JP2001305431A

JP2001305431A - 対物レンズ

Info

Publication number: JP2001305431A
Application number: JP2000119621A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Yoshida; 剛洋吉田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】平面上に回折面を形成した回折光学素子を用
いることにより、波長幅が広くても高度なアポクロマテ
ィック設計が可能であり、また、その設計性能を損なう
ことなく製作できる対物レンズ。【解決手段】物体側開口数が０．７以上であり、平面
ｒ₂₁上に回折面ｒ₂₀が形成された正のパワーを有する少
なくとも１枚の回折レンズと、少なくとも２種類の媒質
からなる複数の単レンズのみとから構成されている対物
レンズであり、ぞの回折レンズの回折面が瞳位置よりも
物体側にあることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡等の光学系
に用いられる高開口数、高倍率の対物レンズに関するも
のであり、特に、紫外光を用いた顕微鏡等の光学系に用
いられる対物レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の紫外線顕微鏡用の対物レンズは、
波長が３００ｎｍより短くなると、レンズとして使用し
得る媒質が実質的に石英と蛍石に限定されるため、これ
らの媒質を用いた３枚接合レンズや２枚接合レンズを多
用して色収差補正を行っていた。しかし、これらの媒質
はその屈折率や分散値が近く、３枚接合レンズを多用し
ても十分な色収差補正が困難であり（特開平３−１８８
４０７号参照）、また、設計はできたとしても、このよ
うな紫外の波長域では作業性や接着力の良い接合剤がな
いため、接合面が多数あると、実際に性能の良い対物レ
ンズを製作するのは困難であった。

【０００３】これを解決する手段としては、以下のよう
な技術が開示されている。特開平６−３４７７００号の
場合は、媒質としては石英のみを用い、少なくとも１枚
の平面型の回折光学素子を用いることにより、接合レン
ズを用いずに、色収差を補正するものである。特開平９
−２４３９２３号の場合は、３枚接合レンズは用いず、
２枚接合レンズを多用することにより、色収差を補正す
るものである。特開平１１−３２６７７２号の場合に
は、球面上に回折面が形成された屈折回折レンズを用い
て色収差を補正するものである。

【０００４】ここで、回折光学素子に関して簡単に説明
しておく。詳細はオプトロニクス社発行の「光学デザイ
ナーのための小型光学エレメント」第６章及び第７章
や、「ＳＰＩＥ，Ｎｏ．１６２，Ｐ．４６〜５３（１９
７７）」、あるいは、上記特開平６−３４７７００号等
に詳しく説明されている。要は、通常のレンズは屈折作
用により光線を曲げるのに対して、回折光学素子はその
名の通り回折作用で光を曲げるものであり、これをレン
ズとして用いたものがいわゆる回折レンズである。屈折
はスネルの法則に従い、波長が短い光程よく曲がるが、
回折はその逆で、波長が長い光程よく曲がる。これを通
常の屈折レンズに用いられるアッべ数に換算すると、−
３．４５となり、逆分散、かつ、非常に高分散であるこ
とが分かる。したがって、通常の屈折レンズと回折レン
ズを組み合わせることにより、非常に強力な色収差補正
が可能となるのである。また、回折による曲がり角はそ
のピッチによって自由に制御できるため、非常に自由度
の高い非球面特性も持たせることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−３
４７７００号のものは、レンズに用いる媒質を１種類し
か用いず、したがって、接合レンズも持たないため、補
正すべき波長幅が広く高度なアポクロマティック設計を
必要とする対物レンズは設計困難である。

【０００６】また、特開平９−２４３９２３号のもの
は、３枚接合レンズは用いていないが、２枚接合レンズ
を多用しており、実際に製作時は紫外領域で用いられる
接合剤の接着力が弱いため、作業性が問題になる。ま
た、３枚接合レンズを用いていないため、前者同様、補
正すべき波長幅が広く高度なアポクロマティック設計を
必要とする対物レンズは設計困難である。

【０００７】また、特開平１１−３２６７７２号のもの
に用いられている屈折回折レンズは、複数の媒質と回折
レンズを用いて収差補正を良好に行ってはいるものの、
球面上に回折面が形成された回折レンズを含んでおり、
実際に光学性能に影響を与えない程度に精度良くこれを
製作するのは困難である。

【０００８】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、平面上に回折面
を形成した回折光学素子を用いることにより、波長幅が
広くても高度なアポクロマティック設計が可能であり、
また、その設計性能を損なうことなく製作できる対物レ
ンズを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の対物レンズは、物体側開口数が０．７以上であり、
平面上に回折面が形成された正のパワーを有する少なく
とも１枚の回折レンズと、少なくとも２種類の媒質から
なる複数の単レンズのみとから構成されていることを特
徴とするものである。

【００１０】この構成により、接合剤を使わなくてよい
ため、前述の接合剤に関連する問題点を解決している。
また、複数の種類の媒質の単レンズを用いることによっ
て、色収差を補正することができる。また、全体として
対物レンズは正の焦点距離を持つため、この光学系で発
生する色収差を相殺するためには、色分散が屈折レンズ
とは逆の特性の回折レンズを正のパワーを持つレンズと
して用いることが必要であり、正のパワーを有する回折
レンズを用いることにより、さらに良好に色収差を補正
することができる。ここで用いられている回折レンズの
回折面は平面に形成されているため、製作性も良い。

【００１１】また、回折レンズの回折面が瞳位置よりも
物体側にあることが望ましい。

【００１２】従来例においては、瞳位置に置かれた回折
レンズは軸上の色収差を補正する役割を果たしていた。
一方、倍率の色収差を補正するために、軸外の主光線の
光線高が高く、標本面から十分に離れた位置に回折面を
もう一面追加していた。本発明のように、標本面の実視
野がさほど大きくない場合には、一つの回折レンズだけ
でも、瞳位置よりも物体側に配置することにより、軸上
の色収差のみでなく、倍率の色収差も補正することがで
きる。以下で詳細に説明する。

【００１３】一般に、高倍率の対物レンズは、物体側に
近いレンズが強い正パワーを持っている。そのため、色
収差も大きく発生する。従来は、発生した色収差の中、
軸上の色収差は瞳位置にある正パワーの回折レンズを用
いて、軸外の色収差は瞳位置より像側にある負パワーの
回折レンズで補正していた。実視野がさほど大きくない
場合、対物レンズに入射する軸上光束と軸外光束は瞳位
置より物体側でそれ程分離しない。よって、この位置に
回折レンズを配置することで、軸上の色収差と倍率の色
収差を同時に補正することが可能となる。ただし、前述
のように、物体側の強い正のパワーを持つレンズでは大
さな色収差が発生するため、回折レンズだけでこの色収
差を補正しようとすると、回折レンズの正パワーを大き
くする必要が生じる。しかしながら、回折レンズの正パ
ワーを大きくしすぎると、軸上の色収差と倍率の色収差
を同時に良好に補正することが困難となる。

