JP6266189B1 - 対物光学系 - Google Patents

Abstract

様々な誤差による影響を受けにくく、諸収差が良好に補正された対物光学系を提供する。対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、で構成され、第２レンズ群Ｇ２を動かすことにより合焦を行い、第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ７と、接合レンズＣＬ３と、を少なくとも含み、第３レンズ群Ｇ３の接合レンズＣＬ３は、正レンズＬ８と、負レンズＬ９と、を有し、第３レンズ群Ｇ３の第１副レンズ群ＳＵＢ１は、所定の空気間隔よりも物体側に位置し、第３レンズ群Ｇ３の第２副レンズ群ＳＵＢ２は、所定の空気間隔よりも像側に位置し、所定の空気間隔は、第３レンズ群Ｇ３における空気間隔のなかで最大の空気間隔であり、以下の条件式（１）、（２）を満足する。１．２１＜ｆp／ｆ＜２．４２ （１）０．３５＜ｔt／ｆ＜０．６ （２）

Description

本発明は、合焦機能を有する対物光学系に関し、特に、拡大観察が可能な内視鏡対物光学系や、その他の民生用の小型カメラ等の対物光学系に関する。

一般的な内視鏡用の対物レンズは、広い被写界深度を有している。一般的な内視鏡用の対物レンズでは、被写界深度は、例えば、５ｍｍ〜１００ｍｍになる。このような対物レンズを搭載した内視鏡では、撮像素子によって物体像が撮像され、これにより物体の画像の提供が行われる。撮像素子としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣ−ＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）が用いられる。

近年、内視鏡を用いた診断では、診断の精度を向上させるために、画像の高画質化が求められている。この要求に応えるために、撮像素子では多画素化が進んでいる。多画素化が進んだ撮像素子、すなわち、高精細な撮像素子では、画素の面積が小さくなる。

物体の一点を対物レンズで結像すると、対物レンズの像面に点像が形成される。この点像は、回折の影響によってある程度の広がりを持つ。そのため、画素の面積が小さくなると、それに合わせて点像を小さくしなければ、高精細な撮像素子を用いても画質の高い画像を得ることができない。点像を小さくするためには、対物レンズのＦナンバーを小さくする必要がある。

撮像素子のサイズが同じ場合、画素の面積を小さくすることで、画素数を多くすることができる。ただし、画素数を大幅に増加させると、画素の面積を小さくしても、撮像素子のサイズが大きくなる。撮像素子のサイズが大きくなると、対物レンズの焦点距離を長くする必要がある。

対物レンズのＦナンバーが小さくなるか、又は、対物レンズの焦点距離が長くなると、対物レンズの被写界深度が狭くなる。このように、従来の画質よりも高い画質を得ようとすると、対物レンズの被写界深度が狭くなる。

被写界深度は、鮮明な物体像が得られる範囲を、物体側の範囲で表したものである。対物レンズの被写界深度が狭くなると、鮮明な物体像が得られる範囲が狭くなる。従来並みの被写界深度を確保するためには、対物レンズに合焦機能を持たせれば良い。このようなことから、合焦機能を持つ対物レンズの必要性が増してきている。

また、近年、医療用内視鏡の分野では、病変部の質的診断が行われるようになってきた。この診断では、病変部を拡大観察することが必要になる。このようなことから、医療用内視鏡では、拡大機能を持つ対物レンズ（以下、「拡大内視鏡対物レンズ」という）の必要性が強まってきている。

病変部を拡大観察するためには、病変部を見つける必要がある。拡大観察では観察範囲が狭いため、拡大観察で病変部を見つけることは容易ではない。このようなことから、拡大内視鏡対物レンズでは、拡大観察における観察範囲よりも広い範囲を、観察できることが必要になる。

拡大観察では、対物レンズから物体位置までの距離（以下、「物体距離」という）は、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。一方、上述のような広い範囲の観察（以下、「通常観察」という）では、物体距離は、３ｍｍよりもはるかに長い。

通常観察時の物体位置と対物レンズの合焦位置とが一致するように、光学系を構成すると、通常観察における物体像（以下、「通常像」という）は、ピントの合った像になる。

一方、拡大観察時の物体位置は、通常観察時の物体位置から離れている。また、拡大観察時の物体位置は、対物レンズの被写界深度内に含まれない。そのため、通常像にピントが合った状態の光学系では、拡大観察における物体像（以下、「拡大像」という）は、ピントの合った像にはならない。

拡大観察でもピントの合った拡大像を得るためには、対物レンズに合焦機能を持たせれば良い。対物レンズが合焦機能を持つことで、通常像と拡大像の両方を、ピントの合った状態で観察することができる。このようなことからも、合焦機能を持つ対物レンズの必要性が増してきている。

拡大内視鏡対物レンズとして、３つのレンズ群で構成された対物レンズが特許文献１乃至８に開示されている。

特許文献１乃至５に開示された対物レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、を有する。

特許文献６に開示された対物レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、を有する。

特許文献７、８に開示された対物レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、を有する。

特許文献８には、上述の対物レンズとは別の対物レンズが開示されている。別の対物レンズは、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、を有する。更に別の対物レンズは、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、を有する。

特許文献１乃至５に記載の対物レンズでは、拡大観察時の物体への合焦が可能である。よって、これらの対物レンズは、病変部の質的診断を行うのに必要な拡大倍率で観察が可能である。特許文献６乃至８に開示された対物レンズでは、レンズが撮像面側に配置されている。このレンズは、いわゆる、フィールドレンズである。

特公昭６１−０４４２８３号公報 特開平０６−３１７７４４号公報 特開平１１−３１６３３９号公報 特開２００９−２９４４９６号公報 特開２０１２−３２５７６号公報 特開２０００−２６７００２号公報 特許３７６５５００号公報 特公平４−３８５１号公報

拡大観察ができる内視鏡（以下、「拡大内視鏡」という）においても、多画素化された撮像素子が使用されている。そして、多画素化された撮像素子では、年々、小型化が進んでいる。そのため、拡大内視鏡対物レンズも、撮像素子の小型化に対応する必要がある。

ただし、従来の対物レンズを単に小型化すると、製造誤差に対する感度が高くなる。対物レンズでは、製造誤差の量に応じて、収差量が変化する。製造誤差に対する感度が高いと、誤差の量が小さくても収差量が大きく変化する。

従来の対物レンズを単に小型化すると、製造誤差に対する感度が高くなる。製造誤差に対する感度が高いと、誤差の量が少なくても収差量が大きく変化する。このように、従来の対物レンズを単に小型化すると、結像性能への影響が大きくなる。

特許文献１乃至８に開示されている対物レンズは、Ｆナンバーが十分に小さい対物レンズとは言い難い。そのため、これらの対物レンズは、小型で高精細な撮像素子に対応した結像性能を持っているとは言い難い。

高精細な撮像素子に対応するためには、これらの対物レンズでＦナンバーを小さくすることが考えられる。しかしながら、Ｆナンバーを小さくしたとしても、所望の結像性能の達成が難しいことは、容易に予測できる。そのため、Ｆナンバーを小さくしても、その対物レンズは、高精細な撮像素子に対応した対物レンズとは言い難い。

また、内視鏡では、組立時に、像位置の調整が行われる。像位置の調整では、例えば、通常観察時に、通常像が対物レンズの像位置に形成されるようにする。対物レンズの像位置には、撮像素子の撮像面が位置している。よって、像位置の調整では、通常像が撮像面上に形成されるように、例えば、対物レンズ全体を移動させる調整、又は対物レンズの一部のレンズを移動させる調整が行われる。

従来の対物レンズを単に小型化すると、像位置の調整時におけるレンズの調整量に対する像の移動量の比率（以下、「調整感度」という）が高くなる。

加えて、撮像素子が小型で高精細な場合、像位置の調整も高精度化する必要がある。そのため、撮像素子が小型で高精細だと、像位置の調整を短時間で簡単に行うことが難しくなる。また、調整感度が高くなると、製造誤差による被写界深度のばらつきが大きくなるといった問題が生じやすい。

