(57)【要約】【課題】所望の撮影距離近傍まで被写体が移動してきたタイミングで、鮮明な画像を容易に取得可能な撮像装置を提供する。【解決手段】距離指定撮影モードにおいて、本撮影前に背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示されているライブビュー画像上で、まず、所望の撮影距離に存在する物体にポインタを合わせてシャッタースタートボタン６１を押下することで予め撮影距離を指定するとともに、所望の被写体にポインタを合わせてシャッタースタートボタン６１を押下することで被写体を指定する。すると、被写体が移動しても被写体に対する合焦状態が保持されるとともに、ＣＣＤ２１によって時間順次に取得されるライブビュー画像が背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに時間順次に表示されつつ、指定された撮影距離に応じた許容距離範囲内に被写体が入っているタイミングで本撮影が自動的に行われる。【選択図】図２０
2005215373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に係る光像に基づいて画像を取得する撮像手段を有する撮像装置であって、
(a)前記撮像手段によって取得される画像を表示する表示手段と、
(b)前記被写体の移動を検出して、当該移動に応じて前記画像に対する合焦評価領域の相対的な位置を変更させつつ、撮影レンズに含まれる合焦レンズを駆動させることで、前記被写体に対する合焦状態を保持する追尾合焦動作を行うように制御する第１の制御手段と、
(c-1)撮影距離を指定する第１の操作と、前記被写体を指定する第２の操作とを時間順次に受け付け、
(c-2)前記第２の操作後に、前記追尾合焦動作が行われるとともに、前記撮像手段により時間順次に取得される画像を前記表示手段が表示しつつ、時間順次に前記撮像装置から前記被写体までの被写体距離を検出して、
(c-3)前記撮影距離に応じた許容距離範囲内に、前記被写体距離が入るようなタイミングで本撮影を行うように制御する第２の制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記第１の操作が、
前記合焦レンズの撮影位置を指定することで前記撮影距離を指定する操作であり、
前記第２の制御手段が、
前記被写体距離を前記合焦レンズの位置に基づいて検出するように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像装置であって、
前記撮影距離と前記被写体距離とを含む前記撮像装置からの距離が、
前記合焦レンズのレンズ位置で示されることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記第１の操作後であって前記第２の操作前に、前記第１の操作による指定内容を解除する操作を受け付ける第１の操作部材、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記第２の操作後であって前記本撮影前に、前記第２の操作による被写体の指定を解除する操作を受け付ける第２の操作部材、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記被写体距離の変化に基づいて前記撮影レンズの光軸方向における前記被写体の移動速度を算出する速度算出手段、
をさらに備え、
前記第２の制御手段が、
前記被写体距離の検出遅れを含む遅延時間と前記移動速度とに基づいて、前記本撮影のタイミングを制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記撮影レンズが、
可変焦点距離タイプの光学レンズであり、
前記第２の制御手段が、
前記第２の操作後であって前記本撮影前において、前記撮影レンズの焦点距離の変更に応答して、前記第２の操作による被写体の指定を解除するとともに、前記被写体を再指定して、前記追尾合焦動作を再度開始するように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の撮像装置であって、
前記第１の操作が、
前記許容距離範囲の両端を指定する操作を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項６に記載の撮像装置であって、
前記第２の制御手段が、
前記移動速度が所定値よりも大きな場合、前記遅延時間と前記移動速度とに基づいて、前記本撮影のタイミングを制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
請求項６または請求項９に記載の撮像装置であって、
前記遅延時間が、
前記本撮影のためのレリーズタイムラグを含むことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置における技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮影レンズの光軸方向において移動する被写体を撮影する場合、焦点合わせが難しいときには、焦点をある位置に固定して撮影するいわゆる「置きピン」と呼ばれる撮影方法が利用されることがある。
【０００３】
しかし、この置きピンを利用した場合には、焦点が固定されるため、撮影レンズの光軸方向に大きく移動する被写体を追いながら撮影をする場合には、いわゆるライブビュー画像等において視認される被写体の像がぼけて見難くなる。さらに、シャッターボタンを押下するタイミングが、撮影者が記憶する合焦ポイントに基づくため、熟練した者でなければ、シャッターチャンスを逃したり、取得される画像がぼけたものとなってしまう可能性が高い。
【０００４】
このような問題点に対し、複数のオートフォーカス（ＡＦ）フレームについて、各ＡＦフレームに対してズームレンズのレンズ位置（ズーム位置）とＡＦレンズのレンズ位置（撮影距離）とを撮影前に予め記憶し、撮影時に、記憶された順番に各ＡＦフレームに対応するレンズ位置に各レンズが自動的に移動して、各ＡＦフレーム内におけるコントラストの変化に基づいて被写体を検出するとともに被写体の移動速度等の予測を行い、各ＡＦフレーム内の中心付近に被写体が到達するタイミングで撮影が行われるように制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
このような技術に関する先行技術文献としては、以下のようなものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３５４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記提案されている技術では、記憶された順番に各ＡＦフレームに対応するレンズ位置に各レンズが自動的に移動するため、各ＡＦフレームに対応する撮影が行われるまではライブビュー画像等において視認される被写体がぼけて見難くなる。その為、ぼけた被写体を視認しながらフレーミングを行おうとすると、ＡＦフレーム外に被写体が外れてしまったり、被写体を完全に見失ったりして、所望の画像を得ることができない可能性が高い。特に、被写体がカメラ側からみて上下左右方向に大きく移動する場合には、ぼけた被写体を視認しながらフレーミングを行うことは困難である。
【０００８】
また、予め三脚等でカメラを固定してフレーミングを済ませた状態で、ＡＦフレームに対応するレンズ位置を記憶することも考えられるが、三脚等の特別な付属部品が必要となったり、カメラを三脚等で固定する煩雑な作業を伴う。更に、撮影したい距離に被写体が到達する際に、被写体が上下左右方向のどの位置に来るのか完全に特定できないような場合には、予め三脚等でカメラを固定してフレーミングを行うことは困難である。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所望の撮影距離近傍まで被写体が移動してきたタイミングで、鮮明な画像を容易に取得可能な撮像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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、被写体に係る光像に基づいて画像を取得する撮像手段を有する撮像装置であって、(a)前記撮像手段によって取得される画像を表示する表示手段と、(b)前記被写体の移動を検出して、当該移動に応じて前記画像に対する合焦評価領域の相対的な位置を変更させつつ、撮影レンズに含まれる合焦レンズを駆動させることで、前記被写体に対する合焦状態を保持する追尾合焦動作を行うように制御する第１の制御手段と、(c-1)撮影距離を指定する第１の操作と、前記被写体を指定する第２の操作とを時間順次に受け付け、(c-2)前記第２の操作後に、前記追尾合焦動作が行われるとともに、前記撮像手段により時間順次に取得される画像を前記表示手段が表示しつつ、時間順次に前記撮像装置から前記被写体までの被写体距離を検出して、(c-3)前記撮影距離に応じた許容距離範囲内に、前記被写体距離が入るようなタイミングで本撮影を行うように制御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記第１の操作が、前記合焦レンズの撮影位置を指定することで前記撮影距離を指定する操作であり、前記第２の制御手段が、前記被写体距離を前記合焦レンズの位置に基づいて検出するように制御することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の撮像装置であって、前記撮影距離と前記被写体距離とを含む前記撮像装置からの距離が、前記合焦レンズのレンズ位置で示されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第１の操作後であって前記第２の操作前に、前記第１の操作による指定内容を解除する操作を受け付ける第１の操作部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第２の操作後であって前記本撮影前に、前記第２の操作による被写体の指定を解除する操作を受け付ける第２の操作部材をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の撮像装置であって、前記被写体距離の変化に基づいて前記撮影レンズの光軸方向における前記被写体の移動速度を算出する速度算出手段をさらに備え、前記第２の制御手段が、前記被写体距離の検出遅れを含む遅延時間と前記移動速度とに基づいて、前記本撮影のタイミングを制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の撮像装置であって、前記撮影レンズが、可変焦点距離タイプの光学レンズであり、前記第２の制御手段が、前記第２の操作後であって前記本撮影前において、前記撮影レンズの焦点距離の変更に応答して、前記第２の操作による被写体の指定を解除するとともに、前記被写体を再指定して、前記追尾合焦動作を再度開始するように制御することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の撮像装置であって、前記第１の操作が、前記許容距離範囲の両端を指定する操作を含むことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、請求項６に記載の撮像装置であって、前記第２の制御手段が、前記移動速度が所定値よりも大きな場合、前記遅延時間と前記移動速度とに基づいて、前記本撮影のタイミングを制御することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、請求項６または請求項９に記載の撮像装置であって、前記遅延時間が、前記本撮影のためのレリーズタイムラグを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、撮影前に予め撮影距離を指定しておき、次に被写体を指定すると、被写体が移動しても被写体に対する合焦状態が保持されるとともに、撮像手段によって時間順次に取得される画像を表示しつつ、指定された撮影距離に応じた許容距離範囲内に被写体が入っているタイミングで本撮影を行う構成とすることで、例えば、被写体が上下左右方向に激しく移動する場合であっても、ほとんどぼけていない表示画像を視認しつつ、フレーミング動作を行うことができるため、所望の撮影距離近傍まで被写体が移動してきたタイミングで、鮮明な画像を容易に取得可能な撮像装置を提供することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明によれば、合焦レンズのレンズ位置を指定することで撮影距離を予め指定し、被写体距離を合焦レンズの位置に基づいて検出するため、例えば、汎用の電子カメラの構成の他に、被写体の距離を測定する特別な構成を要せず、撮像装置の製造コストの低減ならびに小型軽量化に資することができる。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明によれば、撮影距離と被写体距離とを含む撮像装置からの距離を合焦レンズのレンズ位置で示すため、例えば、汎用の電子カメラの構成の他に、被写体の距離を測定する特別な構成を要せず、撮像装置の製造コストの低減ならびに小型軽量化に資することができる。
【００２３】
また、請求項４に記載の発明によれば、撮影距離を指定する第１の操作後であって被写体を指定する第２の操作前に、第１の操作による指定内容を解除する操作を受け付ける部材が備えられているため、特定の部材を操作するだけで、撮影距離の指定を容易にやり直すことができる。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明によれば、被写体を指定する第２の操作後であって本撮影前に、被写体の指定を解除する操作を受け付ける部材が備えられているため、特定の部材を操作するだけで、被写体の指定を容易にやり直すことができる。したがって、例えば、被写体の変更や、撮像手段で取得される画像から被写体が外れてしまったときの対処等が容易となる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明によれば、被写体距離の検出遅れを含む遅延時間と、撮影レンズの光軸方向における被写体の移動速度とに基づいて、本撮影のタイミングを制御するため、本撮影のタイミングを適正化することができる。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明によれば、被写体を指定する操作後であって本撮影前において、撮影レンズの焦点距離の変更に応答して、被写体を再指定するとともに、被写体に対する合焦状態を保持する動作を再度開始するような構成とすることで、ズーム操作によって撮像手段により取得される画像に対応する被写体の位置及び大きさ等が大きく変化するために被写体に対する追尾合焦動作が継続できなくなるといった不具合に対処することができる。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明によれば、許容距離範囲の両端をユーザーが指定することができるため、本撮影時の被写体距離にある程度の余裕を持たせることができる。
