JP2009192988A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】高倍率及び高開口数で、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。
【解決手段】物体Ｏ側より順に、物体側に凹面を向けた２枚の正メニスカスレンズＬ１，Ｌ２からなり、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、少なくとも３組の３枚接合レンズＣＬ２１，ＣＬ２２，ＣＬ２３を含み、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、接合レンズを有し、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有する顕微鏡対物レンズＯＬを、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１の物体側のレンズ面の曲率半径をｒ１、像側のレンズ面の曲率半径をｒ２とし、第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離をｆ３としたとき、次式
１．０５ ＜ ｒ２／ｒ１ ＜ １．２５
０．８５ ＜｜ｆ１／ｆ３｜ ＜ １．１５
の条件を満足するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、顕微鏡対物レンズに関する。

半導体やプリント基板等の検査に用いられる顕微鏡において、検査対象である半導体等の回路の高集積化・微細化に伴い高倍率で鮮明な画像が得られる対物レンズが求められている。それには、大きい開口数と、色収差を含めた高度な収差補正が必要となる。そのうえ、検査試料との接触防止、作業効率等を考慮すると、必要十分な作動距離を持った乾燥系対物レンズでなければならない。このような目的の下に開示されている対物レンズとしては、例えば特許文献１及び２に記載されたものが知られている。
特開２０００−２４１７１０号公報 特開２００３−７５７２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の対物レンズは、倍率が１００倍で開口数が０．９の乾燥系対物レンズとしては十分な作動距離を確保しているが、色収差がアクロマートクラスであり、改善の余地が残されているという課題があった。また、特許文献２に記載された１００倍対物レンズの実施例については、色収差の補正レベルは高くなっているが、先端レンズの形状など加工性・生産性に優れたものとはいえないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、高倍率、高開口数であって十分な作動距離を有し、優れた色収差補正が行われ、高い結像性能を得ることが可能な顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側より順に、物体側に凹面を向けた２枚の正メニスカスレンズからなり、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも３組の３枚接合レンズを含み、正の屈折力を有する第２レンズ群と、接合レンズを含み、負の屈折力を有する第３レンズ群とを有して構成される。そして、第１レンズ群の最も物体側に配置された正メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をｒ１、像側のレンズ面の曲率半径をｒ２とし、第１レンズ群の合成焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群の合成焦点距離をｆ３としたとき、次式
１．０５ ＜ ｒ２／ｒ１ ＜ １．２５
０．８５ ＜ ｜ｆ１／ｆ３｜ ＜ １．１５
の条件を満足する。

このような顕微鏡対物レンズにおいて、第２レンズ群に含まれる３組の３枚接合レンズは、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズとが接合された第１の３枚接合レンズ、正レンズと負レンズと正レンズとが接合された第２の３枚接合レンズ、及び、負レンズと正レンズと負レンズとが接合された第３の３枚接合レンズの３組の３枚接合レンズからなり、結像レンズを含まない対物レンズ全系の焦点距離をｆとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、Ｃ線に対する屈折率をｎＣとして、部分分散比θを次式
θ ＝ （ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
で定義し、第１の３枚接合レンズ中の負レンズのアッベ数をν２１ｎとし、第２の３枚接合レンズ中の負レンズのアッベ数をν２２ｎ、θをθ２２ｎとしたとき、次式
７．００ ＜ ｆ２／ｆ ＜ １０．００
ν２１ｎ ＜ ν２２ｎ
θ２２ｎ ＜ ０．５５
の条件を満足することが好ましい。

また、このような顕微鏡対物レンズにおいて、第３レンズ群が含む接合レンズ成分は、物体側より順に、負レンズと正レンズと負レンズとが接合された３枚接合レンズからなることが好ましい。

また、このような顕微鏡対物レンズにおいて、第３レンズ群の物体側に配置された負レンズのアッベ数をν３ｎ_１、像側に配置された負レンズのアッベ数をν３ｎ_２、正レンズのアッベ数をν３ｐとしたとき、次式
{（ν３ｎ_１＋ν３ｎ_２）／２}−ν３ｐ ＞ ２５
の条件を満足することが好ましい。

なお、特に説明はしていないが、本発明における基本的なレンズ系の諸元である焦点距離やパワーは基準波長（ｄ線）に対する値である。

本発明に係る顕微鏡対物レンズを以上のように構成すると、１００倍程度の高倍率で十分な作動距離と、ＮＡ＝０．９０程度の高開口数を両立した乾燥系対物レンズであって、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ことができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本実施の形態における顕微鏡対物レンズの構成について説明する。この顕微鏡対物レンズＯＬは、物体Ｏ側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成される。

