JP5864938B2

JP5864938B2 - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP5864938B2
Application number: JP2011161971A
Authority: JP
Inventors: 昭洋粒崎
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Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2016-02-17
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Description

本発明は、フレーミングアシストズーム機能を有する撮像装置およびその制御方法に関するものである。

デジタルカメラ等の撮像装置には、ズームレンズの駆動による光学的な変倍（光学ズーム）機能と、撮像した領域の一部を拡大する電子的な変倍（電子ズーム）機能を備えたものがある。近年、ズームレンズの性能向上により超広角から超望遠まで同一のレンズで撮影でき、また撮像素子の高画素化によって、拡大倍率を高くしても十分な解像感の得られる撮影が可能になってきている。

一方、撮影したい画角へと高速に移動させる機能として、いわゆるプリセットズーム機能及びシャトルショットズーム機能が知られている。プリセットズーム機能とは、撮影者がスイッチを操作することで、任意のズーム位置から、メモリに予め記憶させておいたズーム位置へ移動させる機能である。また、シャトルショットズーム機能はプリセットズーム機能の拡張機能であり、元のズーム位置への復帰機能をもつ。つまり、撮影者がスイッチを操作することで、任意のズーム位置から、メモリに記憶させたズーム位置へ移動させ、その際には元のズーム位置をメモリに記憶しておき、プリセットズーム動作が終了した場合に元のズーム位置に戻すことができる。

特許文献１には、プリセットズーム機能及びシャトルセットズーム機能に係る制御装置が開示されている。この装置では、光学ズーム領域および電子ズーム領域のうち一方のズーム領域にある第１のズーム状態から、他方のズーム領域にあって記憶手段に記憶された第２のズーム状態へのメモリズーム動作を行わせることができる。また特許文献２に開示の装置では、プリセットズーム機能によるズーム位置の記憶動作と記憶したズーム位置への再生動作を選択する操作部材と、該操作部材によって選択されている動作を実行させる別の操作部材とを異なる指で操作できる。

特開２００６−５００１９号公報特開２００１−１１７１５３号公報

ところで、超高倍率のズーム機能を備える撮像装置では、超望遠状態での画角合わせの際、被写体の僅かな移動でフレームアウトが起こり得る。またカメラを構えた撮影者が行う一寸したパンニング操作であっても画角の範囲が大きく変化してしまう。このように超望遠状態では、動体である被写体を所望の画角にフレーミングすることが困難であるという課題があった。

前記特許文献１及び２に開示されたプリセットズーム機能やシャトルセットズーム機能では、撮影者が撮影したいズーム位置に一度移動させる操作を行ってからズーム位置をメモリに記憶させる必要がある。そのため、フレームアウトした移動中の被写体を追いかけて撮影する場合や、被写体像の大きさが変わってしまった場合において、ズーム位置の記憶内容を更新するには、時間がかかってしまい、撮影者がシャッタチャンスを逃す可能性がある。さらに、特許文献２に開示された従来技術では、フレームアウトする被写体を追いかけながら、被写体像を所定の大きさで撮影するためには、撮影者が操作手順に習熟する必要があった。これは複数の操作部材でズーム操作を繰り返しながらズーム位置を記憶させる必要があることによる。

（発明の目的）
本発明の目的は、被写体がフレームアウトした場合でも、撮影者が即座に被写体を捉え直しつつ、所望の画角で撮影可能な撮像装置及びその制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、フレーミングアシストズーム機能を有する撮像装置であって、前記フレーミングアシストズーム機能の開始および終了を指示する指示操作手段と、ズーム位置を記憶する記憶手段と、ズーム駆動を行う駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、映像を撮影する撮像手段とを備え、前記制御手段が、前記指示操作手段により前記フレーミングアシストズーム機能の開始が指示された場合、前記記憶手段にズーム位置を記憶するとともに前記駆動手段によりズーム位置をワイド方向に変更し、前記指示操作手段により前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示された場合、前記記憶手段に記憶したズーム位置へズームインし、前記制御手段は、前記フレーミングアシストズーム機能の開始が指示されて前記ズーム位置をワイド方向に変更してから前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示されるまでの間に、前記ズームイン後に自動撮影を行うか否かを切り替える操作を受け付け、当該自動撮影を行うことが指示された場合に、前記ズームイン後に前記撮像手段に自動撮影を行わせることを特徴とするものである。

