撮像装置
【課題】撮像装置において手振れによる画質の低下を防止する。
【解決手段】撮像素子２、開口部３０ａを有する地板３０、撮像素子の前方に配置されて開口部３０ａを開閉するシャッタ羽根３１、シャッタ羽根を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構３２，３３，３４、通常撮影モード及び手振れ防止モード、手振れ防止モードにおいて撮像素子により撮影された複数の画像を合成処理して合成画像を得る画像合成手段１１，１２を備え、シャッタ駆動機構は、手振れ防止モードにおいてシャッタ羽根３１に複数回のシャッタ動作を行わせるべく開閉駆動すると共に閉じ動作を速く行い、画像合成手段は、複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像の全てを合成する。これによれば、撮影者が手振れを生じても、得られた合成画像はノイズが含まれず、手振れに起因する画質の劣化を防止ないし抑制して鮮明な画像が得られる。
【解決手段】撮像素子２、開口部３０ａを有する地板３０、撮像素子の前方に配置されて開口部３０ａを開閉するシャッタ羽根３１、シャッタ羽根を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構３２，３３，３４、通常撮影モード及び手振れ防止モード、手振れ防止モードにおいて撮像素子により撮影された複数の画像を合成処理して合成画像を得る画像合成手段１１，１２を備え、シャッタ駆動機構は、手振れ防止モードにおいてシャッタ羽根３１に複数回のシャッタ動作を行わせるべく開閉駆動すると共に閉じ動作を速く行い、画像合成手段は、複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像の全てを合成する。これによれば、撮影者が手振れを生じても、得られた合成画像はノイズが含まれず、手振れに起因する画質の劣化を防止ないし抑制して鮮明な画像が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型のデジタルカメラ、携帯電話機等に搭載されるモバイルカメラ等の撮像素子を含む撮像装置において、手振れを補正する機能（手振れ防止機能）を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置としては、撮影レンズ、絞り、シャッタ羽根、ＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子からなる撮像部、撮像部により撮影された画像信号を処理する信号処理部、画像記憶部、複数の画像の相互のずれを検出するずれ検出部、ずれ検出部の情報に基づいて複数の画像を合成する画像合成部等を備え、手振れ補正モード（防振システム）が選択された場合、一回のレリーズ操作により、複数回の撮影を行い、これら複数回の撮影により得られた複数の撮影画像を合成して最終的に一枚の画像を取得するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、複数回の撮影は、撮像素子において、所定のタイミングで発せられる指令パルスに応じて、電荷の蓄積開始→電荷の蓄積終了→電荷転送→画像記憶というシーケンスを複数に亘って繰り返す、すなわち、電子シャッタにより複数回の撮影を行うものである。 しかしながら、このような電子シャッタによる撮影手法では、画像データ（電荷）の転送時にノイズが発生し易く、各々に撮影された画像は画質の劣化を招き、合成された画像もノイズが累積して画質の劣化を招き、所定のノイズ補正処理が施されない限り、結果的に鮮明な画像が得られないという問題がある。
すなわち、ＣＣＤ等の撮像素子においては、通常、インターレス方式が採用されており、このインターレス方式によれば、撮像素子の画素情報を転送する場合、情報（電荷）を隣の画素に順次転送するため、画素自体が光を感知すると、その光も転送される情報に重畳されていまい、画像の劣化を招くことになる。したがって、画像の転送時には、ＣＣＤ等の撮像素子に光が当らないのが好ましい。
そこで、機械的に開閉動作を行うシャッタを、上記の撮像装置に適用すると、図１に示すように、シャッタ羽根は開き動作の速度と閉じ動作の速度が同一の開口波形になる。したがって、撮影回数（分割数）が例えば３回の場合、全体の露出時間Ｙは、シャッタ羽根の開閉動作毎の有効露出時間Ｘａを３倍して、Ｙ＝３Ｘａで表され、各々の有効露出時間Ｘも長くなるため、データ転送時にシャッタ羽根を完全に閉じると、高速連写に対応することができない。また、シャッタ羽根が完全に閉じられる前にデータの転送を始めると、高速連写に対応することはできても、データ転送中のＣＣＤ等の撮像素子に光が当ってしまい、ノイズが発生する。
【０００４】
一方、シャッタ羽根の全開作動時における露光時間を短くするために、開口部を開閉する一対のシャッタ羽根、一対のシャッタ羽根を全開位置と全閉位置の間で開閉させるべく回転駆動される開閉部材、開閉部材を回転駆動するモータ、開閉部材の回転範囲を規制するように開閉部材に係合する係合位置と開閉部材から離脱してその規制を解除する解除位置の間を揺動する可動規制部材、可動規制部材を回動させて係合位置又は解除位置に位置付けるプランジャ等を備え、可動規制部材により開閉部材を規制して、シャッタ羽根を開口部の縁部近傍に位置付けて全開位置とするカメラ用レンズシャッタが知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、このカメラ用レンズシャッタにおいては、シャッタ羽根の全開位置を規定するために、開閉部材及び可動規制部材を必要とし、かつ、それらの配置スペースが必要になり、大型化、構造の複雑化、高コスト化等を招くという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７４０６９号公報
【特許文献２】特開平８−２６２５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を図りつつ、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、撮像素子と、開口部を有する地板と、撮像素子の前方に配置されて開口部を開閉するシャッタ羽根と、シャッタ羽根を開閉駆動するシャッタ駆動機構と、通常撮影モード及び手振れ防止モードと、手振れ防止モードにおいて撮像素子により撮影された複数の画像を合成処理して合成画像を得る画像合成手段と、を備えた撮像装置であって、上記シャッタ駆動機構は、手振れ防止モードにおいて、シャッタ羽根に複数回のシャッタ動作を行わせるべく開閉駆動し、上記画像合成手段は、複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像の全てを合成処理する、ことを特徴としている。
この構成によれば、手振れ防止モードにおいて、シャッタ駆動機構によりシャッタ羽根が複数回開閉駆動されて、複数回のシャッタ動作を行う。そして、複数回のシャッタ動作に基づいて撮像素子により撮影された複数の画像全てが、画像合成手段により合成処理されて一枚の合成画像として出力される。したがって、撮影者が手振れを生じても、得られた合成画像にはノイズが含まれず、手振れに起因する画質の劣化を防止ないし抑制して鮮明な画像を得ることができる。
【０００８】
上記構成において、シャッタ駆動機構は、所定のストロークを進退すると共にその一部がシャッタ羽根に当接するプランジャ、プランジャを進退駆動するアクチュエータを含み、プランジャは、手振れ防止モード以外の通常撮影モードにおいて、開口部の縁部から所定量離れた全開位置にシャッタ羽根を位置決めする第１ストッパ位置と、手振れ防止モードにおいて、第１ストッパ位置により位置決めされる全開位置よりも開口部の縁部寄りの全開位置にシャッタ羽根を位置決めする第２ストッパ位置を規定する、構成を採用することができる。
この構成によれば、通常の撮影モードにおいては、シャッタ羽根は、第１ストッパ位置に位置するプランジャにより、開口部の縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部を閉じることはなく全開位置に位置決めされる。一方、手振れ防止モードにおいては、シャッタ羽根は、アクチュエータに通電することにより、第２ストッパ位置に移動したプランジャにより、開口部の縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、第２ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【０００９】
上記構成において、撮像素子の前方に配置されて地板の開口部を所定の口径に絞る絞り開口を有すると共に開口部に臨む絞り位置と開口部から退避した非絞り位置の間で移動自在に配置された絞り羽根と、絞り羽根を駆動する絞り駆動機構をさらに備え、プランジャは、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置にあるとき、絞り開口の縁部寄りの全開位置にシャッタ羽根を位置決めする第３ストッパ位置を規定する、構成を採用することができる。
この構成によれば、通常の撮影モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置又は開口部から退避した非絞り位置にあるとき、シャッタ羽根は、第１ストッパ位置に位置するプランジャにより、開口部の縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部（又は絞り開口）を閉じることはなく全開位置に位置決めされる。一方、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置にあるとき、シャッタ羽根は、アクチュエータに通電することにより、第３ストッパ位置に移動したプランジャにより、（絞り羽根の）絞り開口の縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、第３ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【００１０】
上記構成において、絞り駆動機構は、絞り羽根の動作に連動すると共にプランジャに係合してその移動を規制し得る規制レバーを含み、プランジャは、後退した状態で第１ストッパ位置を規定し、途中まで突出し規制レバーに当接して移動が規制された状態で第２ストッパ位置を規定し、規制レバーにより規制が解除されて最も突出した状態で第３ストッパ位置を規定する、構成を採用することができる。
この構成によれば、通常の撮影モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置又は開口部から退避した非絞り位置にあるときは、プランジャを後退させて第１ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部から退避した非絞り位置にあるときは、規制レバーによる突出規制にてアクチュエータに通電しプランジャを途中まで進出させて第２ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置にあるときは、規制レバーによる規制を解除してアクチュエータに通電しプランジャを最も突出させて第３ストッパ位置を規定することができる。
このように、一つのプランジャの進退位置に応じて３つのストッパ位置を規定することができるため、部品点数の削減、構造の簡素化を達成しつつ、開口径を絞る場合及び絞らない場合において、通常の撮影モード又は手振れ防止モードを選択的に容易に設定することができる。
【００１１】
上記構成において、複数の画像を得るためのシャッタ動作の回数は、画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づいて設定される、構成を採用することができる。
この構成によれば、測光情報に基づいて、適正露出量となるべくシャッタ動作の回数（すなわち撮影回数）が設定されるため、露出補正等の処理を施す必要がなく、複数の画像を合成処理するだけで所定の露出量になる画像（合成画像）を得ることができる。
【００１２】
上記構成において、複数の画像を得るためのシャッタ動作の露出時間は、画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づき、必要とする露出時間をＹ、１回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される、構成を採用することができる。
この構成によれば、シャッタ羽根がＮ回のシャッタ動作を行うべく連続的に開閉駆動されるとき、２回目以降の閉じ動作の速度が一回目の閉じ動作の速度に比べて速くなるため、２回目以降の有効露出時間を短くすることができ、すなわち、Ｘ´＞Ｘとなり、適正露出時間に至るまでの全体の時間を従来に比べて短くすることができ、又、分割された露出時間が長くなることで生じる手振れ防止モード時のノイズの発生等を防止することができる。すなわち、連写の秒時は最低秒時が決まってしまう関係上、初回の秒時を露光に合わせてリニアに変化させると共に、連写回数を変えることで、適正露光を得ることができる。
【００１３】
上記構成において、所定の測光情報に基づき、手振れ防止モードと通常撮影モードが、自動的に切り替わる、構成を採用することができる。
この構成によれば、測光情報に基づき、手振れ防止モード又は通常撮影モードが自動的に選択されるため、撮影操作を簡素化することができる。
【００１４】
上記構成において、撮像素子に画像を投影するべくシャッタ羽根の前方に配置された光学系により得られる焦点距離情報と所定の測光情報に基づいて、通常撮影モードと手振れ防止モードが自動的に切り替わる、構成を採用することができる。
この構成によれば、自動的に撮影モードを切り替える際の制御情報として、光学系により得られる焦点距離情報が加わるため、撮影操作を簡素化しつつ、より高精度に撮影を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成をなす撮像装置によれば、携帯型のデジタルカメラ、携帯電話機等に搭載されたモバイルカメラ等において、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成しつつ、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図２ないし図８は、本発明に係る撮像装置の一実施形態（シャッタ羽根のみで、絞り羽根が無い場合）を示すものであり、図２は装置のシステム全体を示すブロック図、図３ないし図５は装置のシャッタユニット（シャッタ羽根及びシャッタ駆動機構）を示す平面図及び装置の断面図、図６は手振れを生じた複数の画像データを示す模式図、図７は装置の動作を示すフローチャート、図８は装置のシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【００１７】
