(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を結像させるための撮影レンズと、
上記撮影レンズによって結像された被写体の像を撮像して画像を得る撮像部と、
上記カメラの移動に伴う上記カメラの向きの変化を検出する姿勢検出部と、
上記撮影レンズが天空方向に向くように上記カメラの向きが変化した場合に所定距離よりも遠距離のフォーカス位置である第１の位置となるように上記撮影レンズのフォーカス位置を制御する制御部と、
上記カメラの移動に伴う加速度を検出する加速度検出部と、
を具備し、
上記制御部は、上記加速度が所定値未満の場合には上記カメラの向きによらずに上記撮影レンズのフォーカス位置を自動制御し、上記加速度が上記所定値以上となった場合に上記カメラの向きに応じて上記撮影レンズのフォーカス位置を制御する、
ことを特徴とするカメラ。
【請求項２】
上記第１の位置は無限遠に対応したフォーカス位置であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
上記制御部は、上記撮影レンズが地表に対して平行な方向に移動するように上記カメラの向きが変化した場合に上記第１の位置よりも近距離のフォーカス位置である第２の位置となるように上記撮影レンズのフォーカス位置を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ。
【請求項４】
上記制御部は、上記撮影レンズが天空方向に向くように上記カメラの向きが変化しておらず且つ上記撮影レンズが地表に対して平行な方向に移動するように上記カメラの向きが変化していない場合に上記第２の位置よりも近距離側のフォーカス位置である第３の位置となるように上記撮影レンズのフォーカス位置を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のカメラ。
【請求項５】
上記撮影レンズは、撮像部において得られる画像の画角を調整するためのズームレンズを有し、
上記制御部は、上記撮影レンズが天空方向に向くように上記カメラの向きが変化した場合には、さらに、上記ズームレンズを広角側に駆動させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のカメラ。
【請求項６】
所定時間を計時する計時部をさらに具備し、
上記制御部は、上記加速度が所定値未満の場合又は上記加速度が上記所定値以上となり且つ上記所定時間内の間は上記カメラの向きによらずに上記撮影レンズのフォーカス位置を自動制御し、上記加速度が上記所定値以上となり且つ上記所定時間を超えた場合に上記カメラの向きに応じて上記撮影レンズのフォーカス位置を制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のカメラ。
【請求項７】
上記撮像部で得られる画像における顔部を検出する顔検出部をさらに具備し、
上記制御部は、上記撮像部で得られる画像において顔部が検出された場合に、上記カメラの向き及び上記加速度によらずに、上記顔部に合焦するように上記撮影レンズのフォーカス位置を自動制御することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のカメラ。
【請求項８】
上記被写体の輝度を検出する輝度検出部をさらに具備し、
上記制御部は、上記被写体の輝度が所定レベルよりも低輝度の場合に、上記カメラの加速度によらずに上記カメラの向きに応じて上記撮影レンズのフォーカス位置を制御することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を連続して撮像する機能を有するカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子の高速化に伴い、近年のデジタルカメラは、１回の撮影操作に応じて１回の撮像を実行する機能（単写機能や静止画撮影機能）に加えて、１回の撮影操作に応じて複数回の撮像を実行する機能（連写機能や動画撮影機能）を有するものが多くなってきている。一般に、静止画撮影は動画撮影に比べて高精細な画像を得ることができ、また、動画撮影は被写体の連続した動きを捉えるのに適している。
【０００３】
特許文献１においては、被写体の動きに応じて単写と連写の切り替えるようにしている。これにより、動きの遅い被写体の撮影に対して連写を行ってしまい、結果として同じような画像ばかりが撮影されるのが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、暗闇の中を飛んでいる鳥を流し撮り（被写体の動きに合わせてカメラを動かしながら連写等の撮影を行うこと）するような場合、被写体である鳥が低輝度となっている。この場合、オートフォーカス機能を動作させても鳥に合焦するまでに時間がかかってしまう可能性が高い。したがって、流し撮りをしたとしても被写体である鳥を撮影範囲から逃してしまうことがあり得る。また、仮に撮影範囲内に捉えられたとしてもピンボケ写真が撮影されてしまう可能性もある。
【０００６】
