(57)【要約】【課題】移動する被写体を撮影方向を変化させて撮影する場合に適した撮影装置を提供する。【解決手段】操作部８を操作して入力モードを選択し、撮影しようとする被写体の移動軌跡上の撮影目標に撮影方向を合わせながら移動軌跡をトレースするように撮影方向を変化させる。撮影レンズ４が連続的に合焦するように制御され、方向検出部２２によって撮影方向の変化が検出されると、その合焦位置から求められる撮影距離と、その時点の撮影方向とがメモリ部２３に対応付けられて記録され、移動軌跡に対する各撮影方向とそれに対する撮影距離とがメモリ部２３に記録される。実行モードで撮影を開始すると、方向検出部２２によって検出される撮影方向に応じた撮影距離がメモリ部２３から読み出され、その撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａが移動される。【選択図】図３
2008300950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影方向と、撮影距離に応じた距離情報とを登録するための入力モードと、入力モードで登録された撮影方向と距離情報とに基づいた合焦制御下で撮影を行う実行モードとを選択する選択手段と、
合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、
前記撮影レンズによって撮影する撮影方向を検出する方向検出手段と、
複数の撮影方向とそれに対応する距離情報とを関連付けてそれぞれ記憶する記憶手段と、
前記フォーカスレンズを移動させることにより前記撮影レンズを通して得られる各光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出する合焦検出手段と、
入力モードの選択時に、前記方向検出手段によって検出される各撮影方向に対して前記合焦検出手段から得られる被写体に合焦するフォーカスレンズの位置またはそれに対応する撮影距離を距離情報として前記記憶手段に記録し、実行モードの選択時には、前記方向検出手段によって検出された撮影方向に対応する前記記憶手段に記憶されている撮影方向を特定し、特定した撮影方向に対応する距離情報から検出された撮影方向の距離情報を求め、その距離情報に対応する位置にフォーカスレンズを移動させるフォーカス制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記フォーカス制御手段は、入力モード時には、経過時間を計時し、撮影方向と距離情報とともに、その撮影方向と撮影距離の検出時に対応する経過時間を対応付けて前記記憶手段に記録し、実行モードの選択時には、経過時間を計時し、計時されている経過時間と前記方向検出手段によって検出される撮影方向とから前記記憶手段に記憶されている撮影方向を特定することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
前記フォーカス制御手段は、入力モード時には、撮影方向と距離情報とともに、それらを取得した時間的順番を対応付けて前記記憶手段に記録し、実行モードの選時には、前記方向検出手段によって検出される撮影方向に基づいて前記記憶手段に記憶されている撮影方向を特定する際に、各撮影方向に対応付けられた時間的順番にしたがって順番に特定することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項４】
前記フォーカス制御手段は、前記方向検出手段の検出結果に基づいて撮影方向の変化方向を検出するようにされ、入力モード時には、撮影方向と距離情報とともに撮影方向の変化方向を対応付けて前記記憶手段に記録し、実行モードの選時には、前記方向検出手段によって検出される撮影方向とともに撮影方向の変化方向に基づいて前記記憶手段に記憶されている撮影方向を特定することを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項５】
前記フォーカス制御手段は、実行モード時に距離情報に対応するフォーカスレンズの位置を含む部分的な範囲でフォーカスレンズを移動させ、前記撮影レンズを通して得られる各光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記フォーカス制御手段は、入力モード時に、所定の操作部材が操作されるごとに、前記合焦検出手段を作動させて、距離情報と撮影方向とを取得することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記フォーカス制御手段は、入力モード時に、前記合焦検出手段を連続的に作動させ、撮影方向が変化して被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出するごとに、距離情報と撮影方向とを取得することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記入力モード及び実行モードを用いて撮影行う第１の撮影モードと、前記合焦検出手段を作動させて、最短撮影距離側または無限遠側から順次にフォーカスレンズを移動させて被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出し、検出した位置にフォーカスレンズの位置を移動させる第２の撮影モードとを備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の撮影装置。
【請求項９】
合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、
前記撮影レンズによって撮影する撮影方向を検出する方向検出手段と、
複数の撮影方向に対応して撮影すべき距離範囲の最短距離と最長距離とがそれぞれ予め入力され、前記方向検出手段によって検出された撮影方向に対する最短距離をＬｎ，最長距離をＬｆとしたときに、「Ｌｍ＝２／（１／Ｌｎ＋１／Ｌｆ）」で求められる中間距離にピントが合致する位置にフォーカスレンズを移動させるフォーカス制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項１０】
各撮影方向に対応した最短距離と最長距離とを入力する入力手段を備え、前記フォーカス制御手段は、前記入力手段で予め入力された最短距離と最長距離とから前記中間距離を算出する演算手段と、この演算手段で求められた各撮影方向に対応する中間距離を対応する撮影方向に関連付けてそれぞれ記憶する記憶手段とを有し、前記方向検出手段によって検出された撮影方向に対する中間距離を前記記憶手段から読み出し、この読み出した中間距離にピントが合致する位置にフォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項９記載の撮影装置。
【請求項１１】
各撮影方向に対応した最短距離と最長距離とを入力する入力手段を備え、前記フォーカス制御手段は、前記入力手段で予め入力された最短距離と最長距離とから前記中間距離を算出するとともに、この中間距離に対応するフォーカスレンズの位置を求める演算手段と、この演算手段で求められた各撮影方向に対応するフォーカスレンズの位置を対応する撮影方向に関連付けてそれぞれ記憶する記憶手段とを有し、前記方向検出手段によって検出された撮影方向に対するフォーカスレンズの位置を前記記憶手段から読み出し、この読み出した位置にフォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項９記載の撮影装置。
【請求項１２】
前記フォーカス制御手段は、中間距離に対応するフォーカスレンズの位置を含む部分的な範囲でフォーカスレンズを移動させ、前記撮影レンズを通して得られる各光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動させることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体にピントをあわせて撮影を行う撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
