(57)【要約】【課題】ポートレート撮影的な効果を簡便に得る。【解決手段】ティルト機構２０は、撮像センサの受光面２７をレンズ光軸２３に対して傾斜する水平軸３３及び垂直軸２４をもっており、中心がレンズ光軸２３に一致しかつレンズ光軸２３に対して垂直にした初期位置に受光面２７を保持している。コントラストＡＦは、画面全体を複数に分割した領域ごとの被写体距離情報を検出する。姿勢検出手段は、領域ごとの被写体距離情報に基づいて至近距離被写体の分布を検出し、その分布の広がり方向に基づいて受光面２７の姿勢を判断する。受光面２７の姿勢が横位置の姿勢である場合には、ティルト機構２０が垂直軸２４を中心に受光面２７を回転させ、逆に、受光面２７の姿勢が縦位置の場合には、ティルト機構２０が水平軸３３を中心に受光面２７を回転させる。【選択図】図３
2008205569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズと、矩形の受光面を有し前記受光面を前記レンズ光軸が中心に一致しかつ前記レンズ光軸に対して垂直に配する撮像センサと、前記受光面の短手方向と平行に配される垂直軸又は長手方向と平行に配される水平軸を中心として前記受光面又は前記撮影レンズを回転させることで前記受光面と前記レンズ光軸との何れか一方を他方に対して傾斜させるティルト機構と、を備えた撮像装置において、
長手方向が絶対水平と略平行になる横位置と長手方向が絶対垂直と略平行になる縦位置とのうちの何れか一方の受光面の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段が検出する前記受光面の姿勢に基づいて前記ティルト機構で回転させる回転軸として前記水平軸と垂直軸とのうちの何れか一方に決定する回転軸決定手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記回転軸決定手段は、前記姿勢検出手段が横位置の姿勢を検出したときには前記ティルト機構で回転させる回転軸を前記垂直軸に決定し、また、前記縦位置の姿勢を検出したときには前記ティルト機構で回転させる回転軸を前記水平軸に決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記姿勢検出手段は、前記撮像手段から得られる画像データに基づいて顔画像領域を抽出し、抽出した顔画像領域の特徴点に基づいて前記受光面の姿勢を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記姿勢検出手段は、前記受光面の回転位置を検出する角度センサと、前記角度センサから得られる情報に基づいて前記受光面の姿勢を特定する姿勢特定手段と、で構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段から得られる画像データの全領域のうちの予め決めた複数の領域のコントラスト情報に基づいて前記領域ごとの被写体距離情報を検出する多点測距部と、
前記多点測距部で検出した前記被写体距離情報に基づいて最至近距離に位置する被写体を主要被写体に特定する特定手段と、を備え、
前記姿勢検出手段は、前記主要被写体に特定した領域の分布を調べ、その分布の広がり方向に基づいて前記受光面の姿勢を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項６】
前記被写体距離情報に基づいて前記撮影レンズの焦点深度内に前記主要被写体以外の被写体像のピントが合わないように、前記回転軸決定手段で決定した回転軸の回転方向並びに回転角度を割り出す回転方向及び回転角度決定手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ティルト機構は前記撮影レンズに対して前記受光面を回転させるとともに、
前記回転軸決定手段で決定した回転軸を中心に前記受光面を回転させた後に、前記特定手段で特定した主要被写体にピントが合うように前記撮影レンズを合焦させる合焦手段を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記ティルト機構は前記撮影レンズに対して前記受光面を回転させるとともに、
回転後の前記受光面で受光した前記主要被写体の像又は顔画像が、回転前の前記受光面で受光した前記主要被写体の像又は顔画像に対して同じ像倍率になるように、前記撮影レンズの焦点距離を補正する像倍率補正手段を備えることを特徴とする請求項５ないし７いずれか記載の撮像装置。
【請求項９】
前記受光面又は撮影レンズの傾きを調節するための傾き調節モードと撮影モードとを択一的に選択する操作部と、
前記傾き調節モードを選択したときに、前記撮像手段から得られる画像データの全領域のうちの予め決めた複数の領域のコントラスト情報に基づいて前記領域ごとの被写体距離情報を求め、各領域の被写体距離情報に基づいて前記受光面とレンズ光軸とのうちの何れか一方に対して他方の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾き検出手段で検出した前記傾きを初期位置として記憶する記憶手段と、
前記撮影モードの選択に応答して前記記憶手段から読み出した初期位置に基づいて前記受光面とレンズ光軸とが垂直関係になるように前記ティルト機構を制御して前記受光面又は撮影レンズを回転させる初期位置設定手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし８いずれか記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像センサの矩形な受光面の短手方向と平行に配される垂直軸又は長手方向と平行に配される水平軸を中心として前記受光面又は撮影レンズを回転させることで、前記受光面と前記レンズ光軸との何れか一方を他方に対して傾斜させてピントの合う範囲をコントロールする撮像方法において、
長手方向が絶対水平と略平行になる横位置と長手方向が絶対垂直と略平行になる縦位置とのうちの何れか一方になる前記受光面の姿勢を姿勢検出手段が検出する第１ステップと、
前記受光面の姿勢に基づいて前記水平軸と垂直軸とのうちの何れか一方を回転軸決定手段が決定する第２ステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
前記第２ステップでは、前記姿勢検出手段が横位置の姿勢を検出したときには回転軸決定手段が前記垂直軸に決定し、また、前記縦位置の姿勢を検出したときには前記水平軸に決定することを特徴とする請求項１０記載の撮像方法。
【請求項１２】
前記第１ステップは、
前記撮像手段から得られる画像データの全領域のうちの予め決めた複数の領域のコントラスト情報に基づいて多点測距部が前記領域ごとの被写体距離情報を検出するステップと、
前記多点測距部で検出した前記被写体距離情報に基づいて特定手段が最至近距離に位置する被写体を主要被写体に特定するステップと、を含み、
前記主要被写体に特定した領域の分布を調べ、その分布の広がり方向に基づいて前記受光面の姿勢を検出することを特徴とする請求項１０又は１１記載の撮像方法。
【請求項１３】
前記第１ステップは、前記撮像手段から得られる画像データに基づいて姿勢検出手段が顔画像領域を抽出し、抽出した顔画像領域の特徴点に基づいて前記受光面の姿勢を検出することを特徴とする請求項１０又は１１記載の撮像方法。
