JPH11281891A - Infinity system objective lens - Google Patents

Infinity system objective lens

Info

Publication number
JPH11281891A
JPH11281891A JP10100438A JP10043898A JPH11281891A JP H11281891 A JPH11281891 A JP H11281891A JP 10100438 A JP10100438 A JP 10100438A JP 10043898 A JP10043898 A JP 10043898A JP H11281891 A JPH11281891 A JP H11281891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
object side
group
objective
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10100438A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Miyashita
智裕 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP10100438A priority Critical patent/JPH11281891A/en
Publication of JPH11281891A publication Critical patent/JPH11281891A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately condense luminous flux at the surface or in the inside of an object without damaging an objective-lens by constituting the objective lens of a 1st lens group or a 3rd lens group, arranging a 2nd lens group so that it can be moved in an optical axis direction and satisfying a specified condition as the whole of them. SOLUTION: This objective lens is constituted of the 1st lens group G1 whose refractive power is positive and which is provided with three lenses, the 2nd lens group G2 obtained by sticking a positive lens and a negative lens and the 3rd lens group G3 whose refractive power is negative. Besides, the group G2 is arranged so that it can be moved in the optical axis direction. Then, the conditions by an expression I; 3.2<D/F, an expression II; 1.3<|r1 /F|<1.5, an expression III; 5.5<|r3 /F|<6.7 and an expression IV: 45<|r5 /F| are satisfied. In the expressions, F is the focal distance of the infinity system objective lens, D is the smallest gap between the groups G1 and G2, (r1 ) is the radius of the curvature of the object-side lens surface on the most object side, (r3 ) is the radius of the curvature of the 2nd object-side lens surface from the object side and (r5 ) is the radius of the curvature of the 3rd object-side lens surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は無限遠系対物レンズ
に関し、特に、平行光束を物体の表面又は内部に集光す
ることにより、物体を切断し、あるいは物体に情報を記
録するための無限遠系対物レンズに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infinity type objective lens, and more particularly to an infinity object for cutting an object or recording information on the object by converging a parallel light beam on or inside the object. The present invention relates to a system objective lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】顕微鏡対物レンズによって観察しようと
する試料は、多くの場合、その表面がカバーガラスによ
って覆われている。このカバーガラスは、一般に平行平
面板によって形成されているものの、その厚さは必ずし
も一定ではない。そこで、カバーガラスの厚さが変化し
ても良好な結像性能が得られるように、一部のレンズが
光軸方向に移動可能に配置されており、そのために補正
環付きの対物レンズが用いられている。また近年、顕微
鏡の対物レンズとしては、射出光が平行光束となる、い
わゆる無限遠系の対物レンズが主流となっている。この
ように近年の顕微鏡対物レンズは、カバーガラスの厚み
の変化に対処できるように形成されており、また無限遠
系となっているために、本来の観察目的以外の用途にも
利用されることがある。例えば、精度良くコリメートさ
れたレーザー光を像側から物体側に向けて入射し、物体
表面あるいは物体の内部に結像させることにより、物体
の切断や焼却に利用されることがある。
2. Description of the Related Art In many cases, the surface of a sample to be observed by a microscope objective lens is covered with a cover glass. Although this cover glass is generally formed of a plane-parallel plate, its thickness is not always constant. Therefore, some lenses are arranged so as to be movable in the optical axis direction so that good imaging performance can be obtained even if the thickness of the cover glass changes.For this purpose, an objective lens with a correction ring is used. Have been. In recent years, as an objective lens of a microscope, a so-called infinity type objective lens in which emitted light becomes a parallel light beam has become mainstream. As described above, the microscope objective lens of recent years is formed so as to cope with a change in the thickness of the cover glass, and because it is an infinite distance system, it can be used for purposes other than the original observation purpose. There is. For example, a laser beam collimated with high accuracy is incident from the image side to the object side, and is imaged on the surface of the object or inside the object.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の対物レンズ
は、本来の観察目的以外の用途に利用されることがある
ものの、そのような用途のために設計されているのでは
なく、あくまでも本来の観察目的のために設計されてい
る。それ故、この対物レンズを物体の切断などに転用し
ようとすると、次のような問題点を生じるおそれがあ
る。すなわち、物体の切断などのためには、像側から高
強度のレーザー光を入射することとなるが、この場合、
対物レンズを構成する各レンズのレンズ面で反射する反
射光がレンズの内部やレンズ面に集光するおそれがあ
り、この場合には反射防止用のコートが焼けてしまった
り、最悪の場合にはレンズが割れてしまうことがある。
Although the above-mentioned conventional objective lens is sometimes used for purposes other than the original observation purpose, the objective lens is not designed for such an application, but is merely an original objective lens. Designed for observation purposes. Therefore, if the objective lens is used for cutting an object or the like, the following problem may occur. That is, in order to cut an object or the like, high-intensity laser light is incident from the image side. In this case,
Reflected light reflected on the lens surface of each lens constituting the objective lens may be condensed on the inside of the lens or on the lens surface.In this case, the antireflection coat may be burned, or in the worst case, The lens may be broken.

