JP7520545B2 - 撮像装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、メカシャッタ撮影モードと電子先幕撮影モードを有する撮像装置に関する。

従来、メカシャッタ撮影モードを有する撮像装置が知られている。メカシャッタ撮影モードでは、カメラ内に搭載されたフォーカルプレーンシャッタのメカシャッタ（先羽根群と後羽根群の２つのシャッタ羽根）により形成されるスリットが撮像面を連続的に露光する。また、メカシャッタと電子シャッタとを併用して撮像動作を行う電子先幕撮影モードを有する撮像装置が知られている。このような撮像装置は、フォーカルプレーンシャッタの後羽根群（後幕）と、後幕の走行に先行して撮像素子の電荷蓄積開始走査（リセット走査）を行う電子先幕とにより、撮影を行う。

近年、撮像素子を移動させてブレ補正を行うブレ補正機構を備えた撮像装置が提案されている。しかし、電子先幕撮影中にブレ補正を行って撮像素子が駆動されると、撮像素子の画素のリセット走査と後羽根群との間の領域を通過して撮像素子に露光する光量が変化し、適切な画像を取得することができない。撮像素子の画素のリセット走査とメカシャッタで構成される後羽根群との間の領域の幅は、シャッタ秒時（シャッタスピード）が高速であるほど狭いため、撮像素子が駆動することによる画像の露出への影響が大きい。

特許文献１には、カメラの撮影時のシャッタ秒時が所定のシャッタ秒時よりも遅い場合にはブレ補正制御を許可し、シャッタ秒時が所定のシャッタ秒時よりも速い場合にはブレ補正制御を禁止するカメラが開示されている。

特開２００８－１８２４４７号公報

しかし、特許文献１に開示されたカメラは、シャッタ秒時が所定のシャッタ秒時よりも速い場合、メカシャッタ撮影および電子先幕撮影のいずれの撮影モードにおいてもブレ補正を禁止する。したがって、シャッタ秒時が所定のシャッタ秒時よりも速い場合におけるメカシャッタ撮影において、撮像素子のブレ補正およびレンズのブレ補正を行わないため、撮影画像がブレる可能性がある。

そこで本発明は、適切な露出で適切にブレ補正を実行して画像を取得可能な撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、画像を取得する撮像素子と、ブレ検出手段により検出されたブレ量に基づいて前記撮像素子を移動させることでブレを補正するブレ補正機構と、先羽根群および後羽根群を有するシャッタ装置と、前記ブレ補正機構のブレ補正制御を行う制御手段と、を有する撮像装置であって、前記撮像装置は、前記先羽根群と前記後羽根群とで形成される領域を通過する光に基づいて前記画像を取得する第１のモードと、前記撮像素子の電子先幕と前記後羽根群との間の領域を通過する光に基づいて前記画像を取得する第２のモードとを有し、前記制御手段は、シャッタスピードが所定のシャッタスピードよりも遅い場合、前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行し、前記制御手段は、前記シャッタスピードが前記所定のシャッタスピードよりも速い場合、前記第１のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行し、且つ、前記第２のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行しない。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、適切な露出で適切にブレ補正を実行して画像を取得可能な撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

各実施例における撮像装置のブロック図である。 各実施例におけるシャッタ装置の分解斜視図である。 各実施例におけるシャッタ装置の分解斜視図である。 各実施例におけるシャッタ装置の撮影待機状態の平面図である。 各実施例におけるブレ補正機構を被写体側から見た分解斜視図である。 各実施例におけるブレ補正機構を撮像素子側から見た分解斜視図である。 各実施例におけるブレ補正機構の可動部の分解斜視図である。 各実施例におけるブレ補正機構の可動部の斜視図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置について説明する。図１は、撮像装置２００のブロック図である。撮像装置２００は、撮像素子３０１を有するカメラ本体（撮像装置本体）２０１と、カメラ本体２０１に着脱可能な撮像レンズ２０２（交換レンズ、レンズ装置）とを備えて構成される。撮像装置２００は、フォーカルプレーンシャッタ２１８の先羽根４と後羽根５によるメカシャッタ方式と、撮像素子３０１によるリセット走査（電子先幕走査）と後羽根５による電子先幕方式とを選択可能である。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、撮像レンズと撮像装置本体とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

撮像レンズ２０２は、ブレ補正用レンズ４０１ｂを有する撮像光学系４０１を備える。本実施例において、撮像光学系４０１の光軸４０１ａと直交する平面を光軸直交平面４０１ｃとする。なお撮像レンズ２０２は、絞りを有していてもよい。

カメラ本体２０１と撮像レンズ２０２はそれぞれ、ブレ補正制御手段２１６ａ、２１６ｂと、ブレ検出手段２１７ａ、２１７ｂと、ブレ補正機構３００、４００とを備える。撮像素子３０１は、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどにより構成され、カメラ本体２０１内で撮像面３０１ａを不図示の被写体側に向けて光軸４０１ａに直交するように配置される。撮像素子３０１は、後述する撮像光学系４０１が結像させる被写体光束を撮像面３０１ａ上で光電変換することにより画像信号を生成する。撮像光学系４０１は、撮像レンズ２０２内の不図示のレンズ群により構成されており、不図示の被写体光束を撮像素子３０１の撮像面３０１ａ上に結像させる。撮像光学系４０１は、後述するブレ補正用レンズ４０１ｂを含む。

撮像レンズ２０２内の撮像光学系４０１により光軸４０１ａが形成される。撮像装置２００においては、光軸４０１ａに対して撮像素子３０１を正確に配置するため、撮像レンズ２０２と撮像素子３０１とが共にカメラ本体２０１内の不図示のマウント部材を介して接続される。この際、撮像素子３０１は、後述するブレ補正機構３００を介してカメラ本体２０１の不図示のフレーム部材に対して接続される。また、撮像レンズ２０２は不図示のマウント部材を介して不図示のフレーム部材に対して接続される。

