專(zhuān)利名稱(chēng)：顯微鏡物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯微鏡物鏡。
背景技術(shù)：
對(duì)于光學(xué)設(shè)備所使用的物鏡，尋求一種具有良好地校正像差的性能并能夠抑制成 本而高效地制造的構(gòu)造。通常，由在物鏡裝配等制造過(guò)程中產(chǎn)生的誤差(之后記作制造誤 差)導(dǎo)致的各透鏡的偏心會(huì)引起物鏡性能的劣化。因此，為了實(shí)現(xiàn)良好的像差性能，通常需 要帶有中心心調(diào)節(jié)的高精度裝配，難以抑制制造成本。但是，只要能夠抑制與透鏡的偏心相關(guān)的性能劣化(之后記作偏心靈敏度)，就能 夠?qū)?shí)現(xiàn)良好的像差性能所需的裝配精度抑制得較低，從而能夠以較低的成本制造物鏡。 與這種物鏡相關(guān)的技術(shù)例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)有如下技術(shù)將入射構(gòu)成物鏡的各透鏡面的光線(xiàn)角度限制在 適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的物鏡，能夠防止光焦度集中在指定的透鏡面，由 此，能夠降低物鏡的偏心靈敏度。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2002-350721號(hào)公報(bào)但是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所例示公開(kāi)的物鏡是用于對(duì)準(zhǔn)的物鏡。在用于對(duì)準(zhǔn)的物鏡中， 與顯微鏡物鏡不同，僅對(duì)比較窄的指定波長(zhǎng)區(qū)域良好地校正色像差即可，而且，像高也可以 較小。并且，對(duì)于全長(zhǎng)的制約也比較寬松。相反，在配置于顯微鏡內(nèi)的顯微鏡物鏡的情況下，對(duì)于全長(zhǎng)的制約較為嚴(yán)格，因此 需要是具有預(yù)定的焦距且良好地校正像差的緊湊構(gòu)造。另外，也需要在較寬的波長(zhǎng)區(qū)域中 良好地校正色像差的性能、較寬視場(chǎng)中的平面性。因此，難以將專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的技術(shù)應(yīng) 用于顯微鏡物鏡。通常，在顯微鏡物鏡中，入射透鏡面的光線(xiàn)角度及透鏡的折射率較大，偏心靈敏度 較高。結(jié)果，要想良好地校正像差，需要帶有心調(diào)整的高精度裝配，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好地校 正像差的性能和抑制了偏心靈敏度的裝配效率較佳的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上實(shí)際情況，在本發(fā)明中，將提供一種裝配效率良好且良好地校正像差的 顯微鏡物鏡作為課題。本發(fā)明的第1方式提供一種顯微鏡物鏡，其中，自物體側(cè)按順序包括第1透鏡組， 其由將凹面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡成分構(gòu)成，并具有正光焦度；第2透鏡組，其由多個(gè)透鏡 成分構(gòu)成，并具有正光焦度；以及第3透鏡組，由將凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡成分構(gòu)成；當(dāng) 將f 1設(shè)為上述第1透鏡組的焦距、f2設(shè)為上述第2透鏡組的焦距、f2x設(shè)為上述第2透鏡 組所包含的焦距最短的透鏡成分的焦距、f3設(shè)為上述第3透鏡組的焦距、F設(shè)為上述顯微鏡 物鏡的焦距時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式1 < f 1/F < 3 ；