このような顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体から出た発散光の光軸に対する角度を緩めつつ第２レンズ群Ｇ２に導くレンズ群であり、物体側に凹面を向けた２枚の正メニスカスレンズを有して構成される（図１の場合、正メニスカスレンズＬ１，Ｌ２の２枚を有している）。また、第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１から出た光束を収束光にするレンズ群であり、少なくとも３組の３枚接合レンズを有して構成される（図１の場合、第１の３枚接合レンズＣＬ２１、第２の３枚接合レンズＣＬ２２、及び、第３の３枚接合レンズＣＬ２３の３組を有している）。また、第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２で収束させた収束光を平行光にするレンズ群であり、物体側から順に、負レンズと正レンズと負レンズとが接合された３枚接合レンズ（図１１の場合、３枚接合レンズＣＬ３１）を有して構成される。これら第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３は、全て３枚接合レンズによって構成されるのが好ましい。

一般に高倍率で作動距離の長い対物レンズでは、色収差（２次スペクトル）の補正が最も解決困難な課題となり、この色収差の補正にはレンズのパワー配置、硝材の選択などが重要となるが、３枚接合レンズを使用することも有効な手段である。本実施の形態に示すように第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３に３枚接合レンズを使用することで、レンズのパワー配置、硝材の選択などによる手段とあいまって、色収差の補正を良好に行うことができる。また、顕微鏡が工業製品の検査等に使用される場合は、検査試料が非透過性のものが多く、落射照明による観察が主流となる。落射照明では照明光の対物レンズ面での反射が直接像面に戻り、フレアの原因となることがあるが、３枚接合レンズでは接合面が増える分、空気との界面の増加を抑えることができ、フレア低減としても効果がある。

また、第２レンズ群Ｇ２における最も物体Ｏ側に配置された接合レンズ（図１の場合、第１の３枚接合レンズＣＬ２１）は、比較的強い正の屈折力を有し、発散光束を徐々に収斂光束に変換する作用を持つ。第1レンズ群Ｇ１は、正レンズのみで構成されているため、球面収差や色収差については補正がされておらず、第１レンズ群Ｇ１から射出する光束は、これらの収差を含んだ状態で第２レンズ群Ｇ２に到達し、この第２レンズ群Ｇ２により収差補正が行われる。収差の補正状態は、第２レンズ群Ｇ２単独では、補正過剰の状態にしており、第１、第２レンズ群Ｇ１，Ｇ２によって収差がほぼ相殺された収斂光束は、次の負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３で平行光束となり、図示しない結像レンズに導かれる。

それではこのような顕微鏡対物レンズＯＬを構成するための条件について、以下に説明する。まず、この顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、球面収差や色収差を補正する役割は持たないが、発生するこれらの収差をなるべく小さく抑える必要があり、さらには最も物体側に配置された正メニスカスレンズ（図１の場合、正メニスカスレンズＬ１）のレンズ面は、ペッツバール和を減少させ像面を平坦に保つ役割があるため、その形状や屈折力配分は重要な意味を持つ。そのため、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体Ｏ側に配置された正メニスカスレンズの物体Ｏ側のレンズ面（図１の場合、第1面）の曲率半径をｒ１、像側のレンズ面（図１の場合、第２面）の曲率半径をｒ２としたとき、次に示す条件式（１）を満足するように構成される。

１．０５ ＜ ｒ２／ｒ１ ＜ １．２５ （１）

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の最も物体Ｏ側に配置された正メニスカスレンズの適切な形状を規定するための条件である。この条件式（１）の下限値を下回ると、ペッツバール和が大きくなり、像面の平坦性が保たれなくなるため好ましくない。反対に、この条件式（１）の上限値を上回ると、光束が広がりすぎてしまい、色収差などの補正が困難になるため好ましくない。

また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、第１レンズ群Ｇ１の合成焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群Ｇ３の合成焦点距離をｆ３としたとき、次に示す条件式（２）を満足するように構成される。

０．８５ ＜ ｜ｆ１／ｆ３｜ ＜ １．１５ （２）

条件式（２）は、この顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３との屈折力配置を規定するための条件である。この条件式（２）の下限値を下回ると、十分な作動距離が得られないため好ましくない。反対に、この条件式（２）の上限値を上回ると、高い開口数を確保することが難しくなるため好ましくない。

