JP2015011249A - 撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】望遠撮影時に被写体が画角から外れた場合に被写体を捉え直す動作において、ユーザの操作性の高い撮像装置を提供する。【解決手段】ユーザがズーム位置の変更を指示するための第１の操作部と、画像から被写体を検出する被写体検出手段と、第１の操作部の操作に応じてズーム位置を制御する制御手段とを有する撮像装置であって、制御手段は、第１の操作部を介した第１の操作に応じて第１のモードを実行し、第１の操作と異なる第２の操作に応じて第２のモードを実行し、第１のモードにおいて、制御手段は、被写体検出手段の検出結果に基づいてズーム位置を移動するよう制御し、第２のモードにおいて、制御手段は、第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動するよう制御する。【選択図】図７Ａ

Description

本発明は、ズーム機能を有する撮像装置に関する。

従来から、ズームレンズを駆動して光学的な変倍（光学ズーム）を行う機能、および、撮影画像の一部を拡大して電子的な変倍（電子ズーム）を行う機能を有する撮像装置が知られている。また特許文献１には、被写体がフレームアウトした際に迅速に被写体を捉える機能として、フレーミング支援ズーム機能（ＦＡズーム機能）を有する撮像装置が開示されている。特許文献１の構成によれば、ＦＡズーム開始が指示された場合にズーム位置を広角方向にズームアウトさせ、ＦＡズーム機能の終了が指示された場合にＦＡズーム開始時のズーム位置にズームインさせることができる。

また、被写体の検出情報に応じて自動でズーム位置を変更するオートズーム機能を有する撮像装置が知られている。特許文献２には、被写体が画面内の特定領域の限界位置に達したときにズーム位置を広角方向にズームアウトさせる方法が開示されている。また、特許文献２には、被写体が画面内の中央部分にいるときにズーム位置を望遠方向にズームインさせる方法が開示されている。

特開２０１２−６０５９５号公報 特許第２０５２６５３号

特許文献１のＦＡズーム機能では、撮影者の操作に応じてズームアウトとズームインを行う。ここで、撮影者の利便性を高めるため、ＦＡズーム機能においても被写体の状態に応じて自動でズーム動作を可能にすることが想定される。その場合、ＦＡズーム機能を使用する際に、撮影場面に応じてユーザが所望する操作に容易に切り替えられることが望ましい。

そこで本発明は、望遠撮影時に被写体が画角から外れた場合に被写体を捉え直す動作において、ユーザの操作性の高い撮像装置を提供する。

本発明の一側面としての撮像装置は、ユーザがズーム位置の変更を指示するための第１の操作部と、画像から被写体を検出する被写体検出手段と、前記第１の操作部の操作に応じてズーム位置を制御する制御手段とを有する撮像装置であって、前記制御手段は、前記第１の操作部を介した第１の操作に応じて第１のモードを実行し、前記第１の操作と異なる第２の操作に応じて第２のモードを実行し、前記第１のモードにおいて、前記制御手段は、前記被写体検出手段の検出結果に基づいてズーム位置を移動するよう制御し、前記第２のモードにおいて、前記制御手段は、前記第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動するよう制御する。

本発明の他の側面としての撮像システムは、レンズ装置と、前記撮像装置とを有する。

本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、ユーザがズーム位置の変更を指示するための第１の操作部を有する撮像装置の制御方法であって、画像から被写体を検出する検出ステップと、前記第１の操作部の操作に応じてズーム位置を制御する制御ステップとを有し、前記制御ステップにおいて、前記第１の操作部を介した第１の操作に応じて第１のモードを実行し、前記第１の操作と異なる第２の操作に応じて第２のモードを実行し、前記第１のモードにおいて、前記検出ステップでの検出結果に基づいてズーム位置を移動するよう制御し、前記第２のモードにおいて、前記第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動するよう制御する。

本発明の他の側面としてのプログラムは、前記撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されている。

本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、望遠撮影時に被写体が画角から外れた場合に被写体を捉え直す動作において、ユーザの操作性の高い撮像装置を提供することができる。

本実施例における撮像装置（デジタルカメラ）の構成を示すブロック図である。 本実施例におけるズームレンズの焦点距離と被写体距離ごとのフォーカス位置との関係図である。 本実施例における被写体探索状態での画角（（Ｂ）、（Ｃ））および撮影準備状態での画角（（Ａ）、（Ｄ））の説明図である。 本実施例において、被写体（モノ）の画面外へのフレームアウトを防止する処理の説明図である。 本実施例において、被写体（人物）の画面内でのサイズ変化を防止する処理の説明図である。 本実施例におけるＦＡズーム機能の処理を示すフローチャートである。 本実施例におけるＦＡズーム開始判定のフローチャートである。 本実施例におけるＦＡズーム終了判定のフローチャートである。 本実施例における被写体指定処理のフローチャートである。 本実施例における被写体指定処理のフローチャートである。 本実施例における被写体指定処理のフローチャートである。 本実施例におけるＦＡズームアウト動作のフローチャートである。 本実施例におけるＦＡズームイン動作のフローチャートである。 本実施例におけるズーム戻り位置変更処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本実施例における撮像装置の構成について説明する。図１は、本実施例における撮像装置（デジタルカメラ１００）の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、撮影者（ユーザ）によるフレーミングを支援するためのフレーミング支援ズーム（フレーミングアシストズーム、以下ＦＡズーム）を実行可能に構成されている。

レンズ鏡筒１０１（レンズ装置）は、その内部にレンズ（レンズ群）を保持している。ズームレンズ１０２は、光軸方向に移動することで焦点距離を調節し、光学的に画角を変更（ズーム位置を移動）する。フォーカスレンズ１０３は、光軸方向に移動することでピントを調節する。防振レンズ１０４は、手ぶれに起因する像振れを補正する補正用レンズである。絞りおよびシャッタ１０５は、光量を調節可能に構成されており、露出制御に用いられる。なお本実施例において、デジタルカメラ１００は、レンズ鏡筒１０１とカメラ本体（撮像装置本体）とが一体的に構成された撮像装置であるが、これに限定されるものではない。本実施例は、カメラ本体と、カメラ本体に着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）とを備えて構成される撮像システムにも適用可能である。

レンズ鏡筒１０１を通過した光（光信号）は、ＣＣＤ（電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）などを備えて構成される撮像素子１０６により受光される。撮像素子１０６は、光電変換によって、受光した光信号を電気信号に変換することで、撮像信号を生成する。撮像信号は、画像処理回路１０７に入力される。画像処理回路１０７は、入力された撮像信号に対して画素補間処理や色変換処理などの各種処理を行い、画像データ（各種処理後の画像データ）を画像メモリ１０８に出力する。画像メモリ１０８は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを備えて構成される記憶手段である。

表示部１０９（表示手段）は、ＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）などを備えて構成され、撮影画像（撮影して得られた像、画像データ）を表示する。また表示部１０９は、撮影画像とともに、特定の情報（例えば、撮影情報や後述するＦＡズーム枠など）を表示する。このようなライブビューなどの情報表示により、撮影者が画角合わせを行うための電子ビューファインダ（ＥＶＦ）機能を実現している。

絞りシャッタ駆動部１１０は、画像処理回路１０７の画像処理により得られた輝度情報に基づいて露出制御値（絞り値およびシャッタ速度）を演算し、この演算結果に基づいて絞りおよびシャッタ１０５を駆動する。これにより、ＡＥ（自動露出）制御が行われる。防振レンズ駆動部１１１は、ジャイロセンサなどの角速度センサの情報に基づいてデジタルカメラ１００に加わる振れ量を演算し、この振れ量を打ち消す（低減する）ように防振レンズ１０４を駆動する。

フォーカスレンズ駆動部１１２は、フォーカスレンズ１０３を駆動する。本実施例において、デジタルカメラ１００は、コントラスト方式でＡＦ（オートフォーカス）制御を行う。このためフォーカスレンズ駆動部１１２は、画像処理回路１０７の画像処理により得られた撮影光学系の焦点調節情報（コントラスト評価値）に基づいて、被写体にピントが合うようにフォーカスレンズ１０３を駆動する。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、位相差方式などのコントラスト方式以外のＡＦ制御や、コントラスト方式と位相差方式との組み合わせなど複数の方式を用いたＡＦ制御などを行うように構成してもよい。

