(57)【要約】【課題】光量の損失が少ない顕微鏡対物レンズを提供する。【解決手段】顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、最も物体側の第１レンズは負レンズである。最も物体側の第１レンズの少なくともいずれか一方の面は非球面であることが好ましい。以下の条件式（１）を満足することが好ましい。  −２０＜ｆ1／ｆ＜−０．１      （１）  ここで、  ｆ1は、最も物体側の第１レンズの焦点距離、  ｆは、顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、である。さらに、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。  ０．２ｍｍ＜ＷＤ＜３．０ｍｍ      （２）  ここで、  ＷＤは、顕微鏡対物レンズの前端から物体までの距離である。【選択図】図１
2013178482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡対物レンズであって、
前記顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、
最も物体側の第１レンズは負レンズであることを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
【請求項２】
最も物体側の前記第１レンズの少なくともいずれか一方の面は非球面であることを特徴
とする請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項３】
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の顕微鏡対物
レンズ。
−２０＜ｆ1／ｆ＜−０．１      （１）
ここで、
ｆ1は、最も物体側の前記第１レンズの焦点距離、
ｆは、前記顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項４】
顕微鏡対物レンズであって、
前記顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、
最も物体側の第１のレンズ成分は負の屈折力を有することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
【請求項５】
最も物体側の前記第１のレンズ成分のうち少なくとも一面は非球面であることを特徴とする請求項４に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項６】
以下の条件式（１Ａ）を満足することを特徴とする請求項４または５に記載の顕微鏡対物レンズ。
−２０＜ｆ1S／ｆ＜−０．１      （１Ａ）
ここで、
ｆ1Sは、最も物体側の前記第１のレンズ成分の合成焦点距離、
ｆは、前記顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、
である。
【請求項７】
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の
顕微鏡対物レンズ。
０．２ｍｍ＜ＷＤ＜３．０ｍｍ       （２）
ここで、
ＷＤは、前記顕微鏡対物レンズの前端から物体までの距離である。
【請求項８】
３枚から６枚の単レンズからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載
の顕微鏡対物レンズ。
【請求項９】
前記顕微鏡対物レンズを構成するレンズは、少なくとも２種類の硝材からなり、前記レ
ンズのｄ線に対する屈折率は１．７以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか
１項に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項１０】
前記顕微鏡対物レンズは顕微鏡対物レンズユニットに収容され、前記顕微鏡対物レンズ
ユニットは、観察装置に着脱可能な着脱部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項１１】
前記顕微鏡対物レンズの同焦点距離ＰＤは次式（３）で算出することを特徴とする請求
項１〜１０のいずれか１項に記載の顕微鏡対物レンズ。
ＰＤ＝４５＋１５ｍ       （３）
ここで、ｍは−１、０、１、２、３、又は４である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は顕微鏡対物レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡対物レンズでは、倍率が高い顕微鏡対物レンズほど、多くのレンズが使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、１３枚のレンズで構成された顕微鏡対物レンズが開示されている。この顕微鏡対物レンズは、倍率が４０倍、ＮＡ（開口数）が０．９、焦点距離が４．５ｍｍの顕微鏡対物レンズである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６５０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の顕微鏡対物レンズでは、レンズの総肉厚は約３１ｍｍとなっている。そのため、光が顕微鏡対物レンズを通過する際、少なからず光量の損失が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、光量の損失が少ない顕微鏡対物レンズ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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、
最も物体側の第１レンズは負レンズであることを特徴とする。
また、本発明の他の側面に従う、顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、
最も物体側の第１のレンズ成分は負の屈折力を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光量の損失が少ない顕微鏡対物レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、実施例１の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図３】本発明の実施例２の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、実施例２の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図５】本発明の実施例３の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、実施例３の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図７】本発明の実施例４の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、実施例４の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図９】本発明の実施例５の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