JPS58215616A - 対物レンズ - Google Patents

対物レンズ

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JPS58215616A
JPS58215616A JP57098685A JP9868582A JPS58215616A JP S58215616 A JPS58215616 A JP S58215616A JP 57098685 A JP57098685 A JP 57098685A JP 9868582 A JP9868582 A JP 9868582A JP S58215616 A JPS58215616 A JP S58215616A
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JP
Japan
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lens
working distance
objective lens
object side
positive
Prior art date
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Pending
Application number
JP57098685A
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English (en)
Inventor
Kunio Konno
今野 邦男
Masaji Tanaka
正司 田中
Yasushi Oki
裕史 大木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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Publication date
Application filed by Nikon Corp, Nippon Kogaku KK filed Critical Nikon Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/24Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/02Objectives
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G02B9/14Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only arranged + - +

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Lenses (AREA)

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】 本発明は物体面上の情報を読み取るためのいわゆるピッ
クアップ対物レンズに関する。
従来、高密度に情報が記録されたビデオディスクから信
号を取り出すだめのピックアップ対物レンズは種々知ら
れているが、対物レンズとしての重量が数グラム以下と
いう極めて小型軽量でなければならないため、少ないレ
ンズ構成によって優れた結像性能を維持することは難し
いことであった。特に、物体面と対物レンズとの接触を
避けるためには長い作動距離を必要とし、優れた結像性
能で高分解能を有しつつ作動距離を長くすることは大に
#しく、未だ十分に長い作動距離を有する対物レンズは
得られなかった。
本発明の目的は、長い作動距離を有しつつ優れた結像性
能で高分解能の小型な対物レンズを提供することにある
本発明による対物レンズは、物体面(0)から最も遠い
位置に配置された正の第ルンズ(LI)、この物体側に
配置され物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レ
ンズ(L2) 、さらにこの物体側に配置された正の第
3レンズ(L3)を有し、第2レンズ(L2)の物体側
へつベンディングを比較的強くtろとともに、第2レン
ズ(L2)と第3レンズ(L、)との間隔を小さくする
ことによ−・てまず、長大な作動距離を確保したもので
ある。そして、大きな開口数を有し”つつ結像性能を高
めるために以下の各条件を満足するものである。
但]7、全系の合成・焦点距離をf、第2レンズ(L2
)の物体側の面の曲率半径をr4、第2レンズ(L2)
の焦点距離をf2、第2レンズ(L2)と第3レンズ(
L、)との間隔をd4とする。
条件(1)は条件(2)と共に実質的に第2レンズのベ
ンディングの程度を規定するものであり、上限を外れる
ならば第2レンズのベンディングが弱くなるため、第2
レンズの主点が物体側から遠ざかるため作動距離が縮小
してしまい、まだ非点収差の補正も難しくなる。他方、
下限を越えると第2レンズのベンディングが強くなり逼
ぎるため、正弦条件違反量が増大し十分な結像性能を維
持することが困難になる。そして、条件(2)に規定す
るごとく、第2レンズの屈折力は負から比較的弱い正ま
での範囲で可能であるが、上限を越えるならばこのレン
ズにおいて発生する正の球面収差が小さ過ぎるため全系
としての補正が不足してしまい、下限を外れるならば球
面収差の補正には有利であるが作動距離を十分確保する
ことが難しくな−てしまう。
また、条件(3)は第3レンズをできる限り第2レンズ
に接近させて配置するだめのもので、この条件を外れて
両レンズの間隔が大きくなると、上記(1)(2)の条
件に基づいて第2レンズが長作動距離を確保する丸めの
最適屈折力と形状を有したとしても作動距離を短くして
