JPH11218687A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高倍率かつ高開口数で、特に像面湾曲や色収差
を良好に補正する。 【解決手段】 物体側から順に、物体側に凹面を向けた
接合面を持つ正の接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１
と、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからな
る第２レンズ群Ｇ２と、物体側に凹面を向けた形状で正
屈折力を有する２枚接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ
３と、少なくとも２面の接合面を有し全体として正屈折
力である第４レンズ群Ｇ４と、３枚接合レンズからなる
第５レンズ群Ｇ５と、負屈折力を有する３枚接合レンズ
からなる第６レンズ群Ｇ６とを有し、第５レンズ群の最
も像側の面の曲率半径Ｒ１８と全系の焦点距離ｆＴとが
以下の条件を満足する： −７０ < R１８ / fT < １００００
(１)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、液浸系の顕微鏡対
物レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学系としては、例えば、特開昭
５４−７９０５３号、特開平６−１６０７２０号に開示
されているものが知られている。この特開昭５４−７９
０５３号に開示されているのものは、倍率が１００倍
で、開口数が１．２５程度のものである。また、特開平
６−１６０７２０号に開示されているものは、倍率が４
０倍で、開口数が１．０程度のものである。これら特開
昭５４−７９０５３号、特開平６−１６０７２０号に開
示されているものは、共にアポクロマート級に収差補正
がなされた液浸系顕微鏡対物レンズである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開昭５４−７９０５３号、特開平６−１６０７２０号
に開示されている構成では、倍率１５０倍で、高開口数
で且つ、対物レンズの先端部分に浸す溶液を水溶液にし
た場合、収差を良好に補正することができないので、鮮
明の画像を得ることができない問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために、本発明にかかる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接合面を持つ正の接合レ
ンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凹面を向け
た正のメニスカスレンズからなる第２レンズ群Ｇ２と、
物体側に凹面を向けた形状で正屈折力を有する２枚接合
レンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、少なくとも２面の
接合面を有し全体として正屈折力である第４レンズ群Ｇ
４と、３枚接合レンズからなる第５レンズ群Ｇ５と、負
屈折力を有する３枚接合レンズからなる第６レンズ群Ｇ
６とを有するものである。そして、この構成に基づい
て、以下の条件を満足するものである。 −７０ < Ｒ１８ / fT < １００００ (１) 但し、 Ｒ１８:前記第５レンズ群Ｇ５における最も像側のレン
ズ面の曲率半径、 ｆＴ :全系の焦点距離、 である。

【０００５】なお、本発明でいう像側とは、光軸に沿っ
た方向において物体が位置する側とは反対側を意味し、
顕微鏡対物レンズが無限遠系の場合には、結像レンズ系
（第２対物レンズ系）が位置する側となる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明による顕微鏡対物レンズに
おいては、物体側を水溶液中に浸しているため、第１レ
ンズ群Ｇ１の第１面（最も物体側のレンズ面）と水溶液
との境界で負の球面収差が発生する。この収差は高開口
数になればなるほど甚大に発生する。本発明は、上記条
件を満足させることにより、球面収差と球面収差以外の
収差とのバランスをとりながら球面収差を補正し、諸収
差を劣化させることなく、高開口数の光学系を実現させ
た。

【０００７】まず、本発明による顕微鏡対物レンズの収
差的特徴について説明する。第１レンズ群Ｇ１中の物体
側に凹面を向けた接合面は、負屈折力の第６レンズ群と
協働して対物レンズ全体のペッツバール和の補正に寄与
している。さらに、この第１レンズ群Ｇ１中の接合面
は、第２レンズ群Ｇ２中の物体側に向けられた凹面及び
第３レンズ群Ｇ３中の物体側に向けられた凹面と協働し
て、第１レンズ群Ｇ１の第１面と水溶液との境界で生ず
る負の球面収差を補正する機能も有する。

