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JP2023032561A - 液浸顕微鏡対物レンズ - Google Patents

液浸顕微鏡対物レンズ Download PDF

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Abstract

Figure 2023032561000001
【課題】浸液や透明化溶液など様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮する液浸顕微鏡対物レンズを提供する。
【解決手段】３５倍以下の倍率の液浸顕微鏡対物レンズは、物体側から、メニスカスレンズ含む第１レンズ群と、接合レンズを含み発散光線束を収斂光線束へ変える正の屈折力の第２レンズ群と、負屈折力の第３レンズ群を備える。第３レンズ群は、物体側から、最も像側に負屈折力の凹面を有する前群と、最も物体側に負屈折力の凹面を有する後群からなる。対物レンズは、複数の浸液の何れを使用した場合でもｅ線を基準とする色収差であって４３５．１８ｎｍから６５６．１３ｎｍの範囲の各波長における色収差量がその波長における液浸顕微鏡対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さく、以下の条件式を満たす。ＮＡは対物レンズの物体側の開口数、ＷＤは対物レンズの作動距離である。
０．６４ ≦ ＮＡ×ＷＤ ≦ ３．５ （１）
【選択図】図１

Description

本明細書の開示は、液浸顕微鏡対物レンズに関する。
顕微鏡では、スフェロイドに代表される立体的標本を観察する機会が増えている。立体的標本の観察では、標本内部での散乱のため深部まで観察することは容易ではない。このため、例えば、特許文献１に記載されるように、補正環を利用することで立体的標本を深部まで観察する技術が提案されている。また、標本を透明化する様々な手法も開発されている。透明化溶液の進化によって免疫染色を使うことも可能になり、透明化された標本でも多波長で同時に蛍光観察することが可能になっている。
特開２０１４－１６０２１３号公報
現在、様々な透明化溶液が開発され、透明化に用いられる物質も様々である。このため、透明化溶液といってもその屈折率や分散は様々である。従って、どの透明化溶液が使用されたとしてもその屈折率や分散に起因する球面収差と色収差を同時に補正するということは容易なことではない。
更に、観察に液浸顕微鏡対物レンズが用いられる場合、水のような気發する成分を含むものや吸湿するものなど均一性を保つことが難しいものを浸液として使用すると、時間とともに浸液の屈折率も変化する。この影響で球面収差が時間の経過とともに変化するため、液浸顕微鏡対物レンズを１本で、観察に必要な十分な性能を発揮し、さらに観察中にそれを維持するということはさらに難しい。
以上のような実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、浸液や透明化溶液など様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮する液浸顕微鏡対物レンズを提供することである。
本発明の一態様に係る液浸顕微鏡対物レンズは、３５倍以下の倍率を有する液浸顕微鏡対物レンズであって、物体側から順に、メニスカスレンズ含む第１レンズ群と、接合レンズを含み、発散光線束を収斂光線束へと変える正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として負屈折力を有する第３レンズ群と、を備える。前記第３レンズ群は、前記物体側から順に、最も像側に負屈折力を有する凹面を有する、前群と、最も物体側に負屈折力を有する凹面を有する、後群と、からなる。前記液浸顕微鏡対物レンズは、前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される複数の浸液の何れを使用した場合でも、ｅ線を基準とする色収差であって４３５．１８ｎｍから６５６．１３ｎｍの範囲の各波長における色収差量が、当該波長における前記液浸顕微鏡対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さく、以下の条件式を満たす。
０．６４ ≦ ＮＡ×ＷＤ ≦ ３．５ （１）
ここで、ＮＡは前記液浸顕微鏡対物レンズの前記物体側の開口数である。ＷＤは前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離である。
上記の態様によれば、浸液や透明化溶液など様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮する液浸顕微鏡対物レンズを提供することができる。
本発明の実施例１に係る対物レンズ１の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例１に係る対物レンズ１の第２の状態における断面図である。 結像レンズ１０の断面図である。 対物レンズ１と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ１と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ１と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。 本発明の実施例２に係る対物レンズ２の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例２に係る対物レンズ２の第２の状態における断面図である。 対物レンズ２と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ２と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ２と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。 本発明の実施例３に係る対物レンズ３の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例３に係る対物レンズ３の第２の状態における断面図である。 対物レンズ３と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ３と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ３と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。 本発明の実施例４に係る対物レンズ４の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例４に係る対物レンズ４の第２の状態における断面図である。 本発明の実施例４に係る対物レンズ４の第３の状態における断面図である。 本発明の実施例４に係る対物レンズ４の第４の状態における断面図である。 対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。 対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の第３の状態における収差図である。 対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の第４の状態における収差図である。 本発明の実施例５に係る対物レンズ５の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例５に係る対物レンズ５の第２の状態における断面図である。 対物レンズ５と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ５と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ５と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。 本発明の実施例６に係る対物レンズ６の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例６に係る対物レンズ６の第２の状態における断面図である。 対物レンズ６と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ６と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ６と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。 本発明の実施例７に係る対物レンズ７の第１の状態における断面図である。 本発明の実施例７に係る対物レンズ７の第２の状態における断面図である。 対物レンズ７と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。 対物レンズ７と結像レンズ１０からなる光学系の第１の状態における収差図である。 対物レンズ７と結像レンズ１０からなる光学系の第２の状態における収差図である。
本願の一実施形態に係る対物レンズについて説明する。本実施形態に係る対物レンズ（以降、単に対物レンズと記す）は、結像レンズと組み合わせて使用される無限遠補正型の顕微鏡対物レンズである。この対物レンズは、標本と対物レンズの間に浸液を介在させた状態で標本を観察する場合に用いられる、いわゆる液浸顕微鏡対物レンズである。
この対物レンズは、低倍率を、より具体的には、３５倍以下の倍率を有している。即ち、この対物レンズの焦点距離をｆとし、この対物レンズと組み合わせて使用される結像レンズの焦点距離をｆｔとすると、ｆｔ／ｆ≦３５の関係を有する。
また、この対物レンズは、広い波長範囲で色収差が良好に補正されるように設計されている。具体的には、少なくとも５４６．０７ｎｍのｅ線を基準とした各波長における色収差量が、様々な浸液を用いた場合であっても、４３５．１８ｎｍから６５６．１３ｎｍの波長範囲においてその波長におけるこの対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さくなるように設計されている。なお、ここでいう焦点深度ＤＯＦは、物体側における焦点深度、つまり、被写界深度のことであり、ＤＯＦ＝ｎ×λ／（２×ＮＡ２）で算出すればよい。ここで、ｎは浸液の屈折率、λは波長、ＮＡは対物レンズの物体側の開口数である。
この対物レンズと共に使用される様々な浸液は、特に限定しない。以降の実施例では、以下の５種類の浸液の中から２種類以上の浸液を選択して用いた場合を例に説明する。この対物レンズは、このような様々な浸液を用いた場合であっても色収差が上記の条件を満たすように設計されることが望ましい。具体的には、浸液の屈折率又はアッベ数の少なくとも一方が５％以上異なっても上記の条件を満たすように設計されることが望ましい。なお、これらの浸液の屈折率Ｎｄとアッベ数νｄは以下のとおりである。
浸液Ａ：Ｎｄ＝１．４９３０６、νｄ＝５２．６７
浸液Ｂ：Ｎｄ＝１．４０４２、νｄ＝５２．０２
