JP2001154092A - アフォーカルズームレンズ及び該レンズを備える顕微鏡 - Google Patents
アフォーカルズームレンズ及び該レンズを備える顕微鏡Info
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Abstract
を有するアフォーカルズームレンズ及び該レンズを備え
る顕微鏡を提供すること。 【解決手段】 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G
2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とから構成され、低倍端
状態から高倍端状態へ変倍する際に、前記第2レンズ群
G2は物体側から像側への一定方向に移動し、前記第3
レンズ群は像側から物体側への一定方向に移動し、所定
の条件を満足する。
Description
レンズ、特に顕微鏡に好適なアフォーカルズームレンズ
に関する。
ームレンズとして、従来より特公平6−48328号公
報、特公平6−77104号公報などに開示されたレン
ズが知られている。
顕微鏡においては、観察対象である被検物が多種化・多
様化している。このため、これまで以上の高いズーム比
が望まれている。しかし、従来技術のアフォーカルズー
ムレンズは、いずれも十分なズーム比を有していないの
で、ユーザーの要求に応じた観察が出来ないという問題
を有している。
あり、14倍以上のズーム比を有し、良好な光学性能を
有するアフォーカルズームレンズ及び該レンズを備える
顕微鏡を提供することを目的とする。
に、本発明は、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レンズ群とから構成され、低倍端状態から高倍端状
態へ変倍する際に、前記第2レンズ群は物体側から像側
へ一定方向に移動し、前記第3レンズ群は像側から物体
側へ一定方向に移動し、以下の条件を満足することを特
徴とするアフォーカルズームレンズを提供する。
比、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第
2レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
は、物体から順に、正・負・正・負の4群構成であり、
低倍端状態から高倍端状態への変倍の際に、第2レンズ
群が物体側から像側へ一定方向に、また、第3レンズ群
が像側から物体側へ一定方向に移動する。即ち、第2レ
ンズ群及び第3レンズ群は常に一定方向にのみ移動し、
変倍動作の途中で逆戻りするような方向へは移動しな
い。この構成は、条件式(1)に示すようなズーム比が
14倍以上のアフォーカルズームレンズを実現するため
の基本構成となる。
ズ群との焦点距離の適切な比を規定する。かかる条件
は、ズーム比が14倍以上のアフォーカルズームレンズ
を実現するために必要な条件式である。条件式(2)の
下限値を下回ると、14倍以上のズーム比を得ることが
出来ない。ここで、強いてズーム比を高めようとする
と、第3レンズ群のパワーがきつくなるので、ズーミン
グ時の収差変動を補正することが困難となってしまう。
(3)を満足することが望ましい。
第1レンズ群と第2レンズとの群の焦点距離の比を規定
している。条件式(3)式の下限値を下回ると、ズーム
比の割合に対してズームレンズの全長が長くなりすぎの
で好ましくない。逆に、条件式(3)の上限値を上回る
と、所望のズーム比を得る際に、第1レンズ群と第2レ
ンズ群との間隔が短くなってしまい、低倍側で第1レン
ズ群と第2レンズとが干渉してしまう。
なくとも接合正レンズと正メニスカスレンズとを有する
ことが望ましい。この構成により、特にズームレンズの
高倍側での球面収差を容易に補正することができる。
物体側から順に、負レンズと像側に凹面を向けた接合レ
ンズとを有することが望ましい。この構成により、ズー
ム全域にわたって非点収差と像面湾曲とを容易に補正す
ることができる。
1乃至4の何れか一項記載のアフォーカルズームレンズ
と、結像レンズ系とを備えることを特徴とする顕微鏡を
提供する。
明の実施の形態を説明する。図1(a),(b)は本発
明にかかるアフォーカルズームレンズの基本構成を示す
図である。物体側より順に、正屈折力の第1レンズ群G
1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3
レンズ群G3と、負屈折力の第4レンズ群G4とから構
成されている。そして、低倍端側(図1(a))から高
倍端側(図1(b))への変倍に際して、第2レンズ群
G2が物体側から像側への一定方向に移動し、第3レン
ズ群G3が像側から物体側への一定方向に移動する。
ーカルズームレンズのレンズ構成を示す図である。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とから構成されている。第1レンズ群G1は
レンズL1とL2とからなる接合レンズと、正メニスカ
スレンズL3とを有し、第4レンズ群G4は、負レンズ
L10と、レンズL11とL12とからなる像側に凹面
を向けた接合レンズを有している。
かかるアフォーカルズームレンズの諸元値を掲げる。表
において、fはアフォーカルズームレンズと表4に示す
結像レンズの合成焦点距離、zはズーム比をそれぞれ示
している。以下の諸元値は、低倍端状態での焦点距離が
1になるように規格化したものである。また、レンズデ
ータ中の左端の数字は物体面から数えたレンズ面の順
番、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面の間隔、ν
dとndはd線(λ=587.56nm)に対するアッ
ベ数と屈折率をそれぞれ表している。さらに、長さ、曲