撮像装置２００において、撮像素子３０１およびブレ補正用レンズ４０１ｂはそれぞれ、ブレ補正手段を構成する。これらが光軸直交平面４０１ｃで並進または回転移動することによりブレ補正が実行される。より具体的には、撮像装置２００が撮影中に不図示の被写体に対して姿勢変化がある、すなわちブレると、撮像素子３０１の撮像面３０１ａ上における被写体光束の結像位置が変化することで画像にブレが発生する。このような姿勢の変化が十分に小さい場合、前述の結像位置の変化は撮像面３０１ａ内で一様であり、光軸直交平面４０１ｃにおける並進または回転移動とみなすことができる（像面ブレ）。よって、この像面ブレを低減する（打ち消す）ように、撮像素子３０１の光軸直交平面４０１ｃでの並進または回転移動制御をすると、ブレ補正を行うことができる。また、ブレ補正用レンズ４０１ｂは、光軸直交平面４０１ｃで並進移動することで光軸４０１ａを屈折させることができる。よって、前述の像面ブレを低減する（打ち消す）ように、ブレ補正用レンズ４０１ｂの光軸直交平面４０１ｃでの並進移動制御をすることでブレ補正を行うことができる。なお、より詳細なブレ補正の原理および制御は公知であるため、その説明を省略する。

ブレ補正手段である撮像素子３０１およびブレ補正用レンズ４０１ｂはそれぞれ、ブレ補正機構３００、４００により、光軸４０１ａ上で光軸直交平面４０１ｃの一定範囲内で移動可能に保持され、移動制御される。なお一般的に、これらの移動可能範囲が広い程、補正可能な像面ブレ量が大きくなるため、より多くの撮影シーンでブレ補正をしやすくなる。一方、カメラ本体２０１や撮像レンズ２０２が大型化するため、移動可能範囲は適切な必要量に設定される。

ブレ補正機構（第１のブレ補正機構）３００は、図１には不図示の固定部と可動部、および複数の駆動力発生部を有する。固定部は可動部を三自由度で支持し、固定部に対して相対的に所定の駆動平面内で並進および回転させる。そして、固定部が不図示のフレーム部材に対して固定され、可動部が撮像素子３０１を保持することで、撮像素子３０１を光軸直交平面４０１ｃ方向で並進および回転可能とする。すなわちブレ補正機構３００は、三軸駆動制御可能な駆動装置、いわゆるＸＹθステージを構成する。

ブレ補正機構（第２のブレ補正機構）４００は、ブレ補正機構３００と同様に、図１には不図示の固定部と可動部、および複数の駆動力発生部を有する。固定部は可動部を二自由度で支持し、固定部に対して相対的に所定の駆動平面内で並進させる。そして、固定部が撮像レンズ２０２の筐体および不図示のマウント部材を介して不図示のフレーム部材に対して固定され、可動部がブレ補正用レンズ４０１ｂを保持することで、ブレ補正用レンズ４０１ｂを光軸直交平面４０１ｃで並進可能とする。すなわちブレ補正機構４００は、二軸駆動制御可能な駆動装置、いわゆるＸＹステージを構成する。

カメラ本体２０１および撮像レンズ２０２のブレ補正制御手段２１６ａ、２１６ｂはそれぞれ、ブレ補正機構３００、４００の駆動を制御することで、撮像素子３０１およびブレ補正用レンズ４０１ｂの移動を制御し、ブレ補正を実行する。この際、撮像素子３０１および光軸４０１ａの移動目標値は、共に、撮像装置２００のブレ情報に基づいて算出される。ブレ情報は、カメラ本体２０１のブレ検出手段２１７ａおよび撮像レンズ２０２のブレ検出手段２１７ｂから取得することができる。

ブレ検出手段２１７ａ、２１７ｂは、撮像装置２００の各方向の角度変化量や移動量に関する情報を検出する。例えば、これらは共にジャイロセンサや加速度センサ等により構成され、撮像装置２００の各方向の角速度や加速度を検出する。よって、カメラ本体２０１のブレ補正制御手段２１６ａおよび撮像レンズ２０２のブレ補正制御手段２１６ｂはこの角速度や加速度を積分することで、ブレ情報としての撮像装置２００の各方向の角度変化量や移動量を算出することができる。このようにブレ補正制御手段２１６ａ、２１６ｂは、撮像素子３０１およびブレ補正用レンズ４０１ｂの移動目標値を算出し、ブレ補正機構３００、４００の駆動を制御する。なお撮像装置２００は、ブレ補正機構４００を有さなくてもよい。この場合、撮像レンズ２０２のブレ補正手段（ブレ補正用レンズ４０１ｂ）は、光軸４０１ａに対して固定的に配置される。

フォーカルプレーンシャッタ（シャッタ装置）２１８は、撮像素子３０１に対して被写体側に配置され、後述するように、先羽根群４、後羽根群５、先駆動源２４、および後駆動源２５を有する。ＣＰＵ（制御手段）２０４は、シャッタ駆動回路２０５を介して、フォーカルプレーンシャッタ２１８（先羽根群４、後羽根群５、先駆動源２４、後駆動源２５）の動作（羽根群走行の開始タイミング、モータの駆動）を制御する。またＣＰＵ２０４は、後述のように、垂直駆動変調回路２０８によるリセット走査の走査パターンを制御する。

