JP2006086586A - 撮像装置、およびフラッシュ同調速度の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露出条件の設定範囲の幅を広げ、被写体に応じた適正な撮影が実施可能な撮影技術を提供する。
【解決手段】操作部８０に含まれるモード設定ダイアル６の操作に応答して、全体制御部５００の制御下で、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正ＯＮモードと、手ぶれ補正を行わない手ぶれ補正ＯＦＦモードとを切換設定する。そして、手ぶれ補正ＯＮモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度の方が、相対的に高速側に設定される。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置に関する。

一眼レフレックスカメラ（以下「一眼レフ」と略称する）などの撮像装置では、露光時間を調節するシャッターとして、例えば、フォーカルプレーンシャッター等といった機械的な構成のものが使用される。

このような機械的なシャッターを用いた撮像装置において、フラッシュ撮影を行う場合、撮像素子やフィルム等が配置される露光すべき領域（「露光対象領域」と称する）全体に対して、均一でムラの無い露光を達成するためには、機械的なシャッターの動作速度に応じたシャッター速度の下限値（いわゆる「フラッシュ同調速度」）が設定されることとなる。つまり、露光対象領域全体に対して被写体からの光が均一に照射される状態において、フラッシュの発光が行われなければならない。

また、手ぶれの影響を抑制するために、手ぶれの動きをジャイロ等で検出して、手ぶれの動きに応じて撮像素子を上下左右に駆動させることで、鮮明な画像を取得する技術（以下「手ぶれ補正技術」と称する）が提案されている（特許文献１）。このように撮像素子が上下左右に駆動するような構成では、露光対象領域が大きくなるため、フラッシュ同調速度を遅くする必要性がある。

ここで、フラッシュ同調速度を遅くする必要性について、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。

図１２及び図１３は、フラッシュ同調速度について説明するための図である。ここでは、上方側から設けられた先幕（第１幕）と下方側から設けられた後幕（第２幕）とを備えて構成されるフォーカルプレーンシャッターを備えた撮像装置を用いた場合について例示している。図１２及び図１３では、横軸を時刻（ｔ）として、上から順に、各種制御信号、フラッシュの発光状態、及びシャッター動作についてのタイミングチャートが示され、シャッター動作の右方に、露光量の分布が示されている。具体的には、上から順に、先幕の駆動開始信号（１ｃＭｇ）、後幕の駆動開始信号（２ｃＭｇ）、フラッシュの発光開始信号（ＸＳＷ）、及びフラッシュの発光状態（ＦＬＡＳＨ）についてのタイミングチャートが示され、当該タイミングチャートの下方に、露光対象領域の縦方向に対する先幕と後幕の位置関係の変化、すなわちシャッター動作のタイミングチャートが示されている。

ここでは、先幕の駆動開始信号（１ｃＭｇ）、後幕の駆動開始信号（２ｃＭｇ）、及びフラッシュの発光開始信号（ＸＳＷ）が、Ｈ(High)状態からＬ(Low)状態へと変更されると、先幕の駆動、後幕の駆動、及びフラッシュの発光がそれぞれ開始される。フラッシュの発光状態については、上に凸となっている波形がフラッシュの発光強度に対応する。露光対象領域に対する先幕と後幕の位置関係の変化については、撮像素子が駆動可能な領域（露光対象領域）の上端をＨmax、下端をＬmaxと示して、露光対象領域に対する先幕の下端位置、及び後幕の上端位置の変化がそれぞれ実線１Ｃ，２Ｃで示されている。更に、露光量の分布では、露光対象領域のうちの出来るだけ上側、中央、及び出来るだけ下側に撮像素子の撮像面が配置されたと仮定した場合に、当該撮像面がそれぞれ占める領域（上端領域ＰＵ，中央領域ＰＣ，下端領域ＰＤ）について、図１２及び図１３で示す各種信号及び動作のタイミングに沿って撮像装置が駆動したときの露光量の分布（露光量が高いほど薄く、露光量が低いほど濃く示されている）が示されている。

なお、図１２では、シャッター速度が比較的遅い場合を、図１３では、シャッター速度が比較的速い場合について例示している。

図１２に示すように、従来の技術では、先幕の駆動が開始され（時刻ｔ１０１）、先幕の下端が露光対象領域の上端Ｈmaxまで到達すると（時刻ｔ１０２）、露光対象領域全体に対して露光可能な状態、すなわちフォーカルプレーンシャッターが完全に解放された状態（「シャッター開放状態」とも称する）となる。そのとき、先幕が所定のメカニカルスイッチ（メカスイッチ）に対して機械的に作用することで、当該メカスイッチがＯＮ状態となる。すなわち、フラッシュの発光を開始させるための信号（フラッシュ発光開始信号ＸＳＷ）がＬ状態となることで、フラッシュの発光が開始される。そして、ここでは、フラッシュの発光が完了した時点（時刻ｔ１０３）から、十分な期間が経過した後に、後幕の駆動が開始され（時刻ｔ１０４）、後幕の上端が露光対象領域の上端Ｈmaxまで駆動することで、露光が完了する（時刻ｔ１０５）。

このように、シャッター速度が比較的遅い場合には、シャッター開放状態にある期間に、フラッシュの発光期間が含まれるため、露光対象領域には、被写体からの光が均一に照射される。例えば、図１２の右方に示すように、各撮像面の上下方向の位置に拘わらず、被写体からの光が均一に照射されることで、露光量の分布が均一に高くなる。

また、図１３に示すように、先幕の駆動が開始され（時刻ｔ１１１）、先幕の下端部が上端Ｈmaxまで到達する前に、後幕の駆動が開始され（時刻ｔ１１２）、その後、先幕の下端部が上端Ｈmaxまで到達した時点で、先幕が所定のメカスイッチに対して機械的に作用することで、フラッシュの発光が開始される（時刻ｔ１１３）。そして、フラッシュの発光が完了し（時刻ｔ１１４）、最後に、後幕の上端部が上端Ｈmaxまで駆動することで、露光が完了する（時刻ｔ１１５）。

このように、シャッター速度が比較的速い場合には、フラッシュの発光が開始する前に、後幕の駆動が開始されることで、フラッシュ発光期間において、被写体からの光の一部が後幕で遮られ、露光対象領域の一部に対する露光が不十分なものとなる。例えば、図１３の右方に示すように、露光対象領域に対して、上端に配置された撮像面に対応する領域ＰＵでは、露光量が均一で高くなるが、中央に配置された撮像面に対応する領域ＰＣでは、上部の露光量が高くなる一方で、下部の露光量が低くなる。更に、下端に配置された撮像面に対応する領域ＰＤでは、撮像面のほぼ全域の露光量が低くなる。

以上のように、シャッター速度を高速に設定すると、露光対象領域に対する露光量にムラが生じてしまう。

そこで、上記手ぶれ補正技術を用いた撮像装置では、撮像素子が駆動する領域（露光対象領域）の全体に対して均一でムラの無い露光を達成するために、フラッシュの発光期間中は、シャッター開放状態とする必要性がある。したがって、比較的遅いシャッター速度の下限値（フラッシュ同調速度）が設定されなければならない。

このような技術に関する先行技術文献としては、以下のようなものがある。

特開２００４−０５６５８１号公報

しかしながら、上記手ぶれ補正技術を用いた撮像装置では、所定のフラッシュ同調速度によって、露出条件の設定可能な範囲が限定される。すなわち、被写体に応じたより好ましい撮影条件の設定が阻害される。

