(57)【要約】      （修正有）【課題】像ぶれ補正前後で良好なる光学性能を維持することができるズームレンズを得る。【解決手段】物体側から像側へ順に配置された複数のレンズ群を含む前群ＬＦ、開口絞りＳＰ、一つ以上のレンズ群を含む後群ＬＲより構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前群は最も物体側に負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、像ぶれ補正用の負の屈折力の防振レンズ群Ｌ２を有し、後群はズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有し、防振レンズ群のレンズ枚数は第１レンズ群のレンズ枚数よりも少なく、防振レンズ群の焦点距離ｆＮｉｓ、広角端と望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｗ、ｆｔ、広角端における第１レンズ群の像側のレンズ面から防振レンズ群の物体側のレンズ面までの距離ＷＮを適切に設定した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に配置された、複数のレンズ群を含む前群、開口絞り、一つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記前群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第１レンズ群、像ぶれ補正に際して移動する負の屈折力の防振レンズ群を有し、
前記後群は、ズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有し、
前記防振レンズ群に含まれるレンズの枚数は、前記第１レンズ群に含まれるレンズの枚数よりも少なく、
前記防振レンズ群の焦点距離をｆＮｉｓ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔ、広角端における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記防振レンズ群の最も物体側のレンズ面までの距離をＷＮとするとき、
１．５＜｜ｆＮｉｓ｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜６．９
０．１０＜ＷＮ／｜ｆＮｉｓ｜＜０．８０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．６＜｜ｆＮｉｓ｜／ｆ１＜５．８
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
フォーカシングに際して前記防振レンズ群が移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記後群は前記開口絞りに隣接する正の屈折力のレンズ群ＬＰを有し、前記防振レンズ群と前記レンズ群ＬＰの間隔は広角端よりも望遠端において狭くなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
広角端における前記防振レンズ群の防振敏感度をＴＳｗ、望遠端における前記防振レンズ群の防振敏感度をＴＳｔとするとき、
０．２＜（ＴＳｗ＋ＴＳｔ）／２＜２．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記防振レンズ群は互いに接合された負レンズと正レンズを含む接合レンズより構成され、前記負レンズの材料のアッベ数と前記正レンズの材料のアッベ数の差の絶対値をΔνｉｓとするとき、
２０＜Δνｉｓ＜８０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記防振レンズ群は１枚の負レンズより構成され、前記負レンズの材料のアッベ数をνｉｓとするとき、
４５＜νｉｓ＜１００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．８＜｜ｆ１／√（ｆｗ×ｆｔ）｜＜３．３
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記防振レンズ群の光軸上の長さをＩＳｔ、前記第１レンズ群の光軸上の長さをＧ１ｔとするとき、
０．０１＜ＩＳｔ／Ｇ１ｔ＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記防振レンズ群の像側に隣接する正の屈折力のレンズ群ＬＰＰを有し、前記レンズ群ＬＰＰの焦点距離をｆｐｐとするとき、
１．０＜｜ｆＮｉｓ／ｆｐｐ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記前群は、物体側から像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、前記防振レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力のレンズ群、負の屈折力のレンズ群より構成されることを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記後群は、正の屈折力のレンズ群より構成されることを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力のレンズ群、正の屈折力のレンズ群、負の屈折力のレンズ群より構成されることを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１５】
前記前群は、物体側から像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、正の屈折力のレンズ群、前記防振レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１６】
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力のレンズ群、負の屈折力のレンズ群より構成されることを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１９】
