JP3956991B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＭＯＳ型の撮像素子が搭載された振れ補正機能付きの撮像装置に関し、状況に応じて特に先幕を電子フォーカルプレーンシャッタで行い、後幕をメカニカルフォーカルプレーンシャッタで行うことが可能とされた撮像装置に関するものである。

ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を利用した撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を利用した撮像素子と比較して、画素信号の読出し動作の高速化、省電力化及び高集積化が可能であり、撮像装置に対するサイズや性能等の点での要求に合致することから、撮像装置に搭載する撮像素子として注目されている。また、水平信号線及び垂直信号線を介し、任意の画素を指定して電荷を読み出すいわゆるランダムスキャンが可能であるという特質も有している。

このようなＣＭＯＳ型の撮像素子を搭載した撮像装置において、特許文献１には、シャッタ動作の先幕を電子フォーカルプレーンシャッタで行い、後幕をメカニカルフォーカルプレーンシャッタで行うようにすることが開示されている。すなわち、撮像素子が備える各画素にリセット動作を行わせるリセット信号を、画素ライン単位で順次与えて当該撮像素子に露光動作を開始させ（先幕としての電子フォーカルプレーンシャッタ）、設定された露光時間の経過後に幕体を走行させる機械的な遮光を行い当該撮像素子の露光動作を終了させる（後幕としてのメカニカルフォーカルプレーンシャッタ）ようにした撮像装置が開示されている。

ところで、昨今のデジタルスチルカメラ等の撮像装置においては、手振れによる撮影画像の画質低下を抑止するために、手振れ補正機能が搭載されることが多くなっている。かかる手振れ補正機能は、角速度センサ等により撮像装置に与えられる振れ量を検出し、その振れ量に応じて振れ補正レンズや撮像素子等の構造物を振れ補正駆動するものである。しかしながら、このような手振れ補正機能を搭載した撮像装置において、メカニカルフォーカルプレーンシャッタの幕体の走行振動に起因して、手振れ補正性能が低下してしまうという問題が発生することがあった。これは、光路開口動作のため幕体が走行し開口完了時にシャッタユニット内で幕体が衝突することで発生する衝撃振動を角速度センサが検出してしまい、実際の手振れによる振れ量に対応しない誤信号を含んだ振れ量検出信号が出力されてしまうからである。

このような問題を解決するアプローチとして、特許文献２には、手振れ補正が必要となる長秒露光時において、メカニカルフォーカルプレーンシャッタの幕速を遅くするように制御して前記衝撃振動を緩和させるようにすることが開示されている。しかし、幕体の幕速を制御するには複雑な機構が必要となることから、撮像装置の小型化を阻害しコストアップを招来するという問題がある。この他、角速度センサを可及的に衝撃振動が与えられない位置に配置したり、衝撃吸収材等を介して基板に搭載したりする方法も考えられるが、撮像装置の部品レイアウトを制限したり、コストアップが惹起されたりする問題が生じることとなる。

また、特許文献１の技術を適用し、常に先幕を電子フォーカルプレーンシャッタにて行わせるようにすれば前記衝撃振動の問題を解消できることになるが、先幕を電子フォーカルプレーンシャッタで行い後幕をメカニカルフォーカルプレーンシャッタで行うことに起因する露光ムラが新たに問題となる。すなわち、メカニカルフォーカルプレーンシャッタの幕体の走行特性は温湿度の変化、姿勢変更、或いは経年変化等によって変動する。従って、先幕及び後幕の双方がメカニカルフォーカルプレーンシャッタである場合、先幕及び後幕とも略同様に変動するので問題は生じにくいが、電子フォーカルプレーンシャッタは走行特性の変動が生じないことから、先幕と後幕との幕速の相違による露光ムラが発生するものである。かかる露光ムラは、特にスリット露光となる高速ＳＳ（シャッタスピード）時において顕著となり、安定的な露光が得られないという問題が発生する。
特開２０００−１５２０５７号公報 特開平７−２０５２３号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＣＭＯＳ型の撮像素子が搭載された振れ補正機能付きの撮像装置において、メカニカルフォーカルプレーンシャッタの幕体走行振動の影響を実質的に受けることなく的確に振れ補正が行える一方で、露光ムラの発生を抑止することができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る撮像装置は、マトリクス状に配列された複数の画素を有するＣＭＯＳ型の撮像素子を具備する撮像装置であって、前記撮像装置に与えられる振れ量を検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段による振れ量検出信号に基づいて所定の構造物を振れ補正駆動する振れ補正手段と、前記撮像素子の所定の画素ラインと略直交する方向に移動する幕体を備え、前記撮像素子に導かれる光の光路開口動作及び光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタと、前記撮像素子に露光動作を開始させるべく前記画素ライン単位で所定のリセット信号を各画素に与えるタイミング信号発生手段と、前記撮像素子の露光動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、メカニカルフォーカルプレーンシャッタによる光路開口動作によって前記撮像素子に露光動作を開始させる第１の露光開始制御と、前記タイミング信号発生手段から各画素に与えられるリセット信号によって前記撮像素子に露光動作を開始させる第２の露光開始制御とを実行可能とされており、前記第２の露光開始制御は前記振れ補正手段による振れ補正動作が実際に行われる振れ補正実行モード時に選択されることを特徴とする。

この構成によれば、振れ補正動作が実際に行われる振れ補正実行モード時においては、制御手段はタイミング信号発生手段から各画素に与えられるリセット信号によって前記撮像素子に露光動作を開始させる、所謂電子フォーカルプレーンシャッタにより露光動作を開始させる第２の露光開始制御を実行させる（先幕としての電子フォーカルプレーンシャッタの採用）。一方、振れ補正実行モード時でないときは、メカニカルフォーカルプレーンシャッタによる光路開口動作によって前記撮像素子に露光動作を開始させる第１の露光開始制御を実行させる（先幕としてのメカニカルフォーカルプレーンシャッタの採用）。従って、振れ補正実行モード時には幕体の走行振動の影響を受けることがないので、振れ検出手段が幕体走行振動を手振れ等と誤検知して誤信号を出力することはなく、振れ補正手段により的確な振れ補正動作を行わせることができる。一方、振れ補正動作が行われないときは先幕及び後幕の双方がメカニカルフォーカルプレーンシャッタにより行われるので、露光ムラの発生が抑止される。

上記構成において、前記振れ補正手段による振れ補正動作を実行させるか否かの設定を行うことが可能な操作手段を備え、前記制御手段は、前記操作手段から振れ補正手段による振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられているときに、前記振れ補正実行モード時であると判定して前記第２の露光開始制御を選択する構成とすることができる（請求項２）。

この構成によれば、操作手段から振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられているか否かを判定要素として、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用するか（第２の露光開始制御）、メカニカルフォーカルプレーンシャッタを採用するか（第１の露光開始制御）が決定されることになる。

また、上記構成において、前記制御手段は、前記振れ検出手段により検出された振れ量検出信号が所定値以上であるときに、前記振れ補正実行モード時であると判定して前記第２の露光開始制御を選択する構成とすることができる（請求項３）。

この構成によれば、所定値以上の振れ量が撮像装置に与えられている場合に、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタが採用され、撮像装置として振れ補正が実行可能な状態とされてはいるが所定値以上の振れ量が検出されていない場合等には、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが採用されるようになる。

上記いずれかの構成において、当該撮像装置に支持脚が取り付けられているか否かを直接的若しくは他のパラメータに基づいて間接的に検出する支持脚検出手段を備え、前記制御手段は、前記支持脚検出手段が支持脚の撮像装置への取り付けを検出しているときには、前記第１の露光開始制御を選択することが望ましい（請求項４）。

撮像装置に三脚等の支持脚が取り付けられている場合、撮像装置の姿勢安定化が図られているので、一般的に振れ補正は不要である。上記構成によれば、支持脚の取り付け状態を自動検出し、支持脚が取り付けられている場合には、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが採用され、これにより露光ムラの発生が可及的に抑止されるようになる。

また、上記構成において、少なくともシャッタ速度を設定する露光制御手段を備え、前記制御手段は、前記操作手段から振れ補正手段による振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられており、且つ、前記露光制御手段により設定されたシャッタ速度が所定値よりも低速であるときに、前記振れ補正実行モード時であると判定して前記第２の露光開始制御を選択する構成とすることができる（請求項５）。

シャッタ速度が所定値よりも早い高速ＳＳの場合、１〜１０Ｈｚ程度の振れに過ぎない手振れ振動の影響は殆ど撮影画像には表れないことから、一般に高速ＳＳ時には振れ補正は不要である。一方、前述の通り先幕と後幕との幕速の相違に起因する露光ムラは、高速ＳＳ時に発生し易い。上記構成によれば、たとえ撮像装置として振れ補正が実行可能な状態（操作手段から振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられている状態）とされているときでも、高速ＳＳ時（振れ補正が実際には実行されないとき）には、先幕及び後幕の双方をメカニカルフォーカルプレーンシャッタにより実行させることで露光ムラの発生が防止され、一方低速ＳＳ時（振れ補正が実行されるとき）には、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用することで振れ検出手段が幕体の走行振動の影響を受けないようにすることができる。

この場合、前記制御手段は、前記シャッタ速度が、前記メカニカルフォーカルプレーンシャッタにおけるフラッシュ同調シャッタ速度の１／２よりも長秒時に設定されている場合に、シャッタ速度が所定値よりも低速であると判定することが望ましい（請求項６）。また、当該撮像装置が備える撮影光学系の１３５システム換算の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、前記制御手段は、前記シャッタ速度が１／ｆ（秒）よりも長秒時に設定されている場合に、シャッタ速度が所定値よりも低速であると判定することが望ましい（請求項７）。

これらの構成によれば、フラッシュ同調シャッタ速度（同調速度）や焦点距離を基準としたパラメータにより、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用するか、或いはメカニカルフォーカルプレーンシャッタを採用するかが判定されるようになる。

また、上記構成において、当該撮像装置が、撮像装置本体部に対して撮影レンズが交換可能とされた構成を備えており、前記振れ検出手段が、撮像装置本体部に具備されていることが望ましい（請求項８）。一眼レフレックスタイプのデジタルカメラ等のように撮影レンズが交換可能とされた撮像装置において、振れ検出手段が撮像装置本体部に搭載されている場合、振れ検出手段はメカニカルフォーカルプレーンシャッタの幕体走行振動の影響を敏感に受け易くなる。従って、振れ補正実行モード時に先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用することによる誤動作抑止効果が顕著となる。

上記いずれかの構成において、前記振れ補正手段により振れ補正駆動される構造物が前記撮像素子であることが望ましい（請求項９）。この構成によれば、撮像素子揺動タイプの振れ補正機構を備えた撮像装置において、撮像素子が誤信号により振れ補正駆動されることを防止できるようになる。

請求項１に係る発明によれば、振れ補正実行モード時には先幕としての電子フォーカルプレーンシャッタが採用されることから、振れ補正機構が幕体の走行振動の影響を受けることがなく、振れ補正動作が行われないときは先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが採用されることから、先幕と後幕との幕速ズレの発生が抑止される。これにより、誤った振れ量検出信号に基づいて不適切な振れ補正が行われることがない一方で、露光ムラの発生が抑止される。従って、ＣＭＯＳ型の撮像素子が搭載された振れ補正機能付きの撮像装置において、振れ補正機能の動作時及び非動作時のいずれにおいても綺麗な画像を取得させることができるようになる。

請求項２に係る発明によれば、操作手段から振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられているか否かを判定要素とするので、制御シーケンスを簡素化することができる。

