(57)【要約】【課題】被写体を撮影することで画像中の被写体の実際の移動速度を正確に、かつ簡単に把握することを可能にする。【解決手段】電子カメラ１の主制御回路１０は、速度表示の対象とする被写体にフォーカスロックすると、被写体に対する光軸方向の速度を検出すると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理により被写体の移動方向を計測し、この計測した被写体までの速度と移動方向とをもとに被写体の実速度を算出し、撮影された画像に実速度を表す画像を付加して表示させる。【選択図】      図１
2005159674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の速度を計測する第１の計測手段と、
前記撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、
前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度及び又は実移動方向を算出する算出手段と
を具備したことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
前記算出手段によって算出された実速度及び又は実移動方向に関する情報を、前記撮影手段によって撮影された画像とともに表示させる表示制御手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記第１の計測手段は、前記速度と共に前記被写体に対する光軸方向の距離を計測し、
前記第１の計測手段によって計測された距離をもとに、前記被写体までの距離の光軸と垂直な平面の実寸に換算した長さのスケールを生成するスケール生成手段をさらに具備し、
前記表示制御手段は、前記スケール生成手段によって生成されたスケールと、前記第１の計測手段によって計測された距離とを表す画像を、さらに前記画像に付加して表示させることを特徴とする請求項２記載の電子カメラ。
【請求項４】
前記表示制御手段は、
前記第１の計測手段によって計測対象となる被写体を表す画像を、前記複数フレーム分重ね合わせて表示させることを特徴とする請求項２記載の電子カメラ。
【請求項５】
被写体までの距離を計測する第３の計測手段をさらに具備し、
前記第２の計測手段は、前記第３の計測手段により計測された距離とフレーム間での被写体又は背景の移動画素距離とをもとに前記被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測することを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
【請求項６】
前記算出手段によって算出された実速度及び又は実移動方向に関する情報を、前記撮影手段によって撮影された画像と関連付けて記録する画像情報記録手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
【請求項７】
コンピュータを、
撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の速度を計測する第１の計測手段と、
前記撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、
前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度及び又は実移動方向を算出する算出手段として機能させるための電子カメラの制御プログラム。
【請求項８】
画像を撮影する第１の撮影手段と、
前記第１の撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測する第１の計測手段と、
前記第１の撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、
前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度を算出する速度算出手段と、
前記第１の計測手段によって計測された距離と前記速度算出手段によって算出された前記被写体の実速度とに応じて、シャッタ速度を決定するシャッタ速度決定手段と、
前記シャッタ速度決定手段によって決定されたシャッタ速度に基づいて、画像を撮影する第２の撮影手段と
を具備したことを特徴とする電子カメラ。
【請求項９】
予め用意された複数の撮影モードの何れかに設定する撮影モード設定手段と、
測光値を測定する測光値測定手段と、
前記測光値測定手段によって測定された測光値に応じた必要露出量と、前記シャッタ速度決定手段によって決定されたシャッタ速度と、前記撮影モード設定手段によって設定された撮影モードとに応じて、絞り値を設定する絞り値設定手段とを有し、
前記第２の撮影手段は、前記絞り値設定手段によって設定された絞り値と前記シャッタ速度とにより画像を撮影することを特徴とする請求項８記載の電子カメラ。
【請求項１０】
コンピュータを、
撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測する第１の計測手段と、
前記撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、
前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度を算出する速度算出手段と、
前記第１の計測手段によって計測された距離と前記速度算出手段によって算出された前記被写体の実速度とに応じて、シャッタ速度を決定するシャッタ速度決定手段として機能させるための電子カメラの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子スチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付携帯電話、カメラ付情報通信端末等の電子カメラ、及び電子カメラの制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、データの表示やフィルムへの写し込みが可能なカメラにおいて、被写体の速度を算出し、その結果に基づいて被写体速度を表示する技術が考えられていた（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載されている技術では、焦点調整情報と撮影レンズの情報をもとに被写体速度を演算し、過去数回の焦点結果に基づいて、カメラがモニタしている移動被写体の速度を計算して表示する。
【特許文献１】特開平５−２７３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたカメラでは、カメラに向かった真っ直ぐに近づくか遠ざかる被写体については、比較的正確に速度を求めることができるが、カメラの光軸に対して斜め方向あるいは垂直方向に移動する被写体については、正しく速度を求められない（誤差が大きい）場合がある。
【０００４】
また、焦点情報としてオートフォーカス（ＡＦ）の焦点検出を距離測定に用いるので、例えばパッシブ型の像合致検出方式や位相検出型の合焦検出方式では、遠方では焦点が略合致してしまう範囲が広いので、超望遠ズームや、被写界深度が狭い場合以外では正確な速度が計れない。また、ＡＦ検出して、レンズを駆動し、合焦するまでの遅れにより速度計測の誤差が発生してしまう。