本発明によれば、被写体がフレームアウトした場合でも、撮影者が即座に被写体を捉え直しつつ、所望の画角で撮影することができる。

本発明の実施例１に係るデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。焦点距離と被写体距離ごとのフォーカス位置との関係を例示した図である。防振制御部に関する回路構成を示すブロック図である。ズームアウト状態およびズームイン状態での画角を示す図である。実施例１のフレーミングアシストズーム機能の処理例を説明するフローチャートである。電子ズーム及び光学ズームによるズームアウト位置の算出方法を説明する図である。実施例２のフレーミングアシストズーム機能の処理例を説明するフローチャートである。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例１および２に記載される通りである。

以下に、本発明の実施例１を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明によって実現される機能は、撮影者によるフレーミングを支援するズーム機能であり、便宜上、フレーミングアシストズーム機能（以下、ＦＡズーム機能と略記する）と呼ぶこととする。

図１は、本発明の実施例１に係る撮像装置の一例としての、デジタルカメラ１００の構成例を示すブロック図である。レンズ鏡筒１０１は、その内部にレンズ群を保持してレンズ駆動を行う。ズームレンズ１０２は焦点距離を調節することで光学的に画角を変更し、フォーカスレンズ１０３はピントを調節する。防振レンズ１０４は手振れに起因する像振れを補正する補正用レンズであり、光量を調節する絞り及びシャッタ１０５は露出制御に使用される。レンズ鏡筒１０１を通過した光は、ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）等を用いた撮像素子１０６にて受光され、光信号から電気信号へと変換される。電気信号は、画像処理回路１０７に入力されて、画素補間処理や色変換処理等が施された後、画像データとして画像メモリ１０８に送られる。画像メモリ１０８はＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＳＲＡＭ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等で構成される。

表示部１０９は、ＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）等で構成され、撮影した画像データとともに、特定の情報（例えば、撮影情報や後述するＦＡズーム枠等）を表示する。このようなライブビュー等の情報表示により、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での画像処理によって得られた輝度情報に基づいて露出制御値（絞り値及びシャッタ速度）を演算し、この演算結果に基づき絞り及びシャッタ１０５を駆動する。これによって、ＡＥ（自動露出）制御が行われる。

防振レンズ駆動部１１１は、ジャイロセンサ等の角速度センサの情報から防振制御部１２０によってデジタルカメラ１００に加わる振れ量を演算し、振れを打ち消すように防振レンズ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。例えば、コントラストＡＦ（オートフォーカス）方式の制御では、画像処理回路１０７の画像処理によって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）に基づき、被写体にピントが合うようにフォーカスレンズ１０３が駆動される。なお本発明の適用上、焦点調節制御の如何は問わないので、位相差ＡＦ方式や他の方式と組み合わせた方式が採用可能である。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には、撮影者がカメラにズーミングを指示するための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等が設けられている。ズーム操作指示に用いるズーム操作部材の操作量及び操作方向に基づいてズーム駆動速度や駆動方向が演算され、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。

撮影動作によって生成された画像データは、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１１５を介して記録部１１６に送られて記録される。画像データは、カメラに装着して使用するメモリーカード等の外部記録媒体や、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、あるいは両方に記録される。

操作部１１７は前記ズーム操作部材の他、通常の撮影開始の指示や後述するＦＡズーム機能によるズームイン後の自動撮影の指示を行うレリーズスイッチ、ＦＡズーム機能の開始や終了を指示するＦＡズーム操作スイッチ等を含む。ＦＡズーム操作スイッチは、本発明の指示操作手段に相当する。操作信号は制御手段としての後述のシステム制御部１１４に送られる。メモリ１１８は、プログラムデータや画像データの他に、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戻り位置等の情報を記憶する。なおズーム戻り位置とは、ＦＡズームの終了時に、開始時のズーム位置へと復帰させる際の戻り位置であり、その詳細については後述する。