2 < f2/F < 5 ；6 < f2x/F < 10 ；f3/F| > 15ο本發(fā)明的第2方式是，根據(jù)第1方式所述的顯微鏡物鏡，其中，當(dāng)將rll設(shè)為第1 透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的曲率半徑、rl2設(shè)為第1透鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè) 的曲率半徑、hll設(shè)為第1透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度、hl2設(shè) 為第1透鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式0. 8 < rll/rl2 < 1. 5 ；2. 5 < (hl2/rl2)/(hll/rll) <4。本發(fā)明的第3方式是，根據(jù)第1方式或第2方式所述的顯微鏡物鏡，其中，當(dāng)將r31 設(shè)為第3透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的曲率半徑、r32設(shè)為第3透鏡組的凹凸透鏡成 分的像側(cè)的曲率半徑、h32設(shè)為第3透鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度 時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式1. 1 < r31/r32 < 2 ；0. 4 < h32/r32 < 0. 6。本發(fā)明的第4方式是，根據(jù)第1方式或第2方式所述的顯微鏡物鏡，其中，第2透 鏡組所包含的多個(gè)透鏡成分分別是接合透鏡。本發(fā)明的第5方式是，根據(jù)第1方式或第2方式所述的顯微鏡物鏡，其中，當(dāng)將 θ 3out設(shè)為以射出面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的自第3透鏡組的凹凸透鏡成分射出的邊緣光線(xiàn)的射 出角、θ inout設(shè)為第2透鏡組所包含的各個(gè)透鏡成分的、入射該透鏡成分的邊緣光線(xiàn)的以 入射面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的入射角和自該透鏡成分射出的邊緣光線(xiàn)的以射出面的法線(xiàn)為基準(zhǔn) 的射出角之和時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式20° < I θ 3out < 35° ；5° < I θ inout < 35°。本發(fā)明的第6方式是，根據(jù)第1方式或第2方式所述的顯微鏡物鏡，其中，第1透 鏡組的凹凸透鏡成分是單一的凹凸透鏡。本發(fā)明的第7方式是，根據(jù)第1方式或第2方式所述的顯微鏡物鏡，其中，第3透 鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè)的凹面與第3透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的凸面相比具 有更大的光焦度。本發(fā)明的第8方式是，根據(jù)第1方式所述的顯微鏡物鏡，其中，顯微鏡物鏡還包括 圓筒狀的金屬構(gòu)件，其保持第1透鏡組、第2透鏡組以及第3透鏡組；以及圓筒狀的外筒，其 保持金屬構(gòu)件；第1透鏡組粘接于金屬構(gòu)件，金屬構(gòu)件的外側(cè)面與外筒的內(nèi)側(cè)面相吻合。本發(fā)明的第9方式是，根據(jù)第8方式所述的顯微鏡物鏡，其中，顯微鏡物鏡還包括 隔離件，其確保第2透鏡組和第3透鏡組所包含的各透鏡成分之間的間隔；以及固定環(huán)，其 將第3透鏡組按壓在隔離件上。本發(fā)明的第10方式是，根據(jù)第8方式所述的顯微鏡物鏡，其中，顯微鏡物鏡還包 括隔離件，其確保第2透鏡組所包含的各透鏡成分之間的間隔；第1固定環(huán)，其將第2透鏡 組按壓在隔離件上；以及第2固定環(huán)，其將第3透鏡組按壓在金屬構(gòu)件上。