JP4873762B2

JP4873762B2 - 撮像装置及び撮像装置の制御方法

Info

Publication number: JP4873762B2
Application number: JP2010087509A
Authority: JP
Inventors: 庸介森本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-04-06
Filing date: 2010-04-06
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2030-04-06
Also published as: JP2011223140A; US8526804B2; US20110243538A1

Description

本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。

近年、撮像素子から出力された撮影信号に含まれる画像から、人物の顔など特定の被写体を検出し、検出した被写体に対してオートフォーカスや自動露出調整を行う機能を搭載したデジタルカメラやデジタルビデオカメラが提案されている。また、下記の特許文献１は、撮像装置と被写体との距離が変化した場合に、検出した被写体画像の大きさが所定の参照値とほぼ等しくなるように自動的にズーム制御を行う、自動ズーム機能を備えた撮像装置を提案している。この撮像装置は、ズームボタンの入力により自動ズーム動作を開始し、動作開始時における被写体画像の大きさを基準の大きさとして記憶する。そして、この撮像装置は、自動ズーム動作中に、検出した被写体画像の大きさと上記基準の大きさとを逐次比較することによって、自動的にズーム制御を行う。すなわち、この撮像装置は、自動ズーム動作を開始すると、それ以降は被写体画像の大きさがほぼ一定となるように、ズームを望遠又は広角側に連続的に変化させる。

特開平９−１４９３１１号公報

一般に、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置の光学ズーム倍率は、数倍から十数倍程度のものが多い。撮像装置が撮影画像を電子的に拡大する電子ズーム機能を備えている場合もあるが、画像拡大により画質が劣化することから、実用的な倍率は制限される。このように、撮像装置のズーム倍率に限界があるので、以下のような問題が生じる。

動作開始時における被写体画像のサイズを基準サイズとし、自動ズーム動作中に、検出した被写体画像のサイズと上記基準サイズとを逐次比較することによって、自動的にズーム制御を行う撮像装置では、次の問題がある。被写体画像のサイズを上記基準サイズと等しくするために必要なズーム倍率が、撮像装置のズーム倍率範囲を超えてしまう場合、被写体画像のサイズを基準サイズに維持することができない状態となる。その状態で撮影を継続した後に被写体との距離が変わると、撮像装置の自動ズーム動作が不自然になってしまう。

例えば、自動ズーム動作開始時に被写体となる人物までの距離が近く、従ってアップショットで自動ズーム動作を開始したとする。その後、撮像装置から被写体までの距離が離れると、撮像装置がズームを望遠側に制御して被写体画像のサイズを維持しようとするが、ズームが望遠端に達するとそれ以上は大きさを維持できないので、被写体画像の大きさが小さくなる。ここで、被写体画像のサイズが小さくなった状態を維持したまま撮影者が撮影をし続けると、撮影者は小さくなった被写体画像のサイズに目が慣れてくる。その後、被写体が撮像装置に近づいたり、撮影者が別の被写体にカメラを向けたりする場合がある。このような場合には、撮像装置は、自動ズーム制御により被写体画像のサイズをアップショットになるように制御する。その結果、被写体画像のサイズが急に大きくなり、自動ズーム動作が不自然な動作となってしまう。同様の問題は、ズームが広角端に達した場合にも生じる。

撮像装置がスチルカメラであって、静止画を撮影する際の画角合わせの用途として自動ズーム機能を用いる場合であれば、上記のような不自然な自動ズーム動作はある程度許容できる。しかし、撮影者がビデオカメラ等で動画を撮影する場合には、自動ズーム動作中の撮影画像が動画として記録されるので、自動ズーム動作中のズームの動きや被写体のサイズ変化が自然で違和感がないことが必要である。つまり、自動ズーム動作の不自然さは、動画撮影を行うビデオカメラのような撮像装置において、より重大な問題となる。なお近年は、デジタルスチルカメラにも動画撮影機能を備えたものが多くなってきており、このような撮像装置においても同様の問題が生じる。