この撮像装置は、図２に示すように、レンズ光学系１、撮像素子としてのＣＣＤ２、シャッタユニットＵ、Ａ／Ｄ変換器３、レンズ駆動回路４、シャッタ駆動回路５、プランジャアクチュエータ駆動回路６、ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路７、測光制御回路８、画像信号処理回路９、画像記憶部１０、画像合成手段としての画像ずれ演算回路１１及び画像合成回路１２、合成画像記憶部１３、画像表示回路１４、液晶パネル１５、記憶部１６、メインスイッチ１７、手振れ防止スイッチ１８、レリーズボタン１９、種々の制御を司る中央制御回路２０等を備えている。
【００１８】
シャッタユニットＵは、図３ないし図５に示すように、円形の開口部３０ａを画定する地板３０、地板３０に対して揺動自在に支持されて開口部３０ａを開閉するシャッタ羽根３１、シャッタ羽根３１を開閉駆動する駆動モータ３２、シャッタ羽根３１が開口部３０ａを全開する２つの全開位置を規定するプランジャ３３、プランジャ３３を進退駆動するアクチュエータ３４等を備えている。
ここでは、駆動モータ３２、プランジャ３３、アクチュエータ３４等により、シャッタ羽根３１を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構が構成されている。
【００１９】
地板３０は、所定の口径を円形の開口部３０ａ、開口部３０ａの近傍に突設されてシャッタ羽根３１を全閉位置に位置決めするストッパ３０ｂ、シャッタ羽根３１を揺動自在に支持する支軸３０ｃ、切り欠き３０ｇ等を備えている。
シャッタ羽根３１は、支軸３０ｃにより揺動自在に支持されると共に、円孔３１ａに駆動ピン３２ａが連結されており、開口部３０ａから退避してプランジャ３３の先端部に当接して位置決めされる２つの全開位置（プランジャ３３により規定される第１ストッパ位置と第２ストッパ位置にそれぞれ対応する２つの全開位置）と、開口部３０ａに臨んでストッパ３０ｂに当接し位置決めされる全閉位置の間を往復動するようになっている。
駆動モータ３２は、駆動ピン３２ａを有するロータ、ロータを回動自在に支持する支持枠の周りに巻回された励磁用のコイル、コイルの外側に配置された円筒状のヨーク等により形成されている。
プランジャ３３は、アクチュエータ３４により進退自在に駆動されるものであり、その先端部（一部）がシャッタ羽根３１の縁部に当接して、第１ストッパ位置における全開位置と第２ストッパ位置における全開位置にそれぞれ、シャッタ羽根３１を位置決めするようになっている。
アクチュエータ３４は、プランジャ３３に連結された可動子、可動子を往復動させるべく電磁力を発生するソレノイド等により形成されている。
【００２０】
そして、アクチュエータ３４が一方向に駆動された状態では、図３中の二点鎖線で示すように、プランジャ３３は所定位置に後退して、その先端部（一部）がシャッタ羽根３１を開口部３０ａの縁部から所定距離離れた全開位置に位置決めする第１ストッパ位置を規定するようになっている。
すなわち、シャッタ羽根３１は、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３により、開口部３０ａの縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根３１が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部３０ａを閉じることはなく全開位置に高精度に位置決めされるようになっている。
【００２１】
一方、アクチュエータ３４が他方向に駆動された状態では、図３中の実線で示すように、アクチュエータの通電により、プランジャ３３は所定位置に進出して、その先端部がシャッタ羽根３１を第１ストッパ位置（後退したプランジャ３３の先端部）により位置決めされる全開位置よりも開口部３０ａの縁部寄りの全開位置に位置決めする第２ストッパを規定するようになっている。
すなわち、シャッタ羽根３１は、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根３１に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができるようになっている。
【００２２】
したがって、上記のシャッタユニットＵにおいては、通常の撮影モードにおいて、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図３中の二点鎖線で示すように、後退して第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３の先端部に当接して位置決めされた全開位置から、図５に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。
また、手振れ防止スイッチ１８がオンにされた手振れ防止モードにおいては、先ず、アクチュエータ３４に通電しプランジャ３３を実線で示すように進出させて第２ストッパ位置を規定するように移動させる。
そして、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図３中の実線で示すように、進出して第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３の先端部に当接して位置決めされた全開位置から、図５に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。そして、手振れ防止モードにおいては、このシャッタ動作が複数回に亘って連続して行われるようになっている。
【００２３】
このように、通常の撮影モードにおいては、プランジャ３３を後退させて第１ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードにおいては、プランジャ３３を進出させて第２ストッパ位置を規定するため、部品点数の削減、構造の簡素化を達成しつつ、通常の撮影モード又は手振れ防止モードを選択的に容易に設定することができる。
【００２４】
レンズ光学系１は、複数のレンズを含むレンズ鏡胴を備えている。そして、メインスイッチ１７がオンにされると、レンズ駆動回路４が、レンズ光学系１に対して、レンズ鏡胴を沈胴位置から所定量だけ繰り出した待機位置に移動させる繰り出し動作を行い、又、適宜所定の制御信号に基づいて、撮影倍率を変化させるズーミング動作、及び合焦を行うフォーカシング動作の駆動制御を行うようになっている。
ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３は、ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路７により、所定のトリガパルスが発せられると、電荷の蓄積を開始し、所定時間に亘って蓄積した電荷をデジタル信号に変換しつつ、画像信号処理回路９を経由して、処理された画像データを画像記憶部１０に転送するようになっている。また、ＣＣＤ２は、所定の制御信号に基づいて、被写体の光量等を測定するようになっている。
【００２５】
シャッタ駆動回路５は、シャッタ羽根３１を駆動する駆動機構（駆動モータ３２）を駆動制御するものであり、測光情報等に基づいて、所望の露出時間となるシャッタ秒時等を決定するようになっている。
プランジャアクチュエータ駆動回路６は、アクチュエータ３４を駆動制御して、通常の撮影モードではプランジャ３３を後退した位置に位置付けて第１ストッパ位置を規定し、又、手振れ防止モードではプランジャ３３を進出した位置に位置付けて第２ストッパ位置を規定するように駆動制御するものである。
【００２６】
測光制御回路８は、レリーズボタン１９が半押しされたレリーズ動作に基づいて、ＣＣＤ２を介して被写体の光量を測定するように駆動制御するものである。
画像信号処理回路９は、ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３により得られた出力に対して、白黒画像信号を形成する信号処理を施して白黒画像信号を形成し、又は、輝度信号や色信号を形成する信号処理を施してカラー画像信号を形成するものである。
画像記憶部１０は、単写モード又は連写モード等の通常撮影モードにより撮影された画像データ、手振れ防止モードにより撮影された複数の画像データ等を記憶（書き換え及び消去可能に記憶）するものである。
【００２７】
画像ずれ演算回路１１は、手振れ防止モードにおいて、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データを読み出して、画像の相対的な移動量を演算するものである。
画像合成回路１２は、画像ずれ演算回路１１により演算されたずれ量に関する情報に基づいて、基準となる画像データ以外の複数の画像データの座標を補正し、補正した画像データを基準となる画像データに合成処理して、一枚の合成画像を出力するものである。
例えば、図６に示すように、画像記憶部１０には、手振れを生じた状態で撮影された画像データＡ，Ｂが記憶されているものとする。このとき、画像記憶部１０の水平アドレスｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・，ｘｍ，ｘｎ、垂直アドレスｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・，ｙｍ，ｙｎは、ＣＣＤ２の１画素に対応している。
そこで、画像ずれ演算回路１１は、最初に撮影された画像データＡのアドレス（ｘｍ，ｙｍ）の画素と同じ情報の画素データを２枚目の画像データＢから探し出し、そのときの画素位置（ｘｎ，ｙｎ）を算出して、下記式でｘ方向及びｙ方向のずれ量（移動量）を求める。
ｘ方向ずれ量Δｘ＝ｘｎ−ｘｍ
ｙ方向ずれ量Δｙ＝ｙｎ−ｙｍ
そして、画像合成回路１２は、得られたずれ量（Δｘ，Δｙ）に基づいて、２枚目の画像データＢを全体として移動させて、最初の画像データＡに合成して合成画像を得るものである。尚、３枚目以降の画像についても、同様の処理を施すものである。
すなわち、画像合成手段の一部をなす画像ずれ演算回路１１は、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データのうち、最初に撮影された画像データを基準データとして、その後に撮影された複数の画像データが基準データからどれだけずれているかそのずれ量を演算し、画像合成手段の一部をなす画像合成回路１２は、演算されたずれ量に関する情報に基づいて、複数の画像データの座標を補正し、基準となる画像データに合成して、一枚の合成画像を出力するようになっている。
【００２８】
合成画像記憶部１３は、画像合成回路１２により合成処理された合成画像を記憶（書き換え及び消去可能に記憶）するものである。尚、ここでは、合成画像のみを記憶する合成画像記憶部１３を設けたが、これに限定されるものではなく、画像記憶部１０に記憶してもよい。
【００２９】
画像表示回路１４は、画像記憶部１０に記憶された通常モードで撮影された画像データ、又は、合成画像記憶部１３に記憶された手振れ防止モードで撮影された画像データを、液晶パネル１５に表示させるための制御を行うものである。
記憶部１６は、この装置を駆動制御するために必要な種々の情報を予め記憶するものである。尚、記憶部１６が、前述の画像記憶部１０及び合成画像記憶部１３を兼ねるように形成されてもよい。
【００３０】
メインスイッチ１７は、電源のオン／オフを操作するものであり、装置全体を起動させるトリガとなるものである。
手振れ防止スイッチ１８は、操作者（撮影者）がオン操作することにより、装置を手振れ防止モードに移行させ、操作者がオフ操作することにより、装置を通常の撮影モードに移行させるものである。尚、手振れ防止スイッチ１８の手動による操作に限らず、手振れが発生し易い状況を装置が自動的に感知して、自動的に手振れ防止モードに切り替えるようにしてもよい。
【００３１】
レリーズボタン１９は、半押しにされたとき、測光、測距、焦点距離あるいはシャッタ秒時の設定等のトリガ信号を発するものであり、全押しされたときに、シャッタ駆動回路５を介してシャッタ羽根３１にシャッタ動作（閉じ動作→開き動作）を行わせるためのトリガ信号を発するものである。
【００３２】
次に、上記撮像装置において、手振れ防止モードが選択された場合の撮影動作について、図７及び図８を参照しつつ説明する。
先ず、メインスイッチ１７がオンにされると（ステップＳ１）、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１のレンズ鏡胴が沈胴位置から所定量繰り出して待機位置に停止する（ステップＳ２）。
そして、手振れ防止スイッチ１８がオンにされて（ステップＳ３）、手振れ防止モードが選択され、続けて、レリーズボタン１９が半押しされると（ステップＳ４）、測光制御回路８の駆動制御により、ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３を介して、測光（被写体の光量を測定）、測距（被写体までの距離を測定、所定距離を測定）、焦点距離の読み取りが行われる（ステップＳ５）。
ここで、所定の焦点距離に対し光量が所定レベル以下の場合（露出時間が長い場合）に、プランジャアクチュエータ駆動回路６の駆動制御により、アクチュエータ３４が駆動されて、プランジャ３３が第２ストッパ位置を規定するように所定量だけ進出して停止し、又、シャッタ秒時等が決定されて、シャッタ高速モードが設定される（ステップＳ６）。
尚、光量が所定レベルを超えるとき（露出時間が短い場合）には、シャッタ秒時は必然的に高速に設定されるため、撮影画像は手振れを生じず、露出も適正値になるため、ここで述べる手振れ防止モードにおける画像合成処理が不要となる。
【００３３】
続いて、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、シャッタ羽根３１の開閉動作によるシャッタ動作を連続的に何回行わせればよいかその回数（Ｎ）が演算により求められ、得られた回数（Ｎ）がシャッタ羽根３１の駆動回数（Ｎ）として設定される（ステップＳ７）。
また、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１が適宜駆動されて、フォーカシングが行われる（ステップＳ８）。
このように、測光情報に基づいて、適正露出量となるべくシャッタ動作の回数（すなわち撮影回数）が設定されるため、露出補正等の処理を施す必要がなく、複数の画像を合成するだけで所定の露出量になる画像（合成画像）を得ることができる。
また、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、必要とされる露出時間Ｙは、図８に示すように、一回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される。
このように、シャッタ羽根３１がＮ回のシャッタ動作を行うべく連続的に開閉駆動されるとき、図８の開口波形で示すように、２回目以降の閉じ動作の速度が一回目の閉じ動作の速度に比べて速くなるため、２回目以降の有効露出時間を短くすることができ、すなわち、Ｘ´＞Ｘとなり、全体としての適正露出時間を従来に比べて短くすることができ、露出時間が長くなることで生じる手振れ防止モード時のノイズの発生等を防止することができる。
【００３４】
