JP2009075281A - Microscope objective lens - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microscope objective lens which has a magnification of about 60 times, and a high numerical aperture and in which various kinds of aberration including chromatic aberration are successfully corrected. <P>SOLUTION: The microscope objective lens is provided with; a first lens group G1 which includes a first lens component L1, which comprises a cemented lens comprising a plano-convex lens L11 whose plane faces the object side and a negative meniscus lens L12 whose concave surface faces the object side, and has positive refractive power; a second lens group G2 which includes a cemented lens whose connection surfaces have negative refractive power; and a third lens group G3 comprising an L7, which comprises a positive lens L71 and a negative lens L72, and an L8 comprising a negative lens L81 and a positive lens L82, and has negative refractive power. The lens groups G1-G3 are arranged in this order from the object side. In this case, the following inequalities are satisfied: 1.8<n12<1.85, 1.8<n34<1.85, 35<ν12<50, and 35<ν34<50, wherein n12 and ν12 represent the refractive index to the d-line and Abbe number of the L12, respectively, and n34 and ν34 represent the refractive index to the d-line and Abbe number of the L82, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、顕微鏡対物レンズに関し、更に詳しくは、高い開口数でアポクロマートの色収差性能を有し、紫外線励起も可能な、液浸系蛍光用の顕微鏡対物レンズに関する。   The present invention relates to a microscope objective lens, and more particularly to a microscope objective lens for immersion fluorescence that has a high chromatic aberration performance of apochromat and can be excited by ultraviolet rays.

近年、特に生物関係の研究分野において、生体細胞内の特定部位の運動や活性を高感度で観察できる、蛍光顕微鏡が広く用いられている(例えば、特許文献1〜3参照)。   In recent years, fluorescent microscopes that can observe the movement and activity of specific sites in living cells with high sensitivity have been widely used particularly in the field of biological research (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特開平7−230039号公報JP-A-7-230039 特開2000−35541号公報JP 2000-35541 A 特開2002−148519号公報JP 2002-148519 A

ところで、最近では様々な蛍光タンパクや量子ドット等の登場により、蛍光観察における励起波長も広がりを見せているが、i線(波長365nm)を代表的な励起波長とする近紫外線励起も未だ広く用いられている。このため、蛍光顕微鏡の対物レンズでは、優れた結像性能を有することはもちろん、近赤外域から近紫外域、特にi線に対する透過率が十分であること、標本の発光する蛍光は微弱なことが多いので蛍光観察像のコントラストを著しく劣化させることがないように低自家蛍光であること、前述のように標本で発生する蛍光は一般的に微弱であるため、できるだけ多くの蛍光を取り込んで明るく且つ観察し易い良好な像を得るために大きい開口数を有することが求められている。   By the way, recently, with the advent of various fluorescent proteins and quantum dots, the excitation wavelength in fluorescence observation has also expanded, but near ultraviolet excitation using i-line (wavelength 365 nm) as a typical excitation wavelength is still widely used. It has been. For this reason, the objective lens of a fluorescent microscope has not only excellent imaging performance, but also sufficient transmittance from the near infrared region to the near ultraviolet region, particularly i-line, and the fluorescence emitted from the specimen is weak. Therefore, it is low auto-fluorescence so that the contrast of the fluorescence observation image is not significantly deteriorated, and the fluorescence generated in the specimen is generally weak as described above. In order to obtain a good image that is easy to observe, it is required to have a large numerical aperture.

しかしながら、特許文献1に記載の対物レンズでは、近紫外域の透過率は非常に高く、大きい開口数を有しているものの、像面湾曲が大きく、十分な結像性能を有しているとは言えない。また、特許文献2及び特許文献3に記載の対物レンズでは、大きい開口数を有し、結像性能も優れているものの、使用硝材の近紫外域の透過率を十分満足していなかった。   However, the objective lens described in Patent Document 1 has a very high transmittance in the near ultraviolet region and a large numerical aperture, but has a large field curvature and sufficient imaging performance. I can't say that. In addition, the objective lenses described in Patent Document 2 and Patent Document 3 have a large numerical aperture and excellent imaging performance, but do not sufficiently satisfy the near-ultraviolet transmittance of the glass material used.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高開口数で、近赤外域から近紫外域(i線)まで高い透過率を有しながらも、色収差を含む諸収差が良好に補正され、高い結像性能と像面の平坦性が確保された、顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and has a high numerical aperture and high transmittance from the near infrared region to the near ultraviolet region (i-line), but various aberrations including chromatic aberration are good. The objective of the present invention is to provide a microscope objective lens that is corrected to the above and has high imaging performance and image flatness.

このような目的を達成するため、本発明の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズとの接合レンズからなる第1レンズ成分を含み、物体からの発散光束を収斂光束に変換する、全体として正の屈折力を有する第1レンズ群と、接合面が負の屈折力を有する接合レンズを含む第2レンズ群と、正レンズと負レンズとからなり、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを含む前群(例えば、本実施形態における第7レンズ成分L7)と、負レンズと正レンズとからなり、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを含む後群(例えば、本実施形態における第8レンズ成分L8)とから構成され、全体として負の屈折力を有する第3レンズ群とを備え、前記第1レンズ群の前記第1レンズ成分を構成する前記負メニスカスレンズのd線に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれn12及びν12とし、前記第3レンズ群の後群に含まれる前記接合メニスカスレンズを構成する正レンズのd線に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれn34及びν34としたとき、次式1.8<n12<1.85、1.8<n34<1.85、35<ν12<50及び35<ν34<50の条件を満足することを特徴とする。   In order to achieve such an object, the microscope objective lens of the present invention is composed of a cemented lens of a plano-convex lens having a plane facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side. A first lens group including a first lens component and converting a divergent light beam from an object into a convergent light beam, and having a positive refractive power as a whole, and a second lens group including a cemented lens whose cemented surface has a negative refractive power A front group including a cemented meniscus lens having a concave surface facing the image side (for example, the seventh lens component L7 in the present embodiment), a negative lens, and a positive lens. And a rear lens group (for example, the eighth lens component L8 in the present embodiment) including a cemented meniscus lens having a concave surface directed to the side, and a third lens group having a negative refractive power as a whole, The negative meniscus lens constituting the first lens component of the lens group has a refractive index and an Abbe number with respect to d-line of n12 and ν12, respectively, and the positive meniscus constituting the cemented meniscus lens included in the rear group of the third lens group. When the refractive index and Abbe number for the d-line of the lens are n34 and ν34, respectively, the following expressions 1.8 <n12 <1.85, 1.8 <n34 <1.85, 35 <ν12 <50 and 35 <ν34 <50 conditions are satisfied.

