(57)【要約】  対物レンズからの略平行光を受光し、撮像素子の撮像面に結像させる顕微鏡用ズームレンズおよび該顕微鏡用ズームレンズ有する顕微鏡を提供する。該顕微鏡用ズームレンズは、物体側テレセントリック性であり、かつ小型で高いズーム比と高い結像性能を有し、物体側から順に、正の屈折力を有る第１レンズ群G1と、負の屈折力を有する第２レンズ群G2と、正の屈折力を有する第３レンズ群G3と、負の屈折力を有する第４レンズ群G4とを有する。第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とからなる。低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、第２レンズ群G2と第３レンズ群G3とが光軸方向に沿って移動する。第１レンズ群と第２レンズ群との間および第４レンズ群を構成する第１１レンズ群と第１１レンズ群との間に、所定の条件を満足する。
2011070943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズからの略平行光を受光し、撮像素子の撮像面に結像させる顕微鏡用ズームレンズであって、
物体側から順に、正の屈折力を有る第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とからなり、
低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向に沿って移動し、
以下の条件を満足することを特徴とする顕微鏡用ズームレンズ。
０．４  ＜  ｄ１Ｗ／｜ｆ２｜  ＜  ０．７
０．９  ＜  ｄ１１／ｄ１２＜  １．２
ただし、
ｄ１Ｗ：低倍端状態における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｄ１１：前記第１１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
ｄ１２：前記第１２レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１３レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
【請求項２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用ズームレンズ。
０．０５  ＜  ｄ１１／｜ｆ４｜  ＜  ０．２
ただし、
ｄ１１：前記第１１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【請求項３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡用ズームレンズ。
｜ｆ１／ｆ２｜  ＞  ４．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡用ズームレンズ。
Ｚ０．５＜  Ｖ２  ＜  Ｚ０．６
ただし、
Ｚ：前記顕微鏡用ズームレンズのズーム比
Ｖ２：前記第２レンズ群の変倍率
【請求項５】
前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面は、凹面形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡用ズームレンズ。
【請求項６】
低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群は物体側から像側へのみ移動し、前記第３レンズ群は像側から物体側へのみ移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡用ズームレンズ。
【請求項７】
対物レンズと、請求項１又は２に記載の顕微鏡用ズームレンズとを備えることを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡に用いられる顕微鏡用ズームレンズ、及びこれを有する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、顕微鏡に用いられる顕微鏡用ズームレンズ、及び顕微鏡用ズームレンズを有する顕微鏡が提案されている（例えば、特開平６−１８７８４号公報，特開２００６−１７８４４０号公報）。【０００３】
近年、顕微鏡、実体顕微鏡、デジタル顕微鏡等においては、被検物の大きさを測る等の測定機能のために、デフォーカスしても像の大きさが変化しない物体側テレセントリックな顕微鏡用ズームレンズが望まれている。このような顕微鏡用ズームレンズは、さらに、高いズーム比と高い結像性能を有し、且つ小型であることが求められている。【０００４】
しかしながら、従来の顕微鏡用ズームレンズは、これらをすべて満足することが困難であった。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、物体側テレセントリック性を確保し、且つ小型で高いズーム比と高い結像性能を有する顕微鏡用ズームレンズ、及び該顕微鏡用ズームレンズを有する顕微鏡を提供することを課題とする。
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、
対物レンズからの略平行光を受光し、撮像素子の撮像面に結像させる顕微鏡用ズームレンズであって、
物体側から順に、正の屈折力を有る第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とからなり、
低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向に沿って移動し、
以下の条件を満足することを特徴とする顕微鏡用ズームレンズ。
０．４  ＜  ｄ１Ｗ／｜ｆ２｜  ＜  ０．７
０．９  ＜  ｄ１１／ｄ１２＜  １．２
ただし、
ｄ１Ｗ：低倍端状態における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｄ１１：前記第１１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