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種裝配效率良好且良好地校正像差的顯微鏡物鏡。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的顯微鏡物鏡的剖視圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施例的顯微鏡物鏡的剖視圖3是實(shí)施例1的顯微鏡物鏡的剖視圖4是實(shí)施例1的成像透鏡的剖視圖5是將圖3所例示的顯微鏡物鏡和圖4所例示的成像透鏡組合后的像差圖6是實(shí)施例2的顯微鏡物鏡的剖視圖7是實(shí)施例2的成像透鏡的剖視圖8是將圖6所例示的顯微鏡物鏡和圖7所例示的成像透鏡組合后的像差圖9是實(shí)施例3的顯微鏡物鏡的剖視圖10是將圖9所例示的顯微鏡物鏡和圖7所例示的成像透鏡組合后的像差圖。
具體實(shí)施例方式首先，對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例的顯微鏡物鏡所共同的構(gòu)造及作用進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的各實(shí)施例的顯微鏡物鏡均自物體側(cè)按順序包括由將凹面朝向物體側(cè)的 凹凸透鏡成分構(gòu)成的具有正光焦度的第1透鏡組、由多個(gè)透鏡成分構(gòu)成的具有正光焦度的 第2透鏡組、以及由將凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡成分構(gòu)成的第3透鏡組而構(gòu)成。更具體地講，第1透鏡組所包含的凹凸透鏡成分構(gòu)成為單一的凹凸透鏡。第2透 鏡組所包含的多個(gè)透鏡成分各自全部構(gòu)成為接合透鏡。這些接合透鏡均自物體側(cè)由負(fù)透鏡 和正透鏡構(gòu)成，具有比較小的正光焦度。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，“透鏡成分”這樣的用語(yǔ)不論是單透鏡還是接合透鏡，均都是 指一塊透鏡的意思。因而，各透鏡成分與其他透鏡成分隔開(kāi)間隔地配置，相對(duì)于其他透鏡成 分獨(dú)立。接著，說(shuō)明各透鏡組的作用。第1透鏡組通過(guò)由將凹面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡成分構(gòu)成，從而將顯微鏡物鏡在 物體側(cè)形成為遠(yuǎn)心構(gòu)造，而且，確保顯微鏡物鏡的數(shù)值孔徑。第1透鏡組利用該正光焦度， 對(duì)自物體放射出的光線(xiàn)起到使其會(huì)聚的作用，在抑制了光線(xiàn)高度的狀態(tài)下朝向第2透鏡組 射出光線(xiàn)。第2透鏡組使自第1透鏡組射出的光線(xiàn)在具有較小的正光焦度的各透鏡成分(接 合透鏡)的光學(xué)面上漸漸折射。如此利用各透鏡成分使光線(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)地折射，從而能夠一邊 抑制各透鏡成分中產(chǎn)生像差一邊使光線(xiàn)會(huì)聚，并且能夠抑制各透鏡成分的偏心靈敏度。自 第2透鏡組射出的光線(xiàn)入射第3透鏡組。第3透鏡組利用物體側(cè)的凸面的正光焦度和像側(cè)的凹面的負(fù)光焦度使自第2透鏡 組射出的光線(xiàn)的光束變窄，將校正為無(wú)限遠(yuǎn)的光束朝向成像透鏡射出。另外，在第3透鏡組 的凹凸透鏡成分中，像側(cè)的凹面與物體側(cè)的凸面相比具有較大的光焦度。因此，珀茲瓦爾 (Petzval)之和變小，能夠抑制像場(chǎng)彎曲。另外，顯微鏡物鏡以滿(mǎn)足下述條件式的方式構(gòu)成。1 < fl/F <3…⑴
2 < f2/F < 56 < f2x/F < 10f3/F| > 15
⑵ ⑶
