JP4821561B2

JP4821561B2 - ズーム装置、及びズーム制御方法、ズーム制御プログラム

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Publication number: JP4821561B2
Application number: JP2006293568A
Authority: JP
Inventors: 宗幸石原; 真大三田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-10-30
Also published as: JP2008113109A

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に用いて好適なズーム装置、及びズーム制御方法、ズーム制御プログラムに関するものである。

従来、デジタルカメラにおいては、光学ズーム機能とデジタルズーム機能とを有するとともに、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率とを組み合わせることにより高倍率のズームを可能としたものが多い。周知のようにデジタルズーム機能は、撮像した画像から、要求されるズーム倍率に応じた領域サイズの画像領域を切り出し拡大するといった画像処理技術に基づく機能である。

一方、下記特許文献１には、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率とからなる混合ズーム倍率をズーム操作に応じた目標ズーム倍率に制御する場合に、広い倍率範囲のズームを高解像度に行うことを目的として、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率とを以下のように制御する技術が記載されている。

すなわち、光学ズームの最大ズーム倍率が約３．２倍、電子ズームの最大ズーム倍率が４倍である場合を例として、混合ズーム倍率が最低倍率（ワイド端の状態）にあるときに、ズームアップ操作に応じて電子ズームを１倍に固定したまま光学ズーム倍率を徐々に上げて行き、それが２倍に達した時点で光学ズーム倍率を急速に１倍に戻すとともに、電子ズーム倍率を徐々に２倍に移行させる。また、その時点でズームアップ操作が継続されていれば、引き続き電子ズーム倍率を２倍に固定したまま光学ズーム倍率を徐々に上げて行き、再び２倍に達したところで光学ズーム倍率を再び急速に１倍に戻すとともに、電子ズームを４倍に移行させる。さらに、その時点でズームアップ操作が継続されていれば、電子ズームを４倍に固定したまま再び光学ズーム倍率を徐々に上げて行くというものである。
特開２００２−３１４８６８号公報（第１２頁、図１９、図２０）

しかしながら、上記のズーム制御においては、ズームアップ操作が継続して行われている間、いったん２倍に達した光学ズーム倍率を急速に１倍に戻す変化点、つまり光学ズーム倍率が切り替わるポイントでは、光学系の駆動が完了するまでに一定の時間がかかるため混合ズーム倍率が一時的に低下してしまう。そのため、混合ズーム倍率を制御可能な最低倍率から最大倍率までの全範囲で連続的に変化させることができないという問題があった。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率とからなる混合ズーム倍率を変化させる際、光学ズーム倍率の切り替え時点においても混合ズーム倍率を連続的に変化させることが可能となるズーム装置、ズーム制御方法と、それらの実現に使用されるズーム制御プログラムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため請求項１の発明にあっては、光学ズーム機能による光学ズーム倍率を第１の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する光学ズーム制御手段と、電子ズーム機能による電子ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い所定の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する電子ズーム設定手段と、前記光学ズーム倍率と前記電子ズーム倍率との組み合わせにより得られる混合ズーム倍率の変更を指示する混合ズーム倍率変更指示手段と、この混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示に応じ、混合ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い第２の倍率間隔で制御する混合ズーム制御手段とを備え、前記混合ズーム制御手段は、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が所定倍率以上となる第１のポイントで行われたとき、前記光学ズーム倍率を増加させるとともに前記電子ズーム倍率を徐々に減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させる第１のズーム変更手段を含むものとした。

また、請求項２の発明にあっては、前記混合ズーム制御手段は、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、前記電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が前記所定倍率以上とならない第２のポイントで行われたとき、前記電子ズーム倍率のみを増加させる第２のズーム変更手段を含むものとした。

また、請求項３の発明にあっては、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示のあったときの操作形態を判別する操作形態判別手段を備え、前記混合ズーム制御手段は、前記電子ズームが一倍である第３のポイントで行われたとき、前記操作形態判別手段により判別された操作形態が第１の操作形態である場合、前記光学ズーム倍率のみを増加させる第３のズーム変更手段を含むものとした。

また、請求項４の発明にあっては、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示のあったときの操作形態を判別する操作形態判別手段を備え、前記第２のズーム変更手段は、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、前記第２のポイントで行われたとき、前記操作形態判別手段により判別された操作形態が前記第１の操作形態とは異なる第２の操作形態である場合に、前記電子ズーム倍率のみを増加させるものとした。

また、請求項５の発明にあっては、前記第１のズーム変更手段は、前記第１のポイントで前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の増加方向の変更指示が行われる毎に前記電子ズーム倍率を減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させるものとした。

また、請求項６の発明にあっては、前記第１のポイントでの前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の増加方向の変更指示に応じた前記第１のズーム変更手段による前記光学ズーム倍率の増加に伴う前記光学ズーム制御手段による光学ズーム倍率の所定のズーム倍率への制御中に、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更中止になったとき、前記光学ズーム制御手段による光学ズーム倍率の変化とは逆の倍率に前記電子ズーム倍率を自動的に減少させることによって、前記変更中止になったときの混合ズーム倍率を一定に維持する第４のズーム変更手段を備えたものとした。

