JP5269542B2 - 撮像レンズ系および撮像光学装置 - Google Patents

Description

この発明は撮像レンズ系および撮像光学装置に関する。

光学基板相互の組付け作業や、光学基板に光学素子を実装する作業、あるいは、電子基板に電子部品を実装する作業を行う際には、組付け位置や実装位置を所定位置に正確に位置決めするため、作業が行われる領域（以下「作業領域」という。）を撮像光学装置で撮像することが行われている。

このような撮像光学装置に用いられる撮像レンズ系は、作業領域を観察する際に、作業対象である物体と対物レンズとの距離が変化しても「撮像した画像のサイズ」が変化しないように物体側にテレセントリック性を持たせるのが一般的である。

このような撮像レンズ系として、従来から、特許文献１〜３等に記載されたものが知られている。
特許文献１、２に記載された撮像レンズ系は、レンズ系中に２つの接合レンズを含み、全レンズ枚数も７〜８枚と多く、材料コストや製造コストの面でなお改善の余地を残している。

特許文献３に記載された撮像レンズ系は、全レンズ枚数が５枚と少ないが、そのうちの２枚が接合されており、加工上高精度が要求されるところから、製造コストの点でなお、改善の余地がある。

さらに、特許文献１〜３に記載の撮像レンズ系は、レンズ鏡筒付近に「照明等の関連部品」を設ける必要性から、ワーキングディスタンス（作業領域の物体と最も物体側に位置する対物レンズとの距離）が、例えば８０ｍｍ以上と長く設定されている。

ところで、撮像レンズ系を「物体側にテレセントリック」として、ワーキングディスタンスを長く取ると、撮像レンズ系の全長が長大化せざるを得ず、撮像光学装置の小型化を図るのが難しい。

特開２００６−３０４９５ 特開２００６−６５１４１ 特開２００７−６５５２４

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、物体側にテレセントリックであって、なお且つ、レンズ系全長が短く、低コスト化に有利な撮像レンズ系の実現、さらには、この撮像レンズ系を用いる撮像光学装置の実現を課題とする。

この発明の撮像レンズ系は「物体側から像側へ向って順次、第１ないし第５レンズを配し、第３レンズと第４レンズとの間に絞りを有するとともに、第３レンズと絞りの間にハーフミラーが配され、照明光がハーフミラーを介して第３レンズに入射し、第２レンズおよび第１レンズを介して物体へ照射されるように構成される撮像レンズ系」である。

そして、第１レンズは両凸レンズ、第２レンズは「凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズ」、第３レンズは「像側に凹面を有する負レンズ」、第４レンズは「凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ」、第５レンズは、第４レンズとは分離した「両凸レンズ」である。

さらに、絞りが「第１〜第３レンズのバックフォーカス位置」に配置されることによって、物体側にテレセントリックである。
第３レンズの像側面における光線有効径：ＥＤ６、絞りの開口径：ＥＤ７、第３レンズの像側面と絞りとの光軸上の距離：Ｄ６は、条件：
（１） Ｄ６＞２×ＥＤ６
（２） Ｄ６＞２×ＥＤ７
を満足する（請求項１）。

請求項１記載の撮像レンズ系は、第３レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ５、第４レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ８が、条件：
（３） ０．０５≧１／Ｒ５≧０
（４） ４０＞Ｒ８＞０
を満足し、第１レンズと第２レンズ、もしくは第１レンズと第５レンズとが同硝材であることが好ましい（請求項２）。
なお、上記曲率半径：Ｒ５、Ｒ８の単位は「ｍｍ」である。
この発明の撮像光学装置は「観察面の像を撮像素子の受光面上に結像させて観察面の観察を行なうための撮像レンズを用いる撮像光学装置」であって、撮像レンズ系と、照明光学系と、撮像素子とを有する（請求項３）。

「観察面」は、撮像の対象となる面であり、先に作業領域として説明したものである。観察面は、撮像レンズ系の結像における物体面となる。

「撮像レンズ系」としては、上記請求項１または２記載の撮像レンズ系が用いられる。

「撮像素子」は、その受光面が撮像素子の像面に合致するように設けられる。撮像素子としてはＣＣＤエリアセンサやＣＭＯＳ等、各種のものを適宜用いることができる。

「照明光学系」は、撮像レンズ系における第３レンズと第４レンズとの間の光路上に配置されたハーフミラーを介して第３レンズに照明光を入射させ、光源からの光を撮像レンズ系の「第１〜第３レンズの合成系における像側焦点位置」に集光させるものである。

