(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】P2023032561
(43)【公開日】2023-03-09
(54)【発明の名称】液浸顕微鏡対物レンズ
(51)【国際特許分類】
G02B 21/02 20060101AFI20230302BHJP
【FI】
G02B21/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021138763
(22)【出願日】2021-08-27
(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】笠原 隆
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA09
2H087LA01
2H087NA01
2H087PA02
2H087PA08
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA11
2H087PA16
2H087PA19
2H087PB04
2H087PB14
2H087PB15
2H087PB18
2H087PB19
2H087QA01
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA13
2H087QA14
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA32
2H087QA37
2H087QA41
2H087QA46
2H087RA42
2H087UA09
(57)【要約】
【課題】浸液や透明化溶液など様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮する液浸顕微鏡対物レンズを提供する。
【解決手段】35倍以下の倍率の液浸顕微鏡対物レンズは、物体側から、メニスカスレンズ含む第1レンズ群と、接合レンズを含み発散光線束を収斂光線束へ変える正の屈折力の第2レンズ群と、負屈折力の第3レンズ群を備える。第3レンズ群は、物体側から、最も像側に負屈折力の凹面を有する前群と、最も物体側に負屈折力の凹面を有する後群からなる。対物レンズは、複数の浸液の何れを使用した場合でもe線を基準とする色収差であって435.18nmから656.13nmの範囲の各波長における色収差量がその波長における液浸顕微鏡対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さく、以下の条件式を満たす。NAは対物レンズの物体側の開口数、WDは対物レンズの作動距離である。
0.64 ≦ NA×WD ≦ 3.5 (1)
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
35倍以下の倍率を有する液浸顕微鏡対物レンズであって、物体側から順に、
メニスカスレンズ含む第1レンズ群と、
接合レンズを含み、発散光線束を収斂光線束へと変える正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、
前記第3レンズ群は、前記物体側から順に、
最も像側に負屈折力を有する凹面を有する、前群と、
最も前記物体側に負屈折力を有する凹面を有する、後群と、からなり、
前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される複数の浸液の何れを使用した場合でも、e線を基準とする色収差であって435.18nmから656.13nmの範囲の各波長における色収差量が、当該波長における前記液浸顕微鏡対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さく、
以下の条件式を満たす
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
0.64 ≦ NA×WD ≦ 3.5 (1)
ここで、NAは前記液浸顕微鏡対物レンズの前記物体側の開口数である。WDは前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離である。
【請求項2】
請求項1に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群のいずれかに移動群を1つだけ含む
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
【請求項3】
請求項2に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
以下の条件式を満たす
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
0.25 ≦ 1/|(iνd1-iνd2)×WD| ≦ 10 [mm-1] (2)
ここで、iνd1は前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される複数の浸液のうちの最も低い屈折率の浸液のアッベ数である。iνd2は前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される前記複数の浸液のうちの最も高い屈折率の浸液のアッベ数である。
【請求項4】
請求項2又は請求項3に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
前記第1レンズ群は、最も前記物体側に、接合レンズを含み、
前記接合レンズは、
前記物体側から、第1レンズと前記メニスカスレンズを含み、
前記第1レンズと前記メニスカスレンズが接合された2枚接合レンズであり、
以下の条件式を満たす
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
-20 ≦ (νdG1-νdG2)/R1 ≦ -5 [mm-1] (3)
ここで、νdG1は前記第1レンズのアッベ数である。νdG2は前記メニスカスレンズのアッベ数である。
【請求項5】
請求項4に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
前記後群は、前記後群の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の間に少なくとも1つの空気接触面を有し、
以下の条件式を満たす
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
0.003 ≦ |(TANF-TANC)/TANd| ≦ 0.020 (4)
ここで、TANFはF線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比であって、前記移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。TANCはC線についての軸上マージナル光線の前記縦方向の方向余弦でと横方向の方向余弦の比あって、前記移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。TANdはd線についての軸上マージナル光線の前記縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比であって、前記移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。
【請求項6】
請求項5に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
前記移動群は接合レンズであり、
以下の条件式を満たす
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
0.3 ≦ (νdZ1-νdZ2)/FZ1 ≦ 3 [mm-1] (5)
ここで、νdZ1は前記移動群に含まれる正レンズが有するアッベ数のうちの最も高いアッベ数である。νdZ2は前記移動群に含まれる負レンズが有するアッベ数のうちの最も低いアッベ数である。FZ1は前記移動群の焦点距離である。
【請求項7】
請求項6に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
前記第2レンズ群は、複数の接合レンズを含む
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
【請求項8】
請求項7に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
前記複数の接合レンズは、正負正の3枚接合レンズを含む
ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書の開示は、液浸顕微鏡対物レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
顕微鏡では、スフェロイドに代表される立体的標本を観察する機会が増えている。立体的標本の観察では、標本内部での散乱のため深部まで観察することは容易ではない。このため、例えば、特許文献1に記載されるように、補正環を利用することで立体的標本を深部まで観察する技術が提案されている。また、標本を透明化する様々な手法も開発されている。透明化溶液の進化によって免疫染色を使うことも可能になり、透明化された標本でも多波長で同時に蛍光観察することが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
現在、様々な透明化溶液が開発され、透明化に用いられる物質も様々である。このため、透明化溶液といってもその屈折率や分散は様々である。従って、どの透明化溶液が使用されたとしてもその屈折率や分散に起因する球面収差と色収差を同時に補正するということは容易なことではない。
【0005】
更に、観察に液浸顕微鏡対物レンズが用いられる場合、水のような気發する成分を含むものや吸湿するものなど均一性を保つことが難しいものを浸液として使用すると、時間とともに浸液の屈折率も変化する。この影響で球面収差が時間の経過とともに変化するため、液浸顕微鏡対物レンズを1本で、観察に必要な十分な性能を発揮し、さらに観察中にそれを維持するということはさらに難しい。
【0006】
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、浸液や透明化溶液など様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮する液浸顕微鏡対物レンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る液浸顕微鏡対物レンズは、35倍以下の倍率を有する液浸顕微鏡対物レンズであって、物体側から順に、メニスカスレンズ含む第1レンズ群と、接合レンズを含み、発散光線束を収斂光線束へと変える正の屈折力を有する第2レンズ群と、全体として負屈折力を有する第3レンズ群と、を備える。前記第3レンズ群は、前記物体側から順に、最も像側に負屈折力を有する凹面を有する、前群と、最も物体側に負屈折力を有する凹面を有する、後群と、からなる。前記液浸顕微鏡対物レンズは、前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される複数の浸液の何れを使用した場合でも、e線を基準とする色収差であって435.18nmから656.13nmの範囲の各波長における色収差量が、当該波長における前記液浸顕微鏡対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さく、以下の条件式を満たす。
0.64 ≦ NA×WD ≦ 3.5 (1)
