JP2005266223A - カメラ装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】予め実空間上における撮影対象範囲の大きさを任意に指定しておくだけで、カメラ位置から撮影対象までの距離を意識することなく、撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようにズーム倍率を自動調整できるようにする。
【解決手段】デジタルカメラにおいてＣＰＵ１は、予め実空間上における撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定し、指定された撮影対象範囲の大きさと測定距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能７１を調整する。
【選択図】 図1

Description

この発明は、光学ズーム機能を備えたカメラ装置およびプログラムに関する。

近年、動画撮影が可能なデジタルスチルカメラあるいは静止画撮影が可能なデジタルビデオカメラが普及しており、動画撮影、静止画撮影の何れを主要機能とするかによってスチルカメラ、ビデオカメラに分かれているが、何れのデジタルカメラにおいても被写体をファインダ内において所望の大きさとなるようにするには、被写体に対してカメラ位置を近づけたり、遠ざけて被写体とカメラ位置との距離を調整するか、光学ズーム機能を操作してマニュアル調整する必要があるため、一瞬のシャッターチャンスを逃がしてしまう。
そこで、従来では、被写体の顔部分の画像サイズを検出し、この検出サイズが基準画像サイズに一致するようにズーム倍率を調整するようにした画像処理装置が知られている（特許文献１参照）。
また、予め設定されている撮影倍率以外の倍率となるように、手動操作によって撮影レンズの焦点距離が変更された際に、この変更された焦点距離と被写体までの測定距離に基づいて焦点変更後の撮影倍率を算出し、予め設定されている撮影倍率を当該算出倍率に代えて撮影を行うようにしたオートズーム機構を有するカメラが知られている（特許文献２参照）。
特開２００３−１８９１６１号公報 特許第３０２１５３４号公報

しかしながら、特許文献１の画像処理装置にあっては、画像認識技術を利用することによって被写体を特定しながらズーム倍率を自動調整することが可能であるとしても、被写体の顔部分を基準としてズーム調整を行うようにしているため、例えば、人物以外の建物、風景等の被写体に対してはズーム倍率の自動調整を行うことは不可能であり、自動調整が可能な対象被写体が限定されてしまうという問題があった。
また、特許文献２のオートズーム機構を有するカメラにあっては、手動操作によって撮影レンズの焦点距離が変更された際に、ズーム調整を行うようにしたものであるが、予め設定されている撮影倍率を焦点変更後の撮影倍率に代えるようにしたズーム調整であり、撮影状況に応じてズーム倍率が異なってしまい、撮影状況や被写体の大きさによっては、常に被写体の全てがフレーム内に収まるようなズーム倍率に自動調整することは不可能であった。

従って、様々な被写体を略同一の倍率で撮影するような場合、被写体が同じ大きさであっても、カメラ位置から被写体までの距離が異なれば、その距離に応じてズーム倍率をマニュアル調整する必要があった。逆に、カメラ位置から被写体までの距離が一定であっても、被写体の大きさが異なれば、その大きさに応じてズーム倍率をマニュアル調整する必要があった。つまり、カメラ位置から被写体までの距離と被写体の大きさとの相対関係に応じてズーム倍率をその都度マニュアル調整する必要があり、撮影者に大きな負担をかけると共に、感覚的な調整のため倍率を正確に調整できるとはかぎらなかった。

第１の発明の課題は、予め実空間上における撮影対象範囲の大きさを任意に指定しておくだけで、カメラ位置から撮影対象までの距離を意識することなく、撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようにズーム倍率を自動調整できるようにすることである。
第２の発明の課題は、特別な操作を行うことなく、被写体画像が撮影フレーム内において所定の割合を占めるようにズーム倍率を自動調整できるようにすることである。

請求項１記載の発明（第１の発明）は、光学ズーム機能を備えたカメラ装置において、予め実空間上における撮影対象範囲の大きさを任意に指定する指定手段と、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定する測定手段と、前記指定された撮影対象範囲の大きさと前記測定手段によって測定された距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出する算出手段と、この算出手段によって算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する調整手段とを具備したことを特徴とする。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項１記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する（請求項７記載の発明）。

