撮像装置
【課題】動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る撮像装置（１）は、光学系を通過した被写体光像を撮像面で撮像する撮像手段（１０１）と、撮影予定位置に向けられた前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御する合焦制御手段（１１０）と、を備える。
【解決手段】本発明に係る撮像装置（１）は、光学系を通過した被写体光像を撮像面で撮像する撮像手段（１０１）と、撮影予定位置に向けられた前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御する合焦制御手段（１１０）と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像手段を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラにおいて、動きのある被写体を撮影する場合には、被写体の移動速度を予測してフォーカス位置にレンズを駆動してピントを合わせる予測駆動ＡＦや、被写体の動きに合わせてファインダ内のフォーカスポイントを自動的に切り換えてピントを合わせる被写体追尾ＡＦ等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３９８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した予測駆動ＡＦや被写体追尾ＡＦは、動きのある被写体の撮影に適している。しかし、撮影範囲の輝度が低い場合や被写体のコントラストが低い場合には、適切なピント合わせができないこともある。また、動きのある被写体の撮影において、予め決まった地点にピントを合わせておき、被写体がその地点に達した時点で撮影する、置きピン撮影と呼ばれる撮影方法がある。この置きピン撮影によれば、撮影範囲の輝度が低い場合や被写体のコントラストが低い場合でも、ピントを合わせることができる。しかし、置きピン撮影では、撮影範囲の一箇所にピントを合わせているため、動きのある被写体を連写した場合には、後の撮影コマにおいて被写体にピントが合わないこともある。
【０００５】
本発明の課題は、動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行う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】
【０００６】
本発明の一態様は、光学系を通過した被写体光像を撮像面で撮像する撮像手段と、撮影予定位置に向けられた前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御する合焦制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行うことができる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係るカメラ１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１の撮影範囲を示す説明図である。
【図３】ファインダ枠の表示内容を示す説明図である。
【図４】実施形態１のスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。
【図５】カメラ１の水平回転角度θｈを取得する際の模式図である。
【図６】カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する際の模式図である。
【図７】実施形態１のデータテーブルを示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は実施形態１の本撮影時における撮影範囲と撮影領域とを示す説明図である。
【図９】実施形態１の動体撮影モード１が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２の撮影範囲とスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。
【図１１】実施形態２のデータテーブルを示す説明図である。
【図１２】実施形態２の本撮影時における撮影範囲と撮影領域とを示す説明図である。
【図１３】実施形態２の動体撮影モード１が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明に係る撮像装置をデジタルカメラに適用した場合の実施形態について説明する。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るカメラ１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施形態１に係るカメラ１は、カメラ本体１０と、レンズ鏡筒２０と、を備える。カメラ１は、カメラ本体１０にレンズ鏡筒２０が着脱自在に装着されるレンズ交換式の一眼レフデジタルカメラとして構成されている。
【００１１】
カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とは、マウント２により機械的に結合される。また、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とを結合したときに、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とは、コネクタ３により電気的に接続される。
【００１２】
レンズ鏡筒２０は、入射した被写体光の像（以下、「被写体光像」という）を、ＣＣＤイメージセンサ１０１（後述）に結像させる光学系２００を備える。また、レンズ鏡筒２０は、光量制御、焦点調節、焦点距離の変更、手振れ量の測定、及び手振れの光学的補正を行う制御系を備える。
【００１３】
レンズ鏡筒２０は、光学系２００として、フォーカスレンズ２０１、ＶＲレンズ２０２、絞りユニット２０３、及びズームレンズ２０４を備える。フォーカスレンズ２０１は、被写体光像の焦点を調節（合焦）するためのレンズである。ＶＲレンズ２０２は、カメラ１の手振れを補正するためのレンズである。絞りユニット２０３は、被写体光の光量を調節するための機構である。ズームレンズ２０４は、焦点距離を変更するためのレンズである。なお、図１に示す光学系２００は、レンズ構成を概念的に示したものである。
【００１４】
また、図１において、光学系２００の光軸Ｌの方向は、撮影時にカメラ１が被写体を捉えている方向でもある。以下の説明では、カメラ本体１０にレンズ鏡筒２０が装着された状態における光学系２００の光軸Ｌの方向を「カメラ１の撮影方向」という。
【００１５】
また、レンズ鏡筒２０は、制御系の構成として、振れセンサ２０５、ＡＦ駆動部２１１、ＶＲ駆動部２１２、絞り駆動部２１３、ＶＲ回路２１４、及びレンズＣＰＵ２１０を備える。振れセンサ２０５は、カメラ１の手振れ量を検出するセンサである。ＡＦ駆動部２１１はフォーカスレンズ２０１を駆動する回路である。ＶＲ駆動部２１２は、ＶＲレンズ２０２を駆動するための回路である。絞り駆動部２１３は、絞りユニット２０３の絞り羽根（不図示）を開閉駆動するための回路である。ＶＲ回路２１４は、振れセンサ２０５から手振れ量に関する信号を取得する回路である。レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０からの指示に応じて、上述した各駆動部や回路等を制御する。レンズＣＰＵ２１０は、マイクロプロセッサにより構成される。
【００１６】
レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０から送信されたレンズ駆動の指示に応じてＡＦ駆動部２１１を制御し、フォーカスレンズ２０１を駆動する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０に設けられたＣＣＤイメージセンサ１０１（後述）の撮像面に投影された被写体光像を合焦させる。また、レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０から送信された絞り制御の指示に応じて絞り駆動部２１３を駆動し、絞りユニット２０３を通過する光量を調節する。絞りユニット２０３を通過する光量は、絞り羽根の開度により調節される。
【００１７】
また、レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０から送信された手振れ補正の制御指示に応じてＶＲ回路２１４を制御して、振れセンサ２０５によりカメラ１の手振れ量を検出すると共に、検出した手振れ量に基づいて手振れの補正量を算出する。そして、レンズＣＰＵ２１０は、算出した手振れの補正量に基づいてＶＲ駆動部２１２を駆動し、手振れを補正する方向にＶＲレンズ２０２を移動させる。
【００１８】
カメラ本体１０は、撮影時における被写体光像の確認、被写体までの距離の測定（測距）、露出条件の演算、レンズ鏡筒２０の制御、撮影した画像の再生等の処理を実行する。また、カメラ本体１０は、レンズ鏡筒２０を介して結像した被写体光像を電気信号に変換すると共に、各種画像処理を施した後、所定の記録媒体に記録する処理を実行する。
【００１９】
カメラ本体１０は、ＣＣＤイメージセンサ１０１、撮像回路１０２、センサ駆動回路１０３、カメラＣＰＵ１１０を備える。また、カメラ本体１０は、シャッタユニット１１１、ローパスフィルタ１１２、ミラー１１３、焦点板１１４、ファインダ表示部１１５、測光センサ１１６、ペンタプリズム１１７、ＡＦセンサ１１８、サブミラー１１９、フラッシュメモリ１２１、ＲＡＭ１２２を備える。
【００２０】
カメラ本体１０は、シャッタ駆動部１３１、加振機構１３２、ＡＦセンサ回路１３３、ミラー制御回路１３４、ファインダ表示回路１３５、測光回路１３６を備える。また、カメラ本体１０は、スイッチ読み込み部１４０、操作スイッチ１４１ａ、１４１ｂ、・・・１４１ｎ、メモリインターフェース１４２、メモリカード１４３、モニタ駆動回路１４４、液晶モニタ１４５を備える。更に、カメラ本体１０は、角速度センサ１４６、角加速度センサ１４７、電子コンパス１４８、傾斜センサ１４９、ＧＰＳ回路１５０、ＧＰＳアンテナ１５１を備える。
【００２１】
カメラ本体１０において、レンズ鏡筒２０を介して到達した被写体光は、ミラー１１３により焦点板１１４に結像する。また、ファインダ表示部１１５には、ファインダ表示回路１３５により撮影情報が表示される。焦点板１１４に結像した被写体光像は、ファインダ表示部１１５に表示された撮影情報と重ね合わされて、ペンタプリズム１１７を介してファインダ接眼窓（不図示）に導かれる。撮影者は、ファインダ接眼窓において、被写体光像と撮影情報とを同時に観察することができる。
【００２２】
また、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度は、測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取られ、カメラＣＰＵ１１０へ送信される。
【００２３】
一方、ミラー１１３に入射した被写体光の一部は、サブミラー１１９によりＡＦセンサ１１８に導かれ、ラインセンサ（不図示）上に結像される。ＡＦセンサ回路１３３は、ＡＦセンサ１１８に結像した被写体光像のデフォーカス量（ピント情報）を取得して、カメラＣＰＵ１１０へ送信する。
【００２４】
ミラー１１３及びサブミラー１１９は、ミラー制御回路１３４により観察位置（図１に示すミラーダウン位置）又は退避位置（不図示のミラーアップ位置）に駆動される。ミラー１１３及びサブミラー１１９が退避位置に駆動されると、入射した被写体光はＣＣＤイメージセンサ１０１へ導かれる。ミラー１１３及びサブミラー１１９とＣＣＤイメージセンサ１０１との間には、シャッタユニット１１１、ローパスフィルタ１１２が設けられている。
【００２５】
シャッタユニット１１１は、シャッタ駆動部１３１により開閉が制御される。シャッタユニット１１１が閉状態のときに、ＣＣＤイメージセンサ１０１は遮光されている。シャッタユニット１１１が開状態のときに、被写体光像は、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に結像される。
【００２６】
また、被写体光像は、ローパスフィルタ１１２を通過した際に、高周波成分が除去される。ローパスフィルタ１１２には、加振機構１３２が設けられている。ローパスフィルタ１１２は、加振機構１３２により振動が与えられることにより、表面に付着した異物が除去される。以下、加振機構１３２による異物の除去をクリーニング動作という。
【００２７】
ＣＣＤイメージセンサ１０１は、センサ駆動回路１０３により駆動される。ＣＣＤイメージセンサ１０１は、撮像した被写体光像をＣＣＤ信号として読み出し、撮像回路１０２へ出力する。撮像回路１０２は、ＣＣＤイメージセンサ１０１から読み出されたＣＣＤ信号を増幅し、デジタル信号に変換する。
【００２８】
液晶モニタ１４５は、モニタ駆動回路１４４により駆動される。液晶モニタ１４５には、ＣＣＤイメージセンサ１０１で撮像された画像が表示（再生表示又はリアルタイム表示）されるほか、撮影情報等が表示される。
【００２９】
メモリカード１４３は、ＳＤカード等の不揮発性の外部メモリである。メモリカード１４３は、メモリインターフェース１４２を介してカメラ本体１０に着脱自在に装着される。メモリカード１４３には、カメラ本体１０で撮影された画像データを記録（書き込み）することができる。また、メモリカード１４３は、記録されている画像データをカメラ本体１０に出力（読み出し）することができる。
【００３０】
カメラＣＰＵ１１０は、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とを含めたカメラ１を統括的に制御する制御手段である。カメラＣＰＵ１１０は、マイクロプロセッサにより構成される。カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶された制御プログラムに従って動作する。カメラＣＰＵ１１０によるカメラ１の制御については後述する。
【００３１】
また、カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶された被写体追尾制御プログラムの実行により、被写体追尾制御部１１０ａとして機能する。カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾制御部１１０ａの機能として、以下の動作を実行する。
【００３２】
（ｉ）動体撮影モード１及び２（後述）において、レリーズスイッチが半押し操作されたときに、その時点で撮影された画像データをテンプレート画像としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。（ｉｉ）レリーズスイッチの半押し操作中に、所定の時間間隔で繰り返し画像データを取得し、その画像データの画面内において、テンプレート画像のフォーカスポイントＦＰで捉えた被写体と合致する対象物（被写体）をパターンマッチングの手法により検出する。（ｉｉｉ）検出した被写体の位置に合わせてフォーカスポイントＦＰを切り換え、そのフォーカスポイントＦＰにおける距離情報をデータテーブルから取得する。（ｉｖ）取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、フォーカスレンズ２０１を駆動させる。
【００３３】
以上の動作により、被写体の移動に合わせてフォーカスポイントＦＰが切り換えられるとともに、切り換えられたフォーカスポイントＦＰにおいて、被写体にピントが合った状態となる。なお、フォーカスポイントＦＰが切り換えられたときに、上記（ｉｉ）で取得された画像データのうち、テンプレート画像のフォーカスポイントＦＰで捉えた被写体と合致する対象物の画像データが新たなテンプレート画像として更新される。
【００３４】
フラッシュメモリ１２１は、各種の制御プログラムや撮像した画像データ等が記憶される内部メモリである。フラッシュメモリ１２１には、本撮影時においてカメラＣＰＵ１１０で実行される動体撮影モード１（図９参照）及び動体撮影モード２（図１３参照）の制御プログラムが記憶されている。
【００３５】
ＲＡＭ１２２は、各種データが一時的に記憶される内部メモリである。ＲＡＭ１２２は、例えば、プログラム実行時のワークメモリとして使用されるほか、画像データを画像処理する際の一時メモリ、画像処理された画像データをフラッシュメモリ１２１に記憶する際のバッファメモリ、フラッシュメモリ１２１に記憶されている画像データを読み出したときの一時メモリ、再生画像を画像処理する際の一時メモリ、及び液晶モニタ１４５に表示する画像データのバッファメモリとしても使用される。
【００３６】
操作スイッチ１４１ａ、１４１ｂ・・・１４１ｎ（以下、「操作スイッチ１４１」と総称する）は、カメラ本体１０に設けられた電源スイッチ、レリーズスイッチ、モード切り替えスイッチ、セレクタダイアル等（いずれも不図示）を示している。電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作、レリーズスイッチの半押し／全押し操作、モード切り替えスイッチの操作、セレクタダイアルによる設定項目の移動、設定内容の選択及び決定の操作等は、スイッチ読み込み部１４０に出力される。スイッチ読み込み部１４０は、操作スイッチ１４１により検出された操作を、カメラＣＰＵ１１０へ送信する。
【００３７】
角速度センサ１４６及び角加速度センサ１４７は、カメラ１の手振れを検出するためのセンサである。電子コンパス１４８は、地磁気を検出してカメラ１（光軸Ｌ）の向いている方角を算出する装置である。傾斜センサ１４９は、カメラ１（光軸Ｌ）の傾き角を検出する装置である。ＧＰＳ回路１５０は、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ電波をＧＰＳアンテナ１５１により受信して、地図上におけるカメラ１の位置（緯度、経度）を検出する装置である。以下、ＧＰＳ回路１５０により検出されたカメラ１の位置を「位置情報」という。
【００３８】
カメラＣＰＵ１１０は、これらのセンサを用いることにより、カメラ１の撮影方向に関する情報、及びカメラ１の基準位置に関する情報を取得することができる。角速度センサ１４６、角加速度センサ１４７、電子コンパス１４８、及び傾斜センサ１４９は、カメラ１の撮影方向に関する情報を検出する光軸方向検出手段として機能する。
【００３９】
次に、本実施形態におけるカメラ１の基本的な動作について説明する。
（電源ＯＮ、撮影モードでの動作）
カメラＣＰＵ１１０は、電源スイッチ（操作スイッチ１４１）がＯＮ操作されると、カメラ本体１０の電源をＯＮ状態とし、設定された撮影モードの動作を開始する。まず、カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を閉状態とする。これにより、ＣＣＤイメージセンサ１０１が遮光される。
【００４０】
