(57)【要約】【課題】屈曲光学式のデジタルカメラで自動フレーミングを実現する。【解決手段】入射光を撮像素子方向に屈曲させるミラー２１０は、Ｘ回動軸まわり、および、Ｚ回動軸まわりに回動可能に保持されている。第１のアクチュエータ３１１が駆動することで、ミラー２１０がＸ回動軸まわりに回動する。また、第２のアクチュエータ３２１が駆動することで、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動する。これにより、撮像画像を縦方向と横方向の双方に移動させることができる。追従フレーミング機能を用いる場合、撮像画像上の被写体位置が常に所定位置（例えば、画像中央部）となるようミラー２１０を回動させることで、カメラ本体を動かすことなく、被写体が所定位置となるよう自動的にフレーミングする。これにより、屈曲光学式のデジタルカメラにおいて、手ブレや像ブレを発生させずにフレーミングしながら合焦させることができる。【選択図】図４
2007228007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射体によって屈曲させた入射光を撮像素子に結像して撮像画像を得るデジタルカメラにおいて、
前記反射体を回動駆動させる駆動手段と、
前記撮像画像上で指定される任意位置に示されている被写体像を連続的に検出する被写体像検出手段と、
前記駆動手段を制御し、前記被写体像検出手段が検出した被写体像が前記撮像画像上の所定位置となるよう前記反射体を回動させる被写体追従手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
前記撮像画像から得られるパラメータに基づいて、オートフォーカス動作をおこなうオートフォーカス手段と、
前記オートフォーカス手段によるオートフォーカス動作に基づいて、前記任意位置における撮像画像が合焦しているか否かを判別する合焦判別手段と、
前記任意位置の撮像画像が合焦していない場合、前記オートフォーカス動作によって合焦する前記撮像画像上の位置を検索する合焦位置検索手段と、をさらに備え、
前記被写体像検出手段は、前記合焦位置検索手段によって検索された位置を前記任意位置に指定して前記被写体像を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
前記任意位置における画像の特徴を抽出する特徴抽出手段をさらに備え、
前記被写体像検出手段は、前記特徴抽出手段が抽出した特徴と同一もしくは類似する特徴を示す画像の位置を前記任意位置に指定して前記被写体像を検出する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
前記任意位置における画像の複数フレーム間での移動ベクトルを検出するベクトル検出手段をさらに備え、
前記被写体像検出手段は、前記ベクトル検出手段が検出した移動ベクトルに基づいて前記任意位置を指定して前記被写体像を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
前記被写体像検出手段による前記被写体像の検出履歴に基づいて、前記被写体像の移動位置を予測する被写体像予測手段をさらに備え、
前記被写体像検出手段は、前記被写体像予測手段が予測した位置を前記任意位置として指定して前記被写体像を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項６】
前記被写体像検出手段は、前記撮像画像上に設定される複数のフォーカス枠によって指定される前記任意位置に基づいて前記被写体像を検出する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
前記駆動手段は、
前記反射体を前記撮像画像上の縦方向に回動させる第１の回動手段と、
前記反射体を前記撮像画像上の横方向に回動させる第２の回動手段と、をさらに備え、
前記被写体追従手段は、前記第１の回動手段と前記第２の回動手段を制御し、前記被写体像が前記撮像画像上の所定位置となるよう前記反射体を回動させる、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【請求項８】
前記被写体追従手段は、前記被写体像が前記撮像画像の中心位置となるよう前記反射体を回動させる、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関し、特に、屈曲光学式のデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入射光を屈曲させて撮像素子に結像させるデジタルカメラが知られている（例えば、特許文献１）。このような、屈曲光学式のデジタルカメラでは、本体内にレンズユニットなどを構成することができるので、例えば、沈胴式レンズを有するデジタルカメラなどと異なり、デジタルカメラの本体外部にレンズを突出させることなく、ズーム機能やオートフォーカス機能を実現することができるので、外面がフラットでコンパクトなデジタルカメラを実現することができる。
【０００３】
また、オートフォーカス（Auto Focus：ＡＦ）機能を有するカメラにおいては、移動する被写体に随時合焦する追従ＡＦ（コンティニュアスＡＦ）が知られている。このような追従ＡＦにより、例えば、近づいてくる被写体などでも容易に合焦させて撮影することができる。
【特許文献１】特開２００４−２１９５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の追従ＡＦでは、所定位置にある被写体に対して随時合焦することができるが、そのためには、被写体が常に所定位置となるようカメラの位置や角度などを撮影者が調整する必要がある。
【０００５】
上述した屈曲光学式のデジタルカメラは、小型・軽量であるため、カメラ本体を動かした場合、その動きが撮像画像に大きく影響する。よって、このような屈曲光学式のデジタルカメラで追従ＡＦ機能を用いた場合、被写体位置を一定にさせるための動作によって、手ブレや像ブレが発生しやすくなってしまう
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたもので、ブレを発生させることなく移動する被写体を適切に撮像することのできる屈曲光学式のデジタルカメラ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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るデジタルカメラは、
反射体によって屈曲させた入射光を撮像素子に結像して撮像画像を得るデジタルカメラにおいて、
前記反射体を回動駆動させる駆動手段と、
前記撮像画像上で指定される任意位置に示されている被写体像を連続的に検出する被写体像検出手段と、
前記駆動手段を制御し、前記被写体像検出手段が検出した被写体像が前記撮像画像上の所定位置となるよう前記反射体を回動させる被写体追従手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、屈曲光学式のデジタルカメラで用いられている反射体（ミラー）を回動させて被写体を追従するので、カメラ本体を動かすことなく被写体が所定位置となるよう自動的にフレーミングすることができる。この場合、カメラ本体の動きが伴わないので、手ブレや像ブレの発生を防止することができる。
【０００９】
上記デジタルカメラは、
前記撮像画像から得られるパラメータに基づいて、オートフォーカス動作をおこなうオートフォーカス手段と、
前記オートフォーカス手段によるオートフォーカス動作に基づいて、前記任意位置における撮像画像が合焦しているか否かを判別する合焦判別手段と、
