(57)【要約】  【課題】全長を抑えて高変倍比化と変倍全域での収差性能を向上とを同時に満たすとともに、低倍端から高倍端での射出瞳の変動及び周辺光量などの光量低下を抑えて、光学系としてのシステム性を向上させることができる顕微鏡用アフォーカルズームレンズを提供する。  【解決手段】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Ｇ１〜Ｇ５からなる顕微鏡用アフォーカルズームレンズである。  低倍端から高倍端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５が固定され、第２レンズ群Ｇ２が像側へ、第４レンズ群Ｇ４が物体側へ移動する。  第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をＦ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をＦ３としたとき、次の条件式を満足する。      ０≦Ｆ２／Ｆ３≦２．５  第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた少なくとも１つの負レンズＬ３1で構成されている。【選択図】  図１
2005091755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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顕微鏡用アフォーカルズームレンズであって、
低倍端から高倍端への変倍の際に、第１レンズ群と第５レンズ群が固定され、第２レンズ群が像側へ、第４レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
【請求項２】
第２レンズ群の焦点距離をＦ２、第３レンズ群の焦点距離をＦ３としたとき、次の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
０≦Ｆ２／Ｆ３≦２．５                                  …(1)
【請求項３】
前記第３レンズ群が、物体側に凹面を向けた少なくとも１つの負レンズで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
【請求項４】
低倍端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をＦ２３L、高倍端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をＦ２３Hとしたとき、次の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項１又は３に記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
１≦Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ≦３                              …(2)
【請求項５】
第１レンズ群の焦点距離をＦ１、低倍端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をＦ２３Lとしたとき、次の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項１又は４に記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
３≦｜Ｆ1／Ｆ２３Ｌ｜≦１５                            …(3)
【請求項６】
低倍端での第１レンズ群の物体側レンズ面から第３レンズ群の物体側レンズ面までの間隔をＤ３Ｌ、アフォーカルズームレンズの全長をＤ０としたとき、次の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項１又は５に記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
０．３≦Ｄ３Ｌ／Ｄ０≦０．７                            …(4)
【請求項７】
前記第３レンズ群の焦点距離をＦ３、前記負レンズの物体側に凹面を向けた曲率半径をＲＧ３、前記負レンズの屈折率をｎｇ３、変倍比をＺとしたとき、次の条件式(5)及び(6)を満足することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
７≦ＲＧ３／Ｆ３・Ｚ≦３０                              …(5)
１．６５≦ｎｇ３                                        …(6)
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡用アフォーカルズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の顕微鏡用アフォーカルズームレンズとしては、例えば、次の特許文献１〜３において提案されたものがある。これらのものはいずれも、物体側から順に、正、負、正、負の屈折力を有する４つのレンズ群で構成されている。
【特許文献１】特公平０６−７７０１４号公報
【特許文献２】特開平１１−９５０９９号公報
【特許文献３】特開２００１−１５４０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、これら従来のアフォーカルズームレンズのように、物体側から順に、正、負、正、負の４つのレンズ群で構成したのでは、１５倍を上回る変倍化を行おうとすると全長を長くせざるを得なくなってしまう。その結果、実体顕微鏡などの装置に用いた場合には装置全体が大型化し、アイポイント位置が高くなって操作性やシステム性を損なう。