浸液Ｃ：Ｎｄ＝１．３３２７６、νｄ＝５５．３８
浸液Ｄ：Ｎｄ＝１．３７９１９、νｄ＝５２．４０
浸液Ｅ：Ｎｄ＝１．４９３０６、νｄ＝５５．５０
この対物レンズは、物体側から順に配置された、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レンズ群からなる。第１レンズ群は、例えば、正の屈折力を有する。
第１レンズ群は、メニスカスレンズを含んでいる。このメニスカスレンズは、第１レンズ群内において物体側に凹面を向けて配置されている。第２レンズ群は、接合レンズを含み、第１レンズ群からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。つまり、物点からの発散光線束を収斂光線束に変換する最も物体側のレンズ（又はレンズ成分）が第２レンズ群の最も物体側のレンズ（又はレンズ成分）である。第１レンズ群と第２レンズ群の境界は、上記の特徴によって特定することができる。
第３レンズ群は、物体側から順に配置された、互いに凹面を向けている前群と後群からなる。即ち、第３レンズ群は、最も像側に負屈折力を有する凹面を有する前群と、最も物体側に負屈折力を有する凹面を有する後群からなる。なお、前群は、例えば、単一のレンズ成分からなる。
本明細書において、光線束(pencil of light)とは、物体の一点（物点）から出射した光線の束のことである。また、レンズ成分とは、単レンズ、接合レンズを問わず、物点からの光線が通るレンズ面のうち物体側の面と像側の面の２つの面のみが空気（又は浸液）と接する一塊のレンズブロックのことである。
第１レンズ群及び第２レンズ群は、物点からの発散光線束を少しずつ屈折させ、収斂光線束に変換して、第３レンズ群に入射させる。第３レンズ群は、第２レンズ群からの収斂光線束を互いに向かい合って配置されている強い負の屈折力を有する凹面において発散光線束に変換し、その後、平行光線束に変換して、出射する。
第１レンズ群及び第２レンズ群が物点からの発散光線束を少しずつ屈折させて収斂光線束に変換してから第３レンズ群に入射させることにより、第３レンズ群内部でのマージナル光線高さを第２レンズ群内部でのマージナル光線高さよりも低くすることができる。これにより、負の屈折力を有する第３レンズ群でペッツバール和を効果的に補正することが可能となり、その結果、広視野に渡り像面湾曲を良好に補正することが可能となっている。また、光線高さの高い第２レンズ群に接合レンズを含めることで、色収差を良好に補正することが可能となっている。
以上のレンズ構成により、この対物レンズは、３５倍以下の低倍率で、細胞細部を観察可能な高開口数と、標本深部を観察可能な長作動距離と、を実現することができる。
また、この対物レンズは、以下の条件式（１）を満たすように構成されている。
０．６４ ≦ ＮＡ×ＷＤ ≦ ３．５ （１）
但し、ＮＡはこの対物レンズの物体側の開口数である。ＷＤはこの対物レンズの作動距離である。
条件式（１）は、対物レンズの開口数と作動距離を規定した式である。条件式（１）を満たすことで、例えば共焦点顕微鏡において、屈折率とアッベ数の異なる様々な浸液を用いた場合であっても、標本深部まで明るく高解像で、球面収差と色収差が同時に補正された蛍光観察を行うことが可能となる。
ＮＡ×ＷＤが上限値を上回ると、開口数と作動距離の少なくとも一方が大きくなりすぎる。開口数が大きくなるほど色収差の補正が困難となる。また、色収差量は作動距離の長さに比例して大きくなる。そのため、作動距離が長すぎると、アッベ数の異なる様々な浸液を使用した場合、色収差を補正することが難しくなる。また、ＮＡ×ＷＤが下限値を下回ると、開口数と作動距離の少なくとも一方が小さくなりすぎる。開口数が小さいと十分な解像力が得られず、また、蛍光観察での明るさも不十分になる。また、作動距離が短すぎると、底面が厚い培養容器を用いた場合や標本が厚い場合に、標本深部まで観察することが難しくなる。
対物レンズは、条件式（１）の代わりに下記の条件式（１－１）を満たすように構成されてもよい。
０．６５ ≦ ＮＡ×ＷＤ ≦ ３．１ （１－１）
以上のように構成された対物レンズでは、低倍率で高開口数と長作動距離を実現し、さらに、広帯域で色収差を補正することができる。従って、浸液、培養液、透明化溶液などに屈折率やアッベ数の異なる様々な溶液が用いられる場合であっても、球面収差と色収差を良好に補正することができる。このため、この対物レンズによれば、様々な溶液を用いた場合であっても十分な性能を発揮することができる。
以下、対物レンズの望ましい構成について説明する。
この対物レンズは、補正環を有することが望ましい。補正環により対物レンズに含まれる移動群を動かすことで様々な量の球面収差を補正してもよい。また、補正環は、特許文献１に記載されるような自動補正環装置によって制御されてもよく、これにより、屈折率やアッベ数の異なる様々な溶液に対応して自動的に球面収差と色収差を補正してもよい。
対物レンズは、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群のいずれかに、移動群を１つだけ含むことが望ましい。この場合、複数の移動群を連動して制御する場合と比較して、移動群を動かす構造にシンプルな構造を採用しても、高い精度で球面収差を補正することができる。特に、第２レンズ群が移動群を含むことが望ましい。光線高の高い第２レンズ群内に移動群が含まれることで、球面収差の補正が容易になる。
第１レンズ群は、最も物体側に、接合レンズを含むことが望ましい。また、第１レンズ群の最も物体側に配置された接合レンズである第１接合レンズは、物体側から順に、第１レンズとメニスカスレンズを含み、これらが接合した２枚接合レンズであることが望ましい。
第２レンズ群は、複数の接合レンズを含むことが望ましく、特に、これらのいずれかが移動群であることが望ましい。これにより、接合レンズ間の間隔を変化させることができるため、球面収差と色収差を同時に補正することが容易になる。
さらに、第２レンズ群に含まれる複数の接合レンズのうちの少なくとも１つは、正負正の３枚接合レンズであることが望ましい。これにより、光線高が高い第２レンズ群内に配置された色収差補正作用の大きな正負正の３枚接合レンズの物体側、又は、像側のレンズ間隔を変化させることが可能となり、その結果、球面収差と色収差を同時に補正することが更に容易になる。
第３レンズ群の後群は、後群の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の間に少なくとも１つの空気接触面を有する。即ち、後群は、２つ以上のレンズ成分を含んでいる。これにより、コマ収差と倍率色収差の相関が小さくなるため、コマ収差と倍率色収差を同時に補正することが容易になる。
また、対物レンズは、以下の条件式（２）から条件式（５）の少なくとも１つを満たすことが望ましい。
０．２５ ≦ １／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜ ≦ １０ [ｍｍ－１] （２）
－２０ ≦ （νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ≦ －５ [ｍｍ－１] （３）
０．００３ ≦ ｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜ ≦ ０．０２０ （４）
０．３ ≦ （νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１ ≦ ３ [ｍｍ－１] （５）
但し、ｉνｄ１は対物レンズと共に使用される複数の浸液のうちの最も低い屈折率の浸液のアッベ数である。ｉνｄ２は対物レンズと共に使用される複数の浸液のうちの最も高い屈折率の浸液のアッベ数である。νｄＧ１は第１接合レンズを構成する第１レンズのアッベ数である。νｄＧ２は第１接合レンズを構成するメニスカスレンズのアッベ数である。ＴＡＮＦはＦ線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比（横方向の方向余弦／縦方向の方向余弦）であり、移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。ＴＡＮＣはＣ線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比（横方向の方向余弦／縦方向の方向余弦）であり、移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。ＴＡＮｄはｄ線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比（横方向の方向余弦／縦方向の方向余弦）であり、移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。νｄＺ１は接合レンズである移動群に含まれる１つ以上の正レンズが有するアッベ数のうちの最も高いアッベ数である。νｄＺ２は接合レンズである移動群に含まれる１つ以上の負レンズが有するアッベ数のうちの最も低いアッベ数である。ＦＺ１は移動群の焦点距離である。
条件式（２）は、対物レンズと共に使用される最大の屈折率を有する浸液と最小の屈折率を有する浸液の間のアッベ数差を規定した式である。球面収差と色収差の発生量は浸液毎に異なり、作動距離が長くなるほど大きな補正量が必要となる。条件式（２）を満たすことで、使用が想定される最大の屈折率差が生じる２つの浸液間の分散の差と作動距離の比が最適化され、その結果、高開口数の対物レンズにおいても、十分に球面収差と色収差を補正することができる。
１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜ が上限値を上回ると、作動距離が短すぎるため、標本を深部まで観察することが困難になる。また、１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜ が下限値を下回ると、最大の屈折率差が生じる２つの浸液間の分散の差が大きすぎる、又は、作動距離が長すぎる。このため、球面収差に対して色収差が過剰に発生してしまうため、球面収差と色収差を同時に補正することが難しくなる。
条件式（３）は、対物レンズの最も物体側に配置された接合レンズのアッベ数と接合面の関係を規定した式である。高開口数で低倍率の対物レンズでは、高い像高まで良好な収差性能が求められる。条件式（３）を満たすことで、最も物体側の接合レンズでペッツバール和を補正することで像面湾曲の発生を抑えることができるため、高い像高まで良好な性能を維持することが可能となる。
（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１が上限値を上回ると、最も物体側の接合レンズで大きな色収差が発生する。このため、接合レンズ以降のレンズ群で色収差を補正しきれなくなる。特にアッベ数の異なる浸液が用いられる場合には、補正環によるレンズ間隔の変更によっても接合レンズからの出射光に生じる色収差の変化に十分対応することが難しくなる。その結果、球面収差と色収差を同時に補正することが困難になる。また、（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１が下限値を下回ると、最も物体側の接合レンズの接合面でペッツバール和を補正できず、その結果、像面湾曲が補正できなくなる。そのため、高い像高まで良好な性能を維持することが困難になる。
