(57)【要約】【課題】撮影された画像が歪曲することなく広い画角をカバーできる光学機器を提供すること。【解決手段】被写体の像を撮像する撮像素子に前記被写体の像を結像する撮像光学系と、前記撮像光学系および前記撮像素子を備えた筐体とを有し、前記撮像素子と前記撮像光学系とが、所望の被写体の動きに追従して前記筐体に対して上下方向または左右方向の少なくとも一方向に動くことが可能であることを特徴とする光学機器。【選択図】図５
2010252045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の像を撮像する撮像素子に前記被写体の像を結像する撮像光学系と、
前記撮像光学系および前記撮像素子を備えた筐体とを有し、
前記撮像素子と前記撮像光学系とが、所望の被写体の動きに追従して前記筐体に対して上下方向または左右方向の少なくとも一方向に動くことが可能であることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記撮像光学系および前記撮像素子は、前記上下方向および前記左右方向の何れの方向にも動くことが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記撮像光学系および前記撮像素子は一体に動くことを特徴とする請求項１または２の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項４】
前記撮像光学系および前記撮像素子を動かすための駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記撮像光学系および前記撮像素子の前記動きは回転であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項６】
前記所望の被写体の動作パターンを登録することができる記憶手段を有することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項７】
前記登録する動作パターンは、前記所望の被写体を識別するための特徴的な動きを含むことを特徴とする請求項６に記載の光学機器。
【請求項８】
前記特徴的な動きを検知する検知手段を有することを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項９】
前記検知手段は、前記特徴的な動きを検知するために、前記撮像素子に結像された前記被写体の像について、それぞれの被写体を認識するための情報を計測することを特徴とする請求項８に記載の光学機器。
【請求項１０】
前記情報は変化し、前記検知手段は前記情報の変化量を計測することが可能であることを特徴とする請求項９に記載の光学機器。
【請求項１１】
前記情報は色を含むことを特徴とする９または１０の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項１２】
前記情報はコントラストを含むことを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項１３】
前記情報は前記物体の形状を含むことを特徴とする請求項９から１２の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項１４】
前記記憶手段は、前記情報を記憶することができることを特徴とする請求項９から１３の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項１５】
前記記憶手段は、ネットワーク手段を介して前記情報を取得することができることを特徴とする請求項９から１４の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項１６】
前記検知手段が前記記憶手段に記憶された前記情報と合致する前記情報を検知することで前記特徴的な動きを検知したら、該特徴的な動きを検知したことを撮影者に通知する通知手段を有することを特徴とする請求項１４または１５の何れか一項に記載の光学機器。
【請求項１７】
