(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステップ状に変化する複数の焦点距離が予め設定されており、複数のレンズ群の相対的な位置を変化させることにより焦点距離を前記複数の焦点距離に段階的に変化させることが可能な撮像レンズと、前記撮像レンズの光軸上の所定位置に設けられ、その光軸上に結像される像を光電変換する撮像素子を含み、画像データを出力する撮像部と、前記撮像レンズの焦点距離を、その最長焦点距離と最短焦点距離との間で変化させるためのズームスイッチと、前記ズームスイッチからの信号に応じて、前記撮影レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させるレンズ駆動機構とを具備するディジタルカメラであって、
前記撮像レンズの最長焦点距離と最短焦点距離とを結ぶ仮想のズーム特性曲線と前記ズームスイッチが連続して操作されている時間とから、仮想の焦点距離及び像倍率を演算する第１像倍率演算部と、現時点における撮像レンズの焦点距離から実際に前記撮像部の受光面上に結像されている像の倍率を演算する第２像倍率演算部と、前記第１像倍率演算部による仮想の像倍率と前記第２像倍率演算部による実際の像倍率とを用いて前記撮像部から出力される画像データを拡大した拡大画像データを作成する拡大画像データ作成部と、前記拡大画像データを用いて画像表示を行う表示部とを備えた電子ズームファインダと、前記撮影レンズとは独立に被写体光像を取り込み、倍率変更用のレンズを移動させることにより倍率を変化させて前記被写体光像を接眼窓に出射させることが可能な光学ズームファインダと、前記レンズ駆動機構で発生する駆動力を前記光学ズームファインダの倍率変更用のレンズに伝達し、前記撮影レンズの焦点位置の変化に連動して前記倍率変更用のレンズを移動させることにより、前記被写体光像の倍率を変化させるファインダ駆動機構と、前記電子ズームファインダと前記光学ズームファインダのいずれかを設定するファインダ設定手段と、前記電子ズームファインダが設定されているとき、前記撮影レンズの焦点距離が段階的に変化するように、前記ズームスイッチからの信号に応じて前記レンズ駆動機構を段階的に駆動させ、前記光学ズームファインダが選択されているとき、前記接眼窓に出射される被写体光像の倍率が連続的に変化するように、前記ズームスイッチからの信号に応じて前記レンズ駆動機構を連続的に駆動させる駆動制御手段とを備えたことを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１記載のディジタルカメラにおいて、光学ズームファインダの像倍率を検出する像倍率検出手段と、画角設定時に前記ファインダ設定手段によりファインダが前記電子ズームファインダから前記光学ズームファインダに切り換えられると、前記像倍率検出手段により検出される像倍率がファインダ切換時の電子ズームファインダにおける仮想の像倍率と一致するように、前記レンズ駆動機構を駆動させる画角制御手段を更に備えたことを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項３】
請求項２記載の記載のディジタルカメラにおいて、画角設定時に前記ファインダ設定手段によりファインダが前記光学ズームファインダから前記電子ズームファインダに切り換えられると、前記像倍率検出手段で検出されるファインダ切換時の光学ズームファインダの像倍率に対応する前記撮像レンズの焦点距離に最も近く、且つ、この焦点距離以下の前記撮像レンズの設定可能なステップ状の焦点距離を演算する焦点距離演算手段と、前記撮像レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させて焦点距離を前記焦点距離演算手段で演算された焦点距離に変更する焦点距離変更手段と、前記焦点距離演算手段で算出される撮像レンズの焦点距離と前記像倍率検出手段で検出されるファインダ切換時の像倍率とを用いて画像の拡大率を演算する拡大率演算手段とを更に備え、画角設定時に前記ファインダ設定手段によりファインダが前記光学ズームファインダから前記電子ズームファインダに切り換えられると、前記拡大画像データ作成部は、前記焦点距離変更手段で前記撮像レンズの焦点距離を変更した後に前記撮像部から出力される画像データを、前記拡大率演算手段で演算された拡大率で拡大して拡大画像データを作成し、前記表示部はこの拡大画像データを用いて画像表示を行うことを特徴とするディジタルカメラ。