ここで、NAは前記液浸顕微鏡対物レンズの前記物体側の開口数である。WDは前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離である。
【発明の効果】
【0008】
上記の態様によれば、浸液や透明化溶液など様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮する液浸顕微鏡対物レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明の実施例1に係る対物レンズ1の第1の状態における断面図である。
【
図2】本発明の実施例1に係る対物レンズ1の第2の状態における断面図である。
【
図4】対物レンズ1と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図5】対物レンズ1と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図6】対物レンズ1と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【
図7】本発明の実施例2に係る対物レンズ2の第1の状態における断面図である。
【
図8】本発明の実施例2に係る対物レンズ2の第2の状態における断面図である。
【
図9】対物レンズ2と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図10】対物レンズ2と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図11】対物レンズ2と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【
図12】本発明の実施例3に係る対物レンズ3の第1の状態における断面図である。
【
図13】本発明の実施例3に係る対物レンズ3の第2の状態における断面図である。
【
図14】対物レンズ3と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図15】対物レンズ3と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図16】対物レンズ3と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【
図17】本発明の実施例4に係る対物レンズ4の第1の状態における断面図である。
【
図18】本発明の実施例4に係る対物レンズ4の第2の状態における断面図である。
【
図19】本発明の実施例4に係る対物レンズ4の第3の状態における断面図である。
【
図20】本発明の実施例4に係る対物レンズ4の第4の状態における断面図である。
【
図21】対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図22】対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図23】対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【
図24】対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の第3の状態における収差図である。
【
図25】対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の第4の状態における収差図である。
【
図26】本発明の実施例5に係る対物レンズ5の第1の状態における断面図である。
【
図27】本発明の実施例5に係る対物レンズ5の第2の状態における断面図である。
【
図28】対物レンズ5と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図29】対物レンズ5と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図30】対物レンズ5と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【
図31】本発明の実施例6に係る対物レンズ6の第1の状態における断面図である。
【
図32】本発明の実施例6に係る対物レンズ6の第2の状態における断面図である。
【
図33】対物レンズ6と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図34】対物レンズ6と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図35】対物レンズ6と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【
図36】本発明の実施例7に係る対物レンズ7の第1の状態における断面図である。
【
図37】本発明の実施例7に係る対物レンズ7の第2の状態における断面図である。
【
図38】対物レンズ7と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
【
図39】対物レンズ7と結像レンズ10からなる光学系の第1の状態における収差図である。
【
図40】対物レンズ7と結像レンズ10からなる光学系の第2の状態における収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本願の一実施形態に係る対物レンズについて説明する。本実施形態に係る対物レンズ(以降、単に対物レンズと記す)は、結像レンズと組み合わせて使用される無限遠補正型の顕微鏡対物レンズである。この対物レンズは、標本と対物レンズの間に浸液を介在させた状態で標本を観察する場合に用いられる、いわゆる液浸顕微鏡対物レンズである。
【0011】
この対物レンズは、低倍率を、より具体的には、35倍以下の倍率を有している。即ち、この対物レンズの焦点距離をfとし、この対物レンズと組み合わせて使用される結像レンズの焦点距離をftとすると、ft/f≦35の関係を有する。
【0012】
また、この対物レンズは、広い波長範囲で色収差が良好に補正されるように設計されている。具体的には、少なくとも546.07nmのe線を基準とした各波長における色収差量が、様々な浸液を用いた場合であっても、435.18nmから656.13nmの波長範囲においてその波長におけるこの対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さくなるように設計されている。なお、ここでいう焦点深度DOFは、物体側における焦点深度、つまり、被写界深度のことであり、DOF=n×λ/(2×NA2)で算出すればよい。ここで、nは浸液の屈折率、λは波長、NAは対物レンズの物体側の開口数である。
【0013】
この対物レンズと共に使用される様々な浸液は、特に限定しない。以降の実施例では、以下の5種類の浸液の中から2種類以上の浸液を選択して用いた場合を例に説明する。この対物レンズは、このような様々な浸液を用いた場合であっても色収差が上記の条件を満たすように設計されることが望ましい。具体的には、浸液の屈折率又はアッベ数の少なくとも一方が5%以上異なっても上記の条件を満たすように設計されることが望ましい。なお、これらの浸液の屈折率Ndとアッベ数νdは以下のとおりである。
浸液A:Nd=1.49306、νd=52.67
浸液B:Nd=1.4042、νd=52.02
浸液C:Nd=1.33276、νd=55.38
浸液D:Nd=1.37919、νd=52.40
浸液E:Nd=1.49306、νd=55.50
【0014】
この対物レンズは、物体側から順に配置された、第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群からなる。第1レンズ群は、例えば、正の屈折力を有する。
【0015】
第1レンズ群は、メニスカスレンズを含んでいる。このメニスカスレンズは、第1レンズ群内において物体側に凹面を向けて配置されている。第2レンズ群は、接合レンズを含み、第1レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。つまり、物点からの発散光線束を収斂光線束に変換する最も物体側のレンズ(又はレンズ成分)が第2レンズ群の最も物体側のレンズ(又はレンズ成分)である。第1レンズ群と第2レンズ群の境界は、上記の特徴によって特定することができる。
【0016】
第3レンズ群は、物体側から順に配置された、互いに凹面を向けている前群と後群からなる。即ち、第3レンズ群は、最も像側に負屈折力を有する凹面を有する前群と、最も物体側に負屈折力を有する凹面を有する後群からなる。なお、前群は、例えば、単一のレンズ成分からなる。
【0017】
本明細書において、光線束(pencil of light)とは、物体の一点(物点)から出射した光線の束のことである。また、レンズ成分とは、単レンズ、接合レンズを問わず、物点からの光線が通るレンズ面のうち物体側の面と像側の面の2つの面のみが空気(又は浸液)と接する一塊のレンズブロックのことである。
【0018】
第1レンズ群及び第2レンズ群は、物点からの発散光線束を少しずつ屈折させ、収斂光線束に変換して、第3レンズ群に入射させる。第3レンズ群は、第2レンズ群からの収斂光線束を互いに向かい合って配置されている強い負の屈折力を有する凹面において発散光線束に変換し、その後、平行光線束に変換して、出射する。
【0019】
第1レンズ群及び第2レンズ群が物点からの発散光線束を少しずつ屈折させて収斂光線束に変換してから第3レンズ群に入射させることにより、第3レンズ群内部でのマージナル光線高さを第2レンズ群内部でのマージナル光線高さよりも低くすることができる。これにより、負の屈折力を有する第3レンズ群でペッツバール和を効果的に補正することが可能となり、その結果、広視野に渡り像面湾曲を良好に補正することが可能となっている。また、光線高さの高い第2レンズ群に接合レンズを含めることで、色収差を良好に補正することが可能となっている。
【0020】
以上のレンズ構成により、この対物レンズは、35倍以下の低倍率で、細胞細部を観察可能な高開口数と、標本深部を観察可能な長作動距離と、を実現することができる。
【0021】
また、この対物レンズは、以下の条件式(1)を満たすように構成されている。
0.64 ≦ NA×WD ≦ 3.5 (1)
但し、NAはこの対物レンズの物体側の開口数である。WDはこの対物レンズの作動距離である。
【0022】
条件式(1)は、対物レンズの開口数と作動距離を規定した式である。条件式(1)を満たすことで、例えば共焦点顕微鏡において、屈折率とアッベ数の異なる様々な浸液を用いた場合であっても、標本深部まで明るく高解像で、球面収差と色収差が同時に補正された蛍光観察を行うことが可能となる。
【0023】
NA×WDが上限値を上回ると、開口数と作動距離の少なくとも一方が大きくなりすぎる。開口数が大きくなるほど色収差の補正が困難となる。また、色収差量は作動距離の長さに比例して大きくなる。そのため、作動距離が長すぎると、アッベ数の異なる様々な浸液を使用した場合、色収差を補正することが難しくなる。また、NA×WDが下限値を下回ると、開口数と作動距離の少なくとも一方が小さくなりすぎる。開口数が小さいと十分な解像力が得られず、また、蛍光観察での明るさも不十分になる。また、作動距離が短すぎると、底面が厚い培養容器を用いた場合や標本が厚い場合に、標本深部まで観察することが難しくなる。
【0024】
対物レンズは、条件式(1)の代わりに下記の条件式(1-1)を満たすように構成されてもよい。
0.65 ≦ NA×WD ≦ 3.1 (1-1)
【0025】
