JP2004184826A - Objective lens for immersion microscope - Google Patents

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JP2004184826A
JP2004184826A JP2002353714A JP2002353714A JP2004184826A JP 2004184826 A JP2004184826 A JP 2004184826A JP 2002353714 A JP2002353714 A JP 2002353714A JP 2002353714 A JP2002353714 A JP 2002353714A JP 2004184826 A JP2004184826 A JP 2004184826A
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lens group
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positive refractive
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Koichi Hiraga
康一 平賀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apochromat class objective lens for an immersion microscope whose numerical aperture attains about 1.2, and which hardly causes distortion of an image surface and has an intermediate magnification (about 50). <P>SOLUTION: The objective lens OL for the immersion microscope is constituted of a 1st lens group G1, a 2nd lens group G2, a 3rd lens group G3 having a positive refractive power as a whole, a 4th lens group G4 having a positive refractive power as a whole, a 5th lens group G5, a 6th lens group G6, a 7th lens group G7 and an 8th lens group G8 in this order from the object side, and is constituted to satisfy the following conditional expressions (1), (2) and (3) respectively. In the respective conditional expressions, (1) is ¾r<SB>112</SB>¾<2*d<SB>11</SB>, (2) is n<SB>1i</SB>>1.7 and (3) is ν<SB>2P</SB>>65, ν<SB>3P</SB>>65, ν<SB>4P</SB>>65, ν<SB>5P</SB>>65 and ν<SB>6P</SB>>65. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中倍率(50倍前後程度)で開口数が1.2程度のアポクロマート級の水浸系顕微鏡用対物レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】
倍率が50倍程度のアポクロマート級の顕微鏡用対物レンズとしては、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。
【0003】
【特許文献1】
特公平10−333044号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1に開示されているレンズは、比較的少ない枚数でアポクロマート級の色消しを実現したレンズであるが、開口数が1.15とやや小さく、解像度についてやや不満が残り、また、像面歪曲も比較的大きい設計であるレンズ構成となっているという課題があった。
【0005】
本発明は以上のような課題に鑑みなされたものであり、水浸系で、開口数が1.2程度に達し、像面歪曲の少ない、中倍率(50倍前後程度)のアポクロマート級の水浸系顕微鏡用対物レンズを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズは、物体側より順に、物体側に平面を向けた平凸レンズと物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズとを接合した接合レンズを有してなる第1レンズ群と、正の屈折力を有する1枚のレンズからなる第2レンズ群と、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを接合して全体として正の屈折力を有する接合レンズを有してなる第3レンズ群と、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを順に接合して全体として正の屈折力を有する接合レンズを有してなる第4レンズ群と、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズを有してなる第5レンズ群と、少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合した接合レンズを有してなる第6レンズ群と、少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合し像側に強い凹面を向けた接合メニスカスレンズを有してなる第7レンズ群と、少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合し物体側に強い凹面を向けた接合メニスカスレンズを有してなる第8レンズ群とから構成される。そして、第4レンズ群を構成する3枚のレンズからなる接合レンズの接合面の一方の面が正の屈折力を有し、他方の面が負の屈折力を有するように構成される。さらに、第1レンズ群を構成する接合レンズの接合面の曲率半径をr112とし、物体から第1レンズ群を構成する接合レンズの接合面までの光軸上の距離をd11としたとき、式|r112|<2*d11で表される条件を満足し、第1レンズ群を構成するレンズのうち像側に位置するレンズの屈折率をn1iとしたとき、式n1i>1.7で表される条件を満足し、第2レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν2Pとし、第3レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν3Pとし、第4レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν4Pとし、第5レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν5Pとし、第6レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν6Pとしたとき、式ν2P>65,ν3P>65,ν4P>65,ν5P>65,ν6P>65で表される条件を満足するように構成される。
【0007】
なお、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズは、蛍光観察用の励起光として365nm程度の紫外光を30%以上透過し、この励起光によって標本から発した微弱な蛍光を観察する際に、励起光によって第1〜8レンズ群を構成するレンズから発する蛍光が観察に悪影響を及ぼさないように第1〜8レンズ群を構成するレンズの硝材が選択されて配置されることが好ましい。
【0008】
また、第1〜8レンズ群のうち、少なくとも1つ以上のレンズ群が光軸に沿って移動し、カバーガラス厚の違いにより発生する収差を補正するように構成することが好ましい。
【0009】
また、第7レンズ群及び第8レンズ群の両方あるいはいずれか一方の接合メニスカスレンズが3枚のレンズが接合されて構成されることが好ましい。
【0010】
さらに、最大像高の7割程度の像高であっても中心像高の90%以上の光量を有するとともに収差補正を行うように第1〜8レンズ群が構成されていることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1及び図7はそれぞれ本発明の第1及び第2の実施形態に対応する水浸系顕微鏡用対物レンズOLの構成図である。いずれの実施例においても、物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズと物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズとの接合レンズを有してなる第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する1枚のレンズからなる第2レンズ群G2と、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを接合して全体として正の屈折力を有する接合レンズを有してなる第3レンズ群G3と、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズを順に接合して全体として正の屈折力を有する接合レンズを有してなる第4レンズ群G4と、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズを有してなる第5レンズ群G5と、少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合した接合レンズを有してなる第6レンズ群G6と、少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合した接合メニスカスレンズを有してなる第7レンズ群G7と、少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合した接合メニスカスレンズを有してなる第8レンズ群G8とから構成される。
【0012】
