JP2003233012A - 液浸系顕微鏡対物レンズ - Google Patents
液浸系顕微鏡対物レンズInfo
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- JP2003233012A JP2003233012A JP2003061654A JP2003061654A JP2003233012A JP 2003233012 A JP2003233012 A JP 2003233012A JP 2003061654 A JP2003061654 A JP 2003061654A JP 2003061654 A JP2003061654 A JP 2003061654A JP 2003233012 A JP2003233012 A JP 2003233012A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 倍率が１００倍程度、ＮＡが１．６５という
高ＮＡで、特に軸上の光学性能が極めて良好な液浸系顕
微鏡対物レンズ。 【構成】 複数のレンズ群Ｇ１〜Ｇ６を有し、最も物体
側のレンズ面の物体側に油浸液を付して観察する液浸系
顕微鏡対物レンズにおいて、最も物体側のレンズの屈折
率が１．６以上である液浸系顕微鏡対物レンズ。
高ＮＡで、特に軸上の光学性能が極めて良好な液浸系顕
微鏡対物レンズ。 【構成】 複数のレンズ群Ｇ１〜Ｇ６を有し、最も物体
側のレンズ面の物体側に油浸液を付して観察する液浸系
顕微鏡対物レンズにおいて、最も物体側のレンズの屈折
率が１．６以上である液浸系顕微鏡対物レンズ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液浸系顕微鏡対物レン
ズに関し、特に、開口数（ＮＡ）が１．４を越えるアポ
クロマート級液浸系顕微鏡対物レンズに関するものであ
る。
ズに関し、特に、開口数（ＮＡ）が１．４を越えるアポ
クロマート級液浸系顕微鏡対物レンズに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】顕微鏡対物レンズにおいて、高開口数
（ＮＡ）化による解像力の向上は必要不可欠な仕様であ
り、従来から多くの提案がなされてきている。例えば、
特許文献１や特願平４−３１１７０３号は、ＮＡ１．４
であり、かつ色収差が良く補正されており、像面平坦性
も良い。しかし、油浸液の屈折率が１．５２程度である
ため、さらに高ＮＡにしようとすると、軸上物点からの
光束が拡がりすぎてレンズ設計自体が困難を極めてしま
うため、ＮＡ１．４を越える従来技術はなかった。
（ＮＡ）化による解像力の向上は必要不可欠な仕様であ
り、従来から多くの提案がなされてきている。例えば、
特許文献１や特願平４−３１１７０３号は、ＮＡ１．４
であり、かつ色収差が良く補正されており、像面平坦性
も良い。しかし、油浸液の屈折率が１．５２程度である
ため、さらに高ＮＡにしようとすると、軸上物点からの
光束が拡がりすぎてレンズ設計自体が困難を極めてしま
うため、ＮＡ１．４を越える従来技術はなかった。
【０００３】ＮＡ１．４を越える対物レンズは、事実
上、未知の技術であるが、顕微鏡の使い方にも近年は変
化が見られ、先端の研究分野では、微分干渉を行えるよ
うに構成して、ビデオカメラで拡大観察する手法も用い
られるようになっている。後記する本発明の対物レンズ
は、そうした未知の分野を開拓するものである。
上、未知の技術であるが、顕微鏡の使い方にも近年は変
化が見られ、先端の研究分野では、微分干渉を行えるよ
うに構成して、ビデオカメラで拡大観察する手法も用い
られるようになっている。後記する本発明の対物レンズ
は、そうした未知の分野を開拓するものである。
【０００４】なお、本発明の顕微鏡対物レンズの仕様と
は異なるが、構成が似ている従来技術を以下に列挙す
る。まず、特許文献２は、ＮＡ０．８で倍率６５倍と液
浸系の対物レンズではないが、本発明の特徴の１つであ
る第３レンズ群の形状が似ている。ただし、第１レンズ
群に、接合面が物体側に凹形状の接合レンズを含まない
点、第２レンズ群に３枚接合レンズを含まない点で本発
明とは異なる。
は異なるが、構成が似ている従来技術を以下に列挙す
る。まず、特許文献２は、ＮＡ０．８で倍率６５倍と液
浸系の対物レンズではないが、本発明の特徴の１つであ
る第３レンズ群の形状が似ている。ただし、第１レンズ
群に、接合面が物体側に凹形状の接合レンズを含まない
点、第２レンズ群に３枚接合レンズを含まない点で本発
明とは異なる。
【０００５】次に、特許文献３と特許文献４は、ＮＡ
１．３で、倍率が１００倍の液浸系対物レンズである。
本発明の対物レンズとは、第１、第５、第６レンズ群が
同じで、第３、第４レンズ群も形状は似ている。しか
し、第２レンズ群に３枚接合レンズを含まない点、第３
レンズ群が正屈折力である点で本発明とは異なる。ちな
みに、本発明の第３レンズ群は負屈折力であることが特
徴である。
１．３で、倍率が１００倍の液浸系対物レンズである。
本発明の対物レンズとは、第１、第５、第６レンズ群が
同じで、第３、第４レンズ群も形状は似ている。しか
し、第２レンズ群に３枚接合レンズを含まない点、第３
レンズ群が正屈折力である点で本発明とは異なる。ちな
