专利名称：显微镜物镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及显微镜中所用的物镜。更详细地说，涉及具有中高放大率的放大率范围(约10倍以上的放大率)、像面平坦的消色差透镜类或近复消色差类的显微镜物镜。
以前，作为具有中高放大率的放大率范围的消色差类透镜，在中放大率范围中知道有里斯特型，在高放大率范围中知道有阿米奇型。
作为比这些物镜还提高了像面平坦性的物镜，知道在中放大率范围中有三重透镜型、厄诺斯达型、双高斯型等，在高放大率范围中有将深凹面朝着物体侧的正齐明透镜配置在最靠近物体侧、并将凹面朝着像侧的厚凹凸透镜配置在最靠近像侧的类型和将正齐明透镜配置在最靠近物体侧并将具有相互对着的凹面的两组厚凹凸透镜组配置在最靠近像侧的类型等。
由于在先有的显微镜物镜中重视光学性能，因此，构成物镜的各透镜元件的曲率半径、透镜中心厚度与玻璃种类各不相同。
因此，在以往的显微镜物镜的制造中，将各透镜元件制作成曲率半径和透镜的中心厚度各不相同。另外，在制造以往的显微镜物镜时，由于需要准备多种玻璃，因此，不可避免地将提高成本。
因此，本发明的目的在于提供一种可谋求维持良好的成像性能且大幅度降低成本的中放大率用显微镜物镜。
为实现上述目的，本发明的显微镜物镜从物体侧开始依次具有包括凹面朝着物体侧的透镜元件的第一透镜组；包括第一正透镜元件和比该第一正透镜元件配置在更靠近像侧的第二正透镜元件、作为整体具有正光焦度的第二透镜组；和作为整体具有负光焦度的第三透镜组。其中，上述第一正透镜元件和上述第二正透镜元件是同一种玻璃，且形状相同(曲率半径及中心厚度分别相等)。此时，第一正透镜元件的曲率大的一方的透镜面和第二正透镜元件的曲率大的一方的透镜面相互面对面。
本发明的其他目的、特征和优点通过参照附图的下述说明就可以明白。
图1是本发明的第一实施例的显微镜物镜的透镜构成图2是本发明的第二实施例的显微镜物镜的透镜构成图；图3是本发明的第三实施例的显微镜物镜的透镜构成图；图4是本发明的第四实施例的显微镜物镜的透镜构成图；图5是本发明的第一实施例的显微镜物镜的像差图。图5(A)表示球面像差，图5(B)表示像散像差，图5(C)表示子午慧形像差，图5(D)表示畸变像差。
图6是本发明的第二实施例的显微镜物镜的像差图。图6(A)表示球面像差，图6(B)表示像散像差，图6(C)表示子午慧形像差，图6(D)表示畸变像差。
图7是本发明的第三实施例的显微镜物镜的像差图。图7(A)表示球面像差，图7(B)表示像散像差，图7(C)表示子午慧形像差，图7(D)表示畸变像差。
图8是本发明的第四实施例的显微镜物镜的像差图。图8(A)表示球面像差，图8(B)表示像散像差，图8(C)表示子午慧形像差，图8(D)表示畸变像差。
下面，参照
本发明实施例的显微镜物镜的结构。
图1是本发明第一实施例的显微镜物镜的光图。图1中，本发明实施例的显微镜物镜从物体侧开始顺序有包括凹面朝着物体侧的透镜元件的第一透镜组；包括第一正透镜元件和比该第一正透镜元件配置在靠近像侧的第二正透镜元件、作为整体具有正光焦度的第二透镜组；和作为整体具有负光焦度的第三透镜组。
第一正透镜元件的物体侧透镜面的曲率半径为R1a、第一正透镜元件的像侧透镜面的曲率半径为R1b、第一正透镜元件的中心厚度为D1、构成第一正透镜元件的光学材料的折射率为N1、第二正透镜元件的物体侧透镜面的曲率半径为R2a、第二正透镜元件的像侧透镜面的曲率半径为R2b、第二正透镜元件的中心厚度为D2、构成第二正透镜元件的光学材料的折射率为N2时，显微镜物镜满足下述关系式(1)|R1a|＝|R2b|(2)|R1b|＝|R2a|(3) D1＝D2
(4) N1＝N2(5) |R1a|＞|R1b|(6) |R2a|＜|R2b|另外，在本发明中，显微镜物镜为无限远类(将从对象发出的光改变为基本平行的光束)时，像侧是指将显微镜物镜夹在中间的与物体侧相反的一侧。
首先说明本发明的基本结构。在本发明的显微镜物镜中，凹面朝着第一透镜组中的物体侧的透镜元件具有将在第一透镜组中发生的球面像差抑制到最小限度的功能和发生负的玻兹瓦尔和从而提高像面平坦性的功能。
另外，第二透镜组具有正光焦度。在本发明中，第二透镜组中的第一及第二正透镜元件同时满足上述关系式(1)～(6)。
条件式(1)～(4)意味着本发明的显微镜物镜的第二透镜组中的两个正透镜(第一及第二正透镜元件)都由相同的透镜元件构成。因此，在制造本发明的显微镜物镜时，只制作一种正透镜元件就能够得到构成显微镜物镜的透镜元件中的两个透镜元件。这样，在制作显微镜物镜时，就可以减少应准备的玻璃材料的种类。另外，由于能够使透镜的曲率及中心厚度一致，所以，通过减少应准备的透镜加工夹具和减少总工时，从而可以大幅度降低成本。另外，条件式(1)～(4)中的等号的意义还包括制造误差的部分。
