JPWO2018207833A1 - 対物レンズ、光学系および顕微鏡 - Google Patents

Abstract

対物レンズ（ＯＬ）は、物体側から順に並んだ、正レンズ（Ｌ１１）と、正レンズ（Ｌ１１）と接合され物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ１２）と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ１３）とを有し、以下の条件式を満足する。２．０３≦ｎ１ｍ≦２．３０２０≦ν１ｍ但し、ｎ１ｍ：負メニスカスレンズ（Ｌ１２）のｄ線に対する屈折率、ν１ｍ：負メニスカスレンズ（Ｌ１２）のアッベ数。

Description

本発明は、対物レンズ、光学系および顕微鏡に関する。

生物分野での光学顕微鏡の用途は、従来の細胞や組織切片等にホルムアルデヒド等で化学処理を施した所謂固定標本の観察に加え、近年では生きている状態での細胞の形態や挙動の変化を捉える生体試料の観察の重要度が高まっている。生体試料の観察では、広い視野と、高い開口数と、十分に長い作動距離が要望されており、これらの要望に応えるための液浸顕微鏡対物レンズが考案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１０−２７１６９３号公報

第１の態様に係る対物レンズは、物体側から順に並んだ、正レンズと、前記正レンズと接合され物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとを有し、以下の条件式を満足する。
２．０３≦ｎ１ｍ≦２．３０
２０≦ν１ｍ
但し、ｎ１ｍ：前記負メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率、
ν１ｍ：前記負メニスカスレンズのアッベ数。

第２の態様に係る光学系は、第１の態様の対物レンズと、結像レンズとを備える。

第３の態様に係る顕微鏡は、第１の態様の対物レンズを備える。

第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 結像レンズの構成を示す断面図である。 液浸顕微鏡対物レンズを備えた顕微鏡の要部概略図である。

以下、本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズ、顕微鏡について図を参照して説明する。本実施形態では、比較的高い開口数を維持しつつ、広い視野と十分な作動距離を有して、視野の周辺部まで良好な光学性能が得られる液浸顕微鏡対物レンズについて説明する。

本実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬの一例として、図１に示す液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（１）は、物体側から順に並んだ、平凸形状もしくは、物体側の曲率が（平面に近い程度に）小さい正レンズＬ１１と、正レンズＬ１１と接合され物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有して構成される。本実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、図３に示す液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（２）でも良く、図５に示す液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（３）でも良く、図７に示す液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（４）でも良い。なお、図３、図５、および図７に示す液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（２）〜ＯＬ（４）の各レンズは、図１に示す液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（１）と同様に構成される。

一般に、ドライタイプの高ＮＡ対物レンズでは、最も物体側のレンズが、物体側に比較的小さな曲率半径の凹面を向けたメニスカス形状の単レンズで構成されていることが多い。これにより、物体面から広がる大きな角度の光束が最も物体側のレンズに入射する際の入射角を小さくして、球面収差等の収差の発生を抑えている。また、最も物体側のレンズの凹面によってペッツバール和を減少させて、像面湾曲の補正に寄与している。

一方、液浸系の対物レンズでは、先端部の清掃を容易にするため、また、浸液への気泡の混入を防ぐため、最も物体側のレンズ面が平面あるいは緩い曲面で構成されていることが多い。最も物体側のレンズの形状を略平凸形状としたのみでは、ペッツバール和を減少させる負の屈折力の要素が失われる。これに対し、相対的に低い屈折率を有する略平凸形状の正レンズと、相対的に高い屈折率を有する負メニスカスレンズとを接合し、その接合面で負の屈折力を確保するという方法が考えられる。これにより、像面湾曲を補正することが可能である。本実施形態のように、視野を広くし、作動距離を長くしようとすると、最も物体側の正レンズの有効径が大きくなるため、接合面の曲率半径を十分に小さくすることが困難になる。レンズ面の屈折力は、レンズ面の前後の屈折率差と、レンズ面の曲率半径で決まる。正レンズと負メニスカスレンズとの屈折率差を大きくすれば、接合面の曲率半径が大きくなった分を相殺することができる。従来のガラスの屈折率は、最高でも２．０程度であるため、正レンズと負メニスカスレンズとの屈折率差を大きくするのにも限界があった。

浮遊溶解法と称される新しいガラスの製法により、これまでガラス化が困難であった不安定な組成でもガラス化することができる。これにより、高屈折率でありながら、分散が比較的小さく、短波長でも透過率の高いガラスを製造することが可能になりつつある。このような高屈折率のガラスを負メニスカスレンズに用いるようにすれば、正レンズと負メニスカスレンズとの屈折率差が大きくなり、接合面の曲率半径が大きくなった分を相殺することができるため、ペッツバール和を減少させることが可能になる。

本実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、物体から射出された発散光束は、正レンズＬ１１と、負メニスカスレンズＬ１２を透過し、正メニスカスレンズＬ１３において収束する側に曲げられる。正メニスカスレンズＬ１３は、光束の発散を抑えるために比較的大きな屈折力を有するため、大きな収差を発生させないように、物体側に凹面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。

上記構成の下、本実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、次の条件式（１）〜（２）を満足する。

２．０３≦ｎ１ｍ≦２．３０ ・・・（１）
２０≦ν１ｍ ・・・（２）
但し、ｎ１ｍ：負メニスカスレンズＬ１２のｄ線に対する屈折率、
ν１ｍ：負メニスカスレンズＬ１２のアッベ数。

