JP2014225854A

JP2014225854A - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP2014225854A
Application number: JP2013138443A
Authority: JP
Inventors: 昭洋粒崎; Akihiro Ryuzaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2033-07-01
Also published as: JP6224925B2

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操作において、ユーザの操作性を高める。【解決手段】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。前記第１の操作部を介した第１の操作が行われた場合、前記制御手段は、第１のモードを実行する。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画像内に設定された第１の領域外に含まれる場合、ズーム位置を広角側の第１のズーム位置に移動するよう制御するとともに、ズーム移動前のズーム位置を第２のズーム位置に設定し、前記第１のズーム位置において、前記被写体検出手段により検出された被写体が前記第２のズーム位置に対応する領域内に設定された第２の領域内に包含される場合、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【選択図】図４

Description

本発明は、ズーム機能を有する撮像装置及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。

被写体がフレームアウトした際に即座に被写体を捉え直す機能として、特許文献１ではフレーミングアシストズーム機能（ＦＡズーム機能）と呼ぶ機能が提案されている。特許文献１に開示の装置では、ＦＡズーム機能の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ズーム機能の開始されたときのズーム位置へズームインさせることができる。

一方、画面内の被写体をカメラで検出し、被写体の検出情報に応じてカメラが自動でズーム位置を変更する機能として、いわゆるオートズーム機能が知られている。特許文献２では、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提示されている。また、特許文献２では、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提示されている。

しかしながら、特許文献２のようなオートズーム機能では、撮影する被写体の移動速度やズーム動作開始条件、ズームの変更量等によっては、ズームアウト動作で画面上の中央付近に被写体が移動してその被写体の位置を元に即座にズームインさせたり、ズームイン動作で画面上の周辺付近に被写体が移動してその位置を元に即座にズームアウトさせる可能性がある。すなわち、ズームアウトとズームインを繰り返すハンチング現象が生じてしまい、撮影者が煩わしく感じる恐れや、その動作によってシャッタチャンスを逃してしまう恐れがある。

特開２０１２−６０５９５号公報特許第２０５２６５３号公報

上記の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っていた。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。その際、画角を速やかに調整するために、上記のハンチング現象をできるだけ抑えることが求められる。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、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、ズームアウトとズームインを繰り返すハンチング現象の発生を抑えることである。

本発明に係わる撮像装置は、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、前記第１の操作部を介した第１の操作が行われた場合、前記制御手段は、第１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により検出された被写体が画像内に設定された第１の領域外に含まれる場合、ズーム位置を広角側の第１のズーム位置に移動するよう制御するとともに、ズーム移動前のズーム位置を第２のズーム位置に設定し、前記第１のズーム位置において、前記被写体検出手段により検出された被写体が前記第２のズーム位置に対応する領域内に設定された第２の領域内に包含される場合、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。

また、本発明に関わる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、前記第１の操作部を介した第１の操作が行われた場合、前記制御ステップにおいて第１のモードを実行し、前記第１のモードにおいて、前記検出ステップにより検出された被写体が画像内に設定された第１の領域外に含まれる場合、ズーム位置を広角側の第１のズーム位置に移動するよう制御するとともに、ズーム移動前のズーム位置を第２のズーム位置に設定し、前記第１のズーム位置において、前記検出ステップにより検出された被写体が前記第２のズーム位置に対応する領域内に設定された第２の領域内に包含される場合、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。

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、ズームアウトとズームインを繰り返すハンチング現象を抑えることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの構成例を示すブロック図。焦点距離と、被写体距離ごとのフォーカスレンズ位置との関係を示した図。被写体探索状態での画角及び撮影準備状態での画角を例示した図。被写体（モノ）が画面外へフレームアウトすることを防止する処理を説明する図。被写体（人物）が画面内でサイズ変化することを防止する処理を説明する図。ＦＡズーム機能の処理の流れの概要を説明するフローチャート。ＦＡズーム開始判定を説明するフローチャート。被写体指定処理を説明するフローチャート。ＦＡズームアウト動作及びＦＡズームイン動作を説明するフローチャート。ズーム戻り位置変更処理を説明するフローチャート。ＦＡズーム終了判定を説明するフローチャート。

