CN103546686B

CN103546686B - 摄像装置及摄像方法

Info

Publication number: CN103546686B
Application number: CN201310302326.5A
Authority: CN
Inventors: 斋藤启介; 涩谷浩之
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2033-07-17
Also published as: CN103546686A; JP2014022863A; JP5931619B2

Abstract

本发明提供摄像装置及摄像方法，即使发生抖动也能够可靠地捕捉被摄体而进行曝光间变焦摄影。检测实时取景图像显示中的图像数据上的被摄体的大小变化，根据检测到的被摄体的大小变化，算出曝光间变焦摄影中的各次曝光时的变焦镜头（102b）的驱动量。判定是否能够根据变焦镜头（102b）的驱动量进行基于光学变焦的调整。在能够进行基于光学变焦的调整的曝光时，执行曝光动作和光学变焦。在不能进行基于光学变焦的调整的曝光时，不进行光学变焦而执行曝光动作。在曝光结束之后，对没有进行光学变焦的图像数据实施电子变焦处理部（206a）的电子变焦处理。并且，在合成部（206b）中对在曝光间变焦摄影中在各次曝光时得到的图像数据进行合成。

Description

摄像装置及摄像方法

技术领域

本发明涉及能够进行曝光间变焦摄影的摄像装置。

背景技术

以往，作为用于对有移动的被摄体进行摄影的摄影方法之一，公开有曝光间变焦摄影。曝光间变焦摄影是指在摄像装置的曝光中进行变焦驱动的摄影方法。在这种曝光间变焦摄影中，得到被摄体的周边以放射状流动的特殊效果的图像，由此能够得到强调了被摄体的运动的扣人心弦的图像。例如在专利文献1中进行了与能够进行这种曝光间变焦摄影的摄像装置有关的提案。在该专利文献1中，根据曝光间变焦摄影中的焦距、变焦方向、快门速度，设定曝光间变焦摄影中的变焦速度。

专利文献1：日本特开平6-201971号公报

在专利文献1等以往的曝光间变焦摄影的情况下，通过光学变焦进行曝光间变焦摄影。此处，可知相比于广角侧，在望远侧更容易发生抖动。因此，当在曝光间变焦摄影中变焦镜头向望远侧驱动时，容易发生抖动。而且，由于在望远侧被摄体占据视场角的比例容易变大，因此由于发生抖动而使被摄体脱离到视场角外部的可能性比广角侧大。

发明内容

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供即使发生了抖动也能够可靠地捕捉被摄体而进行曝光间变焦摄影的摄像装置。

为了实现上述目的，本发明的一方式的摄像装置，其特征在于，具有：摄像部，其对被摄体进行多次曝光而得到与该被摄体有关的图像数据；摄影镜头，其具有调整视场角的变焦镜头，使来自所述被摄体的光成像在所述摄像部上；变焦驱动量计算部，其检测所述图像数据上的被摄体的大小变化，根据该检测到的被摄体的大小变化，算出各次所述曝光时的所述变焦镜头的驱动量；电子变焦处理部，其对所述图像数据实施与所述变焦镜头的驱动量对应的倍率的电子变焦处理；判定部，其对各次曝光时判定是否能够执行与所述变焦驱动量对应的光学变焦；以及合成部，其对一边执行所述摄像部的曝光一边根据所述变焦驱动量使所述变焦镜头驱动而得到的图像数据、和对于执行所述摄像部的曝光而得到的图像数据实施了所述电子变焦处理部的所述电子变焦处理的图像数据进行合成。

发明效果

根据本发明，能够提供即使发生了手抖动也能够可靠地捕捉被摄体而进行曝光间变焦摄影的摄像装置。

附图说明

图1是示出作为本发明的一实施方式的摄像装置的一例的数码相机的结构的框图。

图2是示出变焦模式的设定用菜单画面的例子的图。

图3是示出曝光间变焦摄影的动作的概要的图。

图4是示出光学曝光间变焦模式的处理流程的流程图。

图5是示出在光学曝光间变焦模式时显示在显示部上的画面的变迁的图。

图6是示出随机曝光间变焦模式的处理流程的流程图。

图7是示出在随机曝光间变焦模式时显示在显示部上的画面的变迁的图。

图8是示出随机曝光间变焦模式的动作的概要的图。

图9是示出超随机曝光间变焦模式的处理流程的流程图。

图10是示出在超随机曝光间变焦模式时显示在显示部上的画面的变迁的图。

标号说明

100…更换镜头，102…摄影镜头，102a…对焦镜头，102b…变焦镜头，104…镜头驱动部，106…镜头位置检测部，108…光圈，110…光圈驱动部，112…镜头信息存储部，114…镜头控制部，116…通信部，200…相机主体，202…摄像元件，204…A/D转换部，206…图像处理部，206a…电子变焦处理部，206b…合成部，208…显示部，210…记录部，212…操作部，214…触摸操作部，216…控制部，216a…摄像控制部，216b…曝光条件设定部，216c…变焦驱动量计算部，216d…触摸操作识别部，218…通信部，220…加速度传感器。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是示出作为本发明的一实施方式的摄像装置的一例的数码相机的结构的框图。图1所示的数码相机（以下，记载为相机）1示出镜头更换式相机的结构。因此，相机1具有更换镜头100和相机主体200。相机1不需要一定是镜头更换式，也可以在相机主体上设置摄影镜头。