請求項３に係る発明によれば、振れ検出手段により検出された振れ量の大きさを判定要素とすることから、実質的な振れ補正の必要性に鑑みて先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用するか否かが判定され、一層的確に先幕種別の選別を行うことができるようになる。

請求項４に係る発明によれば、撮像装置へ三脚等の支持脚が取り付けられている場合には振れは発生しないものと扱い、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが採用されるので、先幕と後幕との幕速の相違に起因する露光ムラの発生確率を一層抑制することができる。

請求項５に係る発明によれば、露光制御手段により設定されたシャッタ速度を判定要素とすることから、実質的な振れ補正の必要性に鑑みて先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用するか否かが判定され、一層的確に先幕種別の選別を行うことができるようになる。

請求項６に係る発明によれば、同調速度を基準とするパラメータという簡便なパラメータを利用して先幕種別の選別が行われるので、制御手段における先幕種別の判定動作を簡素化できる。

請求項７に係る発明によれば、焦点距離を基準とするパラメータという簡便なパラメータを利用して先幕種別の選別が行われるので、制御手段における先幕種別の判定動作を簡素化できる。

請求項８に係る発明によれば、振れ検出手段が撮像装置本体部に搭載された、例えば一眼レフレックスタイプのデジタルカメラ等について、誤信号に基づく振れ補正動作が抑止され、振れ補正精度を向上させることができる。

請求項９に係る発明によれば、撮像素子揺動タイプの振れ補正機構を備えた撮像装置において、誤信号に基づく振れ補正動作が抑止され、振れ補正精度を向上させることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
（カメラ外観構成の説明）
図１、図２は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１（撮像装置）の外観構造を示す図であり、図１は、デジタルカメラ１の正面外観図、図２は、デジタルカメラ１の背面外観図をそれぞれ示している。図１に示すように、このデジタルカメラ１は、カメラ本体１０と、このカメラ本体１０の正面略中央に着脱可能（交換可能）に装着される撮影レンズ２（交換レンズ）とを備えた一眼レフレックス型デジタルスチルカメラである。

図１において、カメラ本体１０の正面側には、正面略中央に撮影レンズ２が装着されるマウント部３０１と、マウント部３０１の右横に配置されたレンズ交換ボタン３０２と、正面左端部（Ｘ方向左側）において突設され、ユーザが片手（又は両手）により確実に把持（保持）可能とするためのグリップ部３０３と、マウント部３０１の左横に配置されたＡＦ補助光発光部３０４と、正面左上部（Ｙ方向左上側）に配置されたモード設定ダイアル３０５と、正面右上部に配置された制御値設定ダイアル３０６と、グリップ部３０３の上面に配置されたシャッターボタン３０７とが備えられている。

また、図２において、カメラ本体１０の背面側には、背面左側に配置されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３１１と、ＬＣＤ３１１の下方に配置された設定ボタン群３１２と、その隣に配置された手振れ補正スイッチ３１３（操作手段）と、ＬＣＤ３１１の側方に配置された十字キー３１４と、十字キー３１４の中央に配置されたプッシュボタン３１５と、ＬＣＤ３１１の上方に配設された光学ファインダ３１６と、光学ファインダ３１６の側方に配設されたメインスイッチ３１７と、光学ファインダ３１６の上方に配設された接続端子部３１８とが備えられている。

マウント部３０１は、撮影レンズ２が装着される部位であり、その近傍には、装着された撮影レンズ２との電気的接続を行うための複数個の電気的接点や、機械的接続を行うためのカプラ（図示省略）等が設けられている。レンズ交換ボタン３０２は、マウント部３０１に装着された撮影レンズ２を取り外す際に押下されるボタンである。

グリップ部３０３は、ユーザが撮影時に当該デジタルカメラ１を把持する部分であり、フィッティング性を高めるために指形状に合わせた表面凹凸が設けられている。なお、グリップ部３０３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記録媒体（例えばメモリカード）が着脱可能に収納されるようになっている。なお、グリップ部３０３に、ユーザが該グリップ部３０３を把持したか否かを検出するためのグリップセンサを設けるようにしても良い。

ＡＦ補助光発光部３０４は、ＬＥＤ等の発光素子を備えてなり、被写体の輝度やコントラストが小さい場合であって焦点調節動作を行う際に、補助光を出力するものである。

モード設定ダイアル３０５及び制御値設定ダイアル３０６は、カメラ本体１０の上面と略平行な面内で回転可能な略円盤状の部材からなる。モード設定ダイアル３０５は、自動露出（ＡＥ）制御モードや自動焦点（ＡＦ；オートフォーカス）制御モード、或いは１枚の静止画を撮影する静止画撮影モードや連続撮影を行う連続撮影モード等の各種撮影モード、記録済みの画像を再生する再生モード等、デジタルカメラ１に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。制御値設定ダイアル３０６は、デジタルカメラ１に搭載された各種の機能に対する制御値を設定するためのものである。

シャッターボタン３０７は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてシャッターボタン３０７が半押し（Ｓ１）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、シャッターボタン３０７が全押し（Ｓ２）されると、撮影動作（撮像センサを露光し、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等に記録する一連の動作）が実行される。なお、シャッターボタン３０７の半押し操作は、図略のスイッチＳ１がオンされることにより検出され、シャッターボタン１３の全押し操作は、図略のスイッチＳ２がオンされることにより検出される。

ＬＣＤ３１１は、カラー液晶パネルを備えてなり、撮像素子１０１（図４等参照）により撮像された画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、デジタルカメラ１に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。なお、ＬＣＤ３１１に代えて、有機ＥＬやプラズマ表示装置を用いるようにしてもよい。

設定ボタン群３１２は、デジタルカメラ１に搭載された各種の機能に対する操作を行うボタンである。この設定ボタン群３１２には、例えばＬＣＤ３１１に表示されるメニュー画面で選択された内容を確定するための選択確定スイッチ、選択取り消しスイッチ、メニュー画面の内容を切り替えるメニュー表示スイッチ、表示オン／オフスイッチ、表示拡大スイッチなどが含まれる。

手振れ補正スイッチ３１３は、後述の振れ補正ユニット２００による振れ補正動作を実行させるための操作信号を与えるためのボタンである。この手振れ補正スイッチ３１３は、手持ち撮影、望遠撮影、暗部での撮影、或いは長時間露光が必要な撮影時等、手振れ等の「振れ」の影響が撮影画像に表出する恐れがある場合にユーザにより押下され、当該デジタルカメラ１を振れ補正動作が行える状態に設定するものである。

十字キー３１４は、円周方向に一定間隔で配置された複数の押圧部（図中の三角印の部分）を備える環状の部材を有し、各押圧部に対応して備えられた図略の接点（スイッチ）により押圧部の押圧操作が検出されるように構成されている。また、プッシュボタン３１５は、十字キー３１４の中央に配置されている。十字キー３１４及びプッシュボタン３１５は、撮影倍率の変更（ズームレンズのワイド方向やテレ方向への移動）、ＬＣＤ３１１に再生する記録画像のコマ送り、及び撮影条件（絞り値、シャッタスピード、フラッシュ発光の有無等）の設定等の指示を入力するためのものである。

光学ファインダ３１６は、被写体が撮影される範囲を光学的に表示するものである。すなわち、光学ファインダ３１６には、撮影レンズ２からの被写体像が導かれており、ユーザは、この光学ファインダ３１６を覗くことにより、実際に撮像素子１０１にて撮影される被写体像を視認することができる。

メインスイッチ３１７は、左右にスライドする２接点のスライドスイッチからなり、左にセットするとデジタルカメラ１の電源がオンされ、右にセットすると電源がオフされる。接続端子部３１８は、図略のフラッシュ等の外部装置を当該デジタルカメラ１と接続するための端子である。

このデジタルカメラ１には、図１に点線で示すように、カメラ本体１０の適所に振れ検出センサ１７１（振れ検出手段）が搭載されている。この振れ検出センサ１７１は、手振れなどによりカメラ本体１０（撮像装置本体部）に与えられる振れを検出するもので、図１の水平方向をＸ軸（ピッチ方向）、該Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸（ヨー方向）とする２次元座標系を想定するものとすると、ピッチ方向のカメラ振れを検出するピッチ方向センサ１７１ａと、ヨー方向のカメラ振れを検出するヨー方向センサ１７１ｂとを有している。ピッチ方向センサ１７１ａ及びヨー方向センサ１７１ｂは、例えば圧電素子を用いたジャイロ（角速度センサ）から構成され、各方向の振れの角速度を検出するものである。

撮影レンズ２は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光をカメラ本体１０の内部に配置されている後述の撮像素子１０１や光学ファインダ３１６へ導くための撮影光学系を構成するものである。この撮影レンズ２は、上述のレンズ交換ボタン３０２を押圧操作することで、カメラ本体１０から取り外すことが可能（交換可能な撮影レンズ）とされている。

撮影レンズ２は、光軸Ｌに沿って直列的に配置された複数のレンズからなるレンズ群２１を備えてなる（図４参照）。このレンズ群２１には、焦点の調節を行うためのフォーカスレンズ２１１（図９参照）、変倍を行うためのズームレンズ２１２が含まれており、それぞれ光軸Ｌ方向に駆動されることで、変倍や焦点調節が行われる。また、撮影レンズ２には、その鏡胴２２の外周適所に該鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環が備えられており、前記ズームレンズは、マニュアル操作或いはオート操作により、前記操作環の回転方向及び回転量に応じて光軸方向に移動し、その移動先の位置に応じたズーム倍率（撮影倍率）に設定されるようになっている。

（カメラ内部構成の説明）
次に、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。図３は、デジタルカメラ１のカメラ本体１０正面透視図であり、図４は、デジタルカメラ１の側面断面図であり、図５は、カメラ本体１０の背面透視図である。図３〜図５に示すように、カメラ本体１０の内部には、撮像素子１０１、ファインダ部１０２（ファインダ光学系）、ミラー部１０３、焦点検出部１０７、前述した振れ検出センサ１７１、振れ補正ユニット２００及びシャッタユニット４０などが備えられている。

撮像素子１０１は、カメラ本体１０に撮影レンズ２が装着された場合の当該撮影レンズ２が備えているレンズ群２１の光軸Ｌ（図４参照）上に、光軸Ｌに対して垂直となる方向に配置されている。撮像素子１０１としては、例えばフォトダイオードを有して構成される複数の画素がマトリクス状に２次元配列され、各画素の受光面に、それぞれ分光特性の異なる例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタが１：２：１の比率で配設されてなるベイヤー配列のＣＭＯＳカラーエリアセンサ（ＣＭＯＳ型の撮像素子）が用いられる。撮像素子１０１は、レンズ群２１により結像された被写体の光像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）各色成分のアナログの電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画像信号として出力する。

上記光軸Ｌ上において、被写体光をファインダ部１０２へ向けて反射させる位置には、ミラー部１０３（反射板）が配置されている。撮影レンズ２を通過した被写体光は、ミラー部１０３（後述の主ミラー１０３１）によって上方へ反射され、焦点板１０４（ピントグラス）に結像される。撮影レンズ２を通過した被写体光の一部はこのミラー部１０３を透過する。

ファインダ部１０２は、ペンタプリズム１０５、接眼レンズ１０６及び上記光学ファインダ３１６を備えている。ペンタプリズム１０５は、断面５角形を呈し、その下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該光像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ１０６は、ペンタプリズム１０５により正立像にされた被写体像を光学ファインダ３１６の外側に導く。このような構成により、ファインダ部１０２は、撮影待機時において被写界を確認するための光学ファインダとして機能する。