なお、請求項１記載の発明は次のようなものであってもよい。
前記指定手段は、実際の被写体の一部または全体を囲むように任意に指定された大きさの仮想的な被写体範囲を撮影対象範囲として指定し、前記測定手段は、カメラ位置から前記実際の被写体の一部または全体までの距離を測定する（請求項２記載の発明）。

前記指定手段によって撮影対象範囲の大きさが任意に指定された際に、この撮影対象範囲の大きさを記憶保持しておき、前記算出手段は、撮影が指示される毎に撮影対象範囲の大きさを読み出してズーム倍率を算出する（請求項３記載の発明）。

前記指定手段によって撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、撮影フレームの中心部分に撮影対象範囲の中心部が位置するように撮影フレーム内に撮影対象範囲を配置して案内表示する（請求項４記載の発明）。

前記算出手段は、前記撮影対象範囲の大きさと前記測定された距離に基づいてズーム倍率を算出する際に、フレーム内を占める撮影対象範囲の割合が所定の割合となるようなズーム倍率を算出する（請求項５記載の発明）。

前記測定手段は、撮影対象に対して焦点を合わせた際に、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定する（請求項６記載の発明）。

請求項８記載の発明（第２の発明）は、光学ズーム機能を備えたカメラ装置において、実撮影を行う前に取得したモニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識する画像解析手段と、この画像解析手段によって認識された被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める割合を算出する割合算出手段と、この割合算出手段によって算出された割合に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出する倍率算出手段と、この倍率算出手段によって算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する調整手段とを具備したことを特徴とする。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項８記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する（請求項１１記載の発明）。

なお、請求項８記載の発明は次のようなものであってもよい。
前記画像解析手段は、モニタ画像を解析することによってモニタ画像内の所定位置に存在する被写体を特定しながらその画像サイズを認識する（請求項９記載の発明）。

前記画像解析手段がモニタ画像を解析することによってモニタ画像内の被写体を特定しながらそのサイズを認識する際に被写体の特定が不能の場合には、手動操作に応じてズーム倍率の調整を行う（請求項１０記載の発明）。

請求項１記載の発明（第１の発明）によれば、予め実空間上における撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定し、指定された撮影対象範囲の大きさと測定距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能を調整するようにしたから、予め撮影対象範囲の大きさを実際の被写体の形状や大きさに限定されることなく、実空間上における任意の寸法として指定しておくだけで、カメラ位置から撮影対象までの距離を意識することなく、撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようにズーム倍率を自動調整することができる。従って、どのような種類の被写体であるかに拘らず、また、カメラ位置から撮影対象までの距離を大きく変えたとしても、それらに影響されることもなく、フレーム内に収まるようなズーム倍率の自動調整が可能である他、所望する倍率調整が可能となり、様々な被写体を略同一の倍率で撮影することができる。
なお、「撮影対象範囲」とは、被写体自身あるいは被写体の一部分であってもよく、更には、実際の被写体を囲むように任意に指定された大きさの仮想的な被写体範囲であってもよい。

請求項２記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、
実際の被写体の一部または全体を囲むように任意に指定された大きさの仮想的な被写体範囲を撮影対象範囲として指定し、カメラ位置から実際の被写体の一部または全体までの距離を測定するようにしたから、撮影対象範囲内にどのような種類の被写体が含まれているか否かに拘らず、また、撮影対象範囲内に含まれている被写体の数に拘らず、撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるように当該範囲内の被写体全体をズーム調整することができる。更に、画像認識技術を使用して撮影対象範囲内の個々の被写体を特定する必要もなく、任意に指定された撮影対象範囲全体のズーム倍率を容易に調整することが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、撮影対象範囲の大きさが任意に指定された際に、この撮影対象範囲の大きさを記憶保持しておき、撮影が指示される毎に撮影対象範囲の大きさを読み出してズーム倍率を算出するようにしたから、撮影対象範囲を一旦指定しておけば、撮影を行う都度、撮影対象範囲の大きさを指定する必要はなく、操作性などにおいても優れたものとなる。

