JP2010186162A - 乾燥系顕微鏡対物レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】観察に時間や手間をかけずに高解像度な画像を得ることが可能な、低倍から中倍で、高ＮＡで、軽量の乾燥系顕微鏡対物レンズを提供する。
【解決手段】物体側より順に、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ１を有し、全体で正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、複数の接合レンズ群を有し、全体で正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、隣り合って対向する凹面の空気接触面を有し、全体で負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とからなり、次の条件式を満足する。
６≦Ｄ／ｆ≦８
５≦ｆ
０．８≦ＮＡ＜１．０
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。
【選択図】図１
【解決手段】物体側より順に、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ１を有し、全体で正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、複数の接合レンズ群を有し、全体で正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、隣り合って対向する凹面の空気接触面を有し、全体で負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３とからなり、次の条件式を満足する。
６≦Ｄ／ｆ≦８
５≦ｆ
０．８≦ＮＡ＜１．０
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。
【選択図】図１
Description
本発明は、乾燥系顕微鏡対物レンズに関し、特に、低倍率から中倍率で、高ＮＡで、軽量の乾燥系顕微鏡対物レンズに関するものである。
顕微鏡において、例えば、バーチャルスライドを作成する場合には、スキャンスピードの高速化と、高解像度の性能とを同時に満たすことが求められる。スキャンスピードの高速化を達成するには、物体側視野が広い光学系が望まれ、高解像度を達成するためには、入射側開口数（ＮＡ）の大きい光学系が望まれる。
しかるに、現在、顕微鏡観察においては、倍率が２０倍程度で高ＮＡの対物レンズが多く用いられている。
倍率が２０倍程度で高ＮＡの顕微鏡対物レンズとしては、例えば、次の特許文献１〜７に記載のものがある。
しかるに、現在、顕微鏡観察においては、倍率が２０倍程度で高ＮＡの対物レンズが多く用いられている。
倍率が２０倍程度で高ＮＡの顕微鏡対物レンズとしては、例えば、次の特許文献１〜７に記載のものがある。
特許文献１には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．８の乾燥系対物レンズや、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．９〜０．９５の水浸系対物レンズが、夫々記載されている。
また、特許文献２には、倍率が１６倍で、入射側ＮＡが０．８の水浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献３には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．９５の油浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献４には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが１．０の水浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献５には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．７５の水浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献６には、倍率が１０倍で、入射側ＮＡが０．５の乾燥系対物レンズや、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．７５の乾燥系対物レンズが、夫々記載されている。
また、特許文献７には、倍率が１０倍、入射側ＮＡが０．８の乾燥系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献２には、倍率が１６倍で、入射側ＮＡが０．８の水浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献３には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．９５の油浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献４には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが１．０の水浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献５には、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．７５の水浸系対物レンズが、記載されている。
また、特許文献６には、倍率が１０倍で、入射側ＮＡが０．５の乾燥系対物レンズや、倍率が２０倍で、入射側ＮＡが０．７５の乾燥系対物レンズが、夫々記載されている。
また、特許文献７には、倍率が１０倍、入射側ＮＡが０．８の乾燥系対物レンズが、記載されている。
しかし、これらの特許文献に記載の対物レンズのうち、液浸系対物レンズは、例えば、バーチャルスライド作成システム用顕微鏡等に使用するような場合、次のような問題が生じる。
即ち、顕微鏡対物レンズを液浸系レンズで構成すると、液浸液に気泡が入りやすく、気泡が入ったまま観察すると像が崩れて正常な観察ができない。気泡を抜くためには、対物レンズや標本を小刻みに動かす必要があり、標本画像を得るための時間をロスしてしまう。
また、液浸液を供給・排出するための機構が必要となり、装置が複雑化してしまう上、液浸液の供給・排出によっても標本画像を得るための時間をロスしてしまう。
また、スライドガラス上の標本についた液浸液を清掃する必要があって手間がかかり、この清掃を自動化すると複雑な機構が必要となる。また、対物レンズについた液浸液も数十枚〜数百枚スキャンするごとに定期的を清掃する必要があって手間がかかり、この清掃を自動化すると複雑な機構が必要となる。また、場合によっては、スライドガラス上の標本や対物レンズについた液浸液を清掃するためのクリーニングペーパーなどの清掃具も必要となり不経済となる。
しかも、ステージ周辺が液浸液で汚れやすく、標本のロードに悪影響を及ぼし易い。
さらには、液浸系対物レンズを用いた観察では、視野の移動により、接触関係にある対物レンズと水溶液の界面が変化し易いため、標本の領域全体にわたって均一な観察条件を維持することが難しい。
即ち、顕微鏡対物レンズを液浸系レンズで構成すると、液浸液に気泡が入りやすく、気泡が入ったまま観察すると像が崩れて正常な観察ができない。気泡を抜くためには、対物レンズや標本を小刻みに動かす必要があり、標本画像を得るための時間をロスしてしまう。
また、液浸液を供給・排出するための機構が必要となり、装置が複雑化してしまう上、液浸液の供給・排出によっても標本画像を得るための時間をロスしてしまう。
