物镜光学系统的制作方法

本发明涉及一种具有对焦功能的物镜光学系统，特别是涉及一种能够进行放大观察的内窥镜物镜光学系统、其它民生用的小型摄像机等的物镜光学系统。

背景技术

一般的内窥镜用的物镜具有广的景深。在一般的内窥镜用的物镜中，景深例如为5mm～100mm。在搭载有这样的物镜的内窥镜中，由摄像元件拍摄物体像，由此提供物体的图像。作为摄像元件，例如使用ccd(chargecoupleddevices：电荷耦合器件)、c-mos(complementarymetaloxidesemiconductor：互补性氧化金属半导体)。

近年来，在使用了内窥镜的诊断中，为了提高诊断的精度，要求图像的高图像质量化。为了响应该要求，对于摄像元件进行了多像素化。在进行了多像素化的摄像元件、即高清晰的摄像元件中，像素的面积变小。

当通过物镜将物体的一点成像时，在物镜的像面形成点像。该点像由于衍射的影响而具有某种程度的发散。因此，当像素的面积变小时，如果与其相应地使点像变小，则即使使用高清晰的摄像元件也无法获得图像质量高的图像。为了使点像变小，需要使物镜的光圈值变小。

在摄像元件的尺寸相同的情况下，通过减小像素的面积，能够使像素数增多。但是，如果使像素数大幅地增加，则即使减小像素的面积，摄像元件的尺寸也变大。如果摄像元件的尺寸变大，则需要使物镜的焦距变长。

当物镜的光圈值变小、或者物镜的焦距变长时，物镜的景深变窄。这样，当想要获得比以往的图像质量高的图像质量时，物镜的景深变窄。

景深是用物体侧的范围表示能够获得清晰的物体像的范围。当物镜的景深变窄时，能够获得清晰的物体像的范围变窄。为了确保与以往同等的景深，只要使物镜具有对焦功能即可。基于这样的情形，具有对焦功能的物镜的必要性增大了。

另外，近年来，在医疗用内窥镜的领域中，进行了病变部的定性诊断。在该诊断中，需要对病变部进行放大观察。基于这样的情形，在医疗用内窥镜中，具有放大功能的物镜(以下称为“放大内窥镜物镜”)的必要性变强了。

为了对病变部进行放大观察，需要找到病变部。放大观察的观察范围窄，因此在放大观察中找到病变部并不容易。基于这样的情形，在放大内窥镜物镜中，需要能够观察比放大观察中的观察范围更广的范围。

在放大观察中，从物镜到物体位置的距离(以下称为“物距”)例如是1mm～3mm左右。另一方面，在上述那样的广范围的观察(以下称为“通常观察”)中，物距远远长于3mm。

当以通常观察时的物体位置与物镜的对焦位置一致的方式构成光学系统时，通常观察中的物体像(以下称为“通常像”)为聚焦后的像。

另一方面，放大观察时的物体位置远离通常观察时的物体位置。另外，放大观察时的物体位置不被包含于物镜的景深内。因此，在聚焦于通常像的状态的光学系统中，放大观察中的物体像(以下称为“放大像”)不是聚焦后的像。

为了在放大观察中也获得聚焦后的放大像，只要使物镜具有对焦功能即可。通过物镜具有对焦功能，能够在聚焦了的状态下观察通常像和放大像两方。基于这样的情形，具有对焦功能的物镜的必要性也增大了。

作为放大内窥镜物镜，在专利文献1至8中公开了由三个透镜组构成的物镜。

专利文献1至5中所公开的物镜具有从物体侧起依次配置的具有正折射力的透镜组、具有负折射力的透镜组以及具有正折射力的透镜组。

专利文献6所公开的物镜具有从物体侧起依次配置的具有负折射力的透镜组、具有正折射力的透镜组以及具有负折射力的透镜组。

专利文献7、8中所公开的物镜具有从物体侧起依次配置的具有负折射力的透镜组、具有正折射力的透镜组以及具有正折射力的透镜组。

在专利文献8中公开了与上述的物镜不同的物镜。不同的物镜包括具有正折射力的透镜组、具有正折射力的透镜组以及具有负折射力的透镜组。其它不同的物镜包括具有负折射力的透镜组、具有负折射力的透镜组以及具有正折射力的透镜组。

在专利文献1至5所记载的物镜中，能够在放大观察时对物体进行对焦。因此，这些物镜能够以进行病变部的定性诊断所需要的放大倍率进行观察。在专利文献6至8所公开的物镜中，在摄像面侧配置有透镜。该透镜是所谓的场镜。

专利文献1：日本特公昭61-044283号公报

专利文献2：日本特开平06-317744号公报

专利文献3：日本特开平11-316339号公报

专利文献4：日本特开2009-294496号公报

专利文献5：日本特开2012-32576号公报

专利文献6：日本特开2000-267002号公报

专利文献7：日本专利3765500号公报

专利文献8：日本特公平4-3851号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在能够进行放大观察的内窥镜(以下称为“放大内窥镜”)中也使用了被进行多像素化的摄像元件。而且，对于被进行多像素化的摄像元件，逐年进行着小型化。因此，放大内窥镜物镜也需要支持摄像元件的小型化。

其中，如果简单地使以往的物镜小型化，则针对制造误差的灵敏度变高。关于物镜，与制造误差的量相应地像差量发生变化。如果针对制造误差的灵敏度高，则即使误差的量小，像差量也较大地变化。

如果简单地使以往的物镜小型化，则针对制造误差的灵敏度变高。如果针对制造误差的灵敏度高，则即使误差的量少，像差量也较大地变化。这样，当简单地使以往的物镜小型化时，对成像性能的影响变大。

专利文献1至8中所公开的物镜难以说是光圈值非常小的物镜。因此，难以说这些物镜具有支持小型且高清晰的摄像元件的成像性能。

为了支持高清晰的摄像元件，考虑通过这些物镜减小光圈值。然而，能够容易地预测到即使减小了光圈值也难以达成期望的成像性能。因此，即使减小光圈值，该物镜也难以说是支持高清晰的摄像元件的物镜。

另外，在内窥镜中，在组装时进行像位置的调整。在像位置的调整中，例如在通常观察时使通常像形成在物镜的像位置。摄像元件的摄像面位于物镜的像位置。因此，在像位置的调整中，例如进行使物镜整体移动的调整、或者使物镜的一部分透镜移动的调整以使通常像形成在摄像面上。

如果简单地使以往的物镜小型化，则在像位置调整时的像的移动量相对于透镜的调整量的比率(以下称为“调整灵敏度”)变高。

除此之外，在摄像元件为小型且高清晰的情况下，像位置的调整也需要高精度化。因此，如果摄像元件为小型且高清晰，则难以在短时间内简单地进行像位置的调整。另外，容易产生如果调整灵敏度变高则制造误差所引起的景深的偏差变大这样的问题。