調整感度は、撮像素子側、例えば、撮像面の直前にレンズを配置することで低くできる。特許文献６乃至８の対物レンズでは、撮像素子側にレンズが配置されている。このレンズはフィールドレンズであって、主に撮像面へ入射する主光線が略光軸と平行となるようにするために配置されている。このレンズの屈折力はそれほど大きくはないので、調整感度を十分に低くすることは難しい。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、様々な誤差による影響を受けにくく、諸収差が良好に補正された対物光学系を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る対物光学系は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、で構成され、
第２レンズ群を動かすことにより合焦を行い、
第３レンズ群は、正レンズと、接合レンズと、を少なくとも含み、
第３レンズ群の接合レンズは、正レンズと、負レンズと、を有し、
第３レンズ群の第１副レンズ群は、所定の空気間隔よりも物体側に位置するレンズで構成され、
第３レンズ群の第２副レンズ群は、所定の空気間隔よりも像側に位置するレンズで構成され、
所定の空気間隔は、第３レンズ群における空気間隔のなかで最大の空気間隔であり、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。
１．２１＜ｆp／ｆ＜２．４２ （１）
０．３５＜ｔt／ｆ＜０．６ （２）
ここで、
ｆpは、第１レンズ群から第１副レンズ群までの合成焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
ｔtは、所定の空気間隔、
である。

本発明の一実施形態に係る対物光学系は、様々な誤差による影響を受けにくく、諸収差が良好に補正された対物光学系を提供することができる。

本実施形態の対物光学系の具体的な構成を示す断面図である。 実施例１の対物光学系の断面図である。 実施例１の対物光学系の収差図である。 実施例２の対物光学系の断面図である。 実施例２の対物光学系の収差図である。 実施例３の対物光学系の断面図である。 実施例３の対物光学系の収差図である。 実施例４の対物光学系の断面図である。 実施例４の対物光学系の収差図である。 実施例５の対物光学系の断面図である。 実施例５の対物光学系の収差図である。

以下、本実施形態に係る対物光学系について、図面を用いて、このような構成をとった理由と作用を説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

本実施形態に係る対物光学系は、例えば、内視鏡の対物レンズに用いることができる。この場合、本実施形態に係る対物光学系は、内視鏡観察において、一つの光学系で通常観察と拡大観察とを行うことができる。そのために、対物光学系を複数のレンズ群で構成し、その複数のレンズ群の少なくとも１つのレンズ群が光軸上を移動する。これにより、遠距離物点に合焦した場合に通常観察を行うことができ、近距離物点に合焦した場合に拡大観察を行うことができる。すなわち、拡大観察の延長という形で顕微鏡観察と同等レベルの観察、より高い倍率での拡大観察ができる。

本実施形態に係る対物光学系の基本構成について説明する。基本構成では、対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、で構成され、第２レンズ群を動かすことにより、合焦を行い、第３レンズ群は、正レンズと、接合レンズと、を少なくとも含み、第３レンズ群の接合レンズは、正レンズと、負レンズと、を有し、第３レンズ群の第１副レンズ群は、所定の空気間隔よりも物体側に位置し、第３レンズ群の第２副レンズ群は、所定の空気間隔よりも像側に位置している。所定の空気間隔は、第３レンズ群における空気間隔のなかで最大の空気間隔である。

基本構成では、対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、で構成されている。このようにすることで、合焦時の収差変動を、最小限に抑えることができるだけでなく、光学系全体の小型化を実現しやすくなる。

通常観察時と拡大観察時とでは、物点距離が異なる。また、通常観察時から拡大観察時までの間では、物点距離が連続的に変化する。観察では、物点距離が変化しても、鮮明な像が形成されること好ましい。そのためには、レンズ群を少なくとも１つ動かす必要がある。

対物光学系が複数のレンズ群で構成されている場合、合焦のために移動させるレンズ群は、どのレンズ群であっても良い。また、移動させるレンズ群の数は、１つでも複数でも良い。

移動させるレンズ群の数は、少ないほうが好ましい。移動させるレンズ群の数を１つにすると、駆動機構を簡略化できるという効果を奏する。

また、複数のレンズ群を移動させる場合も、移動させるレンズ群の数は少ないほうが好ましい。例えば、対物光学系の全体を移動させる場合、全てのレンズ群を移動させることになる。この場合、移動させるレンズ群の重量が大きくなる。このため、駆動機構にかかる負担が大きくなり、また、駆動機構も大型化する。よって、全てのレンズ群を移動させることは、好ましくない。

また、レンズ群は固定しておき、その代わりに、撮像素子を移動させることもできる。しかしながら、撮像素子を移動させる場合も、駆動機構が必要になる。撮像素子を移動させる場合、駆動機構の構造が複雑化する。そのため、駆動機構の重量が大きくなる。また、駆動機構にかかる負担も大きくなり、また、駆動機構も大型化する。よって、撮像素子を移動させることは、好ましくない。

上述のように、基本構成では、第２レンズ群を移動させて合焦を行っている。移動させるレンズ群の数が１つなので、合焦機構を簡略化できる。

基本構成の具体的な構成例を説明する。図１は、本実施形態に係る対物光学系の具体的な構成を示す断面図であって、（ａ）は構成例１の断面図、（ｂ）は構成例２の断面図である。

構成例１では、対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、で構成されている。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の第１レンズＬ１と、正の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、を有している。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４は接合され、接合レンズＣＬ１を構成している。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６と、を有している。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は接合され、接合レンズＣＬ２を構成している。第２レンズ群Ｇ２の屈折力は負の屈折力なので、接合レンズＣＬ２の屈折力は負の屈折力である。

構成例１では、第２レンズ群Ｇ２を移動することで、合焦を行っている。図１（ａ）は、遠距離物点に合焦した状態を示している。近距離物点への合焦では、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の第７レンズＬ７と、正の第８レンズＬ８と、負の第９レンズＬ９と、を有している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９は接合され、接合レンズＣＬ３を構成している。

第３レンズ群Ｇ３は、第１副レンズ群ＳＵＢ１と、第２の副レンズ群ＳＵＢ２と、を有する。第１副レンズ群ＳＵＢ１は、所定の空気間隔よりも物体側に位置している。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、所定の空気間隔よりも像側に位置している。

所定の空気間隔は、第３レンズ群Ｇ３における空気間隔のなかで最大の空気間隔である。この所定の空気間隔は、隣り合うレンズの間の空気間隔である。

構成例１では、隣り合うレンズの間の空気間隔の数は１つである。この空気間隔は、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８との間の空気間隔である。よって、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８との間の空気間隔が、所定の空気間隔になる。第１副レンズ群ＳＵＢ１は、第７レンズＬ７で構成され、第２副レンズ群ＳＵＢ２は、第８レンズＬ８と第９レンズＬ９とで構成されている。

第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に、第１の平行平板Ｆ１が配置されている。第１の平行平板Ｆ１は、対物光学系中の任意の位置に配置することができる。第９レンズＬ９の像側に、第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３が配置されている。第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３は接合されている。

第２の平行平板Ｆ２と第３の平行平板Ｆ３は、撮像素子のカバーガラスである。第３の平行平板Ｆ３の像側には、撮像素子(不図示)が配置されている。第３の平行平板Ｆ３の像側面は、像面Ｉになっている。撮像素子の撮像面は、第３の平行平板Ｆ３の像側面と一致している。

構成例２では、対物光学系は、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、で構成されている。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の第１レンズＬ１と、正の第２レンズＬ２と、正の第３レンズＬ３と、負の第４レンズＬ４と、を有している。第３レンズＬ３と第４レンズＬ４は接合され、接合レンズＣＬ１を構成している。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の第５レンズＬ５と、正の第６レンズＬ６と、を有している。第５レンズＬ５と第６レンズＬ６は接合され、接合レンズＣＬ２を構成している。第２レンズ群Ｇ２の屈折力は負の屈折力なので、接合レンズＣＬ２の屈折力は負の屈折力である。