率半径などの単位はmmである。なお、以下全ての実施
例の諸元値は本実施例と同様の符号を用い、かつ、低倍
端状態での焦点距離が1になるように規格化されてい
る。
アフォーカルズームレンズと表4の結像レンズを使用し
た場合の諸収差を示す図である。図3(a)は低倍端状
態、同図(b)は中倍状態、同図(c)は高倍端状態に
おける諸収差をそれぞれ示している。また、dはd線
(λ=587.56nm)、gはg線(λ=435.8
4nm)を示している。さらに、非点収差図において、
実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞ
れ示している。なお、以下全ての実施例の諸収差図にお
いて、本実施例と同様の符号を用いる。図より明らかな
ように、本実施例では、低倍端状態から高倍端状態にわ
たって諸収差が良好に補正され優れた光学性能を有して
いることがわかる。
かかるアフォーカルズームレンズの諸元値を掲げる。
アフォーカルズームレンズと表4の結像レンズを使用し
た場合の諸収差を示す図である。図4(a)は低倍端状
態、同図(b)は中倍状態、同図(c)は高倍端状態に
おける諸収差をそれぞれ示している。図より明らかなよ
うに、本実施例では、低倍端状態から高倍端状態にわた
って諸収差が良好に補正され優れた光学性能を有してい
ることがわかる。
かかるアフォーカルズームレンズの諸元値を掲げる。
アフォーカルズームレンズと表4の結像レンズを使用し
た場合の諸収差を示す図である。図5(a)は低倍端状
態、同図(b)は中倍状態、同図(c)は高倍端状態に
おける諸収差をそれぞれ示している。図より明らかなよ
うに、本実施例では、低倍端状態から高倍端状態にわた
って諸収差が良好に補正され優れた光学性能を有してい
ることがわかる。
ズームレンズは無限遠系補正型であるために、例えば、
以下の表4に諸元値を掲げる結像レンズと共に使用され
る。
る顕微鏡のレンズ構成を示す図である。この顕微鏡は単
眼顕微鏡であり、本発明にかかるアフォーカルズームレ
ンズを備えている。
光に変換された後、アフォーカルズームレンズ3で変倍
される。次に、結像レンズ4にて像面5に物体の像を形
成する。そして、この像を接眼レンズ6でさらに拡大し
て不図示の観察者が観察する。ズームレンズ3がアフォ
ーカル系であるので、対物レンズ2や結像レンズ4を異
なる焦点距離のレンズ系に交換することにより、全系の
倍率を変えることも可能である。
る顕微鏡のレンズ構成を示す図である。本顕微鏡は実体
顕微鏡であり、対物レンズ2の光軸AXに平行に左眼観
察用光学系LLと右眼観察用光学系LRとを有している。
そして、各観察用光学系は本発明にかかるアフォーカル
ズームレンズを備えている。
らの光は、対物レンズ系2で平行光に変換された後、ア
フォーカルズームレンズ3で変倍される。次に、結像レ
ンズ4にて像面5に物体の像が形成される。そして、こ
の像を接眼レンズ6でさらに拡大して不図示の観察者の
左眼が観察する。右眼観察用光学系LRも同様の構成で
あり、物体側より順に、対物レンズ2,アフォーカルズ
ームレンズ3’,結像レンズ4’,像面5’,接眼レン
ズ6’とを有している。
あるので、対物レンズ2や結像レンズ4,4’を異なる
焦点距離のレンズ系に交換することにより、全系の倍率
を変えることも可能である。
14倍以上のズーム比を有し、良好な光学性能を有する
アフォーカルズームレンズ及び該レンズを備える顕微鏡
を提供することができる。
ル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。
レンズのレンズ構成を示す図である。
の、(a)は低倍端状態、(b)は中倍状態、(c)は
高倍端状態における諸収差をそれぞれ示す図である。
の、(a)は低倍端状態、(b)は中倍状態、(c)は
高倍端状態における諸収差をそれぞれ示す図である。
の、(a)は低倍端状態、(b)は中倍状態、(c)は
高倍端状態における諸収差をそれぞれ示す図である。
える単眼顕微鏡のレンズ構成を示す図である。
える実体顕微鏡のレンズ構成を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 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レンズ群とから構成され、 低倍端状態から高倍端状態へ変倍する際に、前記第2レ
ンズ群は物体側から像側へ一定方向に移動し、前記第3
レンズ群は像側から物体側へ一定方向に移動し、以下の
条件を満足することを特徴とするアフォーカルズームレ
ンズ。 z>14 (1) |f1/f2|>3.9 (2) ここで、zは前記アフォーカルズームレンズのズーム
比、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第
2レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。 - 【請求項2】 さらに、以下の条件を満足することを特
徴とする請求項1記載のアフォーカルズームレンズ。 3<|z/(f1/f2)|<5 (3) - 【請求項3】 前記第1レンズ群は少なくとも接合正レ
ンズと正メニスカスレンズとを有することを特徴とする
請求項1又は2記載のアフォーカルズームレンズ。 - 【請求項4】 前記第4レンズ群は、物体側から順に、
負レンズと像側に凹面を向けた接合レンズとを有するこ
とを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のア
フォーカルズームレンズ。 - 【請求項5】 対物レンズ系と、 請求項1乃至4の何れか一項記載のアフォーカルズーム
レンズと、 結像レンズ系とを備えることを特徴とする顕微鏡。
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