并且，条件式(5)和(6)意味着在第一及第二正透镜元件中，将曲率大的透镜面相互面对面配置。这样就分散了第二透镜组中各透镜面承担的光焦度。不满足条件式(5)和(6)时，就难以修正由第二透镜组发生的球面像差和慧形像差。
第三透镜组在整体上具有负光焦度，有助于提高朝着第一透镜组中的物体侧的凹面的平坦性，同时可以提高像的平坦性。
另外，设第二透镜组中的第一正透镜元件的阿贝数为νd1、第二透镜组中的第二正透镜元件的阿贝数为νd2时，最好本发明的显微镜物镜构成为满足如下条件式(7)及(8)(7) νd1≥62(8) νd2≥62
这些条件式(7)及(8)是用于抑制第一透镜组及第二透镜组上发生的轴向色像差及放大率色像差的，低于这些条件式(7)及(8)的下限时，显微镜物镜整体的轴向色像差及放大率色像差就修正不足，因此是不希望的。
另外，设入射到第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角为αin、入射到第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度为hin、从第二正透镜元件的像侧透镜面出射的近轴光线的入射高度为hout、从第三透镜组出射的近轴光线的入射高度为hend时，最好本发明的显微镜物镜，满足下述各条件(9)----1<αoutαin<-0.15]]>(10)---|hinhend|>1]]>(11)---|houthend|>1]]>换算倾角是近轴光线与光轴所成的角度乘以该光线所属的媒介的折射率的值。在共立出版发行、松居吉哉著的《透镜设计方法》一书的第20页记载了该换算倾角。
上述条件式(9)规定了由第二透镜组中的第一正透镜元件与第二正透镜元件所夹的透镜组的横向放大率。这里，低于第一条件式(9)的下限时，第二透镜组整体的光焦度就太高，所以，球面像差明显地修正不足，因此是不希望的。这里，如果想过度校正负球面像差的话，则第二透镜组中各透镜面的曲率就变得太大，所以，将发生外向性的慧形像差，进而由于短波长的球面像差变得修正过剩，所以是不希望的。
另一方面，在超过条件式(9)的上限时，由于第二透镜组整体的光焦度变得太弱，不能充分地使来自第一透镜组的发像散束成为收敛光束，因此是不希望的。在这种情况下，将发生内向性的慧形像差，进而将不能确保像面的平坦性，所以是不希望的。
条件式(10)及(11)涉及第二透镜组与第三透镜组的光焦度配置。在低于该条件式(10)及(11)的下限时，显微镜物镜的工作距离变短，进而也不能确保像面的平坦性，所以是不希望的。
另外，设入射到第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角为αin、入射到第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角为αmin，则本发明的显微镜物镜满足下述条件(12)---0≤αmidαin<0.6]]>上述条件式(12)涉及第一透镜组与第二透镜组的光焦度配置。在低于条件式(12)的下限时，第二透镜组整体的光焦度变得过大，所以，构成第二透镜组的各透镜面的曲率半径变大。此时，将发生外向性的慧形像差，进而由于短波长的球面像差变得修正过剩，所以是不希望的。
另一方面，在超过条件式(12)的上限时，从第二透镜组出射的轴向光束的入射高度变得过高，因此，必须使第三透镜组的负光焦度变大。此时，像面将向正侧歪斜，发生外向性的慧形像差，进而由于放大率色收差变得修正不足，因此是不希望的。
另外，在本发明的显微镜物镜中，最好还有与第二透镜组中的第一正透镜元件结合的第一负透镜元件和与第二透镜组中的第二正透镜元件结合的第二负透镜元件。
此时，设第一负透镜元件的第一正透镜元件相反侧的透镜面的曲率半径为R3a、第一负透镜元件的第一正透镜元件侧的透镜面的曲率半径为R3b、第一负透镜元件的中心厚度为D4、构成第一负透镜元件的光学材料的折射率为N4、第二负透镜元件的中心厚度为D4、构成第一负透镜元件的光学材料的折射率为N4、第二负透镜元件在第二正透镜元件侧的透镜面的曲率半径为R3a、第二负透镜元件在与第二正透镜元件相反一侧的透镜面的曲率半径为R4b、第二负透镜元件的中心厚度为D4、构成第二负透镜元件的光学材料的折射率为N4时，则最好满足下述条件(13) |R3a|＝|R4b|(14) |R3b|＝|R4a|(15) D3＝D4(16) N3＝N4
这些条件(13)～(16)意味着与第二透镜组中的第一及第二正透镜元件结合的两个透镜元件(第三及第二负透镜元件)都由相同透镜元件构成。根据该构成，进一步减少了使用的玻璃的种类。另外，由于能够使透镜的曲率及中心厚度一致，所以，透镜加工夹具减少，总的工时也减少。因此，具有能够大幅度降低成本的优点。另外，条件式(13)～(26)中等号的意义包括制造误差成分。
