JP5539045B2

JP5539045B2 - 撮像装置およびその制御方法、記憶媒体

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Publication number: JP5539045B2
Application number: JP2010132958A
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Inventors: 大介石川
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Description

本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に関し、特に被写体の大きさを自動的に一定に維持できるオートズーム機能を有する撮像装置に関する。

撮像装置を任意の被写体に向けると、その被写体距離に応じて予め設定された像倍率が得られるように自動的にズーミングが行われる、いわゆるオートズーム機能がある。例えば、撮影により得られる画像中において抽出された人物の顔の面積を基準面積と比較し、該顔の面積が常に基準面積に一致する大きさとなるように自動的にズーミングを行うカメラが特許文献１にて開示されている。

また、人物を撮影する場合において、撮影により得られる画像の中から人物の顔を検出し、検出された顔を含む焦点検出エリアを表示して、この焦点検出エリアに対してオートフォーカスを行う撮像装置が特許文献２にて開示されている。この撮像装置によれば、撮影により得られる画像の全体から人物の顔を検出することで、画像内の人物の位置や範囲（大きさ）に関わらず、該顔に対して良好なオートフォーカス動作を行うことができる。

特開平０６−１５３０４７号公報特開２００３−１０７３３５号公報

しかしながら、検出された顔に対してオートズームを行う場合に、顔の検出位置が画像（撮影範囲）の中心から離れるほど、該顔が画像の外に消失してしまう可能性が高くなる。例えば、図８（ａ）に示すように被写体４０３が画像４０１の中心よりも外側に位置する場合を考える（４０２は被写体４０３の顔を含む領域を表示する顔枠である）。この場合に、図８（ｂ）に示すようにテレ方向のズーミングを行うと、被写体４０３は大きくなりながら画像４０１の外側に向かって移動する。そして、図８（ｃ）のようにさらにテレ方向へのズーミングを続けると、最終的には被写体４０３が画像４０１の外に飛び出してしまう。この状態では、画像から被写体を認識することが難しくなったり顔枠４０２が消失したりする。

撮影者のカメラワークによって被写体を画像の中心に位置させることは可能であるが、特にオートズーム中のズーム速度が速い場合には、短時間のうちに被写体が画像内から消失してしまう頻度が多くなる。

このように、オートズーム機能を有効にしても、画像内から被写体がすぐに消失してしまうような場合、ズーミングの実行と停止を繰り返してしまったり、顔が画像内から消失してしまっているのにさらにズーミングを行ってしまったりする。

本発明は、オートズーム機能によって被写体が画像内から消失しにくくすることができるようにした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、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、前記画像内での前記特定被写体の位置を検出する位置検出手段とを有し、前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記位置検出手段により検出された前記特定被写体の位置が第１の位置であるときに、前記第１の位置よりも前記画像の中心に近い第２の位置であるときに比べて動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、前記画像における特定被写体の大きさを検出する大きさ検出手段と、前記特定被写体の大きさの目標値を記憶する記憶手段と、ズーム動作を、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくように自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記大きさ検出手段により検出された前記特定被写体の大きさが第１の大きさであるときに、前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさであるときに比べてズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、前記画像内での前記特定被写体の位置を検出する位置検出手段とを有し、前記制御手段は、前記オートズーム制御がユーザの操作により許可された状態において、前記位置検出手段により検出された前記特定被写体の位置が第１の位置であるときに、前記第１の位置よりも前記画像の中心に近い第２の位置であるときに比べて動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、前記画像における特定被写体の大きさを検出する大きさ検出手段と、前記特定被写体の大きさの目標値を記憶する記憶手段と、ズーム動作を、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくように自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記オートズーム制御がユーザの操作により許可された状態において、前記大きさ検出手段により検出された前記特定被写体の大きさが第１の大きさであるときに、前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさであるときに比べてズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記オートズーム制御がユーザの操作により許可された状態において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御ステップと、前記画像内での前記特定被写体の位置を検出する位置検出ステップとを有し、前記制御ステップでは、前記オートズーム制御において、前記位置検出ステップにて検出された前記特定被写体の位置が第１の位置であるときに、前記第１の位置よりも前記画像の中心に近い第２の位置であるときに比べて動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記画像における特定被写体の大きさを検出する大きさ検出ステップと、前記特定被写体の大きさの目標値を記憶手段に記憶する記憶ステップと、ズーム動作を、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくように自動で行わせるオートズーム制御を行う制御ステップと、を有し、前記制御ステップでは、前記オートズーム制御において、前記大きさ検出ステップにより検出された前記特定被写体の大きさが第１の大きさであるときに、前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさであるときに比べてズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御ステップを有し、前記制御ステップでは、前記オートズーム制御において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする。