以下に、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態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フレーミング支援ズーム機能であり、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、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルカメラ１００の構成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。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、光電変換されて撮像信号が生成される。撮像信号は、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。

表示手段としての表示部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、自動露出（ＡＥ）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に基づいてデジタルカメラ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、本実施形態の適用上、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。ズーム指示操作に用いるズーム操作部材（第２の操作部）の操作量及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、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、インターフェース部（以下Ｉ／Ｆ部と呼ぶ）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は上記のズーム操作部材の他、撮影開始を指示するレリーズスイッチ、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（第１の操作部）等を含む。操作信号は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イン位置等の情報を記憶する。なお、ズームイン位置とは、ＦＡズームの終了時にズームインする際の目標となる戻り位置であり、その詳細については後述する。

制御手段としてのシステム制御部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、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１１９乃至１２３の各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１２０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。

被写体検出部１２３は、画像メモリ１０８の画像データ（画像領域内）から所望の被写体領域を検出する。本実施形態では顔情報及び色情報を元に被写体を検出する被写体検出方法について説明する。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を抽出し、その特徴量を予め用意された顔の特徴量と比較し、両者の相関が一定の閾値を超えるときに、その部分領域を顔領域と判定する。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様々に変更しながら繰り返せば、画像データ中に存在する様々な顔領域が検出される。色検出処理では、後述する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。色検出処理は検出する被写体が人物以外の「モノ」である場合に実行される。色情報には、画像処理回路１０７からの出力信号であるＲＧＢや輝度Ｙ及び色差Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ等を用いる。被写体検出時には画像データをいくつかの部分領域に分割し、部分領域ごとの輝度及び色差の平均値を算出する。さらに、予め記憶した特徴色情報と被写体検出時の各領域の色情報を比較し、輝度及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、顔情報及び色情報と共に、ＣＺ制御部１１９で計測した被写体距離情報及びズームレンズ１０２の焦点距離情報を用いることで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ズーム機能の概要と、ＦＡズーム枠制御部１２１及びＦＡズーム制御部１２２について説明する。本実施形態におけるＦＡズーム機能は、手動探索モードと自動追尾モードの二つのモードを備えている。二つのモードの違い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、カメラ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の違いである。各モードの機能の概要を説明する。

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等では、撮影者（ユーザ）は以下の操作が必要であった。
（１）ズーム操作部材の操作によりズームアウト（広角側へのズーム）を行って被写体を探索すること。
（２）再び所望の画角（例えばズームアウトによるズーム移動前の画角）になるまでズーム操作（望遠側へのズーム操作）を行って画角調整すること。

これに対して、ＦＡズーム機能の手動探索モード（第２のモード）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である。ＦＡズーム操作スイッチの押下によって、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１２２は、ＦＡズーム操作スイッチからのＦＡズーム開始指示にともなって電子ズーム及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に記憶する。さらにＦＡズーム制御部１２２は、後述する図６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１２０に対して広角方向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（以下、被写体探索状態という）にする。

図３（ａ）及び図３（ｄ）はズームイン状態での画角を示し、図３（ｂ）及び図３（ｃ）はズームアウト状態での画角を示す。撮影者は被写体がフレームアウトしたとき（図３（ａ））、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はズームアウト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。被写体探索状態で所望の被写体を発見した場合（図３（ｂ））、このＦＡズーム枠３００を目安としてＦＡズーム枠内（枠の周辺部）に被写体が収まるようにフレーミングを行う（図３（ｃ））。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に指示すると、ＦＡズーム制御部１２２は、記憶しておい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。このようにして、図３（ｄ）で示す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）及び図３（ｃ）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（ズームアウト開始前）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ズーム枠が表示される。本処理によって、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。