一方、あえて全長を抑えながら高変倍比化を行うと各レンズ群の屈折力がきつくなり、特に主に変倍作用を行う負屈折力の第２レンズ群と変倍による像位置を一定にするための第３レンズ群の屈折力がきつくなるために、変倍全域での収差補正を行うのが困難になる。また、高変倍比化によって、低倍端と高倍端とでの射出瞳の変動量が大きくなり、周辺光量のケラレ等の制限が起きる。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、全長を抑えて高変倍比化と変倍全域での収差性能を向上とを同時に満たすとともに、低倍端から高倍端での射出瞳の変動及び周辺光量などの光量低下を抑えて、光学系としてのシステム性を向上させることができる顕微鏡用アフォーカルズームレンズ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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明による顕微鏡用アフォーカルズームレンズは、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顕微鏡用アフォーカルズームレンズであって、低倍端から高倍端への変倍の際に、第１レンズ群と第５レンズ群が固定され、第２レンズ群が像側へ、第４レンズ群が物体側へ移動することを特徴としている。
【０００６】
また、本発明による顕微鏡用アフォーカルズームレンズは、第２レンズ群の焦点距離をＦ２、第３レンズ群の焦点距離をＦ３としたとき、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
０≦Ｆ２／Ｆ３≦２．５                                  …(1)
【０００７】
また、本発明による顕微鏡用アフォーカルズームレンズは、前記第３レンズ群が、物体側に凹面を向けた少なくとも１つの負レンズで構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアフォーカルズームレンズによれば、従来の４群構成のアフォーカルズームレンズに比べて、全長を抑えて１５倍を上回る高変倍比化と変倍全域での収差補正を実現したアフォーカルズームレンズが得られる。
また、第３レンズ群を移動群とすることにより、変倍全域での収差性能がより向上するとともに低倍端から高倍端での射出瞳の位置の変動を抑え、周辺光量などの光量低下を抑えることができ、光学系のシステム性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施例の説明に先立ち、本発明の作用効果について説明する。
本発明のアフォーカルズームレンズのように、物体側から順に、正、負、負、正、負の屈折力を有する５つのレンズ群で構成し、低倍端から高倍端への変倍の際に第１レンズ群と第５レンズ群を固定し、第２レンズ群が物体側から像側へ移動し、第４レンズ群が像側から物体側へ移動する構成とする。
従来の４群構成のアフォーカルズームにおける変倍作用として作用する第２レンズ群と比較すると、本発明のアフォーカルズームの変倍作用は、第２レンズ群の負の屈折力だけでなく、第２レンズ群と第３レンズ群の２つのレンズ群が変倍作用として働く。この本発明の構成によれば、変倍作用の負の屈折力を強くして高変倍比化が可能で、かつ、第２レンズ群と第３レンズ群の２つの負屈折力に分散させる５群のレンズ構成にすることで、１５倍を上回る高変倍比化と小型化とを同時に達成することが可能となる。なお、第３レンズ群は変倍時に固定するように構成してもよいが、移動するように構成すれば、変倍全域での収差性能がより向上するとともに、低倍端から高倍端までの変倍時における射出瞳位置の変動を抑え、周辺光量などのケラレ等による光量低下を防止でき、光学系のシステム性が向上する。
【００１０】
条件式(1)はズーム全域で収差補正を適正に行うことができるようにするための条件式である。
条件式(1)の下限値を下回ると、変倍比を高くとることができず、しかも、高倍側での収差補正が難しくなる。
一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなり過ぎて、低倍端側での収差補正が難しくなる。あるいはアフォーカルズームの全長が長くなって好ましくない。
【００１１】
本発明による顕微鏡用アフォーカルズームレンズにおいて、第１レンズ群の焦点距離をＦ１、低倍端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をＦ２３L、高倍端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をＦ２３Hとしたとき、次の条件式(2)又は(3)を満足することを特徴としている。
前記第２レンズ群は、変倍時に光軸上を移動するので低倍端と高倍端では、第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離は異なる。
１≦Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ≦３                              …(2)
３≦｜Ｆ１／Ｆ２３Ｌ｜≦１５                            …(3)
【００１２】
上記条件式(2)を満足すると、低倍端側での第２レンズ群、第３レンズ群の合成焦点距離が高倍端での第２レンズ群、第３レンズ群の合成焦点距離よりも短くなる。従って、低倍端での変倍作用の負屈折力が強くなって、低倍端での焦点距離をより短くすることができる。
また、高倍端と低倍端での第２レンズ群と第３レンズ群の負の屈折力がバランス良く最適化されるので、低倍端と高倍端での収差をより補正することが可能となる。
さらに、条件式(3)を満足すると、低倍端において第１レンズ群と第２レンズ群が干渉することなく、低倍端の軸外収差および高倍端の球面収差を良好に補正することが可能となる。
条件式(2)の下限値を下回ると、第３レンズ群の負の屈折力が弱くなり、第２レンズ群の屈折力が強くなるので低倍端での収差性能が悪化するか、アフォーカルズームレンズの全長が長くなる。
一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第２レンズ群あるいは第３レンズ群の負屈折力が強くなりすぎて、ズーム全域での収差補正が困難になるので好ましくない。
条件式(3)の下限値を下回ると、１５倍以上の変倍比を実現するのが困難となる、あるいは、第１レンズ群と第２レンズ群が低倍端で干渉するので好ましくない。
一方、条件式(3)の上限値を上回ると、低倍端での軸外収差性能が悪化、もしくは、高倍端での軸上性能が悪化するので好ましくない。