【０００８】また、第４レンズ群Ｇ４は、Ｒａｎｄ光線
（光軸上の物点からの光束のうちの最周縁光線）が最も
光軸から離れる部分に位置する。そして、第４レンズ群
Ｇ４中の少なくとも２面の接合面は、主に球面収差と球
面収差の色による差とを補正している。次に、本発明に
よる条件について詳述する。

【０００９】上述の条件(１)は、第５レンズ群Ｇ５の像
面側のレンズ面の曲率半径を規定するための条件であ
る。本条件は、第１レンズ群Ｇ１から第５群Ｇ５までの
軸上の色収差と球面収差とを補正した状態で、第６レン
ズ群Ｇ６へ光線を導くための条件である。すなわち、第
１〜第５レンズ群Ｇ１−Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６とを、
球面収差及び色収差に関してほぼ独立に補正するための
条件である。

【００１０】条件（１）の下限を外れる場合には、第６
レンズ群Ｇ６へ入射する光線の高さが変わるため、第１
レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６までにおいて発生す
る球面収差と第６レンズ群で発生する球面収差とのバラ
ンスが崩れるため、好ましくない。また、条件（１）の
上限を上回る場合は、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が弱く
なるため、第１レンズ群から第４レンズ群で構成される
正のレンズ成分の屈折力とのバランスが崩れ、球面収差
及び軸上の色収差が悪くなるため好ましくない。

【００１１】なお、本発明による顕微鏡対物レンズの更
なる光学性能の向上を図るためには、上記条件(１)の上
限値は１００とすることが望ましい。また、本発明にお
いて、第４レンズ群Ｇ４中の少なくとも２面の接合面の
間には、空気レンズを位置させることが好ましい。前述
の通り、第４レンズ群Ｇ４は、Ｒａｎｄ光線が最も光軸
から離れる位置の近傍にあるため、この空気レンズによ
って、さらに良好に球面収差を補正することができる。

【００１２】また、本発明においては、第４レンズ群Ｇ
４中の接合面のうち、最も像側の接合面の曲率半径をＲ
１３とし、該最も像側の接合面の物体側に位置するレン
ズを構成する材料の屈折率をＮＬ８とするとき、 ５E−２＜（NL８−１）＊ｆＴ/ Ｒ1３ < ９E−２ (２) を満足するように構成することが望ましい。

【００１３】なお、上記条件において、「E-K」は１０
の−Ｋ乗を意味する。上記条件（２）は、第４レンズ群
Ｇ４中の像側に凹面を向けた接合面の屈折力を規定する
ものである。この条件(２)を満足することにより、球面
収差及びコマ収差をバランス良く補正することができ
る。この上限を外れると、負の球面収差の発生が過剰と
なり、他のレンズ面で過剰な負の球面収差を補正しよう
とすると、各レンズ群の接合面でのパワーが強くなって
しまう。このときには、強いパワーの接合面から収差が
発生し、球面収差とコマ収差をバランス良く良好に補正
することが難しくなるので好ましくない。一方、この上
限を超えると、像面湾曲が負に発生し、コマ収差も甚大
に発生するため好ましくない。

【００１４】また、本発明においては、第５レンズ群Ｇ
５を構成する３枚接合レンズ中の物体側の接合面の曲率
半径をＲ１６とし、顕微鏡対物レンズの全体の焦点距離
をｆＴとするとき、 ４ < Ｒ１６ / ｆＴ < ７ (３) を満足するように構成することが望ましい。

【００１５】上記条件（３）は、全系の焦点距離ｆＴに
対する第５ンズ群Ｇ５中の接合面のうち最も物体側の接
合面の曲率半径を規定するものである。この条件（３）
は、特に、この接合面で発生する球面収差を、その他の
接合レンズで発生する球面収差とバランス良く補正しつ
つ、その他の諸収差を良好に補正するための条件であ
る。

【００１６】この条件(３)の上限値を上回る場合、ペッ
バール和の補正不足となるため、像面の平坦性が悪化す
るため好ましくない。又、球面収差も甚大に発生するた
め好ましくない。逆に、条件(３)の下限値を下回る場
合、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５までの屈折
力のバランスが悪くなり、球面収差が甚大に発生するた
め好ましくない。