請求項４記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、撮影フレームの中心部分に撮影対象範囲の中心部が位置するように、撮影フレーム内に撮影対象範囲を配置して案内表示するようにしたから、撮影時に撮影対象範囲を確認しながら撮影を行うことができると共に、フレームの中心部分に撮影対象範囲が表示されるため、撮影対象範囲の全体をフレーム内に収めることができる。

請求項５記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、撮影対象範囲の大きさと測定距離に基づいてズーム倍率を算出する際に、フレーム内を占める撮影対象範囲の割合が所定の割合となるようなズーム倍率を算出するようにしたから、例えば、撮影対象範囲の占有率が１００％、８５％、７０％等のように、フレームに対して撮影対象範囲が占める割合を一定とすることができる。言い換えれば、撮影対象範囲とその範囲外(背景となる周囲部分)との割合は変わらず、カメラ位置から撮影対象までの距離が変化したとしても、その割合を一定とすることができる。なお、所定の割合は、予めデフォルト設定されている値であってもよいが、撮影者が必要に応じて任意に設定した値であってもよい。

請求項６記載の発明によれば、上述した請求項１記載の発明と同様の効果を有する他、撮影対象に対して焦点を合わせた際に、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定するようにしたから、焦点調整時にカメラ位置から撮影対象までの距離を測定することが可能となる。なお、焦点調整は、オートフォーカスによる調整あるいはマニュアル調整を問わない。

請求項８記載の発明（第２の発明）によれば、実撮影を行う前に取得したモニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識し、この被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める割合を算出すると共に、この算出割合に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能を調整するようにしたから、特別な操作を行うことなく、被写体画像が撮影フレーム内において所定の割合を占めるようにズーム倍率を自動調整することができる。従って、どのような種類の被写体であるかに拘らず、また、カメラ位置から撮影対象までの距離を大きく変えたとしても、それらに影響されることもなく、フレーム内に収まるようなズーム倍率の自動調整が可能である他、所望する倍率調整が可能となり、様々な被写体を略同一の倍率で撮影することができる。なお、所定の割合は、予めデフォルト設定されている値であってもよいが、撮影者が必要に応じて任意に設定した値であってもよい。

請求項９記載の発明によれば、上述した請求項８記載の発明と同様の効果を有する他、モニタ画像を解析することによってモニタ画像内の所定位置に存在する被写体を特定しながらその画像サイズを認識するようにしたから、例えば、モニタ画像内の中央部分を被写体として特定するようにすれば、どのような被写体であってもその特定を容易に行うことができる。

請求項１０記載の発明によれば、上述した請求項８記載の発明と同様の効果を有する他、モニタ画像内の被写体を特定しながらそのサイズを認識する際に被写体の特定が不能の場合には、手動操作に応じてズーム倍率の調整を行うようにしたから、素早い対応が可能となる。

（実施例１）
以下、図１〜図５を参照して本発明の第１実施例を説明する。
図１は、この実施例におけるデジタルカメラの全体構成の概要を示したブロック図である。
このデジタルカメラは、光学ズーム機能を備えたデジタルスチルカメラであり、予め実空間上における撮影対象範囲の大きさを任意に指定しておくだけで、カメラ位置から撮影対象までの距離を意識することなく、撮影対象範囲が撮影フレーム内において所定の大きさとなるようにズーム倍率を自動調整するようにしたものである。
ここで、実空間上における「撮影対象範囲」は、実際の撮影を開始する前に、予め撮影者によって任意に指定されたもので、被写体自身あるいは被写体の一部分であってもよく、更には、実際の被写体を囲むように任意に指定された大きさの仮想的な被写体範囲であってもよく、どのような範囲を指定するかは任意であり、例えば、被写体の２倍程度の大きさを撮影対象範囲としてもよく、また、集合写真の場合には、人物全員が入る大きさの撮影対象範囲を指定するようにしてもよい。
なお、この実施例の特徴部分を詳述する前に、この実施例のハードウェア上の構成について以下、説明しておく。

