特許 7550292 顕微鏡対物レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-04

(45)【発行日】2024-09-12

(54)【発明の名称】顕微鏡対物レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 21/02 20060101AFI20240905BHJP

   G02B 21/00 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

G02B21/02

G02B21/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023203801

(22)【出願日】2023-12-01

【審査請求日】2023-12-01

(31)【優先権主張番号】202310646118.0

(32)【優先日】2023-08-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520128543

【氏名又は名称】エーエーシー オプティクス （チャンジョウ）カンパニーリミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】寺西孝亮

【審査官】森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９３１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１４５７８５３８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／００ － ２１／３６

Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

顕微鏡対物レンズであって、
前記顕微鏡対物レンズは、出射側から物体側へ順次に、
正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、および正の屈折力を有する第６レンズから構成され、
前記第６レンズの出射面の中心曲率半径をＲ１１とし、前記第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１２とし、前記顕微鏡対物レンズの物体面から前記第６レンズの物体側面までの軸上距離をＷＤとし、前記顕微鏡対物レンズの物体面から前記第１レンズの出射面までの軸上距離をＴＴＬとし、前記第１レンズの出射面の中心曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズの屈折率をｎ１とし、前記顕微鏡対物レンズの焦点距離をｆとし、前記第３レンズの軸上厚さをｄ５とし、前記第２レンズから前記第３レンズまでの軸上距離をｄ４とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
－５．００≦Ｒ１１／Ｒ１２≦－１．５０
０．４０≦ＷＤ／ＴＴＬ≦０．６０
１．００≦Ｒ１／（（ｎ１－１）＊ｆ）≦４．００
２．００≦ｄ５／ｄ４≦６．００

【請求項2】

前記第５レンズの焦点距離をｆ５とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
－０．３０≦ｆ５／ｆ≦－０．２０

【請求項3】

前記第４レンズの出射面の中心曲率半径をＲ７とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
０．７０≦Ｒ７／ｆ≦２．１０

【請求項4】

前記第１レンズの出射面は近軸位置で凸面であり、前記第１レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、
前記第１レンズの出射面の中心曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ２とし、前記第１レンズの軸上厚さをｄ１とし、前記第１レンズの焦点距離をｆ１とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
０．３５≦ｆ１／ｆ≦１．０８
－０．７１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦０．９７
０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１

【請求項5】

前記第２レンズの出射面は近軸位置で凹面であり、前記第２レンズの物体側面は近軸位置で凹面であり、
前記第２レンズの出射面の中心曲率半径をＲ３とし、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ４とし、前記第２レンズの焦点距離をｆ２とし、前記第２レンズの軸上厚さをｄ３とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
－０．７５≦ｆ２／ｆ≦－０．２２
－０．５６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦０
０．０１≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７

【請求項6】

前記第３レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、
前記第３レンズの出射面の中心曲率半径をＲ５とし、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ６とし、前記第３レンズの焦点距離をｆ３とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
０．２６≦ｆ３／ｆ≦０．９４
０．４３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦１．５２
０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７

【請求項7】

前記第４レンズの出射面は近軸位置で凸面であり、前記第４レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、
前記第４レンズの焦点距離をｆ４とし、前記第４レンズの出射面の中心曲率半径をＲ７とし、前記第４レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ８とし、前記第４レンズの軸上厚さをｄ７とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
０．３６≦ｆ４／ｆ≦１．３０
０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦０．８６
０．０２≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２

【請求項8】

前記第５レンズの出射面は近軸位置で凹面であり、前記第５レンズの物体側面は近軸位置で凹面であり、
前記第５レンズの出射面の中心曲率半径をＲ９とし、前記第５レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１０とし、前記第５レンズの軸上厚さをｄ９とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
－１．３４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦０．０３
０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１５

【請求項9】

前記第６レンズの出射面は近軸位置で凸面であり、前記第６レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、
前記第６レンズの焦点距離をｆ６とし、前記第６レンズの軸上厚さをｄ１１とし、次の関係式を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
０．２３≦ｆ６／ｆ≦０．８１
０．０３≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１８

