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JPH09258107A - Microscopic objective lens - Google Patents

Microscopic objective lens

Info

Publication number
JPH09258107A
JPH09258107A JP8091986A JP9198696A JPH09258107A JP H09258107 A JPH09258107 A JP H09258107A JP 8091986 A JP8091986 A JP 8091986A JP 9198696 A JP9198696 A JP 9198696A JP H09258107 A JPH09258107 A JP H09258107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
object side
microscope objective
cemented
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.)
Pending
Application number
JP8091986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Mizusawa
聖幸 水澤
Yutaka Suenaga
豊 末永
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8091986A priority Critical patent/JPH09258107A/en
Publication of JPH09258107A publication Critical patent/JPH09258107A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To well correct the fluctuation in various aberrations occurring due to change in the thickness of cover glass. SOLUTION: A first lens group G1 includes a combined positive lens L11 which has a joint surface s2 with its convex face of a curvature directed toward an image side and of which the face on an object side is nearly a plane shape. A second lens group G2 includes a joint surface having negative refracting power and converts the luminous flux via the first lens group G1 to a convergent luminous flux. A third lens group G3 has a lens face s20 of which the lens face on the extreme object side directs its convex face toward the object side and its concave face of a large curvature to the image side in contact with air. The fluctuation in the aberrations is corrected by moving the third lens group G3 along the optical axis relatively with the first lens group G1 and the second lens group g2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、特にカバーガラスの厚さの変化に起因する諸収差
の変動を補正することのできる液浸系アポクロマ−ト顕
微鏡対物レンズに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microscope objective lens, and more particularly to a liquid immersion apochromat microscope objective lens capable of correcting variations in various aberrations caused by changes in the cover glass thickness.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、顕微鏡観察において、解像力を
向上させるには開口数を大きくすればよい。そして、開
口数を大きくするには、観察すべき標本と対物レンズと
の間の光路を液体(以下、「浸液」という)で満たせば
よいことは周知のとおりである。通常、浸液として、オ
イル(d線に対する屈折率は約1.52)や、グリセリ
ン(d線に対する屈折率は約1.47)や、水(d線に
対する屈折率は約1.33)などが使用される。
2. Description of the Related Art Generally, in observation with a microscope, the numerical aperture may be increased to improve the resolution. It is well known that in order to increase the numerical aperture, the optical path between the sample to be observed and the objective lens should be filled with a liquid (hereinafter referred to as "immersion liquid"). Usually, as immersion liquid, oil (refractive index for d line is about 1.52), glycerin (refractive index for d line is about 1.47), water (refractive index for d line is about 1.33), etc. Is used.

【0003】解像力だけに着目すれば、屈折率の大きい
オイルを浸液として用いた、いわゆる油浸系顕微鏡対物
レンズが有利である。しかも、物体側に配置された透明
な平行平面板からなるカバーガラスの屈折率(d線に対
する屈折率は約1.5)とオイルの屈折率との差がほと
んどないため、カバーガラスの厚さが多少変化しても収
差変動が少ないという利点がある。しかしながら、オイ
ルの取扱いが容易でなく、またオイルの作用により標本
の細胞が死んでしまうことがあるという欠点がある。
Focusing only on the resolving power, a so-called oil-immersion type microscope objective lens using oil having a large refractive index as the immersion liquid is advantageous. Moreover, since there is almost no difference between the refractive index of the cover glass made of a transparent plane-parallel plate arranged on the object side (the refractive index for the d line is about 1.5) and the refractive index of the oil, the thickness of the cover glass is There is an advantage that the variation of aberration is small even if is slightly changed. However, there are drawbacks that the oil is not easy to handle and the cells of the specimen may die due to the action of the oil.

【0004】そこで、最近は取扱いが容易で標本の細胞
を生きたまま観察することができる水を浸液として用い
た、いわゆる水浸系顕微鏡対物レンズが注目されるよう
になっている。しかしながら、水浸系顕微鏡対物レンズ
では、水の屈折率とカバーガラスの屈折率との差が大き
いため、カバーガラスの厚さが変化すると諸収差(特に
球面収差)が大きく変動してしまう。したがって、水浸
系顕微鏡対物では、収差変動を補正するための補正レン
ズ群を備えた、いわゆる補正環付き対物レンズが必要に
なってくる。
Therefore, recently, a so-called water-immersion microscope objective lens, which uses water as an immersion liquid, which is easy to handle and allows cells of a specimen to be observed alive, has been attracting attention. However, in the water immersion microscope objective lens, since the difference between the refractive index of water and the refractive index of the cover glass is large, various aberrations (particularly spherical aberration) greatly change when the thickness of the cover glass changes. Therefore, the water-immersion microscope objective requires a so-called objective lens with a correction ring, which is provided with a correction lens group for correcting aberration fluctuations.

【0005】一般的に、補正環付き対物レンズでは、強
い負の屈折力を有する接合面(以下、「F面」という)
に対する入射光線の高さを調整することによって、カバ
ーガラスの厚さの変化に起因する球面収差の変動を補正
している。この入射光線の高さの調整方法として、補正
レンズ群自体がF面を備え、補正レンズ群をひいてはF
面を光軸に沿って移動させることによって、F面に対す
る入射光線の高さを調整する方法がある。
Generally, in an objective lens with a correction ring, a cemented surface having a strong negative refractive power (hereinafter referred to as “F surface”)
By adjusting the height of the incident ray with respect to, the variation of the spherical aberration due to the change of the thickness of the cover glass is corrected. As a method of adjusting the height of this incident light beam, the correction lens group itself has an F surface, and the correction lens group
There is a method of adjusting the height of the incident light ray with respect to the F surface by moving the surface along the optical axis.

【0006】この調整方法では、球面収差は光線の高さ
に比例するので、F面の有効径が大きいほど補正レンズ
群の移動量が少なくなるので有利である。しかしなが
ら、F面の移動に対して球面収差の変動が敏感すぎるの
で、F面の偏心により収差が悪化し易いという短所があ
る。また、光軸に沿って移動する補正レンズ群自体に色
収差が存在すると、補正レンズ群の移動により新たに色
の球面収差(各波長光に対する球面収差の変化)が発生
する。したがって、補正レンズ群においてもその他のレ
ンズ群においても、それぞれ個別に色収差が補正されて
いなければならない。
In this adjusting method, since the spherical aberration is proportional to the height of the light beam, the larger the effective diameter of the F surface, the smaller the amount of movement of the correction lens group, which is advantageous. However, since the fluctuation of the spherical aberration is too sensitive to the movement of the F surface, there is a disadvantage that the aberration is apt to be deteriorated due to the decentering of the F surface. If chromatic aberration exists in the correction lens group itself that moves along the optical axis, the movement of the correction lens group causes a new spherical aberration of color (a change in spherical aberration for each wavelength of light). Therefore, the chromatic aberration must be corrected individually in each of the correction lens group and the other lens groups.