ＣＰＵ１は、記憶部２内のオペレーティングシステムや各種アプリケーションソフトに従ってこのデジタルカメラの全体動作を制御する中央演算処理装置である。記憶部２は、ハードディスク等の固定的なメモリであり、プログラム記憶領域とデータ記憶領域とを有している。この記憶部２内のプログラム記憶領域には、後述する図４および図５に示す動作手順に従って本実施例を実現する為のアプリケーションプログラムが格納されている。このプログラムやデータは、必要に応じてワークメモリ３にロードされたり、このワークメモリ３内のデータが記憶部２にセーブされる。なお、記録媒体４は、ＤＶＤ等の着脱自在なメモリであり、記憶部２やワークメモリ３との間においてプログラムや画像データ等の受け渡しを行う。

一方、ＣＰＵ１には、その入出力周辺デバイスである操作部５、表示部６、カメラ撮影部７がバスラインを介して接続されており、入出力プログラムに従ってＣＰＵ１は、これらの入出力デバイスの動作制御を行う。
操作部５は、シャッターボタン、ワイド／ズームボタンの他、オートズームモード／ノーマルズームモードに切り換えるモードボタン等の各種のファンクションボタンを有し、その操作信号はＣＰＵ１へ与えられる。オートズームモードは、光学ズーム機能を自動調整して撮影を行う動作モードであり、ノーマルズームモードは、ワイド／ズームボタンの操作に応じて光学ズーム機能を手動調整して撮影を行う動作モードである。

表示部６は、例えば、タッチパネル付きの液晶表示部であり、モニタ画面／ファインダ画面／画像再生画面として使用される。カメラ撮影部７は、撮影レンズ、ミラー等のレンズ・ミラーブロック、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子、その駆動系等を備え、撮影毎に、撮影画像を画像メモリ８へ順次転送するもので、ＣＰＵ１は、光学ズーム機能７１を調整制御したり、オートフォーカス時の駆動制御、シャッター駆動制御、露出、ホワイトバランス等を制御したり、撮影画像の取り込みを行う。

図２は、実空間上における撮影対象範囲を説明するための図である。
この例では、実際に存在する被写体Ａに対して、その周囲に設けた仮想的な被写体Ｂの範囲を撮影対象範囲として指定した場合を示している。この場合、ＣＰＵ１は、この仮想的な被写体Ｂの寸法Ｃとカメラ位置から実際の被写体Ａまでの距離Ｄに基づいて当該仮想的な被写体Ｂが撮影フレーム内において所定の大きさとなるようにズーム倍率を自動調整するようにしている。この場合、仮想的な被写体Ｂの実空間上における縦横サイズを数値で指定するようにしているが、縦サイズおよび横サイズの両方を指定したり、その大きい方／小さい方を指定したり、両方の平均値を指定したり、縦横奥行きの３次元サイズを指定するようにしていもよい。なお、上述したように仮想的な被写体Ｂが実際の被写体Ａの内部に存在していてもよい。以下、仮想的な被写体Ｂを「撮影対象範囲」と呼称する。

図３は、カメラ位置と被写体との距離(ピント位置)と光学ズームの倍率との関係を例示した図である。
この実施例のデジタルカメラにおいては、オートフォーカスあるいはマニュアル操作によって被写体に焦点を合わせた際に、カメラ位置から撮影対象までの距離を自動測定するようにしている。ここで、ＣＰＵ１は、予め任意に指定された撮影対象範囲の大きさとピント調整時に測定された距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能７１を調整する。なお、図示の例では、ピント位置が距離Ｌ１の場合には、ズーム倍率Ｗ１の撮影対象範囲となり、また、距離Ｌ２の場合には、ズーム倍率Ｗ２の撮影対象範囲となることを示している。

次に、この第１実施例におけるデジタルカメラの動作概念を図４および図５に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作が逐次実行される。また、伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードに従った動作を逐次実行することもできる。このことは後述する他の実施例においても同様であり、記録媒体の他に、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用してこの実施例特有の動作を実行することもできる。