また、第２レンズ群Ｇ２に含まれる３組の３枚接合レンズは、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズとが接合された第１の３枚接合レンズ（図１では両凸レンズＬ３と両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５とが接合された第１の３枚接合レンズＣＬ２１）、正レンズと負レンズと正レンズとが接合された第２の３枚接合レンズ（図１では両凸レンズＬ６と両凹レンズＬ７と両凸レンズＬ８とが接合された第２の３枚接合レンズＣＬ２２）、及び、負レンズと正レンズと負レンズとが接合された第３の３枚接合レンズ（図１では負メニスカスレンズＬ９と両凸レンズＬ１０と両凹レンズＬ１１とが接合された第３の３枚接合レンズＣＬ２３）から構成されることが好ましい。このような構成とすることにより、第１レンズ群Ｇ１で発生した球面収差、コマ収差、色収差を良好に補正することができる。

また、本発明における最も困難な課題である色収差、特に二次スペクトルを大幅に低減させつつ、他の諸収差も良好に補正するためには、第２レンズ群Ｇ２に３枚接合レンズを多用するだけでなく、これらのレンズの硝材を適切に選択することが重要である。色収差はレンズの焦点距離に比例して発生するので、まず以下に示す条件式（３）で規定する範囲で第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を与える。この条件範囲の外側では、後述する条件式（４），（５）の範囲で硝材を選択しても、有効な色収差の補正はできない。なお、この条件式（３）において、ｆは、結像レンズを含まない対物レンズＯＬの全系の焦点距離を示し、ｆ２は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を示している。

７．００ ＜ ｆ２／ｆ ＜ １０．００ （３）

条件式（３）の下、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に配置された第１の３枚接合レンズ中の負レンズ（図１では両凹レンズＬ４）のアッベ数をν２１ｎとし、中央に配置された第２の３枚接合レンズ中の負レンズ（図１では両凹レンズＬ７）のアッベ数をν２２ｎとしたとき、次に示す条件式（４）を満足するように構成されることが好ましい。

ν２１ｎ ＜ ν２２ｎ （４）

条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２に使用される負レンズの分散を規定するための条件である。第２レンズ群Ｇ２における最も物体側の第１の３枚接合レンズは、まだ光束が広がる途中にあるため、その中の負レンズはその屈折力をあまり強めることはできない。しかしながら、第１レンズ群Ｇ１で発生した色収差を早い段階で補正しないと色による主点位置のずれが生じてしまい、倍率色収差が補正できなくなる。そのため、この負レンズにはある程度分散の大きいもの、つまりアッベ数の小さい硝材を使用することが必要になる。これに対し、それに続く第２の３枚接合レンズは光束が広がりきった最も光線高の高い位置近くに配置されるため、ここでの色消しをあまり強めてしまうと、高次の球面収差が短波では補正過剰、長波では補正不足の傾向が出て色による球面収差のばらつきが大きくなってしまうため好ましくない。したがって、この第２の３枚接合レンズにおける負レンズでは、第１の３枚接合レンズにおける負レンズに比してアッベ数が大きい硝材を使用することが望ましい。

また、この第２の３枚接合レンズにおける負レンズの硝材のアッベ数が大きいと、２次スペクトルの補正にも有利な硝材の選択が可能となる。第２レンズ群Ｇ２は、更に、上記３組の３枚接合レンズのうち、第２の３枚接合レンズの負レンズの部分分散比θをθ２２ｎとしたとき、次に示す条件式（５）を満足するように構成されるのが好ましい。この条件式（５）を満たすことにより、接合相手である正レンズ（図１の場合、両凸レンズＬ６，Ｌ８）との部分分散比θの差をより小さくすることができる。

θ２２ｎ ＜ ０．５５ （５）

ただし、上記部分分散比θは、下記式（ａ）によって定義された数値であり、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣは、負レンズの硝材のｇ線、Ｆ線及びＣ線に対する屈折率をそれぞれ表している。

θ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ） （ａ）

また、この顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は強い負の屈折力を有しており、この第３レンズ群Ｇ３でもペッツバール和を低減させる作用を持つ。また、倍率色収差を補正するためにはこの群でほぼ独立に色収差の補正がなされなければならない。そのため、この第３レンズ群Ｇ３は、物体Ｏ側に配置された負レンズＬ１２のアッベ数をν３ｎ_１、像側に配置された負レンズＬ１４のアッベ数をν３ｎ_２、正レンズＬ１３のアッベ数をν３ｐとしたとき、次に示す条件式（６）を満足するように構成されることが好ましい。

