JPH07287169A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

顕微鏡対物レンズ

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JPH07287169A
JPH07287169A JP6080664A JP8066494A JPH07287169A JP H07287169 A JPH07287169 A JP H07287169A JP 6080664 A JP6080664 A JP 6080664A JP 8066494 A JP8066494 A JP 8066494A JP H07287169 A JPH07287169 A JP H07287169A
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Ryoji Saito
斎藤良治
Atsushi Yonetani
敦 米谷
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Olympus Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構成で、像面の平坦性に優れ、
高NA、アポクロマート設計の40×〜60×程度の倍
率を持つ顕微鏡対物レンズ。 【構成】 像側に凸面を向けたメニスカスレンズと接合
面が負の屈折力を持つ接合レンズとを含む正屈折力の第
1レンズ群G1 と、正屈折力の第2レンズ群G2と、像
側に凹面を向けた3枚接合のメニスカスレンズと物体側
に凹面を向けた接合レンズとを含む負屈折力の第3レン
ズ群G3 とを備え、r2 を最も物体側のメニスカスレン
ズの凸面の曲率半径、Dをこのメニスカスレンズの肉厚
とする時、 (1) |r2 |<1.5D を満足する。

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、像面の平坦性に優れ、色収差がよく除去され
た、高開口数(NA)のアポクロマート設計の顕微鏡対
物レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、像面の平坦性を良くするため
に、ガウスタイプを用いることが知られている。高NA
でガウスタイプを用いているレンズタイプは数多くあ
り、特開昭59−29216号、特公平3−58493
号がその一例である。
【0003】また、色収差を除去し、アポクロマート設
計にするためには、接合レンズの配置、特に3枚接合レ
ンズの配置は重要になってくる。3枚接合レンズを巧み
に配置し、色収差を除去している例として、特開平4−
40409号、特公平4−26446号、特開平5−1
19263号があげられる。
【0004】また、特公平3−58492号、特公平4
−26445号では、ガウスタイプに凸凹凸の3枚接合
レンズを組み合わせて長作動距離化を実現している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】顕微鏡対物レンズが4
0×〜60×の倍率範囲内で高解像を求められた場合、
100倍以上の高倍率の対物レンズと同等のNAが必要
となるため、対物レンズを射出する光線高が高くなり、
構成するレンズが肥大化する。このため、対物レンズを
構成するレンズ枚数、厚さが制限され、色収差を除去し
たり、像面の平坦性を良くすることが難しくなる。
【0006】従来の特開昭59−29216号のものは
アポクロマート性がなく、しかも、倍率は100倍程度
のものであり、特公平3−58493号のものもアポク
ロマート性がなく、倍率が60倍程度のものはNAが小
さい。アポクロマート性のある特開平4−40409号
や特公平4−26446号のものは100倍以上の高倍
率である。
【0007】特開平5−119263号のものは、40
倍で高NA、アポクロマート性、優れた像面の平坦性を
持つ対物レンズを開示しているが、カバーガラス厚によ
る収差変動を補正しているために、レンズ構成が複雑に
なっている。
【0008】特公平3−58492号、特公平4−26
445号のものは、比較的大きなNAで長作動距離の対
物レンズであるが、色収差が十分に補正されていない。
【0009】本発明はこのような従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、像
面の平坦性に優れ、高NA、アポクロマート設計の40
×〜60×程度の倍率を持つ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に手段】本発明の第1の顕微鏡対
物レンズは、物体側から順に、像側に凸面を向けたメニ
スカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズと
を含む正屈折力の第1レンズ群G1 と、正屈折力の第2
レンズ群G2 と、像側に凹面を向けた3枚接合のメニス
カスレンズと物体側に凹面を向けた接合レンズとを含む
負屈折力の第3レンズ群G3 と、を備えたものである。
【0011】本発明の第2の顕微鏡対物レンズは、物体
側から順に、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと接
合面が負の屈折力を持つ接合レンズとを含む正屈折力の
第Iレンズ群GI と、像側に凹面を向けた負レンズ、正
レンズ、負レンズの3枚接合のメニスカスレンズと物体
側に凹面を向けた接合レンズとを含む負屈折力の第II
レンズ群GIIと、を備えたものである。
【0012】本発明の第3の顕微鏡対物レンズは、物体
側から順に、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと接
合面が負の屈折力を持つ接合レンズとを含む正屈折力の
