(57)【要約】 【課題】被写体をズームしながら被写体に対するピント合わせを正確に行うこと。【解決手段】変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子と、前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御する制御部とを具備する撮像装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、
前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、
前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子と、
前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御するピント合わせ制御部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ピント合わせ部は、前記画像データ変化によって当該画像データの中央部でピント合わせ不能を予測し、当該予測結果に基づいて前記変倍制御部の制御スピードを少なくとも低下させる請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ピント合わせ制御部は、前記画像データ変化に基づいて当該画像データの前記中央部のコントラストが低くなることを判定し、所定のコントラストに低下すると、前記画像データの周辺部にコントラストが有るか否かを判定し、当該判定結果に基づいて前記画像データから前記コントラストを含む領域をトリミングすることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ピント合わせ制御部は、前記画像データの周辺部にコントラストが有れば、当該コントラストを含む領域をトリミングし、当該トリミングした領域から前記被写体に対するピント合わせを行うことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子から出力される画像データからトリミングを行うトリミング処理部を有し、
前記ピント合わせ制御部は、前記画像データの周辺部にコントラストが有れば、前記変倍レンズ系による変倍を停止し、前記トリミング処理部による前記画像データからのトリミングを開始する、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ピント合わせ制御部は、前記変倍レンズ系を少なくとも前記望遠側に変倍中に、前記撮像素子から出力される前記画像データをディスプレイに表示し、
前記変倍レンズ系による変倍が停止すると、前記トリミング処理部によりトリミングされた前記画像データをディスプレイに表示する、
ことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記トリミング処理部は、前記変倍レンズ系による変倍速度に対応する画角変化に従ったトリミング範囲でトリミングを行うことを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ピント合わせ制御部は、前記画像データの周辺部に前記コントラストが有れば、前記被写体に対するピント合わせが終了したか否か判定し、
前記ピント合わせが終了していなければ、前記画像データの中央部に前記コントラストが有るか否かを判定し、
当該中央部に前記コントラストが有れば、前記画像データの中央部における前記被写体に対するピント合わせを行う、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項９】
前記レンズ光学系に設けられる絞り機構を有し、
前記被写体が飛行体の場合、前記ピント合わせ制御部は、本装置が所定の仰角で傾けられた状態で撮像を行うか否かを判定し、所定の仰角で傾けられた状態であれば、前記絞り機構を絞り動作して前記画像データの中央部における前記被写体に対するピント合わせを行うことを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画像データは、当該画像データの中央部に形成され、前記撮像時のデータとして有効な第１の領域と、前記第１の領域の外周部に形成され、前記撮像時のデータとして無効な第２の領域とから成り、
前記ピント合わせ制御部は、前記コントラストが前記第１の領域を外れて前記第２の領域に有ると、当該第２の領域を有効とする画像データに基づく情報の変化に基づいて前記合焦レンズ系を制御し、前記被写体に対してピントを合わせする、
ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子から出力される画像データからトリミングを行うトリミング処理部を有し、
前記トリミング処理部は、前記画像データからトリミングを行い、当該トリミングされた前記画像データの中央部を前記第１の領域とし、前記第１の領域の外周部を前記第２の領域とし、
前記ピント合わせ制御部は、前記コントラストが前記第１の領域を外れて前記第２の領域に有ると、当該前記第２の領域を含む前記画像データに基づく情報の変化に基づいて前記合焦レンズ系を制御し、前記被写体に対してピントを合わせする、
ことを特徴とする請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記変倍レンズ系を前記変倍制御部の制御によって拡大側に変倍中に、前記コントラストが前記第２の領域から前記第１の領域に入ると、
前記ピント合わせ制御部は、前記変倍制御部による前記変倍レンズ系の変倍を停止し、前記トリミング処理部によるトリミングを開始し、当該トリミングした領域から前記被写体に対するピント合わせを行う、
ことを特徴とする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記ピント合わせ制御部は、前記コントラストが前記第２の領域に有ると、当該第２の領域に有る前記コントラストを追尾し、この追尾している前記コントラストに対するピント合わせを行う、
ことを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
【請求項１４】
変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子とを備えた撮像装置のピント合わせ方法において、
前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御する、
ことを特徴とする撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項１５】
前記ピント合わせは、前記画像データ変化によって当該画像データの中央部でピント合わせ不能を予測し、当該予測結果に基づいて前記変倍制御部の制御スピードを少なくとも低下させる請求項１４記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項１６】
前記ピント合わせでは、前記画像データ変化に基づいて当該画像データの前記中央部のコントラストが低くなることを判定し、所定のコントラストに低下すると、前記画像データの周辺部にコントラストが有るか否かを判定し、当該判定結果に基づいて前記画像データから前記コントラストを含む領域をトリミングすることを特徴とする請求項１５記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項１７】
前記ピント合わせは、前記画像データの周辺部にコントラストが有れば、当該コントラストを含む領域をトリミングし、
当該トリミングした領域から前記被写体に対するピント合わせを行う、
ことを特徴とする請求項１４記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項１８】
前記ピント合わせ制御部は、前記画像データの周辺部にコントラストが有れば、前記変倍レンズ系による変倍を停止し、
前記画像データから前記被写体を含むトリミングを開始する、
ことを特徴とする請求項１７記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項１９】
前記ピント合わせは、前記変倍レンズ系を少なくとも前記望遠側に変倍中に、前記撮像素子から出力される前記画像データをディスプレイに表示し、
前記変倍レンズ系による変倍が停止すると、前記トリミング処理部によりトリミングされた前記画像データをディスプレイに表示する、