ズームレンズ駆動部１１３は、ズーム操作指示に従ってズームレンズ１０２を駆動する。操作部１１７（操作手段）は、撮影者（ユーザ）がデジタルカメラ１００にズーミングを指示する（ズーミング指示操作に用いられる）ズーム操作部材としてのズームレバーまたはズームボタンなどを備えて構成される。ズーム操作部材の操作量および操作方向に基づいて、システム制御部１１４によりズーム駆動速度や駆動方向が演算され、その演算結果に従ってズームレンズ１０２が光軸に沿って移動する。

撮影動作により生成された画像データは、Ｉ／Ｆ部１１５（インターフェース部）を介して記録部１１６に送られて記録される。画像データは、デジタルカメラ１００に装着して使用されるメモリカードなどの外部記録媒体またはデジタルカメラ１００に内蔵されている不揮発性のメモリ１１８、あるいは外部記録媒体およびメモリ１１８の両方に記録される。

操作部１１７は、前述のズーム操作部材に加えて、撮影開始を指示するレリーズスイッチ、ＦＡズーム（フレーミング支援ズーム）の開始や終了を指示するＦＡズーム操作スイッチ（第１の操作部）などを含む。操作部１１７からの信号（操作信号）は、後述のシステム制御部１１４（制御手段）に送られる。メモリ１１８は、プログラムデータや画像データに加えて、デジタルカメラ１００の設定情報や、後述するＦＡズーム機能におけるズームイン位置などの情報を記憶する。ここで、ズームイン位置とは、ＦＡズーム終了時にズームインする際の目標となるズーム戻り位置であり、その詳細については後述する。

システム制御部１１４（制御手段）は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）などの演算処理装置を備えて構成され、撮影者（ユーザ）の操作に応じて各部に制御命令を送ることによりデジタルカメラ１００の全体を制御する。システム制御部１１４は、メモリ１１８に記憶されている各種の制御プログラム、例えば撮像素子１０６の制御、ＡＥ制御、ＡＦ制御、ズーム制御（ＦＡズーム処理を含む）などを行うためのプログラムを実行する。

次に、システム制御部１１４において、ＦＡズーム機能に関連する制御について説明する。図１に示されるように、システム制御部１１４は、ＣＺ制御部１１９、電子ズーム制御部１２０、ＦＡズーム枠制御部１２１、ＦＡズーム制御部１２２、および、被写体検出部１２３を備えて構成される。

光学ズームによる画角変更時に合焦状態を維持するには、レンズ鏡筒１０１のようなリアフォーカスタイプのレンズ鏡筒の場合、ズームレンズ１０２の位置に応じてフォーカスレンズ１０３を適切なフォーカス位置へ移動させる必要がある。このような制御をコンピュータズーム（ＣＺ）制御という。

図２は、ズームレンズの焦点距離と被写体距離ごとのフォーカス位置との関係図である。図２では、ズームレンズの焦点距離とピントが合うフォーカス位置との関係を、被写体までの距離ごとに示すデータデーブルとしてグラフ化している。本実施例において、このデータテーブルはフォーカスカムテーブルという。図２において、横軸はズーム位置に対応する焦点距離を示し、縦軸はフォーカス位置を示している。各グラフ線の横には、デジタルカメラ１００から被写体までの距離（被写体距離）を示している。

システム制御部１１４は、ＡＦ制御を行う際にフォーカスレンズ駆動部１１２を制御して、フォーカスレンズ１０３を所定の範囲において移動させることによりスキャン動作を行う。この動作中に得られるコントラスト評価値などを用いて既知の方法により、合焦点であるフォーカス位置が検出される。そのときのズーム位置およびフォーカス位置を用い、フォーカスカムテーブルを参照することにより、被写体距離を計測することができる。

デジタルカメラ１００は、光学ズームおよび電子ズームの各機能を有する。ＣＺ制御部１１９およびズームレンズ駆動部１１３は、光学ズームを行う。ＣＺ制御部１１９は、ズーム動作時に、所定の制御周期ごとにズームレンズ１０２のズーム位置を検出する。そしてＣＺ制御部１１９は、そのズーム位置に応じてフォーカスカムテーブルに追従するように、フォーカスレンズ１０３を駆動させる。これにより、合焦状態を維持したまま光学ズームを行うことができる。

一方、電子ズーム制御部１２０および画像メモリ１０８は、電子ズームを行う。電子ズーム制御部１２０は、画像メモリ１０８に転送された画像データから対象領域を切り出すことにより、電子ズーム機能を実現する。また電子ズーム制御部１２０は、撮像素子１０６に取り込む画像（映像）のフレームレート周期で切り出す範囲を徐々に大きくしながら表示部１０９に表示させることにより、滑らかな電子ズーム表示を実現する。

被写体検出部１２３（被写体検出手段）は、画像メモリ１０８に記憶された画像データから所望の被写体領域を検出する。本実施例では、画像データに含まれる顔情報または色情報に基づいて被写体（顔または物体）を検出する被写体検出方法（顔検出処理、色検出処理）について説明する。

顔検出処理は、画像データ中に存在する顔領域を公知のアルゴリズムにより検出する処理である。例えば、被写体検出部１２３は、画像データ上の正方形状の部分領域から特徴量（抽出特徴量）を抽出し、その特徴量を予め用意された顔の特徴量（基準特徴量）と比較する。そして被写体検出部１２３は、両者（抽出特徴量と基準特徴量）の相関が所定の閾値を超える場合、その部分領域を顔領域であると判定する。この判定を、部分領域のサイズ、配置位置、配置角度の組み合わせを変更しながら繰り返すことにより、画像データ中に存在する種々の顔領域を検出することができる。

色検出処理では、後述の被写体指定方法に従って指定された被写体領域の色情報を特徴色として記憶する。色検出処理は、検出対象の被写体が物体（人物以外の「モノ」）である場合に実行される。色情報としては、画像処理回路１０７からの出力信号であるＲＧＢや輝度Ｙおよび色差Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙなどが用いられる。被写体検出時において、被写体検出部１２３は、画像データを複数の部分領域に分割し、部分領域ごとの輝度および色差の平均値を算出する。また、被写体検出部１２３は、予め記憶された特徴色情報と被写体検出時の各領域の色情報とを比較し、輝度および色差の差分が所定量以下の部分領域を被写体領域の候補とする。この領域候補で隣り合う部分領域の塊を同一色領域として、同一色領域が所定のサイズ範囲となる領域を最終的な被写体領域とする。

被写体検出部１２３は、顔情報および色情報とともに、ＣＺ制御部１１９で計測された被写体距離情報およびズームレンズ１０２の焦点距離情報を用いることにより、画像データ上での被写体領域の大きさを推定することができる。

次に、ＦＡズーム機能を実行するためのＦＡズーム枠制御部１２１およびＦＡズーム制御部１２２について説明する。本実施例のデジタルカメラ１００は、ＦＡズームを実行するモードとして、手動探索モード（第２のモード）および自動追尾モード（第１のモード）の二つのモードを備えている。これらの二つのモードは、被写体がフレームアウトしたときに撮影者がＦＡズーム操作スイッチを操作して被写体を捉え直すモードであるか、または、デジタルカメラ１００が自動で被写体を検出して画角合わせを支援するモードであるかという点で異なる。

このように本実施例において、システム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、第１のモードまたは第２のモードのいずれかのモードでＦＡズームを行う。第２のモードは、撮影者による操作部１１７の操作に基づいてＦＡズームを行うモードである。第１のモードは、被写体の検出結果に基づいてＦＡズームを行うモードである。システム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、操作部１１７の状態に基づいてモードを第１のモードまたは第２のモードのいずれかに設定する。以下、各モードの機能の概要について説明する。