【００１７】また、本発明においては、第５レンズ群Ｇ
５と第６レンズ群Ｇ６との光軸上の間隔をＤ１８、顕微
鏡対物レンズの全体の焦点距離をｆＴとするとき、 ７ < Ｄ１８ / ｆＴ < １１ (４) を満足するように構成することが望ましい。上記条件
（４）は、全系の焦点距離ｆＴに対する第５レンズ群Ｇ
５と、第６レンズ群Ｇ６との間隔Ｄ１８との比をとった
ものである。この条件（４）は、特に、諸収差を良好に
補正しつつ、第６レンズ群Ｇ６へ光線を導くための条件
である。この条件(４)の下限値を上回る場合、第６レン
ズ群Ｇ６へ入射する球面収差を決める光線の高さが高く
なるため、球面収差及びコマ収差が良好に補正できない
ので好ましくない。また、第１レンズ群Ｇ１から第６レ
ンズ群Ｇ６で発生したペッバール和を第６レンズ群Ｇ６
で補正できず、像面の平坦性が悪くなるので好ましくな
い。一方、条件（４）の上限を超えると、第６レンズ群
Ｇ６へ入射する球面収差を決める光線の入射高さが低く
なるため、第６レンズ群Ｇ６の負の屈折力が強くなり、
光学系全体のペッバール和は過剰な負の値を取り、且つ
コマ収差が甚大に発生するので好ましくない。

【００１８】また、本発明においては、第６レンズ群Ｇ
６中の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１９とし、
最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ２２とするとき、 −６ < Ｒ１９ / Ｒ２２ < −２ (５) を満足するように構成することが望ましい。上記条件
（５）を満足する場合、３枚接合レンズである第６レン
ズ群Ｇ６は、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５ま
でにおいて適度に補正された球面収差を悪化させること
なく、物体側のレンズ面Ｒ１９で発生する負の球面収差
と像側に位置する面Ｒ２２にて発生する正の球面収差と
で互いに打ち消し合うようにして球面収差を補正するこ
とになる。

【００１９】この条件(５)の上限値を上回る場合、球面
収差が甚大に発生するため好ましくない。一方、条件
（５）の下限値を下回る場合、球面収差が補正不足とな
るため好ましくない。また、この第６レンズ群Ｇ６は、
軸上色収差をなるべく小さくすると共に像側の面により
ペッバールが負になるような構成をとっているため、上
記条件（５）を満足する場合には、ペッバール和を小さ
くし、像面の平坦性を良好にすることができる。

【００２０】また、本発明においては、第６レンズ群の
焦点距離をｆ６、前記顕微鏡対物レンズの全系の焦点距
離をｆＴとするとき、 ４ < ｜ｆ６ / ｆＴ｜ (６) を満足するように構成することが望ましい。この条件
（６）は、第６レンズ群の屈折力を規定するもので、第
１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ系で
適度に補正された球面収差及び軸上色収差を悪化させず
に、像面湾曲を補正するための条件である。この条件
（６）から外れると、第６レンズ群Ｇ６の屈折力が強く
なりすぎて、正の球面収差及び軸上の色収差が甚大に発
生し、その他の諸収差も補正することができないので好
ましくない。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の顕微鏡対物
レンズの第１〜第７実施例を説明する。全ての実施例
は、無限遠系に設計されている。実際に顕微鏡の対物レ
ンズとして使用する場合、例えば図１５に示す結像レン
ズを像側に設けて使用する。図１、図３、図５、図７、
図９、図１１、図１３は、本発明による第１〜第７実施
例のレンズ構成図を示している。

