JPH0823628B2 - 顕微鏡用対物レンズ - Google Patents
顕微鏡用対物レンズInfo
- Publication number
- JPH0823628B2 JPH0823628B2 JP22092887A JP22092887A JPH0823628B2 JP H0823628 B2 JPH0823628 B2 JP H0823628B2 JP 22092887 A JP22092887 A JP 22092887A JP 22092887 A JP22092887 A JP 22092887A JP H0823628 B2 JPH0823628 B2 JP H0823628B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- group
- cemented
- biconvex
- curvature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般の顕微鏡対物レンズに比べて歪曲収差
の小さい顕微鏡用対物レンズに関する。
の小さい顕微鏡用対物レンズに関する。
従来の中高倍率の顕微鏡対物レンズにおける歪曲収差
は、一般にプラスになる傾向にあり、その大きさはある
程度小さく抑えることが可能であるが限界であった。歪
曲収差の残存収差量は、被検物体の計測のためには最も
障害となるものであり、計測精度に直接影響を及ぼすも
のである。
は、一般にプラスになる傾向にあり、その大きさはある
程度小さく抑えることが可能であるが限界であった。歪
曲収差の残存収差量は、被検物体の計測のためには最も
障害となるものであり、計測精度に直接影響を及ぼすも
のである。
この歪曲収差量について、具体的には、例えば20倍の
倍率で像高ｙ＝ｆ（f:対物レンズの合成焦点距離）にお
いて、＋0.4％程度以下の歪曲収差量に補正することは
他の収差補正とのバランスからして難しいことであっ
た。
倍率で像高ｙ＝ｆ（f:対物レンズの合成焦点距離）にお
いて、＋0.4％程度以下の歪曲収差量に補正することは
他の収差補正とのバランスからして難しいことであっ
た。
そこで本発明の目的は、中程度の倍率であって歪曲収
差がより良好に補正されたプランアクロマート級顕微鏡
用対物レンズを提供することにある。
差がより良好に補正されたプランアクロマート級顕微鏡
用対物レンズを提供することにある。
本発明による顕微鏡用対物レンズは、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる
第１群、正屈折力を有する第２群、両凸レンズと両凹レ
ンズとの接合からなり合成で負屈折力の第３群、両凹レ
ンズと両凸レンズとの接合からなり合成で正屈折力を有
する第４群とを有する構成を基本としている。そして、
前記第４群中の両凹レンズの屈折率をnn、前記第４群中
の両凸レンズの屈折率をnp、前記第３群中の両凸レンズ
の中心厚をDp、該第３群中の両凸レンズの物体側レンズ
面の曲率半径をRa、前記第３群中の両凹レンズの中心厚
をDn、該第３群中の両凹レンズのｄ線（λ＝587.6nm）
に対するアッベ数をυnとし、全系の合成焦点距離をｆ
とするとき、 np−nn＞0.2 （１） 1.4Ra＜Dp＋Dn （２） ０＜Ra＜2.5f （３） υn＜46 （４） の各条件を満足するものである。
に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる
第１群、正屈折力を有する第２群、両凸レンズと両凹レ
ンズとの接合からなり合成で負屈折力の第３群、両凹レ
ンズと両凸レンズとの接合からなり合成で正屈折力を有
する第４群とを有する構成を基本としている。そして、
前記第４群中の両凹レンズの屈折率をnn、前記第４群中
の両凸レンズの屈折率をnp、前記第３群中の両凸レンズ
の中心厚をDp、該第３群中の両凸レンズの物体側レンズ
面の曲率半径をRa、前記第３群中の両凹レンズの中心厚
をDn、該第３群中の両凹レンズのｄ線（λ＝587.6nm）
に対するアッベ数をυnとし、全系の合成焦点距離をｆ
とするとき、 np−nn＞0.2 （１） 1.4Ra＜Dp＋Dn （２） ０＜Ra＜2.5f （３） υn＜46 （４） の各条件を満足するものである。
そして、上記の構成において、前記第４群中の両凸レ
ンズの像側レンズ面の曲率半径をRbとするとき、さらに ０＞Rb＞−3f （５） の条件を満足することが望ましい。
ンズの像側レンズ面の曲率半径をRbとするとき、さらに ０＞Rb＞−3f （５） の条件を満足することが望ましい。
本発明の大きな特徴となっている歪曲収差が小さく、
しかも像面弯曲を良好に補正し得る顕微鏡用対物レンズ
は、上記の如き構成に限られるものと考えられる。像面
弯曲、歪曲収差に対する影響は、主に像面に近い群のレ
ンズ形状によるところが大きい。ところが、像面弯曲、
歪曲収差はレンズ形状の変化に対して同一の方向に変化
する。前述のとおり中高倍率の顕微鏡対物レンズでは歪
曲収差が一般にプラスに残る傾向にあるため、歪曲収差