ｄ１２：前記第１２レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１３レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
【０００７】
本発明の顕微鏡用ズームレンズは、さらに以下の条件を満足することが好ましい。
０．０５  ＜  ｄ１１／｜ｆ４｜  ＜  ０．２
ただし、
ｄ１１：前記第１１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
【０００８】
さらにまた、本発明の顕微鏡用ズームレンズは、以下の条件を満足するこが好ましい。
｜ｆ１／ｆ２｜  ＞  ４．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【０００９】
本発明の顕微鏡用ズームレンズにおいてはさらに以下の条件を満足することが好ましい。
Ｚ０．５＜  Ｖ２  ＜  Ｚ０．６
ただし、
Ｚ：前記顕微鏡用ズームレンズのズーム比
Ｖ２：前記第２レンズ群の変倍率
【００１０】
本発明の顕微鏡用ズームレンズにおいては、また前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面は、凹面形状であることが好ましい。
【００１１】
本発明の顕微鏡用ズームレンズにおいては、低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群は物体側から像側へのみ移動し、前記第３レンズ群は像側から物体側へのみ移動することが好ましい。
【００１２】
本発明はまた別の態様によれば、対物レンズと、上記本発明の顕微鏡用ズームレンズとを備えることを特徴とする顕微鏡を提供する。
【００１３】
本発明によれば、物体側テレセントリック性を確保し、且つ小型で高いズーム比と高い結像性能を有する顕微鏡用ズームレンズ、及び該顕微鏡用ズームレンズを有する顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１Aおよび図１Bは本発明の一実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズの基本構成とズーム移動軌跡を示す図である。
【図２】は本願の第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図３】図３A−図３Cは第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズの無限遠合焦状態における諸収差図であり、図３Aは低倍端状態、図３Bは中間焦点距離状態、図３Cは高倍端状態の各諸収差図をそれぞれ示す。
【図４】は本願の第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図５】図５A−図５Cは第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズの無限遠合焦状態における諸収差図であり、図５Aは低倍端状態、図５Bは中間焦点距離状態、図５Cは高倍端状態の各諸収差図をそれぞれ示す。
【図６】は本発明の実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズと組み合わせて使用される対物レンズの一例のレンズ構成を示す図である。
【図７】は本発明の実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズを備えた顕微鏡の光学系を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズについて説明する。なお、以下の実施形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。
【００１６】
本実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面は凹形状を有し、低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸方向に沿って移動し、以下の条件式（１）、（２）及び（３）を満足する。
（１）    ０．４  ＜  ｄ１Ｗ／｜ｆ２｜  ＜  ０．７
（２）    ｜ｆ１／ｆ２｜  ＞  ４．５
（３）      Ｚ０．５＜  Ｖ２  ＜  Ｚ０．６
ただし、ｄ１Ｗは低倍端状態における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、Ｚは前記顕微鏡用ズームレンズのズーム比、Ｖ２は前記第２レンズ群の変倍率をそれぞれ示す。
【００１７】
このような構成により、本顕微鏡用ズームレンズは、低倍端状態における視野（物体高）の約７割の位置における主光線が光軸となす角度を０．０１３°以下にすることができ、物体側テレセントリック性を確保し且つ１５倍以上の高いズーム比を有し、小型で高い結像性能を有する顕微鏡用ズームレンズを達成することができる。  
【００１８】
条件式（１）は、低倍端状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔、すなわち第１レンズ群と第２レンズ群の光軸方向の間隔と、第２レンズ群の焦点距離の比の適切な範囲を規定している。条件式（１）を満足することにより、低倍端状態における入射瞳位置を物体面から遠ざけ、低倍端状態での物体側テレセントリック性を確保することができる。
【００１９】
条件式（１）の上限値を上回る場合、対物レンズの外径が大きくなり、変倍時におけるコマ収差の変動が大きくなる。
【００２０】
条件式（１）の下限値を下回る場合、低倍端状態における入射瞳位置が物体面に近くなり、デフォーカス時における像の大きさの変化率が大きくなるため、物体側テレセントリック性が確保できない。
【００２１】
本顕微鏡用ズームレンズでは、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面が凹形状を有しているため、当該凹形状を有するレンズが無理なく光線を曲げ、条件式（１）を満足する第２レンズ群からのコマ収差の発生を抑制している。
