(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161720
(43)【公開日】2023-11-08
(54)【発明の名称】対物レンズ、及び、対物レンズの組み立て方法
(51)【国際特許分類】
G02B 7/02 20210101AFI20231031BHJP
【ＦＩ】
G02B7/02 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022072231
(22)【出願日】2022-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】322004393
【氏名又は名称】株式会社エビデント
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(74)【代理人】
【識別番号】100138391
【弁理士】
【氏名又は名称】天田 昌行
(74)【代理人】
【識別番号】100074099
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
(74)【代理人】
【識別番号】100182936
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 直樹
(72)【発明者】
【氏名】山本 明日佳
(72)【発明者】
【氏名】堀場 大輝
(72)【発明者】
【氏名】李 政
(72)【発明者】
【氏名】山下 日出人
【テーマコード（参考）】
2H044
【Ｆターム（参考）】
2H044AJ04
(57)【要約】
【課題】組み立て工程における応力集中に起因する対物レンズの光学性能劣化を抑制する。
【解決手段】対物レンズは、胴部材と、胴部材内で対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組と、胴部材に螺合する押さえ環１４０を備える。複数のレンズ部組の各々はレンズとレンズを保持するレンズ枠を含む。押さえ環１４０は、対物レンズの光軸方向に沿って複数のレンズ部組を胴部材に押し付ける。押さえ環１４０は、胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部（凹部１４１、凹部１４２、凹部１４３）を有する。
【選択図】図２
【解決手段】対物レンズは、胴部材と、胴部材内で対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組と、胴部材に螺合する押さえ環１４０を備える。複数のレンズ部組の各々はレンズとレンズを保持するレンズ枠を含む。押さえ環１４０は、対物レンズの光軸方向に沿って複数のレンズ部組を胴部材に押し付ける。押さえ環１４０は、胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部（凹部１４１、凹部１４２、凹部１４３）を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対物レンズであって、
胴部材と、
前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、
前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの前記光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、
前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
胴部材と、
前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、
前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの前記光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、
前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項2】
請求項１に記載の対物レンズにおいて、
前記ネジ部材は、円環形状を有し、
前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、３の倍数個の凹部を含む
ことを特徴とする対物レンズ。
前記ネジ部材は、円環形状を有し、
前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、３の倍数個の凹部を含む
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項3】
請求項１に記載の対物レンズにおいて、
前記ネジ部材は、円環形状を有し、
前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、４以上の偶数個の凹部を含む
ことを特徴とする対物レンズ。
前記ネジ部材は、円環形状を有し、
前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、４以上の偶数個の凹部を含む
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項4】
請求項１に記載の対物レンズにおいて、
前記複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠のうちの少なくとも１つのレンズ枠は、他のレンズ枠又は前記ネジ部材と接する端面上に設けられた突起を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
前記複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠のうちの少なくとも１つのレンズ枠は、他のレンズ枠又は前記ネジ部材と接する端面上に設けられた突起を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項5】
請求項２に記載の対物レンズにおいて、
前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、６個以上の３の倍数個の凹部を含み、
前記複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠のうちの少なくとも１つのレンズ枠は、
円環形状を有し、
他のレンズ枠又は前記ネジ部材と接する端面上に、前記少なくとも１つのレンズ枠の周方向に等間隔に設けられた３個の突起を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、６個以上の３の倍数個の凹部を含み、
前記複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠のうちの少なくとも１つのレンズ枠は、
円環形状を有し、
他のレンズ枠又は前記ネジ部材と接する端面上に、前記少なくとも１つのレンズ枠の周方向に等間隔に設けられた３個の突起を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項6】
請求項３に記載の対物レンズにおいて、
前記複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠のうちの少なくとも１つのレンズ枠は、
円環形状を有し、
他のレンズ枠又は前記ネジ部材と接する端面上に、前記少なくとも１つのレンズ枠の周方向に等間隔に設けられた２個の突起を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
前記複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠のうちの少なくとも１つのレンズ枠は、
円環形状を有し、
他のレンズ枠又は前記ネジ部材と接する端面上に、前記少なくとも１つのレンズ枠の周方向に等間隔に設けられた２個の突起を有する
ことを特徴とする対物レンズ。
【請求項7】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の対物レンズにおいて、
前記複数のレンズは、以下の条件式を満たす少なくとも１つの単レンズを含む
ことを特徴とする対物レンズ。
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．１２
但し、ｔｍｉｎは、前記少なくとも１つの単レンズの最薄部の前記光軸方向の厚さである。φは、前記少なくとも１つの単レンズの外径である。
前記複数のレンズは、以下の条件式を満たす少なくとも１つの単レンズを含む
ことを特徴とする対物レンズ。
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．１２
但し、ｔｍｉｎは、前記少なくとも１つの単レンズの最薄部の前記光軸方向の厚さである。φは、前記少なくとも１つの単レンズの外径である。
【請求項8】
請求項２に記載の対物レンズの組み立て方法であって、