カメラＣＰＵ１１０は、ミラー１１３及びサブミラー１１９が退避位置にある場合は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に復帰させる。これにより、被写体光像が焦点板１１４に結像する。カメラＣＰＵ１１０は、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。
【００４１】
カメラＣＰＵ１１０は、ファインダ表示回路１３５を制御して、ファインダ表示部１１５に撮影情報を表示させる。これにより、ファインダ表示部１１５には、被写体光像と撮影情報とが同時に表示される。
【００４２】
また、カメラＣＰＵ１１０は、電源ＯＮ時にクリーニング動作を実行するように設定されている場合には、加振機構１３２を制御して、ローパスフィルタ１１２を振動させる。これにより、ローパスフィルタ１１２の表面に付着した異物が除去される。また、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、メインコンデンサ（不図示）への充電を開始する。これにより、カメラ本体１０に内蔵又は外付けされた照明装置（不図示）の発光が可能となる。
【００４３】
（レリーズスイッチの半押し操作）
カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）が半押し操作されると、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。また、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ１１８に結像した被写体光像のデフォーカス量（ピント情報）を、ＡＦセンサ回路１３３を介して取得し、被写体からＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面までの距離情報を算出する。なお、後述するように、撮影領域には複数のフォーカスポイントＦＰ（測距位置）が設定されている。カメラＣＰＵ１１０は、設定されたフォーカスポイントＦＰにおける距離情報を算出して、ＲＡＭ１２２に記憶する。
【００４４】
また、カメラＣＰＵ１１０は、算出した距離情報に基づいてレンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、ＡＦ駆動部２１１を介してフォーカスレンズ２０１を駆動し、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に投影された被写体光像を合焦させる（以下、被写体光像を合焦させた状態を「ピントを合わせる」等の表現で記載する）。
【００４５】
カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、レンズＣＰＵ２１０にＡＦロックの指示を送信し、被写体にピントが合った状態でフォーカスレンズ２０１の位置を維持させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、算出した露出条件をＲＡＭ１２２に記憶し、その露出条件で設定された絞り値とシャッタスピード値を維持する（ＡＥロック）。カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、レンズＣＰＵ２１０に手振れ補正の制御指示を送信し、振れセンサ２０５で検出した手振れ量に基づいて手振れの補正量を算出させる。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、算出した手振れの補正量に基づいてＶＲ駆動部２１２を駆動し、手振れを補正する方向にＶＲレンズ２０２を移動させる。
【００４６】
（レリーズスイッチの全押し操作）
カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）が全押し操作されると、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、絞り駆動部２１３を駆動し、ＡＥロックした時点の絞り値により絞りユニット２０３を通過する光量を調節する。カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を所定時間、開状態とする。カメラＣＰＵ１１０は、センサ駆動回路１０３を駆動して、ＣＣＤイメージセンサ１０１による被写体光像の撮像（露光）を開始する。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、照明装置（不図示）を発光させる。
【００４７】
カメラＣＰＵ１１０は、被写体光像の撮像を開始してから、ＡＥロックした時点のシャッタスピード値の時間が経過すると、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を閉状態とする。また、カメラＣＰＵ１１０は、センサ駆動回路１０３を駆動して、ＣＣＤイメージセンサ１０１による被写体光像の撮像を終了する。カメラＣＰＵ１１０は、撮像回路１０２を制御し、ＣＣＤイメージセンサ１０１から読み出されたＣＣＤ信号を増幅し、デジタル信号に変換させる。カメラＣＰＵ１１０は、デジタルのＣＣＤ信号に対して各種の画像処理を施し、デジタルの画像データを作成する。更に、カメラＣＰＵ１１０は、作成したデジタルの画像データを圧縮し、画像ファイルとしてＲＡＭ１２２に記憶する。
【００４８】
カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に移動させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、レンズＣＰＵ２１０に手振れ補正の制御終了指示を送信する。
【００４９】
カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶されている画像の記録先に関する情報を読み取る。カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として外部メモリが選択されていれば、画像ファイルをメモリカード１４３に記憶する。また、カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として内部メモリが選択されていれば、画像ファイルをフラッシュメモリ１２１に記憶する。
【００５０】
（ライブビュー撮影）
ライブビュー撮影とは、液晶モニタ１４５を見ながら撮影する形態をいう。カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）がライブビュー撮影モードに切り替えられると、ライブビュー撮影の動作を開始する。まず、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を開状態とする。
【００５１】
カメラＣＰＵ１１０は、センサ駆動回路１０３を駆動して、ＣＣＤイメージセンサ１０１による被写体光像の撮像を開始する。ライブビュー撮影では、所定のフレームレートでＣＣＤイメージセンサ１０１からＣＣＤ信号が繰り返し読み出される。撮像回路１０２は、ＣＣＤイメージセンサ１０１から読み出されたＣＣＤ信号を増幅し、デジタル信号に変換する。カメラＣＰＵ１１０は、デジタルのＣＣＤ信号に対して各種の画像処理を施し、デジタルの画像データを作成すると共に、ＲＡＭ１２２に記憶する。また同時に、カメラＣＰＵ１１０は、画像データをモニタ駆動回路１４４へ送信して、液晶モニタ１４５に表示させる。これにより、液晶モニタ１４５には、ライブビュー画像（動画像）が表示される。撮影者は、液晶モニタ１４５に表示されたライブビュー画像を見ながら撮影を行うことができる。
【００５２】
なお、ライブビュー撮影時は、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させているため、測光センサ１１６や測光回路１３６を使用することができない。このため、カメラＣＰＵ１１０は、ＣＣＤイメージセンサ１０１で撮像した画像から被写体光像の輝度を測定し、露出条件を演算する。
【００５３】
同様に、ライブビュー撮影時には、ＡＦセンサ１１８やＡＦセンサ回路１３３を使用することができない。このため、カメラＣＰＵ１１０は、ＣＣＤイメージセンサ１０１で撮像した画像からピント情報を検出し、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。また、ライブビュー撮影時には、ファインダ接眼窓による画像の観察は行われない。このため、カメラＣＰＵ１１０は、撮影中の撮影情報をライブビュー画像に重ね合わせて液晶モニタ１４５に表示する。
【００５４】
カメラＣＰＵ１１０は、液晶モニタ１４５にライブビュー画像を表示している間に、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）が全押し操作されると、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信する。これにより、絞りユニット２０３を通過する光量が調節される。
【００５５】
また、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に移動させる。この後、カメラＣＰＵ１１０は、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。また、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ１１８に結像した被写体光像のデフォーカス量（ピント情報）を、ＡＦセンサ回路１３３を介して取得し、被写体からＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面までの距離情報を算出する。
【００５６】
その後の動作は、上述した（レリーズスイッチの全押し操作）の場合と同じである。これにより、ライブビュー画像を表示している間に、レリーズスイッチが全押し操作された時点での静止画像が撮像される。カメラＣＰＵ１１０は、ライブビュー撮影の終了後は、再び液晶モニタ１４５によるライブビュー画像の表示を行う。
【００５７】
カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）が通常の撮影モードに切り替えられると、ライブビュー撮影の動作を終了する。カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に移動させる。カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を閉状態とする。また、カメラＣＰＵ１１０は、液晶モニタ１４５によるライブビュー画像の表示を終了する。その他、通常の撮影モードと同じ動作を実行する。
【００５８】
（画像の再生）
カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）が再生モードに切り替えられると、再生モードの動作を開始する。カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶されている画像の記録先に関する情報を読み取る。カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として外部メモリが選択されていれば、メモリカード１４３から画像ファイルを読み出す。また、カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として内部メモリが選択されていれば、フラッシュメモリ１２１から画像ファイルを読み出す。なお、このとき読み出される画像ファイルは、例えば、最後に記憶された画像ファイルである。
【００５９】
カメラＣＰＵ１１０は、画像ファイルを解凍し、画像データに復元してＲＡＭ１２２に記憶する。カメラＣＰＵ１１０は、復元した画像データをモニタ駆動回路１４４へ送信して、液晶モニタ１４５に表示させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、セレクタダイアル（操作スイッチ１４１）が選択操作されると、選択されたコマの記録されている画像ファイルを外部又は内部メモリから読み出して、上述の手順により液晶モニタ１４５に表示させる。
【００６０】
カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）が撮影モードに切り替えられると、撮影モードの動作を開始する。カメラＣＰＵ１１０は、液晶モニタ１４５における画像の表示を終了する。以降の動作は、上述した（電源ＯＮ、撮影モードでの動作）と同じである。
【００６１】
次に、実施形態１に係るカメラ１において、動きのある被写体を撮影（以下、適宜に「動体撮影」という）する場合の動作について説明する。本実施形態では、動きのある被写体として、サーキットを走行する車を例として説明する。まず、本撮影に先立ってスキャン撮影を行い、カメラ１の撮影方向と撮影予定位置までの距離情報を取得する。スキャン撮影は、カメラ１の撮影方向と撮影予定位置までの距離情報を取得するために、本撮影に先立って実施する事前撮影である。この実施形態１では、撮影範囲の全体を一括してスキャン撮影する例について説明する。また、後述する実施形態２では、撮影範囲の一部を連続的にスキャン撮影する例について説明する。いずれの場合も、スキャン撮影時に撮影した領域が本撮影の撮影領域となる。
【００６２】
図２は、実施形態１の撮影範囲を示す説明図である。図３は、ファインダ枠の表示内容を示す説明図である。図４は、実施形態１のスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。図５は、カメラ１の水平回転角度θｈを取得する際の模式図である。図６は、カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する際の模式図である。図７は、実施形態１のデータテーブルを示す説明図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１の本撮影時における撮影範囲と撮影領域とを示す説明図である。
【００６３】
図２に示すように、撮影者が撮影しようとする撮影範囲３０１には、サーキットの一部である路面３０２及び縁石３０３が含まれている。実施形態１では、撮影範囲３０１の全体が本撮影における撮影領域３０５（後述）となる。
【００６４】
また、図３に示すように、ファインダ枠３０４には、撮影領域３０５と、ファインダ内情報表示枠３０６とが表示される。ファインダ枠３０４は、撮影者がファインダ接眼窓（不図示）から観察することができる画像表示枠である。撮影領域３０５は、被写体光像を写す表示枠である。撮影領域３０５には、レンズ鏡筒２０の画角により切り取られた範囲の被写体光像が表示される。ファインダ内情報表示枠３０６は、露出値、撮影モード、露出補正値等の情報を表示する表示枠である。
【００６５】
撮影領域３０５には、ＡＦエリア３０７が表示されている。ＡＦエリア３０７は、測距位置としてのフォーカスポイントが配置された領域である。本実施形態のＡＦエリア３０７には、１１個のフォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１（以下、適宜に「フォーカスポイントＦＰ」と総称する）が配置されている。この１１個のフォーカスポイントＦＰのうち、ピントを合わせているフォーカスポイントＦＰは、赤色に点灯する。本実施形態では、赤色に点灯しているフォーカスポイントＦＰを太線で示す。
【００６６】
フォーカスポイントＦＰの点灯は、ファインダ表示部１１５の所定位置に赤色の矩形枠を表示する。これにより、焦点板１１４に結像した被写体光像、ファインダ表示部１１５に表示された撮影情報、及び赤色の矩形枠が重ね合わされて表示される。
【００６７】
実施形態１の動体撮影モード１において用いられるフォーカスモード（被写体追尾機能）では、撮影者が設定したフォーカスポイントＦＰで被写体にピントを合わせると、被写体の動きに合わせてフォーカスポイントＦＰが自動的に切り換えられる。上述したフォーカスポイントＦＰの点灯は、撮影者がピントを合わせた被写体を追尾するように移動する。被写体追尾機能については後述する。
【００６８】
次に、実施形態１のスキャン撮影について説明する。撮影者は、スキャン撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、スキャン撮影モード１を選択する。そして、撮影者は、図４に示すように、撮影予定位置にカメラ１を向け、撮影範囲３０１と撮影領域３０５とが略一致するように、レンズ鏡筒２０の焦点距離を変更（又はカメラ１の位置を移動）する。
【００６９】
続いて、撮影者は、撮影範囲３０１において、被写体となる車が通過すると予想される撮影予定位置のフォーカスポイントＦＰを順番に設定する。撮影者は、図４に示す画像を見ながら、セレクタダイアル（不図示）を操作することにより所望のフォーカスポイントＦＰを設定することができる。なお、図４において、被写体となる車は、撮影領域３０５の右上から左下に向かって走行する。ここでは、路面３０２に沿って３つのフォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、ＦＰ１０が、その順番で設定されたとする。
【００７０】
撮影者は、一つのフォーカスポイントＦＰを設定する毎に、レリーズスイッチを半押し操作した後、更に全押し操作して、静止画画像を撮影する。撮影者が、設定したフォーカスポイントＦＰにおいて静止画画像を撮影すると、そのフォーカスポイントＦＰに対応する撮影予定位置までの距離情報がＡＦセンサ回路１３３で取得される。カメラＣＰＵ１１０は、設定されたフォーカスポイントＦＰの位置、そのフォーカスポイントＦＰに対応する撮影予定位置までの距離情報、及びそのフォーカスポイントＦＰが設定された順番を示す情報を対応付けてフラッシュメモリ１２１に記憶する。なお、スキャン撮影において取得した画像データは、フラッシュメモリ１２１に記憶される。
【００７１】
また、撮影者がフォーカスポイントＦＰの設定を開始すると、カメラＣＰＵ１１０は、電子コンパス１４８及び傾斜センサ１４９を介して、撮影領域３０５に向けられたカメラ１の撮影方向に関する情報を取得する。
【００７２】
電子コンパス１４８は、図５に示すように、カメラ１（光軸Ｌ）の水平回転角度θｈを、Ｎ（北）方向（０°）に対する角度として取得する。また、傾斜センサ１４９は、図６に示すように、カメラ１（光軸Ｌ）の垂直回転角度θｖを、水平ラインＨ（０°）に対する角度として取得する。
【００７３】
カメラＣＰＵ１１０は、取得した水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖを、撮影領域３０５に向けられたカメラ１の撮影方向に関する情報（以下「方向情報」という）としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。後述するように、カメラＣＰＵ１１０は、本撮影時においても、水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖを取得する。