図1に示す第1の実施形態に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLでは、物体側から順に、第1レンズ群G1は物体側に平面を向けた平凸レンズL1と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL2との接合レンズから構成され、第2レンズ群G2は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL3から構成され、第3レンズ群G3は両凹レンズL4と両凸レンズL5との接合レンズから構成され、第4レンズ群G4は両凸レンズL6と両凹レンズL7と両凸レンズL8との接合レンズから構成され、第5レンズ群G5は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL9と両凸レンズL10との接合レンズから構成され、第6レンズ群G6は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と両凸レンズL12と両凹レンズL13との接合レンズから構成され、第7レンズ群G7は両凸レンズL14と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL15と両凹レンズL16との接合メニスカスレンズから構成され、第8レンズ群G8は両凹レンズL17と両凸レンズL18との接合メニスカスレンズから構成される。
【0013】
図7に示す第2の実施形態に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLでは、物体側から順に、第1レンズ群G1は物体側に平面を向けた平凸レンズL21と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズから構成され、第2レンズ群G2は物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL23から構成され、第3レンズ群G3は両凹レンズL24と両凸レンズL25との接合レンズから構成され、第4レンズ群G4は両凸レンズL26と両凹レンズL27と両凸レンズL28との接合レンズから構成され、第5レンズ群G5は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL29と両凸レンズL30との接合レンズから構成され、第6レンズ群G6は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と両凸レンズL32と両凹レンズL33との接合レンズから構成され、第7レンズ群G7は両凸レンズL36と両凹レンズL37との接合メニスカスレンズから構成され、第8レンズ群G8は両凹レンズL36と両凸レンズL37と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL38との接合メニスカスレンズから構成される。
【0014】
一般に本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLのように、50倍程度の大きな倍率を有して高開口数の対物レンズにおいては、最も物体寄りのレンズ群の像側の曲率を不遊条件を満たすようにすることで、球面収差について無収差で正の屈折力を得る構成となっている。この構成のレンズで得られる正の屈折力は非常に大きく、無収差で効率良く倍率を稼ぐのには不可欠な構成である。
【0015】
本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLの第1レンズ群G1は、物体側に平面を向けた平凸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接合レンズとし、最も像側の面の曲率を不遊条件かそれに近い条件とすることで、球面収差を抑えつつ正の屈折力を稼ぐ構成としている。さらに、この第1レンズ群G1を構成する接合レンズの接合面の曲率半径を以下に示す条件式(1)を満たすように比較的小さい曲率とすることで、ペッツヴァル和を小さくして像面歪曲の補正に寄与する。換言すると、この条件式(1)よりも曲率半径が大きくなると像面歪曲の補正が困難となる。また、同時に以下に示す条件式(2)を満たすことにより、大きな屈折力を収差をできるだけ発生させずに得ることができる。
【0016】
【数1】
|r112|<2*d11 (1)
1i>1.7 (2)
但し、
112:第1レンズ群G1を構成する接合レンズの接合面の曲率半径
11:物体から第1レンズ群を構成する接合レンズの接合面までの光軸上の距離
1i:第1レンズ群G1を構成するレンズのうち像側に位置するレンズの屈折率
【0017】
第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3は、第1レンズ群G1に引き続いて発散光束を収束光束に変換する役割を果たすが、単に正の屈折力を有するレンズを配置するだけでは、球面収差やコマ収差が発生してしまう。この諸収差のうち、下側コマ収差に関しては、この補正を物体に近い側のレンズ群で行うと効果的であるが、収差補正のために負の屈折力を持たせた面を配置することは光束を収束光に変換する役割とは反するものである。
【0018】
これらのバランスをとるために、第2レンズ群G2を正のパワーを有した単レンズとし、第3レンズ群G3を接合面が負の屈折力を有し、全体として正の屈折力を有する接合レンズとしている。これにより、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3全体としての正の屈折力により、発散光束を収束光束に変換しつつ、第3レンズ群G3の負の屈折力を有した接合面により、対物レンズの比較的物体側において、下側コマ収差の補正を行っている。
【0019】
ところで、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLのような対物レンズにおいては、高次収差の発生が必至であり、この高次収差の補正はそれをバランスさせることによって達成される。すなわち、第4レンズ群G4を3枚のレンズの接合レンズで構成し、この3枚のレンズの屈折力を順に正、負、正として全体で正の屈折力を得られるように構成する。そして、3枚のレンズを接合したことにより得られる2面の接合面のうち、一方の面を正の屈折力を有するように構成し、他方の面を負の屈折力を有するように構成することで、高次収差のバランスを取り収差補正を可能にしている。
【0020】
ここで、正の屈折力を有する接合面を他の接合レンズ内に持たせて補正を行うと、場合によってはレンズ枚数が増加することがある。また、この第4レンズ群G4を透過する光線のうち、開口数の大きな光線は光軸から離れたところを通るため、極端にきつい曲率半径を持たせることなく高次収差の補正に作用することになり、製造の負担が小さくなる。さらに、3枚のレンズを接合した場合、2次分散特性に優れることから、色収差の補正という面からも有利である。
【0021】
第5レンズ群G5において、第4レンズ群G4から出射した光線のうち高開口数の光線は光軸から離れたところを通るため、この第5レンズ群G5を接合レンズとすることにより、引き続き球面収差の補正を行い、合わせてコマ収差の補正を行う。
【0022】
第6レンズ群G6は、3枚のレンズからなる接合レンズとし、色収差の補正に有利な構成とする。この第6レンズ群G6を2枚のレンズからなる接合レンズで構成することも可能であるが、3枚のレンズからなる接合レンズは色収差(2次分散)の改善に効果があり、2枚のレンズからなる接合レンズで同様の効果を得るように構成すると、接合面の曲率半径が小さくなり、製造が難しくなりコスト高を招く可能性がある。
【0023】
なお、より色収差を良好に補正するために、第2〜第6レンズ群G2〜G6を構成するレンズのうち正の屈折力を有するレンズを、以下の条件式(3)を満たすように構成することが好ましい。
【0024】
【数2】
ν2P>65,ν3P>65,ν4P>65,ν5P>65,ν6P>65 (3)
但し、
ν2P:第2レンズ群G2中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
ν3P:第3レンズ群G3中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
ν4P:第4レンズ群G4中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
ν5P:第5レンズ群G5中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
ν6P:第6レンズ群G6中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
【0025】
第7レンズ群G7及び第8レンズ群G8では、接合メニスカスレンズの曲率半径の小さい凹面を互いに向け合うように配置したいわゆるガウス型の構成とすることにより、ペッツヴァル和をマイナス方向へ導き、像面歪曲の補正に貢献している。
【0026】
また、第7レンズ群G7及び第8レンズ群G8では上側コマ光線への寄与が大きく、特に周辺光束のビグネッティングが小さくなるように構成した本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLでは特にその寄与は大きい。従って、例えば第7レンズ群G7を3枚のレンズを接合した接合レンズとすることにより、各接合面での収差補正効果は、比較的ビグネッティングの大きい対物レンズに比べて、より多く期待することができる。なお、同様に、第8レンズ群G8を3枚のレンズからなる接合レンズとすることによっても、また、第7レンズ群G7及び第8レンズ群G8を3枚のレンズからなる接合レンズにすることによっても、同様の効果を期待できる。
【0027】
本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLでは、第1〜8レンズ群G1〜G8のうち一部のレンズ群を光軸に沿って動かすことにより、カバーガラス厚による収差変動を補正するいわゆる補正環を構成することが可能である。水浸系対物レンズでは試料を浸す水とカバーガラスの屈折率の差が大きく、使用するカバーガラスの厚さの差による収差変動が大きくなるため、このような補正環を有することは実際の観察上有利である。
【0028】
また、本発明に係る第1及び第2の実施形態においては、いずれの場合も補正環に対応して移動群となるのは第3レンズ群G3以降のレンズ群である。この第3レンズ群G3以降のレンズ群は上述のように接合レンズで構成されている。よって、接合レンズとすることで、移動によってこれらのレンズ群が発生する収差を抑えることができる。
【0029】
なお、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLでは、第1レンズ群G1を条件式(2)を満たすようにして、大きな屈折率を得るような構成としているため、周辺光量を多く取れるように設計している。そのため、最大像高の7割程度の像高でも中心像高の90%以上の光量を持つとともに収差補正を実現している。
【0030】
