JPH11167067A - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

顕微鏡対物レンズ

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JPH11167067A
JPH11167067A JP9332202A JP33220297A JPH11167067A JP H11167067 A JPH11167067 A JP H11167067A JP 9332202 A JP9332202 A JP 9332202A JP 33220297 A JP33220297 A JP 33220297A JP H11167067 A JPH11167067 A JP H11167067A
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JP
Japan
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lens
pair
positive
negative
microscope objective
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JP9332202A
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English (en)
Inventor
Jiyunri Nakajima
淳吏 中島
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Nikon Corp
Nikon Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nikon Corp
Nikon Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線領域から可視光線領域までの波長範囲に
渡って諸収差特に色収差を良好に補正し、接着剤の劣化
の無い顕微鏡対物レンズを提供する。 【解決手段】物体側から遠い側に配置され、全体が負の
屈折力を有し、単レンズのみで構成された第1レンズ群
G1と、物体側から近い側に配置され、全体が正の屈折
力を有し、単レンズのみで構成され、正レンズと負レン
ズとを空気間隔sを隔てて構成し且つ所定の条件を満足
したレンズ対Pを少なくとも1組以上有し、レンズ対P
を構成するレンズ以外に少なくとも1枚以上の単独の正
レンズ及び少なくとも1枚以上の単独の負レンズを有す
る第2レンズ群G2と、を含む顕微鏡対物レンズを提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡対物レンズ
に関し、特に、無限遠補正型の顕微鏡対物レンズに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来からの半導体素子の製造工程に用い
られる顕微鏡対物レンズは、大半が可視光線領域や赤外
線領域で使用されている。この場合は、主に、YAGレ
ーザ等を顕微鏡本体に搭載して、半導体ICパターン上
の異物等にレーザ光を照射し、ICパターンの回路の一
部を切断除去(リペア・マーキング)を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
ICパターン上の保護膜の硬化剤除去等という目的で、
リペア・マーキング時に紫外線を用いる加工が要求され
るようになっている。ところが、肉眼観察或いは可視光
線領域に感度特性を有するテレビカメラによる観察等を
行うと同時に、YAGレーザを利用した高調波等の紫外
線領域でICパターン上の保護膜の硬化剤除去等を行う
場合には、次のような問題点が存在する。すなわち、可
視光線領域において結像条件を満たすように焦点合わせ
をしたとしても、紫外線領域では結像条件を満たさず、
そのために、YAGレーザを利用した高調波等のレーザ
スポットをICパターンの正確な位置に照射することが
できない。あるいは、正確に照射するためには、肉眼で
見ることのできないYAGレーザを利用した高調波等の
レーザスポットを数回照射して焦点合わせをしなければ
ならないという問題点が存在した。
【0004】また、紫外線領域を使用するということも
あって、接合レンズの接合面に使用する接着剤が劣化し
てしまうという問題も存在する。従って、本発明は、前
項の問題点に鑑み、紫外線領域から可視光線領域までの
波長範囲に渡って諸収差特に色収差を良好に補正し、接
着剤の劣化の無い顕微鏡対物レンズを提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、物体側から
遠い側に配置され、全体が負の屈折力を有し、単レンズ