このような問題は、撮像素子の位置を駆動させる手ぶれ補正技術に限られず、例えば、撮影レンズの上下左右の位置や角度等を駆動させる等、被写体に係る光像を導く部位や、当該光像が結像される部位等を駆動させる手ぶれ補正技術を用いた撮像装置一般に共通する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、露出条件の設定範囲の幅を広げ、被写体に応じた適正な撮影が実施可能な撮影技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、撮像装置であって、被写体に係る光像を所定の撮像面に結像する撮影レンズと、フラッシュ撮影時に発光する発光手段と、手ぶれに応じて生じる前記撮像面と前記光像との相対的なずれを抑制することで、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正手段と、前記手ぶれ補正手段が能動化された第１のモードと、前記手ぶれ補正手段が非能動化された第２のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、を備え、前記第１のモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、前記第２のモードにおけるフラッシュ同調速度の方が、相対的に高速側に設定されていることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載された撮像装置であって、前記撮像面が前記撮像装置に設けられた撮像素子に配置され、前記手ぶれ補正手段が、前記撮像装置に対する前記撮像面の相対的な位置を変更することで、手ぶれ補正を行うことを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、前記第２のモードが、前記撮像面が所定位置に設定された状態で、露光を行うモードであり、前記撮像装置が、前記撮像面に対して被写体からの光を導く光路を遮断するシャッター機構と、フラッシュ撮影時に、前記第２のモードに設定されている場合、前記発光手段の発光期間が完了する前に、前記撮像面が移動可能な所定領域全体に対応する光路の遮断が開始されとともに、前記発光手段による発光開始から所定時間経過後に、前記所定位置に設定された撮像面に対する光路の遮断が開始されるように、前記シャッター機構と前記発光手段とを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項３に記載された撮像装置であって、前記所定時間が、前記発光手段が発光する発光期間を含むことを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、前記第２のモードが、前記撮像面が所定位置に設定された状態で、露光を行うモードであり、前記撮像装置が、前記撮像面に対して被写体からの光を導く光路を遮断するシャッター機構と、フラッシュ撮影時に、前記第２のモードに設定されている場合、前記シャッター機構による前記光路の開放動作の開始から所定時間経過後でかつ、前記撮像面が移動可能な所定領域全体に対応する光路が開放されるまでに、前記発光手段による発光が開始されるように、前記シャッター機構と前記発光手段とを制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項５に記載された撮像装置であって、前記所定時間が、前記シャッター機構の開放動作の開始から、前記所定位置に設定された前記撮像面に対応する光路の開放動作が完了するまでに要する時間であることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、撮像装置におけるフラッシュ同調速度の設定方法であって、(a)手ぶれに応じて生じる撮像面と当該撮像面に対して結像される被写体にかかる光像との相対的なずれを抑制することで手ぶれ補正を行う第１のモードと、前記手ぶれ補正が行われない第２のモードとを選択的に設定するモード設定ステップと、(b)前記モード設定ステップにおいて前記第２のモードが設定された場合に、前記第１のモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、相対的に高速側のフラッシュ同調速度を設定するステップとを備えることを特徴とする。

請求項１から請求項７のいずれに記載された発明によっても、手ぶれ補正を行う第１のモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、手ぶれ補正を行わない第２のモードにおけるフラッシュ同調速度の方が、相対的に高速側に設定されるため、第２のモードにおける露出条件の設定可能な範囲が幅広くなるため、被写体に応じた適正な撮影が実施可能となる。

また、請求項２に記載された発明によれば、撮像装置に対する撮像面の相対的な位置を変更させることで、手ぶれ補正を行うような構成とすることで、手ぶれ補正を容易に実現することができる。

また、請求項３に記載された発明によれば、フラッシュ撮影時において、手ぶれ補正を行わない場合には、撮像面が所定位置に設定された状態で露光を行いつつ、発光期間が完了する前に、撮像面が移動可能な領域全体に対応する光路の遮断が開始されるとともに、発光手段による発光開始から所定時間経過後に、所定位置に設定された撮像面に対する光路の遮断を開始するため、手ぶれを補正しないモードにおいては、早期にシャッターを閉鎖させることができるため、フラッシュ同調速度を高速に設定することができる。

また、請求項４に記載された発明によれば、手ぶれ補正を行わない場合には、撮像面が所定位置に設定された状態で露光を行いつつ、発光手段による発光開始から発光手段による発光が行われる発光期間を含む所定時間経過後に、撮像面に対する光路の遮断を開始するようにシャッター機構の駆動が制御されるため、手ぶれを補正しないモードにおいては、フラッシュ同調速度を確実に高速に設定することができる。

また、請求項５に記載された発明によれば、フラッシュ撮影時において、手ぶれ補正を行わない場合には、撮像面が所定位置に設定された状態で露光を行いつつ、シャッター機構の開放動作の開始から所定時間経過後でかつ、撮像面が移動可能な所定領域全体に対応する光路が開放されるまでに、発光手段による発光が開始されるような構成により、手ぶれを補正しないモードにおいては、発光動作を早期に開始することができるため、フラッシュ同調速度を高速に設定することができる。

また、請求項６に記載された発明によれば、フラッシュ撮影時において、手ぶれ補正を行わない場合には、撮像面が所定位置に設定された状態で露光を行いつつ、シャッター機構の開放動作の開始から、所定位置に設定された撮像面に対応する光路の開放が完了するまでに要する時間が経過した後でかつ、撮像面が移動可能な所定領域全体に対応する光路が開放されるまでに、発光手段による発光が開始されるような構成とすることで、手ぶれを補正しないモードにおいては、発光動作を早期に開始することができるため、フラッシュ同調速度を確実に高速に設定することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
＜撮像装置の概要＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１０ａの外観構成を示す図であり、図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置の正面外観図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置の背面外観図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る撮像装置１０ａは、カメラ本体１と、このカメラ本体１の正面略中央に着脱可能に装着される交換レンズ（撮影レンズに相当する）２とを備えた一眼レフレックス型デジタルスチールカメラで構成されている。

図１（ａ）において、カメラ本体１は、正面略中央に交換レンズ２が装着されるマウント部（図示省略）と、マウント部付近に交換レンズを着脱するための着脱ボタン３と、正面左端部に使用者が把持するためのグリップ部４と、正面右上部に制御値を設定するための制御値設定ダイアル５と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル（撮影モード切換部に相当する）６と、グリップ部４の上面に露光の開始及び／又は終了を指示するためのレリーズボタン７と、フラッシュ撮影の際に被写体を照射する光を発する内蔵フラッシュ８とを備えている。マウント部の近傍には、装着された交換レンズ２との電気的接続を行うための複数個の電気的接点（図示省略）と機械的接続を行うための複数個のカプラ（図示省略）とが設けられている。

電気的接点は、交換レンズ２に内蔵されたレンズＲＯＭ（リードオンリメモリ）から当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）をカメラ本体１内の全体制御部（図６参照）に送出したり、交換レンズ２内のフォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の情報を全体制御部に送出したりするためのものである。

カプラは、カメラ本体１内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータの駆動力とズームレンズ駆動用モータの駆動力とを交換レンズ２内の各レンズに伝達するものである。

図１（ａ）において、グリップ部４の内部には電池収納室とカード収納室とが設けられている。電池収納室にはカメラの電源として、例えば、４本の単３形乾電池が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード９（図６参照）が着脱可能に収納されるようになっている。

モード設定ダイアル６は、静止画を撮影する静止画撮影モードと、動画を撮影する動画撮影モードとを含む複数の撮影モードを設定するためのものである。ここでは、静止画撮影モードには、後述する手ぶれ補正を行う静止画撮影モード（以下「手ぶれ補正ＯＮモード」と称する）と、手ぶれ補正を行わない静止画撮影モード（以下「手ぶれ補正ＯＦＦモード」と称する）とが含まれる。ここでは、モード設定ダイアル６を適宜回動操作することで、手ぶれ補正モードのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることができる。

レリーズボタン７は、途中まで押し込んだ「半押し状態Ｓ１」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態Ｓ２」の操作とが可能に構成されている。静止画撮影モードにおいて、レリーズボタン７が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、レリーズボタン７が全押しされると、撮影動作（後述するカラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が実行される。また、動画撮影モードにおいて、レリーズボタン７が全押しされると、撮影動作（カラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が開始され、再度レリーズボタン７が全押しされると、撮影動作が終了される。

図１（ｂ）において、カメラ本体１の背面略中央上部には、ファインダ窓１７が設けられている。ファインダ窓１７には、交換レンズ２からの被写体像が導かれる。撮影者は、ファインダ窓１７を覗くことによって、被写体を視認することができる。

カメラ本体１の背面の略中央には、外部表示部（液晶表示部）１９が設けられている。外部表示部１９は、本実施形態では例えば画素数が４００（Ｘ方向）×３００（Ｙ方向）＝１２００００のカラー液晶表示素子からなり、記録モードにおいて露出制御に関するモード、撮影シーンに関するモードや撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカードに記録された撮影画像を再生表示したりするものである。

外部表示部１９の左上部には電源スイッチ２０が設けられている。電源スイッチ２０は２点スライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると、電源がオフになり、接点の右方の「ＯＮ」位置に設定すると、電源がオンになる。

外部表示部１９の右側には方向選択キー２１が設けられている。方向選択キー２１は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の４方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。

方向選択キー２１は多機能化されており、例えば外部表示部１９に表示される撮影シーン設定のためのメニュー画面において選択された項目を変更するための操作スイッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面において選択された再生対象のコマを変更するための操作スイッチとして機能する。また、方向選択キー２１は、交換レンズ２のズームレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチとして機能させることもできる。

