CN105190401B - 变倍观察光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变倍观察光学系统，其具备物镜系统、反转正立系统以及目镜系统。物镜系统从物体侧开始依次由正的第一组、正的第二组以及负的第三组构成，目镜系统从物体侧开始依次由正的第四组、正的第五组构成，反转正立系统位于第一组与第二组之间。第五组从物体侧开始依次由将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜、和在与负弯月形透镜之间隔开空气间隔而配置的正透镜构成，第五组具有至少一个非球面。

Description

变倍观察光学系统
技术领域
本发明涉及一种变倍观察光学系统，例如涉及一种被使用于医疗用放大镜、作业用放大镜、双筒望远镜、地上望远镜等的变倍观察光学系统。
背景技术
在被使用于放大镜、双筒望远镜、地上望远镜等的观察光学系统中，以往一般采用用棱镜等反转正立系统使通过物镜系统形成的倒立像反转成正立像、并通过目镜系统观察该像的类型的所谓的开普勒式(实像式)。另外，在具有2倍左右的变倍比的变焦光学系统中，容易小型化，所以如在专利文献1中提出的那样，一般采用用夹着上述倒立像的一对透镜进行变焦的变焦类型。
例如，在专利文献1的实施例1中，出于在移动组内校正变倍中的像差变动的目的，移动组的一个由胶合透镜构成，另一个移动组由胶合透镜及正透镜构成，固定组由单透镜构成。在专利文献1的实施例2中，出于校正轴向色像差的目的，在目镜系统中最靠近瞳孔侧的组由胶合透镜构成。
专利文献1：日本特开2003－315687号公报
在专利文献1的实施例1中，移动组由多个透镜构成，所以移动组的重量增大且机械结构变复杂。因此，难以实现单元整体的轻型化。在专利文献1的实施例2中，在目镜系统中最靠近瞳孔侧的组仅由一对胶合透镜构成，所以难以在中心部和周边部对像差校正进行同时且良好地校正。
发明内容
本发明是鉴于上述状况提出的，其目的在于提供一种在从中心到周边的整个视野范围良好地校正各像差的、轻型且紧凑的变倍观察光学系统。
为了达成上述目的，第一发明的变倍观察光学系统是具备物镜系统、使由上述物镜系统形成的倒立像正立的反转正立系统、以及使得由上述反转正立系统形成的正立像被瞳孔观察的目镜系统的实像式的观察光学系统，其特征在于，
上述物镜系统从物体侧开始依次由具有正光焦度的第一组、具有正光焦度的第二组、以及具有负光焦度的第三组构成，
上述目镜系统从物体侧开始依次由具有正光焦度的第四组和具有正光焦度的第五组构成，
上述反转正立系统位于上述第一组与上述第二组之间，
在从低倍率端到高倍率端的变焦中，通过使像面位于上述第三组与上述第四组之间、并且上述第三组和上述第四组沿着光轴相互向相反方向移动来进行变焦，
上述第五组从物体侧开始依次由将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜、和在与该负弯月形透镜之间隔开空气间隔而配置的正透镜构成，
上述第五组具有至少一个非球面。
第二发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一发明中，上述第二组和上述第三组均由单透镜构成。
第三发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一或第二发明中，上述第四组仅由正透镜构成。
第四发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一至第三的任一发明中，满足以下的条件式(1)，
0.2＜LT5/few＜0.3…(1)
其中，若将上述第五组中的上述负弯月形透镜作为第5－1透镜，将上述第五组中的上述正透镜作为第5－2透镜，则