【００２２】
条件式（２）は、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離の比の適切な範囲を規定している。条件式（２）を満足することにより、１５倍以上の高いズーム比を確保し、且つ低倍端状態における入射瞳位置を物体面から遠ざけ、小型で高い結像性能を有する顕微鏡用ズームレンズを達成することができる。
【００２３】
条件式（２）の下限値を下回る場合、第１レンズ群と第２レンズ群との光軸方向の間隔が狭まり、第１レンズ群と第２レンズ群とが干渉するため、低倍端状態における倍率を小さくすることができず、結果として高いズーム比が得られない。また、条件式（２）の下限値を下回る状態で高いズーム比を得ようとすると、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広くなり、小型化を達成できなくなる。また、条件式（２）の下限値を下回った状態で、第３レンズ群と第４レンズ群の屈折力を大きくしてズーム比を高くしようとしても、１５倍以上の高いズーム比は得られない。
【００２４】
条件式（３）は、第２レンズ群の変倍率の適切な範囲を規定している。条件式（３）を満足することにより、顕微鏡用ズームレンズの全長をコンパクトに維持しつつ、高い結像性能を有する顕微鏡用ズームレンズを達成することができる。なお、本明細書において「変倍率」とは、顕微鏡用ズームレンズの「ズーム比」に対する「負担量」を示す。
【００２５】
条件式（３）の上限値を上回る場合、第２レンズ群の屈折力が大きくなり第２レンズ群の「負担量」を上げることとなるため、顕微鏡用ズームレンズの小型化には有利となる。しかしこの場合、低倍端状態においては、歪曲収差の増大、ペッツバール和の悪化による非点収差の増大、変倍時におけるコマ収差、特に下方コマ収差の変動の増大等が生じ、高倍端状態においては球面収差の増大等が生じてしまう。
【００２６】
条件式（３）の下限値を下回る場合、高いズーム比を得ようとすると第３レンズ群の変倍率が増大し、変倍時の第３レンズ群の移動量が増加する。その結果、第２レンズ群と第３レンズ群との干渉を防止するために第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を長くする必要が生じ、顕微鏡用ズームレンズの全長が大きくなり、小型化が達成できなくなる。
【００２７】
また、本顕微鏡用ズームレンズは、第４レンズ群が、物体側から順に、正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とからなることが好ましい。このような構成により、諸収差を良好に補正し、顕微鏡用ズームレンズの小型化を達成することができる。
【００２８】
第４レンズ群の最も像側のレンズを正レンズで構成すると、当該最も像側のレンズを負レンズで構成するよりもバックフォーカスを短くでき、ズームレンズの全長が小さくなる。    
【００２９】
また、本顕微鏡用ズームレンズは第１〜第４のレンズ群を有するため、４群構成の場合を含んでいる。一般に、４群構成のズームレンズは、フォーカシングレンズ（第１群：焦点及びピント調節）、バリエーターレンズ（第２群：変倍系レンズ）、コンペンセータレンズ（第３群：補正レンズ）、リレーレンズ（第４群：結像レンズ）に分けられ、各グループが各々独立した役目を持っている。
【００３０】
第１群（フォーカシングレンズ）は被写体にピントを合わせる働きを有し、第２群（バリエーターレンズ）は前後のパワー配分を変化させて像の大きさを変える働きを有し、第３群（コンペンセータレンズ）はバリエーターレンズと連動し、ピントのずれを補正する働きを有する。そして第４群は、リレーレンズ又はマスターレンズと呼ばれ、第１群〜第３群のフォーカシングレンズ、バリエーターレンズ、及びコンペンセータレンズからなるズーム部で発生した収差を補正するとともに、ズーム部で形成された虚像を実像に戻して結像する働きを有する。
【００３１】
このように、第４群は、第１群から第３群からなるズーム部でできた像を結像する役割のため、変倍時に第４群を通過する光束はほぼ一定であり、４群構成のズームレンズにおいて第４群は独立したレンズとして作用している。このため、第４群を正負正のトリプレットの構成とすることで、諸収差の補正を良好に行うことができる。  
【００３２】
また、本顕微鏡用ズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）  ０．９  ＜  ｄ１１／ｄ１２＜  １．２
ただし、ｄ１１は前記第１１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔、ｄ１２は前記第１２レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１３レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔をそれぞれ示す。
【００３３】
条件式（４）は、第１２レンズ群と第１３レンズ群の間隔と、第１１レンズ群と第１２レンズ群の間隔との比の適切な範囲を規定している。条件式（４）を満足することにより、第４レンズ群において、第１１レンズ群と第１２レンズ群との距離と、第１２レンズ群と第１３レンズ群との距離とがほぼ等しくなり、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正を良好に行うことができる。
【００３４】
条件式（４）の上限値を上回る場合、第１１レンズ群と第１２レンズ群との間隔が大きくなり過ぎ、像面湾曲が悪化する。
【００３５】
条件式（４）の下限値を下回る場合、コマ収差、球面収差が悪化する。
【００３６】
また、本顕微鏡用ズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）  ０．０５  ＜  ｄ１１／｜ｆ４｜  ＜  ０．２
