JP2019191274A - 撮像光学系、及び、顕微鏡システム - Google Patents
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Abstract
Description
4×106≦PXn≦1×1010 (1)
3.3×106≦PXi≦1×1010 (9)
但し、PXiは、前記複数の第1画像の1枚当たりの画素数である。
撮像光学系110は、上述したように、物体側から順に、対物レンズ101と、結像光学系111と、撮像素子112aを含んでいる。
4×106≦PXn≦1×1010 (1)
5.2×106≦PXn≦1×109 (1−1)
7.5×106≦PXn≦1×109 (1−2)
1.1×107≦PXn≦5×108 (1−3)
400≦D/ε≦10000 (2)
1.5≦n1≦1.85 (3)
0.5≦NAob (4)
1≦NAob (5)
-0.2≦fob/f1≦0.43 (6)
-0.1≦fob/f1≦0.38 (6−1)
0≦fob/f1≦0.34 (6−2)
0.39≦(h2-h1)/t1≦0.7 (7)
0.43≦(h2-h1)/t1≦0.6 (7−1)
0.85≦NAob<1 (8)
3.3×106≦PXi≦1×1010 (9)
図2は、本実施例に係る撮像光学系10の断面図である。図3は、本実施例に係る対物レンズ1の断面図である。図2に示すように、撮像光学系10は、物体側から順に、対物レンズ1と、結像光学系11と、撮像素子12aを含んでいる。
SH=20.8mm,SV=15.6mm,SD=25.6mm,NH=3200,NV=2400,ND=7.7×106,P=6.5μm
撮像光学系10
s r d ne νd
0 INF 0.170 1.52626 54.41
1 INF 13.244
2 20.4097 3.268 1.51825 64.14
3 -22.1977 8.021
4 9.8755 3.090 1.43986 94.66
5 -10.1728 1.733 1.51825 64.14
6 7.3477 2.746
7 -5.7177 2.523 1.75844 52.32
8 36.266 2.977 1.43986 94.66
9 -8.5226 0.471
10 -20.1257 1.561 1.48915 70.23
11 20.4365 3.897 1.43986 94.66
12 -18.1858 0.301
13 185.9612 3.570 1.49846 81.54
14 -14.0427 119.000
15 68.7541 7.732 1.48915 70.21
16 -37.5679 3.474 1.81077 40.95
17 -102.8477 0.697
18 84.3099 6.024 1.83932 37.17
19 -50.71 3.030 1.64825 40.82
20 40.6619 156.927
21 INF
(1) PXn =7.7×106
(2) D/ε=1561
(3) n1=1.51825
(4)、(5)、(8) NAob =0.160
(6) fob/f1=2.136
(7) (h2-h1)/t1=0.31
(9) PXi =7.4×106
図5は、本実施例に係る撮像光学系20の断面図である。図6は、本実施例に係る対物レンズ2の断面図である。図5に示すように、撮像光学系20は、物体側から順に、対物レンズ2と、結像光学系11と、撮像素子12bを含んでいる。なお、結像光学系11については、実施例1と同様である。
NAob= 0.800, NAi= 0.040, |β|= 20, fob= 9.000 mm, fTL= 180mm, fG1= 5.805mm, fG2= 109.708mm, f1= 36.36mm, n1= 1.77621, h1= 4.843mm, h2= 6.193mm, t1= 2.646mm, D= 22mm,ε= 0.017mm,Φ1=13mm, PXn=1.1×107, PXi=8.9×106
SH=17.6mm,SV=13.2mm,SD=22.0mm,NH=3910,NV=2932,ND=1.15×107,P=4.5μm
撮像光学系20
s r d ne νd
0 INF 0.170 1.52626 54.41
1 INF 1.220
2 -4.0367 5.316 1.77621 49.6
3 -5.5638 0.278
4 -8.3753 3.921 1.43986 94.66
5 -7.3726 0.296
6 30.0778 3.701 1.43986 94.66
7 -18.1688 2.218
8 18.2379 7.051 1.43986 94.66
9 -13.3079 1.500 1.64132 42.41
10 12.5928 5.289 1.43986 94.66
11 -15.1109 0.497
12 10.8229 4.943 1.43986 94.66
13 -18.5 1.500 1.64132 42.41
14 8.2723 5.000
15 -6.3912 2.646 1.74435 52.64
16 -10.7265 0.731
17 -20.9997 3.049 1.74341 32.26
18 -11.4968 119.000
19 68.7541 7.732 1.48915 70.21
20 -37.5679 3.474 1.81077 40.95
21 -102.8477 0.697
22 84.3099 6.024 1.83932 37.17
23 -50.71 3.030 1.64825 40.82
24 40.6619 156.927
25 INF
(1) PXn =1.1×107
(2) D/ε=1321
(3) n1=1.77621
(4)、(5)、(8) NAob =0.800
(6) fob/f1=0.248
(7) (h2-h1)/t1=0.51