⑷其中，Π是第1透鏡組的焦距，f2是第2透鏡組的焦距， χ是第2透鏡組所包含 的焦距最短、即光焦度最大的透鏡成分的焦距，f3是第3透鏡組的焦距，F(xiàn)是顯微鏡物鏡的 焦距。條件式(1)是規(guī)定第1透鏡組的光焦度的公式。若大于上限值，則第1透鏡組的 光焦度不足，因此第2透鏡組、第3透鏡組中的光線(xiàn)高度變高，在第2透鏡組、第3透鏡組中 產(chǎn)生的像差量會(huì)增加。另一方面，若小于下限值，則第1透鏡組的光焦度過(guò)量，因此在第1 透鏡組中產(chǎn)生的球面像差、彗差、色像差增加，第2透鏡組、第3透鏡組中的校正變得困難。 另外，第1透鏡組的偏心靈敏度也上升。另外，條件式(1)也可以是條件式(1-1)，更優(yōu)選的是條件式(1-2)。1. 1 < fl/F < 2. 5…(1-1)1. 2 < fl/F <2... (1-2)條件式(2)是規(guī)定第2透鏡組的光焦度的公式。若大于上限值，則第2透鏡組的 光焦度不足，因此難以使光線(xiàn)充分會(huì)聚。另外，第2透鏡組和第3透鏡組的各透鏡成分需要 較大的有效直徑，顯微鏡物鏡會(huì)大型化。另一方面，若小于下限值，則第2透鏡組的光焦度 過(guò)量，因此光線(xiàn)相對(duì)于第2透鏡組的各透鏡成分的入射角和射出角變大。結(jié)果，第2透鏡組 的各透鏡成分的偏心靈敏度上升。條件式C3)是規(guī)定第2透鏡組的透鏡成分中的、光焦度最大(焦距最短)的透鏡 成分的光焦度的公式，表示連光焦度最大的透鏡成分也光焦度較小的情況。若大于上限值， 則光焦度不足，因此自第2透鏡組射出的光線(xiàn)的光線(xiàn)高度變高，難以在第3透鏡組中校正像 差。另一方面，若小于下限值，則光焦度過(guò)量，因此難以校正第2透鏡組的其他透鏡成分引 起的軸上像差。另外，第2透鏡組、特別是該透鏡成分的偏心靈敏度會(huì)上升。另外，條件式(3)也可以是條件式(3-1)，更優(yōu)選的是條件式(3-2)。6. 5 < f2x/F < 9. 5…(3-1)7 < f2x/F <8…(3-2)條件式(4)是規(guī)定第3透鏡組的光焦度的公式。若小于下限值，則第3透鏡組的 光焦度過(guò)量，第3透鏡組的偏心靈敏度上升。另外，條件式也可以是條件式，更優(yōu)選的是條件式(4-2)。f 3/FI > 20. . . (4-1)I f3/F I > 30…(4-2)通過(guò)滿(mǎn)足以上條件式，顯微鏡物鏡的偏心靈敏度被抑制得較低，因此能夠?qū)崿F(xiàn)較 高的裝配效率且良好地校正像差。另外，由于滿(mǎn)足這些條件式的顯微鏡物鏡不需要心調(diào)整， 因此裝配難易度較低。因而，裝配不需要高度的技術(shù)，因此裝配效率較高并有助于降低制造 成本。另外，由于偏心靈敏度較低，因此抗振也較大，耐沖擊性也很優(yōu)良。另外，顯微鏡物鏡優(yōu)選的是滿(mǎn)足下述條件式。0. 8 < rll/rl2 < 1. 5…(5)2. 5 < (hl2/rl2)/(hll/rll) <4 ... (6)
其中，rll是第1透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的曲率半徑，rl2是第1透鏡組 的凹凸透鏡成分的像側(cè)的曲率半徑，hll是第1透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的面上的 最大光線(xiàn)高度，hl2是第1透鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度。另外，在此，最大光線(xiàn)高度是軸上光線(xiàn)、軸外光線(xiàn)、主光線(xiàn)、邊緣光線(xiàn)中的任意光線(xiàn) 的最大光線(xiàn)高度。條件式( 是規(guī)定物體側(cè)面(物體側(cè)的凹面)的曲率半徑與第1透鏡組的凹凸透 鏡成分的像側(cè)面(像側(cè)的凸面)的曲率半徑之比的公式。若大于上限值，則第1透鏡組對(duì) 光線(xiàn)的會(huì)聚作用比較大，光焦度過(guò)量。因此，在第1透鏡組中產(chǎn)生的球面像差增加，難以在 第2透鏡組、第3透鏡組中進(jìn)行校正。另外，第1透鏡組的偏心靈敏度也上升。另一方面， 若小于下限，則第1透鏡組對(duì)光線(xiàn)的發(fā)散作用比較大，光焦度不足。因此，第2透鏡組、第3 透鏡組中的光線(xiàn)高度變高，無(wú)法在第2透鏡組、第3透鏡組中充分地校正球面像差。