そして、レリーズボタン１９が全押しされると（ステップＳ９）、図８に示すように、ＣＣＤ２（撮像素子）の電荷蓄積がオンにされて撮影画像に関する電荷蓄積が開始され（ステップＳ１０）、所定時間経過後に、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が閉じ通電されて、シャッタ羽根３１が閉じ動作を行う（ステップＳ１１）。続けて、ＣＣＤ２に蓄積された画像データがＡ／Ｄ変換器３及び画像信号処理回路９を経て、画像記憶部１０に転送（メモリ書込み）され（ステップＳ１２）、その後、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が開き通電されて、シャッタ羽根３１が開き動作を行う（ステップＳ１３）。
【００３５】
上記ＣＣＤ２による電荷蓄積の開始（オン）→シャッタ羽根３１の閉じ動作→ＣＣＤ２に蓄積された画像データの転送→シャッタ羽根３１の開き動作からなるシャッタ動作が、予め設定された複数回（Ｎ回）に亘って（ここでは３回）連続的に行われる（ステップＳ１４）。
上記連続的なシャッタ動作において、シャッタ羽根３１は、進出した第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）への衝突による反動を利用して高速で閉じ動作を行うことができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【００３６】
そして、複数回（Ｎ回）のシャッタ動作が終了すると、画像ずれ演算回路１１により、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データのうち、最初に撮影された画像データを基準データとして、その後に撮影された複数の画像データが基準データからどれだけずれているかそのずれ量が演算される（ステップＳ１５）。
続いて、画像合成回路１２により、演算されたずれ量に関する情報に基づいて、複数の画像データの座標が補正され、基準となる画像データに対して補正された他の複数の画像データが合成処理され（ステップＳ１６）、一枚の合成画像が出力される（ステップＳ１７）。
この合成画像は、合成画像記憶部１３（メモリ）に記憶され（ステップＳ１８）、要求に応じて、画像表示回路１４を介して液晶パネル１５で表示される。
上記一連の動作により、手振れ防止モードにおける撮影動作、すなわち、シャッタ羽根３１による複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像を合成処理して一枚の画像として出力する手振れ補正（手振れ防止）処理が行われる。
【００３７】
上記のように、この撮像装置によれば、撮像素子の駆動を制御するだけの電子シャッタを採用するのではなく、シャッタ羽根３１を高速で開閉駆動して複数回のシャッタ動作を行うと共に、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根３１を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００３８】
図９ないし図１８は、本発明に係る撮像装置の他の実施形態（シャッタ羽根及び絞り羽根を含む場合）を示すものであり、図９は装置のシステム全体を示すブロック図、図１０及び図１１は装置の構造を示す平面図及び断面図、図１２ないし図１６は装置の動作を説明するための平面図、図１７は装置の動作を示すフローチャート、図１８は装置の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
この実施形態においては、前述の実施形態に対して、プランジャの形状を変更し、絞り羽根３５、規制レバー３６を含む絞り駆動機構を追加したものであり、その他の構成については同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
この撮像装置は、図９に示すように、レンズ光学系１、撮像素子としてのＣＣＤ２、シャッタユニットＵ´、Ａ／Ｄ変換器３、レンズ駆動回路４、シャッタ駆動回路５、絞り駆動回路５´、プランジャアクチュエータ駆動回路６、ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路７、測光制御回路８、画像信号処理回路９、画像記憶部１０、画像合成手段としての画像ずれ演算回路１１及び画像合成回路１２、合成画像記憶部１３、画像表示回路１４、液晶パネル１５、記憶部１６、メインスイッチ１７、手振れ防止スイッチ１８、レリーズボタン１９、種々の制御を司る中央制御回路２０等を備えている。
【００４０】
シャッタユニットＵ´は、図１０及び図１１に示すように、開口部３０ａを画定する地板３０´、シャッタ羽根３１、駆動モータ３２、プランジャ３３´、プランジャ３３´を進退駆動するアクチュエータ３４、絞り羽根３５、絞り羽根３５に連動すると共にプランジャ３３´の移動を規制し得る規制レバー３６、絞り羽根３５を駆動する駆動モータ３７等を備えている。
ここでは、駆動モータ３２、プランジャ３３´、アクチュエータ３４等により、シャッタ羽根３１を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構が構成されており、駆動モータ３７、規制レバー３６等により、絞り羽根３５を駆動する絞り駆動機構が構成されている。
【００４１】
地板３０´は、図１０及び図１１（ａ），（ｂ）に示すように、開口部３０ａ、ストッパ３０ｂ、支軸３０ｃの他に、絞り羽根３５を開口部３０ａから退避した非絞り位置に位置決めするストッパ３０ｄ、絞り羽根３５を開口部３０ａに臨む絞り位置に位置決めするストッパ３０ｅ、絞り羽根３５を揺動自在に支持する支軸３０ｆ、シャッタ羽根３１及び絞り羽根３５を覆うカバー板３８等を備えている。尚、図１０において、カバー板３８は省略されている。
シャッタ羽根３１は、支軸３０ｃにより揺動自在に支持されると共に、円孔３１ａに駆動ピン３２ａが連結されており、プランジャ３３´の突起部３３ａに当接して位置決めされる３つの全開位置（プランジャ３３´により規定される第１ストッパ位置、第２ストッパ位置、第３ストッパ位置のそれぞれに対応する全開位置）と、開口部３０ａに臨んでストッパ３０ｂに当接し位置決めされる全閉位置の間を往復動するようになっている。
プランジャ３３´は、アクチュエータ３４への通電により進退自在に駆動されるものであり、その先端領域から垂直に突出する突起部３３ａを有し、突起部３３ａがシャッタ羽根３１の縁部に当接して、第１ストッパ位置における全開位置、第２ストッパ位置における全開位置、第３ストッパ位置における全開位置（絞り開口３５ｂを全開する絞り状態における全開位置）にそれぞれ、シャッタ羽根３１を位置決めするようになっている。
【００４２】
絞り羽根３５は、図１０及び図１１に示すように、円孔３５ａ、所定の口径をなす絞り開口３５ｂを備え、支軸３０ｆにより揺動自在に支持されると共に円孔３５ａに駆動ピン３７ａが連結されており、開口部３０ａから退避してストッパ３０ｄに当接して位置決めされる非絞り位置と、開口部３０ａに臨んでストッパ３０ｅに当接し位置決めされ開口部３０ａを所定の口径に絞る絞り位置の間を往復動するようになっている。
【００４３】
規制レバー３６は、図１０に示すように、略Ｌ字状に形成されて、一端側において駆動ピン３７ａが連結される長孔３６ｂ、他端側においてプランジャ３３´の突起部３３ａに係合してプランジャ３３´の突出量を規制する規制部３６ｃを備え、支軸３６ａ回りに揺動自在に支持され、絞り羽根３５の動作に連動して揺動するようになっている。
駆動モータ３７は、図１０に示すように、駆動ピン３７ａを有するロータ、ロータを回動自在に支持する支持枠の周りに巻回された励磁用のコイル、コイルの外側に配置された円筒状のヨーク等により形成されている。
【００４４】
そして、通常の撮影モードにおいて、絞り羽根３５が非絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が一方向に駆動された状態では、図１２に示すように、プランジャ３３´は所定位置に後退して、突起部３３ａがシャッタ羽根３１を開口部３０ａの縁部から所定距離離れた全開位置に位置決めする第１ストッパ位置を規定するようになっている。
すなわち、非絞り状態において、シャッタ羽根３１は、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´により、開口部３０ａの縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根３１が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部３０ａを閉じることはなく全開位置に高精度に位置決めされるようになっている。
【００４５】
手振れ防止モードにおいて、絞り羽根３５が非絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が他方向に駆動された状態では、図１３に示すように、プランジャ３３´は所定位置まで進出して規制レバー３６の規制部３６ｃに当接してさらなる移動が規制され、規制された状態にあるプランジャ３３´（の突起部３３ａ）が、シャッタ羽根３１を第１ストッパ位置（後退したプランジャ３３´の突起部３３ａ）において位置決めされる全開位置よりも開口部３０ａの縁部寄りの全開位置に位置決めする第２ストッパを規定するようになっている。
すなわち、シャッタ羽根３１は、第２ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、前述同様に、第２ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根３１に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができるようになっている。
【００４６】
通常の撮影モードにおいて、絞り駆動機構により駆動されて絞り羽根３５が絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が一方向に駆動された状態では、図１４に示すように、プランジャ３３´は所定位置に後退して、突起部３３ａがシャッタ羽根３１を開口部３０ａの縁部から所定距離離れた全開位置に位置決めする第１ストッパ位置を規定するようになっている。
すなわち、絞り状態において、シャッタ羽根３１が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部３０ａを閉じることはなく全開位置に高精度に位置決めされるようになっている。
【００４７】
手振れ防止モードにおいて、絞り駆動機構により駆動されて絞り羽根３５が絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が他方向に駆動された状態では、図１５に示すように、規制レバー３６は、絞り羽根３５に連動して、規制部３６ｃがプランジャ３３´（の突起部３３ａ）から完全に離れる位置まで回転するため、プランジャ３３´は最も突出した位置において、第２ストッパ位置により位置決めされる全開位置よりも絞り開口３５ｂの縁部寄りの全開位置にシャッタ羽根３１を位置決めする第３ストッパ位置を規定するようになっている。
【００４８】
すなわち、手振れ防止モードにおいて絞り状態にあるとき、シャッタ羽根３１は、図１５に示す全開位置と図１６に示す全閉位置の間を往復駆動されると共に、アクチュエータ３４への通電により第３ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、絞り開口３５ｂの縁部に近い領域（全開位置）に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、前述同様に、第３ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根３１に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができるようになっている。
【００４９】
したがって、上記のシャッタユニットＵ´においては、通常の撮影モードにおいて開口径を絞らないとき、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図１２に示すように、後退して第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に当接して位置決めされた全開位置から、図１０に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。
【００５０】
また、手振れ防止スイッチ１８がオンにされた手振れ防止モードにおいて開口径を絞らないとき、先ず、アクチュエータ３４によりプランジャ３３´（の突起部３３ａ）を突出させて規制レバー３６に当接させることで、第２ストッパ位置を規定する。
そして、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図１３に示すように、途中まで突出して第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に当接して位置決めされた全開位置から、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。そして、手振れ防止モードにおいては、このシャッタ動作が複数回に亘って連続して行われる。
【００５１】
さらに、手振れ防止スイッチ１８がオンにされた手振れ防止モードにおいて開口径を絞るとき、先ず、絞り駆動機構により、絞り羽根３５を絞り位置に移動させる。すると、絞り羽根３５の動作に連動して、規制レバー３６が所定角度回転し、規制部３６ｃがプランジャ３３´（の突起部３３ａ）から所定量離れた位置に達する。すると、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）は、図１５に示すように、規制レバー３６による規制が解除されて、最も突出した位置まで移動し、第３ストッパ位置を規定する。
そして、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図１５に示すように、第３ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に当接して位置決めされた全開位置から、図１６に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。そして、手振れ防止モードにおいては、このシャッタ動作が複数回に亘って連続して行われる。
【００５２】
このように、通常の撮影モードにおいては、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）を後退させて第１ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードでかつ開口径を絞らないときは、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）を途中まで突出させて第２ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードで開口径を絞るときは、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）を最も突出させて第３ストッパ位置を規定するため、部品点数の削減、構造の簡素化を達成しつつ、絞りの有無に応じて、通常の撮影モード又は手振れ防止モードを選択的に容易に設定することができる。