また、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLでは、365nm程度の紫外光の透過率に留意して硝材を設定しているため、蛍光観察用の励起光を30%程度以上透過し、またこの励起光によるレンズでの蛍光(自家蛍光)が発生しにくく、蛍光観察用途にも利用することができる。このような硝材を選択する場合、レンズ構成等の選択の範囲が狭まり設計の自由度を制限することになるが、上述のような構成をとることにより、収差補正等が可能となる。
【0031】
以上説明したような諸条件を満たすように本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLを構成することにより、開口数が1.2程度で、像面歪曲の少なく、中倍率(50倍前後程度)であり、また、周辺画角のビグネッティングも小さく、且つ、収差も補正され、更に蛍光観察に必要な紫外光(365nm程度)の透過率を30%程度以上有するアポクロマート級の水浸系顕微鏡用対物レンズOLを得ることができる。
【0032】
【実施例】
以下、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズの具体的な実施例について説明する。下に示す2つの実施例では、上述した第1及び2の実施形態に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLそれぞれに対応しており、従って、第1及び2の実施形態についてのレンズ構成図(図1及び図7)はそれぞれ、下の第1及び2の実施例のレンズ構成を示している。
【0033】
(第1実施例)
下の表1に、本第1実施例における各レンズの諸元を示す。表1における面番号1〜29は本第1実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLに関するものであり、それぞれ図1における符号1〜29に対応する。また、表1におけるfは焦点距離を、N.A.は開口数を、βは倍率を、W.D.は作動距離(物体面から第1レンズ群G1を構成するレンズのうち最も物体側の面までの光軸上の距離)を示している。さらに、rはレンズの曲率半径を、dはレンズ面の面間隔を、ndはd線に対する屈折率を、νdはd線に対するアッベ数を示しており、これらの符号は他の実施例においても同様である。なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、作動距離W.D.その他の長さの単位は、特記の無い場合、一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることができる。
【0034】
なお、本第1実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLは補正環を有して構成されており、補正環使用時のレンズ間隔について、d2はカバーガラスの厚さを、d3はカバーガラスのレンズ側の面(面番号3)から第1レンズ群G1を構成するレンズL1の物体側の面(面番号4)までの光軸上の距離を、d8は第2レンズ群G2を構成するレンズL3の物体側の面(面番号8)から第3レンズ群G3を構成するレンズL4の物体側の面(面番号9)までの光軸上の距離を、d26は第7レンズ群G7を構成するレンズL16の像側の面(面番号26)から第8レンズ群G8を構成するレンズL17の物体側の面(面番号27)までの光軸上の距離を表しており、また、それぞれに対してポジションPOS1〜5まで変化させた場合を示している。
【0035】
【表1】
f=3.3
N.A.=1.2
β=−60
W.D.=0.27

Figure 2004184826
Figure 2004184826
(条件対応値)
(1)|r112|=1.442
(2)n1i=1.755000
(3)ν2P=82.516
ν3P=82.516
ν4P=71.312, 95.247
ν5P=95.247
ν6P=95.247
【0036】
このように第1実施例では、作動距離W.D.が0.27mmと長くすることができ、また、上記条件式(1)〜(3)は全て満たされていることが分かる。
【0037】
図2〜6は、第1実施例において、補正環を調整したときのレンズ間隔のポジションPOS1〜5に対応した諸収差図を表している。各収差図において、NAは開口数を、yは像高を示しており、また、dはd線(587.6nm)の光線を、CはC線(656.3nm)の光線を、FはF線(486.1nm)の光線を、gはg線(435.8nm)の光線をそれぞれ示している。また、非点収差では、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示している。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。
【0038】
以上の各収差図から明らかなように、本実施例では補正環の効果により各ポジションとも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0039】
(第2実施例)
下の表2に、本第2実施例における各レンズの諸元を示す。表2における面番号1〜29は本第2実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLに関するものであり、それぞれ図7における符号1〜29に対応する。
【0040】
なお、本第2実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズOLにおいても補正環を有して構成されており、補正環使用時のレンズ間隔について、d2はカバーガラスの厚さを、d3はカバーガラスのレンズ側の面(面番号3)から第1レンズ群G1を構成するレンズL21の物体側の面(面番号4)までの光軸上の距離を、d8は第2レンズ群G2を構成するレンズL23の物体側の面(面番号8)から第3レンズ群G3を構成するレンズL24の物体側の面(面番号9)までの光軸上の距離を、d25は第7レンズ群G7を構成するレンズL35の像側の面(面番号25)から第8レンズ群G8を構成するレンズL36の物体側の面(面番号26)までの光軸上の距離を表しており、また、それぞれに対してポジションPOS1〜5まで変化させた場合を示している。
【0041】
【表2】
f=3.3
N.A.=1.2
β=−60
W.D.=0.27
Figure 2004184826
Figure 2004184826
(条件対応値)
(1)|r112|=1.442
(2)n1i=1.755000
(3)ν2P=82.516
ν3P=82.516
ν4P=71.312, 95.247
ν5P=95.247
ν6P=95.247
【0042】このように第2実施例では、作動距離W.D.が0.27mmと長くすることができ、また、上記条件式(1)〜(3)は全て満たされていることが分かる。
【0043】図8〜12は、第2実施例において、補正環を調整したときのレンズ間隔POS1〜5に対応した諸収差図を表している。以上の各収差図から明らかなように、本実施例では補正環の効果により各ポジションとも諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【0044】
なお、上述の第1及び2の実施例においては、蛍光観察用途として使用可能なレンズの硝材選択を行っている。また、第1及び2の実施例共に、周辺光量を多く取り入れても収差を良好に補正している。本第1及び2の実施例においては、最大像高の7割程度の画角で中心画角の95%程度の光量を入れても収差の補正は良好である。
【0045】
以上に説明した水浸系顕微鏡用対物レンズOLは、無限遠補正型であるため、例えば、図13に示す結像レンズILとともに使用される。この結像レンズILは、物体側から順に両凸レンズL41と両凹レンズL42との接合レンズと、両凸レンズL43と両凹レンズL44との接合レンズとから構成される。この結像レンズILを構成する各レンズの諸元を下の表3に示す。なお、表3における面番号1〜6は結像レンズILに関するものであり、それぞれ図13における符号1〜6に対応する。
【0046】
【表3】
Figure 2004184826
【0047】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズによれば、開口数が1.2に達し、倍率が50倍程度で、像面歪曲の少ないアポクロマート級の水浸系顕微鏡用対物レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズの構成を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS1にあるときの諸収差図である。
【図3】本発明の第1の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS2にあるときの諸収差図である。
【図4】本発明の第1の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS3にあるときの諸収差図である。
【図5】本発明の第1の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS4にあるときの諸収差図である。
【図6】本発明の第1の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS5にあるときの諸収差図である。
【図7】本発明の第2の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズの構成を示す断面図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS1にあるときの諸収差図である。
【図9】本発明の第2の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS2にあるときの諸収差図である。
【図10】本発明の第2の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS3にあるときの諸収差図である。
【図11】本発明の第2の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS4にあるときの諸収差図である。
【図12】本発明の第2の実施例に係る水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて補正環がPOS5にあるときの諸収差図である。
【図13】本発明に係る水浸系顕微鏡用対物レンズと組み合わせて使われる結像レンズの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
OL 水浸系顕微鏡用対物レンズ
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
G7 第7レンズ群