【００１４】そこで、本発明では、分散の異なる複数の
媒質からなるレンズを用いて、極力色収差の発生を抑え
るようにした。よって、瞳位置よりも前に配置した回折
レンズに適切な正パワーを与えることができ、全体とし
て、軸上、倍率の色収差を同時に良好に補正することが
できる。

【００１５】また、回折レンズの回折面は瞳位置よりも
物体側に位置することになるので、この回折面は単に色
収差を補正する役割のみならず、単色収差である球面収
差やコマ収差を補正するようにも機能することになる。
すなわち、回折レンズが瞳位置に配置された場合は、非
球面効果により球面収差の発生を極力抑えることができ
るが、軸外光束は光軸に対して均等（略対称）であるた
め、コマ収差を補正することは困難である。これに対し
て、本発明のように回折レンズを瞳位置よりも物体側に
位置させると、この位置における軸外光束は光軸に対し
て均等になっていない（非対称）ので、コマ収差を良好
に補正することができる。したがって、本構成により、
軸上から周辺に至るまで、色収差と軸外のコマ収差を良
好に補正することができる。

【００１６】なお、本発明で言う瞳位置とは、いわゆる
入射瞳位置や射出瞳位置ではなく、光軸上にない標本面
上のある点から光軸に平行に対物レンズに入射した光線
（主光線）が光軸と交わる位置のことである。

【００１７】また、物体側から数えて、２枚目若しくは
３枚目のレンズが回折レンズであることが望ましい。

【００１８】このようにレンズを配置することにより、
軸上と軸外の光線が通過する位置が異なるため、色収
差、球面収差、コマ収差を良好に補正することができ
る。

【００１９】また、物体側から順に、正屈折力の第１
群、正屈折力の第２群、負屈折力の第３群の３つの群か
ら構成され、第１群は以下の条件（Ｃ）を満たすことが
望ましい。

【００２０】条件（Ｃ）：１．８６＜ｆ_G1／ｆ＜２．４２ただし、ｆ：対物レンズの焦点距離、ｆ_G1：第１群の焦点距離、である。

【００２１】条件（Ｃ）の下限の１．８６を下回ると、
第１群のパワーが大きくなりすぎて大きな球面収差が発
生し、他の群のレンズによってもその収差が抑えきれな
くなる。また、上限の２．４２を上回ると、物体から出
た発散光を十分に収束させられなくて対物レンズの径が
大きくなる。

【００２２】また、第２群の焦点距離が以下の条件
（Ｄ）を満たすことが望ましい。

【００２３】条件（Ｄ）：４．４１＜ｆ_G2／ｆただし、ｆ：対物レンズの焦点距離、ｆ_G2：第２群の焦点距離、である。

【００２４】条件（Ｄ）の下限の４．４１を下回ると、
第２群のパワーが大きくなりすぎて第２群で良好に色収
差を抑えきれなくなる。

【００２５】また、第３群の焦点距離が以下の条件
（Ｅ）を満たすことが望ましい。

【００２６】条件（Ｅ）： −１６．６＜ｆ_G3／ｆ＜−２．７４ただし、ｆ：対物レンズの焦点距離、ｆ_G3：第３群の焦点距離、である。

【００２７】条件（Ｅ）の下限の−１６．６を下回る
と、第３群を構成するレンズの曲率が小さくなりすぎて
良好に像面湾曲を補正できなくなる。また、上限の−
２．７４を上回ると、第３群のパワーが大きくなりすぎ
て第３群で発生する球面収差を他の群で補正しきれなく
なる。

【００２８】また、第２群は互いに媒質が異なるパワー
が正であるレンズとパワーが負であるレンズからなるレ
ンズ対を少なくとも２対含んでいることが望ましい。

【００２９】パワーが正であるレンズとパワーが負であ
るレンズを透過する光線は、波長に対する分散が逆方向
に発生するために、レンズ対によって発生する色収差は
互いに相殺されることになる。したがって、レンズ対を
少なくとも２対含むことによって良好に色収差を補正す
ることができる。また、発生する球面収差も正パワーの
レンズと負パワーのレンズで符号が逆になるため相殺で
き、第２群で発生する球面収差を極力小さくすることが
できる。

【００３０】また、第２群中に含まれる連続する３つの
レンズのパワーが、物体側から順に、正・負・正となっ
ていることが望ましい。

【００３１】このことにより、さらに良好に色収差を補
正することができると同時に、球面収差の補正も可能に
なる。

【００３２】また、第２群を構成するレンズが以下の条
件（Ａ）を満たすことが望ましい。

【００３３】条件（Ａ）： ν₊＞ν_- ただし、ν₊：第２群中に含まれるパワーが正であるレ
ンズのアッべ数、 ν_-：第２群中に含まれるパワーが負であるレンズのア
ッべ数、である。

【００３４】このように、媒質を選ぶと、基準波長にお
いて絶対値が同じだけのパワーを持つ正のレンズ群と負
のレンズ群から発生する色収差は、符号が逆で、大きさ
は前者より後者の方が大きい。したがって、この条件を
満たすような媒質で構成される本発明のような全体とし
て正のパワーを持つ光学系は、色収差をうまく相殺し、
その全体値を０に近づけることができる。

【００３５】また、第１群は全体として正のパワーを有
し、物体側から順に、物体側が平面の平凸レンズ又は物
体側に凹面を向けたメニスカスレンズと、パワーが正で
ある回折レンズとを含むことが望ましい。

【００３６】上記の平凸レンズ又はメニスカスレンズ
は、限られた対物レンズ全長を維持しつつ、物体から出
た開口数の大きな発散光の発散度を抑えて次のレンズに
導くために、強いパワーを有する必要がある。物体側に
凸面を向けると、大きな収差を発生するので、物体側の
面は平面か若しくは凹面が必要である。このレンズのパ
ワーを大きくしようとすると、像側の面の曲率半径が非
常に小さくなる。このとき、球面収差とコマ収差を同時
に除去するような、つまり浮遊条件を満足するような曲
率半径を設定することはできるが、ＮＡ（開口数）が大
きい場合、軸上にない標本から出た光線は、光軸に関し
て非対称にレンズ内を透過する従属光線が大部分を占め
るため、軸外特有のコマ収差を発生することになる。同
じ第１群中に配置された正のパワーを持つ回折レンズは
正のパワーを持つことにより、回折レンズより物体側の
レンズの正パワーを小さくでき、かつ、回折レンズの非
球面特性を用いることによってコマ収差を良好に補正す
ることができる。

【００３７】また、第１群中にある最も物体側にある回
折レンズが以下の条件（Ｂ）を満たすことが望ましい。

【００３８】条件（Ｂ）：５＜ｆ₁／ｆ＜３０ただし、ｆ：対物レンズの焦点距離、ｆ₁：第１群中にある最も物体側にある回折レンズの焦
点距離、である。

【００３９】以上で述べたように第１群中にある最も物
体側にある回折レンズ（以下、回折レンズ１）は、その
非球面特性と配置される位置により単色収差である球面
収差とコマ収差、及び、その逆分散特性と配置される位
置により軸上と軸外の色収差を補正する役割を担ってい
るが、これらの収差を良好に補正するために設けたのが
条件（Ｂ）である。