写真フイルムを用いたカメラや、被写体をイメージセンサで撮影して記録媒体に記録するデジタルカメラ等の撮影装置では、自動的に被写体にピントを合致させる、いわゆるオートフォーカス（ＡＦ）機能を有するものが多い。オートフォーカス（ＡＦ）には、種々のものがあるがデジタルカメラの多くでは、撮影に用いられるイメージセンサを利用したコントラスト検出方式（ＴＴＬコントラスト検出方式）が多く採用されている。
【０００３】
コントラスト検出ＡＦでは、撮影レンズのフォーカスレンズを移動させることにより、コントラストが最も高くなる合焦位置を検出する。このコントラスト検出ＡＦでは、フォーカスレンズをステップ的に移動させながら、各レンズ位置でイメージセンサによる露光を行って被写体像のコントラストを取得していくため、高精度なピント合わせが可能であるが、ピントがあった合焦状態となるまでにかなりの時間を要するという問題があった。
【０００４】
上記のように合焦状態となるまでにかなりの時間を要するとシャッタチャンスを逃してしまうという問題がある。そこで、合焦状態となるまでの時間（以下、合焦時間という）を短くする技術や各種工夫が知られている。例えば、２個のセンサを用いて三角測距の原理によって被写体までの距離を測定する位相差検出方式のオートフォーカスが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この位相差検出方式では、検出される各センサ相互のズレ量から撮影距離を知ることができるため、短時間で合焦状態とすることができる。
【０００５】
また、測距センサとコントラスト検出方式とを併用したいわゆるハイブリッドＡＦも知られている（例えば、特許文献２を参照）。この特許文献Ａ記載のハイブリッドＡＦでは、パッシブ型、あるいはアクティブ型のＡＦセンサでおおよその撮影距離を取得し、その取得した撮影距離に応じたレンズ位置の前後に限定してフォーカスレンズを移動させてコントラスト評価を行うことで合焦時間を短縮している。
【０００６】
特許文献３に記載の撮影装置では、イメージセンサの結像面に、凹凸を形成し、その凹凸に受光素子を配置することで、各凸部の受光素子と、各凹部の受光素子とのそれぞれから得られる各コントラス評価値の相互の関係に基づいて、いずれの方向にピントがずれているかを判断して、フォーカスレンズを移動すべき方向を決定するようにしている。
【０００７】
一方、水平方向で撮影方向を変化させるパン、垂直方向で撮影方向を変化させるチルト等を行う機構を持つ撮影装置において、複数の撮影目標を撮影するために、各撮影目標位置に対応してパン・チルト方向と撮影目標に対する合焦位置とをメモリに予め記憶しておくことで、短時間で合焦状態とするようにした撮影装置が知られている（例えば、特許文献４を参照）。この特許文献４の撮影装置では、予めパン・チルト方向と合焦位置とが設定されている撮影目標を指定すると、その設定されているパン・チルト方向に撮影装置の向きが変えられるとともに、対応する合焦位置にフォーカスレンズを移動させる。
【０００８】
また、特許文献５では、上記特許文献Ｆのような撮影装置において、撮影目標外の被写体が撮影範囲内に入ってきた場合等に対応できるようにするために、設定されている撮影距離を上限にしてオートフォーカス動作を行っている。さらに、撮影距離を取得するために、レーザ光を被写体に照射して、その照射開始から被写体で反射した光の戻り時間を計測することで求めるものも知られている（例えば特許文献６参照）。
【特許文献１】特開平１１−２１１８３０号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９８４４号公報
【特許文献３】特開２００４−３６１６１１号公報
【特許文献４】特開平０９−２０５５７３号公報
【特許文献５】特開２００４−１２６２９１号公報
【特許文献６】特開２００４−２０５２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献４に記載の撮影装置では、リモートコントローラを操作して、パン・チルト方向を指示して、そのパン・チルト方向に撮影装置を向けて合焦位置の検出を行い、その後メモリ登録指示を行うと、その時点のパン・チルト方向とともに、合焦位置がメモリに記録される。このため、入力方法が煩雑であり、撮影方向が様々な多数の撮影を行う場合には不向きであった。
【００１０】
一方、特許文献５に記載の撮影装置では、メモリには全てのパン・チルト方向について撮影距離が予め記憶されており、そのパン・チルト方向に対応して記憶されている撮影距離を上限にした範囲内で合焦位置の検出を行うから、撮影方向が様々な多数の撮影を行う場合でも容易に対応できる。しかしながら、各撮影目標のそれぞれについて最短撮影距離からメモリに設定されている撮影距離を上限にした範囲内で合焦位置の検出を行う動作が各撮影方向に発生するため、移動する被写体を撮影方向を変えて撮影するには不向きであった。
【００１１】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、撮影方向を変化させて移動する被写体を追いかけて撮影する際に適し、また撮影方向を変化させて撮影する際に良好なピント状態を維持できる撮影装置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】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の撮影装置では、撮影方向と、撮影距離に応じた距離情報とを登録するための入力モードと、入力モードで登録された撮影方向と距離情報とに基づいた合焦制御下で撮影を行う実行モードとを選択する選択手段と、合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、撮影レンズによって撮影する撮影方向を検出する方向検出手段と、複数の撮影方向とそれに対応する距離情報とを関連付けてそれぞれ記憶する記憶手段と、フォーカスレンズを移動させることにより撮影レンズを通して得られる各光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出する合焦検出手段と、入力モードの選択時に、方向検出手段によって検出される各撮影方向に対して合焦検出手段から得られる被写体に合焦するフォーカスレンズの位置またはそれに対応する撮影距離を距離情報として記憶手段に記録し、実行モードの選択時には、前記方向検出手段によって検出された撮影方向に対応する前記記憶手段に記憶されている撮影方向を特定し、特定した撮影方向に対応する距離情報から検出された撮影方向の距離情報を求め、その距離情報に対応する位置にフォーカスレンズを移動させるフォーカス制御手段とを備えたものである。
【００１３】
請求項２記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、入力モード時には、経過時間を計時し、撮影方向と距離情報とともに、その撮影方向と撮影距離の検出時に対応する経過時間を対応付けて記憶手段に記録し、実行モードの選択時には、経過時間を計時し、計時されている経過時間と前記方向検出手段によって検出される撮影方向とから記憶手段に記憶されている撮影方向を特定するようにしたものである。
【００１４】
請求項３記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、入力モード時には、撮影方向と距離情報とともに、それらを取得した時間的順番を対応付けて記憶手段に記録し、実行モードの選時には、方向検出手段によって検出される撮影方向に基づいて記憶手段に記憶されている撮影方向を特定する際に、各撮影方向に対応付けられた時間的順番にしたがって順番に特定するようにしたものである。
【００１５】