【０００５】
本発明は、前記のような問題に鑑みなされたもので、被写体を撮影することで画像中の被写体の実際の移動速度を正確、かつ簡単に把握することが可能な電子カメラ、電子カメラの制御プログラム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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の速度を計測する第１の計測手段と、前記撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度及び又は実移動方向を算出する算出手段とを具備したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記算出手段によって算出された実速度及び又は実移動方向に関する情報を、前記撮影手段によって撮影された画像とともに表示させる表示制御手段をさらに具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第１の計測手段は、前記速度と共に前記被写体に対する光軸方向の距離を計測し、前記第１の計測手段によって計測された距離をもとに、前記被写体までの距離の光軸と垂直な平面の実寸に換算した長さのスケールを生成するスケール生成手段をさらに具備し、前記表示制御手段は、前記スケール生成手段によって生成されたスケールと、前記第１の計測手段によって計測された距離とを表す画像を、さらに前記画像に付加して表示させることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記表示制御手段は、前記第１の計測手段によって計測対象となる被写体を表す画像を、前記複数フレーム分重ね合わせて表示させることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、被写体までの距離を計測する第３の計測手段をさらに具備し、前記第２の計測手段は、前記第３の計測手段により計測された距離とフレーム間での被写体又は背景の移動画素距離とをもとに前記被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測することを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記算出手段によって算出された実速度及び又は実移動方向に関する情報を、前記撮影手段によって撮影された画像と関連付けて記録する画像情報記録手段をさらに具備したことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、コンピュータを、撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の速度を計測する第１の計測手段と、前記撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度及び又は実移動方向を算出する算出手段として機能させる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、画像を撮影する第１の撮影手段と、前記第１の撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測する第１の計測手段と、前記第１の撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度を算出する速度算出手段と、前記第１の計測手段によって計測された距離と前記速度算出手段によって算出された前記被写体の実速度とに応じて、シャッタ速度を決定するシャッタ速度決定手段と、前記シャッタ速度決定手段によって決定されたシャッタ速度に基づいて、画像を撮影する第２の撮影手段とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、予め用意された複数の撮影モードの何れかに設定する撮影モード設定手段と、測光値を測定する測光値測定手段と、前記測光値測定手段によって測定された測光値に応じた必要露出量と、前記シャッタ速度決定手段によって決定されたシャッタ速度と、前記撮影モード設定手段によって設定された撮影モードとに応じて、絞り値を設定する絞り値設定手段とを有し、前記第２の撮影手段は、前記絞り値設定手段によって設定された絞り値と前記シャッタ速度とにより画像を撮影することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、コンピュータを、撮影手段によって撮影された被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測する第１の計測手段と、前記撮影手段により撮影された連続する複数フレームの画像に対する画像処理により、画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測する第２の計測手段と、前記第１の計測手段によって計測された速度と前記第２の計測手段によって計測された速度とをもとに、前記被写体の実速度を算出する速度算出手段と、前記第１の計測手段によって計測された距離と前記速度算出手段によって算出された前記被写体の実速度とに応じて、シャッタ速度を決定するシャッタ速度決定手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、画像を撮影することにより、撮影された画像中の被写体に対する光軸方向の速度を計測すると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理によって被写体の光軸方向と直交する方向の速度角度を計測するので、これらの計測結果を用いて被写体の実速度及び又は実移動方向の情報を正確、かつ簡単に得ることができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、算出された被写体の実速度及び又は実移動方向を、撮影画像を表示する画面中において表示させることができるので、被写体を撮影することで画像中の被写体の実際の移動速度を正確、かつ簡単に把握することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、被写体までの距離の光軸と垂直な平面の実寸に換算した長さのスケールを生成して撮影画像と共に表示させることで、このスケールを画像中で参照することで被写体の大きさ、被写体の移動距離などの概略を簡単に把握することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、計測対象となる被写体を表す画像を、複数フレーム分重ね合わせて表示させることで、画像中において被写体の移動経路、移動幅（速度）などを把握することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、複数フレームの画像に対する画像処理として、フレーム間での被写体の移動画素距離を計数して被写体の移動方向を計測することで、例えばレンズ駆動を伴う合焦検出をもとに計測される距離の計測だけでは誤差が発生しやすい被写体の動きであっても、正確に速度を検出することができる