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする請求項１８に記載の撮像システム。
【請求項２０】
前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の撮像システム。
【請求項２１】
前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズに関し、特に、監視カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子を有する撮像装置に用いる撮像光学系には、撮像素子の高画素化（高精細化）に対応できる高い光学性能を有し、しかも広画角のズームレンズであることが要望されている。
【０００３】
例えば、監視カメラ用の撮像光学系に対しては、１台のカメラで広域な範囲の撮像（広画角化）を容易としつつ、高ズーム比で、かつ監視の自由度が高いことが要望されている。更に、屋内および屋外での設置性と目立ちにくさの観点から全系が小型化であること等が要望されている。
【０００４】
また高精細な画像を得るために撮像時の手ぶれ等の振動より生ずる像ぶれによる画像の劣化を抑制する像ぶれ補正機能（防振機能）を有すること等も求められている。これらの要望を満足するズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型で像ぶれ補正機能を有したズームレンズが知られている。
【０００５】
特許文献１、２には、物体側から像側へ順に、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズが開示されている。
【０００６】
このうち特許文献１では、第２レンズ群の一部を光軸に対して略垂直方向に移動して像ぶれ補正を行っている。特許文献２では第２レンズ群の一部で像ぶれ補正を行い、第２レンズ群の他の部分でフォーカシングを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１７２６９４号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７２６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ネガティブリード型のズームレンズにおいて、全系の小型化、広画角化、高ズーム比化を図りつつ、像ぶれ補正の前後において高い光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力や各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になる。像ぶれ補正用の防振群の光学系中の位置や屈折力、レンズ構成等を適切に設定しないと、大きな像ぶれを補正するのが困難となり、更に像ぶれ補正の際に偏心収差の発生が多く、高い光学性能を得ることが大変難しくなる。
【０００９】
本発明は、全系が小型でありながら広画角かつ高ズーム比で、像ぶれ補正前後で良好なる光学性能を維持することができるズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、複数のレンズ群を含む前群、開口絞り、一つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、  前記前群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第１レンズ群、像ぶれ補正に際して移動する負の屈折力の防振レンズ群を有し、  前記後群は、ズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有し、
前記防振レンズ群に含まれるレンズの枚数は、前記第１レンズ群に含まれるレンズの枚数よりも少なく、  前記防振レンズ群の焦点距離をｆＮｉｓ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔ、広角端における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記防振レンズ群の最も物体側のレンズ面までの距離をＷＮとするとき、
１．５＜｜ｆＮｉｓ｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜６．９
０．１０＜ＷＮ／｜ｆＮｉｓ｜＜０．８０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、全系が小型でありながら広画角かつ高ズーム比で、大きな像ぶれがあっても容易に補正し、像ぶれ補正前後で良好なる光学性能を維持することができるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の広角端におけるレンズ断面図
【図２】実施例１の諸収差図
【図３】（Ａ）、（Ｂ）  実施例１の広角端と、望遠端における像ぶれ補正前後の横収差図
【図４】実施例２の広角端におけるレンズ断面図
【図５】実施例２の諸収差図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）  実施例２の広角端と、望遠端における像ぶれ補正前後の横収差図
【図７】実施例３の広角端におけるレンズ断面図
【図８】実施例３の諸収差図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）  実施例３の広角端と、望遠端における像ぶれ補正前後の横収差図
【図１０】実施例４の広角端におけるレンズ断面図
【図１１】実施例４の諸収差図
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）  実施例４の広角端と望遠端における像ぶれ補正前後の横収差図