ことを特徴とする請求項１８記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２０】
前記トリミングは、前記変倍レンズ系による変倍速度に対応する画角変化に従ったトリミング範囲でトリミングを行うことを特徴とする請求項１９記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２１】
前記ピント合わせは、前記画像データの周辺部に前記コントラストが有れば、前記被写体に対するピント合わせが終了したか否か判定し、
前記ピント合わせが終了していなければ、前記画像データの中央部に前記コントラストが有るか否かを判定し、
当該中央部に前記コントラストが有れば、前記画像データの中央部における前記被写体に対するピント合わせを行う、
ことを特徴とする請求項１５乃至２０のうちいずれか１項記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２２】
前記被写体が飛行体の場合、前記ピント合わせは、本装置が所定の仰角で傾けられた状態で撮像を行うか否かを判定し、
所定の仰角で傾けられた状態であれば、絞り機構を絞り動作して前記画像データの中央部における前記被写体に対するピント合わせを行う、
ことを特徴とする請求項２１記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２３】
前記画像データは、当該画像データの中央部に形成され、前記撮像時のデータとして有効な第１の領域と、前記第１の領域の外周部に形成され、前記撮像時のデータとして無効な第２の領域とから成り、
前記ピント合わせは、前記被写体が前記第１の領域を外れて前記第２の領域に有ると、当該第２の領域を有効とする画像データに基づく情報の変化に基づいて前記合焦レンズ系を制御し、
前記被写体に対してピントを合わせする、
ことを特徴とする請求項１６記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２４】
前記トリミングは、前記画像データからトリミングを行い、
当該トリミングされた前記画像データの中央部を前記第１の領域とし、前記第１の領域の外周部を前記第２の領域とし、
前記ピント合わせは、前記被写体が前記第１の領域を外れて前記第２の領域に有ると、当該前記第２の領域を含む前記画像データに基づく情報の変化に基づいて前記合焦レンズ系を制御し、
前記被写体に対してピントを合わせする、
ことを特徴とする請求項２３記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２５】
前記ピント合わせは、前記コントラストが前記第２の領域に有ると、当該第２の領域に有る前記コントラストを追尾し、この追尾している前記コントラストに対するピント合わせを行うことを特徴とする請求項２４記載の撮像装置のピント合わせ方法。
【請求項２６】
変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子とを備えた撮像装置のコンピュータに、
前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御する機能、
を実現するための撮像装置のピント合わせプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を光学的に変倍（ズーム）し、被写体にピントを合わせて撮像を行う撮像装置及びそのピント合わせ方法、ピント合わせプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的なズーム機能を有する撮像装置（カメラ）を操作してズーム撮影を行う場合、図１３に示すようにユーザＱは、撮像装置１を持って被写体２に向けながらズーム撮影を開始させたり、撮像装置１の撮影範囲Ｓ内に鳥類等の被写体２を入れてモニタ３内に被写体２が映るようにしてからズーム撮影を開始させている。ズーム撮影では、ユーザＱの操作によって広角（ワイド：Ｗide）側から望遠（テレ：Ｔele）側に変えたり、テレ側からワイド側に変えている。
【０００３】
図１４はワイド側からテレ側に変える光学的なズーム機能を模式的に示す。ワイド側からテレ側に変えると、撮影範囲Ｓは、例えば被写体２が映った状態で撮影範囲Ｓｚに狭くなる。この撮影範囲Ｓｚ内の画像データＤｚは、モニタ３に表示される。  
特許文献１は、撮影者が設定したズーム位置が測距不能の場合、ズームレンズ系をズーム設定位置からワイド側に一定量ずつ移動して測距可能か否かを判断し、ワイド端に達するまでに測距可能位置を検出できないときは、次は元の設定したズーム位置からテレ側に一定量ずつ移動して測距可能か否かを判断し、テレ端に達するまでに測距可能位置を検出できないときは測距不能表示を行い、いずれかのズーム位置で測距可能なときは、元の設定したズーム位置に戻し、測距可能ズーム位置と元の設定したズーム位置との間に生じた焦点ずれの補正を行うことを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５１６５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光学的なズーム機能をワイド側からテレ側に変えた場合、撮影範囲Ｓは、例えば図１５に示すように時間経過に従って撮影範囲Ｓｚ１、Ｓｚ２、Ｓｚ３のように狭くなって被写体２の像が大きくなるが、被写体２の像が時間経過と共に次第に撮影範囲Ｓｚ１、Ｓｚ２、Ｓｚ３に示すように次第に外れるようになることがある。例えば、被写体２が上空に飛んでいる鳥類である場合、この鳥類２をテレ側にズームして撮像しようとすると、鳥類２が撮影範囲Ｓｚ１、Ｓｚ２、Ｓｚ３から次第に外れてしまい、撮影範囲Ｓに映るのは例えば殆ど空の画像となってしまう。このように撮影範囲Ｓに映るのが殆ど空の画像になってしまうと、当該空の画像データの各輝度値が画像全体に亘って殆ど差がなく、コントラストの小さいものとなる。
【０００６】
このため、コントラストの小さい画像データによってオートフォーカス（ＡＦ）しようとすると、当該画像データでは、コントラストが小さいために、ＡＦしようとしても、例えば図１５（ｂ）に示すように被写体が遠距離又は近距離に存在するのか不定となってフォーカスレンズを遠距離側と近距離側と間で往復するように移動してしまい、ＡＦすることができなくなる。ここでは、主に鳥類２の例で説明したが、舞台上の人物などでも背景の壁がローコンだったり暗かったりすると同様の事が起こる。オートフォーカスが不安定になるようなコントラストの少ない背景、暗い背景、特殊なパターンの背景などでも同様のことが起こりうるが、それらは、すべてこの発明で対策する状況である。暗い背景も輝度差がないとコントラストがないと判定されうるので、以下、コントラストという言葉を使う場合は、こうした状況を含むものとする、或いは、ＡＦ苦手状況という言葉で集約されうる。
【０００７】
本発明の目的は、被写体をズームしながら被写体に対するピント合わせを正確にできる撮像装置及びそのピント合わせ方法、ピント合わせプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主要な局面に係る撮像装置は、変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子と、前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御する制御部とを具備する。
【０００９】
本発明の主要な局面に係る撮像装置のピント合わせ方法は、変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子とを備えた撮像装置のピント合わせ方法において、前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御する。
【００１０】
本発明の主要な局面に係る撮像装置のピント合わせプログラムは、変倍レンズ系と、該変倍レンズを変倍制御するレンズ変倍制御部と、前記変倍レンズ系で観察された被写体にピント合わせするためのピント合わせ部と、前記被写体の像を前記レンズ光学系を介して撮像する撮像素子とを備えた撮像装置のコンピュータに、前記変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、前記撮像素子から出力される画像データ変化に基づいて前記ピント合わせ部と上記レンズ変倍制御部を連携して制御する機能を実現する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被写体をズームしながら被写体に対するピント合わせを正確にできる撮像装置及びそのピント合わせ方法、ピント合わせプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置におけるピント合わせ制御フローチャート。
