(57)【要約】【課題】作動距離が長く、赤外域の広い範囲で色収差が十分に補正された液浸顕微鏡対物レンズとそれを用いた顕微鏡を提供する。【解決手段】液浸顕微鏡対物レンズは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と正屈折力の第２レンズ群と負屈折力の第３レンズ群とを備え、第１レンズ群は正レンズとメニスカスレンズの接合レンズと少なくとも１つの正の単レンズとからなり、第２レンズ群は発散光束を収斂光束に変え、第３レンズ群は物体側レンズ群と像側レンズ群とからなると共に、各々の凹面が向かい合うように配置され、以下の条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズを複数有し、１つの正屈折力レンズは負屈折力レンズとの接合面を持ち、以下の条件式（３）を満足する。  −０．００６５≦（ｎp1129−ｎps）／（ｎps−１）≦−０．００３（１）  ０．５８８≦１／ｎps≦０．６６７（２）  ０．１≦ｄ1／ＷＤ≦１（３）【選択図】図１
2014225001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、
前記第１レンズ群は、接合レンズと、少なくとも１つの正の単レンズと、からなり、前記接合レンズは、正レンズとメニスカスレンズとで構成され、
前記第２レンズ群は、発散光束を収斂光束に変え、
前記第３レンズ群は、物体側レンズ群と、像側レンズ群と、からなり、
前記物体側レンズ群では、最も像側の面が像面に凹面を向けており、前記像側レンズ群では、最も物体側の面が物体面に凹面を向けており、
以下の条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズを複数有し、
複数の前記正屈折力レンズのうち、少なくとも１つの前記正屈折力レンズは負屈折力レンズとの接合面を持ち、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
−０．００６５≦（ｎp1129−ｎps）／（ｎps−１）≦−０．００３      （１）
０．５８８≦１／ｎps≦０．６６７      （２）
０．１≦ｄ1／ＷＤ≦１      （３）
ここで、
ｎp1129は、前記正屈折力レンズの波長１１２９ｎｍにおける屈折率、
ｎpsは、前記正屈折力レンズのｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）における屈折率、
ＷＤは、前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
ｄ1は、最も物体側に位置するレンズの肉厚、
である。
【請求項２】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
０．８≦ｒ1c／ｒ1i≦１．６      （４）
ここで、
ｒ1cは、前記第１レンズ群の前記接合レンズの接合面の曲率半径、
ｒ1iは、前記第１レンズ群の前記接合レンズの像側面の曲率半径、
である。
【請求項３】
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
−０．０１３≦（ｎn1129−ｎns）／（ｎns−１）≦−０．００９７      （５）
ここで、
ｎn1129は、前記負屈折力レンズの波長１１２９ｎｍにおける屈折率、
ｎnsは、前記負屈折力レンズのｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）における屈折率、
である。
【請求項４】
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
０．２９≦｜（ＷＤ−ｄ1）／ｒ1c｜≦０．４８      （６）
ここで、
ＷＤは、前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
ｄ1は、前記最も物体側に位置するレンズの肉厚、
ｒ1cは、前記第１レンズ群の前記接合レンズの接合面の曲率半径、
である。
【請求項５】
前記第２レンズ群は、光軸に沿って移動する移動レンズ群を含み、
以下の条件式（７）、（８）を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液浸顕微鏡対物レンズ。
−１．１≦ｍg2≦−０．８      （７）
−０．３≦ｆ／ｆ2m≦０      （８）
ここで、
ｍg2は、前記第２レンズ群の倍率、
ｆは、前記液浸顕微鏡対物レンズの焦点距離、
ｆ2mは、前記移動レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項６】
赤外波長域で試料深部まで観察可能であり、８００ｎｍから１３００ｎｍまでの赤外波長域で色収差が補正されていることを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
【請求項７】
スキャナー部と、本体部と、顕微鏡対物レンズと、を備え、
前記顕微鏡対物レンズに請求項１〜６のいずれか１項に記載の液浸顕微鏡対物レンズが用いられることを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
顕微鏡における蛍光観察の手段として、多光子励起による蛍光観察法が知られている。多光子励起では、蛍光体の吸収波長のほぼ整数倍の波長の光を、励起光として蛍光体（試料）に照射する。ここで、多光子励起における励起光の波長は、吸収波長のほぼ整数倍なので、励起光の１つの光子が持つエネルギーは、多光子励起の方が１光子励起に比べて、ほぼ整数分の１になる。そのため、多光子励起では、一つの蛍光体に複数の光子を同時に衝突させる必要がある。
【０００３】
顕微鏡対物レンズで励起光を集光すると、焦点位置で光密度が最も高くなる。よって、複数の光子が同時に蛍光体に衝突する確率は、焦点位置で最も高くなる。多光子励起では、実際、焦点位置（あるいは焦点位置のごく近傍）のみで蛍光が生じる。焦点位置での光密度を高めるためには、焦点位置に形成される光スポットの径をできるだけ小さくする必要がある。このようなことから、顕微鏡対物レンズには、大きな開口数と優れた結像性能が求められる。結像性能が優れていると、諸収差が良好に補正された光スポットが、焦点位置に形成される。
【０００４】
また、多光子励起で用いられる励起光は、赤外光である。光は、波長が長いほど散乱しにくいという性質（レイリー散乱）を有する。そのため、生体試料のような散乱性を持つ試料では、波長が長い赤外光の方がより深い位置まで励起光として到達することができる。この性質を利用して試料の深部を観察するために、顕微鏡対物レンズには長い作動距離が求められる。
【０００５】
更に、赤外光の中でもより波長が長い光の方が、レイリー散乱がより小さいので、より深い位置まで励起光が到達することができる。よって、多光子励起に用いる顕微鏡対物レンズは、より長い波長で優れた結像性能を持つことが好ましい。
【０００６】
また、標本の深い位置の観察では、試料自身の屈折率による収差が無視できなくなる。よって、顕微鏡対物レンズは、このような収差の変動を補正する手段を持つことが好ましい。
【０００７】
開口数が大きく、赤外域において収差が良好に補正された顕微鏡対物レンズとして、特許文献１に開示された液浸顕微鏡対物レンズがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−００８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された液浸顕微鏡対物レンズでは、作動距離が十分に長いとはいえず、また、赤外域の広い範囲で収差が良好に補正されているとはいえない。
【００１０】
本発明は、上述に鑑みてなされたものであって、作動距離が長く、赤外域の広い範囲で諸収差、特に色収差が十分に補正された液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の液浸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レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、
第１レンズ群は、接合レンズと、少なくとも１つの正の単レンズと、からなり、接合レンズは、正レンズとメニスカスレンズとで構成され、
第２レンズ群は、発散光束を収斂光束に変え、
第３レンズ群は、物体側レンズ群と、像側レンズ群と、からなり、