請求項４記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、方向検出手段の検出結果に基づいて撮影方向の変化方向を検出するようにし、入力モード時には、撮影方向と距離情報とともに撮影方向の変化方向を対応付けて記憶手段に記録し、実行モードの選時には、方向検出手段によって検出される撮影方向とともに撮影方向の変化方向に基づいて記憶手段に記憶されている撮影方向を特定するようにしたものである。
【００１６】
請求項５記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、実行モード時に距離情報に対応するフォーカスレンズの位置を含む部分的な範囲でフォーカスレンズを移動させ、撮影レンズを通して得られる各光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。
【００１７】
請求項６記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、入力モード時に、所定の操作部材が操作されるごとに、合焦検出手段を作動させて、距離情報と撮影方向とを取得するようにしたものである。また、請求項７記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、入力モード時に、合焦検出手段を連続的に作動させ、撮影方向が変化して被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出するごとに、距離情報と撮影方向とを取得するようにしたものである。
【００１８】
請求項８記載の撮影装置では、入力モード及び実行モードを用いて撮影行う第１の撮影モードと、合焦検出手段を作動させて、最短撮影距離側または無限遠側からフォーカスレンズを移動させて被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出し、検出した位置にフォーカスレンズの位置を移動させる第２の撮影モードとを備えたものである。
【００１９】
請求項９記載の撮影装置では、合焦する撮影距離がフォーカスレンズの移動により調節される撮影レンズと、撮影レンズによって撮影する撮影方向を検出する方向検出手段と、複数の撮影方向に対応して撮影すべき距離範囲の最短距離と最長距離とがそれぞれ予め入力され、方向検出手段によって検出された撮影方向に対する最短距離をＬｎ，最長距離をＬｆとしたときに、「Ｌｍ＝２／（１／Ｌｎ＋１／Ｌｆ）」で求められる中間距離にピントが合致する位置にフォーカスレンズを移動させるフォーカス制御手段とを備えたものである。
【００２０】
請求項１０記載の撮影装置では、各撮影方向に対応した最短距離と最長距離とを入力する入力手段を備え、フォーカス制御手段を、入力手段で予め入力された最短距離と最長距離とから中間距離を算出する演算手段と、この演算手段で求められた各撮影方向に対応する中間距離を対応する撮影方向に関連付けてそれぞれ記憶する記憶手段とを有するように構成し、方向検出手段によって検出された撮影方向に対する中間距離を記憶手段から読み出し、この読み出した中間距離にピントが合致する位置にフォーカスレンズを移動させるものである。
【００２１】
請求項１１記載の撮影装置では、各撮影方向に対応した最短距離と最長距離とを入力する入力手段を備え、フォーカス制御手段を、入力手段で予め入力された最短距離と最長距離とから中間距離を算出するとともに、この中間距離に対応するフォーカスレンズの位置を求める演算手段と、この演算手段で求められた各撮影方向に対応するフォーカスレンズの位置を対応する撮影方向に関連付けてそれぞれ記憶する記憶手段とを有するように構成し、方向検出手段によって検出された撮影方向に対するフォーカスレンズの位置を前記記憶手段から読み出し、この読み出した位置にフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。
【００２２】
請求項１２記載の撮影装置では、フォーカス制御手段を、中間距離に対応するフォーカスレンズの位置を含む部分的な範囲でフォーカスレンズを移動させ、撮影レンズを通して得られる各光学像を評価し、被写体に合焦するフォーカスレンズの位置を検出し、検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動させるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、入力モードと実行モードを設け、入力モードでは各撮影方向に対して被写体に合焦するフォーカスレンズの位置またはそれに対応する撮影距離を距離情報として記憶手段に記録していき、実行モードでは、検出される撮影方向に対応する距離情報に対応する位置にフォーカスレンズを移動させるようにしたから、撮影方向が様々な多数の撮影目標を行う場合にも各撮影方向とそれに対応する距離情報の入力が簡単であり、しかも撮影時にフォーカスレンズを大きく移動させて合焦位置の検出を行わないため極めて短時間にピントが合致した状態とすることができる。また、撮影する撮影方向のそれぞれに撮影すべきまたは撮影を予定する最短距離と最長距離とを所定の演算式に適用して決まる中間距離を対応させ、検出した撮影方向に対応して中間距離にピントが合致する位置にフォーカスレンズを移動させるため、各撮影方向に対して必要とする撮影距離範囲内の被写体を合焦位置の検出を行わなくても良好なピント状態で撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施したデジタルカメラ２の前面側の外観を図１に示す。また、図２にはデジタルカメラ２の背面を示す。デジタルカメラ２は、そのカメラ本体３の前面に撮影レンズ４，ストロボ発光部５を設けてある。また、上面には撮影を指示するためのレリーズボタン６を設けてあり、背面にはＬＣＤ７と、操作部８とを設けてある。操作部８は、デジタルカメラ２の電源をオン・オフするための電源ボタン８ａ，動作モードの選択やストロボ発光等の各種設定を行うための操作ボタン８ｂで構成される。
【００２５】
動作モードとしては、撮影を行う撮影モードと撮影済みの画像を表示する再生モードとがある。さらに撮影モードには、通常撮影モードとプリセット撮影モードとがある。通常撮影モードは、これまでのデジタルカメラと同様に、レリーズボタン６の押圧操作に応答して、撮影レンズ４を駆動して被写体にピントが合致するレンズ位置をサーチして、そのサーチによって検出される合焦位置、すなわち被写体にピントが合致するレンズ位置にしてから静止画を撮影して記録する。
【００２６】
一方、プリセット撮影モードは、予め被写体に対する撮影方向と撮影距離を登録しておき、撮影時には撮影方向を検出し、その撮影方向に対応した撮影距離にピントが合致するように撮影レンズ４を駆動し、静止画を撮影して記録する。このプリセット撮影モードには、撮影方向と撮影距離を登録するための入力モードと、登録されたデータに従ってピント合わせを行って撮影をする実行モードとがある。入力モード、実行モードは、やはり操作部８の操作で選択する。
【００２７】
ストロボ発光部５は、被写体輝度が不足している場合に、静止画の露光に同期してストロボ光を被写体に向けて照射する。ＬＣＤ７は、撮影モード下では撮影範囲内の被写体像を連続的に表示する、いわゆるスルー画像の表示を行う。撮影者は、このＬＣＤ７に表示されるスルー画像を観察することにより、フレーミングを行うことができる。また、ＬＣＤ７には、各種の設定画面や操作案内が表示される。
【００２８】
図３に上記デジタルカメラ２の要部構成を示す。システム制御部１１は、レリーズボタン６，操作部８からの各種操作信号に基づいて、デジタルカメラ２の各部を制御する。撮影レンズ４の背後にイメージセンサ１２を配してあり、撮影レンズ４を透過した被写体光がイメージセンサ１２の受光面に入射する。撮影レンズ４には、ピントを調節するためのフォーカス機構１５，イメージセンサ１２への入射光量を調節するための絞り機構１６を組み込んである。
【００２９】