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた６個以上の３の倍数個の凹部から、治具が有する３個の突起を嵌合する３個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記３個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
（ｅ）少なくとも２回行われた（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、各々が（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットである複数のセットから、１つのセットを決定することと、
（ｆ）（ｅ）で決定した前記１つのセットに含まれる前記３個の凹部に前記３個の突起を嵌合した前記治具で、前記ネジ部材を前記胴部材に螺合すること、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた６個以上の３の倍数個の凹部から、治具が有する３個の突起を嵌合する３個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記３個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
（ｅ）少なくとも２回行われた（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、各々が（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットである複数のセットから、１つのセットを決定することと、
（ｆ）（ｅ）で決定した前記１つのセットに含まれる前記３個の凹部に前記３個の突起を嵌合した前記治具で、前記ネジ部材を前記胴部材に螺合すること、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
【請求項9】
請求項３に記載の対物レンズの組み立て方法であって、
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた４以上の偶数個の凹部から、治具が有する２個の突起を嵌合する２個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記２個の凹部のセットに前記２個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
（ｅ）少なくとも２回行われた（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、各々が（ａ）で選択した前記２個の凹部のセットである複数のセットから、１つのセットを決定することと、
（ｆ）（ｅ）で決定した前記１つのセットに含まれる前記２個の凹部に前記２個の突起を嵌合した前記治具で、前記ネジ部材を前記胴部材に螺合すること、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた４以上の偶数個の凹部から、治具が有する２個の突起を嵌合する２個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記２個の凹部のセットに前記２個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、
（ｅ）少なくとも２回行われた（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、各々が（ａ）で選択した前記２個の凹部のセットである複数のセットから、１つのセットを決定することと、
（ｆ）（ｅ）で決定した前記１つのセットに含まれる前記２個の凹部に前記２個の突起を嵌合した前記治具で、前記ネジ部材を前記胴部材に螺合すること、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
【請求項10】
請求項２に記載の対物レンズの組み立て方法であって、
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた６個以上の３の倍数個の凹部から、治具が有する３個の突起を嵌合する３個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記３個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、前記対物レンズが所定の光学性能を満たすかどうか判定することと、
（ｅ）（ｄ）で前記所定の光学性能を満たさないと判定した場合は、前記３個の凹部のセットとは別の３個の凹部のセットを選択して、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返すことと、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた６個以上の３の倍数個の凹部から、治具が有する３個の突起を嵌合する３個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記３個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、前記対物レンズが所定の光学性能を満たすかどうか判定することと、
（ｅ）（ｄ）で前記所定の光学性能を満たさないと判定した場合は、前記３個の凹部のセットとは別の３個の凹部のセットを選択して、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返すことと、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
【請求項11】
請求項３に記載の対物レンズの組み立て方法であって、
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた４以上の偶数個の凹部から、治具が有する２個の突起を嵌合する２個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記２個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、前記対物レンズが所定の光学性能を満たすかどうか判定することと、
（ｅ）（ｄ）で前記所定の光学性能を満たさないと判定した場合は、前記２個の凹部のセットとは別の２の凹部のセットを選択して、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返すことと、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた４以上の偶数個の凹部から、治具が有する２個の突起を嵌合する２個の凹部のセットを選択することと、
（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記２個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、
（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、
（ｄ）（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、前記対物レンズが所定の光学性能を満たすかどうか判定することと、
（ｅ）（ｄ）で前記所定の光学性能を満たさないと判定した場合は、前記２個の凹部のセットとは別の２の凹部のセットを選択して、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返すことと、を含む
ことを特徴とする対物レンズの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書の開示は、対物レンズ、及び、対物レンズの組み立て方法に関する。
【背景技術】
【0002】
対物レンズでは、多数のレンズが筒状の胴部材内に収容されている。胴部材内におけるレンズの保持方法としては、多くの場合、レンズが固定された複数のレンズ枠の端面が互いに接触するように複数のレンズ枠を配置し、それらの複数のレンズ枠にスラスト方向に両側から力を加える形態が、採用されている。
【0003】
このスラスト方向に加わる力は、胴部材に切られたネジ山に押さえ環と呼ばれるネジ部材を螺合して、その押さえ環がレンズ枠をスラスト方向へ押さえつけることで発生させるのが一般的である。このようなレンズ保持方法は、例えば、特許文献１などに記載されている。この方法によれば、レンズ枠の端面間での不均一な接触を抑制してレンズ間隔を適正に維持するとともに、レンズ枠の端面間に十分な摩擦力を発生させてレンズの径方向への移動を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－０６０９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、従来技術の対物レンズでは、押さえ環に設けられたカニメ穴やスリワリと呼ばれる２箇所の凹部に治具を嵌合し回転させることによって押さえ環を胴部材に螺合する。押さえ環の螺合時にはその凹部にスラスト方向の圧力が集中することになるため、押さえ環が回転非対称な形状に変形してしまうことがある。
【0006】