【図３】同装置におけるズーム動作を示すタイミング図。
【図４】同装置におけるＡＦ判定フローチャート。
【図５】同装置により被写体をズーム撮影するときの場合の作用効果の一例を説明するための図。
【図６】同装置により被写体を柵の隙間を通してズーム撮影する場合の作用効果の一例を説明するための図。
【図７】本発明に係る撮像装置の第２の実施の形態により形成される撮影用範囲と余白部とを有する画像データを示す模式図。
【図８】同装置におけるズーム動作の一例を示すタイミング図。
【図９】同装置における撮影用範囲と余白部とを有する画像データの作用効果を説明するための図。
【図１０】同装置におけるピント合わせ制御フローチャート。
【図１１】同装置における被写体が撮影範囲に入ってくる場合のピント合わせ制御フローチャート。
【図１２】同装置における被写体に対応するコントラストが撮影用範囲から余白部に入る場合におけるコントラストに対する追尾を示す図。
【図１３】従来装置における光学的なズーム機能を示す模式図。
【図１４】同装置におけるワイド側からテレ側に変える光学的なズーム機能を示す模式図。
【図１５】同装置における時間経過に従って被写体が撮影範囲から次第に外れる様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］  
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は撮像装置の構成図を示す。この撮像装置は、カメラ本体１０と、交換レンズ部２０とを有する。この撮像装置は、交換レンズ方式の構成を有するもので、交換レンズ部２０は、カメラ本体１０に対して交換可能である。この撮像装置は、交換レンズ式のカメラに限らず、例えばコンパクトカメラや、撮像機能付きの携帯機器等に適用可能である。  
交換レンズ部２０は、光学レンズ系２１を備える。この光学レンズ系２１は、ズームレンズ２２やピント調整用レンズ２３、絞り機構２４等を備える。
【００１４】
この交換レンズ部２０は、コンピュータから成るレンズ制御部２５を搭載する。このレンズ制御部２５には、操作部２６と、駆動部２７と、状態判定部２８と、特性記録部２９と、通信部３０とが接続されている。  
操作部２６は、マニュアル操作で光学レンズ系２１のズームレンズ２２に対するズーム操作や、被写体に対するピント調整、被写体の明るさを調整する絞り等を行うための操作部材としてレンズリング等を備える。ズームレンズ２２に対するズーム操作では、ワイド側からテレ側へのズーム操作、又はテレ側からワイド側へのズーム操作を行う。
【００１５】
駆動部２７は、例えばモータなどのアクチュエータを備え、光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２を光軸方向に駆動したり、ピント調整用レンズ２３を光軸方向に駆動し、かつ絞り機構２４を駆動して開口度を変える。  
状態判定部２８は、ズームレンズ２２の光軸方向における位置等を検出したり、ピント調整用レンズ２３の光軸方向における位置等を検出し、かつ絞り機構２４の開口度を検出する。  
特性記録部２９は、光学レンズ系２１のレンズ特性のデータや、この光学レンズ系２１のレンズ特性に応じて当該光学レンズ系２１を動作制御するための制御パラメータ及び制御プログラムを予め記憶する。
【００１６】
レンズ制御部２５は、特性記録部２９に記憶されている制御パラメータ及び制御プログラムを実行することにより、光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２やピント調整用レンズ２３、絞り機構２４等を駆動する駆動部２７を駆動制御する。  
レンズ制御部２５は、ユーザのズーム操作があった場合、状態判定部２８により検出されたズームレンズ２２の位置情報に基づいて駆動部２７を駆動し、所望倍率のズーム像が得られるようにズームレンズ２２の位置を制御する。
【００１７】
このレンズ制御部２５は、ユーザのピント操作やカメラ本体からの指示があった場合、状態判定部２８により検出されたピント調整用レンズ２３の位置情報に基づいて駆動部２７を駆動し、被写体に対してピントが合うようにピント調整用レンズ２３の位置を制御する。このレンズ制御部２５は、ピント調整用レンズ２３の位置制御に例えば２つの制御パターンを有する。第１の制御パターンは、予め設定された通常の速度でピント調整用レンズ２３を移動する。第２の制御パターンは、通常の速度よりも所定速度だけ速く設定された速度でピント調整用レンズ２３を移動する。  
レンズ制御部２５は、通信部３０とカメラ本体１０の通信部４０とを通して当該カメラ本体１０の信号処理・制御部４１との間でデータ通信を行う。なお、ピント合わせはピント調整用のレンズによるもの以外にも、撮像面を動かすものもあり、本発明装置は、どちらにも適用可能である。
【００１８】
一方、カメラ本体１０は、コンピュータから成る信号処理・制御部４１を搭載する。この信号処理・制御部４１には、撮像素子４２と、特徴検出部４３と、記録部４４と、操作判定部４５と、表示部４６と、衛星航法システム（ＧＰＳ）部４７と、時計部４８と、姿勢・方位判定部４９と、通信部５０とが接続されている。
【００１９】
撮像素子４２は、交換レンズ部２０の光学レンズ系２１を介して入射する被写体像を受光し、この被写体像に応じた画像信号を出力する。この撮像素子４２は、受光面を有し、この受光面に光学レンズ系２１を介して集光された被写体からの光束が結像される。この撮像素子４２の受光面は、複数の画素を２次元状に配置して成る。この撮像素子４２の受光面の光入射側には、カラーフィルタが設けられている。この撮像素子４２は、受光面に結像された光束に対応した被写体像をその光量に応じた電気信号に変換する。この撮像素子４２は、例えばＣＣＤ方式又はＣＭＯＳ方式等の種々の構成のものが知られている。カラーフィルタの色配列は、例えばベイヤ配列等の種々の配列が知られている。この撮像素子４２は、その構成が特定の構成に限定されるものではなく、種々の構成の撮像素子を用いることが可能である。  
なお、光学レンズ系２１及び撮像素子４２は、被写体を撮像して静止画又は動画を取得する。又、画像データの取得部は、例えば、本装置の外部に設けられる例えばコンピュータやカメラ、インターネットを介して接続されたサーバ、記憶装置であって、画像データを取得できるものであってもよい。
【００２０】
特徴検出部４３は、撮像素子４２から出力される画像信号から画像データの中央部のコントラストが低下することを検出する。例えば、上記図１３に示すように上空に飛んでいる鳥類２をズーム撮影する場合、本装置の撮影範囲Ｓの中央部で捉えられていた鳥類２の像が時間経過と共に本装置の撮影範囲Ｓから次第に外れるようになり、撮影範囲Ｓに映るのは例えば殆ど空の画像となってしまうことがある。このような場合、画像データの各輝度値が画像全体に亘って殆ど差がなく、コントラストが低下するものとなる。  
なお、ここでは、被写体２として上空に飛ぶ鳥類２を一例に挙げてズーム撮影する場合について説明するが、これに限らず、被写体２としては、例えば上空に飛行する旅客機やヘリコプタ等の飛行体、上空に浮かんで流される風船等の浮遊体などの上空で移動している移動体でもよい。
【００２１】
記録部４４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、又は例えばメモリカードを有する。ＲＯＭには、本装置の静止画や動画の撮像動作を制御するための撮像制御プログラムや、静止画や動画を再生するための再生プログラムなどが保存されている。  
又、ＲＯＭには、ピント合わせプログラムが保存されている。このピント合わせプログラムは、コンピュータから成る信号処理・制御部４１に、ズームレンズ２２をテレ側に変倍制御中に、撮像素子４２から出力される画像データ変化に基づいてピント合わせ部とレンズ変倍制御部を連携して制御する機能を実現する。  
又、ピント合わせプログラムは、コンピュータから成る信号処理・制御部４１に、ズームレンズ２２を少なくともテレ側に変倍中に、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報の変化に基づいてピント調整用レンズ２３を制御させる機能と、被写体に対してピントを合わせる機能とを実現する。  
ＲＡＭには、被写体の動画や、静止画、さらに動画中から選択された画像などの処理途中のデータが仮記憶される。  