【００４０】条件（Ｂ）の下限の５を越えると、回折レ
ンズ１のパワーが強くなりすぎて前記の諸収差をバラン
ス良く補正することが困難になる。また、この回折レン
ズ１の最小ピッチが小さくなりすぎて、製造上の問題が
生ずる。逆に、条件（Ｂ）の上限の３０を越えると、回
折レンズ１のパワーが弱すぎて主に軸上の色収差が補正
不足になる。

【００４１】また、回折レンズを含めた各レンズの媒質
が、蛍石や石英を含む、厚さ１０ｍｍの平行平面板に対
する波長が２５０ｎｍ近傍の紫外放射の透過率が５０％
以上である物質であることが望ましい。

【００４２】このことにより、深紫外域の波長の光線に
対しても、本発明の対物レンズが使用できる。対物レン
ズの分解能は、収差が十分に補正されていて物体側の開
口数が同じであれば波長に比例するので、可視光よりも
紫外線を用いることによって分解能の高い、つまりより
細かい構造がはっきりと捉えられる対物レンズを得るこ
とができる。

【００４３】また、第２群において前記のレンズ対をな
すパワーが正であるレンズの媒質が蛍石でパワーが負で
あるレンズの媒質が石英であることが望ましい。このよ
うに媒質を選ぶことにより、より良く色収差を補正する
ことができる。また、これらの媒質は２５０ｎｍ近辺の
紫外放射に対しても十分な透過率を持ち、入手も困難で
なく、レンズに加工するにも十分な特性を持っているた
め、深紫外域用対物レンズの媒質として適している。

【００４４】

【発明の実施の形態】まず、本発明の実施例で用いてい
る回折光学素子（回折レンズ）について、さらに詳しく
述べる。後に示す実施例で用いられている回折光学素子
（回折レンズ）は、すでに述べた通りのものであるが、
このような回折光学素子（回折レンズ）の設計法とし
て、ウルトラ・ハイ・インデックス法（ｕｌｔｒａ−ｈ
ｉｇｈｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄ）と呼ばれる方法が知
られている。これは、回折光学素子（回折レンズ）を屈
折率の極めて大きな仮想レンズ（ウルトラ・ハイ・イン
デックス・レンズ）として設計する方法である。この手
法についても、上述の「ＳＰＩＥ，Ｎｏ．１６２，Ｐ．
４６〜５３（１９７７）」に記載されているが、図１７
を用いて簡単に説明する。

【００４５】図１７において、符号１はウルトラ・ハイ
・インデックス・レンズ、２は法線である。このウルト
ラ・ハイ・インデックス・レンズ１においては、次の式
（ａ）で表される関係が成り立つ。

【００４６】（ｎ_u−１）ｄｚ／ｄｈ＝ｎｓｉｎθ−ｎ’ｓｉｎθ’ ・・・（ａ）ただし、ｎ_uはウルトラ・ハイ・インデックス・レンズ
１の屈折率、ｚはウルトラ・ハイ・インデックス・レン
ズ１の光軸方向の座標、ｈは光軸からの距離、ｎ、ｎ’
はそれぞれ入射側媒質及び射出側媒質の屈折率、θ、
θ’は光線の入射角及び射出角である。なお、後に示す
実施例のデータでは、ｎ_u＝１０００１としている。

【００４７】一方、回折による光線の屈曲は以下の式
（ｂ）で表される。ただし、ｍは回折光の次数、λは波
長、ｄはピッチである。

【００４８】ｎｓｉｎθ−ｎ’ｓｉｎθ’＝ｍλ／ｄ・・・（ｂ）よって、式（ａ）及び（ｂ）より、以下の式（ｃ）が導
ける。

【００４９】（ｎ_u−１）ｄｚ／ｄｈ＝ｍλ／ｄ・・・（ｃ）すなわち、ウルトラ・ハイ・インデックス・レンズ１の
面形状と回折光学素子（回折レンズ）のピッチとの間に
は、式（ｃ）で与えられる等価関係が成立し、この式
（ｃ）を通じてウルトラ・ハイ・インデックス・レンズ
法で設計したデータから回折光学素子（回折レンズ）の
ピッチを求めることができるのである。また、ウルトラ
・ハイ・インデックス・レンズ１を非球面レンズとして
設計することにより、非球面特性を有する回折光学素子
（回折レンズ）として設計できることは言うまでもな
い。

【００５０】なお、詳細は前記文献に譲るが、ウルトラ
・ハイ・インデックス・レンズ法で回折レンズを設計す
る際は、以下に示す式（ｄ）で表されるように、波長に
対する屈折率を定める。

【００５１】ｎ_u（λ）＝（λ／λ₀）×ｎ_u（λ₀）＋１・・・（ｄ）ここで、ｎ_u（λ）はある波長λでの屈折率、λ₀は基
準波長であり、後記の実施例のように、λ₀を２５４ｎ
ｍ、ｎ_u（λ₀）を１０００１とすると、波長２５３ｎ
ｍ、２５１ｎｍ、２４８ｎｍ、２４５ｎｍ、２４３ｎｍ
の屈折率は後記のようになる。

【００５２】なお、以下の実施例では、非球面項として
１０次までを用いているが、１２次、１４次、・・・と
いう高次の非球面項を使用してもよい。

【００５３】〔実施例１〕実施例１の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図１に示す。逆光線
追跡の順の面番号２、３、・・・をｒ₂、ｒ₃、・・・
で、面間隔２、３、・・・をｄ₂、ｄ₃、・・・で示し
てある。そして、光線として、軸上下側光線をａ、軸上
上側光線をｂ、最大像高の軸外主光線をｃ、最大像高の
軸外上側光線をｄ、最大像高の軸外下側光線をｅで示し
てある（他の実施例も同様）。

【００５４】この対物レンズは乾燥系対物レンズで、物
体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３か
らなっている。第１群Ｇ１は、物体側に凹面を向けたメ
ニスカスレンズと、正のパワーを持ち平行平面板上の像
側の面上に回折面が形成された回折レンズと、正のパワ
ーを持つ両凸レンズとからなり、第２群Ｇ２は、パワー
が正であるレンズとパワーが負であるレンズから構成さ
れる３対のレンズ対からなり、両凸レンズ、両凹レン
ズ、両凸レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズ、両凸レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズの順に配置され、物体側から順にレンズのパワー
が正負正となっている連続する３枚のレンズを明らかに
含んでいる。第３群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカス
レンズとからなる。瞳位置は、物体側から回折レンズも
含み数えて４枚目のレンズ内部の像側寄りにある。