前記任意位置の撮像画像が合焦していない場合、前記オートフォーカス動作によって合焦する前記撮像画像上の位置を検索する合焦位置検索手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記被写体像検出手段は、前記合焦位置検索手段によって検索された位置を前記任意位置に指定して前記被写体像を検出することが望ましい。
【００１０】
このような構成によれば、例えば、マルチポイントＡＦなどで用いられる複数のフォーカス枠に基づいて被写体の位置を指定しておき、当該位置で合焦しなくなった時に合焦する他の位置を検索する。そして、検索された位置を被写体位置とすることで、移動する被写体を随時追従して合焦させることができる。
【００１１】
上記デジタルカメラは、
前記任意位置における画像の特徴を抽出する特徴抽出手段をさらに備えていてもよく、この場合、
前記被写体像検出手段は、前記特徴抽出手段が抽出した特徴と同一もしくは類似する特徴を示す画像の位置を前記任意位置に指定して前記被写体像を検出することが望ましい。
【００１２】
このような構成によれば、被写体像の特徴を抽出しておくことで、撮像画像上で当該特徴と同一もしくは類似する特徴を示す位置を被写体の移動位置として随時追従することができる。
【００１３】
上記デジタルカメラは、
前記任意位置における画像の複数フレーム間での移動ベクトルを検出するベクトル検出手段をさらに備えていてもよく、この場合、
前記被写体像検出手段は、前記ベクトル検出手段が検出した移動ベクトルに基づいて前記任意位置を指定して前記被写体像を検出することが望ましい。
【００１４】
また、上記デジタルカメラは、
前記被写体像検出手段による前記被写体像の検出履歴に基づいて、前記被写体像の移動位置を予測する被写体像予測手段をさらに備えていてもよく、この場合、
前記被写体像検出手段は、前記被写体像予測手段が予測した位置を前記任意位置として指定して前記被写体像を検出することが望ましい。
【００１５】
このような構成によれば、被写体像のフレーム間での変化から移動ベクトルを算出し、移動ベクトルに基づいて、被写体像の次の移動位置を予測して追従することができる。
【００１６】
上記デジタルカメラにおいて、
前記被写体像検出手段は、前記撮像画像上に設定される複数のフォーカス枠によって指定される前記任意位置に基づいて前記被写体像を検出することができる。
【００１７】
このような構成によれば、いわゆるマルチポイントＡＦで用いられているフォーカス枠を利用して、容易に被写体追従をおこなうことができる。
【００１８】
上記デジタルカメラにおいて、
前記駆動手段は、
前記反射体を前記撮像画像上の縦方向に回動させる第１の回動手段と、
前記反射体を前記撮像画像上の横方向に回動させる第２の回動手段と、をさらに備えていることが望ましく、この場合、
前記被写体追従手段は、前記第１の回動手段と前記第２の回動手段を制御し、前記被写体像が前記撮像画像上の所定位置となるよう前記反射体を回動させることが望ましい。
【００１９】
このような構成によれば、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている反射体（ミラー）を２軸方向に回動させることができるので、被写体の移動に応じて、撮像画像を縦方向および横方向に移動させて被写体を追従することができる。
【００２０】
上記デジタルカメラにおいて、
前記被写体追従手段は、前記被写体像が前記撮像画像の中心位置となるよう前記反射体を回動させてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、被写体が常に撮像画像の中心位置となるよう自動的に追従することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、屈曲光学式のデジタルカメラに用いられている反射体を回動させることで、カメラ本体を動かすことなく被写体が所定位置となるよう自動的にフレーミングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明にかかる実施形態を、図面を参照して以下説明する。本実施形態では、少なくともオートフォーカス（Auto Focus：ＡＦ）機能を有しているデジタルスチルカメラに本発明を適用した場合を例に以下説明する。
【００２４】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００の外観構成を、図１を参照して説明する。図１は本実施形態にかかるデジタルカメラ１００の外観例を示す図（図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は背面図）である。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、デジタルカメラ１００の正面には、入射窓１０、測光部１２０、などが構成されている。また、図１（ｂ）に示すように、デジタルカメラ１００の背面には、操作部１３０として、例えば、ズームボタン１３２、モード切替スイッチ１３３、十字キー１３４、ボタン群１３５、などが構成される他、デジタルカメラ１００の上面部には、シャッタボタン１３１が構成される。また、デジタルカメラ１００の背面には、表示部１４０が構成されている。
【００２６】
入射窓１０は、デジタルカメラ１００による撮像時に、撮像対象（被写体）を示す光をデジタルカメラ１００内部に入射させるために設けられた開口部と、当該開口部を覆う透明部材などから構成されている。
【００２７】
測光部１２０は、オートフォーカス（ＡＦ：Auto Focus）機能や自動露出（ＡＥ：Auto Exposure）機能を有する通常のカメラなどに一般的に用いられている測光装置から構成され、外部光量や被写体光量などの検出をおこなう。
【００２８】
シャッタボタン１３１は、デジタルカメラ１００の撮像動作に関する操作をおこなうためのボタンである。すなわち、通常のスチルカメラにおけるシャッタボタンと同様の機能を有するものであり、例えば、半押しされることでＡＦやＡＥ動作をおこない、全押しされることでシャッタ動作をおこなう。
【００２９】
ズームボタン１３２は、デジタルカメラ１００のズーム機能を動作させるためのボタンである。
【００３０】
モード切替スイッチ１３３は、例えば、スライド式のスイッチにより構成され、デジタルカメラ１００が有する複数の動作モードの切替などに用いられる。本実施形態では、ＡＦモードの切替などに用いられるものとする。
【００３１】
十字キー１３４は、ユーザによる種々の入力操作をおこなうためのキーであり、左方向キー、右方向キー、上方向キー、下方向キーの４方向キーなどから構成されている。
【００３２】
ボタン群１３５は、デジタルカメラ１００の有する種々の機能を操作するためのボタンであり、例えば、表示部１４０にメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、表示部１４０の表示・非表示を選択するためのディスプレイボタン、などとして用いられる。
【００３３】
表示部１４０は、例えば、液晶表示装置から構成され、撮影時の被写体画像や撮像画像などを表示する。また、デジタルカメラ１００の各種機能の実行時に用いられる種々の画面を表示する。
【００３４】
本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、入射光を屈曲させて撮像素子に結像させる、いわゆる屈曲光学式のデジタルカメラであるものとする。このような、屈曲光学式を実現するための光学ユニット２００が、図２（ａ）の破線で示す位置に構成されている。すなわち、デジタルカメラ１００の正面部に構成されている入射窓１０に対応する位置に構成されている。
【００３５】