第Iレンズ群GI と、像側に凹面を向けた3枚接合のメ
ニスカスレンズと物体側に凹面を向けた接合レンズとを
含む負屈折力の第IIレンズ群GIIと、を備え、以下の
条件を満足するものである。 (1) |r2 |<1.5D ただし、r2 は最も物体側のメニスカスレンズの凸面の
曲率半径、Dは該メニスカスレンズの肉厚である。
【0013】
【作用】以下、本発明において上記構成を採用する理由
と作用について説明する。第1発明の顕微鏡対物レンズ
は、物体側から順に、像側に凸面を向けたメニスカスレ
ンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズとを含む正
屈折力の第1レンズ群G1 と、正屈折力の第2レンズ群
2 と、像側に凹面を向けた3枚接合のメニスカスレン
ズと物体側に凹面を向けた接合レンズとを含む負屈折力
の第3レンズ群G3 と、を備えたことを特徴とするもの
である。
【0014】この第1の発明の顕微鏡対物レンズにおい
て、第1レンズ群G1 は、物体側から順に、像側に凸面
を向けたメニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ
接合レンズとを含み、正屈折力を持ち、光線の発散を小
さくし、第2レンズ群G2 へ光線を導く。
【0015】上記の像側に凸面を向けたメニスカスレン
ズの物体側の凹面は、正の像面湾曲を発生させ、対物レ
ンズ全体で発生する負の像面湾曲を小さくしている。像
側の凸面は、不遊条件を満足し、球面収差の発生を抑え
るようにしている。また、第1レンズ群G1 の負の屈折
力を持つ接合面は、正の球面収差を発生させ、第1レン
ズ群G1 で発生する負の球面収差を補正している。
【0016】第2レンズ群G2 は、正屈折力を持ち、光
線を収束させて第3レンズ群G3 へ導く。
【0017】第3レンズ群G3 は、像側に凹面を向けた
3枚接合のメニスカスレンズと物体側に凹面を向けた接
合レンズとを含み、負の屈折力を持つことによって、第
1レンズ群G1 と第2レンズ群2 で発生した負の像面湾
曲を補正している。言い換えれば、上記の2つの接合レ
ンズの凹面で正の像面湾曲を発生させ、対物レンズ全体
としての像面湾曲を補正している。
【0018】また、第3レンズ群G3 は、上記の2つの
接合レンズによって倍率色収差を補正している。特に、
像側に凹面を向けた3枚接合レンズのメニスカスレンズ
は、倍率色収差のみならず、軸上色収差も補正してい
る。
【0019】上記の第1の発明の顕微鏡対物レンズにお
いて、以下の条件を満たすことによってさらに良好に収
差補正することができる。 (2) 1.3<f1 /f< 2.7 (3) 3<f2 /f<10 (4) 2.5<|f3 |/f<6.5 ただし、fは全系の焦点距離、f1 、f2 、f3 はそれ
ぞれ第1レンズ群G1、第2レンズ群G2 、第3レンズ
群G3 の焦点距離である。
【0020】上記条件(2)の下限の1.3を越える
と、第1レンズ群G1 の屈折力が強くなり、負の球面収
差の発生が大になり、全系の収差補正が困難になる。条
件(2)の上限の2.7を越えると、第1レンズ群G1
の屈折力が弱くなり、光線の発散を抑え切れなくなる。
このため、第2レンズ群G2 への入射光線高が高くな
り、第2レンズ群G2 の屈折力が強くなりすぎるため、
第2レンズ群G2 で発生する負の球面収差、色収差が大
きくなり、全系の収差補正が難しくなる。
【0021】条件(3)の下限の3を越えると、第2レ
ンズ群G2 の正の屈折力が強くなり、前述したように、
全系の収差補正が難しくなる。条件(3)の上限の10
を越えると、第2レンズ群G2 の正屈折力が弱くなり、
第3レンズ群G3 に入射する光線高が高くなる。そのた
め、第3レンズ群G3 の負の屈折力が弱くなり、正の像
面湾曲の発生が小さくなり、全系で発生する負の像面湾
曲の補正が難しくなるか、又は、第3レンズ群G3 を構
成している個々のレンズ面の屈折力が強くなり、個々の
レンズ面で発生する収差が大きくなるため、球面収差、
コマ収差の発生を抑えることが困難になる。
【0022】条件(4)の下限の2.5を越えると、第
3レンズ群G3 を構成する負の屈折力の面の屈折力が大
きくなるため、球面収差、コマ収差の発生を抑えること
が難しくなる。条件(4)の上限の6.5を越えると、
第3レンズ群G3 の負の屈折力が弱くなるため、第3レ
ンズ群G3 で発生する正の像面湾曲が小さくなり、全系
としての負の像面湾曲の補正が困難になる。
【0023】次に、本発明の第2の発明の顕微鏡対物レ
ンズは、物体側から順に、像側に凸面を向けたメニスカ
スレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズとを含
む正屈折力の第Iレンズ群GI と、像側に凹面を向けた
負レンズ、正レンズ、負レンズの3枚接合のメニスカス
レンズと物体側に凹面を向けた接合レンズとを含む負屈
折力の第IIレンズ群GIIと、を備えたことを特徴とす
るものである。
【0024】第2の発明の顕微鏡対物レンズにおいて、
第Iレンズ群GI を構成するレンズは、第1の発明の第
1レンズ群G1 と同一の役割をすると共に、発散光を収
束光として第IIレンズ群GIIに導く。第IIレンズ群
IIは、像側に凹面を向けた負レンズ、正レンズ、負レ
ンズの3枚接合のメニスカスレンズと物体側に凹面を向
けた接合レンズとを含み、負屈折力を持つことによっ
て、正の像面湾曲を発生させ、第Iレンズ群GI で発生
する負の像面湾曲を補正している。また、接合レンズと
することによって軸上色収差、倍率色収差を補正してい
る。
【0025】第IIレンズ群GIIでは、最も光線が収束
方向に強い勾配で進行している位置に、負レンズ、正レ
ンズ、負レンズの3枚接合レンズを配置しているが、そ