なお、本発明は、前記第1レンズ成分を構成する接合レンズの接合面の曲率半径をr12とし、対物レンズ全系の焦点距離をFとし、前記第1レンズ成分を構成する前記負メニスカスレンズのd線に対する屈折率をn12とし、前記第1レンズ成分を構成する平凸レンズのd線に対する屈折率をn11としたとき、次式0.65<|r12/F|×n12<0.75及び0.27<|n12−n11|<0.40の条件を満足することが好ましい。   In the present invention, the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens constituting the first lens component is r12, the focal length of the entire objective lens system is F, and the negative meniscus lens constituting the first lens component is When the refractive index for the d-line is n12 and the refractive index for the d-line of the plano-convex lens constituting the first lens component is n11, the following expression 0.65 <| r12 / F | × n12 <0.75 and 0 .27 <| n12−n11 | <0.40 is preferably satisfied.

また、本発明は、前記第2レンズ群の接合レンズに含まれる負レンズのアッベ数をν2nとしたとき、次式ν2n>50の条件を満足することが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the condition of the following expression ν2n> 50 is satisfied, where ν2n is the Abbe number of the negative lens included in the cemented lens of the second lens group.

また、前記第3レンズ群の前群に含まれる接合メニスカスレンズにおいて像側に向けた凹面の曲率半径をr3Aとし、前記第3レンズ群の後群に含まれる接合メニスカスレンズにおいて物体側に向けた凹面の曲率半径をr3Bとしたとき、次式2.4<(r3A−r3B)/F<2.8の条件を満足することが好ましい。   Further, the radius of curvature of the concave surface facing the image side in the cemented meniscus lens included in the front group of the third lens group is set to r3A, and the cemented meniscus lens included in the rear group of the third lens group is directed toward the object side. When the radius of curvature of the concave surface is r3B, it is preferable to satisfy the condition of the following formula 2.4 <(r3A−r3B) / F <2.8.

以上説明したように、本発明によれば、倍率60倍程度で、高開口数(1.4程度)を有しつつ、紫外線励起(特にi線)が可能で、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有する顕微鏡対物レンズを実現できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to excite ultraviolet rays (particularly i-line) and to correct various aberrations satisfactorily at a magnification of about 60 times and a high numerical aperture (about 1.4). A microscope objective lens having excellent imaging performance can be realized.

以下、本願の好ましい実施形態について説明する。本願の顕微鏡対物レンズは、液浸系であり、物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズとの接合レンズからなる第1レンズ成分を含み、全体として正の屈折力を有する第1レンズ群と、接合面が負の屈折力を有する接合レンズを含む第2レンズ群と、正レンズと負レンズとからなり、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを含む前群と、負レンズと正レンズとからなり、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを含む後群とから構成され、全体として負の屈折力を有する第3レンズ群とを備えている。そして、物体からの発散光束は、第1レンズ群にて収斂光束に変換された後に、第2レンズ群にて緩やかに曲げられ、第3レンズ群にて平行光束に変換され、結像レンズへと導かれている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present application will be described. The microscope objective lens of the present application is an immersion system, and is a first lens component composed of a cemented lens of a plano-convex lens having a plane facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side. A first lens group having a positive refractive power as a whole, a second lens group including a cemented lens whose cemented surface has a negative refractive power, a positive lens and a negative lens, and a concave surface on the image side A third lens having a negative refracting power as a whole, including a front group including a facing meniscus lens and a rear group including a cemented meniscus lens having a concave surface facing the object side, and a negative lens and a positive lens With a group. Then, the divergent light beam from the object is converted into a convergent light beam by the first lens group, then gently bent by the second lens group, converted into a parallel light beam by the third lens group, and sent to the imaging lens. It is led with.

上記構成の顕微鏡対物レンズにおいて、第1レンズ群の第1レンズ成分を構成する負メニスカスレンズのd線に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれn12及びν12とし、第3レンズ群の後群に含まれる接合メニスカスレンズを構成する正レンズのd線に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれn34及びν34としたとき、次式(1)〜(4)を満足することを特徴としている。   In the microscope objective lens configured as described above, the refractive index and Abbe number for the d-line of the negative meniscus lens constituting the first lens component of the first lens group are n12 and ν12, respectively, and are included in the rear group of the third lens group. When the refractive index and Abbe number for the d-line of the positive lens constituting the meniscus lens are n34 and ν34, respectively, the following expressions (1) to (4) are satisfied.

1.8<n12<1.85 …(1)
1.8<n34<1.85 …(2)
35<ν12<50 …(3)
35<ν34<50 …(4)
1.8 <n12 <1.85 (1)
1.8 <n34 <1.85 (2)
35 <ν12 <50 (3)
35 <ν34 <50 (4)

上記条件式(1)〜(4)は、第1レンズ群の第1レンズ成分を構成する負メニスカスレンズ及び第3レンズ群の後群を構成する正レンズの硝材選択にあたり、それぞれの適切な屈折率とアッベ数を規定するものである。   The above conditional expressions (1) to (4) are used to select appropriate refractions when selecting glass materials for the negative meniscus lens constituting the first lens component of the first lens group and the positive lens constituting the rear group of the third lens group. It defines the rate and Abbe number.

条件式(1)及び(2)を満足することで、これらレンズにおいて、近紫外域(i線)の透過率を確保しながら、ペッツバール和を効率よく補正することが可能である。しかしながら、条件式(1)及び(2)の上限値を上回ると、これらレンズにおいて、ペッツバール和は良好に補正できるものの、硝材の組成上、近紫外域(i線)の透過率を確保することができない硝材選択となってしまい、好ましくない。一方、条件式(1)及び(2)の下限値を下回ると、これらレンズにおいて、ペッツバール和を効率よく補正できない硝材選択となってしまい、好ましくない。   By satisfying conditional expressions (1) and (2), it is possible to efficiently correct the Petzval sum while ensuring the transmittance in the near ultraviolet region (i-line) in these lenses. However, if the upper limit of conditional expressions (1) and (2) is exceeded, the Petzval sum can be satisfactorily corrected in these lenses, but the transmittance in the near ultraviolet region (i-line) is ensured due to the composition of the glass material. This is not preferable because the glass material cannot be selected. On the other hand, if the lower limit value of the conditional expressions (1) and (2) is not reached, it is not preferable because the glass material selection cannot effectively correct the Petzval sum in these lenses.

また、上記条件式(3)及び(4)の上限値及び下限値を外れると、これらレンズにおいて、近紫外域(i線)の透過率を確保できるものの、効果的な色収差補正に必要であるアッベ数が得られなくなってしまう。   Further, if the upper and lower limits of the conditional expressions (3) and (4) are deviated, these lenses can secure the transmittance in the near ultraviolet region (i-line), but are necessary for effective chromatic aberration correction. The Abbe number cannot be obtained.

上記したように、本願の第1レンズ群では、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負メニスカスレンズとの接合レンズからなる第1レンズ成分、いわゆる埋め込みレンズを、最も物体側に配置している。その結果、第1レンズ成分を構成する平凸レンズと負メニスカスレンズとの屈折率差により、該レンズ成分の接合面に強い負の屈折力を持たせることで、ペッツバール和を減少させ、像面の平坦性を確保している。   As described above, in the first lens group of the present application, the first lens component consisting of a cemented lens of a plano-convex lens having a plane facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side is the most so-called embedded lens. Arranged on the object side. As a result, due to the difference in refractive index between the planoconvex lens and the negative meniscus lens constituting the first lens component, the joint surface of the lens component has a strong negative refractive power, thereby reducing the Petzval sum and reducing the image plane. Flatness is ensured.

