JP3371934B2 - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents
顕微鏡対物レンズInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は顕微鏡対物レンズに関
し、特に、物体を覆うカバーガラスなどの厚さに変動が
あっても、良好な結像を得ることができる顕微鏡対物レ
ンズに関する。 【０００２】 【従来の技術】生物顕微鏡の対物レンズはカバーガラス
を通して標本を観察しており、すなわちカバーガラスと
空気との境界面を通して、カバーガラスの深さ（カバー
ガラスの厚さにカバーガラスの屈折率をかけた距離）に
ある物体を観察している。カバーガラスは正の球面収差
を発生させ、この収差を補正できるように対物レンズは
設計されているが、カバーガラスの厚さには製造上の誤
差があるために、対物レンズを構成する一部のレンズ又
はレンズ群を光軸に沿って移動させることにより、カバ
ーガラスの厚さの変動に伴う収差を補正するのが一般的
である。またカバーガラスの厚さの誤差は比較的小さい
が、培養された組織を観察するときには、水とシャーレ
を通して観察することとなり、水やシャーレの厚さは著
しく変動するものである。 【０００３】このように物体と対物レンズとの間にカバ
ーガラス、シャーレ、水などが介在し、しかもこれらの
厚さが変動するときにも収差の変化を補正できる対物レ
ンズとしては、例えば特開昭５９−１００４０９号公報
や特開昭６０−２０５５２１号公報に開示されたものが
ある。これらに開示された顕微鏡対物レンズは、前群と
後群との間に配置されて光軸方向に移動可能な補正群と
して、両凸レンズの両側にメニスカス負レンズを貼り合
わせたものを用いている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の顕微鏡対物
レンズによれば、カバーガラスなどの厚さの変動に伴う
収差のうち、球面収差や色収差、像面湾曲などは比較的
良く補正されるものの、コマ収差についてはなお十分に
補正されているとはいい難く、像点の変動も皆無とはい
い難く、更に補正可能なカバーガラスなどの厚さの変化
量も、全系の焦点距離の数分の一程度と比較的狭いもの
であった。したがって本発明は、物体と対物レンズとの
間に介在するカバーガラスなどの厚さに広範な変動があ
っても、各収差を十分に補正することができ、像点の変
動も皆無とみなすことができ、したがって常に良好な結
像を得ることができる顕微鏡対物レンズを提供すること
を目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、すなわち、物体からの
発散光を収束させる正の屈折力を持つ前群と、負の屈折
力を持つ後群と、これら前群と後群とを隔てる空気間隔
中に配置され、光軸に沿って移動可能な補正群との各レ
ンズ群からなる顕微鏡対物レンズにおいて、補正群は一
対のメニスカスレンズ又は一対の貼合せメニスカスレン
ズを有し、両メニスカスレンズ又は両貼合せメニスカス
レンズは互いに凸面を対向して配置され、全系の屈折力
を１／ｆ、補正群の屈折力を１／ｆC、及び補正群の倍
率をｍとしたとき、｜１／ｆC｜≦｜１／ｆ｜×０．０
２であり、且つ、０．９５≦｜ｍ｜≦１．０５であるこ
とを特徴とする顕微鏡対物レンズである。 【０００６】 【作用】前群からは大きな負の球面収差が発生し、これ
は補正群によって必要量補正され、後群によって最終的
に良好に補正される。しかして補正群は収束光中に配置
されているから、補正群を前方に移動すれば、補正群に
入射する入射光の高さが高くなり、補正群はより大きな
正の球面収差を発生する。逆に補正群を後方に移動すれ
ば、補正群に入射する入射光の高さは低くなり、補正群
はより小さな正の球面収差を発生する。したがって物体
と対物レンズとの間に介在するカバーガラスなどの厚さ
の変動によって、カバーガラスなどによる球面収差に変
動が生じても、補正群の移動によって球面収差を補正す
ることができる。他方、補正群の屈折力１／ｆCは、全
系の屈折力１／ｆの２％以下と十分に小さく、すなわち
補正群は殆ど屈折力を持っていない。したがって補正群
の移動によって収差は変動するものの、像点は殆ど変化
しない。 【０００７】また顕微鏡対物レンズに限らず一般にテレ
