(57)【要約】【課題】試料の位置を動かしたときに観察範囲が変わる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テレセントリック光学系であり、  以下の条件式（１）を満足する。  １．５（°）＜θｐ＜７（°）      （１）  ここで、  θｐは、物体高０．２ｍｍのときの、光軸に対する主光線の傾角である。  さらに、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、顕微鏡対物レンズを構成するレンズのｄ線に対する屈折率は１．７以下であることが好ましい。【選択図】図１
2013156579.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テレセントリック光学系であり、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする顕微鏡対物レンズ。
１．５（°）＜θｐ＜７（°）      （１）
ここで、
θｐは、物体高０．２ｍｍのときの、光軸に対する主光線の傾角である。
【請求項２】
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に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項３】
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または２に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項４】
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１〜３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、テレセントリック光学系が採用されている。テレセントリック光学系は、入射瞳、または射出瞳のどちらかが無限遠に位置している光学系である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、倍率が４０倍の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の光学系はテレセントリック光学系であるため、試料面に入射する主光線は光軸と平行になっている。
【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、光軸方向の試料位置が変わっても、試料面に入射する主光線の位置は変化しない。そのため、試料の位置を動かしても観察範囲を変えることができない。
【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、試料の位置を動かしたときに観察範囲が変わる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、非テレセントリック光学系であり、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
１．５（°）＜θｐ＜７（°）      （１）
ここで、
θｐは、物体高０．２ｍｍのときの、光軸に対する主光線の傾角である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、試料の位置を動かしたときに観察範囲が変わる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】結像レンズの断面図である。
【図１２】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１３】（ａ）は顕微鏡対物レンズがテレセントリック光学系である場合を示す断面図、（ｂ）は顕微鏡対物レンズが非テレセントリック光学系である場合を示す断面図である。
【図１４】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。
【００１１】
本実施形態の顕微鏡対物レンズは、非テレセントリック光学系であり、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
１．５（°）＜θｐ＜７（°）      （１）
ここで、
θｐは、物体高０．２ｍｍのときの、光軸に対する主光線の傾角である。
【００１２】
顕微鏡対物レンズを非テレセントリック光学系にすることにより、試料の位置を光軸方向に動かすことで観察範囲を変えることができる。
【００１３】
条件式（１）は、物体高０．２ｍｍのときの、光軸に対する主光線の傾角を規定する条件式である。
主光線傾角をθｐとすると、像の明るさはｃｏｓωの４乗に比例して暗くなる（ｃｏｓ４則）。このため、条件式（１）の上限を上回ると、主光線の傾角が大きすぎるため視野最周辺の光量落ちが大きくなる。
また、条件式（１）の下限を下回ると、主光線の傾角が小さく、試料の位置を動かしても観察範囲はほとんど変わらない。
【００１４】
条件式（１）に代えて次式（１’）を満足するとよい。
２（°）＜θｐ＜５（°）      （１’）
【００１５】
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。
２．５（°）＜θｐ＜４．５（°）      （１’’）
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
以下、本発明の顕微鏡対物レンズの実施例１〜５について説明する。実施例１〜５のレンズ断面図を、それぞれ図１、図３、図５、図７、図９に示す。これらの断面図中、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７は各レンズ、カバーガラスはＣで示してある。また、図１１は結像レンズの断面図、図１２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１２において、ＯＢは対物レンズ、ＴＬは結像レンズである。
【００２１】
なお、実施例１〜５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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
実施例３の顕微鏡対物レンズは、図５に示すように、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１と、両凹負レンズＬ２と、両凹負レンズＬ３と両凸正レンズＬ４の接合レンズと、両凸正レンズＬ５と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７とで構成されている。
【００２７】
非球面は、正メニスカスレンズＬ１の両面と、両凹負レンズＬ２の両面と、両凹負レンズＬ３の物体側の面と、両凸正レンズＬ４の像側の面と、両凸正レンズＬ５の両面と、正メニスカスレンズＬ６の両面と、負メニスカスレンズＬ７の両面との合計１２面に用いている。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
実施例５の顕微鏡対物レンズは、図９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。
【００３１】
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。
【００３２】
結像レンズは、図１１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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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
【００３６】
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
【００３７】
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          ∞       0.70
