JP2000249926A - Microscope objective lens and microscope - Google Patents

Microscope objective lens and microscope

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JP2000249926A
JP2000249926A JP11049759A JP4975999A JP2000249926A JP 2000249926 A JP2000249926 A JP 2000249926A JP 11049759 A JP11049759 A JP 11049759A JP 4975999 A JP4975999 A JP 4975999A JP 2000249926 A JP2000249926 A JP 2000249926A
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lens
lens group
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microscope
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Tomohiro Miyashita
智裕 宮下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-magnification microscope objective lens which is constituted so that flare is reduced and the aberration of an exit pupil is excellently corrected even when the pupil is made to near to an object side, whose NA is large and whose operating distance is long. SOLUTION: This objective lens is provided with a 1st lens group G1 having positive refractive power, a 2nd lens group G2 having negative refractive power, an object-side lens G21 and an imageside lens G22 and being the joined meniscus lens whose convex surface faces an object side, a 3rd lens group G3 having negative refractive power, an objet side lens G31 and an image-side lens G32 and being the joined meniscus lens whose concave surface faces an image side and a 4th lens group G4 having positive refractive power in turn from the object side. When the Abbe number of the group G1 is defined as (ν1), the radius of the curvature of the object-side surface thereof is defined as (r1), that of the image-side surface is defined as (r2), the refractive index of the lens G21 of the group G2 is defined as (n2), the radius of the curvature of the most object side thereof is defined as (r3) and the focal distance of a whole lens system at a (d) line is defined as (f), the conditions of 60<=ν1<=70, -0.06<=(r2+r1)/(r2-r1)<=0.06 and 5.9<=n2.f/r3<=6.4 are satisfied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡対物レンズ
及び顕微鏡に関し、特に低倍顕微鏡対物レンズ及びその
ような対物レンズを備える顕微鏡に関するものである。
The present invention relates to a microscope objective and a microscope, and more particularly to a low-magnification microscope objective and a microscope equipped with such an objective.

【0002】[0002]

【従来の技術】顕微鏡の対物レンズは、諸収差が良好に
補正されていることの他にも様々な条件が要求される。
例えば、作動距離が短いと操作性の悪化につながり、い
くら収差がよく補正されていたとしても実用上問題があ
る。また金属顕微鏡に代表される工業用顕微鏡では、い
わゆる落射照明により試料を照明する。明視野観察の際
は、対物レンズが照明系のコンデンサーレンズも兼ねて
いるので、対物レンズはフレアーの少ない構成としなけ
ればならない。光学系内で光の一部が反射散乱される現
象であるフレアーが多いと、コントラストの低下をもた
らし、収差が良好に補正されていても実用上問題とな
る。特に低倍対物レンズでは、物体に近い面からのフレ
アーを除去することは難しい。フレアーを取り除くため
には、ある程度の屈折力を持たせる必要があるが、物体
に近い面において屈折力を高めると、収差補正が困難に
なる。また収差補正のために、構成するレンズの枚数を
増やすと、空気面が多くなりフレアーが多くなってしま
う。そのため、従来の低倍対物レンズでは、できるだけ
レンズ要素の枚数を少なく、かつ全てのレンズ要素に、
ある程度以上の屈折力を持たせる必要があった。
2. Description of the Related Art An objective lens of a microscope is required to have various conditions in addition to good correction of various aberrations.
For example, if the working distance is short, operability is deteriorated, and there is a practical problem even if aberrations are well corrected. In an industrial microscope represented by a metal microscope, a sample is illuminated by so-called epi-illumination. At the time of bright field observation, since the objective lens also serves as a condenser lens of the illumination system, the objective lens must be configured to have a small flare. If the flare is a phenomenon in which a part of light is reflected and scattered in the optical system, the contrast is lowered, and even if the aberration is corrected well, there is a practical problem. In particular, with a low-magnification objective lens, it is difficult to remove flare from a surface close to the object. In order to remove flare, it is necessary to have a certain refractive power. However, if the refractive power is increased on a surface close to the object, it becomes difficult to correct aberrations. Further, if the number of constituent lenses is increased for aberration correction, the air surface increases and flare increases. Therefore, in a conventional low-magnification objective lens, the number of lens elements is as small as possible, and
It was necessary to have a certain level of refractive power.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の顕
微鏡対物レンズによれば、構成するレンズ要素の枚数を
極力少なく、かつ全てのレンズ要素が、ある程度以上の
屈折力を持つようにするので、射出瞳の位置に自由度が
少なくなってしまい、高倍対物レンズの射出瞳とはずれ
てしまうことが多かった。また、射出瞳の位置を物体側
に近づけることも可能ではあったが、瞳の色収差や瞳の
球面収差が大きくなってしまうため、実用上問題となっ
ていた。
According to the conventional microscope objective lens described above, the number of constituent lens elements is as small as possible, and all the lens elements are made to have a certain level of refractive power. However, the degree of freedom in the position of the exit pupil is reduced, and the position is often shifted from the exit pupil of the high-magnification objective lens. Although it was possible to bring the position of the exit pupil closer to the object side, the chromatic aberration of the pupil and the spherical aberration of the pupil increased, which was a practical problem.

