JP2004133341A

JP2004133341A - Zoom objective lens

Info

Publication number: JP2004133341A
Application number: JP2002299989A
Authority: JP
Inventors: Eiji Chiyuusei; 中正　英二
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom objective lens which satisfactorily performs differential interference at an arbitrary magnification. <P>SOLUTION: The zoom objective lens is provided with a first lens group which is a fixed lens group and a second lens group which is a zoom group in order from the sample side. The infinity correction lens system has an opening part to which a prism for the differential interference is attachable and detachable in an optical path between the first lens group and the second lens group, and satisfies the following conditions: (1) 0.4<(2×NA(M)×F1)/D<2.5; and (2) d<D/2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、顕微鏡等の光学機器にて用いられるズーム対物レンズに関するもので、例えば微分干渉顕微鏡等に用いられる対物レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、微分干渉顕微鏡で、焦点距離の異なる対物レンズを利用し得る顕微鏡が知られている（特許文献１参照）。
また、単焦点の対物レンズとズーム結像レンズを用いる方法が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−２１８６７９号
【特許文献２】特開平７−８４１８９号
【０００３】
図１４は落射型微分干渉顕微鏡の基本構成を示す概略図を示す。落射型微分干渉顕微鏡は、図１４に示すように、光源１と、照明レンズ２と、ポラライザー３と、ハーフミラー４と、複屈折率プリズム５と、対物レンズ６と、アナライザー８とより構成されている。７は標本である。
【０００４】
このような構成の落射型微分干渉顕微鏡は、光源１よりの光が照明レンズ２を通り、ポラライザー３を介して直線偏光になる。この直線偏光になった光は、ハーフミラー４にて反射され、複屈折プリズム５に入射する。この複屈折プリズム５を通った直線偏光は、振動方向が直交する二つの直線偏光となる。この二つの直線偏光は対物レンズ６によりほぼ平行光線となり、標本７に入射する。この標本７に入射した光は反射され、再び対物レンズ６により集光され複屈折プリズムに入射し、更にハーフミラー４を通った光はアナライザー８に入射し干渉する。
【０００５】
ここで用いる複屈折プリズムとして、ウォラストンプリズムやノマルスキープリズムがある。
【０００６】
ウォラストンプリズムは、図１５に示すような構成で、直交した光学軸の方向を持つ二つの楔形プリズムを接合し、平行平面板にしたものである。このようなウォラストンプリズムは、これに入射した光線が互いに直交する二つの直線偏光に分かれ、それらは異なった方向に射出する。このようなウォラストンプリズムは、対物レンズの後側焦点位置付近におかれることが重要である。その理由は、対物レンズを出て試料に入射する二つの略平行光線にするためであり、また、略平行光線である光を標本に入射し、反射する二つの光束を再び合成するためである。
【０００７】
しかし、対物レンズにおいて、その後側焦点位置が対物レンズ内にある時、ウォラストンプリズムを配置できない。そのために、後側焦点位置が内部になる対物レンズの場合、ノマルスキープリズムが用いられる。このノマルスキープリズムはウォラストンプリズムの二つの菱形プリズムのうちの一方の光学軸を傾斜させ配置したものである。
【０００８】