しまい、同時にレンズの全長も大きくなり必然的に鏡筒
も長くなって重量の増大が避けられない。
このような本発明による対物レンズの基本構成において
、第3レンズの焦点距離をf3、第3レンズの第2レン
ズ側の面の曲率半径をrff、!l:するとき、さらに 0.5< −−<  1.0       (5)の条
件を満足することが望ましい。すなわち、条件(4)は
第3レンズの焦点距離を規定するもので、下限を外れる
と第3レンズの正屈折力が強過ぎるため球面収差が補正
不足になり、上限を越えて第3レンズの正屈折力が弱く
なるとこれに伴なって第2レンズでの発散作用も弱くな
るため球面収差の良好な補正には不利である。また条件
(5)の上限を越えると高次の球面収差の補正が難しく
なり、下限を外れると球面収差が補正不足になりがちで
、非点収差も著しくなり、作動距離の拡大にも不利であ
る。
これらの条件に加えて、第ルンズと第2レンズとの軸上
間隔d2と第2レンズの中心厚d1とについて、 2 0、9 (−(2,O 40 の条件を満たすことも有効である。
上記のごとき構成により、第ルンズから第3レンズまで
のレンズ全長Σdは 0.65f(Σd(1,05f の範囲の小型な形状を有しつつ、作動距離Wは全系の焦
点距離fの0.45倍以上という長い値を確保しつつ、
優れた結像性能を有する対物レンズが達成される。
次に、本発明による実施例を示す。本発明による第1−
第9実施例はいずれも開口数N、A、=0.5であり、
それらの諸元をそれぞれ以下に掲げる。
実施例の順序は、第2レンズの負屈折力が弱くなりそし
て正の屈折力が強くなる順序に従っている。
そして、第2レンズのベンディングはこの順序で強くな
っている。第1レンズ及び第3レンズは共に物体面から
遠いレンズ面の曲率の方が物体面に近いレンズ面の曲率
より強く、両凸形状の場合もあれば、物体側に凹面を向
けたメニスカス形状の場合もある。このようなレンズの
形状を示すために、第1図には第1実施例の、第2図、
第3図にはそれぞれ第4、@7実施例のレンズ構成図を
示した。各レンズ構成図には物体面(0)及びこれを保
護するための平行平面部材(P)、並びに軸上物点から
の周縁光線を示した。
下記の諸元表において、rは各レンズ面の曲率半径を表
わし、dは各レンズの中心厚及び空気間隔、nは波長λ
−780+1mの光線に対する屈折率、νはd線(λ=
 587.6nm )に対rるrツベ数をそれぞれ表わ
し、各添数字は物体面忙対して遠い方からの順序を表わ
すものとする。尚、各実施例とも物体面上には物体面を
保瞳するための屈折率n = 1.4855の平行平面
部材史)が設けられており、各表中にはこの厚さをtと
し、また作動距離Wは第3レンズの物体側面からこの平
行平面部材までの距離として示した。
実施例1 −10 r、= 1.3725 d1= 02299  n、 = 1.7928  v
、 = 39.59r2 =−12,0102 d、= 0.2069  n、= 1.0r、= −1
,3734 +is ”” 0.1494  ns = 1.792
8 9. = 39.59r、= −5,1382 d4=0.02   n4=1.0 rI+= 0.8975 〜=0゜262   n! = 1.7928  シ、
=39,59r6 = −29,8 実施例2 f=1.0 r、 = 1.6091 d、 = 0.1954  nl = 1.7836 
 シ、=40.98r、= −16,0948 d2= 0.2183  n、= 1.0rs”  1
.2654 d3= 0.1264  n3= 1.7836  ν
% 40.98r4= −2,3886 屯= 0.046  n4= 1.0 r、−0,9011 d、= 0.2873 1,3= 1.7836  ν
3=40.98r6 =  ■ 実施例:( f=10 r+ = 1.4302 dl= 0.2299  nI= 1.7928  シ
、=39.59r、=24.4565 d2= 0.2069 1’l、= 1.0rs”  
1.4711 ds= 0.1494 1’l、= 1.7928  
シ、=39.59r4=−2.6957 % = 0.02   n、 = 1.0r、=0.8
332 a5= 0.262  ng = 1.7928  ν
、=39.59r6=5.7482 実施例4 f−10 rl=1.7094 eL、= 0.2306 1’l、= 1.7928 
 v、= 39.59r2− ω d2= 0.1537 1’12= t、。
r、= −1,1305 d3= 0.1537  n3= 1.7928  シ
、=39.59r4 = −1,6397 d、= 0.0205  r14= 1.0r、=0.
9651 d、 = 0.2562  n5 = 1.7928 
1/、 = 39.59r6− ■ 実施例5 f=1.0 r、=1.3301 d、= 0.184On、= 1.7928  シ、=
39.59r2 =53.6674 d2= 0.1840  n、= 1.0r、= −4
,4987 d、= 0.161On、= 1.7928  シ、=
39.59r4 = −20,5276 d、=0.02   n、=1.0 r、= 0.5820 %= 0.1840 1’l、= 1.7928 1/
3= 39.59r(1=0.9308 実施例6 −10 r+=1.1499 dl= 0.1840 1’l、= 1.7928 9
.= 39.59r2=6.5940 d2= 0.1993  n、= 1.0r3 = −
2,5533 ds =0.1610  n3 =1.7928  シ
、=39.59r4 = −3,4540 屯= 0.02   n4= 1.0 r、=0.6305 d、= 0.1840  njl= 1.7928  
