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公開番号2025105851
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2025074371,2023213848
出願日2025-04-28,2021-12-15
発明の名称顕微鏡対物レンズ、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 21/02 20060101AFI20250703BHJP(光学)
要約【課題】諸収差を良好に補正する顕微鏡対物レンズ、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置を提供する。
【解決手段】顕微鏡対物レンズOLは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、像側に凹面を向けた第3レンズ群G3と、物体側に凹面を向けた第4レンズ群G4とからなり、第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に平面を向けた平凸形状の正レンズと、負レンズとからなり、以下の条件式を満足する。
1.8<H1/H2<3.5
1.3<DLe/H2<3.5
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、像側に凹面を向けた第３レンズ群と、物体側に凹面を向けた第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に平面を向けた平凸形状の正レンズと、負レンズとからなり、
以下の条件式を満足する顕微鏡対物レンズ。
１．８＜Ｈ１／Ｈ２＜３．５
１．３＜ＤＬｅ／Ｈ２＜３．５
但し、Ｈ１：光軸上の物体から発せられる光線のうち、前記第２レンズ群において最も光軸から離れた光線と光軸との間の距離
Ｈ２：光軸上の物体から発せられる光線のうち、前記顕微鏡対物レンズにおいて最も像側に配置された最終レンズの像側のレンズ面における最も光軸から離れた光線と光軸との間の距離
ＤＬｅ：前記最終レンズの光軸上の長さ
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第４レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズとからなり、
前記最終レンズは、前記第４レンズ群の前記正レンズである請求項１に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項３】
以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の顕微鏡対物レンズ。
２０＜νｄＬｅ＜３０
０＜－０．００３５×（νｄＬｅ－２０）＋０．６３－θｇＦＬｅ
但し、νｄＬｅ：前記最終レンズのアッベ数
θｇＦＬｅ：前記最終レンズの部分分散比であり、前記最終レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＬｅとし、前記最終レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＬｅとし、前記最終レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＬｅとしたとき、次式で定義される
θｇＦＬｅ＝（ｎｇＬｅ－ｎＦＬｅ）／（ｎＦＬｅ－ｎＣＬｅ）
【請求項４】
以下の条件式を満足する請求項３に記載の顕微鏡対物レンズ。
２０＜νｄＬｅ＜２６
【請求項５】
前記第２レンズ群は、複数の正レンズを有し、
前記第２レンズ群の前記複数の正レンズのうち、少なくとも１つの正レンズが以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
２０＜νｄＬｐ＜４０
０．５５＜θｇＦＬｐ
但し、νｄＬｐ：前記正レンズのアッベ数
θｇＦＬｐ：前記正レンズの部分分散比であり、前記正レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＬｐとし、前記正レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＬｐとし、前記正レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＬｐとしたとき、次式で定義される
θｇＦＬｐ＝（ｎｇＬｐ－ｎＦＬｐ）／（ｎＦＬｐ－ｎＣＬｐ）
【請求項６】
前記少なくとも１つの正レンズが以下の条件式を満足する請求項５に記載の顕微鏡対物レンズ。
０＜ｆＬｐ／ｆ＜４５
但し、ｆＬｐ：前記正レンズの焦点距離
ｆ：前記顕微鏡対物レンズの焦点距離
【請求項７】
前記少なくとも１つの正レンズが以下の条件式を満足する請求項６に記載の顕微鏡対物レンズ。
１２．５＜ｆＬｐ／ｆ＜４５
【請求項８】
前記正レンズは、前記第２レンズ群において最も光軸から離れた光線が通るレンズ面よりも像側に配置される請求項５～７のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
【請求項９】
以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
１．７５＜ｆ１／ｆ＜２．５
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：前記顕微鏡対物レンズの焦点距離
【請求項１０】
以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の顕微鏡対物レンズ。
３＜ｆ２／ｆ＜７
但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ：前記顕微鏡対物レンズの焦点距離
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、顕微鏡光学系、および顕微鏡装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、倍率が高くて開口数が大きい顕微鏡用の対物レンズが種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような対物レンズでは、倍率色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２０６３８７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明に係る顕微鏡対物レンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、像側に凹面を向けた第３レンズ群と、物体側に凹面を向けた第４レンズ群とからなり、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に平面を向けた平凸形状の正レンズと、負レンズとからなり、以下の条件式を満足する。
１．８＜Ｈ１／Ｈ２＜３．５
１．３＜ＤＬｅ／Ｈ２＜３．５
但し、Ｈ１：光軸上の物体から発せられる光線のうち、前記第２レンズ群において最も光軸から離れた光線と光軸との間の距離
Ｈ２：光軸上の物体から発せられる光線のうち、前記顕微鏡対物レンズにおいて最も像側に配置された最終レンズの像側のレンズ面における最も光軸から離れた光線と光軸との間の距離
ＤＬｅ：前記最終レンズの光軸上の長さ
【０００５】
本発明に係る顕微鏡光学系は、上述の顕微鏡対物レンズと、前記顕微鏡対物レンズからの光を集光する第２対物レンズとを備える。
【０００６】
本発明に係る顕微鏡装置は、上述の顕微鏡対物レンズを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。
第１実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。
第１実施例に係る顕微鏡対物レンズの色収差図である。
第１実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。
第２実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。
第２実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。
第２実施例に係る顕微鏡対物レンズの色収差図である。
第２実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。
第３実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。
第３実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。
第３実施例に係る顕微鏡対物レンズの色収差図である。
第３実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。
第４実施例に係る顕微鏡対物レンズの構成を示す断面図である。
第４実施例に係る顕微鏡対物レンズの諸収差図である。
第４実施例に係る顕微鏡対物レンズの色収差図である。
第４実施例に係る顕微鏡対物レンズのコマ収差図である。
第２対物レンズの構成を示す断面図である。
顕微鏡装置の一例である共焦点蛍光顕微鏡を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る顕微鏡対物レンズを備えた顕微鏡光学系および共焦点蛍光顕微鏡（顕微鏡装置）を図１８に基づいて説明する。図１８に示すように、共焦点蛍光顕微鏡１は、ステージ１０と、光源２０と、照明光学系３０と、顕微鏡光学系４０と、検出部５０とを有して構成される。以降の説明において、共焦点蛍光顕微鏡１の顕微鏡対物レンズの光軸方向に延びる座標軸をｚ軸とする。また、このｚ軸と垂直な面内において互いに直交する方向に延びる座標軸をそれぞれｘ軸およびｙ軸とする。
【０００９】
ステージ１０上には、例えば、スライドガラス（図示せず）とカバーガラス（図示せず）との間に保持された試料ＳＡが載置される。また、ステージ１０上には、浸液とともに試料容器（図示せず）に収容された試料ＳＡが載置されてもよい。試料ＳＡは、蛍光色素などの蛍光物質を含む。試料ＳＡは、例えば、予め蛍光染色された細胞等である。ステージ１０の近傍に、ステージ駆動部１１が設けられる。ステージ駆動部１１は、ステージ１０をｚ軸に沿って移動させる。
【００１０】
光源２０は、所定の波長帯の励起光を発生させる。光源２０として、例えば、所定の波長帯のレーザー光（励起光）を出射させることが可能なレーザー光源等が用いられる。所定の波長帯は、蛍光物質を含む試料ＳＡを励起させることが可能な波長帯に設定される。光源２０から出射した励起光は、照明光学系３０に入射する。
（【００１１】以降は省略されています）

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