このノマルスキープリズムは、これに入射した光線を分離するが、分離された二つの直交偏光は再び一点にて交わる。この交点を連ねた面をローカライズ面と呼ぶ。このローカライズ面の位置を対物レンズの瞳面に合わせることによって、微分干渉観察が可能になる。
【０００９】
従来、観察像の倍率を変更して落射微分干渉観察を行なうためには、各倍率に応じた複数の対物レンズとそれら対物レンズの後側焦点位置に合わせた複数の複屈折プリズムを用意していた。あるいは、倍率の異なる複数の対物レンズの後側焦点位置を一致させるようにして、一つの複屈折プリズムを配置するようにしたものも知られている。
【００１０】
また、特許文献２に示す対物レンズは、単焦点の対物レンズとズーム結像レンズとに構成し、対物レンズと結像レンズとの間の光路中に複屈折プリズムを挿入することによって、任意の倍率での微分干渉観察を行ない得るようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、複数の対物レンズを用意し、これらを交換して使用する方法は、任意の倍率での微分干渉観察ができない。
【００１２】
また、単焦点の対物レンズと、ズーム結像レンズとの間の光路中に複屈折プリズムを挿入して微分干渉観察を行なうものは、任意の倍率での微分干渉観察が可能である。しかし、この場合、単焦点の対物レンズを交換しない限り開口数は変化しない。また結像レンズが大型になるので顕微鏡本体も大型化する。
【００１３】
本発明は、任意の倍率での微分干渉が良好に行ない得るズーム対物レンズを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の対物レンズは、標本側から順に、固定群である第１レンズ群と、ズーム群である第２レンズ群とを備え、第１レンズ群と第２レンズ群との間の光路中に微分干渉用プリズムが挿脱可能な開口部を有し、下記条件（１）、（２）を満足する無限遠補正のレンズ系である。
（１）　　０．４＜（２×ＮＡ（Ｍ）×Ｆ１）／Ｄ＜２．５
（２）　　ｄ＜Ｄ／２
ただし、ＮＡ（Ｍ）はズーム対物レンズの最高倍率における開口数、Ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、Ｄは第１レンズ群と第２レンズ群の間の間隔、ｄは第１レンズ群の最も像側の面から開口部の中心までの光軸方向の距離である。
【００１５】
本発明の対物レンズは、標本側から順に、前方のレンズ群を固定群とし、後方のレンズ群を移動群（ズーム群）とし、更に、固定群と移動群の間に任意のいかなる倍率においても移動することのない光軸と主光線との交点、つまり瞳が位置するようにした。その結果、瞳位置付近に、微分干渉プリズムを挿脱可能な開口部を設けることにより、ウォラストンプリズム、またはノマルスキープリズムを挿入することができ、微分干渉観察が可能になった。
【００１６】
また、固定群とズーム群とを含めて一つの対物レンズにしたことにより、単焦点の結像レンズを備えた従来の鏡基を用いることができる。また、この対物レンズは、無限遠補正の対物レンズであるため、対物レンズと結像レンズの間の光路中にＡＦ光学系等の中間鏡筒を挿入することが可能である。
【００１７】
更に、本発明の対物レンズは、前記条件（１）を満足するようにした。この条件（１）は、第１レンズ群と第２レンズ群との間の距離を規定するものである。この条件（１）の上限の２．５を上回ると複屈折プリズム（微分干渉用プリズム）を配置する空間を確保することが困難になる。また、条件（１）の下限の０．４を下回ると、前記空間が広くなりすぎ、対物レンズの全長が長くなりすぎる。また、軸外光線高が高くなりすぎ、収差を補正しきれない。また、レンズの径が大になりコスト高になる。
【００１８】
また、本発明は、前記条件（２）を満足する。
この条件（２）は、開口部を設ける位置を規定するものである。
第１レンズ群と第２レンズ群の間に形成される像に近い部分は、第２レンズ群（ズーム群）に近い位置である。ズーム群は、ズーミングのためにレンズ群を移動させるために、複雑な機構が必要になる。ズーミングを行なうための機構との干渉がおこることがないように、プリズム挿脱のための開口部を設けるためには、開口部の中心が第１レンズ群と第２レンズ群との間のスペースのうち、標本に近い位置に来るようにすることが望ましい。そのため、条件（２）を満足することが好ましい。
【００１９】
また、プリズムを挿入することによって、第１レンズ群と第２レンズ群との間の光学的光路長が変化する。これにより、光学系の収差性能が劣化することを防止するためには、第１レンズ群を射出する光束がほぼ平行光束になるようにすることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の対物レンズは、前記条件（３）を満足することにより、解像よく観察し得るようにした。