【0007】乾燥系の補正環付き対物レンズとしては、
たとえば特開昭61−275812号公報、特開平3−
50517号公報に開示された顕微鏡対物レンズが知ら
れている。また、液浸系の補正環付き対物レンズとして
は、たとえば特開平6−281864号公報に開示され
た顕微鏡対物レンズが知られている。
As a dry objective lens with a correction ring,
For example, JP-A-61-275812 and JP-A-3-
A microscope objective lens disclosed in Japanese Patent No. 50517 is known. As a liquid immersion type objective lens with a correction ring, for example, a microscope objective lens disclosed in JP-A-6-281864 is known.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】まず、特開昭61−2
75812号公報に開示された従来の顕微鏡対物レンズ
は、正屈折力の第1レンズ群と、発散性(負屈折力)の
接合面および収れん性(正屈折力)の接合面を有する第
2レンズ群と、負屈折力の第3レンズ群とからなる。そ
して、第2レンズ群と第3レンズ群とが、光軸に沿って
移動する補正レンズ群を構成している。この顕微鏡対物
レンズでは、開口数NAが0.95と乾燥系としてはほ
ぼ最高の明るさを確保しながら、カバーガラスの厚さの
変化として0.11から0.23までの広い変化範囲に
対応可能となっている。しかしながら、補正レンズ群の
移動に伴う色の球面収差の補正が十分ではない。
[Problems to be Solved by the Invention] First, JP-A-61-2
The conventional microscope objective lens disclosed in Japanese Patent No. 75812 is a second lens having a first lens group having a positive refracting power, a divergent (negative refracting power) cemented surface, and a convergent (positive refractive power) cemented surface. And a third lens unit having a negative refractive power. Then, the second lens group and the third lens group constitute a correction lens group that moves along the optical axis. This microscope objective lens has a numerical aperture NA of 0.95, which is almost the maximum brightness for a dry system, while supporting a wide range of changes in the cover glass thickness from 0.11 to 0.23. It is possible. However, the correction of the spherical aberration of color due to the movement of the correction lens group is not sufficient.

【0009】また、特開平3−50517号公報に開示
された従来の顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正
・正・負の3群構成を有し、第2レンズ群が光軸に沿っ
て移動する補正レンズ群を構成している。しかしなが
ら、第2レンズ群は、4つのレンズ成分(3つの接合レ
ンズおよび1つの単レンズ)からなり、補正レンズ群と
してはレンズ枚数が多すぎる。また、レンズ径が大きい
ため、偏心(特に光軸に対するシフト)により収差が悪
化し易い構成になっている。さらに、色の球面収差も残
存している。
Further, the conventional microscope objective lens disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-50517 has a positive, positive, and negative three-group structure in order from the object side, and the second lens group is along the optical axis. And a correction lens group that moves by moving. However, the second lens group includes four lens components (three cemented lenses and one single lens), and the number of lenses is too large for the correction lens group. Further, since the lens diameter is large, the aberration is likely to be deteriorated due to decentering (particularly shift with respect to the optical axis). Furthermore, chromatic spherical aberration also remains.

【0010】一方、特開平6−281864号公報に開
示された従来の液浸系顕微鏡対物レンズは、物体側から
順に、正・正・負の3群構成を有する。そして、正屈折
力の第2レンズ群が補正レンズ群を構成し、開口数NA
は1.15と大きい。しかしながら、特開平3−505
17号公報に開示の顕微鏡対物レンズと同様に、レンズ
径が大きく、偏心により収差が悪化し易い構成になって
いる。
On the other hand, the conventional immersion microscope objective lens disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-281864 has three groups of positive, positive, and negative in order from the object side. The second lens unit having a positive refractive power constitutes a correction lens unit, and the numerical aperture NA
Is as large as 1.15. However, JP-A-3-505
Similar to the microscope objective lens disclosed in Japanese Patent No. 17, the lens diameter is large and the aberration is easily deteriorated due to decentering.

【0011】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、開口数が大きく、カバーガラスの厚さの変化
や観察すべき細胞の屈折率の変化などに起因する諸収差
の変動を良好に補正することのできる液浸系アポクロマ
−ト顕微鏡対物レンズを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a large numerical aperture, which causes variations in various aberrations due to changes in the thickness of the cover glass and changes in the refractive index of cells to be observed. An object of the present invention is to provide an immersion-type apochromat microscope objective lens that can be satisfactorily corrected.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、物体側から順に、正の屈折力を
有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レ
ンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と
を備え、前記第1レンズ群G1は、像側に曲率の強い凸
面を向けた接合面s2を有し且つ物体側の面がほぼ平面
状に形成された接合正レンズL11を含み、前記第2レン
ズ群G2は、負の屈折力を有する接合面を含み、前記第
1レンズ群G1を介した光束を収れん光束に変換し、前
記第3レンズ群G3は、最も物体側のレンズ面が物体側
に凸面を向け、像側に曲率の強い凹面を向けて空気と接
するレンズ面s18を有し、前記第1レンズ群G1および
前記第2レンズ群G2に対して前記第3レンズ群G3を
光軸に沿って相対移動させて収差変動を補正することを
特徴とする液浸系顕微鏡対物レンズを提供する。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side. G1 and a third lens group G3 having negative refracting power, the first lens group G1 has a cemented surface s2 having a convex surface with a strong curvature facing the image side, and the surface on the object side is substantially flat. The second lens group G2 includes a cemented positive lens L11 formed in a circular shape, and the second lens group G2 includes a cemented surface having a negative refracting power. The third lens group G3 has a lens surface s18 in which the most object side lens surface faces the object side, the convex surface faces the image side, and the concave surface having a strong curvature faces the air, and the third lens group G3 contacts the air. The third lens group G3 is moved relative to the lens group G2 along the optical axis. Provided is an immersion microscope objective lens characterized by being moved to correct aberration variation.

【0013】本発明の好ましい態様によれば、前記接合
正レンズL11の接合面s2の曲率半径をr2とし、前記
第3レンズ群G3のレンズ面s18の曲率半径をr18と
し、全系の焦点距離をfとし、倍率をβとしたとき、 −0.01<r2/(f・β)<−0.004 0.015<r18/(f・β)<0.035 の条件を満足する。
According to a preferred embodiment of the present invention, the radius of curvature of the cemented surface s2 of the cemented positive lens L11 is r2, the radius of curvature of the lens surface s18 of the third lens group G3 is r18, and the focal length of the entire system is Where f is and the magnification is β, the condition of −0.01 <r2 / (f · β) <− 0.004 0.015 <r18 / (f · β) <0.035 is satisfied.

【0014】また、前記第3レンズ群G3の最も物体側
の面の曲率半径をr16とし、前記第3レンズ群G3の最
も像側の面の曲率半径をr21としたとき、−2<r16/
r21<−0.5の条件を満足することが好ましい。さら
に、前記第3レンズ群G3を構成するレンズのうち少な
くとも1つの正レンズのアッベ数ν3dは、ν3d<40の
条件を満足するのが好ましい。
When the radius of curvature of the most object side surface of the third lens group G3 is r16 and the radius of curvature of the most image side surface of the third lens group G3 is r21, -2 <r16 /
It is preferable to satisfy the condition of r21 <-0.5. Further, it is preferable that the Abbe number ν3d of at least one positive lens among the lenses constituting the third lens group G3 satisfies the condition of ν3d <40.

