JPH05142477A - 高倍率顕微鏡対物レンズ - Google Patents
高倍率顕微鏡対物レンズInfo
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- JPH05142477A JPH05142477A JP30340791A JP30340791A JPH05142477A JP H05142477 A JPH05142477 A JP H05142477A JP 30340791 A JP30340791 A JP 30340791A JP 30340791 A JP30340791 A JP 30340791A JP H05142477 A JPH05142477 A JP H05142477A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 蛍光用硝材を用いて、諸収差を良好に補正で
きる構成にした高倍率、高開口数のセミアポクロマート
又はアポクロマート顕微鏡対物レンズ。 【構成】 平凸レンズ又は像側に強い凸面を向けた接合
面を持つ平凸レンズの第1群G1、正屈折力の第2群G
2、凸レンズと凹レンズと凸レンズの3枚接合レンズと
負屈折力の接合面を持つ接合レンズを含む第3群G3、
像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズとこの接合メ
ニスカスレンズに対向して物体側に凹面を向けた接合メ
ニスカスレンズを含む、比較的弱い負の屈折力を持つ第
4群G4からなり、第3群G3の構成に関する条件
(1)〜(3)を与えて目的を達成している。
きる構成にした高倍率、高開口数のセミアポクロマート
又はアポクロマート顕微鏡対物レンズ。 【構成】 平凸レンズ又は像側に強い凸面を向けた接合
面を持つ平凸レンズの第1群G1、正屈折力の第2群G
2、凸レンズと凹レンズと凸レンズの3枚接合レンズと
負屈折力の接合面を持つ接合レンズを含む第3群G3、
像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズとこの接合メ
ニスカスレンズに対向して物体側に凹面を向けた接合メ
ニスカスレンズを含む、比較的弱い負の屈折力を持つ第
4群G4からなり、第3群G3の構成に関する条件
(1)〜(3)を与えて目的を達成している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、像面が平坦で2次スペ
クトルがよく除去されたセミアポクロマート、アポクロ
マート設計で、かつ、近年、研究分野で盛んに使用され
ている紫外線励起蛍光(励起光波長:365nm)まで
高性能を発揮する高開口数、高倍率顕微鏡対物レンズに
関するものである。
クトルがよく除去されたセミアポクロマート、アポクロ
マート設計で、かつ、近年、研究分野で盛んに使用され
ている紫外線励起蛍光(励起光波長:365nm)まで
高性能を発揮する高開口数、高倍率顕微鏡対物レンズに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、高開口数、高倍率で2次スペ
クトルがよく除去された顕微鏡対物レンズは提案されて
いる。例えば、特開昭61−275813号のものは、
像面の平坦性はやや劣るけれども、2次スペクトルは非
常によく補正されている。しかし、レンズ枚数が多いこ
とや、後述するが、蛍光用の対物レンズとして高性能を
発揮できない問題点がある。
クトルがよく除去された顕微鏡対物レンズは提案されて
いる。例えば、特開昭61−275813号のものは、
像面の平坦性はやや劣るけれども、2次スペクトルは非
常によく補正されている。しかし、レンズ枚数が多いこ
とや、後述するが、蛍光用の対物レンズとして高性能を
発揮できない問題点がある。
【0003】蛍光用の対物レンズの場合、特に蛍光用硝
材を用いなければならないために、特開昭61−275
813号や特開昭59−155822号のもので用いる
ハイパークロマティック(接合レンズの屈折率が凸と凹
でほぼ同一で、アッベ数が異なるようにしたもの)によ
る色収差補正は難しくなる。
材を用いなければならないために、特開昭61−275
813号や特開昭59−155822号のもので用いる
ハイパークロマティック(接合レンズの屈折率が凸と凹
でほぼ同一で、アッベ数が異なるようにしたもの)によ
る色収差補正は難しくなる。
【0004】また、特開昭51−135545号、特開
昭58−192013号のものは、比較的色収差、像面
湾曲が補正されているが、レンズ構成が簡単なために、
十分に諸収差が補正されていない。さらに、蛍光用の対
物レンズとして高性能を発揮することができない。
昭58−192013号のものは、比較的色収差、像面
湾曲が補正されているが、レンズ構成が簡単なために、
十分に諸収差が補正されていない。さらに、蛍光用の対
物レンズとして高性能を発揮することができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、特に生物関係の
