JP2004184825A - ズーム結像レンズ及びそれを用いた顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で良好な光学性能と、十分なズーム倍率を有し、物体側の瞳位置が各変倍域で固定された無限遠補正型顕微鏡システム、特に電子画像顕微鏡システムの第２結像レンズに使用される、ズーム結像レンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、開口絞りＳＰと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成され、前記第２レンズ群Ｇ２および前記第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動することにより変倍するズーム結像レンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は１枚の正レンズと１枚の負レンズより構成され、低倍端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率をβ３Ｌとしたとき、次式
−０．０３＜１／β３Ｌ＜０．０１ （１）
で表される条件を満足するように構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はズーム結像レンズに関し、さらに詳細には無限遠補正型顕微鏡システム、特にＣＣＤ等の撮像素子を使用する電子画像顕微鏡システムの第２結像レンズに使用されるズーム結像レンズ、及びそれを用いた顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無限遠補正型顕微鏡システムの第２結像レンズに使用されるズームレンズとしては、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１８７８４号公報
【特許文献２】
特開平７−５６０８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし特許文献１又は特許文献２に開示された顕微鏡の場合、ズームレンズ部は一般的な正負負正の４群ズームレンズの構成をしており、開口絞りは多くの場合、第２〜第３群間、又は第３〜第４群間にある。この場合、対物レンズ側からみた瞳位置は遠くなり、且つ変倍に伴い瞳位置は移動してしまう。このため、対物レンズは実体顕微鏡用の対物レンズの様に、瞳位置の移動を考慮した収差補正が必要となり、対物レンズの構成が複雑になるという課題があった。
【０００５】
また、対物レンズ系を通して落射照明を行う場合、瞳位置が移動することにより、照明光学系との瞳位置の関係が変化し、照明光にケラレが生じ、照明の効率が悪化するという課題もあった。
【０００６】
さらに、近年では小型の固体撮像素子を用いて撮影された電子画像が一般的になり、顕微鏡の分野においても用いられている。通常、顕微鏡において電子画像の撮影を行う場合、接眼レンズ部と別の光路に分けた撮影ポート部に撮影機器を設置し撮影していた。しかし、電子画像を撮影することを主目的とした場合、通常の顕微鏡では、撮像素子に対して視野がかなり大きく、装置全体が大型化してしまうという課題もあった。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、小型で良好な光学性能と、十分なズーム倍率を有し、物体側の瞳位置が各変倍域で固定された無限遠補正型顕微鏡システム、特に電子画像顕微鏡システムの第２結像レンズに使用される、ズーム結像レンズを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明に係るズーム結像レンズは、物体側から順に、開口絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成され、第２レンズ群及び第３レンズ群を光軸方向に移動することにより変倍するズーム結像レンズにおいて、第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズより構成され、低倍端状態における第３レンズ群の倍率をβ３Ｌとしたとき、式−０．０３＜１／β３Ｌ＜０．０１で表される条件を満足するように構成される。
【０００９】
なお、低倍端状態における第２レンズ群の倍率をβ２Ｌとしたとき、式−０．６＜β２Ｌ＜−０．１５で表される条件を満足するように構成されることが好ましい。
【００１０】
また、ズーム比をＺ、開口絞りから像面までの距離をＴＬとしたとき、式０．０２＜Ｚ／ＴＬ＜０．０６で表される条件を満足するように構成されることが好ましい。
【００１１】
さらに、第４レンズ群は正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とから構成され、後群の倍率をβ４Ｒとしたとき、式０．１５＜１／β４Ｒ＜０．８５で表される条件を満足するように構成されることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る顕微鏡は、物体側より順に、対物レンズ系と、上述のズーム結像レンズと、撮像手段とを備え、対物レンズ系の瞳位置がズーム結像レンズの開口絞りと同じ位置かその近傍となるように配置されるように構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るズーム結像レンズＺＬは、図１に示す通り、物体側から順に、開口絞りＳＰと、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４から構成されている。開口絞りＳＰは、後述する対物レンズ系ＯＢＪの瞳位置近傍となるように配置され、変倍中固定されている。第１レンズ群Ｇ１は正の屈折力を有し、１枚の正レンズＬ１と１枚の負レンズＬ２とからなり変倍中固定されている。第２レンズ群Ｇ２は負の屈折力を有し、第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有し、互いに光軸に沿って移動することにより変倍、及び変倍による像面位置変動の補正を行う。さらに第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有し、変倍中は像面に対し固定である。