【0015】また、本発明の別の局面によれば、物体側
から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正
の屈折力を有する第2レンズ群G2と、第3レンズ群G
3とを備え、前記第1レンズ群G1および前記第2レン
ズ群G2に対して前記第3レンズ群G3を光軸に沿って
相対移動させて収差変動を補正することを特徴とする液
浸系顕微鏡対物レンズを提供する。
According to another aspect of the present invention, the first lens group G1 having a positive refractive power, the second lens group G2 having a positive refractive power, and the third lens group are arranged in this order from the object side. G
And the third lens group G3 is moved relative to the first lens group G1 and the second lens group G2 along the optical axis to correct aberration fluctuations. A microscope objective lens is provided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】上述のように、本発明の顕微鏡対
物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2
と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備えた3
群構成を基本構成としている。そして、第3レンズ群G
3が、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2に対し
て光軸に沿って相対移動する補正レンズ群を構成してい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, a microscope objective lens according to the present invention comprises, in order from the object side, a first lens having a positive refractive power.
The lens group G1 and the second lens group G2 having a positive refractive power
And a third lens group G3 having a negative refractive power
The group structure is the basic structure. Then, the third lens group G
Reference numeral 3 constitutes a correction lens group that moves relative to the first lens group G1 and the second lens group G2 along the optical axis.

【0017】補正レンズ群である第3レンズ群G3で
は、最も物体側のレンズ面が物体側に凸面を向けてい
る。この最も物体側のレンズ面は、入射光線が光軸から
離れれば離れるほど球面収差を負にする作用を有する。
したがって、カバーガラスの厚さの変化に起因して発生
した球面収差を有する光線が顕微鏡対物レンズに入射し
た場合、第3レンズ群G3をひいてはその最も物体側の
レンズ面を光軸に沿って移動させることにより、最も物
体側のレンズ面で発生する球面収差によって入射光線の
球面収差を相殺することができる。
In the third lens group G3, which is a correction lens group, the lens surface closest to the object is convex on the object side. This most object-side lens surface has a function of making spherical aberration negative as the incident light ray is further away from the optical axis.
Therefore, when a light beam having a spherical aberration generated due to a change in the thickness of the cover glass is incident on the microscope objective lens, the third lens group G3 and thus the lens surface on the most object side is moved along the optical axis. By doing so, the spherical aberration of the incident ray can be canceled by the spherical aberration generated on the lens surface closest to the object.

【0018】なお、液浸系の顕微鏡対物レンズでは、最
も物体側のレンズ面に浸液が入り込むため、使用後には
そのレンズ面から浸液を拭き取らなければならない。ま
た、空気が浸液の中に混入して性能を悪化することのな
いように構成しなければならない。したがって、浸液と
接する最も物体側のレンズ面を、ほぼ平面状に形成する
必要がある。その結果、液浸系の顕微鏡対物レンズで
は、通常の顕微鏡対物レンズよりも、像面湾曲の補正が
困難になってしまう。
In a liquid immersion type microscope objective lens, since the immersion liquid enters the lens surface closest to the object side, the immersion liquid must be wiped off from the lens surface after use. Further, the air must not be mixed in the immersion liquid to deteriorate the performance. Therefore, it is necessary to form the most object-side lens surface that comes into contact with the immersion liquid into a substantially flat shape. As a result, it becomes more difficult to correct the field curvature in the immersion microscope objective lens than in a normal microscope objective lens.

【0019】そこで、液浸系の顕微鏡対物レンズでは、
一般に埋め込みレンズと呼ばれる接合レンズを最も物体
側に配置して、ぺッツバール和を補正することが多い。
本発明においても、第1レンズ群G1は、像側に曲率の
強い凸面を向けた接合面s2を有し且つ物体側の面がほ
ぼ平面状に形成された接合正レンズL11を、埋め込みレ
ンズとして備えている。
Therefore, in the immersion microscope objective lens,
In general, a cemented lens, which is generally called an embedded lens, is arranged closest to the object side to correct the Petzval sum.
Also in the present invention, in the first lens group G1, the cemented positive lens L11 having the cemented surface s2 with the convex surface having a strong curvature facing the image side and having the object side surface formed in a substantially flat surface is used as the embedded lens. I have it.

【0020】また、第2レンズ群G2は、色収差や球面
収差を補正しながら第1レンズ群G1を介した発散光束
を収れん光束に変換するために、負の屈折力を有する接
合面(F面に相当する)を含み、全体として正屈折力を
有する。さらに、前述したように、第3レンズ群G3は
補正レンズ群であって、カバーガラスの厚さの変化に起
因する諸収差の変動、特に球面収差の変動を補正する。
このため、第3レンズ群G3は、最も物体側のレンズ面
が物体側に凸面を向け、像側に曲率の強い凹面を向けて
空気と接するレンズ面s18を有する。
The second lens group G2 has a cemented surface (F surface) having a negative refracting power in order to convert the divergent light flux passing through the first lens group G1 into a convergent light flux while correcting chromatic aberration and spherical aberration. (Corresponding to) and has a positive refracting power as a whole. Further, as described above, the third lens group G3 is a correction lens group, and corrects variations in various aberrations caused by changes in the thickness of the cover glass, particularly variations in spherical aberration.
Therefore, the third lens group G3 has a lens surface s18 in which the lens surface closest to the object is in contact with air with the convex surface facing the object side and the concave surface having a strong curvature facing the image side.

【0021】以下、本発明の各条件式について説明す
る。本発明では、以下の条件式(1)および(2)を満
足することが望ましい。 −0.01<r2/(f・β)<−0.004 (1) 0.015<r18/(f・β)<0.035 (2)
Hereinafter, each conditional expression of the present invention will be described. In the present invention, it is desirable to satisfy the following conditional expressions (1) and (2). -0.01 <r2 / (f · β) <− 0.004 (1) 0.015 <r18 / (f · β) <0.035 (2)

【0022】ここで、 f :全系の焦点距離 β :倍率 r2:接合正レンズL11の接合面s2の曲率半径 r18:第3レンズ群G3のレンズ面s18の曲率半径Where f is the focal length of the entire system, β is the magnification, r2 is the radius of curvature of the cemented surface s2 of the cemented positive lens L11, r18 is the radius of curvature of the lens surface s18 of the third lens group G3.

【0023】条件式(1)は、埋め込みレンズである接
合正レンズL11の接合面s2の曲率半径について適切な
範囲を規定している。条件式(1)の上限値を上回る
と、ぺッツバール和が補正過剰になり(負の方へ値が大
きくなり)、像面湾曲およびコマ収差が悪化してしま
う。一方、条件式(1)の下限値を下回ると、ぺッツバ
ール和が補正不足になり(正の方へ値が大きくなり)、
像面湾曲が悪化してしまう。なお、条件式(1)の上限
値を−0.006に、下限値を−0.008に設定すれ
ば、さらに良好な結果が得られる。
Conditional expression (1) defines an appropriate range for the radius of curvature of the cemented surface s2 of the cemented positive lens L11 which is an embedded lens. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the Petzval sum will be overcorrected (the value will increase toward the negative side), and field curvature and coma will deteriorate. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the Petzval sum will be undercorrected (the value will increase toward the positive side),
The field curvature becomes worse. If the upper limit value and the lower limit value of conditional expression (1) are set to -0.006 and -0.008, respectively, a better result can be obtained.