前記検知手段が前記特徴的な動きを検知したら、当該特徴的な動きの被写体は前記所望の被写体であると判断し、該所望の被写体が動く方向と速さを算出し、前記駆動手段を介して前記撮像光学系および前記撮像素子を該所望の被写体の動きに追従して当該所望の被写体の方を向くように動かす制御手段を備えたことを特徴とする請求項１６に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、広い画角をカバーしようとするときに魚眼レンズを用いることがある。例えば特許文献１には、魚眼レンズを用いた監視装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１４７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、魚眼レンズを用いて撮影をすると、撮影された画像は歪曲してしまう。
【０００５】
本発明は、撮影された画像が歪曲することなく広い画角をカバーできる光学機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る光学機器は、被写体の像を撮像する撮像素子に前記被写体の像を結像する撮像光学系と、前記撮像光学系および前記撮像素子を備えた筐体とを有し、前記撮像素子と前記撮像光学系とが、所望の被写体の動きに追従して前記筐体に対して上下方向または左右方向の少なくとも一方向に動くことが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮影された画像が歪曲することなく広い画角をカバーできる光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係るカメラの全体構成を模式的に示す図である。
【図２】実施形態に係るカメラの撮影レンズユニットの斜視図である。
【図３】撮影レンズユニットを図２の矢印Ａの方向から見た側面図である。
【図４】撮影レンズユニットを図２の矢印Ｂの方向から見た底面図である。
【図５】実施形態に係るカメラの機能の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一つの実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
図１は本実施形態に係る光学機器の全体構成を模式的に示す図である。
【００１１】
本実施形態に係る光学機器は、デジタルスチルカメラ１（以下、カメラ１と略記する。）である。カメラ１は本体部４である筐体と撮影レンズユニット７とを備えている。本体部４には上面部にレリーズボタン１０が設けられ、背面部には液晶表示部（図示省略）が設けられている。液晶表示部には撮影レンズユニット７が捉えている被写体（図示省略）の画像が表示され、撮影者は液晶表示部に表示された画像を見ながら構図を決定し、撮影をすることができる。また、本体部４の上面部および背面部には、カメラ１の設定および操作をするための操作部１３が設けられている（背面部に設けられた操作部については図示省略。）。操作部１３には、撮影モードの切替えボタン、操作メニュー切替えボタン等が設けられている。カメラ１の設定および操作をするときは、液晶表示部に設定状態や操作メニューが表示され、撮影者は液晶表示部に表示された操作メニューに従って設定および操作をすることができる。
【００１２】
図２は、本実施形態に係るカメラ１の撮影レンズユニット７の斜視図である。
【００１３】
撮影レンズユニット７は鏡筒１６に支持された撮影レンズ１９を備えている。鏡筒１６は径の異なる複数の円筒部材が径方向に重なった構成となっている。撮影レンズ１９は複数のレンズからなるレンズ群で構成され、撮像光学系を構成している。これらレンズ群はカメラ１の自動焦点調節機構からの信号に基づいて撮像光学系の光軸方向に移動してフォーカシングするようになっている。円筒部材に支持されたレンズ群の移動に伴って円筒部材が相互に光軸方向に移動し、鏡筒１６が光軸方向に伸縮する。なお、撮影レンズ１９は鏡筒１６に直接支持されても良いし、他の部材を介して鏡筒１６に支持されても良い。
【００１４】
図２に示すように、鏡筒１６はベース基板２２に固定されている。ベース基板２２は略方形に形成されている。鏡筒１６はベース基板２２の物体側の面に配置され、ベース基板２２に接する側の鏡筒１６の端部はベース基板２２によって塞がれている。ベース基板２２の物体側の面で鏡筒１６の端部の内側には撮像素子２５が設けられている。撮影レンズ１９を通過した被写体（図示省略）からの光は撮像素子２５に結像する。撮影レンズ１９と鏡筒１６とベース基板２２と撮像素子２５とで撮影レンズユニット７を構成している。
【００１５】
