JPH10227977A - 球面収差補正光学系 - Google Patents
球面収差補正光学系Info
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- JPH10227977A JPH10227977A JP9044878A JP4487897A JPH10227977A JP H10227977 A JPH10227977 A JP H10227977A JP 9044878 A JP9044878 A JP 9044878A JP 4487897 A JP4487897 A JP 4487897A JP H10227977 A JPH10227977 A JP H10227977A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アダプター光学系を既存の対物レンズの後ろ
（像側）に挿入して、カバーガラスの厚み等の変化に起
因する球面収差の量を任意に制御可能にする。 【解決手段】 本発明の球面収差補正光学系は、対物レ
ンズの像側に挿入され、正レンズと負レンズの接合レン
ズＧ１を含む可動レンズ群を有し、かかる可動レンズ群
が光軸方向に移動することで球面収差を補正し、前記接
合レンズＧ１中の接合面は負の屈折力を有している。そ
して、前記接合面の曲率半径をｒ１、前記正レンズの屈
折率をＮｐ、前記負レンズの屈折率をＮｎとしたとき、
｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３の条件を満足する。
（像側）に挿入して、カバーガラスの厚み等の変化に起
因する球面収差の量を任意に制御可能にする。 【解決手段】 本発明の球面収差補正光学系は、対物レ
ンズの像側に挿入され、正レンズと負レンズの接合レン
ズＧ１を含む可動レンズ群を有し、かかる可動レンズ群
が光軸方向に移動することで球面収差を補正し、前記接
合レンズＧ１中の接合面は負の屈折力を有している。そ
して、前記接合面の曲率半径をｒ１、前記正レンズの屈
折率をＮｐ、前記負レンズの屈折率をＮｎとしたとき、
｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３の条件を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球面収差補正光学
系、特に対物レンズの像側に挿入され、物体と対物レン
ズの間にある平行平面の厚みの変化、屈折率の変化など
に応じて発生する球面収差を、一部のレンズ群を光軸方
向に移動させることで補正する光学系に関する。
系、特に対物レンズの像側に挿入され、物体と対物レン
ズの間にある平行平面の厚みの変化、屈折率の変化など
に応じて発生する球面収差を、一部のレンズ群を光軸方
向に移動させることで補正する光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】生物観察用の顕微鏡対物レンズなどでは
標本面のカバーガラスあるいはガラスシャーレ等の厚
み、屈折率は一定であるとして設計している。従ってカ
バーガラス等の厚み、屈折率が変化した場合は、球面収
差等が発生して結像性能が劣化し、像のコントラストを
著しく劣化させる。
標本面のカバーガラスあるいはガラスシャーレ等の厚
み、屈折率は一定であるとして設計している。従ってカ
バーガラス等の厚み、屈折率が変化した場合は、球面収
差等が発生して結像性能が劣化し、像のコントラストを
著しく劣化させる。
【０００３】また、半導体ＩＣの表面を観察する金属観
察用の顕微鏡対物レンズは、カバーガラス等を用いない
で観察するので、ガラスの厚さを考慮しない設計をして
いる。しかし、実際のＩＣ標本などは表面保護のために
ガラス面を有している場合があり、かかる場合は前記生
物観察の時と同様に球面収差が発生し良好な観察を行う
ことが出来ない。
察用の顕微鏡対物レンズは、カバーガラス等を用いない
で観察するので、ガラスの厚さを考慮しない設計をして
いる。しかし、実際のＩＣ標本などは表面保護のために
ガラス面を有している場合があり、かかる場合は前記生
物観察の時と同様に球面収差が発生し良好な観察を行う
ことが出来ない。
【０００４】さらに、油等を使用する液侵顕微鏡対物レ
ンズにおいても、水、油等の屈折率が変化すると、同様
に球面収差が発生して良好な観察を行うことが出来なく
なる。
ンズにおいても、水、油等の屈折率が変化すると、同様
に球面収差が発生して良好な観察を行うことが出来なく
なる。
【０００５】このため従来より、カバーガラスの厚み等
が原因で発生する球面収差に応じて対物レンズ内のレン
ズ間隔を変えて収差変動を補正する機構（いわゆる補正
環）が知られている。このような顕微鏡対物レンズとし
て特公昭６０−２０５５２１号公報、特公昭６０−２４
７６１３号公報に記載されている対物レンズなどが提案
されている。
が原因で発生する球面収差に応じて対物レンズ内のレン
ズ間隔を変えて収差変動を補正する機構（いわゆる補正
環）が知られている。このような顕微鏡対物レンズとし
て特公昭６０−２０５５２１号公報、特公昭６０−２４
７６１３号公報に記載されている対物レンズなどが提案
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は対物レンズの中の一部のレンズ群を移動させるため
に、移動群の前後の空気間隔を大きく開ける必要がある
等、対物レンズの設計の自由度が減り大きく制約となっ
ていた。このため、対物レンズの基本性能を十分に向上
させることが困難な場合が多かった。
は対物レンズの中の一部のレンズ群を移動させるため
に、移動群の前後の空気間隔を大きく開ける必要がある