条件式（４）は、移動群からの各色の光の出射方向の関係を規定した式である。条件式（４）を満たすことで、各色の光の出射方向の違いが最適化され、レンズ間隔の変化により球面収差に加えて色収差を変化させることが可能になる。このため、屈折率とアッベ数の異なる様々な浸液を用いた場合であっても、球面収差と色収差の両方を同時に補正することができる。なお、条件式（４）は、移動群の位置によらず満たされることが望ましい。
｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜が上限値を上回ると、移動群からの各色の出射方向の違いが大きすぎるため、球面収差に対して、色収差の補正が過剰となってしまう。このため、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが困難になる。また、｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜が下限値を下回ると、移動群からの各色の出射方向の違いが小さすぎるため、球面収差に対して色収差が補正不足となってしまう。このため、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが困難になる。
条件式（５）は、移動群内のアッベ数差と移動群の焦点距離の関係を規定した式である。条件式（５）を満たすことで、移動群である接合レンズの接合面での色収差補正量を、レンズ間隔の変化により適切な範囲内で変化させることが可能になる。このため、屈折率とアッベ数の異なる様々な浸液を用いた場合であっても、球面収差と色収差の両方を同時に補正することができる。
（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１が上限値を上回ると、移動群の焦点距離に対して移動群内のアッベ数の差が大きすぎるため、移動群の接合面での色収差補正量が大きくなる。このため、球面収差に対して色収差の補正が過剰となり、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが難しくなる。また、（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１が下限値を下回ると、移動群の焦点距離に対して移動群内のアッベ数の差が小さすぎるため、移動群の接合面での色収差補正量が小さくなる。このため、球面収差に対して色収差が補正不足となり、球面収差と色収差の両方を同時に補正することが難しくなる。
なお、対物レンズは、条件式（２）の代わりに下記の条件式（２－１）を満たすように構成されてもよい。また、対物レンズは、条件式（３）の代わりに下記の条件式（３－１）を満たすように構成されてもよい。また、対物レンズは、条件式（４）の代わりに下記の条件式（４－１）を満たすように構成されてもよい。また、対物レンズは、条件式（５）の代わりに下記の条件式（５－１）を満たすように構成されてもよい。
０．３ ≦ １／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜ ≦ ５ [ｍｍ－１] （２－１）
－１８ ≦ （νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ≦ －７ [ｍｍ－１] （３－１）
０．００３５ ≦ ｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜ ≦ ０．０１９ （４－１）
０．４５ ≦ （νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１ ≦ ２ [ｍｍ－１] （５－１）
以下、上述した対物レンズの実施例について具体的に説明する。
［実施例１］
図１及び図２は、本実施例に係る対物レンズ１の断面図である。図１及び図２は、互いに対物レンズ１内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図１に示す状態を第１の状態と記し、図２に示す状態を第２の状態と記す。
対物レンズ１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からなる。なお、対物レンズ１は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ４と、を含んでいる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ２と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、移動群であり、正負正の３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１５）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ１１と両凹レンズであるレンズＬ１２とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４とからなる。
対物レンズ１の各種データは、以下のとおりである。なお、βは、対物レンズ１を結像レンズ１０と組み合わせたときの倍率である。ＮＡｏｂは、対物レンズ１の物体側の開口数である。ｆ、ｆ１、ｆ２、ｆ３は、それぞれ対物レンズの焦点距離、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離である。なお、基準波長はｄ線である。
β≒３０、ｆ＝６．００４０ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝６．０９３２ｍｍ（第２の状態）、ｆ１＝８．４２２８ｍｍ、ｆ２＝４０．８２１０ｍｍ、ｆ３＝－７９．２７７８ｍｍ、ＮＡ＝１．０５、ＷＤ＝１．０５０ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝１．００５ｍｍ（第２の状態）、ｉνｄ１＝５２．０２、ｉνｄ２＝５２．６７、νｄＧ１＝６４．１４０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－１．５２５０ｍｍ、νｄＺ１＝８１．５４、νｄＺ２＝４２．４１、ＦＺ１＝２２．６３６ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．４１３４、ＴＡＮＣ＝０．４１０３、ＴＡＮｄ＝０．４１１２
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．４２８５、ＴＡＮＣ＝０．４２５３、ＴＡＮｄ＝０．４２６３
対物レンズ１のレンズデータは、以下のとおりである。なお、レンズデータ中のINFは無限大（∞）を示している。
対物レンズ１
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.8800 1.51633 64.14
4 -1.5250 5.7678 1.88300 40.76
5 -6.0950 0.1324
6 -40.7697 2.6615 1.56907 71.30
7 -10.8388 0.1500
8 -36.5514 1.8711 1.56907 71.30
9 -14.3560 D9
10 13.0111 6.7427 1.49700 81.54
11 -16.9144 0.8000 1.63775 42.41
12 83.9412 1.9400 1.49700 81.54
13 -27.0247 D13
14 -95.7974 0.8000 1.63775 42.41
15 7.1735 6.9150 1.43875 94.66
16 -8.3854 1.0000 1.63775 42.41
17 -19.9557 0.2500
18 6.7932 5.0145 1.56907 71.30
19 -15.5037 0.5054 1.63775 42.41
20 4.6620 4.2500
21 -4.5224 0.7000 1.88300 40.76
22 -32.7935 2.9403 1.74100 52.64
23 -7.5555 2.4696
24 -12.5960 1.4890 1.85478 24.80
25 -9.1732 120.0000
ここで、sは面番号を、rは曲率半径(mm)を、dは面間隔(mm)を、ndは屈折率を、νdはアッベ数を示す。なお、基準波長はｄ線（587.56nm）である。これらの記号は、以降の実施例でも同様である。なお、面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ１の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。また、例えば、面間隔d1は、面番号s1が示す面から面番号s2が示す面までの光軸上の距離を示している。なお、面間隔d25は、面番号s25が示す面から結像レンズまでの光軸上の距離を示していて、１１５．４９３４ｍｍである。
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液（浸液Ａ）を使用した図１に示す第１の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液（浸液Ｂ）を使用した図２に示す第２の状態のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。なお、ND2,νD2は浸液の屈折率の値、アッベ数の値である。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.940であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.988である。この例では、浸液の屈折率が５％以上異なっている。
第１の状態 第２の状態
D2 1.050 1.005
D9 0.1490 0.4277
D13 0.9183 0.6396
対物レンズ１は、以下で示されるように、条件式（１）から（５）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝１．１０３ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝１．０５５ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝１．４６５ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝１．５３１ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－１５．３３１ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００７５
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００７４