メモリカードは、信号処理・制御部４１の制御によって、本装置の静止画や動画の撮像動作により取得された静止画や動画の各データを記憶する。
【００２２】
操作判定部４５は、ユーザによって操作される各種の操作部材を有する。この操作判定部４５は、操作部材として例えば、レリーズボタン、動画釦、モードダイヤル、選択キー、電源釦等を備える。レリーズボタンは、１ｓｔレリーズスイッチと、２ｎｄレリーズスイッチとを有する。１ｓｔレリーズスイッチは、ユーザがレリーズ釦を半押しするとオンする。１ｓｔレリーズスイッチがオンすることにより、信号処理・制御部４１は、ＡＦ処理等の撮影準備動作を行う。２ｎｄレリーズスイッチは、ユーザがレリーズ釦を全押しするとオンする。２ｎｄレリーズスイッチがオンすることにより、信号処理・制御部４１は、静止画撮影用の露光動作を行う。本装置は、静止画の前後の動画を撮影して、後で使うことを想定しているので、レリーズ釦半押しで動画を撮影するような仕様にしてもよい。もちろん、スルー画表示中、すべて動画撮影していてもよい。
【００２３】
動画釦は、基本的に動画撮影の開始又は終了を指示するための操作部材である。ユーザによって動画釦が押されると動画撮影処理が開始される。また、動画撮影処理の実行中に動画釦が押されると、動画撮影処理が終了される。  
モードダイヤルは、撮像装置の撮影設定を選択するための操作部材である。本実施形態では、撮像装置の撮影設定として、例えば、絞り優先やシャッタスピード優先などの露出モードなどの設定も可能である。
【００２４】
選択キーは、例えばメニュー画面上での項目の選択や決定をするための操作部材である。ユーザによって選択キーが操作されるとメニュー画面上での項目の選択や決定が行われる。  
電源釦は、撮像装置の電源をオン又はオフするための操作部材である。ユーザによって電源釦が操作されると、本装置が起動して動作可能な状態となる。本装置が起動している間に電源釦が操作されると、本装置が省電力待機状態となる。
【００２５】
表示部４６は、本装置の背面に設けられ、例えば液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）とそのＬＣＤ駆動部とを有し、ライブビュー用の画像及び記録部４４に記録された静止画や動画の画像データを表示する。以下、表示部４６は、ＬＣＤ４６と称する。  
このＬＣＤ４６の表示画面上には、タッチパネルが一体的に設けられている。このタッチパネルは、ユーザの指等の接触（タッチ）を検出し、このタッチ位置を示す座標を含む接触信号を出力する。信号処理・制御部４１は、タッチパネルを駆動すると共に、当該タッチパネルからの接触信号を入力し、この接触信号からユーザのＬＣＤ４６の表示画面上に対する接触を検出し、その接触位置にある画像や接触位置に応じた処理を実行する。
【００２６】
ＧＰＳ部４７は、複数の衛星からの電波を受信して本装置の現在位置などを３次元で検出する。
時計部４８は、時刻をカウントするもので、撮影時の各種タイミング制御、例えば撮影結果の日時管理や撮影時の各種時間制御、さらに動画撮影時の各コマのタイミングなどを判定するためのものである。  
姿勢・方位判定部４９は、本装置の姿勢、方位を判定するもので、例えば加速度センサをｘｙｚ座標の各軸ごとに設け、これら加速度センサの検出出力に基づいて本装置の姿勢、方位、例えば本装置の仰角を判定する。仰角を判定するのは、例えば被写体２が上空に飛んでいる鳥類や飛行体、上空に浮かぶ風船等の浮遊体などの上空で移動している移動体に対するズーム撮影時を考慮したことによるものである。なお、本装置の仰角が例えば３０°以上であれば、姿勢・方位判定部４９は、本装置が例えば上空に飛んでいる鳥類や飛行体、上空に浮かぶ風船等の浮遊体などの上空に移動している被写体２をズーム撮影しているものと判定する。
【００２７】
通信部４０は、上記の通り、交換レンズ部２０の通信部３０との間でデータ通信を行う。  
接眼式の表示部（ＥＶＦ）が着脱式の場合、通信部５０は、ＥＶＦ用接眼部の通信部との間でデータ通信を行う。  
信号処理・制御部４１は、静止又は動画の撮像時に、撮像素子４２から出力される画像信号を入力し、この画像信号に対して画像処理を行い、静止又は動画の画像データを取得する。この信号処理・制御部４１は、静止又は動画を撮像する際に、コントラストＡＦ処理や、ＡＥ処理を行う。  
コントラストＡＦ処理は、ピント合わせ制御部５３により行われるもので、このピント合わせ制御部５３は、撮像素子４２の撮像により得られた画像データの高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分を積算することによりＡＦ用の合焦評価値を取得し、この合焦評価値に従って画像データのコントラストを評価しながら光学レンズ系２１のフォーカスレンズ２２を被写体に対して合焦状態となるようにピントを合わせする（オートフォーカス：ＡＦ）。  
ＡＥ処理は、撮像素子４２の撮像により得られた画像データを用いて被写体の輝度を算出し、この被写体の輝度に従って露光時の絞りの開口量（絞り値）、シャッタの開放時間（シャッタ速度値）を算出する。  
この信号処理・制御部４１は、撮像素子４２の撮像により得られた画像データに対する各種の画像処理を行う。この画像処理は、例えば色補正処理、ガンマ（γ）補正処理、圧縮処理、この圧縮されている画像データに対する伸張処理である。
【００２８】
この信号処理・制御部４１は、変倍制御部（レンズ変倍制御部）５１と、コントラスト判定部５２と、ピント合わせ制御部５３とを有する。  
変倍制御部５１は、光学的なズームを行う機能と、電子的にズームを行う機能とを有する。光学的なズーム機能は、光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２を光軸方向に移動させる指令、例えばズームレンズ２２をワイド側からテレ側、又はテレ側からワイド側に移動させる指令を交換レンズ部２０のレンズ制御部２５に送る。なお、この変倍制御部５１によってズームレンズ２２をワイド側からテレ側、又はテレ側からワイド側に移動させる指令をレンズ制御部２５に送って光学的なズームを行っているとき、信号処理・制御部４１は、ズームレンズ２２の移動速度や光学レンズ系２１の倍率等に基づいて画角の変化を判定する。
【００２９】
電子的なズーム機能は、信号処理・制御部４１によって取得される静止又は動画の画像データの切りだし（トリミング）領域を次第に狭めながら又は広げながらトリミングし、当該トリミングした画像をＬＣＤ４６に表示するトリミング処理部としての機能を有する。  
この電子的なズーム機能は、ズームレンズ２２による変倍（ズーム）速度に対応する画角変化に従った切りだし（トリミング）範囲でトリミングを行う。
【００３０】
上記ピント合わせ制御部５３は、変倍レンズ系を望遠側に変倍制御中に、撮像素子４２から出力される画像データ変化に基づいてピント合わせ部と変倍制御部５１を連携して制御する。  
このピント合わせ制御部５３は、変倍制御部５１の制御によってズームレンズ２２を少なくともテレ側に変倍中に、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報の変化に基づいてピント調整用レンズ２３を制御し、被写体に対してピントを合わせする。  
このピント合わせ制御部５３は、撮像素子４２から出力される画像データの変化によって当該画像データの中央部でピント合わせ不能を予測し、当該予測結果に基づいて変倍制御部５１による制御スピードを少なくとも低下させる。  
コントラスト判定部５２は、信号処理・制御部４１によって取得される静止又は動画の画像データの輝度値等に基づいてコントラストを求める。コントラスト以外にも位相差用の像分布でも良い。
【００３１】
しかるに、上記変倍制御部５１は、コントラスト判定部５２により求められるコントラストに基づいて撮像素子４２から出力される画像データの中央部のコントラストやＡＦ精度を決める情報が低くなることを判定し、所定のコントラストやＡＦ精度を決める情報に低下すると、当該画像データの周辺部にコントラストやその他ＡＦ用情報が有るか否かを判定し、この判定結果に基づいて画像データからコントラストやその他ＡＦ用情報を有する領域が検出し続けられるように、画像をトリミングすることによってあたかもズームが行われているように見せて、ユーザに違和感を抱かせないようにする。このコントラストやその他ＡＦ用情報がない場合、「ピント合わせ不能」が判定できる。
【００３２】
コントラスト判定部５２は、撮像素子４２から出力される画像データの周辺部にコントラストを有する領域が有るか否かを判定し、この判定の結果、コントラストを有する領域が有れば、変倍制御部５１は、電子的ズーム機能により当該コントラストを有する領域をトリミングする。ピント合わせ制御部５３は、当該トリミングした領域から被写体に対するピント合わせを行うものとなる。なお、ピント合わせ制御部５３は、被写体の動きを判定して、予測ＡＦでもよい。  