みに、本発明の第３レンズ群は負屈折力であることが特
徴である。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２７５８１３号公報
【０００７】
【特許文献２】実公昭４１−１２３７８号公報
【０００８】
【特許文献３】米国特許第３，７００，３１１号明細書
【０００９】
【特許文献４】米国特許第４，３７３，７８５号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、従来の開口数（ＮＡ）１．４の対物レンズよりも
高ＮＡで、特に軸上の光学性能が極めて良好な液浸系顕
微鏡対物レンズを提供することである。
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、従来の開口数（ＮＡ）１．４の対物レンズよりも
高ＮＡで、特に軸上の光学性能が極めて良好な液浸系顕
微鏡対物レンズを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の液浸系顕微鏡対物レンズは、複数のレンズ群を有
し、最も物体側のレンズ面の物体側に油浸液を付して観
察する液浸系顕微鏡対物レンズにおいて、最も物体側の
レンズの屈折率が１．６以上であることを特徴とするも
のである。
明の液浸系顕微鏡対物レンズは、複数のレンズ群を有
し、最も物体側のレンズ面の物体側に油浸液を付して観
察する液浸系顕微鏡対物レンズにおいて、最も物体側の
レンズの屈折率が１．６以上であることを特徴とするも
のである。
【００１２】この場合、物体側から順に、全体として正
の屈折力の第１レンズ群と、全体として正の屈折力の第
２レンズ群と、全体として負の屈折力の第３レンズ群
と、全体として正の屈折力の第４レンズ群と、像側に凹
面を向けた第５レンズ群と、物体側に凹面を向けた第６
レンズ群とからなることが望ましい。
の屈折力の第１レンズ群と、全体として正の屈折力の第
２レンズ群と、全体として負の屈折力の第３レンズ群
と、全体として正の屈折力の第４レンズ群と、像側に凹
面を向けた第５レンズ群と、物体側に凹面を向けた第６
レンズ群とからなることが望ましい。
【００１３】
【作用】以下、上記の構成を採用した理由と作用につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】まず、顕微鏡対物レンズを高ＮＡ化するた
めに、屈折率が１．６以上の油浸液を用い、球面収差の
発生を少なくするため、最も物体側のレンズの屈折率を
１．６以上にする。
めに、屈折率が１．６以上の油浸液を用い、球面収差の
発生を少なくするため、最も物体側のレンズの屈折率を
１．６以上にする。
【００１５】そして、本発明においては、第１レンズ群
の先玉レンズを接合レンズとし、物体側のレンズの屈折
率は上記のようにできるだけ大きいものを用い、接合面
は物体側に凹形状にする。これらは何れも、球面収差の
発生量をできるだけ小さくするためのものである。
の先玉レンズを接合レンズとし、物体側のレンズの屈折
率は上記のようにできるだけ大きいものを用い、接合面
は物体側に凹形状にする。これらは何れも、球面収差の
発生量をできるだけ小さくするためのものである。
【００１６】第２レンズ群には、正レンズ、負レンズ、
正レンズの３枚接合レンズを配置する。これは、軸上色
収差の補正に効果的である。第３レンズ群では、最も物
体側の凸面によって光束を絞り、最も像側の面の像側に
強い凹面によって負の屈折力を働かせる。この負屈折力
によって光束は拡がってしまうが、第４レンズ群の最も
物体側の強い凸面によって再度光束を絞り込む。この種
の高倍率、高ＮＡの対物レンズでは、対物レンズ全系で
強い正屈折力を持つため、負の球面収差が大きく発生す
る。球面収差補正をするためにいかに負屈折力を確保す
るかが、対物レンズ設計のポイントであるが、本発明に
おいては、第３レンズ群の最も像側の面と第４レンズ群
の最も物体側の面の間に空気間隙をはさみ、負屈折力の
いわゆる空気レンズのような効果を持たせている。
正レンズの３枚接合レンズを配置する。これは、軸上色
収差の補正に効果的である。第３レンズ群では、最も物
体側の凸面によって光束を絞り、最も像側の面の像側に
強い凹面によって負の屈折力を働かせる。この負屈折力
によって光束は拡がってしまうが、第４レンズ群の最も
物体側の強い凸面によって再度光束を絞り込む。この種
の高倍率、高ＮＡの対物レンズでは、対物レンズ全系で
強い正屈折力を持つため、負の球面収差が大きく発生す
る。球面収差補正をするためにいかに負屈折力を確保す
るかが、対物レンズ設計のポイントであるが、本発明に
おいては、第３レンズ群の最も像側の面と第４レンズ群
の最も物体側の面の間に空気間隙をはさみ、負屈折力の
いわゆる空気レンズのような効果を持たせている。
【００１７】さらに、正屈折力の第４レンズ群で光束を
絞り込み、第５レンズ群と第６レンズ群のいわゆるガウ
スタイプのレンズ群に入射させて、像面平坦性を確保す
るようにしている。
絞り込み、第５レンズ群と第６レンズ群のいわゆるガウ
スタイプのレンズ群に入射させて、像面平坦性を確保す
るようにしている。
【００１８】さらに、収差補正を良好に行うためには、