システム制御部１１４はＣＰＵ（中央演算処理装置）等の演算装置を用いて構成され、撮影者の操作に応じて各部に制御命令を送ることでカメラ全体を制御する。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の制御やＡＥ／ＡＦ制御、防振制御、ズーム制御（ＦＡズーム処理を含む）等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のうち、ＦＡズーム機能に関連する制御について説明する。なお図１にはシステム制御部１１４の内部処理をＣＺ制御部１１９、防振制御部１２０、電子ズーム制御部１２１、ＦＡズーム枠制御部１２２、ＦＡズーム制御部１２３により機能ブロックで表している。

光学ズームによる画角変更時でも合焦状態を維持するためには、レンズ鏡筒１０１に示すリアフォーカスタイプの鏡筒の場合、ズームレンズ１０２のズーム位置に応じてフォーカスレンズ１０３を適正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、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をグラフ化した図である。このテーブルはフォーカスカムテーブルと称する。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、各グラフ線の横にはカメラ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動作時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を所定の範囲で移動させることで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等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。その時のズーム位置とフォーカス位置から、フォーカスカムテーブルを参照することで被写体距離が計測可能である。

デジタルカメラ１００は光学ズーム機能と電子ズーム機能を有する。ＣＺ制御部１１９とズームレンズ駆動部１１３は光学ズーム駆動を担当する。ＣＺ制御部１１９は、ズーム動作時にて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し、そのズーム位置に応じたＡＦ動作により計測した被写体距離での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。これによって、合焦状態を維持したまま光学ズーム動作を行うことが可能となる。

一方、電子ズーム制御部１２１及び画像メモリ１０８は電子ズーム駆動を担当する。電子ズーム制御部１２１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って電子ズーム機能を実現する。また、撮像素子１０６に取り込む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、表示部１０９に表示させることで滑らかな電子ズーム表示が実現される。

防振制御部１２０では、角速度センサ等の角速度信号を振れ量である角度信号に変換し、防振レンズ駆動部１１１に対して防振レンズ１０４の駆動指令を出す。図３は、防振制御に関する回路構成を示すブロック図である。３００は角速度センサ等の振れ検出部である。３０１は振れ検出部３００からの振れ信号（振れ出力）を増幅する増幅器、３０２は増幅された振れ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。３０３はＤＣ成分をカットするカットオフ周波数変更可能なデジタルハイパスフィルタ（デジタルＨＰＦ）、３０４は振れ信号である角速度信号を角度信号に変換するためのデジタルローパスフィルタ（デジタルＬＰＦ）である。３０５は振れ信号から防振レンズ１０４の振れ補正量を算出する振れ補正量算出部である。防振制御部１２０を構成するデジタルＨＰＦ３０３やデジタルＬＰＦ３０４、振れ補正量算出部３０５は、主にＣＰＵ内での演算によって行われる。デジタルＨＰＦ３０３のカットオフ周波数は、振れ検出部３００で検出した振れ量に応じて変更される。撮影者がカメラを大きく振るパンニング操作やズームレンズ１０２を駆動する際の振動などによって生じる比較的周波数が低い大きな振れを検出した場合、カットオフ周波数を高くする。これにより、防振制御部１２０の応答を抑制することでできるだけ中央付近に防振レンズ１０４を駆動するようになる。そのため、大きな振れに応答して防振レンズ１０４が可動範囲外まで駆動し、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）の表示画像が大きく揺れてしまうのを防止することができる。振れ量が小さくなると、カットオフ周波数を徐々に元の低い周波数に戻す。しかしながら、カットオフ周波数を上げることで、可動範囲外へ駆動しようとすることを防止できるが、その間は防振性能が落ちてしまうという問題がある。

次にＦＡズーム機能の概要と、ＦＡズーム枠制御部１２２及びＦＡズーム制御部１２３を説明する。従来、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等では、撮影者は以下の操作が必要であった。
・ズーム操作部材の操作によりズームアウトを行って被写体を探索すること。
・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こと。
・レリーズスイッチの操作により撮影を指示すること。