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝１．７２９ｍｍ－１
図３は、対物レンズ１と組み合わせて使用される結像レンズ１０の断面図である。結像レンズ１０は、無限遠補正型の対物レンズと組み合わせて物体の拡大像を形成する顕微鏡結像レンズである。結像レンズ１０は、物体側から順に配置された、接合レンズＣＴＬ１と接合レンズＣＴＬ２からなる。接合レンズＣＴＬ１は、両凸レンズであるレンズＴＬ１と両凹レンズであるレンズＴＬ２と、からなる。接合レンズＣＴＬ２は、両凸レンズであるレンズＴＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカスであるレンズＴＬ４と、からなる。なお、結像レンズ１０の焦点距離ｆｔは１８０ｍｍである。
結像レンズ１０のレンズデータは、以下のとおりである。
結像レンズ１０
s r d nd νd
1 214.478 5.7 1.60300 65.44
2 -52.260 3.85 1.51633 64.14
3 152.781 17.76
4 101.004 8.9 1.48749 70.23
5 -54.003 3.85 1.61340 44.27
6 -289.639
図４は、対物レンズ１と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図５及び図６は、対物レンズ１と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態、第２の状態における、対物レンズ１と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図５（ａ）及び図６（ａ）は球面収差図であり、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図５（ｃ）及び図６（ｃ）は非点収差図であり、図５（ｄ）及び図６（ｄ）はコマ収差図である。なお、図中の“Ｍ”はメリディオナル成分、“Ｓ”はサジタル成分を示している。
図４に示すように、対物レンズ１は、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図５及び図６に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
［実施例２］
図７及び図８は、本実施例に係る対物レンズ２の断面図である。図７及び図８は、互いに対物レンズ２内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図７、図８に示す状態をそれぞれ、第１の状態、第２の状態と記す。
対物レンズ２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からなる。なお、対物レンズ２は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ４と、を含んでいる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ２と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、移動群であり、正負正の３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１５）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ１１と両凹レンズであるレンズＬ１２とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４とからなる。
対物レンズ２の各種データは、以下のとおりである。
β≒３０、ｆ＝６．００２９ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝６．１４７５ｍｍ（第２の状態）、ｆ１＝９．４６６１ｍｍ、ｆ２＝３６．８３５２ｍｍ、ｆ３＝－８１．６４７５ｍｍ、ＮＡ＝１．００、ＷＤ＝０．８５０ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝０．７８１ｍｍ（第２の状態）、ｉνｄ１＝５２．６７、ｉνｄ２＝５５．３８、νｄＧ１＝６７．７２０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－１．５３５０ｍｍ、νｄＺ１＝７１．３０、νｄＺ２＝４２．４１、ＦＺ１＝２３．４０２ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．３５４３、ＴＡＮＣ＝０．３４９２、ＴＡＮｄ＝０．３５０７
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．３７４９、ＴＡＮＣ＝０．３６９５、ＴＡＮｄ＝０．３７１１
対物レンズ２のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ２
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.8000 1.45847 67.72
4 -1.5350 5.4941 1.88300 40.76
5 -6.5836 0.1500
6 -12.5625 2.5789 1.59240 68.30
7 -7.6530 0.1500
8 -209.1907 2.7297 1.59240 68.30
9 -15.2534 D9
10 14.0480 6.5069 1.56907 71.30
11 -21.8947 0.8000 1.63775 42.41
12 25.0690 2.0677 1.56907 71.30
13 -61.7685 D13
14 59.9028 0.8000 1.63775 42.41
15 7.2185 7.3374 1.43875 94.66
16 -8.7943 0.8000 1.63775 42.41
17 -39.7134 0.2500
18 7.1180 4.9261 1.59240 68.30
19 -12.2879 0.5537 1.63775 42.41
20 4.9117 4.1500
21 -4.9235 0.5123 1.88300 40.76
22 -57.5518 2.2653 1.43875 94.66
23 -7.6624 2.4988
24 -21.0693 2.3246 1.85025 30.05
25 -9.8175 120.0000
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ２の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液（浸液Ａ）を使用した図７に示す第１の状態、ND2=1.33276,νD2=55.38の浸液（浸液Ｃ）を使用した図８に示す第２の状態、のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.893であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.951である。この例では、浸液の屈折率が１０％以上異なり、アッベ数が５％近く異なっている。
第１の状態 第２の状態
D2 0.8500 0.7805
D9 0.1628 0.6302
D13 0.6833 0.2159
対物レンズ２は、以下で示されるように、条件式（１）から（５）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．８５０ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．７８１ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．４３４ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．４７３ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－１７．５６４ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１４５
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１４４
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝１．２３５ｍｍ－１
図９は、対物レンズ２と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図１０及び図１１は、対物レンズ２と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態、第２の状態における、対物レンズ２と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は球面収差図であり、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図１０（ｃ）及び図１１（ｃ）は非点収差図であり、図１０（ｄ）及び図１１（ｄ）はコマ収差図である。
図９に示すように、対物レンズ２では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図１０及び図１１に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
［実施例３］
図１２及び図１３は、本実施例に係る対物レンズ３の断面図である。図１２及び図１３は、互いに対物レンズ３内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図１２、図１３に示す状態をそれぞれ、第１の状態、第２の状態と記す。
対物レンズ３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からなる。なお、対物レンズ３は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ４と、を含んでいる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ２と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、移動群であり、正負正の３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１５）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ１１と両凹レンズであるレンズＬ１２とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４とからなる。
対物レンズ３の各種データは、以下のとおりである。