第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径と第４レンズ群
の最も物体側の面の曲率半径をそれぞれＲ3 、Ｒ4 とし
た時、 （１） ０．７＜Ｒ3 ／Ｒ4 ＜１．３ の条件を満足することが必要である。
第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径と第４レンズ群
の最も物体側の面の曲率半径をそれぞれＲ3 、Ｒ4 とし
た時、 （１） ０．７＜Ｒ3 ／Ｒ4 ＜１．３ の条件を満足することが必要である。
【００１９】球面収差補正のために負屈折力が必要なこ
とと、あまり負屈折力が強すぎても全体の収差バランス
がくずれてしまうことのために、Ｒ3 とＲ4 の比が条件
式（１）の範囲に入っている必要がある。条件式（１）
の上限の１．３を越えると、第４レンズ群の最も物体側
の面の正屈折力が強くなりすぎ、全体の収差バランスが
くずれてしまう。条件式（１）の下限の０．７を越える
と、第３レンズ群の最も像側の面の負屈折力が強くなり
すぎ、同様に全体の収差バランスがくずれてしまう。
とと、あまり負屈折力が強すぎても全体の収差バランス
がくずれてしまうことのために、Ｒ3 とＲ4 の比が条件
式（１）の範囲に入っている必要がある。条件式（１）
の上限の１．３を越えると、第４レンズ群の最も物体側
の面の正屈折力が強くなりすぎ、全体の収差バランスが
くずれてしまう。条件式（１）の下限の０．７を越える
と、第３レンズ群の最も像側の面の負屈折力が強くなり
すぎ、同様に全体の収差バランスがくずれてしまう。
【００２０】さらには、第３レンズ群の焦点距離を
ｆ3 、対物レンズ全系の焦点距離をｆとした時、 （２） ｆ／ｆ3 ＜−０．０１ の条件を満たすと、球面収差補正に必要な負屈折力が確
保できて効果的である。ちなみに、従来技術の実公昭４
１−１２３７８号では、条件式（２）の対応する値は−
０．００３１と弱い負屈折力である。その他の従来技術
は全て正屈折力となっており、本発明の条件式（２）と
は異なっている。
ｆ3 、対物レンズ全系の焦点距離をｆとした時、 （２） ｆ／ｆ3 ＜−０．０１ の条件を満たすと、球面収差補正に必要な負屈折力が確
保できて効果的である。ちなみに、従来技術の実公昭４
１−１２３７８号では、条件式（２）の対応する値は−
０．００３１と弱い負屈折力である。その他の従来技術
は全て正屈折力となっており、本発明の条件式（２）と
は異なっている。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の液浸系顕微鏡対物レンズの実
施例１〜２について説明する。
施例１〜２について説明する。
【００２２】各実施例のレンズデータは後記するが、図
１は実施例１のレンズ構成を示す断面図であり、実施例
２の構成もほぼ同じであるので図示は省く。
１は実施例１のレンズ構成を示す断面図であり、実施例
２の構成もほぼ同じであるので図示は省く。
【００２３】各群の構成については、両実施例共、第１
群Ｇ1 は、平凸レンズと物体側に凹面を向けたメニスカ
スレンズの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニ
スカスレンズの３枚からなり、第２群Ｇ2 は、両凸レン
ズ、両凹レンズ、両凸レンズの３枚接合レンズからな
り、第３群Ｇ3 は、両凸レンズと両凹レンズの２枚接合
レンズからなり、第４群Ｇ4 は、両凸レンズと物体側に
凹面を向けた負メニスカスレンズの２枚接合レンズから
なり、第５群Ｇ5 は、両凸レンズと両凹レンズの２枚接
合レンズからなり、第６群Ｇ6 は、両凹レンズと両凸レ
ンズの２枚接合レンズからなる。
群Ｇ1 は、平凸レンズと物体側に凹面を向けたメニスカ
スレンズの接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニ
スカスレンズの３枚からなり、第２群Ｇ2 は、両凸レン
ズ、両凹レンズ、両凸レンズの３枚接合レンズからな
り、第３群Ｇ3 は、両凸レンズと両凹レンズの２枚接合
レンズからなり、第４群Ｇ4 は、両凸レンズと物体側に
凹面を向けた負メニスカスレンズの２枚接合レンズから
なり、第５群Ｇ5 は、両凸レンズと両凹レンズの２枚接
合レンズからなり、第６群Ｇ6 は、両凹レンズと両凸レ
ンズの２枚接合レンズからなる。
【００２４】以下に各実施例の数値データを示すが、記
号は、上記の他、ｒ1 、ｒ2 …は物体側から順に示した
各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は物体側から順に
示した各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は物体側から
順に示した各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は物
体側から順に示した各レンズのアッベ数である。
号は、上記の他、ｒ1 、ｒ2 …は物体側から順に示した
各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は物体側から順に
