JP2006113287A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】高ＮＡで、蛍光観察に適したアポクロマート顕微鏡対物レンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズＬ１１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、少なくとも一つの接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる顕微鏡対物レンズである。メニスカスレンズＬ１２が、組成物の主成分として、Ｚｒ、Ｙ、Ｇｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｈｆのうち少なくともいずれかの成分を含み、ｄ線の屈折率が１．８以上である光学結晶材料を用いて構成され、且つ、次の条件式を満足する。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４
但し、ｎｄ（Ｌ２）は、メニスカスレンズｌ１２のｄ線の屈折率である。
【選択図】 図１
【解決手段】物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズＬ１１と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、少なくとも一つの接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる顕微鏡対物レンズである。メニスカスレンズＬ１２が、組成物の主成分として、Ｚｒ、Ｙ、Ｇｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｈｆのうち少なくともいずれかの成分を含み、ｄ線の屈折率が１．８以上である光学結晶材料を用いて構成され、且つ、次の条件式を満足する。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４
但し、ｎｄ（Ｌ２）は、メニスカスレンズｌ１２のｄ線の屈折率である。
【選択図】 図１
Description
本発明は、顕微鏡対物レンズに開し、特に、高開口数を有し、アポクロマートの性能を持ち、紫外域での透過率が良く自家蛍光の少ない蛍光用液浸系顕微鏡対物レンズに関するものである。
近年、高屈折率の光学材料が開発され、光学機器に用いられるようになってきた。
そして、従来、高屈折率の光学材料を顕微鏡システムに応用した例として、次の特許文献１〜４において顕微鏡対物レンズが提案されている。
特開２００２−１４８５１９号公報
特開２００３−１５０４６号公報
特開２００３−３３７２８５号公報
特開２００４−６１５８９号公報
そして、従来、高屈折率の光学材料を顕微鏡システムに応用した例として、次の特許文献１〜４において顕微鏡対物レンズが提案されている。
特許文献１に記載されている対物レンズは、倍率が６０倍でＮＡが１．４の対物レンズや、倍率が１００倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈折率の光学ガラス（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．０２２０４、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝２９．０６）が用いられている。
また、特許文献２に記載されている対物レンズは、倍率が５９．６倍でＮＡが１．４の対物レンズや、倍率が５５．９倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈折率の光学ガラス（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．０２２０４、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝２９．０６）が用いられている。
また、特許文献３に記載されている対物レンズは、倍率が６０倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈析率のチタン酸ストロンチウム結晶（ＳｒＴｉＯ3）（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．４０７８２、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝５８．９０）が用いられている。
また、特許文献４に記載されている対物レンズは、倍率が１００倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈折率の光学ガラス（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．００３３０、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝２８．２７）が用いられている。
そして、これら特許文献１〜４に記載されている対物レンズでは、標本に近いレンズ群中のレンズに高屈折率の光学材料を用いることにより、高ＮＡでありながら、非点収差やコマ収差を良好に補正している。
また、特許文献２に記載されている対物レンズは、倍率が５９．６倍でＮＡが１．４の対物レンズや、倍率が５５．９倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈折率の光学ガラス（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．０２２０４、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝２９．０６）が用いられている。
また、特許文献３に記載されている対物レンズは、倍率が６０倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈析率のチタン酸ストロンチウム結晶（ＳｒＴｉＯ3）（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．４０７８２、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝５８．９０）が用いられている。
また、特許文献４に記載されている対物レンズは、倍率が１００倍でＮＡが１．４の対物レンズであり、高屈折率の光学ガラス（ｄ線の屈折率：ｎｄ＝２．００３３０、ｄ線におけるアッベ数：νｄ＝２８．２７）が用いられている。
そして、これら特許文献１〜４に記載されている対物レンズでは、標本に近いレンズ群中のレンズに高屈折率の光学材料を用いることにより、高ＮＡでありながら、非点収差やコマ収差を良好に補正している。
しかし、特許文献１、２、４の対物レンズに用いられている高屈折率の光学ガラスは、紫外域での透過率が良くないため、紫外域の励起波長を用いる蛍光観察に不適である。しかも、これらの光学ガラスは、自家蛍光が多いため、そもそも蛍光観察に不適である。