変倍制御部５１は、撮像素子４２から出力される画像データの周辺部にコントラストを有する領域が有れば、ズームレンズ２２による変倍を停止または、スピードを落とし、極力、ＡＦ検出用信号、例えば像データを保持できるようにしながら、電子的ズーム機能による画像データからのトリミングを開始する。ＡＦ用検出用信号が画面外に出て行くスピードによっては、それを追尾するようにズームを広角側に戻しても良い。しかし、ユーザが望遠側ズーム操作中にこうした不規則な変化があると、戸惑うので電子ズーム（切りだしやトリミング）で、違和感をなくす。
【００３３】
信号処理・制御部４１は、ズームレンズ２２を少なくともテレ側に変倍中に、撮像素子４２から出力される画像データをＬＣＤ４６に表示し、当該ズームレンズ２２による変倍が停止すると、トリミング処理によりトリミングされた画像データをＬＣＤ４６に表示する。これが、前述のユーザの操作と画像拡大の違和感対策である。
【００３４】
具体的に、信号処理・制御部４１は、撮像素子４２から出力される画像データの周辺部にコントラストを有する領域が有れば、被写体に対するピント合わせが終了したか否か判定し、この判定の結果、ピント合わせが終了していなければ、画像データの中央部にコントラストを有する領域が有るか否かを判定し、この判定の結果、当該中央部にコントラストを有する領域が有れば、画像データの中央部におけるコントラストを有する領域に対応する被写体にピント合わせを行う。コントラスト以外のＡＦ用像情報でもよい。
【００３５】
例えば被写体が鳥類等の飛行体の場合、信号処理・制御部４１は、本装置が所定の仰角で傾けられた状態で撮像を行うか否かを判定し、所定の仰角で傾けられた状態であれば、絞り機構２４を絞り動作して画像データの中央部における被写体に対するピント合わせを行う。このようなシーン判定の工夫で、この制御を行わないようにしてもよい。
【００３６】
次に、上記の如く構成された装置の動作について図２に示すピント合わせ制御フローチャートに従って説明する。ここでは、最も単純化したものを示し、説明を簡素化している。また、レンズ交換式のカメラでなければ、レンズデータ通信などは不要である。  
信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０１において、撮影モードであるか否かを判定し、撮影モードであれば、ステップＳ１０２において、交換レンズ部２０の特性記録部２９から光学レンズ系２１のレンズ特性のデータを各通信部３０、４０を介して取得すると共に、現在の光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２及びピント調整用レンズ２３の位置データや、絞り機構２４の絞り等のデータを取得する。なお、撮影モードでなく、例えば再生モード等の他のモードであれば、信号処理・制御部４１は、別のステップに移る。
【００３７】
信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０３において、ＡＦを行うと共に、スルー画像をＬＣＤ４６に表示する。すなわち、信号処理・制御部４１は、シャッタを開放し、この後、撮像素子４２による撮像を開始させる。この信号処理・制御部４１は、撮像素子４２の撮像により取得された１フレーム毎の各画像データを画像処理してスルー表示用の画像処理を施し、この画像データをスルー画像としてＬＣＤ４６に表示する。
【００３８】
信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０４において、例えば操作部２６に対するユーザのマニュアル操作で、ワイド側へのズーム操作の指示が有るか否かを判定する。この判定の結果、ワイド側へのズーム操作の指示が無ければ、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０５において、例えば操作部２６に対するマニュアル操作で、テレ側へのズーム操作の指示が有るか否かを判定する。
【００３９】
この判定の結果、テレ側へのズーム操作の指示が無ければ、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０６において、撮影モードの変更等を判断し、ステップＳ１１１において、レリーズボタンが半押し操作されて被写体に対してピント合わせを行うか否かを判定し、ステップＳ１１２において、レリーズボタンが半押し操作されると、被写体に対してフォーカスを行い、レリーズボタンが全押し操作されると、ステップＳ１１３において、露光動作等を行って被写体の撮影を行い、この撮影によって取得した画像データを例えば記録部４４に記録する。なお、ピント合わせは、その他のタイミングで行ってもよい。
【００４０】
なお、上記ステップＳ１０４の判定の結果、ワイド側へのズーム操作の指示が有れば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１２１において、ワイド側へのズーム操作が可能であるか否かを判定し、ワイド側へのズーム操作が可能であれば、ステップＳ１２２において、ワイド側へのズーム操作を行うための指示をレンズ制御部２５に送る。このレンズ制御部２５は、信号処理・制御部４１からのワイド側へのズーム操作を行うための指示を受けて駆動部２７を駆動し、光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２をワイド側に駆動する。ズームレンズ２２がワイド端に位置し、これ以上ワイド側へのズーム操作が可能でなければ、信号処理・制御部４１は、上記ステップＳ１０５に移る。このズーム関係の制御は、本体側のズームスイッチでもレンズ部にある操作部材によって操作できるようにしてもよい。
【００４１】
ここで、ユーザＱは、撮像装置１を鳥類等の遠方の小さい被写体２に向けながら操作部２６に対してテレ側へのズーム操作を開始したり、撮像装置１の撮影範囲Ｓ内に鳥類等の被写体２を入れてＬＣＤ４６内に被写体２が映るようにしてから操作部２６に対してテレ側へのズーム操作を開始させると、変倍制御部５１は、図３に示すように光学レンズ系２１のズームレンズ２２をテレ側に駆動し、光学的なズームを行う。
【００４２】
このように光学的なズームが行われると、上記ステップＳ１０５の判定の結果、テレ側へのズーム操作の指示が有るので、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０５からステップＳ１３１に移り、テレ側へのズーム操作が可能であるか否かを判定する。この判定は、テレ側へのズーム操作の指示があるが、ズームレンズ２２の位置が既にテレ端に達していると、これ以上、テレ側への光学的ズームが出来ない状況になるので、テレ側へのズーム操作が可能であるかを認識するためである。なお、ズームレンズ２２の位置が既にテレ端に達していれば、信号処理・制御部４１は、その旨を報知すればよい。  
必要に応じて、電子ズームを行っても良い。  
テレ側へのズーム操作が可能であれば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１３２において、テレ端枠をＬＣＤ４６に表示する。このテレ端枠は、例えば現在のズームレンズ２２の位置からテレ端の位置までの距離、すなわちテレ端までのズーム可能な度合いを表示する。
【００４３】
信号処理・制御部４１は、テレ側へのズーム操作が可能で、例えば操作部２６に対するマニュアル操作によって光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２がテレ側に移動中であるとき、ステップＳ１３３において、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報によってコントラスト等のＡＦ用像情報を求め、当該画像データの周辺部にコントラスト等のＡＦ用像情報を有する領域が有るか否かを判定する。なお、この画像データの周辺部にコントラスト等のＡＦ用像情報を有する領域が有るか否かの判定は、コントラスト判定部５２によって求められる。
【００４４】
この判定は、例えば、上記図１３に示すように上空に飛んでいる鳥類２をズーム撮影する場合、本装置の撮影範囲Ｓの中央部で捉えられていた鳥類２の像が時間経過と共に撮影範囲Ｓから次第に外れてしまうことがあり、かかる状態を判定するためである。  