等、対物レンズの設計の自由度が減り大きく制約となっ
ていた。このため、対物レンズの基本性能を十分に向上
させることが困難な場合が多かった。
【０００７】また、レンズを移動させるための機構を対
物レンズの中に設けなければならないために対物レンズ
自体が大きくなり過ぎ、取り扱いに不便であるという問
題もあった。さらに、観察物体と対物レンズの間にカバ
ーガラスをいれて観察することを想定して設計されてい
ない対物レンズを使用して、カバーガラスが装着された
標本を観察したい場合などは、カバーガラスの厚みに起
因する球面収差等によって観察像のコントラストの低下
し、良好な観察を行うことが不可能であった。
物レンズの中に設けなければならないために対物レンズ
自体が大きくなり過ぎ、取り扱いに不便であるという問
題もあった。さらに、観察物体と対物レンズの間にカバ
ーガラスをいれて観察することを想定して設計されてい
ない対物レンズを使用して、カバーガラスが装着された
標本を観察したい場合などは、カバーガラスの厚みに起
因する球面収差等によって観察像のコントラストの低下
し、良好な観察を行うことが不可能であった。
【０００８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、既存の対物レンズの後ろ（像側）に挿入し
て、カバーガラスの厚み等の変化に起因する球面収差の
量を任意に制御可能な光学系を提供することを目的とす
る。
ものであり、既存の対物レンズの後ろ（像側）に挿入し
て、カバーガラスの厚み等の変化に起因する球面収差の
量を任意に制御可能な光学系を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の球面収差補正光学系は、対物レンズの像側
に挿入され、正レンズと負レンズの接合レンズＧ１を含
む可動レンズ群を有し、該可動レンズ群が光軸方向に移
動することで球面収差を補正し、前記接合レンズＧ１中
の接合面は負の屈折力を有し、かつ、以下の条件式
（１）、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （１） を満足することを特徴とする。ここで、ｒ１は接合面の
曲率半径、Ｎｐは前記正レンズの屈折率、Ｎｎ前記負レ
ンズの屈折率である。
め、本発明の球面収差補正光学系は、対物レンズの像側
に挿入され、正レンズと負レンズの接合レンズＧ１を含
む可動レンズ群を有し、該可動レンズ群が光軸方向に移
動することで球面収差を補正し、前記接合レンズＧ１中
の接合面は負の屈折力を有し、かつ、以下の条件式
（１）、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （１） を満足することを特徴とする。ここで、ｒ１は接合面の
曲率半径、Ｎｐは前記正レンズの屈折率、Ｎｎ前記負レ
ンズの屈折率である。
【００１０】かかる本発明の特徴により、従来の対物レ
ンズに組み込まれた補正環機構と異なり、球面収差補正
光学系を既存の光学系とは別個のアダプターとして取り
扱うことができる。つまり、本発明による球面収差補正
光学系は、対物レンズに対して着脱可能である。そし
て、対物レンズとレボルバーとの間、または、レボルバ
ーと対物像の間の何処かに球面収差補正光学系（以下
「アダプター」という）を挿入し、該アダプター内の一
部のレンズ群を光軸方向に移動させることで、カバーガ
ラスの厚さの変化等により発生した球面収差の任意の補
正量で調整する事が出来る。
ンズに組み込まれた補正環機構と異なり、球面収差補正
光学系を既存の光学系とは別個のアダプターとして取り
扱うことができる。つまり、本発明による球面収差補正
光学系は、対物レンズに対して着脱可能である。そし
て、対物レンズとレボルバーとの間、または、レボルバ
ーと対物像の間の何処かに球面収差補正光学系（以下
「アダプター」という）を挿入し、該アダプター内の一
部のレンズ群を光軸方向に移動させることで、カバーガ
ラスの厚さの変化等により発生した球面収差の任意の補
正量で調整する事が出来る。
【００１１】ここで、可動レンズ群は、球面収差を補正
するための正（凸）レンズと負（凹）レンズからなる接
合レンズＧ１を含んでいる。球面収差を効率的に補正す
るために接合面は、負（凹）の屈折力を有し、条件式
（１）を満足する事が望ましい。
するための正（凸）レンズと負（凹）レンズからなる接
合レンズＧ１を含んでいる。球面収差を効率的に補正す
るために接合面は、負（凹）の屈折力を有し、条件式
（１）を満足する事が望ましい。
【００１２】条件式（１）は、可動レンズ群の接合面の
球面収差への適切な寄与の度合いを規定している。式
（１）の上限を越えると球面収差への寄与が小さくな
り、可動レンズ群を動かした時に球面収差の変動が小さ
くなるので、球面収差を十分に補正することが不可能で
ある。また、下限値を越えると高次の球面収差が発生す
るため、良好に収差を補正できることができない。な
お、条件式（５）、（９）も条件式（１）と同様の内容
である。
球面収差への適切な寄与の度合いを規定している。式
（１）の上限を越えると球面収差への寄与が小さくな
り、可動レンズ群を動かした時に球面収差の変動が小さ
くなるので、球面収差を十分に補正することが不可能で
ある。また、下限値を越えると高次の球面収差が発生す
るため、良好に収差を補正できることができない。な
お、条件式（５）、（９）も条件式（１）と同様の内容
である。
【００１３】さらに、本発明は、正（凸）レンズと負
（凹）レンズの各々の焦点距離をｆ１、ｆ２とし、各正
レンズ、負レンズの硝材のｄ線に対するアッベ数をν