这里，在具有与第一正透镜元件结合的第一负透镜元件和与第二正透镜元件结合的第二负透镜元件的情况下，设入射到第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角为αin、入射到第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度为hin、从第二负透镜元件的像侧透镜面出射的近轴光线的入射高度为hout、从第三透镜组出射的近轴光线的入射高度为hend时，则最好满足下述各条件(17)----1<αoutαin<-0.15]]>(18)---|hinhend|>1]]>(19)---|houthend|>1]]>上述条件式(17)用于规定第二透镜组中的第一负透镜元件与第二负透镜元件所夹的透镜组的横向放大率。这里，低于第一条件式(17)的下限时，第二透镜组整体的光焦度将变得太高，所以，球面像差明显地修正不足。如果想过度校正负球面像差的话，则第二透镜组中各透镜面的曲率就变得太大，所以发生外向性的慧形像差，进而短波长的球面像差就变得补正过剩，是不希望的。
另一方面，超过条件式(17)的上限时，则第二透镜组整体的光焦度就太弱，从而不能充分地使来自第一透镜组的发像散束成为收敛光束，因此是不希望的。在这种情况下，将发生内向性的慧形像差，进而由于不能确保像面的平坦性，所以是不希望的。
条件式(18)及(19)涉及第二透镜组与第三透镜组的光焦度配置。在低于该条件式(18)及(19)的下限时，显微镜物镜的工作距离变短，进而也不能确保像面的平坦性，所以是不希望的。
另外，在具有与第一透镜元件结合的第一负透镜元件和与第二正透镜元件结合的第二负透镜元件的情况下，设入射到第一负透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角为αin、入射到第二负透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角为αmin时，则最好满足下述条件(20)---0≤αmidαin<0.6]]>上述条件式(20)涉及第一透镜组与第二透镜组的光焦度配置。在低于条件式(20)的下限时，第二透镜组整体的光焦度变得过大，所以，构成第二透镜组的各透镜面的曲率半径变大。此时，将发生外向性的慧形像差，进而由于短波长的球面像差修正过剩，所以是不希望的。
另一方面，在超过条件式(20)的上限时，从第二透镜组出射的轴向光束的入射高度变得过高，因此，必须使第三透镜组的负光焦度变大。此时，像面将向正侧歪斜，发生外向性的慧形像差，进而由于放大率色像差变得修正不足，因此是不希望的。
另外，在本发明的显微镜物镜中，最好构成为还包括配置在第一正透镜元件与第二正透镜元件间且与第一及第二正透镜元件结合的负透镜元件。在这种情况下，第一及第二正透镜元件所夹负透镜元件的两侧的透镜面是相同曲率半径的元件，所以，具有容易加工的优点。
另外，本发明中的所谓“同种材料、相同的曲率半径及中心厚度”的两个正透镜或两个负透镜不排除这些透镜是折射率分布型(GRIN)透镜和非球面透镜。例如是非球面透镜时，两个透镜可以是相同的非球面形状，是折射率分布型透镜时，两个透镜中的折射率分布可以相同。
接着，说明本发明的几个实施例。图1～图4分别是实施例1至实施例4的显微镜物镜的透镜构成图。
(实施例1)图1中，实施例1的显微镜物镜从物体侧依次包括第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3；第一透镜组G1具有由凹面朝着物体侧的双凹形状的负透镜L11和与该负透镜L11结合的正透镜L2构成的结合透镜成分，整体具有负光焦度；第二透镜组G2包括深凸面朝着像侧的双凸形状的正透镜(第一正透镜元件)L21和深凸面朝着物体侧的双凸形状的正透镜(第二正透镜元件)L22；第三透镜组G3具有凹面朝着像侧的负凹凸透镜L31。
(实施例2)图2中，实施例2的显微镜物镜从物体侧依次包括第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组；第一透镜组G1具有由凹面朝着物体侧的双凹形状的负透镜L11和与该负透镜L11结合的正透镜L12构成的结合透镜成分，整体具有负光焦度；第二透镜组G2包括深凸面朝着像侧的双凸形状的正透镜(第一透镜元件)L21和深凸面朝着物体侧的双凸形状的正透镜(第二正透镜元件)L22；第三透镜组具有由凹面朝着物体侧的负凹凸透镜L33和凹面朝着物体侧的正凹凸透镜L34，整体具有负光焦度。
(实施例3)图3中，实施例3的显微镜物镜从物体侧依次包括第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3；第一透镜组G1具有由凹面朝着物体侧的正凹凸透镜L11和凹面朝着同一物体侧的正凹凸透镜L12，作为整体具有正光焦度；第二透镜组G2具有由深凸面朝着像侧的双凸形状的正透镜(第一正透镜元件)L21、双凹形状的负透镜元件L22和深凸面朝着物体侧的双凸形状的正透镜L23(第二正透镜元件)构成、整体具有正光焦度的结合棱镜成分；第三透镜组G3具有由凹面朝着像侧的正凹凸透镜L31及凹面朝着像侧的负凹凸透镜L32构成、整体具有负光焦度的结合棱镜成分。
