JPH049814A - 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３００ｔｖ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、
顕微鏡によって試料を観察して、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、例えば第８図に示す顕微鏡用対物レ
ンズが採用されていた。第８図はこの顕微鏡用対物レン
ズ７０の構成を示す図である。この対物レンズ７０は、
光技術］ンタクト誌Ｖｏｔ、２５　Ｎｏ、２（１９８７
年２月）Ｐ、Ｌ３７に記載されたものである。

同図に示すように、この対物レンズ７０は、物体側（同
図の左側）から結像側（同図の右側）に向けて順次配列
された蛍石製の第１レンズ７１゜第２および第３レンズ
群７２．７３により構成されている。第２レンズ群７２
は石英製の凹レンズ７２ａを蛍石製の凸レンズ７２ｂ、
７２Ｃて挟んで接合したものである。また、第３レンズ
群７３は、第２レンズ群７２と同様に、石英製の凹レン
ズ７３ａを蛍石製の凸レンズ７３ｂ、７３ｃて挟んで接
合したものである。

この対物レンズ７０では、各ｌノンズ７１．，７２ａ　
〜７２　ｃ　、　　７３　ａ　〜７３　ｃは、いずれも
石英製あるいは蛍石製であるため、紫外線や遠紫外線を
透過できる。したがって、対物レンズ７０は紫外域や遠
紫外域でも使用可能である。

しかも、第２レンズ群７２は石英製の凹レンズ７２ａと
蛍石製の凸レンズ７２ｂ、７２Ｃとで構成され、また第
３レンズ群７３は石英製の凹レンズ７３ｇと蛍石製の凸
レンズ７３ｂ、７３ｃとで構成されているので、球面収
差色収差の補正を行うこともできる。

ところで、第２レンズ群７２においては、凸レンズ７２
ｂ　　凹レンズ７２ａおよび凸レンズ７２Ｃの相互間が
オプチカルコンタクトされている。

また、第３レンズ群７３においても、凸レンズ７３ｂ、
凹レンズ７３ａおよび凸レンズ７３ｃの相互間がオプチ
カルコンタクトされている。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は存在しないか
らである。このため、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、各接合面を高精度に加］
ニすることが要求され、対物レンズ７０の製造コストが
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９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６０は石英製
あるいは蛍石製のレンズ６１〜６３により構成されてい
る。そして、これらの第１ないし第３レンズ６１〜６３
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６
０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６１〜６３は相互に離隔されている、言い換
えればこの対物レンズ６０では、貼り合わせ面が存在し
ない。したがって、この顕微鏡用対物レンズ６０では、
オプチカルコンタクトにすることが不要となり、上記問
題が解消される。

ところで、第９図に示す対物レンズ６０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６０の焦点距Ｎｆ１との比となる。すなわち、
結像倍率Ｍは、 Ｍ−−ｆ２／ｆ、　　　　　　・・・（＋）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
物レンズを交換して、結像倍率を変化させているが、そ
のために、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９図に示した対物レンズ６ｏを、ある対物レ
ンズと交換して結像倍率を１７５倍にする場合について
考えてみる。

この場合、（１）式かられがるように、結像倍率を１７
５倍にする゛ためには、焦点距離が５ｆ１の対物レンズ
を用意する必要がある。ここで、単に焦点距離を５倍す
るだけであれば、例えば対物レンズ６０を比例拡大すれ
ばよい。

しかしながら、対物レンズ６ｏを５倍に比例拡大した対
物レンズと交換したときには、その瞳の位置を固定して
いる限り、対物レンズから物体までの距離も５倍にする
必要があり、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。逆に、物体位
置を固定すると瞳の位置が動いてしまうため、固定した
照明系では照明状態が変わってしまい好ましくない。ま
た、上記対物レンズの交換により、瞳の大きさも５倍に
なり、固定した照明系では使用する光量が変動する。

したがって、対物レンズの交換によって結像倍率を１ノ
５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６０の５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
、ずなわち対物レンズ６０と同焦点となっており、 （３）シかも瞳の位置と大きさが対物レンズ６０のそれ
とほぼ等しい、 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も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
定の結像倍率をもって結像面上に結像する上記した先の
出願の対物レンズに対し、その焦点距離がほぼ５倍で、
しかも同焦点となっており、瞳の位置と大きさがほぼ等
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。