物体側レンズ群では、最も像側の面が像面に凹面を向けており、像側レンズ群では、最も物体側の面が物体面に凹面を向けており、
以下の条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズを複数有し、
複数の正屈折力レンズのうち、少なくとも１つの正屈折力レンズは負屈折力レンズとの接合面を持ち、
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
−０．００６５≦（ｎp1129−ｎps）／（ｎps−１）≦−０．００３      （１）
０．５８８≦１／ｎps≦０．６６７      （２）
０．１≦ｄ1／ＷＤ≦１      （３）
ここで、
ｎp1129は、正屈折力レンズの波長１１２９ｎｍにおける屈折率、
ｎpsは、正屈折力レンズのｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）における屈折率、
ＷＤは、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
ｄ1は、最も物体側に位置するレンズの肉厚、
である。
【００１２】
また、本発明の顕微鏡は、スキャナー部と、本体部と、顕微鏡対物レンズと、を備え、顕微鏡対物レンズに上述の液浸顕微鏡対物レンズが用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、作動距離が長く、赤外波長域の広い範囲で諸収差、特に色収差が十分に補正された液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１にかかる液浸顕微鏡対物レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】本発明の実施例２にかかる液浸顕微鏡対物レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施例３にかかる液浸顕微鏡対物レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図４】実施例１にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図５】実施例２にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図であって、状態１のときの図である。
【図６】実施例２にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図であって、状態２のときの図である。
【図７】実施例２にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図であって、状態３のときの図である。
【図８】実施例３にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図であって、状態１のときの図である。
【図９】実施例３にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図であって、状態２のときの図である。
【図１０】実施例３にかかる液浸顕微鏡対物レンズの収差図であって、状態３のときの図である。
【図１１】結像レンズの断面図である。
【図１２】実施例の浸顕微鏡対物レンズの色収差の発生量を示す図である。
【図１３】本発明の液浸顕微鏡対物レンズを用いた顕微鏡の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１実施形態の液浸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レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、第１レンズ群は、接合レンズと、少なくとも１つの正の単レンズと、からなり、接合レンズは、正レンズとメニスカスレンズとで構成され、第２レンズ群は、発散光束を収斂光束に変え、第３レンズ群は、物体側レンズ群と、像側レンズ群と、からなり、物体側レンズ群では、最も像側の面が像面に凹面を向けており、像側レンズ群では、最も物体側の面が物体面に凹面を向けており、以下の条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズを複数有し、複数の正屈折力レンズのうち、少なくとも１つの正屈折力レンズは負屈折力レンズとの接合面を持ち、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
−０．００６５≦（ｎp1129−ｎps）／（ｎps−１）≦−０．００３      （１）
０．５８８≦１／ｎps≦０．６６７      （２）
０．１≦ｄ1／ＷＤ≦１      （３）
ここで、
ｎp1129は、正屈折力レンズの波長１１２９ｎｍにおける屈折率、
ｎpsは、正屈折力レンズのｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）における屈折率、
ＷＤは、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
ｄ1は、最も物体側に位置するレンズの肉厚、
である。
【００１６】
本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズ（以下、適宜、「対物レンズ」という）は、物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、を備えている。そして、第１レンズ群は、全体として正の屈折力を有し、接合レンズと、少なくとも１つの正の単レンズと、からなる。また、接合レンズは、正レンズとメニスカスレンズとで構成されている。なお、物体側とは試料側を意味する。
【００１７】
対物レンズの物体側開口数（以下、単に「開口数」という）を大きくすると、より大きな発散角（回折角）の光を、試料から対物レンズに入射させることができる。その結果、試料の微細構造を、より細かく観察することができる。しかしながら、発散角が大きい光は、第１レンズ群における光線高が高い。このような光線を第１レンズ群で急激に曲げると、第１レンズ群において高次収差が発生しやすくなる。
【００１８】
そこで、本実施形態の対物レンズでは、第１レンズ群を、接合レンズと、少なくとも１つの正の単レンズとで構成することで、発散角が大きい光線を、これらのレンズで徐々に曲げるようにしている。このようにすることで、高次収差が大きく発生することを抑えている。
【００１９】
そして、第２レンズ群が、全体として正の屈折力を有するようにしている。上述のように、第１レンズ群では、発散角が大きい光線を徐々に曲げるようにしている。そのため、第１レンズ群から出射する光束は、収斂光束になっていない。そこで、第２レンズ群で、発散光束を収斂光束に変えている。なお、第２レンズ群での作用の１つは、発散光束を収斂光束に変えることである。よって、このような作用を生じるレンズは、第２レンズ群に含まれる。
【００２０】
また、第３レンズ群は、全体として負の屈折力を有し、物体側レンズ群と、像側レンズ群と、からなり、物体側レンズ群では、最も像側の面が像面に凹面を向けており、像側レンズ群では、最も物体側の面が物体面に凹面を向けている。
【００２１】
物体側レンズ群と像側レンズ群を、例えば、１つの空気間隔を挟んで各々の凹面が向かい合うように配置することで、第３レンズ群のレンズ構成をガウスタイプに近づけることができる。ここで、第２レンズ群で発散光束が収斂光束に変えられているので、物体側レンズ群と像側レンズ群の位置では、光線の高さが低くなっている。よって、物体側レンズ群と像側レンズ群の凹面によって、ペッツバール和を小さくすることができる。また、第２レンズ群からの収斂光束を第３レンズ群により、略平行光束に変更している。
【００２２】
そして、本実施形態の対物レンズでは、以下の条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズを複数有し、複数の正屈折力レンズのうち、少なくとも１つの正屈折力レンズは負屈折力レンズとの接合面を持ち、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
−０．００６５≦（ｎp1129−ｎps）／（ｎps−１）≦−０．００３      （１）
０．５８８≦１／ｎps≦０．６６７      （２）
０．１≦ｄ1／ＷＤ≦１      （３）
ここで、
ｎp1129は、正屈折力レンズの波長１１２９ｎｍにおける屈折率、
