JPH043104A - 顕微鏡用対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、紫外域、特に波長３００ｎｍ以下の遠紫外
域においても使用可能な顕微鏡用対物レンズに関する。

（従来の技術とその課題） 従来から周知のように、顕微鏡において、その対物レン
ズの開口数（ＮＡ）が同一である場合には、波長が短く
なるにしたがって解像限界が上昇し、試料の細部にわた
って観察することができる。また、試料に紫外線を照射
した場合には、可視光線を照射した場合に比べ、より強
度の大きな蛍光が放出されることが多い。したがって、
顕微鏡により試料を観察して、より多くの情報を得るた
めに、紫外域においても使用することができる顕微鏡を
提供することが望まれる。そのためには、紫外域や遠紫
外域でも使用することができる対物レンズが必要となる
。

そこで、従来より紫外域や遠紫外域において使用可能な
対物レンズとして、例えば光技術］ンタクト誌Ｖｏ１．
２５　Ｎｏ、２（１９８７年２月）Ｐ、１３７に記載さ
れたものがあった。

この対物レンズは複数の石英製あるいは蛍石製レンズを
組合せて構成されたものである。そのため、この対物レ
ンズは紫外域や遠紫外域でも使用可能である。

しか１．なから、この対物レンズでは、貼り合わせレン
ズが用いられており、その貼り合わせ面にはオプチカル
コンタクトが採用されている。その理由は、現時点にお
いて、遠紫外線を透過する実用的な接着剤が存在しない
からであり、レンズ接合面での全反射が無いようにする
ためには、接合面をオプチカルコンタクトするしか方法
はない。

したがって、この対物レンズでは、貼り合わせ面を高精
度に加工することが要求され、対物レンズの製造コスト
か増大するという問題がある。

そこで、本願発明者は上記問題を解消した顕微鏡用対物
レンズを先の出願（特開平１−３１９７１９号公報およ
び特開平１．−３１９７２０号公報で、以下、単に「先
の出願」と称する）において提案した。第１４図はこの
提案にかかる顕微鏡用対物レンズの１例を示す図である
。この提案例によれば、顕微鏡用対物レンズ８０は石英
製あるいは蛍石製のレンズ８１．〜８３により構成され
ている。そして、これらの第１−ないし第３レンス８１
〜８３は、同図に示すように、物体側（同図の左側）か
ら像側（同図の右側）にこの順序で所定の空気間隔をも
って配列されている。したがって、この顕微鏡用対物レ
ンズ８０は紫外域や遠紫外域において使用可能である。

しかも、各レンズ８１〜８３は相互に離隔されている、
言い換えればこの対物レンズ８０では、貼り合わせ面が
存在しない。その結果、この顕微鏡用対物レンズ８０で
は、オプチカルコンタクトが不要となり、上記問題が解
消される。

ところで、第１４図に示す対物レンズ８０は、結像レン
ズ（その詳細な構成は後で述べる）と協働して、物体の
像を所定の結像倍率Ｍをもって結像レンズの焦点面に結
像するような構成をとっている。この時の結像倍率Ｍは
、結像レンズの焦点距離ｆ２と対物レンズ８０の焦点距
離ｆ１との比となる。すなわち、結像倍率Ｍは、 Ｍ−−ｆ２／ｆ、　　　　　・・・（１）となる。

また、顕微鏡では、通常結像レンズを固定しておき、対
物レンズを適当に交換して、結像倍率を変化させている
。したがって、結像倍率を変化させるためには、相互に
異なった焦点距離をもった対物レンズを用意する必要が
ある。

例えば、第１４図に示した対物レンズ８０を、ある対物
レンズと交換して結像倍率を（５ｘＭ）倍にする場合に
ついて考えてみる。

この場合、（１）式かられかるように、結像倍率を（５
×Ｍ）倍にするためには、焦点距離が（ｆ　ｉ　／　５
　）の対物レンズを用意する必要がある。

ここで、例えば対物レンズ８ｏと同一のレンズ枚数で、
しかも焦点距離が（ｆ、１５）の対物レンズを設計する
場合には、各レンズのパワーを大きくする必要がある。

しかし、各レンズのパワーを高めた場合、それにともな
って、−数的には、収差が増大してしまう。特に、レン
ズを石英や蛍石といった屈折率の低い硝材で形成した場
合には、収差が大きくなる傾向にある。また、パワーを
大きくするためには、各レンズの曲率を大きくしなけれ
ばならない。その結果、境界面で全反射してしまうとい
った問題も生じる。

