JP2008292813A - 色消しレンズ系 - Google Patents

Abstract

【課題】色消しレンズ系において、低コスト化を図りつつ、諸収差を良好に補正する。
【解決手段】物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ１、第１レンズに接合されると共に負の屈折力を有する第２レンズ２、第２レンズに接合されると共に正の屈折力を有する第３レンズ３、第３レンズに接合されると共に負の屈折力を有する第４レンズ４、第４レンズに接合されると共に正の屈折力を有する第５レンズ５を備え、第１レンズのアッベ数ν１、第２レンズのアッベ数ν２、第３レンズのアッベ数ν３、第４レンズのアッベ数ν４、第５レンズのアッベ数ν５が、ν１＜８０、ν５＜８０、ν３＜ν２＜ν１、ν３＜ν４＜ν５、を満足するように形成する。これによれば、低コスト化、加工の容易性を達成しつつ、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤ（charged coupled device）等の撮像素子を備えた顕微鏡カメラに用いられる色消しレンズ系に関し、特に、無限共役系の対物レンズを通過した光線をＣＣＤ等の撮像素子上に結像させる高い色消し性を有する色消しレンズ系に関する。

無限共役系の顕微鏡システムにおいて、被写体から発せられた光線は、対物レンズを通過して平行光となり、プリズムやミラーを経たのち、結像レンズによりＣＣＤ等の撮像素子上に結像する。結像レンズは、対物レンズの性能を低下させることが無いように、高い光学性能が求められる。特に、色によるにじみや、色によるピント位置ずれを可能な限り抑制しておく必要がある。
そのため、結像レンズとしては、二枚のレンズを組み合わせて二つの色が同じ焦点を結ぶようにしたアクロマートレンズ、二枚以上のレンズを使って三つの色が同じ焦点を結ぶようにしたアポクロマートレンズ等の色消しレンズ系をベースとして発展させた形態が用いられる。

従来の色消しレンズ系としては、分散の小さい正の屈折力を有する正レンズ及び分散の大きい負の屈折力を有する負レンズを含み全体として正の屈折力を有する色消しレンズ群と、正の屈折力を有する回折面とを組み合わせて色消しレンズ系を構成すると共に、所定の条件式を満足させるようにし、特に回折面を導入することにより、色消し性能の向上を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、他の色消しレンズ系としては、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、正の屈折力を有する両凸形状の正レンズ、負の屈折力を有し物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズを含む色消しレンズ径を構成すると共に、所定の条件式を満足させるようにし、特に近赤外域の色収差を良好に補正すると共に、高価な蛍石の使用を避け、コスト削減と取り扱いの容易化を図ったものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、他の色消しレンズ系としては、正の屈折力を有する両凸形状の正レンズ、負の屈折力を有する両凹形状の負レンズ、正の屈折力を有する両凸形状の正レンズを含む色消しレンズ系を構成すると共に、所定の条件式を満足させるようにし、低分散の硝材を用いて、可視光〜近赤外光の色収差を良好に補正したものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

ところで、顕微鏡カメラの結像レンズとして、上記従来の色消しレンズ系を適用しようとした場合、開口絞りがレンズ系から離れていることで生じる収差を補正するように、レンズを追加すれば使用することができる。
しかしながら、上記従来の色消しレンズ系では、回折面や蛍石あるいはアッベ数が８０を超える（ν＞８０）低分散の硝材等を使用しており、いずれも高価で、加工が難しく、品質を保持するためにはその取り扱いに特別な配慮が必要であった。
また、従来の色消しレンズ系においては、低分散のレンズから高分散のレンズ又は高分散のレンズから低分散のレンズに光線が入る際に、分散が徐々に変化するのではなく一度に（極端に）切り替わってしまうため、２つないし３つの波長においては色消し効果が得られるものの、それ以外の波長では補正量が不足しあるいは補正量が過剰になって、いわゆる２次スペクトルを生じていた。