【請求項４】
ステップ状に変化する複数の焦点距離が予め設定されており、複数のレンズ群の相対的な位置を変化させることにより焦点距離を前記複数の焦点距離に変化させることが可能な撮像レンズと、前記撮像レンズの光軸上の所定位置に設けられ、その光軸上に結像される像を光電変換する撮像素子を含み、画像データを出力する撮像部と、前記撮像レンズの焦点距離を、その最長焦点距離と最短焦点距離との間で変化させるためのズームスイッチと、前記ズームスイッチからの信号に応じて、前記撮影レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させるレンズ駆動機構とを具備するディジタルカメラであって、
前記撮像レンズの最長焦点距離と最短焦点距離とを結ぶ仮想のズーム特性曲線と前記ズームスイッチが連続して操作されている時間とから、仮想の焦点距離及び像倍率を演算する第１像倍率演算部と、現時点における撮像レンズの焦点距離から実際に前記撮像部の受光面上に結像されている像の倍率を演算する第２像倍率演算部と、前記第１像倍率演算部による仮想の像倍率と前記第２像倍率演算部による実際の像倍率とを用いて前記撮像部から出力される画像データを拡大した拡大画像データを作成する拡大画像データ作成部と、前記拡大画像データを用いて画像表示を行う表示部とを備えた電子ズームファインダと、前記撮影レンズとは独立に被写体光像を取り込み、倍率変更用のレンズを移動させることにより倍率を変化させて前記被写体光像を接眼窓に出射させることが可能な光学ズームファインダと、前記レンズ駆動機構で発生する駆動力を前記光学ズームファインダの倍率変更用のレンズに伝達し、前記撮影レンズの光軸上の位置の変化に連動して前記倍率変更用のレンズを移動させることにより、前記被写体光像の倍率を変化させるファインダ駆動機構と、前記電子ズームファインダと前記光学ズームファインダのいずれかを設定するファインダ設定手段と、前記電子ズームファインダが設定されているとき、前記撮影レンズの焦点距離が段階的に変化するように、前記ズームスイッチからの信号に応じて前記レンズ駆動機構を段階的に駆動させ、前記光学ズームファインダが選択されているとき、前記光学ズームファインダの倍率を前記ズームスイッチからの信号に応じて連続的に変化させると共に、前記ズームスイッチからの信号が断たれても前記ステップ状の焦点距離以外の倍率での停止を禁止するように前記レンズ駆動機構を駆動させる駆動制御手段とを備えたことを特徴とするディジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームフォーカス方式の撮像レンズを用いたディジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１つのモータで焦点距離調節（ズーミング）と焦点調節（フォーカシング）を行うズームフォーカス方式の撮像レンズが知られている。ズームフォーカス方式の撮像レンズでは、撮像レンズを構成する複数のレンズ群の相対的な位置を変化させて焦点距離を変化させると共に焦点位置も変化させる。そのため、１つのモータでズーミングとフォーカシングが可能である反面、レンズの焦点距離を短焦点側端と長焦点側端との間で連続的に変化させることはできず、あらかじめ設定されている複数の焦点距離に段階的にしか変化させられない。このようなズームフォーカス方式の撮像レンズは、銀塩フィルムを用いるカメラの分野では、レンズシャッタ方式のコンパクトカメラなどに採用されている。
【０００３】
一方、ディジタルカメラの分野では、撮像レンズにズームレンズを用いた光学式ズームのほか、撮像部により得られた画像データの一部分を取り出して拡大する電子式ズームも実用化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ディジタルカメラの小型軽量化を目的として、上記ズームフォーカス方式の撮像レンズを採用するとともに、ファインダとして撮像部で得られた画像データの一部分を取り出して拡大し、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display）などの表示部に表示する電子ファインダを採用することが提案されている。ところが、ズームフォーカス方式の撮像レンズの場合、焦点距離を段階的にしか変化させられないため、ズーミング動作中ＬＣＤなどのモニタ画面上に表示される画像の大きさがスムーズに変化せず、見た目が良くないという問題点を有していた。
