JP2002148519A

JP2002148519A - 液浸系顕微鏡対物レンズ

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Publication number: JP2002148519A
Application number: JP2000347095A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Yamaguchi; 弘太郎山口
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-05-22
Anticipated expiration: 2020-11-14
Also published as: US6519092B2; JP4692698B2; US20020089760A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高倍率および高開口数を有し、広視野に亘っ
て諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有する液
浸系顕微鏡対物レンズ。【解決手段】正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と正屈折力
の第２レンズ群Ｇ２と負屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを
備えている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物
体側に平面を向けた平凸レンズと像側に凸面を向けたメ
ニスカスレンズとの貼り合わせからなる第１接合レンズ
Ｌ１と、像側により屈折力の大きな面を向けた正レンズ
Ｌ２と、負レンズと正レンズとの貼り合わせからなる第
２接合レンズＬ３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、負
レンズと正レンズとの貼り合わせからなる接合レンズ
（Ｌ４〜Ｌ６）を有する。第１接合レンズＬ１中のメニ
スカスレンズのｄ線に対する屈折率ｎ１２が、ｎ１２＞
１．９の条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液浸系顕微鏡対物
レンズに関し、特に対物レンズと観察物体との間の光路
を水やオイルなどの液体で満たした状態で観察を行う液
浸系顕微鏡に好適な対物レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高倍率の液浸系顕微鏡対物レンズでは、
像面湾曲の補正をするために、先端のレンズに相対的に
屈折率の低い平凸レンズを埋め込み、その屈折率の差に
より接合面に負の屈折力を与えてペッツバール和を低減
させている。さらに、光束径の小さい位置に互いに向き
合った一対の凹面を配置し、その強い負の屈折力により
ペッツバール和を減少させている。

【０００３】すなわち、埋め込みレンズを用いたペッツ
バール和の低減と、いわゆるガウスタイプを用いたペッ
ツバール和の低減とを組み合わせた構成が、公知の技術
となっている。このような液浸系顕微鏡対物レンズで高
倍率のアポクロマート級対物レンズが、たとえば特開２
０００−３５５４１号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、先端の埋め込
み平凸レンズでペッツバール和を低減させるとき、平凸
レンズが埋め込まれるメニスカスレンズでは、そのレン
ズ厚をなるべく大きくし、且つ屈折率のより高い光学材
料を使用する方が有利である。しかしながら、その反
面、平凸レンズが埋め込まれるメニスカスレンズの像側
に向けた曲率の強い凸面で発生する色の球面収差が増大
してしまう。

【０００５】これは、光学材料の屈折率が高くなると分
散（波長による屈折率差）が相対的に大きくなる傾向が
あること、およびメニスカスレンズを厚くするとその空
気側屈折面での光束の高さｈが大きくなることに起因し
ている。上述の公報に開示された従来の液浸系顕微鏡対
物レンズにおいても、諸収差の補正が充分ではなく、特
に色の球面収差（波長による球面収差の差）の高次成分
が残存している。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、高倍率および高開口数を有し、広視野に亘っ
て諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有する液
浸系顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明では、物体側から順に、正の屈折力を有する
第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群
Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備
え、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側
に平面を向けた平凸レンズと像側に凸面を向けたメニス
カスレンズとの貼り合わせからなる第１接合レンズと、
像側により屈折力の大きな面を向けた正レンズと、負レ
ンズと正レンズとの貼り合わせからなる第２接合レンズ
とを有し、前記第２レンズ群Ｇ２は、負レンズと正レン
ズとの貼り合わせからなる接合レンズを有し、前記第１
レンズ群Ｇ１中の前記メニスカスレンズのｄ線に対する
屈折率ｎ１２が、ｎ１２＞１．９の条件を満足することを特徴とする液浸系顕微鏡対物レ
ンズを提供する。

【０００８】本発明の好ましい態様によれば、前記第１
レンズ群Ｇ１中の前記第２接合レンズを構成する前記負
レンズの焦点距離をｆ３１とし、前記対物レンズ全系の
焦点距離をＦとしたとき、５＜｜ｆ３１｜／Ｆ＜２５の条件を満足する。