(9) PXi =8.9×106
図8は、本実施例に係る撮像光学系30の断面図である。図9は、本実施例に係る対物レンズ3の断面図である。図8に示すように、撮像光学系30は、物体側から順に、対物レンズ3と、結像光学系11と、撮像素子12cを含んでいる。なお、結像光学系11については、実施例1と同様である。
NAob= 0.945, NAi= 0.024, |β|= 40, fob= 4.500 mm, fTL= 180mm, fG1= 2.688mm, fG2= 64.133mm, f1= 10.117mm, n1= 1.77621, h1= 2.942mm, h2= 3.562mm, t1= 1.541mm, D= 26mm,ε= 0.028mm,Φ1= 7mm, PXn=6.5×106, PXi=5.8×106
SH=20.8mm,SV=15.6mm,SD=26.0mm,NH=2970,NV=2230,ND=6.6×106,P=7μm
撮像光学系30
s r d ne νd
0 INF t 1.52626 54.41
1 INF D1
2 -3.0339 3.681 1.77621 49.6
3 -3.3487 0.200
4 -7.2937 2.241 1.57098 71.3
5 -5.5255 D5
6 -45.764 1.200 1.64132 42.41
7 12.7782 3.875 1.43986 94.66
8 -14.198 D8
9 71.1197 1.500 1.61664 44.49
10 15.0477 6.788 1.43986 94.66
11 -10.4578 0.300
12 11.6236 6.847 1.43986 94.66
13 -10.3782 1.550 1.48915 70.23
14 6.6859 4.219 1.43986 94.66
15 -32.513 0.300
16 13.9497 4.787 1.49846 81.54
17 -6.1667 1.000 1.88815 40.76
18 7.744 3.857
19 -4.5391 1.541 1.51825 64.14
20 -9.3597 0.873
21 -12.8369 2.219 1.7434 32.33
22 -7.2219 119.000
23 68.7541 7.732 1.48915 70.21
24 -37.5679 3.474 1.81077 40.95
25 -102.8477 0.697
26 84.3099 6.024 1.83932 37.17
27 -50.71 3.030 1.64825 40.82
28 40.6619 156.927
29 INF
t(カバーガラス厚) 0.17 0.11 0.23
D1 0.411 0.441 0.382
D5 0.766 1.178 0.330
D8 0.742 0.330 1.178
(1) PXn =6.5×106
(2) D/ε=992
(3) n1=1.77621
(4)、(5)、(8) NAob =0.945
(6) fob/f1=0.445
(7) (h2-h1)/t1=0.40
(9) PXi =5.8×106
図11は、本実施例に係る撮像光学系40の断面図である。図12は、本実施例に係る対物レンズ4の断面図である。図11に示すように、撮像光学系40は、物体側から順に、対物レンズ4と、結像光学系11と、撮像素子12dを含んでいる。なお、結像光学系11については、実施例1と同様である。
NAob= 1.410, NAi= 0.023, |β|= 60, fob= 2.999mm, fTL= 180mm, fG1= 2.511mm, fG2= -27.949mm, f1= 9.544mm, n1= 1.83945, h1= 2.409mm, h2= 2.639mm, t1= 0.5mm, D= 22mm,ε= 0.028mm,Φ1= 11.5mm, PXn=5.5×106, PXi=5.5×106
SH=20.8mm,SV=15.6mm,SD=22.0mm,NH=2708,NV=2030,ND=5.5×106,P=6.5μm
撮像光学系40
s r d ne νd
0 INF 0.17 1.52626 54.41
1 INF 0.18 1.51793 41
2 INF 0.540 1.51825 64.14
3 -1.319 5.348 1.83945 42.73
4 -4.1166 0.150
5 -78.3319 1.963 1.57098 71.3
6 -14.9285 0.150
7 18.406 3.895 1.43986 94.66
8 -25.3193 0.150
9 31.1937 5.046 1.43986 94.66
10 -11.9163 0.500 1.64132 42.41
11 16.5897 5.162 1.43986 94.66
12 -12.8588 0.150
13 38.1374 0.500 1.64132 42.41
14 8.9209 7.020 1.43986 94.66
15 -7.4439 0.500 1.61664 44.49
16 -71.7589 0.150
17 11.8705 2.165 1.57098 71.3
18 96.6908 0.150
19 6.2225 3.339 1.57098 71.3
20 21.2446 3.016 1.83945 42.73
21 3.3871 2.7792
22 -4.4975 0.5 1.77621 49.6
23 15.9215 2.0396
24 -160.5239 4.056 1.74341 32.26
25 -7.7872 119.000
26 68.7541 7.732 1.48915 70.21
27 -37.5679 3.474 1.81077 40.95
28 -102.8477 0.697
29 84.3099 6.024 1.83932 37.17
30 -50.71 3.030 1.64825 40.82