ｐ、νｎとするとき −０．６＜（ｆ１＋ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）＜０．６ （２） −０．４＜（νｐ−νｎ）／νｐ＜０．４ （３） を満たすことが望ましい。
（凹）レンズの各々の焦点距離をｆ１、ｆ２とし、各正
レンズ、負レンズの硝材のｄ線に対するアッベ数をν
ｐ、νｎとするとき −０．６＜（ｆ１＋ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）＜０．６ （２） −０．４＜（νｐ−νｎ）／νｐ＜０．４ （３） を満たすことが望ましい。
【００１４】条件式（２）は、可動レンズ群の適切な焦
点距離の範囲を定めている。条件式（２）の上限値また
は下限値を越えると可動レンズ群全体の屈折力が大きく
なり、球面収差を補正するために可動レンズ群を移動さ
せると、像の位置が大きく変動してしまう。このため、
ディフォーカスによて像のコントラストが劣化したのか
球面収差によってコントラストが劣化したのか判断がつ
き難く、球面収差が良好の位置を見いだすことが困難で
あり、観察者にとって非常にピント合わせの操作がし難
く、不便になる。なお、条件式（６）、（１０）も条件
式（２）と同様の内容である。
点距離の範囲を定めている。条件式（２）の上限値また
は下限値を越えると可動レンズ群全体の屈折力が大きく
なり、球面収差を補正するために可動レンズ群を移動さ
せると、像の位置が大きく変動してしまう。このため、
ディフォーカスによて像のコントラストが劣化したのか
球面収差によってコントラストが劣化したのか判断がつ
き難く、球面収差が良好の位置を見いだすことが困難で
あり、観察者にとって非常にピント合わせの操作がし難
く、不便になる。なお、条件式（６）、（１０）も条件
式（２）と同様の内容である。
【００１５】また、条件式（３）の上限値を越えると可
動レンズ群の色収差補正が過剰となり、可動レンズ群を
動かした時に色収差のバランスが変わってしまいコント
ラストの悪化の原因となる。逆に、条件式（３）の下限
値を越えると可動レンズ群の色収差補正は不足となり、
やはり同様に可動群を動かした時に色収差のバランスが
変わりコントラストの悪化を招き、良好な観察を行うこ
とができなくなる。なお、条件式（７）、（１１）も条
件式（３）と同様の内容である。
動レンズ群の色収差補正が過剰となり、可動レンズ群を
動かした時に色収差のバランスが変わってしまいコント
ラストの悪化の原因となる。逆に、条件式（３）の下限
値を越えると可動レンズ群の色収差補正は不足となり、
やはり同様に可動群を動かした時に色収差のバランスが
変わりコントラストの悪化を招き、良好な観察を行うこ
とができなくなる。なお、条件式（７）、（１１）も条
件式（３）と同様の内容である。
【００１６】さらに、本発明では、アダプターを、無限
系補正の第１対物レンズと第２対物レンズの間の様に平
行光束中に挿入して使用する場合等は、特にアダプター
の中に移動群の他に、少なくとも１群の負（凹）レンズ
Ｌ１と、１群の正（凸）レンズＬ２が必要で各レンズＬ
１，Ｌ２の焦点距離をＦｎ、Ｆｐとするとき −０．６＜（Ｆｐ＋Ｆｎ）／（Ｆｐ−Ｆｎ）＜０．６ （４） を満たすことが望ましい。
系補正の第１対物レンズと第２対物レンズの間の様に平
行光束中に挿入して使用する場合等は、特にアダプター
の中に移動群の他に、少なくとも１群の負（凹）レンズ
Ｌ１と、１群の正（凸）レンズＬ２が必要で各レンズＬ
１，Ｌ２の焦点距離をＦｎ、Ｆｐとするとき −０．６＜（Ｆｐ＋Ｆｎ）／（Ｆｐ−Ｆｎ）＜０．６ （４） を満たすことが望ましい。
【００１７】図１に示すように、可動レンズ群は物体の
一点から出た光が収束または発散する光路中を移動し、
接合面Ｓへの光束の入射高Ｈを変化させることで、球面
収差の補正量を変化させている。無限系補正の第１対物
レンズと第２対物レンズの間に本発明の補正光学系アダ
プターを適応すると、第１および第２対物レンズ間の光
束は平行であるため、そのままでは可動レンズ群を動か
しても光線のレンズ面への入射高は一定であり、球面収
差は変化しない。
一点から出た光が収束または発散する光路中を移動し、
接合面Ｓへの光束の入射高Ｈを変化させることで、球面
収差の補正量を変化させている。無限系補正の第１対物
レンズと第２対物レンズの間に本発明の補正光学系アダ
プターを適応すると、第１および第２対物レンズ間の光
束は平行であるため、そのままでは可動レンズ群を動か
しても光線のレンズ面への入射高は一定であり、球面収
差は変化しない。
【００１８】そこで、可動レンズ群よりも第１対物レン
ズ側に、屈折力（パワー）を有するレンズ群Ｌ０を追加
することで光束に傾斜をつけ、図１に示すように、可動
レンズ群に球面収差補正量を可変に制御可能な機能を持
たせることができる。
ズ側に、屈折力（パワー）を有するレンズ群Ｌ０を追加
することで光束に傾斜をつけ、図１に示すように、可動
レンズ群に球面収差補正量を可変に制御可能な機能を持
たせることができる。
【００１９】ところが、光束が傾斜したところ、すなわ
ち収束あるいは発散している部分へレンズ等の光学的な
厚みのあるものを挿入すると対物レンズによる結像位置
が変化してしまい、顕微鏡等の装置としては不都合であ
る。そこで、負（凹）レンズ群Ｌ１、正（凸）レンズ群
Ｌ２を組み合わせて結像位置をアダプターを挿入する以
前の位置へ適切に移すために、条件式（４）を満足する
ことが必要となる。条件式（４）の上限値または下限値
を越えると正（凸）レンズと負（凹）レンズのパワーバ
ランスがくずれることで、ペッツバール和の絶対値が増
加し、結像面の平坦性の悪化を招いてしまう。なお、条
件式（８）、（１２）も条件式（４）と同様の内容であ
る。