このような押さえ環の変形は、レンズ枠の変形を引き起し、その影響はレンズ枠に保持されているレンズにまで及んでしまう。その結果、例えば、レンズ枠とともにレンズが変形することによって収差が増大してしまう、レンズの応力性複屈折が増大することによって偏光特性が悪化してしまうなど、対物レンズの光学性能が劣化してしまう。なお、このような性能劣化は、コンパクトで高い光学性能を実現するために、フチ肉または中肉の薄いレンズを多用した場合に特に生じやすい。
【0007】
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、組み立て工程における応力集中に起因する対物レンズの光学性能劣化を抑制する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係る対物レンズは、胴部材と、前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する。
【0009】
本発明の一態様に係る対物レンズの組み立て方法は、（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた３個以上の凹部から、治具が有する３個の突起を嵌合する３個の凹部のセットを選択することと、（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記３個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、（ｄ）（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、（ｅ）少なくとも２回行われた（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、各々が（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットである複数のセットから、１つのセットを決定することと、（ｆ）（ｅ）で決定した前記１つのセットに含まれる前記３個の凹部に前記３個の突起を嵌合した前記治具で、前記ネジ部材を前記胴部材に螺合すること、を含む。前記対物レンズは、胴部材と、前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する。前記ネジ部材は、円環形状を有し、前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、３の倍数個の凹部を含む。
【0010】
本発明の別の態様に係る対物レンズの組み立て方法は、（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた４以上の偶数個の凹部から、治具が有する２個の突起を嵌合する２個の凹部のセットを選択することと、（ｂ）（ａ）で選択した前記２個の凹部のセットに前記２個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、（ｄ）（ａ）から（ｃ）を少なくとも１回繰り返すことと、（ｅ）少なくとも２回行われた（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、各々が（ａ）で選択した前記２個の凹部のセットである複数のセットから、１つのセットを決定することと、（ｆ）（ｅ）で決定した前記１つのセットに含まれる前記２個の凹部に前記２個の突起を嵌合した前記治具で、前記ネジ部材を前記胴部材に螺合すること、を含む。前記対物レンズは、胴部材と、前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する。前記ネジ部材は、円環形状を有し、前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、４以上の偶数個の凹部を含む。
【0011】
本発明の更に別の態様に係る対物レンズの組み立て方法は、（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた６個以上の３の倍数個の凹部から、治具が有する３個の突起を嵌合する３個の凹部のセットを選択することと、（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記３個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、（ｄ）（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、前記対物レンズが所定の光学性能を満たすかどうか判定することと、（ｅ）（ｄ）で前記所定の光学性能を満たさないと判定した場合は、前記３個の凹部のセットとは別の３個の凹部のセットを選択して、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返すことと、を含む。前記対物レンズは、胴部材と、前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する。前記ネジ部材は、円環形状を有し、前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、３の倍数個の凹部を含む。
【0012】
本発明の更に別の態様に係る対物レンズの組み立て方法は、（ａ）前記対物レンズに含まれるネジ部材に等間隔に設けられた４以上の偶数個の凹部から、治具が有する２個の突起を嵌合する２個の凹部のセットを選択することと、（ｂ）（ａ）で選択した前記３個の凹部のセットに前記２個の突起を嵌合した前記治具で前記ネジ部材を前記対物レンズに含まれる胴部材に螺合することと、（ｃ）（ｂ）の後で前記対物レンズの光学性能を測定することと、（ｄ）（ｃ）で測定された前記光学性能に基づいて、前記対物レンズが所定の光学性能を満たすかどうか判定することと、（ｅ）（ｄ）で前記所定の光学性能を満たさないと判定した場合は、前記２個の凹部のセットとは別の２の凹部のセットを選択して、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を繰り返すことと、を含む。前記対物レンズは、胴部材と、前記胴部材内で前記対物レンズの光軸方向に積層された複数のレンズ部組であって、前記複数のレンズ部組の各々はレンズと前記レンズを保持するレンズ枠を含む前記複数のレンズ部組と、前記胴部材に螺合するネジ部材であって、前記対物レンズの光軸方向に沿って前記複数のレンズ部組を前記胴部材に押し付ける前記ネジ部材と、を備え、前記ネジ部材は、前記胴部材に螺合するときに治具を嵌合する３個以上の凹部を有する。前記ネジ部材は、円環形状を有し、前記３個以上の凹部は、前記ネジ部材の周方向に等間隔に設けられた、４以上の偶数個の凹部を含む。
【発明の効果】
【0013】
上記の態様によれば、組み立て工程における応力集中に起因する対物レンズの光学性能劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】第１の実施形態に係る対物レンズの断面図である。
【図4】第２の実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環の正面図である。
【図5】第２の実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ枠の端面に生じる凹凸パターンの一例を示した図である。
【図7】第３の実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ枠の斜視図である。
【図8】第４の実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環の正面図である。
【図9】第５の実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ枠の斜視図である。
【図10】第６の実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ群の断面図である。
【図11】第７の実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ群の断面図である。
【図12】第８の実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環の正面図である。
【図13】第９の実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環の正面図である。
【図14】第１０の実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環の正面図である。
【図15】第１１の実施形態に係る対物レンズの組み立て手順を示すフローチャートである。
【図16】第１２の実施形態に係る対物レンズの組み立て手順を示すフローチャートである。
【図17】第１３の実施形態に係る対物レンズの断面図である。