ところで、飛んでいる鳥を撮影するような場合には、カメラを上方に向ける可能性が高い。また、飛んでいる鳥は撮影者から遠い位置に存在している可能性が高い。このため、カメラの向きが上方を向いているときに強制的に遠距離に合焦するように焦点制御することは有効であると考えられる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、カメラの向きに応じた焦点制御を行うことにより、高速で移動する低輝度被写体に対してもピンボケせずに流し撮りが可能なカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様のカメラは、被写体の像を結像させるための撮影レンズと、上記撮影レンズによって結像された被写体の像を撮像して画像を得る撮像部と、上記カメラの移動に伴う上記カメラの向きの変化を検出する姿勢検出部と、上記撮影レンズが天空方向に向くように上記カメラの向きが変化した場合に所定距離よりも遠距離のフォーカス位置である第１の位置となるように上記撮影レンズのフォーカス位置を制御する制御部と、上記カメラの移動に伴う加速度を検出する加速度検出部とを具備し、上記制御部は、上記加速度が所定値未満の場合には上記カメラの向きによらずに上記撮影レンズのフォーカス位置を自動制御し、上記加速度が上記所定値以上となった場合に上記カメラの向きに応じて上記撮影レンズのフォーカス位置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、カメラの向きに応じた焦点制御を行うことにより、高速で移動する低輝度被写体に対してもピンボケせずに流し撮りが可能なカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の各実施形態に係るカメラの構成を示す図である。
【図２】加速度・姿勢検出部について説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカメラの動作を示すフローチャートである。
【図４】カメラの上向きについて説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るカメラの動作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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の各実施形態に係るカメラの構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すカメラ１は、制御マイクロコンピュータ２と、レンズ部３と、撮像部４と、メモリ部５と、表示部６と、画像記録部７と、音声処理部８と、操作部９と、フラッシュ発光部１０と、加速度・姿勢検出部１１とを有している。
【００１３】
制御マイクロコンピュータ２は、レンズ部３、撮像部４、フラッシュ発光部１０等のカメラ１の内部の各ブロックの動作を統括的に制御する。ここで、制御マイクロコンピュータ２は、各種の時間を計時するための計時部として機能する複数のタイマ２ａを有している。また、制御マイクロコンピュータ２は、撮像部４を介して得られる画像データに対して各種の画像処理や、画像記録部７に記録するための画像圧縮を施すことも行う。さらに、制御マイクロコンピュータ２は、制御部としての機能も有し、加速度・姿勢検出部１１によって検出されるカメラ１の加速度やカメラ１の姿勢変化に応じてレンズ部３のフォーカスレンズ３１ｂの焦点制御を行う。
【００１４】
レンズ部３は、撮影レンズ３１と、レンズ制御部３２とを有している。撮影レンズ３１は、被写体の光学像を撮像部４に集光させるための光学系である。この撮影レンズ３１は、ズームレンズ３１ａと、フォーカスレンズ３１ｂとを有している。これらズームレンズ３１ａ、フォーカスレンズ３１ｂは制御マイクロコンピュータ２からの指示に応じて動作するレンズ制御部３２によりその光軸方向に移動される。ズームレンズ３１ａは、画角を調整するためのレンズである。レンズ制御部３２によって撮影レンズ３１のズームレンズ３１ａを広角側又は望遠側に駆動することで、撮影時の画角が変更される。ズームレンズ３１ａを広角側に駆動した場合には画角が広くなり広い範囲の撮影に適した状態となる。一方、ズームレンズ３１ａを望遠側に駆動した場合には画角は狭くなるが遠距離の被写体の撮影に適した状態となる。また、フォーカスレンズ３１ｂは撮影レンズ３１のフォーカス位置を調整するためのレンズである。
【００１５】
撮像部４は、撮像素子４１と、撮像素子ドライバ４２と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４３と、アナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）４４とを有している。撮像素子４１は、画素が２次元状に配列されてなる撮像面を有し、撮影レンズ３１により集光された光を各画素で受光して光電変換することで、光の量を電気量に変換する。撮像素子ドライバ４２は、ＴＧ４３からの同期信号に従って撮像素子４１を駆動させる。ＴＧ４３は、制御マイクロコンピュータ２からのタイミング信号に従って撮像素子４１を駆動するための同期信号を生成して撮像素子ドライバ４２に出力する。撮像素子４１はこの同期信号に同期して動作する。ＡＦＥ４４は、撮像素子４１から出力されるアナログの電気信号（画像信号）に対して相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理やゲイン制御処理（ＡＧＣ）等の各種のアナログ処理を施した後、アナログ処理によって得られた画像信号をデジタルの画像信号（以降、画像データという）に変換する。
【００１６】
メモリ部５は、撮像部４のＡＦＥ４４において得られた画像データや、制御マイクロコンピュータ２における画像処理の結果として得られた画像データ等の各種データが一時的に記憶される記憶部である。このメモリ部５は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic RAM）から構成されている。
【００１７】
表示部６は、例えばカメラ１の背面に設けられた液晶ディスプレイ等の表示部であり、制御マイクロコンピュータ２において画像処理された画像データに基づく画像等の各種の画像を表示する。画像記録部７は、例えばカメラ１に対して着脱可能なメモリであり、制御マイクロコンピュータ２において画像処理された画像データが記録される。