更换镜头100具有摄影镜头102、镜头驱动部104、镜头位置检测部106、光圈108、光圈驱动部110、镜头信息存储部112、镜头控制部114、通信部116。

摄影镜头102是具有对焦镜头102a和变焦镜头102b等多个镜头的镜头组。该摄影镜头102使来自未图示的被摄体的光在设置于相机主体200上的摄像元件202上成像。对焦镜头102a是用于进行摄影镜头102的调焦的镜头，变焦镜头102b是用于进行摄影镜头102的视场角调整的镜头。

镜头驱动部104根据镜头控制部114的控制驱动摄影镜头102的对焦镜头102a和变焦镜头102b。该镜头驱动部104具有：用于驱动包含在摄影镜头102中的各个镜头的电机；以及对这些电机进行驱动的驱动电路。镜头位置检测部106检测对焦镜头102a和变焦镜头102b的驱动位置。镜头位置检测部106例如由编码器构成。

光圈108构成为开闭自如，调整通过摄影镜头102在摄像元件202上成像的光的量。通过光圈108的开口量，还调整在摄像元件202上成像的被摄体的像的模糊程度。

光圈驱动部110根据镜头控制部114的控制驱动光圈108。该光圈驱动部110具有用于驱动光圈的电机及其驱动电路。

镜头信息存储部112存储摄影镜头102的焦距、F值、像差信息这样的摄影镜头102的镜头信息。

镜头控制部114通过通信部116与相机主体200的控制部216通信自如地连接。镜头控制部114根据控制部216的控制而对镜头驱动部104和光圈驱动部110进行控制。另外，镜头控制部114还将伴随镜头驱动而由镜头位置检测部106检测出的对焦镜头102a和变焦镜头102b的位置、存储在镜头信息存储部112中的镜头信息，通过通信部116发送到相机主体200。

通信部116是用于进行镜头控制部114与控制部216之间的通信的更换镜头100侧的接口。

另外，相机主体200具有摄像元件202、A/D转换部204、图像处理部206、显示部208、记录部210、操作部212、触摸操作部214、控制部216、通信部218、加速度传感器220。

摄像元件202构成为具有将作为像素的光电转换元件二维状地配置的受光面。各个像素将通过摄影镜头102成像的被摄体的像转换为电信号（图像信号）。另外，摄像元件202的摄像动作是通过具有作为摄像控制部的功能的控制部216来控制。此处，作为摄像元件202，虽然公知有例如CCD元件和CMOS元件，但是在本实施方式中不需要使用特定构造的摄像元件。

A/D转换部204将通过摄像元件202得到的图像信号转换为作为数字信号的图像数据。

此处，摄像元件202和A/D转换部204作为摄像部来发挥功能。

图像处理部206对图像数据实施图像处理。图像处理部206实施的图像处理包括：白平衡校正处理；γ校正处理等为了将与图像数据对应的图像显示在显示部208或进行记录所需的各种处理；压缩处理；以及解压缩处理等。另外，图像处理部206具有电子变焦处理部206a。电子变焦处理部206a进行图像数据的电子变焦处理。具体地讲，电子变焦处理部206a切出图像数据中的被摄体部分，放大或缩小切出的被摄体部分的图像数据。放大处理是通过例如插值处理对相邻像素间的像素进行补足来进行的。缩小处理是例如通过对像素进行间隔剔除来进行的。而且，图像处理部206具有合成部206b。合成部206b将在曝光间变焦摄影中得到的多张图像的图像数据进行合成。

显示部208显示基于通过图像处理部206处理后的图像数据的图像等各种图像。显示部208例如由液晶显示器构成。

记录部210记录根据通过图像处理部206进行了压缩处理的图像数据而生成的图像文件。记录部210由例如在相机主体200上自由装卸的存储卡构成。也可以将记录部210内置在相机主体200中。

操作部212构成为具有摄影者用于进行摄影装置1的各种操作的多个操作部件。作为操作部件，包括释放按钮、模式拨盘、电源按钮等。释放按钮是摄影者用于对相机主体200指示摄影开始的操作部件。模式拨盘是摄影者用于对相机主体200进行动作模式等的设定指示的操作部件。电源按钮是摄影者用于对相机主体200指示电源的接通或断开的操作部件。

触摸操作部214例如形成在显示部208的显示画面上。触摸操作部214例如是静电电容式的触摸操作部，在摄影者的手指等接触到显示部208的显示画面时，检测其接触位置。通过该触摸操作部214，检测摄影者的触摸操作。

控制部216对相机主体200的各模块的动作进行控制。例如，控制部216控制镜头控制部114来控制摄影镜头102的自动对焦（以下，称为AF）动作。作为AF的方式，能够使用公知的对比度方式和相位差方式等各种方式。

另外，控制部216具有作为摄像控制部216a的功能，对摄像元件202的摄像动作进行控制。另外，控制部216具有作为曝光条件设定部216b的功能，计算摄像元件202的摄像动作时的摄像元件202的曝光时间TV、摄像元件感光度SV、光圈108的光圈值AV作为曝光条件。

另外，控制部216具有作为变焦驱动量计算部216c的功能，算出曝光间变焦模式中的变焦镜头102b的驱动量。

另外，控制部216还具有作为触摸操作识别部216d的功能，在通过摄影者操作了触摸操作部214时，还进行识别该操作的内容的动作。而且，控制部216还进行如下所述的动作：控制显示部208的显示动作，或者由图像数据生成图像文件，将所生成的图像文件记录到记录部210。而且，控制部216还具有作为判定部216e的功能，在后述的随机曝光间变焦模式或超随机曝光间变焦模式中，根据所算出的变焦镜头102b的驱动量（变焦镜头102b的变焦位置），判定在曝光时是执行光学变焦还是执行电子变焦处理。