【０００９】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズと正
レンズとの貼り合わせからなる第３接合レンズと、負レ
ンズと正レンズとの貼り合わせからなる第４接合レンズ
と、負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとの
貼り合わせからなる第５接合レンズとを有する。

【００１０】さらに、本発明の好ましい態様によれば、
前記第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸
面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとの
貼り合わせからなる第６接合レンズと、物体側に凹面を
向けた負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの貼り
合わせからなる第７接合レンズとを有し、前記第６接合
レンズ中の前記正レンズのｄ線に対する屈折率をｎ７１
とし、前記第７接合レンズ中の前記正レンズのｄ線に対
する屈折率をｎ８２としたとき、ｎ７１＞１．４９ｎ８２＞１．６の条件を満足する。

【００１１】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記第１レンズ群Ｇ１中の前記平凸レンズのｄ線に対する
屈折率ｎ１１が、ｎ１１＞１．５５の条件を満足する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の典型的な形態にしたがう
液浸系顕微鏡対物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１が３つ
のレンズ成分で構成されている。第１レンズ成分は、い
わゆる埋め込みレンズ成分であって、物体側に平面を向
けた平凸レンズと、この平凸レンズが埋め込まれるメニ
スカスレンズとの貼り合わせからなる第１接合レンズで
ある。

【００１３】ここで、平凸レンズが使用する液体（浸
液）とほぼ等しい屈折率を有する構成により、液体と平
凸レンズとの境界面で球面収差がほとんど発生しないと
いう利点がある。さらに、平凸レンズが埋め込まれるメ
ニスカスレンズとの接合面に強い負の屈折力を付与する
ことにより、ペッツバール和を減少させている。

【００１４】第１レンズ成分を介した光束は、正屈折力
の単レンズである第２レンズ成分によって緩やかな屈折
作用を受ける。その際に、第２レンズ成分を構成する正
レンズが像側により屈折力の大きな面を向ける構成によ
り、マージナル光線の偏角ができるだけ小さくなるよう
にしている。

【００１５】第３レンズ成分では、屈折率が互いに近く
且つ分散の互いに異なる負レンズと正レンズとを貼り合
わせて構成された第２接合レンズにより、第１レンズ成
分および第２レンズ成分において像側の曲率の強い凸面
で発生する軸上色収差および色の球面収差を補正してい
る。

【００１６】一方、第２レンズ群Ｇ２では、第１レンズ
群Ｇ１からの発散光を収斂光に変換するとともに、負レ
ンズと正レンズとを貼り合わせて構成された接合レンズ
を配置することにより、球面収差および軸上色収差を補
正している。この場合、負レンズと正レンズとの貼り合
わせからなる２組の接合レンズすなわち第３接合レンズ
および第４接合レンズと、負メニスカスレンズと両凸レ
ンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる第５接合レン
ズとで第２レンズ群Ｇ２を構成することが、上述の収差
補正の観点から最も好ましい。

【００１７】第３レンズ群Ｇ３では、ペッツバール和を
減少させつつ、軸上色収差と倍率色収差とをバランス良
く補正している。この場合、いわゆるガウスタイプに構
成する方が、ペッツバール和の良好な補正効果を、ひい
ては像面湾曲の良好な補正効果を期待することができ
る。

【００１８】以下、本発明の各条件式について詳述す
る。本発明においては、第１レンズ群Ｇ１中の第１接合
レンズを構成するメニスカスレンズ、すなわち平凸レン
ズが埋め込まれるメニスカスレンズのｄ線に対する屈折
率ｎ１２が、次の条件式（１）を満足する。ｎ１２＞１．９（１）

【００１９】条件式（１）は、平凸レンズが埋め込まれ
るメニスカスレンズの屈折率ｎ１２について適切な範囲
を規定している。条件式（１）の下限値を下回ると、平
凸レンズとメニスカスレンズとの接合面において十分な
負の屈折力が得られなくなる。その結果、ペッツバール
和を十分に減少させることができず、像面の平坦性が悪
くなってしまう。視野数２５まで像面湾曲を良好に補正
しつつ、さらに良好な結像性能を確保するには、条件式
（１）の下限値を２．０に設定することが望ましい。