ｎpsは、正屈折力レンズのｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）における屈折率、
ＷＤは、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
ｄ1は、最も物体側に位置するレンズの肉厚、
である。
【００２３】
条件式（１）を満足することで、ｓ線における分散（（ｎps−１）／（ｎＡ’−ｎｔ）、ここでｎＡ’は波長７６８．１９ｎｍにおける屈折率、ｎｔは波長１０１４．００ｎｍにおける屈折率）が適度に小さく、波長１１２９ｎｍにおけるｓ線に対する部分分散（（ｎp1129−ｎps）／（ｎＡ’−ｎｔ））が適度に大きい硝材が、正屈折力レンズに用いられることになる。なお、このような硝材では、ｓ線における分散は、ｓ線において適度に小さいだけでなく、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域においても適度に小さい。
【００２４】
また、波長１１２９ｎｍにおけるｓ線に対する部分分散は、波長１１２９ｎｍにおいて適度に大きいだけでなく、１１２９ｎｍ以上の波長においても適度に大きい。また、波長１１２９ｎｍにおけるｓ線に対する部分分散は、ｓ線に対して適度に大きいだけでなく、８００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域に対しても適度に大きい。そのため、赤外域の広い範囲で、色収差を良好に補正できる。なお、以下の説明では、上述の波長（波長域）における分散や部分分散のことを、適宜、分散あるいは部分分散という。
【００２５】
条件式（１）の上限値を上回ると、正屈折力レンズにおける分散が小さくなりすぎるか、或いは部分分散が大きくなりすぎる。この場合、色収差の補正は容易になる。しかしながら、正屈折力レンズの屈折率が小さくなりやすい。そのため、高次収差の補正が困難になる。
【００２６】
条件式（１）の下限値を下回ると、正屈折力レンズにおける分散が大きくなりすぎるか、或いは部分分散が小さくなりすぎる。そのため、赤外域における広い範囲で、色収差を良好に補正することが困難になる。
【００２７】
また、条件式（２）を満足することで、正屈折力レンズの屈折率を大きくできる。これにより、高次収差の発生を抑えながら開口数を大きくでき、しかも作動距離を長くできる。
【００２８】
条件式（２）の上限値を上回ると、正屈折力レンズの屈折率が小さくなりすぎる。そのため、高次収差の発生を抑えられない。また、開口数を大きくすることが困難になる。
【００２９】
条件式（２）の下限値を下回ると、正屈折力レンズの屈折率が大きくなりすぎる。この場合、高次収差の発生は抑制が容易になる。しかしながら、正屈折力レンズにおける分散を小さくできない。そのため、色収差を良好に補正できない。
【００３０】
また、作動距離が長い対物レンズでは、最も物体側に位置する第１レンズ群のうちの最も物体側の面で、光線高が高くなる。そのため、最も物体側に位置するレンズ群において、高次収差と像面湾曲が発生しやすくなる。そこで、条件式（３）を満足することで、最も物体側に位置するレンズの厚みを作動距離に対して最適にできる。これにより、諸収差の発生を最小に抑えられる。なお、ｄ1は光軸上における肉厚である。
【００３１】
なお、対物レンズの作動距離は、対物レンズの前端から試料（又はカバーガラス）までの距離である。ここで、観察位置が試料の内部である場合、対物レンズの作動距離は、対物レンズの前端から試料の表面までの距離ではなく、対物レンズの前端から試料内部の観察位置までの距離である。
【００３２】
条件式（３）の上限値を上回ると、最も物体側に位置する第１レンズ群のうちの最も像側の面で、光線高が高くなりすぎる。そのため、長い作動距離を得ることが難しい。
【００３３】
条件式（３）の下限値を下回ると、最も物体側に位置するレンズ群で、コマ収差の発生を抑えることが難しくなる。
【００３４】
なお、補正環を有する対物レンズでは、補正環の位置によって作動距離が変化する。このような対物レンズでは、全ての作動距離において条件式（３）を満足することが好ましい。
【００３５】
なお、条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満足するのが好ましい。
−０．００６３≦（ｎp1129−ｎps）／（ｎps−１）≦−０．００５５      （１’）
また、条件式（２）に代えて、以下の条件式（２’）を満足するのが好ましい。
０．６２９≦１／ｎps≦０．６５      （２’）
また、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足するのが好ましい。
０．３≦ｄ1／ＷＤ≦０．７      （３’）
【００３６】
以上のように、本実施形態の対物レンズでは、作動距離を長くでき、しかも、赤外波長域の広い範囲で諸収差、特に色収差を十分に補正できる。
【００３７】
また、本実施形態の対物レンズでは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．８≦ｒ1c／ｒ1i≦１．６      （４）
ここで、
ｒ1cは、第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｒ1iは、第１レンズ群の接合レンズの像側面の曲率半径、
である。
【００３８】
開口数が大きい対物レンズでは、最も物体側に位置する第１レンズ群のうちの最も像側の面で、光線高が高くなる。そのため、最も物体側に位置する第１レンズ群において、高次の球面収差や高次のコマ収差が発生し易くなる。そこで、条件式（４）を満足することで、第１レンズ群での光線高を最適にできる。これにより、高次の球面収差や高次のコマ収差を、同時に補正できる。
【００３９】
条件式（４）の上限値を上回ると、最も物体側に位置する第１レンズ群の像側で光線高が低くなりすぎる。このため、最も物体側に位置する第１レンズ群よりも像側にあるレンズ群で、高次の球面収差や高次のコマ収差の発生を抑えることが難しくなる。
【００４０】
条件式（４）の下限値を下回ると、最も物体側に位置する第１レンズ群のうちの最も像側の面で、光線高が高くなりすぎる。そのため、開口数を大きくすることが難しくなる。
【００４１】
なお、条件式（４）に代えて、以下の条件式（４’）を満足するのが好ましい。
１．１≦ｒ1c／ｒ1i≦１．５      （４’）
【００４２】
また、本実施形態の対物レンズでは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−０．０１３≦（ｎn1129−ｎns）／（ｎns−１）≦−０．００９７      （５）
ここで、
ｎn1129は、負屈折力レンズの波長１１２９ｎｍにおける屈折率、
ｎnsは、負屈折力レンズのｓ線（波長８５２．１１ｎｍ）における屈折率、
である。
【００４３】
条件式（５）を満足することで、分散が適度に大きく、部分分散が適度に小さい硝材が、負屈折力レンズに用いられることになる。そのため、赤外域の広い範囲で、色収差を良好に補正できる。
【００４４】
条件式（５）の上限値を上回ると、負正屈折力レンズにおける分散が小さくなりすぎるか、或いは部分分散が大きくなりすぎる。そのため、赤外域における広い範囲で、色収差を良好に補正することが困難になる。
【００４５】
条件式（５）の下限値を下回ると、負屈折力レンズにおける分散が大きくなりすぎるか、或いは部分分散が小さくなりすぎる。この場合、色収差の補正は容易になる。しかしながら、負屈折力レンズの屈折率が大きくなりやすい。そのため、十分な内部透過率を持ち、歪の小さい硝材を負レンズに用いることが困難になる。
【００４６】
なお、条件式（５）に代えて、以下の条件式（５’）を満足するのが好ましい。
−０．０１１≦（ｎn1129−ｎns）／（ｎns−１）≦−０．００９８      （５’）
【００４７】
また、本実施形態の対物レンズでは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．２９≦｜（ＷＤ−ｄ1）／ｒ1c｜≦０．４８      （６）
ここで、
ＷＤは、液浸顕微鏡対物レンズの作動距離、
ｄ1は、最も物体側に位置するレンズの肉厚、
ｒ1cは、第１レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
である。
【００４８】
条件式（６）を満足することで、十分な長さの作動距離を確保しながら、接合レンズの接合面で収差の発生を抑えられる。その結果、開口数を大きくすることと、作動距離を長くすることを両立できる。