【００２８】
また、請求項９に記載の発明によれば、撮影レンズの光軸方向における被写体の移動速度が所定値よりも大きな場合には、被写体距離の検出遅れを含む遅延時間と、撮影レンズの光軸方向における被写体の移動速度とに基づいて、本撮影のタイミングを制御することによって、遅延時間における被写体の移動量を考慮して、本撮影のタイミングを適正化することができる。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明によれば、被写体距離の検出遅れを含む遅延時間に本撮影のためのレリーズタイムラグも含むため、さらに本撮影のタイミングを適正化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
＜撮像装置の機能構成＞
図１は本発明の第１実施形態に係る撮像装置（デジタルカメラ）１の内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、撮像装置１は、主に、撮影レンズ１１、撮影機能部３、ＡＦ評価値算出部３０、移動量検出部４０、レンズ駆動部５０、操作部６０、及びカメラ制御部７０を備えて構成される。
【００３２】
撮影レンズ１１は、被写体に係る光像をＣＣＤ撮像素子（ＣＣＤ）２１上に結像させるものであり、光軸方向に沿って移動可能な複数の光学レンズが含まれている。ここでは、例えば、撮影レンズ１１は、オートフォーカス（ＡＦ）動作を実現する合焦用の光学レンズ（合焦レンズ）と、焦点距離を変更させる光学レンズ群（可変焦点光学系）とを備えて構成される。つまり、ここでは、撮影レンズ１１が、焦点距離が変更可能なタイプ（可変焦点距離タイプ）の光学レンズ系として構成されている。そして、合焦レンズは、例えば１枚ないし２枚の光学レンズが一群となったものとして構成され、一群の合焦レンズが光軸方向に適宜移動することでＣＣＤ２１に結像される被写体像の合焦状態を実現する。また、可変焦点光学系は、配置が変更可能な複数の光学レンズを備えて構成され、複数の光学レンズの光軸方向における配置を適宜変更することで、焦点距離すなわち撮影倍率を変更させるズーム機能を実現する。
【００３３】
ＣＣＤ２１は、例えば、２５６０×１９２０画素を有し、撮影レンズ１１により結像された被写体の光像を、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分の画像信号（画像）に光電変換して出力する。ここでは、ＣＣＤ２１に対して被写体の光像を結像させて光電変換による電荷信号を蓄積させる処理（以下、「撮像処理」）が行われ、ＣＣＤ２１から順次電荷信号（画像信号）が読み出されて出力される。つまり、ＣＣＤ２１が、被写体に係る光像に基づいて画像を取得する手段として機能する。
【００３４】
また、ＣＣＤ２１の駆動方式（読み出しモード）には、ドラフトモード、及び本撮影モードの２つのモードがある。
【００３５】
ドラフトモードは、画像を取得してメモリカード９等に記憶する撮影（以下、「本撮影」と称する）前に、プレビュー用となるライブビュー表示用の画像を生成するための読み出しモードであり、いわゆるライブビュー表示時に適用される。一般的にＣＣＤ２１からの信号読み出しは水平ライン毎に行われる。このため、ドラフトモードにおいては、例えば、水平方向２５６０画素、垂直方向１９２０画素を有するＣＣＤ２１から水平ライン毎の画素信号を読み出す際、８ライン中１ラインを読み出すようにＣＣＤ２１が駆動される。つまり、ドラフトモード時には、１９２０の水平ラインが１／８間引きされた状態で読み出されるのである。この結果、ドラフトモード時にＣＣＤ２１から出力される画像は、２５６０×２４０の画素で構成される。
【００３６】
また、本撮影モードはフレーム全体、即ち２５６０×１９２０の全画素を読み出し対象として画像信号を読み出すモードである。タイミングジェネレータ２７はこれらの読み出しモードのうち指定されるモードに応じてＣＣＤ２１の駆動タイミングを制御する。
【００３７】
タイミングジェネレータ２７は、ＣＣＤ２１の駆動を制御するための各種のタイミングパルスを生成するものであり、カメラ制御部７０から送信される基準クロックに基づきＣＣＤ２１の駆動制御信号を生成する。このタイミングジェネレータ２７は、例えば積分開始／終了（露出開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号，垂直同期信号，転送信号等）等のクロック信号を生成し、ＣＣＤ２１に出力する。
【００３８】
そして、ＣＣＤ２１から出力される画像信号はＡ／Ｄ変換器２２に与えられる。例えば、本撮影前にライブビュー表示を行う状態（ライブビュー表示状態）においては、タイミングジェネレータ２７からの駆動制御信号に基づいて、ＣＣＤ２１から１／３０秒毎にＡ／Ｄ変換器２２に対して画像信号（２５６０×２４０画素）が入力される。つまり、ＣＣＤ２１が、時間的に連続する画像（フレーム）を１／３０秒毎に取得する。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換器２２は、ＣＣＤ２１から出力される画像信号（アナログ信号）を例えば１画素あたり１０ビットのデジタル信号（デジタルデータ）に変換する。本撮影時には、Ａ／Ｄ変換器２２から出力される画像信号（画像データ）は、画像処理部２３のみに送信される。一方、ライブビュー表示状態では、本撮影前に行われるＡＦ動作を実行する状態（ＡＦ実行状態）において、Ａ／Ｄ変換器２２から出力される画像データは、画像処理部２３に送信されるとともに、ＡＦ評価値算出部３０、及び移動量検出部４０にも送信される。
【００４０】
画像処理部２３は、画像データに対してホワイトバランス（ＷＢ）の調整、γ補正、色補間等の画像処理を施す。そして、画像処理部２３から出力される画像データは、解像度変換部２４へと導かれる。
【００４１】
解像度変換部２４は、ＣＣＤ２１から得られ、Ａ／Ｄ変換器２２でデジタルデータ化された画像データに対して所定の解像度変換を行う。例えば、ライブビュー表示状態では、ＣＣＤ２１から入力される画像データに対して、解像度変換部２４が所定の解像度変換を施す。その結果、解像度変換部２４が、背面ＬＣＤ１６Ａや電子ビューファインダー（ＥＶＦ）１６Ｂ等の表示画素数（例えば、３２０×２４０個）に適合した画像サイズの画像データを生成する。つまり、例えば、ライブビュー表示状態では、ＣＣＤ２１において垂直方向について１／８間引きされた２５６０×２４０個の画素を有する画像に対し、解像度変換部２４が、水平方向について１／８間引きを行い、３２０×２４０個の画素を有するライブビュー画像を生成する。なお、本撮影時には、解像度変換部２４は解像度変換処理を行うことなく、画像処理部２３から得られる画像データ（２５６０×１９２０画素）をそのまま画像圧縮部２６に出力する。
【００４２】
画像メモリ２５は、ＣＣＤ２１で取得され、上記の画像処理が施された画像データを一時的に記憶するメモリである。画像メモリ２５は、少なくとも数フレーム分の記憶容量を有している。即ち、画像メモリ２５は、ＣＣＤ２１の画素数に対応する２５６０×１９２０個の画素分の画素データを数フレーム分記憶可能な記憶容量を少なくとも有し、各画素データが対応する画素位置に記憶されるようになっている。
【００４３】
画像圧縮部２６は、本撮影によって得られる画像（２５６０×１９２０画素）に対して所定の圧縮方法による画像圧縮処理を施す。そして、画像圧縮の施された画像データ（記憶画像）が画像圧縮部２６から出力され、メモリカード９に記憶される。
【００４４】
背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂは、一般的な液晶ディスプレイ等で構成され、例えば、３２０×２４０個の表示画素を有する。背面ＬＣＤ１６Ａ及びＥＶＦ１６Ｂは、ＣＣＤ２１によって取得される画像を表示したり、メモリカード９に格納される画像を再生表示する手段として機能し、操作部６０のスイッチ（不図示）を操作することで、背面ＬＣＤ１６Ａ及びＥＶＦ１６Ｂのうちのいずれか一方に画像を表示するように設定することができる。なお、ＥＶＦ１６Ｂに顔を近接させるとＥＶＦ１６Ｂで画像を表示し、その他の場合には、背面ＬＣＤ１６Ａに画像を表示するようなセンサーを設けても良い。
【００４５】
ライブビュー表示状態では、解像度変換部２４から毎秒３０フレーム分入力されるライブビュー画像が、背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに順次表示される。また、本撮影時には、撮影直後に撮影された画像に係るアフタービュー画像が、背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示される。
【００４６】
ＡＦ評価値算出部３０は、ＡＦ実行状態において、Ａ／Ｄ変換器２２から入力される画像信号（画像）を取得して、一般的なコントラスト方式（山登り方式）のＡＦ動作と同様に、合焦レンズの合焦状態に関する評価値（以下、「ＡＦ評価値」）を算出するものであり、算出されたＡＦ評価値を示すデータをカメラ制御部７０に送信する。ＡＦ評価値の算出方法については後述する。
【００４７】
移動量検出部４０は、Ａ／Ｄ変換器２２から入力される画像信号（画像）を取得して、時間的に連続する画像（フレーム）間における輝度値の変化に基づいて、撮影対象である被写体の移動量（被写体移動量）を検出するものであり、検出された被写体移動量を示すデータをカメラ制御部７０に送信する。
【００４８】
操作部６０は、シャッタースタートボタン（シャッターボタン）６１、モード切替ボタン６２、撮影距離解除ボタン６３、被写体解除ボタン６４、上下レバー６５、及び撮像装置１の各種設定を行う為の各種ボタン等を備えて構成される。操作部６０は、ユーザーによる各種ボタンの押下操作等に基づいた信号をカメラ制御部７０に送信する。
【００４９】
シャッターボタン６１は、半押し状態（以下、「Ｓ１状態」）と押し込んだ状態（以下、「Ｓ２状態」）とが検出可能な２段階スイッチになっている。
【００５０】
ライブビュー表示状態でシャッターボタン６１をＳ１状態にすると、ＡＦ実行状態に移行し、ＡＦ動作のためのレンズ駆動を開始して、ＡＦ動作等を含む本撮影前の準備動作（以下、「撮影準備動作」）を行う。
【００５１】
後述する距離指定モードでは、ＡＦ動作の初期においては、まず被写体に対する合焦状態を実現する位置（合焦位置）へ合焦レンズを駆動させるための一般的なコントラスト方式のＡＦ動作（所謂「ワンショットＡＦ動作」）が行われ、その後、予め指定した撮影距離近傍に被写体が到達するまで、被写体に対する合焦状態を保持し続けるＡＦ動作（所謂「コンティニュアスＡＦ動作」）が行われる。そして、本撮影のタイミングとなると、ＡＦ動作を停止して合焦レンズの位置を固定し、ＣＣＤ２１で取得され画像処理が施された画像データが画像圧縮部２６でデータ圧縮され、生成された画像データがメモリカード９に記憶される。
【００５２】
モード切替ボタン６２は、ユーザーが押下するごとに、距離指定モード等を含む複数の撮影モードと、メモリカード９に格納される画像を再生表示する再生モードとを、順次切り替えるための操作部材である。距離指定モードについては後述する。
【００５３】
撮影距離解除ボタン６３は、距離指定モードにおいて指定された撮影距離に対応する合焦レンズの位置を解除する操作を受け付ける操作部材であり、被写体解除ボタン６４は、距離指定モードにおいて指定された被写体を解除する操作を受け付ける操作部材である。撮影距離及び被写体の解除については、さらに後述する。
【００５４】
上下レバー６５は、撮影モードにおいて、レバーを上下方向に適宜倒して、焦点距離を変更することで撮影倍率を変更させるものである。
【００５５】
カメラ制御部７０は、主にＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を備えて構成され、撮像装置１内の各部を統括制御するものであり、ＣＰＵがＲＯＭ等に格納される所定のプログラムを実行することにより種々の演算や制御等を実現する。
【００５６】
例えば、カメラ制御部７０は、ＡＦ動作を制御する機能を有し、タイミングジェネレータ２７と連繋して、ＡＦ動作時に、レンズ駆動部５０を制御することで合焦レンズのレンズ位置を段階的に駆動させるとともに、各レンズ位置でＣＣＤ２１によって画像を取得させるように制御する。このとき、カメラ制御部７０は、ＡＦ評価値算出部３０において各レンズ位置で取得される画像に対して設定されるＡＦ評価エリア（後述）についてＡＦ評価値を算出させるように制御する。そして、ここで算出されたＡＦ評価値に基づいて合焦レンズの合焦位置を検出して、レンズ駆動部５０を介して合焦レンズを合焦位置へ駆動させるように制御する。ワンショットＡＦ動作、及びコンティニュアスＡＦ動作を含むＡＦ動作についてはさらに後述する。
【００５７】
また、カメラ制御部７０は、移動量検出部４０から入力される被写体移動量を示すデータに基づいて、ＡＦ評価値算出部３０において画像に対して設定されるＡＦ評価エリアの相対的な位置を変更するように制御する。つまり、ユーザーによりシャッターボタン６１が半押しされてＳ１状態となった後、本撮影が行われるまで、被写体の移動に合わせてＡＦ評価エリアの位置を適宜変更させつつ、ＡＦ評価エリアに対応する被写体に対して合焦状態を保持するように合焦レンズを駆動させるコンティニュアスＡＦ動作が行われる。即ち、ここでは、被写体を追尾しつつ合焦状態を実現し続ける動作（以下、「被写体追尾ＡＦ動作」）が行われる。なお、ＡＦ評価エリアの位置の変更についてはさらに後述する。
【００５８】
さらに、カメラ制御部７０は、被写体追尾ＡＦ動作を行いつつ、予め指定された撮影距離近傍に被写体が到達するタイミングで本撮影を行う距離指定モードにおける撮影動作（距離指定撮影動作）を制御する手段として機能する。なお、距離指定モードにおいては、撮影レンズ１１の光軸方向（以下、前後方向とも称する）における動体の移動を正確に検出するとともに、本撮影のタイミングを適正化するために、例えば、絞り開放など絞り値がなるべく小さな状態に固定される。距離指定撮影動作については、後程詳述する。
