(57)【要約】  物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群Ｇ２Ｒとからなる。また、変倍区間の少なくとも一部において、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は光軸に沿って互いに反対方向に移動する。この構成の基、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆの焦点距離をｆ２Ｆとし、第２レンズ群の前群Ｇ２Ｆの最も物体側に配置される負レンズの形状因子をｑ２としたとき、次式０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６及び−３．０＜ｑ２＜−０．３の条件を満足する。
2010073565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ前群と、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群とからなり、
変倍区間の少なくとも一部において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は光軸に沿って互いに反対方向に移動し、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第２レンズ群を構成する前記前群の焦点距離をｆ２Ｆとし、前記第２レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子をｑ２（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）としたとき、次式
０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６
−３．０＜ｑ２＜−０．３
の条件を満足することを特徴とする実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズが配置され、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
−０．３＜ｆ２／ｆ１＜−０．２
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項３】
前記第２レンズ群の前記後群の接合レンズを構成する正レンズは、使用する光学材料の厚さ１０ｍｍにおける波長３６０ｎｍでの反射損失を含まない内部透過率をＴ３６０とし、前記使用する光学材料のアッベ数をνｄ２としたとき、次式
Ｔ３６０≧０．５
νｄ２  ＜４０
の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡用変倍光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実体顕微鏡用の変倍光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、実体顕微鏡に用いられる従来の変倍光学系として様々なものが提案されている。例えば、物体側から順に、正、負、負、正、負の屈折力を有する５つのレンズ群からなる変倍光学系が提案されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９１７５５号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実体顕微鏡では、明るい即ち開口数が大きい対物光学系と、変倍域の広い変倍光学系とが望まれている。しかしながら、従来では、変倍光学系の変倍域が大きいと対物光学系の開口数は小さくなり、逆に対物光学系の開口数が大きいと変倍光学系の変倍域が狭くなり、所望のスペックには不十分であった。【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、対物光学系の高開口数を確保しつつ、広い変倍域を持ち、良好な収差補正が可能な実体顕微鏡用変倍光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明の実体顕微鏡用変倍光学系は、物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ前群と、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群とからなり、変倍区間の少なくとも一部において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は光軸に沿って互いに反対方向に移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第２レンズ群を構成する前記前群の焦点距離をｆ２Ｆとし、前記第２レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子をｑ２（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）としたとき、次式０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６及び−３．０＜ｑ２＜−０．３の条件を満足する。【０００７】
なお、前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズが配置され、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式−０．３＜ｆ２／ｆ１＜−０．２の条件を満足することが好ましい。【０００８】
また、前記第２レンズ群の前記後群の接合レンズを構成する正レンズは、使用する光学材料の厚さ１０ｍｍにおける波長３６０ｎｍでの反射損失を含まない内部透過率をＴ３６０とし、前記使用する光学材料のアッベ数をνｄ２としたとき、次式Ｔ３６０≧０．５及びνｄ２＜４０の条件を満足することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対物光学系の高開口数を確保しつつ、広い変倍域を持ち、良好な収差補正が可能な実体顕微鏡用変倍光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図２】第１実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図３】第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図４】第２実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図５】第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図６】第３実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図７】第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図８】第４実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図９】第５実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図１０】第５実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図１１】第６実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図１２】第６実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態、（ｂ）は中間倍率状態、（ｃ）は最高倍状態をそれぞれ示す。
【図１３】各実施例と組み合わされる結像光学系の構成を示す断面図である。
【図１４】本実施形態に係る変倍光学系を使用した実体顕微鏡の構成図である。
【図１５】本実施形態に係る変倍光学系と組み合わされる対物光学系において、低倍時と高倍時での光束の位置の違いを説明する図である。
【図１６】本実施形態に係る変倍光学系と組み合わされる対物光学系の物体側開口数の大きさと、本変倍光学系の最も物体側レンズの有効径の大きさの関係を説明する図である。
【図１７】本実施形態に係る変倍光学系の光軸間距離と、前記光学系と組み合わされる対物光学系の物体側開口数との関係を説明する図である。
【図１８】本実施形態に係る変倍光学系において開口絞りとその像である入射瞳について説明する図である。
【図１９】本実施形態に係る変倍光学系の入射瞳の位置と有効径の大きさの関係を説明する図である。
【図２０】本実施形態に係る変倍光学系の入射瞳の位置と、前記光学系と組み合わされる対物光学系の大きさの関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１２】