光学ユニット２００の構成を、図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すデジタルカメラ１００の側面図（デジタルカメラ１００の背面側から向かって左側側面を示す）であり、デジタルカメラ１００の内部に構成されている光学ユニット２００の構成を模式的に示している。図示するように、光学ユニット２００は、主に、ミラー２１０、レンズユニット２２０、撮像素子２３０、などから構成されている。
【００３６】
ミラー２１０は、入射窓１０から入った入射光を屈曲させるためのミラー（反射体）であり、図２（ｂ）に示すように、入射窓１０に対応する位置に傾斜して配置されている。これにより、入射窓１０に入った入射光が、デジタルカメラ１００の下部方向に屈曲される。
【００３７】
レンズユニット２２０は、複数のレンズ群から構成され、ミラー２１０によって屈曲された被写体光がレンズユニット２２０を透過する。
【００３８】
撮像素子２３０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）などの光電変換素子などから構成され、ミラー２１０により屈曲され、レンズユニット２２０を透過した被写体光を受光し、受光量に応じた電気信号を生成することで、撮像画像データを生成する。なお、撮像素子２３０は、所定のＡＤＣ（Analog-Digital Converter：アナログ−デジタル変換器）を備えているものとし、生成された電気信号をデジタル変換することで、撮像画像のデジタルデータが生成される。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、デジタルカメラ１００の底面付近において、受光面がデジタルカメラ１００の上部方向を向き、かつ、底面と平行するような位置に撮像素子２３０が配置される。この場合において、ミラー２１０は、屈曲させた入射光が撮像素子２３０に垂直に入射する角度で傾斜される。本実施形態では、デジタルカメラ１００の鉛直方向に入射光を屈曲させるので、デジタルカメラ１００の正面に垂直に向かう被写体光の光軸と、ミラー２１０の反射面とのなす狭角が４５°もしくは略４５°となる傾斜でミラー２１０が配置される。この角度を以下「基準角度」という。
【００４０】
光学ユニット２００の詳細な構成を、図３を参照して説明する。図３は、光学ユニット２００の構成例を示す斜視図である。図示するように、光学ユニット２００は、台座２０１上に、ミラー２１０、レンズユニット２２０、撮像素子２３０が設置されている。
【００４１】
本実施形態にかかるミラー２１０は、回動可能に構成されており、ミラー２１０を回動させるためのミラーユニット３００内に収納された状態で台座２０１に設置される。ミラーユニット３００の構成については後述する。
【００４２】
レンズユニット２２０は、フォーカス用レンズ２２０ａ、ズーム用レンズ２２０ｂ、光学動作部２２１、レンズ支持体２２２、レンズ駆動部２２３、などから構成されている。
【００４３】
フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂは、レンズ支持体２２２によって保持された可動レンズであり、それぞれが図中の両矢印に示す方向に移動する。ここで、レンズ支持体２２２は、フォーカス用レンズ２２０ａの一端を指示する支持体２２２ａと、ズーム用レンズ２２０ｂの一端を指示する支持体２２２ｂ、および、フォーカス用レンズ２２０ａとズーム用レンズ２２０ｂのそれぞれの他端を指示する２２２ｃから構成されている。支持体２２２ａと支持体２２２ｂは、例えば、ラックアンドピニオン機構を備えている。このような支持体２２２ａと支持体２２２ｂは、例えば、モータやギアなどから構成されているレンズ駆動部２２３によってそれぞれが回転駆動される。この動作により、フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂが移動する。
【００４４】
ここで、フォーカス用レンズ２２０ａは、測光部１２０の動作に基づくＡＦ機能により動作する。また、ズーム用レンズ２２０ｂは、ズームボタン１３２の操作により動作する。
【００４５】
光学動作部２２１は、例えば、固定レンズや絞り羽、シャッタ機構、などから構成され、フォーカス用レンズ２２０ａおよびズーム用レンズ２２０ｂを透過した被写体光を撮像素子２３０に結像させるとともに、設定された露出に応じた絞りによるシャッタ動作をおこなう。
【００４６】
次に、図３に示すミラーユニット３００の構成を、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、ミラーユニット３００を入射窓１０側から見た平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応した側面図である。すなわち、図４（ａ）は、デジタルカメラ１００の正面から見たミラーユニット３００を示し、図４（ｂ）は、デジタルカメラ１００の背面側から向かって左側側面から見たミラーユニット３００を示している。
【００４７】
図示するように、ミラーユニット３００は、台座３０１、第１の保持体３１０、第１のアクチュエータ３１１、固定支持体３１２、可動支持体３１３、第２の保持体３２０、第２のアクチュエータ３２１、などから構成される。
【００４８】
第１の保持体３１０は、ミラー２１０の裏面（反射面の裏側）を覆うとともに、ミラー２１０の反射面が露出するようミラー２１０を保持する。このようにミラー２１０を保持した第１の保持体３１０は、第２の保持体３２０によって保持される。
【００４９】
この場合において、第１の保持体３１０は、図４（ａ）に示すＸ−Ｘ’軸を中心に回動可能となるよう第２の保持体３２０に保持された、いわゆるジンバルである。すなわち、第１の保持体３１０によって保持されたミラー２１０が、Ｘ−Ｘ’軸を中心に回動可能に保持されることになる。ここで、Ｘ−Ｘ’軸（以下、「Ｘ回動軸」とする）は、ミラー２１０の長手方向に平行なミラー２１０の中心軸である。より詳細には、図５に示すように、シャッタボタン１３１が上面となるようデジタルカメラ１００を水平設置した場合において、デジタルカメラ１００の正面に垂直に入射する入射光の光軸と直交するデジタルカメラ１００の水平軸である。
【００５０】
第２の保持体３２０は、図４（ｂ）に示すように、上部が入射窓１０側に突出した形状を有している。このような形状の第２の保持体３２０に保持されることで、第１の保持体３１０は、ミラー２１０が基準角度となるようミラー２１０を保持することになる。
【００５１】
第１のアクチュエータ３１１および第２のアクチュエータ３２１は、第１の保持体３１０および第２の保持体３２０によって保持されているミラー２１０を回動させるためのアクチュエータであり、例えば、直線運動を発生するボイスコイルモータによって構成される。図４（ａ）に示すように、第１のアクチュエータ３１１は、図中のＺ−Ｚ’軸に平行する方向に直線運動が発生するよう台座３０１に固定され、第２のアクチュエータ３２１は、図中のＸ回動軸に平行する方向に直線運動が発生するよう台座３０１に固定される。
【００５２】
この場合、第１のアクチュエータ３１１は、両矢印ＺＡ−ＺＡ’が示すように、Ｘ回動軸を基準に両方向に直線運動を発生する。また、第２のアクチュエータ３２１は、両矢印ＸＡ−ＸＡ’が示すように、Ｚ−Ｚ’軸を基準に両方向に直線運動を発生する。ここで、Ｚ−Ｚ’軸は、図５に示すように、シャッタボタン１３１が上面となるようデジタルカメラ１００を水平設置した場合におけるデジタルカメラ１００の垂直軸に平行する軸である。
【００５３】
そして、第２の保持体３２０は、図４（ｂ）に示すように、Ｚ−Ｚ’軸（以下、「Ｚ回動軸」とする）を中心に回動可能となるよう台座３０１に保持された、いわゆるジンバルである。より詳細には、台座３０１から入射窓１０方向に垂直に突出している上部ステー３０１ａと下部ステー３０１ｂによって、第２の保持体３２０が回動可能に挟持されている。
