JPS62178918A - ガリレオ型実体顕微鏡の対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、特に２つの光路が平行なガリレオ望遠鏡式変
倍装置を有するガリレオ型実体顕微鏡の対物レンズに関
するものである。

［従来の技術］ 実体顕微鏡には、２つの光軸が所定の角度を持って交わ
るように配置された２つの顕微鏡により構成されるグリ
ノ一式実体顕微鏡と、対物レンズの焦点位図に物体を置
き、物体からの光が平行光となった部分にガリレオ式望
遠鏡を配置して変倍を可能にするガリレオ式実体顕微鏡
が知られている。

後者のガリレオ式実体顕微鏡は第７図に示すように、物
体側に口径の大きな対物レンズｌが配置され、この対物
レンズ１の後方の２つの観察光軸上に、変倍光学系２ａ
、２ｂ、リレーレンズ３ａ、３ｂ、正立ポロプリズム４
ａ、４ｂ、接眼レンズ５ａ、５ｂがそれぞれ配置されて
おり、プリズム作用により立体感を生じさせる構造とさ
れている。このため、対物レンズｌで発生する球面収差
は、接眼レンズ５ａ、５ｂを通して観察した時に軸上で
コマ・ハロー収差を発生Ｌ、また対物レンズ１の軸上の
色収差は軸上での倍率色収差となるので、通常の収差補
正と異なる条件でのレンズ設計が必要となる。

し発明の目的］ 本発明の目的は、低屈折率・低分散で、特に異常分散性
を持つ硝材を導入して軸上色収差の減少を図り、観察時
の軸上に発生する倍率色収差を抑制すると共に、対物レ
ンズ周辺での球面収差の発生量の変動を押えることによ
って観察時の軸上でのコマ収差を押え得るガリレオ型実
体顕微鏡の対物レンズを提供することにある。

［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第３図に図示の実施例１〜３のレンズ
断面図について詳細に説明する。

本発明に係るガリレオ型実体顕微鏡の対物レンズの実施
例は、物体側より順に両凸レンズＬ１．後方に凹面を向
けた凹メニスカスレンズＬ２と両凸レンズＬ３とを貼合
わせて形成した両凸レンズとを配置Ｌ、レンズ全系の焦
点距離をｆ、レンズ全系の軸上厚をＬ、物体側から数え
た第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲｉ、第ｉ番目のレ
ンズのｄ線に対する面の屈折率及びアラへ数をそれぞれ
Ｎ　ｉ及びνｉ　とＬ、 （１）　ｏ　、　ｔ　５＜Ｌ／ｆ （２）　　０　、６５＜Ｒ４／ｆ＜０　、８（３）　　
０　、３　＜Ｎ２−Ｎ３＜　０　、４（４）４３＜ν３
−ν２、　　ν３〉８０（５）　Ｎｌ＜　１　、５　、
　　　　　　　ν１〉７０を満足することを特徴とする
ものである。

ここで、レンズ全系の厚さＬを厚くすると収差補正は容
易であるが、長い作動距離をとることが困難となるＬ、
顕微鏡系全体も長くなって好ましいことではない、また
、レンズ系の厚さに関する条件（１）式の下限値を超え
ると、所定の性能を得る収差補正が得られ難い。特に、
この場合に球面収差の補正が不足となる。

（２）　、　（３）式は第ルンズＬ１及び第２レンズＬ
２、第３レンズＬ３で構成している第２レンズ群の形状
を規定している。条件（２）式は貼り合わせ面の曲率を
規定するものであり、下限値を超えるとこの面で発生す
る負の色収差と球面収差が過剰となり、それを全系で補
正すると各面の屈折力を強くしなければならなくなり、
結果として全ての収差に高次の項の影響が生じて補正不
能となる。一方、上限値を超えると色収差が補正しきれ
なくなる。これは条件（４）式により全系の色収差を良
好に保つように、貼り合わせ面の曲率を選択した時にそ
の面で発生する負の球面収差に対して平衡Ｌ、かつ各レ
ンズＬ１．　Ｌ２、Ｌ３ごとに発生する球面収差量を均
等に分散させ高次の収差の発生を押えている。条件（３
）式は第２レンズＬ２、第３レンズＬ３の屈折率差を大
きくとり、所定の負の球面収差量に対し貼り合わせ面の
曲率半径をできる限り大きくするためであり、この条件
（３）式の下限値を超えると、特にレンズの周辺を通る
光線の高次の球面収差の戻りが発生Ｌ、観察時のコマ収
差の発生となってしまう。また、上限値を超えると色収
差が補正不足となってしまう。

条件（４）　、　（５）式は第ルンズＬ１に低屈折率、
低分散の硝材を使用することで色収差の補正を容易にＬ
、特に条件（４）式では第２レンズＬ２に異常分散性を
持たせたガラス及び蛍石の使用を意図している。条件（
４）式のアラへ数の差の条件は、これを外れるとＲ４の
曲率を極度にきつくしなければ色収差の補正ができず、
その結果として条件（２）式で曲率半径Ｒ４を小さぐし
た時と同様に高次収差の発生を引き起す、また、ν３〉
８０なる条件は、第３レンズＬ３が蛍石又はそれに準す
る特殊分散ガラスであることに限定する条件である９条
件（５）式も第ルンズＬ１に分散の小さいレンズを使用
することの限定であり、これにより色収差の二次スペク
トルの減少を図っている。