照明光学系の光源は、白色光源や単色光源を適宜に用いることができるが、ＬＤやＬＥＤ等の単色光源を用いると、安価であり、且つ、撮像レンズ系の色収差を問題としないですむので、撮像レンズ系の設計が容易となる利点がある。

上記請求項３記載の撮像光学装置は、撮像レンズ系の第１〜第５レンズを「ハーフミラーによる反射により第３レンズと第４レンズとの間で屈曲された結像光路上」に配置し、照明光がハーフミラーを透過して撮像レンズ系の第３レンズに入射し、観察面からの結像光は、ハーフミラーにより屈曲された結像光路に沿って第５レンズから射出して撮像素子に入射する構成であることができる（請求項４）。

このような構成に換えて、撮像レンズ系の第１〜第５レンズを「ハーフミラーを挟んで１列に配置」し、照明光を「ハーフミラーにより反射させて、撮像レンズ系の第３レンズに入射」させ、観察面からの結像光が「ハーフミラーを透過し、第５レンズから射出」して撮像素子に入射するように構成することもできる。この場合、平行平板状のハーフミラーを用いる場合には、第１〜第５レンズ系を「ハーフミラーにより発生する非点収差を考慮」して設計する必要がある。

若干、説明を補足すると、上記の条件（１）、（２）は、第３レンズと第４レンズとの間隔を「ハーフミラーを配置するスペース」として十分に確保するための条件である。第３レンズの像側面と絞りとの光軸上の距離：Ｄ６が、条件（１）、（２）の下限を超えると、第３と絞りとの間の間隔が「ハーフミラーの配置」に対して十分でなく、ハーフミラーを小さくして無理に配置すると、第３、第４レンズ間での光束径を小さくせざるを得なくなり、観察面の像が暗くなったり、あるいは収差補正が困難になったりする。

また、第４レンズと第５レンズは別体であり、これらを接合しないことにより、これらレンズの４つの面の形状を設計パラメータとして利用できるため、共役長を短くしつつ、十分な視野を確保しながら物体側のテレセントリック性を確保できる。

また、請求項２の如く、第３レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ５、第４レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ８に、条件（３）、（４）を満足させ、さらに、第１レンズと第２レンズ、もしくは第１レンズと第５レンズとを同硝材で形成することにより、良好な結像性能を実現できる。

条件（３）、（４）が満足されることには、以下の如き意義がある。
即ち、条件（３）において「１／Ｒ５が０以上」であることは、第３レンズの物体側面が平面もしくは凸面であることを意味する。

第１レンズ、第２レンズを透過した結像光束は、正のパワーを持つ第１レンズ・第２レンズの作用により収束状態で第３レンズの物体面に入射する。このとき、この収束光束における軸外光を考えてみると、第３レンズの物体面が凹面であると、該面への入射角が大きくなり、非点収差やコマ収差を増大させやすいが、条件（３）の下限側を満足することにより、上記非点収差やコマ収差の低減化を図ることができる。

条件（３）において「１／Ｒ５」が大きくなると、第３レンズの物体面の凸の曲率が大きくなる。第３レンズは、像側に凹面を有する負レンズであるところから、負レンズとして必要とされる機能を確保するには、第３レンズの物体面の凸の曲率が大きくなるほど、像側面の凹の曲率も大きくしなければならなくなり、第３レンズの製造が難しくなる。従って、「１／Ｒ５」の上限は０．０５程度が適当である。

また、後述の実施例の場合のように、第３レンズに「第１、第２レンズよりも高屈折率・高分散の材料」を用いて撮像レンズ系全体の色収差の良好な補正を図る場合には、条件（３）を満足することが極めて重要である。

Ｒ５、第４レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ８の範囲を規制する条件（４）について説明すると、後述の実施例では、絞りの像側に配置される第４レンズの物体側面を、絞りに近接させている。

条件（４）を満足する「第４レンズの物体側面」は凸面であり、条件（４）を満足する凸面を絞り近傍の像側位置に配置することにより、軸外光への「コマ収差や非点収差の影響」を低減できる。このような効果を有効に実現できる範囲は条件（４）の範囲である。

