特許 6205369 対物レンズ及びそれを備えた観察装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6205369

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】対物レンズ及びそれを備えた観察装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/14 20060101AFI20170914BHJP

   G02B 23/26 20060101ALI20170914BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/14

   G02B23/26 D

   A61B1/00 731

【請求項の数】11

【全頁数】45

(21)【出願番号】特願2014-551159(P2014-551159)

(86)(22)【出願日】2013年12月6日

(86)【国際出願番号】JP2013082876

(87)【国際公開番号】WO2014088104

(87)【国際公開日】20140612

【審査請求日】2016年8月22日

(31)【優先権主張番号】特願2012-268496(P2012-268496)

(32)【優先日】2012年12月7日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001405

【氏名又は名称】特許業務法人篠原国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高田 圭輔

【審査官】 森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２３３０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１１９６４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０７０９３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１７０７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２７４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０７７７１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平２−４７６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０２１７４４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００ − １／３２

Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２３／２４ − ２３／２６

Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

最も物体側のレンズが負のパワーを持ち拡大倍率が一番小さい状態である通常観察状態から拡大倍率が一番大きい状態である近接観察状態への変倍時に固定の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に固定の第３レンズ群と、
前記第２レンズ群と像面との間に配置されていて前記変倍時に固定の明るさ絞りと、
を備え、
前記第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群以外のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群が、負のパワーを持ち、
前記第２レンズ群が、負のパワーを持ち、
前記第３レンズ群が、正のパワーを持ち、
以下の条件式を満足することを特徴とする対物レンズ。
１．２４＜｜Ｆ_１ｆ／Ｆ_ｎ｜＜１．８
ただし、Ｆ_１ｆは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_ｎは前記通常観察状態での全系の焦点距離である。

【請求項2】

最も物体側のレンズが負のパワーを持ち拡大倍率が一番小さい状態である通常観察状態から拡大倍率が一番大きい状態である近接観察状態への変倍時に固定の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に固定の第３レンズ群と、
前記第２レンズ群と像面との間に配置されていて前記変倍時に固定の明るさ絞りと、
を備え、
前記第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群以外のレンズ群を含まず、
前記第１レンズ群が、正のパワーを持ち、
前記第２レンズ群が、負のパワーを持ち、
前記第３レンズ群が、正のパワーを持ち、
以下の条件式を満足することを特徴とする対物レンズ。
１．２４＜｜Ｆ_１ｆ／Ｆ_ｎ｜＜１．８
ただし、Ｆ_１ｆは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_ｎは前記通常観察状態での全系の焦点距離である。

【請求項3】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の対物レンズ。
０．８＜｜Ｆ_１ｆ／Ｆ_ｃ｜＜１．７
ただし、Ｆ_１ｆは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_ｃは前記近接観察状態での全系の焦点距離である。

【請求項4】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の対物レンズ。
０．７＜｜θ_ｃ／θ_ｎ｜＜１．５
ただし、θ_ｃは前記近接観察状態での前記像面への主光線の入射角度、θ_ｎは前記通常観察状態での前記像面への主光線の入射角度である。

【請求項5】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の対物レンズ。
ω_ｎＰ／ω_ｎＭａｘ＜０．８
ただし、ω_ｎＰは前記通常観察状態での近軸画角であり、ω_ｎＭａｘは前記通常観察状態での最大画角である。
なお、前記通常観察状態の近軸画角は、
Ｉ_ｎ＝Ｆ_ｎ×ｔａｎ（ω_ｎＰ）
であらわされる値であり、Ｉ_ｎは前記通常観察状態での最大像面の高さ、Ｆ_ｎは前記通常観察状態での焦点距離である。

【請求項6】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の対物レンズ。
−４＜（ｒ_３１ｆ＋ｒ_３１ｂ）／（ｒ_３１ｆ−ｒ_３１ｂ）＜２
ただし、ｒ_３１ｆは前記第３レンズ群の最も像側に配置されたレンズの物体側の面の曲率半径、ｒ_３１ｂは前記第３レンズ群の最も像側に配置されたレンズの像側の面の曲率半径である。

【請求項7】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の対物レンズ。
｜ΔＤＴ_ｎ｜＜８
ただし、ΔＤＴ_ｎは前記近接観察状態における前記第２レンズ群が微小変動した時の歪曲収差の変動量である。
なお、微小変動とは像面を±（Ｆナンバー×０．００５）ｍｍ変動させるために必要な前記第２レンズ群の光軸に沿った変動である。

【請求項8】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の対物レンズ。
０．１５＜｜（１‐β_ｃ２・β_ｃ２）×β_ｃ３・β_ｃ３｜＜１．５
ただし、β_ｃ２は前記近接観察状態での前記第２レンズ群の横倍率、β_ｃ３は前記近接観察状態での前記第３レンズ群の横倍率である。

【請求項9】

前記第２レンズ群が、単一のレンズ成分により構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の対物レンズ。

【請求項10】

最も物体側のレンズが負のパワーを持ち拡大倍率が一番小さい状態である通常観察状態から拡大倍率が一番大きい状態である近接観察状態への変倍時に固定の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に固定の第３レンズ群と、
前記第２レンズ群と像面との間に配置されていて前記変倍時に固定の明るさ絞りと、
を備え、
前記第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群以外のレンズ群を含まず、
前記第３レンズ群中の最も像側のレンズが負レンズであり物体側直前のレンズと接合され、
以下の条件式を満足することを特徴とする対物レンズ。
１．２４＜｜Ｆ_１ｆ／Ｆ_ｎ｜＜１．８
ただし、Ｆ_１ｆは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_ｎは前記通常観察状態での全系の焦点距離である。

【請求項11】

最も物体側のレンズが負のパワーを持ち拡大倍率が一番小さい状態である通常観察状態から拡大倍率が一番大きい状態である近接観察状態への変倍時に固定の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に固定の第３レンズ群と、
前記第２レンズ群と像面との間に配置されていて前記変倍時に固定の明るさ絞りと、
を備え、
前記第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群以外のレンズ群を含まず、
前記第２レンズ群が負の屈折力を持ち、前記通常観察状態から前記近接観察状態への変倍時に像側に移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする対物レンズ。
１．２４＜｜Ｆ_１ｆ／Ｆ_ｎ｜＜１．８
ただし、Ｆ_１ｆは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_ｎは前記通常観察状態での全系の焦点距離である。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光軸に沿って移動する可動レンズ群を備えた対物レンズ及びそれを備えた観察装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、レンズ群を移動させることによって通常観察に適した状態（以下、「通常観察状態」という。）から近接観察に適した状態（以下、「近接観察状態」という。）へ観察状態を変更するように可逆的、且つ、連続的に変倍し、観察領域内に複数存在する被写体の中から観察者が任意に選択した特定の被写体を詳細に観察することができる対物レンズが知られている。