【００５４】
そして、第１のアクチュエータ３１１が発生した直線運動は、固定支持体３１２と可動支持体３１３を介して第１の保持体３１０に作用する。ここで、固定支持体３１２は、図４（ａ）に示すように、例えば、略角柱形状の支持体であり、一端が第１のアクチュエータ３１１の可動部に固定され、第１のアクチュエータ３１１からミラー２１０の背面に突出している。この場合、固定支持体３１２の長手方向の中心線がＸ−Ｘ’軸と一致する位置が第１のアクチュエータ３１１の基準位置となる。そして、第１のアクチュエータ３１１の駆動とともに固定支持体３１２も上下方向（図４（ａ）に示す両矢印ＺＡ−ＺＡ’方向）に移動する。
【００５５】
また、可動支持体３１３は、図４（ｂ）に示すように、略棒状の形状であり、一端が第１の保持体３１０に固定され、他端が固定支持体３１２と回動可能に接続されている。この可動支持体３１３は、第１のアクチュエータ３１１が基準位置にあるときは、その長手方向の中心線が、Ｘ−Ｘ’軸と直交するデジタルカメラ１００の水平軸と平行する。ここで、可動支持体３１３との接続部分における固定支持体３１２の断面は、図４（ｂ）に示すように、ミラー２１０側が開口した略コの字形状となっている。このようなコの字形の開口部に、図４（ｂ）に示すような略球形の形状となっている可動支持体３１３の端部が接続される。つまり、このような略球形の端部が固定支持体３１２の開口部で係合することで回動可能に接続されている。この場合において、第１のアクチュエータ３１１が基準位置にあるとき、側面から見た可動支持体３１３と固定支持体３１２との角度は、図４（ｂ）に示すように略直角となる。このように固定支持体３１２と可動支持体３１３とが接続されているので、第１のアクチュエータ３１１による固定支持体３１２の上下移動に応じて、側面から見た可動支持体３１３と固定支持体３１２との角度が変化することになる。
【００５６】
このような可動支持体３１３のもう一方の端部は、ミラー２１０の中心位置に対応する位置で第１の保持体３１０と固定されている。上述したように、第１の保持体３１０はＸ−Ｘ’軸まわりに回動可能に第２の保持体３２０に保持されているので、固定支持体３１２の上下移動に応じて固定支持体３１２の角度が変化すると、第１の保持体３１０が、図４（ｂ）の両矢印ａ−ａ’方向に回動することになる。すなわち、第１の保持体３１０に保持されているミラー２１０が、第１のアクチュエータ３１１の動作によってＸ−Ｘ’軸まわりに回動することになる。
【００５７】
一方、第２のアクチュエータ３２１が発生した直線運動は、第２の保持体３２０に作用する。この場合、第２の保持体３２０は、Ｚ回動軸を中心に回動可能に保持されているため、第２のアクチュエータ３２１がＸ回動軸方向に発生させた直線運動を第２の保持体３２０に作用させることによって、第２の保持体３２０はＺ回動軸を中心に回動する。この場合、第２の保持体３２０に保持されている第１の保持体３１０は、Ｚ回動軸まわりに回動することになる。ミラー２１０は第１の保持体３１０によって保持されているので、第２のアクチュエータ３２１の動作により、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動することになる。
【００５８】
ここで、従来のＡＦ機能を有するカメラにおいて実現されている、いわゆる追従ＡＦ（コンティニュアスＡＦ）では、移動する被写体が常に合焦するようオートフォーカスすることで、例えば、カメラに近づいてくる被写体などでも自動的に合焦させることができるので、撮影者はピント合わせを意識せず、構図やシャッターチャンスに集中して撮影をおこなうことができる。
【００５９】
このような追従ＡＦにおいて、被写体を常に合焦させるためには、被写体が撮像画像上の一定位置にある必要がある。よって、追従ＡＦで撮影する場合、被写体が所定の位置になるよう撮影者がカメラ位置を常に調整する必要がある。
【００６０】
特に、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００のように、屈曲光学方式を採用した軽量・小型なカメラの場合、撮影者の手の動きなどの影響を受けやすい。よって、追従ＡＦで撮影する場合に必要となるカメラ位置の調整は、手ブレや像ブレの発生要因となる。
【００６１】
したがって、本実施形態では、ミラー２１０を上記のように回動させることで、移動する被写体が常に撮像画像上の所定位置となるようにフレーミングする動作をおこなう。すなわち、ミラー２１０がＸ回動軸まわりに回動すれば、撮像素子２３０に結像する入射光が撮像画像の縦方向に変化し、ミラー２１０がＺ回動軸まわりに回動すれば、撮像素子２３０に結像する入射光が撮像画像の横方向に変化するので、デジタルカメラ１００の本体を動かさずに、撮像画像のアングルを変化させることができる。このような動作を用いて、被写体像の移動に応じてアングルを変化させれば、被写体像が常に撮像画像上の所定位置となるようフレーミングすることができる。
【００６２】
本実施形態においては、図４および図５に示すように、ミラー２１０をＸ回動軸まわりに回動させて撮像画像を縦方向に変化させる動作を以下「チルト回動」とし、ミラー２１０をＸ回動軸まわりに回動させて撮像画像を横方向に変化させる動作を以下「パン回動」とする。そして、このようなチルト回動やパン回動によって被写体像が一定位置となるようフレーミングし、かつ、当該被写体像が常に合焦しているようオートフォーカスして撮像するモードを、本実施形態では「追従フレーミングモード」とする。
【００６３】
次に、デジタルカメラ１００の内部構成を、図６を参照して説明する。図６は、デジタルカメラ１００の内部構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態にかかるデジタルカメラ１００は、上述した測光部１２０、操作部１３０、表示部１４０、光学ユニット２００、撮像素子２３０、ミラーユニット３００、などを制御する制御部１１０と、記憶部１５０を備えている。
【００６４】
制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）やワークエリアとなるメモリ（レジスタやＲＡＭ（Random Access Memory）など）から構成され、デジタルカメラ１００の各部を制御する。また、所定の動作プログラムを実行することで、後述する各処理を実現する。
【００６５】
記憶部１５０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどの記憶装置から構成され、デジタルカメラ１００の動作を実行するために必要な各種データを記憶する。本実施形態では、図６に示すように、撮像画像格納領域１５１、プログラム格納領域１５２、などの記憶領域が記憶部１５０に作成され、各記憶領域に所定の情報が格納される。
【００６６】
撮像画像格納領域１５１は、デジタルカメラ１００が撮像した画像を示す画像データを格納する。なお、撮像画像格納領域１５１については、デジタルカメラ１００に着脱可能なリムーバブル式の記憶装置（メモリカードなど）に構成されていてもよい。
【００６７】
プログラム格納領域１５２は、制御部１１０が実行する動作プログラムを格納する。プログラム格納領域１５２に格納されている動作プログラムを制御部１１０が実行することで、制御部１１０は、図７の機能ブロック図に示すような機能を実現する。すなわち、制御部１１０は、プログラムの実行によって、撮像処理部１１１、画像処理部１１２、追従処理部１１３、光学系処理部１１４、などとして機能する。
【００６８】