セントリック光学系においては、カバーガラスなどの厚
さの変動が光路に及ぼす影響は、物点が光軸上にあって
も軸外にあっても同等である。すなわち画面の全領域に
わたってカバーガラスの影響は一様である。したがって
テレセントリックのレンズ系では、カバーガラスの厚さ
の変動は直接的にコマ収差を発生させるものではなく、
球面収差の変動の影響を受けてコマ収差もみかけ上変化
するに過ぎない。またテレセントリック光学系では、カ
バーガラスの厚さは主光線の光路に影響を与えない。本
発明では補正群の移動に伴う像点の変動が殆どないか
ら、物体と対物レンズとの間の幾何光学的光路長は常に
一定であるので、像面の変動はない。 【０００８】本発明の対物レンズにおいて、前群は負の
球面収差を発生するが、その他の収差は良く補正されて
いることが望ましい。特に正弦条件に依存する内方や外
方のコマ収差は良く補正されていることが望ましい。補
正群も同様の性質を持たねばならない。即ち前群で発生
した負の球面収差を補正するために正の球面収差を発生
させねばならぬが、その他の収差の発生は少なくなけれ
ばならず、特に内方、外方のコマ収差の発生は抑えるこ
とが必要である。つまりカバーガラス、前群、及び補正
群を通過してきた光束は、カバーガラスの厚さに依らず
常に同様の収差補正状況であることが望まれる。即ち補
正群は球面収差を補正する他は、できるだけ固有の収差
を発生しない必要がある。すなわち、いまカバーガラス
の厚さと補正群の位置とをある一定の値に固定した場合
を想定する。この場合前群から発生した内方コマ収差を
補正群で補正することにより、全系で良好な補正状態と
することは可能である。しかしこの状態からカバーガラ
スの厚さを変動させ、これに伴って補正群を移動させて
球面収差を補正した場合に、コマ収差が移動前と同様に
良好な状態を保つとは限らない。したがって補正群は球
面収差以外の収差の発生はできるだけ抑える必要があ
る。 【０００９】このように補正群は球面収差以外の収差を
発生しない必要があるが、単にその目的のためには屈折
力に対する特別な制約はない。しかしながら像点の変動
を十分に小さくするために、補正群の屈折力は十分に小
さい必要がある。いま、補正群が平行平面ガラスである
とすれば、その移動に際して像点の変動はないが、これ
は平行平面ガラスの持つ屈折力が零であることと、無限
遠の距離の物体に対する倍率が１であることの、二つの
条件によっている。これらの条件はまた任意の物体距離
の物体にたいしても像倍率が常に１であるための条件で
もある。近軸光線に対して補正群が平行平面ガラスと同
等であれば、像点の移動はないから、補正群は平行平面
ガラスと同じ条件を満たす必要があり、即ち、補正群の
屈折力は十分小さく、同時に倍率も１に近い必要があ
る。 【００１０】以上に述べた収差的な条件と像点の移動を
抑制するための条件のうち、まず収差的な条件を満たす
ために、本発明では補正群として凸面を対向配置した一
対のメニスカスレンズを用いている。特に、色収差と球
面収差を良好に補正するために、個々のレンズは貼り合
わされていても良い。また像点の移動を抑制するため
に、本発明では補正群の持つ屈折力の絶対値を全系の屈
折力の２％以下とし、且つ倍率を１の５％以内、即ち
０．９５から１．０５の範囲としている。これらの範囲
を越えると像点の移動が大きくなり実用上不便さが増す
からである。尚、本発明で、補正群の屈折力が０のと
き、補正群の倍率は、無限物体に対する倍率（補正群か
ら射出する射出光線の高さ／補正群へ入射する入射光線
の高さ）と定義する。そして、補正群の屈折力が０以外
のときには、補正群の倍率は、（補正群の最も像面側に
あるレンズ面から焦点までの距離）／（焦点距離）と定
義する。 【００１１】 【第１実施例】以下、図面を参照して本発明による実施
例を説明する。図１は本発明の第１実施例を示すレンズ
構成図であり、この顕微鏡対物レンズは、物体側から順
に、物体からの発散光を収束させる正の屈折力を持つ前
群Ｆと、負の屈折力を持つ後群Ｒと、これら前群Ｆと後
群Ｒとを隔てる空気間隔中に配置され、光軸に沿って移
動可能な補正群Ｃとの各レンズ群からなっている。補正
群Ｃは一対の貼合せメニスカスレンズからなり、両貼合
せメニスカスレンズは互いに凸面を対向して配置されて
いる。また、本実施例における顕微鏡対物レンズは、使