【0003】

そのような対物レンズとしては、例えば、物体側から順に、正のパワーを持つ第１レンズ群と、負のパワーを持つ第２レンズ群と、正のパワーを持つ第３レンズ群と、からなり、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることによって変倍を行うものがある（特許文献１、２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】日本国特開２０１０−３２６８０号公報

【特許文献2】日本国特開平１１−３１６３３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１、２に記載の対物レンズは、通常観察状態から近接観察状態への変倍時に収差の変動が大きいという問題があった。

【0006】

また、特許文献１、２に記載の対物レンズは、像面へ入射する光束の入射角が大きく、周辺光量が低下してしまうという問題があった。

【0007】

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、変倍時に収差の変動が少なく、十分な周辺光量が得られる対物レンズ及び観察装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明の対物レンズは、最も物体側のレンズが負のパワーを持ち通常観察状態から近接観察状態への変倍時に固定の第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に固定の第３レンズ群と、前記第２レンズ群と像面との間に配置されていて前記変倍時に固定の明るさ絞りと、を備えていることを特徴とする。

【0009】

また、上記の目的を達成するために、本発明の観察装置は、上記の対物レンズと、前記第２レンズ群を移動させるオートフォーカス機構と、を備え、前記第２レンズ群によりフォーカシングを行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、変倍時に収差の変動が少なく、十分な周辺光量が得られる対物レンズ及び観察装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図2】図１に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図3】実施例２に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図4】図３に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図5】実施例３に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図6】図５に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図7】実施例４に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図8】図７に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図9】実施例５に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図10】図９に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図11】実施例６に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図12】図１１に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図13】実施例７に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図14】図１３に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図15】実施例８に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図16】図１５に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図17】実施例９に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図18】図１７に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図19】実施例１０に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図20】図１９に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図21】実施例１１に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図22】図２１に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図23】実施例１２に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図24】図２３に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図25】実施例１３に係る観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図26】図２５に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【図27】本実施例の対物レンズを備えた観察装置である内視鏡装置の全体図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施例の説明に先立ち、本実施形態の作用効果を説明する。なお、本実施形態の作用効果を具体的に説明するに際しては、具体的な例を示して説明することになる。しかし、後述する実施例の場合と同様に、それらの例示される態様はあくまでも本発明に含まれる態様のうちの一部に過ぎず、その態様には数多くのバリエーションが存在する。したがって、本発明は例示される態様に限定されるものではない。

【0013】

なお、以下において、拡大倍率が一番小さい状態を「通常観察」状態、拡大倍率が一番大きい状態を「近接観察」状態、拡大倍率が通常観察状態と近接観察状態の間の状態を「中間」状態という。

【0014】

本実施形態の対物レンズは、最も物体側のレンズが負のパワーを持ち通常観察状態から近接観察状態への変倍時に固定の第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に光軸に沿って移動する第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置されていて前記変倍時に固定の第３レンズ群と、前記第２レンズ群と像面との間に配置されていて前記変倍時に固定の明るさ絞りと、を備えていることを特徴とする。

【0015】

本実施形態の対物レンズは、このように第１レンズ群の最も物体側のレンズを負のパワーを持つレンズとしている。

【0016】

このような構成を備えているため、本実施形態の対物レンズは、画角が広く、被写体に近づいての観察、すなわち、近接観察を行いやすい。また、視野を広くすることができる。

【0017】

また、本実施形態の対物レンズは、このように、第１レンズ群と第３レンズ群を固定とするとともに、明るさ絞りより物体側であり、且つ、光線高の比較的低い位置に配置されている第２レンズ群を光軸に沿って移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態への変倍を行っている。

【0018】

このような構成を備えているため、本実施形態の対物レンズは、非点収差の変動を小さくすることができる。

【0019】

さらに、本実施形態の対物レンズは、このように、可動レンズ群である第２レンズ群と像面との間に変倍時に固定の明るさ絞りを備えている。

【0020】

このような構成を備えているため、可動レンズ群である第２レンズ群が移動しても、第２レンズ群の射出瞳の位置の変動、すなわち、像面へ入射する光束の入射角の変化を抑えることができる。その結果として、撮像素子の最適化が容易であり、この対物レンズを用いた観察装置では、周辺光量の低下も抑えることができる。

【0021】

また、このような構成を備えているため、近接観察状態での非点収差やコマ収差を抑えることができる。一般的に、本実施形態のようなレンズ構成を備えている光学系は、特に近接観察状態では、第１レンズ群の像側の面における光線高が高い。そして、光線高が高いところでは光線の屈折量が大きくなるため、像面湾曲、非点収差やコマ収差が発生してしまう。本実施形態の対物レンズでは、特徴的な位置に明るさ絞りを配置することにより、光線高が不要に高くなることを抑え、これらの収差の発生を抑えることができる。

【0022】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８ ・・・（１）
ただし、Ｆ_1fは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_nは前記通常観察状態での全系の焦点距離である。

【0023】

この条件式（１）は、対物レンズの最も物体側に配置されるレンズのパワーを規定したものである。この条件式（１）の下限値を下回らないように構成すると、そのレンズの焦点距離を大きくすることができ、諸収差の発生を抑えやすい。また、対物レンズ全系の焦点距離を小さくすることができ、十分な被写界深度を確保しやすい。一方、この条件式（１）の上限値を上回らないように構成すると、そのレンズの光線高を低くする、すなわち、そのレンズの径を小さくすることができ、対物レンズ全体の外径を小さくしやすい。

【0024】

なお、条件式（１）に代わり、次の条件式（１−１）、（１−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
１．２５＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．７ ・・・（１−１）
１．２７＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．６ ・・・（１−２）
また、条件式（１−１）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（１−２）の上限値又は下限値を、条件式（１）、（１−１）の上限値又は下限値としても良い。

【0025】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７ ・・・（２）
ただし、Ｆ_1fは前記第１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離、Ｆ_cは前記近接観察状態での全系の焦点距離である。