ち収束あるいは発散している部分へレンズ等の光学的な
厚みのあるものを挿入すると対物レンズによる結像位置
が変化してしまい、顕微鏡等の装置としては不都合であ
る。そこで、負（凹）レンズ群Ｌ１、正（凸）レンズ群
Ｌ２を組み合わせて結像位置をアダプターを挿入する以
前の位置へ適切に移すために、条件式（４）を満足する
ことが必要となる。条件式（４）の上限値または下限値
を越えると正（凸）レンズと負（凹）レンズのパワーバ
ランスがくずれることで、ペッツバール和の絶対値が増
加し、結像面の平坦性の悪化を招いてしまう。なお、条
件式（８）、（１２）も条件式（４）と同様の内容であ
る。
【００２０】また、本発明は、対物レンズと、正レンズ
と負レンズの接合レンズＧ１を含む可動レンズ群を有す
る球面収差補正光学系とから成る球面収差補正光学装置
であって、前記球面収差補正光学系は前記対物レンズの
像側に着脱自在であり、光軸方向に移動することで球面
収差を補正し、前記接合レンズＧ１中の接合面は負の屈
折力を有し、前記接合面の曲率半径をｒ１、前記正レン
ズの屈折率をＮｐ、前記負レンズの屈折率をＮｎとした
とき、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （５） の条件を満足することを特徴としている。
と負レンズの接合レンズＧ１を含む可動レンズ群を有す
る球面収差補正光学系とから成る球面収差補正光学装置
であって、前記球面収差補正光学系は前記対物レンズの
像側に着脱自在であり、光軸方向に移動することで球面
収差を補正し、前記接合レンズＧ１中の接合面は負の屈
折力を有し、前記接合面の曲率半径をｒ１、前記正レン
ズの屈折率をＮｐ、前記負レンズの屈折率をＮｎとした
とき、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （５） の条件を満足することを特徴としている。
【００２１】かかる特徴により、既存の光学系で球面収
差が発生した場合でも、既存の対物レンズ系の像側に球
面収差補正光学系を挿入することで、球面収差を補正す
ることができる。なお、条件式（５）は条件式（１）と
同じ内容のものである。
差が発生した場合でも、既存の対物レンズ系の像側に球
面収差補正光学系を挿入することで、球面収差を補正す
ることができる。なお、条件式（５）は条件式（１）と
同じ内容のものである。
【００２２】さらに、本発明は第１の対物レンズと、正
レンズと負レンズの接合レンズＧ１を含む可動レンズ群
を有する球面収差補正光学系と、第２の対物レンズとか
ら成る球面収差補正光学装置であって、前記球面収差補
正光学系は前記第１の対物レンズと前記第２の対物レン
ズの間に着脱自在であることを特徴としいている。かか
る特徴により、例えば、無限系補正の顕微鏡対物レンズ
の第１対物レンズと第２対物レンズの間に球面収差補正
光学系を挿入する事で、既存のレンズ系はそのままで、
球面収差を補正することが可能である。
レンズと負レンズの接合レンズＧ１を含む可動レンズ群
を有する球面収差補正光学系と、第２の対物レンズとか
ら成る球面収差補正光学装置であって、前記球面収差補
正光学系は前記第１の対物レンズと前記第２の対物レン
ズの間に着脱自在であることを特徴としいている。かか
る特徴により、例えば、無限系補正の顕微鏡対物レンズ
の第１対物レンズと第２対物レンズの間に球面収差補正
光学系を挿入する事で、既存のレンズ系はそのままで、
球面収差を補正することが可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を添付図面
を基に説明する。
を基に説明する。
【００２４】（第１実施例）図２に本発明の第１実施例
であるアダプターのレンズ構成を示す。かかるアダプタ
ーを無限系補正の顕微鏡対物レンズに使用した場合のレ
ンズ構成を図３に示す。本実施例では、第１対物レンズ
として焦点距離ｆ＝１０ｍｍ、第２対物レンズとしてｆ
＝２００ｍｍ、全系の倍率２０倍（開口数Ｎ．Ａ．＝
０．７５）の無限系補正の顕微鏡対物レンズを使用し
た。以下の表１にアダプターを挿入する前の顕微鏡対物
レンズの光学諸元を掲げる。表において、Ｒｉは物体側
より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄ０は作動距
離、Ｄｉ，Ｖｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズのガ
ラスのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率とア
ッベ数である。これら符号は他の表においても同じであ
る。
であるアダプターのレンズ構成を示す。かかるアダプタ
ーを無限系補正の顕微鏡対物レンズに使用した場合のレ
ンズ構成を図３に示す。本実施例では、第１対物レンズ
として焦点距離ｆ＝１０ｍｍ、第２対物レンズとしてｆ
＝２００ｍｍ、全系の倍率２０倍（開口数Ｎ．Ａ．＝
０．７５）の無限系補正の顕微鏡対物レンズを使用し
た。以下の表１にアダプターを挿入する前の顕微鏡対物
レンズの光学諸元を掲げる。表において、Ｒｉは物体側
より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄ０は作動距
離、Ｄｉ，Ｖｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズのガ
ラスのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率とア
ッベ数である。これら符号は他の表においても同じであ
る。
【００２５】
【表１】
【００２６】この第１対物レンズはカバーガラス厚ｔ＝
