[发明专利]显微镜物镜

说明书

技术领域

本发明涉及显微镜物镜。

背景技术

现有的显微镜物镜，为了在各像差中良好地校正色差，需要多个复合透镜，此外为了校正二次光谱而需要使用异常分散玻璃，因此成本必然很高。近年来，提出了使用如下衍射光学元件(DOE)的透镜系统(例如参照专利文献1)：以高倍率、高数值孔径，不多用复合透镜、异常分散玻璃，便能校正各像差、尤其是包括二次光谱在内的色差。

专利文献1：JP特开平6-331898号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在使用这种衍射光学元件的透镜系统中，尽管能用衍射光学元件校正色差，但存在以下问题：难以校正高视角下的彗差，视野周边部处的像性能低。

本发明鉴于这样的问题，其目的在于提供一种能够进行充分的色差校正且视野范围足够、各像差在其视野范围内被良好地校正的显微镜物镜。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，第1发明的显微镜物镜，从物体侧依次包括：具有正屈光力的第1透镜组；第2透镜组；和具有负屈光力的第3透镜组，第1透镜组包括：正透镜成分，位于最靠向物体侧，包含具有负屈光力的透镜面；和至少一个以上的通过合成而具有正屈光力的复合透镜成分，第2透镜组包括：具有衍射光学面的衍射光学元件，将由不同的光学材料构成的两个衍射元件要素接合，并在其接合面上形成有衍射栅格槽；和至少一个以上的复合透镜成分，第3透镜组包括至少一个以上的色校正透镜成分，且该第3透镜组的最靠向像侧的透镜面被配置成凹面朝向像侧。并且，在设第1透镜组中设置的正透镜成分的具有负屈光力的面的曲率半径为r、该具有负屈光力的面的物体侧的介质相对于d线的折射率为n1、像侧的介质相对于d线的折射率为n2、从具有负屈光力的面的顶点到物体为止的光路长度为dR时，满足下式的条件

|(n2-n1)/(r·dR)|≤0.5，

在设全系的焦距为f、与在衍射光学面经过的最大视角对应的光束的主光线到光轴的高度为h时，满足下式的条件

0.1≤|h/f|。

其中，从轴外物点发出的光束的主光线，在通过从轴上物点射出的最大数值孔径(NA)的光线和第1透镜组内的适当的面的交点来限制从轴外物点射出的光束中、向最远离光轴的方向射出的光线，并通过从轴上物点射出的最大数值孔径的光线和第3透镜组内的适当的面的交点来限制向最靠近光轴的方向射出的光线时，成为该光束的中心光线。

这种显微镜物镜优选，在设全系的焦距为f、第1透镜组和第2透镜组的合成焦距为f12时，满足下式的条件

1.5≤|f12/f|≤2.5，

在设全系的焦距为f、第3透镜组的焦距为f3时，满足下式的条件

10≤|f3/f|≤20。

此外，这种显微镜物镜优选，在设全系的焦距为f、第2透镜组的焦距为f2时，满足下式的条件

30≤|f2/f|。

此外，这种显微镜物镜优选，在设衍射光学元件中的衍射光学面的衍射栅格槽的数量为N、该衍射光学面的有效半径为H时，满足下式的条件

2≤N/H≤10。

其中，有效半径H通过从轴上物点射出的最大数值孔径的光线以及对从轴外物点射出的光束如下确定的该光束的最外侧的光线来确定：对于从轴外物点射出的光束中、向最远离光轴的方向射出的光线，通过从轴上物点射出的最大数值孔径的光线和第1透镜组内的适当的面的交点来限制，且对于向最靠近光轴的方向射出的光线，通过从轴上物点射出的最大数值孔径的光线和第3透镜组内的适当的面的交点来限制。

此外，为了解决上述问题，第2发明的显微镜物镜，从物体侧依次包括：具有正屈光力的第1透镜组；具有正屈光力的第2透镜组；和具有负屈光力的第3透镜组，第1透镜组包括：正透镜成分，位于最靠向物体侧，包含具有负屈光力的透镜面；和至少一个以上的通过合成而具有正屈光力的复合透镜成分，第2透镜组包括：具有衍射光学面的衍射光学元件，将由不同的光学材料构成的两个衍射元件要素接合，并在其接合面上形成有衍射栅格槽；和至少一个以上的复合透镜成分，第3透镜组包括至少一个以上的通过合成而具有负屈光力的色校正透镜成分，且该第3透镜组的最靠向像侧的透镜面被配置成凹面朝向像侧。并且，在设第1透镜组中设置的正透镜成分的具有负屈光力的面的曲率半径为r、该具有负屈光力的面的物体侧的介质相对于d线的折射率为n1、像侧的介质相对于d线的折射率为n2、从具有负屈光力的面的顶点到物体为止在光轴上的距离为d0时，满足下式的条件

|(n2-n1)/(r·d0)|＜0.01，