{（ν３ｎ_１＋ν３ｎ_２）／２}−ν３ｐ ＞ ２５ （６）

条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３での適切な硝材の分散の差を規定するための条件である。この条件式（６）の下限値または上限値を外れると、接合面の曲率半径がきつくなりすぎて、コマ収差等を良好に補正することが困難となるため好ましくない。

以下に、本発明に係る顕微鏡対物レンズＯＬの２つの実施例を示すが、本実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬは無限遠補正型のものであるため、図７に示す構成であって、以下の表１に示す諸元を有する結像レンズＩＬとともに使用される。なお、この表１において、ｆは焦点距離を示し、第１欄ｍは物体側からの各光学面の番号であって、図７に示した面番号１〜６に対応している。また、第２欄ｒは各光学面の曲率半径、第３欄ｄは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離、第４欄ｎｄはｄ線に対する屈折率、そして、第５欄νｄはアッベ数を示している。この諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
ｆ＝200ｍｍ
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 75.043 5.1 1.62801 57.03
2 -75.043 2.0 1.74950 35.19
3 1600.580 7.5
4 50.256 5.1 1.66755 41.96
5 -84.541 1.8 1.61266 44.41
6 36.911

なお、この結像レンズＩＬは、物体側から順に、両凸レンズＬ２１と両凹レンズＬ２２とを接合した接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２３と両凹レンズＬ２４とを接合した接合レンズから構成される。

［第１実施例］
上述の説明で用いた図１は、本発明の第１実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ１を示している。この顕微鏡対物レンズＯＬ１は上述した通り、物体Ｏ側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ４と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ５とを接合した第１の３枚接合レンズＣＬ２１、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ６と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ７と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ８とを接合した第２の３枚接合レンズＣＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９（負レンズ）と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１０と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１１とを接合した第３の３枚接合レンズＣＬ２３から構成される。さらに、第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ１２（負レンズ）と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１４とを接合した３枚接合レンズＣＬ３１から構成される。

このように、図１に示した第１実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ１の諸元を表２に示す。この表２において、ｆは全系の焦点距離を、ＮＡは開口数を、βは倍率を、ｄ0は物体Ｏ（物体面）から最初のレンズ（正メニスカスレンズＬ１）の物体Ｏ側の面（第１面）の頂点までの光軸上の距離をそれぞれ示している。なお、第１欄ｍに示す各光学面の番号１〜２０は、図１に示した面番号１〜２０に対応している。また、この表２には上記条件式（１）〜（５）に対応する値、すなわち、条件対応値も合わせて示している。以上の表の説明は他の実施例においても同様である。

また、以下の全ての諸元において掲載される焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他長さの単位は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。

（表２）
ｆ＝2ｍｍ
ＮＡ＝0.9
β=-100
ｄ0＝2.22

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -3.264 2.70 1.816000 46.62
2 -3.682 0.10 1.000000
3 -11.084 3.10 1.569070 71.31
4 -6.804 0.15 1.000000
5 31.697 5.20 1.569070 71.31
6 -9.397 1.10 1.613397 44.27
7 17.247 6.50 1.433852 95.25
8 -12.327 0.15 1.000000
9 23.145 4.90 1.434250 95.02
10 -15.000 1.00 1.640000 60.09
11 16.912 4.50 1.497820 82.56
12 -23.021 0.15 1.000000
13 13.724 1.20 1.654115 39.68
14 6.867 5.80 1.433852 95.25
15 -18.351 1.00 1.516800 64.12
16 51.885 16.10 1.000000
17 -11.441 1.00 1.696800 55.52
18 12.084 1.90 1.738000 32.27
19 -4.998 1.20 1.487490 70.45
20 5.235

（条件対応値）
（１）ｒ２／ｒ１＝1.13
（２）｜ｆ１／ｆ３｜＝1.04
（３）ｆ２／ｆ＝8.75
（４）ν２１ｎ＝44.27，ν２２ｎ＝60.09
（５）θ２２ｎ＝0.537
（６）{（ν３ｎ₁＋ν３ｎ₂）／２}−ν３ｐ＝30.72