【0024】条件式(2)は、条件式(1)と同様に、
ぺッツバール和の補正のための条件式であって、第3レ
ンズ群G3のレンズ面s18の曲率半径について適切な範
囲を規定している。条件式(2)の上限値を上回ると、
ぺッツバール和が補正不足になり、像面湾曲が悪化して
しまう。一方、条件式(2)の下限値を下回ると、ぺッ
ツバール和が補正過剰になり、像面湾曲が悪化してしま
う。なお、条件式(2)の上限値を0.03に、下限値
を0.018に設定すれば、さらに良好な結果が得られ
る。
Conditional expression (2) is the same as conditional expression (1).
It is a conditional expression for correcting Petzval sum, and defines an appropriate range for the radius of curvature of the lens surface s18 of the third lens group G3. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (2),
The Petzval sum is undercorrected and the field curvature deteriorates. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (2), the Petzval sum is overcorrected, and the field curvature is deteriorated. If the upper limit and the lower limit of conditional expression (2) are set to 0.03 and 0.018, respectively, a better result can be obtained.

【0025】また、本発明では、第3レンズ群G3の最
も物体側の面s16の曲率半径をr16とし、第3レンズ群
G3の最も像側の面s21の曲率半径をr21としたとき、
次の条件式(3)を満足することが望ましい。 −2<r16/r21<−0.5 (3)
Further, in the present invention, when the radius of curvature of the most object side surface s16 of the third lens group G3 is r16 and the radius of curvature of the most image side surface s21 of the third lens group G3 is r21,
It is desirable to satisfy the following conditional expression (3). -2 <r16 / r21 <-0.5 (3)

【0026】条件式(3)は、第3レンズ群G3の形状
を規定する条件式であり、r16/r21の値が−1程度と
なるように設定している。条件式(3)を満足すると、
第3レンズ群G3の形状は全体的に球形あるいは球形に
近い形状となる。もし、何らかの要因で第3レンズ群G
3が光軸に対して回転(チルト)してしまっても、全体
形状を球形形状とすることにより、チルトによる収差の
変動を小さく抑えることが可能になる。なお、条件式
(3)の上限値を−0.75に、下限値を−1.5に設
定すれば、さらに良好な結果が得られる。
Conditional expression (3) is a conditional expression that defines the shape of the third lens group G3, and is set so that the value of r16 / r21 is about -1. If conditional expression (3) is satisfied,
The shape of the third lens group G3 is spherical or nearly spherical. If for some reason the third lens group G
Even if 3 is rotated (tilted) with respect to the optical axis, by making the entire shape spherical, it is possible to suppress variation in aberration due to tilt to be small. If the upper limit value of conditional expression (3) is set to -0.75 and the lower limit value is set to -1.5, a better result can be obtained.

【0027】さらに、本発明では、さらに良好な結像性
能を得るために、第3レンズ群G3を構成するレンズの
うち少なくとも1つの正レンズのアッベ数ν3dが次の条
件式(4)を満足することが望ましい。 ν3d<40 (4) 条件式(4)の上限値を上回ると、倍率の色収差が補正
不足(g線が光軸から離れてゆく)となり、良好な結像
性能を得ることができなくなってしまう。
Further, in the present invention, in order to obtain a better imaging performance, the Abbe number ν3d of at least one positive lens of the lenses constituting the third lens group G3 satisfies the following conditional expression (4). It is desirable to do. ν3d <40 (4) If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, chromatic aberration of magnification will be undercorrected (g-line will move away from the optical axis), and good imaging performance will not be obtained. .

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面に基づい
て説明する。各実施例において、本発明の顕微鏡対物レ
ンズは、水を浸液として用いた水浸系であり、物体側か
ら順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の
屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有す
る第3レンズ群G3とを備えている。なお、各実施例に
おいて、水の屈折率は1.33306であり、アッベ数
は53.98である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In each example, the microscope objective lens of the present invention is a water immersion system using water as an immersion liquid, and has a first lens group G1 having a positive refractive power and a positive refractive power in order from the object side. It includes a second lens group G2 and a third lens group G3 having a negative refractive power. In each example, the refractive index of water is 1.33306 and the Abbe number is 53.98.

【0029】第1レンズ群G1は、像側に曲率の強い凸
面を向けた接合面s2を有し且つ物体側の面がほぼ平面
状に形成された接合正レンズL11を含んでいる。また、
第2レンズ群G2は、負の屈折力を有する接合面s13を
含み、第1レンズ群G1を介した光束を収れん光束に変
換する。さらに、第3レンズ群G3は、最も物体側のレ
ンズ面が物体側に凸面を向け、像側に曲率の強い凹面を
向けて空気と接するレンズ面s18を有する。
The first lens group G1 includes a cemented positive lens L11 having a cemented surface s2 with a convex surface having a strong curvature facing the image side, and a surface on the object side formed substantially flat. Also,
The second lens group G2 includes a cemented surface s13 having a negative refractive power, and converts the light flux that has passed through the first lens group G1 into a convergent light flux. Further, the third lens group G3 has a lens surface s18 that is in contact with air, with the lens surface closest to the object facing the object side and the concave surface having a strong curvature facing the image side.

【0030】なお、各実施例において、顕微鏡対物レン
ズの像側には、150mmの軸上空気間隔を隔てて結像
レンズ(第2対物レンズ)が配置されている。そして、
顕微鏡対物レンズと結像レンズとの組み合わせにより、
有限光学系が形成されている。なお、以下の各実施例に
おいて示す諸収差図は、顕微鏡対物レンズと結像レンズ
との軸上空気間隔が150mmの場合の諸収差図であ
る。ただし、軸上空気間隔がある程度変化しても、収差
の変動がほとんどないことを本発明者は検証している。
In each embodiment, an image forming lens (second objective lens) is arranged on the image side of the microscope objective lens with an axial air distance of 150 mm. And
By combining the microscope objective lens and the imaging lens,
A finite optical system is formed. The various aberration diagrams shown in each of the following examples are various aberration diagrams when the axial air gap between the microscope objective lens and the imaging lens is 150 mm. However, the present inventors have verified that even if the on-axis air gap changes to some extent, there is almost no change in aberration.

【0031】各実施例における結像レンズは、物体側か
ら順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズG4
と、両凸レンズと両凹レンズとの接合正レンズG5とか
ら構成されている。次の表(1)に、各実施例における
結像レンズの諸元の値を掲げる。表(1)において、左
端の数字は物体側からの各レンズ面の順序を、rは各レ
ンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔を、nおよび
νはそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する屈折
率およびアッベ数を示している。
The imaging lens in each embodiment is a cemented positive lens G4 composed of a biconvex lens and a biconcave lens in order from the object side.
And a cemented positive lens G5 composed of a biconvex lens and a biconcave lens. The following table (1) lists values of specifications of the imaging lens in each example. In Table (1), the number at the left end indicates the order of each lens surface from the object side, r indicates the radius of curvature of each lens surface, d indicates the distance between the lens surfaces, and n and ν indicate d lines (λ = 587). .6 nm).