撮影レンズ４は、フォーカスレンズ１５ａを光軸方向に移動することにより、最短撮影距離と無限遠との間の撮影距離範囲にある被写体に対してピントを合致させる。すなわち撮影レンズ４は、合焦する撮影距離がフォーカスレンズ１５ａの移動により調節される。フォーカス機構１５は、フォーカスレンズ１５ａの他に、これを移動させるパルスモータやモータドライバ等で構成されており、ＡＦ制御部１７の制御下でフォーカスレンズ１５ａを光軸方向に移動する。なお、ピントを調節するための構成は、種々の構成を採用することができ、例えば複数のレンズを移動させるものであってもよい。
【００３０】
また、フォーカス機構１５には、フォーカスレンズ１５ａのレンズ位置を検出するエンコーダ１５ｂを設けてある。このエンコーダ１５ｂは、例えばフォーカスレンズ１５ａを駆動するパルスモータに供給される駆動パルスの個数とパルスモータの回転方向とに基づきフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置を検出し、そのレンズ位置をＡＦ制御部１７に送る。
【００３１】
絞り機構１６は、撮影レンズ４の光軸上に絞り開口を形成する絞り羽根やこれを駆動するアクチュエータ等から構成してあり、絞り開口の開口径を増減することにより、イメージセンサ１２に入射する光量を調節する。
【００３２】
イメージセンサ１２には、その受光面に多数の受光素子が設けられている。このイメージセンサ１２は、各受光素子で被写体光をその光量に応じた電荷に変換して蓄積し、その蓄積した電荷をアナログの画像信号に変換して出力する。これにより、露光した被写体像を電気的な信号に変換している。なお、イメージセンサ１２としては、ＣＣＤ型やＭＯＳ型等の各種のものを用いることができる。
【００３３】
イメージセンサ１２からの画像信号は、信号処理部１８に送られる。信号処理部１８は、画像信号に対して例えば信号増幅処理，デジタル変換処理，γ補正処理，ホワイトバランス補正処理等の信号処理を行い、得られる画像データを出力する。撮影モード下では、通常は信号処理部１８からの画像データがＬＣＤ７に送られ、これらに基づいてＬＣＤ７が駆動されることでスルー画像が表示される。また、レリーズボタン６の操作に応答した撮影で得られる画像データはメモリカード１９に送られ書き込まれる。
【００３４】
イメージセンサ１２からの画像信号は、ＡＦ検出部２１にも送られる。ＡＦ検出部２１は、撮影レンズ４のピント合せのために、撮影画面内に予め設定されている、例えば画面の中央部に設定されているＡＦ検出領域の高周波成分を画像信号から抽出し、その高周波成分を積算したＡＦ評価値をＡＦ制御部１７に出力する。ＡＦ制御部１７は、撮影レンズ４のピント合わせを制御するものであり、フォーカス機構１５，ＡＦ検出部２１とともに、合焦位置検出手段、フォーカス制御手段を構成する。
【００３５】
ＡＦ制御部１７は、ＡＦ評価値に基づいてＡＦ検出領域内の被写体に撮影レンズ４のピントを合致させるＡＦ処理を行う。通常撮影モード下でレリーズボタン６を押圧操作した場合には、いわゆるシングルＡＦ動作を行う。すなわち、レリーズボタン６を押圧操作すると、これに応答して合焦位置を検出した後、この合焦位置にフォーカスレンズ１５ａを移動してセットする。このシングルＡＦ動作における合焦位置の検出には、フォーカスレンズ１５ａを順次に移動しながら、ＡＦ評価値を評価し、ＡＦ評価値が最大すなわちＡＦ検出領域の被写体像のコントラストが最大となってピントが合致するレンズ位置（合焦位置）を検出するいわゆる山登り方式を用いたコントラスト検出方式を用いている。
【００３６】
また、通常撮影モード下におけるスルー画像表示の場合と、プリセット撮影モード下の入力モードでは、ＡＦ制御部１７は、連続ＡＦ動作を行い、ピントが常に合致した状態を維持するように制御する。連続ＡＦ動作では、それまで合焦位置であった前後でフォーカスレンズ１５ａを移動させる等のレンズ移動を行うことによって、短時間で新たな合焦位置を検出することができる例えばウォブリング法が用いられる。入力モードにおいて、被写体の移動をイメージしてトレースするような場合には、撮影方向が変化に対して大きな撮影距離の変化がないため、ウォブリング法等に対応することができる。
【００３７】
なお、合焦位置の検出には、上記のような被写体像のコントラストによるものに限らず、撮影レンズ４を通して得られる光学像を用いた、例えば位相差検出等の他の検出方法を採用することができる。また、撮影レンズを通さずに外部の位相差検出式のＡＦセンサ等で撮影距離を検出するようにしてもよい。
【００３８】
方向検出部２２は、プリセット撮影モード時にデジタルカメラ２の撮影方向、すなわち撮影レンズ４による撮影方向を検出してＡＦ制御部１７に出力する。この方向検出部１７としては、例えば地磁気センサが用いられ、図４に一例を示すように、北（Ｎ）方向に対するデジタルカメラ２の撮影レンズ４の光軸の方向を撮影方向（θ）を地磁気方位として検出する。入力モードでは、撮影方向（θ）で合焦した被写体までの撮影距離（Ｌ）をフォーカスレンズ１５ａの合焦位置から演算で求める。
【００３９】
なお、デジタルカメラ２の撮影方向を検出手法は、上記のものに限定されるものではない。例えば、三脚等にデジタルカメラ２を取り付けて撮影を行う場合には、エンコーダ等で向きを検出できる雲台を介してデジタルカメラ２を三脚に取り付けて撮影方向を取得するようにしてもよい。
【００４０】
ＡＦ制御部１７は、入力モード時には、エンコーダ１５ｂからの合焦位置に基づいて撮影距離を演算して取得し、また方向検出部２２から撮影方向を取得する。メモリ部２３は、図５に記憶状態を模式的に示すように、ＡＦ制御部１７によって取得された複数の撮影方向（θ）と撮影距離（Ｌ）とが対応付けられて記録される。実行モードでは、ＡＦ制御部１７は、方向検出部２２から撮影方向を取得し、その取得した撮影方向に対応する撮影距離をメモリ部２３から読み出し、その撮影距離に対応する合焦位置にフォーカスレンズ１５ａが移動するように制御する。
【００４１】
なお、撮影距離をメモリ部２３に記憶する代わりに、フォーカスレンズ１５ａの合焦位置を記憶するようにしてもよい。撮影レンズがズームタイプである場合には、撮影距離に対応する合焦位置が焦点距離に応じて変化するから、この場合には撮影距離を記憶しておき、焦点距離に応じて撮影距離を合焦位置に変換するのがよい。一方、単焦点レンズのように撮影距離と合焦位置とが一定の対応関係にある場合には、合焦位置を記憶しておくことで、変換処理などの処理が省けるため好ましい。
【００４２】
次に上記構成の作用について、プリセット撮影モードを用い、所定のコース上の走者をスタートからゴールまでを追って撮影するような場合を例にして説明する。操作部８を操作して、プリセット撮影モードを選択し、さらに入力モードとする。
【００４３】
図６に示すように、入力モードが選択されると、ステップＳ１でＬＣＤ７に撮影方向とそれに対応する撮影距離の登録を開始するための操作案内、例えば「スタート位置にカメラを向けてレリーズボタンを押してください。」が表示される。
【００４４】
撮影レンズ４を撮影を開始する撮影目標位置、この場合にはスタート地点の撮影しようとする走者のコース部分がＡＦ検出領域に対応するＬＣＤ７の中央部分となるようにスルー画像を観察しながらフレーミングしてから、レリーズボタン６を押圧する。
【００４５】
このレリーズボタン６の押圧がステップＳ２で検出されると、ＡＦ制御部１７によって連続ＡＦ動作が開始される（ステップＳ３）。連続ＡＦ動作が開始されると、例えば初期の合焦位置を検出するために、フォーカスレンズ１５ａが最短撮影距離に合焦するレンズ位置から無限遠に合焦するレンズ位置まで順次に移動され、この移動の間にＡＦ検出部２１からの順次得られる各ＡＦ評価値に基づいてコントラストが最大となる合焦位置が検出される。そして、その合焦位置にフォーカスレンズ１５ａが移動される。その後は、その時点におけるレンズ位置（合焦位置）を中心とした微小な範囲でフォーカスレンズ１５ａを移動させるウォブリング法によってピント合わせを随時行っていく。
【００４６】