示した各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は物体側から
順に示した各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は物
体側から順に示した各レンズのアッベ数である。
【００２５】なお、実施例１、２共に、焦点距離ｆ＝
１．８、倍率＝１００×、開口数ＮＡ＝１．６５、作動
距離は０．１２８９である。また、何れも油浸系であ
り、使用する油浸液（オイル）の屈折率は、ｎd ＝１．
７８０３５、ｎC ＝１．７６８８３、ｎF ＝１．８０９
７５、ｎg ＝１．８３５０３（添字ｄ、Ｃ、Ｆ、ｇは、
それぞれｄ線、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線での値を表す。）であ
る。さらに、カバーガラスのｄ線の屈折率、アッベ数、
厚みは、それぞれｎd ＝１．７８６５、νd ＝５０．
０、ｄ＝０．１７ｍｍとして設計してある。
１．８、倍率＝１００×、開口数ＮＡ＝１．６５、作動
距離は０．１２８９である。また、何れも油浸系であ
り、使用する油浸液（オイル）の屈折率は、ｎd ＝１．
７８０３５、ｎC ＝１．７６８８３、ｎF ＝１．８０９
７５、ｎg ＝１．８３５０３（添字ｄ、Ｃ、Ｆ、ｇは、
それぞれｄ線、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線での値を表す。）であ
る。さらに、カバーガラスのｄ線の屈折率、アッベ数、
厚みは、それぞれｎd ＝１．７８６５、νd ＝５０．
０、ｄ＝０．１７ｍｍとして設計してある。
【００２６】
実施例１
ｒ1 = ∞ ｄ1 = 0.5100 ｎd1 =1.78650 νd1 =50.00
ｒ2 = -3.4374 ｄ2 = 2.1700 ｎd2 =1.88300 νd2 =40.78
ｒ3 = -2.2093 ｄ3 = 0.1325
ｒ4 = -10.9949 ｄ4 = 2.4500 ｎd3 =1.88300 νd3 =40.78
ｒ5 = -5.8271 ｄ5 = 0.1997
ｒ6 = 12.6750 ｄ6 = 5.3200 ｎd4 =1.43875 νd4 =94.97
ｒ7 = -22.9089 ｄ7 = 1.2000 ｎd5 =1.71300 νd5 =53.84
ｒ8 = 10.1935 ｄ8 = 7.3000 ｎd6 =1.43875 νd6 =94.97
ｒ9 = -9.0192 ｄ9 = 0.2000
ｒ10= 8.0162 ｄ10= 4.8000 ｎd7 =1.61800 νd7 =63.38
ｒ11= -20.6259 ｄ11= 1.2500 ｎd8 =1.74000 νd8 =31.71
ｒ12= 5.2036 ｄ12= 1.0000
ｒ13= 5.6171 ｄ13= 5.4000 ｎd9 =1.43875 νd9 =94.97
ｒ14= -6.1286 ｄ14= 1.2000 ｎd10=1.64450 νd10=40.82
ｒ15= -28.4328 ｄ15= 0.2334
ｒ16= 8.1214 ｄ16= 4.9000 ｎd11=1.43875 νd11=94.97
ｒ17= -13.9811 ｄ17= 2.6848 ｎd12=1.61340 νd12=43.84
ｒ18= 6.8433 ｄ18= 1.3000
ｒ19= -2.6403 ｄ19= 3.0112 ｎd13=1.64450 νd13=40.82
ｒ20= 14.3617 ｄ20= 2.5400 ｎd14=1.80518 νd14=25.43
ｒ21= -7.4872
Ｒ3 ＝ 5.2036
Ｒ4 ＝ 5.6171
ｆ3 ＝-33.621
（１）Ｒ3 ／Ｒ4 ＝ 0.926
（２） ｆ／ｆ3 ＝ -0.054 。
【００２７】
実施例２
ｒ1 = ∞ ｄ1 = 0.5100 ｎd1 =1.78650 νd1 =50.00
ｒ2 = -3.5000 ｄ2 = 2.1700 ｎd2 =1.88300 νd2 =40.78
ｒ3 = -2.2069 ｄ3 = 0.1325
ｒ4 = -7.6704 ｄ4 = 2.4500 ｎd3 =1.88300 νd3 =40.78
ｒ5 = -5.1439 ｄ5 = 0.1997
ｒ6 = 11.5611 ｄ6 = 5.3200 ｎd4 =1.43875 νd4 =94.97
ｒ7 = -126.3986 ｄ7 = 1.2000 ｎd5 =1.71300 νd5 =53.84
ｒ8 = 10.0151 ｄ8 = 7.3000 ｎd6 =1.43875 νd6 =94.97
ｒ9 = -10.1436 ｄ9 = 0.2000
ｒ10= 8.8086 ｄ10= 4.8000 ｎd7 =1.61800 νd7 =63.38
ｒ11= -11.6721 ｄ11= 1.2500 ｎd8 =1.74000 νd8 =31.71
ｒ12= 6.2427 ｄ12= 0.9000
ｒ13= 5.4730 ｄ13= 5.4000 ｎd9 =1.43875 νd9 =94.97
ｒ14= -6.5046 ｄ14= 1.2000 ｎd10=1.64450 νd10=40.82
ｒ15= -26.5678 ｄ15= 0.2334
ｒ16= 9.2718 ｄ16= 4.9000 ｎd11=1.43875 νd11=94.97