また、スライドガラス上の標本についた液浸液を清掃する必要があって手間がかかり、この清掃を自動化すると複雑な機構が必要となる。また、対物レンズについた液浸液も数十枚〜数百枚スキャンするごとに定期的を清掃する必要があって手間がかかり、この清掃を自動化すると複雑な機構が必要となる。また、場合によっては、スライドガラス上の標本や対物レンズについた液浸液を清掃するためのクリーニングペーパーなどの清掃具も必要となり不経済となる。
しかも、ステージ周辺が液浸液で汚れやすく、標本のロードに悪影響を及ぼし易い。
さらには、液浸系対物レンズを用いた観察では、視野の移動により、接触関係にある対物レンズと水溶液の界面が変化し易いため、標本の領域全体にわたって均一な観察条件を維持することが難しい。
このように、顕微鏡に液浸系対物レンズを用いると、標本画像を得るために時間をロスする、液浸液の清掃に手間がかかる、装置が複雑化する、標本の領域全体にわたって均一な観察条件で撮像できない等の問題が生じる。
このため、バーチャルスライド作成等に用いる顕微鏡対物レンズには、乾燥系対物レンズが望まれる。
このため、バーチャルスライド作成等に用いる顕微鏡対物レンズには、乾燥系対物レンズが望まれる。
ところで、病理診断では、様々な形態の標本を観察し、標本によっては、入射側ＮＡが０．８５〜０．９５程度で倍率が４０倍の乾燥系対物レンズに切り替えて観察を行うことが必要となる場合がある。
しかし、上記特許文献６に記載の乾燥系対物レンズは、入射側ＮＡが０．７５しかない。このため、観察対象となる標本によっては、十分な解像を得ることが難しくなる。
更に、上記特許文献６に記載の乾燥系対物レンズは、像面湾曲収差の補正が不足しており、広視野を観察するのに好ましくない。
ところで、対物レンズを上下に動かしたり、複数の対物レンズを切り替える顕微鏡では、対物レンズの重量が重いと、振動が発生して画像が劣化する。或いは、駆動用のモーターやピエゾに負担をかけるため、駆動系の寿命を減らしてしまう。よって、対物レンズの重量は軽いことが望まれる。
しかし、上記特許文献１、７に記載の乾燥系対物レンズは、全長が長いため重量が重く、画像の劣化を招きやすい。或いは、駆動系に大きな負担をかけてしまう。
このように、従来は、低倍から中倍で、高ＮＡで、軽量の乾燥系顕微鏡対物レンズは存在しなかった。
本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなされたものであり、低倍から中倍で、高ＮＡで、軽量の乾燥系顕微鏡対物レンズを提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明による乾燥系顕微鏡対物レンズは、物体側より順に、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズを有し、全体で正の屈折力を持つ第１レンズ群と、複数の接合レンズ群を有し、全体で正の屈折力を持つ第２レンズ群と、隣り合って対向する凹面の空気接触面を有し、全体で負の屈折力を持つ第３レンズ群とからなり、次の条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴としている。
６≦Ｄ／ｆ≦８ …(1)
５≦ｆ …(2)
０．８≦ＮＡ＜１．０ …(3)
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。
６≦Ｄ／ｆ≦８ …(1)
５≦ｆ …(2)
０．８≦ＮＡ＜１．０ …(3)
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。
なお、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(2-1)を満足するのがより好ましい。
６．５≦ｆ …(2-1)
６．５≦ｆ …(2-1)
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(4)、(5)を満足するのが好ましい。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．３≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．３≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(4-1)、(5)を満足するのが好ましい。
４．５≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１０ …(4-1)
０．３ ≦ ｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
４．５≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１０ …(4-1)
０．３ ≦ ｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(4)、(5-1)を満足するのが好ましい。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．５≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦０．８ …(5-1)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．５≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦０．８ …(5-1)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(6)を満足するのが好ましい。
０．７≦Ｈ３／Ｈ２≦１．２ …(6)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
０．７≦Ｈ３／Ｈ２≦１．２ …(6)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(6-1)を満足するのが好ましい。
０．８≦Ｈ３／Ｈ２≦１．１ …(6-1)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
０．８≦Ｈ３／Ｈ２≦１．１ …(6-1)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(7)を満足するのが好ましい。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ …(7)
ただし、ｆ（Ｇ３）は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レンズの焦点距離である。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ …(7)
ただし、ｆ（Ｇ３）は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レンズの焦点距離である。
本発明によれば、観察に時間や手間をかけずに高解像度な画像を得ることが可能な、低倍から中倍で、高ＮＡの乾燥系顕微鏡対物レンズが得られる。
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果を詳細に説明する。
本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズは、物体側より順に、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズを有し、全体で正の屈折力を持つ第１レンズ群と、複数の接合レンズ群を有し、全体で正の屈折力を持つ第２レンズ群と、隣り合って対向する凹面の空気接触面を有し、全体で負の屈折力を持つ第３レンズ群とからなり、次の条件式(1)、(2)、(3)を満足する。