以上のように構成された対物レンズでは、低倍率で高開口数と長作動距離を実現し、さらに、広帯域で色収差を補正することができる。従って、浸液、培養液、透明化溶液などに屈折率やアッベ数の異なる様々な溶液が用いられる場合であっても、球面収差と色収差を良好に補正することができる。このため、この対物レンズによれば、様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮することができる。
【0026】
以下、対物レンズの望ましい構成について説明する。
この対物レンズは、補正環を有することが望ましい。補正環により対物レンズに含まれる移動群を動かすことで様々な量の球面収差を補正してもよい。また、補正環は、特許文献1に記載されるような自動補正環装置によって制御されてもよく、これにより、屈折率やアッベ数の異なる様々な溶液に対応して自動的に球面収差と色収差を補正してもよい。
【0027】
対物レンズは、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群のいずれかに、移動群を1つだけ含むことが望ましい。この場合、複数の移動群を連動して制御する場合と比較して、移動群を動かす構造にシンプルな構造を採用しても、高い精度で球面収差を補正することができる。特に、第2レンズ群が移動群を含むことが望ましい。光線高の高い第2レンズ群内に移動群が含まれることで、球面収差の補正が容易になる。
【0028】
第1レンズ群は、最も物体側に、接合レンズを含むことが望ましい。また、第1レンズ群の最も物体側に配置された接合レンズである第1接合レンズは、物体側から順に、第1レンズとメニスカスレンズを含み、これらが接合した2枚接合レンズであることが望ましい。
【0029】
第2レンズ群は、複数の接合レンズを含むことが望ましく、特に、これらのいずれかが移動群であることが望ましい。これにより、接合レンズ間の間隔を変化させることができるため、球面収差と色収差を同時に補正することが容易になる。
【0030】
さらに、第2レンズ群に含まれる複数の接合レンズのうちの少なくとも1つは、正負正の3枚接合レンズであることが望ましい。これにより、光線高が高い第2レンズ群内に配置された色収差補正作用の大きな正負正の3枚接合レンズの物体側、又は、像側のレンズ間隔を変化させることが可能となり、その結果、球面収差と色収差を同時に補正することが更に容易になる。
【0031】
第3レンズ群の後群は、後群の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の間に少なくとも1つの空気接触面を有する。即ち、後群は、2つ以上のレンズ成分を含んでいる。これにより、コマ収差と倍率色収差の相関が小さくなるため、コマ収差と倍率色収差を同時に補正することが容易になる。
【0032】
また、対物レンズは、以下の条件式(2)から条件式(5)の少なくとも1つを満たすことが望ましい。
0.25 ≦ 1/|(iνd1-iνd2)×WD| ≦ 10 [mm-1] (2)
-20 ≦ (νdG1-νdG2)/R1 ≦ -5 [mm-1] (3)
0.003 ≦ |(TANF-TANC)/TANd| ≦ 0.020 (4)
0.3 ≦ (νdZ1-νdZ2)/FZ1 ≦ 3 [mm-1] (5)
【0033】
但し、iνd1は対物レンズと共に使用される複数の浸液のうちの最も低い屈折率の浸液のアッベ数である。iνd2は対物レンズと共に使用される複数の浸液のうちの最も高い屈折率の浸液のアッベ数である。νdG1は第1接合レンズを構成する第1レンズのアッベ数である。νdG2は第1接合レンズを構成するメニスカスレンズのアッベ数である。TANFはF線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比(横方向の方向余弦/縦方向の方向余弦)であり、移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。TANCはC線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比(横方向の方向余弦/縦方向の方向余弦)であり、移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。TANdはd線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比(横方向の方向余弦/縦方向の方向余弦)であり、移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。νdZ1は接合レンズである移動群に含まれる1つ以上の正レンズが有するアッベ数のうちの最も高いアッベ数である。νdZ2は接合レンズである移動群に含まれる1つ以上の負レンズが有するアッベ数のうちの最も低いアッベ数である。FZ1は移動群の焦点距離である。
【0034】
条件式(2)は、対物レンズと共に使用される最大の屈折率を有する浸液と最小の屈折率を有する浸液の間のアッベ数差を規定した式である。球面収差と色収差の発生量は浸液毎に異なり、作動距離が長くなるほど大きな補正量が必要となる。条件式(2)を満たすことで、使用が想定される最大の屈折率差が生じる2つの浸液間の分散の差と作動距離の比が最適化され、その結果、高開口数の対物レンズにおいても、十分に球面収差と色収差を補正することができる。
【0035】
1/|(iνd1-iνd2)×WD| が上限値を上回ると、作動距離が短すぎるため、標本を深部まで観察することが困難になる。また、1/|(iνd1-iνd2)×WD| が下限値を下回ると、最大の屈折率差が生じる2つの浸液間の分散の差が大きすぎる、又は、作動距離が長すぎる。このため、球面収差に対して色収差が過剰に発生してしまうため、球面収差と色収差を同時に補正することが難しくなる。
【0036】
条件式(3)は、対物レンズの最も物体側に配置された接合レンズのアッベ数と接合面の関係を規定した式である。高開口数で低倍率の対物レンズでは、高い像高まで良好な収差性能が求められる。条件式(3)を満たすことで、最も物体側の接合レンズでペッツバール和を補正することで像面湾曲の発生を抑えることができるため、高い像高まで良好な性能を維持することが可能となる。
【0037】
(νdG1-νdG2)/R1が上限値を上回ると、最も物体側の接合レンズで大きな色収差が発生する。このため、接合レンズ以降のレンズ群で色収差を補正しきれなくなる。特にアッベ数の異なる浸液が用いられる場合には、補正環によるレンズ間隔の変更によっても接合レンズからの出射光に生じる色収差の変化に十分対応することが難しくなる。その結果、球面収差と色収差を同時に補正することが困難になる。また、(νdG1-νdG2)/R1が下限値を下回ると、最も物体側の接合レンズの接合面でペッツバール和を補正できず、その結果、像面湾曲が補正できなくなる。そのため、高い像高まで良好な性能を維持することが困難になる。
【0038】
条件式(4)は、移動群からの各色の光の出射方向の関係を規定した式である。条件式(4)を満たすことで、各色の光の出射方向の違いが最適化され、レンズ間隔の変化により球面収差に加えて色収差を変化させることが可能になる。このため、屈折率とアッベ数の異なる様々な浸液を用いた場合であっても、球面収差と色収差の両方を同時に補正することができる。なお、条件式(4)は、移動群の位置によらず満たされることが望ましい。
【0039】
|(TANF-TANC)/TANd|が上限値を上回ると、移動群からの各色の出射方向の違いが大きすぎるため、球面収差に対して、色収差の補正が過剰となってしまう。このため、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが困難になる。また、|(TANF-TANC)/TANd|が下限値を下回ると、移動群からの各色の出射方向の違いが小さすぎるため、球面収差に対して色収差が補正不足となってしまう。このため、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが困難になる。
【0040】
条件式(5)は、移動群内のアッベ数差と移動群の焦点距離の関係を規定した式である。条件式(5)を満たすことで、移動群である接合レンズの接合面での色収差補正量を、レンズ間隔の変化により適切な範囲内で変化させることが可能になる。このため、屈折率とアッベ数の異なる様々な浸液を用いた場合であっても、球面収差と色収差の両方を同時に補正することができる。
【0041】
(νdZ1-νdZ2)/FZ1が上限値を上回ると、移動群の焦点距離に対して移動群内のアッベ数の差が大きすぎるため、移動群の接合面での色収差補正量が大きくなる。このため、球面収差に対して色収差の補正が過剰となり、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが難しくなる。また、(νdZ1-νdZ2)/FZ1が下限値を下回ると、移動群の焦点距離に対して移動群内のアッベ数の差が小さすぎるため、移動群の接合面での色収差補正量が小さくなる。このため、球面収差に対して色収差が補正不足となり、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが難しくなる。
【0042】
なお、対物レンズは、条件式(2)の代わりに下記の条件式(2-1)を満たすように構成されてもよい。また、対物レンズは、条件式(3)の代わりに下記の条件式(3-1)を満たすように構成されてもよい。また、対物レンズは、条件式(4)の代わりに下記の条件式(4-1)を満たすように構成されてもよい。また、対物レンズは、条件式(5)の代わりに下記の条件式(5-1)を満たすように構成されてもよい。
0.3 ≦ 1/|(iνd1-iνd2)×WD| ≦ 5 [mm-1] (2-1)
-18 ≦ (νdG1-νdG2)/R1 ≦ -7 [mm-1] (3-1)
0.0035 ≦ |(TANF-TANC)/TANd| ≦ 0.019 (4-1)
0.45 ≦ (νdZ1-νdZ2)/FZ1 ≦ 2 [mm-1] (5-1)
【0043】
以下、上述した対物レンズの実施例について具体的に説明する。
[実施例1]
図1及び
図2は、本実施例に係る対物レンズ1の断面図である。
図1及び
図2は、互いに対物レンズ1内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図1に示す状態を第1の状態と記し、
図2に示す状態を第2の状態と記す。
【0044】
対物レンズ1は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ1は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0045】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、接合レンズCL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL4と、を含んでいる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0046】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、3枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、移動群であり、正負正の3枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7からなる。接合レンズCL3は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10からなる。