本体部４の物体側の面には孔２８が設けられている（図１参照）。撮影レンズユニット７は、ベース基板２２が本体部４の内部に配置され、鏡筒１６は撮影状態において孔２８を貫通し、物体側が本体部４から突出するように配置されている。鏡筒１６は、カメラ１の電源を切ると縮んで本体部４の内部に収まり、孔２８はカバー（図示省略）によって塞がれる。なお、撮影状態においても孔２８から異物が入り込まないように、孔２８の内側には図示しない防塵部材が設けられている。
【００１６】
図３は、撮影レンズユニット７を図２の矢印Ａの方向から見た側面図である。
【００１７】
図３に示すように、本体部４にはベース基板２２の上部を本体部４に対して前後方向に動かすための電動モータ３１ａが設けられている。電動モータ３１ａはステッピングモータでもＤＣモータでも良い。電動モータ３１ａは図示しない支持構造を介して本体部４に支持されている。また、ベース基板２２の背面側には、撮影光学系の光軸の延長線と一致する位置に回転支点部材３４が接している。ベース基板２２と接する回転支点部材３４の先端部は滑らかな半球状に形成されている。回転支点部材３４は図示しない支持構造を介して本体部４に固定されている。電動モータ３１ａの回転軸はギヤ機構３７ａを介して可動シリンダ４０ａに連結している。可動シリンダ４０ａは本体部４に対して前後方向に沿って配置されており、電動モータ３１ａの回転方向により前方または後方に移動する。可動シリンダ４０ａの前方側の端部はベース基板２２の背面の上部に連結している。このような構成なので、電動モータ３１ａが一方向に回転すると、電動モータ３１ａの回転はギヤ機構３７ａを介して可動シリンダ４０ａに伝達され、可動シリンダ４０ａを前方に移動させる。するとベース基板２２の上部が前向に動かされ、ベース基板２２は回転支点部材３４との接点を中心として前後方向に回転する。すなわち、電動モータ３１ａが一方向に回転すると、ベース基板２２の上部が回転支点部材３４との接点を中心として前方に移動するとともに下部が後方に移動する。そして電動モータ３１ａが反対方向に回転すると、電動モータ３１ａの回転はギヤ機構３７ａを介して可動シリンダ４０ａに伝達され、可動シリンダ４０ａを後方に移動させる。すなわち、ベース基板２２の上部が後方に移動するとともに下部が前方に移動する。このようにベース基板２２の上部と下部とが回転支点部材３４を中心として互いに前後方向で反対方向に揺動すると、ベース基板２２に固定された鏡筒１６は本体部４に対して上下方向に首を振るように移動する。言い換えると、撮影レンズユニット７は回転支点部材３４を中心に、本体部４に対して上下方向に回転する。
【００１８】
一方、図４は、撮影レンズユニット７を図２の矢印Ｂの方向から見た底面図である。
【００１９】
図４に示すように、本体部４にはベース基板２２の右側部を本体部に対して前後方向に動かすための電動モータ３１ｂがさらに設けられている。電動モータ３１ｂは図示しない支持構造を介して本体部４に支持されている。電動モータ３１ｂの回転軸は、上述したベース基板２２上部側と同様に、ギヤ機構３７ｂを介して可動シリンダ４０ｂに連結している。可動シリンダ４０ｂの構成はベース基板２２上部側と同様であり、可動シリンダ４０ｂの前方側の端部はベース基板２２の背面の右側部に連結している。電動モータ３１ｂが一方向に回転すると、電動モータ３１ｂの回転はギヤ機構３７ｂを介して可動シリンダ４０ｂに伝達され、可動シリンダ４０ｂを前方に移動させる。するとベース基板２２は回転支点部材３４との接点を中心として左右方向に回転する。すなわち、電動モータ３１ｂが一方向に回転すると、ベース基板２２の右側部が回転支点部材３４との接点を中心として前方に移動するとともに左側部が後方に移動する。そして電動モータ３１ｂが反対方向に回転すると、電動モータ３１ｂの回転はギヤ機構３７ｂを介して可動シリンダ４０ｂに伝達され、可動シリンダ４０ｂを後方に移動させる。すなわち、ベース基板２２の右側部が後方に移動するとともに左側部が前方に移動する。このようにベース基板２２の右側部と左側部とが回転支点部材３４を中心として互いに前後方向で反対方向に揺動すると、ベース基板２２に固定された鏡筒１６は本体部４に対して左右方向に首を振るように移動する。言い換えると、撮影レンズユニット７は回転支点部材３４を中心に、本体部４に対して左右方向に回転する。
【００２０】