【0004】そこで本発明は、フレアーが少なく、射出
瞳を物体側に近づけた場合でも、瞳の収差が良好に補正
された、低倍顕微鏡の対物レンズ、及びそのような対物
レンズを備える顕微鏡を提供することを目的としてい
る。
Accordingly, the present invention provides an objective lens of a low-magnification microscope and a microscope equipped with such an objective lens, in which the flare is small and the aberration of the pupil is well corrected even when the exit pupil is close to the object side. It is intended to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明による顕微鏡対物レンズは、例
えば図1に示すように、物体側から順に、正の屈折力を
持つ第1レンズ群G1と;負の屈折力を持ち、物体側レ
ンズG21と像側レンズG22とを有する、物体側に凸
面を向けた接合メニスカスレンズである第2レンズ群G
2と;負の屈折力を持ち、物体側レンズG31と像側レ
ンズG32とを有する、像側に凸面を向けた接合メニス
カスレンズである第3レンズ群G3と;正の屈折力を持
つ第4レンズ群G4とを備え;第1レンズ群G1のアッ
ベ数をν1、第1レンズ群G1の物体側の面の曲率半径
をr1、第1レンズ群G1の像側の面の曲率半径をr
2、第2レンズ群G2の物体側レンズG21の屈折率を
n2、第2レンズ群G2の最も物体側の曲率半径をr
3、、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とを含んで構成される全レ
ンズ系のd線における焦点距離をfとするとき、 60≦ν1≦70 …(1) −0.06≦(r2+r1)/(r2−r1)≦0.06 …(2) 5.9≦n2・f/r3≦6.4 …(3) の条件を満足することを特徴とする。ここでn2・f/
r3として、fを乗じてあるのは無次元化(規格化)の
ためである。他の条件式においてもfを乗じ、あるいは
fで除しているのは、同様な理由による。
In order to achieve the above object, a microscope objective according to the first aspect of the present invention has a first objective lens having a positive refractive power in order from the object side as shown in FIG. A second lens group G, which is a cemented meniscus lens having a negative refractive power and having an object-side lens G21 and an image-side lens G22 and having a convex surface facing the object side;
A third lens group G3 which is a cemented meniscus lens having a negative refractive power and having an object side lens G31 and an image side lens G32 and having a convex surface facing the image side; and a fourth lens group having a positive refractive power. A lens group G4; the Abbe number of the first lens group G1 is ν1, the radius of curvature of the object-side surface of the first lens group G1 is r1, and the radius of curvature of the image-side surface of the first lens group G1 is r.
2. The refractive index of the object side lens G21 of the second lens group G2 is n2, and the radius of curvature of the second lens group G2 on the most object side is r.
3. When the focal length at d-line of all lens systems including the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 is f, 60 ≦ ν1 ≦ 70 (1) −0.06 ≦ (r2 + r1) / (r2-r1) ≦ 0.06 (2) 5.9 ≦ n2 · f / r3 ≦ 6.4 (3) It is characterized by doing. Where n2 · f /
The reason why r is multiplied by f is to make dimensionless (normalization). The reason for multiplying or dividing by f in other conditional expressions is the same.

【0006】このように構成すると、例えば第1レンズ
群にクラウンガラスを用いてアッベ数を60より大きく
するので分散が抑えられ、またアッベ数を70より小さ
くするので、高い屈折率のガラスを使用できるため同じ
屈折力をもたせるのにレンズの曲率半径を小さくし過ぎ
ることがなく、球面収差を抑えることができる。また
(r2+r1)/(r2−r1)の上限を0.06、下
限を−0.06とするので、フレアーを大きくし過ぎる
ことがない。またn2・f/r3を、5.9より大きく
維持するのでフレアーを抑えることができ、6.4を越
えないように維持するので、射出瞳の位置を物体側に置
くことができる。
[0006] With this configuration, for example, crown glass is used for the first lens group to make the Abbe number larger than 60, so that dispersion is suppressed. Further, since the Abbe number is made smaller than 70, glass having a high refractive index is used. As a result, the radius of curvature of the lens is not made too small to have the same refractive power, and spherical aberration can be suppressed. Further, the upper limit of (r2 + r1) / (r2-r1) is set to 0.06 and the lower limit is set to -0.06, so that the flare is not made too large. Further, since n2 · f / r3 is maintained at a value larger than 5.9, flare can be suppressed, and since it does not exceed 6.4, the position of the exit pupil can be placed on the object side.

