顯微鏡用變焦鏡頭、顯微鏡的製作方法
2023-06-18 20:12:01
專利名稱：顯微鏡用變焦鏡頭、顯微鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種顯微鏡中使用的顯微鏡用變焦鏡頭及具有該顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡。
背景技術：
以往，提出了顯微鏡中使用的顯微鏡用變焦鏡頭及具有顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡(例如JP特開平6-18784號公報、JP特開2006-178440號公報)。近年來，在顯微鏡、體視顯微鏡、數字顯微鏡等中，為了測量被檢體的大小等測定功能，期待一種即使散焦時像的大小也不變化的物體側遠心(Telecentric)的顯微鏡用變焦鏡頭。這種顯微鏡用變焦鏡頭還要求具有高變焦比和高成像性能、且小型。但是，現有的顯微鏡用變焦鏡頭難以全部滿足這些要求。
發明內容
本發明鑑於以上問題而出現，其目的在於提供一種確保物體側遠心性、且小型、具有高變焦比和高成像性能的顯微鏡用變焦鏡頭、及具有該顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡。為解決上述課題，本發明提供一種顯微鏡用變焦鏡頭，接受來自物鏡的大致平行光，並在攝像元件的攝像面上成像，其特徵在於，從物體側開始依次具有具有正光焦度的第1透鏡組；具有負光焦度的第2透鏡組；具有正光焦度的第3透鏡組；和具有負光焦度的第4透鏡組，上述第4透鏡組從物體側開始依次由具有正光焦度的第11透鏡組、具有負光焦度的第12透鏡組和具有正光焦度的第13透鏡組構成，在從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，上述第2透鏡組和上述第3透鏡組沿著光軸方向移動，並滿足以下條件0. 4 < dlff/|f2| < 0. 7,0. 9 < dll/dl2 < 1. 2，其中，dlW為低倍端狀態下的上述第1透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，f2為上述第2透鏡組的焦距，dll為上述第11透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第12透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，dl2為上述第12透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第13透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔。本發明的顯微鏡用變焦鏡頭優選還滿足以下條件0. 05 < dll/|f4| 4. 5,其中，fl為上述第1透鏡組的焦距。進一步，在本發明的顯微鏡用變焦鏡頭中優選還滿足以下條件Z0.5 < V2 < Z0.6，其中，Z為上述顯微鏡用變焦鏡頭的變焦比，V2為上述第2透鏡組的變倍率。在本發明的顯微鏡用變焦鏡頭中優選，上述第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面是凹面形狀。在本發明的顯微鏡用變焦鏡頭中優選，從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，上述第2透鏡組僅從物體側向像側移動，上述第3透鏡組僅從像側向物體側移動。本發明通過另一方式提供一種顯微鏡，其特徵在於，具有物鏡；和上述本發明的顯微鏡用變焦鏡頭。根據本發明，可提供一種確保物體側遠心性、且小型、具有高變焦比和高成像性能的顯微鏡用變焦鏡頭、及具有該顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡。