【請求項10】

前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズは、いずれもガラス製である、ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学レンズ分野に関し、特に顕微鏡などの装置で使用するのに適した顕微鏡対物レンズに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、顕微鏡レンズの需要は高まっているが、一般的な顕微鏡レンズでは光学構造上の制約により、微視的な範囲に収差が発生する。一方、顕微鏡レンズは複数枚のレンズで構成されるため、その長さは必然的に影響を受ける。また、顕微鏡レンズの構造が長いため作動距離を短くし、拡大の倍率も作動距離の影響を受け、操作者の使用に不利である。

【0003】

技術の発展とユーザニーズの多様化に伴い、顕微鏡レンズの観察品質に対する科学研究の要求はますます高まり、優れた光学特性、低歪み、高倍率、長い作動距離の特性を有する顕微鏡レンズが切実に求められている。

【発明の概要】

【0004】

本発明が解決しようとする技術的課題は、高い結像性能を得ながら、低歪み、長作動距離の要求を満たすことができる顕微鏡対物レンズを提供することである。

【0005】

上記技術的課題を解決するために、本発明は、顕微鏡対物レンズを提供する。前記顕微鏡対物レンズは、出射側から物体側へ順次に、正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、および正の屈折力を有する第６レンズを備え、前記第６レンズの出射面の中心曲率半径をＲ１１とし、前記第６レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１２とし、前記顕微鏡対物レンズの物体面から前記第６レンズの物体側面までの軸上距離をＷＤとし、前記顕微鏡対物レンズの物体面から前記第１レンズの出射面までの軸上距離をＴＴＬとし、前記第１レンズの出射面の中心曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズの屈折率をｎ１とし、前記顕微鏡対物レンズの焦点距離をｆとし、前記第３レンズの軸上厚さをｄ５とし、前記第２レンズから前記第３レンズまでの軸上距離をｄ４とし、次の関係式を満たす：－５．００≦Ｒ１１／Ｒ１２≦－１．５０；０．４０≦ＷＤ／ＴＴＬ≦０．６０；１．００≦Ｒ１／（（ｎ１－１）＊ｆ）≦４．００；２．００≦ｄ５／ｄ４≦６．００。

【0006】

好ましくは、前記第５レンズの焦点距離をｆ５とし、次の関係式を満たす：－０．３０≦ｆ５／ｆ≦－０．２０。

【0007】

好ましくは、前記第４レンズ出射面の中心曲率半径はＲ７であり、次の関係を満たす：０．７０≦Ｒ７／ｆ≦２．１０。

【0008】

好ましくは、前記第１レンズの出射面は近軸位置で凸面であり、前記第１レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、前記第１レンズの出射面の中心曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ２とし、前記第１レンズの軸上厚さをｄ１とし、前記第１レンズの焦点距離をｆ１とし、次の関係式を満たす：０．３５≦ｆ１／ｆ≦１．０８；－０．７１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦０．９７；０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１。

【0009】

好ましくは、前記第２レンズの出射面は近軸位置で凹面であり、前記第２レンズの物体側面は近軸位置で凹面であり、前記第２レンズの出射面の中心曲率半径をＲ３とし、前記第２レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ４とし、前記第２レンズの焦点距離をｆ２とし、前記第２レンズの軸上厚さをｄ３とし、次の関係式を満たす：－０．７５≦ｆ２／ｆ≦－０．２２；－０．５６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦０；０．０１≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７。

【0010】

好ましくは、前記第３レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、前記第３レンズの出射面の中心曲率半径をＲ５とし、前記第３レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ６とし、前記第３レンズの焦点距離をｆ３とし、次の関係式を満たす：０．２６≦ｆ３／ｆ≦０．９４；０．４３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦１．５２；０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７。