外部表示部１９の下方位置には、外部表示部１９の表示や表示内容に関する操作を行うためのスイッチとして、取消スイッチ２２、確定スイッチ２３、メニュー表示スイッチ２４、及び外部表示切換スイッチ２５が設けられている。

取消スイッチ２２はメニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチである。確定スイッチ２３はメニュー画面で選択された内容を確定するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ２４は外部表示部１９にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容（例えば撮影シーン設定画面や露出制御に関するモード設定画面など）を切り換えるためのスイッチで、メニュー表示スイッチ２４の押圧ごとにメニュー画面が切り換わる。外部表示切換スイッチ２５は、外部表示部１９への表示をオンにしたり、その表示をオフにしたりするスイッチで、外部表示切換スイッチ２５の押圧ごとに外部表示部１９の表示と非表示とが交互に行われる。なお、電池の節電を図るため、カメラ起動時には外部表示部１９の表示は行われないように制御することもできる。

次に、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１０ａの内部構成について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１０ａの内部構成を示す図であり、図２（ａ）は、撮像装置１０ａの内部構成を示す正面投影図であり、図２（ｂ）は、撮像装置１０ａの内部構成を示す側方断面図である。

図２に示すように、撮像装置１０ａは、主として、カメラ本体１とこのカメラ本体１の正面略中央に着脱可能に装着される交換レンズ（撮影レンズ）２とを備えている。図２（ｂ）に示すように、カメラ本体１に交換レンズ２が装着されたときの当該レンズ２の光軸Ｌ上であって、カメラ本体１内の適所には、カラー撮像素子（例えば、ＲＧＢ各画素がベイヤー配列されたＣＣＤ撮像素子、以下「ＣＣＤ」と略する）１５が配設されている。

光軸Ｌ上において、被写体光をファインダ光学系１０５に向けて反射させる位置には、ハーフミラー１０４が配置されている。ハーフミラー１０４によって反射された被写体光は、焦点板１０６に結像される。ファインダ光学系１０５は、ペンタプリズム１０７、接眼レンズ１０８及びファインダ窓１７を備えている。焦点板１０６によって結像された被写体像は、ペンタプリズム１０７によって反射され、接眼レンズ１０８に入射する。接眼レンズ１０８は、被写体像をファインダ窓１７の外側に導く。このような構成により、撮影者はファインダ窓１７を覗くことによって、被写体を視認することができる。

また、ハーフミラー１０４の後方には、サブミラー１１０が配置されており、ハーフミラー１０４を透過した被写体光がサブミラー１１０によって反射され、反射された被写体光が焦点検出部１１１に入射する。焦点検出部１１１は、被写体のピント情報を検出する。

ハーフミラー１０４及びサブミラー１１０は、いわゆるクイックリターンミラーであり、露光時に上方へ跳ね上がり、被写体像をＣＣＤ１５上に導き、露光が終了すると元の位置に復帰する。つまり、ハーフミラー１０４及びサブミラー１１０が跳ね上がった状態において、撮影レンズ２によって導かれた被写体からの光像が、ＣＣＤ１５の受光面（「撮像面」とも称する）に結像される。

ＣＣＤ１５の直前には、シャッター１１２が配置されており、露光時に開閉するように制御される。このシャッター１１２は、ＣＣＤ１５の撮像面に対して被写体からの光を導く光路を開放および遮断するものであり、ここでは、フォーカルプレーンシャッターが用いられている。図３は、シャッター１１２の機構およびその周辺の構成についての側方断面図である。ここでは、このフォーカルプレーンシャッターとして、図３に示すように、先幕（第１幕）ＰＦが巻き上げ可能に上方（＋Ｙ方向）より配置され、後幕（第２幕）ＰＢが巻き下げ可能に下方（−Ｙ方向）より配置される。つまり、先幕ＰＦおよび後幕ＰＢは、上下方向（±Ｙ方向）に駆動可能となっている。

例えば、後幕ＰＢの先端部（上端部）ＰＢｅを駆動可能な範囲の下端まで駆動させた状態（後幕ＰＢが被写体からＣＣＤ１５への光路から退避された状態、「退避状態」とも称する）として、先幕ＰＦの先端部（下端部）ＰＦｅを駆動可能な範囲の下端まで駆動させた状態（光路に挿入された状態、「挿入状態」とも称する）から、先端部ＰＦｅを駆動可能な範囲の上端まで駆動させた状態（退避状態）とすることで、シャッター１１２を開放することができる。更に、その状態から、後幕ＰＢの先端部ＰＢｅを駆動可能な上端まで駆動させた状態（挿入状態）とすることで、シャッター１１２を閉鎖することができる。このような先幕ＰＦおよび後幕ＰＢの駆動タイミングを制御することで、シャッタースピードが調整される。

また、撮像装置１０ａは、手ぶれによる画像中の被写体像のぶれを補正（抑制）する手ぶれ補正機能を有している。この手ぶれ補正機能は、後述する振動センサ４０によって検出される手ぶれに応じてＣＣＤ１５が、撮像装置１０ａに対して相対的に駆動することで実現される。

ここで、ＣＣＤ１５を含むＣＣＤ１５を移動させるためのＣＣＤ移動部５０およびこれに関連する周囲の各部ついて説明する。なお、以下の説明においては、図に示すＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて、方向および向きを示すこととする。ここで、Ｚ軸方向は撮影レンズ２の光軸Ｌに沿った方向であり、Ｚ軸正方向は入射光の入射先となる向き（図において右向き）である。また、Ｙ軸方向は鉛直方向であり、Ｙ軸正方向は鉛直上向き（図において上向き）である。さらに、Ｘ軸方向は図面（紙面）に対しての垂直方向であり、Ｘ軸正方向は図面（紙面）に対する垂直下向きである。これらＸＹＺ軸は、カメラ本体１のハウジング１ａに対して相対的に固定される。

交換レンズ２は主として、鏡胴、ならびに、鏡胴の内部に設けられる複数のレンズ群および絞りから構成される。交換レンズ２はズームレンズとして構成され、レンズ群の配置をＺ軸方向に変更することにより、焦点距離（撮像倍率）を変更可能とされている。交換レンズ２を介して形成される被写体の光像は、図４に示すように、結像されるＸＹ平面（以下、「結像平面」という。）上において略円形の形状となり、イメージサークルＩＣと呼ばれる。また、交換レンズ２の光軸Ｌの後方（Ｚ軸正方向側）には、カメラ本体１のハウジング１ａに収容されたＣＣＤ１５が配置されている。

ＣＣＤ１５の受光面（撮像面）は結像平面と一致するように配置され、イメージサークルを含む結像平面の一部の領域が画像データ（本明細書中では、適宜単に「画像」ともいう。）として取得されることとなる。図４において、矩形の領域ＰＡは結像平面上におけるＣＣＤ１５の有効画素群の配置の例を示している。この領域は結像平面上にて画像として取得される領域であるため「画像取得領域」ＰＡともいう。なお、結像平面においてイメージサークル外の領域ＯＩＣも画像として取得可能ではあるが、この場合、画像中においてイメージサークル外の領域ＯＩＣに相当する領域には、「ケラレ」と呼ばれる光量の低下現象が生じることとなる。

ＣＣＤ１５はＣＣＤ移動部５０内に固定されて配置される。ＣＣＤ１５は、このＣＣＤ移動部５０によりＺ軸に直交するＸＹ平面内にて移動することが可能とされている。図５は、ＣＣＤ１５を含めたＣＣＤ移動部５０の分解斜視図である。

図５に示すように、ＣＣＤ移動部５０は主として、ハウジング１ａに固設されるベース板５１、ベース板５１に対してＸ軸方向に移動する第１スライダ５２、および、第１スライダ５２に対してＹ軸方向に移動する第２スライダ５３の３つの部材から構成される。

ベース板５１は、交換レンズ２からの入射光を通過可能に中央部が開口しており、Ｘ軸方向に延設される第１アクチュエータ５１１、および、スプリング５５を掛けるための第１スプリング掛け５１２を備えている。第２スライダ５３は、ＣＣＤ１５を固定可能な開口部５３３がその中央部に形成されるとともに、Ｙ軸方向に延設される第２アクチュエータ５３１、および、剛球５４をＺ軸方向両面に遊嵌する剛球受け５３２を備えている。また、第１スライダ５２は中央部が開口しており、第１アクチュエータ５１１と対向する位置に第１摩擦結合部５２１、および、第２アクチュエータ５３１と対向する位置に第２摩擦結合部５２２がそれぞれ設けられ、さらに、第１スプリング掛け５１２と対向する位置に第２スプリング掛け５２３が設けられる。