【００２２】図１、図３、図５、図７、図９、図１１、
図１３に示す本発明の各実施例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接合面を有する
接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凹面
を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズ群Ｇ２
と、物体側に凹面を向けた形状で正屈折力を有する２枚
接合レンズからなる第３レンズ群Ｇ３と、少なくとも２
面の接合面を有し全体として正屈折力である第４レンズ
群Ｇ４と、３枚接合レンズからなる第５レンズ群Ｇ５
と、負屈折力を有する３枚接合レンズからなる第６レン
ズ群Ｇ６とを有する。 ［第１実施例］図１に示す第１実施例にかかる顕微鏡対
物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１と
物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２と
からなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に強い
凹面を向けた形状の両凹レンズＬ１２とから構成され
る。第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レ
ンズＬ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズ
から構成される。 ［第２実施例］図３に示す第２実施例にかかる顕微鏡対
物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１と
物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２と
からなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズＬ１２とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズ
Ｌ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズから
構成される。 ［第３実施例］図５に示す第３実施例にかかる顕微鏡対
物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１と
物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２と
からなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズＬ１２とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズ
Ｌ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズから
構成される。 ［第４実施例］図７に示す第４実施例にかかる顕微鏡対
物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１と
物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２と
からなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に強い
凹面を向けた形状の両凹レンズＬ１２とから構成され
る。第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レ
ンズＬ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズ
から構成される。 ［第５実施例］図９に示す第５実施例にかかる顕微鏡対
物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１と
物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２と
からなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に強い
凹面を向けた形状の両凹レンズＬ１２とから構成され
る。第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レ
ンズＬ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズ
から構成される。 ［第６実施例］図１１に示す第６実施例にかかる顕微鏡
対物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１
と物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２
とからなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に強い
凹面を向けた形状の両凹レンズＬ１２とから構成され
る。第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レ
ンズＬ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズ
から構成される。 ［第７実施例］図１３に示す第７実施例にかかる顕微鏡
対物レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、平凸レンズＬ１
と物体側に凹面を向けた負メニスカス形状のレンズＬ２
とからなる接合レンズで構成される。第２レンズ群Ｇ２
は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３から
構成される。第３レンズ群Ｇ３は両凹レンズＬ４と両凸
レンズＬ５とからなる接合レンズで構成される。第４レ
ンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた２面の接合面を有
する２組の２枚接合レンズから構成される。すなわち、
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ６と両凸レンズＬ７とからなる接合レンズ
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と両
凸レンズＬ９とからなる接合レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、物体側に凹面
を向けた負メニスカスレンズＬ１２とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズ
Ｌ１４と、両凹レンズＬ１５とからなる接合レンズから
構成される。

【００２３】以下に、各実施例の諸元の値を揚げる。表
１〜表７中において、ｆＴは波長５８７．６ｎｍの可視
光線（ｄ線）に対する無限遠時の全系の焦点距離で、結
像レンズを用いない緒元そのものの値である。ＮＡは物
体側の開口数、βは倍率、ＷＤは作動距離に対応する
値、即ち物体面と最も物体側のレンズ面頂点との距離を
表わす。そして、左端の数字は光線の入射順に沿った順
序を表わし、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の
間隔、ｎｄ及びνｄはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎ
ｍ）に対する屈折率及びアッベ数を表わす。

【００２４】なお、前述の通り、各実施例は無限遠設計
（無限遠方に物体の像を形成する）であるため、各実施
例の顕微鏡対物レンズは、例えば図１５に示すごとき結
像レンズと組み合わせて使用される。後述の諸収差図に
おいては、この結像レンズと組み合わせた際の諸収差を
示しているため、表８にこの結像レンズの緒元をあわせ
て示す。

