
ンズの第２群レンズ■と、３枚接合レンズ又は２枚接合
レンズを少なくとも２群配置した第３群レンズ■と、像
側に強い凹面を向けた接合メニスカスレンズの第４群レ
ンズ■と、接合負レンズの第５群レンズ■とにて構成さ
れた５群構成のレンズ系である○更に本発明の顕微鏡対
物レンズは、次の条件（１）乃至条件（４）を満足する
ようにしたものである。

（１）１．６５〈ｎｌ−７ （２）　　−４，Ｏｆ　＜　ｒ、−２／（ｎＩ、−１）
　＜−２，０ｆ（３）　　ｄ、−よ＜　１．５　ｆ （４）　　１．８　ｆ＜ｒ、−３／（ｎ、−２−１）＜
２．２　ｆただしｆは対物レンズの総合の焦点距離、ｎ
、。

−Ｊ は１群のｊ番目のレンズの屈折率、し９．はｉ群−Ｊ のｊ番目のレンズのアツベ数、ｒニーｊは第１群のｊ番
目の面の曲率半径、ｄ、　　は第１群のｊ番目−Ｊ の面とｊ＋１番目の面の面間隔である。

次に上記の各条件の意味について説明する。

条件（１）は球面収差に関するもので下限を越えると第
１群レンズ■にて発生する球面収差が大きくなり他のレ
ンズにて補正出来なくなる。

条件（２）は球面収差に関するもので、それぞれ上限、
下限を越えるといずれもアブラナティックな条件から遠
さかるために球面収差が悪化し他のレンズでは補正出来
なくなる０ 条件（３）は、作動距離に関するもので、条件を越える
と像面わん曲は小さくなって行くが、作動距離が小にな
る。

条件（４）は、像面わん曲に関するもので、上限を越え
るとペッツバール和が大きくなり、像面の平坦性が悪（
なり他の面では補正出来なくなる。また下限を越えると
ペッツバール和は小さくなるがコマ収差が増加してバラ
ンスが保てなくなる。

以上述べた条件の他に次の条件（５）を満足するように
すれは色収差を一層良好に補正することが可能である。

（５）　　ν　　、ν　　≧８０ −ｐｍ−ｐ ただしν、　は第１群レンズのうちの正レンズ−ｐ のアツベ数である。

上記条件（５）よりはずれると色収差を十分に良好に補
正することが出来なくなる。

次に本発明の顕微鏡対物レンズの実施例を示す。

実施例１ ｆ＝１　　、　　ＮＡ＝０．５５　　、　　ＷＤ＝２．
５２９　　。

β＝−５０Ｘ　　。

ｒ、：　　５．１４４５ （Ｌ　＝　０．７５０２　　ｎｌ　＝　１．８８３０　
　　シＩ＝４０．７６ｒ２＝−２．６１２７ ｄ２＝　０．０５５６ ｒ３＝　９．４９５７ ｄ３”　０．３８９０　　ｎ２　＝　１．６５１０　　
　ν２＝５６．１５ｒ、　　＝　３．９７８６ （Ｌ　＝　１．３３３７　　ｎ３＝　１．４３３９　　
　シ、＝９５．１５Ｂ＝−３．９７８６ ｄ、　＝　０．０４１７ ｒ６　＝　８．５７１３ ｄｏ””　０．３８９Ｏｎ＋　＝　１．７４００　　　
　ν４　””　３］、、７０ｒ７”’　３．６４３２ ｄ７＝　１．０００３　　　ｎ、＝　１．４３３９　　
　　ν５＝９５．１５ｒＢ　＝−８，７２３３ ｃ１８＝　０．０４１７ −　　　　　　　　ｒＯ＝　４−．５３４９ｄ９−１．
１１１４　　　ｎａ　＝　１．４３３９　　　　シロ＝
９！５．１５ｒｌｏ　”　−４，０６００ ｄ＋ｏ　＝　０．３３３４　　ｎ７＝　１．６７６５　
　　　シフ＝３７．５ＯｒＩ＋　”　１１．４９７６ ｄｏ−０，０４１７ ｒ１２二２．０２８３ ｄ＋２＝　１．５２８２　　ｎ＄　＝　１．４９７０　
　　　’ｓ　＝　８１．６１ｒ、３：　　　３．５３４
３ ｄ＋：＋　＝　１．００４４　　ｎｏ　＝　１．５２６
８　　　　ν９＝５１．１２ｒ＋４　＝　１．００８１ ｄ＋４．　＝　１．７８２７ ｒ＋６　：　１．１２９８ ｄ４６＝　０．４７’２４　　ｎｏ−１，７８４７νｏ
　””　２５．７１ｒ１７−３．２３７０ ｒｌ−２／／　（ｎＩ−１ｇ＝ｒ２／　（ｎ＋　　１）
＝２．９５９ｒｙ　、９／　（ｎｒ、＋　、　　１）　
−ｒｌ４／　（ｎｏ　　１）　−１，９１４ｄ　　　”
”ｄ＋＝０．７５０２．　ｎ、７ｎ＋＝１．８８３０−
１ ｎ−ｐ　　・　　　　　・　Ｗ■、−１／ｓ・　′。