圖IA及圖IB是表示本發明的一個實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的基本構成和變焦移動軌跡的圖。圖2是表示本申請的第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的透鏡結構的圖。圖3A-圖3C是第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的無限遠對焦狀態下的各像差圖，圖3A表示低倍端狀態、圖;3B表示中間焦距狀態、圖3C表示高倍端狀態的各像差圖。圖4是表示本申請的第2實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的透鏡結構的圖。圖5A-圖5C是第2實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的無限遠對焦狀態下的各像差圖，圖5A表示低倍端狀態、圖5B表示中間焦距狀態、圖5C表示高倍端狀態的各像差圖。圖6是表示與本發明的實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭組合使用的物鏡的一例的透鏡結構的圖。圖7是表示具有本發明的實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡的光學系統的圖。
具體實施例方式以下說明本發明的實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭。並且以下實施方式不過是為了易於理解發明，並不排除可由本領域技術人員在不脫離本發明的技術思想範圍內實施的附加/置換等。本實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭從物體側開始依次具有具有正光焦度的第 1透鏡組、具有負光焦度的第2透鏡組、具有正光焦度的第3透鏡組、和具有負光焦度的第 4透鏡組，上述第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面具有凹形狀，在從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，上述第2透鏡組和上述第3透鏡組沿著光軸方向移動，並滿足以下的條件式(1)、 ⑵和⑶。(1)0. 4 < dlff/|f2| 4. 5(3)Z0.5 < V2 < Z0.6其中，dlW表示低倍端狀態下的上述第1透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，f2表示上述第2透鏡組的焦距，fl表示上述第1 透鏡組的焦距，Z表示上述顯微鏡用變焦鏡頭的變焦比，V2表示上述第2透鏡組的變倍率。通過這一構成，本顯微鏡用變焦鏡頭可使低倍端狀態下的視野(物體高度)的約7 成位置上的主光和光軸所成的角度為0. 013°以下，能夠實現確保物體側遠心性且具有15 倍以上的高變焦比、小型且具有高成像性能的顯微鏡用變焦鏡頭。條件式(1)規定了 低倍端狀態下的第1透鏡組的最靠像側的透鏡面和第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔、即第1透鏡組和第2透鏡組的光軸方向的間隔與第 2透鏡組的焦距之比的適當範圍。通過滿足條件式(1)，使低倍端狀態下的入射光瞳位置遠離物體面，可確保低倍端狀態下的物體側遠心性。當超過條件式(1)的上限值時，物鏡的外徑變大，變倍時的慧差的變動增大。當小於條件式(1)的下限值時，低倍端狀態下的入射光瞳位置靠近物體面，散焦時的像大小的變化率增大，因此無法確保物體側遠心性。在本顯微鏡用變焦鏡頭中，第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面具有凹形狀，因此具有該凹形狀的透鏡可輕易彎曲光線，抑制滿足條件式(1)的第2透鏡組產生慧差。條件式(2)規定了第1透鏡組和第2透鏡組的焦距之比的適當範圍。通過滿足條件式O)，可實現確保15倍以上的高變焦比、且使低倍端狀態下的入射光瞳位置遠離物體面、小型且具有高成像性能的顯微鏡用變焦鏡頭。當小於條件式⑵的下限值時，第1透鏡組和第2透鏡組的光軸方向的間隔變窄， 第1透鏡組和第2透鏡組發生幹擾，因此無法減小低倍端狀態下的倍率，結果無法獲得高變焦比。並且，如果要在小於條件式O)的下限值的狀態下獲得高變焦比，則第1透鏡組和第 2透鏡組的間隔變大，無法實現小型化。並且，在小於條件式(2)的下限值的狀態下，即使要增大第3透鏡組和第4透鏡組的光焦度並提高變焦比，也無法獲得15倍以上的高變焦比。條件式(3)規定了第2透鏡組的變倍率的適當範圍。通過滿足條件式(3)，可實現將顯微鏡用變焦鏡頭的全長維持得較緊湊的同時、具有高成像性能的顯微鏡用變焦鏡頭。 此外，在本說明書中，「變倍率」表示對於顯微鏡用變焦鏡頭的「變焦比」的「承擔量」。