(57)【要約】【課題】  少なくとも色収差と歪曲収差が良好に補正され、高い解像力と広いイメージサイズを有する、変倍可能な機構を備えた撮像光学系を提供する。【解決手段】  本発明の撮像光学系は、物体側から順に、正または負の屈折力を有する前群Ｆ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｆ２とを配置し、前群Ｆ１及び後群Ｆ２を共に物体側に移動させ、低倍率側（１−ＰＯＳ）から高倍率側（４−ＰＯＳ）に撮像倍率を上げる場合に、前群Ｆ１と後群Ｆ２との光軸上空気間隔ｄ８を広げて、発生する収差の変動を打ち消す収差変動補償機能を有し、前群Ｆ１の焦点距離をｆＦ１とし、後群Ｆ２の焦点距離をｆＦ２とし、最低倍率側での光学系全系の焦点距離をｆＡｍとしたとき、次式４０＜｜ｆＦ１｜／ｆＦ２＜６０、２５＜｜ｆＦ１｜／ｆＡｍ＜４５、及び、０．５＜ｆＦ２／ｆＡｍ＜１．１を満足するように構成されている。【選択図】  図１
2007079361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正または負の屈折力を有する前群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを配置し、
前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて撮像倍率を上げる場合に、前記前群と前記後群との光軸上空気間隔を広げて、発生する収差の変動を打ち消す収差変動補償機能を有し、
前記前群の焦点距離をｆＦ１とし、前記後群の焦点距離をｆＦ２とし、最低倍率側での光学系全系の焦点距離をｆＡｍとしたとき、次式
４０  ＜  ｜ｆＦ１｜／ｆＦ２  ＜  ６０
２５  ＜  ｜ｆＦ１｜／ｆＡｍ  ＜  ４５
０．５＜    ｆＦ２  ／ｆＡｍ  ＜  １．１
を満足することを特徴とする撮像光学系。
【請求項２】
前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて撮像倍率を上げる場合に、前記前群の光軸上の移動量をＦ１ｄとし、前記後群の光軸上の移動量をＦ２ｄとしたとき、次式
１．０  ＜  Ｆ１ｄ／Ｆ２ｄ  ＜１．１
を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項３】
前記後群は、主に球面収差や軸上色収差を補正する機能を有する後群第１レンズ群と、正の屈折力を有する後群第２レンズ群と、主に非点収差や倍率色収差を補正する機能を有する後群第３レンズ群とで構成され、
前記後群第１レンズ群の焦点距離をｆＦ２−１とし、前記後群第２レンズ群の焦点距離をｆＦ２−２とし、前記後群第３レンズ群の焦点距離をｆＦ２−３としたとき、次式
０．５＜｜｛（１／ｆＦ２−１）＋（１／ｆＦ２−３）｝／（１／ｆＦ２−２）｜＜１．０
を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記後群第２レンズ群は、正の屈折力を有する後群第２レンズ群第１レンズと、正の屈折力を有する後群第２レンズ群第２レンズとで構成され、
前記後群第２レンズ群第２レンズは、この後群第２レンズ群第２レンズの焦点距離をｆＦ２−２２とし、前記後群の焦点距離をｆＦ２とし、前記後群第２レンズ群第２レンズの物体側曲率半径をｒ１Ｆ２−２２とし、前記後群第２レンズ群第２レンズの像側曲率半径をｒＦ２−２２としたとき、次式
３．０  ＜  ｆＦ２−２２／ｆＦ２  ＜５．０
０．２  ＜  ｒ１Ｆ２−２２／ｒ２Ｆ２−２２  ＜０．５
を満足することを特徴とする請求項３に記載の撮像光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体面と像面との距離を変化させることにより変倍可能な機構を備えた撮像光学系に関し、特にパターン検査、画像認識装置及び形状計測装置等に用いられるラインＣＣＤカメラに好適な撮像光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パターン検査、画像認識装置及び形状計測装置等においては、撮像素子（デバイス）の高精細化に伴い、使用する撮像光学系に対する高性能化が要求されている。具体的には、解像力の向上をはじめとして、デバイスの大型化に伴うイメージサイズの拡大、歪曲収差の大幅な低減、高レベルでの色収差の補正、さらに、高速読み取りを可能にするため光学系に対する明るさの確保などが要求されている。
【０００３】
ところで、撮影光学系における撮像倍率を変化させる方法として、ズーミングや、フォーカシングが知られている。ズーミングとは、物体（被検物）と像（ＣＣＤ面等）との距離を固定したまま、撮像光学系の焦点距離を変化させて、撮像倍率を変化させる方法である。また、フォーカシングとは、いわゆる変倍を指し撮像光学系の焦点距離を殆ど固定したまま（多少は変化させる）、物体（被検物）と像（ＣＣＤ面等）との距離を変化させて、撮像倍率を変化させる方法である（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【０００４】
しかしながら、ズーミングの方法を利用した撮影光学系では、物体と像との距離が固定されているため、上記のような高性能化に応えるためには、レンズ径を大型化したり、レンズ構成枚数を増加したりすることで対処しなければならず、装置の大きさ制限や製造コストに影響を与えてしまうという問題があった。また、一般に、パターン検査、画像認識装置及び形状計測装置等では、読み取りの最中に撮像倍率を変化させることは極めて稀であるため、ズーミングの方法を利用した撮像光学系を用いる必要性は薄かった。そこで、従来、上記のような装置には、フォーカシングの手法を利用した撮影光学系を用いることが考えられている。