（目的を達成するだめの手段） 請求項１記載の発明は、上記第１の目的を達成するため
に、物体側から像側へ、第１ないし第３レンズ群をこの
順序に所定の空気間隔をもって配列している。これら第
１ないし第３レンズ群のうち、前記第１レンズ群は石英
製または蛍石製で正のパワーを有するレンズからなり、
前記第２レンズ群は石英製で負のパワーを有するレンズ
がらなっている。また１、前記第３レンズ群は、石英製
で負のパワーを有する負レンズとその負レンズから一定
の空気間隔だけ離隔配置された蛍石製で正のパワーを有
する正レンズとからなるレンズペアにより、または相互
に離隔配置された２組の前記レンズペアにより構成され
ている。

また、請求項２記載の発明は、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
像倍率をほぼ（Ｍ／５）倍とする顕微鏡用対物レンズに
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、物体側から
像側へ、第１ないし第３レンズ群をこの順序に所定の空
気間隔をもって配列している。これら第１ないし第３レ
ンズ群のうち、前記第１レンズ群は石英製または蛍石製
で正のパワーを有するレンズからなり、前記第２レンズ
群は石英製で負のパワーを有するレンズからなっている
。また、前記第３レンズ群は、石英製で負のパワーを有
する負レンズとその負レンズから一定の空気間隔だけ離
隔配置された蛍石製で正のパワーを有する正レンズとか
らなるレンズペアにより、または相互に離隔配置された
２組の前記レンズペアにより構成されている。

しかも、前記第１ないし第３レンズ群のパワーをそれぞ
れφ　、φ　、φ　、全系のパワーをφ、前記第３レン
ズ群においてレンズペアを構成する正レンズおよび負レ
ンズのパワーをそれぞれφ　。

φ−１前記第１および第２レンズ群の主点間隔をｅ１２
とするとき、前記対物レンズでは、０．９５・１φ　／
φｌ＜ｌφ２／φ３１．０５・１φ１／φ１〉１φ２／
φ３１．０　＜　Ｉφ＋／φ−１＜　１．２　。

０．８　・αくＩφ２１＜１．１　　・αただし、 て示される不等式が満足されている。

（作用） 請求項１の発明によれば、第１レンズ群は石英製または
蛍石製で正のパワーを有するレンズからなり、第２レン
ズ群は石英製で負のパワーを有するレンズからなり、第
３レンズ群は、石英製で負のパワーを有する負レンズと
蛍石製で正のパワーを有する正レンズとからなるレンズ
ペアにより、または２組の前記レンズペアにより構成さ
れている。したがって、紫外域あるいは遠紫外域の光が
当該対物レンズを透過可能であり、紫外域および遠紫外
域において使用することができる。また、各レンズは所
定の空気間隔をもって相互に離隔されている。そのため
、オプチカルコンタクトの必要がなくなり、当該対物レ
ンズを低コストで提供できる。しかも、第３レンズ群で
は、蛍石製の正レンズおよび石英製の負レンズからなる
レンズペアが設けられている。このため、球面収差や色
収差等の諸収差が補正される。

請求項２の発明によれば、正レンズと負レンズからなる
第３レンズ群によって、色消しが行われている。そして
、大きな負のパワーを有する第２レンズ群によって、当
該対物レンズがいわゆる望遠タイプとなり、当該対物レ
ンズの焦点距離がその全長に比べて長くなる。

また、正のパワーを有する第１レンズ群を設けることに
よって、当該対物レンズが物体側においてテレセントリ
ックな特性を有するようにしている。

ここで、上記の内容を別の角度から見ると、前記第２お
よび第３レンズ群の合成系は大きな焦点距離をもってお
り、前記第１レンズ群に対してテレコンバータの役割を
果している、すなわち」二記合成系が前記第１レンズ群
の焦点距離・を拡大して、当該対物レンズの焦点距離を
所望の値に調整しているとも言える。