【0011】

好ましくは、前記第４レンズの出射面は近軸位置で凸面であり、前記第４レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、前記第４レンズの焦点距離をｆ４とし、前記第４レンズの出射面の中心曲率半径をＲ７とし、前記第４レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ８とし、前記第４レンズの軸上厚さをｄ７とし、次の関係式を満たす：０．３６≦ｆ４／ｆ≦１．３０；０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦０．８６；０．０２≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２。

【0012】

好ましくは、前記第５レンズの出射面は近軸位置で凹面であり、前記第５レンズの物体側面は近軸位置で凹面であり、前記第５レンズの出射面の中心曲率半径をＲ９とし、前記第５レンズの物体側面の中心曲率半径をＲ１０とし、前記第５レンズの軸上厚さをｄ９とし、次の関係式を満たす：－１．３４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦０．０３；０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１５。

【0013】

好ましくは、前記第６レンズの出射面は近軸位置で凸面であり、前記第６レンズの物体側面は近軸位置で凸面であり、前記第６レンズの焦点距離をｆ６とし、前記第６レンズの軸上厚さをｄ１１とし、次の関係式を満たす：０．２３≦ｆ６／ｆ≦０．８１；０．０３≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１８。

【0014】

好ましくは、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズは、いずれもガラス製である。

【0015】

本発明の有益な効果は、本発明による顕微鏡対物レンズが優れた光学性能を有しながら、低歪み、４．７～５倍の拡大倍率、長い作動距離の特性を有し、特に光学顕微鏡対物レンズでの使用に適することである。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態に係る顕微鏡対物レンズの構成模式図である。

【図2】図１に示めされる顕微鏡対物レンズの軸方向収差模式図である。

【図3】図１に示めされる顕微鏡対物レンズの倍率収差模式図である。

【図4】図１に示される顕微鏡対物レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る顕微鏡対物レンズの構成模式図である。

【図6】図５に示めされる顕微鏡対物レンズの軸方向収差模式図である。

【図7】図５に示めされる顕微鏡対物レンズの倍率収差模式図である。

【図8】図５に示される顕微鏡対物レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る顕微鏡対物レンズの構成模式図である。

【図10】図９に示めされる顕微鏡対物レンズの軸方向収差模式図である。

【図11】図９に示めされる顕微鏡対物レンズの倍率収差模式図である。

【図12】図９に示される顕微鏡対物レンズの像面湾曲および歪みの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態における技術的解決策を明確かつ完全に説明するが、説明した実施形態は本発明の実施形態の一部に過ぎず、実施形態の全てではないことは明らかである。本発明における実施形態に基づいて、当業者が創作的な労作を行うことなく得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に属する。

【0018】

（第１実施形態）
添付図面を参照すると、本発明は、顕微鏡対物レンズを提供する。図１は、本発明の第１実施形態に係る顕微鏡対物レンズ１０を示し、この顕微鏡対物レンズ１０は、６つのレンズを備える。具体的には、前記顕微鏡対物レンズ１０は、出射側から物体側へ順次に、絞りＳＴ、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、および物体面を備える。

【0019】

前記第６レンズＬ６の出射面の中心曲率半径をＲ１１とし、前記第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径をＲ１２と定義し、次の関係式を満たす：－５．００≦Ｒ１１／Ｒ１２≦－１．５０。第６レンズＬ６の形状を規定することにより、この範囲では出射光線のスムーズな移行に寄与し、画質向上に有利である。

【0020】

前記顕微鏡対物レンズ１０の物体面から前記第６レンズＬ６の物体側面までの軸上距離をＷＤとし、すなわち、作動距離をＷＤとし、前記顕微鏡対物レンズの物体面から前記第１レンズの出射面までの軸上距離をＴＴＬとし、すなわち、光学全長をＴＴＬと定義し、次の関係式を満たす：０．４０≦ＷＤ／ＴＴＬ≦０．６０。作動距離ＷＤは、被観測物から物体に最も近い物体側面までの距離であり、ＴＴＬは、物体から対物レンズから最遠端レンズまでの距離である。条件式の下限値より低いと、顕微鏡対物レンズと物体との距離が狭すぎて、この対物レンズを用いた顕微鏡の操作性が悪くなる。逆に、条件式の上限値より高いと、レンズ部分の占めるスペースが不足するため、配置できるレンズの厚さが制限され、球面収差や色収差の補正が困難になる。