条件式（１）は、負メニスカスレンズＬ１２に用いられる硝材の適切な屈折率を規定するための条件式である。条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、物体側のレンズ面が浸液に接する正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面において、十分な負の屈折力が得られなくなる。その結果、ペッツバール和を十分に減少させることができなくなり、像面の平坦性が低下するので好ましくない。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を好ましくは２．０５としてもよい。

条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、負メニスカスレンズＬ１２における像側のレンズ面での正の屈折力が強くなりすぎて、正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面での負の屈折力を相殺する形となる。その結果、ペッツバール和を減少させる効果が弱まり、像面の平坦性が低下するので好ましくない。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を好ましくは２．２０としてもよい。

条件式（２）は、負メニスカスレンズＬ１２に用いられる硝材の適切なアッベ数を規定するための条件式である。条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、分散が大きくなりすぎて、像面湾曲やコマ収差の色による差が大きくなる。そのため、負メニスカスレンズＬ１２以降のレンズによって、像面湾曲やコマ収差を補正することが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を好ましくは２５としてもよい。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、上述の条件式（２）に代えて、次の条件式（２Ａ）を満足してもよい。

２０≦ν１ｍ≦４０ ・・・（２Ａ）

条件式（２Ａ）も、負メニスカスレンズＬ１２に用いられる硝材の適切なアッベ数を規定するための条件式である。条件式（２Ａ）の対応値が下限値を下回ると、分散が大きくなりすぎて、像面湾曲やコマ収差の色による差が大きくなる。そのため、負メニスカスレンズＬ１２以降のレンズによって、像面湾曲やコマ収差を補正することが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２Ａ）の下限値を好ましくは２５としてもよい。

条件式（２Ａ）の対応値が上限値を上回ると、負メニスカスレンズＬ１２の硝材としてガラス化することが難しく、安定した品質を保つことが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２Ａ）の上限値を好ましくは３５としてもよい。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、次の条件式（３）を満足してもよい。

１．４０≦ｎ１ｐ≦１．６０ ・・・（３）
但し、ｎ１ｐ：正レンズＬ１１のｄ線に対する屈折率。

条件式（３）は、正レンズＬ１１に用いられる硝材の適切な屈折率を規定するための条件式である。条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面において、十分な負の屈折力が得られなくなる。その結果、ペッツバール和を十分に減少させることができなくなり、像面の平坦性が低下するので好ましくない。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を好ましくは１．５５とし、より好ましくは１．５２としてもよい。

条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、浸液との屈折率差が大きくなり、浸液との界面での屈折の影響により、高次の球面収差やコマ収差が発生しやすくなる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を好ましくは１．４５としてもよい。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、次の条件式（４）〜（５）を満足してもよい。

０．３＜（ｄ０+ｄ１ｐ）／（−ｒ１ｃ）＜１．８ ・・・（４）
０．８＜（−ｒ１ｍ）／ｄ１ｍ＜１．７ ・・・（５）
但し、ｄ０：物体から正レンズＬ１１の物体側のレンズ面までの光軸上の距離、
ｄ１ｐ：正レンズＬ１１の光軸上の厚さ、
ｄ１ｍ：負メニスカスレンズＬ１２の光軸上の厚さ、
ｒ１ｃ：物体側に凸の場合を正としたときの正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面の曲率半径、
ｒ１ｍ：物体側に凸の場合を正としたときの負メニスカスレンズＬ１２の像側のレンズ面の曲率半径。

条件式（４）は、正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面の曲率半径と、物体から当該接合面までの距離との適切な比率を規定するための条件式である。条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面の曲率半径が小さくなりすぎて、広い視野での軸外光束の有効径を満たせなくなり、視野周辺でのシェーディングの要因となる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を好ましくは１．３としてもよい。

条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２との接合面の曲率半径が大きくなりすぎて、ペッツバール和を十分に減少させることができなくなり、像面湾曲や非点収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を好ましくは０．４としてもよい。

条件式（５）は、負メニスカスレンズＬ１２の像側のレンズ面の曲率半径と、負メニスカスレンズＬ１２の光軸上の厚さとの適切な比率を規定するための条件式である。条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、負メニスカスレンズＬ１２の像側のレンズ面の曲率半径が大きくなり、物体からの光束が広がりすぎてしまう。光束の広がりを抑えようとすると、正メニスカスレンズＬ１３の各レンズ面の曲率半径を小さくする必要があり、正メニスカスレンズＬ１３の作製が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を好ましくは１．５としてもよい。

条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、負メニスカスレンズＬ１２の像側のレンズ面の曲率半径が小さくなりすぎて、コマ収差の特に高次成分の補正が困難になり、視野を広げることが難しくなる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を好ましくは０．９としてもよい。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、次の条件式（６）〜（７）を満足してもよい。

４．０＜ＮＡ×ｆ＜１５．０ ・・・（６）
０．０３＜ｄ０／ｆ＜０．２０ ・・・（７）
但し、ｆ：液浸顕微鏡対物レンズＯＬの焦点距離、
ＮＡ：液浸顕微鏡対物レンズＯＬの物体側開口数、
ｄ０：物体から正レンズＬ１１の物体側のレンズ面までの光軸上の距離。

条件式（６）は、顕微鏡により観察可能な視野と像の明るさに関する条件式である。条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、液浸顕微鏡対物レンズの倍率が必然的に高くなり、観察できる視野が狭くなる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を好ましくは５．０とし、より好ましくは６．０としてもよい。

条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、より広い視野で明るい像が得られるが、液浸顕微鏡対物レンズが大きくなり、他の液浸対物レンズと同じ焦点距離を維持することが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を好ましくは１２．０とし、より好ましくは１０．０としてもよい。

