WO2024090587A1 - 顕微鏡対物レンズ、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置 - Google Patents

顕微鏡対物レンズ、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置 Download PDF

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WO2024090587A1
WO2024090587A1 PCT/JP2023/045401 JP2023045401W WO2024090587A1 WO 2024090587 A1 WO2024090587 A1 WO 2024090587A1 JP 2023045401 W JP2023045401 W JP 2023045401W WO 2024090587 A1 WO2024090587 A1 WO 2024090587A1
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lens
image
microscope objective
positive
refractive index
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英嗣 ▲高▼木
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株式会社ニコン
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/02Objectives
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/36Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a microscope objective lens, a microscope optical system, and a microscope device.
  • the microscope objective lens of the first invention comprises a first lens group and a second lens group having negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, the second lens group having a cemented meniscus lens with its concave surface facing the image side and a meniscus lens component with its concave surface facing the object side, arranged in order from the object side along the optical axis, and the first lens group has a predetermined positive lens that satisfies the following conditional expression: 0 ⁇ gFA+0.0015 ⁇ dA ⁇ 0.6395 1.60 ⁇ ndA ⁇ 1.85 39.50 ⁇ dA ⁇ 75.00
  • ndA is the refractive index of the predetermined positive lens with respect to the d line
  • ⁇ dA is the Abbe number of the predetermined positive lens
  • ⁇ gFA is the partial dispersion ratio of the predetermined positive lens, which is defined by the following formula, where ngA is the refractive index of the predetermined positive lens with respect to the g line, nFA is the refractive
  • the second microscope objective lens according to the present invention comprises a first lens group and a second lens group having negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, the second lens group having a cemented meniscus lens with its concave surface facing the image side and a meniscus lens component with its concave surface facing the object side, arranged in order from the object side along the optical axis, and the first lens group has a predetermined positive lens that satisfies the following conditional expression: 0 ⁇ gFA+0.0016 ⁇ dA ⁇ 0.6460 1.60 ⁇ ndA ⁇ 1.85 39.50 ⁇ dA ⁇ 75.00
  • ndA is the refractive index of the predetermined positive lens with respect to the d line
  • ⁇ dA is the Abbe number of the predetermined positive lens
  • ⁇ gFA is the partial dispersion ratio of the predetermined positive lens, which is defined by the following formula, where ngA is the refractive index of the predetermined positive lens with respect to the g line, nFA is the refr
  • the microscope optical system according to the present invention comprises the above-mentioned microscope objective lens and an imaging lens that forms an image using light from the microscope objective lens.
  • the microscope device according to the present invention is equipped with the microscope objective lens described above.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a microscope objective lens according to a first example.
  • 3A to 3C are diagrams showing various aberrations of the microscope objective lens according to the first example.
  • 4A to 4C are diagrams showing chromatic aberration of magnification of the microscope objective lens according to the first example.
  • 4A to 4C are diagrams illustrating coma aberration of the microscope objective lens according to the first example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a microscope objective lens according to a second embodiment.
  • 10A to 10C are diagrams showing various aberrations of the microscope objective lens according to the second example.
  • FIG. 11 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the microscope objective lens according to the second example.
  • FIG. 6A to 6C are diagrams illustrating coma aberration of the microscope objective lens according to the second example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a microscope objective lens according to a third example.
  • 13A to 13C are diagrams showing various aberrations of the microscope objective lens according to the third example.
  • FIG. 13 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the microscope objective lens according to the third example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating coma aberration of the microscope objective lens according to the third example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a microscope objective lens according to a fourth example.
  • 13A to 13C are diagrams showing various aberrations of the microscope objective lens according to the fourth example.
  • FIG. 13 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the microscope objective lens according to the fourth example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating coma aberration of the microscope objective lens according to the fourth example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a microscope objective lens according to a fifth example.
  • 13A to 13C are diagrams showing various aberrations of the microscope objective lens according to the fifth example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating chromatic aberration of magnification of the microscope objective lens according to the fifth example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating coma aberration of the microscope objective lens according to the fifth example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of a microscope objective lens according to a sixth example.
  • FIGS. 13A to 13C are diagrams showing various aberrations of the microscope objective lens according to the sixth example.
  • FIG. 13 is a diagram showing chromatic aberration of magnification of the microscope objective lens according to the sixth example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating coma aberration of the microscope objective lens according to the sixth example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an imaging lens.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a confocal fluorescence microscope, which is an example of a microscope device.
  • a microscope optical system and a confocal fluorescence microscope (microscope device) equipped with a microscope objective lens will be described with reference to FIG. 26.
  • a confocal fluorescence microscope 1 is configured to include an excitation light introduction section 2 that guides illumination laser light from a light source unit 6 onto a sample SA, a scanning device 3 that deflects the laser light focused on the sample SA to scan it over the sample SA, a photodetector 5 that detects a light intensity signal from the sample SA, and a focusing optical system 4 that guides light from the sample SA to the photodetector 5.
  • the light source unit 6 may be provided in the confocal fluorescence microscope 1, or may be provided separately from the confocal fluorescence microscope 1.
  • the light source unit 6 is configured to include a laser light source (not shown) and a beam diameter adjustment mechanism (not shown). The light source unit 6 oscillates laser light for illumination.
  • the excitation light introduction section 2 is configured with a collimator lens 21, a dichroic mirror 22, and a microscope optical system 25 having an imaging lens 23 and an objective lens 24.
  • the collimator lens 21 and the dichroic mirror 22 are arranged inside the microscope housing section 12 provided on the upper part of the lens barrel section 11 in the microscope main body 10.
  • the light source unit 6 and the microscope housing section 12 are connected by an optical fiber 69 using connectors C3 and C4.
  • the collimator lens 21 converts the laser light (light beam) emitted from the light source unit 6 into parallel light.
  • the dichroic mirror 22 reflects the laser light from the collimator lens 21 toward the sample SA.
  • the microscope optical system 25 focuses the laser light reflected by the dichroic mirror 22 onto the sample SA by the imaging lens 23 and the objective lens 24.
  • the imaging lens 23 is arranged inside the lens barrel section 11 in the microscope main body 10.
  • the imaging lens 23 is also called the second objective lens.
  • the objective lens 24 is attached to the bottom of the lens barrel 11.
  • the scanning device 3 is configured with a scanning mechanism (scanner) 31 and a scanning optical system 32.
  • the scanning device 3 is disposed between the dichroic mirror 22 and the imaging lens 23 inside the microscope housing 12.
  • the scanning mechanism (scanner) 31 is configured with, for example, a galvanometer mirror (not shown) or a resonant mirror (not shown).
  • the scanning mechanism (scanner) 31 deflects the incident laser light. In other words, the scanning mechanism (scanner) 31 deflects the laser light focused on the sample SA to scan the sample SA.
  • the scanning optical system 32 is an optical system provided between the scanning mechanism (scanner) 31 and the imaging lens 23.
  • the scanning optical system 32 is an optical system in which the focal position of the scanning optical system 32 is located on the imaging plane 13 (also called the primary image plane) that is conjugate with the sample SA (the scanning plane of the sample SA).
  • the focusing optical system 4 is composed of the objective lens 24 and the imaging lens 23 that constitute the microscope optical system 25, a total reflection mirror 41, and a focusing lens 42.
  • the objective lens 24 receives the fluorescence generated by the sample SA and converts it into parallel light.
  • the imaging lens 23 focuses the fluorescence (parallel light) emitted from the objective lens 24 on the imaging surface 13 (primary image surface) to form an image.
  • the fluorescence from the sample SA that has passed through the objective lens 24 and the imaging lens 23 is once focused on the imaging surface 13, passes through the scanning device 3 and the dichroic mirror 22, and reaches the total reflection mirror 41.
  • the total reflection mirror 41 and the focusing lens 42 are disposed above the dichroic mirror 22 inside the microscope housing 12.
  • the total reflection mirror 41 reflects the fluorescence from the sample SA that has passed through the objective lens 24 and the imaging lens 23.
  • the focusing lens 42 focuses the fluorescence reflected by the total reflection mirror 41 onto a light shielding plate 52 that has a pinhole 51 (aperture).
  • the light detection device 5 is configured with a light shielding plate 52 having a pinhole 51, an optical fiber 53, and a detection unit 55.
  • the optical fiber 53 is connected to the microscope housing 12 and the detection unit 55 using connectors C1 and C2.
  • Light (fluorescence) that has passed through the pinhole 51 is incident on the optical fiber 53.
  • the detection unit 55 detects the light (fluorescence) that has passed through the pinhole 51 and the optical fiber 53.
  • a processing unit 57 is electrically connected to the detection unit 55 via a cable 56.
  • the processing unit 57 performs image processing (of the sample SA) based on the detection signal detected by the detection unit 55, and the observation image of the sample SA obtained by the image processing of the processing unit 57 is displayed on a monitor (not shown).
  • the laser light from the scanning device 3 is first focused on the imaging plane 13 (primary image plane) and then focused again on the sample SA by the imaging lens 23 and objective lens 24 of the microscope optical system 25. That is, the scanning plane of the sample SA, the imaging plane 13, and the pinhole 51 are in a conjugate relationship with each other. Therefore, by configuring the light to be focused on the sample SA by the imaging lens 23 and the objective lens 24, it becomes possible for the fluorescence generated on the scanning plane of the sample SA, out of the light (fluorescence) from the sample SA, to pass through the pinhole 51.
  • the confocal fluorescence microscope 1 has been described as an example of a microscope device according to this embodiment, the present invention is not limited to this.
  • the microscope device according to this embodiment may be a multiphoton excitation microscope, a super-resolution microscope, or the like.
  • the confocal fluorescence microscope 1 may be an upright microscope or an inverted microscope.
  • the microscope objective lens OL described below can be used as the objective lens 24 of the microscope optical system 25 provided in such a confocal fluorescence microscope 1 (microscope device). Also, the imaging lens IL described below can be used as the imaging lens 23 of the microscope optical system 25 provided in such a confocal fluorescence microscope 1. First, the microscope objective lens OL according to the first embodiment will be described.
  • the microscope objective lens OL(1) shown in FIG. 1 is composed of a first lens group G1 and a second lens group G2 having negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the second lens group G2 has a cemented meniscus lens CL21 with a concave surface facing the image side, and a meniscus lens component (CL22) with a concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the lens component refers to a single lens or a cemented lens.
  • the meniscus lens component may be a cemented meniscus lens in which multiple lenses are cemented together.
  • the meniscus lens component is not limited to being a cemented meniscus lens, and may be a meniscus lens made of a single lens.
  • the first lens group G1 has a predetermined positive lens that satisfies the following conditional expressions (1) to (3). 0 ⁇ gFA+0.0015 ⁇ dA ⁇ 0.6395 ... (1) 1.60 ⁇ ndA ⁇ 1.85 ... (2) 39.50 ⁇ dA ⁇ 75.00 ...
  • nFA the refractive index of a specific positive lens with respect to the d line
  • nFA the refractive index of a specific positive lens with respect to the F line
  • the microscope objective lens OL according to the first embodiment may be the microscope objective lens OL(2) shown in FIG. 5, the microscope objective lens OL(3) shown in FIG. 9, the microscope objective lens OL(4) shown in FIG. 13, the microscope objective lens OL(5) shown in FIG. 17, or the microscope objective lens OL(6) shown in FIG. 21.
  • Conditional formula (1) specifies the appropriate relationship between the Abbe number and partial dispersion ratio of a predetermined positive lens in the first lens group G1. By satisfying conditional formula (1), axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be corrected well. Note that a predetermined positive lens that satisfies conditional formulas (1) to (3) is formed using, for example, the optical glass disclosed in WO 2021/024366.
  • conditional formula (1) If the corresponding value of conditional formula (1) falls below the lower limit, it becomes difficult to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration and the secondary spectrum of magnification chromatic aberration.
  • the lower limit of conditional formula (1) By setting the lower limit of conditional formula (1) to 0.001, 0.002, or even 0.003, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • the upper limit of conditional formula (1) may be set to 0.1, or even less than 0.05.
  • Conditional expression (2) specifies an appropriate range for the refractive index of a specific positive lens in the first lens group G1. By satisfying conditional expression (2), off-axis coma aberration can be effectively corrected while correcting field curvature.
  • conditional expression (2) When the corresponding value of conditional expression (2) exceeds the upper limit, the refractive index of a given positive lens becomes high, making it difficult to reduce the Petzval sum and correct the field curvature.
  • the upper limit of conditional expression (2) By setting the upper limit of conditional expression (2) to 1.80, 1.75, or even 1.70, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • conditional expression (2) If the corresponding value of conditional expression (2) falls below the lower limit, the refractive index of the specified positive lens will be low, making it difficult to correct off-axis coma aberration.
  • the lower limit of conditional expression (2) By setting the lower limit of conditional expression (2) to 1.61, or even 1.62, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • Conditional formula (3) defines an appropriate range for the Abbe number of a given positive lens in the first lens group G1. By satisfying conditional formula (3), the first-order spectrum of axial chromatic aberration and the first-order spectrum of lateral chromatic aberration can be effectively corrected.