研究市場では、ある特定の物質を蛍光染色することによ
って細胞にダメージを与えることなく観察できることか
ら、蛍光顕微鏡が広く使用されてきている。蛍光顕微鏡
は、短い波長の光を標本に当て(励起)、その蛍光を観
察するものであり、励起波長の短いものの代表的な光に
i線(365nm)があり、また、最近、生体内のカル
シウムイオンを観察するために、340nmの励起光も
用いられている。
研究市場では、ある特定の物質を蛍光染色することによ
って細胞にダメージを与えることなく観察できることか
ら、蛍光顕微鏡が広く使用されてきている。蛍光顕微鏡
は、短い波長の光を標本に当て(励起)、その蛍光を観
察するものであり、励起波長の短いものの代表的な光に
i線(365nm)があり、また、最近、生体内のカル
シウムイオンを観察するために、340nmの励起光も
用いられている。
【0006】したがって、蛍光用顕微鏡対物レンズで
は、340nm程度までの波長の透過率が20%以上あ
ることが必要である。さらに、発光する蛍光は微弱なも
のが多いため、対物レンズを構成している硝材に励起光
によって蛍光を発する(自家蛍光)ものがあると、観察
像のコントラストを著しく劣化させる。このために、蛍
光用対物レンズでは、使用できる硝材にかなりの制限が
加わる。例えば、アッベ数が35以下の硝材や、アッベ
数が50以下で屈折率が1.62以上の硝材は、使用で
きない。また、それ以外の範囲の硝材でも、使用できる
ものは限られている。
は、340nm程度までの波長の透過率が20%以上あ
ることが必要である。さらに、発光する蛍光は微弱なも
のが多いため、対物レンズを構成している硝材に励起光
によって蛍光を発する(自家蛍光)ものがあると、観察
像のコントラストを著しく劣化させる。このために、蛍
光用対物レンズでは、使用できる硝材にかなりの制限が
加わる。例えば、アッベ数が35以下の硝材や、アッベ
数が50以下で屈折率が1.62以上の硝材は、使用で
きない。また、それ以外の範囲の硝材でも、使用できる
ものは限られている。
【0007】上記した従来技術の特開昭59−1558
22号、特開昭61−275813号のものでは、蛍光
用硝材を用いた設計でないということと、ハイパークロ
マティックの構成で色収差をとっているため、凸レンズ
の分散が比較的大きいので、蛍光用硝材を用いては、色
収差補正を十分にできない。
22号、特開昭61−275813号のものでは、蛍光
用硝材を用いた設計でないということと、ハイパークロ
マティックの構成で色収差をとっているため、凸レンズ
の分散が比較的大きいので、蛍光用硝材を用いては、色
収差補正を十分にできない。
【0008】また、特開昭51−135545号、特開
昭58−192013号、特開昭49−10753号の
ものは、ハイパークロマティックの構成をとらずに、凸
レンズに分散の小さい硝材を使用しているが、蛍光用硝
材を用いて、色収差、像面湾曲等の諸収差の補正を行う
には、不十分なレンズ構成である。
昭58−192013号、特開昭49−10753号の
ものは、ハイパークロマティックの構成をとらずに、凸
レンズに分散の小さい硝材を使用しているが、蛍光用硝
材を用いて、色収差、像面湾曲等の諸収差の補正を行う
には、不十分なレンズ構成である。
【0009】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、蛍光用硝材を用いて、球面収
差、色収差、像面湾曲等を良好に補正できる構成にした
高倍率、高開口数のセミアポクロマート又はアポクロマ
ート顕微鏡対物レンズを提供することである。
ものであり、その目的は、蛍光用硝材を用いて、球面収
差、色収差、像面湾曲等を良好に補正できる構成にした
高倍率、高開口数のセミアポクロマート又はアポクロマ
ート顕微鏡対物レンズを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の高倍率顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、平凸
レンズ又は像側に強い凸面を向けた接合面を持つ平凸レ
ンズの第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G
2、凸レンズと凹レンズと凸レンズの3枚接合レンズと
負屈折力の接合面を持つ接合レンズを含む第3レンズ群
G3、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズとこの
接合メニスカスレンズに対向して物体側に凹面を向けた
接合メニスカスレンズを含む、比較的弱い負の屈折力を
持つ第4レンズ群G4から構成され、以下の条件を満足
することを特徴とするものである。 (1) (n3N−n3P)|H3 |/|r3PN |>0.0
4 (2) (nIIIN−nIIIP)|HIII |/|rIIIPN |
>0.15 (3) ν3P>70 ただし、n3Nは第3レンズ群の凸凹凸3枚接合レンズの
凹レンズの屈折率、n3P、ν3Pはそれぞれ第3レンズ群