条件式（７）は、適切な作動距離を規定するための条件式である。条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、厚みのある試料の内部を観察するための十分な作動距離が得られなくなる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を好ましくは０．０５とし、より好ましくは０．０６としてもよい。

条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、液浸顕微鏡対物レンズを倒立顕微鏡等に用いた場合、特にステージを大きく動かしたときに浸液を保持することが難しく、使い勝手が低下する。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を好ましくは０．１５とし、より好ましくは０．１３としてもよい。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、物体側から順に並んだ、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とから構成されるようにしてもよい。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、前述の正レンズＬ１１と、前述の負メニスカスレンズＬ１２と、前述の正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、まだ発散状態にある第１レンズ群Ｇ１からの光束を収差補正しながら徐々に収斂光束へと変換する役割を持つ。第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも２組の接合レンズを有して構成される。第１レンズ群Ｇ１では、球面収差、色収差等の諸収差がまだ残存している状態であるため、第２レンズ群Ｇ２以降の接合レンズによって、主にこれらの収差の補正がなされている。

なお、色収差に関しては、２波長で色収差を補正するだけでなく、２次スペクトルの発生もできる限り抑制しなければならない。そのため、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズを構成する正レンズと負レンズはともに、異常分散性を有する硝材で構成されることが望ましい。しかし、異常分散性を有する負レンズの硝材は、分散の大きいものが多くは存在しない。そのため、第２レンズ群Ｇ２には、１次の色収差を補正するためにも複数の接合レンズが必要となる。また、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズとして、２枚接合の接合レンズに限らず、３枚接合の接合レンズを使用することも有効である。

第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２からの収斂光束を平行光束に変換して、後述の結像レンズに導く役割を持つ。第３レンズ群Ｇ３は、像側のレンズ面が像側に凹面を向けた第１対向負レンズＬ３４と、第１対向負レンズＬ３４の像側に対向して配置され物体側のレンズ面が物体側に凹面を向けた第２対向負レンズＬ３５とを有して構成される。第３レンズ群Ｇ３において、比較的屈折力の強い凹面を対向させた所謂ガウスタイプのレンズ（第１対向負レンズＬ３４と第２対向負レンズＬ３５）を配置することで、第１レンズ群Ｇ１の補完的に、ペッツバール和を減少させることができる。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、第２対向負レンズＬ３５の像側に接合され像側のレンズ面が物体側に凹面を向けた第２対向正レンズＬ３６を有し、次の条件式（８）〜（９）を満足してもよい。

１．７０≦ｎ３ｐ≦２．００ ・・・（８）
２５≦ν３ｐ≦４５ ・・・（９）
但し、ｎ３ｐ：第２対向正レンズＬ３６のｄ線に対する屈折率、
ν３ｐ：第２対向正レンズＬ３６のアッベ数。

条件式（８）は、第３レンズ群Ｇ３の最も像側に配置される第２対向正レンズＬ３６に用いられる硝材の適切な屈折率を規定するための条件式である。条件式（８）の対応値が下限値を下回る条件で、同じ屈折力を維持するためには、第２対向正レンズＬ３６の曲率半径を小さくする必要がある。その結果、コマ収差が発生しやすくなり、第１対向負レンズＬ３４および第２対向負レンズＬ３５によりペッツバール和を減少させることも難しくなる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を好ましくは１．８０としてもよい。

条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、短波長側の光の透過率が低下するので好ましくない。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の上限値を好ましくは１．９６とし、より好ましくは１．９２としてもよい。

条件式（９）は、第２対向正レンズＬ３６に用いられる硝材の適切なアッベ数を規定するための条件式である。条件式（９）の対応値が上限値を上回ると、倍率色収差を補正することが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の上限値を好ましくは４０としてもよい。

条件式（９）の対応値が下限値を下回ると、倍率色収差の２次スペクトルを抑えることが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の下限値を好ましくは３０としてもよい。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、第１の接合レンズと、第２の接合レンズと、第３の接合レンズとからなり、第２の接合レンズは、第１対向負レンズＬ３４と、第１対向負レンズＬ３４の物体側に接合された第１対向正レンズＬ３３とからなり、第３の接合レンズは、第２対向負レンズＬ３５と、第２対向負レンズＬ３５の像側に接合された第２対向正レンズＬ３６とからなるようにしてもよい。第３レンズ群Ｇ３において、前後の第１対向正レンズＬ３３と第２対向正レンズＬ３６によって光束が絞られるところに、比較的屈折力の強い凹面を対向させた第１対向負レンズＬ３４と第２対向負レンズＬ３５を配置することで、第１レンズ群Ｇ１の補完的に、ペッツバール和を減少させることができる。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、カバーガラスＣの厚さに応じて第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するようにしてもよい。第２レンズ群Ｇ２によって収斂された光束は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔において、比較的光束の高低差が大きくなる。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔を変化させることにより、所謂補正環として機能し、カバーガラスＣの厚さに応じて変化する球面収差を補正することができる。なお、前述したように、第３レンズ群Ｇ３において、第１対向負レンズＬ３４および第２対向負レンズＬ３５を含む接合レンズ（第２の接合レンズおよび第３の接合レンズ）と、第２レンズ群Ｇ２との間に、第１の接合レンズが配置されるようにしてもよい。これにより、第３レンズ群Ｇ３に入射する光線の入射高が低くなりすぎず、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔を変化させた際に、球面収差を良好に補正することができる。