この判定の結果、画像データの中央部にコントラストが有る、すなわち撮影範囲Ｓの中央部に鳥類等の被写体２が捉えられていれば、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１３４において、撮影範囲Ｓの中央部の鳥類等の被写体２に対してＡＦを行う。信号処理・制御部４１は、ステップＳ１３５において、変倍制御部５１により撮像素子４２から出力される画像データに対して電子的ズーム機能によりトリミング中であるか否かを判定する。
【００４５】
ここでは、鳥類等の被写体２が撮影範囲Ｓの中央部に捉えられているので、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１３７に移り、電子的ズーム機能によるトリミングを行っておらず、テレ側へのズーム操作が可能で、操作部２６に対するマニュアル操作によって光学レンズ系２１におけるズームレンズ２２がテレ側に移動中である。  
信号処理・制御部４１は、ステップＳ１３８において、変倍制御部５１によってズームレンズ２２をワイド側からテレ側に移動させる指令をレンズ制御部２５に送って光学的なズームを行っているとき、ズームレンズ２２の移動速度や光学レンズ系２１の倍率等に基づいて光学的なズームによって変化する画角を判定する。この後、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１１１に移る。これによって、ユーザが決めた像拡大のスピードを判定できる。
【００４６】
一方、ズーム撮影する場合、上記図１５（ａ）に示すように本装置の撮影範囲Ｓの中央部で捉えられていた鳥類等の被写体２の像が時間経過と共に撮影範囲Ｓから次第に外れてしまうことがある。このような場合、コントラスト判定部５２は、ステップＳ１３３において、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報によって求められるコントラストが画像データの周辺部に有ると判定する。すなわち、コントラスト判定部５２は、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報によって当該画像データの中央部のコントラストが低くなることを判定し、所定のコントラストに低下すると、当該画像データの周辺部にコントラストが有るか否かを判定する。
【００４７】
この判定の結果、画像データの周辺部にコントラストが有れば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１４１に移り、画像データの周辺部にあるコントラストを有する部分、例えば鳥類の部分に対してＡＦが必要であるか否かを判定する。このＡＦでは、例えばコントラストの最も高いところにピントを合わせる。このコントラストの最も高いところにピントが合っていなければ、ピント合わせ制御部５３は、ＡＦが必要であると判定する。
【００４８】
変倍制御部５１は、ステップＳ１４２において、ズームレンズ２２による光学的なズームを停止し、電子的ズーム機能により撮像素子４２から出力される画像データから例えば鳥類の部分に対するトリミングを開始し、当該トリミングした画像をＬＣＤ４６に表示する。前述のように、光学的なズームは、被写体を見失わないためであれば、スピードを落としたりするだけでよく、また、広角側に戻すような制御を伴っても良い。
【００４９】
このトリミングの開始では、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１４３において、光学的なズームレンズ２２によるズーム速度に対応する画角変化を判定しているか否かを判定する。このピント合わせ制御部５３は、既にステップＳ１３８において、画角変化を判定しているので、ユーザが決めた像拡大のスピードで変倍でき、違和感をなくすことができる。光学ズームが動いている場合、それを加味した制御で画像切りだし（トリミング）を行う。  
変倍制御部５１は、ステップＳ１４４において、図３に示すように光学的なズームレンズ２２によるズーム速度に対応する画角変化に従い、電子的ズーム機能によりトリミング範囲を変化してトリミングを開始する。
【００５０】
ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１４５において、画像データの周辺部にあるコントラストを有する部分、例えば鳥類の部分に対し、ピント調整用レンズ２３を移動することによりＡＦを開始し、ステップＳ１４６において、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了したか否か判定する。  
この判定の結果、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了していなければ、変倍制御部５１は、ステップＳ１１１に移り、さらにステップＳ１０１からステップＳ１０５を通り、再びステップＳ１３１、ステップＳ１４１を通って電子的ズーム機能によるトリミングを行う。なお、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了すれば、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１４７に移り、ズームレンズ２２の位置を保持し、例えば鳥類の部分にピントが合っている状態を保持する。
【００５１】
このような電子的ズーム機能によるトリミング中に、レリーズボタンが半押し操作され、さらにレリーズボタンが全押し操作されると、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１１３において、露光動作等を行って被写体の撮影を行い、この撮影によって取得した画像データを例えば記録部４４に記録する。このとき、すでにピント合わせが終わっているので、ピントが乱れることがなく、再び被写体が捉えられた時、迅速なピント合わせが可能となる。この後、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１０５を通り、再びステップＳ１３１、ステップＳ１４１を通ってステップＳ１３５に入ると、トリミング中であるか否かを判定するが、この時点では、トリミングが停止しているので、ステップＳ１３６において、トリミングを解除する。
【００５２】
ところで、上記ステップＳ１４１では、画像データの周辺部にあるコントラストを有する部分、例えば鳥類の部分に対してＡＦが必要であるか否かを判定しており、この判定は、図４に示すＡＦ判定フローチャートに従って行われる。  
信号処理・制御部４１は、ステップＳ２０１において、画像データの中央部に対してＡＦの指示があるか否かを判定する。このＡＦ指示は、ユーザの操作部２６に対するマニュアル操作によって行われる。  
このＡＦ指示が無ければ、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ２０２において、光学的なズームレンズ２２によるズーム中、ここではワイド側からテレ側にズーム中に、ＡＦが終了したか否かを判定する。この判定の結果、ＡＦが終了していれば、ピント合わせ制御部５３は、上記ステップＳ１４２に移る。
【００５３】
一方、ＡＦが終了していなければ、信号処理・制御部４１は、ステップＳ２０３において、姿勢・方位判定部４９に対し、本装置がユーザの操作によって例えば仰角３０°以上で上空に向けられ、例えば上空に飛んでいる鳥類や飛行体、上空に浮かぶ風船等の浮遊体などの上空に移動している被写体２をズーム撮影しているものと判定する指示を送る。このような場合、背景が空で、コントラストがなくなりがちだからである。もちろん、このような判定をなくしたり、異なる判定を行っても良い。
【００５４】
この姿勢・方位判定部４９による判定の結果、本装置が例えば仰角３０°以上で上空に向けられていれば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ２０４において、絞り機構２４を絞り動作して画像データの中央部における被写体に対するピント合わせを行う。絞り機構２４の絞りを小さくすると、画像データの中央部におけるコントラストが小さくても、所定の大きさのコントラストであれば、当該コントラストを検出することが可能になる。
【００５５】
信号処理・制御部４１は、ステップＳ２０５において、絞り機構２４の絞りを小さくした場合、画像データの中央部にコントラストが有るか否かを判定する。この判定の結果、画像データの中央部にコントラストが有れば、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ２０６において、画像データの中央部に対してＡＦを行い、上記ステップＳ１３５に移る。一方、画像データの中央部にコントラストが無ければ、ピント合わせ制御部５３は、上記ステップＳ１４２に移る。