まず、本実施形態に係る変倍光学系を使用した、実体顕微鏡（平行系単対物型双眼顕微鏡）について説明する。本実施形態に係る平行系実体顕微鏡は、図１４に示すように、物体１から順に並んだ、一つの対物光学系２と、この対物光学系２の光軸に平行に配置された右眼用と左眼用との二つの変倍光学系３と、結像光学系４と、接眼光学系５とを有し、物体１からの光を対物光学系２により平行光束に変換し、変倍光学系３を介して、結像光学系４により像６を形成して、接眼光学系５にて観察する構成となっている。このような構成の実体顕微鏡では、凹凸のある物体を観察した場合、両眼で見た場合と同じように立体感を持って観察（いわゆる立体視）できるため、顕微鏡下で作業する場合に、ピンセット等の工具と物体との距離関係を容易に把握することができる。したがって、実体顕微鏡は、精密機械工業、生物の解剖、手術等、細かい処置が必要な分野で特に有効である。
【００１３】
近年、実体顕微鏡では、変倍域の拡大、分解能の向上を図りつつも、良好な収差補正、小型化・軽量化が求められている。
【００１４】
ここで、実体顕微鏡を構成する対物光学系では、図１５に示すように、低倍時と高倍時とでは、対物光学系内を通る光束の位置（対物光学系光軸に対する入射光束の偏心量）が大きく異なる。このため、変倍域の拡大の要請に従うと、対物光学系では光束の通過位置の違いがますます大きくなる。その結果、対物光学系の大型化・重量化を招くことになり、望ましくない。
【００１５】
また、分解能の向上の要請に従うためには、対物光学系の物体側開口数の拡大が必要である。図１６に示すように、高倍時における対物光学系の物体側開口数の大きさは、変倍光学系を構成する最も物体側のレンズ（図中にて＊印を付すレンズ）の有効径の大きさに制限される。しかしながら、図１７（ａ）に示すように、２つの変倍光学系は互いに近接しており、該光学系の最も物体側のレンズ有効径を大きくするためには、これら２つの変倍光学系の光軸間距離を広げるしかない。その結果、図１７（ｂ）に示すように、対物光学系の有効径も大きくせねばならず、これは該光学系の大型化・重量化に繋がるため、望ましくない。
【００１６】
このように、平行系実体顕微鏡用の対物光学系を用いて、変倍域の拡大や分解能の向上を図ろうとすると、大変難度の高い光学設計を要することが分かる。
【００１７】
そこで、本実施形態では変倍光学系に目を向けた。実体顕微鏡用の変倍光学系としては様々なものが提案されている。いずれの変倍光学系もアフォーカルな光学系であり、上記したように、対物光学系から射出する平行光束の光束径を変えて平行に射出して、結像光学系へとリレーするものである（図１４参照）。
【００１８】
変倍光学系には、図１８に示すように、開口絞りがおよそ光学系の中心付近に配置されており、開口絞りよりも入射側（物体側）にある光学系により形成される開口絞り像を入射瞳という。図１９に示すように、この入射瞳位置が像側寄りになるほど、すなわち変倍光学系の最も物体側レンズの面頂点から入射瞳位置までの距離が長くなるほど、最も物体側レンズの有効径を大きくしないと周辺光量が失われる。また、図２０に示すように、入射瞳位置が像側寄りになるほど、最外角の光束は対物光学系のより外縁付近を通るため、対物光学系は巨大化し、観察者の使い勝手が非常に悪くなるばかりか、収差補正も困難となる。
【００１９】
そこで、本実施形態の変倍光学系では、以下のように構成することで、該光学系の入射瞳位置をより物体側に近づけ、分解能の向上（対物光学系の開口数の拡大）を図りながらも、変倍域の拡大や良好な収差補正を可能にした。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態に係る変倍光学系は、平行系実体顕微鏡に用いるものであり、物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有し、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群Ｇ２Ｒとから構成されている。そして、変倍区間の少なくとも一部においては、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って互いに反対方向に移動させる。
【００２１】
さらに、上記構成の基、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、第２レンズ群Ｇ２を構成する前群Ｇ２Ｆの焦点距離をｆ２Ｆとし、第２レンズ群Ｇ２を構成する前群Ｇ２Ｆの最も物体側に配置される負レンズＬ２１の形状因子をｑ２（但し、形状因子ｑ２は、前記負レンズＬ２１の物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズＬ２１の像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）としたとき、次式（１）及び（２）の条件を満足する。
【００２２】
０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６  …（１）
−３．０＜ｑ２＜−０．３  …（２）
【００２３】
入射瞳位置を物体側に近づけるには、変倍光学系の最低倍状態での第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の主点間隔を近づけるか、あるいは開口絞りＳの位置を物体側に近づけるかしなければならない。しかしながら、開口絞りＳの位置を物体側に近づける場合、第２レンズ群Ｇ２の移動距離が短くなるため、変倍光学系のズーム比を大きくすることが困難となる。そこで、高ズーム比を有する本変倍光学系においては、上記条件式（１）で適切な第２レンズ群Ｇ２内の屈折力配置を規定することにより、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の主点間隔を近づけ、入射瞳位置を物体側に近づけることを可能にしている。
【００２４】
なお、条件式（１）の上限値を上回る場合、第２レンズ群Ｇ２の物体側主点が像側に移動し、変倍光学系の最低倍状態において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を確保することができなくなり、望ましくない。逆に、条件式（１）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２の物体側主点が物体側に移動し、本変倍光学系の最高倍状態において第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（又は開口絞りＳ）との間隔を確保することが困難となり、望ましくない。さらに、低倍側での像面湾曲収差の補正及び高倍側での球面収差の補正がともに困難となり、望ましくない。
【００２５】
上記条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２を構成する前群Ｇ２Ｆにおいて、最も物体側に配置される負レンズＬ２１の最適な形状を規定する。この条件式（２）の上限値を上回る場合、前群Ｇ２Ｆの最も物体側に配置される負レンズＬ２１の物体側レンズ面ｒ２１が小さくなり、低倍側での像面湾曲収差とコマ収差及び高倍側での球面収差の補正が困難となり、望ましくない。逆に、条件式（２）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２の物体側主点が像側に移動し、本変倍光学系の最低倍状態において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を確保することができなくなり、望ましくない。
【００２６】
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１は最も物体側に負レンズが配置されるとともに、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。
【００２７】
−０．３＜ｆ２／ｆ１＜−０．２  …（３）
【００２８】
上記条件式（３）は、変倍域の広い本変倍光学系に最適な、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比を規定する。この条件式（３）の上限値を上回る場合、変倍域を広げるためには第３レンズ群Ｇ３の屈折力を強くしなければならず、その結果、低倍側での球面収差及びコマ収差の補正が困難となり、望ましくない。逆に、条件式（３）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、低倍側での像面湾曲収差及び高倍側での球面収差の補正が困難となり、望ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を収差補正に影響を与えない範囲に保った場合は、ズーム全長が長くなりすぎ、望ましくない。
【００２９】
ところで、近年、実体顕微鏡による蛍光観察の重要性が増している。特に発生学等の生物学分野での需要が顕著である。実体顕微鏡にて落射蛍光照明を行う場合、観察用変倍光学系と別に照明用光学系と対物光学系を通じて物体を照明する方法、観察用変倍光学系と対物光学系を通じて物体を照明する方法、対物光学系外より物体を照明する方法等がある。
【００３０】
例えば、観察用変倍光学系と別に照明用光学系と対物光学系を通じて照明する方法では、観察用変倍光学系内を蛍光照明用の励起光が通過しないため、観察用変倍光学系内での自家蛍光が発生せず、コントラストの良い蛍光像の観察が可能となる。また、照明用として独立した光学系を設けることにより、観察用変倍光学系と対物光学系を通じて照明する方法と比較して励起光の紫外線対応が容易である。しかしながら、この照明方法では、観察用変倍光学系と別に照明用光学系を配置するため、観察用変倍光学系と対物光学系を通じて照明する方法と比較して、照明光の物側開口数を大きくすることができず、明るい蛍光照明を得ることが困難である。