【００５５】〔実施例２〕実施例２の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図２に示す。

【００５６】この対物レンズは乾燥系対物レンズで、物
体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３か
らなっている。第１群Ｇ１は、物体側に凹面を向けたメ
ニスカスレンズと、正のパワーを持ち平行平面板上の像
側の面上に回折面が形成された回折レンズと、正のパワ
ーを持つ両凸レンズと、正のパワーを持ち平行平面板上
の像側の面上に回折面が形成された回折レンズとからな
っている。回折レンズを１枚追加したことによって、実
施例１よりも収差、特に軸上の色収差や倍率の色収差が
より良く補正されている。第２群Ｇ２の構成は実施例１
と同じである。第３群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカ
スレンズとからなる。瞳位置は、物体側から回折レンズ
も含み数えて３枚目のレンズと４枚目のレンズの間にあ
る。

【００５７】〔実施例３〕実施例３の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図３に示す。

【００５８】この対物レンズは乾燥系対物レンズで、物
体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３か
らなっている。第１群Ｇ１は、物体側に凹面を向けたメ
ニスカスレンズと、正のパワーを持ち平行平面板上の物
体側の面上に回折面が形成された回折レンズと、正のパ
ワーを持つ両凸レンズとからなり、第２群Ｇ２は、パワ
ーが正であるレンズとパワーが負であるレンズから構成
される４対のレンズ対からなり、実施例１に比べて軸
上、軸外共にさらに良好に色収差が補正されており、両
凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、物体側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、物体側に凹面を
向けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズの
順に配置され、物体側から順にレンズのパワーが正負正
となっている連続する３枚のレンズを明らかに含んでい
る。第３群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカス
レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと
からなる。瞳位置は、物体側から回折レンズも含み数え
て４枚目のレンズ内部の中間付近にある。

【００５９】〔実施例４〕実施例４の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図４に示す。

【００６０】この対物レンズは乾燥系対物レンズであ
り、物体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群
Ｇ３からなっている。第１群Ｇ１の構成は実施例３と同
じである。第２群Ｇ２は、パワーが正であるレンズとパ
ワーが負であるレンズから構成される５対のレンズ対か
らなり、実施例１に比べて軸上、軸外共にさらに良好に
色収差が補正されており、両凸レンズ、両凹レンズ、両
凸レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、
両凸レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズ、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、両凹レンズ
の順に配置され、物体側から順にレンズのパワーが正負
正となっている連続する３枚のレンズを明らかに含んで
いる。第３群Ｇ３は、物体側の面が平面の平凹負レンズ
と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとからな
る。瞳位置は、物体側から回折レンズも含み数えて４枚
目のレンズ内部の中間付近にある。

【００６１】〔実施例５〕実施例５の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図５に示す。

【００６２】この対物レンズは乾燥系対物レンズであ
り、物体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群
Ｇ３からなっている。第１群Ｇ１は、物体側に凹面を向
けたメニスカスレンズが連続して２枚と、正のパワーを
持ち平行平面板上の物体側の面上に回折面が形成された
回折レンズとからなり、第２群Ｇ２は、物体側から順に
パワーが正正負正正負の単レンズが並んでおり、両凸レ
ンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、両凸レン
ズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの順に配
置され、物体側から順にレンズのパワーが正負正となっ
ている連続する３枚のレンズを明らかに含み、パワーが
正であるレンズとパワーが負であるレンズから構成され
るレンズ対を２対含んでいる。第３群Ｇ３は、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凹面を向
けた負メニスカスレンズとからなる。瞳位置は、物体側
から回折レンズも含み数えて５枚目のレンズ内部の物体
側寄りにある。

【００６３】〔実施例６〕実施例６の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図６に示す。

【００６４】この対物レンズは水浸対物レンズであり、
物体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３
からなっている。第１群Ｇ１は、物体側に平面を向けた
平凸レンズと、正のパワーを持ち平行平面板上の像側の
面上に回折面が形成された回折レンズと、物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２
は、物体側から順にパワーが正負負正負正負正の単レン
ズが並んでおり、両凸レンズ、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、物体側に凸面を向け
た正メニスカスレンズ、物体側に凹面を向けた負メニス
カスレンズ、両凸レンズの順に配置され、物体側から順
にレンズのパワーが正負正となっている連続する３枚の
レンズを明らかに含み、パワーが正であるレンズとパワ
ーが負であるレンズから構成されるレンズ対４対を含ん
でいる。第３群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニス
カスレンズ２枚と、物体側に凹面を向けた負メニスカス
レンズとからなる。瞳位置は、物体側から回折レンズも
含み数えて３枚目のレンズ内部の像側寄りにある。

【００６５】〔実施例７〕実施例７の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図７に示す。

【００６６】この対物レンズは水浸対物レンズであり、
物体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３
からなっている。第１群Ｇ１は、物体側に平面を向けた
平凸レンズと、正のパワーを持ち平行平面板上の像側の
面上に回折面が形成された回折レンズと、物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズとからなり、第２群Ｇ２
は、物体側から順にパワーが正負負正負正負正の単レン
ズが並んでおり、両凸レンズ、両凹レンズ、物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レン
ズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体側
に凹面を向けた負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向
けた正メニスカスレンズの順に配置され、物体側から順
にレンズのパワーが正負正となっている連続する３枚の
レンズを明らかに含み、パワーが正であるレンズとパワ
ーが負であるレンズから構成されるレンズ対４対を含ん
でいる。第３群Ｇ３は、凹面を向かい合わせた２枚の負
メニスカスレンズの間に平行平面板上の像側の面上に回
折面が形成された回折レンズが挟まれたレンズ配置にな
っており、このため、実施例６に比べ倍率の色収差が良
好に補正されている。瞳位置は、物体側から回折レンズ
も含み数えて３枚目のレンズ内部の像側寄りにある。

【００６７】〔実施例８〕実施例８の対物レンズの光軸
及び軸上・軸外光線を含む断面図を図８に示す。

【００６８】この対物レンズは水浸対物レンズであり、
物体側から順に、第１群Ｇ１、第２群Ｇ２、第３群Ｇ３
からなっている。レンズの構成は実施例３とほとんど同
じである。第１群Ｇ１は、物体側に平面を向けた平凸レ
ンズと、正のパワーを持ち平行平面板上の物体側の面上
に回折面が形成された回折レンズと、正のパワーを持つ
両凸レンズとからなり、第２群Ｇ２は、パワーが正であ
るレンズとパワーが負であるレンズから構成される４対
のレンズ対からなり、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レ
ンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、物体側に凹面を向けた
負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズの順に配
置され、物体側から順にレンズのパワーが正負正となっ
ている連続する３枚のレンズを明らかに含んでいる。第
３群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとからな
る。瞳位置は、物体側から回折レンズも含み数えて４枚
目のレンズ内部の物体側寄りにある。