【００５９】
レンズ駆動部５０は、カメラ制御部７０からの指令に応じて撮影レンズ１１に含まれる合焦レンズや可変焦点光学系を光軸に沿って前後に移動させるための駆動手段であり、ＣＣＤ２１に結像される被写体像の合焦状態を変化させる。
【００６０】
＜ＡＦ動作について＞
＜ワンショットＡＦ動作＞
図２は、ワンショットＡＦ動作において画像Ｇに対して設定されるＡＦ評価エリアを例示する図である。なお、図２では、ＣＣＤ２１における画素の位置との対応を分かり易くするために、ＣＣＤ２１において１／８間引きされた方向である垂直方向に画像Ｇを８倍拡大して示している。また、図２以降では、画像に対する水平方向と垂直方向の関係を明確にするために必要に応じてＸ、Ｙの２軸を付している。
【００６１】
図２に示すように、ワンショットＡＦ動作において、ＡＦ評価値算出部３０は、Ａ／Ｄ変換器２２から１／３０秒毎に順次連続して入力される画像Ｇの中央付近に対して、ＡＦ評価値を算出するための対象となるエリア（ＡＦ評価エリア）ＡＥを設定する。
【００６２】
ＡＦ評価値算出部３０は、Ａ／Ｄ変換器２２から入力される２５６０×２４０個の画素を有する画像Ｇのうち、中央部付近の３８４×２８個の画素を有するＡＦ評価エリアＡＥに相当する画像データを取得する。そして、一般的なコントラスト方式のＡＦ動作において実施されるものと同様に、撮影レンズ１１の合焦レンズを駆動させつつ、ＡＦ評価エリアＡＥ内の画像データを複数取得する。そして、ＡＦ評価値算出部３０は、取得されたＡＦ評価エリアＡＥ内の画像（画像データ）に基づいて合焦レンズの合焦状態に関する評価値（ＡＦ評価値）を求める。このＡＦ評価値は、一般的なコントラスト方式のＡＦ動作において求められるものと同様に、ＡＦ評価エリアＡＥ内のコントラスト値の総和として求められる。
【００６３】
図３は、ワンショットＡＦ動作の動作フローを例示するフローチャートである。このワンショットＡＦ動作の動作フローはカメラ制御部７０によって制御される。まず、ライブビュー表示状態において、ユーザーがシャッターボタン６１を半押しすることでＳ１状態となると、ワンショットＡＦ動作が開始して、ステップＳ１に進む。
【００６４】
ステップＳ１では、合焦レンズを初期位置から微小駆動させて、駆動方向を決定し、ステップＳ２に進む。ここでは、合焦レンズを初期位置から微小駆動させて、ＡＦ評価エリアＡＥについて算出されるＡＦ評価値が増大する合焦レンズの駆動方向をステップＳ２における駆動方向として決定する。
【００６５】
ステップＳ２では、ステップＳ１において決定した駆動方向について一般的な山登りＡＦ動作を行い、ステップＳ３に進む。ここでは、ステップＳ２において決定した駆動方向に所定のピッチで合焦レンズを駆動させつつ、画像を取得して、ＡＦ評価エリアＡＥ内の画像データに基づいてＡＦ評価値を算出し、ＡＦ評価値が減少し始めるまで合焦レンズの駆動を続ける。つまり、ＡＦ評価値が減少し始めたら、合焦レンズの駆動を停止する。
【００６６】
ステップＳ３では、合焦レンズの合焦位置を算出して、ステップＳ４に進む。ここでは、ステップＳ２で算出されるＡＦ評価値の最大値Ｙｎとその前後のＡＦ評価値Ｙｎ−１，Ｙｎ＋１と、それらのＡＦ評価値Ｙｎ−１，Ｙｎ，Ｙｎ＋１に対応する合焦レンズのレンズ位置とを用いて、２次補間近似計算（２次曲線近似による計算）によってＡＦ評価値が最大となる合焦レンズのレンズ位置を合焦位置として算出する。
【００６７】
ステップＳ４では、ステップＳ３で算出された合焦位置まで合焦レンズを駆動させ、そして、ワンショットＡＦ動作が終了する。
【００６８】
＜被写体追尾ＡＦ動作＞
＜被写体移動量の検出＞
被写体追尾ＡＦ動作では、まず、ワンショットＡＦ動作が行われることで、追尾対象である被写体に合焦し、その後、被写体に対する合焦状態を保持するような動作が行われる。
【００６９】
移動量検出部４０では、ワンショットＡＦ動作終了後、Ａ／Ｄ変換器２２から時間的に連続して入力される画像について、輝度値の変化を評価することで、被写体移動量を検出する。
【００７０】
図４から図７は、移動量検出部４０において時間的に連続して取得される第１と第２の画像Ｇ１，Ｇ２に対してそれぞれ設定される輝度値の算出エリア（輝度評価エリア）ＳＥ１，ＳＥ２を例示する図である。なお、図４から図７でも、図２と同様に、ＣＣＤ２１における画素の位置との対応を分かり易くするために、ＣＣＤ２１において１／８間引きされた方向である垂直方向に輝度評価エリアＳＥ１，ＳＥ２を８倍拡大して示している。
【００７１】
ここでは、図４から図７に示すように、輝度評価エリアＳＥ１，ＳＥ２はＡＦ評価エリアＡＥと同じ位置、同じサイズ（３８４×２８画素）に設定される。そして、図４から図７に示すように、移動量検出部４０において、輝度評価エリアＳＥ１，ＳＥ２は、それぞれ、同等な形状及びサイズを有する２４個の縦長の短冊状の形状をしたエリア（縦長分割エリア）Ａ１〜Ａ２４，Ｂ１〜Ｂ２４（１６×２８画素）と、同等な形状及びサイズを有する１４個の横長の短冊状の形状をしたエリア（横長分割エリア）Ｃ１〜Ｃ１４，Ｄ１〜Ｄ１４（３８４×２画素）とに分割される。
【００７２】
なお、縦長分割エリアＡ１〜Ａ２４，Ｂ１〜Ｂ２４は、横方向（Ｘ方向）への被写体移動量を検出するためのエリアであり、横長分割エリアＣ１〜Ｃ１４，Ｄ１〜Ｄ１４は、縦方向（Ｙ方向）への被写体移動量を検出するためのエリアである。
【００７３】
以下、移動量検出部４０における被写体移動量の検出について、縦と横方向への被写体移動量の検出に分節して、具体的に説明する。
【００７４】
＜横方向への被写体移動量検出＞
まず、移動量検出部４０は、輝度評価エリアＳＥ１内において、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアを含むエリア（以下、「第１横移動評価エリア」）を複数設定するとともに、輝度評価エリアＳＥ２内において、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアを含むエリア（以下、「第２横移動評価エリア」）を複数設定する。
【００７５】
つまり、移動量検出部４０は、時間的に連続して取得される第１の画像Ｇ１と第２の画像Ｇ２とについて、第１の画像Ｇ１に対して、互いにずれた相対的な位置関係を有し、かつ互いに一部の縦長分割エリアを共有し合う第１横移動評価エリアを複数個設定し、また、第２の画像Ｇ２に対して、互いにずれた相対的な位置関係を有し、かつ互いに一部の縦長分割エリアを共有し合う第２横移動評価エリアを複数個設定する。また、ここでは、各画像に対して設定される第１と第２横移動評価エリアは同等な形状及びサイズを有する。
【００７６】
具体的には、輝度評価エリアＳＥ１内において、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアＡ１〜Ａ２２を含む第１横移動評価エリア、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアＡ２〜Ａ２３を含む第１横移動評価エリア、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアＡ３〜Ａ２４を含む第１横移動評価エリアを設定する。また、輝度評価エリアＳＥ２内において、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアＢ１〜Ｂ２２を含む第２横移動評価エリア、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアＢ２〜Ｂ２３を含む第２横移動評価エリア、互いに隣接し合う２２個の縦長分割エリアＢ３〜Ｂ２４を含む第２横移動評価エリアを設定する。
【００７７】
そして、移動量検出部４０は、図４及び図５に示す各縦長分割エリアＡ１〜Ａ２４，Ｂ１〜Ｂ２４についての輝度値ＡＹ（１）〜ＡＹ（２４），ＢＹ（１）〜ＢＹ（２４）をそれぞれ算出する。例えば、移動量検出部４０は、各輝度値ＡＹ（１）〜ＡＹ（２４），ＢＹ（１）〜ＢＹ（２４）を、各縦長分割エリアＡ１〜Ａ２４，Ｂ１〜Ｂ２４内に含まれる全画素の画素値（輝度値）の総和の形としてそれぞれ算出する。
【００７８】
さらに、移動量検出部４０は、各第１横移動評価エリアと各第２横移動評価エリアの組合せについて、各第１横移動評価エリアにおける相対的な位置と各第２横移動評価エリアにおける相対的な位置とが等しい縦長分割エリアを対応する縦長分割エリアとし、対応する各縦長分割エリア間の輝度値の差分の絶対値を足し合わせて、横方向への被写体移動量を検出するための輝度に関する評価値（以下、「横移動−輝度評価値」）ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５を算出する。
【００７９】
つまり、移動量検出部４０は、第１横移動評価エリアと第２横移動評価エリアとの組合せ毎について、縦長分割エリア毎についての輝度値と、対応する縦長分割エリア毎についての輝度値の差分の絶対値の総和を横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５として算出する。即ち、移動量検出部４０は、縦長分割エリア毎についての輝度値と、対応する縦長分割エリア毎についての輝度値とに基づいて横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５を算出する。また、別の観点から言えば、移動量検出部４０は、第１横移動評価エリアについての輝度値と、第２横移動評価エリアについての輝度値との差分を横移動−輝度評価値として算出する。即ち、移動量検出部４０は、第１横移動評価エリアについての輝度値と、第２横移動評価エリアについての輝度値とに基づいて横移動−輝度評価値を算出する。
【００８０】
具体的には、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５は、下式（１）〜（５）に従って算出される。
【００８１】
ＰＡＴ１＝Σ｜ＡＹ（ｍ）−ＢＹ（ｍ）｜          ・・・（１）
ＰＡＴ２＝Σ｜ＡＹ（ｍ）−ＢＹ（ｍ−１）｜      ・・・（２）
ＰＡＴ３＝Σ｜ＡＹ（ｍ）−ＢＹ（ｍ＋１）｜      ・・・（３）
ＰＡＴ４＝Σ｜ＡＹ（ｍ＋１）−ＢＹ（ｍ−１）｜  ・・・（４）
ＰＡＴ５＝Σ｜ＡＹ（ｍ−１）−ＢＹ（ｍ＋１）｜  ・・・（５）。
【００８２】
式（１）〜（５）中のｍには自然数が適用され、ｍ−１には１〜２２、ｍには２〜２３、ｍ＋１には３〜２４がそれぞれ適用される。
【００８３】
式（１）〜（５）では、時間的に連続する２つの画像Ｇ１，Ｇ２において、ＣＣＤ２１の画素数に換算して水平方向に１６画素分のピッチで並ぶ第１横移動評価エリアと第２横移動評価エリアとの間について、輝度のパターンの類似度を算出している。なお、以下では、被写体移動量を画素数で表す場合には、ＣＣＤ２１の画素数に換算して表す。そして、輝度のパターンの類似度が高いほど、横移動−輝度評価値が小さくなる性質を利用して、横方向への被写体の移動量を求める。
【００８４】
つまり、各第１横移動評価エリアと各第２横移動評価エリアとの組合せのうち、最も横移動−輝度評価値が小さくなる第１横移動評価エリアと第２横移動評価エリアの組合せについては、最もエリア内の輝度のパターンが類似している。そして、そのような組合せに係る第１及び第２横移動評価エリアには、同じ被写体が含まれていると判断することができる。そこで、最も横移動−輝度評価値が小さくなる第１横移動評価エリアと第２横移動評価エリアとの組合せについて、その評価エリアの相対的な位置関係を、横方向への被写体移動量として検出する。即ち、移動量検出部４０は、複数の横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５に基づいて横方向への被写体移動量を検出する。
【００８５】
具体的には、移動量検出部４０は、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５のうち、
1)横移動−輝度評価値ＰＡＴ１が最小の時は、横方向への被写体移動量が０画素分と検出し、
2)横移動−輝度評価値ＰＡＴ２が最小の時は、横方向への被写体移動量が左（−Ｘ方向）に１６画素分と検出し、
3)横移動−輝度評価値ＰＡＴ３が最小の時は、横方向への被写体移動量が右（＋Ｘ方向）に１６画素分と検出し、
4)横移動−輝度評価値ＰＡＴ４が最小の時は、横方向への被写体移動量が左（−Ｘ方向）に３２画素分と検出し、
5)横移動−輝度評価値ＰＡＴ５が最小の時は、横方向への被写体移動量が右（＋Ｘ方向）に３２画素分と検出する。
【００８６】
このように、移動量検出部４０は、横移動−輝度評価値が最小となる第１横移動評価エリアと第２横移動評価エリアとの組合せに係る第１横移動評価エリアと第２横移動評価エリアの相対的な位置関係に基づいて、横方向への被写体移動量を検出する。つまり、ここでは、ＡＦ動作による合焦レンズの駆動に起因するデフォーカス量の変化によって変動し難い輝度値を用い、時間的に連続して取得される画像において輝度パターンが類似したエリアを同じ被写体が存在するエリアであるとみなして、横方向への被写体移動量を検出する。その結果、横方向への被写体移動量を確実かつ精度良く検出することができる。
【００８７】
なお、上述したように、横移動−輝度評価値は、ＡＦ動作における合焦制御において直接的に用いられる画像のコントラストに関する値ではない。即ち、ここで言うコントラストに関する値（例えば、ＡＦ評価値）は「ひとつの画像」について、着目する領域とその周辺領域との輝度の差（換言すれば、「画像内」の輝度の空間変化）を反映する量であるが、この実施形態で使用する輝度評価値（例えば、横移動−輝度評価値）は、「一方の画像」の着目領域における輝度値と、「他方の画像」でそれに対応する領域の輝度値との違い（換言すれば、「画像間」の輝度の相違）を反映した値である。
【００８８】
上述のごとく横方向への被写体移動量を検出したが、ここで、例えば、単に第１横移動評価エリア内の全画素の輝度値の総和と、第２横移動評価エリア内の全画素の輝度値の総和との差分を横移動評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５として算出すると仮定すると、大きなサイズの第１及び第２横移動評価エリア内における輝度のパターンの変化が平均化されてしまい、その輝度パターンの変化を横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５に対して正しく反映させることができない。