また、請求項７の発明にあっては、前記混合ズーム制御手段は、前記混合ズーム倍率の制御に伴う前記電子ズーム倍率の変更時における変更幅を前記光学ズーム倍率に基づき制御する変更幅制御手段を含むものとした。

また、請求項８の発明にあっては、光学ズーム機能による光学ズーム倍率と電子ズーム機能による電子ズーム倍率との組み合わせにより得られる混合ズーム倍率を、変更指示に応じ、光学ズーム倍率の制御単位である第１の倍率間隔よりも狭い第２の倍率間隔で制御するズーム制御方法であって、前記変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が前記所定倍率以上となる第１のポイントで前記混合ズーム倍率の増加方向の変更指示が行われたとき、光学ズーム倍率を増加させるとともに電子ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い所定の倍率間隔で徐々に減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させる工程を含む方法とした。

また、請求項９の発明にあっては、コンピュータを、光学ズーム機能による光学ズーム倍率を第１の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する光学ズーム制御手段と、電子ズーム機能による電子ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い所定の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する電子ズーム設定手段と、前記光学ズーム倍率と前記電子ズーム倍率との組み合わせにより得られる混合ズーム倍率の変更を指示する混合ズーム倍率変更指示手段と、この混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示に応じ、混合ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い第２の倍率間隔で制御する手段であって、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が前記所定倍率以上となる第１のポイントで前記混合ズーム倍率の増加方向の変更指示が行われたとき、前記光学ズーム倍率を増加させるとともに前記電子ズーム倍率を徐々に減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させる第１のズーム変更手段を含む混合ズーム制御手段として機能させるためのズーム制御プログラムとした。

本発明によれば、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率とからなる混合ズーム倍率を変化させる際、光学ズーム倍率の切り替え時点においても混合ズーム倍率を連続的に変化させることが可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図にしたがって説明する。

（実施形態１）
図１は、各実施形態に共通する、本発明のズーム装置を備えたデジタルカメラのブロック図である。このデジタルカメラは、光学ズーム機能、及びデジタルズーム機能を有するものであり、以下の構成を備えている。

すなわちデジタルカメラは、カメラ本体１と、カメラ本体１に着脱可能な記録メディア１５から構成されており、カメラ本体１にはズームレンズやフォーカスレンズからなる光学系２、及び撮像手段であるＣＣＤ３が配置されている。ＣＣＤ３は、ＣＰＵ１３の制御に従いタイミングジェネレータ７によって生成される水平及び垂直駆動信号に基づき駆動され、被写体の光像を光電変換し撮像信号として出力する。

ＣＣＤ３の出力信号はＣＤＳ回路４で相関二重サンプリングされた後、Ａ／Ｄ変換回路５でデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換された撮像信号はＤＳＰ（Digital Signal Processor）６に入力され、ペデスタルクランプ等の処理が施された後、ブロック内の輝度・色差マトリックス回路でＹＵＶ変換によって輝度（Ｙ）信号及び色差（ＵＶ）信号に変換される。

ＤＳＰ６から出力されたＹＵＶデータは、データバス２１を介して１フレーム毎に順次内蔵メモリ１４（例えばＳＤＲＡＭ）に格納された後、１フレーム分のＹＵＶデータはＣＰＵ１３により読み出される。その際、デジタルズーム機能が使用されているときには、全画像領域のＹＵＶデータから所定の切り出し領域に対応したＹＵＶデータのみを読み出す切り出し処理が必要に応じて行われる。

内蔵メモリ１４から読み出されたＹＵＶデータは、必要に応じ解像度変換回路８において所定の画像サイズに拡大又は縮小、つまり変倍された後、表示コントローラ１１でビデオ信号に変換され、ＬＣＤ（液晶表示器）１２によってスルー画像として表示される。なお、解像度変換回路８における画像データの拡大又は縮小は、０次補間法、１次補間法、３次補間法、投影法といった幾何学的補間法などの所定の変倍アルゴリズムに基づいて行われる。

また、内蔵メモリ１４から読み出された１フレーム分のＹＵＶデータは、静止画撮影時においては、前記データ圧縮伸長ブロック９でＪＰＥＧ方式等でデータ圧縮した後コード化され、内蔵メモリ１４内でファイル化された後、メディアコントローラ１０を介して記録メディア１５に静止画データ（静止画ファイル）として記録される。さらに、動画撮影時には、順次データ圧縮伸長ブロック９へ送られ、所定の動画記録方式（例えばＭｏｔｉｏｎ−ＪＰＥＧやＭＰＥＧ）のコーデックによりデータ圧縮した後コード化され、最終的にはメディアコントローラ１０を介して動画ファイルとして記録メディア１５（画像記録手段）に記録される。

一方、再生モードにおいてデータ圧縮伸長ブロック９は、記録メディア１５から読み出された静止画や動画のデータを伸張し、静止画データや動画像のフレームデータとして内蔵メモリ１４の画像データ作業領域に展開する。

キー入力ブロック１６は、電源キーと、モード切替キー、ＭＥＮＵキー、シャッターキー、ズーム釦等の複数の操作キーを含み、使用者によるキー操作に応じたキー入力信号をＣＰＵ１３に出力する。モード切替キーは静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードの各動作モードの切り替えに使用されるスイッチである。またズーム釦はズーム倍率の変更指示すなわちズームアップ指示、及びズームダウン指示に使用されるスイッチであって、本発明の混合ズーム倍率変更指示手段である。