の凸凹凸3枚接合レンズの物体側凸レンズの屈折率及び
アッベ数、r3PN は第3レンズ群の凸凹凸3枚接合レン
ズの物体側接合面の曲率半径、H3 は第3レンズ群の凸
凹凸3枚接合レンズの物体側接合面での最大開口数の光
線が通る光線高、nIIIN、nIIIP、rIIIP、HIII はそ
れぞれ第3レンズ群中の前記凸凹凸3枚接合レンズ以外
の少なくとも1面の接合面前後での凹レンズの屈折率、
凸レンズの屈折率、その接合面の曲率半径、及び、その
接合面での最大開口数の光線が通る光線高である。
明の高倍率顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、平凸
レンズ又は像側に強い凸面を向けた接合面を持つ平凸レ
ンズの第1レンズ群G1、正屈折力の第2レンズ群G
2、凸レンズと凹レンズと凸レンズの3枚接合レンズと
負屈折力の接合面を持つ接合レンズを含む第3レンズ群
G3、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズとこの
接合メニスカスレンズに対向して物体側に凹面を向けた
接合メニスカスレンズを含む、比較的弱い負の屈折力を
持つ第4レンズ群G4から構成され、以下の条件を満足
することを特徴とするものである。 (1) (n3N−n3P)|H3 |/|r3PN |>0.0
4 (2) (nIIIN−nIIIP)|HIII |/|rIIIPN |
>0.15 (3) ν3P>70 ただし、n3Nは第3レンズ群の凸凹凸3枚接合レンズの
凹レンズの屈折率、n3P、ν3Pはそれぞれ第3レンズ群
の凸凹凸3枚接合レンズの物体側凸レンズの屈折率及び
アッベ数、r3PN は第3レンズ群の凸凹凸3枚接合レン
ズの物体側接合面の曲率半径、H3 は第3レンズ群の凸
凹凸3枚接合レンズの物体側接合面での最大開口数の光
線が通る光線高、nIIIN、nIIIP、rIIIP、HIII はそ
れぞれ第3レンズ群中の前記凸凹凸3枚接合レンズ以外
の少なくとも1面の接合面前後での凹レンズの屈折率、
凸レンズの屈折率、その接合面の曲率半径、及び、その
接合面での最大開口数の光線が通る光線高である。
【0011】
【作用】以下、上記構成を採用した理由と作用について
説明する。本発明の高倍率顕微鏡対物レンズは、上記し
たように、物体側から順に、平凸レンズ又は像側に強い
凸面を向けた接合面を持つ平凸レンズの第1レンズ群G
1、正屈折力の第2レンズ群G2、凸レンズと凹レンズ
と凸レンズの3枚接合レンズと負屈折力の接合面を持つ
接合レンズを含む第3レンズ群G3、像側に凹面を向け
た接合メニスカスレンズとこの接合メニスカスレンズに
対向して物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを
含む、比較的弱い負の屈折力を持つ第4レンズ群G4か
ら構成されていることを特徴としている。
説明する。本発明の高倍率顕微鏡対物レンズは、上記し
たように、物体側から順に、平凸レンズ又は像側に強い
凸面を向けた接合面を持つ平凸レンズの第1レンズ群G
1、正屈折力の第2レンズ群G2、凸レンズと凹レンズ
と凸レンズの3枚接合レンズと負屈折力の接合面を持つ
接合レンズを含む第3レンズ群G3、像側に凹面を向け
た接合メニスカスレンズとこの接合メニスカスレンズに
対向して物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズを
含む、比較的弱い負の屈折力を持つ第4レンズ群G4か
ら構成されていることを特徴としている。
【0012】本発明の顕微鏡対物レンズにおいて、第1
群G1は平凸レンズであり、平凸レンズの硝材は、油浸
液、カバーガラスとほぼ同一の屈折率を持っていること
と、凸面の曲率は不遊条件を満足していることから、基
準波長の球面収差はほとんど発生しない。この平凸レン
ズが、像側に強い凸面を向けた負の屈折力を持つ接合面
を有することによって、ペッツバール和を正とすること
ができ、対物レンズ全系としての像面湾曲を小さくする
ことができる。
群G1は平凸レンズであり、平凸レンズの硝材は、油浸
液、カバーガラスとほぼ同一の屈折率を持っていること
と、凸面の曲率は不遊条件を満足していることから、基
準波長の球面収差はほとんど発生しない。この平凸レン
ズが、像側に強い凸面を向けた負の屈折力を持つ接合面
を有することによって、ペッツバール和を正とすること
ができ、対物レンズ全系としての像面湾曲を小さくする
ことができる。
【0013】第2群G2は正屈折力を持ち、光線の発散
を小さくして第3群G3へ導く。
を小さくして第3群G3へ導く。
【0014】第3群G3は、球面収差、色収差の補正を
する。瞳位置に近い3枚接合レンズによって色収差の補
正を行う。下記の条件によって、諸収差が良好に補正さ
れる。
する。瞳位置に近い3枚接合レンズによって色収差の補
正を行う。下記の条件によって、諸収差が良好に補正さ
れる。
【0015】(1) (n3N−n3P)|H3 |/|r
3PN |>0.04 (2) (nIIIN−nIIIP)|HIII |/|rIIIPN |
