JP2019191271A - 液浸系の顕微鏡対物レンズ - Google Patents

液浸系の顕微鏡対物レンズ Download PDF

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Abstract

【課題】色収差と軸外収差を良好に補正した液浸系対物レンズを提供する。【解決手段】対物レンズ１は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置された、少なくとも一つのレンズ成分からなる第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に接合レンズＣＬ１を含む。接合レンズＣＬ１は、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであるレンズＬ２からなり、以下の条件式を満たす。2.4≦f1/fob（１）、1.8≦n12≦1.85（２）、但し、f1は、接合レンズＣＬ１のe線に対する焦点距離である。fobは、対物レンズ１のe線に対する焦点距離である。n12は、メニスカスレンズであるレンズＬ２のe線に対する屈折率である。【選択図】図２

Description

本明細書の開示は、液浸系の顕微鏡対物レンズに関する。
近年、生物顕微鏡分野において、広視野と高分解能とを両立した観察と画像取得が可能な顕微鏡装置への期待が高まっている。そのような顕微鏡装置の実現のため、高い開口数（以降、NAと記す）を有し、且つ、広視野全体で高い収差性能を有する顕微鏡対物レンズが求められている。また、生物顕微鏡では、400nm程度の短波長から近赤外域の波長までの広い波長帯域において、励起光が使用され得る。このため、顕微鏡対物レンズは、広い波長帯域内の任意の波長の励起光を用いる蛍光観察にも対応していることが望ましい。
従来の高NAを有する液浸系の顕微鏡対物レンズは、例えば、特許文献１、特許文献２に記載されている。
特開２００３−２１７８６号公報 特開平７−３５９８３号公報
特許文献１、特許文献２に記載の顕微鏡対物レンズは、軸上色収差と軸外収差（例えば、像面湾曲、コマ収差など）の補正が十分ではない。このため、広い波長帯域と広い視野域において、高い性能を実現することができない。
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、色収差と軸外収差を良好に補正した液浸系対物レンズを提供することである。
本発明の一実施形態に係る顕微鏡対物レンズは、液浸系の顕微鏡対物レンズであって、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも前記像側に配置された、少なくとも一つのレンズ成分からなる第２レンズ群とからなる。前記第１レンズ群は、最も物体側に第１接合レンズを含む。前記第１接合レンズは、物体側から順に配置された、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の屈折力を有するメニスカスレンズと、からなる。前記顕微鏡対物レンズは、以下の条件式を満たす。
2.4≦f1/fob （１）
1.8≦n12≦1.85 （２）
但し、f1は、前記第１接合レンズのe線に対する焦点距離である。fobは、前記顕微鏡対物レンズのe線に対する焦点距離である。n12は、前記メニスカスレンズのe線に対する屈折率である。
上記の態様によれば、色収差と軸外収差を良好に補正した液浸系対物レンズを提供することができる。
最大物体高Yresoを説明するための図である。 本発明の実施例１に係る対物レンズ１の断面図である。 図２に示す対物レンズ１の収差図である。 本発明の実施例２に係る対物レンズ２の断面図である。 図４に示す対物レンズ２の収差図である。 本発明の実施例３に係る対物レンズ３の断面図である。 図６に示す対物レンズ３の収差図である。 本発明の実施例４に係る対物レンズ４の断面図である。 図８に示す対物レンズ４の収差図である。 本発明の実施例５に係る対物レンズ５の断面図である。 図１０に示す対物レンズ５の収差図である。
本願の一実施形態に係る対物レンズについて説明する。本実施形態に係る対物レンズ（以降、単に対物レンズと記す）は、結像レンズと組み合わせて使用される無限遠補正型の顕微鏡対物レンズである。この対物レンズは、標本と対物レンズの間に浸液を介在させた状態で標本を観察するときに用いられる、いわゆる液浸系の顕微鏡対物レンズである。
この対物レンズは、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群と、第１レンズ群よりも像側に配置された、少なくとも一つのレンズ成分からなる第２レンズ群と、からなる。より詳細には、第１レンズ群の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分は、レンズ外径を光軸上の厚さで除した値が4以下という特徴を有している。なお、メニスカスレンズ成分が接合レンズである場合には、メニスカスレンズ成分の外径とは、メニスカスレンズ成分を構成する最も像側のレンズの外径をいうものとする。また、レンズ外径を光軸上の厚さで除した値が4以下であるメニスカスレンズ成分が複数存在する場合、第１レンズ群の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分は、それらのメニスカスレンズ成分のうちの最も像側にあるメニスカスレンズ成分のことをいう。第１レンズ群と第２レンズ群の境界は、上記の特徴によって特定することができる。
なお、本明細書において、光線束(pencil of light)とは、物体の一点（物点）から出射した光線の束のことである。また、レンズ成分とは、単レンズ、接合レンズを問わず、物点からの光線が通るレンズ面のうち物体側の面と像側の面の２つの面のみが空気（又は浸液）と接する一塊のレンズブロックのことである。
第１レンズ群は、物点からの発散光線束を第１レンズ群内で収斂光線束に変換する。そして、第１レンズ群は、第１レンズ群の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分の内部で、収斂光線束のマージナル光線高さを低くして、メニスカスレンズ成分の凹面から第２レンズ群へ向けて収斂光線束を出射する。さらに、第２レンズ群は、第１レンズ群からの光線束を平行光線束に変換する。これにより、ペッツバール和を効果的に補正することが可能となり、その結果、広視野全体において像面湾曲を良好に補正することが可能となっている。
第１レンズ群は、最も物体側に接合レンズを含んでいる。以降、この接合レンズを第１接合レンズと記す。第１接合レンズは、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、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の屈折力を有するメニスカスレンズと、からなる。
マージナル光線高さが低い物体付近の領域に第１接合レンズを含むことで、球面収差の発生を抑えながら、負の屈折力を有するメニスカスレンズを用いてペッツバール和を効果的に補正することができる。また、液浸系対物レンズでは、乾燥系対物レンズのように最も物体側に凹面を有するレンズを配置すると、浸液と対物レンズの間に気泡が溜まりやすくなってしまう。これに対して、この対物レンズは、第１接合レンズが物体側に平面を向けているため、浸液と対物レンズの間に気泡が溜まりにくくすることができる。
なお、第１接合レンズに含まれる平凸レンズの屈折率は、第１接合レンズに含まれるメニスカスレンズの屈折率よりも低いことが望ましい。平凸レンズの屈折率がメニスカスレンズの屈折率よりも低いことで、第１接合レンズの接合面が負の屈折力を有し、その結果、ペッツバール和を効果的に補正することができるからである。
さらに、この対物レンズは、以下の条件式を満たしている。
2.4≦f1/fob （１）
1.8≦n12≦1.85 （２）
但し、f1は、第１接合レンズのe線に対する焦点距離である。fobは、この対物レンズのe線に対する焦点距離である。n12は、第１接合レンズに含まれるメニスカスレンズのe線に対する屈折率である。
条件式（１）は、第１接合レンズのパワーを規定したものである。条件式（１）を満たすことで、対物レンズは、ペッツバール和を良好に補正することができる。また、対物レンズは、軸上色収差も効果的に補正することが可能になる。