通过在摄像元件侧、例如紧挨着摄像面之前配置透镜，能够降低调整灵敏度。在专利文献6至8的物镜中，在摄像元件侧配置有透镜。该透镜是场镜，配置该透镜以使主要向摄像面入射的主光线大致与光轴平行。由于该透镜的折射力没有那么大，因此难以充分地降低调整灵敏度。

本发明是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种不容易受到各种各样的误差所产生的影响并良好地校正了各像差的物镜光学系统。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题，并达成目的，本发明的至少几个实施方式所涉及的物镜光学系统的特征在于，

由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组、负折射力的第二透镜组以及正折射力的第三透镜组构成，

通过使第二透镜组移动来进行对焦，

第三透镜组至少包括正透镜和接合透镜，

第三透镜组的接合透镜具有正透镜和负透镜，

第三透镜组的第一副透镜组位于规定的空气间隔的物体侧，

第三透镜组的第二副透镜组位于规定的空气间隔的像侧，

规定的空气间隔是第三透镜组的空气间隔中最大的空气间隔，

该物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)。

1.21＜fp/f＜2.42(1)

0.35＜tt/f＜0.6(2)

其中，

fp为从第一透镜组到第一副透镜组为止的合成焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距，

tt为规定的空气间隔。

发明的效果

本发明的一个实施方式所涉及的物镜光学系统能够提供一种不容易受到各种各样的误差所产生的影响并良好地校正了各像差的物镜光学系统。

附图说明

图1是表示本实施方式的物镜光学系统的具体结构的截面图。

图2是实施例1的物镜光学系统的截面图。

图3是实施例1的物镜光学系统的像差图。

图4是实施例2的物镜光学系统的截面图。

图5是实施例2的物镜光学系统的像差图。

图6是实施例3的物镜光学系统的截面图。

图7是实施例3的物镜光学系统的像差图。

图8是实施例4的物镜光学系统的截面图。

图9是实施例4的物镜光学系统的像差图。

图10是实施例5的物镜光学系统的截面图。

图11是实施例5的物镜光学系统的像差图。

具体实施方式

以下，对于本实施方式所涉及的物镜光学系统，使用附图来说明采用这种结构的理由和作用。此外，本发明并不限定于以下的实施方式。

本实施方式所涉及的物镜光学系统例如能够使用于内窥镜的物镜。在该情况下，本实施方式所涉及的物镜光学系统在内窥镜观察中能够通过一个光学系统进行通常观察和放大观察。为此，由多个透镜组构成物镜光学系统，该多个透镜组中的至少一个透镜组在光轴上移动。由此，在对焦于远距离物点的情况下，能够进行通常观察，在对焦于近距离物点的情况下，能够进行放大观察。即，能够以放大观察的延长这样的形式进行与显微镜观察同等水平的观察、更高倍率下的放大观察。

对本实施方式所涉及的物镜光学系统的基本结构进行说明。在基本结构中，物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组、负折射力的第二透镜组以及正折射力的第三透镜组构成，通过使第二透镜组移动来进行对焦，第三透镜组至少包括正透镜和接合透镜，第三透镜组的接合透镜具有正透镜和负透镜，第三透镜组的第一副透镜组位于规定的空气间隔的物体侧，第三透镜组的第二副透镜组位于规定的空气间隔的像侧。规定的空气间隔是第三透镜组的空气间隔中最大的空气间隔。

在基本结构中，物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组、负折射力的第二透镜组以及正折射力的第三透镜组构成。通过这样，不仅能够将对焦时的像差变动抑制到最小限度，还容易实现光学系统整体的小型化。

通常观察时和放大观察时的物距不同。另外，在从通常观察时起直到放大观察时为止的期间，物距连续地变化。在观察中，优选的是即使物距变化也形成清晰的像。为此，需要使至少一个透镜组移动。

在物镜光学系统由多个透镜组构成的情况下，为了进行对焦而移动的透镜组可以是任意的透镜组。另外，移动的透镜组的数量可以是一个，也可以是多个。

移动的透镜组的数量少更为理想。当使移动的透镜组的数量为一个时，起到能够简化驱动机构的效果。

另外，在使多个透镜组移动的情况下，也是移动的透镜组的数量少更为理想。例如在使物镜光学系统整体移动的情况下，成为使所有的透镜组移动的情形。在该情况下，移动的透镜组的重量变大。因此，施加于驱动机构的负担变大，并且也使驱动机构大型化。因此，使所有的透镜组移动并不理想。

另外，也能够事先使透镜组固定，取而代之地使摄像元件移动。然而，在使摄像元件移动的情况下，也需要驱动机构。在使摄像元件移动的情况下，使驱动机构的结构复杂化。因此，驱动机构的重量变大。另外，施加于驱动机构的负担也变大，并且也使驱动机构大型化。因此，使摄像元件移动并不理想。

如上述那样，在基本结构中，使第二透镜组移动来进行对焦。由于移动的透镜组的数量为一个，因此能够简化对焦机构。

对基本结构的具体结构例进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的物镜光学系统的具体结构的截面图，(a)是结构例1的截面图，(b)是结构例2的截面图。

在结构例1中，物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3构成。在第一透镜组g1与第二透镜组g2之间配置有开口光圈s。

第一透镜组g1从物体侧起依次具有负的第一透镜l1、正的第二透镜l2、正的第三透镜l3以及负的第四透镜l4。第三透镜l3与第四透镜l4接合而构成了接合透镜cl1。

第二透镜组g2从物体侧起依次具有负的第五透镜l5和正的第六透镜l6。第五透镜l5与第六透镜l6接合而构成了接合透镜cl2。由于第二透镜组g2的折射力为负折射力，因此接合透镜cl2的折射力为负折射力。

在结构例1中，通过移动第二透镜组g2来进行对焦。图1的(a)表示对焦于远距离物点的状态。如果是向近距离物点的对焦，则第二透镜组g2向像侧移动。

第三透镜组g3从物体侧起依次具有正的第七透镜l7、正的第八透镜l8以及负的第九透镜l9。第八透镜l8与第九透镜l9接合而构成了接合透镜cl3。

第三透镜组g3具有第一副透镜组sub1和第二副透镜组sub2。第一副透镜组sub1位于规定的空气间隔的物体侧。第二副透镜组sub2位于规定的空气间隔的像侧。

规定的空气间隔是第三透镜组g3的空气间隔中最大的空气间隔。该规定的空气间隔是相邻的透镜之间的空气间隔。

在结构例1中，相邻的透镜之间的空气间隔的数量为一个。该空气间隔是第七透镜l7与第八透镜l8之间的空气间隔。因此，第七透镜l7与第八透镜l8之间的空气间隔成为规定的空气间隔。第一副透镜组sub1由第七透镜l7构成，第二副透镜组sub2由第八透镜l8和第九透镜l9构成。