  • conditional expression (3) If the corresponding value of conditional expression (3) exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct off-axis coma aberration because it is necessary to use optical glass with a low refractive index for the specified positive lens.
  • the upper limit of conditional expression (3) By setting the upper limit of conditional expression (3) to 70.00, 68.00, 65.00, or even 63.00, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • conditional expression (3) If the corresponding value of conditional expression (3) falls below the lower limit, the dispersion of a given positive lens increases, making it difficult to correct the first-order spectrum of axial chromatic aberration and the first-order spectrum of magnification chromatic aberration.
  • the lower limit of conditional expression (3) By setting the lower limit of conditional expression (3) to 40.00, 42.50, or even 45.00, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • the microscope objective lens according to the second embodiment has the same configuration as the microscope objective lens OL according to the first embodiment, and will be described using the same reference numerals as in the first embodiment.
  • the microscope objective lens OL(1) shown in FIG. 1 is composed of a first lens group G1 and a second lens group G2 having negative refractive power, which are arranged along the optical axis from the object side.
  • the second lens group G2 has a cemented meniscus lens CL21 with its concave surface facing the image side, and a meniscus lens component (CL22) with its concave surface facing the object side, which are arranged along the optical axis from the object side.
  • the first lens group G1 has a predetermined positive lens that satisfies the following conditional expressions (4), (2), and (3). 0 ⁇ gFA+0.0016 ⁇ dA ⁇ 0.6460 ... (4) 1.60 ⁇ ndA ⁇ 1.85 ... (2) 39.50 ⁇ dA ⁇ 75.00 ...
  • nFA the refractive index of a specific positive lens with respect to the d line
  • nFA the refractive index of a specific positive lens with respect to the F line
  • the microscope objective lens OL according to the second embodiment may be the microscope objective lens OL(2) shown in FIG. 5, the microscope objective lens OL(3) shown in FIG. 9, the microscope objective lens OL(4) shown in FIG. 13, the microscope objective lens OL(5) shown in FIG. 17, or the microscope objective lens OL(6) shown in FIG. 21.
  • Conditional formula (4) specifies the appropriate relationship between the Abbe number and partial dispersion ratio of a predetermined positive lens in the first lens group G1. By satisfying conditional formula (4), axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be corrected well. Note that a predetermined positive lens that satisfies conditional formulas (4), (2), and (3), etc., is formed using, for example, the optical glass disclosed in WO 2021/024366.
  • conditional formula (4) If the corresponding value of conditional formula (4) falls below the lower limit, it becomes difficult to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration and the secondary spectrum of magnification chromatic aberration.
  • the lower limit of conditional formula (4) By setting the lower limit of conditional formula (4) to 0.0002, 0.0004, 0.001, 0.002, or even 0.0025, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • the upper limit of conditional formula (4) may be set to 0.1, or even less than 0.05.
  • conditional expression (2) specifies an appropriate range for the refractive index of a predetermined positive lens in the first lens group G1.
  • conditional expression (2) By satisfying conditional expression (2), off-axis coma aberration can be well corrected while correcting field curvature.
  • the upper limit of conditional expression (2) By setting the upper limit of conditional expression (2) to 1.80, 1.75, or even 1.70, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (2) to 1.61, or even 1.62, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • conditional expression (3) specifies an appropriate range for the Abbe number of a predetermined positive lens in the first lens group G1.
  • conditional expression (3) specifies an appropriate range for the Abbe number of a predetermined positive lens in the first lens group G1.
  • the first spectrum of axial chromatic aberration and the first spectrum of magnification chromatic aberration can be corrected satisfactorily.
  • the upper limit of conditional expression (3) 70.00, 68.00, 65.00, or even 63.00
  • the effect of this embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (3) to 40.00, 42.50, or even 45.00, the effect of this embodiment can be made more certain.
  • the predetermined positive lens may be a positive meniscus lens that satisfies the following conditional expression (5).
  • GAR1 is the radius of curvature of the lens surface on the object side of the positive meniscus lens
  • DGA1 is the distance on the optical axis from the lens surface on the object side of the positive meniscus lens to the object.
  • Conditional expression (5) specifies the appropriate relationship between the radius of curvature of the object-side lens surface of a positive meniscus lens that corresponds to a specified positive lens, and the distance on the optical axis from the object-side lens surface of the positive meniscus lens to the object. Note that in each embodiment, the radius of curvature of the lens surface is set to a positive value when the lens surface is convex toward the object side.
  • conditional expression (5) falls outside the above range, the curvature of the object-side lens surface of the positive meniscus lens becomes small, making it difficult to correct off-axis coma while correcting field curvature.
  • the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (5) to -8, or even -7, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the predetermined positive lens may be a positive meniscus lens that satisfies the following conditional expression (6). ⁇ 10 ⁇ GAR2/DGA2 ⁇ 0 ... (6)
  • GAR2 is the radius of curvature of the lens surface on the image side of the positive meniscus lens
  • DGA2 is the distance on the optical axis from the lens surface on the image side of the positive meniscus lens to the object.
  • Conditional formula (6) specifies the appropriate relationship between the radius of curvature of the image-side lens surface of a positive meniscus lens that corresponds to a specified positive lens, and the distance on the optical axis from the image-side lens surface of the positive meniscus lens to the object.
  • conditional expression (6) falls outside the above range, the curvature of the image-side lens surface of the positive meniscus lens becomes small, making it difficult to correct off-axis coma while correcting field curvature.
  • the upper limit of conditional expression (6) to -0.2, or even -0.5, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (6) to -5, or even -2, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the predetermined positive lens may be a positive meniscus lens that satisfies the following conditional expression (7).
  • GAR1 is the radius of curvature of the lens surface on the object side of the positive meniscus lens
  • GAR2 is the radius of curvature of the lens surface on the image side of the positive meniscus lens
  • GAL is the length on the optical axis of the positive meniscus lens
  • TL is the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the most image side of the microscope objective lens OL.
  • the difference between the radius of curvature of the image-side lens surface and the object-side lens surface of a meniscus lens plus the length of the meniscus lens on the optical axis indicates the difference in the spherical center positions between the image-side lens surface and the object-side lens surface of the meniscus lens.
  • the difference in the spherical center positions between the image-side lens surface and the object-side lens surface of a meniscus lens can also be said to be the difference between the position of the center of curvature of the image-side lens surface of a meniscus lens and the position of the center of curvature of the object-side lens surface of the meniscus lens.
  • Conditional formula (7) specifies the appropriate relationship between the difference in the spherical center positions between the image-side lens surface and the object-side lens surface of a positive meniscus lens corresponding to a specified positive lens, and the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the lens surface closest to the image side in the microscope objective lens OL.
  • conditional formula (7) specifies the sine condition can be satisfied, and off-axis coma aberration can be corrected well.
  • conditional expression (7) If the corresponding value of conditional expression (7) falls outside the above range, it becomes difficult to correct off-axis coma aberration.
  • the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (7) By setting the lower limit of conditional expression (7) to -0.21, -0.20, -0.15, -0.10, or even 0.00, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the positive meniscus lens may be disposed closest to the object side of the first lens group G1.
  • a positive meniscus lens i.e., a specified positive lens
  • the secondary spectrum of the axial chromatic aberration and the secondary spectrum of the magnification chromatic aberration can be corrected well.
  • the first lens group G1 may have a subgroup G1a that is movable along the optical axis. This allows the subgroup G1a of the first lens group G1 to function as a so-called correction ring, and allows for excellent correction of spherical aberration and axial chromatic aberration that change depending on the thickness of the cover glass CV.
  • the first lens group G1 has an image-side lens having positive refractive power that is arranged on the image side of the aforementioned positive meniscus lens, and the image-side lens may satisfy the following conditional expressions (8) and (9). 0 ⁇ gFB1+0.0015 ⁇ dB1 ⁇ 0.6395 ... (8) ⁇ dB1 ⁇ 40.00 ...
  • ⁇ dB1 is the Abbe number of the image-side lens
  • ⁇ gFB1 is the partial dispersion ratio of the image-side lens, and is defined by the following formula when the refractive index of the image-side lens for the g-line is ngB1, the refractive index of the image-side lens for the F-line is nFB1, and the refractive index of the image-side lens for the C-line is nCB1.
  • ⁇ gFB1 (ngB1-nFB1)/(nFB1-nCB1)
  • Conditional formula (8) specifies the appropriate relationship between the Abbe number and partial dispersion ratio of the image-side lens in the first lens group G1.
  • Conditional formula (9) specifies the appropriate range for the Abbe number of the image-side lens in the first lens group G1.
  • an image-side lens that satisfies conditional formulas (8) and (9) is provided, so that the secondary spectrum of axial chromatic aberration can be well corrected in addition to the primary spectrum of axial chromatic aberration.
  • the image-side lens that satisfies conditional formulas (8) and (9) is formed using, for example, the optical glass disclosed in International Publication No. WO 2019/082419.
  • conditional formula (8) falls below the lower limit, it becomes difficult to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration.
  • the upper limit of conditional formula (8) may also be set to 0.1, or even less than 0.05.
  • conditional expression (9) If the corresponding value of conditional expression (9) exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration.
  • the upper limit of conditional expression (9) By setting the upper limit of conditional expression (9) to 35.00, or even 33.00, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the first lens group G1 may have a lens component arranged closest to the object in the first lens group G1 with a flat surface facing the object side, and a positive meniscus lens may be arranged next to the image side of the lens component.
  • a positive meniscus lens i.e., a predetermined positive lens
  • the lens component indicates a single lens or a cemented lens.
  • the lens component closest to the object in the first lens group G1 may be a cemented lens including a positive lens of a plano-convex shape with a flat surface facing the object side.
  • the lens component closest to the object in the first lens group G1 is not limited to being a cemented lens, but may be a single lens.
  • the second lens group G2 is movable along the optical axis
  • the first lens group G1 may have a subgroup that is movable along the optical axis together with the second lens group G2. This allows the subgroup of the first lens group G1 and the second lens group G2 to function as a so-called correction ring, and allows for excellent correction of spherical aberration and axial chromatic aberration that change depending on the thickness of the cover glass CV.
  • the first lens group G1 has an image-side lens having positive refractive power that is arranged on the image side of the aforementioned positive meniscus lens, and the image-side lens may satisfy the following conditional expressions (10) to (12). 0 ⁇ gFB2+0.0015 ⁇ dB2 ⁇ 0.6395 ... (10) 1.60 ⁇ ndB2 ⁇ 1.85 ... (11) 39.50 ⁇ dB2 ⁇ 75.00 ...
  • ndB2 is the refractive index of the image-side lens for the d-line
  • ⁇ dB2 is the Abbe number of the image-side lens
  • ⁇ gFB2 is the partial dispersion ratio of the image-side lens, which is defined by the following formula when the refractive index of the image-side lens for the g-line is ngB2, the refractive index of the image-side lens for the F-line is nFB2, and the refractive index of the image-side lens for the C-line is nCB2.
  • ⁇ gFB2 (ngB2-nFB2)/(nFB2-nCB2)
  • Conditional formula (10) prescribes an appropriate relationship between the Abbe number and partial dispersion ratio of the image-side lens in the first lens group G1.
  • Conditional formula (11) prescribes an appropriate range for the refractive index of the image-side lens in the first lens group G1.
  • Conditional formula (12) prescribes an appropriate range for the Abbe number of the image-side lens in the first lens group G1.
  • a positive meniscus lens a specified positive lens
  • an image-side lens that satisfies conditional formulas (10) to (12) is arranged, whereby the secondary spectrum of axial chromatic aberration and the secondary spectrum of magnification chromatic aberration can be well corrected.
  • a positive meniscus lens (a predetermined positive lens) is arranged next to the image side of the lens component closest to the object in the first lens group G1, and an image-side lens that satisfies conditional expressions (10) to (12) is arranged, so that axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration can be effectively corrected.
  • the image-side lens that satisfies conditional expressions (10) to (12) is formed using, for example, the optical glass disclosed in International Publication No. WO 2021/024366.
  • conditional formula (10) falls below the lower limit, it becomes difficult to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration and the secondary spectrum of magnification chromatic aberration.
  • the lower limit of conditional formula (10) may be set to 0.1, or even less than 0.05.
  • conditional expression (11) falls outside the above range, it becomes difficult to effectively correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
  • the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (11) to 1.61, or even 1.62, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • conditional expression (12) falls outside the above range, it becomes difficult to effectively correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
  • the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (12) to 40.00, 42.50, or even 45.00, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the first lens group G1 has an image-side lens having positive refractive power that is arranged on the image side of the aforementioned positive meniscus lens, and the image-side lens may satisfy the following conditional expressions (13), (11), and (12). 0 ⁇ gFB2+0.0016 ⁇ dB2 ⁇ 0.6460 ... (13) 1.60 ⁇ ndB2 ⁇ 1.85 ... (11) 39.50 ⁇ dB2 ⁇ 75.00 ...
  • ndB2 is the refractive index of the image-side lens for the d-line
  • ⁇ dB2 is the Abbe number of the image-side lens
  • ⁇ gFB2 is the partial dispersion ratio of the image-side lens, which is defined by the following formula when the refractive index of the image-side lens for the g-line is ngB2, the refractive index of the image-side lens for the F-line is nFB2, and the refractive index of the image-side lens for the C-line is nCB2.