上記のようにして連続ＡＦ動作が開始してから、合焦したことがステップＳ４で検出されると、エンコーダ１５ｂからのフォーカスレンズ１５ａのレンズ位置に基づいて撮影距離がＡＦ制御部１７によって取得され（ステップＳ５）、またその時点における撮影方向が方向検出部２２からＡＦ制御部１７によって取得される（ステップＳ６）。このようにして取得された撮影距離と撮影方向とがメモリ部２３に書き込まれて保存される（ステップＳ７）。したがって、撮影レンズ４のピントがスタート地点の撮影しようとする走者のコース部分に合致した状態における撮影方向と撮影距離とがメモリ部２３に記憶される。
【００４７】
メモリ部２３に最初の撮影方向と撮影距離とを記憶した後には、撮影しようとする被写体の移動軌跡を想定してその移動軌跡をトレースすべき旨の案内が表示される（ステップＳ８）。この表示がされたならば、撮影者は、スタート地点の撮影しようとする走者のコース部分からゴール地点に向けて、そのコース部分を撮影範囲の中央部分でトレースするようにしてデジタルカメラ２の向きをゆっくりと変えていく。なお、デジタルカメラ２の向きを変える際には、ステップ的に向きを変えてもよい。
【００４８】
ステップＳ９によりレリーズボタン６が押圧されていないことが確認されると、ステップＳ１０により、方向検出部２２からの出力に基づいて撮影方向の変化の有無がＡＦ制御部１７によって監視される。そして、撮影方向の向きが変化すると、ステップＳ４の処理に移り、合焦したか否かが判断される。先に開始した連続ＡＦ動作によって、合焦したと判断されると、ステップＳ５，Ｓ６によって、その合焦時点の撮影距離と撮影方向とがＡＦ制御部１７によって取得され、ステップＳ７でそれらがメモリ部２３に書き込まれて保存される。
【００４９】
ステップＳ８により操作案内の表示が保持され、ステップＳ９によりレリーズボタン６の押圧の有無の判断がされる。レリーズボタン６が押圧されていない場合には、再びステップＳ１０で撮影方向の向きの変化が調べられ、撮影方向の向きが変化していれば、ステップＳ４以降の処理を行う。以下、同様にして、レリーズボタン６が押圧操作されるまで、撮影方向とそれに対応する撮影距離が取得されてメモリ部２３に順次に記憶される。
【００５０】
ゴール地点にデジタルカメラ２を向けた後、レリーズボタン６を押圧操作する。このレリーズボタン６の操作がステップＳ９で検出されると、ステップＳ１１で撮影方向、撮影距離の各データの取得が正常に行われたか否かがチェックされた後に、入力モードが終了する。なお、撮影方向、撮影距離の各データの取得が正常でない場合には、ステップＳ１２によってデータ取得ができないため再操作を促す旨が表示されて入力モードが終了する。
【００５１】
実際に撮影を行う場合には、上記のように入力モードで被写体の移動軌跡上の撮影方向と撮影距離とをメモリ部２３に記憶してから、操作部８を操作して実行モードにする。なお、入力モードを行った場所と同じ場所から撮影を行う。
【００５２】
実行モードとなると、撮影準備のための操作案内をステップＳ２１で表示してから、ステップＳ２２の準備指示待ちとなる。撮影者は入力モードで移動を想定した被写体にデジタルカメラ２を向けた状態にして、操作部８を操作して準備開始を指示する。なお、レリーズボタン６の押圧で行うようにしてもよい。
【００５３】
準備開始を指示すると、ステップＳ２３により、方向検出部２２からその時点における撮影方向がＡＦ制御部１７によって取得される。そして、ＡＦ制御部１７は、取得した撮影方向がメモリ部２３に記憶されているか否かを調べる（ステップＳ２４）。ここで取得した撮影方向がメモリ部２３に記憶されている場合には、その撮影方向に対応する撮影距離をメモリ部２３から読み出し（ステップＳ２５）、ステップＳ２６でその撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動させる。
【００５４】
一方、取得した撮影方向がメモリ部２３に記憶されていない場合には、記憶されている撮影方向のうちの、取得した撮影方向の前後の各撮影方向に対応する撮影距離をそれぞれ読み出し、それら各撮影距離を基に補間処理を行って、取得した撮影方向に対応する撮影距離を算出する（ステップＳ２７）。そして、その算出した撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａをステップＳ２６で移動させる。
【００５５】
フォーカスレンズ１５ａが上記のように撮影方向に対応した撮影距離にピントが合致するように移動された後、ステップＳ２８でレリーズボタン６の操作で撮影が行われる旨の案内を表示した後、レリーズボタン６が押圧されたか否かが調べられる（ステップＳ２９）。レリーズボタン６が押圧されていない場合には、ステップＳ３０で実行モードの終了が指示されたか否かが調べられ、例えばここで操作部８の操作で終了が指示されれば実行モードが終了する。
【００５６】
一方、実行モードの終了が指示されない場合には、方向検出部２２から撮影方向が取得され（ステップＳ３１）、先に取得した撮影方向に対して変化しているがステップＳ３２で判断される。このステップＳ３２の判断で、撮影方向が変化していない場合には、撮影距離の変化はないものとしてフォーカスレンズ１５ａを移動させることなく、ステップＳ２９の処理に戻り、上記同様に処理を行う。
【００５７】
一方、撮影方向が変化している場合には、撮影距離の変化しているものとし、ステップＳ２４に戻り、取得した撮影方向の記憶の有無によりステップＳ２５またはステップＳ２７の処理を行い、撮影方向に対応する撮影距離を取得する。そして、その撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動させる（ステップＳ２６）。
この後には、ステップＳ２８以降の処理を行う。
【００５８】
上記のようにして撮影方向が変化するごとに、その撮影方向に対応した撮影距離にピントが合致するレンズ位置となるようにフォーカスレンズ１５ａに移動される。そして、レリーズボタン６が押圧操作されると、ステップＳ３３によって撮影処理が行われ、イメージセンサ１２で露光された画像が信号処理部１８での処理の後にメモリカード１９に保存される。以下、同様にして、撮影方向が変化するごとにフォーカスレンズ１５ａが撮影方向に対応した撮影距離にピントが合致するレンズ位置となるように制御しながら、レリーズボタン６が押圧されると撮影を行う。
【００５９】
例えば、特定のコース上をスタート地点からゴール地点まで走る走者を撮影者をデジタルカメラ２で追いかければ、その走者の移動にともなって撮影方向が変化する。そして、その変化した撮影方向に対応する撮影距離にピントが合致するレンズ位置にフォーカスレンズ１５ａが移動される。結果として走者にピントが合致した状態を常に維持するようにされ、その状態でレリーズボタン６の押圧で撮影が行われる。このため、フォーカシングによる撮影タイミングの遅れが生じることなく走者にピントが合致した状態で撮影を行うことができる。
【００６０】
図８は、入力モード時において、デジタルカメラ２を撮影しようとする撮影目標位置に向けてレリーズボタン６を押圧操作する等で撮影目標位置を順次にして指定し、その指定された撮影目標位置の撮影方向と撮影距離とを取得する例を示すものである。
【００６１】
この図８の例では、ステップＳ４１で最初の撮影目標位置の撮影方向と撮影距離とを取得するための操作案内を表示した後、レリーズボタン６の押圧操作待ちとなる（ステップＳ４２）。レリーズボタン６が押圧操作されると、ステップＳ４３でその操作が長押し、例えば１秒以上の押圧であるか否かが調べられ、長押しである場合には、ステップＳ４４でデータ取得が正常取得できたか否かの判断をし、正常に取得できなかった場合には再操作を促す表示をステップＳ４５で行ってから入力モードを終了する。
【００６２】
一方、レリーズボタン６が長押しではないで場合には、ステップＳ４６でＡＦ動作が行われる。この場合のＡＦ動作は、シングルＡＦ動作でもよいが、例えばウォブリング法等を用いて高速に合焦位置を検出することが好ましい。ステップＳ４７によって、フォーカスレンズ１５ａが合焦位置に移動されて撮影レンズ４が合焦されたことが検出されると、ステップＳ４８，Ｓ４９によって撮影距離，撮影方向の取得が行われ、ステップＳ５０でメモリ部２３に書き込まれる。
【００６３】