【００２０】また、本発明においては、次の条件式
（２）を満足することが好ましい。５＜｜ｆ３１｜／Ｆ＜２５（２）ここで、ｆ３１は、第１レンズ群Ｇ１中の第２接合レン
ズを構成する負レンズの焦点距離である。また、Ｆは、
対物レンズ全系の焦点距離である。

【００２１】条件式（２）は、軸上色収差および色の球
面収差を良好に補正するための条件を規定している。条
件式（２）の範囲を逸脱すると、色収差だけでなく球面
収差の補正も困難になるので好ましくない。なお、１．
４以上の開口数ＮＡを確保しつつさらに優れた結像性能
を確保するには、条件式（２）の上限値を２１とし、下
限値を７と設定することが好ましい。

【００２２】また、本発明では、第３レンズ群Ｇ３が、
物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側
に凹面を向けた負レンズとの貼り合わせからなる第６接
合レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸
面を向けた正レンズとの貼り合わせからなる第７接合レ
ンズとを有し、次の条件式（３）および（４）を満足す
ることが好ましい。

【００２３】ｎ７１＞１．４９（３）ｎ８２＞１．６（４）ここで、ｎ７１は、第６接合レンズ中の正レンズのｄ線
に対する屈折率である。また、ｎ８２は、第７接合レン
ズ中の正レンズのｄ線に対する屈折率である。

【００２４】条件式（３）は、ガウスタイプに構成され
た第３レンズ群Ｇ３における、第６接合レンズ中の正レ
ンズの屈折率ｎ７１について適切な範囲を規定してい
る。条件式（３）の範囲を逸脱すると、ペッツバール和
を十分に減少させるには、第６接合レンズ中の正レンズ
の空気側面（物体側面）の曲率半径が小さくなりすぎ
て、コマ収差が悪化するので好ましくない。なお、像面
湾曲を良好に補正しつつ、さらに良好な結像性能を確保
するには、条件式（３）の下限値を１．５６に設定する
ことが望ましい。

【００２５】条件式（４）は、ガウスタイプに構成され
た第３レンズ群Ｇ３における、第７接合レンズ中の正レ
ンズの屈折率ｎ８２について適切な範囲を規定してい
る。条件式（４）の範囲を逸脱すると、ペッツバール和
を十分に減少させるには、第７接合レンズ中の正レンズ
の空気側面（像側面）の曲率半径が小さくなりすぎて、
コマ収差が悪化するので好ましくない。なお、像面湾曲
を良好に補正しつつ、さらに良好な結像性能を確保する
には、条件式（４）の下限値を１．８０に設定すること
が望ましい。

【００２６】また、本発明においては、対物レンズの開
口数が１．４を超える場合、第１レンズ群Ｇ１中の平凸
レンズのｄ線に対する屈折率ｎ１１が、次の条件式
（５）を満足することが好ましい。ｎ１１＞１．５５（５）

【００２７】高い開口数を確保するために、屈折率の比
較的高い液体、たとえば１．５５以上の屈折率を有する
オイルなどを使用する場合、条件式（５）を満足するこ
とにより、液体と平凸レンズとの境界面で発生する球面
収差を良好に抑えることができる。

【００２８】

【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。各実施例において、本発明の液浸系顕微鏡対物レ
ンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レン
ズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、
負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されて
いる。各実施例の顕微鏡対物レンズは、浸液として油
（オイル）を用いた油浸系である。したがって、各実施
例の顕微鏡対物レンズを用いて観察を行う場合、観察物
体に接するようにカバーガラスが配置され、カバーガラ
スと対物レンズとの間の光路中に油浸液が満たされる。