【００８９】
そこで、撮像装置１では、各第１横移動評価エリアと各第２横移動評価エリアとの組合せについて、対応する縦長分割エリア間の輝度値の差分の絶対値を足し合わせて、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５として算出する。よって、小さなサイズの縦長分割エリア間の輝度の変化を反映させた形で、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５を算出することができるため、詳細かつ正確な輝度のパターンの変化を把握することができる。その結果、算出される横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５の信頼性を向上させることができるとともに、最終的に検出される横方向への被写体移動量を容易かつさらに精度良く検出することができる。
【００９０】
＜縦方向への被写体移動量検出＞
縦方向への被写体移動量の検出は、上述した横方向への被写体移動量の検出と同様となるが、以下、詳細に説明する。
【００９１】
まず、移動量検出部４０は、輝度評価エリアＳＥ１内において、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアを含むエリア（以下、「第１縦移動評価エリア」）を複数設定するとともに、輝度評価エリアＳＥ２内において、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアを含むエリア（以下、「第２縦移動評価エリア」）を複数設定する。
【００９２】
つまり、移動量検出部４０は、時間的に連続して取得される第１の画像Ｇ１と第２の画像Ｇ２とについて、第１の画像Ｇ１に対して、互いにずれた相対的な位置関係を有し、かつ互いに一部の横長分割エリアを共有し合う第１縦移動評価エリアを複数個設定し、また、第２の画像Ｇ２に対して、互いにずれた相対的な位置関係を有し、かつ互いに一部の横長分割エリアを共有し合う第２縦移動評価エリアを複数個設定する。また、ここでは、各画像に対して設定される第１及び第２縦移動評価エリアはそれぞれ同等な形状及びサイズを有する。
【００９３】
具体的には、輝度評価エリアＳＥ１内において、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアＣ１〜Ｃ１２を含む第１縦移動評価エリア、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアＣ２〜Ｃ１３を含む第１縦移動評価エリア、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアＣ３〜Ｃ１４を含む第１縦移動評価エリアを設定する。また、輝度評価エリアＳＥ２内において、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアＤ１〜Ｄ１２を含む第２縦移動評価エリア、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアＤ２〜Ｄ１３を含む第２縦移動評価エリア、互いに隣接し合う１２個の横長分割エリアＤ３〜Ｄ１４を含む第２縦移動評価エリアを設定する。
【００９４】
そして、移動量検出部４０は、図６及び図７に示す各横長分割エリアＣ１〜Ｃ１４，Ｄ１〜Ｄ１４についての輝度値ＣＹ（１）〜ＣＹ（１４），ＤＹ（１）〜ＤＹ（１４）をそれぞれ算出する。例えば、移動量検出部４０は、各輝度値ＣＹ（１）〜ＣＹ（１４），ＤＹ（１）〜ＤＹ（１４）を、各横長分割エリアＣ１〜Ｃ１４，Ｄ１〜Ｄ１４内に含まれる全画素の画素値（輝度値）の総和の形としてそれぞれ算出する。
【００９５】
さらに、移動量検出部４０は、各第１縦移動評価エリアと各第２縦移動評価エリアの組合せについて、各第１縦移動評価エリアにおける相対的な位置と各第２縦移動評価エリアにおける相対的な位置とが等しい横長分割エリアを対応する横長分割エリアとし、対応する各横長分割エリア間の輝度値の差分の絶対値を足し合わせて、縦方向への被写体移動量を検出するための輝度に関する評価値（以下、「縦移動−輝度評価値」）ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０を算出する。
【００９６】
つまり、移動量検出部４０は、第１縦移動評価エリアと第２縦移動評価エリアとの組合せ毎について、横長分割エリア毎についての輝度値と、対応する横長分割エリア毎についての輝度値の差分の絶対値の総和を縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０として算出する。即ち、移動量検出部４０は、横長分割エリア毎についての輝度値と、対応する横長分割エリア毎についての輝度値とに基づいて縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０を算出する。また、別の観点から言えば、移動量検出部４０は、第１縦移動評価エリアについての輝度値と、第２縦移動評価エリアについての輝度値との差分を縦移動−輝度評価値として算出する。即ち、移動量検出部４０は、第１縦移動評価エリアについての輝度値と、第２縦移動評価エリアについての輝度値とに基づいて縦移動−輝度評価値を算出する。
【００９７】
具体的には、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０は、下式（６）〜（１０）に従って算出する。
【００９８】
ＰＡＴ６＝Σ｜ＣＹ（ｍ）−ＤＹ（ｍ）｜          ・・・（６）
ＰＡＴ７＝Σ｜ＣＹ（ｍ）−ＤＹ（ｍ−１）｜      ・・・（７）
ＰＡＴ８＝Σ｜ＣＹ（ｍ）−ＤＹ（ｍ＋１）｜      ・・・（８）
ＰＡＴ９＝Σ｜ＣＹ（ｍ＋１）−ＤＹ（ｍ−１）｜  ・・・（９）
ＰＡＴ１０＝Σ｜ＣＹ（ｍ−１）−ＤＹ（ｍ＋１）｜  ・・・（１０）。
【００９９】
式（６）〜（１０）中のｍには自然数が適用され、ｍ−１には１〜１２、ｍには２〜１３、ｍ＋１には３〜１４がそれぞれ適用される。
【０１００】
式（６）〜（１０）では、時間的に連続する２つの画像Ｇ１，Ｇ２において、ＣＣＤ２１の画素数に換算して垂直方向に１６画素分のピッチで並ぶ第１縦移動評価エリアと第２縦移動評価エリアとの間について、輝度のパターンの類似度を算出している。そして、輝度のパターンの類似度が高いほど、縦移動−輝度評価値が小さくなる性質を利用して、縦方向への被写体の移動量を求める。
【０１０１】
つまり、各第１縦移動評価エリアと各第２縦移動評価エリアとの組合せのうち、最も縦移動−輝度評価値が小さくなる第１縦移動評価エリアと第２縦移動評価エリアとの組合せについては、最もエリア内の輝度のパターンが類似している。そして、そのような組合せに係る第１及び第２縦移動評価エリアには、同じ被写体が含まれていると判断することができる。そこで、最も縦移動−輝度評価値が小さくなる第１縦移動評価エリアと第２縦移動評価エリアとの組合せについて、その評価エリアの相対的な位置関係を、縦方向への被写体移動量として検出する。即ち、移動量検出部４０は、複数の縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０に基づいて縦方向への被写体移動量を検出する。
【０１０２】
具体的には、移動量検出部４０は、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０のうち、
1)縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６が最小の時は、縦方向への被写体移動量が０画素分と検出し、
2)縦移動−輝度評価値ＰＡＴ７が最小の時は、縦方向への被写体移動量が上（＋Ｙ方向）に１６画素分と検出し、
3)縦移動−輝度評価値ＰＡＴ８が最小の時は、縦方向への被写体移動量が下（−Ｙ方向）に１６画素分と検出し、
4)縦移動−輝度評価値ＰＡＴ９が最小の時は、縦方向への被写体移動量が上（＋Ｙ方向）に３２画素分と検出し、
5)縦移動−輝度評価値ＰＡＴ１０が最小の時は、縦方向への被写体移動量が下（−Ｙ方向）に３２画素分と検出する。
【０１０３】
このように、移動量検出部４０は、縦移動−輝度評価値が最小となる第１縦移動評価エリアと第２縦移動評価エリアとの組合せに係る第１縦移動評価エリアと第２縦移動評価エリアの相対的な位置関係に基づいて、縦方向への被写体移動量を検出する。つまり、ここでは、ＡＦ動作による合焦レンズの駆動に起因するデフォーカス量の変化によって変動し難い輝度値を用い、時間的に連続して取得される画像において輝度パターンが類似したエリアを同じ被写体が存在するエリアであるとみなして、縦方向への被写体移動量を検出する。その結果、縦方向への被写体移動量を確実かつ精度良く検出することができる。なお、上述したように、縦移動−輝度評価値は、横移動−輝度評価値と同様に、ＡＦ動作における合焦制御において直接的に用いられる画像のコントラストに関する値ではない。
【０１０４】
上述のごとく縦方向への被写体移動量を検出したが、ここで、例えば、単に第１縦移動評価エリア内の全画素の輝度値の総和と、第２縦移動評価エリア内の全画素の輝度値の総和との差分を縦移動評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０として算出すると仮定すると、大きなサイズの第１及び第２縦移動評価エリア内における輝度のパターンの変化が平均化されてしまい、その輝度パターンの変化を縦移動評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０に対して正しく反映させることができない。
【０１０５】
そこで、撮像装置１では、各第１縦移動評価エリアと各第２縦移動評価エリアとの組合せについて、対応する各横長分割エリア間の輝度値の差分の絶対値を足し合わせて、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０として算出する。よって、小さなサイズの横長分割エリア間の輝度の変化を反映させた形で、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０を算出することができるため、詳細かつ正確な輝度パターンの変化を把握することができる。その結果、算出される縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０の信頼性を向上させることができるとともに、最終的に検出される縦方向への被写体移動量を容易かつさらに精度良く検出することができる。
【０１０６】
以上のようにして、移動量検出部４０において、ＣＣＤ２１によって時間順次に取得される複数の画像を比較することで被写体の移動を検出することができる。
【０１０７】
なお、上述したように、移動量検出部４０は、輝度評価エリアＳＥ１，ＳＥ２を２４個の縦長分割エリア、及び１４個の横長分割エリアに分割して、縦と横方向への被写体移動量を検出した。ここで、縦横に輝度評価エリアＳＥ１，ＳＥ２を短冊状のエリアに分割せず、縦１４×横２４個のブロックに分割して、ブロック毎に画像間における輝度値の変化を評価することによっても同様な精度で被写体移動量を検出することが可能となる。しかし、縦１４×横２４個のブロックに分割すると合計３３６個のブロックについて輝度値に関する計算を行わなければならず、被写体移動量を検出するための演算に長時間を要してしまう。そこで、撮像装置１では、単に輝度評価エリアＳＥ１，ＳＥ２を２４個の短冊状の縦長分割エリア、及び１４個の短冊状の横長分割エリアに分割して、合計３８個のエリアについて輝度値に関する計算を行うだけで、縦と横方向への被写体移動量を検出することができる。その結果、被写体移動量を検出するための演算速度を向上させることができる。
【０１０８】
＜被写体移動量の信頼性評価＞
また、移動量検出部４０は、上述のようにして検出された縦と横方向への被写体移動量が正確であるか否かを検証する信頼性評価機能を有している。
【０１０９】
上記のように、縦と横方向への被写体移動量の検出には、レンズ駆動に伴う変化度合いの小さい輝度値が用いられることにより、被写体移動量検出時における誤検出の低減を図ることができるが、ＣＣＤ２１によって取得される画像におけるコントラストが極めて低い場合等は、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０の差異や横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５の差異も小さく、被写体移動量を誤検出する可能性が存在する。
【０１１０】
そこで、移動量検出部４０は、上記のような誤検出を防止するために、上記のようにして検出された被写体移動量が正確であるか否かを信頼性評価機能によって検証する。具体的には、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５のうちの最大値（以下、「信頼性評価値」と称する）Ｃが所定の値よりも大きな場合は、時間的に連続する画像中にある程度のコントラストが存在していると言える。そのため、移動量検出部４０は、信頼性評価値Ｃが所定の値よりも大きな場合は、検出される横方向への被写体移動量が正確な値であるものとして判断する。
【０１１１】
また、縦方向への被写体移動量についても同様に、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０のうちの最大値（信頼性評価値）Ｃが所定の値よりも大きな場合は、時間的に連続する画像中にある程度のコントラストが存在していると言える。そのため、移動量検出部４０は、信頼性評価値Ｃが所定の値よりも大きな場合は、検出される縦方向への被写体移動量が正確な値であるものとして判断する。
【０１１２】
そして、移動量検出部４０は、縦及び横方向の信頼性評価値Ｃがともに所定の値よりも大きな場合は、検出される被写体移動量が正確な値であるものと判断し、その旨をカメラ制御部７０に送信する。即ち、ここでは、移動量検出部４０が、所定値以上の縦移動−輝度評価値と横移動−輝度評価値との検出に基づいて被写体移動量を信頼性のある値として判別する。その結果、被写体移動量の誤検出を低減することができる。
【０１１３】
＜ＡＦ評価エリアの設定変更＞