本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズＯＬにおいて、負メニスカスレンズＬ１２の硝材（以下、説明の便宜上、レンズＬ１２用ガラスと称する）は、カチオン成分として、Ｂ³⁺、Ｌａ³⁺、及び任意にＮｂ⁵⁺を含有する光学ガラスが用いられる。例えば、本実施形態のレンズＬ１２用ガラスは、ガラスに含まれるカチオン成分全体に対する割合（カチオン％表示）で、Ｂ³⁺を１０ｃａｔ％以上５０ｃａｔ％以下の割合で含有する。レンズＬ１２用ガラスは、ガラスに含まれるカチオン成分全体に対する割合で、Ｎｂ⁵⁺を０ｃａｔ％以上４０ｃａｔ％以下の割合で含有する。レンズＬ１２用ガラスは、Ｎｂ⁵⁺を含有する場合、ガラスに含まれるカチオン成分全体に対する割合で、希土類イオンであるＬａ³⁺を４０ｃａｔ％以上６５ｃａｔ％以下の割合で、好ましくは５０ｃａｔ％以上６５ｃａｔ％以下の割合で、より好ましくは５４ｃａｔ％以上６５ｃａｔ％以下の割合で含有する。一方、レンズＬ１２用ガラスは、Ｎｂ⁵⁺を含有しない場合、Ｌａ³⁺を４０ｃａｔ％以上６３ｃａｔ％以下の割合で含有し、好ましくは５０ｃａｔ％以上６３ｃａｔ％以下の割合で含有する。レンズＬ１２用ガラスは、ガラスに含まれるカチオン成分全体に対する割合で、Ｂ³⁺、Ｌａ³⁺、及びＮｂ⁵の合計の割合が８０ｃａｔ％以上１００ｃａｔ％以下である。

なお、カチオン％（ｃａｔ％）とは、Ｂ³⁺の個数、Ｌａ³⁺の個数、Ｎｂ⁵⁺の個数等のカチオンの個数の合計に対する、いずれかのカチオンの個数の割合を％で示したものである。例えば、カチオン成分としてＢ³⁺とＬａ³⁺とＮｂ⁵⁺のみを含む場合のＬａ³⁺のカチオン％とは、Ｂ³⁺の個数とＬａ³⁺の個数とＮｂ⁵⁺の個数の合計に対するＬａ³⁺の個数の割合である。このような光学ガラスの原料として、例えば、Ｂ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅等、ガラスの作製条件に応じて上記のカチオン成分を含有する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の公知材料から選択することができる。このような光学ガラスは、浮遊溶解法により製造することができる（例えば、特開２０１４−１９６２３６号公報を参照）。具体的には、レーザー浮遊炉を用いて、炭酸ガス等のレーザーを試料に照射して試料を溶解させ、その溶解物をノズルから噴出された浮上ガスの流体により浮上させた後、冷却固化させて製造することができる。浮上ガスは、試料を浮上させることができればよく、用途に合わせて、空気、窒素、酸素、アルゴン等に代表される不活性ガスのほか、乾燥空気等から適宜選択して用いることができる。浮遊溶解法とは、無容器凝固法とも称され、Ｐｔ合金（Ｐｔまたは白金合金であり、例えば、Ｐｔ−Ａｕ、Ｐｔ−Ａｕ−Ｒｈ等が用いられる）等の容器を用いずに、材料を加熱溶解した後、冷却固化させて、ガラスを得る方法である。なお、このような光学ガラスは、浮遊溶解法に限らず、無重力の状態においても作製することが可能である。

レンズＬ１２用ガラスの具体例として、例えば、Ｂ³⁺を１０ｃａｔ％とし、Ｌａ³⁺を６０ｃａｔ％とし、Ｎｂ⁵⁺を３０ｃａｔ％とした場合、上述の浮遊溶解法により、ｎ１ｍ＝２．１２０４０、ν１ｍ＝２６．１２のレンズＬ１２用ガラスを得ることができる。Ｂ³⁺を２０ｃａｔ％とし、Ｌａ³⁺を４０ｃａｔ％とし、Ｎｂ⁵⁺を４０ｃａｔ％とした場合、上述の浮遊溶解法により、ｎ１ｍ＝２．１７００５、ν１ｍ＝２１．７３のレンズＬ１２用ガラスを得ることができる。Ｂ³⁺を２０ｃａｔ％とし、Ｌａ³⁺を６０ｃａｔ％とし、Ｎｂ⁵⁺を２０ｃａｔ％とした場合、上述の浮遊溶解法により、ｎ１ｍ＝２．０５０１３、ν１ｍ＝３０．２５のレンズＬ１２用ガラスを得ることができる。このように、上述のガラスに含まれるカチオン成分全体に対する割合の範囲内で、Ｂ³⁺、Ｌａ³⁺、及びＮｂ⁵等の割合を適宜調整することにより、後述の第１〜第４実施例で例示するような高い屈折率を有するレンズＬ１２用ガラスを得ることができる。

本実施形態の顕微鏡は、上述した構成の液浸顕微鏡対物レンズＯＬを備えて構成される。その具体例として、本実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬを備えた顕微鏡（液浸顕微鏡）を図１０に基づいて説明する。この顕微鏡１００は、スタンド１０１と、スタンド１０１のベース部１０２に取り付けられたステージ１１１と、スタンド１０１のアーム部１０３に取り付けられた鏡筒１２１と、鏡筒１２１に連結された撮像部１３１とを有して構成される。ステージ１１１上には、スライドガラスＢとカバーガラスＣ（図１０においては付番を省略する）の間に保持された不図示の観察物体（生物試料等）が載置される。ステージ１１１の下側には、透過照明装置１１６を構成するコンデンサレンズ１１７が取り付けられる。なお、スタンド１０１のベース部１０２には、ステージ１１１の他、上述の透過照明装置１１６と、透過照明用光源１１８等が取り付けられる。