従来例３に用いられている高屈折率の結晶は、チタンを含むため、自家蛍光が多く、蛍光観察に不適である。
従来例３に用いられている高屈折率の結晶は、チタンを含むため、自家蛍光が多く、蛍光観察に不適である。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高ＮＡで、蛍光観察に適したアポクロマート顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明による顕微鏡対物レンズは、組成物の主成分として、Ｚｒ（ジルコニア）、Ｙ（イットリウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｌａ（ランタン）、Ｈｆ（ハフニウム）のうち少なくともいずれかの成分を含み、ｄ線の屈折率が１．８以上である光学結晶材料を、構成するレンズのうち少なくとも一つのレンズに用いたことを特徴としている。
また、本発明の顕微鏡対物レンズにおいては、前記光学結晶材料の組成物が、ジルコニア（ＺｒＯ2）、イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）、ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）のいずれかであることが好ましい。
また、本発明の顕微鏡対物レンズにおいては、前記光学結晶材料がペロブスカイト型結晶構造を持つことが好ましい。
また、本発明の顕微鏡対物レンズにおいては、前記光学結晶材料が単結晶構造を持ち、常光線屈折率と異常光線屈折率との差の絶対値が０．００１以下であることが好ましい。
また、本発明の顕微鏡対物レンズにおいては、前記光学結晶材料が多結晶構造を持ち、粒界の大きさが２０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、本発明による顕微鏡対物レンズは、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メニスカスレンズとからなる接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも一つの接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群とからなる顕微鏡対物レンズであって、前記メニスカスレンズが、前記光学結晶材料のいずれかを用いて構成され、且つ、次の条件式(1)を満足することが好ましい。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４ …(1)
但し、ｎｄ（Ｌ２）は、前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４ …(1)
但し、ｎｄ（Ｌ２）は、前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。
また、本発明による顕微鏡対物レンズは、前記第３レンズ群中に含まれる正レンズが、前記光学結晶材料のいずれかを用いて構成され、且つ、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
２０＜νｄ（Ｇ３ｐ）＜４０ …(2)
但し、νｄ（Ｇ３ｐ）は、前記第３レンズ群中に含まれる正レンズのｄ線におけるアッべ数である。
２０＜νｄ（Ｇ３ｐ）＜４０ …(2)
但し、νｄ（Ｇ３ｐ）は、前記第３レンズ群中に含まれる正レンズのｄ線におけるアッべ数である。
本発明によれば、高開口数を有し、アポクロマートの性能を持ち、紫外域での透過率が良く自家蛍光の少ない蛍光用液浸系顕微鏡対物レンズを提供することができる。
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明の目的を達成するためには、次の特性を持つ光学材料をレンズに用いることが望まれる。
（ａ）屁折率が高い。
（ｂ）研磨加工に耐える高耐性である。更に、オイルや水に対して高耐性であることが望ましい。
（ｃ）紫外域〜赤外域までの透過率が高い。
（ｄ）自家蛍光について好ましくない成分を含まず、自家蛍光が小さい。
（ｅ）異方性が小さい。
（ｆ）Ｐｂ（鉛）を含まない環境対応材料である。
本発明の目的を達成するためには、次の特性を持つ光学材料をレンズに用いることが望まれる。
（ａ）屁折率が高い。
（ｂ）研磨加工に耐える高耐性である。更に、オイルや水に対して高耐性であることが望ましい。
（ｃ）紫外域〜赤外域までの透過率が高い。
（ｄ）自家蛍光について好ましくない成分を含まず、自家蛍光が小さい。
（ｅ）異方性が小さい。
（ｆ）Ｐｂ（鉛）を含まない環境対応材料である。
即ち、高ＮＡで、蛍光観察に適したアポクロマート顕微鏡対物レンズを実現するためには、まず、高耐性、且つ高屈折率の光学材料を用いる必要がある。しかるに、本件出願人は、高耐性、且つ高屈折率の組成物として、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｌａ（ランタン）、Ｙ（イットリウム）などの透明な希土類元素や、Ｚｒ（ジルコニア）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｎｂ（ニオブ）などの希土類元素に近い性質を示す元素を主成分とする光学結晶材料を用いるのが良いことを発見した。
入手し易さや汎用性からみると、具体的な光学材料としては．ダイアモンド、ジルコニア（ＺｒＯ2）、イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）などがある。
ダイアモンドは、屈折率が２．４程度と高く、耐性も非常に良い。
ジルコニアやイットリウム安定化ジルコニアは、屈折率が２．２程度と高く、且つ耐性が良く、比較的加工し易い。
ガドリニウムガリウムガーネットは、屈折率が２．０程度と高く、且つ耐性が良く、比較的加工し易い。
また、ＹＡＧ結晶（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）は、屈折率が１．８３程度と高く、且つ耐性が良く、比較的加工し易い。
これら屈折率が１．８を上回る組成物を用いれば、高ＮＡで、蛍光観察に適した顕微鏡対物レンズを得ることができる。
この他にも、高屈折率・高耐性が得られる物質としては、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）がある。
入手し易さや汎用性からみると、具体的な光学材料としては．ダイアモンド、ジルコニア（ＺｒＯ2）、イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）などがある。
ダイアモンドは、屈折率が２．４程度と高く、耐性も非常に良い。
ジルコニアやイットリウム安定化ジルコニアは、屈折率が２．２程度と高く、且つ耐性が良く、比較的加工し易い。