在第一透镜l1与第二透镜l2之间配置有第一平行平板f1。第一平行平板f1能够配置在物镜光学系统中的任意位置。在第九透镜l9的像侧配置有第二平行平板f2和第三平行平板f3。第二平行平板f2与第三平行平板f3被接合。

第二平行平板f2和第三平行平板f3是摄像元件的护罩玻璃。在第三平行平板f3的像侧配置有摄像元件(未图示)。第三平行平板f3的像侧面为像面i。摄像元件的摄像面与第三平行平板f3的像侧面一致。

在结构例2中，物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3构成。在第一透镜组g1与第二透镜组g2之间配置有开口光圈s。

第一透镜组g1从物体侧起依次具有负的第一透镜l1、正的第二透镜l2、正的第三透镜l3以及负的第四透镜l4。第三透镜l3与第四透镜l4接合而构成了接合透镜cl1。

第二透镜组g2从物体侧起依次具有负的第五透镜l5和正的第六透镜l6。第五透镜l5与第六透镜l6接合而构成了接合透镜cl2。由于第二透镜组g2的折射力为负折射力，因此接合透镜cl2的折射力为负折射力。

在结构例2中，通过移动第二透镜组g2来进行对焦。图1的(b)表示对焦于远距离物点的状态。如果是向近距离物点的对焦，则第二透镜组g2向像侧移动。

第三透镜组g3从物体侧起依次具有正的第七透镜l7、正的第八透镜l8、负的第九透镜l9以及正的第十透镜l10。第八透镜l8与第九透镜l9接合而构成了接合透镜cl3。

第三透镜组g3具有第一副透镜组sub1和第二副透镜组sub2。第一副透镜组sub1位于规定的空气间隔的物体侧。第二副透镜组sub2位于规定的空气间隔的像侧。

在结构例2中，相邻的透镜之间的空气间隔的数量为两个。第一个空气间隔为第七透镜l7与第八透镜l8之间的空气间隔。第二个空气间隔为第九透镜l9与第十透镜l10之间的空气间隔。

其中，第二个空气间隔比第一个空气间隔大。因此，第九透镜l9与第十透镜l10之间的空气间隔成为规定的空气间隔。第一副透镜组sub1由第七透镜l7、第八透镜l8以及第九透镜l9构成，第二副透镜组sub2由第十透镜l10构成。

在第一透镜l1与第二透镜l2之间配置有第一平行平板f1。第一平行平板f1能够配置在物镜光学系统中的任意位置。在第十透镜l10的像侧配置有第二平行平板f2。第二平行平板f2与第十透镜l10进行接合。

第二平行平板f2是摄像元件的护罩玻璃。在第二平行平板f2的像侧配置有摄像元件(未图示)。第二平行平板f2的像侧面为像面i。摄像元件被配置为摄像面与第二平行平板f2的像侧面一致。

也可以使第十透镜l10的像侧面为像面i。这样的话，能够将第十透镜l10与摄像面直接粘贴。在摄像单元由物镜光学系统和摄像元件构成的情况下，通过这样能够使摄像单元缩短。

在结构例2中，第二副透镜组sub2与第二平行平板f2进行接合。因此，导致第二副透镜组sub2的像侧面被限定为平面。

另一方面，在结构例1中，第二副透镜组sub2与第二平行平板f2隔着空气间隔进行配置。在该情况下，第二副透镜组sub2的像侧面能够成为平面以外的形状。因此，在结构例1中，能够自由地设定第二副透镜组sub2的折射力的大小。其结果，在结构例1中，相比于结构例2能够提高像差校正能力。这样，结构例1有利于图像的高图像质量化。

但是，在结构例1中，与结构例2相比，光学系统的总长变长。在想要缩短光学系统的总长的情况下，期望使物镜光学系统的结构为结构例2那样。

在结构例1和结构例2中，在第二透镜组g2的物体侧配置有亮度光圈s。通过在第二透镜组g2的附近配置亮度光圈s，能够降低通过第二透镜组g2的光线的高度。其结果，能够使第二透镜组g2的外径小型化。

第二透镜组g2在对焦时移动。通过第二透镜组g2移动，无论物点位于远距离到近距离之间的哪个位置，都能够进行对焦。在对焦于远距离物点的情况下，能够进行通常观察，在对焦于近距离物点的情况下，能够进行放大观察。

为了使第二透镜组g2沿光轴方向移动，需要移动机构。如上述那样，在基本结构中，由于能够使第二透镜组g2小型化，因此能够将移动机构容易地配置在第二透镜组g2的周围。

另外，由于移动的透镜组的数量为一个，因此也能够减小移动的透镜组的重量。因此，能够降低施加于移动机构的负荷。并且，能够使移动机构简单。

作为移动机构，例如有致动器。致动器与用于保持第二透镜组g2的透镜框连接，由此对透镜框提供驱动力。

第三透镜组g3至少包括正透镜和接合透镜。由此，能够良好地校正球面像差和色像差。正透镜和接合透镜可以各自为多个。

在结构例1和结构例2中，在第一透镜组g1中配置有第一平行平面板f1。第一平行平面板f1是用于使特定的波长、例如yag激光器的激光(波长1060nm的光)、半导体激光器的激光(波长810nm的光)、或者近红外区域的波长的光截止的滤波器。

本实施方式所涉及的物镜光学系统具备上述的基本结构，并且满足以下的条件式(1)。

1.21＜fp/f＜2.42(1)

其中，

fp为从第一透镜组到第一副透镜组为止的合成焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

在像位置的调整中，以最佳像面与像位置(摄像面)一致的方式进行调整。本实施方式所涉及的物镜光学系统是支持高清晰且小型的摄像元件的物镜光学系统。在这样的物镜光学系统中，最小模糊圈直径非常小、或者调整灵敏度变高。因此，当在像位置的调整时使物镜光学系统整体沿着光轴移动时，难以进行像位置的调整。

因此，在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，在像位置的调整时，使物镜光学系统的一部分透镜(以下称为“调整组”)沿着光轴移动。通过这样，物镜光学系统整体的折射力被分为调整组和剩余的透镜(以下称为“固定组”)。即，能够使调整组的折射力比物镜光学系统整体的折射力小。其结果，能够降低调整灵敏度。

由于能够降低调整灵敏度，从而能够在某种程度上增大调整组的移动量(以下称为“调整量”)。因此，不使移动透镜的机构变得复杂，就能够准确地使透镜移动。即，能够以高精度进行像位置的调整。另外，能够实现如下的物镜光学系统：当调整灵敏度低时，对于调整后的物镜光学系统中的误差产生来说对各像差的影响也小，并保持了高成像性能。