請求項６記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、算出された実速度及び又は実移動方向に関する情報を、撮影された画像と関連付けて記録するので、この記録された画像を読み出して表示する場合などに、被写体の実速度に関する情報も合わせて表示することができる。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、画像を撮影することにより、撮影された画像中の被写体に対する光軸方向の速度を計測すると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理によって被写体の光軸方向と直交する方向の速度角度を計測するので、これらの計測結果を用いて被写体の実速度及び又は実移動方向の情報を正確、かつ簡単に得ることができる。
【００２２】
請求項８記載の発明によれば、撮影される被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測すると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理によって画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測することで、これらの計測結果を用いて被写体の実速度を算出し、この被写体の実速度に応じてシャッタ速度を決定することができるので、簡単に被写体の移動速度に適したシャッタ速度により画像を撮影することができる。
【００２３】
請求項９記載の発明によれば、請求項８の発明の効果に加えて、先に設定される撮影モードと測光値とを考慮した絞り値によって撮影を行うことで、被写体の移動速度だけでなく、撮影モード、測光値に応じた画像を撮影することができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明によれば、コンピュータに、撮影された被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測させると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理によって画像中の被写体の光軸方向と直交する方向の速度を計測せることで、これらの計測結果を用いて被写体の実速度を算出させ、この被写体の実速度に応じてシャッタ速度を決定することができるので、簡単に被写体の移動速度に適したシャッタ速度により画像を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】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明の実施の形態における電子カメラ１の回路システム構成を示すブロック図である。
【００２６】
電子カメラ１には、カメラ全体を制御する主制御回路１０が設けられている。主制御回路１０は、各部を制御することで、画像の撮影や表示、記録、外部機器との通信等を実現することができる。本実施形態の電子カメラ１では、撮影された画像中の被写体の大きさ（長さ）を算出して画像に付加して表示させると共に、画像と共に関連付けて記録する機能が設けられている。
【００２７】
主制御回路１０は、入力回路５４を通じて操作部５５に設けられる各種入力デバイスから入力される指示に応じて、各種機能の制御や設定等を実行する。操作部５５には、例えばシャッタスイッチ、ダイヤル、カーソルキー、座標入力部（タッチパネル）等のボタンやスイッチの他、各種の入力デバイスが含まれる。
【００２８】
主制御回路１０は、レンズ・撮像系制御回路１２を通じて、レンズや撮像系の各部を制御する。
【００２９】
レンズ・撮像系制御回路１２は、インタフェース２２を通じて入力される焦点検出センサ２０からの信号、または距離速度検出部３９からの信号に応じてドライバ２５によってモータ２３を駆動し、フォーカスレンズ１６の位置を移動させることでレンズの焦点を被写体に合わせるオートフォーカス機能を実現する。また、レンズ・撮像系制御回路１２は、同様にして、ドライバ２６によってモータ２４を駆動し、ズームレンズ１８の位置を移動させることで例えば多焦点の望遠ズーム機能を実現する。
【００３０】
また、レンズ・撮像系制御回路１２は、主制御回路１０の制御のもとで、レンズ光学系に設けられた絞り１７を制御し、またシャッタ３４を開閉駆動を制御する。
【００３１】
レンズ光学系を通じて入る被写体から光は、タイミング発生部３２及びドライバ３０による走査駆動制御に従いＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子２８によって光電変換され、サンプルホールド（Ｓ＆Ｈ）回路３４、オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）３６、Ａ／Ｄ回路３７を通じてデジタルデータ化されて入力される。
【００３２】
主制御回路１０には、画像処理部４０、距離演算部４１、移動速度演算部４２、記憶部４３、及び表示選択部４４が設けられている。
【００３３】
画像処理部４０は、Ａ／Ｄ回路３７を通じて入力されるデジタルデータに対して、データ圧縮等の処理を施す。画像処理部４０による画像処理が施された画像データは、メモリ（半導体メモリ）５０に記録される。また、画像処理部４０は、撮像系（シャッタ１９〜Ａ／Ｄ回路３７）を通じて入力される画像データを、表示選択部４４を通じて表示制御部４６の表示メモリ（図示せず）に記録させることで、ＬＣＤファインダとして表示部４８に撮像（スルー）画像を表示させる。また、画像処理部４０は、撮影した連続画像または動画像の連続フレームを取り込み、連続フレームの画像から画像信号処理により移動被写体（例えば輪郭）を検出する。
【００３４】
距離演算部４１は、距離速度検出部３９（詳細な構成については後述する（図２、図３））によって高精度に計測される被写体までの距離のデータをもとにして、合焦した被写体までの距離の光軸と垂直な平面（または等距離の曲面）の縦または横方向の実寸（実際の物理的な長さ）に換算した長さのスケール（目盛りと長さ、単位）を生成して、長さ・距離データ４３ｂとして記憶部４３に記憶させる。この長さ・距離データ４３ｂをもとにして、表示部４８（ＬＣＤファインダ）の画面中の下や横、あるいは被写体の位置に合わせて画像と同時にスケールを表示させることができる。レンズ・撮像系制御回路１２の制御によるフォーカス位置やズーム拡大率の変更に従って、距離や長さの目盛りも更新表示される。
【００３５】
移動速度演算部４２は、撮影画像の連続する複数フレームを取り込み、フレーム内から画像処理部４０により検出される移動する被写体について、連続フレーム間での被写体のフレームレート当りの移動画素距離と、距離速度検出部３９によって高精度に計測される被写体との直線距離（光軸方向の距離）と光軸方向の移動速度とから、被写体の実際の移動方向（実移動方向）と移動速度（実速度）を検出して、移動速度データ４３ｃとして記憶部４３に記憶させる。第１実施形態では、１フレーム〜数フレーム毎に被写体の実速度を算出して表示するものとし、何フレーム毎に実速度を算出するか予め決められているものとする。また、ユーザからの指示に応じて何フレーム毎に実速度を算出するか変更できるものとする。
【００３６】
表示制御部４６は、表示メモリに記憶される画像データ４６ａに基づいて、表示部４８（ＬＣＤモニタ））に電子ファインダとして撮像（スルー）画像をリアルタイムに表示させる、あるいはメモリ５０や外部メモリ５２に記憶された画像データをもとに撮影済みの画像を表示させる。