６≦Ｄ／ｆ≦８ …(1)
５≦ｆ …(2)
０．８≦ＮＡ＜１．０ …(3)
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。
本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズは、物体側より順に、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズを有し、全体で正の屈折力を持つ第１レンズ群と、複数の接合レンズ群を有し、全体で正の屈折力を持つ第２レンズ群と、隣り合って対向する凹面の空気接触面を有し、全体で負の屈折力を持つ第３レンズ群とからなり、次の条件式(1)、(2)、(3)を満足する。
６≦Ｄ／ｆ≦８ …(1)
５≦ｆ …(2)
０．８≦ＮＡ＜１．０ …(3)
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。
このように構成すれば、第１レンズ群は、全体として正の屈折力を持ち、物体からの光線を収斂させる。また、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズは像面湾曲を補正する。
第２レンズ群は、全体として正の屈折力を持ち、光線を徐々に収斂させる。また、複数の接合レンズによって各収差を良好に補正し、軸上色収差を良好に補正する。好ましくは、更に軸上色収差を良好に補正するために、少なくとも１つの３枚接合レンズを含むのがよい。
第３レンズ群は、全体として負の屈折力を持ち、光束を平行光束にする。また、隣り合って対応する凹面の負の屈折力により各収差を良好に補正することができる。仮に、第３レンズ群内の凹面が一つのみであると、各収差を良好に補正することが困難となり、特に、像面湾曲とコマ収差が補正不足となり、平坦な視野、即ち、広い物体側視野が得られない。
第２レンズ群は、全体として正の屈折力を持ち、光線を徐々に収斂させる。また、複数の接合レンズによって各収差を良好に補正し、軸上色収差を良好に補正する。好ましくは、更に軸上色収差を良好に補正するために、少なくとも１つの３枚接合レンズを含むのがよい。
第３レンズ群は、全体として負の屈折力を持ち、光束を平行光束にする。また、隣り合って対応する凹面の負の屈折力により各収差を良好に補正することができる。仮に、第３レンズ群内の凹面が一つのみであると、各収差を良好に補正することが困難となり、特に、像面湾曲とコマ収差が補正不足となり、平坦な視野、即ち、広い物体側視野が得られない。
上記条件式(1)、(2)、(3)は、広い物体側視野を得るために倍率を小さくすることと、大きい入射側ＮＡを得ることを目的とした条件式である。
上記条件式(1)の下限値を下回ると、倍率を低くするには有利となるが、入射側ＮＡを大きくすることが難しくなり、特に、球面収差の補正が困難となる。一方、上記条件式(1)の上限値を上回ると、入射側ＮＡを大きくするには有利となるが、倍率が高くなりすぎ、広い物体側視野を得ることが難しい。更に、焦点距離に対して全長が長くなりすぎ、レンズ、及び、レンズを保持する金属枠の重量が増す。
また、上記条件式(2)の下限値を下回ると、倍率が高くなりすぎ、広い物体側視野を得ることが難しい。
また、上記条件式(3)の下限値を下回ると、入射側ＮＡが小さくなりすぎ、必要な解像度が得られない。なお、本発明は、乾燥系対物レンズであり、標本までの間の物質である空気の屈折率が１であるので、上記条件式(3)の上限値１．０を上回ることはない。
上記条件式(1)の下限値を下回ると、倍率を低くするには有利となるが、入射側ＮＡを大きくすることが難しくなり、特に、球面収差の補正が困難となる。一方、上記条件式(1)の上限値を上回ると、入射側ＮＡを大きくするには有利となるが、倍率が高くなりすぎ、広い物体側視野を得ることが難しい。更に、焦点距離に対して全長が長くなりすぎ、レンズ、及び、レンズを保持する金属枠の重量が増す。
また、上記条件式(2)の下限値を下回ると、倍率が高くなりすぎ、広い物体側視野を得ることが難しい。
また、上記条件式(3)の下限値を下回ると、入射側ＮＡが小さくなりすぎ、必要な解像度が得られない。なお、本発明は、乾燥系対物レンズであり、標本までの間の物質である空気の屈折率が１であるので、上記条件式(3)の上限値１．０を上回ることはない。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(4)、(5)を満足するのが好ましい。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．３≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．３≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
上記条件式(4)は、第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（Ｌｍ）のパワーを規定した条件式である。上記条件式(4)の下限値を下回ると、メニスカスレンズ（Ｌｍ）のパワーが強すぎて、メニスカスレンズ（Ｌｍ）の球面収差の発生量が大きくなりすぎる。また、メニスカスレンズ（Ｌｍ）よりも出射側のレンズ群での光線高が低くなって、像面湾曲の補正に不利となり、平坦な視野、即ち、広い物体側視野が得られない。一方、上記条件式(4)の上限値を上回ると、メニスカスレンズ（Ｌｍ）のパワーが弱すぎて、標本からの光線を十分に曲げること、即ち、大きな入射側ＮＡの光線を取り込むことができない。
上記条件式(5)は、第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ（Ｌｍ）の物体側の凹面のパワーを規定した条件式である。上記条件式(5)の下限値を下回ると、Ｒｍの曲率がきつくなり、実用的な作動距離を得ることが難しい。一方、上記条件式(5)の上限値を上回ると、像面湾曲の補正に不利となり、平坦な視野、即ち、広い物体側視野が得られない。
なお、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、更に、次の条件式(4-1)、(5-1)を満足するのがより望ましい。
４．５≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１０ …(4-1)
０．５≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦０．８ …(5-1)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
４．５≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１０ …(4-1)
０．５≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦０．８ …(5-1)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(6)を満足するのが好ましい。
０．７≦Ｈ３／Ｈ２≦１．２ …(6)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
０．７≦Ｈ３／Ｈ２≦１．２ …(6)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