优选的是，调整组由位于比固定组靠物体侧的透镜构成。基于这样的情形，在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，将第一透镜组至第一副透镜组设为调整组。

条件式(1)是用于使物镜光学系统为最适合于像位置的调整的光学系统的条件式。

当低于条件式(1)的下限值时，几乎不存在调整组的折射力与物镜光学系统整体的折射力的差。在该情况下，由于降低调整灵敏度的效果减弱，因此很难以高精度进行像位置的调整。因此，难以通过调整后的物镜光学系统实现抑制了各像差的产生的状态。

另外，几乎没有将物镜光学系统整体的折射力分为调整组和固定组的意思。因此，低于条件式(1)的下限值并不理想。

当超过条件式(1)的上限值时，调整组的折射力变得过小。在该情况下，虽然能够降低调整灵敏度，但是固定组的焦距相对地变短。当固定组的焦距变短时，固定组中的球面像差的产生量增大。因此，难以实现支持高清晰的摄像元件的物镜光学系统。

优选的是，代替条件式(1)而满足以下的条件式(1’)。

1.3＜fp/f＜2.2(1')

通过满足条件式(1’)，上述的效果更大。因此，能够降低调整灵敏度。通过满足条件式(1)、(1’)，无论是哪种结构的光学系统，都能够以高精度进行像位置的调整。因此，能够实现具有高的成像性能的物镜光学系统。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为满足以下的条件式(2)。

0.35＜tt/f＜0.6(2)

其中，

tt为规定的空气间隔，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

如上述那样，在像位置的调整中，使调整组沿着光轴移动。调整组的调整量由规定的间隔决定。因此，条件式(2)表示与该调整量相关的条件式。

当低于条件式(2)的下限值时，难以充分地确保规定的间隔。在该情况下，无法充分地确保调整量。因此，当制造误差变大时，无法进行像位置的调整。

当超过条件式(2)的上限值时，能够充分地确保调整量。然而，由于调整量变大，因此光学系统的总长变长。另外，导致用于保持透镜的框构件大型化。因此，超过条件式(2)的上限值并不理想。

规定的空气间隔能够视为调整组能够移动的范围。在该情况下，能够移动的范围比调整所需要的范围(调整量)广。当超过条件式(2)的上限值时，规定的间隔变宽到需要以上，因此光学系统的总长变得更长。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为满足以下的条件式(3)。

-15＜fg2/f＜-5(3)

其中，

fg2为第二透镜组的焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

为了即使物距发生变化也形成聚焦的像，本实施方式的物镜光学系统具备对焦功能。在对焦中，根据物距的变化来使第二透镜组移动。物距与对焦时的第二透镜组的光轴方向的位置的关系在设计时决定。因此，在进行对焦的情况下，根据物距来使第二透镜组移动，只要使第二透镜组静止于设计时的位置即可。

此时，优选为第二透镜组的静止位置与设计时的位置一致。然而，实际上，在第二透镜组的静止位置与设计时的位置之间产生误差。当散焦量相对于该误差的量的比率(以下称为“对焦时的误差灵敏度”)高时，即使误差的量小，也不形成聚焦于像位置的像。

通过满足条件式(3)，能够降低对焦时的误差灵敏度，并且也能够抑制对焦时的像差变动。

当低于条件式(3)的下限值时，伴随着第二透镜组的移动所产生的像面弯曲的变动变大。在该情况下，在通常观察时的像面位置与近距观察时的像面位置之间出现了显著的差。因此，低于条件式(3)的下限值并不理想。

当超过条件式(3)的上限值时，第二透镜组的折射力变大。在该情况下，对焦时的误差灵敏度变高。

另外，有时在第二透镜组中产生了偏心、例如倾斜、移位。在对焦时的误差灵敏度高的情况下，即使透镜组的偏心量微小，成像性能的劣化也很显著。基于这样的情形，超过条件式(3)的上限值并不理想。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，能够进行通常观察和放大观察。因此，物体侧的对焦范围广。在这样的物镜光学系统中，需要进一步抑制从通常观察切换为放大观察时的像面位置的变动。

为了抑制像面位置的变动，只要使从通常观察切换为放大观察时的像面弯曲的变动进一步减小即可。基于这样的情形，优选的是，代替条件式(3)而满足以下的条件式(3’)。

-11＜fg2/f＜-5(3')

通过满足条件式(3’)，能够进一步减少对焦时的像面位置的变动。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选满足以下的条件式(4)。

0.7＜fg3sub1/fg3sub2＜1.4(4)

其中，

fg3sub1为第一副透镜组的焦距，

fg3sub2为第二副透镜组的焦距。

在像位置的调整中，第二副透镜组相对于像位置是固定的。而且，使第一透镜组到第一副透镜组移动。因此，在像位置的调整中，第一副透镜组与第二副透镜组之间的间隔发生变化。当在使该间隔变化时像差变动大时，在像位置的调整时产生成像性能的劣化。通过使第一副透镜组的折射力和第二副透镜组的折射力适当，能够将在像位置的调整时产生的像差变动、特别是像面弯曲的变动抑制为最小限度。

条件式(4)是第一副透镜组的折射力与第二副透镜组的折射力之比的条件式。通过满足条件式(4)，能够同时使第一副透镜组的折射力和第二副透镜组的折射力适当。因此，在像位置的调整时，能够减小像差的变动、特别是像面弯曲的变动。

当低于条件式(4)的下限值时，像面弯曲过度。另外，当超过条件式(4)的上限值时，像面弯曲不足。无论在哪种情况下，像面弯曲的产生量都大，因此在像位置的调整时，像面弯曲的变动变大。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为满足以下的条件式(5)。

-6＜fg2/fg1＜-2(5)

其中，

fg2为第二透镜组的焦距，

fg1为第一透镜组的焦距。

条件式(5)是用于使第二透镜组的折射力为适当大小的折射力的条件式。通过满足条件式(5)，能够使第二透镜组的折射力为适当的大小。其结果，能够抑制对焦时的像面位置的变动，并且能够使光学系统小型化。

当低于条件式(5)的下限值时，第二透镜组的折射力变小。在该情况下，对焦时的第二透镜组的移动量变得过大。因此，使光学系统大型化。

当超过条件式(5)的上限值时，伴随着对焦所产生的像面弯曲的变动变大。在该情况下，导致在通常观察时的像位置与放大观察时的像位置之间产生了显著的差。因此，超过条件式(5)的上限值并不理想。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为满足以下的条件式(6)。

-7.6＜fg2/fg3＜-2.4(6)

其中，

fg2为第二透镜组的焦距，

fg3为第三透镜组的焦距。

条件式(6)是与像面弯曲的校正相关的条件式。通过满足条件式(6)，能够良好地校正像面弯曲。

当低于条件式(6)的下限值时，像面弯曲变得过度。当超过条件式(6)的上限值时，像面弯曲不足。无论在哪种情况下，像面都倾斜了，因此无论在像的中心部还是周边部都无法进行聚焦。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为满足以下的条件式(7)。

