JP5614448B2 - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

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Description

本発明は、顕微鏡対物レンズに関する。
顕微鏡観察では、試料の取り扱いを容易にするため、できるだけ長い作動距離を有する顕微鏡対物レンズが要望されている。しかし、長い作動距離を確保するためには、物体側に配置されたレンズ群の焦点距離を長く取らざるを得ず、さらにこのレンズ群の焦点距離を考慮するとレンズを配置できる空間が限られてしまい、諸収差、特に高次の球面収差や色収差の補正が困難となる。そのため、回折光学素子（ＤＯＥ）を用いたレンズ系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。回折光学素子を用いることにより、色収差を高度に補正することが可能になり、レンズによる補正を球面収差の補正に注力することができる。
特開平６−３３１８９８号公報
しかしながら、このような回折光学素子を用いたレンズ系では、軸上と軸外の色収差のバランスを取る必要があり、回折光学素子の配置には工夫が必要となる。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、軸上と軸外の色収差が十分に補正され、且つ、作動距離が長い顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、第１の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．５
の条件を満足することを特徴とする。
また、第２の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ成分と、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子と、を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとし、物体から第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をｄ０とし、物体から最も像側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をＬとし、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の焦点距離をｆ１１としたとき、次式
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
０．１ ＜ ｄ０／Ｌ ＜ ０．６
１．２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １９．０
の条件を満足することを特徴とする。
また、第３の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
の条件を満足し、第１レンズ群は、少なくとも１つの接合正レンズを含み、第１レンズ群中の少なくとも１つの接合正レンズは、当該接合正レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd1としたとき、当該差の絶対値のうちの少なくとも１つが、次式
Δνd1 ＞ ４０
の条件を満足することを特徴とする。
また、第４の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
の条件を満足し、第２レンズ群は、少なくとも１つの接合負レンズを含み、第２レンズ群中の少なくとも１つの接合負レンズは、当該接合負レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd2としたとき、当該差の絶対値のうちの少なくとも１つが、次式
Δνd2 ＞ ３０
の条件を満足することを特徴とする。
また、第５の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとし、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面のマージナル光線高をＨとし、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の軸上レンズ厚をｄ１１としたとき、次式
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
２ ＜ Ｈ／ｄ１１ ＜ ３．６
の条件を満足することを特徴とする。
第１、第３、第４及び第５の本発明に係る顕微鏡対物レンズにおいて、第１レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ成分を有し、物体から第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をｄ０とし、物体から最も像側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をＬとしたとき、次式
０．１ ＜ ｄ０／Ｌ ＜ ０．６
の条件を満足することが好ましい。
また、このような顕微鏡対物レンズは、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の焦点距離をｆ１１としたとき、次式
１．２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １９．０
の条件を満足することが好ましい。
また、第３、第４及び第５の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．５
の条件を満足することが好ましい。
また、第１、第２、第４及び第５の本発明に係る顕微鏡対物レンズにおいて、第１レンズ群は、少なくとも１つの接合正レンズを含むことが好ましい。
また、第１、第２、第３及び第５の本発明に係る顕微鏡対物レンズにおいて、第２レンズ群は、少なくとも１つの接合負レンズを含むことが好ましい。
また、第３の本発明に係る顕微鏡対物レンズにおいて、第２レンズ群は、少なくとも１ つの接合負レンズを含み、第２レンズ群中の少なくとも１つの接合負レンズは、当該接合負レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd2としたとき、当該差の絶対値のうちの少なくとも１つが、次式
Δνd2 ＞ ３０
の条件を満足することが好ましい。
また、第１、第３及び第４の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面のマージナル光線高をＨとし、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の軸上レンズ厚をｄ１１としたとき、次式
２ ＜ Ｈ／ｄ１１ ＜ ３．６
の条件を満足することが好ましい。
また、このような顕微鏡対物レンズは、第２レンズ群の最も像側のレンズ面が、像側に凹面を向けて配置されていることが好ましい。
また、このような顕微鏡対物レンズは、主光線と光軸との交わる位置が、第２レンズ群の最も像側のレンズ面よりも物体側にあることが好ましい。
また、このような顕微鏡対物レンズにおいて、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面は、物体側に凹面を向けて配置されていることが好ましい。
また、このような顕微鏡対物レンズは、第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの媒質のｄ線に対する屈折率をｎ１とし、当該レンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒとして、当該レンズの最も物体側のレンズ面のパワーφを、次式
φ ＝ （ｎ１−１）／ｒ
で定義し、最も物体側に配置されたレンズの最も物体側のレンズ面の有効半径をＨ１としたとき、次式
０．０５ ≦ ｜φ×Ｈ１｜ ≦ ０．３５
の条件を満足することが好ましい。
また、第６の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ成分と、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子と、を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の焦点距離をｆ１１とし、全系の焦点距離をｆとし、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとしたとき、次式
２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １０．０
ΦDOE／Φmax ＜ ０．５
の条件を満足することを特徴とする。
また、第７の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、負の屈折力を有し、第１レンズ群から出射した収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、第１レンズ群は、最も像側に配置された正の屈折力を持つ回折光学面を有する回折光学素子を有し、回折光学素子は、第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、全系の焦点距離をｆとし、第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとしたとき、次式
０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．０
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
の条件を満足することを特徴とする。
本発明に係る顕微鏡対物レンズを以上のように構成すると、軸上と軸外の色収差が十分に補正され、且つ、作動距離の長い顕微鏡対物レンズを提供することができる。
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。 上記第１実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 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。 上記第２実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 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。 上記第３実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 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。 上記第４実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 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。 上記第５実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 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。 上記第６実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第７実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 上記第７実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第８実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 上記第８実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第９実施例に係る顕微鏡対物レンズのレンズ構成図である。 上記第９実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 上記顕微鏡対物レンズとともに用いられる結像レンズのレンズ構成図である。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本実施の形態に係る顕微鏡対物レンズの構成について説明する。この顕微鏡対物レンズＯＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、を有して構成される。