β≒３０、ｆ＝６．００３２ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝６．０９４４ｍｍ（第２の状態）、ｆ１＝９．４５０２ｍｍ、ｆ２＝３４．１１５４ｍｍ、ｆ３＝－６１．４２０４ｍｍ、ＮＡ＝１．１０、ＷＤ＝１．０５０ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝１．００６ｍｍ（第２の状態）、ｉνｄ１＝５２．０２、ｉνｄ２＝５２．６７、νｄＧ１＝６７．７２０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－１．５４５０ｍｍ、νｄＺ１＝７１．３０、νｄＺ２＝４２．４１、ＦＺ１＝２１．３３３ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．４９７７、ＴＡＮＣ＝０．４９４７、ＴＡＮｄ＝０．４９５６
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．５１６４、ＴＡＮＣ＝０．５１３４、ＴＡＮｄ＝０．５１４３
対物レンズ３のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ３
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.9200 1.45847 67.72
4 -1.5450 5.1290 1.88300 40.76
5 -6.0278 0.1500
6 -15.4024 2.5652 1.56907 71.30
7 -8.1461 0.1500
8 -62.2824 2.7055 1.56907 71.30
9 -13.9511 D9
10 14.5760 6.6491 1.56907 71.30
11 -18.0428 0.8000 1.63775 42.41
12 53.7477 2.3414 1.56907 71.30
13 -36.1182 D13
14 -402.5974 0.8000 1.63775 42.41
15 7.5997 6.5942 1.43875 94.66
16 -8.7656 0.8000 1.63775 42.41
17 -24.0319 0.2500
18 6.9910 5.0586 1.56907 71.30
19 -14.9105 0.6695 1.63775 42.41
20 4.7526 4.1500
21 -4.8267 0.5118 1.88300 40.76
22 -52.9845 2.1486 1.43875 94.66
23 -7.4312 2.4866
24 -17.8978 2.5000 1.85025 30.05
25 -9.3407 120.0000
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ３の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液（浸液Ａ）を使用した図１２に示す第１の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液（浸液Ｂ）を使用した図１３に示す第２の状態のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.940であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.988である。この例では、浸液の屈折率が５％以上異なっている。
第１の状態 第２の状態
D2 1.0500 1.0059
D9 0.1497 0.4142
D13 0.8126 0.5481
対物レンズ３は、以下で示されるように、条件式（１）から（５）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝１．１５５ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝１．１０６ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝１．４６５ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝１．５２９ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－１７．４５０ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００６１
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００５７
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝１．３５４ｍｍ－１
図１４は、対物レンズ３と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図１５及び図１６は、対物レンズ３と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態、第２の状態における、対物レンズ３と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図１５（ａ）及び図１６（ａ）は球面収差図であり、図１５（ｂ）及び図１６（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図１５（ｃ）及び図１６（ｃ）は非点収差図であり、図１５（ｄ）及び図１６（ｄ）はコマ収差図である。
図１４に示すように、対物レンズ３では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図１５及び図１６に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
［実施例４］
図１７から図２０は、本実施例に係る対物レンズ４の断面図である。図１７から図２０は、互いに対物レンズ４内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図１７、図１８、図１９、図２０に示す状態をそれぞれ、第１の状態、第２の状態、第３の状態、第４の状態と記す。
対物レンズ４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からなる。なお、対物レンズ４は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ４と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ２と、２枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、正負正の３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、移動群であり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１４）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０と像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１１とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズＬ１２と両凸レンズであるレンズＬ１３とからなる。
対物レンズ４の各種データは、以下のとおりである。
β≒３０、ｆ＝６．００７９ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝６．００２８ｍｍ（第２の状態）、ｆ＝５．９９９３（第３の状態）、ｆ＝５．９７８０ｍｍ（第４の状態）、ｆ１＝１１．９１１１ｍｍ、ｆ２＝１７．７４５７ｍｍ、ｆ３＝－４０．３０９４ｍｍ、ＮＡ＝１．０５、ＷＤ＝０．７９７ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝０．８５０ｍｍ（第２の状態）、ＷＤ＝０．８８５（第３の状態）、ＷＤ＝０．８６１ｍｍ（第４の状態）、ｉνｄ１＝５２．０２、ｉνｄ２＝５２．４０、νｄＧ１＝６７．７２０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－１．５２２０ｍｍ、νｄＺ１＝９４．６６、νｄＺ２＝５２．６４、ＦＺ１＝８５．０６１ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．１４４７、ＴＡＮＣ＝０．１４６８、ＴＡＮｄ＝０．１４６２
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．１４４６、ＴＡＮＣ＝０．１４６７、ＴＡＮｄ＝０．１４６２
（第３の状態）ＴＡＮＦ＝０．１４４６、ＴＡＮＣ＝０．１４６６、ＴＡＮｄ＝０．１４６１
（第４の状態）ＴＡＮＦ＝０．１４４７、ＴＡＮＣ＝０．１４６５、ＴＡＮｄ＝０．１４６０
対物レンズ４のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ４
s r d nd νd
1 INF D1 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.9000 1.45847 67.72
4 -1.5220 4.3202 1.88300 40.76
5 -4.9146 0.2000
6 -25.1275 2.9440 1.56907 71.30
7 -9.0618 0.2000
8 31.1362 4.1640 1.56907 71.30
9 -18.3264 0.1500
10 29.7812 5.1322 1.43875 94.66
11 -12.4198 0.7000 1.63775 42.41
12 14.1866 5.0382 1.43875 94.66
13 -16.9637 D13
14 30.2478 0.7000 1.74100 52.64
15 8.3880 5.4520 1.43875 94.66
16 -19.7504 D16
17 6.5227 4.8207 1.56907 71.30
18 64.4447 0.7114 1.88300 40.76
19 4.8201 4.2500
20 -4.7776 0.7000 1.63775 42.41
21 44.1838 2.9892 1.43875 94.66
22 -12.7548 0.3489
23 -19.9219 3.4291 1.73800 32.33
24 -8.7182 120.0000
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s24が示す面は、それぞれ対物レンズ４の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液（浸液Ｂ）をそれぞれ異なる厚さのカバーガラスとともに使用した図１７から図１９に示す第１の状態から第３の状態、ND2=1.37919,νD2=52.40の浸液（浸液Ｄ）を使用した図２０に示す第４の状態のそれぞれの面間隔d1,d2,d13,d16の値D1,D2,D13,D16は、以下のとおりである。なお、面間隔d1はカバーガラスの厚さである。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.982であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.993である。この例では、浸液の屈折率が２％近く異なっている。