【００２５】また、以下の表において、曲率半径０は平
面を意味し、「E-K」は１０の−Ｋ乗を意味する。

【００２６】

【表１】 〔第１実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝93.41 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝8.76E-2 Ｒ16／fT＝4.99 Ｄ18／fT＝11.04 Ｒ19／Ｒ22＝-2.84 ｜f6／fT｜＝7.0 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.00 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.88 1.90265 35.7 L2 3 -2.1137 0.10 1.00000 4 -7.1557 2.05 1.60300 65.4 L3 5 -4.6202 0.10 1.00000 6 -22.5932 0.80 1.55115 49.7 L4 7 10.5543 6.10 1.49782 82.5 L5 8 -8.0985 0.10 1.00000 9 43.8352 1.00 1.61272 58.5 L6 10 13.2581 4.60 1.43385 95.2 L7 11 -16.8518 0.20 1.00000 12 19.7765 1.10 1.61266 44.4 L8 13 9.3662 4.60 1.49782 82.5 L9 14 -25.4459 0.20 1.00000 15 23.8655 1.00 1.65128 38.2 L10 16 6.6862 4.70 1.43385 95.2 L11 17 -10.0695 0.80 1.52682 51.4 L12 18 125.1706 14.80 1.00000 19 -20.1691 1.00 1.78797 47.5 L13 20 9.0001 1.30 1.84666 23.8 L14 21 -9.2650 0.80 1.65160 58.5 L15 22 7.1098 120.00 1.00000

【００２７】

【表２】 〔第２実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝-27.32 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝7.76E-2 Ｒ16／fT＝5.97 Ｄ18／fT＝8.08 Ｒ19／Ｒ22＝-5.56 ｜f6／fT｜＝5.23 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.00 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.38 1.90265 35.7 L2 3 -1.7254 0.15 1.00000 4 -3.5786 1.88 1.60300 65.4 L3 5 -3.7354 0.15 1.00000 6 -49.1686 0.80 1.55115 49.7 L4 7 9.9666 7.19 1.49782 82.5 L5 8 -8.2419 0.10 1.00000 9 55.4041 1.00 1.65020 55.7 L6 10 16.1398 4.98 1.43385 95.2 L7 11 -15.6026 0.20 1.00000 12 21.5203 1.10 1.61266 44.4 L8 13 10.5759 5.59 1.49782 82.5 L9 14 -31.8601 0.20 1.00000 15 21.3859 1.00 1.65128 30.1 L10 16 7.9954 5.87 1.43385 95.2 L11 17 -8.9713 0.80 1.56873 63.1 L12 18 -36.6092 10.83 1.00000 19 -40.0519 1.30 1.91348 32.4 L13 20 6.1886 1.67 1.91761 21.5 L14 21 -5.5085 1.86 1.87800 38.1 L15 22 7.2010 120.0 1.00000

【００２８】

【表３】 〔第３実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝-26.6 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝7.80E-2 Ｒ16／fT＝5.84 Ｄ18／fT＝8.46 Ｒ19／Ｒ22＝-3.24 ｜f6／fT｜＝5.23 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.00 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.37 1.90265 35.7 L2 3 -1.7228 0.15 1.00000 4 -3.5561 1.88 1.60300 65.4 L3 5 -3.7489 0.15 1.00000 6 -53.2586 0.80 1.55115 49.7 L4 7 10.0700 7.16 1.49782 82.5 L5 8 -8.3097 0.10 1.00000 9 49.9069 1.00 1.65020 55.7 L6 10 15.9576 5.05 1.43385 95.2 L7 11 -15.5407 0.20 1.00000 12 22.5733 1.10 1.61266 44.4 L8 13 10.5235 5.05 1.49782 82.5 L9 14 -29.3091 0.20 1.00000 15 21.8776 1.00 1.68893 31.2 L10 16 7.8316 5.86 1.43385 95.2 L11 17 -8.8573 0.80 1.56873 63.1 L12 18 -35.6453 11.44 1.00000 19 -22.1586 0.73 1.90135 31.5 L13 20 4.7613 1.80 1.91761 21.5 L14 21 -5.5457 2.00 1.80740 35.5 L15 22 6.8291 120.00 1.00000