第１スイッチ（ＳＷ１）２１０は、撮像準備を開始するためのスイッチである。第２スイッチ（ＳＷ２）２１１は、撮像を開始するためのスイッチである。第１スイッチ２１０および第２スイッチ２１１は、２段スイッチとして構成されており、第１ストロークで第１スイッチ２１０がＯＮし、第２ストロークで第２スイッチ２１１がＯＮする。

レンズ制御手段２１５は、撮像レンズ２０２の焦点距離、絞り径（絞り値）、射出瞳径、射出瞳と撮像素子３０１との間の距離などの撮影条件情報（撮像レンズ２０２の状態に関する情報、すなわちレンズ情報）をＣＰＵ２０４に出力する。またレンズ制御手段２１５は、ＣＰＵ２０４からの指示に応じて、撮像レンズ２０２（絞りを含む）の動作（駆動）を制御する。ＣＰＵ２０４は、信号処理回路２０９、垂直駆動変調回路（走査手段）２０８、シャッタ駆動回路２０５、および、レンズ制御手段２１５の制御および演算を行う。またＣＰＵ２０４は、パルス発生回路２０７を介して、走査クロック（水平駆動パルス）や所定の制御パルスを撮像素子３０１へ供給する。

パルス発生回路２０７にて発生した走査クロックのうち垂直走査用のクロックは、垂直駆動変調回路２０８により所定のクロック周波数に変調され、撮像素子３０１に入力される。垂直駆動変調回路２０８は、ＣＰＵ２０４の指令に基づいて、電子先幕としてのリセット走査の走査パターン（走査カーブ）を設定する。垂直駆動変調回路２０８は、電子先幕としての走査手段であり、リセット走査の走査パターンを決定する。垂直駆動変調回路２０８は、ＣＰＵ２０４の指令に基づいて、上から下への方向ないし下から上への方向に順に蓄積電荷のリセット走査、すなわち、撮像素子３０１の画素ごとに電荷蓄積を開始する走査を行う。

パルス発生回路２０７は、信号処理回路２０９にもクロック信号を出力する。信号処理回路２０９は、撮像素子３０１から読み出された信号に対して所定の処理（色処理やガンマ補正など）を施すことにより、画像データを生成する。記録媒体２１２は、信号処理回路２０９により処理された画像データを記録する。表示部２１３は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などで構成され、撮像した画像や各種メニュー画面などを表示する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２１４は、信号処理回路２０９に接続され、画像データなどを一時的に記憶する記憶手段である。

次に、図２（ａ）、（ｂ）、および図３（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施例におけるフォーカルプレーンシャッタ２１８の構成について説明する。図２（ａ）は、フォーカルプレーンシャッタ２１８を撮像素子３０１が取り付けられる側（撮像素子側）から見た分解斜視図である。図２（ｂ）は、撮像レンズ２０２が取り付けられる側（被写体側）から見た分解斜視図である。図３（ａ）は、撮像素子側から見たフォーカルプレーンシャッタ２１８の撮影待機状態の平面図である。図３（ｂ）は、被写体側から見たフォーカルプレーンシャッタ２１８の撮影待機状態の平面図である。

シャッタ地板１の被写体側には、仕切り板２とカバー板３がそれぞれ所定の間隔をあけて順に取り付けられている。シャッタ地板１、仕切り板２、およびカバー板３の３つの板部材には、類似した形状のアパーチャ１ａ、２ａ、３ａが形成され、３つのアパーチャ１ａ～３ａを重ね合わせた長方形の露光開口が、フォーカルプレーンシャッタ２１８を通過する光束を規定している。また、これら３つの板部材の間に２つの羽根室を形成し、それらの羽根室内には遮光羽根と羽根アームからなるシャッタ羽根が、先羽根群４および後羽根群５として個別に配置される。

シャッタ地板１の強度向上のため、また、各種金属軸を加締めるために、金属で形成された補助地板６が、シャッタ地板１とビスによって締結されている。補助地板６には、撮像素子側に複数の軸６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆが立設されており、軸６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄには、先駆動部材７、後駆動部材８、先係止部材９、および後係止部材１０がそれぞれ回転可能に取り付けられている。また、補助地板６の被写体側には、ＤＣモータ等である先駆動源２４および後駆動源２５が、それぞれビスにより締結されている。

補助地板６の被写体側には、ギア地板２６がビスにより締結されている。先カムギア２２および後カムギア２３は、ギア地板２６の撮像素子側に立設された軸２６ａ、２６ｂに、それぞれ回転可能に取り付けられている。ギア地板２６の撮像素子側の軸２６ｃ、２６ｅには、先減速ギア群２７が、軸２６ｄ、２６ｆには、後減速ギア群２８が回転可能に軸支されている。先駆動源２４の出力軸２４ａと先減速ギア群２７と先カムギア２２、および、後駆動源２５の主力軸２５ａと後減速ギア群２８と後カムギア２３が、それぞれ係合している。これにより、先駆動源２４および後駆動源２５のトルクを先カムギア２２および後カムギア２３にそれぞれ伝達している。先駆動源２４および後駆動源２５は、正転および逆転のいずれにも使用可能である。本実施例では、図３（ａ）において、先カムギア２２および後カムギア２３が反時計方向に回転する方向を正転と定義する。

図３（ａ）中に示される線Ａ－Ａ’は、露光開口中心を通る線である。先羽根群４を駆動する部品に関し、線Ａ－Ａ’に近い順に、先カムギア２２の回転軸である軸２６ａ、先駆動部材７の回転軸である軸６ａ、先減速ギア群２７の回転軸である軸２６ｃ、先駆動源２４の出力軸２４ａが配置されている。一方、後羽根群５を駆動する部品の配置に関し、線Ａ－Ａ’に近い順に、後カムギア２３の回転軸である軸２６ｂ、後駆動部材８の回転軸である軸６ｂ、後減速ギア群２８の回転軸である軸２６ｄ、および、後駆動源２５の主力軸２５ａが配置されている。