また、本光学系では凸レンズである第２レンズＬ２、第
３レンズＬ３に低い屈折率、凹レンズである第２レンズ
Ｌ２に高い屈折率を配置しているためペッツバール和が
非常に大きくなる。しかＬ、これは第７図に示すように
対物レンズ１の後方にガリレオ変倍系又はアフォーカル
のズーム系を配置Ｌ、これらの光学系の持つ極めて大き
な負のペッツバール和により、接眼レンズ５ａ、５ｂの
焦点位置で像面を平坦化するのは容易である。

以上の条件を満たＬ、第１図〜第３図に順次に示した実
施例１〜３の具体的な数値例を次に記載する。数値例中
、Ｒｉは物体側から数えた第１番目のレンズ面の曲率半
径、Ｄｉは第１番目のレンズの軸上厚又は空気間隔、Ｎ
ｉとνｉはそれぞれ第１番目のレンズのｄ線に対する屈
折率とアラへ数であ実施例１　　　　　　ｆ＝ｌｏｏ　
　　ＦＮＯ＝２．４Ｒ１＝　　２７６．４５　０１＝６
．２７　　Ｎ１＝１．４８７４９　　ν　１＝７０．２
Ｒ２＝　　−８０，０３０２＝０．４１　　Ｎ２＝１．
８３４　　　　　シ２＝３７．２Ｒ３＝　　３１３．３
１　０３＝１．５８　　Ｎ５＝１，４９７　　　　　シ
３＝８１．６Ｒ４＝　　　６９．２３　０４＝７．０１
Ｒ５＝−１０９、５ Ｌ／ｆ＝０．１５２７．　　Ｒ４／ｆ＝０．６９２３Ｎ
２−Ｎ３＝０．３３７．　　シ３−シ２＝４４．４実施
例２　　　　　ｆ＝１００　　　　ＦＮＯ＝２．４Ｒ１
コ　８６６．３４　　Ｄ１＝６．４２　　Ｎ１＝１．４
３３８７　　ν　１＝９５．ｌＲ２−−６９，４３０２
＝０．４３　　Ｎ２＝１．８３４　　　　　シ２−３７
．２Ｒ３＝　　２７５．０８　１］３＝２．８３　　Ｎ
５＝１．４９７　　　　　シ３＝８１．６Ｒ４−７８，
４７０４＝６．５１ Ｒ５＝−１０６，６１ Ｌ／ｆ＝０．１６１９．　　Ｒ４／ｆ＝０．７８４７Ｎ
２−Ｎ３＝０　、３３７　、　　シ３−シ２＝４４．４
実施例３　　　　　　ｆ＝１００　　　ＦＮＯ＝１４Ｒ
１−１０８６，８１０１−５，２７Ｎ１＝１．４３３８
７　　ν　１＝９５．ｌＲ２−−６８，６６０２−１，
８３Ｎ２−１．８３４　　　　シ２＝３７．２Ｒ３＝　
　２１９．７７　０３＝１．５１　　Ｎ５＝１．４５６
　　　　　ν３＝９０．３Ｒ４−７８，８７０４−７，
５７ Ｒ５−−１０２，０７ Ｌ／ｆ＝０．１６１８．　　Ｒ４／ｆ＝０．７８８７Ｎ
２−Ｎ３＝０　、３７８　、　　シ３−シ２　＝５３．
１なお、実施例１〜３における球面収差、非点収差、歪
曲収差、倍率色収差を、それぞれ第４図〜第６図に示す
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るガリレオ型実体顕微鏡
の対物レンズは、周辺で球面収差の発生を抑制Ｌ、顕微
鏡観察時の色収差を除去し極めて観察し易い画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第６図は本発明に係るガリレオ型実体顕微
鏡の対物レンズの実施例を示Ｌ、第１図、第２図、第３
図は実施例１．２．３に対応するレンズ断面図、第４図
、第５図、第６図は実施例１．２．３に対応する収差図
であり、第７図はガリレオ式変倍光学系を持った実体顕
微鏡の断面図である。 符号１は対物レンズ、２は変倍光学系、３はリレーレン
ズ、４は正立ポロプリズム、５は接眼レンズである。 第１図 第２図 第３図 区 べｒ ］ Ｕ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体側より順に両凸レンズ、後方に凹面を向けた凹
   メニスカスレンズと両凸レンズとを貼合わせて形成した
   両凸レンズとを配置し、レンズ全系の焦点距離をｆ、レ
   ンズ全系の軸上厚をＬ、物体側から数えた第ｉ番目のレ
   ンズ面の曲率半径をＲｉ、第ｉ番目のレンズのｄ線に対
   する面の屈折率及びアッベ数をそれぞれＮｉ及びνｉと
   し、（１）０．１５＜（Ｌ／ｆ） （２）０．６５＜（Ｒ４／ｆ）＜０．８ （３）０．３＜Ｎ２−Ｎ３＜０．４ （４）４３＜ν３−ν２、ν３＞８０ （５）Ｎ１＜１．５、ν１＞７０ を満足することを特徴とするガリレオ型実体顕微鏡の対
   物レンズ。