1.0＜fg3/fg1＜2.0(7)

其中，

fg3为第三透镜组的焦距，

fg1为第一透镜组的焦距。

条件式(7)是与倍率色像差的校正相关的条件式。通过满足条件式(7)，能够良好地校正倍率色像差。

当低于条件式(7)的下限值时，针对c线的倍率色像差与针对f线的倍率色像差之差的校正过量。另外，关于轴上色像差，各波长的像差量的平衡崩溃。因此，低于条件式(7)的下限值并不理想。

当超过条件式(7)的上限值时，倍率色像差的校正不足。因此，超过条件式(7)的上限值并不理想。

在不满足条件式(7)的情况下，在像的周边部产生色模糊。因此，导致在像的周边部对比度下降。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选满足以下的条件式(8)。

1.4＜(t12+t23)/f＜3.2(8)

其中，

t12为远距离物点对焦时的第一透镜组与第二透镜组的间隔，

t23为远距离物点对焦时的第二透镜组与第三透镜组的间隔，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

条件式(8)是与对焦时的透镜组的移动量相关的条件式。

当低于条件式(8)的下限值时，第一透镜组与第三透镜组的间隔变短。因此，难以确保第二透镜组移动所需要的空间。

在放大观察中，物距为2mm左右。在内窥镜的物镜光学系统中，需要连位于这样的近距离的物体都能够对焦。因此，如果无法确保第二透镜组移动所需要的空间，则无法聚焦于位于近距离的物体。其结果，难以进行高倍率的放大观察。

如果无法充分确保第二透镜组移动所需要的空间，则必须使第二透镜组在窄空间内移动。因此，必须增大第二透镜组的折射力。

如上述那样，对焦时的第二透镜组的静止位置在设计时决定。如果第二透镜组的折射力大，则即使第二透镜组的静止位置与设计时的位置的差小，也不形成聚焦于像位置的像。

并且，在减小第二透镜组的移动量以收容于该空间的情况下，对焦时的误差灵敏度变高。另外，容易产生制造误差所引起的问题、例如像面位置偏移相对于第二透镜组的位置偏移变大这样的情形。

当超过条件式(8)的上限值时，第一透镜组与第三透镜组的间隔变得过大。在该情况下，虽然能够确保第二透镜组移动所需要的空间，但是导致光学系统大型化。

优选的是，代替条件式(8)而满足以下的条件式(8’)。

1.8＜(t12+t23)/f＜2.9(8')

通过满足条件式(8’)，能够实现第二透镜组移动所需要的最小限度的空间的确保以及光学系统的充分的小型化。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为，第一透镜组具有第一透镜，并满足以下的条件式(9)。

-0.8＜fl1/fg1＜-0.5(9)

其中，

fl1为第一透镜的焦距，

fg1为第一透镜组的焦距。

条件式(9)是与关于视角的误差灵敏度的降低相关的条件式。第一透镜与第二透镜之间的空气间隔(以下称为“间隔l12”)的误差相比于其它的透镜间隔的误差，对视角的变动产生较大的作用。通过以满足条件式(9)的方式设定第一透镜的焦距，能够实现抗制造误差的能力强的物镜光学系统。

当低于条件式(9)的下限值时，第一透镜的折射力变小。在该情况下，关于视角的误差灵敏度被降低。然而，在想要改变间隔l12来调整视角以成为适当的视角的情况下，调整量、即间隔l12的值变得过大。因此，光学系统的总长变长。因此，低于条件式(9)的下限值并不理想。

当超过条件式(9)的上限值时，第一透镜的折射力变得过大。在该情况下，关于视角的误差灵敏度变大。在想要改变间隔l12来调整视角以成为适当的视角时，难以进行调整。

另外，第二透镜组在对焦时移动。当第二透镜组的静止位置产生误差时，即使在制造时完成了视角调整，也导致在使用时视角较大地变化。这样，在调整后产生了误差的情况下，误差所引起的视角的变化也变大。因此，超过条件式(9)的上限值并不理想。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选为满足以下的条件式(10)。

1.8＜rg3sub2f/f＜5.2(10)

其中，

rg3sub2f为第二副透镜组中位于最靠物体侧的透镜面的曲率半径，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

条件式(10)是用于使向像面入射的主光线的角度(以下称为“入射角度”)适当的条件式。该角度是主光线与光轴所形成的角度。在由摄像元件进行像的拍摄的情况下，摄像元件的摄像面取代像面。因此，在此，向摄像面入射的主光线的角度也称为入射角度。

在摄像元件中，入射角度越大，由像素检测的光量越少。即使入射角度相同，像素的面积越小，则检测的光量也越少。在小型且高清晰的摄像元件中，像素的面积小。因此，在小型且高清晰的摄像元件中，需要事先在某种程度上减小入射角度。

配置为最接近像面的透镜将主光线以向光轴接近的方式折射。当低于条件式(10)的下限值时，主光线被折射得大。在该情况下，物镜光学系统成为远心的光学系统。在远心的光学系统中，入射角度变小。因此，即使使用小型且高清晰的摄像元件也能够获取明亮的图像。

然而，由于光线高变大，因此导致透镜大径化。另外，在配置为最接近像面的透镜的入射面，球面像差的产生量变大了。

当超过条件式(10)的上限值时，入射角度变大。在该情况下，位于摄像面的越周边的像素，检测的光量越少。其结果，在拍摄到的图像中产生周边变暗。

并且，当超过条件式(10)的上限值时，无法满足条件式(1)。因此，导致降低调整灵敏度的效果减弱了。

优选的是，代替条件式(10)而满足以下的条件式(10’)。

2.3＜rg3sub2f/f＜4.9(10')

通过满足条件式(10’)，能够使光学系统进一步小型化以及进一步降低调整灵敏度。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜和接合透镜组成。

基于此，接合透镜位于像侧。因此，能够减少轴上色像差的产生和倍率色像差的产生。

在该情况下，第一副透镜组由正透镜组成，第二副透镜组由接合透镜组成。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组还具有其它的接合透镜，其它的接合透镜具有正透镜和负透镜。

通过这样，能够更良好地校正色像差。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜、接合透镜以及其它的接合透镜组成。

基于此，两个接合透镜位于最靠像侧。因此，能够进一步减少轴上色像差的产生和倍率色像差的产生。

在该情况下，优选的是，第一副透镜组由正透镜组成，第二副透镜组由接合透镜和其它的接合透镜组成。

或者，优选的是，第一副透镜组由正透镜和接合透镜组成，第二副透镜组由其它的接合透镜组成。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组还具有其它的正透镜。

通过这样，能够更良好地校正球面像差。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜、其它的正透镜以及接合透镜组成。