図４は、オートズームモードの切り換え処理を示したフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ１は、モードボタンによってオートズームモードに切り換えられた際、ファインダ画面内に撮影対象範囲の大きさを任意に設定すべき旨の案内メッセージを表示させると共に、この画面上で、撮影対象範囲の実空間上における縦横サイズを数値で入力指定する(ステップＡ１)。例えば、Ａ４サイズ（縦２９７ｃｍ、横２１０ｃｍ）の雑誌を実際の被写体として撮影する場合に、多少のマージンを考慮した撮影対象範囲のサイズとして、縦３００ｃｍ、横２２０ｃｍを数値で指定する。この縦横サイズを撮影対象範囲の大きさとして記憶保持した後(ステップＡ２)、オートズームモードに切り換わったことを示すためのフラグをセットしておく(ステップＡ３)。このようにオートズームモードの切り換え時には、撮影対象範囲の任意指定も併せて行われる。

図５は、カメラ撮影時の撮影処理を示したフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ１は、オートズームモードにセットされているかをチェックし(ステップＢ１)、マニュアルモードであれば(ステップＢ１でＮＯ)、通常と同様に、ワイド／ズームボタンの操作に応じて光学ズーム機能７１を手動調整しながらの撮影が行われるが(ステップＢ２)、オートズームモードにセットされている場合には、予め指定された撮影対象範囲の縦横サイズを読み出す(ステップＢ３)。

次に、オートフォーカス機能のオン／オフ状態をチェックし(ステップＢ４)、オートフォーカス機能がオフされている場合には、マニュアルでのピント合わせを行うが(ステップＢ５)、オートフォーカス機能がオンされている場合には、シャッターボタンが半押し操作されるまで待機する(ステップＢ６)。ここで、シャッターボタンが半押し操作されると、フレーム中央に存在している被写体にピントを合わせた後(ステップＢ７)、ピント合わせの完了を撮影者に対して報知する(ステップＢ８)。このようにしてマニュアル／オートフォーカスによってピント合わせが行われると、カメラ位置からピント位置(被写体位置)までの距離を算出測定する(ステップＢ９)。

このようにして得られた測定距離と撮影対象範囲の縦横サイズに基づいて光学ズーム倍率を次の式に従って算出する(ステップＢ１０)。
ズーム倍率＝距離／サイズ×占有率×カメラ固有値
ここで、「距離」は、カメラ位置からピント位置(被写体位置)までの距離であり、「サイズ」は、撮影対象範囲の縦横サイズを示している。また、「占有率」は、予め設定されている設定値であり、フレーム内を占める撮影対象範囲の占有率を示している。「カメラ固有値」は、カメラ画角等である。この時、縦サイズと横サイズの両方を考慮する必要があるが、カメラ画角に対する割合の大きい方を基準としてもよいし、小さい方を基準としてもよい、また両方の平均によりズーム倍率を算出してもよい。
これによって算出されたズーム倍率に基づいて光学ズーム機能７１を自動調整した後に(ステップＢ１１)、ズーム倍率の調整完了を撮影者に対して報知する(ステップＢ１２)。その後、シャッターボタンが全押し操作されるまで待機している状態において(ステップＢ１３)、全押し操作されると、その時の撮影画像を取得し、画像ファイルとして記録保存する(ステップＢ１４)。なお、この画像ファイルには、撮影Ｎｏや撮影日時等がファイル名として付加される。

以上のように、この第１実施例のデジタルカメラにおいて、ＣＰＵ１は、予め実空間上における撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定し、指定された実空間上における撮影対象範囲の大きさと測定距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能７１を調整するようにしたから、予め撮影対象範囲の大きさを任意に指定しておくだけで、カメラ位置から撮影対象までの距離を意識することなく、撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるように、ズーム倍率を自動調整することができる。従って、どのような種類の被写体であるかに拘らず、また、カメラ位置から撮影対象までの距離を大きく変えたとしても、それらに影響されることもなく、フレーム内に収まるようなズーム倍率の自動調整が可能である他、所望する倍率調整が可能となり、様々な被写体を略同一の倍率で撮影することができる。