【0021】

前記第１レンズＬ１の出射面の中心曲率半径をＲ１とし、前記第１レンズＬ１の屈折率をｎ１とし、前記顕微鏡対物レンズ１０の焦点距離をｆと定義し、次の関係式を満たす：１．００≦Ｒ１／（（ｎ１－１）＊ｆ）≦４．００。この範囲内で、第１レンズの形状、材料屈折率、顕微鏡対物レンズの焦点距離の関係を合理的に制御することにより、出射光線がスムーズになるように光線の流れを制御することができる。

【0022】

前記第３レンズＬ３の軸上厚さをｄ５とし、前記第２レンズＬ２から第３レンズＬ３までの軸上距離をｄ４と定義し、次の関係式を満たす：２．００≦ｄ５／ｄ４≦６．００。第３レンズＬ３の厚さと第２レンズＬ２と第３レンズＬ３との間の空気間隔の比を規定することにより、条件式の範囲内でレンズの組み立てに有利である。

【0023】

本発明に係る顕微鏡対物レンズ１０の焦点距離、各レンズの焦点距離、顕微鏡対物レンズの光学全長、作動距離、軸上厚さ、開口数、各レンズのアッベ数、および中心曲率半径が上記関係式を満足すると、顕微鏡対物レンズ１０を低歪み、４．７～５倍の拡大倍率、および長作動距離の設計要件を満足させることができる。

【0024】

また、第５レンズの焦点距離をｆ５と定義し、次の関係式を満たす：－０．３０≦ｆ５／ｆ≦－０．２０。第５レンズＬ５の焦点距離と顕微鏡対物レンズ１０の焦点距離の比を規定することにより、条件式の範囲内において、システムのディオプトリ（Ｆｏｃａｌ ｐｏｗｅｒ）を合理的に配分することにより、顕微鏡対物レンズの像分散・歪みの補正に有利し、歪みは｜Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ｜≦０．２５％となり、暗角の発生を効果的に低減することができる。

【0025】

前記第４レンズＬ４の出射面の中心曲率半径をＲ７と定義し、次の関係式を満たす：０．７０≦Ｒ７／ｆ≦２．１０。第４レンズＬ４の像側面の形状を規定することにより、条件式の範囲内で光のスムーズな移行に寄与し、この範囲で顕微鏡対物レンズの色収差を効率よく補正でき、｜ＬＣ｜≦０．６μｍとなる。

【0026】

本実施形態では、第１レンズＬ１の出射面は近軸位置で凸面であり、第１レンズＬ１の物体側面は近軸位置で凸面である。第１レンズＬ１は正の屈折力を有する。他の任意の実施形態において、第１レンズＬ１の出射面および物体側面は、他の凹面や凸面の分布で設置されてもよい。

【0027】

第１レンズＬ１の焦点距離をｆ１と定義し、次の関係式を満たし：０．３５≦ｆ１／ｆ≦１．０８、第１レンズＬ１の正の屈折力を規定する。この範囲内で、顕微鏡対物レンズの光学全長を制御するのに有利である。また、好ましくは、０．５６≦ｆ１／ｆ≦０．８７を満たす。

【0028】

第１レンズＬ１の出射面の中心曲率半径をＲ１とし、第１レンズＬ１の物体側面の中心曲率半径をＲ２と定義し、次の関係式を満たす：－０．７１≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦０．９７。第１レンズがシステム球面収差を効率よく補正できるように、第１レンズの形状を適切に制御する。また、好ましくは、－０．４４≦（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）≦０．７８を満たす。