このような顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体からの発散光束を集光して収斂光束にするためのレンズ群である。そのため、この顕微鏡対物レンズＯＬは、最も物体側に、正の屈折力を有するレンズ成分（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ１であって、以下「第１レンズ成分Ｌ１」と呼ぶ）を有して構成される。また、この顕微鏡対物レンズＯＬの第１レンズ群Ｇ１は、色収差を補正するために、回折光学素子ＧＤを有している。ここで、回折光学素子ＧＤは、第１レンズ群Ｇ１を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置されている。また、第１レンズ群Ｇ１は色収差を補正するために、少なくとも１枚の接合正レンズを有しており、この接合正レンズの少なくとも１つは、当該回折光学素子ＧＤよりも物体側に配置されている。なお、第１レンズ成分Ｌ１は、単レンズで構成しても良いし、接合レンズで構成しても良い。
回折光学素子ＧＤは、１ｍｍあたり数本から数百本の細かい溝状またはスリット状の格子構造が同心円状に形成された回折光学面Ｄを備え、この回折光学面Ｄに入射した光を格子ピッチ（回折格子溝の間隔）と入射光の波長とによって定まる方向へ回折する性質を有している。また、回折光学素子ＧＤ（回折光学面Ｄ）は、負の分散値（後述する実施例ではアッベ数＝−３．４５３）を有し、分散が大きく、また異常分散性（後述する実施例では部分分散比（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）＝０．２９５６）が強いため、強力な色収差補正能力を有している。光学ガラスのアッベ数は、通常３０〜８０程度であるが、上述のように回折光学素子のアッベ数は負の値を持っている。換言すると、回折光学素子ＧＤの回折光学面Ｄは分散特性が通常のガラス（屈折光学素子）とは逆で光の波長が短くなるに伴い屈折率が小さくなり、長い波長の光ほど大きく曲がる性質を有している。そのため、通常の屈折光学素子と組み合わせることにより、大きな色消し効果が得られる。したがって回折光学素子ＧＤを利用することで、通常の光学ガラスでは達し得ない良好な色収差の補正が可能になる。
本実施の形態における回折光学素子ＧＤは、異なる光学材料からなる２つの回折素子要素（例えば、図１の場合、光学部材Ｌ７，Ｌ８）を接合し、その接合面に回折格子溝を設けて回折光学面Ｄを構成している、いわゆる「密着複層型回折光学素子」である。そのため、この回折光学素子ＧＤは、ｇ線からＣ線を含む広波長域において回折効率を高くすることができる。したがって、本実施の形態に係る顕微鏡対物レンズＯＬは広波長域において利用することが可能となる。なお、回折効率は、透過型の回折光学素子において１次回折光を利用する場合、入射強度Ｉ０と一次回折光の強度Ｉ１との割合η（＝Ｉ１／Ｉ０×１００［％］）を示す。
また、密着複層型回折光学素子は、回折格子溝が形成された２つの回折素子要素をこの回折格子溝同士が対向するように近接配置してなるいわゆる分離複層型回折光学素子に比べて製造工程を簡素化することができるため、量産効率がよく、また光線の入射角に対する回折効率が良いという長所を備えている。したがって、密着複層型回折光学素子を利用した本実施の形態に係る顕微鏡対物レンズＯＬでは、製造が容易となり、また回折効率も良くなる。
ここで、第１レンズ群Ｇ１を通過する光束の最大径をΦmaxとし、回折光学素子ＧＤの回折光学面Ｄ（図１における第１５面）を通過する光束の最大径をΦDOEとしたとき、この顕微鏡対物レンズＯＬは、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６ （１）
条件式（１）は、回折光学素子ＧＤの回折光学面Ｄを通過する光線の最大有効径の条件を示している。有効径の大きいところに回折光学素子ＧＤ（回折光学面Ｄ）が配置されると、高次の球面収差やコマ収差が発生してしまうため、この条件式（１）を満足する必要がある。なお、条件式（１）の上限値を０．５にすることにより、本願の効果をさらに発揮させることができる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１を出射した収斂光束を略平行光束にするレンズ群である。この第２レンズ群Ｇ２は、色収差を補正するために、少なくとも１枚の接合負レンズ（例えば、図１における接合負レンズＣＬ２１）を有して構成されている。また、この第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面（例えば、図１における第２４面）は、像側に凹面を向けて配置されている。第２レンズ群Ｇ２へ入射する光束は、第１レンズ群Ｇ１が正の屈折力を持っているため収斂光束となっている。第２レンズ群Ｇ２は、かかる収斂光束を受け、球面収差やコマ収差の発生を抑えつつ平行光束に変換することが大切である。そのため、この第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面は、第２レンズ群Ｇ２の負の屈折力の多くの部分を担う面であり、この面を像側に凹の面で構成することにより、収斂光線の当該最終面に対する入射角を小さく構成でき、特に高次のコマ収差等の発生を的確に抑えることが可能となる。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、この顕微鏡対物レンズＯＬの全系の焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０ （２）
条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するものである。この条件式（２）の下限値を下回るほど第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が短くなると、この第２レンズ群Ｇ２の各レンズ面の曲率が強くなりすぎ、高次のコマ収差（色のコマ収差）が発生してしまい補正が困難となる。反対に、条件式（２）の上限値を上回るほど第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が長くなると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が小さくなるため、像面湾曲やコマ収差の補正不足となってしまう。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、主光線と光軸との交わる位置が、第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面（例えば、図１の場合第２４面）よりも物体側にあると、この第２レンズ群Ｇ２により像面湾曲及びコマ収差を良好に補正することができる。
但し、この図１の顕微鏡レンズＯＬにおいて、軸外物点から発する光束の主光線を、軸外物点から射出される光束の中、最も光軸から離れた方向に射出される光線を、軸上物点から射出される最大開口数（ＮＡ）の光線と第１レンズ群Ｇ１内の適宜のレンズ面（例えば、図１においては、レンズＬ１の像側の面（第２面））との交点で制限し、最も光軸に近い方向に射出される光線を、軸上物点から射出される最大開口数の光線と第２レンズ群Ｇ２内の適宜のレンズ面（例えば、図１においては、レンズＬ１４の物体側の面（第２１面））との交点で制限し、軸外光束を決め、当該軸外光束の中心光線として決めている。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、物体Ｏ（顕微鏡対物レンズＯＬの物体側焦点面）から第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面（例えば、図１における第１面）までの光軸上の距離をｄ０とし、物体Ｏから全系の最も像側のレンズ面（例えば、図１における第２４面）までの光軸上の距離をＬとしたとき、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．１ ＜ ｄ０／Ｌ ＜ ０．６ （３）
条件式（３）は、本実施形態に係る顕微鏡対物レンズＯＬの作動距離を規定するものである。この条件式（３）の下限値を下回ると、顕微鏡対物レンズＯＬと物体Ｏとの距離が狭くなりすぎ、この顕微鏡対物レンズＯＬを備える顕微鏡装置の操作性が悪くなるの好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を０．３にすることにより、本願の効果をさらに発揮させることができる。反対に、条件式（３）の上限値を上回ると、レンズ部分の取りうるスペース（すなわち、この顕微鏡対物レンズＯＬの最も物体側の面から最も像側の面までのスペース）が不十分となり、配置できるレンズの枚数や厚さが制限されてしまい球面収差や色収差を補正することが困難となる。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ成分である第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離をｆ１１とし、この顕微鏡対物レンズＯＬの全系の焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
１．２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １９．０ （４）
条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１を構成する第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離を規定するものである。この条件式（４）の下限値を下回るほど第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離ｆ１１が短くなると、高次の球面収差が生じ、作動距離の確保が困難となってしまう。なお、条件式（４）の下限値を２にすることにより、本願の効果をさらに発揮させることができる。反対に、この条件式（４）の上限値を上回るほど第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離ｆ１１が長くなると、作動距離の確保は容易となるが、この第１レンズ成分Ｌ１を通過した光束の径が大きくなり、その後のレンズ成分で効果的に収斂光にすることができず、第２レンズ群Ｇ２の負担が大きくなるため、球面収差やコマ収差の良好な補正が困難となってしまう。なお、条件式（４）の上限値を１０．０にすることにより、本願の効果をさらに発揮させることができる。また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、上記条件式（４）に代えて次の条件式（４′）を満足することにより、本願の効果をさらに発揮させることができる。
１．２＜ｆ１１／ｆ＜６．０ 又は １５．０＜ｆ１１／ｆ＜１９．０ （４′）
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、この顕微鏡対物レンズＯＬの全系の焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．５ （５）
条件式（５）は、十分な作動距離を確保しながら収差を補正するための条件である。この条件式（５）の下限値を下回ると、全系の焦点距離ｆに比べて第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が短くなり、高次の球面収差やコマ収差の補正が困難になる。反対に、条件式（５）の上限値を上回ると、全系の焦点距離ｆに比べて第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が長くなり、光線の収束が十分でなくなることで全長が長くなり十分な作動距離を確保することが困難となる。また、像面平坦性の確保も困難になる。なお、条件式（５）の上限値を３．０にすることにより、本願の効果をさらに発揮させることができる。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１を構成する接合正レンズのうちの少なくとも１つは、その接合正レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd1としたとき、次の条件式（６）を満足することが望ましい。なお、３枚以上のレンズが接合されている接合正レンズの場合は、それらの差の絶対値うち、いずれか一つの差の絶対値が条件式（６）を満足していることが望ましい。