【００１４】
ここで本発明の目的である、小型で良好な光学性能と、十分なズーム倍率を有し、物体側の瞳位置が各変倍域で固定の無限遠補正型顕微鏡システム、特に電子画像顕微鏡システムの第２結像レンズに使用されるズーム結像レンズを提供するために、本発明では以下の条件式（１）を満足する事が望ましい。
【００１５】
【数１】
−０．０３＜１／β３Ｌ＜０．０１ （１）
但し、
β３Ｌ：低倍端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率
【００１６】
条件式（１）は低倍率側での画面周辺部において良好な光学性能と、ズーム結像レンズＺＬの小型化、特に第４レンズ群Ｇ４の小型化を達成するための条件である。条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、低倍率側での画面周辺部の収差補正が困難となる。条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなり、第４レンズ群Ｇ４に入射する周辺光束の入射高が高くなるため、第４レンズ群Ｇ４が大型化し、好ましくない。
【００１７】
また、本発明においては次の条件式（２）を満足する事が望ましい。
【００１８】
【数２】
−０．６＜β２Ｌ＜−０．１５ （２）
但し、
β２Ｌ：低倍端状態における前記第２レンズ群Ｇ２の倍率
【００１９】
条件式（２）はズーム結像レンズＺＬの小型化、特に第２レンズ群Ｇ２の移動量を適切な値とし、第３レンズ群Ｇ３の小型化を達成するための条件である。条件式（２）の下限値を下回ると、低倍率側での第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が大きくなる。このため、第３レンズ群Ｇ３に入射する周辺光束の入射高が高くなるため、第３レンズ群Ｇ３が大型化し、好ましくない。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなり、変倍のための第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３を移動させるための機構が大型化、複雑化し、好ましくない。また、同条件下で移動量を小さくするためには、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を強くしなければならず、この場合、画面周辺部の収差補正が困難となる。
【００２０】
また、本発明では以下の条件式（３）を満足する事が望ましい。
【００２１】
【数３】
０．０２＜Ｚ／ＴＬ＜０．０６ （３）
但し、
Ｚ ：ズーム結像レンズのズーム比
ＴＬ ：開口絞りから像面までの距離
【００２２】
条件式（３）はズーム倍率が大きく、且つレンズ全長が短いズーム結像レンズＺＬを得るための条件である。条件式（３）の下限値を下回ると、ズーム倍率と比較してレンズ全長が長くなるため、顕微鏡システム全体の小型化が困難となる。条件式（３）の上限値を上回ると、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の屈折力が強くなる様に構成することになり、良好な光学性能を得るための収差補正が困難となり好ましくない。
【００２３】
また、本発明では、さらに良好な光学性能を有したレンズ全長の短いズーム結像レンズを得るため、第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有する前群Ｇ４Ｆと、負の屈折力を有する後群Ｇ４Ｒとから構成されことが好ましい。これは第４レンズ群の全長を、第４レンズ群の焦点距離よりも短くするためであり、一般的に望遠タイプと呼ばれる構成である。この場合、次の条件式（４）を満足する事がより望ましい。
【００２４】
【数４】
０．１５＜１／β４Ｒ＜０．８５ （４）
但し、
β４Ｒ：後群Ｇ４Ｒの倍率
【００２５】
条件式（４）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４内の前群Ｇ４Ｆと後群Ｇ４Ｒの屈折力が強くなるため、良好な収差補正が困難となる。条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離に対して、第４レンズ群４の全長を小さくできず、ズーム結像レンズＺＬ全系が大型化し、好ましくない。
【００２６】
また、本発明では第１レンズ群Ｇ１は１枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されているが、この場合、次の条件式（４）を満足する事がより望ましい。
【００２７】
【数５】
０．８＜ｆ１／ｆＬ＜２．５ （５）
但し、
ｆ１ ：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆＬ ：ズーム結像レンズ全系の低倍端状態での焦点距離
