JPS6034737B2 - 顕微鏡対物レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は綾面平坦なアクロマート級顕微鏡対物レンズに
関するものである。

従来この種の顕微鏡対物レンズは後面が平坦であるとし
ても視野周辺まで十分に平坦な．ものではなく、中心部
近傍のみが像面平坦であった。

又比較的広い範囲にわたって像面が平坦なものは、閉口
数が小であった。本発明は従来のものと比較して充分周
辺まで像面の平坦性が得られ、関口数もＮ．Ａ＝０．７
で大きく、解像力の良い、倍率が４“音程度の顕微鏡対
物レンズを提供するものである。

本発明対物レンズは、物体側より順次凹面を物体側に向
けた正のメニスカスレンズの第１群レンズと、凹面を物
体側に向けた正のメニスカスレンズの第２群レンズと、
負レンズと両凸レンズとを接合した接合正しンズの第３
群レンズと、負レンズと両凸レンズとを接合した接合正
しンズの第４群レンズとにて前群を又正しソズと負レン
ズとからなる象側に凹面を向けた接合レンズの第５群レ
ンズにて後群を構成するレンズ系である。

そして前群および後群の合成焦点距離を夫々ｆ，、ｆ２
、第１群レンズの物体側の面および像側の面の曲率半径
を夫々ｒ，、ｒ２、第３群レンズの両レンズ、第４群レ
ンズの両レンズおよび第５群レンズの両レンズの夫々の
レンズのアッべ数をし３、し４、し５・し６・ひ７・し
６、更に第５群レンズの両レンズの８＝凶二虫にて定義
されるひの値を８〜一ｎｃ７、０８とする時、次の各条
件を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズである
。

ｍ−。

〇５≦毒≦Ｑ。５ 脚１‐３≦害≦・‐７５ ‘３’ ７０ミ〔（し４ーレ３）十（し６−し５）〕≦
９０■争う亨害≦。

‐〇０５本発明対物レンズは後群のパワーを弱くしてあ
るが、そのために俊面轡曲、コマ収差を整えるために条
件‘１１が用いられている。

この条件‘１｝において亀がその上限を越えるとつまり
後群が正の値でパワーが強くなると擬面琴曲が補正過剰
になり、コマの非対称性が著しく悪くなる。その上球面
収差を補正する上で著しい困難性が生ずる。また害が条
件‘１｝の下限を越えてもつまり後群の負の値でパワー
が強くなり、像面費曲が悪くなり、色収差が大になり球
面収差の色収差の補正がむずかしくなる。次に条件■は
第１群レンズの凹のメニスカスレンズの屈折力を定める
条件である。

この条件はべッッバール和を補正して像面誓曲を除去し
、全系の球面収差、コマ収差を補正するために必要な条
件である。この条件■の上限を越えると像面轡曲が補正
過剰となり斜光東球面収差性のコマ収差が補正不足にな
る。この条件の下限を越えると逆に像面蜜曲が補正不足
になり、コマ収差が補正過剰となる。条件‘３１‘ま前
群の色消しンズの総合の分散率差を定めた条件であって
、これによって全系の軸上の色収差と倍率の色収差との
バランスをとっている。

この条件｛３｝の上限を越えると倍率の色収差を充分補
正したときに短波長光の軸上の色収差の周辺光線が補正
過剰となりすぎるため像にフレアーとなって現われコン
トラストが悪くなる。条件（３１の下限を越えると軸上
の色収差を充分に補正したときに倍率の色収差の補正不
足量が大きくなりすぎる。条件【４｝は中心解像を著し
くさまたげる色収差の２次スペクトルを４・さくするた
めの条件である。

すなわち第５群レンズの凸レンズに部分分散比の大きな
ガラスを用い、凹レンズに部分分散比の小さなガラスを
用いることによって色収差の２次スペクトルを４・さく
し、見えに及ぼす悪影響を除くようにした。この条件ｔ
４’から外れた場合には２次スペクトルを小さくするこ
とが出来ない。又本発明の対物レンズは次の条件側、‘
６１をも満足するようにしたものである。

｛５）１‐５≦ｌ幹ーミ２‐５ ‘６１１‐５≦１零１≦・８ ただしｒ小ｒ，．、ｒ，３は夫々第４群レンズの嫁側の
面、第５群レンズの物体側の面と綾側の面の曲率半径で
ある。

これら条件５｝、‘６）は、ベッッバール和を補正して
象面轡曲と非点隔差を除くために必要な条件であって、
畔ー、ｌ号俄上肢物条件の上限をこえると像面轡曲が補
正過剰になり、斜光東球面収差の輪帯収差が増大し、下
限をこえると後面轡曲、非点隔差が補正不足になる。