【００４９】
条件式（６）の上限値を上回ると、接合レンズの接合面での光線高が高くなる。そのため、接合レンズの最も像側の面で収差が発生し易くなる。
【００５０】
条件式（６）の下限値を下回ると、接合レンズの接合面で収差が発生し易くなる。そのため、開口数を大きくすることと、作動距離を長くすることを両立させることが難しくなる。
【００５１】
なお、補正環を有する対物レンズでは、補正環の位置によって作動距離が変化する。このような対物レンズでは、全ての作動距離において条件式（６）を満足することが好ましい。
【００５２】
なお、条件式（６）に代えて、以下の条件式（６’）を満足するのが好ましい。
０．３≦｜（ＷＤ−ｄ1）／ｒ1c｜≦０．４５      （６’）
【００５３】
また、本実施形態の対物レンズでは、第２レンズ群は、光軸に沿って移動する移動レンズ群を含み、以下の条件式（７）、（８）を満足することが好ましい。
−１．１≦ｍg2≦−０．８      （７）
−０．３≦ｆ／ｆ2m≦０      （８）
ここで、
ｍg2は、第２レンズ群の倍率、
ｆは、液浸顕微鏡対物レンズの焦点距離、
ｆ2mは、移動レンズ群の焦点距離、
である。
【００５４】
第２レンズ群は移動レンズ群を有する。移動レンズ群の倍率が１倍或いは−１倍に近いと、レンズ群を移動させても焦点位置の近軸的な位置が変化しない。そのため、レンズ群の移動による、収差補正が簡単に行えるようになる。特に作動距離が長く、収差補正量の多い対物レンズでは、レンズ群の移動による焦点位置の変化が大きくなりやすい。条件式（７）を満足することで、レンズ群の移動による焦点位置の変化が小さくなる。よって、操作性と収差補正能力に優れた対物レンズが実現できる。
【００５５】
条件式（７）の上限値を上回る、或は下限値を下回ると、レンズ群の移動による焦点位置の変化が大きくなるので、操作性が悪化すると共に、球面収差の補正が十分にできない。
【００５６】
条件式（８）は、移動レンズ群の屈折力が負であることを示している。正屈折力のレンズ群では、負屈折力のレンズ群に比べて光線高が高い。そのため、正屈折力のレンズ群を移動させると、移動による収差の発生が大きくなる。特に球面収差の補正量が多い場合には、移動レンズ群には負屈折力のレンズ群が適している。条件式（８）を満足することで、球面収差以外の諸収差の変動を抑えられる。
【００５７】
条件式（８）の上限値を上回ると、移動レンズ群の物体側レンズ面の負屈折力が強くなりすぎる。この場合、移動レンズ群における光線高を上げてしまうことになる。そのため、移動レンズ群の移動による球面収差の補正が難しくなる。また、物体側レンズ面で、高次の球面収差や高次のコマ収差が発生し易くなる。
【００５８】
条件式（８）の下限値を下回ると、第２レンズ群での光線高が低くなりすぎる。この場合、第２レンズ群から出射する光束が発散し易くなる。そのため、コマ収差の補正が難しくなる。
【００５９】
なお、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７’）を満足するのが好ましい。
−１．０５≦ｍg2≦−０．８５      （７’）
また、条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満足するのが好ましい。
−０．２８≦ｆ／ｆ2m≦−０．０５      （８’）
【００６０】
また、第３実施形態の液浸顕微鏡対物レンズは、赤外波長域で試料深部まで観察可能であり、８００ｎｍから１３００ｎｍまでの赤外波長域で色収差が補正されていることを特徴とする。
【００６１】
このようにすることで、赤外域の広い範囲で色収差をより良好に補正できる。
更に、８００ｎｍから１６５０ｎｍまでの赤外波長域で色収差が補正されていることが望ましい。
【００６２】
また、本実施形態の顕微鏡は、スキャナー部と、本体部と、顕微鏡対物レンズと、を備え、顕微鏡対物レンズに上述のいずれかの液浸顕微鏡対物レンズが用いられることを特徴とする。
【００６３】
このようにすることで、赤外域において、良好な試料の観察や撮像等が行える顕微鏡を実現できる。
【００６４】
以下に、本発明に係る液浸顕微鏡対物レンズの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００６５】
以下、本発明の液浸顕微鏡対物レンズの実施例１〜３について説明する。実施例１〜３にかかる液浸顕微鏡対物レンズの光学構成を示す光軸に沿う断面を、それぞれ図１〜３に示す。これらの断面図中、Ｌ１〜Ｌ１６は各レンズを示している。また、図１１は結像レンズの断面図である。
【００６６】
なお、実施例１〜３の液浸顕微鏡対物レンズは、無限遠補正の顕微鏡対物レンズである。無限遠補正の顕微鏡対物レンズでは、顕微鏡対物レンズから出射する光束が平行になるので、それ自体では結像しない。そのため、この平行光束は、例えば、図１１に示すような結像レンズで集光される。そして、平行光束が集光された位置に試料面の像が形成される。
【００６７】
また、各条件式は、いずれの条件式を単独で用いても、自由に組み合わせて用いてもよく、本発明の効果を奏する。また、条件式の上限値、下限値をそれぞれ単独に変更した条件式であってもよく、同様に本発明の効果を奏する。
【００６８】
次に、実施例１に係る対物レンズについて説明する。実施例１の対物レンズは、図１に示すように、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
【００６９】
第１レンズ群Ｇ１は、正の屈折力を有し、物体側から順に、平凸正レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、からなる。ここで、平凸正レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２とが接合されている。
【００７０】
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、両凹負レンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、両凹負レンズＬ１１と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とが接合されている。また、負メニスカスレンズＬ６、両凸正レンズＬ７及び両凹負レンズＬ８が接合されている。また、両凸正レンズＬ１０と両凹負レンズＬ１１とが接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、発散光束を収斂光束に変えている。
【００７１】
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有し、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Ｌ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と、からなる。ここで、正メニスカスレンズＬ１２と負メニスカスレンズＬ１３とが接合されている。第３レンズ群Ｇ３は、全体として負の屈折力を有し、収斂光束を略平行光束に変えている。
【００７２】
また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側レンズ群と像側レンズ群からなる。物体側レンズ群は、接合レンズ（正メニスカスレンズＬ１２と負メニスカスレンズＬ１３）で構成されている。接合レンズでは、最も像側の面（負メニスカスレンズＬ１３の像側面）が像面に凹面を向けている。また、像側レンズ群は、負メニスカスレンズＬ１４と正メニスカスレンズＬ１５で構成されている。負メニスカスレンズＬ１４では、最も物体側の面が試料面に凹面を向けている。
【００７３】
条件式（１）を満足する正屈折力レンズは、両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、両凸正レンズＬ７、両凸正レンズＬ９及び両凸正レンズＬ１０である。
【００７４】
条件式（２）を満足する正屈折力レンズは、両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、両凸正レンズＬ９、両凸正レンズＬ１０及び正メニスカスレンズＬ１２である。
【００７５】
また、条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズと負屈折力レンズの接合面の数は２面である。