特に実施例におけるように、第４レンズの材料を「第５レンズの材料よりも高屈折率・高分散の硝剤」を用いる場合には、条件（４）の範囲の凸面を用いることにより、第５レンズに比して上記凸面での球面収差の発生が少なく、「第４、第５レンズの合成系全体」として球面収差や色収差を抑えつつ、撮像レンズ系全体としてパワーをあげることができる。

以上のように、この発明によれば、新規な撮像レンズ系と撮像光学装置を実現できる。

この発明の撮像レンズ系は、観察面の照明を、レンズ系中に配置したハーフミラーを介して行うので「撮像レンズ系の第１〜第３レンズを通して照明を行う」ことができ、レンズ鏡筒付近に「照明等の関連部品」を設ける必要がないため、ワーキングディスタンスを長く取る必要が無い。
従って、この発明の撮像用レンズ系は、物体側にテレセントリックでありながら全長・共役長ともに小さく実現でき、後述する具体的実施例に示すように、きわめて良好な性能を実現でき、この撮像レンズ系を用いる撮像光学装置も小型かつ高性能に実現できる。

以下、実施の形態を説明する。
図１は、撮像光学装置の要部を示している。

図１において、符号ＯＢＡは「観察面」であり、撮像レンズ系の結像における物体面である。この観察面ＯＢＡにおける撮像可能範囲が前述の「作業領域」である。

符号Ｌ１は「第１レンズ」、符号Ｌ２は「第２レンズ」、符号Ｌ３は「第３レンズ」、符号ＨＭは「ハーフミラー」を示す。ハーフミラーＨＭは平行平板状であり、第３レンズＬ３側の面が「半透鏡面」となっている。

符号Ｓは「絞り」、符号Ｌ４は「第４レンズ」、符号Ｌ５は「第５レンズ」を示し、符号ＭＬは「光路を屈曲させるためのミラー」を示す。符号ＩＭＡは「撮像レンズ系による像面」であり、撮像素子はその受光面をこの像面に合致させて配置される。上記ミラーＭＬは、光学系のレイアウトによっては不要である。

符号ＬＳは照明光学系の「光源」を示す。光源ＬＳは、この例ではＬＥＤである。また、符号ＬＣは集光レンズであり、光源ＬＳとともに照明光学系を構成する。
光源ＬＳと集光レンズＬＣによる照明光学系は、図の如く、第１ないし第３レンズＬ１〜Ｌ３による「合成系」の像側焦点位置Ｐに、光源ＬＳからの単色光を集光させるようにセットされる。なお、ハーフミラーＨＭを構成する透明平行平板による屈折により、上記像側焦点位置Ｐは上記合成系の光軸から若干ずれている。

即ち、図１に実施の形態を示す撮像光学装置は、観察面ＯＢＡの像を撮像素子の受光面上に結像させて観察面ＯＢＡの観察を行なうための撮像レンズ系を用いる撮像光学装置であって、撮像レンズ系と、照明光学系と、撮像素子（図示されず）とを有し、撮像素子は、その受光面が撮像レンズ系の像面ＩＭＡに合致するように設けられ、照明光学系ＬＳ、ＬＣは「撮像レンズ系における第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間の光路上に配置されたハーフミラーＨＭを介して第３レンズＬ３に照明光を入射させる」ものであって、光源ＬＳからの光を「撮像レンズ系の第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３の合成系」における像側焦点位置Ｐに集光させる。

撮像レンズ系は、物体側から像側へ向って順次、第１、第２、第３、第４および第５レンズＬ１〜Ｌ５を配し、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に絞りＳを有するとともに、第３レンズＬ３と絞りＳの間にハーフミラーＨＭが配され、照明光がハーフミラーＨＭを介して第３レンズＬ３に入射し、第２レンズＬ２および第１レンズＬ１を介して物体へ照射されるように構成され、第１レンズＬ１は「両凸レンズ」、第２レンズＬ２は「凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズ」、第３レンズＬ３は「像側に凹面を有する負レンズ」、第４レンズＬ４は「凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ」、第５レンズＬ５は「第４レンズＬ４とは分離した両凸レンズ」であり、絞りＳが、第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３のバックフォーカス位置に配置されることにより、物体側にテレセントリックである。

