JP2010160465A - 液浸系顕微鏡対物レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 作動距離が長く、広波長域（おおよそｈ線〜ｔ線）にわたり諸収差が良好に補正された、液浸系顕微鏡対物レンズを提供する。
【解決手段】 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メニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有し、全体として正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、複数の接合レンズＬ３〜Ｌ６を有し、全体として正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ７と、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズＬ８とを有し、全体として負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とを有する。そして、式 ０．１２＜ｄ０／ｆ＜０．２５ 、 ０．０４＜θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＜０．０９ 及び −０．０３＜θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＜０．００ の条件を満足する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液浸系顕微鏡対物レンズに関する。

近年、生物顕微鏡の研究分野では、近赤外光を使用する観察法が増加している。これは、生体組織内での散乱が少ないため可視光では見えない深部の観察が可能となることや、光毒性が少ないこと等の長所を有するからである。このような観察法として、２光子、ＣＡＲＳ，ＳＨＧ等の様々なアプリケーションが知られている。また、従来からある蛍光観察法においても、光毒性の観点から、より長い波長で励起させる蛍光色素を使用するものが増えている。一方で、より短い波長の光を用いて光励起させて観察する方法もその蛍光効率の高さから現在でも需要は多い（例えば、フォトアクチベーション用の刺激用光源として、４０５ｎｍ近傍の波長を有するレーザ等が使用される）。

上記のような状況を踏まえ、顕微鏡の対物レンズに求められる性能として、より広い波長域に亘って諸収差が補正されていることが望ましいが、特に、各波長でピントずれが少ないことと、各波長で十分に小さいスポット径を得られることが望まれる。また、操作性の向上のため、作動距離の延長も望まれる。

従来、ｇ線〜ｔ線という非常に広い波長域に亘って、色収差が良好に補正された対物レンズが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−６５０３０号公報

しかしながら、従来の対物レンズでは、上記のようなアプリケーション、特に２光子励起で厚い試料を観察するためには、作動距離が十分ではなかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、作動距離が長く、広波長域（おおよそｈ線〜ｔ線）にわたり諸収差が良好に補正された、液浸系顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明の液浸系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メニスカスレンズとを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の単レンズとを有し、全体として正の屈折力を持つ第１レンズ群と、複数の接合レンズを有し、全体として正の屈折力を持つ第２レンズ群と、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズとを有し、全体として負の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、物体面から第１レンズ面までの距離をｄ０とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、式 ０．１２＜ｄ０／ｆ＜０．２５ の条件を満足するとともに、前記第２レンズ群内の少なくとも１組の接合レンズを構成する正レンズと負レンズにおいて、前記正レンズのＦ線、Ｃ線、ｔ線に関する部分分散比をθＣｔ（ｐ）及びｈ線、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に関する部分分散比をθｈｇ（ｐ）とし、前記負レンズのＦ線、Ｃ線、ｔ線に関する部分分散比をθＣｔ（ｎ）及びｈ線、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に関する部分分散比をθｈｇ（ｎ）としたとき（但し、硝材のＣ線に対する屈折率をｎＣとし、ｔ線に対する屈折率をｎｔとし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、ｈ線に対する屈折率をｎｈとし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとした場合、前記部分分散比θＣｔ及びθｈｇをそれぞれ、θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）及びθｈｇ＝（ｎｈ−ｎｇ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義する）、式０．０４＜θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＜０．０９ 及び −０．０３＜θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＜０．００ の条件を満足する。

なお、前記第１レンズ群を構成する前記平凸レンズと前記物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズにおいて、前記接合レンズの接合面の曲率半径をｒ２とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ３とし、前記物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの厚さをｄ２としたとき、式 ０．３＜｜ｒ２／ｆ｜＜０．７ 及び １．０＜｜ｒ３／ｄ２｜＜１．３ の条件を満足することが好ましい。

また、前記第２レンズ群の最も物体側に配置された接合レンズを構成する負レンズにおいて、アッベ数をν３ｎとしたとき、式 ４０＜ν３ｎ＜６０ の条件を満足することが好ましい。

また、前記第２レンズ群は、少なくとも、蛍石を正のレンズ成分の硝材として用いた接合レンズと、アッベ数が８０以上の異常分散ガラスを正のレンズ成分の硝材として用いた接合レンズとを含むことが好ましい。

また、前記アッベ数が８０以上の異常分散ガラスは、フッ化物系もしくはリン酸化合物系の異常分散ガラスであることが好ましい。

また、本発明の液浸系顕微鏡対物レンズは、最も物体側に、物体側に強い凹面を向けた接合面を持つ平凸埋め込みレンズと、互いの凹面が向かい合うように配置された２つの接合メニスカスレンズとを有し、前記２つの接合メニスカスレンズのうち、物体側に凹面を向けた前記接合メニスカスレンズは、物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとを有し、前記負レンズ及び前記正レンズのＣ線、ｔ線、Ａ´線に関する部分分散比をそれぞれθＣｔＡ´(Ln)及びθＣｔＡ´(Lp)とし、前記負レンズ及び前記正レンズのＦ線、ｇ線、ｈ線に関する部分分散比をそれぞれθＦｇｈ(Ln)及びθＦｇｈ(Lp)とし、前記負レンズ及び前記正レンズのｄ線におけるアッベ数をそれぞれνｄ(Ln)及びνｄ(Lp)としたとき、式 0.0029＜{θＣｔＡ´(Ln)−θＣｔＡ´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}≦0.0052 、0.00034＜{θＦｇｈ(Ln)−θＦｇｈ(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}≦0.00046 、 ３８＜νｄ(Lp)＜５０ の条件を満足する。但し、硝材のＣ線に対する屈折率をｎＣとし、ｔ線に対する屈折率をｎｔとし、Ａ´線に対する屈折率をｎＡ´とし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとし、ｈ線に対する屈折率をｎｈとした場合、前記部分分散比θＣｔＡ´及びθＦｇｈをそれぞれ、θＣｔＡ´＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＣ−ｎＡ´） 及び θＦｇｈ＝（ｎＦ−ｎｇ）／（ｎＦ−ｎｈ）で定義する。