一方、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には、以下で説明するようにカメラが自動でズーム位置を変更することで、より簡単にフレームアウトを防止することができる。

本実施形態のデジタルカメラ１００は、ＦＡズーム機能の自動追尾モード（第１のモード）を備える。自動追尾モードでは、モードを自動追尾モードとした後、タッチパネル等から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する。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、カメラが検出した被写体の中から自動で主被写体を選択する方法なども考えられる。被写体検出部１２３では、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サンプリングごとの画像データに対して連続的に行なうことで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））に、ＣＺ制御部１１９または電子ズーム制御部１２０に対してカメラ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））には、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））。本処理によって、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カメラを動かすだけでよく、万が一、フレームアウトしそうになっても自動で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なうことが可能となる。本実施形態の目的は、この自動追尾モードにおけるズームアウト動作及びズームイン動作を最適なタイミングで実施することで、撮影者が容易にフレーミングできるようにすることである。

次に図４及び図５を用いて、ズームアウト動作やズームイン動作の開始条件について説明する。４００は人物以外のモノを追尾するモノ追尾枠、５００は人物の顔を追尾する顔追尾枠である。本実施形態において、被写体が人物とモノのどちらでもよい場合には、モノ追尾枠４００と顔追尾枠５００とをまとめて被写体追尾枠と呼ぶこともある。被写体追尾枠は、撮影者が指定した被写体を視認できるように表示部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（画像内）での位置及び大きさは、被写体検出部１２３によって顔情報及び色情報に基づき算出され、フレームレート周期で更新される。図４は被写体とした飛行機が画面外にフレームアウトする場合にフレームアウトを防止する例を示している。図４（ａ）では、ＥＶＦで表示される画角全体に対して所定の比率よりも外側の領域（第１の領域外）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ＺＯの境界とした場合、８０〜１００％の領域をＺＯとする。この領域にモノ追尾枠４００ａの一部が進入したときに、ズームアウト動作を開始する。被写体のサイズや移動速度に応じてズームアウトするズーム倍率やズーム速度を算出しておき、その倍率や速度に従ってズームアウト動作を行うことで、被写体がフレームアウトすることを防止することができる。図４（ｂ）では、被写体探索状態（第１のズーム位置）においてＦＡズーム枠３００で示されるズームイン画角（第２のズーム位置）に対して所定の比率よりも内側の領域（第２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で示されるズームイン画角を１００％とし、ズームイン画角に対して７０％となる位置をＺＩの境界とした場合、０〜７０％の領域をＺＩとする。このとき、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、ＺＩの領域は、画面全体に対して０〜３５％（＝７０％×（１／２））までの領域であるとも言える。撮影者が、ＺＩ内にモノ追尾枠４００ｂが収まるようにカメラの向きを変更すると、ズームイン動作を開始する。

ここで、ＺＯの下限比率（上記例では８０％）と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ＺＯ下限比率ぎりぎりの位置で検出されたことでズームアウト動作をし、被写体がその位置で停止して、かつ、カメラ自体の向きも変更していない場合について考える。このとき、ＺＯ下限比率とＺＩ上限比率とを同じ比率に設定している場合、ズームアウト動作直後（ズームアウト停止後）にはほぼモノ追尾枠４００全体がＺＩに収まった状態となる。さらに、ＺＯ下限比率≦ＺＩ上限比率となるような設定をしている場合には、ズームアウト動作直後に完全にモノ追尾枠４００全体がＺＩに収まり、即座にズームイン動作を開始してしまう。すなわち、ズームアウト動作とズームイン動作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、ハンチング現象を防止するためにＺＯ下限比率とＺＩ上限比率との関係は、ＺＯ下限比率＞ＺＩ上限比率となるように設定する必要がある。