LT5：从第5－1透镜的瞳孔侧面到第5－2透镜的物体侧面的光轴上的距离，
few：低倍率端的目镜系统的焦距。
第五发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一至第四的任一发明中，满足以下的条件式(2)，
0.5＜f4/few＜0.8…(2)
其中，
f4：第四组的焦距，
few：低倍率端的目镜系统的焦距。
第六发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一至第五的任一发明中，满足以下的条件式(3)，
0.5＜(Rb+Ra)/(Rb－Ra)＜3.5…(3)
其中，若将上述第五组中的上述负弯月形透镜作为第5－1透镜，则
Ra：第5－1透镜的物体侧面的曲率半径，
Rb：第5－1透镜的瞳孔侧面的曲率半径。
第七发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一至第六的任一发明中，满足以下的条件式(4)，
0.4＜f34t/f34w＜0.8…(4)
其中，
f34w：低倍率端的第三组与第四组的合成焦距，
f34t：高倍率端的第三组与第四组的合成焦距。
第八发明的变倍观察光学系统的特征在于，在上述第一至第七的任一发明中，在变焦时，上述第一组、上述第二组和上述第五组在光轴方向上位置固定。
根据本发明，能够实现一种在从中心到周边的整个视野范围良好地校正各像差的、轻型且紧凑的变倍观察光学系统。
附图说明
图1是第一实施方式(实施例1)的光学构成图。
图2是第二实施方式(实施例2)的光学构成图。
图3是第三实施方式(实施例3)的光学构成图。
图4是第四实施方式(实施例4)的光学构成图。
图5是第一实施方式(实施例1)的光路图。
图6是第二实施方式(实施例2)的光路图。
图7是第三实施方式(实施例3)的光路图。
图8是第四实施方式(实施例4)的光路图。
图9是实施例1的像差图。
图10是实施例2的像差图。
图11是实施例3的像差图。
图12是实施例4的像差图。
具体实施方式
以下，对本发明的变倍观察光学系统进行说明。本发明的变倍观察光学系统是具备物镜系统、使由上述物镜系统形成的倒立像正立的反转正立系统；使得由上述反转正立系统形成的正立像被瞳孔观察的目镜系统的实像式的观察光学系统，其特征在于，上述物镜系统从物体侧开始依次由具有正光焦度的第一组、具有正光焦度的第二组、具有负光焦度的第三组构成，上述目镜系统从物体侧开始依次由具有正光焦度的第四组和具有正光焦度的第五组构成(光焦度：用焦距的倒数定义的量)，上述反转正立系统位于上述第一组与上述第二组之间。并且，在从低倍率端到高倍率端的变焦中，通过使像面位于上述第三组与上述第四组之间、并且上述第三组和上述第四组沿着光轴相互向相反方向移动来进行变焦。另外，上述第五组从物体侧开始依次由将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜、和在与该负弯月形透镜之间隔开空气间隔而配置的正透镜构成，上述第五组具有至少一个非球面。
在由物镜系统、反转正立系统以及目镜系统构成的实像式的观察光学系统中，与虚像式相比，具有能够减小物镜系统的直径的优点。另外，通过在反转正立系统的瞳孔侧配置正光焦度的第二组，能够将瞳孔的共轭位置配置在反转正立系统中或者反转正立系统附近。其结果是，能够使通过反转正立系统的光宽度变窄，能够将反转正立系统紧凑地聚集，从而能够使观察光学系统整体轻小化。并且，通过采用第三组与第四组夹着像面并相互向相反方向移动的变焦结构，能够在不导致全长增大的情况下进行变倍。