なお、前記平凸埋め込みレンズは、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メニスカスレンズとを前記接合面にて接合したものであり、前記平凸埋め込みレンズの前記接合面の曲率をｒ２とし、物体面から前記平凸レンズの物体側のレンズ面までの距離をｄ０とし、前記平凸レンズの中心厚をｄ１としたとき、式 １．０＜｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＜１．７ の条件を満足することが好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、作動距離が長く、広波長域（おおよそｈ線〜ｔ線）にわたり諸収差が良好に補正された、液浸系顕微鏡対物レンズを実現できる。

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。 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り、（ａ）は球面収差、（ｂ）は非点収差、（ｃ）は歪曲収差を示す。 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。 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り、（ａ）は球面収差、（ｂ）は非点収差、（ｃ）は歪曲収差を示す。 本発明の第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。 本発明の第３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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。 本発明の第４実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 本発明の第４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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。 本発明の第５実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 本発明の第５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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。 本発明の第６実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 本発明の第６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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。 上記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。

以下、好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。本発明の課題は、上記のように、液浸系の顕微鏡対物レンズで、長い作動距離の確保と、広波長域での色収差補正を実現することにある。しかしながら、一般に、長作動距離化と広波長域での色収差補正は、相反する性質を持つ。

長作動距離化は、色収差の悪化だけでなく像面湾曲の悪化にも大きな影響を与える。そこで、本実施形態に係る対物レンズにおいては、第１レンズ群内に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を接合した接合レンズ（いわゆる、平凸埋め込みレンズ）を配置し、第３レンズ群内に比較的曲率半径の小さい凹面を対向配置させることによって、ペッツバール和の上昇を抑え、できる限り像面湾曲の悪化を緩和している。

また、広波長域において色収差を補正するためには、補正したい各波長域での部分分散比の差がなるべく小さくなるような硝材選択が基本である。しかしながら、本実施形態に係る対物レンズのように、色収差補正の範囲がｈ線から近赤外、例えばｔ線までの広波長域に亘る場合、考慮すべき部分分散は膨大な数に上り、単純に一つの接合レンズの正・負の組み合わせだけでは解決できない。例えば、可視域から短波長側において２次スペクトルが小さくなることだけを考慮して硝材を組み合わせると、可視域の波長に対して長波長側の波長の色収差が補正不足になってしまう。

そこで、本実施形態では、第２レンズ群に複数の接合レンズを配置するとともに、これら接合レンズを構成するにあたり、それぞれ正レンズと負レンズとの部分分散比の組み合わせが異なるように硝材選択した。具体的には、可視域から短波長側で２次スペクトルが小さくなる組み合わせと、可視域から長波長側で２次スペクトルが大きくなる組み合わせとを用いて第２レンズ群の接合レンズの硝材を選択することで、本実施形態では補正したい全波長域においてバランス良く色収差を減少させることができた。

なお、第２レンズ群を構成する接合レンズの正レンズ成分として、蛍石を正のレンズ成分の硝材として用いたものと、アッベ数が８０以上の異常分散ガラスを正のレンズ成分の硝材としたものを双方使用されていることが好ましい。また、前記アッベ数が８０以上の異常分散ガラスは、フッ化物系もしくはリン酸化合物系の異常分散ガラスであることが好ましい。これらフッ化物系もしくはリン酸化合物系の異常分散ガラスは、可視域において蛍石に近い特性のものが開発されてきているが、近赤外での分散特性は蛍石と同じではない。ゆえに、これらガラスと蛍石とが混在することにより、広波長域での色収差補正が可能となる。

以上のような構成の基に、本実施形態の顕微鏡対物レンズは、物体面から第１レンズ面までの距離をｄ０とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、式（１）の条件を満足するとともに、第２レンズ群内の少なくとも１組の接合レンズを構成する正レンズと負レンズにおいて、前記正レンズのＦ線、Ｃ線、ｔ線に関する部分分散比をθＣｔ（ｐ）及びｈ線、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に関する部分分散比をθｈｇ（ｐ）とし、前記負レンズのＦ線、Ｃ線、ｔ線に関する部分分散比をθＣｔ（ｎ）及びｈ線、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に関する部分分散比をθｈｇ（ｎ）としたとき（但し、硝材のＣ線に対する屈折率をｎＣとし、ｔ線に対する屈折率をｎｔとし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、ｈ線に対する屈折率をｎｈとし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとした場合、前記部分分散比θＣｔ及びθｈｇをそれぞれ、θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）及びθｈｇ＝（ｎｈ−ｎｇ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義する）、式（２）及び（３）の条件を満足する。

０．１２＜ｄ０／ｆ＜０．２５…（１）
０．０４＜θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＜０．０９ …（２）
−０．０３＜θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＜０．００ …（３）

上記条件式（１）は、適切な作動距離の範囲を定める条件式である。この条件式（１）の下限値を下回ると、作動距離が短くなり、厚みのある試料の深部までフォーカスを合わせることができなくなる。逆に、条件式（１）の上限値を上回ると、（対物レンズの最も物体側レンズ面である）第１レンズ面を通過する光線高が高くなり、第１レンズ群を構成する接合レンズにおける接合面の曲率半径を大きくしなければならず、像面の平坦性が悪化する。