>0.15 (3) ν3P>70 ただし、n3Nは第3群G3の凸凹凸3枚接合レンズの凹
レンズの屈折率、n3P、ν3Pはそれぞれ第3群G3の凸
凹凸3枚接合レンズの物体側凸レンズの屈折率及びアッ
ベ数、r3PN は第3群G3の凸凹凸3枚接合レンズの物
体側接合面の曲率半径、H3 は第3群G3の凸凹凸3枚
接合レンズの物体側接合面での最大開口数の光線が通る
光線高、nIIIN、nIIIP、rIIIP、HIIIはそれぞれ第
3群G3中の前記凸凹凸3枚接合レンズ以外の少なくと
も1面の接合面前後での凹レンズの屈折率、凸レンズの
屈折率、その接合面の曲率半径、及び、その接合面での
最大開口数の光線が通る光線高である。
3PN |>0.04 (2) (nIIIN−nIIIP)|HIII |/|rIIIPN |
>0.15 (3) ν3P>70 ただし、n3Nは第3群G3の凸凹凸3枚接合レンズの凹
レンズの屈折率、n3P、ν3Pはそれぞれ第3群G3の凸
凹凸3枚接合レンズの物体側凸レンズの屈折率及びアッ
ベ数、r3PN は第3群G3の凸凹凸3枚接合レンズの物
体側接合面の曲率半径、H3 は第3群G3の凸凹凸3枚
接合レンズの物体側接合面での最大開口数の光線が通る
光線高、nIIIN、nIIIP、rIIIP、HIIIはそれぞれ第
3群G3中の前記凸凹凸3枚接合レンズ以外の少なくと
も1面の接合面前後での凹レンズの屈折率、凸レンズの
屈折率、その接合面の曲率半径、及び、その接合面での
最大開口数の光線が通る光線高である。
【0016】上記(1)、(2)の条件は、第1群G
1、第2群G2で発生した球面収差、色収差を補正する
条件で、全体に蛍光用硝材を用いているために、特に凸
レンズは屈折率の低い硝材を使用することになり、各レ
ンズ面での正の屈折力が強くなり、また、収差の発生も
多くなる。これを補正するために、第3群G3の接合面
で比較的強い負の屈折力を必要とする。(1)、(2)
の条件の下限を越えると、正屈折力の面で発生する球面
収差、色収差が補正不足となってしまう。
1、第2群G2で発生した球面収差、色収差を補正する
条件で、全体に蛍光用硝材を用いているために、特に凸
レンズは屈折率の低い硝材を使用することになり、各レ
ンズ面での正の屈折力が強くなり、また、収差の発生も
多くなる。これを補正するために、第3群G3の接合面
で比較的強い負の屈折力を必要とする。(1)、(2)
の条件の下限を越えると、正屈折力の面で発生する球面
収差、色収差が補正不足となってしまう。
【0017】また、(3)の条件は、特に軸上色収差を
補正するのに必要な条件で、蛍光用対物レンズのため
に、アッベ数35以下の硝材又はアッベ数50以下でか
つ屈折率1.62以上の硝材が使用できない。したがっ
て、凹レンズに使用する硝材のアッベ数を小さくでき
ず、色収差を補正するためには、凸レンズのアッベ数を
大きくする必要がある。第3群G3の物体側の凸レンズ
は、対物レンズの瞳位置に近く、軸上色収差に最も効い
ているために、(3)の条件を満たす必要があり、
(3)の条件の下限を越えると、色収差が補正不足とな
ってしまう。
補正するのに必要な条件で、蛍光用対物レンズのため
に、アッベ数35以下の硝材又はアッベ数50以下でか
つ屈折率1.62以上の硝材が使用できない。したがっ
て、凹レンズに使用する硝材のアッベ数を小さくでき
ず、色収差を補正するためには、凸レンズのアッベ数を
大きくする必要がある。第3群G3の物体側の凸レンズ
は、対物レンズの瞳位置に近く、軸上色収差に最も効い
ているために、(3)の条件を満たす必要があり、
(3)の条件の下限を越えると、色収差が補正不足とな
ってしまう。
【0018】第4群G4は、特に倍率色収差、像面湾
曲、コマ収差を補正している。本発明の対物レンズは蛍
光用対物レンズであるから、屈折率の高い硝材を使えな
い。そのため、2つの接合メニスカスレンズの凹面を向
かい合わせる構成をとり、凹面での光線高を下げて、曲
率を小さくし、ペッツバール和を正としている。
曲、コマ収差を補正している。本発明の対物レンズは蛍
光用対物レンズであるから、屈折率の高い硝材を使えな
い。そのため、2つの接合メニスカスレンズの凹面を向
かい合わせる構成をとり、凹面での光線高を下げて、曲
率を小さくし、ペッツバール和を正としている。
【0019】第4群G4の物体側に凹面を向けた接合メ
ニスカスレンズの硝材の組み合わせを、蛍光対物レンズ
の場合、以下のようにすることによって、倍率色収差は
さらに補正される。
ニスカスレンズの硝材の組み合わせを、蛍光対物レンズ
の場合、以下のようにすることによって、倍率色収差は
さらに補正される。
【0020】(4) 35<νIVP <45 (5) 50>νIVN ただし、νIVP 、νIVN はそれぞれ第4群G4の物体側
に凹面を向けた接合メニスカスレンズの凸レンズのアッ
ベ数及び凹レンズのアッベ数である。
に凹面を向けた接合メニスカスレンズの凸レンズのアッ
ベ数及び凹レンズのアッベ数である。
【0021】(4)の上限、(5)の下限を越えると、
倍率色収差が補正不足となり、また、(4)の下限を越