図８は、ＡＦ評価エリアＡＥ及び被写体位置を示すポインタの変更について例示する図である。図８（ａ）では、ワンショットＡＦ動作直後の画像Ｇ１について示しており、図８（ｂ）では、さらにＮフレーム後の画像ＧＮについて示している。なお、被写体位置を示すポインタＳＰは、液晶表示部１６に表示されるライブビュー画像上における被写体の位置を示す表示であり、液晶表示部１６が、ライブビュー画像とともにポインタＳＰを重畳表示する。また、図８では、ＡＦ評価値算出部３０で画像に対して設定されるＡＦ評価エリアＡＥと、液晶表示部１６でのライブビュー画像上に表示されるポインタＳＰとの位置関係を明確化するために、便宜上、ＡＦ評価エリアＡＥとポインタＳＰとを併せて示している。
【０１１４】
上述したように、移動量検出部４０において検出された縦及び横方向への被写体移動量を示すデータが、カメラ制御部７０に送信される。また、移動量検出部４０は、検出される被写体移動量が正確な値である場合には、その旨をカメラ制御部７０に送信する。そして、移動量検出部４０から送信される被写体移動量が正確な値である場合には、図８に示すように、カメラ制御部７０の制御下で、ＡＦ評価値算出部３０が、移動量検出部４０で検出された被写体移動量に基づいて、ＣＣＤ２１で取得される画像に対して設定されるＡＦ評価領域（合焦評価領域）ＡＥの位置を移動させるとともに、液晶表示部１６が、移動量検出部４０で検出された被写体移動量に基づいて、被写体の位置を示す位置表示（ここでは、ポインタＳＰ）の位置を変更する。
【０１１５】
例えば、図８（ａ）に示すように、ワンショットＡＦ動作直後に、ＡＦ評価値算出部３０に入力される画像Ｇ１に対してＡＦ評価エリアＡＥが設定された後、縦及び横方向への被写体移動量に応じて、ＡＦ評価エリアＡＥの位置が変更され、図８（ｂ）に示すように、被写体を追従するようにＡＦ評価エリアＡＥが変更・移動される。その結果、被写体を追尾しながら、被写体に対して合焦させることができるため、被写体の移動に対応して合焦レンズの合焦状態を保持することができる。
【０１１６】
また、このとき、図８（ａ）に示すように、ワンショットＡＦ動作直後に、液晶表示部１６に表示されるライブビュー画像に対してポインタＳＰが重畳して表示された後、縦及び横方向への被写体移動量に応じて、ポインタＳＰの位置が変更され、図８（ｂ）に示すように、被写体を追従するようにポインタＳＰの位置が変更される。その結果、ユーザーが、ライブビュー画像上のポインタＳＰを観察することによって、ＡＦ評価エリアＡＥ等の被写体に対する追尾状況を把握することができる。
【０１１７】
＜コンティニュアスＡＦ動作＞
図９は、コンティニュアスＡＦ動作の動作フローを例示するフローチャートである。なお、図９では、コンティニュアスＡＦ動作の動作フローのうち、合焦レンズの駆動、撮像処理、及び次回の合焦位置の検出について示している。なお、ＣＣＤ２１からの画像信号の読出し、ＡＦ評価値の算出・取得等の処理は、各撮像処理の実施直後に順次行われる。また、このコンティニュアスＡＦ動作の動作フローはカメラ制御部７０によって制御される。
【０１１８】
また、図１０は、合焦レンズの位置とＡＦ評価値との関係を示す曲線ＶＬを例示する図である。なお、図１０では、前回検出された合焦位置をレンズ位置ＦＰで示し、次回検出される合焦位置をレンズ位置ＡＰで示す。ここでは、Ｆは撮影レンズ１１のＦナンバー（絞り値）を示し、δはいわゆるＣＣＤ２１の許容錯乱円を示す。図１０に示すように、コンティニュアスＡＦ動作では、前回検出された合焦位置ＦＰを中心として、４Ｆδピッチで前後に３点ずつ計７点の合焦レンズ位置（Ｐ１〜Ｐ７）において、画像を取得するとともに、ＡＦ評価値を算出して、７つのＡＦ評価値に基づいて次回のレンズ位置ＡＰを検出し、レンズ位置ＡＰに合焦レンズを駆動する一連のＡＦ動作を繰り返し行う。
【０１１９】
以下、図１０を参照しつつ、図９に示すコンティニュアスＡＦ動作の動作フローについて説明する。なお、コンティニュアスＡＦ動作が行われる際には、上述したように、被写体の移動に追従してＡＦ評価エリアＡＥの位置が変更される。
【０１２０】
ここでは、上記ワンショットＡＦ動作が終了すると、コンティニュアスＡＦ動作が開始して、ステップＳ１１に進む。
【０１２１】
ステップＳ１１では、Ｓ２状態が割り込み可能に設定され、ステップＳ１２に進む。ここでは、コンティニュアスＡＦ動作の動作フロー中に、ユーザーによってシャッターボタン６１が全押しされて、Ｓ２状態となった場合は、コンティニュアスＡＦ動作を中止して本撮影を行うように設定される。
【０１２２】
ステップＳ１２では、図１０に示すように、前回の合焦位置からレンズ繰り入れ側に１２Ｆδだけ離隔したレンズ位置Ｐ１に合焦レンズを駆動させ、１個目の画像（第１フレーム）を取得すべく１回目の撮像処理を行い、ステップＳ１３に進む。
【０１２３】
ステップＳ１３では、図１０に示すように、４Ｆδピッチで合焦レンズを繰り出し側に駆動させつつ、レンズ位置Ｐ２〜Ｐ７において、２個目〜７個目の画像（第２〜第７フレーム）を順次取得すべく２〜７回目の撮像処理を順次行い、ステップＳ１４に進む。
【０１２４】
ステップＳ１４では、前回の合焦位置ＦＰ付近へ合焦レンズを駆動させつつ、レンズ位置Ｐ８，Ｐ９において８、９個目の画像（第８、第９フレーム）を順次取得すべく８、９回目の撮像処理を順次行い、第９フレーム取得時に次回の合焦位置ＡＰを検出し、ステップＳ１５に進む。ここでは、第１〜第７フレームについて算出されるＡＦ評価値について、２次補間近似計算を行い、ＡＦ評価値が最大となるレンズ位置ＡＰを次回の合焦位置として検出する。
【０１２５】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で検出された次回の合焦位置ＡＰへ合焦レンズを駆動させ、１０個目の画像（第１０フレーム）を取得すべく１０回目の撮像処理を行い、ステップＳ１２に戻る。
【０１２６】
＜被写体追尾ＡＦ動作のタイミング＞
以上、被写体追尾ＡＦ動作における被写体移動量検出、及びコンティニュアスＡＦ動作について説明したが、被写体追尾ＡＦ動作をタイミングチャートで示すと図１１に示すようになる。図１１では、上から順に、合焦レンズの駆動、撮像処理、ＣＣＤ２１からの画像読出し、ＡＦ評価値の算出、移動量検出部４０における各分割エリアについての輝度値の算出、カメラ制御部７０によるＡＦ評価値の取得、被写体移動量の検出、次回の合焦位置の検出のタイミングを示している。
【０１２７】
合焦レンズは所定のタイミングで駆動され、各レンズ駆動によってレンズ位置がＰ１からＰ９まで段階的に駆動される（図１０参照）。
【０１２８】
１回目レンズ駆動が終了すると、合焦レンズはレンズ位置Ｐ１に移動しており、そこで１回目の撮像処理が行われる。ＣＣＤ２１の撮像処理が終了すると、ＣＣＤ２１から画像が読み出される。このとき、ＡＦ評価値算出部３０及び移動量検出部４０はＣＣＤ２１から読み出される画像を、Ａ／Ｄ変換器２２を介して取得し、画像読出し動作と並行して、ＡＦ評価値算出部３０がＡＦ評価値の演算を開始するとともに、移動量検出部４０が各縦及び横長分割エリアについての輝度値の算出を開始する。そしてＡＦ評価値の算出が終了すると、カメラ制御部７０がそのＡＦ評価値を取得する。
【０１２９】
また、１回目の撮像処理が終了すると、２回目のレンズ駆動が行われ、合焦レンズがレンズ位置Ｐ２に移動した状態で２回目の撮像処理が行われる。したがって、２回目のレンズ駆動及び撮像処理は、１回目の撮像処理によって得られた画像の読み出し動作と、ＡＦ評価値算出動作と、各縦及び横長分割エリアについての輝度値の算出動作と並行して行われることになる。
【０１３０】
そして２回目の撮像処理によって得られた画像に基づくＡＦ評価値の算出が終了すると、カメラ制御部７０がそのＡＦ評価値を取得する。また、移動量検出部４０は、２回目の撮像処理によって得られた画像に対する各縦及び横長分割エリアについての輝度値の算出が終了すると、１回目の画像と２回目の画像との間における被写体移動量の検出を行う。この被写体移動量検出による検出結果は、４回目の画像に基づくＡＦ評価値算出にフィードバックされ、４回目の画像に基づくＡＦ評価値算出の際に適用されるＡＦ評価エリアＡＥの設定変更が行われる。
【０１３１】
以下同様な動作が繰り返され、７回目のレンズ駆動に伴う各動作が終了した時点で、カメラ制御部７０において７回分のＡＦ評価値に基づいて次回の合焦位置ＡＰを検出するための処理が実行される。そして、この次回の合焦位置ＡＰの検出処理は９回目のレンズ駆動及び撮像処理が行われる際に実行され、１０回目のレンズ駆動にフィードバックされ、１０回目の撮像処理は次回の合焦位置ＡＰに合焦レンズを駆動させて行われる。
【０１３２】
そして、このような１回目から１０回目のレンズ駆動に伴う各動作が繰り返されることによって、被写体の移動に追従してＡＦ評価エリアＡＥの位置を変更しつつ、コンティニュアスＡＦ動作が行われる被写体追尾ＡＦ動作が実施される。
【０１３３】
＜被写体追尾ＡＦ動作における動作フロー＞
図１２は、撮像装置１におけるＡＦ動作全体の動作フローを模式的に示すフローチャートである。このＡＦ動作全体の動作フローはカメラ制御部７０によって制御される。まず、ライブビュー表示状態において、ユーザーがシャッターボタン６１を半押しすることでＳ１状態となると、ＡＦ動作が開始して、ステップＳ３１に進む。
【０１３４】
ステップＳ３１では、上述したようなワンショットＡＦ動作が行われ、ステップＳ３２に進む。
【０１３５】
ステップＳ３２では、上述したように、コンティニュアスＡＦ動作と被写体移動量の検出動作とを並行して行い、ステップＳ３３に進む。なお、ここでは、図９で示したコンティニュアスＡＦ動作の動作フローと、被写体移動量の検出動作とが並行して行われる。そして、距離指定モードでは、本撮影のタイミングとなると、予め指定されたレンズ位置に合焦レンズを移動させてＡＦ動作を中止する。また、被写体移動量の検出動作では、被写体移動量の検出に関する信頼性評価値Ｃが所定値よりも大きいか否かの処理も行い、その結果をカメラ制御部７０に送信する。
【０１３６】
ステップＳ３３では、被写体移動量の検出に関する信頼性評価値Ｃが所定値よりも大きいか否かを判別する。ここでは、移動量検出部４０からカメラ制御部７０へ、信頼性評価値Ｃが所定値よりも大きい旨が送信される場合は、信頼性評価値Ｃが所定値よりも大きいものと判別して、ステップＳ３４に進み、移動量検出部４０からカメラ制御部７０へ、信頼性評価値Ｃが所定値よりも大きい旨が送信されない場合は、信頼性評価値Ｃが所定値よりも大きくないものと判別して、ステップＳ３２に戻る。なお、ステップＳ３３からステップＳ３２に戻った場合は、ＡＦ評価エリアＡＥの位置の移動・変更は行われない。
【０１３７】
ステップＳ３４では、上述したように、ＡＦ評価エリアＡＥをステップＳ３２で検出された被写体移動量に基づいて移動・変更し、ステップＳ３５に進む。
【０１３８】
ステップＳ３５では、被写体の位置を示すポインタの位置をステップＳ３２で検出された被写体移動量に基づいて変更し、ステップＳ３２に戻る。
【０１３９】
以上のようにして、被写体追尾ＡＦ動作では、カメラ制御部７０の制御下で、被写体の移動を検出して、その移動に応じてＣＣＤ２１によって取得される画像に対するＡＦ評価エリアＡＥの相対的な位置を変更させつつ、合焦レンズを駆動させることで、被写体に対する合焦状態を保持する。
【０１４０】
＜距離指定撮影動作＞
図１３は、距離指定撮影動作の動作フローを示すフローチャートである。なお、図１３に示す動作フローは、カメラ制御部７０の制御によって実現される。以下、図１３に示す動作フローを参照しつつ、距離指定撮影動作について説明する。
【０１４１】
まず、ユーザーがモード切替ボタン６２を適宜押下することで、距離指定モードに設定されると、距離指定撮影動作が開始され、ステップＳ４１に進む。
【０１４２】
ステップＳ４１では、撮影距離を指定するための画面（撮影距離指定画面）が背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示され、ステップＳ４２に進む。
【０１４３】
図１４及び図１５は、撮影距離指定画面を例示する図である。撮影距離指定画面では、撮影距離を指定するための基準となる対象物（基準対象物）の位置を示すポインタＳＰ１が、ライブビュー画像上に表示される。そして、撮影距離指定画面では、例えば、ポインタＳＰ１はライブビュー画像の略中央付近に表示され、シャッターボタン６１を半押しすることで撮影距離を指定することができる旨が表示される。なお、撮影距離指定画面が表示された状態で、シャッターボタン６１を半押しすることで、その時点におけるポインタＳＰ１の位置に対応する被写体までの距離を撮影距離として指定することができる。また、図１４及び図１５では、ライブビュー画像に対するＡＦ評価エリアＡＥとポインタＳＰ１との位置関係を明確化するために、便宜上、ＡＦ評価エリアＡＥを併せて示しており、ポインタＳＰ１付近の画像に対してＡＦ評価エリアＡＥが設定される。
【０１４４】
ステップＳ４２では、シャッターボタン６１が半押しされて、Ｓ１状態となったか否か判別する。ここでは、Ｓ１状態となるまでステップＳ４２の判別を繰り返し、Ｓ１状態となればステップＳ４３に進む。
【０１４５】
ステップＳ４３では、上述したワンショットＡＦ動作が行われ、ステップＳ４４に進む。ここでは、Ｓ１状態となった時点において、ポインタＳＰ１が示す基準対象物に対して合焦するようなワンショットＡＦ動作が行われる。
【０１４６】
ステップＳ４４では、基準対象物に対して合焦する合焦レンズのレンズ位置Ｌｍを撮影距離に対応するレンズ位置としてＲＡＭに記憶し、ステップＳ４５に進む。このようにして、撮影距離を指定することができる。つまり、カメラ制御部７０が、距離指定モードにおいて、合焦レンズのレンズ位置を指定することで間接的に撮影距離を指定するための操作（「第１指定操作」とも称する）を受け付けるように制御する。
【０１４７】
例えば、図１４に示すような運動会のゴール地点に被写体が到達するシーンを撮影したい場合、撮像装置１からゴール地点までの距離と撮像装置１からゴールテープを持つ人物までの距離とがほぼ等価であることを利用して、図１５に示すように、ゴールテープを持つ人物にポインタＳＰ１を合わせて、Ｓ１状態とすることで、ゴール地点と撮影装置１との距離（すなわち撮影距離）を指定することができる。
【０１４８】
ステップＳ４５では、被写体を指定するための画面（被写体指定画面）が背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示され、ステップＳ４６に進む。
【０１４９】