【特許文献１】特開平５−２７３４６５号公報
【特許文献２】特開２０００−２７５５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような装置に用いることを考えた場合、特許文献１に記載の撮像光学系は、撮像倍率の変化に伴う歪曲収差の変動が大きく、周辺光量も少ないため、ラインＣＣＤなどの読み取り用の高精細な撮像素子には適さないものであった。また、本発明者による特許文献２に記載の撮像光学系は、歪曲収差が大きく、高解像力を達成するためには色収差やコマ収差の補正が不足し、不向きであった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、少なくとも色収差と歪曲収差とが良好に補正され、高い解像力と広いイメージサイズを有する、変倍可能な機構を備えた撮像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】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明の撮像光学系は、物体側から順に、正または負の屈折力を有する前群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを配置し、前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて撮像倍率を上げる場合に、前記前群と前記後群との光軸上空気間隔を広げて、発生する収差を打ち消す収差変動補償機能を有し、前記前群の焦点距離をｆＦ１とし、前記後群の焦点距離をｆＦ２とし、最低倍率側での光学系全系の焦点距離をｆＡｍとしたとき、次式４０＜｜ｆＦ１｜／ｆＦ２＜６０、２５＜｜ｆＦ１｜／ｆＡｍ＜４５、及び、０．５＜ｆＦ２／ｆＡｍ＜１．１を満足するように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも色収差と歪曲収差が良好に補正され、高い解像力と広いイメージサイズを有する、変倍可能な機構を備えた撮像光学系を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。本発明に係る撮像光学系は、物体側から順に、正または負の屈折力を有する前群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを配置している。そして、前群及び後群を共に物体側に移動させ、低倍率側から高倍率側に撮像倍率を上げる場合に、前群と後群との光軸上空気間隔を広げて、発生する収差（コマ収差や像面湾曲）の変動を打ち消す収差変動補償機能（フローティングとも称される）を有している。なお、本発明に係る撮像光学系では、無限遠での使用を前提としておらず、有限距離での使用を前提としている。
【００１０】
上記構成を有する本発明に係る撮像光学系では、前群の焦点距離をｆＦ１とし、後群の焦点距離をｆＦ２とし、最低倍率側での光学系全系の焦点距離をｆＡｍとしたとき、次式（１）〜（３）を満足することが必要である。
【００１１】
４０  ＜  ｜ｆＦ１｜／ｆＦ２  ＜  ６０    …（１）
２５  ＜  ｜ｆＦ１｜／ｆＡｍ  ＜  ４５    …（２）
０．５＜    ｆＦ２  ／ｆＡｍ  ＜  １．１  …（３）
【００１２】
上記の条件式（１）は、前群の焦点距離ｆＦ１と、後群の焦点距離をｆＦ２との比について、適切な範囲を規定している。条件式（１）の上限を上回ると、前群の屈折力が弱くなりすぎ、撮像倍率の変化に伴うコマ収差や像面湾曲の変動を補正することが困難となってしまう。逆に、条件式（１）の下限を下回ると、前群で発生した球面収差などの諸収差を後群で補正することが困難となってしまう。
【００１３】
また、上記の条件式（２）は、前群の焦点距離をｆＦ１と、最低倍率での光学系全体の焦点距離ｆＡｍとの比について、適切な範囲を規定している。条件式（２）の上限を上回ると、光学系全系の屈折力に比べ、前群の屈折力が弱過ぎてしまう。その結果、ある一定の撮像光学系全系の屈折力を得るためには、後群の屈折力を強くする必要が生じ、特に高倍率での諸収差の補正が困難になってしまう。さらに、前群の径方向の大きさにも影響を与えてしまい、好ましくない。逆に、条件式（２）の下限を下回ると、前群に強い屈折力がかかることとなり、前出の条件式（１）を満足するため、後群により強い屈折力をかける必要があり、その結果、前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて、低倍率側から高倍率側に撮像倍率を上げるに伴い、発生する諸収差の変動が大きくなってしまう。
【００１４】
また、上記の条件式（３）は、後群の焦点距離ｆＦ２と、最低倍率側での光学系全系の焦点距離ｆＡｍとの比について、適切な範囲を規定している。条件式（３）の上限を上回ると、撮像倍率の変化に伴う後群の移動量が増加するため、好ましくない。逆に、条件式（３）の下限を下回ると、撮像倍率の変化に伴う諸収差の変動、主に負の球面収差を補正しきれず、好ましくない。
【００１５】
本発明に係る撮像光学系では、前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて、低倍率側から高倍率側に撮像倍率を上げる場合、前群の光軸上の移動量をＦ１ｄとし、後群の光軸上の移動量をＦ２ｄとしたとき、次式（４）を満足することが好ましい。