【0007】また請求項2に記載のように、以上の顕微
鏡対物レンズでは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1
とするとき、 0.4≦f1/f≦0.5 …(4) の条件を満足するようにするのが好ましい。
In the above microscope objective lens, the focal length of the first lens group G1 is set to f1.
In this case, it is preferable to satisfy the following condition: 0.4 ≦ f1 / f ≦ 0.5 (4)

【0008】このときは、第1レンズ群の屈折力の下限
を0.4とするので、瞳の収差を補正しやすく、上限を
0.5とするので、フレアーを抑えることができる。
In this case, since the lower limit of the refractive power of the first lens unit is set to 0.4, it is easy to correct the pupil aberration, and the upper limit is set to 0.5, so that flare can be suppressed.

【0009】さらに請求項3に記載のように、請求項1
または請求項2に記載の顕微鏡対物レンズでは、第2レ
ンズ群G2の像側レンズG22の屈折率をn3、第2レ
ンズ群G2の物体側レンズG21と像側レンズG22と
の接合面の曲率半径をr4とするとき、 0.43≦|(n3−n2)・f/r4|≦0.87 …(5) の条件を満足するようにするのが好ましい。このとき
は、第2レンズ群の接合面の屈折力の上限を0.87と
するので、コマ収差の補正が楽であり、下限を0.43
とするので、第1レンズ群で発生した球面収差、色収
差、瞳の色収差、瞳の球面収差の補正が楽である。
Further, as described in claim 3, claim 1
Alternatively, in the microscope objective lens according to claim 2, the refractive index of the image-side lens G22 of the second lens group G2 is n3, and the radius of curvature of the junction surface between the object-side lens G21 and the image-side lens G22 of the second lens group G2. When r is set to r4, it is preferable to satisfy the following condition: 0.43 ≦ | (n3-n2) · f / r4 | ≦ 0.87 (5) In this case, since the upper limit of the refractive power of the cemented surface of the second lens group is set to 0.87, the correction of coma is easy, and the lower limit is set to 0.43.
Therefore, it is easy to correct spherical aberration, chromatic aberration, pupil chromatic aberration, and pupil spherical aberration generated in the first lens group.

【0010】さらに請求項4に記載のように、請求項1
乃至請求項3のいずれかに記載の顕微鏡対物レンズで
は、第2レンズ群G2の像側レンズG22の屈折率をn
3とするとき、 1.78≦n3 …(6) の条件を満足するようにするのが好ましい。このとき
は、第2レンズ群の像側レンズの屈折率の下限を1.7
8とするので、ペッツバール和がマイナスになり過ぎる
ことがない。
[0010] Further, as described in claim 4, claim 1 is provided.
In the microscope objective lens according to any one of claims 3 to 3, the refractive index of the image-side lens G22 of the second lens group G2 is set to n.
When it is set to 3, it is preferable to satisfy the following condition: 1.78 ≦ n3 (6). In this case, the lower limit of the refractive index of the image side lens of the second lens group is set to 1.7.
Since it is 8, the Petzval sum does not become too negative.

【0011】さらに請求項5に記載のように、請求項1
乃至請求項4のいずれか1項に記載の顕微鏡対物レンズ
では、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔を
d23とするとき、 0.14≦d23/f≦0.16 …(7) の条件を満足するようにするのが好ましい。このとき
は、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔の下限と上限
を抑えるので、像面の補正が困難となり過ぎることがな
い。
[0011] Further, as described in claim 5, claim 1 is
In the microscope objective lens according to any one of claims 4 to 4, when the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is d23, 0.14 ≦ d23 / f ≦ 0.16 ... ( It is preferable to satisfy condition 7). In this case, since the lower and upper limits of the distance between the second lens group and the third lens group are suppressed, the correction of the image plane does not become too difficult.

【0012】前記目的を達成するために、請求項6に係
る発明による顕微鏡は、例えば図10に示すように、請
求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の顕微鏡対物
レンズL1と;顕微鏡対物レンズL1を介した、被検査
物OBからの光を結像する結像レンズL2とを備える。
In order to achieve the above object, a microscope according to a sixth aspect of the present invention includes a microscope objective lens L1 according to any one of the first to fifth aspects, for example, as shown in FIG. An imaging lens L2 for imaging light from the object OB through the microscope objective lens L1.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号あるいは類似
符号を付し、重複した説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding members are denoted by the same or similar reference numerals, and duplicate description is omitted.

【0014】図1は、本発明による実施の形態である顕
微鏡対物レンズの側面断面図である。この顕微鏡対物レ
ンズは、図中物体OB側から順番に、第1レンズ群とし
ての凸レンズG1、第2レンズ群としての接合メニスカ
スレンズG2、第3レンズ群としての接合メニスカスレ
ンズG3、及び第4レンズ群としての凸レンズG4が配
列されて構成されている。
FIG. 1 is a side sectional view of a microscope objective lens according to an embodiment of the present invention. The microscope objective lens includes, in order from the object OB side in the figure, a convex lens G1 as a first lens group, a cemented meniscus lens G2 as a second lens group, a cemented meniscus lens G3 as a third lens group, and a fourth lens The convex lenses G4 as a group are arranged.