この条件を正確に満すためには、次式 ％式％（２） を満足する必要がある。しかしながら、実際上、上記合
成系が完全なアフォーカル系である必要はなく、上記合
成系が、 ０．９５・１φ１／φｌ＜ｌφ２／φ３　ｌ・・・（３
＾）１．０５・　１φ１　／φ１〉１φ２／φ３１・・
・（３Ｂ）で示される不等式（３Ａ）、　　（３Ｂ）を
満足すれば良い。

ところで、色消しは、上記のように、前記第３レンズの
レンズペアにより行われている。ここで、このレンズペ
アのみによって物体の像を結像させる場合には、蛍石お
よび石英の分散を考慮して値φ　／φ−１を、１．３〜
１．４の範囲に設定することが望ましい。しかしながら
、対物レンズが第１ないし第３レンズ群により構成され
ている場合には、第１および第２レンズ群で生じる収差
を補正するために、前記レンズペアによる補正を過剰に
設定する方がむしろ好ましい。そのため、値φ　／φ−
１を１．００〜１．２０の範囲内に設定する、すなわち
当該対物レンズが １．０　＜　Ｉφ＋／φ−１＜１．．２　　　　　・・
・（４）で示される不等式（４）を満足するように設定
する方が望ましい。

次に、同焦点距離を揃えるための条件、すなわち当該対
物レンズが ０．８　・αくＩφ２１＜１．１　　・α　　　・・・
（５）ただし、 で示される不等式＜５）を満足する必要性について説明
する。本願では、同焦点距離が当該対物レンズの焦点距
離の［．３倍になるように、また当該対物レンズの像側
焦点が前記第３レンズ群にほぼ密着する場合を想定して
いる。したがって、前記第１および第２レンズ群の主点
間隔ｅ１２と、前記第２および第３レンズ群の主点間隔
ｅ２３との間では、次式 ％式％ で示される条件が得られる。また、当該対物レンズが物
体側でテレセントリックな特性をもつためには、前記第
２および第３レンズ群の合成系の瞳を前記第１レンズ群
の焦点と一致させる必要がある。したがって、次式 ％式％ で示される条件が得られる。そして、これらの条件（６
）、（７）を考慮に入れると、当該対物レンズは不等式
（５）を満足することが求められる。

（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は第１ないし第３レンズ群ＬＧ　−ＬＧ３により
構成されている。これら第１ないし第３レンズ群ＬＧ　
　−ＬＧ３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。また、第１レンズ群ＬＧ１は正のパワーを有する
レンズ１１により構成され、第２レンズ群ＬＧ２は負の
パワーを有するレンズ１２により構成されている。また
、第３レンズ群ＬＧ３は、一定の空気間隔をもって配列
された２組のレンズペアＬＰ。

ＬＰ２により構成されている。このレンズペアＬＰ１で
は、負および正レンズ１３．１４が物体側から像側へこ
の順序に所定の空気間隔をもって配列されている。また
、レンズペアＬＰｌと同様に、レンズペアＬＰ２ても、
負および正レンズ１５゜１６が物体側から像側へこの順
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および第４表）に
おいて、ｒ、は物体側から数えてｉ番目（ｉ−１〜１２
）のレンズ面の曲率半径を、またｄｌは物体側から数え
てｉ番目（ｉ−１〜１１）のレンズ面と（ｉ＋１）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、レンズ１２，１３
．１５は石英製であり、レンズ１．１４．１６は蛍石製
である。

また、対物レンズ１０の焦点距離ｆは１５０であり、開
口数（ＮＡ）は１７６０てあり、像サイズはｌ０８６で
ある。

また、波長２９８．０１１ｆ（ｎｓ＋）に対する、第１
ないし第３レンズ群ＬＧ　　、ＬＧ　　、ＬＧ３のパワ
ーφ１゜φ２．φ３と、全系（対物レンズ１０）のパワ
ーφとは、それぞれ φ　　　−０，０７２７９、φ　２−−０．５２Ｈｔ　
　。

φ　−０，０４８０８、φ　−０，００８６６７である
。また、レンズ１３．１４のパワーφ−１゜φ　と、レ
ンズ１５．１６のパワーφ−２，φ＋２と÷１ は、それぞれ φ　−−０，１（１６７、φ＋ｉ−０，ｌ１９９゜φ−
２−−０．０７９９０　　、　　φ＋２−０．０８２５
１１である。さらに、第１および第２レンズ群ＬＧ１゜
ＬＧ　　の主点間隔ｅ１゜は、 ｅ、２−１１．５８ である。