通过使第五组为负正的透镜配置，能够得到校正轴向色像差的效果。另外，通过在物体侧以隔开空气间隔(不胶合)的方式配置凹的负弯月形透镜(第5－1透镜)和正透镜(第5－2透镜)，能够得到良好地校正球面像差的效果。而且，通过对第五组配置至少一枚非球面，能够得到不仅良好地校正轴上的像差、还良好地校正像面弯曲等轴外的像差的效果。
因此，根据上述的特征结构，能够实现在从中心到周边的整个视野范围良好地校正各像差的、轻型且紧凑的变倍观察光学系统。在下面说明用于均衡性良好地得到这种效果、并且实现更好的光学性能、小型化等的条件等。
优选上述第二组和上述第三组均由单透镜构成。单透镜的使用对重量减少和全长增大的防止有效。例如，通过均用单透镜构成第二组和第三组，能够有效地防止全长的增大，通过用单透镜构成变焦时可动的第三组，能够实现基于第三组的轻型化的透镜驱动负荷的减小。而且，能够使结构部件小型·轻型化，所以能够得到变焦机构简便化和防止重量增加的效果。
优选上述第四组仅由正透镜构成。通过仅用正透镜构成变焦时可动的第四组，能够在变焦整个区域良好地校正像散、慧形像差。
优选满足以下的条件式(1)，
0.2＜LT5/few＜0.3…(1)
其中，若将上述第五组中的上述负弯月形透镜作为第5－1透镜，将上述第五组中的上述正透镜作为第5－2透镜，则
LT5：从第5－1透镜的瞳孔侧面到第5－2透镜的物体侧面的光轴上的距离，
few：低倍率端的目镜系统的焦距。
针对轴上部的光束和周边部的光束，通过在第5－1透镜上使用不同的范围来进行像差校正。为了像这样校正像差，需要将第5－1透镜与第5－2透镜隔开一定以上的间隔来配置。若超过条件式(1)的上限，则第五组的长度变长，难以使光学系统整体小型化。若小于条件式(1)的下限，则从第5－1透镜到第5－2透镜的距离变短，难以在第5－1透镜中在轴上部和周边部使用不同的范围。其结果是，难以在轴上部和周边部同时且良好地校正像差。因此，通过满足条件式(1)，能够均衡性良好地实现观察光学系统的小型化和高性能化。
更优选满足以下的条件式(1a)，
0.23＜LT5/few＜0.26…(1a)
该条件式(1a)在上述条件式(1)所规定的条件范围内，还规定了基于上述观点等的更优选的条件范围。因此，通过优选满足条件式(1a)，能够进一步增大上述效果。
优选满足以下的条件式(2)，
在变倍观察光学系统中，
0.5＜f4/few＜0.8…(2)
其中，
f4：第四组的焦距，
few：低倍率端的目镜系统的焦距。
若超过条件式(2)的上限，则由于第四组的相对光焦度变小，从而变焦时的第四组的移动量变大。因此，难以使光学系统小型化。若小于条件式(2)的下限，则在第四组产生的像散、慧形像差等增大，从而难以在第五组中良好地校正该像散、慧形像差等。因此，通过满足条件式(2)，能够均衡性良好地实现观察光学系统的小型化和高性能化。
更优选满足以下的条件式(2a)，
0.6＜f4/few＜0.7…(2a)
该条件式(2a)在上述条件式(2)所规定的条件范围内，还规定了基于上述观点等的更优选的条件范围。因此，通过优选满足条件式(2a)，能够进一步增大上述效果。
优选满足以下的条件式(3)，
0.5＜(Rb+Ra)/(Rb－Ra)＜3.5…(3)
其中，若将上述第五组中的上述负弯月形透镜作为第5－1透镜，则
Ra：第5－1透镜的物体侧面的曲率半径，
Rb：第5－1透镜的瞳孔侧面的曲率半径。
条件式(3)是规定关于第5－1透镜的面形状的优选条件范围的式子。若超过条件式(3)的上限，则通过第5－1透镜的光线通过位置变高，第五组的透镜直径变大，从而难以实现小型、轻型化。若小于条件式(3)的下限，则物体侧的曲率增大，难以进行面的加工。因此，通过满足条件式(3)，能够均衡性良好地实现观察光学系统的轻小化和高性能化。此外，面形状是基于近轴曲率的表述。
更优选满足以下的条件式(3a)，
0.9＜(Rb+Ra)/(Rb－Ra)＜3…(3a)