【００５３】
次に、上記撮像装置において、手振れ防止モードが選択された場合の撮影動作について、図１７及び図１８を参照しつつ説明する。
先ず、メインスイッチ１７がオンにされると（ステップＳ１）、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１のレンズ鏡胴が沈胴位置から所定量繰り出して待機位置に停止する（ステップＳ２）。
そして、手振れ防止スイッチ１８がオンにされて（ステップＳ３）、手振れ防止モードが選択され、続けて、レリーズボタン１９が半押しされると（ステップＳ４）、測光制御回路８の駆動制御により、ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３を介して、測光（被写体の光量を測定）、測距（被写体までの距離を測定、所定距離を測定）、焦点距離の読み取りが行われる（ステップＳ５）。
続いて、測光情報等に基づいて、開口径を絞るか否かの判断が行われる（ステップ６）。そして、絞る必要がないと判断された場合は、絞り羽根３５は開口部３０ａから退避した非絞り位置に位置付けられたままの状態で、次のステップに移行する。一方、絞る必要があると判断された場合は、絞り駆動機構により、絞り羽根３５が開口部３０ａに臨む絞り位置に移動させられて、絞り状態がセットされる。
この絞り羽根３５の動作に連動して規制レバー３６によるプランジャ３３´の突出規制が解除されるため、プランジャアクチュエータ駆動回路６の駆動制御により、アクチュエータ３４が駆動されて、プランジャ３３´は第３ストッパ位置を規定するように最も突出した位置に進出して停止し、又、シャッタ秒時等が決定されて、シャッタ高速モードが設定される（ステップＳ７）。
【００５４】
続いて、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、シャッタ羽根３１の開閉動作によるシャッタ動作を連続的に何回行わせればよいかその回数（Ｎ）が演算により求められ、得られた回数（Ｎ）がシャッタ羽根３１の駆動回数（Ｎ）として設定される（ステップＳ８）。
また、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１が適宜駆動されて、フォーカシングが行われる（ステップＳ９）。
このように、測光情報に基づいて、適正露出量となるべくシャッタ動作の回数（すなわち撮影回数）が設定されるため、露出補正等の処理を施す必要がなく、複数の画像を合成するだけで所定の露出量になる画像（合成画像）を得ることができる。
また、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、必要とされる露出時間Ｙは、図１８に示すように、一回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される。
このように、シャッタ羽根３１がＮ回のシャッタ動作を行うべく連続的に開閉駆動されるとき、図１８に示すように、２回目以降の閉じ動作の速度が一回目の閉じ動作の速度に比べて速くなるため、２回目以降の有効露出時間を短くすることができ、すなわち、Ｘ´＞Ｘとなり、全体としての適正露出時間を従来に比べて短くすることができ、露出時間が長くなることで生じる手振れ防止モード時のノイズの発生等を防止することができる。
【００５５】
そして、レリーズボタン１９が全押しされると（ステップＳ１０）、図１８に示すように、ＣＣＤ２（撮像素子）の電荷蓄積がオンにされて撮影画像に関する電荷蓄積が開始され（ステップＳ１１）、所定時間経過後に、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が閉じ通電されて、シャッタ羽根３１が閉じ動作を行う（ステップＳ１２）。続けて、ＣＣＤ２に蓄積された画像データがＡ／Ｄ変換器３及び画像信号処理回路９を経て、画像記憶部１０に転送（メモリ書込み）され（ステップＳ１３）、その後、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が開き通電されて、シャッタ羽根３１が開き動作を行う（ステップＳ１４）。
【００５６】
上記ＣＣＤ２による電荷蓄積の開始（オン）→シャッタ羽根３１の閉じ動作→ＣＣＤ２に蓄積された画像データの転送→シャッタ羽根３１の開き動作からなるシャッタ動作が、予め設定された複数回（Ｎ回）に亘って（ここでは３回）連続的に行われる（ステップＳ１５）。
上記連続的なシャッタ動作において、絞り込みを行わない場合、シャッタ羽根３１は、途中まで突出し第２ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用して高速で閉じ動作を行うことができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。一方、開口径を絞るとき、シャッタ羽根３１は、最も突出した第３ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、絞り開口３５ｂの縁部に近い領域に停止させられるため、第３ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用して高速で閉じ動作を行うことができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【００５７】
そして、複数回（Ｎ回）のシャッタ動作が終了すると、画像ずれ演算回路１１により、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データのうち、最初に撮影された画像データを基準データとして、その後に撮影された複数の画像データが基準データからどれだけずれているかそのずれ量が演算される（ステップＳ１６）。
続いて、画像合成回路１２により、演算されたずれ量に関する情報に基づいて、複数の画像データの座標が補正され、基準となる画像データに対して補正された他の複数の画像データが合成処理され（ステップＳ１７）、一枚の合成画像が出力される（ステップＳ１８）。
この合成画像は、合成画像記憶部１３（メモリ）に記憶され（ステップＳ１８）、要求に応じて、画像表示回路１４を介して液晶パネル１５で表示される。
上記一連の動作により、開口径を絞らない状態での手振れ防止モードあるいは開口径を絞った状態での手振れ防止モードにおける撮影動作、すなわち、シャッタ羽根３１による複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像全てを合成処理して一枚の画像として出力する手振れ補正（手振れ防止）処理が行われる。
【００５８】
上記のように、この撮像装置によれば、撮像素子の駆動を制御するだけの電子シャッタを採用するのではなく、シャッタ羽根３１を高速で開閉駆動して複数回のシャッタ動作を行うと共に、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根３１を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００５９】
上記実施形態においては、図８及び図１８に示すように、プランジャ３３，３３´は、通電したままの状態で所定位置に保持する場合を示したが、これに限定されるものではなく、自己保持型（通電を断っても所定の位置に保持する）タイプのプランジャを採用してもよい。
上記実施形態においては、シャッタ羽根３１として、一枚の羽根を示したが、これに限定されるものではなく、複数枚の羽根からなるシャッタ羽根を適用してもよい。
上記実施形態においては、第１ストッパ位置及び第２ストッパ位置、あるいは第１ストッパ位置、第２ストッパ位置、及び第３ストッパ位置を規定するものとして、一つのプランジャ３３，３３´及びアクチュエータ３４を示したが、これに限定されるものではなく、第１ストッパ位置、第２ストッパ位置、第３ストッパ位置の役割をなすものを別々に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上述べたように、本発明の撮像装置は、撮像素子（ＣＣＤ２）の駆動を制御するだけの電子シャッタを採用するのではなく、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができるため、携帯型のデジタルカメラあるいは携帯電話機等に搭載されたモバイルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、操作者の手振れあるいは手振れモードに起因して画質が劣化する虞があるものであれば、その他の撮像装置においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来の撮像装置におけるシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【図２】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すシステムのブロック図である。
【図３】図２に示す撮像装置に含まれるシャッタユニットを示す平面図である。
【図４】図２に示す撮像装置に含まれるシャッタユニットを示す部分断面図である。
【図５】図２に示す撮像装置に含まれるシャッタユニットを示す平面図である。
【図６】手振れを生じた複数の画像データを示す模式図である。
【図７】図２に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図２に示す撮像装置のシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【図９】本発明に係る撮像装置の他の実施形態を示すシステムのブロック図である。
【図１０】図９に示す撮像装置の構造を示す平面図である。
【図１１】図９に示す撮像装置の構造を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ１−Ｅ１における断面図である。
【図１２】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１３】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１４】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１５】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１６】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１７】図９に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図９に示す撮像装置のシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１ レンズ光学系
２ ＣＣＤ（撮像素子）
３ Ａ／Ｄ変換器
４ レンズ駆動回路
５ シャッタ駆動回路
５´ 絞り駆動回路
６ プランジャアクチュエータ駆動回路
７ ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路
８ 測光制御回路
９ 画像信号処理回路
１０ 画像記憶部
１１ 画像ずれ演算回路（画像合成手段）
１２ 画像合成回路（画像合成手段）
１３ 合成画像記憶部
１４ 画像表示回路
１５ 液晶パネル
１６ 記憶部
１７ メインスイッチ
１８ 手振れ防止スイッチ
１９ レリーズボタン
２０ 中央制御回路
Ｕ，Ｕ´ シャッタユニット
３０，３０´ 地板
３０ａ 開口部
３０ｂ，３０ｄ，３０ｅ ストッパ
３０ｃ，３０ｆ 支軸
３０ｇ 切り欠き
３１ シャッタ羽根
３１ａ 円孔
３２ 駆動モータ（シャッタ駆動機構）
３２ａ 駆動ピン（シャッタ駆動機構）
３３，３３´ プランッジャ（シャッタ駆動機構）
３３ａ 突起部（一部）
３４ アクチュエータ（シャッタ駆動機構）
３５ 絞り羽根
３５ａ 円孔
３５ｂ 絞り開口
３６ 規制レバー
３６ａ 支軸
３６ｂ 長孔
３６ｃ 規制部
３７ 駆動モータ（絞り駆動機構）
３７ａ 駆動ピン（絞り駆動機構）
３８ カバー板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型のデジタルカメラ、携帯電話機等に搭載されるモバイルカメラ等の撮像素子を含む撮像装置において、手振れを補正する機能（手振れ防止機能）を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像装置としては、撮影レンズ、絞り、シャッタ羽根、ＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子からなる撮像部、撮像部により撮影された画像信号を処理する信号処理部、画像記憶部、複数の画像の相互のずれを検出するずれ検出部、ずれ検出部の情報に基づいて複数の画像を合成する画像合成部等を備え、手振れ補正モード（防振システム）が選択された場合、一回のレリーズ操作により、複数回の撮影を行い、これら複数回の撮影により得られた複数の撮影画像を合成して最終的に一枚の画像を取得するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、複数回の撮影は、撮像素子において、所定のタイミングで発せられる指令パルスに応じて、電荷の蓄積開始→電荷の蓄積終了→電荷転送→画像記憶というシーケンスを複数に亘って繰り返す、すなわち、電子シャッタにより複数回の撮影を行うものである。 しかしながら、このような電子シャッタによる撮影手法では、画像データ（電荷）の転送時にノイズが発生し易く、各々に撮影された画像は画質の劣化を招き、合成された画像もノイズが累積して画質の劣化を招き、所定のノイズ補正処理が施されない限り、結果的に鮮明な画像が得られないという問題がある。
すなわち、ＣＣＤ等の撮像素子においては、通常、インターレス方式が採用されており、このインターレス方式によれば、撮像素子の画素情報を転送する場合、情報（電荷）を隣の画素に順次転送するため、画素自体が光を感知すると、その光も転送される情報に重畳されていまい、画像の劣化を招くことになる。したがって、画像の転送時には、ＣＣＤ等の撮像素子に光が当らないのが好ましい。
そこで、機械的に開閉動作を行うシャッタを、上記の撮像装置に適用すると、図１に示すように、シャッタ羽根は開き動作の速度と閉じ動作の速度が同一の開口波形になる。したがって、撮影回数（分割数）が例えば３回の場合、全体の露出時間Ｙは、シャッタ羽根の開閉動作毎の有効露出時間Ｘａを３倍して、Ｙ＝３Ｘａで表され、各々の有効露出時間Ｘも長くなるため、データ転送時にシャッタ羽根を完全に閉じると、高速連写に対応することができない。また、シャッタ羽根が完全に閉じられる前にデータの転送を始めると、高速連写に対応することはできても、データ転送中のＣＣＤ等の撮像素子に光が当ってしまい、ノイズが発生する。
【０００４】