通信部218是用于进行镜头控制部114与控制部216之间的通信的相机主体200侧的接口。

加速度传感器220分别检测相机主体200的水平方向、垂直方向、光轴方向（与摄影镜头的光轴平行的方向）这3轴方向的加速度。通过该加速度传感器220，还检测在相机主体200上产生的抖动。

接着，对本实施方式中的曝光间变焦摄影进行说明。本实施方式中的曝光间变焦摄影，作为其变焦模式，具有“光学曝光间变焦模式”、“随机曝光间变焦模式”、“超随机曝光间变焦模式”。光学曝光间变焦模式是仅通过光学变焦、即变焦镜头102b的驱动而进行曝光间变焦摄影的变焦模式。随机曝光间变焦模式是以并用光学变焦和电子变焦处理而自动跟踪被摄体的方式进行曝光间变焦摄影的模式。超随机曝光间变焦模式是简化随机曝光间变焦模式中的事先设定而进行曝光间变焦摄影的变焦模式。对于这些曝光间变焦摄影，将在后面详细说明。

摄影者通过触摸操作部214，从在例如如图2所示显示在显示部208上的曝光间变焦模式设定用的菜单画面上显示的菜单项目302、304、306中，选择期望的菜单项目。当然，通过触摸操作部214的选择不是必须的，也可以通过操作部212进行选择。

如图3（a）所示，本实施方式中的曝光间变焦摄影是在相机1（摄影者）静止而被摄体2移动时应用。另外，如图3（b）所示，即使在被摄体2静止而相机1（摄影者）移动时也能够应用。不管在哪种情况下，在被摄体2相对于视场角的大小成为摄影者期望的大小或被摄体距离成为摄影者期望的距离之前，都计算曝光间变焦摄影时的变焦驱动量。并且，在被摄体2相对于视场角的大小成为摄影者期望的大小或被摄体距离成为摄影者期望的距离时，根据之前算出的变焦驱动量进行曝光间变焦摄影。

图4是示出光学曝光间变焦模式的处理的流程的流程图。另外，图5是示出在光学曝光间变焦模式时显示在显示部208上的画面的变迁的图。此处，在光学曝光间变焦模式中，摄影者以在视场角的中心捕捉被摄体2的方式摆放相机主体200。

当在图2所示的菜单画面上选择了光学曝光间变焦模式302时，控制部216使光学曝光间变焦模式用的模式设定画面重叠显示在实时取景图像上（步骤S101）。图5的（a）是示出模式设定画面的显示例的图。例如，在图5的（a）所示的模式设定画面中，摄影者设定用于使光学曝光间变焦摄影开始的条件。为了进行该设定，控制部216将距离指定按钮402、尺寸指定按钮404、返回按钮406作为模式设定画面重叠显示在实时取景图像上。

在显示模式设定画面之后，控制部216根据例如触摸操作部214的输出，判定是否由使用者选择了距离指定按钮402或尺寸指定按钮404（步骤S102）。例如，如图5（b）所示，在摄影者的手指F触摸了距离指定按钮402的位置时，判定为选择了距离指定按钮402。另外，在摄影者的手指F触摸了尺寸指定按钮404的位置时，判定为选择了尺寸指定按钮404。而且，虽然省略了详细的说明，但是在摄影者的手指F触摸了返回按钮406的位置时，回到图2所示的菜单画面。在摄影者的手指F没有触摸任何按钮的位置时，继续进行步骤S102的判定。

在步骤S102中，在判定为选择了距离指定按钮402时，控制部216使距离指定画面进行显示（步骤S103）。图5（c）是示出距离指定画面的显示例的图。在图5（c）所示的距离指定画面中，摄影者指定光学曝光间变焦摄影的摄影开始距离。因此，控制部216使距离显示408、向上向下按钮410、OK按钮412进行显示。在距离显示408中，显示当前指定的距离的值。

在显示距离指定画面之后，控制部216成为等待摄影者进行距离指定的状态（步骤S104）。在图5（c）所示的距离指定画面中，摄影者选择向上向下按钮410而变更距离显示408的值。也可以不操作向上向下按钮410，而直接输入距离的值。在输入距离之后，摄影者选择OK按钮412。控制部216接受该选择，确定距离的值。

另外，在步骤S102中，在判定为选择了尺寸指定按钮404时，控制部216使尺寸指定画面进行显示（步骤S105）。在尺寸指定画面中，摄影者指定开始光学曝光间变焦摄影时的被摄体框的尺寸。另外，关于尺寸指定画面的例子，省略图示。

在显示尺寸指定画面之后，控制部216成为等待摄影者进行框尺寸的指定的状态（步骤S106）。

在进行了距离指定或尺寸指定之后，控制部216使摄影待机画面进行显示（步骤S107）。图5（d）示出摄影待机画面的显示例。在摄影待机画面中，控制部216使被摄体框414重叠在实时取景图像上。在进行了尺寸指定的情况下，控制部216使所指定的尺寸的被摄体框414进行显示。另外，在没有进行尺寸指定的情况下，控制部216使预先确定的固定尺寸的被摄体框414进行显示。之后，被摄体框414以追踪被摄体2的方式进行显示。

在显示摄影待机画面之后，控制部216算出作为光学曝光间变焦摄影中的曝光条件的、曝光时间TV、摄像元件感光度SV、光圈值AV（步骤S108）。在该曝光条件的计算中，控制部216计算曝光时间TV、摄像元件感光度SV、光圈值AV，以使得被摄体框414部分的曝光成为最佳。此处，曝光间变焦摄影时的曝光时间优选比通常的静态图像摄影时的曝光时间还长。例如通过缩小光圈108来调整由曝光时间变长引起的曝光量的过量。