これに対して、ＦＡズーム機能を搭載したデジタルカメラ１００では、撮影前に画角合わせ等を行う状態（以下、撮影準備状態という）で被写体を見失ってしまった場合、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の押下によって、ＦＡズーム機能の開始をカメラに指示する。ＦＡズーム制御部１２３は、ＦＡズーム操作スイッチから開始指示が出されたときの電子ズーム及び光学ズームの各ズーム位置をメモリ１１８に記憶する。さらにＦＡズーム制御部１２３は、後述する図５の処理手順に従って、ＣＺ制御部１１９または電子ズーム制御部１２１に対して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（以下、被写体探索状態という）にする。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はズームアウト状態での画角を示し、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）はズームイン状態での画角を示す。ＦＡズーム枠制御部１２２は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）で示すように、記憶し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の中心部に枠、つまりＦＡズーム枠４００を表示させる。ＦＡズーム枠４００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、撮影準備状態から電子ズーム倍率を２倍、光学ズーム倍率を３倍としてズームアウトして被写体探索状態となった場合には、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４００が表示される。

ＦＡズーム操作スイッチの押下中はズームアウト状態が保持される。撮影者は被写体探索状態で所望の被写体を発見した場合（図４（Ａ））、ＦＡズーム枠４００を目安としてＦＡズーム枠４００内に被写体が収まるようにフレーミングを行う（図４（Ｂ））。その後、撮影者がＦＡズーム操作スイッチを開放してＦＡズーム終了をカメラ指示すると、ＦＡズーム制御部１２３は、記憶しておいた撮影準備状態のズーム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。こうして図４（Ｃ）で示すような最適なフレーミング状態が得られる。また、ズームアウト状態である被写体探索状態でレリーズスイッチ操作を行うと、ズームイン動作後に即座に撮影を行うことを指示することができる。ズームイン後にカメラが自動的に撮影を行うことで、レリーズスイッチ操作によるタイムラグによって図４（Ｄ）のように被写体が再度フレームアウトしてしまうことを防ぐ。

ここでＦＡズーム機能の終了後のズームイン後自動撮影時のＡＦ動作について説明する。ＦＡズーム機能を有効に使用できる状況においては、撮影したい被写体はカメラから離れた無限遠に近い距離にいることが想定される。そこで、ズームイン後の自動撮影でのＡＦ動作としては、スキャン動作を無限遠付近の狭い移動範囲のみで行うか、もしくは、スキャン動作を行わず無限遠の位置にフォーカスレンズ１０３を移動させることで、撮影タイムラグを短縮することができる。スキャン範囲の決定方法としては、例えば、被写体までの距離をある距離以上であると仮定し、図２で示すフォーカスカムテーブルと被写体深度（同一のフォーカスレンズ位置でピントが許容できる範囲）から最小限のスキャン範囲（移動範囲）を求める方法などが考えられる。

次に、ズームイン後自動撮影時の防振動作について説明する。ＦＡズーム機能によるズームイン動作時にズームモータなどの振動やズームイン操作時の手振れによって所定量以上の振れを振れ検出部３００が検出すると、防振制御部１２０のデジタルＨＰＦ３０３はカットオフ周波数を高くするように制御される。ズームイン後に自動撮影を行う場合、カットオフ周波数が高い状態で撮影を行うと最適な防振性能を得ることができない恐れがあった。特に超望遠にズームインして撮影を行う場合には手振れの影響が大きく、防振性能が劣化した状態で撮影を行うと、振れによる失敗画像を撮影してしまう可能性が高かった。そこで、システム制御部１１４は、ズームイン後自動撮影の指示を出す際、振れ検出部３００から手振れ量を取得し、振れ量の判定を行う。振れ量が所定値以下であった場合には、撮像素子１０６及び絞りシャッタ駆動１１０を制御し、撮影を行う。これらの処理によって、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。