【０００５】
一方、ディジタルカメラにおいては、表示部における電力消費が大きいため、光学ファィンダを設け、電子ファインダと光学ファインダとをユーザが使い分けることにより電力消費を可及的に抑えることができるようにしたものも知られている。
【０００６】
ところで、ファインダは撮影者が被写体の画角を設定するためのものであるから、ディジタルカメラがズーム機能を備えている場合は、撮影者によるズームスイッチの操作に応じてファインダで視認できる被写体像の大きさが連続的に変化することが好ましい。従って、ズームフォーカス方式の撮像レンズを備えたディジタルカメラにおいては、光学ファィンダとしてズームファインダを採用するとともに、電子ファインダに表示させる画像に電子式ズームを採用し、ファインダとして光学ファインダが選択されている場合は、ズームスイッチの操作を検出した信号に応じてズームファインダの倍率変更用のレンズを駆動して接眼窓から視認される被写体光像の倍率を連続的に変化させ、電子ファインダが選択されている場合は、ズームスイッチの操作を検出した信号に基づいて画像の拡大率又は縮小率を設定し、その拡大率又は縮小率によって撮像部で得られた画像データを拡大又は縮小して表示部に表示することにより被写体像を連続的に変化させること（以下、このような表示方法によるファインダを電子ズームファインダという。）が好ましい。
【０００７】
しかし、ズームフォーカス方式の撮像レンズを備えたディジタルカメラにズームファインダからなる光学ファインダ（以下、光学ズームファインダという。）を採用する場合、撮影レンズと光学ファインダとにそれぞれズーム機構があるため、両光学系に駆動源を設けると、ズームフォーカス方式の撮影レンズを採用することによりカメラの小型軽量化を図るという目的に反することになる。
【０００８】
従って、撮影レンズのズーム駆動源と光学ズームファインダのズーム駆動源との共通化を図り、可能な限りカメラの小型軽量化を図ることが望ましい。ズームフォーカス方式の撮影レンズを用いてＬＣＤ上で画像がスムーズに変化される（本発明者が、特願平13-374417で提案した発明の）場合、電子ズームファインダの表示画像を得るために使用する撮影レンズのズーム動作は段階的に変化する。これに対し、撮影レンズのズームと連動した光学ファインダの画像をスムーズ（連続的）に変化させるためには、撮影レンズのズーム動作は連続的に変化する必要があるが、電子ズームファインダと光学ズームファインダとでズーム駆動源の動作が相違するため、撮影レンズのズーム駆動源と光学ズームファインダのズーム駆動源とを単純に共通化しても電子ズームファインダと光学ズームファインダとを有効に動作させることはできない。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ズームフォーカス方式の撮像レンズを備えるとともに、電子ズームファインダと光学ズームファインダとを備えたディジタルカメラにおいて、電子ズームファインダ及び光学ズームファインダの各ズーム機能を損なうことなく、撮影レンズのズーム駆動源と光学ズームファインダのズーム駆動源との共通化を図ってディジタルカメラの小型軽量化を可能にすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ステップ状に変化する複数の焦点距離が予め設定されており、複数のレンズ群の相対的な位置を変化させることにより焦点距離を前記複数の焦点距離に段階的に変化させることが可能な撮像レンズと、前記撮像レンズの光軸上の所定位置に設けられ、その光軸上に結像される像を光電変換する撮像素子を含み、画像データを出力する撮像部と、前記撮像レンズの焦点距離を、その最長焦点距離と最短焦点距離との間で変化させるためのズームスイッチと、前記ズームスイッチからの信号に応じて、前記撮影レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させるレンズ駆動機構とを具備するディジタルカメラであって、前記撮像レンズの最長焦点距離と最短焦点距離とを結ぶ仮想のズーム特性曲線と前記ズームスイッチが連続して操作されている時間とから、仮想の焦点距離及び像倍率を演算する第１像倍率演算部と