另外， 第2透鏡組、第3透鏡組的偏心靈敏度也上升。并且，由于第1透鏡組的物體側(cè)面(凹面) 中的負(fù)光焦度不足，因此珀茲瓦爾之和并不足夠小，產(chǎn)生像場(chǎng)彎曲而無(wú)法確保平面性。另外，條件式(5)更優(yōu)選的是條件式(5-1)。0. 85 < rll/rl2 < 1. 35· · · (5—1)條件式(6)是規(guī)定像側(cè)面的球缺(最大光線(xiàn)高度/曲率半徑)與第1透鏡組的凹 凸透鏡成分的物體面的球缺之比的公式。若大于上限值，則像面?zhèn)鹊那蛉弊兩睿撵`敏度 升高。另一方面，若小于下限值，則物體面的球缺變深，第1透鏡組對(duì)光線(xiàn)的發(fā)散作用比較 大。因此，第2透鏡組、第3透鏡組中的光線(xiàn)高度變高，難以校正像差。另外，條件式(6)更優(yōu)選的是條件式(6-1)。2. 6 < (hl2/rl2)/(hll/rll) < 3. 7. . . (6-1)另外，顯微鏡物鏡優(yōu)選的是滿(mǎn)足下述條件式。1. 1 < r31/r32 < 2· · · (7)0. 4 < h32/r32 < 0. 6. . . (8)其中，r31是第3透鏡組的凹凸透鏡成分的物體側(cè)的曲率半徑，r32是第3透鏡組 的凹凸透鏡成分的像側(cè)的曲率半徑，h32是第3透鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè)的面上的最 大光線(xiàn)高度。條件式(7)是規(guī)定物體側(cè)面的曲率半徑與第3透鏡組的凹凸透鏡成分的像側(cè)面的 曲率半徑之比的公式。若大于上限值，則像側(cè)面(凹面)的負(fù)光焦度相對(duì)地過(guò)大，因此產(chǎn) 生彗差。另外，第3透鏡組的偏心靈敏度也升高。另一方面，若小于下限值，則像側(cè)面(凹 面)的負(fù)光焦度相對(duì)地過(guò)小，因此，珀茲瓦爾之和并不足夠小，產(chǎn)生像場(chǎng)彎曲而無(wú)法確保平 面性。另外，條件式(7)更優(yōu)選的是條件式(7-1)。1. 2 < r31/r32 < 1. 9…(7-1)條件式(8)是規(guī)定第3透鏡組的凹凸透鏡成分的像面?zhèn)鹊那蛉?最大光線(xiàn)高度/ 曲率半徑)的公式。若大于上限值，則光線(xiàn)過(guò)于彎曲而產(chǎn)生彗差。另外，第3透鏡組的偏心 靈敏度也變大。若小于下限值，則負(fù)光焦度不足，因此珀茲瓦爾之和并不足夠小，產(chǎn)生像場(chǎng) 彎曲而無(wú)法確保平面性。另外，條件式(8)更優(yōu)選的是條件式(8-1)。
0. 42 < h32/r32 < 0. 58…(8-1)另外，顯微鏡物鏡優(yōu)選的是滿(mǎn)足下述條件式。20° < I θ 3out <35°... (9)5° < I Qinoutl <35°…(10)其中，θ 3out是以射出面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的自第3透鏡組的凹凸透鏡成分射出的邊 緣光線(xiàn)(marginal ray)的射出角，θ inout是第2透鏡組所包含的各個(gè)透鏡成分的、以入 射面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的入射該透鏡成分的邊緣光線(xiàn)的入射角和以射出面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的自 該透鏡成分射出的邊緣光線(xiàn)的射出角之和。條件式(9)是規(guī)定來(lái)自第3透鏡組的出射光線(xiàn)的角度的公式。若大于上限值，則 光線(xiàn)過(guò)于彎曲而產(chǎn)生彗差。另一方面，若小于下限值，則射出面(凹面)的負(fù)光焦度不足， 因此珀茲瓦爾之和并不足夠小，產(chǎn)生像場(chǎng)彎曲而無(wú)法確保平面性。另外，條件式(9)更優(yōu)選的是條件式(9-1)。23° < I θ 3out <33°... (9-1)條件式(10)是規(guī)定入射第2透鏡組的各透鏡成分的入射角和自第2透鏡組的各 透鏡成分的射出的出射角之和的公式。