【図１３】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。本実施形態のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された複数のレンズ群を含む前群、開口絞り、一つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。前群は最も物体側に配置された負の屈折力の第１レンズ群、像ぶれ補正に際して移動する負の屈折力の防振群（防振レンズ群）を有している。後群はズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有している。防振群に含まれるレンズ枚数は第１レンズ群に含まれるレンズ枚数よりも少ない。
【００１４】
図１は、実施例１の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の説明図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１の広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。図３（Ａ）は実施例１の広角端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．２ｍｍ）である。図３（Ｂ）は望遠端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．２ｍｍ）である。図４は実施例２の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の説明図である。
【００１５】
図５（Ａ）、（Ｂ、）（Ｃ）は実施例２の広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。図６（Ａ）は実施例２の広角端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．２４ｍｍ）である。図６（Ｂ）は望遠端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．２４ｍｍ）である。図７は実施例３の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の説明図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例３の広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。
【００１６】
図９（Ａ）は、実施例３の広角端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．３ｍｍ）である。図９（Ｂ）は望遠端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．３ｍｍ）である。図１０は、実施例４の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の説明図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例４の広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。図１２（Ａ）は実施例４の広角端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．２８ｍｍ）である。
【００１７】
図１２（Ｂ）は望遠端における像ぶれ補正無しと像ぶれ補正後の横収差図（防振群の移動量：０．２８ｍｍ）である。図１３は本実施形態の撮像装置（監視カメラ）の要部概略図である。
【００１８】
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮像光学系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の光学機器の投射光学系に用いても良く、このときは、左方がスクリーン、右方が被投影画像となる。レンズ断面図において、ＬＦは複数のレンズ群を含む前群である。ＬＲは一つ以上のレンズ群を含む後群である。Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。
Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。実線の矢印は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。図１、図４、図７のレンズ断面図における第２レンズ群Ｌ２に関する実線の矢印２ａは無限遠にフォーカス（合焦）しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。
【００１９】
また破線の矢印２ｂは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。矢印２Ｃは、無限遠から近距離へのフォーカスに際しての移動方向を示している。図１０のレンズ断面図における第３レンズ群Ｌ３に関する実線の矢印３ａは無限遠にフォーカス（合焦）しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また破線の矢印３ｂは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。矢印３Ｃは、無限遠から近距離へのフォーカスに際しての移動方向を示している。
【００２０】
収差図のうちの球面収差図と倍率色収差図において、実線のｄはｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線のｇはｇ線（４３５．８４ｎｍ）を示す。非点収差図において点線のΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面、実線のΔＳはｄ線におけるサジタル像面を表している。歪曲収差においてはｄ線を表示している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。横収差図において、ｈｇｔは各像高（ｍｍ）を示し、実線がｄ線におけるメリディオナル像面、点線がｄ線におけるサジタル像面を表している。
【００２１】