【００７６】
また、条件式（５）を満足する負屈折力レンズは、負メニスカスレンズＬ５、負メニスカスレンズＬ６、両凹負レンズＬ８、両凹負レンズＬ１１及び負メニスカスレンズＬ１３である。
【００７７】
また、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３は、いずれも移動しない（位置が固定である）。
【００７８】
次に、実施例２に係る対物レンズについて説明する。実施例２の対物レンズは、図２に示すように、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
【００７９】
第１レンズ群Ｇ１は、正の屈折力を有し、物体側から順に、平凸正レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、からなる。ここで、平凸正レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２とが接合されている。
【００８０】
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸正レンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、両凹負レンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、両凸正レンズＬ１１と、両凹負レンズＬ１２と、からなる。ここで、物体側の接合レンズでは、両凸正レンズＬ４、両凹負レンズＬ５及び両凸正レンズＬ６が接合されている。また、中央の接合レンズでは、負メニスカスレンズＬ７、両凸正レンズＬ８及び両凹負レンズＬ９が接合されており、また、像側の接合レンズでは、両凸正レンズＬ１１と両凹負レンズＬ１２が接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、発散光束を収斂光束に変えている。
【００８１】
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有し、物体側から順に、平凸正レンズＬ１３と、平凹負レンズＬ１４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と、平凸正レンズＬ１６と、からなる。ここで、平凸正レンズＬ１３と平凹負レンズＬ１４とが接合されている。第３レンズ群Ｇ３は、全体として負の屈折力を有し、収斂光束を略平行光束に変えている。
【００８２】
また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側レンズ群と像側レンズ群からなる。物体側レンズ群は、接合レンズ（平凸正レンズＬ１３と、平凹負レンズＬ１４）で構成されている。この接合レンズでは、最も像側の面（平凹負レンズＬ１４の像側面）が像面に凹面を向けている。また、像側レンズ群は、負メニスカスレンズＬ１５と平凸正レンズＬ１６で構成されている。負メニスカスレンズＬ１５では、最も物体側の面が試料面に凹面を向けている。
【００８３】
条件式（１）を満足する正屈折力レンズは、両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、両凸正レンズＬ６、両凸正レンズＬ８、両凸正レンズＬ１０及び両凸正レンズＬ１１である。
【００８４】
また、条件式（２）を満足する正屈折力レンズは、両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、両凸正レンズＬ６、両凸正レンズＬ１０、両凸正レンズＬ１１及び平凸正レンズＬ１３である。
【００８５】
また、条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズと負屈折力レンズの接合面の数は３面である。
【００８６】
また、条件式（５）を満足する負屈折力レンズは、両凹負レンズＬ５、負メニスカスレンズＬ７、両凹負レンズＬ９、両凹負レンズＬ１２及び負メニスカスレンズＬ１５である。
【００８７】
また、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、いずれも移動しない（位置が固定である）。一方、第２レンズ群Ｇ２では、像側の接合レンズが光軸に沿って移動する。
【００８８】
次に、実施例３に係る対物レンズについて説明する。実施例３の対物レンズは、図３に示すように、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、からなる。
【００８９】
第１レンズ群Ｇ１は、正の屈折力を有し、物体側から順に、平凸正レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、からなる。ここで、平凸正レンズＬ１と正メニスカスレンズＬ２とが接合されている。
【００９０】
第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有し、物体側から順に、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６と、両凸正レンズＬ７と、両凹負レンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、両凹負レンズＬ１１と、からなる。ここで、物体側の接合レンズでは、両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とが接合されている。また、中央の接合レンズでは、負メニスカスレンズＬ６、両凸正レンズＬ７及び両凹負レンズＬ８が接合されている。また、像側の接合レンズでは、両凸正レンズＬ１０と両凹負レンズＬ１１とが接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、全体として正の屈折力を有し、発散光束を収斂光束に変えている。
【００９１】
第３レンズ群Ｇ３は、負の屈折力を有し、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Ｌ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と、からなる。ここで、正メニスカスレンズＬ１２と負メニスカスレンズＬ１３とが接合されている。第３レンズ群Ｇ３は、全体として負の屈折力を有し、収斂光束を略平行光束に変えている。
【００９２】
また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側レンズ群と像側レンズ群からなる。物体側レンズ群は、接合レンズ（正メニスカスレンズＬ１２と負メニスカスレンズＬ１３）で構成されている。接合レンズでは、最も像側の面（両凹負レンズＬ１１の像側面）が像面に凹面を向けている。また、像側レンズ群は、負メニスカスレンズＬ１４と正メニスカスレンズＬ１５で構成されている。負メニスカスレンズＬ１４では、最も物体側の面が試料面に凹面を向けている。
【００９３】
条件式（１）を満足する正屈折力レンズは、両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、両凸正レンズＬ７、両凸正レンズＬ９、両凸正レンズＬ１０及び正メニスカスレンズＬ１２である。
【００９４】
条件式（２）を満足する正屈折力レンズは、両凸正レンズＬ３、両凸正レンズＬ４、両凸正レンズＬ９、両凸正レンズＬ１０及び正メニスカスレンズＬ１２である。
【００９５】
また、条件式（１）、（２）を満足する正屈折力レンズと負屈折力レンズの接合面の数は３面である。
【００９６】
また、条件式（５）を満足する負屈折力レンズは、負メニスカスレンズＬ５、負メニスカスレンズＬ６、両凹負レンズＬ８、両凹負レンズＬ１１及び負メニスカスレンズＬ１３である。
【００９７】
また、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は、いずれも移動しない（位置が固定である）。一方、第２レンズ群Ｇ２では、中央の接合レンズが光軸に沿って移動する。
【００９８】
次に、上述の各実施例の対物レンズを構成する光学部材の数値データを掲げる。なお、各実施例の数値データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径（ただし、ｒ１とｒ２は仮想面）、ｄは各レンズの肉厚または空気間隔（ただし、ｄ１はカバーガラスの厚み、ｄ２は浸液層の厚み）、ｎ９００は各レンズの波長９００ｎｍでの屈折率、ｎｓは各レンズのｓ線での屈折率、ｎ１１２９は各レンズの波長１１２９ｎｍでの屈折率、ｎｄは各レンズのｄ線での屈折率、νｄは各レンズのアッべ数、ＮＡは開口数、ｆは対物レンズ全系の焦点距離、βは倍率を示している。なお、倍率βは、後述の結像レンズ（焦点距離１８０ｍｍ）と組み合わせたときの倍率である。
