JPH10133118A - 顕微鏡用対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カバーガラス等の厚さ変化に対する収差補正
を行うための移動レンズ群を、簡単な構成で且つ全域に
わたって良好な諸収差を可能とする。 【解決手段】 物体側から順に並んだ第１〜第３レンズ
群から構成される対物レンズにおいて、第１レンズ群Ｇ
１は物体からの光束を収れんさせる正の屈折力を有し、
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ正、負、正
の３枚接合レンズから構成されるとともに小さな屈折力
を有し、第３レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有する。カバ
ーガラス等の厚さに応じて第２レンズ群を相対移動させ
て収差補正を行う。各レンズ群は、次の条件式を満足す
る。｜ｆ２／ｆ｜ ＞ ５０ ・・
・（１） １．１ ＜ （Ｅ１／Ｅ２） ＜ １．３ ・・・
（２） 但し、ｆ２： 第２レンズ群の焦点距離、 ｆ ： 対物レンズ全系の焦点距離、 Ｅ１： 第１レンズ群の最大有効径、 Ｅ２： 第２レンズ群の最大有効径

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は顕微鏡用に用いられ
る対物レンズに関し、さらに詳しくは、顕微鏡による観
察物体の上に載置される、すなわち、観察物体と対物レ
ンズとの間に配置されるカバーガラス、培養容器等のよ
うな光透過平行平面板の厚さが変化した場合に生ずるレ
ンズ諸収差を補正可能な顕微鏡用対物レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、顕微鏡による観察に際しては、
観察物体（標本）の上に載置された透明なカバーガラス
や、培養容器（ガラスシャーレ）のようなもの（これを
光透過平行平面板と称する）を通して観察を行うことを
前提に、顕微鏡が設計されている。顕微鏡の設計に際し
ては観察物体の上に位置する光透過平行平面板の厚さお
よび屈折率を規定し、このように規定した厚さおよび屈
折率の板を使用した状態で収差を所定範囲内に抑えるよ
うなレンズ設計がなされている。このため、顕微鏡によ
る観察物体の観察に際して、実際に物体と対物レンズと
の間に配置された光透過平行平面板の厚さや、屈折率等
が設計時に基準とした値とは大きく異なる場合には、結
像性能劣化を招くことになり、その劣化傾向は開口数
（Ｎ．Ａ．）が大きくなるほど顕著である。

【０００３】このため、従来から、対物レンズと観察物
体との間に載置される光透過平行平面板の厚さ等の変化
に応じて、対物レンズ内の一部のレンズ間隔を変化させ
て収差補正を行う機構を備えたレンズが知られている。
このようなレンズの中でも、特に大きな補正範囲を有す
るものに組織培養観察等に使用されている対物レンズが
ある。一般に培養容器等は形状や材質が様々であり、一
般的なガラスシャーレであっても厚みのばらつきが大き
いため、対物レンズはそれに対応すべく、大きな作動距
離（ワーキングディスタンス）を設けて十分な収差補正
能力を有することが要求される。

【０００４】このような収差補正を行う機構を備えた対
物レンズとしては、例えば、特開昭５９−１００４０９
号公報、特開昭６０−２００５５２１号公報等に開示の
レンズがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これら公報に記載の対
物レンズは、観察物体と対物レンズとの間に配置される
光透過平行平面板（カバーガラス等）の厚さ、屈折率の
変化に応じて生じる諸収差を、一部のレンズ間隔を変化
させて補正する機構を有するものであり、比較的大きな
ワーキングディスタンスを有し、球面収差に対しては十
分な補正能力を有している。しかしながら、コマ収差の
補正が劣り、光透過平行平面板の厚さ変化に対して、視
野周辺部の結像性能が不安定となるという問題がある。

【０００６】特開平３−５０５１７号公報にも同様な目
的のレンズが開示されており、このレンズは、大きな開
口数（Ｎ．Ａ．）を有し、大きなワーキングディスタン
スを有し、光透過平行平面板の厚さ変化による諸収差変
動を良好に補正することができるものである。しかしな
がら、この対物レンズにおいては、収差補正のために第
１および第３レンズ群に対して相対移動する第２レンズ
群の構成レンズの数が多く、第２レンズ群が複雑で高価
であるという問題がある。すなわち、このレンズでは、
相対移動する第２レンズ群を多分割して移動の自由度を
大きくし、収差補正機能を向上させているのであるが、
多数のレンズを光軸に平行に移動させる必要があるた
め、移動機構が複雑、高価になりやすく、また、移動に
より大きな偏心（特に、シフト）が生じやすいという問
題がある。