前述の配置は、フォーカルプレーンシャッタ２１８を先駆動源２４と後駆動源２５の２つの駆動源で動作させ、先羽根群４と後羽根群５を駆動するのに必要なトルクを分散し、先カムギア２２と後カムギア２３を小型化することにより可能となる。これにより、フォーカルプレーンシャッタ２１８の全体を小型化することができる。

駆動部材７、８は、駆動ばね１２、１３の付勢力によって、撮像素子側から見て反時計方向に付勢されている。時計方向へは、カムギア２２、２３により、駆動ばね１２、１３の付勢力に抗して回転させられる。そしてセット位置では、駆動部材７、８に設けられた係止部７ａ、８ａと、係止部材９、１０の係止部９ａ、１０ａとが係合することにより、駆動部材７、８が係止される。また駆動部材７、８には、駆動ピン７ｂ、８ｂが設けられ、シャッタ地板１と補助地板６とカバー板３の３組の長孔１ｂと長孔１ｃ、長孔６ｇと長孔６ｈ、および、長孔３ｂと長孔３ｃをそれぞれ貫通しつつ、羽根アーム４ａ、５ａの長孔４ｃ、５ｃと係合している。また駆動部材７、８には、ローラ１４、１５、１６、１７が回転可能に取り付けられている。ローラ１４、１５を介して先カムギア２２による先駆動部材７のセット作動が、ローラ１６、１７を介して後カムギア２３による後駆動部材８のセット作動が、それぞれ好適に行われる。

本実施例において、先カムギア２２にはカム面２２ａとカム面２２ｂが、後カムギア２３にはカム面２３ａとカム面２３ｂが、それぞれ形成されている。駆動部材７、８にそれぞれ取り付けられた２つのローラ１４、１５および２つのローラ１６、１７が、２つのカム面に順次接触してセット作動が行われる。これにより、駆動部材７、８とカムギア２２、２３のセット作動時の回転量が均されるため、セット作動時の最大負荷を低減させることが可能である。ところで、関係部品の許容公差によっては、駆動部材７、８を許容範囲内のセット位置に配置されない場合がある。その際には、ローラ１５、１７を交換することで、駆動部材７、８のセット位置を調整することができる。

羽根位相検出手段２９、３０およびカム位相検出手段３１、３２は、非接触の光学式位相検出手段であり、補助地板６の撮像素子側に配置された押さえ地板１１に取り付けられている。本実施例では、羽根位相検出手段２９、３０およびカム位相検出手段３１、３２として、フォトインタラプタを使用している。羽根位相は、駆動部材７、８の被検出部７ｆ、８ｆによる羽根位相検出手段２９、３０の遮光状態を判定することで位相が検出される。カム位相は、カムギア２２、２３の被検出部２２ｃ、２３ｃによるカム位相検出手段３１、３２の遮光状態を判定することで位相が検出される。本実施例では、カム位相検出手段３１、３２として、それぞれ２つずつのフォトインタラプタ３１ａ、３１ｂおよびフォトインタラプタ３２ａ、３２ｂを使用して位相を判定する。

本実施例の先羽根群４と後羽根群５はそれぞれ、２組の羽根アーム４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂと、４組の遮光羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇとで構成されている。先羽根群４は、２つの羽根アーム４ａ、４ｂが、補助地板６の被写体側において、軸６ｉ、６ｊに回動自在に枢着されている。４枚の羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇは、羽根アーム４ａ、４ｂに対して連結軸３３を介して枢支されている。前述のように、羽根アーム４ａには、長孔４ｃが形成され、先駆動部材７の駆動ピン７ｂが係合している。後羽根群５は、２つの羽根アーム５ａ、５ｂが、補助地板６の被写体側において、軸６ｋ、６ｌに回動自在に枢着されている。そして、４枚の遮光羽根５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇが、羽根アーム５ａ、５ｂに対して連結軸３３を介して枢支されている。前述のように、羽根アーム５ａには、長孔５ｃが形成され、後駆動部材８の駆動ピン８ｂが係合している。またフォーカルプレーンシャッタ２１８は、不図示のフレーム部材に対して固定されている。

次に、図４および図５を参照して、本実施例における駆動装置としてのブレ補正機構３００の構成について説明する。図４は、ブレ補正装置３００を被写体側から見た分解斜視図である。図５は、ブレ補正装置３００を撮像素子側から見た分解斜視図である。ブレ補正機構３００は、固定部３００ａと可動部３００ｂとを備える。

固定部３００ａは、固定部材３０２、第１の枠部材３０３ａ、第２の枠部材３０３ｂ、第３の枠部材３０３ｃ、第１のマグネット群３０５ａ、第２のマグネット群３０５ｂ、および、第３のマグネット群３０５ｃを備える。固定部材３０２には、第１の開口３０２ａ、第２の開口３０２ｂ、および、第３の開口３０２ｃが設けられている。第１の開口３０２ａ、第２の開口３０２ｂ、および、第３の開口３０２ｃにはそれぞれ、第１の枠部材３０３ａ、第２の枠部材３０３ｂ、および、第３の枠部材３０３ｃの外形で係合している。第１の枠部材３０３ａ、第２の枠部材３０３ｂ、および、第３の枠部材３０３ｃの内径にはそれぞれ、第１のマグネット群３０５ａ、第２のマグネット群３０５ｂ、および、第３のマグネット群３０５ｃが係合している。第１のマグネット群３０５ａ、第２のマグネット群３０５ｂ、および、第３のマグネット群３０５ｃはそれぞれ、着磁方向の異なる３つのマグネットにより、ハルバッハ磁気回路を形成している。