【００２８】
条件式（５）は第１レンズ群Ｇ１の最適な屈折力を規定するための条件である。条件式（５）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、高倍率側での球面収差、及び軸上色収差の補正が困難となる。条件式（４）の上限値を上回ると、ズーム結像レンズＺＬの全系が大型化し、好ましくない。
【００２９】
また、本発明では、小型化、簡略化のため、第３レンズ群Ｇ３は１枚、乃至２枚の正レンズで構成されることが望ましく、さらにこの場合、色収差を良好に補正するため、次の条件式（６）を満足する事がより望ましい。
【００３０】
【数６】
ν３＞６２ （６）
但し、
ν３ ：第３レンズ群Ｇ３の正レンズに使用される硝材のアッベ数
【００３１】
条件式（６）を満足することにより、第３レンズ群Ｇ３を色消し接合レンズで構成しなくとも、ズーム結像レンズＺＬの全系の色収差を良好に補正することが可能となる。
【００３２】
また、本発明では各変倍域での最適な開口数を得るために、ズーム結像レンズＺＬの変倍に連動する開口絞り径の可変機構を備えていることが望ましく、さらに、光学設計上の自由度を上げるため、ズーム結像レンズＺＬの変倍に対して非線形に連動することがより望ましい。また、焦点深度の調整を行うためには、ズーム結像レンズＺＬの変倍に連動する開口絞り径の可変機構とは別に、ズーム結像レンズＺＬの変倍に連動せずに開口絞り径を変更可能な可変機構を備えていることがより望ましい。
【００３３】
また、本発明では落射照明を行う場合、開口絞りＳＰと第１レンズ群Ｇ１の最も開口絞りＳＰ側の面との間に、ハーフミラーまたはハーフビームスプリッタ等を挿入し、ズーム結像レンズＺＬの側方より、照明光を導入するように構成することが望ましく、さらに、この場合、照明光を導入するための有効な空間を確保するために、次の条件式（７）を満足することがより望ましい。
【００３４】
【数７】
１．２＜ｄ／Ｐ＜２ （７）
但し、
Ｐ＝ｆＨ／ＦＮＨ
ｄ：開口絞りＳＰから第１レンズ群Ｇ１の最も開口絞り側の面までの
距離
ｆＨ：ズーム結像レンズＺＬ全系の高倍端状態での焦点距離
ＦＮＨ：ズーム結像レンズＺＬ全系の高倍端状態でのＦナンバー
【００３５】
条件式（７）の下限値を下回ると、開口絞り径を満たす照明光束を開口絞りＳＰから第１レンズ群Ｇ１の最も開口絞りＳＰ側の面までの空間に導入することが困難となり、好ましくない。条件式（７）の上限値を上回ると、入射瞳位置が遠くなるため、ズーム結像レンズＺＬ全系が大型化し、好ましくない。
【００３６】
また本発明は、図２１に示すように、物体側より順に、対物レンズ系ＯＢＪと、上述のズーム結像レンズＺＬと、撮像手段（図示せず）とを備え、前記対物レンズ系ＯＢＪの瞳位置が前記ズーム結像レンズＺＬの開口絞りＳＰ近傍となるように配置されることを特徴とする顕微鏡を提供する。
【００３７】
上記構成の顕微鏡では、固体撮像素子等の撮像手段からの画像情報を、液晶表示素子等の表示手段に表示することにより、接眼レンズを使用することなく、顕微鏡画像の観察が可能となり、且つ電子画像の撮影も簡便に行える、小型の電子画像顕微鏡を得る事が出来る。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。下記第１〜第５実施例ともに、物体から順に、開口絞りＳＰ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを備え、前記第２レンズ群Ｇ２と前記第３レンズ群Ｇ３とを光軸方向に移動させて変倍を行い、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第４レンズ群Ｇ４は変倍中固定である。また、第１レンズ群Ｇ１は、１枚の正レンズと１枚の負レンズより構成される。また第４レンズ群Ｇ４は、正の屈折力を有する前群Ｇ４Ｆと、負の屈折力を有する後群Ｇ２Ｒとで構成される。さらに、物体側には、瞳位置を開口絞りＳＰとほぼ一致させるように対物レンズ系ＯＢＪが配置される。
【００３９】
（第１実施例）
図１は、第１実施例のズーム結像レンズＺＬの構成を示す図である。物体側から順に、開口絞りＳＰと、両凸レンズＬ１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２との接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３と両凹レンズＬ４との接合レンズと、両凹レンズＬ５とからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ６からなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ９とからなる前群Ｇ４Ｆと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０と両凹レンズＬ１１との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００４０】
低倍端から高倍端に変倍する際には、開口絞りＳＰ、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４が固定されており、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２の移動による焦点移動を補正するように移動する。
【００４１】