【0026】

この条件式（２）は、対物レンズの最も物体側に配置されるレンズのパワーを規定したものである。この条件式（２）の下限値を下回らないように構成すると、そのレンズの焦点距離を大きくすることができ、諸収差の発生を抑えやすい。また、対物レンズ全系の焦点距離を小さくすることができ、十分な被写界深度を確保しやすい。一方、この条件式（２）の上限値を上回らないように構成すると、そのレンズの光線高を低くする、すなわち、そのレンズの径を小さくすることができ、ひいては、対物レンズ全体の外径を小さくすることができる。

【0027】

なお、条件式（２）に代わり、次の条件式（２−１）、（２−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
０．９＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．６ ・・・（２−１）
０．９５＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．５５ ・・・（２−２）
また、条件式（２−１）の上限値又は下限値を、条件式（２）、（２−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（２−２）の上限値又は下限値を、条件式（２）、（２−１）の上限値又は下限値としても良い。

【0028】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５ ・・・（３）
ただし、θ_cは前記近接観察状態での前記像面への主光線の入射角度、θ_nは前記通常観察状態での前記像面への主光線の入射角度である。

【0029】

一般に、像面へ光束が斜入射する場合、その像面に受光面を一致させるように配置された撮像素子においては、その受光面で光量損失が生じ、特に、周辺光量が低下してしまう。そこで、通常、対物レンズと撮像素子との間に配置するマイクロレンズやカラーフィルターの構造を工夫することによって、光量損失を抑えるようにしている。しかし、本実施形態の対物レンズのように入射角度が大きく変化する場合、そのような方法による入射角の最適化は容易ではない。そこで、本実施形態の対物レンズにおいては、条件式（３）を満足することが好ましい。

【0030】

この条件式（３）は、通常観察状態と近接観察状態における像面へ入射する光束の入射角の関係を規定したものである。この条件式（３）を満足するように構成すると、入射角の変動が大きくなりすぎず、撮像素子を配置した場合にあっても入射角の最適化が容易になり、周辺光量の低下を抑えやすい。

【0031】

なお、条件式（３）に代わり、次の条件式（３−１）、（３−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
０．８＜｜θ_c／θ_n｜＜１．４ ・・・（３−１）
０．９＜｜θ_c／θ_n｜＜１．２ ・・・（３−２）
また、条件式（３−１）の上限値又は下限値を、条件式（３）、（３−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（３−２）の上限値又は下限値を、条件式（３）、（３−１）の上限値又は下限値としても良い。

【0032】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
ω_nP／ω_nMax＜０．８ ・・・（４）
ただし、ω_nPは前記通常観察状態での近軸画角であり、ω_nMaxは前記通常観察状態での最大画角である。
なお、前記通常観察状態の近軸画角は、
Ｉ_n＝Ｆ_n×ｔａｎ（ω_nP）
であらわされる値であり、Ｉ_nは前記通常観察状態での最大像面の高さ、Ｆ_nは前記通常観察状態での焦点距離である。

【0033】

この条件式（４）は、通常観察状態における最大画角と近軸画角の比を規定したものである。この条件式（４）を満足するように構成すると、例えば、観察範囲の中心付近の解像度を上げやすく、また、周辺光量を上げやすくなるため、観察範囲の広い使い勝手の良い光学系にすることができる。

【0034】

なお、条件式（４）に代わり、次の条件式（４−１）を満足するように構成するとさらに好ましい。
ω_nP／ω_nMax＜０．７ ・・・（４−１）

【0035】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−４＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２ ・・・（５）
ただし、ｒ_3lfは前記第３レンズ群の最も像側に配置されたレンズの物体側の面の曲率半径、ｒ_3lb、前記第３レンズ群の最も像側に配置されたレンズの像側の面の曲率半径である。

【0036】

この条件式（５）は、第３レンズ群の最も像側、すなわち、対物レンズの最も像側に配置されたレンズの形状を規定したものである。この条件式を満足するように構成すると、非点収差や倍率色収差を補正しやすく、好適な光学性能を確保しやすくなる。

【0037】

なお、条件式（５）に代わり、次の条件式（５−１）、（５−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
−３．５＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜１ ・・・（５−１）
−２．７＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜０．６・・・（５−２）
また、条件式（５−１）の上限値又は下限値を、条件式（５）、（５−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（５−２）の上限値又は下限値を、条件式（５）、（５−１）の上限値又は下限値としても良い。

【0038】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
｜ΔＤＴ_n｜＜８ ・・・（６）
ただし、ΔＤＴは前記第２レンズ群が微小変動した時の歪曲収差の変動量である。
なお、微小変動とは像面を（Ｆナンバー×０．００５）ｍｍ変動させるために必要な前記第２レンズ群の光軸に沿った変動である。

【0039】

この条件式（６）は、第２レンズ群、すなわち、可動レンズ群が移動して微小（（Ｆナンバー×０．００５）ｍｍ）に像面が変動した時の歪曲収差の変動量を表したものである。この条件式（６）の上限値を上回らないように構成すると、歪曲収差の変動量、すなわち、被写体観察時に観察画像の変動を小さく抑えやすい。

【0040】

なお、条件式（６）に代わり、次の条件式（６−１）、（６−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
｜ΔＤＴ_n｜＜６．５ ・・・（６−１）
｜ΔＤＴ_n｜＜５ ・・・（６−２）

【0041】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１５＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．５ ・・・（７）
ただし、β_c2は前記近接観察状態での前記第２レンズ群の横倍率、β_c3は前記近接観察状態での前記第３レンズ群の横倍率である。

【0042】

この条件式（７）は、近接観察状態において、第２レンズ群、すわなち、可動レンズ群が移動する際の像面の変動量を規定したものである。この条件式（７）の下限値を下回らないように構成すると、可動レンズ群の移動量に対する像面の変動量が小さくなりすぎず、その結果として、必要な移動量を小さく抑えることができるため、光学系全体を小型化しやすい。一方、上限値を上回らないように構成すると、可動レンズ群の移動量に対する像面の変動量が大きくなりすぎず、その結果として、像面湾曲の収差変動を小さく抑えることができる。

【0043】

なお、条件式（７）に代わり、次の条件式（７−１）、（７−２）のいずれかを満足するように構成するとさらに好ましい。
０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．４ ・・・（７−１）
０．２５＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．３ ・・・（７−２）
また、条件式（７−１）の上限値又は下限値を、条件式（７）、（７−２）の上限値又は下限値としても良いし、条件式（７−２）の上限値又は下限値を、条件式（７）、（７−１）の上限値又は下限値としても良い。