本発明によれば、画像の中心から離れて位置する特定被写体がオートズーム機能によって画像外に消失してしまう頻度を低減することができる。

本発明の実施例１である撮像装置の構成を示すブロック図。実施例１の撮像装置におけるオートズーム制御の流れを示すフローチャート。実施例１の撮像装置におけるズーム速度の設定処理を示すフローチャート。実施例１の撮像装置における画像の中心からの距離とズーム速度との関係を示す図。本発明の実施例２の撮像装置におけるズーム速度の設定処理を示すフローチャート。実施例２の撮像装置における画像の中心からの距離とズーム速度との関係を示す図。実施例２の撮像装置における被写体の大きさとズーム速度との関係を示す図。従来のオートズーム機能の問題点を説明する図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態であるビデオカメラ（撮像装置）の構成を示すブロック図である。なお、本実施例ではビデオカメラについて説明するが、本発明はデジタルスチルカメラ（特に、動画撮影機能を有するもの）にも適用することができる。

１０１は固定の第１レンズユニットであり、１０２は光軸方向に移動して変倍（光学ズーム動作）を行う第２レンズユニット（以下、変倍レンズという）である。１０３は絞りである。１０４は固定の第３レンズユニットである。１０５は光軸方向に移動して、変倍に伴う像面変動を補正する機能とピント合わせの機能を有する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）である。これらのレンズユニット１０１，１０２，１０４，１０５および絞り１０３によって、撮影光学系が構成される。

１０６はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成され、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子である。１０７は撮像素子１０６からの出力信号をサンプリングし、ゲイン調整するＣＤＳ／ＡＧＣである。１０８はカメラ信号処理回路（画像生成手段）であり、ＣＤＳ／ＡＧＣ１０７からの出力信号に対して各種の画像処理を行うことで、映像信号（画像）を生成する。

１０９は表示手段であるモニタ装置であり、カメラ信号処理回路１０８にて生成された映像信号（画像）を表示したり、カメラの状態を示す情報や各種警告を表示したりする。１１３は記録装置であり、カメラ信号処理回路１０８にて生成された映像信号（画像）を光ディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。

１１０は変倍レンズ１０２を移動させるための駆動源としてのズームモータである。１１１はフォーカスレンズ１０５を移動させるための駆動源としてのフォーカスモータである。これらのモータ１１０，１１１は、後述するカメラマイクロコンピュータ１１４からの駆動命令によって動作し、対応するレンズを移動させる。

１１２は被写体検出処理部（位置検出手段および大きさ検出手段）であり、映像信号（画像）に対して、後述する被写体検出処理を行うことにより、該画像内での被写体領域を検出する。そして、該被写体領域に含まれる特定被写体（または特定被写体像）の位置や大きさ（長さ、面積等）といった特徴量を算出する。特定被写体の特徴量は、カメラマイクロコンピュータ１１４に送信される。