図１６は、被写体指定画面を例示する図である。被写体指定画面では、被写体の位置を指定するためのポインタＳＰ２が、ライブビュー画像上に表示される。そして、被写体指定画面では、例えば、ポインタＳＰ２はライブビュー画像の略中央付近に表示され、シャッターボタン６１を半押しすることで被写体を指定することができる旨が表示される。なお、被写体指定画面が表示された状態で、シャッターボタン６１を半押しすることで、その時点におけるポインタＳＰ２が示す位置に対応する対象物を被写体として指定することができる。また、図１６では、ライブビュー画像に対するＡＦ評価エリアＡＥとポインタＳＰ２との位置関係を明確化するために、便宜上、ＡＦ評価エリアＡＥを併せて示しており、ポインタＳＰ２付近の画像に対してＡＦ評価エリアＡＥが設定される。
【０１５０】
ステップＳ４６では、ステップＳ４２でＳ１状態となったと判別した後に、シャッターボタン６１の半押し状態（Ｓ１状態）が解除されて、再度、シャッターボタン６１が半押しされてＳ１状態となったか否かを判別する。ここでは、再度Ｓ１状態となっていなければ、ステップＳ４７に進み、再度Ｓ１状態となればステップＳ４９に進む。
【０１５１】
ステップＳ４７では、撮影距離解除ボタン６３が押下されたか否かを判別する。ここでは、撮影距離解除ボタン６３が押下されなければ、ステップＳ４６に戻り、撮影距離解除ボタン６３が押下されれば、ＲＡＭに記憶されたレンズ位置Ｌｍを消去して（ステップＳ４８）、ステップＳ４１に戻る。
【０１５２】
つまり、撮影距離解除ボタン６３が、撮影距離に対応する合焦レンズの位置を指定する第１指定操作の後であって、後述する被写体を指定する操作（以下、「第２指定操作」とも称する）の前に、第１指定操作による指定内容であるレンズ位置Ｌｍを解除する操作を受け付ける。よって、特定の操作部材である撮影距離解除ボタン６３を押下操作するだけで、撮影距離に対応するレンズ位置Ｌｍの指定を容易にやり直すことができる。すなわち、簡単な操作で撮影距離の指定をやり直すことができるため、撮像装置１の操作性の向上を図ることができる。
【０１５３】
ステップＳ４９では、上述した被写体追尾ＡＦ動作が開始され、ステップＳ５０に進む。ここでは、ステップＳ４６において再度Ｓ１状態となったと判別された時点において、ポインタＳＰ２が示す被写体に対する合焦状態を保持するような被写体追尾ＡＦ動作が開始される。なお、以下のステップＳ５０からステップＳ５８の処理が行われる間、並行して被写体追尾ＡＦ動作が行われる。
【０１５４】
このように、カメラ制御部７０が、被写体を指定するための第２指定操作を受け付けるように制御することで、被写体追尾ＡＦ動作を開始することができる。ここでは、例えば、撮像装置１から見て前後上下左右方向の位置が刻々と変化する走者がゴールするシーンを撮影したい場合、図１６に示すように、走者にポインタＳＰ２を合わせて、再度Ｓ１状態とすることで、走者を被写体として指定することができる。
【０１５５】
ステップＳ５０では、被写体解除ボタン６４が押下されたか否かを判別する。ここでは、被写体解除ボタン６４が押下されなければ、ステップＳ５１に進み、被写体解除ボタン６４が押下されれば、被写体の指定が解除されて（ステップＳ５２）、ステップＳ４５に戻る。つまり、被写体解除ボタン６４が、被写体を指定する第２指定操作の後であって、本撮影前に、第２指定操作による被写体の指定を解除する操作を受け付ける。よって、特定の部材である被写体解除ボタン６４を押下操作するだけで、被写体の指定を容易にやり直すことができる。その結果、例えば、被写体の指定を変更したい場合や、ＣＣＤ２１で取得される画像から被写体が外れてしまった場合にも、被写体解除ボタン６４を押下して、一旦被写体の指定を解除して、再度被写体を指定することで、容易に対処可能である。すなわち、撮像装置１の操作性の向上を図ることができる。
【０１５６】
ステップＳ５１では、上下レバー６５を操作して可変焦点光学系を駆動させる操作（ズーム操作）があったか否かを判別する。ここでは、ズーム操作がない場合には、ステップＳ５４に進み、ズーム操作があった場合には、被写体の指定が解除されて（ステップＳ５３）、ステップＳ４９に戻る。
【０１５７】
ここで、ステップＳ４９に戻るときには、ズーム操作による撮影倍率の変化に応じて、ＡＦ評価値算出部３０に入力される画像において、ズーム操作前に追尾していた被写体に対応する位置にＡＦ評価エリアＡＥを設定する。例えば、ＡＦ評価値算出部３０に入力される画像について、画像の中央を中心としてズーム操作による撮影倍率の変化を画像上の座標変化に置き換える手法を用いることで、ズーム操作前に追尾していた被写体位置に相当する画像上の部分にＡＦ評価エリアＡＥを設定する。なお、撮影倍率の変化を画像上の座標変化に置き換えるためのデータ（テーブル等）は、カメラの設計に応じて設定することができ、予めカメラ制御部７０のＲＯＭ内などに格納しておくことができる。
【０１５８】
そして、ステップＳ４９で、撮影倍率の変化に応じて設定されたＡＦ評価エリアＡＥに相当する画像データに基づいたワンショットＡＦ動作によって被写体を自動的に再指定して、再度被写体追尾ＡＦ動作を開始する。つまり、カメラ制御部７０が、被写体を指定する第２指定操作後であって本撮影前において、撮影レンズ１１の焦点距離の変更に応答して、第２指定操作による被写体の指定を解除するとともに、被写体を再指定して、被写体追尾ＡＦ動作を再度開始するように制御する。
【０１５９】
なお、ズーム操作があった場合には、撮影レンズ１１の可変焦点光学系のレンズ配置が変化するため、同じ被写体の位置に対する合焦レンズの合焦位置が変化し、撮影距離に対応するレンズ位置Ｌｍも変化する。よって、ズーム操作があった場合には、焦点距離の変更に応じてレンズ位置Ｌｍを変換してＲＡＭに記憶し直す。なお、この焦点距離の変更に応じたレンズ位置Ｌｍの変換については、撮影レンズ１１の設計によって決定され、予め、ＲＯＭなどに変換式や変換テーブル等を格納することで実現することができる。
【０１６０】
このように、ズーム操作があった場合に被写体を再指定するのは、ズーム操作によってＣＣＤ２１で取得される画像に対する被写体の位置及び大きさ等が大きく変化し過ぎて、被写体追尾ＡＦ動作を適正に継続することができなるためである。これは、縦及び横方向への被写体の移動量を検出するために画像上に設けられる各エリアで画像情報が大きく変化し過ぎて、被写体の移動量を適正に検出することができなくなってしまうからである。
【０１６１】
そこで、撮像装置１では、ズーム操作があった場合には、被写体を再度指定するとともに、被写体に対する合焦状態を保持する動作を再度開始することで、被写体に対する被写体追尾ＡＦ動作が継続できなくなるといった不具合が生じる状況に対処することができる。
【０１６２】
ステップＳ５４では、その時点における合焦レンズの合焦位置Ｌｉを認識し、ステップＳ５５に進む。ここでは、コンティニュアスＡＦ動作によって合焦レンズの次回の合焦位置が検出される度にステップＳ５４の処理が行われるように制御される。なお、ここでは、例えば、合焦位置Ｌｉが一定間隔ｔで検出され、ステップＳ５４が一定間隔ｔで行われるものとする。
【０１６３】
ステップＳ５５では、合焦レンズの合焦位置の変化に基づいて、被写体移動速度Ｖを算出し、ステップＳ５６に進む。
【０１６４】
ここで、撮像装置１と被写体（合焦する撮影対象物）との間の距離（被写体距離）と、合焦レンズの合焦位置とは、一定の関係が成立し、その関係は予めレンズの設計によって決まる。よって、例えば、撮像装置１では、合焦レンズの合焦位置と被写体距離との関係をＲＯＭ内等に予め記憶しておき、被写体距離を合焦レンズの合焦位置Ｌｉに基づいて算出することができる。換言すれば、カメラ制御部７０が、被写体距離を合焦レンズの合焦位置Ｌｉに基づいて検出するように制御する。そして、カメラ制御部７０において、合焦位置Ｌｉに基づいて算出される被写体距離の変化と合焦位置Ｌｉの検出タイミングとに基づいて、撮影レンズ１１の光軸方向における被写体の移動速度（被写体移動速度）Ｖを算出する。ここでは、合焦位置Ｌｉの検出間隔ｔ当たりの被写体の移動距離を被写体移動速度Ｖとして算出することとする。
【０１６５】
なお、被写体移動速度Ｖを算出するためには、少なくとも２点以上の合焦位置Ｌｉが時間順次に検出されなければならない。そこで、例えば、ステップＳ５５の処理が１回目の場合には、２点の合焦位置Ｌｉの変化量と検出間隔とに基づいて被写体移動速度Ｖが算出される。そして、ステップＳ５２の処理が例えば５回よりも少ない間は、検出されたＮ（Ｎ＝３，４，５）点の合焦位置Ｌｉ全てについての変化量と検出間隔Ｎ×ｔとに基づいて被写体移動速度Ｖを算出し、その後は、例えば、直前に得られた５点の合焦位置Ｌｉの変化量と検出時間４ｔとに基づいて被写体移動速度Ｖが算出される。
【０１６６】
ステップＳ５６では、ステップＳ５５で取得された被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐよりも大きいか否かを判別する。ここでは、Ｖ＞Ｖｐの場合には、ステップＳ５７に進み、Ｖ＞Ｖｐでない場合には、ステップＳ５８に進む。なお、所定値Ｖｐは、撮像装置１の設計に応じて設定することができ、例えば、Ｖｐを合焦レンズのレンズ位置をレンズ位置Ｌｍとした場合における被写界深度の略半分とすることができる。なお、被写界深度は、一般的な計算手法と同様に、ＣＣＤ２１の画素間のピッチ、許容錯乱円、合焦させたい被写体までの距離、撮影レンズ１１の焦点距離、及び絞り値などに基づいて算出することができる。
【０１６７】
ここで、図１１に示すように、コンティニュアスＡＦ動作では、合焦レンズの次回の合焦位置Ｌｉを検出するために、例えば、合焦レンズの７点のレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得して演算を行う必要がある。そして、図１０にも示すように、７点のレンズ位置のうち４点目のレンズ位置近傍が次回の合焦位置Ｌｉとなる。そのため、次回の合焦位置Ｌｉを検出した時点では、４点目のレンズ位置におけるＡＦ評価値を取得してから大凡ｔ／２程度時間が経過している。つまり、コンティニュアスＡＦ動作では、次回の合焦位置Ｌｉを検出するための処理（主に複数のレンズ位置におけるＣＣＤ２１の露光及び電荷信号読出し時間）に要する時間に起因して、大凡ｔ／２程度の合焦位置Ｌｉの検出遅れを生じる。したがって、合焦位置Ｌｉが検出・認識された時点においては、合焦位置Ｌｉの検出遅れの間に被写体が若干移動してしまう。特に、被写体移動速度Ｖが大きければ大きい程、検出遅れの間における被写体の移動距離が大きくなる。
【０１６８】
また、ある時点において、本撮影を開始するための信号（本撮影開始信号）が発せられたとしても、その時点において、ＣＣＤ２１ではライブビュー画像等を取得するための電荷の読出し等が行われている。よって、本撮影のために、ＣＣＤ２１における電荷転送路中の電荷を排出する必要などがあり、そのような処理に必要な時間分だけ、本撮影の開始が遅れることとなる。このような理由により、本撮影開始信号が発せられてから、本撮影が開始されるまでの動作遅れ（以下、「レリーズタイムラグ」と称する）が生じる。よって、本撮影開始信号が発せられてから、本撮影が開始されるまでに、被写体は若干移動してしまう。特に、被写体移動速度Ｖが大きければ大きい程、レリーズタイムラグの間における被写体の移動距離が大きくなる。なお、距離指定撮影動作では、本撮影時には合焦レンズをレンズ位置Ｌｍまで駆動させて本撮影を行うが、被写体追尾ＡＦ動作によって本撮影直前には合焦レンズがレンズ位置Ｌｍ近傍まで駆動しているため、レリーズタイムラグの間に、合焦レンズを少しだけ駆動させるだけでレンズ位置Ｌｍまで駆動可能である。
【０１６９】
そこで、撮像装置１では、被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐよりも大きいか否かを判別して、被写体移動速度Ｖが比較的大きな値である所定値Ｖｐよりも大きな場合には、合焦位置Ｌｉの検出遅れ及びレリーズタイムラグを考慮して本撮影動作のタイミングを制御する。なお、ここでは、合焦位置Ｌｉの検出遅れが大凡ｔ／２程度となることから、合焦位置Ｌｉの検出遅れをｔ／２と近似的に擬制し、レリーズタイムラグをＲｔとして、本撮影動作のタイミングを制御する。
【０１７０】
なお、ｔ／２よりもＲｔの方が比較的短い場合、時間ｔにおいて被写界深度の半分以下しか被写体が前後方向に移動しないときには、被写体が被写界深度に入ったことを確認してから、本撮影開始信号を発しても、ｔ／２＋Ｒｔの間に被写体が被写界深度の半分も前後方向に移動することはなく、所望の撮影距離近傍に被写体が到達しているタイミングで本撮影することで、鮮明な画像を取得することができる。よって、このような場合には、上述のごとく、所定値Ｖｐを合焦レンズのレンズ位置をレンズ位置Ｌｍとした場合における被写界深度の略半分とすることができる。
【０１７１】
その一方で、特に、被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐよりも大きく、比較的大きな場合には、合焦位置Ｌｉの検出遅れｔ／２やレリーズタイムラグＲｔの間における被写体の移動量が大きくなる。よって、合焦位置Ｌｉの検出遅れ及びレリーズタイムラグを考慮して本撮影のタイミングを制御することによって、本撮影のタイミングを適正化することができる。なお、検出遅れｔ／２がレリーズタイムラグＲｔよりも比較的長い場合には、検出遅れｔ／２だけを考慮して本撮影のタイミングを制御しても、本撮影のタイミングをある程度適正化することができるが、レリーズタイムラグＲｔを考慮して本撮影のタイミングを制御する方が、本撮影のタイミングをさらに適正化することができる。
【０１７２】
ステップＳ５７では、本撮影開始信号を発するタイミング（信号出力タイミング）となっているか否かを判別する。具体的には、（Ｌｍ−Ｌｉ）−ｆ（Ｄ）＜Ｔｈ１の関係が成立するか否かを判別する。ここでは、（Ｌｍ−Ｌｉ）−ｆ（Ｄ）＜Ｔｈ１の関係が成立する場合には、ステップＳ５９に進み、成立しない場合にはステップＳ５０に戻る。
【０１７３】
ここで、ＬｍはステップＳ４４で記憶した撮影距離に対応する合焦レンズのレンズ位置であり、Ｌｉは直近のステップＳ５４で認識されたレンズ位置Ｌｉであり、ｆ（Ｄ）は後述する移動予測距離Ｄに係る関数である。Ｔｈ１はレリーズを許可する基準となる所定の閾値であり、例えば、合焦レンズのレンズ位置をレンズ位置Ｌｍとした場合における被写界深度に基づいて設定することができ、例えば、その被写界深度の略半分の距離に対応する合焦レンズの駆動距離に設定することができる。
【０１７４】
そして、Ｄは検出遅れｔ／２及びレリーズタイムラグＲｔの間に被写体が撮影レンズ１１の光軸方向に移動する予測距離（移動予測距離）であり、下式（１１）に、検出遅れｔ／２とレリーズタイムラグＲｔと直近のステップＳ５５で算出された被写体移動速度Ｖとを代入することで求めることができる。