【0044】

また、本実施形態の対物レンズは、前記第２レンズ群が、単一のレンズ成分により構成されていることが好ましい。

【0045】

このように構成すると、対物レンズの構成を簡略化・軽量化しやすくなる。また、対物レンズの構成が簡単になるので、この対物レンズを組み込んだ観察装置の構成も簡略化・軽量化しやすくなる。なお、ここでレンズ成分とは、レンズ単体又は接合レンズのことをいう。

【0046】

また、本実施形態の対物レンズは、前記第３レンズ群が、正のパワーを持つことを持つことが好ましい。

【0047】

このような構成にすると、像面湾曲収差、非点収差、コマ収差の変動を抑えやすい。また、明るさ絞りを固定とすることに加えて、このような構成とすることにより、可動レンズ群である第２レンズ群の移動による光束の入射角の変化を抑えやすくなり、周辺光量の低下を防ぎやすくなる。

【0048】

また、本実施形態の対物レンズは、前記第１レンズ群が、負のパワーを持ち、前記第２レンズ群が、負のパワーを持つことが好ましい。

【0049】

本実施形態の対物レンズは、前記第１レンズ群が、負のパワーを持ち、前記第３レンズ群が正のパワーを持つ場合には、前記第２レンズ群が、負のパワーを持つことが好ましい。
このように構成すると、第１、２レンズ群を同じ負群で構成できるため、第１レンズ群で発生する収差を第２レンズ群が分担できるため像面湾曲収差、非点収差を制御しやすい。また、通常観察状態から近接観察状態への歪曲収差の変動を制御しやすい。

【0050】

また、本実施形態の対物レンズは、前記第１レンズ群が、正のパワーを持ち、前記第２レンズ群が負のパワーを持つことが好ましい。

【0051】

このように構成すると、２つの正レンズ群が対称的に配置されることになるため、正の第１レンズ群で発生する収差を正の第３レンズ群で補正することができ、倍率色収差、非点収差、歪曲収差を抑制しやすい。

【0052】

また、本実施形態の対物レンズは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c ・・・（８）
ただし、Ｆｎｏ_nは前記通常観察状態での全系のＦナンバー、Ｆｎｏ_cは前記近接観察状態での全系のＦナンバーである。

【0053】

この条件式（８）を満足するように構成すると、対物レンズと高画素化された撮像素子とを組み合わせて使用しても、通常観察状態から近接観察状態までの各状態において十分な焦点深度を確保しやすい。これは、通常観察状態のＦナンバーが近接観察状態のＦナンバーとほぼ同じになるため、近接観察状態において回折の影響を受けないようにＦナンバーを小さくしても通常観察状態におけるＦナンバーを必要以上に小さくする必要がなくなるためである。

【0054】

また、本実施形態の観察装置は、上記のいずれかの対物レンズと、前記第２レンズ群を移動させるオートフォーカス機構と、を備え、前記第２レンズ群によりフォーカシングを行うことを特徴とする。

【0055】

なお、オートフォーカス機構とは、例えば、フォーカシングを行う可動レンズ群を光軸に沿って移動させる駆動機構と、所定の情報（対物レンズの像側に配置されたＣＣＤ等の撮像素子上に形成された画像情報や対物レンズの先端から観察対象までの距離情報等）に基づき、駆動機構を制御する制御手段と、により構成したものである。

【0056】

以下に、本発明の対物レンズを備えた観察装置に係る実施例について図面を参照しながら説明する。

【0057】

なお、光学系の光軸に沿う断面図のｒ₁，ｒ₂，・・・及びｄ₁，ｄ₂，・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号１，２，・・・に対応している。

【0058】

また、数値データにおいては、ｓは面番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数をそれぞれ示している。また、各実施例の図において、明るさ絞りＳの位置を矢印で明示している。ここで、当該明るさ絞りＳの位置はレンズ面の位置と近接しているため、絞り径は実際の絞り径より大きく図示されている。しかしながら、実際の絞り径は各実施例に記載のＦナンバー等を用いて、当業者であれば適宜算出することが可能である。

【実施例1】

【0059】

以下に、図１及び図２を用いて、実施例１に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0060】

なお、図１は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図２は、図１に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0061】

図１に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0062】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、正のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0063】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂と、正のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0064】

第２レンズ群Ｇ₂は、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0065】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₁と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₂と、正のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₃と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₄と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₅とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₁とレンズＬ₃₂、レンズＬ₃₄とレンズＬ₃₅は接合されている。

【0066】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0067】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0068】

数値データ１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.150 0.78
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.45
5 -3.219 0.54 1.81600 46.62
6 -1.949 Ｄ６
7 1.633 0.74 1.58913 61.14
8 -13.006 Ｄ８
9（絞り面） ∞ 0.03
10 -1.186 0.44 1.59270 35.31
11 0.800 0.43 1.48749 70.23
12 -2.732 0.45
13 2.257 0.47 1.58913 61.14
14 47.501 0.45
15 3.795 0.92 1.88300 40.76
16 -2.335 0.30 1.92286 18.90
17 -8.306 0.45
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20（像面） ∞

【0069】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.36
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.95 1.14 1.29
Ｆナンバー 8.34 8.16 8.00
画角（２ω） 121.47 93.26 78.18
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 9.44 9.18 8.97
ＢＦ（in air） 1.16 0.90 0.69

【0070】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 1.16 0.79 0.54
Ｄ８ 0.45 0.82 1.07

【0071】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -3.87
2 7 2.51
3 10 2.25

【0072】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．３６８
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．００７
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：１．００
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６５９
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．７８
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−４．５４３
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．４１１
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０４

【実施例2】

【0073】

以下に、図３及び図４を用いて、実施例２に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0074】

なお、図３は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図４は、図３に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0075】

図３に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0076】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、正のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0077】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂と、正のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0078】

第２レンズ群Ｇ₂は、正のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0079】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₁と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₂と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₃と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₄と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₅とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₁とレンズＬ₃₂、レンズＬ₃₄とレンズＬ₃₅は接合されている。

【0080】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0081】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0082】

数値データ２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.200 0.83
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.47
5 -3.541 0.68 1.88300 40.76
6 -2.056 Ｄ６
7 1.753 0.78 1.58913 61.14
8 36.011 Ｄ８
9（絞り面） ∞ 0.03
10 -1.383 0.52 1.58144 40.75
11 0.900 0.44 1.48749 70.23
12 -5.939 0.45
13 2.524 0.60 1.69680 55.53
14 -5.573 0.45
15 6.380 0.79 1.88300 40.76
16 -2.509 0.30 1.92286 18.90
17 -10.370 0.45
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20（像面） ∞