【００２９】

【表４】 〔第４実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝321.8 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝8.50E-2 Ｒ16／fT＝5.70 Ｄ18／fT＝10.27 Ｒ19／Ｒ22＝-4.71 ｜f6／fT｜＝6.07 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.0020 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.44 1.90265 35.7 L2 3 -1.7701 0.10 1.00000 4 -3.8909 1.88 1.60300 65.4 L3 5 -3.8165 0.10 1.00000 6 -43.7853 0.80 1.55200 49.7 L4 7 9.5497 7.25 1.49782 82.5 L5 8 -7.9937 0.10 1.00000 9 57.8347 1.00 1.65113 55.9 L6 10 13.9083 5.09 1.43385 95.2 L7 11 -15.3108 0.20 1.00000 12 23.7118 1.10 1.61266 44.4 L8 13 9.6554 5.13 1.49782 82.5 L9 14 -25.7917 0.20 1.00000 15 21.6577 1.00 1.63636 35.3 L10 16 7.6348 5.58 1.43385 95.2 L11 17 -9.7247 0.80 1.52542 64.7 L12 18 431.2785 13.77 1.00000 19 -29.1151 1.00 1.91348 32.4 L13 20 6.1666 1.30 1.91761 21.5 L14 21 -5.2081 0.80 1.74950 35.0 L15 22 6.1829 100.00 1.00000

【００３０】

【表５】 〔第５実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝28.2 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝8.55E-2 Ｒ16／fT＝5.43 Ｄ18／fT＝9.98 Ｒ19／Ｒ22＝-2.38 ｜f6／fT｜＝6.20 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.00 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.40 1.90265 35.7 L2 3 -1.7480 0.10 1.00000 4 -3.7962 1.88 1.60300 65.4 L3 5 -3.7799 0.10 1.00000 6 -36.7685 0.80 1.55200 49.7 L4 7 9.7106 7.37 1.49782 82.5 L5 8 -7.8804 0.10 1.00000 9 64.8929 1.00 1.62299 58.1 L6 10 12.8131 5.36 1.43385 95.2 L7 11 -15.4125 0.20 1.00000 12 20.9623 1.10 1.61266 44.4 L8 13 9.6088 5.20 1.49782 82.5 L9 14 -26.8758 0.20 1.00000 15 17.1793 1.00 1.65128 38.2 L10 16 7.2736 5.49 1.43385 95.2 L11 17 -10.1315 0.80 1.52682 51.4 L12 18 37.8407 13.38 1.00000 19 -14.9723 1.00 1.78797 47.5 L13 20 108.3195 1.30 1.84666 23.8 L14 21 -4.8943 0.80 1.65160 58.5 L15 22 6.2971 120.00 1.00000

【００３１】

【表６】 〔第６実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝7.963E＋3 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝7.48E-2 Ｒ16／fT＝5.41 Ｄ18／fT＝9.98 Ｒ19／Ｒ22＝-4.21 ｜f6／fT｜＝5.61 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.00 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.42 1.90265 35.7 L2 3 -1.7357 0.10 1.00000 4 -3.9573 1.76 1.60300 65.4 L3 5 -3.9369 0.10 1.00000 6 -28.6097 0.80 1.55115 49.7 L4 7 9.7476 7.37 1.49782 82.5 L5 8 -7.7157 0.10 1.00000 9 84.2154 1.00 1.62230 53.2 L6 10 12.9463 5.64 1.43385 95.2 L7 11 -13.9367 0.20 1.00000 12 21.6516 1.10 1.61266 44.4 L8 13 10.9755 4.66 1.49782 82.5 L9 14 -35.3159 0.20 1.00000 15 21.4934 1.00 1.61293 37.0 L10 16 7.2524 5.87 1.43385 95.2 L11 17 -10.1739 0.80 1.51821 65.1 L12 18 10671.3890 13.38 1.00000 19 -22.1967 1.00 1.91348 32.4 L13 20 7.6235 1.30 1.84666 23.8 L14 21 -4.2844 0.80 1.65224 44.9 L15 22 5.2731 120.00 1.00000