  • ⁇ gFB2 (ngB2-nFB2)/(nFB2-nCB2)
  • Conditional formula (13) specifies the appropriate relationship between the Abbe number and partial dispersion ratio of the image-side lens in the first lens group G1.
  • Conditional formula (11) specifies the appropriate range for the refractive index of the image-side lens in the first lens group G1.
  • Conditional formula (12) specifies the appropriate range for the Abbe number of the image-side lens in the first lens group G1.
  • a positive meniscus lens a specified positive lens
  • an image-side lens that satisfies conditional formulas (13), (11), and (12) can be arranged, thereby making it possible to satisfactorily correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration and the secondary spectrum of magnification chromatic aberration.
  • a positive meniscus lens (a predetermined positive lens) is arranged next to the image side of the lens component closest to the object in the first lens group G1, and an image-side lens that satisfies conditional expressions (13), (11), and (12) is arranged, so that axial chromatic aberration and chromatic aberration of magnification can be effectively corrected.
  • the image-side lens that satisfies conditional expressions (13), (11), and (12) is formed using, for example, the optical glass disclosed in International Publication No. WO 2021/024366.
  • conditional formula (13) If the corresponding value of conditional formula (13) falls below the lower limit, it becomes difficult to correct the secondary spectrum of axial chromatic aberration and the secondary spectrum of magnification chromatic aberration.
  • the lower limit of conditional formula (13) By setting the lower limit of conditional formula (13) to 0.0002, 0.0004, 0.001, 0.002, or even 0.0025, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the upper limit of conditional formula (13) may be set to 0.1, or even less than 0.05.
  • conditional expression (11) falls outside the above range, it becomes difficult to effectively correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
  • the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (11) to 1.61, or even 1.62, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • conditional expression (12) falls outside the above range, it becomes difficult to effectively correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
  • the effects of each embodiment can be made more certain.
  • the lower limit of conditional expression (12) to 40.00, 42.50, or even 45.00, the effects of each embodiment can be made more certain.
  • Figures 1, 5, 9, 13, 17, and 21 are optical path diagrams showing the configuration of the microscope objective lens OL ⁇ OL(1) to OL(6) ⁇ according to the first to sixth embodiments.
  • each lens group is represented by a combination of the symbol G and a number (or alphabet)
  • each lens is represented by a combination of the symbol L and a number (or alphabet).
  • lenses, etc. are represented using a combination of symbols and numbers independently for each embodiment. Therefore, even if the same combination of symbols and numbers is used between embodiments, it does not mean that they have the same configuration.
  • Tables 1 to 6 are shown below, with Table 1 showing data on the various elements in the first embodiment, Table 2 showing data on the second embodiment, Table 3 showing data on the third embodiment, Table 4 showing data on the fourth embodiment, Table 5 showing data on the fifth embodiment, and Table 6 showing data on the sixth embodiment.
  • indicates the magnification of the microscope objective lens.
  • f indicates the focal length of the microscope objective lens.
  • indicates the pupil diameter of the microscope objective lens.
  • NA indicates the numerical aperture of the microscope objective lens.
  • TL indicates the total length of the microscope objective lens (the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image in the microscope objective lens).
  • the surface numbers indicate the order of the lens surfaces from the object side
  • R is the radius of curvature corresponding to each surface number (positive values are given for lens surfaces convex toward the object side)
  • D is the lens thickness or air space on the optical axis corresponding to each surface number
  • ⁇ d is the Abbe number based on the d-line of the optical material corresponding to each surface number
  • ⁇ gF is the partial dispersion ratio of the material of the optical element corresponding to each surface number.
  • the " ⁇ " for the radius of curvature indicates a plane or an opening.
  • the refractive index of air, nd 1.00000, has been omitted.
  • the partial dispersion ratio ⁇ gF of the material of the optical component is defined by the following formula (A).
  • ⁇ gF (ng-nF)/(nF-nC) ... (A)
  • the Variable Distance Data table shows the surface spacing at surface number i, where the surface spacing in the Lens Data table is (Di).
  • the Variable Distance Data table also shows surface spacing according to the thickness of the cover glass.
  • CG shows the thickness of the cover glass.
  • D0 shows the distance between the cover glass and the lens surface of the microscope objective lens closest to the object.
  • the "Lens Group Data” table shows the starting surface (the surface closest to the object) and focal length of each lens group.
  • the focal length f, radius of curvature R, surface spacing D, and other lengths are generally given in "mm" unless otherwise specified, but this is not limited to the optical system, as the same optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the microscope objective lens according to the first embodiment.
  • the microscope objective lens OL(1) according to the first embodiment is composed of a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the space between the tip of the microscope objective lens OL(1) according to the first embodiment and the cover glass CV that covers the object is filled with air.
  • the first lens group G1 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L101 with a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L102 with a concave surface facing the object side, a first cemented lens CL11 in which a biconcave negative lens L103 and a biconvex positive lens L104 are cemented together, a positive meniscus lens L105 with a concave surface facing the object side, a second cemented lens CL12 in which a negative meniscus lens L106 with a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L107 are cemented together, and a third cemented lens CL13 in which a biconvex positive lens L108 and a biconcave negative lens L109 are cemented together.
  • the positive meniscus lens L101 arranged closest to the object side of the first lens group G1 corresponds to the aforementioned predetermined positive lens.
  • the positive meniscus lens L105 of the first lens group G1 corresponds to the image-side lens that satisfies the above-mentioned conditional expressions (8) and (9).
  • the second lens group G2 is composed of a first cemented meniscus lens CL21 consisting of a biconvex positive lens L201 and a biconcave negative lens L202, which are arranged in order from the object side along the optical axis, and a second cemented meniscus lens CL22 consisting of a negative meniscus lens L203 with its concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L204 with its concave surface facing the object side.
  • the first cemented meniscus lens CL21 is a cemented meniscus lens with its concave surface facing the image side.
  • the second cemented meniscus lens CL22 is a cemented meniscus lens (meniscus lens component) with its concave surface facing the object side.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 are configured to be movable along the optical axis according to the thickness of the cover glass CV.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 constitute the subgroup G1a described above.
  • Table 1 below lists the values of the specifications of the microscope objective lens in the first embodiment. Note that the first surface is the object surface.
  • FIG. 2 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration, field curvature, and distortion aberration) of the microscope objective lens of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the magnification chromatic aberration (lateral chromatic aberration) of the microscope objective lens of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the coma aberration (meridional coma aberration and sagittal coma aberration) of the microscope objective lens of the first embodiment.
  • Each aberration diagram shows various aberrations when the microscope objective lens is combined with an imaging lens. In each aberration diagram of FIG. 2 to FIG.
  • the vertical axis indicates the value normalized with the maximum value of the entrance pupil radius set to 1
  • the horizontal axis indicates the aberration value [mm] for each light ray.
  • the solid line indicates the meridional image plane for each wavelength
  • the dashed line indicates the sagittal image plane for each wavelength.
  • the vertical axis indicates the image height [mm]
  • the horizontal axis indicates the aberration value [mm].
  • the vertical axis indicates the image height [mm]
  • the horizontal axis indicates the aberration ratio in percentage (% value).
  • the vertical axis indicates the image height [mm]
  • the horizontal axis indicates the aberration value [mm].
  • Each coma aberration diagram shows the aberration value when the image height ratio RFH (Relative Field Height) is 0.00 to 1.00. Note that the same symbols as in this embodiment are used in the aberration diagrams of each embodiment shown below, and duplicate explanations are omitted.
  • the microscope objective lens of the first embodiment has excellent imaging performance, with various aberrations including chromatic aberration being well corrected over a wide wavelength range.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the microscope objective lens according to the second embodiment.
  • the microscope objective lens OL(2) according to the second embodiment is composed of a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the space between the tip of the microscope objective lens OL(2) according to the second embodiment and the cover glass CV that covers the object is filled with air.
  • the first lens group G1 is composed of, arranged from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L101 with its concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L102 with its concave surface facing the object side, a first cemented lens CL11 in which a biconcave negative lens L103 and a biconvex positive lens L104 are cemented together, a positive meniscus lens L105 with its concave surface facing the object side, a second cemented lens CL12 in which a biconcave negative lens L106 and a biconvex positive lens L107 are cemented together, and a third cemented lens CL13 in which a biconvex positive lens L108 and a negative meniscus lens L109 with its concave surface facing the object side are cemented together.
  • the positive meniscus lens L101 arranged closest to the object side of the first lens group G1 corresponds to the aforementioned predetermined positive lens.
  • the positive meniscus lens L105 of the first lens group G1 corresponds to the image-side lens that satisfies the above-mentioned conditional expressions (8) and (9).
  • the second lens group G2 is composed of a first cemented meniscus lens CL21 consisting of a biconvex positive lens L201 and a biconcave negative lens L202, which are arranged in order from the object side along the optical axis, and a second cemented meniscus lens CL22 consisting of a negative meniscus lens L203 with its concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L204 with its concave surface facing the object side.
  • the first cemented meniscus lens CL21 is a cemented meniscus lens with its concave surface facing the image side.
  • the second cemented meniscus lens CL22 is a cemented meniscus lens (meniscus lens component) with its concave surface facing the object side.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 are configured to be movable along the optical axis according to the thickness of the cover glass CV.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 constitute the subgroup G1a described above.
  • Table 2 below lists the values of the specifications of the microscope objective lens in the second embodiment. Note that the first surface is the object surface.
  • FIG. 6 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration, field curvature, and distortion aberration) of the microscope objective lens of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the magnification chromatic aberration (lateral chromatic aberration) of the microscope objective lens of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the coma aberration (meridional coma aberration and sagittal coma aberration) of the microscope objective lens of the second embodiment. From each aberration diagram, it can be seen that the microscope objective lens of the second embodiment has excellent imaging performance, with various aberrations including chromatic aberration being well corrected over a wide wavelength range.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the microscope objective lens according to the third embodiment.
  • the microscope objective lens OL(3) according to the third embodiment is composed of a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the space between the tip of the microscope objective lens OL(3) according to the third embodiment and the cover glass CV covering the object is filled with an immersion liquid (water).
  • the refractive index of the cover glass CV for the d-line is 1.5244.
  • the first lens group G1 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a first cemented lens CL11 consisting of a plano-convex positive lens L101 with its flat surface facing the object side and a negative meniscus lens L102 with its concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L103 with its concave surface facing the object side, a second cemented lens CL12 consisting of a positive meniscus lens L104 with its concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L105 with its concave surface facing the object side, a biconvex positive lens L106, a third cemented lens CL13 consisting of a biconvex positive lens L108, a biconcave negative lens L108 and a biconvex positive lens L109, and a fourth cemented lens CL14 consisting of a negative meniscus lens L110 with its convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L111.
  • a first cemented lens CL11 consisting of
  • the positive meniscus lens L103 arranged next to the image side of the first cemented lens CL11 in the first lens group G1 corresponds to the above-mentioned specific positive lens.
  • the positive meniscus lens L104 in the first lens group G1 corresponds to the image side lens that satisfies the above-mentioned conditional expressions (10) to (13).
  • the second lens group G2 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a first cemented meniscus lens CL21 consisting of a positive meniscus lens L201 with a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens L202 with a convex surface facing the object side cemented together, and a second cemented meniscus lens CL22 consisting of a negative meniscus lens L203 with a concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L204 with a concave surface facing the object side.
  • the first cemented meniscus lens CL21 is a cemented meniscus lens with a concave surface facing the image side.
  • the second cemented meniscus lens CL22 is a cemented meniscus lens (meniscus lens component) with a concave surface facing the object side.
  • the fourth cemented lens CL14 of the first lens group G1 and the second lens group G2 are configured so that they can both be moved along the optical axis depending on the thickness of the cover glass CV.
  • the fourth cemented lens CL14 of the first lens group G1 constitutes the subgroup G1a described above.
  • Table 3 below lists the values of the microscope objective lens in the third embodiment. Note that the first surface is the object surface.
  • FIG. 10 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration, field curvature, and distortion) of the microscope objective lens of the third embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing the magnification chromatic aberration (lateral chromatic aberration) of the microscope objective lens of the third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing the coma aberration (meridional coma aberration and sagittal coma aberration) of the microscope objective lens of the third embodiment. From each aberration diagram, it can be seen that the microscope objective lens of the third embodiment has excellent imaging performance, with various aberrations including chromatic aberration being well corrected over a wide wavelength range.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the microscope objective lens according to the fourth embodiment.
  • the microscope objective lens OL(4) according to the fourth embodiment is composed of a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the space between the tip of the microscope objective lens OL(4) according to the fourth embodiment and the cover glass CV that covers the object is filled with air.
  • the first lens group G1 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L101 with a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L102 with a concave surface facing the object side, a first cemented lens CL11 in which a biconcave negative lens L103 and a biconvex positive lens L104 are cemented together, a positive meniscus lens L105 with a concave surface facing the object side, a second cemented lens CL12 in which a negative meniscus lens L106 with a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L107 are cemented together, and a third cemented lens CL13 in which a biconvex positive lens L108 and a biconcave negative lens L109 are cemented together.