ただし、ｄ１１は前記第１１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第１２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間隔、ｆ４は前記第４レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
【００３７】
条件式（５）は、第４レンズ群の焦点距離と、第４レンズ群中の第１１レンズ群と第１２レンズ群との間隔を規定している。条件式（５）を満足することにより、適切なバックフォーカスを確保し射出瞳位置を像面から遠ざけることができる。
【００３８】
ＣＣＤ等の撮像素子は、素子の構造、例えばカラーフィルタや受光部が電荷転送路の遮光部等の奥に位置するために、光線が素子に斜めに入射すると、色調の変化（色シェーディング）や周辺光量変化（シェーディング）を生じるため、ＣＣＤ等の撮像素子を像面に配置する場合、射出瞳位置を結像位置からできるだけ遠くに設定し、素子にほぼ垂直に光線が入射するように設計する必要がある。また、像面の後ろに接眼レンズを配置し、接眼レンズを通して観察する場合においても、射出瞳位置が像面から遠い方が像の観察がしやすく、また顕微鏡自体の光学性能の劣化を防ぐことができる。
【００３９】
条件式（５）の上限値を上回る場合、バックフォーカスが短くなりすぎ、例えばＣＣＤ等の撮像素子を像面に配置しようとしてもそのスペースが確保できなかったり、あるいはレンズを組み立てた後の光学調整時に移動可能な像面の範囲を確保できなくなる虞がでてくる。
【００４０】
条件式（５）の下限値を下回る場合、射出瞳位置が像面に近づき、バックフォーカスが長くなる。その結果、顕微鏡用ズームレンズの全長が大きくなり、小型化が達成できなくなる。
【００４１】
また、本顕微鏡用ズームレンズは、低倍端状態から高倍端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群は物体側から像側へのみ移動し、前記第３レンズ群は像側から物体側へのみ移動することが好ましい。このような構成により、変倍時のレンズ群の移動機構を簡素化することができる。
【００４２】
また、本願の顕微鏡は、上述した構成の顕微鏡用ズームレンズを備えていることを特徴とする。これにより、物体側テレセントリック性を確保し且つ高いズーム比を有し、小型で高い結像性能を有する顕微鏡を実現することができる。
【００４３】
以下、本実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズの各数値実施例について添付図面に基づいて説明する。
【００４４】
図１Aおよび図１Bは、各数値実施例に共通する顕微鏡用ズームレンズの基本構成とズーム移動軌跡を示す図である。
【００４５】
各実施例に係る顕微鏡用ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成され、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面は凹形状を有している。
図１A,１B中、Iは像面を示す。
【００４６】
本顕微鏡用ズームレンズは、低倍端状態（図１A）から高倍端状態（図１B）への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少するように、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像側へのみ移動し、第３レンズ群Ｇ３が像側から物体側へのみ移動する。このように、本顕微鏡用ズームレンズは、低倍端状態から高倍端状態への変倍に際して第２レンズ群と第３レンズ群とが一方向のみに移動し、途中で戻る軌跡を取ることがない。
【００４７】
（第１実施例）
図２は、第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００４８】
第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から構成されている。
【００４９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合よりなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
【００５０】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合よりなる接合負レンズから構成されている。
【００５１】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸形状の正レンズＬ３３との接合よりなる接合正レンズから構成されている。
【００５２】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１１レンズ群Ｇ４ａと、負の屈折力を有する第１２レンズ群Ｇ４ｂと、正の屈折力を有する第１３レンズ群Ｇ４ｃとから構成されている。
【００５３】
第１１レンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合よりなる接合正レンズから構成されている。
【００５４】
第１２レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、像面Ｉ側に凸面を向けた平凸レンズＬ４３と両凹形状の負レンズＬ４４との接合よりなる接合負レンズから構成されている。
【００５５】
第１３レンズ群Ｇ４ｃは、両凸形状の正レンズＬ４５から構成されている。
【００５６】
以下の表１に第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズの諸元値を示す。
【００５７】
（レンズデータ）において、物面は物体面、面番号は物体側から数えたレンズ面の順序、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の面間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、（可変）は可変の面間隔、（絞り）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒの「∞」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝１．００００００は記載を省略している。