の理由を説明する。一般に、顕微鏡対物レンズは、高倍
になる程強い正の屈折力を持つために、負の像面湾曲が
大きくなる。この負の像面湾曲をなくすためには、凸面
の光線高を高くして、凹面の光線高を低くする必要があ
る。これを簡単に説明する。
【0026】像面湾曲を表す全系のペッツバール和P
は、対物レンズ各面の屈折力をψi (iは、物体側から
i番目のレンズ面番号)とすると、簡易的に、 となる。P=0であれば、像面湾曲がない。一方、レン
ズ全系の屈折力ψは、各面の光線高hi とすると、簡易
的に、 となる。高倍の対物レンズの場合、ψが大きな値となる
ため、各面のhi があまり変わらないと、式(5)、
(6)から、P=0にはできず、Pも大きな値を持ち、
像面湾曲が大きくなる。式(6)から、凸面のhi が大
きく、凹面のhi が小さければ、凸面のψi が小さく、
凹面のψi が大きなレンズでも、ψ>0になることが分
かる。この時、式(5)から、Pは0に近付けることが
できる。つまり、凸面での光線高を高くし、凹面での光
線高を低くすることによって、像面湾曲を補正すること
ができる。
【0027】したがって、像面湾曲を補正するために
は、高い光線高の凸面で光線を曲げ収束させて、低い光
線高の凹面で光線を発散方向に曲げるメニスカスレンズ
が必要になる。このメニスカスレンズの肉厚が薄いと、
像面湾曲を補正するためには、凸面、凹面の屈折力が強
くなりすぎ、球面収差、コマ収差が大きく発生し、全系
の収差補正が難しくなるため、メニスカスレンズの肉厚
は厚くなければならない。対物レンズの全長が限られ、
構成するレンズ枚数も限られることから、色収差、球面
収差を補正するためには、前記のメニスカスレンズも接
合レンズにする必要がある。3枚接合にすることによっ
て、より良好に諸収差の補正ができる。3枚接合の場
合、負レンズ、正レンズ、負レンズの組み合わせと、正
レンズ、負レンズ、正レンズの組み合わせが考えられる
が、負レンズ、正レンズ、負レンズの組み合わせは、収
束光の中にレンズとして構成されている場合、第Iレン
ズの負レンズの肉厚を薄くできるため、第1の接合面を
正レンズ、負レンズ、正レンズの組み合わせよりも光線
高の高いところに配置できるため、その面で発生する球
面収差、色収差も大きくなり、全系の収差補正に有効で
ある。また、3枚接合のメニスカスレンズの像面に向い
た凹面の屈折力が強いことから、像側レンズを正レンズ
にするより、負レンズにすることが、色収差の補正に有
効である。
【0028】本発明の第3の発明の顕微鏡対物レンズ
は、物体側から順に、像側に凸面を向けたメニスカスレ
ンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズとを含む正
屈折力の第Iレンズ群GI と、像側に凹面を向けた3枚
接合のメニスカスレンズと物体側に凹面を向けた接合レ
ンズとを含む負屈折力の第IIレンズ群GIIと、を備
え、以下の条件を満足することを特徴とするものであ
る。 (1) |r2 |<1.5D ただし、r2 は最も物体側のメニスカスレンズの凸面の
曲率半径、Dは該メニスカスレンズの肉厚である。
【0029】第3の発明の顕微鏡対物レンズにおいて、
第Iレンズ群GI 、第IIレンズ群GIIの役割は、第2
の発明の顕微鏡対物レンズのそれぞれ第Iレンズ群
I 、第IIレンズ群GIIと同じである。そして、下記
の条件によって諸収差が良好に補正される。
【0030】(1) |r2 |<1.5D 条件(1)の上限の1.5Dを越えると、r2 が不遊条
件を満足するためには、作動距離が長くなければならな
い。高NA対物レンズの場合、作動距離が長くなると、
レンズに入射する光線高が非常に高くなり、球面収差だ
けでなく色収差の補正が難しくなる。前記した第1、第
2の発明の顕微鏡対物レンズにおいても、この条件
(1)を満たすことによって、さらに良好に諸収差を補
正することができる。
【0031】第2、第3の発明の顕微鏡対物レンズにお
いて、以下の条件を満たすことにより、諸収差を良好に
補正することができる。 (7) 1.2<fI /f<2.5 (4') 2.5<|fII|/f<6.5 ただし、fは全系の焦点距離、fI 、fIIはそれぞれ第
Iレンズ群GI 、第IIレンズ群GIIの焦点距離であ
る。
【0032】条件(7)の下限の1.2を越えると、第
Iレンズ群GI の屈折力が強くなり、負の球面収差の発
生が大になり、全系の収差補正が困難になる。条件
(7)の上限の2.5を越えると、第Iレンズ群GI
屈折力が弱くなり、光線が収束し難くなる。このため、
第IIレンズ群GIIへ入射する光線高が高くなりすぎ、
第IIレンズ群GIIで発生する諸収差が大きくなり、全
系の収差のバランスをとることが難しくなる。
【0033】条件(4')については、第2、第3の発明
の第IIレンズ群GIIが第1の発明の第3レンズ群G3
と同じため、条件(4)と全く等価であり、説明を省略
する。
【0034】第1、第2、第3の発明の顕微鏡対物レン
ズにおいて、以下の条件を満たすことによって、さらに
良好に諸収差を補正できる。 (8) 2.3<|fT |/f<14 (9) νN <50 ただし、fT は像側に凹面を向けた3枚接合のメニスカ
スレンズの焦点距離、νN はこの3枚接合レンズ中の少
なくとも1枚の負レンズのアッベ数である。
【0035】条件(8)の下限の2.3を越えると、3
枚接合メニスカスレンズの負の屈折力が強くなり、球面
収差、コマ収差の発生が大きくなり、全系としての諸収
差を補正することが難しくなる。条件(8)の上限の1
4を越えると、3枚接合メニスカスレンズの負の屈折力
が弱くなり、正の像面湾曲量が小さくなり、全系として
の像面湾曲を補正することが困難になる。
【0036】条件(9)の上限の50を越えた場合、F
線、g線の正の球面収差の発生が小さくなるため、上記