【００１８】
音声処理部８は、制御マイクロコンピュータ２の制御に従って、各種の音声を発するための処理を行う。
【００１９】
操作部９は、電源ボタン、レリーズボタン、ズームボタン、各種入力キー等の操作部材である。ユーザにより操作部９の何れかの操作部材が操作されることにより、制御マイクロコンピュータ２は、ユーザの操作に応じた各種の処理を実行する。ここで、電源ボタンは、カメラ１の電源のオンオフ指示を行うための操作部材である。電源ボタンが押されたときに、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１の電源をオン又はオフする。レリーズボタンは、撮影実行の指示を行うための操作部材である。レリーズボタンが押されたときに、制御マイクロコンピュータ２は、静止画撮影や動画撮影を実行する。ズームボタンは、ズーミングの実行を指示するための操作部材である。ズームボタンが押されたときに、制御マイクロコンピュータ２は、撮影レンズ３１のズームレンズを広角側又は望遠側に駆動させるようにレンズ制御部３２に指示を送る。入力キーは、例えば、表示部６において表示されるメニュー画面上で撮影時の撮影条件等を設定するための操作部材である。
【００２０】
フラッシュ発光部１０は、被写体が低輝度の場合や逆光シーンの場合等において、制御マイクロコンピュータ２からの発光指示を受けて発光する。このフラッシュ発光部１０は、例えばキセノン（Ｘｅ）管等の発光管や反射傘を備えて構成されている。
【００２１】
加速度・姿勢検出部１１は、カメラ１に発生する加速度を検出するとともに、この加速度からカメラ１の姿勢の変化方向を検出する。この加速度・姿勢検出部１１は、例えば角速度センサから構成することができる。
【００２２】
図２を参照して姿勢検出の一例について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、カメラ１の撮影レンズ３１の撮影光軸に沿った方向にＺ軸を設定し、このＺ軸に対して直交するカメラ１の辺に沿ってＸ軸、Ｙ軸を設定する。加速度・姿勢検出部１１は、図２（ａ）に示すようにして設定したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った方向のカメラ１の加速度をそれぞれ検出するようになされている。
【００２３】
例えば、ユーザがカメラ１を横持ち（図２（ａ）に示す向き）で構えた状態ではＹ軸方向に重力加速度（１Ｇ＝９.８ｍ/Ｓ２）がかかる。これに対し、Ｚ軸方向の加速度はほぼ０となる。また、ユーザがカメラ１を縦持ち（横持ちに対して９０度だけカメラ１を回転させた向き）で構えた状態ではＸ軸方向に重力加速度（１Ｇ）がかかる。これに対し、Ｚ軸方向の加速度はほぼ０となる。このように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の重力加速度のかかり具合からカメラ１の姿勢を検出することができる。
【００２４】
また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度の時間変化から、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿ったカメラ１の移動を検出することができる。さらに、加速度を２回時間積分することにより、カメラ１の移動量を検出することができる。
【００２５】
さらに、例えばカメラ１を横持ちで構えたユーザが、カメラ１の撮影レンズ３１を天空方向（図２（ａ）に示すＺ軸からＹ軸に向かう方向）に向けると、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すようにして、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の加速度が急激に変化する。その後、Ｙ軸方向の加速度は重力加速度（１Ｇ）から少し減少した状態で安定し、また、Ｚ軸方向の加速度は重力加速度（１Ｇ）に近い値まで増加した状態で安定する。
【００２６】
また、カメラ１を縦持ちで構えたユーザが、カメラ１の撮影レンズ３１を天空方向（この場合にはＺ軸からＸ軸に向かう方向）に向けると、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すようにして、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の加速度が急激に変化する。その後、Ｘ軸方向の加速度は重力加速度から少し減少した状態で安定し、Ｚ軸方向の加速度は重力加速度（１Ｇ）の近辺まで増加した状態で安定する。
【００２７】
このように、カメラ１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った加速度の時間変化の関係からカメラ１の姿勢の変化を検出することができる。例えば、カメラ１が横持ちで構えられていた状態（Ｙ軸方向の加速度が１Ｇ、Ｚ軸方向の加速度が０の状態）から、Ｙ軸方向の加速度とＺ軸方向の加速度とが急激に変化しその後の安定状態においてＺ軸方向の加速度≧Ｙ方向の加速度となった場合には、カメラ１の撮影レンズ３１が天空方向に向けられたことを検出することができる。
【００２８】
なお、図２（ｂ）の例は、Ｚ軸からＹ軸（Ｘ軸）に向けて４５°だけカメラ１の撮影レンズが天空方向に向けられた場合のＹ軸（Ｘ軸）方向の加速度の時間変化を示している。同様に、図２（ｃ）の例は、Ｚ軸からＹ軸（Ｘ軸）に向けて４５°だけカメラ１の撮影レンズ３１が天空方向に向けられた場合のＺ軸方向の加速度の時間変化を示している。このような場合には、Ｙ軸（Ｘ軸）方向の加速度とＺ軸方向の加速度は、ともに等しい値（２−１/２Ｇ）となる。後述の焦点制御動作においては、（２−１/２Ｇ）をカメラ１の姿勢変化の有無を判定するための加速度のスレッシュとして用いる。