【０００７】このような問題に鑑み、本発明は、大きな
開口数およびワーキングディスタンスを有し、且つ光透
過平行平面板の厚さ変化に対する収差補正を行うための
移動レンズ群の構成が簡単でありながら、補正範囲の全
域にわたって諸収差を良好に補正可能であり、常に安定
した結像性能を発揮することが可能な顕微鏡用対物レン
ズを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
に鑑みたもので、物体側から順に同一光軸上に並んで配
設された第１〜第３レンズ群から本発明に係る対物レン
ズが構成される。この対物レンズにおいて、第１レンズ
群は物体からの光束を収れんさせる正の屈折力を有し、
第２レンズ群は、物体側から順に並んだ正、負、正の３
枚接合レンズから構成されるとともに小さな屈折力を有
し、第３レンズ群は負の屈折力を有する。その上で、物
体と第１レンズ群との間に配設される光透過平行平面板
の厚さに応じて、第２レンズ群を、第１および第３レン
ズ群に対して光軸上で相対移動させて収差補正が可能で
あ。なお、各レンズ群は、次の条件式（１）および
（２）を満足する。

【０００９】

【数１】 ｜ｆ２／ｆ｜ ＞ ５０ ・・・（１） １．１ ＜ （Ｅ１／Ｅ２） ＜ １．３ ・・・（２） 但し、ｆ２： 第２レンズ群の焦点距離、 ｆ ： 対物レンズ全系の焦点距離、 Ｅ１： 第１レンズ群の最大有効径、 Ｅ２： 第２レンズ群の最大有効径

【００１０】なお、第２レンズ群を構成する正、負、正
の３枚接合レンズにおけるｄ線に対する屈折率をそれぞ
れｎ21、ｎ22、ｎ23とし、この３枚接合レンズのうちの
負レンズのアッベ数をν2nとしたときに、次の条件式
（３），（４）および（５）を満足するようにレンズ諸
元を設定するのが好ましい。

【００１１】

【数２】 ν2n ＞ ５０ ・・・（３） ０．１ ＜ （ｎ22−ｎ21） ＜ ０．２ ・・・（４） ０．１ ＜ （ｎ22−ｎ23） ＜ ０．３ ・・・（５）

【００１２】さらに、第１レンズ群の焦点距離をｆ１と
し、第１レンズ群を構成するレンズのうちの最も物体側
のレンズ面の曲率半径をｒ１としたときに、次の条件式
（６）および（７）を満足するように諸元設定を行うの
が望ましい。

【００１３】

【数３】 ２ ＜ ｜（ｆ１／ｆ）｜ ＜ ３ ・・・（６） ２ ＜ ｜（ｒ１／ｆ）｜ ＜ ３ ・・・（７）

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について説明する。本発明の対物レンズが用いられる顕
微鏡のレンズ構成を図１に示しており、第１対物レンズ
１と、第２対物レンズ２とからこの顕微鏡の対物レンズ
３が構成されており、標本（観察対象）５の像を光透過
平行平面板（カバーガラス等）６を介して対物レンズ３
により結像させ、この像を接眼レンズ４を介して観察す
るように構成されている。なお、第１対物レンズ１と第
２対物レンズ２とはほぼアフォーカル系であり、第１対
物レンズが本発明に係る対物レンズに該当し、無限遠系
レンズである。

【００１５】次に、本発明に係る対物レンズである第１
対物レンズ１の詳細について以下に説明する。この第１
対物レンズ１は、例えば、図２等に示すように、標本５
側（物体側）から順に光軸上に並んだ第１レンズ群Ｇ１
と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とから構成
される。