【００７４】
また同時に、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の位置情報を取得する。カメラＣＰＵ１１０は、取得した位置情報（緯度、経度）を、カメラ１の基準位置情報としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。後述するように、カメラＣＰＵ１１０は、本撮影時においても、カメラ１の基準位置情報を取得する。
【００７５】
カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に、基準位置情報に対応したデータテーブルを作成する。図７に示すように、実施形態１で作成されるデータテーブルには、カメラ１の基準位置情報、カメラ１の方向情報、３つのフォーカスポイントＦＰの番号（設定された順番を示す情報を含む）及び各フォーカスポイントＦＰにおける距離情報が対応付けられている。
【００７６】
次に、実施形態１の本撮影について説明する。撮影者は、撮影範囲３０１と撮影領域３０５とを一致させた状態で動体撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、動体撮影モード１を選択する。
【００７７】
続いて、撮影者は、スキャン撮影を行った位置において、撮影予定位置の方向にカメラ１を向け、撮影範囲３０１と撮影領域３０５とが略一致するように、レンズ鏡筒２０の焦点距離を変更（又はカメラ１を移動）する。これにより、スキャン撮影を行ったときと同じ撮影範囲３０１が本撮影の撮影領域３０５となる。
【００７８】
また、撮影者は、スキャン撮影において、一番目に設定したフォーカスポイントＦＰ２を設定する。撮影者は、セレクタダイアル（不図示）を操作することにより、フォーカスポイントＦＰ２を設定することができる。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の位置情報を取得する。なお、データテーブル（図７）に記憶されたフォーカスポイントＦＰの順番を示す情報に基づいて、スキャン撮影時に一番目に設定したフォーカスポイントＦＰ２を自動で設定してもよい。
また、２番目以降のフォーカスポイントＦＰについては、データテーブル（図７）に記憶されたフォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、ＦＰ１０の順番を示す情報に基づいて自動的に設定される。
【００７９】
次に、撮影者は、被写体となる車３０８が撮影領域３０５に現れ、フォーカスポイントＦＰ２の位置に達したときに、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作する。この後、撮影者がレリーズスイッチを半押し操作している間、被写体追尾機能により、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、車３０８の動きに合わせてフォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、ＦＰ１０の順番で自動的に切り換えられる。
【００８０】
カメラＣＰＵ１１０は、動体撮影モード１が選択された状態でレリーズスイッチが半押し操作されると、データテーブル（図７）を参照して、本撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致する場合、すなわちスキャン撮影時と本撮影時の撮影位置とが略一致する場合には、以下のようにしてピントを制御する。
【００８１】
カメラＣＰＵ１１０は、本撮影時において、レリーズスイッチが半押し操作されると、カメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）を取得する。そして、データテーブル（図７）を参照して、半押し操作時に取得したカメラ１の方向情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の方向情報とがほぼ一致する場合には、車３０８にピントを合わせているフォーカスポイントＦＰに対応する距離情報をデータテーブルから取得する。そして、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいてレンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、ＡＦ駆動部２１１を介してフォーカスレンズ２０１を駆動し、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に投影された被写体光像にピントを合わせる。
【００８２】
また、カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾機能により、車３０８にピントを合わせているフォーカスポイントＦＰが、フォーカスポイントＦＰ２からフォーカスポイントＦＰ６に切り換えられた場合には、フォーカスポイントＦＰ６に対応する距離情報をデータテーブルから取得する。同様に、カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾機能により、車３０８にピントを合わせているフォーカスポイントＦＰが、フォーカスポイントＦＰ６からフォーカスポイントＦＰ１０に切り換えられた場合には、フォーカスポイントＦＰ１０に対応する距離情報をデータテーブルから取得する。カメラＣＰＵ１１０は、それぞれ取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、フォーカスレンズ２０１を駆動させる。これにより、各フォーカスポイントＦＰにおいて、被写体にピントが合った状態となる。
【００８３】
また、カメラＣＰＵ１１０は、フォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、又はＦＰ１０において車３０８にピントを合わせている間に、レリーズスイッチが全押し操作された場合には、その時点の露出とピント位置で被写体光像を撮像する（レリーズスイッチの全押し操作の項目を参照）。
【００８４】
次に、実施形態１の動体撮影モード１が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を図９のフローチャートを参照しながら説明する。カメラＣＰＵ１１０は、撮影者により動体撮影モード１を選択されたときに、フラッシュメモリ１２１に記憶されている動体撮影モード１の制御プログラムを読み出し、本フローチャートの処理を実行する。ここでは、動体撮影モード１による本撮影に先立って、スキャン撮影モード１によるスキャン撮影が実施されているものとする。なお、図９では、手振れ補正等の処理の説明を省略する。また、「レリーズスイッチの半押し操作」、「レリーズスイッチの全押し操作」で説明した内容についても一部省略する。
【００８５】
図９に示すステップＳ１０１において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが半押し操作された否かを判定する。なお、本撮影において、撮影者は、被写体となる車３０８が撮影領域３０５（図６参照）に現れ、フォーカスポイントＦＰ２の位置に達したときに、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０１の判定がＹＥＳであればステップＳ１０２の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００８６】
ステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１１０は、被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。
ステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の基準位置情報を取得する。
【００８７】
ステップＳ１０４において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ１０３）に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０４の判定がＹＥＳであればステップＳ１０５の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１４の処理へ移行する。
【００８８】
ステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の水平回転角度θｈを取得する。
ステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する。
【００８９】
ステップＳ１０７において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ１０５及びステップＳ１０６）に取得したカメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）と、データテーブルに記憶しているスキャン撮影時のカメラ１の方向情報とを照合し、２つの方向情報が略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０７の判定がＹＥＳであればステップＳ１０８の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１４の処理へ移行する。
【００９０】
ステップＳ１０８において、カメラＣＰＵ１１０は、スキャン撮影時に最初に設定されたフォーカスポイントＦＰ２に対応付けられた距離情報をデータテーブルから取得する。
【００９１】
ステップＳ１０９において、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、データテーブルから取得した距離情報の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。この後、カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾制御部１１０ａの機能として、上述した（ｉ）〜（ｉｉｉ）の動作を実行し、被写体の移動に合わせてフォーカスポイントＦＰを順番に切り換える。
【００９２】
ステップＳ１１０において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが全押し操作された否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１０の判定がＹＥＳであればステップＳ１１６の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１１の処理へ移行する。
【００９３】
ステップＳ１１１（ステップＳ１１０：ＮＯ判定）において、カメラＣＰＵ１１０は、フォーカスポイントＦＰが切り換えられたか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１１の判定がＹＥＳであればステップＳ１１２の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１０の処理へ戻る。
【００９４】
ステップＳ１１２において、カメラＣＰＵ１１０は、切り換えられたフォーカスポイントＦＰに対応付けられた距離情報がデータテーブルにあるか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであればステップＳ１１３の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００９５】
ステップＳ１１３において、カメラＣＰＵ１１０は、切り換えられたフォーカスポイントＦＰに対応付けられた距離情報をデータテーブルから取得する。ステップＳ１１３の後、カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０９の処理へ移行する。
【００９６】
一方、ステップＳ１１４（ステップＳ１０４、ステップＳ１０７：ＮＯ判定）において、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ回路１３３で取得したデフォーカス量に基づいて算出した距離情報（通常のＡＦ動作により取得した距離情報）の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。このように、カメラＣＰＵ１１０は、スキャン撮影時と撮影位置が異なる場合や、本撮影時に取得したカメラ１の方向情報とデータテーブルに記憶しているカメラ１の方向情報とが略一致しない場合には、通常のＡＦ動作により取得した距離情報に基づいてピント合わせを行う。
【００９７】
ステップＳＴ１１５において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが全押し操作された否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１５の判定がＹＥＳであればステップＳ１１６の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００９８】
ステップＳ１１６２において、カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御してシャッタユニット１１１を開状態とし、ＣＣＤイメージセンサ１０１で被写体光像を撮像する（撮像処理）。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信して、ステップＳ１０２で演算した絞り値により、絞りユニット２０３を通過する光量を制御させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。
【００９９】
ステップＳ１１７において、カメラＣＰＵ１１０は、撮像した被写体光像に基づいて、デジタルの画像データを作成する（画像処理）。
【０１００】
ステップＳ１１８において、カメラＣＰＵ１１０は、作成したデジタルの画像データを圧縮し、画像ファイルとしてフラッシュメモリ１２１又はメモリカード１４３に記憶する。ステップＳ１１８の処理が終了した後、カメラＣＰＵ１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１０１】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２に係るカメラの基本的な構成は、実施形態１に係るカメラ１（図１）と同じであるため、説明を省略する。実施形態２において、カメラＣＰＵ１１０における被写体追尾制御部１１０ａの機能は必須ではない。以下、実施形態１と同等部分に同一符号を付して説明する。図１０は、実施形態２の撮影範囲とスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。図１１は、実施形態２のデータテーブルを示す説明図である。図１２は、実施形態２の本撮影時における撮影範囲と撮影領域を示す説明図である。
【０１０２】
図１０に示すように、撮影者が撮影しようとする撮影範囲３０１には、実施形態１と同様に、サーキットの一部である路面３０２及び縁石３０３が含まれている。実施形態２では、撮影範囲３０１の一部が本撮影における撮影領域３０５となる。なお、ファインダ枠の表示内容については実施形態１と同じであるため説明を省略する。また、フォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１（不図示）の配置も同じである。
【０１０３】
次に、実施形態２のスキャン撮影について説明する。撮影者は、スキャン撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、スキャン撮影モード２を選択する。そして、撮影者は、図１０に示すように、撮影する方向にカメラ１を向け、撮影範囲３０１に対して、撮影領域３０５が所望の画角となるように、レンズ鏡筒２０の焦点距離を変更（又はカメラ１の撮影位置を移動）する。例えば、レンズ鏡筒２０として望遠レンズを装着することにより、広い画角の撮影範囲３０１対して狭い画角の撮影領域３０５を得ることができる。
【０１０４】
続いて、撮影者は、撮影領域３０５の中央に位置するフォーカスポイントＦＰ６を設定する。撮影者は、セレクタダイアル（不図示）を操作することによりフォーカスポイントＦＰ６を設定することができる。なお、設定するフォーカスポイントＦＰは、中央に位置するフォーカスポイントＦＰ６でなくてもよい。例えば、車の先端部にピントを合わせたい場合には、フォーカスポイントＦＰ１１（図３参照）を設定すればよい。
【０１０５】
そして、撮影者は、被写体となる車が通過すると予想される軌道（図１０に示す矢印Ａ）に沿ってカメラ１の撮影方向を変えながら、撮影領域３０５に写し出された静止画画像を連続撮影する。連続撮影の速度（コマ数／秒）は、適宜に設定することができる。その連続撮影において、撮影したコマ毎に、フォーカスポイントＦＰ６における距離情報がＡＦセンサ回路１３３で取得される。
【０１０６】
また、スキャン撮影が開始されると、カメラＣＰＵ１１０は、連続撮影の撮影コマ毎に、電子コンパス１４８及び傾斜センサ１４９を介して、撮影予定位置に向けられたカメラ１の方向情報（撮影方向に関する情報）を取得する。実施形態２では、撮影の１コマ毎にカメラ１の方向情報を取得する。カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の方向情報を取得する毎に、フラッシュメモリ１２１に記憶する。
【０１０７】
更に、スキャン撮影が開始されると、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の位置情報を取得する。カメラＣＰＵ１１０は、取得した位置情報（緯度、経度）を、カメラ１の基準位置情報としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。
【０１０８】
カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に、基準位置情報に対応したデータテーブルを作成する。図１１に示すように、実施形態２で作成されるデータテーブルでは、カメラ１の複数の方向情報と、フォーカスポイントＦＰ６における複数の距離情報とが対応付けられている。
【０１０９】
次に、実施形態２の本撮影について説明する。撮影者は、撮影範囲３０１の一部を撮影領域３０５として動体撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、動体撮影モード２を選択する。
【０１１０】