【００２９】
以下、第１の実施形態に係るカメラ１の動作の詳細を説明する。図３は、第１の実施形態に係るカメラ１の焦点制御動作について特に示すフローチャートである。なお、図３の動作では図示されていないが、操作部９の電源ボタンがオフされた場合には、そのときの状態によらずにカメラ１の電源がオフされるものとする。
【００３０】
例えば、操作部９の電源ボタンがオンされると図３の動作が開始される。操作部９の電源ボタンのオン操作がされたときに、制御マイクロコンピュータ２は、加速度・姿勢検出部１１によって検出される加速度（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の何れか）が、スレッシュ（２−１/２Ｇ）を超えたか否かを判定する（ステップＳ１）。なお、ここでは加速度のスレッシュを（２−１/２Ｇ）としているが、スレッシュを必ずしも（２−１/２Ｇ）とする必要はない。
【００３１】
ステップＳ１の判定において、加速度がスレッシュを超えていた場合に、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１の向きが上向きか横向きかを判別し、その判別結果をメモリ部５に記憶させる（ステップＳ２）。ここで、本実施形態において、「カメラ１が上向きである状態」とは、「カメラ１の撮影レンズ３１が天空方向を向いた状態」を言うものとする。例えば、図４（ａ）や図４（ｂ）のように、撮影レンズ３１が地表に対して４５°以上の角度をなした状態を「カメラ１が上向き」とする。これに対し、図４（ｃ）や図４（ｄ）のような状態はカメラ１に天空方向の加速度がかかっているが、撮影レンズ３１が天空方向を向いていないため、「カメラ１が上向きでない」とする。また、「カメラ１が横向きである状態」とは、「カメラ１の加速度の方向が地表に対して平行な方向（例えば横持ちの場合にはＺ軸−Ｘ軸でなる平面に沿った方向）であり、カメラ１の撮影レンズ３１が地表に平行な方向を向いた状態」を言うものとする。上述したように、このようなカメラ１の向きは、加速度が安定した際のＸ軸方向の加速度の大きさと、Ｙ軸方向の加速度の大きさと、Ｚ軸方向の加速度の大きさとの関係から判別することができる。
【００３２】
ステップＳ２においてカメラ１の向きをメモリ部５に記憶させた後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマ２ａが有するタイマＴｉｍｅｒ１を起動させる（ステップＳ３）。なお、タイマＴｉｍｅｒ１は、加速度・姿勢検出部１１の有効期間を計時するためのタイマであり、例えば３秒を計時するタイマであるとする。勿論、この計時時間は一例であって適宜変更可能である。
【００３３】
タイマＴｉｍｅｒ１の起動後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトしたか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４の判定において、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトした場合には処理がステップＳ１に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたか否かを判定する。
【００３４】
また、ステップＳ４の判定において、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトしていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、操作部９のレリーズボタンが押されて撮影実行が指示されたか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５の判定において、レリーズボタンが押されていない場合には処理がステップＳ４に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトしたか否かを再び判定する。
【００３５】
即ち、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたとしても、一定時間の間レリーズボタンが押されなかった場合には、ステップＳ６以後の固定フォーカス位置へのフォーカスレンズ３１ｂの駆動を行わない。
【００３６】
また、ステップＳ５の判定において、レリーズボタンが押された場合に、制御マイクロコンピュータ２は、メモリ部５に記憶させたカメラ１の向きの情報から、カメラ１が上向きであるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６の判定において、カメラ１が上向きである場合に、制御マイクロコンピュータ２は、所定距離よりも遠距離の第１の位置としての無限遠に対応した位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る（ステップＳ７）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。なお、ステップＳ７では無限遠に対応した位置にフォーカスレンズ３１ｂを駆動させるようにしているが、上空を飛ぶ鳥等の遠距離の被写体に合焦できるような所定の遠距離のフォーカス位置であれば、必ずしもフォーカスレンズ３１ｂを無限遠に駆動させる必要はない。
【００３７】