特開平１１−２２３７６５号公報 特開２０００−９８２２１号公報 特開２００５−２６６２５９号公報

本発明は、上記のような課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、回折面や蛍石、低分散硝材（ν＞８０）といった高価で取り扱いの困難な特殊な材料を用いることなく、安価で加工し易い汎用性のある硝材のみを用いて、４００ｎｍ〜７００ｎｍでの光線にて諸収差が良好に補正され得る、具体的には、焦点距離１２０ｍｍにおいて４００ｎｍ〜７００ｎｍの軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることのできる顕微鏡用の色消しレンズ系を提供することにある。

本発明の色消しレンズ系は、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズと、第１レンズに接合されると共に負の屈折力を有する第２レンズと、第２レンズに接合されると共に正の屈折力を有する第３レンズと、第３レンズに接合されると共に負の屈折力を有する第４レンズと、第４レンズに接合されると共に正の屈折力を有する第５レンズとからなり、第１レンズのアッベ数をν１、第２レンズのアッベ数をν２、第３レンズのアッベ数をν３、第４レンズのアッベ数をν４、第５レンズのアッベ数をν５とするとき、条件式（１），（２），（３），（４）
（１）ν１＜８０
（２）ν５＜８０
（３）ν３＜ν２＜ν１
（４）ν３＜ν４＜ν５
を満足する、ことを特徴としている。
この構成によれば、第１レンズ〜第５レンズまでの５つのレンズを全て接合して全体として１つの接合レンズを形成し、両端のレンズ（第１レンズ、第５レンズ）のアッベ数（ν１、ν５）を８０よりも小さくし、かつ、両端（最も物体側、最も像面側）のレンズ（第１レンズ、第５レンズ）から内側に挟まれる中心のレンズ（第３レンズ）に向うに連れて徐々にアッベ数を小さくする（ν１＞ν２＞ν３、ν３＜ν４＜ν５）、すなわち、両端に分散の小さい（アッベ数の大きい）レンズを配置し、中心に分散の大きい（アッベ数の小さい）レンズを配置し、両端のレンズと中心のレンズの間に中間の分散を有するレンズ（第２レンズ、第４レンズ）を配置したことにより、分散を階段的に変化させることができる。
これにより、狙いとする２つないし３つの波長以外の波長、すなわち、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長において、分散の程度が大きく不連続的に変化する場合に生じる２次スペクトル量を小さくして、諸収差を良好に補正することができ（例えば、軸上色収差を０．１ｍｍ以内に抑えることができ）、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。また、アッベ数が８０を超えない汎用性のあるガラス材料を用いるため、安価で加工し易く、低コスト化を達成することができる。

上記構成において、第１レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズであり、第２レンズは、物体側及び像面側に凹面を向けた両凹レンズであり、第３レンズ及び第４レンズは、物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、第５レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、色による屈折率差の少ない凸レンズ（両凸レンズの第１レンズ、メニスカスレンズの第３レンズ、両凸レンズの第５レンズ）、色による屈折率際の大きい凹レンズ（両凹レンズの第２レンズ、メニスカスレンズの第４レンズ）を組み合わせることで、諸収差、特に軸上色収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第１レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズであり、第２レンズは、物体側及び像面側に凹面を向けた両凹レンズであり、第３レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズであり、第４レンズは、物体側及び像面側に凹面を向けた両凹レンズであり、第５レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、色による屈折率差の少ない凸レンズ（両凸レンズの第１レンズ及び第３レンズ並びに第５レンズ）、色による屈折率際の大きい凹レンズ（両凹レンズの第２レンズ及び第４レンズ）を組み合わせることで、諸収差、特に軸上色収差を良好に補正することができる。

上記構成において、第１レンズ及び第５レンズは、同一材料により形成されている、
構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズ及び第２レンズを形成する材料（硝子材料）の購入費用を低減することができ、色消しレンズ系の低コスト化を達成することができる。