各実施例のズームレンズにおける前群ＬＦと後群ＬＲは、物体側より像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。実施例１において前群ＬＦは負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より構成されている。実施例１は４群構成のズームレンズである。像ぶれ補正のために、光軸に対し垂直方向の成分を含む方向に移動する防振群は第２レンズ群Ｌ２である。
【００２２】
実施例２において前群ＬＦは、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。実施例２は３群構成のズームレンズである。防振群は第２レンズ群Ｌ２である。実施例３において前群ＬＦは、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２より構成されている。後群ＬＲは、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５より構成されている。実施例３は５群構成のズームレンズである。防振群は第２レンズ群Ｌ２である。
【００２３】
実施例４において前群ＬＦは、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５より構成されている。実施例４は５群構成のズームレンズである。防振群は第３レンズ群Ｌ３である。
【００２４】
各実施例のズームレンズは、広画角化と高ズーム比を図りつつ、レンズ有効径が小さくなるレンズ群を防振群として選択しても像ぶれ補正前後の光学性能の差を極力少なくできる最適なレンズ構成をとっている。各実施例において防振群は、他のレンズ群よりもレンズ径が小さくかつ軽量である。これにより、防振機構を組み込む際にレンズ鏡筒の小型化を容易にしている。また、防振群をフォーカスレンズ群としての役割も担わせることにより駆動レンズ群を少なくしてレンズ鏡筒全体を小型化している。
【００２５】
また、各実施例のズームレンズによれば、像ぶれが発生した際に防振群を光軸に対して垂直な方向の成分を含む方向へ移動させた際のコマ収差等発生を抑制し、結像性能を良好に維持することができる。
【００２６】
各実施例において、防振群の焦点距離をｆＮｉｓ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとする。広角端における第１レンズ群Ｌ１の像側のレンズ面から防振群の物体側のレンズ面までの距離をＷＮとする。このとき、
１．５＜｜ｆＮｉｓ｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜６．９・・・（１）
０．１０＜ＷＮ／｜ｆＮｉｓ｜０．８０          ・・・（２）
なる条件式を満足する。
【００２７】
次に前述の条件式の技術的意味について説明する。
【００２８】
条件式（１）は小型軽量な防振群を得るとともに像ぶれ補正後（防振後）においても良好な光学性能を得るためのものである。条件式（１）の上限を超えると、防振群の負の屈折力が弱くなりすぎて（負の屈折力の絶対値が小さくなりすぎて）しまうため、像ぶれ補正の際の移動量が大きくなってしまい、像ぶれ補正後の光学性能が低下してくる。条件式（１）の下限を超えると、防振群の負の屈折力が強くなりすぎて（負の屈折力の絶対値が大きくなりすぎて）しまい像ぶれ補正の前後どちらにおいても非点収差や像面湾曲が増加してくる。
【００２９】
条件式（２）は、防振群の光軸方向の位置を適切に設定するものである。条件式（２）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１と防振群の距離が大きくなりすぎてしまい、第１レンズ群Ｌ１の有効径が増大するだけでなくレンズ全長も増大することになりズームレンズの小型化が困難になる。条件式（２）の下限を越えると、第１レンズ群Ｌ１と防振群の距離が小さくなりすぎてしまい、防振群の有効径が増大し、防振駆動のための構成も大型化してくるので好ましくない。
【００３０】
好ましくは、条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３１】
１．９＜｜ｆＮｉｓ｜／√（ｆｗ×ｆｔ）＜６．８・・・（１ａ）
０．１２＜ＷＮ／｜ｆＮｉｓ｜＜０．７０        ・・・（２ａ）
なお、全系のさらなる小型化を図るためには、ズーミング及びフォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１を不動とすることが望ましい。レンズ群の有効径が最も大きくなる最も物体側のレンズ群を駆動させず、それより像側の（有効径が小さくなる）レンズ群を駆動させることで、駆動機構などを小型化することができる。
【００３２】
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。広角端における防振群の防振敏感度をＴＳｗ、望遠端における防振群の防振敏感度をＴＳｔとする。防振群は、負レンズと正レンズを接合した接合レンズから構成されるとき、防振群を構成する負レンズの材料のアッベ数と正レンズの材料のアッベ数の差の絶対値をΔνｉｓとする。防振群は、１枚の負レンズより構成されるとき、防振群を構成する負レンズの材料のアッベ数をνｉｓとする。防振群の光軸上の長さ（防振群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離）をＩＳｔ、第１レンズ群Ｌ１の光軸上の長さ（第１レンズ群Ｌ１における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離）をＧ１ｔとする。
【００３３】
防振群の像側に隣接して正の屈折力のレンズ群ＬＰＰを有し、レンズ群ＬＰＰの焦点距離をｆｐｐとする。
【００３４】
このとき次の条件式のうち一つ以上を満足するのが好ましい。
【００３５】
０．６＜ｆＮｉｓ／ｆ１＜５．８                ・・・（３）
０．２＜（ＴＳｗ＋ＴＳｔ）／２＜２．５        ・・・（４）
２０＜Δνｉｓ＜８０                          ・・・（５）
４５＜νｉｓ＜１００                          ・・・（６）