第１の状態 第２の状態 第３の状態 第４の状態
D1 0.2300 0.1700 0.1300 0.1300
D2 0.7968 0.8500 0.8854 0.8610
D13 1.0518 0.9541 0.8867 0.4833
D16 0.3428 0.4405 0.5079 0.9112
対物レンズ４は、以下で示されるように、条件式（１）から（５）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．８３７ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．８９３ｍｍ
（１）第３の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．９３０ｍｍ
（１）第４の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．９０４ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝３．３０３ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝３．０９６ｍｍ－１
（２）第３の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝２．９７２ｍｍ－１
（２）第４の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝３．０５６ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－１７．７１４ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１４３
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１４０
（４）第３の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１３８
（４）第４の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１２１
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝０．４９４ｍｍ－１
図２１は、対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図２２から図２５は、対物レンズ４と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態から第４の状態における、対物レンズ４と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）及び図２５（ａ）は球面収差図であり、図２２（ｂ）、図２３（ｂ）、図２４（ｂ）及び図２５（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図２２（ｃ）、図２３（ｃ）、図２４（ｃ）及び図２５（ｃ）は非点収差図であり、図２２（ｄ）、図２３（ｄ）、図２４（ｄ）及び図２５（ｄ）はコマ収差図である。
図２１に示すように、対物レンズ４では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図２２から図２５に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
［実施例５］
図２６及び図２７は、本実施例に係る対物レンズ５の断面図である。図２６及び図２７は、互いに対物レンズ５内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図２６、図２７に示す状態をそれぞれ、第１の状態、第２の状態と記す。
対物レンズ５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からなる。なお、対物レンズ５は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ４と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ２と、２枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、正負正の３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、移動群であり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１４）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ１０と両凹レンズであるレンズＬ１１とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズＬ１２と両凸レンズであるレンズＬ１３とからなる。
対物レンズ５の各種データは、以下のとおりである。
β≒３０、ｆ＝６．００３３ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝５．９７９７ｍｍ（第２の状態）、ｆ１＝１０．９８５６ｍｍ、ｆ２＝１７．９１３３ｍｍ、ｆ３＝－４２．１４５６ｍｍ、ＮＡ＝１．００、ＷＤ＝０．８５０ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝０．７９６ｍｍ（第２の状態）、ｉνｄ１＝５２．０２、ｉνｄ２＝５５．３８、νｄＧ１＝６７．７２０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－１．５２００ｍｍ、νｄＺ１＝９４．６６、νｄＺ２＝４２．４１、ＦＺ１＝１３２．７５９ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．１３３５、ＴＡＮＣ＝０．１３５９、ＴＡＮｄ＝０．１３５３
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．１３３６、ＴＡＮＣ＝０．１３５４、ＴＡＮｄ＝０．１３５０
対物レンズ５のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ５
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2 NE2 νD2
3 INF 0.9000 1.45847 67.72
4 -1.5200 4.5127 1.88300 40.76
5 -4.9150 0.1500
6 -34.0286 2.3254 1.56907 71.30
7 -9.7099 0.1500
8 43.2968 2.5557 1.56907 71.30
9 -20.7428 0.2500.
10 48.4359 7.9845 1.56907 71.30
11 -10.6748 0.8000 1.83481 42.73
12 39.2160 3.8527 1.56907 71.30
13 -13.4694 D13
14 41.7232 0.8000 1.63775 42.41
15 7.4012 5.5485 1.43875 94.66
16 -24.0185 D16
17 6.3397 5.0585 1.43875 94.66
18 -88.5427 0.6873 1.63775 42.41
19 4.7166 4.2500
20 -4.7551 0.7000 1.63775 42.41
21 29.7899 2.7115 1.43875 94.66
22 -19.7566 0.3098
23 -27.6274 3.6172 1.73800 32.33
24 -8.6200 120.0000
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s24が示す面は、それぞれ対物レンズ５の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液（浸液Ｂ）を使用した図２６に示す第１の状態、ND2=1.33276,νD2=55.38の浸液（浸液Ｃ）を使用した図２７に示す第２の状態のそれぞれの面間隔d2,d13,d16の値D2,D13,D16は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.949であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.939である。この例では、浸液の屈折率とアッベ数が共に５％以上異なっている。
第１の状態 第２の状態
D2 0.8500 0.7964
D13 1.0857 0.2947
D16 0.2931 1.0841
対物レンズ５は、以下で示されるように、条件式（１）から（５）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．８５０ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝０．７９６ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．３５０ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．３７４ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－１７．７３７ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１８０
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．０１３９
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝０．３９４ｍｍ－１
図２８は、対物レンズ５と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図２９及び図３０は、対物レンズ５と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態、第２の状態における、対物レンズ５と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図２９（ａ）及び図３０（ａ）は球面収差図であり、図２９（ｂ）及び図３０（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図２９（ｃ）及び図３０（ｃ）は非点収差図であり、図２９（ｄ）及び図３０（ｄ）はコマ収差図である。