【図18】第１４の実施形態に係る対物レンズの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る対物レンズ１００の断面図である。図２は、図１に示す対物レンズ１００に含まれる押さえ環１４０の正面図である。図３は、図２に示す押さえ環１４０を対物レンズ１００に取り付けるための治具１０の構成を説明するための図である。なお、図１には、対物レンズ１００の光軸に沿った面における対物レンズ１００の断面が示されている。図１に示される対物レンズ１００は、顕微鏡用の対物レンズであり、特に限定しないが、例えば、結像レンズと組み合わせて試料の拡大像を形成する無限遠補正型の対物レンズである。以下、図１から図３を参照しながら、本実施形態に係る対物レンズ１００について説明する。
図１は、本実施形態に係る対物レンズ１００の断面図である。図２は、図１に示す対物レンズ１００に含まれる押さえ環１４０の正面図である。図３は、図２に示す押さえ環１４０を対物レンズ１００に取り付けるための治具１０の構成を説明するための図である。なお、図１には、対物レンズ１００の光軸に沿った面における対物レンズ１００の断面が示されている。図１に示される対物レンズ１００は、顕微鏡用の対物レンズであり、特に限定しないが、例えば、結像レンズと組み合わせて試料の拡大像を形成する無限遠補正型の対物レンズである。以下、図１から図３を参照しながら、本実施形態に係る対物レンズ１００について説明する。
【0016】
対物レンズ１００は、図１に示すように、胴部材１１０と、複数のレンズ部組（レンズ部組１３１、レンズ部組１３２、レンズ部組１３３、レンズ部組１３４、レンズ部組１３５、レンズ部組１３６、レンズ部組１３７、レンズ部組１３８、レンズ部組１３９）と、押さえ環１４０を備える。
【0017】
胴部材１１０は、円筒形状を有する筒部材であり、内部に複数のレンズ部組を収容する。円筒形状の胴部材１１０の中心軸に沿った方向（以降、単に胴部材１１０の軸方向と記す）は、対物レンズ１００の光軸方向とおよそ一致している。胴部材１１０の材料は、特に限定しないが、例えば、真鍮である。胴部材１１０は、外側表面に、ネジ山が形成された螺合部１１１を有している。螺合部１１１が顕微鏡のレボルバに螺合することで、対物レンズ１００が顕微鏡に固定される。なお、対物レンズ１００と顕微鏡の間を接続する方法は、螺合に限らず、他の方法で接続されてもよい。
【0018】
各レンズ部組は、レンズ（レンズＬ１とレンズＬ２からなる接合レンズＣＬ１、レンズＬ３、レンズＬ４、レンズＬ５とレンズＬ６とレンズＬ７からなる接合レンズＣＬ２、レンズＬ８とレンズＬ９とレンズＬ１０からなる接合レンズＣＬ３、レンズＬ１１、レンズＬ１２とレンズＬ１３からなる接合レンズＣＬ４、レンズＬ１４、レンズＬ１５）と、レンズを保持するレンズ枠（レンズ枠１２１、レンズ枠１２２、レンズ枠１２３、レンズ枠１２４、レンズ枠１２５、レンズ枠１２６、レンズ枠１２７、レンズ枠１２８、レンズ枠１２９）を含む。
【0019】
レンズの部材は、特に限定しないが、例えば、光学ガラスである。レンズ枠は、円環形状を有し、胴部材１１０の内側表面に沿って胴部材１１０の内部に挿入されることで、胴部材１１０に嵌合する。レンズ枠の部材は、特に限定しないが、例えば、真鍮である。レンズとレンズ枠は、図示しない接着剤によって互いに接着されている。なお、各レンズ部組に含まれるレンズは、例えばレンズＬ３のような単レンズであってもよく、接合レンズＣＬ１のような複数のレンズ（レンズＬ１、レンズＬ２）が接合されたレンズであってもよい。なお、単レンズとは、他のレンズとは接合されずに光学系に配置されるレンズのことをいう。
【0020】
複数のレンズ部組は、胴部材１１０内において胴部材１１０の軸方向、即ち、対物レンズ１００の光軸方向、に積層して配置され、押さえ環１４０によって胴部材１１０内に固定される。より詳細には、複数のレンズ部組に含まれる複数のレンズ枠が互いに端面で接することで、複数のレンズ部組が光軸方向に積層して配置される。
【0021】
押さえ環１４０は、胴部材１１０に螺合するネジ部材である。押さえ環１４０の材料は、特に限定しないが、例えば、真鍮である。押さえ環１４０は、胴部材１１０の内側面に形成されたネジ山に螺合することで、対物レンズ１００の光軸方向に沿って複数のレンズ部組を胴部材１１０（より具体的には、胴部材１１０の物体側端部近傍に形成された像側に向けられた当て付け面１１０ａ）に押し付ける。胴部材１１０に螺合した押さえ環１４０が複数のレンズ部組（より具体的には、複数のレンズ枠）を押圧することで、複数のレンズ部組が押さえ環１４０と当て付け面１１０ａに狭持され、その結果、複数のレンズ部組が胴部材１１０内でしっかりと固定される。
【0022】
このように、対物レンズ１００では、複数のレンズ部組は、複数のレンズ部組間に隙間が生じないように押さえ環１４０によって光軸方向に押し付けられることで、押さえ環１４０と胴部材１１０に挟持されて固定される。従って、レンズ部組を胴部材１１０内で固定するためには、対物レンズ１００の組み立て工程において、押さえ環１４０は、胴部材１１０にしっかりと螺合される必要がある。
【0023】
ところで、対物レンズ１００の組み立て作業において、押さえ環１４０は対物レンズ１００の光軸方向に沿って（この例では、像側から）胴部材１１０の内部に挿入され、その結果、押さえ環１４０の外周部分は胴部材１１０の内側表面に覆われることになる。このため、押さえ環１４０を胴部材１１０に螺合するために用いられる治具は、外周部分が胴部材１１０に覆われた押さえ環１４０に光軸方向に沿った方向から作用して、その押さえ環１４０にトルクを加えることにより、スラスト方向の力を加えなければならない。
【0024】
従来の対物レンズでは、押さえ環の、対物レンズから露出する側の端面の２箇所に凹部を設け、その２箇所の凹部に治具の先端を差し込んで押さえ環にトルクを加えることにより、スラスト方向の力を加えていた。なお、この２箇所の凹部が、後述する図１２、１３に示すように、穴の場合は、カニの目に似ていることからカニメ穴とも呼ばれ、この凹部に先端を差し込む治具はカニメ治具とも呼ばれている。
【0025】
しかしながら、本願の発明者は、カニメ治具などの治具を用いて２箇所の凹部を支点にして押さえ環にトルクを加える従来の方法では、凹部付近に大きな応力が集中し、押さえ環が変形してしまうことを見出した。より詳細には、押さえ環の凹部が設けられた端面とは反対側の端面に２つの突出部が形成されてしまうことを見出した。なお、これは、２箇所の凹部が上述したカニメ穴である場合に限らず、後述するスリワリの場合も同様である。このような押さえ環の変形は、レンズ枠の変形、ひいてはレンズの変形やレンズへの過剰な応力を引き起し、最終的には対物レンズの光学性能を劣化させてしまう。
【0026】
そこで、本実施形態に係る対物レンズ１００では、押さえ環１４０の構成を工夫している。具体的には、押さえ環１４０には、図２に示すように、胴部材１１０に螺合するときに治具１０を嵌合する３個の凹部（凹部１４１、凹部１４２、凹部１４３）が軸方向の端面に形成されている。より具体的には、押さえ環１４０は、円環形状を有し、３個の凹部は、円環形状を有する押さえ環１４０の周方向に等間隔に設けられている。つまり、押さえ環１４０には、１２０度ずつ異なる方向に３個の凹部が形成されている。なお、凹部は、スリワリと呼ばれるマイナス形状のスリットである。
【0027】
以上のように構成された対物レンズ１００では、押さえ環１４０を螺合するときに、図３に示すような、３個の突起（突起１１、突起１２、突起１３）を有する治具１０を使用する。具体的には、押さえ環１４０の３個の凹部に治具１０の３つの突起を嵌合して、その後、治具１０を回転させることで押さえ環１４０にトルクを加える。これにより、トルクが３点の支点（３個の凹部）に分散して加わることになるため、各点に過剰なトルクが加わることによって生じる押さえ環１４０の変形を抑えることができる。また、トルクと同時にスラスト方向に加わる圧力も３点に分散されるため、スラスト方向の圧力によって生じる押さえ環１４０の変形も抑えることができる。
【0028】
従って、対物レンズ１００によれば、組み立て工程における押さえ環１４０の変形を抑制することが可能であり、押さえ環１４０の螺合時の応力集中に起因する対物レンズ１００の光学性能劣化を抑制することができる。
【0029】
（第２の実施形態）
図４は、本実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環２４０の正面図である。図５は、本実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ枠２２０の端面に生じる凹凸パターンの一例を示した図である。図６は、図４に示す押さえ環２４０の凹部の選択例を示した図である。以下、図４から図６を参照しながら、本実施形態に係る対物レンズについて説明する。
図４は、本実施形態に係る対物レンズに含まれる押さえ環２４０の正面図である。図５は、本実施形態に係る対物レンズに含まれるレンズ枠２２０の端面に生じる凹凸パターンの一例を示した図である。図６は、図４に示す押さえ環２４０の凹部の選択例を示した図である。以下、図４から図６を参照しながら、本実施形態に係る対物レンズについて説明する。
【0030】