これらの問題を解消するための１つの手段として、対物
レンズを構成するレンズの枚数を増やすという方法があ
る。すなわち、個々のレンズのパワーを比較的低く抑え
る一方、レンズの枚数を増やして、所定のパワーを確保
しようとするものである。しかしながら、レンズの枚数
が増大するにしたがって、対物レンズの構成が複雑にな
る。しかも、対物レンズのコストも増大する。

また、上記問題を解消するための別の手段としテハ、シ
ュワルツシルト（−３ｃｈｖａｒｚｃｈｆ　Ｉｄ）型対
物レンズを用いるという方法がある。第１５図はシュワ
ルツシルト型対物レンズの一例を示す図であり、この対
物レンズ９０は、ＲＵＤＯＬＦ　ＫＩＮＧＳＬ八ＫＥ著
“へＥＮＳ　ＤＥＳＩＧＮ　ＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬＳ
”（＾ＣＡＤＥＭＩＣＰＲＥＳＳ　１９７８　）Ｐ、８
３Ｂに記載されたものである。この対物レンズ９０は、
同図に示すように、凹状の球面ミラ９１と、凸状の球面
ミラー９２とで構成されている。この対物レンズ９０て
は、両ミラー９１９２はほぼ同心で、しかも相互に対向
するように配置されている。その構成はシンプルなもの
であるが、パワーを大きくすることが可能であり、その
焦点距離をｃｆ、１５）にすることも可能である。

しかしながら、対物レンズ８０を上記対物レンズ９０と
交換したときには、瞳の位置を固定している限り、物体
位置を対物レンズ８０の時とは変える必要が生じる。す
なわち、対物レンズの交換後、ピントを合わせ直す必要
が生じる。これは、顕微鏡の操作性を著しく低下させる
ものであり、好ましいものではない。瞳の位置が変わる
ことを許容すれば、対物レンズを交換してもピントを合
わせ直さなくてすむように、対物レンズ全体を、移動さ
せておくことも考えられるが、この場合には照明系を固
定したままでは照明状態が不適当なものとなってしまい
がちである。

すなわち、この対物レンズ９０では、対物レンズ８０と
瞳の位置及び、物体位置を共に一致させたままで交換す
ることは困難である。

また、対物レンズの交換により瞳の大きさが変化したの
では、固定した照明系ではそのレンズ交換と同時に物体
を照明する光量が大きく変化してしまうという不都合が
生じる。

したがって、対物レンズの交換によって結像倍率を（５
×Ｍ）倍にする場合には、交換後の対物レンズが、 （１）焦点距離が対物レンズ８０の１１５倍であり、（
２）対物レンズの交換後も、ピントを合わせ直す必要の
ない、すなわち対物レンズ８０と同焦点となっており、 （３）シかも、瞳の大きさと位置が対物レンズ８０のそ
れとほぼ等し５い、 という条件を備えることが求められる。

（発明の目的） この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記
し５た先の出願にかかる対物レンズとは別の構成によっ
て、紫外域や遠紫外域において使用可能な顕微鏡用対物
レンズを低コストで提供することを第１の目的とする。

また、この発明は、結像レンズと協働して物体の像を所
定の結像倍率で結像レンズの焦点面上に結像する、先の
出願の対物レンズに対し、その焦点距離がほぼ１１５倍
で、しかも同焦点になっており、瞳の大きさと位置がほ
ぼ等しい顕微鏡用対物レンズを提供することを第２の目
的とする。

（目的を達成するための手段） 請求項１の発明は、上記目的を達成するために、ほぼ同
心で、しかも相互に対向して配置された凸状の第１球面
ミラーと凹状の第２球面ミラーと、全系に比べてパワー
がづ飄さいメニスカスレンズあるいは平行平板からなる
光学素子とを備え、光学素子を、前記第コおよび第２球
面ミラーよりも物体側または像側に配置している。

また、請求項２の発明は、上記第１の目的をより良く達
成するために、請求項１の発明に加え、前記光学素子を
石英製あるいは蛍石製としている。

また、請求項３の発明は、結像ｌノンズと協働して物体
の像を所定の結像倍率Ｍをもって結像面上に結像する対
物レンズと交換可能であり、しかも前記対物レンズに代
えて前記結像レンズと組合せて使用されたときに、結像
倍率がほぼ（５ｘＭ）倍となる顕微鏡用対物１ノンズに
向けられたものである。