上記構成において、第２レンズ及び第４レンズは、同一材料により形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ及び第４レンズを形成する材料（硝子材料）の購入費用を低減することができ、色消しレンズ系の低コスト化を達成することができる。

上記構成をなす色消しレンズ系によれば、低コスト化を達成しつつ、特に顕微鏡カメラの結像レンズとして適用した場合に、４００ｎｍ〜７００ｎｍでの光線にて諸収差を良好に補正でき、具体的には、焦点距離１２０ｍｍにおいて４００ｎｍ〜７００ｎｍの軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることのできる高性能の色系レンズ系を得ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を採用しつつ説明する。
図１ないし図３は本発明に係る色消しレンズ系の一実施形態を示すものであり、図１はその構成図、図２はその光路図、図３は収差図を示すものである。
この色消しレンズ系は、図１及び図２に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ１、第１レンズ１に接合されると共に負の屈折力を有する第２レンズ２、第２レンズ２に接合されると共に正の屈折力を有する第３レンズ３、第３レンズ３に接合されると共に負の屈折力を有する第４レンズ４、第４レンズ４に接合されると共に正の屈折力を有する第５レンズ５を備えている。
そして、第１レンズ１の前方に開口絞りＳＤが配置され、第５レンズ５の後方に像面Ｐが配置されるようになっている。

この配置構成において、開口絞りＳＤ〜第１レンズ１〜第５レンズ５においては、図１に示すように、各々の面をＳｉ（ｉ＝０〜６）、各々の面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝０〜６）、第１レンズ１〜第５レンズ５のｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜５）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜５）で表す。また、開口絞りＳＤ〜像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝０〜６）で表す。

第１レンズ１は、硝子材料を用いて形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１が凸面及び像面側の面Ｓ２が凸面をなす正の屈折力を有する両凸レンズである。尚、両凸面Ｓ１，Ｓ２は球面に形成されている。
第２レンズ２は、硝子材料を用いて形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ２が凹面及び像面側の面Ｓ３が凹面をなす負の屈折力を有する両凹レンズである。尚、凹面Ｓ２及び凸面Ｓ３は球面に形成されている。そして、第２レンズ２は、物体側の面Ｓ２が第１レンズ１の像面側の面Ｓ２と接合されている。
第３レンズ３は、硝子材料を用いて形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ３が凸面及び像面側の面Ｓ４が凹面をなす正の屈折力を有するメニスカスレンズである。尚、凸面Ｓ３及び凹面４は球面に形成されている。そして、第３レンズ３は、物体側の面Ｓ３が第２レンズ２の像面側の面Ｓ３と接合されている。
第４レンズ４は、硝子材料を用いて形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ４が凸面及び像面側の面Ｓ５が凹面をなす負の屈折力を有するメニスカスレンズである。尚、凸面４及び凹面Ｓ５は球面に形成されている。そして、第４レンズ４は、物体側の面Ｓ４が第３レンズ３の像面側の面Ｓ４と接合されている。
第５レンズ５は、硝子材料を用いて形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ５が凸面及び像面側の面Ｓ６が凸面をなす正の屈折力を有する両凸レンズである。尚、凸面Ｓ５及び凸面Ｓ６は球面に形成されている。そして、第５レンズ５は、物体側の面Ｓ５が第４レンズ４の像面側の面Ｓ５と接合されている。

また、第１レンズ１〜第５レンズ５は、それぞれのアッベ数ν１〜ν５が、次の条件式（１），（２），（３），（４）
（１）ν１＜８０
（２）ν５＜８０
（３）ν３＜ν２＜ν１
（４）ν３＜ν４＜ν５
を満足するように形成されている。