、現時点における撮像レンズの焦点距離から実際に前記撮像部の受光面上に結像されている像の倍率を演算する第２像倍率演算部と、前記第１像倍率演算部による仮想の像倍率と前記第２像倍率演算部による実際の像倍率とを用いて前記撮像部から出力される画像データを拡大した拡大画像データを作成する拡大画像データ作成部と、前記拡大画像データを用いて画像表示を行う表示部とを備えた電子ズームファインダと、前記撮影レンズとは独立に被写体光像を取り込み、倍率変更用のレンズを移動させることにより倍率を変化させて前記被写体光像を接眼窓に出射させることが可能な光学ズームファインダと、前記レンズ駆動機構で発生する駆動力を前記光学ズームファインダの倍率変更用のレンズに伝達し、前記撮影レンズの焦点位置の変化に連動して前記倍率変更用のレンズを移動させることにより、前記被写体光像の倍率を変化させるファインダ駆動機構と、前記電子ズームファインダと前記光学ズームファインダのいずれかを設定するファインダ設定手段と、前記電子ズームファインダが設定されているとき、前記撮影レンズの焦点距離が段階的に変化するように、前記ズームスイッチからの信号に応じて前記レンズ駆動機構を段階的に駆動させ、前記光学ズームファインダが選択されているとき、前記接眼窓に出射される被写体光像の倍率が連続的に変化するように、前記ズームスイッチからの信号に応じて前記レンズ駆動機構を連続的に駆動させる駆動制御手段とを備えたものである。
【００１１】
上記構成によれば、ズームフォーカス式の撮影レンズの駆動源と光学ズームファインダを構成するレンズの駆動源とをレンズ駆動機構で共通化しているので、光学系の駆動機構の小型化が可能になる。
【００１２】
特願平13-374417提案の実施例のごとく、電子ズームファインダが選択されているときは、ズームスイッチの操作に応じてレンズ駆動機構を段階的に駆動して撮影レンズの焦点距離を段階的に変化させる一方、撮像部で撮像された画像の像倍率（実際の像倍率）とズームスイッチの連続操作時間に基づく当該スイッチ操作に対応した仮想の像倍率とを用いて撮像画像を拡大することにより、ズームスイッチの操作に対応したズーム画像が作成され、そのズーム画像は表示部に表示される。従って、撮影者はこの表示画像を見ながら被写体の画角を設定することができる。
【００１３】
光学ズームファインダが設定されているときは、ズームスイッチの操作に応じてレンズ駆動機構を連続的に駆動して倍率変更用のレンズが連続的に変化され、これにより接眼窓に出射される被写体光像が連続的に変化する。従って、撮影者は被写体光像を見ながら被写体の画角を設定することができる。
【００１４】
電子ズームファインダでも光学ズームファインダでもズームスイッチの操作に応じて連続的に変化する被写体の画角の変化を視認することができるので、ズームファインダ機能を低下させることはない。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のディジタルカメラにおいて、光学ズームファインダの像倍率を検出する像倍率検出手段と、画角設定時に前記ファインダ設定手段によりファインダが前記電子ズームファインダから前記光学ズームファインダに切り換えられると、前記像倍率検出手段により検出される像倍率がファインダ切換時の電子ズームファインダにおける仮想の像倍率と一致するように、前記レンズ駆動機構を駆動させる画角制御手段を更に備えたものである。
【００１６】
この構成によれば、画角設定時にファインダ設定手段によりファインダが電子ズームファインダから光学ズームファインダに切り換えられると、像倍率検出手段により検出される像倍率がファインダ切換時の電子ズームファインダにおける仮想の像倍率と一致するように、レンズ駆動機構が駆動されて光学ズームファインダの像倍率が変更される。これにより、ファインダが、画角設定中に電子ズームファインダから光学ズームファインダに切り換えられた場合にも、光学ズームファインダの接眼窓から出射される被写体光像の像倍率は、ファインダ切換時の電子ズームファインダによるズーム画像の像倍率と同一となるので、画角設定の操作性を低下させることがない。