ガドリニウムガリウムガーネットは、屈折率が２．０程度と高く、且つ耐性が良く、比較的加工し易い。
また、ＹＡＧ結晶（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）は、屈折率が１．８３程度と高く、且つ耐性が良く、比較的加工し易い。
これら屈折率が１．８を上回る組成物を用いれば、高ＮＡで、蛍光観察に適した顕微鏡対物レンズを得ることができる。
この他にも、高屈折率・高耐性が得られる物質としては、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）がある。
また、本発明の顕微鏡対物レンズでは、光学結晶材料として、ペロブスカイト型結晶構造を持つものを用いるのが好ましい。
ペロブスカイト構造（ＡＢＸ3の組成式を有する立方晶系の結晶構造）を持つ化合物は、結晶構造が安定しているため、高耐性を期待できる。ペロブスカイト構造の化合物としての側としては、ＢａＴｉＯ3があるが、ＴｉのサイトにＴａが入ると耐性が向上する。例えば、特開２００２−１８７７６７号公報に記載されているＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3やＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3のような化合物は、屈折率が１．９を上回り、且つ耐性もよい。
ペロブスカイト構造をもつ化合物では、ガラスと比較して、アルカリ元素やアルカリ土類元素の成分が溶出し難く、レンズの曇りや浸食等の不具合が生じ難くなる。
ペロブスカイト構造（ＡＢＸ3の組成式を有する立方晶系の結晶構造）を持つ化合物は、結晶構造が安定しているため、高耐性を期待できる。ペロブスカイト構造の化合物としての側としては、ＢａＴｉＯ3があるが、ＴｉのサイトにＴａが入ると耐性が向上する。例えば、特開２００２−１８７７６７号公報に記載されているＢａ（Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3やＢａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ3のような化合物は、屈折率が１．９を上回り、且つ耐性もよい。
ペロブスカイト構造をもつ化合物では、ガラスと比較して、アルカリ元素やアルカリ土類元素の成分が溶出し難く、レンズの曇りや浸食等の不具合が生じ難くなる。
また、本発明の顕微鏡対物レンズでは、光学結晶材料が単結晶構造を持ち、常光線屈折率と異常光線屈折率の差の絶対値が０．００１以下であるのが好ましい。
単結晶構造を持つ光学結晶材料に開し、２００３年９月時点でのカタログ『機能材料研究部、“屈折率異方性の小さい高屈折率圧電材料、−軸性単結晶”、透過率スペクトル、屈折率の波長依存性、諸物性、（株）村田製作所』において、単結晶構造を有する圧電材料の光学特性が開示されていた。具体的な光学特性を図６〜図８に示す。これによれば、単結晶材料の屈折率は波長６００ｎｍ〜１６００ｎｍにおいて２．１８〜２．１０程度あり、頼光線の屈折率ｎｏと異常光線の屈折率ｎｅはほとんど重なっていることがわかる。
単結晶構造を持つ光学結晶材料に開し、２００３年９月時点でのカタログ『機能材料研究部、“屈折率異方性の小さい高屈折率圧電材料、−軸性単結晶”、透過率スペクトル、屈折率の波長依存性、諸物性、（株）村田製作所』において、単結晶構造を有する圧電材料の光学特性が開示されていた。具体的な光学特性を図６〜図８に示す。これによれば、単結晶材料の屈折率は波長６００ｎｍ〜１６００ｎｍにおいて２．１８〜２．１０程度あり、頼光線の屈折率ｎｏと異常光線の屈折率ｎｅはほとんど重なっていることがわかる。
単結晶構造には、粒界がない。このため、単結晶の光学結晶材料をレンズ全体、またはレンズの表面として用いたときにその部分で散乱が起こらないので好ましい。しかしその反面、単結晶構造には、一般に異方性があり、特に、常光繚屈折率と異常光線屈折率との差の絶対値が大きいとレンズとして使用した場合に結像性能が悪化するという問題がある。
しかるに、本件出願人は、上記カタログに記載の材料のように、屈折率が１．８以上あり、かつ、常光線屈折率と異常光線屈折率との差の絶対値が小さい光学結晶材料を本発明の組成物として用いることを着想するに至った。
本発明のように常光線屈折率と異常光線屈折率との差の絶対値が０．００１以下の単結晶構造を持つ光学結晶材料を用いれば、結像性能への影響を許容できるレベルに抑えることができる。
本発明のように常光線屈折率と異常光線屈折率との差の絶対値が０．００１以下の単結晶構造を持つ光学結晶材料を用いれば、結像性能への影響を許容できるレベルに抑えることができる。
また、本発明の顕微鏡対物レンズでは、他の構成としては、光学結晶材料が多結晶構造を持ち、粒界の大きさが２０ｎｍ以下であるのが好ましい。
多結晶構造を持つ光学結晶材料に関し、インターネット検索情報『材料統括部 マテリアル商品課、“投光性セラミックス”、光学特性（直線透過率）、光学特性（屈折率）、その他諸物性値、［online］、（株）村田製作所、[2002年6月11日検索]、インターネット＜http://www.murata.co.jp/products/Japanese/ninfo/articles/nr01e1.html＞』において、多結晶構造を有する透光性セラミックスの光学特性が開示されていた。
具体的な光学特性を図９〜図１１に示す。これによれば、多結晶材料の屈折率は波長５００ｎｍ〜１５００ｎｍにおいて２．１１〜２．０４程度あることがわかる。
多結晶構造を持つ光学結晶材料に関し、インターネット検索情報『材料統括部 マテリアル商品課、“投光性セラミックス”、光学特性（直線透過率）、光学特性（屈折率）、その他諸物性値、［online］、（株）村田製作所、[2002年6月11日検索]、インターネット＜http://www.murata.co.jp/products/Japanese/ninfo/articles/nr01e1.html＞』において、多結晶構造を有する透光性セラミックスの光学特性が開示されていた。
具体的な光学特性を図９〜図１１に示す。これによれば、多結晶材料の屈折率は波長５００ｎｍ〜１５００ｎｍにおいて２．１１〜２．０４程度あることがわかる。
多結晶構造には、異方性がない。このため、多結晶構造を持つ光学結晶材料は、結晶軸を考慮することなくレンズとして使用することができる。しかしその反面、多結晶構造には、粒界があるため散乱が起こり易く、レンズとして使用した際に結像性能が悪化するという問題がある。
しかるに、本発明のように粒界の大きさが２０ｎｍ以下の多結晶構造を持つ光学結晶材料を用いれば、レンズの結像性能へ及ぼす影響を許容できるレベルに抑えることができる。