ここでは、第１レンズ１〜第５レンズ５は、全て接合して全体として１つの接合レンズとして形成され、両端（最も物体側、最も像面側）のレンズ（第１レンズ１、第５レンズ５）のアッベ数（ν１、ν５）が８０よりも小さく形成され、かつ、両端（最も物体側、最も像面側）のレンズ（第１レンズ１、第５レンズ５）から内側に挟まれる中心のレンズ（第３レンズ３）に向うに連れて徐々にアッベ数が小さくなる（ν１＞ν２＞ν３、ν３＜ν４＜ν５）ように形成されている。
すなわち、両端に分散の小さい（アッベ数の大きい）レンズが配置され、中心に分散の大きい（アッベ数の小さい）レンズが配置され、両端のレンズと中心のレンズの間に中間の分散を有するレンズ（第２レンズ２、第４レンズ４）が配置されることにより、接合レンズ全体としての分散が、低分散→中分散→高分散→中分散→低分散というように、階段的に変化させられる。

これにより、狙いとする２つないし３つの波長以外の波長、すなわち、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長において、分散の程度が大きく不連続的に変化する場合に生じる２次スペクトル量を小さくすることができ、例えば、軸上色収差を０．１ｍｍ以内に抑えることができ、諸収差を良好に補正することができる。これにより、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。
また、第１レンズ１〜第５レンズ５のアッベ数ν１〜ν５が全て８０を超えない汎用性のある硝子材料により形成されるため、安価で加工し易く、低コスト化を達成することができる。

また、ここでは、色による屈折率差の少ない凸レンズ（両凸レンズの第１レンズ１、メニスカスレンズの第３レンズ３、両凸レンズの第５レンズ５）、色による屈折率際の大きい凹レンズ（両凹レンズの第２レンズ２、メニスカスレンズの第４レンズ４）を組み合わせることで、諸収差、特に軸上色収差を良好に補正することができる。

さらに、第１レンズ１及び第５レンズ５を同一の硝子材料を用いて形成すれば、硝子材料の購入費用を低減でき、色消しレンズ系の低コスト化を達成することができる。また、第２レンズ２及び第４レンズ４を同一の硝子材料を用いて形成すれば、硝子材料の購入費用を低減でき、色消しレンズ系の低コスト化を達成することができる。

次に、上記色消しレンズ系の具体的な数値による実施例を実施例１として以下に示す。

実施例１において、主な仕様諸元、種々の数値データの値は以下の通りである。また、実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図を図３に示す。尚、図３中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ν１＝７０．４４＜８０
（２）ν５＝５２．１５＜８０
（３）ν３＝２３．７８＜ν２＝３６．９６＜ν１＝７０．４４
（４）ν３＝２３．７８＜ν４＝３３．２７＜ν５＝５２．１５

＜仕様諸元＞
使用波長１＝７００．０ｎｍ、使用波長２＝６５６．３ｎｍ、使用波長３＝５８７．６ｎｍ、使用波長４＝５４６．１ｎｍ、使用波長５＝４８６．１ｎｍ、使用波長６＝４３５．８ｎｍ、使用波長７＝４００．０ｎｍ、焦点距離＝１２０．０ｍｍ、最大像高＝５．５ｍｍ、第１レンズ１の外径寸法φ１＝３０ｍｍ、第２レンズ２の外径寸法φ２＝３０ｍｍ、第３レンズ３の外径寸法φ３＝３０ｍｍ、第４レンズ４の外径寸法φ４＝３０ｍｍ、第５レンズ５の外径寸法φ５＝３０ｍｍ、開口絞りＳＤの口径φ＝１５ｍｍ、Ｆ値（Ｆナンバー）＝８．０

＜開口絞りＳＤ〜第１レンズ１〜第５レンズ５の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ０＝∞（開口絞り）、Ｒ１＝９５．２４ｍｍ、Ｒ２＝−２９．５９ｍｍ、Ｒ３＝３１．０３ｍｍ、Ｒ４＝８２．１９ｍｍ、Ｒ５＝３３．５１ｍｍ、Ｒ６＝−５６．６６ｍｍ
＜光軸上の面間隔＞
Ｄ０＝１３０．００ｍｍ、Ｄ１＝５．７１ｍｍ、Ｄ２＝３．９８ｍｍ、Ｄ３＝６．３０ｍｍ、Ｄ４＝８．００ｍｍ、Ｄ５＝６．００ｍｍ、Ｄ６＝１０９．７８ｍｍ
＜第１レンズ１〜第５レンズ５の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４８７４９、Ｎ２＝１．６１２９３、Ｎ３＝１．８４６６６、Ｎ４＝１．８０６１０、Ｎ５＝１．５１７４２
＜第１レンズ１〜第５レンズ５のアッベ数νｉ＞
ν１＝７０．４４、ν２＝３６．９６、ν３＝２３．７８、ν４＝３３．２７、ν５＝５２．１５