ここで、フォーカスレンズ３１ｂの駆動後の撮影動作は、静止画撮影動作、連写撮影動作、動画撮影動作の何れでも良く、制御マイクロコンピュータ２は、例えばこれらの撮影動作をカメラ１の動作モードに応じて切り替える。静止画撮影動作においては、撮像素子４１による撮像を１回行って、この１回の撮像素子４１の動作によって得られる画像を制御マイクロコンピュータ２によって画像処理（静止画圧縮等）した後、処理後の画像を画像記録部７に記録させる。連写撮影動作においては、撮像素子４１による撮像を複数回行って、この複数回の撮像素子４１の動作によって得られる複数の画像を制御マイクロコンピュータ２によって逐次画像処理（静止画圧縮等）した後、処理後の画像を画像記録部７に記録させる。動画撮影動作においては、撮像素子４１による撮像を複数回行って、この複数回の撮像素子４１の動作によって得られる画像を制御マイクロコンピュータ２によって画像処理（動画圧縮等）した後、処理後の画像を画像記録部７に記録させる。
【００３８】
また、ステップＳ６の判定において、カメラ１が上向きでない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１が横向きであるか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８の判定において、カメラ１が横向きである場合に、制御マイクロコンピュータ２は、第１の位置よりも近距離である第２の位置としての５ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る（ステップＳ９）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。なお、ステップＳ９では５ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂを駆動させるようにしているが、第１の位置よりも近距離であれば良い。
【００３９】
また、ステップＳ８の判定において、カメラ１が横向きでない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、第２の位置よりも近距離である第３の位置としての３ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る（ステップＳ１０）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。なお、ステップＳ１０では３ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂを駆動させるようにしているが、第３の位置は３ｍ位置に限定されるものではない。
【００４０】
また、ステップＳ１の判定において、加速度がスレッシュを超えていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、操作部９のレリーズボタンが押されて撮影実行が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の判定において、レリーズボタンが押されていない場合には処理がステップＳ１に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたか否かを判定する。また、ステップＳ１１の判定において、レリーズボタンが押された場合に、制御マイクロコンピュータ２は、自動焦点制御（オートフォーカス：ＡＦ）を開始する（ステップＳ１２）。なお、ＡＦには、対をなすセンサのそれぞれに結像した像間の位相差に基づいてフォーカスレンズ３１ｂの焦点制御を行う位相差ＡＦ方式や、撮像素子４１を介して得られる画像のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズ３１ｂを駆動していく山登りＡＦ方式等がある。本実施形態におけるＡＦ方式は何らかの方式に限定されるものではない。
【００４１】
ＡＦを開始させた後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマ２ａが有するタイマＴｉｍｅｒ２を起動させる（ステップＳ１３）。なお、タイマＴｉｍｅｒ２は、ＡＦの有効期間を計時するためのタイマであり、例えば０.１秒を計時するタイマであるとする。勿論、この計時時間は一例であって適宜変更可能である。タイマＴｉｍｅｒ２の起動後、制御マイクロコンピュータ２は、加速度・姿勢検出部１１によって検出される加速度が、スレッシュ（２−１/２Ｇ）を超えたか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００４２】
ステップＳ１４の判定において、加速度がスレッシュを超えていた場合に、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１の向きが上向きか横向きかを判別し、その判別結果をメモリ部５に記憶させる（ステップＳ１５）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、ステップＳ６以後の処理を行う。
【００４３】
また、ステップＳ１４の判定において、加速度がスレッシュを超えていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、ＡＦの結果、合焦位置が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の判定において、合焦位置が検出されていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ２がタイムアウトしたか否かを判定する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の判定において、タイマＴｉｍｅｒ２がタイムアウトしていない場合には処理がステップＳ１４に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたか否かを判定する。