を０に近づけると像面弯曲はマイナス方向にずれてしま
い、像の平坦性が悪くなる。このため、レンズ形状の変
化に対して像面弯曲と歪曲収差とは同一の方向に変化す
るとはいっても、その変化の割合には差があり、像面に
近い群の形状に対しては、像面弯曲よりも歪曲収差の方
が大きいという傾向に着目し、歪曲収差に最も大きく寄
与する第４群において歪曲収差を大きくマイナスにし、
第３群において像面弯曲を補正するのが、全系として像
面弯曲を良好に補正したときの歪曲収差が最も小さくな
ると考えられる。
しかも像面弯曲を良好に補正し得る顕微鏡用対物レンズ
は、上記の如き構成に限られるものと考えられる。像面
弯曲、歪曲収差に対する影響は、主に像面に近い群のレ
ンズ形状によるところが大きい。ところが、像面弯曲、
歪曲収差はレンズ形状の変化に対して同一の方向に変化
する。前述のとおり中高倍率の顕微鏡対物レンズでは歪
曲収差が一般にプラスに残る傾向にあるため、歪曲収差
を０に近づけると像面弯曲はマイナス方向にずれてしま
い、像の平坦性が悪くなる。このため、レンズ形状の変
化に対して像面弯曲と歪曲収差とは同一の方向に変化す
るとはいっても、その変化の割合には差があり、像面に
近い群の形状に対しては、像面弯曲よりも歪曲収差の方
が大きいという傾向に着目し、歪曲収差に最も大きく寄
与する第４群において歪曲収差を大きくマイナスにし、
第３群において像面弯曲を補正するのが、全系として像
面弯曲を良好に補正したときの歪曲収差が最も小さくな
ると考えられる。
具体的には、上記（１）の条件によって第４群G4にお
いて歪曲収差をマイナスにし、条件（２）及び（３）の
条件で第３群G3において像面弯曲を補正すると共に、
（２）（３）の条件から必然的に生ずる第３群G3の像面
に最も近い強い負屈折力のレンズ面にてペッツバール和
をも良好に補正したものである。そして、軸上色収差、
倍率の色収差のバランスを良好に補正するために上記
（４）の条件が必要である。
いて歪曲収差をマイナスにし、条件（２）及び（３）の
条件で第３群G3において像面弯曲を補正すると共に、
（２）（３）の条件から必然的に生ずる第３群G3の像面
に最も近い強い負屈折力のレンズ面にてペッツバール和
をも良好に補正したものである。そして、軸上色収差、
倍率の色収差のバランスを良好に補正するために上記
（４）の条件が必要である。
上記条件（１）を外れる場合には、歪曲収差がプラス
に残存する。そして、歪曲収差のより良好な補正のため
には、第４群の両凸レンズの物体側レンズ面の曲率半径
をRcとするとき、更に、 np−nn＞0.2Rc （６） の条件を満足することが望ましい。
に残存する。そして、歪曲収差のより良好な補正のため
には、第４群の両凸レンズの物体側レンズ面の曲率半径
をRcとするとき、更に、 np−nn＞0.2Rc （６） の条件を満足することが望ましい。
また条件（２）を外れる場合には、ペッツバール和が
プラスになり過ぎ、像面弯曲がマイナスになるため、像
面の平坦性が悪化する。条件（３）を外れる場合には、
第３群での色消しが不足になる。これを補うために第２
群よりも物体側において色消しを行うと、Ｆ線等の短波
長域の球面収差が補正過剰となる。また第４群にて色消
しを行う場合には倍率の色収差が補正不足となる。
プラスになり過ぎ、像面弯曲がマイナスになるため、像
面の平坦性が悪化する。条件（３）を外れる場合には、
第３群での色消しが不足になる。これを補うために第２
群よりも物体側において色消しを行うと、Ｆ線等の短波
長域の球面収差が補正過剰となる。また第４群にて色消
しを行う場合には倍率の色収差が補正不足となる。
ところで、被検物体への照明光が顕微鏡対物レンズを
通して供給される所謂同軸落射照明を行う場合には、照
明光が対物レンズの中を通る際にレンズ面での反射光に
よって発生するフレアーが像のコントラストを著しく悪
化させる場合がある。本発明の顕微鏡用対物レンズを同
軸落射照明装置と共に用いる場合には、最も像面に近い
レンズ面による反射光が強いフレアーを生ずる可能性が
ある。このため条件（５）の如く、第４群の最も像面側
レンズ面を曲率の強い面として、像面に集中し易いフレ
アーを最小限に留めることを可能にしている。
通して供給される所謂同軸落射照明を行う場合には、照
明光が対物レンズの中を通る際にレンズ面での反射光に
よって発生するフレアーが像のコントラストを著しく悪
化させる場合がある。本発明の顕微鏡用対物レンズを同
軸落射照明装置と共に用いる場合には、最も像面に近い
レンズ面による反射光が強いフレアーを生ずる可能性が
ある。このため条件（５）の如く、第４群の最も像面側
レンズ面を曲率の強い面として、像面に集中し易いフレ
アーを最小限に留めることを可能にしている。
以下に本発明の実施例について説明する。本発明によ
る第１実施例は、第１図に示す如く、第１群G1は物体側
に凹面を向けた単一の正メニスカスレンズL1から構成さ
れ、第２群G2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの接合からなる貼合せ正レンズL2、及