続いて、撮影者は、スキャン撮影を行った位置において、被写体となる車が現れる方向にカメラを向ける。そして、図１２に示すように、被写体となる車３０８を撮影領域３０５の中央（フォーカスポイントＦＰ６）で捉え、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作しながら、車３０８の移動に合わせてカメラ１の撮影方向を変える。
【０１１１】
カメラＣＰＵ１１０は、動体撮影モード２が選択された状態でレリーズスイッチが半押し操作されると、データテーブル（図１１）を参照して、本撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致する場合、すなわちスキャン撮影時と本撮影時の撮影位置とが略一致する場合には、以下のようにしてピントを制御する。
【０１１２】
カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが半押し操作されると、その時点におけるカメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）を取得する。そして、データテーブル（図１１）を参照し、本撮影時に取得したカメラ１の方向情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の方向情報とがほぼ一致する場合には、フォーカスポイントＦＰ６の距離情報をデータテーブルから取得する。そして、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいてレンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、ＡＦ駆動部２１１を介してフォーカスレンズ２０１を駆動し、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に投影された被写体光像にピントを合わせる。
【０１１３】
また、カメラＣＰＵ１１０は、撮影領域３０５の中央において車３０８にピントを合わせている間に、レリーズスイッチが全押し操作された場合には、その時点の露出とピント位置で被写体光像を撮像する（レリーズスイッチの全押し操作の項目を参照）。
【０１１４】
次に、実施形態２の動体撮影モード２が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を図１３のフローチャートを参照しながら説明する。カメラＣＰＵ１１０は、撮影者により動体撮影モード２を選択されたときに、フラッシュメモリ１２１に記憶されている動体撮影モード２の制御プログラムを読み出し、本フローチャートの処理を実行する。ここでは、動体撮影モード２による本撮影に先立って、スキャン撮影モード２によるスキャン撮影が実施されているものとする。なお、図１３では、手振れ補正等の処理の説明を省略する。また、「レリーズスイッチの半押し操作」、「レリーズスイッチの全押し操作」で説明した内容についても一部省略する。
【０１１５】
図１３に示すステップＳ２０１において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが半押し操作された否かを判定する。なお、本撮影において、撮影者は、被写体となる車３０８を撮影領域３０５（図１２参照）の中央（フォーカスポイントＦＰ６）で捉え、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０１の判定がＹＥＳであればステップＳ２０２の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０１の処理へ戻る。
【０１１６】
ステップＳ２０２において、カメラＣＰＵ１１０は、被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。
ステップＳ２０３において、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の基準位置情報を取得する。
【０１１７】
ステップＳ２０４において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ２０３）に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０４の判定がＹＥＳであればステップＳ２０５の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２１４の処理へ移行する。
【０１１８】
ステップＳ２０５において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の水平回転角度θｈを取得する。
ステップＳ２０６において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する。
【０１１９】
ステップＳ２０７において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ２０５及びステップＳ２０６）に取得したカメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）と、データテーブルに記憶しているスキャン撮影時のカメラ１の方向情報とを照合し、２つの方向情報が略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０７の判定がＹＥＳであればステップＳ２０８の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２１４の処理へ移行する。
【０１２０】
ステップＳ２０８において、カメラＣＰＵ１１０は、撮影領域３０５の中央にあるフォーカスポイントＦＰ６に対応付けられた距離情報をデータテーブルから取得する。
【０１２１】
ステップＳ２０９において、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、データテーブルから取得した距離情報の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。
【０１２２】
ステップＳ２１０において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが全押し操作された否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２１０の判定がＹＥＳであればステップＳ２１１の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０１の処理へ戻る。
【０１２３】
ステップＳ２１１において、カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御してシャッタユニット１１１を開状態とし、ＣＣＤイメージセンサ１０１で被写体光像を撮像する（撮像処理）。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信して、ステップＳ２０２で演算した絞り値により、絞りユニット２０３を通過する光量を制御させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。
【０１２４】
ステップＳ２１２において、カメラＣＰＵ１１０は、撮像した被写体光像に基づいて、デジタルの画像データを作成する（画像処理）。
【０１２５】
ステップＳ２１３において、カメラＣＰＵ１１０は、作成したデジタルの画像データを圧縮し、画像ファイルとしてフラッシュメモリ１２１又はメモリカード１４３に記憶する。ステップＳ２１３の処理が終了した後、カメラＣＰＵ１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１２６】
一方、ステップＳ２１４（ステップＳ２０４、ステップＳ２０７：ＮＯ判定）において、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ回路１３３で取得したデフォーカス量に基づいて算出した距離情報（通常のＡＦ動作により取得した距離情報）の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。このように、カメラＣＰＵ１１０は、スキャン撮影時と撮影位置が異なる場合や、本撮影時に取得したカメラ１の方向情報とデータテーブルに記憶しているカメラ１の方向情報とが略一致しない場合には、通常のＡＦ動作により取得した距離情報に基づいてピント合わせを行う。ステップＳ２１４の処理が終了すると、カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１０の処理へ移行する。
【０１２７】
上述した実施形態１及び２によれば、以下のような効果を奏する。
（１）撮影範囲３０１に向けられたカメラ１の方向情報と、撮影領域３０５に設定されたフォーカスポイントＦＰの距離情報とに基づいてピント合わせを行うので、撮影範囲３０１の輝度が低い場合や被写体のコントラストが低い場合でも、動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行うことができる。また、撮影領域３０５に設定したフォーカスポイントＦＰでピントを合わせ続けることができるので、置きピン撮影とは異なり、動きのある被写体を連写した場合において、後の撮影コマにおいても被写体に対して適切にピントを合わせることができる。
【０１２８】
（２）被写体とカメラ１との間の距離をある程度特定することができるので、フォーカスレンズ２０１を至近側から無限遠まで駆動する場合と比べ、ピント合わせを高速に行うことができる。また、カメラ１が被写体を一時的に外しても、再び撮影範囲３０１にカメラ１を向けることにより、素早くピント合わせを行うことができる。
【０１２９】
（３）カメラ１の方向情報を、電子コンパス１４８及び傾斜センサ１４９により取得するため、カメラ１の方向情報を正確に取得することができる。また、カメラ１の方向情報は、角速度センサ１４６及び角加速度センサ１４７により取得してもよい。
【０１３０】
（４）実施形態１において、撮影者は、撮影領域３０５のフォーカスポイントＦＰを任意に設定することができる。これによれば、撮影者は、予め被写体が通過すると予測される位置のフォーカスポイントＦＰを設定しておくことにより、動きのある被写体を所望の構図で撮影することができる。また、実施形態１では、撮影範囲３０１の全体が撮影領域３０５となるため、とくに広角レンズを使用した撮影に適している。
【０１３１】
（５）実施形態２において、撮影者は、被写体を撮影領域３０５の中央に捉えたままカメラ１の撮影方向を変えればよいため、フォーカスポイントＦＰの切り換わりを意識することなしに撮影に集中することができる。また、実施形態２では、撮影範囲３０１の一部が撮影領域３０５となるため、とくに望遠レンズを使用した流し撮り撮影に適している。
【０１３２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
【０１３３】
実施形態１では、スキャン撮影において、撮影者が所望のフォーカスポイントＦＰを設定する例について説明した。この例では、撮影者が設定したフォーカスポイントＦＰで距離情報が取得される。しかし、この例に限らず、すべてのフォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１で距離情報を取得するようにしてもよい。すなわち、スキャン撮影において、レリーズスイッチが全押し操作されたときに、すべてのフォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１において順番にピントを合わせながら静止画画像を連続撮影する。その際、各フォーカスポイントＦＰにおいて距離情報を取得する。
【０１３４】
また、カメラ１と撮影予定位置までの距離情報の代わりに、レンズ鏡筒２０におけるフォーカスレンズ２０１の位置情報を用いてもよい。
【０１３５】
実施形態２では、スキャン撮影において、被写体となる車３０８を連続撮影する例について説明した。しかしながら、スキャン撮影は、動画撮影であってもよい。この場合は、スキャン撮影によるデータ量が多くなるため、スキャン撮影により取得した動画データから方向情報や距離情報等を抽出した後、動画データを削除してもよい。
【０１３６】
また、スキャン撮影において、撮影対象となる部分（例えば、路面３０２）のコントラストが低い場合には、設定したフォーカスポイントＦＰにおいてピントを合わせにくい場合がある。その場合は、コントラストの高い部分（例えば、縁石３０３）を撮影する。そして、撮影した位置から実際の被写体が通過する位置までの差分を演算することにより、撮影対象となる部分までの正確な距離情報を取得することができる。
【０１３７】
また、実施形態１及び２のスキャン撮影においては、路面３０２にピントを合わせている。このため、本撮影時の被写体が車３０８のような立体的な被写体においては、実際の被写体との距離に誤差を生じる。このような場合には、スキャン撮影時に取得した距離情報に補正値を加えるようにしてもよい。この補正値は、被写体とカメラ１との距離、被写体とカメラ１との高低差等から算出することができる。例えば、スキャン撮影において路面３０２までの距離情報を取得し、本撮影では路面３０２の上に立っている人物の顔にピントを合わせる場合について説明する。この場合は、パターンマッチング等を用いた顔認識機能により人物の顔の部分を特定する。そして、特定した顔の位置と路面３０２との高さを算出し、これを補正値としてスキャン撮影時に取得した距離情報に加算する。
【０１３８】
また、被写体が円を描くような軌跡で移動する場合、例えば、被写体が撮影者に向かってＵターンするような場合には、移動中における被写体の見かけ上の位置がほとんど変わらず、撮影者との距離のみが変化する。この場合、被写体の大きさ（例えば、人物の身長）が予め分かっていれば、撮影した被写体の大きさに基づいてデータテーブルの距離情報を補正することにより、被写体までの正確な距離情報を得ることができる。また、設定したフォーカスポイントＦＰにおける距離の数値を、撮影者がカメラ１に手動により入力してもよい。
【０１３９】
また、スキャン撮影において、撮影予定位置までの距離情報を取得するのと同時に、その撮影予定位置における測光情報を取得してもよい。この測光情報は、距離情報と関連付けてデータテーブルに記憶する。本撮影時には、データテーブルに記憶している測光情報を被写体の背景の測光情報として用いることにより、主被写体の露出値をより適切に演算することができる。
【０１４０】
実施形態１及び２では、データテーブルから取得した距離情報の位置にピントを合わせる例を説明した。これに限らず、データテーブルから取得した距離情報と、通常のＡＦ動作で取得したデフォーカス量とに基づいてピント合わせを行なうようにしてもよい。
【０１４１】
実施形態１のステップＳ１０４（図９参照）において、レリーズスイッチの半押し操作時に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とを比較する際の許容範囲は、ピントの精度に影響の無い範囲で適宜に設定することができる。半押し操作時とスキャン撮影時において基準位置情報の差が許容範囲であれば、略一致していると判定する。また、半押し撮影時とスキャン撮影時において基準位置情報の差が許容範囲を越える場合には、その距離に応じてデータテーブルに記憶している距離情報を補正するようにしてもよい。その場合は、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ処理を移行する。
【０１４２】
同様に、実施形態１のステップＳ１０７（図９参照）において、レリーズスイッチの半押し操作時に取得したカメラ１の方向情報と、データテーブルに記憶しているカメラ１の方向情報とを比較する際の許容範囲は、ピントの精度に影響の無い範囲で適宜に設定することができる。半押し操作時とスキャン撮影時において方向情報の差が許容範囲であれば、略一致していると判定する。また、半押し操作時とスキャン撮影時において方向情報の差が許容範囲を越える場合には、実施形態１のようにステップＳ１１４へ処理を移行してもよいし、その差分に応じてデータテーブルに記憶している距離情報を補正するようにしてもよい。その場合は、ステップＳ１０７からステップＳ１０８へ処理を移行する。
【０１４３】
被写体となる車３０８にＧＰＳ装置が搭載されている場合は、本撮影前に車３０８が撮影範囲を通過したときに、カメラ１と車３０８との位置関係から、カメラ１の方向情報と撮影予定位置までの距離情報とを取得することができる。また、撮影エリア（本例ではサーキットのコースマップ等）の地図情報が存在する場合には、カメラ１の撮影位置をＧＰＳ機能により検出することにより、カメラ１の方向情報と撮影予定位置までの距離情報とを取得することができる。いずれの場合もスキャン撮影を省略することができる。
【０１４４】
実施形態１及び２におけるスキャン撮影は、撮影者がファインダ接眼窓（不図示）を観察しながら実施してもよいし、ライブビュー表示にした状態で実施してもよい。
【０１４５】
また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。更に、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【０１４６】
１：カメラ、１０：カメラ本体、２０：レンズ鏡筒、１０１：ＣＣＤイメージセンサ、１１０：カメラＣＰＵ、１１０ａ：被写体追尾制御部、１２１：フラッシュメモリ、１４１：操作スイッチ、１４６：角速度センサ、１４７：角加速度センサ、１４８：電子コンパス、１４９：傾斜センサ、１５０：ＧＰＳ回路、１５１：ＧＰＳアンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像手段を備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラにおいて、動きのある被写体を撮影する場合には、被写体の移動速度を予測してフォーカス位置にレンズを駆動してピントを合わせる予測駆動ＡＦや、被写体の動きに合わせてファインダ内のフォーカスポイントを自動的に切り換えてピントを合わせる被写体追尾ＡＦ等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３９８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した予測駆動ＡＦや被写体追尾ＡＦは、動きのある被写体の撮影に適している。しかし、撮影範囲の輝度が低い場合や被写体のコントラストが低い場合には、適切なピント合わせができないこともある。また、動きのある被写体の撮影において、予め決まった地点にピントを合わせておき、被写体がその地点に達した時点で撮影する、置きピン撮影と呼ばれる撮影方法がある。この置きピン撮影によれば、撮影範囲の輝度が低い場合や被写体のコントラストが低い場合でも、ピントを合わせることができる。しかし、置きピン撮影では、撮影範囲の一箇所にピントを合わせているため、動きのある被写体を連写した場合には、後の撮影コマにおいて被写体にピントが合わないこともある。