一方、シャッタ羽根の全開作動時における露光時間を短くするために、開口部を開閉する一対のシャッタ羽根、一対のシャッタ羽根を全開位置と全閉位置の間で開閉させるべく回転駆動される開閉部材、開閉部材を回転駆動するモータ、開閉部材の回転範囲を規制するように開閉部材に係合する係合位置と開閉部材から離脱してその規制を解除する解除位置の間を揺動する可動規制部材、可動規制部材を回動させて係合位置又は解除位置に位置付けるプランジャ等を備え、可動規制部材により開閉部材を規制して、シャッタ羽根を開口部の縁部近傍に位置付けて全開位置とするカメラ用レンズシャッタが知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、このカメラ用レンズシャッタにおいては、シャッタ羽根の全開位置を規定するために、開閉部材及び可動規制部材を必要とし、かつ、それらの配置スペースが必要になり、大型化、構造の複雑化、高コスト化等を招くという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７４０６９号公報
【特許文献２】特開平８−２６２５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を図りつつ、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像装置は、撮像素子と、開口部を有する地板と、撮像素子の前方に配置されて開口部を開閉するシャッタ羽根と、シャッタ羽根を開閉駆動するシャッタ駆動機構と、通常撮影モード及び手振れ防止モードと、手振れ防止モードにおいて撮像素子により撮影された複数の画像を合成処理して合成画像を得る画像合成手段と、を備えた撮像装置であって、上記シャッタ駆動機構は、手振れ防止モードにおいて、シャッタ羽根に複数回のシャッタ動作を行わせるべく開閉駆動し、上記画像合成手段は、複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像の全てを合成処理する、ことを特徴としている。
この構成によれば、手振れ防止モードにおいて、シャッタ駆動機構によりシャッタ羽根が複数回開閉駆動されて、複数回のシャッタ動作を行う。そして、複数回のシャッタ動作に基づいて撮像素子により撮影された複数の画像全てが、画像合成手段により合成処理されて一枚の合成画像として出力される。したがって、撮影者が手振れを生じても、得られた合成画像にはノイズが含まれず、手振れに起因する画質の劣化を防止ないし抑制して鮮明な画像を得ることができる。
【０００８】
上記構成において、シャッタ駆動機構は、所定のストロークを進退すると共にその一部がシャッタ羽根に当接するプランジャ、プランジャを進退駆動するアクチュエータを含み、プランジャは、手振れ防止モード以外の通常撮影モードにおいて、開口部の縁部から所定量離れた全開位置にシャッタ羽根を位置決めする第１ストッパ位置と、手振れ防止モードにおいて、第１ストッパ位置により位置決めされる全開位置よりも開口部の縁部寄りの全開位置にシャッタ羽根を位置決めする第２ストッパ位置を規定する、構成を採用することができる。
この構成によれば、通常の撮影モードにおいては、シャッタ羽根は、第１ストッパ位置に位置するプランジャにより、開口部の縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部を閉じることはなく全開位置に位置決めされる。一方、手振れ防止モードにおいては、シャッタ羽根は、アクチュエータに通電することにより、第２ストッパ位置に移動したプランジャにより、開口部の縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、第２ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【０００９】
上記構成において、撮像素子の前方に配置されて地板の開口部を所定の口径に絞る絞り開口を有すると共に開口部に臨む絞り位置と開口部から退避した非絞り位置の間で移動自在に配置された絞り羽根と、絞り羽根を駆動する絞り駆動機構をさらに備え、プランジャは、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置にあるとき、絞り開口の縁部寄りの全開位置にシャッタ羽根を位置決めする第３ストッパ位置を規定する、構成を採用することができる。
この構成によれば、通常の撮影モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置又は開口部から退避した非絞り位置にあるとき、シャッタ羽根は、第１ストッパ位置に位置するプランジャにより、開口部の縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部（又は絞り開口）を閉じることはなく全開位置に位置決めされる。一方、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置にあるとき、シャッタ羽根は、アクチュエータに通電することにより、第３ストッパ位置に移動したプランジャにより、（絞り羽根の）絞り開口の縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、第３ストッパ位置に位置するプランジャ（の一部）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【００１０】
上記構成において、絞り駆動機構は、絞り羽根の動作に連動すると共にプランジャに係合してその移動を規制し得る規制レバーを含み、プランジャは、後退した状態で第１ストッパ位置を規定し、途中まで突出し規制レバーに当接して移動が規制された状態で第２ストッパ位置を規定し、規制レバーにより規制が解除されて最も突出した状態で第３ストッパ位置を規定する、構成を採用することができる。
この構成によれば、通常の撮影モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置又は開口部から退避した非絞り位置にあるときは、プランジャを後退させて第１ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部から退避した非絞り位置にあるときは、規制レバーによる突出規制にてアクチュエータに通電しプランジャを途中まで進出させて第２ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードにおいて絞り羽根が開口部に臨む絞り位置にあるときは、規制レバーによる規制を解除してアクチュエータに通電しプランジャを最も突出させて第３ストッパ位置を規定することができる。
このように、一つのプランジャの進退位置に応じて３つのストッパ位置を規定することができるため、部品点数の削減、構造の簡素化を達成しつつ、開口径を絞る場合及び絞らない場合において、通常の撮影モード又は手振れ防止モードを選択的に容易に設定することができる。
【００１１】
上記構成において、複数の画像を得るためのシャッタ動作の回数は、画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づいて設定される、構成を採用することができる。
この構成によれば、測光情報に基づいて、適正露出量となるべくシャッタ動作の回数（すなわち撮影回数）が設定されるため、露出補正等の処理を施す必要がなく、複数の画像を合成処理するだけで所定の露出量になる画像（合成画像）を得ることができる。
【００１２】
上記構成において、複数の画像を得るためのシャッタ動作の露出時間は、画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づき、必要とする露出時間をＹ、１回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される、構成を採用することができる。
この構成によれば、シャッタ羽根がＮ回のシャッタ動作を行うべく連続的に開閉駆動されるとき、２回目以降の閉じ動作の速度が一回目の閉じ動作の速度に比べて速くなるため、２回目以降の有効露出時間を短くすることができ、すなわち、Ｘ´＞Ｘとなり、適正露出時間に至るまでの全体の時間を従来に比べて短くすることができ、又、分割された露出時間が長くなることで生じる手振れ防止モード時のノイズの発生等を防止することができる。すなわち、連写の秒時は最低秒時が決まってしまう関係上、初回の秒時を露光に合わせてリニアに変化させると共に、連写回数を変えることで、適正露光を得ることができる。
【００１３】
上記構成において、所定の測光情報に基づき、手振れ防止モードと通常撮影モードが、自動的に切り替わる、構成を採用することができる。
この構成によれば、測光情報に基づき、手振れ防止モード又は通常撮影モードが自動的に選択されるため、撮影操作を簡素化することができる。
【００１４】
上記構成において、撮像素子に画像を投影するべくシャッタ羽根の前方に配置された光学系により得られる焦点距離情報と所定の測光情報に基づいて、通常撮影モードと手振れ防止モードが自動的に切り替わる、構成を採用することができる。
この構成によれば、自動的に撮影モードを切り替える際の制御情報として、光学系により得られる焦点距離情報が加わるため、撮影操作を簡素化しつつ、より高精度に撮影を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成をなす撮像装置によれば、携帯型のデジタルカメラ、携帯電話機等に搭載されたモバイルカメラ等において、構造の簡素化、低コスト化、小型化等を達成しつつ、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図２ないし図８は、本発明に係る撮像装置の一実施形態（シャッタ羽根のみで、絞り羽根が無い場合）を示すものであり、図２は装置のシステム全体を示すブロック図、図３ないし図５は装置のシャッタユニット（シャッタ羽根及びシャッタ駆動機構）を示す平面図及び装置の断面図、図６は手振れを生じた複数の画像データを示す模式図、図７は装置の動作を示すフローチャート、図８は装置のシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【００１７】
この撮像装置は、図２に示すように、レンズ光学系１、撮像素子としてのＣＣＤ２、シャッタユニットＵ、Ａ／Ｄ変換器３、レンズ駆動回路４、シャッタ駆動回路５、プランジャアクチュエータ駆動回路６、ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路７、測光制御回路８、画像信号処理回路９、画像記憶部１０、画像合成手段としての画像ずれ演算回路１１及び画像合成回路１２、合成画像記憶部１３、画像表示回路１４、液晶パネル１５、記憶部１６、メインスイッチ１７、手振れ防止スイッチ１８、レリーズボタン１９、種々の制御を司る中央制御回路２０等を備えている。
【００１８】
シャッタユニットＵは、図３ないし図５に示すように、円形の開口部３０ａを画定する地板３０、地板３０に対して揺動自在に支持されて開口部３０ａを開閉するシャッタ羽根３１、シャッタ羽根３１を開閉駆動する駆動モータ３２、シャッタ羽根３１が開口部３０ａを全開する２つの全開位置を規定するプランジャ３３、プランジャ３３を進退駆動するアクチュエータ３４等を備えている。
ここでは、駆動モータ３２、プランジャ３３、アクチュエータ３４等により、シャッタ羽根３１を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構が構成されている。
【００１９】
地板３０は、所定の口径を円形の開口部３０ａ、開口部３０ａの近傍に突設されてシャッタ羽根３１を全閉位置に位置決めするストッパ３０ｂ、シャッタ羽根３１を揺動自在に支持する支軸３０ｃ、切り欠き３０ｇ等を備えている。
シャッタ羽根３１は、支軸３０ｃにより揺動自在に支持されると共に、円孔３１ａに駆動ピン３２ａが連結されており、開口部３０ａから退避してプランジャ３３の先端部に当接して位置決めされる２つの全開位置（プランジャ３３により規定される第１ストッパ位置と第２ストッパ位置にそれぞれ対応する２つの全開位置）と、開口部３０ａに臨んでストッパ３０ｂに当接し位置決めされる全閉位置の間を往復動するようになっている。
駆動モータ３２は、駆動ピン３２ａを有するロータ、ロータを回動自在に支持する支持枠の周りに巻回された励磁用のコイル、コイルの外側に配置された円筒状のヨーク等により形成されている。
プランジャ３３は、アクチュエータ３４により進退自在に駆動されるものであり、その先端部（一部）がシャッタ羽根３１の縁部に当接して、第１ストッパ位置における全開位置と第２ストッパ位置における全開位置にそれぞれ、シャッタ羽根３１を位置決めするようになっている。
アクチュエータ３４は、プランジャ３３に連結された可動子、可動子を往復動させるべく電磁力を発生するソレノイド等により形成されている。
【００２０】
そして、アクチュエータ３４が一方向に駆動された状態では、図３中の二点鎖線で示すように、プランジャ３３は所定位置に後退して、その先端部（一部）がシャッタ羽根３１を開口部３０ａの縁部から所定距離離れた全開位置に位置決めする第１ストッパ位置を規定するようになっている。
すなわち、シャッタ羽根３１は、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３により、開口部３０ａの縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根３１が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部３０ａを閉じることはなく全開位置に高精度に位置決めされるようになっている。
【００２１】
一方、アクチュエータ３４が他方向に駆動された状態では、図３中の実線で示すように、アクチュエータの通電により、プランジャ３３は所定位置に進出して、その先端部がシャッタ羽根３１を第１ストッパ位置（後退したプランジャ３３の先端部）により位置決めされる全開位置よりも開口部３０ａの縁部寄りの全開位置に位置決めする第２ストッパを規定するようになっている。
すなわち、シャッタ羽根３１は、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根３１に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができるようになっている。
【００２２】
したがって、上記のシャッタユニットＵにおいては、通常の撮影モードにおいて、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図３中の二点鎖線で示すように、後退して第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３の先端部に当接して位置決めされた全開位置から、図５に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。
また、手振れ防止スイッチ１８がオンにされた手振れ防止モードにおいては、先ず、アクチュエータ３４に通電しプランジャ３３を実線で示すように進出させて第２ストッパ位置を規定するように移動させる。
