(57)【要約】【課題】ＷＤを損なうことなくフレアーを起こす有害光線を遮断でき、且つ耐性的にも問題のない顕微鏡用液浸対物レンズの先玉レンズを提供すること。【解決手段】先玉レンズは、第１光学素子４と第２光学素子５を貼り合わせて構成されており、その貼り合わせ面に輪帯状の金属膜３を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光学素子と第２光学素子を貼り合わせて構成されており、その貼り合わせ面に輪帯状の遮光領域を有することを特徴とする顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子。
【請求項２】
第１光学素子と第２光学素子から構成されていて、前記第１光学素子または第２光学素子の一面に有効光束を遮断しないように遮光領域が形成されており、該遮光領域が形成された面を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子が貼り合わされていることを特徴とする顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子。
【請求項３】
第１光学素子と第２光学素子と第３光学素子から構成されていて、前記第１光学素子または第２光学素子の一面に有効光束を遮断しないように遮光領域が形成されており、該遮光領域が形成された面を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子が貼り合わされていると共に、該第１光学素子と第２光学素子の中心部に前記第３光学素子が埋め込まれていることを特徴とする顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡に用いられる高解像の液侵対物レンズ用先端光学素子の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高解像、高倍率をうるために、標本と顕微鏡用対物レンズの先玉レンズ（先端光学素子）との間に、空気よりも屈折率の大きい水やオイル等の液体を充填して使用する液侵対物レンズがある。この先玉レンズには、半球もしくは半球に近いレンズが使用され、収差性能を良くするために、レンズ先端中央に分散や屈折率の異なる微小レンズを埋め込んであるものが多い（例えば、特許文献１の図２参照）。
【０００３】
このような先玉レンズを用いた対物レンズは、図４（特許文献１の第５図）に示すように先玉レンズ９０の有効径外から有害光線６０が入射してフレアが生じる問題があるが、この問題を解決するため、従来、先玉レンズ９０の有効径外から有害光線６０を遮断する方法が幾つか提案されている。例えば、図５に示すように、先玉レンズ９０を保持する枠７０に絞り３０を貼り付けて有害光線６０を遮断する方法、図６に示すようにレンズ保持枠７０にフランジ部４０を設けて先玉レンズ９０をカシメ保持するか若しくは接着保持してこのフランジ部４０で有害光線を遮断する方法、及び図７に示すように先玉レンズ９０のレンズ表面の光線有効径の外側に金属膜５０を蒸着させて有害光線６０を遮断する方法等である。
【０００４】
【特許文献１】実開平４−４６４１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示された方法では、高解像のＮＡ（開口数）の大きい液侵対物レンズの場合、ＷＤ（標本から対物レンズ先端までの距離）が一般的には０．１〜０．２ｍｍ程度と非常に短いので、絞り３０の厚みによりＷＤが短くなってしまう。
【０００６】
また、図６に示された方法では、フランジ部４０の厚みを考慮した場合、これもＷＤが短くなってしまう。また、フランジ部４０の厚みはＷＤの損失を少なくするために非常に薄く加工する必要があり、その加工精度を良くするためには余り長くできない。従って、先玉レンズ９０の中央に埋め込みレンズがある場合は、埋め込みレンズの縁部８０までフランジ４０を形成できないことがある。この場合、埋め込みレンズと先玉レンズ９０との間には薄い接着剤の層があるため、埋め込みレンズの縁部８０で錯乱光が発生してフレアーになる場合がある。
【０００７】
また、図７に示された方法では、金属膜５０を蒸着させる場合、２００〜３００℃の高温の中にレンズを入れなくてはならない。先玉レンズ９０に微小のレンズを埋め込み接着してある場合は、この高温により埋め込みレンズが剥がれてしまうことがある。普通、微小レンズは、埋め込み後（図８（ａ）参照）にそのレンズ端面Ａを埋め込まれるレンズの端面Ｂと同一面になるように研磨加工が施される（図８（ｂ）参照）。これは、対物レンズの先端に段差があると、対物レンズ先端と標本との間に充填されているオイルや水の中に気泡が入り易くなってしまうからである。このため、微小レンズ埋め込み前に金属膜５０を蒸着することは適当でない。更に、単レンズにおいても、液浸対物レンズに用いられるものは、使用後オイルや水を拭き取る必要があり、この作業を何度も繰り返せば金属膜５０が剥げてくる可能性もある。