G8 第8レンズ群[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apochromat-class objective lens for a water immersion microscope having a medium magnification (about 50 times) and a numerical aperture of about 1.2.
[0002]
[Prior art]
As an apochromat-class microscope objective lens having a magnification of about 50 times, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 10-330444
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the lens disclosed in Patent Literature 1 is a lens that realizes apochromat-class achromatization with a relatively small number of lenses, but has a slightly smaller numerical aperture of 1.15, and has some dissatisfaction with the resolution. There is a problem that the lens configuration is designed to have a relatively large image field distortion.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an apochromat-class water of a medium magnification (about 50 times), which is a water immersion system, has a numerical aperture of about 1.2, and has a small image surface distortion. An object of the present invention is to provide an immersion microscope objective lens.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an objective lens for a water immersion microscope according to the present invention includes, in order from the object side, a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a meniscus having a positive refractive power having a concave surface facing the object side. A first lens group having a cemented lens in which the lenses are cemented, a second lens group consisting of one lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, and having a positive refractive power A third lens group having a cemented lens having a positive refractive power as a whole by bonding the lenses, a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a positive refractive power And a cemented lens in which a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power are cemented. Fifth lens group, and at least A sixth lens group having a cemented lens in which two lenses of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power are cemented; and a lens having at least a positive refractive power and a negative refractive power. A seventh lens group having a cemented meniscus lens having two lenses cemented and having a strong concave surface facing the image side, and a lens having at least a positive refractive power and a lens having a negative refractive power. And an eighth lens group having a cemented meniscus lens having two lenses cemented and having a strong concave surface facing the object side. Then, one of the cemented surfaces of the cemented lens including the three lenses constituting the fourth lens group has a positive refractive power, and the other surface has a negative refractive power. Furthermore, when the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens forming the first lens group is r 112, and the distance on the optical axis from the object to the cemented surface of the cemented lens constituting the first lens group is d 11 , Assuming that the condition represented by the expression | r 112 | <2 * d 11 is satisfied and the refractive index of the lens located on the image side among the lenses constituting the first lens group is n 1i , the expression n 1i > 1 .7 are satisfied, the Abbe number of the lens having a positive refractive power in the second lens group is ν 2P, and the Abbe number of the lens having a positive refractive power in the third lens group is ν. 3P , the Abbe number of the lens having a positive refractive power in the fourth lens group is ν 4P , the Abbe number of the lens having a positive refractive power in the fifth lens group is ν 5P, and the when of the Abbe number of the positive lens having a refractive power and [nu 6P, wherein [nu It is configured to satisfy the conditions represented by 2P > 65, ν3P > 65, ν4P > 65, ν5P > 65, ν6P > 65.
[0007]
The objective lens for a water immersion microscope according to the present invention transmits at least 30% of ultraviolet light of about 365 nm as excitation light for fluorescence observation, and observes weak fluorescence emitted from a sample by this excitation light. It is preferable that the glass materials of the lenses constituting the first to eighth lens groups are selected and arranged so that the fluorescence emitted from the lenses constituting the first to eighth lens groups by the excitation light does not adversely affect the observation.
[0008]
Further, it is preferable that at least one lens group among the first to eighth lens groups moves along the optical axis to correct an aberration generated due to a difference in cover glass thickness.
[0009]
In addition, it is preferable that the cemented meniscus lens of both or any one of the seventh lens unit and the eighth lens unit is configured by joining three lenses.