【００１３】
本発明のアフォーカルズームレンズにおいて、低倍端での第１レンズ群の物体側レンズ面から第３レンズ群の物体側レンズ面までの間隔をＤ３Ｌ、アフォーカルズームレンズの全長をＤ０とすると、次の条件式(4)を満足するとより好適である。
０．３≦Ｄ３Ｌ／Ｄ０≦０．７                            …(4)
条件式(4)を満足すると、変倍時に移動する第２レンズ群と第４レンズ群の移動量を最適化し、低倍端で第４レンズ群が第５レンズ群に干渉することなく、また、高倍端で第２レンズ群が第３レンズ群に、第４レンズ群が第３レンズ群に、それぞれ干渉することなく、高変倍比化とアフォーカルズームレンズの小型化を実現することが可能となる。
条件式(4)の上限値を上回ると、第４レンズ群の移動量が少なくなって変倍比が低くなるか、第４レンズ群が第５レンズ群に干渉してしまう。あるいは第４レンズ群の屈折力が強くなって低倍端での球面収差の補正が困難になる。
条件式(4)の下限値を下回ると、第２レンズ群の移動量が少なくなって変倍比が低くなるか、第２レンズ群が第１レンズ群もしくは第３レンズ群に干渉してしまう。あるいは、第２レンズ群の屈折力が強くなって低倍端の軸外収差と高倍端の球面収差が悪化して好ましくない。
【００１４】
また、本発明のアフォーカルズームレンズのように、第３レンズ群を、物体側に凹面を向けた少なくとも１つの負レンズで構成すれば、ズーム全域での非点収差とコマ収差を効果的に補正できる。
さらに上記構成において、前記第３レンズ群の焦点距離をＦ３、物体側に凹面を向けた曲率半径をＲ３、前記負レンズの屈折率をｎｇ３、変倍比をＺとしたとき、次の条件式(5),(6)を満足するのが好ましい。
７≦ＲＧ３／Ｆ３・Ｚ≦３０                              …(5)
１．６５≦ｎｇ３                                        …(6)
条件式(5)を満足すると、１０倍を超える変倍比に応じた適切な第３レンズ群のレンズ面のベンディング形状が与えられ、ズーム全域でのコマ収差を良好に補正することが可能となる。
条件式(6)を満足するとペッツバール和を抑え、像面湾曲を補正するのに好適である。
条件式(5)の上限値を上回ると、第３レンズ群内の負レンズの第４レンズ群側レンズ面の曲率半径が小さくなって、低倍端から中間状態で第３レンズ群内の負レンズによって発生する球面収差とコマ収差が大きくなりすぎて好ましくない。
条件式(5)の下限値を下回ると、第３レンズ群内の負レンズの第２レンズ群側に凹面を向けた面の曲率半径が小さくなって、ズーム全域で第３レンズ群の負レンズによって発生する球面収差、コマ収差が大きくなりすぎて好ましくない。
条件式(6)の下限値を下回ると、像面湾曲が悪化し、第２レンズ群側の凹面の曲率半径がきつくなって低倍端での軸外収差と中間から高倍端での球面収差が悪化するので好ましくない。
【００１５】
その他、本発明のアフォーカルズームレンズにおいては、第２レンズ群と第４レンズ群との間に開口絞りを設けると、各ズーム領域でのケラレを適正に抑えることができるので好ましい。
【００１６】
次に、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
本発明のアフォーカルズームレンズは、後述の図１１、及び数値データ6に示す結像レンズを組み合わせて用いる。前記結像レンズの焦点距離は211.675ｍｍであり、結像レンズの像側にプリズム光学系が配置されている。
また本発明のアフォーカルズームレンズは、図１２(a)に示すように対物レンズ２と結像レンズ光学系４および接眼レンズ５と組み合わせることでガリレオタイプ（平行光学系）の実体顕微鏡光学系を構成することができ、また図１２(b)に示すように、無限遠補正光学系の対物レンズ２と本発明のアフォーカルズームレンズ３、結像レンズ光学系４、および接眼レンズ５を組み合わせることで、顕微鏡ズーム光学系として構成が可能である。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の第１実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。図２は第１実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【００１８】
第１実施例のアフォーカルズームレンズは、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、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、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ１3とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２1と両凹レンズＬ２2との接合レンズと、両凹レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３1で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４2と両凸レンズＬ４3との接合レンズとで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５1と両凹レンズＬ５2との接合レンズで構成されている。
【００１９】
低倍端から高倍端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側から物体側へ移動するようになっている。
【００２０】
次に、第１実施例のアフォーカルズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
なお、第１実施例の数値データにおいて、ｒ1、ｒ2、…は各レンズ面の曲率半径、ｄ1、ｄ2、…は各レンズの肉厚または空気間隔、ｎd1、ｎd2、…は各レンズのｄ線での屈折率、νd1、νd2、…は各レンズのアッべ数、Ｆ１、Ｆ２・・・は各レンズ群の焦点距離、ＦＬは全系焦点距離、ＮＡは開口数を表している。
なお、これらの記号は後述の実施例の数値データにおいても共通である。
【００２１】
数値データ１
ｒ1＝67.1073
ｄ1＝4.15        ｎd1＝1.497         νd1＝81.54
