JP2006065023A

JP2006065023A - 顕微鏡対物レンズ

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Publication number: JP2006065023A
Application number: JP2004247975A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Sakakura; 正洋坂倉; Yasushi Fujimoto; 靖藤本
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: JP4633405B2

Abstract

【課題】倍率が４倍から１０倍程度の顕微鏡対物レンズであって、可視域から近赤外域まで、諸収差が良好に補正されるようにする。
【解決手段】物体側から順に、少なくとも一つの接合レンズを含む第１レンズ群と、少なくとも一つの接合レンズを含む第２レンズ群とにて構成し、第１レンズ群の接合レンズが正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとよりなり、第２レンズ群の接合レンズが、物体側に平面または凹面を向けた負レンズと正レンズとよりなり条件（１）乃至条件（５）を満足するようにした。
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＞２０
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＞７５
（３） −０．００７＜｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＜０
（４）１５＜ｆ＜５５
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＜４
【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡対物レンズで、特に倍率が４倍から１０倍程度であって、可視域から近赤外域まで諸収差が良好に補正されたアポクロマート顕微鏡対物レンズに関するものである。

近年、生物関係の研究市場において、次のような要求がある。

まず、蛍光観察法においては、これまでよりも更に長い波長の蛍光色素を利用して、近赤外域での蛍光観察が行なわれるようになり、そのため、近赤外域での良好な結像性能を有する光学系が望まれている。

また、近赤外ＤＩＣ観察法が利用されるようになり、近赤外域での良好な結像性能が望まれている。

また２フォトン（ｐｈｏｔｏｎ）に代表されるようなマルチフォトン観察においては、標本を長波長光にて励起し、可視光にて観察するため、可視域の波長と近赤外域の波長とで標本上での焦点位置のずれの小さいことが望まれる。

更に、蛍光観察法と近赤外ＤＩＣ観察法の同時観察が行なわれることがあり、可視域の波長と近赤外域の波長とで、標本上での焦点位置のずれが小さいことが望まれている。

以上のような理由から、可視域から近赤外域まで諸収差が良好に補正されたアポクロマート顕微鏡対物レンズが望まれている。

従来、可視域から近赤外域まで諸収差を良好に補正するようにした対物レンズとして、下記文献に記載されたものが知られている。
特開昭６２−４９３１３号公報特公平７−１０４４８８号公報（特開平４−２６８１３号公報）特開平６−１７５０３４号公報特開平１１−１７４３３８号公報特開２００３−１６７１９９号公報上記文献のうち、文献１に記載された対物レンズは、倍率が５０倍でＮＡが０．５の対物レンズや、倍率が６０倍でＮＡが０．６の対物レンズである。

また、文献２に記載されている対物レンズは、倍率が５倍でＮＡが０．１４、倍率が１０倍でＮＡが０．２６、倍率が２０倍でＮＡが０．４、倍率が５０倍でＮＡが０．４２、倍率が１００倍でＮＡが０．５の対物レンズである。

また、文献３には、倍率が５０倍でＮＡが０．４５の対物レンズが記載されている。

また、文献４には、倍率が５倍でＮＡが０．１３、倍率が１０倍でＮＡが０．２１、倍率が２０倍でＮＡが０．３５、倍率が５０倍でＮＡが０．４、倍率が１００倍でＮＡが０．５の対物レンズが記載されている。

更に、文献５には倍率が１００倍でＮＡが０．７の対物レンズが記載されている。

これら従来例に記載されている対物レンズは、半導体ＩＣや液晶パネルの観察・検査のために用いられるものである。これら対物レンズは、ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）を用いた配線欠陥リペアのため近赤外線まで収差補正を行なっている。しかし、これら対物レンズは、観察対象が半導体ＩＣや液晶パネルであるために、作動距離が長く、そのためにＮＡが小になっている。それにより、高解像や明るい観察像を必要とする細胞や蛋白質やＤＮＡ等を観察する対物レンズとしては不向きである。