このように撮影レンズユニット７は２つの電動モータ３１ａ、３１ｂにより本体部４に対して上下方向および左右方向の何れの方向にも首を振るように回転することができ、２つの電動モータ３１ａ、３１ｂの回転方向と回転量を制御することで撮影レンズユニット７を任意の方向に向けることができる。
【００２１】
本体部４に設けられた孔２８（図１参照）は撮影レンズユニット７が何れの方向にも所定量動けるように形成されている。つまり、本体部４の孔２８の径は鏡筒１６の外径よりも大きく形成され、孔２８の内径側と鏡筒１６の外周側との間は全周に亘って所定の幅の空間が介在している。孔２８の内径側と鏡筒１６の外周側との間の空間は、撮影レンズユニット７が何れの方向を向くように移動しても所定の範囲で当該移動を許容できるように形成されている。
【００２２】
図５は、本実施形態に係るカメラ１の機能の構成を示すブロック図である。
【００２３】
通常の撮影モードでの撮影では、撮影レンズ１９を通過して撮像素子２５に結像された被写体の像は撮像素子２５で光電変換されて電気信号に変換される。電気信号はアナログ信号処理回路４３で処理された後、Ａ／Ｄ変換回路４６でデジタルの画像信号に変換される。デジタル化された画像信号は画像処理部４９でホワイトバランス等の調整がなされ、制御部５２に入力される。通常の撮影モードにおいては、制御部５２に入力された画像信号は通常画像データとして記憶部５５の通常画像ファイル５８に記憶される。記憶部５５に記憶された通常画像データは、再生画像として呼び出して液晶表示部に表示することができる。
【００２４】
本実施形態に係るカメラ１では、撮影者が撮影しようとする被写体の動作パターンを予め記憶部５５に登録することができる。そして後述するように、動作パターンを登録した被写体を画角内に捉えると、撮影レンズユニット７が被写体の動きに追従して動くようになっている。ここで動作パターンとは被写体の動きである。例えば、自動車の動作パターンであれば所定の速度で走行する、あるいは所定の加速度で加速するという動きであり、運動会での子供の動作パターンであれば駆け足をするという動きである。このような動作パターンは、当該被写体を識別できる特徴的な動きを含んでいる。特徴的な動きとは、当該動作パターンを決定づけるような動きであり、上記所定の速度で走行する自動車の例でいえば、画角内を右から左へ、あるいは左から右へと所定の速度で一直線状に移動するという動きである。また、運動会での子供の例でいえば、顔が上下する動き、両手を大きく振る動き、駆け足をする動き、そして両手を振って駆け足をする子供が画角内を移動する動きのことである。
【００２５】
記憶部５５に登録する被写体の動作パターンは、当該被写体を予めカメラ１で撮影することで得られる。動作パターンを登録するための画像を撮影する時は、カメラ１の撮影モードは登録画像撮影モードに設定する。登録画像撮影モードに設定して記憶部５５に登録する被写体を撮影レンズ１９が捉えると、撮影レンズ１９を通過して撮像素子２５に結像した被写体の象は、撮像素子２５で光電変換されて電気信号に変換される。電気信号はアナログ信号処理回路４３で処理された後、Ａ／Ｄ変換回路４６でデジタルの画像信号に変換される。デジタル化された画像信号は画像処理部４９でホワイトバランス等の調整がなされ、制御部５２および被写体検知部６１に入力される。
【００２６】
被写体検知部６１は画角内にある被写体を認識し、被写体の動きを検知する。撮影レンズユニット７には被写体までの距離を測定する被写体距離検出部６４と、撮影レンズの焦点距離を測定する焦点距離検出部６７が設けられており、被写体検知部６１には被写体距離検出部６４からの被写体距離情報および焦点距離検出部６７からの焦点距離情報も入力される。被写体検知部６１は当該記憶部５５に登録する被写体に関する情報を計測する。被写体に関する情報とは、具体的にはその被写体の色、コントラスト、形状、移動速度、移動方向、加速度（以下、移動速度、移動方向および加速度を移動情報という。）である。被写体検知部６１はこれらの情報およびその情報の変化量を測定する。これらの情報およびその情報の変化量は、撮像素子２５に結像した被写体像から生成される画像信号と、被写体距離検出部６４からの被写体距離情報と、焦点距離検出部６７からの焦点距離情報とを演算処理して求められる。これらの情報および情報の変化量は、画像信号と被写体距離情報と焦点距離情報とを演算処理することで数値化して取り出すことができる情報である。
【００２７】