構成例２では、第２レンズ群Ｇ２を移動することで、合焦を行っている。図１（ｂ）は、遠距離物点に合焦した状態を示している。近距離物点への合焦では、第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の第７レンズＬ７と、正の第８レンズＬ８と、負の第９レンズＬ９と、正の第１０レンズＬ１０と、を有している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９は接合され、接合レンズＣＬ３を構成している。

第３レンズ群Ｇ３は、第１副レンズ群ＳＵＢ１と、第２の副レンズ群ＳＵＢ２と、を有する。第１副レンズ群ＳＵＢ１は、所定の空気間隔よりも物体側に位置している。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、所定の空気間隔よりも像側に位置している。

構成例２では、隣り合うレンズの間の空気間隔の数は２つである。１つ目の空気間隔は、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８との間の空気間隔である。２つ目の空気間隔は、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０との間の空気間隔である。

このうち、２つ目の空気間隔の方が１つ目の空気間隔よりも大きい。よって、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０との間の空気間隔が、所定の空気間隔になる。第１副レンズ群ＳＵＢ１は、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８及び第９レンズＬ９で構成され、第２副レンズ群ＳＵＢ２は、第１０レンズＬ１０で構成されている。

第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に、第１の平行平板Ｆ１が配置されている。第１の平行平板Ｆ１は、対物光学系中の任意の位置に配置することができる。第１０レンズＬ１０の像側に、第２の平行平板Ｆ２が配置されている。第２の平行平板Ｆ２は、第１０レンズＬ１０と接合されている。

第２の平行平板Ｆ２は、撮像素子のカバーガラスである。第２の平行平板Ｆ２の像側には、撮像素子(不図示)が配置されている。第２の平行平板Ｆ２の像側面は、像面Ｉになっている。撮像素子は、撮像面が第２の平行平板Ｆ２の像側面と一致するように配置されている。

第１０レンズＬ１０の像側面を、像面Ｉにしても良い。このようにすると、第１０レンズＬ１０を撮像面に直接貼り付けることができる。撮像ユニットが対物光学系と撮像素子とで構成されている場合、このようにすることで、撮像ユニットを短縮化することができる。

構成例２では、第２副レンズ群ＳＵＢ２は、第２の平行平板Ｆ２と接合されている。そのため、第２副レンズ群ＳＵＢ２の像側面は平面に限定されてしまう。

一方、構成例１では、第２副レンズ群ＳＵＢ２と第２の平行平板Ｆ２とは、空気間隔を挟んで配置されている。この場合、第２副レンズ群ＳＵＢ２の像側面は、平面以外の形状にすることができる。そのため、構成例１では、第２副レンズ群ＳＵＢ２の屈折力の大きさを自由に設定することができる。その結果、構成例１では、収差補正能力を構成例２よりも向上させることができる。このように、構成例１は、画像の高画質化に有利となる。

ただし、構成例１では、構成例２に比べて、光学系の全長が長くなる。光学系の全長を短くしたい場合には、対物光学系の構成を、構成例２のようにすることが望ましい。

構成例１と構成例２では、第２レンズ群Ｇ２の物体側に、明るさ絞りＳが配置されている。第２レンズ群Ｇ２の近傍に明るさ絞りＳを配置することで、第２レンズ群Ｇ２を通過する光線の高さを低くすることができる。その結果、第２レンズ群Ｇ２の外径を小型化することができる。

第２レンズ群Ｇ２は合焦時に移動する。第２レンズ群Ｇ２が移動することで、遠距離から近距離までの間のどこに物点が位置していても、合焦することができる。遠距離物点に合焦した場合に通常観察を行うことができ、近距離物点に合焦した場合に拡大観察を行うことができる。

第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に動かすためには、移動機構が必要になる。上述のように、基本構成では、第２レンズ群Ｇ２を小型化することができるので、移動機構を第２レンズ群Ｇ２の周囲に容易に配置することが可能になる。

また、移動するレンズ群の数が１つなので、移動するレンズ群の重量も小さくできる。よって、移動機構にかかる負荷を低減することができる。更に、移動機構を簡素にすることができる。

移動機構としては、例えば、アクチュエーターがある。アクチュエーターは第２レンズ群Ｇ２を保持するレンズ枠に接続され、これによりレンズ枠に駆動力が与えられる。

第３レンズ群Ｇ３は、正レンズと接合レンズとを少なくとも含んでいる。これにより、球面収差と色収差を良好に補正することができる。正レンズと接合レンズは、各々複数であっても良い。

構成例１と構成例２では、第１レンズ群Ｇ１中に第１の平行平面板Ｆ１が配置されている。第１の平行平面板Ｆ１は特定の波長、例えば、ＹＡＧレーザのレーザ光（波長１０６０ｎｍの光）、半導体レーザのレーザ光（波長８１０ｎｍの光）、あるいは近赤外領域の波長の光をカットするためのフィルタである。

本実施形態に係る対物光学系は、上述の基本構成を備えると共に、以下の条件式（１）を満足する。
１．２１＜ｆp／ｆ＜２．４２ （１）
ここで、
ｆpは、第１レンズ群から第１副レンズ群までの合成焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

像位置の調整では、最良像面が像位置（撮像面）と一致するように調整が行われる。本実施形態に係る対物光学系は、高精細で小型の撮像素子に対応した対物光学系である。このような対物光学系では、最小錯乱円径が非常に小さく、又、調整感度が高くなってしまう。そのため、像位置の調整時、対物光学系全体を光軸に沿って移動すると、像位置の調整が難しくなる。

そこで、本実施形態に係る対物光学系では、像位置の調整時、対物光学系の一部のレンズ（以下、「調整群」という）を光軸に沿って移動させている。このようにすることで、対物光学系全体の屈折力は、調整群と、残りのレンズ（以下、「固定群」という）とに分けられる。すなわち、調整群の屈折力を、対物光学系全体の屈折力よりも小さくすることができる。その結果、調整感度を低くすることができる。

調整感度を低くできることで、調整群の移動量（以下、「調整量」という）をある程度大きくできる。よって、レンズを移動させる機構を複雑にすることなく、正確にレンズを移動させることができる。すなわち、高い精度で像位置の調整を行うことができる。また、調整感度が低いと、調整後の対物光学系での誤差発生に対しても諸収差に影響への影響が小さく、高い結像性能を保ったままの対物光学系を実現できる。

調整群は、固定群よりも物体側に位置するレンズによって構成されていることが好ましい。このようなことから、本実施形態に係る対物光学系では、第１レンズ群から第１副レンズ群までを、調整群としている。

条件式（１）は、対物光学系を、像位置の調整に最も適した光学系とするための条件式である。

条件式（１）の下限値を下回ると、調整群の屈折力と対物光学系全体の屈折力との差がほとんど無くなる。この場合、調整感度を低くする効果が薄れるので、高い精度で像位置の調整を行うことが困難になる。そのため、調整後の対物光学系で、諸収差の発生が抑制された状態を実現することが困難になる。

また、対物光学系全体の屈折力を、調整群と固定群に分けた意味がほとんどなくなってしまう。よって、条件式（１）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（１）の上限値を上回ると、調整群の屈折力が小さくなりすぎる。この場合、調整感度は低くできるが、相対的に固定群の焦点距離が短くなる。固定群の焦点距離が短くなると、固定群での球面収差の発生量が増大する。そのため、高精細な撮像素子に対応した対物光学系を実現することが困難になる。

条件式（１）に代えて、以下の条件式（１’）を満足することが好ましい。
１．３＜ｆp／ｆ＜２．２ （１’）

条件式（１’）を満足することで、上述の効果がより一層大きくなる。そのため、調整感度を低くすることが可能となる。条件式（１）や（１’）を満足することで、どのような構成の光学系であっても、高い精度で像位置の調整を行うことができる。よって、高い結像性能持つ対物光学系を実現できる。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．３５＜ｔt／ｆ＜０．６ （２）
ここで、
ｔtは、所定の空気間隔、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

上述のように、像位置の調整では、調整群を光軸に沿って移動させる。調整群の調整量は、所定の間隔で決まる。よって、条件式（２）は、この調整量に関する条件式を表している。