また、ズームの倍率限界によって被写体画像のサイズを維持できなくなった場合、撮像装置が、液晶パネルなどの表示画面上にユーザへの警告を表示することが考えられるが、警告表示状態が長時間続くとユーザが煩わしさを感じてしまうという問題がある。ここで、ユーザの煩わしさを低減するために、撮像装置が、警告表示を一定時間後に停止するようにすることが考えられるが、ズームが倍率限界に達して被写体画像のサイズが維持できなくなっていることがユーザに分からなくなってしまう。

本発明は、上記の問題の少なくとも一つを解決するためになされたものである。本発明は、自動ズーム動作中にズームの倍率限界に達した場合における自動ズームの不自然な動作を抑え、自然な自動ズーム動作を実現する撮像装置及び撮像装置の制御方法の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の撮像装置は、ズームレンズを含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された画像信号に基づいて、撮像画面内の被写体を検出する被写体検出手段と、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得手段と、前記被写体の基準サイズを設定する基準サイズ設定手段と、前記被写体サイズ取得手段により取得された被写体のサイズが前記設定された基準サイズに一致するように前記ズームレンズを駆動して変倍動作させる自動ズーム動作を実行する制御手段とを備える。前記基準サイズ設定手段は、前記取得された被写体のサイズと前記設定された基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、前記ズームレンズの位置が広角端又は望遠端に達している場合に、前記被写体のサイズで前記基準サイズを更新する。

本実施形態の撮像装置は、オートズーム動作中にズームレンズがズームの倍率限界の端に達し、検出された被写体のサイズがオートズームの基準となる被写体の基準サイズと異なっている場合に、被写体の基準サイズを上記検出された被写体のサイズに変更する。これにより、撮像装置が、その後撮像装置から被写体までの距離が近づいても被写体のサイズを維持したオートズーム動作を行う。従って、撮像装置がズームの倍率限界に達した場合の不自然な動作を抑え、自然なオートズーム動作を実現することができる。

実施例１の撮像装置の構成例を示す図である。自動ズーム制御処理フローの例を示す図である。基準サイズ変更処理を説明するフローチャートである。モニタ装置の表示状態の例を示す図である。基準サイズ変更処理を説明するフローチャートである。

図１は、本発明の実施例１の撮像装置の構成例を示す図である。この例では、撮像装置は、ビデオカメラである。もちろん、本発明は、デジタルスチルカメラ等の他の撮像装置にも適用することができる。図１に示す撮像装置は、光軸方向に第１固定レンズ１０１、変倍（ズーム）レンズ１０２、絞り１０３、第２固定レンズ１０４、フォーカスコンペンセータレンズ（以下、フォーカスレンズという）１０５が順次配置され、これらによって撮像光学系が構成される。ズームレンズ１０２は光軸方向に移動して変倍を行う。また、フォーカスレンズ１０５は変倍に伴う焦点面の移動を補正する機能とフォーカシングの機能とを兼ね備えている。１０６は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子である。ＣＣＤは、ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅの略語である。また、ＣＭＯＳは、ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒの略語である。

撮像素子１０６は、撮像光学系により形成された光学像を撮像、つまり電気信号（画像信号）に変換して、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７に出力する。すなわち、撮像素子１０６は、ズームレンズを含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段として機能する。ＣＤＳは、ＣｏｒｒｅｌｌａｔｅｄＤｏｕｂｌｅＳａｍｐｌｉｎｇの略語である。ＡＧＣは、ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌの略語である。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７は、撮像素子１０６の出力をサンプリングし、ゲイン調整する。カメラ信号処理回路１０８は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７からの出力信号に対して各種の画像処理を施し、映像信号を生成する。モニタ装置１０９はカメラ信号処理回路１０８からの映像信号を表示する。表示された映像信号は、撮影者が画像をモニタするために用いられる。また、モニタ装置１０９は、カメラの状態表示や各種の警告表示等を行う。モニタ装置１０９は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有する。