ＦＡズーム機能が非搭載のカメラでは、撮影者が望遠状態でフレーミングしてシャッタチャンスを待っている間に被写体が動いてフレームアウトした場合などにおいて、撮影者は以下の操作が必要であった。すなわち、まず、ズーム操作部材の操作によりズームアウトを行ってから被写体を探索する。そして被写体を探索した後、再び所望の画角になるまでズーム操作を行って画角調整する。

一方、ＦＡズーム機能の手動探索モードを有するデジタルカメラ１００では、撮影前に画角合わせなどを行う状態（以下、「撮影準備状態」という）で被写体を見失った場合、撮影者はＦＡズーム操作スイッチを操作すればよい。このＦＡズーム操作スイッチは、ＦＡズーム機能のために割り当てられたスイッチであり、ズーム操作部材とは別の部材である。ＦＡズーム操作スイッチの押下により、ＦＡズーム機能の開始をＦＡズーム制御部１２２に指示する。ＦＡズーム制御部１２２は、ＦＡズーム操作スイッチからのＦＡズーム開始指示により、電子ズームおよび光学ズームの各ズーム位置（ズームイン位置）をメモリ１１８に記憶させる。またＦＡズーム制御部１２２は、後述の図６に示される処理手順に従って、ＣＺ制御部１１９または電子ズーム制御部１２０に対して広角方向（広角側）にズームアウトの指示を行い、撮影準備状態よりも画角がズームアウトされた状態（被写体探索状態）にする。

続いて、図３を参照して、撮影準備状態および被写体探索状態のそれぞれの画角について説明する。図３は、被写体探索状態での画角および撮影準備状態での画角の説明図である。図３（Ａ）および図３（Ｄ）はズームイン状態（撮影準備状態）での画角を示し、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）はズームアウト状態（被写体探索状態）での画角を示している。

図３（Ａ）に示されるように被写体がフレームアウトした場合、撮影者は被写体を探索するためにＦＡズーム操作スイッチを押下する。ＦＡズーム操作スイッチの押下中、ズームアウト状態（被写体探索状態）が保持されるとともに、ズームイン位置を示すＦＡズーム枠３００が画像に重畳して表示部１０９に表示される。図３（Ｂ）に示されるようにズームアウト状態（被写体探索状態）で所望の被写体を発見した場合、図３（Ｃ）に示されるようにＦＡズーム枠３００の内側に被写体が収まるようにフレーミングを行う。その後、撮影者がＦＡズーム操作スイッチを開放することにより、ＦＡズーム終了がＦＡズーム制御部１２２に指示される。このとき、ＦＡズーム制御部１２２は、記憶された撮影準備状態のズーム位置（ズームイン位置）まで電子ズームまたは光学ズームによるズームイン動作を行う。これにより、図３（Ｄ）に示されるような最適なフレーミング状態が得られる。

ＦＡズーム枠制御部１２１は、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示されるように、記憶された撮影準備状態での画角を示す大きさを算出し、表示部１０９のＥＶＦの中心部にＦＡズーム枠３００を表示させる。ＦＡズーム枠３００の大きさは、ズームアウトした時点でのズーム倍率を元に計算される。例えば、撮影準備状態から２倍の電子ズーム倍率および３倍の光学ズーム倍率でズームアウトして被写体探索状態となった場合、被写体探索状態でＥＶＦに表示される画角に対して、（１／２）×（１／３）＝１／６倍の大きさのＦＡズーム枠３００が表示される。このような処理により、撮影者は簡単な操作で、フレームアウトした被写体を再度フレームインさせながら所望の画角で撮影することができる。

また、動いている被写体を撮影する場合など被写体がフレームアウトしやすいシーンを撮影する場合、デジタルカメラ１００が自動的にズーム位置を変更することにより、より簡単にフレームアウトを防止することができる。特に望遠状態での撮影においては、画角が狭いため、手ぶれなどに起因する微少なデジタルカメラ１００の動きでも被写体がフレームアウトする場合がある。

本実施例のデジタルカメラ１００は、ＦＡズーム機能の自動追尾モードを有する。このため、自動追尾モードを設定した後、タッチパネルなどで被写体を指定する操作を実施することにより、撮影したい被写体を指定しておけばよい。被写体の指定方法としては、タッチパネル操作以外でも、特定のボタンを押下したときに中央付近にいる被写体を指定する方法や、デジタルカメラ１００が検出した被写体の中から自動的に主被写体を選択する方法などが考えられる。

被写体検出部１２３は、画像メモリ１０８から指定された被写体領域の画像データ上での位置や大きさを算出する。これをライブビューとして表示する毎サンプリングの画像データに対して連続的に行うことにより、被写体の動きを追尾することが可能となる。追尾している被写体を後述するズームアウト領域で検出した場合や所定の大きさよりも大きくなった場合（図３（Ａ））、ＣＺ制御部１１９または電子ズーム制御部１２０に対してＦＡズーム制御部１２２が広角方向にズームアウトの指示を行う（図３（Ｂ））。

被写体をＦＡズーム枠３００のズームイン領域内に検出し、かつ、所定の大きさの範囲内に収まった場合（図３（Ｃ））、ＦＡズーム枠３００が示すズーム位置までズームイン動作を行う（図３（Ｄ））。このような処理により、撮影者はズーム操作を気にせず被写体を画面に収めるようにデジタルカメラ１００を動かすだけでよい。仮に、被写体がフレームアウトしそうになった場合でも、自動的にズーム位置が変更されるため、より簡単に画角合わせを行うことが可能となる。本実施例は、このような自動追尾モードにおけるズームアウト動作およびズームイン動作を最適なタイミングで実施することにより、撮影者が容易にフレーミングすることが可能となる。

次に、図４および図５を参照して、ズームアウト動作およびズームイン動作の開始条件について説明する。図４は、被写体（モノ）の画面外へのフレームアウトを防止する処理の説明図である。図５は、被写体（人物）の画面内でのサイズ変化（大きさ変化）を防止する処理の説明図である。

図４および図５において、４００は被写体（人物以外のモノ）を追尾するモノ追尾枠、５００は被写体（人物の顔）を追尾する顔追尾枠である。本実施例において、被写体が人物とモノのいずれにも適用可能な場合、モノ追尾枠４００および顔追尾枠５００をまとめて被写体追尾枠ということもある。被写体追尾枠は、撮影者が指定した被写体が分かるように、表示部１０９のＥＶＦ上に被写体を囲むように表示される。被写体追尾枠の画面上での位置および大きさは、顔情報および色情報に基づいて被写体検出部１２３により算出され、フレームレート周期で更新される。

図４は、被写体（飛行機）の画面外へのフレームアウトを防止する処理の説明図であり、図４（Ａ）はＥＶＦで表示される画角全体（画面全体）に対して所定の比率よりも外側の領域をズームアウト領域ＺＯとして示している。例えば、画面の中心点を０％、画面全体を１００％とし、画面全体に対して８０％となる位置をズームアウト領域ＺＯの境界として設定する場合、画面全体における８０〜１００％の領域がズームアウト領域ＺＯとなる。ズームアウト領域ＺＯの内部にモノ追尾枠４００ａの一部が進入すると、ズームアウト動作が開始する。ズームアウト動作中のズーム倍率やズーム速度は、被写体のサイズや移動速度に応じて予め設定される。また、ズーム倍率やズーム速度を被写体のサイズや移動速度に応じて適宜算出してもよい。ズームアウト動作は、そのズーム倍率やズーム速度に従って実行される。これにより、被写体のフレームアウトを効果的に防止することができる。

図４（Ｂ）は、被写体探索状態においてＦＡズーム枠３００で示されるズームイン画角に対して所定の比率よりも内側の領域をズームイン領域ＺＩとして示している。例えば画面の中心点を０％、ＦＡズーム枠３００（ズームイン画角）を１００％とし、ズームイン画角に対して７０％となる位置をズームイン領域ＺＩの境界として設定する場合、ＦＡズーム枠３００の全体における０〜７０％の領域がズームイン領域ＺＩとなる。このとき、ズーム倍率（ズームアウト倍率）が例えば１／２倍である場合、ＦＡズーム枠３００は画面全体に対して５０％の大きさとなる。したがって、ズームイン領域ＺＩは、画面全体に対して０〜３５％（＝７０％×（１／２））の領域であるともいえる。撮影者が、ズームイン領域ＺＩの内部にモノ追尾枠４００ｂが収まるようにデジタルカメラ１００の向きを変更すると、ズームイン動作が開始する。