この場合、撮影対象範囲として、実際の被写体の一部または全体を囲むように任意に指定された大きさの仮想的な被写体範囲とした場合には、撮影対象範囲内にどのような種類の被写体が含まれているか否かに拘らず、また、撮影対象範囲内に含まれている被写体の数に拘らず、撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるように当該範囲内の被写体全体をズーム調整することができる。更に、画像認識技術によって撮影対象範囲内の個々の被写体を特定することなく、ズーム調整を容易に行うことが可能となる。
また、被写体に対して焦点を合わせる際に、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定するようにしたから、焦点調整時にカメラ位置から撮影対象までの距離を自動測定することが可能となる。

更に、撮影対象範囲の大きさが任意に指定された際に、ＣＰＵ１は、この撮影対象範囲の大きさを記憶保持しておき、撮影が指示される毎に撮影対象範囲の大きさを読み出してズーム倍率を算出するようにしたから、撮影対象範囲を一旦指定しておけば、撮影を行う都度、撮影対象範囲の大きさを指定する必要はない。この場合、撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、ファインダ画面(撮影フレーム)の中心部分に撮影対象範囲の中心部が位置するようにファインダ画面内に撮影対象範囲を配置して案内表示するようにしたから、撮影時には撮影対象範囲を確認しながら撮影を行うことができると共に、ファインダ画面の中心部分に撮影対象範囲が表示されるため、撮影対象範囲の全体をフレーム内に収めることができる。

また、ＣＰＵ1は、影対象範囲の大きさと測定距離に基づいてズーム倍率を算出する際に、フレーム内を占める撮影対象範囲の占有率が所定の割合となるようなズーム倍率を算出するようにしたから、例えば、撮影対象範囲の占有率が１００％、８５％、７０％等のように、フレームに対して撮影対象範囲が占める割合を一定とすることができる。言い換えれば、撮影対象範囲とその範囲外(背景となる周囲部分)との割合は変わらず、カメラ位置から撮影対象までの距離が変化したとしても、その割合を一定とすることができる。この場合、占有率を考慮してズーム倍率を算出するようにしたから、ズーム倍率を微調整することもできる。

なお、フレーム内を占める撮影対象範囲の占有率は、予めデフォルト設定されている値であってもよいが、撮影者が必要に応じて任意に設定した値であってもよい。
上述した第１実施例においては、マニュアル／オートフォーカスによってピント合わせを行う時に、カメラ位置からピント位置(被写体位置)までの距離を算出測定するようにしたが、ピント調整時に距離を測定する以外にも、例えば、ストロボ発光、赤外線、超音波を利用した測距法(三角測定法、反射強度法、伝播時間法など)によってカメラ位置から被写体までの距離を自動測定するようにしてもよい。

一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＲＡＭカード等）を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定する機能と、予め任意に指定された実空間上における撮影対象範囲の大きさと前記測定された距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出する機能と、算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。
（実施例２）

以下、この発明の第２実施例について図６を参照して説明する。
なお、上述した第１実施例においては、予め撮影対象範囲の大きさが指定されている状態において、この撮影対象範囲が撮影フレーム内において所定の大きさとなるようにズーム倍率を自動調整するようにしたが、この第２実施例においては、特別な操作を行うことなく、被写体画像が撮影フレーム内において所定の割合を占めるようにズーム倍率を自動調整するようにしたものである。すなわち、モニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識し、この被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める割合を算出すると共に、この算出割合に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能を調整するようにしたものである。
ここで、両実施例において基本的あるいは名称的に同一のものは、同一符号を付して示し、その説明を省略すると共に、以下、第２実施例の特徴部分を中心に説明するものとする。