【０００５】
本発明の課題は、動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行う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】
【０００６】
本発明の一態様は、光学系を通過した被写体光像を撮像面で撮像する撮像手段と、撮影予定位置に向けられた前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御する合焦制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行うことができる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係るカメラ１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１の撮影範囲を示す説明図である。
【図３】ファインダ枠の表示内容を示す説明図である。
【図４】実施形態１のスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。
【図５】カメラ１の水平回転角度θｈを取得する際の模式図である。
【図６】カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する際の模式図である。
【図７】実施形態１のデータテーブルを示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は実施形態１の本撮影時における撮影範囲と撮影領域とを示す説明図である。
【図９】実施形態１の動体撮影モード１が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２の撮影範囲とスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。
【図１１】実施形態２のデータテーブルを示す説明図である。
【図１２】実施形態２の本撮影時における撮影範囲と撮影領域とを示す説明図である。
【図１３】実施形態２の動体撮影モード１が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明に係る撮像装置をデジタルカメラに適用した場合の実施形態について説明する。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るカメラ１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施形態１に係るカメラ１は、カメラ本体１０と、レンズ鏡筒２０と、を備える。カメラ１は、カメラ本体１０にレンズ鏡筒２０が着脱自在に装着されるレンズ交換式の一眼レフデジタルカメラとして構成されている。
【００１１】
カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とは、マウント２により機械的に結合される。また、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とを結合したときに、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とは、コネクタ３により電気的に接続される。
【００１２】
レンズ鏡筒２０は、入射した被写体光の像（以下、「被写体光像」という）を、ＣＣＤイメージセンサ１０１（後述）に結像させる光学系２００を備える。また、レンズ鏡筒２０は、光量制御、焦点調節、焦点距離の変更、手振れ量の測定、及び手振れの光学的補正を行う制御系を備える。
【００１３】
レンズ鏡筒２０は、光学系２００として、フォーカスレンズ２０１、ＶＲレンズ２０２、絞りユニット２０３、及びズームレンズ２０４を備える。フォーカスレンズ２０１は、被写体光像の焦点を調節（合焦）するためのレンズである。ＶＲレンズ２０２は、カメラ１の手振れを補正するためのレンズである。絞りユニット２０３は、被写体光の光量を調節するための機構である。ズームレンズ２０４は、焦点距離を変更するためのレンズである。なお、図１に示す光学系２００は、レンズ構成を概念的に示したものである。
【００１４】
また、図１において、光学系２００の光軸Ｌの方向は、撮影時にカメラ１が被写体を捉えている方向でもある。以下の説明では、カメラ本体１０にレンズ鏡筒２０が装着された状態における光学系２００の光軸Ｌの方向を「カメラ１の撮影方向」という。
【００１５】
また、レンズ鏡筒２０は、制御系の構成として、振れセンサ２０５、ＡＦ駆動部２１１、ＶＲ駆動部２１２、絞り駆動部２１３、ＶＲ回路２１４、及びレンズＣＰＵ２１０を備える。振れセンサ２０５は、カメラ１の手振れ量を検出するセンサである。ＡＦ駆動部２１１はフォーカスレンズ２０１を駆動する回路である。ＶＲ駆動部２１２は、ＶＲレンズ２０２を駆動するための回路である。絞り駆動部２１３は、絞りユニット２０３の絞り羽根（不図示）を開閉駆動するための回路である。ＶＲ回路２１４は、振れセンサ２０５から手振れ量に関する信号を取得する回路である。レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０からの指示に応じて、上述した各駆動部や回路等を制御する。レンズＣＰＵ２１０は、マイクロプロセッサにより構成される。
【００１６】
レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０から送信されたレンズ駆動の指示に応じてＡＦ駆動部２１１を制御し、フォーカスレンズ２０１を駆動する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０に設けられたＣＣＤイメージセンサ１０１（後述）の撮像面に投影された被写体光像を合焦させる。また、レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０から送信された絞り制御の指示に応じて絞り駆動部２１３を駆動し、絞りユニット２０３を通過する光量を調節する。絞りユニット２０３を通過する光量は、絞り羽根の開度により調節される。
【００１７】
また、レンズＣＰＵ２１０は、カメラ本体１０から送信された手振れ補正の制御指示に応じてＶＲ回路２１４を制御して、振れセンサ２０５によりカメラ１の手振れ量を検出すると共に、検出した手振れ量に基づいて手振れの補正量を算出する。そして、レンズＣＰＵ２１０は、算出した手振れの補正量に基づいてＶＲ駆動部２１２を駆動し、手振れを補正する方向にＶＲレンズ２０２を移動させる。
【００１８】
カメラ本体１０は、撮影時における被写体光像の確認、被写体までの距離の測定（測距）、露出条件の演算、レンズ鏡筒２０の制御、撮影した画像の再生等の処理を実行する。また、カメラ本体１０は、レンズ鏡筒２０を介して結像した被写体光像を電気信号に変換すると共に、各種画像処理を施した後、所定の記録媒体に記録する処理を実行する。
【００１９】
カメラ本体１０は、ＣＣＤイメージセンサ１０１、撮像回路１０２、センサ駆動回路１０３、カメラＣＰＵ１１０を備える。また、カメラ本体１０は、シャッタユニット１１１、ローパスフィルタ１１２、ミラー１１３、焦点板１１４、ファインダ表示部１１５、測光センサ１１６、ペンタプリズム１１７、ＡＦセンサ１１８、サブミラー１１９、フラッシュメモリ１２１、ＲＡＭ１２２を備える。
【００２０】
カメラ本体１０は、シャッタ駆動部１３１、加振機構１３２、ＡＦセンサ回路１３３、ミラー制御回路１３４、ファインダ表示回路１３５、測光回路１３６を備える。また、カメラ本体１０は、スイッチ読み込み部１４０、操作スイッチ１４１ａ、１４１ｂ、・・・１４１ｎ、メモリインターフェース１４２、メモリカード１４３、モニタ駆動回路１４４、液晶モニタ１４５を備える。更に、カメラ本体１０は、角速度センサ１４６、角加速度センサ１４７、電子コンパス１４８、傾斜センサ１４９、ＧＰＳ回路１５０、ＧＰＳアンテナ１５１を備える。
【００２１】
カメラ本体１０において、レンズ鏡筒２０を介して到達した被写体光は、ミラー１１３により焦点板１１４に結像する。また、ファインダ表示部１１５には、ファインダ表示回路１３５により撮影情報が表示される。焦点板１１４に結像した被写体光像は、ファインダ表示部１１５に表示された撮影情報と重ね合わされて、ペンタプリズム１１７を介してファインダ接眼窓（不図示）に導かれる。撮影者は、ファインダ接眼窓において、被写体光像と撮影情報とを同時に観察することができる。
【００２２】
また、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度は、測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取られ、カメラＣＰＵ１１０へ送信される。
【００２３】
一方、ミラー１１３に入射した被写体光の一部は、サブミラー１１９によりＡＦセンサ１１８に導かれ、ラインセンサ（不図示）上に結像される。ＡＦセンサ回路１３３は、ＡＦセンサ１１８に結像した被写体光像のデフォーカス量（ピント情報）を取得して、カメラＣＰＵ１１０へ送信する。
【００２４】
ミラー１１３及びサブミラー１１９は、ミラー制御回路１３４により観察位置（図１に示すミラーダウン位置）又は退避位置（不図示のミラーアップ位置）に駆動される。ミラー１１３及びサブミラー１１９が退避位置に駆動されると、入射した被写体光はＣＣＤイメージセンサ１０１へ導かれる。ミラー１１３及びサブミラー１１９とＣＣＤイメージセンサ１０１との間には、シャッタユニット１１１、ローパスフィルタ１１２が設けられている。
【００２５】
シャッタユニット１１１は、シャッタ駆動部１３１により開閉が制御される。シャッタユニット１１１が閉状態のときに、ＣＣＤイメージセンサ１０１は遮光されている。シャッタユニット１１１が開状態のときに、被写体光像は、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に結像される。
【００２６】
また、被写体光像は、ローパスフィルタ１１２を通過した際に、高周波成分が除去される。ローパスフィルタ１１２には、加振機構１３２が設けられている。ローパスフィルタ１１２は、加振機構１３２により振動が与えられることにより、表面に付着した異物が除去される。以下、加振機構１３２による異物の除去をクリーニング動作という。
【００２７】
ＣＣＤイメージセンサ１０１は、センサ駆動回路１０３により駆動される。ＣＣＤイメージセンサ１０１は、撮像した被写体光像をＣＣＤ信号として読み出し、撮像回路１０２へ出力する。撮像回路１０２は、ＣＣＤイメージセンサ１０１から読み出されたＣＣＤ信号を増幅し、デジタル信号に変換する。
【００２８】
液晶モニタ１４５は、モニタ駆動回路１４４により駆動される。液晶モニタ１４５には、ＣＣＤイメージセンサ１０１で撮像された画像が表示（再生表示又はリアルタイム表示）されるほか、撮影情報等が表示される。
【００２９】
メモリカード１４３は、ＳＤカード等の不揮発性の外部メモリである。メモリカード１４３は、メモリインターフェース１４２を介してカメラ本体１０に着脱自在に装着される。メモリカード１４３には、カメラ本体１０で撮影された画像データを記録（書き込み）することができる。また、メモリカード１４３は、記録されている画像データをカメラ本体１０に出力（読み出し）することができる。
【００３０】
カメラＣＰＵ１１０は、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０とを含めたカメラ１を統括的に制御する制御手段である。カメラＣＰＵ１１０は、マイクロプロセッサにより構成される。カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶された制御プログラムに従って動作する。カメラＣＰＵ１１０によるカメラ１の制御については後述する。
【００３１】
また、カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶された被写体追尾制御プログラムの実行により、被写体追尾制御部１１０ａとして機能する。カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾制御部１１０ａの機能として、以下の動作を実行する。
【００３２】
（ｉ）動体撮影モード１及び２（後述）において、レリーズスイッチが半押し操作されたときに、その時点で撮影された画像データをテンプレート画像としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。（ｉｉ）レリーズスイッチの半押し操作中に、所定の時間間隔で繰り返し画像データを取得し、その画像データの画面内において、テンプレート画像のフォーカスポイントＦＰで捉えた被写体と合致する対象物（被写体）をパターンマッチングの手法により検出する。（ｉｉｉ）検出した被写体の位置に合わせてフォーカスポイントＦＰを切り換え、そのフォーカスポイントＦＰにおける距離情報をデータテーブルから取得する。（ｉｖ）取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、フォーカスレンズ２０１を駆動させる。
【００３３】
以上の動作により、被写体の移動に合わせてフォーカスポイントＦＰが切り換えられるとともに、切り換えられたフォーカスポイントＦＰにおいて、被写体にピントが合った状態となる。なお、フォーカスポイントＦＰが切り換えられたときに、上記（ｉｉ）で取得された画像データのうち、テンプレート画像のフォーカスポイントＦＰで捉えた被写体と合致する対象物の画像データが新たなテンプレート画像として更新される。
【００３４】
フラッシュメモリ１２１は、各種の制御プログラムや撮像した画像データ等が記憶される内部メモリである。フラッシュメモリ１２１には、本撮影時においてカメラＣＰＵ１１０で実行される動体撮影モード１（図９参照）及び動体撮影モード２（図１３参照）の制御プログラムが記憶されている。
【００３５】
ＲＡＭ１２２は、各種データが一時的に記憶される内部メモリである。ＲＡＭ１２２は、例えば、プログラム実行時のワークメモリとして使用されるほか、画像データを画像処理する際の一時メモリ、画像処理された画像データをフラッシュメモリ１２１に記憶する際のバッファメモリ、フラッシュメモリ１２１に記憶されている画像データを読み出したときの一時メモリ、再生画像を画像処理する際の一時メモリ、及び液晶モニタ１４５に表示する画像データのバッファメモリとしても使用される。
【００３６】
操作スイッチ１４１ａ、１４１ｂ・・・１４１ｎ（以下、「操作スイッチ１４１」と総称する）は、カメラ本体１０に設けられた電源スイッチ、レリーズスイッチ、モード切り替えスイッチ、セレクタダイアル等（いずれも不図示）を示している。電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作、レリーズスイッチの半押し／全押し操作、モード切り替えスイッチの操作、セレクタダイアルによる設定項目の移動、設定内容の選択及び決定の操作等は、スイッチ読み込み部１４０に出力される。スイッチ読み込み部１４０は、操作スイッチ１４１により検出された操作を、カメラＣＰＵ１１０へ送信する。
【００３７】
角速度センサ１４６及び角加速度センサ１４７は、カメラ１の手振れを検出するためのセンサである。電子コンパス１４８は、地磁気を検出してカメラ１（光軸Ｌ）の向いている方角を算出する装置である。傾斜センサ１４９は、カメラ１（光軸Ｌ）の傾き角を検出する装置である。ＧＰＳ回路１５０は、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ電波をＧＰＳアンテナ１５１により受信して、地図上におけるカメラ１の位置（緯度、経度）を検出する装置である。以下、ＧＰＳ回路１５０により検出されたカメラ１の位置を「位置情報」という。
【００３８】
カメラＣＰＵ１１０は、これらのセンサを用いることにより、カメラ１の撮影方向に関する情報、及びカメラ１の基準位置に関する情報を取得することができる。角速度センサ１４６、角加速度センサ１４７、電子コンパス１４８、及び傾斜センサ１４９は、カメラ１の撮影方向に関する情報を検出する光軸方向検出手段として機能する。
【００３９】
次に、本実施形態におけるカメラ１の基本的な動作について説明する。
（電源ＯＮ、撮影モードでの動作）
カメラＣＰＵ１１０は、電源スイッチ（操作スイッチ１４１）がＯＮ操作されると、カメラ本体１０の電源をＯＮ状態とし、設定された撮影モードの動作を開始する。まず、カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を閉状態とする。これにより、ＣＣＤイメージセンサ１０１が遮光される。
【００４０】
カメラＣＰＵ１１０は、ミラー１１３及びサブミラー１１９が退避位置にある場合は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に復帰させる。これにより、被写体光像が焦点板１１４に結像する。カメラＣＰＵ１１０は、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。
【００４１】
カメラＣＰＵ１１０は、ファインダ表示回路１３５を制御して、ファインダ表示部１１５に撮影情報を表示させる。これにより、ファインダ表示部１１５には、被写体光像と撮影情報とが同時に表示される。
【００４２】
また、カメラＣＰＵ１１０は、電源ＯＮ時にクリーニング動作を実行するように設定されている場合には、加振機構１３２を制御して、ローパスフィルタ１１２を振動させる。これにより、ローパスフィルタ１１２の表面に付着した異物が除去される。また、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、メインコンデンサ（不図示）への充電を開始する。これにより、カメラ本体１０に内蔵又は外付けされた照明装置（不図示）の発光が可能となる。
【００４３】
（レリーズスイッチの半押し操作）
カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）が半押し操作されると、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。また、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ１１８に結像した被写体光像のデフォーカス量（ピント情報）を、ＡＦセンサ回路１３３を介して取得し、被写体からＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面までの距離情報を算出する。なお、後述するように、撮影領域には複数のフォーカスポイントＦＰ（測距位置）が設定されている。カメラＣＰＵ１１０は、設定されたフォーカスポイントＦＰにおける距離情報を算出して、ＲＡＭ１２２に記憶する。
【００４４】