また、本発明の液浸系顕微鏡対物レンズは、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メニスカスレンズとからなる接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも一つの接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群とからなる顕微鏡対物レンズであって、前記メニスカスレンズが、いずれかの前記光学結晶材料を用いて構成され、且つ、次の条件式(1)を満足するように構成するのが好ましい。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４ …(1)
但し、ｎｄ（Ｌ２）は前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４ …(1)
但し、ｎｄ（Ｌ２）は前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。
即ち、本発明の液浸系顕微鏡対物レンズでは、第１レンズ群が、強い正の屈折力を持ち、物体からの発散光を収束させる作用を持つようにする。第１レンズ群の最も物体側の接合レンズは、平凸レンズと物体側に凹面を向けたメニスカスレンズで構成する。この接合レンズは、接合面の負の屈折力によりペッツバール和を補正する。
そして、本発明では、前記メニスカスレンズに高屈折率の光学材料を用いる。このようにすれば、接合面に強いペッツバール和の補正作用を持たせることができる。更に、前記メニスカスレンズの像例の曲率を緩くすることが可能となり、該メニスカスレンズの像例の凸面で発生する収差を低減することができる。
そして、本発明では、前記メニスカスレンズに高屈折率の光学材料を用いる。このようにすれば、接合面に強いペッツバール和の補正作用を持たせることができる。更に、前記メニスカスレンズの像例の曲率を緩くすることが可能となり、該メニスカスレンズの像例の凸面で発生する収差を低減することができる。
また、通常、高開口数の対物レンズでは、像側の後群にガウス構成のレンズ群を配置し、前群で補正しきれなかったペッツバール和を補正することが行われる。しかし、後群のガウス群に強い負の屈折力を持たせると、サジタルコマが増加する場合が多かった。
本発明のように、前記メニスカスレンズに高屈折率の光学材料を用いれば、第１レンズ群の最も物体側の接合レンズに、従来よりも強いペッツバール和の補正作用を持たせることが可能となり、後群のガウス群で発生するサジタルコマを低減させることが可能となる。
そして、前記メニスカスレンズに前記光学結晶材料のいずれかを用いれば、紫外域〜赤外域での透過率が高く、且つ、自家蛍光を少なくすることができる。すなわち、蛍光観察に最適な構成とすることができる。
本発明のように、前記メニスカスレンズに高屈折率の光学材料を用いれば、第１レンズ群の最も物体側の接合レンズに、従来よりも強いペッツバール和の補正作用を持たせることが可能となり、後群のガウス群で発生するサジタルコマを低減させることが可能となる。
そして、前記メニスカスレンズに前記光学結晶材料のいずれかを用いれば、紫外域〜赤外域での透過率が高く、且つ、自家蛍光を少なくすることができる。すなわち、蛍光観察に最適な構成とすることができる。
なお、前記メニスカスレンズは、次の条件式(1)を満足することが好ましい。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４ …(1)
但し、ｎｄ（Ｌ２）は前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。
条件式(1)の下限値１．８を下回ると、ペッツバール和を良好に補正しきれない。一方、条件式(1)の上限値２．４を上回ると、前記メニスカスレンズでの色収差の発生量が大きくなり好ましくない。
更に、次の条件式(1-1)を満足すると、更にバランスの取れた収差補正が可能となるので、なお好ましい。
２．１＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．３ …(1-1)
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４ …(1)
但し、ｎｄ（Ｌ２）は前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。
条件式(1)の下限値１．８を下回ると、ペッツバール和を良好に補正しきれない。一方、条件式(1)の上限値２．４を上回ると、前記メニスカスレンズでの色収差の発生量が大きくなり好ましくない。
更に、次の条件式(1-1)を満足すると、更にバランスの取れた収差補正が可能となるので、なお好ましい。
２．１＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．３ …(1-1)
また、上記本発明の顕微鏡対物レンズでは、第２レンズ群が、正の屈折力を持ち、第１レンズ群と相まって、物体からの発散光を収束光にする作用を持つようにする。また、第２レンズ群が、少なくとも一つの接合レンズを含み、球面収差や軸上色収差を良好に補正するようにする。
また、上記本発明の顕微鏡対物レンズでは、第３レンズ群が、負の屈折力を持ち、第１レンズ群〜第２レンズ群で補正しきれなかった諸収差を補正する作用を持つようにする。第１レンズ群〜第２レンズ群で補正しきれなかったぺッツバール和を補正するためには、像側に凹面を向けた負レンズ成分を少なくとも一つ持つことが好ましい。
また、第３レンズ群中に含まれる正レンズが、前記光学結晶材料のいずれかを用いて構成され、且つ、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
２０＜νｄ（Ｇ３ｐ）＜４０ …(2)
但し、νｄ（Ｇ３ｐ）は、前記第３レンズ群中に含まれる正レンズのｄ線におけるアッべ数である。
像側に配置された第３レンズ群には、倍率の色収差の補正作用を持たせることができる。しかるに、本発明のように、第３レンズ群に含まれる正レンズに、アッベ数の小さい（色分散の大きい）材料を用い、且つ、上記条件式(2)を満足すれば、倍率の色収差を良好に補正できる。
なお、条件式(2)の下限値２０を下回ると、倍率の色収差が補正過剰となる。一方、条件式(2)の上限値４０を上回ると、倍率の色収差が補正不足となる。
通常、アッベ数の小さい光学ガラスは、紫外域の透過率が悪く、自家蛍光が大きいという特徴を持っている。本発明のように、第３レンズ群の正レンズに前記光学結晶材料を用いれば、透過率や自家蛍光の良好な構成にすることができる。
また、第３レンズ群中に含まれる正レンズが、前記光学結晶材料のいずれかを用いて構成され、且つ、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
２０＜νｄ（Ｇ３ｐ）＜４０ …(2)
但し、νｄ（Ｇ３ｐ）は、前記第３レンズ群中に含まれる正レンズのｄ線におけるアッべ数である。
像側に配置された第３レンズ群には、倍率の色収差の補正作用を持たせることができる。しかるに、本発明のように、第３レンズ群に含まれる正レンズに、アッベ数の小さい（色分散の大きい）材料を用い、且つ、上記条件式(2)を満足すれば、倍率の色収差を良好に補正できる。