ここで、ズームアウト領域ＺＯの下限比率（上記例では８０％）とズームイン領域ＺＩの上限比率（上記例では７０％）との関係について説明する。撮影準備状態でモノ追尾枠４００がズームアウト領域ＺＯの下限比率ぎりぎりの位置で検出されたことによりズームアウト動作が開始し、被写体がその位置で停止した状態でデジタルカメラ１００自体の向きを変更していない場合について考える。ここで、ズームアウト領域ＺＯの下限比率とズームイン領域ＺＩの上限比率とを同じ比率に設定している場合、ズームアウト動作の直後には、モノ追尾枠４００のほぼ全体がズームイン領域ＺＩに収まった状態となる。また、ズームアウト領域ＺＯの下限比率がズームイン領域ＺＩの上限比率以下に設定されている場合、ズームアウト動作の直後に、モノ追尾枠４００全体がズームイン領域ＺＩの内部に収まり、即座にズームイン動作が開始する。すなわち、ズームアウト動作とズームイン動作とを繰り返すハンチング現象が発生してしまう。したがって、このようなハンチング現象を防止するため、ズームアウト領域ＺＯの下限比率は、ズームイン領域ＺＩの上限比率より大きくなるように（ＺＯ下限比率＞ＺＩ上限比率）設定される。

図５は、被写体（人物）がデジタルカメラ１００に近づいてきた場合に、デジタルカメラ１００が自動で被写体が占める割合を所定の比率内に収めるようにズーム動作させる例を示している。顔追尾枠５００（５００ａ、５００ｂ、５００ｃ）は、被写体（人物）の特徴領域として顔領域を囲むように表示している。ここでは、顔追尾枠５００の大きさは被写体サイズである（顔追尾枠５００の大きさ＝被写体サイズ）として説明する。図５（Ａ）は、後述の被写体指定方法に従って被写体が指定されたときの画角を示している。本実施例において、被写体指定時の顔追尾枠５００ａの大きさは、基準の被写体サイズとしてメモリ１１８に予め記憶される。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の状態からズーム位置を変更せずに被写体がデジタルカメラ１００に向かって近づいてきたときの画角を示している。例えば、基準の被写体サイズである顔追尾枠５００ａの大きさに対して１５０％となる大きさをズームアウト動作の開始サイズとする。被写体追尾枠（顔追尾枠）の関係が、顔追尾枠５００ｂ＞顔追尾枠５００ａ×１５０％となったとき、ズームアウト動作が開始する。

図５（Ｃ）は、図５（Ａ）から図５（Ｂ）の状態に変化した被写体サイズの変化量と同等の１／１．５倍だけズーム倍率を広角方向にズームアウトしたときの画角およびこのときの顔追尾枠５００ｃを示している。この後、さらに被写体が近づいてくる場合、光学ズーム位置がワイド端となるまでズームアウト動作を行うことにより、被写体を所定の比率内に収め続けることができる。このため、撮影者は、レリーズスイッチの操作に集中することが可能である。図４および図５では、被写体がモノである場合にフレームアウトを防止する処理と、被写体が人物である場合に被写体の大きさを所定の比率に収める処理について説明を行ったが、追尾する被写体とズーム動作開始の判定処理とはいずれの組み合わせであってもよい。

次に、図６を参照して、ＦＡズーム機能の処理の概要について説明する。図６は、ＦＡズーム機能の処理を示すフローチャートである。図６のＦＡズーム機能は、ＦＡズーム制御部１２２の指令に基づいて行われる。

まずステップＳ１００において、ＦＡズーム制御部１２２は、ＦＡズームを開始するか否かを判定する（ＦＡズーム開始判定）。ＦＡズーム開始判定において、ＦＡズーム制御部１２２は、モードが手動探索モードまたは自動追尾モードのいずれかであるかのモード判定を行う。手動探索モードの場合、操作部１１７のＦＡズーム操作スイッチの状態に基づいて、ＦＡズーム開始判定を行う。自動追尾モードの場合、被写体検出結果に基づいて、ＦＡズーム開始判定を行う。モード判定については後述する。ステップＳ１００のＦＡズーム開始判定にて、ＦＡズームを開始すると判定された場合、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１において、ＦＡズーム制御部１２２は、ズームアウト開始時の光学ズーム位置および電子ズーム位置（ズーム戻り位置）を記憶する。またＦＡズーム制御部１２２は、所定の駆動量をＣＺ制御部１１９または電子ズーム制御部１２０に指令してＦＡズームアウト動作を行う。ＦＡズームアウト動作が終了すると、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、ＦＡズーム枠制御部１２１は、記憶されたズーム戻り位置を示すＦＡズーム枠３００（指標）を表示部１０９に表示する（ＦＡズーム枠表示）。撮影者は、ＦＡズーム枠３００を目安として、撮影したい被写体を画面中央付近に収めるようにフレーミング操作を行う。このとき、ＦＡズーム枠３００内に被写体が収まらない場合や被写体が小さすぎる場合、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、ＦＡズーム枠３００を適切な大きさに変更するとともに、記憶したズーム位置の情報を更新する（ズーム戻り位置変更）。

続いてステップＳ１０４において、ＦＡズーム制御部１２２は、ＦＡズームを終了するか否かを判定する（ＦＡズーム終了判定）。ＦＡズーム終了判定では、ＦＡズーム開始時のモードが手動探索モードの場合、操作部１１７のＦＡズーム操作スイッチの状態に基づいてＦＡズーム終了を判定する。また、ＦＡズーム開始時のモードが自動追尾モードの場合、被写体検出結果に基づいてＦＡズーム終了の判定を行う。ステップＳ１０４のＦＡズーム終了判定にてＦＡズームの終了判定がなされると、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、ＦＡズーム制御部１２２は、記憶した光学ズーム位置および電子ズーム位置（ズーム位置）まで駆動を行うようにＣＺ制御部１１９または電子ズーム制御部１２０に指令してＦＡズームイン動作を行う。これにより、ＦＡズーム機能は終了する。

続いて、図７Ａ乃至図１０を参照して、図６に示されるＦＡズーム機能の各処理について詳述する。図７Ａは、図６のＦＡズーム開始判定（ステップＳ１００）のフローチャートである。ステップＳ２００において、ＦＡズーム制御部１２２は、操作部１１７のＦＡズーム操作スイッチが押下されたか否かを判定する。ＦＡズーム操作スイッチが押下されると、ステップＳ２０１において、ＦＡズーム制御部１２２はＦＡズーム操作スイッチの押下時間を測定する。

ステップＳ２０１において、ＦＡズーム制御部１２２は、ＦＡズーム操作スイッチの押下された後、ＦＡズーム操作スイッチが所定の時間内に開放されるか否かを判定する。すなわちＦＡズーム制御部１２２は、ＦＡズーム操作スイッチの長押しまたは短押しの判定を行い、押下時間によって実行するモードを変更する。ＦＡズーム操作スイッチの長押し（第２の操作）時には、ステップＳ２０２に進み、手動探索モードを選択し、選択されたモードをメモリ１１８に記憶する。一方、ＦＡズーム操作スイッチの短押し（第１の操作）時には、ステップＳ２０３に進み、自動追尾モードを選択し、選択されたモードをメモリ１１８に記憶する。

手動探索モードの場合、ＦＡズーム操作スイッチの押下開始からＦＡズーム操作スイッチの押下が継続したまま所定時間を経過した時点、すなわち、長押しであることが確定した時点でステップＳ２０８に進み、ＦＡズーム開始と判定される。一方、自動追尾モードの場合、ステップＳ２０４に進み、追尾する被写体指定処理を行う。すなわちＦＡズーム制御部１２２（システム制御部１１４）は、操作部１１７（ＦＡズーム操作スイッチ）の押下時間（操作時間）が第１の時間よりも長い場合、モードを第２のモード（手動探索モード）に設定する。一方、ＦＡズーム制御部１２２は、操作部１１７の押下時間が第１の時間未満である場合、モードを第１のモード（自動追尾モード）に設定する。