【００３７】
また、主制御回路１０は、インタフェース５８，５９を通じて、ＵＳＢ５９あるいはＩＥＥＥ１３９４６１により接続された外部の機器、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、プリンタ機器、他の電子カメラとの間で、メモリ５０や外部メモリ５２に記録された画像データの転送などの通信を実行することができる。
【００３８】
また、インタフェース５１を通じて、図示せぬメモリスロットを通じて装着される着脱式の外部メモリ５２に対して画像データを記録し、また外部メモリ５２に記録された画像データを読み出してメモリ５０に記録する。
【００３９】
また、主制御回路１０は、インタフェース５８，５９を介してだけでなく、送受信部５６及び無線ＬＡＮ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ＢＴ）部５７を通じて、無線通信によって他の機器との間で画像データ等の送受信をすることができる。
【００４０】
主制御回路１０は、図示せぬ電源スイッチによる操作により起動される。主制御回路１０は、電源制御部６２を通じて電池６３から供給される電力を制御する。
【００４１】
なお、図示していないが、主制御回路１０の制御により、シャッタスイッチに対するシャッタ操作に応じて、フラッシュ駆動部によりフラッシュを閃光駆動させる。フラッシュ駆動部は、ストロボ駆動が設定されている場合に、電池６３からの電力を図示せぬフラッシュ用大容量コンデンサに充電させた上でフラッシュを閃光駆動する。
【００４２】
図２及び図３には、距離速度検出部３９の詳細な構成について説明するための図である。  
図２は、ＰＳＤ（Position Sensitive Detector）センサ（半導体位置検出素子）を用いて距離計測を行う場合の構成を示す図である。図２に示すように、送信部駆動回路７０、発光素子７１（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）または半導体レーザ）、レンズ７２，７４、ＰＳＤ受光素子７５、増幅回路７６、演算回路７７が設けられている。
【００４３】
送信部駆動回路７０は、主制御回路１０の制御のもとで発光素子７１を発光駆動させる。発光素子７１からの光は、レンズ７４を介して被写体に照射される。被写体によって反射した光は、レンズ７４を通じてＰＳＤ受光素子７５によって受光される。ＰＳＤ受光素子７５は、スポット状の光が与えられると電荷を発生し、両端の電極に到達すると増幅回路７６に出力する。到達した電荷の料は、スポット光の位置から電極までの距離に反比例する。増幅回路７６は、ＰＳＤ受光素子７５から出力された信号を増幅して演算回路７７に出力する。演算回路７７は、増幅回路７６から入力される信号をもとにＰＳＤ受光素子７５に対するスポット光の受光位置を検出し、この受光位置とレンズ７２，７４との間の距離、及びレンズ７４とＰＳＤ受光素子７５の間の距離をもとに、被写体までの距離を演算して主制御回路１０に出力する。
【００４４】
ここで、レンズ７２とレンズ７４の中心位置の間の距離を基線長ｄ、レンズ７２から被写体までの距離をＬ、レンズ７４とＰＳＤ受光素子７５までの距離をｆ、ＰＳＤ受光素子７５の受光位置とレンズ７４の中心位置との水平方向の距離をｘとする。
【００４５】
この場合、Ｌ／ｄ＝ｆ／ｘであり、基線長ｄ、距離ｆが既知であり、距離ｘをＰＳＤ受光素子７５による受光により検出することで、距離Ｌ＝ｆ・ｄ／ｘとして算出することができる。
【００４６】
図３は、ドップラーレーダ方式（マイクロ波あるいは超音波）による距離計測及び速度計測を行う場合の構成を示す図である。図３に示すように、発振器８０、送信器８１、送受信部８２、アンテナ８３、受信部信号処理部８５、混合器信号処理部８６、速度計測部８７が設けられている。
【００４７】
送信器８１は、主制御回路１０の制御のもとで、発振器８０から発振される信号を用いて、送受信部８２及びアンテナ８３を介して被写体に対してマイクロ波を送信する（送信波（ｆｔ））。送受信部８２は、アンテナ８３により被写体により反射したマイクロ波を受信すると（受信波（ｆｔ＋ｆｄ））、受信部信号処理部８５及び混合器信号処理部８６に受信信号を出力する。受信部信号処理部８５は、受信信号をもとにしてアンテナ８３から被写体までの距離Ｌを算出する。混合器信号処理部８６は、送信器８１からの送信信号（ｆｔ）と送受信部８２からの受信信号（ｆｔ＋ｆｄ）を混合して信号（ｆｄ）を生成して速度計測部８７に出力する。速度計測部８７は、混合器信号処理部８６からの信号（ｆｄ）をもとにして被写体の速度Ｖを検出して主制御回路１０に出力する。
【００４８】
ここで、被写体の実速度をＶ0、被写体からアンテナ８３の方向（電子カメラの光軸方向と同じとする）への相対速度をＶ、被写体の移動方向と被写体からアンテナ８３への方向がなす角度をθとする。
【００４９】
この場合、被写体の相対速度Ｖ＝（ｆｄ・Ｃ／２ｆｔ）により算出される。従って、実速度Ｖ0＝（ｆｄ・Ｃ／２ｆｔ）／ｃｏｓθの関係がある。
【００５０】
また、図３（ｂ）に示すように、被写体までの距離Ｌは、距離Ｌ＝Ｔ／２×ｃ（Ｔ：遅れ時間、ｃ：光速）、あるいは距離Ｌ＝ｃ（Δθｄ＋２ｎπ）／４πｆ（Δθｄ：移相差、ｃ：光速）により算出することができる。
【００５１】
なお、距離速度検出部３９では、前述した方式（図２、図３）以外の方法を用いて距離計測を行うこともできる。例えば、光学式、光レーダ法（光時間差法）、光レーダ法（光移相差法）光など各種の方式を用いることができる。
【００５２】
近〜中距離の距離だけを測るなら、図２に示すＰＳＤセンサ方式等が小型かつ精度が高く、速度も同時に計るなら、図３に示すマイクロ波によるドップラーレーダ方式等などが好適である。また、カメラに内蔵しているオートフォーカス用のＣＣＤやＰＳＤセンサ、位相差検出センサなど、焦点検出や測距センサ等を兼用しても、あるいは、これらと一体式に組合わせて構成してもよい。
【００５３】
（第１実施形態）  
次に、本発明の第１実施形態について、図４及び図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。  
第１実施形態の電子カメラ１では、ファインダ視野内に入れた被写体の一点に焦点を合わせることで、自動的に被写体の移動速度、さらには被写体までの距離と、縦あるいは横方向の長さスケール（目盛り）を、撮影画像と共にファインダまたはモニタに表示させることができる。
【００５４】
第１実施形態では、被写体までの距離と長さスケールを撮影画像と共に表示させるか否か、また撮影画像をメモリに保存記録する場合に被写体までの距離と長さスケールを合わせて記録するか否かを、別途、予めモード設定などにおいて設定しておくことができるものとする。さらに、被写体が移動している速度についても、同様にしてモード設定において、表示させるか否かを設定しておくことができるものとする。
【００５５】
まず、操作部５５による操作によって撮影モードが指定されると（ステップＡ１）、初期動作時である場合には、レンズ・撮像系制御回路１２を通じてフォーカスレンズ１６、ズームレンズ１８などのレンズ位置等を初期設定し、撮影系を起動し（ステップＡ３）、また測光センサまたは露出計（図示せず）を起動する（ステップＡ４）。そして、測光センサまたは露出計出力にあわせて撮影（露出）条件を設定する（ステップＡ５）。