第１アクチュエータ５１１および第２アクチュエータ５３１はそれぞれ、圧電素子と延在方向に駆動可能な駆動ロッドとを備えており、圧電素子に印加される駆動パルスに応じた量および向きに駆動ロッドが移動するようになっている。

ＣＣＤ移動部５０が組み上げられるときには、ＣＣＤ１５が第２スライダ５３の開口部５３３に嵌合して固設されるとともに、第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドと第１摩擦結合部５２１とが摩擦結合され、第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドと第２摩擦結合部５２２とが摩擦結合される。また、ベース板５１と第１スライダ５２とは、スプリング５５によって相互に接近する向きに付勢される。このとき、第２スライダ５３は、ベース板５１と第１スライダ５２とに剛球５４を介して挟み込まれた状態とされる。これにより、Ｚ軸負方向側から正方向側に向かって、ベース板５１、第２スライダ５３、第１スライダ５２の順に重なって、これら部材５１，５３，５２が配置されることとなる。

このようなＣＣＤ移動部５０が組み上げられた状態で、第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドが緩速で移動すると、これに摩擦結合する第１摩擦結合部５２１により第１スライダ５２がベース板５１に対してＸ軸方向に移動する。このとき、第１スライダ５２の移動にあわせて第２スライダ５３もベース板５１に対してＸ軸方向に移動する。第１アクチュエータ５１１の駆動ロッドが急速に移動すると、慣性により第１スライダ５２は停止する。また、第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドが緩速で移動すると、これに摩擦結合する第２摩擦結合部５２２により第２スライダ５３が第１スライダ５２に対してＹ軸方向に移動する。このとき、第１スライダ５２のベース板５１に対する移動はなされないため、第２スライダ５３は単独でベース板５１に対してＹ軸方向に移動することとなる。第２アクチュエータ５３１の駆動ロッドが急速に移動すると、慣性により第２スライダ５３は停止する。つまり、各圧電素子に与えられる駆動パルスによって各駆動ロッドが速度の異なる往動および復動（振動）を行うことにより、第２スライダ５３がＸ軸・Ｙ軸方向に移動することとなる。

また、前述したように、ベース板５１はカメラ本体１のハウジング１ａに固設され、ＣＣＤ１５は第２スライダ５３に固設されることから、ＣＣＤ１５はカメラ本体２のハウジング１ａに対してＸＹ平面内にて相対的に移動することとなる。これにより、撮影レンズ２により形成されるイメージサークルＩＣと、ＣＣＤ１５との相対位置が変更可能とされ、イメージサークルＩＣ中において画像として取得される領域が変更されることとなる。ここでは、図４において、イメージサークルＩＣ中の長方形破線で囲まれた領域ＥＡにおいて画像として取得される領域が変更されるものとする。そうすると、この領域ＥＡは、手ぶれ補正ＯＮモードにおいて、結像平面上の露光の対象として必要な領域（「露光対象領域」とも称する）とも見ることができる。

なお、ここでは、後述するＲＯＭ７６において、ＣＣＤ１５の有効画素群（画像取得領域ＰＡ）の中心位置（以下、「画像中心位置」という）５Ｃと、イメージサークルＩＣの中心位置ＣＣとが一致するＣＣＤ１５の位置が記憶される。

図２に戻り、ＣＣＤ１５のＺ軸正方向側には、移動するＣＣＤ１５の位置を検出するためのＣＣＤ位置センサ５８が配置されている。ＣＣＤ位置センサ５８は、発光ダイオード等で構成される２つの投光部５６ａ，５６ｂ、および、フォトダイオード等で構成される２つの受光部５７ａ，５７ｂを備えている。投光部５６ａ，５６ｂはＣＣＤ１５の裏面側（Ｚ軸正方向側）に固設される一方、受光部５７ａ，５７ｂは投光部５６ａ，５６ｂにそれぞれ対向するようにカメラ本体１のハウジング１ａに固設される。投光部５６ａ，５６ｂから投光された光は受光部５７ａ，５７ｂにて受光可能となっており、この受光部５７ａ，５７ｂにて受光する光の位置の変化から、ＣＣＤ１５の位置がＸＹ座標位置として求められる。具体的には、第１投光部５６ａおよび第１受光部５７ａにてＣＣＤ１５のＸ軸方向の位置を検出し、第２投光部５６ｂおよび第２受光部５７ｂにてＣＣＤ１５のＹ軸方向の位置を検出するようになっている。

また、カメラ本体１のハウジング１ａの内部には、撮像装置１０ａの手ぶれによる振動を検出する振動センサ４０が設けられている。振動センサ４０は、２つの角速度センサ（第１角速度センサ４１および第２角速度センサ４２）を備えており、第１角速度センサ４１にてＸ軸を中心とした回転振動（ピッチング）Ｐｉの角速度が検出され、第２角速度センサ４２にてＹ軸を中心とした回転振動（ヨーイング）Ｙａの角速度が検出される。この振動センサ４０により検出される２つの角速度に基づいて、ＣＣＤ１５がＸ軸およびＹ軸のそれぞれの方向に移動されることにより、画像中の被写体像のぶれの補正、すなわち、手ぶれ補正がなされることとなる。

このように、手ぶれに応じた振動により、被写体に係る光像（被写体像）と当該被写体像が結像されるＣＣＤ１５の撮像面との間に相対的なずれが生じる。そして、手ぶれによる振動に応じて振動センサ４０によって検出される２つの角速度に応答して、ハウジング１ａに対する撮像面の相対的な位置を変更する。そうすることで、撮像面と被写体像との相対的なずれを抑制するように制御する手ぶれ補正が実施される。このようにして、手ぶれ補正を容易に実現することができる。

手ぶれ補正機能や後述するフラッシュ同調速度切換機能等を含む撮像装置１０ａの各種の機能は、カメラ本体１のハウジング１ａ内に設けられる全体制御部５００の制御に基づいて行われる。図６は、この全体制御部５００を含めた撮像装置１０ａの主たる機能構成を機能ブロックとして示す図である。

図６に示すように、ＣＣＤ１５、ＣＣＤ移動部５０、ＣＣＤ位置センサ５８、振動センサ４０、レリーズボタン７、操作部８０、外部表示部１９、およびフラッシュ回路４４１等の撮像装置１０ａの各処理部は全体制御部５００に電気的に接続され、全体制御部５００の制御下にて動作することとなる。これとともに、ＣＣＤ位置センサ５８にて検出されるＣＣＤ１５の位置、振動センサ４０にて検出される角速度、レリーズボタン７の操作内容、および、操作部８０の操作内容等は、それぞれ信号として全体制御部５００に入力される。

交換レンズ２は、ズーム・フォーカス駆動部３２１および絞り駆動部３３１を備えている。ズーム・フォーカス駆動部３２１は、ユーザにより設定される焦点距離となるように、また、焦点が合うように（フォーカシング）レンズ群３２に含まれるレンズを適宜Ｚ軸方向に駆動するものである。また、絞り駆動部３３１は、全体制御部５００により設定される絞り値となるように絞り３３の開口径を調整するものである。ズーム・フォーカス駆動部３２１および絞り駆動部３３１も電気的に全体制御部５００に接続され、全体制御部５００の制御下にて動作する。

シャッター１１２は、上述したように先幕ＰＦと後幕ＰＢとが駆動するフォーカルプレーンシャッターである。このシャッター１１２は、撮影動作時には、シャッター１１２の先幕ＰＦの先端部ＰＦｅが上端まで駆動して、シャッター１１２が開放状態となる。このとき、先幕ＰＦが機械的に駆動するスイッチ（メカスイッチ）ＭＳに作用することで、全体制御部５００に対して信号を発する。フラッシュ撮影時には、メカスイッチＭＳからの信号に応答して、全体制御部５００がフラッシュ回路４４１を介して内蔵フラッシュ８を発光させる。

また、図６において、Ａ／Ｄ変換部２６、画像処理部２７および画像メモリ２８は、ＣＣＤ１５にて取得された画像を扱う処理部を示している。すなわち、ＣＣＤ１５にて取得されたアナログ信号の画像は、Ａ／Ｄ変換部２６にてデジタル信号に変換され、画像処理部２７にて所定の画像処理がなされた後、画像メモリ２８に格納される。画像メモリ２８に格納された画像は、記録用画像としてメモリカード９へ記録されることとなる。このような画像に対する各種の処理も全体制御部５００の制御に基づいて行われる。

フラッシュ回路４４１は、内蔵フラッシュ８の発光を制御するための回路であり、全体制御部５００からの信号に基づいて、フラッシュ回路４４１により、内蔵フラッシュ８の発光タイミングおよび発光時間（発光量）が調整される。