【0015】凸レンズG1は、複数のレンズを組み合わ
せたものであってもよいが、典型的には図に示すように
1枚の凸レンズからなる。接合メニスカスレンズG2
は、物体側のレンズG21と像側のレンズG22とを接
合した、全体として負の屈折力を有する、物体OB側に
凸面を向けたレンズ群である。接合メニスカスレンズG
3は、物体側のレンズG31と像側のレンズG32とを
接合した、全体として負の屈折力を有する、像IG側に
凸面を向けたレンズ群である。凸レンズG4は、複数の
レンズを組み合わせたものであってもよいが、典型的に
は図に示すように1枚の凸レンズからなる。
The convex lens G1 may be a combination of a plurality of lenses, but typically comprises one convex lens as shown in the figure. Joint meniscus lens G2
Is a lens group having a negative refractive power as a whole and having a convex surface facing the object OB side, in which the object side lens G21 and the image side lens G22 are joined. Joint meniscus lens G
Reference numeral 3 denotes a lens group in which the object-side lens G31 and the image-side lens G32 are cemented and have a negative refractive power as a whole and have a convex surface facing the image IG side. The convex lens G4 may be a combination of a plurality of lenses, but typically includes one convex lens as shown in the figure.

【0016】ここで、前記式(1)〜(7)の意味する
ところを説明する。条件1は、最も物体に近い側のレン
ズG1のアッベ数を規定するものである。本発明の目的
の一つは、フレアーの削減であるが、そのためにはレン
ズG1には大きな屈折力を持たせる必要がある。また射
出瞳を物体側に近づけるためにも、そのようにすること
が好ましい。しかし凸レンズで大きなパワー(屈折力)
を持たせてしまうため、レンズG1で発生する色収差は
大きくなってしまう。作動距離が長ければなおさら色収
差は大きくなる。そこでレンズG1としては、分散の小
さい例えばクラウンガラスを用いるのが好ましい。しか
しながら、分散の小さい硝材を選ぶと、同じパワーを持
たせた場合、レンズの曲率半径が小さくなり、大きな球
面収差を発生させてしまうため、その補正が困難であ
る。特に瞳の球面収差の補正が困難になる。レンズG1
を、条件式(1)を満足するようなアッベ数のものにす
れば、適切な分散となりフレアーを削減することができ
る。
Here, the meaning of the expressions (1) to (7) will be described. Condition 1 defines the Abbe number of the lens G1 closest to the object. One of the objects of the present invention is to reduce flare, but for that purpose, the lens G1 needs to have a large refractive power. Further, it is preferable to make the exit pupil closer to the object side. But large power (refractive power) with convex lens
Therefore, the chromatic aberration generated in the lens G1 increases. The longer the working distance, the greater the chromatic aberration. Therefore, it is preferable to use, for example, crown glass having a small dispersion as the lens G1. However, if a glass material having a small dispersion is selected, when the same power is given, the radius of curvature of the lens becomes small and a large spherical aberration is generated, so that it is difficult to correct it. In particular, it becomes difficult to correct spherical aberration of the pupil. Lens G1
Is set to an Abbe number that satisfies the conditional expression (1), appropriate dispersion is achieved, and flare can be reduced.

【0017】ここで、フレアーについて説明する。フレ
アーとは、光学系内で光の一部が反射散乱される現象で
ある。例えば金属顕微鏡では、被検査物であるシリコン
ウエハーなど光を透過しない試料を観察するために落射
照明を用いる。落射照明では、対物レンズがコンデンサ
ーレンズの役目もはたしている。このような場合、照明
光が対物レンズ中を通るため、対物レンズを構成するレ
ンズの面のフレアーは観察光と一緒になり、コントラス
トを低下させる原因となる。特に、光束がレンズ面に対
して垂直に入射すると反射光は観察光と同じ経路を通る
ことになるため、フレアーが増加する。そのため、レン
ズ要素の各面にある程度以上の屈折力を持たせる必要が
あり、一般にフレアーの削減と収差補正の対策は相反す
るものとなる。
Here, the flare will be described. Flare is a phenomenon in which a part of light is reflected and scattered in an optical system. For example, in a metallographic microscope, epi-illumination is used to observe a sample that does not transmit light, such as a silicon wafer to be inspected. In epi-illumination, the objective lens also serves as a condenser lens. In such a case, since the illumination light passes through the objective lens, the flare on the surface of the lens constituting the objective lens is combined with the observation light, which causes a decrease in contrast. In particular, when a light beam enters the lens surface perpendicularly, the reflected light passes through the same path as the observation light, so that flare increases. For this reason, it is necessary that each surface of the lens element has a certain level of refracting power, and measures for reducing flare and correcting aberrations are generally incompatible.