び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レン
ズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの３枚
接合からなる弱い負屈折力の貼合せレンズL3で構成され
ている。また第３群G3は、物体側により曲率の強い面を
向けた両凸レンズと像側により曲率の強い面を向けた両
凹レンズとの接合からなる貼合せ負レンズL4からなり、
第４群G4は両凹レンズと両凸レンズとの接合からなる貼
合せ正レンズL5によって構成されている。
る第１実施例は、第１図に示す如く、第１群G1は物体側
に凹面を向けた単一の正メニスカスレンズL1から構成さ
れ、第２群G2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズと両凸レンズとの接合からなる貼合せ正レンズL2、及
び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レン
ズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの３枚
接合からなる弱い負屈折力の貼合せレンズL3で構成され
ている。また第３群G3は、物体側により曲率の強い面を
向けた両凸レンズと像側により曲率の強い面を向けた両
凹レンズとの接合からなる貼合せ負レンズL4からなり、
第４群G4は両凹レンズと両凸レンズとの接合からなる貼
合せ正レンズL5によって構成されている。
本発明による第２実施例は、第２図に示す如く、第２
群G2を除いてはほぼ第１実施例と同様のレンズ構成から
なっている。すなわち、第２群G2の物体側の貼合せ正レ
ンズL2の貼合せ面の向きが逆になっており、この貼合せ
正レンズL2が両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとの接合から成っている点が上記第１実施
例との構成上の大きな差である。
群G2を除いてはほぼ第１実施例と同様のレンズ構成から
なっている。すなわち、第２群G2の物体側の貼合せ正レ
ンズL2の貼合せ面の向きが逆になっており、この貼合せ
正レンズL2が両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニ
スカスレンズとの接合から成っている点が上記第１実施
例との構成上の大きな差である。
第３実施例の構成は、第３図に示す如く、第２群G2の
物体側正レンズL2を単一の正レンズで構成したものであ
り、その形状は前記第１、第２実施例における貼合せ正
レンズL2である場合と同様に、像側により強い曲率の面
を向けた形状となっている。その他の群のレンズ構成は
ほぼ同様である。
物体側正レンズL2を単一の正レンズで構成したものであ
り、その形状は前記第１、第２実施例における貼合せ正
レンズL2である場合と同様に、像側により強い曲率の面
を向けた形状となっている。その他の群のレンズ構成は
ほぼ同様である。
以下の表１〜表３に上記かく実施例の諸元を示す。表
中、左端の数字は物体側からの順序を表し、屈折率及び
アッベ数はｄ線（λ＝587.6nm）に対する値である。
尚、d0は物体面と最も物体側レンズ面頂点との距離であ
る。
中、左端の数字は物体側からの順序を表し、屈折率及び
アッベ数はｄ線（λ＝587.6nm）に対する値である。
尚、d0は物体面と最も物体側レンズ面頂点との距離であ
る。
上記の各実施例においては、第２群を単一又は貼合せ
の正レンズと３枚接合の貼合せレンズとで構成したが、
この構成に限らず正負の２つのレンズの接合からなる貼
合せのレンズを３成分以上配置して構成することも可能
である。
の正レンズと３枚接合の貼合せレンズとで構成したが、
この構成に限らず正負の２つのレンズの接合からなる貼
合せのレンズを３成分以上配置して構成することも可能
である。
上記第１、第２及び第３実施例についての諸収差図を
それぞれ、第４図、第５図及び第６図に示す。各実施例
とも、実用上の倍率20倍の顕微鏡用対物レンズとして、
全系の合成焦点距離ｆをｆ＝11mmとした場合の諸収差量
である。
それぞれ、第４図、第５図及び第６図に示す。各実施例
とも、実用上の倍率20倍の顕微鏡用対物レンズとして、
全系の合成焦点距離ｆをｆ＝11mmとした場合の諸収差量
である。
各収差図に示されるとおり、各実施例とも色の球面収
差、像面弯曲が良好に補正され、プランアクロマートと
しての性能を十分維持しつつも、歪曲収差の残存量が像
高ｙ＝ｆの位置において、＋0.2％程度と極めて良好に
補正されていることが明らかである。
差、像面弯曲が良好に補正され、プランアクロマートと
しての性能を十分維持しつつも、歪曲収差の残存量が像
高ｙ＝ｆの位置において、＋0.2％程度と極めて良好に
補正されていることが明らかである。
以上の如く本発明によれば、中程度の倍率であって歪
曲収差がより良好に補正された対物レンズが達成され、
プランアクロマート級対物レンズとして計測用にも使用