【請求項１４】
前記撮影レンズに対して前記受光面を回転させる撮像方法であって、
前記第２ステップで決定した回転軸を中心に前記受光面を回転させた後に、前記特定手段で特定した主要被写体の像又は顔画像にピントが合うように合焦手段が前記撮影レンズを合焦させる第３ステップを含むことを特徴とする請求項１２又は１３いずれか記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影レンズにより結像する被写体像を撮像する撮像センサと、撮像センサの受光面とレンズ光軸との何れか一方を他方に対して傾けるティルト機構とを備えた撮像装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主要被写体にピントを合わせ、それ以外の被写体のピントをぼかすポートレート撮影が知られている。ピントのボケ量は、撮影レンズの焦点距離、撮影レンズの絞り径、ピントが合致している位置からの距離等に応じて変化し、撮影レンズの焦点距離が長いほど、また、撮影レンズの絞り径が大きいほど、さらに、ピントが合致している位置からの距離が大きいほどボケ量が大きくなる。このため、上記撮影手法では、比較的に長い焦点距離の撮影レンズを用いるとともに、絞り大きく開けて焦点深度（被写界深度）を浅くすることがポイントになる。
【０００３】
電子カメラの撮像センサの受光面は、一般的に、１３５タイプの写真フイルム用カメラの露光面に比べてサイズが小さい。このため、写真フイルム用カメラと同じ画角を得ようとすると、写真フイルム用カメラの撮影レンズの焦点距離に比べて電子カメラの撮影レンズの焦点距離は短くなるので、電子カメラの撮影レンズは比較的に焦点距離が短い。また、大きな開口径をもつ絞りを撮影レンズに設けると撮影レンズが大型になりしかも高価になるため、コンパクトな電子カメラでは小さな開口径をもつ絞りが組み込まれていることが多い。しかも、露光面が小さいことに伴って小径なイメージエリアで済むことから撮影レンズの有効口径も小径に設計され、これにより、コンパクトな電子カメラではレンズの明るさが暗い撮影レンズが多用されている。
【０００４】
このように、撮像センサの結像面が小さいもの、また、焦点距離が短いもの、さらに、絞り径が小さい暗い撮影レンズが用いられている電子カメラでは、焦点深度が深くなり、背景のボケ味はさほど期待できず、パンフォーカス的印象を与える画像になり易い。したがって、この種の電子カメラでは、ポートレート撮影などには不向きになり易い問題があった。
【０００５】
そこで、主要被写体にピント合わせ、主要被写体以外の被写体のピントをぼかすポートレート撮影的な効果を画像処理により得るようにした電子カメラや撮影装置が知られている（特許文献１、特許文献２）。これらのものでは、複数の撮影画像を用いて画像処理を施すため、一回のレリーズ操作により複数回の撮影が必要になる。このため、レリーズタイムラグが生じるおそれがあり、また最終生成画像を画像処理により作るまでに時間がかかる。
【０００６】
ところで、アオリ機構を備える写真フイルム用カメラが従来から周知である。アオリ機構は、撮影光軸と結像面の中心との位置をずらす調節を行う機構であり、調節には、シフト（平行アオリ）調節と、ティルト調節とがある。シフト調節は、結像面に対して撮影光軸を垂直な状態に保ちながら結像面と撮影レンズとの何れか一方を、目標とする被写体の結像位置に向けてシフトさせる。シフト調節を行うことで、同一画面上に被写体像の大きさの倍率を変化させずに、片すぼみ、又は、上・下すぼみ等の像ゆがみを修正した結像が得られる。ティルト調節は、結像面と撮影レンズとの互い、又は結像面と撮影レンズとの何れか一方を他方に対して傾ける。このティルト調節を行うことで、異なる距離に位置する被写体の全員にピントを合わせるなどのピントの合う範囲をコントロールすることができる。
【０００７】
電子カメラに設けるアオリ機構としては、撮影レンズよりもイメージセンサがコンパクトであるため、撮影レンズに対してイメージセンサをシフト及びティルト調節するバックアオリ機構が知られている（特許文献３ないし５）。特許文献３には、手動操作により撮像素子（イメージセンサ）のシフト或いはティルト調節をする個体撮像素子の移動装置が記載されている。また、特許文献４には、撮影中に手動操作で連続して撮像素子のシフト並びにティルト調節をすることができるテレビジョンカメラ光電変換面アオリ装置が記載されている。さらに、特許文献５には、複数のフォーカスエリアを測距して得られた被写体距離情報を用いて被写体面の傾きを検出し、検出した被写体面の傾きに応じて撮像素子を撮影レンズに対して自動的にティルト調節するアオリ撮影装置が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１３６６５号公報  （段落［００５１］〜［００５９］）
【特許文献２】特開２００５−１３６４８０号公報
【特許文献３】実公平１−１５２５８号公報
【特許文献４】特開平１−９１５７４号公報
【特許文献５】特開平３−１５９３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記記載の特許文献３ないし５に記載のアオリ機構は、レンズ光軸が結像面中心に一致する関係、及び結像面に対するレンズ光軸が垂直になる関係を変化させて、被写界深度の限界以上に手前から奥までピントを合わせたり、像ゆがみを修正したり、逆にゆがませたりすることを目的としており、ポートレート撮影的な効果を出すためには用いられていない。
【０００９】
また、ポートレート撮影では、フレーミングをするときにカメラの姿勢を横位置や縦位置に変える。このため、カメラの姿勢により受光面に対して結像する主要被写体の向きが変わる。受光面に対する主要被写体の向きと受光面を回転させる軸とが一致していないと、主要被写体の一部にしかピントが合わないおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明では、主要被写体の全部にピントが合い、かつその主要被写体以外をぼかすポートレート撮影的な効果を得ることができる撮像装置及び方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明では、撮像センサの矩形な受光面の長手方向が絶対水平と略平行になる横位置と長手方向が絶対垂直と略平行になる縦位置とのうちの何れか一方の受光面の姿勢を検出する姿勢検出手段と、姿勢検出手段が検出する受光面の姿勢に基づいて受光面の短手方向と平行に配される垂直軸と長手方向と平行に配される水平軸とのうちの何れか一方に決定する回転軸決定手段と、を備え、決定した回転軸を中心に受光面又は撮影レンズとのうちの何れか一方を他方に対して回転させるようにしたものである。
【００１２】
回転軸決定手段は、姿勢検出手段が横位置の姿勢を検出したときにはティルト機構で回転させる回転軸を垂直軸に決定し、また、縦位置の姿勢を検出したときにはティルト機構で回転させる回転軸を水平軸に決定する。
【００１３】
姿勢検出手段としては、撮像手段から得られる画像データに基づいて顔画像領域を抽出し、抽出した顔画像領域の特徴点に基づいて前記受光面の姿勢を検出してもよい。また、姿勢検出手段としては、受光面の回転位置を検出する角度センサと、角度センサから得られる情報に基づいて受光面の姿勢を特定する姿勢特定手段とで構成してもよい。