０．８＜｜ｆ１／√（ｆｗ×ｆｔ）｜＜３．３    ・・・（７）
０．０１＜ＩＳｔ／Ｇ１ｔ＜０．４０            ・・・（８）
１．０｜ｆＮｉｓ／ｆｐｐ｜＜５．０            ・・・（９）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００３６】
条件式（３）は、ズームレンズの広画角化と像ぶれ補正後の光学性能を良好に維持するためのものである。条件式（３）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強すぎる傾向となり、像面湾曲や非点収差が増加してくる。また、防振群の負の屈折力が弱くなり、像ぶれ補正の際の駆動量を大きくとる必要性が生じズームレンズの小型化が困難となる。条件式（３）の下限を越えると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が弱すぎて広画角化を達成するために第１レンズ群Ｌ１の有効径を大きくとる必要が生じズームレンズの小型化が困難となる。
【００３７】
また、防振群の負の屈折力が強くなり、像ぶれ補正に際して少ない駆動量で像ぶれ補正を行うことになり、その駆動制御性が困難となり良好な光学性能を得るのが困難になる。条件式（４）は、防振群の駆動制御により像ぶれ補正を適切に行うためのものである。ここで防振敏感度とは、防振群の光軸に対する垂直成分の移動に対して像面上で変化量の度合いを示すものである。この値が大きいほど防振群は少ない移動量で所望の像ぶれ補正を行うことができる。
【００３８】
また、防振敏感度は、以下の計算においても算出することができる。広角端における防振群の防振敏感度は
｜（１−βｉｓｗ）βｒｗ｜
である。ここで、βｉｓｗ：広角端における防振群の横倍率、βｒｗ：防振群よりも像側に位置するレンズ系全体の広角端での横倍率である。望遠端における防振群の防振敏感度は
｜（１−βｉｓｔ）βｒｔ｜
である。
【００３９】
ここで、βｉｓｔ：望遠端における防振群の横倍率、βｒｔ：防振群よりも像側に位置するレンズ系全体の望遠端での横倍率である。条件式（４）の上限を超えると、必要な像ぶれ補正効果を得るための防振群の変位量が小さくなりすぎ、その変位を電気的または機械的に制御することが困難になる。その結果、良好な光学性能を得るのが困難になる。条件式（４）の下限を越えると、像ぶれ補正における防振群の変位量が大きくなりすぎてしまい、その駆動機構が大型化してズームレンズの小型化が困難になる。
【００４０】
条件式（５）は防振群を負レンズと正レンズの接合レンズによる構成としたときの色収差の補正のための材料を設定している。条件式（５）の上限を超えると、アッベ数の差を大きく取り過ぎることになるため軸上色収差や倍率色収差の補正が過剰になってくる。条件式（５）の下限を越えると、アッベ数の差が小さくなりすぎてしまい色収差の補正の効果が少なくなってくる。
【００４１】
条件式（６）は、防振群を１枚の負レンズで構成としたときの色収差の補正のための材料を設定している。条件式（６）の上限を超えてアッベ数が大きくなりすぎると色分散が減少することになり有利である。しかし一般に材料の特性として、アッベ数が大きくなるに従い屈折率が低くなってしまうので像ぶれ補正における移動量を大きくとる必要が生じズームレンズの小型化が困難になる。条件式（６）の下限を越えて、アッベ数が小さくなりすぎると色分散が大きくなってしまい像ぶれ補正に際して倍率色収差が増加してくる。
【００４２】
条件式（７）は、広角化を達成するためのものである。ネガティブリード型のズームレンズにおける第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力は、広画角化のためには比較的負の屈折力を強くすることが求められる。条件式（７）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１のパワーが弱くなりすぎてしまうので広画角化を達成することが困難となってくる。条件式（７）の下限を越えると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強くなりすぎてしまい像面湾曲や非点収差などの軸外収差が増加してくる。
【００４３】
条件式（８）は、防振群の小型軽量化を達成するためのものである。条件式（８）の上限を超えると、防振群の光軸上の長さが長くなり防振群としての重量が増大する傾向となり好ましくない。条件式（８）の下限を越えると、防振群の光軸上の長さが短くなりすぎてしまい防振群としての所定の屈折力が得られにくくなり、像ぶれ補正による移動量を大きくとる必要が生じ、ズームレンズの小型化が困難になる。
【００４４】
条件式（９）は、防振レンズ群およびフォーカスレンズ群として適切な屈折力と、ズーム比を得るための主変倍レンズ群となる正の屈折力のレンズ群について規定している。条件式（９）の上限を超えると、主変倍レンズ群の屈折力が大きくなりすぎてしまい、球面収差をはじめとする諸収差が増加してしまい好ましくない。また、防振群としての屈折力も小さくなる傾向となるため像ぶれ補正のための移動量が増加し、ズームレンズの小型化が困難になる。条件式（９）の下限を越えると、主変倍レンズ群の屈折力が小さくなりすぎてしまい所望のズーム比を確保するのが困難になる。
【００４５】
更に好ましくは、条件式（３）乃至（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４６】
０．９＜ｆＮｉｓｆ１＜５．４              ・・・（３ａ）
０．２５＜（ＴＳｗ＋ＴＳｔ）／２＜１．８０・・・（４ａ）
３０＜Δνｉｓ＜７５                      ・・・（５ａ）
５０＜νｉｓ＜８５                        ・・・（６ａ）
１．０＜｜ｆ１／√（ｆｗ×ｆｔ）｜２．８  ・・・（７ａ）
０．０１５＜ＩＳｔ／Ｇ１ｔ＜０．２５０    ・・・（８ａ）
１．５＜ｆＮｉｓ／ｆｐｐ＜４．７          ・・・（９ａ）
次に各実施例のレンズ構成を説明する。以下、レンズ構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されている順に説明する。