ｒ2＝-48.4555
ｄ2＝2           ｎd2＝1.71736       νd2＝29.52
ｒ3＝-182.742
ｄ3＝0.25
ｒ4＝42.6536
ｄ4＝2.9         ｎd4＝1.56907       νd4＝71.3
ｒ5＝∞
ｄ5＝Ｄ５
ｒ6＝24.9018
ｄ6＝4.05        ｎd6＝1.76182        νd6＝26.52
ｒ7＝-27.9083
ｄ7＝1.5         ｎd7＝1.72916        νd7＝54.68
ｒ8＝15.5066
ｄ8＝2.0814
ｒ9＝-37.4483
ｄ9＝1.8         ｎd9＝1.755          νd9＝52.32
ｒ10＝33.1991
ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝-23.7456
ｄ11＝1.83        ｎd11＝1.7847        νd11＝26.29
ｒ12＝103.6318
ｄ12＝1
ｒ13＝∞（開口絞り）
ｄ13＝Ｄ１３
ｒ14＝162.471
ｄ14＝2.6         ｎd14＝1.603          νd14＝65.44
ｒ15＝-42.4593
ｄ15＝0.2 
ｒ16＝47.3698
ｄ16＝1.6         ｎd16＝1.834          νd16＝37.16
ｒ17＝24.9751
ｄ17＝3.1         ｎd17＝1.497          νd17＝81.54
ｒ18＝-53.5454
ｄ18＝Ｄ１８
ｒ19＝-55.8574
ｄ19＝1.6         ｎd19＝1.7552          νd19＝27.51
ｒ20＝-31.8024
ｄ20＝1.5         ｎd20＝1.741           νd20＝52.64
ｒ21＝746.0709
【００２２】
ズームデータ
低倍端      中間      高倍端
ＦＬ        54ｍｍ      360ｍｍ    864ｍｍ          変倍比：１６
ＮＡ        0.03195    0.02533    0.01273
全長        95ｍｍ     95ｍｍ     95ｍｍ
射出端位置  -359.0    -238.7      -220.6
Ｄ５         0.367     20.459     24.018
Ｄ１０      25.963      5.871      2.313
Ｄ１３      36.010     21.627      4.948
Ｄ１８       0.498     14.881     31.560
【００２３】
焦点距離
Ｆ１＝ 50.55
Ｆ２＝-19.57
Ｆ３＝-24.47
Ｆ４＝ 32.47
Ｆ５＝-71.00
Ｆ１／Ｆ３＝-2.07
Ｆ２／Ｆ３＝ 0.80
Ｆ４／Ｆ３＝-1.33
Ｆ５／Ｆ３＝ 2.90
Ｆ２３Ｌ＝-6.91
Ｆ２３Ｈ＝-10.49
Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ＝1.52
｜Ｆ１／Ｆ２３Ｌ｜＝7.32
Ｄ３Ｌ／Ｄ０＝0.47
（ＲＧ３／Ｆ３）・Ｚ＝15.53
ｎｇ３＝1.7847
【実施例２】
【００２４】
図３は本発明の第２実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。図４は第２実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【００２５】
第２実施例のアフォーカルズームレンズは、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、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、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ１3とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２1と両凹レンズＬ２2との接合レンズと、両凹レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３1で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４2と両凸レンズＬ４3との接合レンズとで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５1と両凹レンズＬ５2との接合レンズで構成されている。
【００２６】
低倍端から高倍端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は開口絞りＳとともに像側から物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側から物体側へ移動するようになっている。第３レンズ群Ｇ３が変倍時に移動することで、射出瞳位置の変動を抑える光学系を実現している。
【００２７】
次に、第２実施例のアフォーカルズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ２
ｒ1＝78.1429
ｄ1＝3.986        ｎd1＝1.497         νd1＝81.54
ｒ2＝-50.641
ｄ2＝2            ｎd2＝1.71736       νd2＝29.52
ｒ3＝-177.066
ｄ3＝0.25
ｒ4＝45.3027
ｄ4＝2.5638        ｎd4＝1.56907       νd4＝71.3
ｒ5＝∞
ｄ5＝Ｄ５
ｒ6＝46.1166
ｄ6＝2.7744        ｎd6＝1.7847         νd6＝26.29
ｒ7＝-23.4179
ｄ7＝1.5103        ｎd7＝1.741          νd7＝52.64
ｒ8＝21.0177
ｄ8＝1.8346
ｒ9＝-31.1044
ｄ9＝1.8           ｎd9＝1.755          νd9＝52.32
ｒ10＝43.9016
ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝-23.4911