【００２１】
本発明の対物レンズにおいて、倍率の変動に連動して可動である開口絞りを設けることが望ましい。変倍に伴って、高倍側では開口数が大になり、また低倍側では、開口数が小になるように開口絞りの径を変化させることが望ましい。これにより、従来例と同様の開口数と周辺光量を確保し得るので好ましい。このようにすることにより、各倍率に応じて最適な開口数にすることができ、より収差が良好に補正された像を得ることができる。
【００２２】
また、一般に、顕微鏡対物レンズは、入射瞳位置が無限遠に設定されるテレセントリック系である。したがって、開口絞りを第１レンズ群の後側焦点位置近傍に配置することが好ましい。
【００２３】
本発明のズーム対物レンズにおいて、開口絞りを第１レンズ群の後側焦点位置近傍に配置すれば、テレセントリック光学系に近い構成をすることが可能になる。したがって、本発明の対物レンズにおいて、開口絞りを第１レンズ群の後側焦点位置近傍である第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置することが望ましい。これにより、開口絞りは、第２レンズ群の物体側に配置されるために、変倍の際に開口絞りを移動させる必要がない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の対物レンズの実施の形態について述べる。
【００２５】
本発明の対物レンズは、図１、図２に示す構成で、下記データ（実施例１、２）を有するレンズ系である。
【００２６】

この実施例は次の通り条件を満たす。
Ｆ１＝１１．９５　ＮＡ（Ｍ）＝０．８　Ｄ＝１５　ｄ＝５
（２×ＮＡ（Ｍ）×Ｆ１）／Ｄ＝１．２７
ｄ／Ｄ＝０．３３
【００２７】

この実施例は次の通り条件を満たす。
Ｆ１＝１８．２４　ＮＡ（Ｍ）＝０．７５　Ｄ＝６０　ｄ＝２４．１３
（２×ＮＡ（Ｍ）×Ｆ１）／Ｄ＝０．４６
ｄ／Ｄ＝０．４０
【００２８】
上記データにおいて、各面番号１、２、３、・・・の曲率半径は、夫々図面中のｒ_１、ｒ_２、ｒ_３、・・・に対応し、各面番号１、２、３の面間隔は、夫々図面中のｄ_１、ｄ_２、ｄ_３、・・・に対応する。尚、データ中の曲率半径、面間隔等の長さの単位はｍｍである。
【００２９】
本発明の実施例１は、図１に示す通りの構成で、標本側より順に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とよりなる。
【００３０】
また、第１レンズ群Ｇ１は、負のメニスカスレンズと正のメニスカスレンズを接合した接合レンズと、２枚の正のメニスカスレンズと、正レンズと負レンズと正レンズとを接合した３枚接合レンズと、両凸の正レンズとよりなる。
【００３１】
また、第２レンズ群Ｇ２は、標本側より順に、両凸の正レンズよりなる１群Ｇ２１と、負レンズと正レンズと負レンズとを接合した３枚接合レンズの２群Ｇ２２と、両凸の正レンズと両凸レンズと両凹レンズを接合した接合レンズと負レンズとよりなる３群Ｇ２３と、両凸レンズと両凹レンズとを接合した接合レンズと両凹レンズよりなる４群Ｇ２４と、正レンズと負のメニスカスレンズの接合レンズと正レンズと負レンズとを接合した接合レンズとよりなる５群Ｇ２５とより構成されている。
【００３２】
この実施例１の対物レンズは、第１レンズ群Ｇ１が正の屈折力であり、第２レンズ群Ｇ２の第１群、３群及び５群が正の屈折力、２群及び４群が負の屈折力である。そして第１レンズ群Ｇ１が固定であり、ズームレンズ群である第２レンズ群Ｇ２のうちの２群、３群、４群、５群が図３に示すように移動して、対物レンズの焦点距離を変化させる。また、この実施例１の複屈折プリズムが配置される開口部Ａは、図示する位置でその中心がｒ_１３である。
【００３３】
実施例１は、第１レンズ群Ｇ１の後側焦点位置が第２レンズ群の最も標本側の面ｒ_１５に近い位置であるため、開口部Ａに配置される複屈折プリズムは、ノマルスキープリズムが好ましい。
【００３４】
本発明の実施例２の対物レンズは、図２に示す通りの構成である。この実施例２の対物レンズも、標本側より順に、固定レンズ群である第１レンズ群Ｇ１とズーム群である第２レンズ群Ｇ２とにて構成されている。
【００３５】
第１レンズ群Ｇ１は、標本側より順に、負のメニスカスレンズと正のメニスカスレンズとを接合した接合レンズと、正のメニスカスレンズと、負レンズと正レンズをと接合した接合レンズと、正レンズと負レンズと正レンズとを接合した３枚接合レンズと、正レンズとにて構成されている。
【００３６】
また、第２レンズ群Ｇ２は、標本側から順に、正レンズと負のメニスカスレンズとを接合した接合レンズよりなる１群Ｇ２１と、負レンズと正レンズと負レンズとを接合した３枚接合レンズよりなる２群Ｇ２２と、正レンズと、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズとよりなる３群Ｇ２３と、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズと負レンズとよりなる４群Ｇ２４と、正レンズと正レンズと負のメニスカスレンズを接合した接合レンズとよりなる５群Ｇ２５とより構成されている。
【００３７】
この実施例２の対物レンズは、第１レンズ群Ｇ１が正の屈折力であり、第２レンズ群Ｇ２の第１群、３群、５群が正の屈折力で、２群、４群が負の屈折力である。また、第１レンズ群Ｇ１が固定であり、２群、３群、４群を図４に示すように光軸上を移動させてズーミングを行なう。
【００３８】
この実施例２は、開口部Ａが図２に示す位置（その中心がｒ_１５）に設けられている。実施例２の第１レンズ群Ｇ１の後側焦点位置は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間にあり、開口部Ａに配置される複屈折プリズムとして、ウォラストンプリズムが望ましい。また、実施例２は、図示する位置（ｒ_１６）に絞りＳが設けられている。
【００３９】
本発明のズーム対物レンズは、無限遠補正のレンズ系である。したがって、対物レンズより射出する光束は、平行光束であり、例えば図１３に示し、次のデータを有する結像レンズを第２レンズ群の像側に配置して結像する。

【００４０】
実施例１および実施例２の対物レンズは、いずれもレンズ系の最も像側の面（実施例１は面ｒ_３６、実施例２は面ｒ_３８）より像側に５０ｍｍから２００ｍｍの間に前記結像レンズを配置して使用される。
【００４１】
実施例１の対物レンズの最も像側の面より１００ｍｍの間隔をおいて前記結像レンズを配置した時の倍率の収差状況は、夫々図５乃至図８に示す通りである。
【００４２】
また、実施例２の対物レンズの最も像側の面より１００ｍｍの間隔をおいて前記結像レンズを配置した時の倍率の収差状況は、夫々図９乃至図１２に示す通りである。
【００４３】
また、実施例１、実施例２共に、最も像側の面から１００ｍｍの距離以外であっても、５０ｍｍから２００ｍｍの範囲内であれば、前記図示する収差状況と同じ収差状況である。
【００４４】
以上のように、実施例１、２は、各倍率において諸収差が良好に補正されている。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の対物レンズは、任意の倍率で視野むらのない良好な微分干渉観察が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の断面図
【図２】本発明の実施例２の断面図
【図３】本発明の実施例１のズーミングの際のレンズ群の移動状況を示す図
【図４】本発明の実施例２のズーミングの際のレンズ群の移動状況を示す図
【図５】本発明の実施例１の倍率１０×の収差状況を示す図
【図６】本発明の実施例１の倍率２０×の収差状況を示す図
【図７】本発明の実施例１の倍率５０×の収差状況を示す図
【図８】本発明の実施例１の倍率１００×の収差状況を示す図
【図９】本発明の実施例２の倍率１０×の収差状況を示す図
【図１０】本発明の実施例２の倍率２０×の収差状況を示す図
【図１１】本発明の実施例２の倍率５０×の収差状況を示す図
【図１２】本発明の実施例２の倍率１００×の収差状況を示す図
【図１３】本発明の対物レンズに用いられる結像レンズの断面図
【図１４】従来の落射型微分干渉顕微鏡の基本構成を示す図
【図１５】ウォラストンプリズムの概略図[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom objective lens used in an optical device such as a microscope, and more particularly to an objective lens used in a differential interference microscope and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a differential interference microscope that can use an objective lens having a different focal length (see Patent Document 1).
A method using a single-focus objective lens and a zoom imaging lens is also known (see Patent Document 2).
[Patent Document 1] JP-A-11-218679 [Patent Document 2] JP-A 7-84189
FIG. 14 is a schematic diagram showing a basic configuration of an epi-illumination type differential interference microscope. The epi-illumination type differential interference microscope, as shown in FIG. 14, includes a light source 1, an illumination lens 2, a polarizer 3, a half mirror 4, a birefringence prism 5, an objective lens 6, and an analyzer 8. ing. 7 is a specimen.
[0004]
In the epi-illumination type differential interference microscope having such a configuration, light from the light source 1 passes through the illumination lens 2 and becomes linearly polarized light via the polarizer 3. The linearly polarized light is reflected by the half mirror 4 and enters the birefringent prism 5. The linearly polarized light passing through the birefringent prism 5 becomes two linearly polarized lights whose vibration directions are orthogonal to each other. The two linearly polarized light beams become almost parallel light beams by the objective lens 6 and enter the sample 7. The light incident on the sample 7 is reflected, condensed again by the objective lens 6 and incident on the birefringent prism, and the light passing through the half mirror 4 is incident on the analyzer 8 and interferes.
[0005]
The birefringent prism used here includes a Wollaston prism and a Nomarski prism.
[0006]
The Wollaston prism has a configuration as shown in FIG. 15 and is formed by joining two wedge-shaped prisms having orthogonal optical axis directions to form a parallel plane plate. In such a Wollaston prism, a light beam incident thereon is split into two linearly polarized light beams orthogonal to each other, and they are emitted in different directions. It is important that such a Wollaston prism is located near the rear focal position of the objective lens. The reason for this is to make the two substantially parallel light beams that exit the objective lens and enter the sample, and to make the substantially parallel light beams enter the sample and combine the two reflected light beams again. .
[0007]
However, in the objective lens, the Wollaston prism cannot be arranged when the rear focal position is within the objective lens. For this purpose, a Nomarski prism is used in the case of an objective lens having a rear focal point inside. This Nomarski prism has one of two rhombic prisms of a Wollaston prism whose optical axis is inclined.
[0008]
The Nomarski prism separates the light beam incident thereon, but the two separated orthogonally polarized light cross again at one point. A plane connecting the intersections is called a localization plane. By aligning the position of this localization plane with the pupil plane of the objective lens, differential interference observation becomes possible.
[0009]
Conventionally, in order to perform epi-illumination differential interference observation by changing the magnification of an observation image, a plurality of objective lenses corresponding to each magnification and a plurality of birefringent prisms adjusted to the rear focal position of these objective lenses are prepared. Was. Alternatively, there is also known an arrangement in which one birefringent prism is arranged so that the rear focal positions of a plurality of objective lenses having different magnifications are matched.
[0010]
Further, the objective lens disclosed in Patent Document 2 is configured as a single-focus objective lens and a zoom imaging lens, and by inserting a birefringent prism into an optical path between the objective lens and the imaging lens, an arbitrary Differential interference observation at a magnification can be performed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the method of preparing a plurality of objective lenses and exchanging them for use cannot perform differential interference observation at an arbitrary magnification.
[0012]
In the case of performing differential interference observation by inserting a birefringent prism in an optical path between a single-focus objective lens and a zoom imaging lens, differential interference observation at an arbitrary magnification is possible. However, in this case, the numerical aperture does not change unless the single focus objective lens is replaced. In addition, since the size of the imaging lens becomes large, the size of the microscope body also becomes large.
[0013]
The present invention provides a zoom objective lens capable of favorably performing differential interference at an arbitrary magnification.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The objective lens of the present invention includes, in order from the sample side, a first lens group that is a fixed group and a second lens group that is a zoom group, and is provided in an optical path between the first lens group and the second lens group. This is a lens system for infinity correction, which has an opening through which the differential interference prism can be inserted and removed, and satisfies the following conditions (1) and (2).
(1) 0.4 <(2 × NA (M) × F1) / D <2.5
(2) d <D / 2
Here, NA (M) is the numerical aperture at the highest magnification of the zoom objective lens, F1 is the focal length of the first lens group, D is the distance between the first and second lens groups, and d is the first lens group. This is the distance in the optical axis direction from the most image side surface to the center of the aperture.
[0015]
In the objective lens of the present invention, the front lens group is used as a fixed group, the rear lens group is used as a moving group (zoom group), and further, at any arbitrary magnification between the fixed group and the moving group. The intersection of the optical axis and the chief ray that does not move, that is, the pupil is located. As a result, a Wollaston prism or a Nomarski prism can be inserted by providing an opening through which the differential interference prism can be inserted and removed near the pupil position, thereby enabling differential interference observation.
[0016]
In addition, by using a single objective lens including the fixed group and the zoom group, a conventional mirror base having a single focus imaging lens can be used. Since this objective lens is an infinity-corrected objective lens, an intermediate lens barrel such as an AF optical system can be inserted into an optical path between the objective lens and the imaging lens.
[0017]
Further, the objective lens according to the present invention satisfies the condition (1). This condition (1) defines the distance between the first lens group and the second lens group. When the value exceeds the upper limit of 2.5 of the condition (1), it becomes difficult to secure a space for disposing the birefringent prism (differential interference prism). When the value goes below the lower limit of 0.4 to condition (1), the space becomes too large, and the total length of the objective lens becomes too long. Further, the off-axis ray height becomes too high, and the aberration cannot be corrected completely. Further, the diameter of the lens becomes large and the cost increases.
[0018]
Further, the present invention satisfies the condition (2).
The condition (2) defines the position where the opening is provided.
The portion near the image formed between the first lens group and the second lens group is a position near the second lens group (zoom group). The zoom group requires a complicated mechanism to move the lens group for zooming. In order to prevent the interference with the mechanism for performing zooming, in order to provide an opening for inserting / removing the prism, the center of the opening must be located between the first lens group and the second lens group. Of these, it is desirable to make it come close to the specimen. Therefore, it is preferable to satisfy the condition (2).
[0019]
The insertion of the prism changes the optical path length between the first lens group and the second lens group. Thus, in order to prevent the aberration performance of the optical system from deteriorating, it is preferable that the light beam emitted from the first lens group be substantially a parallel light beam.
[0020]
Further, the objective lens of the present invention can be observed with good resolution by satisfying the above condition (3).
[0021]
In the objective lens of the present invention, it is desirable to provide an aperture stop that is movable in association with a change in magnification. It is desirable to change the diameter of the aperture stop so that the numerical aperture increases on the high magnification side and decreases on the low magnification side with zooming. This is preferable because the same numerical aperture and peripheral light amount as in the conventional example can be secured. By doing so, it is possible to obtain an optimum numerical aperture according to each magnification, and it is possible to obtain an image in which aberration is more favorably corrected.
[0022]
Generally, a microscope objective lens is a telecentric system in which an entrance pupil position is set at infinity. Therefore, it is preferable to dispose the aperture stop near the rear focal position of the first lens group.
[0023]
In the zoom objective lens of the present invention, if the aperture stop is arranged near the rear focal position of the first lens group, it becomes possible to make a configuration close to a telecentric optical system. Therefore, in the objective lens of the present invention, it is desirable that the aperture stop is disposed between the first lens group and the second lens group near the rear focal position of the first lens group. Accordingly, since the aperture stop is arranged on the object side of the second lens group, it is not necessary to move the aperture stop during zooming.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the objective lens of the present invention will be described.
[0025]
The objective lens of the present invention is a lens system having the following data (Examples 1 and 2) having the configuration shown in FIGS.
[0026]

This embodiment satisfies the following conditions.
F1 = 11.95 NA (M) = 0.8 D = 15 d = 5
(2 × NA (M) × F1) /D=1.27
d / D = 0.33
[0027]

This embodiment satisfies the following conditions.
F1 = 18.24 NA (M) = 0.75 D = 60 d = 24.13
(2 × NA (M) × F1) /D=0.46
d / D = 0.40
[0028]
In the above data, the curvature radii of each of the surface numbers 1, ₂ , ₃ ,... Correspond to r ₁ , r ₂ , r ₃ ,. The surface intervals correspond to d ₁ , d ₂ , d ₃ ,... In the drawings, respectively. The unit of the length such as the radius of curvature and the surface interval in the data is mm.
[0029]
The first embodiment of the present invention has a configuration as shown in FIG. 1 and includes a first lens group G1 and a second lens group G2 in order from the specimen side.
[0030]
The first lens group G1 includes a cemented lens in which a negative meniscus lens and a positive meniscus lens are cemented, two positive meniscus lenses, and a triple cemented lens in which a positive lens, a negative lens, and a positive lens are cemented. And a biconvex positive lens.
[0031]
The second lens group G2 includes, in order from the specimen side, a first group G21 including a biconvex positive lens, a second group G22 including a triplet cemented with a negative lens, a positive lens, and a negative lens, and a biconvex lens. The third group G23 includes a cemented lens in which a positive lens, a biconvex lens, and a biconcave lens are cemented and a negative lens, the fourth group G24 including a cemented lens in which a biconvex lens and a biconcave lens are cemented, a positive lens and a negative lens. The fifth lens unit G25 includes a cemented lens of the meniscus lens described above and a cemented lens obtained by cementing a positive lens and a negative lens.
[0032]
In the objective lens of Example 1, the first lens group G1 has a positive refractive power, and the first, third, and fifth groups of the second lens group G2 have a positive refractive power, and the second and fourth groups have a negative refractive power. Is the refractive power of The first lens group G1 is fixed, and the second, third, fourth, and fifth groups of the second lens group G2, which is a zoom lens group, move as shown in FIG. Change the distance. The opening A birefringence prism of the first embodiment is arranged, its centered position shown is r _13.
[0033]
Example 1, since the back focus position of the first lens group G1 is located close to the surface r ₁₅ of the most specimens of the second lens group, a birefringent prism disposed in the opening A, it Nomarski prism preferable.
[0034]
The objective lens according to the second embodiment of the present invention has a configuration as shown in FIG. The objective lens of the second embodiment also includes, in order from the specimen side, a first lens group G1 as a fixed lens group and a second lens group G2 as a zoom group.
[0035]
The first lens group G1 includes, in order from the specimen side, a cemented lens in which a negative meniscus lens and a positive meniscus lens are cemented, a positive meniscus lens, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, and a positive lens. And a three cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented, and a positive lens.
[0036]
The second lens group G2 includes, in order from the specimen side, a first group G21 including a cemented lens in which a positive lens and a negative meniscus lens are cemented, and a three-element cemented lens in which a negative lens, a positive lens, and a negative lens are cemented. A second group G22 comprising a positive lens, a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, and a fourth group G24 comprising a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented and a negative lens. And a fifth lens unit G25 including a positive lens, and a cemented lens obtained by cementing a positive lens and a negative meniscus lens.
[0037]
In the objective lens of Example 2, the first lens group G1 has a positive refractive power, the first, third, and fifth groups of the second lens group G2 have a positive refractive power, and the second and fourth groups have a positive refractive power. Negative refractive power. The first lens group G1 is fixed, and zooming is performed by moving the second, third, and fourth groups on the optical axis as shown in FIG.
[0038]
In the second embodiment, the opening A is provided at the position shown in FIG. 2 (the center is r ₁₅ ). The rear focal position of the first lens group G1 in the second embodiment is between the first lens group G1 and the second lens group G2, and a Wollaston prism is preferable as the birefringent prism disposed in the opening A. In the second embodiment, the stop S is provided at a position (r ₁₆ ) shown.
[0039]
The zoom objective lens of the present invention is a lens system for infinity correction. Therefore, the light beam emitted from the objective lens is a parallel light beam. For example, as shown in FIG. 13, an image forming lens having the following data is arranged on the image side of the second lens group to form an image.

[0040]
Objective lens of Example 1 and Example 2 are both the most image side surface of the lens system (Example 1 the surface _{r 36,} Example 2 surface _{r 38)} wherein between the 50mm on the image side of the 200mm An imaging lens is arranged and used.
[0041]
The magnification aberrations when the imaging lens is arranged at a distance of 100 mm from the most image-side surface of the objective lens of Example 1 are as shown in FIGS. 5 to 8, respectively.
[0042]
The magnification aberrations when the imaging lens is arranged at a distance of 100 mm from the most image-side surface of the objective lens of the second embodiment are as shown in FIGS. 9 to 12, respectively.
[0043]
In both the first and second embodiments, even if the distance is not 100 mm from the surface closest to the image, if it is within the range of 50 mm to 200 mm, the aberration situation is the same as the illustrated aberration situation.
[0044]
As described above, in Examples 1 and 2, various aberrations are favorably corrected at each magnification.
[0045]
【The invention's effect】
The objective lens of the present invention can perform favorable differential interference observation without any field unevenness at an arbitrary magnification.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention; FIG. 3 is a diagram showing a movement state of a lens group during zooming in the first embodiment of the present invention; FIG. 4 is a diagram illustrating a movement state of a lens group during zooming according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a 10 × magnification aberration state according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating an aberration situation at a magnification of 20 × in Example 1. FIG. 7 is a diagram illustrating an aberration situation at a magnification of 50 × in the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 9 is a view showing the state of aberration at a magnification of 10 × in the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a view showing the state of aberration at a magnification of 20 × in the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a view showing an aberration situation at a magnification of 50 × in Example 2. FIG. 12 is a view showing an aberration situation at a magnification of 100 × in Example 2 of the present invention. FIG. 14 is a cross-sectional view of an imaging lens used. FIG. 14 is a diagram showing a basic configuration of a conventional epi-illumination type differential interference microscope. FIG. 15 is a schematic diagram of a Wollaston prism.

Claims

In order from the specimen side, the first lens group is a fixed group and the second lens group is a zoom group. A differential interference prism is inserted in an optical path between the first lens group and the second lens group. An infinity corrected zoom objective lens having a removable opening and satisfying the following conditions (1) and (2).
(1) 0.4 <(2 × NA (M) × F1) / D <2.5
(2) d <D / 2
Here, NA (M) is the numerical aperture at the highest magnification of the zoom objective lens, F1 is the focal length of the first lens group, D is the distance between the first and second lens groups, and d is the first lens group. The distance from the surface closest to the image to the center of the opening.

2. The infinity-corrected zoom objective lens according to claim 1, wherein a light beam emitted from the first lens group is substantially a parallel light beam.

The infinity-corrected zoom objective lens according to claim 2, which satisfies the following condition (3).
(3) NA (M) ≧ 0.75