Δνd1 ＞ ４０ （６）
条件式（６）は、軸上の色収差及び倍率の色収差の補正に関わるものである。この条件式（６）の範囲を外れると、色消しレンズ成分として作用している接合正レンズを構成する正レンズと負レンズとのアッベ数の差の絶対値が小さくなり、同じ色消し効果を達成するためには、接合面の曲率半径を小さくする必要が生じる。すると、軸上の色収差は補正できても他の収差の高次の収差が発生し、補正困難となってしまう。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２を構成する接合負レンズのうち少なくとも１つは、その接合負レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd2としたとき、次の条件式（７）を満足することが望ましい。なお、３枚以上のレンズが接合されている接合負レンズの場合は、それらの差の絶対値うち、いずれか一つの差の絶対値が条件式（７）を満足していることが望ましい。
Δνd2 ＞ ３０ （７）
条件式（７）は、軸上の色収差や特に倍率の色収差の補正に関わるものである。この条件式（７）の範囲を外れると、接合レンズの接合面の曲率半径を小さくする必要が生じ、像面湾曲やコマ収差を補正することが難しくなる。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面（第１面）のマージナル光線高をＨとし、この第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ成分である第１レンズ成分Ｌ１の軸上レンズ厚をｄ１１としたとき、次の条件式（８）を満足することが望ましい。
２ ＜ Ｈ／ｄ１１ ＜ ３．６ （８）
条件式（８）は、第１レンズ成分Ｌ１の肉厚（軸上レンズ厚）を規定する式である。作動距離を長くするためには、レンズを配置することができるスペースが限られてしまうため、第１レンズ群Ｇ１の第１レンズ成分Ｌ１の肉厚をあまり大きくすることができない。この条件式（８）の上限値を上回ると、第１レンズ成分Ｌ１に入射するマージナル光線の入射高が高くなるため、高次の球面収差（色の球面収差）が生じ、第１レンズ群Ｇ１の他のレンズ成分や第２レンズ群Ｇ２のレンズ成分でこれらの収差を補正することが困難となってしまう。反対に、条件式（８）の下限値を下回ると、第１レンズ成分Ｌ１の肉厚が厚くなりすぎ、この第１レンズ成分Ｌ１より像側のレンズ成分（回折光学素子ＧＤや第２レンズ群Ｇ２を含む）を配置するためのスペースが制限されてしまうので、これらのレンズ成分の設計の自由度がなくなってしまい、収差補正を効果的に行うことができない。
また、この顕微鏡対物レンズＯＬは、最も物体側に配置されたレンズ（図１における正メニスカスレンズＬ１）の媒質のｄ線に対する屈折率をｎ１とし、当該レンズの最も物体側のレンズ面（第１面）の曲率半径をｒとして定義される、当該レンズの最も物体側のレンズ面のパワーをφとし、最も物体側に配置されたレンズの最も物体側のレンズ面の有効半径をＨ１としたとき、次の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０５ ≦ ｜φ×Ｈ１｜ ≦ ０．３５ （９）
但し、φ ＝ （ｎ１−１）／ｒ
但し、この図１の顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、有効半径Ｈ１は、軸上物点から射出される最大開口数の光線及び、軸外物点から射出される光束のうち、最も光軸から離れた方向に射出される光線を、軸上物点から射出される最大開口数の光線と第１レンズ群Ｇ１内の適宜のレンズ面（例えば、図１におけるレンズＬ１の像側の面（第２面））との交点で制限し、最も光軸に近い方向に射出される光線を、軸上物点から射出される最大開口数の光線と第２レンズ群Ｇ２内の適宜のレンズ面（例えば、図１におけるレンズＬ１４の物体側の面（第２１面））との交点で制限したときに決まる当該光束の最も外側の光線で決定される。
条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力を有する面の屈折力を規定するものである。この条件式（９）の下限値を下回ると、ペッツバール和の補正が困難となり、高画角までの像面平坦性を確保することが困難になる。さらに十分に長い作動距離を確保できなくなる。反対に条件式（９）の上限値を上回ると、球面収差やコマ収差が発生してしまい、後続のレンズ群での補正が困難になる。
以下に、本実施の形態に係る顕微鏡対物レンズＯＬの９つの実施例を示すが、各実施例において、回折光学素子ＧＤに形成された回折光学面Ｄの位相差は、通常の屈折率と後述する非球面式（ａ）とを用いて行う超高屈折率法により計算した。超高屈折率法とは、非球面形状と回折光学面の格子ピッチとの間の一定の等価関係を利用するものであり、本実施例においては、回折光学面Ｄを超高屈折率法のデータとして、すなわち、後述する非球面式（ａ）及びその係数により示している。なお、本実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線を選んでいる。本実施例において用いられたこれらｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の波長と、各スペクトル線に対して設定した超高屈折率法の計算に用いるための屈折率の値を次の表１に示す。
（表１）
波長 屈折率（超高屈折率法による）
ｄ線 587.562ｎｍ 10001.0000
Ｃ線 656.273ｎｍ 11170.4255
Ｆ線 486.133ｎｍ 8274.7311
ｇ線 435.835ｎｍ 7418.6853
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（頂点曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ2×ｙ2＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
なお、各実施例において、回折光学面が形成されたレンズ面には、表中の面番号の右側に＊印を付しており、非球面式（ａ）は、この回折光学面の性能の諸元を示している。
また、以下の各実施例における顕微鏡対物レンズＯＬ１〜ＯＬ９は、無限遠補正型のものであり、図１９に示す構成であって、表２に示す諸元を有する結像レンズＩＬとともに使用される。なお、この表２において、第１欄ｍは物体側からの各光学面の番号を、第２欄ｒは各光学面の曲率半径を、第３欄ｄは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄ｎｄはｄ線に対する屈折率を、そして、第５欄νｄはアッベ数をそれぞれ示している。ここで、空気の屈折率1.00000は省略してある。この諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
（表２）
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 75.043 5.10 1.62280 57.0
2 -75.043 2.00 1.74950 35.2
3 1600.580 7.50
4 50.256 5.10 1.66755 42.0
5 -84.541 1.80 1.61266 44.4
6 36.911
なお、この結像レンズＩＬは、物体側から順に、両凸レンズＬ２１と両凹レンズＬ２２とを接合した接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２３と両凹レンズＬ２４とを接合した接合レンズから構成される。
［第１実施例］
上述の説明で用いた図１は、第１実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ１を示している。この顕微鏡対物レンズＯＬ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、両凸レンズＬ２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３とを接合した接合正レンズＣＬ１１、両凸レンズＬ４、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７とを接合した接合正レンズＣＬ１２、及び、平板形状の回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ１２と両凹レンズＬ１３とを接合した接合負レンズＣＬ２１、及び、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とを接合した接合負レンズＣＬ２２で構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２４面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第１実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、正メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）と両凹レンズＬ１４の物体側の面（第２１面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ８、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ９，Ｌ１０、及び、平板状の光学ガラスＬ１１がこの順で接合され、光学部材Ｌ９，Ｌ１０の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤは、密着複層型の回折光学素子である。
このように図１に示した第１実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ１の諸元を表３に示す。なお、この表３において、ｆは全系の焦点距離を示し、ＮＡは開口数を示し、βは倍率を示し、Φmaxは第１レンズ群Ｇ１を通過する光束の最大径を示し、ΦDOEは回折光学素子ＧＤの回折光学面Ｄを通過する光束の最大径を示し、ｄ０は物体Ｏから第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面（第１レンズ成分Ｌ１の第１面）の頂点までの光軸上の距離を示し、Ｌは物体Ｏからこの顕微鏡対物レンズＯＬの最も像側のレンズ面（第２４面）の頂点までの光軸上の距離を示し、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を示し、ｆ１１は第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ成分（第１レンズ成分Ｌ１）の焦点距離を示し、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を示し、Ｈは第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面のマージナル光線高を示し、ｄ１１は第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の第１レンズ成分Ｌ１の軸上レンズ厚を示し、Ｈ１は第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面（第１面）の有効半径を示している。なお、第１欄ｍに示す各光学面の番号（右の＊は回折光学面として形成されているレンズ面を示す）は、図１に示した面番号１〜２４に対応している。また、第２欄ｒにおいて、曲率半径0.000は平面を示している。また、回折光学面の場合は、第２欄ｒにベースとなる非球面の基準となる球面の曲率半径を示し、超高屈折率法に用いるデータは非球面データとして諸元表内に示している。さらに、この表３には、上記条件式（１）〜（９）に対応する値、すなわち、条件対応値も示している。以上の諸元表の説明は、以降の実施例においても同様である。
なお、以下の全ての諸元において掲載される曲率半径ｒ、面間隔ｄ、全系の焦点距離Ｆその他長さの単位は、特記の無い場合、一般に「ｍｍ」が使われるが、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」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。
（表３）
ｆ＝4
ＮＡ＝0.4
β＝50x
Φmax＝21.08
ΦDOE＝10.52
ｄ０＝22.51
Ｌ＝63.88
ｆ１＝13.24
ｆ１１＝35.5
ｆ２＝-5.1
Ｈ＝9.66
ｄ１１＝3.40
Ｈ１＝9.66