撮像処理部１１１は、光学ユニット２００および撮像素子２３０を駆動制御することで、撮像動作を実行する。
【００６９】
画像処理部１１２は、撮像処理部１１１の制御により撮像素子２３０によって生成された撮像画像データに所定の画像処理（例えば、データ圧縮処理など）をおこない、当該画像データを表示部１４０に表示する他、撮像画像格納領域１５１に格納する。
【００７０】
追従処理部１１３は、ミラーユニット３００を制御することでミラー２１０をパン回動あるいはチルト回動させ、被写体像が撮像画像上の所定位置となるようフレーミングする追従フレーミング動作をおこなう。
【００７１】
光学系処理部１１４は、画像処理部１１２からの撮像画像データに基づいて光学ユニット２００を制御することで、追従処理部１１３によって追従された被写体像に常に合焦するＡＦ動作をおこなう。
【００７２】
本実施形態では、制御部１１０がプログラムを実行することにより、上記機能構成が論理的に実現されるが、これらの機能は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）などのハードウェアによって構成されてもよい。
【００７３】
なお、上記の各構成は、本発明を実現するために必要な構成であり、デジタルカメラとしての基本機能や付加機能を実現するために必要とされるその他の構成については、必要に応じてデジタルカメラ１００に備えられているものとする。
【００７４】
以上のような構成のデジタルカメラ１００による動作を以下説明する。ここでは、本実施形態にかかる追従フレーミングモードによって、移動する被写体をスチル撮影する場合を例に以下説明する。この場合にデジタルカメラ１００が実行する撮像処理を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。この撮像処理は、追従フレーミングモードが選択されことを契機に開始されるものとする。
【００７５】
処理が開始されると、撮像処理部１１１の制御により撮像素子２３０が動作し、画像処理部１１２によって、入射光が随時表示部１４０に表示される。この状態で、画像処理部１１２が複数のフォーカス枠を表示部１４０に表示する（ステップＳ１０１）。フォーカス枠の表示例を図１１（ａ）に示す。図示するように、ここでは、それぞれが正方形のフォーカス枠が、表示部１４０に表示される撮像画像上に３×３配置されるものとする。なお、このような複数のフォーカス枠群の中心と撮像画像（＝ファインダ画面）の中心とが一致するようフォーカス枠が表示されるものとする。
【００７６】
このようなフォーカス枠は、従来からのＡＦ分野において実現されている、いわゆるマルチポイントＡＦで用いられているフォーカス枠と同様のものである。通常のマルチポイントＡＦの場合、例えば、ユーザが十字キーなどを操作することで、いずれかのフォーカス枠を指定してシャッタを半押しすると、指定したフォーカス枠の部分が合焦するようＡＦ動作がおこなわれる。
【００７７】
本実施形態においては、このように合焦させるフォーカス枠を予め規定しておき、デフォルトとして画像処理部１１２が自動的に指定する。ここでは、３×３のフォーカス枠のうち中央の枠をフォーカス対象としてデフォルト指定する（ステップＳ１０２）。指定されたフォーカス枠は、図１１（ａ）に示すように、例えば、点滅表示などにより、他のフォーカス枠と識別できるように表示部１４０に表示されるものとする。
【００７８】
すなわち、本実施形態では、中央のフォーカス枠の位置、つまり撮像画像の中心位置がフォーカス対象となるようデフォルトで設定されているものとする。この場合、撮影者は、撮影対象となる被写体が画面中央に表示されるようデジタルカメラ１００の位置や角度、あるいは、撮影位置などを調整する。そして、被写体が画面中央に表示されたときに、シャッタボタン１３１を半押しすることで、追従フレーミングモードにかかる追従および合焦動作が開始される。
【００７９】
この場合、半押しを示す入力信号がシャッタボタン１３１から制御部１１０に入力されると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、光学系処理部１１４がＡＦ処理を実行する（ステップＳ２００）。このＡＦ処理を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８０】
処理が開始されると、光学系処理部１１４はまず、今回の追従フレーミングモードによる撮像で、指定された枠についての追従動作が初回であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。この場合、指定された枠についての動作が実行されたときにＯＮされる所定のフラグ（以下、「指定枠フラグ」とする）に基づいて判別する。この指定枠フラグは、例えば、追従フレーミングモードが選択されている場合に、ワークエリアなどに設定されるものとする。
【００８１】
ここでは、ステップＳ１０２で指定したフォーカス枠についての動作はまだ実行されていないので、指定枠フラグはＯＦＦとなっている。よって、光学系処理部１１４は初回であると判別する（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）。この場合、光学系処理部１１４は、指定枠フラグをＯＮするとともに（ステップＳ２０２）、光学ユニット２００のレンズ駆動部２２３を制御し、フォーカス用レンズ２２０ａの可動範囲の最端位置にフォーカス用レンズ２２０ａを移動させる初期化動作をおこなう（ステップＳ２０３）。
【００８２】
このようにしてレンズ位置が初期化されると、光学系処理部１１４はその旨と現在のレンズ位置を示すレンズ位置情報とを画像処理部１１２に通知する。画像処理部１１２は、光学系処理部１１４からの通知に応じて、現在のレンズ位置で得られる撮像画像から、デフォルト指定された中央枠内の画像を抽出し（ステップＳ２０４）、例えば、当該画像の画像データに対しバンドパスフィルタ処理などをおこなうことで、高周波成分を抽出する（ステップＳ２０５）。
【００８３】
画像処理部１１２はさらに、例えば、抽出した高周波成分を積分処理することにより、当該画像の合焦評価値を算出する（ステップＳ２０６）。画像処理部１１２は、算出した合焦評価値と、光学系処理部１１４から通知されたレンズ位置情報とを対応づけてワークエリアに記録する（ステップＳ２０７）。
【００８４】
合焦評価値をワークエリアに記録すると、画像処理部１１２は、前回記録された合焦評価値があるか否かを判別する（ステップＳ２０８）。ここでは、ＡＦ処理開始後に始めて合焦評価値を算出したので、前回記録された合焦評価値はない（ステップＳ２０８：Ｎｏ）。この場合、画像処理部１１２は、光学系処理部１１４にレンズ移動を指示する。
【００８５】
光学系処理部１１４は、画像処理部１１２からの指示に応じて、光学ユニット２００のレンズ駆動部２２３を制御し、フォーカス用レンズ２２０ａが、可動範囲の他方の最端位置に向かって所定の単位移動量分移動させる（ステップＳ２１０）。この移動により、フォーカス用レンズ２２０ａの位置が、他方の最端位置に到達していなければ（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、光学系処理部１１４は、移動後のフォーカス用レンズ２２０ａの位置を示すレンズ位置情報を画像処理部１１２に通知する。
【００８６】
この場合、画像処理部１１２は、移動後のレンズ位置で取得される撮像画像について、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７の処理をおこなうことで、レンズ位置と合焦評価値とを対応づけてワークエリアに記録する。このような動作を、フォーカス用レンズ２２０ａが他方の最端位置に到達するまで繰り返しおこなうことで、所定の単位移動量ずつ移動させたフォーカス用レンズ２２０ａの位置毎に、指定されたフォーカス枠内の画像についての合焦評価値が順次ワークエリアに記録される。