ズーム駆動源１１０及びフォーカシング駆動源１１１は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータ及びボイスコイルモータ等のアクチュエータを備える。ズーム駆動源１１０は、カメラマイコン１１４からの指示に従って、ズームレンズ１０２を移動制御する。フォーカシング駆動源１１１は、カメラマイコン１１４からの指示に従って、フォーカスレンズ１０５を移動制御する。具体的には、ズーム駆動源１１０及びフォーカシング駆動源１１１は、カメラマイコン１１４が算出する駆動量、駆動方向、駆動速度に応じて制御される。

被写体検出処理部１１２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０７が出力した画像信号に公知の被写体検出処理を施して撮影画面内の被写体領域を特定し、被写体（画像）の位置や大きさ、面積などの特徴量を被写体のサイズとして取得する（被写体検出処理を実行する）。そして、被写体検出処理部１１２は、取得した被写体のサイズをカメラマイコン１１４に送信する。すなわち、被写体検出処理部１１２は、撮像手段から出力された画像信号に基づいて、撮像画面内の被写体を検出する被写体検出手段として機能する。一般に、被写体検出処理としては、特に撮影画面内の人物の顔領域を検出する技術が提案されている。被写体検出処理部１１２は、例えば以下の（１）又は（２）に示す方法を用いて、被写体検出処理を実行する。
（１）画像データで表される各画素の階調色から、肌色領域を抽出し、予め用意する顔の輪郭プレートとのマッチング度で顔を検出する方法
（２）周知のパターン認識技術を用いて、目、鼻、口等の顔の特徴点を抽出することで顔検出を行う方法

なお、被写体検出処理部１１２が、上記（１）、（２）で記述した方法以外の方法を用いて被写体検出処理を実行するようにしてもよい。また、被写体検出処理部１１２が検出する被写体は、人物の顔に限定されない。また、撮像措置が、撮影者が被写体を指定するための、図示しない被写体指定手段を備えるようにしてもよい。そして、被写体検出処理部１１２が、被写体指定手段が指定した被写体の画像信号の輝度情報や色情報に基づいて、公知のパターンマッチング技術などを用いて被写体領域を特定するようにしてもよい。記録装置１１３は、カメラ信号処理回路１０８の出力信号を磁気テープ、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどの記録媒体に記録する。

カメラマイコン１１４は、撮像装置全体の動作を制御する。カメラマイコン１１４は、被写体検出処理部１１２により検出された被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得手段として機能する。また、カメラマイコン１１４は、被写体の基準サイズＳ０を設定する基準サイズ設定手段として機能する。被写体の基準サイズＳ０は、自動ズーム制御対象となる被写体の基準となるサイズである。また、カメラマイコン１１４は、被写体検出処理部１１２により取得された被写体のサイズが上記設定された基準サイズＳ０に一致するようにズームレンズ１０２を駆動して変倍動作させる自動ズーム動作を実行する制御手段として機能する。また、カメラマイコン１１４は、上記取得された被写体のサイズと上記設定された基準サイズＳ０との差が所定の閾値を超えており、かつ、ズームレンズ１０２の位置が広角端又は望遠端に達している場合に、上記被写体のサイズで基準サイズＳ０を更新する。

オートズームスイッチ１１５は、撮影者の操作に応じて、自動ズーム動作の開始又は終了を指示する制御情報を入力する。撮影者がオートズームスイッチ１１５をＯＮする操作を行うと、オートズームスイッチ１１５は、自動ズーム動作の開始を指示する制御情報を入力する。撮影者がオートズームスイッチ１１５をＯＦＦする操作を行うと、オートズームスイッチ１１５は、自動ズーム動作の終了を指示する制御情報を入力する。カメラマイコン１１４は、オートズームスイッチ１１５が入力した制御情報に従って、自動ズーム動作を開始し、又は終了する。メモリ１１６は、カメラマイコン１１４が実行する処理に対応するプログラムやデータを記憶する。このプログラムは、本実施形態の撮像装置の制御方法を実現するコンピュータプログラムである。メモリ１１６には、被写体の基準サイズも記憶される。メモリ１１６は、ＤＲＡＭやフラッシュＲＯＭ等を備える。ＤＲＡＭは、ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙの略語である。ＲＯＭは、ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙの略語である。