また、第1レンズ群において、最も物体側に位置する平凸レンズに、浸液(オイル)とレンズとの境界面における球面収差の発生を防ぐため、浸液(オイル)の屈折率とほぼ等しい屈折率を有する硝材を用いている。したがって、第1レンズ群における負の屈折力を持つ面の屈折力は平凸レンズとともに第1レンズ成分を構成する負メニスカスレンズによって決定されるものであり、上記条件式(1)及び(3)は、このレンズの硝材選択において好ましい条件を規定したものである。   Further, in the first lens group, the plano-convex lens located closest to the object side has a refractive index substantially equal to the refractive index of the immersion liquid (oil) in order to prevent the occurrence of spherical aberration at the boundary surface between the immersion liquid (oil) and the lens. The glass material which has a rate is used. Therefore, the refractive power of the surface having negative refractive power in the first lens group is determined by the negative meniscus lens constituting the first lens component together with the plano-convex lens, and the conditional expressions (1) and (3) are The preferable conditions for selecting the glass material of this lens are defined.

本願では、第3レンズ群を、互いに向き合った一対の凹面(前群及び後群)を配置して、その強い負の屈折力により効果的にペッツバール和を減少させる、いわゆるガウスタイプのレンズ構成とすることで、更なる像面の平坦化を図っている。   In the present application, the third lens group has a pair of concave surfaces (front group and rear group) facing each other, and effectively reduces the Petzval sum by its strong negative refracting power. By doing so, the image plane is further flattened.

一般的に、対物レンズにおいては、開口数が大きくなるほど、球面収差や軸上色収差の発生量も大きくなり、それらを優先的に補正すると倍率色収差の発生を抑えることが困難となる。そのため、対物レンズの最終群あるいは最終群に近い正レンズにて倍率色収差を補正することが重要になる。さらに、最終群あるいは最終群に近い正レンズの屈折率が小さいと、レンズ面の曲率を強くせざるを得ず、球面収差、軸上色収差、コマ収差、非点収差の発生量が増加し、バランスのとれた収差補正を行うことが困難となる。   Generally, in an objective lens, the larger the numerical aperture, the greater the amount of spherical aberration and axial chromatic aberration generated. If these are corrected preferentially, it becomes difficult to suppress the occurrence of lateral chromatic aberration. For this reason, it is important to correct lateral chromatic aberration with a positive lens close to the final group of the objective lens. Furthermore, if the refractive index of the positive lens close to the final group or the final group is small, the curvature of the lens surface has to be increased, and the amount of spherical aberration, axial chromatic aberration, coma and astigmatism increases, It becomes difficult to carry out balanced aberration correction.

そこで、本願では、第3レンズ群において、後群を構成する正レンズに色分散が大きく(アッベ数が小さく)且つ屈折率の高い(いわゆるフリント系)硝材を選択するとともに、後群を構成する負レンズに色分散が小さく(アッベ数が大きく)且つ屈折率の低い(いわゆるクラウン系)硝材を選択することで、(第1レンズ群及び第2レンズ群で発生する色収差とは逆の色収差を発生させて)倍率色収差を良好に補正し、他の収差もバランス良く補正することを可能にしている。なお、上記条件式(2)及び(4)は、このような第3レンズ群の後群を構成する正レンズの硝材選択において、好ましい条件について規定したものである。   Therefore, in the present application, in the third lens group, a glass material having a large chromatic dispersion (small Abbe number) and a high refractive index (so-called flint type) is selected for the positive lens constituting the rear group, and the rear group is configured. By selecting a negative lens material having a small chromatic dispersion (large Abbe number) and a low refractive index (so-called crown type), a chromatic aberration opposite to the chromatic aberration generated in the first lens group and the second lens group can be obtained. It is possible to correct chromatic aberration of magnification well and correct other aberrations in a well-balanced manner. The conditional expressions (2) and (4) define preferable conditions in selecting the glass material of the positive lens constituting the rear group of the third lens group.

また、本願では、第1レンズ群において、第1レンズ成分を構成する接合レンズの接合面の曲率半径をr12とし、対物レンズ全系の焦点距離をFとし、前記第1レンズ成分を構成する前記負メニスカスレンズのd線に対する屈折率をn12とし、前記第1レンズ成分を構成する平凸レンズのd線に対する屈折率をn11としたとき、次式(5)及び(6)を満足することが好ましい。   Further, in the present application, in the first lens group, the curvature radius of the cemented surface of the cemented lens constituting the first lens component is r12, the focal length of the entire objective lens system is F, and the first lens component is configured as described above. When the refractive index with respect to the d-line of the negative meniscus lens is n12 and the refractive index with respect to the d-line of the plano-convex lens constituting the first lens component is n11, it is preferable that the following expressions (5) and (6) are satisfied. .

0.65<|r12/F|×n12<0.75 …(5)
0.27<|n12−n11|<0.40 …(6)
0.65 <| r12 / F | × n12 <0.75 (5)
0.27 <| n12-n11 | <0.40 (6)

上記条件式(5)は、第1レンズ群の第1レンズ成分を構成する接合レンズの接合面の曲率半径と、対物レンズ全系の焦点距離及び第1レンズ成分を構成する負メニスカスレンズの屈折率の適切な関係を規定するものである。この条件式(5)を満足することで、球面収差も補正しつつ、ペッツバール和の良好な補正を達成することができる。なお、条件式(5)の上限値を上回ると、接合面の曲率半径が大きくなってペッツバール和が補正しきれず、また球面収差も負に残存してしまう。一方、条件式(5)の下限値を下回ると、ペッツバール和の補正はできるものの、球面収差に高次の曲がりが発生し、収差的に不安定な光学系となってしまう。   Conditional expression (5) indicates that the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens that constitutes the first lens component of the first lens group, the focal length of the entire objective lens system, and the refraction of the negative meniscus lens that constitutes the first lens component. It defines the appropriate relationship between rates. By satisfying conditional expression (5), it is possible to achieve good correction of Petzval sum while correcting spherical aberration. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the radius of curvature of the joint surface becomes large, the Petzval sum cannot be corrected, and the spherical aberration remains negative. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, Petzval sum can be corrected, but higher-order bending occurs in spherical aberration, resulting in an aberrationally unstable optical system.