【0004】また、物体として紫外線硬化樹脂等を用
い、その内部に3次元的に情報を記録する技術の開発が
進められているが、透明な物体の内部に高強度のレーザ
ーを用いて3次元的な書き込みを行うためには、物体の
厚さの変化に対して、球面収差が良好に補正されている
必要がある。また当然に、高強度のレーザーを使用して
も、対物レンズが破損しない必要がある。しかるに従来
の対物レンズは、このような使用方法についてはまった
く考慮されていない。したがって本発明は、対物レンズ
の破損を招くことなく、精度良く物体の表面ないしは内
部に光束を集光することができる無限遠系対物レンズを
提供することを課題とする。
[0004] Techniques for recording information three-dimensionally inside an ultraviolet curable resin or the like as an object have been developed. However, a three-dimensional laser has been used inside a transparent object using a high-intensity laser. In order to perform effective writing, it is necessary that the spherical aberration be properly corrected with respect to the change in the thickness of the object. Of course, even if a high-intensity laser is used, the objective lens must not be damaged. However, the conventional objective lens does not consider such usage at all. Accordingly, an object of the present invention is to provide an infinity type objective lens that can accurately condense a light flux on the surface or inside of an object without causing damage to the objective lens.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、物体側から
順に、正の屈折力を有し少なくとも3枚の単レンズ又は
接合レンズを有する第1レンズ群と、正レンズと負レン
ズとの貼り合わせによって構成される第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、第2レン
ズ群は光軸方向に移動可能に配置され、且つ、 F:無限遠系対物レンズの焦点距離 D:第1レンズ群と第2レンズ群との最小間隔 r1:最も物体側に配置される単レンズ又は接合レンズ
の物体側レンズ面の曲率半径 r3:物体側から2番目に配置される単レンズ又は接合
レンズの物体側レンズ面の曲率半径 r5:物体側から3番目に配置される単レンズ又は接合
レンズの物体側レンズ面の曲率半径 としたとき、 3.2<D/F ‥‥(1) 1.3<|r1/F|<1.5 ‥‥(2) 5.5<|r3/F|<6.7 ‥‥(3) 45<|r5/F| ‥‥(4) なる条件を満たすことを特徴とする無限遠系対物レンズ
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, that is, it has at least three single lenses or cemented lenses having a positive refractive power in order from the object side. A first lens group, a second lens group configured by bonding a positive lens and a negative lens,
A third lens group having a negative refractive power; the second lens group is arranged so as to be movable in the optical axis direction; and F: the focal length of an infinity objective lens D: the first lens group and the second lens group Minimum distance from lens group r 1 : radius of curvature of object side lens surface of single lens or cemented lens arranged closest to object side r 3 : object side lens of single lens or cemented lens arranged second from object side Radius of curvature of the surface r 5 : radius of curvature of the object-side lens surface of the single lens or the cemented lens disposed third from the object side, 3.2 <D / FF (1) 1.3 <| r 1 /F|<1.5‥‥(2) 5.5 <| r 3 /F|<6.7‥‥(3) 45 <| r 5 / F | ‥‥ (4) This is an infinite distance objective lens.

【0006】その際、第1レンズ群は少なくとも4枚の
単レンズ又は接合レンズを有し、且つ、 r8:物体側から4番目に配置される単レンズ又は接合
レンズの物体側レンズ面の曲率半径 としたとき、 6.0<|r8/F|<8.0 ‥‥(5) なる条件を満たすことが好ましい。
In this case, the first lens group has at least four single lenses or cemented lenses, and r 8 is the curvature of the object-side lens surface of the fourth single lens or cemented lens from the object side. When the radius is set, it is preferable to satisfy the condition of 6.0 <| r 8 /F|<8.0F(5).

【0007】本発明においては、いわゆる落射照明法の
ように像側から光を入射することを想定しており、さら
にその光源として、高強度のレーザー光を想定してい
る。そこで問題になるのが、レンズ面からの反射光であ
る。一般に反射防止コートがなされていない面からの反
射は約4%であるが、反射防止コートを施しても0.2
%程度の光は反射してしまう。この反射光は、反射面の
曲率半径により、発散光または収束光となる。問題はこ
の収束光にある。もしも収束光が光軸上に集光し、しか
もその集光点がガラスの内部にあると、その部分にエネ
ルギーが集中してしまう。ガラスの光吸収率は零ではな
いために、エネルギーの集中した部分は加熱され膨張
し、最悪の場合には周りとの膨張率の違いからレンズが
割れてしまう。
In the present invention, it is assumed that light is incident from the image side as in the so-called epi-illumination method, and that a high-intensity laser beam is assumed as the light source. Then, the problem is the reflected light from the lens surface. Generally, the reflection from the surface not coated with the anti-reflection coating is about 4%.
% Of light is reflected. This reflected light becomes divergent light or convergent light depending on the radius of curvature of the reflecting surface. The problem lies in this convergent light. If the converged light is converged on the optical axis and the converging point is inside the glass, energy will be concentrated on that part. Since the light absorptance of glass is not zero, the portion where energy is concentrated is heated and expands, and in the worst case, the lens is broken due to the difference in the expansion coefficient from the surroundings.