図５は被写体である人物がカメラに近づいてきた場合に、カメラ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は、被写体である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。したがって、ここでは顔追尾枠５００の大きさ＝被写体サイズとして説明する。図５（ａ）では、後述する被写体指定方法に従って被写体を指定されたときの画角を示している。被写体指定時の顔追尾枠５００ａの大きさを基準の被写体サイズ（基準サイズ）としてメモリ１１８に記憶しておく。図５（ｂ）では、図５（ａ）の状態からズーム位置を変えずに被写体がカメラ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（所定倍以上大きくなる大きさ）をズームアウト開始サイズとする。被写体追尾枠の関係が、顔追尾枠５００ｂ＞顔追尾枠５００ａ×１５０％となったとき、ズームアウト動作を開始する。図５（ｃ）は、図５（ａ）から図５（ｂ）までで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を示している。この後さらに被写体が近づいてくる場合には光学ズーム位置がワイド端となるまでズームアウトを繰り返すことで被写体を所定の比率内に収め続けることができ、撮影者はレリーズスイッチの操作だけに集中することができる。図４及び図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、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を用いて、ＦＡズーム機能の処理の概要について説明する。図６はＦＡズーム機能の大まかな処理の流れを示すフローチャートである。Ｓ１００で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ズーム開始判定では、手動探索モードか自動追尾モードかのモード判定を行い、手動探索モードの場合には操作部１１７のＦＡズーム操作スイッチの状態を、自動追尾モードの場合には被写体検出結果を元にＦＡズーム開始の判定を行う。モード判定の方法については後述する。Ｓ１００のＦＡズーム開始判定にて、ＦＡズームの開始判定がなされるとＳ１０１に進む。

Ｓ１０１で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及び電子ズーム位置を記憶するとともに、所定の駆動量だけＣＺ制御部１１９もしく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Ｓ１０２に進み、ＦＡズーム枠制御部１２１は記憶したズーム位置を示すＦＡズーム枠３００を表示部１０９に表示する。ＦＡズーム枠３００を目安として、撮影者は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には、Ｓ１０３にて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。Ｓ１０４で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ズーム終了判定では、ＦＡズーム開始時のモードが手動探索モードの場合には操作部１１７のＦＡズーム操作スイッチの状態を、自動追尾モードの場合には被写体検出結果を元にＦＡズーム終了の判定を行う。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Ｓ１０５に進む。Ｓ１０５でＦＡズーム制御部１２２は、記憶した光学ズーム位置及び電子ズーム位置まで駆動するようにＣＺ制御部１１９もしく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い、ＦＡズーム機能を終了する。

次に図７乃至図１１を用いて、図６で示したＦＡズーム機能の処理の流れに従って各処理の詳細を説明する。

図７はＳ１００のＦＡズーム開始判定処理を説明するフローチャートである。Ｓ２００で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の判定を行う。ＦＡズーム操作スイッチが押下されるとＳ２０１に進み、スイッチの押下時間（操作時間）を測定する。Ｓ２０１ではＦＡズーム操作スイッチが押下開始されてから所定の時間内に開放されたか否かの判定を行う。すなわち、スイッチの長押しもしく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。長押し（第２の操作）時にはＳ２０２に進み、モードを手動探索モードに、短押し（第１の操作）時にはＳ２０３に進み、モードを自動追尾モードにし、メモリ１１８に選択されたモードを記憶する。手動探索モードの場合には、スイッチの押下開始から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Ｓ２０８に進み、ＦＡズームの開始が判定される。自動追尾モードの場合にはＳ２０４に進み、追尾する被写体の被写体指定処理を行う。

なお、本実施形態では、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８を用いてＳ２０４の被写体指定処理について説明する。図８（ａ）は操作部１１７の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。Ｓ３００では、タッチパネルが押下されたか否かの判定を行う。タッチパネルが押下された場合にはＳ３０１に進み、ＦＡズーム制御部１２２はタッチされた位置を取得する。

Ｓ３０２では、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で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には主被写体は人物であると判定しＳ３０３へと進む。Ｓ３０３で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、顔の向き等がある。また、顔認証機能を有するカメラにおいては認証ＩＤ等も記憶する。