鏡筒１２１の下方に設けられたレボルバ１２６に、対物レンズ１２２が取り付けられる。対物レンズ１２２の先端部とカバーガラスＣとの間に、浸液が満たされるようになっている。鏡筒１２１の下方に取り付けられる対物レンズ１２２として、本実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬが用いられる。鏡筒１２１には、結像レンズ１２３と、プリズム１２４が設けられる。鏡筒１２１に設けられる結像レンズ１２３として、後述の結像レンズＩＬが用いられる。なお、鏡筒１２１には、落射蛍光装置１２７と、落射蛍光用光源１２８と、接眼レンズ１２９等が取り付けられる。撮像部１３１には、撮像素子１３２が設けられる。

このような顕微鏡１００において、観察物体からの光は、カバーガラスＣおよび浸液と、対物レンズ１２２と、結像レンズ１２３およびプリズム１２４を透過して、撮像素子１３２へ到達する。結像レンズ１２３により、観察物体の像が撮像素子１３２の撮像面上に結像され、撮像素子１３２が観察物体の像を撮像する。撮像素子１３２により撮像取得された観察物体の画像は、外部のコンピュータＰＣを介してモニターＭＴに表示される。外部のコンピュータＰＣは、撮像素子１３２により撮像取得された観察物体の画像データに対して種々の画像処理を行うことができる。このような構成によれば、上記実施形態に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬを搭載することにより、広い視野と十分な作動距離を有して、視野の周辺部まで良好な光学性能が得られる顕微鏡を得ることが可能になる。なお、顕微鏡１００は、正立顕微鏡であってもよく、倒立顕微鏡であってもよい。

以下、本実施形態の実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬを図面に基づいて説明する。各実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬは、油浸（シリコーンオイル）タイプの設計となっている。使用する浸液（オイル）のｄ線（波長λ＝587.56nm）に対する屈折率をｎｄＡとし、ｄ線を基準とするアッベ数をνｄＡとすると、ｎｄＡ＝1.404074、νｄＡ＝51.96であるものとする。使用するカバーガラスのｄ線に対する屈折率をｎｄＢとし、ｄ線を基準とするアッベ数をνｄＢとし、厚さをｔｃとすると、ｎｄＢ＝1.52439、νｄＢ＝54.3、ｔｃ＝0.17mmであるものとする。

図１、図３、図５、図７は、第１〜第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ｛ＯＬ（１）〜ＯＬ（４）｝の構成を示す断面図である。これら図１、図３、図５、図７において、各レンズ群を符号Ｇと数字（もしくはアルファベット）の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字（もしくはアルファベット）の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。

以下に表１〜表４を示すが、この内、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝587.6nm）、ｇ線（波長λ＝435.8nm）、Ｃ線（波長λ＝656.3nm）、Ｆ線（波長λ＝486.1nm）を選んでいる。

［全体諸元］の表において、ｆは液浸顕微鏡対物レンズＯＬの全系の焦点距離を示し、βは倍率を示す。ＮＡは液浸顕微鏡対物レンズＯＬの物体側開口数を示し、Ｄ０はカバーガラスの端面から液浸顕微鏡対物レンズＯＬにおける最も物体側のレンズ面（後述の第１面）までの光軸上の距離を示す。

［レンズ諸元］の表において、面番号は物体側からのレンズ面の順序を示し、Ｒは各面番号に対応する曲率半径（物体側に凸のレンズ面の場合を正の値としている）、Ｄは各面番号に対応する光軸上のレンズ厚もしくは空気間隔、ｎｄは各面番号に対応する硝材のｄ線（波長λ＝587.6nm）に対する屈折率、νｄは各面番号に対応する硝材のｄ線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。

各実施例の［可変間隔データ］の表は、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号ｉにおける次の面までの面間隔Ｄｉを示す。例えば、第１実施例では、面番号１４での面間隔Ｄ１４を示す。なお、［可変間隔データ］の表において、カバーガラスの厚さｔｃに対応した可変間隔の値を示す。

［条件式対応値］の表には、上記の条件式（１）〜（９）に対応する値を示す。

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。

（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図２および表１を用いて説明する。図１は、本実施形態の第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（１）は、物体側から順に並んだ、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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、平凸形状の正レンズＬ１１および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１の物体側にはカバーガラスＣが配置されており、カバーガラスＣと正レンズＬ１１との間は浸液（オイル）で満たされている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の第１の負レンズＬ２１および両凸形状の第１の正レンズＬ２２からなる第１の接合レンズと、両凸形状の単レンズである第２の正レンズＬ２３と、両凸形状の第３の正レンズＬ２４、両凹形状の第２の負レンズＬ２５、および両凸形状の第４の正レンズＬ２６からなる第２の接合レンズとから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３１および両凸形状の正レンズＬ３２からなる第１の接合レンズと、両凸形状の第１対向正レンズＬ３３および両凹形状の第１対向負レンズＬ３４からなる第２の接合レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向負レンズＬ３５および物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向正レンズＬ３６からなる第３の接合レンズとから構成される。第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（１）では、カバーガラスＣの厚さに応じて球面収差を補正する際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が固定されて、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように構成される。例えば、カバーガラスＣの厚さが設定（ｔｃ＝0.17mm）よりも薄い場合、球面収差を補正するために、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って物体側へ移動させ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を小さくする。