【0008】したがってレンズの保護を図るためには、
光軸外に集光するか、またはレンズ外に集光する必要が
ある。前者の場合、集光位置の形状は輪帯状となるか
ら、その半径、すなわち光軸からの高さが十分に高けれ
ば、エネルギー密度は十分に低くなる。すなわちレンズ
内に輪帯状に集光しても、レンズの破損を招くおそれは
低い。補正環付き対物レンズの場合、光軸上に反射光を
集光してしまう可能性のある反射面は、第1レンズ群の
レンズ面である。そこで本発明では、第1レンズ群の各
レンズ面からの各反射光が、たとえ光軸上に集光すると
しても、第1レンズ群と第2レンズ群との間の空気間隔
に集光するように、両レンズ群の間の空気間隔を十分に
長くすることにより、上記課題を解決している。
Therefore, in order to protect the lens,
It needs to be focused off the optical axis or out of the lens. In the former case, the shape of the light condensing position is a ring shape, so that if its radius, that is, the height from the optical axis is sufficiently high, the energy density will be sufficiently low. That is, even if light is condensed in a ring shape in the lens, the possibility of damage to the lens is low. In the case of an objective lens with a correction ring, the reflection surface that may concentrate reflected light on the optical axis is the lens surface of the first lens group. Therefore, in the present invention, even if each reflected light from each lens surface of the first lens group is condensed on the optical axis, it condenses on the air gap between the first lens group and the second lens group. As described above, the above problem is solved by sufficiently increasing the air gap between the two lens groups.

【0009】すなわち一般に第1レンズ群は、大きな開
口数の光線を集めて収れん光に変換するから、強い収れ
ん作用を持つ必要があり、したがって大きい負の球面収
差が発生する。そこで第2レンズ群で正の球面収差を発
生させて、第1レンズ群で発生する負の球面収差を相殺
させる。通常の補正環付き対物レンズでは、第1レンズ
群と第2レンズ群との最小間隔Dは、短い方が望まし
い。その理由は、第2レンズ群を第1レンズ群に近づけ
ることにより、第2レンズ群に入射する光線の入射高が
高くなり、第2レンズ群でより多くの正の球面収差を発
生させることができるからである。しかるに最小間隔D
を短くすると、第1レンズ群の各レンズ面からの各反射
光の集光位置を、その短い間隔D内に位置させることが
困難となる。
That is, since the first lens group generally collects rays having a large numerical aperture and converts them into converged light, it is necessary to have a strong converging action, and therefore, a large negative spherical aberration occurs. Therefore, positive spherical aberration is generated in the second lens group, and negative spherical aberration generated in the first lens group is canceled. In an ordinary objective lens with a correction ring, it is desirable that the minimum distance D between the first lens group and the second lens group is short. The reason is that by bringing the second lens group closer to the first lens group, the incident height of light rays incident on the second lens group becomes higher, and more positive spherical aberration can be generated in the second lens group. Because you can. However, the minimum distance D
When the distance is shortened, it is difficult to position the condensing position of each reflected light from each lens surface of the first lens group within the short interval D.

【0010】そこで本発明では、反射光がたとえ光軸上
に集光するとしても、第1レンズ群と第2レンズ群との
間の空気間隔に集光するように、最小間隔Dを十分に長
くしている。条件(1)の下限を越えると、第1レンズ
群の各レンズ面からの各反射光の集光位置が、第1レン
ズ群又は第2レンズ群のレンズ内に位置するおそれが生
じるから、好ましくない。なお、条件(1)を満たす構
成とした場合、第2レンズ群に入射する光線の入射高が
低くなるから、第2レンズ群で発生する正の球面収差が
少なくなる。そのため、第1レンズ群では、大きな負の
球面収差を発生させないように、徐々に光を曲げるよう
に構成する必要がある。また、最小間隔Dは長ければ長
いほど良いという訳ではない。間隔Dが長くなると、第
2レンズ群で発生する正の球面収差が少なくなってしま
い、カバーガラス等の厚さの変化に対する許容量が少な
くなってしまう。したがってD/Fの値には、一定の上
限がある。
Therefore, in the present invention, even if the reflected light is condensed on the optical axis, the minimum distance D is sufficiently set so as to be condensed in the air space between the first lens group and the second lens group. It is long. If the lower limit of the condition (1) is exceeded, the light condensing position of each reflected light from each lens surface of the first lens group may be located in the lens of the first lens group or the second lens group. Absent. When the configuration that satisfies the condition (1) is used, the incident height of the light beam incident on the second lens group is reduced, so that the positive spherical aberration generated in the second lens group is reduced. Therefore, the first lens group needs to be configured to bend light gradually so as not to generate a large negative spherical aberration. Also, the longer the minimum interval D, the better. When the interval D is long, the positive spherical aberration generated in the second lens group is reduced, and the tolerance for the change in the thickness of the cover glass or the like is reduced. Therefore, the value of D / F has a certain upper limit.

【0011】ここで、第2レンズ群は、ほとんど屈折力
を持たないレンズ群とすることが好ましい。すなわち、
収差補正のために第2レンズ群を光軸方向に移動して
も、第2レンズ群の屈折力が弱ければ、対物レンズの主
点及び焦点位置の変化もわずかとなる。したがって補正
環を操作してもピントずれがわずかとなるから、好都合
である。
Here, it is preferable that the second lens group is a lens group having almost no refractive power. That is,
Even if the second lens group is moved in the optical axis direction for aberration correction, if the refractive power of the second lens group is weak, changes in the principal point and the focal position of the objective lens will be slight. Therefore, even if the correction ring is operated, the defocus becomes small, which is convenient.