f1/fobが条件式（１）の下限値を下回る場合、第１接合レンズのパワーが大きすぎる。このため、第１接合レンズ以降のレンズ成分での光線高が低くなり、その結果、第１レンズ群の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分の像側のレンズ面（凹面）が有する負の屈折力も小さくなる。これにより、ペッツバール和の補正が困難になる。また、一般に、軸上マージナル光線高が高いほど軸上色収差が発生する。f1/fobが条件式（１）の下限値を下回る場合、第１接合レンズよりも像側にあるレンズに入射する軸上マージナル光線高が低くなるため、第１接合レンズで発生した軸上色収差の補正が困難になる。
条件式（２）は、第１接合レンズに含まれるメニスカスレンズの屈折率を規定したものである。一般的に屈折率が高い光学材料は、短波長に対する吸収及び自家蛍光が大きい。そのため、短波長の励起光を用いた蛍光観察において、SN比を大きくするためには、屈折率が高すぎない材料を用いることが好ましい。また、一般的に、屈折率が高い光学材料は高分散でもある。このため、屈折率が高い光学材料では広い波長域の色収差を補正することが困難となる。条件式（２）を満たすことで、対物レンズは、球面収差とペッツバール和を効率的に補正することが可能であり、さらに、短波長の励起光を用いた高い分解能を有する蛍光観察が可能となる。
n12が条件式（２）の下限値を下回る場合、ペッツバール和を補正するのに十分な負の屈折力を得るために接合面の曲率を大きくすることになるため、ペッツバール和とともに球面収差を良好に補正することが難しくなる。n12が条件式（２）の上限値を上回る場合、広い波長域で色収差を補正することが難しく、また、自家蛍光が大きくなるため、SN比が高い蛍光画像を得ることが難しくなる。その結果、高分解能の蛍光観察および構造解析が困難になる。
以上のような構成を有する対物レンズによれば、色収差と軸外収差を良好に補正することができる。
なお、対物レンズは、条件式（１）の代わりに条件式（１−１）又は条件式（１−２）を満たしてもよい。また、対物レンズは、条件式（１）、条件式（１−１）、又は、条件式（１−２）の代わりに、条件式（１−３）を満たしてもよい。特に、条件式（１−３）を満たすことで、第１接合レンズ以降のレンズでの光線高が高くなりすぎることを防ぐことができる。このため、ペッツバール和の補正に加えて、球面収差と軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
2.6≦f1/fob （１−１）
2.9≦f1/fob （１−２）
f1/fob≦4.3 （１−３）
また、対物レンズの第１レンズ群は、第１接合レンズの他に、接合レンズを含むことが望ましい。さらに、第１レンズ群は、少なくとも１つの３枚接合レンズを含むことが望ましい。これにより、色収差を更に良好に補正することが可能となる。
また、第１レンズ群の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分は、負の屈折力を有してもよい。これにより、ペッツバール和をより良好に補正することが可能となる。
この対物レンズは、以下の条件式を満たしてもよい。
0.095≦d12/Ltotal （３）
但し、d12は、第１接合レンズに含まれるメニスカスレンズの光軸上における厚さである。Ltotalは、物体面から対物レンズの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。なお、物体面とは、対物レンズの最も物体側のレンズ面（つまり、この対物レンズでは、平凸レンズの平面）から作動距離とカバーガラスの厚さだけ対物レンズから離れた面のことである。
条件式（３）は、第１接合レンズに含まれるメニスカスレンズの厚さを規定したものである。条件式（３）を満たすことで、対物レンズは、ペッツバール和をより良好に補正することができる。
d12/Ltotalが条件式（３）の下限値を下回る場合、対物レンズの全長に対して第１接合レンズに含まれるメニスカスレンズの厚さが薄すぎる。このため、第１接合レンズ内で光線高が十分に高くならず、その結果、第１接合レンズ以降のレンズ成分における軸上マージナル光線高さが低くなってしまう。これにより、第１レンズ群の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分の像側のレンズ面（凹面）が有する負の屈折力も小さくなるため、ペッツバール和の補正が困難になる。
なお、対物レンズは、条件式（３）の代わりに条件式（３−１）を満たしてもよい。また、対物レンズは、条件式（３）又は条件式（３−１）に加えて、条件式（３−２）を満たしてもよい。特に、条件式（３−２）を満たすことで、メニスカスレンズに十分な厚さを確保して光線高を高くしながら、第１接合レンズ以降のレンズ成分のために十分な空間を確保することができる。第１接合レンズ以降のレンズ構成について制限が少ないため、ペッツバール和に加えて球面収差と軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
0.1≦d12/Ltotal （３−１）
d12/Ltotal≦0.11 （３−２）
この対物レンズでは、第１レンズ群は、第１接合レンズに加えて、両凸レンズを含むことが望ましい。また、その両凸レンズは、対物レンズのレンズ成分のうち、物体側から数えて３番目以内のレンズ成分に含まれることが望ましい。１番目のレンズ成分は第１接合レンズであるので、両凸レンズは２番目又は３番目のレンズ成分に含まれていることが望ましい。
軸外収差を補正するためには、第１接合レンズで光線高を十分に上げた後に、その後のレンズ成分で光線を上げ下げする必要がある。対物レンズは、条件式（１）を満たしているため、第１接合レンズから光軸に対して大きな角度を持った光線を出射する。第１接合レンズからあまり離れていない位置、具体的には、物体側から３番目以内のレンズ成分内に両凸レンズを設けることで、第１接合レンズから大きな角度を持って出射した光線の光線高が高くなりすぎることを防ぐことができる。このため、コンパクトなレンズ構成で効率的に光線を上げ下げし、軸外収差補正を良好に補正することが可能となる。
上記のような両凸レンズを有する対物レンズは、以下の条件式を満たすことが望ましい。
0.014≦NAob/|β|≦0.034 （４）
但し、NAobは、対物レンズの物体側の開口数である。βは、対物レンズの倍率である。ここで、対物レンズの倍率は、対物レンズの仕様で定められている倍率であり、180mmから200mmの間の焦点距離を有する結像レンズと組み合わせたときの倍率である。なお、組み合わせる結像レンズの焦点距離は、予め対物レンズ毎に定まっている。
条件式（４）は、対物レンズの開口数と倍率の関係を規定したものである。条件式（４）を満たすことで、特に、高倍での蛍光観察において必要とされる明るさを確保することが可能となる。
NAob/|β|が条件式（４）の下限値を下回る場合、高倍での観察において、十分な明るさを得ることが困難となり、蛍光画像が暗くなってしまう。NAob/|β|が条件式（４）の上限値を上回る場合、対物レンズの限られた全長では、広い視野で収差補正することが困難となる。このため、広い範囲を十分な明るさで観察することが困難になる。
なお、対物レンズは、条件式（４）の代わりに条件式（４−１）又は条件式（４−２）を満たしてもよい。
0.017≦NAob/|β|≦0.031 （４−１）
0.02≦NAob/|β|≦0.028 （４−２）
さらに、対物レンズは、以下の条件式の少なくとも１つを満たすことが望ましい。
1.4≦n13≦1.85 （５）
0≦|R1|/|R2|≦1 （６）
但し、n13は、第１レンズ群に含まれる両凸レンズのe線に対する屈折率である。R1は、第１レンズ群に含まれる両凸レンズの物体側のレンズ面の曲率半径である。R2は、第１レンズ群に含まれる両凸レンズの前記像側のレンズ面の曲率半径である。
条件式（５）は、第１レンズ群に含まれる両凸レンズの屈折率を規定したものである。条件式（５）を満たすことで、特に、近紫外域（i線を含む）の光に対して高い透過率を確保することができるため、短波長の励起光を用いた高い分解能を有する蛍光観察が可能となる。
n13が条件式（５）の下限値を下回る汎用的な硝材は現時点では存在しない。n13が条件式（５）の上限値を上回る場合、短波長、特に、360nm以下の波長で十分な透過率を確保することが困難になるため、望ましくない。蛍光観察では、紫外域から可視域の範囲内の特定の波長が選択されて、特定の波長を有する励起光が標本に照射される。このため、生物顕微鏡の顕微鏡光学系では、360nm以下の波長に対しても透過率が高いほうが好ましい。
