JP6223115B2 - 液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡 - Google Patents
液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡 Download PDFInfo
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Description
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、からなり、
第1レンズ群は、物体からの光束を初めて収斂光束にして射出し、
第2レンズ群は、第1レンズ群よりも小さい屈折力を有する接合レンズからなり、
第1レンズ群は、物体側から順に、接合レンズと正の屈折力の単レンズとを含み、
第1レンズ群の接合レンズは、物体側から順に、平凸レンズとメニスカスレンズとを有し、
以下の条件式(1’)を満足することを特徴とする。
8mm≦NA o ×d 0 ≦18mm (1’)
ここで、
NAoは、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの液浸顕微鏡対物レンズの物体側開口数、
d0は、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
である。
7.5mm≦NAo×d0≦18mm (1)
ここで、
NAoは、液顕微鏡対物レンズの物体側開口数、
d0は、液顕微鏡対物レンズの作動距離、
である。
7.5mm≦NAo×d0≦18mm (1)
ここで、
NAoは、液浸顕微鏡対物レンズの物体側開口数、
d0は、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
である。
8mm≦NAo×d0≦18mm (1’)
10.6mm≦d0×nd0≦25mm (2)
ここで、
d0は、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
nd0は、浸液のd線における屈折率、
である。
11.6mm≦d0×nd0≦25mm (2’)
0.02≦(d1/d0)×(ndm−nd0)≦0.19 (3)
0.01≦|d1/R1|≦0.185 (4)
ここで、
d0は、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
d1は、最も物体側に位置するレンズの光軸上の厚み、
nd0は、浸液のd線における屈折率、
ndmは、最も物体側に位置するメニスカスレンズのd線における屈折率、
R1は、所定のメニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
所定のメニスカスレンズは、像側面が空気接触面になっているメニスカスレンズのうち、最も物体側に位置するレンズ、
である。
0.02≦(d1/d0)×(ndm−nd0)≦0.16 (3’)
さらに、条件式(3)に代えて、以下の条件式(3’’)を満足するとなお良い。
0.02≦(d1/d0)×(ndm−nd0)≦0.15 (3’’)
0.205≦(OPLmax−OPLmin)/f≦0.35 (5)
ここで、
OPLmaxは、所定の光路長のうちの最大となる光路長、
OPLminは、所定の光路長のうちの最小となる光路長、
fは、液浸顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離であって、
所定の光路長OPLは、液浸顕微鏡対物レンズから合焦位置までの間の光路長であって、以下の式(A)で表され、
Wiは、物質のうちのi番目の物質の光軸方向の幅、
niは、物質のうちのi番目の物質の波長900nmにおける屈折率、
である。
−1.3≦mg2≦−0.8 (6)
−0.38≦f/f2m≦0 (7)
ここで、
mg2は、第2レンズ群の倍率、
fは、液浸顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、
f2mは、第2レンズ群の焦点距離、
である。
カバーガラス 浸液
状態1 なし 液A(グリセリン)
状態2 なし 液B(シリコーンオイル)
状態3 なし 液C(イマージョンオイル)
状態4 あり 液D
NA=1.1、WD=13mm、FL=7.2161mm、β=−24.959
面データ
面番号 r d n900 nd νd
1 ∞ 0
2 ∞ 13.0000 1.46650 1.47388 60.45
3 ∞ 1.3360 1.50854 1.51633 64.14
4 -110.4459 9.9876 1.86397 1.88300 40.76
5 -21.8870 0.2000
6 -88.5335 7.0285 1.58713 1.59522 67.74
7 -28.1666 0.2000
8 101.7793 15.7964 1.58713 1.59522 67.74
9 -25.1399 2.0000 1.62408 1.63775 42.41
10 -65.6527 0.2500
11 117.6662 2.0000 1.62408 1.63775 42.41
12 31.0443 18.2800 1.43436 1.43875 94.93
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16 -109300.0000 0.2500
17 118.8008 7.9187 1.58713 1.59522 67.74
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19 59.6342 0.2500
20 18.6107 14.7079 1.59433 1.60300 65.44
21 -33.0567 1.2000 1.65754 1.67300 38.15
22 6.3935 5.9774
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25 45.8096 3.5327 1.81778 1.84666 23.88