【0029】

第１レンズＬ１の軸上厚さをｄ１と定義し、次の関係式を満たす：０．０２≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．１１。これにより、顕微鏡対物レンズの光学全長を制御するのに有利である。また、好ましくは、０．０４≦ｄ１／ＴＴＬ≦０．０９を満たす。

【0030】

本実施形態において、好ましくは、第２レンズＬ２の出射面は近軸位置で凹面であり、第２レンズＬ２の物体側面は近軸位置で凹面である。第２レンズＬ２は負の屈折力を有する。他の任意の実施形態では、第２レンズＬ２の出射面および物体側面は、他の凹面や凸面の分布で設置されてもよい。

【0031】

また、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２とし、次の関係式を満たす：－０．７５≦ｆ２／ｆ≦－０．２２。第２レンズＬ２の負のディオプトリを適正な範囲に制御することで、光学システムの収差を補正するのに有利である。また、好ましくは、－０．４７≦ｆ２／ｆ≦－０．２８を満たす。

【0032】

第２レンズＬ２の出射面の中心曲率半径をＲ３とし、第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径をＲ４と定義し、次の関係式を満たす：－０．５６≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦０。これにより、第２レンズＬ２の形状が規定され、その範囲内であれば、軸上色収差の問題を改善するのに有利である。また、好ましくは、－０．３５≦（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）≦０を満たす。

【0033】

また、第２レンズＬ２の軸上厚さをｄ３とし、次の関係式を満たす：０．０１≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０７。これにより、顕微鏡対物レンズの光学全長の制御を容易にする。また、好ましくは、０．０２≦ｄ３／ＴＴＬ≦０．０５を満たす。

【0034】

本実施形態において、好ましくは、第３レンズＬ３の出射面は近軸位置で凸面であり、第３レンズＬ３の物体側面は近軸位置で凸面である。第３レンズＬ３は正の屈折力を有する。他の任意の実施形態において、第３レンズＬ３の出射面および物体側面は、他の凹面や凸面の分布で設置されてもよい。

【0035】

また、第３レンズＬ３の焦点距離をｆ３と定義し、次の関係式を満たす：０．２６≦ｆ３／ｆ≦０．９４。第３レンズＬ３の正のディオプトリを適正な範囲に制御することで、光学システムの収差を補正するのに有利である。また、好ましくは、０．４１≦ｆ３／ｆ≦０．７６を満たす。

【0036】

また、第３レンズＬ３の出射面の中心曲率半径をＲ５とし、第３レンズＬ３の物体側面の中心曲率半径をＲ６と定義し、次の関係式を満たす：０．４３≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦１．５２。これにより、第３レンズＬ３の形状を効果的に制御することができ、第３レンズＬ３の成形に寄与し、第３レンズＬ３の表面曲率が過度に大きくなることによる成形不良や応力の発生を回避することができる。また、好ましくは、０．６９≦（Ｒ５＋Ｒ６）／（Ｒ５－Ｒ６）≦１．２２を満たす。

【0037】

第３レンズＬ３の軸上厚さをｄ５と定義し、次の関係式を満たす：０．０４≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１７。これにより、顕微鏡対物レンズの光学全長の制御が容易になる。また、好ましくは、０．０６≦ｄ５／ＴＴＬ≦０．１３を満たす。

【0038】

本実施形態では、第４レンズＬ４の出射面は近軸位置で凸面であり、第４レンズＬ４の物体側面は近軸位置で凸面である。第４レンズＬ４は正の屈折力を有する。他の任意の実施形態において、第４レンズＬ４の出射面および物体側面は、他の凹面や凸面の分布で設置されてもよい。

【0039】

第４レンズＬ４の焦点距離をｆ４と定義し、次の関係式を満たす：０．３６≦ｆ４／ｆ≦１．３０。ディオプトリの合理的な配分により、システムがより良好な結像品質と低感度を有する。また、好ましくは、０．５８≦ｆ４／ｆ≦１．０４を満たす。