なお、本実施例の撮像装置は、自動ズーム制御の実現方法として、ズームレンズ１０２を駆動する光学的なズーム制御方法を用いるが、撮影画像を電子的に拡大する電子的なズーム制御方法を用いてもよい。また、撮像装置が、光学的なズーム制御方法と電子的なズーム制御方法とを組み合わせて用いて、自動ズーム制御を実行するようにしてもよい。

図２は、実施例１の撮像装置が実行する自動ズーム制御処理フローの例を示す図である。まず、カメラマイコン１１４が、被写体検出処理部１１２から被写体のサイズＳを取得する（ステップＳ１）。次に、カメラマイコン１１４が、現在オートズーム（自動ズーム）動作中であるかを判断する（ステップＳ２）。カメラマイコン１１４がオートズーム動作中でないと判断した場合は、ステップＳ１２に進む。続いて、カメラマイコン１１４が、オートズームスイッチ１１５がＯＮされたかを判断する（ステップＳ１２）。オートズームスイッチ１１５がＯＮされなかった場合は、カメラマイコン１１４が、通常のカメラ制御処理を実行し（ステップＳ１４）、ステップＳ１に戻る。オートズームスイッチ１１５がＯＮされた場合は、カメラマイコン１１４が、現在の被写体のサイズＳを被写体の基準サイズＳ０としてメモリ１１６に記憶し（ステップＳ１３）、ステップＳ４に進む。

上記ステップＳ２において、カメラマイコン１１４がオートズーム動作中であると判断した場合は、カメラマイコン１１４が、オートズームスイッチ１１５がＯＦＦされたかを判断する（ステップＳ３）。オートズームスイッチ１１５がＯＦＦされた場合は、カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１を０で初期化して（ステップＳ１５）、ステップＳ１４に進む。すなわち、カメラマイコン１１４が、通常のカメラ制御を実行する。カウント値ＣＮＴ１は、ズームレンズ１０２がズームの倍率限界の端に達して、被写体の大きさを基準サイズＳ０に維持できない状態の継続時間を示す変数である。

オートズームスイッチ１１５がＯＦＦされなかった場合は、現在の被写体のサイズＳと、基準サイズＳ０との差の絶対値を、変数ＤＩＦＦに格納する（ステップＳ４）。続いて、カメラマイコン１１４が、ＤＩＦＦが所定の閾値ＴＨ１より大きいかを判断する（ステップＳ５）。閾値ＴＨ１は、被写体検出処理部１１２の検出誤差などにより被写体のサイズＳが微小に変動した場合などに、自動制御動作においてズームが細かく動きつづけてしまうなどの問題が生じることを防ぐために、カメラマイコン１１４が設定する閾値である。閾値ＴＨ１としては、固定の値のほか、例えば、被写体のサイズＳに対する所定の割合（例えば、１０％）として定義することもできる。また、カメラマイコン１１４が、設定する閾値ＴＨ１をズームの倍率等によって変化させるようにしてもよい。

ＤＩＦＦが閾値ＴＨ１より大きくない場合は、カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１を０で初期化する（ステップＳ１６）。そして、カメラマイコン１１４が、ズーム駆動を停止して（ステップＳ１８）、ステップＳ１に戻る。一方、ＤＩＦＦが閾値ＴＨ１より大きい場合は、カメラマイコン１１４が、現在のズームレンズ１０２の位置を取得する（ステップＳ６）。カメラマイコン１１４は、例えば、撮像装置が備える位置センサ（図示を省略）によるズームレンズ１０２の位置の検出結果から現在のズームレンズ１０２の位置を取得する。ズーム駆動源１１０がステッピングモータの場合には、カメラマイコン１１４が、モータの駆動パルスカウント値に基づいてズームレンズ１０２の位置を求めるようにしてもよい。