なお、本実施例では、スイッチの押下時間によって手動探索モードか自動追尾モードかを判定しているが、モード判定の方法はズーム操作スイッチを用いたものであればこれに限定されない。例えば、ズーム操作スイッチが一度押下されてから所定時間内に再度押下された場合に、いずれかのモードと判定するようにしても良い。また、ズーム操作スイッチと他の部材との同時操作によって、いずれかのモードと判定するようにしても良い。また、押下するタイプのズーム操作スイッチに限らず、代わりに回転可能なリング部材などを用いてＦＡズームの操作を指示するようにしても良い。

ここで、図８Ａ乃至図８Ｃを参照して、図７ＡのステップＳ２０４（被写体指定処理）について説明する。図８Ａは、操作部１１７を構成する部材であるタッチパネルを用いて表示部１０９に表示された被写体をタッチして指定する操作例のフローチャートを示している。ステップＳ３００において、ＦＡズーム制御部１２２は、タッチパネルが押下されたか否かを判定する。タッチパネルが押下された場合にはステップＳ３０１に進み、ＦＡズーム制御部１２２はタッチされた位置（タッチ位置）を取得する。続いてステップＳ３０２において、ＦＡズーム制御部１２２は、タッチ位置を被写体検出部１２３に通知し、被写体検出部１２３はタッチ位置付近で顔検出を行う。タッチ位置付近に顔を検出した場合、主被写体は人物であると判定し、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３において、ＦＡズーム制御部１２２は、自動追尾の対象である人物の顔情報をメモリ１１８に記憶する。具体的な顔情報としては、被写体指定時の顔のサイズや顔の検出位置、顔の向きなどがある。また、顔認証機能を有するカメラにおいては、認証ＩＤなども記憶する。

一方、ステップＳ３０２にてタッチ位置付近に顔を検出しなかった場合、主被写体は人物以外のモノであると判定し、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、ＦＡズーム制御部１２２は、タッチ位置付近の特徴色を自動追尾対象の色情報としてメモリ１１８に記憶する。具体的な色情報としては、被写体指定時の特徴色の色や輝度、色差の値や同一色領域のサイズ、同一色領域の重心位置などがある。顔情報および色情報を、以下の説明ではまとめて被写体情報（被写体サイズ、被写体検出位置など）という。

ステップＳ３０３またはステップＳ３０４にて被写体情報が記憶されると、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５において、ＦＡズーム制御部１２２は、被写体検出位置を中心に被写体サイズに対応した大きさの被写体追尾枠（モノ追尾枠４００または顔追尾枠５００）を表示部１０９に表示する。これにより、被写体指定処理は終了する。

このようにシステム制御部１１４（被写体検出部１２３）は、モードが自動追尾モード（第１のモード）である場合、表示部１０９において撮影者により指定された位置または指定された位置の近傍で被写体を検出する。そしてシステム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は被写体追尾枠を表示部１０９に表示する。図８Ａのフローチャートによれば、撮影者が追尾したい被写体を直感的な指定方法で簡単に指定することが可能となる。

図８Ｂは、操作部１１７を構成する部材であるＦＡズーム操作スイッチとは別のスイッチ（被写体指定用スイッチ）によって被写体を指定する操作例のフローチャートを示している。まずステップＳ３０６において、ＦＡズーム制御部１２２は、表示部１０９の画面中央付近に被写体指定の目安となる枠を表示する。撮影者は、この枠を目安として追尾したい被写体を中央付近に収めるようにカメラの向きを調整する。続いてステップＳ３０７において、ＦＡズーム制御部１２２は、被写体指定用スイッチが押下されたか否かを判定する。被写体指定用スイッチが押下された場合、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８において、被写体検出部１２３は、画面中央付近で顔検出を行う。画面中央付近に顔を検出した場合、主被写体は人物であると判定し、ステップＳ３０９に進む。一方、画面中央付近に顔を検出しなかった場合、主被写体は人物以外のモノであると判定し、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３０９またはステップＳ３１０にて被写体情報を記憶すると、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１において、被写体追尾枠（モノ追尾枠４００または顔追尾枠５００）を表示され、被写体指定処理は終了となる。ステップＳ３０９、Ｓ３１０、Ｓ３１１の基本的な処理は、図８ＡのステップＳ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５とそれぞれ同様である。

このようにシステム制御部１１４（被写体検出部１２３）は、モードが自動追尾モード（第１のモード）である場合、表示部１０９の画面中央位置または画面中央位置の近傍で被写体を検出する。そしてシステム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、被写体の位置を示す被写体追尾枠を表示部１０９に表示する。図８Ｂのフローチャートによれば、タッチパネルなどの操作部材を搭載しないカメラにおいても被写体を簡単に指定することが可能となる。

図８Ｃは、操作部１１７を構成する部材であるＦＡズーム操作スイッチが短押しされた時点で検出された顔の中から追尾する被写体を自動的に選択する例のフローチャートを示している。まずステップＳ３１２において、被写体検出部１２３は、画面全体で顔検出を行う。画面全体で一人でも顔を検出した場合には主被写体は人物であると判定し、ステップＳ３１３に進む。ステップＳ３１３において、被写体検出部１２３は、検出した顔が一人の場合、その顔を主顔とする。被写体検出部１２３は、検出した顔が複数の場合、その顔の中から追尾する被写体とする主顔を選択する。主顔選択の判定基準としては、例えば、顔検出位置がより画面中央付近に位置する顔である。また、同程度の位置に複数の顔がある場合、サイズのより大きい顔を主顔として選択する。また、顔認証機能を有するカメラにおいては、認証登録されている顔がある場合、その顔を優先して主顔とする。そしてステップＳ３１４において、ＦＡズーム制御部１２２は、選択された主顔の顔情報をメモリ１１８に記憶する。ステップＳ３１４にて顔情報を記憶すると、ステップＳ３１５に進み、顔追尾枠５００を表示する。

続いてステップＳ３１６において、複数の顔から自動で選択された主顔が撮影者の意図しない顔である場合、撮影者が主顔を変更することが可能である。このとき、操作部１１７のスイッチ（ＦＡズーム操作スイッチでも他のスイッチでもよい）を押下すると、検出された顔の中から主顔として選択されなかった顔に主顔を変更し、顔追尾枠５００を更新する。主顔が変更された場合、再度、ステップＳ３１４に進み、記憶する顔情報を更新する。また、ステップＳ３１５にて顔追尾枠５００を新たに選択された主顔のサイズおよび検出位置に変更する。

一方、ステップＳ３１２にて画面全体で顔が検出されない場合、主被写体は人物以外のモノであると判定し、ステップＳ３１７に進む。ステップＳ３１７において、ＦＡズーム制御部１２２は、画面中央付近の特徴色を自動追尾対象の色情報として、メモリ１１８に記憶する。ステップＳ３１７にて色情報を記憶すると、ステップＳ３１８に進み、モノ追尾枠４００を表示する。これにより、被写体指定処理は終了する。ステップＳ３１４、Ｓ３１７、Ｓ３１５（Ｓ３１８）における基本的な処理は、図８ＡのステップＳ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５とそれぞれ同様である。

このようにシステム制御部１１４（被写体検出部１２３）は、モードが自動追尾モード（第１のモード）である場合、表示部１０９の画面全体において顔検出を行う。システム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、複数の顔が検出された場合、複数の顔のなかから被写体として第１の顔の位置を示す被写体追尾枠を表示部１０９に表示する。またシステム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、被写体として第１の顔が第２の顔に変更された場合、第２の顔の位置を示す被写体追尾枠を表示部１０９に表示する。図８Ｃのフローチャートによれば、より少ない操作回数で被写体を簡単に指定することが可能となる。

図８Ａ乃至図８Ｃのいずれかに示される被写体指定処理を終了すると、図７ＡのステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５〜Ｓ２０７において、ＦＡズーム制御部１２２は、被写体指定時の基準被写体情報および周期的に検出する被写体情報に基づいて、ＦＡズームを開始するか否かを判定する。この判定は、ＦＡズーム開始の条件を満たすまで所定の制御周期で繰り返される。