上記条件式（２）は、近赤外域での色収差を良好に補正するための条件式である。近赤外域と、ｈ線を含む短波長側との色収差を同時に補正しようとすると、近赤外の色収差は補正不足になりやすい傾向がある。これを補正するためには、可視域と近赤外の部分分散比の差を通常とは逆に大きくする方が望ましい。この条件式（２）の下限値を下回ると、可視域に対して色収差の補正が不足する傾向となる。逆に、条件式（２）の上限値を上回ると、可視域を含む、近赤外光よりも短波長側において色収差の補正が過剰になり、該補正が困難となる。

上記条件式（３）は、ｈ線の色収差を良好に補正するための条件式である。ｈ線を補正するためには、部分分散比の差θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）を小さくしてゆけばよい。しかしながら、この値を小さくしていくことと、先出の条件式（２）を満足することは相反するため、条件式（３）では双方の条件を両立できる適切な範囲を示している。この条件式（３）の下限値を下回ると、ｈ線の残存色収差が増加する。逆に、条件式（３）の上限値を上回ると、アッベ数の差が小さい硝材の組み合わせしかできず、１次の色収差が補正できない。

また、本実施形態においては、第１レンズ群を構成する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を接合した接合レンズ（平凸埋め込みレンズ）において、接合レンズの接合面の曲率半径をｒ２とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆとし、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ３とし、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの厚さをｄ２としたとき、式（４）及び（５）の条件を満足することが好ましい。

０．３＜｜ｒ２／ｆ｜＜０．７ …（４）
１．０＜｜ｒ３／ｄ２｜＜１．３ …（５）

上記条件式（４）は、像面湾曲を良好に補正するための条件式である。この条件式（４）の下限値を下回ると、最も物体側にある第１レンズ面での有効径が大きくとれず、長い作動距離が確保できなくなる。逆に、条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群を構成する接合レンズの接合面の曲率半径が大きくなり、十分な負の屈折力が得られなくなる。すると、対物レンズ全系でのペッツバール和が増大し、像面の平坦性が悪化する。

上記条件式（５）は、球面収差を良好に補正するため、及び、コマ収差を良好に補正するための条件式である。この条件式（５）の下限値を下回ると、コマ収差が増大し、補正が困難となる。逆に、条件式（５）の上限値を上回ると、光束が広がりすぎてしまい、特に高次の球面収差の補正が困難となる。

また、本実施形態においては、第２レンズ群の最も物体側に配置された接合レンズを構成する負レンズにおいて、アッベ数をν３ｎとしたとき、式（６）の条件を満足することが好ましい。

４０＜ν３ｎ＜６０ …（６）

上記条件式（６）は、広波長域にわたり色の球面収差を補正するための条件式である。この条件式（６）の下限値を下回ると、近紫外域での透過率が低下する。逆に、条件式（６）の上限値を上回ると、接合レンズを構成する正レンズとのアッベ数の差が小さくなり、色の球面収差が補正できなくなる。

また、本実施形態においては、上記したように、最も物体側に、物体側に強い凹面を向けた接合面を持つ平凸埋め込みレンズと、互いの凹面が向かい合うように配置された２つの接合メニスカスレンズとを有しており、これら２つの接合メニスカスレンズのうち、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズは、物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとを有し、前記負レンズ及び前記正レンズのＣ線、ｔ線、Ａ´線に（いわゆる長波長域に）関する部分分散比をそれぞれθＣｔＡ´(Ln)及びθＣｔＡ´(Lp)とし、前記負レンズ及び前記正レンズのＦ線、ｇ線、ｈ線に（いわゆる短波長域に）関する部分分散比をそれぞれθＦｇｈ(Ln)及びθＦｇｈ(Lp)とし、前記負レンズ及び前記正レンズのｄ線におけるアッベ数をそれぞれνｄ(Ln)及びνｄ(Lp)としたとき、式（７）〜（９）の条件を満足する。但し、硝材のＣ線に対する屈折率をｎＣとし、ｔ線に対する屈折率をｎｔとし、Ａ´線に対する屈折率をｎＡ´とし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとし、ｈ線に対する屈折率をｎｈとした場合、前記部分分散比θＣｔＡ´及びθＦｇｈをそれぞれ、θＣｔＡ´＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＣ−ｎＡ´）及びθＦｇｈ＝（ｎＦ−ｎｇ）／（ｎＦ−ｎｈ）で定義する。

0.0029＜{θＣｔＡ´(Ln)−θＣｔＡ´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}≦0.0052 …（７）
0.00034＜{θＦｇｈ(Ln)−θＦｇｈ(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}≦0.00046 …（８）
３８＜νｄ(Lp)＜５０ …（９）

本実施形態では、第３レンズ群内に互いの凹面が向かい合うように２つの接合メニスカスレンズを配置し、これらの強い凹面によって、平坦性を保ち、かつ、球面収差、コマ収差、非点収差の良好な補正を可能にしている。さらに、これら２つの接合メニスカスレンズでは、可視域から近赤外域までの軸上収差と２次の色収差補正も行っている。上記の条件式（７）〜（９）は、これら２つの接合メニスカスレンズのうち、物体側に凹面を向けた方の接合メニスカスレンズの硝材選択により、可視域から近赤外域までの軸上収差と２次の色収差補正を行うための条件である。