また、前記光学系２内のフォーカスレンズ及びズームレンズは、ＣＰＵ１３の指令に従いレンズドライバ１７により生成される駆動信号によって駆動される。すなわちフォーカスレンズはＣＰＵ１３によるＡＦ制御によって駆動され、また、ズームレンズはユーザーによるズーム釦の操作に基づく後述するズーム制御によって駆動される。

プログラムメモリ１８はＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリであり、プログラムメモリ１８にはＣＰＵ１３が上述した各ブロックの制御に必要とするプログラムや各種データが記憶されている。特に本実施形態では、ＣＰＵ１３を本発明の光学ズーム制御手段、電子ズーム設定手段、操作形態検出手段、混合ズーム制御手段（第１のズーム変更手段、第２のズーム変更手段、第３のズーム変更手段を含む）として機能させるためのズーム制御プログラムと、後述するズーム制御に際してＣＰＵ１３が使用する倍率設定テーブル１００（図２参照）が記憶されている。

ここで、本実施形態では、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率が、予め決められている所定の倍率間隔で複数段階にそれぞれ制御可能であり、前記倍率設定テーブル１００には、ズーム釦の操作に応じて変化する目標ズーム倍率を得るための具体的な光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率との組み合わせが示されている。

図２は、前記倍率設定テーブル１００の内容を示した概念図である。本実施形態においては、光学ズーム倍率が０．５倍を単位として制御可能であり、かつデジタルズーム倍率の制御幅が、光学ズーム倍率の倍率間隔（０．５倍）よりも狭い制御幅で制御可能となっている。より具体的には、デジタルズーム倍率の倍率間隔は、混合ズーム倍率の間隔が一定となるように光学ズーム倍率が高くなるほど狭くなっている。

なお、これに限らず、デジタルズーム倍率の倍率間隔は、例えば光学ズーム倍率の違いに関係なく、同一の倍率にある間に、例えば１倍から１．２０倍まで同一の倍率間隔で制御するようにしてもよい。図５は、その場合に使用される他の倍率設定テーブル１０１の例である。

次に、以上の構成からなるデジタルカメラにおけるズーム動作について説明する。図３は、静止画撮影モードや動画撮影モードが設定されているときのＣＰＵ１３によるズーム処理の内容を示したフローチャートである。

ＣＰＵ１３は静止画撮影モードまたは動画撮影モードの設定とともに処理を開始し、ズーム釦押下のタイミングポイント、すなわち所定のタイミングポイントが到来する毎に（ステップＳＡ１でＹＥＳ）、ズーム釦が押下されたか否かを確認する。

ここでズーム釦が押下されていなければ（ステップＳＡ１でＹＥＳ，ステップＳＡ２でＮＯ）、そのままステップＳＡ１へ戻り、また、ズーム釦が押下されている場合には（ステップＳＡ２でＹＥＳ）、ズーム釦の操作形態が長押し（第１の操作形態）であるか否か、つまり所定時間以上継続して押下されたか否かをさらに判別する（ステップＳＡ３）。

そして、ズーム釦の操作形態が長押しでないとき、つまり押下時間が所定時間未満である短押し（第２の操作形態）であるときには（ステップＳＡ３でＮＯ）、引き続き、現在のズームポイント（混合ズーム倍率）が、後述するように光学ズーム倍率と混合ズーム倍率との組み合わせと、ズーム指示内容（ズームアップ指示、又はズームダウン指示）によって異なる動作ポイントのうちの混合ズームのポイントであるか否かを判別する（ステップＳＡ６）。ここで上記混合ズームのポイントは、光学ズーム倍率とデジタルズーム倍率との双方を同時に変更すべきズームポイントであって、デジタルズーム倍率が最大倍率（１．２０倍）、又は最小倍率（１．０倍）であるときの混合ズーム倍率である。

すなわち、図４（ａ）は、ユーザーによって、ズーム釦の長押しによるズームアップ指示が連続して行われた場合の制御内容、同図（ｂ）は、ユーザーによって、ズーム釦の短押しによるズームアップ指示が連続して行われた場合の制御内容をそれぞれ示した図である。同図においてＰ１〜Ｐ１１がズーム釦の操作に応じて制御可能なズームポイントであり、Ｐ５，Ｐ１０が前述した混合ズームのポイントである。逆に、ズーム釦の短押しがズームダウン指示であったときには、図でＰ１，Ｐ６，Ｐ１１のズームポイントが混合ズームのポイントとなる。

そして、ズーム釦が短押しされたときのズームポイントが前述した混合ズームのポイントでなければ（ステップＳＡ６でＮＯ）、デジタルズーム倍率のみを１段階増減させた後（ステップＳＡ７）、ステップＳＡ１へ戻る。つまりズーム釦の短押しによりズームアップ指示が行われ、そのポイントが、デジタルズーム倍率を１段階分増加させた場合の混合ズーム倍率が光学ズーム倍率の制御幅（倍率間隔）の整数倍とならないポイント（第２のポイント）の場合には、図４（ｂ）に示したように、デジタルズーム倍率（Ｄ）のみを１段階上げる。