上記のようにレリーズボタン６の操作に応答して撮影距離，撮影方向がメモリ部２３に書き込まれると、ステップＳ５１で次の撮影目標位置にデジタルカメラ２を向けてレリーズボタン６の押圧操作を行うように操作案内が表示されてから、ステップＳ４２のレリーズボタン６の操作待ちとなる。撮影者は、デジタルカメラ２の撮影方向を次の撮影目標位置に向けてからレリーズボタン６を押圧操作すると、同様にして撮影距離，撮影方向が取得される。以降、レリーズボタン６が長押しされるまで、同様にして撮影距離，撮影方向の取得の処理が行われる。
【００６４】
また、上記の各実施形態では、レリーズボタン６の押圧操作によって撮影を行うが、例えば実行モードの開始後、方向検出部２２によって検出される撮影方向がメモリ部２３に記憶されている撮影方向と一致するとき、その撮影方向の撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動した直後に自動的に撮影が実行されるように構成してもよい。このようにすれば、撮影者は、フレーミングだけに集中することができる。このような構成とする場合に、前述の図８に示される例のように、レリーズボタン６を押圧操作するごとに撮影方向と撮影距離とを取得するようにすることは好ましい形態である。
【００６５】
図９は、撮影方向と撮影距離とともにスタート時からの経過時間を取得してメモリ部に記録する例を示すものである。ステップＳ６１で操作案内表示をしたのち、ステップＳ６２でレリーズボタン６の押圧が検出されると、ステップＳ６３で連続ＡＦ動作が開始される。そして、ステップＳ６４で合焦したことが検出されると、ステップＳ６５でタイマによる経過時間の計時が開始される。また、その時点のタイマ値すなわちタイマ値「０」をステップＳ６６で取得する。さらにステップＳ６７によって撮影方向と撮影距離とが取得されて、取得したタイマ値と撮影方向と撮影距離とをメモリ部２３に記憶する（ステップＳ６８）。
【００６６】
上記のようにレリーズボタン６を押圧した後、操作者は、ステップＳ６９で表示される操作案内に従い、被写体の移動をイメージしながらデジタルカメラ２２を振って撮影方向を変化させる。例えば、前述のように、所定のコース上の走者をスタートからゴールまでを追って撮影するような場合では、撮影者は、撮影しようとする走者をイメージしながら、その走者のコースを、走者の走る速度と同じになるようにデジタルカメラ２を振って撮影目標位置を移動させる。
【００６７】
ステップＳ７０によりレリーズボタン６の押圧操作の有無の判断がされ、押圧されていない場合には、ステップＳ７１で撮影方向の向きの変化が調べられ、撮影方向の向きが変化していれば、ステップＳ７２で合焦となったことが検出されてから、ステップＳ６６の処理に戻り、タイマ値，撮影方向，撮影距離を取得してメモリ部２３に記録し、ステップＳ６９の処理を経て再びステップＳ７０のレリーズボタン６の押圧操作の有無の判断に戻る。また、レリーズボタン６が押圧操作されれば、ステップＳ７３ないしステップＳ７４の処理を経て入力モードを終了する。このようにして、この例では撮影方向，撮影距離とともにタイマ値を取得して、それらを図１０模式的に示すようにメモリ部２３に記憶していく。
【００６８】
上記のように入力モードによるタイマ値と撮影方向と撮影距離とを取得してから、実行モードを選択し撮影を開始させた場合には、その実行モードによる撮影開始時点から計時したタイマ値と撮影方向に対して、同じないし近似するメモリ部２３に記憶したタイマ値と撮影方向とに対応する撮影距離から最適な撮影距離を求め、その撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１４ａが移動され、レリーズボタン６を押圧操作するごとに撮影が行われる。
【００６９】
これによれば、図１１に模式的に示すように被写体Ｔｇが円弧状のトラックＴｃを走るような場合に、異なる同一の撮影方向に対して異なる撮影距離の複数の撮影目標位置が対応するような場合であっても、撮影距離を決める際に、撮影方向とともに撮影開始後の経過時間が考慮されることによって、複数の撮影目標位置のうちのいずれの撮影目標位置の撮影距離とすればよいかを判断することが可能となる。
【００７０】
図１２及び図１３は、経過時間を考慮する代わりに、入力モード時における撮影方向と撮影距離の取得順番を考慮して、時間的順番にしたがって順番に撮影方向を特定し、その撮影方向に対応する撮影距離にピントを合致させる例を示すものである。
【００７１】
入力モードでは、最初の実施形態と同様に撮影方向と撮影距離を取得し、図１２に示すように、取得した順番（時間的順番）で撮影方向と撮影距離に取得番号を付与してメモリ部２３に順次記憶していく。なお、取得番号を付与する代わりに、書き込むメモリ部２３のアドレスを取得順番で増大させる等の他の手法で取得した順番がわかるようにしてもよい。
【００７２】
実行モードでは、撮影者はスタート位置の被写体にデジタルカメラ２を向けた状態にして準備開始を指示する。図１３に示すように、準備開始を指示すると、合焦処理が行われ、シングルＡＦ動作と同様にＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ１５ａの移動が制御され撮影レンズ４を向けた被写体にピントが合致される。
【００７３】
ピントの合致後には、取得番号を指し示すパラメータｉを「１」にセットしてから、レリーズボタン６の操作で撮影が行われる旨の案内を表示した後、レリーズボタン６が押圧されたか否かを調べる。レリーズボタン６が押圧されていない場合には、実行モードの終了が指示されたか否かを調べられ、終了が指示されれば実行モードが終了する。
【００７４】
実行モードの終了が指示されない場合には、方向検出部２２から撮影方向を取得し、撮影方向が変化しているか否かを調べる。そして、撮影方向が変化していない場合には、フォーカスレンズ１５ａを移動させず、レリーズボタン６の押圧の有無の判断処理に戻り、上記同様に処理を行う。
【００７５】
撮影方向が変化している場合には、その時点のパラメータｉを用いて取得番号「ｉ」と取得番号「ｉ＋１」の各撮影方向の範囲内に取得した撮影方向があるか否かを調べる。ここで、その範囲内に取得した撮影方向がある場合にはそれら取得番号「ｉ」，「ｉ＋１」の各撮影方向とそれに対応する各撮影距離を用いて、取得した撮影距離に対応する撮影距離を補間処理で求める。そして、その求めた撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動させてから、上記レリーズボタン６の押圧の有無の判断処理に戻る。
【００７６】
他方、取得番号「ｉ」，「ｉ＋１」の各撮影方向の範囲内に取得した撮影方向がない場合には、パラメータｉを「１」インクリメントしてから、再度取得番号「ｉ」，「ｉ＋１」の各撮影方向の範囲内に取得した撮影方向があるか否かを調べる処理を行う。
【００７７】
この処理により、取得番号「ｉ」と取得番号「ｉ＋１」の各撮影方向の範囲内に取得した撮影方向が入るまでパラメータｉを「１」ずつインクリメントする。そして、それら各撮影方向の範囲内に取得した撮影方向が入ると、同様にその取得番号「ｉ」と取得番号「ｉ＋１」の各撮影方向とそれらに対応する各撮影距離を用いて、取得した撮影方向に対応する撮影距離を補間処理で求める。この後に、その撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動させてから、上記レリーズボタン６の押圧の有無の判断処理に戻る。
【００７８】
再び撮影方向を取得して撮影方向の変化が検出されると、同様にして取得した撮影距離に対応する撮影距離が補間処理で求められ、その撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動させる。このときに用いられるパラメータｉは、上記のように前回の撮影距離を決定した値が初期値として用いられる。
【００７９】