【００１４】
さらに、撮像手段から得られる画像データの全領域のうちの予め決めた複数の領域のコントラスト情報に基づいて領域ごとの被写体距離情報を検出する多点測距部と、多点測距部で検出した被写体距離情報に基づいて最至近距離に位置する被写体を主要被写体に特定する特定手段と、を備え、姿勢検出手段が主要被写体に特定した領域の分布を調べ、その分布の広がり方向に基づいて受光面の姿勢を検出してもよい。
【００１５】
複数の被写体が斜め一列に並んでいた場合、受光面又は撮影レンズを複数の被写体の並び方向に対峙する方向に回転させると、複数の被写体の全部にピントが合ってしまう。そこで、被写体距離情報に基づいて撮影レンズの焦点深度内に主要被写体以外の被写体像のピントが合わないように、回転軸決定手段で決定した回転軸の回転方向並びに回転角度を割り出す回転方向及び回転角度決定手段を備えるのが好適である。
【００１６】
ティルト機構が撮影レンズに対して受光面を回転させる場合、回転軸決定手段で決定した回転軸を中心に受光面を回転させた後に、特定手段で特定した主要被写体にピントが合うように撮影レンズを合焦させる合焦手段を備えるのが望ましい。これにより、画面の中央に主要被写体が居ない構図でも主要被写体に確実にピントを合わせることができる。
【００１７】
また、回転後の受光面で受光した主要被写体の像又は顔画像が、回転前の受光面で受光した主要被写体の像又は顔画像に対して同じ像倍率になるように、撮影レンズの焦点距離を補正する像倍率補正手段を備えてもよい。
【００１８】
受光面がレンズ光軸に対して垂直に配されるように撮像手段を取り付けるのは高精度が要求されるため難しい。そこで、ティルト機構を使って予め受光面の初期位置を調節するようにしてもよい。この場合、受光面又は撮影レンズの傾きを調節するための傾き調節モードと撮影モードとを択一的に選択する操作部と、傾き調節モードを選択したときに撮像手段から得られる画像データの全領域のうちの予め決めた複数の領域のコントラスト情報に基づいて領域ごとの被写体距離情報を求め各領域の被写体距離情報に基づいて受光面と撮影レンズとのうちの何れか一方に対する他方の傾きを検出する傾き検出手段と、傾き検出手段で検出した傾きを初期位置として記憶する記憶手段と、撮影モードの選択に応答して記憶手段から読み出した初期位置に基づいて受光面とレンズ光軸とが垂直関係になるようにティルト機構を制御して受光面又は撮影レンズを回転させる初期位置設定手段と、を備えればよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、姿勢検出手段で検出した受光面の姿勢に基づいて、受光面の短手方向と平行に配される垂直軸と長手方向と平行に配される水平軸とのうちの何れか一方に回転軸決定手段が決定するため、決定した回転軸を中心に受光面又は撮影レンズとのうちの何れか一方を他方に対して回転させることで、受光面の姿勢が横位置や縦位置の姿勢であっても被写体の全部にピントが合い、かつその主要被写体以外をぼかすポートレート撮影的な効果を確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
電子カメラ１０は、図１及び図２に示すように、レンズ交換式のカメラであり、カメラボディ１１にレンズユニット１２を着脱自在に取り付けて使用する。レンズユニット１２には、撮影レンズ１３、絞り、シャッタ、撮像センサ、及び、ティルト機構などが内蔵されている。
【００２１】
カメラボディ１１の上面には、シャッタボタン１４、モード選択ダイヤル１５、及び、電源スイッチ１６などからなる操作部が設けられている。モード選択ダイヤル１５は、ポートレート撮影モード、通常撮影モード、及び、再生モードとのいずれかを選択する。ポートレート撮影モードは、ティルト機構の作動により受光面を傾斜させて、最至近距離に位置する主要被写体にピントを合わせ、かつその主要被写体以外のピントをぼかすモードである。なお、図示していないが、カメラボディ１１の背面には、スルー画像や再生画像を表示するためのＬＣＤやズーム操作部などが設けられている。
【００２２】
レンズユニット１２の後端には、ボディマウント１７が設けられている。ボディマウント１７は、カメラボディ１１の前面に設けたレンズマウント１８に着脱自在に結合される。ボディマウント１７とレンズマウント１８とには、各々接点部が設けられており、互いの接点部が結合することでレンズユニット１２とカメラボディ１１との間で電気的通信が行える。なお、前述したマウント同士の結合としては、複数の爪をもつバヨネットマウント方式や周知のネジ式のスクリューマウントなどを採用することができる。
【００２３】
ティルト機構２０は、図３に示すように、水平軸ティルト機構２１と、垂直軸ティルト機構２２とで構成されている。垂直軸ティルト機構２２は、レンズ光軸２３と直交する垂直軸２４、垂直軸２４に固定される撮像センサ支持部材２５、及び、垂直軸２４を回転させる垂直軸駆動機構とで構成されている。撮像センサ支持部材２５には、撮像センサが内蔵されている。撮像センサは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサであり、横長矩形の受光面２７を有する。撮像センサ支持部材２５は、受光面２７を露呈する開口２８を有しており、垂直軸２４を中心として回転することで受光面２７を左右方向に傾ける。
【００２４】
垂直軸駆動機構は、レンズ光軸２３と直交する垂直軸２４、垂直軸２４に設けたホイールギヤ２９、ホイールギヤ２９に噛合するウォームギヤ３０、及び、出力軸にウォームギヤ３０を設けたモータ３１とで構成されており、ウォーム歯車２９，３０を介してモータ３１の駆動を垂直軸２４に伝達する。
【００２５】
水平軸ティルト機構２１は、レンズ光軸２３と直交する水平軸３３、水平軸３３に固定される支持板３４、及び、水平軸３３を回転させる水平軸駆動機構とで構成されている。支持板３４には、撮像センサ支持部材２５が取り付けられている。水平軸駆動機構は、水平軸３３に設けたホイールギヤ３５、これに噛合するウォームギヤ３６、及び、出力軸にウォームギヤ３６を設けたモータ３７とで構成されており、ウォーム歯車３５、３６を介してモータ３７の駆動を水平軸３３に伝達している。支持板３４は、水平軸３３を中心に回転することで受光面２７を上下方向に回転させる。なお、２つのモータ３１、３７を用いているが、代わりに、遊星歯車などの駆動伝達切り換え機構を用いて１つのモータで駆動を兼用してもよい。
【００２６】
垂直軸ティルト機構２２及び水平軸ティルト機構２１との初期位置は、レンズ光軸２３が受光面２７の中心に一致し、かつ受光面２７がレンズ光軸２３に対して垂直になる位置にそれぞれ決められている。撮像センサ支持部材２５の初期位置は、支持板３４に取り付けた左右方向初期位置検出センサ３８により検出される。他方、支持板３４の初期位置は、上下方向初期位置検出センサ３９の検出で認識される。このセンサ３９は、レンズユニット１２の内部に固定されている。これらセンサ３８、３９から得られる信号は、レンズユニット１２に設けたレンズ側ＣＰＵ４０に取り込まれる。レンズ側ＣＰＵ４０は、これらセンサ３８、３９から得られる信号を監視しながら各ドライバ４１、４２を介して各モータ３１、３７の駆動を制御する。なお、各モータ３１、３７は、パルスモータになっており、レンズ側ＣＰＵ４０はパルス信号を送ることで回転量及びその回転方向を制御する。これにより、ティルト機構２０は、通常は、レンズ光軸２３に対して受光面２７が垂直で、かつ、受光面２７の中心がレンズ光軸２３に一致する初期位置に撮像センサを位置決めしている。この初期位置のときの受光面２７の位置が撮影レンズ１３の結像面に一致する。