【0083】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.40
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.95 1.15 1.33
Ｆナンバー 8.36 8.17 8.00
画角（２ω） 120.05 92.40 77.32
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 9.92 9.66 9.43
ＢＦ（in air） 1.16 0.91 0.68

【0084】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 1.31 0.83 0.50
Ｄ８ 0.45 0.93 1.26

【0085】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -6.16
2 7 3.10
3 10 2.21

【0086】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４２８
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．０２１
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：１．００
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６６７
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．６３
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−３．７７９
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．３２１
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０４

【実施例3】

【0087】

以下に、図５及び図６を用いて、実施例３に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0088】

なお、図５は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図６は、図５に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0089】

図５に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0090】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、正のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0091】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0092】

第２レンズ群Ｇ₂は、物体側から順に、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₂₁と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₂₂とにより構成されている。なお、レンズＬ₂₁とレンズＬ₂₂は接合されている。

【0093】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₁と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₂と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₃と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₄とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₃とレンズＬ₃₄は接合されている。

【0094】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0095】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0096】

数値データ３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.186 0.65
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.45
5 -2.347 1.12 1.92286 18.90
6 -2.862 Ｄ６
7 2.437 0.86 1.80100 34.97
8 -1.065 0.30 1.92286 18.90
9 -3.061 Ｄ９
10（絞り面） ∞ 0.03
11 -3.146 0.30 1.48749 70.23
12 1.331 1.23
13 2.556 0.50 1.65160 58.55
14 -21.046 0.45
15 2.200 1.23 1.58913 61.14
16 -1.800 0.30 1.92286 18.90
17 -9.377 0.45
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20（像面） ∞

【0097】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.30
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.94 1.09 1.22
Ｆナンバー 8.40 8.18 8.00
画角（２ω） 125.06 97.78 82.25
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 10.68 10.44 10.23
ＢＦ（in air） 1.16 0.92 0.72

【0098】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 0.98 0.69 0.45
Ｄ９ 0.45 0.74 0.98

【0099】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -1.67
2 7 2.10
3 11 3.44

【0100】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４２７
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．１００
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：１．００
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６４５
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．４７
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−５．２０５
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．３７３
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０５

【実施例4】

【0101】

以下に、図７及び図８を用いて、実施例４に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0102】

なお、図７は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図８は、図７に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0103】

図７に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0104】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、正のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0105】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂と、正のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₃と、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₄と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₁₅とにより構成されている。なお、レンズＬ₁₄とレンズＬ₁₅は接合されている。

【0106】

第２レンズ群Ｇ₂は、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0107】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₁と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₂と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₃とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₂とレンズＬ₃₃は接合されている。

【0108】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って像側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0109】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0110】

数値データ４
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.102 1.02
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.70
5 -3.585 1.23 1.74951 35.33
6 -2.641 0.45
7 4.735 0.30 1.92286 18.90
8 2.496 0.65 1.88300 40.76
9 -9.184 Ｄ９
10 4.876 0.30 1.80400 46.57
11 1.681 Ｄ１１
12（絞り面） ∞ 0.48
13 3.309 0.35 1.69680 55.53
14 -9.254 0.94
15 2.751 1.07 1.48749 70.23
16 -2.743 0.70 1.92286 18.90
17 -10.460 0.72
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20（像面） ∞

【0111】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.26
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.95 1.12 1.20
Ｆナンバー 8.85 8.36 8.00
画角（２ω） 123.11 88.85 76.64
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.18 11.93 11.74
ＢＦ（in air） 1.44 1.18 1.00

【0112】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ９ 0.45 1.09 1.43
Ｄ１１ 1.43 0.79 0.45

【0113】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 1.56
2 10 -3.33
3 13 2.73

【0114】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．３０９
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．０３７
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９８
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６４９
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．７１
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−４．３５１
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．３８０
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．１０

【実施例5】

【0115】

以下に、図９及び図１０を用いて、実施例５に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0116】

なお、図９は、この観察装置が備える光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図１０は、図９に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0117】

図９に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0118】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0119】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂により構成されている。

【0120】

第２レンズ群Ｇ₂は、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0121】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₁と、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₂と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₃と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₄と、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₅とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₂とレンズＬ₃₃、レンズＬ₃₄とレンズＬ₃₅は接合されている。

【0122】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0123】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0124】

数値データ５
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.150 0.68
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ Ｄ４
5 1.575 0.30 1.92286 18.90
6 1.102 Ｄ６
7（絞り面） ∞ 0.03
8 6.042 0.35 1.69895 30.13
9 -3.072 0.45
10 5.578 0.30 1.92286 18.90
11 1.350 1.04 1.69895 30.13
12 -20.059 2.55
13 1.438 0.98 1.48749 70.23
14 -6.190 0.30 1.92286 18.90
15 2.046 0.45
16 ∞ 0.40 1.52300 58.50
17 ∞ 0.50
18（像面） ∞

【0125】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：0.93
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.93 0.88 0.87
Ｆナンバー 8.51 8.10 8.00
画角（２ω） 124.98 126.12 126.74
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.32 12.14 12.10
ＢＦ（in air） 1.16 0.99 0.96

【0126】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ４ 1.14 0.95 0.90
Ｄ６ 2.37 2.56 2.61

【0127】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -1.30
2 5 -5.72
3 8 1.85

【0128】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．３９６
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．５００
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９８
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６５０
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：０．５０３
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−０．６３２
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．９４８
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０６

【実施例6】

【0129】

以下に、図１１及び図１２を用いて、実施例６に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0130】

なお、図１１は、この観察装置が備える光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図１２は、図１１に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0131】

図１１に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0132】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ₃中に配置されている。

【0133】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂とにより構成されている。

【0134】

第２レンズ群Ｇ₂は、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0135】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₁と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₂と、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₃と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₄と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₅と、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₆とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₃とレンズＬ₃₄、レンズＬ₃₅とレンズＬ₃₆は接合されている。

【0136】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0137】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0138】

数値データ６
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.156 0.68
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ Ｄ４
5 3.324 0.30 1.92286 18.90
6 2.052 Ｄ６
7 181.427 0.37 1.58313 59.38
8 -11.991 0.45
9（絞り面） ∞ 0.03
10 3.405 0.34 1.69895 30.13
11 -13.877 0.53
12 4.040 0.33 1.92286 18.90
13 1.261 0.41 1.69895 30.13
14 -106.024 2.65
15 1.517 0.92 1.48749 70.23
16 -4.277 0.30 1.92286 18.90
17 2.561 0.46
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20（像面） ∞