ここで、被写体検出処理のうち、特に画像内の人物の顔（特定被写体）を検出する技術として、例えば、次のようなものが挙げられる。

（１）画像を構成する各画素の階調色から、肌色領域を抽出し、予め用意した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）パターン認識技術を用いて、目、鼻、口等の顔の特徴部を抽出することで顔検出を行う方法。

本実施例で用いる被写体検出処理の手法は（１），（２）のいずれでもよく、また（１），（２）以外の手法であってもよい。また、特定被写体は人物の顔でなくてもよい。さらに、ユーザが特定被写体を指定するための被写体指定手段を備え、指定された特定被写体の画像信号の輝度情報や色情報からパターンマッチング技術を用いて被写体領域を検出する手法を用いてもよい。

カメラマイクロコンピュータ（制御手段）１１４は、ビデオカメラ全体の動作の制御を司るとともに、オートズーム機能によって変倍レンズ１０２の位置を制御する。１１５はオートズームスイッチであり、ユーザがオートズーム機能をＯＮ／ＯＦＦするために操作される。

１１６はＤＲＡＭやフラッシュＲＯＭ等で構成されるメモリ（記憶手段）であり、カメラマイクロコンピュータ１１４での処理（オートズーム制御を含む）を行うためのコンピュータプログラムや処理で使用する各種データを記憶している。オートズーム制御において特定被写体の大きさを維持する目標値としての基準の大きさのデータもここに記憶されている。

次に、カメラマイクロコンピュータ１１４で行われるオートズーム制御（以下、単にオートズームともいう）について図２のフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２０１にて、カメラマイクロコンピュータ１１４は、オートズームスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を判定する。ＯＦＦと判定した場合はステップＳ２１２に進み、通常のカメラ処理を実行する。一方、オートズームスイッチがＯＮと判定した場合は、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、画像中におけるオートズームの対象となる特定被写体（以下、単に被写体という）の位置（座標）であるＰ（Ｘ，Ｙ）と、被写体の大きさＳとを被写体検出処理部１１２から取得する。Ｐ（Ｘ，Ｙ）の原点は任意の位置で構わないが、本実施例では画像の中心を原点とする。

続いて、ステップＳ２０３では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、現在の変倍レンズ１０２の位置を取得して、ズーム位置Ｚとしてカメラマイクロコンピュータ１１４内の不図示のメモリ（以下、内部メモリという）に保存する。変倍レンズ１０２の位置は、該変倍レンズ１０２の位置に応じた信号を出力するエンコーダやポテンショメータにより構成される位置センサを用いて取得することができる。また、ズームモータ１１０がステッピングモータである場合には、該ズームモータ１１０に入力される駆動パルスのカウント値を用いて変倍レンズ１０２の位置を取得することもできる。

次にステップＳ２０４では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、オートズームによって維持すべき被写体の大きさ（所定の基準の大きさ）Ｓ０をメモリ１１６から取得する。

次にステップＳ２０５では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、現在の被写体の大きさＳと基準の大きさＳ０との差の絶対値を、変数ＤＩＦＦとして内部メモリに格納する。その後、Ｓ２０６に進み、カメラマイクロコンピュータ１１４は、変数ＤＩＦＦが所定値（閾値）ＴＨより大きいか否かを判定する。