そして、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図３中の実線で示すように、進出して第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３の先端部に当接して位置決めされた全開位置から、図５に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。そして、手振れ防止モードにおいては、このシャッタ動作が複数回に亘って連続して行われるようになっている。
【００２３】
このように、通常の撮影モードにおいては、プランジャ３３を後退させて第１ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードにおいては、プランジャ３３を進出させて第２ストッパ位置を規定するため、部品点数の削減、構造の簡素化を達成しつつ、通常の撮影モード又は手振れ防止モードを選択的に容易に設定することができる。
【００２４】
レンズ光学系１は、複数のレンズを含むレンズ鏡胴を備えている。そして、メインスイッチ１７がオンにされると、レンズ駆動回路４が、レンズ光学系１に対して、レンズ鏡胴を沈胴位置から所定量だけ繰り出した待機位置に移動させる繰り出し動作を行い、又、適宜所定の制御信号に基づいて、撮影倍率を変化させるズーミング動作、及び合焦を行うフォーカシング動作の駆動制御を行うようになっている。
ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３は、ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路７により、所定のトリガパルスが発せられると、電荷の蓄積を開始し、所定時間に亘って蓄積した電荷をデジタル信号に変換しつつ、画像信号処理回路９を経由して、処理された画像データを画像記憶部１０に転送するようになっている。また、ＣＣＤ２は、所定の制御信号に基づいて、被写体の光量等を測定するようになっている。
【００２５】
シャッタ駆動回路５は、シャッタ羽根３１を駆動する駆動機構（駆動モータ３２）を駆動制御するものであり、測光情報等に基づいて、所望の露出時間となるシャッタ秒時等を決定するようになっている。
プランジャアクチュエータ駆動回路６は、アクチュエータ３４を駆動制御して、通常の撮影モードではプランジャ３３を後退した位置に位置付けて第１ストッパ位置を規定し、又、手振れ防止モードではプランジャ３３を進出した位置に位置付けて第２ストッパ位置を規定するように駆動制御するものである。
【００２６】
測光制御回路８は、レリーズボタン１９が半押しされたレリーズ動作に基づいて、ＣＣＤ２を介して被写体の光量を測定するように駆動制御するものである。
画像信号処理回路９は、ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３により得られた出力に対して、白黒画像信号を形成する信号処理を施して白黒画像信号を形成し、又は、輝度信号や色信号を形成する信号処理を施してカラー画像信号を形成するものである。
画像記憶部１０は、単写モード又は連写モード等の通常撮影モードにより撮影された画像データ、手振れ防止モードにより撮影された複数の画像データ等を記憶（書き換え及び消去可能に記憶）するものである。
【００２７】
画像ずれ演算回路１１は、手振れ防止モードにおいて、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データを読み出して、画像の相対的な移動量を演算するものである。
画像合成回路１２は、画像ずれ演算回路１１により演算されたずれ量に関する情報に基づいて、基準となる画像データ以外の複数の画像データの座標を補正し、補正した画像データを基準となる画像データに合成処理して、一枚の合成画像を出力するものである。
例えば、図６に示すように、画像記憶部１０には、手振れを生じた状態で撮影された画像データＡ，Ｂが記憶されているものとする。このとき、画像記憶部１０の水平アドレスｘ１，ｘ２，ｘ３，・・・，ｘｍ，ｘｎ、垂直アドレスｙ１，ｙ２，ｙ３，・・・，ｙｍ，ｙｎは、ＣＣＤ２の１画素に対応している。
そこで、画像ずれ演算回路１１は、最初に撮影された画像データＡのアドレス（ｘｍ，ｙｍ）の画素と同じ情報の画素データを２枚目の画像データＢから探し出し、そのときの画素位置（ｘｎ，ｙｎ）を算出して、下記式でｘ方向及びｙ方向のずれ量（移動量）を求める。
ｘ方向ずれ量Δｘ＝ｘｎ−ｘｍ
ｙ方向ずれ量Δｙ＝ｙｎ−ｙｍ
そして、画像合成回路１２は、得られたずれ量（Δｘ，Δｙ）に基づいて、２枚目の画像データＢを全体として移動させて、最初の画像データＡに合成して合成画像を得るものである。尚、３枚目以降の画像についても、同様の処理を施すものである。
すなわち、画像合成手段の一部をなす画像ずれ演算回路１１は、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データのうち、最初に撮影された画像データを基準データとして、その後に撮影された複数の画像データが基準データからどれだけずれているかそのずれ量を演算し、画像合成手段の一部をなす画像合成回路１２は、演算されたずれ量に関する情報に基づいて、複数の画像データの座標を補正し、基準となる画像データに合成して、一枚の合成画像を出力するようになっている。
【００２８】
合成画像記憶部１３は、画像合成回路１２により合成処理された合成画像を記憶（書き換え及び消去可能に記憶）するものである。尚、ここでは、合成画像のみを記憶する合成画像記憶部１３を設けたが、これに限定されるものではなく、画像記憶部１０に記憶してもよい。
【００２９】
画像表示回路１４は、画像記憶部１０に記憶された通常モードで撮影された画像データ、又は、合成画像記憶部１３に記憶された手振れ防止モードで撮影された画像データを、液晶パネル１５に表示させるための制御を行うものである。
記憶部１６は、この装置を駆動制御するために必要な種々の情報を予め記憶するものである。尚、記憶部１６が、前述の画像記憶部１０及び合成画像記憶部１３を兼ねるように形成されてもよい。
【００３０】
メインスイッチ１７は、電源のオン／オフを操作するものであり、装置全体を起動させるトリガとなるものである。
手振れ防止スイッチ１８は、操作者（撮影者）がオン操作することにより、装置を手振れ防止モードに移行させ、操作者がオフ操作することにより、装置を通常の撮影モードに移行させるものである。尚、手振れ防止スイッチ１８の手動による操作に限らず、手振れが発生し易い状況を装置が自動的に感知して、自動的に手振れ防止モードに切り替えるようにしてもよい。
【００３１】
レリーズボタン１９は、半押しにされたとき、測光、測距、焦点距離あるいはシャッタ秒時の設定等のトリガ信号を発するものであり、全押しされたときに、シャッタ駆動回路５を介してシャッタ羽根３１にシャッタ動作（閉じ動作→開き動作）を行わせるためのトリガ信号を発するものである。
【００３２】
次に、上記撮像装置において、手振れ防止モードが選択された場合の撮影動作について、図７及び図８を参照しつつ説明する。
先ず、メインスイッチ１７がオンにされると（ステップＳ１）、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１のレンズ鏡胴が沈胴位置から所定量繰り出して待機位置に停止する（ステップＳ２）。
そして、手振れ防止スイッチ１８がオンにされて（ステップＳ３）、手振れ防止モードが選択され、続けて、レリーズボタン１９が半押しされると（ステップＳ４）、測光制御回路８の駆動制御により、ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３を介して、測光（被写体の光量を測定）、測距（被写体までの距離を測定、所定距離を測定）、焦点距離の読み取りが行われる（ステップＳ５）。
ここで、所定の焦点距離に対し光量が所定レベル以下の場合（露出時間が長い場合）に、プランジャアクチュエータ駆動回路６の駆動制御により、アクチュエータ３４が駆動されて、プランジャ３３が第２ストッパ位置を規定するように所定量だけ進出して停止し、又、シャッタ秒時等が決定されて、シャッタ高速モードが設定される（ステップＳ６）。
尚、光量が所定レベルを超えるとき（露出時間が短い場合）には、シャッタ秒時は必然的に高速に設定されるため、撮影画像は手振れを生じず、露出も適正値になるため、ここで述べる手振れ防止モードにおける画像合成処理が不要となる。
【００３３】
続いて、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、シャッタ羽根３１の開閉動作によるシャッタ動作を連続的に何回行わせればよいかその回数（Ｎ）が演算により求められ、得られた回数（Ｎ）がシャッタ羽根３１の駆動回数（Ｎ）として設定される（ステップＳ７）。
また、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１が適宜駆動されて、フォーカシングが行われる（ステップＳ８）。
このように、測光情報に基づいて、適正露出量となるべくシャッタ動作の回数（すなわち撮影回数）が設定されるため、露出補正等の処理を施す必要がなく、複数の画像を合成するだけで所定の露出量になる画像（合成画像）を得ることができる。
また、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、必要とされる露出時間Ｙは、図８に示すように、一回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される。
このように、シャッタ羽根３１がＮ回のシャッタ動作を行うべく連続的に開閉駆動されるとき、図８の開口波形で示すように、２回目以降の閉じ動作の速度が一回目の閉じ動作の速度に比べて速くなるため、２回目以降の有効露出時間を短くすることができ、すなわち、Ｘ´＞Ｘとなり、全体としての適正露出時間を従来に比べて短くすることができ、露出時間が長くなることで生じる手振れ防止モード時のノイズの発生等を防止することができる。
【００３４】
そして、レリーズボタン１９が全押しされると（ステップＳ９）、図８に示すように、ＣＣＤ２（撮像素子）の電荷蓄積がオンにされて撮影画像に関する電荷蓄積が開始され（ステップＳ１０）、所定時間経過後に、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が閉じ通電されて、シャッタ羽根３１が閉じ動作を行う（ステップＳ１１）。続けて、ＣＣＤ２に蓄積された画像データがＡ／Ｄ変換器３及び画像信号処理回路９を経て、画像記憶部１０に転送（メモリ書込み）され（ステップＳ１２）、その後、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が開き通電されて、シャッタ羽根３１が開き動作を行う（ステップＳ１３）。
【００３５】
上記ＣＣＤ２による電荷蓄積の開始（オン）→シャッタ羽根３１の閉じ動作→ＣＣＤ２に蓄積された画像データの転送→シャッタ羽根３１の開き動作からなるシャッタ動作が、予め設定された複数回（Ｎ回）に亘って（ここでは３回）連続的に行われる（ステップＳ１４）。
上記連続的なシャッタ動作において、シャッタ羽根３１は、進出した第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３（の先端部）への衝突による反動を利用して高速で閉じ動作を行うことができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【００３６】
そして、複数回（Ｎ回）のシャッタ動作が終了すると、画像ずれ演算回路１１により、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データのうち、最初に撮影された画像データを基準データとして、その後に撮影された複数の画像データが基準データからどれだけずれているかそのずれ量が演算される（ステップＳ１５）。
続いて、画像合成回路１２により、演算されたずれ量に関する情報に基づいて、複数の画像データの座標が補正され、基準となる画像データに対して補正された他の複数の画像データが合成処理され（ステップＳ１６）、一枚の合成画像が出力される（ステップＳ１７）。
この合成画像は、合成画像記憶部１３（メモリ）に記憶され（ステップＳ１８）、要求に応じて、画像表示回路１４を介して液晶パネル１５で表示される。
上記一連の動作により、手振れ防止モードにおける撮影動作、すなわち、シャッタ羽根３１による複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像を合成処理して一枚の画像として出力する手振れ補正（手振れ防止）処理が行われる。
【００３７】
上記のように、この撮像装置によれば、撮像素子の駆動を制御するだけの電子シャッタを採用するのではなく、シャッタ羽根３１を高速で開閉駆動して複数回のシャッタ動作を行うと共に、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根３１を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００３８】
図９ないし図１８は、本発明に係る撮像装置の他の実施形態（シャッタ羽根及び絞り羽根を含む場合）を示すものであり、図９は装置のシステム全体を示すブロック図、図１０及び図１１は装置の構造を示す平面図及び断面図、図１２ないし図１６は装置の動作を説明するための平面図、図１７は装置の動作を示すフローチャート、図１８は装置の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
この実施形態においては、前述の実施形態に対して、プランジャの形状を変更し、絞り羽根３５、規制レバー３６を含む絞り駆動機構を追加したものであり、その他の構成については同一であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３９】
この撮像装置は、図９に示すように、レンズ光学系１、撮像素子としてのＣＣＤ２、シャッタユニットＵ´、Ａ／Ｄ変換器３、レンズ駆動回路４、シャッタ駆動回路５、絞り駆動回路５´、プランジャアクチュエータ駆動回路６、ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路７、測光制御回路８、画像信号処理回路９、画像記憶部１０、画像合成手段としての画像ずれ演算回路１１及び画像合成回路１２、合成画像記憶部１３、画像表示回路１４、液晶パネル１５、記憶部１６、メインスイッチ１７、手振れ防止スイッチ１８、レリーズボタン１９、種々の制御を司る中央制御回路２０等を備えている。
【００４０】
シャッタユニットＵ´は、図１０及び図１１に示すように、開口部３０ａを画定する地板３０´、シャッタ羽根３１、駆動モータ３２、プランジャ３３´、プランジャ３３´を進退駆動するアクチュエータ３４、絞り羽根３５、絞り羽根３５に連動すると共にプランジャ３３´の移動を規制し得る規制レバー３６、絞り羽根３５を駆動する駆動モータ３７等を備えている。
ここでは、駆動モータ３２、プランジャ３３´、アクチュエータ３４等により、シャッタ羽根３１を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構が構成されており、駆動モータ３７、規制レバー３６等により、絞り羽根３５を駆動する絞り駆動機構が構成されている。
【００４１】