  • the positive meniscus lens L101 arranged closest to the object side of the first lens group G1 corresponds to the aforementioned predetermined positive lens.
  • the positive meniscus lens L105 of the first lens group G1 corresponds to the image-side lens that satisfies the above-mentioned conditional expressions (8) and (9).
  • the second lens group G2 is composed of a first cemented meniscus lens CL21 consisting of a biconvex positive lens L201 and a biconcave negative lens L202, which are arranged in order from the object side along the optical axis, and a second cemented meniscus lens CL22 consisting of a negative meniscus lens L203 with its concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L204 with its concave surface facing the object side.
  • the first cemented meniscus lens CL21 is a cemented meniscus lens with its concave surface facing the image side.
  • the second cemented meniscus lens CL22 is a cemented meniscus lens (meniscus lens component) with its concave surface facing the object side.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 are configured to be movable along the optical axis according to the thickness of the cover glass CV.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 constitute the subgroup G1a described above.
  • Table 4 below lists the values of the microscope objective lens in the fourth embodiment. Note that the first surface is the object surface.
  • FIG. 14 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration, field curvature, and distortion) of the microscope objective lens of Example 4.
  • FIG. 15 is a diagram showing the magnification chromatic aberration (lateral chromatic aberration) of the microscope objective lens of Example 4.
  • FIG. 16 is a diagram showing the coma aberration (meridional coma aberration and sagittal coma aberration) of the microscope objective lens of Example 4. From each aberration diagram, it can be seen that the microscope objective lens of Example 4 has excellent imaging performance, with various aberrations including chromatic aberration being well corrected over a wide wavelength range.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the configuration of the microscope objective lens according to the fifth embodiment.
  • the microscope objective lens OL(5) according to the fifth embodiment is composed of a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the space between the tip of the microscope objective lens OL(5) according to the fifth embodiment and the cover glass CV that covers the object is filled with air.
  • the first lens group G1 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a positive meniscus lens L101 with a concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L102 with a concave surface facing the object side, a first cemented lens CL11 in which a biconcave negative lens L103 and a biconvex positive lens L104 are cemented together, a positive meniscus lens L105 with a concave surface facing the object side, a second cemented lens CL12 in which a negative meniscus lens L106 with a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L107 are cemented together, and a third cemented lens CL13 in which a biconvex positive lens L108 and a biconcave negative lens L109 are cemented together.
  • the positive meniscus lens L101 arranged closest to the object side of the first lens group G1 corresponds to the aforementioned predetermined positive lens.
  • the positive meniscus lens L105 of the first lens group G1 corresponds to the image-side lens that satisfies the above-mentioned conditional expressions (8) and (9).
  • the second lens group G2 is composed of a first cemented meniscus lens CL21 consisting of a biconvex positive lens L201 and a biconcave negative lens L202, which are arranged in order from the object side along the optical axis, and a second cemented meniscus lens CL22 consisting of a negative meniscus lens L203 with its concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L204 with its concave surface facing the object side.
  • the first cemented meniscus lens CL21 is a cemented meniscus lens with its concave surface facing the image side.
  • the second cemented meniscus lens CL22 is a cemented meniscus lens (meniscus lens component) with its concave surface facing the object side.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 are configured to be movable along the optical axis according to the thickness of the cover glass CV.
  • the second cemented lens CL12 and the third cemented lens CL13 of the first lens group G1 constitute the subgroup G1a described above.
  • Table 5 below lists the values of the microscope objective lens in the fifth embodiment. Note that the first surface is the object surface.
  • FIG. 18 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration, field curvature, and distortion) of the microscope objective lens of Example 5.
  • FIG. 19 is a diagram showing the magnification chromatic aberration (lateral chromatic aberration) of the microscope objective lens of Example 5.
  • FIG. 20 is a diagram showing the coma aberration (meridional coma aberration and sagittal coma aberration) of the microscope objective lens of Example 5. From each aberration diagram, it can be seen that the microscope objective lens of Example 5 has excellent imaging performance, with various aberrations including chromatic aberration being well corrected over a wide wavelength range.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing the configuration of the microscope objective lens according to the sixth embodiment.
  • the microscope objective lens OL(6) according to the sixth embodiment is composed of a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the space between the tip of the microscope objective lens OL(6) according to the sixth embodiment and the cover glass CV covering the object is filled with an immersion liquid (water).
  • the refractive index of the cover glass CV for the d-line is 1.5244.
  • the first lens group G1 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a first cemented lens CL11 consisting of a plano-convex positive lens L101 with its flat surface facing the object side and a negative meniscus lens L102 with its concave surface facing the object side, a positive meniscus lens L103 with its concave surface facing the object side, a second cemented lens CL12 consisting of a positive meniscus lens L104 with its concave surface facing the object side and a negative meniscus lens L105 with its concave surface facing the object side, a biconvex positive lens L106, a third cemented lens CL13 consisting of a biconvex positive lens L108, a biconcave negative lens L108 and a biconvex positive lens L109, and a fourth cemented lens CL14 consisting of a negative meniscus lens L110 with its convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L111.
  • a first cemented lens CL11 consisting of
  • the positive meniscus lens L103 arranged next to the image side of the first cemented lens CL11 in the first lens group G1 corresponds to the above-mentioned specific positive lens.
  • the positive meniscus lens L104 in the first lens group G1 corresponds to the image side lens that satisfies the above-mentioned conditional expressions (10) to (13).
  • the second lens group G2 is composed of, arranged in order from the object side along the optical axis, a first cemented meniscus lens CL21 consisting of a positive meniscus lens L201 with a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens L202 with a convex surface facing the object side cemented together, and a second cemented meniscus lens CL22 consisting of a negative meniscus lens L203 with a concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L204 with a concave surface facing the object side.
  • the first cemented meniscus lens CL21 is a cemented meniscus lens with a concave surface facing the image side.
  • the second cemented meniscus lens CL22 is a cemented meniscus lens (meniscus lens component) with a concave surface facing the object side.
  • the fourth cemented lens CL14 of the first lens group G1 and the second lens group G2 are configured so that they can both be moved along the optical axis depending on the thickness of the cover glass CV.
  • the fourth cemented lens CL14 of the first lens group G1 constitutes the subgroup G1a described above.
  • Table 6 below lists the values of the specifications of the microscope objective lens in the sixth embodiment. Note that the first surface is the object surface.
  • FIG. 22 is a diagram showing various aberrations (spherical aberration, field curvature, and distortion) of the microscope objective lens of Example 6.
  • FIG. 23 is a diagram showing the magnification chromatic aberration (lateral chromatic aberration) of the microscope objective lens of Example 6.
  • FIG. 24 is a diagram showing the coma aberration (meridional coma aberration and sagittal coma aberration) of the microscope objective lens of Example 6. From each aberration diagram, it can be seen that the microscope objective lens of Example 6 has excellent imaging performance, with various aberrations including chromatic aberration being well corrected over a wide wavelength range.
  • the microscope objective lens according to each embodiment is an infinity-corrected lens, it is used in combination with an imaging lens that forms an image from the microscope objective lens.
  • An example of an imaging lens used in combination with a microscope objective lens will be described with reference to FIG. 25 and Table 7.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the configuration of an imaging lens used in combination with a microscope objective lens according to each embodiment.
  • the various aberration diagrams of the microscope objective lens according to each embodiment are for use in combination with this imaging lens.
  • FIG. 25 is composed of, in order from the object side, a cemented lens in which a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 are cemented together, and a cemented lens in which a biconvex positive lens L53 and a biconcave negative lens L54 are cemented together.
  • the imaging lens IL is disposed on the image side of the microscope objective lens according to each embodiment.
  • FIG. 25 also shows the entrance pupil plane Pu of the imaging lens IL.
  • Table 7 lists the values of the imaging lens' specifications.
  • f' indicates the focal length of the imaging lens.
  • the surface number, R, D, nd, and vd are the same as those explained in Tables 1 to 6 above.
  • Conditional formula (1) 0 ⁇ gFA+0.0015 ⁇ dA ⁇ 0.6395
  • Condition (2) 1.60 ⁇ ndA ⁇ 1.85
  • Conditional formula (3) 39.50 ⁇ dA ⁇ 75.00
  • Conditional formula (4) 0 ⁇ gFA+0.0016 ⁇ dA ⁇ 0.6460
  • Conditional formula (5) ⁇ 10 ⁇ GAR1/DGA1 ⁇ 1
  • Conditional formula (6) ⁇ 10 ⁇ GAR2/DGA2 ⁇ 0
  • Conditional formula (7) ⁇ 0.3 ⁇ (GAR2 ⁇ GAR1+GAL)/TL ⁇ 0.3
  • Conditional formula (11) 1.60 ⁇ ndB2 ⁇ 1.85