【００２７】
レンズユニット１２には、図４に示すように、撮影レンズ１３、絞り機構４５、メカ機構のシャッタ４６、受光面２７をもつ撮像センサ４７、絞り用モータ４８、シャッタ用モータ４９、合焦モータ５０、変倍モータ５１、これらモータ４８〜５１のドライバ５２，５３，５４，５５、ティルト機構２０、ティルト機構用のドライバ４１、４２、アナログ信号処理５７、Ａ／Ｄ５８、デジタル信号処理５９、ＡＦ・ＡＥ積算回路６０、圧縮回路６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、バス用インターフェイス（Ｉ／Ｆ）ドライバ６４、左右及び上下初期位置検出用センサ３８、３９、並びに、レンズ側ＣＰＵ４０が内蔵されている。
【００２８】
このうちレンズ側ＣＰＵ４０、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、圧縮回路６１、バス用Ｉ／Ｆドライバ６４、ＡＦ・ＡＥ積算回路６０、及び、デジタル信号処理５９は、伝送路（バス）６５で接続されている。また、アナログ信号処理５７、Ａ／Ｄ５８、デジタル信号処理５９、及び、圧縮回路６１は、撮像センサ４７から得られる画像信号をデジタルの画像信号に変換して、予め決められた圧縮形式に圧縮するまで処理を行う。圧縮回路６１で圧縮した画像データは、記録用画像データとしてＩ／Ｆドライバ６４を介して高速な通信でカメラボディ１１側に送られる。勿論この間には、レンズ側接点部６６とボディ側接点部６７とを通る。また、デジタル信号処理５９から得られるスルー画像用の画像データは、バス６５、Ｉ／Ｆドライバ６４を介してカメラボディ１１に送られる。
【００２９】
ＡＦ・ＡＥ積算回路６０は、Ａ／Ｄ５８から得られるデジタルの画像信号を取り込んで、コントラスト式のＡＦ制御、及びＡＥ制御を行う。ＡＥ制御は、所定間隔ごとに取り込んだ画像信号の輝度情報に基づいて適正な露出値、及びホワイトバランスの補正量を算出する。これらの情報は、レンズ側ＣＰＵ４０に送られ、レンズ側ＣＰＵ４０は、得られる情報に基づいてシャッタ４６、絞り機構４５、及び、デジタル信号処理５９での画像処理の制御を連続的に行う。
【００３０】
ＡＦ制御は、シャッタボタン１４の半押し操作をしなくても常にピントを合わせるコンティニアス・オート・フォーカス（ＣＡＦ）の制御を行う。この制御は、画像の合焦状態を評価するために予め設定された１つ又は複数の合焦評価領域（ＡＦエリア）に基づいて画像信号から合焦評価領域の画像成分を抽出し、抽出した各合焦評価領域の画像成分に基づいて画像のコントラスト値を求める。そして、得られたコントラスト値に基づいて画像の合焦状態を判定し、フォーカスレンズの合焦位置を特定するとともに、レンズ側ＣＰＵ４０に対してレンズ駆動のための制御信号を送出する。
【００３１】
なお、レンズ側ＣＰＵ４０は、スルー画像を表示する撮影待機状態のときには合焦モータ５０に供給するパルス状の信号のカウント数を、大きい値のカウント数にして粗いコントラスト検出を行う。そして、レンズ側ＣＰＵ４０は、シャッタボタン１４の半押し操作、つまり撮影指示が入力されることに応答して合焦モータ５０に供給するカウント数を、小さい値のカウント数にして細かいコントラスト検出を行う。
【００３２】
ＡＥ・ＡＦ積算回路６０とレンズ側ＣＰＵ４０とは、姿勢検出手段と、回転軸決定手段とを構成している。姿勢検出手段は、ポートレート撮影モードを選択しているときに作動する。この手段は、受光面２７の姿勢を検出し、受光面２７の姿勢に応じて受光面２７を回転する軸、つまり垂直軸ティルト機構２２と水平軸ティルト機構２１とのうちの何れを作動させるかを決定する。
【００３３】
ＡＥ・ＡＦ積算回路６０には、姿勢検出手段の一部を構成する回路として、抽出部、及び、コントラスト演算部とを備えている。抽出部は、シャッタボタン１４の半押し操作に応答して得られる画像信号から、図５に示すように、撮影画面の全領域を複数に分割した領域７０の画像成分を抽出する。コントラスト演算部は、各領域の画像成分に基づいて画像のコントラスト値を求め、それら情報をレンズ側ＣＰＵ４０に送る。レンズ側ＣＰＵ４０には、姿勢検出部と回転軸決定部とをもっている。姿勢検出部は、各領域のコントラスト情報から被写体距離を求め、最至近距離に位置する主要被写体とみなす領域７０ａを特定し、特定した領域７０ａの分布が撮影画面の短手方向に伸びている場合には受光面２７が「横位置」の姿勢であると判断し、逆に撮影画面の長手方向に伸びている場合には受光面２７が「縦位置」の姿勢であると判断する。
【００３４】
なお、撮影画面の全領域を分割した複数の領域に基づいて被写体距離評価を行う代わりに、撮影画面のうちの予め決めた複数の領域（撮影画面のうちの一部の領域）に基づいて被写体距離評価を行ってもよい。また、ポートレートモード撮影モード時には、受光面２７の回転を行った後に、最至近距離に位置する主要被写体にピント合わせを行う。
【００３５】
回転軸決定部は、受光面２７の姿勢に基づいて水平軸ティルト機構２１と垂直軸ティルト機構２２との何れを作動させるかを決定する。例えば、受光面２７が「横位置」の姿勢であると判断した場合には回転させる軸を垂直軸２４に決定し、垂直軸ティルト機構２２を作動させる。逆に受光面２７が「縦位置」の姿勢であると判断した場合には回転させる軸を水平軸３３に決定し、水平軸ティルト機構２１を作動させる。なお、この実施形態では、垂直軸ティルト機構２２及び水平軸ティルト機構２１での受光面２７の回転角度をそれぞれ一定に設定してある。
【００３６】
カメラボディ１１には、ボディ側ＣＰＵ７１、Ｉ／Ｆドライバ７２、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４、伸長回路７５、カードＩ／Ｆ７６、及び、フレームメモリ７７等が設けられており、これらは各回路間でデータをやり取りするための伝送路（バス）７８に接続されている。レンズユニット１２側から高速で送られてくる記録用の画像データは、Ｉ／Ｆドライバ７２からバス７８を通ってカードＩ／Ｆ７６に送られ、カードＩ／Ｆ７６に接続したメモリカード７９に記録される。このメモリカード７９は、スロット８０に着脱自在に取り付けられている。また、レンズユニット１２側から送られるスルー画像用の画像データは、フレームメモリ７７に蓄積された後に、ＬＣＤ用のドライバ８１を介してＬＣＤ８２に送られる。これにより、ＬＣＤ８２には、スルー画像が表示される。なお、カメラボディ１１に設けた操作部８３は、接点部６６、６７を介してレンズ側ＣＰＵ４０に接続されている。この操作部８３には、図１で説明したシャッタボタン１４や電源スイッチ１６、モード選択ダイヤル１５、及び、ズーム操作部などを含む。
【００３７】