次に図５を用いて、ＦＡズーム機能の処理例について説明する。
ステップＳ１００でＦＡズーム制御部１２３は、撮影準備状態で操作部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の押下が検出されるとＦＡズーム処理が開始される。

ステップＳ１０１でＦＡズーム制御部１２３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１２１から取得する。さらにＦＡズーム制御部１２３は光学ズーム位置及び電子ズーム位置のデータをメモリ１１８に記憶する。なお、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し、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及び縮小の倍率に相当する制御位置を表す。

ステップＳ１０２でＦＡズーム制御部１２３は、メモリ１１８に記憶しているズームアウト駆動量を取得する。ズームアウト駆動量は、撮影者が設定メニューでの操作によって変更可能である。この場合、操作部１１７と表示部１０９がズームアウト駆動量の設定手段を構成する。本例では、予め設定されたズームアウト駆動量に従って後述のズームアウト動作が行われるが、ＦＡズーム制御部１２３が該動作を段階的に制御する形態や、撮影者が停止操作を行うまでの間、ズームアウト動作を継続させる形態等がある。

ステップＳ１０３でＦＡズーム制御部１２３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には、ＣＺ制御部１１９の制御下で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、さらにテレ方向への操作指示がなされた場合には電子ズーム制御部１２１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。ズーム操作部材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に、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。つまり、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、本例では電子ズームが優先されるので、ステップＳ１０３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った場合には、ステップＳ１０４に処理を進める。ステップＳ１０４でＦＡズーム制御部１２３は後述するズームアウト位置の算出方法に従って、ステップＳ１０１で取得した電子ズーム位置とステップＳ１０２で取得したズームアウト駆動量から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１２１に設定する。ステップＳ１０５でＦＡズーム制御部１２３は、電子ズーム制御部１２１に対して、ステップＳ１０４で設定した電子ズームのズームアウト位置までワイド方向に変倍処理を行うように指示する。電子ズーム制御部１２１は電子ズームによるズームアウト動作を行う。

ステップＳ１０３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や、ステップＳ１０５にて電子ズームのズームアウト動作が終了した場合には、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６でＦＡズーム制御部１２３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断する。つまり、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充分でない場合、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（駆動残量の算出については後述する）。光学ズームによるズームアウトが必要と判断された場合にはステップＳ１０７に進み、光学ズームによるズームアウトが不要な場合にはステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０７でＦＡズーム制御部１２３は、後述の算出方法に従って、光学ズーム位置とズームアウト駆動量から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。ステップＳ１０８でＦＡズーム制御部１２３は、ＣＺ制御部１１９に対して、ステップＳ１０７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、ワイド方向への光学ズームのズームアウト動作を行う。そしてステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９でＦＡズーム制御部１２３は、ズームアウト倍率に応じたＦＡズーム枠４００の表示をＦＡズーム枠制御部１２２に指示し、被写体探索状態とする。

ステップＳ１１０乃至Ｓ１１３ではズームイン後自動撮影の指示と指示の解除手順を示している。ズームイン後自動撮影の指示／指示解除の動作を、本例では被写体探索状態での操作部１１７のレリーズスイッチ操作によって行う。つまり、レリーズスイッチは、ＦＡズーム機能の終了が指示される前にズームイン後自動撮影の指示／指示解除を行う本発明の撮影指示手段および撮影指示解除手段に相当する。また、ＦＡズーム制御部１２３は、ズームイン後自動撮影の指示をする場合にはメモリ１１８に確保したズームイン後自動撮影フラグをオンとし、ズームイン後自動撮影の指示を解除する場合にはフラグをオフとする。このフラグをズームイン後に判定することで自動撮影のオン／オフを切り替える。ステップＳ１１０では被写体探索状態で操作部１１７のレリーズスイッチの操作が行われたか否かを判定する。レリーズ操作が行われた場合には、ステップＳ１１１に進み、ズームイン後自動撮影フラグがすでにオンされているか否かの判定を行う。ズームイン後自動撮影フラグがオフの場合（Ｓ１１１のｎｏ）、ステップＳ１１２に処理を進め、ズームイン後自動撮影フラグをオンとする。すでにズームイン後自動撮影フラグがオンの場合（Ｓ１１１のｙｅｓ）、ステップＳ１１３に処理を進め、ズームイン後自動撮影フラグをオフとして自動撮影の指示を解除する。