【0047】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL15)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL15と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL11と両凹レンズであるレンズL12とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL13と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14とからなる。
【0048】
対物レンズ1の各種データは、以下のとおりである。なお、βは、対物レンズ1を結像レンズ10と組み合わせたときの倍率である。NAobは、対物レンズ1の物体側の開口数である。f、f1、f2、f3は、それぞれ対物レンズの焦点距離、第1レンズ群G1の焦点距離、第2レンズ群G2の焦点距離、第3レンズ群G3の焦点距離である。なお、基準波長はd線である。
【0049】
β≒30、f=6.0040mm(第1の状態)、f=6.0932mm(第2の状態)、f1=8.4228mm、f2=40.8210mm、f3=-79.2778mm、NA=1.05、WD=1.050mm(第1の状態)、WD=1.005mm(第2の状態)、iνd1=52.02、iνd2=52.67、νdG1=64.140、νdG2=40.760、R1=-1.5250mm、νdZ1=81.54、νdZ2=42.41、FZ1=22.636mm
(第1の状態)TANF=0.4134、TANC=0.4103、TANd=0.4112
(第2の状態)TANF=0.4285、TANC=0.4253、TANd=0.4263
【0050】
対物レンズ1のレンズデータは、以下のとおりである。なお、レンズデータ中のINFは無限大(∞)を示している。
対物レンズ1
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.8800 1.51633 64.14
4 -1.5250 5.7678 1.88300 40.76
5 -6.0950 0.1324
6 -40.7697 2.6615 1.56907 71.30
7 -10.8388 0.1500
8 -36.5514 1.8711 1.56907 71.30
9 -14.3560 D9
10 13.0111 6.7427 1.49700 81.54
11 -16.9144 0.8000 1.63775 42.41
12 83.9412 1.9400 1.49700 81.54
13 -27.0247 D13
14 -95.7974 0.8000 1.63775 42.41
15 7.1735 6.9150 1.43875 94.66
16 -8.3854 1.0000 1.63775 42.41
17 -19.9557 0.2500
18 6.7932 5.0145 1.56907 71.30
19 -15.5037 0.5054 1.63775 42.41
20 4.6620 4.2500
21 -4.5224 0.7000 1.88300 40.76
22 -32.7935 2.9403 1.74100 52.64
23 -7.5555 2.4696
24 -12.5960 1.4890 1.85478 24.80
25 -9.1732 120.0000
【0051】
ここで、sは面番号を、rは曲率半径(mm)を、dは面間隔(mm)を、ndは屈折率を、νdはアッベ数を示す。なお、基準波長はd線(587.56nm)である。これらの記号は、以降の実施例でも同様である。なお、面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ1の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。また、例えば、面間隔d1は、面番号s1が示す面から面番号s2が示す面までの光軸上の距離を示している。なお、面間隔d25は、面番号s25が示す面から結像レンズまでの光軸上の距離を示していて、115.4934mmである。
【0052】
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液(浸液A)を使用した
図1に示す第1の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液(浸液B)を使用した
図2に示す第2の状態のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。なお、ND2,νD2は浸液の屈折率の値、アッベ数の値である。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.940であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.988である。この例では、浸液の屈折率が5%以上異なっている。
第1の状態 第2の状態
D2 1.050 1.005
D9 0.1490 0.4277
D13 0.9183 0.6396
【0053】
対物レンズ1は、以下で示されるように、条件式(1)から(5)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=1.103mm
(1)第2の状態:NA×WD=1.055mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=1.465mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=1.531mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-15.331mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0075
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0074
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=1.729mm-1
【0054】
図3は、対物レンズ1と組み合わせて使用される結像レンズ10の断面図である。結像レンズ10は、無限遠補正型の対物レンズと組み合わせて物体の拡大像を形成する顕微鏡結像レンズである。結像レンズ10は、物体側から順に配置された、接合レンズCTL1と接合レンズCTL2からなる。接合レンズCTL1は、両凸レンズであるレンズTL1と両凹レンズであるレンズTL2と、からなる。接合レンズCTL2は、両凸レンズであるレンズTL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスであるレンズTL4と、からなる。なお、結像レンズ10の焦点距離ftは180mmである。
【0055】
結像レンズ10のレンズデータは、以下のとおりである。
結像レンズ10
s r d nd νd
1 214.478 5.7 1.60300 65.44
2 -52.260 3.85 1.51633 64.14
3 152.781 17.76
4 101.004 8.9 1.48749 70.23
5 -54.003 3.85 1.61340 44.27
6 -289.639
【0056】
図4は、対物レンズ1と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図5及び
図6は、対物レンズ1と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態、第2の状態における、対物レンズ1と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図5(a)及び
図6(a)は球面収差図であり、
図5(b)及び
図6(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図5(c)及び
図6(c)は非点収差図であり、
図5(d)及び
図6(d)はコマ収差図である。なお、図中の“M”はメリディオナル成分、“S”はサジタル成分を示している。
【0057】
図4に示すように、対物レンズ1は、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図5及び
図6に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【0058】
[実施例2]
図7及び
図8は、本実施例に係る対物レンズ2の断面図である。
図7及び
図8は、互いに対物レンズ2内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図7、
図8に示す状態をそれぞれ、第1の状態、第2の状態と記す。
【0059】
対物レンズ2は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ2は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0060】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、接合レンズCL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL4と、を含んでいる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0061】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、3枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、移動群であり、正負正の3枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7からなる。接合レンズCL3は、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10からなる。
【0062】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL15)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL15と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL11と両凹レンズであるレンズL12とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL13と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14とからなる。
【0063】
対物レンズ2の各種データは、以下のとおりである。
β≒30、f=6.0029mm(第1の状態)、f=6.1475mm(第2の状態)、f1=9.4661mm、f2=36.8352mm、f3=-81.6475mm、NA=1.00、WD=0.850mm(第1の状態)、WD=0.781mm(第2の状態)、iνd1=52.67、iνd2=55.38、νdG1=67.720、νdG2=40.760、R1=-1.5350mm、νdZ1=71.30、νdZ2=42.41、FZ1=23.402mm
(第1の状態)TANF=0.3543、TANC=0.3492、TANd=0.3507
(第2の状態)TANF=0.3749、TANC=0.3695、TANd=0.3711
【0064】
対物レンズ2のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ2
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.8000 1.45847 67.72