另外，光学曝光间变焦模式与随机曝光间变焦模式和超随机曝光间变焦不同，曝光次数可以是一次。当然，曝光次数也可以是多次。

另外，在曝光条件的计算中，可以以对被摄体框414内的被摄体2进行对焦的方式进行AF动作。

在算出曝光条件之后，控制部216算出相机1与被摄体2之间的相对速度（每小时的被摄体距离的变化量）（步骤S109）。

当认为被摄体2或相机1进行等速直线运动时，能够例如如以下的（式1）所示算出被摄体2的移动速度。

v_s=（L₁-L₂）/S （式1）

此处，（式1）的L₁是实时取景图像显示中的连续的两帧中的、时间上靠前的帧中的被摄体距离。另外，L₂是时间上靠后的帧中的被摄体距离。而且，S是实时取景图像显示中的连续的两帧的时间间隔（采样间隔）。

另外，能够通过对加速度传感器220的光轴方向的加速度进行积分而算出相机1的光轴方向的移动速度v_c。因此，能够如以下的（式2）所示算出相对速度v。

v=v_s+v_c （式2）

在算出了相机1与被摄体2之间的相对速度v之后，控制部216根据相对速度v算出应在曝光时间期间驱动的变焦镜头102b的驱动量（步骤S110）。在本实施方式的曝光间变焦摄影中，例如进行变焦镜头102b的变倍，以使得在伴随被摄体2或相机1的移动的图像数据上的被摄体像的大小没有变化。

作为进行该处理的方法，在本实施方式中，例如根据相对速度v（即，每单位时间的被摄体距离的变化量）变更变焦镜头102b的驱动量。例如，在变焦位置一定且从被摄体距离L₁变化到L₂的期间图像数据上的被摄体像的大小在水平和垂直上都变化为L₂/L₁倍。因此，如果以使视场角成为L₁/L₂倍的方式驱动变焦镜头102b，则能够使图像数据上的被摄体像的大小固定。实际上，曝光时间T期间的被摄体距离的变化量为vT。因此，计算变焦镜头102b的驱动量以使得成为与该vT的被摄体距离的变化对应的倍率。因此，例如，预先求出相对于多个相对速度v的变焦驱动速度X的值，将该相对速度v与变焦驱动速度X之间的关系存储在镜头信息存储部112。在步骤S110中，控制部216由在步骤S109中算出的v，读出需要的变焦驱动速度X。并且，控制部216根据以下的（式3）算出曝光时间T期间的变焦驱动量Z。

Z=Z₂-Z₁=X×T （式3）

此处，曝光时间T是1/2^TV（秒）。另外，Z₁表示当前的变焦位置，Z₂表示目标变焦位置。

在上述的例子中，虽然示出了根据被摄体2与相机1之间的相对速度而算出图像数据上的被摄体的大小变化进而算出变焦驱动量的例子，但是也可以直接通过检测图像数据上的被摄体像的大小变化而算出变焦驱动量。

在算出变焦驱动量之后，控制部216确定变焦驱动方向（步骤S111）。变焦驱动方向在被摄体距离变短时（被摄体2与相机1靠近时）成为广角方向（从望远侧向广角侧）。另外，在被摄体距离变长时（被摄体2与相机1远离时），变焦驱动方向成为望远方向（从广角侧向望远侧）。

在确定了变焦驱动量和变焦驱动方向之后，控制部216判定变焦位置是否能够移动到目标变焦位置（步骤S112）。例如，在相对速度v超过能够驱动变焦镜头102b的变焦驱动速度的范围，而且目标变焦位置Z₂超过变焦镜头102b的可驱动范围时，判定为不能进行变焦位置的移动。此外，即使在所指定的被摄体距离相比于变焦驱动量过小时或所指定的被摄体框的尺寸相比于变焦驱动量过大时，判定为不能进行变焦位置的移动。

在步骤S112中，在判定为不能进行变焦位置的移动时，控制部216使处理前进到步骤S117。另外，在步骤S112中，在判定为不能进行变焦位置的移动时，判定是否能够调整变焦镜头102b的变焦位置（步骤S113）。如果能够通过变更当前的变焦位置Z₁，而进行到目标变焦位置Z₂的变焦驱动，则判断为能够进行变焦位置的调整。

在步骤S113中，在判定为能够通过变焦位置的调整而进行到目标变焦位置Z₂的变焦驱动时，控制部216控制镜头控制部114。并且，使变焦镜头102b移动到能够进行至变焦位置Z₂的变焦驱动的变焦位置（步骤S114）。之后，控制部216使处理转移到步骤S117。

另外，在步骤S113中，在判定为即使通过变焦位置的调整也不能进行到目标变焦位置Z₂的变焦驱动时，控制部216使自动摄影设定变更指示画面进行显示（步骤S115）。在该自动摄影设定变更指示画面中，控制部216使用于选择是否进行光学曝光间变焦模式的重新设定的按钮进行显示。接着，控制部216判定是否实施重新设定（步骤S116）。

在步骤S116中，在判定为实施重新设定时，控制部216使处理回到步骤S101而使光学曝光间变焦模式设定画面进行显示。此时，摄影者对框尺寸或摄影开始距离进行重新设定。例如，在框尺寸过大时或摄影开始距离过近时进行重新设定。另外，在步骤S116中，在判定为不实施重新设定时，控制部216使图4的处理结束。此时，不进行光学曝光间变焦摄影。