図６は、第２実施例における撮影処理を示したフローチャートである。
先ず、ＣＰＵ１は、オートズームモードにセットされているかをチェックし(ステップＣ１)、マニュアルモードであれば(ステップＣ１でＮＯ)、通常と同様にワイド／ズームボタンの操作に応じて光学ズーム機能を手動調整しながらの撮影が行われるが(ステップＣ５)、オートズームモードにセットされている場合には、シャッターボタンが半押し操作されるまで待機する(ステップＣ２)。ここで、シャッターボタンが半押し操作されると、その時のモニタ画像を解析することによってフレーム中央部に存在している被写体を特定する(ステップＣ３)。この場合、画像の形状、色、連続性などを総合的に考慮して被写体の輪郭部分を認識しながらその特定を行うが、画像解析によって被写体を特定することができなかった場合には(ステップＣ４でＮＯ)、通常と同様にワイド／ズームボタンの操作に応じて光学ズーム機能を手動調整しながらの撮影が行われる(ステップＣ５)。

いま、画像解析によって被写体を特定することができた場合には(ステップＣでＹＥＳ)、特定被写体の輪郭部分を解析してそのサイズを認識した後に(ステップＣ６)、モニタ画面全体に対して特定した被写体画像が占める占有率を算出する(ステップＣ７)。そして、予め設定されている設定値(占有率)を読み出し(ステップＣ８)、この算出値と設定値に基づいてズーム倍率を次の式に従って算出する(ステップＣ９)。なお、設定値(占有率)は、予め固定的に設定されたもので、例えば、９０％の値が設定されている。
ズーム倍率＝設定占有率／算出占有率×１／１００
これによって算出されたズーム倍率に基づいて光学ズーム機能７１を自動調整した後に(ステップＣ１０)、ズーム倍率の調整完了を撮影者に対して報知する(ステップＣ１１)。その後、シャッターボタンが全押し操作されるまで待機している状態において(ステップＣ１２)、全押し操作されると、その時の撮影画像を取得し、画像ファイルとして記録保存する(ステップＣ１３)。

以上のように、この第２実施例のデジタルカメラにおいて、ＣＰＵ１は、実撮影を行う前に取得したモニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識し、この被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める占有率を算出すると共に、この算出値に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出して光学ズーム機能７１を調整するようにしたから、特別な操作を行うことなく、被写体画像が撮影フレーム内において所定の割合となるようにズーム倍率を自動調整することができる。従って、どのような種類の被写体であるかに拘らず、また、カメラ位置から撮影対象までの距離が大きく変化したとしも、それに影響されることもなく、フレーム内に収まるようなズーム倍率の自動調整が可能である他、所望する倍率調整が可能となり、様々な被写体を略同一の倍率で撮影することができる。

この場合、ＣＰＵ1は、モニタ画像全体に対して当該被写体が占める占有率と予め設定されている占有率に応じてズーム倍率を算出するようにしたから、ズーム倍率を微調整することもできる。また、ＣＰＵ１は、モニタ画像を解析することによってモニタ画像内の中央部分に存在する被写体を特定しながらその画像サイズを認識するようにしたから、どのような被写体であってもその特定を容易に行うことができる。更に、被写体の特定が不能の場合には、手動操作に応じてズーム倍率の調整を行うようにしたから、素早い対応が可能となる。

なお、設定占有率は、予めデフォルト設定されている値であってもよいが、撮影者が必要に応じて任意に選択変更した値であってもよい。
また、上述した第２実施例においては、占有率に基づいてズーム倍率を算出するようにしたが、大まかなズーム倍率調整で良い場合には、１／２、１／４のように、大まかな割合を設定するようにしてもよい。

一方、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、実撮影を行う前に取得したモニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識する機能と、認識された被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める割合を算出する機能と、算出された割合に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出する機能と、算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。

また、カメラ装置は、動画撮影が可能なデジタルスチルカメラ、銀塩フイルム式のスチルカメラに限らず、静止画撮影が可能なデジタルビデオカメラであってもよく、更に、携帯カメラ、カメラ付き携帯電話の他、定置式の監視カメラであってもよい。

デジタルカメラの全体構成の概要を示したブロック図。 実空間上における撮影対象範囲を説明するための図。 カメラ位置と被写体との距離(ピント位置)と光学ズームの倍率との関係を例示した図。 オートズームモードに切り換え処理を示したフローチャート。 撮影処理を示したフローチャート。 第２実施例における撮影処理を示したフローチャート。