上記条件式(6)は、第1レンズ群の第1レンズ成分における、埋め込む平凸レンズと埋め込まれる負メニスカスレンズとの適切な屈折率差を規定するものである。平凸レンズの屈折率は、上記したように使用する浸液とほぼ等しい屈折率であるため、この条件は実質的には負メニスカスレンズの屈折率を規定している。なお、条件式(6)の上限値を上回ると、平凸レンズと負メニスカスレンズとの屈折率差が大きくなり、接合面に十分な負の屈折力を与えることができるものの、浸液の屈折力よりも低い屈折力を有する平凸レンズを選択せねばならず、現実的なガラスが存在しない。一方、条件式(6)の下限値を下回ると、平凸レンズと負メニスカスレンズとの屈折率差が小さくなり、接合面に十分な負の屈折力を与えることができないため、ペッツバール和を効率よく補正することが難しくなる。   Conditional expression (6) defines an appropriate refractive index difference between the plano-convex lens to be embedded and the negative meniscus lens to be embedded in the first lens component of the first lens group. Since the refractive index of the plano-convex lens is substantially the same as that of the immersion liquid used as described above, this condition substantially defines the refractive index of the negative meniscus lens. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive index difference between the plano-convex lens and the negative meniscus lens becomes large, and sufficient negative refractive power can be given to the cemented surface, but the refractive power of the immersion liquid. A plano-convex lens having a lower refractive power must be selected, and there is no realistic glass. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the refractive index difference between the plano-convex lens and the negative meniscus lens becomes small, and sufficient negative refractive power cannot be given to the cemented surface. It becomes difficult to correct.

また、本願では、第2レンズ群の接合レンズに含まれる負レンズのアッベ数をν2nとしたとき、次式(7)を満足することが好ましい。   In the present application, it is preferable that the following expression (7) is satisfied when the Abbe number of the negative lens included in the cemented lens of the second lens group is ν2n.

ν2n>50 …(7)   ν2n> 50 (7)

本願の第2レンズ群は、色収差、特に軸上色収差を補正する役割を担っているため、接合レンズは正レンズと負レンズを含んだ色消しレンズとなっている。ここで、近紫外域(例えば、i線)に対する十分な透過率を十分に確保しながら、色収差を良好に補正しようとすると、正レンズに使用できる硝材としては、異常分散性を持ったクラウンガラスもしくは蛍石を使うことに限定されてしまう。このため、第2レンズ群の接合レンズを構成する負レンズでは、前記正レンズに対して、アッベ数差を確保しつつ、できる限り部分分散比に近い硝材を選択する必要がある。上記条件式(7)は、第2レンズ群の接合レンズを構成する全ての負レンズにおいて、近紫外域(i線)の透過率を確保しつつ、色収差(特に軸上色収差の2次スペクトル)を効率よく補正することができる硝材の選択条件を規定するものである。なお、条件式(7)の下限値を下回ると、現実的なガラスが存在しなくなってしまう。   Since the second lens group of the present application plays a role of correcting chromatic aberration, particularly axial chromatic aberration, the cemented lens is an achromatic lens including a positive lens and a negative lens. Here, when trying to correct chromatic aberration satisfactorily while sufficiently securing a sufficient transmittance in the near ultraviolet region (for example, i-line), as a glass material usable for a positive lens, a crown glass having anomalous dispersion is used. Or it is limited to using fluorite. For this reason, in the negative lens constituting the cemented lens of the second lens group, it is necessary to select a glass material that is as close to the partial dispersion ratio as possible while ensuring an Abbe number difference with respect to the positive lens. Conditional expression (7) indicates that chromatic aberration (particularly the secondary spectrum of longitudinal chromatic aberration) is secured while ensuring the transmittance in the near ultraviolet region (i-line) in all negative lenses constituting the cemented lens of the second lens group. This prescribes the selection conditions for glass materials that can efficiently correct the above. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, realistic glass will no longer exist.

また、本願において、第3レンズ群G3の前群に含まれる接合メニスカスレンズにおいて像側に向けた凹面の曲率半径をr3Aとし、前記第3レンズ群の後群に含まれる接合メニスカスレンズにおいて物体側に向けた凹面の曲率半径をr3Bとしたとき、次式(8)を満足することが好ましい。   In the present application, the radius of curvature of the concave surface facing the image side in the cemented meniscus lens included in the front group of the third lens group G3 is r3A, and the object side in the cemented meniscus lens included in the rear group of the third lens group It is preferable that the following equation (8) is satisfied, where r3B is the radius of curvature of the concave surface facing the surface.

2.4<(r3A−r3B)/F<2.8 …(8)   2.4 <(r3A-r3B) / F <2.8 (8)

上記条件式(8)は、対物レンズの結像性能に大きな影響を与える、コマ収差の補正を良好に行うための条件を規定するものである。第3レンズ群が有する負の屈折力は、前群及び後群に配置された互いに向き合った一対の凹面で主として担っているが、条件式(8)の上限値を上回ると凹面の曲率半径が大きくなってしまい、十分な屈折力を確保できず、ペッツバール和の補正が効率よくできなくなってしまう。一方、条件式(8)の下限値を下回ると、過度に凹面の曲率半径が小さくなってしまい、コマ収差の非対称成分が急激に増大し、補正が困難となってしまう。   The conditional expression (8) defines a condition for satisfactorily correcting coma aberration that has a great influence on the imaging performance of the objective lens. The negative refractive power of the third lens group is mainly borne by a pair of concave surfaces facing each other arranged in the front group and the rear group. However, if the upper limit value of the conditional expression (8) is exceeded, the radius of curvature of the concave surface is increased. As a result, the refractive index becomes large and sufficient refractive power cannot be secured, and the Petzval sum cannot be corrected efficiently. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (8) is not reached, the radius of curvature of the concave surface becomes excessively small, the asymmetric component of coma increases rapidly, and correction becomes difficult.

以下、本願に係る顕微鏡対物レンズの各実施例を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the microscope objective lens according to the present application will be described below with reference to the accompanying drawings.

各実施例において、顕微鏡対物レンズは油浸タイプの設計となっており、浸液(オイル)として屈折率nd=1.5154及びアッベ数νd=41.4のものを、カバーガラスCとして屈折率nd=1.5222、アッベ数νd=58.8及び厚さt=0.17のものを使用することを前提としている。   In each example, the microscope objective lens has an oil immersion type design. The immersion liquid (oil) has a refractive index nd = 1.5154 and an Abbe number νd = 41.4, and the cover glass C has a refractive index nd = 1.5222. It is assumed that an Abbe number νd = 58.8 and a thickness t = 0.17 are used.

(第1実施例)
本願の第1実施例に係る顕微鏡対物レンズについて、図1、図2及び表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成を示す断面図である。図1に示すように、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、接合面が負の屈折力を有する接合レンズを含む第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とを備えている。
(First embodiment)
The microscope objective lens according to the first example of the present application will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lens configuration of a microscope objective lens according to the first example. As shown in FIG. 1, the microscope objective lens according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power as a whole, and a cemented surface having a negative refractive power, arranged in order from the object side. A second lens group G2 including a lens and a third lens group G3 having a negative refractive power as a whole are provided.