本発明は、高ＮＡで可視域から近赤外域まで、特にｔ線（λ＝１０１３．９８ｎｍ）近傍まで諸収差が良好に補正された顕微鏡対物レンズを提供するものである。

本発明の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、少なくとも一つの接合レンズを含む第１レンズ群と、少なくとも一つの接合レンズを含む第２レンズ群とよりなり、第１レンズ群中の接合レンズが正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとよりなり、第２レンズ群中の接合レンズが、物体側に平面または凹面を向けた負レンズと正レンズとよりなり、次の条件（１）乃至条件（５）を満足することを特徴とする。
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＞２０
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＞７５
（３） −０．００７＜｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＜０
（４）１５＜ｆ＜５５
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＜４
ただし、ν_d（Ｌ１ｐ），ν_d（Ｌ１ｎ）は、夫々第１レンズ群中の接合レンズの正レンズおよび像側に凹面を向けた負レンズのｄ線に対するアッベ数、ν_d（Ｌ２ｐ），ν_d（Ｌ２ｎ）は、夫々第２レンズ群中の接合レンズの正レンズおよび物体側に平面または像側に凹面を向けた負レンズのｄ線に対するアッベ数、θＣｔ（Ｌ２ｐ），θＣｔ（Ｌ２ｎ）は夫々第２レンズ群中の接合レンズの正レンズおよび物体側に平面または凹面を向けた負レンズのｔ線（λ＝１０１３．９８ｍｍ）における部分分散比、ｆ（Ｌ２）は第２レンズ群中の接合レンズの焦点距離、ｆは全系の焦点距離である。

尚、部分分数θＣｔは次の式にて与えられる。

θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）
ここで、ｎＣ，ｎｔ，ｎＦは夫々Ｃ線、ｔ線、Ｆ線に対する屈折率である。また、ｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線、Ａ’線、ｔ線の波長は、夫々４３５．８３５ｎｍ４８６．１３ｎｍ，５８７．５６ｎｍ，６５６．２７ｎｍ，７６８．１９ｎｍ，１０１３．９８ｎｍである。

上記のように、本発明の顕微鏡対物レンズは、第１レンズ群と第２レンズ群とよりなり、第１レンズ群は正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとを接合した接合レンズを少なくとも含んでおり、第２レンズ群は物体側に平面または凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズを少なくとも含んだ構成のレンズ系である。

本発明の対物レンズにおいて、第１レンズ群の接合レンズはレンズ系の前側（物体側）に配置されるため、光線高の上下の大きい場所（光線高の変化の大きい場所）に配置される。そのために、この第１レンズ群に含まれる接合レンズは、強い軸上色収差の補正作用を有している。また、球面収差、非点収差、コマ収差等の諸収差の補正作用も有している。

また、第２レンズ群の接合レンズは、対物レンズの後群に配置され、したがってなだらかに光線が通過する場所に配置される。そのため、この第２レンズ群に含まれる接合レンズは、光線がなだらかに通過する場所に配置されるために、球面収差、非点収差、コマ収差等の諸収差へ与える影響を少なくし、主として軸上色収差補正の作用を持たせることができる。

そこで、本発明は、第１レンズ群中に前記の通りの接合レンズを配置して、主として可視域での軸上色収差を補正するようにし、また第２レンズ群に前記の通りの接合レンズを配置することによって可視域の軸上色収差と共に近赤外域（例えば７５０ｎｍ〜１０１４ｎｍ）の軸上色収差を補正するようにした。

更に、本発明の第１レンズ群中に配置した前記構成の接合レンズにおいて可視域の色収差を良好に補正するためには、この接合レンズを構成する正レンズと像側に凹面を向けた負レンズのアッベ数ν_dは離れた値であることが好ましく、前記条件（１）を満足することが望ましい。

条件（１）において下限値の２０より下回る可視域での色収差の補正が困難になる。

この条件（１）の代わりに下記条件（１−１）を満足すれば、色収差を一層良好に補正し得る。

（１−１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＞２５
ここで第１レンズ群の接合レンズの正レンズのアッベ数ν_d（Ｌ１ｐ）が下記条件（６）を満足することが好ましい。

（６） ν_d（Ｌ１ｐ）＞７５
この条件（６）を満足することによりｄ線、Ｃ線、Ｆ線の色収差を良好に補正できる。また、アッベ数が７５を超えるガラスは、ｇ線における異常分散性が大きいためｇ線の色収差も良好に補正できる。