【００１６】第１レンズ群Ｇ１は、標本５から出た発散
光束を収れん光束に変換する作用を持つ強いレンズ成分
であり、ここでは、球面収差、色収差ともに若干補正不
足となる。しかし、この第１レンズ群Ｇ１は、物体側に
凹面を向けた正メニスカスレンズと、接合正レンズを有
しており、諸収差の絶対量はそんなに大きなものではな
い。

【００１７】第２レンズ群Ｇ２は屈折力の非常に小さな
接合レンズから構成されており、このレンズ接合面にお
いて大きな正の球面収差を発生させている。これにより
光透過平行平面板６の厚さ変化により生じる収差変動の
補正を可能にしている。

【００１８】ここで、標本５と対物レンズ１との間に位
置する光透過平行平面板６が厚くなった場合を考える
と、平行平面板６はガラス等からなり屈折率が１より大
きいため、これが厚くなると正の球面収差が発生する。
このとき、このように厚くなった分の空気換算長を補正
して作動距離を決めれば、第１レンズ群Ｇ１に入射する
光線の入射角及び入射高さはあまり変化することがない
のであるが、収差状態も変化せず平行平面板６において
生じた収差はそのまま存在し続ける。

【００１９】正の球面収差を有する第２レンズ群Ｇ２
は、収れん光束中にあるので、これを相対的に第３レン
ズ群Ｇ３に近づければ、第２レンズ群に入射する光束の
高さが減少するため正の球面収差も小さくなり、平行平
面板６の厚み増加により発生した正の球面収差を相殺す
ることができる。

【００２０】なお、第２レンズ群Ｇ２においては、上記
第１の条件式（１）を満足する屈折力が設定されてい
る。通常、適切な正の球面収差を発生させるようにする
には群中の負レンズの屈折力が大きくなり、移動レンズ
群（第２レンズ群）全体においても負の屈折力が強くな
る場合があるが、この屈折力が大きいと移動レンズ群を
移動させた際に、対物レンズ全系での焦点距離が大きく
なる、特に高倍のレンズではアウトフォーカス状態にな
るため、その都度焦点を合わせ直さなければならず利便
性に欠けるという問題があるが、条件式（１）を満足す
る屈折力設定によりこのような問題を抑えることができ
る。

【００２１】また移動レンズ群では前述のように球面収
差を発生させる面が必要であるが、その他の収差につい
てはなるべく小さく抑えることが有効である。特に色収
差などについては他のレンズ群で色消しを行い、移動レ
ンズ群は色収差の補正にはほとんど寄与しないのが、移
動時でも色補正状態に変動が無いため理想的である。し
かしそのためには、第１レンズ群Ｇ１での色消しの負担
が大きくなり、第１レンズ群Ｇ１における凹レンズの分
散を大きくしなければならず、二次スペクトルが悪化す
るため、本発明の対物レンズ（第１対物レンズ１）では
若干の補正過剰にしている。

【００２２】第２レンズ群Ｇ２は、物体側（標本側）に
凸面を向けた凸レンズＬ２１とこの凸レンズＬ２１より
屈折率の大きな硝子材を用いた両凹レンズＬ２２とに凸
レンズＬ２３を加えた３枚接合レンズから構成される。
この第２レンズ群Ｇ２は第１レンズ群Ｇ１から出た収れ
ん光束中に配設されているため、最も物体側の面におい
て入射高が高くなるが、この面を凹面にすると負の屈折
力が強くなるすぎるとともに正の球面収差の発生が極端
に大きくなり他のレンズ群で補正できなくなるため、二
番目に入射高の高い第２面に軸上光束に逆らう形で凹面
を設け、適度に球面収差を発生させている。この構成で
は、比較的接合面の曲率を強くすることなく、大きな球
面収差が得られるので、他の収差に与える影響を少なく
することができ、また、接合面の屈折力もそれほど大き
くないために、偏心に対しても強くなっている。

【００２３】本発明の対物レンズではより好ましくは、
条件式（３），（４）および（５）を満足することが望
ましい。条件式（３）を満たさなければ、全レンズ系に
よる色消しにおける第２レンズ群Ｇ２の負担が増して色
収差の変動が大きくなる。条件式（４），（５）はとも
に移動レンズ群の接合面の屈折率差を規定するもので、
その上限を越えると接合面の曲率半径が緩くなりすぎ
て、平行平面板６の厚み変化による高次収差の変動を補
正しきれなくなる。また、逆に下限を越えると適切な球
面収差を発生させることができず、移動レンズ群の移動
量が大きくなり、コマ収差や像面湾曲などが悪化する。