ｄ11＝1.8           ｎd11＝1.7725        νd11＝49.6
ｒ12＝2180.678
ｄ12＝2.0345
ｒ13＝∞（開口絞り）
ｄ13＝Ｄ１３
ｒ14＝224.1202
ｄ14＝2.1284        ｎd14＝1.56907        νd14＝71.3
ｒ15＝-35.8633
ｄ15＝0.2 
ｒ16＝44.0038
ｄ16＝1.5835        ｎd16＝1.834          νd16＝37.16
ｒ17＝22.9718
ｄ17＝3.4756        ｎd17＝1.497          νd17＝81.54
ｒ18＝-48.68
ｄ18＝Ｄ１８
ｒ19＝-78.5752
ｄ19＝1.6           ｎd19＝1.76182        νd19＝26.52
ｒ20＝-46.7222
ｄ20＝1.6           ｎd20＝1.72916        νd20＝54.68
ｒ21＝2058.414
【００２８】
ズームデータ
低倍端      中間      高倍端
ＦＬ        54ｍｍ      360ｍｍ    648ｍｍ          変倍比：１２
ＮＡ        0.032      0.025      0.01852
全長        85.5ｍｍ   85.5ｍｍ   85.5ｍｍ
射出端位置  -231.4     -223.0     -216.9
Ｄ５         0.400     26.062     29.523
Ｄ１０      36.291      4.934      0.999
Ｄ１３      17.386     11.982      3.570
Ｄ１８       0.282     11.380     20.267
【００２９】
焦点距離
Ｆ１＝ 54.48
Ｆ２＝-17.72
Ｆ３＝-30.07
Ｆ４＝ 30.92
Ｆ５＝-106.95
Ｆ１／Ｆ３＝-1.81
Ｆ２／Ｆ３＝ 0.59
Ｆ４／Ｆ３＝-1.03
Ｆ５／Ｆ３＝ 3.56
Ｆ２３Ｌ＝-6.30
Ｆ２３Ｈ＝-10.82
Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ＝1.72
｜Ｆ１／Ｆ２３Ｌ｜＝8.64
Ｄ３Ｌ／Ｄ０＝0.62
（ＲＧ３／Ｆ３）・Ｚ＝9.37
ｎｇ３＝1.7725
【実施例３】
【００３０】
図５は本発明の第３実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。図６は第３実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【００３１】
第３実施例のアフォーカルズームレンズは、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、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、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ１3とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２1と両凹レンズＬ２2との接合レンズと、両凹レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３1で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４2と両凸レンズＬ４3との接合レンズとで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５1と両凹レンズＬ５2との接合レンズで構成されている。
【００３２】
低倍端から高倍端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２との間隔が一旦狭まった後に少し広がるように像側から物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側から物体側へ移動するようになっている。第３レンズ群Ｇ３が変倍時に移動することで、射出瞳位置の変動を抑える光学系を実現している。
【００３３】
次に、第３実施例のアフォーカルズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ３
ｒ1＝80.2951
ｄ1＝3.7959        ｎd1＝1.497          νd1＝81.54
ｒ2＝-55.7625
ｄ2＝2.6           ｎd2＝1.72825        νd2＝28.46
ｒ3＝-185.593
ｄ3＝0.25
ｒ4＝55.2449
ｄ4＝2.5513        ｎd4＝1.56907        νd4＝71.3
ｒ5＝∞
ｄ5＝Ｄ５
ｒ6＝34.9024
ｄ6＝3.2865        ｎd6＝1.7847         νd6＝26.29
ｒ7＝-26.0188
ｄ7＝1.4898        ｎd7＝1.741          νd7＝52.64
ｒ8＝21.4048
ｄ8＝1.7059
ｒ9＝-37.9087
ｄ9＝1.7856        ｎd9＝1.741          νd9＝52.64
ｒ10＝24.7416
ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝-24.9718
ｄ11＝1.8           ｎd11＝1.741         νd11＝52.64
ｒ12＝631.4463
ｄ12＝Ｄ１２
ｒ13＝∞（開口絞り）
ｄ13＝Ｄ１３
ｒ14＝78.5147
ｄ14＝2.6378        ｎd14＝1.56907       νd14＝71.3
ｒ15＝-44.4687
ｄ15＝0.2 
ｒ16＝32.7895
ｄ16＝1.65          ｎd16＝1.834          νd16＝37.16
ｒ17＝18.486
ｄ17＝4.0922        ｎd17＝1.497          νd17＝81.54
ｒ18＝-42.954
ｄ18＝Ｄ１８
ｒ19＝-44.0524