【０００８】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＷＤを損なうことなくフレアーを起こす有害光線を遮断でき、且つ耐性的にも問題のない顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子は、第１光学素子と第２光学素子を貼り合わせて構成されており、その貼り合わせ面に輪帯状の遮光領域を有することを特徴とする。
また、本発明による顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子は、第１光学素子と第２光学素子から構成されていて、前記第１光学素子または第２光学素子の一面に有効光束を遮断しないように遮光領域が形成されており、該遮光領域が形成された面を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子が貼り合わされていることを特徴とする。
また、本発明による顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子は、第１光学素子と第２光学素子と第３光学素子から構成されていて、前記第１光学素子または第２光学素子の一面に有効光束を遮断しないように遮光領域が形成されており、該遮光領域が形成された面を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子が貼り合わされていると共に、該第１光学素子と第２光学素子の中心部に前記第３光学素子が埋め込まれていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図示した実施例に基づき説明するが、説明に先立ち本発明の作用効果について述べることにする。
請求項１乃至３に記載の発明によれば、鏡枠に絞りを貼りつけたり、鏡枠にフランジを設けたりしなくても、有害光束を遮光できるため、対物レンズと標本との間に十分なスペースを確保できる。しかも、遮光領域に用いられる部材は、直接に水やオイルなどの溶液に接しないため、金属蒸着物質，塗料及び金属箔など制限なく使用することができる。例えば、遮光領域の位置精度を向上させたい場合は金属蒸着物質を、安価で種々の色を用いたい場合には塗料を、また、光学素子との接着工程や遮光領域の形成を容易にするには金属箔を、と用途や要求に合わせて材料を選択することができる。
【００１１】
また、遮光領域に用いる部材は溶液に接しないため、水やオイル或いは標本に悪影響を及ぼすこともない。また、先端光学素子である先玉レンズの内側に遮光領域があるため、検鏡後、対物レンズ先端の水やオイルなどの溶液を拭き取る作業を何度も繰り返しても、遮光領域に変化は起こらない。
特に、請求項３に記載の本発明によれば、収差性能を向上させた先玉レンズにおいても、上記同様の作用効果を得ることができる。
【００１２】
なお、本願では、顕微鏡に用いる液浸用対物レンズの先玉レンズを製造する方法であって、該先玉レンズを構成する第１光学素子と第２光学素子の何れか一方の面に、有効光束を遮断しないように遮光領域を形成し、該遮光領域を形成された面を挟んで第１光学素子と第２光学素子を貼り合わせて先玉レンズを製造する方法を、提案している。この方法を用いれば、上述の作用効果を有する先玉レンズを製造できる。
【００１３】
また、本願では、液浸用対物レンズで収差を向上させるために、先玉レンズの先端中央部に分散や屈折率の異なる微小レンズを埋め込んであるタイプのレンズを製造する方法であって、該先玉レンズを構成する第１光学素子と第２光学素子の何れか一方の一面全面に遮光領域を形成し、該遮光領域が形成された面を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子を貼り合わせ、その貼り合わせ状態で中心部に凹部を形成し、該凹部に第３光学素子を埋め込んで先玉レンズを製造する方法を提案している。この方法を用いれば、前述の作用効果を持つ先玉レンズが製造できる。この場合、第１光学素子もしくは第２光学素子において、有効光束を確保するような遮光領域を形成しなくても、第３光学素子を埋め込む凹部の加工時に有効光束領域が形成されるため、効率の良い製造が可能となる。また、遮光領域の形成後に第３光学素子の埋め込み接着を行うので、遮光領域を蒸着で形成する場合でも熱による埋め込み部の接着剤剥がれが生じない。
【００１４】
実施例１
図１は、本発明にかかる顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子（先玉レンズ）の第１実施例を示す断面図で、（ａ）は先玉レンズへの光線の入射状態を示す概略図、（ｂ）は先玉レンズの形成方法を示す説明図である。