【0139】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：0.94
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.92 0.88 0.86
Ｆナンバー 8.48 8.16 8.00
画角（２ω） 126.22 126.58 126.62
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.31 12.18 12.11
ＢＦ（in air） 1.18 1.04 0.97

【0140】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ４ 1.21 1.02 0.90
Ｄ６ 1.97 2.16 2.28

【0141】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -1.31
2 5 -6.55
3 7 2.04

【0142】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４２７
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．５２２
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９８
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６５１
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：０．２５０
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−１．１１３
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．６９３
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０５

【実施例7】

【0143】

以下に、図１３及び図１４を用いて、実施例７に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0144】

なお、図１３は、この観察装置が備える光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図１４は、図１３に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0145】

図１４に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0146】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、正のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ₃中に配置されている。

【0147】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けた平凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂と、正のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0148】

第２レンズ群Ｇ₂は、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0149】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、負のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₁と、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₂と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₃と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₄と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₅と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₆とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₂とレンズＬ₃₃、レンズＬ₃₅とレンズＬ₃₆は接合されている。

【0150】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変更することができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0151】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0152】

数値データ７
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.230 1.00
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.64
5 -4.539 0.83 1.81600 46.62
6 -2.328 Ｄ６
7 2.832 0.57 1.58913 61.14
8 -13.345 Ｄ８
9 3.894 0.30 1.92286 18.90
10 3.265 0.11
11（絞り面） ∞ 0.03
12 -2.862 0.80 1.59270 35.31
13 1.100 0.50 1.48749 70.23
14 -5.306 1.47
15 4.016 0.96 1.58913 61.14
16 -4.368 0.25
17 4.818 1.09 1.88300 40.76
18 -2.669 0.30 1.92286 18.90
19 -27.226 0.43
20 ∞ 0.40 1.52300 58.50
21 ∞ 0.50
22（像面） ∞

【0153】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.55
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.93 1.18 1.44
Ｆナンバー 7.51 7.76 8.00
画角（２ω） 124.67 92.77 76.42
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.24 11.98 11.72
ＢＦ（in air） 1.15 0.89 0.62

【0154】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 1.35 0.67 0.20
Ｄ８ 0.24 0.92 1.39

【0155】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -7.15
2 7 4.02
3 9 2.01

【0156】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４９９
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−０．９６５２
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：１．００
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：０．６５３３
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．２１
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−３．２１５
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．２０３
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：０．９３９

【実施例8】

【0157】

以下に、図１５及び図１６を用いて、実施例８に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0158】

なお、図１５は、この観察装置が備える光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図１６は、図１５に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0159】

図１５に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0160】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、正のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0161】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₁₁と、平レンズであるレンズＬ₁₂と、正のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0162】

第２レンズ群Ｇ₂は、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₂₁により構成されている。

【0163】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、負のパワーを持つ両凹レンズであるレンズＬ₃₁と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₂と、正のパワーを持ち像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₃と、正のパワーを持つ両凸レンズであるレンズＬ₃₄と、負のパワーを持ち像側に凸面を向けたメニスカスレンズであるレンズＬ₃₅とにより構成されている。なお、レンズＬ₃₁とレンズＬ₃₂、レンズＬ₃₄とレンズＬ₃₅は接合されている。

【0164】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0165】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0166】

数値データ８
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 -8.111 0.36 1.88300 40.76
2 1.258 0.78
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.46
5 -3.124 0.60 1.81600 46.62
6 -1.836 Ｄ６
7 1.719 0.55 1.58913 61.14
8 -114.439 Ｄ８
9（絞り面） ∞ 0.03
10 -1.792 0.50 1.59270 35.31
11 0.744 0.94 1.48749 70.23
12 -2.973 0.45
13 2.762 0.47 1.58913 61.14
14 138.170 0.45
15 5.220 0.97 1.88300 40.76
16 -2.636 0.35 1.92286 18.90
17 -9.384 0.47
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20（像面） ∞

【0167】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.33
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.95 1.12 1.26
Ｆナンバー 8.20 8.09 8.00
画角（２ω） 121.38 92.43 78.15
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 10.13 9.88 9.68
ＢＦ（in air） 1.18 0.93 0.72

【0168】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 1.29 0.89 0.62
Ｄ８ 0.45 0.85 1.12

【0169】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -4.70
2 7 2.88
3 10 2.39

【0170】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．２７８
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−０．９６０８
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９９
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：−０．６６１
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．７８
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−３．９２７
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．３９９
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０２

【実施例9】

【0171】

以下に、図１７及び図１８を用いて、実施例９に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0172】

なお、図１７は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図１８は、図１７に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0173】

図１７に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0174】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0175】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹負レンズＬ₁₁と、平レンズＬ₁₂とにより構成されている。

【0176】

第２レンズ群Ｇ₂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Ｌ₂₁と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₂とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ₂₁と、負メニスカスレンズＬ₂₂と、は接合されている。

【0177】

第３レンズ群Ｇ₃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、両凸正レンズＬ₃₃と、両凸正レンズＬ₃₄と、両凹負レンズＬ₃₅とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ₃₂と、両凸正レンズＬ₃₃と、は接合されている。また、両凸正レンズＬ₃₄と、両凹負レンズＬ₃₅と、は接合されている。

【0178】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0179】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0180】

数値データ
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.150 0.64
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ Ｄ４
5 -3.393 0.38 1.48749 70.23
6 -11.131 0.42 1.92286 18.90
7 -16.191 Ｄ７
8 （絞り面） ∞ 0.03
9 8.463 0.30 1.69895 30.13
10 9.477 0.45
11 2.400 0.30 1.92286 18.90
12 1.155 1.80 1.69895 30.13
13 -3.708 2.19
14 1.604 1.05 1.48749 70.23
15 -2.464 0.46 1.92286 18.90
16 3.441 0.50
17 ∞ 0.40 1.52300 58.50
18 ∞ 0.50
19 （像面） ∞

【0181】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：0.94
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.90 0.86 0.85
Ｆナンバー 8.40 8.14 8.00
画角（２ω） 127.27 127.46 126.81
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.27 12.13 12.06
ＢＦ（in air） 1.23 1.09 1.02

【0182】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ４ 1.04 0.68 0.45
Ｄ７ 1.32 1.68 1.91

【0183】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -1.30
2 5 -8.14
3 8 2.11

【0184】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４５３
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．５３６
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９９
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：−０．６５６
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−０．１６５
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−１．８０２
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．３２８
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０５１