ｒ17= -3.0588 ｄ17= 1.0000 ｎd12=1.61340 νd12=43.84
ｒ18= 7.4439 ｄ18= 1.3000
ｒ19= -2.5688 ｄ19= 1.7556 ｎd13=1.74000 νd13=31.71
ｒ20= 93.1630 ｄ20= 2.5400 ｎd14=1.80518 νd14=25.43
ｒ21= -5.1322
Ｒ3 ＝ 6.2427
Ｒ4 ＝ 5.473
ｆ3 ＝-37.433
（１）Ｒ3 ／Ｒ4 ＝ 1.14
（２） ｆ／ｆ3 ＝ -0.048 。
【００２８】上記各実施例の対物レンズは、例えば以下
に示すレンズデータを有し、図２にレンズ断面を示す結
像レンズと組み合わせて用いられる。ただし、データ
中、ｒ 1'、ｒ2'…は物体側から順に示した各レンズ面の
曲率半径、ｄ1'、ｄ2'…は物体側から順に示した各レン
ズ面間の間隔、ｎd1' 、ｎd2' …は物体側から順に示し
た各レンズのｄ線の屈折率、νd1' 、νd2' …は物体側
から順に示した各レンズのアッベ数である。
に示すレンズデータを有し、図２にレンズ断面を示す結
像レンズと組み合わせて用いられる。ただし、データ
中、ｒ 1'、ｒ2'…は物体側から順に示した各レンズ面の
曲率半径、ｄ1'、ｄ2'…は物体側から順に示した各レン
ズ面間の間隔、ｎd1' 、ｎd2' …は物体側から順に示し
た各レンズのｄ線の屈折率、νd1' 、νd2' …は物体側
から順に示した各レンズのアッベ数である。
【００２９】
ｒ1'= 68.7541 ｄ1'= 7.7321 ｎd1'=1.48749 νd1'=70.20
ｒ2'= -37.5679 ｄ2'= 3.4742 ｎd2'=1.80610 νd2'=40.95
ｒ3'= -102.8477 ｄ3'= 0.6973
ｒ4'= 84.3099 ｄ4'= 6.0238 ｎd3'=1.83400 νd3'=37.16
ｒ5'= -50.7100 ｄ5'= 3.0298 ｎd4'=1.64450 νd4'=40.82
ｒ6'= 40.6619 。
【００３０】この場合、実施例１、２の対物レンズと図
２の結像レンズの間の間隔は５０ｍｍ〜１７０ｍｍの間
の何れの位置でもよいが、この間隔を１０５ｍｍとした
場合についての実施例１、２の球面収差、非点収差、歪
曲収差を表す収差図をそれぞれ図３、図４に示す。な
お、上記間隔が５０ｍｍ〜１７０ｍｍの間で１０５ｍｍ
以外の位置においてもほぼ同様の収差状況を示す。
２の結像レンズの間の間隔は５０ｍｍ〜１７０ｍｍの間
の何れの位置でもよいが、この間隔を１０５ｍｍとした
場合についての実施例１、２の球面収差、非点収差、歪
曲収差を表す収差図をそれぞれ図３、図４に示す。な
お、上記間隔が５０ｍｍ〜１７０ｍｍの間で１０５ｍｍ
以外の位置においてもほぼ同様の収差状況を示す。
【００３１】なお、本発明の液浸系顕微鏡対物レンズを
用いる顕微鏡の概略の構成と作用について簡単に説明し
ておく。図５（ａ）に液浸系顕微鏡の概略の構成図を、
同（ｂ）に対物レンズ先端部分の拡大図を示すが、顕微
鏡本体Ｍｓは、対物レンズＯｂ、接眼レンズＥｐ、試料
台Ｓｔ等からなり、スライドＳｇとカバーガラスＣｇの
間に挟持された試料Ｓを試料台Ｓｔ上に載置し、カバー
ガラスＣｇ上に油浸液Ｏｉを滴下して対物レンズＯｂを
カバーガラスＣｇに近付けると、対物レンズＯｂとカバ
ーガラスＣｇの間が油浸液Ｏｉで埋められる。このよう
に油浸液Ｏｉで対物レンズＯｂと試料Ｓの間を埋める
と、空気層を介する乾燥系に比べて、試料ＳからのＮＡ
の大きな光束も対物レンズＯｂに入射して結像に寄与で
きるため、より高倍率での観察が可能になると共に、収
差上もより良好に結像できるものとなる。
用いる顕微鏡の概略の構成と作用について簡単に説明し
ておく。図５（ａ）に液浸系顕微鏡の概略の構成図を、
同（ｂ）に対物レンズ先端部分の拡大図を示すが、顕微
鏡本体Ｍｓは、対物レンズＯｂ、接眼レンズＥｐ、試料
台Ｓｔ等からなり、スライドＳｇとカバーガラスＣｇの
間に挟持された試料Ｓを試料台Ｓｔ上に載置し、カバー
ガラスＣｇ上に油浸液Ｏｉを滴下して対物レンズＯｂを
カバーガラスＣｇに近付けると、対物レンズＯｂとカバ
ーガラスＣｇの間が油浸液Ｏｉで埋められる。このよう
に油浸液Ｏｉで対物レンズＯｂと試料Ｓの間を埋める
と、空気層を介する乾燥系に比べて、試料ＳからのＮＡ
の大きな光束も対物レンズＯｂに入射して結像に寄与で
きるため、より高倍率での観察が可能になると共に、収
差上もより良好に結像できるものとなる。
【００３２】以上に説明した本発明の液浸系顕微鏡対物
レンズをまとめると、次のようになる。
レンズをまとめると、次のようになる。
【００３３】〔１〕物体側から順に、全体として正の屈
折力を有し、接合面が物体側に凹形状の接合レンズを含
む第１レンズ群と、正レンズと負レンズと正レンズとの
３枚接合レンズを有し、全体として正の屈折力の第２レ
ンズ群と、最も物体側に凸面を有すると共に、最も像側
の面が像側に強い凹形状を有し、全体として負の屈折力
の第３レンズ群と、最も物体側が強い凸面で、全体とし
て正の屈折力を有する第４レンズ群と、最も物体側に凸
面を有すると共に、最も像側の面が像側に凹形状を有す
る第５レンズ群と、最も物体側に凹面を有すると共に、