固定部３００ａは、第１のリアヨーク３０６ａ、第２のリアヨーク３０６ｂ、および、複数のスペーサ部材３０４を備えている。第１のリアヨーク３０６ａは第１のマグネット群３０５ａを、第２のリアヨーク３０６ｂは第２のマグネット群３０５ｂおよび第３のマグネット群３０５ｃをそれぞれ光軸直交平面４０１ｃの投影上で覆うように配置される。これらは、固定部材３０２との間に配されたスペーサ部材３０４と当接し、光軸４０１ａ方向の位置が規定される。

また固定部３００ａは、それぞれ当接面３０７ｄを有する第１の柱部材３０７ａ、第２の柱部材３０７ｂ、および第３の柱部材３０７ｃを備える。第１の柱部材３０７ａ、第２の柱部材３０７ｂ、および第３の柱部材３０７ｃは、固定部材３０２にそれぞれ係合し、当接面３０７ｄが固定部材３０２に当接し、光軸４０１ａ方向の位置が規定される。

前述のように、第１のリアヨーク３０６ａおよび第２のリアヨーク３０６ｂは、複数のスペーサ部材３０４により固定部材３０２に対する位置が規定される。第１の柱部材３０７ａ、第２の柱部材３０７ｂ、および第３の柱部材３０７ｃはそれぞれ、当接面３０７ｄにより固定部材３０２に対する位置が規定される。規定された位置において、第１のリアヨーク３０６ａは固定部材３０２を挟み、ビス部材３０８で第１の柱部材３０７ａおよび第２の柱部材３０７ｂに固定される。また規定された位置において、第２のリアヨーク３０６ｂは、ビス部材３０８で固定部材３０２へ固定され、固定部材３０２を挟み、第３の柱部材３０７ｃに固定される。これにより、第１のリアヨーク３０６ａ、第２のリアヨーク３０６ｂ、第１の柱部材３０７ａ、第２の柱部材３０７ｂ、および第３の柱部材３０７ｃは、固定部材３０２に固定されている。

第１のマグネット群３０５ａ、第２のマグネット群３０５ｂ、および第３のマグネット群３０５ｃはそれぞれ、フランジ部３０５ｄを有する。そして、固定部材３０２と第１のリアヨーク３０６ａおよび第２のリアヨーク３０６ｂとがフランジ部３０５ｄを抑えることで固定されている。なお本実施例では、ハルバッハ磁気回路を形成するように複数のマグネット配列を示しているが、１つのマグネットに複数の極を着磁するような、ハルバッハ磁気回路と異なる構成でもよい。

固定部３００ａは、規制部材３０９および締結部材３１０を備え、規制部材３０９は締結部材３１０によって固定部材３０２に固定される。詳細は後述するが、規制部材３０９と締結部材３１０は、可動部３００ｂの移動を規制する。また固定部３００ａはフロントヨーク３１１を備え、フロントヨーク３１１は第１の柱部材３０７ａ、第２の柱部材３０７ｂ、および第３の柱部材３０７ｃにビス部材３０８で固定される。固定部３００ａはマグネット３１２を備え、マグネット３１２は固定部材３０２に接着剤などで固定される。

次に、図６および図７を参照して、可動部３００ｂの構成について説明する。図６は、ブレ補正装置３００の可動部３００ｂの分解斜視図である。図６に示されるように、可動部３００ｂは、可動部材３１３および撮像素子３０１を備える。撮像素子３０１は、可動部材３１３に対して接着剤などで固定される。第１のマスク３１４ａ、第２のマスク３１４ｂ、赤外吸収フィルタ３１５ａ、および光学ローパスフィルタ３１５ｂは、ホルダ部材３１６とホルダ板金３１７により保持され、撮像素子３０１に粘着部材などで固定される。第１のマスク３１４ａおよび第２のマスク３１４ｂは、撮像素子３０１に撮影光路外からの余計な光が入射することを防ぐ。光学ローパスフィルタ３１５ｂには、振動によって自身の表面についた異物を除去する振動機構３１８が設けられているが、より詳細な原理および制御については公知であるため、その説明を省略する。

また可動部３００ｂは、第１のコイル３１９ａ、第２のコイル３１９ｂ、第３のコイル３１９ｃ、駆動ＦＰＣ３２０、第１の吸着板金３２１ａ、および第２の吸着板金３２１ｂを備える。可動部材３１３は、第１の開口３１３ａ、第２の開口３１３ｂ、および第３の開口３１３ｃを備える。第１のコイル３１９ａが第１の開口３１３ａの内部に、第２のコイル３１９ｂが第２の開口３１３ｂの内部に、第３のコイル３１９ｃが第３の開口３１３ｃの内部にそれぞれ配され、接着剤などで可動部材３１３に固定される。

駆動ＦＰＣ３２０は、第１のコイル３１９ａ、第２のコイル３１９ｂ、および第３のコイル３１９ｃを光軸直交平面４０１ｃの投影上で覆うように配され、接着剤などで可動部材３１３に固定される。第１のコイル３１９ａ、第２のコイル３１９ｂ、および第３のコイル３１９ｃは、駆動ＦＰＣ３２０に電気的に接続され、駆動ＦＰＣ３２０を介して、ブレ補正制御手段２１６ａにより決められた通電が行われる。

第１の吸着板金３２１ａおよび第２の吸着板金３２１ｂは、接着剤などで駆動ＦＰＣ３２０に固定される。第１の吸着板金３２１ａおよび第２の吸着板金３２１ｂは、固定部３００ａの第１のマグネット群３０５ａおよび第３のマグネット群３０５ｃとそれぞれ光軸直交平面４０１ｃの投影上で重なっている。これらは、第１のマグネット群３０５ａおよび第３のマグネット群３０５ｃに引き付けられることで、可動部３００ｂに付勢力を発生させている。