  • G1 First lens group
  • G2 Second lens group

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Abstract

顕微鏡対物レンズ(OL)が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群(G1)と、負の屈折力を有する第2レンズ群(G2)とからなり、第2レンズ群(G2)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた第1接合メニスカスレンズ(CL21)と、物体側に凹面を向けた第2接合メニスカスレンズ(CL22)とを有し、第1レンズ群(G1)は、以下の条件式を満足する所定の正レンズを有する。 0<θgFA+0.0015×νdA-0.6395 1.60<ndA<1.85 39.50<νdA<75.00 但し、ndA:所定の正レンズのd線に対する屈折率 νdA:所定の正レンズのアッベ数 θgFA:所定の正レンズの部分分散比

Description

顕微鏡対物レンズ、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置
 本発明は、顕微鏡対物レンズ、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置に関する。
 近年、倍率が高くて開口数が大きい顕微鏡用の対物レンズが種々提案されている(例えば、特許文献1を参照)。このような対物レンズでは、色収差を良好に補正することが求められている。
特開2019-191266号公報
 第1の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分とを有し、前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足する所定の正レンズを有する。
 0<θgFA+0.0015×νdA-0.6395
 1.60<ndA<1.85
 39.50<νdA<75.00
 但し、ndA:前記所定の正レンズのd線に対する屈折率
    νdA:前記所定の正レンズのアッベ数
    θgFA:前記所定の正レンズの部分分散比であり、前記所定の正レンズのg線に対する屈折率をngAとし、前記所定の正レンズのF線に対する屈折率をnFAとし、前記所定の正レンズのC線に対する屈折率をnCAとしたとき、次式で定義される
 θgFA=(ngA-nFA)/(nFA-nCA)
 第2の本発明に係る顕微鏡対物レンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分とを有し、前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足する所定の正レンズを有する。
 0<θgFA+0.0016×νdA-0.6460
 1.60<ndA<1.85
 39.50<νdA<75.00
 但し、ndA:前記所定の正レンズのd線に対する屈折率
    νdA:前記所定の正レンズのアッベ数
    θgFA:前記所定の正レンズの部分分散比であり、前記所定の正レンズのg線に対する屈折率をngAとし、前記所定の正レンズのF線に対する屈折率をnFAとし、前記所定の正レンズのC線に対する屈折率をnCAとしたとき、次式で定義される
 θgFA=(ngA-nFA)/(nFA-nCA)
 本発明に係る顕微鏡光学系は、上述の顕微鏡対物レンズと、前記顕微鏡対物レンズからの光を結像させる結像レンズとを備える。
 本発明に係る顕微鏡装置は、上述の顕微鏡対物レンズを備える。
第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差図である。 第1実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。 第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差図である。 第2実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。 第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差図である。 第3実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。 第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差図である。 第4実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。 第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差図である。 第5実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。 第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。 第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。 第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差図である。 第6実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。 結像レンズの構成を示す断面図である。 顕微鏡装置の一例である共焦点蛍光顕微鏡を示す概略構成図である。
 以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各実施形態に係る顕微鏡対物レンズを備えた顕微鏡光学系および共焦点蛍光顕微鏡(顕微鏡装置)を図26に基づいて説明する。図26に示すように、共焦点蛍光顕微鏡1は、光源ユニット6からの照明用レーザ光を試料SA上に導く励起光導入部2と、試料SA上に集光されるレーザ光を偏向して試料SA上で走査する走査装置3と、試料SAからの光強度信号を検出する光検出装置5と、試料SAからの光を光検出装置5に導く集光光学系4とを有して構成される。
 光源ユニット6は、共焦点蛍光顕微鏡1に設けられてもよく、共焦点蛍光顕微鏡1と別体に設けられてもよい。光源ユニット6は、レーザ光源(図示せず)およびビーム径調整機構(図示せず)等を有して構成される。光源ユニット6は、照明用レーザ光を発振させる。
 励起光導入部2は、コリメータレンズ21と、ダイクロイックミラー22と、結像レンズ23および対物レンズ24を有する顕微鏡光学系25とを有して構成される。コリメータレンズ21およびダイクロイックミラー22は、顕微鏡本体10における鏡筒部11の上部に設けられた顕微鏡筐体部12の内部に配設される。なお、光源ユニット6と顕微鏡筐体部12とは、コネクタC3,C4を用いて光ファイバ69により接続されている。コリメータレンズ21は、光源ユニット6から発振されたレーザ光(光束)を平行光に変換する。ダイクロイックミラー22は、コリメータレンズ21からのレーザ光を試料SAに向けて反射する。顕微鏡光学系25は、結像レンズ23および対物レンズ24によって、ダイクロイックミラー22で反射したレーザ光を試料SA上に集光する。結像レンズ23は、顕微鏡本体10における鏡筒部11の内部に配設される。なお、結像レンズ23は、第2対物レンズとも称される。対物レンズ24は、鏡筒部11の下部に取り付けられる。
 走査装置3は、走査機構(スキャナ)31と、走査光学系32とを備えて構成される。走査装置3は、顕微鏡筐体部12の内部におけるダイクロイックミラー22と結像レンズ23との間に配設される。走査機構(スキャナ)31は、例えばガルバノミラー(図示せず)またはレゾナントミラー(図示せず)を有して構成される。走査機構(スキャナ)31は、入射するレーザ光を偏向する。つまり、走査機構(スキャナ)31は、試料SA上に集光されるレーザ光を偏向して試料SA上で走査する。走査光学系32は、走査機構(スキャナ)31と結像レンズ23との間に設けられる光学系である。また、走査光学系32は、走査光学系32の焦点位置が試料SA(試料SAの走査面)と共役な結像面13(1次像面とも称される)に位置する光学系である。
 集光光学系4は、顕微鏡光学系25を構成する対物レンズ24および結像レンズ23と、全反射ミラー41と、集光レンズ42とを備えて構成される。対物レンズ24は、試料SAで発生した蛍光を受けて平行光にする。結像レンズ23は、対物レンズ24から射出された蛍光(平行光)を一旦結像面13(1次像面)に集光して結像させる。これにより、対物レンズ24および結像レンズ23を通過した試料SAからの蛍光は、一旦結像面13に集光し、走査装置3およびダイクロイックミラー22を通って全反射ミラー41に達する。全反射ミラー41および集光レンズ42は、顕微鏡筐体部12の内部におけるダイクロイックミラー22の上方に配設される。全反射ミラー41は、対物レンズ24および結像レンズ23を通過した試料SAからの蛍光を反射させる。集光レンズ42は、全反射ミラー41で反射した蛍光を、ピンホール51(開口)を有する遮光板52上に集光する。
 光検出装置5は、ピンホール51を有する遮光板52と、光ファイバ53と、検出ユニット55とを備えて構成される。光ファイバ53は、コネクタC1,C2を用いて顕微鏡筐体部12と検出ユニット55とに接続される。光ファイバ53には、ピンホール51を通過した光(蛍光)が入射する。検出ユニット55は、ピンホール51および光ファイバ53を通過した光(蛍光)を検出する。検出ユニット55には、ケーブル56を介して処理ユニット57が電気的に接続される。処理ユニット57により検出ユニット55で検出された検出信号に基づく(試料SAの)画像処理が行われ、処理ユニット57の画像処理により得られた試料SAの観察画像が図示しないモニターに表示される。
 なお、走査装置3からのレーザ光は、一旦結像面13(1次像面)に集光し、再度、顕微鏡光学系25の結像レンズ23および対物レンズ24によって試料SA上に集光するように構成される。すなわち、試料SAの走査面、結像面13、およびピンホール51が互いに共役の関係にある。そのため、結像レンズ23および対物レンズ24によって試料SA上に集光するように構成されることで、試料SAからの光(蛍光)のうち、試料SAの走査面上で発生した蛍光をピンホール51に通過させることが可能になる。
 本実施形態に係る顕微鏡装置の一例として、共焦点蛍光顕微鏡1について説明したが、これに限られるものではない。例えば、本実施形態に係る顕微鏡装置は、多光子励起顕微鏡や、超解像顕微鏡等であってもよい。また、共焦点蛍光顕微鏡1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。
 このような共焦点蛍光顕微鏡1(顕微鏡装置)に設けられる顕微鏡光学系25の対物レンズ24として、以降で述べる顕微鏡対物レンズOLを用いることが可能である。また、このような共焦点蛍光顕微鏡1に設けられる顕微鏡光学系25の結像レンズ23として、以降で述べる結像レンズILを用いることが可能である。そこでまず、第1実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLについて説明する。
 第1実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLの一例として、図1に示す顕微鏡対物レンズOL(1)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分(CL22)とを有する。なお、各実施形態において、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示すものである。メニスカスレンズ成分は、複数のレンズが接合された接合メニスカスレンズであってもよい。また、メニスカスレンズ成分は、接合メニスカスレンズに限らず、単レンズからなるメニスカスレンズであってもよい。
 上記構成の下、第1レンズ群G1は、以下の条件式(1)~(3)を満足する所定の正レンズを有する。
 0<θgFA+0.0015×νdA-0.6395 ・・・(1)
 1.60<ndA<1.85 ・・・(2)
 39.50<νdA<75.00 ・・・(3)
 但し、ndA:所定の正レンズのd線に対する屈折率
    νdA:所定の正レンズのアッベ数
    θgFA:所定の正レンズの部分分散比であり、所定の正レンズのg線に対する屈折率をngAとし、所定の正レンズのF線に対する屈折率をnFAとし、所定の正レンズのC線に対する屈折率をnCAとしたとき、次式で定義される
 θgFA=(ngA-nFA)/(nFA-nCA)
 第1実施形態によれば、色収差をはじめとする諸収差が良好に補正された顕微鏡対物レンズ、並びにこの顕微鏡対物レンズを備えた顕微鏡光学系および顕微鏡装置を得ることが可能になる。第1実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLは、図5に示す顕微鏡対物レンズOL(2)でも良く、図9に示す顕微鏡対物レンズOL(3)でも良く、図13に示す顕微鏡対物レンズOL(4)でも良く、図17に示す顕微鏡対物レンズOL(5)でも良く、図21に示す顕微鏡対物レンズOL(6)でも良い。
 条件式(1)は、第1レンズ群G1における、所定の正レンズのアッベ数と部分分散比との適切な関係を規定するものである。条件式(1)を満足することで、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正することができる。なお、条件式(1)~(3)等を満足する所定の正レンズは、例えば、国際公開第2021/024366号に開示された光学ガラスを用いて形成される。
 条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(1)の下限値を0.001、0.002、さらに0.003に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(1)の上限値を0.1、さらに0.05未満に設定してもよい。
 条件式(2)は、第1レンズ群G1における所定の正レンズの屈折率について、適切な範囲を規定するものである。条件式(2)を満足することで、像面湾曲を補正しつつ軸外コマ収差を良好に補正することができる。
 条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、所定の正レンズの屈折率が高くなるため、ペッツバール和を低減させることが難しくなり、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式(2)の上限値を1.80、1.75、さらに1.70に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、所定の正レンズの屈折率が低くなるため、軸外コマ収差を補正することが困難になる。条件式(2)の下限値を1.61、さらに1.62に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 条件式(3)は、第1レンズ群G1における所定の正レンズのアッベ数について、適切な範囲を規定するものである。条件式(3)を満足することで、軸上色収差の1次スペクトルと倍率色収差の1次スペクトルを良好に補正することができる。
 条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、所定の正レンズに、屈折率が低い光学ガラスを用いる必要があるため、軸外コマ収差を補正することが困難になる。条件式(3)の上限値を70.00、68.00、65.00、さらに63.00に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、所定の正レンズの分散が大きくなるため、軸上色収差の1次スペクトルと倍率色収差の1次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(3)の下限値を40.00、42.50、さらに45.00に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 次に、第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズについて説明する。第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズは、第1実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLと同様の構成であるため、第1実施形態と同一の符号を付して説明する。第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLの一例として、図1に示す顕微鏡対物レンズOL(1)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分(CL22)とを有する。
 上記構成の下、第1レンズ群G1は、以下の条件式(4)、条件式(2)、および条件式(3)を満足する所定の正レンズを有する。
 0<θgFA+0.0016×νdA-0.6460 ・・・(4)
 1.60<ndA<1.85 ・・・(2)
 39.50<νdA<75.00 ・・・(3)
 但し、ndA:所定の正レンズのd線に対する屈折率
    νdA:所定の正レンズのアッベ数
    θgFA:所定の正レンズの部分分散比であり、所定の正レンズのg線に対する屈折率をngAとし、所定の正レンズのF線に対する屈折率をnFAとし、所定の正レンズのC線に対する屈折率をnCAとしたとき、次式で定義される
 θgFA=(ngA-nFA)/(nFA-nCA)
 第2実施形態によれば、色収差をはじめとする諸収差が良好に補正された顕微鏡対物レンズ、並びにこの顕微鏡対物レンズを備えた顕微鏡光学系および顕微鏡装置を得ることが可能になる。第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLは、図5に示す顕微鏡対物レンズOL(2)でも良く、図9に示す顕微鏡対物レンズOL(3)でも良く、図13に示す顕微鏡対物レンズOL(4)でも良く、図17に示す顕微鏡対物レンズOL(5)でも良く、図21に示す顕微鏡対物レンズOL(6)でも良い。
 条件式(4)は、第1レンズ群G1における、所定の正レンズのアッベ数と部分分散比との適切な関係を規定するものである。条件式(4)を満足することで、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正することができる。なお、条件式(4)、条件式(2)、および条件式(3)等を満足する所定の正レンズは、例えば、国際公開第2021/024366号に開示された光学ガラスを用いて形成される。
 条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(4)の下限値を0.0002、0.0004、0.001、0.002、さらに0.0025に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(4)の上限値を0.1、さらに0.05未満に設定してもよい。
 条件式(2)は、前述したように、第1レンズ群G1における所定の正レンズの屈折率について、適切な範囲を規定するものである。条件式(2)を満足することで、像面湾曲を補正しつつ軸外コマ収差を良好に補正することができる。条件式(2)の上限値を1.80、1.75、さらに1.70に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(2)の下限値を1.61、さらに1.62に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 条件式(3)は、前述したように、第1レンズ群G1における所定の正レンズのアッベ数について、適切な範囲を規定するものである。条件式(3)を満足することで、軸上色収差の1次スペクトルと倍率色収差の1次スペクトルを良好に補正することができる。条件式(3)の上限値を70.00、68.00、65.00、さらに63.00に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(3)の下限値を40.00、42.50、さらに45.00に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、所定の正レンズは、以下の条件式(5)を満足する正メニスカスレンズであってもよい。
 -10<GAR1/DGA1<1 ・・・(5)
 但し、GAR1:正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    DGA1:正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面から物体までの光軸上の距離
 条件式(5)は、所定の正レンズに該当する正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径と、正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面から物体までの光軸上の距離との適切な関係を規定するものである。なお、各実施形態において、レンズ面の曲率半径は、物体側に凸のレンズ面の場合を正の値とする。条件式(5)を満足することで、像面湾曲を補正しつつ軸外コマ収差を良好に補正することができる。
 条件式(5)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面の曲率が小さくなるため、像面湾曲を補正しつつ軸外コマ収差を補正することが困難になる。条件式(5)の上限値を0.5、さらに0.2に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(5)の下限値を-8、さらに-7に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、所定の正レンズは、以下の条件式(6)を満足する正メニスカスレンズであってもよい。
 -10<GAR2/DGA2<0 ・・・(6)
 但し、GAR2:正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
    DGA2:正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面から物体までの光軸上の距離
 条件式(6)は、所定の正レンズに該当する正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径と、正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面から物体までの光軸上の距離との適切な関係を規定するものである。条件式(6)を満足することで、像面湾曲を補正しつつ軸外コマ収差を良好に補正することができる。
 条件式(6)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率が小さくなるため、像面湾曲を補正しつつ軸外コマ収差を補正することが困難になる。条件式(6)の上限値を-0.2、さらに-0.5に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(6)の下限値を-5、さらに-2に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、所定の正レンズは、以下の条件式(7)を満足する正メニスカスレンズであってもよい。
 -0.3<(GAR2-GAR1+GAL)/TL<0.3 ・・・(7)
 但し、GAR1:正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    GAR2:正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
    GAL:正メニスカスレンズの光軸上の長さ
    TL:顕微鏡対物レンズOLにおける最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