【００８７】
このようにして、所定の単位移動量分ずつレンズを移動させ、それぞれの位置において算出した複数の合焦評価値がワークエリアに記録される。よって、２回目以降の動作においては、ステップＳ２０８の判別において、「前回評価値あり」と判別されることになる（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）。この場合、画像処理部１１２は、ステップＳ２０６で算出した合焦評価値が、前回算出した合焦評価値（すなわち、レンズを移動させる前の合焦評価値）より増加しているか否かを判別する（ステップＳ２０９）。そして、合焦評価値が増加していれば（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、さらにレンズを移動させ（ステップＳ２１０）、増加していなければ（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００８８】
このような動作により、合焦評価値のピークとなるまでレンズを移動させることになる。つまり、最端部から順次レンズを移動させているので、その過程で算出される合焦値は放物線状に変化する。ここで、前回の算出値よりも増加しているのであれば、放物線のピークに向かっているかピークに達していることになり、前回の算出値から増加しなければ、ピークを越えていることになる。よって、今回の算出値が前回の算出値から増加していない場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）は、処理を終了することでレンズを移動させない。この場合、前回の算出値がピーク値であるので、当該算出値が得られた位置でレンズが停止する。つまり、そのレンズ位置で合焦したことになる。これにより、指定されたフォーカス枠（すなわち、中央枠の位置）の画像が合焦することになる。ここでは、図１１（ｂ）に示すように、被写体（図中の人物）が中央となった状態でＡＦ動作を開始しているので、撮影者が所望する被写体に合焦することになる。
【００８９】
一方、今回の算出値が前回の算出値よりも増加している場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）は、レンズを移動させ（ステップＳ２１０）、移動させたレンズ位置が終端である他端位置でなければ（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７の処理をおこなうことで、ピーク値が出現するまでレンズ移動と合焦評価値の算出をおこなう。ここで、ピーク値が出現せずにレンズ位置が終端に到達してしまった場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、指定フォーカス枠での合焦ができなかったことになる。これは、例えば、当該部分のコントラストが弱いことなどに起因する合焦失敗である。この場合は、ステップＳ２０３に戻ってレンズ位置を初期化し、ＡＦ動作をやり直す。
【００９０】
シャッタボタン１３１を半押しした直後の上記ＡＦ処理では、フォーカス対象となっている中央枠に被写体が位置しているので、当該位置でのＡＦ動作によって被写体に合焦させることになる。このようにして被写体に合焦させると、図８に示す撮像処理のフローに戻る。ここでは、上記ＡＦ処理によって、指定枠の画像が合焦した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、シャッタボタン１３１が全押しされるまで、指定フォーカス枠でのＡＦ処理が繰り返し実行される（ステップＳ１０５：Ｎｏ）。２回目以降のＡＦ処理の動作を、再度図９のフローチャートを参照して説明する。
【００９１】
１回目の処理時のステップＳ２０２で指定フラグ枠をＯＮしているので、２回目以降のＡＦ処理におけるステップＳ２０１では、指定枠フラグがＯＦＦではないと判別される（ステップＳ２０１：Ｎｏ）。この場合、光学系処理部１１４は、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０６と同様の処理により、指定枠の画像についての合焦評価値を算出し（ステップＳ２１２）、算出した合焦評価値と、前回動作時のステップＳ２０７で記録されたピーク値とを比較する。
【００９２】
ここで、被写体が移動していなければ、同じレンズ位置で合焦することになる。この場合、今回算出した合焦評価値と前回に記録されたピーク値とは同じになる（ステップＳ２１３：Ｎｏ）。この場合は、そのままＡＦ処理を終了し、図８に示す撮像処理のフローに戻る。
【００９３】
一方、図１１（ｃ）に示すように、被写体が移動している場合、最初に指定した中央枠の位置から被写体が外れる場合がある。このとき、最初に合焦したときのレンズ位置のままでは合焦しないので、当該位置における合焦評価値は前回のピーク値とは異なることになる。よって、同じ指定枠についての合焦評価値が異なる場合（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、光学系処理部１１４は、当該位置では合焦不可であると判定し（ステップＳ２１４）、図８に示す撮像処理のフローに戻る。
【００９４】
撮像処理のフローにおいては、追従処理部１１３が、直前のＡＦ処理により合焦されたか否かを判別する（ステップＳ１０４）。すなわち、ＡＦ処理（図９）のステップＳ２１４で合焦不可判定がされた場合は、合焦できていない（合焦ＮＧ）と判別する（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）。
【００９５】
初回において合焦できたフォーカス枠で合焦できなくなった場合、被写体が移動していると考えられるので、追従処理部１１３は、被写体を追従してフレーミングするための追従フレーミング処理を実行する（ステップＳ３００）。この追従フレーミング処理を、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９６】
処理が開始されると、追従処理部１１３は、追従動作が初回であるか否かを判別する（ステップＳ３０１）。ここでは、まだ追従動作をおこなっていないので初回動作であると判別する（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）。この場合、追従処理部１１３は、図１２（ａ）に示すように、撮像処理のステップＳ１０２で指定したフォーカス枠（すなわち、中央枠）の周囲の枠を順次指定し（ステップＳ３０２）、各フォーカス枠でのＡＦ動作を光学系処理部１１４に指示する。光学系処理部１１４は、追従処理部１１３からの指示に応じて、各フォーカス枠について、上記ＡＦ処理のステップＳ２０３〜ステップＳ２１０と同様の処理をおこなうことにより、合焦する可能性のあるフォーカス枠を検索する。光学系処理部１１４は、各フォーカス枠について、合焦評価値がピークとなったときのレンズ位置を取得して追従処理部１１３に通知する。
【００９７】
ここで、例えば、いずれのフォーカス枠においても合焦評価値のピークが得られない場合などは、合焦可能性のあるフォーカス枠がないと画像処理部１１２は判別する（ステップＳ３０４：Ｎｏ）。この場合、ステップＳ３０２に戻り、各フォーカス枠でのＡＦ動作を再度実行する。
【００９８】