第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズL12との接合レンズである第1レンズ成分L1と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである第2レンズ成分L2と、両凹レンズL31と両凸レンズL32との接合レンズである第3レンズ成分L3と、両凸レンズL41と両凹レンズL42と両凸レンズL43との接合レンズである第4レンズ成分L4とから構成される。   The first lens group G1 includes a first lens component L1 which is a cemented lens of a planoconvex lens L11 having a plane facing the object side and a negative meniscus lens L12 having a concave surface facing the object side, arranged in order from the object side, A second lens component L2 that is a positive meniscus lens having a concave surface facing side, a third lens component L3 that is a cemented lens of a biconcave lens L31 and a biconvex lens L32, a biconvex lens L41, a biconcave lens L42, and a biconvex lens L43. And a fourth lens component L4 which is a cemented lens.

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51(請求項3に記載の負レンズに該当)と両凸レンズL52との接合レンズである第5レンズ成分L5と、両凸レンズL61と負レンズである両凹レンズL62(請求項3に記載の負レンズに該当)との接合レンズである第6レンズ成分L6とから構成される。   The second lens group G2 includes a fifth lens component L5 that is a cemented lens of a negative meniscus lens L51 (corresponding to the negative lens according to claim 3) having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens L52, and a biconvex lens L61. And a sixth lens component L6 that is a cemented lens with a biconcave lens L62 that is a negative lens (corresponding to the negative lens according to claim 3).

第3レンズ群G3は、正レンズL71と負レンズL72との接合レンズであり、全体として像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する第7レンズ成分L7(前群)と、負レンズL81と正レンズL82との接合レンズであり、全体として物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する第8レンズ成分L8(後群)とから構成される。ここで、第7レンズ成分L7を構成する正レンズL71は両凸レンズであり、負レンズL71は両凹レンズである。また、第8レンズ成分L8を構成する負レンズL81は両凹レンズであり、正レンズL82は両凸レンズである。   The third lens group G3 is a cemented lens of a positive lens L71 and a negative lens L72. The seventh lens component L7 (front group) having a meniscus shape with the concave surface facing the image side as a whole, the negative lens L81, and a positive lens This is a cemented lens with the lens L82, and is composed of an eighth lens component L8 (rear group) having a meniscus shape with the concave surface facing the object as a whole. Here, the positive lens L71 constituting the seventh lens component L7 is a biconvex lens, and the negative lens L71 is a biconcave lens. The negative lens L81 constituting the eighth lens component L8 is a biconcave lens, and the positive lens L82 is a biconvex lens.

なお、第1レンズ群G1の物体側には、カバーガラスCが配置されており、カバーガラスCと第1レンズ群G1の最も物体側に配置されたレンズ(平凸レンズL11)との間は浸液(オイル)で満たされている。   A cover glass C is disposed on the object side of the first lens group G1, and the space between the cover glass C and the lens (plano-convex lens L11) disposed closest to the object side of the first lens group G1 is immersed. Filled with liquid (oil).

表1は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズを構成する各レンズの諸元の表を示している。表1において、Fは対物レンズの焦点距離、NAは開口数、βは倍率、d0は物体面からレンズ系の第1面までの光軸上の距離をそれぞれ示している。また、i線(波長365nm)およびA´線(波長768nm)の透過率は、500nmで最適化した単層膜コートを(接合面を除く)前面に付けた場合の全系のi線透過率およびA´線の透過率を示している。また、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(以下、面番号と称する。なお、表1における面番号1〜24は、図1に示す面1〜24に対応している)を、面間隔は各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離を、屈折率はd線(波長587.6nm)に対する値をそれぞれ示している。また、表1において、上記の条件式(1)〜(8)に対応する値(すなわち条件対応値)も示している。   Table 1 shows a table of specifications of each lens constituting the microscope objective lens according to the first example. In Table 1, F is the focal length of the objective lens, NA is the numerical aperture, β is the magnification, and d0 is the distance on the optical axis from the object surface to the first surface of the lens system. The transmittance of i-line (wavelength 365 nm) and A'-line (wavelength 768 nm) is the i-line transmittance of the entire system when a single layer film coat optimized at 500 nm is attached to the front surface (excluding the bonding surface). And the transmittance | permeability of A 'line is shown. Further, the surface numbers are the order of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels (hereinafter referred to as surface numbers. Note that the surface numbers 1 to 24 in Table 1 are the surface numbers 1 to 24 shown in FIG. The distance between the surfaces indicates the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (or image surface), and the refractive index indicates a value for the d-line (wavelength 587.6 nm). In Table 1, values corresponding to the conditional expressions (1) to (8) (namely, condition corresponding values) are also shown.

なお、表中において、焦点距離F、曲率半径、面間隔、その他の長さの単位は、一般に「mm」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又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可能である。また、表中において、曲率半径の「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。   In the table, “mm” is generally used as a unit of focal length F, radius of curvature, surface interval, and other lengths. However, since the optical system can obtain the same optical performance even when proportionally enlarged or proportionally reduced, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used. In the table, the radius of curvature “0.0000” indicates a plane, and the description of the refractive index “1.00000” of air is omitted.

以上の表の説明は、他の実施例においても同様である。   The description of the above table is the same in other embodiments.

(表1)
[全体諸元]
F=3.33,NA=1.4,β=−60,d0=0.15
i線の透過率=44%,A´線の透過率=69%
[レンズ諸元]
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 レンズ名
1 0.00000 0.65 1.51823 58.89 L11
2 -1.27500 3.10 1.83481 42.72 L12
3 -3.15888 0.10
4 -10.08883 3.55 1.59240 68.33 L2
5 -6.21419 0.15
6 -105.42021 1.10 1.57501 41.49 L31
7 22.33430 7.20 1.49782 82.56 L32
8 -12.66434 0.15
9 30.36810 4.50 1.49782 82.56 L41
10 -32.12572 1.00 1.78800 47.38 L42
11 17.35533 8.40 1.43385 95.25
12 -15.28941 0.15
13 32.20991 1.10 1.73400 51.47 L52
14 11.70124 7.60 1.43385 95.25
15 -20.39512 0.15
16 13.47997 5.40 1.43385 95.25 L62
17 -24.68351 1.20 1.72916 54.66 L63
18 13.41725 0.20
19 7.55485 5.00 1.59240 62.33 L71
20 -18.54275 4.40 1.75500 52.32 L72
21 4.44359 3.20
22 -4.39478 2.80 1.69680 55.52 L81
23 62.27168 3.00 1.80440 39.59 L82
24 -7.85083 120.00
[条件対応値]
n12=1.83481
n34=1.80440
ν12=42.72
ν34=39.59
r12=-1.27500
F =3.33
n11=1.51823
ν2n=51.47(負レンズL51)、54.66(負レンズL62)
r3A=4.44359
r3B=-4.39478
条件式(1)n12=1.83481
条件式(2)n34=1.80440
条件式(3)ν12=42.72
条件式(4)ν34=39.59
条件式(5)|r12/F|×n12=0.703
条件式(6)|n12−n11|=0.317
条件式(7)ν2n=51.47、54.66
条件式(8)(r3A−r3B)/F=2.65
(Table 1)
[Overall specifications]
F = 3.33, NA = 1.4, β = −60, d0 = 0.15
i-line transmittance = 44%, A'-line transmittance = 69%
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Lens name 1 0.00000 0.65 1.51823 58.89 L11
2 -1.27500 3.10 1.83481 42.72 L12
3 -3.15888 0.10
4 -10.08883 3.55 1.59240 68.33 L2
5 -6.21419 0.15
6 -105.42021 1.10 1.57501 41.49 L31
7 22.33430 7.20 1.49782 82.56 L32
8 -12.66434 0.15
9 30.36810 4.50 1.49782 82.56 L41
10 -32.12572 1.00 1.78800 47.38 L42
11 17.35533 8.40 1.43385 95.25
12 -15.28941 0.15
13 32.20991 1.10 1.73400 51.47 L52
14 11.70124 7.60 1.43385 95.25
15 -20.39512 0.15
16 13.47997 5.40 1.43385 95.25 L62
17 -24.68351 1.20 1.72916 54.66 L63
18 13.41725 0.20
19 7.55485 5.00 1.59240 62.33 L71
20 -18.54275 4.40 1.75500 52.32 L72
21 4.44359 3.20
22 -4.39478 2.80 1.69680 55.52 L81
23 62.27168 3.00 1.80440 39.59 L82
24 -7.85083 120.00
[Conditional value]
n12 = 1.83481
n34 = 1.80440
ν12 = 42.72
ν34 = 39.59
r12 = -1.27500
F = 3.33
n11 = 1.51823
ν2n = 51.47 (negative lens L51), 54.66 (negative lens L62)
r3A = 4.44359
r3B = -4.39478
Conditional expression (1) n12 = 1.83481
Conditional expression (2) n34 = 1.80440
Conditional expression (3) ν12 = 42.72
Conditional expression (4) ν34 = 39.59
Conditional expression (5) | r12 / F | × n12 = 0.703
Conditional expression (6) | n12−n11 | = 0.317
Conditional expression (7) ν2n = 51.47, 54.66
Conditional expression (8) (r3A-r3B) /F=2.65