そして、上記第２の目的を達成するために、ほぼ同心で
、しかも相互に対向して配置された凸状の第１球面ミラ
ーと凹状の第２球面ミラーと、全系に比べてパワーが小
さいメニスカスレンズあるいは平行平板からなる光学素
子とを備え、光学素子を、前記第１および第２球面ミラ
ーよりも物体側または像側に配置している。

（作用） 請求項１の発明によれば、光学素子は平行平板またはメ
ニスカスレンズからなるために、前記光学素子のパワー
はゼロあるいは全系に比べて小さなものとすることがで
きる。当該対物レンズの球面収差は第１および第２球面
ミラーの組合わせ、いわゆるシュワルツシルト（＝Ｓｃ
ｈｗａｒｚｃｈｉｌｄ）型対物レンズによってほぼ決定
されるが、本発明程度の開口数の場合、球面収差は充分
小さく、問題はない。このシュワルツシルト型対物レン
ズは、反射系であるため色収差はないが、付設したメニ
スカスレンズあるいは平行平板のパワーは小さいので、
これらによって発生する色収差も問題にする必要はない
。その結果、請求項１の発明にかかる対物レンズは、紫
外域においても使用可能であり、また、当該対物レンズ
では、オプチカルコンタクトは不要であり、当該対物レ
ンズを低コストで提供できる。

特に、前記光学素子が石英製あるいは蛍石製である場合
には、紫外領域および遠紫外領域における透過率が良好
なものとなる。

また、請求項３の発明によれば、光学素子は平行平板ま
たはメニスカスレンズからなるために、前記光学素子の
パワーはゼロあるいは全系に比べて小さくでき、しかも
これらの光学素子を導入することにより当該対物レンズ
の瞳の位置を調整することが可能となり、その結果、物
体位置を先の出願のそれと一致させたままで、瞳の位置
も先の出願のそれと同一とすることができる。結果とし
て、当該対物レンズの焦点距離を先の出願の対物レンズ
の約１１５とし、結像倍率を（５×Ｍ）倍としながら、
瞳の位置と大きさを先の出願のそれとほぼ一致させたま
ま同焦点にてきる。

（実施例） Ａ、第１実施例 第１図はこの発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第１実
施例を示す図である。同図に示すように、この対物レン
ズ１０はメニスカスレンズ１１と、凹状の球面ミラー１
２と、凸状の球面ミラー１３とで構成されている。この
対物レンズ１０では、両ミラー１２．１３はほぼ同心で
、しかも相互に対向するように配置されている。また、
これら球面ミラー１．２．１３に対し物体側（同図の左
側）に、メニスカスレンズ１１が配置されている。なお
、このメニスカスレンズ１１の凹面１１ａは物体側に向
いている。

第１表は、上記のように構成された対物レンズ１０のレ
ンズデータを示すものである。

第１表 なお、同表（および後で説明する第３ないし第７表）に
おいて、ｒ　は物体側から光線が通る順に数えてｉ番目
（ｉ−１〜４）のレンズ面あるいは反射面の曲率半径を
、またｄ、は物体側から光線が通る順に数えてｉ番目（
ｉ−１〜３）の面と（ｉ＋１）番目の面との光軸上の面
間距離を示すものである。また、同表かられかるように
、メニスカスレンズ１１は石英製である。

また、対物レンズ１０の焦点距離ｆは６．０であり、開
口数（Ｎ＾）は５／１２てあり、像サイズは１１０であ
る。

また、波長２９８．０６（ｎｍ）に対する、メニスカス
レンズ１１および対物レンズ１０の全系のパワφ′１　
φは、それぞれ以下の通りである。

φ’　−−５，５３６ＸＩＯ、φ−０，１６６７このこ
とかられかるように、メニスカスレンズ１１のパワーφ
′は対物レンズ１０のパワーφに比べてはるかに小さく
、その比（φ′／φ）は、φ′／φ−−３．３２２ｘ　
１０　” である。

ところで、この対物レンズ１０は落射照明型顕微鏡に適
用することを考慮して、いわゆる無限遠補正系としてい
る。すなわち、以下に説明する結像レンズと組合せて、
物体の像を所定の結像面に結像するように構成されてい
る。