[0010]
Further, it is preferable that the first to eighth lens groups are configured to have a light amount of 90% or more of the center image height and to perform aberration correction even when the image height is about 70% of the maximum image height.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 7 are configuration diagrams of an objective lens OL for a water immersion microscope corresponding to the first and second embodiments of the present invention, respectively. In any of the embodiments, the first lens group includes, in order from the object side, a cemented lens of a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a meniscus lens having a positive refractive power and having a concave surface facing the object side. G1, a second lens group G2 including one lens having a positive refractive power, and a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power are joined to have a positive refractive power as a whole. A third lens group G3 having a cemented lens, a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a positive refractive power are sequentially joined to have a positive refractive power as a whole. A fourth lens group G4 having a cemented lens; a fifth lens group G5 having a cemented lens in which a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power are cemented; Lens with refractive power and negative A sixth lens group G6 having a cemented lens obtained by cementing two lenses having a refractive power, and at least two lenses having a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power are cemented. A seventh lens group G7 having a cemented meniscus lens and a cemented meniscus lens having at least two lenses of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power. And a lens group G8.
[0012]
In the objective lens OL for a water immersion microscope according to the first embodiment shown in FIG. 1, in order from the object side, the first lens group G1 has a plano-convex lens L1 having a plane facing the object side and a concave surface facing the object side. The second lens group G2 is composed of a positive meniscus lens L3 having a concave surface facing the object side, and the third lens group G3 is composed of a biconcave lens L4 and a biconvex lens L5. The fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex lens L6, a biconcave lens L7, and a biconvex lens L8, and the fifth lens group G5 is a negative meniscus lens L9 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L10. The sixth lens group G6 is a cemented lens of a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a biconvex lens L12, and a biconcave lens L13. The seventh lens group G7 is composed of a cemented meniscus lens composed of a biconvex lens L14, a negative meniscus lens L15 having a concave surface facing the object side, and a biconcave lens L16. The eighth lens group G8 is composed of a biconcave lens L17 and a biconvex lens L18. And a cemented meniscus lens.
[0013]
In the objective lens OL for a water immersion microscope according to the second embodiment shown in FIG. 7, the first lens group G1 has, in order from the object side, a plano-convex lens L21 having a plane facing the object side and a concave surface facing the object side. The second lens group G2 is composed of a positive meniscus lens L23 having a concave surface facing the object side, and the third lens group G3 is composed of a cemented lens of a biconcave lens L24 and a biconvex lens L25. The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex lens L26, a biconcave lens L27, and a biconvex lens L28. The fifth lens group G5 includes a negative meniscus lens L29 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L30. The sixth lens group G6 includes a positive meniscus lens L31 having a convex surface facing the object side, a biconvex lens L32, and a biconcave lens L33. The seventh lens group G7 is composed of a cemented meniscus lens composed of a biconvex lens L36 and a biconcave lens L37. The eighth lens group G8 is composed of a biconcave lens L36, a biconvex lens L37, and a concave surface facing the object side. It is composed of a meniscus lens joined with the meniscus lens L38.
[0014]
Generally, in an objective lens having a large magnification of about 50 times and a high numerical aperture, such as the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention, the curvature of the lens group closest to the object on the image side is non-invasive. By satisfying the condition, a positive refractive power is obtained without spherical aberration. The positive refracting power obtained by the lens having this configuration is extremely large, and is an essential configuration for efficiently obtaining magnification without aberrations.
[0015]
The first lens group G1 of the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention is a cemented lens of a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side. By setting the curvature of the surface to a non-idling condition or a condition close thereto, the configuration is such that a positive refractive power is obtained while suppressing spherical aberration. Further, by making the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens constituting the first lens group G1 relatively small so as to satisfy the following conditional expression (1), the Petzval sum is reduced and the field curvature is reduced. Contributes to the correction of In other words, when the radius of curvature is larger than the conditional expression (1), it becomes difficult to correct the image surface distortion. At the same time, by satisfying the following conditional expression (2), a large refractive power can be obtained without causing aberration as much as possible.
[0016]
(Equation 1)
| R 112 | <2 * d 11 (1)
n 1i > 1.7 (2)
However,
r 112 : radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens forming the first lens group G1 d 11 : distance on the optical axis from the object to the cemented surface of the cemented lens constituting the first lens group n 1i : first lens group Refractive index of lens located on the image side among lenses constituting G1
The second lens group G2 and the third lens group G3 serve to convert the divergent light beam into a convergent light beam following the first lens group G1. However, if a lens having a positive refractive power is simply arranged, the spherical aberration is reduced. And coma aberration occurs. Of these various aberrations, for the lower coma, it is effective to perform this correction with the lens group closer to the object, but it is necessary to arrange a surface with a negative refractive power to correct the aberration. Is contrary to the role of converting a light beam into convergent light.
[0018]
In order to balance these, the second lens group G2 is a single lens having a positive power, and the third lens group G3 is a cemented lens having a cemented surface having a negative refractive power as a whole and having a positive refractive power as a whole. Lens. Thereby, while the divergent light beam is converted into a convergent light beam by the positive refractive power of the second lens group G2 and the third lens group G3 as a whole, the joining surface of the third lens group G3 having the negative refractive power allows The lower coma aberration is corrected relatively on the object side of the objective lens.
[0019]
By the way, in an objective lens such as the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention, generation of high-order aberration is inevitable, and correction of this high-order aberration is achieved by balancing it. That is, the fourth lens group G4 is configured by a cemented lens of three lenses, and the three lenses are configured such that the refractive power is positive, negative, and positive in order to obtain a positive refractive power as a whole. Then, of the two bonding surfaces obtained by bonding the three lenses, one surface is configured to have a positive refractive power, and the other surface is configured to have a negative refractive power. As a result, high-order aberrations are balanced to enable aberration correction.
[0020]
Here, if the correction is performed by providing a cemented surface having a positive refractive power in another cemented lens, the number of lenses may increase in some cases. Also, among the light rays transmitted through the fourth lens group G4, the light rays having a large numerical aperture pass away from the optical axis, and therefore have an effect of correcting higher-order aberrations without having an extremely tight radius of curvature. And the burden of manufacturing is reduced. Further, when three lenses are joined, they are advantageous in terms of correcting chromatic aberration since they have excellent secondary dispersion characteristics.