また、現在のズームポイントが前述した混合ズームのポイントであれば（ステップＳＡ６でＹＥＳ）、光学ズーム倍率を１段階増減すると同時に、デジタルズーム倍率を逆の倍率方向に徐々に４段階増減させた後（ステップＳＡ８）、ステップＳＡ１へ戻る。つまりズーム釦の短押しによりズームアップ指示が行われたときのポイントが、デジタルズーム倍率を１段階分増加させた場合の混合ズーム倍率が光学ズーム倍率の制御幅（倍率間隔）の整数倍となるポイント（第１のポイント）の場合には、図４（ｂ）に示したように、光学ズーム倍率（Ｋ）を１段上げ、同時にデジタルズーム倍率（Ｄ）を逆の倍率方向に徐々に４段階下げる。

これにより、ユーザーにあっては、ズーム釦を短押しすることにより、ズーム倍率を最低倍率から最大倍率までの全範囲で連続的に変化させることができ、しかもズーム倍率（混合ズーム倍率）を全範囲内のいずれの倍率位置にも細かく調整することができる。

一方、前述したステップＳＡ３がＹＥＳであって、ズーム釦が長押しされたときには、ズームポイントが光学ズームのポイントであるか否かを判別する（ステップＳＡ４）。上記光学ズームのポイントは、光学ズーム倍率を変更すべき混合ズーム倍率であって、ズーム釦が長押しがズームアップ指示であるときには、前述した混合ズームのポイントと同様に図４に示したＰ１，Ｐ６，Ｐ１１のズームポイントである。

そして、ズーム釦が長押しされたときのズームポイントが、前述した光学ズームのポイントであれば（ステップＳＡ４でＹＥＳ）、光学ズーム倍率を１段階増減させた後（ステップＳＡ５）、ステップＳＡ１戻る。つまりズーム釦の長押しによりズームアップ指示が行われたときのポイントが、混合ズーム倍率が前記第１の倍率間隔の整数倍となっているポイント（第３のポイント）の場合には、図４（ａ）に示したように、光学ズーム倍率（Ｋ）を１段上げる。

これにより、ユーザーにあっては、ズーム釦を長押し操作を繰り返す、すなわちズーム釦を押し続けることにより、ズーム倍率（混合ズーム倍率）を光学ズーム倍率の大きな倍率間隔で連続して変化させることができる。

そして、ズーム釦が長押しされたときのズームポイントが、前述した光学ズームのポイントでなければ（ステップＳＡ４でＮＯ）、前述したステップＳＡ６へ進み、前述したように、そのときのズームポイントが前述した混合ズームのポイントでなければ（ステップＳＡ６でＮＯ）、デジタルズーム倍率のみを１段階増減させた後（ステップＳＡ７）、また混合ズームのポイントであれば（ステップＳＡ６でＹＥＳ）、光学ズーム倍率を１段階増減すると同時に、デジタルズーム倍率を逆の倍率方向に４段階増減させた後（ステップＳＡ８）、ステップＳＡ１へ戻る。

つまり、ズーム釦の長押しによりズームアップが指示された時点のズームポイントが、例えば図４に示したＰ２〜Ｐ５のときには、ズーム釦の短押しによりズームアップが指示されたとき同様に、デジタルズーム倍率、またはデジタルズーム倍率と光学ズーム倍率との双方を増減させる処理を繰り返し、ズームポイントを光学ズームのポイント（Ｐ６）となるまで変化させる。しかる後、光学ズーム倍率を１段階増減させる（ステップＳＡ５）。

以上のように、本実施形態のデジタルカメラにおいては、ズーム釦を短押しすれば、ズーム倍率を最低倍率から最大倍率までの全範囲で連続的に変化させることができ、しかもズーム倍率（混合ズーム倍率）を全範囲内のいずれの倍率位置にも細かく調整することができる。その結果、ズーム機能の品質感を向上させることができる。

また、例えば撮影時に構図を決める際に画角を大きく変更したい場合には、ズーム釦を押し続けることにより画角をスムーズに変化させるとともに、所望とする画角に近い画角を直ちに得ることができる。そのため、ユーザーがズーム倍率を調整する際の作業性や、ズーム機能の品質感を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、ズーム釦が長押しされた時点のズームポイント（混合ズーム倍率）が光学ズームのポイントでない場合には、デジタルズーム倍率を増減させてズームポイントを光学ズームのポイントまで移動させるため、ズーム釦が長押しされた直後におけるズーム倍率の変化を常に滑らかなものとすることができる。そのため、ズーム釦が単発的に長押しされた場合であっても、ユーザーに違和感を抱かせることがなく、これによってもズーム機能の品質感を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、光学ズーム倍率を０．５倍を単位として制御可能としたが、光学ズーム倍率の制御間隔は、例えば１倍を単位として１倍、２倍、・・・に制御可能としてもよい。

また、本実施形態においては、ズーム釦の操作形態を判別して、ズーム釦が長押しされたときには、ズーム倍率（混合ズーム倍率）を光学ズーム倍率の大きな倍率間隔で連続して変化させることができる構成としたが、これに限らず、その操作形態に関係なくズーム釦が操作されたとき、及び操作中には所定の処理間隔で連続的に、前述したズーム釦が短押しされた場合と同様の図４（ｂ）に示したズーム倍率制御のみを行う構成としてもよい。