なお、条件式(2)の下限値２０を下回ると、倍率の色収差が補正過剰となる。一方、条件式(2)の上限値４０を上回ると、倍率の色収差が補正不足となる。
通常、アッベ数の小さい光学ガラスは、紫外域の透過率が悪く、自家蛍光が大きいという特徴を持っている。本発明のように、第３レンズ群の正レンズに前記光学結晶材料を用いれば、透過率や自家蛍光の良好な構成にすることができる。
次に、本発明の顕微鏡対物レンズの実施例を図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施例１にかかる顕微鏡対物レンズの概略構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例１の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。なお、図１中、ＣＧはカバーガラスである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向け像側に凸面を向けた平凸レンズＬ１１と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸レンズＬ２２とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と両凸レンズＬ２４とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５と両凸レンズＬ２６とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２７と両凸レンズＬ２８と両凹レンズＬ２９とからなる３枚接合レンズとで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２とからなる接合レンズと、両凹レンズＬ３３と両凸レンズＬ３４とからなる接合レンズとで構成され、全体として負の屈折力を有している。
ここで、正メニスカスレンズＬ１２は、本発明の条件式(1)中のメニスカスレンズＬ２に相当し、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
また、両凸レンズＬ３４は、本発明の条件式(2)中の正レンズＧ３ｐに相当し、光学結晶材料として、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
実施例１の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。なお、図１中、ＣＧはカバーガラスである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向け像側に凸面を向けた平凸レンズＬ１１と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と両凸レンズＬ２２とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と両凸レンズＬ２４とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５と両凸レンズＬ２６とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２７と両凸レンズＬ２８と両凹レンズＬ２９とからなる３枚接合レンズとで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２とからなる接合レンズと、両凹レンズＬ３３と両凸レンズＬ３４とからなる接合レンズとで構成され、全体として負の屈折力を有している。
ここで、正メニスカスレンズＬ１２は、本発明の条件式(1)中のメニスカスレンズＬ２に相当し、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
また、両凸レンズＬ３４は、本発明の条件式(2)中の正レンズＧ３ｐに相当し、光学結晶材料として、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
次に、実施例１の顕微鏡対物レンズを構成する光学部材のレンズデータを示す。但し、レンズデータ中、ｒ1、ｒ2、・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ1、ｄ2、・・・は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2、・・・は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ1、νｄ2、・・・は各レンズのｄ線におけるアッべ数である。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。なお、これらの記号は、実施例１と後述する実施例２において共通である。
数値データ１
ｆ＝３
β＝６０×
ＮＡ＝１．４
視野数＝２６．５
ＷＤ＝０．１５
ｒ1＝∞ ｄ1＝0.3633 ｎd1＝1.51633 νd1＝64.14
ｒ2＝-2.0188 ｄ2＝3.3420 ｎd2＝2.18655 νd2＝23.9 （Ｌ２）
ｒ3＝-4.8753 ｄ3＝0.1000
ｒ4＝-6.4194 ｄ4＝3.6600 ｎd4＝1.56907 νd4＝71.30
ｒ5＝-5.1298 ｄ5＝0.1000
ｒ6＝97.4128 ｄ6＝1.0000 ｎd6＝1.61336 νd6＝44.49
ｒ7＝18.3970 ｄ7＝8.9277 ｎd7＝1.56907 νd7＝71.30
ｒ8＝-16.7448 ｄ8＝0.1500
ｒ9＝44.4354 ｄ9＝1.0000 ｎd9＝1.61336 νd9＝44.49
ｒ10＝17.0739 ｄ10＝8.2957 ｎd10＝1.43875 νd10＝94.93
ｒ11＝-28.6298 ｄ11＝0.1500
ｒ12＝50.3921 ｄ12＝1.1000 ｎd12＝1.61336 νd12＝44.49
ｒ13＝13.6823 ｄ13＝8.7294 ｎd13＝1.43875 νd13＝94.93
ｒ14＝-28.9116 ｄ14＝0.1000
ｒ15＝21.0139 ｄ15＝1.6000 ｎd15＝1.61336 νd15＝44.49
ｒ16＝10.9287 ｄ16＝7.0305 ｎd16＝1.43875 νd16＝94.93
ｒ17＝-35.7988 ｄ17＝1.0000 ｎd17＝1.55836 νd17＝54.01
ｒ18＝47.3722 ｄ18＝0.1500
ｒ19＝10.1137 ｄ19＝5.6296 ｎd19＝1.56907 νd19＝71.30
ｒ20＝81.3605 ｄ20＝5.2845 ｎd20＝1.80440 νd20＝39.59
ｒ21＝5.2134 ｄ21＝3.4394
ｒ22＝-6.2384 ｄ22＝0.9820 ｎd22＝1.88300 νd22＝40.76
ｒ23＝21.3598 ｄ23＝2.5256 ｎd23＝2.18655 νd23＝23.9 （Ｇ３ｐ）
ｒ24＝-12.3697
条件式パラメータ値