０．１７ｍｍ用に設計されたもので、その収差図を図４
に示す。図４以下の各収差図において、Ｃ線はλ＝６５
６．２８ｎｍ、ｄ線はλ＝５８７．５６ｎｍ、Ｆ線はλ
＝４８６．１３ｎｍ、ｇ線はλ＝４３５．８４ｎｍを表
している。ここで、第１対物レンズと第２対物レンズの
繋ぎの間隔は１００ｍｍで計算している。次に、カバー
ガラス厚がｔ＝０．２３ｍｍのときの収差図を図５に示
す。球面収差がｔ＝０．１７ｍｍのとき（図４）に比較
すると、球面収差などが大きく発生していることが分か
る。
０．１７ｍｍ用に設計されたもので、その収差図を図４
に示す。図４以下の各収差図において、Ｃ線はλ＝６５
６．２８ｎｍ、ｄ線はλ＝５８７．５６ｎｍ、Ｆ線はλ
＝４８６．１３ｎｍ、ｇ線はλ＝４３５．８４ｎｍを表
している。ここで、第１対物レンズと第２対物レンズの
繋ぎの間隔は１００ｍｍで計算している。次に、カバー
ガラス厚がｔ＝０．２３ｍｍのときの収差図を図５に示
す。球面収差がｔ＝０．１７ｍｍのとき（図４）に比較
すると、球面収差などが大きく発生していることが分か
る。
【００２７】次に、かかる顕微鏡対物レンズに第１実施
例にかかるアダプターを挿入した場合の光学諸元を以下
の表２に示す。
例にかかるアダプターを挿入した場合の光学諸元を以下
の表２に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】第１実施例のアダプターを第１対物レンズ
と第２対物レンズの間に挿入した場合の、カバーガラス
厚ｔ＝０．１７ｍｍとｔ＝０．２３ｍｍの時の収差図を
各々図６，図７に示す。図５と図７の収差図を比較する
とわかるように、カバーガラスの厚さがｔ＝０．１７ｍ
ｍからｔ＝０．２３ｍｍへ変化すると、球面収差などが
大きく発生するが、本発明のアダプターを挿入し、適切
な位置へ移動させることにより、球面収差が飛躍的に補
正さえていることが分かる。
と第２対物レンズの間に挿入した場合の、カバーガラス
厚ｔ＝０．１７ｍｍとｔ＝０．２３ｍｍの時の収差図を
各々図６，図７に示す。図５と図７の収差図を比較する
とわかるように、カバーガラスの厚さがｔ＝０．１７ｍ
ｍからｔ＝０．２３ｍｍへ変化すると、球面収差などが
大きく発生するが、本発明のアダプターを挿入し、適切
な位置へ移動させることにより、球面収差が飛躍的に補
正さえていることが分かる。
【００３０】（第２実施例）図８に本発明の第２実施例
にかかるアダプターのレンズ構成を示す。第１実施例で
使用したものと同じ顕微鏡対物レンズに、本発明の第２
実施例にかかるアダプターを適用したときの光学諸元を
以下の表３に示す。
にかかるアダプターのレンズ構成を示す。第１実施例で
使用したものと同じ顕微鏡対物レンズに、本発明の第２
実施例にかかるアダプターを適用したときの光学諸元を
以下の表３に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】第２実施例のアダプターを第１対物レンズ
と第２対物レンズの間に挿入した場合の、カバーガラス
厚ｔ＝０．１７ｍｍとｔ＝０．２３ｍｍの時の収差図を
図９と図１０に示す。図５と図１０の収差図を比較する
とわかるように、カバーガラスの厚さがｔ＝０．１７ｍ
ｍからｔ＝０．２３ｍｍへ変化すると、球面収差などが
大きく発生するが、本発明のアダプターを挿入し、可動
群を適切な位置へ移動させることにより、球面収差が飛
躍的に補正されていることが分かる。
と第２対物レンズの間に挿入した場合の、カバーガラス
厚ｔ＝０．１７ｍｍとｔ＝０．２３ｍｍの時の収差図を
図９と図１０に示す。図５と図１０の収差図を比較する
とわかるように、カバーガラスの厚さがｔ＝０．１７ｍ
ｍからｔ＝０．２３ｍｍへ変化すると、球面収差などが
大きく発生するが、本発明のアダプターを挿入し、可動
群を適切な位置へ移動させることにより、球面収差が飛
躍的に補正されていることが分かる。
【００３３】また、第１実施例、または第２実施例は、
アダプターの両側の光束が平行であるため、物体側と、
像側のレンズ構成をすべて逆転させてもその機能を果た
すことができる。以下の表４に条件対応値を掲げる。
アダプターの両側の光束が平行であるため、物体側と、
像側のレンズ構成をすべて逆転させてもその機能を果た
すことができる。以下の表４に条件対応値を掲げる。
【００３４】
【表４】 条件対応値 第１実施例 第２実施例 Ｎｐ １．７６６８４０ １．７６６８４０ Ｎｎ １．５４８１３９ １．５３１７２１ Ｒ１ １９．５８４２ １９．４３４６８ （１） ０．０１１２ ０．０１２１ ｆ１ ３８．４１８ ３８．８０９ ｆ２ −２７．１１９ −２７．２５７ （２） ０．１７２４ ０．１７４８６ νｐ ４５．８６９ ４８．９６６ νｎ ４６．８０４ ４６．８０４ （３） −０．０２０３８ ０．０２１３７ Ｆｐ ８９．４８７ ８６．０２ Ｆｎ −３９．０３８ −３９．０７６ （４） ０．３９２５２３ ０．３７５２
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、物体側に配置される透
明な平行平面板の厚さの変化（ばらつき）等に対して諸
収差、特に球面収差を良好に補正できるような球面収差
補正光学系を提供することができる。
明な平行平面板の厚さの変化（ばらつき）等に対して諸
収差、特に球面収差を良好に補正できるような球面収差
補正光学系を提供することができる。
【００３６】また、本発明によれば、既存の光学系にア
ダプターを付加することにより、球面収差を任意にコン
トロールできる。したがって、顕微鏡等に限らず、カメ
ラ等の光学系へも適用可能である。
ダプターを付加することにより、球面収差を任意にコン