【００４４】
また、ステップＳ１７の判定において、タイマＴｉｍｅｒ２がタイムアウトした場合に、制御マイクロコンピュータ２はステップＳ１０の処理を行う。即ち、制御マイクロコンピュータ２は、第２の位置よりも近距離である第３の位置としての３ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。
【００４５】
また、ステップＳ１６の判定において、合焦位置が検出された場合に、制御マイクロコンピュータ２は、合焦位置へフォーカスレンズ３１ｂを駆動させる（ステップＳ１８）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。
【００４６】
以上説明したように、第１の実施形態においては、カメラ１が上向きとなった直後にレリーズボタンが押された場合にはフォーカス位置が第１の位置としての無限遠に対応した位置となるようにフォーカスレンズ３１ｂを駆動させている。このような制御を行うことにより、上空を高速に移動する鳥等の被写体を撮影すべくユーザがカメラ１を上向きとした際に、短時間で所望の被写体に合焦させることが可能である。これにより、流し撮り時等において、レリーズボタンが押されてから実際に撮影が行われるまでのタイムラグを短くし、且つピンボケ写真が撮影される可能性も低減することが可能である。
【００４７】
また、本実施形態においては、カメラ１が横向きとなった直後にレリーズボタンが押された場合にはフォーカス位置が第２の位置としての５ｍ位置となるようにフォーカスレンズ３１ｂを駆動させている。このような制御を行うことにより、地表に平行な横方向に高速に移動する被写体を撮影すべくユーザがカメラ１を横向きとした際に、短時間で所望の被写体に合焦させることが可能である。これにより、流し撮り時等において、レリーズボタンが押されてから実際に撮影が行われるまでのタイムラグを短くし、且つピンボケ写真が撮影される可能性も低減することが可能である。
【００４８】
さらに、本実施形態においては、ＡＦが開始された後であっても、ユーザがカメラ１を上向きや横向きとした場合にはその時点でＡＦが中断され、固定のフォーカス位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動される。これにより、実際に撮影が行われるまでのタイムラグを短くし、且つピンボケ写真が撮影される可能性も低減することが可能である。
【００４９】
ここで、図３のステップＳ７の処理は上空を高速に移動する鳥等の被写体を撮影できるようにするための処理である。被写体の移動速度が高速であるので、レリーズタイムラグを短縮しただけでは、被写体が画角内から移動してしまう可能性も考えられる。このため、ステップＳ７の処理に加えてズームレンズ３１ａを広角側に駆動させる処理を加えるようにしても良い。上述したように、ズームレンズ３１ａを広角側に駆動した場合には画角が広くなる。このため、高速で移動する被写体も画角内に捉え易くなる。また、図３のステップＳ７後の撮影動作を常に動画撮影とするようにしても良い。動画撮影とすることにより、被写体の連続的な動きを捉えることが可能となる。
【００５０】
また、図３で示す処理中において撮像素子４１を動作させておき、この撮像素子４１の動作によって得られる画像中の顔部を制御マイクロコンピュータ２において検出するようにしても良い。そして、顔部が検出されている間は仮にカメラ１に加速度が生じたとしても顔部に合焦させるＡＦを行うようにし、また、固定フォーカス位置へのフォーカスレンズ３１ｂの駆動を行っている場合であっても顔部が検出された時点で顔部に合焦させるＡＦに切り替えるようにしても良い。即ち、顔部が検出されている間はユーザが人物を撮影しようとする意図があると考えられる。したがって、撮像素子４１を介して得られる画像中に顔部がある場合に強制的にＡＦを行うようにすることで、よりユーザの意図を反映した焦点制御を行うことが可能である。なお、このような制御を行う場合、制御マイクロコンピュータ２が顔検出部として機能することになる。
【００５１】
さらに、一般に、高輝度被写体に対するＡＦよりも低輝度被写体に対するＡＦのほうがＡＦにかかる時間がかかることが知られている。したがって、焦点制御前に被写体輝度を検出するようにしておき、被写体輝度が所定レベルよりも低輝度のときのみ固定フォーカス位置へのフォーカスレンズ３１ｂの駆動制御を行うようにしても良い。なお、被写体輝度は例えば撮像素子４１を介して得られる画像に基づいて検出することができる。この場合には、制御マイクロコンピュータ２が輝度検出部として機能することになる。勿論、被写体輝度を専用のセンサを用いて検出するようにしても良い。
【００５２】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態におけるカメラ１の構成は図１で示したものと同様である。したがって、構成についての説明は省略する。
【００５３】
以下、第２の実施形態に係るカメラ１の動作の詳細を説明する。図５は、第２の実施形態に係るカメラ１の焦点制御動作について特に示すフローチャートである。
【００５４】
例えば、操作部９の電源ボタンがオンされると図５の動作が開始される。操作部９の電源ボタンのオン操作がされたときに、制御マイクロコンピュータ２は、加速度・姿勢検出部１１によって検出される加速度（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の何れか）が、スレッシュ（２−１/２Ｇ）を超えたか否かを判定する（ステップＳ２１）。なお、ここでは加速度のスレッシュを（２−１/２Ｇ）としているが、スレッシュを必ずしも（２−１/２Ｇ）とする必要はない。