（１） ｎｄ（Ｌ２）＝２．１８６５
（２） νｄ（Ｇ３ｐ）＝２３．９
実施例１の正メニスカスレンズＬ１２及び両凸レンズＬ３４に使用する光学結晶材料以外の、各光学部材に用いる光学ガラスは、紫外域での透過率が優れ、自家蛍光の少ない光学ガラスである。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となっている。
数値データ１
ｆ＝３
β＝６０×
ＮＡ＝１．４
視野数＝２６．５
ＷＤ＝０．１５
ｒ1＝∞ ｄ1＝0.3633 ｎd1＝1.51633 νd1＝64.14
ｒ2＝-2.0188 ｄ2＝3.3420 ｎd2＝2.18655 νd2＝23.9 （Ｌ２）
ｒ3＝-4.8753 ｄ3＝0.1000
ｒ4＝-6.4194 ｄ4＝3.6600 ｎd4＝1.56907 νd4＝71.30
ｒ5＝-5.1298 ｄ5＝0.1000
ｒ6＝97.4128 ｄ6＝1.0000 ｎd6＝1.61336 νd6＝44.49
ｒ7＝18.3970 ｄ7＝8.9277 ｎd7＝1.56907 νd7＝71.30
ｒ8＝-16.7448 ｄ8＝0.1500
ｒ9＝44.4354 ｄ9＝1.0000 ｎd9＝1.61336 νd9＝44.49
ｒ10＝17.0739 ｄ10＝8.2957 ｎd10＝1.43875 νd10＝94.93
ｒ11＝-28.6298 ｄ11＝0.1500
ｒ12＝50.3921 ｄ12＝1.1000 ｎd12＝1.61336 νd12＝44.49
ｒ13＝13.6823 ｄ13＝8.7294 ｎd13＝1.43875 νd13＝94.93
ｒ14＝-28.9116 ｄ14＝0.1000
ｒ15＝21.0139 ｄ15＝1.6000 ｎd15＝1.61336 νd15＝44.49
ｒ16＝10.9287 ｄ16＝7.0305 ｎd16＝1.43875 νd16＝94.93
ｒ17＝-35.7988 ｄ17＝1.0000 ｎd17＝1.55836 νd17＝54.01
ｒ18＝47.3722 ｄ18＝0.1500
ｒ19＝10.1137 ｄ19＝5.6296 ｎd19＝1.56907 νd19＝71.30
ｒ20＝81.3605 ｄ20＝5.2845 ｎd20＝1.80440 νd20＝39.59
ｒ21＝5.2134 ｄ21＝3.4394
ｒ22＝-6.2384 ｄ22＝0.9820 ｎd22＝1.88300 νd22＝40.76
ｒ23＝21.3598 ｄ23＝2.5256 ｎd23＝2.18655 νd23＝23.9 （Ｇ３ｐ）
ｒ24＝-12.3697
条件式パラメータ値
（１） ｎｄ（Ｌ２）＝２．１８６５
（２） νｄ（Ｇ３ｐ）＝２３．９
実施例１の正メニスカスレンズＬ１２及び両凸レンズＬ３４に使用する光学結晶材料以外の、各光学部材に用いる光学ガラスは、紫外域での透過率が優れ、自家蛍光の少ない光学ガラスである。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となっている。
図２は本発明の実施例２にかかる顕微鏡対物レンズの概略構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例２の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。なお、図２中、ＣＧはカバーガラスである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向け像側に凸面を向けた平凸レンズＬ１１と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１’と両凹レンズＬ２２’と両凸レンズＬ２３’とからなる３枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４’と両凸レンズＬ２５’とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２６’と両凸レンズＬ２７’とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２８’と両凸レンズＬ２９’と両凹レンズＬ２１０とからなる３枚接合レンズとで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１’と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２’と両凹レンズＬ３３とからなる接合レンズとで構成され、全体として負の屈折力を有している。
正メニスカスレンズＬ１２は、本発明の条件式(1)中のメニスカスレンズＬ２に相当し、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
正メニスカスレンズＬ３２’は、本発明の条件式(2)中の正レンズＧ３ｐに相当し、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
実施例２の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。なお、図２中、ＣＧはカバーガラスである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に平面を向け像側に凸面を向けた平凸レンズＬ１１と像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１’と両凹レンズＬ２２’と両凸レンズＬ２３’とからなる３枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４’と両凸レンズＬ２５’とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２６’と両凸レンズＬ２７’とからなる２枚接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２８’と両凸レンズＬ２９’と両凹レンズＬ２１０とからなる３枚接合レンズとで構成され、全体として正の屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１’と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２’と両凹レンズＬ３３とからなる接合レンズとで構成され、全体として負の屈折力を有している。
正メニスカスレンズＬ１２は、本発明の条件式(1)中のメニスカスレンズＬ２に相当し、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
正メニスカスレンズＬ３２’は、本発明の条件式(2)中の正レンズＧ３ｐに相当し、Ｔａを主成分とする単結晶構造を持つ光学結晶材料（ｄ線での屈折率ｎｄ＝２．１８６５５、アッベ数νｄ＝２３.９）で構成されている。
次に、実施例２の顕微鏡対物レンズを構成する光学部材のレンズデータを示す。
数値データ２
ｆ＝３
β＝６０×
ＮＡ＝１．４