【００３１】
そこで、本実施形態に係る変倍光学系では、明るい蛍光照明を得るために、観察用の変倍光学系を蛍光照明用に使用するとともに、励起光の紫外線対応を可能とするために、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２Ｒの接合レンズを構成する正レンズ（図１ではレンズＬ２３が該当）は、使用する光学材料の厚さ１０ｍｍにおける波長３６０ｎｍでの反射損失を含まない内部透過率をＴ３６０とし、使用する光学材料のｄ線（波長587.56nm）屈折率をｎｄ、Ｃ線（波長656.27nm）の屈折率をｎＣ、Ｆ線（波長486.13nm）の屈折率をｎＦ、アッベ数をνｄ２としたとき、次式（４）及び（５）の条件を満足することが好ましい。
【００３２】
Ｔ３６０≧０．５  …（４）
νｄ２＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）＜４０  …（５）
【００３３】
一般的に、負レンズ群の色収差補正のために、負レンズに低分散硝材、正レンズに高分散硝材を組み合わせて使用するが、高分散硝材には短波長側透過率が低いものが多い。本実施形態では、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２Ｒの接合レンズを構成する正レンズが、高分散硝材製であり、さらに（第２レンズ群Ｇ２に強い屈折力を持たせるため）強い屈折力を持つためにレンズ厚が厚く、光学系全体の紫外線領域の透過率を悪化させる一因となっていた。上記条件式（４）及び（５）は、本変倍光学系の紫外線領域における透過率を向上させるため条件を規定する。前記条件式（１）〜（３）と同時に、条件式（４）及び（５）を満足する場合、色収差を良好に補正することができるとともに、本変倍光学系を紫外線対応が可能な蛍光照明用として使用することができる。なお、条件式（４）を満足しない場合、紫外線領域の透過率が悪化し、本変倍光学系を紫外線対応が可能な蛍光照明用に使用することができず、望ましくない。また、条件式（５）を満足しない場合、色収差を良好に補正することが困難となり、好ましくない。
【００３４】
さらに、より優れた性能・仕様を達成するためには、以下の条件を満たすことが好ましい。
【００３５】
本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ前群Ｇ４Ｆと、物体側に凸面を向けた接合レンズを含む後群Ｇ４Ｒとから構成され、後群Ｇ４Ｒの接合レンズの最も物体側は正レンズ（図１ではレンズＬ４２が該当）であり、第４レンズ群Ｇ４を構成する後群Ｇ４Ｒの最も物体側に配置される正レンズの形状因子をｑ２（但し、前記形状因子ｑ４は、前記正レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ４１とし、前記正レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ４２としたとき、ｑ４＝（ｒ４２＋ｒ４１）／（ｒ４２−ｒ４１）で定義される）としたとき、次式（６）の条件を満足することが望ましい。
【００３６】
｜ｑ４｜≧１  …（６）
【００３７】
本実施形態において、変倍域が低倍側に広がると、最低倍において第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３で軸外光の下コマが逆方向に大きく屈折して、大きなコマ収差が発生する。このコマ収差を補正するためには、第４レンズ群Ｇ４の後群Ｇ４Ｒを構成する接合レンズの最も物体側レンズの形状が、条件式（６）を満足する必要がある。なお、条件式（６）の範囲を逸脱する場合、低倍側におけるコマ収差を十分に補正することができない。
【００３８】
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２Ｒ中の正レンズ（図１ではレンズＬ２３が該当）は、使用する光学材料のｇ線（波長435.83nm）における屈折率ｎｇをとし、部分分散比をＰｇＦ２をとしたとき、次式（７）を満足することが望ましい。
【００３９】
ＰｇＦ２＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）＞０．５７  …（７）
【００４０】
上記条件式（７）は、本変倍光学系において、軸上色収差を補正するための条件を規定する。この条件式（７）を満足する場合、特に高倍域において、ｇ線からＣ線までの軸上色収差を良好に補正することができる。逆に、条件式（７）の範囲を逸脱する場合、Ｆ線からＣ線までの軸上色収差補正を行った際に、ｇ線に係る収差補正をすることが難しい。
【００４１】
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４の後群Ｇ４Ｒの最も物体側の正レンズ（図１ではレンズＬ４２が該当）は、使用する光学材料のアッベ数をνｄ４とし、ｄ線における屈折率をｎｄ４としたとき、次式（８）及び（９）の条件を満足することが望ましい。
【００４２】
νｄ４＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）＜４５  …（８）
ｎｄ４＜１．７５  …（９）
【００４３】
上記条件式（８）及び（９）は、本変倍光学系において、低倍側における倍率色収差を補正するための条件を規定する。これら条件式（８）及び（９）を満足する場合、特に低倍域において、ｇ線からＣ線までの倍率色収差を良好に補正することができる。逆に、条件式（８）及び（９）の範囲を逸脱する場合、Ｆ線からＣ線までの倍率色収差補正を行った際に、ｇ線に係る収差補正をすることが難しい。
【実施例】
【００４４】
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表６を示すが、これらは第１実施例〜第６実施例における各諸元の表である。［全体諸元］において、ｆは（ｄ０＝∞の時の）本変倍光学系とこれと組み合わせて使用する結像光学系の合成焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを示す。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、νｄはアッベ数を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）における屈折率を示す。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.000000」の記載は省略する。［可変間隔データ］において、ｆは本変倍光学系とこれと組み合わせて使用する結像光学系の合成焦点距離を、ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面の可変の面間隔を示す。［条件式対応値］において、上記の条件式（１）〜（９）（但し、第５実施例及び第６実施例については条件式（１）〜（５））に対応する値を示す。【００４５】
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。【００４６】
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。【００４７】
（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るレンズ構成図であり、（ａ）は最低倍状態（f=50.4000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1260.0000）をそれぞれ示す。第１実施例に係る変倍光学系は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。【００４８】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ２１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３と物体側に凹面を向けた平凹レンズＬ２４との色消し接合レンズからなる後群Ｇ２Ｒとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズとを有する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ４１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ４Ｆと、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する。【００４９】
このような構成である本実施例に係る変倍光学系では、最低倍状態から最高倍状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。【００５０】
以下の表１に第１実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表１における面番号１〜２３は、図１に示す面１〜２３に対応している。【００５１】