【００９９】
数値データにおいて、ｄ１の値が０の場合、これは、試料と対物レンズの間にカバーガラスが存在していない状態を示している。この状態では、浸液を介して試料の像が形成される。また、この場合、仮想面ｒ１とｒ２は、共に浸液と試料面との境界を示している。
【０１００】
一方、ｄ１の値が０でない場合、これは、試料と対物レンズの間にカバーガラス存在している状態を示している。この状態では、カバーガラスと浸液とを介して試料の像が形成される。また、この場合、仮想面ｒ１は試料面とカバーガラスとの境界、ｒ２はカバーガラスと浸液との境界を示している。なお、カバーガラスを試料とみなすと、仮想面ｒ２が浸液と試料面の境界、仮想面ｒ１は試料の内部になる。よって、試料の内部を観察できることは明らかである。
【０１０１】
実施例２の対物レンズでは、カバーガラスの有無や浸液の種類の変化に左右されずに、良好な試料像が得られる。そのために、実施例２の対物レンズでは、第２レンズ群が移動レンズ群を含んでいる。同様に、実施例３の対物レンズでも、第２レンズ群が移動レンズ群を含んでいる。
【０１０２】
なお、数値実施例２と数値実施例３における面データは、状態１のときの数値である。状態１〜３の違いは以下のとおりである。また、各種データの欄に、状態１〜３の各々について数値を示している。なお、曲率半径ｒ、面間隔ｄの単位はｍｍである。
カバーガラス        浸液
状態１        なし            液Ａ
状態２        なし            液Ｂ
状態３        あり            液Ｃ
【０１０３】
数値実施例１ 
ＮＡ＝０．９５、ｆ＝７．２０６４ｍｍ、β＝−２４．９９６
面データ
面番号       r         d       n900      ns        n1129     nd       νd
1        ∞       0
2        ∞       8.05     1.37174   1.37256   1.36825   1.37919   52.4
3        ∞       3.3000   1.45182   1.45253   1.44894   1.4585    67.83
4     -15.503     3.5043   1.86397   1.86572   1.85776   1.883     40.76
5     -10.9366    0.2
6      70.9239    4.723    1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
7     -28.9945    0.2
8      33.6542    8.2116   1.52216   1.52278   1.51982   1.52855   76.98
9     -18.8907    2        1.62408   1.6254    1.6191    1.63775   42.41
10     -72.4466    0.4898
11      27.0592    2.2      1.62408   1.6254    1.6191    1.63775   42.41
12      12.5744    8        1.43436   1.4348    1.43269   1.43875   94.93
13     -19.6835    1.7000   1.71843   1.72021   1.71215   1.7380    32.26
14      25.8438    0.1993
15      26.0963    3.1916   1.58713   1.58791   1.58426   1.5952    67.74
16    -114.2664    0.25
17      18.0405    4.1529   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
18    -154.8247    1.5      1.65754   1.65897   1.65237   1.673     38.15
19      20.3617    0.25
20       7.8324    4.8473   1.59433   1.59519   1.59103   1.603     65.44
21      12.1045    1.2      1.71843   1.72021   1.71215   1.738     32.26
22       4.7298    7.6818
23      -6.4614    1.4993   1.78837   1.78986   1.78284   1.804     46.57
24     -15.0028    7.481
25     -28.8551    3.4221   1.71843   1.72021   1.71215   1.738     32.26
26     -12.9992
【０１０４】
数値実施例２
ＮＡ＝０．９、ｆ＝７．２２３ｍｍ、β＝−２５．００１
面データ
面番号       r         d       n900      ns        n1129     nd       νd
1        ∞       0
2        ∞       8.05     1.37174   1.37256   1.36825   1.37919   52.4
3        ∞       3        1.45182   1.45253   1.44894   1.45852   67.83
4     -15.503     2.8      1.86397   1.86572   1.85776   1.883     40.76
5     -10.6423    0.2 
6     159.1998    3.8057   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
7     -24.9831    0.2
8      30.7784    5.1456   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
9     -30.2878    1.97     1.65754   1.65897   1.65237   1.673     38.15
10      41.5763    3.3218   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
11     -58.5863   （可変）
12      35.2975    1.95     1.65754   1.65897   1.65237   1.673     38.15
13      14.4557    7.2883   1.43436   1.4348    1.43269   1.43875   94.93
14     -14.4557    1.75     1.65754   1.65897   1.65237   1.673     38.15
15      32.7726   （可変）
16      30.1295    2.7279   1.56178   1.56248   1.5592    1.56907   71.3
17    -134.1343    0.25
18      12.7389    6.5092   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
19     -20.7032    1.75     1.60085   1.60206   1.59633   1.6134    44.27
20      20.2108    0.25
21       9.0084    3.5502   1.59433   1.59519   1.59103   1.603     65.44
22        ∞       1.5      1.78837   1.78986   1.78284   1.804     46.57