条件（６）において、下限の７５を下回ると、特にｇ線の色収差の補正が十分行なわれなくなる。

次に、第２レンズ群に含まれる前記構成の接合レンズは、可視域と赤外域での色収差の補正を可能にする。そのうちの可視域の色収差を補正するために、条件（２）を設けた。

この条件（２）において、下限の７５を下回ると、可視域での色収差が補正不足になる。

尚、この条件（２）や前記条件（６）を満足する材料としてフツリン酸系ガラスやリン酸系ガラスや蛍石等がある。

また、条件（３）は、第２レンズ群中の接合レンズにより近赤外域での色収差を補正するために設けた条件である。

通常、可視域のみの色収差を補正する目的をもって接合レンズを用いる場合、条件（３）にて規定する値は正になることが多い。

本発明は、第２レンズ群に条件（３）の値が負になる接合レンズを加えることによって、近赤外域での色収差を補正するようにした。

条件（３）において、下限値の−０．００７を下回ると近赤外域での色収差が補正過剰になり、また、この第２レンズ群の接合レンズを構成する負レンズと正レンズのアッベ数の差が小になり、可視域での色収差の補正が十分でなくなる。

条件（３）において、上限値の０を超えると、可視域での色収差の補正には有利であるが、近赤外域で色収差が補正不足になる。

条件（４）は、本発明の顕微鏡対物レンズの適用範囲を規定するものである。つまり、本発明の対物レンズの倍率の範囲を規定している。この条件（４）において、下限値の１５を下回ると対物レンズの倍率が大になりすぎ、第２レンズ群中に条件（３）を満足する接合レンズを配置することが困難になる。上限値の５５を超えると、対物レンズの倍率が小になりすぎ、色収差の発生量が大になり、これを補正することが困難になる。

条件（５）は、第２レンズ群に含まれる前記構成の接合レンズの屈折力を規定するものである。この条件（５）において、上限値の４を超えると第２レンズ群の接合レンズの屈折力が弱くなり、本発明の適用範囲である低倍率の対物レンズとする場合、光束を有効に伝達することができず、全系の焦点距離に不都合を生ずる。つまり、対物レンズの焦点距離を長くする（低倍率にする）ことが困難になる。

本発明の対物レンズを構成する第１レンズ群および第２レンズ群は、例えば後に述べる実施例のように、前記構成の各接合レンズのほか、単レンズや接合レンズを配置してもよい。

以上述べた本発明の各構成の対物レンズにおいて、第２レンズ群中の物体側に平面あるいは凹面を向けた負レンズと正レンズとを貼り合わせた接合レンズへ入射する光束が発散光束であるようにすることが望ましい。

前記の接合レンズによる色収差補正の自由度を増すためには、前記のようにこの接合レンズへ入射する光束が発散光束であることが好ましい。もし、この入射光束が発散光束でないと、条件（３）を満足するような接合レンズを配置することが困難になる。

以上述べた本発明の対物レンズを備えた光学顕微鏡あるいは光学観察装置は、標本の高解像で明るい観察が可能であり、細胞その他の観察にとって有効である。

本発明によれば、高ＮＡであって、可視域から近赤外域までにわたり、色収差をはじめ、球面収差、非点収差、コマ収差等の諸収差が良好に補正された顕微鏡対物レンズを実現し得る。

次に本発明の顕微鏡対物レンズの実施の形態を各実施例にもとづいて説明する。

本発明の実施例１は、図１に示す通りの構成で、物体側より第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とよりなり、第１レンズ群Ｇ１が物体側から順に、正レンズ（ｒ₁〜ｒ₂）と、正レンズＬ１ｐ（ｒ₃〜ｒ₄）と像側に凹面を向けた負レンズＬ１ｎ（ｒ₄〜ｒ₅）とを貼り合わせた接合レンズＬ１（ｒ₃〜ｒ₅）とよりなる。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズ（ｒ₆〜ｒ₇）と正レンズ（ｒ₇〜ｒ₈）とを貼り合わせた接合レンズ（ｒ₆〜ｒ₈）と、正レンズ（ｒ₉〜ｒ₁₀）と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２ｎ（ｒ₁₁〜ｒ₁₂）と正レンズＬ２ｐ（ｒ₁₂〜ｒ₁₃）とを貼り合わせた接合レンズＬ２（ｒ₁₁〜ｒ₁₃）からなる。