【0012】次に、条件(1)によって、第1レンズ群
と第2レンズ群との間の空気間隔は十分に長くなった
が、第1レンズ群の各レンズ面からの各反射光を、実際
に両レンズ群の間の空気間隔に集める必要がある。条件
(2)〜(5)は、そのための条件である。条件(2)
〜(5)の下限を越えて、該当するレンズ面の曲率半径
の絶対値が小さくなると、第1レンズ群の各レンズ面か
らの各反射光は、第1レンズ群の内部に集光するおそれ
が生じる。逆に条件(2)〜(5)の上限を越えて、該
当するレンズ面の曲率半径の絶対値が大きくなると、各
反射光は、第2レンズ群の内部に集光するおそれが生じ
るから、いずれも好ましくない。
Next, according to the condition (1), the air gap between the first lens group and the second lens group is sufficiently long, but each reflected light from each lens surface of the first lens group is In fact, it is necessary to collect at the air space between both lens groups. Conditions (2) to (5) are conditions for that. Condition (2)
If the absolute value of the radius of curvature of the lens surface becomes smaller than the lower limit of (5), each reflected light from each lens surface of the first lens group may be condensed inside the first lens group. Occurs. Conversely, if the absolute value of the radius of curvature of the corresponding lens surface is increased beyond the upper limit of the conditions (2) to (5), each reflected light may be condensed inside the second lens group. Neither is preferred.

【0013】次に、本発明においては、 nP:第2レンズ群を構成する正レンズの屈折率 nN:第2レンズ群を構成する負レンズの屈折率 としたとき、 0.23<|nP−nN|<0.28 ‥‥(6) なる条件を満たすことが好ましい。条件(6)は、移動
可能な第2レンズ群で発生する正の球面収差の発生量を
適正にするためのものである。条件(6)の下限を越え
て屈折率差が小さくなると、同じ球面収差を発生させる
ために貼り合わせ面の曲率半径を小さくする必要が生
じ、これによって、より高次の球面収差が発生してしま
い、補正範囲全域にわたって収差を補正することが困難
になる。逆に条件(6)の上限を越えて屈折率差が大き
くなると、貼り合わせ面の曲率半径を大きくする必要が
生じ、第1レンズ群との収差のバランスが悪くなり、こ
れもまた収差補正上好ましくない。
Next, in the present invention, n P : refractive index of the positive lens constituting the second lens group n N : refractive index of the negative lens constituting the second lens group: 0.23 <| It is preferable to satisfy the following condition: n P −n N | <0.28 ‥‥ (6) Condition (6) is for making the amount of positive spherical aberration generated by the movable second lens group appropriate. If the difference in refractive index becomes smaller than the lower limit of the condition (6), the radius of curvature of the bonding surface needs to be reduced in order to generate the same spherical aberration. As a result, higher order spherical aberration occurs. As a result, it becomes difficult to correct the aberration over the entire correction range. Conversely, if the difference in refractive index is larger than the upper limit of the condition (6), the radius of curvature of the bonding surface needs to be increased, and the balance of aberration with the first lens group is deteriorated. Not preferred.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面によっ
て説明する。図1は本発明による無限遠系対物レンズの
第1実施例を示し、図3は第2実施例を示す。両実施例
とも、いわゆる補正環付き対物レンズであり、物体から
の光束を平行光束に変換する無限遠系のものである。両
実施例の対物レンズとも、カバーガラスCG側から順
に、正の屈折力を有し4枚の単レンズ又は接合レンズL
1〜L7からなる第1レンズ群G1と、正レンズL8と負レ
ンズL9との貼り合わせによって構成される第2レンズ
群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とからな
り、第2レンズ群G2は光軸方向に移動可能に配置され
ている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an infinity objective according to the present invention, and FIG. 3 shows a second embodiment. Both embodiments are so-called objective lenses with a correction ring, and are of an infinity type that converts a light beam from an object into a parallel light beam. Each of the objective lenses of both examples has, in order from the cover glass CG side, four single lenses or cemented lenses L having a positive refractive power.
1 and the first lens group G 1 consisting of ~L 7, a positive lens L 8 second lens group G 2 constituted by bonding of the negative lens L 9, a third lens group having a negative refractive power G consists of three Tokyo, the second lens group G 2 is movably arranged in the optical axis direction.