用倍率が４０倍で、開口数Ｎ．Ａ．が０．５であり、物
体側テレセントリックである。以下の表１に第１実施例
の諸元を示す。第１レンズから第８レンズまでが前群Ｆ
を構成し、第９レンズから第１２レンズまでが補正群Ｃ
を構成し、第１３レンズから第１５レンズまでが前群Ｆ
を構成している。また前群Ｆと補正群Ｃとの間の面間距
離ｄ12と、補正群Ｃと後群Ｒとの間の面間距離ｄ18とが
可変で、且つ、ｄ12＋ｄ18＝３８．７６５に構成されて
いる。また補正群Ｃの焦点距離ｆCは、ｆC＝∞、すなわ
ち屈折力は０であり、補正群の無限遠物体に対する倍率
をｍは、ｍ＝＋１．０００である。 【００１２】 【表１】 レンズ面 曲率半径 面間距離 レンズ 屈折率 アッベ数 番号 Ｒ ｄ 番号 ｎ νd 1 -55.609 5.2 1 1.56384 60.7 2 -17.962 0.1 3 -230.064 11.0 2 1.49782 82.5 4 -19.417 3.5 3 1.7552 27.6 5 -31.159 0.1 6 149.872 3.0 4 1.50137 56.4 7 41.820 7.0 5 1.59319 67.9 8 -58.179 0.2 9 49.678 7.5 6 1.49782 82.5 10 -48.629 6.0 7 1.78472 25.8 11 -24.401 3.0 8 1.75692 31.6 12 212.618 可変 13 -53.483 3.0 9 1.59507 35.5 14 -22.606 0.8 10 1.80411 46.5 15 -90.254 0.2 16 20.722 1.0 11 1.74950 35.2 17 13.206 4.0 12 1.49782 82.5 18 75.909 可変 19 -82.648 2.2 13 1.61266 44.4 20 6.648 6.0 14 1.74077 27.6 21 -14.121 2.0 15 1.74950 35.2 22 8.817 【００１３】表２にカバーガラスの厚さを０、５及び１
０に変更したときのｄ12、ｄ18、及び像距離（レンズ最
終面から像面までの距離）を示す。また図２、図３及び
図４にそのときの諸収差図を示す。カバーガラスの屈折
率ｎCGとしてはｎCG＝１．５２２１６、アッベ数νdと
してはνd＝５８．８としている。表２に示されるよう
に、カバーガラスの厚さが大幅に変化しても、補正群Ｃ
を適宜移動することにより、像距離を常に一定に保てる
ことが解る。また各収差図に示されるように、本実施例
の顕微鏡対物レンズが優れた結像性能を有していること
が分かる。 【００１４】 【表２】 【００１５】 【第２実施例】次に図５は第２実施例を示すレンズ構成
図を示し、表３に本実施例の諸元を示す。第１レンズか
ら第８レンズまでが前群Ｆを構成し、第９レンズから第
１２レンズまでが補正群Ｃを構成し、第１３レンズから
第１５レンズまでが前群Ｆを構成している。また前群Ｆ
と補正群Ｃとの間の面間距離ｄ13と、補正群Ｃと後群Ｒ
との間の面間距離ｄ19とが可変で、且つ、ｄ13＋ｄ19＝
３１．５に構成されている。また補正群Ｃの焦点距離ｆ
Cは、ｆC＝∞、すなわち屈折力は０であり、補正群の無
限遠物体に対する倍率をｍは、ｍ＝＋１．００００であ
る。また、本実施例における顕微鏡対物レンズは、使用
倍率が２０倍で、開口数Ｎ．Ａ．が０．３５であり、物
体側テレセントリックである。 【００１６】 【表３】 レンズ面 曲率半径 面間距離 レンズ 屈折率 アッベ数 番号 Ｒ ｄ 番号 ｎ νd 1 ∞ 23.2 1 1.74443 49.5 2 ∞ 0.2 3 ∞ 4.45 2 1.62374 47.1 4 -25.682 0.1 5 -163.174 1.0 3 1.7495 35.2 6 67.614 5.4 4 1.49782 82.2 7 -41.038 0.1 8 163.174 1.0 5 1.61266 44.4 9 33.780 6.0 6 1.43388 95.6 10 -64.906 0.1 11 25.749 6.5 7 1.43388 95.6 12 -48.063 1.0 8 1.713 53.9 13 -355.356 可変 14 -25.501 1.0 9 1.56384 60.7 15 107.295 4.0 10 1.56883 56.1 16 -26.400 0.1 17 33.062 1.5 11 1.80454 39.6 18 13.865 6.0 12 1.6172 54.0 19 47.891 可変 20 -112.492 1.0 13 1.61266 44.4 21 9.332 5.0 14 1.71736 29.5 22 -151.285 0.7 15 1.713 53.9 23 14.744 【００１７】表４にカバーガラスの厚さを０、９．４及