この実施例１のデータは下記の通りである。
ｆ＝４５、β＝４×、ＮＡ＝０．１６、視野数＝２６．５、ＷＤ＝１３．３２７
ｒ₁ ＝23.5100 ｄ₁ ＝3.3114 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.14
ｒ₂ ＝-18.0816 ｄ₂ ＝1.1909
ｒ₃ ＝11.9099 ｄ₃ ＝8.3841 ｎ₂ ＝1.49700 ν₂ ＝81.54
ｒ₄ ＝-11.4327 ｄ₄ ＝1.4037 ｎ₃ ＝1.74100 ν₃ ＝52.64
ｒ₅ ＝7.6802 ｄ₅ ＝4.9712
ｒ₆ ＝-4.8583 ｄ₆ ＝1.8582 ｎ₄ ＝1.77250 ν₄ ＝49.60
ｒ₇ ＝511.8307 ｄ₇ ＝3.2971 ｎ₅ ＝1.43875 ν₅ ＝94.93
ｒ₈ ＝-7.5362 ｄ₈ ＝0.2307
ｒ₉ ＝-269.1995 ｄ₉ ＝4.7695 ｎ₆ ＝1.49700 ν₆ ＝81.54
ｒ₁₀＝-11.3589 ｄ₁₀＝0.3500
ｒ₁₁＝-56.7065 ｄ₁₁＝1.2469 ｎ₇ ＝1.48749 ν₇ ＝70.23
ｒ₁₂＝15.5159 ｄ₁₂＝4.2171 ｎ₈ ＝1.49700 ν₈ ＝81.54
ｒ₁₃＝-24.9502

ν_d（Ｌ１ｐ）＝８１．５４
ν_d（Ｌ１ｎ）＝５２．６４
ν_d（Ｌ２ｐ）＝８１．５４
ν_d（Ｌ２ｎ）＝７０．２３
θＣｔ（Ｌ２ｐ）＝０．８２５８
θＣｔ（Ｌ２ｎ）＝０．８９２４
ｆ（Ｌ２）＝７９．７９９
ｆ＝４５
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＝２８．９
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＝８１．５４
（３）｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＝−０．００５９
（４）ｆ＝４５
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＝１．７７
（６） ν_d（Ｌ１ｐ）＝８１．５４
ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・はレンズ各面の曲率半径、ｄ₁ ，ｄ₂ ，・・・は各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・は各レンズのｄ線に対する屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・は各レンズのｄ線に対するアッベ数である。尚データ中の長さの単位はmmである。また、ｆは焦点距離、βは倍率、ＮＡは開口数、ＷＤは作動距離である。

この実施例１にて使用するガラスは、紫外域での透過率が優れ、自家蛍光の少ないガラスである。したがって、この実施例１は、蛍光観察に最適な対物レンズである。

実施例２は、図２に示す通りの対物レンズである。つまり第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とよりなる。また第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正レンズ（ｒ₁〜ｒ₂）と、正レンズＬ１ｐ（ｒ₃〜ｒ₄）と像側に凹面を向けた負レンズＬ１ｎ（ｒ₄〜ｒ₅）とを貼り合わせた接合レンズＬ１（ｒ₃〜ｒ₅）とよりなる。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズ（ｒ₆〜ｒ₇）と正レンズ（ｒ₇〜ｒ₈）とを貼り合わせた接合レンズ（ｒ₆〜ｒ₈）と、正レンズ（ｒ₉〜ｒ₁₀）と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２ｎ（ｒ₁₁〜ｒ₁₂）と正レンズＬ２ｐ（ｒ₁₂〜ｒ₁₃）とを貼り合わせた接合レンズＬ２（ｒ₁₁〜ｒ₁₃）からなる。この実施例２も紫外域での透過率に優れ、自家蛍光の少ないガラスを用いており、蛍光観察に好ましい構成である。

この実施例２のデータは次の通りである。
ｆ＝４５、β＝４×、ＮＡ＝０．１６、視野数＝２６．５、ＷＤ＝１３．１２８
ｒ₁ ＝22.0338 ｄ₁ ＝2.5851 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.14
ｒ₂ ＝-16.3327 ｄ₂ ＝1.0057
ｒ₃ ＝13.2301 ｄ₃ ＝8.0333 ｎ₂ ＝1.49700 ν₂ ＝81.54
ｒ₄ ＝-10.6413 ｄ₄ ＝1.4762 ｎ₃ ＝1.74100 ν₃ ＝52.64
ｒ₅ ＝7.7218 ｄ₅ ＝5.0902
ｒ₆ ＝-4.6759 ｄ₆ ＝1.7801 ｎ₄ ＝1.74100 ν₄ ＝52.64
ｒ₇ ＝-48.9050 ｄ₇ ＝3.3001 ｎ₅ ＝1.43875 ν₅ ＝94.93
ｒ₈ ＝-7.3261 ｄ₈ ＝0.3451
ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝4.8401 ｎ₆ ＝1.49700 ν₆ ＝81.54
ｒ₁₀＝-12.9154 ｄ₁₀＝0.2325
ｒ₁₁＝-69.4925 ｄ₁₁＝1.8817 ｎ₇ ＝1.48749 ν₇ ＝70.23
ｒ₁₂＝18.2063 ｄ₁₂＝4.6804 ｎ₈ ＝1.43875 ν₈ ＝94.93
ｒ₁₃＝-20.2479