また、カメラＣＰＵ１１０は、算出した距離情報に基づいてレンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、ＡＦ駆動部２１１を介してフォーカスレンズ２０１を駆動し、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に投影された被写体光像を合焦させる（以下、被写体光像を合焦させた状態を「ピントを合わせる」等の表現で記載する）。
【００４５】
カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、レンズＣＰＵ２１０にＡＦロックの指示を送信し、被写体にピントが合った状態でフォーカスレンズ２０１の位置を維持させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、算出した露出条件をＲＡＭ１２２に記憶し、その露出条件で設定された絞り値とシャッタスピード値を維持する（ＡＥロック）。カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、レンズＣＰＵ２１０に手振れ補正の制御指示を送信し、振れセンサ２０５で検出した手振れ量に基づいて手振れの補正量を算出させる。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、算出した手振れの補正量に基づいてＶＲ駆動部２１２を駆動し、手振れを補正する方向にＶＲレンズ２０２を移動させる。
【００４６】
（レリーズスイッチの全押し操作）
カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）が全押し操作されると、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、絞り駆動部２１３を駆動し、ＡＥロックした時点の絞り値により絞りユニット２０３を通過する光量を調節する。カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を所定時間、開状態とする。カメラＣＰＵ１１０は、センサ駆動回路１０３を駆動して、ＣＣＤイメージセンサ１０１による被写体光像の撮像（露光）を開始する。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、照明装置（不図示）を発光させる。
【００４７】
カメラＣＰＵ１１０は、被写体光像の撮像を開始してから、ＡＥロックした時点のシャッタスピード値の時間が経過すると、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を閉状態とする。また、カメラＣＰＵ１１０は、センサ駆動回路１０３を駆動して、ＣＣＤイメージセンサ１０１による被写体光像の撮像を終了する。カメラＣＰＵ１１０は、撮像回路１０２を制御し、ＣＣＤイメージセンサ１０１から読み出されたＣＣＤ信号を増幅し、デジタル信号に変換させる。カメラＣＰＵ１１０は、デジタルのＣＣＤ信号に対して各種の画像処理を施し、デジタルの画像データを作成する。更に、カメラＣＰＵ１１０は、作成したデジタルの画像データを圧縮し、画像ファイルとしてＲＡＭ１２２に記憶する。
【００４８】
カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に移動させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、必要に応じて、レンズＣＰＵ２１０に手振れ補正の制御終了指示を送信する。
【００４９】
カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶されている画像の記録先に関する情報を読み取る。カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として外部メモリが選択されていれば、画像ファイルをメモリカード１４３に記憶する。また、カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として内部メモリが選択されていれば、画像ファイルをフラッシュメモリ１２１に記憶する。
【００５０】
（ライブビュー撮影）
ライブビュー撮影とは、液晶モニタ１４５を見ながら撮影する形態をいう。カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）がライブビュー撮影モードに切り替えられると、ライブビュー撮影の動作を開始する。まず、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を開状態とする。
【００５１】
カメラＣＰＵ１１０は、センサ駆動回路１０３を駆動して、ＣＣＤイメージセンサ１０１による被写体光像の撮像を開始する。ライブビュー撮影では、所定のフレームレートでＣＣＤイメージセンサ１０１からＣＣＤ信号が繰り返し読み出される。撮像回路１０２は、ＣＣＤイメージセンサ１０１から読み出されたＣＣＤ信号を増幅し、デジタル信号に変換する。カメラＣＰＵ１１０は、デジタルのＣＣＤ信号に対して各種の画像処理を施し、デジタルの画像データを作成すると共に、ＲＡＭ１２２に記憶する。また同時に、カメラＣＰＵ１１０は、画像データをモニタ駆動回路１４４へ送信して、液晶モニタ１４５に表示させる。これにより、液晶モニタ１４５には、ライブビュー画像（動画像）が表示される。撮影者は、液晶モニタ１４５に表示されたライブビュー画像を見ながら撮影を行うことができる。
【００５２】
なお、ライブビュー撮影時は、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させているため、測光センサ１１６や測光回路１３６を使用することができない。このため、カメラＣＰＵ１１０は、ＣＣＤイメージセンサ１０１で撮像した画像から被写体光像の輝度を測定し、露出条件を演算する。
【００５３】
同様に、ライブビュー撮影時には、ＡＦセンサ１１８やＡＦセンサ回路１３３を使用することができない。このため、カメラＣＰＵ１１０は、ＣＣＤイメージセンサ１０１で撮像した画像からピント情報を検出し、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。また、ライブビュー撮影時には、ファインダ接眼窓による画像の観察は行われない。このため、カメラＣＰＵ１１０は、撮影中の撮影情報をライブビュー画像に重ね合わせて液晶モニタ１４５に表示する。
【００５４】
カメラＣＰＵ１１０は、液晶モニタ１４５にライブビュー画像を表示している間に、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）が全押し操作されると、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信する。これにより、絞りユニット２０３を通過する光量が調節される。
【００５５】
また、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に移動させる。この後、カメラＣＰＵ１１０は、焦点板１１４に結像した被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。また、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ１１８に結像した被写体光像のデフォーカス量（ピント情報）を、ＡＦセンサ回路１３３を介して取得し、被写体からＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面までの距離情報を算出する。
【００５６】
その後の動作は、上述した（レリーズスイッチの全押し操作）の場合と同じである。これにより、ライブビュー画像を表示している間に、レリーズスイッチが全押し操作された時点での静止画像が撮像される。カメラＣＰＵ１１０は、ライブビュー撮影の終了後は、再び液晶モニタ１４５によるライブビュー画像の表示を行う。
【００５７】
カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）が通常の撮影モードに切り替えられると、ライブビュー撮影の動作を終了する。カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を観察位置に移動させる。カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御して、シャッタユニット１１１を閉状態とする。また、カメラＣＰＵ１１０は、液晶モニタ１４５によるライブビュー画像の表示を終了する。その他、通常の撮影モードと同じ動作を実行する。
【００５８】
（画像の再生）
カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）が再生モードに切り替えられると、再生モードの動作を開始する。カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に記憶されている画像の記録先に関する情報を読み取る。カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として外部メモリが選択されていれば、メモリカード１４３から画像ファイルを読み出す。また、カメラＣＰＵ１１０は、画像の記録先として内部メモリが選択されていれば、フラッシュメモリ１２１から画像ファイルを読み出す。なお、このとき読み出される画像ファイルは、例えば、最後に記憶された画像ファイルである。
【００５９】
カメラＣＰＵ１１０は、画像ファイルを解凍し、画像データに復元してＲＡＭ１２２に記憶する。カメラＣＰＵ１１０は、復元した画像データをモニタ駆動回路１４４へ送信して、液晶モニタ１４５に表示させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、セレクタダイアル（操作スイッチ１４１）が選択操作されると、選択されたコマの記録されている画像ファイルを外部又は内部メモリから読み出して、上述の手順により液晶モニタ１４５に表示させる。
【００６０】
カメラＣＰＵ１１０は、モード切り替えスイッチ（操作スイッチ１４１）が撮影モードに切り替えられると、撮影モードの動作を開始する。カメラＣＰＵ１１０は、液晶モニタ１４５における画像の表示を終了する。以降の動作は、上述した（電源ＯＮ、撮影モードでの動作）と同じである。
【００６１】
次に、実施形態１に係るカメラ１において、動きのある被写体を撮影（以下、適宜に「動体撮影」という）する場合の動作について説明する。本実施形態では、動きのある被写体として、サーキットを走行する車を例として説明する。まず、本撮影に先立ってスキャン撮影を行い、カメラ１の撮影方向と撮影予定位置までの距離情報を取得する。スキャン撮影は、カメラ１の撮影方向と撮影予定位置までの距離情報を取得するために、本撮影に先立って実施する事前撮影である。この実施形態１では、撮影範囲の全体を一括してスキャン撮影する例について説明する。また、後述する実施形態２では、撮影範囲の一部を連続的にスキャン撮影する例について説明する。いずれの場合も、スキャン撮影時に撮影した領域が本撮影の撮影領域となる。
【００６２】
図２は、実施形態１の撮影範囲を示す説明図である。図３は、ファインダ枠の表示内容を示す説明図である。図４は、実施形態１のスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。図５は、カメラ１の水平回転角度θｈを取得する際の模式図である。図６は、カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する際の模式図である。図７は、実施形態１のデータテーブルを示す説明図である。図８（ａ）〜（ｃ）は、実施形態１の本撮影時における撮影範囲と撮影領域とを示す説明図である。
【００６３】
図２に示すように、撮影者が撮影しようとする撮影範囲３０１には、サーキットの一部である路面３０２及び縁石３０３が含まれている。実施形態１では、撮影範囲３０１の全体が本撮影における撮影領域３０５（後述）となる。
【００６４】
また、図３に示すように、ファインダ枠３０４には、撮影領域３０５と、ファインダ内情報表示枠３０６とが表示される。ファインダ枠３０４は、撮影者がファインダ接眼窓（不図示）から観察することができる画像表示枠である。撮影領域３０５は、被写体光像を写す表示枠である。撮影領域３０５には、レンズ鏡筒２０の画角により切り取られた範囲の被写体光像が表示される。ファインダ内情報表示枠３０６は、露出値、撮影モード、露出補正値等の情報を表示する表示枠である。
【００６５】
撮影領域３０５には、ＡＦエリア３０７が表示されている。ＡＦエリア３０７は、測距位置としてのフォーカスポイントが配置された領域である。本実施形態のＡＦエリア３０７には、１１個のフォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１（以下、適宜に「フォーカスポイントＦＰ」と総称する）が配置されている。この１１個のフォーカスポイントＦＰのうち、ピントを合わせているフォーカスポイントＦＰは、赤色に点灯する。本実施形態では、赤色に点灯しているフォーカスポイントＦＰを太線で示す。
【００６６】
フォーカスポイントＦＰの点灯は、ファインダ表示部１１５の所定位置に赤色の矩形枠を表示する。これにより、焦点板１１４に結像した被写体光像、ファインダ表示部１１５に表示された撮影情報、及び赤色の矩形枠が重ね合わされて表示される。
【００６７】
実施形態１の動体撮影モード１において用いられるフォーカスモード（被写体追尾機能）では、撮影者が設定したフォーカスポイントＦＰで被写体にピントを合わせると、被写体の動きに合わせてフォーカスポイントＦＰが自動的に切り換えられる。上述したフォーカスポイントＦＰの点灯は、撮影者がピントを合わせた被写体を追尾するように移動する。被写体追尾機能については後述する。
【００６８】
次に、実施形態１のスキャン撮影について説明する。撮影者は、スキャン撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、スキャン撮影モード１を選択する。そして、撮影者は、図４に示すように、撮影予定位置にカメラ１を向け、撮影範囲３０１と撮影領域３０５とが略一致するように、レンズ鏡筒２０の焦点距離を変更（又はカメラ１の位置を移動）する。
【００６９】
続いて、撮影者は、撮影範囲３０１において、被写体となる車が通過すると予想される撮影予定位置のフォーカスポイントＦＰを順番に設定する。撮影者は、図４に示す画像を見ながら、セレクタダイアル（不図示）を操作することにより所望のフォーカスポイントＦＰを設定することができる。なお、図４において、被写体となる車は、撮影領域３０５の右上から左下に向かって走行する。ここでは、路面３０２に沿って３つのフォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、ＦＰ１０が、その順番で設定されたとする。
【００７０】
撮影者は、一つのフォーカスポイントＦＰを設定する毎に、レリーズスイッチを半押し操作した後、更に全押し操作して、静止画画像を撮影する。撮影者が、設定したフォーカスポイントＦＰにおいて静止画画像を撮影すると、そのフォーカスポイントＦＰに対応する撮影予定位置までの距離情報がＡＦセンサ回路１３３で取得される。カメラＣＰＵ１１０は、設定されたフォーカスポイントＦＰの位置、そのフォーカスポイントＦＰに対応する撮影予定位置までの距離情報、及びそのフォーカスポイントＦＰが設定された順番を示す情報を対応付けてフラッシュメモリ１２１に記憶する。なお、スキャン撮影において取得した画像データは、フラッシュメモリ１２１に記憶される。
【００７１】
また、撮影者がフォーカスポイントＦＰの設定を開始すると、カメラＣＰＵ１１０は、電子コンパス１４８及び傾斜センサ１４９を介して、撮影領域３０５に向けられたカメラ１の撮影方向に関する情報を取得する。
【００７２】
電子コンパス１４８は、図５に示すように、カメラ１（光軸Ｌ）の水平回転角度θｈを、Ｎ（北）方向（０°）に対する角度として取得する。また、傾斜センサ１４９は、図６に示すように、カメラ１（光軸Ｌ）の垂直回転角度θｖを、水平ラインＨ（０°）に対する角度として取得する。
【００７３】
カメラＣＰＵ１１０は、取得した水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖを、撮影領域３０５に向けられたカメラ１の撮影方向に関する情報（以下「方向情報」という）としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。後述するように、カメラＣＰＵ１１０は、本撮影時においても、水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖを取得する。
【００７４】
また同時に、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の位置情報を取得する。カメラＣＰＵ１１０は、取得した位置情報（緯度、経度）を、カメラ１の基準位置情報としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。後述するように、カメラＣＰＵ１１０は、本撮影時においても、カメラ１の基準位置情報を取得する。
【００７５】
カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に、基準位置情報に対応したデータテーブルを作成する。図７に示すように、実施形態１で作成されるデータテーブルには、カメラ１の基準位置情報、カメラ１の方向情報、３つのフォーカスポイントＦＰの番号（設定された順番を示す情報を含む）及び各フォーカスポイントＦＰにおける距離情報が対応付けられている。
【００７６】
次に、実施形態１の本撮影について説明する。撮影者は、撮影範囲３０１と撮影領域３０５とを一致させた状態で動体撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、動体撮影モード１を選択する。
【００７７】
続いて、撮影者は、スキャン撮影を行った位置において、撮影予定位置の方向にカメラ１を向け、撮影範囲３０１と撮影領域３０５とが略一致するように、レンズ鏡筒２０の焦点距離を変更（又はカメラ１を移動）する。これにより、スキャン撮影を行ったときと同じ撮影範囲３０１が本撮影の撮影領域３０５となる。
【００７８】
また、撮影者は、スキャン撮影において、一番目に設定したフォーカスポイントＦＰ２を設定する。撮影者は、セレクタダイアル（不図示）を操作することにより、フォーカスポイントＦＰ２を設定することができる。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の位置情報を取得する。なお、データテーブル（図７）に記憶されたフォーカスポイントＦＰの順番を示す情報に基づいて、スキャン撮影時に一番目に設定したフォーカスポイントＦＰ２を自動で設定してもよい。