基于此，接合透镜位于最靠像侧。因此，能够减少轴上色像差的产生和倍率色像差的产生。

另外，通过其它的正透镜和接合透镜能够将球面像差抑制得小。因此，能够降低像位置调整时的像差变动。

在该情况下，优选的是，第一副透镜组sub1由正透镜组成，第二副透镜组sub2由正透镜和接合透镜组成。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜、接合透镜以及其它的正透镜组成。

基于此，接合透镜位于像侧。因此，能够减少轴上色像差的产生和倍率色像差的产生。

在该情况下，优选的是，第一副透镜组由正透镜和接合透镜组成，第二副透镜组由接合透镜组成。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选满足以下的条件式(11)。

4.0＜fg3sub2f/f＜6.5(11)

其中，

fg3sub2f为规定的透镜面的焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距，

规定的透镜面是第二副透镜组的位于最靠物体侧的透镜面。

条件式(11)是与调整灵敏度的降低相关的条件式。

如果在制造时产生的部件单体、光学系统中的相对于偏心的周边性能的降低量的比率(以下称为“关于周边性能的误差灵敏度”)高，则像的周边处的成像性能降低。

当低于条件式(11)的下限时，关于周边性能的误差灵敏度变高。另外，对偏角的影响也大。因此，低于条件式(11)的下限并不理想。

在结构例2那样的物镜光学系统中，能够降低调整灵敏度。然而，决定透镜的折射力的透镜面只有一个面，因此透镜面的曲率半径变小。其结果，关于周边性能的误差灵敏度变高。另外，对偏角的影响也变得显著。

当超过条件式(11)的上限时，光学系统的第二副透镜组的折射力变小，因此移动组的折射力相对地变大。在该情况下，调整灵敏度变高。因此，像位置的调整变难。

优选的是，代替条件式(11)而满足以下的条件式(11’)或(11”)。

4.5＜f3gf/f＜6.5(11’)

4.5＜f3gf/f＜5.5(11”)

通过满足条件式(11’)、(11”)，能够进一步降低调整灵敏度。其结果，能够降低制造成本。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第三透镜组的位于最靠像侧的透镜为平凸透镜，平凸透镜的物体侧面为向物体侧凸的面。

通过这样，能够使入射至像面的光线以向光轴接近的方式折射。

由于平凸透镜的像侧面为平面，因此能够与摄像面粘贴在一起、或者能够粘贴摄像元件的护罩玻璃。

优选的是，本实施方式所涉及的物镜光学系统具有规定的接合透镜，规定的接合透镜以与亮度光圈相邻的方式配置在亮度光圈的物体侧。

为了支持高清晰的摄像元件，重要的是轴上色像差的校正。通过如上述那样，紧挨着亮度光圈之前配置接合透镜。由此，能够进行轴上色像差的充分的校正。其结果，能够支持高清晰的摄像元件。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，规定的接合透镜配置在第一透镜组中最靠像侧的位置，由双凸透镜以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜构成。

本实施方式所涉及的物镜光学系统优选满足以下的条件式(12)。

-3.0＜fglcl/rg1cl＜-0.7(12)

其中，

fglcl为规定的接合透镜的焦距，

rg1cl为规定的接合透镜的接合面的曲率半径。

条件式(12)是与轴上色像差的校正相关的条件式。

当低于条件式(12)的下限值时，轴上色像差的校正过量，除此之外，球面像差不足，并且倍率色像差也变大。因此，低于条件式(12)的下限值并不理想。

当超过条件式(12)的上限值时，轴上色像差的校正不足。其结果，像的对比度降低。因此，超过条件式(12)的上限值并不理想。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第一透镜组至少具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹透镜、使凸面朝向像侧的正弯月透镜、双凸透镜以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜。

通过这样，轴上色像差的校正和倍率色像差校正能够形成为取得了平衡的状态。除此之外，也能够良好地校正像面弯曲。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，将双凸透镜与使凸面朝向像侧的负弯月透镜接合。

当构成接合透镜的正透镜的形状为双凸形状时，能够良好地校正球面像差。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，第一透镜组至少具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹透镜、使凸面朝向像侧的正弯月透镜、使凸面朝向像侧的负弯月透镜、双凸透镜以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜。

在本实施方式所涉及的物镜光学系统中，优选的是，将使凸面朝向像侧的正弯月透镜与使凸面朝向像侧的负弯月透镜接合。

通过这样，能够更充分地校正轴上色像差。

另外，本实施方式所涉及的物镜光学系统也能够使用于除内窥镜以外的光学设备。

例如，能够在数字摄像机的摄像光学系统中使用本实施方式所涉及的物镜光学系统。在数字摄像机的摄影中，存在进行超过等倍那样的微距摄影的情况。在这样的情况下，也存在透镜的伸出量变大的情况，从而安装微距转变透镜(macroconverterlens)的情况多。然而，通过将本实施方式的物镜光学系统用作摄像光学系统，不安装微距转变透镜就能够进行至今所没有的高倍率的微距摄影。

另外，一般地，微距透镜通过使第一透镜组向物体侧伸出且使多个透镜组浮动来进行对焦。另一方面，当使用本实施方式的物镜光学系统时，能够进行基于内调焦的微距摄影。因此，对于决定工作距离后进行摄影的情况是有利的。

并且，在便携式设备、例如移动电话的摄像机的摄像光学系统中也能够使用本实施方式所涉及的物镜光学系统。通过这样，能够轻松地享受微距摄影。

(实施例1)

对实施例1所涉及的物镜光学系统进行说明。图2是实施例1所涉及的物镜光学系统的透镜截面图，(a)是通常观察状态的截面图，(b)是放大观察状态的截面图。

如图2所示，实施例1的物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3组成。

第一透镜组g1由物体侧为平面的平凹负透镜l1、使凸面朝向像侧的正弯月透镜l2、双凸正透镜l3以及像侧为平面的平凹负透镜l4组成。其中，由双凸正透镜l3和平凹负透镜l4形成了接合透镜。

第二透镜组g2由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜l5以及使凸面朝向物体侧的正弯月透镜l6组成。其中，由负弯月透镜l5和正弯月透镜l6形成了接合透镜。

亮度光圈s配置于第一透镜组g1与第二透镜组g2之间。更详细地说，亮度光圈s配置于第二透镜组g2中最靠物体侧的位置。

第三透镜组g3由双凸正透镜l7、双凸正透镜l8以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜l9组成。其中，由双凸正透镜l8和负弯月透镜l9形成了接合透镜。