【００４７】
実施例１乃至３において開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側に設置してズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に（同じ軌跡）で移動している。尚、開口絞りＳＰをズーミングに際して独立に移動させる構成としても良く、これによれば、ズーミング中の各ズーム位置で適正にフレア光線をカットするのが容易となる。像ぶれ補正に際して、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を光軸に対し垂直方向への成分を含む方向に駆動させている。像ぶれ補正に関しては、垂直方向のみの移動ではなく垂直方向成分を含んでいれば良い。例えば、光軸上の任意の１点を基準に回転方向へ駆動しても良い。
【００４８】
実施例４において、開口絞りＳＰは第４レンズ群Ｌ４の物体側に配置し、ズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４と一体的に移動している。像ぶれ補正は第３レンズ群Ｌ３によって行っている。移動条件は、実施例１乃至３と同様である。
【００４９】
実施例１は、負負正負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４よりなる４群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１１、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１２、両凹形状の負レンズＧ１３、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１４により成っている。
【００５０】
ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は不動である。第２レンズ群Ｌ２は、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２１、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２２により成っている。正レンズＧ２１と正レンズＧ２２は接合としており双方のレンズの材料アッベ数に差を持たせることにより倍率色収差を効果的に補正している。また、第２レンズ群Ｌ２は防振群として光軸に対し垂直方向の成分を含む方向に駆動し、駆動後の光学性能も考慮した屈折力配置としている。更に第２レンズ群Ｌ２は、フォーカスレンズ群としての役割も担っている。
【００５１】
第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状の正レンズＧ３１、両凸形状の正レンズＧ３２、両凹形状の負レンズＧ３３、両凸形状の正レンズＧ３４により成っている。正レンズＧ３２と負レンズＧ３３は接合している。これにより軸上色収差を効果的に補正している。また、正レンズＧ３１と正レンズＧ３３は非球面を有しており、球面収差やコマ収差を効果的に補正している。第４レンズ群Ｌ４は、両凸形状の正レンズＧ４１、および両凹形状の負レンズＧ４２より成っている。
【００５２】
（以下、各実施例において同等の構成に関する効果の説明は省略する）実施例２は負負正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第３レンズ群Ｌ３よりなる３群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１１、両凹形状の負レンズＧ１２、両凹形状の負レンズＧ１３、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１４により成っている。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は不動である。第２レンズ群Ｌ２は、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２１、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２２により成っている。第２レンズ群は防振群として光軸に対し垂直方向の成分を含む方向に駆動している。
【００５３】
第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状の正レンズＧ３１、両凸形状の正レンズＧ３２、両凹形状の負レンズＧ３３、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のＧ３４、両凸形状の正レンズＧ３５、両凹形状の負レンズＧ３６により成っている。第２レンズ群Ｌ２はコンペンセータとフォーカスレンズ群、および防振群として構成されている。レンズ全系の可動レンズ群が２つだけとなり鏡筒としての構成を簡易にして、ズームレンズの小型化を図っている。
【００５４】
実施例３は、負負正正負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群から成る５群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１１、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１２、両凹形状の負レンズＧ１３、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ１４により成っている。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は不動である。
【００５５】