また、後述の具体的実施例に示すように、撮像レンズ系は、第３レンズＬ３の像側面における光線有効径：ＥＤ６、絞りＳの開口径：ＥＤ７、第３レンズＬ３の像側面と絞りとの光軸上の距離：Ｄ６が、条件：
（１） Ｄ６＞２×ＥＤ６
（２） Ｄ６＞２×ＥＤ７
を満足し、第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径：Ｒ５、第４レンズＬ４の物体側面の曲率半径：Ｒ８が、条件：
（３） ０．０５≧１／Ｒ５≧０
（４） ４０＞Ｒ８＞０
を満足し、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２、もしくは第１レンズＬ１と第５レンズＬ５とが同硝材である。

また、撮像レンズ系の第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５は、ハーフミラーＨＭによる反射により「第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間で屈曲された結像光路上」に配置され、照明光は、ハーフミラーＨＭを透過して撮像レンズ系の第３レンズＬ３に入射し、観察面ＯＢＡからの結像光は、ハーフミラーＨＭにより屈曲された結像光路に沿って第５レンズＬ５から射出して撮像素子に入射する。

即ち、図１に示す撮像光学装置において、光源ＬＳを発光させると、放射された照明光（単色光）は、集光レンズＬＣにより点Ｐに集光し、発散しつつハーフミラーＨＭを透過して第３レンズＬ３に入射し、第２レンズＬ２、第１レンズＬ１を介して観察面ＯＢＡに照射される。

照明光の集光Ｐは「第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３の合成系の像側焦点位置」に合致しているので、点Ｐに集光した照明光は、発散しつつハーフミラーＨＭを透過し、第３レンズＬ３の光軸方向に進行して第３〜第１レンズＬ３〜Ｌ１を透過し、これらレンズＬ１〜Ｌ３の作用により平行光束化されて観察面ＯＢＡに直交するように照射される。

観察面ＯＢＡによる反射光は結像光となって第１レンズＬ１に入射し、第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３を透過し、ハーフミラーＨＭに入射する。第３レンズＬ３の像側面から射出する結像光の光線有効径が条件（１）の「ＥＤ６」である。
ハーフミラーＨＭにより反射された結像光は絞りＳを通過し、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５を透過して、ミラーＭＬにより反射され、像面ＩＭＡ上に観察面ＯＢＡの像を結像する。結像した像は「像面ＩＭＡに受光面を合致させた撮像素子」により受光され、撮像データに変換されて、画像データとなり図示されないデータ処理装置で処理される。

絞りＳは、第１〜第３レンズＬ１〜Ｌ３の合成系のバックフォーカス位置に配置され、これによって撮像レンズ系は物体側にテレセントリックとなっている。

絞りＳの開口径が、条件（２）の「ＥＤ７」である。

以下、このような撮像光学装置に用いられる撮像レンズ系の具体的な実施例を２例挙げる。

「実施例１」
図２に、実施例１の撮像レンズ系のレンズ構成を示す。図中の符号は図１に示したものと同じである。
第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５、絞りＳは、直線状に展開した同一光軸上に配置して示されている。第３レンズＬ４と絞りＳとの間に配置されるハーフミラーＨＭ、第５レンズＬ５と像面ＩＭＡとの間に配置されるミラーＭＬは図示を省略されている。
「ハーフミラーの半透鏡面」は第３レンズＬ３、第４レンズＬ４に面しており、第１〜第５レンズＬ１〜Ｌ５の結像機能に何らの影響も与えない。

以下、データを示す。ＳＯ、Ｓ１〜Ｓ１１、ＳＩにより観察面ＯＢＡから像面ＩＭＡにいたる各面を表す。ＳＯは観察面ＯＢＡ、ＳＩは像面ＩＭＡであり、Ｓ１〜Ｓ１１は、第１レンズＬ１の物体側から数えた各面（レンズ面および絞りの面）を表す。