【００５８】
（各種データ）において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、Ｂｆはバックフォーカス、ｄｉ（ｉ：整数）は面番号ｉでの可変面間隔値をそれぞれ示す。（条件式対応値）は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。なお、βは、以下の各実施例の顕微鏡用ズームレンズに後述する表４に示す対物レンズを装着した時の全系の総合倍率を示す。
【００５９】
なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、その他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。また、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もできる。さらに、これらの記号は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
【００６０】
（表１）第１実施例
（レンズデータ）
面番号         ｒ           ｄ       ｎｄ         νｄ
物面           ∞
1)         90.853        2.0       1.80440      39.58
2)         40.963        3.7       1.49782      82.52
3)        -93.816        0.2
4)         35.739        2.5       1.49782      82.52
5)         57.591       (可変)
6)        -46.767        1.5       1.77250      49.61
7)         26.174        2.5
8)        -41.406        1.0       1.60300      65.47
9)         15.6205       2.2       1.75520      27.51
10)        148.037       (可変)
11> (絞り)    ∞         (可変)
12)         58.572        2.0       1.60300      65.47
13)        -58.572        0.2
14)         42.396        1.5       1.74950      35.33
15)         19.005        2.6       1.49782      82.52
16)       -363.441       (可変)
17)         13.3198       3.0       1.48749      70.41
18)       -331.203        1.5       1.65844      50.89
19)         22.4254      14.8 
20)           ∞          2.0       1.62004      36.26
21)        -10.484        1.5       1.77250      49.61
22)         10.484       15.7
23)         25.847        2.7       1.72916      54.66
24)       -471.548 
像面           ∞
（各種データ）
ズーム比  （Ｚ）  ２０．０
低倍端状態       中間焦点距離状態      高倍端状態
β           0.445                 2.0                8.9
ｆ          22.25                100                445
ＦＮＯ      10.93                 13.86              22.44
Ｙ           4.45                  4.45               4.45
Ｂｆ        17.22                 17.22              17.22
d5           7.84782              38.30537           50.90242 
d10         45.92459              15.46704            2.86999
d11         45.12076              30.05941            2.87356 
d16          2.52033              17.58168           44.76753
（ズームレンズ群データ）
群        始面        ｆ
1           1        82.1
2           6       -17.3 
3           12       37.75 
4           17     -135.2
11          17      101.15  
12          20      -11.2 
13          23       33.7
（条件式対応値）
（１）  ｄ１Ｗ／｜ｆ２｜ ＝０．４５４
（２）  ｜ｆ１／ｆ２｜ ＝  ４．７５
（３）  Ｚ０．５＝４．４７２＜Ｖ２＝５．８８４＜Ｚ０．6＝６．０３４ 
（４）  ｄ１1／ｄ１２＝０．９４３      
（５）  ｄ１1／｜ｆ４｜ ＝０．１１   
【００６１】