第２レンズ群Ｌ２は、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２１により成っている。第２レンズ群Ｌ２は防振群として光軸に対し垂直方向の成分を含む方向に駆動する構成としている。像ぶれ補正前後の倍率色収差の変動を抑制するためにアッベ数が大きい低分散性の材料を使用している。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状の正レンズＧ３１、両凸形状の正レンズＧ３２、両凹形状の負レンズＧ３３、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３４により成っている。正レンズＧ３２と負レンズＧ３３は接合としている。
【００５６】
第４レンズ群Ｌ４は、両凸形状の正レンズＧ４１により成っている。第５レンズ群Ｌ５は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ５１、物体側に凸を向けたメニスカス形状の負レンズＧ５２により成っている。レンズ全系の可動レンズ群を４つとすることにより、広角端から望遠端までのズーム全域において画面中心から周辺までより高い光学性能を得ている。
【００５７】
実施例４は、負正負正負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５から成る５群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１１、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１２、両凹形状の負レンズＧ１３により成っている。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は不動である。第２レンズ群Ｌ２は、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ２１により成っている。
【００５８】
第３レンズ群Ｌ３は、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＧ３１、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ３２により成っている。第３レンズ群Ｌ３は防振群として光軸に対し垂直方向の成分を含む方向に駆動している。第４レンズ群Ｌ４は、両凸形状の正レンズＧ４１、両凸形状の正レンズＧ４２、両凹形状の負レンズＧ４３、両凸形状の正レンズＧ４４により成っている。正レンズＧ４２と負レンズＧ４３は接合としている。第５レンズ群Ｌ５は、両凸形状の正レンズＧ５１、両凹形状の負レンズＧ５２により成っている。
【００５９】
また、各実施例において防振群はズーミングに際して光軸方向に移動する可動レンズ群の一つとすることが好ましい。防振群がズーミングに際して不動であると防振機構の簡略化には有利であるが、高いズーム比を得るのが困難になる。後群ＬＲは開口絞りＳＰに隣接して正の屈折力のレンズ群ＬＰを有し、広角端に比べて望遠端において防振群とレンズ群ＬＰの間隔は狭いことが良い。
【００６０】
また、防振群はフォーカシングに際して移動するのが良い。防振群は、広角端から望遠端へのズーミングに際し像側に近接配置した正の屈折力のレンズ群との間隔が縮小するように移動する。各実施例の防振群は、像ぶれ補正のために駆動するだけでなくフォーカシングによる駆動も兼ねている。これにより駆動するためのメカ的な構成を少なくして、レンズ鏡筒の小型化を容易にしている。
【００６１】
次に本実施形態のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置（監視カメラ）の実施例を、図１３を用いて説明する。図１３において、１１はカメラ本体、１２はカメラ本体１１に内蔵され、レンズ部１５によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。１３は、撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ部である。１４は、撮像素子１２によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。
【００６２】
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム（監視カメラシステム）を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像ブレ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部（制御装置）が、ズームレンズを制御するための制御信号（命令）を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。
【００６３】
また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設け、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるようにする。例えば、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。
【００６４】
また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報（移動状態）を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率（ズーム状態）や各レンズ群の移動量（移動状態）である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。
【００６５】
撮像装置としては監視カメラに限定されることなく、ビデオカメラやデジタルカメラ等においても用いることができる。また、振動による像ぶれ補正のためのズームレンズの防振群の駆動に関しては、監視状況に応じて設定は任意である。例えば、振動が多く発生する場所においては監視中常時防振を行う設定とし、これとは別に振動の発生が少ない場所においては一定以上の振動が発生した際に防振群を稼動させるなどの設定である。
【００６６】
更に、防振方法の一つとして撮像素子のエリアの表示制御により行う電子防振技術が広く知られているが、本件のレンズ駆動による防振と組み合わせることにより撮像装置として防振制御を行う手段としても良い。なお、撮像装置として一台で所望の被写体サイズで撮影するためには一定以上のズーム比を多くとることが望ましい。例えば、以下の条件を満たすようにすれば良好となる。