【００２９】各実施例において、顕微鏡対物レンズは無
限遠設計されているので、顕微鏡対物レンズの像側に所
定の空気間隔を隔てて結像レンズ（第２対物レンズ）を
配置し、顕微鏡対物レンズと結像レンズとの組合せによ
り有限光学系を形成している。なお、以下の各実施例に
おいて示す諸収差図は、顕微鏡対物レンズと結像レンズ
との軸上空気間隔が１５０ｍｍの場合の諸収差図であ
る。ただし、軸上空気間隔が５０ｍｍ〜１８０ｍｍの範
囲で変化しても、収差の変動がほとんどないことを本発
明者は検証している。

【００３０】図７は、各実施例における結像レンズの構
成を示す図である。図７に示すように、各実施例におけ
る結像レンズは、物体側から順に、両凸レンズと両凹レ
ンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ２１と、両凸
レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる接合レンズ
Ｌ２２とから構成されている。次の表（１）に、各実施
例における結像レンズの諸元の値を掲げる。表（１）に
おいて、面番号は物体側からの各レンズ面の順序を、ｒ
は各レンズ面の曲率半径（ｍｍ）を、ｄは各レンズ面の
間隔（ｍｍ）を、ｎはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対
する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ
示している。

【００３１】

【表１】面番号ｒｄｎ νｄ 1 75.040 5.1 1.62280 57.03 （Ｌ２１） 2 -75.040 2.0 1.74950 35.19 3 1600.580 7.5 4 50.260 5.1 1.66755 41.96 （Ｌ２２） 5 -84.540 1.8 1.61266 44.41 6 36.910

【００３２】〔第１実施例〕図１は、本発明の第１実施
例にかかる液浸系顕微鏡対物レンズの構成を概略的に示
す図である。図１に示す顕微鏡対物レンズにおいて、第
１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向
けた平凸レンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズとの貼り合わせからなる第１接合レンズＬ１と、像側
により屈折力の大きな凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２と、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせからな
る第２接合レンズＬ３とから構成されている。

【００３３】第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両
凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせからなる第３接合
レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの貼り合わせからなる第４接合レンズ
Ｌ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両
凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる第５接合
レンズＬ６とから構成されている。

【００３４】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両
凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる第６接合
レンズＬ７と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる第７接合レンズＬ８とから構成されてい
る。

【００３５】第１実施例では、カバーガラスの厚さｔ＝
０．１７ｍｍであり、カバーガラスのｄ線に対する屈折
率ｎｄ＝１．５２２１６であり、カバーガラスのｄ線に
対するアッベ数νｄ＝５８．８０である。また、油浸液
のｄ線に対する屈折率ｎｄ＝１．５１５３６であり、油
浸液のｄ線に対するアッベ数νｄ＝４１．３６である。

【００３６】次の表（２）に、第１実施例にかかる顕微
鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。表（２）において、
Ｆは対物レンズ全系の焦点距離（対物レンズのみの焦点
距離：ｍｍ）を、ＮＡは対物レンズ全系の開口数を、β
は対物レンズと結像レンズとを組み合わせた合成光学系
の倍率を、ＷＤは作動距離（カバーガラスの対物レンズ
側の面と対物レンズの最も物体側のレンズ面との軸上間
隔：ｍｍ）をそれぞれ表している。さらに、面番号は物
体側からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率
半径（ｍｍ）を、ｄは各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、ｎ
はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄ
はｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示している。

【００３７】

【表２】Ｆ＝３．３３ＮＡ＝１．４ β＝−６０．０ＷＤ＝０．１５面番号ｒｄｎ νｄ 1 ∞ 0.65 1.51823 58.90 （第１レンズ群Ｇ１） 2 -1.332 3.6 2.02204 29.06 3 -3.716 0.1 4 -13.716 3.75 1.56907 71.30 5 -7.247 0.1 6 -27.891 1.0 1.60342 38.03 7 34.230 6.8 1.56907 71.30 8 -13.453 0.15 9 -84.754 1.0 1.61266 44.41 （第２レンズ群Ｇ２） 10 20.048 9.4 1.43385 95.25 11 -16.266 0.15 12 47.671 1.1 1.61266 44.41 13 14.802 8.0 1.43385 95.25 14 -28.664 0.1 15 18.671 1.6 1.61266 44.41 16 11.816 6.3 1.43385 95.25 17 -48.478 1.0 1.52682 51.35 18 25.246 0.15 19 8.784 5.2 1.56907 71.30 （第３レンズ群Ｇ３） 20 -238.404 5.0 1.80440 39.59 21 4.823 3.4 22 -4.801 2.6 1.80440 39.59 23 -204.674 3.0 1.80518 25.46 24 -8.172 （条件式対応値）（１）ｎ１２＝２．０２２０４（２）｜ｆ３１｜／Ｆ＝７．６０（３）ｎ７１＝１．５６９０７（４）ｎ８２＝１．８０５１８（５）ｎ１１＝１．５１８２３