【００５５】
ステップＳ２１の判定において、加速度がスレッシュを超えていた場合に、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１の向きが上向きか横向きかを判別し、その判別結果をメモリ部５に記憶させる（ステップＳ２２）。ステップＳ２２においてカメラ１の向きをメモリ部５に記憶させた後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマ２ａが有するタイマＴｉｍｅｒ１を起動させる（ステップＳ２３）。なお、タイマＴｉｍｅｒ１は、加速度・姿勢検出部１１の有効期間を計時するためのタイマであり、例えば３秒を計時するタイマであるとする。勿論、この計時時間は一例であって適宜変更可能である。
【００５６】
タイマＴｉｍｅｒ１の起動後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトしたか否かを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の判定において、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトした場合には処理がステップＳ２１に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたか否かを判定する。
【００５７】
また、ステップＳ２４の判定において、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトしていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、操作部９のレリーズボタンが押されて撮影実行が指示されたか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の判定において、レリーズボタンが押されていない場合には処理がステップＳ２４に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ１がタイムアウトしたか否かを再び判定する。
【００５８】
また、ステップＳ２５の判定において、レリーズボタンが押された場合に、制御マイクロコンピュータ２は、ＡＦを開始する（ステップＳ２６）。ＡＦの開始後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマ２ａが有するタイマＴｉｍｅｒ３を起動させる（ステップＳ２７）。なお、タイマＴｉｍｅｒ３は、ＡＦのための所定時間を計時するためのタイマであり、例えば０.１秒を計時するタイマであるとする。勿論、この計時時間は一例であって適宜変更可能である。
【００５９】
タイマＴｉｍｅｒ３の起動後、制御マイクロコンピュータ２は、ＡＦの結果、合焦位置が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８の判定において、合焦位置が検出されていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ３がタイムアウトしたか否かを判定する（ステップＳ２９）。ステップＳ２９の判定において、タイマＴｉｍｅｒ３がタイムアウトしていない場合には処理がステップＳ２８に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、合焦位置が検出されたか否かを判定する。
【００６０】
また、ステップＳ２９の判定において、タイマＴｉｍｅｒ３がタイムアウトした場合に、制御マイクロコンピュータ２は、メモリ部５に記憶させたカメラ１の向きの情報から、カメラ１が上向きであるか否かを判定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０の判定において、カメラ１が上向きである場合に、制御マイクロコンピュータ２は、所定距離よりも遠距離の第１の位置としての無限遠に対応した位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る（ステップＳ３１）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。なお、ステップＳ３１では無限遠に対応した位置にフォーカスレンズ３１ｂを駆動させるようにしているが、上空を飛ぶ鳥等の遠距離の被写体に合焦できるような所定の遠距離のフォーカス位置であれば、必ずしもフォーカスレンズ３１ｂを無限遠に対応した位置に駆動させる必要はない。
【００６１】
また、ステップＳ３０の判定において、カメラ１が上向きでない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１が横向きであるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２の判定において、カメラ１が横向きである場合に、制御マイクロコンピュータ２は、第１の位置よりも近距離である第２の位置としての５ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る（ステップＳ３３）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。なお、ステップＳ３３では５ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂを駆動させるようにしているが、第１の位置よりも近距離であれば良い。
【００６２】