v8= 39.59r6=1.0313 実施例7 f=1.0 r、=1.7563 d、= 0.1840  n1= 1.7928  シ
、=39.59r、= 27.0796 d2= 0.1840 1]、= t、。
1’、ニー0.9 d、、= 0.1610  nH= 1.7928  
シ2=39.59r、:l:  0.9775 d、=0.02  1.=1.0 r、=0.7455 d、= 0.1840  ns= 1.7928  ν
、=39.59r6=1.7555 実施例8 f=1.0 r、= 1.6485 d、 = 0.2    n、 = 1.7928  
VB = 39.59r、= 18.5734 d2= 0.2    nl = 1.0r3 = −
0,9351 d3 = 0.161  nfi = 1.7928 
 シ、=39.59r4= −1,0024 屯=0.15   nt=1.0 r*=0.6729 屯= 0.25   ng: 1.7928  シ3=
=39,59r6 = 1.311 実施例9 !=1.0 r、=1.2 d4 =0.184  n+ =1.7928  V、
=39.59r、=9.3588 d、 = 0.2   nl = 1.0r3 = −
0,9234 d、= 0.16i  ns= 1.7928  シ、
=39.59r、 = −0,9808 d4=0.02   n4=1.0 r!I=0.715 d5=0.184  n5=1.7928 1/3=3
9.59r、=1.1653 上記第1〜第9実施例の諸収差図をそれぞれ順に第4図
〜第12図に示した。各収差図では球面収差(Sph)
 、非点収差(Ast)、歪曲収差(Dis)を示し、
球面収差図中には破線により正弦条件違反量も併せて示
しだ。
各収差図からいずれの実施例もかなり長い作動距離を有
し小型であるにもかかわらず、優れた結像性能を有して
いることが明らかである。尚、上記実施例にはそれぞれ
物体面を保護するための平行平面部材(P)が設けられ
ており、この状態にて収差補正されているものである。
従ってこの厚さが変われば当然収差も変動し、レンズ形
状を若干修正する必要があることはいうまでもないが、
この場合でも上記本発明の構成によれば同じく優れた結
像性能を持つことができる。
以上のごとく本発明によれば、十分に長い作動距離を有
しつつ優れた結像性能の小型な高分解能対物レンズが提
供される。
【図面の簡単な説明】
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4実施例のレンズ構成図、第3図は第7実施例の
レンズ構成図であり、第4図〜第12図はそれぞれ順に
第1〜第9実施例の諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 L、・・gtレンズ、L2・・・第2レンズL3・・・
第3レンズ。 出願人  日本光学工業株式会社 代理人  渡 辺 隆 男 オ′ 3ph       ASt、       Diss
ph       Ast、       Drs3P
h       ASt       DrsδPh 
      A13t/DiSδPh       A
sb       opsδPh       Asr
、      Disオ・12区 3ph      AStJDis

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体面から最も遠い位置洗配置された正の第ルンズ、該
    第ルンズの物体側に配置され物体側に凸面を向けたメニ
    スカス形状の第2レンズ、該第2レンズの物体側に配置
    された正の第3レンズとを有し、全系の合成焦点距離を
    f1該第2レンズの物体側の面の曲率半径をr4、該第
    2レンズの焦点距離をf!、該第2レンズと該第3レン
    ズとの間隔を虫とするとき、以下の条件を満足すること
    を特徴とする対物レンズ。 2 ζ −< o、is   (a)
JP57098685A 1982-06-09 1982-06-09 対物レンズ Pending JPS58215616A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57098685A JPS58215616A (ja) 1982-06-09 1982-06-09 対物レンズ
US06/500,808 US4531815A (en) 1982-06-09 1983-06-03 Objective lens

Applications Claiming Priority (1)

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JP57098685A JPS58215616A (ja) 1982-06-09 1982-06-09 対物レンズ

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JPS58215616A true JPS58215616A (ja) 1983-12-15

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ID=14226357

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JP57098685A Pending JPS58215616A (ja) 1982-06-09 1982-06-09 対物レンズ

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US4531815A (en) 1985-07-30

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