えると、蛍光用硝材がなくなるので、蛍光用対物レンズ
としての性能が劣化してしまう。
倍率色収差が補正不足となり、また、(4)の下限を越
えると、蛍光用硝材がなくなるので、蛍光用対物レンズ
としての性能が劣化してしまう。
【0022】さらに、以下の条件を加えることによっ
て、さらに良好に諸収差を補正することができる。
て、さらに良好に諸収差を補正することができる。
【0023】第2群G2は正の屈折力を持つが、色収差
の発生を小さくするため、分散の小さい異常分散ガラス
を用いることが望ましい。また、本発明の顕微鏡対物レ
ンズでは、第2群G2を正レンズ1枚で構成することが
できる。1枚で構成する場合、レンズ面での正の屈折力
が強くなるため、第3群G3以降に負の屈折力を持った
面がさらに必要となる。第2群G2が正の単レンズから
なる場合、第3群G3レンズ中の条件(1)、(2)以
外の接合面で、以下の条件を満たす面を少なくとも1面
設けることが望ましい。
の発生を小さくするため、分散の小さい異常分散ガラス
を用いることが望ましい。また、本発明の顕微鏡対物レ
ンズでは、第2群G2を正レンズ1枚で構成することが
できる。1枚で構成する場合、レンズ面での正の屈折力
が強くなるため、第3群G3以降に負の屈折力を持った
面がさらに必要となる。第2群G2が正の単レンズから
なる場合、第3群G3レンズ中の条件(1)、(2)以
外の接合面で、以下の条件を満たす面を少なくとも1面
設けることが望ましい。
【0024】 (6) (n3GN −n3GP )H3G/r3G>0.07 ここで、n3GN 、n3GP 、r3G、H3Gは、それぞれ条件
(1)、(2)以外の第3群G3中の少なくとも1面の
接合面前後での凹レンズの屈折率、凸レンズの屈折率、
その接合面の曲率半径、及び、その接合面での最大開口
数の光線が通る光線高である。本条件の下限を越える
と、第2群G2で発生した球面収差、色収差の補正不足
量が多くなる。
(1)、(2)以外の第3群G3中の少なくとも1面の
接合面前後での凹レンズの屈折率、凸レンズの屈折率、
その接合面の曲率半径、及び、その接合面での最大開口
数の光線が通る光線高である。本条件の下限を越える
と、第2群G2で発生した球面収差、色収差の補正不足
量が多くなる。
【0025】
【実施例】次に、本発明の高倍率顕微鏡対物レンズの実
施例1〜4について説明する。各実施例のレンズデータ
は後記するが、実施例1〜4のレンズ構成を示す断面図
をそれぞれ図1〜図4に示す。
施例1〜4について説明する。各実施例のレンズデータ
は後記するが、実施例1〜4のレンズ構成を示す断面図
をそれぞれ図1〜図4に示す。
【0026】各群の構成については、第1群G1は、実
施例1は平凸レンズ1枚からなり、実施例2〜3は平凸
レンズと負メニスカスレンズの接合レンズからなる平凸
レンズからなる。第2群G2は、実施例1、3は物体側
に凹面を向けた正メニスカスレンズからなり、実施例2
は両凸レンズからなり、また、実施例4は物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズと両凸レンズ2枚からな
る。第3群3は、実施例1、2は、両凸レンズ、両凹レ
ンズ、両凸レンズの3枚接合レンズと、両凸レンズと負
メニスカスレンズの接合レンズとからなり、実施例3、
4は、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズの3枚接合
レンズと、負メニスカスレンズ、両凸レンズ、負メニス
カスレンズの3枚接合レンズとからなる。第4群G4
は、何れの実施例も、両凸レンズと両凹レンズの接合メ
ニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズの接合メニ
スカスレンズとからなる。
施例1は平凸レンズ1枚からなり、実施例2〜3は平凸
レンズと負メニスカスレンズの接合レンズからなる平凸
レンズからなる。第2群G2は、実施例1、3は物体側
に凹面を向けた正メニスカスレンズからなり、実施例2
は両凸レンズからなり、また、実施例4は物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズと両凸レンズ2枚からな
る。第3群3は、実施例1、2は、両凸レンズ、両凹レ
ンズ、両凸レンズの3枚接合レンズと、両凸レンズと負
メニスカスレンズの接合レンズとからなり、実施例3、
4は、両凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズの3枚接合
レンズと、負メニスカスレンズ、両凸レンズ、負メニス
カスレンズの3枚接合レンズとからなる。第4群G4
は、何れの実施例も、両凸レンズと両凹レンズの接合メ
ニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズの接合メニ
スカスレンズとからなる。
【0027】以下に各実施例のレンズデータを示すが、
記号は、r1 、r2 …は物体側から順に示した各レンズ