上記実施例１においては、図３に示すように、諸収差が良好に補正され、特に４００ｎｍ〜７００ｎｍの複数の波長において軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることができ、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。

図４ないし図６は、本発明に係る色消しレンズ系の他の実施形態を示すものであり、図４はその構成図、図５はその光路図、図６は収差図を示すものである。この実施形態は、前述の図１及び図２に示す実施形態において、第３レンズ３´及び第４レンズ４´の形態を変更したものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
すなわち、この色消しレンズ系は、第１レンズ１、第２レンズ２、第３レンズ３´、第４レンズ４´、第５レンズ５により形成されている。

第３レンズ３´は、硝子材料を用いて形成され、図４に示すように、物体側の面Ｓ３が凸面及び像面側の面Ｓ４が凸面をなす正の屈折力を有する両凸レンズである。尚、凸面Ｓ３及び凹面４は球面に形成されている。そして、第３レンズ３´は、物体側の面Ｓ３が第２レンズ２の像面側の面Ｓ３と接合されている。
第４レンズ４´は、硝子材料を用いて形成され、図４に示すように、物体側の面Ｓ４が凹面及び像面側の面Ｓ５が凹面をなす負の屈折力を有する両凹レンズである。尚、凹面４及び凹面Ｓ５は球面に形成されている。そして、第４レンズ４´は、物体側の面Ｓ４が第３レンズ３´の像面側の面Ｓ４と接合されている。

すなわち、色による屈折率差の少ない凸レンズ（両凸レンズの第１レンズ１及び第３レンズ３´並びに第５レンズ５）、色による屈折率際の大きい凹レンズ（両凹レンズの第２レンズ２及び第４レンズ４´）を組み合わせることで、諸収差、特に軸上色収差を良好に補正することができる。
次に、上記色消しレンズ系の具体的な数値による実施例を実施例２として以下に示す。尚、この色系レンズ系では、第１レンズ１と第５レンズ５が、同一の硝子材料を用いて形成されている。

実施例２において、主な仕様諸元、種々の数値データの値は以下の通りである。また、実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図を図６に示す。尚、図６中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ν１＝７０．４４＜８０
（２）ν５＝７０．４４＜８０
（３）ν３＝２３．７８＜ν２＝３３．８４＜ν１＝７０．４４
（４）ν３＝２３．７８＜ν４＝３１．１６＜ν５＝７０．４４

＜仕様諸元＞
使用波長１＝７００．０ｎｍ、使用波長２＝６５６．３ｎｍ、使用波長３＝５８７．６ｎｍ、使用波長４＝５４６．１ｎｍ、使用波長５＝４８６．１ｎｍ、使用波長６＝４３５．８ｎｍ、使用波長７＝４００．０ｎｍ、焦点距離＝１２０．０ｍｍ、最大像高＝５．５ｍｍ、第１レンズ１の外径寸法φ１＝３０ｍｍ、第２レンズ２の外径寸法φ２＝３０ｍｍ、第３レンズ３´の外径寸法φ３＝３０ｍｍ、第４レンズ４´の外径寸法φ４＝３０ｍｍ、第５レンズ５の外径寸法φ５＝３０ｍｍ、開口絞りＳＤの口径φ＝１５ｍｍ、Ｆ値（Ｆナンバー）＝８．０