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -120.028 3.40 1.69680 55.5
2 -20.743 0.15
3 37.941 5.35 1.49782 82.5
4 -21.400 1.00 1.72046 34.7
5 -39.959 0.15
6 24.558 3.70 1.60300 65.5
7 -143.315 0.15
8 16.120 4.35 1.49782 82.5
9 -47.354 1.00 1.80440 39.6
10 9.766 3.20 1.49782 82.5
11 38.999 1.20
12 0.000 2.50 1.51680 64.1
13 0.000 0.06 1.52760 34.7
14 0.000 0.00 10001.00000 -3.5
15* 0.000 0.06 1.55690 50.2
16 0.000 3.00 1.51680 64.1
17 0.000 0.20
18 7.350 2.80 1.49782 82.5
19 -42.071 1.00 1.80440 39.6
20 7.151 3.90
21 -10.484 0.90 1.72916 54.7
22 5.488 2.40 1.74077 27.8
23 -3.461 0.90 1.62374 47.0
24 5.396

回折光学面データ
第１５面 κ＝1.0000 Ａ2＝-5.55556E-08 Ａ4＝-9.09401E-14
Ａ6＝-3.06886E-12 Ａ8＝1.72870E-15 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.499
（２）（−ｆ２）／ｆ＝1.275
（３）ｄ０／Ｌ＝0.352
（４）ｆ１１／ｆ＝8.875
（５）ｆ１／ｆ＝3.31
（６）Δνd1＝47.8
（７）Δνd2＝42.9
（８）Ｈ／ｄ１１＝2.84
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.056
なお、表３に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する両凸レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する両凸レンズＬ１２と両凹レンズＬ１３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は正メニスカスレンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第１実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。
図２に、この第１実施例におけるｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の光線に対する球面収差、非点収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。これらの収差図のうち、球面収差図は開口数ＮＡに対する収差量を示し、非点収差図及び倍率色収差は像高Ｙに対する収差量を示している。また、球面収差図、倍率色収差図及びコマ収差図において、実線はｄ線を示し、点線はＣ線を示し、一点鎖線はＦ線を示し、二点鎖線はｇ線を示している。さらに、非点収差図において、実線は各波長の光線に対するサジタル像面を示し、破線は各波長の光線に対するメリジオナル像面を示している。これらの諸収差図の説明は以降の実施例においても同様である。なお、本第１実施例から第５実施例のコマ収差図は、像高Ｙが１２．５ｍｍのとき、９．０ｍｍのとき、６．０ｍｍのとき、及び、０ｍｍのときの収差量を示している。この図２に示す各収差図から明らかなように、第１実施例では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わかる。
［第２実施例］
次に、第２実施例として、図３に示す顕微鏡対物レンズＯＬ２について説明する。この図３に示す顕微鏡対物レンズＯＬ２も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、両凸レンズＬ２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３とを接合した接合正レンズＣＬ１１、両凸レンズＬ４、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７とを接合した接合正レンズＣＬ１２、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９とを接合した接合正レンズＣＬ１３、及び、平板形状の回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とを接合した接合負レンズＣＬ２１で構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２４面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第２実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、正メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）と両凹レンズＬ１４の物体側の面（第２１面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ１０、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ１１，Ｌ１２、及び、平板状の光学ガラスＬ１３がこの順で接合され、光学部材Ｌ１１，Ｌ１２の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤは、密着複層型の回折光学素子である。
この図３に示した第２実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ２の諸元を表４に示す。なお、表４に示す面番号は図３に示した面番号１〜２４と一致している。
（表４）
ｆ＝4
ＮＡ＝0.45
β＝50x
Φmax＝22.97
ΦDOE＝8.39
ｄ０＝21.2
Ｌ＝63.95
ｆ１＝11.419
ｆ１１＝35.8
ｆ２＝-6.1
Ｈ＝10.43
ｄ１１＝3.00
Ｈ１＝10.43

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -106.833 3.00 1.75500 52.3
2 -21.821 0.10
3 32.607 6.00 1.49782 82.5
4 -23.000 1.20 1.74951 35.3
5 -37.029 0.20
6 36.370 3.20 1.60300 65.5
7 -194.801 0.20
8 19.708 5.00 1.49782 82.5
9 -30.307 1.15 1.65412 39.7
10 9.380 3.80 1.49782 82.5
11 48.468 0.20
12 11.446 3.60 1.62280 57.0
13 -32.624 1.00 1.90265 35.7
14 12.481 1.30
15 0.000 1.50 1.51680 64.1
16 0.000 0.20 1.52760 34.7
17 0.000 0.00 10001.00000 -3.5
18* 0.000 0.20 1.55690 50.2
19 0.000 2.00 1.51680 64.1
20 0.000 5.20
21 -7.695 1.00 1.67003 47.3
22 8.600 1.80 1.75520 27.5
23 -3.600 0.90 1.61720 54.0
24 5.471