【００２４】第２レンズ群Ｇ２を出射した光束は、球面
収差、軸上色収差ともに若干の補正過剰であるが、倍率
の色収差はまだ補正不足である。そこで、負屈折力を有
する第３レンズ群Ｇ３によって、倍率色収差、軸上色収
差、球面収差を補正し、さらに、高次の短波長光線の球
面収差を補正不足にして全体として良好な性能を維持し
ている。

【００２５】上記のごとく本発明の対物レンズ（第１対
物レンズ１）は物体から出た発散光を強い正屈折力を持
つ第１レンズ群Ｇ１により収れん光に変換し、その収れ
ん状態を維持したまま第３レンズ群Ｇ３に導くというの
が基本構成であるが、このようないわゆる補正環対物レ
ンズにおいては、この収れん光の勾配も重要な要素にな
る。この勾配が小さすぎると移動レンズ群を移動させた
ときの入射高の差が小さくなり、補正環としての作用が
薄れてしまう。逆に勾配が大きすぎると言うことは第
１、第３レンズ群Ｇ１，Ｇ３の屈折力がそれぞれ更に強
くなることになり、高次収差を補正できなくなる。した
がって、この場合の適切な勾配を第１レンズ群Ｇ１と第
２レンズ群Ｇ２の最大有効径の比で表すと、条件式
（２）を満たすことが望ましい。

【００２６】更に良好な結像性能を得るには、条件式
（６），（７）を満たすことも有効である。条件式
（６）の上限を越えると長い作動距離（ワーキングディ
スタンス）が得られなくなり、下限を下回ると第１レン
ズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎて高次の色の球面収差
などの補正が困難になる。また、条件式（７）の上限を
上回るとペッツバール和が増大して像面の平坦性が悪化
し、下限を下回ると球面収差が補正過剰となってしま
う。

【００２７】以上のように諸条件を満足させることによ
り、比較的大きな作動距離を持ちつつ、標本５と対物レ
ンズ１間に配置された透明平行平面板６の厚み変化によ
る収差変動を良好に補正することが可能な顕微鏡用対物
レンズを得ることができる。

【００２８】

【実施例】以下に、本発明の対物レンズの実施例を図面
を参照して具体的に説明するが、本発明の対物レンズで
は、各実施例において、標本側から順に、標本側に凹面
を向けた正メニスカスレンズと接合正レンズとを有し、
標本５からの光束を収斂させる作用の第１レンズ群Ｇ１
と、この収れん光束中で光軸に沿って移動可能で正、
負、正の三枚接合レンズを有する小さい屈折力の第２レ
ンズ群Ｇ２と、負屈折力の第３レンズ群Ｇ３とを備え、
第１レンズ群Ｇ１と標本５間に置かれる平行平面板６の
厚さ変化に応じて、第２レンズ群Ｇ２を第１レンズ群Ｇ
１、第３レンズ群Ｇ３に対して相対的に移動させること
により諸収差を補正し得ることが可能な構成となってい
る。

【００２９】なお、以下における各レンズの諸元を記し
た表において、ｆは対物レンズの焦点距離、Ｎ．Ａ．は
開口数、βは倍率、Ｗ．Ｄ．は作動距離（ワーキングデ
ィスタンス）を表している。さらに、ｒは各レンズ面の
曲率半径、ｄは各レンズの面間隔、ｎｄおよびνｄはそ
れぞれｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびア
ッベ数を示している。

【００３０】また、ここに掲げる各実施例はいずれも標
本５と対物レンズ１との間に置かれる平行平面板６の厚
さの基準を１ｍｍ、その屈折率ｎｄを１．５２２１６、
アッベ数νｄを５８．８としているものである。