4 -1.5350 5.4941 1.88300 40.76
5 -6.5836 0.1500
6 -12.5625 2.5789 1.59240 68.30
7 -7.6530 0.1500
8 -209.1907 2.7297 1.59240 68.30
9 -15.2534 D9
10 14.0480 6.5069 1.56907 71.30
11 -21.8947 0.8000 1.63775 42.41
12 25.0690 2.0677 1.56907 71.30
13 -61.7685 D13
14 59.9028 0.8000 1.63775 42.41
15 7.2185 7.3374 1.43875 94.66
16 -8.7943 0.8000 1.63775 42.41
17 -39.7134 0.2500
18 7.1180 4.9261 1.59240 68.30
19 -12.2879 0.5537 1.63775 42.41
20 4.9117 4.1500
21 -4.9235 0.5123 1.88300 40.76
22 -57.5518 2.2653 1.43875 94.66
23 -7.6624 2.4988
24 -21.0693 2.3246 1.85025 30.05
25 -9.8175 120.0000
【0065】
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ2の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
【0066】
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液(浸液A)を使用した
図7に示す第1の状態、ND2=1.33276,νD2=55.38の浸液(浸液C)を使用した
図8に示す第2の状態、のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.893であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.951である。この例では、浸液の屈折率が10%以上異なり、アッベ数が5%近く異なっている。
第1の状態 第2の状態
D2 0.8500 0.7805
D9 0.1628 0.6302
D13 0.6833 0.2159
【0067】
対物レンズ2は、以下で示されるように、条件式(1)から(5)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=0.850mm
(1)第2の状態:NA×WD=0.781mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.434mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.473mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-17.564mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0145
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0144
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=1.235mm-1
【0068】
図9は、対物レンズ2と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図10及び
図11は、対物レンズ2と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態、第2の状態における、対物レンズ2と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図10(a)及び
図11(a)は球面収差図であり、
図10(b)及び
図11(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図10(c)及び
図11(c)は非点収差図であり、
図10(d)及び
図11(d)はコマ収差図である。
【0069】
図9に示すように、対物レンズ2では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図10及び
図11に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【0070】
[実施例3]
図12及び
図13は、本実施例に係る対物レンズ3の断面図である。
図12及び
図13は、互いに対物レンズ3内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図12、
図13に示す状態をそれぞれ、第1の状態、第2の状態と記す。
【0071】
対物レンズ3は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ3は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0072】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、接合レンズCL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL4と、を含んでいる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0073】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、3枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、移動群であり、正負正の3枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7からなる。接合レンズCL3は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10からなる。
【0074】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL15)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL15と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL11と両凹レンズであるレンズL12とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL13と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14とからなる。
【0075】
対物レンズ3の各種データは、以下のとおりである。
β≒30、f=6.0032mm(第1の状態)、f=6.0944mm(第2の状態)、f1=9.4502mm、f2=34.1154mm、f3=-61.4204mm、NA=1.10、WD=1.050mm(第1の状態)、WD=1.006mm(第2の状態)、iνd1=52.02、iνd2=52.67、νdG1=67.720、νdG2=40.760、R1=-1.5450mm、νdZ1=71.30、νdZ2=42.41、FZ1=21.333mm
(第1の状態)TANF=0.4977、TANC=0.4947、TANd=0.4956
(第2の状態)TANF=0.5164、TANC=0.5134、TANd=0.5143
【0076】
対物レンズ3のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ3
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.9200 1.45847 67.72
4 -1.5450 5.1290 1.88300 40.76
5 -6.0278 0.1500
6 -15.4024 2.5652 1.56907 71.30
7 -8.1461 0.1500
8 -62.2824 2.7055 1.56907 71.30
9 -13.9511 D9
10 14.5760 6.6491 1.56907 71.30
11 -18.0428 0.8000 1.63775 42.41
12 53.7477 2.3414 1.56907 71.30
13 -36.1182 D13
14 -402.5974 0.8000 1.63775 42.41
15 7.5997 6.5942 1.43875 94.66
16 -8.7656 0.8000 1.63775 42.41
17 -24.0319 0.2500
18 6.9910 5.0586 1.56907 71.30
19 -14.9105 0.6695 1.63775 42.41
20 4.7526 4.1500
21 -4.8267 0.5118 1.88300 40.76
22 -52.9845 2.1486 1.43875 94.66
23 -7.4312 2.4866
24 -17.8978 2.5000 1.85025 30.05
25 -9.3407 120.0000
【0077】
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ3の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
【0078】
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液(浸液A)を使用した
図12に示す第1の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液(浸液B)を使用した
図13に示す第2の状態のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.940であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.988である。この例では、浸液の屈折率が5%以上異なっている。
第1の状態 第2の状態
D2 1.0500 1.0059
D9 0.1497 0.4142
D13 0.8126 0.5481
【0079】
対物レンズ3は、以下で示されるように、条件式(1)から(5)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=1.155mm
(1)第2の状態:NA×WD=1.106mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=1.465mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=1.529mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-17.450mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0061
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0057
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=1.354mm-1
【0080】
図14は、対物レンズ3と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図15及び