以下の表１に、第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝8
β＝-25倍
ＮＡ＝1.05
Ｄ０＝1.0
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 1 1.458504 67.85
2 -1.6917 4.6 2.10465 26.82
3 -5.8782 0.2
4 -19.7986 3.7 1.65844 50.84
5 -9.5255 0.2
6 -340.9344 1.2 1.60311 60.69
7 23.1069 6.3 1.433852 95.25
8 -18.1464 0.2
9 28.0616 4.2 1.49782 82.57
10 -110.9233 0.2
11 46.4149 5.5 1.49782 82.57
12 -22.0759 1.2 1.552981 55.07
13 17.3694 6.7 1.43425 95.02
14 -26.3871 D14（可変）
15 170.9939 1 1.80000 29.84
16 15.3018 4.5 1.433852 95.25
17 -65.1090 0.2
18 11.3951 5.6 1.49782 82.57
19 -32.9665 1.9 1.73211 46.18
20 10.2318 7.9
21 -8.1158 1.3 1.48749 70.31
22 -48.0409 3.75 1.85026 32.35
23 -13.3821
［可変間隔データ］
tc 0.11 0.17 0.23
D14 1.331 1.400 1.472
［条件式対応値］
条件式（１） ｎ１ｍ＝2.10465
条件式（２），（２Ａ） ν１ｍ＝26.818
条件式（３） ｎ１ｐ＝1.458504
条件式（４） （ｄ０+ｄ１ｐ）／（−ｒ１ｃ）＝1.18224
条件式（５） （−ｒ１ｍ）／ｄ１ｍ＝1.27786
条件式（６） ＮＡ×ｆ＝8.4
条件式（７） ｄ０／ｆ＝0.125
条件式（８） ｎ３ｐ＝1.85026
条件式（９） ν３ｐ＝32.353

図２は、第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図（球面収差図、像面湾曲収差図、歪曲収差図、倍率色収差図、および光線収差図）である。図２の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｂは倍率、Ｙは像高を示し、ｄはｄ線（波長λ＝587.6nm）、ｇはｇ線（波長λ＝435.8nm）、ＣはＣ線（波長λ＝656.3nm）、ＦはＦ線（波長λ＝486.1nm）に対する諸収差をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。

各収差図より、第１実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズは、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第２実施例）
第２実施例について、図３〜図４および表２を用いて説明する。図３は、本実施形態の第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（２）は、物体側から順に並んだ、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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、平凸形状の正レンズＬ１１および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１の物体側にはカバーガラスＣが配置されており、カバーガラスＣと正レンズＬ１１との間は浸液（オイル）で満たされている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズである第１の正レンズＬ２１と、両凸形状の第２の正レンズＬ２２および物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ２３からなる第１の接合レンズと、両凸形状の第３の正レンズＬ２４、両凹形状の第２の負レンズＬ２５、および両凸形状の第４の正レンズＬ２６からなる第２の接合レンズとから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３１および両凸形状の正レンズＬ３２からなる第１の接合レンズと、両凸形状の第１対向正レンズＬ３３および両凹形状の第１対向負レンズＬ３４からなる第２の接合レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向負レンズＬ３５および物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向正レンズＬ３６からなる第３の接合レンズとから構成される。第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（２）では、カバーガラスＣの厚さに応じて球面収差を補正する際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が固定されて、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように構成される。例えば、カバーガラスＣの厚さが設定（ｔｃ＝0.17mm）よりも薄い場合、球面収差を補正するために、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って物体側へ移動させ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を小さくする。

以下の表２に、第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝8
β＝-25倍
ＮＡ＝1.1
Ｄ０＝0.6
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.8 1.458504 67.85
2 -1.4415 3.75 2.16121 25.83
3 -5.2189 0.2
4 -12.0414 3.5 1.59319 67.90
5 -7.5676 0.2
6 -238.8473 4.2 1.49782 82.57
7 -14.3660 0.2
8 31.6700 6 1.433852 95.25
9 -16.9703 1.1 1.6968 55.52
10 -36.7883 0.3
11 28.6744 5.7 1.49782 82.57
12 -23.2638 1.2 1.552981 55.07
13 15.2502 6.4 1.43425 95.02
14 -28.4525 D14（可変）
15 64.1476 1.1 1.83481 42.73
16 12.1897 5.4 1.433852 95.25
17 -35.3961 0.2
18 11.6946 4.95 1.49782 82.57
19 -51.7642 2 1.73211 46.18
20 11.0936 7.2
21 -8.4881 3.9 1.48749 70.31
22 -33.2658 3.6 1.90265 35.73
23 -15.0939
［可変間隔データ］
tc 0.11 0.17 0.23
D14 1.200 1.300 1.410
［条件式対応値］
条件式（１） ｎ１ｍ＝2.16121
条件式（２），（２Ａ） ν１ｍ＝25.827
条件式（３） ｎ１ｐ＝1.458504
条件式（４） （ｄ０+ｄ１ｐ）／（−ｒ１ｃ）＝0.97121
条件式（５） （−ｒ１ｍ）／ｄ１ｍ＝1.39169
条件式（６） ＮＡ×ｆ＝8.8
条件式（７） ｄ０／ｆ＝0.075
条件式（８） ｎ３ｐ＝1.90265
条件式（９） ν３ｐ＝35.726