条件式（６）は、第１レンズ群に含まれる両凸レンズの曲率半径を規定した式である。条件式（６）を満たすことで、両凸レンズの物体側のレンズ面で光線を大きく曲げることができるため、コマ収差などの視野周辺で生じる収差を効果的に補正することができる。これにより、視野周辺においても良好な性能を得ることができる。
なお、対物レンズは、条件式（５）に加えて条件式（５−１）又は条件式（５−２）を満たしてもよい。一般的に、色収差を補正するためには正レンズに低分散の光学材料を用いることが好ましい。条件式（５−１）又は条件式（５−２）を満たすことで、低分散の硝材の選択が可能となるため、より良好な色収差補正が可能となる。
n13≦1.7 （５−１）
n13≦1.6 （５−２）
また、対物レンズは、条件式（６）に加えて条件式（６−１）又は条件式（６−２）を満たしてもよい。
|R1|/|R2|≦0.85 （６−１）
|R1|/|R2|≦0.7 （６−２）
この対物レンズは、条件式（４）とともに以下の条件式を満たしてもよい。但し、Pobは、対物レンズのe線に対するペッツバール和である。
Pob≦0 /mm （７）
条件式（７）は、対物レンズのペッツバール和を規定した式である。対物レンズでは、逆光線追跡した場合、一般に、軸外において物体面から対物レンズに向かって倒れる球面収差が発生する。条件式（７）を満たすことで、軸外における最良な像を得られる光軸方向の位置を軸上と同程度の位置とすることができる。従って、条件式（４）と条件式（７）を満たすことで、広い視野域で良好な周辺分解能を得ることが可能となる。
なお、対物レンズは、条件式（７）の代わりに条件式（７−１）を満たすことが望ましい。条件式（７−１）を満たすことで、良好な周辺分解能をより効率よく得ることが可能となる。Pobが条件式（７−１）の下限値を下回る場合、負の屈折力を稼ぐために、第１レンズ群内で光線高が高くなりすぎる。このため、高次の球面収差が発生してしまい、球面収差の補正が困難になる。
-0.04 /mm ≦Pob≦-0.01 /mm （７−１）
この対物レンズは、以下の条件式を満たしてもよい。
1.4≦NAob （８）
-2≦Δz1/DOFe≦2 （９）
但し、Δz1は、逆光線追跡における、h線に対するRMS波面収差が最小となる軸上位置（h線最小位置と記す。）とe線に対するRMS波面収差が最小となる軸上位置（e線最小位置と記す。）の差である。DOFeは、e線に対する焦点深度である。ここで、軸上位置とは、対物レンズの物体側の領域における軸上位置のことである。また、焦点深度DOFeの算出式は、e線の波長をλｅ、浸液の屈折率をnimとすると、DOFe=nim×λｅ/(２×NAob 2）である。
条件式（８）は、対物レンズを用いた観察で十分な分解能を得るための条件式である。NAobが条件式（８）の下限値を下回らないことで、エアリーディスク径を十分に小さくすることが可能であり、焦点深度も小さくすることができる。このため、十分な分解能が得ることができる。
条件式（９）は、主に、軸上色収差を良好に補正するための条件式である。生物顕微鏡の光学系ではh線付近の短波長の励起光を用いた蛍光観察が頻繁に行われるため、h線とe線の軸上色収差特性は重要である。Δz1/DOFeが上限値を上回る又は下限値を下回ると、対物レンズで生じる軸上色収差が大きくなりすぎる。従って、結像レンズで軸上色収差を大幅に補償しなければ、像面で大きな軸上色収差が生じてしまう。しかしながら、結像レンズで大きな軸上色収差の補償を行うことは実際には困難である。また、結像レンズで収差を補償するということは、結像レンズ自体に収差を持たせることを意味する。そのため、結像レンズと組み合わせる対物レンズがそれぞれ異なる収差特性を有する複数の対物レンズの間で切り替えて使用されることを考慮すると、軸上色収差を結像レンズに補償させることは好ましくない。条件式（９）を満たすことで、対物レンズ単体で軸上色収差を良好に補正することが可能であり、特に、励起光としてh線のような短波長の光が用いられた場合であっても軸上色収差を良好に補正することができる。
なお、対物レンズは、条件式（８）に加えて条件式（８−１）を満たすことが望ましい。条件式（８−１）を満たすことで、対物レンズに入射するマージナル光線の広がり角が大きくなりすぎることがない。このため、主にコマ収差を十分に補正することが可能となり、その結果として、更に高い分解能を得ることが可能となる。
NAob≦1.51 （８−１）
また、対物レンズは、条件式（９）の代わりに条件式（９−１）又は条件式（９−２）を満たすことが望ましい。特に、条件式（９−２）を満たすことで、h線とe線の軸上ベスト位置の差が焦点深度の１倍以内となり、軸上色収差がさらに良好に補正される。このため、光軸方向に分解能を有する顕微鏡装置（例えば共焦点顕微鏡装置など）で、複数の励起波長を使って画像を取得し重ね合わせるマルチカラーイメージングを行う場合であっても、色収差による試料の位置ズレを抑制することができる。
-1.5≦Δz1/DOFe≦1.5 （９−１）
-1≦Δz1/DOFe≦1 （９−２）
さらに、対物レンズは、以下の条件式を満たしてもよい。
9mm≦Yreso×|β|≦20mm （１０）
但し、Yresoは、e線最小位置と交わる光軸と直交する平面上の領域であって、逆光線追跡におけるe線に対するRMS波面収差が0.2λe以下となる領域の最大物体高である。λeは、e線の波長である。
最大物体高Yresoは、図１に示すように、所定の条件を満たす領域１００の最大物体高のことである。なお、図１には、e線最小位置と交わる対物レンズの光軸と直交した断面（以降、e線最小断面と記す。) が示されている。最大物体高Yresoは次のようにして求められる。まず、e線最小断面の各点において、（e線に対するRMS波面収差）/λeを算出する。次に、e線最小断面のうちの、（e線に対するRMS波面収差）/λe≦0.2を満たす領域１００を特定する。さらに、領域１００のうち光軸ＡＸから最も離れた点Ｐ１を特定する。最後に、その点Ｐ１と光軸ＡＸの間の距離を最大物体高Yresoとして算出する。
対物レンズが回転対称である場合、領域１００も回転対称（つまり、円形）となる。このため、領域１００の物体高は方位によらず一定であり、最大物体高Yresoはその一定の物体高である。一方、対物レンズに製造誤差が生じた場合には、領域１００は回転非対称となる。その結果、例えば図１に示すように、領域１００の物体高は方位に依存することになる。この場合、最大物体高Yresoは、光軸から領域１００の境界までの距離が最も長くなる方位における物体高である。
条件式（１０）は、対物レンズを用いた観察で良好な周辺分解能を得るための条件式である。なお、周辺分解能とは、視野の周辺部分における分解能のことをいい、軸外収差が大きく生じると劣化する傾向がある。Yreso×|β|が条件式（１０）の下限値を下回ると、対物レンズの軸外収差が過度に大きくなるため、結像レンズでの大幅な収差の補償が求められる。しかしながら、結像レンズで大きな軸外収差の補償を行うことは実際には困難である。また、結像レンズで収差を補償するということは、結像レンズ自体に収差を持たせることを意味するため、条件式（９）において上述した理由から好ましくない。一方、Yreso×|β|が条件式（１０）の上限値を上回ると、一次結像位置において軸外収差が良好な範囲が広くなるが、そこまでの範囲の画像を取得しようとすると、撮像素子やそれを保持するユニットが大型になるため好ましくない。少なくとも条件式（１）及び条件式（２）とともに条件式（１０）を満たすことで、良好な周辺分解能を達成することができる。
なお、対物レンズは、条件式（１０）の代わりに条件式（１０−１）又は条件式（１０−２）を満たすことが望ましい。
9.5mm≦Yreso×|β|≦17mm （１０−１）
10mm≦Yreso×|β|≦15mm （１０−２）
対物レンズは、以下の条件式を満たしてもよい。但し、Ltotalは、物体面から対物レンズの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。
Ltotal≦100mm （１１）
条件式（１１）は、実質的に対物レンズの全長を規定した式である。条件式（１１）を満たすことで、対物レンズ、及び、対物レンズが装着される装置全体の大きさを小さくすることができる。