表1に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式(1)〜(8)を全て満たすことが分かる。   As can be seen from the table of specifications shown in Table 1, it can be seen that the microscope objective lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (8).

図2は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は倍率色収差、(d)はコマ収差、(e)は歪曲収差をそれぞれ示している。なお、(c)の非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示している。また、(e)の歪曲収差図において、基準波長としてのd線に対する収差を示している。そして、図2において、NAは開口数を、yは像高(mm)を示している。また、実線はd線(波長587.6nm)を、破線はC線(波長656.3nm)を、一点鎖線はF線(波長486.1nm)を、二点鎖線はg線(波長435.8nm)をそれぞれ示している。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。   2A and 2B are graphs showing various aberrations of the microscope objective lens according to Example 1. FIG. 2A shows spherical aberration, FIG. 2B shows astigmatism, FIG. 2C shows chromatic aberration of magnification, FIG. e) shows distortion aberration, respectively. In the astigmatism diagram of (c), the solid line represents the sagittal image plane, and the broken line represents the meridional image plane. Further, in the distortion diagram of (e), the aberration with respect to the d-line as the reference wavelength is shown. In FIG. 2, NA indicates the numerical aperture, and y indicates the image height (mm). The solid line indicates the d line (wavelength 587.6 nm), the broken line indicates the C line (wavelength 656.3 nm), the alternate long and short dash line indicates the F line (wavelength 486.1 nm), and the two-dot chain line indicates the g line (wavelength 435.8 nm). ing. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples.

図2に示す各収差図から明らかであるように、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。   As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 2, it can be seen that in the microscope objective lens according to the first example, various aberrations are satisfactorily corrected and excellent imaging performance is secured.

(第2実施例)
本願の第2実施例について、図3、図4及び表2を用いて説明する。第2実施例に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、接合面が負の屈折力を有する接合レンズを含む第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とを備えている。
(Second embodiment)
2nd Example of this application is described using FIG. 3, FIG. 4 and Table 2. FIG. The microscope objective lens according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power as a whole, and a cemented lens whose cemented surface has a negative refractive power, arranged in order from the object side. G2 and a third lens group G3 having negative refractive power as a whole are provided.

第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、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負メニスカスレンズL12との接合レンズである第1レンズ成分L1と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズである第2レンズ成分L2と、両凹レンズL31と両凸レンズL32との接合レンズである第3レンズ成分L3と、両凹レンズL41と両凸レンズL42との接合レンズである第4レンズ成分L4と、両凹レンズL51と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52との接合レンズである第5レンズ成分L5とから構成される。   The first lens group G1 includes a first lens component L1 which is a cemented lens of a planoconvex lens L11 having a plane facing the object side and a negative meniscus lens L12 having a concave surface facing the object side, arranged in order from the object side, A second lens component L2 that is a positive meniscus lens having a concave surface facing side, a third lens component L3 that is a cemented lens of a biconcave lens L31 and a biconvex lens L32, and a cemented lens of a biconcave lens L41 and a biconvex lens L42. The lens includes a fourth lens component L4 and a fifth lens component L5 that is a cemented lens of a biconcave lens L51 and a negative meniscus lens L52 having a convex surface facing the image side.

第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL61(請求項3に記載の負レンズに該当)と両凸レンズL62と両凹レンズL63(請求項3に記載の負レンズに該当)との接合レンズである第6レンズ成分L6とから構成される。   The second lens group G2 includes a negative meniscus lens L61 having a convex surface directed toward the object side (corresponding to the negative lens according to claim 3), a biconvex lens L62, and a biconcave lens L63 (corresponding to the negative lens according to claim 3). And a sixth lens component L6 that is a cemented lens.

第3レンズ群G3は、正レンズL71と負レンズL72との接合レンズであり、全体として像側に凹面を向けたメニスカス形状を有する第7レンズ成分L7(前群)と、負レンズL81と正レンズL82との接合レンズであり、全体として物体側に凹面を向けたメニスカス形状を有する第8レンズ成分L8(後群)とから構成される。ここで、第7レンズ成分L7を構成する正レンズL71は両凸レンズであり、負レンズL71は両凹レンズである。また、第8レンズ成分L8を構成する負レンズL81は両凹レンズであり、正レンズL82は両凸レンズである。   The third lens group G3 is a cemented lens of a positive lens L71 and a negative lens L72. The seventh lens component L7 (front group) having a meniscus shape with the concave surface facing the image side as a whole, the negative lens L81, and a positive lens This is a cemented lens with the lens L82, and is composed of an eighth lens component L8 (rear group) having a meniscus shape with the concave surface facing the object as a whole. Here, the positive lens L71 constituting the seventh lens component L7 is a biconvex lens, and the negative lens L71 is a biconcave lens. The negative lens L81 constituting the eighth lens component L8 is a biconcave lens, and the positive lens L82 is a biconvex lens.