図中、１は標本、２はオイル又は水等の媒質、３は接着形成された平行平面光学素子４と光学素子５との間に設けられた絞りである金属膜で、この金属膜３と平行平面光学素子４と光学素子５は、先玉レンズを構成する。そして、標本１からの光束は、金属膜３からなる絞りにより有害光束６が遮断され、有効光束７のみを通過させることができる。
【００１５】
金属膜３は、酸化クロムや酸化チタンなどからなり、図１（ｂ）に示されるように、光学素子接着面の有効光束を遮断しないように平行平面光学素子４の光学素子５側の表面に輪帯状に真空蒸着され、その後、この平行平面光学素子４は金属膜３を挟んで光学素子５と接着させられて、先玉レンズが形成される。金属膜３は、平行平面光学素子４ではなくて、光学素子５の接着面に蒸着されても良い。
【００１６】
以上のようにして形成された先玉レンズを鏡枠に組み込めば、従来行っていた鏡枠に絞りを貼り付けたり、鏡枠にフランジを設けたりしなくても、有害光線の遮光が行えるため、先玉レンズの先端と標本１との間のスペースの確保が十分に行え、ＷＤの損失がない。また、金属膜絞りが先玉レンズの中に形成されることにより、金属膜の劣化が起こることもなく、耐性的にも問題が起こらない。
【００１７】
実施例２
図２は、本発明にかかる顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子（先玉レンズ）の第２実施例を示す断面図で、（ａ）は先玉レンズへの光線の入射状態を示す概略図、（ｂ）は先玉レンズの形成方法を示す説明図である。図中、第１実施例と実質上同一の部材には同一符号が付され、それらについての説明は省略されている。
本第２実施例は、収差性能を向上させるために、先玉レンズの先端中央に光の分散や屈折率の異なる微小レンズ８を埋め込んであるタイプであり、図２（ａ）に示されるように、標本１からの光束は、接着形成されている平行平面光学素子４と光学素子５の間に設けられた金属膜３からなる絞りにより有害光線６が遮断され、有効光束７のみを透過し得るように構成されている。
【００１８】
このタイプの先玉レンズは、先ず、図２（ｂ）に示すように、平行平面光学素子４の光学素子５との接着側表面全面に、酸化クロムや酸化チタンなどの金属膜３を真空蒸着させて、この金属膜３を挟んで平行平面光学素子４に光学素子５を接着し、次に、平行平面光学素子４から光学素子５へ向けてその中心部に、微小レンズ８を埋め込むための凹部９を加工し、これに加工前のレンズ８’を埋め込んで接着し、その後、このレンズ８’の不要部分をカットし、表面を研磨してレンズ表面の段差をなくすことにより、形成される。なお、金属膜３は、平行平面光学素子４でなくて光学素子５の接着面に形成されても良い。
【００１９】
この製造方法は、埋め込みレンズ８’の有効径ぎりぎりまで金属膜３で絞ることができるので、従来行っていた鏡枠に絞りを貼り付けたり、鏡枠にフランジを設けたりする方法よりも有効に有害光束６を遮断することができる。また、埋め込みレンズ８の縁部８ａより後方で光束を絞ることができるので、錯乱光によるフレアの心配もない。更に、実施例１の場合と同様に、先玉レンズ先端と標本１との間に十分なスペースを確保できるためＷＤの損失がないし、金属膜の絞りがレンズの中に形成されているため金属膜の劣化が起こることもなく、耐性的にも問題が起こらない。
【００２０】
なお、実施例１，２では、輪帯状に形成される遮光領域が金属膜で構成されるものとして説明したが、これは塗料や金属箔で構成されても良い。また、実施例２において、微小レンズ８を埋め込まず、図３に示すように凹部９をそのまま使用することも可能である。それは、凹部９にオイルや水等の溶液が充填されて、微小レンズ８の代わりにレンズを形成できるからであり、先玉レンズをより安価に製造することを可能にする。
【００２１】
以上説明したように、本発明の顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子は、特許請求の範囲に記載した特徴の他に、下記のような特徴も備えている。
（１）第１光学素子と第２光学素子のみから構成されていることを特徴とする顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子。
（２）前記第１光学素子と第２光学素子の中心部に凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子。
（３）前記遮光領域は、金属蒸着膜，塗装材料及び金属箔の何れかで形成されていることを特徴とする請求項１乃至３及び上記（２）の何れかに記載の顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子。