く結像レンズ〉 第２図は結像レンズの構成を示す図であり、先の出願に
おいて示された結像レンズと同一のものである。同図に
示すように、結像レンズ７０は、第１ないし第３レンズ
７１〜７３により構成されている。これら第１ないし第
３レンズ７１〜７３は、物体側（同図の左側）から像側
（同図の右側）へこの順序に所定の空気間隔をもって配
列されている。

第２表は、上記のように構成された結像レンズ７０のレ
ンズデータを示すものである。

（以下余白） 第２表 番目（ｉ−１〜６）のレンズ面の曲率半径を、またｄ、
は物体側から数えてｉ番目（ｉ−１〜５）のレンズ面と
（ｉ＋ｌ）番目のレンズ面との光軸Ｚ上のレンズ面間距
離を示すものである。また、同表かられかるように、第
ルンズ７１は蛍石製であり、第２および第３レンズ７２
．７３は石英製である。また、この結像レンズ７０の焦
点距離ｆ′は３００である。

したがって、この結像レンズ７０と上記第１実施例にか
かる対物レンズ１０とからなる顕微鏡の結像倍率Ｍ′は
、 Ｍ’　　−−ｆ　’　／　ｆ　−−１ｏｏ／６．０−−
５０．０となる。

第３Ａ図および第３Ｃ図は、それぞれ対物レンズ１０と
結像レンズ７０とを組合せたレンズ系の球面収差および
倍率色収差を示す図である。なお、両図（および後で説
明する第５Ａ図、第５Ｃ図第７Ａ図、第７Ｃ図、第９Ａ
図、第９Ｃ図、第１１Ａ図５第１１Ｃ図、第１３Ａ図、
第１３Ｃ図）において、実線Ａ、破線Ｂ、１点鎖線Ｃ，
２点鎖線りはそれぞれ波長２９８．０６（ｎｍ）、　２
０２．５４（ｎｍ）、　３９８．８４（ｎｍ）、　２５
３．７０（ｎｍ）の光についての結果を示している。ま
た、この実施例では、第１図かられかるように、中央部
の光束は球面ミラー１３によりけられてしまうが、球面
収差を求めるにあたって、このことを便宜的に無視して
いる。後に詳述する第２ないし第６実施例についても、
上記第１実施例と同様である。

第３Ｂ図および第３Ｄ図は、それぞれ波長２９８゜０８
（ｎｍ）についての非点収差および歪曲収差を示す図で
ある。なお、第３Ｂ図（および後で説明する第５Ｂ図、
第７Ｂ図、第９Ｂ図、第１１Ｂ図、第１３Ｂ図）におい
て、実線Ｓはサジタル像面を、また破線Ｍはメリジオナ
ル像面を示している。

第３Ａ図および第３Ｃ図から、この対物レンズ１０によ
れば、紫外域および遠紫外域の光に対して収差が少ない
ことがわかる。したがって、この対物レンズ１０を紫外
域や遠紫外域において使用可能であることは明らかであ
る。また、第３Ｂ図および第３Ｄ図から、対物レンズ１
０を用いたレンズ系の非点収差および歪曲収差も少ない
ことが明らかである。

Ｂ、第２実施例 第４図はこの発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第２実
施例を示す図である。この第２実施例にかかる対物レン
ズ２０は、対物レンズ１０と同一の構成をとっている。

したがって、ここでは、そのレンズ構成についての詳細
な説明は省略する。

第３表は、この対物レンズ２０のレンズデータを示すも
のである。

第３表 なお、同表かられかるように、メニスカスレンズ２１は
蛍石製である。

また、対物レンズ２０の焦点距離ｆは６．０であり、開
口数（Ｎ＾）は５／１２てあり、像サイズは１１．０で
ある。

また、波長２９８　、０６　（ｎｍ）に対する、メニス
カスレンズ２１および対物レンズ２０の全系のパワーφ
′、φは、それぞれ以下の通りである。

φ’　−２，０４７ｘ　１０−’、　　φ−０，１Ｂ６
７このことかられかるように、メニスカスレンズ２１の
パワーφ′は対物レンズ２０のパワーφに比べてはるか
に小さく、その比（φ′／φ）は、φ′／φ−１，２２
８Ｘ　１０−” である。

この対物レンズ２０についても、上記第１実施例と同様
に、いわゆる無限遠補正系とし、第２図に示す結像レン
ズ７０を組合せされる。したかって、この結像レンズ７
０と上記第２実施例にかかる対物レンズ２０とからなる
顕微鏡の結像倍率Ｍ′　も、 Ｍ’　−−ｆ　’　／　ｆ　−−３００／６．０−−５
０゜０となる。