所定値ＴＨは、被写体検出処理部１１２の検出誤差等によって被写体の大きさＳが微小変動した場合にオートズームによる変倍レンズ１０２の細かな動きが継続されることを防ぐためのものである。すなわち、現在の被写体の大きさＳと基準の大きさＳ０との差がある程度大きくなったときにオートズームが動作するようにするためのものである。所定値ＴＨは、固定値であってもよいし、被写体の大きさＳの１０％というようにＳに対する割合として定義してもよい。また、ズーム倍率によって所定値ＴＨを変更してもよい。変数ＤＩＦＦが所定値ＴＨより大きい場合はステップＳ２０７に進み、変数ＤＩＦＦが所定値ＴＨより小さい場合はステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２０７では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、被写体の大きさＳと基準の大きさＳ０との差が正（Ｓ−Ｓ０＞０）か否かを判定する。正である場合には、画像中の顔を縮小する方向に変倍レンズ１０２を移動させるため、ステップＳ２０８に進んで、変倍レンズ１０２の駆動方向をワイド方向に設定する。そして、ステップＳ２０９に進む。一方、被写体の大きさＳと基準の大きさＳ０との差が負（Ｓ−Ｓ０＜０）であるときには、画像中の顔を拡大する方向に変倍レンズ１０２を移動させるため、ステップＳ２１３に進み、変倍レンズ１０２の駆動方向をテレ方向に設定する。そして、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、オートズームにおける変倍レンズ１０２の駆動速度、つまりはズーム速度を設定する処理を行う。この処理の内容については後で詳しく説明する。ステップＳ２０９での処理を実行した後、ステップＳ２１０に進んで、変倍レンズ１０２をステップＳ２０９で設定した速度で移動させる処理を実行する。これにより、被写体の大きさが、基準の大きさ（目標値）に一致するまたは近づくようにズーム動作（オートズーム）が行われる。基準の大きさに近づくようにとは、例えば基準の大きさに対して若干の差を持つ範囲に収まるという意味である。

次に、オートズームでの変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。

まずステップＳ３０１において、カメラマイクロコンピュータ１１４は、被写体の大きさＳと基準の大きさＳ０との比であるＳ０／Ｓを算出する。そして、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、ステップＳ２０８またはステップＳ２１３で設定した変倍レンズ１０２の駆動方向がテレ方向であるか否かを判定し、テレ方向である場合はステップＳ３０３に進む。テレ方向でない場合（ワイド方向である場合）は、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０３では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、オートズームの対象となる被写体が画像上のどのエリアに存在しているかを判定し、その判定結果に応じてその後に続く処理で変倍レンズ１０２を駆動するための速度テーブルを設定する。速度テーブルについては後述する。

例えば、図４（ａ）に示すように、画像を外側（画像の中心に対して遠い側）からＡ１，Ａ２，Ａ３の３つの領域に分ける場合を考える。４０２はモニタ装置１０９にこの画像とともに表示される特定被写体である顔を囲む顔枠である。顔（顔枠４０２）が存在する位置は、以下「被写体位置Ｐ」と記載します。４０３は、顔４０２を有する人を意味します。

ステップＳ３０３において被写体位置Ｐが領域Ａ１に属すると判定した場合はステップＳ３０４に進み、カメラマイクロコンピュータ１１４は、変倍レンズ１０２を駆動するための速度テーブルＶ１を設定する。同様に、被写体位置Ｐが領域Ａ２に属すると判定した場合はステップＳ３０５に進み、速度テーブルＶ２を設定する。さらに、被写体位置Ｐが領域Ａ３に属すると判定した場合は、ステップＳ３０６に進み、速度テーブルＶ３を設定する。ステップＳ３０４〜Ｓ３０６からはステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０２からステップＳ３０７に進んだ場合（変倍レンズ１０２の駆動方向がワイド方向である場合）は、カメラマイクロコンピュータ１１４は、速度テーブルＶ４を設定し、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、ステップＳ３０４〜Ｓ３０７にて設定した速度テーブルＶ１〜Ｖ４におけるステップＳ３０１で算出したＳ０／Ｓに対応する変倍レンズ１０２の速度Ｖを設定する。こうして、オートズームにおける変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する処理を終了する。

速度テーブルについて、図４（ｂ）に示す例を用いて説明する。図４（ｂ）では、横軸にステップＳ３０１で求めたＳ０／Ｓを、縦軸に変倍レンズ１０２の駆動速度を示している。Ｓ０／Ｓの値が１より大きい場合は、変倍レンズ１０２が速度テーブルＶ１〜Ｖ３に従ってテレ方向に駆動され、１より小さい場合は変倍レンズ１０２が速度テーブルＶ４に従ってワイド方向に駆動される。