これにより、メモリ部２３に記憶されているデータのうち、前回に用いた取得番号と同じか、それよりも取得番号の大きいすなわち取得順番が新しい撮影方向を用いて、取得した撮影方向に対応する撮影距離が求められる。このため、取得した順番に沿って撮影方向を特定し、それに対応する撮影距離を求めることができ、図１１に示されるように、被写体Ｔｇが円弧状のトラックＴｃを走るような場合にも良好にピント合わせを行うことができる。
【００８０】
図１４及び図１５は、撮影方向の変化方向を考慮するようにした例を示すものである。この例では、入力モードでは、撮影方向とともにその変化方向を検出し、図１４３に示すように、撮影方向，撮影距離とともに、その撮影方向の変化方向をメモリ部２３に記憶するようにしてある。水平方向に撮影方向を変化させるこの例では、変化方向として左方向または右方向が記憶される。
【００８１】
図１５に示すように、実行モードでは、撮影方向と変化方向が一致するデータがメモリ部２３にあるか否かを調べ、一致するデータあればそのデータに示される撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動する。また、一致するデータがない場合には、まずメモリ部２３のデータに対して変化方向が一致するデータに絞り込む処理を行う。次に、その絞り込んだデータのうち取得した撮影方向の前後の各撮影方向に対応する撮影距離をそれぞれ読み出し、それら各撮影距離を基に補間処理を行う。そして、取得した撮影方向に対応する撮影距離を算出し、その撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動させる。
【００８２】
このようにして、この例では左方向に撮影方向を変化させている場合には、入力モード時に撮影方向を左方向に変化させながら取得した撮影方向と撮影距離を用い、また右方向に撮影方向を変化させている場合には、入力モード時に撮影方向を右方向に変化させながら取得した撮影方向と撮影距離を用いて、それぞれ撮影距離を求め、その撮影距離にピントが合致するように制御される。これにより、図１１に示されるように、被写体Ｔｇが円弧状のトラックＴｃを走るような場合にも良好にピント合わせを行うことができる。
【００８３】
上記各実施形態では、プリセット撮影モードで撮影を行う場合には、撮影方向ないし経過時間，取得順番，撮影方向の変化方向で決定される撮影距離にピントが合致するようにフォーカスレンズ１５ａを移動してセットしているが、例えば決定される撮影距離の前後の比較的に狭い撮影距離範囲でウォブリング法あるは山登り方式等でのオートフォーカスを行って被写体にピントが合致するように制御してもよい。また、このような動作を行うモードを設けてもよい。さらに、予め撮影距離の範囲を入力しておきその撮影距離範囲で合焦位置の検出を行うモードを設けてもよい。
【００８４】
また、図１６に示すように、入力モードの開始と終了、すなわち所定のコース上の走者をスタートからゴールまでを追って撮影するような場合でスタート地点とゴール地点で操作される専用の操作部材２８を設けてもよい。このようにすれば、より簡単な入力操作とすることができる。
【００８５】
次に撮影レンズを合致させる最適な撮影距離を求め必要な距離範囲の撮影を可能にする合焦制御について説明する。図１７に本発明を実施した撮影装置４０の要部構成を示す。カメラシステム４０は、大別してヘッドユニット４１と、制御ユニット４２と、走査機構４３から構成されている。
【００８６】
ヘッドユニット４１は、撮影レンズ４５，イメージセンサ４６から構成される。撮影レンズ４５は、制御ユニット４２で制御されるフォーカス機構４７がフォーカスレンズ４７ａを光軸方向に移動することにより、被写体に対してピントが合致するように調節される。また、撮影レンズ４５には、開口径を変化させることでイメージセンサ４６への入射光量を調節するための絞り機構４８を組み込んである。撮影レンズ４５の背後に配されたイメージセンサ４６は、撮影レンズ４５で結像される被写体像を電気的な画像信号に変換して出力する。イメージセンサ４６からの画像信号は、制御ユニット４２に送られる。
【００８７】
なお、この例では、撮影方向ごとに撮影すべき、あるいは撮影を予定する撮影距離の範囲に対して、各撮影方向に設定される１つの撮影距離にピントが合致する状態で撮影を行うため、できる限り絞り機構４８の絞り値を大きくして被写界深度を深くするのが好ましい。
【００８８】
ヘッドユニット４１は、走査機構４３を介して三脚や壁等に取り付けられる。この走査機構４３は、撮影レンズ４５の光軸と直交する回転軸を中心にしてヘッドユニット４１を所定の角度範囲内で回動する。走査機構４３には、エンコーダ４９を設けてあり、このエンコーダ４９によってヘッドユニット４１の回転角度、すなわち撮影方向を検出する。
【００８９】
制御ユニット４２は、信号処理部５１，駆動制御部５２，演算部５３，メモリ部５４，入力部５５を備えている。信号処理部５１は、信号増幅処理，デジタル変換処理，γ補正処理，ホワイトバランス補正処理等の信号処理を行い画像データを出力する。画像データは、各種記録媒体に記録され、あるいは図示しないモニタに送られてヘッドユニット４１が撮影した画像を表示する。
【００９０】
入力部５５は、ヘッドユニット４１の各撮影方向について撮影すべき撮影距離範囲の最も近距離側の最短距離と最も遠距離側の最長距離とを入力するのに用いられる。演算部５３は、入力部５５から入力される最短距離と最長距離とから、これら最短距離から最長距離までの撮影距離範囲の被写体を好ましく撮影できる中間距離を算出し、この中間距離とそれに対応する撮影方向とをメモリ部５４に書き込む。中間距離は、その中間距離を「Ｌｍ」として、撮影方向に対して入力される最短距離を「Ｌｎ」，最長距離を「Ｌｆ」としたときに、演算式「Ｌｍ＝２／（１／Ｌｎ＋１／Ｌｆ）」によって求められる。
【００９１】
駆動制御部５２は、ヘッドユニット４１のピント合わせと走査機構４３による回転とを制御する。この駆動制御部５２は、メモリ部５４に書き込まれている撮影方向の最大値と最小値との範囲で撮影方向が変化するように走査機構４３を駆動してヘッドユニット４１を揺動する。駆動制御部５２には、上記のようにヘッドユニット４１の揺動範囲を制御するためにエンコーダ４９で検出される撮影方向がフィードバックされる。また、駆動制御部５２は、エンコーダ４９で検出される撮影方向に対応する中間距離をメモリ部５４から読み出して、フォーカスレンズ４７ａがその中間距離に対応するレンズ位置となるようにフォーカス機構４７を駆動する。
【００９２】
ヘッドユニット４１を、図１８に示すように、室内の監視カメラとしてその部屋の隅に設置した場合を一例として、上記構成の作用について説明する。ヘッドユニット４１で撮影を行う場合には、その準備として撮影すべき撮影方向の範囲について、適当な角度間隔で各撮影方向θ１，θ２・・・θｐとそれに対応する最短距離Ｌｎ１，Ｌｎ２・・・Ｌｎｐと最長距離Ｌｆ１，Ｌｆ２・・・Ｌｆｐとを計測しておく。
【００９３】
撮影方向等を入力するには入力モードとする。図１９に手順を示すように、まず入力部５５を操作して撮影方向θ１を入力し、続いてそれに対応する最短距離Ｌｎ１と、最長距離Ｌｆ１とを入力する。撮影方向θ１、最短距離Ｌｎ１、最長距離Ｌｆ１が入力されると、演算部５３は、前述の演算式によって撮影方向θ１に対する中間距離Ｌｍ１を求め、この求めた中間距離Ｌｍ１と撮影方向θ１とを対応づけてメモリ部５４に書き込む。
【００９４】
撮影方向θ１についての入力を行った後には、撮影方向θ２についての入力が行われ、得られる中間距離Ｌｍ２と撮影方向θ２とが対応づけられてメモリ部５４に書き込まれる。以下、同様にして、撮影方向と、それに対応する最短距離と最長距離とを入力し、撮影方向と演算で得られる中間距離とをメモリ部５４に書き込む。なお、中間距離に代えて、それに対応するレンズ位置をメモリ部５４に書き込んでもよい。
【００９５】
上記のようにして最終の撮影方向θｐと、それに対応する中間距離Ｌｍｐがメモリ部ＡＡに書き込んだ後には、図２０に模式的に示すように、撮影方向θ１〜θｐと、それらに対応する中間距離Ｌｍ１〜Ｌｍｐがメモリ部５４に書き込まれた状態となる。
【００９６】