【０１７５】
Ｄ＝Ｖ×（Ｒｔ＋ｔ／２）・・・（１１）。
【０１７６】
また、ｆ（Ｄ）は移動予測距離Ｄを合焦レンズのレンズ位置に換算する関数であり、ｋ、Ｑ、Ｐを撮影レンズ１１の設計によって定まる定数とすると、下式（１２）で示される。
【０１７７】
ｆ（Ｄ）＝ｋ×｛Ｑ／（Ｄ−Ｐ）｝・・・（１２）。
【０１７８】
図１７は、ステップＳ５７における本撮影開始信号を発する信号出力タイミングの判別について説明する図である。なお、ステップＳ５７では、合焦レンズの位置を尺度として信号出力タイミングを判別したが、図１７では、図示のし易さの観点から、合焦レンズの合焦位置と一対一に対応する撮像装置１からの前後方向における距離を判別の尺度として示している。また、図１７では、横軸が時刻を、縦軸が撮像装置１からの前後方向における距離を示しており、合焦レンズの合焦位置Ｌｍに対応する被写体距離ＹLm、合焦レンズのレンズ位置をレンズ位置Ｌｍとした場合における被写界深度の遠端から撮像装置１までの距離Ｙ(Lm-Th1)を示している。なお、距離Ｙ(Lm-Th1)は、合焦レンズのレンズ位置Ｌｍ−Ｔｈ１に対応する被写体距離である。
【０１７９】
図１７に示すように、例えば、ステップＳ５４で認識間隔ｔで直近に認識された５点の合焦位置に対応する被写体距離（測距値）Ｙm，Ｙm+1，Ｙm+2，Ｙm+3，Ｙm+4に基づいて、ステップＳ５５で被写体移動速度Ｖ（＝［Ｙm+4−Ｙm]／４）が算出される。そして、検出遅れｔ／２及びレリーズタイムラグＲｔの間に被写体が前後方向に移動する移動予測距離Ｄを加味して信号出力タイミングの判別を行う。具体的には、図１７中において星印で示すように、測距値Ｙm+4に対応する合焦位置Ｌｉが認識されたタイミングから検出遅れｔ／２及びレリーズタイムラグＲｔ分だけ経過した時点において、被写体が図中でハッチングを付して示した被写界深度の範囲内に入ると判別される場合、すなわち（Ｌｍ−Ｌｉ）−ｆ（Ｄ）＜Ｔｈ１の関係が成立する場合には、信号出力タイミングが来たもの判別し、ステップＳ５９に進む。
【０１８０】
言い換えれば、直近に認識された被写体距離Ｙm+4と被写体移動速度Ｖと移動予測距離Ｄとから、直近に合焦位置Ｌｉが検出された時点から合焦位置の検出遅れｔ／２とレリーズタイムラグＲｔとを含む時間だけ経過した後の被写体距離（予測被写体距離）が、合焦レンズのレンズ位置がレンズ位置Ｌｍに設定されている場合における被写界深度の範囲内に入ると判別される場合には、信号出力タイミングが来たものと判別する。つまり、所望の撮影距離の前後に存在する被写界深度の範囲すなわち撮影距離に応じた許容範囲（許容距離範囲とも称する）内に被写体が入っているタイミングで本撮影を行うように制御される。
【０１８１】
そして、特に、ここでは、カメラ制御部７０によって、被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐよりも大きな場合には、合焦位置の検出遅れ（すなわち被写体距離の検出遅れ）ｔ／２とレリーズタイムラグＲｔとを含む時間（処理遅延時間とも称する）と、被写体移動速度Ｖとに基づいて、本撮影のタイミングが制御される。
【０１８２】
ステップＳ５８では、本撮影開始信号を発するタイミング（信号出力タイミング）となっているか否かを判別する。具体的には、（Ｌｍ−Ｌｉ）＜Ｔｈ１の関係が成立するか否かを判別する。ここでは、（Ｌｍ−Ｌｉ）＜Ｔｈ１の関係が成立する場合には、ステップＳ５９に進み、成立しない場合にはステップＳ５０に戻る。つまり、許容距離範囲内に被写体が入っているタイミングで本撮影を行うように制御される。
【０１８３】
ステップＳ５７またはステップＳ５８において、信号出力タイミングとなっていないと判別されて、ステップＳ５０に戻る際には、毎回ライブビュー画像を更新して、信号出力タイミングとなるまでステップＳ５０からステップＳ５８までの処理を繰り返す。つまり、被写体を指定する第２指定操作後に、被写体追尾ＡＦ動作が実施されるとともに、背面ＣＣＤ２１により時間順次に取得される画像をＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂが表示する。なお、信号出力タイミングとなっていない間に更新されるライブビュー画像の一例を図１８に示す。図１８では、ライブビュー画像に対するＡＦ評価エリアＡＥと被写体位置を示すポインタＳＰとの位置関係を明確化するために、便宜上、ＡＦ評価エリアＡＥを併せて示しており、ポインタＳＰ付近の画像に対してＡＦ評価エリアＡＥが設定される。
【０１８４】
ステップＳ５９では、本撮影開始信号を発するとともに、合焦レンズをレンズ位置Ｌｍまで移動させて本撮影を行い、距離指定撮影動作を終了する。図１９は、本撮影のタイミングにおいて背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示されるライブビュー画像を例示する図である。図１９に示すにように、本撮影のタイミングでは、ライブビュー画像上に被写体の位置を示すポインタＳＰが表示されるとともに、本撮影中であることを示す表示（カメラのマーク）ＲＭがライブビュー画像上に重畳表示される。そして、このステップＳ５９では、例えば、図１９に示すにように、走者がゴールテープに到達した瞬間を鮮明な画像としてとらえてメモリカード９に記憶することができる。
【０１８５】
このようにして、距離指定モードに設定されている場合には、カメラ制御部７０が、
（Ｉ）合焦レンズの位置（撮影位置とも称する）Ｌｍを指定することで間接的に撮影距離を指定する第１指定操作と、被写体を指定する第２指定操作とを時間順次に受け付け、
（II）第２指定操作後に、被写体追尾ＡＦ動作が行われるとともに、ＣＣＤ２１により時間順次に取得されるライブビュー画像を背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂが時間順次に表示しつつ、時間順次に合焦レンズの合焦位置Ｌｉを検出することによって被写体距離を検出して、
（III）第１指定操作によって指定された撮影距離に応じた許容距離範囲内に、被写体距離（予測被写体距離を含む）が入るようなタイミングで本撮影を行うような距離指定撮影動作を制御する。
【０１８６】
以上のように、撮像装置１では、距離指定撮影モードにおいて、まず、撮影前に予め撮影距離を指定しておき、次に被写体を指定すると、被写体が移動しても被写体に対する合焦状態が保持されるとともに、ＣＣＤ２１によって時間順次に取得されるライブビュー画像を背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示させつつ、指定された撮影距離に応じた許容距離範囲内に被写体が入っているタイミングで本撮影を行う。このような構成とすることで、例えば、被写体が上下左右方向に激しく移動する場合であっても、ほとんどぼけていない表示画像を視認しつつ、フレーミング動作を行うことができる。その結果、所望の撮影距離近傍まで被写体が移動してきたタイミングで、鮮明な画像を容易に取得できる。
【０１８７】
また、合焦レンズのレンズ位置を指定することで撮影距離を予め指定し、被写体距離を合焦レンズの合焦位置に基づいて検出する。したがって、例えば、汎用の電子カメラの構成の他に、被写体の距離を測定する特別な構成を要せず、撮像装置１の製造コストの低減ならびに小型軽量化に資することができる。
【０１８８】
また、合焦位置Ｌｉの検出遅れ、すなわち被写体距離の検出遅れとレリーズタイムラグとを含む処理遅延時間と、前後方向における被写体移動速度Ｖとに基づいて、本撮影のタイミングを制御する。したがって、本撮影のタイミングを適正化することができる。特に、被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐよりも大きく、被写体移動速度Ｖが比較的大きな場合には、処理遅延時間における被写体の移動量が大きいため、処理遅延時間と被写体移動速度Ｖとに基づいて、本撮影のタイミングを制御することが有効である。つまり、距離指定モードでは、被写体追尾ＡＦ動作により被写体の移動に合わせて合焦レンズが移動するが、合焦レンズの位置を適宜検出し、被写体移動速度Ｖ、検出遅れｔ／２、レリーズタイムラグＲｔを加味して、被写界深度の範囲内に被写体が到達していると判別されるタイミングで本撮影を行うように制御する。その結果、所望の撮影距離近傍に被写体が到達している鮮明な画像を取得することができる。
【０１８９】
＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１９０】
◎例えば、上述した実施形態では、距離指定モードにおいて、撮影距離を指定して、その撮影距離の前後に存在する被写界深度に対応する範囲を許容距離範囲とし、許容距離範囲内に被写体が到達するようなタイミングで本撮影を行ったが、これに限られるものではなく、例えば、ユーザーの操作に応じて許容距離範囲の両端を直接指定するようにしても良い。言い換えれば、ユーザーが２つの撮影距離を指定し、その２つの撮影距離の間を許容距離範囲とするようにしても良い。つまり、撮影距離を指定する第１指定操作が、許容距離範囲の両端（２つの撮影距離）を指定する指定操作を含むようにしても良い。
【０１９１】
図２０及び図２１は、許容距離範囲の両端を指定する場合における距離指定撮影動作の動作フローを示すフローチャートである。以下、図２０及び図２１に示す動作フローを参照しつつ、変形例に係る距離指定撮影動作について説明する。
【０１９２】
まず、ユーザーがモード切替ボタン６２を適宜押下することで、距離指定モードに設定されると、距離指定撮影動作が開始され、ステップＳ６１に進む。
【０１９３】
ステップＳ６１では、図１４及び図１５に示すような撮影距離指定画面が背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示され、ステップＳ６２に進む。
【０１９４】
ステップＳ６２では、シャッターボタン６１が半押しされて、Ｓ１状態となったか否か判別する。ここでは、Ｓ１状態となるまでステップＳ６２の判別を繰り返し、Ｓ１状態となればステップＳ６３に進む。
【０１９５】
ステップＳ６３では、ワンショットＡＦ動作が行われ、ステップＳ６４に進む。ここでは、Ｓ１状態となった時点においてポインタＳＰ１が示す基準対象物に対して合焦するようなワンショットＡＦ動作が行われる。
【０１９６】
ステップＳ６４では、基準対象物に対して合焦する合焦レンズのレンズ位置Ｌｍ１を１つ目の撮影距離に対応するレンズ位置としてＲＡＭに記憶し、ステップＳ６５に進む。このようにして、１つ目の撮影距離を指定することができる。
【０１９７】
ステップＳ６５では、ステップＳ６１と同様に図１４及び図１５に示すような撮影距離指定画面が背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示され、ステップＳ６６に進む。
【０１９８】
ステップＳ６６では、シャッターボタン６１が半押しされて、Ｓ１状態となったか否か判別する。ここでは、Ｓ１状態となるまでステップＳ６６の判別を繰り返し、Ｓ１状態となればステップＳ６７に進む。
【０１９９】
ステップＳ６７では、ワンショットＡＦ動作が行われ、ステップＳ６８に進む。ここでは、Ｓ１状態となった時点においてポインタＳＰ１が示す基準対象物に対して合焦するようなワンショットＡＦ動作が行われる。
【０２００】
ステップＳ６８では、基準対象物に対して合焦する合焦レンズのレンズ位置Ｌｍ２を２つ目の撮影距離に対応するレンズ位置としてＲＡＭに記憶し、ステップＳ６９に進む。このようにして、２つ目の撮影距離を指定することができる。
【０２０１】
ステップＳ６９では、図１６に示すような被写体を指定するための画面（被写体指定画面）が背面ＬＣＤ１６ＡやＥＶＦ１６Ｂに表示され、ステップＳ７０に進む。
【０２０２】
ステップＳ７０では、ステップＳ６６でＳ１状態となったと判別した後に、シャッターボタン６１の半押し状態（Ｓ１状態）が解除されて、再度、シャッターボタン６１が半押しされてＳ１状態となったか否かを判別する。ここでは、再度Ｓ１状態となっていなければ、ステップＳ７１に進み、再度Ｓ１状態となればステップＳ７３に進む。
【０２０３】
ステップＳ７１では、撮影距離解除ボタン６３が押下されたか否かを判別する。ここでは、撮影距離解除ボタン６３が押下されなければ、ステップＳ７０に戻り、撮影距離解除ボタン６３が押下されれば、ＲＡＭに記憶されたレンズ位置Ｌｍ１，Ｌｍ２を消去して（ステップＳ７２）、ステップＳ６１に戻る。
【０２０４】
ステップＳ７３では、被写体追尾ＡＦ動作が開始され、図２１のステップＳ８１に進む。ここでは、ステップＳ７０において再度Ｓ１状態となったと判別された時点においてポインタＳＰ２が示す被写体に対する合焦状態を保持するような被写体追尾ＡＦ動作が開始される。なお、以下のステップＳ８１からステップＳ８８の処理が行われる間、並行して被写体追尾ＡＦ動作が行われる。
【０２０５】
ステップＳ８１では、被写体解除ボタン６４が押下されたか否かを判別する。ここでは、被写体解除ボタン６４が押下されなければ、ステップＳ８２に進み、被写体解除ボタン６４が押下されれば、被写体の指定が解除されて（ステップＳ８３）、図２０のステップＳ６９に戻る。
【０２０６】
ステップＳ８２では、上下レバー６５を操作して可変焦点光学系を駆動させる操作（ズーム操作）があったか否かを判別する。ここでは、ズーム操作がない場合には、ステップＳ８４に進み、ズーム操作があった場合には、被写体の指定が解除されて（ステップＳ８３）、図２０のステップＳ６９に戻る。
【０２０７】
なお、ズーム操作があった場合には、撮影レンズ１１の可変焦点光学系のレンズ配置が変化するため、同じ被写体の距離に対する合焦レンズの合焦位置が変化し、撮影距離に対応するレンズ位置Ｌｍ１，Ｌｍ２も変化する。よって、ズーム操作があった場合には、焦点距離の変更に応じてレンズ位置Ｌｍ１，Ｌｍ２を変換してＲＡＭに記憶し直す。
【０２０８】
ステップＳ８４では、その時点における合焦レンズの合焦位置Ｌｉを認識し、ステップＳ８５に進む。ここでは、上述したように、コンティニュアスＡＦ動作によって合焦レンズの次回の合焦位置が検出される度に、ステップＳ８４の処理が行われるように制御される。そして、例えば、合焦位置Ｌｉが一定間隔ｔで検出、認識される。
【０２０９】
ステップＳ８５では、図１３のステップＳ５５と同様にして、合焦レンズの合焦位置の変化に基づいて、被写体移動速度Ｖを算出し、ステップＳ８６に進む。
【０２１０】