図７は、可動部３００ｂの斜視図である。図７に示されるように、駆動ＦＰＣ３２０は、第１の検出器３２２ａ、第２の検出器３２２ｂ、および第３の検出器３２２ｃを備える。第１のコイル３１９ａの内側には第１の検出器３２２ａが、第２のコイル３１９ｂの内側には第２の検出器３２２ｂが、第３のコイル３１９ｃの内側には第３の検出器３２２ｃがそれぞれ配置されている。第１の検出器３２２ａ、第２の検出器３２２ｂ、および第３の検出器３２２ｃはホール素子である。これらは、後述のように、対向するマグネットの磁力を検出し、ブレ補正制御手段２１６ａにより固定部３００ａに対する可動部３００ｂの光軸直交平面４０１ｃ上の位置を算出する。

可動部３００ｂは第３の吸着板金３２１ｃを備え、第３の吸着板金３２１ｃは可動部材３１３にビス部材３０８で固定される。第３の吸着板金３２１ｃは、固定部３００ａのマグネット３１２と対向しており、マグネット３１２に引き付けられることで可動部３００ｂに付勢力を発生させている。

第１の転動部材３２３ａ、第２の転動部材３２３ｂ、および第３の転動部材３２３ｃは、可動部材３１３に設けられた第１の囲い部３１３ｄ、第２の囲い部３１３ｅ、および第３の囲い部３１３ｆの内部に配置されている。第１の吸着板金３２１ａ、第２の吸着板金３２１ｂと第１のマグネット群３０５ａ、第３のマグネット群３０５ｃとによる付勢力と、第３の吸着板金３２１ｃとマグネット３１２とによる付勢力とが発生する。これらの付勢力により、可動部３００ｂは、第１の転動部材３２３ａ、第２の転動部材３２３ｂ、および第３の転動部材３２３ｃを介して固定部材３０２に付勢される。固定部３００ａに対して可動部３００ｂが移動する際には、第１の転動部材３２３ａ、第２の転動部材３２３ｂ、および第３の転動部材３２３ｃが転動するため、摩擦による負荷はほぼ発生しない。

第１のコイル３１９ａは第１のマグネット群３０５ａと、第２のコイル３１９ｂは第２のマグネット群３０５ｂと、第３のコイル３１９ｃは第３のマグネット群３０５ｃと対向するように位置し、それぞれＶＣＭ（ボイスコイルモータ）を構成する。第１のコイル３１９ａと第１のマグネット群３０５ａとで第１のアクチュエータが構成される。同様に、第２のコイル３１９ｂと第２のマグネット群３０５ｂとで第２のアクチュエータ３２４ｂ、第３のコイル３１９ｃと第３のマグネット群３０５ｃとで第３のアクチュエータがそれぞれ構成される。ここで、撮像素子３０１は略矩形であり、光軸直交平面４０１ｃにおいて短辺に垂直な方向をＸ方向、長辺に垂直な方向をＹ方向とする。

第１のアクチュエータは、撮像素子３０１のＸ方向に、短辺に沿って位置する。第１のマグネット群３０５ａは、Ｘ方向に磁力が変化するような磁気回路構成であり、第１のコイル３１９ａの通電方向に応じて第１のアクチュエータはＸ方向に駆動力を発生させる。第２のアクチュエータおよび第３のアクチュエータは、撮像素子３０１のＹ方向に、長辺に沿って並んで位置する。第２のマグネット群３０５ｂおよび第３のマグネット群３０５ｃはそれぞれ、Ｙ方向に磁力が変化するような磁気回路構成である。第２のコイル３１９ｂおよび第３のコイル３１９ｃの通電方向に応じて、第２のアクチュエータおよび第３のアクチュエータはＹ方向に駆動力を発生させる。また、第２のアクチュエータおよび第３のアクチュエータは、Ｘ方向に光軸４０１ａを中心に略対称に位置しており、第２のアクチュエータと第３のアクチュエータとによる駆動力の差に応じて光軸４０１ａ周りの回転力を発生させる。

ブレ検出手段２１７ｂにより検出されたブレ量（ブレ検出量）に基づいて、前述の方法によりブレを低減する（打ち消す）ように、Ｘ方向とＹ方向、および光軸４０１ａ周りの回転方向に可動部３００ｂを駆動する。これにより、ブレを軽減させた画像を取得することが可能である。

電子先幕撮影モードでは、撮像素子３０１のリセット走査（電子先幕）とそれを追いかけるフォーカルプレーンシャッタ２１８に搭載された後羽根群５との間の領域（スリット）を通過した光が撮像素子３０１に露光することにより画像を生成する。撮像装置２００のブレ検出手段２１７ａがブレを検出すると、ブレ補正を行うために撮像素子３０１を搭載した可動部３００ｂが駆動する。一方、フォーカルプレーンシャッタ２１８は、不図示のフレーム部材に固定されているため、電子先幕走行中に可動部３００ｂが動作した場合、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットの幅が変化する。適切な露出の画像を取得するには、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットの幅を保つことが重要である。このスリットの幅が変化した場合、撮像素子３０１に露光する光量が変化するため、画像の露出の特性が低下する。

例えば、撮影中に可動部３００ｂをＹ方向に駆動するように制御した場合、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットの幅が狭く、または広くなるため、適切な露出に対して暗く、または明るい画像となる。また、撮影中に可動部３００ｂを光軸４０１ａ周りの回転方向に駆動するように制御した場合、電子先幕が後羽根群５に対して傾き、左右の明るさが異なる画像となる。