Ｓ３０２でタッチ位置付近に顔を検出しなかった場合には、主被写体は人物以外のモノであると判定しＳ３０４へと進む。Ｓ３０４では、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等がある。顔情報及び色情報のことを以降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）として説明に用いることとする。

Ｓ３０３又はＳ３０４で被写体情報を記憶するとＳ３０５に進む。Ｓ３０５で、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もしくは顔追尾枠５００）を表示部１０９に表示すると被写体指定処理が終了となる。上述した図８（ａ）の方法を用いると、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。

一方、図８（ｂ）は操作部１１７の部材であるＦＡズーム操作スイッチとは別の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。Ｓ３０６で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。Ｓ３０７では、被写体指定用のスイッチが押下されたか否かの判定を行い、被写体指定用スイッチが押下された場合にはＳ３０８に進む。Ｓ３０８で被写体検出部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には主被写体は人物であると判定しＳ３０３へと進み、画面中央付近に顔を検出しなかった場合には主被写体は人物以外のモノであると判定しＳ３０４へと進む。さらに、図８（ａ）と同様にＳ３０３又はＳ３０４で被写体情報を記憶するとＳ３０５に進み、被写体追尾枠（モノ追尾枠４００もしくは顔追尾枠５００）を表示して被写体指定処理が終了となる。

Ｓ３０３乃至Ｓ３０５の処理については被写体検出を行う領域が画面中央付近となること以外は図８（ａ）と同様であるため説明を省略する。図８（ｂ）の方法を用いると、タッチパネルのような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８（ｃ）は操作部１１７の部材である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で選択する例のフローチャートを示している。Ｓ３０９で被写体検出部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Ｓ３１０に進む。

Ｓ３１０で被写体検出部１２３は、検出した顔が一人の場合にはその顔を主顔とし、複数の場合には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いるものであるとし、同程度の位置であれば顔サイズが大きいもの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には、その顔を優先して主顔とする。

Ｓ３０３では、選択された主顔の顔情報をメモリ１１８に記憶する。Ｓ３０３で顔情報を記憶するとＳ３０５に進み、顔追尾枠５００を表示する。Ｓ３１１では、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に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には再度Ｓ３０３に進み、記憶する顔情報を更新するとともに、Ｓ３０５で顔追尾枠５００を新たに選択された主顔のサイズ及び検出位置に変更する。

Ｓ３０９にて画面全体で顔を検出しない場合には、主被写体は人物以外のモノであると判定しＳ３０４へと進む。Ｓ３０４で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。さらに、Ｓ３０４で色情報を記憶するとＳ３０６に進み、モノ追尾枠４００を表示して被写体指定処理が終了となる。

Ｓ３０３乃至Ｓ３０６の処理については被写体検出を行う領域が顔の場合には画面全体、色の場合には画面中央付近となること以外は図８（ａ）と同様であるため説明を省略する。図８（ｃ）の方法を用いると、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。

被写体指定処理を終了すると図７のＳ２０５へと進む。Ｓ２０５乃至Ｓ２０７では、被写体指定時に指定した基準となる被写体情報と、周期的に検出する被写体情報とを元にＦＡズームを開始するか否かの判定を行う。ＦＡズーム開始の条件を満たすまで所定の制御周期でこの判定は繰り返される。

Ｓ２０５で被写体検出部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にはＳ２０９に進む。一方、追尾する被写体が検出された場合にはＳ２０６に進む。Ｓ２０６では、追尾する被写体の被写体追尾枠が図４（ａ）で示すズームアウト領域に含まれるか否かを判定する。Ｓ２０６で追尾枠がズームアウト領域に含まれる、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恐れがある場合にはＳ２０８に進み、ＦＡズームの開始が判定される。Ｓ２０６で被写体追尾枠がズームアウト領域に含まれていない、すなわち、画面中央付近で被写体を捉えられている場合には、Ｓ２０７に進む。