ステップＳ２０５において、被写体検出部１２３は、画面全体の中から基準被写体情報と同じ特徴を持つ被写体、すなわち、基準被写体が人物である場合には顔が、モノである場合には同一の特徴色が検出されるか否かを判定する。追尾する被写体が検出されなかった場合、ステップＳ２０９に進む。一方、追尾する被写体が検出された場合、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、追尾する被写体の被写体追尾枠が図４（Ａ）に示されるズームアウト領域ＺＯ（画像内の第１の領域外）に含まれるか否かを判定する。ステップＳ２０６にて追尾枠がズームアウト領域ＺＯに含まれる場合、すなわち、被写体が画面周辺付近にありフレームアウトする可能性が大きい場合、ステップＳ２０８に進み、ＦＡズーム（ズームアウト動作）が開始する。

一方、ステップＳ２０６にて被写体追尾枠がズームアウト領域ＺＯに含まれていない、すなわち、画面中央付近で被写体を捉えられている場合、ステップＳ２０７に進む。続いてステップＳ２０７において、基準被写体情報の被写体サイズとステップＳ２０５にて検出された被写体サイズとの比較を行う。ステップＳ２０５にて検出された被写体のサイズが基準被写体のサイズに対して所定倍以上である（被写体のサイズが所定倍以上大きく変化した）場合、すなわち被写体が画面に占める比率が所定値以上である場合、ステップＳ２０８に進み、ＦＡズームが開始する。ステップＳ２０８にてＦＡズーム開始の判定がなされると、図６のステップＳ１０１に進み、ズームアウト動作が開始する。

一方、ステップＳ２０５で被写体が検出されなかった場合、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ２０９で所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していなければ、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ２１０でＦＡズーム操作スイッチが押下されたか否かを判定する。また、ステップＳ２０５で検出した被写体が画面中央付近でかつ被写体サイズが基準の被写体サイズに対して所定倍未満である場合（ステップＳ２０７で「ｎｏ」）も、ステップＳ２１０でＦＡズーム操作スイッチの押下を判定する。ステップＳ２１０でＦＡズーム操作スイッチが押下されなければステップＳ２０５の被写体検出処理に戻り、ステップＳ２０５、Ｓ２０９、Ｓ２１０のループを繰り返す。そして、ステップＳ２０９で被写体が検出されない状態で所定時間が経過した場合、ステップＳ２０４に進み、再度被写体指定処理を行う。ステップＳ２１０でＦＡズーム操作スイッチが押下された場合、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、ＦＡズーム操作スイッチが押下されてから所定時間内に開放されたか否かを判定する。所定時間内にＦＡズーム操作スイッチが開放された場合、自動追尾モードがキャンセルされたとして、ＦＡズーム機能を終了する。一方、所定時間経過後にスイッチが開放された場合、ステップＳ２０２に進み、手動探索モードが記憶される。すなわち、本実施形態では、自動追尾モード中にＦＡズーム操作スイッチが所定時間以上押下された場合、ＦＡモードを手動探索モードに変更する。

図９Ａは、図６のステップＳ１０１（ＦＡズームアウト動作）のフローチャートである。まずステップＳ４００において、ＦＡズーム制御部１２２は、撮影準備状態での光学ズーム位置をＣＺ制御部１１９から取得し、電子ズーム位置を電子ズーム制御部１２０から取得する。またＦＡズーム制御部１２２は、光学ズーム位置および電子ズーム位置のデータをメモリ１１８に記憶する。光学ズーム位置は、光学ズーム機能によって変更可能なズーム倍率に相当するズームレンズの位置を表す。また、電子ズーム位置は、電子ズーム機能によって変更可能な画像拡大および縮小の倍率に相当する制御位置を表す。手動探索モードの場合、ここで記憶したズーム位置がズーム戻り位置（第２のズーム位置）に設定される。

続いてステップＳ４０１において、ＦＡズーム制御部１２２は、メモリ１１８に記憶されたズームアウト駆動量を取得する。自動追尾モードのズームアウト駆動量は、検出された被写体のサイズに応じて設定される。具体的には、被写体のサイズが小さいほどズームアウト駆動量は小さく設定される。なお、被写体検出可能な最小サイズを考慮して、被写体のサイズが所定のサイズより小さい場合は、ズームアウトを行わないようにする。また、手動探索モードのズームアウト駆動量は、撮影者が設定メニューからの操作によって変更可能にしてもよい。

そしてステップＳ４０２において、ＦＡズーム制御部１２２は、撮影準備状態でのズーム状態が電子ズーム状態であるか否かを判定する。一般的なズーム操作では、操作部１１７のズーム操作スイッチが押下されると、光学ズーム位置がワイド端からテレ端の間である場合、ＣＺ制御部１１９により光学ズームを駆動させる。光学ズーム位置がテレ端であって、さらに望遠方向への操作指示がなされた場合、電子ズーム制御部１２０が電子ズームを駆動させることで超望遠撮影が可能となる。ズーム操作スイッチの操作によるズーム動作とＦＡズーム動作との整合性を取るため、ＦＡズーム動作においても、撮影準備状態でのズーム状態が電子ズーム状態の場合には電子ズームを先に駆動させる。すなわち、メモリ１１８に記憶した時点のズーム位置が優先すべきズーム状態でのズーム領域内にあるか否かが判定される。本実施例では電子ズームが優先されるため、ステップＳ４０２では、ズーム位置が電子ズーム領域にあるか否かが判定される。ＦＡズーム開始時のズーム状態が電子ズーム状態である場合、ステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３において、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ４００にて取得された電子ズーム位置とステップＳ４０１にて取得されたズームアウト駆動量に基づいて電子ズームのズームアウト位置を算出し、電子ズーム制御部１２０に設定する。続いてステップＳ４０４において、ＦＡズーム制御部１２２は、電子ズーム制御部１２０に対して、ステップＳ４０３にて設定された電子ズームのズームアウト位置まで変倍処理を行うように指示する。そして電子ズーム制御部１２０は、電子ズームによるズームアウト動作を行う。ステップＳ４０２にて撮影準備状態でのズーム位置が光学ズーム領域にあると判定された場合、または、ステップＳ４０４にて電子ズームのズームアウト動作が行われた後、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５において、ＦＡズーム制御部１２２は、さらに光学ズームによるズームアウトが必要であるか否かを判定する。すなわち、電子ズームだけでは、設定したズームアウト駆動量のズーム駆動に十分でない場合、残りのズームアウト駆動量を光学ズームで補う必要がある。光学ズームによるズームアウトが必要と判定された場合、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６において、ＦＡズーム制御部１２２は、光学ズーム位置およびズームアウト駆動量に基づいて光学ズームのズームアウト位置を算出し、ＣＺ制御部１１９に設定する。

そしてステップＳ４０７において、ＦＡズーム制御部１２２は、ＣＺ制御部１１９に対して、Ｓ４０６で設定した光学ズームのズームアウト位置までズーム駆動するように指示する。ＣＺ制御部１１９は、ズームレンズ駆動部１１３を制御し、光学ズームのズームアウト動作を行う。ＦＡズームアウト動作が終了すると、図６のステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２において、ＦＡズーム制御部１２２は、ズーム戻り位置に対応するＦＡズーム枠３００の表示をＦＡズーム枠制御部１２１に指示する。自動追尾モードの場合、現在の画角（移動前のズーム位置）に対して所定倍率望遠側のズーム位置をズーム戻り位置（第１のズーム位置）としてメモリ１１８に記憶するとともに、それに対応する画角をＦＡズーム枠として表示する。一方、手動探索モードの場合、図９ＡのステップＳ４００で記憶したＦＡズームアウト開始時のズーム位置に対応する画角をＦＡズーム枠として表示する。ＦＡズーム枠を表示すると、被写体探索状態としてステップＳ１０３のズーム戻り位置変更処理に進む。