図16は、対物レンズ3と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態、第2の状態における、対物レンズ3と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図15(a)及び
図16(a)は球面収差図であり、
図15(b)及び
図16(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図15(c)及び
図16(c)は非点収差図であり、
図15(d)及び
図16(d)はコマ収差図である。
【0081】
図14に示すように、対物レンズ3では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図15及び
図16に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【0082】
[実施例4]
図17から
図20は、本実施例に係る対物レンズ4の断面図である。
図17から
図20は、互いに対物レンズ4内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図17、
図18、
図19、
図20に示す状態をそれぞれ、第1の状態、第2の状態、第3の状態、第4の状態と記す。
【0083】
対物レンズ4は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ4は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0084】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、接合レンズCL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL3と、を含んでいる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0085】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL4と、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、2枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、正負正の3枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7からなる。接合レンズCL3は、移動群であり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9からなる。
【0086】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL14)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10と像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL11とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズL12と両凸レンズであるレンズL13とからなる。
【0087】
対物レンズ4の各種データは、以下のとおりである。
β≒30、f=6.0079mm(第1の状態)、f=6.0028mm(第2の状態)、f=5.9993(第3の状態)、f=5.9780mm(第4の状態)、f1=11.9111mm、f2=17.7457mm、f3=-40.3094mm、NA=1.05、WD=0.797mm(第1の状態)、WD=0.850mm(第2の状態)、WD=0.885(第3の状態)、WD=0.861mm(第4の状態)、iνd1=52.02、iνd2=52.40、νdG1=67.720、νdG2=40.760、R1=-1.5220mm、νdZ1=94.66、νdZ2=52.64、FZ1=85.061mm
(第1の状態)TANF=0.1447、TANC=0.1468、TANd=0.1462
(第2の状態)TANF=0.1446、TANC=0.1467、TANd=0.1462
(第3の状態)TANF=0.1446、TANC=0.1466、TANd=0.1461
(第4の状態)TANF=0.1447、TANC=0.1465、TANd=0.1460
【0088】
対物レンズ4のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ4
s r d nd νd
1 INF D1 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.9000 1.45847 67.72
4 -1.5220 4.3202 1.88300 40.76
5 -4.9146 0.2000
6 -25.1275 2.9440 1.56907 71.30
7 -9.0618 0.2000
8 31.1362 4.1640 1.56907 71.30
9 -18.3264 0.1500
10 29.7812 5.1322 1.43875 94.66
11 -12.4198 0.7000 1.63775 42.41
12 14.1866 5.0382 1.43875 94.66
13 -16.9637 D13
14 30.2478 0.7000 1.74100 52.64
15 8.3880 5.4520 1.43875 94.66
16 -19.7504 D16
17 6.5227 4.8207 1.56907 71.30
18 64.4447 0.7114 1.88300 40.76
19 4.8201 4.2500
20 -4.7776 0.7000 1.63775 42.41
21 44.1838 2.9892 1.43875 94.66
22 -12.7548 0.3489
23 -19.9219 3.4291 1.73800 32.33
24 -8.7182 120.0000
【0089】
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s24が示す面は、それぞれ対物レンズ4の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
【0090】
ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液(浸液B)をそれぞれ異なる厚さのカバーガラスとともに使用した
図17から
図19に示す第1の状態から第3の状態、ND2=1.37919,νD2=52.40の浸液(浸液D)を使用した
図20に示す第4の状態のそれぞれの面間隔d1,d2,d13,d16の値D1,D2,D13,D16は、以下のとおりである。なお、面間隔d1はカバーガラスの厚さである。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.982であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.993である。この例では、浸液の屈折率が2%近く異なっている。
第1の状態 第2の状態 第3の状態 第4の状態
D1 0.2300 0.1700 0.1300 0.1300
D2 0.7968 0.8500 0.8854 0.8610
D13 1.0518 0.9541 0.8867 0.4833
D16 0.3428 0.4405 0.5079 0.9112
【0091】
対物レンズ4は、以下で示されるように、条件式(1)から(5)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=0.837mm
(1)第2の状態:NA×WD=0.893mm
(1)第3の状態:NA×WD=0.930mm
(1)第4の状態:NA×WD=0.904mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=3.303mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=3.096mm-1
(2)第3の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=2.972mm-1
(2)第4の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=3.056mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-17.714mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0143
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0140
(4)第3の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0138
(4)第4の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0121
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=0.494mm-1
【0092】
図21は、対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図22から
図25は、対物レンズ4と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態から第4の状態における、対物レンズ4と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図22(a)、
図23(a)、
図24(a)及び
図25(a)は球面収差図であり、
図22(b)、
図23(b)、
図24(b)及び
図25(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図22(c)、
図23(c)、
図24(c)及び
図25(c)は非点収差図であり、
図22(d)、
図23(d)、
図24(d)及び
図25(d)はコマ収差図である。
【0093】
図21に示すように、対物レンズ4では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図22から
図25に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【0094】
[実施例5]
図26及び
図27は、本実施例に係る対物レンズ5の断面図である。
図26及び
図27は、互いに対物レンズ5内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図26、
図27に示す状態をそれぞれ、第1の状態、第2の状態と記す。
【0095】
対物レンズ5は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ5は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0096】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、接合レンズCL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL3と、を含んでいる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0097】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL4と、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、2枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、正負正の3枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7からなる。接合レンズCL3は、移動群であり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9からなる。