另外，在能够进行到变焦位置Z₂的变焦驱动时，控制部216判定被摄体2是否到达了曝光开始位置（步骤S117）。在该判定中，在进行了尺寸指定的情况下，控制部216如图5（f）所示，在图像数据2上的被摄体2的尺寸成为被摄体框414的尺寸时，判定为被摄体2到达了曝光开始位置。另外，在进行了距离指定的情况下，控制部216在从相机1到被摄体2的距离成为所指定的距离时，判定为被摄体2到达了曝光开始位置。

在步骤S117中，在判定为被摄体2没到达曝光开始位置时，控制部216使处理回到步骤S109。另外，在步骤S117中，在判定为被摄体2到达了曝光开始位置时，控制部216使摄像元件202的曝光动作开始（步骤S118）。此时，控制部216根据在步骤S108中算出的曝光时间TV和摄像元件感光度SV而使摄像元件202的曝光动作开始。同时，控制部216控制镜头控制部114，根据在步骤S108中算出的光圈值AV调整光圈108的开口量。接着，控制部216控制镜头控制部114，根据在步骤S110中算出的驱动量和在步骤S111中确定的驱动方向使变焦镜头102b的驱动开始（步骤S119）。

在开始摄像元件202的曝光动作和变焦镜头102b的驱动之后，控制部216待机直到经过曝光时间T秒为止。并且，在经过曝光时间T秒之后，控制部216结束摄影动作和变焦镜头102b的变焦驱动（步骤S120）。作为摄影动作的结束处理，控制部216通过图像处理部206对作为曝光动作的结果而得到的图像数据进行图像处理，将进行了图像处理后的图像数据作为图像文件记录到记录部210。

在结束摄影动作之后，控制部216控制显示部208而进行记录浏览显示（步骤S121）。之后，控制部216使图4的处理结束。在记录浏览显示中，如图5（g）所示，控制部216将记录在记录部210中的图像数据在显示部208上再现。

在如上所述的光学曝光间变焦模式中，仅通过变焦镜头102b的驱动而进行曝光间变焦摄影。此时，由于根据被摄体距离和图像数据上的被摄体的大小自动地开始曝光，之后，以图像数据上的被摄体的大小不改变的方式进行光学变焦，因此摄影者能够简单地进行曝光间变焦摄影。

图6是示出随机曝光间变焦模式的处理的流程的流程图。另外，图7是示出在随机曝光间变焦模式时显示在显示部208上的画面变迁的图。

当在图2所示的菜单画面上选择了随机曝光间变焦模式304时，控制部216使随机曝光间变焦模式用的模式设定画面重叠显示在实时取景图像上（步骤S201）。图7的（a）是示出模式设定画面的显示例的图。例如，在图7（a）所示的模式设定画面中，摄影者设定用于使随机曝光间变焦摄影开始的条件。为了进行该设定，控制部216使尺寸指定画面进行显示。图7的（a）是示出尺寸指定画面的显示例的图。在图7的（a）所示的尺寸指定画面中，摄影者指定被摄体框的尺寸。为此，控制部216使被摄体框502、OK按钮504进行显示。

在显示尺寸指定画面之后，控制部216成为等待由摄影者进行被摄体框的尺寸指定的状态（步骤S202）。在图7的（a）所示的尺寸指定画面中，摄影者例如通过拖动操作而变更被摄体框502的尺寸。在指定被摄体框的尺寸之后，摄影者选择OK按钮504。控制部216接受该选择，确定被摄体框的尺寸。

此处，虽然显示了尺寸指定画面，但是也可以与光学曝光间变焦模式的情况同样，由摄影者进行尺寸指定画面与距离指定画面的选择。

在进行了尺寸指定之后，控制部216使摄影待机画面进行显示（步骤S203）。在图7的（b）和图7的（c）示出摄影待机画面的显示例。在摄影待机画面中，控制部216使被摄体框506重叠在实时取景图像上。另外，在摄影者的手指F触摸了返回按钮508的位置时，回到图2所示的菜单画面。

在显示摄影待机画面之后，控制部216算出作为随机曝光间变焦摄影中的曝光条件的、曝光时间TV、摄像元件感光度SV、光圈值AV（步骤S204）。在该曝光条件的计算中，控制部216计算出曝光时间TV、摄像元件感光度SV、光圈值AV，以使得被摄体框506部分的曝光成为最佳。此处，随机曝光间变焦模式是进行多次曝光的模式，曝光时间TV是在各曝光中所需的曝光时间。曝光次数基本上是固定值。但是，在被摄体2或相机1的速度为高速时，期望缩短曝光时间TV。此时，也可以增加曝光次数。当然，也可以使摄影者能够设定曝光次数。

在算出曝光条件之后，控制部216算出相机1与被摄体2之间的相对速度（每小时的被摄体距离的变化量）（步骤S205）。关于相对速度v，能够与图4同样地算出。

在算出相机1与被摄体2之间的相对速度v之后，控制部216根据相对速度v算出应在曝光时间期间驱动的变焦镜头102b的驱动量（步骤S206）。变焦驱动量的计算方法可以与图4同样。

在算出变焦驱动量之后，控制部216确定变焦驱动方向（步骤S207）。变焦驱动方向在被摄体距离缩短时（被摄体2与相机1靠近时）成为广角方向（从望远侧向广角侧）。另外，在被摄体距离变长时（被摄体2与相机1远离时），变焦驱动方向成为望远方向（从广角侧向望远侧）。