条件式（２）の下限値を下回ると、所定の間隔を十分に確保するのが困難となる。この場合、調整量を十分に確保できなくなる。そのため、製造誤差が大きくなると、像位置の調整を行うことができなくなる。

条件式（２）の上限値を上回ると、調整量は十分に確保できる。しかしながら、調整量が大きくなるため、光学系の全長が長くなる。また、レンズを保持する枠部材の大型化を招いてしまう。よって、条件式（２）の上限値を上回ることは好ましくない。

所定の空気間隔は、調整群が移動可能な範囲と見なすこができる。この場合、移動可能な範囲は、調整に必要な範囲（調整量）よりも広くなる。条件式（２）の上限値を上回ると、必要以上に所定の間隔が広くなるので、光学系の全長が更に長くなる。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−１５＜ｆG2／ｆ＜−５ （３）
ここで、
ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

物体距離が変化してもピントの合った像を形成するために、本実施形態の対物光学系は合焦機能を備えている。合焦では、物体距離の変化に応じて、第２レンズ群を移動させている。物体距離と合焦時の第２レンズ群の光軸方向の位置との関係は、設計時に決まる。よって、合焦を行う場合は、物体距離に応じて第２レンズ群を移動させ、設計時の位置で第２レンズ群を静止させれば良い。

この時、第２レンズ群の静止位置と設計時の位置とは、一致することが好ましい。しかしながら、実際には、第２レンズ群の静止位置と設計時の位置との間には、誤差が生じる。この誤差の量に対するピントのずれ量の比率（以下、「合焦時の誤差感度」という）が高いと、誤差の量が小さくても、像位置にピントの合った像が形成されない。

条件式（３）を満足することにより、合焦時の誤差感度を低くでき、また、合焦時の収差変動も抑えることができる。

条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群の移動に伴う像面湾曲の変動が大きくなる。この場合、通常観察時における像面位置と近接観察時における像面位置との間に著しい差が出てくる。そのため、条件式（３）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなる。この場合、合焦時の誤差感度が高くなる。

また、第２レンズ群において偏心、例えば、チルトやシフトが生じていることがある。合焦時の誤差感度が高い場合、レンズ群の偏心量が僅かであっても、結像性能の劣化が顕著になる。このようなことから、条件式（３）の上限値を上回ることは好ましくない。

本実施形態に係る対物光学系では、通常観察と拡大観察が行える。そのため、物体側における合焦範囲が広い。このような対物光学系では、通常観察から拡大観察に切り替えた時の像面位置の変動を、より抑える必要がある。

像面位置の変動を抑えるためには、通常観察から拡大観察に切り替えた時の像面湾曲の変動を、より一層小さくすれば良い。このようなことから、条件式（３）に代えて、以下の条件式（３’）を満足することが好ましい。
−１１＜ｆG2／ｆ＜−５ （３’）

条件式（３’）を満足することで、合焦時の像面位置の変動を、更に軽減することができる。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．７＜ｆG3SUB1／ｆG3SUB2＜１．４ （４）
ここで、
ｆG3SUB1は、第１副レンズ群の焦点距離、
ｆG3SUB2は、第２副レンズ群の焦点距離、
である。

像位置の調整では、第２副レンズ群は、像位置に対して固定となっている。そして、第１レンズ群から第１副レンズ群までを移動させる。よって、像位置の調整では、第１副レンズ群と第２副レンズ群との間の間隔が変化する。この間隔を変化させたときに収差変動が大きいと、像位置の調整時に結像性能の劣化が生じることになる。像位置の調整時に生じる収差変動、特に像面湾曲の変動は、第１副レンズ群の屈折力と第２副レンズ群の屈折力を適切にすることで最小限に抑えることができる。

条件式（４）は、第１副レンズ群の屈折力と第２副レンズ群の屈折力との比の条件式である。条件式（４）を満足することで、第１副レンズ群の屈折力と第２副レンズ群の屈折力を、共に適切にすることができる。そのため、像位置の調整時に、収差の変動、特に像面湾曲の変動を小さくすることできる。

条件式（４）の下限値を下回ると、像面湾曲がオーバーになり過ぎる。また、条件式（４）の上限値を上回ると、像面湾曲がアンダーになり過ぎる。いずれの場合も、像面湾曲の発生量が大きいので、像位置の調整時に、像面湾曲の変動が大きくなる。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−６＜ｆG2／ｆG1＜−２ （５）
ここで、
ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆG1は、第１レンズ群の焦点距離、
である。

条件式（５）は、第２レンズ群の屈折力を適切な大きさの屈折力にするための条件式である。条件式（５）を満足することで、第２レンズ群の屈折力を適切な大きさにすることができる。その結果、合焦時における像面位置の変動を抑えることができ、また、光学系の小型化することができる。

条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が小さくなる。この場合、合焦時の第２レンズ群の移動量が、大きくなりすぎてしまう。そのため、光学系が大型化する。

条件式（５）の上限値を上回ると、合焦に伴う像面湾曲の変動が大きくなる。この場合、通常観察時における像位置と拡大観察時における像位置との間に、著しい差が出てしまう。よって、条件式（５）の上限値を上回ることは好ましくない。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
−７．６＜ｆG2／ｆG3＜−２．４ （６）
ここで、
ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆG3は、第３レンズ群の焦点距離、
である。

条件式（６）は、像面湾曲の補正に関する条件式である。条件式（６）を満足することで、像面湾曲を良好に補正することができる。

条件式（６）の下限値を下回ると、像面湾曲がオーバーになり過ぎる。条件式（６）の上限値を上回ると、像面湾曲がアンダーになり過ぎる。いずれの場合も、像面が傾いてしまうので、像の中心部と周辺部のどちらかで、ピントを合わせることができない。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
１．０＜ｆG3／ｆG1＜２．０ （７）
ここで、
ｆG3は、第３レンズ群の焦点距離、
ｆG1は、第１レンズ群の焦点距離、
である。

条件式（７）は、倍率色収差の補正に関する条件式である。条件式（７）を満足することで、倍率色収差を良好に補正することができる。

条件式（７）の下限値を下回ると、Ｃ線における倍率色収差とＦ線における倍率色収差との差が補正過剰となる。また、軸上色収差では、各波長における収差量のバランスが崩れる。よって、条件式（７）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（７）の上限値を上回ると、倍率色収差が補正不足となる。よって、条件式（７）の上限値を上回ることはため好ましくない。

条件式（７）を満足しない場合は、像の周辺部で色にじみが発生する。そのため、像の周辺部でコントラストの低下を招いてしまう。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
１．４＜（ｔ12＋ｔ23）／ｆ＜３．２ （８）
ここで、
ｔ12は、遠距離物点合焦時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔、
ｔ23は、遠距離物点合焦時の第２レンズ群と第３レンズ群との間隔、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

条件式（８）は、合焦時のレンズ群の移動量に関する条件式である。

条件式（８）の下限値を下回ると、第１レンズ群と第３レンズ群との間隔が短くなる。そのため、第２レンズ群の移動に必要なスペースの確保が困難となる。

拡大観察では、物体距離が２ｍｍ前後になる。内視鏡の対物光学系では、このような近距離に位置する物体まで合焦できることが必要になる。そのため、第２レンズ群の移動に必要なスペースを確保できないと、近距離に位置する物体にフォーカシングできなくなる。その結果、高倍率での拡大観察が困難となる。

第２レンズ群の移動に必要なスペースを十分に確保できないと、狭いスペースで第２レンズ群を移動させなくはならない。そのためには、第２レンズ群の屈折力を大きくしなくてはならい。

上述のように、合焦時の第２レンズ群の静止位置は、設計時に決まっている。第２レンズ群の屈折力が大きいと、第２レンズ群の静止位置と設計時の位置との差が小さくても、像位置にピントの合った像が形成されない。

さらに、このスペースに収まるように第２レンズ群の移動量を小さくした場合、合焦時の誤差感度が高くなる。また、製造誤差による不具合、例えば、第２レンズ群の位置ずれに対する像面位置ずれが大きくなるといったことが生じやすくなる。