図４は、第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。各収差図より、第２実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズは、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第３実施例）
第３実施例について、図５〜図６および表３を用いて説明する。図５は、本実施形態の第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（３）は、物体側から順に並んだ、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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、平凸形状の正レンズＬ１１および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１の物体側にはカバーガラスＣが配置されており、カバーガラスＣと正レンズＬ１１との間は浸液（オイル）で満たされている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の単レンズである第１の正レンズＬ２１と、両凸形状の第２の正レンズＬ２２および物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ２３からなる第１の接合レンズと、両凸形状の第３の正レンズＬ２４、両凹形状の第２の負レンズＬ２５、および両凸形状の第４の正レンズＬ２６からなる第２の接合レンズと、両凸形状の単レンズである第５の正レンズＬ２７とから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３１および両凸形状の正レンズＬ３２からなる第１の接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１対向正レンズＬ３３および物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１対向負レンズＬ３４からなる第２の接合レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向負レンズＬ３５および物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向正レンズＬ３６からなる第３の接合レンズとから構成される。第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（３）では、カバーガラスＣの厚さに応じて球面収差を補正する際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が固定されて、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように構成される。例えば、カバーガラスＣの厚さが設定（ｔｃ＝0.17mm）よりも薄い場合、球面収差を補正するために、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って物体側へ移動させ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を小さくする。

以下の表３に、第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝10
β＝-20倍
ＮＡ＝1.0
Ｄ０＝0.8
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.8 1.458504 67.85
2 -1.6917 5.1 2.07141 31.51
3 -6.6973 0.2
4 -15.7704 3 1.49782 82.57
5 -9.2937 0.2
6 -139.9761 3.6 1.56907 71.31
7 -16.2567 0.2
8 32.7855 5.15 1.49782 82.57
9 -20.2957 1 1.552981 55.07
10 -14076.0352 0.2
11 28.1230 5 1.49782 82.57
12 -27.2959 1.2 1.552981 55.07
13 15.8237 5.5 1.43425 95.02
14 -44.6855 0.2
15 73.2814 2.3 1.45600 91.36
16 -94.0194 D16（可変）
17 200.0000 1 1.816 46.62
18 12.5824 5.3 1.433852 95.25
19 -42.7005 0.2
20 13.0672 4.3 1.49782 82.57
21 68.9365 1.5 1.673 38.15
22 12.1997 8.8
23 -10.3253 2 1.517417 52.43
24 -73.7506 4.5 1.90265 35.73
25 -17.0332
［可変間隔データ］
tc 0.11 0.17 0.23
D16 1.750 1.800 1.851
［条件式対応値］
条件式（１） ｎ１ｍ＝2.07141
条件式（２），（２Ａ） ν１ｍ＝31.511
条件式（３） ｎ１ｐ＝1.458504
条件式（４） （ｄ０+ｄ１ｐ）／（−ｒ１ｃ）＝0.94579
条件式（５） （−ｒ１ｍ）／ｄ１ｍ＝1.3132
条件式（６） ＮＡ×ｆ＝10
条件式（７） ｄ０／ｆ＝0.080
条件式（８） ｎ３ｐ＝1.90265
条件式（９） ν３ｐ＝35.726

図６は、第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。各収差図より、第３実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズは、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第４実施例）
第４実施例について、図７〜図８および表４を用いて説明する。図７は、本実施形態の第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（４）は、物体側から順に並んだ、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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、平凸形状の正レンズＬ１１および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１の物体側にはカバーガラスＣが配置されており、カバーガラスＣと正レンズＬ１１との間は浸液（オイル）で満たされている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の第１の負レンズＬ２１および両凸形状の第１の正レンズＬ２２からなる第１の接合レンズと、両凹形状の第２の負レンズＬ２３および両凸形状の第２の正レンズＬ２４からなる第２の接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の負レンズＬ２５および両凸形状の第３の正レンズＬ２６からなる第３の接合レンズとから構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１および両凹形状の負レンズＬ３２からなる第１の接合レンズと、両凸形状の第１対向正レンズＬ３３および両凹形状の第１対向負レンズＬ３４からなる第２の接合レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向負レンズＬ３５および物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第２対向正レンズＬ３６からなる第３の接合レンズとから構成される。第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズＯＬ（４）では、カバーガラスＣの厚さに応じて球面収差を補正する際、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が固定されて、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように構成される。例えば、カバーガラスＣの厚さが設定（ｔｃ＝0.17mm）よりも薄い場合、球面収差を補正するために、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って物体側へ移動させ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を小さくする。

以下の表４に、第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。

（表４）
［全体諸元］
ｆ＝5
β＝-40倍
ＮＡ＝1.25
Ｄ０＝0.32
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.39 1.458504 67.85
2 -1.7124 4.5 2.07141 31.51
3 -4.8286 0.2
4 -7.9258 2.88 1.673 38.15
5 -6.9675 0.2
6 -191.2221 1.03 1.61266 44.46
7 30.4248 6.08 1.456 91.36
8 -13.4399 0.2
9 -541.5427 1 1.673 38.15
10 26.6111 7.94 1.433852 95.25
11 -15.0000 0.2
12 41.1338 1 1.73211 46.18
13 13.4781 7.91 1.433852 95.25
14 -21.8423 D14（可変）
15 18.2759 4.69 1.43385 95.25
16 -33.5297 1 1.73211 46.18
17 25.4598 0.2
18 9.8794 5.33 1.456 91.36
19 -214.1266 7.98 1.76684 46.78
20 6.4885 5.06
21 -6.2365 1.47 1.59349 67.02
22 -2114.1228 3.55 1.834 37.18
23 -10.0340
［可変間隔データ］
tc 0.13 0.17 0.19
D14 0.810 0.410 0.200
［条件式対応値］
条件式（１） ｎ１ｍ＝2.07141
条件式（２），（２Ａ） ν１ｍ＝31.511
条件式（３） ｎ１ｐ＝1.458504
条件式（４） （ｄ０+ｄ１ｐ）／（−ｒ１ｃ）＝0.41462
条件式（５） （−ｒ１ｍ）／ｄ１ｍ＝1.07302
条件式（６） ＮＡ×ｆ＝6.25
条件式（７） ｄ０／ｆ＝0.064
条件式（８） ｎ３ｐ＝1.834
条件式（９） ν３ｐ＝37.184