以下の表１に、第１実施例の諸元の値を示す。表中ｆはｄ０＝∞時のレンズ全系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバーを示す。また、面番号は拡大側から数えたレンズ面の番号、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎはｄ線（５８７ｎｍ）の屈折率、νはアッベ数、ＳＰは絞りをそれぞれ表している。かかる符号は以下全ての実施例において同様である。なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さの単位は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大また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もできる。
【００４２】
【表１】
ｆ＝７５．０〜７５０．０Ｆｎｏ＝２５．０〜５０．０

（条件式対応値）
（１） １／β３Ｌ＝−０．００１
（２） β２Ｌ ＝−０．２５６
（３） Ｚ／ＴＬ ＝ ０．０４２
（４） １／β４Ｒ＝ ０．３５７
（５） ｆ１／ｆＬ＝ １．０６７
（６） ν３ ＝ ８２．５２
（７） ｄ／Ｐ ＝ １．３３３
【００４３】
図２〜図４は、第１実施例において低倍端状態（ｆ＝７５）における諸収差図、中間状態（ｆ＝２３０）における諸収差図、高倍端状態（ｆ＝７５０）における諸収差図をそれぞれ示している。各収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線（λ＝５８７ｎｍ）及びｇはｇ線（λ＝４３６ｎｍ）を示している。かかる符号は以下全ての実施例の諸収差図において同様である。図からも明らかなように諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【００４４】
（第２実施例）
図５は、第２実施例のズーム結像レンズＺＬの構成を示す図である。物体側から順に、開口絞りＳＰと、両凸レンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と両凹レンズＬ２４との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ２６からなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２７と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２８との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２９とからなる前群Ｇ４Ｆと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３０と両凹レンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２の接合レンズとからなる後群Ｇ４Ｒとを有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００４５】
低倍端から高倍端に変倍する際には、開口絞りＳＰ、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４が固定されており、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２の移動による焦点移動を補正するように移動する。
【００４６】
以下表２に、本発明における第２実施例の諸元を示す。
【００４７】
【表２】
ｆ＝７５．０〜７５０．０
Ｆｎｏ＝２５．０〜５０．０

（条件式対応値）
（１） １／β３Ｌ＝−０．００２
（２） β２Ｌ ＝−０．２３０
（３） Ｚ／ＴＬ ＝ ０．０４５
（４） １／β４Ｒ＝ ０．２０３
（５） ｆ１／ｆＬ＝ １．３３３
（６） ν３ ＝ ８２．５２
（７） ｄ／Ｐ ＝ １．３３３
【００４８】
図６〜図８は、第２実施例において低倍端状態（ｆ＝７５）における諸収差図、中間状態（ｆ＝２３０）における諸収差図、高倍端状態（ｆ＝７５０）における諸収差図をそれぞれ示している。図からも明らかなように諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【００４９】
（第３実施例）
図９は、第３実施例のズーム結像レンズＺＬの構成を示す図である。物体側から順に、開口絞りＳＰと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸レンズＬ４２との接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４３と、両凹レンズＬ４４とからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ４５からなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４６と両凸レンズＬ４７との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４８とからなる前群Ｇ４Ｆと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４９と両凹レンズＬ５０との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００５０】
低倍端から高倍端に変倍する際には、開口絞りＳＰ、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４が固定されており、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２の移動による焦点移動を補正するように移動する。