条件式（８）の上限値を上回ると、第１レンズ群と第３レンズ群との間隔が大きくなりすぎる。この場合、第２レンズ群の移動に必要なスペースを確保することはできるが、光学系が大型化してしまう。

条件式（８）に代えて、以下の条件式（８’）を満足することが好ましい。
１．８＜（ｔ12＋ｔ23）／ｆ＜２．９ （８’）

条件式（８’）を満足することで、第２レンズ群の移動に必要な最小限のスペースの確保と、光学系の十分な小型化とを実現することができる。

本実施形態に係る対物光学系は、第１レンズ群は第１レンズを有し、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
−０．８＜ｆL1／ｆG1＜−０．５ （９）
ここで、
ｆL1は、第１レンズの焦点距離、
ｆG1は、第１レンズ群の焦点距離、
である。

条件式（９）は、画角に関する誤差感度の低減に係わる条件式である。第１レンズと第２レンズとの間の空気間隔（以下、「間隔Ｌ１２」という）の誤差は、他のレンズ間隔における誤差に比べて、画角の変動に大きく寄与する。条件式（９）を満足するように、第１レンズの焦点距離を設定することで、製造誤差に強い対物光学系を実現できる。

条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズの屈折力が小さくなる。この場合、画角に関する誤差感度は低減される。しかしながら、間隔Ｌ１２を変化させて画角を適正な画角になるように調整しようとした場合、調整量、すなわち、間隔Ｌ１２の値が大きくなり過ぎる。そのため、光学系の全長が長くなる。よって、条件式（９）の下限値を下回ることは、好ましくない。

条件式（９）の上限値を上回ると、第１レンズの屈折力が大きくなりすぎる。この場合、画角に関する誤差感度が大きくなる。間隔Ｌ１２を変化させて画角を適正な画角になるように調整しようとする際に、調整が困難になる。

また、第２レンズ群は合焦時に移動する。第２レンズ群の静止位置に誤差が生じると、製造時に画角調整ができていても、使用時に画角は大きく変化してしまう。このように、調整後に誤差が発生した場合、誤差による画角の変化も大きくなる。よって、条件式（９）の上限値を上回ることは好ましくない。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
１．８＜ｒG3SUB2F／ｆ＜５．２ （１０）
ここで、
ｒG3SUB2Fは、第２副レンズ群において最も物体側に位置するレンズ面の曲率半径、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

条件式（１０）は、像面へ入射する主光線の角度（以下、「入射角度」という）を適切にするための条件式である。この角度は、主光線と光軸とのなす角度である。撮像素子で像の撮像を行う場合、撮像素子の撮像面が像面の代わりになる。よって、ここでは、撮像面へ入射する主光線の角度も、入射角度という。

撮像素子では、入射角度が大きくなるほど、画素で検出される光量が少なくなる。入射角度が同じであっても、画素の面積が小さいほど、検出される光量も少なくなる。小型で高精細な撮像素子では、画素の面積が小さい。よって、小型で高精細な撮像素子では、入射角度を、ある程度小さくしておく必要がある。

像面の最も近くに配置されたレンズでは、主光線は光軸に近づくように屈折される。条件式（１０）の下限値を下回ると、主光線が大きく屈折される。この場合、対物光学系は、テレセントリックな光学系となる。テレセントリックな光学系では、入射角度は小さくなる。よって、小型で高精細な撮像素子を用いても、明るい画像を取得できる。

しかしながら、光線高が大きくなるため、レンズが大径化してしまう。また、像面の最も近くに配置されたレンズの入射面で、球面収差の発生量が大きくなってしまう。

条件式（１０）の上限値を上回ると、入射角度が大きくなる。この場合、撮像面の周辺に位置する画素ほど、検出される光量が少なくなる。その結果、撮像された画像には、周辺減光が生じる。

更に、条件式（１０）の上限値を上回ると、条件式（１）を満足できなくなる。そのため、調整感度を低くする効果が薄れてしまう。

条件式（１０）に代えて、以下の条件式（１０’）を満足することが好ましい。
２．３＜ｒG3SUB2F／ｆ＜４．９ （１０’）

条件式（１０’）を満足することで、光学系のより一層の小型化と、調整感度をより低くすることができる。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、接合レンズと、からなることが好ましい。

このようにすると、接合レンズが像側に位置する。そのため、軸上色収差の発生と倍率色収差の発生を小さくすることができる。

この場合、第１副レンズ群は正レンズからなり、第２副レンズ群は接合レンズからなる。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群は、更に、別の接合レンズを有し、別の接合レンズは、正レンズと負レンズとを有することが好ましい。

このようにすることで、色収差をより良好に補正できる。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、接合レンズと、別の接合レンズと、からなることが好ましい。

このようにすると、２つの接合レンズが最も像側に位置する。そのため、軸上色収差の発生と倍率色収差の発生を、一層小さくすることができる。

この場合、第１副レンズ群は正レンズからなり、第２副レンズ群は接合レンズと別の接合レンズとからなることが好ましい。

あるいは、第１副レンズ群は正レンズと接合レンズとからなり、第２副レンズ群は別の接合レンズからなることが好ましい。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群は、更に、別の正レンズを有することが好ましい。

このようにすることで、球面収差をより良好に補正できる。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、別の正レンズと、接合レンズと、からなることが好ましい。

このようにすると、接合レンズが最も像側に位置する。そのため、軸上色収差の発生と倍率色収差の発生を小さくすることができる。

また、別の正レンズと接合レンズとで、球面収差を小さく抑えることが可能となる。そのため、像位置の調整の際の収差変動を低減することができる。

この場合、第１副レンズ群ＳＵＢ１は正レンズからなり、第２副レンズ群ＳＵＢ２は正レンズと、接合レンズと、からなることが好ましい。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、接合レンズと、別の正レンズと、からなることが好ましい。

このようにすると、接合レンズが像側に位置する。そのため、軸上色収差の発生と倍率色収差の発生を小さくすることができる。

この場合、第１副レンズ群は正レンズと、接合レンズと、からなり、第２副レンズ群は接合レンズからなることが好ましい。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
４．０＜ｆG3SUB2F／ｆ＜６．５ （１１）
ここで、
ｆG3SUB2Fは、所定のレンズ面の焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
所定のレンズ面は、第２副レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面、
である。

条件式（１１）は、調整感度の低減に係わる条件式である。

製造時に生じる部品単体や光学系における偏心に対する周辺性能の低下量の比率（以下「周辺性能に関する誤差感度」という）が高いと、像の周辺における結像性能が低下する。

条件式（１１）の下限を下回ると、周辺性能に関する誤差感度が高くなる。また、偏角への影響も大となる。よって、条件式（１１）の下限を下回ることは好ましくない。

構成例２のような対物光学系では、調整感度は低減できる。しかしながら、レンズの屈折力を決めるレンズ面が１面しかないため、レンズ面の曲率半径が小さくなる。その結果、周辺性能に関する誤差感度が高くなる。また、偏角への影響も顕著となる。

条件式（１１）の上限を上回ると、光学系第２副レンズ群の屈折力が小さくなるため、相対的に、移動群の屈折力が大きくなる。この場合、調整感度が高くなる。そのため、像位置の調整が難しくなる。

条件式（１１）に代えて、以下の条件式（１１’）又は（１１”）を満足することが好ましい。
４．５＜ｆ3GF／ｆ＜６．５ （１１’）
４．５＜ｆ3GF／ｆ＜５．５ （１１”）