また、２番目以降のフォーカスポイントＦＰについては、データテーブル（図７）に記憶されたフォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、ＦＰ１０の順番を示す情報に基づいて自動的に設定される。
【００７９】
次に、撮影者は、被写体となる車３０８が撮影領域３０５に現れ、フォーカスポイントＦＰ２の位置に達したときに、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作する。この後、撮影者がレリーズスイッチを半押し操作している間、被写体追尾機能により、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、車３０８の動きに合わせてフォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、ＦＰ１０の順番で自動的に切り換えられる。
【００８０】
カメラＣＰＵ１１０は、動体撮影モード１が選択された状態でレリーズスイッチが半押し操作されると、データテーブル（図７）を参照して、本撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致する場合、すなわちスキャン撮影時と本撮影時の撮影位置とが略一致する場合には、以下のようにしてピントを制御する。
【００８１】
カメラＣＰＵ１１０は、本撮影時において、レリーズスイッチが半押し操作されると、カメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）を取得する。そして、データテーブル（図７）を参照して、半押し操作時に取得したカメラ１の方向情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の方向情報とがほぼ一致する場合には、車３０８にピントを合わせているフォーカスポイントＦＰに対応する距離情報をデータテーブルから取得する。そして、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいてレンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、ＡＦ駆動部２１１を介してフォーカスレンズ２０１を駆動し、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に投影された被写体光像にピントを合わせる。
【００８２】
また、カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾機能により、車３０８にピントを合わせているフォーカスポイントＦＰが、フォーカスポイントＦＰ２からフォーカスポイントＦＰ６に切り換えられた場合には、フォーカスポイントＦＰ６に対応する距離情報をデータテーブルから取得する。同様に、カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾機能により、車３０８にピントを合わせているフォーカスポイントＦＰが、フォーカスポイントＦＰ６からフォーカスポイントＦＰ１０に切り換えられた場合には、フォーカスポイントＦＰ１０に対応する距離情報をデータテーブルから取得する。カメラＣＰＵ１１０は、それぞれ取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、フォーカスレンズ２０１を駆動させる。これにより、各フォーカスポイントＦＰにおいて、被写体にピントが合った状態となる。
【００８３】
また、カメラＣＰＵ１１０は、フォーカスポイントＦＰ２、ＦＰ６、又はＦＰ１０において車３０８にピントを合わせている間に、レリーズスイッチが全押し操作された場合には、その時点の露出とピント位置で被写体光像を撮像する（レリーズスイッチの全押し操作の項目を参照）。
【００８４】
次に、実施形態１の動体撮影モード１が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を図９のフローチャートを参照しながら説明する。カメラＣＰＵ１１０は、撮影者により動体撮影モード１を選択されたときに、フラッシュメモリ１２１に記憶されている動体撮影モード１の制御プログラムを読み出し、本フローチャートの処理を実行する。ここでは、動体撮影モード１による本撮影に先立って、スキャン撮影モード１によるスキャン撮影が実施されているものとする。なお、図９では、手振れ補正等の処理の説明を省略する。また、「レリーズスイッチの半押し操作」、「レリーズスイッチの全押し操作」で説明した内容についても一部省略する。
【００８５】
図９に示すステップＳ１０１において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが半押し操作された否かを判定する。なお、本撮影において、撮影者は、被写体となる車３０８が撮影領域３０５（図６参照）に現れ、フォーカスポイントＦＰ２の位置に達したときに、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０１の判定がＹＥＳであればステップＳ１０２の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００８６】
ステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１１０は、被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。
ステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の基準位置情報を取得する。
【００８７】
ステップＳ１０４において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ１０３）に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０４の判定がＹＥＳであればステップＳ１０５の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１４の処理へ移行する。
【００８８】
ステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の水平回転角度θｈを取得する。
ステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する。
【００８９】
ステップＳ１０７において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ１０５及びステップＳ１０６）に取得したカメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）と、データテーブルに記憶しているスキャン撮影時のカメラ１の方向情報とを照合し、２つの方向情報が略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０７の判定がＹＥＳであればステップＳ１０８の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１４の処理へ移行する。
【００９０】
ステップＳ１０８において、カメラＣＰＵ１１０は、スキャン撮影時に最初に設定されたフォーカスポイントＦＰ２に対応付けられた距離情報をデータテーブルから取得する。
【００９１】
ステップＳ１０９において、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、データテーブルから取得した距離情報の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。この後、カメラＣＰＵ１１０は、被写体追尾制御部１１０ａの機能として、上述した（ｉ）〜（ｉｉｉ）の動作を実行し、被写体の移動に合わせてフォーカスポイントＦＰを順番に切り換える。
【００９２】
ステップＳ１１０において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが全押し操作された否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１０の判定がＹＥＳであればステップＳ１１６の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１１の処理へ移行する。
【００９３】
ステップＳ１１１（ステップＳ１１０：ＮＯ判定）において、カメラＣＰＵ１１０は、フォーカスポイントＦＰが切り換えられたか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１１の判定がＹＥＳであればステップＳ１１２の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１１０の処理へ戻る。
【００９４】
ステップＳ１１２において、カメラＣＰＵ１１０は、切り換えられたフォーカスポイントＦＰに対応付けられた距離情報がデータテーブルにあるか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであればステップＳ１１３の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００９５】
ステップＳ１１３において、カメラＣＰＵ１１０は、切り換えられたフォーカスポイントＦＰに対応付けられた距離情報をデータテーブルから取得する。ステップＳ１１３の後、カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１０９の処理へ移行する。
【００９６】
一方、ステップＳ１１４（ステップＳ１０４、ステップＳ１０７：ＮＯ判定）において、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ回路１３３で取得したデフォーカス量に基づいて算出した距離情報（通常のＡＦ動作により取得した距離情報）の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。このように、カメラＣＰＵ１１０は、スキャン撮影時と撮影位置が異なる場合や、本撮影時に取得したカメラ１の方向情報とデータテーブルに記憶しているカメラ１の方向情報とが略一致しない場合には、通常のＡＦ動作により取得した距離情報に基づいてピント合わせを行う。
【００９７】
ステップＳＴ１１５において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが全押し操作された否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１５の判定がＹＥＳであればステップＳ１１６の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００９８】
ステップＳ１１６２において、カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御してシャッタユニット１１１を開状態とし、ＣＣＤイメージセンサ１０１で被写体光像を撮像する（撮像処理）。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信して、ステップＳ１０２で演算した絞り値により、絞りユニット２０３を通過する光量を制御させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。
【００９９】
ステップＳ１１７において、カメラＣＰＵ１１０は、撮像した被写体光像に基づいて、デジタルの画像データを作成する（画像処理）。
【０１００】
ステップＳ１１８において、カメラＣＰＵ１１０は、作成したデジタルの画像データを圧縮し、画像ファイルとしてフラッシュメモリ１２１又はメモリカード１４３に記憶する。ステップＳ１１８の処理が終了した後、カメラＣＰＵ１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１０１】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２に係るカメラの基本的な構成は、実施形態１に係るカメラ１（図１）と同じであるため、説明を省略する。実施形態２において、カメラＣＰＵ１１０における被写体追尾制御部１１０ａの機能は必須ではない。以下、実施形態１と同等部分に同一符号を付して説明する。図１０は、実施形態２の撮影範囲とスキャン撮影時における撮影領域を示す説明図である。図１１は、実施形態２のデータテーブルを示す説明図である。図１２は、実施形態２の本撮影時における撮影範囲と撮影領域を示す説明図である。
【０１０２】
図１０に示すように、撮影者が撮影しようとする撮影範囲３０１には、実施形態１と同様に、サーキットの一部である路面３０２及び縁石３０３が含まれている。実施形態２では、撮影範囲３０１の一部が本撮影における撮影領域３０５となる。なお、ファインダ枠の表示内容については実施形態１と同じであるため説明を省略する。また、フォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１（不図示）の配置も同じである。
【０１０３】
次に、実施形態２のスキャン撮影について説明する。撮影者は、スキャン撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、スキャン撮影モード２を選択する。そして、撮影者は、図１０に示すように、撮影する方向にカメラ１を向け、撮影範囲３０１に対して、撮影領域３０５が所望の画角となるように、レンズ鏡筒２０の焦点距離を変更（又はカメラ１の撮影位置を移動）する。例えば、レンズ鏡筒２０として望遠レンズを装着することにより、広い画角の撮影範囲３０１対して狭い画角の撮影領域３０５を得ることができる。
【０１０４】
続いて、撮影者は、撮影領域３０５の中央に位置するフォーカスポイントＦＰ６を設定する。撮影者は、セレクタダイアル（不図示）を操作することによりフォーカスポイントＦＰ６を設定することができる。なお、設定するフォーカスポイントＦＰは、中央に位置するフォーカスポイントＦＰ６でなくてもよい。例えば、車の先端部にピントを合わせたい場合には、フォーカスポイントＦＰ１１（図３参照）を設定すればよい。
【０１０５】
そして、撮影者は、被写体となる車が通過すると予想される軌道（図１０に示す矢印Ａ）に沿ってカメラ１の撮影方向を変えながら、撮影領域３０５に写し出された静止画画像を連続撮影する。連続撮影の速度（コマ数／秒）は、適宜に設定することができる。その連続撮影において、撮影したコマ毎に、フォーカスポイントＦＰ６における距離情報がＡＦセンサ回路１３３で取得される。
【０１０６】
また、スキャン撮影が開始されると、カメラＣＰＵ１１０は、連続撮影の撮影コマ毎に、電子コンパス１４８及び傾斜センサ１４９を介して、撮影予定位置に向けられたカメラ１の方向情報（撮影方向に関する情報）を取得する。実施形態２では、撮影の１コマ毎にカメラ１の方向情報を取得する。カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の方向情報を取得する毎に、フラッシュメモリ１２１に記憶する。
【０１０７】
更に、スキャン撮影が開始されると、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の位置情報を取得する。カメラＣＰＵ１１０は、取得した位置情報（緯度、経度）を、カメラ１の基準位置情報としてフラッシュメモリ１２１に記憶する。
【０１０８】
カメラＣＰＵ１１０は、フラッシュメモリ１２１に、基準位置情報に対応したデータテーブルを作成する。図１１に示すように、実施形態２で作成されるデータテーブルでは、カメラ１の複数の方向情報と、フォーカスポイントＦＰ６における複数の距離情報とが対応付けられている。
【０１０９】
次に、実施形態２の本撮影について説明する。撮影者は、撮影範囲３０１の一部を撮影領域３０５として動体撮影を行う場合に、セレクタダイアル（不図示）を操作して、動体撮影モード２を選択する。
【０１１０】
続いて、撮影者は、スキャン撮影を行った位置において、被写体となる車が現れる方向にカメラを向ける。そして、図１２に示すように、被写体となる車３０８を撮影領域３０５の中央（フォーカスポイントＦＰ６）で捉え、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作しながら、車３０８の移動に合わせてカメラ１の撮影方向を変える。
【０１１１】
カメラＣＰＵ１１０は、動体撮影モード２が選択された状態でレリーズスイッチが半押し操作されると、データテーブル（図１１）を参照して、本撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致する場合、すなわちスキャン撮影時と本撮影時の撮影位置とが略一致する場合には、以下のようにしてピントを制御する。
【０１１２】
カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが半押し操作されると、その時点におけるカメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）を取得する。そして、データテーブル（図１１）を参照し、本撮影時に取得したカメラ１の方向情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の方向情報とがほぼ一致する場合には、フォーカスポイントＦＰ６の距離情報をデータテーブルから取得する。そして、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいてレンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信する。これにより、レンズＣＰＵ２１０は、ＡＦ駆動部２１１を介してフォーカスレンズ２０１を駆動し、ＣＣＤイメージセンサ１０１の撮像面に投影された被写体光像にピントを合わせる。
【０１１３】
また、カメラＣＰＵ１１０は、撮影領域３０５の中央において車３０８にピントを合わせている間に、レリーズスイッチが全押し操作された場合には、その時点の露出とピント位置で被写体光像を撮像する（レリーズスイッチの全押し操作の項目を参照）。
【０１１４】
次に、実施形態２の動体撮影モード２が選択された場合におけるカメラＣＰＵ１１０の処理手順を図１３のフローチャートを参照しながら説明する。カメラＣＰＵ１１０は、撮影者により動体撮影モード２を選択されたときに、フラッシュメモリ１２１に記憶されている動体撮影モード２の制御プログラムを読み出し、本フローチャートの処理を実行する。ここでは、動体撮影モード２による本撮影に先立って、スキャン撮影モード２によるスキャン撮影が実施されているものとする。なお、図１３では、手振れ補正等の処理の説明を省略する。また、「レリーズスイッチの半押し操作」、「レリーズスイッチの全押し操作」で説明した内容についても一部省略する。
【０１１５】