在确定了变焦驱动量和变焦驱动方向之后，控制部216判定变焦位置是否能够移动到目标变焦位置（步骤S208）。步骤S208的判定可以与图4的步骤S112的判定相同。

在步骤S208中，在判定为能够进行变焦位置的移动时，控制部216使处理前进到步骤S213。另外，在步骤S208中，在判定为不能进行变焦位置的移动时，判定是否能够进行变焦镜头102b的变焦位置的调整（步骤S209）。步骤S209的判定可以与图4的步骤S113的判定相同。

在步骤S209中，在判定为能够通过变焦位置的调整而进行到目标变焦位置的变焦驱动时，控制部216控制镜头控制部114。并且，使变焦镜头102b移动到能够进行到目标变焦位置的变焦驱动的变焦位置（步骤S210）。之后，控制部216使处理转移到步骤S213。

另外，在步骤S210中，在判定为即使通过变焦位置的调整也不能进行到目标变焦位置的变焦驱动时，控制部216使自动摄影设定变更指示画面进行显示（步骤S211）。在该自动摄影设定变更指示画面中，控制部216使用于选择是否进行随机曝光间变焦模式的重新设定的按钮进行显示。接着，控制部216判定是否实施重新设定（步骤S212）。

在步骤S212中，在判定为实施重新设定时，控制部216使处理回到步骤S201而使随机曝光间变焦模式设定画面进行显示。此时，摄影者对框尺寸进行重新设定。另外，在步骤S212中，在判定为不实施重新设定时，控制部216使图6的处理结束。此时，不进行随机曝光间变焦摄影。

另外，在能够进行到目标变焦位置的变焦驱动时，控制部216判定被摄体2是否到达了曝光开始位置（步骤S213）。在该判定中，如图7的（d）所示，控制部216在图像数据2上的被摄体2的尺寸成为被摄体框506的尺寸时，判定为被摄体2到达了曝光开始位置。

在步骤S213中，在判定为被摄体2没有到达曝光开始位置时，控制部216使处理回到步骤S205。另外，在步骤S213中，在判定为被摄体2到达了曝光开始位置时，控制部216使摄像元件202的曝光动作开始（步骤S214）。此时，控制部216根据在步骤S204中算出的曝光时间TV和摄像元件感光度SV使摄像元件202的曝光动作开始。同时，控制部216控制镜头控制部114，根据在步骤S204中算出的光圈值AV调整光圈108的开口量。

接着，控制部216将通过摄像元件202的曝光动作而得到的图像数据取入到图像处理部206（步骤S215）。并且，控制部216为了对取入的图像数据进行电子变焦处理，而对图像数据中的被摄体部分设定电子变焦处理（步骤S216）。电子变焦处理的倍率是与在步骤S206中算出的变焦驱动量对应的倍率。另外，在步骤S216的阶段，不进行实际的关于电子变焦处理的处理。

在设定电子变焦处理之后，控制部216判定是否能够不使用电子变焦处理而通过光学变焦进行倍率调整（步骤S217）。例如，当在相机主体200上发生的抖动的影响大时，判定为不能进行基于光学变焦的倍率调整。抖动的影响大的情况例如是目标变焦位置Z₂比预定位置还要靠望远侧的情况。一般而言，由于当发生抖动时很难将被摄体持续地捕捉到视场角的中心，因此在如上所述的情况下使用电子变焦处理来进行被摄体的对位。另一方面，在抖动的影响小且不需要电子变焦处理时，使用光学变焦。

在步骤S217中，在判定为能够通过光学变焦进行倍率调整时，控制部216控制镜头控制部114，使变焦镜头102b的驱动开始。具体地讲，根据在步骤S206中算出的驱动量和在步骤S207中确定的驱动方向使变焦镜头102b的驱动开始（步骤S218）。并且，在结束步骤S206中算出的驱动量的变焦驱动之后（即、经过曝光时间T之后），控制部216结束变焦镜头102b的变焦驱动（步骤S219）。

在经过曝光时间T之后，控制部216判定是否结束摄影动作（步骤S220）。在该判定中，在进行了预先设定的曝光次数的曝光动作的情况下，控制部216判定为结束摄影动作。

在步骤S220中，在判定为不结束摄影动作时，控制部216使处理回到步骤S215。并且，控制部216进行下一个曝光动作。另外，在步骤S220中，在判定为结束摄影动作时，控制部216通过图像处理部206的电子变焦处理部206a对作为多次曝光动作的结果得到的各个图像数据进行电子变焦处理（缩放处理）（步骤S221）。在步骤S221中，根据在步骤S216中进行的设定执行电子变焦处理。但是，对于进行了光学变焦的图像数据不进行电子变焦处理。

在电子变焦处理之后，控制部216通过图像处理部206的合成部206b进行合成（步骤S222）。之后，对进行了合成的图像数据实施与光学曝光间变焦模式相同的图像处理，将进行了图像处理的图像数据作为图像文件记录在记录部210中。

接着，控制部216控制显示部208而进行记录浏览显示（步骤S223）。之后，控制部216使图6的处理结束。在记录浏览显示中，如图7的（e）所示，控制部216将记录在记录部210中的图像数据在显示部208上再现。

图8示出随机曝光间变焦模式的动作的概要。图8示出被摄体2以接近相机1的方式移动时的动作例。在被摄体2以接近相机1的方式移动时，如果变焦位置相同，则图像数据上的被摄体像的比例随着被摄体的移动而变大。因此，通过使变焦驱动方向成为广角方向（从望远侧向广角侧），从而使图像数据上的被摄体像的大小成为固定大小。