【0032】[0032]

【表1】 r d n ν 1 75.0450 5.1 1.6228 57.0 G4 2 -75.045 2.0 1.7500 35.2 3 1600.5800 7.5 4 50.2560 5.1 1.6676 42.0 G5 5 -84.5410 1.8 1.6127 44.4 6 36.9110 [Table 1] r d n ν 1 75.0450 5.1 1.6228 57.0 G4 2 -75.045 2.0 1.7500 35.2 3 1600.5800 7.5 4 50.2560 5.1 1.6676 42.0 G5 5 -84.5410 1.8 1.6127 44.4 6 36.9110

【0033】〔実施例1〕図1は、本発明の第1実施例
にかかる水浸系顕微鏡対物レンズの構成を示す図であ
る。図示の水浸系顕微鏡対物レンズにおいて、第1レン
ズ群G1は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平
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
の接合平凸レンズL11、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合正
レンズから構成されている。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a view showing the arrangement of a water immersion microscope objective according to the first embodiment of the present invention. In the illustrated water immersion microscope objective lens, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented plano-convex lens L11 including a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens having a concave surface directed to the side, and a cemented positive lens composed of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0034】また、第2レンズ群G2は、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズとの接合正レンズ、およ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両凹レンズとの接合正
レンズから構成されている。さらに、第3レンズ群G3
は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合
負レンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合負レ
ンズから構成されている。
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens, and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens. And a biconcave lens, which is a cemented positive lens. Further, the third lens group G3
Is composed of, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a cemented negative lens of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0035】次の表(2)に、本発明の実施例1の諸元
の値を掲げる。表(2)において、fは対物レンズのみ
の焦点距離を、NAは開口数を、βは結像レンズを用い
た際の倍率を、WDは作動距離をそれぞれ表している。
さらに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序
を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔
を、nおよびνはそれぞれd線(λ=587.63m)
に対する屈折率およびアッベ数を示している。
The following table (2) lists the values of specifications of the first embodiment of the present invention. In Table (2), f is the focal length of only the objective lens, NA is the numerical aperture, β is the magnification when the imaging lens is used, and WD is the working distance.
Furthermore, the number at the left end is the order of the lens surfaces from the object side, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n and ν are d lines (λ = 587.63 m).
Shows the refractive index and the Abbe number with respect to.

【0036】[0036]

【表2】 f =3.3 NA=1.2 β =60× WD=0.22 r d n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.4005 3.55 1.90265 35.72 3 -3.6312 0.10 4 -19.0102 3.25 1.49782 82.52 5 -8.3011 0.10 6 -32.4210 1.00 1.67163 38.80 7 21.6003 8.00 1.49782 82.52 8 -11.3644 0.50 9 60.0610 1.20 1.61266 44.41 G2 10 24.3609 7.20 1.43388 95.57 11 -17.8502 0.15 12 16.0000 2.00 1.74400 45.00 13 8.6199 8.20 1.43388 95.57 14 -35.699 1.00 1.64831 33.75 15 47.762 (d15=可変) 16 8.5714 5.15 1.49782 82.52 G3 17 -52.4010 6.35 1.61266 44.41 18 4.6607 2.90 19 -5.3822 2.45 1.69680 55.60 20 33.2070 2.85 1.61750 30.83 21 -7.5344 (収差変動の補正における可変間隔) カバーガラスの厚さ 可変間隔d15 0.15 1.35 0.17 0.88 0.19 0.45 (条件対応値) (1)r2/(f・β)=−0.0071 (2)r18/(f・β)= 0.0235 (3)r16/r21 =−1.1376 (4)ν3d =30.83[Table 2] f = 3.3 NA = 1.2 β = 60 × WD = 0.22 rd n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.4005 3.55 1.90265 35.72 3 -3.6312 0.10 4 -19.0102 3.25 1.49782 82.52 5 -8.3011 0.10 6 -32.4210 1.00 1.67163 38.80 7 21.6003 8.00 1.49782 82.52 8 -11.3644 0.50 9 60.0610 1.20 1.61266 44.41 G2 10 24.3609 7.20 1.43388 95.57 11 -17.8502 0.15 12 16.0000 2.00 1.74400 45.00 13 8.6199 8.20 1.43388 95.57 14. 47.762 (d15 = variable) 16 8.5714 5.15 1.49782 82.52 G3 17 -52.4010 6.35 1.61266 44.41 18 4.6607 2.90 19 -5.3822 2.45 1.69680 55.60 20 33.2070 2.85 1.61750 30.83 21 -7.5344 (variable distance in correcting aberration variation) Cover glass thickness variable Interval d15 0.15 1.35 0.17 0.88 0.19 0.45 (value corresponding to the condition) (1) r2 / (f · β) = − 0.0071 (2) r18 / (f · β) = 0.0235 (3) r16 / r21 = -1.137 6 (4) ν3d = 30.83

【0037】図2は、第1実施例における球面収差図で
ある。そして、(a)はカバーガラスの厚さが0.15
である場合の球面収差を、(b)はカバーガラスの厚さ
が0.17である場合の球面収差を、(c)はカバーガ
ラスの厚さが0.19である場合の球面収差をそれぞれ
示している。各球面収差図において、NAは開口数を、
dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、fはF線(λ=486.1nm)
を、gはg線(λ=435.6nm)をそれぞれ示して
いる。各球面収差図から明らかなように、本実施例で
は、カバーガラスの厚さの変化に起因する球面収差の変
動が良好に補正されていることがわかる。
FIG. 2 is a spherical aberration diagram of the first embodiment. And, in (a), the cover glass has a thickness of 0.15.
, (B) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.19. Shows. In each spherical aberration diagram, NA is the numerical aperture,
d is the d line (λ = 587.6 nm) and C is the C line (λ = 6 nm).
56.3 nm) and f is the F line (λ = 486.1 nm)
, G indicates the g-line (λ = 435.6 nm). As is clear from each spherical aberration diagram, in this example, it is understood that the variation of the spherical aberration due to the change of the thickness of the cover glass is well corrected.

【0038】〔実施例2〕図3は、本発明の第2実施例
にかかる水浸系顕微鏡対物レンズの構成を示す図であ
る。図示の水浸系顕微鏡対物レンズにおいて、第1レン
ズ群G1は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平
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
の接合平凸レンズL11、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合正
レンズから構成されている。
[Embodiment 2] FIG. 3 is a view showing the arrangement of a water immersion microscope objective according to the second embodiment of the present invention. In the illustrated water immersion microscope objective lens, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented plano-convex lens L11 including a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens having a concave surface directed to the side, and a cemented positive lens composed of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0039】また、第2レンズ群G2は、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズとの接合正レンズ、およ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両凹レンズとの接合正
レンズから構成されている。さらに、第3レンズ群G3
は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合
負レンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合負レ
ンズから構成されている。
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens, and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens. And a biconcave lens, which is a cemented positive lens. Further, the third lens group G3
Is composed of, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a cemented negative lens of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0040】次の表(3)に、本発明の実施例2の諸元
の値を掲げる。表(3)において、fは対物レンズのみ
の焦点距離を、NAは開口数を、βは結像レンズを用い
た際の倍率を、WDは作動距離をそれぞれ表している。
さらに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序
を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔
を、nおよびνはそれぞれd線(λ=587.63m)
に対する屈折率およびアッベ数を示している。
The following table (3) lists the values of specifications of the second embodiment of the present invention. In Table (3), f is the focal length of only the objective lens, NA is the numerical aperture, β is the magnification when the imaging lens is used, and WD is the working distance.
Furthermore, the number at the left end is the order of the lens surfaces from the object side, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n and ν are d lines (λ = 587.63 m).
Shows the refractive index and the Abbe number with respect to.