【0040】

また、第４レンズＬ４の出射面の中心曲率半径をＲ７とし、第４レンズＬ４の物体側面の中心曲率半径をＲ８と定義し、次の関係式を満たす：０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦０．８６。これにより、第４レンズＬ４の形状が規定され、この範囲内であれば、軸外画角の収差などの問題を補正するのに有利である。また、好ましくは、０≦（Ｒ７＋Ｒ８）／（Ｒ７－Ｒ８）≦０．６９を満たす。

【0041】

また、第４レンズＬ４の軸上厚さをｄ７と定義し、次の関係式を満たす：０．０２≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１２。これにより、第４レンズＬ４の軸上厚さと顕微鏡対物レンズ１０の光学全長ＴＴＬの比が規定され、顕微鏡対物レンズの光学全長を制御するのに有利である。好ましくは、０．０４≦ｄ７／ＴＴＬ≦０．１０を満たす。

【0042】

本実施形態において、好ましくは、第５レンズＬ５の出射面は近軸位置で凹面であり、第５レンズＬ５の物体側面は近軸位置で凹面である。第５レンズＬ５は負の屈折力を有する。他の任意の実施形態において、第５レンズＬ５の出射面および物体側面は、他の凹面や凸面の分布で設置されてもよい。

【0043】

第５レンズＬ５の出射面の中心曲率半径をＲ９とし、第５レンズＬ５の物体側面の中心曲率半径をＲ１０と定義し、次の関係式を満たす：－１．３４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦０．０３。これにより、第５レンズＬ５の形状が規定され、この範囲内であれば、軸外画角の収差などの問題を補正するのに有利である。また、好ましくは、－０．８４≦（Ｒ９＋Ｒ１０）／（Ｒ９－Ｒ１０）≦０．０２を満たす。

【0044】

第５レンズＬ５の軸上厚さをｄ９と定義し、次の関係式を満たす：０．０１≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１５。これにより、顕微鏡対物レンズの光学全長の制御が容易になる。また、好ましくは、０．０２≦ｄ９／ＴＴＬ≦０．１２を満たす。

【0045】

本実施形態では、第６レンズＬ６の出射面は近軸位置で凸面であり、第６レンズＬ６の物体側面は近軸位置で凸面である。第６レンズＬ６は正の屈折力を有する。他の任意の実施形態では、第６レンズＬ６の出射面および物体側面は、他の凹面や凸面の分布で設置されてもよい。

【0046】

第６レンズＬ６の焦点距離をｆ６とし、次の関係式を満たす：０．２３≦ｆ６／ｆ≦０．８１。ディオプトリの合理的な配分により、システムがより良好な結像品質と低感度を有する。また、好ましくは、０．３７≦ｆ６／ｆ≦０．６５を満たす。

【0047】

第６レンズＬ６の軸上厚さをｄ１１と定義し、次の関係式を満たす：０．０３≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１８。これにより、第６レンズＬ６の軸上厚さと顕微鏡対物レンズ１０の光学全長ＴＴＬの比が規定され、顕微鏡対物レンズの光学全長を制御するのに有利である。また、好ましくは、０．０５≦ｄ１１／ＴＴＬ≦０．１５を満たす。

【0048】

本実施形態では、顕微鏡対物レンズ１０の光学全長ＴＴＬは９５ｍｍ以下である。

【0049】

本実施形態では、顕微鏡対物レンズ１０の視野角は６．４０°以上である。

【0050】

本実施形態では、顕微鏡対物レンズ１０の像高は２．４０ｍｍ以上である。

【0051】

本実施形態では、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第４レンズ、前記第５レンズ、および前記第６レンズは、いずれもガラス製である。