図２８に示すように、対物レンズ５では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図２９及び図３０に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
［実施例６］
図３１及び図３２は、本実施例に係る対物レンズ６の断面図である。図３１及び図３２は、互いに対物レンズ６内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図３１、図３２に示す状態をそれぞれ、第１の状態、第２の状態と記す。
対物レンズ６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からなる。なお、対物レンズ６は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、接合レンズＣＬ１からなる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズであるレンズＬ３と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ２と、両凸レンズであるレンズＬ７と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、正負正の３枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ４と、両凹レンズであるレンズＬ５と、両凸レンズであるレンズＬ６からなる。接合レンズＣＬ３は、移動群であり、物体側から順に配置された、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１５）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ１１と両凹レンズであるレンズＬ１２とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４とからなる。
対物レンズ６の各種データは、以下のとおりである。
β≒３０、ｆ＝６．００３７ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝５．９８２２ｍｍ（第２の状態）、ｆ１＝１６．９０６１ｍｍ、ｆ２＝１７．４７６０ｍｍ、ｆ３＝－３８．６０８７ｍｍ、ＮＡ＝１．００、ＷＤ＝３．０５０ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝２．８５４ｍｍ（第２の状態）、ｉνｄ１＝５２．０２、ｉνｄ２＝５２．６７、νｄＧ１＝６７．７２０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－３．７０００ｍｍ、νｄＺ１＝９４．６６、νｄＺ２＝５４．６８、ＦＺ１＝４６７．９８６ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．１７４７、ＴＡＮＣ＝０．１７６１、ＴＡＮｄ＝０．１７５７
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．１７３９、ＴＡＮＣ＝０．１７４６、ＴＡＮｄ＝０．１７４５
対物レンズ６のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ６
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52626 54.41
2 INF D2
3 INF 1.5443 1.46007 67.72
4 -3.7000 5.1924 1.88815 40.76
5 -6.6846 0.1500
6 27.3492 6.6359 1.57098 71.30
7 -19.7403 0.1500
8 9236.1801 5.0524 1.43986 94.66
9 -12.9085 1.0000 1.64132 42.41
10 53.7229 3.4076 1.43986 94.66
11 -30.7304 0.1500
12 39.8749 3.0000 1.57098 71.30
13 -52.7232 D13
14 31.6649 1.0000 1.73234 54.68
15 12.6904 6.5041 1.43986 94.66
16 -12.5569 1.0000 1.73234 54.68
17 -29.7362 D17
18 8.5032 5.5038 1.43986 94.66
19 -25.2886 6.4884 1.64132 42.41
20 4.9763 4.2500
21 -4.3237 1.0000 1.88815 40.76
22 -23.9942 3.0751 1.43986 94.66
23 -7.2364 0.2533
24 -13.6517 2.7031 1.85694 30.05
25 -8.5047 120.0000
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ６の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
ND2=1.49306,νD2=52.67の浸液（浸液Ａ）を使用した図３１に示す第１の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液（浸液Ｂ）を使用した図３２に示す第２の状態のそれぞれの面間隔d2,d13,d17の値D2,D13,D17は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.940であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.988である。この例では、浸液の屈折率が５％以上異なっている。
第１の状態 第２の状態
D2 3.0500 2.8539
D13 3.0138 0.8812
D17 0.2683 2.4009
対物レンズ６は、以下で示されるように、条件式（１）から（４）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝３．０５０ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝２．８５４ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．５０４ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．５３９ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－７．２８６ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００７９
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００４０
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝０．０８５ｍｍ－１
図３３は、対物レンズ６と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図３４及び図３５は、対物レンズ６と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態、第２の状態における、対物レンズ６と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図３４（ａ）及び図３５（ａ）は球面収差図であり、図３４（ｂ）及び図３５（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図３４（ｃ）及び図３５（ｃ）は非点収差図であり、図３４（ｄ）及び図３５（ｄ）はコマ収差図である。
図３３に示すように、対物レンズ６では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図３４及び図３５に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
［実施例７］
図３６及び図３７は、本実施例に係る対物レンズ７の断面図である。図３６及び図３７は、互いに対物レンズ７内における移動群の位置が異なる状態を示している。本実施例では、図３６、図３７に示す状態をそれぞれ、第１の状態、第２の状態と記す。
対物レンズ７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からなる。なお、対物レンズ７は、液浸系の顕微鏡用対物レンズである。
第１レンズ群Ｇ１は、接合レンズＣＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ３と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ４と、を含んでいる。接合レンズＣＬ１は、２枚接合レンズであり、物体側から順に配置された、物体側に平面を向けた平凸レンズであるレンズＬ１と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ２からなる。
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１からの発散光線束を収斂光線束へ変換する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、移動群である接合レンズＣＬ２と、３枚接合レンズである接合レンズＣＬ３と、を含んでいる。接合レンズＣＬ２は、正負正の３枚接合レンズである。物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ５と、両凹レンズであるレンズＬ６と、両凸レンズであるレンズＬ７からなる。接合レンズＣＬ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズであるレンズＬ８と、両凸レンズであるレンズＬ９と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１０からなる。
第３レンズ群Ｇ３は、互いに凹面を向けている、前群ＦＧ（接合レンズＣＬ４）と後群ＢＧ（接合レンズＣＬ５、レンズＬ１５）からなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合レンズＣＬ４と、接合レンズＣＬ５と、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１５と、を含んでいる。接合レンズＣＬ４は、物体側から順に配置された、両凸レンズであるレンズＬ１１と両凹レンズであるレンズＬ１２とからなる。接合レンズＣＬ５は、物体側から順に配置された、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１３と物体側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ１４とからなる。
対物レンズ７の各種データは、以下のとおりである。