の3枚接合レンズより物体側のレンズ群で発生するF
線、g線の負の球面収差の補正が難しくなってくる。
【0037】
【実施例】次に、本発明の顕微鏡対物レンズの実施例1
〜7について説明する。これらのレンズ断面図をそれぞ
れ図1〜図7に示すが、上記の第1の発明と第3の発明
の実施例は、実施例1〜7の全てであり、第2の発明の
実施例は、実施例4を除く全てである。
【0038】レンズ配置については、実施例1は、図1
に示すように、第1レンズ群G1 は、像側に凸面を向け
たメニスカスレンズと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと、正レンズ、負レンズ、正レンズの3枚接合
レンズとからなり、第2レンズ群G2 は、正レンズと像
側に凸面を向けた負メニスカスレンズの2枚接合レンズ
からなり、第3レンズ群G3 は、物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズ、正レンズ、両凹負レンズからなる
像側に凹面を向けた3枚接合メニスカスレンズと、両凹
負レンズと両凸正レンズの物体側に凹面を向けた2枚接
合レンズメニスカスとからなる。
【0039】実施例2は、図2に示すように、第1レン
ズ群G1 は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、
両凹負レンズと正レンズの2枚接合レンズと、正レン
ズ、負レンズ、正レンズの3枚接合レンズとからなり、
第2レンズ群G2 は、物体側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズからなり、第3レンズ群G3 は、物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズ、正レンズ、両凹負レンズ
からなる像側に凹面を向けた3枚接合メニスカスレンズ
と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸
面を向けた正メニスカスレンズの物体側に凹面を向けた
2枚接合メニスカスレンズとからなる。
【0040】実施例3は、図3に示すように、第1レン
ズ群G1 は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと正レンズの
2枚接合レンズと、正レンズ、負レンズ、正レンズの3
枚接合レンズとからなり、第2レンズ群G2 は、両凸正
レンズからなり、第3レンズ群G3 は、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズ、正レンズ、物体側に凸面を
向けた負メニスカスレンズからなる像側に凹面を向けた
3枚接合メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レ
ンズの物体側に凹面を向けた2枚接合メニスカスレンズ
とからなる。
【0041】実施例4は、図4に示すように、第1レン
ズ群G1 は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、正レンズ、
負レンズ、正レンズの3枚接合レンズとからなり、第2
レンズ群G2 は、正レンズと像側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズの2枚接合レンズからなり、第3レンズ群
3 は、両凸正レンズ、両凹負レンズ、像側に凹面を向
けた正メニスカスレンズの像側に凹面を向けた3枚接合
メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの物
体側に凹面を向けた2枚接合メニスカスレンズとからな
る。
【0042】実施例5は、図5に示すように、第1レン
ズ群G1 は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、正レンズ、
負レンズ、正レンズの3枚接合レンズとからなり、第2
レンズ群G2 は、両凸正レンズからなり、第3レンズ群
3 は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、正
レンズ、平凹負レンズの像側に凹面を向けた3枚接合メ
ニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの物体
側に凹面を向けた2枚接合メニスカスレンズとからな
る。
【0043】実施例6は、図6に示すように、第1レン
ズ群G1 は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、正レンズ、
負レンズ、正レンズの3枚接合レンズとからなり、第2
レンズ群G2 は、両凸正レンズからなり、第3レンズ群
3 は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、正
レンズ、両凹負レンズからなる像側に凹面を向けた3枚
接合メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニス
カスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズの
物体側に凹面を向けた2枚接合メニスカスレンズとから
なる。
【0044】実施例7は、図7に示すように、第1レン
ズ群G1 は、像側に凸面を向けたメニスカスレンズと、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、正レンズ、
負レンズ、正レンズの3枚接合レンズとからなり、第2
レンズ群G2 は、両凸正レンズからなり、第3レンズ群
3 は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、正