したがって、電子先幕撮影モードにおいては、電子先幕走行中に可動部３００ｂが動作しても画像に影響が出ないように、撮影時のシャッタ秒時に応じてブレ補正機構３００のブレ補正制御をすることが重要である。

メカシャッタ撮影モードでは、先羽根群４と後羽根群５とが領域（スリット）を形成して走行し、スリットを通過した光が撮像素子３０１に露光することにより画像を作成する。撮像装置２００のブレ検出手段２１７ａがブレを検出すると、ブレ補正を行うために撮像素子３０１を搭載した可動部３００ｂが駆動する。しかし、フォーカルプレーンシャッタ２１８は不図示のフレーム部材に固定されているため、先羽根群４と後羽根群５とで形成される領域（スリット）の幅は、撮像素子３０１を搭載した可動部３００ｂが駆動することによっては変化しない。適切な露出の画像を取得するには、先羽根群４と後羽根群５とで形成されるスリットの幅を保つことが重要である。

次に、本実施例における撮像装置２００の撮影モードによるブレ補正機構３００の動作を説明する。本実施例の撮像装置２００は、メカシャッタ撮影モード（第１のモード）および電子先幕撮影モード（第２のモード）の２つの撮影モードを有する。

（メカシャッタ撮影モード）
撮影モードとしてメカシャッタ撮影モードが選択されている場合、撮像装置２００は、ユーザが設定したシャッタ秒時（シャッタスピード）がいずれのシャッタ秒時でも、ブレ補正機構３００のブレ補正制御（第１のブレ補正）を実行する。

メカシャッタ撮影モードでは、フォーカルプレーンシャッタ２１８に搭載された先羽根群４と後羽根群５とがスリットを形成して走行し、スリットを通過した光が撮像素子３０１に露光することにより画像が形成される。したがって、先羽根群４と後羽根群５との間のスリットを通過する光の光量は、ブレ補正機構３００の第１のブレ補正がＯＮの場合とＯＦＦの場合とで変化しない。撮像素子３０１に露光する光量は、撮像素子３０１を搭載した可動部３００ｂの移動速度に応じて変化する。しかし、可動部３００ｂの移動速度は羽根群の走行速度と比較して遅いため、ブレ補正機構３００の駆動による画像の露出への影響は軽微である。このため、メカシャッタ撮影モードにおいては、いずれのシャッタ秒時が設定された場合でも、ブレ補正機構３００の駆動を制限しない（ブレ補正機構３００のブレ補正制御を実行する）。

（電子先幕撮影モード）
撮影モードとして電子先幕撮影モードが選択されている場合、ユーザがブレ補正機構３００のブレ補正制御（第１のブレ補正）をＯＮに設定していても、シャッタ秒時が所定の秒時よりも速い秒時である場合にはブレ補正機構３００の駆動を禁止する。すなわち、この場合には第１のブレ補正をＯＦＦにして撮影する。一方、シャッタ秒時が所定の秒時よりも遅い秒時である場合、ブレ補正機構３００のブレ補正制御を実行しながら撮影を行う（ブレ補正機構３００の駆動を許可する）。例えば、所定のシャッタ秒時は１／１０００秒であるが、これに限定されるものではない。

電子先幕撮影モードでは、前述のように、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットを通過した光が撮像素子３０１に露光することにより画像を形成する。撮影中にブレ補正機構３００が駆動する場合、可動部３００ｂに搭載された撮像素子３０１が動作することになる。したがって、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットを通過する光の光量が、適切な露光量に対して変化し、ブレ補正機構３００の駆動量によっては画像内で露出が変化する。また、シャッタ秒時が速いほど電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットの幅は狭い。したがって、可動部３００ｂが駆動することで、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットの幅が変化することによる画像の露出への影響度が大きく、適切な露出の画像が得られない場合がある。

シャッタ秒時が所定の秒時よりも速い場合、撮像素子３０１の露光時間が短いため、ブレ補正機構３００の動作（第１のブレ補正）をＯＦＦにした場合でも、手ブレによる画像への影響は少ない。したがって本実施例では、ブレ補正機構３００を駆動することによる画像の露出の特性の低下を防ぐため、所定の秒時よりも速い秒時である場合、ブレ補正機構３００のブレ補正制御（第１のブレ補正）をＯＦＦにする。

一方、シャッタ秒時が所定の秒時よりも遅い場合、撮像素子３０１の露光時間が長いため、電子先幕とそれを追いかける後羽根群５との間のスリットを通過する光が適切な露光量に対して変化した場合でも、画像の露出への影響は軽微である。したがって、シャッタ秒時が遅い場合、ブレ補正機構３００の駆動を制限しない（ブレ補正機構３００のブレ補正制御を実行する）。

以上のように、本実施例の撮像装置２００は、画像を取得する撮像素子３０１と、ブレ検出手段２１７ａにより検出されたブレ量に基づいて撮像素子３０１を移動させることでブレを補正するブレ補正機構３００とを有する。また撮像装置２００は、先羽根群４および後羽根群５を有するシャッタ装置（フォーカルプレーンシャッタ２１８）と、ブレ補正機構のブレ補正制御を行う制御手段（ブレ補正制御手段２１６ａ）とを有する。撮像素子３０１は、第１のモード（メカシャッタ撮影モード）と第２のモード（電子先幕撮影モード）とを有する。第１のモードは、先羽根群４と後羽根群５とで形成される領域（スリット）を通過する光に基づいて画像を取得するモードである。第２のモードは、撮像素子３０１の電子先幕と後羽根群５との間の領域（スリット）を通過する光に基づいて画像を取得するモードである。制御手段は、第１のモードにおいてブレ補正制御を実行し、第２のモードにおいてシャッタ装置のシャッタスピード（シャッタ秒時）に基づいて、ブレ補正制御を実行するか否かを判定する。