また、被写体検知部６１は人物を認識するための顔認識部７０を備えている。顔認識部７０は、被写体検知部６１に入力された画像信号から人物の顔を認識し、被写体距離情報および焦点距離情報を勘案して顔の位置、数、面積を演算する。顔認識部７０は演算された顔の面積が所定の大きさ以上であれば大人の顔であると認識し、所定の大きさよりも小さければ子供の顔であると認識する。画角内の被写体に人物が含まれていると、被写体検知部６１は顔認識部７０が演算した顔の位置および面積に基づいて、当該人物の手の位置、体の位置、および足の位置を予測し、検出する。そして顔、手、体、足の位置の動きから当該人物の動きを検知する。
【００２８】
このように、被写体検知部６１は被写体に関する情報およびその変化量を測定して被写体を認識し、被写体の動きを検知する。また、被写体検知部６１は顔認識部７０の演算結果より被写体が人物であれば人物の動きを検知する。被写体検知部６１の検知情報は制御部５２に出力される。制御部５２は検知情報を解析し、信号化する。制御部５２は画像処理部４９からの画像信号と被写体検知部６１からの検知情報から生成した信号とを関連付ける。撮影者がレリーズボタン１０を操作してシャッタが切られると、制御部５２は互いに関連付けられた画像信号と被写体検知部６１の検知情報から生成した信号とを登録画像データとして記憶部５５の登録画像ファイル７３に登録する。
【００２９】
例えば「時速５０ｋｍで走行している赤い自動車」の動作パターンを記憶部５５に登録したい場合、登録画像撮影用のモードで予め時速５０ｋｍで走行している赤い自動車をカメラ１で撮影する。撮影された被写体の動作パターンは「時速５０ｋｍで走行する」という動きであり、この動作パターンに含まれる特徴的な動きは「画角内を左から右方向（あるいは右から左方向）へ時速５０ｋｍで一直線状に走行する」となる。そして当該被写体に関する情報は、色情報が「赤色」、コントラスト情報が赤色のコントラスト情報、形状情報が「自動車」、移動速度情報が「時速５０ｋｍ」、移動方向情報が「左から右方向（あるいは右から左方向）へ一直線状」となる。被写体検知部６１が認識し、検知した被写体に関するこれらの情報は制御部５２に入力され、制御部５２は被写体に関するこれらの情報を解析し、信号化する。そして信号化されたこれらの情報を撮影された画像の画像信号に関連付けて登録画像データとして記憶部５５の登録画像ファイル７３に登録する。登録の際は、登録画像データのタイトルあるいはファイル名を入力できるようになっている。
【００３０】
また、例えば運動会でリレーをする子供の動作パターンを記憶部５５に登録したい場合、予め駆け足をする子供をカメラ１で撮影する。撮影した被写体の動作パターンは「駆け足をする」という動きとなり、この動作パターンに含まれる特徴的な動きは「顔が上下する」、「手が体の前後に大きく繰り返し揺れる」、「駆け足」、「両手を振って駆け足をする子供が画角内を移動する」となる。そして当該被写体に関する情報は、形状情報が「人物（子供）」「顔」「手」「体」「足」、移動方向情報が「上下に規則的に繰り返し揺れる顔」「体の前後に大きく規則的に繰り返し揺れる手、足」等となる。
【００３１】
また、記憶部５５の登録画像ファイル７３に登録する被写体の動作パターンは、マニュアル操作で入力することで登録することもできる。登録のための操作は本体部４の液晶表示部（図示省略）に表示される操作メニューに従い操作部１３で行なう。この場合、登録する被写体に関する情報、すなわち被写体の色、コントラスト、形状、移動情報等を入力し、これらの情報を登録画像ファイル７３に登録する。入力作業は液晶表示部に入力用画面が表示され、所定の操作ボタンを押すごとに、例えば色であれば赤、青のように具体的な情報が順次表示され、所望の情報が表示されたら決定ボタンを押すようにし、引き続き形状についても同様に、自動車、人物、子供等のように具体的な情報が順次表示されるようにしても良い。あるいは、所定の動作パターン、例えば「駆け足する子供」、「離陸（着陸）する飛行機」、「走行する新幹線」等を予め記憶部５５に記憶させておいて選択するようにしても良い。
【００３２】
なお、記憶部５５に登録する被写体に関する情報は、一部マニュアル操作で追加あるいは変更して登録することができる。例えば時速５０ｋｍで走行している赤い自動車の動作パターンを登録したい場合、予め時速５０ｋｍで走行する赤い自動車が撮影できない場合には、静止している赤い自動車を撮影し、制御部５２が演算した被写体に関する情報のうち、移動情報については移動速度を「時速５０ｋｍ」とし、移動方向を「右から左方向（または左から右方向）へ一直線状」と入力することができる。