第５Ａ図および第５Ｃ図は、それぞれ対物レンズ２０と
結像レンズ７０とを組合せたレンズ系の球面収差および
倍率色収差を示す図である。また、第５Ｂ図および第５
Ｄ図は、それぞれ波長２９８．Ｈ（ｒ＋ｍ）についての
非点収差および歪曲収差を示す図である。

第５Ａ図および第５Ｃ図から、この対物レンズ２０によ
れば、紫外域および遠紫外域の光に対して収差か少ない
ことかわかる。したがって、この対物レンズ２０を紫外
域や遠紫外域において使用可能であることは明らかであ
る。また、第５Ｂ図および第５Ｄ図から、対物レンズ２
０を用いたレンズ系の非点収差および歪曲収差が少ない
ことが明らかである。

なお、上記第１および第２実施例では、対物レンズの全
系のパワー（φ）に比べかなり小さなパワー（φ′）し
２か有さないメニスカスレンズを、球面ミラーに対し物
体側に設けているが、メニスカスレンズの代わりに平行
平板（φ′＝０）を配置しても同様の効果が得られる。

Ｃ１第３実施例 第６図はこの発明にかかる顕微鏡用対物レンスの第３実
施例を示す図である。この第３実施例にかかる対物レン
ズ３０は、同図に示すように、メニスカスレンズ３１と
、凹状の球面ミラー３２と、凸状の球面ミラー３３とて
構成されている。この対物レンズ３０ては、両ミラー３
２．３３はほぼ同心で、しかも相互に対向するように配
置されている。また、これら球面ミラー３２．３３に対
し像側（同図の右側）に、メニスカスレンズ３１が配置
されている。なお、このメニスカスレンズ３１の凹面３
１ａは物体側（同図の左側）に向いている。

第４表は、上記のように構成された対物レンズ３０のレ
ンズデータを示すものである。

第４表 なお、同表かられかるように、メニスカスレンズ３１は
石英製である。

また、対物レンズ３０の焦点距離ｆは６，０てあり、開
口数（Ｎ＾）は５／１２てあり、像サイズは１１．０で
ある。　また、波長２９８．０８（ｎｍ）に対する、メ
ニスカスレンズ３１および対物レンズ３０の全系のパワ
ーφ′、φは、それぞれ以下の通りである。

φ’　　−−４，１４１ｘｌＯ”、　　φ−０，１６６
７このことがらオ）かるように、メニスカスレンズ３１
のパワーφ′は対物レンズ３０のパワーφに比べてはる
かに小さく、その比（φ′／φ）は、φ′／φ−−２．
４８５Ｘ　１０−’ である。

この対物レンズ３０についても、上記第１および第２実
施例と同様に、いわゆる無限遠補正系とし、第２図に示
す結像レンズ７０を組合せされる。

したがって、この結像レンズ７０と上記第３実施例にか
かる対物レンズ３０とからなる顕微鏡の結像倍率Ｍ′も
、 Ｍ’　−−ｆ　’　／　ｆ　−−８００／６．０−−５
０．０となる。

第７Ａ図および第７Ｃ図は、それぞれ対物レンズ３０と
結像レンズ７０とを組合せたレンズ系の球面収差および
倍率色収差を示す図である。また、第７Ｂ図および第７
Ｄ図は、それぞれ波長２９８．０８（ｎＩｌ）について
の非点収差および歪曲収差を示す図である。

第７Ａ図および第７Ｃ図から、この対物レンズ３０によ
れば、紫外域および遠紫外域の光に対して収差が少ない
ことがわかる。したがって、この対物レンズ３０を紫外
域や遠紫外域において使用可能であることは明らかであ
る。また、第７Ｂ図および第７Ｄ図から、対物レンズ３
０を用いたレンズ系の非点収差および歪曲収差が少ない
ことが明らかである。

Ｄ、第４実施例 第８図はこの発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第４実
施例を示す図である。この第４実施例にかかる対物レン
ズ４０は、同図に示すように、平行平板４１と、凹状の
球面ミラー４２と、凸状の球面ミラー４３とで構成され
ている。この対物レンズ４０では、両ミラー４２．４３
はほぼ同心で、しかも相互に対向するように配置されて
いる。また、これら球面ミラー４２．４３に対し像側（
同図の右側）に、平行平板４１が配置されている。