ステップＳ１１４でＦＡズーム制御部１２３は、被写体探索状態で操作部１１７のＦＡズーム操作スイッチが開放され、オフ状態になったか否かを判定する。ＦＡズーム制御部１２３は、ＦＡズーム操作スイッチがオフ状態になったことを検出するとステップＳ１１５以降のＦＡズーム終了動作を開始する。ステップＳ１１５でＦＡズーム制御部１２３は、ステップＳ１０１で記憶したズーム戻り位置のデータをメモリ１１８から読み込む。ステップＳ１１６でＦＡズーム制御部１２３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。光学ズーム状態の場合（Ｓ１１６のｙｅｓ）、光学ズームを優先してズームインを行うためにステップＳ１１７に処理を進め、電子ズーム状態の場合（Ｓ１１６のｎｏ）では電子ズームのみでズームインを行うためにステップＳ１１９に処理を進める。ステップＳ１１７でＦＡズーム制御部１２３は、ステップＳ１１５で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。ステップＳ１１８でＦＡズーム制御部１２３は、ＣＺ制御部１１９に対して、ステップＳ１１７で設定し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をテレ方向に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を制御して、光学ズームでのズームイン動作を行う。

ステップＳ１１６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Ｓ１１８での光学ズームでズームイン動作が終了した場合には、ステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１９でＦＡズーム制御部１２３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断する。電子ズームによるズームインが必要な場合にはステップＳ１２０に進み、電子ズームによるズームインが不要な場合には撮影準備状態にして処理を終了する。ステップＳ１２０でＦＡズーム制御部１２３は、ステップＳ１１５で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１２１に設定する。ステップＳ１２１でＦＡズーム制御部１２３は、電子ズーム制御部１２１に対して、ステップＳ１２０で設定した電子ズームによるズームイン位置までテレ方向の変倍処理を行うように指示する。電子ズーム制御部１２１は電子ズームイン動作を行い、これによってズーム戻り位置へと復帰する。

ステップＳ１２２では、メモリ１１８からズームイン後自動撮影フラグを読み込み、自動撮影を行うか否かの判定を行う。ズームイン後自動撮影フラグがオンの場合にはステップＳ１２３に進み、ズームイン後自動撮影フラグがオフの場合にはＦＡズーム機能の処理を終了する。ステップＳ１２３でＦＡズーム制御１２３は、前述の算出方法によって算出したスキャン範囲でフォーカスレンズ駆動部１１２を駆動し、タイムラグを短縮させたＡＦ動作を行う。ステップＳ１２４では、自動撮影時に最適な防振性能を得るため振れ検出部３００から振れ量を取得し、所定値以下であるかを判定する。振れ量が所定値以下の場合にはステップＳ１２６に進み、振れ量が所定値を超える場合にはステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５ではステップＳ１２４で振れ量が所定値以下となるまで計時し、タイムアウト時間が経過するまでステップＳ１２４及びＳ１２５の判定を繰り返す。タイムアウト時間経過しても振れ量が所定値以下に収束しない場合、撮影処理を行わずＦＡズーム機能を終了する。ステップＳ１２４で振れ量が所定値以下と判定された場合、ステップＳ１２６ではシステム制御部１１４から撮像素子１０６及び絞りシャッタ駆動部１１０を制御し、撮影処理を行う。ステップＳ１２２にてズームイン後自動撮影フラグがオフと判定された場合やステップＳ１２５にて振れ量がタイムアウト時間内で収束しないと判定された場合、ＦＡズーム機能の処理を終了する。