(实施例4)图4中，实施例4的显微镜物镜从物体侧依次包括第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3；第一透镜组G1具有由凸面朝着像侧的平凸透镜11及凹面朝着物体侧的负凹凸透镜L12构成的结合透镜成分和深凸面朝着像侧的双凸性正透镜L13，作为整体具有正光焦度；第二透镜组G2具有由深凹面朝着像侧的凹凸透镜形的负透镜(第一负透镜元件)L21和与该负透镜L21结合的、深凸面朝着像侧的双凸形正透镜(第一正透镜元件)L22构成的结合成分和由深凸面朝着物体侧的双凸形状的正透镜(第二正透镜元件)L23和与该正透镜L23结合的、深凹面朝着物体侧的凹凸形状的负透镜L24构成的结合透镜成分，整体具有正光焦度；第三透镜组具有由深凸面朝着像侧的双凸形正透镜L31和与该正透镜L31结合的双凹形负透镜L32构成的结合透镜成分，整体具有负光焦度。
接着，在下表1～4中示出了上述各实施例的各要素。
表1～4中，f是焦距，β是后述的成像透镜时的横向放大率。N.A.为物体侧的数值孔径。在各表中，ri是第i面的曲率半径，di是第i面和第i+1面之间的面间距，ndi是相对于第i面和第i+1面之间的媒质的d线的折射率(空白表示媒质为空气)，νdi是相对于第i面与第i+1面间的媒质的d线(λ＝587.6nm)的阿贝数(空白表示媒质为空气)。
表1〔第1实施例〕f＝20mmβ＝-10×N.A.＝0.25r1＝-12.264d1＝8.96nd1＝1.6889νd1＝31.1r2＝+44.184d2＝5.33nd2＝1.4978νd2＝82.5r3＝-14.935d3＝1.01r4＝+88.709d4＝2.97nd4＝1.5186νd4＝70.0r5＝-37.364d5＝0.53r6＝+37.364d6＝2.97nd6＝1.5186νd6＝70.0r7＝-88.709d7＝23.35r8＝+31.604d8＝5.66nd8＝1.5474νd8＝53.5r9＝+16.385
表2〔第2实施例〕f＝20mmβ＝-10×N.A.＝0.30r1＝-39.564d1＝8.07nd1＝1.6200νd1＝36.3r2＝+76.081d2＝5.95nd2＝1.4339νd2＝95.2r3＝-18.154d3＝0.16r4＝+104.670 d4＝3.04nd4＝1.4978νd4＝82.5r5＝-27.454d5＝0.17r6＝+27.454d6＝3.04nd6＝1.4978νd6＝82.5r7＝-104.670 d7＝0.18r8＝+18.038d8＝7.32nd8＝1.5186νd8＝70.0r9＝-76.185d9＝5.08nd9＝1.6200νd9＝36.3r10＝+9.336d10＝2.89r11＝-12.251 d11＝1.03 nd11＝1.4875 νd11＝70.4r12＝-262.359 d12＝6.62r13＝-33.186 d13＝5.88 nd13＝1.7707 νd13＝50.2r14＝-20.195表3〔第3实施例〕f＝5mmβ＝-40×N.A.＝0.65r1＝-3.075d1＝6.15nd1＝1.7481νd1＝52.3r2＝-4.536d2＝0.39r3＝-39.801 d3＝5.79nd3＝1.5186νd3＝70.0r4＝-9.512d4＝0.18r5＝+20.751 d5＝2.99nd5＝1.4978νd5＝82.5r6＝-10.116 d6＝1.02nd6＝1.6716νd6＝38.8r7＝+10.116 d7＝2.99nd7＝1.4978νd7＝82.5r8＝-20.751 d8＝37.20r9＝+21.301 d9＝3.03nd9＝1.7234νd9＝37.9r10＝+128.178 d10＝3.93 nd10＝1.5186 νd10＝70.0r11＝+12.073
表4f＝4mmβ＝-50×N.A.＝0.9r1＝∞ d1＝0.64nd1＝1.5168νd1＝64.1r2＝-1.0300d2＝6.22nd2＝1.8404νd2＝43.3r3＝-4.941 d3＝0.19r4＝+153.617 d4＝3.19nd4＝1.5186νd4＝70.0r5＝-10.484d5＝0.99r6＝+147.015 d6＝1.49nd6＝1.7950νd6＝28.6r7＝+16.261d7＝4.62nd7＝1.4343νd7＝95.0r8＝-15.900d8＝0.21r9＝+15.900d8＝4.62nd9＝1.4343νd9＝95.0r10＝-16.261 d10＝1.49 nd10＝1.7950 νd10＝28.6r11＝-147.015 d11＝24.98r12＝+24.560 d12＝3.52 nd12＝1.6727 νd12＝32.2r13＝-13.504 d13＝1.97 nd13＝1.5268 νd13＝51.4r14＝+9.250在以下的表5中公开了上述各实施例的条件对应值。