図３A−図３Cは、第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズの無限遠合焦状態における諸収差図であり、図３Aは低倍端状態、図３Bは中間焦点距離状態、図３Cは高倍端状態の各諸収差図をそれぞれ示す。なお、顕微鏡として実際に使用する際は、後述する表３に示す対物レンズと組み合わせて使用するが、本実施例では、顕微鏡用ズームレンズの性能をよく示すために、顕微鏡用ズームレンズのみの収差図（即ち、無限遠からの光線追跡）を示す。
【００６２】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。また、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）、ＣはＣ線（波長λ＝６５６．２７ｎｍ）、ＦはＦ線（波長λ＝４８６．１３ｎｍ）、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８４ｎｍ）の収差曲線を示している。
【００６３】
非点収差図において、実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像面をそれぞれ示す。
【００６４】
なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【００６５】
各諸収差図より、本第１実施例に係る顕微鏡用ズームレンズは、低倍端状態、中間焦点距離状態、および高倍端状態の各状態において、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有することがわかる。ズーム比２０倍という高ズーム比を有しつつも、低倍端状態での物体側テレセントリック性を確保している。
【００６６】
（第２実施例）
図４は、第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【００６７】
第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群とから構成されている。
【００６８】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合よりなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成されている。
【００６９】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合よりなる接合負レンズとから構成されている。
【００７０】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸形状の正レンズＬ３３との接合よりなる接合正レンズとから構成されている。
【００７１】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１１レンズ群Ｇ４ａと、負の屈折力を有する第１２レンズ群Ｇ４ｂと、正の屈折力を有する第１３レンズ群Ｇ４ｃとから構成されている。
【００７２】
第１１レンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合よりなる接合正レンズから構成されている。
【００７３】
第１２レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３と両凹形状の負レンズＬ４４との接合よりなる接合負レンズから構成されている。
【００７４】
第１３レンズ群Ｇ４ｃは、像面Ｉ側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４５から構成されている。
【００７５】
以下の表２に第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズの諸元値を示す。
【００７６】
（表２）第２実施例
（レンズデータ）
面番号            ｒ            ｄ           ｎｄ          νｄ
物面              ∞
1)               91.226         2.0         1.80454        39.58
2)               40.601         3.7         1.49782        82.52
3)              -87.866         0.2
4)               35.309         2.5         1.49782        82.52
5)               57.954       (可変)
6)              -80.849         1.5         1.83481        42.72
7)               22.652         2.5
8)             -109.856         1.0         1.67025        57.53
9)               13.908         2.2         1.80518        25.41
10)              69.587       (可変)
11> (絞り)        ∞          (可変)
12)              65.818         2.0         1.59319        67.87
13)            -189.737         0.2
14)              35.488         1.5         1.80384        33.89
15)              19.685         2.6         1.49782        82.52
16)             -68.032       (可変)
17)              12.935         3.0         1.48749        70.41
18)             337.055         1.5         1.74810        52.30