ν_d（Ｌ１ｐ）＝８１．５４
ν_d（Ｌ１ｎ）＝５２．６４
ν_d（Ｌ２ｐ）＝９４．９３
ν_d（Ｌ２ｎ）＝７０．２３
θＣｔ（Ｌ２ｐ）＝０．８３７３
θＣｔ（Ｌ２ｎ）＝０．８９２４
ｆ（Ｌ２）＝７７．９４１
ｆ＝４５
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＝２８．９
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＝９４．９３
（３）｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＝−０．００２２
（４）ｆ＝４５
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＝１．７３
（６） ν_d（Ｌ１ｐ）＝８１．５４

実施例３は、図３に示す通りの構成の第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とよりなる顕微鏡対物レンズである。

この実施例３の第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正レンズ（ｒ₁〜ｒ₂）と、正レンズＬ１ｐ（ｒ₃〜ｒ₄）と像側に凹面を向けた負レンズＬ１ｎ（ｒ₄〜ｒ₅）とを貼り合わせた接合レンズＬ１（ｒ₃〜ｒ₅）とよりなる。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズ（ｒ₆〜ｒ₇）と正レンズ（ｒ₇〜ｒ₈）とを貼り合わせた接合レンズ（ｒ₆〜ｒ₈）と、正レンズ（ｒ₉〜ｒ₁₀）と、物体側に平面を向けた負レンズＬ２ｎ（ｒ₁₁〜ｒ₁₂）と正レンズＬ２ｐ（ｒ₁₂〜ｒ₁₃）とを貼り合わせた接合レンズＬ２（ｒ₁₁〜ｒ₁₃）からなる。

この実施例３のデータは下記の通りである。
ｆ＝１８、β＝４×、ＮＡ＝０．１６、視野数＝２６．５、ＷＤ＝１３．０７４
ｒ₁ ＝15.4116 ｄ₁ ＝2.4262 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.14
ｒ₂ ＝-24.8478 ｄ₂ ＝0.9700
ｒ₃ ＝15.3969 ｄ₃ ＝8.0632 ｎ₂ ＝1.49700 ν₂ ＝81.54
ｒ₄ ＝-9.7470 ｄ₄ ＝1.4344 ｎ₃ ＝1.74100 ν₃ ＝52.64
ｒ₅ ＝8.4888 ｄ₅ ＝5.0716
ｒ₆ ＝-4.7470 ｄ₆ ＝1.7813 ｎ₄ ＝1.74100 ν₄ ＝52.64
ｒ₇ ＝-29.6562 ｄ₇ ＝3.2984 ｎ₅ ＝1.43875 ν₅ ＝94.93
ｒ₈ ＝-7.6436 ｄ₈ ＝0.3428
ｒ₉ ＝807.1999 ｄ₉ ＝4.8337 ｎ₆ ＝1.49700 ν₆ ＝81.54
ｒ₁₀＝-12.8532 ｄ₁₀＝0.1456
ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝1.7263 ｎ₇ ＝1.48749 ν₇ ＝70.23
ｒ₁₂＝13.7643 ｄ₁₂＝4.5524 ｎ₈ ＝1.43875 ν₈ ＝94.93
ｒ₁₃＝-27.2037

ν_d（Ｌ１ｐ）＝８１．５４
ν_d（Ｌ１ｎ）＝５２．６４
ν_d（Ｌ２ｐ）＝９４．９３
ν_d（Ｌ２ｎ）＝７０．２３
θＣｔ（Ｌ２ｐ）＝０．８３７３
θＣｔ（Ｌ２ｎ）＝０．８９２４
ｆ（Ｌ２）＝７８．３２１
ｆ＝４５
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＝２８．９
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＝９４．９３
（３）｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＝−０．００２２
（４）ｆ＝４５
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＝１．７４
（６） ν_d（Ｌ１ｐ）＝８１．５４
この実施例３の対物レンズも紫外域での透過率に優れ、自家蛍光の少ないガラスよりなり、蛍光観察に最適な構成である。