本実施形態に係る対物レンズは、押さえ環１４０の代わりに図４に示す押さえ環２４０を備える点と、レンズ枠１２１の代わりに図５に示すレンズ枠２２０を備える点が、対物レンズ１００とは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、押さえ環２４０及びレンズ枠２２０を除き、対物レンズ１００の構成と同様である。そのため、本実施形態に係る対物レンズが有する押さえ環２４０及びレンズ枠２２０以外の構成については、特に断らない限り、対物レンズ１００の構成と同じ符号で参照する。
【0031】
押さえ環２４０には、図４に示すように、胴部材１１０に螺合するときに治具１０を選択的に嵌合する６個の凹部（凹部２４１、凹部２４２、凹部２４３、凹部２４４、凹部２４５、凹部２４６）が形成されている。より具体的には、押さえ環２４０は、円環形状を有し、６個の凹部は、円環形状を有する押さえ環２４０の周方向に等間隔に設けられている。つまり、押さえ環２４０には、６０度ずつ異なる方向に３の倍数である６個の凹部が形成されている。なお、凹部は、スリワリと呼ばれるマイナス形状のスリットである。
【0032】
レンズ枠２２０は、例えば、押さえ環２４０に直接接するレンズ枠である。但し、レンズ枠２２０は、押さえ環２４０に隣接するレンズ枠に限らず、本実施形態に係る対物レンズに含まれる任意のレンズ枠であってもよく、また、変形が生じやすい薄いレンズを固定したレンズ枠であってもよい。
【0033】
以上のように構成された本実施形態に係る対物レンズでも、押さえ環２４０を螺合するときに、対物レンズ１００と同様に、図３に示す治具１０を使用する。ただし、治具１０には３つの突起が１２０度間隔で形成されているため、組み立て作業において、作業者は、押さえ環２４０の６個の凹部から１２０度間隔で配置された３つの凹部からなる１セットを選択し、選択したセットの３つの凹部に治具１０の突起を嵌合させる。この点は、本実施形態に係る対物レンズの組み立て工程と対物レンズ１００の組み立て工程における相違点である。
【0034】
その後、治具１０を回転させて押さえ環２４０にトルクを加えることで、押さえ環２４０を胴部材１１０に螺合する点については、本実施形態に係る対物レンズの組み立て工程と対物レンズ１００の組み立て工程に違いはない。
【0035】
本実施形態に係る対物レンズでも、押さえ環２４０の螺合時にトルクが３点の支点に分散される点、トルクと同時にスラスト方向に加わる圧力も３点に分散される点は、対物レンズ１００と同様である。従って、本実施形態に係る対物レンズによっても、対物レンズ１００と同様に、押さえ環２４０の変形を抑えることが可能である。
【0036】
また、押さえ環２４０からの圧力が伝達される各レンズ枠の端面は、およそ平坦に形成されているが、製造誤差によってわずかな凹凸が存在し得る。この凹凸に起因して、押さえ環２４０とレンズ枠の間、及び、レンズ枠間には、光軸から特定の方位（位相）にわずかな隙間が生じることがある。このわずかな隙間が生じている方位（位相）と、押さえ環２４０からの圧力が加わる領域の方位（位相）が一致すると、レンズ枠に変形が生じやすくなってしまう。
【0037】
このような技術的な課題に対しても、本実施形態に係る対物レンズは対処可能である。具体的には、本実施形態に係る対物レンズでは、押さえ環２４０に６つの凹部が形成されているため、治具１０の突起を嵌合する３つの凹部を２セットから選択することができる。押さえ環２４０からの圧力は、治具１０の突起が嵌合した３つの凹部付近に主に生じることから、上述した隙間が生じている方位を避けて３つの凹部を選択して治具１０を嵌合することで、さらにレンズ枠の変形を抑制することができる。別の言い方をすると、レンズ枠に生じた凸部の方位（位相）に合わせて治具１０を嵌合する３つの凹部を決定することで、レンズ枠の変形を抑制することができる。
【0038】
従って、本実施形態では、対物レンズの組み立て前に、その対物レンズに含まれるレンズ枠２２０の端面の平坦性を予め計測して、図５に示すように、端面に形成された凸部（凸部２２１、凸部２２２、凸部２２３）の方位（位相）を特定してもよい。その上で、レンズ枠２２０の特定された凸部の方位（位相）に応じて、図６に示すように、押さえ環２４０から凹部（凹部２４１、凹部２４３、凹部２４５）を選択し、治具１０の突起と嵌合させる凹部として決定してもよい。
【0039】
図５及び図６では、レンズ枠２２０の凸部の方位に合わせて押さえ環２４０の凹部を選択する例を示したが、押さえ環２４０の凹部の選択基準はこの例に限らない。押さえ環２４０からレンズ枠への圧力が押さえ環２４０とレンズ枠の間の隙間、及び、レンズ枠間の隙間を避けて伝達されればよい。このため、螺合時に押さえ環２４０の凹部にスラスト方向に加わる力とトルクとの合成力によって生じた押さえ環２４０のわずかな変形によって、押さえ環２４０の力が加わった凹部とは異なる部分が突出する場合には、その突出する部分がレンズ枠２２０の凸部に重ねるように、押さえ環２４０の凹部を選択して、治具１０の突起に嵌合してもよい。
【0040】
例えば、図６に示す凹部２４２、凹部２４４、凹部２４６に治具１０の突起を嵌合してスラスト方向に加わる力とトルクの合成力によって、凹部２４１、凹部２４３、凹部２４５の裏側付近が突出するように押さえ環２４０が変形する場合には、凹部２４２、凹部２４４、凹部２４６を選択してこれらの凹部に治具１０の突起を嵌合してもよい。これにより、３点に分散した力により押さえ環２４０の変形を抑制しながら、分散した力によってわずかに変形した押さえ環に形成された突出部を利用してレンズ枠２２０の凸部２２１、凸部２２２、凸部２２３を介して圧力をレンズ枠２２０に伝達することができる。このため、レンズ枠２２０と押さえ環２４０の間にできた隙間に大きな力が加わることを避けることができるため、レンズ枠２２０の変形をさらに抑えることができる。
【0041】
なお、本実施形態では、押さえ環２４０が６個の凹部を有する例を示したが、凹部の数は、３の倍数個であればよく、より望ましくは、６以上の３の倍数個であればよい。さらに、それらの凹部は、周方向に等間隔に設けられることが望ましい。これにより、治具１０が嵌合する３つの凹部を複数セットから選択することができるため、本実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。
【0042】
【0043】
本実施形態に係る対物レンズは、レンズ枠２２０の代わりに図７に示すレンズ枠３２０を備える点が、第２の実施形態に係る対物レンズとは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、レンズ枠３２０を除き、第２の実施形態に係る対物レンズの構成と同様である。そのため、本実施形態に係る対物レンズが有するレンズ枠３２０以外の構成については、特に断らない限り、第２の実施形態に係る対物レンズの構成と同じ符号で参照する。
【0044】
第２の実施形態では、隙間なく接触する位置からレンズ枠２２０に圧力を伝達させるために、押さえ環２４０に３の倍数である６個の凹部を設け、製造誤差などによって意図せずレンズ枠２２０に生じた凸部の位置に応じて、６個の凹部から治具１０と嵌合する３個の凹部を選択する例を示した。しかしながら、隙間なく接触する位置からレンズ枠に圧力を伝達させる構成は、この例に限らない。図７に示すように、レンズ枠３２０の端面３２０ａに意図的に形成した突起（突起３２１、突起３２２、突起３２３）の位置に応じて、６個の凹部から治具１０と嵌合する３個の凹部を選択してもよい。
【0045】
より具体的には、レンズ枠３２０は、円環形状を有し、端面３２０ａ上に、レンズ枠３２０の周方向に等間隔に設けられた３個の突起を有している。端面３２０ａは、レンズ枠３２０とは異なるレンズ枠又は押さえ環２４０と接する端面であればよく、物体側の端面であっても像側の端面であってもよい。なお、レンズ枠３２０は、例えば、押さえ環２４０に直接接するレンズ枠であるが、他の位置に配置されたレンズ枠であってもよい。また、本実施形態に係る対物レンズは、少なくとも１つのレンズ枠３２０を含んでいればよく、２つ以上のレンズ枠３２０が本実施形態に係る対物レンズに含まれてもよい。
【0046】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第２の実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。また、本実施形態に係る対物レンズでは、レンズ枠３２０に設けた突起が端面３２０ａに段差として形成されているため、目視でその位置を確認することが可能である。また、その突起の位置に応じて３個の凹部を選択すればよいため、レンズ枠の端面の平坦性を計測することなく、治具１０と嵌合する３個の凹部を決定することができる。
【0047】
【0048】
本実施形態に係る対物レンズは、押さえ環２４０の代わりに図８に示す押さえ環４４０を備える点が、第２の実施形態に係る対物レンズとは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、押さえ環４４０を除き、第２の実施形態に係る対物レンズの構成と同様である。そのため、本実施形態に係る対物レンズが有する押さえ環４４０以外の構成については、特に断らない限り、第２の実施形態に係る対物レンズの構成と同じ符号で参照する。
【0049】