び１５．０に変更したときのｄ13、ｄ19、及び像距離を
示し、図６、図７及び図８にそのときの諸収差図を示
す。カバーガラスの屈折率ｎCGとしてはｎCG＝１．５１
４５４、アッベ数νdとしてはνd＝５４．６としてい
る。また表５にカバーガラスに代えて水を用い、水の厚
さを１０．６及び１６．８に変更したときのｄ13、
ｄ19、及び像距離を示し、図９及び図１０にそのときの
諸収差図を示す。水の屈折率ｎWとしてはｎW＝１．３３
３１、アッベ数νdとしてはνd＝５４．１としている。
表４及び表５に示されるように、カバーガラスや水の厚
さが大幅に変化しても、補正群Ｃを適宜移動することに
より、像距離を常に一定に保てることが解る。また各収
差図に示されるように、本実施例の顕微鏡対物レンズが
優れた結像性能を有していることが分かる。 【００１８】 【表４】 【００１９】 【表５】 水厚さ ｄ12 ｄ18 像距離 10.6 16.5 15.0 198.5 16.8 26.8 4.7 198.5 【００２０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、物体と対
物レンズとの間に介在するカバーガラスなどの厚さに広
範な変動があっても、各収差を十分に補正することがで
き、像点の変動も皆無とみなすことができ、したがって
常に良好な結像を得ることができる顕微鏡対物レンズが
得られる。
し、特に、物体を覆うカバーガラスなどの厚さに変動が
あっても、良好な結像を得ることができる顕微鏡対物レ
ンズに関する。 【０００２】 【従来の技術】生物顕微鏡の対物レンズはカバーガラス
を通して標本を観察しており、すなわちカバーガラスと
空気との境界面を通して、カバーガラスの深さ（カバー
ガラスの厚さにカバーガラスの屈折率をかけた距離）に
ある物体を観察している。カバーガラスは正の球面収差
を発生させ、この収差を補正できるように対物レンズは
設計されているが、カバーガラスの厚さには製造上の誤
差があるために、対物レンズを構成する一部のレンズ又
はレンズ群を光軸に沿って移動させることにより、カバ
ーガラスの厚さの変動に伴う収差を補正するのが一般的
である。またカバーガラスの厚さの誤差は比較的小さい
が、培養された組織を観察するときには、水とシャーレ
を通して観察することとなり、水やシャーレの厚さは著
しく変動するものである。 【０００３】このように物体と対物レンズとの間にカバ
ーガラス、シャーレ、水などが介在し、しかもこれらの
厚さが変動するときにも収差の変化を補正できる対物レ
ンズとしては、例えば特開昭５９−１００４０９号公報
や特開昭６０−２０５５２１号公報に開示されたものが
ある。これらに開示された顕微鏡対物レンズは、前群と
後群との間に配置されて光軸方向に移動可能な補正群と
して、両凸レンズの両側にメニスカス負レンズを貼り合
わせたものを用いている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の顕微鏡対物
レンズによれば、カバーガラスなどの厚さの変動に伴う
収差のうち、球面収差や色収差、像面湾曲などは比較的
良く補正されるものの、コマ収差についてはなお十分に
補正されているとはいい難く、像点の変動も皆無とはい
い難く、更に補正可能なカバーガラスなどの厚さの変化
量も、全系の焦点距離の数分の一程度と比較的狭いもの
であった。したがって本発明は、物体と対物レンズとの
間に介在するカバーガラスなどの厚さに広範な変動があ
っても、各収差を十分に補正することができ、像点の変
動も皆無とみなすことができ、したがって常に良好な結
像を得ることができる顕微鏡対物レンズを提供すること
を目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、すなわち、物体からの
発散光を収束させる正の屈折力を持つ前群と、負の屈折
力を持つ後群と、これら前群と後群とを隔てる空気間隔