【００６９】次に、上記実施例１〜８のレンズデータを
示す。これらの対物レンズは全て無限遠設計の対物レン
ズであり、そのため、光線追跡データは逆光線追跡（対
物レンズの胴付から標本面に向かっての追跡）データに
なっている。これらの逆光線追跡データ上では、射出瞳
を無限遠としている。

【００７０】なお、実施例１〜５の対物レンズは乾燥系
の対物レンズである。その焦点距離は１．８ｍｍであ
り、実視野はφ０．０６ｍｍである。これは焦点距離１
８０ｍｍの結像レンズを用いたとき、視野数φ６ｍｍの
１００倍対物レンズとなる。その他の仕様は以下の通り
である。

【００７１】開口数：０．９作動距離：０．３ｍｍ焦点距離：１．８ｍｍ補正波長域：２４３〜２５３ｎｍ同焦距離：４５ｍｍ実視野：φ０．０６ｍｍ実施例６〜７の対物レンズは水浸用の対物レンズであ
る。その焦点距離は１．８ｍｍであり、実視野はφ０．
０３ｍｍである。これは焦点距離１８０ｍｍの結像レン
ズを用いたとき、視野数φ３ｍｍの１００倍対物レンズ
となる。その他の仕様は以下の通りである。

【００７２】開口数：１．２作動距離：０．１５ｍｍ焦点距離：１．８ｍｍ補正波長域：２４５〜２５１ｎｍ同焦距離：４５ｍｍ実視野：φ０．０３ｍｍ実施例８の対物レンズは水浸用の対物レンズである。そ
の焦点距離は１．８ｍｍであり、実視野はφ０．０３ｍ
ｍである。これは焦点距離１８０ｍｍの結像レンズを用
いたとき、視野数φ３ｍｍの１００倍対物レンズとな
る。その他の仕様は以下の通りである。

【００７３】開口数：１．２作動距離：０．１５ｍｍ焦点距離：１．８ｍｍ補正波長域：２４３〜２５３ｎｍ同焦距離：４５ｍｍ実視野：φ０．０３ｍｍ以下に示すレンズデータ中、記号は上記の他、ｒ₂、ｒ
₃…は各レンズ面の曲率半径、ｄ₂、ｄ₃…は各レンズ
面間の間隔であり、また、非球面形状は、光軸方向をＺ
軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、以下の式にて表
せられる。

【００７４】Ｚ＝ＣＹ²／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）Ｃ²Ｙ²｝］＋Ａ₄Ｙ⁴＋Ａ₆Ｙ⁶＋Ａ₈Ｙ⁸＋Ａ₁₀Ｙ¹⁰＋・・・（ｅ）ただし、Ｃは面頂における曲率（＝１／ｒ、ｒは曲率半
径）、Ｋは円錐係数、Ａ ₄、Ａ₆、Ａ₈、Ａ₁₀はそれぞ
れ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。

【００７５】また、レンズ材料については、石英は“Ｓ
ＩＬＩＣＡ”と、蛍石は“ＣＡＦＬ”と、回折面は
“‘ｄｏｅ’”と、水は“‘ｗａｔｅｒ’”と表記して
ある。なお、ＳＩＬＩＣＡ、ＣＡＦＬの屈折率は次の通
りである。

【００７６】波長(mm) 253 251 248 245 243 SILICA 1.505844 1.506899 1.508544 1.510265 1.511459 CAFL 1.466244 1.466951 1.468051 1.469199 1.469994 `Water' 1.375573 1.376573 1.378136 1.379782 1.380927 また・ウルトラ・ハイ・インデックスデータは、ウルト
ラ・ハイ・インデックスレンズの基準波長を２５４ｎｍ
とし、その屈折率を１０００１として式（ｄ）より計算
されるもので、次の通りである。

【００７７】波長(mm) 253 251 248 245 243 `doe' 9961.629921 9882.889764 9764.779528 9646.669291 9567.929134 回折レンズの基準波長２４８ｎｍにおける焦点距離ｆ
_DOEは、下記のレンズデータにおいてウルトラ・ハイ・
インデックス・レンズの空気接触面の曲率半径をＲ_UHと
するとき、薄肉レンズの近軸結像公式により、以下で表
される。

【００７８】回折面が回折レンズの像側（レンズデータ
においては物体側）にあるとき：ｆ_DOE＝＋Ｒ_UH／（９７６４．７７９５２８−１）回折面が回折レンズの物体側（レンズデータにおいては
像側）にあるとき：ｆ_DOE＝−Ｒ_UH／（９７６４．７７９５２８−１）また、以下のレンズデータにおいて、第１面は胴付面を
表している。

【００７９】実施例１曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 3.224 ｄ₂= 1.97 SILICA ｒ₃= 3.676 ｄ₃= 2.48 ｒ₄= -2.704 ｄ₄= 1.30 SILICA ｒ₅= -33.333 ｄ₅= 16.51 ｒ₆= 11.955 ｄ₆= 1.00 SILICA ｒ₇= 5.512 ｄ₇= 1.53 ｒ₈= 15.395 ｄ₈= 3.30 CAFL ｒ₉= -5.046 ｄ₉= 1.00 ｒ₁₀= -4.455 ｄ₁₀= 1.00 SILICA ｒ₁₁= -11.867 ｄ₁₁= 0.10 ｒ₁₂= 6.944 ｄ₁₂= 3.02 CAFL ｒ₁₃= -18.125 ｄ₁₃= 0.99 ｒ₁₄= -15.616 ｄ₁₄= 1.09 SILICA ｒ₁₅= 4.748 ｄ₁₅= 1.66 ｒ₁₆= 11.610 ｄ₁₆= 2.85 CAFL ｒ₁₇= -7.968 ｄ₁₇= 0.10 ｒ₁₈= 7.336 ｄ₁₈= 2.61 CAFL ｒ₁₉= -24.804 ｄ₁₉= 0.10 ｒ₂₀= 247860.830 （非球面）ｄ₂₀= 0.00 `doe' ｒ₂₁= ∞ ｄ₂₁= 1.50 SILICA ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.10 ｒ₂₃= 2.254 ｄ₂₃= 2.39 SILICA ｒ₂₄= 7.058 ｄ₂₄= 0.39 ｒ₂₅= ∞ 非球面係数第２０面Ｋ =-1.000000 A₄ =-0.144948 ×10^-7 A₆ = 0.245602 ×10^-8 A₈ =-0.175994 ×10^-10 A₁₀=-0.305085 ×10^-11 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=14.10 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=2.110 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=7.957 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-8.216 。