【実施例10】

【0185】

以下に、図１９及び図２０を用いて、実施例１０に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0186】

なお、図１９は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図２０は、図１９に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0187】

図１９に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0188】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0189】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹負レンズＬ₁₁と、平レンズＬ₁₂と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0190】

第２レンズ群Ｇ₂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Ｌ₂₁と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₂とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ₂₁と、負メニスカスレンズＬ₂₂と、は接合されている。

【0191】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、両凸正レンズＬ₃₁と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₃₂と、両凸正レンズＬ₃₃と、両凸正レンズＬ₃₄と、両凹負レンズＬ₃₅とにより構成されている。負メニスカスレンズＬ₃₂と、両凸正レンズＬ₃₃と、は接合されている。また、両凸正レンズＬ₃₄と、両凹負レンズＬ₃₅と、は接合されている。

【0192】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0193】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。
数値データ
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.170 0.72
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.45
5 2.297 0.36 1.80400 46.57
6 3.138 Ｄ６
7 10.414 0.30 1.48749 70.23
8 3.897 0.03 1.92286 18.90
9 2.038 D9
10 (絞り面) ∞ 0.03
11 3.705 0.35 1.69895 30.13
12 -4.842 0.45
13 3.989 0.30 1.92286 18.90
14 1.227 1.21 1.69895 30.13
15 -23.098 2.09
16 1.565 0.94 1.48749 70.23
17 -3.191 0.30 1.92286 18.90
18 2.996 0.47
19 ∞ 0.40 1.52300 58.50
20 ∞ 0.50
21 （像面） ∞

【0194】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：0.98
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.94 0.89 0.88
Ｆナンバー 8.48 8.10 8.00
画角（２ω） 124.86 126.27 126.75
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.31 12.15 12.11
ＢＦ（in air） 1.18 1.02 0.97

【0195】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 0.64 0.49 0.45
Ｄ９ 2.03 2.18 2.22

【0196】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -1.77
2 7 -3.57
3 10 1.85

【0197】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４０７
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．５１３
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９９
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：−０．６４６
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：０．０３２
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−０．６９０
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：１．２２３
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０６０

【実施例11】

【0198】

以下に、図２１及び図２２を用いて、実施例１１に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0199】

なお、図２１は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図２２は、図２１に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0200】

図２１に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0201】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、負のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0202】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹負レンズＬ₁₁と、平レンズＬ₁₂と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₁₃とにより構成されている。

【0203】

第２レンズ群Ｇ₂は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₁により構成されている。

【0204】

第３レンズ群Ｇ₃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Ｌ₃₁と、両凸正レンズＬ₃₂と、両凸正レンズＬ₃₃と、両凹負レンズＬ₃₄とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ₃₁と、両凸正レンズＬ₃₂と、は接合されている。また、両凸正レンズＬ₃₃と、両凹負レンズＬ₃₄と、は接合されている。

【0205】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って物体側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0206】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。
数値データ
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.193 0.77
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.20
5 2.098 0.34 1.88300 40.76
6 2.235 Ｄ６
7 -3.023 0.53 1.69895 30.13
8 -4.742 Ｄ８
9 (絞り面) ∞ 0.03
10 2.565 0.30 1.92286 18.90
11 1.490 1.00 1.64769 33.79
12 -3.277 1.89
13 1.660 0.94 1.48749 70.23
14 -2.547 0.75 1.92286 18.90
15 3.677 0.55
16 ∞ 0.40 1.52300 58.50
17 ∞ 0.50
18 （像面） ∞

【0207】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：0.94
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.94 0.90 0.88
Ｆナンバー 8.53 8.16 8.00
画角（２ω） 124.77 125.39 124.74
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 11.69 11.54 11.48
ＢＦ（in air） 1.26 1.12 1.05

【0208】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ６ 1.87 1.26 0.93
Ｄ８ 1.17 1.78 2.11

【0209】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -1.45
2 7 -13.65
3 9 2.11

【0210】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４３４
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．５４１
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９９
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：−０．６４６
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−０．１８２
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−２．００５
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：０．２０６
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０６６

【実施例12】

【0211】

以下に、図２３及び図２４を用いて、実施例１２に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0212】

なお、図２３は、この観察装置が備える光学系の構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。
図２４は、図２３に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0213】

図２３に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0214】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、正のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ₃中に配置されている。

【0215】

第１レンズ群Ｇ₁は、像側に凹面を向けた平凹負レンズＬ₁₁と、平レンズＬ₁₂と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₁₃と、両凸正レンズＬ₁₄とにより構成されている。

【0216】

第２レンズ群Ｇ₂は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₁により構成されている。

【0217】

第３レンズ群Ｇ₃は、物体側から順に、両凸正レンズＬ₃₁と、両凸正レンズＬ₃₂と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₃₃とにより構成されている。なお、両凸正レンズＬ₃₂と、負メニスカスレンズＬ₃₃と、は接合されている。

【0218】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って像側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0219】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。
数値データ
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.228 0.79
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.45
5 -3.600 1.66 1.75500 52.32
6 -2.753 0.45
7 3.617 0.55 1.88300 40.76
8 -72.464 Ｄ８
9 2.374 0.30 1.88300 40.76
10 1.323 Ｄ１０
11 (絞り面) ∞ 1.24
12 2.908 0.41 1.71999 50.23
13 -19.996 0.51
14 3.136 0.68 1.48749 70.23
15 -4.487 1.00 1.92286 18.90
16 -9.899 0.72
17 ∞ 0.40 1.52300 58.50
18 ∞ 0.50
19 （像面） ∞

【0220】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.38
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.95 1.18 1.31
Ｆナンバー 8.55 8.24 8.00
画角（２ω） 130.01 91.50 76.77
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air） 12.32 12.06 11.85
ＢＦ（in air） 1.45 1.18 0.97

【0221】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ８ 0.45 1.25 1.72
Ｄ１０ 1.72 0.92 0.45

【0222】

レンズ群デ−タ
群 始面 焦点距離
1 1 1.84
2 9 -3.91
3 11 2.59

【0223】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４６０
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．０６５
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９９
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：−０．６１６
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−２．６５８
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−４．５４０
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：−０．２６７
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．０６９

【実施例13】

【0224】

以下に、図２５及び図２６を用いて、実施例１３に係る対物レンズを備えた観察装置について詳細に説明する。

【0225】

なお、図２５は、この観察装置が備える光学系の構成及び移動方向を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。図２６は、図２５に示した光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は通常観察状態、（ｂ）は中間観察状態、（ｃ）は近接観察状態を示す図である。