モード選択ダイヤル１５で指定したモード情報は、レンズ側ＣＰＵ４０に送られる。通常撮影モード及びポートレート撮影モードが指定されたときには、レンズ側ＣＰＵ４０が統括的な制御を行い、レンズユニット１２側に設けたＲＯＭ６２に記憶した各モード用プログラムを実行してスルー画像の表示、及び、撮影に関する処理を行うように各部を制御する。撮影は、シャッタボタン１４のレリーズ操作（全押し操作）に応じて処理が実行される。シャッタボタン１４から得られるレリーズ信号は、レンズ側ＣＰＵ４０及びボディ側ＣＰＵ７１にそれぞれ送られる。
【００３８】
また、再生モードを指定した時には、レンズ側ＣＰＵ４０からボディ側ＣＰＵ７１に制御を移管する。ボディ側ＣＰＵ７１は、カメラボディ１１側のＲＯＭ７３に予め記憶した再生用プログラムを実行し、メモリカード７９に記憶した画像データを読み出して伸長回路７５で伸長した後にフレームメモリ７７に記憶し、ドライバ８１によりフレームメモリ７７から読み出してＬＣＤ８２に再生画像を表示するように各部を制御する。
【００３９】
カメラボディ１１にはバッテリ８５が着脱自在に取り付けられている。バッテリ８５からの電源は、電源制御部８６を介してＤＣ／ＤＣ回路８７に供給され、ここからカメラボディ１１とレンズユニット１２とに電源供給される。電源制御部８６の作動は、電源スイッチ１６のＯＮ−ＯＦＦ操作に応答して行われる。
【００４０】
電子カメラ１０は、レンズユニット１２を取り付けた後に電源スイッチ１６をＯＮすることで、各部に電源が供給される。そして、モード選択ダイヤル１５の指定に応じて、通常撮影、ポートレート撮影、及び再生とのモード用プログラムのうちのいずれかのプログラムが実行される。
【００４１】
通常撮影モードを指定すると、レンズ側ＣＰＵ４０は、撮像センサ４７で撮像した画像データに基づいてピント及び絞りを調節し、また、撮像センサ４７から連続して得られる画像データをスルー画像としてＬＣＤ８２に表示するように制御する。
【００４２】
ポートレート撮影モードを指定すると、レンズ側ＣＰＵ４０は、撮像センサ４７で撮像した画像データに基づいてピント及び絞り調節を行うことに加えて、撮像センサ４７から連続して得られる画像データをスルー画像としてＬＣＤ８２に表示するように制御する。
【００４３】
次に、図６を参照しながら、ポートレート撮影モードについて説明する。レンズ側ＣＰＵ４０は、まず、通常撮影モードと同様に、コンティニアスＡＦ動作を作動させる。この動作は、撮影レンズ１３の一部を構成するフォーカスレンズを移動させながら撮像センサ４７から得られる画像データのコントラストを評価し、この評価に基づいて合焦位置を判定し、判定した合焦位置にフォーカスレンズを移動し続ける動作を行う。
【００４４】
ＬＣＤ８２には、スルー画像が表示されている。スルー画像を見ながら対象被写体が略画面中央に来るようにフレーミングした後にシャッタボタン１４を半押し操作する。シャッタボタン１４の半押し操作に応答して姿勢検出手段が受光面２７の姿勢を検出し、姿勢検出手段での検出に基づいて回転軸決定手段が受光面２７の回転軸を決定する。
【００４５】
具体的には、予め撮影全画面を分割して設定した複数の領域７０に基づいて、半押し操作時に得られる画像データから前記領域の画像成分を各々抽出し、各領域の画像成分に基づいて画像のコントラスト値を求め、それら情報をレンズ側ＣＰＵ４０に送る。レンズ側ＣＰＵ４０が各領域のコントラスト情報から被写体距離を求め、最至近距離に位置する主要被写体の分布が多い領域７０ａを特定する。そして、特定した領域７０ａの分布が撮影画面の短辺方向に伸びている場合には受光面２７が「横位置」の姿勢であると判断し、逆に撮影画面の長辺方向に伸びている場合には受光面２７が「縦姿勢」の姿勢であると判断する。なお、図５では、最至近距離に位置する主要被写体とみなす領域７０ａの分布が撮影画面の短辺方向に伸びているので受光面２７が「横位置」の姿勢であると判断する。
【００４６】
受光面２７が「横位置」の姿勢であると判断した場合には垂直軸ティルト機構２２を作動させる。逆に受光面２７が「縦位置」の姿勢であると判断した場合には水平軸ティルト機構２１を作動させる。
【００４７】
撮影レンズ１３の合焦位置への移動は、ティルト機構２０が作動した後に行われる。この合焦移動は、回転軸決定手段が検出した最至近距離に位置する主要被写体に対して行われる。その後、シャッタボタン１４の全押し操作が行われることで、撮影が行われ、取り込んだ画像データがメモリカード７９に記録される。なお、ポートレート撮影モードでの絞りは、開放絞りになる。
【００４８】
受光面２７が横位置の姿勢の場合、垂直軸ティルト機構２２が作動する。すると、図７に示すように、受光面２７が初期位置２７‘から、垂直軸２４を中心に一定角度θ１だけ被写体に向けて回転する。その後に、ＡＥ・ＡＦ積算回路６０及びレンズ側ＣＰＵ４０からなる合焦手段は、回転後の受光面２７から取り込んだ画像データに基づいて主要被写体にピントが合う位置に撮影レンズ１３を移動する。
【００４９】
また、受光面２７が回転すると、レンズ光軸２３と受光面２７とが交わる点Ａが、初期位置２７’のときにレンズ光軸２３に交わる点Ｂからレンズ光軸２３の方向での被写体側に向けて長さＣの分だけずれる。その結像位置のずれ長さＣに応じて、受光面２７が初期位置のときと同じ焦点距離になるように撮影レンズ１３を変倍する像倍率補正手段をレンズ側ＣＰＵ４０に設ける。この変倍動作は、受光面２７を回転した後に直ぐに行うのが好適である。これにより、初期位置のときの受光面２７に結像する主要被写体の像に対して像倍率を同じにすることができる。長さＣは、受光面２７の回転量が角度θ１に決まっており、また、垂直軸２４から点Ｂまでの長さが長さＺに予め決まっているので、「tanθ1=C/Z」の式から簡単に導くことができる。
【００５０】
また、このレンズユニット１２では、予め許容錯乱円径εが決まっている。許容錯乱円径εと、このときの焦点距離及びＦ値とで焦点深度２δが決まる。受光面２７のうちの焦点深度２δに対応する範囲Ｄが、みかけ上ピントが合う範囲になる。このため、受光面２７で撮像した画像は、図８に示すように、焦点深度に対応する範囲Ｄ‘が見かけ上ピントが合う範囲（被写界深度の範囲）になり、この範囲Ｄ’以外の範囲（ハッチィングで示した範囲）がピンボケになる。なお、図８に示す軸Ａ‘は、受光面２７とレンズ光軸２３とが交わる点を通りかつ垂直軸と平行な軸であり、この軸上の被写体像がベストピントになる。
【００５１】
水平軸ティルト機構２１が作動する場合には、図９に示すように、受光面２７が初期位置２７‘から、水平軸３３を中心に一定角度θ２だけ被写体に向けて回転する。その後に、ＡＥ・ＡＦ積算回路６０及びレンズ側ＣＰＵ４０からなる合焦手段は、回転後の受光面２７から取り込んだ画像データに基づいて主要被写体にピントが合う位置に撮影レンズ１３を移動する。
【００５２】
また、受光面２７が回転すると、レンズ光軸２３と受光面２７とが交わる点Ｅが、初期位置２７’のときにレンズ光軸２３に交わる点Ｆからレンズ光軸２３の方向での被写体側に向けて長さＧの分だけずれる。そこで、像倍率補正手段は、その結像位置のずれ長さＧに応じて、受光面２７が初期位置のときと同じ焦点距離になるように撮影レンズ１３を変倍する。これにより、初期位置のときの受光面２７に結像する主要被写体の像に対して像倍率を同じにすることができる。長さＧは、受光面２７の回転角度を「θ２」、水平軸３３から点Ｆまでの長さを「Ｘ」とすると、「tanθ2=(G-Y)/X」の式から導くことができる。