なお、対物レンズは、上述したいずれかの条件式を単独で用いても、自由に組み合わせて用いてもよく、どのような組み合わせであっても十分な効果を奏する。また、上述した条件式の上限値、下限値をそれぞれ単独に変更して新たな条件式を作成してもよく、その場合であっても同様の効果を奏する。
以下、上述した対物レンズの実施例について具体的に説明する。
［実施例１］
図２は、本実施例に係る対物レンズ１の断面図である。対物レンズ１は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置された第２レンズ群Ｇ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも一つのレンズ成分からなる。なお、対物レンズ１は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ４と、接合レンズＣＬ２と、接合レンズＣＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ１１と、接合レンズＣＬ４と、含んでいる。
接合レンズＣＬ１は、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。接合レンズＣＬ２は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。接合レンズＣＬ４は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１２と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３からなる。接合レンズＣＬ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズであるレンズＬ１４と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。
対物レンズ１の各種データは、以下のとおりである。ここで、Φ1は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分である接合レンズＣＬ４を構成する最も像側のレンズＬ１３の外径である。
f1=7.972mm, fob=2.987mm, n12=1.808, d12=4.764mm, Ltotal=49.620mm, |β|=60.258, n13=1.571, R1=19.135mm, R2=-41.837mm, Pob=-0.021/mm, NAob=1.403, Δz1=-0.011μm, DOFe=0.210μm, Yreso=0.144mm, Φ1=11mm
対物レンズ１のレンズデータは、以下のとおりである。なお、レンズデータ中のINFは無限大（∞）を示している。
対物レンズ１
s r d ne nh νd
0 INF 0.1700 1.52626 1.54042 54.41
1 INF 0.1800 1.51793 1.53747 41.00
2 INF 0.5500 1.51825 1.52977 64.14
3 -1.3126 4.7638 1.80811 1.83380 46.57
4 -3.6916 0.1500
5 -28.6480 1.9283 1.57098 1.58258 71.30
6 -10.6109 0.1500
7 19.1349 3.9450 1.57098 1.58258 71.30
8 -41.8367 0.1500
9 76.4362 5.1443 1.43986 1.44647 94.66
10 -9.6779 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
11 24.2989 5.8504 1.43986 1.44647 94.66
12 -11.6353 0.1500
13 40.0585 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
14 9.1821 6.6916 1.43986 1.44647 94.66
15 -8.1587 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
16 -81.3837 0.1500
17 12.6033 2.4741 1.57098 1.58258 71.30
18 -101.2901 0.1500
19 6.2229 3.3420 1.57098 1.58258 71.30
20 31.7183 3.2378 1.83945 1.86892 42.74
21 3.2797 2.4336
22 -4.2529 0.6596 1.77621 1.79917 49.60
23 14.2972 1.9038
24 -317.4945 3.9456 1.74340 1.77943 32.33
25 -7.4941
ここで、sは面番号を、rは曲率半径(mm)を、dは面間隔(mm)を、neはe線に対する屈折率を、nhはh線に対する屈折率を、νdはアッベ数を示す。これらの記号は、以降の実施例でも同様である。なお、面番号s0,s1が示す面は、それぞれ物体面(カバーガラスＣＧの物体側の面)、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s2,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ１の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。面番号s1の面と面番号s2の面の間は、浸液で満たされている。
対物レンズ１は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（９）、及び、条件式（１１）を満たしている。
（１）f1/fob=2.67
（２）n12=1.808
（３）d12/Ltotal=0.096
（４）NAob/|β|=0.0233
（５）n13=1.571
（６）|R1|/|R2|=0.457
（７）Pob=-0.021 /mm
（８）NAob=1.4034
（９）Δz1/DOFe=-0.05
（１０）Yreso×|β|=8.65mm
（１１）Ltotal=49.620mm
図３は、図２に示す対物レンズ１の収差図であり、像側から無限遠光束が入射したときの物体面における収差を示している。図３（ａ）は球面収差図であり、図３（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図３（ｃ）は非点収差図であり、図３（ｄ）は物体高比0.6（物体高0.13mm）の位置におけるコマ収差図である。なお、図中の“Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。
［実施例２］
図４は、本実施例に係る対物レンズ２の断面図である。対物レンズ２は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置された第２レンズ群Ｇ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも一つのレンズ成分からなる。なお、対物レンズ２は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ４と、接合レンズＣＬ２と、接合レンズＣＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１１と、接合レンズＣＬ４と、含んでいる。
接合レンズＣＬ１は、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。接合レンズＣＬ２は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。接合レンズＣＬ４は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１２と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３からなる。接合レンズＣＬ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズであるレンズＬ１４と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。
対物レンズ２の各種データは、以下のとおりである。ここで、Φ1は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分である接合レンズＣＬ４を構成する最も像側のレンズＬ１３の外径である。