【００３８】図２は、第１実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、
ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６
５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）
を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示して
いる。また、球面収差図およびコマ収差図において、実
線はｄ線を、破線はＣ線を、一点鎖線はＦ線を、二点鎖
線はｇ線をそれぞれ示している。

【００３９】さらに、非点収差図および歪曲収差図は、
基準波長としてのｄ線に対する収差を示している。ま
た、非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線
はメリディオナル像面をそれぞれ示している。各収差図
から明らかなように、第１実施例では、６０倍の高倍率
および１．４の高開口数を確保しつつ、視野数２５まで
色の球面収差を含む諸収差が良好に補正され、優れた結
像性能が確保されていることがわかる。

【００４０】〔第２実施例〕図３は、本発明の第２実施
例にかかる液浸系顕微鏡対物レンズの構成を概略的に示
す図である。図３に示す顕微鏡対物レンズにおいて、第
１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向
けた平凸レンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズとの貼り合わせからなる第１接合レンズＬ１と、像側
により屈折力の大きな凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２と、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせからな
る第２接合レンズＬ３とから構成されている。

【００４１】第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両
凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせからなる第３接合
レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの貼り合わせからなる第４接合レンズ
Ｌ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両
凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる第５接合
レンズＬ６とから構成されている。また、第３レンズ群
Ｇ３は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズと両
凹レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ７’から
構成されている。

【００４２】第２実施例においても第１実施例と同様
に、カバーガラスの厚さｔ＝０．１７ｍｍであり、カバ
ーガラスのｄ線に対する屈折率ｎｄ＝１．５２２１６で
あり、カバーガラスのｄ線に対するアッベ数νｄ＝５
８．８０である。また、油浸液のｄ線に対する屈折率ｎ
ｄ＝１．５１５３６であり、油浸液のｄ線に対するアッ
ベ数νｄ＝４１．３６である。

【００４３】次の表（３）に、第２実施例にかかる顕微
鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。表（３）において、
Ｆは対物レンズ全系の焦点距離（対物レンズのみの焦点
距離：ｍｍ）を、ＮＡは対物レンズ全系の開口数を、β
は対物レンズと結像レンズとを組み合わせた合成光学系
の倍率を、ＷＤは作動距離（カバーガラスの対物レンズ
側の面と対物レンズの最も物体側のレンズ面との軸上間
隔：ｍｍ）をそれぞれ表している。さらに、面番号は物
体側からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率
半径（ｍｍ）を、ｄは各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、ｎ
はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄ
はｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示している。

【００４４】

【表３】Ｆ＝２．０ＮＡ＝１．４ β＝−１００．０ＷＤ＝０．１５面番号ｒｄｎ νｄ 1 ∞ 0.6 1.51823 58.90 （第１レンズ群Ｇ１） 2 -1.113 3.3 2.02240 29.06 3 -3.320 0.1 4 -12.476 3.261 1.60300 65.42 5 -6.818 0.15 6 -28.872 1.0 1.52682 51.35 7 20.752 7.770 1.49782 82.52 8 -12.157 0.2 9 -151.459 1.0 1.60342 38.03 （第２レンズ群Ｇ２） 10 18.680 8.227 1.43385 95.25 11 -16.862 0.2 12 25.434 1.0 1.61266 44.41 13 11.981 7.597 1.43385 95.25 14 -28.918 0.2 15 13.722 1.5 1.74950 35.19 16 9.019 5.740 1.43385 95.25 17 -24.314 1.5 1.67163 38.80 18 20.929 13.659 19 -115.034 1.0 1.77279 49.45 （第３レンズ群Ｇ３） 20 7.657 3.0 1.80518 25.46 21 -7.822 1.0 1.77279 49.45 22 11.351 （条件式対応値）（１）ｎ１２＝２．０２２４０（２）｜ｆ３１｜／Ｆ＝１１．３８（５）ｎ１１＝１．５１８２３