また、本実施例では、ズーム釦の長押しと短押しで操作形態を分けるように記載したが、これに限らず、操作形態毎に別々のズーム釦が設けられていても良く、操作形態の切替釦が設けられていても良い。

（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、前述したプログラムメモリ１８に図６に示した倍率制御テーブル２００と、この倍率制御テーブル２００に基づき、ＣＰＵ１３を本発明の光学ズーム制御手段、電子ズーム設定手段、混合ズーム制御手段（第１のズーム変更手段、第４のズーム変更手段）として機能させるためのズーム制御プログラムが記録されているものである。

前記倍率制御テーブル２００は、ズーム動作に関する光学ズーム倍率と混合ズーム倍率との組み合わせと、ズーム指示内容（ズームアップ指示、又はズームダウン指示）によって異なる動作ポイントの種類（Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）と、ズーム釦の操作状態（ＵＰ：ズームアップ、ＤＯＷＮ：ズームダウン、無し）との組み合わせに応じた、目標混合ズーム倍率と、目標光学ズーム倍率、目標デジタルズーム倍率の制御内容とから構成されている。前記目標混合ズーム倍率はユーザーによるズーム釦操作に応じて確保すべきズーム倍率である。

図７及び図８は、前記デジタルカメラにおいて、静止画撮影モードや動画撮影モードが設定されているとき、ＣＰＵ１３が所定の処理ポイントが到来する毎に実行するズーム処理の内容を示したフローチャートである。ここで、上記所定の処理ポイントは、光学ズーム倍率を１段階変更するのに必要な光学系２の駆動時間よりも短い所定の時間間隔で到来するポイントである。

ここで、所定時間間隔毎に処理ポイントが到来するように記載しているが、このようでなくとも構わず、ズーム処理の精度を向上する為には、ズームの状態を確認した上で、ズームが所定の状態になったときに処理ポイントに到来したと判断するように構成する、つまり時間よりもズームの状態を優先して処理ポイントの到来を判断するように設計することが好ましい。

また、この所定時間間隔は、ズームの状態によって変化するように構成しても構わない。

また、図９〜図１４は、前記ズーム処理中における各処理ポイントでの光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率、混合ズーム倍率の変化をそれぞれ示す図である。より具体的には、図９は、ユーザーによりズームアップ釦の押下（ズーム釦によるズームアップ指示操作）が継続して行われることにより、ズーム倍率が最小倍率（１．０倍）から最大倍率（４．０倍）まで連続して変化するときの混合ズーム倍率の変化である。

また、図１０は、その場合における混合ズーム倍率と、光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率の設定値と、混合ズーム倍率の各段階を示すとともに、図９の横軸の目盛となるズームポイント等を示した図である。なお、図１０における「デジタルズーム倍率差分」は、各段階のズームポイントのデジタルズーム倍率における１つ前の段階のズームポイントのデジタルズーム倍率との差分である。

また、図１１は、ユーザーによりズームダウン釦の押下（ズーム釦によるズームアップ指示操作）が継続して行われることにより、ズーム倍率が最大倍率（４．０倍）から約１．８倍まで連続して変化するときの混合ズーム倍率の変化、図１２は、その場合における図１０に対応する図である。また、図１３は、ユーザーによりズームアップ釦の押下とズームダウン釦の押下とが行われた場合の混合ズーム倍率の変化、図１４は、その場合における図１０に対応する図である。

以下、ＣＰＵ１３による本実施形態のズーム処理について説明する。図７に示したようにＣＰＵ１３は、所定の処理ポイントが到来する毎に、まずズームアップ釦の押下の有無を確認し、ズームアップ釦が押下されているときには（ステップＳＢ１がＹＥＳ）、さらに、現時点の処理ポイントが、デジタルズームのみを動作させるポイントＵ１であるか、又は光学ズームをズームアップすると同時にデジタルズームをズームダウンするポイントＵ２であるか、又は光学ズームが動作中（ズームアップ中）であるとともに、ズームアップ釦の押下に応じてデジタルズームの倍率を変更するポイントＵ３であるかを順に確認する（ステップＳＢ２〜ＳＢ４）。なお、上記ポイントＵ１，Ｕ２，Ｕ３については、図１０及び図１４に示した上昇側のポイントである。また、上記ポイントＵ２が本発明の第１のポイントである。

そして、現時点における処理ポイントが上記のいずれかのポイントＵ１，Ｕ２，Ｕ３であれば（ステップＳＢ２〜ＳＢ４のいずれかがＹＥＳ）、そのまま後述するズーム倍率変更処理を実施する（ステップＳＢ１１）。

また、ズームアップ釦が押下されていないとき（ステップＳＢ１がＮＯ）、及びズームアップ釦が押下されているが、現時点における処理ポイントが上記のいずれかのポイントＵ１，Ｕ２，Ｕ３でもないときには（ステップＳＢ２〜ＳＢ４が全てＮＯ）、引き続き、ズームダウン釦の押下の有無を確認する。ここでズームダウン釦が押下されているときには（ステップＳＢ５がＹＥＳ）、さらに、現時点の処理ポイントが、デジタルズームのみを動作させるポイントＤ１であるか、又は光学ズームをズームダウンすると同時にデジタルズームをズームダウンするポイントＤ２であるか、又は光学ズームが動作中（ズームダウン中）であるとともに、ズームダウン釦の押下に応じてデジタルズームの倍率を変更するポイントＤ３であるかを順に確認する（ステップＳＢ６〜ＳＢ８）。なお、上記ポイントＤ１，Ｄ２，Ｄ３については、図１２及び図１４に示した上昇側のポイントである。