なお、第1レンズ群G1の物体側には、カバーガラスCが配置されており、カバーガラスCと第1レンズ群G1の最も物体側に配置されたレンズ(平凸レンズL11)との間は浸液(オイル)で満たされている。   A cover glass C is disposed on the object side of the first lens group G1, and the space between the cover glass C and the lens (plano-convex lens L11) disposed closest to the object side of the first lens group G1 is immersed. Filled with liquid (oil).

表2に、第2実施例における各諸元の表を示す。なお、表2における面番号1〜24は、図3に示す面1〜24に対応している。   Table 2 shows a table of specifications in the second embodiment. The surface numbers 1 to 24 in Table 2 correspond to the surfaces 1 to 24 shown in FIG.

(表2)
[全体諸元]
F=3.33,NA=1.4,β=−60,d0=0.15
i線の透過率=47%,A´線の透過率=70%
[レンズ諸元]
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 レンズ名
1 0.00000 0.65 1.51823 58.89 L11
2 -1.27500 3.00 1.83481 42.72 L12
3 -3.00050 0.10
4 -11.85681 3.55 1.59240 68.33 L2
5 -6.34946 0.15
6 -137.67065 1.10 1.61334 44.27 L31
7 17.62769 7.50 1.49782 82.56 L32
8 -11.70286 0.15
9 -29.74857 1.00 1.78800 47.38 L41
10 22.33206 9.00 1.43385 95.25 L42
11 -12.47212 0.15
12 16.77957 8.70 1.43385 95.25 L51
13 -14.04003 1.10 1.51823 58.96 L52
14 -77.40080 0.15
15 17.26929 1.40 1.73400 51.47 L61
16 9.15332 6.80 1.43385 95.25 L62
17 -12.33305 1.10 1.73400 51.47 L63
18 44.89891 0.20
19 7.34853 5.00 1.59240 68.33 L71
20 -27.11446 4.20 1.75500 52.32 L72
21 4.01471 3.20
22 -4.48427 2.70 1.69680 55.52 L81
23 50.56600 3.00 1.80440 39.59 L82
24 -7.76194 120.0
[条件対応値]
n12=1.83481
n34=1.80440
ν12=42.72
ν34=39.59
r12=-1.27500
F =3.33
n11=1.51823
ν2n=51.47(負レンズL61)、51.47(負レンズL63)
r3A=4.01471
r3B=-4.48427
条件式(1)n12=1.83481
条件式(2)n34=1.80440
条件式(3)ν12=42.72
条件式(4)ν34=39.59
条件式(5)|r12/F|×n12=0.703
条件式(6)|n12−n11|=0.317
条件式(7)ν2n=51.47、51.47
条件式(8)(r3A−r3B)/F=2.55
(Table 2)
[Overall specifications]
F = 3.33, NA = 1.4, β = −60, d0 = 0.15
i-line transmittance = 47%, A'-line transmittance = 70%
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Lens name 1 0.00000 0.65 1.51823 58.89 L11
2 -1.27500 3.00 1.83481 42.72 L12
3 -3.00050 0.10
4 -11.85681 3.55 1.59240 68.33 L2
5 -6.34946 0.15
6 -137.67065 1.10 1.61334 44.27 L31
7 17.62769 7.50 1.49782 82.56 L32
8 -11.70286 0.15
9 -29.74857 1.00 1.78800 47.38 L41
10 22.33206 9.00 1.43385 95.25 L42
11 -12.47212 0.15
12 16.77957 8.70 1.43385 95.25 L51
13 -14.04003 1.10 1.51823 58.96 L52
14 -77.40080 0.15
15 17.26929 1.40 1.73400 51.47 L61
16 9.15332 6.80 1.43385 95.25 L62
17 -12.33305 1.10 1.73400 51.47 L63
18 44.89891 0.20
19 7.34853 5.00 1.59240 68.33 L71
20 -27.11446 4.20 1.75500 52.32 L72
21 4.01471 3.20
22 -4.48427 2.70 1.69680 55.52 L81
23 50.56600 3.00 1.80440 39.59 L82
24 -7.76194 120.0
[Conditional value]
n12 = 1.83481
n34 = 1.80440
ν12 = 42.72
ν34 = 39.59
r12 = -1.27500
F = 3.33
n11 = 1.51823
ν2n = 51.47 (negative lens L61), 51.47 (negative lens L63)
r3A = 4.01471
r3B = -4.48427
Conditional expression (1) n12 = 1.83481
Conditional expression (2) n34 = 1.80440
Conditional expression (3) ν12 = 42.72
Conditional expression (4) ν34 = 39.59
Conditional expression (5) | r12 / F | × n12 = 0.703
Conditional expression (6) | n12−n11 | = 0.317
Conditional expression (7) ν2n = 51.47, 51.47
Conditional expression (8) (r3A-r3B) /F=2.55

表2に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式(1)〜(8)を全て満たすことが分かる。   As can be seen from the table of specifications shown in Table 2, it can be seen that the microscope objective lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (8).

図4は、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図であり、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は倍率色収差、(d)はコマ収差、(e)は歪曲収差をそれぞれ示している。図4に示す各収差図から明らかであるように、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。   4A and 4B are graphs showing various aberrations of the microscope objective lens according to Example 2. FIG. 4A is spherical aberration, FIG. 4B is astigmatism, FIG. 4C is chromatic aberration of magnification, FIG. e) shows distortion aberration, respectively. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 4, it can be seen that in the microscope objective lens according to the second example, various aberrations are satisfactorily corrected and excellent imaging performance is secured.

なお、各実施例に係る顕微鏡対物レンズは、いずれも無限遠系補正型のレンズであるため、顕微鏡対物レンズの像側に結像レンズを配置し、顕微鏡対物レンズと結像レンズとの組み合わせにより有限光学系を形成している。ここで、図5及び表3を用いて、上記実施例で使用される結像レンズについて説明する。   In addition, since the microscope objective lens according to each embodiment is an infinity correction lens, an imaging lens is arranged on the image side of the microscope objective lens, and a combination of the microscope objective lens and the imaging lens is used. A finite optical system is formed. Here, the imaging lens used in the above embodiment will be described with reference to FIG. 5 and Table 3.

図5は、上記各実施例において顕微鏡対物レンズと組み合わせて使用された結像レンズの構成図であり、物体側から順に並んだ、両凸レンズM11と両凹レンズM12との貼り合せからなる第1接合レンズM1と、両凸レンズM21と両凹レンズM22との貼り合せからなる第2接合レンズM2とから構成されている。表3は、この結像レンズの諸元値を示している。なお、表3において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(以下、面番号と称する)を、面間隔は各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離を、屈折率は各レンズを構成するガラスのd線(波長587.6nm)に対する屈折率を、F´は結像レンズ全系の焦点距離をそれぞれ示している。   FIG. 5 is a configuration diagram of an image forming lens used in combination with the microscope objective lens in each of the above-described embodiments, and a first joint formed by bonding a biconvex lens M11 and a biconcave lens M12 arranged in order from the object side. The lens M1 is composed of a second cemented lens M2 formed by bonding a biconvex lens M21 and a biconcave lens M22. Table 3 shows the specification values of this imaging lens. In Table 3, the surface number is the order of the lens surfaces from the object side (hereinafter referred to as surface number) along the direction in which the light beam travels, and the surface interval is from each optical surface to the next optical surface (or image surface). ) On the optical axis, the refractive index indicates the refractive index with respect to the d-line (wavelength 587.6 nm) of the glass constituting each lens, and F ′ indicates the focal length of the entire imaging lens system.