【００８０】実施例２曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 3.122 ｄ₂= 2.07 SILICA ｒ₃= 2.711 ｄ₃= 1.71 ｒ₄= -3.154 ｄ₄= 4.00 SILICA ｒ₅= -33.333 ｄ₅= 12.28 ｒ₆= 11.054 ｄ₆= 1.00 SILICA ｒ₇= 6.017 ｄ₇= 1.42 ｒ₈= 11.358 ｄ₈= 3.60 CAFL ｒ₉= -5.984 ｄ₉= 1.05 ｒ₁₀= -5.207 ｄ₁₀= 1.00 SILICA ｒ₁₁= -13.923 ｄ₁₁= 0.10 ｒ₁₂= 7.688 ｄ₁₂= 3.19 CAFL ｒ₁₃= -16.854 ｄ₁₃= 0.92 ｒ₁₄= -16.971 ｄ₁₄= 1.00 SILICA ｒ₁₅= 4.858 ｄ₁₅= 1.74 ｒ₁₆= 11.630 ｄ₁₆= 3.01 CAFL ｒ₁₇= -7.968 ｄ₁₇= 0.10 ｒ₁₈= -644104.140 （非球面）ｄ₁₈= 0.00 `doe' ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 1.50 SILICA ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 0.10 ｒ₂₁= 7.336 ｄ₂₁= 2.94 CAFL ｒ₂₂= -24.805 ｄ₂₂= 0.10 ｒ₂₃= 138621.820 （非球面）ｄ₂₃= 0.00 `doe' ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 1.50 SILICA ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 0.10 ｒ₂₆= 2.428 ｄ₂₆= 2.22 SILICA ｒ₂₇= 13.648 ｄ₂₇= 0.37 ｒ₂₈= ∞ 非球面係数第１８面Ｋ =-1.000000 A₄ =-0.172268 ×10^-7 A₆ = 0・142722 ×10^-8 A₈ =-0.457847 ×10^-11 A₁₀= 0.178848 ×10^-11 第２３面Ｋ =-1.000000 A₄ =-0.249239 ×10^-7 A₆ =-0.376424 ×10^-8 A₈ = 0.190090 ×10^-9 A₁₀=-0.877191 ×10^-11 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=7.89 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=1.990 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=7.646 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-6.324 。

【００８１】実施例３曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 2.745 ｄ₂= 1.86 SILICA ｒ₃= 2.579 ｄ₃= 1.95 ｒ₄= -2.223 ｄ₄= 2.01 SILICA ｒ₅= -8.469 ｄ₅= 12.13 ｒ₆= -47.072 ｄ₆= 1.00 SILICA ｒ₇= 9.340 ｄ₇= 1.11 ｒ₈= 14.339 ｄ₈= 3.00 CAFL ｒ₉= -6.746 ｄ₉= 0.10 ｒ₁₀= 15.904 ｄ₁₀= 1.00 SILICA ｒ₁₁= 5.197 ｄ₁₁= 1.62 ｒ₁₂= 10.770 ｄ₁₂= 2.97 CAFL ｒ₁₃= -7.826 ｄ₁₃= 1.23 ｒ₁₄= -5.864 ｄ₁₄= 1.00 SILICA ｒ₁₅= -24.825 ｄ₁₅= 0.10 ｒ₁₆= 8.067 ｄ₁₆= 2.88 CAFL ｒ₁₇= -15.708 ｄ₁₇= 0.69 ｒ₁₈= -39.315 ｄ₁₈= 1.00 SILICA ｒ₁₉= 4.634 ｄ₁₉= 1.67 ｒ₂₀= 10.694 ｄ₂₀= 2.86 CAFL ｒ₂₁= -7.519 ｄ₂₁= 0.10 ｒ₂₂= 7.828 ｄ₂₂= 2.43 CAFL ｒ₂₃= -25.568 ｄ₂₃= 0.10 ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 1.50 SILICA ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 0.00 `doe' ｒ₂₆= -177304.721 （非球面）ｄ₂₆= 0.10 ｒ₂₇= 2.453 ｄ₂₇= 2.21 SILICA ｒ₂₈= 22.361 ｄ₂₈= 0.36 ｒ₂₉= ∞ 非球面係数第２６面Ｋ =-1.000000 A₄ = 0.278622 ×10^-7 A₆ =-0.494933 ×10^-8 A₈ =-0.143284 ×10^-9 A₁₀= 0.503949 ×10^-10 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=10.09 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=1.988 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=6.679 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-7.345 。

【００８２】実施例４曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 3.157 ｄ₂= 1.75 SILICA ｒ₃= 3.996 ｄ₃= 2.99 ｒ₄= -2.351 ｄ₄= 1.01 SILICA ｒ₅= ∞ ｄ₅= 6.92 ｒ₆= -15.049 ｄ₆= 1.08 SILICA ｒ₇= 35.625 ｄ₇= 1.65 ｒ₈= 33.137 ｄ₈= 2.13 CAFL ｒ₉= -7.216 ｄ₉= 0.89 ｒ₁₀= -9.009 ｄ₁₀= 1.00 SILICA ｒ₁₁= 11.647 ｄ₁₁= 1.00 ｒ₁₂= 13.635 ｄ₁₂= 2.83 CAFL ｒ₁₃= -7.192 ｄ₁₃= 0.10 ｒ₁₄= 15.135 ｄ₁₄= 1.00 SILICA ｒ₁₅= 4.977 ｄ₁₅= 1.71 ｒ₁₆= 12.591 ｄ₁₆= 2.83 CAFL ｒ₁₇= -7.517 ｄ₁₇= 1.23 ｒ₁₈= -5.736 ｄ₁₈= 1.00 SILICA ｒ₁₉= -15.195 ｄ₁₉= 0.10 ｒ₂₀= 8.140 ｄ₂₀= 2.73 CAFL ｒ₂₁= -20.095 ｄ₂₁= 0.76 ｒ₂₂= -55.340 ｄ₂₂= 1.00 SILICA ｒ₂₃= 4.753 ｄ₂₃= 1.75 ｒ₂₄= 13.289 ｄ₂₄= 2.80 CAFL ｒ₂₅= -7.121 ｄ₂₅= 0.10 ｒ₂₆= 7.345 ｄ₂₆= 2.33 CAFL ｒ₂₇= -31.489 ｄ₂₇= 0.10 ｒ₂₈= ∞ ｄ₂₈= 1.50 SILICA ｒ₂₉= ∞ ｄ₂₉= 0.00 `doe' ｒ₃₀= -193144.003 （非球面）ｄ₃₀= 0.10 ｒ₃₁= 2.415 ｄ₃₁= 2.24 SILICA ｒ₃₂= 15.321 ｄ₃₂= 0.37 ｒ₃₃= ∞ 非球面係数第３０面Ｋ =-1.000000 A₄ = 0.240785 ×10^-8 A₆ =-0.187300 ×10^-8 A₈ =-0.379436 ×10^-9 A₁₀= 0.489246 ×10^-10 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=10.99 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=2.022 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=5.988 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-6.868 。