更に本発明の対物レンズは、以上説明した各条件の他に
下記の各条件を付することにより、一層良好なものとな
し得る。

｛７’一。

‐２≦＆弓１・ｆミ。‐〇３（８ｉ 一〇，１ミは一１
．ｆミ〇，１ 一 ｒ８ 一 ■肌＜辛〜＜ｆ ただしも、ｒ８は夫々第２群レンズの物体側の面、第４
群レンズの物体側の面の曲率半径、ｄ，は第１群レンズ
の肉厚、らは第１群レンズと第２群レンズの空気間隔、
ｎ，、ｎ２、広は夫々第１群レンズ、第２群レンズ、第
４群レンズの物体側のレンズの屈折率である。

これら条件中、条件‘７｝、（８｝は非点隔差を整える
と共に非対称性コマ収差を除く条件で午；ｆおよび主；
ｆが夫々の条件の上限をこえると非点隔差が補正不足に
なり更に内側コマ性の非対称性コマが増加し、下限をこ
えると非点隔差が補正過剰になり、外側コマ性の非対称
性コマが増大する。

又条件【９｝‘ま条件ｍ、■、‘５｝、‘６）、‘７｝
、｛８’と共に一層像面湾曲、コマ収差を良好にするた
めに有効な条件であって、この条件‘９｝において上限
をこえると像面琴曲が補正不足に、斜光東性のコマ収差
が補正過剰になる。の条件の下限をこえると像面費曲が
補正過剰となり、コマ収差が補正不足になる。次に以上
説明した本発明顕微鏡対物レンズの実施例を示す。

実施例１ ｆ＝１．０．夕＝４０×．Ｎ．Ａ二０．７．Ｗ．Ｄ＝０
．１６５７ｒ，＝−０．６３６２ｄ，＝１．０８４７
ｎ，＝１．７８４７２ ｙ，＝２５．７１ｒ ２＝−１
．０３３６ｄ２＝０．０２４６ ｒ３＝−１５．５６０４ ｄ３＝０．７２２９ ｎ２＝１．４９７ 〃２＝８
１１６０ｒ４＝−１．７３０２ｄ４＝０．０２４６ 「 ５＝−８．６１０５ ｄ５一。

一２９９７ ｎ３一１．５２１３ レ３−５２．５５
ｒ６＝１．８３９１ｄ６三〇．９２２９ ｎ４−，．４
９７ レ４申８１．６０「７＝−２．６２８２ｄ７
＝０．０３４５ ｒ８こ７５．５１０６ ｄ８−〇．２４６２ ｎ５＝，．７８４７ レ５＝２
６．２２ｒ９＝２．３１５５ｄ９＝〇．６４０２ ｎ６
＝，．４９７ レ ６−−８１．６０ｒｌｏ＝−３
．７５８６ｄ，ｏ：３．９９９０ ｒｌ・＝２．０９８２ ｄ，．＝１．０７４６ ｎ７＝１．７８３ ｙ７＝
３６．１５ｒ１２＝３．３７８１ｄ１２＝〇．４７６５
ｎ６＝１・６１３４ レ８ｔ＝４３．８４ｒ１３＝
１．２１７０ｆ ，＝１．５０４ ｆ２−−１
５０．４１８８７＝０．５８７０ ６８＝０．５６
２３実施例２ｆ＝１．０．夕＝４０×．Ｎ．Ａ：０．７
．Ｗ．Ｄ＝０．１６５４ｒ，＝−０．６３７８ｄｌ＝１
．１６１５ ｎ・ニーー７８４７２ レ１＝２５．７１
ｒ２こ−１．０７４１ｄ２−０．０２４６ 「３＝−２２．５２６４ ｄ３＝〇．７７０７ ｎ２＝，．４９７ レ２＝８
１．６０ｒ４＝−１．８５９０ｄ４三０．０２４６ ｒ５＝−８０．９４７４ ｄ５二〇．３５３２ ｎ２＝，．５２６８２ レ３＝５
１．１２「６＝１．８２７７ｄ６＝〇．９７１２ ｎ４
＝１．４９７ リ４；８１．６０ｒ ７＝−２．９
６９１ｄ７＝０．０３４４ ｒ８＝６１．０９１１ ｄ８二〇．２４５８ ｎ５＝，．８０５１８ レ５＝２
５．４３「９＝２．２７０９ｄ９＝０．６３９１ ｎ６
＝１．４９７ 〃６二８１．６０「ｌｏ＝−４．０
１４５ｄ，ｏ＝４．０６６９ ｒｌ・＝１．９０４４ ｄｌｌ−。