図１３に示すステップＳ２０１において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが半押し操作された否かを判定する。なお、本撮影において、撮影者は、被写体となる車３０８を撮影領域３０５（図１２参照）の中央（フォーカスポイントＦＰ６）で捉え、レリーズスイッチ（操作スイッチ１４１）を半押し操作する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０１の判定がＹＥＳであればステップＳ２０２の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０１の処理へ戻る。
【０１１６】
ステップＳ２０２において、カメラＣＰＵ１１０は、被写体光像の輝度を測光センサ１１６及び測光回路１３６を介して読み取り、露出条件を演算する。
ステップＳ２０３において、カメラＣＰＵ１１０は、ＧＰＳ回路１５０によりカメラ１の基準位置情報を取得する。
【０１１７】
ステップＳ２０４において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ２０３）に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とが略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０４の判定がＹＥＳであればステップＳ２０５の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２１４の処理へ移行する。
【０１１８】
ステップＳ２０５において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の水平回転角度θｈを取得する。
ステップＳ２０６において、カメラＣＰＵ１１０は、カメラ１の垂直回転角度θｖを取得する。
【０１１９】
ステップＳ２０７において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチの半押し操作時（ステップＳ２０５及びステップＳ２０６）に取得したカメラ１の方向情報（水平回転角度θｈ及び垂直回転角度θｖ）と、データテーブルに記憶しているスキャン撮影時のカメラ１の方向情報とを照合し、２つの方向情報が略一致するか否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０７の判定がＹＥＳであればステップＳ２０８の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２１４の処理へ移行する。
【０１２０】
ステップＳ２０８において、カメラＣＰＵ１１０は、撮影領域３０５の中央にあるフォーカスポイントＦＰ６に対応付けられた距離情報をデータテーブルから取得する。
【０１２１】
ステップＳ２０９において、カメラＣＰＵ１１０は、データテーブルから取得した距離情報に基づいて、レンズＣＰＵ２１０にレンズ駆動の指示を送信し、データテーブルから取得した距離情報の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。
【０１２２】
ステップＳ２１０において、カメラＣＰＵ１１０は、レリーズスイッチが全押し操作された否かを判定する。カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ２１０の判定がＹＥＳであればステップＳ２１１の処理へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０１の処理へ戻る。
【０１２３】
ステップＳ２１１において、カメラＣＰＵ１１０は、シャッタ駆動部１３１を制御してシャッタユニット１１１を開状態とし、ＣＣＤイメージセンサ１０１で被写体光像を撮像する（撮像処理）。このとき、カメラＣＰＵ１１０は、レンズＣＰＵ２１０に絞り制御の指示を送信して、ステップＳ２０２で演算した絞り値により、絞りユニット２０３を通過する光量を制御させる。また、カメラＣＰＵ１１０は、ミラー制御回路１３４を制御して、ミラー１１３及びサブミラー１１９を退避位置に移動させる。
【０１２４】
ステップＳ２１２において、カメラＣＰＵ１１０は、撮像した被写体光像に基づいて、デジタルの画像データを作成する（画像処理）。
【０１２５】
ステップＳ２１３において、カメラＣＰＵ１１０は、作成したデジタルの画像データを圧縮し、画像ファイルとしてフラッシュメモリ１２１又はメモリカード１４３に記憶する。ステップＳ２１３の処理が終了した後、カメラＣＰＵ１１０は、本フローチャートの処理を終了する。
【０１２６】
一方、ステップＳ２１４（ステップＳ２０４、ステップＳ２０７：ＮＯ判定）において、カメラＣＰＵ１１０は、ＡＦセンサ回路１３３で取得したデフォーカス量に基づいて算出した距離情報（通常のＡＦ動作により取得した距離情報）の位置でピントが合うようにフォーカスレンズ２０１を駆動させる。このように、カメラＣＰＵ１１０は、スキャン撮影時と撮影位置が異なる場合や、本撮影時に取得したカメラ１の方向情報とデータテーブルに記憶しているカメラ１の方向情報とが略一致しない場合には、通常のＡＦ動作により取得した距離情報に基づいてピント合わせを行う。ステップＳ２１４の処理が終了すると、カメラＣＰＵ１１０は、ステップＳ１１０の処理へ移行する。
【０１２７】
上述した実施形態１及び２によれば、以下のような効果を奏する。
（１）撮影範囲３０１に向けられたカメラ１の方向情報と、撮影領域３０５に設定されたフォーカスポイントＦＰの距離情報とに基づいてピント合わせを行うので、撮影範囲３０１の輝度が低い場合や被写体のコントラストが低い場合でも、動きのある被写体に対して適切なピント合わせを行うことができる。また、撮影領域３０５に設定したフォーカスポイントＦＰでピントを合わせ続けることができるので、置きピン撮影とは異なり、動きのある被写体を連写した場合において、後の撮影コマにおいても被写体に対して適切にピントを合わせることができる。
【０１２８】
（２）被写体とカメラ１との間の距離をある程度特定することができるので、フォーカスレンズ２０１を至近側から無限遠まで駆動する場合と比べ、ピント合わせを高速に行うことができる。また、カメラ１が被写体を一時的に外しても、再び撮影範囲３０１にカメラ１を向けることにより、素早くピント合わせを行うことができる。
【０１２９】
（３）カメラ１の方向情報を、電子コンパス１４８及び傾斜センサ１４９により取得するため、カメラ１の方向情報を正確に取得することができる。また、カメラ１の方向情報は、角速度センサ１４６及び角加速度センサ１４７により取得してもよい。
【０１３０】
（４）実施形態１において、撮影者は、撮影領域３０５のフォーカスポイントＦＰを任意に設定することができる。これによれば、撮影者は、予め被写体が通過すると予測される位置のフォーカスポイントＦＰを設定しておくことにより、動きのある被写体を所望の構図で撮影することができる。また、実施形態１では、撮影範囲３０１の全体が撮影領域３０５となるため、とくに広角レンズを使用した撮影に適している。
【０１３１】
（５）実施形態２において、撮影者は、被写体を撮影領域３０５の中央に捉えたままカメラ１の撮影方向を変えればよいため、フォーカスポイントＦＰの切り換わりを意識することなしに撮影に集中することができる。また、実施形態２では、撮影範囲３０１の一部が撮影領域３０５となるため、とくに望遠レンズを使用した流し撮り撮影に適している。
【０１３２】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
【０１３３】
実施形態１では、スキャン撮影において、撮影者が所望のフォーカスポイントＦＰを設定する例について説明した。この例では、撮影者が設定したフォーカスポイントＦＰで距離情報が取得される。しかし、この例に限らず、すべてのフォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１で距離情報を取得するようにしてもよい。すなわち、スキャン撮影において、レリーズスイッチが全押し操作されたときに、すべてのフォーカスポイントＦＰ１〜ＦＰ１１において順番にピントを合わせながら静止画画像を連続撮影する。その際、各フォーカスポイントＦＰにおいて距離情報を取得する。
【０１３４】
また、カメラ１と撮影予定位置までの距離情報の代わりに、レンズ鏡筒２０におけるフォーカスレンズ２０１の位置情報を用いてもよい。
【０１３５】
実施形態２では、スキャン撮影において、被写体となる車３０８を連続撮影する例について説明した。しかしながら、スキャン撮影は、動画撮影であってもよい。この場合は、スキャン撮影によるデータ量が多くなるため、スキャン撮影により取得した動画データから方向情報や距離情報等を抽出した後、動画データを削除してもよい。
【０１３６】
また、スキャン撮影において、撮影対象となる部分（例えば、路面３０２）のコントラストが低い場合には、設定したフォーカスポイントＦＰにおいてピントを合わせにくい場合がある。その場合は、コントラストの高い部分（例えば、縁石３０３）を撮影する。そして、撮影した位置から実際の被写体が通過する位置までの差分を演算することにより、撮影対象となる部分までの正確な距離情報を取得することができる。
【０１３７】
また、実施形態１及び２のスキャン撮影においては、路面３０２にピントを合わせている。このため、本撮影時の被写体が車３０８のような立体的な被写体においては、実際の被写体との距離に誤差を生じる。このような場合には、スキャン撮影時に取得した距離情報に補正値を加えるようにしてもよい。この補正値は、被写体とカメラ１との距離、被写体とカメラ１との高低差等から算出することができる。例えば、スキャン撮影において路面３０２までの距離情報を取得し、本撮影では路面３０２の上に立っている人物の顔にピントを合わせる場合について説明する。この場合は、パターンマッチング等を用いた顔認識機能により人物の顔の部分を特定する。そして、特定した顔の位置と路面３０２との高さを算出し、これを補正値としてスキャン撮影時に取得した距離情報に加算する。
【０１３８】
また、被写体が円を描くような軌跡で移動する場合、例えば、被写体が撮影者に向かってＵターンするような場合には、移動中における被写体の見かけ上の位置がほとんど変わらず、撮影者との距離のみが変化する。この場合、被写体の大きさ（例えば、人物の身長）が予め分かっていれば、撮影した被写体の大きさに基づいてデータテーブルの距離情報を補正することにより、被写体までの正確な距離情報を得ることができる。また、設定したフォーカスポイントＦＰにおける距離の数値を、撮影者がカメラ１に手動により入力してもよい。
【０１３９】
また、スキャン撮影において、撮影予定位置までの距離情報を取得するのと同時に、その撮影予定位置における測光情報を取得してもよい。この測光情報は、距離情報と関連付けてデータテーブルに記憶する。本撮影時には、データテーブルに記憶している測光情報を被写体の背景の測光情報として用いることにより、主被写体の露出値をより適切に演算することができる。
【０１４０】
実施形態１及び２では、データテーブルから取得した距離情報の位置にピントを合わせる例を説明した。これに限らず、データテーブルから取得した距離情報と、通常のＡＦ動作で取得したデフォーカス量とに基づいてピント合わせを行なうようにしてもよい。
【０１４１】
実施形態１のステップＳ１０４（図９参照）において、レリーズスイッチの半押し操作時に取得したカメラ１の基準位置情報と、スキャン撮影時に取得したカメラ１の基準位置情報とを比較する際の許容範囲は、ピントの精度に影響の無い範囲で適宜に設定することができる。半押し操作時とスキャン撮影時において基準位置情報の差が許容範囲であれば、略一致していると判定する。また、半押し撮影時とスキャン撮影時において基準位置情報の差が許容範囲を越える場合には、その距離に応じてデータテーブルに記憶している距離情報を補正するようにしてもよい。その場合は、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へ処理を移行する。
【０１４２】
同様に、実施形態１のステップＳ１０７（図９参照）において、レリーズスイッチの半押し操作時に取得したカメラ１の方向情報と、データテーブルに記憶しているカメラ１の方向情報とを比較する際の許容範囲は、ピントの精度に影響の無い範囲で適宜に設定することができる。半押し操作時とスキャン撮影時において方向情報の差が許容範囲であれば、略一致していると判定する。また、半押し操作時とスキャン撮影時において方向情報の差が許容範囲を越える場合には、実施形態１のようにステップＳ１１４へ処理を移行してもよいし、その差分に応じてデータテーブルに記憶している距離情報を補正するようにしてもよい。その場合は、ステップＳ１０７からステップＳ１０８へ処理を移行する。
【０１４３】
被写体となる車３０８にＧＰＳ装置が搭載されている場合は、本撮影前に車３０８が撮影範囲を通過したときに、カメラ１と車３０８との位置関係から、カメラ１の方向情報と撮影予定位置までの距離情報とを取得することができる。また、撮影エリア（本例ではサーキットのコースマップ等）の地図情報が存在する場合には、カメラ１の撮影位置をＧＰＳ機能により検出することにより、カメラ１の方向情報と撮影予定位置までの距離情報とを取得することができる。いずれの場合もスキャン撮影を省略することができる。
【０１４４】
実施形態１及び２におけるスキャン撮影は、撮影者がファインダ接眼窓（不図示）を観察しながら実施してもよいし、ライブビュー表示にした状態で実施してもよい。
【０１４５】
また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。更に、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【０１４６】
１：カメラ、１０：カメラ本体、２０：レンズ鏡筒、１０１：ＣＣＤイメージセンサ、１１０：カメラＣＰＵ、１１０ａ：被写体追尾制御部、１２１：フラッシュメモリ、１４１：操作スイッチ、１４６：角速度センサ、１４７：角加速度センサ、１４８：電子コンパス、１４９：傾斜センサ、１５０：ＧＰＳ回路、１５１：ＧＰＳアンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を通過した被写体光像を撮像面で撮像する撮像手段と、
撮影予定位置に向けられた前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御する合焦制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記合焦制御手段は、前記光学系の方向に関する情報と、当該光学系の方向に関する情報と対応する複数の前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御すること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記撮影予定位置は、予め撮影者により設定された測距位置により特定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記撮影予定位置は、予め設定されたすべての測距位置により特定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記合焦制御手段は、前記光学系の方向に関する複数の情報と、当該光学系の方向に関する複数の情報にそれぞれ対応する複数の前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御すること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記光学系の方向に関する複数の情報と、当該光学系の方向に関する複数の情報にそれぞれ対応する前記撮影予定位置までの距離情報とは、所定の時間間隔で連続的に取得されたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光学系の方向を検出するセンサとして、電子コンパス及び傾斜センサ、又は角速度センサ及び角加速度センサを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とを含むデータテーブルを記憶する記憶手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
光学系を通過した被写体光像を撮像面で撮像する撮像手段と、
撮影予定位置に向けられた前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御する合焦制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記合焦制御手段は、前記光学系の方向に関する情報と、当該光学系の方向に関する情報と対応する複数の前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御すること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記撮影予定位置は、予め撮影者により設定された測距位置により特定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記撮影予定位置は、予め設定されたすべての測距位置により特定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記合焦制御手段は、前記光学系の方向に関する複数の情報と、当該光学系の方向に関する複数の情報にそれぞれ対応する複数の前記撮影予定位置までの距離情報とに基づいて、前記被写体光像の合焦を制御すること、
を特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の撮像装置において、
前記光学系の方向に関する複数の情報と、当該光学系の方向に関する複数の情報にそれぞれ対応する前記撮影予定位置までの距離情報とは、所定の時間間隔で連続的に取得されたものであることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光学系の方向を検出するセンサとして、電子コンパス及び傾斜センサ、又は角速度センサ及び角加速度センサを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記光学系の方向に関する情報と、前記撮影予定位置までの距離情報とを含むデータテーブルを記憶する記憶手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４０９８５（Ｐ２０１３−４０９８５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６００５（Ｐ２０１１−１７６００５）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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