トロールできる。したがって、顕微鏡等に限らず、カメ
ラ等の光学系へも適用可能である。
【図１】本発明の補正アダプターが球面収差を補正する
光路図を示す図である。
光路図を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる補正アダプターの
レンズ構成を示す図である。
レンズ構成を示す図である。
【図３】第１実施例の補正アダプターを顕微鏡対物レン
ズに使用したときのレンズ構成を示す図である。
ズに使用したときのレンズ構成を示す図である。
【図４】本発明の補正アダプターを使用していない場合
の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（ＣＧ）が
０．１７ｍｍのときの収差図である。
の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（ＣＧ）が
０．１７ｍｍのときの収差図である。
【図５】本発明の補正アダプターを使用していない場合
の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（ＣＧ）が
０．２３ｍｍのときの収差図である。
の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（ＣＧ）が
０．２３ｍｍのときの収差図である。
【図６】本発明の第１実施例の補正アダプターを使用し
た場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．１７ｍｍのときの収差図である。
た場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．１７ｍｍのときの収差図である。
【図７】本発明の第１実施例の補正アダプターを使用し
た場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．２３ｍｍのときの収差図である。
た場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．２３ｍｍのときの収差図である。
【図８】本発明の第２実施例にかかる補正アダプターの
レンズ構成を示す図である。
レンズ構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例の補正アダプターを使用し
た場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．１７ｍｍのときの収差図である。
た場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．１７ｍｍのときの収差図である。
【図１０】本発明の第２実施例の補正アダプターを使用
した場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．２３ｍｍのときの収差図である。
した場合の顕微鏡対物レンズのカバーガラスの厚さ（Ｃ
Ｇ）が０．２３ｍｍのときの収差図である。
Ｇ１ 可動レンズ群 Ｌ１ 負レンズ Ｌ２ 正レンズ Ｓ 接合面
Claims (10)
- 【請求項１】 対物レンズの像側に挿入され、正レンズ
と負レンズの接合レンズＧ１を含む可動レンズ群を有
し、該可動レンズ群が光軸方向に移動することで球面収
差を補正し、前記接合レンズＧ１中の接合面は負の屈折
力を有し、前記接合面の曲率半径をｒ１、前記正レンズ
の屈折率をＮｐ、前記負レンズの屈折率をＮｎとしたと
き、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （１） の条件を満足することを特徴とする球面収差補正光学
系。 - 【請求項２】 前記正レンズの焦点距離をｆ１、前記負
レンズの焦点距離をｆ２、前記正レンズのｄ線（λ＝５
８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をνｐ、前記負レンズ
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をνｎ
とするとき、 −０．６＜（ｆ１＋ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）＜０．６ （２） −０．４＜（νｐ−νｎ）／νｐ＜０．４ （３） の条件を満足することを特徴とする請求項１記載の球面
収差補正光学系。 - 【請求項３】 前記球面収差補正光学系は、前記可動レ
ンズ群に加えて、少なくとも１群の正レンズ群Ｌ１と１
群の負レンズ群Ｌ２を有し、前記正レンズ群Ｌ１の焦点
距離をＦｐ、前記負レンズ群Ｌ２の焦点距離をＦｎとす
るとき、 −０．６＜（Ｆｐ＋Ｆｎ）／（Ｆｐ−Ｆｎ）＜０．６ （４） の条件を満足することを特徴とする請求項１または２記
載の球面収差補正光学系。 - 【請求項４】 対物レンズと、正レンズと負レンズの接
合レンズＧ１を含む可動レンズ群を有する球面収差補正
光学系とから成る球面収差補正光学装置であって、前記
球面収差補正光学系は前記対物レンズの像側に着脱自在
であり、光軸方向に移動することで球面収差を補正し、
前記接合レンズＧ１中の接合面は負の屈折力を有し、前
記接合面の曲率半径をｒ１、前記正レンズの屈折率をＮ
ｐ、前記負レンズの屈折率をＮｎとしたとき、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （５） の条件を満足することを特徴とする球面収差補正光学装
置。 - 【請求項５】 前記正レンズの焦点距離をｆ１、前記負
レンズの焦点距離をｆ２、前記正レンズのｄ線（λ＝５