条件式（１１’）や（１１”）を満足することで、調整感度を更に低減することができる。その結果、製造コストの低減を行うことができる。

本実施形態に係る対物光学系では、第３レンズ群の最も像側に位置するレンズは、平凸レンズであり、平凸レンズの物体側面が物体側に凸の面であることが好ましい。

このようにすることで、像面に入射する光線を、光軸に近づくように屈折させることができる。

平凸レンズの像側面が平面であるので、撮像面と貼り合わせることや、撮像素子のカバーガラスを張り合わせることができる。

本実施形態に係る対物光学系は、所定の接合レンズを有し、所定の接合レンズは、明るさ絞りの物体側に、明るさ絞りと隣り合うように配置されていることが好ましい。

高精細の撮像素子に対応するためには、軸上色収差の補正が重要となる。上述のようにすることで、明るさ絞りの直前に接合レンズが配置される。これにより、軸上色収差の十分な補正が可能となる。その結果、高精細の撮像素子に対応することができる。

本実施形態に係る対物光学系では、所定の接合レンズは、第１レンズ群中で最も像側に配置され、両凸レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとから構成されていることが好ましい。

本実施形態に係る対物光学系は、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
ここで、
−３．０＜ｆGlCL／ｒG1CL＜−０．７ （１２）
ｆGlCLは、所定の接合レンズの焦点距離、
ｒG1CLは、所定の接合レンズの接合面の曲率半径、
である。

条件式（１２）は、軸上色収差の補正に関する条件式である。

条件式（１２）の下限値を下回ると、軸上色収差が補正過剰になり、加えて、球面収差がアンダーになると共に、倍率色収差も大きくなる。よって、条件式（１２）の下限値を下回ることは好ましくない。

条件式（１２）の上限値を上回ると、軸上色収差が補正不足となる。その結果、像のコントラストが低減する。よって、条件式（１２）の上限値を上回ることは好ましくない。

本実施形態に係る対物光学系では、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、を少なくとも有することが好ましい。

このようにすることで、軸上色収差の補正と倍率色収差補正とがバランスのとれた状態にできる。加えて、像面湾曲も良好に補正できる。

本実施形態に係る対物光学系では、両凸レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとが接合されていることが好ましい。

接合レンズを構成する正レンズの形状が両凸形状であると、球面収差を良好に補正することができる。

本実施形態に係る対物光学系では、第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、を少なくとも有することが好ましい。

本実施形態に係る対物光学系では、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとが接合されていることが好ましい。

このようにすることで、軸上色収差をより十分に補正することができる。

また、本実施形態に係る対物光学系は、内視鏡以外の光学機器にも使用することができる。

例えば、デジタルカメラの撮像光学系に、本実施形態に係る対物光学系を使用することができる。デジタルカメラの撮影では、等倍を超えるようなマクロ撮影を行う場合がある。このような場合には、レンズの繰り出し量が大きくなることもあって、マクロコンバータレンズを装着することが多い。しかしながら、本実施形態の対物光学系を撮像光学系として用いることによって、マクロコンバータレンズを装着することなく、今までにない高倍率のマクロ撮影を行うことができる。

また、一般的に、マクロレンズは、第１レンズ群を物体側に繰り出し、なお且つ複数のレンズ群のフローティングによって合焦を行う。一方、本実施形態の対物光学系を用いると、インナーフォーカスでのマクロ撮影が可能となる。そのため、ワーキングディスタンスを決めてから撮影する場合には有利である。

さらに、携帯型機器、例えば、携帯電話のカメラの撮像光学系に、本実施形態に係る対物光学系を使用することもできる。このようにすることで、手軽にマクロ撮影が楽しめるようになる。

（実施例１）
実施例１に係る対物光学系について説明する。図２は、実施例１に係る対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例１の対物光学系は、図２に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、像側が平面である平凹負レンズＬ４と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ３と平凹負レンズＬ４とで、接合レンズを形成している。

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Ｌ５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６と、からなる。ここで、負メニスカスレンズＬ５と正メニスカスレンズＬ６とで、接合レンズを形成している。

明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と負メニスカスレンズＬ９とで、接合レンズを形成している。

第１副レンズ群ＳＵＢ１は、両凸正レンズＬ７で構成されている。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、両凸正レンズＬ８と負メニスカスレンズＬ９とで構成されている。

平凹負レンズＬ１の像側には平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２と、平行平面板Ｆ３と、が配置されている。

合焦時、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳとが一体となって移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは像側に移動する。

実施例１の対物光学系は、上述の基本構成を備えると共に、条件式（１）から（１２）をいずれも満足している。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例１の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図３（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例１の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

各収差図において、横軸は収差量を表している。球面収差、非点収差及び倍率収差については、収差量の単位はｍｍである。また、歪曲収差については、収差量の単位は％である。また、ωは半画角で単位は°（度）、ＦＮＯはＦナンバーである。また、収差曲線の波長の単位はｎｍである。これらは、他の実施例でも同じである。

（実施例２）
実施例２に係る対物光学系について説明する。図４は、実施例２に係る対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例１の対物光学系は、図４に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、からなる。ここで、正メニスカスレンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とで、接合レンズを形成している。両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とで、接合レンズを形成している。

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Ｌ６と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、からなる。ここで、負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とで、接合レンズを形成している。

明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、両凹負レンズＬ１０と、両凸正レンズＬ１１と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ９と両凹負レンズＬ１０とで、接合レンズを形成している。両凸正レンズＬ１１と負メニスカスレンズＬ１２とで、接合レンズを形成している。

第１副レンズ群ＳＵＢ１は、正メニスカスレンズＬ８で構成されている。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、平両凸正レンズＬ９、両凹負レンズＬ１０、両凸正レンズＬ１１及び負メニスカスレンズＬ１２で構成されている。

平凹負レンズＬ１の像側には平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２が配置されている。

合焦時、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳとが一体となって移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは像側に移動する。

実施例２の対物光学系は、上述の基本構成を備えると共に、条件式（１）から（１２）をいずれも満足している。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例２の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図５（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例２の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例３）
実施例３に係る対物光学系について説明する。図６は、実施例３に係る対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例３の対物光学系は、図６に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、からなる。ここで、正メニスカスレンズＬ２と負メニスカスレンズＬ３とで、接合レンズを形成している。両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とで、接合レンズを形成している。

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Ｌ６と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、からなる。ここで、負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とで、接合レンズを形成している。

明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、両凹負レンズＬ１１と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ１０と両凹負レンズＬ１１とで、接合レンズを形成している。

第１副レンズ群ＳＵＢ１は、正メニスカスレンズＬ８で構成されている。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、平両凸正レンズＬ９、両凸正レンズＬ１０及び両凹負レンズＬ１１で構成されている。

平凹負レンズＬ１の像側には平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２が配置されている。

合焦時、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳとが一体となって移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは像側に移動する。

実施例３の対物光学系は、上述の基本構成を備えると共に、条件式（１）から（１２）をいずれも満足している。

図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例３の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図７（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例３の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例４）
実施例４に係る対物光学系について説明する。図８は、実施例４に係る対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例４の対物光学系は、図８に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凸正レンズＬ４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ４と負メニスカスレンズＬ５とで、接合レンズを形成している。

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Ｌ６と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と、からなる。ここで、負メニスカスレンズＬ６と正メニスカスレンズＬ７とで、接合レンズを形成している。

明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ８と、両凸正レンズＬ９と、両凹負レンズＬ１０と、両凸正レンズＬ１１と、両凹負レンズＬ１２と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ９と両凹負レンズＬ１０とで、接合レンズを形成している。両凸正レンズＬ１１と両凹負レンズＬ１２とで、接合レンズを形成している。

第１副レンズ群ＳＵＢ１は、正メニスカスレンズＬ８、平両凸正レンズＬ９及び両凹負レンズＬ１０で構成されている。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、凸正レンズＬ１１と両凹負レンズＬ１２とで構成されている。

平凹負レンズＬ１の像側には平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２と平行平面板Ｆ３とが配置されている。

合焦時、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳとが一体となって移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは像側に移動する。

実施例４の対物光学系は、上述の基本構成を備えると共に、条件式（１）から（１２）をいずれも満足している。

図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例４の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図９（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例４の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

（実施例５）
実施例５に係る対物光学系について説明する。図１０は、実施例５に係る対物光学系のレンズ断面図であって、（ａ）は通常観察状態における断面図、（ｂ）は拡大観察状態における断面図である。