（表１）
［全体諸元］
最低倍状態        中間倍率状態      最高倍状態
ｆ              50.4000    〜    320.0000    〜    126.0000
ＦＮＯ          16.61      〜      23.73      〜    50.06
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          νｄ        ｎｄ
d0
1      287.5600      1.4000      42.72      1.834810
2      51.3030      3.5000      82.56      1.497820
3      -170.2215    0.1500
4      49.6124      3.1000      68.33      1.592400
5      0.0000        d5
6      -89.0973      1.0000      35.71      1.902650
7      24.8006      1.9000
8      -37.0305      1.8000      82.56      1.497820
9      22.2208      3.3000      32.27      1.738000
10    -22.2208      1.0000      54.68      1.729157
11      0.0000        d11
12      0.0000        d12      （開口絞りＳ）
13      84.9551      3.6000      82.56      1.497820
14      -84.9551      0.1500
15      56.4259      1.3000      34.71      1.720467
16      26.5640      3.1000      82.56      1.497820
17      -143.7045      d17
18      -105.2698    1.4000      82.56      1.497820
19      105.2698      0.3000
20      18.7056      3.7000      35.30      1.592700
21      -204.5470    1.4000      42.72      1.834810
22      19.6043      7.0000      70.45      1.487490
23      19.5959      7.0000
［可変間隔データ］
最低倍状態    中間倍率状態    最高倍状態
f        50.4000        320.0000      1260.0000
d０      0.0000          0.0000        0.0000
d５      2.4981          45.3527      57.1127
d11      57.5693        14.7147        2.9547
d12      66.3140        39.6074        2.9856
d17      2.9990          29.7057      66.3274
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ２Ｆ／ｆ２＝1.034
条件式（２）  ｑ２        ＝-0.565
条件式（３）  ｆ２／ｆ１  ＝-0.234
条件式（４）  Ｔ３６０    ＝0.74
条件式（５）  νｄ２      ＝32.3
条件式（６）  ｜ｑ４｜    ＝43.02
条件式（７）  ＰｇＦ２    ＝0.5899
条件式（８）  νｄ４      ＝35.3
条件式（９）  ｎｄ４      ＝1.5927【００５２】
表１に示す諸元の表から、第１実施例に係る変倍光学系では、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。【００５３】
図２は、第１実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態（f=50.4000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1260.0000）をそれぞれ示す。各収差図において、Ｙは像高（単位：ｍｍ）を示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、ｄはｄ線、ｇはｇ線に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。【００５４】
各収差図から明らかなように、第１実施例では、最低倍状態から最高倍状態までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。【００５５】
（第２実施例）
第２実施例について、図３、図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係るレンズ構成図であり、（ａ）は最低倍状態（f=56.0000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1008.0000）をそれぞれ示す。第２実施例に係る変倍光学系は、図３に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。【００５６】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズと、両凸レンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた平凹レンズＬ２２とからなり負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、両凸レンズＬ２３と両凹レンズＬ２４との色消し接合レンズからなる後群Ｇ２Ｒとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズとを有する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ４１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ４Ｆと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する。【００５７】
このような構成である本実施例に係る変倍光学系では、最低倍状態から最高倍状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。【００５８】
以下の表２に第２実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表２における面番号１〜２３は、図３に示す面１〜２３に対応している。【００５９】
（表２）
［全体諸元］
最低倍状態        中間倍率状態      最高倍状態
ｆ              56.0000    〜    320.0000    〜    1260.0000
ＦＮＯ          15.25      〜      22.29      〜    42.13
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          νｄ        ｎｄ
d0
1      1096.3408      1.5000      44.79      1.744000
2      44.9980      3.7000      71.31      1.569070
3      -140.5120    0.2000
4      46.8130      3.0000      82.56      1.497820
5    -5381.3812        d5
6      -53.7185      1.5000      46.58      1.804000
7      21.8338      1.1000
8      -61.5539      1.5000      46.58      1.804000
9        0.0000      0.2000
10      26.4090      3.2000      32.27      1.738000
11      -26.4090      1.0000      68.33      1.592400
12      39.7526        d12
13      0.0000          d13      （開口絞りＳ）
14      117.6950      2.0000      71.31      1.569070
15      -176.2328    0.2000
16      55.9680      1.5000      32.27      1.738000