回折光学面データ
第１８面 κ＝1.0000 Ａ2＝-9.09091E-08 Ａ4＝-1.17370E-13
Ａ6＝-5.03090E-12 Ａ8＝4.70330E-14 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.365
（２）（−ｆ２）／ｆ＝1.525
（３）ｄ０／Ｌ＝0.332
（４）ｆ１１／ｆ＝8.95
（５）ｆ１／ｆ＝2.855
（６）Δνd1＝47.2
（７）Δνd2＝26.5
（８）Ｈ／ｄ１１＝3.48
（４）｜φ×Ｈ１｜＝0.074
なお、表４に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する両凸レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は正メニスカスレンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第２実施例では上記条件式（１）〜（６），（８），（９）は満たされていることが分かる。また、図４に、この第２実施例におけるｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の光線に対する球面収差、非点収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図４に示す各収差図から明らかなように、第２実施例では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わかる。
［第３実施例］
次に、第３実施例として、図５に示す顕微鏡対物レンズＯＬ３について説明する。この図５に示す顕微鏡対物レンズＯＬ３も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、両凸レンズＬ２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３とを接合した接合レンズＣＬ１１、両凸レンズＬ４と両凹レンズＬ５と両凸レンズＬ６とを接合した接合レンズＣＬ１２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９とを接合した接合レンズＣＬ１３、及び、平板形状の回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１４と両凹レンズＬ１５とを接合した接合負レンズＣＬ２１で構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２２面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第３実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、正メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）と正メニスカスレンズＬ１４の物体側の面（第２０面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ１０、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ１１，Ｌ１２、及び、平板状の光学ガラスＬ１３がこの順で接合され、光学部材Ｌ１１，Ｌ１２の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤは、密着複層型の回折光学素子である。
この図５に示した第３実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ３の諸元を表５に示す。なお、表５に示す面番号は図５に示した面番号１〜２２と一致している。
（表５）
ｆ＝4
ＮＡ＝0.40
β＝50x
Φmax＝18.93
ΦDOE＝7.53
ｄ０＝20.5
Ｌ＝64.3
ｆ１＝11.435
ｆ１１＝31.5
ｆ２＝-7.7
Ｈ＝8.7
ｄ１１＝2.9
Ｈ１＝8.7

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -65.565 2.90 1.72916 54.7
2 -17.326 0.20
3 22.922 5.00 1.49782 82.5
4 -22.000 1.20 1.74950 35.3
5 -35.440 0.20
6 22.360 5.00 1.49782 82.5
7 -30.745 1.00 1.74400 44.8
8 13.432 4.50 1.60300 65.5
9 -256.938 0.20
10 10.728 1.20 1.76684 46.8
11 6.480 5.50 1.49782 82.5
12 -15.658 1.00 1.77250 49.6
13 18.157 1.00
14 0.000 2.00 1.51680 64.1
15 0.000 0.20 1.55690 50.2
16 0.000 0.00 10001.00000 -3.5
17* 0.000 0.20 1.52760 34.7
18 0.000 2.00 1.51680 64.1
19 0.000 8.00
20 -12.850 1.70 1.80518 25.4
21 -3.896 0.80 1.60300 65.5
22 5.227

回折光学面データ
第１７面 κ＝1.0000 Ａ2＝-6.25000E-08. Ａ4＝3.43765E-11
Ａ6＝-5.81951E-19 Ａ8＝-3.38276E-20 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.398
（２）（−ｆ２）／ｆ＝1.925
（３）ｄ０／Ｌ＝0.319
（４）ｆ１１／ｆ＝7.875
（５）ｆ１／ｆ＝2.859
（６）Δνd1＝47.2
（７）Δνd2＝40.1
（８）Ｈ／ｄ１１＝3.00
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.097
なお、表５に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する両凸レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する正メニスカスレンズＬ１４と両凹レンズＬ１５とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は正メニスカスレンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第３実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。また、図６に、この第３実施例におけるｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の光線に対する球面収差、非点収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図６に示す各収差図から明らかなように、第３実施例では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わかる。
［第４実施例］
次に、第４実施例として、図７に示す顕微鏡対物レンズＯＬ４について説明する。この図７に示す顕微鏡対物レンズＯＬ４も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、物体側に平面を向けた平凸レンズＬ２、両凸レンズＬ３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４とを接合した接合レンズＣＬ１１、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７とを接合した接合レンズＣＬ１２、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９とを接合した接合レンズＣＬ１３、及び、平板形状の回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とを接合した接合負レンズＣＬ２１、及び、両凹レンズＬ１７と両凸レンズＬ１８と両凹レンズＬ１９とを接合した接合負レンズＣＬ２２で構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２９面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第４実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、正メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）と両凹レンズＬ１７の物体側の面（第２５面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ１０、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ１１，Ｌ１２、及び、平板状の光学ガラスＬ１３がこの順で接合され、光学部材Ｌ１１，Ｌ１２の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤは、密着複層型の回折光学素子である。
この図７に示した第４実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ４の諸元を表６に示す。なお、表６に示す面番号は図７に示した面番号１〜２８と一致している。
（表６）
ｆ＝2
ＮＡ＝0.60
β＝100x
Φmax＝20.98
ΦDOE=11.32
ｄ０＝12.18
Ｌ＝63.9
ｆ１＝11.633
ｆ１１＝37.5
ｆ２＝-3.5
Ｈ＝7.8
ｄ１１＝3.2
Ｈ１＝7.8

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -17.818 3.20 1.72916 54.6
2 -11.600 0.10
3 0.000 4.00 1.56907 71.3
4 -20.743 0.10
5 45.256 5.90 1.49782 82.6
6 -19.170 1.20 1.61340 44.3
7 -39.808 0.10
8 29.510 4.60 1.49782 82.6
9 -33.847 1.20 1.61340 44.3
10 13.735 4.70 1.49782 82.6
11 -80.931 0.20
12 15.883 3.90 1.49782 82.6
13 -38.548 1.00 1.72342 38.0
14 38.548 1.20
15 0.000 2.50 1.51680 63.9
16 0.000 0.06 1.52760 34.7
17 0.000 0.00 10001.00000 -3.5
18* 0.000 0.06 1.55690 50.2
19 0.000 3.00 1.51680 63.9
20 0.000 0.20
21 8.410 1.30 1.69350 53.2
22 4.811 3.50 1.43425 95.0
23 -20.594 1.00 1.67270 32.2
24 6.950 4.20
25 0.000 1.00
26 -10.080 1.00 1.78800 47.4
27 11.276 1.80 1.84666 23.8
28 -3.092 0.70 1.69350 53.2
29 4.719

