JP6218475B2 - 対物光学系 - Google Patents
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Description
ところで、上述したように生体を観察する際に用いられる対物光学系は、細径であるほど低侵襲となる。従って、開口数を維持しながらも、外径がφ3.0mm以下となるより細径の対物光学系が望まれている。
本発明の一態様は、物体側から順に、第1群と第2群とから構成され、前記第1群が、物体側面から順に、物体側が平面で像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する単レンズである第1レンズと、物体側に凸面を向け正の屈折力を有する単レンズである第2レンズと、物体側に平面を向けた凸レンズと負の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズであり、正の屈折力を有する第3レンズと、を備え、前記第2群が、物体側面から順に、負の屈折力を有するレンズと両凸レンズを接合した接合レンズである第4レンズと、物体側に凹面を向けたレンズと物体側に凸面を向けたレンズとを接合した接合レンズである第5レンズと、負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ及び負の屈折力を有するレンズの3枚のレンズを接合した接合レンズであり、負の屈折力を有する第6レンズと、2枚の正の屈折力を有するレンズの組み合わせからなる複合レンズである第7レンズと、からなり、条件式(1)及び(2)を満足する対物光学系を提供する。
0.57<|M×FL1G/LTL|<0.63 ・・・(1)
2.1<|FL4/FL1G|<2.4 ・・・(2)
但し、Mは対物光学系全体の倍率、LTLは物体に最も近い面から像面に最も近い面までの距離、FL1Gは第1群の焦点距離、FL4は第4レンズの焦点距離である。
したがって、本態様によれば、より細径でありながら、収差を良好に補正して高開口数とすることができる。
3.3<|ndL51/r14|×FLG2<4.9 ・・・(3)
但し、ndL51は、第5レンズの物体側に凹面を向けたレンズのガラスの屈折率、r14は第5レンズの最も物体側の面の曲率半径、FLG2は第2群の焦点距離である。
10.8<|ndL61/r17|×FLG2<12.4 ・・・(4)
但し、ndL61は、第6レンズの負の屈折力を有するレンズのうち、最も物体側のレンズのd線に対する屈折率であり、r17は第6レンズの最も物体側面の面の曲率半径であり、FLG2は第2群の焦点距離である。
14<νdL61/ndL61−νdL62/ndL62<68 ・・・(5)
但し、νdL61は第6レンズの負の屈折力を有するレンズのうち、物体側に近いレンズのd線に対するアッベ数であり、ndL61は該レンズのd線に対する屈折率である。また、νdL62は第6レンズを構成する3枚のレンズの内、中間に位置するレンズのd線に対するアッベ数であり、ndL62は該レンズのd線に対する屈折率である。
図1は、対物光学系の全体構成を示す断面図を示している。図1に示すように、対物光学系は、物体側から順に、平行平板F1,F2、第1群G1及び第2群G2を備えている。
平行平板F1,F2は、対物光学系の作動距離(WD)を調整するものである。
第1レンズL1は、物体側が平面で像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する単レンズである。第2レンズL2は、物体側に凸面を向け正の屈折力を有する単レンズである。第3レンズL3は、物体側に平面を向けた凸レンズL31と負の屈折力を有するレンズL32とを接合した接合レンズであり、正の屈折力を有する。
第4レンズL4は、負の屈折力を有するレンズL41と両凸レンズL42を接合した接合レンズである。第5レンズL5は、物体側に凹面を向けたレンズL51と物体側に凸面を向けたレンズL52とを接合した接合レンズである。第6レンズL6は、負の屈折力を有するレンズL61、正の屈折力を有するレンズL62及び負の屈折力を有するレンズL63の3枚のレンズを接合した接合レンズであり、負の屈折力を有する。第7レンズL7は、正のレンズL71と正のレンズL72とを備え、正の屈折力を有する複合レンズである。
0.57<|M×FL1G/LTL|<0.63 ・・・(1)
2.1<|FL4/FL1G|<2.4 ・・・(2)
但し、Mは対物光学系全体の倍率、LTLは物体に最も近い面から像面に最も近い面までの距離、FL1Gは第1群G1の焦点距離、FL4は第4レンズの焦点距離である。
したがって、本態様によれば、より細径でありながら、収差を良好に補正して高開口数とすることができる。
3.3<|ndL51/r14|×FLG2<4.9 ・・・(3)
但し、ndL51は、第5レンズの物体側に凹面を向けたレンズのガラスの屈折率、r14は第5レンズの最も物体側の面の曲率半径、FLG2は第2群の焦点距離である。
10.8<|ndL61/r17|×FLG2<12.4 ・・・(4)
但し、ndL61は、第6レンズの負の屈折力を有するレンズのうち、最も物体側のレンズのd線に対する屈折率であり、r17は第6レンズの最も物体側面の曲率半径であり、FLG2は第2群の焦点距離である。
14<νdL61/ndL61−νdL62/ndL62<68 ・・・(5)
但し、νdL61は第6レンズの負の屈折力を有するレンズのうち、物体側に近いレンズのd線に対するアッベ数であり、ndL61は該レンズのd線に対する屈折率である。また、νdL62は第6レンズを構成する3枚のレンズの内、中間に位置するレンズのd線に対するアッベ数であり、ndL62は該レンズのd線に対する屈折率である。