【００８３】実施例５曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 3.000 ｄ₂= 2.00 SILICA ｒ₃= 2.300 ｄ₃= 4.46 ｒ₄= -2.319 ｄ₄= 2.00 SILICA ｒ₅= -4.800 ｄ₅= 15.54 ｒ₆= 25.972 ｄ₆= 1.00 SILICA ｒ₇= 7.492 ｄ₇= 1.40 ｒ₈= 15.799 ｄ₈= 2.62 CAFL ｒ₉= -12.218 ｄ₉= 0.10 ｒ₁₀= 8.531 ｄ₁₀= 2.97 CAFL ｒ₁₁= -19.782 ｄ₁₁= 1.00 ｒ₁₂= -16.843 ｄ₁₂= 1.00 SILICA ｒ₁₃= 5.182 ｄ₁₃= 1.53 ｒ₁₄= 9.503 ｄ₁₄= 2.15 CAFL ｒ₁₅= ∞ ｄ₁₅= 0.10 ｒ₁₆= 15.221 ｄ₁₆= 2.40 CAFL ｒ₁₇= -13.947 ｄ₁₇= 0.10 ｒ₁₈= ∞ ｄ₁₈= 1.50 SILICA ｒ₁₉= ∞ ｄ₁₉= 0.00 `doe' ｒ₂₀= 264692.817 （非球面）ｄ₂₀= 0.10 ｒ₂₁= 6.282 ｄ₂₁= 2.21 CAFL ｒ₂₂= 110.577 ｄ₂₂= 0.10 ｒ₂₃= 2.371 ｄ₂₃= 2.33 SILICA ｒ₂₄= 7.564 ｄ₂₄= 0.39 ｒ₂₅= ∞ 非球面係数第２０面Ｋ =-1.000000 A₄ = 0.209143 ×10^-7 A₆ =-0.209848 ×10^-8 A₈ = 0.497147 ×10^-10 A₁₀= 0.264962 ×10^-12 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=15.06 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=2.158 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=6.627 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-8.378 。

【００８４】実施例６曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 3.600 ｄ₂= 1.47 SILICA ｒ₃= 2.841 ｄ₃= 2.72 ｒ₄= -2.343 ｄ₄= 1.36 SILICA ｒ₅= -4.149 ｄ₅= 1.08 ｒ₆= -4.848 ｄ₆= 1.86 SILICA ｒ₇= -7.330 ｄ₇= 0.10 ｒ₈= 34.983 ｄ₈= 2.27 CAFL ｒ₉= -17.316 ｄ₉= 3.36 ｒ₁₀= 54.019 ｄ₁₀= 1.00 SILICA ｒ₁₁= 12.750 ｄ₁₁= 2.37 ｒ₁₂= -41.833 ｄ₁₂= 3.60 CAFL ｒ₁₃= -8.068 ｄ₁₃= 0.10 ｒ₁₄= -187.752 ｄ₁₄= 1.00 SILICA ｒ₁₅= 13.334 ｄ₁₅= 1.16 ｒ₁₆= 16.414 ｄ₁₆= 4.46 CAFL ｒ₁₇= -10.773 ｄ₁₇= 0.10 ｒ₁₈= 7.560 ｄ₁₈= 1.00 SILICA ｒ₁₉= 4.502 ｄ₁₉= 4.30 ｒ₂₀= -12.200 ｄ₂₀= 1.00 SILICA ｒ₂₁= -43.598 ｄ₂₁= 0.10 ｒ₂₂= 63.112 ｄ₂₂= 3.23 CAFL ｒ₂₃= -8.608 ｄ₂₃= 0.10 ｒ₂₄= 8.828 ｄ₂₄= 2.47 SILICA ｒ₂₅= 23.857 ｄ₂₅= 1.40 ｒ₂₆= 224593.846 （非球面）ｄ₂₆= 0.00 `doe' ｒ₂₇= ∞ ｄ₂₇= 1.50 SILICA ｒ₂₈= ∞ ｄ₂₈= 0.10 ｒ₂₉= 2.271 ｄ₂₉= 3.62 SILICA ｒ₃₀= ∞ ｄ₃₀= 0.17 `water' ｒ₃₁= ∞ 非球面係数第２６面Ｋ =-1.000000 A₄ =-0.111948 ×10^-7 A₆ =-0.727093 ×10^-10 A₈ = 0.155375 ×10^-9 A₁₀=-0.488898 ×10^-11 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=12.78 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=2.242 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=11.039 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-5.588 。

【００８５】実施例７曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 2.844 ｄ₂= 1.95 SILICA ｒ₃= 1.831 ｄ₃= 4.66 ｒ₄=-1459756.662 （非球面）ｄ₄= 0.00 `doe' ｒ₅= ∞ ｄ₅= 1.50 SILICA ｒ₆= ∞ ｄ₆= 2.15 ｒ₇= -3.432 ｄ₇= 1.43 SILICA ｒ₈= -9.216 ｄ₈= 0.10 ｒ₉= -302.026 ｄ₉= 2.16 CAFL ｒ₁₀= -12.224 ｄ₁₀= 0.10 ｒ₁₁= 37.445 ｄ₁₁= 1.00 SILICA ｒ₁₂= 12.245 ｄ₁₂= 2.18 ｒ₁₃= -34.685 ｄ₁₃= 3.66 CAFL ｒ₁₄= -7.023 ｄ₁₄= 0.10 ｒ₁₅= -210.302 ｄ₁₅= 1.00 SILICA ｒ₁₆= 23.287 ｄ₁₆= 1.11 ｒ₁₇= 29.251 ｄ₁₇= 3.55 CAFL ｒ₁₈= -10.772 ｄ₁₈= 0.10 ｒ₁₉= 7.254 ｄ₁₉= 1.02 SILICA ｒ₂₀= 4.301 ｄ₂₀= 3.67 ｒ₂₁= -29.838 ｄ₂₁= 1.00 SILICA ｒ₂₂= 15.114 ｄ₂₂= 0.79 ｒ₂₃= 12.805 ｄ₂₃= 4.27 CAFL ｒ₂₄= -8.704 ｄ₂₄= 0.10 ｒ₂₅= -8.390 ｄ₂₅= 2.38 SILICA ｒ₂₆= 15.181 ｄ₂₆= 1.63 ｒ₂₇= 207900.042 （非球面）ｄ₂₇= 0.00 `doe' ｒ₂₈= ∞ ｄ₂₈= 1.50 SILICA ｒ₂₉= ∞ ｄ₂₉= 0.10 ｒ₃₀= 2.269 ｄ₃₀= 3.62 SILICA ｒ₃₁= ∞ ｄ₃₁= 0.17 `water' ｒ₃₂= ∞ 非球面係数第４面Ｋ =-1.000000 A₄ = 0.460766 ×10^-7 A₆ = 0.154712 ×10^-8 A₈ = 0.611601 ×10^-8 A₁₀=-0.511378 ×10^-9 第２７面Ｋ =-1.000000 A₄ =-0.202239 ×10^-7 A₆ = 0.713302 ×10^-9 A₈ = 0.106265 ×10^-9 A₁₀=-0.468455 ×10^-11 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=11.83 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=2.269 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=8.753 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-4.301 。