中に配置され、光軸に沿って移動可能な補正群との各レ
ンズ群からなる顕微鏡対物レンズにおいて、補正群は一
対のメニスカスレンズ又は一対の貼合せメニスカスレン
ズを有し、両メニスカスレンズ又は両貼合せメニスカス
レンズは互いに凸面を対向して配置され、全系の屈折力
を１／ｆ、補正群の屈折力を１／ｆC、及び補正群の倍
率をｍとしたとき、｜１／ｆC｜≦｜１／ｆ｜×０．０
２であり、且つ、０．９５≦｜ｍ｜≦１．０５であるこ
とを特徴とする顕微鏡対物レンズである。 【０００６】 【作用】前群からは大きな負の球面収差が発生し、これ
は補正群によって必要量補正され、後群によって最終的
に良好に補正される。しかして補正群は収束光中に配置
されているから、補正群を前方に移動すれば、補正群に
入射する入射光の高さが高くなり、補正群はより大きな
正の球面収差を発生する。逆に補正群を後方に移動すれ
ば、補正群に入射する入射光の高さは低くなり、補正群
はより小さな正の球面収差を発生する。したがって物体
と対物レンズとの間に介在するカバーガラスなどの厚さ
の変動によって、カバーガラスなどによる球面収差に変
動が生じても、補正群の移動によって球面収差を補正す
ることができる。他方、補正群の屈折力１／ｆCは、全
系の屈折力１／ｆの２％以下と十分に小さく、すなわち
補正群は殆ど屈折力を持っていない。したがって補正群
の移動によって収差は変動するものの、像点は殆ど変化
しない。 【０００７】また顕微鏡対物レンズに限らず一般にテレ
セントリック光学系においては、カバーガラスなどの厚
さの変動が光路に及ぼす影響は、物点が光軸上にあって
も軸外にあっても同等である。すなわち画面の全領域に
わたってカバーガラスの影響は一様である。したがって
テレセントリックのレンズ系では、カバーガラスの厚さ
の変動は直接的にコマ収差を発生させるものではなく、
球面収差の変動の影響を受けてコマ収差もみかけ上変化
するに過ぎない。またテレセントリック光学系では、カ
バーガラスの厚さは主光線の光路に影響を与えない。本
発明では補正群の移動に伴う像点の変動が殆どないか
ら、物体と対物レンズとの間の幾何光学的光路長は常に
一定であるので、像面の変動はない。 【０００８】本発明の対物レンズにおいて、前群は負の
球面収差を発生するが、その他の収差は良く補正されて
いることが望ましい。特に正弦条件に依存する内方や外
方のコマ収差は良く補正されていることが望ましい。補
正群も同様の性質を持たねばならない。即ち前群で発生
した負の球面収差を補正するために正の球面収差を発生
させねばならぬが、その他の収差の発生は少なくなけれ
ばならず、特に内方、外方のコマ収差の発生は抑えるこ
とが必要である。つまりカバーガラス、前群、及び補正
群を通過してきた光束は、カバーガラスの厚さに依らず
常に同様の収差補正状況であることが望まれる。即ち補
正群は球面収差を補正する他は、できるだけ固有の収差
を発生しない必要がある。すなわち、いまカバーガラス
の厚さと補正群の位置とをある一定の値に固定した場合
を想定する。この場合前群から発生した内方コマ収差を
補正群で補正することにより、全系で良好な補正状態と
することは可能である。しかしこの状態からカバーガラ
スの厚さを変動させ、これに伴って補正群を移動させて
球面収差を補正した場合に、コマ収差が移動前と同様に
良好な状態を保つとは限らない。したがって補正群は球
面収差以外の収差の発生はできるだけ抑える必要があ
る。 【０００９】このように補正群は球面収差以外の収差を
発生しない必要があるが、単にその目的のためには屈折
力に対する特別な制約はない。しかしながら像点の変動
を十分に小さくするために、補正群の屈折力は十分に小
さい必要がある。いま、補正群が平行平面ガラスである
とすれば、その移動に際して像点の変動はないが、これ
は平行平面ガラスの持つ屈折力が零であることと、無限
遠の距離の物体に対する倍率が１であることの、二つの
条件によっている。これらの条件はまた任意の物体距離
の物体にたいしても像倍率が常に１であるための条件で
もある。近軸光線に対して補正群が平行平面ガラスと同
等であれば、像点の移動はないから、補正群は平行平面
ガラスと同じ条件を満たす必要があり、即ち、補正群の
屈折力は十分小さく、同時に倍率も１に近い必要があ
る。 【００１０】以上に述べた収差的な条件と像点の移動を