一般而言，由于在望远侧抖动的影响大且视场角也窄，因此被摄体的位置容易从视场角中心离开。因此，在变焦位置处于望远侧的期间，使用电子变焦处理来记录图像数据。即，切出对于摄像元件202的全摄影范围602预先设定的图像记录范围604中的仅被摄体部分606的图像数据，放大该被摄体部分606的图像数据而作为在合成中使用的图像数据。另一方面，在变焦位置成为广角侧时，在使用光学变焦放大了图像后，将图像记录范围604的图像数据作为在合成中使用的图像数据。另外，光学变焦中的曝光次数与光学曝光间变焦模式同样，也可以是一次。通过将进行了电子变焦处理的图像数据和作为光学变焦的结果得到的图像数据进行合成，从而能够将各图像数据中的被摄体的位置对准之后进行合成。由此，能够得到仅在被摄体的周边部分流动的效果的图像数据。

在以上说明的随机曝光间变焦模式中，即使摄影者没有持续将被摄体捕捉到视场角中心，并且，由于抖动等而使被摄体从视场角中心离开时，也能够继续进行曝光间变焦摄影。

图9是示出超随机曝光间变焦模式的处理流程的流程图。另外，图10是示出在超随机曝光间变焦模式时显示在显示部208上的画面的变迁的图。

当在图2所示的菜单画面上选择了超随机曝光间变焦模式306时，控制部216使摄影待机画面进行显示（步骤S301）。在图10的（a）示出摄影待机画面的显示例。在超随机曝光间变焦模式中的摄影待机画面上显示返回按钮702。虽然省略了详细的说明，但是在摄影者的手指F触摸了返回按钮702的位置时，回到图2所示的菜单画面。

在显示摄影待机画面之后，控制部216算出作为超随机曝光间变焦摄影中的曝光条件的、曝光时间TV、摄像元件感光度SV、光圈值AV（步骤S302）。超随机曝光间变焦模式中的曝光条件的计算方法可以与随机曝光间变焦模式中的曝光条件的计算方法相同。

在算出曝光条件之后，控制部216判定是否由摄影者选择了成为曝光间变焦摄影的对象的被摄体，即摄影者是否将手指F触摸了显示在显示部208上的某些被摄体的位置（步骤S303）。控制部216反复进行步骤S303的判定直到判定为有手指F的触摸为止。

在步骤S303中，在判定为有手指F的触摸时，控制部216使被摄体框704以包围如图10的（b）所示选择的被摄体的方式进行显示。接着，控制部216算出判定为有手指F的触摸的该张图像的前后张图像的被摄体的大小（水平或垂直）的变化量（步骤S304）。如上所述，能够根据大小变化量的倒数来算出光学变焦或电子变焦处理时的变焦倍率。

在设定了被摄体的大小之后，控制部216使摄像元件202的曝光动作开始（步骤S305）。此时，控制部216根据在步骤S302中算出的曝光时间TV和摄像元件感光度SV使摄像元件202的曝光动作开始。同时，控制部216控制镜头控制部114，根据在步骤S302中算出的光圈值AV调整光圈108的开口量。

接着，控制部216将通过摄像元件202的曝光动作而得到的图像数据取入到图像处理部206（步骤S306）。并且，控制部216为了对取入的图像数据进行电子变焦处理，对图像数据中的被摄体部分设定电子变焦处理（步骤S307）。电子变焦处理的倍率是根据在步骤S304中算出的被摄体的大小的变化量而设定的。另外，在步骤S307的时刻，不进行实际的关于电子变焦处理的处理。

在设定电子变焦处理之后，控制部216判定是否能够不使用电子变焦处理而通过光学变焦进行倍率调整（步骤S308）。该判定与步骤S217同样，例如在目标变焦位置Z₂比预定位置还要靠广角侧时判定为能够进行基于光学变焦的倍率调整。

在步骤S308中，在判定为能够通过光学变焦进行倍率调整时，控制部216控制镜头控制部114而使变焦镜头102b的驱动开始（步骤S309）。并且，在结束变焦驱动之后（即、经过曝光时间T之后），控制部216结束变焦镜头102b的变焦驱动（步骤S310）。

在经过曝光时间T之后，控制部216判定是否结束摄影动作（步骤S311）。在该判定中，控制部216在进行了预先设定的曝光次数的曝光动作时，判定为结束摄影动作。

在步骤S311中，在判定为不结束摄影动作时，控制部216使处理回到步骤S306。并且，控制部216进行下一个曝光动作。另外，在步骤S311中，在判定为结束摄影动作时，控制部216通过图像处理部206的电子变焦处理部206a，对作为多次曝光动作的结果得到的各个图像数据进行电子变焦处理（缩放处理）（步骤S312）。在步骤S312中，根据在步骤S307中进行的设定而执行电子变焦处理。但是，关于进行光学变焦的图像数据不进行电子变焦处理。

在电子变焦处理之后，控制部216通过图像处理部206的合成部206b进行合成。之后，对进行了合成的图像数据实施与光学曝光间变焦模式同样的图像处理，将进行了图像处理的图像数据作为图像文件记录在记录部210中。

接着，控制部216控制显示部208而进行记录浏览显示（步骤S314）。之后，控制部216使图9的处理结束。在记录浏览显示中，如图10的（c）所示，控制部216将记录在记录部210中的图像数据在显示部208上显示。