のみで構成された第1レンズ群G1と、物体側から近い
側に配置され、全体が正の屈折力を有し、単レンズのみ
で構成され、正レンズと負レンズとを空気間隔sを隔て
て構成したレンズ対Pを少なくとも1組以上有し、レン
ズ対Pを構成するレンズ以外に少なくとも1枚以上の単
独の正レンズ及び少なくとも1枚以上の単独の負レンズ
を有する第2レンズ群G2と、を含み、波長e線におけ
るレンズ対Pの負レンズの屈折率とレンズ対Pの正レン
ズの屈折率との差が、0.024以上で、波長e線にお
けるレンズ対Pの正レンズのアッベ数は、95以上で、
波長e線におけるレンズ対Pの負レンズのアッベ数は、
70以下で、顕微鏡対物レンズの全長をlとし、レンズ
対Pの空気間隔をsとし、空気間隔をはさんで、レンズ
対Pの正レンズの曲率半径をr2pとし、レンズ対Pの
負レンズの曲率半径をr2nとしたとき、以下の条件を
満足する顕微鏡対物レンズを提供する。
【0006】 0.0001<s/l<0.01 (1) 0.95<r2p/r2n<1.05 (2)
【0007】
【発明の実施の形態】本発明では、上述のように、全て
単レンズを用いている。従って、接着面が存在しないの
で、接着剤の劣化は無くなっている。また、レンズ対P
の屈折率差を0.024以上とし、レンズ対Pの正レン
ズのアッベ数を95以上とし、レンズ対Pの負レンズの
アッベ数を70以下とし、条件(1)及び(2)を満足
することで、球面収差等の単色収差と色収差とを同時に
良好に補正することが可能になる。
【0008】もし、レンズ対Pの屈折率差を0.024
未満にすると、正レンズと負レンズとが向かい合った面
での曲率半径が小さくなり、高次の球面収差が発生し、
第1レンズ群で良好な収差の補正ができなくなる。特
に、紫外線領域で発生する高次の収差と可視光線領域で
発生する高次の収差とのバランスがくずれて、収差の補
正が極めて困難になる。
【0009】また、レンズ対Pの正レンズのアッベ数を
95未満にすると、紫外線領域と可視光線領域での各波
長の球面収差、コマ収差等の発生に多大なずれを生じ、
各波長の諸収差を同時に補正することが困難になる。更
に、正レンズと負レンズとのアッべ数の差が小さくな
り、色収差を除去しようとする場合に、正レンズと凹レ
ンズのパワーを強くしなければならず、球面収差、コマ
収差等の高次収差の発生を招くことになる。
【0010】レンズ対Pの負レンズのアッベ数を70よ
り大きくすると、正レンズのアッべ数と負レンズのアッ
べ数との差が小さくなって、前述したように高次収差の
発生を招く。尚、ここで、レンズ対Pの負レンズのアッ
ベ数を67以上とすると、更に良い結果が得られる。そ
の理由は、レンズ対Pの負レンズのアッベ数を極端に小
さくしてしまうと、正レンズのアッベ数と負レンズのア
ッベ数との差が大きくなり、球面収差、コマ収差等の諸
収差の補正には有利になるが、負レンズの分散が大きく
なる。従って、波長による収差の差が大きくなり、同時
に収差を補正するのが困難になる。また、最短波長と最
長波長とで色収差を補正すると、中間波長の色収差が補
正されない等の不都合を招き良好な色収差補正ができな
くなる。
【0011】上記(1)の条件及び(2)の条件は、色
収差を良好に補正するための条件であり、条件(1)を
満足しつつ、条件2を満足させるようにする。上記
(2)の条件は、第2レンズ群の前述の空気間隔の条件
で構成させたレンズ対Pの正レンズと負レンズの向かい
合わせた側の曲率半径の比を規定するものである。条件
(2)を満たすこと、つまり、レンズ対Pの正レンズと
負レンズの向かい合わせた側の曲率半径をほぼ同じ値に
することにより、色収差の補正及び各波長での球面収
差、コマ収差等の高次の収差を同時に補正することが可
能になる。条件(2)の上限を越えると、空気間隔が広
くなってしまい、良好な色収差補正ができなくなる。ま
た、条件(2)の下限を越えると、硝子同士が接触して
しまい、製造上無理なレンズ構成になってしまう。
【0012】ここで、更に、レンズ対Pを3つ設け、3
つのレンズ対に条件(1)及び(2)を満足させること
が好ましい。この様にすることで、更に、色収差を良好
に補正した顕微鏡対物レンズを提供することができる。
また、本発明では、請求項3乃至7をそれぞれ満足する
こと、つまり、多数のレンズを用いることが好ましい。
多数のレンズを用いることで、球面収差や歪曲収差とい
った単色収差を良好に補正できる。
【0013】更に、紫外線の透過光量を増すために、石
英や蛍石を用いることが好ましい。
【0014】
【実施例】以下に図1を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。本発明に係る実施例は、倍率βが50倍
で、焦点距離fが4.0mmで、開口数N.A.が0.