次にＳ２０７では、基準被写体情報の被写体サイズとＳ２０５で検出した被写体サイズとの比較を行う。Ｓ２０５の被写体サイズが基準の被写体サイズに対して所定倍以上となって大きくなってしまう場合にはＳ２０８に進み、ＦＡズームの開始が判定される。Ｓ２０８でＦＡズームの開始判定がなされると、図６のＳ１０１に進みズームアウト動作を開始する。

一方、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、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、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、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（Ｓ２０７でｎｏ）も、Ｓ２１０でＦＡズーム操作スイッチの押下を判定する。Ｓ２１０でＦＡズーム操作スイッチが押下されなければＳ２０５の被写体検出処理に戻り、Ｓ２０５、Ｓ２０９、Ｓ２１０のループを繰り返す。そして、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、Ｓ２０４に進み、再度被写体指定処理を行う。Ｓ２１０でＦＡズーム操作スイッチが押下された場合は、Ｓ２１１に進む。

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、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９（ａ）は図６のＳ１０１のＦＡズームアウト動作の処理を説明するフローチャートである。Ｓ４００で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。さらにＦＡズーム制御部１２２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。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に設定される。

Ｓ４０１でＦＡズーム制御部１２２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。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。Ｓ４０２で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、さらに望遠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、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った場合には、Ｓ４０３に処理を進める。Ｓ４０３でＦＡズーム制御部１２２はＳ４００で取得した電子ズーム位置とＳ４０１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１２０に設定する。Ｓ４０４でＦＡズーム制御部１２２は、電子ズーム制御部１２０に対して、Ｓ４０３で設定し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。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。

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や、Ｓ４０４にて電子ズームのズームアウト動作が行われた後、Ｓ４０５に進む。Ｓ４０５で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。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Ｓ４０６に進む。Ｓ４０６でＦＡズーム制御部１２２は、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。

Ｓ４０７で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。
以上説明したＦＡズームアウト動作が終了すると、図６のＳ１０２に進む。Ｓ１０２で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９（ａ）の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、Ｓ１０３のズーム戻り位置変更処理に進む。

図１０は図６のＳ１０３のズーム戻り位置変更の処理を説明するフローチャートである。Ｓ５００では、図７のＦＡズーム開始判定においてＳ２０２又はＳ２０３で記憶したモードが自動追尾モードであるか、手動探索モードであるかの判定を行う。記憶したモードが手動探索モードである場合には、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って図９（ａ）のＳ４００で記憶したズーム戻り位置（第３のズーム位置）及びＦＡズーム枠３００を変更することが可能である。

Ｓ５０６では、操作部１１７のズームレバーが望遠方向もしくは広角方向のいずれかに操作されたか否かの判定を行い、ズームレバー操作が行われた場合には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。Ｓ５０７では、ズームアウト動作前にＳ４００でメモリ１１８に記憶したズーム戻り位置（ズームイン位置）をＳ５０６で判定した操作方向に応じて望遠方向もしくは広角方向に所定量だけ更新し、Ｓ５０８へ進む。Ｓ５０８では、Ｓ５０７で更新したズーム戻り位置に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、Ｓ５０９へ進む。

Ｓ５０９では、操作部１１７のズームレバーが開放されたか否かの判定を行い、ズームレバーが開放されない場合にはＳ５０７乃至Ｓ５０９の処理を継続する。ズームレバーが開放された場合には、本フローを終了する。

以上の処理によって、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できフレーミング操作がより簡単にできるようになる。

Ｓ５００の判定においてモードが自動追尾モードである場合には、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を元に、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メモリ１１８に記憶したズーム戻り位置（第２のズーム位置）及びＦＡズーム枠３００を自動で変更することが可能である。

本実施形態における適切な画角とは、画面全体に対して被写体が占める比率が図７のＳ２０４で指定し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こととする。Ｓ５０１では、基準被写体情報と対応する顔情報もしく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た場合にはＳ５０２に進み、検出されない場合はＳ５１０に進む。Ｓ５１０では、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７のＳ２０４に進んで再度被写体指定処理を行う。