そして、現時点における処理ポイントが上記のいずれかのポイントＤ１，Ｄ２，Ｄ３であれば（ステップＳＢ６〜ＳＢ８のいずれかがＹＥＳ）、そのまま後述するズーム倍率変更処理を実施する（ステップＳＢ１１）。

また、ズームアップ釦もズームダウン釦も押下されていないとき（ステップＳＢ５がＮＯ）、及びズームダウン釦のいずれかが押下されていても、現時点の処理ポイントが上述したいずれのポイントＤ１，Ｄ２，Ｄ３でもないときには（ステップＳＢ８がＮＯ）、光学ズームがズームアップ中のポイントＵ３（図１２及び図１４に示した上昇側のポイントを参照）であるかを確認し、ズームアップ中であれば（ステップＳＢ９がＹＥＳ）、そのまま後述するズーム倍率変更処理を実施する（ステップＳＢ１１）。

また、光学ズームがズームアップ中でなければ（ステップＳＢ９がＮＯ）、さらに光学ズームがズームダウン中のポイントＤ３（図１２及び図１４に示した下降側のポイントを参照）であるかを確認し、ズームダウン中であれば（ステップＳＢ１０でＹＥＳ）、そのままズーム倍率変更処理を実施する（ステップＳＢ１１）。

さらに、光学ズームがズームアップ中でも、ズームダウン中でもなければ（ステップＳＢ１０でＮＯ）、何もせずにそのままステップＳＢ１へ戻る。

一方、図８に示したように、ステップＳＢ１１のズーム倍率変更処理では、まず、前述した倍率制御テーブル２００（図６）に基づき、上述した処理で確認した内容に応じた目標混合委ズーム倍率と、目標光学ズーム倍率、目標デジタルズーム倍率を以下のような倍率にそれぞれ設定する（ステップＳＢ１０１）。

まず、ズームアップ釦の押下が確認された場合においては、まず目標混合ズーム倍率を０．１倍（１段階分）アップするとともに、そのときの処理ポイントに応じて目標光学ズーム倍率、目標デジタルズーム倍率を以下のように設定する。

すなわち処理ポイントがデジタルズームのみを動作させるポイントＵ１であれば、光学目標ズーム倍率をそれまでと同様の倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、光学目標ズーム倍率との組み合わせにより新たな目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率に設定する。また、処理ポイントが光学ズームをズームアップすると同時にデジタルズームをズームダウンするポイントＵ２であれば、目標光学ズーム倍率を＋１倍した倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、仮に＋０．３３とした光学ズーム倍率との組み合わせにより新たな目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率に設定する。さらに、処理ポイントが、光学ズームが動作中（ズームアップ中）であるとともに、ズームアップ釦の押下に応じてデジタルズームの倍率を変更するポイントＵ３であれば、光学目標ズーム倍率をそれまでと同様の倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、光学目標ズーム倍率が０．３３倍アップしているものと仮定して、新たな目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率を演算して設定する。

また、ズームダウン釦の押下が確認された場合においては、まず目標混合ズーム倍率を０．１倍（１段階分）ダウンするとともに、そのときの処理ポイントに応じて目標光学ズーム倍率、目標デジタルズーム倍率を以下のように設定する。

すなわち処理ポイントがデジタルズームのみを動作させるポイントＤ１であれば、光学目標ズーム倍率をそれまでと同様の倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、光学目標ズーム倍率との組み合わせにより新たな目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率に設定する。また、処理ポイントが光学ズームをズームダウンすると同時にデジタルズームをズームダウンするポイントＤ２であれば、目標光学ズーム倍率を−１倍した倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、仮に−０．３３とした光学ズーム倍率との組み合わせにより新たな目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率に設定する。さらに、処理ポイントが、光学ズームが動作中（ズームダウン中）であるとともに、ズームダウン釦の押下に応じてデジタルズームの倍率を変更するポイントＤ３であれば、光学目標ズーム倍率をそれまでと同様の倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、光学目標ズーム倍率が０．３３倍ダウンしているものと仮定して、新たな目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率を演算して設定する。

一方、ズームアップ釦もズームダウン釦も押下されていないが、光学ズームがズームアップ中である処理ポイントＵ３のときには、目標混合ズーム倍率と光学目標ズーム倍率とをそれまでと同様の倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、光学目標ズーム倍率が０．３３倍アップしているものと仮定して、それまでの目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率を演算して設定する。

また、ズームアップ釦もズームダウン釦も押下されていないが、光学ズームがズームダウン中である処理ポイントＤ３のときには、目標混合ズーム倍率と光学目標ズーム倍率とをそれまでと同様の倍率に設定し、かつ目標デジタルズーム倍率を、光学目標ズーム倍率が０．３３倍ダウンしているものと仮定して、それまでの目標デジタルズーム倍率が確保可能なズーム倍率を演算して設定する。