【0015】表1と表2に、それぞれ第1実施例と第2
実施例の諸元を掲げる。各表の[主要諸元]中、NAは
像側開口数、βは結像倍率を示す。[レンズ諸元]中、
第1欄NoはカバーガラスCG側からの各レンズ面の番
号、第2欄rは各レンズ面の曲率半径、第3欄dは各レ
ンズ面から次のレンズ面までの光軸上の間隔、第4欄n
sは波長852.1nmにおける各レンズの屈折率、第
5欄νは各レンズのアッベ数、第6欄は各レンズの番号
を示す。但し第2実施例では、アッベ数を省略してい
る。また、アッベ数は次式によって定義している。 ν=(nA−1)/(nr−ns) nA:波長768.2nmにおける屈折率 nr:波長706.5nmにおける屈折率 ns:波長852.1nmにおける屈折率 また、各表の[可変間隔]に示すように、作動距離d1
は約1mmである。更に、各実施例のNA、β等の値や
後記する収差図は、表3及び図9に示す第2対物レンズ
A(f=200mm)を用いて結像したときのものであ
る。
Tables 1 and 2 show the first embodiment and the second embodiment, respectively.
The specifications of the embodiment are listed below. In [Main Specifications] of each table, NA indicates the image-side numerical aperture, and β indicates the imaging magnification. [Lens Specifications]
The first column No is the number of each lens surface from the cover glass CG side, the second column r is the radius of curvature of each lens surface, the third column d is the distance on the optical axis from each lens surface to the next lens surface, 4th column n
s indicates the refractive index of each lens at a wavelength of 852.1 nm, column 5 indicates the Abbe number of each lens, and column 6 indicates the number of each lens. However, in the second embodiment, the Abbe number is omitted. The Abbe number is defined by the following equation. ν = (n A -1) / (n r -n s) n A: refractive index n r at a wavelength 768.2Nm: refractive index at a wavelength of 706.5nm n s: the refractive index at a wavelength of 852.1nm Also, each table Working distance d 1
Is about 1 mm. Further, the values of NA, β, and the like in the examples and the aberration diagrams described later are obtained when an image is formed using the second objective lens A (f = 200 mm) shown in Table 3 and FIG.

【0016】[0016]

【表1】[主要諸元] NA=0.80 β=100 F=2mm [レンズ諸元] No r d ns ν C1 ∞ (t) 1.5389 149.9 CG C2 ∞ (d1) 1 -2.901 2.6 1.8248 126.2 L1 2 -3.382 0.1 3 -13.041 2.5 1.5951 174.2 L2 4 -6.634 0.1 5 100 1 1.6066 109.6 L3 6 25.775 3.8 1.4927 22.9 L4 7 -10.211 0.4 8 13.244 3 1.5951 174.2 L5 9 -17.572 1 1.7346 87.9 L6 10 7.978 3.4 1.4927 223.9 L7 11 -36.029 (d2) 12 72.997 3.6 1.5603 153.7 L8 13 -7.038 1 1.8248 126.2 L9 14 -28.244 (d3) 15 63.737 1.5 1.7815 81.7 L10 16 -30.822 0.9 1.6829 152.3 L11 17 7.956 [可変間隔] t 0.2 0.3 0.4 0.5 d1 1.54 1.47 1.41 1.34 d2 6.5 8.3 10.6 13.8 d3 11 9.2 6.9 3.7 [条件対応値] (1)D/F=3.25 (2)|r1/F|=1.4505 (3)|r3/F|=6.5202 (4)|r5/F|=50 (5)|r8/F|=6.622 (6)|nP−nN|=0.2645[Table 1] [Main specifications] NA = 0.80 β = 100 F = 2mm [ Lens Data] No r d n s ν C 1 ∞ (t) 1.5389 149.9 CG C 2 ∞ (d 1) 1 -2.901 2.6 1.8248 126.2 L 1 2 -3.382 0.1 3 -13.041 2.5 1.5951 174.2 L 2 4 -6.634 0.1 5 100 1 1.6066 109.6 L 3 6 25.775 3.8 1.4927 22.9 L 4 7 -10.211 0.4 8 13.244 3 1.5951 174.2 L 5 9 -17.572 1 1.7346 87.9 L 6 10 7.978 3.4 1.4927 223.9 L 7 11 -36.029 (d 2) 12 72.997 3.6 1.5603 153.7 L 8 13 -7.038 1 1.8248 126.2 L 9 14 -28.244 (d 3) 15 63.737 1.5 1.7815 81.7 L 10 16 -30.822 0.9 1.6829 152.3 L 11 17 7.956 [Variable interval] t 0.2 0.3 0.4 0.5 d 1 1.54 1.47 1.41 1.34 d 2 6.5 8.3 10.6 13.8 d 3 11 9.2 6.9 3.7 [Conditional value] (1) D / F = 3.25 (2) | R 1 /F|=1.4055 (3) | r 3 /F|=6.5202 (4) | r 5 / F | = 50 (5) | r 8 /F|=6.622 (6) | n P -n N | 0.2645

【0017】[0017]