ミラー部１０３は、主ミラー１０３１及びサブミラー１０３２から構成されており、主ミラー１０３１の背面側において、サブミラー１０３２が主ミラー１０３１の背面に向けて倒れるように回動可能に設けられている。主ミラー１０３１を透過した被写体光の一部はサブミラー１０３２によって反射され、この反射された被写体光は焦点検出部１０７に入射される。

上記ミラー部１０３は、所謂クイックリターンミラーであり、露光時には回転軸１０３３を回動支点として矢印Ａで示す上方へ向けて跳ね上がり、焦点板１０４の下方位置で停止する。この際、サブミラー１０３２は、主ミラー１０３１の背面に対して矢印Ｂで示す方向に回転軸１０３４を支点として回動し、上記ミラー部１０３が焦点板１０４の下方位置で停止したときには、主ミラー１０３１と略平行となるように折り畳まれた状態となる。これにより、撮影レンズ２からの被写体光がミラー部１０３によって遮られることなく撮像素子１０１上に届き、該撮像素子１０１が露光される。露光が終了すると、ミラー部１０３は元の位置（図４に示す位置）に復帰する。

焦点検出部１０７は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂ＡＦセンサーである。該焦点検出部１０７は、ミラー部１０３の底部に配設されており、例えば周知の位相差検出方式により合焦位置を検出するものである。

撮像素子１０１は、振れ補正ユニット２００にて光軸Ｌと直交する平面において二次元的に移動可能に保持されている。振れ補正ユニット２００の構造及び動作の詳細については、図８に基づいて後述する。また、撮像素子１０１の光軸方向直前には、疑似カラーや色モアレの発生を防止するためのローパスフィルタ１０８（光学フィルタ）が配置されており、さらにローパスフィルタ１０８の直前には、シャッタユニット４０が配置されている。このシャッタユニット４０は、撮像素子１０１の所定の画素ラインと略直交する方向に移動する幕体を備え、光軸Ｌに沿って撮像素子１０１に導かれる被写体光の光路開口動作及び光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタである。このシャッタユニット４０の詳細構成については、図６及び図７に基づいて後述する。

図３に示すように、マウント部３０１の後部におけるカメラ本体１０の略中央部には、枠体１２０（前枠）が配置されている（図４におけるハッチング部参照）。この枠体１２０は、該枠体１２０の前後面部及び上記ペンタプリズム１０５（焦点板１０４）と対向する上面部が開口された正面視略四角形状の角筒体であり、歪み等に対する強度を有した金属製の剛体である。枠体１２０の前面は、マウント部３０１の形状に合わせて円筒状のマウント受け部１２１が形成されており、このマウント受け部１２１にマウント部３０１が嵌合された状態で、前面側から複数のビス１２２によってビス止めされている。枠体１２０は、その内部にミラー部１０３が配置されており当該ミラー部１０３の保持部材を兼ねたものとなっている。なお、シャッタユニット４０は、枠体１２０の後端部と、その後方側に配置されたシャッタ押さえ板１０９にて挟持される態様で枠体１２０に支持されている。

枠体１２０の左側（グリップ部４の内部）にはバッテリーユニット１３０が配置されている。このバッテリーユニット１３０の内部には、デジタルカメラ１の動作電源として例えば所定数の単３形乾電池が収納される。図示を省略しているが、バッテリーユニット１３０に隣接して、撮影画像の画像データを記録するためのメモリカードを着脱自在に収納するためのカード収納部が設けられている。

図５に示すように、バッテリーユニット１３０の背面部には、制御基板１４０が配置されている。制御基板１４０には、画像データに対する所定の信号処理（画像処理）を行う例えば画像処理用ＡＳＩＣ等からなる画像処理回路１４１（後述の図９では画像処理部６１として説明する）や後述の振れ補正駆動を制御する振れ補正回路１４２（振れ補正制御部６２２として説明する）等の電子部品がマウントされており、後述のメイン制御部６２をなす基板体である。な、制御基板１４０と撮像素子１０１とは、フレキシブル配線基板１４３により電気的に接続されている。

図３に示すように、枠体１２０の右側の隣接位置には、ミラー部１０３及びシャッタユニット４０を駆動するための駆動ユニット１５０が配置されている。また駆動ユニット１５０のさらに右側（外側）には、リモート端子やＵＳＢ端子等のホルダ或いはＡＣ電源のジャック等を備えた構造体としての、例えばプラスチック等の樹脂からなるコネクタ部１６０が配置されている。

一方、枠体１２０の左側の隣接位置には、ジャイロユニット等からなる振れ補正ユニット１７０が取り付けられている。振れ補正ユニット１７０は、上述した振れ検出センサ１７１と、この振れ検出センサ１７１が搭載されるセンサ基板１７２と、センサ用フレキシブル配線基板１７３等を含んで構成されている。

デジタルカメラ１の上記各部は、例えば鉄などの金属材料からなるシャーシによって互いに連結（固定）されている。本実施形態では前記シャーシが、前面シャーシ１８１、１８２、側面シャーシ１８３及び底面シャーシ１８４から構成されてなる例を示している。これらのシャーシは、上記で説明したカメラ本体１０内の各部品を支持する支持材としての役目を果たす。そして、シャーシ同士がビスにより固定され、さらにはシャーシの連結構造体と枠体１２０とがビスにより固定されることで、これらの部材が一体構造物化されているものである。なお、底面シャーシ１８４には、デジタルカメラ１を固定支持するために用いられる三脚を取り付ける三脚取付部１８５が設けられている。

［シャッタユニットについての説明］
図６は、シャッタユニット４０の構成を示す分解斜視図であり、図７は、シャッタユニット４０の正面図（幕体が閉じた状態）である。このシャッタユニット４０は、一対のシャッタ基板４０Ａ、４０Ｂの間に、先幕群４１、後幕群４２、遮光板４３及び中間板４４を備えて構成されている。

先幕群４１は、４枚の分割幕体４１１〜４１４（幕体）により構成され、これら分割幕体４１１〜４１４が２枚の先幕アーム４１５、４１６により連結されてなる。これら先幕アーム４１５、４１６が、所定の駆動軸を備える駆動装置（図９に示すシャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍ）で駆動されることで、分割幕体４１１〜４１４が展開状態（「シャッタ閉」状態）及び重ね状態「シャッタ開」状態）に動作される。後幕群４２も同様であり、４枚の分割幕体４２１〜４２４が２枚の後幕アーム４２５、４２６により連結されてなる。なお、遮光板４３及び中間板４４には、被写体光を通過させる所定の開口部が形成されている。また、シャッタ基板４０Ａ、４０Ｂには、前記駆動装置の駆動軸が挿入される円弧溝４５Ａ、４６Ａ及び４５Ｂ、４６Ｂが設けられている。

本実施形態に係るデジタルカメラ１では、振れ補正動作を行うか否か、つまり振れ補正ユニット２００により実際に撮像素子１０１を振れ補正駆動するか否かにより、露光動作における先幕として、上記先幕群４１による光路開口動作（メカニカルフォーカルプレーンシャッタ）を用いるか、撮像素子１０１の各画素に所定のタイミングでリセット信号を与えることで当該撮像素子１０１の露光動作を開始させる電子フォーカルプレーンシャッタを用いるかが選択される。なお、露光動作における後幕としては、振れ補正動作を行うか否かに拘わらず、上記後幕群４２による光路遮断動作（メカニカルフォーカルプレーンシャッタ）が用いられる。

すなわち、振れ補正動作が実際に行われる振れ補正実行モード時には、先幕として上記電子フォーカルプレーンシャッタが、後幕として後幕群４２の動作によるメカニカルフォーカルプレーンシャッタが用いられる（第２の露光開始制御）。一方、振れ補正実行モード時でない場合には、先幕として先幕群４１の動作によるメカニカルフォーカルプレーンシャッタが、後幕として後幕群４２の動作によるメカニカルフォーカルプレーンシャッタが用いられる（第１の露光開始制御）ものである。

これは、先幕群４１の分割幕体４１１〜４１４が光路を開とすべく走行し、開口完了時にシャッタ基板４０Ａ、４０Ｂに衝突することで発生する衝撃振動を振れ検出センサ１７１が「カメラ本体１０に与えられた振れ」と誤検知され、誤った振れ補正駆動が行われてしまうことを防止するためである。すなわち、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用すると、幕体の走行振動は発生しなくなることから、振れ検出センサ１７１による誤検知を未然に防止できるようになる。なお、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタが選択された場合、前記先幕群４３１は、露光開始時点よりも早い段階で「シャッタ開」の状態とされる。かかる先幕の選択制御ルーチンについては後記で詳述する。

［振れ補正ユニットについての説明］
続いて、上記図４、図５に加え、振れ補正ユニット２００の分解斜視図を示す図８に基づいて、その構成を詳細に説明する。振れ補正ユニット２００は、撮像素子１０１及びローパスフィルタ１０８と、撮像素子１０１とともにローパスフィルタ１０８を保持する撮像素子ホルダ２０１と、撮像素子ホルダ２０１を保持するスライダ２０２と、撮像素子１０１の後面に配設された放熱板２０３と、放熱板２０３の後面に配設された撮像素子基板２０４と、ヨー方向アクチュエータ２０５と、ピッチ方向アクチュエータ２０６と、振れ台板２０７と、位置検出センサ部２０８とを備えて構成されている。

撮像素子基板２０４は、撮像素子１０１がマウントされる略長方形状の基板である。ただし当該マウントは、撮像素子１０１と撮像素子基板２０４との間に放熱板２０３が介在された状態で行われる。放熱板２０３は所定の金属材料からなる板状体であり、撮像素子１０１の駆動（光電変換）により発生した熱を逃がすためのものである。撮像素子ホルダ２０１は断面略長方形状の前後が開口された枠体であり、この枠体の前方部にはローパスフィルタ１０８が取り付けられ、このローパスフィルタ１０８の後方部に撮像素子１０１が配設されている。撮像素子１０１は、撮像素子基板２０４により放熱板２０３と共に撮像素子ホルダ２０１に対して押圧された状態で、当該撮像素子基板２０４が撮像素子ホルダ２０１に対してビス止めされて取り付けられている。

撮像素子ホルダ２０１の左右方向における一端辺部（ここでは左辺部）には、ピッチ方向アクチュエータ２０６が設けられており、撮像素子ホルダ２０１は、当該ピッチ方向アクチュエータ２０６を介し、スライダ２０２に対してピッチ方向（図８の矢印Ｃで示す上下方向）にスライド移動可能に取り付けられている。スライダ２０２は、その略中央部に撮像素子基板２０４よりも大きな長方形状の開口部２０２１が形成された略平板状の枠体である。

スライダ２０２のピッチ方向アクチュエータ２０６に対向する位置には、上記スライド移動を可能とするべく、ピッチ方向アクチュエータ２０６（後述の軸部２０６１）に対して摺動自在に嵌合されるＶ溝が形成された軸受け部２０２２が固設されている。また、スライダ２０２の下部には、ヨー方向アクチュエータ２０５に対応する上記軸受け部２０２２と同様に構成された軸受け部２０２３が固設されている。なお、軸受け部２０２２（２０２３）に対する軸部２０５１（２０６１）の嵌合（後述の摩擦接合）は、図５に示すように、バネ体等の付勢部材２０５４（２０６４）による付勢力により、押さえ板（ヨー用押さえ板、ピッチ用押さえ板）と軸受け部２０２２（２０２３）との間に軸部２０５１（２０６１）を挟持する形で行われる。