＜開口絞りＳＤ〜第１レンズ１〜第５レンズ５の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ０＝∞（開口絞り）、Ｒ１＝１００．６９ｍｍ、Ｒ２＝−３５．９６ｍｍ、Ｒ３＝３４．９２ｍｍ、Ｒ４＝−９７．８３ｍｍ、Ｒ５＝３２．８２ｍｍ、Ｒ６＝−６９．７８ｍｍ
＜光軸上の面間隔＞
Ｄ０＝１３０．００ｍｍ、Ｄ１＝５．０３ｍｍ、Ｄ２＝５．６３ｍｍ、Ｄ３＝８．００ｍｍ、Ｄ４＝５．３４ｍｍ、Ｄ５＝６．００ｍｍ、Ｄ６＝１１０．９０ｍｍ
＜第１レンズ１〜第５レンズ５の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４８７４９、Ｎ２＝１．６４７６９、Ｎ３＝１．８４６６６、Ｎ４＝１．６８８９３、Ｎ５＝１．４８７４９
＜第１レンズ１〜第５レンズ５のアッベ数νｉ＞
ν１＝７０．４４、ν２＝３３．８４、ν３＝２３．７８、ν４＝３１．１６、ν５＝７０．４４

上記実施例２においては、図６に示すように、諸収差が良好に補正され、特に４００ｎｍ〜７００ｎｍの複数の波長において軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることができ、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。

図７ないし図９は、本発明に係る色消しレンズ系の他の実施形態を示すものであり、図７はその構成図、図８はその光路図、図９は収差図を示すものである。この実施形態は、前述の図４及び図５に示す実施形態と同一の構成をなすものであり、同一の符号を付してその説明を省略する。
この色消しレンズ系の具体的な数値による実施例を実施例３として以下に示す。この色系レンズ系では、第２レンズ２と第４レンズ４´が、同一の硝子材料を用いて形成されている。

実施例３において、主な仕様諸元、種々の数値データの値は以下の通りである。また、実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図を図９に示す。尚、図９中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ν１＝７０．４４＜８０
（２）ν５＝５８．９６＜８０
（３）ν３＝２３．７８＜ν２＝３２．１７＜ν１＝７０．４４
（４）ν３＝２３．７８＜ν４＝３２．１７＜ν５＝５８．９６

＜仕様諸元＞
使用波長１＝７００．０ｎｍ、使用波長２＝６５６．３ｎｍ、使用波長３＝５８７．６ｎｍ、使用波長４＝５４６．１ｎｍ、使用波長５＝４８６．１ｎｍ、使用波長６＝４３５．８ｎｍ、使用波長７＝４００．０ｎｍ、焦点距離＝１２０．０ｍｍ、最大像高＝５．５ｍｍ、第１レンズ１の外径寸法φ１＝３０ｍｍ、第２レンズ２の外径寸法φ２＝３０ｍｍ、第３レンズ３´の外径寸法φ３＝３０ｍｍ、第４レンズ４´の外径寸法φ４＝３０ｍｍ、第５レンズ５の外径寸法φ５＝３０ｍｍ、開口絞りＳＤの口径φ＝１５ｍｍ、Ｆ値（Ｆナンバー）＝８．０

＜開口絞りＳＤ〜第１レンズ１〜第５レンズ５の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ０＝∞（開口絞り）、Ｒ１＝１４８．２９ｍｍ、Ｒ２＝−３０．６８ｍｍ、Ｒ３＝３３．９３ｍｍ、Ｒ４＝−７７．９０ｍｍ、Ｒ５＝３２．９２ｍｍ、Ｒ６＝−６０．２９ｍｍ
＜光軸上の面間隔＞
Ｄ０＝１３０．００ｍｍ、Ｄ１＝６．５０ｍｍ、Ｄ２＝１．５０ｍｍ、Ｄ３＝８．００ｍｍ、Ｄ４＝８．００ｍｍ、Ｄ５＝６．００ｍｍ、Ｄ６＝１１４．５８ｍｍ
＜第１レンズ１〜第５レンズ５の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４８７４９、Ｎ２＝１．６７２７０、Ｎ３＝１．８４６６６、Ｎ４＝１．６７２７０、Ｎ５＝１．５１８２３
＜第１レンズ１〜第５レンズ５のアッベ数νｉ＞
ν１＝７０．４４、ν２＝３２．１７、ν３＝２３．７８、ν４＝３２．１７、ν５＝５８．９６