抑制するための条件のうち、まず収差的な条件を満たす
ために、本発明では補正群として凸面を対向配置した一
対のメニスカスレンズを用いている。特に、色収差と球
面収差を良好に補正するために、個々のレンズは貼り合
わされていても良い。また像点の移動を抑制するため
に、本発明では補正群の持つ屈折力の絶対値を全系の屈
折力の２％以下とし、且つ倍率を１の５％以内、即ち
０．９５から１．０５の範囲としている。これらの範囲
を越えると像点の移動が大きくなり実用上不便さが増す
からである。尚、本発明で、補正群の屈折力が０のと
き、補正群の倍率は、無限物体に対する倍率（補正群か
ら射出する射出光線の高さ／補正群へ入射する入射光線
の高さ）と定義する。そして、補正群の屈折力が０以外
のときには、補正群の倍率は、（補正群の最も像面側に
あるレンズ面から焦点までの距離）／（焦点距離）と定
義する。 【００１１】 【第１実施例】以下、図面を参照して本発明による実施
例を説明する。図１は本発明の第１実施例を示すレンズ
構成図であり、この顕微鏡対物レンズは、物体側から順
に、物体からの発散光を収束させる正の屈折力を持つ前
群Ｆと、負の屈折力を持つ後群Ｒと、これら前群Ｆと後
群Ｒとを隔てる空気間隔中に配置され、光軸に沿って移
動可能な補正群Ｃとの各レンズ群からなっている。補正
群Ｃは一対の貼合せメニスカスレンズからなり、両貼合
せメニスカスレンズは互いに凸面を対向して配置されて
いる。また、本実施例における顕微鏡対物レンズは、使
用倍率が４０倍で、開口数Ｎ．Ａ．が０．５であり、物
体側テレセントリックである。以下の表１に第１実施例
の諸元を示す。第１レンズから第８レンズまでが前群Ｆ
を構成し、第９レンズから第１２レンズまでが補正群Ｃ
を構成し、第１３レンズから第１５レンズまでが前群Ｆ
を構成している。また前群Ｆと補正群Ｃとの間の面間距
離ｄ12と、補正群Ｃと後群Ｒとの間の面間距離ｄ18とが
可変で、且つ、ｄ12＋ｄ18＝３８．７６５に構成されて
いる。また補正群Ｃの焦点距離ｆCは、ｆC＝∞、すなわ
ち屈折力は０であり、補正群の無限遠物体に対する倍率
をｍは、ｍ＝＋１．０００である。 【００１２】 【表１】 レンズ面 曲率半径 面間距離 レンズ 屈折率 アッベ数 番号 Ｒ ｄ 番号 ｎ νd 1 -55.609 5.2 1 1.56384 60.7 2 -17.962 0.1 3 -230.064 11.0 2 1.49782 82.5 4 -19.417 3.5 3 1.7552 27.6 5 -31.159 0.1 6 149.872 3.0 4 1.50137 56.4 7 41.820 7.0 5 1.59319 67.9 8 -58.179 0.2 9 49.678 7.5 6 1.49782 82.5 10 -48.629 6.0 7 1.78472 25.8 11 -24.401 3.0 8 1.75692 31.6 12 212.618 可変 13 -53.483 3.0 9 1.59507 35.5 14 -22.606 0.8 10 1.80411 46.5 15 -90.254 0.2 16 20.722 1.0 11 1.74950 35.2 17 13.206 4.0 12 1.49782 82.5 18 75.909 可変 19 -82.648 2.2 13 1.61266 44.4 20 6.648 6.0 14 1.74077 27.6 21 -14.121 2.0 15 1.74950 35.2 22 8.817 【００１３】表２にカバーガラスの厚さを０、５及び１
０に変更したときのｄ12、ｄ18、及び像距離（レンズ最
終面から像面までの距離）を示す。また図２、図３及び
図４にそのときの諸収差図を示す。カバーガラスの屈折
率ｎCGとしてはｎCG＝１．５２２１６、アッベ数νdと
してはνd＝５８．８としている。表２に示されるよう
に、カバーガラスの厚さが大幅に変化しても、補正群Ｃ
を適宜移動することにより、像距離を常に一定に保てる
ことが解る。また各収差図に示されるように、本実施例
の顕微鏡対物レンズが優れた結像性能を有していること
が分かる。 【００１４】 【表２】 【００１５】 【第２実施例】次に図５は第２実施例を示すレンズ構成
図を示し、表３に本実施例の諸元を示す。第１レンズか
ら第８レンズまでが前群Ｆを構成し、第９レンズから第