 各実施形態において、メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径と物体側のレンズ面の曲率半径との差に、当該メニスカスレンズの光軸上の長さを加えたものは、メニスカスレンズにおける像側のレンズ面と物体側のレンズ面との球心位置の差を示す。メニスカスレンズにおける像側のレンズ面と物体側のレンズ面との球心位置の差は、メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率中心の位置と物体側のレンズ面の曲率中心の位置との差であるとも言える。条件式(7)は、所定の正レンズに該当する正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面と物体側のレンズ面との球心位置の差と、顕微鏡対物レンズOLにおける最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離との適切な関係を規定するものである。条件式(7)を満足することで、正弦条件を満足することができ、軸外コマ収差を良好に補正することができる。
 条件式(7)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、軸外コマ収差を補正することが困難になる。条件式(7)の上限値を0.27、0.25、0.20、0.19、0.15、0.10、さらに0.08に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(7)の下限値を-0.21、-0.20、-0.15、-0.10、さらに0.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、正メニスカスレンズは、第1レンズ群G1の最も物体側に配置されてもよい。第1レンズ群G1の最も物体側に正メニスカスレンズ、すなわち、所定の正レンズが配置されることで、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。また、カバーガラスとの間が空気で満たされるタイプの顕微鏡対物レンズにおいて、第1レンズ群G1の最も物体側に正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)が配置されることで、当該正メニスカスレンズの物体側のレンズ面における屈折率の差が十分に大きくなり、条件式(2)を満足することで、効果的にペッツバール和を低減させることが可能になる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、第1レンズ群G1は、光軸に沿って移動可能な部分群G1aを有してもよい。これにより、第1レンズ群G1の部分群G1aは、所謂補正環として機能し、カバーガラスCVの厚さに応じて変化する球面収差や軸上色収差を良好に補正することができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、第1レンズ群G1は、前述の正メニスカスレンズよりも像側に配置された正の屈折力を有する像側レンズを有し、像側レンズは、以下の条件式(8)および条件式(9)を満足してもよい。
 0<θgFB1+0.0015×νdB1-0.6395 ・・・(8)
 νdB1<40.00 ・・・(9)
 但し、νdB1:像側レンズのアッベ数
    θgFB1:像側レンズの部分分散比であり、像側レンズのg線に対する屈折率をngB1とし、像側レンズのF線に対する屈折率をnFB1とし、像側レンズのC線に対する屈折率をnCB1としたとき、次式で定義される
 θgFB1=(ngB1-nFB1)/(nFB1-nCB1)
 条件式(8)は、第1レンズ群G1における、像側レンズのアッベ数と部分分散比との適切な関係を規定するものである。条件式(9)は、第1レンズ群G1における像側レンズのアッベ数について、適切な範囲を規定するものである。第1レンズ群G1の最も物体側に配置された正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)に加え、条件式(8)および条件式(9)を満足する像側レンズが設けられることで、軸上色収差の1次スペクトルに加えて、軸上色収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。なお、条件式(8)および条件式(9)を満足する像側レンズは、例えば、国際公開第2019/082419号に開示された光学ガラスを用いて形成される。
 条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、軸上色収差の2次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(8)の下限値を0.001、0.002、さらに0.003に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(8)の上限値を0.1、さらに0.05未満に設定してもよい。
 条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、軸上色収差の2次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(9)の上限値を35.00、さらに33.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、第1レンズ群G1は、第1レンズ群G1の最も物体側に配置されて物体側に平面を向けたレンズ成分を有し、正メニスカスレンズは、当該レンズ成分の像側に並んで配置されてもよい。第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分の像側に並んで、正メニスカスレンズ、すなわち、所定の正レンズが配置されることで、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。また、カバーガラスとの間が浸液で満たされるタイプの顕微鏡対物レンズにおいて、第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分の像側に並んで、正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)が配置されることで、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することができる。前述したように、各実施形態において、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示すものである。第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分は、物体側に平面を向けた平凸形状の正レンズを含む接合レンズであってもよい。また、第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分は、接合レンズに限らず、単レンズであってもよい。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、第2レンズ群G2は、光軸に沿って移動可能であり、第1レンズ群G1は、第2レンズ群G2とともに光軸に沿って移動可能な部分群を有してもよい。これにより、第1レンズ群G1の部分群と第2レンズ群G2は、所謂補正環として機能し、カバーガラスCVの厚さに応じて変化する球面収差や軸上色収差を良好に補正することができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、第1レンズ群G1は、前述の正メニスカスレンズよりも像側に配置された正の屈折力を有する像側レンズを有し、像側レンズは、以下の条件式(10)~(12)を満足してもよい。
 0<θgFB2+0.0015×νdB2-0.6395 ・・・(10)
 1.60<ndB2<1.85 ・・・(11)
 39.50<νdB2<75.00 ・・・(12)
 但し、ndB2:像側レンズのd線に対する屈折率
    νdB2:像側レンズのアッベ数
    θgFB2:像側レンズの部分分散比であり、像側レンズのg線に対する屈折率をngB2とし、像側レンズのF線に対する屈折率をnFB2とし、像側レンズのC線に対する屈折率をnCB2としたとき、次式で定義される
 θgFB2=(ngB2-nFB2)/(nFB2-nCB2)
 条件式(10)は、第1レンズ群G1における、像側レンズのアッベ数と部分分散比との適切な関係を規定するものである。条件式(11)は、第1レンズ群G1における像側レンズの屈折率について、適切な範囲を規定するものである。条件式(12)は、第1レンズ群G1における像側レンズのアッベ数について、適切な範囲を規定するものである。第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分の像側に並んで、正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)が配置されるのに加え、条件式(10)~(12)を満足する像側レンズが配置されることで、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。また、カバーガラスとの間が浸液で満たされるタイプの顕微鏡対物レンズにおいて、第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分の像側に並んで、正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)が配置されるのに加え、条件式(10)~(12)を満足する像側レンズが配置されることで、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することができる。なお、条件式(10)~(12)を満足する像側レンズは、例えば、国際公開第2021/024366号に開示された光学ガラスを用いて形成される。
 条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(10)の下限値を0.001、0.002、さらに0.003に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(10)の上限値を0.1、さらに0.05未満に設定してもよい。
 条件式(11)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することが困難になる。条件式(11)の上限値を1.80、1.75、さらに1.70に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(11)の下限値を1.61、さらに1.62に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 条件式(12)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することが困難になる。条件式(12)の上限値を70.00、68.00、65.00、さらに63.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(12)の下限値を40.00、42.50、さらに45.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 第1実施形態および第2実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLにおいて、第1レンズ群G1は、前述の正メニスカスレンズよりも像側に配置された正の屈折力を有する像側レンズを有し、像側レンズは、以下の条件式(13)、条件式(11)、および条件式(12)を満足してもよい。
 0<θgFB2+0.0016×νdB2-0.6460 ・・・(13)
 1.60<ndB2<1.85 ・・・(11)
 39.50<νdB2<75.00 ・・・(12)
 但し、ndB2:像側レンズのd線に対する屈折率
    νdB2:像側レンズのアッベ数
    θgFB2:像側レンズの部分分散比であり、像側レンズのg線に対する屈折率をngB2とし、像側レンズのF線に対する屈折率をnFB2とし、像側レンズのC線に対する屈折率をnCB2としたとき、次式で定義される
 θgFB2=(ngB2-nFB2)/(nFB2-nCB2)
 条件式(13)は、第1レンズ群G1における、像側レンズのアッベ数と部分分散比との適切な関係を規定するものである。条件式(11)は、第1レンズ群G1における像側レンズの屈折率について、適切な範囲を規定するものである。条件式(12)は、第1レンズ群G1における像側レンズのアッベ数について、適切な範囲を規定するものである。第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分の像側に並んで、正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)が配置されるのに加え、条件式(13)、条件式(11)、および条件式(12)を満足する像側レンズが配置されることで、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。また、カバーガラスとの間が浸液で満たされるタイプの顕微鏡対物レンズにおいて、第1レンズ群G1における最も物体側のレンズ成分の像側に並んで、正メニスカスレンズ(所定の正レンズ)が配置されるのに加え、条件式(13)、条件式(11)、および条件式(12)を満足する像側レンズが配置されることで、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することができる。なお、条件式(13)、条件式(11)、および条件式(12)を満足する像側レンズは、例えば、国際公開第2021/024366号に開示された光学ガラスを用いて形成される。
 条件式(13)の対応値が下限値を下回ると、軸上色収差の2次スペクトルと倍率色収差の2次スペクトルを補正することが困難になる。条件式(13)の下限値を0.0002、0.0004、0.001、0.002、さらに0.0025に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(13)の上限値を0.1、さらに0.05未満に設定してもよい。
 条件式(11)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することが困難になる。条件式(11)の上限値を1.80、1.75、さらに1.70に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(11)の下限値を1.61、さらに1.62に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 条件式(12)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、効果的に軸上色収差と倍率色収差を補正することが困難になる。条件式(12)の上限値を70.00、68.00、65.00、さらに63.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(12)の下限値を40.00、42.50、さらに45.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
 以下、各実施形態に係る顕微鏡対物レンズOLの実施例を図面に基づいて説明する。図1、図5、図9、図13、図17、図21は、第1~第6実施例に係る顕微鏡対物レンズOL{OL(1)~OL(6)}の構成を示す光路図である。これら図1、図5、図9、図13、図17、図21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6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、表5は第5実施例、表6は第6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)、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、βは、顕微鏡対物レンズの倍率を示す。fは、顕微鏡対物レンズの焦点距離を示す。φは、顕微鏡対物レンズの瞳径を示す。NAは、顕微鏡対物レンズの開口数を示す。TLは、顕微鏡対物レンズの全長(顕微鏡対物レンズにおける最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離)を示す。
 [レンズデータ]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光学材料の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光学材料のd線を基準とするアッベ数、θgFは各面番号に対応する光学部材の材料の部分分散比をそれぞれ示す。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。
 光学部材の材料のg線(波長λ=435.8nm)に対する屈折率をngとし、光学部材の材料のF線(波長λ=486.1nm)に対する屈折率をnFとし、光学部材の材料のC線(波長λ=656.3nm)に対する屈折率をnCとする。このとき、光学部材の材料の部分分散比θgFは次式(A)で定義される。
 θgF=(ng-nF)/(nF-nC)  …(A)
 [可変間隔データ]の表には、[レンズデータ]の表において面間隔が(Di)となっている面番号iでの面間隔を示す。また、[可変間隔データ]の表には、カバーガラスの厚さに応じた面間隔を示す。[可変間隔データ]の表(および[レンズデータ]の表)において、CGは、カバーガラスの厚さを示す。D0は、カバーガラスと顕微鏡対物レンズの最も物体側のレンズ面との間隔を示す。
 [レンズ群データ]の表には、各レンズ群のそれぞれの始面(最も物体側の面)と焦点距離を示す。
 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4および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第1実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(1)は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第1実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(1)の先端部と物体を覆うカバーガラスCVとの間は、空気で満たされている。なお、カバーガラスCVのd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率は1.5244とする。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL101と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL102と、両凹形状の負レンズL103と両凸形状の正レンズL104とが接合された第1接合レンズCL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL105と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL106と両凸形状の正レンズL107とが接合された第2接合レンズCL12と、両凸形状の正レンズL108と両凹形状の負レンズL109とが接合された第3接合レンズCL13と、から構成される。第1レンズ群G1の最も物体側に配置された正メニスカスレンズL101は、前述の所定の正レンズに該当する。第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL105は、前述の条件式(8)および条件式(9)を満足する像側レンズに該当する。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL201と両凹形状の負レンズL202とが接合された第1接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL203と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL204とが接合された第2接合メニスカスレンズCL22と、から構成される。第1接合メニスカスレンズCL21は、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズである。第2接合メニスカスレンズCL22は、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズ(メニスカスレンズ成分)である。
 なお、カバーガラスCVの厚さに応じて、第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13を光軸に沿って移動させることができるように構成される。第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13は、前述の部分群G1aを構成する。
 以下の表1に、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。なお、第1面は物体面である。
(表1)
[全体諸元]
   β=40.0倍
   f=5.000           φ=9.500
  NA=0.950          TL=63.550
[レンズデータ]
面番号    R     D    nd   νd   θgF
 1      ∞    0.000
 2      ∞    0.170(CG) 1.5244  54.30
 3      ∞    0.540(D0)
 4     -3.558   2.971   1.6285  59.17  0.5557
 5     -3.040   2.893
 6    -13.104   3.869   1.4978  82.57
 7     -7.093   0.200
 8    -24.625   0.700   1.6127  44.46
 9     11.565   8.066   1.5932  67.90
 10    -15.703   0.200
 11    -54.760   2.097   1.7558  24.71  0.629
 12    -28.966   (D12)
 13    72.626   0.700   1.7340  51.51
 14    13.128   7.604   1.4978  82.57
 15    -17.619   0.200
 16    29.449   4.349   1.4978  82.57
 17    -18.677   3.490   1.6838  37.64
 18    58.800   (D18)
 19     9.615   4.304   1.4339  95.25
 20    -49.045   9.500   1.7321  46.18
 21     5.638   3.373
 22    -5.119   0.735   1.8010  34.92
 23    -9.287   5.198   1.7888  28.43
 24    -7.981  140.000
[可変間隔データ]
    CG     0.170   0.110   0.230
    D0     0.540   0.547   0.531
    D12     1.450   0.280   2.521
    D18     1.650   2.820   0.579
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    4     9.541
 G2    19    -29.538