次に、図６を用いて、図５のステップＳ１０４及びＳ１０７で設定する電子ズーム及び光学ズームのズームアウト位置の算出方法について説明する。図６は、ズームアウト駆動量をズーム倍率に基づく連続量で設定するときのズームアウト動作例を示す図である。本例では、光学ズームの焦点距離が２４乃至８４０ｍｍの範囲で光学ズーム倍率を最大３５倍とし、電子ズーム倍率を最大４倍としており、ズームアウト駆動量はズーム倍率に換算して１／８倍とされている。なお、図中の「光学ワイド端」、「光学テレ端」は光学ズーム動作におけるワイド端（焦点距離２４ｍｍ）、テレ端（焦点距離８４０ｍｍ）をそれぞれ示し、光学ズーム領域の境界を表す。「電子ワイド端」、「電子テレ端」は電子ズーム動作におけるワイド端（焦点距離８４０ｍｍ相当）、テレ端（焦点距離３３６０ｍｍ相当）をそれぞれ示し、電子ズーム領域の境界を表す。光学テレ端位置と電子ワイド端位置が一致している。

パターン１は、撮影準備状態でのズーム位置が、光学テレ端位置で焦点距離８４０ｍｍのときのズームアウト位置を示している。撮影準備状態でのズーム状態は光学ズーム状態であるため、電子ズーム位置は電子ワイド端位置のままである。ズーム倍率１／８倍に対応するズームアウト駆動量で光学ズーム位置を変更した場合、８４０ｍｍ×（１／８倍）＝１０５ｍｍの焦点距離に対応する位置がズームアウト位置となる。

パターン２は、撮影準備状態でのズーム位置が、光学ミドル位置で焦点距離１９２ｍｍのときのズームアウト位置を示している。このときの光学ズームのズームアウト位置は、１９２ｍｍ×（１／８倍）＝２４ｍｍの焦点距離に対応する光学ワイド端位置がズームアウト位置となる。

パターン３は、撮影準備状態でのズーム位置が、光学ミドル位置で焦点距離７２ｍｍのときのズームアウト位置を示している。光学ズームのズームアウト位置の算出結果は、７２ｍｍ×（１／８倍）＝９ｍｍとなり、光学ワイド端位置よりも広角側の位置となる。この場合、光学ワイド端位置をズームアウト位置とする。

パターン４は、撮影準備状態でのズーム位置が、電子テレ端位置のときのズームアウト位置を示している。電子ズーム倍率は最大４倍であるため、電子ズームのズームアウト位置は電子ワイド端位置とし、残りの２倍分については光学ズームでのズームアウト動作が行われる。したがって、光学ズームによるズームアウト位置は８４０ｍｍ×（１／２倍）＝４２０ｍｍの焦点距離に対応する位置となる。

ズーム倍率に基づいてズームアウト駆動量を設定する場合、パターン３のようにズームアウト位置が光学ワイド端位置を越える場合を除いて、被写体探索状態でのＦＡズーム枠の大きさが一定になる（ズームアウトした画角が同じ倍率になる）という利点が得られる。

なお、図５のステップＳ１１７やＳ１２０で行われるズームイン位置の算出についても、光学ズームが優先されることを除いて上記と同様に行われるため、説明は省略する。

次に図７を用いて、本発明の実施例２について説明する。実施例１では、ズームイン後自動撮影の指示と指示解除がレリーズスイッチ操作によって行われるが、実施例２ではズームイン後自動撮影の指示と指示解除がズームイン後自動撮影モードの選択と非選択により行われる。その他の点は実施例１と同様である。

図７は、ＦＡズーム機能の処理を示すフローチャートである。表示部１０９の表示されるモード選択メニューと操作部１１７の操作スイッチ等によって、撮影準備状態時にメニュー操作を行うことでズームイン後自動撮影モードを選択するものである。