【表2】[主要諸元] NA=0.80 β=100 F=2mm [レンズ諸元] No r d ns1 ∞ (t) 2.3 CG C2 ∞ (d1) 1 -2.901 2.6 1.8248 L1 2 -3.315 0.1 3 -11.446 2.5 1.5951 L2 4 -6.726 0.1 5 217.563 1 1.6066 L3 6 16.537 3.8 1.4927 L4 7 -9.699 0.4 8 15.429 3 1.5951 L5 9 -16.761 1 1.7346 L6 10 9.856 3.4 1.4927 L7 11 -24.201 (d2) 12 43.32 3.6 1.5603 L8 13 -6.97 1 1.8248 L9 14 -35.039 (d3) 15 24.351 1.5 1.7815 L10 16 -24.634 0.9 1.6829 L11 17 5.958 [可変間隔] t 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 d1 1.57 1.52 1.48 1.44 1.39 1.35 d2 6.5 7.5 8.6 9.9 11.5 13.7 d3 11 10 8.9 7.6 6 3.8 [条件対応値] (1)D/F=3.25 (2)|r1/F|=1.4505 (3)|r3/F|=5.723 (4)|r5/F|=108.7815 (5)|r8/F|=7.7145 (6)|nP−nN|=0.2645[Table 2] [Main specifications] NA = 0.80 β = 100 F = 2mm [ Lens Data] No r d n s C 1 ∞ (t) 2.3 CG C 2 ∞ (d 1) 1 -2.901 2.6 1.8248 L 1 2 -3.315 0.1 3 -11.446 2.5 1.5951 L 2 4 -6.726 0.1 5 217.563 1 1.6066 L 3 6 16.537 3.8 1.4927 L 4 7 -9.699 0.4 8 15.429 3 1.5951 L 5 9 -16.761 1 1.7346 L 6 10 9.856 3.4 1.4927 L 7 11 -24.201 (d 2) 12 43.32 3.6 1.5603 L 8 13 -6.97 1 1.8248 L 9 14 -35.039 (d 3) 15 24.351 1.5 1.7815 L 10 16 -24.634 0.9 1.6829 L 11 17 5.958 [ variable distance] t 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 d 1 1.57 1.52 1.48 1.44 1.39 1.35 d 2 6.5 7.5 8.6 9.9 11.5 13.7 d 3 11 10 8.9 7.6 6 3.8 [ condition corresponding values] (1) D / F = 3.25 (2) | r 1 / F | = 1.4505 (3) | r 3 /F|=5.723 (4) | r 5 /F|=108.7815 (5) | r 8 /F|=7.7145 (6) | n P −n N | = 0.2645

【0018】[0018]

【表3】 No r d n ν 1 51.6 6.5 1.617 54 2 -87.1 2 1.749 35.2 3 348.5 8.2 4 49.1 5 1.67 41.9 5 ∞ 2.5 1.61 44.4 6 31.1[Table 3] Nor dn  ν 1 51.6 6.5 1.617 54 2 -87.1 2 1.749 35.2 3 348.5 8.2 4 49.1 5 1.67 41.9 5 ∞ 2.5 1.61 44.4 6 31.1

【0019】図2に第1実施例の球面収差を示す。図2
中、(A)、(B)及び(C)は、それぞれカバーガラ
スCGの厚さtが、0.2、0.3及び0.5mmのと
きの収差図である。同様に、図8に第2実施例の球面収
差を示す。図8中、(A)、(B)及び(C)は、それ
ぞれカバーガラスCGの厚さtが、0、0.3及び0.
5mmのときの収差図である。なお、基準光線としてs
線(852.1nm)を用いているが、これは、実用上
使用可能なレーザーが赤外域にあるために、その波長域
で収差が補正されている必要があるためである。また、
本発明では光軸上の結像性能を重要視しているため、球
面収差のみを示した。図2(A)〜(C)と図8(A)
〜(C)に示すように、カバーガラスCGの厚さtが0
〜0.5mmの範囲で変化しても、球面収差が良好に補
正されていることが分かる。
FIG. 2 shows the spherical aberration of the first embodiment. FIG.
(A), (B), and (C) are aberration diagrams when the thickness t of the cover glass CG is 0.2, 0.3, and 0.5 mm, respectively. Similarly, FIG. 8 shows the spherical aberration of the second embodiment. 8, (A), (B) and (C) show that the thickness t of the cover glass CG is 0, 0.3 and 0.
It is an aberration figure at the time of 5 mm. In addition, s
The line (852.1 nm) is used because the laser which can be used practically is in the infrared region, and therefore, it is necessary to correct the aberration in the wavelength region. Also,
In the present invention, since the imaging performance on the optical axis is regarded as important, only the spherical aberration is shown. 2 (A) to 2 (C) and FIG. 8 (A)
~ (C), the thickness t of the cover glass CG is 0
It can be seen that the spherical aberration is satisfactorily corrected even when it changes in the range of 0.5 mm.

【0020】次に、図3〜図7に、第2実施例につい
て、像側から光線を入射したときの、いくつかのレンズ
面で反射した反射光の光路を示す。このうち、図3は最
も物体側に配置された単レンズL1の物体側レンズ面r1
で反射した反射光の光路を示し、図4は物体側から2番
目に配置された単レンズL2の物体側レンズ面r3で反射
した反射光の光路を示し、図5は物体側から3番目に配
置された接合レンズL3、L4の物体側レンズ面r5で反
射した反射光の光路を示し、図6は物体側から4番目に
配置された接合レンズL5、L6、L7の物体側レンズ面
8で反射した反射光の光路を示し、図7は物体側から
4番目に配置された接合レンズL5、L6、L7のレンズ
6とL7との接合面r10で反射した反射光の光路を示
す。
Next, FIGS. 3 to 7 show the optical paths of light reflected by several lens surfaces when a light beam enters from the image side in the second embodiment. 3 shows the object-side lens surface r 1 of the single lens L 1 disposed closest to the object.
In shows an optical path of the reflected light reflected, Figure 4 shows an optical path of light reflected by the object-side lens surface r 3 of the single lens L 2 that is disposed second outermost from the object side, 5 3 from the object side cemented lens L 3 which is disposed in th, L shows an optical path of light reflected by the object-side lens surface r 5 of the 4, 6 cemented lens L 5 which is arranged in the fourth from the object side, L 6, L the seven optical path of light reflected by the object-side lens surface r 8, and FIG. 7 is cemented with the lens L 6 and L 7 of the cemented lens L 5, L 6, L 7 disposed fourth from the object side showing an optical path of light reflected by the surface r 10.