【００３１】

【実施例１】本発明に係る対物レンズ（第１対物レン
ズ）の第１実施例を図２に示しており、この対物レンズ
は光軸上に標本側から順に並んだ第１〜第３レンズ群Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３から構成される。第１レンズ群Ｇ１は、
二個の正メニスカスレンズＬ１１，Ｌ１２と、正負レン
ズＬ１３，Ｌ１４からなる接合レンズと、正負正レンズ
Ｌ１５，Ｌ１６，Ｌ１７レンズからなる接合レンズとか
ら構成される。第２レンズ群Ｇ２は正負正レンズＬ２
１，Ｌ２２，Ｌ２３の接合レンズから構成されるがその
屈折力は小さくなっている。第３レンズ群Ｇ３は負正負
レンズＬ３１，Ｌ３２，Ｌ３３の接合レンズから構成さ
れる。

【００３２】この対物レンズにおいて、第１レンズ群Ｇ
１および第３レンズ群Ｇ３に対して第２レンズ群Ｇ２を
光軸上で相対移動させることにより収差補正を行うこと
が可能なようになっている。このため、この対物レンズ
を備えた顕微鏡には第２レンズ群Ｇ２をこのように相対
移動させるための機構（補正環）が設けられている。な
お、顕微鏡のピント調整は、レンズ群（対物および接眼
レンズ群）全体と標本との間隔を変化させて行うように
なっている。

【００３３】図２に示す本発明の第１実施例に係る対物
レンズ（第１対物レンズ）の諸元は表１に示すようにな
っている。なお、この対物レンズにおいて、焦点距離ｆ
＝３．３３ｍｍ、開口数Ｎ．Ａ．＝０．７、倍率β＝−
６０．０、作動距離Ｗ．Ｄ．＝２．４３０である。

【００３４】

【表１】 レンズ面 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数（Ｓ） （ｒ） （ｄ） （ｎｄ） （νｄ） １） −７．６０４ ６．０ １．７１３００ ５３．９３ ２） −７．１０７ ０．２ ３） −３８．８８５ ２．９ １．４９７８２ ８２．５２ ４） −１１．５４０ ０．２ ５） ６３．０１９ ５．０ １．４９７８２ ８２．５２ ６） −１０．１３６ １．３ １．５２６８２ ５１．３５ ７） −１８．８３４ ０．２ ８） ３２．４７４ ３．３ １．４９７８２ ８２．５２ ９） −２６．０６８ １．２ １．６０３４２ ３８．０３ １０） １４．６０２ ３．７ １．４３３８８ ９５．５７ １１） −３８．１１１ 可 変 １２） ２５．４４５ ３．２ １．５６３８４ ６０．６９ １３） −１４．２１２ １．２ １．７１３００ ５３．９３ １４） ９．８７０ ３．５ １．４３３８８ ９５．５７ １５） −３０．１１２ 可 変 １６） −２２．６３７ １．０ １．５８９１３ ６１．０９ １７） ３２．９６２ １．８ １．６７２７０ ３２．１７ １８） −７．９８９ １．０ １．５１８６０ ６９．９８ １９） １０．６１８

【００３５】このような諸元の対物レンズにおいて、光
透過平行平面板６の厚さを基準厚さ１．０ｍｍに対し
て、０．５ｍｍずつ増減させた場合、すなわち、板厚が
０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，１．５ｍｍの場合における作
動距離（ワーキングディスタンスＷ．Ｄ．）ｄ0 と、面
間隔ｄ11およびｄ15（いずれも表１において可変となっ
ている面間隔）との値を表２に示す。すなわち、表２に
は、平行平面板６の厚さが変動した場合に焦点距離およ
び収差補正を行うようにレンズ群全体の移動および第２
レンズ群Ｇ２の相対移動を行なった場合の各面間隔ｄ0,
ｄ11，ｄ15を示している。さらに、この対物レンズにお
ける前述の条件式（１）〜（７）の値（条件対応値）は
表３に示すようになる。

【００３６】

【表２】平行平面板厚 ｄ0(W.D.) ｄ11 ｄ15 ０．５ ２．７５９ ０．７ ２２．０ １．０ ２．４３０ ２．７ ２０．０ １．５ ２．００２ ５．３ １７．４