次に、カメラマイコン１１４が、取得したズームレンズ１０２の位置が、ズームの倍率限界の端、すなわち広角端または望遠端であるかを判断する（ステップＳ７）。ズームレンズ１０２の位置がズームの倍率限界の端である場合は、カメラマイコン１１４が、基準サイズ変更処理を実行し（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。ズームレンズ１０２の位置がズームの倍率限界の端でない場合は、カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１を０で初期化する（ステップＳ８）。続いて、カメラマイコン１１４が、現在の被写体のサイズＳが基準サイズＳ０より大きいかを判断する（ステップＳ９）。被写体のサイズＳが基準サイズＳ０より大きい場合は、カメラマイコン１１４が、ズームレンズ１０２を広角側に駆動し（ステップＳ１０）、ステップＳ１に戻る。ズームレンズ１０２の広角側への駆動により、被写体画像の大きさを小さくし、被写体のサイズＳが基準サイズＳ０に近づくように自動ズーム制御することができる。

被写体のサイズＳが基準サイズＳ０より小さい場合は、カメラマイコン１１４が、ズームレンズ１０２を望遠側に駆動し（ステップＳ１１）、ステップＳ１に戻る。ズームレンズ１０２の望遠側への駆動により、被写体画像の大きさを大きくし、被写体のサイズＳが基準サイズＳ０に近づくように自動制御することができる。

図３は、図２のステップＳ１７における基準サイズ変更処理を説明するフローチャートである。まず、カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１が閾値ＴＨ２より大きいかを判断する（ステップＳ１７１）。閾値ＴＨ２は、例えば１０秒や１分といった固定値であってもよく、また、撮影者が任意に設定できる値であってもよい。また、撮像装置が、撮影者の癖や好みを学習するプログラムを備えるようにし、撮像装置が、このプログラムの実行結果に応じて閾値ＴＨ２を決定するようにしてもよい。

カウント値ＣＮＴ１が閾値ＴＨ２より小さい場合は、カメラマイコン１１４が、モニタ装置１０９を介して、撮影者への警告表示を行う（ステップＳ１７４）。この警告表示により、撮影者に、ズームレンズ１０２がズームの倍率限界の端に達していて、被写体のサイズが基準サイズＳ０に維持できないことが通知される。すなわち、モニタ装置１０９は、被写体のサイズと基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、（図２のＳ４でＹｅｓ）、ズームレンズ１０２の位置が広角端又は望遠端に達している場合に（Ｓ７でＹｅｓ）、警告表示を行う表示手段として機能する。続いて、カメラマイコン１１４がカウント値ＣＮＴ１をインクリメントして（ステップＳ１７５）、処理を終了する。

一方、カウント値ＣＮＴ１が閾値ＴＨ２より大きい場合、すなわち、ズームレンズが倍率限界の端に達している状態の継続時間が閾値ＴＨ２以上である場合は、ステップＳ１７２に進む。ステップＳ１７２において、カメラマイコン１１４が、現在の被写体のサイズＳを、基準サイズＳ０としてメモリ１１６に記憶する（ステップＳ１７２）。これにより、基準サイズＳ０が被写体のサイズＳで更新される。続いて、カメラマイコン１１４が、モニタ装置１０９を介して表示していた撮影者への警告表示を停止して（ステップＳ１７３）、処理を終了する。すなわち、モニタ装置１０９は、カメラマイコン１１４が基準サイズＳ０を更新した場合に、警告表示を停止する。

図４は、モニタ装置の表示状態の例を示す図である。図４（Ａ）は、撮像装置がオートズーム動作中におけるモニタ装置１０９による表示例を示す。この例におけるオートズーム動作の対象となる被写体４０１は、人物の顔であるものとする。モニタ装置１０９は、前述した図２のステップＳ１において被写体のサイズＳが取得されると、図４（Ａ）に示すように、撮影画面上の被写体４０１の位置に被写体枠４０２を重畳して表示する。これにより、現在検出対象となっている被写体やその大きさが撮影者に通知される。撮影者がオートズームスイッチ１１５を押下すると、カメラマイコン１１４が、オートズームスイッチ１１５の押下時における被写体４０１のサイズを基準サイズＳ０として記憶し（図２のステップＳ１３を参照）、オートズーム動作を開始する。