ｄ19＝1.8628        ｎd19＝1.7552         νd19＝27.51
ｒ20＝-24.3713
ｄ20＝1.6           ｎd20＝1.741          νd20＝52.64
ｒ21＝89.3433
【００３４】
ズームデータ
低倍端      中間      高倍端
ＦＬ        45ｍｍ      360ｍｍ   1250ｍｍ          変倍比：２７．８
ＮＡ        0.032      0.025      0.00096
全長        100ｍｍ    100ｍｍ    100ｍｍ
射出端位置  -237.1     -233.5     -211.0
Ｄ５         0.392     33.819     36.692
Ｄ１０      26.206      2.041      4.789
Ｄ１２      15.901      6.638      1.018
Ｄ１３      25.007     23.710      0.925
Ｄ１８       1.187      2.484     25.269
【００３５】
焦点距離
Ｆ１＝ 62.31
Ｆ２＝-17.75
Ｆ３＝-32.38
Ｆ４＝ 26.49
Ｆ５＝-39.8076
Ｆ１／Ｆ３＝-1.92
Ｆ２／Ｆ３＝ 0.55
Ｆ４／Ｆ３＝-0.82
Ｆ５／Ｆ３＝ 1.23
Ｆ２３Ｌ＝-7.56
Ｆ２３Ｈ＝-10.53
Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ＝1.39
｜Ｆ１／Ｆ２３Ｌ｜＝8.24
Ｄ３Ｌ／Ｄ０＝0.44
（ＲＧ３／Ｆ３）・Ｚ＝21.44
ｎｇ３＝1.741
【実施例４】
【００３６】
図７は本発明の第４実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。図８は第４実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【００３７】
第４実施例のアフォーカルズームレンズは、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、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、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ１3とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２1と両凹レンズＬ２2との接合レンズと、両凹レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側が凹面で像側が平面の平凹レンズＬ３1’で構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４2と両凸レンズＬ４3との接合レンズとで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５1と両凹レンズＬ５2との接合レンズで構成されている。
【００３８】
低倍端から高倍端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側から物体側へ移動するようになっている。第３レンズ群Ｇ３が変倍時に移動することで、射出瞳位置の変動を抑える光学系を実現している。
【００３９】
次に、第４実施例のアフォーカルズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ４
ｒ1＝51.4154
ｄ1＝4.0083        ｎd1＝1.43875        νd1＝94.93
ｒ2＝-46.1254
ｄ2＝2             ｎd2＝1.68893        νd2＝31.07
ｒ3＝-139.727
ｄ3＝0.25
ｒ4＝52.2809
ｄ4＝2.1703        ｎd4＝1.603          νd4＝65.44
ｒ5＝∞
ｄ5＝Ｄ５
ｒ6＝63.3929
ｄ6＝3.5049        ｎd6＝1.7847         νd6＝26.29
ｒ7＝-19.3362
ｄ7＝1.5103        ｎd7＝1.741          νd7＝52.64
ｒ8＝16.1879
ｄ8＝1.3419
ｒ9＝-18.7999
ｄ9＝1.8           ｎd9＝1.755          νd9＝52.32
ｒ10＝95.7422
ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝-213.202
ｄ11＝1.8           ｎd11＝1.834         νd11＝37.16
ｒ12＝∞
ｄ12＝1
ｒ13＝∞（開口絞り）
ｄ13＝Ｄ１３
ｒ14＝277.7207
ｄ14＝1.8148        ｎd14＝1.56907        νd14＝71.3
ｒ15＝-60.8805
ｄ15＝0.2 
ｒ16＝71.4519
ｄ16＝0.968         ｎd16＝1.834          νd16＝37.16
ｒ17＝38.4312
ｄ17＝2.686         ｎd17＝1.43875        νd17＝94.93
ｒ18＝-65.9166
ｄ18＝Ｄ１８
ｒ19＝-123.656
ｄ19＝1.5           ｎd19＝1.76182        νd19＝26.52
ｒ20＝-73.6322
ｄ20＝1.4           ｎd20＝1.741          νd20＝52.64
ｒ21＝2395.896
【００４０】
ズームデータ
低倍端      中間      高倍端
ＦＬ        54ｍｍ      360ｍｍ   864ｍｍ          変倍比：１６．０
ＮＡ        0.03       0.025      0.01273
全長        97ｍｍ     97ｍｍ     97ｍｍ
射出端位置  -259.6     -253.9     -228.1
Ｄ５         0.368       27.168     29.776
Ｄ１０      29.982        3.182      0.574