表5〔第1～第4实施例的条件对应值〕第1实施例 第2实施例 第3实施例 第4实施例(7)70.0 82.5 82.5 95.0(8)70.0 82.5 82.5 95.0(9) -0.33 -0.79 -0.28 -0.29(10) 1.39 1.26 1.32 1.47(11) 1.45 1.27 1.35 1.51(12) 0.34 0.11 0.38 0.33(17) -0.52(18) 1.45(19) 1.50(20) 0.23
下面的图5～图8示出了上述各实施例的像差图。这里，上述表1-表4的显微镜物镜为无限远修正型，所以，在图5～图8中示出了表6中所示的组合成像透镜时的像差图。在图6中，ri是第i面的曲率半径，di是第i面和第i+1面间的面间隔，ndi是相对于第i面和第i+1面间的媒质的d线(λ＝587.6nm)的折射率(空白表示媒质为空气)，νdi是相对于第i面与第i+1面间的媒质的d线的阿贝数(空白表示媒质为空气)。
表6r1＝+75.045 d1＝5.1nd1＝1.6228νd1＝57.0r2＝-75.045 d2＝2.0nd2＝1.7495νd2＝35.2r3＝+1600.580 d3＝7.5r4＝+50.256 d4＝5.1nd4＝1.6676νd4＝42.0r5＝-84.541 d5＝1.8nd5＝1.6127νd5＝44.4r6＝+36.911在图5及图6所示的第一及第二实施例的像差图中，示出了将轴厚为0.17、相对于d线的折射率nd＝1.522、相对于d线的阿贝数νd＝58.8的掩盖玻璃(cover-slips)配置在物体面的表面上的状态的像差。
实施例4是液浸显微镜物镜。在图8的偏差图中，将轴向厚为0.11、相对于d线的折射率nd为1.522、相对于d线的阿贝数νd＝58.8的掩盖玻璃配置的物体间的表面、将相对于d线的折射率nd＝1.5154、相对于d线的阿贝数νd＝41.4的液面夹在物体面和物体侧最远透镜面之间的状态中的像差。
在图5～图8所示的各像差图中，示出了表1～表4的显微镜物镜和表6的成像透镜间的间隔为140nm的情况。还有，如果表1～表4的显微镜物镜和表6的第二物镜的间隔为80至200nm间，则可以在任意的位置上。
在图5～图8的各个像差图中，NA表示物体侧数值孔径，Y表示像高，d表示d线(λ＝587.6nm)，F表示F线(λ＝486.1nm)，C表示C线(λ＝656.3nm)，g表示g线(λ＝435.8nm)，S表示弧矢(サシタル)像面，M表示子午线像面。
这样，各实施例的显微镜物镜将第一正透镜元件及第二正透镜元件作为共同的透镜元件，不仅可以降低成本，而且能实现良好的成像性能。
上述实施例只是为了说明本发明的技术内容，但本发明并不限于上述实施例作狭义的解释，只要在本发明的精神和权利要求所述的范围内，可以进行各种变更。
权利要求
1.一种显微镜物镜，其特征在于，物体侧依次具有包括凹面朝着物体侧的透镜元件的第一透镜组1；包括第一正透镜元件和比该第一正透镜元件配置在靠近像侧的第二正透镜元件、作为整体具有正光焦度的第二透镜；和作为整体具有负光焦度的第三透镜组；满足下述条件|R1a|＝|R2b|，|R1b|＝|R2a|，D1＝D2，N1＝N2，|R1a|＞|R1b|，|R2a|＜|R2b|其中，R1a为所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的曲率半径；R1b为所述第一正透镜元件的像侧透镜面的曲率半径；D1为所述第一正透镜元件的中心厚度；N1为构成所述第一正透镜元件的光学材料的折射率；R2a为所述第二正透镜元件的物体侧透镜面的曲率半径；R2b为所述第二正透镜元件的物体像侧透镜面的曲率半径；D2为所述第二正透镜元件的中心厚度；N2为构成所述第二正透镜元件的光学材料的折射率。
2.权利要求1的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件νd1≥62，νd2≥62.其中，νd1为所述第一正透镜元件的阿贝数，νd2为所述第二正透镜元件的阿贝数。
3.权利要求2的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件-1<αoutαin<-0.15,]]>|hinhend|>1,]]>|houthend|>1.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角；hin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度；αout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的换算倾角；hout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的入射高度；hend为从所述第三透镜组射出的近轴光线的入射高度。