このように、第１実施例では上記条件式（１）〜（６）は全て満たされていることが分かる。図２に、この第１実施例におけるｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）及びｇ線（４３５．８ｎｍ）の光線に対する球面収差、非点収差、コマ収差、及び、歪曲収差の諸収差図を示す。なお、球面収差図では、縦軸に開口数ＮＡの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高Ｙの値を示し、コマ収差図では像高Ｙが１２．５ｍｍのとき、９ｍｍのとき、６ｍｍのとき、及び、０ｍｍのときを示している。また、球面収差図とコマ収差図においては、実線はｄ線を示し、破線はＣ線を示し、一点鎖線はＦ線を示し、二点鎖線はｇ線を示しており、また、非点収差図では、各波長で破線はメリジオナル像面を示し、実線はサジタル像面を示している。以上の諸収差図の説明は以降の実施例においても同様である。この図２に示す各収差図から明らかなように、本第１実施例では、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。

［第２実施例］
次に第２実施例として、図３に示す顕微鏡対物レンズＯＬ２について説明する。この図３に示す顕微鏡対物レンズＯＬ２も、物体Ｏ側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ４と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ５とを接合した第１の３枚接合レンズＣＬ２１、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ６と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ７と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ８とを接合した第２の３枚接合レンズＣＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９（負レンズ）と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１０と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１１とを接合した第３の３枚接合レンズＣＬ２３から構成される。さらに、第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ１２（負レンズ）と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１４とを接合した３枚接合レンズＣＬ３１から構成される。

このように、図３に示した第２実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ２の諸元を表３に示す。なお、第１欄ｍに示す各光学面の番号１〜２０は、図３に示した面番号１〜２０に対応している。

（表３）
ｆ＝2ｍｍ
ＮＡ＝0.9
β=-100
ｄ0＝2.24

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -3.252 2.70 1.816000 46.62
2 -3.709 0.10 1.000000
3 -11.189 3.10 1.569070 71.31
4 -6.760 0.15 1.000000
5 39.720 5.10 1.569070 71.31
6 -9.202 1.10 1.613397 44.27
7 17.996 6.50 1.433852 95.25
8 -11.905 0.15 1.000000
9 20.284 5.30 1.434250 95.02
10 -13.457 1.00 1.603110 60.68
11 13.761 4.50 1.497820 82.56
12 -22.902 0.15 1.000000
13 13.820 1.20 1.613397 44.27
14 6.535 5.80 1.433852 95.25
15 -18.644 1.00 1.640000 60.09
16 46.280 16.00 1.000000
17 -12.170 1.00 1.696800 55.52
18 12.166 1.90 1.738000 32.27
19 -4.993 1.00 1.487490 70.45
20 5.306

（条件対応値）
（１）ｒ２／ｒ１＝1.14
（２）｜ｆ１／ｆ３｜＝0.99
（３）ｆ２／ｆ＝8.55
（４）ν２１ｎ＝44.27，ν２２ｎ＝60.68
（５）θ２２ｎ＝0.542
（６）{（ν３ｎ₁＋ν３ｎ₂）／２}−ν３ｐ＝30.72

このように、第２実施例では上記条件式（１）〜（６）は全て満たされていることが分かる。図４に、この第２実施例における諸収差図を示す。この図４に示す各収差図から明らかなように、本第２実施例では、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。

［第３実施例］
次に第３実施例として、図５に示す顕微鏡対物レンズＯＬ３について説明する。この図５に示す顕微鏡対物レンズＯＬ３も、物体Ｏ側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、及び、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ４と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ５とを接合した第１の３枚接合レンズＣＬ２１、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ６と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ７と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ８とを接合した第２の３枚接合レンズＣＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９（負レンズ）と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１０と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１１とを接合した第３の３枚接合レンズＣＬ２３から構成される。さらに、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２（正レンズ）と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３とを接合した２枚接合レンズＣＬ３１から構成される。

このように、図５に示した第３実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ３の諸元を表４に示す。なお、第１欄ｍに示す各光学面の番号１〜１９は、図５に示した面番号１〜１９に対応している。

（表４）
ｆ＝2ｍｍ
ＮＡ＝0.9
β=-100
ｄ0＝2.23

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -3.119 2.70 1.816000 46.62
2 -3.615 0.10 1.000000
3 -11.721 3.10 1.569070 71.31
4 -6.780 0.15 1.000000
5 20.126 5.20 1.497820 82.56
6 -10.126 1.10 1.613397 44.27
7 15.656 6.40 1.433852 95.25
8 -11.988 0.15 1.000000
9 28.008 4.80 1.434250 95.02
10 -15.463 1.00 1.603110 60.68
11 13.098 4.50 1.497820 82.56
12 -32.286 0.15 1.000000
13 14.975 1.20 1.613397 44.27
14 6.630 5.80 1.433852 95.25
15 -30.864 1.00 1.516800 64.12
16 106.474 19.09 1.000000
17 -19.223 1.90 1.784720 25.68
18 -4.749 1.00 1.516800 64.12
19 4.769