【００５６】
レンズ・撮影系を通じて撮影される撮影（スルー）画像は、主制御回路１０の画像処理部４０の処理により、表示選択部４４を通じて表示制御部４６に出力され、表示部４８（ＬＣＤファインダ）に表示される（ステップＡ６）。
【００５７】
また、焦点検出手段（焦点検出センサ２０）または測距センサ（距離速度検出部３９）を起動し、その出力値から焦点が一致しているか判別する（ステップＡ８〜Ａ９）。主制御回路１０は、焦点が一致していることが検出されると、焦点検出または測距センサ出力をもとにして、フォーカスレンズ１６に対するレンズ繰り出し量を算出し、このレンズ繰り出し量に応じて、レンズ・撮像系制御回路１２（ドライバ２５、モータ２３）によりフォーカスレンズ１６を駆動させる（ステップＡ１０〜Ａ１１）。
【００５８】
一方、ズーム操作があった場合、主制御回路１０は、ズームレンズ１８に対する繰り出し量を算出し（ステップＡ１２，Ａ１３）、フォーカスロックした状態でレンズ・撮像系制御回路１２（ドライバ２６、モータ２４）によりズームレンズ１８を駆動させる（ステップＡ１４）。ここで、レンズ・撮影系を通じて撮影される撮影（スルー）画像は、主制御回路１０の画像処理部４０の処理により、表示選択部４４を通じて表示制御部４６に出力され、表示部４８（ＬＣＤファインダ）に表示される（ステップＡ１５）。
【００５９】
こうして、オートフォーカス機能、あるいは、多焦点の望遠ズーム機能などを実現する。
【００６０】
ズーム操作が終了されると（ステップＡ１６、Ｙｅｓ）、主制御回路１０は、撮影画像に被写体が動いている速度を表示するモード設定がされているか否かを判別する。また、主制御回路１０は、同様にして、撮影画像に被写体までの距離、及び長さスケールを表示する設定がされているかを判別する（ステップＡ１７）。
【００６１】
まず、被写体までの距離、及び長さスケールを表示する設定がされている場合には、以下のようにして、計測した被写体までの距離と、焦点を合わせた焦点面の画像に該当する視野角度とから、焦点を合わせた被写体の縦または横方向の実寸の長さを算出し、ファインダやモニタに長さスケール（目盛り）として表示する。なお、図４及び図５に示すフローチャートには、被写体までの距離、及び長さスケールを表示するための処理の説明を省略している。
【００６２】
図６は、被写体までの距離とフォーカスした被写体平面での長さの計測を説明するための図である。  
図６（ａ）（ｂ）に示すように、撮像素子２８からの距離Ｌ１、視野角度θ１とし、焦点を合わせた被写体の横方向の長さをｄ１とすると、ｔａｎθ１＝ｄ１／Ｌ１の関係からｄ１＝Ｌ１×ｔａｎθ１として算出することができる。同様にして、距離Ｌ２の位置にある被写体の予行方向の長さｄ２は、視野角度θ２とすると、ｄ２＝Ｌ２×ｔａｎθ２として算出することができる。
【００６３】
前述したように被写体の長さを求めるために、まず、主制御回路１０は、距離速度検出部３９による検出結果を用いて、合焦した被写体までの距離Ｌを計測、算出する。例えば、被写体までの距離Ｌは、距離Ｌ＝ｆ・ｄ／ｘとして算出する（図２及び図３を用いた説明参照）。次に、撮像視野または表示視野角θを算出する。
【００６４】
こうして、被写体までの距離Ｌ、撮像視野θ（または表示視野角）が求まると、これらの値をもとにして、例えば前述のように、ｄ＝Ｌ×ｔａｎθとして表示視野の長さ（横）ｄを演算する。
【００６５】
主制御回路１０の距離演算部４１は、表示視野の長さｄをもとにして、横方向の実寸（実際の物理的な長さ）に換算した長さのスケール（目盛りと長さ、単位）を生成して、長さ・距離データ４３ｂとして記憶部４３に記憶させる。
【００６６】
ここでは、例えば単位長（１ｍ等）の表示画素数ａを算出する。例えば、表示部４８（ＬＣＤモニタ）が正方画素、ＶＧＡ（Video Graphics Array）の場合、横方向についての表示画素数ａは、ａ（ｄｏｔ）＝６４０／ｄとして算出する。そして、単位長の表示画素数ａをもとに、縦横の長さスケール（以下、測長用スケール）を作成して、撮像（スルー）画像に、被写体までの距離、及び測長用スケールを重ねて表示させる。なお、縦方向についても同様にして、測長用スケールを生成して表示させるものとする。
【００６７】
図７には、測長用スケールが撮像（スルー）画像に重ね合わされて表示されている画面の一例を示している。  
図７（ａ）は、図６（ｂ）に示す遠い距離Ｌ２にある被写体（自動車）に合焦している場合の画面例である。図７（ａ）では、表示画面の左端の近傍に縦方向の測長用スケールを表示し、下端の近傍に横方向の測長用スケールを表示している。測長用スケールには、目盛りの実寸の長さを表す数字が付加されている。また、表示画面中には合焦した被写体までの距離をデジタル表示させている（図７（ａ）では「Ｄｉｓｔ＝４５．０Ｍ」の表示）。
【００６８】
なお、フォーカス位置やズーム拡大率を変更する操作がされた場合、前述と同様にして、その状態における測長用スケールと合焦された被写体までの距離のデジタル表示を随時更新して表示させる。
【００６９】
図７（ｂ）は、図６（ｂ）に示す近い距離Ｌ１にある被写体（人）に合焦している場合の画面例である。図７（ｂ）では、図７（ａ）に示す測長用スケールに付された目盛当たりの長さを表す数字が変更され、また被写体までの距離表示が変更されている（図７（ｂ）では「Ｄｉｓｔ＝２８．０Ｍ」）。
【００７０】
さらに、図７（ｂ）に示すズーム拡大率の状態から、図７（ｃ）に示すようにズーム移動された場合には、さらに測長用スケールを変更して表示させる。なお、図７（ｃ）に示す測長用スケールでは、中心位置を０とし、中心位置からのプラス／マイナスの距離を表す数字を付加している。図７（ｃ）に示す形態の測長用スケールは、例えば測長用スケールの全体が表す実寸長さが所定値以下となった場合に用いるようにしても良い。
【００７１】
こうして、ＬＣＤファインダとして表示部４８に撮像（スルー）画像を表示させる場合に、合焦した被写体までの距離を表示すると共に、焦点が合った距離の光軸と垂直な平面（または等距離の曲面）の縦または横方向の実寸に換算した長さの測長用スケール（目盛りと長さ、単位）を画面中に画像と同時に表示することができる。これにより、測長用スケールを参照して、画面中に表示された被写体の実寸サイズ（長さ、大きさ、高さ）を推測することができる。
【００７２】
次に、被写体の速度を表示するモード設定がされている場合には、以下のようにして、撮影される被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測すると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理によって画像中の被写体の光軸に垂直方向の速度と移動方向角度を計測することで、これらの計測結果を用いて被写体の実速度を算出し、撮影画像を表示する画面中において表示させる。
【００７３】
図８は、被写体までの距離と移動速度の表示を説明するための図である。  
図８では、図３に示す距離速度検出部３９を用いた例を示している。ここで、電子カメラ１（撮像素子２８）から被写体（スキーにより斜面を滑っている人物）までの距離をＬ、被写体の実速度をＶ0、被写体の電子カメラ１への方向の速度（相対速度）をＶv、電子カメラ１の被写体に対する光軸方向と直交する方向の速度をＶH、被写体の移動方向と電子カメラ１への方向がなす角度（被写体の移動方向）をθとして表している。