【００４５】図４は、第２実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、
ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６
５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）
を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示して
いる。また、球面収差図およびコマ収差図において、実
線はｄ線を、破線はＣ線を、一点鎖線はＦ線を、二点鎖
線はｇ線をそれぞれ示している。

【００４６】さらに、非点収差図および歪曲収差図は、
基準波長としてのｄ線に対する収差を示している。ま
た、非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線
はメリディオナル像面をそれぞれ示している。各収差図
から明らかなように、第２実施例では、１００倍の高倍
率および１．４の高開口数を確保しつつ、視野数２５ま
で色の球面収差を含む諸収差が良好に補正され、優れた
結像性能が確保されていることがわかる。

【００４７】〔第３実施例〕図５は、本発明の第３実施
例にかかる液浸系顕微鏡対物レンズの構成を概略的に示
す図である。図５に示す顕微鏡対物レンズにおいて、第
１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向
けた平凸レンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズとの貼り合わせからなる第１接合レンズＬ１と、像側
により屈折力の大きな凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２と、物体側に凹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の貼り合わせ
からなる第２接合レンズＬ３とから構成されている。

【００４８】第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両
凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせからなる第３接合
レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの貼り合わせからなる第４接合レンズ
Ｌ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両
凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる第５接合
レンズＬ６とから構成されている。

【００４９】第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両
凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせからなる第６接合
レンズＬ７と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合
わせからなる第７接合レンズＬ８とから構成されてい
る。

【００５０】第３実施例では、第１実施例および第２実
施例とは異なり、カバーガラスの厚さｔ＝０．１７ｍｍ
であり、カバーガラスのｄ線に対する屈折率ｎｄ＝１．
８０４１１であり、カバーガラスのｄ線に対するアッベ
数νｄ＝４６．５５である。また、油浸液のｄ線に対す
る屈折率ｎｄ＝１．８０９１４であり、油浸液のｄ線に
対するアッベ数νｄ＝１６．１１である。

【００５１】次の表（４）に、第３実施例にかかる顕微
鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。表（４）において、
Ｆは対物レンズ全系の焦点距離（対物レンズのみの焦点
距離：ｍｍ）を、ＮＡは対物レンズ全系の開口数を、β
は対物レンズと結像レンズとを組み合わせた合成光学系
の倍率を、ＷＤは作動距離（カバーガラスの対物レンズ
側の面と対物レンズの最も物体側のレンズ面との軸上間
隔：ｍｍ）をそれぞれ表している。さらに、面番号は物
体側からの各レンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率
半径（ｍｍ）を、ｄは各レンズ面の間隔（ｍｍ）を、ｎ
はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄ
はｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示している。

【００５２】

【表４】Ｆ＝２．０ＮＡ＝１．６５ β＝−１００．０ＷＤ＝０．１５面番号ｒｄｎ νｄ 1 ∞ 0.6 1.80411 46.55 （第１レンズ群Ｇ１） 2 -1.113 3.206 2.02204 29.06 3 -3.212 0.1 4 -13.302 3.446 1.60300 65.42 5 -6.773 0.1 6 -20.366 1.0 1.52682 51.35 7 -447.839 5.256 1.49782 82.52 8 -11.111 0.15 9 -65.351 1.0 1.61266 44.41 （第２レンズ群Ｇ２） 10 15.899 8.992 1.43385 95.25 11 -13.670 0.15 12 31.346 1.1 1.61266 44.41 13 12.121 6.881 1.43385 95.25 14 -35.703 0.15 15 13.523 1.5 1.78800 47.37 16 10.443 6.3 1.43385 95.25 17 -19.332 1.0 1.61266 44.41 18 15.158 0.15 19 7.829 4.808 1.49782 82.52 （第３レンズ群Ｇ３） 20 -50.000 7.864 1.52682 51.35 21 3.450 2.2 22 -2.929 6.144 1.80440 39.59 23 -25.968 2.083 1.80518 25.46 24 -8.031 （条件式対応値）（１）ｎ１２＝２．０２２０４（２）｜ｆ３１｜／Ｆ＝２０．２７（３）ｎ７１＝１．４９７８２（４）ｎ８２＝１．８０５１８（５）ｎ１１＝１．８０４１１