第一副透镜组sub1由双凸正透镜l7构成。第二副透镜组sub2由双凸正透镜l8和负弯月透镜l9构成。

在平凹负透镜l1的像侧配置有平行平面板f1。在第三透镜组g3的像侧配置有平行平面板f2和平行平面板f3。

在对焦时，第二透镜组g2与亮度光圈s一体地移动。在从对焦于远距离物点的状态向近距离物点对焦时，第二透镜组g2和亮度光圈s向像侧移动。

实施例1的物镜光学系统具备上述的基本结构，并且满足条件式(1)至(12)的所有条件式。

图3的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例1的通常观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。图3的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例1的放大观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。

在各像差图中，横轴表示像差量。关于球面像差、像散以及倍率像差，像差量的单位为mm。另外，关于畸变像差，像差量的单位为％。另外，ω为半视角，单位为°(度)，fno为光圈值。另外，像差曲线的波长的单位为nm。它们在其它的实施例中也是相同的。

(实施例2)

对实施例2所涉及的物镜光学系统进行说明。图4是实施例2所涉及的物镜光学系统的透镜截面图，(a)是通常观察状态的截面图，(b)是放大观察状态的截面图。

如图4所示，实施例1的物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3组成。

第一透镜组g1由物体侧为平面的平凹负透镜l1、使凸面朝向像侧的正弯月透镜l2、使凸面朝向像侧的负弯月透镜l3、双凸正透镜l4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜l5组成。其中，由正弯月透镜l2和负弯月透镜l3形成了接合透镜。由双凸正透镜l4和负弯月透镜l5形成了接合透镜。

第二透镜组g2由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜l6以及使凸面朝向物体侧的正弯月透镜l7组成。其中，由负弯月透镜l6和正弯月透镜l7形成了接合透镜。

亮度光圈s配置于第一透镜组g1与第二透镜组g2之间。更详细地说，亮度光圈s配置于第二透镜组g2中最靠物体侧的位置。

第三透镜组g3由使凸面朝向物体侧的正弯月透镜l8、双凸正透镜l9、双凹负透镜l10、双凸正透镜l11以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜l12组成。其中，由双凸正透镜l9和双凹负透镜l10形成了接合透镜。由双凸正透镜l11和负弯月透镜l12形成了接合透镜。

第一副透镜组sub1由正弯月透镜l8构成。第二副透镜组sub2由平双凸正透镜l9、双凹负透镜l10、双凸正透镜l11以及负弯月透镜l12构成。

在平凹负透镜l1的像侧配置有平行平面板f1。在第三透镜组g3的像侧配置有平行平面板f2。

在对焦时，第二透镜组g2与亮度光圈s一体地移动。在从对焦于远距离物点的状态向近距离物点对焦时，第二透镜组g2和亮度光圈s向像侧移动。

实施例2的物镜光学系统具备上述的基本结构，并且满足条件式(1)至(12)的所有条件式。

图5的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例2的通常观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。图5的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例2的放大观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。

(实施例3)

对实施例3所涉及的物镜光学系统进行说明。图6是实施例3所涉及的物镜光学系统的透镜截面图，(a)是通常观察状态的截面图，(b)是放大观察状态的截面图。

如图6所示，实施例3的物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3组成。

第一透镜组g1由物体侧为平面的平凹负透镜l1、使凸面朝向像侧的正弯月透镜l2、使凸面朝向像侧的负弯月透镜l3、双凸正透镜l4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜l5组成。其中，由正弯月透镜l2和负弯月透镜l3形成了接合透镜。由双凸正透镜l4和负弯月透镜l5形成了接合透镜。

第二透镜组g2由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜l6以及使凸面朝向物体侧的正弯月透镜l7组成。其中，由负弯月透镜l6和正弯月透镜l7形成了接合透镜。

亮度光圈s配置于第一透镜组g1与第二透镜组g2之间。更详细地说，亮度光圈s配置于第二透镜组g2中最靠物体侧的位置。

第三透镜组g3由双凸正透镜l8、双凸正透镜l9、双凸正透镜l10以及双凹负透镜l11组成。其中，由双凸正透镜l10和双凹负透镜l11形成了接合透镜。

第一副透镜组sub1由正弯月透镜l8构成。第二副透镜组sub2由平双凸正透镜l9、双凸正透镜l10以及双凹负透镜l11构成。

在平凹负透镜l1的像侧配置有平行平面板f1。在第三透镜组g3的像侧配置有平行平面板f2。

在对焦时，第二透镜组g2与亮度光圈s一体地移动。在从对焦于远距离物点的状态向近距离物点对焦时，第二透镜组g2和亮度光圈s向像侧移动。

实施例3的物镜光学系统具备上述的基本结构，并且满足条件式(1)至(12)的所有条件式。

图7的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例3的通常观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。图7的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例3的放大观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。

(实施例4)

对实施例4所涉及的物镜光学系统进行说明。图8是实施例4所涉及的物镜光学系统的透镜截面图，(a)是通常观察状态的截面图，(b)是放大观察状态的截面图。

如图8所示，实施例4的物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3组成。

第一透镜组g1由物体侧为平面的平凹负透镜l1、使凸面朝向像侧的正弯月透镜l2、使凸面朝向像侧的负弯月透镜l3、双凸正透镜l4以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜l5组成。其中，由双凸正透镜l4和负弯月透镜l5形成了接合透镜。

第二透镜组g2由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜l6以及使凸面朝向物体侧的正弯月透镜l7组成。其中，由负弯月透镜l6和正弯月透镜l7形成了接合透镜。

亮度光圈s配置于第一透镜组g1与第二透镜组g2之间。更详细地说，亮度光圈s配置于第二透镜组g2中最靠物体侧的位置。

第三透镜组g3由双凸正透镜l8、双凸正透镜l9、双凹负透镜l10、双凸正透镜l11以及双凹负透镜l12组成。其中，由双凸正透镜l9和双凹负透镜l10形成了接合透镜。由双凸正透镜l11和双凹负透镜l12形成了接合透镜。

第一副透镜组sub1由正弯月透镜l8、平双凸正透镜l9以及双凹负透镜l10构成。第二副透镜组sub2由凸正透镜l11和双凹负透镜l12构成。

在平凹负透镜l1的像侧配置有平行平面板f1。在第三透镜组g3的像侧配置有平行平面板f2和平行平面板f3。

在对焦时，第二透镜组g2与亮度光圈s一体地移动。在从对焦于远距离物点的状态向近距离物点对焦时，第二透镜组g2和亮度光圈s向像侧移动。

实施例4的物镜光学系统具备上述的基本结构，并且满足条件式(1)至(12)的所有条件式。

图9的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例4的通常观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。图9的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例4的放大观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。

(实施例5)

对实施例5所涉及的物镜光学系统进行说明。图10是实施例5所涉及的物镜光学系统的透镜截面图，(a)是通常观察状态的截面图，(b)是放大观察状态的截面图。

如图10所示，实施例5的物镜光学系统由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组g1、负折射力的第二透镜组g2以及正折射力的第三透镜组g3组成。