4で、作動距離W.D.が5.0mmの顕微鏡対物レン
ズである。ここで、作動距離W.D.は、第2レンズ群
G2の最も物体側のレンズの面の頂点から物体面までの
距離である。また、倍率βは、焦点距離200mmの結
像レンズを付けたときの倍率である。
【0015】第1レンズ群G1は、両凹負レンズL1と
両凹負レンズL2とで構成される。当然、第1レンズ群
G1の屈折力は、負である。第2レンズ群G2は、物体
面から遠い側から近い側に向かって順に、物体側に凸面
を向けたメニスカス形状の正レンズL3、物体側に凸面
を向けたメニスカス形状の正レンズL4、両凸正レンズ
L5、両凹負レンズL6、両凸正レンズL7、両凹負レ
ンズL8、両凸正レンズL9、両凸正レンズL10と両
凹負レンズL11とが空気間隔0.2mm離されて構成
された第1レンズ対P1、両凸正レンズL12と両凹負
レンズL13とが空気間隔0.2mm離されて構成され
た第2レンズ対P2、両凸正レンズL14、両凸正レン
ズL15、両凹負レンズL16と両凸正レンズL17と
が空気間隔0.2mm離されて構成された第3レンズ対
P3、両凹負レンズL18、両凸正レンズL19及び物
体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズL20と
から構成される。尚、第1レンズ群G1と第2レンズ群
G2とは、最も大きい空気間隔によって分けられる。
【0016】以下の表1に実施例の諸量を示す。表1中
で、n= 1.43494が蛍石で、n= 1.46012が石英を示し
ている。
【0017】
【表1】 β =50X f =4.0mm N.A.=0.4 W.D.=5.0mm 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 r d n ν 1 -13.249 1.3 1.43494 95.49 L1 G1 2 5.690 0.7 3 -20.270 1.5 1.46012 68.09 L2 4 22.899 4.5 5 -16.200 3.0 1.43494 95.49 L3 G2 6 -13.130 0.3 7 -26.787 3.0 1.46012 68.09 L4 8 -8.549 0.3 9 239.120 3.0 1.43494 95.49 L5 10 -27.500 0.5 11 -36.119 I.5 1.46012 68.09 L6 12 10.612 1.0 13 18.350 3.0 1.43494 95.49 L7 14 -22.088 1.0 15 -12.354 1.5 1.46012 68.09 L8 16 21.600 1.5 17 23.580 4.0 1.43494 95.49 L9 18 -22.565 0.2 19 18.750 4.0 1.43494 95.49 L10 P1 20 -16.600 0.2 21 -16.385 1.5 1.46012 68.09 L11 P1 22 15.440 1.0 23 16.869 4.0 1.43494 95.49 L12 P2 24 -23.900 0.2 25 -25.000 2.3 1.46012 68.09 L13 P2 26 17.900 1.5 27 32.000 4.6 1.43494 95.49 L14 28 -17.300 0.2 29 27.600 4.6 1.43494 95.49 L15 30 -24.820 1.5 31 -18.228 2.3 1.46012 68.09 L16 P3 32 10.284 0.2 33 10.130 4.0 1.43494 95.49 L17 P3 34 -18.700 0.5 35 -20.640 1.5 1.46012 68.09 L18 36 78.547 0.15 37 17.900 3.0 1.43494 95.49 L19 38 -38.430 0.15 39 8.056 3.0 1.46012 68.09 L20 40 13.000 本実施例で、レンズ対の負レンズの屈折率とレンズ対の
正レンズの屈折率との差は0.025で、レンズ対の正
レンズのアッベ数は95.49で、負レンズのアッベ数
は68.09である。また、条件式の値は、表2の通り
である。
【0018】
【表2】 (s/l) (r2p/r2n) 20,21面 0.00277 1.013 24,25面 0.00277 0.956 32,33面 0.00277 0.985 図1に示した実施例の収差を図2に示す。球面収差図で