測光部４１０は、例えば、ＣＣＤ１５の近傍に設置され、交換レンズ２を介してＣＣＤ１５に向けて入射される光を受光することで、被写体の輝度を検出するものである。この測光部４１０で検出された被写体の輝度を示す信号（輝度情報）は、全体制御部５００に送信される。

操作部８０は、各種スイッチ２２〜２５、制御値設定ダイアル５、及びモード設定ダイアル６を含むものである。

全体制御部５００は、マイクロコンピュータを備えて構成される。すなわち、全体制御部５００は、各種演算処理を行うＣＰＵ７０と、演算を行うための作業領域となるＲＡＭ７５と、制御プログラム等が記憶されるＲＯＭ７６とを備え、上述したような撮像装置１０ａの各処理部の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ７６としては、例えば、データの追記が可能なＥＥＰＲＯＭが採用される。これにより、ＲＯＭ７６は、データの追記が可能で、かつ、電源を落とした場合でもそのデータの内容を保持する。

全体制御部５００の各種の機能は、予めＲＯＭ７６内に記憶される制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される。図６において、露出制御部７１、操作受付部７２、手ぶれ補正制御部７３、およびフラッシュ同調速度制御部７４は、制御プログラムに従ってＣＰＵ７０が演算処理を行うことにより実現される機能の一部を模式的に示している。

露出制御部７１は、シャッタスピードと絞り値とを調節する露出制御を行うものである。露出制御部７１は、測光部４１０から送信される被写体の輝度情報に基づいて露出値を決定し、さらに、決定した露出値に基づいてシャッタスピードおよび絞り値を設定する。また、露出制御部７１は、被写体の輝度情報に基づいて内蔵フラッシュ８を発光させるか否か、更にはフラッシュの発光量（すなわちフラッシュの発光時間）を設定することができる。そして、内蔵フラッシュ８を発光させるフラッシュ撮影については、後述するフラッシュ同調速度に従って、シャッタスピード等が設定される。なお、撮像装置１０ａにおいてシャッタスピードはＣＣＤ１５の露光時間（積分時間）に相当する。

操作受付部７２は、レリーズボタン７や操作部８０の操作内容（例えば、撮影レンズの焦点距離の設定など）を示す信号を受け付ける。操作の内容は、ＲＡＭ７５に記憶されるとともに、各処理部に入力される。これにより、撮像装置１０ａの各処理部が操作に従って動作することとなる。

手ぶれ補正制御部７３は、手ぶれ補正機能のための制御を行う。具体的には、手ぶれ補正制御部７３は、振動センサ４０から入力される２つの角速度に基づいて、振動による被写体像のぶれ量およびその向きに対応するＣＣＤ１５の移動すべき位置（以下、「移動先位置」という。）を導出する。この移動先位置は、画像中のケラレの発生等を防止するため、画像取得領域ＰＡ（図４参照）が必ず露光対象領域ＥＡ内に配置されるように決定される。

さらに手ぶれ補正制御部７３は、ＣＣＤ位置センサ５８から得られるＣＣＤ１５の現状位置と、導出した移動先位置とを比較してＣＣＤ１５の移動すべき移動量および向きを導出する。さらに、導出した移動量および向きに応じた駆動パルスを生成し、この駆動パルスをＣＣＤ移動部５０のアクチュエータ５１１，５３１に送信することにより、ＣＣＤ１５を移動先位置に移動させる。このように、撮像装置１０ａの振動に応じた移動先位置を導出し、ＣＣＤ１５の現状位置と移動先位置とを比較してＣＣＤ１５の位置を移動先位置に順次移動させるクローズドループ制御が行われることにより、画像中の被写体像のぶれが補正されることとなる。

また、操作部８０に含まれるモード設定ダイアル６の回動操作に応答して、当該手ぶれ補正制御部７３の機能がＯＮの状態となったり、ＯＦＦの状態となる。換言すれば、モード設定ダイアル６によって、手ぶれ補正制御部７３の機能が能動化されたモード（手ぶれ補正ＯＮモード）と、手ぶれ補正制御部７３の機能が非能動化されたモード（手ぶれ補正ＯＦＦモード）とを選択的に設定することができる。

また、全体制御部５００は、手ぶれ補正ＯＮモードに設定されている場合には、手ぶれに応じて、ＣＣＤ１５がＸＹ平面内の上下左右のいずれの方向についても、ある程度の余裕をもって駆動できるように、露光開始前に、ＣＣＤ１５の位置が駆動範囲すなわち露光対象領域ＥＡの略中央に設定されるように制御する。一方、手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定されている場合には、ＣＣＤ１５を駆動させないため、露光に際して、振動などの影響でずれているＣＣＤ１５の位置を、露光対象領域ＥＡの略中央の位置に駆動させて固定設定させるように制御する。

フラッシュ同調速度制御部７４は、フラッシュ撮影を行う場合におけるシャッター１１２の動作速度に応じたシャッター速度の下限値（いわゆる、フラッシュ同調速度）を切り換え制御する機能（フラッシュ同調速度切換機能）を実現する。このフラッシュ同調速度制御部７４では、手ぶれ補正ＯＮモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度の方が、相対的に速くなるように、フラッシュ同調速度の設定を切り換え制御する。ここで、切り換え設定されるフラッシュ同調速度は、ＲＡＭ７５に一時的に格納され、露出制御部７１における露出制御に供される。

＜撮影動作＞
図７は、第１実施形態に係る撮像装置１０ａの撮影動作を示すタイミングチャートである。図７では、横軸を時刻（ｔ）として、上から順に、レリーズボタン７の全押し状態Ｓ２と、ハーフミラー１０４の駆動と、シャッター１１２及び絞り３３の駆動と、フラッシュの発光開始信号ＸＳＷと、手ぶれ補正ＯＮモードにおけるＣＣＤ１５の駆動と、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるＣＣＤ１５の駆動とについてのタイミングチャートが示されている。

図７に示すように、レリーズボタン７が全押し状態Ｓ２となると（時刻５１）、ハーフミラー１０４が跳ね上がった状態（ミラーアップ状態とも称する）となる（時刻５２〜５３）。このミラーアップ状態では、絞り３３が露出制御に応じて駆動された後に、発光開始信号ＸＳＷにより内蔵フラッシュ８の発光が行われつつ、ＣＣＤ１５に対する露光が行われる。

そして、このミラーアップ状態では、手ぶれ補正ＯＮモードに設定されている場合には、露光前に、ＣＣＤ１５の撮像面が露光対象領域ＥＡの略中央に駆動されるセンタリング駆動が行われ、露光開始直前から露光完了まで振動センサ４０による角速度の検出に応じてＣＣＤ１５の位置を駆動させる手ぶれ補正が行われる。一方、手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定されている場合には、露光前に、ＣＣＤ１５の撮像面が露光対象領域ＥＡの略中央に駆動されるセンタリング駆動が行われて、ＣＣＤ１５の撮像面が露光対象領域ＥＡの略中央に固定される。

また、露光が終了した後にハーフミラー１０４がミラーアップ状態の位置から元の位置へと復帰した状態（ミラーチャージ状態）となる。このミラーチャージ状態では、絞り３３が完全に開放された状態に設定される。更に、手ぶれ補正ＯＮモードに設定されている場合には、ＣＣＤ１５の撮像面が露光対象領域ＥＡの略中央に駆動されるセンタリング駆動が行われた上、ＣＣＤ１５の駆動が停止する。なお、このとき、手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定されている場合には、ＣＣＤ１５の撮像面が露光対象領域ＥＡの略中央に固定されたままで維持される（時刻ｔ５３〜ｔ５４）。

＜フラッシュ同調速度の切り換え＞
図８および図９は、手ぶれ補正ＯＮモードおよび手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度について説明するための図である。この図８および図９では、シャッター速度を最大限高速化したフラッシュ同調速度としつつフラッシュ撮影を行う際の撮像装置１０ａの動作を示している。

そして、図８および図９では、横軸を時刻（ｔ）として、上から順に、各種制御信号、フラッシュの発光状態、及びシャッター動作についてのタイミングチャートが示され、シャッター動作の右方に、露光量の分布が示されている。具体的には、上から順に、先幕の駆動開始信号（１ｃＭｇ）、後幕の駆動開始信号（２ｃＭｇ）、フラッシュの発光開始信号（ＸＳＷ）、及びフラッシュの発光状態（ＦＬＡＳＨ）についてのタイミングチャートが示され、当該タイミングチャートの下方に、露光対象領域ＥＡの縦方向に対する先幕ＰＦと後幕ＰＢの位置関係の変化、すなわちシャッター動作のタイミングチャートが示されている。