１２レンズまでが補正群Ｃを構成し、第１３レンズから
第１５レンズまでが前群Ｆを構成している。また前群Ｆ
と補正群Ｃとの間の面間距離ｄ13と、補正群Ｃと後群Ｒ
との間の面間距離ｄ19とが可変で、且つ、ｄ13＋ｄ19＝
３１．５に構成されている。また補正群Ｃの焦点距離ｆ
Cは、ｆC＝∞、すなわち屈折力は０であり、補正群の無
限遠物体に対する倍率をｍは、ｍ＝＋１．００００であ
る。また、本実施例における顕微鏡対物レンズは、使用
倍率が２０倍で、開口数Ｎ．Ａ．が０．３５であり、物
体側テレセントリックである。 【００１６】 【表３】 レンズ面 曲率半径 面間距離 レンズ 屈折率 アッベ数 番号 Ｒ ｄ 番号 ｎ νd 1 ∞ 23.2 1 1.74443 49.5 2 ∞ 0.2 3 ∞ 4.45 2 1.62374 47.1 4 -25.682 0.1 5 -163.174 1.0 3 1.7495 35.2 6 67.614 5.4 4 1.49782 82.2 7 -41.038 0.1 8 163.174 1.0 5 1.61266 44.4 9 33.780 6.0 6 1.43388 95.6 10 -64.906 0.1 11 25.749 6.5 7 1.43388 95.6 12 -48.063 1.0 8 1.713 53.9 13 -355.356 可変 14 -25.501 1.0 9 1.56384 60.7 15 107.295 4.0 10 1.56883 56.1 16 -26.400 0.1 17 33.062 1.5 11 1.80454 39.6 18 13.865 6.0 12 1.6172 54.0 19 47.891 可変 20 -112.492 1.0 13 1.61266 44.4 21 9.332 5.0 14 1.71736 29.5 22 -151.285 0.7 15 1.713 53.9 23 14.744 【００１７】表４にカバーガラスの厚さを０、９．４及
び１５．０に変更したときのｄ13、ｄ19、及び像距離を
示し、図６、図７及び図８にそのときの諸収差図を示
す。カバーガラスの屈折率ｎCGとしてはｎCG＝１．５１
４５４、アッベ数νdとしてはνd＝５４．６としてい
る。また表５にカバーガラスに代えて水を用い、水の厚
さを１０．６及び１６．８に変更したときのｄ13、
ｄ19、及び像距離を示し、図９及び図１０にそのときの
諸収差図を示す。水の屈折率ｎWとしてはｎW＝１．３３
３１、アッベ数νdとしてはνd＝５４．１としている。
表４及び表５に示されるように、カバーガラスや水の厚
さが大幅に変化しても、補正群Ｃを適宜移動することに
より、像距離を常に一定に保てることが解る。また各収
差図に示されるように、本実施例の顕微鏡対物レンズが
優れた結像性能を有していることが分かる。 【００１８】 【表４】 【００１９】 【表５】 水厚さ ｄ12 ｄ18 像距離 10.6 16.5 15.0 198.5 16.8 26.8 4.7 198.5 【００２０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、物体と対
物レンズとの間に介在するカバーガラスなどの厚さに広
範な変動があっても、各収差を十分に補正することがで
き、像点の変動も皆無とみなすことができ、したがって
常に良好な結像を得ることができる顕微鏡対物レンズが
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１実施例の断面図
【図２】該実施例におけるカバーガラスの厚さが０のと
きの収差図 【図３】同じくカバーガラスの厚さが５のときの収差図 【図４】同じくカバーガラスの厚さが１０のときの収差
図 【図５】第２実施例の断面図 【図６】該実施例におけるカバーガラスの厚さが０のと
きの収差図 【図７】同じくカバーガラスの厚さが９．４のときの収
差図 【図８】同じくカバーガラスの厚さが１５のときの収差
図 【図９】同じくカバーガラスに代えて厚さ１０．６の水
があるときの収差図 【図１０】同じくカバーガラスに代えて厚さ１６．８の
水があるときの収差図 【符号の説明】 Ｆ…前群 Ｃ…補正群 Ｒ…後群
きの収差図 【図３】同じくカバーガラスの厚さが５のときの収差図 【図４】同じくカバーガラスの厚さが１０のときの収差
図 【図５】第２実施例の断面図 【図６】該実施例におけるカバーガラスの厚さが０のと