Ｓ０／Ｓが１より大きい領域では、Ｓ０／Ｓが同じ値であるときの速度テーブルＶ１〜Ｖ３に従う速度は、
速度テーブルＶ１に従う速度＜速度テーブルＶ２に従う速度＜速度テーブルＶ３に従う速度
の関係が成り立つ。画像上の領域Ａ１，Ａ２，Ａ３で設定される変倍レンズ１０２の速度テーブルはそれぞれＶ１，Ｖ２，Ｖ３である。このため、オートズームの対象となる被写体が画像の中心から遠いほど（画像の外側に近いほど）、遅い変倍レンズ１０２の駆動速度（ズーム速度）が設定される。また、Ｓ０／Ｓの値が１より大きいほど、変倍レンズ１０２の駆動速度が速い速度に設定される。

一方、ステップＳ３０１で算出したＳ０／Ｓが１より小さい場合、すなわち変倍レンズ１０２をワイド方向に駆動する場合は、オートズームの対象となる被写体の位置によって被写体が画像外に出ることはない。このため、高速の速度テーブルＶ４に従って変倍レンズ１０２の駆動速度（ズーム速度）が設定される。また、Ｓ０／Ｓの値が１より小さいほど、変倍レンズ１０２の駆動速度が速い速度に設定される。

なお、本実施例では、Ｓ０／Ｓと変倍レンズ１０２の駆動速度とが線形関数の関係を有する例について説明した。しかし、Ｓ０／Ｓが１より大きい領域ではＳ０／Ｓと変倍レンズ１０２の駆動速度が単純増加関数の関係を有し、Ｓ０／Ｓが１より小さい領域においては単純減少関数の関係を有すれば、Ｓ０／Ｓと変倍レンズ１０２の駆動速度とが指数関数の関係を持っていてもよい。

次に、本発明の実施例２であるビデオカメラについて説明する。本実施例のビデオカメラの構成は、図１に示した実施例１のビデオカメラの構成と同様であるので説明は省略する。実施例１と共通する構成要素については、実施例１と同符号を付す。また、オートズームについても、変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する処理以外の処理は、図２のフローチャートで示した実施例１での処理と同様であるので説明は省略する。

図５には、本実施例におけるオートズームでの変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する処理の流れを示している。

まず、ステップＳ６０１では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、図２のフローチャートにおけるステップＳ２０８またはステップＳ２１３で設定した変倍レンズ１０２の駆動方向がテレ方向か否かを判定する。テレ方向である場合はステップＳ６０２に進み、テレ方向ではない（ワイド方向である）場合はステップＳ６０８に進む。

ステップＳ６０２では、現在の被写体位置が原点Ｏ以外の位置であるか否かを判定し、原点Ｏ以外の位置である場合はステップＳ６０３に進む。なお、原点Ｏは画像の中心位置である。また、現在の被写体位置が原点Ｏ上である場合はステップＳ６０８に進む。

ステップＳ６０３では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、図２のステップＳ２０２にて被写体検出処理部１１２を用いて取得した被写体位置を示す座標Ｐ（Ｘ，Ｙ）を用いて、式（１）により、座標Ｐ（Ｘ，Ｙ）の原点Ｏからの距離Ｌを演算する。距離Ｌの例を、図６（ａ）に示す。その後、ステップＳ６０４に進む。
（式１）