上記条件式(6)は、第３レンズ群へ入射するマージナル光線の高さと、第３レンズ群から射出されるマージナル光線の高さの比を規定した条件式である。上記条件式(6)の下限値を下回ると、第１レンズ群と第２レンズ群とを合わせた正パワーが弱く、第２レンズ群の光線高が高くなりすぎ、結果として、軸上球面収差を補正するのが困難となる。一方、上記条件(6)の上限値を上回ると、第１レンズ群と第２レンズ群とを合わせた正パワーが強くなりすぎ、結果として、対物レンズの射出側瞳位置が物体側に近づき、対物レンズの瞳収差が劣化する。瞳収差が劣化すると、対物レンズにリレー光学系を組合せて像をリレーする場合、光線のケラレや視野の縁の色づきに影響を与えることがあり、好ましくない。バーチャルスライド作成用システム顕微鏡、その他の、様々な顕微鏡において、像のリレーは、頻繁に行われる。このため、瞳収差は良好であることが望ましい。また、対物レンズの射出側瞳位置が物体側に近づきすぎると、微分干渉観察や位相差観察においても悪影響を及ぼすことがあり、好ましくない。
なお、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、更に、次の条件式(6-1)を満足するのがより望ましい。
０．８≦Ｈ３／Ｈ２≦１．１ …(6-1)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
０．８≦Ｈ３／Ｈ２≦１．１ …(6-1)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。
また、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(7)を満足するのが好ましい。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ …(7)
ただし、ｆ（Ｇ３）は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レンズの焦点距離である。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ …(7)
ただし、ｆ（Ｇ３）は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レンズの焦点距離である。
上記条件式(7)は、第３レンズ群のパワーを規定した式である。上記条件式(7)の下限値を下回ると、第３レンズ群のパワーが弱くなりすぎ、倍率を低くすることが難しく、結果として、広い視野を得ることが難しい。
なお、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(7-1)を満足するのがより望ましい。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ≦−４ …(7-1)
なお、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズにおいては、次の条件式(7-1)を満足するのがより望ましい。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ≦−４ …(7-1)
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
実施例１
図１は本発明の実施例１にかかる乾燥系顕微鏡対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例１の対物レンズは、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。
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形状の第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第３レンズＬ３とで構成され、全体で正の屈折力を持っている。第１レンズＬ１は、本発明における第１レンズ群中の最も物体側に配置されており、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬｍに相当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の第４レンズＬ４と両凹形状の第５レンズＬ５と両凸形状の第６レンズＬ６とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第７レンズＬ７と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第８レンズＬ８とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズＬ９と両凸形状の第１０レンズＬ１０とを接合した接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズＬ１２とを接合した接合レンズと、両凹形状の第１３レンズＬ１３と両凸形状の第１４レンズＬ１４とを接合した接合レンズとで構成され、全体で負の屈折力を持っている。第１２レンズＬ１２の出射側面と第１３レンズＬ１３の物体側面は、互いに対向する凹面の空気接触面となっている。
なお、図１中、ＣＧはカバーガラスである。
実施例１
図１は本発明の実施例１にかかる乾燥系顕微鏡対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例１の対物レンズは、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。
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形状の第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第３レンズＬ３とで構成され、全体で正の屈折力を持っている。第１レンズＬ１は、本発明における第１レンズ群中の最も物体側に配置されており、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬｍに相当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の第４レンズＬ４と両凹形状の第５レンズＬ５と両凸形状の第６レンズＬ６とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第７レンズＬ７と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第８レンズＬ８とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズＬ９と両凸形状の第１０レンズＬ１０とを接合した接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１２レンズＬ１２とを接合した接合レンズと、両凹形状の第１３レンズＬ１３と両凸形状の第１４レンズＬ１４とを接合した接合レンズとで構成され、全体で負の屈折力を持っている。第１２レンズＬ１２の出射側面と第１３レンズＬ１３の物体側面は、互いに対向する凹面の空気接触面となっている。
なお、図１中、ＣＧはカバーガラスである。
次に、実施例１の対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
ただし、数値データ中、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数である。また、ＮＡは入射側開口数、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離（単位ｍｍ）、ｆは対物レンズの焦点距離（単位ｍｍ）、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離（単位ｍｍ）、Ｒｍは第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの物体側の曲率半径（単位ｍｍ）、Ｈ１は第１レンズ群および第２レンズ群での最も光線高の高いマージナル光線の