レンズ、両凹負レンズからなる像側に凹面を向けた3枚
接合メニスカスレンズと、両凹負レンズと両凸正レンズ
の物体側に凹面を向けた2枚接合メニスカスレンズとか
らなる。
【0045】なお、以上の何れの実施例においても、第
1レンズ群G1 と第2レンズ群G2が第Iレンズ群GI
を、第3レンズ群G3 が第IIレンズ群GIIを構成して
いる。
【0046】以上の各実施例の数値データは後記する
が、実施例1〜5の全系の焦点距離f=3.6mm、倍
率β=50×、実施例6、7の全系の焦点距離f=3m
m、倍率60×である。開口数NAは、実施例1〜3が
NA=0.95、実施例4〜7がNA=0.9である。
【0047】以下に各実施例の数値データを示すが、記
号は、上記の他、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。また、
作動距離をWDで示す。
【0048】実施例1 r1 = -2.5808 d1 = 4.8079 nd1 =1.72916 νd1 =54.68 r2 = -3.8184 d2 = 0.0705 r3 = -73.4140 d3 = 2.3043 nd2 =1.43389 νd2 =95.15 r4 = -10.2429 d4 = 0.1001 r5 = 9.6615 d5 = 4.8511 nd3 =1.43389 νd3 =95.15 r6 = -14.5467 d6 = 2.2530 nd4 =1.78650 νd4 =50.00 r7 = 10.3322 d7 = 5.8765 nd5 =1.49700 νd5 =81.61 r8 = -11.2736 d8 = 0.1000 r9 = 13.5712 d9 = 5.5000 nd6 =1.49700 νd6 =81.61 r10= -8.2918 d10= 1.0000 nd7 =1.78650 νd7 =50.00 r11= -17.0105 d11= 0.1001 r12= 9.5195 d12= 1.2500 nd8 =1.67650 νd8 =37.54 r13= 4.6264 d13= 5.0128 nd9 =1.43389 νd9 =95.15 r14= -14.6129 d14= 5.4019 nd10=1.72916 νd10=54.68 r15= 7.9394 d15= 1.2001 r16= -5.9495 d16= 4.2460 nd11=1.67790 νd11=55.33 r17= 48.6444 d17= 3.4675 nd12=1.76182 νd12=26.52 r18= -12.4245 f1 = 6.307 f1 /f=1.75 f2 = 21.619 f2 /f=6.01 f3 =-13.795 =fII |f3 |/f=3.83=|fII|/f f = 3.6 |r2 |= 3.8184 1.5D= 7.21 fI = 6.359 fI /f=1.77 fT =-13.291 |fT |/f=3.69 νN = 37.54 WD= 0.6253 。
【0049】実施例2 r1 = -3.0530 d1 = 3.9700 nd1 =1.72916 νd1 =54.68 r2 = -3.3948 d2 = 0.0705 r3 = -51.4282 d3 = 1.1334 nd2 =1.72916 νd2 =54.68 r4 = 13.6406 d4 = 5.8000 nd3 =1.49700 νd3 =81.61 r5 = -6.9759 d5 = 0.1001 r6 = 11.5748 d6 = 6.1900 nd4 =1.43389 νd4 =95.15 r7 = -7.6500 d7 = 1.4800 nd5 =1.77250 νd5 =49.66 r8 = 32.0048 d8 = 5.5800 nd6 =1.49700 νd6 =81.61 r9 = -9.7945 d9 = 0.1000 r10= 13.0540 d10= 2.1000 nd7 =1.49700 νd7 =81.61 r11= 87.9722 d11= 0.1001 r12= 10.8423 d12= 1.2500 nd8 =1.67650 νd8 =37.54 r13= 6.0427 d13= 5.6000 nd9 =1.43389 νd9 =95.15 r14= -6.0052 d14= 5.7090 nd10=1.72916 νd10=54.68 r15= 8.5649 d15= 1.2001 r16= -6.1877 d16= 4.3714 nd11=1.69680 νd11=56.49 r17= -100.0000 d17= 3.0000 nd12=1.80518 νd12=25.43 r18= -12.1772 f1 = 6.629 f1 /f=1.84 f2 = 30.558 f2 /f=8.49 f3 =-11.58 =fII |f3 |/f=|fII|/f=3.22 f = 3.6 |r2 |= 3.3948 1.5D= 5.955 fI = 7.003 fI /f=1.95 fT =-10.374 |fT |/f=2.88 νN = 37.54 WD= 0.5685 。