19)              22.591        18.866 
20)             -70.712         2.0         1.62004        36.27
21)              -5.747         1.5         1.80411        46.55
22)              10.889        16.529
23)            -161.088         2.7         1.61720        54.01
24)             -17.582
像面              ∞
（各種データ）
ズーム比 （Ｚ） １５．０
低倍端状態    中間焦点距離状態    高倍端状態
β           0.7            2.7              10.5 
ｆ          35            135               525
ＦＮＯ      11.65          14.56             25.09 
Ｙ           4.45           4.45              4.45
Ｂｆ        16.00          16.00             16.00
d5          10.69191       35.75734          47.15302 
d10         39.83384       14.76841           3.37273 
d11         42.85259       28.38675           3.34255 
d16          2.47741       16.94325          41.98745
（ズームレンズ群データ）
群      始面     ｆ
1        1      79.0 
2        6     -17.5 
3       12      38.0
4       17    -120.41 
11      17     112.41
12      20      -8.43 
13      23      31.75 
（条件式対応値）
（１）ｄ１Ｗ／｜ｆ２｜ ＝０．６１１
（２）｜ｆ１／ｆ２｜ ＝４．５１  
（３）Ｚ０．５＝３．８７３＜Ｖ２＝４．９６９＜Ｚ０．６  ＝５．０７８ 
（４）ｄ１１／ｄ１２＝１．１４１      
（５）ｄ１１／｜ｆ４｜ ＝０．１５７  
【００７７】
図５A−図５Cは、第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズの無限遠合焦状態における諸収差図であり、図５Aは低倍端状態、図５Bは中間焦点距離状態、図５Cは高倍端状態の各諸収差図をそれぞれ示す。
【００７８】
各諸収差図より、本第２実施例に係る顕微鏡用ズームレンズは、低倍端状態、中間焦点距離状態、および高倍端状態の各状態において、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有することがわかる。ズーム比１５倍という高ズーム比を有しつつも、低倍端状態での物体側テレセントリック性を確保している。
【００７９】
本実施例に係る顕微鏡用ズームレンズは、例えば、図６および以下の表３に諸元値を示す対物レンズと組み合わせて使用することができる。
【００８０】
図６は、この対物レンズのレンズ構成を示す図である。
【００８１】
（表３）
（レンズデータ）
面番号      ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面       ∞
1)      -14.400     1.60      1.65412      39.68
2)      -19.900     0.10
3)       24.500     4.30      1.72342      37.95
4)      423.036     1.20      1.61340      44.27
5)       39.904     2.10
6)      296.026     1.20      1.83481      42.72
7)       20.657     8.10      1.43425      95.00
8)      -32.011     0.35
9)      101.559     3.80      1.49782      82.52
10)      -40.270 
像面        ∞
（各種データ）
焦点距離＝５０
最大ＮＡ＝０．２
作動距離＝３０．２８
【００８２】
図７は、実施形態に係る顕微鏡用ズームレンズを備えた顕微鏡の光学系を示す図である。
【００８３】
物体１からの光は、図６に示す如き対物レンズ２で平行光に変換された後、ズームレンズ３で変倍すると同時に像面Ｉに物体の像を形成する。そして、例えば、この像を不図示の接眼レンズを介して観察者が観察したり、像面にＣＣＤ等の撮像素子Iである撮像手段を配置して、モニタを介して観察する。像面にＣＣＤ等の撮像手段を配置した場合、金属の標本や機械部品（例えば歯車）等の比較的大きな物体を広い視野で良好に観察することができる。
【図１】
2011070943.tif 000003
【図２】
2011070943.tif 000004
【図３】
2011070943.tif 000005
【図４】
2011070943.tif 000006
【図５】
2011070943.tif 000007
【図６】
2011070943.tif 000008
【図７】
2011070943.tif 000009
【国際調査報告】
2011070943.tif 000010
2011070943.tif 000011
2011070943.tif 000012
2011070943.tif 000013
2011070943.tif 000014
2011070943.tif 000015