【００３７】

【表３】（条件対応値） （１） ｜ｆ２／ｆ｜ ＝ ６３７ （２） Ｅ１／Ｅ２ ＝ １．２５ （３） ν2n ＝ ５３．９３ （４） ｎ22 − ｎ21 ＝ ０．１４９ （５） ｎ22 − ｎ23 ＝ ０．２７９ （６） ｜ｆ１／ｆ｜ ＝ ２．５６ （７） ｜ｒ１／ｆ｜ ＝ ２．２８

【００３８】上記の諸元を有する第１実施例に係る対物
レンズの収差図を図３〜図８に示している。光透過平行
平面板６の厚さが基準値である１．０ｍｍの場合の収差
を図３および図４に示し、厚さが基準値より薄い０．５
ｍｍの場合の収差を図５および図６に示し、厚さが基準
値より厚い１．５ｍｍの場合の収差を図７および図８に
示す。

【００３９】これら収差図において、図３、図５および
図７がそれぞれ球面収差を表しており、各図において実
線ｄはｄ線（５８７．６ｎｍ）を、破線ＣはＣ線（６５
６．３ｎｍ）を、一点鎖線ＦはＦ線（４８６．１ｎｍ）
を、二点鎖線ｇはｇ線（４３５．８ｎｍ）の球面収差を
それぞれ示している。

【００４０】また、図４、図６、図８において、（ａ）
が非点収差を、（ｂ）がメリジオナルコマ収差を、
（ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示す。また、非点収差図
（ａ）において実線はサジタル像面を示し、破線はメリ
ジオナル像面を示している。なお、ｙは像高を示す。

【００４１】

【実施例２】本発明に係る対物レンズ（第１対物レン
ズ）の第２実施例を図９に示しており、この対物レンズ
は光軸上に標本側から順に並んだ第１〜第３レンズ群Ｇ
１’，Ｇ２’，Ｇ３’から構成される。第１レンズ群Ｇ
１’は、二個の正メニスカスレンズＬ５１，Ｌ５２と、
正負レンズＬ５３，Ｌ５４からなる接合レンズと、正負
正レンズＬ５５，Ｌ５６，Ｌ５７レンズからなる接合レ
ンズとから構成される。第２レンズ群Ｇ２’は正負正レ
ンズＬ６１，Ｌ６２，Ｌ６３の接合レンズから構成され
るがその屈折力は小さくなっている。第３レンズ群Ｇ
３’は正負レンズＬ７１，Ｌ７２の接合レンズと、負正
負レンズＬ７３，Ｌ７４，７５の接合レンズとから構成
される。

【００４２】この対物レンズにおいても、第１レンズ群
Ｇ１’および第３レンズ群Ｇ３’に対して第２レンズ群
Ｇ２’を光軸上で相対移動させることにより収差補正を
行うことが可能に構成されている。

【００４３】図９に示す本発明の第２実施例に係る対物
レンズ（第１対物レンズ）の諸元は表４に示すようにな
っている。なお、この対物レンズにおいて、焦点距離ｆ
＝３．３３ｍｍ、開口数Ｎ．Ａ．＝０．７、倍率β＝−
６０．０、作動距離Ｗ．Ｄ．＝２．４６０である。

【００４４】

【表４】 レンズ面 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数（Ｓ） （ｒ） （ｄ） （ｎｄ） （νｄ） １） −８．６２４ ６．０７ １．７１３００ ５３．９３ ２） −７．４１４ ０．２ ３） −２３．１６５ ２．９５ １．４９７８２ ８２．５２ ４） −１０．１９９ ０．２ ５） ５７．９３１ ４．８ １．４９７８２ ８２．５２ ６） −１１．５９４ １．３ １．５４８１４ ４５．８７ ７） −２５．３６６ ０．２ ８） ２８．８０８ ３．４ １．４９７８２ ８２．５２ ９） −２７．６６６ １．１ １．５７５０１ ４１．４２ １０） １６．５３０ ３．８ １．４３３８５ ９５．２５ １１） −３０．２４４ 可 変 １２） ３１．２２０ ３．２ １．５６３８４ ６０．６９ １３） −１６．２６１ １．２ １．６９６８０ ５５．６０ １４） ９．２９２ ３．５ １．４９７８２ ８２．５２ １５） −５０．０６９ 可 変 １６） ９．７３３ ７．０ １．４３３８５ ９５．２５ １７） −１３．７７４ ２．３５ １．６０３４２ ３８．０３ １８） ４．９７１ ３．２５ １９） −９．３４３ １．０ １．５１８６０ ６９．９８ ２０） １５．１３４ ２．４５ １．６２００４ ３６．２７ ２１） −４．２０２ １．１ １．５１８６０ ６９．９８ ２２） −４６．７８１