[0021]
In the fifth lens group G5, among rays emitted from the fourth lens group G4, rays having a high numerical aperture pass away from the optical axis. Therefore, by using the fifth lens group G5 as a cemented lens, the spherical surface continues. The aberration is corrected, and the coma is also corrected.
[0022]
The sixth lens group G6 is a cemented lens composed of three lenses, and has a configuration advantageous for correcting chromatic aberration. The sixth lens group G6 can be composed of a cemented lens composed of two lenses. However, a cemented lens composed of three lenses is effective in improving chromatic aberration (secondary dispersion) and has two lenses. If the same effect is obtained by using a cemented lens made of a lens, the radius of curvature of the cemented surface becomes smaller, which makes production difficult and may increase the cost.
[0023]
In order to better correct chromatic aberration, lenses having a positive refractive power among the lenses constituting the second to sixth lens groups G2 to G6 are configured to satisfy the following conditional expression (3). Is preferred.
[0024]
(Equation 2)
ν 2P > 65, ν 3P > 65, ν 4P > 65, ν 5P > 65, ν 6P > 65 (3)
However,
ν 2P : Abbe number of a lens having a positive refractive power in the second lens group G2 ν 3P : Abbe number of a lens having a positive refractive power in the third lens group G3 ν 4P : in the fourth lens group G4 Abbe number ν 5P of a lens having a positive refractive power: Abbe number ν 6P of a lens having a positive refractive power in the fifth lens group G5: Abbe number of a lens having a positive refractive power in the sixth lens group G6. [0025]
The seventh lens group G7 and the eighth lens group G8 have a so-called Gaussian configuration in which concave surfaces having a small radius of curvature of the cemented meniscus lens are arranged so as to face each other. It contributes to distortion correction.
[0026]
In the seventh lens group G7 and the eighth lens group G8, the contribution to the upper coma beam is large, and particularly in the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention, which is configured so that the vignetting of the peripheral light beam is reduced. The contribution is great. Therefore, for example, when the seventh lens group G7 is a cemented lens in which three lenses are cemented, the aberration correction effect on each cemented surface is expected to be more than that of an objective lens having relatively large vignette. Can be. Similarly, the eighth lens group G8 may be a cemented lens composed of three lenses, or the seventh lens group G7 and the eighth lens group G8 may be cemented lenses composed of three lenses. A similar effect can be expected.
[0027]
In the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention, by moving some of the first to eighth lens groups G1 to G8 along the optical axis, so-called aberration correction due to cover glass thickness is corrected. It is possible to construct a correction ring. With a water immersion objective lens, the difference in the refractive index between the water in which the sample is immersed and the cover glass is large, and the aberration fluctuation due to the difference in the thickness of the cover glass used is large. It is more advantageous.
[0028]
Further, in the first and second embodiments according to the present invention, in any case, the moving lens group corresponding to the correction ring is the lens group after the third lens group G3. The third lens group G3 and subsequent lens groups are composed of cemented lenses as described above. Therefore, by using a cemented lens, it is possible to suppress aberrations generated by these lens groups due to movement.
[0029]
In the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention, the first lens group G1 is configured to satisfy the conditional expression (2) so as to obtain a large refractive index. It is designed to be. Therefore, even if the image height is about 70% of the maximum image height, it has a light amount of 90% or more of the central image height and realizes aberration correction.
[0030]
Further, in the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention, since the glass material is set in consideration of the transmittance of ultraviolet light of about 365 nm, the excitation light for fluorescence observation is transmitted by about 30% or more. In addition, fluorescence (auto-fluorescence) hardly occurs in the lens due to the excitation light, and it can be used for fluorescence observation. When such a glass material is selected, the range of selection of the lens configuration and the like is narrowed and the degree of freedom in design is limited. However, the above-described configuration enables aberration correction and the like.
[0031]
By configuring the objective lens OL for a water immersion microscope according to the present invention so as to satisfy the above-described conditions, the numerical aperture is about 1.2, the image surface distortion is small, and the medium magnification (about 50 times) is used. Apochromat-class water immersion system having a small vignetting of the peripheral angle of view, a correction of aberrations, and a transmittance of ultraviolet light (about 365 nm) required for fluorescence observation of about 30% or more. The microscope objective lens OL can be obtained.
[0032]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the objective lens for a water immersion microscope according to the present invention will be described. The following two examples correspond to the objective lenses OL for immersion microscopes according to the above-described first and second embodiments, respectively. Therefore, the lens configuration diagrams of the first and second embodiments ( 1 and 7) show the lens configuration of the first and second embodiments below, respectively.
[0033]
(First embodiment)
Table 1 below shows data of each lens in the first example. Surface numbers 1 to 29 in Table 1 relate to the objective lens OL for a water immersion microscope according to the first embodiment, and correspond to reference numerals 1 to 29 in FIG. F in Table 1 denotes a focal length; A. Is the numerical aperture, β is the magnification, W. D. Denotes the working distance (the distance on the optical axis from the object plane to the most object-side surface of the lenses constituting the first lens group G1). Further, r is the radius of curvature of the lens, d is the distance between the lens surfaces, nd is the refractive index for the d-line, νd is the Abbe number for the d-line, and these signs are also used in other embodiments. The same is true. The focal length f, the radius of curvature r, the surface distance d, the working distance W. D. Unless otherwise specified, "mm" is generally used for other units of length, but the unit is limited to "mm" because the same optical performance can be obtained even if the optical system is enlarged or reduced proportionally. Instead, other suitable units can be used.
[0034]
The objective lens OL for a water immersion microscope according to the first embodiment is configured to have a correction ring. Regarding the lens interval when the correction ring is used, d2 is the thickness of the cover glass, and d3 is the cover. The distance on the optical axis from the lens-side surface (surface number 3) of the glass to the object-side surface (surface number 4) of the lens L1 forming the first lens group G1, and d8 forms the second lens group G2. D26 is the distance on the optical axis from the object-side surface (surface number 8) of the lens L3 to the object-side surface (surface number 9) of the lens L4 constituting the third lens group G3, and d26 is the seventh lens group G7. And the distance on the optical axis from the image-side surface (surface number 26) of the lens L16 that constitutes the second lens group G8 to the object-side surface (surface number 27) of the lens L17 that constitutes the eighth lens group G8. Shown when the position is changed from POS1 to POS5 for each There.