17      24.9950      3.6000      71.31      1.569070
18      -96.3689        d18
19      -79.4787      1.5000      65.44      1.603001
20      161.8346      0.2000
21      19.3029      2.8000      35.30      1.592700
22      71.5140      4.7000      46.58      1.804000
23      18.5019      7.0000
［可変間隔データ］
最低倍状態    中間倍率状態    最高倍状態
f        56.0000        320.0000      1008.0000
d０      0.0000          0.0000        0.0000
d５      3.0603          41.1620      51.5094
d12      51.8376        13.7359        3.3885
d13      59.1889        33.3335        3.3893
d18      3.1509          29.0064      58.9505
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ２Ｆ／ｆ２＝0.694
条件式（２）  ｑ２        ＝-0.422
条件式（３）  ｆ２／ｆ１  ＝-0.254
条件式（４）  Ｔ３６０    ＝0.74
条件式（５）  νｄ２      ＝32.3
条件式（６）  ｜ｑ４｜    ＝47.20
条件式（７）  ＰｇＦ２    ＝0.5899
条件式（８）  νｄ４      ＝35.3
条件式（９）  ｎｄ４      ＝1.5927【００６０】
表２に示す諸元の表から、第２実施例に係る変倍光学系では、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。【００６１】
図４は、第２実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態（f=56.0000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1008.0000）をそれぞれ示す。各収差図から明らかなように、第２実施例では、最低倍状態から最高倍状態までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。【００６２】
（第３実施例）
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係るレンズ構成図であり、（ａ）は最低倍状態（f=63.0000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1000.0000）をそれぞれ示す。第３実施例に係る変倍光学系は、図５に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。【００６３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ２１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３との色消し接合レンズからなる後群Ｇ２Ｒとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズとを有する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ４１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ４Ｆと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する。【００６４】
このような構成である本実施例に係る変倍光学系では、最低倍状態から最高倍状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。【００６５】
以下の表３に第３実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表３における面番号１〜２１は、図５に示す面１〜２１に対応している。【００６６】
（表３）
［全体諸元］
最低倍状態        中間倍率状態      最高倍状態
ｆ              63.0000    〜    320.0000    〜    1000.0000
ＦＮＯ          17.74      〜      25.57      〜    47.28
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          νｄ        ｎｄ
d0
1      103.3187    1.0000      42.72      1.834810
2      35.8739      3.8100      82.56      1.497820
3      -71.1085    0.1500
4      28.0389      3.5040      69.89      1.518600
5      46.4803        d5
6      -51.7687    1.0000      49.61      1.772500
7      22.6357      1.5889
8      -36.4262    1.0000      57.36      1.670000
9      12.7421      2.5048      32.27      1.738000
10    -102.6546      d10
11      0.0000      d11      （開口絞りＳ）
12      54.9136      2.4318      64.12      1.516800
13      -92.0011    0.1500
14      47.4764      1.0000      35.33      1.749505
15      20.6148      3.4738      82.56      1.497820
16      -74.8541      d16
17      -62.8410    1.0000      51.51      1.734000
18      133.5080    0.6950
19      21.1808      6.8052      30.13      1.698950
20      75.2274      1.0000      42.72      1.834810
21      19.8119      7.0000
［可変間隔データ］
最低倍状態    中間倍率状態    最高倍状態
f        63.0000        320.0000      1000.0000
d０      0.0000          0.0000        0.0000
d５      2.5379          32.1031      41.0906
d10      41.4895        11.9243        2.9368
d11      45.8266        26.2442        2.5168
d16      2.9876          22.5700      46.2974
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ２Ｆ／ｆ２＝1.105
条件式（２）  ｑ２        ＝-0.392
条件式（３）  ｆ２／ｆ１  ＝-0.251
条件式（４）  Ｔ３６０    ＝0.74
条件式（５）  νｄ２      ＝32.3
条件式（６）  ｜ｑ４｜    ＝29.95
条件式（７）  ＰｇＦ２    ＝0.5899
条件式（８）  νｄ４      ＝30.13
条件式（９）  ｎｄ４      ＝1.69895【００６７】
表３に示す諸元の表から、第３実施例に係る変倍光学系では、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。【００６８】
図６は、第３実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態（f=63.0000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1000.0000）をそれぞれ示す。各収差図から明らかなように、第３実施例では、最低倍状態から最高倍状態までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。【００６９】
（第４実施例）