【0041】[0041]

【表3】 f =3.3 NA=1.15 β =60× WD=0.21 r d n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.2900 3.55 1.90265 35.72 3 -3.5870 0.08 4 -19.1910 3.25 1.49782 82.52 5 -8.4373 0.09 6 -41.9343 1.00 1.67163 38.80 7 20.2530 7.99 1.49782 82.52 8 -12.1025 0.50 9 42.3801 1.20 1.61266 44.41 G2 10 24.5534 7.20 1.43388 95.57 11 -18.4120 0.15 12 16.0000 2.00 1.74400 45.00 13 8.6199 8.20 1.43388 95.57 14 -25.0077 1.00 1.64831 33.75 15 40.7521 (d15=可変) 16 8.6200 5.18 1.49782 82.52 G3 17 -51.6832 6.28 1.61266 44.41 18 5.10261 2.90 19 -5.2704 2.40 1.71300 53.93 20 32.8101 3.00 1.61750 30.83 21 -7.4653 (収差変動の補正における可変間隔) カバーガラスの厚さ 可変間隔d15 0.15 1.33 0.17 0.8 0.19 0.25 (条件対応値) (1)r2/(f・β)=−0.0065 (2)r18/(f・β)= 0.0258 (3)r16/r21 =−1.1547 (4)ν3d =30.83[Table 3] f = 3.3 NA = 1.15 β = 60 x WD = 0.21 rd n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.2900 3.55 1.90265 35.72 3 -3.5870 0.08 4 -19.1910 3.25 1.49782 82.52 5 -8.4373 0.09 6 -41.9343 1.00 1.67163 38.80 7 20.2530 7.99 1.49782 82.52 8 -12.1025 0.50 9 42.3801 1.20 1.61266 44.41 G2 10 24.5534 7.20 1.43388 95.57 11 -18.4120 0.15 12 16.0000 2.00 1.74400 45.00 13 8.6199 8.20 1.43388 95.57 14. 40.7521 (d15 = variable) 16 8.6200 5.18 1.49782 82.52 G3 17 -51.6832 6.28 1.61266 44.41 18 5.10261 2.90 19 -5.2704 2.40 1.71300 53.93 20 32.8101 3.00 1.61750 30.83 21 -7.4653 (variable distance for correcting aberration variation) Cover glass thickness Variable Interval d15 0.15 1.33 0.17 0.8 0.19 0.25 (Value corresponding to condition) (1) r2 / (f · β) = − 0.0065 (2) r18 / (f · β) = 0.0258 (3) r16 / r21 = -1.15 47 (4) ν3d = 30.83

【0042】図4は、第2実施例における球面収差図で
ある。そして、(a)はカバーガラスの厚さが0.15
である場合の球面収差を、(b)はカバーガラスの厚さ
が0.17である場合の球面収差を、(c)はカバーガ
ラスの厚さが0.19である場合の球面収差をそれぞれ
示している。各球面収差図において、NAは開口数を、
dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、fはF線(λ=486.1nm)
を、gはg線(λ=435.6nm)をそれぞれ示して
いる。各球面収差図から明らかなように、本実施例で
は、カバーガラスの厚さの変化に起因する球面収差の変
動が良好に補正されていることがわかる。
FIG. 4 is a spherical aberration diagram in the second embodiment. And, in (a), the cover glass has a thickness of 0.15.
, (B) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.19. Shows. In each spherical aberration diagram, NA is the numerical aperture,
d is the d line (λ = 587.6 nm) and C is the C line (λ = 6 nm).
56.3 nm) and f is the F line (λ = 486.1 nm)
, G indicates the g-line (λ = 435.6 nm). As is clear from each spherical aberration diagram, in this example, it is understood that the variation of the spherical aberration due to the change of the thickness of the cover glass is well corrected.

【0043】〔実施例3〕図5は、本発明の第3実施例
にかかる水浸系顕微鏡対物レンズの構成を示す図であ
る。図示の水浸系顕微鏡対物レンズにおいて、第1レン
ズ群G1は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平
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
の接合平凸レンズL11、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合正
レンズから構成されている。
[Embodiment 3] FIG. 5 is a view showing the arrangement of a water immersion microscope objective lens according to the third embodiment of the present invention. In the illustrated water immersion microscope objective lens, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented plano-convex lens L11 including a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens having a concave surface directed to the side, and a cemented positive lens composed of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0044】また、第2レンズ群G2は、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズとの接合正レンズ、およ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両凹レンズとの接合正
レンズから構成されている。さらに、第3レンズ群G3
は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合
負レンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合負レ
ンズから構成されている。
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens, and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens. And a biconcave lens, which is a cemented positive lens. Further, the third lens group G3
Is composed of, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a cemented negative lens of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0045】次の表(4)に、本発明の実施例3の諸元
の値を掲げる。表(4)において、fは対物レンズのみ
の焦点距離を、NAは開口数を、βは結像レンズを用い
た際の倍率を、WDは作動距離をそれぞれ表している。
さらに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序
を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔
を、nおよびνはそれぞれd線(λ=587.63m)
に対する屈折率およびアッベ数を示している。
Table (4) below shows the values of specifications of the third embodiment of the present invention. In Table (4), f is the focal length of only the objective lens, NA is the numerical aperture, β is the magnification when the imaging lens is used, and WD is the working distance.
Furthermore, the number at the left end is the order of the lens surfaces from the object side, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n and ν are d lines (λ = 587.63 m).
Shows the refractive index and the Abbe number with respect to.

【0046】[0046]

【表4】 f =3.3 NA=1.15 β =60× WD=0.21 r d n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.5438 3.55 1.90265 35.72 3 -3.5734 0.07 4 -16.6074 3.25 1.49782 82.52 5 -9.0287 0.08 6 -36.8686 1.00 1.67163 38.80 7 18.7765 7.98 1.49782 82.52 8 -11.8720 0.50 9 48.7655 1.20 1.61266 44.41 G2 10 27.7934 7.20 1.43388 95.57 11 -16.9358 0.15 12 16.0000 2.01 1.74400 45.00 13 8.6199 8.19 1.43883 95.57 14 -26.2527 1.00 1.6483 33.7 15 45.0608 (d15=可変) 16 8.6200 5.14 1.49782 82.52 G3 17 -50.1533 6.25 1.61266 44.41 18 5.0642 2.90 19 -5.1861 2.40 1.71300 53.93 20 32.0438 3.00 1.61750 30.83 21 -7.4704 (収差変動の補正における可変間隔) カバーガラスの厚さ 可変間隔d15 0.15 1.33 0.17 0.8 0.19 0.25 (条件対応値) (1)r2/(f・β)=−0.0078 (2)r18/(f・β)= 0.0256 (3)r16/r21 =−1.1539 (4)ν3d =30.83[Table 4] f = 3.3 NA = 1.15 β = 60 x WD = 0.21 rd n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.5438 3.55 1.90265 35.72 3 -3.5734 0.07 4 -16.6074 3.25 1.49782 82.52 5 -9.0287 0.08 6 -36.8686 1.00 1.67163 38.80 7 18.7765 7.98 1.49782 82.52 8 -11.8720 0.50 9 48.7655 1.20 1.61266 44.41 G2 10 27.7934 7.20 1.43388 95.57 11 -16.9358 0.15 12 16.0000 2.01 1.74400 45.00 13 8.6199 8.19 1.43883 95.57 14 -26.2 45.0608 (d15 = variable) 16 8.6200 5.14 1.49782 82.52 G3 17 -50.1533 6.25 1.61266 44.41 18 5.0642 2.90 19 -5.1861 2.40 1.71300 53.93 20 32.0438 3.00 1.61750 30.83 21 -7.4704 (variable distance in correcting aberration variation) Cover glass thickness variable Interval d15 0.15 1.33 0.17 0.8 0.19 0.25 (value corresponding to the condition) (1) r2 / (f · β) = − 0.0078 (2) r18 / (f · β) = 0.0256 (3) r16 / r21 = -1.15 9 (4) ν3d = 30.83