最も像側の面が像側に凸形状を有する第６レンズ群と、
を備えた液浸系顕微鏡対物レンズ。
折力を有し、接合面が物体側に凹形状の接合レンズを含
む第１レンズ群と、正レンズと負レンズと正レンズとの
３枚接合レンズを有し、全体として正の屈折力の第２レ
ンズ群と、最も物体側に凸面を有すると共に、最も像側
の面が像側に強い凹形状を有し、全体として負の屈折力
の第３レンズ群と、最も物体側が強い凸面で、全体とし
て正の屈折力を有する第４レンズ群と、最も物体側に凸
面を有すると共に、最も像側の面が像側に凹形状を有す
る第５レンズ群と、最も物体側に凹面を有すると共に、
最も像側の面が像側に凸形状を有する第６レンズ群と、
を備えた液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００３４】〔２〕物体側から順に、全体として正の屈
折力を有し、接合面が物体側に凹形状の接合レンズを含
む第１レンズ群と、正レンズと負レンズと正レンズとの
３枚接合レンズを有し、全体として正の屈折力の第２レ
ンズ群と、最も物体側に凸面を有すると共に、最も像側
の面が像側に強い凹形状を有し、全体として負の屈折力
の第３レンズ群と、最も物体側が強い凸面で、全体とし
て正の屈折力を有する第４レンズ群と、最も物体側に凸
面を有すると共に、最も像側の面が像側に凹形状を有す
る第５レンズ群と、最も物体側に凹面を有すると共に、
最も像側の面が像側に凸形状を有する第６レンズ群と、
を備え、以下の条件を満足する液浸系顕微鏡対物レン
ズ。
折力を有し、接合面が物体側に凹形状の接合レンズを含
む第１レンズ群と、正レンズと負レンズと正レンズとの
３枚接合レンズを有し、全体として正の屈折力の第２レ
ンズ群と、最も物体側に凸面を有すると共に、最も像側
の面が像側に強い凹形状を有し、全体として負の屈折力
の第３レンズ群と、最も物体側が強い凸面で、全体とし
て正の屈折力を有する第４レンズ群と、最も物体側に凸
面を有すると共に、最も像側の面が像側に凹形状を有す
る第５レンズ群と、最も物体側に凹面を有すると共に、
最も像側の面が像側に凸形状を有する第６レンズ群と、
を備え、以下の条件を満足する液浸系顕微鏡対物レン
ズ。
【００３５】（１） ０．７＜Ｒ3 ／Ｒ4 ＜１．３
ただし、Ｒ3 、Ｒ4 はそれぞれ第３レンズ群の最も像側
の面の曲率半径と第４レンズ群の最も物体側の面の曲率
半径である。
の面の曲率半径と第４レンズ群の最も物体側の面の曲率
半径である。
【００３６】〔３〕複数のレンズ群を有し、最も物体側
のレンズ面の物体側に油浸液を付して観察する液浸系顕
微鏡対物レンズにおいて、最も物体側のレンズの屈折率
が１．６以上であることを特徴とする液浸系顕微鏡対物
レンズ。
のレンズ面の物体側に油浸液を付して観察する液浸系顕
微鏡対物レンズにおいて、最も物体側のレンズの屈折率
が１．６以上であることを特徴とする液浸系顕微鏡対物
レンズ。
【００３７】〔４〕物体側から順に、全体として正の屈
折力の第１レンズ群と、全体として正の屈折力の第２レ
ンズ群と、全体として負の屈折力の第３レンズ群と、全
体として正の屈折力の第４レンズ群と、像側に凹面を向
けた第５レンズ群と、物体側に凹面を向けた第６レンズ
群とからなる上記〔３〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
折力の第１レンズ群と、全体として正の屈折力の第２レ
ンズ群と、全体として負の屈折力の第３レンズ群と、全
体として正の屈折力の第４レンズ群と、像側に凹面を向
けた第５レンズ群と、物体側に凹面を向けた第６レンズ
群とからなる上記〔３〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００３８】〔５〕前記第２レンズ群が、３枚接合レン
ズを有する上記〔４〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
ズを有する上記〔４〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００３９】〔６〕前記第１レンズ群が、全体として正
の屈折力を有し、接合面が物体側に凹形状の接合レンズ
を含む上記〔３〕、〔４〕又は〔５〕の液浸系顕微鏡対
物レンズ。
の屈折力を有し、接合面が物体側に凹形状の接合レンズ
を含む上記〔３〕、〔４〕又は〔５〕の液浸系顕微鏡対
物レンズ。
【００４０】〔７〕前記第２レンズ群が、正レンズと負
レンズと正レンズの３枚接合レンズを有し、全体として
正の屈折力を有する上記〔３〕、〔４〕、〔５〕又は
〔６〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
レンズと正レンズの３枚接合レンズを有し、全体として
正の屈折力を有する上記〔３〕、〔４〕、〔５〕又は
〔６〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００４１】〔８〕前記第３レンズ群が、最も物体側に
凸面を有すると共に、最も像側の面が像側に強い凹形状
を有する全体として負の屈折力の上記〔３〕、〔４〕、
〔５〕、〔６〕又は〔７〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