したがって、十Ｊ己データから、 ０．９５・　１φｌ／φｌ−．０，３７．０５φ　Ｉφ
ｌ／φ１−１１．４６ φ　／φ　ｌ　　　−１０，９２ がそれぞれ求まり、対物レンズ１０力ベ不等式（３＾＞
、　（３Ｂ）をそれぞれ満足していることは明らかであ
る。

また、上ｌ己データから、 １φ＋１／φ−、ｌ−．．２４ φ＋２／φ−２１−．，０３４ がそれぞれ求まり、対物レンズ］０が、不等式（４）を
満足していることは明らかである。

さらに、上記データから、 ０．８　・α−０，４ＬＯ７ ．１−ａ　−０，５８４７ がそれぞれ求まり、対物レンズ１ｏが、不等式（５）を
満足していることは明らがである。

ところで、この対物レンズ１ｏ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わせて
、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５０は、第１ないし第３レンズ
５１〜５３により構成されている。これら第１ないし第
３レンズ５１〜５３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５０のレ
ンズデータを示すものである。

（以下余白） 第２表 なお、同表において、Ｒ，は物体側から数えて１番目（
ｉ−１〜６）のレンズ面の曲率半径を、またＤｌは物体
側から数えてｉ番目（ｉ−１〜５）のレンズ面と（ｉ＋
１）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３レン
ズ５２は蛍石製であり、第２および第３レンズ５２．５
３は石英製である。また、この結像レンズ５ｏの焦点距
離ｆ′は３００である。

したがって、この結像レンズ５０と上記第１実施例１に
かかる対物レンズ１０とからなる顕＠鏡の結像倍率Ｍは
、 Ｍ　−−ｆ　’　／　ｆ　−−３００／１５０−−２．
０となる。

第３Ａ図および第３Ｂ図は、それぞれ対物レンズ１０と
結像レンズ５０とを組合せたレンズ系の球面収差および
正弦条件を示す図である。なお、両図（および後で説明
する第５Ａ図、第５Ｂ図。

第７Ａ図、第７Ｂ図）において、符号Ａ−Ｄはそれぞれ
波長２９８．０６（ｒｖ）、　２０２．５４（ｎｓ）、
　３９８．８４（ｎｍ）。

２５３．７０（ｎｓ）の光についての結果を示している
。

第３Ｃ図および第３Ｄ図は、それぞれ波長２９８、Ｈ（
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３Ｃ図（および後で説明する第５Ｃ図、第
７Ｃ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３Ｂ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３０図および第３Ｄ図から、対物レンズ１
ｏ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。

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２ｏは、第３レンズ群ＬＧ３が１組のレンズペアＬＰ
ｌのみがらなっていることを除いて、対物レンズ１ｏと
基本的に同一の構成をとっている。したがって、ここで
、その詳細な構成の説明を省略する。

第３表は、この対物レンズ２ｏのレンズデータを示すも
のである。

（以下余白） 第３表 なお、同表かられかるように、レンズ２２．２３は石英
製であり、レンズ２１．２４は蛍石製である。

また、対物レンズ２０の焦点距離ｆは１５０であり、開
口数（ＮＡ）は１１６０であり、像サイズは１０．６で
ある。

また、波長２９８．０６（ｎｍ）に対する、第１ないし
第３レンズ群ＬＧ　　、ＬＧ　　、ＬＧ３のパワーφｌ
。

φ　、φ３と、全系（対物レンズ２０）のパワーφとは
、それぞれ φ、　−０，０８０９４、φ２−−（．４７２７。

φ３−　０．０３８９３　　、　　φ　−０，００１１
ｉ８６３である。また、レンズ２３．２４のパワーφ　
。

φ。は、 φ−−−０．１３６７　　、　　φ　−０，１４１５で
ある。さらに、第１および第２レンズ群ＬＧ１゜ＬＧ２
の主点間隔ｅ１２は、 ｅ、２−Ｊｏ、３２である。