23       5.0183    3.9824
24      -6.0016    2.2      1.65754   1.65897   1.65237   1.673     38.15
25     -17.5334   10.1237
26        ∞       2.9808   1.71843   1.72021   1.71215   1.738     32.26
27     -23.0792
各種データ
状態１
d         n900       ns         n1129       nd        νd
d1   0 
d2   8.05      1.37174    1.37256    1.36825    1.37919    52.4
d11   2.4361
d15   2.0921
状態２
d         n900       ns         n1129       nd        νd
d1   0 
d2   7.78359   1.32666    1.3274     1.32342    1.33304    55.79
d11   0.40991
d15   4.11833
状態３
d         n900       ns         n1129       nd        νd
d1   0.23      1.51497    1.51587    1.51215    1.52396    54.41
d2   7.98534   1.39737    1.39799    1.39523    1.4042     52.02 
d11   3.77834
d15   0.74990
【０１０５】
数値実施例３
ＮＡ＝０．９５、ｆ＝７．２２３ｍｍ、β＝−２５．００１
面データ
面番号       r         d       n900      ns        n1129     nd       νd
1        ∞       0
2        ∞       8.05     1.37174   1.37256   1.36825   1.37919   52.40
3        ∞       3.3000   1.45182   1.45253   1.44894   1.4585    67.83
4     -15.503     3.2744   1.86397   1.86572   1.85776   1.883     40.76
5     -10.8669    0.2
6     122.215     3.8912   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
7     -32.1014    0.2
8      27.265     6.1621   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
9     -29.4419    2        1.62408   1.6254    1.6191    1.63775   42.41
10    -101.0096   （可変）
11      25.7867    2.2      1.62408   1.6254    1.6191    1.63775   42.41
12      14.1247    8        1.43436   1.4348    1.43269   1.43875   94.93
13     -18.2013    1.7000   1.71843   1.72021   1.71215   1.7380    32.26
14      19.097    （可変）
15      47.5661    2.4694   1.58713   1.58791   1.58426   1.5952    67.74
16     -60.7093    0.25
17      17.1062    5.855    1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
18     -17.7957    1.5      1.65754   1.65897   1.65237   1.673     38.15
19      33.676     0.25
20       7.979     5.7162   1.58713   1.58791   1.58426   1.59522   67.74
21      70.8221    1.2      1.71843   1.72021   1.71215   1.738     32.26
22       4.7288    6.3016                         
23      -6.2016    1.4288   1.78837   1.78986   1.78284   1.804     46.57
24     -15.8568    6.7766                         
25     -49.1597    3.702    1.71843   1.72021   1.71215   1.738     32.26
26     -14.2057
各種データ
状態１
d         n900       ns         n1129      nd        νd
d1   0 
d2   8.05      1.37174    1.37256    1.36825    1.37919    52.4
d10   2.10907
d14   2.78783
状態２
d         n900       ns         n1129      nd        νd
d1   0 
d2   7.7636    1.32666    1.3274     1.32342    1.33304    54.4
d10   0.48984
d14   4.40706
状態３
d         n900       ns         n1129      nd        νd
d1   0.23      1.51497    1.51587    1.51215    1.52396    54.41
d2   7.99800   1.39737    1.39799    1.39523    1.4042     52.02
d10   3.15900
d14   1.73789
【０１０６】
結像レンズ
面データ
面番号       r         d       n900      ns        n1129     nd       νd
1      95.2596    5.3317   1.56907   1.56395   1.5592    1.56907   71.3
2    -116.2766    2.8267   1.50847   1.50296   1.49723   1.50847   61.19
3      80.4059   16.3504
4      92.0498    8.7567   1.48749   1.48282   1.47778   1.48749   70.23
5     -73.2447    4.8745   1.62408   1.62540   1.61910   1.63775   42.41
6    -292.408
焦点距離      180ｍｍ
【０１０７】
図４〜１０は、実施例１〜３に係る対物レンズの収差図であって、以下の状態における収差図である。
実施例    状態
図４   実施例１  状態１
図５   実施例２  状態１
図６   実施例２  状態２
図７   実施例２  状態３
図８   実施例３  状態１
図９   実施例３  状態２
図１０ 実施例３  状態３
【０１０８】
また、これらの収差図において、”ＩＭ．Ｈ”（単位ｍｍ）は像高である。また、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、球面収差（ＳＡ）、正弦条件違反量（ＯＳＣ）、非点収差（ＡＳ）、コマ収差（ＤＺＹ）を示している。
【０１０９】
また、本実施例の対物レンズの色収差の発生量を示す様子を図１２に示す。図１２において、グラフの縦軸は距離（単位μｍ）で０が焦点位置、横軸は波長（単位ｎｍ）である。また、点線は焦点深度の上限値と下限値、実線と破線と１点鎖線は３つの対物レンズの色収差の発生量を示している。この３つの対物レンズは、いずれも本実施例の対物レンズである。