【0018】条件式(2)は、レンズG1の形状を規定
するものである。この式の上限または下限を越えるよう
な曲率半径を選ぶとフレアーが大きくなり過ぎる。
Conditional expression (2) defines the shape of the lens G1. If the radius of curvature exceeds the upper or lower limit of this equation, the flare becomes too large.

【0019】条件式(3)は、第2レンズ群G2の物体
に一番近い面のパワーを規定するものである。このパワ
ーが、条件式(3)の下限を越えるとフレアーが大きく
なり過ぎ、逆に上限を越えると射出瞳が像側になってし
まう。
Conditional expression (3) defines the power of the surface of the second lens group G2 closest to the object. If this power exceeds the lower limit of conditional expression (3), the flare becomes too large, and if it exceeds the upper limit, the exit pupil will be on the image side.

【0020】条件式(4)は、レンズG1のパワーを規
定するものである。レンズG1のパワーが、条件式
(4)の下限を越えると、瞳の収差を補正することが困
難となり、上限を越えると、フレアーが増えてしまう。
Conditional expression (4) defines the power of the lens G1. If the power of the lens G1 exceeds the lower limit of the conditional expression (4), it becomes difficult to correct pupil aberration, and if it exceeds the upper limit, flare increases.

【0021】条件式(5)は、第2レンズ群G2の接合
面のパワーを規定するものである。この面はレンズG1
で発生した球面収差、色収差及び瞳の色収差を補正する
効果があり、像面も補正している。第2レンズ群G2の
パワーが、条件式(5)の上限を越えてしまうと、先の
収差補正上は有利であるが、コマ収差を補正することが
困難となる。逆に下限を越えると収差補正不足となる。
Conditional expression (5) defines the power of the cemented surface of the second lens group G2. This surface is the lens G1
This has the effect of correcting the spherical aberration, chromatic aberration and pupil chromatic aberration generated in the above, and also corrects the image plane. If the power of the second lens group G2 exceeds the upper limit of the conditional expression (5), it is advantageous for correcting the aberration, but it is difficult to correct the coma. Conversely, if the lower limit is exceeded, aberration correction will be insufficient.

【0022】条件式(6)は、第2レンズ群の像側レン
ズG22の屈折率を規定するものである。本発明の実施
の形態の対物レンズは、いわゆるガウスタイプに属す
る。ガウスタイプは、ペッツバール和が小さいことが特
徴であり、像面が補正されたプラン対物レンズではよく
用いられる。像側レンズG22の屈折率が、条件式
(6)の下限を越えるような低屈折率の硝材を選ぶと、
ペッツバール和がマイナス方向で大きくなり過ぎてしま
い、像面の歪曲の補正が困難になる。
Conditional expression (6) defines the refractive index of the image side lens G22 of the second lens group. The objective lens according to the embodiment of the present invention belongs to a so-called Gauss type. The Gauss type is characterized by a small Petzval sum, and is often used in a plan objective lens whose image plane is corrected. If a glass material having a low refractive index such that the refractive index of the image-side lens G22 exceeds the lower limit of conditional expression (6),
The Petzval sum becomes too large in the minus direction, making it difficult to correct image plane distortion.

【0023】条件式(7)は、レンズ群G2とレンズ群
G3との間隔を規定するものである。この間隔が、条件
式(7)の上限または下限を越えると、ペッツバール和
がプラスまたはマイナスになり、像面の補正が困難にな
る。
Conditional expression (7) defines the distance between the lens groups G2 and G3. If this interval exceeds the upper limit or the lower limit of conditional expression (7), the Petzval sum becomes plus or minus, and it becomes difficult to correct the image plane.

【0024】以上のような実施の形態について、実施例
1として具体的なレンズデータを図4の表(A)に示
す。ここで面番号はレンズ群を構成するレンズ要素の面
を示す。例えば面1は凸レンズG1の物体側の面、面2
は同じく像側の面を示す。rはレンズの各面番号で示さ
れる面の曲率半径であり、物体側に凸であるとき正の値
を、物体側に凹であるとき負の値をとる。dは各面の距
離であり、例えばレンズG1の厚さは、面1と面2との
間の距離であるから2.8mmである。nは各面間のレ
ンズ材料の屈折率である。ここで屈折率は、特に言及し
ない限りd線(λ=587.56nm)における値とす
る。表(A)では、例えばレンズG1の屈折率は面1と
面2との間であるから、1.603ということになる。
νdは、この顕微鏡対物レンズの構成要素であるレンズ
のアッベ数を示す。
Table 1 (A) in FIG. 4 shows specific lens data as Example 1 in the above embodiment. Here, the surface numbers indicate the surfaces of the lens elements constituting the lens group. For example, surface 1 is the object-side surface of convex lens G1, surface 2
Denotes the image-side surface. r is the radius of curvature of the surface indicated by each surface number of the lens, and takes a positive value when it is convex on the object side and a negative value when it is concave on the object side. d is the distance between the surfaces. For example, the thickness of the lens G1 is 2.8 mm because it is the distance between the surfaces 1 and 2. n is the refractive index of the lens material between the surfaces. Here, the refractive index is a value at the d-line (λ = 587.56 nm) unless otherwise specified. In the table (A), for example, the refractive index of the lens G1 is between the surface 1 and the surface 2, so that it is 1.603.
νd indicates the Abbe number of a lens which is a component of the microscope objective lens.