オートズーム動作中は、モニタ装置１０９は、撮影者にオートズーム中であることを通知するため、オートズーム動作中表示４０３を表示する。また、モニタ装置１０９は、ズームインジケータ４０４を表示する。ズームインジケータ４０４は、ズームレンズ１０２の位置と移動方向（望遠（Ｔ）側の方向又は広角（Ｗ）側の方向）を示す。図４（Ａ）に示す例では、ズームインジケータ４０４中の三角マークがズームレンズ１０２の位置を示し、三角マークが向いている方向がズームレンズ１０２の移動方向を示す。この例では、被写体が遠ざかって（小さくなって）いくのに対応して、撮像装置がズームレンズ１０２を望遠側に駆動している状態を示している。従って、三角マークは望遠（Ｔ）側を向いている。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す状態から被写体が遠ざかって、ズームレンズ１０２が望遠端に達した状態の例を示す。ズームインジケータ４０４中の四角マークは、ズームレンズ１０２が停止していることを示す。この例では、ズームレンズ１０２が望遠端で停止していることを示すため、四角マークは望遠（Ｔ）端に接している。ただし、この段階ではまだ被写体のサイズを基準サイズ（図４（Ａ）での被写体４０１の大きさ）に維持できているので、警告表示は行っていない。図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）に示す状態から被写体がさらに遠ざかって、撮影画像上の被写体４０１の大きさを基準サイズに維持できなくなった状態を示す。この状態では、モニタ装置１０９は、撮影者への警告表示として、被写体枠４０２を点滅表示する。警告表示の形態としては被写体枠の点滅表示に限定されるものではない。モニタ装置１０９が、被写体枠の形状や色を変更したり、文字やアイコンによる警告表示を行ったりしてもよい。なお、モニタ装置１０９が、音声を出力することによって撮影者への警告を行ってもよい。

図４（Ｄ）は、図４（Ｃ）に示す状態が所定時間継続し、オートズーム動作の基準サイズを変更したとき（図３のステップＳ１７２を参照）の状態を示す。カメラマイコン１１４は、基準サイズを変更する際に警告表示を停止するので（図３のステップＳ１７３を参照）、図４（Ｄ）に示すように、モニタ装置１０９は、被写体枠４０２を点滅表示しない。図４（Ｄ）に示す例では、モニタ装置１０９は、基準サイズを変更したことを撮影者に通知しないが、モニタ装置１０９が、基準サイズを変更したことを、被写体枠の形状、色、表示形態等を変更して通知してもよい。また、モニタ装置１０９が、基準サイズを変更したことを、文字やアイコンによって通知してもよい。

上述した実施例１の撮像装置は、被写体のサイズと基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、ズームレンズ１０２の位置が広角端又は望遠端に達している状態の継続時間が所定の閾値を超えている場合に、現在の被写体のサイズで基準サイズを更新する。これにより、基準サイズの更新に撮像装置から被写体までの距離が近づいた場合でも、撮像装置が、被写体のサイズを維持したオートズーム動作を行うので、撮像装置がズームの倍率限界に達した状態が継続した場合の不自然な動作を抑えることができる。従って、自然なオートズーム動作を実現することができる。また、この撮像装置は、基準サイズの更新後に警告表示を停止する。従って、警告表示状態が長時間続くことを防ぎ、ユーザの煩わしさを低減することができる。

次に、本発明の実施例２の撮像装置について説明する。実施例２の撮像装置は、図１に示す実施例１の撮像装置と同様の構成を有する。また、実施例２の撮像装置が実行する自動ズーム制御処理は、基準サイズ変更処理以外の処理については、図２を参照して説明した実施例１の撮像装置が実行する自動ズーム制御処理と同様である。但し、後述するように、実施例２においては、カウント値ＣＮＴ１の意味が、実施例１におけるカウント値ＣＮＴ１の意味と異なる。