【００５６】
従って、ピント合わせ制御部５３は、画像データの中央部にコントラストが有れば、当該画像データの中央部に対してＡＦを行う。  
一方、画像データの中央部にコントラストが無ければ、変倍制御部５１は、ズームレンズ２２による光学的なズームを停止し、電子的ズーム機能による画像データから周辺部にあるコントラストを有する部分、例えば鳥類の部分に対するトリミングを開始する。
【００５７】
このように上記第１の実施の形態によれば、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報によって当該画像データの中央部のコントラストが低くなることを判定し、所定のコントラストに低下すると、当該画像データの周辺部にコントラストが有るか否かを判定し、この判定結果に基づいて画像データからコントラストを含む領域をトリミングする。これにより、被写体２として例えば上空に飛んでいる鳥類２をテレ側にズームして撮像し、鳥類等の被写体２が図１５に示すように撮影範囲Ｓｚ１、Ｓｚ２、Ｓｚ３から次第に外れてしまうような場合でも、画像データの周辺部における鳥類等の被写体２を含む領域をトリミングして確実に鳥類等の被写体２をズームすることができ、鳥類等の被写体２をズームしながら鳥類等の被写体２に対するピント合わせを正確にできる。
【００５８】
又、例えば、図５に示すように鳥類等の被写体２をズーム撮影する場合、上記実施の形態であれば、鳥類等の被写体２が飛んでいる近くに、例えば樹木６０の枝６１が有るとすると、この枝６１の像を画像データの周辺部に映るようにユーザＱが本装置を向ければ、画像データの周辺部に映る枝６１に対応するコントラストを判定し、このコントラストを含む領域をトリミングし、同トリミング内の枝６１にＡＦを行うことができる。同図ではズーム前の画角Ｈ１とズーム後の画角Ｈ２とを示す。なお、鳥類等の被写体２の近くとは、ここでは本装置から鳥類等の被写体２までの距離と、本装置から樹木６０の枝６１までの距離とが略同一であることを示す。従って、画像データの周辺部に対するトリミング内の枝６１にピントが合っていれば、この枝６１の近くに飛んでいる鳥類等の被写体２に対してＡＦするに要する時間を短縮できる。
【００５９】
図６に示すように柵６２の隙間を通して鳥類等の被写体２をズーム撮影する場合でも、上記実施の形態であれば、本装置が所定の仰角、例えば３０°で傾けられた状態で撮像を行うか否かを判定し、所定の仰角で傾けられた状態であれば、絞り機構２４を絞り動作して画像データの中央部における鳥類等の被写体２に対するピント合わせを行うので、柵６２が存在していても、この柵６２の影響を受けずに、柵６２の間を通して鳥類等の被写体２を含む領域をトリミングして確実に鳥類等の被写体２をズームすることができ、鳥類等の被写体２をズームしながら鳥類等の被写体２に対するピント合わせを正確にできる。
［第２の実施の形態］  
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本装置の構成は、図１に示す構成と略同一であり、その相違するところについて説明する。  
信号処理・制御部４１は、撮像素子４２から出力される画像データを、図７に示すように当該画像データの中央部に形成され、撮像時のデータとして有効な第１の領域である撮影用範囲（ＬＣＤ４６に表示する範囲）７０と、この撮影用範囲７０の外周部に形成され、撮像時のデータとして無効な第２の領域である余白部７１とから形成する。
【００６０】
ピント合わせ制御部５３は、コントラストが撮影用範囲７０を外れて余白部７１に有ると、当該余白部７１を有効とする画像データに基づく情報の変化に基づいてピント調整用レンズ２３を駆動制御し、鳥類等の被写体２に対してピントを合わせする。  
変倍制御部５１は、撮像素子４２から出力される画像データからトリミングを行う。この変倍制御部５１は、画像データからトリミングを行い、当該トリミングされた画像データの中央部を撮影用範囲７０とし、この撮影用範囲７０の外周部を余白部７１とする。
【００６１】
ピント合わせ制御部５３は、変倍制御部５１により形成された余白部７１を有効とする画像データに基づく情報の変化に基づいてピント調整用レンズ２３を駆動制御し、鳥類等の被写体２に対してピントを合わせする。
光学レンズ系２１のズームレンズ２２を変倍制御部５１の制御によってワイド側にズーム中に、コントラストが余白部７１から撮影用範囲７０に入ると、ピント合わせ制御部５３は、変倍制御部５１によるズームレンズ２２のズームを停止し、トリミング処理部によるトリミングを開始し、当該トリミングした領域から鳥類等の被写体２に対するピント合わせを行う。
【００６２】
変倍制御部５１は、例えば図８に示すようなズーム制御を行う。このズーム制御は、ユーザＱによるマニュアルのズーム操作で、テレ側へのズームの指示を行うと、最初のズーム位置Ｚ１まで電子ズームを行う。このズーム位置Ｚ１は、画角を図７に示す撮像時のデータとして有効な撮影用範囲７０に狭めた位置に対応する。従って、変倍制御部５１は、図７に示す撮像範囲Ｓから撮影用範囲７０までの画角を狭めるまでは電子ズームを行うものとなる。
【００６３】
信号処理・制御部４１は、ズーム位置Ｚ１よりもテレ側になると、撮影用範囲７０を狭くしてテレ側へのズーム相当の画像の切り出しを行う。撮影用範囲７０を狭くするのは、撮像素子４２により撮像に用いられる画素数を減らして行くことになり、画質が劣化してしまうので、ズーム位置Ｚ１の部分で止める。
【００６４】
信号処理・制御部４１は、図９に示すように撮像して表示可能な範囲から、あえて中央部の面積、例えば４分の１程度の部分のみを有効とする撮影用範囲７０とし、この撮影用範囲７０のみを記録できる範囲とする。画角を制限するので、見かけ上、ズームしたような効果が得られる。
【００６５】
この後、変倍制御部５１は、図８に示すようにズームレンズ２２を駆動して光学的なズームを行う。この光学的なズームにおいて、ズーム位置Ｚ１より長焦点側（画角が狭い側）では、撮影範囲Ｓの画素数よりも画素数が４分の１に減少するが、撮像範囲Ｓに未使用域（斜線部）である余白部７１があるので、いざという時、例えば被写体を見失った時に余白部７１を表示させ、ユーザＱの被写体の見失い対策をすることが出来る。例えば、図８に示すように余白部７１で撮像した結果をＬＣＤ４６の表示画面の周辺部に設けた表示域に表示すれば、少し狙いが外れても、被写体がどこにいるかを表示することが出来る。
【００６６】
しかるに、変倍制御部５１は、画面中央にコントラストが無い場合、トリミングを行うのであれば、最初からトリミングで余白部７１を持ったズームを行えば、例えば図８に示すようにテレ側へのズーム時に、予めトリミングによる余白部７１を形成しておけば、図７に示すように撮像範囲Ｓの内側で、撮影用範囲７０の外周側に撮像が出来るが表示に用いない領域としての使わない余白部７１を形成する。
【００６７】
次に、上記の如く構成された装置の動作について図１０に示すピント合わせ制御フローチャートに従って説明する。なお、この動作の説明においても、上記図２に示すピント合わせ制御フローチャートの一部を援用する。  
信号処理・制御部４１は、上記図２に示すステップＳ１０５の判定の結果、例えば操作部２６に対するマニュアル操作で、テレ側へのズーム操作の指示が有ると判定すると、ステップＳ１６１に移り、テレ側へのズーム操作が可能であるか否かを判定する。この判定は、上記同様に、テレ側へのズーム操作の指示があるが、ズームレンズ２２の位置が既にテレ端に達していると、これ以上、テレ側への光学的ズームが出来ない状況になるので、テレ側へのズーム操作が可能であるかを認識するためである。
【００６８】
テレ側へのズーム操作が可能であれば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１６２において、テレ端枠をＬＣＤ４６に表示する。このテレ端枠は、例えば現在のズームレンズ２２の位置からテレ端の位置までの距離、すなわちテレ端までのズーム可能な度合いを表示する。
【００６９】
ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１６３において、図７に示すように撮影用範囲７０に狭めた位置に対応するズーム位置Ｚ１未満であるか否かを判定する。この判定の結果、ズーム位置Ｚ１未満であれば、変倍制御部５１は、ステップＳ１６４ａにおいて、電子的ズーム機能による画像データからのトリミングを開始し、トリミングされた画像データをＬＣＤ４６に表示する。  
これに対してズーム位置Ｚ１未満でなければ、変倍制御部５１は、ステップＳ１６４ｂにおいて、ズームレンズ２２を移動して光学的なズームを開始する。