【００３２】

【表７】 〔第７実施例の諸元〕 fT＝1.34 NA＝1.2 β＝-150× WＤ＝0.25 Ｒ18／fT＝-65.63 （NL8-1）*fT／Ｒ13＝8.55E-2 Ｒ16／fT＝6.06 Ｄ18／fT＝8.57 Ｒ19／Ｒ22＝-4.48 ｜f6／fT｜＝5.54 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 0.00 0.60 1.45850 67.8 L1 2 -0.7820 1.49 1.90265 35.7 L2 3 -1.8302 0.10 1.00000 4 -4.2067 2.08 1.60300 65.4 L3 5 -3.9042 0.10 1.00000 6 -67.9453 0.80 1.55200 49.7 L4 7 9.5417 7.26 1.49782 82.5 L5 8 -8.3230 0.10 1.00000 9 51.2498 1.00 1.65844 50.9 L6 10 13.4300 5.11 1.43385 95.2 L7 11 -15.4268 0.20 1.00000 12 27.5873 1.10 1.61266 44.4 L8 13 9.6022 5.07 1.49782 82.5 L9 14 -25.2362 0.20 1.00000 15 21.4244 1.00 1.63980 34.5 L10 16 8.1166 5.35 1.43385 95.2 L11 17 -10.1493 0.80 1.56384 60.7 L12 18 -87.9468 11.49 1.00000 19 -28.9133 0.80 1.90135 31.5 L13 20 6.5925 2.00 1.91761 21.5 L14 21 -5.0091 2.60 1.80100 35.0 L15 22 6.4538 120.00 1.00000

【００３３】

【表８】〔結像レンズの諸元〕 No. ｒ ｄ ｎｄ νd 1 52.00 6.50 1.61720 54.0 2 -87.00 2.00 1.74950 35.2 3 350.00 8.50 4 49.00 5.00 1.66755 42.0 5 0.00 2.50 1.61266 44.4 6 31.00 158.78 総合焦点距離 fT＝204 第１実施例の諸収差図を図２に、第２実施例の諸収差図
を図４に、第３実施例の諸収差図を図６に、第４実施例
の諸収差図を図８に、第５実施例の諸収差図を図１０
に、第６実施例の諸収差図を図１２に、第７実施例の諸
収差図を図１４にそれぞれ示す。

【００３４】ここで、各諸収差図において、Ｓ．Ａ．は
球面収差図、Ａｓｔ．は非点収差図、Ｄｉｓ．は歪曲収
差図をそれぞれ示す。また、諸収差図中の球面収差図に
おいては、実線はd線（５８７．６nm）による球面収
差、破線はC線（６５６．３nm）による球面収差、一点
鎖線はF線（４８６．１nm）による球面収差、二点鎖線
はg線（４３５．８nm）による球面収差を各々示してい
る。また、非点収差図においては、破線はメリジオナル
像面を表わし、実線はサジタル像面を表わす。

【００３５】なお、上述の諸収差図は、物体と最も物体
側のレンズ成分（平凸レンズ成分L１）との間に挿入さ
れる媒質を水（nd＝１．３３３０６、νd＝５３．９
８）とした状態のものである。各収差図の比較から、各
実施例による顕微鏡対物レンズは、波長４３５．８ｎｍ
〜６５６。３ｎｍの範囲にわたり良好な光学性能を示し
ていることがわかる。

【００３６】さて、以下の表９に、本発明による各実施
例の条件対応値表を示す。

【００３７】

【表９】 〔条件対応値表〕 条件 第１実施例 第２実施例 第３実施例 （１） ９３．４１ −２７．３２ −２６．６０ （２） ８．７６E−２ ７．７６E−２ ７．８０E−２ （３） ４．９９ ５．９７ ５．８４ （４） １１．０４ ８．０８ ８．４６ （５） −２．８４ −５．５６ −３．２４ （６） ７．００ ５．２３ ５．２３ 条件 第４実施例 第５実施例 （１） ３２１．８０ ２８．２０ （２） ８．５E−２ ８．５５E−２ （３） ５．７０ ５．４３ （４） １０．２７ ９．９８ （５） −４．７１ −２．３８ （６） ６．０７ ６．２０ 条件 第６実施例 第７実施例 （１） ７．９６３E＋３ −６５．６３ （２） ７．４８E−２ ８．５５E−２ （３） ５．４１ ６．０６ （４） ９．９８ ８．５７ （５） −４．２１ −４．４８ （６） ５．６１ ５．５４ このように、本発明による各実施例は、上記条件で規定
された範囲を満足している。これにより、例えば１５０
倍という高い倍率のもとで、かつ１．２という高開口数
のもとで、良好な結像性能−特に像面湾曲、色収差の良
好なる補正−が達成されている。