第一透镜组g1由物体侧为平面的平凹负透镜l1、使凸面朝向像侧的正弯月透镜l2、双凸正透镜l3以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜l4组成。其中，由双凸正透镜l3和负弯月透镜l4形成了接合透镜。

第二透镜组g2由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜l5以及使凸面朝向物体侧的正弯月透镜l6组成。其中，由负弯月透镜l5和正弯月透镜l6形成了接合透镜。

亮度光圈s配置于第一透镜组g1与第二透镜组g2之间。更详细地说，亮度光圈s配置于第二透镜组g2中最靠物体侧的位置。

第三透镜组g3由双凸正透镜l7、双凸正透镜l8、双凹负透镜l9以及像侧为平面的平凸正透镜l10组成。其中，由双凸正透镜l8和负弯月透镜l9形成了接合透镜。

第一副透镜组sub1由双凸正透镜l7、双凸正透镜l8以及双凹负透镜l9构成。第二副透镜组sub2由平凸正透镜l10构成。

在平凹负透镜l1的像侧配置有平行平面板f1。在第三透镜组g3的像侧配置有平行平面板f2。

在对焦时，第二透镜组g2与亮度光圈s一体地移动。在从对焦于远距离物点的状态向近距离物点对焦时，第二透镜组g2和亮度光圈s向像侧移动。

实施例5的物镜光学系统具备上述的基本结构，并且满足条件式(1)至(12)的所有条件式。

图11的(a)、(b)、(c)以及(d)分别是实施例5的通常观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。图11的(e)、(f)、(g)以及(h)分别是实施例5的放大观察状态中的球面像差(sa)、像散(as)、畸变像差(dt)、倍率色像差(cc)的像差图。

以下示出上述各实施例的数值数据。在面数据中，r为各透镜面的曲率半径，d为各透镜面间的间隔，ne为各透镜的e线的折射率，νd为各透镜的阿贝数。

在各种数据中，f为针对e线的焦距，fno为光圈值，ω为半视角，ih为像高，obj为物距。在近距观察状态中，能够进行放大观察。

数值实施例1

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例2

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例3

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例4

单位mm

面数据

各种数据

数值实施例5

单位mm

面数据

各种数据

以下，示出实施例1～实施例5所涉及的物镜光学系统中的条件式(1)～(12)的数值。

以上，对本发明的各种实施方式进行了说明，但是本发明并不仅仅限于这些实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，将这些实施方式的结构适当地组合构成的实施方式也属于本发明的范畴。

(附记)

此外，从这些实施例能够导出以下结构的发明。

(附记项1)

一种物镜光学系统，其特征在于，

由从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组、负折射力的第二透镜组以及正折射力的第三透镜组构成，

通过使第二透镜组移动来进行对焦，

第三透镜组至少包括正透镜和接合透镜，

第三透镜组的接合透镜具有正透镜和负透镜，

第三透镜组的第一副透镜组位于规定的空气间隔的物体侧，

第三透镜组的第二副透镜组位于规定的空气间隔的像侧，

规定的空气间隔是第三透镜组的空气间隔中最大的空气间隔，

该物镜光学系统满足以下的条件式(1)、(2)。

1.21＜fp/f＜2.42(1)

0.35＜tt/f＜0.6(2)

其中，

fp为从第一透镜组到第一副透镜组为止的合成焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距，

tt为规定的空气间隔。

(附记项2)

根据附记项1所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(3)。

-15＜fg2/f＜-5(3)

其中，

fg2为第二透镜组的焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项3)

根据附记项1或2所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(4)。

0.7＜fg3sub1/fg3sub2＜1.4(4)

其中，

fg3sub1为第一副透镜组的焦距，

fg3sub2为第二副透镜组的焦距。

(附记项4)

根据附记项1至3中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(5)至(9)中的任一个。

-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)

其中，

fg1为第一透镜组的焦距，

fg2为第二透镜组的焦距，

fg3为第三透镜组的焦距，

t12为远距离物点对焦时的第一透镜组与第二透镜组的间隔，

t23为远距离物点对焦时的第二透镜组与第三透镜组的间隔，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距，

fl1为第一透镜的焦距。

(附记项5)

根据附记项1至4中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(10)。

1.8＜rg3sub2f/f＜5.2(10)

其中，

rg3sub2f为第二副透镜组中位于最靠物体侧的位置的透镜面的曲率半径，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距。

(附记项6)

根据附记项1至5中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜和接合透镜组成。

(附记项7)

根据附记项1至5中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，

第三透镜组还具有其它的正透镜，

第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜、接合透镜以及其它的正透镜组成。

(附记项8)

根据附记项1至5中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，

第三透镜组还具有其它的接合透镜，

其它的接合透镜具有正透镜和负透镜，

第三透镜组由从物体侧起依次配置的正透镜、接合透镜以及其它的接合透镜组成。

(附记项9)

根据附记项1至8中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(11)。

4.0＜fg3sub2f/f＜6.5(11)

其中，

fg3sub2f为规定的透镜面的焦距，

f为远距离物点对焦时的物镜光学系统整个系统的焦距，

规定的透镜面为第二副透镜组的位于最靠物体侧的透镜面。

(附记项10)

根据附记项1至9中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，

第三透镜组的位于最靠像侧的透镜是平凸透镜，

平凸透镜的物体侧面为向物体侧凸的面。

(附记项11)

根据附记项1至10中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，满足以下的条件式(12)。

-3.0＜fglcl/rg1cl＜-0.7(12)

其中，

fglcl为规定的接合透镜的焦距，

rg1cl为规定的接合透镜的接合面的曲率半径。

(附记项12)

根据附记项1至11中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，

第一透镜组至少具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹透镜、使凸面朝向像侧的正弯月透镜、双凸透镜以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜，

双凸透镜与使凸面朝向像侧的负弯月透镜被接合。

(附记项13)

根据附记项1至11中的任一项所记载的物镜光学系统，其特征在于，

第一透镜组至少具有从物体侧起依次配置的使凹面朝向像侧的平凹透镜、使凸面朝向像侧的正弯月透镜、使凸面朝向像侧的负弯月透镜、双凸透镜以及使凸面朝向像侧的负弯月透镜，

使凸面朝向像侧的正弯月透镜与使凸面朝向像侧的负弯月透镜被接合，

双凸透镜与使凸面朝向像侧的负弯月透镜被接合。

产业上的可利用性

如上所述，本发明对于不容易受到各种各样的误差所产生的影响并良好地校正了各像差的物镜光学系统是有用的。

附图标记说明

g1：第一透镜组；g2：第二透镜组；g3：第三透镜组；sub1：第一副透镜组；sub2：第二副透镜组；l1～l12：透镜；cl1、cl2、cl3：接合透镜；s：亮度光圈；f1、f2、f3：平行平面板；i：像面。