、実施例５の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図１１】本発明の実施例６の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、実施例６の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図１３】本発明の実施例７の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、実施例７の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図１５】本発明の実施例８の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）は、実施例８の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図１７】本発明の実施例９の顕微鏡対物レンズのレンズ断面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、実施例９の顕微鏡対物レンズの収差図である。
【図１９】結像レンズの断面図である。
【図２０】本発明の実施例１の顕微鏡対物レンズと結像レンズを組み合わせたときのレンズ断面図である。
【図２１】顕微鏡対物レンズユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる顕微鏡対物レンズの実施形態及び実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態及び実施例によりこの発明が限定されるものではない。
以下の説明において、物体側とは試料側のことをいう。
また、「レンズ成分」とは光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の２つのみのレンズ体とする。従って、複数のレンズが接合されたレンズ体は一つのレンズ成分として考える。
【００１１】
本実施形態の顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、最も物体側の第１レンズは負レンズであることを特徴とする。
【００１２】
非球面レンズを有することにより、以下の（ａ）〜（ｃ）の効果を奏する。
（ａ）中心性能と周辺性能（ディストーション）の性能を維持して全長の短い顕微鏡対物レンズを実現できる。これにより、顕微鏡対物レンズの全長が短いため、レンズの総肉厚を薄くでき、硝材における光吸収を抑えられ顕微鏡対物レンズの透過率は高くなる。さらに、蛍光観察時にレンズから発生する自家蛍光も減らすことができる。
（ｂ）軸外光の光線入射角を小さくできる。これにより、レンズ表面の反射が少なくなるため、対物レンズの透過率は高くなる。
（ｃ）縁肉が十分とれるためレンズの加工が容易になる。
【００１３】
最も物体側（試料側）のレンズが負レンズであることにより、このレンズの像側に正レンズが配置されると、顕微鏡対物レンズの像側主点は焦点位置から離れた位置になる。よって、顕微鏡対物レンズの焦点距離に対して全長を短くすることができる。
【００１４】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズは、最も物体側の第１レンズの少なくともいずれか一方の面は非球面であることが好ましい。
第１レンズでは軸上と軸外の光線が互いに離れているため、非球面にすると、中心性能と周辺性能（ディストーション）の性能を維持した全長の短い顕微鏡対物レンズとすることができる。
【００１５】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
−２０＜ｆ1／ｆ＜−０．１      （１）
ここで、
ｆ1は、最も物体側の第１レンズの焦点距離、
ｆは、顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、
である。
【００１６】
条件式（１）は、最も物体側の第１レンズの焦点距離ｆ1と顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離ｆの関係を定める条件式である。
条件式（１）の下限を下回ると、第１レンズのパワーが弱いため顕微鏡対物レンズの像側主点の位置があまり変化しない。また、顕微鏡対物レンズ全長を短くできないため、レンズの総肉厚を薄くできない。
条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズのパワーが強すぎ、収差発生量が多い。
【００１７】
条件式（１）に代えて次式（１’）を満足するとよい。
−５＜ｆ1／ｆ＜−０．２      （１’）
【００１８】
さらに好ましくは、条件式（１）に代えて次式（１’’）を満足するとよい。
−３＜ｆ1／ｆ＜−０．３      （１’’）
また、条件式（１’）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１’’）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１’’）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１’）の上限値又は下限値としても良い。
【００１９】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズは、顕微鏡対物レンズであって、顕微鏡対物レンズは、非球面レンズを有し、最も物体側の第１のレンズ成分は負の屈折力を有することを特徴とする。
【００２０】
最も物体側の第１のレンズ成分が負の屈折力を有するということは、最も物体側の第１レンズ成分が単レンズで構成される場合には、当該単レンズが負の屈折力を有することを意味する。
最も物体側の第１のレンズ成分が接合レンズで構成される場合には、当該接合レンズが全体として負の屈折力を有することを意味する。
従って、仮に、最も物体側に接合レンズが配置され、当該接合レンズの最も物体側のレンズが負の屈折力を有していても、接合レンズ全体が正の屈折力を有するのであれば、最も物体側の第１のレンズ成分は正の屈折力を有することとなる。
【００２１】
最も物体側（試料側）のレンズ成分が負の屈折力を有することにより、このレンズ成分の像側に正レンズが配置されると、顕微鏡対物レンズの像側主点は焦点位置から離れた位置になる。よって、顕微鏡対物レンズの焦点距離に対して全長を短くすることができる。
また、第１のレンズ成分では軸上と軸外の光線が互いに離れているため、非球面にすると、中心性能と周辺性能（ディストーション）の性能を維持した全長の短い顕微鏡対物レンズとすることができる。
【００２２】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズは、最も物体側の第１のレンズ成分のうち少なくともいずれか一方の面は非球面であることが好ましい。
【００２３】
第１のレンズ成分では軸上と軸外の光線が互いに離れているため、非球面にすると、中心性能と周辺性能（ディストーション）の性能を維持した全長の短い顕微鏡対物レンズとすることができる。
【００２４】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズは、以下の条件式（１Ａ)を満足することが好ましい。
−２０＜ｆ1S／ｆ＜−０．１      （１Ａ）
ここで、
ｆ1Sは、最も物体側の第１のレンズ成分の合成焦点距離、