図７のステップＳ２００からＳ２０９及びＳ２１４からＳ２２６（Ｓ２２２を除く）は、図５のステップＳ１００からＳ１０９及びＳ１１４からＳ１２６（Ｓ１２２を除く）までの処理と同様であるため説明を省略する。すなわち、ステップＳ２２２では、ズームイン後自動撮影モードの選択状態によって、自動撮影を行うか否かの判定を行う。ズームイン後自動撮影モードがオンの場合にはステップＳ２２３に進み、ズームイン後自動撮影モードがオフの場合にはＦＡズーム機能の処理を終了する。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記実施例では、ズームイン後の自動撮影の指示手段として、レリーズスイッチの操作やモード選択メニューからのモード選択によって自動撮影の指示を行う例を示したが、レリーズスイッチ以外の操作部材によって指示を行ってもよい。また、スイッチの長押しなど操作方法を変えることで指示を行ってもよい。さらに、上記実施例では、自動撮影の指示手段や自動撮影用ＡＦ処理、振れ量判定処理の全てを行う例を示したが、いずれかの処理を選択して行うというような形態でもよい。

１０２ズームレンズ
１１４システム制御部
１１７操作部
１１８メモリ
１１９ＣＺ制御部
１２０防振制御部
１２１電子ズーム制御部
１２２ＦＡズーム枠制御部
１２３ＦＡズーム制御部

Claims

フレーミングアシストズーム機能を有する撮像装置であって、
前記フレーミングアシストズーム機能の開始および終了を指示する指示操作手段と、
ズーム位置を記憶する記憶手段と、
ズーム駆動を行う駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
映像を撮影する撮像手段とを備え、
前記制御手段は、前記指示操作手段により前記フレーミングアシストズーム機能の開始が指示された場合、前記記憶手段にズーム位置を記憶するとともに前記駆動手段によりズーム位置をワイド方向に変更し、前記指示操作手段により前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示された場合、前記記憶手段に記憶したズーム位置へズームインし、
前記制御手段は、前記フレーミングアシストズーム機能の開始が指示されて前記ズーム位置をワイド方向に変更してから前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示されるまでの間に、前記ズームイン後に自動撮影を行うか否かを切り替える操作を受け付け、当該自動撮影を行うことが指示された場合に、前記ズームイン後に前記撮像手段に自動撮影を行わせることを特徴とする撮像装置。
前記制御手段に前記ズームイン後の自動撮影を行うことを指示する撮影指示手段を備え、
前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示される前に前記撮影指示手段による前記ズームイン後の自動撮影が指示された場合に、前記制御手段は前記自動撮影を行わせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記撮影指示手段による指示を解除する撮影指示解除手段を備え、
前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示される前に前記撮影指示解除手段による指示の解除がなされた場合に、前記制御手段は前記自動撮影を行わせないことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記フレーミングアシストズーム機能の終了後に前記ズームイン後の自動撮影を行うか否かを選択するモード選択手段を備え、
前記モード選択手段によって選択されたモードに従って前記制御手段は前記自動撮影を行わせることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
撮影される画像のピントを調節するフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを移動させたときのコントラストからピントの合うフォーカス位置を検出するオートフォーカス手段とを備え、
前記オートフォーカス手段は、前記フレーミングアシストズーム機能の終了後の自動撮影時には通常の撮影時よりも前記フォーカスレンズの移動範囲を狭くすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の撮像装置。
撮像装置に生じる振れ量を検出する振れ検出手段を備え、
前記振れ検出手段によって検出された振れ量が所定値以下となった場合に、前記制御手段は前記自動撮影を行わせることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。
フレーミングアシストズーム機能を有する撮像装置の制御方法であって、
前記フレーミングアシストズーム機能の開始及び終了の指示を受け付けるステップと、
前記フレーミングアシストズーム機能の開始の指示を受け付けたときにズーム位置を記憶するとともにズーム位置をワイド方向に変更するステップと、
前記フレーミングアシストズーム機能の終了の指示を受け付けたときに、前記開始の指示を受け付けたときに記憶したズーム位置へズームインするステップと、
前記フレーミングアシストズーム機能の開始が指示されて前記ズーム位置をワイド方向に変更してから前記フレーミングアシストズーム機能の終了が指示されるまでの間に、前記ズームイン後に自動撮影を行うか否かを切り替える操作を受け付けるステップと、
前記自動撮影を行うことが指示された場合に、前記フレーミングアシストズーム機能の終了とともにズームイン後の自動撮影を行うステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。