高さ（単位ｍｍ）、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ（単位ｍｍ）、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さ（単位ｍｍ）、ｆ（Ｇ１）〜ｆ（Ｇ３）は第１レンズ群〜第３レンズ群の各レンズ群の焦点距離（単位ｍｍ）である。これらは、以下の各実施例の数値データにおいて共通である。
ただし、数値データ中、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数である。また、ＮＡは入射側開口数、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離（単位ｍｍ）、ｆは対物レンズの焦点距離（単位ｍｍ）、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離（単位ｍｍ）、Ｒｍは第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの物体側の曲率半径（単位ｍｍ）、Ｈ１は第１レンズ群および第２レンズ群での最も光線高の高いマージナル光線の
高さ（単位ｍｍ）、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ（単位ｍｍ）、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さ（単位ｍｍ）、ｆ（Ｇ１）〜ｆ（Ｇ３）は第１レンズ群〜第３レンズ群の各レンズ群の焦点距離（単位ｍｍ）である。これらは、以下の各実施例の数値データにおいて共通である。
数値データ１（実施例１）
倍率：２０倍
ＮＡ＝０．９
視野数：３０
Ｄ＝６５．６７６
ｆ＝８．９９
ｆ（Ｌｍ）＝７９．２２
Ｒｍ＝−５．４９３４
Ｈ１＝１０．８１
Ｈ２＝８．６０
Ｈ３＝８．０８
ｆ（Ｇ１）＝１０．４７
ｆ（Ｇ２）＝２９．５０
ｆ（Ｇ３）＝−３６．０３
＜条件式パラメータ＞
条件式(1) Ｄ／ｆ＝７．３
条件式(2) ｆ＝８．９９
条件式(3) ＮＡ＝０．９
条件式(4) ｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜＝８．８１
条件式(5) ｜Ｒｍ／ｆ｜＝０．６１
条件式(6) Ｈ３／Ｈ２＝０．９４
条件式(7) ｆ（Ｇ３）／ｆ＝−４．０
倍率：２０倍
ＮＡ＝０．９
視野数：３０
Ｄ＝６５．６７６
ｆ＝８．９９
ｆ（Ｌｍ）＝７９．２２
Ｒｍ＝−５．４９３４
Ｈ１＝１０．８１
Ｈ２＝８．６０
Ｈ３＝８．０８
ｆ（Ｇ１）＝１０．４７
ｆ（Ｇ２）＝２９．５０
ｆ（Ｇ３）＝−３６．０３
＜条件式パラメータ＞
条件式(1) Ｄ／ｆ＝７．３
条件式(2) ｆ＝８．９９
条件式(3) ＮＡ＝０．９
条件式(4) ｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜＝８．８１
条件式(5) ｜Ｒｍ／ｆ｜＝０．６１
条件式(6) Ｈ３／Ｈ２＝０．９４
条件式(7) ｆ（Ｇ３）／ｆ＝−４．０
Ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物体面 ∞ 0.1700 1.52100 56.02（カバーガラス）
2 ∞ 1.0275
3 -5.4934 7.6651 1.88300 40.76
4 -8.4262 0.0447
5 -14.8500 4.0131 1.56907 71.30
6 -9.7426 0.1000
7 -133.0183 2.8626 1.56907 71.30
8 -19.4119 0.1000
9 357.0144 6.1700 1.49700 81.54
10 -12.2819 2.0000 1.63775 42.41
11 35.3625 7.1229 1.43875 94.93
12 -16.7512 0.1000
13 38.3576 1.2435 1.63775 42.41
14 11.7900 5.7901 1.43875 94.93
15 69.0762 1.0000
16 26.1185 2.0000 1.63775 42.41
17 34.8260 4.0205 1.43875 94.93
18 -45.9999 1.0000
19 43.4784 5.0710 1.43875 94.93
20 48.1030 3.6893 1.67300 38.15
21 11.8879 5.0000
22 -9.5671 1.0000 1.61800 63.33
23 101.1055 4.4853 1.72342 37.95
24 -13.0968
物体面 ∞ 0.1700 1.52100 56.02（カバーガラス）
2 ∞ 1.0275
3 -5.4934 7.6651 1.88300 40.76
4 -8.4262 0.0447
5 -14.8500 4.0131 1.56907 71.30
6 -9.7426 0.1000
7 -133.0183 2.8626 1.56907 71.30
8 -19.4119 0.1000
9 357.0144 6.1700 1.49700 81.54
10 -12.2819 2.0000 1.63775 42.41
11 35.3625 7.1229 1.43875 94.93
12 -16.7512 0.1000
13 38.3576 1.2435 1.63775 42.41
14 11.7900 5.7901 1.43875 94.93
15 69.0762 1.0000
16 26.1185 2.0000 1.63775 42.41
17 34.8260 4.0205 1.43875 94.93
18 -45.9999 1.0000
19 43.4784 5.0710 1.43875 94.93
20 48.1030 3.6893 1.67300 38.15
21 11.8879 5.0000
22 -9.5671 1.0000 1.61800 63.33
23 101.1055 4.4853 1.72342 37.95
24 -13.0968
実施例２
図２は本発明の実施例２にかかる乾燥系顕微鏡対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例２の対物レンズは、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。
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形状の第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２とで構成され、全体で正の屈折力を持っている。第１レンズＬ１は、本発明における第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬｍに相当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の第３レンズＬ３と両凹形状の第４レンズＬ４と両凸形状の第５レンズＬ５とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズＬ６と両凸形状の第７レンズＬ７とを接合した接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第８レンズＬ８と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズＬ９とを接合した接合レンズと、両凹形状の第１０レンズＬ１０と、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２とを接合した接合レンズとで構成され、全体で負の屈折力を持っている。第１０レンズＬ１０の射出側面と第１１レンズＬ１１の物体側面は、互いに対向する凹面の空気接触面となっている。