【００８６】実施例８曲率半径間隔媒質ｒ₁= ∞ ｄ₁= -2.00 ｒ₂= 2.740 ｄ₂= 1.56 SILICA ｒ₃= 2.416 ｄ₃= 2.61 ｒ₄= -2.166 ｄ₄= 2.12 SILICA ｒ₅= -4.534 ｄ₅= 8.32 ｒ₆= -9.398 ｄ₆= 1.04 SILICA ｒ₇= 31.807 ｄ₇= 1.00 ｒ₈= 39.131 ｄ₈= 3.41 CAFL ｒ₉= -6.530 ｄ₉= 0.10 ｒ₁₀= 18.017 ｄ₁₀= 1.00 SILICA ｒ₁₁= 5.419 ｄ₁₁= 1.67 ｒ₁₂= 10.024 ｄ₁₂= 3.76 CAFL ｒ₁₃= -8.749 ｄ₁₃= 0.10 ｒ₁₄= -9.532 ｄ₁₄= 1.00 SILICA ｒ₁₅= 37.223 ｄ₁₅= 0.10 ｒ₁₆= 11.185 ｄ₁₆= 3.71 CAFL ｒ₁₇= -11.334 ｄ₁₇= 1.03 ｒ₁₈= -9.860 ｄ₁₈= 1.00 SILICA ｒ₁₉= 9.605 ｄ₁₉= 1.29 ｒ₂₀= 14.299 ｄ₂₀= 3.56 CAFL ｒ₂₁= -11.253 ｄ₂₁= 0.10 ｒ₂₂= 7.609 ｄ₂₂= 3.23 CAFL ｒ₂₃= -93.512 ｄ₂₃= 0.10 ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 1.50 SILICA ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 0.00 `doe' ｒ₂₆= -263099.185 （非球面）ｄ₂₆= 0.10 ｒ₂₇= 2.288 ｄ₂₇= 3.40 SILICA ｒ₂₈= ∞ ｄ₂₈= 0.17 `water' ｒ₂₉= ∞ 非球面係数第２６面Ｋ =-1.000000 A₄ = 0.270061 ×10^-7 A₆ =-0.325488 ×10^-8 A₈ = 0.158560 ×10^-9 A₁₀=-0.233683 ×10^-11 （Ｂ）ｆ₁／ｆ=14.97 （Ｃ）ｆ_G1／ｆ=2.063 （Ｄ）ｆ_G2／ｆ=9.006 （Ｅ）ｆ_G3／ｆ=-10.580 。

【００８７】以上の実施例１〜８の収差図をそれぞれ図
９〜図１６に示す。各収差図中、（ａ）は球面収差、
（ｂ）は非点収差、（ｃ）は歪曲収差をそれぞれ示す。

【００８８】上記の何れの実施例もその構成に限定され
るものではなく、様々な組み合わせ、群構成により構成
できることは言うまでもない。

【００８９】以上の本発明の対物レンズは例えば次のよ
うに構成することができる。

【００９０】〔１〕物体側開口数が０．７以上であ
り、平面上に回折面が形成された正のパワーを有する少
なくとも１枚の回折レンズと、少なくとも２種類の媒質
からなる複数の単レンズのみとから構成されていること
を特徴とする対物レンズ。

【００９１】〔２〕回折レンズの回折面が瞳位置より
も物体側にあることを特徴とする上記１記載の対物レン
ズ。

【００９２】〔３〕物体側から数えて、２枚目若しく
は３枚目のレンズが回折レンズであることを特徴とする
上記１又は２記載の対物レンズ。

【００９３】〔４〕物体側から順に、第１群、第２
群、第３群の３つの群から構成され、第２群は互いに媒
質が異なるパワーが正であるレンズとパワーが負である
レンズからなるレンズ対を少なくとも２対含んでいるこ
とを特徴とする上記１から３の何れか１項記載の対物レ
ンズ。

【００９４】〔５〕第２群中に含まれる連続する３つ
のレンズのパワーが、物体側から順に、正・負・正とな
っていることを特徴とする上記１から３の何れか１項記
載の対物レンズ。

【００９５】〔６〕第２群を構成するレンズが以下の
条件（Ａ）を満たすことを特徴とする上記１から５の何
れか１項記載の対物レンズ。

【００９６】条件（Ａ）： ν₊＞ν_- ただし、ν₊：第２群中に含まれるパワーが正であるレ
ンズのアッべ数、 ν_-：第２群中に含まれるパワーが負であるレンズのア
ッべ数、である。

【００９７】〔７〕第１群は全体として正のパワーを
有し、物体側から順に、物体側が平面の平凸レンズ又は
物体側に凹面を向けたメニスカスレンズと、パワーが正
である回折レンズとを含むことを特徴とする上記１から
６の何れか１項記載の対物レンズ。

【００９８】〔８〕第１群中にある最も物体側にある
回折レンズが以下の条件（Ｂ）を満たすことを特徴とす
る上記１から７の何れか１項記載の対物レンズ。

【００９９】条件（Ｂ）：５＜ｆ₁／ｆ＜３０ただし、ｆ：対物レンズの焦点距離、ｆ₁：第１群中にある最も物体側にある回折レンズの焦
点距離、である。

【０１００】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、使用媒質が限定される紫外域で用いられる対
物レンズにおいても、接合レンズを多用することなく、
軸上の色収差、倍率の色収差を始めとする諸収差が良好
に補正された高倍、高ＮＡ対物レンズを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の対物レンズの光軸及び軸上
・軸外光線を含む断面図である。

【図２】本発明の実施例２の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図３】本発明の実施例３の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図４】本発明の実施例４の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図５】本発明の実施例５の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図６】本発明の実施例６の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図７】本発明の実施例７の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図８】本発明の実施例８の対物レンズの図１と同様な
断面図である。

【図９】実施例１の収差図である。

【図１０】実施例２の収差図である。

【図１１】実施例３の収差図である。

【図１２】実施例４の収差図である。

【図１３】実施例５の収差図である。

【図１４】実施例６の収差図である。

【図１５】実施例７の収差図である。

【図１６】実施例８の収差図である。

【図１７】ウルトラ・ハイ・インデックス法を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１…ウルトラ・ハイ・インデックス・レンズ２…法線Ｇ１…第１群Ｇ２…第２群Ｇ３…第３群

フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA09 LA01 NA04 NA14 PA11 PA12 PA13 PA14 PA15 PA17 PB11 PB12 PB13 PB14 PB15 QA01 QA03 QA07 QA12 QA13 QA21 QA25 QA32 QA42 QA46 RA05 RA12 RA13 RA46 UA03 UA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側開口数が０．７以上であり、平面
上に回折面が形成された正のパワーを有する少なくとも
１枚の回折レンズと、少なくとも２種類の媒質からなる
複数の単レンズのみとから構成されていることを特徴と
する対物レンズ。
【請求項２】回折レンズの回折面が瞳位置よりも物体
側にあることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】物体側から数えて、２枚目若しくは３枚
目のレンズが回折レンズであることを特徴とする請求項
１又は２記載の対物レンズ。