図１０は、図６のステップＳ１０３（ズーム戻り位置変更）のフローチャートである。まずステップＳ５００において、図７ＡのステップＳ２０２またはステップＳ２０３にて記憶されたモードが自動追尾モードまたは手動探索モードのいずれかであるかを判定する。記憶されたモードが手動探索モードである場合、ステップＳ５０６に進む。手動探索モード時には、撮影者がズームレバー操作を行うことにより、図９ＡのステップＳ４００にて記憶されたズーム戻り位置およびＦＡズーム枠３００を変更することが可能である。ステップＳ５０６では、操作部１１７のズームレバーが望遠方向または広角方向のいずれかに操作されたか否かを判定する。ズームレバー操作が行われた場合、ステップＳ５０７に進む。ズームレバー操作が行われなければ、本フローを終了する。

ステップＳ５０７において、ズームアウト動作前に図９ＡのステップＳ４００にてメモリ１１８に記憶されたズーム戻り位置をステップＳ５０６にて判定された操作方向に応じて望遠方向または広角方向に所定量だけ変更するように更新する。続いてステップＳ５０８において、ステップＳ５０７にて更新されたズーム戻り位置（第２のズーム位置）と対応する画角を示すようにＦＡズーム枠３００の表示を更新し、ステップＳ５０９に進む。

ステップＳ５０９において、操作部１１７のズームレバーが開放されたか否かを判定する。ズームレバーが開放されない場合、ステップＳ５０７、Ｓ５０８の処理を繰り返す。一方、ズームレバーが開放された場合、本フローを終了する。

以上の処理により、ズームアウト動作後に被写体が近づいてくるなどして表示部１０９に表示される被写体の大きさが変わった場合でも、撮影者が簡単な操作でズーム戻り位置を変更可能であり、フレーミング操作がより簡単になる。

一方、ステップＳ５００にてモードが自動追尾モードと判定された場合、ステップＳ５０１に進む。自動追尾モード時には、カメラが検出した被写体サイズに基づいて、ズームイン動作後に被写体が適切な画角に収まるようにズーム戻り位置およびＦＡズーム枠３００を自動で変更することが可能である。ここで、「適切な画角」とは、画面全体に対して被写体が占める比率が図７ＡのステップＳ２０４にて指定された基準となる被写体サイズと同程度となる画角を保持することである。ステップＳ５０１では、基準被写体情報と対応する顔情報または色情報を持つ被写体が検出されるか否かを判定する。追尾する被写体が検出されなかった場合、ステップＳ５１０に進み、ＦＡズーム制御部１２２は、被写体が検出されない状態で所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していなければ本フローを終了し、所定時間が経過した場合は図７ＡのステップＳ２０４に進んで再度被写体指定処理を行う。

一方、追尾する被写体が検出された場合、ステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２では、画面全体に対して基準被写体サイズの比率と、ＦＡズーム枠３００すなわちズームイン動作後の画角に対してステップＳ５０１にて検出された被写体が占める比率とを比較する。比較の結果、二つの比率の差が所定範囲内である場合、本フローを終了する。一方、二つの比率の差が所定範囲を超える場合、ステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３では、メモリ１１８に記憶されたズーム戻り位置を更新する。具体的には、ステップＳ５１１にて検出された被写体サイズが基準の被写体サイズよりも大きい場合、広角方向に所定量だけズーム戻り位置を変更するように更新する。一方、被写体サイズが基準の被写体サイズよりも小さい場合、望遠方向に所定量だけズーム戻り位置を変更するように更新する。そして、ステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４では、ステップＳ５０３にて更新したズーム戻り位置（第１のズーム位置）と同じ画角を示すようにＦＡズーム枠３００の表示を更新し、ステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０５において、画面全体に対する基準の被写体サイズの比率と、更新されたズーム戻り位置を示すＦＡズーム枠３００に対する被写体の比率との差が所定範囲以内であるか否かを判定する。ズーム戻り位置を所定量だけ更新してもＦＡズーム枠３００に対する被写体の比率と基準の被写体の比率との差が所定範囲を超える場合、さらにズーム戻り位置を変更するようにステップＳ５０３、Ｓ５０４、Ｓ５０５の処理を繰り返す。一方、ＦＡズーム枠３００に対する被写体と基準の被写体の比率との差が所定範囲内の場合、本フローを終了する。

このように本実施例において、表示部１０９は、フレーミング支援ズームにおけるＦＡズームアウト動作を行い、ズームアウト開始時のズーム位置を示すＦＡズーム枠を表示する。そしてシステム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、モードが手動探索モード（第２のモード）である場合、操作部１１７の操作に基づいてズーム戻り位置およびＦＡズーム枠の表示を変更する。一方、システム制御部１１４は、モードが自動追尾モード（第１のモード）である場合、被写体の検出結果に基づいて、ズームアウト動作を行い、所定倍率望遠側のズーム位置に対応するＦＡズーム枠を表示する。また、被写体の検出結果に基づいて、ズーム戻り位置およびＦＡズーム枠の表示を変更する。

以上の処理により、ＦＡズームアウト動作後に被写体が近づいてくるなどして表示部１０９に表示される被写体の大きさが変わった場合でも、ズーム戻り位置を変更することが可能なため、フレーミング操作がより簡単になる。図１０では、ズーム戻り位置を手動探索モード時にはズームレバーの手動操作によって変更し、自動追尾モード時には被写体サイズに応じて自動で変更する例を示したが、手動探索モード時の自動変更や自動追尾モード時の手動変更ができる構成としてもよい。

図７Ｂは、図６のステップＳ１０４（ＦＡズーム終了判定）のフローチャートである。まずステップＳ２１２において、ＦＡズーム開始判定にてステップＳ２０２またはステップＳ２０３にて記憶されたモードが自動追尾モードまたは手動探索モードのいずれであるかを判定する。モードが手動探索モードである場合、ステップＳ２１６に進む。モードが手動探索モードである場合、被写体探索状態である間はステップＳ２００又はＳ２１０でＦＡズーム操作スイッチの押下を検出してから押下状態が継続している。

ステップＳ２１６において、ＦＡズーム操作スイッチが長押し状態からスイッチが開放された否かを判定する。ＦＡズーム操作スイッチが開放された（第３の操作）場合、ステップＳ２１３に進み、ＦＡズームの終了が判定される。すなわちＦＡズーム制御部１２２は、手動探索モード（第２のモード）において、操作部１１７の押下が終了した場合、ズームイン動作を開始し、フレーミング支援ズームを終了する。一方、ステップＳ２１０でＦＡズーム操作スイッチが開放されていない場合、被写体探索状態が継続しているので、図１０のステップＳ５００に戻り、ズーム戻り位置変更のフローを繰り返す。

一方、ステップＳ２１２にてモードが自動追尾モードである場合、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３において、ステップＳ２０４にて指定された基準被写体情報と同じ特徴を持つ被写体、すなわち基準被写体が人物である場合には顔、モノである場合には対応する特徴色が検出されるか否かを判定する。追尾する被写体が検出されなかった場合、ステップＳ２１７に進む。一方、追尾する被写体が検出された場合、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４において、追尾する被写体の被写体追尾枠が図４（Ｂ）に示されるズームイン領域ＺＩ（画像内の第２の領域）に包含されているか否かを判定する。ステップＳ２１４にて追尾枠（被写体）がズームイン領域ＺＩに包含されている、すなわち、画面中央付近でかつズーム戻り位置の画角内の被写体サイズとなるように被写体を捉えられている場合、ステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１５において、ＦＡズームの終了判定がなされると、図６のステップＳ１０５に進み、ズームイン動作が開始する。

一方、ステップＳ２１３で被写体が検出されなかった場合、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ２１７で所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していなければ、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ２１８でＦＡズーム操作スイッチが押下されたか否かを判定する。また、ステップＳ２１３で検出した被写体の被写体追尾枠がズームイン領域ＺＩに包含されていない場合（ステップＳ２１４でｎｏ）も、ステップＳ２１８でＦＡズーム操作スイッチの押下を判定する。ステップＳ２１８でＦＡズーム操作スイッチが押下されなければ図１０のステップＳ５００に戻り、ズーム戻り位置変更処理を繰り返す。そして、ステップＳ２１７で被写体が検出されない状態で所定時間が経過した場合、図７ＡのステップＳ２０４に進み、再度被写体指定処理を行う。ステップＳ２１８でＦＡズーム操作スイッチが押下された場合は、ステップＳ２１９に進む。