ここでは、先幕の駆動開始信号（１ｃＭｇ）、後幕の駆動開始信号（２ｃＭｇ）、及びフラッシュの発光開始信号（ＸＳＷ）が、Ｈ(High)状態からＬ(Low)状態へと変更されると、先幕の駆動、後幕の駆動、及びフラッシュの発光がそれぞれ開始される。フラッシュの発光状態（ＦＬＡＳＨ）については、上に凸となっている波形がフラッシュの発光強度に対応する。露光対象領域ＥＡに対する先幕ＰＦと後幕ＰＢの位置関係の変化については、撮像面が駆動可能な領域（露光対象領域）ＥＡの上端をＨmax、下端をＬmaxと示して、露光対象領域ＥＡに対する先幕ＰＦの下端部ＰＦｅ、及び後幕ＰＢの上端部ＰＢｅの位置変化がそれぞれ実線１Ｃ，２Ｃで示されている。更に、露光量の分布については、露光対象領域ＥＡのうちの出来るだけ上側、中央、出来るだけ下側に撮像素子の撮像面が配置されたと仮定した場合に、当該撮像面がそれぞれ占める領域（上端領域ＰＵ，中央領域ＰＣ，下端領域ＰＤ）について、図８および図９で示される各種信号及び動作のタイミングに沿って撮像装置１０ａが駆動したときの露光量の分布（露光量が高いほど薄く、露光量が低いほど濃く示されている）が示されている。

手ぶれ補正ＯＮモード又は手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定された状態で、レリーズボタン７が押下されることで、撮影動作が開始される。フラッシュ同調速度は、内蔵フラッシュ８がその性能上、最大発光量で発光する場合も想定して決定されなければならないため、図８および図９では、最大発光量で発光する場合を例示することで、フラッシュ同調速度の決定手法について説明する。

まず、図８を参照しつつ、手ぶれ補正ＯＮモードにおけるフラッシュ同調速度（ＦＴ１）について説明する。

図８に示すように、撮影動作が開始されると、先幕ＰＦの駆動が開始され（時刻ｔ１）、先幕ＰＦの下端部ＰＦｅが露光対象領域ＥＡの上端Ｈmaxまで到達すると（時刻ｔ２）、露光対象領域ＥＡ全体に対して露光可能な状態、すなわちシャッター１１２が解放された状態（シャッター開放状態）となる。このとき、先幕ＰＦが所定のメカスイッチＭＳに対して機械的に作用することで、当該メカスイッチＭＳがＯＮ状態となる。すなわち、フラッシュ発光開始信号（ＸＳＷ）がＬ状態となることで、フラッシュの発光が開始される。そして、後幕ＰＢの駆動タイミングは、シャッター速度によって決まるが、ここでは、結果的に、フラッシュの発光が完了する時点（時刻ｔ４）において、シャッター１１２の後幕ＰＢの上端部ＰＢｅが、露光対象領域ＥＡの下端Ｌmaxに到達するようなタイミングで、後幕ＰＢの駆動が開始される（時刻ｔ３）。その後、後幕ＰＢの上端部ＰＢｅが露光対象領域ＥＡの上端Ｈmaxまで駆動することで、露光が完了する（時刻ｔ５）。

このように、手ぶれ補正ＯＮモードが設定された状態では、露光対象領域ＥＡの全体に対して被写体に係る被写体像を結像させるシャッター開放状態である期間（時刻ｔ２〜ｔ４）に、フラッシュの発光期間が含まれるように、シャッター１１２の動作タイミングと内蔵フラッシュ８の発光タイミングとが制御される。そして、撮像面のＸＹ平面内における上下方向の位置に拘わらず、撮像面に対して被写体からの光が均一に照射されることで、露光量の分布が均一に高くなるようにするためには、露光対象領域ＥＡの全体が開放状態にある期間が、最大発光時間Ｔｆ以上に設定されなければならない。

ここで、この場合におけるフラッシュ同調速度ＦＴ１は、時刻ｔ１〜ｔ２の期間Ｔ１２、時刻ｔ３〜ｔ４の期間Ｔ３４、及びフラッシュの発光期間の最長時間、すなわち、内蔵フラッシュ８の発光量が最大の場合の発光時間（「最大発光時間」とも称する）Ｔｆとを用いて下式（１）で示される。

ＦＴ１＝Ｔ１２＋Ｔｆ−Ｔ３４ ・・・（１）。

そして、先幕ＰＦおよび後幕ＰＢの駆動速度はシャッター１１２の設計によって予め決まり、露光対象領域ＥＡの略中央に配置される撮像面に対応する光路と先幕ＰＦおよび後幕ＰＢとの位置関係は設計によって決まるため、期間Ｔ１２と期間Ｔ３４とを予め推定することができる。また、最大発光時間Ｔｆは、内蔵フラッシュ８の設計等から予め推定することができる。その結果、フラッシュ同調速度ＦＴ１を上式（１）によって予め求めることができ、このフラッシュ同調速度ＦＴ１の情報を予めＲＯＭ７６に記憶させておいて、露出制御に用いることができる。例えば、実際のフラッシュ撮影時には、露出制御部７１の制御下で、露出値に基づいて、フラッシュ同調速度ＦＴ１以下のシャッター速度と、絞り３３の開口径と、内蔵フラッシュ８の発光量とが決定される。そして、決定されたシャッター速度と先幕ＰＦの駆動タイミングとに応じて、後幕ＰＢの駆動タイミングが決まる。なお、フラッシュの発光開始のタイミングは、上述したように、先幕ＰＦがメカスイッチＭＳに対して機械的に作用するタイミングとなる。

次に、図９を参照しつつ、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度（ＦＴ２）について説明する。

手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定された状態で、レリーズボタン７が押下されることで、撮影動作が開始される。撮影動作が開始されると、図９に示すように、先幕ＰＦの駆動が開始される（時刻ｔ１１）。そして、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面の全体に対して被写体からの光が結像される状態となる（時刻ｔ１２）。更に、後幕ＰＢの駆動タイミングは、シャッター速度によって決まるが、ここでは、結果的に、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面に対する被写体からの光を導く光路の下端を、後幕ＰＢの上端部ＰＢｅが遮り始める時点（時刻ｔ１６）において、フラッシュの発光期間（すなわち最大発光時間Ｔｆ）が終了するようなタイミングとなるように、後幕ＰＢの駆動が開始される（時刻ｔ１３）。

また、先幕ＰＦの下端部ＰＦｅが露光対象領域ＥＡの上端Ｈmaxまで到達すると（時刻ｔ１４）、露光対象領域ＥＡ全体に対して露光可能な状態、すなわちシャッター１１２が解放された状態（シャッター開放状態）となる。このとき、先幕ＰＦが所定のメカスイッチＭＳに対して機械的に作用して、フラッシュ発光開始信号（ＸＳＷ）がＬ状態となることで、フラッシュの発光が開始される。その後、後幕ＰＢの上端部ＰＢｅが露光対象領域ＥＡの上端Ｈmaxまで駆動することで、露光が完了する（時刻ｔ１７）。

ここで、露光対象領域ＥＡのうちの出来るだけ上側、中央、出来るだけ下側に撮像素子の撮像面が配置されたと仮定した場合に、当該撮像面がそれぞれ占める領域（上端領域ＰＵ，中央領域ＰＣ，下端領域ＰＤ）についての露光量を考えると、領域ＰＣ，ＰＵでは、露光量が均一で高くなる。領域ＰＤでは、ほとんど部分で露光量が高くなるが、下端部付近の露光量が低くなる。このとき、時刻ｔ１２から時刻ｔ１６までの間、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面に対して、被写体からの光が均一に照射される。したがって、手ぶれ補正ＯＦＦモードでは、先幕ＰＦが開放状態となってから、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面全体に対して被写体からの光学像が結像される状態となっている期間を、最大発光時間Ｔｆ以上に設定すれば良い。

ここで、この場合におけるフラッシュ同調速度ＦＴ２は、時刻ｔ１１〜ｔ１４の期間Ｔｆｓ、時刻ｔ１３〜ｔ１６の期間Ｔｂ２、及びフラッシュの最大発光時間Ｔｆとを用いて下式（２）で示される。