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Ｓ５０１で検出した被写体が占める比率とを比較し、二つの比率の差が所定範囲を超える場合にはＳ５０３に進み、所定範囲内の場合は本フローを終了する。Ｓ５０３では、メモリ１１８に記憶したズーム戻り位置を変更する。具体的には、Ｓ５０１で検出し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には広角方向に、小さい場合には望遠方向に所定量だけズーム戻り位置を更新し、Ｓ５０４へ進む。

Ｓ５０４では、Ｓ５０３で更新したズーム戻り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、Ｓ５０５へ進む。Ｓ５０５では、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か否かの判定を行う。ズーム戻り位置を所定量更新しても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には、さらにズーム戻り位置を変更するようにＳ５０３乃至Ｓ５０５の処理を継続する。Ｓ５０５で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には、本フローを終了する。

以上の処理によって、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、カメラにより自動でズーム戻り位置が変更されフレーミング操作がより簡単にできるようになる。図１０においては、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１１は図６のＳ１０４のＦＡズーム終了判定処理を説明するフローチャートである。Ｓ６０１では、図７のＦＡズーム開始判定においてＳ２０２又はＳ２０３で記憶したモードが自動追尾モードであるか、手動探索モードであるかの判定を行う。モードが手動探索モードである場合には、Ｓ６０５に進む。手動探索モードである場合には、被写体探索状態である間は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。

Ｓ６０５では、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か否かの判定を行う。ＦＡズーム操作スイッチが開放された（第３の操作）場合にはＳ６０４に進み、ＦＡズームの終了が判定される。一方、Ｓ６０５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Ｓ５００に戻り、ズーム戻り位置変更のフローを繰り返す。

Ｓ６０１の判定においてモードが自動追尾モードである場合には、Ｓ６０２に進む。Ｓ６０２では図７のＳ２０４で指定した基準となる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たか否かを判定する。追尾する被写体が検出されなかった場合、Ｓ６０６に進む。

Ｓ６０２で追尾する被写体が検出された場合にはＳ６０３に進む。Ｓ６０３では追尾する被写体の被写体追尾枠が図４（ｂ）で示すズームイン領域に包含されているか否かを判定する。Ｓ６０３で追尾枠がズームイン領域に包含されている、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にはＳ６０４に進み、ＦＡズームの終了が判定される。Ｓ６０４でＦＡズームの終了判定がなされると、図６のＳ１０５に進みＦＡズームイン動作を開始する。

一方、Ｓ６０２で被写体が検出されなかった場合、ＦＡズーム制御部１２２は、Ｓ６０６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、Ｓ６０７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、Ｓ６０２で検出した被写体の被写体追尾枠がズームイン領域に包含されていない場合（Ｓ６０３でｎｏ）も、Ｓ６０７でＦＡズーム操作スイッチの押下を判定する。Ｓ６０７でＦＡズーム操作スイッチが押下されなければ図１０のＳ５００に戻り、ズーム戻り位置変更処理を繰り返す。そして、Ｓ６０６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７のＳ２０４に進み、再度被写体指定処理を行う。Ｓ６０７でＦＡズーム操作スイッチが押下された場合は、Ｓ６０８に進む。

Ｓ６０８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７の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９（ｂ）はＳ１０５のＦＡズームイン動作の処理を説明するフローチャートである。Ｓ４０８でＦＡズーム制御部１２２は、記憶したズーム位置（ズーム戻り位置）のデータをメモリ１１８から読み込む。Ｓ４０９で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。光学ズーム状態の場合（Ｓ４０９のｙｅｓ）、光学ズームを優先してズームインを行うためにＳ４１０に処理を進め、電子ズーム状態の場合（Ｓ４０９のｎｏ）では電子ズームのみでズームインを行うためにＳ４１２に処理を進める。