當超過條件式(3)的上限值時，第2透鏡組的光焦度變大，提高了第2透鏡組的 「承擔量」，因此有利於顯微鏡用變焦鏡頭的小型化。但此時，在低倍端狀態下，產生畸變增大、因珀茲伐和(Petzval sum)的惡化導致的像散增大、變倍時的慧差、尤其是下方慧差的變動增大等，在高倍端狀態下產生球面像差增大等。當小於條件式(3)的下限值時，若要獲得高變焦比，則第3透鏡組的變倍率增大， 變倍時的第3透鏡組的移動量增加。其結果是，為防止第2透鏡組和第3透鏡組的幹擾，需要延長第2透鏡組和第3透鏡組的間隔，顯微鏡用變焦鏡頭的全長變大，無法實現小型化。並且，本顯微鏡用變焦鏡頭優選，第4透鏡組從物體側開始依次由具有正光焦度的第11透鏡組、具有負光焦度的第12透鏡組和具有正光焦度的第13透鏡組構成。通過該構成，可良好地校正各像差，實現顯微鏡變焦鏡頭的小型化。用正透鏡構成第4透鏡組的最靠像側的透鏡時，和用負透鏡構成該最靠像側的透鏡相比，可縮短後焦距，變焦鏡頭全長變小。並且，本顯微鏡用變焦鏡頭具有第1 第4透鏡組，因此包括4組構成的情況。一般情況下，4組構成的變焦鏡頭分為聚焦透鏡(第1組焦點及對焦調節)、變倍(variator) 透鏡(第2組變倍系統透鏡)、補償(compensator)透鏡(第3組校正透鏡)、轉像 (relay)透鏡(第4組成像透鏡)，各個組分別具有獨立的作用。第1組(聚焦透鏡)具有使焦點聚焦到被攝體的作用，第2組(變倍透鏡)具有改變前後的光焦度分配而改變像大小的作用，第3組(補償透鏡)與變倍透鏡聯動，具有校正焦點偏離的作用。並且，第4組也稱為轉像透鏡或主透鏡(master lens)，具有以下作用 校正在由第1組 第3組的聚焦透鏡、變倍透鏡、補償透鏡構成的變焦部中產生的像差，並且使變焦部中形成的虛像恢復為實像並成像。因此，第4組具有使由第1組到第3組構成的變焦部中形成的像成像的作用，所以在變倍時，通過第4組的光束基本一定，在4組構成的變焦鏡頭中，第4組作為獨立的透鏡發揮作用。因此，通過使第4組為正、負、正的三件套的結構，可良好地進行各像差的校正。並且，本顯微鏡用變焦鏡頭優選滿足以下條件式(4)。(4)0. 9 < dll/dl2 < 1. 2其中，dll表示上述第11透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第12透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，dl2表示上述第12透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第13透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔。條件式(4)規定了第12透鏡組和第13透鏡組之間的間隔、與第11透鏡組和第12 透鏡組之間的間隔之比的適當範圍。通過滿足條件式G)，在第4透鏡組中，第11透鏡組和第12透鏡組之間的距離、及第12透鏡組和第13透鏡組之間的距離基本相等，可良好地進行各像差的校正、尤其是球面像差、慧差的校正。當超過條件式(4)的上限值時，第11透鏡組和第12透鏡組的間隔變得過大，像面彎曲惡化。當小於條件式的下限值時，慧差、球面像差惡化。並且，本顯微鏡用變焦鏡頭優選滿足以下條件式(5)。(5) 0. 05 < dl 1/| f4 | <0.2其中，dll表示上述第11透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第12透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，f4表示上述第4透鏡組的焦距。條件式( 規定了第4透鏡組的焦距、及第4透鏡組中的第11透鏡組和第12透鏡組之間的間隔。通過滿足條件式(5)，可確保適當的後焦距，使出射光瞳位置遠離像面。CCD等攝像元件的元件結構，例如彩色濾波器、受光部位於電荷傳送路徑的遮光部等的裡側，因此當光傾斜入射到元件中時，產生色調的變化(色差)、周邊光量變化(明暗變化)，所以在將CXD等攝像元件配置到像面上時，需要設計成將出射光瞳位置設定得儘量遠離成像位置、使光線幾乎垂直地入射到元件中。並且，在像面的後面配置目鏡、通過目鏡進行觀察時，也是出射光瞳位置越遠離像面越易於進行像的觀察，並且可防止顯微鏡本身的光學性能劣化。當超過條件式( 的上限值時，後焦距變得過短，即使要將例如CXD等攝像元件配置在像面上，也無法確保其空間，或在組裝了透鏡後的光學調整時，會無法確保可移動的像面的範圍。當小於條件式(5)的下限值時，出射光瞳位置靠近像面，後焦距變長。結果是顯微鏡用變焦鏡頭的全長變大，無法實現小型化。並且，本顯微鏡用變焦鏡頭優選，在從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，上述第2 透鏡組僅從物體側向像側移動，上述第3透鏡組僅從像側向物體側移動。通過這樣構成，可簡化變倍時的透鏡組的移動機構。並且，本申請的顯微鏡的特徵在於具有上述構成的顯微鏡用變焦鏡頭。這樣一來， 可實現確保物體側遠心性且具有高變焦比、小型且具有高成像性能的顯微鏡。以下根據