26 -25.3384
NA=1、WD=8.05mm、FL=7.2459mm、β=−24.959
面データ
面番号 r d n900 nd νd
1 ∞ d1
2 ∞ d2 1.46650 1.47388 60.45
3 ∞ 2.6879 1.50854 1.51633 64.14
4 -16.9025 3.0029 1.86397 1.88300 40.76
5 -10.3698 0.2000
6 ∞ 3.3780 1.58713 1.59522 67.74
7 -21.7452 0.2000
8 23.5437 5.5835 1.58713 1.59522 67.74
9 -37.5468 2.0000 1.60077 1.61336 44.49
10 -97.3456 d10
11 -270.1833 2.0000 1.62408 1.63775 42.41
12 12.6936 8.1203 1.43436 1.43875 94.93
13 -14.0863 2.0000 1.71843 1.73800 32.26
14 70.0358 d14
15 407.9861 2.4899 1.58713 1.59522 67.74
16 -30.8143 0.1000
17 16.9188 6.8586 1.58713 1.59522 67.74
18 -19.7939 1.5000 1.62408 1.63775 42.41
19 803.0398 0.2500
20 11.3180 5.9746 1.58713 1.59522 67.74
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22 5.7243 5.7461
23 -8.0830 1.1200 1.78837 1.80400 46.57
24 -77.8294 9.3728
25 -137.2597 3.3595 1.71843 1.73800 32.26
26 -18.4571
各種データ
状態1
d n900 nd νd
d1 0 1.51497 1.52344 54.41
d2 8.0500 1.46650 1.47388 60.45
d10 2.5823
d14 2.0177
状態2
d n900 nd νd
d1 0 1.51497 1.52344 54.41
d2 7.5951 1.39737 1.40420 52.02
d10 0.5000
d14 4.1000
状態3
d n900 nd νd
d1 0 1.51497 1.52344 54.41
d2 8.2866 1.50455 1.51495 41.00
d10 3.8000
d14 0.8000
NA=1、WD=10.05mm、FL=7.2209mm、β=−24.959
面データ
面番号 r d n900 nd νd
1 ∞ d1
2 ∞ d2 1.46650 1.47388 60.45
3 ∞ 3.7627 1.50854 1.51633 64.14
4 -21.2545 3.9154 1.86397 1.88300 40.76
5 -13.2251 0.2000
6 153.8518 4.6461 1.58713 1.59522 67.74
7 -32.5785 0.2000
8 38.5443 7.4844 1.58713 1.59522 67.74
9 -32.9606 2.0000 1.62408 1.63775 42.41
10 -70.5057 d10
11 -273.4258 2.0000 1.62408 1.63775 42.41
12 17.6274 10.6242 1.43436 1.43875 94.93
13 -19.2934 1.7000 1.71843 1.73800 32.26
14 206.2474 d14
15 582.5255 3.0400 1.58713 1.59522 67.74
16 -40.1090 0.2500
17 32.6954 10.3429 1.58713 1.59522 67.74
18 -16.8746 1.5000 1.62408 1.63775 42.41
19 538.1095 0.2500
20 11.1595 9.8273 1.59433 1.60300 65.44
21 -94.8477 1.2000 1.62408 1.63775 42.41
22 5.2731 6.9811
23 -7.4552 2.0000 1.78837 1.80400 46.57
24 -27.4322 9.0770
25 -22.9699 3.1451 1.77762 1.80000 29.84
26 -13.5926
各種データ
状態1
d n900 nd νd
d1 0 1.51497 1.52344 54.41
d2 10.050 1.46650 1.47388 60.45
d10 3.1405
d14 2.5595
状態2
d n900 nd νd
d1 0 1.51497 1.52344 54.41
d2 9.5692 1.39737 1.40420 52.02
d10 0.4504
d14 5.2496
状態3
d n900 nd νd
d1 0 1.51497 1.52344 54.41
d2 10.3041 1.50455 1.51495 41.00
d10 4.7546
d14 0.9454
状態4
d n900 nd νd
d1 0.2300 1.51497 1.52344 54.41
d2 9.8899 1.47597 1.47388 60.81
d10 3.5737
d14 2.1263
面データ
面番号 r d n900 nd νd
1 95.2596 5.3317 1.56907 1.56907 71.30
2 -116.2766 2.8267 1.50847 1.50847 61.19
3 80.4059 16.3504
4 92.0498 8.7567 1.48749 1.48749 70.23
5 -73.2447 4.8745 1.62408 1.63775 42.41
6 -292.4080
焦点距離 180mm
実施例 状態
図4 実施例1 状態1
図5 実施例2 状態1