[0035]
[Table 1]
f = 3.3
N. A. = 1.2
β = −60
W. D. = 0.27
Figure 2004184826
Figure 2004184826
(Conditional value)
(1) | r 112 | = 1.442
(2) n 1i = 1.755000
(3) ν 2P = 82.516
ν 3P = 82.516
ν 4P = 71.312, 95.247
ν 5P = 95.247
ν 6P = 95.247
[0036]
Thus, in the first embodiment, the working distance W. D. Can be made as long as 0.27 mm, and it can be seen that all of the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
[0037]
2 to 6 show various aberration diagrams corresponding to the lens spacing positions POS1 to POS5 when the correction ring is adjusted in the first embodiment. In each aberration diagram, NA indicates a numerical aperture, y indicates an image height, d indicates a ray of d-line (587.6 nm), C indicates a ray of C-line (656.3 nm), and F indicates a ray of C-line (656.3 nm). F indicates a light ray of 486.1 nm, and g indicates a light ray of g line (435.8 nm). In the astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. The above description of the aberration diagrams is the same in the other embodiments.
[0038]
As is clear from the above-described aberration diagrams, in this embodiment, it is understood that various aberrations are satisfactorily corrected at each position by the effect of the correction ring.
[0039]
(Second embodiment)
Table 2 below shows the data of each lens in the second example. Surface numbers 1 to 29 in Table 2 relate to the objective lens OL for a water immersion microscope according to the second embodiment, and correspond to reference numerals 1 to 29 in FIG. 7, respectively.
[0040]
The objective lens OL for a water immersion microscope according to the second embodiment is also configured to have a correction ring. Regarding the lens interval when the correction ring is used, d2 represents the thickness of the cover glass, and d3 represents the thickness of the cover glass. The distance on the optical axis from the lens-side surface (surface number 3) of the cover glass to the object-side surface (surface number 4) of the lens L21 constituting the first lens group G1, and d8 is the second lens group G2. The distance on the optical axis from the object-side surface (surface number 8) of the lens L23 to the object-side surface (surface number 9) of the lens L24 forming the third lens group G3, and d25 is the seventh lens group. The distance on the optical axis from the image-side surface (surface number 25) of the lens L35 forming the G7 to the object-side surface (surface number 26) of the lens L36 forming the eighth lens group G8 is shown. , Changed for each position POS1-5 Shows the case was.
[0041]
[Table 2]
f = 3.3
N. A. = 1.2
β = −60
W. D. = 0.27
Figure 2004184826
Figure 2004184826
(Conditional value)
(1) | r 112 | = 1.442
(2) n 1i = 1.755000
(3) ν 2P = 82.516
ν 3P = 82.516
ν 4P = 71.312, 95.247
ν 5P = 95.247
ν 6P = 95.247
As described above, in the second embodiment, the working distance W. D. Can be made as long as 0.27 mm, and it can be seen that all of the conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
FIGS. 8 to 12 show various aberration diagrams corresponding to the lens intervals POS1 to POS5 when the correction ring is adjusted in the second embodiment. As is clear from the above-described aberration diagrams, in this embodiment, it is understood that various aberrations are satisfactorily corrected at each position by the effect of the correction ring.
[0044]
In the above-described first and second embodiments, a glass material for a lens that can be used for fluorescence observation is selected. Also, in both the first and second embodiments, aberrations are satisfactorily corrected even when a large amount of peripheral light is introduced. In the first and second embodiments, aberration correction is good even when a light amount of about 95% of the central angle of view is applied at an angle of view of about 70% of the maximum image height.
[0045]
The objective lens OL for a water immersion microscope described above is of the infinity-correction type, and is therefore used, for example, with the imaging lens IL shown in FIG. The imaging lens IL includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens L41 and a biconcave lens L42, and a cemented lens of a biconvex lens L43 and a biconcave lens L44. Table 3 below shows the specifications of each lens constituting the imaging lens IL. The surface numbers 1 to 6 in Table 3 relate to the imaging lens IL, and correspond to the reference numerals 1 to 6 in FIG.
[0046]
[Table 3]
Figure 2004184826
[0047]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the objective lens for a water immersion microscope according to the present invention, the numerical aperture reaches 1.2, the magnification is about 50 times, and the apochromat-class water immersion with little image field distortion is achieved. An objective lens for a system microscope can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an objective lens for a water immersion microscope according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is located at POS1 in the objective lens for a water immersion microscope according to the first example of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is located at POS2 in the objective lens for a water immersion microscope according to the first example of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is located at POS3 in the objective lens for a water immersion microscope according to the first example of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is at the POS 4 in the objective lens for a water immersion microscope according to the first example of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is at the POS 5 in the objective lens for a water immersion microscope according to the first example of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of an objective lens for a water immersion microscope according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram of various aberrations when the correction ring is at POS1 in the objective lens for a water immersion microscope according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is located at POS2 in the objective lens for a water immersion microscope according to the second example of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is located at POS3 in the objective lens for a water immersion microscope according to the second example of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is located at POS4 in the objective lens for a water immersion microscope according to the second example of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations when the correction ring is at the POS 5 in the objective lens for a water immersion microscope according to the second example of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing a configuration of an imaging lens used in combination with the objective lens for a water immersion microscope according to the present invention.