（条件対応値）
（１）ｒ２／ｒ１＝1.16
（２）｜ｆ１／ｆ３｜＝0.91
（３）ｆ２／ｆ＝9.52
（４）ν２１ｎ＝44.27，ν２２ｎ＝60.68
（５）θ２２ｎ＝0.542

このように、第３実施例では上記条件式（１）〜（５）が満たされていることが分かる。なお、この第３実施例においては、第３レンズ群Ｇ３は３枚接合レンズではないため、条件式（６）は適用されない。図６に、この第３実施例における諸収差図を示す。この図６に示す各収差図から明らかなように、本第３実施例では、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。

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。 第１実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 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。 第２実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第３実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 第３実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 上記顕微鏡対物レンズと共に用いられる結像レンズのレンズ構成図である。

符号の説明

ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ２） 顕微鏡対物レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｌ１ 正メニスカスレンズ Ｌ２ 正メニスカスレンズ
Ｇ２ 第２レンズ群
ＣＬ２１ 第１の３枚接合レンズ Ｌ３ 両凸レンズ（正レンズ）
Ｌ４ 両凹レンズ（負レンズ） Ｌ５ 両凸レンズ（正レンズ）
ＣＬ２２ 第２の３枚接合レンズ Ｌ６ 両凸レンズ（正レンズ）
Ｌ７ 両凹レンズ（負レンズ） Ｌ８ 両凸レンズ（正レンズ）
ＣＬ２３ 第３の３枚接合レンズ Ｌ９ 負メニスカスレンズ（負レンズ）
Ｌ１０ 両凸レンズ（正レンズ） Ｌ１１ 両凹レンズ（負レンズ）
Ｇ３ 第３レンズ群
ＣＬ３１ ３枚接合レンズ Ｌ１２ 両凹レンズ（負レンズ）
Ｌ１３ 両凸レンズ（正レンズ） Ｌ１４ 両凹レンズ（負レンズ）

Claims (4)

1. 物体側より順に、
   物体側に凹面を向けた２枚の正メニスカスレンズからなり、正の屈折力を有する第１レンズ群と、
   少なくとも３組の３枚接合レンズを含み、正の屈折力を有する第２レンズ群と、
   接合レンズを含み、負の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
   前記第１レンズ群の最も物体側に配置された前記正メニスカスレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をｒ１、像側のレンズ面の曲率半径をｒ２とし、前記第１レンズ群の合成焦点距離をｆ１とし、前記第３レンズ群の合成焦点距離をｆ３としたとき、次式
   １．０５ ＜ ｒ２／ｒ１ ＜ １．２５
   ０．８５ ＜ ｜ｆ１／ｆ３｜ ＜ １．１５
   の条件を満足する顕微鏡対物レンズ。
2. 前記第２レンズ群に含まれる３組の前記３枚接合レンズは、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズとが接合された第１の３枚接合レンズ、正レンズと負レンズと正レンズとが接合された第２の３枚接合レンズ、及び、負レンズと正レンズと負レンズとが接合された第３の３枚接合レンズからなり、
   結像レンズを含まない対物レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、
   ｇ線に対する屈折率をｎｇとし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、Ｃ線に対する屈折率をｎＣとして、部分分散比θを次式
   θ ＝ （ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
   で定義し、
   前記第１の３枚接合レンズ中の前記負レンズのアッベ数をν２１ｎとし、前記第２の３枚接合レンズ中の前記負レンズのアッベ数をν２２ｎ、前記θをθ２２ｎとしたとき、次式
   ７．００ ＜ ｆ２／ｆ ＜ １０．００
   ν２１ｎ ＜ ν２２ｎ
   θ２２ｎ ＜ ０．５５
   の条件を満足する請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
3. 前記第３レンズ群が含む接合レンズ成分は、物体側より順に、負レンズと正レンズと負レンズとが接合された３枚接合レンズからなることを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡対物レンズ。
4. 前記第３レンズ群の物体側に配置された前記負レンズのアッベ数をν３ｎ_１、像側に配置された前記負レンズのアッベ数をν３ｎ_２、前記正レンズのアッベ数をν３ｐとしたとき、次式
   {（ν３ｎ_１＋ν３ｎ_２）／２}−ν３ｐ ＞ ２５
   の条件を満足する請求項１〜３いずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。

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