【0021】図3に示すレンズ面r1からの反射光は、
レンズL7の射出面近傍に集光しているが、光軸上の1
点に集光しているのではなく、輪帯状に集光している。
図4に示すレンズ面r3からの反射光は、第1レンズ群
1と第2レンズ群G2との間の空気間隔に集光してい
る。図5に示すレンズ面r5からの反射光は、レンズL7
の内部に集光しているが、光軸上の1点に集光している
のではなく、輪帯状に集光している。図6に示すレンズ
面r8からの反射光は、第1レンズ群G1と第2レンズ群
2との間の空気間隔に集光している。図7に示すレン
ズ面r10からの反射光は、レンズL7の射出面近傍に集
光しているが、光軸上の1点に集光しているのではな
く、輪帯状に集光している。したがって本実施例によれ
ば、像側から強い平行光束を入射しても、この対物レン
ズを破損するおそれがない。なお、第1実施例のレンズ
構成は第2実施例と殆ど同じであり、したがって第1実
施例の各レンズ面での反射光の光路は第2実施例と同程
度であるから、図示を省略する。
The reflected light from the lens surface r 1 shown in FIG.
While it focused near the exit surface of the lens L 7, 1 on the optical axis
Instead of converging on a point, it converges on a ring.
The reflected light from the lens surface r 3 shown in FIG. 4 is condensed into the air gap between the first lens group G 1 and the second lens group G 2. The reflected light from the lens surface r 5 shown in FIG. 5, lens L 7
, But is not converged at one point on the optical axis but is converged in an annular shape. The reflected light from the lens surface r 8 shown in FIG. 6 is condensed into the air gap between the first lens group G 1 and the second lens group G 2. The reflected light from the lens surface r 10 shown in FIG. 7 is converged near the exit surface of the lens L 7, rather than being focused on one point on the optical axis, condensing the zonal doing. Therefore, according to the present embodiment, even if a strong parallel light beam enters from the image side, there is no possibility that the objective lens will be damaged. The lens configuration of the first embodiment is almost the same as that of the second embodiment. Therefore, the optical path of the reflected light on each lens surface of the first embodiment is substantially the same as that of the second embodiment, and therefore is not shown. I do.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように、本発明の無限遠系対物レ
ンズによれば、レーザー等の高強度の光束を像側から入
射したときに、透明物体の表面ないしは内部に精度良く
光束を集光することができる。しかもこのとき、各レン
ズ面での反射光によって対物レンズが破損するおそれは
ない。
As described above, according to the infinity-based objective lens of the present invention, when a high-intensity light beam such as a laser is incident from the image side, the light beam is accurately collected on the surface or inside of the transparent object. Can light. Moreover, at this time, there is no possibility that the objective lens is damaged by the reflected light on each lens surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による無限遠系対物レンズの第1実施例
を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an infinity-based objective lens according to the present invention.

【図2】第1実施例の球面収差図であり、(A)はカバ
ーガラスの厚さが0.2mm、(B)は0.3mm、
(C)は0.5mmの状態を示す。
FIGS. 2A and 2B are spherical aberration diagrams of the first embodiment, wherein FIG. 2A shows a cover glass having a thickness of 0.2 mm, FIG.
(C) shows a state of 0.5 mm.

【図3】第2実施例を示す構成図であり、図中の光線
は、レンズ面r1で反射した反射光の光路を示す。
[Figure 3] is a block diagram showing a second embodiment, light rays in the figure, showing an optical path of light reflected by the lens surface r 1.

【図4】同じく、レンズ面r3で反射した反射光の光路
を示す。
[4] Also, showing an optical path of light reflected by the lens surface r 3.

【図5】同じく、レンズ面r5で反射した反射光の光路
を示す。
[5] Also, showing an optical path of light reflected by the lens surface r 5.

【図6】同じく、レンズ面r8で反射した反射光の光路
を示す。
[6] Also, showing an optical path of light reflected by the lens surface r 8.

【図7】同じく、レンズ面r10で反射した反射光の光路
を示す。
[7] Also, showing an optical path of light reflected by the lens surface r 10.

【図8】第2実施例の球面収差図であり、(A)はカバ
ーガラスの厚さが0mm、(B)は0.3mm、(C)
は0.5mmの状態を示す。
8A and 8B are spherical aberration diagrams of the second embodiment, in which FIG. 8A shows a cover glass having a thickness of 0 mm, FIG.
Indicates a state of 0.5 mm.