図５は、実施例２の撮像装置が実行する基準サイズ変更処理を説明するフローチャートである。まず、カメラマイコン１１４が、配列Ｓｈ［ｉ］（ｉ＝０〜（Ｎ−１））に格納されたデータを、１項ずつ順次ずらして再格納する（ステップＳ２０１）。配列Ｓｈ［ｉ］には、過去の被写体のサイズＳのデータ（履歴データ）が格納される。つまり、配列Ｓｈ［ｉ］に格納されたデータは、被写体のサイズの履歴情報である。配列データ数Ｎは、基準サイズを変更するか否かを判断するために用いる履歴データの数に関する閾値である。Ｎを小さくすると頻繁に基準サイズが変更され、Ｎを大きくすると基準サイズの変更が行われにくくなる。Ｎは、例えば１０秒や１分といった固定値であってもよく、また、撮影者が好みに応じてＮを設定できるようにしてもよい。また、撮像装置が、撮影者の癖や好みを学習するプログラムの実行結果に応じてＮを決定するようにしてもよい。

次に、カメラマイコン１１４が、Ｓｈ［０］に被写体のサイズＳを格納する（ステップＳ２０２）。上記ステップＳ２０１において、Ｓｈ［０］に格納されていたデータはＳｈ［１］に移動している。従って、ステップＳ２０２において、Ｓｈ［０］に被写体のサイズＳを格納することができる。カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１がＮより小さいかを判断する（ステップＳ２０３）。実施例２におけるカウント値ＣＮＴ１は、被写体のサイズを基準サイズに維持できない状態で、配列Ｓｈ［ｉ］に被写体のサイズの履歴データを格納した回数を示す変数である。このカウント値ＣＮＴ１は、オートズーム動作中でない場合、被写体のサイズを基準サイズに維持できている場合、又はズームレンズが倍率限界の端に達していない場合は、それぞれ、図２のステップＳ１５、Ｓ１６、又はＳ８において０に初期化されている。

カウント値ＣＮＴ１がＮより小さい場合は、カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１をインクリメントする（ステップＳ２１１）。そして、モニタ装置１０９が、撮影者に対する警告表示を行い（ステップＳ２１２）、処理を終了する。カウント値ＣＮＴ１がＮより大きい場合は、基準サイズを変更するかどうかを判断するために十分な数の履歴データが存在する。従って、この場合には、カメラマイコン１１４が、変数Ｓｍａｘに、Ｓｈ［ｉ］に格納されている過去Ｎ回分の被写体のサイズのうちの最大値を格納する（ステップＳ２０４）。続いて、カメラマイコン１１４が、変数Ｓｍｉｎに、Ｓｈ［ｉ］に格納されている過去Ｎ回分の被写体のサイズのうちの最小値を格納する（ステップＳ２０５）。

次に、カメラマイコン１１４が、ＳｍａｘとＳｍｉｎとの差が閾値ＴＨ４以下であるかを判断する（ステップＳ２０６）。ＳｍａｘとＳｍｉｎの差は、被写体のサイズを基準サイズに維持できない状態における、履歴データＮ個分に相当する継続時間中の被写体のサイズの最大変動量に対応する。ＳｍａｘとＳｍｉｎの差が閾値ＴＨ４以下であるということは、被写体のサイズを基準サイズに維持できない状態の継続時間中において、被写体のサイズの変化が少なく、安定していることを示す。なお、閾値ＴＨ４は、例えば、図２のステップＳ５において用いる閾値ＴＨ１に基づいて算出され、設定される。閾値ＴＨ４が、固定の値でもよく、被写体のサイズに対する所定の割合として定義してもよい。閾値ＴＨ４が、ズームの倍率等によって変化するものであってもよい。

ＳｍａｘとＳｍｉｎとの差が閾値ＴＨ４より大きい場合は、被写体のサイズの変化が大きく、被写体のサイズが安定していない。従って、この場合は、ステップＳ２１２に進んで、モニタ装置１０９が撮影者への警告表示を行う。一方、ＳｍａｘとＳｍｉｎとの差が閾値ＴＨ４より小さい場合、カメラマイコン１１４が、被写体のサイズが安定していると判断して、以下のようにして基準サイズを更新する。すなわち、カメラマイコン１１４が、Ｓｈ［ｉ］に格納されている過去Ｎ回分のデータの平均値を求め、変数Ｓｍｅａｎに格納する（ステップＳ２０７）。そして、カメラマイコン１１４が、変数Ｓｍｅａｎに格納された値を、新たな基準サイズＳ０としてメモリ１１６に記憶する（ステップＳ２０８）。次に、カメラマイコン１１４が、モニタ装置１０９に表示していた撮影者への警告表示を停止する（ステップＳ２０９）。そして、カメラマイコン１１４が、カウント値ＣＮＴ１を０で初期化し（ステップＳ２１０）、処理を終了する。