【００５１】
以下表３に、本発明における第３実施例の諸元を示す。
【００５２】
【表３】
ｆ＝７５．０〜７５０．０
Ｆｎｏ＝２５．０〜５０．０

（条件式対応値）
（１） １／β３Ｌ＝−０．００５
（２） β２Ｌ ＝−０．２９５
（３） Ｚ／ＴＬ ＝ ０．０４２
（４） １／β４Ｒ＝ ０．３２２
（５） ｆ１／ｆＬ＝ １．０６７
（６） ν３ ＝ ８２．５２
（７） ｄ／Ｐ ＝ １．３３３
【００５３】
図１０〜図１２は、第３実施例において低倍端状態（ｆ＝７５）における諸収差図、中間状態（ｆ＝２３０）における諸収差図、高倍端状態（ｆ＝７５０）における諸収差図をそれぞれ示している。図からも明らかなように諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【００５４】
（第４実施例）
図１３は、第４実施例のズーム結像レンズＺＬの構成を示す図である。物体側から順に、開口絞りＳＰと、両凸レンズＬ６１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６２との接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６３と両凹レンズＬ６４との接合レンズと、両凹レンズＬ６５とからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ６６からなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６７と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６８との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６９とからなる前群Ｇ４Ｆと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７０と両凹レンズＬ７１との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００５５】
低倍端から高倍端に変倍する際には、開口絞りＳＰ、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４が固定されており、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２の移動による焦点移動を補正するように移動する。
【００５６】
以下表４に、本発明における第４実施例の諸元を示す。
【００５７】
【表４】
ｆ＝７５．０〜３７５．０
Ｆｎｏ＝２５．０

（条件式対応値）
（１） １／β３Ｌ＝ ０．０００
（２） β２Ｌ ＝−０．３５６
（３） ＴＬ／Ｚ ＝ ０．０２８
（４） １／β４Ｒ＝ ０．３２５
（５） ｆ１／ｆＬ＝ ０．９３３
（６） ν３ ＝ ８２．５２
（７） ｄ／Ｐ ＝ １．３３３
【００５８】
図１４〜図１６は、第４実施例において低倍端状態（ｆ＝７５）における諸収差図、中間状態（ｆ＝１２０）における諸収差図、高倍端状態（ｆ＝３７５）における諸収差図をそれぞれ示している。図からも明らかなように諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【００５９】
（第５実施例）
図１７は、第５実施例のズーム結像レンズＺＬの構成を示す図である。物体側から順に、開口絞りＳＰと、両凸レンズＬ８１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ８２との接合レンズからなる第１レンズ群Ｇ１と、両凸レンズＬ８３と両凹レンズＬ８４との接合レンズと、両凹レンズＬ８５とからなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ８６と両凸レンズＬ８７とからなる第３レンズ群Ｇ３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８８と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８９との接合レンズと、両凸レンズＬ９０とからなる前群Ｇ４Ｆと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ９１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ９２との接合レンズからなる後群Ｇ４Ｒとを有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
【００６０】
低倍端から高倍端に変倍する際には、開口絞りＳＰ、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４が固定されており、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は第２レンズ群Ｇ２の移動による焦点移動を補正するように移動する。
【００６１】
以下表５に、本発明における第５実施例の諸元を示す。
【００６２】
【表５】
ｆ＝４５．０〜２２５．０
Ｆｎｏ＝１５．０

（条件式対応値）
（１） １／β３Ｌ＝−０．０１６
（２） β２Ｌ ＝−０．３１７
（３） Ｚ／ＴＬ ＝ ０．０２７
（４） １／β４Ｒ＝ ０．６７２
（５） ｆ１／ｆＬ＝ ２．０００
（６） ν３ ＝ ８２．５２