本発明の実施例1に係る対物光学系の収差図を図3及び図4に示すと共に、実施例1に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd νd
物体面 ∞ 0.108 1.35784 57.71
1 ∞ 0.570 1.45846 67.82
2 ∞ 0.770 1.88300 40.76
3 ∞ 0.030 1.00000
4 ∞ 0.900 1.88300 40.76
5 −1.705 0.050 1.00000
6 5.805 1.050 1.43875 94.93
7 −3.458 0.300 1.00000
8 ∞ 1.450 1.43875 94.93
9 −1.502 0.400 1.75500 52.32
10 −3.718 0.400 1.00000
11 2.380 0.400 1.75500 52.32
12 1.502 1.450 1.43875 94.93
13 −2.297 0.308 1.00000
14 −4.302 0.400 1.84666 23.88
15 2.196 1.100 1.75500 52.32
16 ∞ 1.185 1.00000
17 −1.342 0.400 1.61340 44.27
18 10.191 1.100 1.84666 23.88
19 −2.164 0.400 1.61340 44.27
20 −3.519 2.600 1.00000
21 16.756 1.050 1.52249 59.84
22 ∞ 0.100 1.00000
23 5.007 1.000 1.75500 52.32
24 7.066 0.000 1.00000
25 ∞ 1.870 1.00000
本発明の実施例2に係る対物光学系の収差図を図5及び図6に示すと共に、実施例2に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ 0.074 1.35784 57.71
1 ∞ 0.570 1.45846 67.82
2 ∞ 0.770 1.88300 40.76
3 ∞ 0.030 1.00000
4 ∞ 0.900 1.88300 40.76
5 −1.680 0.050 1.00000
6 7.107 1.050 1.43875 94.93
7 −3.253 0.300 1.00000
8 ∞ 1.450 1.43875 94.93
9 −1.502 0.400 1.75500 52.32
10 −3.822 0.400 1.00000
11 2.436 0.400 1.75500 52.32
12 1.502 1.450 1.43875 94.93
13 −2.297 0.310 1.00000
14 −5.080 0.400 1.84666 23.88
15 2.346 1.100 1.75500 52.32
16 ∞ 1.181 1.00000
17 −1.372 0.400 1.61340 44.27
18 9.014 1.100 1.84666 23.88
19 −2.133 0.400 1.61340 44.27
20 −3.480 2.600 1.00000
21 17.534 1.050 1.52249 59.84
22 ∞ 0.100 1.00000
23 5.027 1.000 1.75500 52.32
24 6.962 0.000 1.00000
25 ∞ 1.870 1.00000
本発明の実施例3に係る対物光学系の収差図を図7及び図8に示すと共に、実施例3に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ 0.076 1.35784 57.71
1 ∞ 0.570 1.45846 67.82
2 ∞ 0.770 1.88300 40.76
3 ∞ 0.030 1.00000
4 ∞ 0.900 1.88300 40.76
5 −1.723 0.050 1.0000
6 5.618 1.050 1.43875 94.93
7 −3.273 0.300 1.00000
8 ∞ 1.450 1.43875 94.93
9 −1.502 0.400 1.75500 52.32
10 −3.434 0.400 1.00000
11 2.368 0.400 1.75500 52.32
12 1.502 1.450 1.43875 94.93
13 −2.297 0.299 1.00000
14 −3.745 0.400 1.84666 23.88
15 2.280 1.100 1.75500 52.32
16 ∞ 1.136 1.00000
17 −1.305 0.400 1.61340 44.27
18 8.516 1.100 1.84666 23.88
19 −2.098 0.400 1.61340 44.27
20 −3.444 2.600 1.00000
21 15.028 1.050 1.52249 59.84
22 ∞ 0.100 1.00000
23 4.876 1.000 1.75500 52.32
24 7.218 0.000 1.00000
25 ∞ 1.870 1.00000
本発明の実施例4に係る対物光学系の収差図を図9及び図10に示すと共に、実施例4に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ 0.099 1.35784 57.71
1 ∞ 0.460 1.45846 67.82
2 ∞ 0.902 1.88300 40.76
3 ∞ 0.030 1.00000
4 ∞ 0.900 1.88300 40.76
5 −1.731 0.050 1.00000