【００１６】
１．０  ＜  Ｆ１ｄ／Ｆ２ｄ  ＜１．１  …（４）
【００１７】
上記条件式（４）は、本発明に係る撮像光学系において、前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて撮像倍率を上げる場合の前群と後群との最適な移動量の比を規定している。条件式（４）の上限を上回ると、前群の移動量が多くなり、明るさに不利な（有効径が増大する）光学系となってしまい、好ましくない。逆に、条件式（４）の下限を下回ると、屈折力の強い後群の移動量が多くなり、諸収差の変動がさらに大きくなってしまい、好ましくない。
【００１８】
なお、本発明に係る撮像光学系では、後群は、主に球面収差や軸上色収差を補正する機能を有する後群第１レンズ群と、正の屈折力を有する後群第２レンズ群と、主に非点収差や倍率色収差を補正する機能を有する後群第３レンズ群とで構成され、後群第１レンズ群の焦点距離をｆＦ２−１とし、後群第２レンズ群の焦点距離をｆＦ２−２とし、後群第３レンズ群の焦点距離をｆＦ２−３としたとき、次式（５）を満足することが好ましい。
【００１９】
なお、本実施形態では、後群第１レンズ群は、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズとを備え、負の屈折力を有して構成されることが望ましい。後群第２レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを備え、正の屈折力を有して構成されることが望ましい。後群第３レンズ群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを備え、負の屈折力を有して構成されることが望ましい。
【００２０】
０．５＜｜｛（１／ｆＦ２−１）＋（１／ｆＦ２−３）｝／（１／ｆＦ２−２）｜＜１．０…（５）
【００２１】
本発明に係る撮像光学系は、後群の内部での収差補正が可能となって、光学系全系で高い解像力を得ることができるため、上記のように、後群を物体側から順に負正負の屈折力配置とすることが望ましい。上記条件式（５）は、このような後群の屈折力配置における最適なバランスを規定している。条件式（５）の上限を上回ると、後群内部の正の屈折力に対して負の屈折力が強くなり過ぎてしまい、撮像倍率の変化に伴う諸収差の変動が大きくなってしまう。逆に、条件式（５）の下限を下回ると、強い正の屈折力における諸収差の補正過剰となってしまい、光学系全系で高解像力を得ることが困難となってしまい、好ましくない。
【００２２】
ここで、後群第２レンズ群は、正の屈折力を有する後群第２レンズ群第１レンズと、正の屈折力を有する後群第２レンズ群第２レンズとで構成されている。そして、前記後群第２レンズ群第２レンズは、この後群第２レンズ群第２レンズの焦点距離をｆＦ２−２２とし、前記後群第２レンズ群第２レンズの物体側曲率半径をｒ１Ｆ２−２２とし、前記後群第２レンズ群第２レンズの像側曲率半径をｒＦ２−２２としたとき、次式（６）及び（７）を満足することが好ましい。
【００２３】
３．０  ＜  ｆＦ２−２２／ｆＦ２  ＜５．０  …（６）
０．２  ＜  ｒ１Ｆ２−２２／ｒ２Ｆ２−２２  ＜０．５  …（７）
【００２４】
上記条件式（６）は、後群内部における後群第２レンズ群第２レンズの適切な屈折力を規定している。条件式（６）の上限を上回ると、後群第３レンズの屈折力を相対的に強くしなければならないが、これを行うと歪曲収差の補正が困難となってしまうため、好ましくない。逆に、条件式（６）の下限を下回ると、撮像倍率の変化に伴うコマ収差や球面収差の変動が大きくなってしまうため、好ましくない。
【００２５】
また、上記条件式（７）は、後群第２レンズ群第２レンズにおける最適な形状を規定している。条件式（７）の上限を上回ると、後群第２レンズ群第２レンズの屈折力が弱く、所望の収差（特に、歪曲収差）補正が困難となってしまうため、好ましくない。逆に、条件式（７）の下限を下回ると、歪曲収差の補正過剰となってしまい、後群第３レンズ群の負の屈折力が強くなってしまう。その結果、撮像倍率の変化に際し、コマ収差等における変動が補正困難となってしまい、好ましくない。
【００２６】
本発明に係る撮像光学系では、前記前群及び前記後群を共に物体側に移動させて、低倍率側から高倍率側に撮像倍率を上げる場合に、前群と後群の移動比率が一定であることが望ましい。このように、一定の比率で各レンズ群を移動させることにより、レンズ鏡筒の機構も簡素化できてコスト削減にも繋がり、好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る撮像光学系では、前群の最も物体側には正の屈折力を有するレンズを配置し、後群第３レンズ群の最も像面側には該像面側が凹面であるレンズを配置することが望ましい。これは、負側に大きく発生する歪曲収差を良好に補正することができるからである。
【００２８】
さらに、本発明に係る撮像光学系では、貼り合わせレンズのうち少なくとも１つは、正レンズのアッベ数が、負レンズのアッベ数より小さいことが望ましい。このような構成により、前群及び後群において、他の貼り合わせレンズで色消し過剰になった色収差を、適度な補正状態に戻すことができ、光学系全体として最適な色消し状態とすることが可能となる。
【００２９】
以上のような構成を満足することにより、本発明では、小型で簡単な構成でありながら、有限距離光学系での低倍率側から高倍率側への撮像倍率の変化に伴う諸収差の変動を抑え、優れた結像性能を有した撮像光学系を提供することができる。
【００３０】