振れ台板２０７は、撮像素子ホルダ２０１が保持された状態のスライダ２０２を保持するための振れ補正ユニット２００における所謂基台をなすものであり、その略中央部に、スライダ２０２の開口部２０２１と同程度のサイズを有した開口部２０７１（実際にはスライダ２０２の開口部２０２１の方が若干大きなサイズとなっている）が形成された枠体である。この振れ台板２０７の上下方向の一端辺部（ここでは下辺部）には、ヨー方向アクチュエータ２０５が固設されており、スライダ２０２の軸受け部２０２３が当該ヨー方向アクチュエータ２０５（後述の軸部２０５１）に対して摺動自在に嵌合された状態でヨー方向（図８の矢印Ｄで示す左右方向）にスライド移動可能となるよう、振れ台板２０７に対してスライダ２０２が取り付けられている。

また、振れ台板２０７は、右上の角部２０７２において、撮像素子ホルダ２０１の角部を、該角部の裏表面２０１１に遊嵌されたボール体を挟み込んだ状態で、スライダ２０２の角部２０２４を角部２０７２へ向けて押し付けるように、バネ体等の付勢部材により付勢した状態で角部２０２４と連結されている。これにより、スライダ２０２（撮像素子ホルダ２０１）のヨー方向へのスライド移動及び撮像素子ホルダ２０１のピッチ方向へのスライド移動を可能とした状態で、撮像素子ホルダ２０１とともにスライダ２０２を振れ台板２０７へ押し付け、これらが振れ台板２０７から外れることのないよう確実な保持を実現している。

位置検出センサ部（ＰＳ）２０８は、振れ補正駆動或いはカメラ起動時における撮像素子１０１の位置検出を行うものである。位置検出センサ部２０８は、磁石部２０８１と２次元ホールセンサ２０８２とを備えて構成されている。磁石部２０８１は、磁力線を出す（特に中心部の磁力が強い）素子であり、撮像素子ホルダ２０１の角部に設けられ（図５参照）、撮像素子ホルダ２０１と一体的に移動する。２次元ホールセンサ２０８２は、磁石部２０８１から出る磁力線の強弱に応じた信号を出力する所定数（ここでは４つ）のホール素子を２次元配置したセンサであり、磁石部２０８１と対向する位置の振れ台板２０７に設けられて位置固定されている（図８参照）。位置検出センサ部２０８は、振れ台板２０７に対する撮像素子ホルダ２０１の上下左右の移動に伴って移動する磁石部２０８１の位置を、２次元ホールセンサ２０８２によって検出することで、当該撮像素子１０１の位置検出を行う。なお、位置検出センサ部２０８は、上記ヨー方向アクチュエータ２０５及びピッチ方向アクチュエータ２０６とともに、第２フレキシブル配線基板２０９によって制御基板１４０に電気的に接続されている。

ヨー方向アクチュエータ２０５及びピッチ方向アクチュエータ２０６は、所謂超音波駆動が行われるインパクト形のリニアアクチュエータ（圧電アクチュエータ）である。これらアクチュエータは、それぞれ軸部２０５１、２０６１、圧電素子部２０５２、２０６２及び錘部２０５３、２０６３等を備えて構成されている。軸部２０５１、２０６１は、それぞれ圧電素子部２０５２、２０６２によって振動駆動される所定の断面形状（例えば円形）を有した棒状の駆動軸であり、上記軸受け部２０２３、２０２２（のＶ溝部）に対して摩擦結合されるものである。

圧電素子部２０５２（２０６２）は、セラミックなどから構成され、印加される電圧に応じて伸縮され、この伸縮に応じて軸部２０５１（２０６１）を振動させるものである。圧電素子部２０５２（２０６２）による当該伸縮においては、高速伸長と低速縮小とが、若しくは低速伸長と高速縮小とが、又は伸長速度及び縮小速度が同じである等速伸長と等速縮小とが交互に繰り返される。この圧電素子部２０５２（２０６２）は、例えば積層型圧電素子からなり軸部２０５１（２０６１）の一端において、分極方向が当該軸部２０５１（２０６１）の軸方向と一致した状態で固着されている。

圧電素子部２０５２（２０６２）の電極部には、制御基板１４０（振れ補正回路１４２）からの信号線が接続されており、制御基板１４０からの駆動信号に応じて圧電素子部２０５２（２０６２）が充電又は放電（逆方向充電）されることで上記伸縮が行われる。圧電素子部２０５２（２０６２）がこのように伸縮を繰り返すことにより、軸受け部２０２３即ちスライダ２０２が軸部２０５１に対して（軸部２０６１が軸受け部２０２２即ちスライダ２０２に対して）相対的に正方向又は逆方向に移動したり、或いはその場に停止したりする状態となる。なお、軸部２０５１（２０６１）における圧電素子部２０５２（２０６２）と反対側の端部には、圧電素子部２０５２（２０６２）によって発生した振動が軸部２０５１（２０６１）に効率良く伝達されるようにするための錘部２０５３（２０６３）即ちウエイトが固設されている。

このようにヨー方向アクチュエータ２０５の駆動に応じて、振れ台板２０７に対して左右方向にスライダ２０２と撮像素子ホルダ２０１とが一体的にスライド移動することで撮像素子１０１のヨー方向（矢印Ｄ方向）の振れが補正され、ピッチ方向アクチュエータ２０６の駆動に応じて、スライダ２０２に対して撮像素子ホルダ２０１が上下方向にスライド移動することで撮像素子１０１のピッチ方向（矢印Ｃ方向）の振れが補正されるものである。

（デジタルカメラの電気的な構成の説明）
次に、本実施形態に係るデジタルカメラ１の電気的な構成について説明する。図９は、カメラ本体１０に撮影レンズ２が装着された状態でのデジタルカメラ１全体の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図１〜図８と同一の部材等については、同一の符号を付している。説明の便宜上、撮影レンズ２の電気的構成について先ず説明する。撮影レンズ２は、上述した撮像光学系を構成するレンズ群２１及び鏡胴２２に加え、レンズ駆動機構２４と、レンズ位置検出部２５と、レンズ制御部２６とを備えている。

レンズ群２１は、フォーカスレンズ２１１及びズームレンズ２１２と、カメラ本体１０に備えられている撮像素子１０１へ入射される光量を調節するための絞り２３とが、鏡胴２２内において光軸Ｌ方向に保持されてなり、被写体の光像を取り込んで該光像を撮像素子１０１等に結像するものである。撮影倍率（焦点距離）の変更や焦点調節動作は、レンズ群２１がカメラ本体１０内のＡＦアクチュエータ７１Ｍにより光軸Ｌ方向（図４参照）に駆動されることで行われる。

レンズ駆動機構２４は、例えばヘリコイド及び該ヘリコイドを回転させる図略のギヤ等で構成され、カプラ７４を介してＡＦアクチュエータ７１Ｍからの駆動力を受けて、レンズ群２１を一体的に光軸Ｌと平行な方向に移動させるものである。なお、レンズ群２１の移動方向及び移動量は、それぞれＡＦアクチュエータ７１Ｍの回転方向及び回転数に従う。

レンズ位置検出部２５は、レンズ群２１の移動範囲内において光軸Ｌ方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながら鏡胴２２と一体的に移動するエンコーダブラシとを備えてなり、レンズ群２１の焦点調節時の移動量を検出するためのものである。

レンズ制御部２６は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや状態情報に関するデータを記憶するフラッシュメモリ等からなるメモリ部２６１が内蔵されたマイクロコンピュータからなる。またレンズ制御部２６は、カメラ本体１０のメイン制御部６２との間で通信を行う通信部２６２を備え、この通信部２６２は、例えばレンズ群２１の焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等の状態情報データをメイン制御部６２に送信する一方、メイン制御部６２から例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータを受信する。また撮影時には、ＡＦ動作完了後の焦点距離情報、絞り値等のデータが通信部２６２からメイン制御部６２へ送信される。なお、前記記憶部２６１には、上記レンズ群２１の状態情報データや、メイン制御部６２から送信された例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータ等が記憶される。

続いて、カメラ本体１０の電気的構成について説明する。カメラ本体１０には、先に説明した撮像素子（ＣＭＯＳ）１０１及びこれを振れ補正駆動する振れ補正ユニット２００、シャッタユニット４０等の他に、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５、画像処理部６１、画像メモリ６１４、メイン制御部６２（制御手段）、フラッシュ回路６３、操作部６４、ＶＲＡＭ６５、カードＩ／Ｆ６６、メモリカード６７、通信用Ｉ／Ｆ６８、電源回路６９、電池６９Ｂ、フォーカス駆動制御部７１及びＡＦアクチュエータ７１Ｍ、ミラー駆動制御部７２及びミラー駆動アクチュエータ７２Ｍ、シャッタ駆動制御部７３及びシャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍ、及び三脚検知センサ１８５Ｓを備えて構成されている。

撮像素子１０１は、先に説明した通りＣＭＯＳカラーエリアセンサからなり、後述のタイミング制御回路５１により、当該撮像素子１０１の露光動作の開始（及び終了）や、撮像素子１０１が備える各画素の出力選択、画素信号の読出し等の撮像動作が制御される。図１０は、撮像素子１０１の回路構成を概略的に示す回路ブロック図である。ここでは図示の便宜上、３行（ライン）×４列の画素群のみを示している

撮像素子１０１は、複数の画素３１（３１ａ−１〜３１ｄ−３）が、複数の画素ライン３２（３２ａ〜３２ｃ）上に整列（マトリクス状の配列）されてなり、図１０では、第１画素ライン３２ａに画素３１ａ−１、３１ｂ−１、３１ｃ−１、３１ｄ−１が、第２画素ライン３２ｂに画素３１ａ−２、３１ｂ−２、３１ｃ−２、３１ｄ−２が、第３画素ライン３２ｃに画素３１ａ−３、３１ｂ−３、３１ｃ−３、３１ｄ−３が各々配置されている例を示している。各画素３１は、光電変換動作を行う光電変換素子としてのフォトダイオード３３と、リセット信号を受けて画素３１に蓄積されている電荷を放電させるリセットスイッチ（Ｒｓｔ）３４と、画素３１に蓄積された電荷を電圧として読み出し（電荷電圧変換）これを増幅する増幅素子（Ａｍｐ）３５と、選択信号を受けて当該画素３０の画素信号を出力させる垂直選択スイッチ（ＳＷ）３６とを備えて構成されている。なお、リセットスイッチ３４及び増幅素子３５は、電源Ｖｐに接続されている。

また、撮像素子１０１は、垂直走査回路３７、水平走査回路３８及びアンプ３９を備える。垂直走査回路３７には、画素ライン３２ａ〜３２ｃ単位で、各画素３１ａ−１〜３１ｄ−３のリセットスイッチ３４が共通に接続されたリセット線３７１ａ〜３７１ｃと、垂直選択スイッチ３６の制御電極が共通に接続された垂直走査線３７２ａ〜３７２ｃとが接続されている。垂直走査回路３７は、リセット線３７１ａ〜３７１ｃを介して、各画素ライン３２ａ〜３２ｃに所定のリセットタイミングでリセット信号φＶｒを順次供給し、画素ライン３２ａ〜３２ｃ単位で各画素３１ａ−１〜３１ｄ−３にリセット動作を行わせる。また、垂直走査回路３７は、垂直走査線３７２ａ〜３７２ｃを介して垂直走査パルスφＶｎを各画素３１ａ−１〜３１ｄ−３に与える。