８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をνｐ、前記負レンズ
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をνｎ
とするとき、 −０．６＜（ｆ１＋ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）＜０．６ （６） −０．４＜（νｐ−νｎ）／νｐ＜０．４ （７） の条件を満足することを特徴とする請求項４記載の球面
収差補正光学系。 - 【請求項６】 前記球面収差補正光学系は、前記可動レ
ンズ群に加えて、少なくとも１群の正レンズ群Ｌ１と１
群の負レンズ群Ｌ２を有し、前記正レンズ群Ｌ１の焦点
距離をＦｐ、前記負レンズ群Ｌ２の焦点距離をＦｎとす
るとき、 −０．６＜（Ｆｐ＋Ｆｎ）／（Ｆｐ−Ｆｎ）＜０．６ （８） の条件を満足することを特徴とする請求項４または５記
載の球面収差補正光学系。 - 【請求項７】 第１の対物レンズと、正レンズと負レン
ズの接合レンズＧ１を含む可動レンズ群を有する球面収
差補正光学系と、第２の対物レンズとから成る球面収差
補正光学装置であって、前記球面収差補正光学系は前記
第１の対物レンズと前記第２の対物レンズの間に着脱自
在であることを特徴とする球面収差補正光学装置。 - 【請求項８】 前記可動レンズ群が光軸方向に移動する
ことで球面収差を補正し、前記接合レンズＧ１中の接合
面は負の屈折力を有し、前記接合面の曲率半径をｒ１、
前記正レンズの屈折率をＮｐ、前記負レンズの屈折率を
Ｎｎとしたとき、 ｜（Ｎｎ−Ｎｐ）／ｒ１｜＜０．３ （９） の条件を満足することを特徴とする請求項７記載の球面
収差補正光学系。 - 【請求項９】 前記正レンズの焦点距離をｆ１、前記負
レンズの焦点距離をｆ２、前記正レンズのｄ線（λ＝５
８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をνｐ、前記負レンズ
のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をνｎ
とするとき、 −０．６＜（ｆ１＋ｆ２）／（ｆ１−ｆ２）＜０．６ （１０） −０．４＜（νｐ−νｎ）／νｐ＜０．４ （１１） の条件を満足することを特徴とする請求項７または８記
載の球面収差補正光学系。 - 【請求項１０】 前記球面収差補正光学系は、前記可動
レンズ群に加えて、少なくとも１群の正レンズ群Ｌ１と
１群の負レンズ群Ｌ２を有し、前記正レンズ群Ｌ１の焦
点距離をＦｐ、前記負レンズ群Ｌ２の焦点距離をＦｎと
するとき、 −０．６＜（Ｆｐ＋Ｆｎ）／（Ｆｐ−Ｆｎ）＜０．６ （１２） の条件を満足することを特徴とする請求項７乃至９のい
ずれか１項記載のの球面収差補正光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9044878A JPH10227977A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 球面収差補正光学系 |
| EP98102534A EP0859259A3 (en) | 1997-02-14 | 1998-02-13 | Adapter for correcting spherical aberrations of objective lens |
| US09/023,397 US5978155A (en) | 1997-02-14 | 1998-02-13 | Adapters for correcting spherical aberrations of objective lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9044878A JPH10227977A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 球面収差補正光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227977A true JPH10227977A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12703758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9044878A Withdrawn JPH10227977A (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 球面収差補正光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5978155A (ja) |
| EP (1) | EP0859259A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10227977A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001264637A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Nikon Corp | 球面収差補正光学系、球面収差補正光学装置、及び該補正光学系又は該補正装置を備える光学観察装置 |
| JP2005316068A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Olympus Corp | 光学系 |
| JP2006153851A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 共焦点光学装置及び球面収差補正方法 |