【0025】図5の表には、実施例の顕微鏡対物レンズ
の条件対応値を示す。条件番号は、前記式(1)〜
(7)に対応する。実施例1では、表(A)に示すよう
に、条件1に関して、アッベ数ν1が65.4であり、
式(1)の60〜70の範囲に納まっている。
The table in FIG. 5 shows the values corresponding to the conditions of the microscope objective lens of the embodiment. The condition number is defined by the above formulas (1) to
This corresponds to (7). In Example 1, as shown in Table (A), regarding Condition 1, the Abbe number ν1 is 65.4,
Equation (1) falls within the range of 60 to 70.

【0026】条件2に関して、レンズ群G1の形状を規
定する値が、0.05となり条件式(2)を充足してい
る。
Regarding condition 2, the value that defines the shape of the lens group G1 is 0.05, which satisfies the conditional expression (2).

【0027】条件3に関して、第2レンズ群の物体に一
番近い面のパワーは、6.22であり、条件式(3)を
充足している。
Regarding condition 3, the power of the surface of the second lens group closest to the object is 6.22, which satisfies the conditional expression (3).

【0028】条件4に関して、レンズG1のパワーは、
0.475であり、条件式(4)を充足している。
Regarding condition 4, the power of the lens G1 is
0.475, which satisfies the conditional expression (4).

【0029】条件5に関して、第2レンズ群の接合面の
パワーは、0.446であり、条件式(5)を充足して
いる。
Regarding condition 5, the power of the cemented surface of the second lens unit is 0.446, which satisfies the conditional expression (5).

【0030】条件6に関して、像側レンズG22の屈折
率は、1.797であり、条件式(6)を充足してい
る。
Regarding condition 6, the refractive index of the image side lens G22 is 1.797, which satisfies the conditional expression (6).

【0031】条件7に関して、レンズG2とレンズG3
との無次元化した間隔は、0.141であり、条件式
(7)を充足している。
Regarding condition 7, the lenses G2 and G3
Is a dimensionless interval of 0.141, which satisfies the conditional expression (7).

【0032】なお、上記実施例のレンズはそれ自体では
結像しないので、例えば図6に側面断面とレンズデータ
を示すような結像レンズと組み合わせて使用する。図7
〜図9として示す収差図は、実施例の各対物レンズに図
6の結像レンズを組み合わせたときのものである。
Since the lens of the above embodiment does not form an image by itself, it is used in combination with an imaging lens whose side cross section and lens data are shown in FIG. 6, for example. FIG.
The aberration diagrams shown in FIG. 9 to FIG. 9 are obtained when the objective lens of the example is combined with the imaging lens of FIG.

【0033】図7は、実施例1の場合の収差図である。
ここでは球面収差、は非点収差、はメリジオナル
コマ収差、は歪曲収差を示す。図中それぞれ、実線は
d線(基準波長587.56nm)、破線はC線(波長
656.27nm)、一点鎖線はF線(波長486.1
3nm)、二点鎖線はg線(波長435.84nm)に
よる収差を示す。この図に示されるように、実施例1の
顕微鏡対物レンズは、NAが0.15と比較的大きく、
また作動距離も長いが、バランスよく収差が補正されて
いることが分かる。
FIG. 7 is an aberration diagram for the first embodiment.
Here, spherical aberration, astigmatism, meridional coma, and distortion are shown. In each of the figures, the solid line is the d-line (reference wavelength 587.56 nm), the broken line is the C line (wavelength 656.27 nm), and the dashed line is the F line (wavelength 486.1).
3 nm), and the two-dot chain line shows the aberration due to the g-line (wavelength 435.84 nm). As shown in this figure, the microscope objective lens of Example 1 has a relatively large NA of 0.15,
In addition, although the working distance is long, it can be seen that the aberration is corrected in a well-balanced manner.