１９３６１ ｎ７−１．７４０７７ レ７申２７．７９
ｒ１２＝２．１１４２ｄ１２＝〇．３４２７ ｎ８二１
．６１３４ レ８コ４３１８４ｒ１３＝１．２１１３
ｆ，一１．４７５ ｆ２−一４４．５９３８７
＝０．６０６０ ６８＝０．５６２３実施例３ｆ〒
１．０．クニ４０×．Ｎ‐Ａ〒○‐７．Ｗ‐Ｄニ０‐１
６３８ｒｌ＝一０．５８９８ｄｌ−１．０４９２ ｎｌ
−１．７８４７２ レ１−２５．７１ｒ２二−１．００
９６ｄ２二０．０２４３ 「３『一１４．００５７ ｄ３二０．６４５９ ｎ２ーー１．４９２５ リマ三
８１．９０ｒ４＝−１‐６２５３ｄ４−０．０２４３ ｒ５＝−３８．５９５４ ｄ５＝０．２７７９ ｎ３−１．５２１３ ′ 〃 ３
−５２．５５「６＝１．７２５２ｄ６＝〇．８９５１
ｎ４−１．４９２５ リ４〒８１．９０ｒ７＝−２．
６８１８ｄ７＝０．０３４１ 「８＝−２７６．８８０９ ｄ８＝。

・２４３４ ｎ５ニー・８０５１８ レ５＝２５１４３
ｆ＝１．０．クこ４０×．Ｎ．Ａ＝０．７．Ｗ．○二０
．１６３８ｒ９＝２．２３４０ｄ９−〇．６３２８ ｎ
６−１．４９２５ レ６：８．１１９０「ｌｏ＝−３
．４０５７ｄｌｏ＝３．９８８３ ｒｌ・＝１．９１２７ ｄ，．＝０．９４５０ ｎ７二１．７２３４２ 〃７二
３７．９５ｒ１２＝６．４５１１ｄ，２〒０．３４３２
ｎ８＝１．６１４８４ 〃８−−５１．１７ｒ１３＝
１．１８４９ｆ ，＝１．４２１ ｆ２＝−１６
１．５６９８７＝０．５８３５ ６８＝０．５５７
３実施例４ｆ＝１．０．夕＝４０×．Ｎ．Ａ＝０．７．
Ｗ．Ｄ＝０．１６３８ｒ，＝−０．５７７５ｄｌ＝１１
０３０４ ｎｌ：１．７８４７２ レ１〒２５・７１ｒ
２＝−０．９７７６ｄ２＝０．０２４３ ｒ３＝−１２７．６６２４ ｄ３−〇．６１６７ ｎ２−１．４９２５ レ２−８
１．９０ｒ４＝−１．６７０２ｄ４二０．０２４３ ｒ５＝−１３．３６０７ ｄ５＝０．２８７２ ｎ３−１．５２１３ 〃３−５
２．５５ｒ６＝１．６４９３ｄ６：〇．９０３１ ｎ４
二，．４９２５ レ４−８１．９０ｒ ７＝−２．６
３７６ｄ７＝０．０３４１ 【８二−１４９．０８９９ ｄ８：。

・２４３４ ｎ５ご１．８０５１８ レ５二２５・４３
「９＝２．１９８２ｄ９二０．６３２８ ｎ６：１．４
９２５ 〃６＝８１‐９０ｒｌｏ＝−３．２４２６ｄ
，ｏ−３．９９３９ ｒｕ：１．９２６３ ｄｌｌ＝〇．９５１６ ｎ７＝１．７４９５ レ７＝
３５．２７ｒ１２＝５．６９３８ｄ，２−０．３５１７
ｎ８−１．６１３４ 〃８＝４３．８４ｒ１３＝１
．１７３４ｆ，二１．４１２ ｆ２＝３３６０
．７１３６７＝０．５８８５ ８８二０．５６２
３実施例５ｆ＝１．０．クニ４０×．Ｎ．Ａ＝○‐７．
Ｗ‐〇ニ０．１６２９ｒｌ＝−０．５８７９ｄ，＝１．
１２６８ ｎ，＝１．７８４７２ 〃，＝２５．７１ｒ
２；−０．９７１２ｒ＝１．０．Ｊ＝４０×，Ｎ．Ａ＝
０．７．Ｗ．Ｄ＝０．１６２９ｄ２二０．０２４２ｒ３
＝−３．４７４１ ｄ３−〇．５３２４ ｎ２二，．４９７ レ２−８
１．６０ｒ４＝−１．７２１６ｄ４三０．０２４２ ｒ５＝３．４８２７ ｄ５＝０．３５５６ ｎ３＝１．５２１３ 〃３二５
２．５５「６＝１．４７６１ｄ６＝。