第４実施例について、図７、図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係るレンズ構成図であり、（ａ）は最低倍状態（f=60.0000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1320.0000）をそれぞれ示す。第４実施例に係る変倍光学系は、図７に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。【００７０】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズと、両凸レンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ２１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３と両凹レンズＬ２４との色消し接合レンズからなる後群Ｇ２Ｒとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズとを有する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ４１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ４Ｆと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する。【００７１】
このような構成である本実施例に係る変倍光学系では、最低倍状態から最高倍状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。【００７２】
以下の表４に第４実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表４における面番号１〜２２は、図７に示す面１〜２２に対応している。【００７３】
（表４）
［全体諸元］
最低倍状態        中間倍率状態      最高倍状態
ｆ              60.0000    〜    320.0000    〜    1320.0000
ＦＮＯ          17.98      〜      24.63      〜    52.51
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          νｄ        ｎｄ
d0
1      81.5794      1.0000      42.72      1.834810
2      39.4084      3.2238      82.56      1.497820
3      287.8836    0.1500
4      50.0571      3.2788      82.56      1.497820
5      -322.0492      d5
6      -61.7273      1.0000        35.71      1.902650
7      25.1793      1.6364
8      -48.5920      1.2135      70.45      1.487490
9      19.1110      2.9464      32.27      1.738000
10      -21.6847    1.0000      57.36      1.670000
11      196.2649      d11
12        0.0000      d12      （開口絞りＳ）
13      76.1594      2.2658      82.56      1.497820
14      -92.9840      0.1500
15      50.9968      5.7558      34.71      1.720467
16      23.5607      2.9688      82.56      1.497820
17      -142.8948      d17
18      -78.5974      1.6409      56.32      1.568830
19      103.7739      7.2740
20      21.4911      6.0000      35.30      1.592700
21      174.2473      6.0000      47.38      1.788000
22      19.5467      7.0000
［可変間隔データ］
最低倍状態    中間倍率状態    最高倍状態
f        60.0000        320.0000      1320.0000
d０      0.0000          0.0000        0.0000
d５      2.0203          41.1667      54.2305
d11      54.9548        15.8085        2.7446
d12      61.5439        38.5006        2.7589
d17      1.9831          25.0264      60.7681
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ２Ｆ／ｆ２＝0.929
条件式（２）  ｑ２        ＝-0.421
条件式（３）  ｆ２／ｆ１  ＝-0.241
条件式（４）  Ｔ３６０    ＝0.74
条件式（５）  νｄ２      ＝32.3
条件式（６）  ｜ｑ４｜    ＝21.11
条件式（７）  ＰｇＦ２    ＝0.5899
条件式（８）  νｄ４      ＝35.3
条件式（９）  ｎｄ４      ＝1.59270【００７４】
表４に示す諸元の表から、第４実施例に係る変倍光学系では、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。【００７５】
図８は、第４実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態（f=60.0000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=320.0000）、（ｃ）は最高倍状態（f=1320.0000）をそれぞれ示す。各収差図から明らかなように、第４実施例では、最低倍状態から最高倍状態までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。【００７６】
（第５実施例）
第５実施例について、図９、図１０及び表５を用いて説明する。図９は、第５実施例に係るレンズ構成図であり、（ａ）は最低倍状態（f=50.4000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=255.4000）、（ｃ）は最高倍状態（f=806.4000）をそれぞれ示す。第５実施例に係る変倍光学系は、図９に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。【００７７】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２とからなり負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、両凸レンズＬ２３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４との色消し接合レンズからなる後群Ｇ２Ｒとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズとを有する。第４レンズ群Ｇ４は、両凹レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２を有する。【００７８】
このような構成である本実施例に係る変倍光学系では、最低倍状態から最高倍状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。以下の表５に第５実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表５における面番号１〜２１は、図９に示す面１〜２１に対応している。【００７９】
（表５）
［全体諸元］
最低倍状態        中間倍率状態      最高倍状態
ｆ              50.4000    〜    255.4000    〜    806.4000
ＦＮＯ          15.83      〜      22.58      〜    41.89
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          νｄ        ｎｄ
d0
1      53.8702      3.0654      42.72      1.834810
2      31.6153      3.2177      82.56      1.497820
3      -228.3800    0.1500
4      28.7188      1.8757      82.56      1.497820
5      35.1807        d5
6      -115.1220    1.0000      46.58      1.804000