より具体的には、上記条件式（７）及び（８）は、物体側に凹面を向けた方の接合メニスカスレンズの硝材選択において、紫外域から近赤外域までの広い波長範囲で、２次の色収差補正を有利に行うための条件である。一般に、２次の色収差において、短波長域に比べて、長波長域では硝材や曲率の変化に対する動きが小さい。広い波長範囲において色収差補正を行うとき、硝材や曲率の変化に対する収差の変化量において、長波長域と短波長域との間に大きな差があると、軸上色収差をはじめとする諸収差を同時に補正することが難しくなる。条件式（７）及び（８）の値がそれぞれ上限値を上回ると、長波長域と可視域で補正したときに、短波長域での補正がアンダーに行き過ぎてしまい、これを補正することが困難となってしまう。逆に、条件式（７）及び（８）の値がそれぞれ下限値を下回ると、短波長域と可視域で補正したときに、長波長域での補正がオーバーに行き過ぎてしまい、これを補正することが困難となってしまう。

また、上記条件式（９）は、物体側に凹面を向けた方の接合メニスカスレンズを構成する正レンズの硝材選択において、透過率を確保するとともに、色収差を補正する上で他の収差への影響を抑えるための条件である。条件式（９）の下限値を下回ると、紫外域での内部透過率が極端に低くなり、ＵＶ励起での蛍光観察に適さなくなる。逆に、条件式（９）の上限値を上回ると、前記正レンズと、上記条件式（７）及び（８）を満足するような負レンズとの分散差が小さくなり、接合面の曲率がきつくなってしまうため、球面収差などの諸収差を補正することが困難となる。

なお、本実施形態において、上記したように、第１レンズ群内の平凸埋め込みレンズは、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メニスカスレンズとを前記接合面にて接合したものであるが、この平凸埋め込みレンズの前記接合面の曲率をｒ２とし、物体面から前記平凸レンズの物体側のレンズ面までの距離をｄ０とし、前記平凸レンズの中心厚をｄ１としたとき、式（１０）の条件を満足することが好ましい。

１．０＜｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＜１．７ …（１０）

上記条件式（１０）は、試料の深部を観察するために必要な作動距離を確保するとき、平坦性をはじめ諸収差を良好に補正するための条件である。条件式（１０）の下限値を下回ると、長い作動距離によって光軸から離れた光線が、平凸埋め込みレンズの接合面でけられてしまう。逆に、条件式（１０）の上限値を上回ると、平凸埋め込みレンズの接合面（凹面）の曲率が緩いために、平坦性の確保が困難となる。

以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。

各実施例において、顕微鏡対物レンズは液浸タイプの設計となっており、浸液（水）として屈折率ｎｄ＝1.33255，アッベ数νｄ＝55.89のものを、カバーガラスＣとして屈折率ｎｄ＝1.52439，アッベ数νｄ＝54.3、厚さｔ＝0.17のものを使用している。

以下に、表１〜表６を示すが、これらは第１〜第６実施例における各諸元の表である。［全体諸元］において、ｆは対物レンズ全系の合成焦点距離、ＮＡは開口数、βは倍率、ｄ０はカバーガラスの対物レンズ側の面から第１レンズ群Ｇ１の第１レンズ面（表中の面番号１）までの光軸上の距離、ＴＬは対物レンズ全長をそれぞれ示す。また、［レンズ諸元］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を、ｒは各レンズ面の曲率半径（なお、曲率半径ｒの「∞」及び「0.00000」は平面を示す）を、ｄ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である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.5620nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。［各群焦点距離データ］において、各群の初面及び焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（１０）に対応する値を示す。

なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、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。

（第１実施例）
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。第１実施例に係る顕微鏡対物レンズは、図１に示すように、物体（観察試料）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、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とを備えて構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に並んだ、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メニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ４と、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズＬ６とを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカス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Ｌ７と、両凹レンズと両凸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Ｌ８とを有する。

なお、第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズＬ６の正のレンズ成分の硝材として蛍石を、接合レンズＬ３〜Ｌ５の正レンズ成分の硝材としてアッベ数が８０以上であるフッ化物系（もしくはリン酸化合物系）の異常分散ガラスを用いて構成している。

表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２５は、図１に示す面１〜２５に対応している。

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝5.0，ＮＡ＝1.1，β＝−40，ｄ０＝0.80，ＴＬ＝64.32
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ ∞ 0.8 1.45850 67.85
２ -1.8603 4.1 1.81600 46.62
３ -4.5075 0.1 1.00000
４ -13.2217 3.1 1.49782 82.52
５ -7.9243 0.15 1.00000
６ 130.1706 1.0 1.51742 52.43
７ 13.4779 7.7 1.49782 82.52
８ -15.2912 0.15 1.00000
９ 31.7086 1.0 1.72916 54.68
10 13.7427 7.8 1.43425 95.02
11 -20.8331 0.15 1.00000
12 33.0211 3.0 1.49782 82.52
13 -60.1991 1.0 1.81600 46.62
14 13.6514 5.3 1.43425 95.02
15 -22.1706 0.6 1.00000
16 18.5970 1.2 1.72916 54.68
17 12.1848 4.9 1.43385 95.25
18 -30.0130 1.0 1.65160 58.54
19 33.6538 0.2 1.00000
20 8.2812 4.8 1.49782 82.52
21 136.4169 3.7 1.72916 54.68
22 5.8298 3.7 1.00000
23 -6.7892 4.2 1.60300 65.44 (Ln)
24 62.4100 3.7 1.65412 39.68 (Lp)
25 -10.5764 120 1.00000
［各群焦点距離データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 9.85
Ｇ２ ６ 17.80
Ｇ３ 20 -63.97
［条件式］
条件式（１）ｄ０／ｆ＝0.16
条件式（２）θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＝0.078（Ｌ５）
条件式（３）θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＝-0.028（Ｌ５）
条件式（４）｜ｒ２／ｆ｜＝0.372
条件式（５）｜ｒ３／ｄ２｜＝1.099
条件式（６）ν３ｎ＝52.43
条件式（７）{θCtA´(Ln)−θCtA´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00292
条件式（８）{θFgh(Ln)−θFgh(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00039
条件式（９）νｄ(Lp)＝39.68
条件式（10）｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＝1.16