【0047】図6は、第3実施例における球面収差図で
ある。そして、(a)はカバーガラスの厚さが0.15
である場合の球面収差を、(b)はカバーガラスの厚さ
が0.17である場合の球面収差を、(c)はカバーガ
ラスの厚さが0.19である場合の球面収差をそれぞれ
示している。各球面収差図において、NAは開口数を、
dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、fはF線(λ=486.1nm)
を、gはg線(λ=435.6nm)をそれぞれ示して
いる。各球面収差図から明らかなように、本実施例で
は、カバーガラスの厚さの変化に起因する球面収差の変
動が良好に補正されていることがわかる。
FIG. 6 is a spherical aberration diagram in the third embodiment. And, in (a), the cover glass has a thickness of 0.15.
, (B) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.19. Shows. In each spherical aberration diagram, NA is the numerical aperture,
d is the d line (λ = 587.6 nm) and C is the C line (λ = 6 nm).
56.3 nm) and f is the F line (λ = 486.1 nm)
, G indicates the g-line (λ = 435.6 nm). As is clear from each spherical aberration diagram, in this example, it is understood that the variation of the spherical aberration due to the change of the thickness of the cover glass is well corrected.

【0048】〔実施例4〕図7は、本発明の第4実施例
にかかる水浸系顕微鏡対物レンズの構成を示す図であ
る。図示の水浸系顕微鏡対物レンズにおいて、第1レン
ズ群G1は、物体側から順に、物体側に平面を向けた平
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
の接合平凸レンズL11、物体側に凹面を向けた正メニス
カスレンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合正
レンズから構成されている。
[Embodiment 4] FIG. 7 is a diagram showing the structure of a water immersion microscope objective lens according to a fourth embodiment of the present invention. In the illustrated water immersion microscope objective lens, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented plano-convex lens L11 including a plano-convex lens having a flat surface facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side. It is composed of a positive meniscus lens having a concave surface directed to the side, and a cemented positive lens composed of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0049】また、第2レンズ群G2は、物体側から順
に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レ
ンズとの接合正レンズ、およ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両凹レンズとの接合正
レンズから構成されている。さらに、第3レンズ群G3
は、物体側から順に、両凸レンズと両凹レンズとの接合
負レンズ、および両凹レンズと両凸レンズとの接合負レ
ンズから構成されている。
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented positive lens composed of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens, and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a biconvex lens. And a biconcave lens, which is a cemented positive lens. Further, the third lens group G3
Is composed of, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a cemented negative lens of a biconcave lens and a biconvex lens.

【0050】次の表(5)に、本発明の実施例4の諸元
の値を掲げる。表(5)において、fは対物レンズのみ
の焦点距離を、NAは開口数を、βは結像レンズを用い
た際の倍率を、WDは作動距離をそれぞれ表している。
さらに、左端の数字は物体側からの各レンズ面の順序
を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各レンズ面間隔
を、nおよびνはそれぞれd線(λ=587.63m)
に対する屈折率およびアッベ数を示している。
Table (5) below shows the values of specifications of the fourth embodiment of the present invention. In Table (5), f is the focal length of only the objective lens, NA is the numerical aperture, β is the magnification when the imaging lens is used, and WD is the working distance.
Furthermore, the number at the left end is the order of the lens surfaces from the object side, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the distance between the lens surfaces, and n and ν are d lines (λ = 587.63 m).
Shows the refractive index and the Abbe number with respect to.

【0051】[0051]

【表5】 f =3.3 NA=1.15 β =60× WD=0.21 r d n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.4011 3.55 1.90265 35.72 3 -3.5540 0.11 4 -19.1695 3.25 1.49782 82.52 5 -8.0045 0.10 6 -31.3114 1.00 1.67163 38.80 7 19.6019 8.00 1.49782 82.52 8 -11.2428 0.50 9 59.1366 1.20 1.61266 44.41 G2 10 22.2513 7.20 1.43388 95.57 11 -17.7453 0.15 12 16.0000 2.00 1.74400 45.00 13 8.6199 8.20 1.43883 95.57 14 -32.4562 1.00 1.6483 33.7 15 49.1098 (d15=可変) 16 8.5714 5.22 1.49782 82.52 G3 17 -49.9726 6.32 1.61266 44.41 18 3.9054 2.90 19 -5.5117 2.40 1.71700 48.04 20 34.0448 3.00 1.61750 30.83 21 -6.8632 (収差変動の補正における可変間隔) カバーガラスの厚さ 可変間隔d15 0.15 1.33 0.17 0.8 0.19 0.25 (条件対応値) (1)r2/(f・β)=−0.0071 (2)r18/(f・β)= 0.0197 (3)r16/r21 =−1.2489 (4)ν3d =30.83[Table 5] f = 3.3 NA = 1.15 β = 60 x WD = 0.21 r d n ν 1 ∞ 0.95 1.45847 67.72 G1 2 -1.4011 3.55 1.90265 35.72 3 -3.5540 0.11 4 -19.1695 3.25 1.49782 82.52 5 -8.0045 0.10 6 -31.3114 1.00 1.67163 38.80 7 19.6019 8.00 1.49782 82.52 8 -11.2428 0.50 9 59.1366 1.20 1.61266 44.41 G2 10 22.2513 7.20 1.43388 95.57 11 -17.7453 0.15 12 16.0000 2.00 1.74400 45.00 13 8.6199 8.20 1.43883 95.57 14 -95.57 14. 49.1098 (d15 = variable) 16 8.5714 5.22 1.49782 82.52 G3 17 -49.9726 6.32 1.61266 44.41 18 3.9054 2.90 19 -5.5117 2.40 1.71700 48.04 20 34.0448 3.00 1.61750 30.83 21 -6.8632 (variable distance in correcting aberration variation) Cover glass thickness variable Interval d15 0.15 1.33 0.17 0.8 0.19 0.25 (value corresponding to the condition) (1) r2 / (f · β) = − 0.0071 (2) r18 / (f · β) = 0.0197 (3) r16 / r21 = -1.248 9 (4) ν3d = 30.83

【0052】図8は、第4実施例における球面収差図で
ある。そして、(a)はカバーガラスの厚さが0.15
である場合の球面収差を、(b)はカバーガラスの厚さ
が0.17である場合の球面収差を、(c)はカバーガ
ラスの厚さが0.19である場合の球面収差をそれぞれ
示している。各球面収差図において、NAは開口数を、
dはd線(λ=587.6nm)を、CはC線(λ=6
56.3nm)を、fはF線(λ=486.1nm)
を、gはg線(λ=435.6nm)をそれぞれ示して
いる。各球面収差図から明らかなように、本実施例で
は、カバーガラスの厚さの変化に起因する球面収差の変
動が良好に補正されていることがわかる。
FIG. 8 is a spherical aberration diagram of the fourth embodiment. And, in (a), the cover glass has a thickness of 0.15.
, (B) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.19. Shows. In each spherical aberration diagram, NA is the numerical aperture,
d is the d line (λ = 587.6 nm) and C is the C line (λ = 6 nm).
56.3 nm) and f is the F line (λ = 486.1 nm)
, G indicates the g-line (λ = 435.6 nm). As is clear from each spherical aberration diagram, in this example, it is understood that the variation of the spherical aberration due to the change of the thickness of the cover glass is well corrected.