すなわち、ズームアップ釦もズームダウン釦も押下されていないが、光学ズームがズームアップ中、又はズームダウン中である間、言い換えると、光学ズーム倍率が光学系２の駆動に伴いズームアップ方向、又はズームダウン方向に変化している間に、ズームアップ釦の押下、又はズームダウン釦の押下が中止されたとき、及びその直後には、目標デジタルズーム倍率を光学ズーム倍率とは逆の倍率方向に自動的に変化させることにより目標混合ズーム倍率を維持する設定を行う。

そして、上記のように設定した各ズーム倍率を現在のズーム状態を示す現状ズーム設定値として記憶した後（ステップＳＢ１０２）、目標光学ズーム倍率に応じた光学ズーム処理、及び目標デジタルズーム倍率に応じたデジタルズーム処理を実施する（ステップＳＢ１０３）。なお、目標光学ズーム倍率を変更するときは、この時点で目標光学ズーム倍率の確保に向けて光学系２の駆動が開始される。

しかる後、図７の処理に戻るとともに、これ以降においても、所定の処理ポイントが到来する毎に、上述した処理を繰り返す。

これにより、図９、図１１、図１３に示したように、ズーム釦の操作（ズームアップ釦またはズームダウン釦の押下）を継続して行うことにより、その間においては、ズーム倍率（混合ズーム倍率）が最低倍率から最大倍率までの全範囲で連続的に、かつスムーズに変化させることができる。その結果、ユーザーがズーム倍率を調整する際の作業性や、ズーム機能の品質感を向上させることができる。

しかも、ズーム釦の操作の有無を、光学ズーム倍率の変更に伴う光学ズーム動作時間よりも短い所定の時間間隔で確認し、光学ズーム倍率及び／又はデジタルズーム倍率を制御することにより、前述したように光学ズーム倍率が光学系２の駆動に伴いズームアップ方向、又はズームダウン方向に変化している間に、ズームアップ釦の押下、又はズームダウン釦の押下が中止されたとしても、その時点におけるズーム倍率（混合ズーム倍率）を維持することができる。したがって、ズーム倍率（混合ズーム倍率）を、制御可能な最低倍率から最大倍率までの全範囲内のいずれの倍率位置にも細かく制御することができる。

さらに、前述したズーム処理が繰り返される間には、目標デジタルズーム倍率の倍率間隔（変更幅）が各ズームポイントにおける光学ズーム倍率に基づき調整されるため、例えばズーム倍率（混合ズーム倍率）をズームアップ方向、又はズームダウン方向に連続して変化する場合におけるズーム倍率の変化度合（変倍速度）を一定とすることができる。これによってもユーザーがズーム倍率を調整する際の作業性や、ズーム機能の品質感を向上させることができる。

さらに、本実施形態においては、デジタルズームの値を細かく設定しているが、この値は仮のズーム値として、実際のデジタルズームは、仮のズーム値より大まかな値をとるように構成しても良い。

さらに、本実施形態においては、デジタルズームが光学ズームの倍率間隔に等しくなろうとする場合に、光学ズームを一段階ズームアップすると共にデジタルズームを一倍に戻すように構成したが、このようではなくとも良く、別のポイントで光学ズームを動作させても良い。例えば、図１５に記載したように、ズームアップを押し続けている場合、光学ズームのズームアップが完了すると同時に、混合ズームのズーム倍率が光学ズームの倍率間隔の整数倍となるようなポイントで光学ズームを動作させても良い。これにより設計の自由度を向上させることが出来る。なお、図１６が、その場合における混合ズーム倍率と、光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率の設定値と、混合ズーム倍率の各段階を示すとともに、図１５の横軸の目盛となるズームポイント等を示した図１０に対応する図である。

なお、以上の説明においては、本発明をデジタルカメラに適用した場合の実施形態について説明したが、これに限らず本発明は、デジタルビデオカメラや、撮影機能を備えたＰＤＡやカメラ付き携帯電話装置といったデジタルカメラ以外の他の撮像装置にも適用することができる。さらには、上記撮像装置に限らず、光学ズーム機能、及びデジタルズーム機能を有する他の装置にも適用することができる。例えば画像データに基づく画像を光学系を介してスクリーンやホワイトボード等の任意の投影対象に投影する、所謂データプロジェクターに採用することもできる。

本発明に係るデジタルカメラのブロック図である。実施形態１においてプログラムメモリに記憶されている倍率設定テーブルの内容を示した概念図である。実施形態１におけるＣＰＵによるズーム処理の内容を示すフローチャートである。ズーム釦の操作形態の違いによるズーム処理内容の違いを示す説明図である。他の倍率設定テーブルの内容を示した概念図である。実施形態２においてプログラムメモリに記憶されている倍率制御テーブルの内容を示した概念図である。実施形態２におけるＣＰＵによるズーム処理の内容を示すフローチャートである。同ズーム処理のサブルーチンを示すフローチャートである。ズームアップ釦が継続して押下された場合における光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率、混合ズーム倍率の変化をそれぞれ示す図である。同混合ズーム倍率と、光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率の設定値と、ズームポイント等を示す図である。ズームダウン釦が継続して押下された場合における光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率、混合ズーム倍率の変化をそれぞれ示す図である。ズームダウン釦が継続して押下された場合における図１０に対応する図である。ズームアップ釦の押下とズームダウン釦の押下とが行われた場合における光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率、混合ズーム倍率の変化をそれぞれ示す図である。ズームアップ釦の押下とズームダウン釦の押下とが行われた場合における図１０に対応する図である。ズームアップ釦が継続して押下された場合における光学ズーム倍率、デジタルズーム倍率、混合ズーム倍率の変化をそれぞれ示す図である。ズームダウン釦が継続して押下された場合における図１０に対応する図である。