上記実施例３においては、図９に示すように、諸収差が良好に補正され、特に４００ｎｍ〜７００ｎｍの複数の波長において軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることができ、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。

図１０ないし図１２は、本発明に係る色消しレンズ系の他の実施形態を示すものであり、図７はその構成図、図８はその光路図、図９は収差図を示すものである。この実施形態は、前述の図４及び図５に示す実施形態と同一の構成をなすものであり、同一の符号を付してその説明を省略する。
この色消しレンズ系の具体的な数値による実施例を実施例４として以下に示す。この色系レンズ系では、第１レンズ１と第５レンズ５が同一の硝子材料を用いて形成さ、又、第２レンズ２と第４レンズ４´が、同一の硝子材料を用いて形成されている。

実施例４において、主な仕様諸元、種々の数値データの値は以下の通りである。また、実施例４における球面収差、非点収差、歪曲収差に関する収差線図を図１２に示す。尚、図１２中の非点収差において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。

＜条件式の値＞
（１）ν１＝７０．４４＜８０
（２）ν５＝７０．４４＜８０
（３）ν３＝２３．７８＜ν２＝３２．１７＜ν１＝７０．４４
（４）ν３＝２３．７８＜ν４＝３２．１７＜ν５＝７０．４４

＜仕様諸元＞
使用波長１＝７００．０ｎｍ、使用波長２＝６５６．３ｎｍ、使用波長３＝５８７．６ｎｍ、使用波長４＝５４６．１ｎｍ、使用波長５＝４８６．１ｎｍ、使用波長６＝４３５．８ｎｍ、使用波長７＝４００．０ｎｍ、焦点距離＝１２０．０ｍｍ、最大像高＝５．５ｍｍ、第１レンズ１の外径寸法φ１＝３０ｍｍ、第２レンズ２の外径寸法φ２＝３０ｍｍ、第３レンズ３´の外径寸法φ３＝３０ｍｍ、第４レンズ４´の外径寸法φ４＝３０ｍｍ、第５レンズ５の外径寸法φ５＝３０ｍｍ、開口絞りＳＤの口径φ＝１５ｍｍ、Ｆ値（Ｆナンバー）＝８．０

＜開口絞りＳＤ〜第１レンズ１〜第５レンズ５の曲率半径Ｒｉ＞
Ｒ０＝∞（開口絞り）、Ｒ１＝１２２．２４ｍｍ、Ｒ２＝−３３．３２ｍｍ、Ｒ３＝３２．８９ｍｍ、Ｒ４＝−１８７．２７ｍｍ、Ｒ５＝２９．７７ｍｍ、Ｒ６＝−６３．８９ｍｍ
＜光軸上の面間隔＞
Ｄ０＝１３０．００ｍｍ、Ｄ１＝５．１０ｍｍ、Ｄ２＝４．８４ｍｍ、Ｄ３＝８．００ｍｍ、Ｄ４＝６．０６ｍｍ、Ｄ５＝６．００ｍｍ、Ｄ６＝１１２．５４ｍｍ
＜第１レンズ１〜第５レンズ５の屈折率Ｎｉ（ｄ線）＞
Ｎ１＝１．４８７４９、Ｎ２＝１．６７２７０、Ｎ３＝１．８４６６６、Ｎ４＝１．６７２７０、Ｎ５＝１．４８４７９
＜第１レンズ１〜第５レンズ５のアッベ数νｉ＞
ν１＝７０．４４、ν２＝３２．１７、ν３＝２３．７８、ν４＝３２．１７、ν５＝７０．４４