なお、図２中、ＣＧはカバーガラスである。
図２は本発明の実施例２にかかる乾燥系顕微鏡対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例２の対物レンズは、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。
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形状の第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２とで構成され、全体で正の屈折力を持っている。第１レンズＬ１は、本発明における第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬｍに相当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の第３レンズＬ３と両凹形状の第４レンズＬ４と両凸形状の第５レンズＬ５とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第６レンズＬ６と両凸形状の第７レンズＬ７とを接合した接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第８レンズＬ８と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズＬ９とを接合した接合レンズと、両凹形状の第１０レンズＬ１０と、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２とを接合した接合レンズとで構成され、全体で負の屈折力を持っている。第１０レンズＬ１０の射出側面と第１１レンズＬ１１の物体側面は、互いに対向する凹面の空気接触面となっている。
なお、図２中、ＣＧはカバーガラスである。
次に、実施例２の対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２（実施例２）
倍率：２０倍
ＮＡ＝０．９５
視野数：２５
Ｄ＝７０．８３
ｆ＝８．９９
ｆ（Ｌｍ）＝４７．５５
Ｒｍ＝−５．４３３３
Ｈ１＝１３．０
Ｈ２＝８．９３
Ｈ３＝８．５４
ｆ（Ｇ１）＝１５．６３
ｆ（Ｇ２）＝３２．０４
ｆ（Ｇ３）＝−４４．５０
＜条件式パラメータ＞
条件式(1) Ｄ／ｆ＝７．８８
条件式(2) ｆ＝８．９９
条件式(3) ＮＡ＝０．９５
条件式(4) ｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜＝５．２９
条件式(5) ｜Ｒｍ／ｆ｜＝０．６０
条件式(6) Ｈ３／Ｈ２＝０．９６
条件式(7) ｆ（Ｇ３）／ｆ＝−４．９５
数値データ２（実施例２）
倍率：２０倍
ＮＡ＝０．９５
視野数：２５
Ｄ＝７０．８３
ｆ＝８．９９
ｆ（Ｌｍ）＝４７．５５
Ｒｍ＝−５．４３３３
Ｈ１＝１３．０
Ｈ２＝８．９３
Ｈ３＝８．５４
ｆ（Ｇ１）＝１５．６３
ｆ（Ｇ２）＝３２．０４
ｆ（Ｇ３）＝−４４．５０
＜条件式パラメータ＞
条件式(1) Ｄ／ｆ＝７．８８
条件式(2) ｆ＝８．９９
条件式(3) ＮＡ＝０．９５
条件式(4) ｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜＝５．２９
条件式(5) ｜Ｒｍ／ｆ｜＝０．６０
条件式(6) Ｈ３／Ｈ２＝０．９６
条件式(7) ｆ（Ｇ３）／ｆ＝−４．９５
Ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物体面 ∞ 0.1700 1.52100 56.02（カバーガラス）
2 ∞ 1.0010
3 -5.4333 11.3905 1.67790 55.34
4 -8.5877 0.1000
5 -104.8848 4.1424 1.56907 71.30
6 -19.5161 0.1000
7 23.7560 10.4025 1.49700 81.54
8 -19.6992 2.0000 1.63775 42.41
9 25.2233 8.2035 1.43875 94.93
10 -24.9665 0.1266
11 27.7141 1.0715 1.63775 42.41
12 10.8195 11.2828 1.43875 94.93
13 -48.7196 1.0000
14 24.4445 2.0000 1.63775 42.41
15 10.5534 4.5611 1.43875 94.93
16 121.7083 2.0000
17 -72.4490 1.6702 1.51633 64.14
18 17.2984 5.0000
19 -9.0745 1.0053 1.61800 63.33
20 -30.8886 3.6028 1.73800 32.26
21 -11.7872
物体面 ∞ 0.1700 1.52100 56.02（カバーガラス）
2 ∞ 1.0010
3 -5.4333 11.3905 1.67790 55.34
4 -8.5877 0.1000
5 -104.8848 4.1424 1.56907 71.30
6 -19.5161 0.1000
7 23.7560 10.4025 1.49700 81.54
8 -19.6992 2.0000 1.63775 42.41
9 25.2233 8.2035 1.43875 94.93
10 -24.9665 0.1266
11 27.7141 1.0715 1.63775 42.41
12 10.8195 11.2828 1.43875 94.93
13 -48.7196 1.0000
14 24.4445 2.0000 1.63775 42.41
15 10.5534 4.5611 1.43875 94.93
16 121.7083 2.0000
17 -72.4490 1.6702 1.51633 64.14
18 17.2984 5.0000
19 -9.0745 1.0053 1.61800 63.33
20 -30.8886 3.6028 1.73800 32.26
21 -11.7872
実施例３
図３は本発明の実施例３にかかる乾燥系顕微鏡対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例３の対物レンズは、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。
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負メニスカス形状の第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第３レンズＬ３とで構成され、全体で正の屈折力を持っている。第１レンズＬ１は、本発明における第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬｍに相当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の第４レンズＬ４と両凹形状の第５レンズＬ５と両凸形状の第６レンズＬ６とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第７レンズＬ７と両凸形状の第８レンズＬ８とを接合した接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズＬ９と物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズＬ１０とを接合した接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２とを接合した接合レンズとで構成され、全体で負の屈折力を持っている。第１０レンズＬ１０の出射側面と第１１レンズＬ１１の物体側面は、互いに対向する凹面の空気接触面となっている。