| JP2017521722A (ja) * | 2014-07-21 | 2017-08-03 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ | 変化する球面収差を補正する補正ユニットを備えた顕微鏡 |
| US11036044B2 (en) | 2018-05-28 | 2021-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Lens system, lens apparatus, adapter apparatus, and image pickup apparatus |
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| US7133449B2 (en) * | 2000-09-18 | 2006-11-07 | Broadcom Corporation | Apparatus and method for conserving memory in a fine granularity scalability coding system |
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| US7388714B2 (en) * | 2002-09-18 | 2008-06-17 | Dmetrix, Inc. | Independent focus compensation for a multi-axis imaging system |
| TW200538758A (en) | 2004-04-28 | 2005-12-01 | Olympus Corp | Laser-light-concentrating optical system |
| US8634131B2 (en) * | 2009-12-14 | 2014-01-21 | Intelligent Imaging Innovations, Inc. | Spherical aberration correction for non-descanned applications |
| DE102010039746B4 (de) | 2010-08-25 | 2016-02-25 | Carl Zeiss Ag | Aberrationskorrigiertes Mikroskop |
| DE102011107985B4 (de) * | 2011-07-18 | 2020-12-03 | Carl Zeiss Ag | Objektiv für eine Kamera und Verwendung eines Objektivs für eine Kamera |
| US11506877B2 (en) | 2016-11-10 | 2022-11-22 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Imaging instrument having objective axis and light sheet or light beam projector axis intersecting at less than 90 degrees |
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| JPS556309A (en) * | 1978-06-28 | 1980-01-17 | Mamiya Koki Kk | Soft focus attachment lens |
| JPS5834812B2 (ja) * | 1979-07-10 | 1983-07-29 | マミヤ光機株式会社 | 軟焦点アタツチメントレンズ |
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| JPS61275812A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-05 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 顕微鏡対物レンズ |
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| US5555133A (en) * | 1993-12-21 | 1996-09-10 | Olympus Optical Co., Ltd. | Objective lens for microscope |
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-
1997
- 1997-02-14 JP JP9044878A patent/JPH10227977A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-02-13 EP EP98102534A patent/EP0859259A3/en not_active Withdrawn
- 1998-02-13 US US09/023,397 patent/US5978155A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0859259A3 (en) | 1999-09-22 |
| EP0859259A2 (en) | 1998-08-19 |
| US5978155A (en) | 1999-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |