JP7559045B2

JP7559045B2 - 広視野対物レンズ

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Publication number: JP7559045B2
Application number: JP2022503876A
Authority: JP
Inventors: ツイシュク，ホルジャー
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2024-10-01
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Description

本発明は、広視野の対物レンズに関する。とりわけ、内視鏡で利用され得る広視野の対物レンズに関する。

１８０度以上の視野（ＦＯＶ：Field of View）を有する対物レンズを備えた内視鏡が当該技術で知られている。しかしながら、そのような内視鏡は、１８０度より若干大きい程度の視野を通常有する。より広い視野を有する内視鏡を提供することが望ましい。

本発明は、先行技術を改良することを目的とする。すなわち、本発明の態様に応じて、夫々の独立請求項に係る対物レンズが提供されている。さらに、本発明の態様は、先の態様に係る対物レンズから構成されるセンサシステムとセンサシステムから構成される内視鏡とを提供する。夫々の従属請求項においてより詳細が述べられる。

本発明のある実施形態では、以下の利点の少なくとも１つが達成され得る。
－対物レンズは２２５度より大きい広視野を有する。
－イメージサークル内における最大主光線角度は３０度未満であるので、従来の半導体イメージセンサ（ＣＭＯＳまたはＣＣＤ等）が利用され得る。
－画像は小さなディストーション、とりわけ小さなｆ／θ－ディストーションを有する。
－内視鏡に適した小型版であっても、レンズが困難なく作成され得る。

更なる利点が以下の詳細な説明から明らかとなる。上述の変形例および以下に述べる実施例は、代替物を除くと明記しない限り、それらの単独または組み合わせでそれらが引用する夫々の態様に適用され得る。

更なる詳細、特徴、目的および利点は、添付の図面と併用して考慮されるべきである、以下の本発明の好ましい実施形態の詳細な説明から明らかである。

本発明のある実施形態に係る対物レンズの一般的な構成を示す。本発明のある実施形態に係るセンサシステムの一般的な構成を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態１を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態２を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態３を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態４を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態５を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態６を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態７を示す。本発明に係るセンサシステムの実施形態８を示す。

以下、本発明のある実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の特徴は、それ以外の指示がない限り互いに自由に組み合わせ可能である。しかしながら、ある実施形態の記載は一例として提示されると明白に理解されるべきであり、本発明が開示された詳細に限定されると理解されることを意図してはいない。

図１は、本発明のある実施形態に係る対物レンズの一般的な構成を示す。言い換えれば、対物レンズは、物体側から像側へと順に、
各々が物体側に向かって凸側を有する２枚のメニスカスレンズ（第１メニスカスレンズ１および第２メニスカスレンズ２）と、第２メニスカスレンズ２からの光を集光する第１集光ユニット３と、開口絞り４と、開口絞り４からの光を集光する第２集光ユニット５と、を備える。第１集光ユニット３および第２集光ユニット５の夫々は、１枚以上のレンズを備えてもよく、２つの集光ユニット３、５のレンズの総数が４枚以上６枚以下である。第２メニスカスレンズ２の頂点は第１メニスカスレンズ１の像側のレンズ面から間隔を置いて配置される。

本発明のある実施形態では、第１メニスカスレンズ１の像側の半径（ｒ２）、第２メニスカスレンズ２の物体側の半径（ｒ３）および、第２メニスカスレンズ２の像側の半径（ｒ４）は、以下の３つの条件式の少なくとも２つを満たす。
ｒ２／ｒ４≧１．４０（１）
ｒ４／ｒ３≧０．１１１（２）
ｒ２／ｒ３≧０．１６（３）

これらの条件式の意味を以下に示す。

条件式（１）によると、第１メニスカスレンズ１および第２メニスカスレンズ２の像側の曲率は、実質的に等しいか、第２メニスカスレンズ２の像側の曲率が第１メニスカスレンズ１の像側の曲率よりも強い。先行技術では、この商は通常１未満であり、このことは、第１メニスカスレンズの像側の曲率が第２メニスカスレンズの像側の曲率よりも強いこと意味する。条件式（１）を満たさない場合、ｆ／θ－ディストーションが増強される。さらに、条件式（１）を満たさない（例えば、ｒ２が減少する一方、ｒ３およびｒ４が維持される場合）、視野角が１１５度での１ｍｍ当たり１５０ラインペアの変調伝達関数（ＭＴＦ＠１５０ｌｐ／ｍｍ）は減少する。

条件式（２）は、第２メニスカスレンズ２の物体側の曲率が第２メニスカスレンズ２の像側の曲率よりはるかに低いことを定義する。しかしながら、条件式（２）は、第２メニスカスレンズ２の物体側の曲率が第２メニスカスレンズ２の像側の曲率に比べて無視できるほどではないことも定義する。

先行技術では、広視野を有する対物レンズ（魚眼対物）のような第２レンズは実質的に平凸であり、場合によっては、両凹であってもよい。先行技術とは逆に、本発明のある実施形態では、第２メニスカスレンズ２は、実質的に平凹レンズまたは両凹レンズよりむしろ「真の」メニスカスレンズである。

条件式（２）を満たさない場合（例えば、ｒ３が増加する一方、ｒ２およびｒ４が維持されるために）、視野角１１５度におけるＭＴＦ＠１５０ｌｐ／ｍｍは減少する。ＦＯＶもまた減少し得る。

条件式（３）は、第１メニスカスレンズ１の像側の曲率が第２メニスカスレンズ２の物体側の曲率より強いことを定義する。そのため、第２メニスカスレンズ２の頂点は第１メニスカスレンズ１から間隔を置いて配置される。条件式（３）は、第２メニスカスレンズ２の物体側の曲率が第１メニスカスレンズ１の像側の曲率に比べて無視できるほどではないことも定義する。条件式（２）について言及したように、先行技術では、第２レンズの物体側の面が通常実質的に平坦である（平凹レンズであるか両凹レンズでもある）。本発明のある実施形態では、第２メニスカスレンズ２の物体側の曲率は実質的に平坦であるとみなしてはならない。従って、第１メニスカスレンズ１の像側の面および第２メニスカスレンズ２の物体側の面は、ある種のメニスカス空気レンズを形成する。

条件式（３）を満たさない場合（例えば、ｒ２が減少する一方、ｒ３およびｒ４が維持される場合、またはｒ３が増加する一方、ｒ２およびｒ４が維持される場合）、視野角１１５度におけるＭＴＦ＠１５０ｌｐ／ｍｍは減少する。ＦＯＶもまた減少し得る。

好ましくは、以下の条件式（１’）、（２’）および（３’）の少なくとも１つを満たす。
ｒ２／ｒ４≧１．５５（１’）
ｒ４／ｒ３≧０．１３１（２’）
ｒ２／ｒ３≧０．２０（３’）

より好ましくは、以下の条件式（１”）、（２”）および（３”）の少なくとも１つを満たす。
ｒ２／ｒ４≧１．６４（１”）
ｒ４／ｒ３≧０．１５２（２”）
ｒ２／ｒ３≧０．２４（３”）

さらに好ましくは、以下の条件式（１”’）、（２”’）および（３”’）の少なくとも１つを満たす。
ｒ２／ｒ４≧１．６４（１”’）
ｒ４／ｒ３≧０．１９（２”’）
ｒ２／ｒ３≧０．３５（３”’）

好ましくは、以下の条件式の少なくとも１つを追加的に満たす。
１．９８≧ｒ２／ｒ４（４）
０．３５≧ｒ４／ｒ３（５）
０．６５≧ｒ２／ｒ３（６）

条件式（４）～（６）の少なくとも１つを満たす場合、夫々のレンズを容易に製造し得ることを確実にする。つまり、これらの場合、夫々のレンズ面が半球である必要はない。さらに、条件式（５）および（６）を満たさない場合（例えば、ｒ３が増加する一方、ｒ４およびｒ２が一定である場合）、視野角が１１５度におけるＭＴＦ＠１５０ｌｐ／ｍｍは減少する。また、条件式（４）および（６）を満たさない場合（例えば、ｒ２が増加する一方、ｒ４およびｒ３が一定である場合）、視野角が１１５度におけるＭＴＦ＠１５０ｌｐ／ｍｍは減少し、ＦＯＶは口径食のために減少する。

より好ましくは、以下の条件式の少なくとも１つを追加的に満たす。
１．９４≧ｒ２／ｒ４（４’）
０．３２≧ｒ４／ｒ３（５’）
０．６１≧ｒ２／ｒ３（６’）

さらにより好ましくは、以下の条件式の少なくとも１つを追加的に満たす。
ｒ２／ｒ４≧１．９０（１””）
０．２４≧ｒ４／ｒ３（５”）
０．４０≧ｒ２／ｒ３（６”）

本発明のある実施形態では、対物レンズは２２５度以上の視野を有する。好ましくは、視野は２３０度以上、または２３４度以上でもよい。一方、対物レンズの製造を容易にするために、視野は２４０度以下、好ましくは２３６度以下でもよい。

なお、視野は第１メニスカスレンズの頂点から８ｍｍの距離を有し、直径が２．０８ｍｍ～２．１８ｍｍであるイメージサークルの領域により定義され、イメージサークル内の各位置における主光線角度は２８度以下である。そのため、Ｏｍｎｉｖｉｓｉｏｎ（登録商標）ＯＶ５６７０のような従来の半導体イメージセンサが口径食なく画像を取り込むために使用され得る。

本発明のある実施形態では、第１メニスカスレンズ１の物体側の半径をｒ１で表す場合、以下の条件式（７）を満たす。
４．０≦ｒ１／ｒ４≦７．６（７）

より好ましくは、以下の条件式（７’）および（７”）の１つを満たす。
４．０≦ｒ１／ｒ４≦６．０（７’）
４．５≦ｒ１／ｒ４≦５．５（７”）

対物レンズを容易に内視鏡に組み込むためには、第１メニスカスレンズ１の直径は７ｍｍ以上であってはならない。しかしながら、たとえば対物レンズが内視鏡とは異なるものに使用される場合等、一般論としては第１メニスカスレンズ１の直径は制約されない。

本発明のある実施形態では、第１メニスカスレンズ１および第２メニスカスレンズ２の屈折率の合計は、３．５６以上であり、および／または第１メニスカスレンズおよび第２メニスカスレンズのアッベ数の合計は５８以上である。屈折率は、５８７．６ｎｍの波長に対する値である。アッベ数はｖｄ＝（ｎ_ｄ－１）／（ｎ_Ｆ－ｎ_Ｃ）として定義され、ｎ_ｄ、ｎ_Ｆおよびｎ_Ｃは夫々、フラウンフォーファのｄ線、Ｆ線およびＣ線の波長に対する材料の屈折率（夫々５８７．６ｎｍ、４８６．１ｎｍおよび６５６．３ｎｍ）である。好ましくは、屈折率の合計は、３．８以上またはさらには４以上である。応じて、アッベ数の合計は好ましくは６０以上、より好ましくは７０以上である。

ある実施形態では、第１集光ユニット３は１枚、２枚または３枚のレンズを備える。例えば、第１集光ユニット３は、１枚の両凸レンズを備えてもよい。別の実施例として、第１集光ユニット３は、１枚の両凸レンズと物体側に凹面を向けたメニスカスレンズとを備えてもよい。これらのレンズは接合されていてもよい。さらに別の選択肢として、第１集光ユニット３は、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズと平凸レンズとを備えてもよい。３枚のレンズの一例として、第１集光ユニット３は、１枚の両凹レンズと２枚の平凸レンズとを備えてもよく、両凹レンズと２枚の平凸レンズの一方とが接合されていてもよい。別の選択肢として、第１集光ユニット３は、平坦面同士が接合されていてもよい一枚の平凹レンズおよび一枚の平凸レンズと、一枚の平凸レンズとを備えてもよい。第１集光ユニットの構成は、これらの例に限定されない。

同様に第２集光ユニット５は、２枚、３枚または４枚のレンズを備えてもよい。例えば、第２集光ユニット５は、接合され得る２枚または３枚のレンズを備える一個のユニット（接合レンズ）から構成されてもよい。このユニットは、色収差を修正し、主光線角度を確実に３０度、好ましくは２８度のような所定値以下にするためにも有益である。

さらに、第２集光ユニット５は、単一レンズまたは二重レンズを備えるさらに別のユニットを備えてもよく、その別のユニットは、前述のユニットよりも開口絞り側に配置される。第２集光ユニットの構成は、これらの例に限定されない。

本発明のある実施形態では、対物レンズは小さなディストーションを有する。例えば、１ｍｍ当たり３００ラインペアでの変調伝達関数（ＭＴＦ＠３００ｌｐ／ｍｍ）は、視野角が０度で１３％よりも大きく（好ましくは１５％よりも大きく）、ＭＴＦ＠１５０ｌｐ／ｍｍは、視野角が１１５度で２２％よりも大きく（好ましくは２５％よりも大きく）、ＭＴＦ＠１００ｌｐ／ｍｍは、全視野角で４５％よりも大きい（好ましくは５０％よりも大きい）。

本発明のある実施形態に係るセンサシステムは、上記した対物レンズと、対物レンズによってセンサ領域（感光領域）７上に形成された像を電気信号に変換するためのセンサデバイスとを含む。例えば、センサデバイスは、アレイ状に配置された多数の画素を含むＣＣＤデバイスまたはＣＭＯＳデバイスでよい。画素のピッチは０．９μｍ～１．４μｍでもよく、とりわけ１．１２μｍがよい。

一般に、センサ装置は、センサ領域７を覆うカバーガラス６によって覆われる。この場合、カバーガラス６は、第２集光ユニット５とセンサ領域７との間に位置する。

第１メニスカスレンズ１の頂点からセンサ領域７までのレンズを介した長さは、１０ｍｍを越えてはならない。このため、このセンサシステムはとりわけ内視鏡に適している。センサシステムは第１メニスカスレンズ１の頂点の８ｍｍ手前に位置する球面を撮像するように最適化され得る。この場合、イメージサークルはセンサ装置のセンサ領域７に適合するべきである。つまり、イメージサークルはセンサ領域７に含まれる。ある実施例では、イメージサークルは、２．０８ｍｍ以上２．２０ｍｍ以下の直径を有してもよい。

しかしながら、ある実施例では、イメージサークルは、センサ領域７全体を含んでもよく、または、センサ領域７の大部分とイメージサークルとが一部重複（例えば７０％以上、より好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上）してもよい。ある実施形態では、イメージサークルの直径をｄｉで表し、対物レンズの視野をＦＯＶで表し、第１メニスカスレンズ１の直径をｄ１で表し、対物レンズのＦ値をＦで表す場合、以下の条件式（８）を満たし得る。
５５≦（ｄｉ×ＦＯＶ）／（ｄ１×Ｆ）（８）

さらに、以下の条件式（９）を満たし得る。
（ｄｉ×ＦＯＶ）／（ｄ１×Ｆ）≦１４０（９）

ある実施形態では、条件式（８）の下限は、好ましくは６０または６４でもよい。ある実施例では、条件式（９）の上限は好ましくは１３５または１３１でもよい。

条件式（８）によると、空間が特に有効に使用される。

すでに数回述べるように、対物レンズとセンサ装置とは、管部と先端部とを備える内視鏡に使用され得る。先端部は管部の遠位端に配置される。先端部は前述のセンサシステムを含んでもよい。

本願の文脈では、レンズという語を、前面と、後面と、１より大きい実効屈折率を有する媒体とを有する透明な物体であると定義する。屈折率はレンズ全体で（実質的に）均一である。通常、レンズ面は球面である。しかしながら、レンズ面は、夫々の半径の１０％以下（好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下）だけ球面から外れる限り、非球面でもよい。通常、レンズの材料はガラスである。しかしながら、ある実施形態では、１枚以上のレンズはプラスチック製でもよい。

前方のレンズ（第１メニスカスレンズ）は、好ましくは耐酸性および／または耐塩基性を有するべきである。前方のレンズは、好ましくは耐引っ掻き性を有するべきである。

１枚以上のレンズが反射防止コーティング、耐酸性コーティング、耐塩基性コーティングおよび／または耐引っ掻き性コーティングを有してもよい。通常はこれらのコーティングはレンズの他の部分とは異なる屈折率を有するが、このコーティングがレンズの最大厚みの１０％（好ましくは５％、より好ましくは１％）を超えない限り、コーティングもレンズの定義に含める。

図３～図１０およびそれに対応する表１～８において、本発明の実施形態１～８をより詳細に特定する。これらの図の夫々は、本発明のある実施形態に係る対物レンズを備えたセンサシステムの断面図を示す。さらに、中央の光路とＦＯＶ周縁部の光路とを図示する。表は夫々のレンズのパラメータを示す。半径、面間隔および正味の直径をｍｍ単位で示す。表９は、実施形態１～８に関する発明の該当するパラメータをいくつか集約する。表１０は、本発明の実施形態１～８に関して使用されたガラスの屈折率とアッベ数とを示す。しかしながら、本発明はこれらのガラスに限定されない。

以下の態様は当初発明に属する。
１．物体側から像側へ順に、
前記物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと、
前記物体側に凸側を向けた第２メニスカスレンズと、
前記第２メニスカスレンズからの光を集光するように構成された第１集光ユニットと、
開口絞りと、
前記開口絞りからの光を集光するように構成された第２集光ユニットとからなり、
前記第２メニスカスレンズの頂点は、前記第１メニスカスレンズから間隔を置いて配置され、
前記第１集光ユニットおよび前記第２集光ユニットのレンズの総数は、４枚以上６枚以下であり、
前記第１メニスカスレンズの前記像側の半径をｒ２で表し、前記第２メニスカスレンズの前記物体側の半径をｒ３で表し、前記第２メニスカスレンズの前記像側の半径をｒ４で表す場合、以下の３つの条件式の少なくとも２つを満たす対物レンズ。
ｒ２／ｒ４≧１．４０
ｒ４／ｒ３≧０．１１１
ｒ２／ｒ３≧０．１６
２．以下の条件式の少なくとも１つを満たす第１の態様に記載の対物レンズ。
１．９８≧ｒ２／ｒ４
０．３５≧ｒ４／ｒ３
０．６５≧ｒ２／ｒ３
３．以下の条件式の少なくとも１つを満たす第１の態様または第２の態様に記載の対物レンズ。
ｒ２／ｒ４≧１．６４
ｒ４／ｒ３≧０．１９
ｒ２／ｒ３≧０．３５
４．以下の条件の少なくとも１つを満たす第１の態様から第３の態様のいずれか一つに記載の対物レンズ。
前記第１集光ユニットは、１枚のレンズ、２枚のレンズまたは３枚のレンズを備える。
前記第２集光ユニットは、３枚のレンズまたは４枚のレンズを備える。
５．前記対物レンズの視野が２２５度以上である第１の態様から第４の態様のいずれか一つに記載の対物レンズ。
６．前記第１メニスカスレンズの物体側の半径をｒ１で表す場合、以下の条件式を満たす第１の態様から第５の態様のいずれか一つに記載の対物レンズ。
４．０≦ｒ１／ｒ４≦７．６
７．屈折率を５８７．６ｎｍの波長で定義する場合に、以下の条件の少なくとも１つを満たす第１の態様から第６の態様のいずれか一つに記載の対物レンズ。
前記第１メニスカスレンズの屈折率と前記第２メニスカスレンズの屈折率との合計が３．５６以上である。
前記第１メニスカスレンズのアッベ数と前記第２メニスカスレンズのアッベ数との合計が５８以上である。
８．前記第１メニスカスレンズの直径が７ｍｍ以下である第１の態様から第７の態様のいずれか一つに記載の対物レンズ。
９．第１の態様から第８の態様のいずれか一つに記載の対物レンズと、
前記対物レンズによってセンサ領域に形成された像を電気信号に光電変換するように構成されたセンサデバイスと、
前記センサ領域を覆うカバーガラスとからなるセンサシステムであって、前記カバーガラスが前記第２集光ユニットと前記センサ領域の間に配置されているセンサシステム。
１０．前記センサ領域の上に配置された前記第１メニスカスレンズの頂点から８ｍｍに位置するイメージサークルの領域が、前記センサ領域に含まれる第９の態様に記載のセンサシステム。
１１．前記第１メニスカスレンズの頂点から前記センサ領域までの光路長が１０ｍｍ以下である第１０の態様に記載のセンサシステム。
１２．前記イメージサークルの夫々の位置の主光線角度が３０度以下である第１１の態様に記載のセンサシステム。
１３．前記イメージサークルの直径をｄｉで表し、前記対物レンズの視野をＦＯＶで表し、前記第１メニスカスレンズの直径をｄ１で表し、前記対物レンズのＦ値をＦで表す場合、以下の条件式を満たす第１１の態様または第１２の態様に記載のセンサシステム。
６４≦（ｄｉ×ＦＯＶ）／（ｄ１×Ｆ）
１４．管部と、前記管部の遠位端にある先端部とを備える内視鏡であって、前記先端部は、第９の態様から第１３の態様のいずれか一つに記載のセンサシステムを備える内視鏡。

Claims

物体側から像側へ順に、
前記物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと、
前記物体側に凸側を向けた第２メニスカスレンズと、
前記第２メニスカスレンズからの光を集光するように構成された第１集光ユニットと、
開口絞りと、
前記開口絞りからの光を集光するように構成された第２集光ユニットとからなり、
前記第２メニスカスレンズの頂点は、前記第１メニスカスレンズから間隔を置いて配置され、
前記第１集光ユニットおよび前記第２集光ユニットのレンズの総数は、４枚以上６枚以下であり、
前記第１メニスカスレンズの前記物体側の半径をｒ１で表し、前記第１メニスカスレンズの前記像側の半径をｒ２で表し、前記第２メニスカスレンズの前記物体側の半径をｒ３で表し、前記第２メニスカスレンズの前記像側の半径をｒ４で表す場合、以下の４つの条件式を満たし、
１．９８≧ｒ２／ｒ４≧１．４０
０．３５≧ｒ４／ｒ３
０．６５≧ｒ２／ｒ３≧０．１６
４．０≦ｒ１／ｒ４≦７．６
さらに以下の条件式を満たし、
ｒ４／ｒ３≧０．１５２
視野が２２５度以上であり、
Ｆナンバー（Ｆ－Ｎｏ）と焦点距離（ｆ）とは、Ｆ－Ｎｏ：２．８、ｆ：０．５４；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５３５；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５２６；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５２８；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５１７；Ｆ－Ｎｏ：２．８、ｆ：０．５２４；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５２２５；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５５２４、よりなる数値群のいずれかより選ばれる対物レンズ。
Ｆナンバー（Ｆ－Ｎｏ）、焦点距離（ｆ）およびレンズ全長（ＴＴＬ）は、Ｆ－Ｎｏ：２．８、ｆ：０．５４、ＴＴＬ：７．９３７；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５３５、ＴＴＬ：６．３５４；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５２６、ＴＴＬ：６．８８６；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５２８、ＴＴＬ：６．９１４；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５１７、ＴＴＬ：８．２２８；Ｆ－Ｎｏ：２．８、ｆ：０．５２４、ＴＴＬ：５．７２；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５２２５、ＴＴＬ：６．３６６；Ｆ－Ｎｏ：４、ｆ：０．５５２４、ＴＴＬ：６．２７４、よりなる数値群のいずれかより選ばれる、請求項１に記載の対物レンズ。
以下の条件式の少なくとも１つを満たす請求項１または請求項２に記載の対物レンズ。
ｒ２／ｒ４≧１．６４
ｒ４／ｒ３≧０．１９
ｒ２／ｒ３≧０．３５
以下の条件の少なくとも１つを満たす請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の対物レンズ。
前記第１集光ユニットは、１枚のレンズ、２枚のレンズまたは３枚のレンズを備える。
前記第２集光ユニットは、３枚のレンズまたは４枚のレンズを備える。
屈折率を５８７．６ｎｍの波長で定義する場合に、以下の条件の少なくとも１つを満たす請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の対物レンズ。
前記第１メニスカスレンズの屈折率と、前記第２メニスカスレンズの屈折率との合計が３．５６以上である。
前記第１メニスカスレンズのアッベ数と、前記第２メニスカスレンズのアッベ数との合計が５８以上である。
前記第１メニスカスレンズの直径が７ｍｍ以下である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の対物レンズ。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の対物レンズと、
前記対物レンズによってセンサ領域に形成された像を電気信号に光電変換するように構成されたセンサデバイスと、
前記センサ領域を覆うカバーガラスとからなるセンサシステムであって、前記カバーガラスが前記第２集光ユニットと前記センサ領域の間に配置されているセンサシステム。
前記第１メニスカスレンズの頂点から８ｍｍ離れたイメージサークルの領域が、前記センサ領域に含まれる請求項７に記載のセンサシステム。
前記第１メニスカスレンズの頂点から前記センサ領域までの光路長が１０ｍｍ以下である請求項８に記載のセンサシステム。
前記イメージサークルの夫々の位置の主光線角度が３０度以下である請求項９に記載のセンサシステム。