β≒３０、ｆ＝５．６５００ｍｍ（第１の状態）、ｆ＝５．７２１６ｍｍ（第２の状態）、ｆ１＝８．１８１２ｍｍ、ｆ２＝１９．０９２４ｍｍ、ｆ３＝－２３．５８０５ｍｍ、ＮＡ＝１．０３、ＷＤ＝１．０４３ｍｍ（第１の状態）、ＷＤ＝０．９９８ｍｍ（第２の状態）、ｉνｄ１＝５２．０２、ｉνｄ２＝５５．５０、νｄＧ１＝６４．１４０、νｄＧ２＝４０．７６０、Ｒ１＝－１．５２２０ｍｍ、νｄＺ１＝８１．５４、νｄＺ２＝４２．４１、ＦＺ１＝２３．６６６ｍｍ
（第１の状態）ＴＡＮＦ＝０．４１０６、ＴＡＮＣ＝０．４０８６、ＴＡＮｄ＝０．４０９２
（第２の状態）ＴＡＮＦ＝０．４２２９、ＴＡＮＣ＝０．４２１３、ＴＡＮｄ＝０．４２１７
対物レンズ７のレンズデータは、以下のとおりである。
対物レンズ７
s r d nd νd
1 INF 0.1700 1.52397 54.41
2 INF D2
3 INF 0.9200 1.51633 64.14
4 -1.5220 5.8724 1.88300 40.76
5 -6.2118 0.1500
6 -32.8721 2.5527 1.56907 71.30
7 -10.3408 0.1500
8 -55.7457 1.9842 1.56907 71.30
9 -15.0584 D9
10 12.3872 6.6514 1.49700 81.54
11 -20.7313 0.8000 1.63775 42.41
12 28.8979 2.0473 1.49700 81.54
13 -32.6014 D13
14 -122.6663 0.8000 1.63775 42.41
15 6.8328 6.9659 1.43875 94.66
16 -7.9309 1.0000 1.63775 42.41
17 -21.1257 0.2500
18 6.5364 5.0213 1.56907 71.30
19 -13.4525 0.5766 1.63775 42.41
20 4.3905 4.2500
21 -4.2715 0.7000 1.88300 40.76
22 -46.7342 2.7417 1.74100 52.64
23 -7.1494 2.4643
24 -11.8812 1.3602 1.85478 24.80
25 -8.5760 120.0000
面番号s1,s2が示す面は、それぞれカバーガラスＣＧの物体側の面、カバーガラスＣＧの像側の面である。面番号s3,s25が示す面は、それぞれ対物レンズ７の最も物体側のレンズ面、最も像側のレンズ面である。
ND2=1.49306,νD2=55.50の浸液（浸液Ｅ）を使用した図３６に示す第１の状態、ND2=1.40420,νD2=52.02の浸液（浸液Ｂ）を使用した図３７に示す第２の状態のそれぞれの面間隔d2,d9,d13の値D2,D9,D13は、以下のとおりである。これらの浸液の屈折率の比（最小／最大）は0.940であり、アッベ数の比（最小／最大）は0.937である。この例では、浸液の屈折率とアッベ数が共に５％以上異なっている。
第１の状態 第２の状態
D2 1.0428 0.9981
D9 0.7740 1.0120
D13 0.9260 0.6880
対物レンズ７は、以下で示されるように、条件式（１）から（５）を満たしている。
（１）第１の状態：ＮＡ×ＷＤ＝１．０７４ｍｍ
（１）第２の状態：ＮＡ×ＷＤ＝１．０２８ｍｍ
（２）第１の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．２７６ｍｍ－１
（２）第２の状態：１／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜＝０．２８８ｍｍ－１
（３）（νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ＝－１５．３６１ｍｍ－１
（４）第１の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００４８
（４）第２の状態：｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜＝０．００３８
（５）（νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１＝１．６５３ｍｍ－１
図３８は、対物レンズ７と結像レンズ１０からなる光学系の色収差量を示すグラフである。図３９及び図４０は、対物レンズ７と結像レンズ１０からなる光学系の収差図であり、それぞれ第１の状態、第２の状態における、対物レンズ７と結像レンズ１０が形成する像面における収差を示している。図３９（ａ）及び図４０（ａ）は球面収差図であり、図３９（ｂ）及び図４０（ｂ）は正弦条件違反量を示した図であり、図３９（ｃ）及び図４０（ｃ）は非点収差図であり、図３９（ｄ）及び図４０（ｄ）はコマ収差図である。
図３８に示すように、対物レンズ７では、広い波長範囲に亘って色収差が焦点深度内に収まっている。また、図３９及び図４０に示されるように、本実施例では、各収差が良好に補正されている。
１～７ ・・・対物レンズ
１０ ・・・結像レンズ
Ｇ１ ・・・第１レンズ群
Ｇ２ ・・・第２レンズ群
Ｇ３ ・・・第３レンズ群
ＦＧ ・・・前群
ＢＧ ・・・後群
ＣＧ ・・・カバーガラス
Ｌ１～Ｌ１５、ＴＬ１～ＴＬ４ ・・・レンズ
ＣＬ１～ＣＬ５、ＣＴＬ１、ＣＴＬ２ ・・・接合レンズ

Claims (8)

  1. ３５倍以下の倍率を有する液浸顕微鏡対物レンズであって、物体側から順に、
    メニスカスレンズ含む第１レンズ群と、
    接合レンズを含み、発散光線束を収斂光線束へと変える正の屈折力を有する第２レンズ群と、
    負屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、
    前記第３レンズ群は、前記物体側から順に、
    最も像側に負屈折力を有する凹面を有する、前群と、
    最も前記物体側に負屈折力を有する凹面を有する、後群と、からなり、
    前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される複数の浸液の何れを使用した場合でも、ｅ線を基準とする色収差であって４３５．１８ｎｍから６５６．１３ｎｍの範囲の各波長における色収差量が、当該波長における前記液浸顕微鏡対物レンズの焦点深度の大きさよりも小さく、
    以下の条件式を満たす
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
    ０．６４ ≦ ＮＡ×ＷＤ ≦ ３．５ （１）
    ここで、ＮＡは前記液浸顕微鏡対物レンズの前記物体側の開口数である。ＷＤは前記液浸顕微鏡対物レンズの作動距離である。
  2. 請求項１に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群のいずれかに移動群を１つだけ含む
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
  3. 請求項２に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    以下の条件式を満たす
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
    ０．２５ ≦ １／｜（ｉνｄ１－ｉνｄ２）×ＷＤ｜ ≦ １０ [ｍｍ－１] （２）
    ここで、ｉνｄ１は前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される複数の浸液のうちの最も低い屈折率の浸液のアッベ数である。ｉνｄ２は前記液浸顕微鏡対物レンズと共に使用される前記複数の浸液のうちの最も高い屈折率の浸液のアッベ数である。
  4. 請求項２又は請求項３に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記第１レンズ群は、最も前記物体側に、接合レンズを含み、
    前記接合レンズは、
    前記物体側から、第１レンズと前記メニスカスレンズを含み、
    前記第１レンズと前記メニスカスレンズが接合された２枚接合レンズであり、
    以下の条件式を満たす
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
    －２０ ≦ （νｄＧ１－νｄＧ２）／Ｒ１ ≦ －５ [ｍｍ－１] （３）
    ここで、νｄＧ１は前記第１レンズのアッベ数である。νｄＧ２は前記メニスカスレンズのアッベ数である。
  5. 請求項４に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記後群は、前記後群の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の間に少なくとも１つの空気接触面を有し、
    以下の条件式を満たす
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
    ０．００３ ≦ ｜（ＴＡＮＦ－ＴＡＮＣ）／ＴＡＮｄ｜ ≦ ０．０２０ （４）
    ここで、ＴＡＮＦはＦ線についての軸上マージナル光線の縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比であって、前記移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。ＴＡＮＣはＣ線についての軸上マージナル光線の前記縦方向の方向余弦でと横方向の方向余弦の比あって、前記移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。ＴＡＮｄはｄ線についての軸上マージナル光線の前記縦方向の方向余弦と横方向の方向余弦の比であって、前記移動群の最も像側のレンズ面から出射時の方向を示す正接である。
  6. 請求項５に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記移動群は接合レンズであり、
    以下の条件式を満たす
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
    ０．３ ≦ （νｄＺ１－νｄＺ２）／ＦＺ１ ≦ ３ [ｍｍ－１] （５）
    ここで、νｄＺ１は前記移動群に含まれる正レンズが有するアッベ数のうちの最も高いアッベ数である。νｄＺ２は前記移動群に含まれる負レンズが有するアッベ数のうちの最も低いアッベ数である。ＦＺ１は前記移動群の焦点距離である。
  7. 請求項６に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記第２レンズ群は、複数の接合レンズを含む
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。
  8. 請求項７に記載の液浸顕微鏡対物レンズにおいて、
    前記複数の接合レンズは、正負正の３枚接合レンズを含む
    ことを特徴とする液浸顕微鏡対物レンズ。

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