ｆは、顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離、
である。 
ここで、合成焦点距離とは、第１のレンズ成分が単レンズのときは、当該単レンズの焦点距離を意味し、第１のレンズ成分が接合レンズのときは、接合レンズ全体の焦点距離を意味する。
【００２５】
条件式（１Ａ）は、最も物体側の第１のレンズ成分の合成焦点距離ｆ1Sと顕微鏡対物レンズ全系の焦点距離ｆの関係を定める条件式である。
条件式（１Ａ）の下限を下回ると、第１のレンズ成分のパワー（屈折力）が弱いため顕微鏡対物レンズの像側主点の位置があまり変化しない。また、顕微鏡対物レンズ全長を短くできないため、レンズの総肉厚を薄くできない。
条件式（１Ａ）の上限を上回ると、第１のレンズ成分のパワーが強すぎ、すなわち屈折力が大きすぎ、発生量が多い。
【００２６】
条件式（１Ａ）に代えて次式（１Ａ’）を満足するとよい。
−５＜ｆ１Ｓ／ｆ＜−０．２      （１Ａ’）
【００２７】
さらに好ましくは、条件式（１Ａ）に代えて次式（１Ａ’’）を満足するとよい。
−３＜ｆ１Ｓ／ｆ＜−０．３      （１Ａ’’）
【００２８】
また、条件式（１Ａ’）の上限値又は下限値を、条件式（１Ａ）、（１Ａ’’）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１Ａ’’）の上限値又は下限値を、条件式（１Ａ）、（１Ａ’）の上限値又は下限値としても良い。
【００２９】
本実施形態の顕微鏡対物レンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．２ｍｍ＜ＷＤ＜３．０ｍｍ      （２）
ここで、
ＷＤは、顕微鏡対物レンズの前端から物体までの距離である。
【００３０】
条件式（２）に代えて次式（２’）を満足するとよい。
０．４ｍｍ＜ＷＤ＜２．０ｍｍ      （２’）
【００３１】
さらに好ましくは、条件式（２）に代えて次式（２’’）を満足するとよい。
０．５ｍｍ＜ＷＤ＜１．７ｍｍ      （２’’）
【００３２】
また、条件式（２’）の上限値又は下限値を、条件式（２）、（２’’）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（２’’）の上限値又は下限値を、条件式（２）、（２’）の上限値又は下限値としても良い。
【００３３】
条件式（２）は、顕微鏡対物レンズの前端から物体までの距離を規定する条件式である。なお、物体とは、試料又はカバーガラスのことをいう。
条件式（２）の下限を下回ると、作動距離が短い為、作業がしづらくなる。例えば、試料にピントを合わせるときに顕微鏡対物レンズが試料に接触し、試料を破損する恐れがある。
条件式（２）の上限を上回ると、顕微鏡対物レンズ全長が長くなるため、顕微鏡対物レンズの透過率が下がってしまう。
【００３４】
本実施形態の顕微鏡対物レンズは、３枚から６枚の単レンズからなることが好ましい。
単レンズが７枚以上になると、レンズと空気の境界面の数が多いため、透過率が低下する。
単レンズが２枚以下になると、第１レンズが負レンズであるため、もう片方のレンズは焦点距離が短い正レンズにする必要があり、この正レンズで収差が多く発生してしまう。
【００３５】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズにおいて、顕微鏡対物レンズを構成するレンズは、少なくとも２種類の硝材からなり、レンズのｄ線に対する屈折率は１．７以下であることが好ましい。これにより、色収差の補正が可能となる。
また、屈折率が１．７以上になると、レンズ面と空気面の屈折率差が大きくなり、レンズ表面の反射率が高くなる。そのため、透過率が低下してしまう。
【００３６】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズにおいて、顕微鏡対物レンズは顕微鏡対物レンズユニットに収容され、この顕微鏡対物レンズユニットは、観察装置に着脱可能な着脱部を有することが好ましい。
顕微鏡の観察範囲は、「視野数／（結像レンズの焦点距離／顕微鏡対物レンズの焦点距離）」であり、着脱部を有することにより様々な種類の顕微鏡に対して着脱できる。
【００３７】
また、本実施形態の顕微鏡対物レンズにおいて、顕微鏡対物レンズの同焦点距離ＰＤは次式（３）で算出することが好ましい。
ＰＤ＝４５＋１５ｍ      （３）
ここで、ｍは−１、０、１、２、３、又は４である。
また、同焦点距離ＰＤはカバーガラスが無い場合の同焦点距離であって、カバーガラスがある場合の同焦点距離は、カバーガラスなしの場合の同焦点距離ＰＤにｔ（ｎ−１／ｎ）が加わったものである。ここで、ｔはカバーガラスの厚さ、ｎはカバーガラスの屈折率である。
上式（３）で算出する同焦点距離は、既存の顕微鏡対物レンズと同じ同焦点距離であるため、本顕微鏡対物レンズが選択されたときも、常に試料にピントを合わせることができる。
【００３８】
以下に、本発明に係る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。
【００３９】
以下、本発明の顕微鏡対物レンズの実施例１〜９について説明する。実施例１〜９のレ
ンズ断面図を、それぞれ図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７に示す。これらの断面図中、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６は各レンズ、カバーガラスはＣで示してある。また、図１９は結像レンズの断面図、図２０は、本発明の顕微鏡対物レンズと結像レンズを組み合わせたときのレンズ断面図である。図２０において、ＯＢは対物レンズ、ＴＬは結像レンズである。
【００４０】
なお、実施例１〜９の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１９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。
【００４１】
実施例１の顕微鏡対物レンズは、図１に示すように、物体側より順に、両凹負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。
各実施例において、第１面ｒ１は試料面である。
【００４２】
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の両面と、正メニスカスレンズＬ３の両面と、負メニスカスレンズＬ４の両面と、両凸正レンズＬ５の両面との合計１０面に用いている。
【００４３】
実施例２の顕微鏡対物レンズは、図３に示すように、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。
【００４４】
非球面は、負メニスカスレンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の両面と、正メニスカスレンズＬ３の両面と、負メニスカスレンズＬ４の両面と、両凸正レンズＬ５の両面との合計１０面に用いている。
【００４５】
実施例３の顕微鏡対物レンズは、図５に示すように、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４とで構成されている。
【００４６】
非球面は、負メニスカスレンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の両面と、負メニスカスレンズＬ３の両面との合計６面に用いている。
【００４７】