したがって、上記データがら、 ０．９５・　１φ１／φ１−１１．５４１．０５・１φ
１／φ１−１２．７５ φ　／φ３１　　　−１２．１４ がそれぞれ求まり、対物レンズ２０が、不等式（！ＩＡ
）、　（３１１）をそれぞれ満足していることは明らか
である。

また、上記データから、 φ＋／φ−１−．０３５ が求まり、対物レンズ２ｏが、不等式（４）を満足して
いることは明らかである。

さらに、上記データから、 ０．８　・　α−０，４２８４ ．１・　α　−０，５８９１ がそれぞれ求まり、対物レンズ２０が、不等式（５）を
満足していることは明らかである。

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５０を組合せされる。したがって、この結像レンズ５
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　−−３００／１５０−−２．
０となる。

第５Ａ図および第５Ｂ図は、それぞれ対物レンズ２０と
結像レンズ５０とを組合せたレンズ系の球面収差および
正弦条件を示す図である。また、第５Ｃ図および第５Ｄ
図は、それぞれ波長２９８．０Ｂ（ｎ■）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５Ｂ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が少ない
ことがわかる。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５Ｃ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。

Ｃ９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ズの第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、上記第２実施例と同一の構成をとっている。

したがって、ここでは、その説明を省略する。

第４表は、この対物レンズ３０のレンズデータを示すも
のである。

（以下余白） 第４表 なお、同表かられかるように、レンズ３１〜３３は石英
製であり、レンズ３４は蛍石製である。

また、対物レンズ３０の焦点距離ｆは１５０であり、開
口数（Ｎ＾）は１７６０であり、像サイズは１０．６で
ある。

また、波長２９８　、０６　（ｎｍ）に対する、第１な
いし第３レンズ群ＬＧ　　、ＬＧ　　、ＬＧ３のパワー
φ１゜φ　、φ３と、全系（対物レンズ３０）のパワー
φとは、それぞれ φｌ−０，０７２５５、φ２−−０．３９０７　。

φ３−　０．０３６０２　　、　　φ　−０，００６６
６７である。また、レンズ２３．２４のパワーφ−１φ
　は、 φ−−−０．１．３１４　　、　　φ＋−０，１３４８
である。さらに、第１および第２レンズ群ＬＧ。

ＬＧ２の主点間隔”１２は、 ｅ　１．ｚ　−１．’ａ５である。

したがって、上記データから、 ０．９５・　１φＩ／φ１−４０．３４１．０５・１φ
ｌ／φＩ　−１．４３ φ　／φ　ｌ　　　−１０，８５ がそれぞれ求まり、対物レンズ３０が、不等式（８＾）
、　　（３Ｂ）をそれぞれ満足していることは明らかで
ある。

また、上記データから、 φ＋／φ−１−．，０２１３ が求まり、対物レンズ３０が、不等式（４）を満足して
いることは明らかである。

さらに、上記データから、 ０．８　・α−ＯＪＢ９０ １．１　　・　α−０，５０７４ がそれぞれ求まり、対物レンズ３０が、不等式（５）を
満足していることは明らかである。

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５０を組合せされる。

シタ力って、この結像レンズ５０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　−−３００７．５０−−２，
０となる。

第７Ａ図および第７Ｂ図は、それぞれ対物レンズ３０と
結像レンズ５０とを組合せたレンズ系の球面収差および
正弦条件を示す図である。また、第７Ｃ図および第７Ｄ
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７Ａ図および第７Ｂ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７Ｃ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１ないし第３実施例の効果 以上のように、第１ないし第３実施例にかかる対物レン
ズ１０，２０．３０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、各レンズは
相互に離隔されている。そのため、オプチカルコンタク
トの必要はなくなり、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が、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６０（
第９図）は結像レンズ５０（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６０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１０．２０．３０
の焦点距離はいずれも１５０である。したがって、結像
レンズ５０を固定しておき、例えば第１実施例の対物レ
ンズ１０を対物レンズ６０と交換することによって、結
像倍率Ｍを一１０倍から一２倍に変化させることができ
る。