4.权利要求3的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
5.权利要求4的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件-1<αoutαin<-0.15,]]>|hinhend|>1,]]>|houthend|>1.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角；hin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度；αout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的换算倾角；hout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的入射高度；hend为从所述第三透镜组射出的近轴光线的入射高度。
6.权利要求5的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
7.权利要求1的的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
8.权利要求1的显微镜物镜，其特征在于，还包括位于凹面朝着所述第一透镜组中的所述物体侧的透镜元件的物体侧且与所述凹面结合的平凸透镜元件。
9.权利要求8的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件-1<αoutαin<-0.15,]]>|hinhend|>1,]]>|houthend|>1.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角；hin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度；αout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的换算倾角；hout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的入射高度；hend为从所述第三透镜组射出的近轴光线的入射高度。
10.权利要求8的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
11.权利要求1的显微镜物镜，其特征在于，包括与所述第二透镜组中的所述第一正透镜元件结合的第一负透镜元件和与所述第二透镜组中的第二正透镜元件结合的第二负透镜元件，其中，满足如下条件|R3a|＝|R4b|，|R3b|＝|R4a|，D3＝D4，N3＝N4.其中，R3a为所述第一负透镜元件在与所述第一正透镜元件侧相反一侧的透镜面的曲率半径；R3b为所述第一负透镜元件在所述第一正透镜元件一侧的透镜面的曲率半径；D4为所述第一负透镜元件的中心厚度；N4为构成所述第一负透镜元件的光学材料的折射率；R4a为所述第二负透镜元件在所述第二正透镜元件侧的透镜面的曲率半径；R4b为所述第二负透镜元件与所述第二正透镜元件侧相反一侧的透镜面的曲率半径；D4为所述第二负透镜元件的中心厚度；N4为构成所述第二负透镜元件的光学材料的折射率。
12.权利要求11的显微镜物镜，其特征在于将所述第一负透镜元件配置在所述第一正透镜元件的物体侧，将所述第二负透镜元件配置在所述第二正透镜元件的像侧。
13.权利要求12的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件-1<αoutαin<-0.15,]]>|hinhend|>1,]]>|houthend|>1.]]>其中，αin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角；hin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度；αout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的换算倾角；hout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的入射高度；hend为从所述第三透镜组射出的近轴光线的入射高度。
14.权利要求13的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6.]]>其中，αin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二负透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
