JPH10133119A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

顕微鏡対物レンズ

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JPH10133119A
JPH10133119A JP8304035A JP30403596A JPH10133119A JP H10133119 A JPH10133119 A JP H10133119A JP 8304035 A JP8304035 A JP 8304035A JP 30403596 A JP30403596 A JP 30403596A JP H10133119 A JPH10133119 A JP H10133119A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
positive
microscope objective
group
Prior art date
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Application number
JP8304035A
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English (en)
Inventor
Naoki Fukutake
直樹 福武
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/02Objectives

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 倍率が20倍程度で、作動距離が比較的長
く、像周辺まで諸収差が良好に補正された、安価なアク
ロマ−ト級の顕微鏡対物レンズ。 【解決手段】 物体側から順に、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、負屈折力の
第3レンズ群G3とを備えている。なお、第1レンズ群
G1は、負レンズL1nと正レンズL1pとの接合レンズ
と、正レンズとからなる。また、第2レンズ群G2は、
第1レンズ群G1を介した発散光束を収れん光束に変換
するための正レンズL2pからなる。さらに、第3レンズ
群G3は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズから
なる。そして、所定の条件式(1)〜(3)を満足す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は顕微鏡対物レンズに
関し、特に倍率が20倍程度のアクロマート級の顕微鏡
対物レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のアクロマート級顕微鏡対物レンズ
では、安価であることが求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
アクロマート級顕微鏡対物レンズでは安価であることが
求められているため、像の平坦性や諸収差の補正が犠牲
にされている。
【0004】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、倍率が20倍程度で、作動距離が比較的長
く、像周辺まで諸収差が良好に補正された、安価なアク
ロマ−ト級の顕微鏡対物レンズを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側から順に、正の屈折力を
有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レ
ンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と
を備え、前記第1レンズ群G1は、負レンズL1nと正レ
ンズL1pとの接合レンズと、正レンズとからなり、前記
第2レンズ群G2は、前記第1レンズ群G1を介した発
散光束を収れん光束に変換するための正レンズL2pから
なり、前記第3レンズ群G3は、像側に凹面を向けた負
メニスカスレンズからなり、前記第1レンズ群G1の焦
点距離をf1とし、カバーガラスの像側の面と前記第1
レンズ群G1の最も物体側の面との間の光軸に沿った距
離をd0とし、前記第2レンズ群G2中の前記正レンズ
L2pのアッベ数をν2pとし、前記第1レンズ群G1中の
接合レンズを構成する正レンズL1pのアッベ数をν1pと
し、前記第1レンズ群G1中の接合レンズを構成する負
レンズL1nのアッベ数をν1nとしたとき、 4.0≦f1/d0≦15.0 55≦ν2p 35≦ν1p−ν1n の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズを
提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】上述のように、本発明の顕微鏡対
物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備えてい
る。そして、第1レンズ群G1は、負レンズL1nと正レ
ンズL1pとの接合レンズと、正レンズとからなる。ま
た、第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1を介した発
散光束を収れん光束に変換するための正レンズL2pから
なる。さらに、第3レンズ群G3は、像側に凹面を向け
た負メニスカスレンズからなる。最も物体側の正屈折力
の第1レンズ群G1を全体として正屈折力の接合レンズ
と正レンズとから構成することにより、正の屈折力がそ
れぞれのレンズに分散されるため、収差補正を良好に行
うことができる。ここで、特に、接合レンズを用いるこ
とにより、色収差を良好に補正している。また、第1レ
ンズ群G1の後方に、正屈折力の第2レンズ群G2およ
び負屈折力の第3レンズ群G3を構成することにより、
ぺッツバール和を0に近づけることが可能になり、その
結果、像面の平坦化を達成することができる。
【0007】上述の構成に加えて、本発明では、以下の
条件式(1)乃至(3)を満足する。 4.0≦f1/d0≦15.0 (1) 55≦ν2p (2) 35≦ν1p−ν1n (3)
【0008】ここで、 f1:第1レンズ群G1の焦点距離 d0:カバーガラスの像側の面と第1レンズ群G1の最
も物体側の面との間の光軸に沿った距離(作動距離) ν2p:第2レンズ群G2中の正レンズL2pのアッベ数 ν1p:第1レンズ群G1中の接合レンズを構成する正レ
ンズL1pのアッベ数 ν1n:第1レンズ群G1中の接合レンズを構成する負レ
ンズL1nのアッベ数
【0009】条件式(1)は、第1レンズ群G1から射
出される発散光束の角度を制限するための条件式であ
る。条件式(1)の上限値を上回ると、第1レンズ群G
1を介した発散光束を収れんさせるために、第2レンズ
群G2に過度の屈折力を付与する必要が生じる。その結
果、コマ収差の補正が困難になってしまう。逆に、条件
式(1)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折
力が大きくなりすぎて、球面収差が悪化する。また、ぺ
ッツバール和が大きくなり、像面湾曲の補正も困難にな
ってしまう。
【0010】条件式(2)および(3)は、色収差に関
する条件式である。条件式(2)および(3)で規定さ