本発明の実施例４の対物レンズは、図４に示す通りの構成で、第レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とよりなる。そして、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズ（ｒ₁〜ｒ₂）と正レンズ（ｒ₂〜ｒ₃）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ₁〜ｒ₃）と、正レンズ（ｒ₄〜ｒ₅）と、正レンズ（ｒ₆〜ｒ₇）と、正レンズＬ１ｐ（ｒ₈〜ｒ₉）と像側に凹面を向けた負レンズＬ１ｎ（ｒ₉〜ｒ₁₀）とを貼り合わせた接合レンズＬ１（ｒ₈〜ｒ₁₀）とよりなる。また第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２ｎ（ｒ₁₁〜ｒ₁₂）と正レンズＬ２ｐ（ｒ₁₂〜ｒ₁₃）とを貼り合わせた接合レンズＬ２（ｒ₁₁〜ｒ₁₃）と、正レンズ（ｒ₁₄〜ｒ₁₅）とよりなる。

この実施例４のデータは次の通りである。
ｆ＝１８、β＝１０×、ＮＡ＝０．４、視野数＝２６．５、ＷＤ＝３．８
ｒ₁ ＝-10.0179 ｄ₁ ＝6.0670 ｎ₁ ＝1.67300 ν₁ ＝38.15
ｒ₂ ＝55.2737 ｄ₂ ＝2.7505 ｎ₂ ＝1.49700 ν₂ ＝81.54
ｒ₃ ＝-9.2112 ｄ₃ ＝0.2125
ｒ₄ ＝83.9358 ｄ₄ ＝4.0793 ｎ₃ ＝1.56907 ν₃ ＝71.30
ｒ₅ ＝-35.6271 ｄ₅ ＝1.1100
ｒ₆ ＝11.8739 ｄ₆ ＝4.5781 ｎ₄ ＝1.43875 ν₄ ＝94.93
ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝6.5068
ｒ₈ ＝10.2087 ｄ₈ ＝3.6739 ｎ₅ ＝1.43875 ν₅ ＝94.93
ｒ₉ ＝-9.8106 ｄ₉ ＝1.2763 ｎ₆ ＝1.55836 ν₆ ＝54.01
ｒ₁₀ ＝8.2650 ｄ₁₀ ＝5.6402
ｒ₁₁ ＝-6.3912 ｄ₁₁ ＝2.7687 ｎ₇ ＝1.48749 ν₇ ＝70.23
ｒ₁₂＝-19.9601 ｄ₁₂＝3.2167 ｎ₈ ＝1.49700 ν₈ ＝81.54
ｒ₁₃＝-12.7726 ｄ₁₃＝0.1300
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝3.0324 ｎ₉ ＝1.49700 ν₉ ＝81.54
ｒ₁₅＝-16.8356

ν_d（Ｌ１ｐ）＝９４．９３
ν_d（Ｌ１ｎ）＝５４．０１
ν_d（Ｌ２ｐ）＝８１．５４
ν_d（Ｌ２ｎ）＝７０．２３
θＣｔ（Ｌ２ｐ）＝０．８２５８
θＣｔ（Ｌ２ｎ）＝０．８９２４
ｆ（Ｌ２）＝−３８．５２
ｆ＝１８
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＝４０．９２
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＝８１．５４
（３）｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＝−０．００５９
（４）ｆ＝１８
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＝２．１４
（６） ν_d（Ｌ１ｐ）＝９４．９３
この実施例４も、使用するガラスが紫外域での透過率に優れ、自家蛍光の少ない特徴を有し、蛍光観察に最適な構成である。

本発明の実施例５の対物レンズは、図５に示すような構成の、第レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とよりなるレンズ系である。