【0050】実施例3 r1 = -2.7943 d1 = 4.7377 nd1 =1.78650 νd1 =50.00 r2 = -3.8299 d2 = 0.1500 r3 = 75.2793 d3 = 1.0000 nd2 =1.72916 νd2 =54.68 r4 = 14.1021 d4 = 3.7500 nd3 =1.43389 νd3 =95.15 r5 = -11.7029 d5 = 0.2000 r6 = 9.8007 d6 = 5.2581 nd4 =1.49700 νd4 =81.61 r7 = -27.5395 d7 = 1.3000 nd5 =1.78650 νd5 =50.00 r8 = 8.0000 d8 = 7.5162 nd6 =1.43389 νd6 =95.15 r9 = -11.6522 d9 = 0.2001 r10= 15.0408 d10= 3.5322 nd7 =1.56907 νd7 =71.30 r11= -69.1227 d11= 0.2001 r12= 11.2461 d12= 1.5000 nd8 =1.74000 νd8 =31.71 r13= 5.2000 d13= 6.9917 nd9 =1.43389 νd9 =95.15 r14= 79.5661 d14= 3.5743 nd10=1.69680 νd10=56.49 r15= 8.3980 d15= 1.4000 r16= -7.2196 d16= 4.0624 nd11=1.72916 νd11=54.68 r17= 15.2833 d17= 2.0000 nd12=1.76182 νd12=26.52 r18= -15.1472 f1 = 6.736 f1 /f=1.87 f2 = 22.043 f2 /f=6.12 f3 =-12.998 =fII |f3 |/f=|fII|/f=3.61 f = 3.6 |r2 |= 3.8299 1.5D= 7.11 fI = 7.153 fI /f=1.99 fT =-17.072 |fT |/f=4.74 νN = 31.71 WD= 0.6272 。
【0051】実施例4 r1 = -2.4929 d1 = 4.5622 nd1 =1.78650 νd1 =50.00 r2 = -4.1395 d2 = 0.0705 r3 = -9.7385 d3 = 2.3136 nd2 =1.56907 νd2 =71.30 r4 = -5.6557 d4 = 0.1001 r5 = 7.9676 d5 = 4.4083 nd3 =1.43389 νd3 =95.15 r6 = -18.6348 d6 = 1.2012 nd4 =1.78650 νd4 =50.00 r7 = 7.4390 d7 = 5.2000 nd5 =1.43389 νd5 =95.15 r8 = -13.2662 d8 = 0.1000 r9 = 12.2278 d9 = 5.5000 nd6 =1.49700 νd6 =81.61 r10= -7.5431 d10= 1.0000 nd7 =1.78650 νd7 =50.00 r11= -13.1342 d11= 0.1001 r12= 8.5064 d12= 5.0000 nd8 =1.49700 νd8 =81.61 r13= -22.8670 d13= 1.2600 nd9 =1.74000 νd9 =31.71 r14= 3.2470 d14= 2.0000 nd10=1.47069 νd10=67.39 r15= 7.5982 d15= 1.4000 r16= -4.7193 d16= 2.7894 nd11=1.69680 νd11=56.49 r17= 19.4984 d17= 2.5009 nd12=1.80518 νd12=25.43 r18= -9.7799 f1 = 6.153 f1 /f=1.71 f2 = 17.045 f2 /f=4.73 f3 =-15.123 =fII |f3 |/f=|fII|/f=4.2 f = 3.6 |r2 |= 4.1395 1.5D= 6.84 fI = 5.662 fI /f=1.57 fT =-15.955 |fT |/f=4.43 νN = 31.71 WD= 0.5347 。
【0052】実施例5 r1 = -2.5784 d1 = 4.4332 nd1 =1.72916 νd1 =54.68 r2 = -3.4238 d2 = 0.1500 r3 = -16.6206 d3 = 2.2000 nd2 =1.43389 νd2 =95.15 r4 = -8.1184 d4 = 0.2500 r5 = 7.3990 d5 = 4.8511 nd3 =1.43389 νd3 =95.15 r6 = -15.8241 d6 = 1.3436 nd4 =1.78650 νd4 =50.00 r7 = 6.4171 d7 = 6.2000 nd5 =1.43389 νd5 =95.15 r8 = -15.4294 d8 = 0.5000 r9 = 20.3860 d9 = 3.5000 nd6 =1.56907 νd6 =71.30 r10= -16.3780 d10= 0.5000 r11= 12.8028 d11= 2.0000 nd7 =1.74000 νd7 =31.71 r12= 5.9728 d12= 7.7481 nd8 =1.43389 νd8 =95.15 r13= ∞ d13= 6.0000 nd9 =1.67790 νd9 =55.33 r14= 15.4038 d14= 2.0000 r15= -8.6963 d15= 2.4239 nd10=1.78650 νd10=50.00 r16= 14.3609 d16= 2.5000 nd11=1.76182 νd11=26.52 r17= -15.0912 f1 = 6.072 f1 /f=1.69 f2 = 16.53 f2 /f=4.59 f3 =-20.172 =fII |f3 |/f=|fII|/f=5.6 f = 3.6 |r2 |= 3.4238 1.5D= 6.65 fI = 6.808 fI /f= 1.89 fT =-36.768 |fT |/f=10.21 νN = 31.71 WD= 0.4000 。