第2透鏡組的各透鏡成分優(yōu)選的是分別滿(mǎn)足條件式 (10)。若大于上限值，則各透鏡成分中的光線(xiàn)角度變大，因此各透鏡成分的偏心靈敏度變 大。另一方面，若小于下限值，則無(wú)法使光線(xiàn)充分地彎曲，因此為了使光線(xiàn)會(huì)聚而需要很多 透鏡，透鏡個(gè)數(shù)增加。另外，條件式(10)更優(yōu)選的是條件式(10-1)。10° < I θ inout <32°... (10-1)另外，條件式(5) 條件式(10)的任意組合也可以應(yīng)用于滿(mǎn)足條件式(1) 條件 式的顯微鏡物鏡。接著，參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明組裝好的顯微鏡物鏡的構(gòu)造和顯微鏡物鏡的裝配順序。圖1是組裝好的顯微鏡物鏡的剖視圖的一個(gè)例子。像上述已經(jīng)說(shuō)明的那樣，圖1所 例示的顯微鏡物鏡1作為光學(xué)構(gòu)件包括由凹凸透鏡成分MLl構(gòu)成的具有正光焦度的第1透 鏡組G1、由多個(gè)接合透鏡成分(接合透鏡成分CL1、接合透鏡成分CL2、接合透鏡成分CL3) 構(gòu)成的具有正光焦度的第2透鏡組G2、由將凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡成分ML2構(gòu)成的第3 透鏡組G3而構(gòu)成。而且，顯微鏡物鏡1除了上述光學(xué)構(gòu)件之外還包括保持各透鏡組的圓筒狀的金屬 構(gòu)件2 (金屬構(gòu)件2a、金屬構(gòu)件2b)、保持金屬構(gòu)件2的圓筒狀的外筒3、確保第2透鏡組G2 和第3透鏡組G3所包含的各透鏡成分之間的間隔的隔離件4(隔離件4a、隔離件4b、隔離 件4c)、將第3透鏡組G3按壓于隔離件4 (隔離件如)的固定環(huán)5而構(gòu)成。在使外筒3的內(nèi)側(cè)面和金屬構(gòu)件2的外側(cè)面吻合(嵌合)而在外筒3上保持金屬 構(gòu)件2之后，開(kāi)始裝配顯微鏡物鏡1。接著，在最靠物體側(cè)的金屬構(gòu)件加上粘接第1透鏡組 Gl的凹凸透鏡成分ML1。之后，在將外筒3立起而以凹凸透鏡成分MLl為底的狀態(tài)下，在顯 微鏡物鏡1的內(nèi)部逐一地按順序重疊剩余的透鏡成分和隔離件4。具體地講，按照接合透鏡 成分CLl、隔離件如、接合透鏡成分CL2、隔離件4b、接合透鏡成分CL3、隔離件如、凹凸透鏡 成分ML2的順序重疊。由此，能夠在第2透鏡組G2和第3透鏡組G3所包含的各透鏡成分 之間確保必要的間隔。最后，利用固定環(huán)5從像側(cè)固定第3透鏡組的凹凸透鏡成分ML2，結(jié)束裝配。另外，裝配好的顯微鏡物鏡的構(gòu)造并不限定于圖1所例示的構(gòu)造。圖2是裝配好 的顯微鏡物鏡的剖視圖的另一例子。如圖2所例示，顯微鏡物鏡6除了光學(xué)構(gòu)件之外還包 括保持各透鏡組的圓筒狀的金屬構(gòu)件7 (金屬構(gòu)件7a、金屬構(gòu)件7b、金屬構(gòu)件7c)、保持金 屬構(gòu)件7的圓筒狀的外筒8、確保第2透鏡組G2所包含的各透鏡成分之間的間隔的隔離件 9 (隔離件9a、隔離件9b)、固定第2透鏡組G2和第3透鏡組G3的固定環(huán)10 (固定環(huán)10a、 固定環(huán)IOb)而構(gòu)成。圖2所例示的顯微鏡物鏡6在第2透鏡組G2和第3透鏡組G3之間替代隔離件而 設(shè)有固定環(huán)IOa這一點(diǎn)與圖1所例示的顯微鏡物鏡1有所不同。在顯微鏡物鏡6中，通過(guò) 由固定環(huán)IOa (第1固定環(huán))將接合透鏡成分CL3按壓于隔離件9b來(lái)固定第2透鏡組G2， 通過(guò)由固定環(huán)IOb (第2固定環(huán))將凹凸透鏡成分CL2按壓于金屬構(gòu)件7c來(lái)固定有第3透 鏡組G3。根據(jù)圖1及圖2所例示的顯微鏡物鏡，將偏心靈敏度抑制得較低，因此裝配效率較 佳且能夠良好地校正像差。下面，具體說(shuō)明各實(shí)施例。實(shí)施例1圖3是本實(shí)施例的顯微鏡物鏡的剖視圖。圖4是本實(shí)施例的成像透鏡的剖視圖。