符号の説明

１ ＣＰＵ
２ 記憶部
４ 記憶媒体
５ 操作部
６ 表示部
７ カメラ撮影部
７１ 光学ズーム機能

Claims (11)

1. 光学ズーム機能を備えたカメラ装置において、
   予め実空間上における撮影対象範囲の大きさを任意に指定する指定手段と、
   カメラ位置から撮影対象までの距離を測定する測定手段と、
   前記指定された撮影対象範囲の大きさと前記測定手段によって測定された距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出する算出手段と、
   この算出手段によって算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する調整手段と、
   を具備したことを特徴とするカメラ装置。
2. 前記指定手段は、実際の被写体の一部または全体を囲むように任意に指定された大きさの仮想的な被写体範囲を撮影対象範囲として指定し、
   前記測定手段は、カメラ位置から前記実際の被写体の一部または全体までの距離を測定する、
   ようにしたことを特徴とする請求項1記載のカメラ装置。
3. 前記指定手段によって撮影対象範囲の大きさが任意に指定された際に、この撮影対象範囲の大きさを記憶保持しておき、前記算出手段は、撮影が指示される毎に撮影対象範囲の大きさを読み出してズーム倍率を算出する、
   ようにしたことを特徴とする請求項1記載のカメラ装置。
4. 前記指定手段によって撮影対象範囲の大きさが任意に指定されている状態において、撮影フレームの中心部分に撮影対象範囲の中心部が位置するように撮影フレーム内に撮影対象範囲を配置して案内表示する、
   ようにしたことを特徴とする請求項1記載のカメラ装置。
5. 前記算出手段は、前記撮影対象範囲の大きさと前記測定された距離に基づいてズーム倍率を算出する際に、フレーム内を占める撮影対象範囲の割合が所定の割合となるようなズーム倍率を算出する、
   ようにしたことを特徴とする請求項1記載のカメラ装置。
6. 前記測定手段は、撮影対象に対して焦点を合わせた際に、カメラ位置から撮影対象までの距離を測定する、
   ようにしたことを特徴とする請求項1記載のカメラ装置。
7. コンピュータに対して、
   カメラ位置から撮影対象までの距離を測定する機能と、
   予め任意に指定された実空間上における撮影対象範囲の大きさと前記測定された距離に基づいて当該撮影対象範囲がフレーム内において所定の大きさとなるようなズーム倍率を算出する機能と、
   算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する機能と、
   を実現させるためのプログラム。
8. 光学ズーム機能を備えたカメラ装置において、
   実撮影を行う前に取得したモニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識する画像解析手段と、
   この画像解析手段によって認識された被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める割合を算出する割合算出手段と、
   この割合算出手段によって算出された割合に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出する倍率算出手段と、
   この倍率算出手段によって算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する調整手段と、
   を具備したことを特徴とするカメラ装置。
9. 前記画像解析手段は、モニタ画像を解析することによってモニタ画像内の所定位置に存在する被写体を特定しながらその画像サイズを認識する、
   ようにしたことを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
10. 前記画像解析手段がモニタ画像を解析することによってモニタ画像内の被写体を特定しながらそのサイズを認識する際に被写体の特定が不能の場合には、手動操作に応じてズーム倍率の調整を行う、
    ようにしたことを特徴とする請求項７記載のカメラ装置。
11. コンピュータに対して、
    実撮影を行う前に取得したモニタ画像を解析することによって当該モニタ画像内に含まれている被写体の画像サイズを認識する機能と、
    認識された被写体の画像サイズに基づいてモニタ画像全体に対して当該被写体が占める割合を算出する機能と、
    算出された割合に基づいて実撮影時の撮影フレーム内において当該被写体画像が所定の割合を占めるようなズーム倍率を算出する機能と、
    算出されたズーム倍率に光学ズーム機能を調整する機能と、
    を実現させるためのプログラム。

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