凸面を有すると共に、最も像側の面が像側に強い凹形状
を有する全体として負の屈折力の上記〔３〕、〔４〕、
〔５〕、〔６〕又は〔７〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００４２】
〔９〕前記第４レンズ群が、最も物体側が
強い凸面で、全体として正の屈折力を有する上記
〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕又は〔８〕の
液浸系顕微鏡対物レンズ。
強い凸面で、全体として正の屈折力を有する上記
〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕又は〔８〕の
液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００４３】〔１０〕前記第５レンズ群が、最も物体側
に凸面を有すると共に、最も像側の面が像側に凹形状を
有する上記〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、
〔８〕又は
に凸面を有すると共に、最も像側の面が像側に凹形状を
有する上記〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、
〔８〕又は
〔９〕の液浸系顕微鏡対物レンズ。
【００４４】〔１１〕前記第６レンズ群が、最も物体側
に凹面を有すると共に、最も像側の面が像側に凸形状を
有する上記〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、
〔８〕、
に凹面を有すると共に、最も像側の面が像側に凸形状を
有する上記〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、
〔８〕、
〔９〕又は〔１０〕の液浸系顕微鏡対物レン
ズ。
ズ。
【００４５】〔１２〕以下の条件を満足する上記
〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕、
〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕、
〔９〕、〔１０〕又は〔１１〕の液浸系顕微鏡対物レン
ズ。
ズ。
【００４６】（１） ０．７＜Ｒ3 ／Ｒ4 ＜１．３
ただし、Ｒ3 、Ｒ4 はそれぞれ第３レンズ群の最も像側
の面の曲率半径と第４レンズ群の最も物体側の面の曲率
半径である。
の面の曲率半径と第４レンズ群の最も物体側の面の曲率
半径である。
【００４７】〔１３〕以下の条件を満足する上記
〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕、
〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕、〔８〕、
〔９〕、〔１０〕、〔１１〕又は〔１２〕の液浸系顕微
鏡対物レンズ。 （２） ｆ／ｆ3 ＜−０．０１ ただし、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レン
ズ全系の焦点距離である。
鏡対物レンズ。 （２） ｆ／ｆ3 ＜−０．０１ ただし、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レン
ズ全系の焦点距離である。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
倍率が１００倍程度、ＮＡが１．６５という高ＮＡで、
特に軸上の光学性能が極めて良好な液浸系顕微鏡対物レ
ンズを提供することができる。
倍率が１００倍程度、ＮＡが１．６５という高ＮＡで、
特に軸上の光学性能が極めて良好な液浸系顕微鏡対物レ
ンズを提供することができる。
【図１】本発明の液浸系顕微鏡対物レンズの実施例１の
断面図である。
断面図である。
【図２】各実施例の対物レンズと組み合わせて用いる結
像レンズの断面図である。
像レンズの断面図である。
【図３】実施例１の球面収差、非点収差、歪曲収差を表
す収差図である。
す収差図である。
【図４】実施例２の球面収差、非点収差、歪曲収差を表
す収差図である。
す収差図である。
【図５】本発明の対物レンズを用いる顕微鏡の概略の構
成図と対物レンズ先端部分の拡大図である。
成図と対物レンズ先端部分の拡大図である。
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
Ｇ5 …第５レンズ群
Ｇ6 …第６レンズ群
Ｍｓ…顕微鏡本体
Ｏｂ…対物レンズ
Ｅｐ…接眼レンズ
Ｓｔ…試料台
Ｓｇ…スライド
Ｃｇ…カバーガラス
Ｓ …試料
Ｏｉ…油浸液
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のレンズ群を有し、最も物体側のレ
ンズ面の物体側に油浸液を付して観察する液浸系顕微鏡
対物レンズにおいて、 最も物体側のレンズの屈折率が１．６以上であることを
特徴とする液浸系顕微鏡対物レンズ。 - 【請求項２】 物体側から順に、全体として正の屈折力
の第１レンズ群と、全体として正の屈折力の第２レンズ