また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズ（ｒ₁〜ｒ₂）と正レンズ（ｒ₂〜ｒ₃）を貼り合わせた接合レンズ（ｒ₁〜ｒ₃）と、正レンズ（ｒ₄〜ｒ₅）と、正レンズ（ｒ₆〜ｒ₇）と、正レンズＬ１ｐ（ｒ₈〜ｒ₉）と像側に凹面を向けた負レンズＬ１ｎ（ｒ₉〜ｒ₁₀）とを貼り合わせた接合レンズＬ１（ｒ₈〜ｒ₁₀）とよりなる。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２ｎ（ｒ₁₁〜ｒ₁₂）と正レンズＬ２ｐ（ｒ₁₂〜ｒ₁₃）とを貼り合わせた接合レンズＬ２（ｒ₁₁〜ｒ₁₃）と、正レンズ（ｒ₁₄〜ｒ₁₅）とよりなる。

この実施例５のデータは次の通りである。
ｆ＝１８、β＝１０×、ＮＡ＝０．４、視野数＝２６．５、ＷＤ＝３．９４９
ｒ₁ ＝-5.9965 ｄ₁ ＝2.9820 ｎ₁ ＝1.67300 ν₁ ＝38.15
ｒ₂ ＝71.8587 ｄ₂ ＝3.0905 ｎ₂ ＝1.49700 ν₂ ＝81.54
ｒ₃ ＝-7.1299 ｄ₃ ＝0.2125
ｒ₄ ＝177.0850 ｄ₄ ＝4.1851 ｎ₃ ＝1.56907 ν₃ ＝71.30
ｒ₅ ＝-18.9259 ｄ₅ ＝1.1100
ｒ₆ ＝11.1707 ｄ₆ ＝3.6235 ｎ₄ ＝1.43875 ν₄ ＝94.93
ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝5.4744
ｒ₈ ＝9.3475 ｄ₈ ＝3.6935 ｎ₅ ＝1.43875 ν₅ ＝94.93
ｒ₉ ＝-10.9268 ｄ₉ ＝1.8214 ｎ₆ ＝1.55836 ν₆ ＝54.01
ｒ₁₀ ＝7.4855 ｄ₁₀ ＝5.5110
ｒ₁₁ ＝-5.4188 ｄ₁₁ ＝3.5673 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14
ｒ₁₂＝116.2141 ｄ₁₂＝4.0903 ｎ₈ ＝1.43875 ν₈ ＝94.93
ｒ₁₃＝-10.7940 ｄ₁₃＝0.1300
ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝3.2380 ｎ₉ ＝1.49700 ν₉ ＝81.54
ｒ₁₅＝-17.1112

ν_d（Ｌ１ｐ）＝９４．９３
ν_d（Ｌ１ｎ）＝５４．０１
ν_d（Ｌ２ｐ）＝９４．９３
ν_d（Ｌ２ｎ）＝６４．１４
θＣｔ（Ｌ２ｐ）＝０．８３７３
θＣｔ（Ｌ２ｎ）＝０．８６８７
ｆ（Ｌ２）＝−２８．３７９
ｆ＝１８
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＝４０．９２
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＝９４．９３
（３）｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＝−０．００１
（４）ｆ＝１８
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＝１．５８
（６） ν_d（Ｌ１ｐ）＝９４．９３
以上述べた実施例１、２、３、４、５は、データに示すように条件（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）のいずれも満足する。

また、実施例１、２、３はいずれも倍率βが４倍で、ＮＡが０．１６の対物レンズである。実施例３、４は、倍率βが１０倍で、ＮＡが０．４である。

この実施例５にて使用するガラスも、紫外域での透過率に優れ、自家蛍光の少ない特徴を有し、蛍光観察に適した構成の対物レンズである。

上記実施例１〜５にて用いられるカバーガラスＣは、厚さが０．１７ｍｍ、ｄ線に対する屈折率が１．５２１、ｄ線に対するアッベ数が５６．０２である。
またこれら実施例１〜５は、いずれも対物レンズからの射出先が平行光束である無限遠補正型対物レンズであり、それ自体では結像しない。したがって、例えば図１１に示す構成で、下記データを有する結像レンズと組み合わせて用いられる。
Ｆ＝１８０
Ｒ₁ ＝68.7541 Ｄ₁ ＝7.7321 Ｎ₁ ＝1.48749 Ｖ₁ ＝70.20
Ｒ₂ ＝-37.5679 Ｄ₂ ＝3.4742 Ｎ₂ ＝1.80610 Ｖ₂ ＝40.95
Ｒ₃ ＝-102.8477 Ｄ₃ ＝0.6973
Ｒ₄ ＝84.3099 Ｄ₄ ＝6.0238 Ｎ₃ ＝1.83400 Ｖ₃ ＝37.16
Ｒ₅ ＝-50.7100 Ｄ₅ ＝3.0298 Ｎ₄ ＝1.64450 Ｖ₄ ＝40.82
Ｒ₆ ＝40.6619
ここで、Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，・・・Ｒ₆は結像レンズの各レンズ面の曲率半径、Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，・・・Ｄ₅ は結像レンズの各レンズの肉厚および空気間隔、Ｎ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ，Ｎ₄は結像レンズの各レンズの屈折率、Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ₃ ，Ｖ₄は結像レンズの各レンズのアッベ数、Ｆは結像レンズの焦点距離である。