【００５３】
この場合も、許容錯乱円径εと、このときの焦点距離及びＦ値とで焦点深度２δが決まる。受光面２７のうちの焦点深度２δに対応する範囲Ｈが、みかけ上ピントが合う範囲になる。このため、受光面２７で撮像した画像は、図１０に示すように、焦点深度に対応する長さＨ‘の範囲が見かけ上ピントが合う範囲になり、この範囲Ｈ’以外の範囲（ハッチィングで示した範囲）がピンボケになる。なお、図１０に示す軸Ｅ‘は、受光面２７とレンズ光軸２３とが交わる点を通りかつ水平軸３３と平行な軸であり、この軸上の被写体像がベストピントになる。
【００５４】
なお、前述した合焦手段では、初期位置にある受光面に主要被写体の像のピントを合わせる合焦位置から回転後の受光面にピントを合わせる合焦位置に撮影レンズ１３を移動させるときに、撮像センサ４７から得られる画像データに基づいてコントラスト情報を読み取りながら撮影レンズ１３を移動して合焦位置を探るのではレンズ移動に時間がかかる。そこで、合焦位置補正手段をレンズ側ＣＰＵ４０に設け、受光面２７を回転中又は回転後すぐに合焦位置補正手段で受光面２７の回転に応答して撮影レンズ１３を、結像位置のずれ長さＣに基づいて補正移動させ、その後に、回転後の受光面で得られる画像データのコントラスト情報に基づいて撮影レンズ１３を合焦位置に細かに移動するのが迅速に行えるので好適である。
【００５５】
ティルト機構２０の動作と、焦点深度に対応する被写界深度との作用により、図１１に示す構図では、ハッチングで示す範囲の被写体にピントが合う。この構図では、物体側に、人物１００、３本の木１０２，１０３，１０４、そして、背景に山１０５が位置する。電子カメラ１０は、各被写体１００〜１０５のうち最至近距離に位置する人物１００を主要被写体と認識し、人物１００にピントを合わせるとともに、ティルト機構２０を作動させて受光面２７を傾ける。
【００５６】
ここで、例えば、撮像センサ４７として1/2.5型ＣＣＤ（受光面のサイズ5.7×4.3mm）を用い、撮影レンズ１３の焦点距離ｆ=８、Ｆ値＝４、許容錯乱円径＝０．００６mm、被写体距離が１ｍである場合、被写界深度は近点で約０．７４ｍ、遠点で約１．５２ｍになる。
【００５７】
主要被写体である人物１００の左右にある木１０２、１０３は、ティルト機構２０の作動により見かけ上ピントの合う画角Ｉの外に位置しているのでピントボケになる。しかも、人物の後にある木１０４も被写界深度外に位置しているのでピンボケになる。
【００５８】
上記実施形態では、ティルト機構２０が受光面２７を回転させる角度を異なるように予め設定しているが、同じ角度に設定してもよい。
【００５９】
また、受光面２７上で見かけ上ピントが合う範囲Ｄ，Ｈは、回転角度θ１，θ２に比例して長くなる。よって、回転角度を大きくするに従って見かけ上のピントの合う範囲Ｄ，Ｈが広がるが、範囲Ｄは受光面２７を横位置の姿勢にしたときの見かけ上のピントの合う範囲であるので受光面２７の長手方向に沿って広狭するのに対し、範囲Ｈは受光面２７を縦位置の姿勢にしたときの見かけ上のピントの合う範囲であるので受光面２７の短手方向に沿って広狭する。そこで、範囲Ｄ，Ｈを受光面２７の辺に対して同じ割合の長さにするのが見栄えがよい。本実施形態では受光面２７が横長矩形であるので、傾斜角度θ２＜傾斜角度θ１との関係になるように設定するのが好適である。
【００６０】
さらに、上記各実施形態で説明したティルト機構２０では、垂直軸２４と水平軸３３とが受光面２７の中心から離れた位置に設けられているが、本発明ではこれに限らず、例えば特開平３−１５９３７７号公報の図面第２図に記載の機構を用いて、垂直軸心と水平軸心とが受光面２７の中心を通るように垂直軸と水平軸とを設けてもよい。このようにすれば、受光面２７の中心がレンズ光軸２３からオフセットすることなく受光面２７を回転させることができる。また、図３で説明した垂直軸ティルト機構２２では、受光面２７のうちの垂直軸２４側とは逆側の端部が被写体側とは逆側に向けて突出する方向に回転しないが、支持板３４に開口を設けることで逆側に向けても回転させることができる。
【００６１】
ところで、受光面２７の回転方向及び回転角度によっては、焦点深度内に主要被写体像以外の被写体像が入ってしまうおそれがある。このような構図としては、例えば図１２に示すように、主要被写体である人物１１０の背後でかつ横に木１１１が位置しており、人物１１０に合焦したときの撮影レンズ１３の被写界深度Ｊの範囲にその木１１１が入る場合である。この場合、受光面２７を同図に示すＢ方向に傾斜すると、木１１１の像が焦点深度内に入ってしまう。そこで、焦点深度内に合焦する像が無い向き、すなわち、同図に示すＡ方向に受光面２７を回転させるのが望ましい。なお、図１２に示すティルト機構は、垂直軸及び水平軸が受光面２７の中心を通る位置に配されている。
【００６２】
回転方向を決定するためには、被写体距離分布手段、焦点深度内結像被写体検出手段、位置特定手段、及び、回転方向及び回転角度決定手段を備える。被写体距離分布手段は、各被写体の被写体距離の分布を調べる。この手段は、ＡＥ・ＡＦ積算回路、及び、ＣＰＵで構成することができる。ＡＥ・ＡＦ積算回路では、半押し操作に応答して得られる画像データに基づいて予め撮影全画面を分割した複数の領域から画像成分を各々抽出し、各領域の画像成分に基づいて画像のコントラスト値を求め、それら情報をレンズ側ＣＰＵに送る。レンズ側ＣＰＵには、各領域のコントラスト情報から各被写体の被写体距離の分布を求め、至近距離に位置する被写体を主要被写体と認識する。ここで、図１２に示すように、垂直軸と水平軸とのうちの何れの軸を回転するかの回転軸を決定する。なお、図１２に示す構図の例では、垂直軸を回転させることにしている。
【００６３】
焦点深度内結像被写体検出手段は、主要被写体以外の被写体が焦点深度内に入るものがあるかを検出する。この手段は、被写界深度を計算し、計算して得た前方及び後方被写界深度と、主要被写体以外の各被写体の被写体距離とに基づいて主要被写体以外の被写体のうちの焦点深度内に入る被写体があるか否かを調べる。図１２に示す構図の例では、木１１１が被写界深度Ｊの範囲のうちの後方被写界深度に寄りに位置することが分かる。
【００６４】
一般に被写界深度は焦点距離、絞り、許容錯乱円の大きさに依存する。具体的には次のように計算される。主要被写体にピントを合わせたとき無限遠が焦点深度の後端ぎりぎりに入るような距離（過焦点距離）を計算する。過焦点距離をH、レンズの焦点距離をｆ、絞り値をN、許容錯乱円径（直径）をｃとするとその関係は［数１］に記載した式になる。なお、許容錯乱円径(c)は、一般的に画面の対角線長さ／許容錯乱円径用の定数（１３００）の式から求める。
【００６５】
【数１】
2008205569.tif 000003
【００６６】
つぎに、主要被写体に焦点を合わせたときの被写界深度の前端と後端をそれぞれ計算する。被写体の距離をs、被写界深度の前方・後方をそれぞれDN、DFとすると［数２］［数３］に記載した式から求められる。
【００６７】
【数２】
2008205569.tif 000004
【００６８】
【数３】
2008205569.tif 000005
【００６９】