実施例４の顕微鏡対物レンズは、図７に示すように、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３とで構成されている。
【００４８】
非球面は、負メニスカスレンズＬ１の両面と、負メニスカスレンズＬ２の両面と、両凸正レンズＬ３の両面との合計６面に用いている。
【００４９】
実施例５の顕微鏡対物レンズは、図９に示すように、両凹負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凹負レンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。
【００５０】
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の両面と、正メニスカスレンズＬ３の両面と、両凹負レンズＬ４の両面と、両凸正レンズＬ５の両面との合計１０面に用いている。
【００５１】
実施例６の顕微鏡対物レンズは、図１１に示すように、両凹負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３との接合レンズと、両凹負レンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。
【００５２】
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の物体側の面と、正メニスカスレンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３との接合面と、負メニスカスレンズＬ３の像側の面と、両凹負レンズＬ４の両面と、両凸正レンズＬ５の両面との合計９面に用いている。
【００５３】
実施例７の顕微鏡対物レンズは、図１３に示すように、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体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、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。
【００５４】
非球面は、負メニスカスレンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の両面と、両凸正レンズＬ３の両面と、負メニスカスレンズＬ４の両面と、両凸正レンズＬ５の両面との合計１０面に用いている。
【００５５】
実施例８の顕微鏡対物レンズは、図１５に示すように、両凹負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３との接合レンズと、両凹負レンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。
【００５６】
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の物体側の面と、正メニスカスレンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３との接合面と、負メニスカスレンズＬ３の像側の面と、両凹負レンズＬ４の両面と、両凸正レンズＬ５の両面との合計９面に用いている。
【００５７】
実施例９の顕微鏡対物レンズは、図１７に示すように、両凹負レンズＬ１と、物体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、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６とで構成されている。
【００５８】
非球面は、両凹負レンズＬ１の両面と、正メニスカスレンズＬ２の両面と、両凸正レンズＬ３の両面と、正メニスカスレンズＬ４の両面と、両凹負レンズＬ５の両面と、両凸正レンズＬ６の両面との合計１２面に用いている。
【００５９】
結像レンズは、図１９に示すように、両凸レンズＬ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３と、両凹負レンズＬ１４とで構成されている。両凸レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２とが接合されている。また、両凸レンズＬ１３と両凹負レンズＬ１４とが接合されている。
【００６０】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｒは各レンズ面の曲率半
径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。また、焦点距離は全系の焦点距離、ＮＡは物体側の開口数、ＷＤは作動距離である。
【００６１】
また、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
ｘ＝（ｙ2／Ｒ）／［１＋｛１−（ｋ＋１）（ｙ／Ｒ）2｝1/2］
＋aｙ4 ＋bｙ6＋cｙ8＋dｙ10＋eｙ12＋fｙ14＋gｙ16
ただし、Ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐係数、a、b、c、d、e、f、gはそれぞれ４次、６
次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次の非球面係数である。また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
【００６２】
数値実施例１
単位ｍｍ
面データ
面番号      r         d         nd       νd
1（物面）  ∞       0.17      1.5163    64.1
2          ∞       0.93
3*      -39.28      0.41      1.5307    55.7
4*        1.58      0.55
5*        1.08      0.69      1.5307    55.7
6*        1.16      0.31
7*        1.27      0.55      1.5307    55.7
8*        2.82      0.63
9*       -2.01      0.33      1.6349    23.9
10*       -7.77      0.04
11*        8.27      0.70      1.5307    55.7
12*       -1.74
非球面データ
第３面
k=1.5000e+001
a=1.5292e-002,b=-2.6082e-003,c=6.9681e-004,d=-3.0641e-005
第４面
k=-8.1764e-001
a=-7.7369e-002,b=1.0338e-002,c=1.0829e-004,d=-9.8389e-005
第５面
k=-1.2590e+000
a=-1.7655e-002,b=-2.5790e-003
第６面
k=-8.6895e-001
a=-1.0585e-001,b=1.7929e-002,c=1.6927e-003
第７面
k=-1.5753e+000
a=-4.1155e-002,b=1.4678e-002
第８面
k=1.3514e+000
a=1.7655e-002,b=-3.3527e-003
第９面
k=1.5046e+000
a=5.3763e-002,b=-2.9705e-002,c=-6.9808e-004
第１０面
k=3.5929e+000
a=3.4244e-002,b=-3.2268e-002,c=-2.1329e-003