群と、全体として負の屈折力の第３レンズ群と、全体と
して正の屈折力の第４レンズ群と、像側に凹面を向けた
第５レンズ群と、物体側に凹面を向けた第６レンズ群と
からなる請求項１記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。 - 【請求項３】 以下の条件を満足する請求項２記載の液
浸系顕微鏡対物レンズ。 （１） ０．７＜Ｒ3 ／Ｒ4 ＜１．３ ただし、Ｒ3 、Ｒ4 はそれぞれ第３レンズ群の最も像側
の面の曲率半径と第４レンズ群の最も物体側の面の曲率
半径である。 - 【請求項４】 以下の条件を満足する請求項２又は３記
載の液浸系顕微鏡対物レンズ。 （２） ｆ／ｆ3 ＜−０．０１ ただし、ｆ3 は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レン
ズ全系の焦点距離である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003061654A JP3944099B2 (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | 液浸系顕微鏡対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003061654A JP3944099B2 (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | 液浸系顕微鏡対物レンズ |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07467994A Division JP3457992B2 (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 液浸系顕微鏡対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003233012A true JP2003233012A (ja) | 2003-08-22 |
| JP3944099B2 JP3944099B2 (ja) | 2007-07-11 |
Family
ID=27785840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003061654A Expired - Lifetime JP3944099B2 (ja) | 2003-03-07 | 2003-03-07 | 液浸系顕微鏡対物レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3944099B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006023389A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Olympus Corp | 液浸対物光学系 |
| US7199938B2 (en) | 2005-01-13 | 2007-04-03 | Olympus Corporation | Immersion objective lens system for microscope |
| JP2007121338A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Olympus Corp | 液浸系顕微鏡対物レンズ |
| JP2013235246A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-11-21 | Olympus Corp | 液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5536995B2 (ja) | 2007-07-17 | 2014-07-02 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡対物レンズおよびレーザー走査型顕微鏡システム |
-
2003
- 2003-03-07 JP JP2003061654A patent/JP3944099B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| JP4608253B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2011-01-12 | オリンパス株式会社 | 液浸対物光学系 |
| US7199938B2 (en) | 2005-01-13 | 2007-04-03 | Olympus Corporation | Immersion objective lens system for microscope |
| JP2007121338A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Olympus Corp | 液浸系顕微鏡対物レンズ |
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