【００４５】このような諸元の対物レンズにおいて、光
透過平行平面板６の厚さが０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，
１．５ｍｍの場合における作動距離ｄ0 、面間隔ｄ11お
よびｄ15の値を表５に示す。さらに、この対物レンズに
おける前述の条件式（１）〜（７）の値（条件対応値）
は表６に示すようになる。

【００４６】

【表５】平行平面板厚 ｄ0(W.D.) ｄ11 ｄ15 ０．５ ２．７８９ １．０７ ９．５８ １．０ ２．４６０ ３．２０ ７．４５ １．５ ２．０３２ ６．０２ ４．６３

【００４７】

【表６】（条件対応値） （１） ｜ｆ２／ｆ｜ ＝ ５５５ （２） Ｅ１／Ｅ２ ＝ １．２１ （３） ν2n ＝ ５５．６０ （４） ｎ22 − ｎ21 ＝ ０．１３３ （５） ｎ22 − ｎ23 ＝ ０．１９９ （６） ｜ｆ１／ｆ｜ ＝ ２．６４ （７） ｜ｒ１／ｆ｜ ＝ ２．５９

【００４８】上記の諸元を有する第２実施例に係る対物
レンズの収差図を図１０〜図１５に示している。光透過
平行平面板６の厚さが基準値である１．０ｍｍの場合の
収差を図１０および図１１に示し、厚さが基準値より薄
い０．５ｍｍの場合の収差を図１２および図１３に示
し、厚さが基準値より厚い１．５ｍｍの場合の収差を図
１４および図１５に示す。

【００４９】これら収差図において、図１０、図１２お
よび図１４がそれぞれ球面収差を表しており、各図にお
いて実線ｄはｄ線（５８７．６ｎｍ）を、破線ＣはＣ線
（６５６．３ｎｍ）を、一点鎖線ＦはＦ線（４８６．１
ｎｍ）を、二点鎖線ｇはｇ線（４３５．８ｎｍ）の球面
収差をそれぞれ示している。

【００５０】また、図１１、図１３、図１５において、
（ａ）が非点収差を、（ｂ）がメリジオナルコマ収差
を、（ｃ）が歪曲収差をそれぞれ示す。また、非点収差
図（ａ）において実線はサジタル像面を示し、破線はメ
リジオナル像面を示している。なお、ｙは像高を示す。

【００５１】なお、以上の実施例における対物レンズ
（第１対物レンズ１）は無限遠系補正型のものとなって
おり、この対物レンズ単体では結像し得ない。すなわ
ち、実際には図１に示したように第２対物レンズ２と組
み合わされて顕微鏡対物レンズとして用いられて標本の
結像が得られる。このため、以上において説明した収差
図は全て第２対物レンズ２と組み合わせて結像させたと
きのものである。

【００５２】このために用いた第２対物レンズ２は図１
６に示すように、正負レンズＬ８１，Ｌ８２の接合レン
ズと、正負レンズＬ８３，Ｌ８４の接合レンズとから構
成される。このレンズ諸元を表７に示す。

【００５３】

【表７】 レンズ面 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数（Ｓ） （ｒ） （ｄ） （ｎｄ） （νｄ） １） ７５．０４３ ５．１ １．６２２８０ ５７．０３ ２） −７５．０４３ ２．０ １．７４９５０ ３５．１９ ３）１６００．５８０ ７．５ ４） ５０．２５６ ５．１ １．６６７５５ ４１．９６ ５） −８４．５４１ １．８ １．６１２６６ ４４．４０ ６） ３６．９１１

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高倍率（例えば、６０倍）で、物体（標本）面と対物レ
ンズとの間に配置されるカバーガラス等の光透過平行平
面板の厚さが変化した場合においても、安定した結像性
能を維持することができる。また、操作性の面でも長い
作動距離と、補正環使用時に焦点移動が少ないという特
徴により、液中の標本や、厚みのある標本等も連続的に
仔細な観察が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る対物レンズが用いられる顕微鏡の
レンズ構成を示す概略図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る対物レンズの構成を
示す図である。