【図9】第2対物レンズの一例を示す構成図FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of a second objective lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜G3…レンズ群 L1〜L11…レンズ CG…カバーガラス A…第2対物レンズG 1 ~G 3 ... lens unit L 1 ~L 11 ... lens CG ... cover glass A ... second objective lens

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力を有し少なく
とも3枚の単レンズ又は接合レンズを有する第1レンズ
群と、正レンズと負レンズとの貼り合わせによって構成
される第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ
群とからなり、前記第2レンズ群は光軸方向に移動可能
に配置され、且つ以下の条件を満たすことを特徴とする
無限遠系対物レンズ。 3.2<D/F 1.3<|r1/F|<1.5 5.5<|r3/F|<6.7 45<|r5/F| 但し、F:無限遠系対物レンズの焦点距離 D:第1レンズ群と第2レンズ群との最小間隔 r1:最も物体側に配置される前記単レンズ又は接合レ
ンズの物体側レンズ面の曲率半径 r3:物体側から2番目に配置される前記単レンズ又は
接合レンズの物体側レンズ面の曲率半径 r5:物体側から3番目に配置される前記単レンズ又は
接合レンズの物体側レンズ面の曲率半径 である。
1. A second lens formed by laminating a first lens group having at least three single lenses or cemented lenses having a positive refractive power and a positive lens and a negative lens in order from the object side. An infinity type objective lens, comprising: a lens unit and a third lens unit having a negative refractive power, wherein the second lens unit is disposed so as to be movable in an optical axis direction and satisfies the following conditions. 3.2 <D / F 1.3 <| r 1 /F|<1.5 5.5 <| r 3 /F|<6.7 45 <| r 5 / F | However, F: infinity system Focal length of objective lens D: Minimum distance between first lens group and second lens group r 1 : radius of curvature of object side lens surface of single lens or cemented lens arranged closest to object side r 3 : from object side wherein are disposed in the second single lens or a cemented lens on the object side lens curvature radii r 5: wherein is located third from the object side is a radius of curvature of the object side lens surface of the single lens or a cemented lens.
【請求項2】前記第1レンズ群は少なくとも4枚の単レ
ンズ又は接合レンズを有し、且つ以下の条件を満たすこ
とを特徴とする請求項1記載の無限遠系対物レンズ。 6.0<|r8/F|<8.0 但し、r8:物体側から4番目に配置される前記単レン
ズ又は接合レンズの物体側レンズ面の曲率半径 である。
2. The infinity objective according to claim 1, wherein the first lens group has at least four single lenses or a cemented lens, and satisfies the following condition. 6.0 <| r 8 /F|<8.0 where r 8 is the radius of curvature of the object-side lens surface of the single lens or the cemented lens arranged fourth from the object side.
【請求項3】以下の条件を満たすことを特徴とする請求
項1又は2記載の無限遠系対物レンズ。 0.23<|nP−nN|<0.28 但し、nP:第2レンズ群を構成する前記正レンズの屈
折率 nN:第2レンズ群を構成する前記負レンズの屈折率 である。
3. The infinity objective according to claim 1, wherein the following condition is satisfied. 0.23 <| n P -n N | <0.28 where, n P: refractive index of the positive lens constituting the second lens group n N: a refractive index of the negative lens constituting the second lens group is there.
JP10100438A 1998-03-27 1998-03-27 Infinity system objective lens Pending JPH11281891A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10100438A JPH11281891A (en) 1998-03-27 1998-03-27 Infinity system objective lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10100438A JPH11281891A (en) 1998-03-27 1998-03-27 Infinity system objective lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11281891A true JPH11281891A (en) 1999-10-15

Family

ID=14273957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10100438A Pending JPH11281891A (en) 1998-03-27 1998-03-27 Infinity system objective lens

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11281891A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001208976A (en) * 2000-01-28 2001-08-03 Nikon Corp Objective lens for microscope
US10162160B2 (en) 2015-12-25 2018-12-25 Olympus Corporation Microscope objective

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001208976A (en) * 2000-01-28 2001-08-03 Nikon Corp Objective lens for microscope
US10162160B2 (en) 2015-12-25 2018-12-25 Olympus Corporation Microscope objective

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3299808B2 (en) Immersion microscope objective lens
KR20020096939A (en) Objective lens, optical pickup apparatus, and recording and/or reproducing apparatus
US7692867B2 (en) Enhanced parfocality
US20030197945A1 (en) Objective lens
JPH09292571A (en) Objective lens for microscope
JP3335391B2 (en) High magnification microscope objective
JPH0358492B2 (en)
JPH11281891A (en) Infinity system objective lens
JPH09185836A (en) Optical system for recording and reproducing optical information recording medium
WO2005091041A1 (en) Beam shaping element and optical pickup employing it
JP2000162503A (en) Reflection micro-optical system
JPH05127078A (en) Objective for optical pickup
JP2005317170A (en) Refraction objective optical system
CN100412598C (en) Beam shaping element and optical pickup employing it
US5087990A (en) Collimator lens of erasable and re-recordable magneto-optical disk system
JP2001264637A (en) Spherical aberration compensating optical system and device, and optical observation device equipped with compensating optical system or device
JP2002156579A (en) Objective lens for optical disk
US6285645B1 (en) Optical device
JPH09306024A (en) Optical system for recording and/or reproduction optical information recording medium
JP4635872B2 (en) Light source device and optical pickup device
JPH0862496A (en) Recording and reproducing optical system for optical information recording medium
JP2004251924A (en) Beam expander and optical head using the same
US20030133198A1 (en) Objective lens
JP2511275B2 (en) Optical system for recording / reproducing optical information media
JP2727373B2 (en) Finite system large aperture imaging lens