れる範囲を逸脱すると、色収差をバランス良く補正する
ことができなくなってしまう。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。各実施例において、本発明の顕微鏡対物レ
ンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レン
ズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、
負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備えている。
【0012】なお、各実施例において、顕微鏡対物レン
ズの像側には、所定の空気間隔(たとえば90mm〜2
00mm)を隔てて結像レンズ(第2対物レンズ)が配
置されている。そして、顕微鏡対物レンズと結像レンズ
との組み合わせにより、有限光学系が形成されている。
【0013】図9は、各実施例における結像レンズの構
成を示す図である。図示の結像レンズは、物体側から順
に、両凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズG4と、
両凸レンズと両凹レンズとの接合負レンズG5と、プリ
ズムPとから構成されている。
【0014】次の表(1)に、各実施例における結像レ
ンズの諸元の値を掲げる。表(1)において、左端の数
字は物体側からの各レンズ面の順序を、rは各レンズ面
の曲率半径を、dは各レンズ面間隔を、nおよびνはそ
れぞれd線(λ=587.6nm)に対する屈折率およ
びアッベ数を示している。
【0015】
【表1】 r d n ν 1 75.0430 5.10 1.62 57.0 2 -75.0430 2.00 1.75 35.2 3 1600.5800 7.50 4 50.2560 5.10 1.67 42.0 5 -84.5410 1.80 1.61 44.4 6 36.9110 5.50 7 ∞ 30.00 1.57 56.0 (プリズムP) 8 ∞
【0016】〔第1実施例〕図1は、本発明の第1実施
例にかかる顕微鏡対物レンズの構成を示す図である。図
示の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、物体側に凹
面を向けた正メニスカスレンズL1、および両凹レンズ
L2と両凸レンズL3との接合正レンズからなる第1レ
ンズ群G1と、両凸レンズL4からなる第2レンズ群G
2と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL5から
なる第3レンズ群G3とから構成されている。
【0017】次の表(2)に、本発明の第1実施例の諸
元の値を掲げる。表(2)において、fは顕微鏡対物レ
ンズのみの焦点距離を、NAは開口数を、βは顕微鏡対
物レンズおよび結像レンズを用いたときの倍率を、WD
は作動距離(カバーガラスの像側の面と第1レンズ群G
1の最も物体側の面との間の光軸に沿った距離d0)
を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2
レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の
焦点距離をそれぞれ表している。さらに、左端の数字は
物体側からの各レンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲
率半径を、dは各レンズ面間隔を、nおよびνはそれぞ
れd線(λ=587.63m)に対する屈折率およびア
ッベ数を示している。
【0018】
【表2】 f =10.06 NA=0.40 β =20× WD=2.598 (条件対応値) f1= 12.52 f2= 30.12 f3=−49.58 (1)f1/d0= 4.819 (2)ν2p =70.0 (3)ν1p−ν1n=59.5
【0019】図2は、第1実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、NAは開口数を、Yは像高を、
Dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、FはF線(λ=486.1nm)を
それぞれ示している。なお、非点収差を示す収差図にお
いて実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル
像面を示している。各収差図から明らかなように、本実
施例では、諸収差が良好に補正されていることがわか
る。
【0020】〔第2実施例〕図3は、本発明の第2実施
例にかかる顕微鏡対物レンズの構成を示す図である。図
示の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、両凹レンズ
L1と両凸レンズL2との接合正レンズ、および両凸レ
ンズL3からなる第1レンズ群G1と、両凸レンズL4
からなる第2レンズ群G2と、像側に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズL5からなる第3レンズ群G3とから構
成されている。
【0021】次の表(3)に、本発明の第2実施例の諸
元の値を掲げる。表(3)において、fは顕微鏡対物レ
ンズのみの焦点距離を、NAは開口数を、βは顕微鏡対
物レンズおよび結像レンズを用いたときの倍率を、WD
は作動距離(カバーガラスの像側の面と第1レンズ群G
1の最も物体側の面との間の光軸に沿った距離d0)
を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2
レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の
焦点距離をそれぞれ表している。さらに、左端の数字は
物体側からの各レンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲
率半径を、dは各レンズ面間隔を、nおよびνはそれぞ
れd線(λ=587.63m)に対する屈折率およびア
ッベ数を示している。
【0022】
【表3】 f =10.19 NA=0.40 β =20× WD=2.60 (条件対応値) f1= 12.07 f2= 39.80 f3=−75.25 (1)f1/d0= 4.642 (2)ν2p =70.0 (3)ν1p−ν1n=58.7
【0023】図4は、第2実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、NAは開口数を、Yは像高を、
Dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、FはF線(λ=486.1nm)を
それぞれ示している。なお、非点収差を示す収差図にお
いて実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル
像面を示している。各収差図から明らかなように、本実
施例では、諸収差が良好に補正されていることがわか
る。
【0024】〔第3実施例〕図5は、本発明の第3実施
例にかかる顕微鏡対物レンズの構成を示す図である。図
示の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、物体側に凹
面を向けた正メニスカスレンズL1、および両凹レンズ
L2と両凸レンズL3との接合正レンズからなる第1レ