【００７４】
まず、距離速度検出部３９は、距離計測による直線距離Ｌを算出する（ステップＡ３０）。例えば、直線距離Ｌは、距離Ｌ＝Ｔ／２×ｃ（Ｔ：遅れ時間、ｃ：光速）により算出することができる。あるいは、直線距離Ｌは、距離Ｌ＝ｃ（Δθｄ＋２ｎπ）／４πｆ（Δθｄ：位相差、ｃ：光速）により算出することもできる。
【００７５】
また、距離速度検出部３９は、速度計測による移動速度（相対速度）Ｖｖを算出する（ステップＡ３１）。例えば、移動速度（相対速度）Ｖvは、Ｖv＝（ｆｄ・ｃ／２ｆｔ）により算出することができる。
【００７６】
次に、主制御回路１０の画像処理部４０は、撮影した連続画像または動画像の連続フレームを取り込み、連続フレームの画像から画像信号処理により移動被写体を検出する。被写体の検出方法については、例えば合焦位置を含む被写体に相当する領域を輪郭抽出などの画像処理によって抽出するなど、任意の方法を用いることができる。
【００７７】
移動速度演算部４２は、画像処理部４０により抽出された被写体について、画像内における連続フレーム間でのフレーム時間間隔あたりの被写体の画素移動量（移動画素距離）を算出する（ステップＡ３２）。そして、移動速度演算部４２は、被写体の画像移動量をもとにして、電子カメラ１の被写体に対する光軸と直交する方向の速度ＶHを算出する（ステップＡ３３）。すなわち、先の測長用スケールに関する処理で説明したように、被写体までの距離における画像の画素当たりの実寸（実際の移動距離）を算出できるため、これをもとに単位時間当たり移動距離を算出することで速度を求めることができる。
【００７８】
図８（ｂ）では、曲線を描くように滑っている人物を撮影した連続フレームの画像から被写体の基準とする位置、例えば被写体の領域の画素値から算出される重心位置や上下左右方向の端点などについて画素移動量を求め、この画像移動量から光軸と直交する方向の速度ＶHを推定している。なお、電子カメラ１の被写体に対する光軸と直交する方向の速度を求めるもので、水平方向での移動速度である必要はない。
【００７９】
移動速度演算部４２は、距離速度検出部３９により求められた距離Ｌと相対速度Ｖvと、光軸と直交する方向の速度ＶHから、被写体の移動速度（実速度）Ｖ0と実移動方向θを算出する（ステップＡ３４）。移動速度演算部４２は、算出した移動速度Ｖ0と実移動方向θを移動速度データ４３ｃとして記憶部４３に記憶させる。なお、被写体の実移動方向は、画像中の被写体の光軸方向の速度Ｖvと、光軸方向と直交する方向の速度とをもとにして、三角比の関係から算出することができる。
【００８０】
主制御回路１０は、移動速度データ４３ｃをもとに被写体の移動速度を表す画像データを生成して、表示制御部４６によって撮像（スルー）画像に重ね合わせて表示する（ステップＡ３４）。例えば「○○○．○km／ｈ」のような、予め用意された速度表示用のフォーマットを用いて、数字部分を移動速度データ４３ｃに応じて変更することで移動速度を表す画像データを生成して表示する。
【００８１】
なお、撮像（スルー）画像の表示形態としては、後述する図９に示すように、速度計測の対象とする被写体を表すマーク（または輪郭）の画像を付加する場合がある（詳細については後述する）。
【００８２】
図８（ｄ）には、撮影画像と共に被写体の移動速度の表示、例えば「Ｖ＝４３．５ｋｍ／ｈ」の表示が付加されるいる表示画面の例を示している。図８（ｄ）では、被写体までの距離表示「Ｄｉｓｔ＝３６．０Ｍ」と縦方向の測長用するも共に付加されている例を示している。なお、移動速度の表示と共に、移動方向についての表示を付加するようにしても良い（移動方向の表示のみとすることもできる）。
【００８３】
図９は、図８とは異なる形態による撮影画像と速度表示の一例を示している。  
図９に示す例では、撮影画像中において速度計測の対象とする被写体が存在する領域、すなわち被写体が移動する領域が、ユーザによる操作部５５に対する操作によって設定されるものとする。この場合、電子カメラ１による撮影範囲が固定された状態にあるものとする。
【００８４】
図９（ａ）に示す例では、野球をしている様子を捕手及び審判の背面方向から投手を含むように撮影し、投手によって投げられるボールを速度計測の対象とする被写体としている。ここでは、測長用スケールと被写体までの距離の表示は行わないものとする。
【００８５】
この場合、図９（ａ）に示すように、ボールを投手が離す位置から捕手が捕らえる位置までを含む範囲を、例えば移動被写体の選択用フレーム枠（矩形枠）によって設定する。ユーザは、例えば操作部５５のカーソルキーの操作によって、画面中で表示されるカーソルによって選択用フレーム枠の対角の２点を指定することで矩形枠を設定する。
【００８６】
主制御回路１０は、図９（ｂ）に示すように、動画撮影による連続フレームの画像を取り込み、前述した方法によって、枠内の被写体の移動方向（角度）を推定し、距離Ｌと相対速度Ｖvとから実移動速度Ｖを算出する。そして、図９（ｃ）に示すようにして、被写体の移動速度を表す文字列を撮影画像に重ね合わせて表示する。この際、主制御回路１０は、連続フレームの画像中の選択用フレーム枠内に存在する被写体の画像を重ね合わせて表示する。すなわち、図９（ｃ）に示す例では、複数フレームのそれぞれの画像から検出されるボールに相当する画像を多重合成し、このボールの画像が多重合成された画像と、フレーム枠外の画像、すなわち投手、打者、捕手、審判などを含む画像とを合成した静止画像を作成し、移動速度と同時に表示している。フレーム枠外の画像としては、例えば所定時間分の動画撮影の連続フレームの画像を対象として表示を行う場合には、最後のフレームの画像を用いるようにしても良い。
【００８７】
こうして、移動被写体の選択用フレーム枠を設定することで、例えば野球の打撃シーンを撮ると、投球速度、投手の腕の振り、バットの振り、打球などについて速度を計測して表示できる。
【００８８】
こうして、図８（ｄ）あるいは図９（ｃ）に示すように、被写体の画像と共に被写体の移動速度、さらには測長用スケールや被写体までの距離が表示された状態において、シャッタ操作（撮影操作）がされると（ステップＡ２１）、主制御回路１０は、測光センサまたは露出計の出力と撮影（露出）条件に従って画像の撮影を実行する（ステップＡ２２）。主制御回路１０は、画像処理部４０により処理した画像データをメモリ５０に一時記録する（ステップＡ２３）。また、表示選択部４４は、メモリ５０に一時記録された画像データを選択し、撮影画像を表示制御部４６によって表示部４８（ＬＣＤモニタ）に表示させる（ステップＡ２４）。
【００８９】
ここで、主制御回路１０は、ユーザによる操作部５５に対する操作によって、撮影画像の記録が指示された場合（ステップＡ２５、Ｙｅｓ）、予めモード設定などにおいて、被写体の速度を合わせて記録することが設定されている場合（ステップＡ２６、Ｙｅｓ）、主制御回路１０は、画像処理部４０において、撮影画像と被写体の速度に関する情報を合わせて符号化して、メモリ５０あるいは外部メモリ５２に記録する（ステップＡ２７）。
【００９０】
なお、被写体の速度を合わせて記録することが設定されていない場合（ステップＡ２６、Ｎｏ）、主制御回路１０は、画像処理部４０において撮影画像のみを対象として符号化して、メモリ５０あるいは外部メモリ５２に記録する（ステップＡ２８）。
【００９１】