ＦＴ２＝Ｔｆｓ＋Ｔｆ−Ｔｂ２ ・・・（２）。

そして、先幕ＰＦおよび後幕ＰＢの駆動速度はシャッター１１２の設計によって予め決まり、露光対象領域ＥＡの略中央に配置される撮像面に対応する光路と先幕ＰＦおよび後幕ＰＢとの位置関係は設計によって決まるため、期間Ｔｆｓと期間Ｔｂ２とを予め推定することができる。また、最大発光時間Ｔｆは、内蔵フラッシュ８の設計等から予め推定することができる。その結果、フラッシュ同調速度ＦＴ２を上式（２）によって予め求めることができ、このフラッシュ同調速度ＦＴ２の情報を予めＲＯＭ７６に記憶させておいて、露出制御に用いることができる。例えば、実際のフラッシュ撮影時には、露出制御部７１の制御下で、露出値に基づいて、フラッシュ同調速度ＦＴ２以下のシャッター速度と、絞り３３の開口径と、内蔵フラッシュ８の発光量とが決定され、シャッター速度と先幕ＰＦの駆動タイミングとに応じて、後幕ＰＢの駆動タイミングが決まる。なお、フラッシュの発光開始のタイミングは、上述したように、先幕ＰＦがメカスイッチＭＳに対して機械的に作用するタイミングとなる。

また、フラッシュ同調速度ＦＴ２に基づいて露出制御を行った場合、内蔵フラッシュ８が最大発光するなど、フラッシュ発光期間が比較的長くなる撮影条件となると、全体制御部５００の制御下で、フラッシュ撮影時に、内蔵フラッシュ８の発光期間Ｔｆが完了する前に、露光対象領域ＥＡ全体に対応する光路の遮断が開始される。そして、内蔵フラッシュ８による発光開始から最大発光時間Ｔｆ以上の（すなわち最大発光時間Ｔｆを含む）所定時間経過後に、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面に対する光路の遮断が開始されるように、シャッター１１２の駆動や内蔵フラッシュ８の発光が制御される。

以上説明したように、手ぶれ補正ＯＮモードでは、露光対象領域ＥＡの全体に対して、被写体からの光を均一に照射させなければならないが、手ぶれ補正ＯＦＦモードでは、露光対象領域ＥＡの略中央に配置される撮像面に対して、被写体からの光を均一に照射させれば良い。そのため、手ぶれ補正ＯＮモードにおけるフラッシュ同調速度（ＦＴ１）よりも、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度（ＦＴ２）の方が、相対的に高速側に設定することができる。

図１０は、フラッシュ同調速度の切換動作フローを示すフローチャートである。本動作フローは、全体制御部５００によって制御され、撮影モードに設定されると、図１０のステップＳ１に進む。

ステップＳ１では、モード設定ダイアル６によって設定された手ぶれ補正モードについて認識し、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、手ぶれ補正ＯＮモードに設定されているか否か判定する。ここでは、手ぶれ補正ＯＮモードに設定されていれば、ステップＳ３に進み、手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定されていれば、ステップＳ４に進む。

ステップＳ３では、フラッシュ同調速度を手ぶれ補正ＯＮモードにおけるフラッシュ同調速度ＦＴ１に設定し、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ４では、フラッシュ同調速度を手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度ＦＴ２に設定し、ステップＳ１に戻る。

以上のように、第１実施形態に係る撮像装置１０ａでは、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正ＯＮモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、手ぶれ補正を行わない手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度の方が、相対的に高速側に設定される。このような構成とすると、手ぶれ補正ＯＦＦモードについては、より高速のシャッター速度を設定することができるため、シャッター速度や絞り値等といった種々の露出条件の設定可能な範囲が幅広くなる。その結果、被写体に応じた適正な撮影が実施可能となる。

また、フラッシュ撮影時において、手ぶれ補正を行わない場合には、ＣＣＤ１５が露光対象領域ＥＡの略中央に設定された状態で露光を行いつつ、内蔵フラッシュ８の発光期間が完了する前に、ＣＣＤ１５の撮像面が移動可能な露光対象領域ＥＡ全体に対応する光路の遮断が開始される。そして、内蔵フラッシュ８による発光開始から最大発光時間Ｔｆを含む所定時間経過後に、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面に対する光路の遮断を開始するようにシャッター１１２の駆動が制御される。このような構成により、手ぶれを補正しないモードにおいては、早期にシャッター１１２を閉鎖させることができるため、フラッシュ同調速度を確実に高速に設定することができる。

なお、手ぶれ補正ＯＦＦモードのフラッシュ同調速度よりも、手ぶれ補正ＯＮモードのフラッシュ同調速度の方が相対的に遅くなるため、手ぶれ補正ＯＮモードでは、相対的に遅いシャッター速度までしか設定することができない。そして、一般に、シャッター速度が遅くなると、手ぶれ等の影響で取得される画像がぼけたりする可能性が高くなる。しかしながら、手ぶれ補正ＯＮモードでは、シャッター速度が遅くても、手ぶれ補正機能によって、手ぶれの影響で画像がぼけるような現象が生じることを抑制することができる。したがって、手ぶれ補正ＯＮモードでも手ぶれ補正ＯＦＦモードでも、被写体輝度があらゆる値域範囲にある場合でも、失敗なく撮影を実施することができる可能性が高くなる。

＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態に係る撮像装置１０ａでは、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおいて、後幕ＰＢを駆動させるタイミングを出来るだけ早くすることで、フラッシュ同調速度を高速化した。これに対して、第２実施形態に係る撮像装置１０ｂでは、更に、シャッター１１２の駆動に対して内蔵フラッシュ８の発光開始タイミングを早めることで、フラッシュ同調速度を高速化することができる。なお、第２実施形態に係る撮像装置１０ｂと、第１実施形態に係る撮像装置１０ａとは、フラッシュ同調速度の高速化方法と、内蔵フラッシュ８の発光を開始させるために電子接点が用いられる点とが異なるのみで、その他の構成等については、同様となっている。

以下、同様な構成等については同様な符合を付して説明を省略しつつ、第２実施形態に係る撮像装置１０ｂについて説明する。

図１１は、手ぶれ補正ＯＦＦモードにおけるフラッシュ同調速度について説明するための図である。図１１では、シャッター速度をフラッシュ同調速度としつつフラッシュ撮影を行う際の撮像装置１０ｂの動作を示している。また、図１１では、図９に記載されたものと同様に、横軸を時刻（ｔ）として、上から順に、各種制御信号、フラッシュの発光状態、及びシャッター動作についてのタイミングチャートが示され、シャッター動作の右方に、露光量の分布が示されている。なお、手ぶれ補正ＯＮモードに設定された状態におけるフラッシュ同調速度については、第１実施形態と同様となるため、説明を省略する。以下、図１１を参照しつつ、手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定された状態におけるフラッシュ同調速度について説明する。

手ぶれ補正ＯＦＦモードに設定された状態で、レリーズボタン７が押下されることで、撮影動作が開始される。撮影動作が開始されると、図１１に示すように、先幕ＰＦの駆動が開始される（時刻ｔ３１）。そして、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面の全体に対して被写体からの光が結像される状態となる（時刻ｔ３２）。このとき、例えば、フラッシュ回路４４１内に設けられるトランジスタ等で構成された電子接点に対して、全体制御部５００から信号が送れれて、フラッシュ発光開始信号ＸＳＷがＬ状態となることで、フラッシュの発光が開始される。

更に、後幕ＰＢの駆動タイミングは、シャッター速度によって決まるが、ここでは、結果的に、露光対象領域ＥＡの略中央に設定されたＣＣＤ１５の撮像面に対する被写体からの光を導く光路の下端を、後幕ＰＢの上端部ＰＢｅが遮り始める時点（時刻ｔ３５）において、フラッシュの発光期間（すなわち最大発光時間Ｔｆ）が終了するようなタイミングとなるように、後幕ＰＢの駆動が開始される（時刻ｔ３３）。

そして、先幕ＰＦの下端部ＰＦｅが露光対象領域ＥＡの上端Ｈmaxまで到達すると（時刻ｔ３４）、露光対象領域ＥＡ全体に対して露光可能な状態、すなわちシャッター１１２が解放された状態（シャッター開放状態）となる。その後、後幕ＰＢの上端部ＰＢｅが露光対象領域ＥＡの上端Ｈmaxまで駆動することで、露光が完了する（時刻ｔ３６）。

ここで、露光対象領域ＥＡのうちの出来るだけ上側、中央、出来るだけ下側に撮像素子の撮像面が配置されたと仮定した場合に、当該撮像面がそれぞれ占める領域（上端領域ＰＵ，中央領域ＰＣ，下端領域ＰＤ）についての露光量を考えると、領域ＰＣでは、露光量が均一で高くなる。また、領域ＰＵでは、上部の露光量が高くなる一方で、下部の露光量が低くなる。更に、領域ＰＤでは、ほとんど部分で露光量が高くなるが、下端部付近の露光量が低くなる。

ここで、この場合におけるフラッシュ同調速度ＦＴ２は、時刻ｔ３１〜ｔ３２の期間Ｔｆ３１と、時刻ｔ３３〜ｔ３５の期間Ｔｆｂ３と、フラッシュの最大発光時間Ｔｆとを用いて下式（３）で示される。