（４）請求項１乃至３及び上記（１）乃至（３）の何れかに記載の顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子を備えた対物レンズ。
（５）上記（４）に記載の対物レンズを備えた顕微鏡。
（６）第１光学素子と第２光学素子の何れか一方の一面に光束制限手段を設け、該光束制限手段には有効光束を透過させる透過領域と該透過領域の周囲に形成された遮光領域を設け、前記光束制限手段を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子を貼り合わせるようにしたことを特徴とする顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子の製造方法。
（７）第１光学素子と第２光学素子の何れか一方の一面に、有効光束を遮断しないように遮光領域を形成し、該遮光領域を挟んで前記第１光学素子と第２光学素子を貼り合わせた後、その中心部に凹部を形成し、該凹部に第３光学素子を埋め込むようにしたことを特徴とする顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子の製造方法。
【００２２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、対物レンズのＷＤを損なうことなくフレアを起こす有害光線を遮光することができ、耐性的にも問題のない顕微鏡液浸対物レンズ用先端光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる顕微鏡用液浸対物レンズの先玉レンズの第１実施例を示す断面図で、（ａ）は先玉レンズへの光線の入射状態を示す概略図、（ｂ）は先玉レンズの形成方法を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる顕微鏡用液浸対物レンズの先玉レンズの第２実施例を示す断面図で、（ａ）は先玉レンズへの光線の入射状態を示す概略図、（ｂ）は先玉レンズの形成方法を示す説明図である。
【図３】本発明にかかる顕微鏡用液浸対物レンズの先玉レンズの中心部に凹部を形成した実施例を示す断面図である。
【図４】従来技術の先玉レンズの有効口径外から有害光が入射してフレアーが生じる様子を示した概略図である。
【図５】従来技術の先玉レンズのレンズ保持枠に絞りを貼り付けて有害光束を遮光する方法を示した概略断面図である。
【図６】従来技術の先玉レンズのレンズ保持枠にフランジ部を設け有害光束の遮光を行う方法を示した概略断面図である。
【図７】従来技術の先玉レンズのレンズ表面に金属膜を蒸着させて有害光束の遮光を行う方法を示した概略図である。
【図８】微小レンズの端面と微小レンズが埋め込まれるレンズの端面の状態を説明する図である。
【符号の説明】
１                          標本
２                          オイル又は水等の媒質
３                          金属膜
４                          平行平面光学素子
５                          光学素子
６                          有害光束
７                          有効光束
８                          微小レンズ
８’                        加工前微小レンズ
８ａ                        微小レンズの縁部
９                          凹部
１０                        媒質部分の厚みスペース
３０                        絞り
４０                        フランジ部
５０                        金属膜
６０                        有害光線
７０                        鏡枠
８０                        埋め込みレンズ縁部
９０                        先玉レンズ
Ａ                          微小レンズの端面
Ｂ                          微小レンズの埋め込みが行われるレンズの端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004151624.tif 000007
【図６】
2004151624.tif 000008
【図７】
2004151624.tif 000009
【図８】
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