该条件式(3a)在上述条件式(3)所规定的条件范围内，还规定了基于上述观点等的更优选的条件范围。因此，通过优选满足条件式(3a)，能够进一步增大上述效果。
优选满足以下的条件式(4)，
0.4＜f34t/f34w＜0.8…(4)
其中，
f34w：低倍率端的第三组与第四组的合成焦距，
f34t：高倍率端的第三组与第四组的合成焦距。
若超过条件式(4)的上限，则变焦中的第四组的贡献变少，伴随于此，第三组的贡献率增加。并且，由于第三组的移动量增加，所以难以实现小型化。若小于条件式(4)的下限，则相反地，变焦中的第四组的贡献率相对增加，第四组的移动量增加，由此难以实现小型化。因此，通过满足条件式(4)，能够保持高光学性能并实现观察光学系统的小型化。
更优选满足以下的条件式(4a)，
0.5＜f34t/f34w＜0.7…(4a)
该条件式(4a)在上述条件式(4)所规定的条件范围内，还规定了基于上述观点等的更优选的条件范围。因此，通过优选满足条件式(4a)，能够进一步增大上述效果。
优选在变焦时上述第一组、上述第二组以及上述第五组在光轴方向上位置固定。通过仅使第三组和第四组这两个组可动，能够使变焦机构简单化。因此，将第一组、第二组以及第五组作为固定组，具有防止单元整体的重量增加的效果。另外，通过将朝向外部的第一组和第五组作为固定组，能够构成有利于防水、防尘结构的变倍观察光学系统。
优选第三组具有至少一个非球面。若在第三组中配置至少一个非球面，则能够在变焦整个区域控制周边光束。因此，能够在变焦整个区域良好地校正像面弯曲。
具有非球面的玻璃透镜可以用模具成形，或者当然也可以作为玻璃材料与树脂材料的复合型。模具类型适于大量上产，但相反地玻璃材料受到限制。另一方面的复合型，具有能够成为基板的玻璃材料非常多、设计灵活度高的优点。使用了高折射材料的非球面透镜一般难以进行模具成形，所以在单面非球面的情况下，能够将复合型的优点运用到最大程度。
优选最靠近物体侧的透镜和最靠近瞳孔侧的透镜由玻璃材料构成。在屋外、制造现场、检查工程、医疗现场等中，露在外部的透镜面裸露的情况较多，若频繁地进行拆装则容易对最靠近物体侧和最靠近瞳孔侧的透镜造成负担。从这种方面来看，优选要求强健性、耐化学性、防水性等的最靠近物体侧和最靠近瞳孔侧的透镜由玻璃材料构成。
优选上述最靠近物体侧的透镜由满足以下的条件式(5)的玻璃材料构成。
DA1＜0.35…(5)
其中，
DA1：将该玻璃材料的粉末投入至0.01mol/l的硝酸水溶液中，在沸水中加热，作为其质量减少(％)而算出的耐酸性的值(％)。
条件式(5)规定了作为最靠近物体侧的透镜所使用的玻璃材料而优选的耐酸性。例如，在考虑到医疗用等的情况下，需要不易受到因药品的附着而产生的影响的耐酸性。若由满足条件式(5)的玻璃材料构成最靠近物体侧的透镜，则能够防止因药品的附着等而产生的光学特性的降低。若超出条件式(5)的上限，则在以裸露状态露在外部环境的情况下，存在产生灼烧等化学反应从而光学特性降低的隐患。此外，上述数值、测定方法以及后述条件式对应值基于HOYA(株)的光学玻璃商品目录或者(株)住田光学玻璃的光学玻璃商品目录所记载的数据。
优选上述最靠近物体侧的透镜满足以下的条件式(6)、(7)中的任一个或者全部。
Hk1＞350…(6)
DS1＜0.2…(7)
其中，
Hk1：努氏硬度，
DS1：将直径为43.7mm(双面为30cm2)、厚度为约5mm的对面研磨后的玻璃试样在充分搅拌了的50℃、0.01mol/l的Na5P3O10水溶液中浸渍一小时时的每单位面积的质量减少[mg/(cm2·h)]。