【0052】

以下、本発明の顕微鏡対物レンズ１０を実施例により説明する。なお、焦点距離、軸上距離、中心曲率半径、軸上厚さ位置の単位はｍｍである。

【0053】

ＴＴＬ：光学全長（第１レンズＬ１の出射面から物体面までの軸上距離）、単位はｍｍである；

【0054】

表１は、本発明の第１実施形態に係る顕微鏡対物レンズ１０の設計データを示す表である。

【0055】

【表1】

【0056】

ここで、各符号の意味は以下のとおりである。

【0057】

ＳＴ：絞り；
Ｒ：光学面の中心における曲率半径；
Ｒ１：第１レンズＬ１の出射面の中心曲率半径；
Ｒ２：第１レンズＬ１の物体側面の中心曲率半径；
Ｒ３：第２レンズＬ２の出射面の中心曲率半径；
Ｒ４：第２レンズＬ２の物体側面の中心曲率半径；
Ｒ５：第３レンズＬ３の出射面の中心曲率半径；
Ｒ６：第３レンズＬ３の物体側面の中心曲率半径；
Ｒ７：第４レンズＬ４の出射面の中心曲率半径；
Ｒ８：第４レンズＬ４の物体側面の中心曲率半径；
Ｒ９：第５レンズＬ５の出射面の中心曲率半径；
Ｒ１０：第５レンズＬ５の物体側面の中心曲率半径；
Ｒ１１：第６レンズＬ６の出射面の中心曲率半径；
Ｒ１２：第６レンズＬ６の物体側面の中心曲率半径；
ｄ：レンズの軸上厚さ、レンズ間の軸上距離；
ｄＳＴ：絞りＳＴから第１レンズの出射面までの軸上距離；
ｄ１：第１レンズＬ１の軸上厚さ；
ｄ２：第１レンズＬ１の物体側面から第２レンズＬ２の出射面までの軸上距離；
ｄ３：第２レンズＬ２の軸上厚さ；
ｄ４：第２レンズＬ２の物体側面から第３レンズＬ３の出射面までの軸上距離；
ｄ５：第３レンズＬ３の軸上厚さ；
ｄ６：第３レンズＬ３の物体側面から第４レンズＬ４の出射面までの軸上距離；
ｄ７：第４レンズＬ４の軸上厚さ；
ｄ８：第４レンズＬ４の物体側面から第５レンズＬ５の出射面までの軸上距離；
ｄ９：第５レンズＬ５の軸上厚さ；
ｄ１０：第５レンズＬ５の物体側面から第６レンズＬ６までの軸上距離；
ｄ１１：第６レンズＬ６の軸上厚さ；
ｄ１２：第６レンズＬ６の物体側面から物体面までの軸上距離；
Ｎｄ：ｄ線の屈折率；
ｎ１：第１レンズＬ１のｄ線の屈折率；
ｎ２：第２レンズＬ２のｄ線の屈折率；
ｎ３：第３レンズＬ３のｄ線の屈折率；
ｎ４：第４レンズＬ４のｄ線の屈折率；
ｎ５：第５レンズＬ５のｄ線の屈折率；
ｎ６：第６レンズＬ６のｄ線の屈折率；
ｖｄ：アッベ数；
ｖ１：第１レンズＬ１のアッベ数；
ｖ２：第２レンズＬ２のアッベ数；
ｖ３：第３レンズＬ３のアッベ数；
ｖ４：第４レンズＬ４のアッベ数；
ｖ５：第５レンズＬ５のアッベ数；
ｖ６：第６レンズＬ６のアッベ数。

【0058】

図２および図３は、波長４８６ｎｍ、５８８ｎｍ、６５６ｎｍの光が第１実施形態の顕微鏡対物レンズ１０を通過した後の軸方向収差および倍率色収差を示す模式図である。図４は、波長５８８ｎｍの光が第１実施形態の顕微鏡対物レンズ１０を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図４における像面湾曲Ｓは弧矢方向の像面湾曲であり、Ｔは子午方向の像面湾曲である。

【0059】

後に現れる表４には、各実施例１、２、３における各種の数値と条件式で規定されたパラメータに対応する値が示めされる。

【0060】

表４に示されるように、第１実施形態は各条件式を満足する。

【0061】

本実施形態において、前記顕微鏡対物レンズ１０の入瞳直径ＥＮＤＰが１１．３２０ｍｍであり、全視野像高ＩＨが２．４００ｍｍであり、対角線方向の視野角ＦＯＶが６．８８°であり、開口数ＮＡが０．１４ｍｍであり、作動距離が長く、軸上・軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。