本實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的各數值實施例。圖IA及IB是表示各數值實施例中通用的顯微鏡用變焦鏡頭的基本構成和變焦移動軌跡的圖。各實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭從物體側開始依次由具有正光焦度的第1透鏡組G1、具有負光焦度的第2透鏡組G2、具有正光焦度的第3透鏡組G3、和具有負光焦度的第4透鏡組G4構成，第2透鏡組G2的最靠物體側的透鏡面具有凹形狀。圖1A、IB中，I表示像面。本顯微鏡用變焦鏡頭在從低倍端狀態(圖1A)向高倍端狀態(圖1B)時，第2透鏡組G2僅從物體側向像側移動，第3透鏡組G3僅從像側向物體側移動，以使第2透鏡組G2 和第3透鏡組G3的空氣間隔減少。因此，本顯微鏡用變焦鏡頭在從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，第2透鏡組和第3透鏡組僅向一個方向移動，不會出現在中途返回的軌跡。(第1實施例)圖2是表示第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的透鏡結構的圖。第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭從物體側開始依次由具有正光焦度的第1透鏡組G1、具有負光焦度的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、具有正光焦度的第3透鏡組G3、和具有負光焦度的第4透鏡組G4構成。第1透鏡組Gl從物體側開始依次由以下構成通過凸面朝向物體側的負彎月形透鏡Lll及雙凸形狀的正透鏡L12接合而成的接合正透鏡；和凸面朝向物體側的正彎月形透鏡 L13。第2透鏡組G2從物體側開始依次由以下構成雙凹形狀的負透鏡L21 ；和通過雙凹形狀的負透鏡L22及凸面朝向物體側的正彎月形透鏡L23接合而成的接合負透鏡。第3透鏡組G3從物體側開始依次由以下構成雙凹形狀的正透鏡L31 ；通過凸面朝向物體側的負彎月形透鏡L32及雙凸形狀的正透鏡L33接合而成的接合正透鏡。第4透鏡組G4從物體側開始依次由以下構成具有正光焦度的第11透鏡組G4a ； 具有負光焦度的第12透鏡組G4b ；和具有正光焦度的第13透鏡組G4c。第11透鏡組(Ma由接合正透鏡構成，該接合正透鏡通過從物體側開始依次將雙凸形狀的正透鏡L41和雙凹形狀的負透鏡L42接合而成。第12透鏡組G4b由接合負透鏡構成，該接合負透鏡通過從物體側開始依次將凸面朝向像面I側的平凸透鏡L43和雙凹形狀的負透鏡L44接合而成。第13透鏡組G4c由雙凸形狀的正透鏡L45構成。下表1表示第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的各參數值。在(透鏡數據)中，物面表示物體面，面號碼表示從物體側數的透鏡面的順序，r表示各透鏡面的曲率半徑，d表示透鏡面的面間隔，nd表示對d線(波長λ = 587. 6nm)的折射率，ν d表示對d線(波長λ = 587. 6nm)的阿貝數，(可變)表示可變的面間隔，(光圈)表示孔徑光闌S，像面表示像面I。此外，曲率半徑r的「⑴」表示平面，省略了空氣的折射率nd = 1. 000000的記載。在(各種數據)中，f表示焦距，FNO表示F值(F number)，Y表示像高，Bf表示後焦距，di(i 整數)表示面號碼i中的可變面間隔值。(條件式對應值)分別表示各條件式的對應值。此外，β表示將下述表4所示的物鏡安裝到以下各實施例的顯微鏡用變焦鏡頭時的整個系統的綜合倍率。此外，在下述所有的參數值中記載的焦距f、曲率半徑r、其他長度的單位一般使用「mm」。但光學系統在成比例放大或縮小時均可獲得同等的光學性能，因此不限於此。單位不限於「mm」，也可使用其他適當的單位。進一步，這些符號在之後的其他實施例中也相同，省略說明。(表1)第1實施例