図6 実施例2 状態2
図7 実施例2 状態3
図8 実施例3 状態1
図9 実施例3 状態2
図10 実施例3 状態3
図11 実施例3 状態4
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
(1)NAo×d0 浸液A 14.300 8.050 10.050
浸液B - 7.595 9.569
浸液C - 8.287 10.304
浸液D - - 10.120
(2)d0×nd0 浸液A 19.160 11.865 14.812
浸液B - 10.665 13.437
浸液C - 12.554 15.610
浸液D - - 15.012
(3)(d1/d0)×(ndm-nd0) 浸液A 0.042 0.137 0.153
浸液B - 0.169 0.188
浸液C - 0.119 0.134
浸液D - - 0.149
(4)|d1/R1| 0.012 0.159 0.177
(5)(OPLmax-OPLmin)/f - 0.256 0.295
(6)mg2 - -0.802 -1.018
(7)f/f2m - -0.371 -0.240
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
1 本体部
2 対物レンズ
3 レボルバ
4 対物レンズ上下機構
5 ステージ
6 透過照明装置
7 観察鏡筒
8 スキャナー
9 試料
10 顕微鏡
20 画像処理装置
21 画像表示装置
Claims (6)
- 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、からなり、
前記第1レンズ群は、物体からの光束を初めて収斂光束にして射出し、
前記第2レンズ群は、前記第1レンズ群よりも小さい屈折力を有する接合レンズからなり、
前記第1レンズ群は、物体側から順に、接合レンズと正の屈折力の単レンズとを含み、
前記第1レンズ群の前記接合レンズは、物体側から順に、平凸レンズとメニスカスレンズとを有し、
以下の条件式(1’)を満足することを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
8mm≦NA o ×d 0 ≦18mm (1’)
ここで、
NAoは、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記液浸顕微鏡対物レンズの物体側開口数、
d0は、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
である。 - 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
10.6mm≦d0×nd0≦25mm (2)
ここで、
d0は、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
nd0は、浸液にグリセリンを用いたときの浸液のd線における屈折率、
である。 - 前記第3レンズ群は、物体側から順に、物体側レンズ群と、像側レンズ群と、を有し、
前記物体側レンズ群は、最も像側の面が像側に凹面を向けたレンズを有し、
前記像側レンズ群は、最も物体側の面が物体側に凹面を向けたレンズを有し、
以下の条件式(3)、(4)を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
0.02≦(d1/d0)×(ndm−nd0)≦0.19 (3)
0.01≦|d1/R1|≦0.185 (4)
ここで、
d0は、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
d1は、最も物体側に位置するレンズの光軸上の厚み、
nd0は、浸液にグリセリンを用いたときの浸液のd線における屈折率、
ndmは、最も物体側に位置するメニスカスレンズのd線における屈折率、
R1は、所定のメニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
前記所定のメニスカスレンズは、像側面が空気接触面になっているメニスカスレンズのうち、最も物体側に位置するレンズ、
である。 - 前記第2レンズ群は光軸に沿って移動し、
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
0.205≦(OPLmax−OPLmin)/f≦0.35 (5)
ここで、
OPLmaxは、所定の光路長のうちの最大となる光路長、
OPLminは、前記所定の光路長のうちの最小となる光路長、
fは、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記液浸顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離であって、
前記所定の光路長OPLは、前記液浸顕微鏡対物レンズから合焦位置までの間の光路長であって、以下の式(A)で表され、
Wiは、前記物質のうちのi番目の物質の光軸方向の幅、
niは、前記物質のうちのi番目の物質の波長900nmにおける屈折率、
である。 - 以下の条件式(6)、(7)を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
−1.3≦mg2≦−0.8 (6)
−0.38≦f/f2m≦0 (7)
ここで、
mg2は、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記第2レンズ群の倍率、
fは、カバーガラスなしで浸液にグリセリンを用いたときの前記液浸顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、
f2mは、前記第2レンズ群の焦点距離、
である。 - スキャナー部と、本体部と、顕微鏡対物レンズと、を備え、
前記顕微鏡対物レンズに請求項1〜5のいずれか1項に記載の液浸顕微鏡対物レンズが用いられることを特徴とする顕微鏡。
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