以下に図面を参照して本発明に係る各実施例について説明する。
【００３１】
（第１実施例）
図１〜図５を用いて、本発明に係る第１実施例に撮像光学系について説明する。図１は、第１実施例に係る撮像光学系のレンズ断面図を示す。第１実施例に係る撮像光学系は、物体側から順に、前群Ｆ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｆ２とが配置されている。なお、図１では、物点を符号Ｏで、像面を符号Ｉで示している（以下の実施例も同様）。
【００３２】
前群Ｆ１は、物体側から順に、両凸レンズからなり、正の屈折力を有する前群第１レンズ群Ｆ１−１と、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する前群第２レンズ群Ｆ１−２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する前群第３レンズ群とから構成される。
【００３３】
後群Ｆ２は、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する後群第１レンズ群Ｆ２−１と、両凸レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、正の屈折力を有する後群第２レンズ群Ｆ２−２と、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する後群第２レンズ群Ｆ２−３とから構成される。
【００３４】
上記構成の第１実施例に係る撮像光学系では、前群Ｆ１及び後群Ｆ２を共に物体側に光軸上移動させて、低倍率側（１−ＰＯＳ）から高倍率側（４−ＰＯＳ）に撮像倍率を上げる場合に、前群Ｆ１及び後群Ｆ２の頂点間隔（光軸上空気間隔）を広げて、発生する収差の変動を打ち消すようになっている。なお、開口絞りＳは、後群Ｆ２と共に光軸上を移動する。
【００３５】
表１は、第１実施例に係る撮像光学系を構成する各レンズの諸元値を示している。図１に示す諸元の表において、第１欄ｍは物体側からの各光学面の番号（以下、面番号と称する）、第２欄ｒは各光学面の曲率半径、第３欄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（以下、面間隔と称する）、第４欄νｄはアッベ数、第５欄ｎｅはｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）に対する屈折率、第６欄ｎｇはｇ線（波長４３５．８３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ表している。
【００３６】
表中では、面番号９が開口絞りＳを示す。また、物点と面番号１の面間隔ｄ０、面番号８に示す面間隔（すなわち面番号８と面番号９との面間隔）ｄ８及び面番号１９に示す面間隔（すなわち面番号１９と像面Ｉとの面間隔）Ｂｆは、変倍に伴う移動により変化するため、低倍率状態（１−ＰＯＳ）、第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）、第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）及び高倍率状態（４−ＰＯＳ）におけるこれらの値を示す。さらに、表中では、Ｆｎｏ（実効）は、実効Ｆナンバーを、Ｂｆはバックフォーカスを、βは撮像倍率を示す。また、上記の条件式（１）〜（７）に対応する値、すなわち条件対応値も以下に示す。
【００３７】
なお、長さの単位は特記の無い場合は「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。また、空気の屈折率１．０００００は、省略してある。以上の表の説明は、他の実施例においても同様である。
【００３８】
【表１】
2007079361.tif 000003
【００３９】
表１に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係る撮像光学系では、上記条件式（１）〜（７）を全て満たすことが分かる。
【００４０】
図２〜図５は、本実施例に係る撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）である。図２は低倍率状態（１−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図３は第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図４は第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図５は高倍率状態（４−ＰＯＳ）での諸収差を示す図である。
【００４１】
なお、各収差図では、ｅはｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８３ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示す。なお、非点収差図では、実線はサジタル像面、点線はタンジェンシャル像面をそれぞれ示す。また、球面収差図ではＮＡは開口数を示し、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差ではＹは像高を示す。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
【００４２】