位置特定手段は、焦点深度内に入る被写体の主要被写体に対する位置を特定する。図１２に示す構図では、受光面上で焦点深度内に入る木１１１の像が人物像１１０に対して右側に位置する。回転方向及び回転角度決定手段は、焦点深度内に入る被写体の主要被写体に対する位置、及び、その被写体までの距離とに基づいて受光面２７の回転方向及び回転角度を決定する。前記焦点深度内に入る被写体の主要被写体に対する位置としては、焦点深度内の前方か後方かの奥行き情報と、結像位置に対する左右方向での位置情報（カメラが横位置のときの位置情報）又は上下方向での位置情報（カメラが縦位置のときの位置情報）との２つの情報で構成される。同図で示す受光面２７には、木１１１の像が焦点深度内の前方寄りでかつ主要被写体（結像位置）の右側に位置している。このため、回転方向及び回転角度決定手段は、受光面２７が焦点深度内の前方側でかつ結像位置の右側に受光面２７が来ない向き、すなわち、被写界深度に入る被写体から受光面２７が遠のく方向に決定する。図１２で説明する構図では、矢印Ａ方向に向けて傾斜させる。次に、被写界深度から焦点深度を求める。その後、主要被写体に対する被写体の位置（奥行き方向及び左右又は上下方向でのズレ量）に基づいて、被写体像が焦点深度に入らない回転角度を求める。これにより、最適なポートレート効果を得ることができる。なお、図１２では許容錯乱円径をεで表している。また、このときの動作手順を図１３に示す。
【００７０】
上記各実施形態では、至近距離被写体の分布方向に応じてティルト機構の回転軸、すなわち、垂直軸と水平軸との何れかを決定するようにしているが、本発明ではこれに限らず、得られる画像データから顔画像の領域を検出し、その顔画像領域にある目、鼻、口などの特徴点を抽出し、それら特徴点の並び方に基づいてティルト機構の回転軸を決定するように構成してもよい。この場合、顔検出手段、顔の向き検出手段、及び、回転軸決定手段を備える。図１４に示すように、顔検出手段は、パターンマッチング法によって行う。この方法では、あらかじめ様々な人物の顔、方向の異なる顔で、瞳と鼻孔が含まれているテンプレート画像を複数容易しておき、これらテープレート画像を画像データ全体にわたって移動させながら類似度を逐次求めてゆく。類似度の局所最大点で、設定された閾値より高い領域を顔領域として抽出する。
【００７１】
顔の向き決定手段は、抽出した顔画像領域から特徴点検出法を用いて、目、鼻孔、口などの複数点を検出し、それら点を用いて顔の方向を検出する。そして、回転軸決定手段は、顔の向きが画像全体の短手方向に平行な縦向きである場合には受光面２７が横位置の姿勢であると判断して垂直軸を選択し、また、短手方向に対して直交する横向きである場合には受光面２７が縦位置の姿勢であると判断して水平軸を選択する。顔画像領域を複数検出した場合には、最至近距離に位置する顔画像（主要被写体）に基づいて行う。このとき、半押し操作のときのオートフォーカスエリアをその顔画像領域に設定するのが好適である。なお、顔画像領域を抽出せずに、画像データから顔の輝度分布および構造のパターンに類似した領域を検出することで、目、鼻孔、口などの顔画像の特徴点を直に検出してもよい。
【００７２】
また、上記各実施形態の回転軸決定手段は、画像データに基づいて決定している。しかし、本発明ではこれに限らず、カメラの姿勢に基づいて回転軸を決定してもよい。カメラの姿勢は、角度センサにより検出することができる。角度センサは、レンズユニット１２又はカメラボディ１１の何れか一方に設けられており、半押し操作に応答して絶対水平に対するカメラボディ１１又はレンズユニット１２の回転角度を検知し、検知した角度情報をレンズ側ＣＰＵ４０に送る。なお、角度センサとしては、封入した液体の傾斜に伴う静電容量の変化を角度変化として捉える液封入容量式傾斜角センサが、絶対角度を検知することができるので、好適である。そして、レンズ側ＣＰＵ４０は、長方形の受光面２７の長手方向が絶対水平と略平行である認識したときには受光面２７が「横位置」の姿勢であると判断し、ティルト機構２０で回転させる軸を垂直軸に決定する。逆に、長方形の受光面の短手方向が絶対水平と略平行であると認識したときには受光面２７が「縦位置」の姿勢であると判断し、ティルト機構２０で回転させる軸を水平軸に決定する。
【００７３】
また、スルー画像を表示するＬＣＤ８２の略中央にＡＦ用のターゲットマークを設け、ポートレート撮影モード時、対象被写体が略画面中央に来るようにフレーミングすることで、常に画面中央の被写体を主要被写体に特定するように構成してもよい。この場合、受光面２７の回転角度θ１，θ２が増えるほどレンズ光軸２３が受光面２７に交わる点Ａ，Ｅが、受光面２７の中心からずれていく。そこで、ターゲットマークの表示位置を前述したズレ分に応じてずらして表示するのが好適である。図７及び図９で説明した実施例では、回転軸２４，３３の回転角度θ１，θ２を予め決めているので、ターゲットマークのずらし量も予め決めることができる。
【００７４】
画面中央の被写体を常に主要被写体に特定すると、ポートレート撮影モード時に、主要被写体を画面中央からずらして構図した場合、主要被写体がピンぼけになる。そこで、上記実施形態では、ターゲットマークなどの表示を省略し、画面中心からずれている主要被写体に対しても自動的にピントを合わせるように構成している。この構成は、前述したように、姿勢検出手段、回転軸決定手段、主要被写体特定手段、像倍率補正手段、及び、合焦手段を備える。そして、これらは、レンズ側ＣＰＵ４０及びＡＥ・ＡＦ積算回路６０で構成される。例えば、図１６に示すように、最至近距離に位置する対象被写体が受光面の中心からずれた構図になっている場合、前述したように、シャッタボタン１４の半押し操作に応答して、レンズ側ＣＰＵ４０及びＡＥ・ＡＦ積算回路６０が、受光面を複数に分割した領域ごとに被写体距離情報を検出し、最至近距離に位置する被写体を主要被写体と特定し、主要被写体と特定した領域の広がり方向に基づいて回転軸を決定し、決定した回転軸を中心に受光面２７が回転するようにティルト機構２０を制御する。また、ＡＥ・ＡＦ積算回路６０は、主要被写体に特定した領域の被写体距離情報をレンズ側ＣＰＵ４０に送るとともに、シャッタボタンの半押し操作が解除されるまでは、主要被写体と特定した領域にオートフォーカスの重点を置く。
【００７５】
ティルト機構２０が受光面２７を回転させる回転角度θ１又はθ２は、予め決められている。レンズ側ＣＰＵ４０は、図１８に示すように、ティルト機構２０を制御して、決定した回転軸を中心として受光面２７を回転させる。回転後に、特定した主要被写体にピントが合うように、ＡＥ・ＡＦ積算回路６０及びレンズ側ＣＰＵ４０が撮影レンズ１３を合焦移動させる。例えば、図１７に示すように、ティルト機構２０が回転軸を回転させる角度θ１、初期位置での受光面２７の中心に対する主要被写体像の受光位置までのズレ量Ｍとすると、位置Ｎが回転後の受光面２７で受光する主要被写体の像の位置になり、その位置Ｎで受光する主要被写体にピントが合うように撮影レンズ１３を合焦移動する。その合焦移動前には、像倍率補正手段が、初期位置のときの受光面２７で結像する主要被写体の像と像倍率が同じになるように撮影レンズ１３を変倍させる。この場合、結像位置が長さＰの分だけレンズ光軸２３の前方にずれているので、そのずれ長さＰに応じて撮影レンズ１３の変倍を行うことで、初期位置のときの受光面２７で結像する主要被写体の像と像倍率を同じにすることができる。なお、姿勢検出手段としては、前述したように顔画像領域を抽出により主要被写体を特定しその画像の向きに基づいて受光面の姿勢を検出してもよい。