は、e線、YAGレーザの発振波長の第4高調波(266n
m) 、YAGレーザの発振波長の第3高調波(355nm) 及
びYAGレーザの発振波長の第2高調波(532nm) の各々
についての球面収差を示している。球面収差図より、球
面収差が良好に補正されていることがわかる。
【0019】また、非点収差図及び歪曲収差図中、Y
は、焦点距離200mmの結像レンズを付けたときの像
高を示す。非点収差は像高Y=10mmについて示して
おり、サジタル面S及びメリジオナル面Mについて良好
な補正がされていることがわかる。歪曲収差も同様に像
高Y=10mmについて示されており、良好な補正がさ
れていることがわかる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、上記のような構成にしたの
で、請求範囲の条件を効果的に利用することにより、紫
外線領域から可視光線領域までの色収差やその他の諸収
差を良好に補正し、接合レンズでの構成を排除した、無
限遠補正型の顕微鏡対物レンズを実現することができ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施例のレンズ構成図であ
る。
【図2】図2は、実施例の収差図である。
【符号の説明】
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 P1 第1レンズ対 P2 第2レンズ対 P3 第3レンズ対

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から遠い側に配置され、全体が負の
    屈折力を有し、単レンズのみで構成された第1レンズ群
    と、 物体側から近い側に配置され、全体が正の屈折力を有
    し、単レンズのみで構成され、正レンズと負レンズとを
    空気間隔を隔てて構成したレンズ対を少なくとも1組以
    上有し、前記レンズ対を構成するレンズ以外に少なくと
    も1枚以上の単独の正レンズ及び少なくとも1枚以上の
    単独の負レンズを有する第2レンズ群と、を含み、 波長e線における前記レンズ対の負レンズの屈折率と前
    記レンズ対の正レンズの屈折率との差が、0.024以
    上で、 波長e線における前記レンズ対の正レンズのアッベ数
    は、95以上で、 波長e線における前記レンズ対の負レンズのアッベ数
    は、70以下で、 顕微鏡対物レンズの全長をlとし、前記レンズ対の空気
    間隔をsとし、前記空気間隔をはさんで、前記レンズ対
    の正レンズの曲率半径をr2pとし、前記レンズ対の負
    レンズの曲率半径をr2nとしたとき、以下の条件を満
    足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。 0.0001<s/l<0.01 0.95<r2p/r2n<1.05
  2. 【請求項2】前記レンズ対を3つ以上有し、該3つのレ
    ンズ対の全ては以下の条件を満足することを特徴とする
    請求項1記載の顕微鏡対物レンズ。 0.0001<s/l<0.01 0.95<r2p/r2n<1.05
  3. 【請求項3】前記第2レンズ群は、正屈折力のレンズを
    10枚以上有することを特徴とする請求項1または2記
    載の顕微鏡対物レンズ。
  4. 【請求項4】前記第2レンズ群は、両凸形状の正屈折力
    レンズを8枚以上有することを特徴とする請求項1乃至
    3記載の顕微鏡対物レンズ。
  5. 【請求項5】前記第2レンズ群は、負屈折力のレンズを
    5枚以上有することを特徴とする請求項1乃至4記載の
    顕微鏡対物レンズ。
  6. 【請求項6】前記第2レンズ群は、15枚以上の単レン
    ズから構成されることを特徴とする請求項1乃至5記載
    の顕微鏡対物レンズ。
  7. 【請求項7】前記第1レンズ群は、2枚の負屈折力のレ
    ンズのみからなることを特徴とする請求項1乃至6記載
    の顕微鏡対物レンズ。
  8. 【請求項8】前記顕微鏡対物レンズは石英及び蛍石によ
    って構成されることを特徴とする請求項1乃至7記載の
    顕微鏡対物レンズ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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