ステップＳ６０４では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、オートズームにおける変倍レンズ１０２の駆動速度（ズーム速度）Ｖａを決定する処理を行う。
被写体が原点Ｏに存在するときの駆動速度をＶ０とした場合、被写体位置と原点Ｏとの間の距離がＬであるときのオートズームでの変倍レンズ１０２の駆動速度Ｖａ（＜Ｖ０）は以下の式で得られる。
（式２）
Ｖａ＝Ｖ０／Ｌ（Ｌ＞０）
なお、図６（ｂ）には、変倍レンズ１０２の駆動速度Ｖａを、（式２）に従って算出したときのズーム速度を表している。横軸はＰと原点Ｏを結ぶ距離Ｌであり、縦軸は変倍レンズ１０２の駆動速度Ｖａである。図６（ｂ）から分かるように、距離Ｌが大きくなるほど、すなわちオートズームの対象となる被写体が画像４０１の外側に位置するほど（画像４０１の中心から遠くに位置するほど）変倍レンズの駆動速度Ｖａが小さくなる。また、距離Ｌが小さくなるほど、すなわち対象となる被写体が画像４０１の内側に位置するほど、変倍レンズの駆動速度Ｖａは大きくなる。

次に、ステップＳ６０５およびステップＳ６０６では、被写体の大きさに応じて変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する。まず、ステップＳ６０５では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、オートズームの対象である被写体の大きさＳが所定の被写体の大きさＳ１より大きいか否かを判定する。大きい場合はステップＳ６０６に進み、小さい場合はステップＳ６０７へ進む。

図７には、検出される被写体の最小の大きさをＳｍｉｎとし、検出される被写体の最大の大きさをＳｍａｘとしたときの検出される被写体の大きさＳに対して設定される変倍レンズ１０２の駆動速度を示している。ステップＳ６０６では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、以下の（式３）を用いて変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する。Ｖｍｉｎ（＜Ｖａ）はＳｍａｘに対応する駆動速度である。
（式３）
Ｖ＝（Ｖａ−Ｖｍｉｎ）×（Ｓ−Ｓ１）／（Ｓ１−Ｓｍａｘ）＋Ｖａ
（ただし、Ｓ１＜Ｓ＜Ｓｍａｘ）
また、ステップＳ６０７では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、以下の（式４）を用いて変倍レンズ１０２の駆動速度を設定する。
（式４）
Ｖ＝Ｖａ
つまり、被写体の大きさＳがＳ１より小さい場合はステップＳ６０４で算出したＶａを変倍レンズ１０２の駆動速度として設定し、被写体の大きさＳがＳ１より大きくなると、該大きさＳが大きくなるほど変倍レンズ１０２の駆動速度（ズーム速度）を遅く設定する。

ステップＳ６０８では、カメラマイクロコンピュータ１１４は、変倍レンズ１０２の駆動速度を、Ｖ０に設定する。ただし、ステップＳ６０２からステップＳ６０８に進んだ場合は、このときの駆動速度を、Ｖ０とは異なる一定速度に設定してもよい。

以上説明したように、上記各実施例によれば、オートズームの対象となる特定被写体の画像内での位置が画像の中心より遠いほど、ズーム速度が遅く設定される。これにより、オートズームによって特定被写体が画像内から消失してしまうことを防止できる。したがって、ズーミングの実行と停止を繰り返してしまったり、特定被写体が画像内から消失してしまっているのにさらにズーミングを行ってしまったりするという問題を解消することができる。

なお、上記各実施例では、オートズームにおいて、画像内での特定被写体の位置や大きさに応じて光学ズーム動作のズーム速度を可変設定する場合について説明したが、画像を電子的に拡大する電子ズーム動作のズーム速度を同様に可変設定してもよい。さらに、光学ズーム動作と電子ズーム動作の双方を組み合わせたズーム動作の速度を可変設定してもよい。つまり、本発明は、光学ズーム動作と電子ズーム動作のうち少なくとも一方が可能な撮像装置に適用することができる。

また、上記実施例では、撮影光学系が一体化された撮像装置について説明したが、本発明は、撮影光学系の交換が可能な撮像装置にも適用することができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