31 40.6619 156.927
32 INF
(1) PXn =5.5×106
(2) D/ε=776
(3) n1= 1.83945
(4)、(5)、(8) NAob =1.410
(6) fob/f1=0.314
(7) (h2-h1)/t1=0.46
(9) PXi =5.5×106
図14は、本実施例に係る撮像光学系50の断面図である。図15は、本実施例に係る対物レンズ5の断面図である。図14に示すように、撮像光学系50は、物体側から順に、対物レンズ5と、結像光学系13と、撮像素子12eを含んでいる。
NAob= 1.453, NAi= 0.019, |β|= 75, fob= 1.800mm, fTL= 135mm, fG1= 2.048mm, fG2= -12.116mm, f1= 4.191mm, n1= 1.80811, h1= 1.341mm, h2= 1.429mm, t1= 1mm, D= 17.5mm,ε= 0.034mm,Φ1= 7mm, PXn=5.9×106, PXi=5.9×106
SH=14.0mm,SV=10.5mm,SD=17.5mm,NH=2800,NV=2100,ND=5.9×106,P=5μm
撮像光学系50
s r d ne νd
0 INF 0.17 1.52626 54.41
1 INF 0.15 1.51793 41.00
2 INF 0.490 1.51825 64.14
3 -2.5256 3.245 1.80811 46.53
4 -2.758 0.150
5 57.0411 2.739 1.57098 71.30
6 -15.1633 0.150
7 26.7162 2.064 1.43986 94.66
8 -34.6539 0.150
9 12.0693 5.530 1.43986 94.66
10 -9.3615 1.300 1.64132 42.41
11 12.289 4.960 1.43986 94.66
12 -10.2507 0.150
13 38.3223 1.200 1.75844 52.32
14 12.9929 4.935 1.43986 94.66
15 -6.7513 1.100 1.75844 52.32
16 -13.8019 0.150
17 12.8304 3.778 1.43986 94.66
18 -8.0374 1.000 1.75844 52.32
19 -28.8995 0.150
20 5.1902 5.3476 1.57098 71.30
21 -10.1104 1 1.64132 42.41
22 2.3315 1.7
23 -3.3075 1 1.75844 52.32
24 16.1481 1.1
25 -5.4713 1 1.51825 64.14
26 -22.079 4.3375 1.7434 32.33
27 -5.8878 119
28 68.7541 7.732 1.48915 70.21
29 -37.5679 3.474 1.81077 40.95
30 -102.8477 0.697
31 84.3099 6.024 1.83932 37.17
32 -50.71 3.030 1.64825 40.82
33 40.6619 89.682
34 55.4119 5.370 1.48915 70.23
35 INF 5.770
36 252.1187 3.120 1.67765 32.1
37 82.9177 36.659
38 INF
(1) PXn =5.9×106
(2) D/ε=509
(3) n1= 1.80811
(4)、(5)、(8) NAob =1.453
(6) fob/f1=0.429
(7) (h2-h1)/t1=0.09
(9) PXi =5.9×106
図17は、本実施例に係る撮像光学系60の断面図である。図18は、本実施例に係る対物レンズ6の断面図である。図17に示すように、撮像光学系60は、物体側から順に、対物レンズ6と、結像光学系13と、撮像素子12fを含んでいる。なお、結像光学系13については、実施例5と同様である。
NAob= 0.400, NAi= 0.053, |β|= 8, fob= 18.000mm, fTL= 135mm, fG1= 9.911mm, fG2= 88.412mm, f1= -51.239mm, n1= 1.61664, h1= 3.93mm, h2= 6.448mm, t1= 7.07mm, D= 17.5mm,ε=0.012mm,Φ1= 12mm, PXn=1.6×107, PXi=1.6×107
SH=14.0mm,SV=10.5mm,SD=17.5mm,NH=4668,NV=3500,ND=1.63×107,P=3μm
撮像光学系60
s r d ne νd
0 INF 0.170 1.52626 54.41
1 INF 3.712
2 -8.3986 4.221 1.61664 44.49
3 12.1766 3.480 1.49846 81.54
4 -10.5755 0.200
5 125.8891 2.810 1.43986 94.66
6 -18.6353 0.201
7 14.7946 4.481 1.43986 94.66
8 -18.4565 1.687
9 12.8039 4.810 1.43986 94.66
10 -9.1339 4.490 1.51825 64.14
11 7.2434 5.711
12 -5.268 2.900 1.51825 64.14
13 70.4239 4.170 1.43986 94.66
14 -10.1954 0.226
15 199.538 3.530 1.43986 94.66
16 -13.7504 119
17 68.7541 7.732 1.48915 70.21
18 -37.5679 3.474 1.81077 40.95
19 -102.8477 0.697