条件式(6)规定了最靠近物体侧的透镜的优选努氏硬度，条件式(7)规定了最靠近物体侧的透镜的优选耐刮痕性。由于满足条件式(6)、(7)的玻璃材料的这些各特性优异，所以通过用满足这些条件式(6)、(7)中的至少一个的玻璃透镜构成最靠近物体侧的透镜，能够解决上述课题。此外，上述数值、测定方法以及后述条件式对应值基于HOYA(株)的光学玻璃商品目录或者(株)住田光学玻璃的光学玻璃商品目录所记载的数据。
接下来，列举第一至第四实施方式，更详细的说明变倍观察光学系统的具体的光学构成。图1～图4是分别与构成第一至第四实施方式的变倍观察光学系统LZ对应的透镜构成图，以光学剖面示出在低倍率端(W)、高倍率端(T)的透镜配置。另外，图5～图8是分别与构成第一至第四实施方式的变倍观察光学系统LZ对应的光路图，示出在低倍率端(W)、高倍率端(T)的光路。
变倍观察光学系统LZ均为正正负正正这5组变焦构成，用由第一组Gr1、第二组Gr2以及第三组Gr3构成的物镜系统LO、由第四组Gr4和第五组Gr5构成的目镜系统LE构成大致无焦的实像式观察光学系统，并通过位于第一组Gr1与第二组Gr2之间的反转正立系统PR使瞳孔EP观察正立像IM(图1～图8)。并且，在从低倍率端(W)到高倍率端(T)的变焦中，通过以像面IM位于第三组Gr3与第四组Gr4之间的方式，并且第三组Gr3和第四组Gr4沿着光轴AX相互向相反方向移动来进行变倍(即变焦)。即，在从低倍率端(W)向高倍率端(T)的变焦中，第三组Gr3向物体侧移动，第四组Gr4向瞳孔EP侧移动。图1～图4中的箭头m3、m4分别示意性地示出了在从低倍率端(W)向高倍率端(T)的变焦中的第三组Gr3、第四组Gr4的移动。
反转正立系统PR例如由两个玻璃棱镜构成。另外，也可以考虑抗划伤、耐化学等而在最靠近物体侧的透镜和最靠近瞳孔EP侧的透镜的外侧配置透明的盖部件。下面，对各实施方式的透镜构成进行说明。其中，对于光焦度，均为近轴上的值。
在第一实施方式(图1、图5)中，从物体侧开始依次由以下组构成：由正透镜与负透镜的胶合透镜构成且作为整体具有正光焦度的第一组Gr1、反转正立系统PR、由向物体侧凸的正弯月形透镜构成的第二组Gr2、由双凹的负透镜构成的第三组Gr3、由双凸且将曲率大的面朝向瞳孔面EP的正透镜构成的第四组Gr4、以及由第5－1透镜L51和第5－2透镜L52构成的第五组Gr5。第5－1透镜L51是将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜，第5－2透镜L52是在与第5－1透镜L51之间隔开一定的空气间隔而配置的将凹面朝向物体侧的正透镜。第5－2透镜L52的物体侧面由非球面构成。
在第二实施方式(图2、图6)中，从物体侧开始依次由以下组构成：由负弯月形透镜与正透镜的胶合透镜构成且作为整体具有正光焦度的第一组Gr1、反转正立系统PR、由向物体侧凸的正弯月形透镜构成的第二组Gr2、由双凹的负透镜构成的第三组Gr3、由将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜和双凸的正透镜构成的第四组Gr4、以及由第5－1透镜L51和第5－2透镜L52构成的第五组Gr5。第5－1透镜L51是将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜，第5－2透镜L52是在与第5－1透镜L51之间隔开一定的空气间隔而配置的双凸的正透镜。第5－2透镜L52的双面由非球面构成。
在第三实施方式(图3、图7)中，从物体侧开始依次由以下组构成：由正透镜与负透镜的胶合透镜构成且作为整体具有正光焦度的第一组Gr1、反转正立系统PR、由向物体侧凸的正弯月形透镜构成的第二组Gr2、由双凹的负透镜构成的第三组Gr3、由两枚双凸的正透镜构成的第四组Gr4、以及由第5－1透镜L51和第5－2透镜L52构成的第五组Gr5。第5－1透镜L51是将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜，第5－2透镜L52是在与第5－1透镜L51之间隔开一定的空气间隔而配置的将凹面朝向物体侧的正透镜。第三组Gr3的负透镜的双面和第5－2透镜L52的双面由非球面构成。