【0034】図2に実施例2の顕微鏡対物レンズの側面
断面、図4の表(B)にレンズデータ、図5の表(B)
に条件対応値、図8に結果としての諸収差の値を示す。
実施例1と同様に、バランスよく収差が補正されている
ことが分かる。
FIG. 2 is a side sectional view of the microscope objective lens of Example 2, FIG. 4B shows lens data, and FIG. 5B shows a table.
8 shows the values corresponding to the conditions, and FIG. 8 shows the values of the resulting aberrations.
It can be seen that the aberration is corrected in a well-balanced manner as in the first embodiment.

【0035】図3に実施例3の顕微鏡対物レンズの側面
断面、図4の表(C)にレンズデータ、図5の表(C)
に条件対応値、図9に結果としての諸収差の値を示す。
実施例1、実施例2と同様に、バランスよく収差が補正
されていることが分かる。
FIG. 3 is a side sectional view of the microscope objective lens of Example 3, FIG. 4 is a table (C) showing lens data, and FIG. 5 is a table (C).
9 shows the values corresponding to the conditions, and FIG. 9 shows the values of the resulting aberrations.
It can be seen that the aberrations are well-balanced as in the first and second embodiments.

【0036】以上のような実施の形態の顕微鏡対物レン
ズは、NAが例えば0.15と大きく、作動距離の長い
5倍程度の低倍顕微鏡に使用して好適である。
The microscope objective lens according to the above-described embodiment is suitable for use in a low-magnification microscope having a large NA of, for example, 0.15 and a long working distance of about 5 times.

【0037】図10に本発明の実施例である顕微鏡の模
式的側面図を示す。図中、対物レンズL1としては、例
えば図1、図2、図3のいずれかに示すレンズ群を用い
る。結像レンズL2としては、例えば図6に示すレンズ
群を用いる。被検査物OBは、不図示の照明光学系によ
り、対物レンズL1を通して落射される光で照明され
る。照明された被検査物OBからの光は対物レンズL1
を介して結像レンズL2に導かれ、結像される。この顕
微鏡では、図1〜図3に示すような対物レンズを用いる
ので、フレアーの少ない、したがってコントラストの優
れた、且つ収差がバランスよく補正された観察像が得ら
れる。
FIG. 10 is a schematic side view of a microscope according to an embodiment of the present invention. In the drawing, as the objective lens L1, for example, any of the lens groups shown in FIGS. 1, 2, and 3 is used. As the imaging lens L2, for example, a lens group illustrated in FIG. 6 is used. The inspection object OB is illuminated by light falling through the objective lens L1 by an illumination optical system (not shown). The illuminated light from the inspection object OB passes through the objective lens L1.
Is guided to the image forming lens L2 via the lens and is imaged. In this microscope, since the objective lens shown in FIGS. 1 to 3 is used, an observation image with less flare, excellent contrast, and a well-corrected aberration can be obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、顕微鏡対
物レンズにおいて、第1レンズ群のアッベ数、第1レン
ズ群の形状、第2レンズ群の物体に一番近い面のパワ
ー、第1レンズ群のパワー、第2レンズ群の接合面のパ
ワー、第2レンズ群の像側レンズの屈折率、及び第2レ
ンズ群と第3レンズ群との間隔を規定するので、フレア
ーが小さく、また瞳の諸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が可能となる。
As described above, according to the present invention, in a microscope objective lens, the Abbe number of the first lens unit, the shape of the first lens unit, the power of the surface closest to the object of the second lens unit, Since the power of the first lens group, the power of the cemented surface of the second lens group, the refractive index of the image side lens of the second lens group, and the distance between the second lens group and the third lens group are defined, the flare is small. In addition, it is possible to provide a microscope objective lens in which various aberrations of the pupil are well corrected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の顕微鏡対物レンズの側面断面図であ
る。
FIG. 1 is a side sectional view of a microscope objective lens of Example 1.

【図2】実施例2の顕微鏡対物レンズの側面断面図であ
る。
FIG. 2 is a side sectional view of a microscope objective lens of Example 2.

【図3】実施例3の顕微鏡対物レンズの側面断面図であ
る。
FIG. 3 is a side cross-sectional view of a microscope objective lens of Example 3.

【図4】実施例1、2、3のレンズデータの表を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a table of lens data of Examples 1, 2, and 3;

【図5】実施例1、2、3の条件対応値の表を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a table of condition corresponding values of Examples 1, 2, and 3.

【図6】実施例1、2、3の顕微鏡対物レンズと組み合
わせて用いられる結像レンズの側面断面図とレンズデー
タの表を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a side cross-sectional view and a table of lens data of an imaging lens used in combination with the microscope objective lenses of Examples 1, 2, and 3.

【図7】実施例1の収差図である。FIG. 7 is an aberration diagram of the first embodiment.

【図8】実施例2の収差図である。FIG. 8 is an aberration diagram of the second embodiment.