【0053】実施例6 r1 = -2.7193 d1 = 3.6163 nd1 =1.72916 νd1 =54.68 r2 = -3.0883 d2 = 0.2118 r3 = -9.8716 d3 = 2.6978 nd2 =1.43875 νd2 =94.97 r4 = -6.4070 d4 = 0.2138 r5 = 7.9790 d5 = 3.6760 nd3 =1.43875 νd3 =94.97 r6 = -25.7698 d6 = 1.6159 nd4 =1.78650 νd4 =50.00 r7 = 6.8727 d7 = 5.6278 nd5 =1.43875 νd5 =94.97 r8 = -9.7295 d8 = 0.2048 r9 = 27.8696 d9 = 2.4022 nd6 =1.49700 νd6 =81.61 r10= -19.6416 d10= 0.1914 r11= 11.2483 d11= 1.4794 nd7 =1.61340 νd7 =43.84 r12= 6.1370 d12= 5.6864 nd8 =1.43875 νd8 =94.97 r13= -9.7798 d13=10.8332 nd9 =1.64450 νd9 =40.82 r14= 6.2782 d14= 1.4986 r15= -4.6141 d15= 1.6155 nd10=1.78650 νd10=50.00 r16= -22.8967 d16= 1.4684 nd11=1.76182 νd11=26.52 r17= -6.0053 f1 = 5.957 f1 /f=1.99 f2 = 23.578 f2 /f=7.86 f3 =-17.008 =fII |f3 |/f=|fII|/f=5.67 f = 3 |r2 |= 3.0883 1.5D= 4.63 fI = 6.13 fI /f=2.04 fT =-14.297 |fT |/f=4.77 νN = 43.84 WD= 0.6300 。
【0054】実施例7 r1 = -2.1482 d1 = 3.7989 nd1 =1.72916 νd1 =54.68 r2 = -3.5206 d2 = 0.1500 r3 = -13.4778 d3 = 2.2000 nd2 =1.43875 νd2 =94.97 r4 = -5.1875 d4 = 0.2500 r5 = 8.2571 d5 = 4.8511 nd3 =1.43875 νd3 =94.97 r6 = -19.1705 d6 = 1.3436 nd4 =1.78650 νd4 =50.00 r7 = 7.1318 d7 = 6.2000 nd5 =1.43875 νd5 =94.97 r8 = -10.9749 d8 = 0.5000 r9 = 20.9382 d9 = 3.5000 nd6 =1.49700 νd6 =81.61 r10= -22.1147 d10= 0.5000 r11= 12.0495 d11= 2.0000 nd7 =1.74000 νd7 =31.71 r12= 6.0819 d12= 8.1524 nd8 =1.43875 νd8 =94.97 r13= -11.8114 d13= 6.0000 nd9 =1.67790 νd9 =55.33 r14= 11.1389 d14= 2.0000 r15= -54.2498 d15= 2.4239 nd10=1.78650 νd10=50.00 r16= 6.0667 d16= 2.5000 nd11=1.76182 νd11=26.52 r17= -82.1693 f1 = 6.307 f1 /f=2.1 f2 = 22.24 f2 /f=7.41 f3 =-16.457 =fII |f3 |/f=|fII|/f=5.49 f = 3 |r2 |= 3.5206 1.5D= 5.7 fI = 6.291 fI /f=2.1 fT =-18.761 |fT |/f=6.25 νN = 31.71 WD= 0.6300 。
【0055】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8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。
【0056】 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 。
【0057】図8の結像レンズと組み合わた場合の実施
例1〜7の球面収差、非点収差、OSC’(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9〜図15に示す。なお、これらの実施例
の対物レンズと図8の結像レンズの間の間隔はほぼ50
mm〜200mmの間の何れの位置でもよく、その間の
何れの位置においても、図9〜図15とほぼ同様の収差
状況を示す。
【0058】以上に説明した本発明の顕微鏡対物レンズ
をまとめると、次のようになる。
【0059】〔1〕物体側から順に、像側に凸面を向け
たメニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レ
ンズとを含む正屈折力の第1レンズ群G1 と、正屈折力
の第2レンズ群G2 と、像側に凹面を向けた3枚接合の
メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた接合レンズと
を含む負屈折力の第3レンズ群G3 と、を備えた顕微鏡
対物レンズ。
【0060】〔2〕物体側から順に、像側に凸面を向け
たメニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レ
ンズとを含む正屈折力の第Iレンズ群GI と、像側に凹
面を向けた負レンズ、正レンズ、負レンズの3枚接合の
メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた接合レンズと
を含む負屈折力の第IIレンズ群GIIと、を備えた顕微
鏡対物レンズ。
【0061】〔3〕物体側から順に、像側に凸面を向け
たメニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レ