圖3所例示的顯微鏡物鏡11包括第1透鏡組G1、第2透鏡組G2以及第3透鏡組 G3而構(gòu)成，該第1透鏡組Gl由將凹面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡成分(透鏡Li)構(gòu)成并具有正 光焦度，該第2透鏡組G2由接合透鏡成分CLl (透鏡L2、透鏡U)、接合透鏡成分CL2 (透鏡 L4、透鏡I^)及接合透鏡成分CL3(透鏡L6、透鏡L7)構(gòu)成并具有正光焦度，該第3透鏡組 G3由作為將凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡成分的接合透鏡成分CL4(透鏡L8、透鏡L9)構(gòu)成。另外，第2透鏡組G2所包含的各接合透鏡成分均自物體側(cè)由負(fù)透鏡和正透鏡構(gòu) 成，具有比較小的正光焦度。圖4所例示的成像透鏡12自物體側(cè)按順序包括接合透鏡CTLl和接合透鏡CTL2 而構(gòu)成，該接合透鏡CTLl由透鏡TLl和透鏡TL2構(gòu)成，該接合透鏡CTL2由透鏡TL3和透鏡 TL4構(gòu)成。下面，記載本實(shí)施例的顯微鏡物鏡11和成像透鏡12的各種參數(shù)。顯微鏡物鏡11的焦距F、倍率β、物體側(cè)的數(shù)值孔徑ΝΑ、視場(chǎng)數(shù)FN、工作距離TO 分別如下。F = 4. 5mm、β = 40、NA = 0. 65、FN = 20mm、WD = 0. 799mm。另外，成像透鏡12的焦距Ft如下。Ft = 180mm顯微鏡物鏡11和成像透鏡12的透鏡數(shù)據(jù)分別如下。顯微鏡物鏡1權(quán)利要求
1.一種顯微鏡物鏡，其特征在于， 自物體側(cè)按順序包括第1透鏡組，其由將凹面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡成分構(gòu)成，并具有正光焦度； 第2透鏡組，其由多個(gè)透鏡成分構(gòu)成，并具有正光焦度；以及 第3透鏡組，由將凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡成分構(gòu)成；當(dāng)將Π設(shè)為上述第1透鏡組的焦距、f2設(shè)為上述第2透鏡組的焦距、f2x設(shè)為上述第 2透鏡組所包含的焦距最短的透鏡成分的焦距、f3設(shè)為上述第3透鏡組的焦距、F設(shè)為上述 顯微鏡物鏡的焦距時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式1< fl/F < 3 ；2< f2/F < 5 ；6 < f2x/F < 10 ； f3/F > 15。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡物鏡，其特征在于，當(dāng)將rll設(shè)為上述第1透鏡組的上述凹凸透鏡成分的物體側(cè)的曲率半徑、rl2設(shè)為上 述第1透鏡組的上述凹凸透鏡成分的像側(cè)的曲率半徑、hll設(shè)為上述第1透鏡組的上述凹 凸透鏡成分的物體側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度、hl2設(shè)為上述第1透鏡組的上述凹凸透鏡成 分的像側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式0.8 < rll/rl2 < 1. 5 ；2.5 < (hl2/rl2)/(hll/rll) <4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡物鏡，其特征在于，當(dāng)將r31設(shè)為上述第3透鏡組的上述凹凸透鏡成分的物體側(cè)的曲率半徑、r32設(shè)為上 述第3透鏡組的上述凹凸透鏡成分的像側(cè)的曲率半徑、h32設(shè)為上述第3透鏡組的上述凹 凸透鏡成分的像側(cè)的面上的最大光線(xiàn)高度時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式1.1 < r31/r32 < 2 ； 0. 4 < h32/r32 < 0. 