在以上说明的超随机曝光间变焦模式中，摄影者能够仅通过选择显示画面内的被摄体，而进行将该被摄体作为对象的适当的曝光间变焦摄影。

虽然根据以上实施方式说明了本发明，但是本发明不限定于上述的实施方式，当然能够在本发明的要旨范围内进行各种变形和应用。另外，在上述的各动作流程图的说明中，虽然为了方便使用“首先”、“接着”等说明了动作，但是不意味着必须按照该顺序实施动作。例如，也可以将图6的步骤S216与步骤S217的处理顺序颠倒，在判定为不能进行基于光学变焦的调整时，在结束曝光后立即执行电子变焦处理。

而且，在上述的实施方式中包含各阶段的发明，通过适当组合所公开的多个结构要素而能够抽出各种发明。例如，即使从实施方式所示的所有结构要素删除几个结构要素，也能够解决如上所述的课题，在能够得到如上所述的效果的情况下，删除了该结构要素的结构也能够作为发明来提取。

Claims

1.一种摄像装置，其具有对被摄体进行多次曝光而得到关于该被摄体的图像数据的摄像部，其中，该摄像装置具有：

摄影镜头，其具有调整视场角的变焦镜头，使来自所述被摄体的光在所述摄像部上成像；

变焦驱动量计算部，其检测所述图像数据上的被摄体的大小变化，根据检测出的被摄体的大小变化，算出所述多次曝光中的各次曝光时的所述变焦镜头的驱动量；

电子变焦处理部，其对所述图像数据实施与所述变焦镜头的驱动量对应的倍率的电子变焦处理；

判定部，其针对各次曝光时判定是否能够执行与所述变焦镜头的驱动量对应的光学变焦；

控制部，该控制部进行如下的摄像控制：在所述判定部判定为能够执行所述光学变焦的曝光时，一边执行所述摄像部的曝光一边根据所述变焦镜头的驱动量驱动所述变焦镜头，在所述判定部判定为不能执行所述光学变焦的曝光时，对于执行所述摄像部的曝光而得到的图像数据实施所述电子变焦处理部的所述电子变焦处理；以及

合成部，其将一边执行所述摄像部的曝光一边根据所述变焦镜头的驱动量对所述变焦镜头进行驱动而得到的图像数据、和对于执行所述摄像部的曝光而得到的图像数据实施了所述电子变焦处理部的所述电子变焦处理后的图像数据进行合成。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

在所述变焦镜头的驱动量为使所述变焦镜头的变焦位置比预定位置更靠望远侧的驱动量时，所述判定部判定为不能执行所述光学变焦。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述变焦驱动量计算部计算所述变焦镜头的驱动量，以使得在所述曝光期间使所述图像数据上的被摄体的大小成为固定的大小。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

在所述图像数据上的被摄体的大小成为预定尺寸或从该摄像装置到所述被摄体的距离成为预定距离时，所述控制部进行所述摄像控制。

5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述摄像装置还具有：

显示部，其显示与通过所述摄像部得到的图像数据对应的图像；以及

触摸操作部，其选择在所述显示部上显示的图像内的被摄体，

在通过所述触摸操作部进行了所述被摄体的选择的情况下，所述控制部进行所述摄像控制。

6.一种由摄像装置执行的摄像方法，所述摄像装置具有：摄影镜头，其具有调整视场角的变焦镜头，使来自所述被摄体的光在所述摄像部上成像；以及摄像部，其对被摄体进行多次曝光而得到关于该被摄体的图像数据，其中，所述摄像方法具有：

变焦驱动量计算步骤，检测所述图像数据上的被摄体的大小变化，根据检测出的被摄体的大小变化，算出所述多次曝光中的各次曝光时的所述变焦镜头的驱动量；

电子变焦处理步骤，对所述图像数据实施与所述变焦镜头的驱动量对应的倍率的电子变焦处理；

判定步骤，针对各次曝光时判定是否能够进行与所述变焦镜头的驱动量对应的光学变焦；

控制步骤，进行如下的摄像控制：在所述判定步骤判定为能够执行所述光学变焦的曝光时，一边执行所述摄像部的曝光一边根据所述变焦镜头的驱动量驱动所述变焦镜头，在所述判定步骤判定为不能执行所述光学变焦的曝光时，对于执行所述摄像部的曝光而得到的图像数据实施所述电子变焦处理；以及

合成步骤，将一边执行所述摄像部的曝光一边根据所述变焦镜头的驱动量对所述变焦镜头进行驱动而得到的图像数据、和对于执行所述摄像部的曝光而得到的图像数据实施了所述电子变焦处理后的图像数据进行合成。

7.根据权利要求6所述的摄像方法，其中，

在所述判定步骤中，在所述变焦镜头的驱动量为使所述变焦镜头的变焦位置比预定位置更靠望远侧的驱动量时，判定为不能执行所述光学变焦。

8.根据权利要求6所述的摄像方法，其中，

在所述变焦驱动量计算步骤中，计算所述变焦镜头的驱动量，以使得在所述曝光期间使所述图像数据上的被摄体的大小成为固定的大小。

9.根据权利要求6所述的摄像方法，其中，

在所述控制步骤中，在所述图像数据上的被摄体的大小成为预定尺寸或从该摄像装置到所述被摄体的距离成为预定距离时，进行所述摄像控制。

10.根据权利要求6所述的摄像方法，其中，

所述摄像方法还具有：

显示步骤，显示与通过所述摄像步骤得到的图像数据对应的图像；以及

触摸操作步骤，选择在所述显示步骤中显示的图像内的被摄体，

在所述控制步骤中，在通过所述触摸操作步骤进行了所述被摄体的选择的情况下，进行所述摄像控制。