【図9】実施例3の収差図である。FIG. 9 is an aberration diagram of the third embodiment.

【図10】本発明の実施の形態である顕微鏡の模式的側
面図である。
FIG. 10 is a schematic side view of a microscope according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群 G21 第2レンズ群の物体側レンズ G22 第2レンズ群の像側レンズ G31 第3レンズ群の物体側レンズ G32 第3レンズ群の像側レンズ OB 物体 IM 像 L1 対物レンズ L2 結像レンズ G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group G21 Object-side lens of second lens group G22 Image-side lens of second lens group G31 Object-side lens of third lens group G32 Third Image side lens of lens group OB Object IM image L1 Objective lens L2 Imaging lens

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体側から順に、正の屈折力を持つ第1
レンズ群と;負の屈折力を持ち、物体側レンズと像側レ
ンズとを有する、物体側に凸面を向けた接合メニスカス
レンズである第2レンズ群と;負の屈折力を持ち、物体
側レンズと像側レンズとを有する、像側に凸面を向けた
接合メニスカスレンズである第3レンズ群と;正の屈折
力を持つ第4レンズ群とを備え;前記第1レンズ群のア
ッベ数をν1、前記第1レンズ群の物体側の面の曲率半
径をr1、前記第1レンズ群の像側の面の曲率半径をr
2、前記第2レンズ群の物体側レンズの屈折率をn2、
前記第2レンズ群の最も物体側の曲率半径をr3、前記
第1レンズ群と前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と
前記第4レンズ群とを含んで構成される全レンズ系のd
線における焦点距離をfとするとき、 60≦ν1≦70 −0.06≦(r2+r1)/(r2−r1)≦0.0
6 5.9≦n2・f/r3≦6.4 の条件を満足することを特徴とする、顕微鏡対物レン
ズ。
1. A first lens having a positive refractive power in order from the object side.
A second lens group, which is a cemented meniscus lens having a negative refractive power and having an object-side lens and an image-side lens, and having a convex surface facing the object side; and an object-side lens having a negative refractive power A third lens group, which is a cemented meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a fourth lens group having a positive refractive power; the Abbe number of the first lens group being ν1 The radius of curvature of the object-side surface of the first lens group is r1, and the radius of curvature of the image-side surface of the first lens group is r.
2. The refractive index of the object-side lens of the second lens group is n2,
The radius of curvature of the second lens unit closest to the object side is r3, and d of the entire lens system including the first lens unit, the second lens unit, the third lens unit, and the fourth lens unit.
When the focal length of the line is f, 60 ≦ ν1 ≦ 70−0.06 ≦ (r2 + r1) / (r2−r1) ≦ 0.0
6 A microscope objective lens characterized by satisfying the following condition: 5.9 ≦ n2 · f / r3 ≦ 6.4.
【請求項2】 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とす
るとき、 0.4≦f1/f≦0.5 の条件を満足することを特徴とする、請求項1に記載の
顕微鏡対物レンズ。
2. The microscope objective lens according to claim 1, wherein when a focal length of the first lens group is f1, a condition of 0.4 ≦ f1 / f ≦ 0.5 is satisfied. .
【請求項3】 前記第2レンズ群の像側レンズの屈折率
をn3、前記第2レンズ群の物体側レンズと像側レンズ
との接合面の曲率半径をr4とするとき、 0.43≦|(n3−n2)・f/r4|≦0.87 の条件を満足することを特徴とする、請求項1または請
求項2に記載の顕微鏡対物レンズ。
3. When the refractive index of the image-side lens of the second lens group is n3, and the radius of curvature of the junction surface between the object-side lens and the image-side lens of the second lens group is r4, 0.43 ≦ The microscope objective lens according to claim 1 or 2, wherein a condition of | (n3-n2) · f / r4 | ≦ 0.87 is satisfied.
【請求項4】 前記第2レンズ群の像側レンズの屈折率
をn3とするとき、 1.78≦n3 の条件を満足することを特徴とする、請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載の顕微鏡対物レンズ。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a condition of 1.78 ≦ n3 is satisfied, where n3 is the refractive index of the image-side lens of the second lens group. The microscope objective described.
【請求項5】 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と
の間隔をd23とするとき、 0.14≦d23/f≦0.16 の条件を満足することを特徴とする、請求項1乃至請求
項4のいずれか1項に記載の顕微鏡対物レンズ。
5. The condition of 0.14 ≦ d23 / f ≦ 0.16, wherein d23 is the distance between the second lens group and the third lens group. A microscope objective lens according to claim 1.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に
記載の顕微鏡対物レンズと;前記顕微鏡対物レンズを介
した、被検査物からの光を結像する結像レンズとを備え
る;顕微鏡。
6. A microscope objective lens according to claim 1, further comprising: an imaging lens configured to image light from an object to be inspected through the microscope objective lens; microscope.
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