【００７６】
上記各実施形態では、シャッタボタン１４の半押し操作に応答して受光面２７を回転させているが、代わりに、ポートレート撮影モードを選択する操作に応答して受光面２７を回転させるようにしてもよい。また、上記各実施形態では、ポートレート撮影モードと通常撮影モードとを択一的に選択する電子カメラとして説明しているが、ポートレート撮影専用の電子カメラにしてもよい。
【００７７】
また、上記各実施形態のティルト機構２０では、水平軸と垂直軸との何れか一方の回転軸のみを選択して、選択した回転軸を中心に受光面２７を回転させるようにしているが、両方を回転してもよい。この場合、カメラボディ１１やレンズユニット１２を斜めの姿勢にし、主要被写体（顔画像を含む）が受光面の対角線方向に存在する構図のときである。この場合、その向きに結像位置が一致するように垂直軸と水平軸との両方を選択し、それら軸を中心に受光面２７を回転させればよい。
【００７８】
また、上記各実施形態では、ポートレート撮影モードのときに自動的に回転軸を決定し、決定した軸を中心に受光面２７を自動的に回転しているが、電子カメラに回転操作部を設け、回転操作部の操作により手動で受光面２７を回転させるように構成してもよい。回転操作部としては、例えば回転軸を選択する回転軸選択部と、回転角度入力操作部とで構成するのが好適である。回転角度入力部としては、例えば、回転軸を選択する選択操作部と、レンズ鏡筒の外周に配したリング操作部とを設け、選択操作部で回転軸を選択しておき、リング操作部の回転量をエンコーダで検出し、エンコーダから得られるパルス信号に基づいて受光面２７を選択した軸を中心に回転させればよい。また、リング操作部やエンコードなどの代わりに、カメラボディの背面にあるＬＣＤに上下左右の矢印ボタンを表示し、何れかのボタンを押すことに応答してその方向又は逆方向に受光面２７を押す回数に応じた分だけ回転させるように構成してもよい。また、回転角度を入力する画面をＬＣＤに表示し、回転角度をＬＣＤに直接入力して受光面２７を傾斜させるようにしてもよい。
【００７９】
ところで、最近の撮影センサは高画質化に加えて小型になっており、レンズ光軸２３に対して受光面２７が直交するように撮像センサ４７を位置決めするのが難しくなっている。しかも、受光面２７は、撮像センサ４７のパッケージごとでバラツキが生じている。そこで、従来、各撮像センサに対して取り付け調節を行っていた。しかし、本実施形態では、ティルト機構を設けている。このため、ティルト機構の初期位置を補正することで、撮像センサごとに受光面２７がレンズ光軸２３に対して直交する向きになるように調節することができる。
【００８０】
この場合、モード選択ようの操作部に電子カメラ１０に傾き調節モードを設ける。このモードを選択するときには、所定のチャートを用いる。このチャートを受光面２７に対して正体する位置及び一定の被写体距離に配置し、チャートを撮影する。このチャートには、多点オートフォーカスエリアに応じた位置に、ピッチの異なる黒白の縞目が記されている。このモードで画面いっぱいにそのチャートを撮影することでオートファーカスエリアに対応する位置ごとにデフォーカス量を演算し、各位置のデフォーカス量に基づいて受光面２７のレンズ光軸２３に対する傾きを傾き検出手段で検出する。そして、撮影モードを選択したときに必ず初期位置設定手段がその傾きに応じてティルト機構２０を作動させ、レンズ光軸２３に直交する位置に受光面２７を傾斜させる。このときのティルト機構２０での作動量はＲＡＭ６３などの記憶手段に記憶しておけばよい。
【００８１】
上記各実施形態では、撮像センサを設けたレンズユニット１２と、シャッタボタンや画像データを記録するメモリを設けたカメラボディ１１と、からなる電子カメラ１０として説明しているが、本発明ではこれに限らず、撮像センサをカメラボディに設けた周知の電子カメラにも採用することができるのはいうまでもない。
【００８２】
また、上記各実施形態では、撮像センサを回転させるティルト機構２０として説明しているが、本発明ではこれに限らず、撮像センサを固定にし、撮影レンズ１３を撮像センサに対して回転軸を中心に回転させるように構成しても同様の効果が得られる。また、撮像センサ４７と撮影レンズ１３とにそれぞれティルト機構を設けて両方を回転させるようにしてもよい。さらに、上記各実施形態で説明した像倍率補正手段は、受光面又は撮影レンズの回転前後で像倍率にあまり変化がない場合には省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の利用可能性としては、電子カメラに利用するに限らず、例えばビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、及び、電子カメラ付き望遠鏡などにも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明を採用した電子カメラの外観を示す斜視図である。
【図２】レンズユニットとカメラボディとを示す分解斜視図である。
【図３】ティルト機構の概略を示す分解斜視図である。
【図４】電子カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】受光面を複数に分割した領域ごとで被写体距離情報を割り出し、至近距離被写体であると認識した領域を特定するまでの概略を示す説明図である。
【図６】電子カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】垂直軸ティルト機構の動作を示す説明図である。
【図８】垂直軸ティルト機構を作動して得られる画像を示す説明図である。
【図９】水平軸ティルト機構の動作を示す説明図である。
【図１０】水平軸ティルト機構を作動して得られる画像を示す説明図である。
【図１１】電子カメラに対して主要被写体及びそれ以外の被写体との構図を示す説明図である。
【図１２】主要被写体以外の被写体が焦点深度内に入らにように回転方向及び回転角度を割り出して回転させる実施形態を示す説明図である。
【図１３】図１２で説明した実施形態の動作手順を示すフローチャート図である。
【図１４】顔画像検出により受光面の姿勢を検出するようにした実施形態の電気的概略を示すブロック図である。
【図１５】図１４で説明した実施形態の動作手順を示すフローチャート図である。
【図１６】主要被写体が画面中心からずれている場合でもその主要被写体にピントを合わせるようにした実施形態を示す説明図である。
【図１７】図１６で説明した実施形態の動作手順を示すフローチャート図である。
【図１８】図１６で説明した実施形態での合焦動作及び像倍率補正動作との概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  電子カメラ
１１  カメラボディ
１２  レンズユニット
２０  ティルト機構
２１  水平軸ティルト機構
２２  垂直軸ティルト機構
２７  受光面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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