視野数＝２６．５
ＷＤ＝０．１３
ｒ1＝∞ ｄ1＝0.4500 ｎd1＝1.51823 νd1＝58.90
ｒ2＝-1.5804 ｄ2＝3.0933 ｎd2＝2.18655 νd2＝23.9 （Ｌ２）
ｒ3＝-6.6252 ｄ3＝0.1500
ｒ4＝-7.6350 ｄ4＝3.8000 ｎd4＝1.77250 νd4＝49.60
ｒ5＝-5.0669 ｄ5＝0.1000
ｒ6＝-77.0513 ｄ6＝3.1621 ｎd6＝1.61800 νd6＝63.33
ｒ7＝-14.0325 ｄ7＝0.1500
ｒ8＝167.3174 ｄ8＝4.3836 ｎd8＝1.49700 νd8＝81.54
ｒ9＝-14.8331 ｄ9＝1.1000 ｎd9＝1.61336 νd9＝44.49
ｒ10＝27.3137 ｄ10＝7.0317 ｎd10＝1.43875 νd10＝94.93
ｒ11＝-17.8134 ｄ11＝0.1500
ｒ12＝254.9422 ｄ12＝1.1000 ｎd12＝1.61336 νd12＝44.49
ｒ13＝20.4873 ｄ13＝6.4651 ｎd13＝1.43875 νd13＝94.93
ｒ14＝-32.4085 ｄ14＝0.1500
ｒ15＝46.3925 ｄ15＝1.6000 ｎd15＝1.61336 νd15＝44.49
ｒ16＝16.7120 ｄ16＝6.7206 ｎd16＝1.43875 νd16＝94.93
ｒ17＝-41.7522 ｄ17＝0.1500
ｒ18＝20.5008 ｄ18＝1.7000 ｎd18＝1.61336 νd18＝44.49
ｒ19＝11.5006 ｄ19＝7.6454 ｎd19＝1.43875 νd19＝94.93
ｒ20＝-30.8131 ｄ20＝1.1000 ｎd20＝1.65160 νd20＝58.55
ｒ21＝78.1547 ｄ21＝1.0000
ｒ22＝13.3976 ｄ22＝6.6603 ｎd22＝1.75500 νd22＝52.32
ｒ23＝8.6618 ｄ23＝3.0000
ｒ24＝-319.4061 ｄ24＝2.3649 ｎd24＝2.18655 νd24＝23.9 （Ｇ３ｐ）
ｒ25＝-10.3912 ｄ25＝2.3000 ｎd25＝1.75500 νd25＝52.32
ｒ26＝9.6230
条件式パラメータ値
（１） ｎｄ（Ｌ２）＝２．１８６５５
（２） νｄ（Ｇ３ｐ）＝２３．９
実施例２の正メニスカスレンズＬ１２及び両凸レンズＬ３２’に使用する光学結晶材料以外の、各光学部材に用いる光学ガラスは、紫外域での透過率が優れ、自家蛍光の少ない光学ガラスである。したがって、この実施例２は、蛍光観察に最適な対物レンズとなっている。
数値データ２
ｆ＝３
β＝６０×
ＮＡ＝１．４
視野数＝２６．５
ＷＤ＝０．１３
ｒ1＝∞ ｄ1＝0.4500 ｎd1＝1.51823 νd1＝58.90
ｒ2＝-1.5804 ｄ2＝3.0933 ｎd2＝2.18655 νd2＝23.9 （Ｌ２）
ｒ3＝-6.6252 ｄ3＝0.1500
ｒ4＝-7.6350 ｄ4＝3.8000 ｎd4＝1.77250 νd4＝49.60
ｒ5＝-5.0669 ｄ5＝0.1000
ｒ6＝-77.0513 ｄ6＝3.1621 ｎd6＝1.61800 νd6＝63.33
ｒ7＝-14.0325 ｄ7＝0.1500
ｒ8＝167.3174 ｄ8＝4.3836 ｎd8＝1.49700 νd8＝81.54
ｒ9＝-14.8331 ｄ9＝1.1000 ｎd9＝1.61336 νd9＝44.49
ｒ10＝27.3137 ｄ10＝7.0317 ｎd10＝1.43875 νd10＝94.93
ｒ11＝-17.8134 ｄ11＝0.1500
ｒ12＝254.9422 ｄ12＝1.1000 ｎd12＝1.61336 νd12＝44.49
ｒ13＝20.4873 ｄ13＝6.4651 ｎd13＝1.43875 νd13＝94.93
ｒ14＝-32.4085 ｄ14＝0.1500
ｒ15＝46.3925 ｄ15＝1.6000 ｎd15＝1.61336 νd15＝44.49
ｒ16＝16.7120 ｄ16＝6.7206 ｎd16＝1.43875 νd16＝94.93
ｒ17＝-41.7522 ｄ17＝0.1500
ｒ18＝20.5008 ｄ18＝1.7000 ｎd18＝1.61336 νd18＝44.49
ｒ19＝11.5006 ｄ19＝7.6454 ｎd19＝1.43875 νd19＝94.93
ｒ20＝-30.8131 ｄ20＝1.1000 ｎd20＝1.65160 νd20＝58.55
ｒ21＝78.1547 ｄ21＝1.0000
ｒ22＝13.3976 ｄ22＝6.6603 ｎd22＝1.75500 νd22＝52.32
ｒ23＝8.6618 ｄ23＝3.0000
ｒ24＝-319.4061 ｄ24＝2.3649 ｎd24＝2.18655 νd24＝23.9 （Ｇ３ｐ）
ｒ25＝-10.3912 ｄ25＝2.3000 ｎd25＝1.75500 νd25＝52.32
ｒ26＝9.6230
条件式パラメータ値
（１） ｎｄ（Ｌ２）＝２．１８６５５
（２） νｄ（Ｇ３ｐ）＝２３．９
実施例２の正メニスカスレンズＬ１２及び両凸レンズＬ３２’に使用する光学結晶材料以外の、各光学部材に用いる光学ガラスは、紫外域での透過率が優れ、自家蛍光の少ない光学ガラスである。したがって、この実施例２は、蛍光観察に最適な対物レンズとなっている。
なお、実施例１、２におけるカバーガラスＣＧは、厚さが０．１７ｍｍ、ｄ線の屈折率が１．５２１、ｄ線に対するアッベ数が５６．０２のものを用いている。
また、実施例１、２にて用いられるオイルは、ｄ線の屈折率が1.51548、ｄ線に対するアッベ数が43.1である。
また、実施例１、２にかかる対物レンズは、いずれも対物レンズからの射出光が平行光束となる無限遠捕正型の対物レンズであり、対物レンズ自身では結像しない。そこで、実施例１、２にかかる対物レンズは、像側に、例えば、図５に示すような構成の結像レンズ（焦点距離１８０ｍｍ）と組み合わせて使用される。
なお、図５に示す結像レンズは、物体側から順に、両凸レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とからなる接合レンズと、両凸レンズＬ４３と両凹レンズＬ４４とからなる接合レンズとで構成されている。
また、実施例１、２にて用いられるオイルは、ｄ線の屈折率が1.51548、ｄ線に対するアッベ数が43.1である。
また、実施例１、２にかかる対物レンズは、いずれも対物レンズからの射出光が平行光束となる無限遠捕正型の対物レンズであり、対物レンズ自身では結像しない。そこで、実施例１、２にかかる対物レンズは、像側に、例えば、図５に示すような構成の結像レンズ（焦点距離１８０ｍｍ）と組み合わせて使用される。
なお、図５に示す結像レンズは、物体側から順に、両凸レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とからなる接合レンズと、両凸レンズＬ４３と両凹レンズＬ４４とからなる接合レンズとで構成されている。