実施例５の対物光学系は、図１０に示すように、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１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、からなる。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が平面である平凹負レンズＬ１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ３と負メニスカスレンズＬ４とで、接合レンズを形成している。

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Ｌ５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６と、からなる。ここで、負メニスカスレンズＬ５と正メニスカスレンズＬ６とで、接合レンズを形成している。

明るさ絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置されている。より詳しくは、明るさ絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に配置されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、両凸正レンズＬ８と、両凹負レンズＬ９と、像側が平面である平凸正レンズＬ１０と、からなる。ここで、両凸正レンズＬ８と負メニスカスレンズＬ９とで、接合レンズを形成している。

第１副レンズ群ＳＵＢ１は、両凸正レンズＬ７、両凸正レンズＬ８及び両凹負レンズＬ９で構成されている。第２副レンズ群ＳＵＢ２は、平凸正レンズＬ１０で構成されている。

平凹負レンズＬ１の像側には平行平面板Ｆ１が配置されている。第３レンズ群Ｇ３の像側には、平行平面板Ｆ２が配置されている。

合焦時、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳとが一体となって移動する。遠距離物点に合焦した状態から近距離物点に合焦するとき、第２レンズ群Ｇ２と明るさ絞りＳは像側に移動する。

実施例５の対物光学系は、上述の基本構成を備えると共に、条件式（１）から（１２）をいずれも満足している。

図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、実施例５の通常観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。図１１（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）及び（ｈ）は、それぞれ、実施例５の拡大観察状態における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）の収差図である。

以下に、上記各実施例の数値データを示す。面データにおいて、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｅは各レンズのｅ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数、である。

各種データにおいて、ｆはｅ線における焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角、ＩＨは像高、ＯＢＪは物点距離である。近接観察状態では、拡大観察を行うことができる。

数値実施例１
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.380 1.88815 40.76
2 1.4587 0.799
3 ∞ 0.600 1.52300 65.13
4 ∞ 0.207
5 -18.6140 5.430 1.75453 35.33
6 -4.1342 0.035
7 6.6210 0.602 1.77621 49.60
8 -7.1500 0.305 1.93429 18.90
9 ∞ 可変
10(絞り) ∞ 0.018
11 16.0613 0.383 1.48915 70.23
12 1.8136 0.718 1.59667 35.31
13 2.3792 可変
14 3.1450 1.187 1.48915 70.23
15 -25.8393 0.470
16 2.5943 1.393 1.49846 81.54
17 -3.2345 0.478 1.93429 18.90
18 -10.6398 1.042
19 ∞ 0.500 1.51825 64.14
20 ∞ 0.500 1.51825 64.14
21(撮像面) ∞

各種データ
通常観察状態 近接観察状態
ｆ 1.078 1.273
Ｆｎｏ 2.97 3.07
ＯＢＪ 25.0 2.4
d9 0.161 1.756
d13 1.850 0.255
２ω 160.5
ＩＨ 1.0

数値実施例２
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.380 1.88815 40.76
2 1.5663 1.000
3 ∞ 0.480 1.52300 65.13
4 ∞ 0.123
5 -8.8662 1.643 1.51825 64.14
6 -2.4040 2.890 1.79192 25.68
7 -4.7427 0.032
8 6.8671 0.612 1.74678 49.34
9 -7.1946 0.239 1.93429 18.90
10 -12.1150 可変
11(絞り) ∞ 0.016
12 8.6769 0.319 1.48915 70.23
13 2.0266 0.363 1.59667 35.31
14 2.7096 可変
15 3.8880 1.018 1.49846 81.54
16 338.4541 0.522
17 4.7770 1.262 1.77621 49.60
18 -5.0132 0.478 1.93429 18.90
19 11.7885 0.032
20 3.5786 1.805 1.48915 70.23
21 -3.1896 0.287 1.70442 30.13
22 -21.0502 0.274
23 ∞ 0.880 1.51825 64.14
24(撮像面) ∞

各種データ
通常観察状態 近接観察状態
ｆ 1.025 1.195
Ｆｎｏ 2.78 2.80
ＯＢＪ 24.0 2.30
d10 0.175 2.185
d14 2.432 0.422
２ω 160.5
ＩＨ 1.0

数値実施例３
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.380 1.88815 40.76
2 1.7011 1.720
3 ∞ 0.500 1.52300 65.13
4 ∞ 0.426
5 -5.5510 4.268 1.80642 34.97
6 -1.7758 0.319 1.77621 49.60
7 -6.1467 0.064
8 8.6816 0.955 1.74678 49.34
9 -3.1980 0.367 1.93429 18.90
10 -9.3464 可変
11(絞り) ∞ 0.020
12 4.7361 0.367 1.48915 70.23
13 1.7836 0.510 1.59667 35.31
14 2.3291 可変
15 5.0948 1.037 1.49846 81.54
16 -21.8928 0.518
17 3.7908 1.435 1.53947 74.70
18 -8.4992 0.032
19 72.4876 1.276 1.77621 49.60
20 -3.0891 0.478 1.93429 18.90
21 17.8264 0.827
22 ∞ 0.550 1.51825 64.14
23(撮像面) ∞

各種データ
通常観察状態 近接観察状態
ｆ 1.032 1.148
Ｆｎｏ 3.52 3.39
ＯＢＪ 27.5 3.39
d10 0.161 2.586
d14 2.691 0.266
２ω 159.9
ＩＨ 1.0

数値実施例４
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.380 1.88815 40.76
2 1.4628 0.788
3 ∞ 0.400 1.52300 65.13
4 ∞ 0.312
5 -4.4644 1.099 1.51825 64.14
6 -3.5574 0.241
7 -6.0332 4.489 1.79192 25.68
8 -7.8612 0.037
9 9.3035 0.545 1.74678 49.34
10 -6.9466 0.311 1.93429 18.90
11 -9.4719 可変
12(絞り) ∞ 0.319
13 7.6703 0.319 1.48915 70.23
14 1.8775 0.410 1.59667 35.31
15 2.7199 可変
16 2.9238 1.100 1.49846 81.54
17 -17.0596 0.153
18 7.1193 1.201 1.48915 70.23
19 -2.9030 0.478 1.93429 18.90
20 19.7236 0.511
21 3.0590 1.960 1.70442 30.13
22 -2.1384 0.283 1.77621 49.60
23 15.9445 0.266
24 ∞ 0.630 1.51825 64.14
25 ∞ 0.470 1.51825 64.14
26(撮像面) ∞

各種データ
通常観察状態 近接観察状態
ｆ 1.071 1.235
Ｆｎｏ 3.80 3.83
ＯＢＪ 25.5 2.40
d11 0.163 2.459
d15 2.757 0.461
２ω 149.6
ＩＨ 1.0

数値実施例５
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d ne νd
1 ∞ 0.390 1.88815 40.76
2 1.4328 0.844
3 ∞ 0.650 1.52300 65.13
4 ∞ 0.355
5 -5.0442 3.505 1.75453 35.33
6 -3.4362 0.033
7 4.0546 1.080 1.48915 70.23
8 -3.5697 0.395 1.93429 18.90
9 -6.4779 可変
10(絞り) ∞ 0.020
11 11.8662 0.329 1.48915 70.23
12 1.9770 0.536 1.59667 35.31
13 2.2723 可変
14 6.4662 0.992 1.53947 74.70
15 -3.7887 0.107
16 2.4798 1.132 1.48915 70.23
17 -61.1928 0.493 1.93429 18.90
18 3.0984 0.565
19 2.7725 1.480 1.51825 64.14
20 ∞ 0.575 1.50000 60.00
21(撮像面) ∞

各種データ
通常観察状態 近接観察状態
ｆ 1.046 1.207
Ｆｎｏ 3.00 3.05
ＯＢＪ 26.3 2.45
d9 0.165 1.475
d13 1.800 0.498
２ω 144.0
ＩＨ 1.0