20 84.3099 6.024 1.83932 37.17
21 -50.71 3.030 1.64825 40.82
22 40.6619 89.682
23 55.4119 5.370 1.48915 70.23
24 INF 5.770
25 252.1187 3.120 1.67765 32.1
26 82.9177 36.659
27 INF
(1) PXn =1.6×107
(2) D/ε=1401
(3) n1= 1.61664
(4)、(5)、(8) NAob =0.400
(6) fob/f1=-0.351
(7) (h2-h1)/t1=0.36
(9) PXi =1.6×107
10、20、30、40、50、60、110 撮像光学系
11、13、111 結像光学系
12a、12b、12c、12d、12e、12f、112a 撮像素子
112 デジタルカメラ
112s 撮像面
114 ステージ
115a、115b 光源
116 コンデンサ
117 接眼レンズ
118 コンピュータ
119a ディスプレイ
119b キーボード
119c マウス
CL1、CL2、CL3、CL4、CL5、CL6、
CTL1、CTL2 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、L16、L17
TL1、TL2、TL3、TL4、TL5、TL6 レンズ
Claims (10)
- 撮像光学系であって、
物体側から順に、対物レンズと、結像光学系と、撮像素子を含み、
前記対物レンズは、
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、
前記第1レンズ群よりも像側に配置された第2レンズ群と、からなり、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
4×106≦PXn≦1×1010 (1)
但し、PXnは、前記撮像素子の撮像面のうちe線に対するMTFが40%以上となる領域に含まれる画素の数、e線に対するMTFは、空間周波数750×NAi[LP/mm]におけるMTF、NAiは、前記撮像光学系の像側の開口数である。 - 請求項1に記載の撮像光学系において、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
400≦D/ε≦10000 (2)
但し、Dは、前記撮像素子の対角長、εは、前記撮像面上で且つ光軸上におけるe線に対するエアリーディスク直径である。 - 請求項1又は請求項2に記載の撮像光学系において、
前記第1レンズ群は、最も物体側に、像側に凸面を向けた第1レンズ成分を含み、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
1.5≦n1≦1.85 (3)
但し、n1は、前記第1レンズ成分に含まれるレンズのe線に対する屈折率のうちの最も高い屈折率である。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系において、
前記第2レンズ群は、複数のレンズ成分を含む
ことを特徴とする撮像光学系。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の撮像光学系において、
3枚接合レンズを含み、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
0.5≦NAob (4)
但し、NAobは、前記対物レンズの物体側の開口数である。 - 請求項5に記載の撮像光学系において、
前記3枚接合レンズは、負レンズと、前記負レンズの両側に1つずつ配置された2つの正レンズと、からなる
ことを特徴とする撮像光学系。 - 請求項3のいずれか1項に記載の撮像光学系において、
前記対物レンズは、液浸系の対物レンズであり、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
1≦NAob (5)
-0.2≦fob/f1≦0.43 (6)
但し、NAobは、前記対物レンズの物体側の開口数、fobは、前記対物レンズのe線に対する焦点距離、f1は、前記第1レンズ成分のe線に対する焦点距離である。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の撮像光学系において、
前記第2レンズ群は、最も物体側に、2群第1レンズ成分を含み、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
0.39≦(h2-h1)/t1≦0.7 (7)
但し、h1は、前記2群第1レンズ成分の物体側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さ、h2は、前記2群第1レンズ成分の像側のレンズ面における軸上マージナル光線の高さ、t1は、前記2群第1レンズ成分の光軸上における厚さである。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の撮像光学系において、
前記対物レンズは、乾燥系の対物レンズであり、
光軸に沿って移動可能な少なくとも1つのレンズ成分を含み、
以下の条件式を満たすことを特徴とする撮像光学系。
0.85≦NAob<1 (8)
但し、NAobは、前記対物レンズの物体側の開口数である。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の撮像光学系と、
前記撮像光学系で取得した複数の第1画像を繋ぎ合わせてバーチャルスライド画像を構築する画像構築部と、を含み、
以下の条件式を満たすことを特徴する顕微鏡システム。
3.3×106≦PXi≦1×1010 (9)
但し、PXiは、前記複数の第1画像の1枚当たりの画素数である。
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