f1=9.544mm, fob=2.999mm, n12=1.839, d12=5.348mm, Ltotal=49.620mm, |β|=60.017, n13=1.440, R1=18.406mm, R2=-25.319mm, Pob=-0.029 /mm, NAob=1.410, Δz1=0.017μm, DOFe=0.208μm, Yreso=0.177 mm, Φ1=10.4mm
対物レンズ２のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ２
s r d ne nh νd
0 INF 0.1700 1.52626 1.54042 54.41
1 INF 0.1800 1.51793 1.53747 41.00
2 INF 0.5400 1.51825 1.52977 64.14
3 -1.3190 5.3481 1.83945 1.86893 42.73
4 -4.1166 0.1500
5 -78.3319 1.9634 1.57098 1.58258 71.30
6 -14.9285 0.1500
7 18.4060 3.8953 1.43986 1.44647 94.66
8 -25.3193 0.1500
9 31.1937 5.0462 1.43986 1.44647 94.66
10 -11.9163 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
11 16.5897 5.1624 1.43986 1.44647 94.66
12 -12.8588 0.1500
13 38.1374 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
14 8.9209 7.0201 1.43986 1.44647 94.66
15 -7.4439 0.5000 1.61664 1.63723 44.49
16 -71.7589 0.1500
17 11.8705 2.1645 1.57098 1.58258 71.30
18 96.6908 0.1500
19 6.2225 3.3392 1.57098 1.58258 71.30
20 21.2446 3.0160 1.83945 1.86893 42.73
21 3.3871 2.7792
22 -4.4975 0.5000 1.77621 1.79917 49.60
23 15.9215 2.0396
24 -160.5239 4.0560 1.74341 1.77951 32.26
25 -7.7872
対物レンズ２は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１１）を満たしている。
（１）f1/fob=3.18
（２）n12=1.839
（３）d12/Ltotal=0.108
（４）NAob/|β|=0.0235
（５）n13=1.440
（６）|R1|/|R2|=0.727
（７）Pob=-0.029 /mm
（８）NAob=1.4099
（９）Δz1/DOFe=0.08
（１０）Yreso×|β|=10.60mm
（１１）Ltotal=49.620mm
図５は、図４に示す対物レンズ２の収差図であり、像側から無限遠光束が入射したときの物体面における収差を示している。図５（ａ）は球面収差図であり、図５（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図５（ｃ）は非点収差図であり、図５（ｄ）は物体高比0.6（物体高0.13mm）の位置におけるコマ収差図である。
［実施例３］
図６は、本実施例に係る対物レンズ３の断面図である。対物レンズ３は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置された第２レンズ群Ｇ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも一つのレンズ成分からなる。なお、対物レンズ３は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ４と、接合レンズＣＬ２と、接合レンズＣＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１１と、接合レンズＣＬ４と、含んでいる。
接合レンズＣＬ１は、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。接合レンズＣＬ２は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。接合レンズＣＬ４は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１２と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３からなる。接合レンズＣＬ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズであるレンズＬ１４と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。
対物レンズ３の各種データは、以下のとおりである。ここで、Φ1は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分である接合レンズＣＬ４を構成する最も像側のレンズＬ１３の外径である。
f1=9.383mm, fob=2.999mm, n12=1.839, d12=5.203mm, Ltotal=49.620mm, |β|=60.018, n13=1.571, R1=19.581mm, R2=-32.253mm, Pob=-0.030 /mm, NAob=1.415, Δz1=0.033μm, DOFe=0.207μm, Yreso=0.166mm, Φ1=11.2mm
対物レンズ３のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ３
s r d ne nh νd
0 INF 0.1700 1.52626 1.54042 54.41
1 INF 0.1801 1.51793 1.53747 41.00
2 INF 0.5525 1.51825 1.52977 64.14
3 -1.2880 5.2034 1.83945 1.86892 42.74
4 -4.0219 0.1500
5 -40.9917 1.6998 1.57098 1.58258 71.30
6 -14.5548 0.1500
7 19.5814 3.3455 1.57098 1.58258 71.30
8 -32.2528 0.1500
9 40.7795 4.5709 1.43986 1.44647 94.66
10 -11.8340 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
11 14.7222 5.8461 1.43986 1.44647 94.66
12 -12.2707 0.1500
13 35.8722 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
14 9.6567 6.9499 1.43986 1.44647 94.66
15 -7.6900 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
16 -64.1462 0.1500
17 11.2219 2.6566 1.57098 1.58258 71.30
18 183.1800 0.1500
19 6.4903 3.2831 1.57098 1.58258 71.30
20 23.4041 3.1274 1.83945 1.86892 42.74
21 3.3607 2.8479
22 -4.4146 0.9358 1.77621 1.79917 49.60
23 18.4288 2.0100
24 -145.3293 3.8411 1.74340 1.77943 32.33
25 -7.8414
対物レンズ３は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１１）を満たしている。
（１）f1/fob=3.13
（２）n12=1.839
（３）d12/Ltotal=0.105
（４）NAob/|β|=0.0236