【００５３】図６は、第３実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、
ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６
５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）
を、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示して
いる。また、球面収差図およびコマ収差図において、実
線はｄ線を、破線はＣ線を、一点鎖線はＦ線を、二点鎖
線はｇ線をそれぞれ示している。

【００５４】さらに、非点収差図および歪曲収差図は、
基準波長としてのｄ線に対する収差を示している。ま
た、非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線
はメリディオナル像面をそれぞれ示している。各収差図
から明らかなように、第３実施例では、１００倍の高倍
率および１．６５の高開口数を確保しつつ、視野数２５
まで色の球面収差を含む諸収差が良好に補正され、優れ
た結像性能が確保されていることがわかる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、６０
倍〜１００倍の高倍率および１．４〜１．６５の高開口
数を有し、視野数２５までの広視野に亘って諸収差（球
面収差、色収差、コマ収差、像面湾曲など）が良好に補
正され、優れた結像性能を有する液浸系顕微鏡対物レン
ズを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる液浸系顕微鏡対物
レンズの構成を概略的に示す図である。

【図２】第１実施例における諸収差図である。

【図３】本発明の第２実施例にかかる液浸系顕微鏡対物
レンズの構成を概略的に示す図である。

【図４】第２実施例における諸収差図である。

【図５】本発明の第３実施例にかかる液浸系顕微鏡対物
レンズの構成を概略的に示す図である。

【図６】第３実施例における諸収差図である。

【図７】各実施例における結像レンズの構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群Ｇ３第３レンズ群Ｌｉ各レンズ成分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ
２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平
面を向けた平凸レンズと像側に凸面を向けたメニスカス
レンズとの貼り合わせからなる第１接合レンズと、像側
により屈折力の大きな面を向けた正レンズと、負レンズ
と正レンズとの貼り合わせからなる第２接合レンズとを
有し、前記第２レンズ群Ｇ２は、負レンズと正レンズとの貼り
合わせからなる接合レンズを有し、前記第１レンズ群Ｇ１中の前記メニスカスレンズのｄ線
に対する屈折率ｎ１２が、ｎ１２＞１．９の条件を満足することを特徴とする液浸系顕微鏡対物レ
ンズ。
【請求項２】前記第１レンズ群Ｇ１中の前記第２接合
レンズを構成する前記負レンズの焦点距離をｆ３１と
し、前記対物レンズ全系の焦点距離をＦとしたとき、５＜｜ｆ３１｜／Ｆ＜２５の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の液
浸系顕微鏡対物レンズ。
【請求項３】前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順
に、負レンズと正レンズとの貼り合わせからなる第３接
合レンズと、負レンズと正レンズとの貼り合わせからな
る第４接合レンズと、負メニスカスレンズと両凸レンズ
と両凹レンズとの貼り合わせからなる第５接合レンズと
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液
浸系顕微鏡対物レンズ。
【請求項４】前記第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向け
た負レンズとの貼り合わせからなる第６接合レンズと、
物体側に凹面を向けた負レンズと像側に凸面を向けた正
レンズとの貼り合わせからなる第７接合レンズとを有
し、前記第６接合レンズ中の前記正レンズのｄ線に対する屈
折率をｎ７１とし、前記第７接合レンズ中の前記正レン
ズのｄ線に対する屈折率をｎ８２としたとき、ｎ７１＞１．４９ｎ８２＞１．６の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
【請求項５】前記第１レンズ群Ｇ１中の前記平凸レン
ズのｄ線に対する屈折率ｎ１１が、ｎ１１＞１．５５の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のい
ずれか１項に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。