表１に示す諸元の表から、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図２は、ｈ線（波長404.7nm）〜ｔ線（波長1014.0nm）に対する、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）は歪曲収差を示す。なお、（ｂ）の非点収差図において、線ｓはサジタル像面、線ｔはメリディオナル像面をそれぞれ示している。また、（ｃ）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。また、図２において、ＮＡは開口数を、ｙは像高（ｍｍ）を示している。以上の収差図の説明は、第２実施例においても同様である。

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、広い波長域にわたり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）
第２実施例に係る顕微鏡対物レンズについて、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、図３に示すように、物体（観察試料）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、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とを備えて構成されている。

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と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズＬ６とを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズと両凹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Ｌ７と、両凹レンズと両凸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Ｌ８とを有する。

なお、第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズＬ５の正のレンズ成分の硝材として蛍石を、接合レンズＬ３、Ｌ４、Ｌ６の正レンズ成分の硝材としてアッベ数が８０以上であるフッ化物系（もしくはリン酸化合物系）の異常分散ガラスを用いて構成している。

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。

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝5.0，ＮＡ＝1.15，β＝−40，ｄ０＝0.63，ＴＬ＝64.05
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ ∞ 0.85 1.45850 67.85
２ -1.8010 4.2 1.83481 42.71
３ -4.5203 0.15 1.00000
４ -14.2897 3.1 1.49782 82.52
５ -7.9348 0.15 1.00000
６ 197.1050 1.0 1.51742 52.43
７ 13.6111 8.4 1.49782 82.52
８ -16.8775 0.2 1.00000
９ 38.1788 1.0 1.74320 49.34
10 16.8679 7.6 1.43425 95.02
11 -20.3240 0.15 1.00000
12 117.3791 1.0 1.81600 46.62
13 14.2255 7.7 1.43385 95.25
14 -19.3790 0.6 1.00000
15 15.2914 1.2 1.56384 60.69
16 12.1050 5.3 1.43425 95.02
17 -36.1556 1.0 1.81600 46.62
18 27.7207 0.15 1.00000
19 8.8639 5.0 1.49782 82.52
20 -100.8951 4.9 1.69680 55.52
21 5.7001 3.7 1.00000
22 -6.0286 2.4 1.65160 58.54 (Ln)
23 36.3621 3.5 1.80440 39.59 (Lp)
24 -10.1886 120 1.00000
［各群焦点距離データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 9.67
Ｇ２ ６ 19.21
Ｇ３ 20 -64.14
［条件式］
条件式（１）ｄ０／ｆ＝0.126
条件式（２）θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＝0.049（Ｌ４）
条件式（３）θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＝-0.024（Ｌ４）
条件式（４）｜ｒ２／ｆ｜＝0.360
条件式（５）｜ｒ３／ｄ２｜＝1.076
条件式（６）ν３ｎ＝52.43
条件式（７）{θCtA´(Ln)−θCtA´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00519
条件式（８）{θFgh(Ln)−θFgh(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00045
条件式（９）νｄ(Lp)＝39.59
条件式（10）｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＝1.2

表２に示す諸元の表から、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図４は、ｈ線（波長404.7nm）〜ｔ線（波長1014.0nm）に対する、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）は歪曲収差を示す。

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、広い波長域にわたり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）
第３実施例に係る顕微鏡対物レンズについて、図５、図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係る顕微鏡対物レンズは、図５に示すように、物体（観察試料）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、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とを備えて構成されている。

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と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ３と、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズＬ５とを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカス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Ｌ６と、両凹レンズと両凸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Ｌ７とを有する。

なお、第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズＬ４，Ｌ５の正のレンズ成分の硝材として蛍石を、接合レンズＬ３の正レンズ成分の硝材としてアッベ数が８０以上であるフッ化物系（もしくはリン酸化合物系）の異常分散ガラスを用いて構成している。

表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２２は、図５に示す面１〜２２に対応している。

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝5.0，ＮＡ＝1.10，β＝−40，ｄ０＝0.80，ＴＬ＝63.13
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 0.00000 1.00000 1.4585040 67.84
２ -2.22844 4.50000 1.8348100 42.71
３ -4.82991 0.10000 1.0000000
４ -41.7768 2.95022 1.6030010 65.44
５ -10.25523 0.10000 1.0000000
６ -2069.54142 0.80010 1.7335000 51.48
７ 14.34543 6.37195 1.4978200 82.52
８ -13.76313 0.10000 1.0000000
９ 14.26146 5.30051 1.4338520 95.25
10 -93.15791 1.00029 1.8160000 46.62
11 13.06968 6.91976 1.4338520 95.25
12 -14.32769 0.60000 1.0000000
13 15.84663 0.99998 1.7340000 51.48
14 6.77475 6.19995 1.4338520 95.25
15 -29.95761 0.80010 1.8160000 46.62
16 80.82453 0.60000 1.0000000
17 7.59369 5.20242 1.4978200 82.52
18 23.28817 4.36481 1.7879710 47.38
19 4.91292 3.77414 1.0000000
20 -6.67493 4.80118 1.6030010 65.44 (Ln)
21 19.70880 5.68041 1.6700300 47.24 (Lp)
22 -11.38020
［各群焦点距離データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 7.58
Ｇ２ ６ 23.68
Ｇ３ 17 -18.07
［条件式］
条件式（１）ｄ０／ｆ＝0.16
条件式（２）θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＝0.0683（Ｌ５）
条件式（３）θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＝-0.029（Ｌ５）
条件式（４）｜ｒ２／ｆ｜＝0.4456
条件式（５）｜ｒ３／ｄ２｜＝1.073
条件式（６）ν３ｎ＝51.48
条件式（７）{θCtA´(Ln)−θCtA´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00399
条件式（８）{θFgh(Ln)−θFgh(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00043
条件式（９）νｄ(Lp)＝47.24
条件式（10）｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＝1.2