3*        4.72      0.82      1.8211    24.1
4*       13.45      1.50
5*      -50.02      0.42      1.7738    47.2
6*        4.61      0.96
7*       -4.75      0.49      1.8211    24.1
8         6.10      0.64      1.8514    40.1
9*       -5.58      0.19
10*       41.52      0.86      1.5920    67.0
11*       -2.03      3.67
12*       -5.26      0.67      2.1022    16.8
13*       -3.32      0.53
14*       -2.44      0.51      1.9027    31.0
15*      -27.74
非球面データ
第３面
k=-2.7220e+000
a=-1.4425e-002,b=3.8809e-003,c=-2.9335e-004
第４面
k=-1.3940e+000
a=-6.1447e-003,b=1.6318e-003,c=-1.5337e-004
第５面
k=-4.0363e+004
a=-2.8314e-002,b=1.7695e-002,c=-1.5017e-003
第６面
k=-3.1120e+000
a=-4.0760e-003,b=8.6040e-003,c=6.9363e-003
第７面
k=-3.2788e+001
a=-8.5977e-002,b=6.6520e-003,c=-1.5895e-002
第９面
k=4.8450e+000
a=1.1716e-003,b=-1.2806e-002,c=4.5774e-003
第１０面
k=-7.9163e+002
a=1.3920e-002,b=-1.2687e-002,c=3.0654e-003
第１１面
k=-9.8900e-001
a=-3.0943e-003,b=-1.0238e-003,c=-5.9130e-004
第１２面
k=-2.1342e+001
a=5.9690e-003,b=-9.0805e-004,c=-9.3268e-005
第１３面
k=-6.6050e+000
a=4.5399e-003,b=-2.7820e-003,c=1.4599e-004
第１４面
k=8.6000e-002
a=8.1220e-003,b=-4.8231e-003,c=1.1973e-003
第１５面
k=-2.2449e+002
a=-7.5280e-003,b=1.7458e-003,c=-9.3967e-005
焦点距離   3.5
ＮＡ       0.16
ＷＤ       0.7
最大像高   0.21
【００３８】
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          ∞       1.41
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
【００３９】
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          ∞       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
【００４０】
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
【００４１】
以上の実施例１〜５の収差図をそれぞれ図２、図４、図６、図８、図１０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１〜５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。
【００４２】
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。
【００４３】
次に、各実施例における条件式（１）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  実施例５
(1)      3.14      3.18      1.71      3.15      3.33
【００４４】
図１３（ａ）は顕微鏡対物レンズＯＢがテレセントリック光学系である場合、図１３（ｂ）は顕微鏡対物レンズＯＢが非テレセントリック光学系である場合を示している。
顕微鏡対物レンズＯＢがテレセントリック光学系である場合（図１３（ａ））、試料Ｓから対物レンズＯＢへ入射する主光線Ｌは、光軸ＡＸと平行になっている。ここで、光軸ＡＸに沿って、試料Ｓを試料Ｓ’の位置に移動させたとする。この場合、試料Ｓにおける点Ｐの光軸ＡＸからの距離と、試料Ｓ’における点Ｐ’の光軸ＡＸからの距離は、同じである。したがって、顕微鏡対物レンズＯＢがテレセントリック光学系である場合は、試料Ｓが光軸ＡＸ方向に移動しても、観察範囲は変化しない。
これに対して、顕微鏡対物レンズＯＢが非テレセントリック光学系である場合（図１３（ｂ））、試料Ｓから顕微鏡対物レンズＯＢへ入射する主光線Ｌは、光軸ＡＸと非平行になっている（θｐ≠０）。そのため、光軸ＡＸに沿って、試料Ｓを試料Ｓ’の位置に移動させると、試料Ｓにおける点Ｐの光軸ＡＸからの距離に比べて、試料Ｓ’における点Ｐ’の光軸ＡＸからの距離の方が長くなる。したがって、顕微鏡対物レンズＯＢが非テレセントリック光学系である場合、試料Ｓが光軸ＡＸ方向に移動すると、観察範囲が変化する。
このように、顕微鏡対物レンズとして、非テレセントリック光学系を用い、試料を光軸方向に移動させることで、観察範囲を変化させることができる。
そして、上述のように、顕微鏡対物レンズは以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
１．５（°）＜θｐ＜７（°）      （１）
ここで、
θｐは、物体高０．２ｍｍのときの、光軸に対する主光線の傾角である。
なお、試料Ｓが試料Ｓ’の位置に移動すると、像がぼけてしまう。この場合、試料側焦点深度が大きい顕微鏡対物レンズを使用すると共に、移動量を少なくすれば、像のぼけはほとんど問題にならない。
【００４５】
図１４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１４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１４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。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係る顕微鏡対物レンズは、試料の位置を動かしたときに観察範囲を変えられる点において有用である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｌ１〜Ｌ７…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
Ｌ…主光線
θｐ…光軸に対する主光線の傾角
Ｓ、Ｓ’…試料
ＰＤ…同焦点距離
Ｍ…着脱部
１００…顕微鏡対物レンズユニット
【図１】
2013156579.tif 000003
【図２】
2013156579.tif 000004
【図３】
2013156579.tif 000005
【図４】
2013156579.tif 000006
【図５】
2013156579.tif 000007
【図６】
2013156579.tif 000008
【図７】
2013156579.tif 000009
【図８】
2013156579.tif 000010
【図９】
2013156579.tif 000011
【図１０】
2013156579.tif 000012
【図１１】
2013156579.tif 000013
【図１２】
2013156579.tif 000014
【図１３】
2013156579.tif 000015
【図１４】
2013156579.tif 000016