Ｄ１３      29.478       27.569     -0.255
Ｄ１８       9.218       11.126     38.951
【００４１】
焦点距離
Ｆ１＝ 52.02
Ｆ２＝-12.78
Ｆ３＝-255.64
Ｆ４＝ 51.91
Ｆ５＝-161.579
Ｆ１／Ｆ３＝-0.20
Ｆ２／Ｆ３＝ 0.05
Ｆ４／Ｆ３＝-0.20
Ｆ５／Ｆ３＝ 0.63
Ｆ２３Ｌ＝-10.92
Ｆ２３Ｈ＝-12.10
Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ＝1.11
｜Ｆ１／Ｆ２３Ｌ｜＝4.77
Ｄ３Ｌ／Ｄ０＝0.48
（ＲＧ３／Ｆ３）・Ｚ＝13.34
ｎｇ３＝1.834
【実施例５】
【００４２】
図９は本発明の第５実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。図１０は第５実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【００４３】
第５実施例のアフォーカルズームレンズは、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とで構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、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、物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズＬ１3とで構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２1と両凹レンズＬ２2との接合レンズと、両凹レンズＬ２3とで構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズＬ３1と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３2とで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ４1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４2と両凸レンズＬ４3との接合レンズとで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５1と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５2’との接合レンズで構成されている。
【００４４】
低倍端から高倍端へと変倍する際には、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５は位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像側から物体側へ移動するようになっている。
【００４５】
次に、第５実施例のアフォーカルズームレンズを構成する光学部材の数値データを示す。
数値データ５
ｒ1＝62.9444
ｄ1＝3.7346        ｎd1＝1.43875          νd1＝94.93
ｒ2＝-46.3547
ｄ2＝1.8217         ｎd2＝1.68893         νd2＝31.07
ｒ3＝-180.974
ｄ3＝0.25
ｒ4＝33.7155
ｄ4＝2.8449         ｎd4＝1.56907          νd4＝71.3
ｒ5＝∞
ｄ5＝Ｄ５
ｒ6＝52.1293
ｄ6＝3.2408         ｎd6＝1.7847           νd6＝26.29
ｒ7＝-29.0932
ｄ7＝1.3025         ｎd7＝1.741            νd7＝52.64
ｒ8＝19.2144
ｄ8＝2.1443
ｒ9＝-60.3387
ｄ9＝1.8            ｎd9＝1.755            νd9＝52.32
ｒ10＝556.9835
ｄ10＝Ｄ１０
ｒ11＝-15.2124
ｄ11＝1.4            ｎd11＝1.788           νd11＝47.37
ｒ12＝22.7388
ｄ12＝1.4606         ｎd12＝1.68893         νd12＝31.07
ｒ13＝130.3733
ｄ13＝3
ｒ14＝∞（開口絞り）
ｄ14＝Ｄ１４
ｒ15＝107.7266
ｄ15＝2.2666         ｎd15＝1.56907         νd15＝71.3
ｒ16＝-36.2893
ｄ16＝0.2
ｒ17＝40.7491
ｄ17＝1.6709         ｎd17＝1.834            νd17＝37.16
ｒ18＝23.1439
ｄ18＝2.7546         ｎd18＝1.43875          νd18＝94.93
ｒ19＝-97.7421
ｄ19＝Ｄ１９
ｒ20＝-55.2552
ｄ20＝1.6731         ｎd20＝1.68893          νd20＝31.07
ｒ21＝-28.8866
ｄ21＝1.3157         ｎd21＝1.741            νd21＝52.64
ｒ22＝-579.261
【００４６】
ズームデータ
低倍端      中間      高倍端
ＦＬ        54ｍｍ      360ｍｍ   864ｍｍ          変倍比：１６．０
ＮＡ        0.032      0.025      0.01273
全長        98ｍｍ     98ｍｍ     98ｍｍ
射出端位置  -422.8     -239.5     -222.9
Ｄ５         0.404     19.610     23.433
Ｄ１０      23.819      4.614      0.791
Ｄ１４      40.413     22.512      4.303
Ｄ１９       0.483     18.385     36.593
【００４７】
焦点距離
Ｆ１＝ 45.62
Ｆ２＝-28.99
Ｆ３＝-16.11
Ｆ４＝ 34.62
Ｆ５＝-77.0173
Ｆ１／Ｆ３＝-2.83
Ｆ２／Ｆ３＝ 1.80
Ｆ４／Ｆ３＝-2.15