一方、いずれかのフォーカス枠で合焦評価値のピークが得られた場合、画像処理部１１２は、合焦可能性のあるフォーカス枠があると判別する（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）。この場合において、合焦可能性のあるフォーカス枠が複数ある場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、追従処理部１１３は、光学系処理部１１４から通知されたレンズ位置に基づき、例えば、合焦距離が最も近いフォーカス枠を合焦枠として指定する（ステップＳ３０６）。一方、合焦可能性のあるフォーカス枠が１つだけの場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、当該フォーカス枠を合焦枠として指定する。このようにして、図１２（ｂ）に示すように、移動した被写体に対応するフォーカス枠（図中で強調表示した枠）が指定される。
【００９９】
こうして、中央枠とは異なるフォーカス枠を新たな合焦枠として指定すると、追従処理部１１３は、当該合焦枠に対応する画像が画像の中央となるよう、パン・チルト動作によるフレーミングをおこなう（ステップＳ３０７）。すなわち、デフォルトの中央枠と新たな合焦枠との間の方向と距離に基づいてミラーユニット３００を制御し、ミラー２１０をパン・チルト回動させることで、図１２（ｃ）に示すように、新たに指定された位置（すなわち、合焦枠の位置）の被写体画像が撮像画像の中央となるよう自動的にフレーミングする。
【０１００】
追従処理部１１３は、このときのパン・チルトの動作量と方向を、追従動作履歴としてワークエリアに記録する（ステップＳ３０８）。ここで、撮像処理のステップＳ１０２でデフォルトしていしたフォーカス枠とは異なるフォーカス枠に基づいて被写体を合焦させたので、この後のＡＦ動作は新たな合焦位置に基づいておこなうことになる。よって、追従処理部１１３は、次のＡＦ動作がリセットされるよう指定枠フラグをＯＦＦし（ステップＳ３０９）、図８に示す撮像処理のフローに戻る。
【０１０１】
このような動作は、シャッタボタン１３１が半押しされている間、繰り返し実行される（ステップＳ１０５：Ｎｏ）。すなわち、最初に中央位置にあった被写体をＡＦ動作で合焦した後、被写体の移動によって当該位置では合焦しなくなった場合に、他のフォーカス枠から合焦枠を検索し、当該合焦枠の位置にある被写体画像が中央になるようパン・チルト動作することで、シャッタボタン１３１が半押しされている間、常に被写体画像が撮像画像の中央となるようなフレーミングが自動的におこなわれ、かつ、当該被写体画像が常に合焦する。この場合、ミラー２１０の回動によって、被写体が中央となるよう自動的に追従しながらフレーミングしているので、被写体を中央にさせるためにデジタルカメラ１００の本体を動かす必要がない。
【０１０２】
上述したように、追従フレーミング処理が繰り返し実行されるので、２回目以降の動作時には、それまでの追従履歴に基づいて合焦枠の予測をおこなってフレーミングすることができる。この場合の追従フレーミング処理の動作を、再度図１０を参照して説明する。２回目以降の動作の場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、追従処理部１１３は、追従動作履歴が示す前回、あるいは、前々回のパン・チルト動作の動作量や方向に基づき、例えば、一定の方向に一定量ずつパン・チルトさせているのであれば、次回も同一方向に同一量移動させた位置に被写体が移動すると予測することができる（ステップＳ３１０）。
【０１０３】
このようにして次の合焦枠を予測すると、追従処理部１１３は、当該予測枠におけるＡＦ動作の実行を光学系処理部１１４に指示する。光学系処理部１１４は、追従処理部１１３が予測したフォーカス枠において、上記ＡＦ処理のステップＳ２０３〜ステップＳ２１０と同様の動作をおこなう（ステップＳ３１１）。ここで、予測通りに被写体が移動していれば、当該予測枠で合焦することになる（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）。この場合は、ステップＳ３０７以降の処理をおこなうことで、パン・チルト動作によって、当該合焦枠の画像が撮像画像の中央となるように自動的にフレーミングして、図８に示す撮像処理のフローに戻る。
【０１０４】
一方、予測枠で合焦しない場合（ステップＳ３１２：Ｎｏ）は、履歴に基づく予測通りに被写体が移動していないので、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０６の処理によって合焦枠を検索し、検索された合焦枠の画像が撮像画像の中央となるようパン・チルト動作をおこない（ステップＳ３０６〜）、図８に示す撮像処理のフローに戻る。
【０１０５】
このようにして、シャッタボタン１３１が半押しされている間は、被写体画像が常に中央となるよう自動的にフレーミングされるとともに、当該被写体が常に合焦する。撮影者は、自動的に被写体が追従されている撮像画面を見ながら、所望するシャッタチャンスとなったときにシャッタボタン１３１を全押しする（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）。この場合、撮像処理部１１１によって、そのときの撮影条件（例えば、シャッタスピードなど）に基づいた撮像動作がおこなわれ、それによって得られた画像データが、画像処理部１１２によって撮像画像格納領域１５１に格納される。このようにして、シャッタボタン１３１の操作に応じたスチル撮像動作が実行される（ステップＳ１０６）。
【０１０６】
この場合において、全押ししたシャッタボタン１３１をさらに継続して半押し状態にすれば（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０２からの処理が繰り返し実行され、追従フレーミング動作が継続される。これにより、追従フレーミングをおこないながら、連続して複数のスチル撮影（いわゆる、連写）をおこなうことができる。すなわち、デジタルカメラ１００を動かすことなく、移動する被写体が中央となるよう自動的にフレーミングしながら、連続的にスチル撮影をおこなうことができる。
【０１０７】
一方、シャッタボタン１３１をリリースした場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、追従フレーミングによるスチル撮像を終了する。この場合、追従処理部１１３は、ミラーユニット３００を制御し、上記追従フレーミング処理の実行により回動させたミラー２１０を基準位置に復帰させるとともに（ステップＳ１０８）、上記ＡＦ処理の実行でＯＮとなっている指定枠フラグをＯＦＦして（ステップＳ１０９）、処理を終了する。
【０１０８】
以上説明したように、本発明を上記実施形態の如く適用することで、移動する被写体が常に所定位置（例えば、撮像画像の中央）となるよう、デジタルカメラ１００が被写体を自動的に追従してフレーミングするとともに、当該被写体像が常に合焦するようＡＦ動作がおこなわれる。このような追従動作は、ミラー２１０の回動によりおこなわれているので、デジタルカメラ１００の本体を動かすことなく被写体を追従することができる。よって、屈曲光学式で小型・軽量なデジタルカメラにおいて、手ブレや像ブレの発生を効果的に防止することができる。
【０１０９】
上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
【０１１０】
例えば、上記実施形態における追従フレーミング処理においては、デフォルト指定された位置（すなわち、中央枠）以外で合焦する位置を検索することで、被写体像を追従する場合を例示したが、被写体像を追従する方法はこれに限られず任意である。
【０１１１】