好ましくは、撮像装置２００は、シャッタスピードを設定する設定手段（ＣＰＵ２０４）を有する。制御手段は、第２のモードにおいて、設定手段により設定されたシャッタスピードが所定のシャッタスピードよりも速い場合、ブレ補正制御を実行しない。一方、制御手段は、第２のモードにおいて、シャッタスピードが所定のシャッタスピードよりも遅い場合、ブレ補正制御を実行する。本実施例の撮像装置２００によれば、適切な露出で適切にブレ補正を実行して画像を取得することができる。

次に、本発明の実施例２における撮像装置について説明する。本実施例の撮像装置は、撮影モードとして、実施例１のメカシャッタ撮影モード（第１のモード）および電子先幕撮影モード（第２のモード）に加えて、電子シャッタモード（第３のモード）を有する点で、実施例１の撮像装置と異なる。以下、電子シャッタモードにおけるブレ補正機構３００の動作（ブレ補正制御）について説明する。なお、本実施例の撮像装置の他の構成や動作は、実施例１の撮像装置と同じであるため、それらに関する説明は省略する。

（電子シャッタモード）
撮像装置のＣＰＵ２０４は、電子シャッタモードが選択されている場合、ユーザにより設定されたシャッタ秒時がいずれのシャッタ秒時でも、ブレ補正機構３００のブレ補正制御（第１のブレ補正）を実行する。すなわち、ユーザが第１のブレ補正をＯＮに設定した場合には第１のブレ補正をＯＮにして撮影を行い、ユーザが第１のブレ補正をＯＦＦに設定した場合には第１のブレ補正をＯＦＦにして撮影を行う。

電子シャッタモードにおいて、ＣＰＵ２０４は、撮像素子３０１の撮像面３０１ａに入射した光によって生じた電荷の蓄積開始および蓄積終了を電気的に制御する。したがって、撮影中にブレ補正機構３００が駆動したことによる撮像素子３０１への露光量の変化はなく、撮像素子３０１を搭載した可動部３００ｂの移動速度に応じてのみ変化する。可動部３００ｂの移動速度は、撮像素子３０１の電荷の蓄積開始走査および蓄積終了走査と比較して遅いため、ブレ補正機構３００の駆動による画像の露出への影響は軽微である。このため本実施例では、電子シャッタモードにおいて、いずれのシャッタ秒時が設定された場合でもブレ補正機構３００の駆動を制限しない（ブレ補正機構３００のブレ補正制御を実行する）。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

各実施例によれば、適切な露出で適切にブレ補正を実行して画像を取得可能な撮像装置、制御方法、およびプログラムを提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

４ 先羽根群
５ 後羽根群
２００ 撮像装置
２１６ａ ブレ補正制御手段（制御手段）
２１７ａ ブレ検出手段
２１８ フォーカルプレーンシャッタ（シャッタ装置）
３００ ブレ補正機構
３０１ 撮像素子

Claims (4)

1. 画像を取得する撮像素子と、
   ブレ検出手段により検出されたブレ量に基づいて前記撮像素子を移動させることでブレを補正するブレ補正機構と、
   先羽根群および後羽根群を有するシャッタ装置と、
   前記ブレ補正機構のブレ補正制御を行う制御手段と、を有する撮像装置であって、
   前記撮像装置は、前記先羽根群と前記後羽根群とで形成される領域を通過する光に基づいて前記画像を取得する第１のモードと、前記撮像素子の電子先幕と前記後羽根群との間の領域を通過する光に基づいて前記画像を取得する第２のモードと、を有し、
   前記制御手段は、シャッタスピードが所定のシャッタスピードよりも遅い場合、前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行し、
   前記制御手段は、前記シャッタスピードが前記所定のシャッタスピードよりも速い場合、前記第１のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行し、且つ、前記第２のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行しないことを特徴とする撮像装置。
2. 前記ブレ補正機構は、前記ブレ検出手段により検出された並進ブレ量及び回転ブレ量に基づいて前記撮像素子を並進移動及び回転移動させることでブレを補正する並進ブレ及び回転ブレ補正制御する機構であり、
   前記制御手段は、前記シャッタスピードが前記所定のシャッタスピードよりも遅い場合、前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて前記並進ブレ及び回転ブレ補正制御を実行し、
   前記制御手段は、前記シャッタスピードが前記所定のシャッタスピードよりも速い場合、前記第１のモードにおいて前記並進ブレ及び回転ブレ補正制御を実行し、且つ、前記第２のモードにおいて前記並進ブレ及び回転ブレ補正制御を実行しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 撮像素子を用いて画像を取得する取得ステップと、
   ブレ検出手段により検出されたブレ量に基づいて、ブレ補正機構のブレ補正制御を行い前記撮像素子を移動させることでブレを補正するブレ補正ステップと、を備え、
   シャッタ装置の先羽根群と後羽根群とで形成される領域を通過する光に基づいて前記画像を取得する第１のモードと、前記撮像素子の電子先幕と前記後羽根群との間の領域を通過する光に基づいて前記画像を取得する第２のモードと、を有する撮像装置の制御方法において、
   前記ブレ補正ステップにおいて、シャッタスピードが所定のシャッタスピードよりも遅い場合、前記第１のモード及び前記第２のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行し、
   前記ブレ補正ステップにおいて、前記シャッタスピードが前記所定のシャッタスピードよりも速い場合、前記第１のモードにおいて、前記ブレ補正制御を実行し、且つ、前記第２のモードにおいて前記ブレ補正制御を実行しないことを特徴とする撮像装置の制御方法。
4. 請求項３に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。