第１１面
k=-5.0000e+000
a=-1.3838e-002,b=-5.7848e-004,c=4.1265e-004
第１２面
k=-1.1539e+000
a=-2.5780e-002,b=-2.2360e-003,c=3.7672e-003
焦点距離   4.5
ＮＡ       0.17
ＷＤ       0.93
最大像高   0.28
【００６３】
数値実施例２
単位ｍｍ
面データ
面番号      r         d         nd       νd
1（物面）  ∞       0.17      1.5163    64.1
2          ∞       1.10
3*        9.58      0.37      1.5337    55.9
4*        1.20      0.63
5*        1.43      0.66      1.5446    56.0
6*        4.75      0.31
7*        6.27      0.61      1.5446    56.0
8*       55.42      0.69
9*       -2.22      0.43      1.6142    25.6
10*      -10.83      0.06
11*       15.52      0.72      1.5337    55.9
12*       -1.93
非球面データ
第３面
k=-2.2071e+002
a=1.3211e-002,b=-8.2349e-004,c=2.0830e-004,d=-4.7133e-006,e=-1.0299e-006,
f=8.7247e-008,g=-9.5085e-010
第４面
k=-1.6336e+000
a=-2.8064e-002,b=2.8170e-003,c=-2.0563e-004,d=-1.9198e-005,e=2.9801e-006,
f=-4.5050e-008,g=1.3259e-008
第５面
k=-5.7921e-001
a=-1.0702e-002,b=-2.5916e-002,c=4.2975e-003,d=-3.7653e-004,e=-1.4533e-005,
f=-1.4245e-006,g=7.7289e-007
第６面
k=2.4836e-001
a=3.2573e-002,b=-3.3138e-002,c=2.5668e-002,d=-5.7221e-003,e=3.0196e-004,
f=-1.5543e-005,g=-1.2315e-005
第７面
k=-3.9383e+000
a=-6.7509e-003,b=2.0564e-002,c=3.5887e-003,d=-3.0518e-003,e=-4.9395e-005,
f=-9.4424e-006,g=1.4299e-006
第８面
k=-3.8964e+002
a=1.0676e-002,b=1.1249e-002,c=-9.4845e-003,d=1.2875e-003,e=-6.1447e-005,
f=-5.6834e-005,g=1.0704e-004
第９面
k=1.4272e+000
a=4.1289e-002,b=-1.6301e-002,c=1.4390e-002,d=-6.2550e-004,e=1.3290e-003,
f=4.5438e-004,g=-1.6981e-003
第１０面
k=-1.5658e+002
a=-1.4678e-002,b=3.2408e-002,c=-2.5992e-002,d=5.0919e-003,e=2.6945e-003,
f=4.2757e-003,g=-2.9207e-003
第１１面
k=-3.8871e+002
a=-3.3433e-002,b=1.6018e-002,c=-1.8520e-002,d=-1.1819e-003,e=-3.7513e-003,
f=-4.9674e-003,g=3.2479e-003
第１２面
k=2.6646e-001
a=-4.1496e-003,b=3.6642e-003,c=-9.0048e-003,d=-9.5081e-005,e=5.1015e-004,
f=4.2305e-004,g=-1.9400e-003
焦点距離   5.0
ＮＡ       0.21
ＷＤ       1.10
最大像高   0.30
【００６４】
数値実施例３
単位ｍｍ
面データ
面番号      r         d         nd       νd
1（物面）  ∞       0.17      1.5163    64.1
2          ∞       1.41
3*       -1.09      0.59      1.5247    56.4
4*      -15.96      0.10
5*        1.04      0.91      1.5247    56.4
6*        3.91      0.78
7*       -3.17      0.37      1.6070    27.6
8*      -26.96      0.20
9        20.00      0.69      1.4845    70.2
10        -1.70 
非球面データ
第３面
k=-6.9786e+000
a=6.3761e-002,b=-1.8935e-002,c=5.0398e-003,d=-7.1260e-004,e=4.5015e-005
第４面
k=3.1388e+001
a=7.7831e-002,b=-1.9566e-002,c=8.0390e-004,d=3.7556e-004,e=-4.4489e-005
第５面
k=-4.3135e+000
a=5.7351e-002,b=-3.6453e-002,c=1.7406e-002,d=-7.9964e-003,e=1.1960e-003
第６面
k=-1.8788e+001
a=1.9904e-002,b=1.9157e-002,c=-1.0712e-002,d=6.1387e-003
第７面
k=-3.1804e+000
a=-1.0317e-002,b=8.5494e-003,c=-1.5358e-002,d=-1.1944e-003,e=-4.1261e-003
第８面
k=0.0000e+000
a=2.6155e-002,b=2.1272e-002,c=-3.8343e-002
焦点距離   4.5
ＮＡ       0.17
ＷＤ       1.41
最大像高   0.28
【００６５】
数値実施例４
単位ｍｍ
面データ
面番号      r         d         nd       νd
1（物面）  ∞       0.17      1.5163    64.1
2          ∞       1.39
3*       -1.95      0.78      1.5300    56.2
4*       -2.35      0.56
5*        1.31      0.44      1.5750    39.0
6*        0.81      0.42
7*        6.59      0.81      1.5300    56.2
8*       -1.61 
非球面データ
第３面
k=-1.0449e+001
a=5.5882e-002,b=-1.3350e-002,c=2.6973e-003,d=-1.0012e-004
第４面
k=-1.6403e+001