【0098】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL14)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL10と両凹レンズであるレンズL11とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズL12と両凸レンズであるレンズL13とからなる。
【0099】
対物レンズ5の各種データは、以下のとおりである。
β≒30、f=6.0033mm(第1の状態)、f=5.9797mm(第2の状態)、f1=10.9856mm、f2=17.9133mm、f3=-42.1456mm、NA=1.00、WD=0.850mm(第1の状態)、WD=0.796mm(第2の状態)、iνd1=52.02、iνd2=55.38、νdG1=67.720、νdG2=40.760、R1=-1.5200mm、νdZ1=94.66、νdZ2=42.41、FZ1=132.759mm
(第1の状態)TANF=0.1335、TANC=0.1359、TANd=0.1353
(第2の状態)TANF=0.1336、TANC=0.1354、TANd=0.1350
【0100】
対物レンズ5のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ5
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.9000 1.45847 67.72
4 -1.5200 4.5127 1.88300 40.76
5 -4.9150 0.1500
6 -34.0286 2.3254 1.56907 71.30
7 -9.7099 0.1500
8 43.2968 2.5557 1.56907 71.30
9 -20.7428 0.2500.
10 48.4359 7.9845 1.56907 71.30
11 -10.6748 0.8000 1.83481 42.73
12 39.2160 3.8527 1.56907 71.30
13 -13.4694 D13
14 41.7232 0.8000 1.63775 42.41
15 7.4012 5.5485 1.43875 94.66
16 -24.0185 D16
17 6.3397 5.0585 1.43875 94.66
18 -88.5427 0.6873 1.63775 42.41
19 4.7166 4.2500
20 -4.7551 0.7000 1.63775 42.41
21 29.7899 2.7115 1.43875 94.66
22 -19.7566 0.3098
23 -27.6274 3.6172 1.73800 32.33
24 -8.6200 120.0000
【0101】
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s24が示す面は、それぞれ対物レンズ5の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
【0102】
ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液(浸液B)を使用した
図26に示す第1の状態、ND2=1.33276,νD2=55.38の浸液(浸液C)を使用した
図27に示す第2の状態のそれぞれの面間隔d2,d13,d16の値D2,D13,D16は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.949であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.939である。この例では、浸液の屈折率とアッベ数が共に5%以上異なっている。
第1の状態 第2の状態
D2 0.8500 0.7964
D13 1.0857 0.2947
D16 0.2931 1.0841
【0103】
対物レンズ5は、以下で示されるように、条件式(1)から(5)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=0.850mm
(1)第2の状態:NA×WD=0.796mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.350mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.374mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-17.737mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0180
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0139
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=0.394mm-1
【0104】
図28は、対物レンズ5と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図29及び
図30は、対物レンズ5と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態、第2の状態における、対物レンズ5と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図29(a)及び
図30(a)は球面収差図であり、
図29(b)及び
図30(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図29(c)及び
図30(c)は非点収差図であり、
図29(d)及び
図30(d)はコマ収差図である。
【0105】
図28に示すように、対物レンズ5では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図29及び
図30に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【0106】
[実施例6]
図31及び
図32は、本実施例に係る対物レンズ6の断面図である。
図31及び
図32は、互いに対物レンズ6内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図31、
図32に示す状態をそれぞれ、第1の状態、第2の状態と記す。
【0107】
対物レンズ6は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ6は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0108】
第1レンズ群G1は、接合レンズCL1からなる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0109】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズL3と、3枚接合レンズである接合レンズCL2と、両凸レンズであるレンズL7と、3枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、正負正の3枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL4と、両凹レンズであるレンズL5と、両凸レンズであるレンズL6からなる。接合レンズCL3は、移動群であり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10からなる。
【0110】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL15)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL15と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL11と両凹レンズであるレンズL12とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL13と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14とからなる。
【0111】
対物レンズ6の各種データは、以下のとおりである。
β≒30、f=6.0037mm(第1の状態)、f=5.9822mm(第2の状態)、f1=16.9061mm、f2=17.4760mm、f3=-38.6087mm、NA=1.00、WD=3.050mm(第1の状態)、WD=2.854mm(第2の状態)、iνd1=52.02、iνd2=52.67、νdG1=67.720、νdG2=40.760、R1=-3.7000mm、νdZ1=94.66、νdZ2=54.68、FZ1=467.986mm
(第1の状態)TANF=0.1747、TANC=0.1761、TANd=0.1757
(第2の状態)TANF=0.1739、TANC=0.1746、TANd=0.1745
【0112】
対物レンズ6のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ6
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52626 54.41
2 INF D2
3 INF 1.5443 1.46007 67.72
4 -3.7000 5.1924 1.88815 40.76
5 -6.6846 0.1500
6 27.3492 6.6359 1.57098 71.30
7 -19.7403 0.1500
8 9236.1801 5.0524 1.43986 94.66
9 -12.9085 1.0000 1.64132 42.41
10 53.7229 3.4076 1.43986 94.66
11 -30.7304 0.1500
12 39.8749 3.0000 1.57098 71.30
13 -52.7232 D13
14 31.6649 1.0000 1.73234 54.68
15 12.6904 6.5041 1.43986 94.66
16 -12.5569 1.0000 1.73234 54.68
17 -29.7362 D17
18 8.5032 5.5038 1.43986 94.66
19 -25.2886 6.4884 1.64132 42.41
20 4.9763 4.2500
21 -4.3237 1.0000 1.88815 40.76
22 -23.9942 3.0751 1.43986 94.66
23 -7.2364 0.2533
24 -13.6517 2.7031 1.85694 30.05
25 -8.5047 120.0000
【0113】
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ6の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
【0114】