第２の実施形態では、隙間なく接触する位置からレンズ枠２２０に圧力を伝達させるために、押さえ環２４０に３の倍数である６個の凹部を設け、製造誤差などによってレンズ枠２２０に生じた凸部の位置に応じて、６個の凹部から治具１０と嵌合する３個の凹部を選択する例を示した。しかしながら、隙間なく接触する位置からレンズ枠に圧力を伝達させる構成は、この例に限らない。押さえ環４４０には、図８に示すように、胴部材１１０に螺合するときに治具を嵌合する４個の凹部（凹部４４１、凹部４４２、凹部４４３、凹部４４４）が形成されてもよい。この構成であれば、従来から対物レンズの組み立て工程で使用される２点支持の治具が用いて押さえ環４４０を螺合することができる。
【0050】
より具体的には、押さえ環４４０は、円環形状を有し、４個の凹部は、円環形状を有する押さえ環４４０の周方向に等間隔に設けられている。つまり、押さえ環４４０には、９０度ずつ異なる方向に４個の凹部が形成されている。なお、凹部は、スリワリと呼ばれるマイナス形状のスリットである。
【0051】
以上のように構成された本実施形態に係る対物レンズでも、対物レンズの組み立て前に、その対物レンズに含まれるレンズ枠の端面の平坦性を予め計測して、その端面に形成された凸部の方位（位相）を特定してもよい。その上で、レンズ枠の特定された凸部の方位（位相）に応じて、図８に示す押さえ環４４０の４個の凹部から２個の凹部を選択して、２点支持の治具の突起を嵌合させてもよい。
【0052】
本実施形態に係る対物レンズによれば、従来から使用されている２点支持の治具を使用することができる。また、それぞれ２個の凹部からなる複数セットの凹部から適切に１つのセットを選択することで、２点支持の治具を使用することによって生じる押さえ環４４０の変形を積極的に利用して力を伝達することができるため、第２の実施形態に係る対物レンズと同様に、レンズ枠の変形を抑制しながら押さえ環４４０を胴部材１１０に螺合することができる。
【0053】
なお、本実施形態では、押さえ環４４０が４個の凹部を有する例を示したが、凹部の数は、４以上の偶数個であればよく、それらの凹部が周方向に等間隔に設けられることが望ましい。これにより、治具が嵌合する２つの凹部を複数セットから選択することができるため、本実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。
【0054】
【0055】
本実施形態に係る対物レンズは、レンズ枠５２０を備える点が、第４の実施形態に係る対物レンズとは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、レンズ枠５２０を除き、第４の実施形態に係る対物レンズの構成と同様である。そのため、本実施形態に係る対物レンズが有するレンズ枠５２０以外の構成については、特に断らない限り、第４の実施形態に係る対物レンズの構成と同じ符号で参照する。
【0056】
第４の実施形態では、隙間なく接触する位置からレンズ枠に圧力を伝達させるために、押さえ環４４０に４個の凹部を設け、製造誤差などによってレンズ枠に生じた凸部の位置に応じて、４個の凹部から２個の凹部を選択して治具と嵌合する例を示した。しかしながら、隙間なく接触する位置からレンズ枠に圧力を伝達させる構成は、この例に限らない。図９に示すように、レンズ枠５２０の端面５２０ａに意図的に形成した突起（突起５２１、突起５２２）の位置に応じて４個の凹部から２個の凹部を選択し、選択した２個の凹部を治具と嵌合する凹部に決定してもよい。
【0057】
より具体的には、レンズ枠５２０は、円環形状を有し、端面５２０ａ上に、レンズ枠５２０の周方向に等間隔に設けられた２個の突起を有している。端面５２０ａは、レンズ枠５２０とは異なるレンズ枠又は押さえ環４４０と接する端面であればよく、物体側の端面であっても像側の端面であってもよい。なお、レンズ枠５２０は、例えば、押さえ環４４０に直接接するレンズ枠であるが、他の位置に配置されたレンズ枠であってもよい。また、本実施形態に係る対物レンズは、少なくとも１つのレンズ枠５２０を含んでいればよく、２つ以上のレンズ枠５２０が本実施形態に係る対物レンズに含まれてもよい。
【0058】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第４の実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。また、本実施形態に係る対物レンズでは、レンズ枠５２０に設けた突起の位置に応じて２個の凹部を選択すればよいため、レンズ枠の端面の平坦性を計測することなく、治具と嵌合する２個の凹部を決定することができる。
【0059】
【0060】
本実施形態に係る対物レンズは、図１０に示す複数のレンズ（レンズＬ１からレンズＬ１１）からなるレンズ群６００が胴部材１１０に収容されている点が、対物レンズ１００とは異なる。本実施形態に係る対物レンズは、その他の点については対物レンズ１００と同様である。なお、図１０に示すレンズ群６００は、図示しないレンズ枠に固定されている。
【0061】
上述したように薄いレンズは高い光学性能を実現する上で有益である。中でもレンズ外径に対して厚さが小さいレンズは、剛性が小さいため変形しやすく、特に非点収差について誤差が生じやすいが、所定の大きさで高い光学特性を持つ対物レンズを実現する上で有益である。従って、対物レンズはそのようなレンズを含んで構成されることが望ましい。
【0062】
具体的には、対物レンズが大きさに対して高い光学性能を実現するためには、以下の条件式（１）を満たす少なくとも１つの単レンズを含むことが望ましい。
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．１２ ・・・（１）
ここで、ｔｍｉｎは、少なくとも１つの単レンズの最薄部の光軸方向の厚さである。単レンズが正レンズの場合には、ｔｍｉｎはその正レンズの縁肉の厚さであり、単レンズが負レンズの場合には、その負レンズの光軸上の厚さである。φは、その少なくとも１つの単レンズの外径である。
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．１２ ・・・（１）
ここで、ｔｍｉｎは、少なくとも１つの単レンズの最薄部の光軸方向の厚さである。単レンズが正レンズの場合には、ｔｍｉｎはその正レンズの縁肉の厚さであり、単レンズが負レンズの場合には、その負レンズの光軸上の厚さである。φは、その少なくとも１つの単レンズの外径である。
【0063】
また、同様の理由により、以下の条件式（２）又は（３）を満たす１つの単レンズを含むことがより望ましい。
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．０８ ・・・（２）
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．０６ ・・・（３）
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．０８ ・・・（２）
０＜ｔｍｉｎ／φ＜０．０６ ・・・（３）
【0064】
本実施形態に係る対物レンズのレンズ群６００には、少なくとも条件式（１）を満たすレンズが含まれている。具体的には、レンズＬ２とレンズＬ５であり、それらの形状の詳細は以下のとおりである。レンズＬ２とレンズＬ５は、条件式（１）と条件式（２）を満たしている。
（レンズＬ２）
光軸上の厚さ：２．４９ｍｍ、縁肉の厚さ：０．８６ｍｍ、外径：１５ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．８６mm／１５ｍｍ＝０．０６
（レンズＬ５）
光軸上の厚さ：３．１２ｍｍ、縁肉の厚さ：０．９２ｍｍ、外径：１６．５ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．９２mm／１６．５ｍｍ＝０．０６
（レンズＬ２）
光軸上の厚さ：２．４９ｍｍ、縁肉の厚さ：０．８６ｍｍ、外径：１５ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．８６mm／１５ｍｍ＝０．０６
（レンズＬ５）
光軸上の厚さ：３．１２ｍｍ、縁肉の厚さ：０．９２ｍｍ、外径：１６．５ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．９２mm／１６．５ｍｍ＝０．０６
【0065】
本実施形態に係る対物レンズでは、対物レンズ１００と同様に、押さえ環１４０の３個の凹部にトルクを分散させることで、押さえ環１４０の変形を抑制し、ひいてはレンズ（特に、レンズＬ２、レンズＬ５）の変形を抑制することができる。従って、本実施形態に係る対物レンズによれば、変形しやすいレンズを用いてコンパクトで且つ高い光学性能を実現しながら、その性能を劣化させることなく発揮することができる。
【0066】
【0067】
本実施形態に係る対物レンズは、図１１に示す複数のレンズ（レンズＬ１からレンズＬ１５）からなるレンズ群７００が胴部材１１０に収容されている点が、対物レンズ１００とは異なる。本実施形態に係る対物レンズは、その他の点については対物レンズ１００と同様である。なお、図１１に示すレンズ群７００は、図示しないレンズ枠に固定されている。
【0068】
本実施形態に係る対物レンズのレンズ群７００には、少なくとも条件式（１）を満たすレンズが含まれている。具体的には、レンズＬ３、レンズＬ４、レンズＬ１１、レンズＬ１４であり、それらの形状の詳細は以下のとおりである。レンズＬ３、レンズＬ４、レンズＬ１１は、条件式（１）から条件式（３）の全てを満たしている。レンズＬ１４は、条件式（１）を満たしている。