（５）n13=1.571
（６）|R1|/|R2|=0.607
（７）Pob=-0.030 /mm
（８）NAob=1.4151
（９）Δz1/DOFe=0.16
（１０）Yreso×|β|=9.94mm
（１１）Ltotal=49.620mm
図７は、図６に示す対物レンズ３の収差図であり、像側から無限遠光束が入射したときの物体面における収差を示している。図７（ａ）は球面収差図であり、図７（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図７（ｃ）は非点収差図であり、図７（ｄ）は物体高比0.6（物体高0.13mm）の位置におけるコマ収差図である。
［実施例４］
図８は、本実施例に係る対物レンズ４の断面図である。対物レンズ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置された第２レンズ群Ｇ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも一つのレンズ成分からなる。なお、対物レンズ４は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ４と、接合レンズＣＬ２と、接合レンズＣＬ３と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１１と、接合レンズＣＬ４と、含んでいる。
接合レンズＣＬ１は、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。接合レンズＣＬ２は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。接合レンズＣＬ４は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１２と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３からなる。接合レンズＣＬ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズであるレンズＬ１４と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。
対物レンズ４の各種データは、以下のとおりである。ここで、Φ1は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分である接合レンズＣＬ４を構成する最も像側のレンズＬ１３の外径である。
f1=9.130mm, fob=2.999mm, n12=1.839, d12=5.262mm, Ltotal=49.620mm, |β|=60.018, n13=1.498, R1=20.191mm, R2=-25.496mm, Pob=-0.028 /mm, NAob=1.405, Δz1=0.037μm, DOFe=0.210μm, Yreso=0.177mm, Φ1=11mm
対物レンズ４のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ４
s r d ne nh νd
0 INF 0.1700 1.52626 1.54042 54.41
1 INF 0.1800 1.51793 1.53747 41.00
2 INF 0.5400 1.51825 1.52977 64.14
3 -1.3511 5.2620 1.83945 1.86893 42.73
4 -4.0613 0.1500
5 -56.4410 1.8577 1.57098 1.58258 71.30
6 -14.3302 0.1500
7 20.1909 3.7800 1.49846 1.50720 81.54
8 -25.4964 0.1500
9 42.8022 4.8603 1.43986 1.44647 94.66
10 -11.3345 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
11 16.2973 5.4810 1.43986 1.44647 94.66
12 -12.1859 0.1500
13 38.6809 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
14 9.3245 6.8839 1.43986 1.44647 94.66
15 -7.6204 0.5000 1.61664 1.63723 44.49
16 -87.9248 0.1500
17 12.0653 2.3897 1.57098 1.58258 71.30
18 323.1524 0.1500
19 6.2659 3.4278 1.57098 1.58258 71.30
20 24.0937 3.0171 1.83945 1.86893 42.73
21 3.3168 2.8110
22 -4.4778 0.5000 1.77621 1.79917 49.60
23 17.0513 2.0803
24 -140.6625 3.9792 1.74341 1.77951 32.26
25 -7.7810
対物レンズ４は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１１）を満たしている。
（１）f1/fob=3.04
（２）n12=1.839
（３）d12/Ltotal=0.106
（４）NAob/|β|=0.0234
（５）n13=1.498
（６）|R1|/|R2|=0.792
（７）Pob=-0.028 /mm
（８）NAob=1.4052
（９）Δz1/DOFe=0.18
（１０）Yreso×|β|=10.60mm
（１１）Ltotal=49.620mm
図９は、図８に示す対物レンズ４の収差図であり、像側から無限遠光束が入射したときの物体面における収差を示している。図９（ａ）は球面収差図であり、図９（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図９（ｃ）は非点収差図であり、図９（ｄ）は物体高比0.6（物体高0.13mm）の位置におけるコマ収差図である。
［実施例５］
図１０は、本実施例に係る対物レンズ５の断面図である。対物レンズ５は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群Ｇ１と、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置された第２レンズ群Ｇ２と、からなる。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも一つのレンズ成分からなる。なお、対物レンズ５は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ４と、接合レンズＣＬ２と、接合レンズＣＬ３と、両凸レンズであるレンズＬ１１と、接合レンズＣＬ４と、含んでいる。
接合レンズＣＬ１は、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。接合レンズＣＬ２は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。接合レンズＣＬ４は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１２と、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３からなる。接合レンズＣＬ４は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズであるレンズＬ１４と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。
対物レンズ５の各種データは、以下のとおりである。ここで、Φ1は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されたメニスカスレンズ成分である接合レンズＣＬ４を構成する最も像側のレンズＬ１３の外径である。
f1=8.830mm, fob=2.999mm, n12=1.839, d12=5.142mm, Ltotal=49.620mm, |β|=60.017, n13=1.571, R1=21.482mm, R2=-25.852mm, Pob=-0.031 /mm, NAob=1.416, Δz1=0.017μm, DOFe=0.207μm, Yreso=0.166mm, Φ1=11mm