在第四实施方式(图4、图8)中，从物体侧开始依次由以下组构成：由正透镜与负透镜的胶合透镜构成且作为整体具有正光焦度的第一组Gr1、反转正立系统PR、由向物体侧凸的正弯月形透镜构成的第二组Gr2、由双凹的负透镜构成的第三组Gr3、由双凸的正透镜和向物体侧凸的正弯月形透镜构成的第四组Gr4、以及由第5－1透镜L51和第5－2透镜L52构成的第五组Gr5。第5－1透镜L51是将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜，第5－2透镜L52是在与第5－1透镜L51之间隔开一定的空气间隔而配置的双凸的正透镜。第三组Gr3的负透镜的双面和第5－2透镜L52的双面由非球面构成。
实施例
以下，列举实施例的结构数据(construction data)等来更具体的说明实施了本发明的变倍观察光学系统的构成等。在此举例的实施例1～4(EX1～4)是与上述的第一至第四实施方式分别对应的数值实施例，表示第一至第四实施方式的光学构成图(图1～图4)和光路图(图5～图8)分别示出所对应的实施例1～4的透镜构成、光路等。
在各实施例的结构数据中，作为面数据，从左侧的栏开始依次示出面编号、近轴曲率半径r(mm)、轴向面间隔d(mm)、关于d线(波长587.56nm)的折射率nd、关于d线的阿贝数vd。另外，作为全长TL(mm)，示出从最靠近物体侧的透镜面到瞳孔面EP的距离。
在面编号上带＊的面是非球面，该面形状由使用以面顶点为原点的局部正交坐标系(x、y、z)的以下的式(AS)定义。作为非球面数据，示出非球面系数等。此外，在各实施例的非球面数据中，没有记载的项的系数是0，对于所有数据均为E－n＝×10-n。
z＝(C·h2)/[1+√{1－(1+k)C2·h2}]+A4·h4+A6·h6+A8·h8+A10·h10…(AS)
其中，
h：相对于z轴(光轴AX)垂直的方向上的高度(h2＝x2+y2)，
z：在高度h的位置处的光轴AX方向的位移量(面顶点基准)，
C：在面顶点处的近轴曲率(近轴曲率半径r的倒数)，
k：圆锥系数，
A4、A6、A8、A10：分别是4阶、6阶、8阶、10阶的非球面系数。
作为各种数据，针对低倍率端(W)和高倍率端(T)，示出倍率(倍)、屈光度(Dpt)、物体距离(mm)、拍摄范围(mm)、可变面间隔D1～D4(mm)。另外，在表1中示出各实施例的条件式对应值，并将其关联数据等示于表2(各种数据表)。各种数据均是e线上的值，
f1～f5：第一组～第五组的焦距，
fw：低倍率端的整个系统的焦距，
ft：高倍率端的整个系统的焦距，
fow：低倍率端的物镜系统的焦距，
fot：高倍率端的物镜系统的焦距，
few：低倍率端的目镜系统的焦距，
fet：高倍率端的目镜系统的焦距，
f34w：低倍率端的第三组与第四组的合成焦距，
f34t：高倍率端的第三组与第四组的合成焦距，
fL51：第5－1透镜的焦距，
fL52：第5－2透镜的焦距，
LT5：从第5－1透镜的瞳孔侧面到第5－2透镜的物体侧面的光轴上的距离，
Ra：第5－1透镜的物体侧面的曲率半径，
Rb：第5－1透镜的瞳孔侧面的曲率半径。
图9～图12是与实施例1～实施例4(EX1～EX4)分别对应的像差图，分别示出(A)～(C)：低倍率端(W)、(D)～(F)：高倍率端(T)的各像差(从左开始依次为球面像差、像散、歪曲像差。)(纵轴：瞳孔半径等)。在球面像差图(A)、(D)中，实线、虚线、两点划线分别示出相对于e线、g线、C线的球面像差(Dpt)。在像散图(B)、(E)中，虚线示出切面的各像散(Dpt)，实线示出弧矢面的各像散(Dpt)。在歪曲像差图(C)、(F)中，实线示出歪曲(％)。