（７） ｄ／Ｐ ＝ １．３３３
【００６３】
図１８〜図２０は、第５実施例において低倍端状態（ｆ＝４５）における諸収差図、中間状態（ｆ＝７２）における諸収差図、高倍端状態（ｆ＝２２５）における諸収差図をそれぞれ示している。図からも明らかなように諸収差が良好に補正されていることが分かる。
【００６４】
図２１は、第１実施例のズーム結像レンズＺＬの物体側に焦点距離１５ｍｍ、開口数０．５の対物レンズＯＢＪを配置した例である。この場合、対物レンズＯＢＪとズーム結像レンズＺＬとで得られる総合倍率は、５倍〜５０倍であり、開口数は０．１〜０．５である。なお、図２１に示す対物レンズＯＢＪは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１００と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１０１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０２と両凸レンズＬ１０３との接合レンズと、両凸レンズＬ１０４と両凹レンズＬ１０５の接合レンズと、両凸レンズＬ１０６と両凹レンズＬ１０７との接合レンズとから構成されている。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型で良好な光学性能と、十分なズーム倍率を有し、物体側の瞳位置が各変倍域で固定の無限遠補正型顕微鏡システム、特に電子画像顕微鏡システムの第２結像レンズに使用される、ズーム結像レンズを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すレンズ構成図である。
【図２】第１実施例の低倍端状態における諸収差を示す図である。
【図３】第１実施例の中間状態における諸収差を示す図である。
【図４】第１実施例の高倍端状態における諸収差を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すレンズ構成図である。
【図６】第２実施例の低倍端状態における諸収差を示す図である。
【図７】第２実施例の中間状態における諸収差を示す図である。
【図８】第２実施例の高倍端状態における諸収差を示す図である。
【図９】本発明の第３実施例を示すレンズ構成図である。
【図１０】第３実施例の低倍端状態における諸収差を示す図である。
【図１１】第３実施例の中間状態における諸収差を示す図である。
【図１２】第３実施例の高倍端状態における諸収差を示す図である。
【図１３】本発明の第４実施例を示すレンズ構成図である。
【図１４】第４実施例の低倍端状態における諸収差を示す図である。
【図１５】第４実施例の中間状態における諸収差を示す図である。
【図１６】第４実施例の高倍端状態における諸収差を示す図である。
【図１７】本発明の第５実施例を示すレンズ構成図である。
【図１８】第５実施例の低倍端状態における諸収差を示す図である。
【図１９】第５実施例の中間状態における諸収差を示す図である。
【図２０】第５実施例の高倍端状態における諸収差を示す図である。
【図２１】第１実施例と対物レンズの組み合わせを示すレンズ構成図である。
【符号の説明】
ＯＢＪ 対物レンズ
ＳＰ 開口絞り
ＺＬ ズーム結像レンズ
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
Ｇ４Ｆ 前群
Ｇ４Ｒ 後群

Claims (5)

1. 物体側から順に、開口絞りと、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とから構成され、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群を光軸方向に移動することにより変倍するズーム結像レンズにおいて、
   前記第１レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズより構成され、低倍端状態における前記第３レンズ群の倍率をβ３Ｌとしたとき、次式
   −０．０３＜１／β３Ｌ＜０．０１ （１）
   で表される条件を満足することを特徴とするズーム結像レンズ。
2. 低倍端状態における前記第２レンズ群の倍率をβ２Ｌとしたとき、次式
   −０．６＜β２Ｌ＜−０．１５ （２）
   で表される条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズーム結像レンズ。
3. ズーム比をＺ、前記開口絞りから像面までの距離をＴＬとしたとき、次式
   ０．０２＜Ｚ／ＴＬ＜０．０６ （３）
   で表される条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズーム結像レンズ。
4. 前記第４レンズ群は正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とから構成され、前記後群の倍率をβ４Ｒとしたとき、次式
   ０．１５＜１／β４Ｒ＜０．８５ （４）
   で表される条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のズーム結像レンズ。
5. 物体側より順に、対物レンズ系と、請求項１から４のいずれかに記載のズーム結像レンズと、撮像手段とを備え、前記対物レンズ系の瞳位置が前記ズーム結像レンズの前記開口絞りと同じ位置かその近傍となるように配置されることを特徴とする顕微鏡。

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