(透鏡數據)
面號碼 rdndvd
物面 ①
1)90.853 2.0 1.80440 39.58
2)40.963 3.7 1.49782 82.52
3)-93.816 0.2
4)35.739 2.5 1.49782 82.52
5)57.591 (可變)
6)-46.767 1.5 1.77250 49.61
7)26.174 2.5
8)-41.406 1.0 1.60300 65.47
9)15.6205 2.2 1.75520 27.51 10) 148.037 (可變)
11>(光圈) OO (可變)
12)58.572 2.0 1.60300 65.4713)-58.5720.2
14)42.3961.51.74950 35.33
15)19.0052.61.49782 82.52
16)-363.441(可變)
17)13.31983.01.48749 70.41
18)-331.2031.51.65844 50.89
19)22.425414.8
20)OO2.01.62004 36.26
21)-10.4841.51.77250 49.61
22)10.48415.7
23)25.8472.71.72916 54.66
24)-471.548
像面①
(各種數據) 變焦比(Z) 20.0
低倍端狀態中間焦距狀態高倍端狀態
β 0.4452.08.9
f 22.25100445
FNO 10.9313.8622.44
Y 4.454.454.45
Bf 17.2217.2217.22
d5 7.8478238.3053750.90242
dlO 45.9245915.467042.86999
dll 45.1207630.059412.87356
dl6 2.5203317.5816844.76753
(變焦鏡頭組數據) 組初面 f 1 1 82.1CN 102576147 A說明書8/12 頁
26-17.3
31237.75
417-135.2
1117101.15
1220-11.2 132333.7
(條件式對應值)
(1)dlW/ I f2 I =0.454
(2)I fl/f2 I =4.75
(3)Z0 5 = 4.472<V2 = 5.884<Z0 6 = 6.034
(4)dll/dl2 = 0.943
(5)dll/ I f4 I =0.11圖3A-圖3C是第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的無限遠對焦狀態下的各像差圖，圖3A表示低倍端狀態、圖;3B表示中間焦距狀態、圖3C表示高倍端狀態的各像差圖。 此外，作為顯微鏡實際使用時，與下述表3所示的物鏡組合使用，但在本實施例中，為良好表達顯微鏡用變焦鏡頭的性能，僅示出顯微鏡用變焦鏡頭的像差圖(即從無限遠的光線追蹤)。在各像差圖中，FNO表示F值，Y表示像高。並且，d表示d線(波長λ = 587. 56nm)、 C表示C線(波長λ = 656. 27nm)、F表示F線(波長λ = 486. 13nm)、g表示g線(波長 λ = 435. 84nm)的像差曲線。在像散圖中，實線表示弧矢像面，虛線表示子午像面。此外，在以下所示的各實施例的各像差圖中，也使用和本實施例相同的符號。由各像差圖可知，本第1實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭在低倍端狀態、中間焦距狀態、及高倍端狀態的各狀態下，可良好地校正各像差，具有良好的成像性能。即使具有變焦比20倍這樣高的變焦比，也可確保低倍端狀態下的物體側遠心性。(第2實施例)圖4是表示第2實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的透鏡結構的圖。第2實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭從物體側開始依次由具有正光焦度的第1透鏡組G1、具有負光焦度的第2透鏡組G2、孔徑光闌S、具有正光焦度的第3透鏡組G3、具有負光焦度的第4透鏡組構成。第1透鏡組Gl從物體側開始依次由以下構成通過凸面朝向物體側的負彎月形透鏡Lll及雙凸形狀的正透鏡12接合而成的接合正透鏡；和凸面朝向物體側的正彎月形透鏡 L13。第2透鏡組G2從物體側開始依次由以下構成雙凹形狀的負透鏡L21 ；和通過雙凹形狀的負透鏡L22及凸面朝向物體側的正彎月形透鏡L23接合而成的接合負透鏡。