【0226】

図２５に示すように、この観察装置は、対物光学系ＯＬとその対物光学系ＯＬの像側に配置された実質的には屈折力を有さない平レンズＰＬ光学系と、対物光学系ＯＬ中に配置された明るさ絞りＳと、撮像面ＩＭのみを示したＣＣＤ等の撮像素子とを備えている。なお、これらはすべて光軸Ｌｃ上に配置されている。

【0227】

対物光学系ＯＬは、物体側から順に、正のパワーを持つ第１レンズ群Ｇ₁と、負のパワーを持ち変倍時に光軸に沿って移動可能である第２レンズ群Ｇ₂と、正のパワーを持つ第３レンズ群Ｇ₃とからなる。なお、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ₂と第３レンズ群Ｇ₃との間に配置されている。

【0228】

第１レンズ群Ｇ₁は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹負レンズＬ₁₁と、平レンズＬ₁₂と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ₁₃と、両凸正レンズＬ₁₄とにより構成されている。

【0229】

第２レンズ群Ｇ₂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Ｌ₂₁と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₂₂とにより構成されている。なお、負メニスカスレンズＬ₂₁と、負メニスカスレンズＬ₂₂と、は接合されている。

【0230】

第３レンズ群Ｇ₃は、両凸正レンズＬ₃₁と、両凸正レンズＬ₃₂と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ₃₃とにより構成されている。なお、両凸正レンズＬ₃₂と、負メニスカスレンズＬ₃₃と、は接合されている。

【0231】

そして、この観察装置では、第２レンズ群Ｇ₂を光軸に沿って像側に移動させることによって、通常観察状態から近接観察状態へ観察状態を可逆的、且つ、連続的に変更させて、変倍を行うことができるようになっている。なお、この変倍時に、第１レンズ群Ｇ₁と第３レンズ群Ｇ₃と明るさ絞りＳは固定である。

【0232】

次に、この観察装置に備えられた光学系に係る数値データを示す。

【0233】

数値データ
単位 ｍｍ
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
ｓ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 0.36 1.88300 40.76
2 1.192 0.89
3 ∞ 0.31 1.51400 73.43
4 ∞ 0.57
5 -3.897 1.80 1.72916 54.68
6 -2.754 0.45
7 3.633 0.54 1.78800 47.37
8 -28.129 Ｄ８
9 6.980 0.30 1.92286 18.90
10 6.037 0.130 1.78590 44.20
11 1.758 Ｄ１１
12 (絞り面) ∞ 0.48
13 4.210 0.35 1.65160 58.55
14 -5.197 0.77
15 2.728 0.84 1.51633 64.14
16 -3.507 0.74 1.84666 23.78
17 -14.269 0.90
18 ∞ 0.40 1.52300 58.50
19 ∞ 0.50
20 （像面）

【0234】

対物光学系に係る各種データ
ズーム比：1.35
観察状態 通常観察 中間 近接観察
焦点距離 0.92 1.13 1.24
Ｆナンバー 8.86 8.38 8.00
画角（２ω） 131.22 88.88 74.24
像高 0.80 0.80 0.80
レンズ全長（in air）12.33 12.08 11.88
ＢＦ（in air） 1.62 1.38 1.17

【0235】

面間隔
観察状態 通常観察 中間 近接観察
Ｄ８ 0.45 1.15 1.54
Ｄ１１ 1.54 0.84 0.45

【0236】

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 1.62
2 9 -3.13
3 12 2.55

【0237】

条件式に係るデータ
条件式（１）：１．２４＜｜Ｆ_1f／Ｆ_n｜＜１．８：−１．４６７
条件式（２）：０．８＜｜Ｆ_1f／Ｆ_c｜＜１．７：−１．０９２
条件式（３）：０．７＜｜θ_c／θ_n｜＜１．５：０．９９８
条件式（４）：ω_nP／ω_nMax＜０．７：−０．６２５
条件式（５）：−３＜（ｒ_3lf＋ｒ_3lb）／（ｒ_3lf−ｒ_3lb）＜２：−１．６５２
条件式（６）：｜ΔＤＴ_n｜＜８：−５．２６３
条件式（７）：０．２＜｜(１‐β_c2・β_c2)×β_c3・β_c3｜＜１．２：−０．３３７
条件式（８）：０．９＜Ｆｎｏ_n／Ｆｎｏ_c：１．１０７

【0238】

なお、本発明の対物レンズを構成するレンズは、上記各実施例により示された形状に限定されるものではない。例えば、第１レンズ群の最も物体側のレンズが正のパワーを持つように構成しても構わない。

【0239】

また、本発明の対物レンズを構成するレンズ群は、上記実施例により示された形状や枚数に限定されるものではない。

【0240】

また、本発明の対物レンズは、上記実施例においては、各レンズ群内又は各レンズ群外に実質的に屈折力を有さないレンズを配置しているが（例えば、実施例１の第１レンズ群Ｇ₁内に配置されているレンズＬ₁₂や対物レンズＯＬの像側に配置されている平レンズＰＬ）、これらのレンズは必ずしも配置しなくてもよい。また、逆に、各レンズ群内又は各レンズ群外に、上記各実施例に図示されていないレンズであって、実質的に屈折力を有さないレンズを配置してもよい。例えば、対物レンズの像側に配置されている平レンズの像側にＣＣＤカバーガラス等を配置しても構わない。

【0241】

さらに、本発明の対物レンズは、図２７に示すような内視鏡装置に用いても良い。なお、この内視鏡装置は、患者の体内へ挿入するための挿入部１と、内視鏡操作部２と、内部に光源ユニットと画像処理ユニットを備えた制御ユニット３と、制御ユニット３から出力された画像を表示するモニター４とからなる。そして、挿入部１は、その先端部１ａに、本発明の対物レンズを備えている。

【符号の説明】

【0242】

Ｇ₁ 第１レンズ群
Ｇ₂ 第２レンズ群
Ｇ₃ 第３レンズ群
ＩＭ 撮像面
Ｌｃ 光軸
Ｌ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₁₃，Ｌ₁₄，Ｌ₁₅，Ｌ₂₁，Ｌ₂₂，Ｌ₃₁，Ｌ₃₂，Ｌ₃₃，Ｌ₃₄，Ｌ₃₅，Ｌ₃₆ レンズ
ＯＬ 対物レンズ
ＰＬ 平レンズ
Ｓ 明るさ絞り
１ 挿入部
１ａ 先端部
２ 内視鏡操作部
３ 制御ユニット
４ モニター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】