[Explanation of symbols]
OL Object lens for immersion microscope G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group G5 Fifth lens group G6 Sixth lens group G7 Seventh lens group G8 Eighth lens group

Claims (5)

物体側より順に、
物体側に平面を向けた平凸レンズと物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズとを接合した接合レンズを有してなる第1レンズ群と、
正の屈折力を有する1枚のレンズからなる第2レンズ群と、
負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを接合して全体として正の屈折力を有する接合レンズを有してなる第3レンズ群と、
正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを順に接合して全体として正の屈折力を有する接合レンズを有してなる第4レンズ群と、
負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズを有してなる第5レンズ群と、
少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合した接合レンズを有してなる第6レンズ群と、
少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合し像側に強い凹面を向けた接合メニスカスレンズを有してなる第7レンズ群と、
少なくとも正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの2枚のレンズを接合し物体側に強い凹面を向けた接合メニスカスレンズを有してなる第8レンズ群とから構成された水浸系顕微鏡用対物レンズにおいて、
前記第4レンズ群を構成する3枚のレンズからなる前記接合レンズの接合面の一方の面が正の屈折力を有し、他方の面が負の屈折力を有するように構成し、
前記第1レンズ群を構成する前記接合レンズの接合面の曲率半径をr112とし、物体から前記第1レンズ群を構成する前記接合レンズの接合面までの光軸上の距離をd11としたとき、次式
|r112|<2*d11 (1)
で表される条件を満足し、
前記第1レンズ群を構成するレンズのうち像側に位置する前記レンズの屈折率をn1iとしたとき、次式
1i>1.7 (2)
で表される条件を満足し、
前記第2レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν2Pとし、前記第3レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν3Pとし、前記第4レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν4Pとし、前記第5レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν5Pとし、前記第6レンズ群中の正の屈折力を有するレンズのアッベ数をν6Pとしたとき、次式
ν2P>65,ν3P>65,ν4P>65,ν5P>65,ν6P>65 (3)
で表される条件を満足することを特徴とする水浸系顕微鏡用対物レンズ。
In order from the object side,
A first lens group including a cemented lens formed by joining a plano-convex lens having a flat surface toward the object side and a meniscus lens having a positive refractive power and having a concave surface facing the object side;
A second lens group including one lens having a positive refractive power;
A third lens group comprising a cemented lens having a positive refractive power as a whole by joining a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power;
A fourth lens group having a cemented lens having a positive refractive power as a whole by sequentially joining a lens having a positive refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a positive refractive power,
A fifth lens group including a cemented lens obtained by cementing a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power;
A sixth lens group including a cemented lens obtained by cementing at least two lenses of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power;
A seventh lens group including a cemented meniscus lens having at least two lenses, a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, and having a strong concave surface facing the image side;
An eighth lens group comprising a cemented meniscus lens having at least two lenses, a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, cemented and having a strong concave surface facing the object side; In immersion microscope objectives,
One surface of a cemented surface of the cemented lens including the three lenses constituting the fourth lens group has a positive refractive power, and the other surface has a negative refractive power;
The radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens constituting the first lens group and r 112, the distance on the optical axis from the object to the joint surface of the cemented lens constituting the first lens group and a d 11 Then, the following expression | r 112 | <2 * d 11 (1)
Satisfies the condition represented by
Assuming that the refractive index of the lens located on the image side among the lenses constituting the first lens group is n 1i , the following equation: n 1i > 1.7 (2)
Satisfies the condition represented by
The Abbe number of the lens having a positive refractive power in the second lens group is ν 2P, and the Abbe number of the lens having a positive refractive power in the third lens group is ν 3P. The Abbe number of a lens having a positive refractive power of ν 4P , the Abbe number of a lens having a positive refractive power in the fifth lens group is ν 5P, and the positive refractive power of the sixth lens group is Assuming that the Abbe number of the lens has ν 6P , the following expressions ν 2P > 65, ν 3P > 65, ν 4P > 65, ν 5P > 65, ν 6P > 65 (3)
An objective lens for a water immersion microscope, which satisfies the condition represented by:
蛍光観察用の励起光として365nm程度の紫外光を30%程度以上透過し、
前記励起光によって標本から発した微弱な蛍光を観察する際に、前記励起光によって前記第1〜8レンズ群を構成するレンズから発する蛍光が観察に悪影響を及ぼさないように前記第1〜8レンズ群を構成するレンズの硝材が選択されて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の水浸系顕微鏡用対物レンズ。
About 30% or more of ultraviolet light of about 365 nm is transmitted as excitation light for fluorescence observation,
When observing the weak fluorescence emitted from the sample by the excitation light, the first to eighth lenses are so arranged that the fluorescence emitted from the lenses constituting the first to eighth lens groups by the excitation light does not adversely affect the observation. 2. The objective lens for a water immersion microscope according to claim 1, wherein a glass material of a lens constituting the group is selected and arranged.
前記第1〜8レンズ群のうち、少なくとも1つ以上の前記レンズ群が光軸に沿って移動し、カバーガラス厚の違いにより発生する収差を補正するように構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の水浸系顕微鏡用対物レンズ。The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first to eighth lens groups moves along an optical axis to correct an aberration caused by a difference in cover glass thickness. 3. The objective lens for a water immersion microscope according to 1 or 2. 前記第7レンズ群及び前記第8レンズ群の両方あるいはいずれか一方の前記接合メニスカスレンズが3枚のレンズが接合されて構成されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の水浸系顕微鏡用対物レンズ。4. The lens according to claim 1, wherein the cemented meniscus lens of at least one of the seventh lens group and the eighth lens group is configured by joining three lenses. 5. Objective lens for water immersion microscope. 最大像高の7割程度の像高であっても中心像高の90%以上の光量を有するとともに収差補正を行うように前記第1〜8レンズ群が構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水浸系顕微鏡用対物レンズ。The first to eighth lens groups are configured to have a light amount of 90% or more of the center image height and to perform aberration correction even when the image height is about 70% of the maximum image height. Item 5. The objective lens for a water immersion microscope according to any one of Items 1 to 4.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006119159A (en) * 2004-09-30 2006-05-11 Olympus Corp .objective lens with correction mechanism
US7486445B2 (en) 2006-12-11 2009-02-03 Olympus Corporation Immersion type microscope objective
JP2017058539A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社ニコン Microscope objective lens and microscope device
JP2018066912A (en) * 2016-10-20 2018-04-26 オリンパス株式会社 Objective lens

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006119159A (en) * 2004-09-30 2006-05-11 Olympus Corp .objective lens with correction mechanism
JP4685399B2 (en) * 2004-09-30 2011-05-18 オリンパス株式会社 Objective lens with correction mechanism
US7486445B2 (en) 2006-12-11 2009-02-03 Olympus Corporation Immersion type microscope objective
US7642525B2 (en) 2006-12-11 2010-01-05 Olympus Corporation Microscope objective and fluorescent observation apparatus therewith
JP2017058539A (en) * 2015-09-17 2017-03-23 株式会社ニコン Microscope objective lens and microscope device
JP2018066912A (en) * 2016-10-20 2018-04-26 オリンパス株式会社 Objective lens

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