ンズ群G1と、両凸レンズL4からなる第2レンズ群G
2と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL5から
なる第3レンズ群G3とから構成されている。
【0025】次の表(4)に、本発明の第3実施例の諸
元の値を掲げる。表(4)において、fは顕微鏡対物レ
ンズのみの焦点距離を、NAは開口数を、βは顕微鏡対
物レンズおよび結像レンズを用いたときの倍率を、WD
は作動距離(カバーガラスの像側の面と第1レンズ群G
1の最も物体側の面との間の光軸に沿った距離d0)
を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2
レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の
焦点距離をそれぞれ表している。さらに、左端の数字は
物体側からの各レンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲
率半径を、dは各レンズ面間隔を、nおよびνはそれぞ
れd線(λ=587.63m)に対する屈折率およびア
ッベ数を示している。
【0026】
【表4】 f =9.98 NA=0.40 β =20× WD=2.570 (条件対応値) f1= 17.37 f2= 25.77 f3=−80.95 (1)f1/d0= 6.759 (2)ν2p =82.5 (3)ν1p−ν1n=59.5
【0027】図6は、第3実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、NAは開口数を、Yは像高を、
Dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、FはF線(λ=486.1nm)を
をそれぞれ示している。なお、非点収差を示す収差図に
おいて実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナ
ル像面を示している。各収差図から明らかなように、本
実施例では、諸収差が良好に補正されていることがわか
る。
【0028】〔第4実施例〕図7は、本発明の第4実施
例にかかる顕微鏡対物レンズの構成を示す図である。図
示の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、両凹レンズ
L1と両凸レンズL2との接合正レンズ、および両凸レ
ンズL3からなる第1レンズ群G1と、両凸レンズL4
からなる第2レンズ群G2と、像側に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズL5からなる第3レンズ群G3とから構
成されている。
【0029】次の表(5)に、本発明の第4実施例の諸
元の値を掲げる。表(5)において、fは顕微鏡対物レ
ンズのみの焦点距離を、NAは開口数を、βは顕微鏡対
物レンズおよび結像レンズを用いたときの倍率を、WD
は作動距離(カバーガラスの像側の面と第1レンズ群G
1の最も物体側の面との間の光軸に沿った距離d0)
を、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2
レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の
焦点距離をそれぞれ表している。さらに、左端の数字は
物体側からの各レンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲
率半径を、dは各レンズ面間隔を、nおよびνはそれぞ
れd線(λ=587.63m)に対する屈折率およびア
ッベ数を示している。
【0030】
【表5】 f =9.52 NA=0.40 β =20× WD=2.0 (条件対応値) f1= 10.15 f2= 45.80 f3=−86.55 (1)f1/d0= 5.075 (2)ν2p =64.1 (3)ν1p−ν1n=58.7
【0031】図8は、第4実施例における諸収差図であ
る。各収差図において、NAは開口数を、Yは像高を、
Dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、FはF線(λ=486.1nm)を
それぞれ示している。なお、非点収差を示す収差図にお
いて実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル
像面を示している。各収差図から明らかなように、本実
施例では、諸収差が良好に補正されていることがわか
る。
【0032】
【効果】以上説明したように、本発明によれば、倍率が
20倍程度で、開口数NAが0.4程度で、作動距離が
比較的長く、像周辺まで諸収差が良好に補正された、安
価なアクロマ−ト級の顕微鏡対物レンズを実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例にかかる顕微鏡対物レンズ
の構成を示す図である。
【図2】第1実施例における諸収差図である。
【図3】本発明の第2実施例にかかる顕微鏡対物レンズ
の構成を示す図である。
【図4】第2実施例における諸収差図である。
【図5】本発明の第3実施例にかかる顕微鏡対物レンズ
の構成を示す図である。
【図6】第3実施例における諸収差図である。
【図7】本発明の第4実施例にかかる顕微鏡対物レンズ
の構成を示す図である。
【図8】第4実施例における諸収差図である。
【図9】各実施例における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 Li 各レンズ成分

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
    1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G
    2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備え、 前記第1レンズ群G1は、負レンズL1nと正レンズL1p
    との接合レンズと、正レンズとからなり、 前記第2レンズ群G2は、前記第1レンズ群G1を介し
    た発散光束を収れん光束に変換するための正レンズL2p
    からなり、 前記第3レンズ群G3は、像側に凹面を向けた負メニス
    カスレンズからなり、 前記第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、カバーガ
    ラスの像側の面と前記第1レンズ群G1の最も物体側の
    面との間の光軸に沿った距離をd0とし、前記第2レン
    ズ群G2中の前記正レンズL2pのアッベ数をν2pとし、
    前記第1レンズ群G1中の接合レンズを構成する正レン
    ズL1pのアッベ数をν1pとし、前記第1レンズ群G1中
    の接合レンズを構成する負レンズL1nのアッベ数をν1n
    としたとき、 4.0≦f1/d0≦15.0 55≦ν2p 35≦ν1p−ν1n の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
JP8304035A 1996-10-30 1996-10-30 顕微鏡対物レンズ Pending JPH10133119A (ja)

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