【0062】

（第２実施形態）
第２実施形態は、基本的に第１実施形態と同様であり、符号は第１実施形態と同じ意味を有する。この第２実施形態に係る顕微鏡対物レンズ２０の構成形態は、図５をご参照ください。以下、相違点のみを列挙する。

【0063】

表２は、本発明の第２実施形態に係る顕微鏡対物レンズ２０の設計データを示す表である。

【0064】

【表2】

【0065】

図６および図７は、波長４３５ｎｍ、５８８ｎｍ、６５６ｎｍの光が第２実施形態の顕微鏡対物レンズ２０を通過した後の倍率収差および軸方向収差を示す模式図である。図８は、波長５８８ｎｍの光が第２実施形態の顕微鏡対物レンズ２０を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図８における像面湾曲Ｓは弧矢方向の像面湾曲であり、Ｔは子午方向の像面湾曲である。

【0066】

表４に示されるように、第２実施形態は各条件式を満足する。

【0067】

本実施形態において、前記顕微鏡対物レンズの入瞳直径が１０．７００ｍｍであり、全視野像高が２．４００ｍｍであり、対角線方向の視野角が６．５２°であり、開口数ＮＡが０．１３ｍｍであり、作動距離が長く、軸上・軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。

【0068】

（第３実施態様）
第３実施形態は、基本的に第１実施形態と同様であり、符号は第１実施形態と同じ意味を有する。第３実施形態では、第３レンズＬ３の出射面は近軸位置で凹面である。この第３実施形態に係る顕微鏡対物レンズ３０の構成形態は、図９をご参照ください。以下、相違点のみを列挙する。

【0069】

表３は、本発明の第３実施形態に係る顕微鏡対物レンズ３０の設計データを示す表である。

【0070】

【表3】

【0071】

図１０および図１１は、波長４３５ｎｍ、５８８ｎｍ、６５６ｎｍの光が第３実施形態の顕微鏡対物レンズ３０を通過した後の倍率収差および軸方向収差を示す模式図である。図１２は、波長５８８ｎｍの光が第３実施形態の顕微鏡対物レンズ３０を通過した後の像面湾曲および歪みを示す模式図である。図１２における像面湾曲Ｓは弧矢方向の像面湾曲であり、Ｔは子午方向の像面湾曲である。

【0072】

表４に示されるように、第３実施形態は各条件式を満足する。

【0073】

本実施形態において、前記顕微鏡対物レンズの入瞳直径が１０．２４０ｍｍであり、全視野像高が２．４００ｍｍであり、対角線方向の視野角が６．４８°であり、作動距離が長く、開口数ＮＡが０．１２０ｍｍであり、軸上・軸外色収差が十分に補正され、優れた光学特性を有する。

【0074】

【表4】

【0075】

上記の各実施形態は、本発明を実現するための具体的な実施形態であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、実用化において形態および細部において様々な変更を加えることが可能であることは、当業者には理解され得る。

【要約】      （修正有）

【課題】本発明は、光学レンズ分野に関し、特に顕微鏡などの装置で使用するのに適した顕微鏡対物レンズに関する。
【解決手段】前記顕微鏡対物レンズは、出射側から物体側へ順次に、正の屈折力を有する第１レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズ、正の屈折力を有する第４レンズ、負の屈折力を有する第５レンズ、および正の屈折力を有する第６レンズを備え、次の関係式を満たす：－５．００≦Ｒ１１／Ｒ１２≦－１．５０；０．４０≦ＷＤ／ＴＴＬ≦０．６０；１．００≦Ｒ１／（（ｎ１－１）＊ｆ）≦４．００；２．００≦ｄ５／ｄ４≦６．００。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】