实施例1
单位：mm
面数据
非球面数据
各种数据
实施例2
单位：mm
面数据
非球面数据
各种数据
实施例3
单位：mm
面数据
非球面数据
各种数据
实施例4
单位：mm
面数据
非球面数据
各种数据
【表1】
【表2】
附图标记说明：LZ…变倍观察光学系统；LO…物镜系统；LE…目镜系统；PR…反转正立系统；Gr1…第一组；Gr2…第二组；Gr3…第三组；Gr4…第四组；Gr5…第五组；L51…第5－1透镜(负弯月形透镜)；L52…第5－2透镜(正透镜)；IM…像面(正立像)；EP…瞳孔；AX…光轴。

Claims (7)

1.一种变倍观察光学系统，是具备物镜系统、使由所述物镜系统形成的倒立像正立的反转正立系统、以及使得由所述反转正立系统形成的正立像被瞳孔观察的目镜系统的实像式的观察光学系统，所述变倍观察光学系统的特征在于，
所述物镜系统从物体侧开始依次由具有正光焦度的第一组、具有正光焦度的第二组、以及具有负光焦度的第三组构成，
所述目镜系统从物体侧开始依次由具有正光焦度的第四组和具有正光焦度的第五组构成，
所述反转正立系统位于所述第一组与所述第二组之间，
在从低倍率端到高倍率端的变焦中，通过使像面位于所述第三组与所述第四组之间、并且所述第三组和所述第四组沿着光轴相互向相反方向移动来进行变焦，
所述第五组从物体侧开始依次由将凹面朝向物体侧的负弯月形透镜、和在与该负弯月形透镜之间隔开空气间隔而配置的正透镜构成，
所述第五组具有至少一个非球面，
所述变倍观察光学系统满足以下的条件式(3)，
0.5＜(Rb+Ra)/(Rb－Ra)＜3.5…(3)
其中，若将所述第五组中的所述负弯月形透镜作为第5－1透镜，则
Ra：第5－1透镜的物体侧面的曲率半径，
Rb：第5－1透镜的瞳孔侧面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的变倍观察光学系统，其特征在于，
所述第二组和所述第三组均由单透镜构成。
3.根据权利要求1或2所述的变倍观察光学系统，其特征在于，
所述第四组仅由正透镜构成。
4.根据权利要求1或2所述的变倍观察光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式(1)，
0.2＜LT5/few＜0.3…(1)
其中，若将所述第五组中的所述负弯月形透镜作为第5－1透镜，将所述第五组中的所述正透镜作为第5－2透镜，则
LT5：从第5－1透镜的瞳孔侧面到第5－2透镜的物体侧面的光轴上的距离，
few：低倍率端的目镜系统的焦距。
5.根据权利要求1或2所述的变倍观察光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式(2)，
0.5＜f4/few＜0.8…(2)
其中，
f4：第四组的焦距，
few：低倍率端的目镜系统的焦距。
6.根据权利要求1或2所述的变倍观察光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式(4)，
0.4＜f34t/f34w＜0.8…(4)
其中，
f34w：低倍率端的第三组与第四组的合成焦距，
f34t：高倍率端的第三组与第四组的合成焦距。
7.根据权利要求1或2所述的变倍观察光学系统，其特征在于，
在变焦时，所述第一组、所述第二组以及所述第五组在光轴方向上位置固定。
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