以下、実施例１〜実施例５に係る対物光学系における条件式（１）〜（１２）の数値を示す。
条件式 実施例1 実施例２ 実施例３
(1)fp/f 1.819 2.116 1.940
(2)tt/f 0.436 0.509 0.502
(3)fG2/f -6.207 -9.445 -13.023
(4)fG3SUB1/fG3SUB2 0.882 1.270 1.134
(5)fG2/fG1 -2.821 -3.618 -4.671
(6)fG2/fG3 -1.981 -2.585 -3.361
(7)fG3/fG1 1.424 1.400 1.390
(8)(t12+t23)/f 1.882 2.559 2.782
(9)fL1/fG1 -0.693 -0.659 -0.665
(10)rG3SUB2F/f 2.407 4.660 3.672
(11)f3GF/f 4.829 6.005 6.806
(12)fGlCL/rG1CL -1.457 -0.885 -2.505

条件式 実施例４ 実施例５
(1)fp/f 1.853 1.327
(2)tt/f 0.477 0.540
(3)fG2/f -10.447 -6.103
(4)fG3SUB1/fG3SUB2 1.345 0.780
(5)fG2/fG1 -3.914 -2.935
(6)fG2/fG3 -2.602 -1.985
(7)fG3/fG1 1.504 1.479
(8)(t12+t23)/f 3.023 1.906
(9)fL1/fG1 -0.576 -0.742
(10)rG3SUB2F/f 2.855 2.651
(11)f3GF/f 4.053 5.116
(12)fGlCL/rG1CL -0.964 -2.026

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態のみに限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、これら実施形態の構成を適宜組合せて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

（付記）
なお、これらの実施例から以下の構成の発明が導かれる。
（付記項１）
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、で構成され、
第２レンズ群を動かすことにより合焦を行い、
第３レンズ群は、正レンズと、接合レンズと、を少なくとも含み、
第３レンズ群の接合レンズは、正レンズと、負レンズと、を有し、
第３レンズ群の第１副レンズ群は、所定の空気間隔よりも物体側に位置し、
第３レンズ群の第２副レンズ群は、所定の空気間隔よりも像側に位置し、
所定の空気間隔は、第３レンズ群における空気間隔のなかで最大の空気間隔であり、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする対物光学系。
１．２１＜ｆp／ｆ＜２．４２ （１）
０．３５＜ｔt／ｆ＜０．６ （２）
ここで、
ｆpは、第１レンズ群から第１副レンズ群までの合成焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
ｔtは、所定の空気間隔、
である。

（付記項２）
以下の条件式（３）を満足することを特徴する付記項１に記載の対物光学系。
−１５＜ｆG2／ｆ＜−５ （３）
ここで、
ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

（付記項３）
以下の条件式（４）を満足することを特徴する付記項１又は２に記載の対物光学系。
０．７＜ｆG3SUB1／ｆG3SUB2＜１．４ （４）
ここで、
ｆG3SUB1は、第１副レンズ群の焦点距離、
ｆG3SUB2は、第２副レンズ群の焦点距離、
である。

（付記項４）
以下の条件式（５）から（９）のいずれか１つを満足することを特徴する付記項１から３のいずれか一項に記載の対物光学系。
−６＜ｆG2／ｆG1＜−２ （５）
−７．６＜ｆG2／ｆG3＜−２．４ （６）
１．０＜ｆG3／ｆG1＜２．０ （７）
１．４＜（ｔ12＋ｔ23）／ｆ＜３．２ （８）
−０．８＜ｆL1／ｆG1＜−０．５ （９）
ここで、
ｆG1は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆG2は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆG3は、第３レンズ群の焦点距離、
ｔ12は、遠距離物点合焦時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔、
ｔ23は、遠距離物点合焦時の第２レンズ群と第３レンズ群との間隔、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
ｆL1は、第１レンズの焦点距離、
である。

（付記項５）
以下の条件式（１０）を満足することを特徴する付記項１から４のいずれか一項に記載の対物光学系。
１．８＜ｒG3SUB2F／ｆ＜５．２ （１０）
ここで、
ｒG3SUB2Fは、第２副レンズ群において最も物体側に位置するレンズ面の曲率半径、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
である。

（付記項６）
第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、接合レンズと、からなることを特徴する付記項１から５のいずれか一項に記載の対物光学系。

（付記項７）
第３レンズ群は、更に、別の正レンズを有し、
第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、接合レンズと、別の正レンズと、からなることを特徴する付記項１から５のいずれか一項に記載の対物光学系。

（付記項８）
第３レンズ群は、更に、別の接合レンズを有し、
別の接合レンズは、正レンズと負レンズとを有し、
第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、接合レンズと、別の接合レンズと、からなることを特徴する付記項１から５のいずれか一項に記載の対物光学系。

（付記項９）
以下の条件式（１１）を満足することを特徴する付記項１から８のいずれか一項に記載の対物光学系。
４．０＜ｆG3SUB2F／ｆ＜６．５ （１１）
ここで、
ｆG3SUB2Fは、所定のレンズ面の焦点距離、
ｆは、遠距離物点合焦時の対物光学系全系の焦点距離、
所定のレンズ面は、第２副レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面、
である。

（付記項１０）
第３レンズ群の最も像側に位置するレンズは、平凸レンズであり、
平凸レンズの物体側面が物体側に凸の面であることを特徴する付記項１から９のいずれか一項に記載の対物光学系。

（付記項１１）
以下の条件式（１２）を満足することを特徴する付記項１から１０のいずれか一項に記載の対物光学系。
ここで、
−３．０＜ｆGlCL／ｒG1CL＜−０．７ （１２）
ｆGlCLは、所定の接合レンズの焦点距離、
ｒG1CLは、所定の接合レンズの接合面の曲率半径、
である。

（付記項１２）
第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、両凸レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、を少なくとも有し、
両凸レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、が接合されていることを特徴する付記項１から１１のいずれか一項に記載の対物光学系。

（付記項１３）
第１レンズ群は、物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、を少なくとも有し、
像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、が接合され、
両凸レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、が接合されていることを特徴する付記項１から１１のいずれか一項に記載の対物光学系。

以上のように、本発明は、様々な誤差による影響を受けにくく、諸収差が良好に補正された対物光学系に有用である。

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
ＳＵＢ１ 第１副レンズ群
ＳＵＢ２ 第２副レンズ群
Ｌ１〜Ｌ１２ レンズ
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３ 接合レンズ
Ｓ 明るさ絞り
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ 平行平面板
Ｉ 像面

Claims (4)

1. 物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、で構成され、
   前記第２レンズ群を動かすことにより合焦を行い、
   前記第３レンズ群は、正レンズと、接合レンズと、を少なくとも含み、
   前記第３レンズ群の前記接合レンズは、正レンズと、負レンズと、を有し、
   前記第３レンズ群の第１副レンズ群は、所定の空気間隔よりも物体側に位置するレンズで構成され、
   前記第３レンズ群の第２副レンズ群は、前記所定の空気間隔よりも像側に位置するレンズで構成され、
   前記所定の空気間隔は、前記第３レンズ群における空気間隔のなかで最大の空気間隔であり、
   以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする対物光学系。
   １．２１＜ｆp／ｆ＜２．４２ （１）
   ０．３５＜ｔt／ｆ＜０．６ （２）
   ここで、
   ｆpは、前記第１レンズ群から前記第１副レンズ群までの合成焦点距離、
   ｆは、遠距離物点合焦時の前記対物光学系全系の焦点距離、
   ｔtは、前記所定の空気間隔、
   である。
2. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１に記載の対物光学系。
   −１５＜ｆG2／ｆ＜−５ （３）
   ここで、
   ｆG2は、前記第２レンズ群の焦点距離、
   ｆは、遠距離物点合焦時の前記対物光学系全系の焦点距離、
   である。
3. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の対物光学系。
   ０．７＜ｆG3SUB1／ｆG3SUB2＜１．４ （４）
   ここで、
   ｆG3SUB1は、前記第１副レンズ群の焦点距離、
   ｆG3SUB2は、前記第２副レンズ群の焦点距離、
   である。
4. 前記第１副レンズ群は、前記正レンズ又は前記接合レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の対物光学系。

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