7      14.6475      2.3715
8      -35.7682      1.0000      46.58      1.804000
9      109.2343      0.1500
10      26.3386      2.8565      32.27      1.738000
11      -28.2457      1.0715      68.33      1.592400
12      -55.9329      d12
13      0.0000        d13      （開口絞りＳ）
14      144.2578      5.0000      71.31      1.569070
15      -106.3280    2.7622
16      82.6294      5.0000      32.27      1.738000
17      29.5478      2.9283      71.31      1.569070
18      -88.9623      d18
19      -77.9499      1.0000      57.36      1.670000
20      27.0867      2.1691      35.33      1.749505
21      95.2686      8.0000
［可変間隔データ］
最低倍状態    中間倍率状態    最高倍状態
f        50.4000        255.4000      806.4000
d０      0.0000          0.0000        0.0000
d５      1.6437          40.8510      52.8087
d12      51.9085        12.7012        0.7435
d13      61.5685        35.2907        3.2384
d18      2.5104          28.7882      60.8405
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ２Ｆ／ｆ２＝0.430
条件式（２）  ｑ２        ＝-0.774
条件式（３）  ｆ２／ｆ１  ＝-0.257
条件式（４）  Ｔ３６０    ＝0.74
条件式（５）  νｄ２      ＝32.3【００８０】
表５に示す諸元の表から、第５実施例に係る変倍光学系では、上記条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。図１０は、第５実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態（f=50.4000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=255.4000）、（ｃ）は最高倍状態（f=806.4000）をそれぞれ示す。各収差図から明らかなように、第５実施例では、最低倍状態から最高倍状態までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。【００８１】
（第６実施例）
第６実施例について、図１１、図１２及び表６を用いて説明する。図１１は、第６実施例に係るレンズ構成図であり、（ａ）は最低倍状態（f=50.4000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=252.4000）、（ｃ）は最高倍状態（f=806.4000）をそれぞれ示す。第６実施例に係る変倍光学系は、図１１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。【００８２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを有する。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１からなり負の屈折力を持つ前群Ｇ２Ｆと、両凹レンズＬ２２と両凸レンズＬ２３との色消し接合レンズからなる後群Ｇ２Ｒとを有する。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズとを有する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２との接合レンズを有する。【００８３】
このような構成である本実施例に係る変倍光学系では、最低倍状態から最高倍状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４は固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させる。以下の表６に第６実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表６における面番号１〜１９は、図１１に示す面１〜１９に対応している。【００８４】
（表６）
［全体諸元］
最低倍状態        中間倍率状態      最高倍状態
ｆ              50.4000    〜    252.4000    〜    806.4000
ＦＮＯ          15.69      〜      22.39      〜    42.07
［レンズデータ］
面番号      ｒ          ｄ          νｄ        ｎｄ
d0
1      134.0840      1.0000      42.72      1.834810
2      53.2279      2.6938      82.56      1.497820
3      -335.8070    0.1500
4      45.5850      2.4500      82.56      1.497820
5      210.0983      d5
6      49.1503      1.0000      46.58      1.804000
7      19.4288      5.2550
8      -24.7077      1.6091      68.33      1.592400
9      23.9940      5.0000      32.27      1.738000
10      -146.7920    d10
11      0.0000        d11      （開口絞りＳ）
12      167.1732      5.0000      71.31      1.569070
13      -126.2240    6.3761
14      71.7975      5.0000      32.27      1.738000
15      30.3223      2.8264      71.31      1.569070
16      -110.3420      d16
17      -74.8231      2.0590      35.33      1.749505
18      -28.1913      1.0000      57.36      1.670000
19      127.0133      8.0000
［可変間隔データ］
最低倍状態    中間倍率状態    最高倍状態
f        50.4000        252.4000      806.4000
d０      0.0000          0.0000        0.0000
d５      1.0096          43.3310      56.5269
d10      56.2825        13.9612        0.7653
d11      64.1268        35.9252        0.7570
d16      1.0670          29.2686      64.4368
［条件式対応値］
条件式（１）  ｆ２Ｆ／ｆ２＝1.536
条件式（２）  ｑ２        ＝-2.307
条件式（３）  ｆ２／ｆ１  ＝-0.263
条件式（４）  Ｔ３６０    ＝0.74
条件式（５）  νｄ２      ＝32.3【００８５】
表６に示す諸元の表から、第６実施例に係る変倍光学系では、上記条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。図１２は、第６実施例に係る変倍光学系の諸収差図であり、（ａ）は最低倍状態（f=50.4000）、（ｂ）は中間倍率状態（f=252.4000）、（ｃ）は最高倍状態（f=806.4000）をそれぞれ示す。各収差図から明らかなように、第６実施例では、最低倍状態から最高倍状態までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。【００８６】
ここで、図１３及び表７を用いて、各実施例に係る変倍光学系と組み合わせて用いられる結像光学系について説明する。図１３に示すように、結像光学系は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２との接合レンズと、平行平面のガラスブロックＬ２とを有する。表７は、この結像光学系の諸元値を示している。なお、表７において、ｆ´は結像光学系全系の焦点距離を示し、他の説明は表１〜表６と同様である。【００８７】