表３に示す諸元の表から、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図６は、ｈ線（波長404.7nm）〜ｔ線（波長1014.0nm）に対する、第３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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。なお、（ａ）の球面収差図において、ｈはｈ線（波長404.7nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）、ＦはＦ線（波長486.1nm）、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ＣはＣ線（波長656.3nm）、ｓはｓ線（波長852.1nm）、ｔはｔ線（波長1014.0nm）に対する収差をそれぞれ示している。また、（ｂ）の像面湾曲図において、線Ｓはサジタル像面、線Ｍはメリディオナル像面をそれぞれ示している。また、（ｃ）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。以上の収差図の説明は、第４〜第６実施例においても同様である。

図６に示す各収差図から明らかであるように、第３実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、広い波長域にわたり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４実施例）
第４実施例に係る顕微鏡対物レンズについて、図７、図８及び表４を用いて説明する。第４実施例に係る顕微鏡対物レンズは、図７に示すように、物体（観察試料）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、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とを備えて構成されている。

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と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ３と、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズＬ５とを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズと両凹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Ｌ６と、両凹レンズと両凸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Ｌ７とを有する。

なお、第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズＬ３，Ｌ４，Ｌ５の正のレンズ成分（但し、レンズＬ４については面番号１１，１２が該当）の硝材として蛍石を、接合レンズＬ４の正レンズ成分（面番号９，１０が該当）の硝材としてアッベ数が８０以上であるフッ化物系（もしくはリン酸化合物系）の異常分散ガラスを用いて構成している。

表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２２は、図７に示す面１〜２２に対応している。

（表４）
［全体諸元］
ｆ＝5.0，ＮＡ＝1.10，β＝−40，ｄ０＝0.80，ＴＬ＝61.09
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 0.00000 1.00000 1.4585040 67.84
２ -2.89879 4.50000 1.8348100 42.71
３ -4.97287 0.10000 1.0000000
４ -226.29510 2.93280 1.6400000 60.08
５ -11.98507 0.10069 1.0000000
６ -46.75812 0.80887 1.8348100 42.71
７ 18.08764 6.14763 1.4338520 95.25
８ -10.48606 0.10000 1.0000000
９ 14.49814 6.38679 1.4978200 82.52
10 -61.40744 1.32984 1.6968000 55.53
11 11.84300 7.21342 1.4338520 95.25
12 -17.45342 0.10004 1.0000000
13 14.35077 1.24092 1.8160000 46.62
14 7.04219 5.63124 1.4338520 95.25
15 -52.38293 0.82118 1.8160000 46.62
16 108.89642 0.10009 1.0000000
17 6.87276 4.48166 1.4978200 82.52
18 -25.45622 4.02871 1.7291570 54.68
19 4.80935 3.70962 1.0000000
20 -6.01874 4.07026 1.6030010 65.44 (Ln)
21 16.39243 5.31620 1.6237410 47.04 (Lp)
22 -9.66837
［各群焦点距離データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 6.70
Ｇ２ ６ 20.82
Ｇ３ 17 -14.24
［条件式］
条件式（１）ｄ０／ｆ＝0.16
条件式（２）θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＝0.0683（Ｌ５）
条件式（３）θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＝-0.029（Ｌ５）
条件式（４）｜ｒ２／ｆ｜＝0.5798
条件式（５）｜ｒ３／ｄ２｜＝1.105
条件式（６）ν３ｎ＝42.71
条件式（７）{θCtA´(Ln)−θCtA´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00494
条件式（８）{θFgh(Ln)−θFgh(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00035
条件式（９）νｄ(Lp)＝47.04
条件式（10）｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＝1.6

表４に示す諸元の表から、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式（１）〜（３），（５）〜（１０）を満たすことが分かる。

図８は、ｈ線（波長404.7nm）〜ｔ線（波長1014.0nm）に対する、第４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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。

図８に示す各収差図から明らかであるように、第４実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、広い波長域にわたり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５実施例）
第５実施例に係る顕微鏡対物レンズについて、図９、図１０及び表５を用いて説明する。第５実施例に係る顕微鏡対物レンズは、図９に示すように、物体（観察試料）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、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とを備えて構成されている。

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と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ３と、両凸レンズと両凹レンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズＬ５とを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカス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Ｌ６と、両凹レンズと両凸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Ｌ７とを有する。

なお、第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズＬ４，Ｌ５の正のレンズ成分の硝材として蛍石を、接合レンズＬ３の正レンズ成分の硝材としてアッベ数が８０以上であるフッ化物系（もしくはリン酸化合物系）の異常分散ガラスを用いて構成している。