a=6.9137e-002,b=-3.4070e-002,c=1.1627e-002,d=-1.5912e-003
第５面
k=-9.3960e-001
a=-3.6455e-002,b=-3.0444e-001,c=3.8188e-003,d=6.7536e-002
第６面
k=-9.7480e-001
a=9.8250e-002,b=-3.8374e-001,c=3.9960e-001,d=-1.0609e-001
第７面
k=-1.0445e+000
a=1.8012e-001,b=1.3582e-001,c=8.8920e-002,d=-1.5580e-002
第８面
k=2.8889e-001
a=5.2987e-002,b=-3.7558e-002,c=2.3123e-001,d=5.2485e-003
焦点距離   4
ＮＡ       0.14
ＷＤ       1.39
最大像高   0.24
【００６６】
数値実施例５
単位  ｍｍ
面データ
面番号          r         d        nd        νd   
1（物面）    ∞       0.17     1.5163     64.1
2            ∞       0.79     
3*         -0.90      0.38     1.5346     56.2
4*          4.23      0.24     
5*          0.77      0.48     1.5346     56.2
6*          3.40      0.49     
7*        -14.41      0.31     1.5346     56.2
8*         -2.73      0.13     
9*         -2.47      0.27     1.6142     25.6
10*         11.08      0.04     
11*         10.28      0.42     1.5346     56.2
12*         -1.54    
非球面データ
第３面 
k=-7.2952e+000
a=8.2593e-002,b=-3.8628e-002,c=1.1216e-002,d=-1.6482e-003,
e=9.3301e-005,f=9.1826e-007
第４面 
k=-8.4623e+001
a=1.0703e-001,b=-4.8837e-002,c=3.2315e-003,d=1.2418e-003,
e=-3.7604e-005,f=-2.2653e-005
第５面 
k=-3.5235e+000
a=7.4952e-002,b=-1.0607e-001,c=-3.4672e-002,d=5.2016e-002,
e=-1.0626e-002
第６面 
k=-9.7572e+000
a=2.0008e-002,b=-2.0028e-002,c=6.8054e-004,d=7.8958e-002,
e=-3.9562e-002
第７面 
k=3.7214e-001
a=1.0621e-001,b=-9.4595e-003,c=2.0391e-001,d=-3.1096e-001
第８面 
k=-4.5023e+001
a=-1.1555e-002,b=1.8757e-001,c=-3.8287e-001,d=1.5204e-001
第９面 
k=-3.7611e+001
a=-2.0245e-001,b=-2.3268e-002,c=1.2746e-001,d=1.1058e-001,
e=-2.3861e-001
第１０面 
k=-2.1643e+002
a=2.1911e-002,b=-5.4176e-001,c=1.3602e+000,d=-1.2114e+000
第１１面 
k=-9.6108e+002
a=1.5497e-001,b=-4.0951e-001,c=1.0064e+000,d=-6.0425e-001
第１２面 
k=-1.4896e+000
a=-5.4856e-003,b=8.9888e-002,c=-1.2373e-001,d=4.2339e-001
焦点距離   3
ＮＡ       0.21
ＷＤ       0.79
最大像高   0.18
【００６７】
数値実施例６
単位  ｍｍ
面データ
面番号          r         d        nd        νd   
1（物面）    ∞       0.17     1.5163     64.1
2            ∞       1.28     
3*         -2.83      0.51     1.5337     55.9
4*          4.41      0.68     
5*          1.62      0.67     1.5240     50.4
6*          5.16      0.62     1.6170     27.2
7*          4.79      0.82     
8*         -3.80      0.35     1.6142     25.6
9*         59.08      0.08     
10*          6.36      1.22     1.5337     60.9
11*         -2.35   
非球面データ
第３面 
k=-1.2054e+001
a=2.1887e-002,b=-2.7506e-003,c=3.8796e-004,d=-1.9352e-005,
e=8.2592e-009,f=1.3377e-008
第４面 
k=0.0000e+000
a=6.8448e-003,b=3.3012e-004,c=-3.2337e-004,d=1.9812e-005
第５面 
k=-2.1483e+000
a=2.7806e-004,b=6.8437e-003,c=-2.0949e-003,d=1.9903e-004
第６面 
k=-1.4101e-001
a=-1.3732e-003,b=2.5922e-003,c=5.7859e-004,d=-2.7593e-005
第７面
k=1.0316e+001
a=6.9840e-003,b=3.6586e-004,c=-1.4058e-003,d=1.0346e-003
第８面
k=4.3350e+000
a=-2.6018e-003,b=1.0618e-003,c=4.4617e-004,d=-1.6020e-003,
e=1.4011e-004
第９面
k=2.1330e-003
a=3.5192e-003,b=1.8813e-003,c=4.8401e-004,d=-4.2478e-004
第１０面
k=1.8617e+000
a=1.0490e-002,b=7.5218e-003,c=2.1415e-003,d=1.0498e-003
第１１面
k=-9.0499e-001
a=-1.2710e-003,b=5.2158e-004,c=1.3057e-003,d=1.9679e-003
焦点距離   5.5
ＮＡ       0.18
ＷＤ       1.28
最大像高   0.34
【００６８】
数値実施例７
単位  ｍｍ
面データ
面番号          r         d        nd        νd   
1（物面）    ∞       0.17     1.5163     64.1
2            ∞       0.59     
3*         10.95      0.79     1.5307     55.7