6 7.105 1.050 1.43875 94.93
7 −2.754 0.300 1.00000
8 ∞ 1.433 1.43875 94.93
9 −1.502 0.354 1.75500 52.32
10 −4.310 0.385 1.00000
11 2.405 0.400 1.75500 52.32
12 1.502 1.417 1.43875 94.93
13 −2.237 0.301 1.00000
14 −4.684 0.400 1.84666 23.88
15 2.033 1.084 1.75500 52.32
16 ∞ 1.190 1.00000
17 −1.346 0.400 1.61340 44.27
18 10.596 1.097 1.84666 23.88
19 −2.136 0.400 1.61340 44.27
20 −3.439 2.593 1.00000
21 15.778 1.030 1.52249 59.84
22 ∞ 0.100 1.00000
23 5.003 0.978 1.75500 52.32
24 7.083 0.000 1.00000
25 ∞ 3.000 1.00000
本発明の実施例5に係る対物光学系の収差図を図11及び図12に示すと共に、実施例5に係る対物光学系のレンズデータを以下に示す。
面番号 r d Nd Vd
物体面 ∞ 0.104 1.35784 57.71
1 ∞ 0.700 1.45846 67.82
2 ∞ 0.740 1.88300 40.76
3 ∞ 0.030 1.00000
4 ∞ 0.900 1.88300 40.76
5 −1.777 0.050 1.00000
6 3.853 1.050 1.43875 94.93
7 −4.623 0.300 1.00000
8 ∞ 1.350 1.43875 94.93
9 −1.502 0.300 1.75500 52.32
10 −4.021 0.400 1.00000
11 2.256 0.400 1.75500 52.32
12 1.502 1.300 1.43875 94.93
13 −2.297 0.200 1.00000
14 −3.937 0.400 1.84666 23.88
15 2.167 1.030 1.75500 52.32
16 ∞ 1.060 1.00000
17 −1.218 0.400 1.61340 44.27
18 27.609 1.100 1.84666 23.88
19 −2.085 0.400 1.61340 44.27
20 −3.219 2.480 1.00000
21 11.003 1.110 1.52249 59.84
22 ∞ 0.100 1.00000
23 5.060 1.340 1.75500 52.32
24 6.866 0.000 1.00000
25 ∞ 3.000 1.00000
G2 第2群
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
Claims (4)
- 物体側から順に、第1群と第2群とから構成され、
前記第1群が、物体側面から順に、
物体側が平面で像面側に凸面を向けた正の屈折力を有する単レンズである第1レンズと、
物体側に凸面を向け正の屈折力を有する単レンズである第2レンズと、
物体側に平面を向けた凸レンズと負の屈折力を有するレンズとを接合した接合レンズであり、正の屈折力を有する第3レンズと、を備え、
前記第2群が、物体側面から順に、
負の屈折力を有するレンズと両凸レンズを接合した接合レンズである第4レンズと、
物体側に凹面を向けたレンズと物体側に凸面を向けたレンズとを接合した接合レンズである第5レンズと、
負の屈折力を有するレンズ、正の屈折力を有するレンズ及び負の屈折力を有するレンズの3枚のレンズを接合した接合レンズであり、負の屈折力を有する第6レンズと、
2枚の正の屈折力を有するレンズの組み合わせからなる複合レンズである第7レンズと、からなり、
条件式(1)及び(2)を満足する対物光学系。
0.57<|M×FL1G/LTL|<0.63 ・・・(1)
2.1<|FL4/FL1G|<2.4 ・・・(2)
但し、Mは対物光学系全体の倍率、LTLは物体に最も近い面から像面に最も近い面までの距離、FL1Gは第1群の焦点距離、FL4は第4レンズの焦点距離である。 - 条件式(3)を満足する請求項1に記載の対物光学系。
3.3<|ndL51/r14|×FLG2<4.9 ・・・(3)
但し、ndL51は、第5レンズの物体側に凹面を向けたレンズのガラスの屈折率、r14は第5レンズの最も物体側の面の曲率半径、FLG2は第2群の焦点距離である。 - 条件式(4)を満足する請求項1又は請求項2記載の対物光学系。
10.8<|ndL61/r17|×FLG2<12.4 ・・・(4)
但し、ndL61は、第6レンズの負の屈折力を有するレンズのうち、最も物体側のレンズのd線に対する屈折率であり、r17は第6レンズの最も物体側面の面の曲率半径であり、FLG2は第2群の焦点距離である。 - 条件式(5)を満足する請求項1から請求項3のいずれかに記載の対物光学系。
14<νdL61/ndL61−νdL62/ndL62<68 ・・・(5)
但し、νdL61は第6レンズの負の屈折力を有するレンズのうち、物体側に近いレンズのd線に対するアッベ数であり、ndL61は該レンズのd線に対する屈折率である。また、νdL62は第6レンズを構成する3枚のレンズの内、中間に位置するレンズのd線に対するアッベ数であり、ndL62は該レンズのd線に対する屈折率である。
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