オートズームにおいて被写体が画像内から消失することを回避できる撮像装置を提供できる。

１０２変倍レンズ
１０６撮像素子
１１２被写体検出処理部
１１４カメラマイクロコンピュータ

Claims

撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、
特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、
前記画像内での前記特定被写体の位置を検出する位置検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記位置検出手段により検出された前記特定被写体の位置が第１の位置であるときに、前記第１の位置よりも前記画像の中心に近い第２の位置であるときに比べて動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする撮像装置。
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記位置検出手段により検出された前記特定被写体の位置が前記画像の中心から遠いほど動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記特定被写体の大きさが大きいほど前記ズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記制御手段によって行わせるズーム動作は、前記撮影光学系の光学ズーム動作及び前記画像を用いた電子ズーム動作の少なくとも一方のズーム動作によって行われることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記画像における前記特定被写体の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記特定被写体の大きさの目標値を記憶する記憶手段と、を有し、
前記制御手段は、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくようにズーム動作を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像装置。
前記位置検出手段は、前記画像から特定の特徴を検出して顔に対応する領域を検出することで前記特定被写体の位置を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像装置。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、
前記画像における特定被写体の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記特定被写体の大きさの目標値を記憶する記憶手段と、
ズーム動作を、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくように自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記大きさ検出手段により検出された前記特定被写体の大きさが第１の大きさであるときに、前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさであるときに比べてズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする撮像装置。
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記大きさ検出手段により検出された前記特定被写体の大きさが大きいほど前記ズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、
特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記オートズーム制御において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする撮像装置。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、
特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、
前記画像内での前記特定被写体の位置を検出する位置検出手段と、を有し、
前記制御手段は、前記オートズーム制御がユーザの操作により許可された状態において、前記位置検出手段により検出された前記特定被写体の位置が第１の位置であるときに、前記第１の位置よりも前記画像の中心に近い第２の位置であるときに比べて動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする撮像装置。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、
前記画像における特定被写体の大きさを検出する大きさ検出手段と、
前記特定被写体の大きさの目標値を記憶する記憶手段と、
ズーム動作を、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくように自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記オートズーム制御がユーザの操作により許可された状態において、前記大きさ検出手段により検出された前記特定被写体の大きさが第１の大きさであるときに、前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさであるときに比べてズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする撮像装置。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段と、
特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記オートズーム制御がユーザの操作により許可された状態において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする撮像装置。
前記オートズーム制御を許可するか否かを切替えるユーザからの操作を受け付ける操作部材を有することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の撮像装置。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御ステップと、
前記画像内での前記特定被写体の位置を検出する位置検出ステップとを有し、
前記制御ステップでは、前記オートズーム制御において、前記位置検出ステップにて検出された前記特定被写体の位置が第１の位置であるときに、前記第１の位置よりも前記画像の中心に近い第２の位置であるときに比べて動作速度を遅くしてズーム動作を行うことを特徴とする撮像装置の制御方法。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記画像における特定被写体の大きさを検出する大きさ検出ステップと、
前記特定被写体の大きさの目標値を記憶手段に記憶する記憶ステップと、
ズーム動作を、前記特定被写体の大きさが前記目標値に一致するまたは近づくように自動で行わせるオートズーム制御を行う制御ステップと、を有し、
前記制御ステップでは、前記オートズーム制御において、前記大きさ検出ステップにより検出された前記特定被写体の大きさが第１の大きさであるときに、前記第１の大きさよりも小さい第２の大きさであるときに比べてズーム動作の速度を遅くすることを特徴とする撮像装置の制御方法。
撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像手段と、
該撮像手段からの出力信号を用いて画像を生成する生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
特定被写体の大きさが前記生成手段から得られる画像間で一致するまたは近づくように、ズーム動作を自動で行わせるオートズーム制御を行う制御ステップを有し、
前記制御ステップでは、前記オートズーム制御において、前記ズーム動作がワイド方向に行われる場合は、該ズーム動作の速度を一定に設定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
コンピュータに、請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の撮像装置の制御方法のステップを実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。