 図2は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差(球面収差、像面湾曲、および歪曲収差)を示す図である。図3は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差(横色収差)を示す図である。図4は、第1実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差(メリジオナルコマ収差およびサジタルコマ収差)を示す図である。なお、各収差図は、顕微鏡対物レンズに結像レンズを組み合わせた状態での諸収差を示す。図2~図4の各収差図において、dはd線(波長λ=587.6nm)、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。球面収差図において、縦軸は入射瞳半径の最大値を1として規格化して示した値を示し、横軸は各光線における収差の値[mm]を示す。像面湾曲を示す収差図において、実線は各波長に対するメリジオナル像面を示し、破線は各波長に対するサジタル像面を示す。また、像面湾曲を示す収差図において、縦軸は像高[mm]を示し、横軸は収差の値[mm]を示す。歪曲収差図(ディストーション)において、縦軸は像高[mm]を示し、横軸は収差の割合を百分率(%値)で示す。倍率色収差を示す収差図において、縦軸は像高[mm]を示し、横軸は収差の値[mm]を示す。各コマ収差図は、像高比RFH(Relative Field Height)が0.00~1.00のときの収差の値を示す。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実施例に係る顕微鏡対物レンズは、広い波長域において色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、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5~図8および表2を用いて説明する。図5は、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第2実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(2)は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第2実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(2)の先端部と物体を覆うカバーガラスCVとの間は、空気で満たされている。なお、カバーガラスCVのd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率は1.5244とする。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL101と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL102と、両凹形状の負レンズL103と両凸形状の正レンズL104とが接合された第1接合レンズCL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL105と、両凹形状の負レンズL106と両凸形状の正レンズL107とが接合された第2接合レンズCL12と、両凸形状の正レンズL108と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL109とが接合された第3接合レンズCL13と、から構成される。第1レンズ群G1の最も物体側に配置された正メニスカスレンズL101は、前述の所定の正レンズに該当する。第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL105は、前述の条件式(8)および条件式(9)を満足する像側レンズに該当する。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL201と両凹形状の負レンズL202とが接合された第1接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL203と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL204とが接合された第2接合メニスカスレンズCL22と、から構成される。第1接合メニスカスレンズCL21は、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズである。第2接合メニスカスレンズCL22は、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズ(メニスカスレンズ成分)である。
 なお、カバーガラスCVの厚さに応じて、第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13を光軸に沿って移動させることができるように構成される。第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13は、前述の部分群G1aを構成する。
 以下の表2に、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。なお、第1面は物体面である。
(表2)
[全体諸元]
   β=30.0倍
   f=6.667           φ=12.267
  NA=0.920          TL=63.540
[レンズデータ]
面番号    R     D    nd   νd   θgF
 1      ∞    0.000
 2      ∞    0.170(CG) 1.5244  54.30
 3      ∞    0.540(D0)
 4     -3.380   4.171   1.6285  59.17  0.5557
 5     -3.832   1.976
 6    -25.062   6.388   1.4978  82.57
 7     -9.189   0.250
 8   -1171.983   0.700   1.6127  44.46
 9     11.113   7.792   1.5932  67.90
 10    -21.458   0.250
 11    -35.057   1.752   1.7558  24.71  0.6290
 12    -26.565   (D12)
 13    -69.555   0.700   1.7340  51.51
 14    13.763   7.271   1.4978  82.57
 15    -17.046   0.250
 16    39.282   4.014   1.4978  82.57
 17    -22.052   0.700   1.6838  37.64
 18   -157.531   (D18)
 19    12.883   4.151   1.4339  95.25
 20    -80.934   10.000   1.7321  46.18
 21     8.209   4.041
 22    -6.924   0.700   1.7550  52.34
 23    -14.385   5.436   1.7380  32.33
 24    -9.612  130.000
[可変間隔データ]
    CG     0.170   0.110   0.230
    D0     0.540   0.555   0.525
    D12     1.500   1.099   1.896
    D18     1.500   1.901   1.104
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    4     9.981
 G2    19    -37.435
 図6は、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差(球面収差、像面湾曲、および歪曲収差)を示す図である。図7は、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差(横色収差)を示す図である。図8は、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差(メリジオナルコマ収差およびサジタルコマ収差)を示す図である。各収差図より、第2実施例に係る顕微鏡対物レンズは、広い波長域において色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、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9~図12および表3を用いて説明する。図9は、第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第3実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(3)は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第3実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(3)の先端部と物体を覆うカバーガラスCVとの間は、浸液(水)で満たされている。なお、浸液のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率は1.3326とする。カバーガラスCVのd線に対する屈折率は1.5244とする。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に平面を向けた平凸形状の正レンズL101と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL102とが接合された第1接合レンズCL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL103と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL104と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL105とが接合された第2接合レンズCL12と、両凸形状の正レンズL106と、両凸形状の正レンズL108と両凹形状の負レンズL108と両凸形状の正レンズL109とが接合された第3接合レンズCL13と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL110と両凸形状の正レンズL111とが接合された第4接合レンズCL14と、から構成される。第1レンズ群G1における第1接合レンズCL11の像側に並んで配置された正メニスカスレンズL103は、前述の所定の正レンズに該当する。第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL104は、前述の条件式(10)~(13)を満足する像側レンズに該当する。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL201と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL202とが接合された第1接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL203と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL204とが接合された第2接合メニスカスレンズCL22と、から構成される。第1接合メニスカスレンズCL21は、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズである。第2接合メニスカスレンズCL22は、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズ(メニスカスレンズ成分)である。
 なお、カバーガラスCVの厚さに応じて、第1レンズ群G1の第4接合レンズCL14と第2レンズ群G2とを共に光軸に沿って移動させることができるように構成される。第1レンズ群G1の第4接合レンズCL14は、前述の部分群G1aを構成する。
 以下の表3に、第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。なお、第1面は物体面である。
(表3)
[全体諸元]
   β=20.0倍
   f=10.000           φ=19.000
  NA=0.950          TL=62.975
[レンズデータ]
面番号    R     D    nd   νd   θgF
 1      ∞    0.000   1.3326  55.89
 2      ∞    0.170(CG) 1.5244  54.28
 3      ∞    1.055(D0) 1.3326  55.89
 4      ∞    0.990   1.4585  67.85
 5     -2.020   6.353   2.0509  26.94
 6     -8.390   0.200
 7    -21.531   2.929   1.6285  59.17  0.5557
 8    -11.392   0.200
 9    -85.912   4.693   1.6285  59.17  0.5557
 10    -12.890   1.000   1.6127  44.46
 11    -24.732   0.200
 12    59.134   3.979   1.4560  91.37
 13    -35.993   0.200
 14    18.298   6.282   1.4343  94.77
 15    -47.404   0.700   1.7340  51.47
 16    17.642   7.033   1.4339  95.25
 17    -32.322   (D17)
 18    63.071   0.700   1.8340  37.16
 19    12.507   5.653   1.4343  94.77
 20    -43.873   0.200
 21    13.290   3.308   1.5691  71.34
 22    33.145   3.408   1.7321  46.18
 23    11.362   6.367
 24    -9.283   3.094   1.6393  44.87
 25    -32.362   3.687   1.9037  31.34
 26    -14.467  140.000
[可変間隔データ]
    CG     0.170   0.110   0.230
    D0     1.055   1.109   1.001
    D17     1.800   1.717   1.879
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    4     9.433
 G2    21   -402.240
 図10は、第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差(球面収差、像面湾曲、および歪曲収差)を示す図である。図11は、第3実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差(横色収差)を示す図である。図12は、第3実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差(メリジオナルコマ収差およびサジタルコマ収差)を示す図である。各収差図より、第3実施例に係る顕微鏡対物レンズは、広い波長域において色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、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13~図16および表4を用いて説明する。図13は、第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第4実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(4)は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第4実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(4)の先端部と物体を覆うカバーガラスCVとの間は、空気で満たされている。なお、カバーガラスCVのd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率は1.5244とする。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL101と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL102と、両凹形状の負レンズL103と両凸形状の正レンズL104とが接合された第1接合レンズCL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL105と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL106と両凸形状の正レンズL107とが接合された第2接合レンズCL12と、両凸形状の正レンズL108と両凹形状の負レンズL109とが接合された第3接合レンズCL13と、から構成される。第1レンズ群G1の最も物体側に配置された正メニスカスレンズL101は、前述の所定の正レンズに該当する。第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL105は、前述の条件式(8)および条件式(9)を満足する像側レンズに該当する。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL201と両凹形状の負レンズL202とが接合された第1接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL203と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL204とが接合された第2接合メニスカスレンズCL22と、から構成される。第1接合メニスカスレンズCL21は、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズである。第2接合メニスカスレンズCL22は、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズ(メニスカスレンズ成分)である。
 なお、カバーガラスCVの厚さに応じて、第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13を光軸に沿って移動させることができるように構成される。第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13は、前述の部分群G1aを構成する。
 以下の表4に、第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。なお、第1面は物体面である。
(表4)
[全体諸元]
   β=40.0倍
   f=5.000           φ=9.500
  NA=0.950          TL=63.499
[レンズデータ]
面番号    R     D    nd   νd   θgF
 1      ∞    0.000
 2      ∞    0.170(CG) 1.5244  54.30
 3      ∞    0.540(D0)
 4     -4.105   3.159   1.6285  59.17  0.5557
 5     -2.998   3.000
 6    -13.623   3.651   1.6285  59.17  0.5557
 7     -7.981   0.250
 8    -14.505   0.700   1.6127  44.46
 9     11.828   8.225   1.5932  67.90
 10    -13.634   0.250
 11   -519.714   2.092   1.6638  27.35  0.6319
 12    -50.651   (D12)
 13    70.731   0.700   1.7340  51.51
 14    13.211   7.483   1.4978  82.57
 15    -17.971   0.287
 16    25.896   4.301   1.4978  82.57
 17    -21.034   2.967   1.6838  37.64
 18    48.861   (D18)
 19     9.527   4.392   1.4343  94.77
 20    -47.855   9.504   1.7321  46.18
 21     5.499   3.300
 22    -5.020   0.825   1.8010  34.92
 23    -9.888   5.379   1.7888  28.43
 24    -8.038  140.000
[可変間隔データ]
    CG     0.170   0.110   0.230
    D0     0.540   0.545   0.534
    D12     1.500   0.353   2.685
    D18     1.536   2.724   0.392
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    4     9.930
 G2    19    -28.940
 図14は、第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差(球面収差、像面湾曲、および歪曲収差)を示す図である。図15は、第4実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差(横色収差)を示す図である。図16は、第4実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差(メリジオナルコマ収差およびサジタルコマ収差)を示す図である。各収差図より、第4実施例に係る顕微鏡対物レンズは、広い波長域において色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
 第5実施例について、図17~図20および表5を用いて説明する。図17は、第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第5実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(5)は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第5実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(5)の先端部と物体を覆うカバーガラスCVとの間は、空気で満たされている。なお、カバーガラスCVのd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率は1.5244とする。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL101と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL102と、両凹形状の負レンズL103と両凸形状の正レンズL104とが接合された第1接合レンズCL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL105と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL106と両凸形状の正レンズL107とが接合された第2接合レンズCL12と、両凸形状の正レンズL108と両凹形状の負レンズL109とが接合された第3接合レンズCL13と、から構成される。第1レンズ群G1の最も物体側に配置された正メニスカスレンズL101は、前述の所定の正レンズに該当する。第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL105は、前述の条件式(8)および条件式(9)を満足する像側レンズに該当する。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL201と両凹形状の負レンズL202とが接合された第1接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL203と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL204とが接合された第2接合メニスカスレンズCL22と、から構成される。第1接合メニスカスレンズCL21は、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズである。第2接合メニスカスレンズCL22は、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズ(メニスカスレンズ成分)である。
