[发明专利]物镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种被用于光学系统例如显微镜的物镜。

背景技术

在使用显微镜的观察中，有必要在自然的颜色中观察样本，从而 已经期望一种具有高度校正色差的物镜。而且，为了使得样本的处理 是容易的，已经期望一种尽可能长地保持工作距离的物镜。然而，当 需要保证长的工作距离时，物镜的物体侧焦距必须是长的，并且具有 强折射光焦度的负透镜组必须被置于图像侧，从而色差自然变得更差。 据此，近来已经提出使用衍射光学元件从而高度校正色差的各种物镜 (例如见日本专利公报No.3312057)。

然而，其色差得以高度校正的物镜具有对于工业使用而言不足的 工作距离，以及球面像差和慧差存在大的波动。

发明内容

鉴于前述问题而作出本发明，并且本发明的目的在于提供一种具 有能够被用于工业目的的、长的工作距离并且使其色差得到高度校正 的物镜。

为了解决该问题，根据本发明，提供一种物镜，按照从物体侧的 次序包括具有正折射光焦度的第一透镜组、具有正折射光焦度的第二 透镜组、具有衍射光学表面的衍射光学元件，和具有负折射光焦度的 第三透镜组。该第一透镜组包括至少一个胶合透镜并且其最物体侧的 表面形成面向物体侧的凹形表面。该第二透镜组包括至少一个胶合透 镜。该第三透镜组包括至少一个胶合负透镜。在物镜中，主光线在第 二透镜组和第三透镜组之间与光轴相交，并且衍射光学元件被如此置 放，使得衍射光学表面被置于主光线与光轴相交的位置附近。该物镜 满足以下条件表达式：

h＜α×L×0.3

其中H3＝fa×NA，h表示主光线在衍射 光学表面上的最大高度，表示真实视场，L表示在第二透镜组和第三 透镜组之间沿着光轴的距离，fa表示物镜的焦距，H表示在衍射光学 表面上的最大有效半径，NA表示数值孔径，f12表示第一透镜组和第 二透镜组的组合焦距，并且f3表示第三透镜组的焦距。

在根据本发明的物镜中，优选的是满足以下条件表达式：

|Φ|＜0.025

其中Φ＝(n2-n1)/r，r表示在第一透镜组和第二透镜组中包括的胶 合透镜的每一个胶合表面的曲率半径，n1表示在被置于胶合表面的物 体侧的介质的在d线处的折射率，并且n2表示在被置于胶合表面的图 像侧的介质的在d线处的折射率，并且Φ表示胶合表面的光焦度。

在根据本发明的物镜中，优选的是满足以下条件表达式：

1＜|f3/fa|＜5

其中fa表示物镜的焦距，并且f3表示第三透镜组的焦距。

当如上所述地构造根据本发明的物镜时，能够提供具有长的工作 距离并且使其色差得到高度校正的物镜。

附图简要说明

图1是示出根据本发明的实例1的物镜的透镜构造的概略图。

图2示出根据实例1的物镜的各种像差。

图3是示出根据本发明的实例2的物镜的透镜构造的概略图。

图4示出根据实例2的物镜的各种像差。

图5是示出根据本发明的实例3的物镜的透镜构造的概略图。

图6示出根据实例3的物镜的各种像差。

具体实施方式

参考附图解释本发明的优选实施例。首先参考图1解释根据本发 明的物镜的构造。物镜OL按照从物体侧的次序包括具有正折射光焦度 的第一透镜组G1、具有正折射光焦度的第二透镜组G2，和具有负折射 光焦度的第三透镜组G3，并且衍射光学元件GD被置于第二透镜组G2 和第三透镜组G3之间。

在这种物镜OL中，第一透镜组G1包括利用与负透镜胶合的正透 镜构造的至少一个消色差透镜(由图1所示的透镜L2和L3构成的胶合 透镜)。为了尽可能地不产生球面像差，最物体侧的透镜表面是具有面 向物体侧的凹形表面的正弯月形透镜(图1所示的透镜L1)。这是为了 即使对于与高数值孔径相应的光束也尽可能地防止光束相对于透镜表 面的入射角变大。

第二透镜组G2包括利用与负透镜胶合的正透镜构造的至少一个 消色差透镜(图1所示的由透镜L5、L6和L7构成的胶合透镜和由透镜 L8和L9构成的胶合透镜)。而且，第三透镜组G3包括利用与负透镜 胶合的正透镜构造的至少一个胶合负透镜(图1所示由透镜L14和L15 构成的胶合透镜)。