Ｆ５／Ｆ３＝10.03
Ｆ２３Ｌ＝-6.65
Ｆ２３Ｈ＝-9.89
Ｆ２３Ｌ／Ｆ２３Ｈ＝1.49
｜Ｆ１／Ｆ２３Ｌ｜＝6.86
Ｄ３Ｌ／Ｄ０＝0.42
（ＲＧ３／Ｆ３）・Ｚ＝15.11
ｎｇ３＝1.788
次に各実施例における所定データの一覧を表１に示す。
【表１】
2005091755.tif 000003
【００４８】
図１１は上記各実施例のアフォーカルズームレンズに組み合わせる結像レンズの一構成例を示す光軸に沿う断面図である。
本構成例の結像レンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬｋ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬｋ２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｋ３との接合レンズとで構成されている。
上記各実施例のアフォーカルレンズに組み合わせる場合には、結像レンズの像側にプリズム光学系（図示省略）を配置して結像レンズ光学系として組み合わせる。
次に、図１１の結像レンズ光学系を構成する光学部材の数値データを示す。なお、この数値データには、結像レンズの像側に配置したプリズム光学系のデータを含んでいる。
【００４９】
数値データ６
ＦＬ          211.675ｍｍ
ｒ1＝37.966
ｄ1＝3            ｎd1＝1.51742       νd1＝52.43
ｒ2＝134.562
ｄ2＝2.08
ｒ3＝31.192
ｄ3＝3.5          ｎd3＝1.48749        νd3＝70.23
ｒ4＝340.249
ｄ4＝2            ｎd4＝1.58267        νd4＝46.42
ｒ5＝24.76
ｄ5＝22
ｒ6＝∞
ｄ6＝100          ｎd6＝1.51633        νd6＝64.14
ｒ7＝∞
ｄ7＝0
ｒ8＝∞
ｄ8＝65            ｎd8＝1.56883        νd8＝56.36
ｒ9＝∞
ｄ9＝53.2061
ｒ10＝∞（像面）
ｄ10＝0
【００５０】
このように、本発明のアフォーカルズームレンズは特許請求の範囲に記載された発明の他に次に示すような特徴を備えている。
【００５１】
（１）前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に、開口絞りを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の顕微鏡用アフォーカルズームレンズ。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。
【図２】第１実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【図３】本発明の第２実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。
【図４】第２実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【図５】本発明の第３実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。
【図６】第３実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【図７】本発明の第４実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。
【図８】第４実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【図９】本発明の第５実施例にかかるアフォーカルズームレンズの光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を示している。
【図１０】第５実施例にかかるアフォーカルズームレンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を示す図であり、(a)は低倍端、(b)は中間、(c)は高倍端での状態を夫々示している。
【図１１】上記各実施例のアフォーカルズームレンズに組み合わせる結像レンズの一構成例を示す光軸に沿う断面図である。
【図１２】上記各実施例のアフォーカルズームレンズと図１１の結像レンズを備えた実体顕微鏡光学系の全体構成を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５３】
１            標本
２            対物レンズ
３            アフォーカルズームレンズ
４            結像レンズ光学系
５            接眼レンズ
Ｇ１          第１レンズ群
Ｇ２          第２レンズ群
Ｇ３          第３レンズ群
Ｇ４          第４レンズ群
Ｇ５          第５レンズ群
Ｌ１1，Ｌ２1，Ｌ４1，Ｌ４3        両凸レンズ
Ｌ１2，Ｌ５2’        物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ１3        物体側が凸面で像側が平面の平凸レンズ
Ｌ２2，Ｌ２3，Ｌ３1，Ｌ５2        両凹レンズ
Ｌ３1’      物体側が凹面で像側が平面の平凹レンズ
Ｌ４2        物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｌ５1        物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌｋ1，Ｌｋ2 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ
Ｌｋ3        物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
Ｓ            開口絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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