（レンズＬ３）
光軸上の厚さ：１．７ｍｍ、縁肉の厚さ：０．４８ｍｍ、外径：１３．９ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．４８ｍｍ／１３．９ｍｍ＝０．０３
（レンズＬ４）
光軸上の厚さ：３．４３ｍｍ、縁肉の厚さ：０．４３ｍｍ、外径：１６．９ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．４３ｍｍ／１６．９ｍｍ＝０．０３
（レンズＬ１１）
光軸上の厚さ：２．７７ｍｍ、縁肉の厚さ：０．３５ｍｍ、外径：１４ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．３５ｍｍ／１４ｍｍ＝０．０３
（レンズＬ１４）
光軸上の厚さ：０．９８ｍｍ、縁肉の厚さ：２．５１ｍｍ、外径：９ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．９８ｍｍ／９ｍｍ＝０．１１
（レンズＬ３）
光軸上の厚さ：１．７ｍｍ、縁肉の厚さ：０．４８ｍｍ、外径：１３．９ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．４８ｍｍ／１３．９ｍｍ＝０．０３
（レンズＬ４）
光軸上の厚さ：３．４３ｍｍ、縁肉の厚さ：０．４３ｍｍ、外径：１６．９ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．４３ｍｍ／１６．９ｍｍ＝０．０３
（レンズＬ１１）
光軸上の厚さ：２．７７ｍｍ、縁肉の厚さ：０．３５ｍｍ、外径：１４ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．３５ｍｍ／１４ｍｍ＝０．０３
（レンズＬ１４）
光軸上の厚さ：０．９８ｍｍ、縁肉の厚さ：２．５１ｍｍ、外径：９ｍｍ
ｔｍｉｎ／φ＝０．９８ｍｍ／９ｍｍ＝０．１１
【0069】
本実施形態に係る対物レンズでは、対物レンズ１００と同様に、押さえ環１４０の３個の凹部にトルクを分散させることで、押さえ環１４０の変形を抑制し、ひいてはレンズ（特に、レンズＬ３、レンズＬ４、レンズＬ１１、レンズＬ１４）の変形を抑制することができる。従って、本実施形態に係る対物レンズによれば、変形しやすいレンズを用いてコンパクトで且つ高い光学性能を実現しながら、その性能を劣化させることなく発揮することができる。
【0070】
【0071】
本実施形態に係る対物レンズは、押さえ環２４０の代わりに図１２に示す押さえ環８４０を備える点が、第２の実施形態に係る対物レンズとは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、押さえ環８４０を除き、第２の実施形態に係る対物レンズの構成と同様である。
【0072】
押さえ環８４０は、図１２に示すように、円環形状を有し、胴部材１１０に螺合するときに治具を選択的に嵌合する６個の凹部（凹部８４１、凹部８４２、凹部８４３、凹部８４４、凹部８４５、凹部８４６）が押さえ環８４０の周方向に等間隔に設けられている。なお、押さえ環８４０は、凹部がスリワリと呼ばれるスリットではなく円形の穴で構成されている点が、押さえ環２４０とは異なっている。なお、押さえ環８４０の凹部である穴の形状は、円形に限らず矩形であってもよく例えば六角形などのその他の多角形であってもよい。
【0073】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第２の実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態では、先端部が押さえ環８４０の凹部に応じた形状を有する治具（この例では、円柱状の先端部を有する治具）が使用される。
【0074】
【0075】
本実施形態に係る対物レンズは、押さえ環４４０の代わりに図１３に示す押さえ環９４０を備える点が、第４の実施形態に係る対物レンズとは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、押さえ環９４０を除き、第４の実施形態に係る対物レンズの構成と同様である。
【0076】
押さえ環９４０は、図１３に示すように、円環形状を有し、胴部材１１０に螺合するときに治具を選択的に嵌合する４以上の偶数個、具体的には、８個の凹部（凹部９４１、凹部９４２、凹部９４３、凹部９４４、凹部９４５、凹部９４６、凹部９４７、凹部９４８）が押さえ環９４０の周方向に等間隔に設けられている。なお、押さえ環９４０は、凹部がスリワリと呼ばれるスリットではなく円形の穴で構成されている点と凹部の数が異なる点が、押さえ環４４０とは異なっている。なお、押さえ環９４０の凹部である穴の形状は、円形に限らず矩形であってもよく例えば六角形などのその他の多角形であってもよい。
【0077】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第４の実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態でも、先端部が押さえ環９４０の凹部に応じた形状を有する治具（この例では、円柱状の先端部を有する治具）が使用される。
【0078】
【0079】
本実施形態に係る対物レンズは、押さえ環４４０の代わりに図１４に示す押さえ環１０４０を備える点が、第４の実施形態に係る対物レンズとは異なっている。なお、本実施形態に係る対物レンズの構成は、押さえ環１０４０を除き、第４の実施形態に係る対物レンズの構成と同様である。
【0080】
押さえ環１０４０は、図１４に示すように、円環形状を有し、胴部材１１０に螺合するときに治具を選択的に嵌合する４個の凹部（凹部１０４１、凹部１０４２、凹部１０４３、凹部１０４４）が押さえ環１０４０の周方向に等間隔に設けられている。なお、押さえ環１０４０は、凹部がスリワリと呼ばれるマイナス形状のスリットである点は、押さえ環４４０と同様である。ただし、押さえ環４４０のスリットは押さえ環４４０の内側面から外側面まで横断しているのに対して、押さえ環１０４０のスリットは押さえ環１０４０の内側面から途中までにしか形成されていない点において、押さえ環１０４０は押さえ環４４０とは異なっている。
【0081】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第４の実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。
【0082】
【0083】
本実施形態に係る対物レンズは、組み立て方法が異なる点を除き、第２の実施形態に係る対物レンズと同様である。具体的には、第２の実施形態に係る対物レンズでは、レンズ枠２２０の端面の平坦性を計測し、計測結果に基づいて治具１０の突起と嵌合させる３個の凹部を決定したが、本実施形態に係る対物レンズでは、図１５に示す手順で治具１０の突起と嵌合させる３個の凹部を決定し、決定した凹部に治具を嵌合して押さえ環２４０を胴部材１１０に螺合する。なお、図１５に示す手順は、作業者が手動で行うこともできるが、以降では、専用の装置で自動化される場合を例に説明する。
【0084】
まず、装置は、対物レンズに含まれる押さえ環２４０に設けられた６個（６個以上の３の倍数個の一例）の凹部から、３個の凹部からなる１セットを選択する（ステップＳ１）。次に、装置は、ステップＳ１で選択した３個の凹部からなる１セットに３個の突起を嵌合した治具１０で押さえ環２４０を胴部材１１０に螺合する（ステップＳ２）。その後、装置は、対物レンズの光学性能を測定する（ステップＳ３）。ステップＳ３で測定する対物レンズの光学性能は、特に限定しないが、例えば、従来の対物レンズの組み立て工程でも行われる軸上光の非点収差、消光比、などの測定により評価されてもよい。なお、光学性能の測定後、装置は、治具１０を用いて押さえ環２４０を緩める。
【0085】
光学性能が測定されると、装置は、押さえ環２４０に含まれる、それぞれ３つの凹部からなる複数セットの全てを網羅したか、つまり、３個の凹部からなる全てのセットについて対物レンズの光学性能が測定されたかを判定する（ステップＳ４）。まだ光学性能の測定のために使用していないセットがある場合には（ステップＳ４ＮＯ）、装置は、ステップＳ１からステップＳ３の処理を繰り返して未測定のセットについても対物レンズの光学性能を測定する。具体的には、凹部が６個ある本実施形態では、ステップＳ１からステップＳ３が１回繰り返されることで、計２つのセットについて対物レンズの光学性能が測定される。なお、凹部が６以上で３の倍数個ある場合には、ステップＳ１からステップＳ３は少なくとも１回繰り返される。
【0086】
すべてのセットについて対物レンズの光学性能が測定されると（ステップＳ４ＹＥＳ）、装置は、少なくとも２回行われたステップＳ３で測定された光学性能に基づいて、各々がステップＳ１で選択した３個の凹部からなるセットである複数のセットから、１つのセットを決定する（ステップＳ５）。ステップＳ５では、装置は、最も高い光学性能が測定されたときの対物レンズの組み立てに使用したセットを選択すればよい。その後、装置は、ステップＳ５で決定した１つのセットに含まれる３つの凹部に治具１０の３個の突起を嵌合して、その治具１０で押さえ環２４０を胴部材１１０に螺合し（ステップＳ６）、対物レンズの組み立て作業を終了する。