なお、被写体の移動速度だけでなく、被写体までの距離と測長用スケールについても、撮影画像と合わせて記録することが設定されているか否かを判別し、この設定がされている場合には前述した被写体の速度に関する情報と同様にして、撮影画像と共に記録するものとする。
【００９２】
こうして、被写体の移動速度、さらには被写体との距離や測長用スケールを撮影画像と関連付けてメモリに記録することができる。従って、再生モードにおいて（ステップＡ１８）、記録済みの画像を読み出して表示させる再生処理を実行する場合に（ステップＡ１９）、例えば図８（ｄ）や図９（ｃ）に示すように、撮影画像と共に被写体の移動速度や、被写体との距離や測長用スケールを表示させることができる。
【００９３】
このようにして、第１実施形態では、被写体に対して焦点が一致すると、撮影される被写体に対する光軸方向の距離と速度を計測すると共に、連続する複数フレームの画像に対する画像処理によって画像中の被写体の光軸に垂直方向の速度とを計測することで、これらの計測結果を用いて被写体の実速度を算出し、撮影画像を表示する画面中において表示させることができる。従って、被写体を撮影することで画像中の被写体の実際の移動速度を正確、かつ簡単に把握することができる。
【００９４】
第１実施形態では、電子カメラ１の光軸とは、斜めや直角の方向に動いてる被写体であっても、また電子カメラ１を回転させて撮影方向を変更させたり、継続した被写体を追尾できなくても、また、交換レンズや被写界深度に関係なく、ファインダの視野の中に数フレーム分だけ入れ、オートフォーカスが機能さえすれば、被写体の瞬時の移動速度を計測することができる。このため、スポーツシーンなどの素早い動きや移動する被写体、例えばプレーヤやバット、ラケット、ボール、車などの被写体でも、通常の撮影と同様にファインダーで覗く操作だけで、その実際の移動速度と方向を簡単に確認でき、また撮影画像と一緒に記録することが簡単にできるようになる。
【００９５】
なお、撮影画像と共に記録される他の情報、すなわち被写体の移動速度や被写体までの距離、さらには測距用スケールについては、画像データとして撮影画像に合成することで記録するようにしても良いし、撮影画像に付随する情報として関連付けて記憶するようにしても良い。付随する情報として記憶する場合には、例えば外部メモリ５２に記録された撮影画像を読み出して表示させる際に、この付随する情報を共に読み出して画像データ（イメージ）化し、必要に応じて撮影画像に重ね合わせて表示させることができる（重ね合わせて表示される情報を任意に選択することもできる）。
【００９６】
また、被写体の瞬時の移動速度だけでなく、例えば複数フレーム分毎に計測される連続する移動速度から、被写体の移動する加速度をも演算して、合わせて表示したり、記録したりできるようにしてもよい。
【００９７】
また、現在の移動速度や平均速度、または加速度から、計測対象とする被写体であるプレーヤやボール、車、ボート等の物体の○秒後、○分後などの所定の時間が経過した後の到達位置を予測し、あるいは同じく他のプレーヤや物体の○秒後、○分後の到達予測位置と比較できるように、画面内に入る範囲で、例えば他とは異なる表示形態（特定色など）で被写体を表す画像（輪郭など）を重ねて表示できるようにしてもよい。
【００９８】
また、被写体の移動速度は、被写体に焦点が一致している場合に、１フレーム〜数フレーム毎に被写体の実速度を算出して表示するが、数フレーム毎に算出する場合に、その数フレームの間での最高速度を求めて表示するようにしても良い。同様にして、図９に示す移動被写体の選択用フレーム枠内で移動する被写体について、最高速度を求めて表示するようにしても良い。
【００９９】
また、計測された被写体の速度について表示することなく、単にメモリ５０あるいは外部メモリ５２に対して撮影画像と関連付けて記録するようにしても良い。
【０１００】
また、前述した説明では、撮影された画像中の移動している被写体を対象として、連続フレーム間での移動画素距離を算出しているが、被写体周辺（近傍）の背景の画像を対象として複数フレーム間での移動画素距離を算出し、これをもとに光軸方向と直交する方向の速度を算出するようにしても良い。
【０１０１】
また、被写体の実速度を算出して、撮影された画像と共に表示させる、あるいは実速度に関する情報を画像と関連付けて記録しておくものとして説明しているが、被写体の実速度だけでなく被写体の実移動方向を算出して、実速度と同様にして表示あるいは記録するようにしても良い。さらに、被写体の実移動方向についてのみ表示あるいは記録するようにしても良い。
【０１０２】
（第２実施形態）  
次に、第２実施例の電子カメラ１では、第１実施形態のようにして算出される被写体の実速度に応じてシャッタ速度を決定し、このシャッタ速度により撮影を実行して撮影画像を記録する。すなわち、シャッタ速度優先の自動露出（ＡＥ）制御による撮影を行う機能を搭載する。
【０１０３】
例えば、高速で走るレースカーもシャッタ速度を１／５００〜１／１０００秒など速くして撮影すれば止まって見えるようにも写せるが、写真表現としては、１／６０秒〜１／２５０秒程度で流して撮影した方が、スピード感やレースシーンとしての迫力を増すことができる。第２実施形態では、物体（被写体）までの距離や移動速度をもとに、そのようなスポーツシーンに合わせた撮影モードや撮影条件に自動設定し、例えば「スピード感を強調するスポーツ撮影モード」や「被写体速度に合わせたシャッタ速度優先ＡＥモード」として、自動プログラム化する。
【０１０４】
図１０は、第２実施形態における画像撮影の処理を説明するためのフローチャートを示している。
【０１０５】
第２実施形態の電子カメラ１では、予めシャッタ速度優先の自動露出（ＡＥ）制御によって撮影を行うためのプログラムＡＥモードを、ユーザからの指示に応じて任意に設定することができる。
【０１０６】
ここで「被写体速度に合わせたシャッタ速度優先ＡＥモード」が設定されている場合（ステップＢ１）、主制御回路１０は、操作部５５に対する操作に応じて、撮影モードを表すα（くっきり／ぼけの度合い）の設定を行う（ステップＢ２）。例えば、α＝１の設定は「くっきりモード」、α＝５の設定は「少しぼかすモード」となる。
【０１０７】
ここで、オートフォーカスまたはズーム処理によって、被写体に対してフォーカスが一致すると（ステップＢ４）、主制御回路１０は、第１実施形態で説明した方法により被写体までの距離Ｌと実速度Ｖを算出する。また、レンズ・撮像系制御回路１２を介して制御しているレンズの焦点距離ｆを検出する（ステップＢ５）。なお、ステップＢ５は、第１実施形態において説明した方法によって、各値を算出するものとして詳細な説明を省略する。
【０１０８】
ここで、主制御回路１０は、撮影モード（α）と被写体の実速度Ｖ、及び被写体までの距離Ｌに合わせたシャッタ速度Ｓ（秒）を算出して設定する（ステップＢ６）。
【０１０９】
図１１には、ステップＢ６におけるシャッタ速度Ｓの算出処理のフローチャートを示している。
【０１１０】
まず、主制御回路１０は、撮影モード毎に予め用意されている結像移動距離の限度Δε（ｍｍ）を設定する（ステップＣ１）。あるいは、電子カメラ１に使用されている撮像素子２８に関するデータ、すなわち結像サイズと横または縦の画素数のデータをもとに、Δε（ｍｍ）＝結像サイズ（ｍｍ）÷横または縦の画素数、によって算出する（ステップＣ１）。なお、図１に示す電子カメラ１の構成では、撮影画像をメモリ媒体にのみ記録する構成としているが、撮影画像の記録にフィルムを使用する場合（いわゆる銀塩カメラ）、Δε（ｍｍ）＝粒子数（ｍｍ）により算出することができる。