【００７０】
コントラスト判定部５２は、ステップＳ１６５において、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報によってコントラストを求め、当該画像データの周辺部、ここでは撮影用範囲７０の外周の余白部７１にコントラストが有るか否かを判定する。この判定は、例えば、上空に飛んでいる鳥類２をズーム撮影する場合、本装置の撮影範囲Ｓの中央部で捉えられていた鳥類２の像が時間経過と共に撮影用範囲７０から次第に外れて余白部７１に入ることがあり、かかる状態を判定するためである。
【００７１】
この判定の結果、画像データの余白部７１にコントラストが有れば、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１６６に移り、画像データの余白部７１にあるコントラストを有する部分、例えば鳥類の部分に対してＡＦが必要であるか否かを判定する。  
このコントラストの最も高いところにピントが合っていなければ、ピント合わせ制御部５３は、ＡＦが必要であると判定し、ステップＳ１６７において、撮影用範囲７０から次第に外れて余白部７１に有るコントラストの部分、例えば鳥類の部分の画像Ｉmg１の領域を判定する。
【００７２】
ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１６８において、例えば鳥類の部分の画像Ｉmg１の領域に対してＡＦを開始し、ステップＳ１６９において、当該ＡＦが終了したか否かを判定する。この判定の結果、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了していなければ、ピント合わせ制御部５３は、上記ステップＳ１１１に移る。なお、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了すれば、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１７０に移り、ズームレンズ２２の位置を保持し、例えば鳥類の部分にピントが合っている状態を保持する。
【００７３】
次に、被写体が本装置の撮影範囲Ｓに入ってくる場合の動作について図１１に示すピント合わせ制御フローチャートに従って説明する。なお、この動作の説明においても、上記図２に示すピント合わせ制御フローチャートの一部を援用する。  
信号処理・制御部４１は、上記図２に示すステップＳ１０４の判定の結果、例えば操作部２６に対するユーザのマニュアル操作で、ワイド側へのズーム操作の指示が有ると判定すると、ステップＳ１８１に移り、ワイド側へのズーム操作が可能であるか否かを判定する。この判定は、ワイド側へのズーム操作の指示があるが、ズームレンズ２２の位置が既にワイド端に達していると、これ以上、ワイド側への光学的ズームが出来ない状況になるので、ワイド側へのズーム操作が可能であるかを認識するためである。
【００７４】
ワイド側へのズーム操作が可能であれば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１８２において、図７に示すように撮影用範囲７０に狭めた位置に対応するズーム位置Ｚ１未満であるか否かを判定する。この判定の結果、ズーム位置Ｚ１未満であれば、信号処理・制御部４１は、ステップＳ１８３ａにおいて、電子的ズーム機能による画像データからのトリミングを解除を開始する。  
これに対してズーム位置Ｚ１未満でなければ、変倍制御部５１は、ステップＳ１８３ｂにおいて、ズームレンズ２２を移動して光学的なズームを開始する。
【００７５】
コントラスト判定部５２は、ステップＳ１８４において、撮像素子４２から出力される画像データに基づく情報によってコントラストを求め、当該画像データの撮影用範囲７０内にコントラストが有るか否かを判定する。この判定の結果、画像データの撮影用範囲７０にコントラストがなければ、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１８５に移り、画像データに対してＡＦが必要であるか否かを判定する。  
ここで、撮影用範囲７０から次第に外れた余白部７１内にコントラストがある、すなわち本装置の撮影範囲Ｓ内に、当該撮影範囲Ｓの外側から例えば鳥類等の被写体２が入り、余白部７１内にコントラストがあると、ピント合わせ制御部５３は、ＡＦが必要であると判定し、ステップＳ１８６において、余白部７１に有るコントラストの部分、例えば鳥類の部分の画像Ｉmg２の領域を判定する。
【００７６】
ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１８７において、例えば鳥類の部分の画像Ｉmg２の領域に対してＡＦを開始し、ステップＳ１８８において、当該ＡＦが終了したか否かを判定する。この判定の結果、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了していなければ、ピント合わせ制御部５３は、上記ステップＳ１０５に移る。なお、例えば鳥類の部分に対するＡＦが終了すれば、ピント合わせ制御部５３は、ステップＳ１８９に移り、ズームレンズ２２の位置を保持し、例えば鳥類の部分にピントが合っている状態を保持する。
【００７７】
このように上記第２の実施の形態によれば、画像データに、撮像時のデータとして有効な撮影用範囲７０と、この撮影用範囲７０の外周部に形成され、撮像時のデータとして無効な余白部７１とを形成するので、例えば被写体を見失った時に余白部７１の画像データを表示させることにより、ユーザＱが被写体を見失ったときの対策を取ることができる。例えば、図８に示すように余白部７１で撮像した結果をＬＣＤ４６の表示画面の周辺部に表示すれば、少し狙いが外れても、被写体がどこにいるかを表示することができる。
【００７８】
又、ピント合わせ制御部５３は、鳥類等の被写体２に対応するコントラストが第２の領域である余白部７１に有ると、当該余白部７１に有るコントラストを追尾し、この追尾しているコントラストに対するピント合わせを行うようにしてもよい。  
図１２は鳥類等の被写体２に対応するコントラストが撮影用範囲７０から余白部７１に入る場合におけるコントラストに対する追尾を示す。鳥類等の被写体２は、本装置の撮影範囲Ｓ内の撮影用範囲７０から外れて余白部７１に入るが、この場合、鳥類等の被写体２が撮影用範囲７０内に入っているとき、ピント合わせ制御部５３は、電子的ズーム機能による画像データから撮影用範囲７０のトリミングを行い、このトリミングされた画像をＬＣＤ４６に表示する。このトリミングでは、トリミング範囲Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３等に順次範囲を狭められ、被写体２として鳥類等の一部、例えばくちばしが余白部７１に残っている。
【００７９】
鳥類等の被写体２が余白部７１内に入ると、ピント合わせ制御部５３は、鳥類等の被写体２に対して追尾し、この追尾している鳥類等の被写体２に対するピント合わせを行う。  
この後、鳥類等の被写体２が余白部７１からも外れて本装置の撮影範囲Ｓから無くなり、再び、余白部７１内に入ることがある。この場合、ピント合わせ制御部５３は、鳥類等の被写体２が余白部７１から外れる直前に鳥類等の被写体２にピント合わせしているので、再び、余白部７１内に入った鳥類等の被写体２に対してピント合わせに要する時間を短くでき、ピント合わせに対する応答性が良くなる。
【００８０】
このように余白部７１から外れ、再び、余白部７１内に入るようなコントラストを有する部分に対応する被写体２に対してピント合わせすれば、当該被写体２に近似した距離にある別の被写体に対してもピント合わせに要する時間を短くできる。
【符号の説明】
【００８１】
１０：カメラ本体、２０：交換レンズ部、２１：光学レンズ系、２２：ズームレンズ、２３：ピント調整用レンズ、２４：絞り機構、２５：レンズ制御部、２６：操作部、２７：駆動部、２８：状態判定部、２９：特性記録部、３０，４０：通信部、４１：信号処理・制御部、４２：撮像素子、４３：特徴検出部、４４：記録部、４５：操作判定部、４６：表示部、４７：衛星航法システム（ＧＰＳ）部、４８：時計部、４９：姿勢・方位判定部、５０：通信部、５１：変倍制御部、５２：コントラスト判定部、５３：ピント合わせ制御部、６０：樹木、６１：枝、６２：柵、７０：撮影用範囲、７１：余白部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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