可能で検査精度の向上に寄与する優れた顕微鏡用対物レ
ンズを提供することが可能である。
曲収差がより良好に補正された対物レンズが達成され、
プランアクロマート級対物レンズとして計測用にも使用
可能で検査精度の向上に寄与する優れた顕微鏡用対物レ
ンズを提供することが可能である。
第１図は本発明による第１実施例のレンズ構成図、第２
図は第２実施例のレンズ構成図、第３図は第３実施例の
構成図、第４図は第１実施例の諸収差図、第５図は第２
実施例の諸収差図、第６図は第３実施例の諸収差図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｏ……物体面 G1……第１群 G2……第２群 G3……第３群 G4……第４群
図は第２実施例のレンズ構成図、第３図は第３実施例の
構成図、第４図は第１実施例の諸収差図、第５図は第２
実施例の諸収差図、第６図は第３実施例の諸収差図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｏ……物体面 G1……第１群 G2……第２群 G3……第３群 G4……第４群
Claims (3)
- 【請求項１】物体側から順に、物体側に凹面を向けた正
メニスカスレンズからなる第１群、正屈折力を有する第
２群、両凸レンズと両凹レンズとの接合からなり合成で
負屈折力の第３群、両凹レンズと両凸レンズとの接合か
らなり合成で正屈折力を有する第４群とを有し、前記第
４群中の両凹レンズの屈折率をnn、前記第４群中の両凸
レンズの屈折率をnp、前記第３群中の両凸レンズの中心
厚をDp、該第３群中の両凸レンズの物体側レンズ面の曲
率半径をRa、前記第３群中の両凹レンズの中心厚をDn、
該第３群中の両凹レンズのｄ線（λ＝587.6nm）に対す
るアッベ数をυnとし、全系の合成焦点距離をｆとする
とき、 np−nn＞0.2 （１） 1.4Ra＜Dp＋Dn （２） ０＜Ra＜2.5f （３） υn＜46 （４） の各条件を満足することを特徴とする顕微鏡用対物レン
ズ。 - 【請求項２】前記第４群中の両凸レンズの像側レンズ面
の曲率半径をRbとするとき、さらに ０＞Rb＞−3f （５） の条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の顕微鏡用対物レンズ。 - 【請求項３】前記第２群は、単一又は貼合せの正レンズ
とその像側に配置された負正負の３枚の接合からなり弱
い負屈折力を有する接合レンズとを有することを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の顕微鏡用対物レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22092887A JPH0823628B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 顕微鏡用対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22092887A JPH0823628B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 顕微鏡用対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6463915A JPS6463915A (en) | 1989-03-09 |
| JPH0823628B2 true JPH0823628B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16758750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22092887A Expired - Lifetime JPH0823628B2 (ja) | 1987-09-03 | 1987-09-03 | 顕微鏡用対物レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823628B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3731266A1 (de) * | 1987-09-17 | 1989-04-06 | Kernforschungsz Karlsruhe | Huellmaterial fuer supraleitende draehte |
| JPH046512A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 顕微鏡用対物レンズ |
-
1987
- 1987-09-03 JP JP22092887A patent/JPH0823628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6463915A (en) | 1989-03-09 |
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