上述した実施例２の撮像装置は、取得された被写体のサイズと基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、ズームレンズ１０２の位置が広角端又は望遠端に達している場合に以下の処理を実行する。この撮像装置は、取得された被写体のサイズの履歴情報に基づいて、被写体のサイズの変動量が所定の閾値以内であるかを判断し、被写体のサイズの変動量が所定の閾値以内である場合に、被写体のサイズの平均値で基準サイズを更新する。これにより、撮像装置がズームの倍率限界に達した状態が継続した場合の不自然な動作を抑え、自然なオートズーム動作を実現することができる。また、この撮像装置は、被写体のサイズが安定している状態で基準サイズを変更するようにしているので、被写体のサイズが安定しない間に、被写体のサイズが撮影者が意図しない被写体サイズに変更されてしまうことを防止することができる。その結果、より自然なオートズーム動作を実現できる。

１０２ズームレンズ
１０６撮像素子
１０８カメラ信号処理回路
１０９モニタ装置
１１２被写体検出処理部
１１４カメラマイコン
１１５オートズームスイッチ
１１６メモリ

Claims

ズームレンズを含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された画像信号に基づいて、撮像画面内の被写体を検出する被写体検出手段と、
前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得手段と、
前記被写体の基準サイズを設定する基準サイズ設定手段と、
前記被写体サイズ取得手段により取得された被写体のサイズが前記設定された基準サイズに一致するように前記ズームレンズを駆動して変倍動作させる自動ズーム動作を実行する制御手段とを備え、
前記基準サイズ設定手段は、前記取得された被写体のサイズと前記設定された基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、前記ズームレンズの位置が広角端又は望遠端に達している場合に、前記被写体のサイズで前記基準サイズを更新する
ことを特徴とする撮像装置。
前記基準サイズ設定手段は、前記取得された被写体のサイズと前記設定された基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、前記ズームレンズの位置が広角端又は望遠端に達している状態の継続時間が所定の閾値を超えている場合に、現在の被写体のサイズで前記基準サイズを更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記基準サイズ設定手段は、前記取得された被写体のサイズと前記設定された基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、前記ズームレンズの位置が広角端又は望遠端に達している場合に、前記取得された被写体のサイズの履歴情報に基づいて、前記被写体のサイズの変動量が所定の閾値以内であるかを判断し、前記被写体のサイズの変動量が所定の閾値以内である場合に、前記被写体のサイズの平均値で前記基準サイズを更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記取得された被写体のサイズと前記設定された基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、前記ズームレンズの位置が広角端又は望遠端に達している場合に、警告表示を行う表示手段を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記表示手段は、前記基準サイズ設定手段が前記基準サイズを更新した場合に、前記警告表示を停止する
ことを特徴とする、請求項４に記載の撮像装置。
ズームレンズを含む撮像光学系により形成された被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像工程と、
前記撮像工程により出力された画像信号に基づいて、撮像画面内の被写体を検出する被写体検出工程と、
前記被写体検出工程により検出された被写体のサイズを取得する被写体サイズ取得工程と、
前記被写体の基準サイズを設定する基準サイズ設定工程と、
前記被写体サイズ取得工程により取得された被写体のサイズが前記設定された基準サイズに一致するように前記ズームレンズを駆動して変倍動作させる自動ズーム動作を実行する制御工程とを有し、
前記基準サイズ設定工程は、前記取得された被写体のサイズと前記設定された基準サイズとの差が所定の閾値を超えており、かつ、前記ズームレンズの位置が広角端又は望遠端に達している場合に、前記被写体のサイズで前記基準サイズを更新する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。