回折光学面データ
第１８面 κ＝0.0000 Ａ2＝-4.11668E-08. Ａ4＝-8.52212E-11
Ａ6＝-7.60013E-14 Ａ8＝-3.05264E-17 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.540
（２）（−ｆ２）／ｆ＝1.75
（３）ｄ０／Ｌ＝0.191
（４）ｆ１１／ｆ＝18.75
（５）ｆ１／ｆ＝5.817
（６）Δνd1＝44.6
（７）Δνd2＝62.8
（８）Ｈ／ｄ１１＝2.44
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.319
なお、表６に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１３を構成する両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は正メニスカスレンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第４実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。また、図８に、この第４実施例におけるｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の光線に対する球面収差、非点収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図８に示す各収差図から明らかなように、第４実施例では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わかる。
［第５実施例］
次に、第５実施例として、図９に示す顕微鏡対物レンズＯＬ５について説明する。この図９に示す顕微鏡対物レンズＯＬ５も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２、両凸レンズＬ３と両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５とを接合した接合レンズＣＬ１１、両凸レンズＬ６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７とを接合した接合レンズＣＬ１２、両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９とを接合した接合レンズＣＬ１３、及び、平板形状の回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とを接合した接合負レンズＣＬ２１、及び、両凹レンズＬ１７と両凸レンズＬ１８と両凹レンズＬ１９とを接合した接合負レンズＣＬ２２で構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２９面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第５実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、正メニスカスレンズＬ１の像側の面（第２面）と両凹レンズＬ１７の物体側の面（第２５面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ１０、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ１１，Ｌ１２、及び、平板状の光学ガラスＬ１３がこの順で接合され、光学部材Ｌ１１，Ｌ１２の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤは、密着複層型の回折光学素子である。
この図９に示した第５実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ５の諸元を表７に示す。なお、表７に示す面番号は図９に示した面番号１〜２８と一致している。
（表７）
ｆ＝2
ＮＡ＝0.60
β＝100x
Φmax＝20.79
ΦDOE＝11.88
ｄ０＝12.18
Ｌ＝63.7
ｆ１＝11.76
ｆ１１＝33.7
ｆ２＝-3.8
Ｈ＝7.86
ｄ１１＝3.2
Ｈ１＝7.86

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -19.000 3.20 1.72916 54.6
2 -11.479 0.10
3 -500.000 3.80 1.59240 68.3
4 -22.632 0.10
5 30.812 5.00 1.49782 82.6
6 -46.563 1.20 1.61340 44.3
7 26.659 5.00 1.49782 82.6
8 -35.040 0.10
9 38.948 5.30 1.60300 65.4
10 -18.566 1.20 1.72342 37.9
11 -618.196 0.20
12 18.233 3.80 1.49782 82.6
13 -45.081 1.00 1.72342 38.0
14 35.407 1.20
15 0.000 2.50 1.51680 63.9
16 0.000 0.06 1.52760 34.7
17 0.000 0.00 10001.00000 -3.5
18* 0.000 0.06 1.55690 50.2
19 0.000 3.00 1.51680 63.9
20 0.000 0.20
21 7.371 1.30 1.69350 53.2
22 4.721 3.50 1.43425 95.0
23 -19.133 1.00 1.64769 33.7
24 6.922 4.20
25 0.000 1.00
26 -8.906 1.00 1.80440 39.6
27 8.297 1.80 1.84666 23.8
28 -2.816 0.70 1.69350 53.2
29 4.255

回折光学面データ
第１８面 κ＝0.0000 Ａ2＝-6.66667E-08. Ａ4＝8.55266E-12
Ａ6＝-7.13250E-14 Ａ8＝8.32008E-18 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.571
（２）（−ｆ２）／ｆ＝1.9
（３）ｄ０／Ｌ＝0.191
（４）ｆ１１／ｆ＝16.85
（５）ｆ１／ｆ＝5.88
（６）Δνd1＝44.6
（７）Δνd2＝61.3
（８）Ｈ／ｄ１１＝2.46
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.302
なお、表７に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１３を構成する両凸レンズＬ８と両凹レンズＬ９とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は正メニスカスレンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第５実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。また、図１０に、この第５実施例におけるｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の光線に対する球面収差、非点収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図１０に示す各収差図から明らかなように、第５実施例では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わかる。
［第６実施例］
次に、第６実施例として、図１１に示す顕微鏡対物レンズＯＬ６について説明する。この顕微鏡対物レンズＯＬ６も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と両凸レンズＬ３とを接合した接合正レンズＣＬ１１、両凸レンズＬ４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５とを接合した接合正レンズＣＬ１２、及び、正の屈折力を有する回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ１０と両凹レンズＬ１１とを接合した接合負レンズＣＬ２１、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と両凹レンズＬ１３とを接合した接合負レンズＣＬ２２から構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２０面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第６実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、両凸レンズＬ１の像側の面（第２面）と正メニスカスレンズＬ１２の物体側の面（第１８面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ６、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ７，Ｌ８、及び、平板状の光学ガラスＬ９がこの順で接合され、光学部材Ｌ７，Ｌ８の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤは、密着複層型の回折光学素子である。
このように図１１に示した第６実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ６の諸元を表８に示す。
（表８）
ｆ＝10
ＮＡ＝0.30
β＝20x
Φmax＝19.98
ΦDOE＝13.56
ｄ０＝30.66
Ｌ＝63.56
ｆ１＝15.1
ｆ１１＝31.15
ｆ２＝-8.1
Ｈ＝9.84
ｄ１１＝3.60
Ｈ１＝9.84

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 82.361 3.60 1.713 54.0
2 -29.860 0.20
3 27.256 1.00 1.785 25.6
4 16.780 4.90 1.498 82.6
5 -66.292 0.20
6 18.895 4.90 1.498 82.6
7 -26.174 1.00 1.801 34.9
8 -289.941 0.50
9 0.000 2.80 1.517 63.9
10 0.000 0.10 1.557 50.2
11 0.000 0.00 10001.000 -3.5
12* 0.000 0.10 1.528 34.7
13 0.000 2.80 1.517 63.9
14 0.000 0.80
15 11.035 2.90 1.548 45.5
16 -80.027 1.00 1.804 46.6
17 8.351 3.30
18 -12.767 1.80 1.847 23.8
19 -6.601 1.00 1.564 60.7
20 9.751