第3透鏡組G3從物體側開始依次由以下構成雙凸形狀的正透鏡L31 ；和由凸面朝向物體側的負彎月形透鏡L32及雙凸形狀的正透鏡L33接合而成的接合正透鏡。第4透鏡組G4從物體側開始依次由以下構成具有正光焦度的第11透鏡組G4a ； 具有負光焦度的第12透鏡組G4b ；和具有正光焦度的第13透鏡組G4c。第11透鏡組(Ma由接合正透鏡構成，該接合正透鏡通過從物體側開始依次將凸面朝向物體側的正彎月形透鏡L41和凸面朝向物體側的負彎月形透鏡L42接合而成。第12透鏡組G4b由接合負透鏡構成，該接合負透鏡通過從物體側開始依次將凸面朝向像面I側的正彎月形透鏡L43和雙凹形狀的負透鏡L44接合而成。第13透鏡組G4c由凸面朝向像面I側的正彎月形透鏡L45構成。下表2表示第2實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的各參數值。(表2)第2實施例
(透鏡數據)
面號碼 rdndvd
物面①
1)91.2262.01.8045439.58
2)40.6013.71.4978282.52
3)-87.8660.2
4)35.3092.51.4978282.52
5)57.954(可變)
6)-80.8491.51.8348142.72
7)22.6522.5
8)-109.8561.01.6702557.53
9)13.9082.21.8051825.41
10)69.587(可變) 11>(光圈)OO(可變)
12)65.8182.01.5931967.87
13)-189.7370.2
14)35.4881.51.8038433.8915)19.6852.6 1.49782 82.52
16)-68.032 (可變)
17)12.9353.0 1.4874970.41
18)337.0551.5 1.7481052.30
19)22.59118.866
20)-70.7122.0 1.6200436.27
21)-5.7471.5 1.8041146.55
22)10.88916.529
23)-161.0882.7 1.6172054.01
24)-17.582
像面O0
(各種數據) 變焦比(Z) 15.0
低倍端狀態中間焦距狀態高倍端狀態
β0.7 2.710.5
f35 135525
FNO11.65 14.5625.09
Y4.45 4.454.45
Bf16.00 16.0016.00
d510.69191 35.7573447.15302
dlO39.83384 14.768413.37273
dll42.85259 28.386753.34255
dl62.47741 16.9432541.98745
(變焦鏡頭組數據)
組初面 f
1179.0
26-17.5
31238.0417-120.41
1117112.41
1220-8.43
132331.75
(條件式對應值)
(1)dlW/I f2 I =0.611
(2)I fl/f2 I =4.51
(3)Z05= 3.873<V2 = 4.969<Z06 = 5.078
(4)dll/dl2=1.141
(5)dll/I f4 I =0.157圖5A-圖5C是第2實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的無限遠對焦狀態下的各像差圖，圖5A表示低倍端狀態、圖5B表示中間焦距狀態、圖5C表示高倍端狀態的各像差圖。由各像差圖可知，本第2實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭在低倍端狀態、中間焦距狀態、及高倍端狀態的各狀態下，可良好地校正各像差，具有良好的成像性能。即使具有變焦比15倍這樣高的變焦比，也可確保低倍端狀態下的物體側遠心性。本實施例涉及的顯微鏡用變焦鏡頭例如可與圖6所示並在下表3中示出各參數值的物鏡組合使用。圖6是表示該物鏡的透鏡結構的圖。(表 3)
(透鏡數據)
面號碼 rdndvd
13物面①
1)-14.4001.601.6541239.68
2)-19.9000.10
3)24.5004.301.7234237.95
4)423.0361.201.6134044.27
5)39.9042.10
6)296.0261.201.8348142.72
7)20.6578.101.4342595.00