【００３８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、高倍率か
つ高開口数で、特に像面湾曲や色収差が良好に補正され
た水浸対物レンズを提供される。この様な顕微鏡対物レ
ンズは、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイスの極微細なパ
ターンの検査用に適したレンズ系である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の光路図

【図２】本発明による実施例１の諸収差図

【図３】本発明による実施例２の光路図

【図４】本発明による実施例２の諸収差図

【図５】本発明による実施例３の光路図

【図６】本発明による実施例３の諸収差図

【図７】本発明による実施例４の光路図

【図８】本発明による実施例４の諸収差図

【図９】本発明による実施例５の光路図

【図１０】本発明による実施例５の諸収差図

【図１１】本発明による実施例６の光路図

【図１２】本発明による実施例６の諸収差図

【図１３】本発明による実施例７の光路図

【図１４】本発明による実施例７の諸収差図

【図１５】結像レンズの構成図

【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 Ｇ５：第５レンズ群 Ｇ６：第６レンズ群

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側から順に、物体側に凹面を向けた接
   合面を持つ正の接合レンズからなる第１レンズ群と、物
   体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズからなる第２
   レンズ群と、物体側に凹面を向けた形状で正屈折力を有
   する２枚接合レンズからなる第３レンズ群と、少なくと
   も２面の接合面を有し全体として正屈折力である第４レ
   ンズ群と、３枚接合レンズからなる第５レンズ群と、負
   屈折力を有する３枚接合レンズからなる第６レンズ群と
   を有し、 以下の条件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レン
   ズ。 −７０ < Ｒ１８ / fT < １００００ (１) 但し、 Ｒ１８:前記第５レンズ群における最も像側のレンズ面
   の曲率半径、 ｆＴ :全系の焦点距離、 である。
2. 【請求項２】前記第４レンズ群中の前記少なくとも２面
   の接合面の間には、空気レンズが位置することを特徴と
   する請求項１記載の顕微鏡対物レンズ。
3. 【請求項３】前記第４レンズ群中の接合面のうち、最も
   像側の接合面の曲率半径をＲ１３とし、該最も像側の接
   合面の物体側に位置するレンズを構成する材料の屈折率
   をＮＬ８とするとき、 ５E−２＜（ＮＬ８−１）＊ｆＴ/Ｒ1３ < ９E−２ (２) を満足することを特徴とする請求項１または２記載の顕
   微鏡対物レンズ。
4. 【請求項４】前記第５レンズ群を構成する前記３枚接合
   レンズ中の物体側の接合面の曲率半径をＲ１６とし、前
   記顕微鏡対物レンズの全体の焦点距離をｆＴとすると
   き、 ４ < Ｒ１６ / ｆＴ < ７ (３) を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一
   項記載の顕微鏡対物レンズ。
5. 【請求項５】前記第５レンズ群と、前記第６レンズ群と
   の光軸上の間隔をＤ１８、前記顕微鏡対物レンズの全体
   の焦点距離をｆＴとするとき、 ７ < Ｄ１８ / ｆＴ < １１ (４) を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一
   項記載の顕微鏡対物レンズ。
6. 【請求項６】前記第６レンズ群中の最も物体側のレンズ
   面の曲率半径をＲ１９とし、最も像側のレンズ面の曲率
   半径をＲ２２とするとき、 −６ < Ｒ１９ / Ｒ２２ < −２ (５) を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一
   項記載の顕微鏡対物レンズ。
7. 【請求項７】前記第６レンズ群の焦点距離をｆ６、前記
   顕微鏡対物レンズの全系の焦点距離をｆＴとするとき、 ４ < ｜ｆ６ / ｆＴ｜ (６) を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一
   項記載の顕微鏡対物レンズ。