回折光学面データ
第１２面 κ＝1.0000 Ａ2＝-5.50000E-08 Ａ4＝3.45643E-10
Ａ6＝-6.04217E-12 Ａ8＝4.24525E-14 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.679
（２）（−ｆ２）／ｆ＝0.809
（３）ｄ０／Ｌ＝0.481
（４）ｆ１１／ｆ＝3.12
（５）ｆ１／ｆ＝1.51
（６）Δνd1＝56.93
（７）Δνd2＝36.91
（８）Ｈ／ｄ１１＝2.73
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.085
なお、表８に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する負メニスカスレンズＬ２と両凸レンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２２を構成する負メニスカスレンズＬ１２と両凹レンズＬ１３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は両凸レンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第６実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。また、図１２に、この第６実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ６のｄ線、Ｃ線、Ｆ線及びｇ線の光線に対する球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。なお、本第６実施例から第９実施例のコマ収差図は、像高Ｙが１２．５ｍｍのとき、１０．０ｍｍのとき、６．５ｍｍのとき、４．０ｍｍのとき、及び、０．０ｍｍのときの収差量を示している。この図１２に示す各収差図から明らかなように、第６実施例では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わかる。
［第７実施例］
次に、第７実施例として、図１３に示す顕微鏡対物レンズＯＬ７について説明する。この図１３に示す顕微鏡対物レンズＯＬ７も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１、両凸レンズＬ２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３とを接合した接合正レンズＣＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４、及び、正の屈折力を有する回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ９と両凹レンズＬ１０とを接合した接合負レンズＣＬ２１から構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第１６面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第７実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、両凸レンズＬ１の像側の面（第２面）と両凹レンズＬ１０の像側の面（第１６面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ５、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ６，Ｌ７、及び、平板状の光学ガラスＬ８がこの順で接合され、光学部材Ｌ６，Ｌ７の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤも、密着複層型の回折光学素子である。
この図１３に示した第７実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ７の諸元を表９に示す。なお、表９に示す面番号は図１３に示した面番号１〜１６と一致している。
（表９）
ｆ＝20
ＮＡ＝0.2
β＝10x
Φmax＝15.78
ΦDOE＝11.86
ｄ０＝37.68
Ｌ＝63.43
ｆ１＝16.54
ｆ１１＝29.13
ｆ２＝-14.11
Ｈ＝7.85
ｄ１１＝3.00
Ｈ１＝7.85

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 48.798 3.00 1.697 55.5
2 -33.895 0.20
3 37.001 3.40 1.603 65.4
4 -26.530 1.10 1.847 23.8
5 -212.805 0.20
6 24.500 3.30 1.517 63.9
7 116.697 0.70
8 0.000 2.80 1.517 63.9
9 0.000 0.10 1.557 50.2
10 0.000 0.00 10001.000 -3.5
11* 0.000 0.10 1.528 34.7
12 0.000 2.80 1.517 63.9
13 0.000 3.05
14 -23.277 3.50 1.805 25.5
15 -11.689 1.50 1.620 60.3
16 12.655

回折光学面データ
第１１面 κ＝1.0000 Ａ2＝-4.93877E-08 Ａ4＝3.00805E-12
Ａ6＝-3.35037E-19 Ａ8＝-1.66824E-15 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.752
（２）（−ｆ２）／ｆ＝0.706
（３）ｄ０／Ｌ＝0.594
（４）ｆ１１／ｆ＝1.46
（５）ｆ１／ｆ＝0.827
（６）Δνd1＝41.6
（７）Δνd2＝34.8
（８）Ｈ／ｄ１１＝2.62
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.112
なお、表９に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する両凸レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する正メニスカスレンズＬ９と両凹レンズＬ１０とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は両凸レンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第７実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。図１４にこの第７実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ７の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。この図１４に示す各収差図から明らかなように、第７実施例では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わかる。
［第８実施例］
次に、第８実施例として、図１５に示す顕微鏡対物レンズＯＬ８について説明する。この図１５に示す顕微鏡対物レンズＯＬ８も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１、両凸レンズＬ２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３とを接合した接合正レンズＣＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と物体側に凸面を向け正メニスカスレンズＬ５とを接合した接合正レンズＣＬ１２、両凸レンズＬ６と両凹レンズＬ７とを接合した接合負レンズＣＬ１３、及び、正の屈折力を有する回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と両凹レンズＬ１３とを接合した接合負レンズＣＬ２１から構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２０面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第８実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、両凸レンズＬ１の像側の面（第２面）と正メニスカスレンズＬ１２の物体側の面（第１８面）である。
また、回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ８、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ９，Ｌ１０、及び、平板状の光学ガラスＬ１１がこの順で接合され、光学部材Ｌ９，Ｌ１０の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤも、密着複層型の回折光学素子である。さらに、
この図１５に示した第８実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ８の諸元を表１０に示す。なお、表１０に示す面番号は図１５に示した面番号１〜２０と一致している。
（表１０）
ｆ＝10
ＮＡ＝0.3
β＝20x
Φmax＝19.9
ΦDOE＝8.82
ｄ０＝30.6
Ｌ＝63.7
ｆ１＝14.49
ｆ１１＝33.43
ｆ２＝-10.27
Ｈ＝9.78
ｄ１１＝3.68
Ｈ１＝9.78

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 98.000 3.68 1.620 60.3
2 -25.930 0.15
3 30.731 5.25 1.498 82.5
4 -22.767 1.00 1.717 29.5
5 -53.014 0.15
6 15.006 1.00 1.804 33.9
7 10.412 5.00 1.498 82.5
8 94.868 0.20
9 12.450 3.55 1.498 82.5
10 -62.164 1.00 1.729 54.7
11 10.750 2.20
12 0.000 2.00 1.517 64.1
13 0.000 0.06 1.557 50.2
14 0.000 0.00 10001.000 -3.5
15* 0.000 0.06 1.528 34.7
16 0.000 3.00 1.517 64.1
17 0.000 1.80
18 -15.000 2.00 1.847 23.8
19 -6.739 1.00 1.640 60.1
20 9.369

回折光学面データ
第１５面 κ＝1.0000 Ａ2＝-5.70000E-08 Ａ4＝1.01149E-09
Ａ6＝-4.05811E-11 Ａ8＝4.84818E-13 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.443
（２）（−ｆ２）／ｆ＝1.027
（３）ｄ０／Ｌ＝0.48
（４）ｆ１１／ｆ＝3.343
（５）ｆ１／ｆ＝1.449
（６）Δνd1＝53.0
（７）Δνd2＝36.31
（８）Ｈ／ｄ１１＝2.66
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.062
なお、表１０に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する両凸レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する正メニスカスレンズＬ１２と両凹レンズＬ１３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は両凸レンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第８実施例では上記条件式（１）〜（９）は全て満たされていることが分かる。図１６にこの第８実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ８の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。この図１６に示す各収差図から明らかなように、第８実施例では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わかる。
［第９実施例］
最後に、第９実施例として、図１７に示す顕微鏡対物レンズＯＬ９について説明する。この図１７に示す顕微鏡対物レンズＯＬ９も、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１、両凸レンズＬ２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３とを接合した接合正レンズＣＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５とを接合した接合正レンズＣＬ１２、両凸レンズＬ６と両凹レンズＬ７とを接合した接合負レンズＣＬ１３、及び、正の屈折力を有する回折光学素子ＧＤから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と両凹レンズＬ１４とを接合した接合負レンズＣＬ２１から構成される。ここで、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面（第２１面）は、像側に凹面を向けて配置されている。なお、前述の如く、本第９実施例における軸外主光線及び有効径を決める軸外光束を制限するレンズ面は、両凸レンズＬ１の像側の面（第２面）と負メニスカスレンズＬ１２の物体側の面（第１８面）である。
回折光学素子ＧＤは、平板状の光学ガラスＬ８、それぞれ異なる樹脂材料から形成された２個の光学部材Ｌ９，Ｌ１０、及び、平板状の光学ガラスＬ１１がこの順で接合され、光学部材Ｌ９，Ｌ１０の接合面に回折格子溝（回折光学面Ｄ）が形成されている。すなわち、この回折光学素子ＧＤも、密着複層型の回折光学素子である。さらに、
この図１７に示した第９実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ９の諸元を表１１に示す。なお、表１１に示す面番号は図１７に示した面番号１〜２１と一致している。
（表１１）
ｆ＝10
ＮＡ＝0.3
β＝20x
Φmax＝20.08
ΦDOE＝9.24
ｄ０＝31.35
Ｌ＝63.45
ｆ１＝14.6
ｆ１１＝34.88
ｆ２＝-9.19
Ｈ＝9.88
ｄ１１＝2.80
Ｈ１＝9.88

ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 767.339 2.80 1.767 46.8
2 -27.673 0.15
3 17.748 5.80 1.498 82.5
4 -39.401 1.10 1.795 28.7
5 -152.771 0.15
6 18.584 1.00 1.795 28.7
7 10.258 4.80 1.498 82.5
8 79.110 0.20
9 14.416 3.50 1.498 82.5
10 -30.192 1.00 1.697 55.5
11 18.289 1.50
12 0.000 2.00 1.517 64.1
13 0.000 0.20 1.557 50.2
14 0.000 0.00 10001.000 -3.5
15* 0.000 0.20 1.528 34.7
16 0.000 2.00 1.517 64.1
17 0.000 2.20
18 -13.092 0.90 1.670 57.3
19 -34.212 1.80 1.847 23.8
20 -6.599 0.80 1.694 53.2
21 9.839

回折光学面データ
第１５面 κ＝1.0000 Ａ2＝6.25000E-08 Ａ4＝3.55000E-14
Ａ6＝-3.14000E-16 Ａ8＝2.13000E-19 Ａ10＝0.00000E+00

条件対応値
（１）ΦDOE／Φmax＝0.460
（２）（−ｆ２）／ｆ＝0.919
（３）ｄ０／Ｌ＝0.494
（４）ｆ１１／ｆ＝3.488
（５）ｆ１／ｆ＝1.46
（６）Δνd1＝53.83
（７）Δνd2＝33.56
（８）Ｈ／ｄ１１＝3.53
（９）｜φ×Ｈ１｜＝0.010
なお、表１１に示した条件対応値のうち、条件式（６）のΔνd1は接合正レンズＣＬ１１を構成する両凸レンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（７）のΔνd2は接合負レンズＣＬ２１を構成する負メニスカスレンズＬ１２と正メニスカスレンズＬ１３とのアッベ数の差の絶対値を示し、条件式（８）のｄ１１は両凸レンズＬ１の軸上レンズ厚（第１面の面間隔）を示し、条件式（９）のφは第１面のパワーを示している。このように、第９実施例では上記条件式（１）〜（８）は満たされていることが分かる。図１８にこの第９実施例に係る顕微鏡対物レンズＯＬ９の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。この図１８に示す各収差図から明らかなように、第９実施例では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わかる。
ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ９） 顕微鏡対物レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 ＧＤ 回折光学素子
ＣＬ１１ 接合正レンズ ＣＬ２１ 接合負レンズ

Claims (18)

  1. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
    ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
    ０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．５
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
  2. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ成分と、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子と、を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとし、物体から前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をｄ０とし、物体から最も像側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をＬとし、前記第１レンズ群の最も物体側の前記レンズ成分の焦点距離をｆ１１としたとき、次式
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
    ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
    ０．１ ＜ ｄ０／Ｌ ＜ ０．６
    １．２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １９．０
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
  3. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
    ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
    の条件を満足し、
    前記第１レンズ群は、少なくとも１つの接合正レンズを含み、
    前記第１レンズ群中の少なくとも１つの接合正レンズは、当該接合正レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd1としたとき、当該差の絶対値のうちの少なくとも１つが、次式
    Δνd1 ＞ ４０
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
  4. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
    ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
    の条件を満足し、
    前記第２レンズ群は、少なくとも１つの接合負レンズを含み、
    前記第２レンズ群中の少なくとも１つの接合負レンズは、当該接合負レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd2としたとき、当該差の絶対値のうちの少なくとも１つが、次式
    Δνd2 ＞ ３０
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
  5. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面のマージナル光線高をＨとし、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の軸上レンズ厚をｄ１１としたとき、次式
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
    ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ ＜ ２．０
    ２ ＜ Ｈ／ｄ１１ ＜ ３．６
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
  6. 前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ成分を有し、
    物体から前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をｄ０とし、物体から最も像側のレンズ面の頂点までの光軸上の距離をＬとしたとき、次式
    ０．１ ＜ ｄ０／Ｌ ＜ ０．６
    の条件を満足することを特徴とする請求項１、３、４、５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  7. 前記第１レンズ群の最も物体側の前記レンズ成分の焦点距離をｆ１１としたとき、次式
    １．２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １９．０
    の条件を満足することを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡対物レンズ。
  8. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
    ０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．５
    の条件を満足することを特徴とする請求項３、４、５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  9. 前記第１レンズ群は、少なくとも１つの接合正レンズを含むことを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  10. 前記第２レンズ群は、少なくとも１つの接合負レンズを含むことを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  11. 前記第２レンズ群は、少なくとも１つの接合負レンズを含み、
    前記第２レンズ群中の少なくとも１つの接合負レンズは、当該接合負レンズを構成する正レンズ要素の媒質のアッベ数と負レンズ要素の媒質のアッベ数との差の絶対値をΔνd2としたとき、当該差の絶対値のうちの少なくとも１つが、次式
    Δνd2 ＞ ３０
    の条件を満足する請求項３に記載の顕微鏡対物レンズ。
  12. 前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面のマージナル光線高をＨとし、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ成分の軸上レンズ厚をｄ１１としたとき、次式
    ２ ＜ Ｈ／ｄ１１ ＜ ３．６
    の条件を満足することを特徴とする請求項１、３、４のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  13. 前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面が、像側に凹面を向けて配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  14. 主光線と光軸との交わる位置が、前記第２レンズ群の前記最も像側のレンズ面よりも物体側にあることを特徴とする請求項１３に記載の顕微鏡対物レンズ。
  15. 前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面は、物体側に凹面を向けて配置されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  16. 前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの媒質のｄ線に対する屈折率をｎ１とし、当該レンズの前記最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒとして、当該レンズの前記最も物体側のレンズ面のパワーφを、次式
    φ ＝ （ｎ１−１）／ｒ
    で定義し、前記最も物体側に配置されたレンズの前記最も物体側のレンズ面の有効半径をＨ１としたとき、次式
    ０．０５ ≦ ｜φ×Ｈ１｜ ≦ ０．３５
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  17. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力を有するレンズ成分と、最も像側に配置された回折光学面を有する回折光学素子と、を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群の最も物体側の前記レンズ成分の焦点距離をｆ１１とし、全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとしたとき、次式
    ２ ＜ ｆ１１／ｆ ＜ １０．０
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．５
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
  18. 物体側から順に、
    正の屈折力を有し、物体からの発散光束を集光して収斂光束にする第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、前記第１レンズ群から出射した前記収斂光束を平行光束にする第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、最も像側に配置された正の屈折力を持つ回折光学面を有する回折光学素子を有し、
    前記回折光学素子は、前記第１レンズ群を通過する光束の径が最も大きくなる位置よりも像側に配置され、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群を通過する光束の最大径をΦmaxとし、前記回折光学面を通過する光束の最大径をΦDOEとしたとき、次式
    ０．５ ≦ ｆ１／ｆ ≦ ３．０
    ΦDOE／Φmax ＜ ０．７６
    の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
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