ンズとを含む正屈折力の第Iレンズ群GI と、像側に凹
面を向けた3枚接合のメニスカスレンズと物体側に凹面
を向けた接合レンズとを含む負屈折力の第IIレンズ群
IIと、を備え、以下の条件を満足する顕微鏡対物レン
ズ。
【0062】(1) |r2 |<1.5D ただし、r2 は最も物体側のメニスカスレンズの凸面の
曲率半径、Dは該メニスカスレンズの肉厚である。
【0063】〔4〕上記〔1〕において、以下の条件を
満足する顕微鏡対物レンズ。
【0064】(2) 1.3<f1 /f< 2.7 (3) 3<f2 /f<10 (4) 2.5<|f3 |/f<6.5 ただし、fは全系の焦点距離、f1 、f2 、f3 はそれ
ぞれ第1レンズ群G1、第2レンズ群G2 、第3レンズ
群G3 の焦点距離である。
【0065】〔5〕上記〔1〕又は〔2〕において、以
下の条件を満足する顕微鏡対物レンズ。
【0066】(1) |r2 |<1.5D ただし、r2 は最も物体側のメニスカスレンズの凸面の
曲率半径、Dは該メニスカスレンズの肉厚である。
【0067】〔6〕上記〔2〕又は〔3〕において、以
下の条件を満足する顕微鏡対物レンズ。
【0068】(7) 1.2<fI /f<2.5 (4') 2.5<|fII|/f<6.5 ただし、fは全系の焦点距離、fI 、fIIはそれぞれ第
Iレンズ群GI 、第IIレンズ群GIIの焦点距離であ
る。
【0069】〔7〕上記〔1〕、〔2〕又は〔3〕にお
いて、以下の条件を満足する顕微鏡対物レンズ。
【0070】(8) 2.3<|fT |/f<14 (9) νN <50 ただし、fT は像側に凹面を向けた3枚接合のメニスカ
スレンズの焦点距離、νN はこの3枚接合レンズ中の少
なくとも1枚の負レンズのアッベ数である。
【0071】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によって、像面の平坦性に優れ、色収差がよく除去され
た高NAの顕微鏡対物レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の顕微鏡対物レンズのレンズ
断面図である。
【図2】実施例2の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図で
ある。
【図3】実施例3の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図で
ある。
【図4】実施例4の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図で
ある。
【図5】実施例5の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図で
ある。
【図6】実施例6の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図で
ある。
【図7】実施例7の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図で
ある。
【図8】各実施例の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。
【図9】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。
【図10】実施例2の球面収差、非点収差、OSC’、
コマ収差を表す収差図である。
【図11】実施例3の球面収差、非点収差、OSC’、
コマ収差を表す収差図である。
【図12】実施例4の球面収差、非点収差、OSC’、
コマ収差を表す収差図である。
【図13】実施例5の球面収差、非点収差、OSC’、
コマ収差を表す収差図である。
【図14】実施例6の球面収差、非点収差、OSC’、
コマ収差を表す収差図である。
【図15】実施例7の球面収差、非点収差、OSC’、
コマ収差を表す収差図である。
【符号の説明】
1 …第1レンズ群 G2 …第2レンズ群 G3 …第3レンズ群 GI …第Iレンズ群 GII…第IIレンズ群

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、像側に凸面を向けたメ
    ニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズ
    とを含む正屈折力の第1レンズ群G1 と、 正屈折力の第2レンズ群G2 と、 像側に凹面を向けた3枚接合のメニスカスレンズと物体
    側に凹面を向けた接合レンズとを含む負屈折力の第3レ
    ンズ群G3 と、を備えた顕微鏡対物レンズ。
  2. 【請求項2】 物体側から順に、像側に凸面を向けたメ
    ニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズ
    とを含む正屈折力の第Iレンズ群GI と、 像側に凹面を向けた負レンズ、正レンズ、負レンズの3
    枚接合のメニスカスレンズと物体側に凹面を向けた接合
    レンズとを含む負屈折力の第IIレンズ群GIIと、を備
    えた顕微鏡対物レンズ。
  3. 【請求項3】 物体側から順に、像側に凸面を向けたメ
    ニスカスレンズと接合面が負の屈折力を持つ接合レンズ
    とを含む正屈折力の第Iレンズ群GI と、 像側に凹面を向けた3枚接合のメニスカスレンズと物体
    側に凹面を向けた接合レンズとを含む負屈折力の第II
    レンズ群GIIと、を備え、 以下の条件を満足する顕微鏡対物レンズ。 (1) |r2 |<1.5D ただし、r2 は最も物体側のメニスカスレンズの凸面の
    曲率半径、Dは該メニスカスレンズの肉厚である。
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