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の記載のディジタルカメラにおいて、画角設定時に前記ファインダ設定手段によりファインダが前記光学ズームファインダから前記電子ズームファインダに切り換えられると、前記像倍率検出手段で検出されるファインダ切換時の光学ズームファインダの像倍率に対応する前記撮像レンズの焦点距離に最も近く、且つ、この焦点距離以下の前記撮像レンズの設定可能なステップ状の焦点距離を演算する焦点距離演算手段と、前記撮像レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させて焦点距離を前記焦点距離演算手段で演算された焦点距離に変更する焦点距離変更手段と、前記焦点距離演算手段で算出される撮像レンズの焦点距離と前記像倍率検出手段で検出されるファインダ切換時の像倍率とを用いて画像の拡大率を演算する拡大率演算手段とを更に備え、画角設定時に前記ファインダ設定手段によりファインダが前記光学ズームファインダから前記電子ズームファインダに切り換えられると、前記拡大画像データ作成部は、前記焦点距離変更手段で前記撮像レンズの焦点距離を変更した後に前記撮像部から出力される画像データを、前記拡大率演算手段で演算された拡大率で拡大して拡大画像データを作成し、前記表示部はこの拡大画像データを用いて画像表示を行うものである。
【００１８】
この構成によれば、画角設定時にファインダ設定手段によりファインダが光学ズームファインダから電子ズームファインダに切り換えられると、像倍率検出手段で検出されるファインダ切換時の光学ズームファインダの像倍率に対応する撮像レンズの焦点距離に最も近く、且つ、この焦点距離以下の撮像レンズの設定可能なステップ状の焦点距離が演算される。また、撮像レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させて撮像レンズの焦点距離が焦点距離演算手段で演算された焦点距離に変更され、この焦点距離と像倍率検出手段で検出されるファインダ切換時の像倍率とを用いて拡大率演算手段で画像の拡大率が演算される。
【００１９】
そして、撮像レンズの焦点距離を変更した後に撮像部で撮像された被写体の画像の画像データを拡大率演算手段で演算された拡大率で拡大することにより拡大画像データが作成され、この拡大画像データを用いて被写体の画像が表示部に表示される。
【００２０】
すなわち、電子ズームファインダに切り換えられると、ファインダ切換時の光学ズームファインダの像倍率と同一の像倍率の被写体画像が作成され、表示部に表示される。これにより、画角設定中に光学ズームファインダから電子ズームファインダに切換えられた場合にも、電子ズームファインダの表示部にはファインダ切換時の光学ズームファインダの像倍率と同一の像倍率の被写体像が表示されるので、画角設定の操作性を低下させることがない。
【００２１】
請求項４記載の発明は、ステップ状に変化する複数の焦点距離が予め設定されており、複数のレンズ群の相対的な位置を変化させることにより焦点距離を前記複数の焦点距離に段階的に変化させることが可能な撮像レンズと、前記撮像レンズの光軸上の所定位置に設けられ、その光軸上に結像される像を光電変換する撮像素子を含み、画像データを出力する撮像部と、前記撮像レンズの焦点距離を、その最長焦点距離と最短焦点距離との間で変化させるためのズームスイッチと、前記ズームスイッチからの信号に応じて、前記撮影レンズの複数のレンズ群の相対的な位置を変化させるレンズ駆動機構とを具備するディジタルカメラであって、  前記撮像レンズの最長焦点距離と最短焦点距離とを結ぶ仮想のズーム特性曲線と前記ズームスイッチが連続して操作されている時間とから、仮想の焦点距離及び像倍率を演算する第１像倍率演算部と、現時点における撮像レンズの焦点距離から実際に前記撮像部の受光面上に結像されている像の倍率を演算する第２像倍率演算部と、前記第１像倍率演算部による仮想の像倍率と前記第２像倍率演算部による実際の像倍率とを用いて前記撮像部から出力される画像データを拡大した拡大画像データを作成する拡大画像データ作成部と、前記拡大画像データを用いて画像表示を行う表示部とを備えた電子ズームファインダと、前記撮影レンズとは独立に被写体光像を取り込み、倍率変更用のレンズを移動させることにより倍率を変化させて前記被写体光像を接眼窓に出射させることが可能な光学ズームファインダと、前記レンズ駆動機構で発生する駆動力を前記光学ズームファインダの倍率変更用のレンズに伝達し、前記撮影レンズの焦点位置の変化に連動して前記倍率変更用のレンズを移動させることにより、前記被写体光像の倍率を変化させるファインダ駆動機構と、前記電子ズームファインダと前記光学ズームファインダのいずれかを設定するファインダ設定手段と、前記電子ズームファインダが設定されているとき、前記撮影レンズの焦点距離が段階的に変化するように、前記ズームスイッチからの信号に応じて前記レンズ駆動機構を段階的に駆動させ、前記光学ズームファインダが選択されているとき、前記光学ズームファインダの倍率を前記ズームスイッチからの信号に応じて連続的に変化させると共に、前記ズームスイッチからの信号が断たれても前記ステップ状の焦点距離以外の倍率での停止を禁止するように前記レンズ駆動機構を駆動させる駆動制御手段とを備えたものである。
【００２２】
上記構成によれば、ズームフォーカス式の撮影レンズの駆動源と光学ズームファインダを構成するレンズの駆動源とをレンズ駆動機構で共通化しているので、光学系の駆動機構の小型化が可能になる。
【００２３】
電子ズームファインダが設定されているときは、ズームスイッチの操作に応じてレンズ駆動機構をステップ的に駆動して撮影レンズの焦点距離をステップ的に変化させる一方、撮像部で撮像された画像の像倍率（実際の像倍率）とズームスイッチの連続操作時間に基づく当該スイッチ操作に対応した仮想の像倍率とを用いて撮像画像を拡大することにより、ズームスイッチの操作に対応したズーム画像が作成され、そのズーム画像は表示部に表示される。従って、撮影者はこの表示画像を見ながらほぼ連続的に画角設定が可能となる。
【００２４】
光学ズームファインダが設定されているときは、ズームスイッチからの信号に応じてレンズ駆動機構が連続的に駆動させられ、これにより接眼窓に出射される被写体光像が連続的に変化する。撮影者が画角（像倍率）の設定を行う場合は、撮影者のズーム操作が終了した時の撮影レンズ位置の直ぐ次のステップ状のズーム位置まで撮影レンズ及び光学ズームファインダを駆動するべくレンズ駆動機構が駆動され、ステップ状のズーム位置まで撮影レンズ及び光学ズームファインダが駆動された後、レンズ駆動機構への通電が停止されるので、ほぼ撮影者の意図する画角（像倍率）に設定することが可能となる。ステップ状の焦点距離以外の画角の設定は禁止される。
【００２５】
このように、電子ズームファインダでも光学ズームファインダでもズームスイッチの操作に応じて連続的に変化する被写体の画角の変化を視認することができるので、ズームファインダ機能を低下させることはない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るディジタルカメラの一実施形態について説明する。本実施形態に係るディジタルカメラは、電子ズームファインダと光学ズームファインダとを備え、ユーザがいずれか一方のファインダを選択して使用することができるようになっている。電子ズームファインダは、撮影待機中に被写体を動画撮像して取り込み、その撮像画像をＬＣＤからなる表示部に表示させることにより、ファインダ機能を果たすものである。本実施形態では、撮像レンズとして、１つのモータで焦点距離調節（ズーミング）と焦点調節（フォーカシング）を行うズームフォーカス方式（ステップズームとも言う）のレンズを用いる。また、ディジタルカメラの小型化、コンパクト化を図るため、撮像レンズの駆動源である電動モータを光学ズームファインダの倍率変更用のレンズの駆動源と兼用している。
【００２７】
ズームフォーカス方式の撮像レンズでは、撮像レンズの焦点距離を、長焦点端、短焦点端及び予め設定された少なくとも１つの中間焦点距離のいずれかにしか設定することができないので、電子ズームファインダにおいては、ユーザがズームスイッチを操作してこれら以外の焦点距離を選択した場合には、いわゆる電子ズーム方式を併用して所定の像倍率となるように撮像画像の画像データを拡大処理して表示部に表示する。
【００２８】
一方、光学ズームファインダが選択されている場合は、ユーザのズームスイッチの操作に応じて撮影レンズを連続的に移動させるように電動モータを駆動し、これにより光学ズームファインダの倍率変更用のレンズを連続的に移動させて被写体光像の像倍率をズームスイッチの操作に応じた所定の像倍率に変化させる。
【００２９】
撮像レンズの構成及び焦点距離を変化させた場合の各構成レンズ群の位置関係を図１に示す。図１中、（ａ）はメインスイッチをオフにしたときにレンズ長が最も短くなるように各レンズ群を収納位置に移動した沈胴端に設定した場合、（ｂ）は撮像レンズ１０の焦点距離を短焦点端に設定した場合、（ｃ）は撮像レンズ１０の焦点距離を長焦点端に設定した場合を示す。