ＦＴ２＝Ｔｆ３１＋Ｔｆ−Ｔｆｂ３ ・・・（３）。

そして、先幕ＰＦおよび後幕ＰＢの駆動速度はシャッター１１２の設計によって予め決まり、露光対象領域ＥＡの略中央に配置される撮像面に対応する光路と先幕ＰＦおよび後幕ＰＢとの位置関係は設計によって決まるため、期間Ｔｆ３１と期間Ｔｆｂ３とを予め推定することができる。また、最大発光時間Ｔｆは、内蔵フラッシュ８の設計等から予め推定することができる。その結果、フラッシュ同調速度ＦＴ２を上式（３）によって予め求めることができ、このフラッシュ同調速度ＦＴ２の情報を予めＲＯＭ７６に記憶させておいて、露出制御に用いることができる。

例えば、実際のフラッシュ撮影時には、露出制御部７１の制御下で、露出値に基づいて、フラッシュ同調速度ＦＴ２以下のシャッター速度と、絞り３３の開口径と、内蔵フラッシュ８の発光量とが決定され、シャッター速度と先幕ＰＦの駆動タイミングとに応じて、後幕ＰＢの駆動タイミングが決まる。なお、フラッシュの発光開始のタイミングについては、予めＲＯＭ７６に記憶させておいた期間Ｔｆ３１の情報に基づいて、先幕ＰＦの駆動開始時点から期間Ｔｆ３１が経過した後に、電子接点に対して信号を送ることで内蔵フラッシュ８の発光を開始させることができる。

つまり、ここでは、フラッシュ撮影を行う場合には、全体制御部５００の制御下で、先幕ＰＦによる光路の開放動作の開始時点から露光対象領域ＥＡの略中央に設定される撮像面全体に対応する光路が開放されるまでの所定期間（ここでは、期間Ｔｆ３１）経過後でかつ、露光対象領域ＥＡ全体に対応する光路が開放されるまでに、内蔵フラッシュ８の発光期間が開始される。このような構成とすることで、露光対象領域ＥＡ全体に対応する光路が開放されるまで発光が開始されない手ぶれ補正ＯＮモードに比べて相対的にフラッシュ同調速度が高速化する。

なお、第２実施形態に係るフラッシュ同調速度の切換動作フローは、第１実施形態において図１０で示した動作フローと同様となる。

以上のように、第２実施形態に係る撮像装置１０ａでは、フラッシュ撮影時において、手ぶれ補正を行わない場合には、ＣＣＤ１５が所定位置（ここでは、露光対象領域ＥＡの略中央）に設定された状態で露光が行われる。このとき、シャッター１１２の先幕ＰＦの開放動作の開始から所定時間（期間Ｔｆ３１を含む）経過後であり、ＣＣＤ１５の撮像面が移動可能な露光対象領域ＥＡ全体に対応する光路が開放されるまでに、内蔵フラッシュ８による発光が開始される。具体的には、シャッター１１２の開放動作の開始から、露光対象領域ＥＡの略中央に設定された撮像面に対応する光路の開放動作が完了するまでに要する時間が経過した後でかつ、露光対象領域ＥＡ全体に対応する光路が開放されるまでに、内蔵フラッシュ８による発光が開始される。このような構成により、手ぶれを補正しない手ぶれ補正ＯＦＦモードにおいては、フラッシュ発光動作を早期に開始することができるため、フラッシュ同調速度を高速に設定することができる。

＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。

◎例えば、上述した実施形態では、ＣＣＤ１５を撮像装置１０ａ，１０ｂのハウジング１ａに対して、相対的な位置を駆動させることで、手ぶれ補正を実現したが、これに限られず、例えば、撮影レンズ２に含まれる複数のレンズを適宜上下左右等に駆動させることで、手ぶれ補正を実現することができるものでも良い。

◎また、上述した実施形態では、内蔵フラッシュ８を用いたフラッシュ撮影について説明したが、この発明の対象には、撮像装置に対して外部から装着したり、信号伝達可能に接続される撮像装置の外部に設けられるフラッシュ（外部フラッシュ）を用いるタイプの撮像装置も含まれる。

◎また、上述した実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例にとって説明したが、これに限られず、例えば、銀塩フィルム等を用いた一眼レフ等といった種々の撮像装置に対して本発明を適用することができる。

◎また、上述した実施形態では、静止画撮影について説明したが、これに限られず、例えば、動画撮影を構成する各画像の撮影に対しても本発明を適用することができる。

第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。 第１実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す図である。 フォーカルプレーンシャッターの構成を示す側方断面図である。 結像平面上のイメージサークルおよび画像取得領域を示す図である。 ＣＣＤ移動部の分解斜視図である。 第１実施形態に係る撮像装置の機能構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る撮影動作を示すタイミングチャートである。 手ぶれ補正ＯＮモードに係るフラッシュ同調速度の説明図である。 手ぶれ補正ＯＦＦモードに係るフラッシュ同調速度の説明図である。 第１実施形態に係るフラッシュ同調速度の切換動作フローを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るフラッシュ同調速度の説明図である。 フラッシュ同調速度について説明するための図である。 フラッシュ同調速度について説明するための図である。

符号の説明

１ カメラ本体
２ 撮影レンズ
６ モード設定ダイアル
８ 内蔵フラッシュ
１０ａ，１０ｂ 撮像装置
１５ ＣＣＤ
５０ ＣＣＤ移動部
１１２ シャッター
５００ 全体制御部

Claims (7)

1. 撮像装置であって、
   被写体に係る光像を所定の撮像面に結像する撮影レンズと、
   フラッシュ撮影時に発光する発光手段と、
   手ぶれに応じて生じる前記撮像面と前記光像との相対的なずれを抑制することで、手ぶれ補正を行う手ぶれ補正手段と、
   前記手ぶれ補正手段が能動化された第１のモードと、前記手ぶれ補正手段が非能動化された第２のモードとを選択的に設定するモード設定手段と、
   を備え、
   前記第１のモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、前記第２のモードにおけるフラッシュ同調速度の方が、相対的に高速側に設定されていることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載された撮像装置であって、
   前記撮像面が
   前記撮像装置に設けられた撮像素子に配置され、
   前記手ぶれ補正手段が、
   前記撮像装置に対する前記撮像面の相対的な位置を変更することで、手ぶれ補正を行うことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、
   前記第２のモードが、
   前記撮像面が所定位置に設定された状態で、露光を行うモードであり、
   前記撮像装置が、
   前記撮像面に対して被写体からの光を導く光路を遮断するシャッター機構と、
   フラッシュ撮影時に、前記第２のモードに設定されている場合、前記発光手段の発光期間が完了する前に、前記撮像面が移動可能な所定領域全体に対応する光路の遮断が開始されとともに、前記発光手段による発光開始から所定時間経過後に、前記所定位置に設定された撮像面に対する光路の遮断が開始されるように、前記シャッター機構と前記発光手段とを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
4. 請求項３に記載された撮像装置であって、
   前記所定時間が、
   前記発光手段が発光する発光期間を含むことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１または請求項２に記載された撮像装置であって、
   前記第２のモードが、
   前記撮像面が所定位置に設定された状態で、露光を行うモードであり、
   前記撮像装置が、
   前記撮像面に対して被写体からの光を導く光路を遮断するシャッター機構と、
   フラッシュ撮影時に、前記第２のモードに設定されている場合、前記シャッター機構による前記光路の開放動作の開始から所定時間経過後でかつ、前記撮像面が移動可能な所定領域全体に対応する光路が開放されるまでに、前記発光手段による発光が開始されるように、前記シャッター機構と前記発光手段とを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
6. 請求項５に記載された撮像装置であって、
   前記所定時間が、
   前記シャッター機構の開放動作の開始から、前記所定位置に設定された前記撮像面に対応する光路の開放動作が完了するまでに要する時間であることを特徴とする撮像装置。
7. 撮像装置におけるフラッシュ同調速度の設定方法であって、
   (a)手ぶれに応じて生じる撮像面と当該撮像面に対して結像される被写体にかかる光像との相対的なずれを抑制することで手ぶれ補正を行う第１のモードと、前記手ぶれ補正が行われない第２のモードとを選択的に設定するモード設定ステップと、
   (b)前記モード設定ステップにおいて前記第２のモードが設定された場合に、前記第１のモードにおけるフラッシュ同調速度よりも、相対的に高速側のフラッシュ同調速度を設定するステップと、
   を備えることを特徴とするフラッシュ同調速度の設定方法。

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