【図３】第１実施例の対物レンズにおいて平行平面板厚
が１．０ｍｍのときの球面収差図である。

【図４】第１実施例の対物レンズにおいて平行平面板厚
が１．０ｍｍのときの非点収差、メリジオナルコマ収差
および歪曲収差図である。

【図５】第１実施例の対物レンズにおいて平行平面板厚
が０．５ｍｍのときの球面収差図である。

【図６】第１実施例の対物レンズにおいて平行平面板厚
が０．５ｍｍのときの非点収差、メリジオナルコマ収差
および歪曲収差図である。

【図７】第１実施例の対物レンズにおいて平行平面板厚
が１．５ｍｍのときの球面収差図である。

【図８】第１実施例の対物レンズにおいて平行平面板厚
が１．５ｍｍのときの非点収差、メリジオナルコマ収差
および歪曲収差図である。

【図９】本発明の第２実施例に係る対物レンズの構成を
示す図である。

【図１０】第２実施例の対物レンズにおいて平行平面板
厚が１．０ｍｍのときの球面収差図である。

【図１１】第２実施例の対物レンズにおいて平行平面板
厚が１．０ｍｍのときの非点収差、メリジオナルコマ収
差および歪曲収差図である。

【図１２】第２実施例の対物レンズにおいて平行平面板
厚が０．５ｍｍのときの球面収差図である。

【図１３】第２実施例の対物レンズにおいて平行平面板
厚が０．５ｍｍのときの非点収差、メリジオナルコマ収
差および歪曲収差図である。

【図１４】第２実施例の対物レンズにおいて平行平面板
厚が１．５ｍｍのときの球面収差図である。

【図１５】第２実施例の対物レンズにおいて平行平面板
厚が１．５ｍｍのときの非点収差、メリジオナルコマ収
差および歪曲収差図である。

【図１６】本発明の対物レンズと組み合わせて用いられ
る第２対物レンズ（結像レンズ）の構成を示す図であ
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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から順に同一光軸上に並んで配設
   された第１〜第３レンズ群を備えてなる顕微鏡用対物レ
   ンズであって、 前記第１レンズ群は前記物体側からの光束を収れんさせ
   る正の屈折力を有し、 前記第２レンズ群は、前記物体側から順に並んだ正、
   負、正の３枚接合レンズから構成されるとともに小さな
   屈折力を有し、 前記第３レンズ群は負の屈折力を有し、 前記物体と前記第１レンズ群との間に配設される光透過
   平行平面板の厚さに応じて、前記第２レンズ群を、前記
   第１および第３レンズ群に対して前記光軸上で相対移動
   させて収差補正が可能であり、 ｜ｆ２／ｆ｜ ＞ ５０ １．１ ＜ （Ｅ１／Ｅ２） ＜ １．３ 但し、ｆ２： 第２レンズ群の焦点距離、 ｆ ： 対物レンズ全系の焦点距離、 Ｅ１： 第１レンズ群の最大有効径、 Ｅ２： 第２レンズ群の最大有効径 を満足することを特徴とする顕微鏡用対物レンズ。
2. 【請求項２】 前記第２レンズ群を構成する正、負、正
   の３枚接合レンズのｄ線に対する屈折率をそれぞれｎ2
   1、ｎ22、ｎ23とし、前記３枚接合レンズのうちの負レ
   ンズのアッベ数をν2nとしたときに、 ν2n ＞ ５０ ０．１ ＜ （ｎ22−ｎ21） ＜ ０．２ ０．１ ＜ （ｎ22−ｎ23） ＜ ０．３ を満足することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用
   対物レンズ。
3. 【請求項３】 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１と
   し、前記第１レンズ群を構成するレンズのうちの最も物
   体側のレンズ面の曲率半径をｒ１としたとき、 ２ ＜ ｜（ｆ１／ｆ）｜ ＜ ３ ２ ＜ ｜（ｒ１／ｆ）｜ ＜ ３ を満足することを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡用
   対物レンズ。