さらに、画素列（例えば、画素３１ａ−１、３１ａ−２、３１ａ−３）ごとに、垂直選択スイッチ３６の主電極が共通に接続された水平走査線３８１（３８１ａ〜３８１ｄ）が引き出され、各々水平スイッチ３８２（３８２ａ〜３８２ｄ）を介して水平信号線３８３に接続されている。水平走査回路３８は、このような水平スイッチ３８２ａ〜３８２ｄの制御電極に接続され、水平走査パルスφＶｍを与えることで選択された画素の画素信号を取り出すものである。アンプ３９は、水平信号線３８３に接続され、画素からの出力信号を増幅するものである。

このような構成を有する撮像素子１０１においては、各画素３１ａ−１〜３１ｄ−３に蓄積された電荷の出力動作（読み出し）を１画素ずつ行わせることが可能であると共に、垂直走査回路３７及び水平走査回路３８の動作を制御することで、特定の画素を指定してその画素信号を出力させることができる。すなわち、垂直走査回路３７により、或る画素の垂直選択スイッチ３６に垂直走査パルスφＶｎが与えられ、その画素が有するフォトダイオード３３で光電変換された電荷（画素信号）が水平走査線３８１を介して出力可能な状態とされる。しかる後、水平走査回路３８により、その水平走査線３８１に接続されている水平スイッチ３８２に水平走査パルスφＶｍが与えられ、前記画素信号が水平スイッチ３８２を介して水平信号線３８３に出力される。この動作を各画素について順次行うことで、画素を指定しつつ全ての画素から順次画素信号を出力させることができる。水平信号線３８３に出力された画素信号は、アンプ３９にてさらに増幅された上でＡＦＥ５に出力される。

本実施形態に係るデジタルカメラ１では、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタが選択される場合があり、この場合、画素３１のリセットスイッチ３４にリセット信号φＶｒが与えられるタイミングが、その画素３１に対する露光開始タイミングとなる。すなわち、リセットスイッチ３４は、リセット信号φＶｒが与えられることでＯＮとされ、それまでに蓄積されている不要な電荷を廃棄し、その後ＯＦＦとされて画素３１を露光による電荷蓄積が可能な状態とする。図１０に示す例では、リセット信号φＶｒは、１つの画素ライン３２ａ〜３２ｃ単位で与えられる回路構成とされていることから、第１〜第３画素ライン３２ａ〜３２ｃ毎に、順次露光が開始される。

図１１は、かかる電子フォーカルプレーンシャッタ動作を説明するための模式図である。図１１（ａ）では、第１画素ライン３２ａ〜第Ｎ画素ライン３２Ｎまでを示しており、これら画素ラインに各々リセット信号φＶｒを供給するリセット線３７１ａ〜３７１Ｎを矢印で示している。なお、第１画素ライン３２ａ〜第Ｎ画素ライン３２Ｎは、メカニカルフォーカルプレーンシャッタが備える幕体の移動方向と直交する方向に画素が配列された画素ラインである。

このような構成において、第１画素ライン３２ａ〜第Ｎ画素ライン３２Ｎに、所定のリセットタイミングで、垂直走査回路３７からリセット線３７１ａ〜３７１Ｎを介して、図１１（ｂ）に示すようなリセット信号φＶｒが順次与えられる。すなわち、先ず時刻ｔ１で第１画素ライン３２ａに備えられている画素３１ａ−１〜３１ｄ−１へリセット信号φＶｒが同時に与えられ、これら画素３１ａ−１〜３１ｄ−１の露光が開始される。次に、時刻ｔ２で第２画素ライン３２ｂに備えられている画素３１ａ−２〜３１ｄ−２へリセット信号φＶｒが同時に与えられ、これら画素３１ａ−２〜３１ｄ−２の露光が開始される。以下同様にして、時刻ｔ３、ｔ４、ｔ５・・・ｔｎ毎に、第３画素ライン３２ｃ、第４画素ライン３２ｄ、第５画素ライン３２ｅ・・・第Ｎ画素ライン３２Ｎまで、順次リセット信号φＶｒが与えられる。これにより、第１画素ライン３２ａから第Ｎ画素ライン３２Ｎに向けて順に露光が開始されるようになり、電子フォーカルプレーンシャッタとして機能するものである。

ここで、リセットタイミング（第１画素ライン３２ａ〜第Ｎ画素ライン３２Ｎに順次リセット信号φＶｒを与えるタイミング）は、当該電子フォーカルプレーンシャッタの幕速を決定付けることとなる。すなわち、時刻ｔ１〜ｔｎの時間が短いほど、幕速は早くなる。また、時刻ｔ１、ｔ２・・・ｔｎの各間隔が一定であれば、幕速は一定である。もし、先幕としての電子フォーカルプレーンシャッタの幕速を制御するならば、前記リセットタイミングを適宜変更する制御を行えば良い。

図６に戻って、ＡＦＥ５は、撮像素子１０１に対して所定の動作を行わせるタイミングパルスを与えると共に、撮像素子１０１から出力される画像信号（ＣＭＯＳエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群）に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部６１へ出力するものである。このＡＦＥ５は、タイミング制御回路５１、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３などを備えて構成されている。

タイミング制御回路５１（タイミング信号発生手段）は、メイン制御部６２から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直走査パルスφＶｎ、水平走査パルスφＶｍ、リセット信号φＶｒ等を発生させるパルス）を生成して撮像素子１０１（上記垂直走査回路３７及び水平走査回路３８等）に出力し、撮像素子１０１の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを信号処理部５２やＡ／Ｄ変換部５３にそれぞれ出力することにより、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３の動作を制御する。

信号処理部５２は、撮像素子１０１から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。この信号処理部５２には、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路及びクランプ回路（クランプ手段）等が備えられている。Ａ／Ｄ変換部５３は、信号処理部５２から出力されたアナログのＲ，Ｇ，Ｂの画像信号を、前記タイミング制御回路５１から出力されるタイミングパルスに基づいて、複数のビット（例えば１２ビット）からなるデジタルの画像信号に変換するものである。

画像処理部６１は、ＡＦＥ５から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路６１１、ホワイトバランス制御回路６１２及びガンマ補正回路６１３等を備えて構成されている。なお、画像処理部６１へ取り込まれた画像データは、撮像素子１０１の読み出しに同期して画像メモリ６１４に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ６１４に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部６１の各ブロックにおいて処理が行なわれる。

黒レベル補正回路６１１は、Ａ／Ｄ変換部５３によりＡ／Ｄ変換されたＲ，Ｇ，Ｂの各デジタル画像信号の黒レベルを、基準の黒レベルに補正するものである。

ホワイトバランス制御回路６１２は、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のデジタル信号のレベル変換（ホワイトバランス（ＷＢ）調整）を行うものである。すなわちホワイトバランス制御回路６１２は、メイン制御部６２から与えられるＷＢ調整データに基づき、撮影被写体において輝度や彩度データ等から本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色成分の平均と、Ｇ／Ｒ比及びＧ／Ｂ比とを求め、これをＲ，Ｂの補正ゲインとしてレベル補正する。

ガンマ補正回路６１３は、ＷＢ調整された画像データの階調特性を補正するものである。具体的にはガンマ補正回路６１３は、画像データのレベルを色成分毎に予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて非線形変換すると共にオフセット調整する。

画像メモリ６１４は、撮影モード時には、画像処理部６１から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部６２により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、メモリカード６７から読み出した画像データを一時的に記憶する。

メイン制御部６２は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、図１０に示すデジタルカメラ１内の各部の動作を制御するものである。このメイン制御部６２は、機能的に、ＡＦ／ＡＥ制御部６２１、振れ補正制御部６２２、シャッタ制御部６２３を有して構成されている。

ＡＦ／ＡＥ制御部６２１は、自動焦点制御（ＡＦ）及び自動露出制御（ＡＥ）のために必要な動作制御を行う。すなわち、ＡＦのために、前記焦点検出部（位相差ＡＦモジュール）１０７の出力信号を用いて位相差検出方式による焦点調節処理を行い、合焦制御信号（ＡＦ制御信号）を生成し、フォーカス駆動制御部７１を介してＡＦアクチュエータ７１Ｍを動作させ、フォーカスレンズ２１１の駆動を行わせる。また、ＡＥのために、図略のＡＥセンサで検出された被写体の輝度情報等に基づいて、当該被写体における適正な露出量（シャッタ速度等も含む）を求める演算を行う。

振れ補正制御部６２２は、手振れ補正モードが実行される場合において、前述の振れ検出センサ１７１からの振れ検出信号に基づいて振れ方向及び振れ量を算出し、算出された方向及び振れ量に基づき振れ補正制御信号を生成して振れ補正ユニット２００に出力し、撮像素子１０１を手振れが打ち消される方向にシフト駆動させるものである。サーボ制御を行う場合の一例を挙げると、振れ補正制御部６２２は、振れ検出センサ１７１により検出された角速度信号を積分処理して各方向の振れ量（振れ角θ）を求め、撮影レンズ２の焦点距離ｆ等のレンズプロフィールに応じて振れ角θに対応する撮像素子１０１の移動距離δ１（δ１＝ｆ・ｔａｎθ）を算出する。そして、位置検出センサ部２０８から撮像素子１０１の位置情報δ２を取得し、δ１−δ２＝０となるように撮像素子１０１を駆動させる駆動信号を生成して振れ補正ユニット２００に与える。

シャッタ制御部６２３は、デジタルカメラ１におけるシャッタ動作を制御するもので、メカニカルフォーカルプレーンシャッタ機能及び電子フォーカルプレーンシャッタ機能の双方の制御を行う。特に、振れ補正動作が実際に行われるか否かに応じて、露光動作における先幕として、シャッタユニット４０の先幕群４１による光路開口動作（メカニカルフォーカルプレーンシャッタ）を用いるか、撮像素子１０１の各画素に所定のタイミングでリセット信号を与えることで当該撮像素子１０１の露光動作を開始させる電子フォーカルプレーンシャッタを用いるかの選択判定を行い、振れ補正動作が幕体走行振動の影響を可及的に受けないようにする制御を行う。このシャッタ制御部６２３の機能については、図１５に基づいて後記で詳述する。

フラッシュ回路６３は、フラッシュ撮影モードにおいて、接続端子部３１８に接続されるフラッシュの発光量を、メイン制御部６２により設定された所定の発光量に制御するものである。

操作部６４は、前述のモード設定ダイアル３０５、制御値設定ダイアル３０６、シャッターボタン３０７、設定ボタン群３１２、手振れ補正スイッチ３１３、十字キー３１４、プッシュボタン３１５、メインスイッチ３１７等を含み、操作情報をメイン制御部６２に入力するためのものである。

ＶＲＡＭ６５は、ＬＣＤ３１１の画素数に対応した画像信号の記録容量を有し、メイン制御部６２とＬＣＤ３１１との間のバッファメモリである。カードＩ／Ｆ６６は、メモリカード６７とメイン制御部６２との間で信号の送受信を可能とするためのインターフェイスである。メモリカード６７は、メイン制御部６２で生成された画像データを保存する記録媒体である。通信用Ｉ／Ｆ６８は、パーソナルコンピュータやその他外部機器に対する画像データ等の伝送を可能とするためのインターフェイスである。

電源回路６９は、例えば定電圧回路等からなり、メイン制御部６２等の制御部、撮像素子１０１、その他の各種駆動部等、デジタルカメラ１全体を駆動させるための電圧（例えば５Ｖ）を生成する。なお、撮像素子１０１への通電制御は、メイン制御部６２から該電源回路６９へ与えられる制御信号により行われる。電池６９Ｂは、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケル水素充電池等の二次電池からなり、デジタルカメラ１全体に電力を供給する電源である。