【0087】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、光学性能の観点で最も組み立てに適した凹部のセットが実際に組み立てた対物レンズの光学性能を測定することで決定されるため、より高い確度で光学性能を担保することができる。また、光学性能の測定は対物レンズの組み立て作業で従来から行われる工程の１つである。このため、従来の対物レンズの組み立てにない新たな工程を追加することなく最適な凹部を決定することが可能なため、最適な凹部のセットの決定のために行われる探索作業に伴うコストの上昇を最小限に抑えることができる。
【0088】
なお、本実施形態では、６以上の３の倍数個の凹部を有する押さえ環を備えた対物レンズを例に説明したが、例えば、第２の実施形態に係る対物レンズ、第９の実施形態に係る対物レンズ、第１０の実施形態に係る対物レンズのような、押さえ環が４以上の偶数個の凹部を有する対物レンズに上述した組み立て方法を適用してもよい。その場合、３個の突起を有する治具１０の代わりに、２個の突起を有する治具を使用して押さえ環が螺合されればよい。そして、装置は、ステップＳ１において、押さえ環に設けられた４以上の偶数個の凹部から、２個の凹部からなるセットを選択すればよい。また、装置は、ステップＳ２において、ステップＳ１で選択した２個の凹部からなるセットに２個の突起を嵌合した治具で押さえ環を胴部材１１０に螺合すればよい。さらに、装置は、ステップＳ６において、ステップＳ５で決定した１つのセットに含まれる２つの凹部に治具の２個の突起を嵌合して、その治具で押さえ環を胴部材１１０に螺合すればよい。この場合も、本実施形態に係る対物レンズの組み立てと同様の効果を得ることができる。
【0089】
【0090】
本実施形態に係る対物レンズは、組み立て方法が異なる点を除き、第１１の実施形態に係る対物レンズと同様である。具体的には、第１１の実施形態では、３個の凹部からなる全てのセットについて対物レンズの光学性能を測定し、最も光学性能よく組み立てることができるセットを決定して、改めて組み立て直す例を示した。これに対して、本実施形態は、図１６に示すように、治具１０に嵌合する凹部のセットを順番に変更しながら光学性能を測定し（ステップＳ１１～Ｓ１５）、所定の光学性能を満足した時点で作業を終了する（ステップＳ１４ＹＥＳ）点が、第１１の実施形態とは異なっている。
【0091】
本実施形態に係る対物レンズによっても、第１１の実施形態に係る対物レンズと同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、所定の光学性能を満足した時点で作業を終了するため、第１１の実施形態より短時間で組み立て作業を終了することが可能であり、また、光学測定後に改めて組み立て直す作業についても省略することができる。
【0092】
【0093】
対物レンズ１１００は、図１７に示すように、胴部材１１１０と、複数のレンズ部組（レンズ部組１１３１、レンズ部組１１３２、レンズ部組１１３３、レンズ部組１１３４、レンズ部組１１３５、レンズ部組１１３６、レンズ部組１１３７）と、押さえ環１１４０を備える。
【0094】
各レンズ部組は、レンズ（レンズＬ１、レンズＬ２、レンズＬ３とレンズＬ４からなる接合レンズＣＬ１、レンズＬ５、レンズＬ６とレンズＬ７からなる接合レンズＣＬ２、レンズＬ８とレンズＬ９からなる接合レンズＣＬ３、レンズＬ１０とレンズＬ１１からなる接合レンズＣＬ４）と、レンズを保持するレンズ枠（レンズ枠１１２１、レンズ枠１１２２、レンズ枠１１２３、レンズ枠１１２４、レンズ枠１１２５、レンズ枠１１２６、レンズ枠１１２７）を含む。
【0095】
対物レンズ１１００は、胴部材１１１０の像側の端部近傍に物体側に向けられた当て付け面１１１０ａを有し、胴部材１１１０の物体側端部に形成されたネジ山に押さえ環１１４０が螺合する点が、対物レンズ１００とは異なっている。なお、押さえ環１１４０に３個の凹部が形成されている点は、押さえ環１４０と同様である。対物レンズ１１００のように、押さえ環１１４０は、物体側から像側に複数のレンズ部組を押圧するように胴部材１１１０に螺合してもよい。
【0096】
本実施形態に係る対物レンズ１１００によっても、対物レンズ１００と同様の効果を得ることができる。
【0097】
【0098】
対物レンズ１２００は、図１８に示すように、胴部材１２１０と、複数のレンズ部組（レンズ部組１２３１、レンズ部組１２３２、レンズ部組１２３３、レンズ部組１２３４、レンズ部組１２３５、レンズ部組１２３６、レンズ部組１２３７、レンズ部組１２３８）と、押さえ環１２４１及び押さえ環１２４２を備える。
【0099】
各レンズ部組は、レンズ（レンズＬ１とレンズＬ２からなる接合レンズＣＬ１、レンズＬ３、レンズＬ４、レンズＬ５とレンズＬ６とレンズＬ７からなる接合レンズＣＬ２、レンズＬ８とレンズＬ９とレンズＬ１０からなる接合レンズＣＬ３、レンズＬ１１とレンズＬ１２からなる接合レンズＣＬ４、レンズＬ１３とレンズＬ１４からなる接合レンズＣＬ５、レンズＬ１５）と、レンズを保持するレンズ枠（レンズ枠１２２１、レンズ枠１２２２、レンズ枠１２２３、レンズ枠１２２４、レンズ枠１２２５、レンズ枠１２２６、レンズ枠１２２７、レンズ枠１２２８）を含む。
【0100】
対物レンズ１２００は、胴部材１２１０が物体側に向けられた当て付け面１２１０ａと像側に向けられた当て付け面１２１０ｂを有し、胴部材１２１０の物体側端部に形成されたネジ山に押さえ環１２４１が螺合し、胴部材１２１０の像側端部に形成されたネジ山に押さえ環１２４２が螺合する点が、対物レンズ１００とは異なっている。なお、押さえ環１２４１と押さえ環１２４２のそれぞれに３個の凹部が形成されている点は、押さえ環１４０と同様である。対物レンズ１２００のように、押さえ環１２４１と押さえ環１２４２は、像側と物体側の両側からそれぞれ異なる複数のレンズ部組を押圧するように胴部材１２１０に螺合してもよい。
【0101】
本実施形態に係る対物レンズ１２００によっても、対物レンズ１００と同様の効果を得ることができる。第１の実施形態、第１３の実施形態、及び本実施形態に示すように、押さえ環は、胴部材の物体側端部と像側端部の少なくとも一方に設けられればよい。第１の実施形態及び第１３の実施形態のように、対物レンズに含まれる複数のレンズ枠の外径が全て等しく、胴部材の内径が一定の場合には、１つの押さえ環を用いて胴部材内に全てのレンズ部組を保持してもよい。一方で、本実施形態のように、胴部材の内径が物体側と像側で異なる場合には、胴部材の物体側と像側の両方に螺合した２つの押さえ環を用いてレンズ部組を胴部材内に保持してもよい。
【0102】
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために具体例を示したものであり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態を変形した変形形態および上述した実施形態に代替する代替形態が包含され得る。つまり、各実施形態は、その趣旨および範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形することが可能である。また、１つ以上の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、新たな実施形態を実施することができる。また、各実施形態に示される構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよく、または実施形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加してもよい。さらに、各実施形態に示す処理手順は、矛盾しない限り順序を入れ替えて行われてもよい。即ち、本発明の対物レンズ、対物レンズの組み立て方法は、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【0103】
なお、上述した実施形態では、凹部を３つ以上有する押さえ環を記載した。押さえ環を締めこむ段階でのネジの回転角度は未知である。この点においても、治具を嵌合する凹部は３つ以上あることが望ましい。
【符号の説明】
【0104】
１０：治具、１１～１３、３２１～３２３、５２１、５２２：突起、１００、１１００、１２００：対物レンズ、１１０、１１１０、１２１０：胴部材、１１０ａ、１１１０ａ、１２１０ａ、１２１０ｂ：当て付け面、１２１～１２９、２２０、３２０、５２０、１１２１～１１２７、１２２１～１２２８：レンズ枠、１３１～１３９、１１３１～１１３７、１２３１～１２３８：レンズ部組、１４０、２４０、４４０、８４０、９４０、１０４０、１１４０、１２４１、１２４２：押さえ環、１４１～１４３、２４１～２４６、４４１～４４４、８４１～８４６、９４１～９４８、１０４１～１０４４：凹部、２２１～２２３：凸部、３２０ａ、５２０ａ：端面、６００、７００：レンズ群、ＣＬ１～ＣＬ５：接合レンズ、Ｌ１～Ｌ１５：レンズ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