Ｓ４１０でＦＡズーム制御部１２２は、Ｓ４０８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。Ｓ４１１でＦＡズーム制御部１２２は、ＣＺ制御部１１９に対して、Ｓ４１０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。

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、Ｓ４１１での光学ズームでズームイン動作が行われた後、Ｓ４１２に進む。Ｓ４１２で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断する。電子ズームによるズームインが必要な場合にはＳ４１３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。

Ｓ４１３でＦＡズーム制御部１２２は、Ｓ４０８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１２０に設定する。Ｓ４１４でＦＡズーム制御部１２２は、電子ズーム制御部１２０に対して、Ｓ４１３で設定し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。電子ズーム制御部１２０は電子ズームイン動作を行い、これによってズーム戻り位置へと復帰する。該動作が終了すると、撮影準備状態にして処理を終了する。
（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憶した記憶媒体を、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。

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。適用するシーンとして、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。

Claims

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、
前記第１の操作部を介した第１の操作が行われた場合、前記制御手段は、第１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により検出された被写体が画像内に設定された第１の領域外に含まれる場合、ズーム位置を広角側の第１のズーム位置に移動するよう制御するとともに、ズーム移動前のズーム位置を第２のズーム位置に設定し、前記第１のズーム位置において、前記被写体検出手段により検出された被写体が前記第２のズーム位置に対応する領域内に設定された第２の領域内に包含される場合、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撮像装置。
前記第１のズーム位置へのズーム移動前に取得された画像に対する前記第１の領域の大きさの比率は、前記第１のズーム位置において取得された画像における前記第２のズーム位置に対応する領域に対する前記第２の領域の大きさの比率より大きい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、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズに応じて前記第１のズーム位置を設定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、前記被写体検出手段により検出された被写体のサイズが第１のサイズの場合、当該第１のサイズより大きい第２のサイズの場合と比較して前記第１のズーム位置を望遠側に設定す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のサイズが所定のサイズより小さい場合、前記第１のズーム位置へのズーム移動を行わないよう制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第１のモードにおいて、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した場合、前記制御手段は、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１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第１のズーム位置において、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のサイズに応じて、記憶されている前記第２のズーム位置を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記第１のズーム位置において、前記制御手段は、前記第１のズーム位置において取得された画像に対する被写体のサイズの比率と前記第１のズーム位置へのズーム移動前に取得された画像に対する基準サイズの比率との差が所定量を超える場合、記憶されている前記第２のズーム位置を変更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。
前記基準サイズは、前記第１の操作に応じて検出された被写体のサイズに基づいて設定されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記第１のズーム位置において、前記第２のズーム位置の変更に応じて前記第２の領域を変更することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
画像を表示する表示手段を有し、
前記制御手段は、前記第１のズーム位置において、前記画像に重畳して前記第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１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記第１の操作と異なる操作であって、前記第１の操作部を介した第２の操作に応じて第２のモードを実行し、
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とともに第３のズーム位置を設定し、さらに前記第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３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１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
画像を表示する表示手段を有し、
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した際、前記画像に重畳して前記第３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１２に記載の撮像装置。
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１２又は１３に記載の撮像装置。
ユーザがズーム位置の変更を指示するための第２の操作部をさらに有し、
前記第１の操作部に対して前記第２の操作が行われてから前記第３の操作が行われるまでの間に前記第２の操作部が操作された場合、前記制御手段は、前記第２の操作部の操作に応じて、前記第３のズーム位置を変更することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
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、
前記第１の操作部を介した第１の操作が行われた場合、前記制御ステップにおいて第１のモードを実行し、
前記第１のモードにおいて、前記検出ステップにより検出された被写体が画像内に設定された第１の領域外に含まれる場合、ズーム位置を広角側の第１のズーム位置に移動するよう制御するとともに、ズーム移動前のズーム位置を第２のズーム位置に設定し、前記第１のズーム位置において、前記検出ステップにより検出された被写体が前記第２のズーム位置に対応する領域内に設定された第２の領域内に包含される場合、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撮像装置の制御方法。