地板３０´は、図１０及び図１１（ａ），（ｂ）に示すように、開口部３０ａ、ストッパ３０ｂ、支軸３０ｃの他に、絞り羽根３５を開口部３０ａから退避した非絞り位置に位置決めするストッパ３０ｄ、絞り羽根３５を開口部３０ａに臨む絞り位置に位置決めするストッパ３０ｅ、絞り羽根３５を揺動自在に支持する支軸３０ｆ、シャッタ羽根３１及び絞り羽根３５を覆うカバー板３８等を備えている。尚、図１０において、カバー板３８は省略されている。
シャッタ羽根３１は、支軸３０ｃにより揺動自在に支持されると共に、円孔３１ａに駆動ピン３２ａが連結されており、プランジャ３３´の突起部３３ａに当接して位置決めされる３つの全開位置（プランジャ３３´により規定される第１ストッパ位置、第２ストッパ位置、第３ストッパ位置のそれぞれに対応する全開位置）と、開口部３０ａに臨んでストッパ３０ｂに当接し位置決めされる全閉位置の間を往復動するようになっている。
プランジャ３３´は、アクチュエータ３４への通電により進退自在に駆動されるものであり、その先端領域から垂直に突出する突起部３３ａを有し、突起部３３ａがシャッタ羽根３１の縁部に当接して、第１ストッパ位置における全開位置、第２ストッパ位置における全開位置、第３ストッパ位置における全開位置（絞り開口３５ｂを全開する絞り状態における全開位置）にそれぞれ、シャッタ羽根３１を位置決めするようになっている。
【００４２】
絞り羽根３５は、図１０及び図１１に示すように、円孔３５ａ、所定の口径をなす絞り開口３５ｂを備え、支軸３０ｆにより揺動自在に支持されると共に円孔３５ａに駆動ピン３７ａが連結されており、開口部３０ａから退避してストッパ３０ｄに当接して位置決めされる非絞り位置と、開口部３０ａに臨んでストッパ３０ｅに当接し位置決めされ開口部３０ａを所定の口径に絞る絞り位置の間を往復動するようになっている。
【００４３】
規制レバー３６は、図１０に示すように、略Ｌ字状に形成されて、一端側において駆動ピン３７ａが連結される長孔３６ｂ、他端側においてプランジャ３３´の突起部３３ａに係合してプランジャ３３´の突出量を規制する規制部３６ｃを備え、支軸３６ａ回りに揺動自在に支持され、絞り羽根３５の動作に連動して揺動するようになっている。
駆動モータ３７は、図１０に示すように、駆動ピン３７ａを有するロータ、ロータを回動自在に支持する支持枠の周りに巻回された励磁用のコイル、コイルの外側に配置された円筒状のヨーク等により形成されている。
【００４４】
そして、通常の撮影モードにおいて、絞り羽根３５が非絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が一方向に駆動された状態では、図１２に示すように、プランジャ３３´は所定位置に後退して、突起部３３ａがシャッタ羽根３１を開口部３０ａの縁部から所定距離離れた全開位置に位置決めする第１ストッパ位置を規定するようになっている。
すなわち、非絞り状態において、シャッタ羽根３１は、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´により、開口部３０ａの縁部から所定距離離れた（余裕代を設けた）全開位置に位置決めされるため、シャッタ羽根３１が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部３０ａを閉じることはなく全開位置に高精度に位置決めされるようになっている。
【００４５】
手振れ防止モードにおいて、絞り羽根３５が非絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が他方向に駆動された状態では、図１３に示すように、プランジャ３３´は所定位置まで進出して規制レバー３６の規制部３６ｃに当接してさらなる移動が規制され、規制された状態にあるプランジャ３３´（の突起部３３ａ）が、シャッタ羽根３１を第１ストッパ位置（後退したプランジャ３３´の突起部３３ａ）において位置決めされる全開位置よりも開口部３０ａの縁部寄りの全開位置に位置決めする第２ストッパを規定するようになっている。
すなわち、シャッタ羽根３１は、第２ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、前述同様に、第２ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根３１に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができるようになっている。
【００４６】
通常の撮影モードにおいて、絞り駆動機構により駆動されて絞り羽根３５が絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が一方向に駆動された状態では、図１４に示すように、プランジャ３３´は所定位置に後退して、突起部３３ａがシャッタ羽根３１を開口部３０ａの縁部から所定距離離れた全開位置に位置決めする第１ストッパ位置を規定するようになっている。
すなわち、絞り状態において、シャッタ羽根３１が開閉動作を行う際に、第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に衝突した反動で若干閉じ側に戻っても開口部３０ａを閉じることはなく全開位置に高精度に位置決めされるようになっている。
【００４７】
手振れ防止モードにおいて、絞り駆動機構により駆動されて絞り羽根３５が絞り位置に位置するとき、アクチュエータ３４が他方向に駆動された状態では、図１５に示すように、規制レバー３６は、絞り羽根３５に連動して、規制部３６ｃがプランジャ３３´（の突起部３３ａ）から完全に離れる位置まで回転するため、プランジャ３３´は最も突出した位置において、第２ストッパ位置により位置決めされる全開位置よりも絞り開口３５ｂの縁部寄りの全開位置にシャッタ羽根３１を位置決めする第３ストッパ位置を規定するようになっている。
【００４８】
すなわち、手振れ防止モードにおいて絞り状態にあるとき、シャッタ羽根３１は、図１５に示す全開位置と図１６に示す全閉位置の間を往復駆動されると共に、アクチュエータ３４への通電により第３ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、絞り開口３５ｂの縁部に近い領域（全開位置）に停止させられるため、連続的にシャッタ動作を行わせる際に、前述同様に、第３ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用してシャッタ羽根３１に高速の閉じ動作を行わせることができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができるようになっている。
【００４９】
したがって、上記のシャッタユニットＵ´においては、通常の撮影モードにおいて開口径を絞らないとき、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図１２に示すように、後退して第１ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に当接して位置決めされた全開位置から、図１０に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。
【００５０】
また、手振れ防止スイッチ１８がオンにされた手振れ防止モードにおいて開口径を絞らないとき、先ず、アクチュエータ３４によりプランジャ３３´（の突起部３３ａ）を突出させて規制レバー３６に当接させることで、第２ストッパ位置を規定する。
そして、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図１３に示すように、途中まで突出して第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に当接して位置決めされた全開位置から、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。そして、手振れ防止モードにおいては、このシャッタ動作が複数回に亘って連続して行われる。
【００５１】
さらに、手振れ防止スイッチ１８がオンにされた手振れ防止モードにおいて開口径を絞るとき、先ず、絞り駆動機構により、絞り羽根３５を絞り位置に移動させる。すると、絞り羽根３５の動作に連動して、規制レバー３６が所定角度回転し、規制部３６ｃがプランジャ３３´（の突起部３３ａ）から所定量離れた位置に達する。すると、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）は、図１５に示すように、規制レバー３６による規制が解除されて、最も突出した位置まで移動し、第３ストッパ位置を規定する。
そして、駆動モータ３２が閉じ通電されて回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、図１５に示すように、第３ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）に当接して位置決めされた全開位置から、図１６に示すように、閉じ動作を行って開口部３０ａを全閉する全閉位置に移動し、駆動モータ３２が開き通電されて逆向きの回転駆動力を及ぼすと、シャッタ羽根３１が、全閉位置から全開位置まで戻り、一回のシャッタ動作が行われる。そして、手振れ防止モードにおいては、このシャッタ動作が複数回に亘って連続して行われる。
【００５２】
このように、通常の撮影モードにおいては、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）を後退させて第１ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードでかつ開口径を絞らないときは、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）を途中まで突出させて第２ストッパ位置を規定し、手振れ防止モードで開口径を絞るときは、プランジャ３３´（の突起部３３ａ）を最も突出させて第３ストッパ位置を規定するため、部品点数の削減、構造の簡素化を達成しつつ、絞りの有無に応じて、通常の撮影モード又は手振れ防止モードを選択的に容易に設定することができる。
【００５３】
次に、上記撮像装置において、手振れ防止モードが選択された場合の撮影動作について、図１７及び図１８を参照しつつ説明する。
先ず、メインスイッチ１７がオンにされると（ステップＳ１）、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１のレンズ鏡胴が沈胴位置から所定量繰り出して待機位置に停止する（ステップＳ２）。
そして、手振れ防止スイッチ１８がオンにされて（ステップＳ３）、手振れ防止モードが選択され、続けて、レリーズボタン１９が半押しされると（ステップＳ４）、測光制御回路８の駆動制御により、ＣＣＤ２及びＡ／Ｄ変換器３を介して、測光（被写体の光量を測定）、測距（被写体までの距離を測定、所定距離を測定）、焦点距離の読み取りが行われる（ステップＳ５）。
続いて、測光情報等に基づいて、開口径を絞るか否かの判断が行われる（ステップ６）。そして、絞る必要がないと判断された場合は、絞り羽根３５は開口部３０ａから退避した非絞り位置に位置付けられたままの状態で、次のステップに移行する。一方、絞る必要があると判断された場合は、絞り駆動機構により、絞り羽根３５が開口部３０ａに臨む絞り位置に移動させられて、絞り状態がセットされる。
この絞り羽根３５の動作に連動して規制レバー３６によるプランジャ３３´の突出規制が解除されるため、プランジャアクチュエータ駆動回路６の駆動制御により、アクチュエータ３４が駆動されて、プランジャ３３´は第３ストッパ位置を規定するように最も突出した位置に進出して停止し、又、シャッタ秒時等が決定されて、シャッタ高速モードが設定される（ステップＳ７）。
【００５４】
続いて、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、シャッタ羽根３１の開閉動作によるシャッタ動作を連続的に何回行わせればよいかその回数（Ｎ）が演算により求められ、得られた回数（Ｎ）がシャッタ羽根３１の駆動回数（Ｎ）として設定される（ステップＳ８）。
また、レンズ駆動回路４の駆動制御により、レンズ光学系１が適宜駆動されて、フォーカシングが行われる（ステップＳ９）。
このように、測光情報に基づいて、適正露出量となるべくシャッタ動作の回数（すなわち撮影回数）が設定されるため、露出補正等の処理を施す必要がなく、複数の画像を合成するだけで所定の露出量になる画像（合成画像）を得ることができる。
また、画像合成回路１２により得られる合成画像が適正露出量になるべく、上記の測光情報等に基づいて、必要とされる露出時間Ｙは、図１８に示すように、一回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される。
このように、シャッタ羽根３１がＮ回のシャッタ動作を行うべく連続的に開閉駆動されるとき、図１８に示すように、２回目以降の閉じ動作の速度が一回目の閉じ動作の速度に比べて速くなるため、２回目以降の有効露出時間を短くすることができ、すなわち、Ｘ´＞Ｘとなり、全体としての適正露出時間を従来に比べて短くすることができ、露出時間が長くなることで生じる手振れ防止モード時のノイズの発生等を防止することができる。
【００５５】
そして、レリーズボタン１９が全押しされると（ステップＳ１０）、図１８に示すように、ＣＣＤ２（撮像素子）の電荷蓄積がオンにされて撮影画像に関する電荷蓄積が開始され（ステップＳ１１）、所定時間経過後に、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が閉じ通電されて、シャッタ羽根３１が閉じ動作を行う（ステップＳ１２）。続けて、ＣＣＤ２に蓄積された画像データがＡ／Ｄ変換器３及び画像信号処理回路９を経て、画像記憶部１０に転送（メモリ書込み）され（ステップＳ１３）、その後、シャッタ駆動回路５の駆動制御により駆動モータ３２が開き通電されて、シャッタ羽根３１が開き動作を行う（ステップＳ１４）。
【００５６】
上記ＣＣＤ２による電荷蓄積の開始（オン）→シャッタ羽根３１の閉じ動作→ＣＣＤ２に蓄積された画像データの転送→シャッタ羽根３１の開き動作からなるシャッタ動作が、予め設定された複数回（Ｎ回）に亘って（ここでは３回）連続的に行われる（ステップＳ１５）。
上記連続的なシャッタ動作において、絞り込みを行わない場合、シャッタ羽根３１は、途中まで突出し第２ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、開口部３０ａの縁部に近い領域に停止させられるため、第２ストッパ位置に位置するプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用して高速で閉じ動作を行うことができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。一方、開口径を絞るとき、シャッタ羽根３１は、最も突出した第３ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）により、絞り開口３５ｂの縁部に近い領域に停止させられるため、第３ストッパ位置に移動したプランジャ３３´（の突起部３３ａ）への衝突による反動を利用して高速で閉じ動作を行うことができ、全体として複数回のシャッタ動作を高速で行うことができる。