【0053】[0053]

【効果】以上説明したように、本発明によれば、倍率が
60倍程度で、開口数NAが1.15〜1.2程度と大
きく、カバーガラスの厚さの変化や観察すべき細胞の屈
折率の変化などに起因する諸収差(特に球面収差)の変
動を良好に補正することのできる液浸系アポクロマ−ト
顕微鏡対物レンズを実現することができる。
As described above, according to the present invention, the magnification is about 60 times, the numerical aperture NA is large at about 1.15 to 1.2, the thickness of the cover glass changes and the cells to be observed are It is possible to realize an immersion apochromat microscope objective lens capable of excellently correcting variations in various aberrations (particularly spherical aberration) due to changes in the refractive index.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例にかかる水浸系顕微鏡対物
レンズの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a water immersion microscope objective lens according to a first example of the present invention.

【図2】第1実施例における球面収差図であって、
(a)はカバーガラスの厚さが0.15である場合の球
面収差を、(b)はカバーガラスの厚さが0.17であ
る場合の球面収差を、(c)はカバーガラスの厚さが
0.19である場合の球面収差をそれぞれ示している。
FIG. 2 is a spherical aberration diagram of the first embodiment,
(A) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.15, (b) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the thickness of the cover glass. Spherical aberrations are shown when the value is 0.19.

【図3】本発明の第2実施例にかかる水浸系顕微鏡対物
レンズの構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a water immersion microscope objective lens according to a second example of the present invention.

【図4】第2実施例における球面収差図であって、
(a)はカバーガラスの厚さが0.15である場合の球
面収差を、(b)はカバーガラスの厚さが0.17であ
る場合の球面収差を、(c)はカバーガラスの厚さが
0.19である場合の球面収差をそれぞれ示している。
FIG. 4 is a spherical aberration diagram of the second embodiment,
(A) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.15, (b) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the thickness of the cover glass. Spherical aberrations are shown when the value is 0.19.

【図5】本発明の第3実施例にかかる水浸系顕微鏡対物
レンズの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a water immersion microscope objective lens according to a third example of the present invention.

【図6】第3実施例における球面収差図であって、
(a)はカバーガラスの厚さが0.15である場合の球
面収差を、(b)はカバーガラスの厚さが0.17であ
る場合の球面収差を、(c)はカバーガラスの厚さが
0.19である場合の球面収差をそれぞれ示している。
FIG. 6 is a spherical aberration diagram of the third example,
(A) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.15, (b) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the thickness of the cover glass. Spherical aberrations are shown when the value is 0.19.

【図7】本発明の第4実施例にかかる水浸系顕微鏡対物
レンズの構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a water immersion microscope objective lens according to a fourth example of the present invention.

【図8】第4実施例における球面収差図であって、
(a)はカバーガラスの厚さが0.15である場合の球
面収差を、(b)はカバーガラスの厚さが0.17であ
る場合の球面収差を、(c)はカバーガラスの厚さが
0.19である場合の球面収差をそれぞれ示している。
FIG. 8 is a spherical aberration diagram in the fourth example,
(A) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.15, (b) shows the spherical aberration when the cover glass has a thickness of 0.17, and (c) shows the thickness of the cover glass. Spherical aberrations are shown when the value is 0.19.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群 G3 第3レンズ群 L11 埋め込みレンズ G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group L11 Embedded lens

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G
2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備え、 前記第1レンズ群G1は、像側に曲率の強い凸面を向け
た接合面s2を有し且つ物体側の面がほぼ平面状に形成
された接合正レンズL11を含み、 前記第2レンズ群G2は、負の屈折力を有する接合面を
含み、前記第1レンズ群G1を介した光束を収れん光束
に変換し、 前記第3レンズ群G3は、最も物体側のレンズ面が物体
側に凸面を向け、像側に曲率の強い凹面を向けて空気と
接するレンズ面s18を有し、 前記第1レンズ群G1および前記第2レンズ群G2に対
して前記第3レンズ群G3を光軸に沿って相対移動させ
て収差変動を補正することを特徴とする液浸系顕微鏡対
物レンズ。
1. A first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G having a positive refractive power in order from the object side.
2 and a third lens group G3 having a negative refractive power, the first lens group G1 has a cemented surface s2 having a convex surface with a strong curvature facing the image side, and the object side surface is substantially flat. The second lens group G2 includes a cemented surface having a negative refracting power, converts the light flux that has passed through the first lens group G1 into a convergent light flux, and The third lens group G3 has a lens surface s18 in which the lens surface closest to the object is in contact with air by directing a convex surface toward the object side and a concave surface having a strong curvature toward the image side, and the first lens group G1 and the second lens group G1. An immersion microscope objective lens, characterized in that the third lens group G3 is moved relative to the lens group G2 along the optical axis to correct aberration variation.
【請求項2】 前記接合正レンズL11の接合面s2の曲
率半径をr2とし、前記第3レンズ群G3のレンズ面s
18の曲率半径をr18とし、全系の焦点距離をfとし、倍
率をβとしたとき、 −0.01<r2/(f・β)<−0.004 0.015<r18/(f・β)<0.035 の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の液
浸系顕微鏡対物レンズ。
2. The radius of curvature of the cemented surface s2 of the cemented positive lens L11 is r2, and the lens surface s of the third lens group G3 is
When the radius of curvature of 18 is r18, the focal length of the entire system is f, and the magnification is β, -0.01 <r2 / (f · β) <− 0.004 0.015 <r18 / (f · The immersion microscope objective lens according to claim 1, wherein the condition β) <0.035 is satisfied.
【請求項3】 前記第3レンズ群G3の最も物体側の面
の曲率半径をr16とし、前記第3レンズ群G3の最も像
側の面の曲率半径をr21としたとき、 −2<r16/r21<−0.5 の条件を満足することを特徴とする請求項1または2に
記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
3. When the radius of curvature of the most object side surface of the third lens group G3 is r16 and the radius of curvature of the most image side surface of the third lens group G3 is r21, −2 <r16 / The immersion microscope objective lens according to claim 1 or 2, which satisfies the condition of r21 <-0.5.
【請求項4】 前記第3レンズ群G3を構成するレンズ
のうち少なくとも1つの正レンズのアッベ数ν3dは、 ν3d<40 の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか1項に記載の液浸系顕微鏡対物レンズ。
4. The Abbe number ν3d of at least one positive lens among the lenses constituting the third lens group G3, satisfies the condition of ν3d <40. An immersion microscope objective lens according to item.
【請求項5】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G
2と、第3レンズ群G3とを備え、前記第1レンズ群G
1および前記第2レンズ群G2に対して前記第3レンズ
群G3を光軸に沿って相対移動させて収差変動を補正す
ることを特徴とする液浸系顕微鏡対物レンズ。
5. A first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G having a positive refractive power in order from the object side.
2 and a third lens group G3, and the first lens group G
1. An immersion microscope objective lens, characterized in that the third lens group G3 is moved relative to the first and second lens groups G2 along the optical axis to correct aberration variation.
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