「Ｒ」は上記各面の曲率半径、「Ｄ」は面間隔を表し、「Ｎｄおよびνｄ」は屈折率およびアッベ数である。なお、長さの元を持つものの単位は「ｍｍ」である。

面番号 Ｒ Ｄ Ｎｄ νｄ
ＯＢＡ ＳＯ ∞ １３．４
Ｌ１ Ｓ１ ２３．０３３０ ３．５ １．７４３２０ ４９．３
Ｓ２ −２５．９６５０ ０．２４
Ｌ２ Ｓ３ ７．４１７０ ３．５ １．７４３２０ ４９．３
Ｓ４ ９．１５４２ ０．９
Ｌ３ Ｓ５ ７８．７３６０ １．３ １．７１７３６ ２９．５
Ｓ６ ４．５０５３ １２．０
Ｓ Ｓ７ ∞ ２．４５
Ｌ４ Ｓ８ １９．１１０２ １．１ １．８０５１８ ２５．４
Ｓ９ ９．４５８８ ０．４
Ｌ５ Ｓ１０ １１．９２２４ ２．５ １．６０３１１ ６０．７
Ｓ１１ −９．８５０６ ３３．６２２
ＩＭＡ ＳＩ ∞ 。

視野：φ＝９ｍｍ、全系の焦点距離：ｆ＝３９．９ｍｍ、Ｆｎｏ＝８．０
使用波長：５３０ｎｍ（光源であるＬＥＤの発光波長）
Ｓ６における光線有効径：ＥＤ６＝５．１０ｍｍ、絞りの開口径：ＥＤ７＝３．４８ｍｍ、第３レンズＬ３の像側面と絞りＳとの光軸上の距離：Ｄ６＝１２．０ｍｍであるから、Ｄ６＞２×ＥＤ６、Ｄ６＞２×ＥＤ７であって、条件（１）、（２）を満足し、第３レンズＬ３と絞りＳとの間にハーフミラーを配置するのに十分なスペースを確保している。

結像倍率は「等倍」であり、撮像素子として「１／２インチ」相当のものを用いることができる。
ワーキングディスタンスは１３．４ｍｍ、共役長は７１．４１２ｍｍであり、ワーキングディスタンス、共役長ともに短い。視野：φも９ｍｍと広い。

「実施例２」
図３に、実施例２の撮像レンズ系のレンズ構成を図２に倣って示す。
以下、実施例２のデータを実施例１に倣って示す。

面番号 Ｒ Ｄ Ｎｄ νｄ
ＯＢＡ ＳＯ ∞ １８．６
Ｌ１ Ｓ１ ４６．４０９０ ３．８ １．７４３２０ ４９．３
Ｓ２ −４６．４０９０ ０．１
Ｌ２ Ｓ３ ８．５５２６ ３．６ １．６９７００ ４８．５
Ｓ４ ３４．４９８０ ３．０５
Ｌ３ Ｓ５ ∞ １．１ １．７４０７７ ２７．７
Ｓ６ ３．９８０８ １２．３
Ｓ Ｓ７ ∞ ０．１
Ｌ４ Ｓ８ ２０．０９００ ２．６ １．８０５１８ ２５．４
Ｓ９ ６．２８５２ ０．２７
Ｌ５ Ｓ１０ ７．４１７０ ３．９５ １．７４３２０ ４９．３
Ｓ１１ −９．４００７ １９．９７
ＩＭＡ ＳＩ ∞ 。

視野：φ＝９ｍｍ、全系の焦点距離：ｆ＝４３．５ｍｍ、Ｆｎｏ＝４．０
使用波長：５３０ｎｍ（光源であるＬＥＤの発光波長）
Ｓ６における光線有効径：ＥＤ６＝４．７１ｍｍ、絞りの開口径：ＥＤ７＝４．５５ｍｍ、第３レンズＬ３の像側面と絞りＳとの光軸上の距離：Ｄ６＝１２．３ｍｍであるから、Ｄ６＞２×ＥＤ６、Ｄ６＞２×ＥＤ７であって、条件（１）、（２）を満足し、第３レンズＬ３と絞りＳとの間にハーフミラーを配置するのに十分なスペースを確保している。

結像倍率は「０．５倍」であり、撮像素子として「１／４インチ」相当のものを用いることができる。ワーキングディスタンスは１８．６ｍｍ、共役長は６９．４４ｍｍであって、ともに短い。視野：φも９ｍｍと広い。
実施例１、２とも「物体側にテレセントリック」であることは言うまでも無い。上記の如く、実施例１、２ともワーキングディスタンスは２０ｍｍ以下、共役長も７５ｍｍ以下であり撮像光学装置をコンパクト化でき、且つ、広い視野範囲を撮像できる。