次に、図５に示す結像レンズを構成する光学部材のレンズデータを次に示す。但し、レンズデータ中、ｒ1、ｒ2、・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ1、ｄ2、・・・は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2、・・・は各レンズのｄ線の屈折率、νｄ1、νｄ2、・・・は各レンズのｄ線におけるアッべ数である。
数値データ３
ｒ1＝68.7541 ｄ1＝7.7321 ｎd1＝1.48749 νd1＝70.23
ｒ2＝-37.5679 ｄ2＝3.4742 ｎd2＝1.80610 νd2＝40.92
ｒ3＝-102.8477 ｄ3＝0.6973
ｒ4＝84.3099 ｄ4＝6.0238 ｎd4＝1.83400 νd4＝37.16
ｒ5＝-50.7100 ｄ5＝3.0298 ｎd5＝1.64450 νd5＝40.82
ｒ6＝40.6619
数値データ３
ｒ1＝68.7541 ｄ1＝7.7321 ｎd1＝1.48749 νd1＝70.23
ｒ2＝-37.5679 ｄ2＝3.4742 ｎd2＝1.80610 νd2＝40.92
ｒ3＝-102.8477 ｄ3＝0.6973
ｒ4＝84.3099 ｄ4＝6.0238 ｎd4＝1.83400 νd4＝37.16
ｒ5＝-50.7100 ｄ5＝3.0298 ｎd5＝1.64450 νd5＝40.82
ｒ6＝40.6619
なお、この場合、実施例１、２の対物レンズと上記結像レンズとの間の間隔は、５０ｍｍ〜１７０ｍｍの間の何れの位置でもよい。
実施例１、２の顕微鏡対物レンズにおいて、上記結像レンズとの間の間隔を１２０ｍｍとした場合の収差図をそれぞれ図３、４に示す。ただし、これらの収差図において、(a)は球面収差、(b)は正弦条件違反量、(c)は非点収差、(d)は歪曲収差を示している。
実施例１、２の顕微鏡対物レンズにおいて、上記結像レンズとの間の間隔を１２０ｍｍとした場合の収差図をそれぞれ図３、４に示す。ただし、これらの収差図において、(a)は球面収差、(b)は正弦条件違反量、(c)は非点収差、(d)は歪曲収差を示している。
本発明の対物レンズは、蛍光観察等に用いるもので、高開口数を有し、アポクロマートの性能を持ち、紫外域での透過率が良く自家蛍光が少ない。したがって、細胞、蛋白質、ＤＮＡ等の蛍光観察に適している。
ＣＧ カバーガラス
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１１ 物体側に平面を向け像側に凸面を向けた平凸レンズ
Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ３２’ 像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１、Ｌ２３、Ｌ２４’、Ｌ２５、Ｌ２６’、Ｌ２７、Ｌ２８’、Ｌ３１’、Ｌ３２、Ｌ４２ 像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２１’、Ｌ２２、ｌ２３’、Ｌ２４、Ｌ２５’、Ｌ２６、Ｌ２７’、Ｌ２８、Ｌ２９’、Ｌ３４、Ｌ４１、Ｌ４３ 両凸レンズ
Ｌ２２’、Ｌ２９、Ｌ２１０、Ｌ３３、Ｌ４４ 両凹レンズ
Ｌ３１ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１１ 物体側に平面を向け像側に凸面を向けた平凸レンズ
Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ３２’ 像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌ２１、Ｌ２３、Ｌ２４’、Ｌ２５、Ｌ２６’、Ｌ２７、Ｌ２８’、Ｌ３１’、Ｌ３２、Ｌ４２ 像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ２１’、Ｌ２２、ｌ２３’、Ｌ２４、Ｌ２５’、Ｌ２６、Ｌ２７’、Ｌ２８、Ｌ２９’、Ｌ３４、Ｌ４１、Ｌ４３ 両凸レンズ
Ｌ２２’、Ｌ２９、Ｌ２１０、Ｌ３３、Ｌ４４ 両凹レンズ
Ｌ３１ 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Claims (7)
- 組成物の主成分として、Ｚｒ、Ｙ、Ｇｄ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｈｆのうち少なくともいずれかの成分を含み、ｄ線の屈折率が１．８以上である光学結晶材料を、構成するレンズのうち少なくとも一つのレンズに用いたことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
- 前記光学結晶材料の組成物が、ジルコニア（ＺｒＯ2）、イットリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガドリニウムガリウムガーネット（ＧＧＧ）、ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
- 前記光学結晶材料がぺロブスカイト型結晶構造を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡対物レンズ。
- 前記光学結晶材料が単結晶構造を持ち、常光線屈折率と異常光線屈折率との差の絶対値が０．００１以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の顕微鏡対物レンズ。
- 前記光学結晶材料が多結晶構造を持ち、粒界の大きさが２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の顕微鏡対物レンズ。
- 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メニスカスレンズとからなる接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも一つの接合レンズを含み、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として負の屈折力を有する第３レンズ群とからなる顕微鏡対物レンズであって、
前記メニスカスレンズが、請求項１〜５のいずれかに記載の光学結晶材料を用いて構成され、且つ、次の条件式を満足することを特徴とする液浸系顕微鏡対物レンズ。
１．８＜ｎｄ（Ｌ２）＜２．４
但し、ｎｄ（Ｌ２）は前記メニスカスレンズのｄ線の屈折率である。 - 前記第３レンズ群中に含まれる正レンズが、請求項１〜５のいずれかに記載の光学結晶材料を用いて構成され、且つ、次の条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
２０＜νｄ（Ｇ３ｐ）＜４０
但し、νｄ（Ｇ３ｐ）は、前記第３レンズ群中に含まれる正レンズのｄ線におけるアッベ数である。
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