ステップＳ２１９では、ＦＡズーム操作スイッチが押下されてから所定時間内に開放されたか否かを判定する。所定時間内にＦＡズーム操作スイッチが開放された場合、自動追尾モードがキャンセルされたとして、ＦＡズーム機能を終了する。一方、所定時間経過後にスイッチが開放された場合、図７ＡのステップＳ２０２に進み、手動探索モードが記憶される。すなわち、本実施形態では、自動追尾モード中にＦＡズーム操作スイッチが所定時間以上押下された場合、ＦＡモードを手動探索モードに変更する。

図９Ｂは、図６のステップＳ１０５（ズームイン動作）のフローチャートである。まずステップＳ４０８において、ＦＡズーム制御部１２２は、記憶されたズーム位置（ズーム戻り位置）のデータをメモリ１１８から読み込む。続いてステップＳ４０９において、ＦＡズーム制御部１２２は、被写体探索状態でのズーム状態が光学ズーム状態であるか否かを判定する。ズーム状態が光学ズーム状態である場合、光学ズームを優先してズームインを行うため、ステップＳ４１０に進む。一方、ズーム状態が電子ズーム状態である場合、電子ズームのみでズームインを行うため、ステップＳ４１２に進む。

ステップＳ４１０において、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ４０８にて読み込んだズーム戻り位置のうち、光学ズームによるズームイン位置をＣＺ制御部１１９に設定する。続いてステップＳ４１１において、ＦＡズーム制御部１２２は、ＣＺ制御部１１９に対して、ステップＳ４１０にて設定された光学ズームによるズームイン位置までズームレンズ１０２を駆動するように指示する。そしてＣＺ制御部１１９は、ズームレンズ駆動部１１３を制御して、光学ズームでのズームイン動作を行う。

ステップＳ４０９にて被写体探索状態でのズーム位置が電子ズーム領域内であると判定された場合や、ステップＳ４１１での光学ズームでズームイン動作が行われた後、ステップＳ４１２に進む。ステップＳ４１２において、ＦＡズーム制御部１２２は、さらに電子ズームによるズームインが必要か否かを判定する。電子ズームによるズームインが必要な場合、ステップＳ４１３に進む。一方、電子ズームによるズームインが不要な場合、撮影準備状態にして処理を終了する。

ステップＳ４１３において、ＦＡズーム制御部１２２は、ステップＳ４０８にて読み込んだズーム戻り位置のうち、電子ズームによるズームイン位置を電子ズーム制御部１２０に設定する。続いてステップＳ４１４において、ＦＡズーム制御部１２２は、電子ズーム制御部１２０に対して、ステップＳ４１３にて設定された電子ズームによるズームイン位置まで変倍処理を行うように指示する。そして電子ズーム制御部１２０は、電子ズームイン動作を行い、これによりズーム戻り位置へ復帰する。この動作が終了すると、撮影準備状態にしてズームイン動作は終了する。

（他の実施形態）
本発明の目的は以下のようにしても達成できる。すなわち、前述した各実施形態の機能を実現するための手順が記述されたソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムまたは装置に供給する。そしてそのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどが挙げられる。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等も用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行可能とすることにより、前述した各実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、以下の場合も含まれる。まず記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う。

また、本発明はデジタルカメラのような撮影を主目的とした機器に限定されず、携帯電話、パーソナルコンピュータ（ラップトップ型、デスクトップ型、タブレット型など）、ゲーム機など、撮像装置を内蔵もしくは外部接続する任意の機器に適用可能である。従って、本明細書における「撮像装置」は、撮像機能を備えた任意の電子機器を包含することが意図されている。

本実施例によれば、自動または手動によるフレーミング支援ズームの実行を簡単に切り替え可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

図６乃至図１０において、自動追尾モードでは、ズームアウト動作を行った後、ズームイン動作を行う例を示しているが、ズームアウト動作だけを行うように構成してもよい。同様に、被写体が所定の領域内に収まった場合に、ズームアウト動作を行わず、所定量だけズームイン動作を行うように構成してもよい。また、適用シーンとして、静止画撮影のための画角合わせ中のみでなく、動画記録中の画角合わせの際に実施しても構わない。

またシステム制御部１１４（ＦＡズーム制御部１２２）は、モードが自動追尾モードに設定されている状態で操作部１１７が第２の時間よりも長い時間だけ押下された場合、モードを自動追尾モードから手動探索モードに変更することもできる。

１００ デジタルカメラ
１０９ 表示部
１１４ システム制御部
１１７ 操作部
１２２ ＦＡズーム制御部
１２３ 被写体検出部

Claims (15)

1. ユーザがズーム位置の変更を指示するための第１の操作部と、
   画像から被写体を検出する被写体検出手段と、
   前記第１の操作部の操作に応じてズーム位置を制御する制御手段と、を有する撮像装置であって、
   前記制御手段は、前記第１の操作部を介した第１の操作に応じて第１のモードを実行し、前記第１の操作と異なる第２の操作に応じて第２のモードを実行し、
   前記第１のモードにおいて、前記制御手段は、前記被写体検出手段の検出結果に基づいてズーム位置を移動するよう制御し、
   前記第２のモードにおいて、前記制御手段は、前記第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動するよう制御することを特徴とする撮像装置。
2. 画像を表示する表示手段を有し、
   前記第１のモードにおいて、前記制御手段は、前記被写体検出手段により検出された被写体が所定の条件を満たす場合、ズーム位置を広角側に移動するよう制御するとともに、移動前のズーム位置を第１のズーム位置に設定し、当該第１のズーム位置に対応する画角を示す表示を行うよう前記表示手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第２のモードにおいて、前記制御手段は、前記第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動するよう制御するとともに、移動前のズーム位置を第２のズーム位置に設定し、当該第２のズーム位置に対応する画角を示す表示を行うよう前記表示手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第２のモードにおいて、前記制御手段は、前記第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動した状態から、前記第１の操作部を介した第３の操作に応じてズーム位置を前記第２のズーム位置に移動するよう制御することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記所定の条件は、前記被写体検出手段により検出された被写体が画像内の第１の領域外に含まれることであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記所定の条件は、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズが所定倍以上大きく変化することであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記第１のズーム位置に対応する画角を示す表示を行っている状態で、前記被写体検出手段により検出された被写体が画像内の第２の領域に包含される場合、ズーム位置を前記第１のズーム位置に移動するよう制御することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は、前記第１の操作部の操作時間に応じて、前記第１の操作と前記第２の操作のいずれかを判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 前記被写体検出手段は、ユーザにより指定された領域に基づいて検出した被写体を、前記第１のモードにおける検出対象としての基準被写体に設定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記被写体検出手段は、画面内の所定の領域で検出した被写体を、前記第１のモードにおける検出対象としての基準被写体に設定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記被写体検出手段は、複数の被写体を検出した場合に主被写体を選択し、当該主被写体を前記第１のモードにおける検出対象としての基準被写体に設定することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. レンズ装置と、
    請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、を有することを特徴とする撮像システム。
13. ユーザがズーム位置の変更を指示するための第１の操作部を有する撮像装置の制御方法であって、
    画像から被写体を検出する検出ステップと、
    前記第１の操作部の操作に応じてズーム位置を制御する制御ステップと、を有し、
    前記制御ステップにおいて、前記第１の操作部を介した第１の操作に応じて第１のモードを実行し、前記第１の操作と異なる第２の操作に応じて第２のモードを実行し、
    前記第１のモードにおいて、前記検出ステップでの検出結果に基づいてズーム位置を移動するよう制御し、
    前記第２のモードにおいて、前記第２の操作に応じてズーム位置を広角側に移動するよう制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
14. 請求項１３に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるように構成されていることを特徴とするプログラム。
15. 請求項１４に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。