 なお、カバーガラスCVの厚さに応じて、第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13を光軸に沿って移動させることができるように構成される。第1レンズ群G1の第2接合レンズCL12および第3接合レンズCL13は、前述の部分群G1aを構成する。
 以下の表5に、第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。なお、第1面は物体面である。
(表5)
[全体諸元]
   β=40.0倍
   f=5.000           φ=9.500
  NA=0.950          TL=63.531
[レンズデータ]
面番号    R     D    nd   νd   θgF
 1      ∞    0.000
 2      ∞    0.170(CG) 1.5244  54.30
 3      ∞    0.540(D0)
 4     -3.695   3.035   1.6287  59.20  0.5545
 5     -3.037   2.805
 6    -12.594   3.733   1.4978  82.57
 7     -6.972   0.250
 8    -21.421   0.700   1.6127  44.46
 9     11.280   7.838   1.5932  67.90
 10    -17.009   0.250
 11    -74.011   2.629   1.6460  30.86  0.6151
 12    -24.445   (D12)
 13    90.678   0.700   1.7340  51.51
 14    13.544   7.509   1.4978  82.57
 15    -17.652   0.250
 16    29.670   4.252   1.4978  82.57
 17    -20.065   3.336   1.6838  37.64
 18    65.602   (D18)
 19     9.637   4.399   1.4339  95.25
 20    -46.286   9.488   1.7321  46.18
 21     5.624   3.454
 22    -5.114   0.720   1.8010  34.92
 23    -9.918   5.184   1.7888  28.43
 24    -7.992  135.000
[可変間隔データ]
    CG     0.170   0.110   0.230
    D0     0.540   0.545   0.534
    D12     1.500   0.339   2.615
    D18     1.500   2.669   0.394
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    4     9.847
 G2    19    -28.671
 図18は、第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差(球面収差、像面湾曲、および歪曲収差)を示す図である。図19は、第5実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差(横色収差)を示す図である。図20は、第5実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差(メリジオナルコマ収差およびサジタルコマ収差)を示す図である。各収差図より、第5実施例に係る顕微鏡対物レンズは、広い波長域において色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
 第6実施例について、図21~図24および表6を用いて説明する。図21は、第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。第6実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(6)は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第2レンズ群G2とから構成される。第6実施例に係る顕微鏡対物レンズOL(6)の先端部と物体を覆うカバーガラスCVとの間は、浸液(水)で満たされている。なお、浸液のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率は1.3326とする。カバーガラスCVのd線に対する屈折率は1.5244とする。
 第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に平面を向けた平凸形状の正レンズL101と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL102とが接合された第1接合レンズCL11と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL103と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL104と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL105とが接合された第2接合レンズCL12と、両凸形状の正レンズL106と、両凸形状の正レンズL108と両凹形状の負レンズL108と両凸形状の正レンズL109とが接合された第3接合レンズCL13と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL110と両凸形状の正レンズL111とが接合された第4接合レンズCL14と、から構成される。第1レンズ群G1における第1接合レンズCL11の像側に並んで配置された正メニスカスレンズL103は、前述の所定の正レンズに該当する。第1レンズ群G1の正メニスカスレンズL104は、前述の条件式(10)~(13)を満足する像側レンズに該当する。
 第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL201と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL202とが接合された第1接合メニスカスレンズCL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL203と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL204とが接合された第2接合メニスカスレンズCL22と、から構成される。第1接合メニスカスレンズCL21は、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズである。第2接合メニスカスレンズCL22は、物体側に凹面を向けた接合メニスカスレンズ(メニスカスレンズ成分)である。
 なお、カバーガラスCVの厚さに応じて、第1レンズ群G1の第4接合レンズCL14と第2レンズ群G2とを共に光軸に沿って移動させることができるように構成される。第1レンズ群G1の第4接合レンズCL14は、前述の部分群G1aを構成する。
 以下の表6に、第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸元の値を掲げる。なお、第1面は物体面である。
(表6)
[全体諸元]
   β=20.0倍
   f=10.000           φ=19.000
  NA=0.950          TL=62.975
[レンズデータ]
面番号    R     D    nd   νd   θgF
 1      ∞    0.000   1.3326  55.89
 2      ∞    0.170(CG) 1.5244  54.28
 3      ∞    1.055(D0) 1.3326  55.89
 4      ∞    0.990   1.4585  67.85
 5     -1.976   6.211   2.0509  26.94
 6     -8.274   0.200
 7    -19.747   2.923   1.6693  49.05  0.5681
 8    -10.945   0.200
 9    -109.950   5.369   1.6285  59.17  0.5557
 10    -11.683   1.000   1.6127  44.46
 11    -27.810   0.200
 12    53.865   4.109   1.4560  91.37
 13    -36.420   0.200
 14    18.273   6.254   1.4343  94.77
 15    -49.852   0.700   1.7340  51.47
 16    17.007   6.434   1.4339  95.25
 17    -32.905   (D17)
 18    51.956   0.700   1.8340  37.16
 19    12.028   5.596   1.4343  94.77
 20    -53.519   0.200
 21    12.434   3.621   1.5691  71.34
 22    33.553   2.771   1.7321  46.18
 23    10.691   6.753
 24    -9.194   3.088   1.6393  44.87
 25    -30.497   3.657   1.9037  31.34
 26    -14.194  136.000
[可変間隔データ]
    CG     0.170   0.110   0.230
    D0     1.055   1.109   1.001
    D17     1.800   1.720   1.884
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    4     9.366
 G2    21   -426.746
 図22は、第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差(球面収差、像面湾曲、および歪曲収差)を示す図である。図23は、第6実施例に係る顕微鏡対物レンズの倍率色収差(横色収差)を示す図である。図24は、第6実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差(メリジオナルコマ収差およびサジタルコマ収差)を示す図である。各収差図より、第6実施例に係る顕微鏡対物レンズは、広い波長域において色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
 各実施例に係る顕微鏡対物レンズは、無限遠補正型のレンズであるため、顕微鏡対物レンズからの光を結像させる結像レンズと組み合わせて使用される。そこで、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25および表7を用いて説明する。図25は、各実施例に係る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25に示す結像レンズILは、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52とが接合された接合レンズと、両凸形状の正レンズL53と両凹形状の負レンズL54とが接合された接合レンズと、から構成される。結像レンズILは、各実施例に係る顕微鏡対物レンズの像側に配置される。また、図25に、結像レンズILの入射瞳面Puを示す。
 以下の表7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、f´は、結像レンズの焦点距離を示す。[レンズデータ]の表において、面番号、R、D、nd、およびνdは、前述の表1~表6の説明で示したものと同じである。
(表7)
[全体諸元]
   f´=200
[レンズデータ]
面番号    R    D    nd   νd
 1     75.043  5.100  1.6228  57.03
 2    -75.043  2.000  1.7495  35.19
 3    1600.580  7.500
 4     50.256  5.100  1.6676  41.96
 5    -84.541  1.800  1.6127  44.40
 6     36.911 168.438
 次に、[条件式対応値]の表を下記に示す。この表には、各条件式(1)~(13)に対応する値を、全実施例(第1~第6実施例)について纏めて示す。
 条件式(1)  0<θgFA+0.0015×νdA-0.6395
 条件式(2)  1.60<ndA<1.85
 条件式(3)  39.50<νdA<75.00
 条件式(4)  0<θgFA+0.0016×νdA-0.6460
 条件式(5)  -10<GAR1/DGA1<1
 条件式(6)  -10<GAR2/DGA2<0
 条件式(7)  -0.3<(GAR2-GAR1+GAL)/TL<0.3
 条件式(8)  0<θgFB1+0.0015×νdB1-0.6395
 条件式(9)  νdB1<40.00
 条件式(10) 0<θgFB2+0.0015×νdB2-0.6395
 条件式(11) 1.60<ndB2<1.85
 条件式(12) 39.50<νdB2<75.00
 条件式(13) 0<θgFB2+0.0016×νdB2-0.6460
 [条件式対応値](第1~第3実施例)
 条件式       第1実施例 第2実施例 第3実施例
 (1)        0.0050   0.0050   0.0050
 (2)        1.6285   1.6285   1.6285
 (3)        59.17    59.17    59.17
 (4)        0.0044   0.0044   0.0044
 (5)        -5.0111   -4.7611   -2.4557
 (6)        -0.8259   -0.7852   -0.9740
 (7)        0.0549   0.0585   0.2075
 (8)        0.0266   0.0266    ―
 (9)        24.71    24.71     ―
 (10)        ―     ―    0.0050
 (11)        ―     ―    1.6285
 (12)        ―     ―    59.17
 (13)        ―     ―    0.0044
 [条件式対応値](第4~第6実施例)
 条件式       第4実施例 第5実施例 第6実施例
 (1)        0.0050   0.0038   0.0022
 (2)        1.6285   1.6287   1.6693
 (3)        59.17    59.20    49.05
 (4)        0.0044   0.0032   0.0006
 (5)        -5.7812   -5.2049   -2.2891
 (6)        -0.7749   -0.8110   -0.9477
 (7)        0.0672   0.0581   0.1862
 (8)        0.0334   0.0219    ―
 (9)        27.35    30.86     ―
 (10)        ―     ―    0.0050
 (11)        ―     ―    1.6285
 (12)        ―     ―    59.17
 (13)        ―     ―    0.0044
 上記各実施例によれば、色収差をはじめとする諸収差が良好に補正された顕微鏡対物レンズを実現することができる。
 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

Claims (14)

  1.  光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
     前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分とを有し、
     前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足する所定の正レンズを有する顕微鏡対物レンズ。
     0<θgFA+0.0015×νdA-0.6395
     1.60<ndA<1.85
     39.50<νdA<75.00
     但し、ndA:前記所定の正レンズのd線に対する屈折率
        νdA:前記所定の正レンズのアッベ数
        θgFA:前記所定の正レンズの部分分散比であり、前記所定の正レンズのg線に対する屈折率をngAとし、前記所定の正レンズのF線に対する屈折率をnFAとし、前記所定の正レンズのC線に対する屈折率をnCAとしたとき、次式で定義される
     θgFA=(ngA-nFA)/(nFA-nCA)
  2.  光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
     前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた接合メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ成分とを有し、
     前記第1レンズ群は、以下の条件式を満足する所定の正レンズを有する顕微鏡対物レンズ。
     0<θgFA+0.0016×νdA-0.6460
     1.60<ndA<1.85
     39.50<νdA<75.00
     但し、ndA:前記所定の正レンズのd線に対する屈折率
        νdA:前記所定の正レンズのアッベ数
        θgFA:前記所定の正レンズの部分分散比であり、前記所定の正レンズのg線に対する屈折率をngAとし、前記所定の正レンズのF線に対する屈折率をnFAとし、前記所定の正レンズのC線に対する屈折率をnCAとしたとき、次式で定義される
     θgFA=(ngA-nFA)/(nFA-nCA)
  3.  前記所定の正レンズは、以下の条件式を満足する正メニスカスレンズである請求項1または2に記載の顕微鏡対物レンズ。
     -10<GAR1/DGA1<1
     但し、GAR1:前記正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
        DGA1:前記正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面から物体までの光軸上の距離
  4.  前記所定の正レンズは、以下の条件式を満足する正メニスカスレンズである請求項1~3のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
     -10<GAR2/DGA2<0
     但し、GAR2:前記正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
        DGA2:前記正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面から物体までの光軸上の距離
  5.  前記所定の正レンズは、以下の条件式を満足する正メニスカスレンズである請求項1~4のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
     -0.3<(GAR2-GAR1+GAL)/TL<0.3
     但し、GAR1:前記正メニスカスレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
        GAR2:前記正メニスカスレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
        GAL:前記正メニスカスレンズの光軸上の長さ
        TL:前記顕微鏡対物レンズにおける最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
  6.  前記正メニスカスレンズは、前記第1レンズ群の最も物体側に配置される請求項3~5のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  7.  前記第1レンズ群は、光軸に沿って移動可能な部分群を有する請求項6に記載の顕微鏡対物レンズ。
  8.  前記第1レンズ群は、前記正メニスカスレンズよりも像側に配置された正の屈折力を有する像側レンズを有し、
     前記像側レンズは、以下の条件式を満足する請求項6または7に記載の顕微鏡対物レンズ。
     0<θgFB1+0.0015×νdB1-0.6395
     νdB1<40.00
     但し、νdB1:前記像側レンズのアッベ数
        θgFB1:前記像側レンズの部分分散比であり、前記像側レンズのg線に対する屈折率をngB1とし、前記像側レンズのF線に対する屈折率をnFB1とし、前記像側レンズのC線に対する屈折率をnCB1としたとき、次式で定義される
     θgFB1=(ngB1-nFB1)/(nFB1-nCB1)
  9.  前記第1レンズ群は、前記第1レンズ群の最も物体側に配置されて物体側に平面を向けたレンズ成分を有し、
     前記正メニスカスレンズは、前記レンズ成分の像側に並んで配置される請求項3~5のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
  10.  前記第2レンズ群は、光軸に沿って移動可能であり、
     前記第1レンズ群は、前記第2レンズ群とともに光軸に沿って移動可能な部分群を有する請求項9に記載の顕微鏡対物レンズ。
  11.  前記第1レンズ群は、前記正メニスカスレンズよりも像側に配置された正の屈折力を有する像側レンズを有し、
     前記像側レンズは、以下の条件式を満足する請求項9または10に記載の顕微鏡対物レンズ。
     0<θgFB2+0.0015×νdB2-0.6395
     1.60<ndB2<1.85
     39.50<νdB2<75.00
     但し、ndB2:前記像側レンズのd線に対する屈折率
        νdB2:前記像側レンズのアッベ数
        θgFB2:前記像側レンズの部分分散比であり、前記像側レンズのg線に対する屈折率をngB2とし、前記像側レンズのF線に対する屈折率をnFB2とし、前記像側レンズのC線に対する屈折率をnCB2としたとき、次式で定義される
     θgFB2=(ngB2-nFB2)/(nFB2-nCB2)
  12.  前記第1レンズ群は、前記正メニスカスレンズよりも像側に配置された正の屈折力を有する像側レンズを有し、
     前記像側レンズは、以下の条件式を満足する請求項9または10に記載の顕微鏡対物レンズ。
     0<θgFB2+0.0016×νdB2-0.6460
     1.60<ndB2<1.85
     39.50<νdB2<75.00
     但し、ndB2:前記像側レンズのd線に対する屈折率
        νdB2:前記像側レンズのアッベ数
        θgFB2:前記像側レンズの部分分散比であり、前記像側レンズのg線に対する屈折率をngB2とし、前記像側レンズのF線に対する屈折率をnFB2とし、前記像側レンズのC線に対する屈折率をnCB2としたとき、次式で定義される
     θgFB2=(ngB2-nFB2)/(nFB2-nCB2)
  13.  請求項1~12のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズと、前記顕微鏡対物レンズからの光を結像させる結像レンズとを備える顕微鏡光学系。
  14.  請求項1~12のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズを備える顕微鏡装置。
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