6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡物鏡，其特征在于， 上述第2透鏡組所包含的上述多個(gè)透鏡成分分別是接合透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡物鏡，其特征在于，當(dāng)將θ 3out設(shè)為以射出面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的自上述第3透鏡組的上述凹凸透鏡成分射 出的邊緣光線(xiàn)的射出角、θ inout設(shè)為上述第2透鏡組所包含的各個(gè)透鏡成分的、入射該透 鏡成分的邊緣光線(xiàn)的以入射面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的入射角和自該透鏡成分射出的邊緣光線(xiàn)的 以射出面的法線(xiàn)為基準(zhǔn)的射出角之和時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式 20° < I θ 3out < 35° ； 5° < I θ inout < 35°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡物鏡，其特征在于， 上述第1透鏡組的上述凹凸透鏡成分是單一的凹凸透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡物鏡，其特征在于，上述第3透鏡組的上述凹凸透鏡成分的像側(cè)的上述凹面與上述第3透鏡組的上述凹凸 透鏡成分的物體側(cè)的凸面相比具有更大的光焦度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微鏡物鏡，其特征在于， 上述顯微鏡物鏡還包括圓筒狀的金屬構(gòu)件，其保持上述第1透鏡組、上述第2透鏡組以及上述第3透鏡組；以及圓筒狀的外筒，其保持上述金屬構(gòu)件；上述第1透鏡組粘接于上述金屬構(gòu)件，上述金屬構(gòu)件的外側(cè)面與上述外筒的內(nèi)側(cè)面相吻合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯微鏡物鏡，其特征在于， 上述顯微鏡物鏡還包括隔離件，其確保上述第2透鏡組和上述第3透鏡組所包含的各透鏡成分之間的間隔；以及固定環(huán)，其將上述第3透鏡組按壓在上述隔離件上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯微鏡物鏡，其特征在于， 上述顯微鏡物鏡還包括隔離件，其確保上述第2透鏡組所包含的各透鏡成分之間的間隔； 第1固定環(huán)，其將上述第2透鏡組按壓在上述隔離件上；以及 第2固定環(huán)，其將上述第3透鏡組按壓在上述金屬構(gòu)件上。
全文摘要
提供一種具有裝配效率良好的結(jié)構(gòu)且良好地校正像差的顯微鏡物鏡。自物體側(cè)按順序包括第1透鏡組(G1)，其由將凹面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡成分(L1)構(gòu)成，并具有正光焦度；第2透鏡組(G2)，其由多個(gè)透鏡成分(CL1、CL2、CL3)構(gòu)成，并具有正光焦度；以及第3透鏡組(G3)，由將凹面朝向像側(cè)的凹凸透鏡成分(CL4)構(gòu)成；當(dāng)將f1設(shè)為上述第1透鏡組的焦距、f2設(shè)為上述第2透鏡組的焦距、f2x設(shè)為上述第2透鏡組所包含的焦距最短的透鏡成分的焦距、f3設(shè)為上述第3透鏡組的焦距、F設(shè)為上述顯微鏡物鏡的焦距時(shí)，滿(mǎn)足以下條件式1＜f1/F＜3；2＜f2/F＜5；6＜f2x/F＜10；|f3/F|＞15。
文檔編號(hào)G02B21/02GK102141677SQ20111003371
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
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