8)-32.0110.35
9)101.5593.801.4978282.52 10)-40.270
像面①
(各種數據) 焦距=50 最大NAU 動作距離=30.28圖7是表示具有實施方式涉及的顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡的光學系統的圖。來自物體的光通過圖6所示的物鏡2變換為平行光後，通過變焦鏡頭3變倍的同時，在像面I上形成物體的像。並且，例如觀察者經由未圖示的目鏡觀察該像，或者在像面上配置作為CXD等攝像元件I的攝像單元，經由監視器進行觀察。在像面上配置CXD等攝像單元時，能夠以較大的視野良好地觀察金屬標本、機械配件(例如齒輪)等較大的物體。
權利要求
1.一種顯微鏡用變焦鏡頭，接受來自物鏡的大致平行光，並在攝像元件的攝像面上成像，其特徵在於，從物體側開始依次具有具有正光焦度的第1透鏡組；具有負光焦度的第2透鏡組；具有正光焦度的第3透鏡組；和具有負光焦度的第4透鏡組，上述第4透鏡組從物體側開始依次由具有正光焦度的第11透鏡組、具有負光焦度的第 12透鏡組和具有正光焦度的第13透鏡組構成，在從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，上述第2透鏡組和上述第3透鏡組沿著光軸方向移動，並滿足以下條件 0. 4 < dlff/ I f2 < 0. 7， 0. 9 < dll/dl2 < 1. 2，其中，dlW為低倍端狀態下的上述第1透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔， f2為上述第2透鏡組的焦距，dll為上述第11透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第12透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，dl2為上述第12透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第13透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔。
2.根據權利要求1所述的顯微鏡用變焦鏡頭，其特徵在於，滿足以下條件 0. 05 < dll/|f4 < 0. 2，其中，dll為上述第11透鏡組的最靠像側的透鏡面和上述第12透鏡組的最靠物體側的透鏡面之間的間隔，f4為上述第4透鏡組的焦距。
3.根據權利要求1或2所述的顯微鏡用變焦鏡頭，其特徵在於，滿足以下條件 fl/f2 > 4. 5，其中，fl為上述第1透鏡組的焦距。
4.根據權利要求1或2所述的顯微鏡用變焦鏡頭，其特徵在於，滿足以下條件 Z0.5 < V2 < Z0.6，其中，Z為上述顯微鏡用變焦鏡頭的變焦比， V2為上述第2透鏡組的變倍率。
5.根據權利要求1或2所述的顯微鏡用變焦鏡頭，其特徵在於，上述第2透鏡組的最靠物體側的透鏡面是凹面形狀。
6.根據權利要求1或2所述的顯微鏡用變焦鏡頭，其特徵在於，從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，上述第2透鏡組僅從物體側向像側移動，上述第3透鏡組僅從像側向物體側移動。
7.—種顯微鏡，其特徵在於，具有物鏡；和權利要求1或2所述的顯微鏡用變焦鏡頭。
全文摘要
提供一種接受來自物鏡的大致平行光並在攝像元件的攝像面上成像的顯微鏡用變焦鏡頭、及具有該顯微鏡用變焦鏡頭的顯微鏡。該顯微鏡用變焦鏡頭具有物體側遠心性，且小型、具有高變焦比和高成像性能，從物體側開始依次具有具有正光焦度的第1透鏡組(G1)、具有負光焦度的第2透鏡組(G2)、具有正光焦度的第3透鏡組(G3)和具有負光焦度的第4透鏡組(G4)。第4透鏡組從物體側開始依次由具有正光焦度的第11透鏡組、具有負光焦度的第12透鏡組和具有正光焦度的第13透鏡組構成。在從低倍端狀態向高倍端狀態變倍時，第2透鏡組(G2)和第3透鏡組(G3)沿著光軸方向移動。在第1透鏡組和第2透鏡組之間、及構成第4透鏡組的第11透鏡組和第11透鏡組之間，滿足預定的條件。
文檔編號G02B21/02GK102576147SQ201080045839
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月30日 優先權日2009年12月9日
發明者中川由美, 須藤武司 申請人:株式會社尼康