５０Ｘ β−字＃呑琳 ｒ、：　　４．４６４９ ｄ＋　＝　０．５５５９　　　ｎ＋　＝　１．８８３０
　−　　’＋　＝　４０．７６ｒ２＝　　２．３６４４ ｄｚ−０，０２７８ ｒ３””　７．００６９ ｄ３二０．３８９１　　ｎ２＝　１．７０００　　　ν
２＝４８．０８ｒ、、＝　３．４９２５ ｄ＜　＝　１．２５０７　　ｎ３＝　１．４３３９　　
　’ｓ　＝　９５．１５ｒｓ””　　　３．６３８１ ｄ５　＝　０．０２７８ ｒ６二５．３７８９ ｄａ　”　０．３８９１　　　ｎ４＝　１．７４００　
　　　ν４　＝　３１．７０ｒｔ　＝　２．６４０９ ｄ７＝　１．２５０７　　ｎ５””　１．４３３９　　
　νｓ　＝　９５．１５ｒｓ””　　３．０５４５ ｄｓ　＝　０．３８９１　　ｎａ””　１．７４００　
　　シａ＝３１．７０ｒｏ　＝　　７．９６４８ ｄｏ−０，０２７８ ｒｌｏ　”　２．３３００ ｄｌｏ二１−５２８６　　ｎｌ”　１．４９７０　　　
シフ　＝　８１．６１ｒｕ　＝　　２．９０５０ ｄＨ＝　１．９５１５　　ｎａ　”　１．５０’８５　
　　　シｇ＝６０．８３ｒ＋２＝　１．００８７ ｄ真２＝１．２０２７ ｒｌ３”　　５．３４１７ ｄ１３＝　０．２２２３　　　ｎｏ　＝　１．６７７９
　　　　νＧ＋＝５５．３３ｒ１４　＝　１．５８１５ ｄ１４＝　Ｏ’、４７２５　　ｎ＋ｏ　＝　１．８０５
２　　　　νｔｏ　””　２５．４３ｒ＋ｓ　＝　６．
８ろ６７ ｒ　　　／（ｎ　　　−１）＝−二一二一２．６７７Ｉ
−２１１ｎ＋１ ｒ■−３／　（ｎ■−２１）−二”−＝　１．９　ｓ　
４８−１ ｎ　Ｉ：　ｎｌ　””　１・８８３０−　　ｄ　ｉ　、
　−（１＋−Ｃ１５５５９ｍ−ｐ　　　”　　　ｍ−ｐ
　　　５ ただしｒｌ　ｒ　ｒ２　ｒ・・・は各群のレンズ面の曲
率半径、ｄＢ　ｙ　ｄ２ｙ・・・は各レンズの肉厚およ
び空気間隔、ｎｌ　ｒ　ｎ２　ｐ　”’は各Ｖ７ズ（Ｄ
Ｍ折率）ｔｌ　＋’２　。

・・各レンズのアツベ数である。

上記の実施例のうち、実施例１は第１図に示すレンズ構
成のもので、第３群レンズは２枚の接合レンズが二つか
らなっている。又実施例２は、第３群レンズが一つの３
枚接合レンズよりなっている。

上記の実施例はいずれも無限遠設計であるのでこれのみ
では結像されない０そのために例えば第５図に示すレン
ズ構成であって下記のデークーを有する結像レンズと共
に用いられる。

ｒ＋　＝　７．５３０ ｄ＋　＝　１．０２０　　’　ｎｌ　＝　１．４８７５
　　　シ、＝７０．１５１”２：　　３１．３１０ ｄ２＝０．５１０ ｒ３＝　　１４＝６６８ ｃＬ＋　＝　０．５１０　　　ｎ２＝　１．７４００　
　　ν２　＝　２８．２９ｒ４−３１．１７９ ｃＬ　　＝　３．８２７ ｒｓ　＝　１１．２０７ ｒ６＝　５．０１１ 上記結像レンズのデーターは、実施例１の全系の焦点距
離ｆをｆ＝１と゛した時のものである。

上記実施例１，２の収差カーブは結像レンズと組み合わ
せた時のものを示しである。

以上詳細に説明したように又実施例に示すよう点距離ｆ
の２倍以上の超長作動距離の８間以上であって視野数２
７までの広視野にわたって像面の平坦なレンズ系である
。更に実施例２の対物レンズは三枚接合レンズを用いる
ことによって１０枚構成のレンズであってしかも各収差
が良好に補正されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１の断面図、第２図は本発明の
実施例２の断面図、第３図は上記実施例１の収差曲線図
、第４図は上記実施例２の収差曲線図、第５図は本発明
の対物レンズと共に用いる前像レンズの一例を示す断面
図である。 出願人　オリンパス光学工業株式会社 代理人　　　向　　　寛　二 球面収差　　ｏ　　ｓ　　ｃ’ 非点収差　　歪曲収差 （％） 球面収差　　ｏｓｃ” ４図 非点収差　　歪曲収差 （呪〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＃　　　　　（１，）単体の正レンズよりなる第１群レ
   ンズと、接合正レンズの第２群レンズと、２枚以上の接
   合レンズ数個からなる第３群レンズと、物体側に凸面を
   向けた接合メニスカスレンズの第４群レンズと、接合負
   レンズの第５群レンズとからなるレンズ系で次の条件（
   １）乃至条件（４）を満足する顕微鏡対物レンズ。 （１）　　Ｌ　６５　〈ｎ工Ｊ （３）　　ａｌ、、□１＜　１．５　ｆ（４）　　１．
   ８　ｆ＜　ｒＮ、／（ｎ、　、−ｉ）　＜　２．２　ｆ
   ただしｆは全系の焦点距離、ｎ、　は第１群の１−コ ３番目のレンズの屈折率、ｒｌｊは第１群の第ｊ番目の
   面の曲率半径、ｄｏ、は第１群の１番目の面とＪ 第ｊ＋１番目の面の面間隔である。 （２）更に次の条件（５）を満足する特許請求の範囲（
   １）の顕微鏡対物レンズ。 （５）　　ν　　、ν　　≧８０ ｎ−ｐ　　　ｍ−ｐ ただしν、　は第１群レンズ中の正レンズのア７ｐ ツベ数である。