例えば、図１３（ａ）に示すように、被写体像が合焦したフォーカス枠を中心にした所定の特徴抽出領域ＣＡを設定し、当該特徴抽出領域ＣＡに対応する画像の特徴に基づいて、被写体像を追従するようにしてもよい。この場合、初回に指定したデフォルト位置（中央位置など）で被写体像を合焦した際に特徴抽出領域ＣＡを設定して特徴を抽出しておく。そして、被写体の移動により当該位置では合焦しなくなった場合、他のフォーカス枠に対応する特徴抽出領域ＣＡからそれぞれ特徴を抽出し、最初に抽出した特徴と同一もしくは類似する特徴を示す位置を現在の被写体位置とすることができる。この場合、当該特徴が抽出された位置が中央となるようパン・チルト動作をおこなえば、上記実施形態と同様に、被写体が中央位置となるフレーミングを自動的におこなうことができる。
【０１１２】
この場合において、抽出する画像の特徴は任意であり、例えば、図１３（ｂ）に示すように、特徴抽出領域ＣＡにおける画像の輝度や階調値、あるいは、濃淡などを特徴として抽出することができる。あるいは、図１３（ｃ）に示すように、特徴抽出領域ＣＡにおける画像を構成する特定の色を示す色情報や色差成分比などを特徴として抽出してもよい。あるいは、図１３（ｄ）に示すように、特徴抽出領域ＣＡにおける画像の輪郭形状や面積、重心などを算出して特徴として抽出してもよい。
【０１１３】
これらの方法に代えて、例えば、被写体画像の移動ベクトルに基づいて、被写体像の移動位置を予測するようにしてもよい。この場合、例えば、図１４（ａ）に示すように、被写体像が合焦したフォーカス枠を中心にした所定のベクトル検出領域ＶＡを設定し、撮像画像を時系列に連続する複数のフレーム画像として処理することで、図１４（ｂ）に示すように、フレーム間のベクトル検出領域ＶＡに示されている被写体像を比較して、被写体像の移動ベクトルを算出することができる。
【０１１４】
この場合、例えば、図１４（ｃ）に示すように、ベクトル検出領域ＶＡを複数のサブブロックに分割して、サブブロック毎の移動ベクトルを算出できる他、例えば、図１４（ｄ）に示すように、ベクトル検出領域ＶＡの全体もしくは中心位置における移動ベクトルを算出する。そして、図１４（ｅ）に示すように、前回指定したフォーカス枠から、算出した移動ベクトル分離れたフォーカス枠を指定して、当該フォーカス枠が中央となるようにパン・チルト動作をおこなえば、上記実施形態と同様に、被写体が中央位置となるよう自動的にフレーミングすることができる。
【０１１５】
なお、上記実施形態では、撮像画像の中央部をフォーカス対象としてデフォルト指定するものとしたが、フォーカス対象とする位置はこれに限られず任意である。例えば、複数のフォーカス枠のいずれかを撮影者が指定し、被写体像が指定したフォーカス枠の位置となるようパン・チルト動作でフレーミングするようにしてもよい。これにより、撮影者の撮影意図に応じた構図で被写体を追従することができる。
【０１１６】
また、上記実施形態では、ミラー２１０を回動させるアクチュエータをボイスコイルモータによって構成したが、これに限られず、例えば、圧電アクチュエータやバイモルフ型ピエゾ・アクチュエータなどから構成してもよい。また、上記実施形態で示したミラー２１０を保持する構成は一例であり、ミラー２１０をチルト回動、及び／又は、パン回動させるよう保持できるのであれば、ミラー２１０を保持する構成は上記実施形態に示したものに限られず、任意のものを採用してもよい。
【０１１７】
上記実施形態で示した自動追従動作に加え、ミラー２１０の回動によるブレ補正動作をおこなってもより。この場合、デジタルカメラ１００における、Ｘ回動軸やＺ回動軸に平行する水平軸および垂直軸まわりの動きを検出する検出部（例えば、角速度センサなど）を設け、このような検出部の検出値に応じてミラー２１０を回動させることでブレ補正をおこなうことができる。
【０１１８】
また、上記実施形態では、デジタルカメラ１００によるスチル撮像時に、被写体を自動追従する動作をおこなったが、スチル撮像に限られず、動画撮像時に上述した被写体追従をおこなってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラの外観構成を示す図であり、（ａ）はデジタルカメラの正面を示し、（ｂ）はデジタルカメラの背面を示す。
【図２】図１に示すデジタルカメラの光学ユニットを説明するための図であり、（ａ）は光学ユニットの位置を説明するための図であり、（ｂ）は光学ユニットの構成を概略的に示す図である。
【図３】図２に示す光学ユニットの詳細な構成例を示す図である。
【図４】図３に示すミラーユニット構成を示す図であり、（ａ）はデジタルカメラの正面方向から見たミラーユニットの構成を示し、（ｂ）はデジタルカメラの側面方向から見たミラーユニットの構成を示す。
【図５】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラにおけるＸ回動軸およびＺ回動軸、パン回動やチルト回動、などを説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態にかかるデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す制御部によって実現される機能構成を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明の実施形態において実行される撮像処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示す動画撮像処理において実行されるＡＦ処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８に示す動画撮像処理において実行される追従フレーミング処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態にかかる追従フレーミング動作を説明するための図であり、（ａ）はフォーカス枠とデフォルト指定される中央枠の表示例を示し、（ｂ）は中央枠で被写体を合焦したときの表示例を示し、（ｃ）は被写体移動により中央枠では合焦しなくなった場合の表示例を示す。
【図１２】本発明の実施形態にかかる追従フレーミング動作を説明するための図であり、（ａ）合焦枠を検索する際の表示例を示し、（ｂ）は検索した合焦枠を指定した際の表示例を示し、（ｃ）追従フレーミングにより被写体像を中央にした場合の表示例を示す。
【図１３】本発明の実施形態にかかる追従フレーミング処理の変形例を説明するための図であり、（ａ）はフォーカス枠に基づいて設定される特徴抽出領域の例を示し、（ｂ）〜（ｄ）は特徴抽出領域で抽出する特徴の例を示す。
【図１４】本発明の実施形態にかかる追従フレーミング処理の他の変形例を説明するための図であり、（ａ）はフォーカス枠に基づいて設定されるベクトル検出領域の例を示し、（ｂ）はフレーム間で比較するベクトル検出領域の例を示し、（ｃ）および（ｄ）は算出する移動ベクトルの例を示し、（ｅ）は算出した移動ベクトルに基づいて指定されたフォーカス枠の例を示す。
【符号の説明】
【０１２０】
１００…デジタルカメラ、１１０…制御部、１１１…撮像処理部、１１２…画像処理部、１１３…追従処理部、１１４…光学系処理部、１２０…測光部、１３１…シャッタボタン、１４０…表示部、１５０…記憶部、１５１…撮像画像格納領域、１５２…プログラム格納領域、２００…光学ユニット、２１０…ミラー、２２０…レンズユニット、２３０…撮像素子、３００…ミラーユニット、３１０…第１の保持体、３１１…第１のアクチュエータ、３２０…第２の保持体、３２１…第２のアクチュエータ
【図１】
2007228007.tif 000003
【図２】
2007228007.tif 000004
【図３】
2007228007.tif 000005
【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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