ステップＳ８６では、ステップＳ８５で取得された被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐ２よりも大きいか否かを判別する。ここでは、Ｖ＞Ｖｐ２の場合には、ステップＳ８７に進み、Ｖ＞Ｖｐ２でない場合には、ステップＳ８８に進む。
【０２１１】
所定値Ｖｐ２は、撮像装置１の設計に応じて設定することができ、例えば、Ｖｐ２を合焦位置Ｌｍ１に対応する被写体距離ＳＤ１と合焦位置Ｌｍ２に対応する被写体距離ＳＤ２との差分の絶対値（許容距離）ＤＡの半分とすることができる。なお、合焦位置Ｌｉの検出遅れｔ／２よりもレリーズタイムラグＲｔの方が比較的短い場合、時間ｔにおいて許容距離ＤＡの半分以下しか被写体が前後方向に移動しないときには、被写体が被写界深度に入ったことを確認してから、本撮影開始信号を発しても、ｔ／２＋Ｒｔの間に被写体が許容距離ＤＡの半分も前後方向に移動することはないため、本撮影によって鮮明な画像を取得することができる。よって、このような場合には、上述のごとく、Ｖｐ２を許容距離ＤＡの略半分とすることができる。その一方で、特に、被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐ２よりも大きく、比較的大きな場合には、合焦位置Ｌｉの検出遅れｔ／２やレリーズタイムラグをＲｔにおける被写体の移動量が大きい。よって、合焦位置Ｌｉの検出遅れ及びレリーズタイムラグを考慮して本撮影のタイミングを制御することによって、本撮影のタイミングを適正化する。
【０２１２】
ステップＳ８７では、本撮影開始信号を発するタイミング（信号出力タイミング）となっているか否かを判別する。具体的には、（Ｌｍ１＋Ｌｍ２）／２−Ｌｉ−ｆ（Ｄ）＜Ｔｈ２の関係が成立するか否かを判別する。ここでは、（Ｌｍ１＋Ｌｍ２）／２−Ｌｉ−ｆ（Ｄ）＜Ｔｈ２の関係が成立する場合には、信号出力タイミングとなっていると判別されて、ステップＳ８９に進み、成立しない場合には、信号出力タイミングとなっていないと判別されて、ステップＳ８１に戻る。
【０２１３】
ここで、Ｌｍ１，Ｌｍ２はステップＳ６４及びステップＳ６８で記憶したレンズ位置であり、Ｌｉは直近のステップＳ８４で認識されたレンズ位置Ｌｉであり、ｆ（Ｄ）は移動予測距離Ｄに係る関数である。Ｔｈ２はレリーズを許可する基準となる所定の閾値であり、例えば、許容距離ＤＡの略半分の距離に対応する合焦レンズの駆動距離に設定することができる。移動予測距離Ｄについては、上述した実施形態と同様な移動予測距離Ｄとなるため説明を省略する。
【０２１４】
上述した実施形態では、移動予測距離Ｄを考慮して、合焦レンズを合焦位置Ｌｍとした場合における被写界深度範囲内に被写体が入るようなタイミングで本撮影を行うように判別したが、ステップＳ８７では、移動予測距離Ｄを考慮して、指定された２つの撮影距離の間の範囲（許容距離範囲）内に被写体が入るようなタイミングで本撮影を行うように判別している。
【０２１５】
ステップＳ８８では、信号出力タイミングとなっているか否かを判別する。具体的には、（Ｌｍ１＋Ｌｍ２）／２−Ｌｉ＜Ｔｈ２の関係が成立するか否かを判別する。ここでは、（Ｌｍ１＋Ｌｍ２）／２−Ｌｉ＜Ｔｈ２の関係が成立する場合には、信号出力タイミングとなっていると判別されて、ステップＳ８９に進み、成立しない場合には、信号出力タイミングとなっていないと判別されて、ステップＳ８１に戻る。つまり、許容距離範囲内に被写体が入っているタイミングで本撮影を行うように制御される。ステップＳ８７またはステップＳ８８において、信号出力タイミングとなっていないと判別されて、ステップＳ８１に戻る際には、毎回ライブビュー画像を更新して、信号出力タイミングとなるまでステップＳ８１からステップＳ８８までの処理を繰り返す。
【０２１６】
ステップＳ８９では、本撮影開始信号を発するとともに、本撮影動作を行う。このとき、ステップＳ８７から進んできた場合には、直近のステップＳ８４で認識されたレンズ位置Ｌｉから移動予測距離Ｄ分に相当する距離だけ合焦レンズを駆動させて、本撮影を行う。また、ステップＳ８８から進んできた場合には、直近のステップＳ８４で認識されたレンズ位置Ｌｉに合焦レンズを固定して本撮影を行う。
【０２１７】
このように、許容距離範囲の両端をユーザーが指定することができるようにすることで、上述した実施形態のように、指定した撮影距離に応じた被写界深度内に被写体が存在するような場合だけでなく、任意に指定した許容距離範囲内に被写体が存在するタイミングに本撮影を行う。したがって、ユーザーによる任意の指定操作によって、本撮影時の被写体距離にある程度の幅すなわち余裕を持たせることができる。このような撮影方法は、例えば、被写体がどこまで接近してくるのか完全には予測できないような場合等に対して有効である。
【０２１８】
◎また、上述した実施形態では、撮影距離指定画面及び被写体指定画面において、ポインタＳＰ１，ＳＰ２が画面の略中央に表示されたが、これに限られるものではなく、例えば、撮像装置に設けられる十字キー（不図示）をユーザーが種々操作することで、撮影距離指定画面及び被写体指定画面上でポインタＳＰ１，ＳＰ２の位置を任意に移動させることができるようにしても良い。
【０２１９】
このように撮影距離指定画面及び被写体指定画面上でポインタＳＰ１，ＳＰ２の位置を任意に移動させることができるようにした場合における撮影距離の指定及び被写体の指定等について、以下、図２２及び図２３に撮影距離指定画面及び被写体指定画面の具体例を挙げて説明する。なお、図２２、図２３、及び後述する図２４については、ＡＦ評価エリアＡＥの位置を示すために、ＡＦ評価エリアＡＥを併せて示している。
【０２２０】
例えば、図２２に示すような運動会のゴール地点に被写体が到達するシーンを撮影したい場合、撮像装置からゴール地点までの距離と撮像装置からゴールテープを持つ人物までの距離とがほぼ等価であることを利用して、図２２に示すように、ゴールテープを持つ人物の位置までポインタＳＰ１を移動させ、Ｓ１状態とすることで、撮影距離を指定することができる。
【０２２１】
そして、図２３に示すように、被写体である走者の位置までポインタＳＰ２を移動させ、Ｓ１状態とすることで、被写体を指定することができる。
【０２２２】
このようにして、撮影距離と被写体を指定した場合には、図２４に示すように、被写体の移動に合わせてＡＦ評価エリアＡＥが更新されつつ、図２５に示すようなライブビュー画像が表示されるタイミングで本撮影が行われる。
【０２２３】
図２２から図２５に示すように、撮影距離指定画面及び被写体指定画面上でポインタＳＰ１，ＳＰ２の位置を任意に移動させることができるようにした場合、撮像装置の向きをほとんど変化させることなく撮影距離の指定、被写体の指定、及び本撮影まで可能となる。したがって、大凡のフレーミングを決めた状態で、撮影距離及び被写体の指定を行うことができる。その結果、撮影距離の指定、被写体の指定、及び本撮影までの間で、激しく撮像装置を振る動作を無くすことも可能となるため、ライブビュー画像上等を視認しつつ、容易に被写体の動きを追うこともできるとともに、フレーミングも容易となるため、操作性の向上に資する。
【０２２４】
◎また、上述した実施形態では、許容距離範囲内に被写体が到達しているタイミングで本撮影を行ったが、これに限られるものではなく、例えば、指定した撮影距離に被写体がちょうど到達するタイミングを予測して本撮影を行うようにしても良い。このような構成とすることで、例えば、被写体が前後方向に比較的長い距離を有している場合にも、被写体のより多くの部分が被写界深度範囲内に入った状態で本撮影をすることが可能となるため、より、鮮明な画像を取得することができる。
【０２２５】
◎また、上述した実施形態では、被写体追尾ＡＦ動作において、被写体の移動に合わせてＡＦ評価エリアＡＥを移動させたが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＣＤ２１によって得られる画像に対して相対的に異なる位置に設定される複数のエリアのうちの一つのエリアを選択的にＡＦ評価エリアとして使用可能となるように設定し、被写体の移動に合わせて、複数のエリアのうちの一つのエリアを時間順次にＡＦ評価エリアとすることで、被写体を追尾するようにＡＦ評価エリアの位置を切り替えるようにしても良い。
【０２２６】
◎また、上述した実施形態では、合焦レンズのレンズ位置に基づいて、撮影距離を設定したり、被写体距離を測定したが、これに限られるものではなく、例えば、外光パッシブ方式など他の方式を用いて撮影距離や被写体距離を設定及び測定するようにしても良い。
【０２２７】
◎また、上述した実施形態では、時間順次に取得される２つの画像における輝度の変化を比較評価することで、被写体の移動量を検出したが、これに限られるものではなく、例えば、時間順次に取得される複数の画像における色の変化を比較評価することで、被写体の移動量を検出しても良い。
【０２２８】
◎また、上述した実施形態では、被写体移動速度Ｖが所定値Ｖｐよりも大きなときに、検出遅れｔ／２及びレリーズタイムラグＲｔを含む処理遅延時間における被写体の移動距離を考慮して本撮影のタイミングを制御したが、これに限られるものではなく、例えば、被写体の移動速度に拘わらず、常に、処理遅延時間における被写体の移動距離を考慮して本撮影のタイミングを制御しても良い。
【０２２９】
◎また、上述した実施形態では、被写体移動量が縦方向や横方向に０、または１６、または３２画素分であると検出され、検出の最小単位は１６画素分であったが、これに限られるものではなく、例えば、上述した実施形態と同様にして縦及び横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ１０を算出するとともに、それらの値について補間計算を行うことによって、１６画素よりも細かな被写体移動量を検出するようにしても良い。
【０２３０】
◎また、上述した実施形態では、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５のうちの最大値を横方向への移動に対する信頼性評価値Ｃとし、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０のうちの最大値を縦方向への移動に対する信頼性評価値Ｃとしたが、これに限られるものではなく、例えば、横移動−輝度評価値ＰＡＴ１〜ＰＡＴ５のうちの最大値と最小値との差分の絶対値を横方向への移動に対する信頼性評価値Ｃとし、縦移動−輝度評価値ＰＡＴ６〜ＰＡＴ１０のうちの最大値と最小値との差分の絶対値を縦方向への移動に対する信頼性評価値Ｃとしても良い。
【０２３１】
◎また、上述した実施形態では、合焦レンズのレンズ位置を検出し、そのレンズ位置に基づいて被写体距離を算出し、算出した被写体距離に基づいて、被写体が許容距離範囲内に到達しているタイミングで本撮影を行ったが、これに限られるものではなく、例えば、撮影距離や被写体距離や被写界深度などといった撮像装置からの距離を、対応する合焦レンズのレンズ位置によって示すようにして、合焦レンズのレンズ位置に基づいて被写体距離を算出することなく、本撮影タイミングを制御しても良い。このような構成とすることによっても、例えば、汎用の電子カメラの構成の他に、被写体の距離を測定する特別な構成を要せず、撮像装置の製造コストの低減ならびに小型軽量化に資することができる。なお、このとき、合焦レンズのレンズ位置をレンズ位置Ｌｍとした場合における被写界深度（許容距離範囲）に対応する合焦レンズの駆動範囲を「許容位置範囲」と称しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０２３２】
【図１】撮像装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】ワンショットＡＦ動作におけるＡＦ評価エリアを例示する図である。
【図３】ワンショットＡＦ動作の動作フローを例示するフローチャートである。
【図４】輝度値の算出エリアを例示する図である。
【図５】輝度値の算出エリアを例示する図である。
【図６】輝度値の算出エリアを例示する図である。
【図７】輝度値の算出エリアを例示する図である。
【図８】ＡＦ評価エリア及び被写体位置を示すポインタの変更例を示す図である。
【図９】コンティニュアスＡＦ動作の動作フローを例示するフローチャートである。
【図１０】撮影レンズの位置とＡＦ評価値との関係を例示する図である。
【図１１】被写体追尾ＡＦ動作におけるタイミングチャートである。
【図１２】ＡＦ動作全体の動作フローを模式的に示すフローチャートである。
【図１３】距離指定撮影動作の動作フローを示すフローチャートである。
【図１４】撮影距離を指定する画面を例示する図である。
【図１５】撮影距離を指定する画面を例示する図である。
【図１６】被写体を指定する画面を例示する図である。
【図１７】本撮影開始信号を発するタイミングの判別について説明する図である。
【図１８】ライブビュー画像を例示する図である。
【図１９】本撮影のタイミングにおけるライブビュー画像を例示する図である。
【図２０】距離指定撮影動作の動作フローの変形例を示すフローチャートである。
【図２１】距離指定撮影動作の動作フローの変形例を示すフローチャートである。
【図２２】撮影距離を指定する画面を例示する図である。
【図２３】被写体を指定する画面を例示する図である。
【図２４】ライブビュー画像を例示する図である。
【図２５】本撮影のタイミングにおけるライブビュー画像を例示する図である。
【符号の説明】
【０２３３】
１  撮像装置
１１  撮影レンズ
１６Ａ  背面ＬＣＤ（表示手段）
１６Ｂ  電子ビューファインダー（表示手段）
２１  ＣＣＤ撮像素子（撮像手段）
４０  移動量検出部
５０  レンズ駆動部
６０  操作部
６１  シャッタースタートボタン
６２  モード切替ボタン
６３  撮影距離解除ボタン（第１の操作部材）
６４  被写体解除ボタン（第２の操作部材）
７０  カメラ制御部（第１の制御手段、第２の制御手段、速度算出手段）
【図１】
2005215373.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
2005215373.tif 000019
【図１８】
2005215373.tif 000020
【図１９】
2005215373.tif 000021
【図２０】
2005215373.tif 000022
【図２１】
2005215373.tif 000023
【図２２】
2005215373.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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