この結像レンズを各実施例と組み合わせて使用する場合、対物レンズと結像レンズとの間隔が５０ｍｍ〜１７０ｍｍになる位置に結像レンズを配置して使用する。

実施例１、２、３、４、５に１２０ｍｍ離して上記結像レンズと組み合わせた時の収差状況は夫々図６、図７、図８、図９、図１０に示す通りである。

これら収差状況より明らかなように、本発明の各実施例は、可視域から近赤外域まで色収差をはじめ諸収差が良好に補正されている。

また、本発明の対物レンズは、前記文献等の従来の可視域から近赤外域まで波長に対して使用可能の対物レンズで、同程度の倍率のものと比べ高ＮＡを有し、明るく解像度の高い対物レンズである。

本発明の顕微鏡対物レンズは、蛍光観察やＤＩＣ観察等に用いるもので、倍率が４〜１０倍程度で可視域から近赤外域まで収差が良好に補正されている。しかも、高いＮＡを有し、したがって、細胞、蛋白質、ＤＮＡの観察にも適している。

本発明の実施例１の対物レンズの構成を示す図本発明の実施例２の対物レンズの構成を示す図本発明の実施例３の対物レンズの構成を示す図本発明の実施例４の対物レンズの構成を示す図本発明の実施例５の対物レンズの構成を示す図本発明の実施例１の収差曲線図本発明の実施例２の収差曲線図本発明の実施例３の収差曲線図本発明の実施例４の収差曲線図本発明の実施例５の収差曲線図本発明の対物レンズと組み合わせて使用する結像レンズの１例の構成を示す図

Claims

物体側から順に、少なくとも一つの接合レンズを含む第１レンズ群と、少なくとも一つの接合レンズを含む第２レンズ群とよりなり、前記第１レンズ群中の接合レンズが正レンズと像側に凹面を向けた負レンズとからなり、第２レンズ群中の接合レンズが、物体側に平面または凹面を向けた負レンズと正レンズとからなり、下記条件（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を満足する顕微鏡対物レンズ。
（１） ν_d（Ｌ１ｐ）−ν_d（Ｌ１ｎ）＞２０
（２） ν_d（Ｌ２ｐ）＞７５
（３） −０．００７＜｛θＣｔ（Ｌ２ｐ）−θＣｔ（Ｌ２ｎ）｝／
｛ν_d（Ｌ２ｐ）−ν_d（Ｌ２ｎ）｝＜０
（４）１５＜ｆ＜５５
（５）｜ｆ（Ｌ２）／ｆ｜＜４
ただし、ν_d（Ｌ１ｐ）は、前記第１レンズ群中の接合レンズの正レンズのｄ線に対するアッベ数、ν_d（Ｌ１ｎ）は前記第１レンズ群中の接合レンズの像側に凹面を向けた負レンズのｄ線に対するアッベ数、ν_d（Ｌ２ｐ）は、前記第２レンズ群中の接合レンズの正レンズのｄ線に対するアッベ数、ν_d（Ｌ２ｎ）は前記第２レンズ群中の接合レンズの物体側に平面または凹面を向けた負レンズのｄ線に対するアッベ数、θＣｔ（Ｌ２ｐ）は前記第２レンズ群中の接合レンズの正レンズのｔ線に対する部分分散比、θＣｔ（Ｌ２ｎ）は前記第２レンズ群中の接合レンズの物体側に平面または凹面を向けた負レンズのｔ線に対する部分分散比、ｆ（Ｌ２）は前記第２レンズ群中の接合レンズの焦点距離、ｆは対物レンズ全系の焦点距離である。
前記第２レンズ群中の接合レンズに入射する光束が発散光束であることを特徴とする請求項１の顕微鏡対物レンズ。
請求項１または請求項２に記載する対物レンズを用いた光学顕微鏡あるいは光学観察装置。