【００３３】
また、本実施形態におけるカメラ１には、パーソナルコンピュータを介してネットワーク手段に接続するための接続部７６が設けてある（図１参照）。カメラ１をネットワーク手段に接続し、ネットワーク手段から所望の被写体の画像を記憶部５５に取り込むことができるようになっている。ネットワーク手段への接続は有線でも無線でも良い。取り込んだ画像を、当該画像の被写体に関する情報と関連付けて記憶部５５の登録画像ファイル７３に登録することで被写体の動作パターンを得ることができる。取り込んだ画像の被写体に関する情報はマニュアル操作で入力する。
【００３４】
次に、本実施形態に係るカメラ１が有する主要被写体への追従機能について説明する。
【００３５】
本実施形態におけるカメラ１は、撮影しようとする被写体（以下主要被写体ともいう。）を識別し、識別した主要被写体の動きに追従して撮影レンズユニット７が当該主要被写体の方向を向くようになっている。主要被写体は記憶部５５の登録画像ファイル７３に記憶されている登録画像データから選択される。撮影者は操作部１３を操作して主要被写体の指示をする。具体的には、カメラ１の撮影モードを被写体追従モードに切替え、液晶表示部に表示される指示に従って操作部１３を操作し、記憶部５５の登録画像ファイル７３に登録されている登録画像データの中から所望の被写体の画像データを選択する。画像データの選択がされると、制御部５２は当該画像データを登録画像ファイル７３から呼び出し、被写体検知部６１に対して撮影中に画角内に入る被写体の情報を測定するように指示する。
【００３６】
主要被写体が選択されると、被写体検知部６１は、撮影レンズ１９が捉えている画角内にある被写体を認識し、その動きを検知する。被写体検知部６１には画像処理部４９から出力された画像信号が入力される。また、撮影レンズユニット７に設けられている被写体距離検出部６４と焦点距離検出部６７からの被写体距離情報および焦点距離情報も入力される。被写体検知部６１は被写体の特徴的な動きを検知するために、画角内の被写体を認識するための情報を計測する。被写体を認識するための情報とは、その被写体に関する情報である。被写体に関する情報とは、具体的には画角内の被写体が有する色、コントラスト、形状、被写体の移動情報である。被写体検知部６１はこれらの情報およびその情報の変化量を測定する。これらの情報およびその情報の変化量は、画像信号と被写体距離情報と焦点距離情報とを演算処理して求められる。このように、画角内の被写体に関する情報およびその変化量を測定することで、被写体検知部６１は画角内の被写体を認識し、被写体の動きを検知する。
【００３７】
また、被写体検知部６１に備えられた顔認識部７０は、被写体検知部６１に入力された画像信号に基づいて人物の顔を認識し、被写体距離情報および焦点距離情報を勘案して顔の位置、数、面積を演算する。顔認識部７０は演算された顔の面積が所定の大きさ以上であれば大人の顔であると認識し、所定の大きさよりも小さければ子供の顔であると認識する。被写体検知部６１は顔認識部７０が演算した顔の位置および面積に基づいて、当該人物の手の位置、体の位置および足の位置を予測し、検出する。そして顔、手、体、足の位置の動きから当該人物の動きを検知する。
【００３８】
このようにして検知された画角内の被写体あるいは人物の動きについての検知結果は、制御部５２に出力される。制御部５２は被写体検知部６１から入力された検知結果を解析し、信号化する。そして被写体検知部６１の検知結果から生成した信号と、撮影指示され記憶部５５から呼び出した登録画像データの信号とを照合する。
【００３９】
例えば、上記赤い自動車の例でいうと、まず記憶部５５の登録画像ファイル７３から赤い自動車を撮影した画像データが呼び出される。この画像データとともに記憶されている被写体の特徴的な動きを検知するための情報は、色情報が「赤色」、コントラスト情報が赤色のコントラスト、形状情報が「自動車」、移動速度情報が「時速５０ｋｍ」、移動方向情報が「左から右方向（あるいは右から左方向）へ一直線状」である。制御部５２は、被写体検知部６１の検知結果から生成した信号が、色情報およびコントラスト情報が「赤色」および赤色のコントラスト情報で、形状情報が「自動車」で、移動速度情報が「時速５０ｋｍ」で、移動方向情報が「左から右方向（あるいは右から左方向）」で「一直線状に移動」であるとき、これらの情報は呼び出した画像データとともに記憶されている被写体に関する情報と合致するので、検知された情報を有する被写体は撮影するために呼び出した画像データの被写体、すなわち「時速５０ｋｍで走行する」赤い自動車であると判断する。