対物レンズ５のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ５
s r d ne nh νd
0 INF 0.1700 1.52626 1.54042 54.41
1 INF 0.1800 1.51793 1.53747 41.00
2 INF 0.5400 1.51825 1.52977 64.14
3 -1.3539 5.1423 1.83945 1.86893 42.73
4 -3.9835 0.1500
5 -31.7782 1.7004 1.57098 1.58258 71.30
6 -13.4193 0.1500
7 21.4823 3.5431 1.57098 1.58258 71.30
8 -25.8520 0.1500
9 47.7023 4.6001 1.43986 1.44647 94.66
10 -11.1433 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
11 15.7885 5.7586 1.43986 1.44647 94.66
12 -11.9231 0.1500
13 43.1492 0.5000 1.64132 1.66385 42.41
14 9.7119 7.0790 1.43986 1.44647 94.66
15 -7.6348 0.5000 1.61664 1.63723 44.49
16 -75.6786 0.1500
17 11.4470 2.6476 1.57098 1.58258 71.30
18 -477.4290 0.1500
19 6.3270 3.3233 1.57098 1.58258 71.30
20 27.2052 3.0573 1.83945 1.86893 42.73
21 3.2192 2.7299
22 -4.2921 0.6719 1.77621 1.79917 49.60
23 19.7083 2.0575
24 -88.9884 4.0191 1.74340 1.77943 32.26
25 -7.7389
対物レンズ５は、以下で示されるように、条件式（１）から条件式（１１）を満たしている。
（１）f1/fob=2.94
（２）n12=1.839
（３）d12/Ltotal=0.104
（４）NAob/|β|=0.0236
（５）n13=1.571
（６）|R1|/|R2|=0.831
（７）Pob=-0.031 /mm
（８）NAob=1.4155
（９）Δz1/DOFe=0.08
（１０）Yreso×|β|=9.94mm
（１１）Ltotal=49.620mm
図１１は、図１０に示す対物レンズ５の収差図であり、像側から無限遠光束が入射したときの物体面における収差を示している。図１１（ａ）は球面収差図であり、図１１（ｂ）は正弦条件違反量を示す図であり、図１１（ｃ）は非点収差図であり、図１１（ｄ）は物体高比0.6（物体高0.13mm）の位置におけるコマ収差図である。
１、２、３、４ 対物レンズ
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、ＣＬ４ 接合レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、
Ｌ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５ レンズ

Claims (9)

  1. 液浸系の顕微鏡対物レンズであって、
    物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ成分を最も像側に配置した第１レンズ群と、
    前記第１レンズ群よりも前記像側に配置された、少なくとも一つのレンズ成分からなる第２レンズ群とからなり、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に第１接合レンズを含み、
    前記第１接合レンズは、物体側から順に配置された、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の屈折力を有するメニスカスレンズと、からなり、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    2.4≦f1/fob （１）
    1.8≦n12≦1.85 （２）
    但し、f1は、前記第１接合レンズのe線に対する焦点距離である。fobは、前記顕微鏡対物レンズのe線に対する焦点距離である。n12は、前記メニスカスレンズのe線に対する屈折率である。
  2. 請求項１に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    0.095≦d12/Ltotal （３）
    但し、d12は、前記メニスカスレンズの光軸上における厚さである。Ltotalは、物体面から前記顕微鏡対物レンズの最も像側のレンズ面までの前記光軸上の距離である。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記第１レンズ群は、さらに、両凸レンズを含み、
    前記両凸レンズは、前記顕微鏡対物レンズのレンズ成分のうち、物体側から数えて３番目以内のレンズ成分に含まれ、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    0.014≦NAob/|β|≦0.034 （４）
    但し、NAobは、前記顕微鏡対物レンズの物体側の開口数である。βは、前記顕微鏡対物レンズの倍率である。
  4. 請求項３に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    1.4≦n13≦1.85 （５）
    但し、n13は、前記両凸レンズのe線に対する屈折率である。
  5. 請求項３又は請求項４に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    0≦|R1|/|R2|≦1 （６）
    但し、R1は、前記両凸レンズの物体側のレンズ面の曲率半径である。R2は、前記両凸レンズの像側のレンズ面の曲率半径である。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    0.014≦NAob/|β|≦0.034 （４）
    Pob≦0 /mm （７）
    但し、NAobは、前記顕微鏡対物レンズの物体側の開口数である。βは、前記顕微鏡対物レンズの倍率である。Pobは、前記顕微鏡対物レンズのe線に対するペッツバール和である。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    1.4≦NAob （８）
    -2≦Δz1/DOFe≦2 （９）
    但し、NAobは、前記顕微鏡対物レンズの前記物体側の開口数である。Δz1は、h線に対するRMS波面収差が最小となる軸上位置とe線に対するRMS波面収差が最小となる軸上位置の差である。DOFeは、e線に対する焦点深度である。
  8. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    9mm≦Yreso×|β|≦20mm （１０）
    但し、Yresoは、e線に対するRMS波面収差が最小となる軸上位置と交わる光軸と直交する平面上の領域であってe線に対するRMS波面収差が0.2λe以下となる領域の最大物体高である。λeは、e線の波長である。βは、前記顕微鏡対物レンズの倍率である。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たすことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
    Ltotal≦100mm （１１）
    但し、Ltotalは、物体面から前記顕微鏡対物レンズの最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06160720A (ja) * 1992-11-20 1994-06-07 Olympus Optical Co Ltd 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP2004061589A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Nikon Corp 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP2004522185A (ja) * 2001-02-21 2004-07-22 カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 高開口数の対物レンズ