(表3)
[レンズ諸元]
F´=200
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 レンズ名
1 75.043 5.1 1.62801 57.03 M11
2 -75.043 2.0 1.74950 35.19 M12
3 1600.580 7.5
4 50.260 5.1 1.66755 41.96 M21
5 -84.541 1.8 1.61266 44.41 M22
6 36.911
(Table 3)
[Lens specifications]
F '= 200
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Lens name 1 75.043 5.1 1.62801 57.03 M11
2 -75.043 2.0 1.74950 35.19 M12
3 1600.580 7.5
4 50.260 5.1 1.66755 41.96 M21
5 -84.541 1.8 1.61266 44.41 M22
6 36.911

以上説明したように、本願によれば、高い開口数(NA1.4)を持ち、近紫外域から近赤外域まで高い透過性を有し、色収差を含む諸収差が十分に補正され、高い結像性能と像面の平坦性が確保された、顕微鏡対物レンズを提供することができる。   As described above, according to the present application, it has a high numerical aperture (NA 1.4), high transparency from the near ultraviolet region to the near infrared region, various aberrations including chromatic aberration are sufficiently corrected, and high results. A microscope objective lens in which image performance and image surface flatness are ensured can be provided.

なお、以上のような本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。   The present invention as described above is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately improved as long as it does not depart from the gist of the present invention.

本発明の第1実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。It is a lens block diagram of the microscope objective lens which concerns on 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations of the microscope objective lens according to the first example of the present invention. 本発明の第2実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。It is a lens block diagram of the microscope objective lens which concerns on 2nd Example of this invention. 本発明の第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。FIG. 6 is various aberration diagrams of the microscope objective lens according to the second example of the present invention. 上記第1実施例及び第2実施例に係る顕微鏡対物レンズと組み合わせて用いられる結像レンズのレンズ構成図である。It is a lens block diagram of the imaging lens used in combination with the microscope objective lens which concerns on the said 1st Example and 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
Ln 第nレンズ成分(n=1〜8)
L11 第1レンズ成分を構成する平凸レンズ
L12 第1レンズ成分を構成する負メニスカスレンズ
L71 第7レンズ成分を構成する正レンズ
L72 第7レンズ成分を構成する負レンズ
L81 第8レンズ成分を構成する負レンズ
L82 第8レンズ成分を構成する正レンズ
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group Ln nth lens component (n = 1-8)
L11 Plano-convex lens constituting the first lens component L12 Negative meniscus lens constituting the first lens component L71 Positive lens constituting the seventh lens component L72 Negative lens constituting the seventh lens component L81 Negative constituting the eighth lens component Lens L82 Positive lens constituting the eighth lens component

Claims (4)

物体側から順に並んだ、
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負メニスカスレンズとの接合レンズからなる第1レンズ成分を含み、物体からの発散光束を収斂光束に変換する、全体として正の屈折力を有する第1レンズ群と、
接合面が負の屈折力を有する接合レンズを含む第2レンズ群と、
正レンズと負レンズとからなり、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを含む前群と、負レンズと正レンズとからなり、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを含む後群とから構成され、全体として負の屈折力を有する第3レンズ群とを備え、
前記第1レンズ群の前記第1レンズ成分を構成する前記負メニスカスレンズのd線に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれn12及びν12とし、前記第3レンズ群の後群に含まれる前記接合メニスカスレンズを構成する正レンズのd線に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれn34及びν34としたとき、次式
1.8<n12<1.85
1.8<n34<1.85
35<ν12<50
35<ν34<50
の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
Arranged in order from the object side,
Includes a first lens component consisting of a cemented lens of a plano-convex lens with a plane facing the object side and a negative meniscus lens with a concave surface facing the object side, and converts the divergent light beam from the object into a convergent light beam as a whole as a positive refraction A first lens group having power;
A second lens group including a cemented lens having a cemented surface having negative refractive power;
From a front group including a cemented meniscus lens having a positive lens and a negative lens and having a concave surface facing the image side, and a rear group including a cemented meniscus lens having a negative lens and a positive lens having a concave surface facing the object side And a third lens group having negative refractive power as a whole,
The negative meniscus lens constituting the first lens component of the first lens group has a refractive index and an Abbe number for the d-line of n12 and ν12, respectively, and the cemented meniscus lens included in the rear group of the third lens group When the refractive index and Abbe number for the d-line of the constituting positive lens are n34 and ν34, respectively, the following expression 1.8 <n12 <1.85
1.8 <n34 <1.85
35 <ν12 <50
35 <ν34 <50
A microscope objective lens characterized by satisfying the following conditions.
前記第1レンズ成分を構成する接合レンズの接合面の曲率半径をr12とし、対物レンズ全系の焦点距離をFとし、前記第1レンズ成分を構成する前記負メニスカスレンズのd線に対する屈折率をn12とし、前記第1レンズ成分を構成する平凸レンズのd線に対する屈折率をn11としたとき、次式
0.65<|r12/F|×n12<0.75
0.27<|n12−n11|<0.40
の条件を満足す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。
The curvature radius of the cemented surface of the cemented lens that constitutes the first lens component is r12, the focal length of the entire objective lens system is F, and the refractive index with respect to the d-line of the negative meniscus lens that constitutes the first lens component is When n12 is set and the refractive index with respect to the d-line of the plano-convex lens constituting the first lens component is set to n11, the following expression 0.65 <| r12 / F | × n12 <0.75
0.27 <| n12-n11 | <0.40
The microscope objective lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記第2レンズ群の接合レンズに含まれる負レンズのアッベ数をν2nとしたとき、次式
ν2n>50
の条件を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の顕微鏡対物レンズ。
When the Abbe number of the negative lens included in the cemented lens of the second lens group is ν2n, the following equation ν2n> 50
The microscope objective lens according to claim 1 or 2, wherein the following condition is satisfied.
前記第3レンズ群の前群に含まれる接合メニスカスレンズにおいて像側に向けた凹面の曲率半径をr3Aとし、前記第3レンズ群の後群に含まれる接合メニスカスレンズにおいて物体側に向けた凹面の曲率半径をr3Bとしたとき、次式
2.4<(r3A−r3B)/F<2.8
の条件を満足することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の顕微鏡対物レンズ。
In the cemented meniscus lens included in the front group of the third lens group, the radius of curvature of the concave surface facing the image side is r3A, and in the cemented meniscus lens included in the rear group of the third lens group, the concave surface facing the object side is set. When the curvature radius is r3B, the following formula 2.4 <(r3A−r3B) / F <2.8
The microscope objective lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
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