【００４０】
また、運動会でリレーをする子供の例では、被写体の特徴的な動きを検知するための情報は、形状情報が「人物（子供）」「顔」「手」「体」「足」、移動方向情報が「上下に規則的に繰り返し揺れる顔」「体の前後に大きく規則的に繰り返し揺れる手、足」である。制御部５２は、被写体検知部６１の検知結果から生成した信号が、形状情報が「人物（子供）」「顔」「手」「体」「足」、移動方向情報が「上下に規則的に繰り返し揺れる顔」「体の前後に大きく規則的に繰り返し揺れる手、足」であるとき、これらの情報は呼び出した画像データとともに記憶されている被写体に関する情報と合致するので、検知された情報を有する被写体は撮影するために呼び出した画像データの被写体、すなわち「駆け足をする」子供であると判断する。
【００４１】
このように、制御部５２は被写体検知部６１の検知結果から生成した信号が記憶部５５の登録画像ファイル７３から呼び出した画像データの被写体に関する情報と合致する、すなわち選択された画像データの特徴的な動きを被写体検知部６１が検知すると、検知された被写体が選択された画像データの被写体であると判断する。すると、制御部５２は通知手段７９に対して、選択された画像データの特徴的な動きを検知したことを撮影者に通知するよう指示する。通知手段７９は選択された画像データの特徴的な動きを検知したことを液晶表示部（図示省略）に表示する。表示する内容は検知した情報を表示しても良いし、検知したことを知らせる表示を点灯又は点滅させても良い。また、カメラ１本体を振動させても良いし、音声が出るようにしても良い。このような通知により、撮影者は撮影しようとする被写体が画角内に入ったことを確実に知ることができる。
【００４２】
撮影レンズユニット７は、選択された画像データの特徴的な動きが検知されるまでは正面方向、すなわち本体部４の前面部に対して垂直となる方向を向いている。制御部５２は、選択された画像データに合致する特徴的な動きを被写体検知部６１が検知すると、入力されている画像信号、被写体距離情報および焦点距離情報に基づいて検知した動きの被写体の移動方向と速度を算出する。そして算出した移動方向と速度に基づいて２個の電動モータ３１ａ、３１ｂの回転方向および回転量を制御し、撮影レンズユニット７が検知された被写体の方向を向くようにする。このとき、制御部５２は検知された被写体が画角の中央に位置するように電動モータ３１ａ、３１ｂの回転方向および回転量を制御する。検知された被写体が移動すると、制御部５２は被写体の移動に追従して撮影レンズユニット７が被写体の方向を向くように２つの電動モータ３１ａ、３１ｂの回転方向および回転量を制御する。撮影レンズユニット７は、上述したように、カメラ１の本体部４に対して上下方向および左右方向の何れの方向にも動くことができるので、被写体がどの方向に移動しても撮影レンズユニット７は被写体の移動に追従して動くことができる。
【００４３】
このように撮影レンズユニット７が主要被写体の移動に追従して動くので、主要被写体が予想外の移動をしても、主要被写体が撮影範囲から外れてしまうまでの撮影可能範囲を広くすることができる。つまり、撮影レンズ１９が本体部４に固定されているとした場合の撮影可能範囲よりも撮影可能範囲が広くなる。撮影可能範囲が広くなるので、撮影のタイミングを逃すことなく所望の被写体を撮影することが可能となる。
【００４４】
主要被写体がさらに移動し、撮影レンズユニット７の追従可能範囲を超えて画角から外れると、制御部５２は撮影レンズユニット７の位置を正面方向、すなわち本体部４の前面部に対して垂直となる方向を向く位置に戻す。ここで、撮影レンズユニット７が主要被写体に追従して最後に向いていた方向から所定時間経過後に正面方向を向く位置に戻すように制御しても良い。そうすれば、追従していた主要被写体が画角から外れた直後に再び当該画角の外れた方向から画角内に入ってきた場合に、直ちに追従が可能となる。また、追従していた主要被写体が画角から外れると、制御部５２はシャッタ８２を自動で切れなくする。こうすれば、主要被写体が画角から外れたと同時または外れた直後にシャッタ８２を切ってしまって失敗写真を撮影してしまうことを防止できる。