上記実施例４においては、図１２に示すように、諸収差が良好に補正され、特に４００ｎｍ〜７００ｎｍの複数の波長において軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることができ、実質的に広帯域において良好な色消し効果を得ることができる。

以上述べたように、本発明の色消しレンズ系は、低コスト化を達成しつつ、４００ｎｍ〜７００ｎｍでの光線にて諸収差を良好に補正でき、具体的には、焦点距離１２０ｍｍにおいて４００ｎｍ〜７００ｎｍの軸上色収差を概ね０．１ｍｍ以内に抑えることができるため、顕微鏡カメラ等の結像レンズとして好適であるのは勿論のこと、顕微鏡カメラの色消しレンズ系に限られるものではなく、高性能な色消しを必要とする用途であれば、その他のレンズ光学機器においても有用である。

本発明に係る色消しレンズ系の一実施形態を示す構成図である。 図１に示す色消しレンズ系の光路図である。 実施例１における色消しレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差の諸収差を示し収差図である。 本発明に係る色消しレンズ系の他の実施形態を示す構成図である。 図４に示す色消しレンズ系の光路図である。 実施例２における色消しレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差の諸収差を示し収差図である。 本発明に係る色消しレンズ系の他の実施形態を示す構成図である。 図７に示す色消しレンズ系の光路図である。 実施例３における色消しレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差の諸収差を示し収差図である。 本発明に係る色消しレンズ系の他の実施形態を示す構成図である。 図１０に示す色消しレンズ系の光路図である。 実施例４における色消しレンズ系の球面収差、非点収差、歪曲収差の諸収差を示し収差図である。

符号の説明

１ 第１レンズ
２ 第２レンズ
３，３´ 第３レンズ
４，４´ 第４レンズ
５ 第５レンズ
Ｌ 光軸
ＳＤ 開口絞り
Ｐ 像面
ν１ 第１レンズのアッベ数
ν２ 第２レンズのアッベ数
ν３ 第３レンズのアッベ数
ν４ 第４レンズのアッベ数
ν５ 第５レンズのアッベ数

Claims (5)

1. 物体側から像面側に向けて順に配列された、
   正の屈折力を有する第１レンズと、
   前記第１レンズに接合されると共に負の屈折力を有する第２レンズと、
   前記第２レンズに接合されると共に正の屈折力を有する第３レンズと、
   前記第３レンズに接合されると共に負の屈折力を有する第４レンズと、
   前記第４レンズに接合されると共に正の屈折力を有する第５レンズとからなり、
   前記第１レンズのアッベ数をν１、前記第２レンズのアッベ数をν２、前記第３レンズのアッベ数をν３、前記第４レンズのアッベ数をν４、前記第５レンズのアッベ数をν５とするとき、条件式（１），（２），（３），（４）
   （１）ν１＜８０
   （２）ν５＜８０
   （３）ν３＜ν２＜ν１
   （４）ν３＜ν４＜ν５
   を満足する、
   ことを特徴とする色消しレンズ系。
2. 前記第１レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズであり、
   前記第２レンズは、物体側及び像面側に凹面を向けた両凹レンズであり、
   前記第３レンズ及び第４レンズは、物体側に凸面及び像面側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、
   前記第５レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズである、
   ことを特徴とする請求項１記載の色消しレンズ系。
3. 前記第１レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズであり、
   前記第２レンズは、物体側及び像面側に凹面を向けた両凹レンズであり、
   前記第３レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズであり、
   前記第４レンズは、物体側及び像面側に凹面を向けた両凹レンズであり、
   前記第５レンズは、物体側及び像面側に凸面を向けた両凸レンズである、
   ことを特徴とする請求項１記載の色消しレンズ系。
4. 前記第１レンズ及び第５レンズは、同一材料により形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の色消しレンズ系。
5. 前記第２レンズ及び第４レンズは、同一材料により形成されている、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれかに記載の色消しレンズ系。
   

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