しかも、対物レンズ１０，２０．３０はいずれも対物レ
ンズ６０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６０から対物レンズ１０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の瞳の位置と大
きさは対物レンズ６０とほぼ同程度となっている。した
がって、レンズを交換しても、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、第１レンズ群
は石英製または蛍石製で正のパワーを有するレンズから
なり、第２レンズ群は石英製で負のパワーを有するレン
ズからなり、第３レンズ群は、石英製で負のパワーを有
する負レンズと蛍石製で正のパワーを有する正レンズと
からなるレンズペアにより、または２組の前記１／ンズ
ベアにより構成されているために、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、各レンズは所定の空気間隔をもって相互に離隔さ
れているために、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。

しかも、第３レンズ群では、蛍石製の正レンズおよび石
英製の負レンズからなるレンズペアが設けられているた
め、球面収差や色収差等の収差を補正することができる
。

請求項２の発明によれば、物体側から像側へ、大きな負
のパワーを有する第２レンズ群と、第３レンズ群とをこ
の順序で配列して、いわゆる望遠タイプの構成をとって
いる。そのため、被交換用の先の出願の対物レンズと同
焦点としながら、本願の対物レンズの焦点距離を先の出
願の対物レンズのほぼ５倍とすることができる。

また、本願の対物レンズが不等式（５）を満足するよう
に構成されているので、当該対物レンズを先の出願の被
交換用対物レンズとほぼ同焦点にすることができる。

【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、正弦条件　非点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、正弦条件、非点収差および歪
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、正弦条件、非点収差および歪
曲収差を示す図であり、第８図および第９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。 １０．２０．３０・・・対物レンズ、 Ｌ　Ｇ　ｓ・・・第１レンズ群、 Ｌ　Ｇ　２・・・第２レンズ群、 Ｌ　Ｇ　３・・・第３レンズ群、 ＬＰ、ＬＰ２・・・レンズペア、 ５０・・・結像レンズ、 ６０・・・対物レンズ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体側から像側へ、第１ないし第３レンズ群をこ
   の順序に所定の空気間隔をもって配列してなり、 前記第１レンズ群は石英製または蛍石製で正のパワーを
   有するレンズからなり、 前記第２レンズ群は石英製で負のパワーを有するレンズ
   からなり、 前記第３レンズ群は、石英製で負のパワーを有する負レ
   ンズとその負レンズから一定の空気間隔だけ離隔配置さ
   れた蛍石製で正のパワーを有する正レンズとからなるレ
   ンズペアにより、または相互に離隔配置された２組の前
   記レンズペアにより構成されることを特徴とする顕微鏡
   用対物レンズ。 （２）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（Ｍ／５）
   倍となる顕微鏡用対物レンズであって、 物体側から像側へ、第１ないし第３レンズ群をこの順序
   に所定の空気間隔をもって配列してなり、前記第１レン
   ズ群は石英製または蛍石製で正のパワーを有するレンズ
   からなり、前記第２レンズ群は石英製で負のパワーを有
   するレンズからなり、前記第３レンズ群は、石英製で負
   のパワーを有する負レンズとその負レンズから一定の空
   気間隔だけ離隔配置された蛍石製で正のパワーを有する
   正レンズとからなるレンズペアにより、または相互に離
   隔配置された２組の前記レンズペアにより構成されると
   ともに、 前記第１ないし第３レンズ群のパワーをそれぞれφ＿１
   、φ＿２、φ＿３、全系のパワーをφ、前記第３レンズ
   群においてレンズペアを構成する正レンズおよび負レン
   ズのパワーをそれぞれφ＿＋、φ＿−、前記第１および
   第２レンズ群の主点間隔をｅ＿１＿２とするとき、 ０．９５・｜φ＿１／φ｜＜｜φ＿２／φ＿３｜、１．
   ０５・｜φ＿１／φ｜＞｜φ＿２／φ＿３｜、１．０＜
   ｜φ＿＋／φ＿−｜＜１．２、 ０．８・α＜｜φ＿２｜＜１．１・α ただし、 α＝｜φ＿１／（ｅ＿１＿２・φ＿１−１）−１／（０
   ．３／φ−１／φ＿１−ｅ＿１＿２）｜を満足すること
   を特徴とする顕微鏡用対物レンズ。