符号の説明

２光学系
３ＣＣＤ
６ＤＳＰ
１３ＣＰＵ
１４内蔵メモリ
１５記録メディア
１６キー入力ブロック
１７レンズドライバ
１８プログラムメモリ
２０記録メディア
１００倍率設定テーブル
２００倍率制御テーブル

Claims

光学ズーム機能による光学ズーム倍率を第１の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する光学ズーム制御手段と、
電子ズーム機能による電子ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い所定の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する電子ズーム設定手段と、
前記光学ズーム倍率と前記電子ズーム倍率との組み合わせにより得られる混合ズーム倍率の変更を指示する混合ズーム倍率変更指示手段と、
この混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示に応じ、混合ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い第２の倍率間隔で制御する混合ズーム制御手段と
を備え、
前記混合ズーム制御手段は、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が所定倍率以上となる第１のポイントで行われたとき、前記光学ズーム倍率を増加させるとともに前記電子ズーム倍率を徐々に減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させる第１のズーム変更手段を含む
ことを特徴とするズーム装置。
前記混合ズーム制御手段は、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、前記電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が前記所定倍率以上とならない第２のポイントで行われたとき、前記電子ズーム倍率のみを増加させる第２のズーム変更手段を含むことを特徴とする請求項１記載のズーム装置。
前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示のあったときの操作形態を判別する操作形態判別手段を備え、
前記混合ズーム制御手段は、前記電子ズームが一倍である第３のポイントで行われたとき、前記操作形態判別手段により判別された操作形態が第１の操作形態である場合、前記光学ズーム倍率のみを増加させる第３のズーム変更手段を含む
ことを特徴とする請求項１又は２記載のズーム装置。
前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示のあったときの操作形態を判別する操作形態判別手段を備え、
前記第２のズーム変更手段は、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、前記第２のポイントで行われたとき、前記操作形態判別手段により判別された操作形態が前記第１の操作形態とは異なる第２の操作形態である場合に、前記電子ズーム倍率のみを増加させる
ことを特徴とする請求項２記載のズーム装置。
前記第１のズーム変更手段は、前記第１のポイントで前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の増加方向の変更指示が行われる毎に前記電子ズーム倍率を減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させることを特徴とする請求項１記載のズーム装置。
前記第１のポイントでの前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の増加方向の変更指示に応じた前記第１のズーム変更手段による前記光学ズーム倍率の増加に伴う前記光学ズーム制御手段による光学ズーム倍率の所定のズーム倍率への制御中に、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更中止になったとき、前記光学ズーム制御手段による光学ズーム倍率の変化とは逆の倍率に前記電子ズーム倍率を自動的に減少させることによって、前記変更中止になったときの混合ズーム倍率を一定に維持する第４のズーム変更手段を備えたことを特徴とする請求項１又は５記載のズーム装置。
前記混合ズーム制御手段は、前記混合ズーム倍率の制御に伴う前記電子ズーム倍率の変更時における変更幅を前記光学ズーム倍率に基づき制御する変更幅制御手段を含むことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載のズーム装置。
光学ズーム機能による光学ズーム倍率と電子ズーム機能による電子ズーム倍率との組み合わせにより得られる混合ズーム倍率を、変更指示に応じ、光学ズーム倍率の制御単位である第１の倍率間隔よりも狭い第２の倍率間隔で制御するズーム制御方法であって、
前記変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が前記所定倍率以上となる第１のポイントで前記混合ズーム倍率の増加方向の変更指示が行われたとき、光学ズーム倍率を増加させるとともに電子ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い所定の倍率間隔で徐々に減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させる工程を含むことを特徴とするズーム制御方法。
コンピュータを、
光学ズーム機能による光学ズーム倍率を第１の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する光学ズーム制御手段と、
電子ズーム機能による電子ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い所定の倍率間隔で所定のズーム倍率に制御する電子ズーム設定手段と、
前記光学ズーム倍率と前記電子ズーム倍率との組み合わせにより得られる混合ズーム倍率の変更を指示する混合ズーム倍率変更指示手段と、
この混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示に応じ、混合ズーム倍率を前記第１の倍率間隔よりも狭い第２の倍率間隔で制御する手段であって、前記混合ズーム倍率変更指示手段による混合ズーム倍率の変更指示が混合ズーム倍率の増加方向の変更指示であるとともに、電子ズーム倍率を前記所定の倍率間隔で増加させた場合の電子ズーム倍率が前記所定倍率以上となる第１のポイントで前記混合ズーム倍率の増加方向の変更指示が行われたとき、前記光学ズーム倍率を増加させるとともに前記電子ズーム倍率を徐々に減少させることによって、混合ズーム倍率を第２の倍率間隔で徐々に変化させる第１のズーム変更手段を含む混合ズーム制御手段と
して機能させるためのズーム制御プログラム。