フォーカス駆動制御部７１は、メイン制御部６２のＡＦ／ＡＥ制御部６２１から与えられるＡＦ制御信号に基づき、フォーカスレンズ２１１を合焦位置に移動させるために必要な、ＡＦアクチュエータ７１Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。ＡＦアクチュエータ７１Ｍは、ステッピングモータ等からなり、カプラ７４を介して撮影レンズ２のレンズ駆動機構２４にレンズ駆動力を与える。

ミラー駆動制御部７２は、撮影動作のタイミングに合わせて、ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍを駆動させる駆動信号を生成するものである。ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍは、ミラー部１０３（クイックリターンミラー）を、水平姿勢若しくは傾斜姿勢に回動させるアクチュエータである。

シャッタ駆動制御部７３は、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍは、シャッタユニット４０（図６に示す先幕群４１及び後幕群４２）の開閉駆動を行うアクチュエータである。

三脚検知センサ１８５Ｓ（支持脚検出手段）は、接点部を有する接点センサ等からなり、カメラ本体１０の底面シャーシ１８４に設けられている三脚取付部１８５に三脚（支持脚）が取り付けられているか否かを電気的に検出するセンサである。

（シャッタ動作についての説明）
本実施形態に係るデジタルカメラ１では、振れ補正ユニット２００により実際に振れ補正動作が行われる場合（振れ補正動作を行うべき場合）、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを使用し、後幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタを使用することで、ＣＭＯＳ型の撮像素子１０１の露光動作を開始・終了させることが可能とされている。このようなシャッタ動作を行う理由は次の通りである。

図１２は、露光時におけるミラー部１０３及びシャッタユニット４０の動作を簡略的に示すタイムチャートである。撮像素子１０１を露光させるに先立ち、ミラー部１０３は、図４に示すようなファインダ部１０２に向けて被写体光を反射するｄｏｗｎ姿勢から、時刻ｔ１で矢印Ａ方向への跳ね上がりが開始されてｕｐ姿勢とされ、撮像素子に被写体光が導く光路が確保される。

次いで、時刻ｔ２で光路開口のためシャッタユニット４０の先幕群４１（図６参照）の走行が開始され（分割幕体４１１〜４１４が展開状態から重ね状態への移行開始）、時刻ｔ２１で先幕群４１の走行が完了する（分割幕体４１１〜４１４の重ね状態への移行完了）。しかる後、所定の時刻ｔ３で光路遮断のためシャッタユニット４０の後幕群４２の走行が開始され（分割幕体４２１〜４２４が重ね状態から展開状態への移行開始）、時刻ｔ３１で後幕群４２の走行が完了する（分割幕体４２１〜４２４の展開状態への移行完了）ものである。

ここで、時刻ｔ１〜ｔ２の間に絞り調整や合焦調整等が行われる。そして、露光動作における先幕及び後幕がいずれもメカニカルフォーカルプレーンシャッタで行われる場合、先幕群４１の走行が開始される時刻ｔ２から後幕群４２の走行が完了する時刻ｔ３１までの時間Ｔｍ０が、実際に露光動作が行われる期間となる（露光時間は時刻ｔ３−ｔ２に相当する時間）。なお、先幕群４１の走行が完了する時刻ｔ２１から後幕群４２の走行が開始される時刻ｔ３までの時間は、シャッタ全開時間Ｔｚとなる。フラッシュ同調シャッタ速度が設定される場合は、フラッシュ発光に要する時間を考慮したシャッタ全開時間Ｔｚを含むシャッタ速度に設定される。因みに、高速ＳＳ時には、後幕群４２の走行が開始される時刻が前記時刻ｔ２１よりも早くなるため、シャッタは全開とはならない。

以上のような機械的動作がカメラ本体１０の内部で実行される結果、かかる機械的動作に起因する機械的な振動が発生し、その振動をカメラ本体１０に組み込まれている振れ検出センサ１７１が検出してしまうことになる。図１３は、図１２に示したタイムチャートの時間スケールに略一致させた、振れ検出センサ１７１の出力波形を示すグラフである。かかる出力波形は、カメラ本体１０を固定状態にして取得したものである。このグラフに示すように、ミラー部１０３の跳ね上がりが開始される時刻ｔ１以降、その跳ね上がりに起因する機械的振動（ミラーショック）を振れ検出センサ１７１が感知し、前記機械的振動に応じた角速度信号（振れ量検出信号）を出力する。その後、ある程度の期間だけ反動振動が検出される。次に、先幕群４１の走行が完了する時刻ｔ２１に、分割幕体４１１〜４１４がシャッタユニット４０のシャッタ基板４０Ａ，４０Ｂ等に衝突することで発生する衝撃振動（先幕ショック）を振れ検出センサ１７１が感知し、時刻ｔ２１以降の所定期間において、前記衝撃振動に応じた角速度信号を出力する。

上記のミラーショックは、露光が開始される前に概ね減衰するので大きな問題とはならないが、先幕ショックは、露光期間に重複するので、この期間に振れ補正動作が行われる場合には、その振れ補正動作に悪影響を与える。すなわち、本来の手振れ等に起因する振れとは別の原因に由来する振れを検出し、かかる振れに基づき誤った振れ量検出信号が生成されてしまうことから、補正すべき手振れ振動に適正に呼応しない振れ補正駆動が撮像素子１０１に与えられることとなる。例えば、手振れ等が全く存在しない状態であっても、振れ検出センサ１７１は図１３に示したような角速度信号を出力してしまうことから、振れ補正ユニット２００は本来無用な振れ補正駆動を撮像素子１０１に対して行ってしまうこととなる。また、手振れが存在する場合でも、その手振れ振動に先幕ショックが重畳された振動特性に由来する角速度信号を振れ検出センサ１７１は出力してしまうことから、精度の良い振れ補正を行うことができない危惧がある。

このような先幕ショックの問題は、常に先幕を電子フォーカルプレーンシャッタにて行わせるようにすれば解消できる。すなわち、露光期間よりも先にシャッタユニット４０の先幕群４１を開放させ、先幕ショックが減衰して消滅した後に、電子フォーカルプレーンシャッタにより露光を開始させれば良い。或いは、先幕群４１を具備しないシャッタユニット４０を採用するようにすることも考えられる。これにより、先幕ショックと露光期間との重複を回避できるようになる。

しかしながら、常に先幕を電子フォーカルプレーンシャッタとする方式を採用した場合、先幕を電子フォーカルプレーンシャッタで行い後幕をメカニカルフォーカルプレーンシャッタで行うこととなり、先幕と後幕とのシャッタ種別の相違による露光ムラの問題が新たに発生する。この点を図１４に基づいて説明する。

図１４は、先幕及び後幕の双方とも、メカニカルフォーカルプレーンシャッタを使用した場合における幕速特性を示すグラフである。図１４に示すように幕速は、画枠の移動始端側から終端側にかけて、最初は遅く、徐々に加速され、終端側において最も早くなる特性を有している。しかも、この幕速特性は、デジタルカメラ１の姿勢、温度、湿度、或いはシャッタユニット４０の構成部品の経年劣化等によって変化する。

ここで、シャッタスピードが遅い場合（低速ＳＳ時）、図１４において後幕（Ｌ）の特性で示すように、後幕は先幕よりも時間的にかなり遅れて動作が開始されるため、画枠が全開になる時間帯Ｔｚを含め露光時間Ｔｍ１は長くなり、先幕及び後幕の幕速特性の相違はさほど問題とはならない。これに対し、シャッタスピードが高速である場合（高速ＳＳ時）、図１４において後幕（Ｈ）の特性で示すように、先幕が開放動作を行っている途中で後幕の動作が開始され、いわゆるスリット露光が行われるようになる。

このようなスリット露光の場合、先幕及び後幕の幕速特性が異なると、撮像素子１０１の露光期間が画素ラインで相違するようになり、露光ムラが発生する。先幕及び後幕の双方がメカニカルフォーカルプレーンシャッタである場合、上述の経年劣化等が発生しても先幕及び後幕とも略同様に幕速特性が変動するので露光ムラの問題は生じにくいと言える。しかし、電子フォーカルプレーンシャッタは幕速特性が変化しないことから、先幕を電子フォーカルプレーンシャッタで行い後幕をメカニカルフォーカルプレーンシャッタで行うようにした場合、幕速差が生じて露光ムラが発生し易くなる。

一方で、スリット露光が行われるような高速ＳＳ時においては、露光期間中における手振れの影響は殆ど表れない。すなわち、手振れによる振動はせいぜい１〜１０Ｈｚ程度の低周波振動であり、例えばシャッタ速度が１／３００秒程度を超えるような高速ＳＳ時には手振れに起因する画像ブレは殆ど生じない。このことから、高速ＳＳ時には、たとえ振れ補正が実行可能とされている状態でも、振れ補正機能をオフとして撮影動作を行っても実質的に差し支えがない。以上のことから、高速ＳＳ時には、振れ補正機能を動作させず（動作させたとしても殆ど影響はない）、先幕及び後幕のいずれもメカニカルフォーカルプレーンシャッタを採用することが望ましいと言うことができる。

これに対し、手振れの影響を受ける低速ＳＳ時では、振れ補正機能をオン（振れ補正実行モード）として撮影動作を行わせる必要がある一方で、先幕と後幕との幕速特性の相違による露光ムラの点は問題とならない。これらのことから、低速ＳＳ時には、先幕については先幕ショックの影響を受けない電子フォーカルプレーンシャッタを採用する（後幕はメカニカルフォーカルプレーンシャッタ）ことが望ましいと言うことができる。

上記のシャッタ速度の他、デジタルカメラ１に与えられている各種の状態情報に基づいて、振れ補正ユニット２００により振れ補正動作を実際に行わせる必要がある「振れ補正実行モード時」であるか否かを判定し、前記振れ補正実行モード時については、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用することが望ましい。例えば、手振れ補正スイッチ３１３がＯＦＦ操作とされている場合、三脚が三脚取付部１８５に取り付けられ振れ補正動作が実質的に不要である場合、或いは振れ検出センサ１７１により検出されている振れ量が所定値以下の小さい値で振れ補正動作が実質的に不要である場合等には、「振れ補正実行モード時」ではないと判定し、かかる状況では振れ補正機能を動作させず、先幕及び後幕のいずれもメカニカルフォーカルプレーンシャッタを採用することが望ましい。

以上の点に鑑みて、本実施形態に係るデジタルカメラ１では、シャッタ制御部６２３を設け、「振れ補正実行モード時」であるか否かに応じて、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタ又は電子フォーカルプレーンシャッタのいずれかを選択する制御を行うようにしている。図１５は、シャッタ制御部６２３の機能構成を示す機能ブロック図である。このシャッタ制御部６２３は、状態情報取得部６２４、シャッタ選択部６２５、閾値記憶部６２６及び電子フォーカルプレーンシャッタ制御部６２７を備えて構成されている。