また、実施例１において、１／Ｒ５＝０．０１２７、Ｒ８＝１９．１１０２であり、実施例２において、１／Ｒ５＝０、Ｒ８＝２０．０９００であって、実施例１、２とも条件（３）、（４）を満足し、実施例１では第１レンズと第２レンズが同一材料、実施例２では第１レンズと第５レンズが同一材料である。

図４に、実施例１に関する収差図を示す。非点収差の図におけるＴは「タンジェンシアル」、Ｓは「サジタル」である。
図５に、実施例２に関する収差図を図４に倣って示す。
実施例１、２とも性能良好であり、可視域においても性能良好である。

実施例１、２とも撮像レンズ系中に「非球面」を含まないので、各レンズの製造が容易であり、この点からしてもコスト面で有利である。
なお、実施例１、２において、光源として「発光波長：５３０ｎｍのＬＥＤ」を例示したが、実施例１、２の撮像レンズ系は、カラー画像の撮像に対しても良好に適合できるように設計されている。

撮像光学素子の実施の１形態を説明図的に示す図である。 実施例１の撮像レンズ系の構成を示す図である。 実施例２の撮像レンズ系の構成を示す図である。 実施例１に関する収差図である。 実施例２に関する収差図である。

符号の説明

ＯＢＡ 観察面
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
ＨＭ ハーフミラー
Ｓ 絞り
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
ＩＭＡ 像面
ＬＳ 光源
ＬＣ 集光レンズ

Claims (4)

1. 物体側から像側へ向って順次、第１、第２、第３、第４および第５レンズを配し、第３レンズと第４レンズとの間に絞りを有するとともに、第３レンズと上記絞りの間にハーフミラーが配され、照明光が上記ハーフミラーを介して第３レンズに入射し、第２レンズおよび第１レンズを介して物体へ照射されるように構成される撮像レンズ系であって、
   第１レンズは両凸レンズ、第２レンズは凸面を物体側に向けた正メニスカスレンズ、第３レンズは像側に凹面を有する負レンズ、第４レンズは凸面を物体側に向けた負メニスカスレンズ、第５レンズは、第４レンズとは分離した両凸レンズであり、
   絞りが、第１〜第３レンズのバックフォーカス位置に配置されることにより、物体側にテレセントリックで、
   第３レンズの像側面における光線有効径：ＥＤ６、上記絞りの開口径：ＥＤ７、第３レンズの像側面と上記絞りとの光軸上の距離：Ｄ６が、条件：
   （１） Ｄ６＞２×ＥＤ６
   （２） Ｄ６＞２×ＥＤ７
   を満足することを特徴とする撮像レンズ系。
2. 請求項１記載の撮像レンズ系において、
   第３レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ５（単位：ｍｍ）、第４レンズの物体側面の曲率半径：Ｒ８（単位：ｍｍ）が、条件：
   （３） ０．０５≧１／Ｒ５≧０
   （４） ４０＞Ｒ８＞０
   を満足し、第１レンズと第２レンズ、もしくは第１レンズと第５レンズとが同硝材であることを特徴とする撮像レンズ系。
3. 観察面の像を撮像素子の受光面上に結像させて上記観察面の観察を行なうための撮像レンズ系を用いる撮像光学装置であって、
   撮像レンズ系と、照明光学系と、撮像素子とを有し、
   上記撮像レンズ系として、請求項１または２記載の撮像レンズ系が用いられ、
   上記撮像素子は、その受光面が上記撮像レンズ系の像面に合致するように設けられ、
   上記照明光学系は、上記撮像レンズ系における第３レンズと第４レンズとの間の光路上に配置されたハーフミラーを介して第３レンズに照明光を入射させるものであって、光源からの光を上記撮像レンズ系の第１〜第３レンズの合成系における像側焦点位置に集光させることを特徴とする撮像光学装置。
4. 請求項３記載の撮像光学装置において、
   撮像レンズ系の第１〜第５レンズは、ハーフミラーによる反射により第３レンズと第４レンズとの間で屈曲された結像光路上に配置され、
   照明光が、ハーフミラーを透過して撮像レンズ系の第３レンズに入射し、
   観察面からの結像光は、上記ハーフミラーにより屈曲された結像光路に沿って第５レンズから射出して撮像素子に入射することを特徴とする撮像光学装置。

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