図２〜図５に示す各収差図から明らかであるように、第１実施例に係る撮像光学系では、低倍率状態（１−ＰＯＳ）から高倍率状態（４−ＰＯＳ）までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００４３】
（第２実施例）
図６〜図１０を用いて、本発明に係る第２実施例に係る撮像光学系について説明する。図６は、第２実施例に係る撮像光学系のレンズ断面図を示す。第２実施例に係る撮像光学系は、物体側から順に、前群Ｆ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｆ２とが配置されている。
【００４４】
前群Ｆ１は、物体側から順に、両凸レンズからなり、正の屈折力を有する前群第１レンズ群Ｆ１−１と、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する前群第２レンズ群Ｆ１−２と、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせレンズからなり、正の屈折力を有する前群第３レンズ群とから構成される。
【００４５】
後群Ｆ２は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する後群第１レンズ群Ｆ２−１と、両凸レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、正の屈折力を有する後群第２レンズ群Ｆ２−２と、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する後群第２レンズ群Ｆ２−３とから構成される。
【００４６】
上記構成の第２実施例に係る撮像光学系では、前群Ｆ１及び後群Ｆ２を共に物体側に光軸上移動させて、低倍率側（１−ＰＯＳ）から高倍率側（４−ＰＯＳ）に撮像倍率を上げる場合に、前群Ｆ１及び後群Ｆ２の頂点間隔（光軸上空気間隔）を広げて、発生する収差の変動を打ち消すようになっている。なお、開口絞りＳは、後群Ｆ２と共に光軸上を移動する。
【００４７】
表２は、第２実施例に係る撮像光学系を構成する各レンズの諸元値を示している。なお、表中では、面番号９が開口絞りＳを示す。また、物点と面番号１の面間隔ｄ０、面番号８に示す面間隔（すなわち面番号８と面番号９との面間隔）ｄ８及び面番号１９に示す面間隔（すなわち面番号１９と像面Ｉとの面間隔）Ｂｆは、変倍に伴う移動により変化するため、低倍率状態（１−ＰＯＳ），第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ），第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）及び高倍率状態（４−ＰＯＳ）におけるこれらの値を示す。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
表２に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係る撮像光学系では、上記条件式（１）〜（７）を全て満たすことが分かる。
【００５０】
図７〜図１０は、本実施例に係る撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）である。図７は低倍率状態（１−ＰＯＳ）での諸収差を示す図，図８は第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図９は第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図１０は高倍率状態（４−ＰＯＳ）での諸収差を示す図である。
【００５１】
図７〜図１０に示す各収差図から明らかであるように、第２実施例に係る撮像光学系では、低倍率状態（１−ＰＯＳ）から高倍率状態（４−ＰＯＳ）までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００５２】
（第３実施例）
図１１〜図１５を用いて、本発明に係る第３実施例に係る撮像光学系について説明する。図１１は、第３実施例に係る撮像光学系のレンズ断面図を示す。第３実施例に係る撮像光学系は、物体側から順に、前群Ｆ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｆ２とが配置されている。
【００５３】
前群Ｆ１は、物体側から順に、両凸レンズからなり、正の屈折力を有する前群第１レンズ群Ｆ１−１と、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する前群第２レンズ群Ｆ１−２と、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する前群第３レンズ群とから構成される。
【００５４】
後群Ｆ２は、物体側から順に、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する後群第１レンズ群Ｆ２−１と、両凸レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなり、正の屈折力を有する後群第２レンズ群Ｆ２−２と、両凸レンズと両凹レンズとの貼り合わせレンズからなり、負の屈折力を有する後群第２レンズ群Ｆ２−３とから構成される。
【００５５】
上記構成の第３実施例に係る撮像光学系では、前群Ｆ１及び後群Ｆ２を共に物体側に光軸上移動させて、低倍率側（１−ＰＯＳ）から高倍率側（４−ＰＯＳ）に撮像倍率を上げる場合に、前群Ｆ１及び後群Ｆ２の頂点間隔（光軸上空気間隔）を広げて、発生する収差の変動を打ち消すようになっている。なお、開口絞りＳは、後群Ｆ２と共に光軸上を移動する。