第５表は、上記のように構成された対物レンズ４０のレ
ンズデータを示すものである。

第５表 英製である。

また、対物レンズ４０の焦点距離ｆは６．０であり、開
口数（ＮＡ）は５／１２であり、像サイズは１１．０で
ある。　また、波長２９８．０８（ｎｍ）に対する、平
行平板４１および対物レンズ４０の全系のパワーφ′φ
は、それぞれ以下の通りである。

φ′　−〇　　　　　、φ−０．１６８７したがって、
その比（φ′／φ）は、 φ′／φ−〇 である。

この対物レンズ４０についても、上記第１ないし第３実
施例と同様に、いわゆる無限遠補正系とし、第２図に示
す結像レンズ７０を組合せされる。

したがって、この結像レンズ７０と上記第４実施例にか
かる対物レンズ４０とからなる顕微鏡の結像倍率Ｍ′も
、 Ｍ’　−−ｆ　’　／　ｆ　−−８０（１／６．０−−
５０．０となる。

第９Ａ図および第９Ｃ図は、それぞれ対物レンズ４０と
結像レンズ７０とを組合せたレンズ系の球面収差および
倍率色収差を示す図である。また、第９Ｂ図および第９
Ｄ図は、それぞれ波長２９８．０６（ｎｍ）についての
非点収差および歪曲収差を示す図である。

第９Ａ図および第９Ｃ図から、この対物レンズ４０によ
れば、紫外域および遠紫外域の光に対して収差が少ない
ことがわかる。したがって、この対物レンズ４０を紫外
域や遠紫外域において使用可能であることは明らかであ
る。また、第９Ｂ図および第９Ｄ図から、対物レンズ４
０を用いたレンズ系の非点収差および歪曲収差か少ない
ことが明らかである。

第１０図はこの発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第５
実施例を示す図である。この第５実施例にかかる対物レ
ンズ５０は、対物レンズ３０と同一の構成をとっている
。したがって、ここでは、そのレンズ構成についての詳
細な説明は省略する。

第６表は、この対物レンズ５０のレンズデータを示すも
のである。

第６表 なお、同表かられかるように、メニスカスレンズ５１は
蛍石製である。

また、対物レンズ５０の焦点距離ｆは６．０であり、開
口数くＮＡ）は５１１２てあり、像サイズは１１．０で
ある。

また、波長２９８．０６（ｎｍ）に対する、メニスカス
レンズ５１および対物レンズ５０の全系のパワーφ′、
φは、それぞれ以下の通りである。

φ’　−−１，４５１Ｘ　１０−’、　　φ−０，１６
６７二のことかられかるように、メニスカスレンズ５１
のパワーφ′は対物レンズ５０のパワーφに比べてはる
かに小さく、その比（φ′／φ）は、φ′／φ−８，７
０４ｘ　１０−’ である。

この対物レンズ５０についても、上記第１ないし第４実
施例と同様に、いわゆる無限遠補正系とし、第２図に示
す結像レンズ７０を組合せされる。

したがって、この結像レンズ７０と上記第５実施例にか
かる対物レンズ５０とからなる顕微鏡の結像倍率Ｍ′　
も、 Ｍ’　−−ｆ　’　／　ｆ　−−’１００／６．０−−
５０．０となる。

第１１Ａ図および第１．　Ｉ　Ｃ図は、それぞれ対物レ
ンズ５０と結像レンズ７０とを組合せたレンズ系の球面
収差および倍率色収差を示す図である。

また、第１１Ｂ図および第１１Ｄ図は、それぞれ波長２
９８．０６（ｎｍ）についての非点収差および歪曲収差
を示す図である。

第１１Ａ図および第１１Ｃ図から、この対物レンズ５０
によれば、紫外域および遠紫外域の光に対して収差が少
ないことがわかる。したがって、この対物レンズ５０を
紫外域や遠紫外域において使用可能であることは明らか
である。また、第１１Ｂ図および第１１Ｄ図から、対物
レンズ５０を用いたレンズ系の非点収差および歪曲収差
が少ないことが明らかである。

Ｆ、第６実施例 第１２図はこの発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第６
実施例を示す図である。この第６実施例にかかる対物レ
ンズ６０は、対物レンズ３０と同一の構成をとっている
。したがって、ここては、そのレンズ構成についての詳
細な説明は省略する。