4*          1.69      0.69     
5*          1.67      0.34     1.6035     28.2
6*          2.67      0.42     
7*         19.62      0.34     1.6035     28.2
8*        -19.55      0.27     
9*         -1.42      0.32     1.6349     23.9
10*         -5.84      0.06     
11*          6.06      0.54     1.5307     55.7
12*         -1.42    
非球面データ
第３面 
k=-6.3632e+002
a=2.2479e-002,b=1.6472e-003,c=4.9949e-004,d=-7.5157e-005
第４面 
k=-1.1119e+000
a=-6.1610e-002,b=7.8423e-003,c=-7.2282e-004,d=4.7832e-005
第５面 
k=3.3226e-001
a=-6.5088e-002,b=-2.7263e-002,c=5.5793e-003,d=-2.7152e-003
第６面 
k=9.1460e-001
a=4.9709e-002,b=7.5524e-002,c=3.0336e-003,d=2.8298e-002
第７面 
k=1.0177e+002
a=7.2606e-002,b=9.2291e-002,c=-1.2539e-001,d=-4.5273e-002
第８面 
k=4.1914e+001
a=8.2723e-002,b=6.5511e-002,c=-3.3606e-001,d=1.9090e-001
第９面 
k=-9.1829e-002
a=1.7279e-001,b=-3.0575e-001,c=2.8927e-001,d=-1.9949e-001
第１０面 
k=-1.7463e+002
a=-5.1617e-002,b=6.2326e-002,c=-1.6727e-001,d=4.5229e-002
第１１面 
k=-1.1751e+001
a=-7.9690e-002,b=1.0223e-001,c=-1.2552e-001,d=-5.6534e-003
第１２面 
k=-1.1700e-001
a=1.2533e-003,b=7.2215e-003,c=2.6487e-002,d=-3.5646e-002
焦点距離   4.3
ＮＡ       0.20
ＷＤ       0.59
最大像高   0.26
【００６９】
数値実施例８
単位  ｍｍ
面データ
面番号          r         d        nd        νd   
1（物面）    ∞       0.17     1.5163     64.1
2            ∞       1.04     
3*         -1.58      0.50     1.5337     55.9
4*          6.32      0.32     
5*          1.13      0.53     1.5240     50.4
6*          5.38      0.40     1.6170     27.2
7*          4.14      0.63     
8*         -2.88      0.35     1.6142     25.6
9*      14377.94      0.05     
10*          5.97      1.08     1.5337     55.9
11*         -1.86   
非球面データ
第３面 
k=-9.4343e+000
a=5.5641e-002,b=-1.3690e-002,c=3.1786e-003,d=-2.7276e-004,
e=-9.7009e-007,f=9.6475e-007,
第４面 
k=0.0000e+000
a=5.0196e-002,b=-5.2961e-003,c=-2.4022e-003,d=3.5040e-004,
第５面 
k=-3.4281e+000
a=6.3824e-002,b=-1.0565e-002,c=3.1794e-003,d=-2.3892e-003
第６面 
k=1.2640e+001
a=-6.4902e-003,b=1.7414e-002,c=1.8720e-002,d=-1.2693e-002
第７面 
k=1.1806e+001
a=2.5099e-003,b=2.1903e-002,c=-8.9325e-003,d=8.0857e-004
第８面 
k=-6.3806e-001
a=-1.5003e-003,b=7.3876e-004,c=4.2816e-003,d=-1.8874e-002,
e=5.0296e-003
第９面 
k=-1.0000e-006
a=6.1011e-002,b=1.7715e-002,c=-1.8570e-002,d=-1.7626e-003
第１０面 
k=-1.1323e+000
a=4.7125e-002,b=2.1068e-002,c=-9.0519e-003,d=6.5676e-003
第１１面 
k=-6.0790e-001
a=-5.3781e-003,b=1.3085e-002,c=-1.9077e-002,d=1.8726e-002
焦点距離   4.2
ＮＡ       0.24
ＷＤ       1.04
最大像高   0.26
【００７０】
数値実施例９
単位  ｍｍ
面データ
面番号          r         d        nd        νd   
1（物面）    ∞       0.17     1.5163     64.1
2            ∞       0.89      
3*         -0.90      0.38     1.5346     56.2
4*          4.23      0.24     
5*          0.77      0.48     1.5346     56.2
6*          3.40      0.10     
7*          8.35      0.25     1.5346     56.2
8*        -10.21      0.19     
9*         -8.16      0.31     1.5346     56.2
10*         -4.37      0.13     
11*         -2.47      0.27     1.6142     25.6
12*         11.08      0.04     
13*         10.28      0.42     1.5346     56.2
14*         -1.54   
非球面データ
第３面 
k=-7.2952e+000
a=8.2593e-002,b=-3.8628e-002,c=1.1216e-002,d=-1.6482e-003,
e=9.3301e-005,f=9.1826e-007
第４面 
k=-8.4623e+001
a=1.0703e-001,b=-4.8837e-002,c=3.2315e-003,d=1.2418e-003,
e=-3.7604e-005,f=-2.2653e-005
第５面 
k=-3.5235e+000