【００５６】
表３は、第３実施例に係る撮像光学系を構成する各レンズの諸元値を示している。なお、表中では、面番号９が開口絞りＳを示す。また、物点と面番号１の面間隔ｄ０、面番号８に示す面間隔（すなわち面番号８と面番号９との面間隔）ｄ８及び面番号１９に示す面間隔（すなわち面番号１９と像面Ｉとの面間隔）Ｂｆは、変倍に伴う移動により変化するため、低倍率状態（１−ＰＯＳ）、第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）、第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）及び高倍率状態（４−ＰＯＳ）におけるこれらの値を示す。
【００５７】
【表３】
2007079361.tif 000005
【００５８】
表３に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係る撮像光学系では、上記条件式（１）〜（７）を全て満たすことが分かる。
【００５９】
図１２〜図１５は、本実施例に係る撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）である。図１２は低倍率状態（１−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図１３は第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図１４は第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）での諸収差を示す図、図１５は高倍率状態（４−ＰＯＳ）での諸収差を示す図である。
【００６０】
図１２〜図１５に示す各収差図から明らかであるように、第３実施例に係る撮像光学系では、低倍率状態（１−ＰＯＳ）から高倍率状態（４−ＰＯＳ）までの各倍率状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。
【００６１】
以上のような本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る第１実施例に係る撮像光学系のレンズ断面図を示す図である。
【図２】第１実施例の低倍率状態（１−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図３】第１実施例の第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図４】第１実施例の第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図５】第１実施例の高倍率状態（４−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図６】本発明に係る第２実施例に係る撮像光学系のレンズ断面図を示す図である。
【図７】第２実施例の低倍率状態（１−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図８】第２実施例の第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図９】第２実施例の第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図１０】第２実施例の高倍率状態（４−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図１１】本発明に係る第３実施例に係る撮像光学系のレンズ断面図を示す図である。
【図１２】第３実施例の低倍率状態（１−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図１３】第３実施例の第１中間倍率状態（２−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図１４】第３実施例の第２中間倍率状態（３−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【図１５】第３実施例の高倍率状態（４−ＰＯＳ）における撮像光学系の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差）である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｆ１  前群      Ｓ  開口絞り      Ｆ２  後群    
Ｏ    物点      Ｉ  像面
【図１】
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【図２】
2007079361.tif 000007
【図３】
2007079361.tif 000008
【図４】
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【図５】
2007079361.tif 000010
【図６】
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【図７】
2007079361.tif 000012
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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