15.权利要求11的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件-1<αoutαin<-0.15,]]>|hinhend|>1,]]>|houthend|>1.]]>其中，αin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角；hin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度；αout为从所述第二负透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的换算倾角；hout为从所述第二负透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的入射高度；hend为从所述第三透镜组射出的近轴光线的入射高度。
16.权利要求15的的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6.]]>其中，αin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二负透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
17.权利要求11的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6]]>其中，αin为入射到所述第一负透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二负透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
18.权利要求1的显微镜物镜，其特征在于，还包括负透镜元件，它与在所述第一正透镜元件和所述第二正透镜元件间配置的所述第一及第二正透镜元件结合。
19.权利要求18的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件-1<αoutαin<-0.15,]]>|hinhend|>1,]]>|houthend|>1.]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的换算倾角；hin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面上的近轴光线的入射高度；αout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的换算倾角；hout为从所述第二正透镜元件的像侧透镜面射出的近轴光线的入射高度；hend为从所述第三透镜组射出的近轴光线的入射高度。
20.权利要求19的的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αmidαin<0.6]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
21.权利要求18的显微镜物镜，其特征在于，满足如下条件0≤αminαin<0.6]]>其中，αin为入射到所述第一正透镜元件的物体侧透镜面的近轴光线的换算倾角；αmid为入射到所述第二正透镜元件的物体侧的近轴光线的换算倾角。
22.一种显微镜物镜，其特征在于包括凹面朝着物体侧的透镜元件的第一透镜组；包括第一正透镜元件和比该第一正透镜元件靠近像侧的第二正透镜元件、作为整体具有正光焦度的第二透镜组和作为整体具有负光焦度的第三透镜组；其中，所述第一正透镜元件和所述第二正透镜元件分别由同一光学材料制作，且分别具有相同的形状；第一正透镜元件的透镜面中曲率大的一方的透镜面和第二正透镜元件的透镜面中曲率大的一方相互面对面。
23.权利要求22的显微镜物镜，其特征在于，相对于所述第一及第二正透镜元件的所述光学材料的d线的阿贝数大于62。
全文摘要
一种显微镜物镜,从物体侧开始依次具有:包括凹面朝着物体侧的透镜元件的第一透镜组;包括第一正透镜元件和比该第一正透镜元件靠近像侧的第二正透镜元件、作为整体具有正光焦度的第二透镜组;作为整体具有负光焦度的第三透镜组。其中,所述第一正透镜元件和所述第二正透镜元件分别由同一光学材料制作,且分别具有相同的形状;第一正透镜元件的透镜面中曲率大的一方的透镜面和第二正透镜元件的透镜面中曲率大的一方相互面对面。
文档编号G02B21/02GK1172959SQ9711409
公开日1998年2月11日 申请日期1997年7月7日 优先权日1996年7月5日
发明者山广知彦, 末永丰 申请人:株式会社尼康