（表７）
［レンズ諸元］
ｆ´＝200
面番号    曲率半径    面間隔    νｄ      ｎｄ
１      212.0000    3.0000    82.56    1.497820
２      -65.1000    2.0000    41.49    1.575010
３      -150.0000    2.0000
４        0.0000    22.0000    56.32    1.568830
５        0.0000【００８８】
以上のように、対物光学系（ｆ＝８０ｍｍの場合）の最大開口数が０．１５以上でありながら、変倍域が１６倍以上２５倍程度で、良好な光学性能を有する平行系実体顕微鏡用の変倍光学系を提供することができた。【００８９】
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。【００９０】
例えば、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は、変倍区間の少なくとも一部において光軸に沿って互いに反対方向に移動するように構成されていればよく、残りの部分において光軸と直交方向の成分を持つように移動（偏心移動）するように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ２Ｆ  （第２レンズ群の）前群
Ｇ２Ｒ  （第２レンズ群の）後群
Ｇ３    第３レンズ群
Ｇ４    第４レンズ群
Ｇ４Ｆ  （第４レンズ群の）前群
Ｇ４Ｒ  （第４レンズ群の）後群
Ｓ      開口絞り
【図１】
2010073565.tif 000003
【図２】
2010073565.tif 000004
【図３】
2010073565.tif 000005
【図４】
2010073565.tif 000006
【図５】
2010073565.tif 000007
【図６】
2010073565.tif 000008
【図７】
2010073565.tif 000009
【図８】
2010073565.tif 000010
【図９】
2010073565.tif 000011
【図１０】
2010073565.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月13日(2011.6.13)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群とを有し、  前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ前群と、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群とからなり、  変倍区間の少なくとも一部において、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は光軸に沿って互いに反対方向に移動し、  次式  ０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６  −３．０＜ｑ２＜−０．３ 但し、ｆ２：  前記第２レンズ群の焦点距離、 ｆ２Ｆ：  前記第２レンズ群を構成する前記前群の焦点距離、 ｑ２：  前記第２レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）、  の条件を満足することを特徴とする実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項２】
前記第１レンズ群においては、最も物体側に負レンズが配置され、  次式  −０．３＜ｆ２／ｆ１＜−０．２ 但し、ｆ１：  前記第１レンズ群の焦点距離、 ｆ２：  前記第２レンズ群の焦点距離、の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項３】
前記第２レンズ群の前記後群の接合レンズを構成する正レンズは、  次式  Ｔ３６０≧０．５  νｄ２  ＜４０ 但し、Ｔ３６０：  使用する光学材料の厚さ１０ｍｍにおける波長３６０ｎｍでの反射損失を含まない内部透過率、 νｄ２：  前記使用する光学材料のアッベ数、の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項４】
負の屈折力を持つレンズ群であって、負の屈折力を持つ前群を備えたレンズ群を有して構成され、 次式 ０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６ −３．０＜ｑ２＜−０．３ 但し、ｆ２：  前記レンズ群の焦点距離、 ｆ２Ｆ：  前記レンズ群を構成する前記前群の焦点距離、 ｑ２：  前記レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）、 の条件を満足することを特徴とする実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項５】
前記レンズ群がさらに、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群を備えることを特徴とする請求項４に記載の実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項６】
負の屈折力を持つレンズ群であって、負の屈折力を持つ前群を備えたレンズ群と、  下記条件式を満足させる手段を、備えて構成されることを特徴とする実体顕微鏡用変倍光学系。 条件式 ０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６ −３．０＜ｑ２＜−０．３ 但し、ｆ２：  前記レンズ群の焦点距離、 ｆ２Ｆ：  前記レンズ群を構成する前記前群の焦点距離、 ｑ２：  前記レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）。
【請求項７】
前記レンズ群がさらに、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群を備えることを特徴とする請求項６に記載の実体顕微鏡用変倍光学系。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の変倍光学系を備えて構成される実体顕微鏡。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】  なお、前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズが配置され、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式−０．３＜ｆ２／ｆ１＜−０．２の条件を満足することが好ましい。また、前記第２レンズ群の前記後群の接合レンズを構成する正レンズは、使用する光学材料の厚さ１０ｍｍにおける波長３６０ｎｍでの反射損失を含まない内部透過率をＴ３６０とし、前記使用する光学材料のアッベ数をνｄ２としたとき、次式Ｔ３６０≧０．５及びνｄ２＜４０の条件を満足することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 第２の本発明に係る実体顕微鏡用変倍光学系は、負の屈折力を持つレンズ群であって、負の屈折力を持つ前群を備えたレンズ群を有して構成され、式  ０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６  および −３．０＜ｑ２＜−０．３  を満足する。但し、ｆ２：  前記レンズ群の焦点距離、ｆ２Ｆ：  前記レンズ群を構成する前記前群の焦点距離、ｑ２：  前記レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）である。 また、第３の本発明に係る実体顕微鏡用変倍光学系は、負の屈折力を持つレンズ群であって、負の屈折力を持つ前群を備えたレンズ群と、下記条件式を満足させる手段を有して構成される。但し、条件式は、  ０．４＜ｆ２Ｆ／ｆ２＜１．６  および −３．０＜ｑ２＜−０．３  であり、  ｆ２：  前記レンズ群の焦点距離、ｆ２Ｆ：  前記レンズ群を構成する前記前群の焦点距離、ｑ２：  前記レンズ群を構成する前記前群の最も物体側に配置される負レンズの形状因子（但し、前記形状因子ｑ２は、前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をｒ２１とし、前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径をｒ２２としたとき、ｑ２＝（ｒ２２＋ｒ２１）／（ｒ２２−ｒ２１）で定義される）である。 さらに、第２および第３の発明においては、前記レンズ群がさらに、正レンズと負レンズとを含んでなる色消し接合レンズを有する後群を備えるのが好ましい。
【国際調査報告】
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