状態情報取得部６２４は、デジタルカメラ１に与えられている各種の状態情報を取得し、シャッタ選択部６２５における先幕選択判定の際に当該状態情報を提供する。具体的には状態情報取得部６２４は、例えば次の（ａ）〜（ｅ）の状態情報を取得する。
（ａ）操作部６４（手振れ補正スイッチ３１３）から、振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられているか否かの状態情報（手振れ補正スイッチ３１３がＯＮ状態か、ＯＦＦ状態かの情報）。
（ｂ）三脚検知センサ１８５Ｓからの検出信号。これは、三脚取付部１８５に三脚が取り付けられているか否かの状態情報となる。
（ｃ）振れ検出センサ１７１が検出する振れ量検出信号。これは、デジタルカメラ１に実際に与えられている振れの状態情報であって、振れ補正動作を実質的に要するか否かの状態情報となる。
（ｄ）撮影レンズ２のレンズ制御部２６との通信により取得される撮影レンズ２の各種データ。例えば撮影レンズ２の交換時において、その焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等のデータを取得する。これらのデータは、シャッタ速度についての状態情報となる。
（ｅ）ＡＦ／ＡＥ制御部６２１におけるＡＦ／ＡＥ制御により設定された焦点距離、絞り値等のデータ。かかるデータも、シャッタ速度についての状態情報となる。
なお、シャッタ速度については、ＡＦ／ＡＥ制御部６２１において設定されたシャッタ速度情報自体を、状態情報取得部６２４が取得するようにしても良い。

シャッタ選択部６２５は、上記（ａ）〜（ｅ）の状態情報に基づいて、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタ又は電子フォーカルプレーンシャッタのいずれかを選択するかの判定動作を行う。かかる判定動作は、振れ補正ユニット２００による振れ補正動作が実際に必要である「振れ補正実行モード時」であるか否かを基準として行われる。そして、「振れ補正実行モード時」であると判定した場合には、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを選択（第２の露光開始制御）し、「振れ補正実行モード時」でないと判定した場合には、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタを選択（第１の露光開始制御）する。

例えばシャッタ選択部６２５が、「振れ補正実行モード時」であると判定するケースは次の通りである。
［Ａ］手振れ補正スイッチ３１３がＯＮ状態とされているとき。最もシンプルな判定基準であるが、先幕ショックの影響を可及的に低減させるために、実際は当該状態情報のみで「振れ補正実行モード時」であると確定的に判定するのではなく、他の状態情報を参照した上で確定的な判定を行うよう構成することが望ましい。なお、手振れ補正スイッチ３１３がＯＦＦ状態とされているときは、「振れ補正実行モード時」でないとの確定的な判定が行われ、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが選択される。以下のケースは、手振れ補正スイッチ３１３がＯＮ状態とされていることを前提とした判定動作である。

［Ｂ］三脚検知センサ１８５Ｓから三脚の取り付け検出信号が出力されていないとき。この場合、手振れ等による振れがデジタルカメラ１に与えられる可能性が高いからである。なお、三脚の取り付け検出信号が出力されている場合、デジタルカメラ１が安定的に支持され手振れ等の危惧がないので、かかるケースでは先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが選択される。

［Ｃ］振れ検出センサ１７１が検出する振れ量検出信号が所定値以上である場合。このケースは、手振れ補正スイッチ３１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、三脚の取り付けの有無といった単純な状態情報ではなく、実際にデジタルカメラ１に与えられている振れの大きさによって先幕を選択するもので、振れ量検出信号が所定値を超えるような大きな振れが与えられ振れ補正が現に必要となる状況のときに、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタが選択される。なお、デジタルカメラ１として振れ補正が実行可能な状態とされてはいるが所定値以上の振れ量が検出されていない場合等には、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが選択される。

［Ｄ］シャッタ速度が所定値よりも低速である場合。上述した通り、低速ＳＳ時では手振れ振動の影響が撮影画像に顕著に表れる傾向があるので、かかるケースでは先幕ショックの影響を避けるため先幕として電子フォーカルプレーンシャッタが選択される。一方、シャッタ速度が所定値よりも早い高速ＳＳの場合、手振れ振動の影響は殆ど撮影画像には表れないことから、「振れ補正実行モード時」ではないと扱い、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが選択される。これにより、先幕と後幕との幕速の相違に起因する露光ムラの抑止効果も奏される。

シャッタ速度は、装着されている撮影レンズ２の各種データや、ＡＦ／ＡＥ制御により設定された焦点距離、絞り値等により定められる。シャッタ選択部６２５はこれらの値に基づき導出されたシャッタ速度と、所定のシャッタ速度閾値とを比較して、低速ＳＳであるか高速ＳＳであるかを判定し、適宜な先幕を選択する。前記シャッタ速度閾値は、固定的な値（例えば１／２５０秒、１／３００秒等）であっても良いが、例えばフラッシュ同調シャッタ速度やデジタルカメラ１の撮影光学系の焦点距離等を基準として設定しても良い。

フラッシュ同調シャッタ速度（同調速度）は、フラッシュ発光を伴う撮影モードが設定された場合に、フラッシュの発光開始から発光終了までに要する時間に若干の余裕時間を加えた時間だけシャッタを全開とすることが考慮されたシャッタ速度である。先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが採用され、シャッタ速度が同調速度に設定されている状態で振れ補正が行われると、その振れ補正動作は先幕ショックの影響を受ける。この点を図１６のタイムチャートに基づいて説明する。

図１６（ａ）は、先に図１３において説明した先幕ショックが与えられたときの振れ検出センサ１７１の出力波形である。図１６（ｂ）は、シャッタ速度が同調速度（同調時の最高速度）とされている場合の、先幕群４１と後幕群４２の動きを示している。時刻ｔ２で光路開口のため先幕群４１の走行が開始され、時刻ｔ２１で走行が完了する。この時刻ｔ２１の時点で、シャッタは全開となる。この全開状態は、上述の通りフラッシュ発光に必要な時間＋αを加えた期間が終了する時刻ｔ２２まで継続される。そして、この時刻ｔ２２から後幕群４２の走行が開始される。このような先幕群４１と後幕群４２との走行間隔、つまり図１６（ｂ）に示すＴｃが同調速度となる。

この場合、図１６（ａ）に示すように、先幕群４１の走行が完了する時刻ｔ２１から先幕ショックが発生するので、時刻ｔ２１以降の露光の際に行われる振れ補正動作が、先幕ショックの影響を受けてしまうこととなる。すなわち、図１６（ｂ）に符号Ｊ１で示す比較的大きなハッチング領域において、振れ検出センサ１７１が先幕ショックの振動を感知することに伴って、誤った振れ量検出信号により振れ補正動作が行われてしまうこととなる。従って、シャッタ速度が同調速度と同程度である場合は、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを用いることが望ましい。

これに対し、図１６（ｃ）に示すように、先幕群４１と後幕群４２との走行間隔Ｔｓが同調速度Ｔｃの１／２であるようなシャッタ速度である場合（通常はスリット露光となる）、時刻ｔ２１以降の、先幕ショックの影響を受ける部分は、符号Ｊ２で示す比較的小さなハッチング領域となることから、その影響は少なくなる。従って、１／２・Ｔｃを閾値とし、設定されたシャッタ速度が１／２・Ｔｃよりも低速である場合を低速ＳＳ時と判定し、かかるケースにおいて先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを選択させるようにすれば、先幕ショックの影響を受けない撮影動作が行えるようになる。一方、シャッタ速度が１／２・Ｔｃよりも高速である場合を高速ＳＳ時と判定し、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタを採用することで、スリット露光における露光ムラの発生を未然に防止することができる。

また、焦点距離を基準に定める場合は、１３５システム換算の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、例えば設定されたシャッタ速度が１／ｆ（秒）より遅い速度に設定されている場合に、シャッタ速度が低速ＳＳであると判定し、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを選択させるようにすることができる。これは、画面サイズの小さな１３５システム（３５ｍｍフィルムサイズに相当する撮像素子を有するシステム）では、一般に１／ｆ秒よりも低速のシャッタ速度で手持ち撮影を行った場合（例えば焦点距離が１００ｍｍのレンズを装着した場合は１／１００よりも遅いシャッタ速度の場合）、撮影画像にブレが生じ易いからである。もし、ＡＰＳ−Ｃサイズ相当の撮像素子が用いられる場合は、シャッタ速度が概ね１／１．５ｆ（秒）より遅い速度に設定されている場合に、シャッタ速度が低速ＳＳであると判定させれば良い。

シャッタ選択部６２５は、上記［Ａ］〜［Ｄ］のような判定を行い、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを選択した場合は、電子フォーカルプレーンシャッタ制御部６２７に動作指示信号を与え、これを受けて電子フォーカルプレーンシャッタ制御部６２７はタイミング制御回路５１に所定のリセットタイミングで、撮像素子１０１の各画素ラインに先幕シャッタ動作用のリセット信号を与えさせる制御を行う。一方、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタを選択した場合は、シャッタ駆動制御部７３に動作指示信号を与え、露光開始タイミングでシャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍによりシャッタユニット４０に先幕シャッタ動作を行わせる。

図１５に戻って、閾値記憶部６２６は、シャッタ選択部６２５において振れ量が所定値以上であるか否か、シャッタ速度が低速ＳＳ又は高速ＳＳであるかの判定等を行う場合に必要となる閾値を記憶する機能部である。閾値記憶部６２６には、例えば上記［Ｃ］の判定のための振れ量閾値、上記［Ｄ］の判定のためのシャッタ速度閾値（同調速度基準、焦点距離基準のシャッタ速度閾値）等が格納される。

電子フォーカルプレーンシャッタ制御部６２７は、撮像素子１０１の垂直走査回路３７（図１０参照）を介して、所定の先幕速度に応じた画素ライン単位のリセットタイミングを設定し、当該リセットタイミングにてリセット信号φＶｒを各画素ライン３２ａ〜３２ｃに順次供給し、撮像素子１０１に先幕としての電子フォーカルプレーンシャッタ動作を行わせるものである。

以上の通り構成されたデジタルカメラ１によれば、振れ補正実行モード時には先幕としての電子フォーカルプレーンシャッタが採用されることから、振れ検出センサ１７１が幕体の走行振動の影響を受けることがなく、振れ補正実行モード時でないときは先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタが採用されることから、先幕と後幕との幕速ズレの発生が抑止される。これにより、誤った振れ量検出信号に基づいて不適切な振れ補正が行われることがない一方で、露光ムラの発生が抑止される。従って、ＣＭＯＳ型の撮像素子１０１が搭載された振れ補正機能付きのデジタルカメラ１において、振れ補正機能の動作時及び非動作時のいずれにおいても綺麗な画像を取得させることができる。

特に、本実施形態に係るデジタルカメラ１のように、撮影レンズ２が交換可能とされた一眼レフレックスタイプのデジタルカメラであって、振れ検出センサ１７１がカメラ本体１０に搭載されている場合、振れ検出センサ１７１はメカニカルフォーカルプレーンシャッタの幕体走行振動の影響を敏感に受け易くなる。従って、振れ補正実行モード時に先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用することによる誤動作抑止効果を顕著に享受できる。

（デジタルカメラの動作の説明）
次に、本実施形態にかかるデジタルカメラ１による一連の撮像処理動作を、先に説明した図面を参照しながら説明する。図１７及び図１８は、デジタルカメラ１の撮像処理動作を示すフローチャートである。図１７に示すように、メインスイッチ３１７（図２参照）が投入され、デジタルカメラ１の電源がＯＮとされると（ステップＳ１）、メイン制御部６２は、撮影レンズ２のレンズ制御部２６と交信し、装着されている撮影レンズ２のレンズ情報を取得する（ステップＳ２）。かかるレンズ情報は、メイン制御部６２に備えられているＲＡＭ領域に格納される。

その後、メイン制御部６２により、撮影レンズ２の交換が為されたか否かが確認される（ステップＳ３）。もし、レンズ交換がなされた場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ２と同様に交信を行ってレンズ情報を取得すると共に、取得されたレンズ情報にデータ更新する処理が行われる（ステップＳ４）。レンズ交換がなされない場合は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ４はスキップされる。そして、ステップＳ２若しくはステップＳ４で取得されたレンズ情報に基づいて、焦点距離、絞り値等の設定が行われる（ステップＳ５）。ここでの設定は最終的なものではなく、撮影動作を行うに際してのデフォルト値的な設定であって、プログラム撮影が行われる場合は特に設定動作が行われない。