表５に第５実施例における各諸元の表を示す。なお、表５における面番号１〜２２は、図９に示す面１〜２２に対応している。

（表５）
［全体諸元］
ｆ＝5.0，ＮＡ＝1.10，β＝−40，ｄ０＝0.80，ＴＬ＝63.14
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 0.00000 1.00000 1.4585040 67.84
２ -2.22352 4.50000 1.8348100 42.71
３ -4.74337 0.10000 1.0000000
４ -36.75295 2.95022 1.6030010 65.44
５ -10.30280 0.09999 1.0000000
６ 374.46960 0.80010 1.7335000 51.48
７ 13.84504 6.37195 1.4978200 82.52
８ -13.93067 0.10000 1.0000000
９ 14.83087 5.30051 1.4338520 95.25
10 -48.55800 1.00029 1.8160000 46.62
11 13.79936 6.91976 1.4338520 95.25
12 -13.39265 0.60000 1.0000000
13 14.31125 0.99998 1.7340000 51.48
14 6.58877 6.19995 1.4338520 95.25
15 -28.32785 0.80010 1.8160000 46.62
16 46.95408 0.60000 1.0000000
17 7.54958 5.20242 1.4978200 82.52
18 13.99709 4.36481 1.7879710 47.38
19 4.71243 3.77414 1.0000000
20 -6.45670 4.80118 1.6180000 63.33 (Ln)
21 21.55605 5.68041 1.6700300 47.24 (Lp)
22 -10.90315
［各群焦点距離データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 7.52
Ｇ２ ６ 24.81
Ｇ３ 17 -19.38
［条件式］
条件式（１）ｄ０／ｆ＝0.16
条件式（２）θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＝0.0683（Ｌ５）
条件式（３）θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＝-0.029（Ｌ５）
条件式（４）｜ｒ２／ｆ｜＝0.4447
条件式（５）｜ｒ３／ｄ２｜＝1.105
条件式（６）ν３ｎ＝51.48
条件式（７）{θCtA´(Ln)−θCtA´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00292
条件式（８）{θFgh(Ln)−θFgh(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00044
条件式（９）νｄ(Lp)＝47.24
条件式（10）｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＝1.2

表５に示す諸元の表から、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式（１）〜〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図１０は、ｈ線（波長404.7nm）〜ｔ線（波長1014.0nm）に対する、第５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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。

図１０に示す各収差図から明らかであるように、第５実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、広い波長域にわたり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６実施例）
第６実施例に係る顕微鏡対物レンズについて、図１１、図１２及び表６を用いて説明する。第６実施例に係る顕微鏡対物レンズは、図１１に示すように、物体（観察試料）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、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とを備えて構成されている。

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と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズＬ２とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとを接合した接合レンズＬ５と、両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズと両凹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Ｌ７と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた正メニスカス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Ｌ８とを有する。

なお、第２レンズ群Ｇ２は、接合レンズＬ５，Ｌ６の正のレンズ成分の硝材として蛍石を、接合レンズＬ３，Ｌ４の正レンズ成分の硝材としてアッベ数が８０以上であるフッ化物系（もしくはリン酸化合物系）の異常分散ガラスを用いて構成している。

表６に第６実施例における各諸元の表を示す。なお、表６における面番号１〜２３は、図１１に示す面１〜２３に対応している。

（表６）
［全体諸元］
ｆ＝5.0，ＮＡ＝1.10，β＝−40，ｄ０＝0.60，ＴＬ＝63.34
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
１ 0.00000 0.80000 1.4585040 67.84
２ -1.55000 3.60000 1.8348100 42.71
３ -4.37124 0.16853 1.0000000
４ -9.03009 3.29910 1.5924000 68.30
５ -6.49147 0.14436 1.0000000
６ 225.81901 0.79925 1.5174170 52.43
７ 12.75164 7.99889 1.4978200 82.52
８ -16.53076 0.14729 1.0000000
９ 33.27978 0.99973 1.7549990 52.32
10 17.34810 7.29940 1.4342500 95.00
11 -22.00861 0.14930 1.0000000
12 40.50031 0.99996 1.8160000 46.62
13 12.58920 5.99963 1.4338520 95.25
14 -21.70892 1.00238 1.0000000
15 14.56569 6.00511 1.4338520 95.25
16 -29.13064 0.90010 1.8160000 46.62
17 14.31749 0.14777 1.0000000
18 9.25434 5.00015 1.4978200 82.52
19 -16.56623 7.30023 1.5638400 60.67
20 6.41029 4.79725 1.0000000
21 -6.20020 1.40000 1.6180000 63.33 (Ln)
22 -71.05278 3.60000 1.7620010 40.10 (Lp)
23 -8.85307
［各群焦点距離データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 11.40
Ｇ２ ６ 17.87
Ｇ３ 18 -27.80
［条件式］
条件式（１）ｄ０／ｆ＝0.12
条件式（２）θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＝0.0683（Ｌ５）
条件式（３）θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＝-0.029（Ｌ５）
条件式（４）｜ｒ２／ｆ｜＝0.3100
条件式（５）｜ｒ３／ｄ２｜＝1.214
条件式（６）ν３ｎ＝52.43
条件式（７）{θCtA´(Ln)−θCtA´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00359
条件式（８）{θFgh(Ln)−θFgh(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}＝0.00043
条件式（９）νｄ(Lp)＝40.10
条件式（10）｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＝1.1

表６に示す諸元の表から、本実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、上記条件式（１）〜〜（４），（６）〜（１０）を満たすことが分かる。

図１２は、ｈ線（波長404.7nm）〜ｔ線（波長1014.0nm）に対する、第６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）は像面湾曲、（ｃ）は歪曲収差を示す。

図１２に示す各収差図から明らかであるように、第６実施例に係る顕微鏡対物レンズでは、広い波長域にわたり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。

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１３及び表７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。