図８は、第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図である。各収差図より、第４実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズは、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

各実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズは、無限遠系補正型のレンズであるため、物体の像を結像させる結像レンズと組み合わせた有限遠補正光学系の態様で使用される。そこで、液浸顕微鏡対物レンズと組み合わせて使用される結像レンズの一例について、図９および表５を用いて説明する。図９は、各実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズと組み合わせて使用される結像レンズの構成を示す断面図である。各実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの諸収差図は、この結像レンズと組み合わせて使用したときのものである。図９に示す結像レンズＩＬは、物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ９１および両凹形状の第１の負レンズＬ９２からなる第１の接合レンズと、両凸形状の第２の正レンズＬ９３および両凹形状の第２の負レンズＬ９４からなる第２の接合レンズとから構成される。結像レンズＩＬは、各実施例に係る液浸顕微鏡対物レンズの像側に配置される。

以下の表５に、結像レンズの諸元の値を掲げる。なお、［全体諸元］の表において、ｆｉは結像レンズの全系の焦点距離を示す。

（表５）
［全体諸元］
fi＝200
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 75.0430 5.1 1.622801 57.03
2 -75.0430 2 1.749501 35.19
3 1600.5800 7.5
4 50.2560 5.1 1.667551 41.96
5 -84.5410 1.8 1.612658 44.41
6 36.9110

上記各実施例によれば、比較的高い開口数を維持しつつ、広い視野と十分な作動距離を有して、視野の周辺部まで良好な光学性能が得られる液浸顕微鏡対物レンズを実現することができる。例えば、上記各実施例によれば、作動距離に対して高い開口数を実現しつつ、上述した特許文献１に記載の液浸顕微鏡対物レンズと比較して大きい視野数を得ることができる。

ここで、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｌ１１ 正レンズ Ｌ１２ 負メニスカスレンズ
Ｌ１３ 正メニスカスレンズ

Claims (11)

1. 物体側から順に並んだ、正レンズと、前記正レンズと接合され物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとを有し、
   以下の条件式を満足する対物レンズ。
   ２．０３≦ｎ１ｍ≦２．３０
   ２０≦ν１ｍ
   但し、ｎ１ｍ：前記負メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率、
   ν１ｍ：前記負メニスカスレンズのアッベ数。
2. 以下の条件式を満足する請求項１に記載の対物レンズ。
   ２０≦ν１ｍ≦４０
3. 以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の対物レンズ。
   １．４０≦ｎ１ｐ≦１．６０
   但し、ｎ１ｐ：前記正レンズのｄ線に対する屈折率。
4. 以下の条件式を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載の対物レンズ。
   ０．３＜（ｄ０+ｄ１ｐ）／（−ｒ１ｃ）＜１．８
   ０．８＜（−ｒ１ｍ）／ｄ１ｍ＜１．７
   但し、ｄ０：物体から前記正レンズの物体側のレンズ面までの光軸上の距離、
   ｄ１ｐ：前記正レンズの光軸上の厚さ、
   ｄ１ｍ：前記負メニスカスレンズの光軸上の厚さ、
   ｒ１ｃ：物体側に凸の場合を正としたときの前記正レンズと前記負メニスカスレンズとの接合面の曲率半径、
   ｒ１ｍ：物体側に凸の場合を正としたときの前記負メニスカスレンズの像側のレンズ面の曲率半径。
5. 以下の条件式を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載の対物レンズ。
   ４．０＜ＮＡ×ｆ＜１５．０
   ０．０３＜ｄ０／ｆ＜０．２０
   但し、ｆ：前記対物レンズの焦点距離、
   ＮＡ：前記対物レンズの物体側開口数、
   ｄ０：物体から前記正レンズの物体側のレンズ面までの光軸上の距離。
6. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第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１レンズ群は、物体側から順に並んだ、前記正レンズと、前記負メニスカスレンズと、前記正メニスカスレンズとからなり、
   前記第２レンズ群は、少なくとも２組の接合レンズを有し、
   前記第３レンズ群は、像側のレンズ面が像側に凹面を向けた第１対向負レンズと、前記第１対向負レンズの像側に対向して配置され物体側のレンズ面が物体側に凹面を向けた第２対向負レンズとを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の対物レンズ。
7. 前記第３レンズ群は、前記第２対向負レンズの像側に接合され像側のレンズ面が物体側に凹面を向けた第２対向正レンズを有し、
   以下の条件式を満足する請求項６に記載の対物レンズ。
   １．７０≦ｎ３ｐ≦２．００
   ２５≦ν３ｐ≦４５
   但し、ｎ３ｐ：前記第２対向正レンズのｄ線に対する屈折率、
   ν３ｐ：前記第２対向正レンズのアッベ数。
8. 前記第３レンズ群は、物体側から順に並んだ、第１の接合レンズと、第２の接合レンズと、第３の接合レンズとからなり、
   前記第２の接合レンズは、前記第１対向負レンズと、前記第１対向負レンズの物体側に接合された第１対向正レンズとからなり、
   前記第３の接合レンズは、前記第２対向負レンズと、前記第２対向負レンズの像側に接合された第２対向正レンズとからなる請求項６または７に記載の対物レンズ。
9. カバーガラスの厚さに応じて前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化する請求項６〜８のいずれか一項に記載の対物レンズ。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の対物レンズと、結像レンズとを備える光学系。
11. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の対物レンズを備える顕微鏡。

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