きの収差図 【図７】同じくカバーガラスの厚さが９．４のときの収
差図 【図８】同じくカバーガラスの厚さが１５のときの収差
図 【図９】同じくカバーガラスに代えて厚さ１０．６の水
があるときの収差図 【図１０】同じくカバーガラスに代えて厚さ１６．８の
水があるときの収差図 【符号の説明】 Ｆ…前群 Ｃ…補正群 Ｒ…後群
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−220615（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−260016（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−46618（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−75614（ＪＰ，Ａ)
特公 昭51−30471（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 21/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】物体からの発散光を収束させる正の屈折力
を持つ前群と、負の屈折力を持つ後群と、これら前群と
後群とを隔てる空気間隔中に配置され、光軸に沿って移
動可能な補正群との各レンズ群からなる顕微鏡対物レン
ズにおいて、 前記補正群は一対のメニスカスレンズ又は一対の貼合せ
メニスカスレンズを有し、前記両メニスカスレンズ又は
前記両貼合せメニスカスレンズは互いに凸面を対向して
配置され、 全系の屈折力を１／ｆ、前記補正群の屈折力を１／
ｆC、及び前記補正群の倍率をｍとしたとき、 ｜１／ｆC｜≦｜１／ｆ｜×０．０２ であり、且つ、 ０．９５≦｜ｍ｜≦１．０５ であることを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07731995A JP3371934B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 顕微鏡対物レンズ |
| US08/611,305 US5757552A (en) | 1995-03-07 | 1996-03-05 | Microscope objective lens and a microscope incorporating same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07731995A JP3371934B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 顕微鏡対物レンズ |
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ID=13630623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3371934B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-03-07 JP JP07731995A patent/JP3371934B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-05 US US08/611,305 patent/US5757552A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7646542B2 (en) | 2007-01-31 | 2010-01-12 | Olympus Corporation | Microscope objective lens |
| US7663807B2 (en) | 2007-01-31 | 2010-02-16 | Olympus Corporation | Microscope objective |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JPH08248321A (ja) | 1996-09-27 |
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