面の曲率半径、d1 、d2 …は物体側から順に示した各
レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は物体側から順に示し
た各レンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は物体側から
順に示した各レンズのアッベ数である。
記号は、r1 、r2 …は物体側から順に示した各レンズ
面の曲率半径、d1 、d2 …は物体側から順に示した各
レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は物体側から順に示し
た各レンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は物体側から
順に示した各レンズのアッベ数である。
【0028】各実施例ともに、焦点距離f=1.8m
m、倍率β=100×、開口数NAは、実施例1、2が
1.3、実施例3、4が1.35である。なお、何れも
油浸系であり、カバーガラス厚さは0.17mm、その
屈折率、アッベ数はそれぞれnd =1.521、νd =
56.02であり、使用するオイルの屈折率とアッベ数
はそれぞれnd =1.51548、νd =43.1とし
て設計してある。
m、倍率β=100×、開口数NAは、実施例1、2が
1.3、実施例3、4が1.35である。なお、何れも
油浸系であり、カバーガラス厚さは0.17mm、その
屈折率、アッベ数はそれぞれnd =1.521、νd =
56.02であり、使用するオイルの屈折率とアッベ数
はそれぞれnd =1.51548、νd =43.1とし
て設計してある。
【0029】実施例1 r1 = ∞ d1 = 3.2039 nd1 =1.51633 νd1 =64.15 r2 = -2.2182 d2 = 0.1200 r3 = -28.5740 d3 = 3.3718 nd2 =1.56907 νd2 =71.30 r4 = -5.6832 d4 = 0.1800 r5 = 9.1739 d5 = 7.6264 nd3 =1.43389 νd3 =95.15 r6 = -7.6030 d6 = 1.5800 nd4 =1.61340 νd4 =43.84 r7 = 8.2087 d7 = 4.8000 nd5 =1.43389 νd5 =95.15 r8 = -10.2274 d8 = 2.6045 r9 = 19.7320 d9 = 3.8000 nd6 =1.43389 νd6 =95.15 r10= -6.6286 d10= 1.4000 nd7 =1.78650 νd7 =50.00 r11= -20.6157 d11= 0.1500 r12= 6.5086 d12= 3.3200 nd8 =1.56907 νd8 =71.30 r13= -15.2083 d13= 8.9523 nd9 =1.69680 νd9 =56.49 r14= 2.3896 d14= 1.4800 r15= -2.9839 d15= 2.2805 nd10=1.69680 νd10=56.49 r16= 20.1507 d16= 3.3886 nd11=1.59551 νd11=39.21 r17= -4.9409 。
【0030】実施例2 r1 = ∞ d1 = 0.3500 nd1 =1.51633 νd1 =64.15 r2 = -0.9000 d2 = 2.8416 nd2 =1.74100 νd2 =52.68 r3 = -2.3456 d3 = 0.1200 r4 = 15.1515 d4 = 4.1915 nd3 =1.56907 νd3 =71.30 r5 = -8.9429 d5 = 0.1800 r6 = 8.2306 d6 = 4.6318 nd4 =1.43389 νd4 =95.15 r7 = -7.2761 d7 = 1.5800 nd5 =1.61340 νd5 =43.84 r8 = 5.9360 d8 = 4.8000 nd6 =1.43389 νd6 =95.15 r9 = -10.2030 d9 = 2.7391 r10= 21.9862 d10= 3.8000 nd7 =1.43389 νd7 =95.15 r11= -5.0817 d11= 1.4000 nd8 =1.78650 νd8 =50.00 r12= -18.0917 d12= 0.1500 r13= 6.3636 d13= 3.3200 nd9 =1.56907 νd9 =71.30 r14= -16.3304 d14= 8.5742 nd10=1.67790 νd10=55.33 r15= 2.9640 d15= 1.4800 r16= -3.5537 d16= 3.3672 nd11=1.74100 νd11=52.68 r17= 9.6890 d17= 4.2315 nd12=1.59551 νd12=39.21 r18= -5.8215 。