【００４５】
このように本実施形態によれば、撮影レンズユニット７が所望の被写体の移動に追従して動くので、広い画角をカバーできる光学製品を提供することができる。また、通常のカメラ装置に用いる画角の狭い光学系を用いているので、撮影された画像が歪曲してしまうことがない。また、カメラ１を手持ちの状態で所望の被写体に追従するので、追従のためのカメラ１以外の装置、例えば三脚座あるいは三脚座を駆動するシステムを必要としない。その結果、装置全体の小型化、低コスト化を図ることができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、例えば次のような撮影ができる。カメラ１の撮影モードを被写体追従モードにして三脚座（図示省略）に取り付けて撮影を行なえば、運動会でリレーをする子供を撮影するとき、カメラ１の前を子供が横切るたびに撮影レンズユニット７が子供の姿に追従するので、シャッタチャンスを逃してしまうことを防ぐことができる。また、被写体の移動は撮影者の移動と相対的なので、本実施形態のカメラ１は撮影者が移動している状態での撮影にも好適である。例えば走行する自動車や列車に乗って車外の被写体を撮影するときに、自動車や列車が走行することで撮影者が移動しても撮影レンズユニット７は被写体の方向を向いて被写体を捉えているので、シャッタチャンスを逃してしまうことを防ぐことができる。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、撮像レンズユニット７が主要被写体に追従して移動することにより、撮影レンズ１９が被写体を捉えている時間が長くなる。その結果、シャッタチャンスを逃してしまうことを防ぐことができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、被写体を識別するための情報として色情報、形状情報、コントラスト情報、移動情報（移動速度、移動方向、加速度）を検知しているが、被写体を識別するための情報はこれらに限られることはない。たとえば温度や高度等を検知できるようにしても良い。
【００４９】
また、本実施形態においては、可動シリンダ４０ａ、４０ｂを前後方向に移動させることで撮影レンズユニット７を動かしているが、撮影レンズユニット７が上下方向および左右方向に動くことができれば、撮影レンズユニット７を動かす機構は特に限定されない。例えば撮影レンズユニット７を２軸のジンバル機構により動くように構成しても良い。この場合においても本実施形態と同様の効果を発揮することができる。また、本実施形態においては、撮影レンズユニット７を動かすための電動モータ３１ａ、３１ｂをベース基板２２の上部および右側部に配置しているが、回転支点部材３４を中心に上下方向および左右方向にベース基板２２を揺動できるのであればどこに配置しても良い。
【００５０】
また、本実施形態においては、撮影レンズユニット７は上下方向および左右方向に動くことができるが、上下方向または左右方向の少なくとも一方に動くようにしても良い。
【００５１】
また、本実施形態は本発明をデジタルスチルカメラに適用した例であるが、本発明を適用するのはデジタルスチルカメラに限定されることはない。動画を撮影できるデジタルカメラやビデオカメラにも適用できる。
【００５２】
また、本発明の構成は本実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  カメラ
４  本体部
７  撮影レンズユニット
１０  レリーズボタン
１３  操作部
１６  鏡筒
１９  撮影レンズ
２２  ベース基板
２５  撮像素子
２８  孔
３１ａ、３１ｂ  電動モータ
３４  回転支点部材
３７ａ、３７ｂ  ギヤ機構
４０ａ、４０ｂ  可動シリンダ
４３  アナログ信号処理回路
４６  Ａ／Ｄ変換回路
４９  画像処理部
５２  制御部
５５  記憶部
５８  通常画像ファイル
６１  被写体検知部
６４  被写体距離検出部
６７  焦点距離検出部
７０  顔認識部
７３  登録画像ファイル
７９  通知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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