JP2005189732A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Nikon Corp 顕微鏡対物レンズ
WO2009035072A1 (ja) * 2007-09-13 2009-03-19 Nikon Corporation 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP2009075281A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Nikon Corp 顕微鏡対物レンズ
JP2010160465A (ja) * 2008-12-11 2010-07-22 Nikon Corp 液浸系顕微鏡対物レンズ
US20150219887A1 (en) * 2012-09-21 2015-08-06 Carl-Zeiss Microscopy GmbH High aperture immersion objective
JP2018185510A (ja) * 2017-04-21 2018-11-22 ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ 顕微鏡のための液浸対物レンズ

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3140111B2 (ja) 1991-11-19 2001-03-05 オリンパス光学工業株式会社 高倍率顕微鏡対物レンズ
JP3335391B2 (ja) 1992-11-20 2002-10-15 オリンパス光学工業株式会社 高倍率顕微鏡対物レンズ
JP3299808B2 (ja) 1993-03-29 2002-07-08 オリンパス光学工業株式会社 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP3318060B2 (ja) 1993-07-19 2002-08-26 オリンパス光学工業株式会社 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP3456323B2 (ja) * 1995-11-01 2003-10-14 株式会社ニコン 顕微鏡対物レンズ
US5898524A (en) 1996-12-04 1999-04-27 Nikon Corporation Microscope objective with ball lens and protection plate
JPH11352406A (ja) 1998-06-05 1999-12-24 Nikon Corp 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP4692698B2 (ja) 2000-11-14 2011-06-01 株式会社ニコン 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP4098492B2 (ja) 2001-05-23 2008-06-11 オリンパス株式会社 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP3985937B2 (ja) 2001-07-10 2007-10-03 オリンパス株式会社 蛍光用顕微鏡対物レンズ
JP5165195B2 (ja) 2005-10-25 2013-03-21 オリンパス株式会社 液浸系顕微鏡対物レンズ
US7199938B2 (en) 2005-01-13 2007-04-03 Olympus Corporation Immersion objective lens system for microscope
JP2007034020A (ja) 2005-07-28 2007-02-08 Olympus Corp 顕微鏡対物レンズ
DE102005051025B4 (de) 2005-10-21 2018-08-30 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Hochaperturiges, optisches Abbildungssystem, insbesondere für Mikroskope mit apochromatischer Korrektion in einem weiten Wellenlängenbereich
JP2013008069A (ja) * 2006-12-11 2013-01-10 Olympus Corp 蛍光観察装置
JP5112832B2 (ja) 2006-12-11 2013-01-09 オリンパス株式会社 顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた蛍光観察装置
DE102008006826A1 (de) 2008-01-31 2009-08-06 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Mikroskopobjektiv
JP5525803B2 (ja) 2009-01-14 2014-06-18 オリンパス株式会社 乾燥系顕微鏡対物レンズ
DE102010014502B4 (de) 2010-04-10 2019-03-14 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Hochaperturiges Immersionsobjektiv
JP6367685B2 (ja) 2014-10-24 2018-08-01 オリンパス株式会社 顕微鏡用対物レンズ
JP2017016066A (ja) 2015-07-06 2017-01-19 オリンパス株式会社 顕微鏡光学系

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06160720A (ja) * 1992-11-20 1994-06-07 Olympus Optical Co Ltd 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP2004522185A (ja) * 2001-02-21 2004-07-22 カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 高開口数の対物レンズ
JP2004061589A (ja) * 2002-07-25 2004-02-26 Nikon Corp 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP2005189732A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Nikon Corp 顕微鏡対物レンズ
WO2009035072A1 (ja) * 2007-09-13 2009-03-19 Nikon Corporation 液浸系顕微鏡対物レンズ
JP2009075281A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Nikon Corp 顕微鏡対物レンズ
JP2010160465A (ja) * 2008-12-11 2010-07-22 Nikon Corp 液浸系顕微鏡対物レンズ
US20150219887A1 (en) * 2012-09-21 2015-08-06 Carl-Zeiss Microscopy GmbH High aperture immersion objective
JP2018185510A (ja) * 2017-04-21 2018-11-22 ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ 顕微鏡のための液浸対物レンズ

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