【0031】実施例3 r1 = ∞ d1 = 0.3900 nd1 =1.51633 νd1 =64.15 r2 = -1.1107 d2 = 2.4969 nd2 =1.75500 νd2 =52.33 r3 = -2.2119 d3 = 0.1300 r4 = -28.9504 d4 = 3.1687 nd3 =1.49700 νd3 =81.61 r5 = -5.3025 d5 = 0.1700 r6 = 7.3775 d6 = 4.3329 nd4 =1.43389 νd4 =95.15 r7 = -28.7652 d7 = 1.2000 nd5 =1.78650 νd5 =50.00 r8 = 5.9676 d8 = 7.1251 nd6 =1.43389 νd6 =95.15 r9 = -8.0756 d9 = 1.0000 r10= 12.0675 d10= 1.1000 nd7 =1.78650 νd7 =50.00 r11= 6.4347 d11= 4.8006 nd8 =1.43389 νd8 =95.15 r12= -8.4507 d12= 1.0000 nd9 =1.61340 νd9 =43.84 r13= -23.2627 d13= 0.2300 r14= 5.5850 d14= 4.6000 nd10=1.45600 νd10=90.31 r15= -15.1371 d15= 6.2321 nd11=1.67790 νd11=55.33 r16= 2.5373 d16= 2.0000 r17= -3.1322 d17= 2.9411 nd12=1.74100 νd12=52.68 r18= 23.3701 d18= 3.0000 nd13=1.61293 νd13=37.00 r19= -5.1211 。
【0032】実施例4 r1 = ∞ d1 = 0.3900 nd1 =1.51633 νd1 =64.15 r2 = -1.2000 d2 = 2.4412 nd2 =1.75500 νd2 =52.33 r3 = -2.4965 d3 = 0.1300 r4 = -6.0998 d4 = 2.3000 nd3 =1.48749 νd3 =70.20 r5 = -3.8953 d5 = 0.1000 r6 = 23.4492 d6 = 3.0000 nd4 =1.43389 νd4 =95.15 r7 = -9.0406 d7 = 0.1700 r8 = 11.7642 d8 = 6.7864 nd5 =1.43389 νd5 =95.15 r9 = -5.8951 d9 = 1.0000 nd6 =1.78650 νd6 =50.00 r10= 74.3151 d10= 4.0000 nd7 =1.49700 νd7 =81.61 r11= -7.7673 d11= 0.1000 r12= 27.3570 d12= 1.0000 nd8 =1.78650 νd8 =50.00 r13= 6.1179 d13= 5.0000 nd9 =1.43389 νd9 =95.15 r14= -6.3330 d14= 1.0000 nd10=1.61340 νd10=43.84 r15= -11.2308 d15= 0.2300 r16= 6.9394 d16= 3.5000 nd11=1.49700 νd11=81.61 r17= -12.5880 d17= 7.7169 nd12=1.67790 νd12=55.33 r18= 3.3598 d18= 2.0000 r19= -2.7074 d19= 3.0122 nd13=1.74100 νd13=52.68 r20= 16.8593 d20= 2.8000 nd14=1.61293 νd14=37.00 r21= -4.9106 。
【0033】上記各実施例の対物レンズは、例えば以下
に示すレンズデータを有し、図5にレンズ断面を示す結
像レンズと組み合わせて用いられる。ただし、データ
中、r1'、r2'…は物体側から順に示した各レンズ面の
曲率半径、d1'、d2'…は物体側から順に示した各レン
ズ面間の間隔、nd1' 、nd2' …は物体側から順に示し
た各レンズのd線の屈折率、νd1' 、νd2' …は物体側
から順に示した各レンズのアッベ数である。
に示すレンズデータを有し、図5にレンズ断面を示す結
像レンズと組み合わせて用いられる。ただし、データ
中、r1'、r2'…は物体側から順に示した各レンズ面の
曲率半径、d1'、d2'…は物体側から順に示した各レン
ズ面間の間隔、nd1' 、nd2' …は物体側から順に示し
た各レンズのd線の屈折率、νd1' 、νd2' …は物体側
から順に示した各レンズのアッベ数である。
【0034】 r1'= 68.7541 d1'= 7.7321 nd1'=1.48749 νd1'=70.20 r2'= -37.5679 d2'= 3.4742 nd2'=1.80610 νd2'=40.95 r3'= -102.8477 d3'= 0.6973 r4'= 84.3099 d4'= 6.0238 nd3'=1.83400 νd3'=37.16 r5'= -50.7100 d5'= 3.0298 nd4'=1.64450 νd4'=40.82 r6'= 40.6619 。
【0035】この場合、実施例1〜4の対物レンズと図
5の結像レンズの間の間隔は50mm〜170mmの間
の何れの位置でもよいが、この間隔を100mmとした
場合についの実施例1〜4の球面収差、非点収差、OS
C’(倍率色収差を表すコンラディのOSC’)、コマ
収差を表す収差図をそれぞれ図6〜図9に示す(非点収
差は像高13.25まで、コマ収差は像高9.275の
値を示す。)。なお、上記間隔が50mm〜170mm
の間で100mm以外の位置においてもほぼ同様の収差
状況を示す。
5の結像レンズの間の間隔は50mm〜170mmの間
の何れの位置でもよいが、この間隔を100mmとした
場合についの実施例1〜4の球面収差、非点収差、OS
C’(倍率色収差を表すコンラディのOSC’)、コマ
収差を表す収差図をそれぞれ図6〜図9に示す(非点収
差は像高13.25まで、コマ収差は像高9.275の
値を示す。)。なお、上記間隔が50mm〜170mm
の間で100mm以外の位置においてもほぼ同様の収差
状況を示す。
【0036】また、各実施例の前記した条件(1)〜
(6)の値を次の表に示す。
(6)の値を次の表に示す。
【0037】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、蛍光用硝材を用いても、球面収差、色収差、
像面湾曲等の諸収差が良好に補正され、高倍率、高開口
数のセミアポクロマート又はアポクロマートの顕微鏡対
物レンズを提供することができる。
によると、蛍光用硝材を用いても、球面収差、色収差、
像面湾曲等の諸収差が良好に補正され、高倍率、高開口
数のセミアポクロマート又はアポクロマートの顕微鏡対
物レンズを提供することができる。
【図1】本発明の実施例1の高倍率顕微鏡対物レンズの
レンズ断面図である。
レンズ断面図である。
【図2】実施例2のレンズ断面図である。
【図3】実施例3のレンズ断面図である。
【図4】実施例4のレンズ断面図である。
【図5】各実施例の顕微鏡対物レンズと共に用いる結像
レンズのレンズ断面図である。
レンズのレンズ断面図である。
【図6】実施例1の球面収差、非点収差、OSC’、コ
マ収差を表す収差図である。
マ収差を表す収差図である。
【図7】実施例2の図6と同様な収差図である。
【図8】実施例3の図6と同様な収差図である。
【図9】実施例4の図6と同様な収差図である。
【符号の説明】 G1…第1レンズ群 G2…第2レンズ群 G3…第3レンズ群 G4…第4レンズ群
Claims (1)
- 【請求項1】 物体側から順に、平凸レンズ又は像側に
強い凸面を向けた接合面を持つ平凸レンズの第1レンズ
群G1、正屈折力の第2レンズ群G2、凸レンズと凹レ
ンズと凸レンズの3枚接合レンズと負屈折力の接合面を
持つ接合レンズを含む第3レンズ群G3、像側に凹面を
向けた接合メニスカスレンズとこの接合メニスカスレン
ズに対向して物体側に凹面を向けた接合メニスカスレン
ズを含む、比較的弱い負の屈折力を持つ第4レンズ群G
4から構成され、以下の条件を満足することを特徴とす
る高倍率顕微鏡対物レンズ: (1) (n3N−n3P)|H3 |/|r3PN |>0.0
4 (2) (nIIIN−nIIIP)|HIII |/|rIIIPN |
>0.15 (3) ν3P>70 ただし、n3Nは第3レンズ群の凸凹凸3枚接合レンズの
凹レンズの屈折率、n3P、ν3Pはそれぞれ第3レンズ群
の凸凹凸3枚接合レンズの物体側凸レンズの屈折率及び
アッベ数、r3PN は第3レンズ群の凸凹凸3枚接合レン
ズの物体側接合面の曲率半径、H3 は第3レンズ群の凸
凹凸3枚接合レンズの物体側接合面での最大開口数の光
線が通る光線高、nIIIN、nIIIP、rIIIP、HIII はそ
れぞれ第3レンズ群中の前記凸凹凸3枚接合レンズ以外
の少なくとも1面の接合面前後での凹レンズの屈折率、
凸レンズの屈折率、その接合面の曲率半径、及び、その
接合面での最大開口数の光線が通る光線高である。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP03303407A JP3140111B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 高倍率顕微鏡対物レンズ |
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---|---|---|---|
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Family
ID=17920656
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03303407A Expired - Fee Related JP3140111B2 (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 高倍率顕微鏡対物レンズ |
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