第７表は、この対物レンズ６０のレンズデータを示すも
のである。

第７表 なお、同表かられかるように、平行平板６１は蛍石製で
ある。

また、対物レンズ６０の焦点距Ｍｆは６．０であり、開
口数（ＮＡ）は５７１２てあり、像サイズは１１．０で
ある。　また、波長２９８．０６（ｎｓ）に対する、平
行平板６１および対物レンズ６０の全系のパワーφ′φ
は、それぞれ以下の通りである。

φ′−〇　　　　　、φ−０，１Ｈ７ したがって、その比（φ′／φ）は、 φ′／φ−０ である。

この対物レンズ６０についても、上記第１ないし第５実
施例と同様に、いわゆる無限遠補正系とし、第２図に示
す結像レンズ７０を組合せされる。

したがって、この結像レンズ７０と上記第６実施例にか
かる対物レンズ６０とからなる顕微鏡の結像倍率Ｍ′　
も、 Ｍ’　−−ｆ　’　／　ｆ　−−３００／８．０−−５
０．０となる。

第１３Ａ図および第１３Ｃ図は、それぞれ対物レンズ６
０と結像レンズ７０とを組合せたレンズ系の球面収差お
よび倍率色収差を示す図である。

また、第１３Ｂ図および第１３Ｄ図は、それぞれ波長２
９８．０ｆｔ（ｎｍ）についての非点収差および歪曲収
差を示す図である。

第１３Ａ図および第１３Ｃ図から、この対物レンズ６０
によれば、紫外域および遠紫外域の光に対して収差が少
ないことがわかる。したがって、この対物レンズ６０を
紫外域や遠紫外域において使用可能であることは明らか
である。また、第１３Ｂ図および第１３Ｄ図から、対物
レンズ６０を用いたレンズ系の非点収差および歪曲収差
が少ないことが明らかである。

Ｇ、第１ないし第６実施例の効果 以上のように、第１ないし第６実施例にかかる対物レン
ズ１０．２０，３０，４０，５０．６０は紫外域や遠紫
外域において使用可能であり、これらの波長領域におい
て優れた特性を有している。

また、いずれの実施例においても、オプチカルコンタク
トの必要はなく、対物レンズを低コストで提供すること
ができる。

なお、上記においては、特に説明しなかったか、いずれ
の実施例も、可視域および赤外域においてもいずれの収
差も少なく、各対物レンズ１０，２０．３０．　：！４
ｏ、５０．６０を赤外域から遠紫外域の範囲において使
用可能であることが確認された。

ところで、本願発明者が先に開示した対物レンズ８０（
第１４図）は結像レンズ７０（第２図）と組合されて、
結像倍率Ｍが一１０倍のレンズ系を構成している。すな
わち、対物レンズ８０の焦点距離は３０である。これに
対して、上記実施例にかかる対物レンズ１０，２０，３
０，４０．５０　６０の焦点距離はいずれも６．０であ
る。したかって、結像レンズ７ｏを固定しておき、例え
ば第１実施例の対物レンズ１ｏを対物レンズ８ｏと交換
することによって、結像倍率をＭ　（−１０）倍がらＭ
’　　（−５０−５Ｍ）倍に変化させることができる。

しかも、対物レンズ１０，２０，３０，４０゜５０．６
０はいずれも対物レンズ８ｏと同焦点になっている。そ
の結果、対物レンズの交換（例えば、対物レンズ８ｏか
ら対物レンズ１ｏへの交換）後も、ピントを合わせ直す
必要がなくなり、顕微鏡の操作性が向上する。

その上、各対物レンズ１０．２０，３０，４０゜５０．
６０の鴫径および瞳位置は対物レンズ８゜とほぼ同じと
なっている。したがって、レンズ交換によっても、物体
を照明する光量に大きな変化は認められず、良好な状態
で物体の観察を行うことができる。

すなわち、上記実施例にかかる対物レンズ１０゜２０．
３０，４０，５０．６０はいずれも本願の第２の目的に
合致する対物レンズといえる。

（発明の効果） 以上のように、請求項１の発明によれば、ほぼ同心で、
しかも相互に対向して配置された凸状の第１球面ミラー
と凹状の第２球面ミラーを設けるとともに、全系に比べ
てパワーが小さいメニスカスレンズあるいは平行平板か
らなる光学素子を、前記第１および第２球面ミラーより
も物体側または像側に配置しているので、当該対物レン
ズを紫外域や遠紫外域において使用することができる。