なお、図３中、ＣＧはカバーガラスである。
図３は本発明の実施例３にかかる乾燥系顕微鏡対物レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
実施例３の対物レンズは、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とで構成されている。
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負メニスカス形状の第１レンズＬ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２と、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第３レンズＬ３とで構成され、全体で正の屈折力を持っている。第１レンズＬ１は、本発明における第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬｍに相当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸形状の第４レンズＬ４と両凹形状の第５レンズＬ５と両凸形状の第６レンズＬ６とを接合した接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第７レンズＬ７と両凸形状の第８レンズＬ８とを接合した接合レンズとで構成され、全体で正の屈折力を持っている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第９レンズＬ９と物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第１０レンズＬ１０とを接合した接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２とを接合した接合レンズとで構成され、全体で負の屈折力を持っている。第１０レンズＬ１０の出射側面と第１１レンズＬ１１の物体側面は、互いに対向する凹面の空気接触面となっている。
なお、図３中、ＣＧはカバーガラスである。
次に、実施例３の対物レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ３（実施例３）
倍率：２０倍
ＮＡ＝０．８
視野数：３０
Ｄ＝５７．３５９
ｆ＝９
ｆ（Ｌｍ）＝−５０．９８４
Ｒｍ＝−６．１３５６
Ｈ１＝９．５
Ｈ２＝７．６７
Ｈ３＝７．２
ｆ（Ｇ１）＝１３．６８６
ｆ（Ｇ２）＝２９．９３８
ｆ（Ｇ３）＝−４３．１４１
＜条件式パラメータ＞
条件式(1) Ｄ／ｆ＝６．３７
条件式(2) ｆ＝９
条件式(3) ＮＡ＝０．８
条件式(4) ｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜＝５．６６
条件式(5) ｜Ｒｍ／ｆ｜＝０．６８
条件式(6) Ｈ３／Ｈ２＝０．９４
条件式(7) ｆ（Ｇ３）／ｆ＝−４．７９
数値データ３（実施例３）
倍率：２０倍
ＮＡ＝０．８
視野数：３０
Ｄ＝５７．３５９
ｆ＝９
ｆ（Ｌｍ）＝−５０．９８４
Ｒｍ＝−６．１３５６
Ｈ１＝９．５
Ｈ２＝７．６７
Ｈ３＝７．２
ｆ（Ｇ１）＝１３．６８６
ｆ（Ｇ２）＝２９．９３８
ｆ（Ｇ３）＝−４３．１４１
＜条件式パラメータ＞
条件式(1) Ｄ／ｆ＝６．３７
条件式(2) ｆ＝９
条件式(3) ＮＡ＝０．８
条件式(4) ｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜＝５．６６
条件式(5) ｜Ｒｍ／ｆ｜＝０．６８
条件式(6) Ｈ３／Ｈ２＝０．９４
条件式(7) ｆ（Ｇ３）／ｆ＝−４．７９
Ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物体面 ∞ 0.1700 1.52100 56.02（カバーガラス）
2 ∞ 1.4134
3 -6.1356 7.4753 1.88300 40.76
4 -11.1623 0.2000
5 -15.9503 3.6699 1.56907 71.30
6 -9.2588 0.3000
7 -77.3158 3.1199 1.49700 81.54
8 -16.1325 0.3000
9 30.2237 6.4890 1.49700 81.54
10 -15.6541 1.5000 1.63775 42.41
11 26.1015 5.4413 1.43875 94.93
12 -21.5593 1.0000
13 21.3045 1.5000 1.63775 42.41
14 10.9370 6.3553 1.43875 94.93
15 -133.8761 0.5000
16 26.1348 4.8881 1.49700 81.54
17 80.3661 2.6575 1.61340 44.27
18 10.9067 6.0834
19 -8.0524 1.5001 1.48749 70.23
20 -15.7407 2.7963 1.74000 28.30
21 -11.0024
物体面 ∞ 0.1700 1.52100 56.02（カバーガラス）
2 ∞ 1.4134
3 -6.1356 7.4753 1.88300 40.76
4 -11.1623 0.2000
5 -15.9503 3.6699 1.56907 71.30
6 -9.2588 0.3000
7 -77.3158 3.1199 1.49700 81.54
8 -16.1325 0.3000
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10 -15.6541 1.5000 1.63775 42.41
11 26.1015 5.4413 1.43875 94.93
12 -21.5593 1.0000
13 21.3045 1.5000 1.63775 42.41
14 10.9370 6.3553 1.43875 94.93
15 -133.8761 0.5000
16 26.1348 4.8881 1.49700 81.54
17 80.3661 2.6575 1.61340 44.27
18 10.9067 6.0834
19 -8.0524 1.5001 1.48749 70.23
20 -15.7407 2.7963 1.74000 28.30
21 -11.0024
なお、上記実施例１、２、３の対物レンズにおいて用いられる各光学ガラス部材は、環境対応ガラス（鉛フリーガラス）を選択しており、各実施例は環境に配慮した対物レンズとなっている。
実施例１、２、３の対物レンズは、無限遠設計の対物レンズである。そのため、対物レンズ単独では結像しない。例えば、次の実施例４に示す結像レンズ（焦点距離１８０ｍｍ）を組合せて使用する。なお、対物レンズと結像レンズとの間の距離は、０〜１５０ｍｍとするのが望ましい。
実施例１、２、３の対物レンズは、無限遠設計の対物レンズである。そのため、対物レンズ単独では結像しない。例えば、次の実施例４に示す結像レンズ（焦点距離１８０ｍｍ）を組合せて使用する。なお、対物レンズと結像レンズとの間の距離は、０〜１５０ｍｍとするのが望ましい。
図４は本発明の実施例１、２、３の対物レンズと組合せて使用するのに好適な結像レンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