【０１１１】
次に、結像の移動速度Ｖｉｍ（ｍｍ／秒）を、移動速度Ｖｉｍ（ｍｍ／秒）＝レンズ終点距ｆ（ｍｍ）×被写体速度Ｖ（ｍ／秒）÷被写体距離Ｌ（ｍ）として算出する（ステップＣ２）。
【０１１２】
そして、露出時間の最大値Ｔｍａｘを、最大値Ｔｍａｘ最大値Ｔｍａｘ＝Δε（ｍｍ）÷結像面の移動速度Ｖｉｍ（ｍｍ／秒）として算出し、シャッタ速度Ｓ（秒）≦α×Ｔｍａｘ（秒）（α：０．５〜１、１〜ｎ）となるようにシャッタ速度Ｓを設定する（ステップＣ３）。
【０１１３】
以下、具体例をあげて説明する。  
例えば、結像サイズ＝５．０（ｍｍ）、画素数＝１６００×１２００の撮像送信の場合、Δε＝５（ｍｍ）÷１６００＝０．００３１２５（ｍｍ）、レンズ焦点距離ｆ＝１０ｍｍ、被写体の実速度Ｖ＝９０ｋｍ／時（２５ｍ／秒）、被写体距離Ｌ＝２０ｍとする。この時、結像の移動速度Ｖｉｍ＝１０（ｍｍ）×２５（ｍ／秒）÷２０（ｍ）＝１２．５（ｍｍ／秒）、Ｔｍａｘ（露出時間、秒）＝Δε÷Ｖｉｍ＝０．００３１２５（ｍｍ）÷１２．５（ｍｍ／秒）＝０．０００２５（秒）＝１／４０００秒となる。
【０１１４】
ここで、例えばα＝１（くっきりモード）の時、シャッタ速度Ｓ≦１／４０００（秒）、α＝５（少しぼかすモード）の時、シャッタ速度Ｓ≦５×１／４０００（秒）＝１／８００（秒）として決定する。
【０１１５】
こうしてシャッタ速度Ｓが決定された後、シャッタ操作が行われると（ステップＢ７、Ｙｅｓ）、主制御回路１０は、測光処理を実行して（ステップＢ８）、測光により決められる必要露出量ＥＶと、算出されたシャッタ速度Ｓとから絞り値Ｆナンバーを自動設定する（ステップＢ９）。例えば、ＥＶ値表あるいは次式（１）から絞り値Ｆナンバーを求める。
【数１】
2005159674.tif 000003
【０１１６】
図１２は、ＥＶ値表に従うプログラムＡＥ制御のプログラム線図の一例を示している。図１２に示すシャッタ速度、絞り、ＥＶ値の関係において、本実施形態における電子カメラ１が使える範囲が図中Ａにより示す枠線内の範囲の場合、例えば測光によるＥＶ値＝１４のとき、α＝５、Ｓ＝１／８００〜１／１０００秒とすると、絞り値（Ｆナンバー）＝Ｆ４として自動設定することができる。
【０１１７】
主制御回路１０は、レンズ・撮像系制御回路１２を通じて、自動設定された絞り値とシャッタ速度に従い各部を制御して撮影を実行し（ステップＢ１０）、その撮影画像をメモリ５０あるいは外部メモリ５２に記録すると共に、表示制御部４６により表示部４８において表示させる。
【０１１８】
なお、前述した説明では、スポーツシーンに適した撮影条件として、シャッタ速度、露光量、及び絞りを対象として説明しているが、フラッシュ発光やその出力、発光時間などについても、同様にして最適に制御されるものとする。
【０１１９】
また、前述した説明では、「スピード感を強調する撮影モード」「被写体速度に合わせたシャッタ速度優先のプログラムＡＥモード」として自動化する場合についての説明しているが、シーン別プログラムやベストショットプログラム機能などで、スポーツシーン向けの撮影モードを選択すると、それに合わせて「スピード感を強調する」「車などの流し撮影」「瞬間写真のように宙に浮いたように止まって見える」など、撮影表現をユーザが選択して、それに合わせて、被写体の移動速度に合わせて、シャッタ速度優先の自動露出（ＡＥ）制御による撮影を行うように構成しても良い。
【０１２０】
このようにして、第２実施形態では、被写体までの距離及び被写体の移動速度から、スポーツシーンに適した露出など撮影条件（露光量、絞り、シャッタ速度、フラッシュ発光量等）を自動的に設定するので、例えば「スピード感を強調する撮影モード」や「被写体速度に合わせたシャッタ速度優先のプログラムＡＥモード」として自動化することができる。これにより、簡単に被写体の移動速度に適した撮影条件により画像を撮影することができる。
【０１２１】
なお、前述した各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態における電子カメラ１の回路システム構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態におけるＰＳＤセンサを用いて距離計測を行う場合の構成を示す図。
【図３】本実施形態におけるドップラーレーダ方式による距離計測及び速度計測を行う場合の構成を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態について説明するためのフローチャート。
【図５】本発明の第１実施形態について説明するためのフローチャート。
【図６】第１実施形態における被写体までの距離とフォーカスした被写体平面での長さの計測を説明するための図。
【図７】第１実施形態における測長用スケールが撮像（スルー）画像に重ね合わされて表示されている画面の一例を示す図。
【図８】第１実施形態における被写体までの距離と移動速度の表示を説明するための図。
【図９】第１実施形態における撮影画像と速度表示の一例を示す図。
【図１０】第２実施形態における画像撮影の処理を説明するためのフローチャート。
【図１１】図１０中のステップＢ６におけるシャッタ速度Ｓの算出処理のフローチャート。
【図１２】第２実施形態におけるプログラムＡＥ制御のプログラム線図の一例を示す図。
【符号の説明】
【０１２３】
１…電子カメラ、１０…主制御回路、１２…レンズ・撮像系制御回路、１４…光学系、１６…フォーカスレンズ、１７…絞り、１８…ズームレンズ、１９…シャッタ、２０…焦点検出センサ、２２…インタフェース、２３，２４…モータ、２５，２６…ドライバ、２８…撮像素子、３０…ドライバ、３２…タイミング発生部、３４…サンプルホールド（Ｓ＆Ｈ）回路、３６…オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）、３７…Ａ／Ｄ回路、３９…距離速度検出部、４０…画像処理部、４１…距離演算部、４２…移動速度演算部、４３…記憶部、４３ａ…スケール情報、４３ｂ…長さ・距離データ、４３ｃ…移動速度データ、４４…表示選択部、４６…表示制御部、４６ａ…画像データ、４６ｂ…情報処理データ、４８…表示部、５０…メモリ、５１…インタフェース、５２…外部メモリ、５４…入力回路、５５…操作部、５６…送受信部、５７…無線ＬＡＮ／ＢＴ部、５８…インタフェース、５９…ＵＳＢ、６１…ＩＥＥＥ１３９４、６２…電源制御部、６３…電池。
【図１】
2005159674.tif 000004
【図２】
2005159674.tif 000005
【図３】
2005159674.tif 000006
【図４】
2005159674.tif 000007
【図５】
2005159674.tif 000008
【図６】
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【図７】
2005159674.tif 000010
【図８】
2005159674.tif 000011
【図９】
2005159674.tif 000012
【図１０】
2005159674.tif 000013
【図１１】
2005159674.tif 000014
【図１２】
2005159674.tif 000015