続いてメイン制御部６２は、シャッターボタン１３の半押し操作（Ｓ１：ＯＮ）が行われたか否かを判定し（ステップＳ６）、その半押し操作が行われていない場合には、該半押し操作が行われるまで待機する（ステップＳ６でＮＯ）。そして、シャッターボタン１３の半押し操作が行われると（ステップＳ６でＹＥＳ）、メイン制御部６２のＡＦ／ＡＥ制御部６２１により、被写体の輝度に基づいたＡＥ処理（シャッタスピード及び絞り値の決定）、位相差検出方式によるＡＦ処理（合焦位置の決定）が実行される（ステップＳ７）。この際、振れ補正制御部６２２による振れ補正制御も実行される。そして、シャッターボタン１３の全押し操作（Ｓ２：ＯＮ）が行われたか否かを判定し（ステップＳ８）、シャッターボタン１３の全押し操作が行われていない場合には（ステップＳ８でＮＯ）、ステップＳ７の処理に戻る。

一方、シャッターボタン１３の全押し操作が行われると（ステップＳ８でＹＥＳ）、メイン制御部６２は、ＡＥ処理及びＡＦ処理後の焦点距離、絞り値、合焦距離にデータを更新し（ステップＳ９）、さらに、そのレンズ状態に従ったパラメータを設定し、ＡＥ、ＡＦを実行する（ステップＳ１０）。しかる後、シャッタ制御部６２３（シャッタ選択部６２５）により、振れ補正ユニット２００にて撮像素子１０１を実際に振れ補正駆動する「振れ補正実行モード時」であるか否かに応じて先幕を選択するステージに移行する（図１８参照）。

シャッタ選択部６２５は、先ず手振れ補正スイッチ３１３がＯＮ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。手振れ補正スイッチ３１３がＯＦＦ状態である場合（ステップＳ１１でＮＯ）、振れ補正実行モード時ではない状態（以下、「振れ補正非実行」という）と確定的に判定し（ステップＳ１７）、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタ（メカシャッタ）を採用して露光を開始させる（ステップＳ１８）。一方、手振れ補正スイッチ３１３がＯＮ状態である場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、シャッタ選択部６２５は確定的な選択判定を留保し、続いて三脚が取り付けられているか否かを判定する（ステップＳ１２）。

三脚検知センサ１８５Ｓから三脚の取り付け検出信号が出力されている場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、シャッタ選択部６２５は「振れ補正非実行」と確定的に判定する（ステップＳ１７）。一方、三脚検知センサ１８５Ｓから三脚の取り付け検出信号が出力されていない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、シャッタ選択部６２５は確定的な選択判定を留保し、振れ検出センサ１７１が検出する振れ量検出信号が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

振れ量検出信号が所定値を下回っている場合（ステップＳ１３でＮＯ）、シャッタ選択部６２５は「振れ補正非実行」と確定的に判定する（ステップＳ１７）。一方、振れ量検出信号が所定値以上である場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）、シャッタ選択部６２５は確定的な選択判定を留保し、設定されたシャッタ速度が所定値よりも高速であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。

シャッタ速度が所定値よりも早い高速ＳＳ時である場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、シャッタ選択部６２５は「振れ補正非実行」と判定し（ステップＳ１７）、先幕としてメカニカルフォーカルプレーンシャッタ（メカシャッタ）を採用して露光を開始させる（ステップＳ１８）。一方、シャッタ速度が所定値よりも遅い低速ＳＳ時である場合（ステップＳ１４でＮＯ）、シャッタ選択部６２５は「振れ補正実行モード時」であると最終的に判定し（ステップＳ１５）、先幕として電子フォーカルプレーンシャッタを採用して露光を開始させる（ステップＳ１６）。

しかる後、後幕としてのメカニカルフォーカルプレーンシャッタが動作され、撮像素子１０１の露光が終了される（ステップＳ１９）。そして、タイミング制御回路５１から与えられるタイミングパルスに従って画素信号が順次読み出され、ＡＦＥ５に出力されて前記画素信号がデジタル信号に変換され、画像処理部６１で前記デジタル信号に所定の画像処理が施された後、メモリカード６７にその画像信号を記録させるという、一連の画像記録動作が実行される（ステップＳ２０）。続いて、メイン制御部６２は、次の撮影指示が与えられているか否かを確認し（ステップＳ２１）、次の撮影が行われる場合は（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ３〜Ｓ２０までの処理を繰り返し行わせる。一方、次の撮影が行われない場合は（ステップＳ２１でＮＯ）、所定時間経過後に電源をオートオフし（ステップＳ２２）、処理を終了させる。

以上、本発明の実施態様につき説明したが、かかる実施形態は本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種構成の追加、変更を伴うことが可能である。例えば、次のような変形実施態様を取ることができる。

（１）上記実施形態では、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の４つの判定要素（手振れ補正スイッチのＯＮ／ＯＦＦ、三脚の取り付けの有無、振れ量、シャッタ速度）を順次シャッタ選択部６２５にて判定させる例を示したが、これらのうちのいずれか１つ、或いは２つ又は３つの組み合わせを判定要素としても良い。例えば、手振れ補正スイッチのＯＮ／ＯＦＦとシャッタ速度との２つを判定要素としても良い。

（２）シャッタ選択部６２５により「振れ補正非実行」と判定された場合、手振れ補正スイッチ３１３がＯＮ状態とされていても振れ補正ユニット２００による振れ補正駆動動作がＯＦＦ状態とされることが、電力消費を抑制する点で望ましい。但し、例えば高速ＳＳ時の場合は、振れ補正ユニット２００が動作状態とされていても撮影画像に殆ど影響が現れないので、必ずしもＯＦＦ状態としなくとも良い。

（３）上記実施形態では、振れ補正ユニット２００により振れ補正駆動される構造物が撮像素子１０１である場合を例示したが、前記構造物が振れ補正レンズや、レンズ鏡胴等であっても良い。

（４）上記実施形態では、本発明の撮像装置の例としてデジタルカメラ１を例示して説明したが、ＣＭＯＳ撮像センサを用いたデジタルビデオカメラ、撮像部を備えたセンシング装置等にも適用することができる。

本発明に係る撮像ユニットが組み込まれたデジタルカメラ（撮像装置）の正面外観図である。 図１に示すデジタルカメラの背面図である。 デジタルカメラの正面透視図である。 デジタルカメラの内部構造を示す側断面図である。 デジタルカメラの背面透視図である。 シャッタユニットの構成を示す分解斜視図である。 シャッタユニットの正面図である。 振れ補正ユニットの構成を概略的に示した分解斜視図である。 カメラ本体に撮影レンズが装着された状態でのデジタルカメラ全体の電気的な構成を示すブロック図である。 撮像素子の回路構成を概略的に示す回路ブロック図である。 電子フォーカルプレーンシャッタ動作を説明するための模式図である。 露光時におけるミラー部及びシャッタユニットの動作を簡略的に示すタイムチャートである。 図１２に示したタイムチャートの時間スケールに略一致させた、振れ検出センサの出力波形を示すグラフである。 先幕及び後幕の双方とも、メカニカルフォーカルプレーンシャッタを使用した場合における幕速特性を示すグラフである。 シャッタ制御部の機能構成を示す機能ブロック図である。 フラッシュ同調シャッタ速度と先幕ショックとの関係を説明するための模式図である。 デジタルカメラの撮像処理動作を示すフローチャートである。 デジタルカメラの撮像処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ デジタルカメラ（撮像装置）
１０ カメラ本体（撮像装置本体部）
１０１ ＣＭＯＳ型の撮像素子
１７１ 振れ検出センサ（振れ検出手段）
１８５Ｓ 三脚検知センサ（支持脚検出手段）
２ 撮影レンズ
２００ 振れ補正ユニット（振れ補正手段）
２６ レンズ制御部
２６１ メモリ部
３１（３１ａ−１〜３１ｄ−３） 画素
３２（３２ａ〜３２ｃ） 画素ライン
３１３ 手振れ補正スイッチ（操作手段）
４０ シャッタユニット（メカニカルフォーカルプレーンシャッタ）
４１ 先幕群（幕体）
４２ 後幕群（幕体）
５ ＡＦＥ
５１ タイミング制御回路（タイミング信号発生手段）
６１ 画像処理部
６２ メイン制御部
６２１ ＡＦ／ＡＥ制御部（露光制御手段）
６２２ 振れ補正制御部（振れ補正手段）
６２３ シャッタ制御部（制御手段）

Claims (9)

1. マトリクス状に配列された複数の画素を有するＣＭＯＳ型の撮像素子を具備する撮像装置であって、
   前記撮像装置に与えられる振れ量を検出する振れ検出手段と、
   前記振れ検出手段による振れ量検出信号に基づいて所定の構造物を振れ補正駆動する振れ補正手段と、
   前記撮像素子の所定の画素ラインと略直交する方向に移動する幕体を備え、前記撮像素子に導かれる光の光路開口動作及び光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタと、
   前記撮像素子に露光動作を開始させるべく前記画素ライン単位で所定のリセット信号を各画素に与えるタイミング信号発生手段と、
   前記撮像素子の露光動作を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、メカニカルフォーカルプレーンシャッタによる光路開口動作によって前記撮像素子に露光動作を開始させる第１の露光開始制御と、前記タイミング信号発生手段から各画素に与えられるリセット信号によって前記撮像素子に露光動作を開始させる第２の露光開始制御とを実行可能とされており、前記第２の露光開始制御は前記振れ補正手段による振れ補正動作が実際に行われる振れ補正実行モード時に選択されることを特徴とする撮像装置。
2. 前記振れ補正手段による振れ補正動作を実行させるか否かの設定を行うことが可能な操作手段を備え、
   前記制御手段は、前記操作手段から振れ補正手段による振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられているときに、前記振れ補正実行モード時であると判定して前記第２の露光開始制御を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記振れ検出手段により検出された振れ量検出信号が所定値以上であるときに、前記振れ補正実行モード時であると判定して前記第２の露光開始制御を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 当該撮像装置に支持脚が取り付けられているか否かを直接的若しくは他のパラメータに基づいて間接的に検出する支持脚検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記支持脚検出手段が支持脚の撮像装置への取り付けを検出しているときには、前記第１の露光開始制御を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 少なくともシャッタ速度を設定する露光制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記操作手段から振れ補正手段による振れ補正動作を実行させる操作信号が与えられており、且つ、前記露光制御手段により設定されたシャッタ速度が所定値よりも低速であるときに、前記振れ補正実行モード時であると判定して前記第２の露光開始制御を選択することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記シャッタ速度が、前記メカニカルフォーカルプレーンシャッタにおけるフラッシュ同調シャッタ速度の１／２よりも長秒時に設定されている場合に、シャッタ速度が所定値よりも低速であると判定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 当該撮像装置が備える撮影光学系の１３５システム換算の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、
   前記制御手段は、前記シャッタ速度が１／ｆ（秒）よりも長秒時に設定されている場合に、シャッタ速度が所定値よりも低速であると判定することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
8. 当該撮像装置が、撮像装置本体部に対して撮影レンズが交換可能とされた構成を備えており、
   前記振れ検出手段が、撮像装置本体部に具備されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
9. 前記振れ補正手段により振れ補正駆動される構造物が前記撮像素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の撮像装置。

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