a=7.4952e-002,b=-1.0607e-001,c=-3.4672e-002,d=5.2016e-002,
e=-1.0626e-002
第６面 
k=-9.7572e+000
a=2.0008e-002,b=-2.0028e-002,c=6.8054e-004,d=7.8958e-002,
e=-3.9562e-002
第７面 
k=1.2957e+002
a=-6.6967e-002,b=-3.9484e-001,c=-4.2037e-001,d=1.2865e+000
第８面 
k=-1.8875e+003
a=-1.3204e-001,b=-2.6347e-001,c=-3.8328e-001,d=6.9353e-001
第９面 
k=-1.1737e+003
a=1.5225e-001,b=8.2861e-002,c=2.6467e-001,d=-1.5780e+000
第１０面 
k=-1.9604e+002
a=1.4629e-001,b=3.8230e-001,c=-5.7452e-001,d=-4.8968e-001
第１１面 
k=-3.7611e+001
a=-2.0245e-001,b=-2.3268e-002,c=1.2746e-001,d=1.1058e-001,
e=-2.3861e-001
第１２面 
k=-2.1643e+002
a=2.1911e-002,b=-5.4176e-001,c=1.3602e+000,d=-1.2114e+000
第１３面 
k=-9.6108e+002
a=1.5497e-001,b=-4.0951e-001,c=1.0064e+000,d=-6.0425e-001
第１４面 
k=-1.4896e+000
a=-5.4856e-003,b=8.9888e-002,c=-1.2373e-001,d=4.2339e-001
焦点距離   3
ＮＡ       0.21
ＷＤ       0.89
最大像高   0.18
【００７１】
結像レンズ
単位ｍｍ
面番号    r           d         nd       νd
1      68.75       7.73     1.4875    70.2
2     -37.57       3.47     1.8061    40.9
3    -102.85       0.70
4      84.31       6.02     1.8340    37.2
5     -50.71       3.03     1.6445    40.8
6      40.66 
焦点距離      180
【００７２】
以上の実施例１〜９の収差図をそれぞれ図２、図４、図６、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８に示す。各図中、”ＮＡ”は物体側の開口数を、”ＦＩＹ”は最大物体高を示す。なお、実施例１〜９の各収差図における収差は、結像レンズ側から光線を入射させた時の物体面（試料面）での収差を示している。
【００７３】
これらの収差図において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、軸外横収差（ＤＹ）を示す。
【００７４】
次に、各実施例における条件式（１）〜（２）の値を掲げる。
条件式  実施例１  実施例２  実施例３  実施例４  
(1),(1A) -0.63     -0.52     -0.50    -16.83
(2)       0.93      1.10      1.41      1.39
条件式  実施例５  実施例６  実施例７  実施例８  実施例９
(1),(1A) -0.45     -0.57     -0.90     -0.55     -0.45
(2)       0.79      1.28      0.59      1.04      0.89
【００７５】
図１９は、結像レンズの断面図である。図２０は、実施例１の顕微鏡対物レンズと結像レンズを組み合わせたときのレンズ断面図である。
【００７６】
図２１は顕微鏡対物レンズユニット１００の断面図を示している。顕微鏡対物レンズユニット１００は、レンズ鏡筒ＬＢ、レンズ鏡筒ＬＢの一方の端部に収容された顕微鏡対物レンズＯＢ、及び、レンズ鏡筒ＬＢの他方の端部に形成され、観察装置に着脱可能な着脱部Ｍを備える。
図２１において、ＰＤは同焦点距離(parfocalizing distance)である。顕微鏡対物レンズの同焦点距離ＰＤは、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されている。具体的には、カバーガラスなしの場合、同焦点距離は、ＰＤ＝４５＋１５ｍ（ｍ＝−１，０，１，２，３，４）と規定されている。カバーガラスありの場合は、カバーガラスなしの場合の同焦点距離にｔ（ｎ−１／ｎ）が加わったものになる。例えば、同焦点距離が４５ｍｍの場合、ＰＤ＝［４５＋ｔ（ｎ−１／ｎ）］と規定されている。ここで、ｔはカバーガラスの
厚さ、ｎはカバーガラスの屈折率である。
ここで、実施例１の顕微鏡対物レンズでは、第１レンズから第５レンズまでの長さは４．２１ｍｍであるから、例えば、同焦点距離が４５ｍｍの場合、実施例１の顕微鏡対物レンズの同焦点距離に占める割合は約１／１０となる。このように、実施例の顕微鏡対物レンズは、従来の顕微鏡対物レンズにはないほど短い、光学系の長さを有している。
なお、図２１において、対物レンズのスケールと、この対物レンズを保持する保持部材のスケールは同じではない。
【００７７】
また、本発明の対物レンズは、上記実施例においては、実質的に屈折力を有さないレンズを配置しているが、これらのレンズは必ずしも配置しなくてもよい。また、逆に、上記各実施例に図示されていないレンズであって、実質的に屈折力を有さないレンズを配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明に係る顕微鏡対物レンズは、光量の損失を抑えることができる点において有用である。
【符号の説明】
【００７９】
Ｌ１〜Ｌ６…各レンズ
Ｌ１１〜Ｌ１４…結像レンズ
Ｍ…着脱部
Ｃ…カバーガラス
ＯＢ…顕微鏡対物レンズ
ＴＬ…結像レンズ
ＬＢ…レンズ鏡筒
ＡＸ…光軸
ＰＤ…同焦点距離
１００…顕微鏡対物レンズユニット
【図１】
2013178482.tif 000003
【図２】
2013178482.tif 000004
【図３】
2013178482.tif 000005
【図４】
2013178482.tif 000006
【図５】
2013178482.tif 000007
【図６】
2013178482.tif 000008
【図７】
2013178482.tif 000009
【図８】
2013178482.tif 000010
【図９】
2013178482.tif 000011
【図１０】
2013178482.tif 000012
【図１１】
2013178482.tif 000013
【図１２】
2013178482.tif 000014
【図１３】
2013178482.tif 000015
【図１４】
2013178482.tif 000016
【図１５】
2013178482.tif 000017
【図１６】
2013178482.tif 000018
【図１７】
2013178482.tif 000019
【図１８】
2013178482.tif 000020
【図１９】
2013178482.tif 000021
【図２０】
2013178482.tif 000022
【図２１】
2013178482.tif 000023