【００６７】
２．５＜ｆｔ／ｆｗ・・・（Ａ）
以上のように、各実施例によれば、ズームレンズが小型で広画角かつ高ズーム比を実現しつつ、防振群が軽量で大きな像ぶれ補正が容易に行え、像ぶれ補正後にも高い光学性能を実現するズームレンズ、およびそれを有する撮像装置を得ることができる。なお各実施例においては以下のような手段構成をとっても良い。
【００６８】
・実施例に示したガラスの形状、枚数に限定されず、適宜変更すること。
【００６９】
・電気的な補正手段により、歪曲収差や色収差などを補正すること。
【００７０】
以上、本発明の好ましい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や光学仕様（画角やＦｎｏ）に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００７１】
次に、各実施例に対応する実施例の数値データを示す。各実施例の数値データにおいて面番号ｉは物体側から数えた光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径である。ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の面間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。また最も像側の２つの面はフェースプレート等のガラス材である。＊は非球面を意味する。
【００７２】
バックフォーカス（ＢＦ）は、レンズ最終面から近軸像面までの空気換算距離である。レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値と定義する。またＫを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数、光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、非球面形状は、
【００７３】
【数１】
2020030301.tif 000003
【００７４】
で表示される。但しＲは曲率半径である。また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。また各実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。ｆは焦点距離（ｄ線）、ＦｎｏはＦナンバー、半画角（ω）に関しては、歪曲量を考慮した撮影可能画角に関する数値である
回転ぶれ角度と防振群の移動の関係については以下のようになる。
【００７５】
レンズ全系の焦点距離をｆ、防振群の移動量に対する像点移動量の比（防振敏感度）がＴであるレンズでは、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振群は（ｆ・ｔａｎθ）／Ｔだけ光軸と直交する方向へ移動させる。符号がマイナスとなるときは、防振群の移動量に対して、像の移動量の方向が逆方向であることを表す。
【００７６】
（数値データ１）
【００７７】
【表１】
2020030301.tif 000004
【００７８】
（数値データ２）
【００７９】
【表２】
2020030301.tif 000005
【００８０】
数値データ２において広角端は、防振敏感度Ｔが−０．３６１、焦点距離が５．０１（ｍｍ）であるため、防振群（第２レンズ群）Ｌ２の移動量を０．２４（ｍｍ）としたときは、０．９９°の回転ぶれを補正することになる。望遠端は、防振敏感度Ｔが−１．３２５、焦点距離が２１．６２（ｍｍ）であるため、防振群Ｌ２の移動量を０．２４（ｍｍ）としたときは、０．８２°の回転ぶれを補正することになる。
【００８１】
（数値データ３）
【００８２】
【表３】
2020030301.tif 000006
【００８３】
数値データ３において広角端は、防振敏感度Ｔが−０．２２８、焦点距離が４．８０（ｍｍ）であるため、防振群（第２レンズ群）Ｌ２の移動量を０．３（ｍｍ）としたときは、０．８２°の回転ぶれを補正することになる。望遠端は、防振敏感度Ｔが−０．５２１、焦点距離が１３．９８（ｍｍ）であるため、防振群Ｌ２の移動量を０．３（ｍｍ）としたときは、０．６４°の回転ぶれを補正することになる。
（数値データ４）
【００８４】
【表４】
2020030301.tif 000007
【００８５】
数値データ４において広角端は、防振敏感度Ｔが−０．３８０、焦点距離が５．７２（ｍｍ）であるため、防振群（第３レンズ群）Ｌ２の移動量を０．２８（ｍｍ）としたときは、１．１°の回転ぶれを補正することになる。望遠端は、防振敏感度Ｔが−１．４３、焦点距離が２８．０１（ｍｍ）であるため、防振群Ｌ３の移動量を０．２８（ｍｍ）としたときは、０．７８°の回転ぶれを補正することになる。
【００８６】
前述の各条件式と各数値データとの関係を示す。
【００８７】
【表５】
2020030301.tif 000008
【符号の説明】
【００８８】
ＬＦ    前群
ＬＲ    後群
ＳＰ    開口絞り
Ｌ１    第１レンズ群
Ｌ２    第２レンズ群
Ｌ３    第３レンズ群
Ｌ４    第４レンズ群
Ｌ５    第５レンズ群
ＬＰ    正レンズ群
【図１】
2020030301.tif 000009
【図２】
2020030301.tif 000010
【図３】
2020030301.tif 000011
【図４】
2020030301.tif 000012
【図５】
2020030301.tif 000013
【図６】
2020030301.tif 000014
【図７】
2020030301.tif 000015
【図８】
2020030301.tif 000016
【図９】
2020030301.tif 000017
【図１０】
2020030301.tif 000018
【図１１】
2020030301.tif 000019
【図１２】
2020030301.tif 000020
【図１３】
2020030301.tif 000021