また、ステップＳ３２の判定において、カメラ１が横向きでない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、第２の位置よりも近距離である第３の位置としての３ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る（ステップＳ３４）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。なお、ステップＳ３４では３ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂを駆動させるようにしているが、第３の位置は３ｍ位置に限定されるものではない。
【００６３】
また、ステップＳ２１の判定において、加速度がスレッシュを超えていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、操作部９のレリーズボタンが押されて撮影実行が指示されたか否かを判定する（ステップＳ３５）。ステップＳ３５の判定において、レリーズボタンが押されていない場合には処理がステップＳ２１に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたか否かを判定する。また、ステップＳ３５の判定において、レリーズボタンが押された場合に、制御マイクロコンピュータ２は、ＡＦを開始する（ステップＳ３６）。
【００６４】
ＡＦを開始させた後、制御マイクロコンピュータ２は、タイマ２ａが有するタイマＴｉｍｅｒ２を起動させる（ステップＳ３７）。なお、タイマＴｉｍｅｒ２は、ＡＦの有効期間を計時するためのタイマであり、例えば０.１秒を計時するタイマであるとする。勿論、この計時時間は一例であって適宜変更可能である。タイマＴｉｍｅｒ２の起動後、制御マイクロコンピュータ２は、加速度・姿勢検出部１１によって検出される加速度が、スレッシュ（２−１/２Ｇ）を超えたか否かを判定する（ステップＳ３８）。
【００６５】
ステップＳ３８の判定において、加速度がスレッシュを超えていた場合に、制御マイクロコンピュータ２は、カメラ１の向きが上向きか横向きかを判別し、その判別結果をメモリ部５に記憶させる（ステップＳ３９）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、ステップＳ３０以後の処理を行う。
【００６６】
また、ステップＳ３８の判定において、加速度がスレッシュを超えていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、ＡＦの結果、合焦位置が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４０）。ステップＳ４０の判定において、合焦位置が検出されていない場合に、制御マイクロコンピュータ２は、タイマＴｉｍｅｒ２がタイムアウトしたか否かを判定する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１の判定において、タイマＴｉｍｅｒ２がタイムアウトしていない場合には処理がステップＳ３８に戻る。この場合に、制御マイクロコンピュータ２は、再び、加速度・姿勢検出部１１で検出される加速度がスレッシュを超えたか否かを判定する。
【００６７】
また、ステップＳ４１の判定において、タイマＴｉｍｅｒ２がタイムアウトした場合に、制御マイクロコンピュータ２はステップＳ３４の処理を行う。即ち、制御マイクロコンピュータ２は、第２の位置よりも近距離である第３の位置としての３ｍ位置にフォーカスレンズ３１ｂが駆動されるよう、レンズ制御部３２に指示を送る。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。
【００６８】
また、ステップＳ４０の判定において、合焦位置が検出された場合に、制御マイクロコンピュータ２は、合焦位置へフォーカスレンズ３１ｂを駆動させる（ステップＳ４２）。その後、制御マイクロコンピュータ２は、撮影動作を実行する処理を行う。
【００６９】
以上説明したように、第２の実施形態においては、カメラ１が上向きとなった直後や横向きとなった直後にレリーズボタンが押された場合であっても、まずＡＦを行うようにしている。そして、ＡＦによって所定時間内に合焦しなかった場合のみ固定位置へのフォーカスレンズ３１ｂの駆動を行うようにしている。このような制御を行うことにより、第１の実施形態と同様にして、実際に撮影が行われるまでのタイムラグを短くし、且つピンボケ写真が撮影される可能性も低減することが可能である。また、第２の実施形態においては、第１の実施形態に比べて焦点制御にかかる時間は長くなりやすくなるが、第１の実施形態よりも精度の高い焦点制御を行うことが可能である。
【００７０】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００７１】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００７２】
１…カメラ、２…制御マイクロコンピュータ、２ａ…タイマ、３…レンズ部、４…撮像部、５…メモリ部、６…表示部、７…画像記録部、８…音声処理部、９…操作部、１０…フラッシュ発光部、１１…加速度・姿勢検出部、３１…撮影レンズ、３１ａ…ズームレンズ、３１ｂ…フォーカスレンズ、３２…レンズ制御部、４１…撮像素子、４２…撮像素子ドライバ、４３…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、４４…アナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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