また、当該対物レンズでは、オプチカルコンタクトの必
要がなくなり、当該対物レンズを安価に提供することが
できる。

請求項２の発明では、請求項１の発明に加え、前記光学
素子を石英製あるいは蛍石製としているために、紫外領
域および遠紫外領域における透過率を良好なものとする
ことができる。

請求項３の発明によれば、光学素子を平行平板またはメ
ニスカスレンズによりなしているので、前記光学素子の
パワーはゼロあるいは全系に比べて小さい。したがって
、良好な性能を保持したまま当該対物レンズの瞳の大き
さとその位電が先の出願とほぼ同一になるようにするこ
とができるとともに、同焦点とすることができ、当該対
物レンズの焦点距離が先の出願の対物レンズの約１１５
になり、結像倍率が（５×Ｍ）倍になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第１
実施例を示す図であり、 第２図は、結像レンズの構成を示す図であり、第３Ａ図
、第３Ｂ図、第３Ｃ図および第３Ｄ図は、それぞれ第１
図に示す対物レンズと上記結像レンズとを組合せたレン
ズ系の球面収差、非点収差１倍率色収差および歪曲収差
を示す図であり、第４図は、この発明にかかる顕微鏡用
対物レンズの第２実施例を示す図であり、 第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図および第５Ｄ図は、それ
ぞれ第４図に示す対物レンズと上記結像レンズとを組合
せたレンズ系の球面収差、非点収差１倍率色収差および
歪曲収差を示す図であり、第６図は、この発明にかかる
顕微鏡用対物レンズの第３実施例を示す図であり、 第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図および第７Ｄ図は、それ
ぞれ第６図に示す対物レンズと上記結像レンズとを組合
せたレンズ系の球面収差、非点収差１倍率色収差および
歪曲収差を示す図であり、第８図は、この発明にかかる
顕微鏡用対物レンズの第４実施例を示す図であり、 第９Ａ図、第９Ｂ図、第９Ｃ図および第９Ｄ図は、それ
ぞれ第８図に示す対物レンズと上記結像レンズとを組合
せたレンズ系の球面収差、非点収差１倍率色収差および
歪曲収差を示す図であり、第１０図は、この発明にかか
る顕微鏡用対物レンズの第５実施例を示す図であり、 第１１Ａ図、第１１Ｂ図、第１１Ｃ図および第１１Ｄ図
は、それぞれ第１０図に示す対物レンズと上記結像レン
ズとを組合せたレンズ系の球面収差、非点収差１倍率色
収差および歪曲収差を示す図であり、 第１２図は、この発明にかかる顕微鏡用対物レンズの第
６実施例を示す図であり、 第１２３Ａ図、第１３Ｂ図、第１３Ｃ図および第１３Ｄ
図は、それぞれ第１２図に示す対物レンズと上記結像レ
ンズとを組合せたレンズ系の球面収差、非点収差１倍率
色収差および歪曲収差を示す図であり、 第１４図および第１５図は、それぞれ従来の顕微鏡用対
物レンズの構成を示す図である。 １１．２１，３１．５１・・・メニスカスレンズ、４１
．６１・・・平行平板、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ほぼ同心で、しかも相互に対向して配置された凸
   状の第１球面ミラーと凹状の第２球面ミラーと、 全系に比べてパワーが小さいメニスカスレンズあるいは
   平行平板からなる光学素子とを備え、光学素子を、前記
   第１および第２球面ミラーよりも物体側または像側に配
   置したことを特徴とする顕微鏡用対物レンズ。
2. （２）前記光学素子が石英製あるいは蛍石製である請求
   項１記載の顕微鏡用対物レンズ。
3. （３）結像レンズと協働して物体の像を所定の結像倍率
   Ｍをもって結像面上に結像する対物レンズと交換可能で
   あり、しかも前記対物レンズに代えて前記結像レンズと
   組合せて使用されたときに、結像倍率がほぼ（５×Ｍ）
   倍となる顕微鏡用対物レンズであつて、 ほぼ同心で、しかも相互に対向して配置された凸状の第
   １球面ミラーと凹状の第２球面ミラーと、全系に比べて
   パワーが小さいメニスカスレンズあるいは平行平板から
   なる光学素子とを備え、光学素子を、前記第１および第
   ２球面ミラーよりも物体側または像側に配置したことを
   特徴とする顕微鏡用対物レンズ。
4. （４）前記光学素子が石英製あるいは蛍石製である請求
   項３記載の顕微鏡用対物レンズ。