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液(浸液A)を使用した
図31に示す第1の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液(浸液B)を使用した
図32に示す第2の状態のそれぞれの面間隔d2,d13,d17の値D2,D13,D17は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.940であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.988である。この例では、浸液の屈折率が5%以上異なっている。
第1の状態 第2の状態
D2 3.0500 2.8539
D13 3.0138 0.8812
D17 0.2683 2.4009
【0115】
対物レンズ6は、以下で示されるように、条件式(1)から(4)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=3.050mm
(1)第2の状態:NA×WD=2.854mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.504mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.539mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-7.286mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0079
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0040
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=0.085mm-1
【0116】
図33は、対物レンズ6と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図34及び
図35は、対物レンズ6と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態、第2の状態における、対物レンズ6と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図34(a)及び
図35(a)は球面収差図であり、
図34(b)及び
図35(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図34(c)及び
図35(c)は非点収差図であり、
図34(d)及び
図35(d)はコマ収差図である。
【0117】
図33に示すように、対物レンズ6では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図34及び
図35に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【0118】
[実施例7]
図36及び
図37は、本実施例に係る対物レンズ7の断面図である。
図36及び
図37は、互いに対物レンズ7内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、
図36、
図37に示す状態をそれぞれ、第1の状態、第2の状態と記す。
【0119】
対物レンズ7は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3からなる。なお、対物レンズ7は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
【0120】
第1レンズ群G1は、接合レンズCL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL3と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL4と、を含んでいる。接合レンズCL1は、2枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズL1と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL2からなる。
【0121】
第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第2レンズ群G2は、物体側から順に、移動群である接合レンズCL2と、3枚接合レンズである接合レンズCL3と、を含んでいる。接合レンズCL2は、正負正の3枚接合レンズである。物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL5と、両凹レンズであるレンズL6と、両凸レンズであるレンズL7からなる。接合レンズCL3は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズL8と、両凸レンズであるレンズL9と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL10からなる。
【0122】
第3レンズ群G3は、互いに凹面を向けている、前群FG(接合レンズCL4)と後群BG(接合レンズCL5、レンズL15)からなる。第3レンズ群G3は、物体側から順に、接合レンズCL4と、接合レンズCL5と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL15と、を含んでいる。接合レンズCL4は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズL11と両凹レンズであるレンズL12とからなる。接合レンズCL5は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL13と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズL14とからなる。
【0123】
対物レンズ7の各種データは、以下のとおりである。
β≒30、f=5.6500mm(第1の状態)、f=5.7216mm(第2の状態)、f1=8.1812mm、f2=19.0924mm、f3=-23.5805mm、NA=1.03、WD=1.043mm(第1の状態)、WD=0.998mm(第2の状態)、iνd1=52.02、iνd2=55.50、νdG1=64.140、νdG2=40.760、R1=-1.5220mm、νdZ1=81.54、νdZ2=42.41、FZ1=23.666mm
(第1の状態)TANF=0.4106、TANC=0.4086、TANd=0.4092
(第2の状態)TANF=0.4229、TANC=0.4213、TANd=0.4217
【0124】
対物レンズ7のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ7
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2
3 INF 0.9200 1.51633 64.14
4 -1.5220 5.8724 1.88300 40.76
5 -6.2118 0.1500
6 -32.8721 2.5527 1.56907 71.30
7 -10.3408 0.1500
8 -55.7457 1.9842 1.56907 71.30
9 -15.0584 D9
10 12.3872 6.6514 1.49700 81.54
11 -20.7313 0.8000 1.63775 42.41
12 28.8979 2.0473 1.49700 81.54
13 -32.6014 D13
14 -122.6663 0.8000 1.63775 42.41
15 6.8328 6.9659 1.43875 94.66
16 -7.9309 1.0000 1.63775 42.41
17 -21.1257 0.2500
18 6.5364 5.0213 1.56907 71.30
19 -13.4525 0.5766 1.63775 42.41
20 4.3905 4.2500
21 -4.2715 0.7000 1.88300 40.76
22 -46.7342 2.7417 1.74100 52.64
23 -7.1494 2.4643
24 -11.8812 1.3602 1.85478 24.80
25 -8.5760 120.0000
【0125】
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスCGの物体側の面、カバーガラスCGの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ7の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
【0126】
ND2=1.49306,νD2=55.50の浸液(浸液E)を使用した
図36に示す第1の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液(浸液B)を使用した
図37に示す第2の状態のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比(最小/最大)は0.940であり、アッベ数の比(最小/最大)は0.937である。この例では、浸液の屈折率とアッベ数が共に5%以上異なっている。
第1の状態 第2の状態
D2 1.0428 0.9981
D9 0.7740 1.0120
D13 0.9260 0.6880
【0127】
対物レンズ7は、以下で示されるように、条件式(1)から(5)を満たしている。
(1)第1の状態:NA×WD=1.074mm
(1)第2の状態:NA×WD=1.028mm
(2)第1の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.276mm-1
(2)第2の状態:1/|(iνd1-iνd2)×WD|=0.288mm-1
(3)(νdG1-νdG2)/R1 =-15.361mm-1
(4)第1の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0048
(4)第2の状態:|(TANF-TANC)/TANd|=0.0038
(5)(νdZ1-νdZ2)/FZ1=1.653mm-1
【0128】
図38は、対物レンズ7と結像レンズ10からなる光学系の色収差量を示すグラフである。
図39及び
図40は、対物レンズ7と結像レンズ10からなる光学系の収差図であり、それぞれ第1の状態、第2の状態における、対物レンズ7と結像レンズ10が形成する像面における収差を示している。
図39(a)及び
図40(a)は球面収差図であり、
図39(b)及び
図40(b)は正弦条件違反量を示した図であり、
図39(c)及び
図40(c)は非点収差図であり、
図39(d)及び
図40(d)はコマ収差図である。
【0129】
図38に示すように、対物レンズ7では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、
図39及び
図40に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
【符号の説明】
【0130】
1~7 ・・・対物レンズ
10 ・・・結像レンズ
G1 ・・・第1レンズ群
G2 ・・・第2レンズ群
G3 ・・・第3レンズ群
FG ・・・前群
BG ・・・後群
CG ・・・カバーガラス
L1~L15、TL1~TL4 ・・・レンズ
CL1~CL5、CTL1、CTL2 ・・・接合レンズ