−９５２６ ｎ４＝，．４９７ レ４＝８１．６０
ｒ７＝−２．７７４２ｄ７＝０．０３３９ ｒ ８＝−１５．９２５２ ｄ８＝〇．２４２０ｎ５＝，．７８４７ レ５二２６
．２２「９こ１．６４６８ｄ９＝０．６２９２ ｎ６一
１．４９７ 〃６＝８１．６０で１０＝−４・３０
６３ｄ，ｏ−４．００２４ ｒｌ・＝１．９３４０ ｄｌｌ−〇．９１２４ ｎ７＝，．７４９５ レ７−
３５．２７ｒ１２＝−８０．２０９８ｄ・２コ〇．２９
８６ ｎ８＝１．６１３４ レ８＝４３．８４「１３
＝１‐１８３０ｆ，＝１．３３２ ｆ２＝７９
．８４０６７：０．５８８５ ６８二０．５６２
３ただしｒ，、ｒ２・・・……ｒ，３はしンズ各面の曲
率半径、ｄ，、ｄ２・・・…・・・ｄ，２は各レンズの
肉厚およびレンズ間隔、ｎ，、ｎ２………増ま各レンズ
の屈折率、し１・し２．．・．．・…し８は各レンズの
アツべ数である。

上記実施例中実施例１および実施例２が第１図に示すレ
ンズ構成で実施例３および実施例４はｒ８がゆるい凹面
になっている点が第１図と異なり、又実施例５はｒ５が
凸面、ｒ８が凹面更にｒ，２が物体に対し凸の面になっ
ている点で第１図のレンズ構成とは異なるものである。

尚各条件に対応する各実施例の値を示すと次の通りであ
る。実施例 １ ２ ３ ４ ５ ｆ，／ｆ２ ‐０．０１ ‐０．０３ ‐０．００９
０．０００４ ０．０２ｒ２／ｒ， １．６２
１．６８ １．７１ １．６９ １．６５■４−レシ
十■６ーリづ ８４．４３ ８６．６８ ８５．８２
８５．８２ ８４．４３８７‐ａ８ ０．００３２
ｏ．ｏｏ２６ ｏ．ｏｏ２ ｏ．００３１０−００３
レ８一ｙ７ｌｒ，ｏイｒ，，ｌ １．７９ ２．１
１ １．７８ １．６８ ２２３！ｒ，，イｒ，
３ｌ １．７２ １．５７ １．６１ １．６４
１．６３ｎ２‐１ −０．０３ 一ｏ．ｏ２
−ｏｏ３５ ‐０．００４ ‐０．１４で３ｎ５‐１ ０．０１ ０．０１３ −０．００３ ‐０．００５‐
００５ｒ８９」ＩＭ２ ｏ．６３ ｏ．６８ ０‐
６１ ０．６０ ０．６６０１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明対物レンズの断面図、第２図乃至第６図
は夫々本発明の実施例１乃至実施例５の各収菱曲線図で
ある。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 凹面を物体側に向けた正のメニスカスレンズの第１
   群レンズと、凹面を物体側に向けた正のメニスカスレン
   ズの第２群レンズと、負レンズと両凸レンズとを接合し
   た接合正レンズの第３群レンズと、負レンズと両凸レン
   ズとを接合した接合正レンズの第４群レンズとにて前群
   を又正レンズと負レンズとからなる像側に凹面を向けた
   接合レンズの第５群レンズにて後群を構成するレンズ系
   で、下記の各条件を満足することを特徴とする顕微鏡対
   物レンズ。 （１） −０．０５≦（ｆ＿１）／（ｆ＿２）≦０．０
   ５（２） １．３≦（ｒ＿２）／（ｒ＿１）≦１．７５
   （３） ７０≦〔（ν＿４−ν＿３）＋（ν＿６−ν＿
   ５）〕≦９０（４） （θ＿７−θ＿８）／（ν＿８−
   ν＿７）≦０．００５（５） １．５≦｜ｒ＿１＿０／
   ｒ＿１＿１｜≦２．５（６） １．５≦｜ｒ＿１＿１／
   ｒ＿１＿３｜≦１．８ ただしｆ＿１、ｆ＿２は夫々前
   群および後群の合成焦点距離、ｒ＿１、ｒ＿２は夫々第
   １群レンズの物体側の面および像側の面の曲率半径、ν
   ＿３、ν＿４、ν＿５、ν＿６、ν＿７およびν＿８は
   夫々第３群レンズの両レンズ、第４群レンズの両レンズ
   、第５群レンズの両レンズのアツベ数、θ＿７およびθ
   ＿８は夫々第５群レンズの各レンズのθ＝（ｎ＿ｇ−ｎ
   ＿Ｆ）／（ｎ＿Ｆ−ｎ＿ｃ）で与えられるθの値である
   。