入力完了後、実行モードとして走査機構４３を作動させるとともに、イメージセンサ４６による撮影を開始する。走査機構４３は、エンコーダ４９で検出される撮影方向が駆動制御部５２にフィードバックされて、その駆動が制御されることにより、メモリ部５４に記憶されている最小の撮影方向θ１と最大の撮影方向θｐとの範囲で、ヘッドユニット４１、すなわち撮影レンズ４５の撮影方向を変化させ、撮影対象の室内を走査させる。
【００９７】
一方、図２１に示すように、エンコーダ４３で検出される撮影方向に対応する中間距離がメモリ部５４から読み出され、その中間距離にピントが合致するレンズ位置にフォーカスレンズ４７ａが移動される。この移動は、撮影方向が変化するごとに行われるため、結果として、検出される撮影方向に対応する中間距離にピントが合致するレンズ位置となるようにフォーカスレンズ４７ａが維持される。中間距離は、対応する撮影方向の撮影すべき撮影距離範囲の被写体を好ましく撮影できるように決められているため、特にオートフォーカス等の動作を行わなくても良好なピント状態の撮影を行うことができる。
【００９８】
なお、入力されている撮影方向の角度間隔が大きい場合には、近似する各撮影方向とそれらに対応する各中間距離を用いた補間処理等で中間距離を求めるようにしてもよい。また、エンコーダ４３での撮影方向の検出から、その撮影方向に対応するレンズ位置にフォーカスレンズ４７ａが移動されるまでの遅延を考慮してフォーカスレンズ４７ａの移動タイミングを制御し、実際の撮影方向に対応する中間距離にピントが合致するレンズ位置となるようにフォーカスレンズ４７ａを移動させてもよい。
【００９９】
さらに、最短距離と最長距離との差が大きい場合には、撮影距離範囲の全域で良好なピントを得られない場合がある。このような場合には、例えば図２２に示すように、各撮影方向に対して、中間距離とともに絞り値を対応させてメモリ部５４に記憶しておき、被写界深度をも調節して撮影すべき撮影距離範囲の全域について良好なピントが得られるようにするのも好ましい。なお、被写界深度を大きくするために絞り値を大きくしたときに、イメージセンサの受光感度を増大させることにより、イメージセンサによる露光時間が所定時間以上とならないようにしてもよい。
【０１００】
最初の実施形態と同様にオートフォーカスのための機構を設け、中間距離を挟む狭い範囲で合焦位置の検出を行って、ピント合わせを行うようにすることも好ましい。あるいは、各撮影方向について、最短距離から最長距離までの範囲に限定して合焦位置の検出を行うようにしても、フォーカスレンズの移動量を少なくすることができ、ピントを合致させる時間の短縮、省エネルギーに有利となる。
【０１０１】
上記各実施形態では、左右ないし水平方向に撮影方向を変えるパンの場合について説明したが、撮影方向を変化させる方向は、それに限るものではなく、また複数の方向に変化させる場合にも利用できる。例えば、左右ないし水平方向に撮影方向を変化させる代わりに垂直方向に向きを変えるチルトでもよい。また、水平方向（パン）と垂直方向（チルト）の両方向に変化させるものでもよい。水平方向と垂直方向の両方向に変化させる場合では、水平方向と垂直方向のそれぞれで撮影方向を特定すればよい。もちろん、水平方向と垂直方向のそれぞれで撮影方向を変化させる場合でも、いずれか一方についての撮影方向だけで撮影距離や中間距離が決まる場合には、他方の方向については特に考慮しなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明を実施したデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面を示す説明図である。
【図３】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図４】方向検出部によって検出される撮影方向を説明する説明図である。
【図５】撮影方向と撮影距離のメモリ部の記憶状態を模式的に示す説明図である。
【図６】撮影方向と撮影距離を登録する入力モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図７】撮影を行う実行モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図８】レリーズボタンの押圧ごとに撮影方向と撮影距離を登録する入力モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】経過時間とともに撮影方向と撮影距離を登録する入力モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】経過時間と撮影方向と撮影距離のメモリ部の記憶状態を模式的に示す説明図である。
【図１１】同一の撮影方向で撮影距離が異なる例を示す説明図である。
【図１２】取得番号と撮影方向と撮影距離のメモリ部の記憶状態を模式的に示す説明図である。
【図１３】取得順番を考慮して特定した撮影距離に対応する撮影距離にピントを合致させる例を示すものである。
【図１４】撮影方向と撮影距離と撮影方向の変化方向のメモリ部の記憶状態を模式的に示す説明図である。
【図１５】撮影方向の変化方向を考慮して特定した撮影距離に対応する撮影距離にピントを合致させる例を示すものである。
【図１６】入力モードの開始と終了を指示する専用の操作部材を設けたデジタルカメラの背面を示す説明図である。
【図１７】撮影方向と対応する中間距離を登録しておく撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】監視カメラとして設置した場合の撮影方向と中間距離の関係を示す説明図である。
【図１９】撮影方向と最短距離，最長距離とを入力し中間距離を設定する処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】撮影方向と中間距離のメモリ部の記憶状態を模式的に示す説明図である。
【図２１】記録されている撮影方向と中間距離に基づいて撮影を行う実行モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】メモリ部に撮影方向と中間距離と絞り値を記録する例のメモリ部の記憶状態を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
２  デジタルカメラ
４  撮影レンズ
６  レリーズボタン
１２  イメージセンサ
１５，４７  フォーカス機構
１５ａ，４７ａ  フォーカスレンズ
１７  ＡＦ制御部
２１  ＡＦ検出部
２２  方向検出部
２３，５４  メモリ部
４３  走査機構
４９  エンコーダ
５２  駆動制御部
５３  演算部
【図１】
2008300950.tif 000003
【図２】
2008300950.tif 000004
【図３】
2008300950.tif 000005
【図４】
2008300950.tif 000006
【図５】
2008300950.tif 000007
【図６】
2008300950.tif 000008
【図７】
2008300950.tif 000009
【図８】
2008300950.tif 000010
【図９】
2008300950.tif 000011
【図１０】
2008300950.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008300950.tif 000014
【図１３】
2008300950.tif 000015
【図１４】
2008300950.tif 000016
【図１５】
2008300950.tif 000017
【図１６】
2008300950.tif 000018
【図１７】
2008300950.tif 000019
【図１８】
2008300950.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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