結像レンズは、物体側から順に、両凸形状の第１レンズＬT１と物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２レンズＬT２とを接合した接合レンズと、両凸形状の第３レンズＬT３と両凹形状の第４レンズＬT４とを接合した接合レンズとで構成されている。
結像レンズは、物体側から順に、両凸形状の第１レンズＬT１と物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２レンズＬT２とを接合した接合レンズと、両凸形状の第３レンズＬT３と両凹形状の第４レンズＬT４とを接合した接合レンズとで構成されている。
次に、結像レンズを構成する光学部材の数値データを示す。
ただし、数値データ中、ｆTLは結像レンズの焦点距離（単位ｍｍ）である。
数値データ４
ｆTL＝１８０ｍｍ
Ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 60.4357 8.5000 1.49700 81.54
2 -67.2328 3.8000 1.72047 34.71
3 -640.4760 10.2859
4 44.0586 8.5000 1.72342 37.95
5 -113.8863 4.4000 1.61340 44.27
6 28.0371 129.5618
像面 ∞
ただし、数値データ中、ｆTLは結像レンズの焦点距離（単位ｍｍ）である。
数値データ４
ｆTL＝１８０ｍｍ
Ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 60.4357 8.5000 1.49700 81.54
2 -67.2328 3.8000 1.72047 34.71
3 -640.4760 10.2859
4 44.0586 8.5000 1.72342 37.95
5 -113.8863 4.4000 1.61340 44.27
6 28.0371 129.5618
像面 ∞
次に、実施例１の対物レンズと結像レンズとの間隔を９０ｍｍとした場合の観察光学系の収差図を図５に、実施例２の対物レンズと結像レンズとの間隔を９０ｍｍとした場合の観察光学系の収差図を図６に、実施例３の対物レンズと結像レンズとの間隔を９０ｍｍとした場合の観察光学系の収差図を図７に示す。図５及び図６及び図７において、(a)は球面収差、(b)は正弦条件違反量、(c)は非点収差、(d)はコマ収差、(e)は歪曲収差を示している。なお、いずれの収差図も単位はｍｍである。また、Ｉｍ．ｈは像高（単位ｍｍ）を示す。
これらの収差図から明らかなように、本発明の対物レンズは、軸上収差、軸外収差の各収差が良好に補正され、高ＮＡでありながら、広い視野で良好な観察ができる。
これらの収差図から明らかなように、本発明の対物レンズは、軸上収差、軸外収差の各収差が良好に補正され、高ＮＡでありながら、広い視野で良好な観察ができる。
以上、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズの実施例を説明したが、本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズは上記各実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の構成要件を満足する範囲であればどのように構成してもよい。
本発明の乾燥系顕微鏡対物レンズは、例えば、バーチャルスライドを用いて病理診断を行う等、物体側視野が広く、入射側ＮＡの大きい、軽量の対物レンズを用いた観察が必要とされる、生物、医療、医学の分野に有用である。
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ８ 第８レンズ
Ｌ９ 第９レンズ
Ｌ１０ 第１０レンズ
Ｌ１１ 第１１レンズ
Ｌ１２ 第１２レンズ
Ｌ１３ 第１３レンズ
Ｌ１４ 第１４レンズ
ＬT１ 第１レンズ
ＬT２ 第２レンズ
ＬT３ 第３レンズ
ＬT４ 第４レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ８ 第８レンズ
Ｌ９ 第９レンズ
Ｌ１０ 第１０レンズ
Ｌ１１ 第１１レンズ
Ｌ１２ 第１２レンズ
Ｌ１３ 第１３レンズ
Ｌ１４ 第１４レンズ
ＬT１ 第１レンズ
ＬT２ 第２レンズ
ＬT３ 第３レンズ
ＬT４ 第４レンズ
Claims (7)
- 物体側より順に、最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズを有し、全体で正の屈折力を持つ第１レンズ群と、複数の接合レンズ群を有し、全体で正の屈折力を持つ第２レンズ群と、隣り合って対向する凹面の空気接触面を有し、全体で負の屈折力を持つ第３レンズ群とからなり、次の条件式(1)、(2)、(3)を満足することを特徴とする乾燥系顕微鏡対物レンズ。
６≦Ｄ／ｆ≦８ …(1)
５≦ｆ …(2)
０．８≦ＮＡ＜１．０ …(3)
ただし、Ｄは物体面から対物レンズ最終面までの距離、ｆは対物レンズの焦点距離、ＮＡは入射側開口数である。 - 次の条件式(4)、(5)を満足することを特徴とする請求項１に記載の乾燥系顕微鏡対物レンズ。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．３≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。 - 次の条件式(4-1)、(5)を満足することを特徴とする請求項１に記載の乾燥系顕微鏡対物レンズ。
４．５≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１０ …(4-1)
０．３ ≦ ｜Ｒｍ／ｆ｜≦１．０ …(5)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。 - 次の条件式(4)、(5-1)を満足することを特徴とする請求項１に記載の乾燥系顕微鏡対物レンズ。
４≦｜ｆ（Ｌｍ）／ｆ｜≦１５ …(4)
０．５≦｜Ｒｍ／ｆ｜≦０．８ …(5-1)
ただし、ｆ（Ｌｍ）は第１レンズ群中の最も物体側に配置され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズの焦点距離、Ｒｍは該メニスカスレンズの物体側の曲率半径である。 - 次の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項２に記載の乾燥系顕微鏡対物レンズ。
０．７≦Ｈ３／Ｈ２≦１．２ …(6)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。 - 次の条件式(6-1)を満足することを特徴とする請求項２に記載の乾燥系顕微鏡対物レンズ。
０．８≦Ｈ３／Ｈ２≦１．１ …(6-1)
ただし、Ｈ２は第３レンズ群に入射するマージナル光線の高さ、Ｈ３は対物レンズ最終面から射出されるマージナル光線の高さである。 - 次の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項２又は５に記載の乾燥系顕微鏡対物レンズ。
−９≦ｆ（Ｇ３）／ｆ …(7)
ただし、ｆ（Ｇ３）は第３レンズ群の焦点距離、ｆは対物レンズの焦点距離である。
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2009
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2010
- 2010-01-13 US US12/686,502 patent/US7982961B2/en not_active Expired - Fee Related
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