【０１１０】
図１２に示すように、約８００ｎｍ以上の範囲で、実線と破線は、いずれも点線で示す上限値と下限値の内側に位置している。これは、本実施例の対物レンズでは、赤外域の広い範囲で色収差が良好に補正されていることを示している。なお、図１２では、１６３５ｎｍまでしか示していないが、少なくとも１６５０ｎｍまで、色収差の発生量は焦点深度内になっている。
【０１１１】
次に、各実施例における条件式（１）〜（６）の値を掲げる。
条件式                   実施例１       実施例２       実施例３
(1) (np1129-nps)/(nps-1)   L3   -0.006    L3   -0.006    L3   -0.006
L4   -0.006    L4   -0.006    L4   -0.006
L7   -0.005    L6   -0.006    L7   -0.005
L9   -0.006    L8   -0.005    L9   -0.006
L10  -0.006    L10  -0.006    L10  -0.006
L11  -0.006    L11  -0.006
(2) 1/nps                  L3    0.630    L3    0.630    L3    0.630
L4    0.657    L4    0.630    L4    0.630
L9    0.630    L6    0.630    L9    0.630
L10   0.630    L10   0.640    L10   0.630
L12   0.627    L11   0.630    L12   0.630
L13   0.627
(3) d1/WD      状態１           0.410          0.373          0.407
状態２                          0.385          0.425
状態３                          0.365          0.398
(4) r1c/r1i                      1.418          1.457          1.427
(5) (nn1129-nns)/(nns-1)   L5   -0.010    L5   -0.010    L5   -0.010
L6   -0.010    L7   -0.010    L6   -0.010
L8   -0.011    L9   -0.010    L8   -0.011
L11  -0.010    L12  -0.010    L11  -0.010
L13  -0.011    L15  -0.010    L13  -0.010
(6) (WD-d1)/r1c 状態１           0.306          0.326          0.308
状態２                          0.309          0.288
状態３                          0.337          0.320
(7) mg2                            -           -1.014          0.860
(8) f/f2m                          -           -0.222         -0.269
【０１１２】
図１３は、本実施形態の顕微鏡を示す図である。図１３には、顕微鏡の一例として、レーザ走査型共焦点顕微鏡の外観構成例が示されている。図１３に示すように、顕微鏡１０は、本体部１、対物レンズ２、レボルバ３、対物レンズ上下機構４、ステージ５、透過照明装置６、観察鏡筒７、共焦点スキャナー８（以下、適宜「スキャナー８」という）を有する。また、顕微鏡１０には画像処理装置２０が接続され、この画像処理装置２０に画像表示装置２１が接続されている。本実施形態の顕微鏡では、この対物レンズ２に、本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズが用いられている。
【０１１３】
ステージ５は本体部１に設けられている。このステージ５の上に、試料９が載置される。また、本体部１の上方に、透過照明装置６が設けられている。この、透過照明装置６によって、可視光の透過照明光が試料９に照射される。試料９からの光は、対物レンズ２を通過して観察鏡筒７に到達する。ユーザは、観察鏡筒７を介して、試料９を可視光で観察することができる。
【０１１４】
また、本体部１の後方（紙面右側）には、レーザ光源（不図示）とスキャナー８が設けられている。レーザ光源とスキャナー８は、ファイバ（不図示）で接続されている。スキャナー８は、ガルバノスキャナー、ピンホール、及び光検出素子などが内部に配置されており、スキャナー部を構成する。レーザ光源は２光子励起が可能な赤外光を発生するレーザである。レーザ光源からの光は、スキャナー８を通過後、対物レンズ２に入射する。対物レンズ２は、ステージ５の下方に位置している。よって、下方からも試料９の照明が行なわれる。
【０１１５】
試料９からの光（反射光や蛍光）は、対物レンズ２を通過後、スキャナー８を介して、光検出素子で検出される。２光子励起では焦点位置のみから蛍光が生じるので、共焦点観察ができる。共焦点観察では、試料９の断面像を得ることができる。よって、２光子励起ではピンホールを用いなくても良い。
【０１１６】
レボルバ３には、対物レンズ上下機構４が接続されている。対物レンズ上下機構４は、対物レンズ２（レボルバ３）を、光軸方向に移動させることができる。試料９の光軸方向の断面像を複数得る場合は、対物レンズ上下機構４によって対物レンズ２を移動させればよい。
【０１１７】
光検出素子で得られた信号は、画像処理装置２０に送信される。画像処理装置２０で信号処理が行なわれ、試料９の画像が画像表示装置２１で表示される。
【０１１８】
上述の例では、本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズを、２光子励起観察に用いている。
しかしながら、本実施形態の液浸顕微鏡対物レンズを、例えば、全反射蛍光観察に用いることもできる。その場合は、レーザ光源からの光束径を、液浸顕微鏡対物レンズの有効口径よりも小さくしておく。そして、その光束を、液浸顕微鏡対物レンズの光軸を含まないように、液浸顕微鏡対物レンズに入射させるようにする。また、試料９からの蛍光を、ピンホールを介さずに、光検出素子で検出すればよい。
【０１１９】
また、本実施形態では、液浸顕微鏡対物レンズを可視光観察にも用いている。もし可視域での収差性能が充分ではない場合は、可視観察用対物レンズと２光子励起観察用対物レンズの２つをレボルバ３に装着し、観察方法ごとに切り替えて使用してもよい。
【０１２０】
なお、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
以上のように、本発明は、作動距離が長く、赤外波長域の広い範囲で諸収差、特に色収差が十分に補正された液浸顕微鏡対物レンズ及びそれを用いた顕微鏡に適している。
【符号の説明】
【０１２２】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
１  本体部
２  対物レンズ
３  レボルバ
４  対物レンズ上下機構
５  ステージ
６  透過照明装置
７  観察鏡筒
８  スキャナー
９  試料
１０  顕微鏡
２０  画像処理装置
２１  画像表示装置
【図１】
2014225001.tif 000003
【図２】
2014225001.tif 000004
【図３】
2014225001.tif 000005
【図４】
2014225001.tif 000006
【図５】
2014225001.tif 000007
【図６】
2014225001.tif 000008
【図７】
2014225001.tif 000009
【図８】
2014225001.tif 000010
【図９】
2014225001.tif 000011
【図１０】
2014225001.tif 000012
【図１１】
2014225001.tif 000013
【図１２】
2014225001.tif 000014
【図１３】
2014225001.tif 000015