図１３は、各実施例に係る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る。図１３に示すように、結像レンズは、物体側から順に並んだ、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合せからなる第１接合レンズＭ１と、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合せからなる第２接合レンズＭ２とを有する。表７は、この結像レンズの諸元値を示している。なお、表７において、ｆ´は結像レンズ全系の焦点距離を、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、ｄ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である面間隔を、ｎｄ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、νｄは各レンズを構成するガラスのｄ線（波長587.6nm）に対するアッベ数をそれぞれ示す。

（表７）
［レンズ諸元］
ｆ´＝200
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 75.043 5.1 1.62801 57.03
２ -75.043 2.0 1.74950 35.19
３ 1600.580 7.5
４ 50.260 5.1 1.66755 41.96
５ -84.541 1.8 1.61266 44.41
６ 36.911

なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｃ カバーガラス
Ｌ 構成レンズ

Claims (7)

1. 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メニスカスレンズとを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の単レンズとを有し、全体として正の屈折力を持つ第１レンズ群と、
   複数の接合レンズを有し、全体として正の屈折力を持つ第２レンズ群と、
   像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズとを有し、全体として負の屈折力を持つ第３レンズ群とを有し、
   物体面から第１レンズ面までの距離をｄ０とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆとしたとき、式
   ０．１２＜ｄ０／ｆ＜０．２５
   の条件を満足するとともに、
   前記第２レンズ群内の少なくとも１組の接合レンズを構成する正レンズと負レンズにおいて、前記正レンズのＦ線、Ｃ線、ｔ線に関する部分分散比をθＣｔ（ｐ）及びｈ線、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に関する部分分散比をθｈｇ（ｐ）とし、前記負レンズのＦ線、Ｃ線、ｔ線に関する部分分散比をθＣｔ（ｎ）及びｈ線、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に関する部分分散比をθｈｇ（ｎ）としたとき（但し、硝材のＣ線に対する屈折率をｎＣとし、ｔ線に対する屈折率をｎｔとし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、ｈ線に対する屈折率をｎｈとし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとした場合、前記部分分散比θＣｔ及びθｈｇをそれぞれ、θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）及びθｈｇ＝（ｎｈ−ｎｇ）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義する）、式
   ０．０４＜θＣｔ（ｐ）−θＣｔ（ｎ）＜０．０９
   −０．０３＜θｈｇ（ｐ）−θｈｇ（ｎ）＜０．００
   の条件を満足することを特徴とする液浸系顕微鏡対物レンズ。
2. 前記第１レンズ群を構成する前記平凸レンズと前記物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを接合した接合レンズにおいて、前記接合レンズの接合面の曲率半径をｒ２とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ３とし、前記物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの厚さをｄ２としたとき、式
   ０．３＜｜ｒ２／ｆ｜＜０．７
   １．０＜｜ｒ３／ｄ２｜＜１．３
   の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
3. 前記第２レンズ群の最も物体側に配置された接合レンズを構成する負レンズにおいて、アッベ数をν３ｎとしたとき、式
   ４０ ＜ν３ｎ＜ ６０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
4. 前記第２レンズ群は、少なくとも、蛍石を正のレンズ成分の硝材として用いた接合レンズと、アッベ数が８０以上の異常分散ガラスを正のレンズ成分の硝材として用いた接合レンズとを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
5. 前記アッベ数が８０以上の異常分散ガラスは、フッ化物系もしくはリン酸化合物系の異常分散ガラスであることを特徴とする請求項４に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
6. 最も物体側に、物体側に強い凹面を向けた接合面を持つ平凸埋め込みレンズと、
   互いの凹面が向かい合うように配置された２つの接合メニスカスレンズとを有し、
   前記２つの接合メニスカスレンズのうち、物体側に凹面を向けた前記接合メニスカスレンズは、物体側から順に並んだ、負レンズと、正レンズとを有し、前記負レンズ及び前記正レンズのＣ線、ｔ線、Ａ´線に関する部分分散比をそれぞれθＣｔＡ´(Ln)及びθＣｔＡ´(Lp)とし、前記負レンズ及び前記正レンズのＦ線、ｇ線、ｈ線に関する部分分散比をそれぞれθＦｇｈ(Ln)及びθＦｇｈ(Lp)とし、前記負レンズ及び前記正レンズのｄ線におけるアッベ数をそれぞれνｄ(Ln)及びνｄ(Lp)としたとき、式
   0.0029＜{θＣｔＡ´(Ln)−θＣｔＡ´(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}≦0.0052
   0.00034＜{θＦｇｈ(Ln)−θＦｇｈ(Lp)}/{νｄ(Ln)−νｄ(Lp)}≦0.00046
   ３８＜νｄ(Lp)＜５０
   の条件を満足することを特徴とする液浸系顕微鏡対物レンズ。
   但し、硝材のＣ線に対する屈折率をｎＣとし、ｔ線に対する屈折率をｎｔとし、Ａ´線に対する屈折率をｎＡ´とし、Ｆ線に対する屈折率をｎＦとし、ｇ線に対する屈折率をｎｇとし、ｈ線に対する屈折率をｎｈとした場合、前記部分分散比θＣｔＡ´及びθＦｇｈをそれぞれ、θＣｔＡ´＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＣ−ｎＡ´）及びθＦｇｈ＝（ｎＦ−ｎｇ）／（ｎＦ−ｎｈ）で定義する。
7. 前記平凸埋め込みレンズは、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メニスカスレンズとを前記接合面にて接合したものであり、
   前記平凸埋め込みレンズの前記接合面の曲率をｒ２とし、物体面から前記平凸レンズの物体側のレンズ面までの距離をｄ０とし、前記平凸レンズの中心厚をｄ１としたとき、式
   １．０＜｜ｒ２｜／（ｄ０＋ｄ１）＜１．７
   の条件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。
   

Images