【００５７】
そして、複数回（Ｎ回）のシャッタ動作が終了すると、画像ずれ演算回路１１により、画像記憶部１０に記憶された複数の画像データのうち、最初に撮影された画像データを基準データとして、その後に撮影された複数の画像データが基準データからどれだけずれているかそのずれ量が演算される（ステップＳ１６）。
続いて、画像合成回路１２により、演算されたずれ量に関する情報に基づいて、複数の画像データの座標が補正され、基準となる画像データに対して補正された他の複数の画像データが合成処理され（ステップＳ１７）、一枚の合成画像が出力される（ステップＳ１８）。
この合成画像は、合成画像記憶部１３（メモリ）に記憶され（ステップＳ１８）、要求に応じて、画像表示回路１４を介して液晶パネル１５で表示される。
上記一連の動作により、開口径を絞らない状態での手振れ防止モードあるいは開口径を絞った状態での手振れ防止モードにおける撮影動作、すなわち、シャッタ羽根３１による複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像全てを合成処理して一枚の画像として出力する手振れ補正（手振れ防止）処理が行われる。
【００５８】
上記のように、この撮像装置によれば、撮像素子の駆動を制御するだけの電子シャッタを採用するのではなく、シャッタ羽根３１を高速で開閉駆動して複数回のシャッタ動作を行うと共に、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根３１を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができる。
【００５９】
上記実施形態においては、図８及び図１８に示すように、プランジャ３３，３３´は、通電したままの状態で所定位置に保持する場合を示したが、これに限定されるものではなく、自己保持型（通電を断っても所定の位置に保持する）タイプのプランジャを採用してもよい。
上記実施形態においては、シャッタ羽根３１として、一枚の羽根を示したが、これに限定されるものではなく、複数枚の羽根からなるシャッタ羽根を適用してもよい。
上記実施形態においては、第１ストッパ位置及び第２ストッパ位置、あるいは第１ストッパ位置、第２ストッパ位置、及び第３ストッパ位置を規定するものとして、一つのプランジャ３３，３３´及びアクチュエータ３４を示したが、これに限定されるものではなく、第１ストッパ位置、第２ストッパ位置、第３ストッパ位置の役割をなすものを別々に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上述べたように、本発明の撮像装置は、撮像素子（ＣＣＤ２）の駆動を制御するだけの電子シャッタを採用するのではなく、露出時間を複数に分割し、その分割数に応じてシャッタ羽根を開閉させる際に、２回目以降の閉じ速度をより高速駆動することにより、手振れそのものや手振れ防止モードに起因する画質の劣化を防止あるいは低減することができ、高画質の画像を得ることができるため、携帯型のデジタルカメラあるいは携帯電話機等に搭載されたモバイルカメラ等に適用できるのは勿論のこと、操作者の手振れあるいは手振れモードに起因して画質が劣化する虞があるものであれば、その他の撮像装置においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来の撮像装置におけるシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【図２】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すシステムのブロック図である。
【図３】図２に示す撮像装置に含まれるシャッタユニットを示す平面図である。
【図４】図２に示す撮像装置に含まれるシャッタユニットを示す部分断面図である。
【図５】図２に示す撮像装置に含まれるシャッタユニットを示す平面図である。
【図６】手振れを生じた複数の画像データを示す模式図である。
【図７】図２に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】図２に示す撮像装置のシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【図９】本発明に係る撮像装置の他の実施形態を示すシステムのブロック図である。
【図１０】図９に示す撮像装置の構造を示す平面図である。
【図１１】図９に示す撮像装置の構造を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＥ１−Ｅ１における断面図である。
【図１２】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１３】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１４】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１５】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１６】図９に示す撮像装置の動作を示す平面図である。
【図１７】図９に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図９に示す撮像装置のシャッタ動作の制御シーケンスを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１ レンズ光学系
２ ＣＣＤ（撮像素子）
３ Ａ／Ｄ変換器
４ レンズ駆動回路
５ シャッタ駆動回路
５´ 絞り駆動回路
６ プランジャアクチュエータ駆動回路
７ ＣＣＤ・Ａ／Ｄ駆動回路
８ 測光制御回路
９ 画像信号処理回路
１０ 画像記憶部
１１ 画像ずれ演算回路（画像合成手段）
１２ 画像合成回路（画像合成手段）
１３ 合成画像記憶部
１４ 画像表示回路
１５ 液晶パネル
１６ 記憶部
１７ メインスイッチ
１８ 手振れ防止スイッチ
１９ レリーズボタン
２０ 中央制御回路
Ｕ，Ｕ´ シャッタユニット
３０，３０´ 地板
３０ａ 開口部
３０ｂ，３０ｄ，３０ｅ ストッパ
３０ｃ，３０ｆ 支軸
３０ｇ 切り欠き
３１ シャッタ羽根
３１ａ 円孔
３２ 駆動モータ（シャッタ駆動機構）
３２ａ 駆動ピン（シャッタ駆動機構）
３３，３３´ プランッジャ（シャッタ駆動機構）
３３ａ 突起部（一部）
３４ アクチュエータ（シャッタ駆動機構）
３５ 絞り羽根
３５ａ 円孔
３５ｂ 絞り開口
３６ 規制レバー
３６ａ 支軸
３６ｂ 長孔
３６ｃ 規制部
３７ 駆動モータ（絞り駆動機構）
３７ａ 駆動ピン（絞り駆動機構）
３８ カバー板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、開口部を有する地板と、前記撮像素子の前方に配置されて開口部を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構と、通常撮影モード及び手振れ防止モードと、手振れ防止モードにおいて前記撮像素子により撮影された複数の画像を合成処理して合成画像を得る画像合成手段と、を備えた撮像装置であって、
前記シャッタ駆動機構は、前記手振れ防止モードにおいて、前記シャッタ羽根に複数回のシャッタ動作を行わせるべく開閉駆動し、
前記画像合成手段は、前記複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像の全てを合成処理する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シャッタ駆動機構は、所定のストロークを進退すると共にその一部が前記シャッタ羽根に当接するプランジャ、前記プランジャを進退駆動するアクチュエータを含み、
前記プランジャは、前記手振れ防止モード以外の通常撮影モードにおいて、前記開口部の縁部から所定量離れた全開位置に前記シャッタ羽根を位置決めする第１ストッパ位置と、前記手振れ防止モードにおいて、前記第１ストッパ位置により位置決めされる全開位置よりも前記開口部の縁部寄りの全開位置に前記シャッタ羽根を位置決めする第２ストッパ位置を規定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子の前方に配置されて前記開口部を所定の口径に絞る絞り開口を有すると共に前記開口部に臨む絞り位置と前記開口部から退避した非絞り位置の間で移動自在に配置された絞り羽根と、前記絞り羽根を駆動する絞り駆動機構をさらに備え、
前記プランジャは、前記手振れ防止モードにおいて前記絞り羽根が前記絞り位置にあるとき、前記絞り開口の縁部寄りの全開位置に前記シャッタ羽根を位置決めする第３ストッパ位置を規定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記絞り駆動機構は、前記絞り羽根の動作に連動すると共に前記プランジャに係合してその移動を規制し得る規制レバーを含み、
前記プランジャは、後退した状態で前記第１ストッパ位置を規定し、途中まで突出し前記規制レバーに当接して移動が規制された状態で前記第２ストッパ位置を規定し、前記規制レバーによる規制が解除されて最も突出した状態で前記第３ストッパ位置を規定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記複数の画像を得るための前記シャッタ動作の回数は、前記画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数の画像を得るための前記シャッタ動作の露出時間は、前記画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づき、必要とする露出時間をＹ、１回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、前記シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項７】
所定の測光情報に基づき、前記手振れ防止モードと前記通常撮影モードが、自動的に切り替わる、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子に画像を投影するべく前記シャッタ羽根の前方に配置された光学系により得られる焦点距離情報と所定の測光情報に基づいて、前記通常撮影モードと前記手振れ防止モードが自動的に切り替わる、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１】
撮像素子と、開口部を有する地板と、前記撮像素子の前方に配置されて開口部を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を開閉駆動すると共に所定位置に位置決めするシャッタ駆動機構と、通常撮影モード及び手振れ防止モードと、手振れ防止モードにおいて前記撮像素子により撮影された複数の画像を合成処理して合成画像を得る画像合成手段と、を備えた撮像装置であって、
前記シャッタ駆動機構は、前記手振れ防止モードにおいて、前記シャッタ羽根に複数回のシャッタ動作を行わせるべく開閉駆動し、
前記画像合成手段は、前記複数回のシャッタ動作により得られた複数の画像の全てを合成処理する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記シャッタ駆動機構は、所定のストロークを進退すると共にその一部が前記シャッタ羽根に当接するプランジャ、前記プランジャを進退駆動するアクチュエータを含み、
前記プランジャは、前記手振れ防止モード以外の通常撮影モードにおいて、前記開口部の縁部から所定量離れた全開位置に前記シャッタ羽根を位置決めする第１ストッパ位置と、前記手振れ防止モードにおいて、前記第１ストッパ位置により位置決めされる全開位置よりも前記開口部の縁部寄りの全開位置に前記シャッタ羽根を位置決めする第２ストッパ位置を規定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子の前方に配置されて前記開口部を所定の口径に絞る絞り開口を有すると共に前記開口部に臨む絞り位置と前記開口部から退避した非絞り位置の間で移動自在に配置された絞り羽根と、前記絞り羽根を駆動する絞り駆動機構をさらに備え、
前記プランジャは、前記手振れ防止モードにおいて前記絞り羽根が前記絞り位置にあるとき、前記絞り開口の縁部寄りの全開位置に前記シャッタ羽根を位置決めする第３ストッパ位置を規定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記絞り駆動機構は、前記絞り羽根の動作に連動すると共に前記プランジャに係合してその移動を規制し得る規制レバーを含み、
前記プランジャは、後退した状態で前記第１ストッパ位置を規定し、途中まで突出し前記規制レバーに当接して移動が規制された状態で前記第２ストッパ位置を規定し、前記規制レバーによる規制が解除されて最も突出した状態で前記第３ストッパ位置を規定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記複数の画像を得るための前記シャッタ動作の回数は、前記画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づいて設定される、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記複数の画像を得るための前記シャッタ動作の露出時間は、前記画像合成手段により得られる合成画像が所定の適正露出量になるように、測光情報に基づき、必要とする露出時間をＹ、１回目の有効露出時間をＸ´、２回目以降の有効露出時間をＸ、前記シャッタ動作の回数をＮとするとき、
Ｙ＝Ｘ´＋（Ｎ−１）・Ｘ
となるように設定される、
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項７】
所定の測光情報に基づき、前記手振れ防止モードと前記通常撮影モードが、自動的に切り替わる、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子に画像を投影するべく前記シャッタ羽根の前方に配置された光学系により得られる焦点距離情報と所定の測光情報に基づいて、前記通常撮影モードと前記手振れ防止モードが自動的に切り替わる、
ことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
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【公開番号】特開２００９−１５９０１９（Ｐ２００９−１５９０１９Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３１８４５（Ｐ２００７−３３１８４５）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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