【００３０】
周知のように、ズームレンズは、光学系を構成する複数のレンズ群の相対的な位置を変化させることによりその焦点距離を変化させることができる。また、インナーフォーカスタイプと呼ばれるレンズでは、光学系を構成する複数のレンズ群のうち一部のレンズ群の位置を変化させることによりその合焦位置を変化させることができる。
【００３１】
図１に示す構成例では、被写体（物体）側から第１レンズ群１１、第２レンズ群１２及び第３レンズ群１３の位置を変化させることにより撮像レンズ１０の焦点距離を変化させる。また、第１レンズ群１１と第２レンズ群１２の位置を光軸方向に移動させない状態で、第３レンズ群１３の光軸方向位置を変化させることにより合焦位置を調節する。なお、撮像素子２１の直近の第４レンズ群１４は固定されている。
【００３２】
第３レンズ群１３の位置を変化させるためのカム溝の形状を図２に示す。図中、沈胴端Ｐ０は、このディジタルカメラのメインスイッチをオフしたときに、撮像レンズ１０の光学性能を無視して、レンズ長が最も短くなるように各レンズ群、この場合特に第３レンズ群１３の収納位置に対応するレンズガイドピンの位置（以下、単に「第３レンズ群１３の位置」とする。）を示す。
【００３３】
点Ｐ１は、撮像レンズ１０の焦点距離が最も短い短焦点端で、かつ無限遠の被写体に合焦する状態における第３レンズ群１３の位置を示す。点Ｐ２は、撮像レンズ１０の短焦点端で、かつ光学性能上許容し得る至近距離の被写体に合焦する状態における第３レンズ群１３の位置を示す。点Ｐ１と点Ｐ２の間のフォーカス区間では、第１レンズ群１１及び第２レンズ群１２は公知（図略）のカム機構により基本的に動かず、第３レンズ群１３がリニアに移動し、合焦位置を調節する。以下の点Ｐ３とＰ４、Ｐ５とＰ６、Ｐ７とＰ８、Ｐ９とＰ１０の間でも同様である。
【００３４】
点Ｐ３、Ｐ５及びＰ７は、それぞれ撮像レンズ１０の焦点距離が短焦点端と長焦点端の中間の焦点距離で、かつ無限遠の被写体に合焦する状態における第３レンズ群１３の位置を示す。点Ｐ４、Ｐ６及びＰ８は、それぞれ撮像レンズ１０の焦点距離が短焦点端と長焦点端の中間の焦点距離で、かつ至近距離の被写体に合焦する状態における第３レンズ群１３の位置を示す。点Ｐ９は、撮像レンズ１０の焦点距離が最も長い長焦点端で、かつ無限遠の被写体に合焦する状態における第３レンズ群１３の位置を示す。点Ｐ１０は、撮像レンズ１０の長焦点端で、かつ至近距離の被写体に合焦する状態における第３レンズ群１３の位置を示す。
【００３５】
図２中、各点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９及びＰ１０を結ぶ実線は実際のカム曲線である。一方、点Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ７及びＰ９を結ぶ一点鎖線は、この撮像レンズ１０の長焦点端と短焦点端を結ぶ仮想カム曲線（仮想ズーム特性）を示す。
【００３６】
次に、本実施形態に係るディジタルカメラのブロック構成を図３に示す。電子ズームファインダは、上述したように撮影待機中に撮像部２０で被写体を動画撮像して取り込み、その撮像画像を表示装置５１に表示させることにより、画像表示によってファインダ機能を果たすものである。従って、撮影レンズ１０は電子ズームファインダの光学系を兼ねている。
【００３７】
撮影レンズ１０と光学ズームファインダ７０とは伝達部材７２を介して、例えばステッピングモータ等の電動モータ７１の駆動力を伝達することによりズーム駆動が行われる。光学ズームファインダ７０はレンズの間隔が可変の凸レンズと凹レンズの２成分からなる対物レンズを備えている。光学ズームファインダ７０は電動モータ７１の駆動力によって対物レンズのいずれか一方を光軸上に移動させることにより、接眼窓に出射される被写体光像の像倍率が変化するようになっている。伝達部材７２は複数のギヤを連結してなるもので、電動モータ７１の駆動力を撮影レンズ１０の撮影レンズズーム駆動機構１０Ａと光学ズームファインダ７０の光学ファインダズーム駆動機構７０Ａとに伝達する。光学ファインダズーム駆動機構７０Ａには、図略のカム手段が具備され、このカム手段により電動モータ７１が回転すると、上記撮影レンズ１０の第３レンズ群１３がカム溝に描かれた上記仮想カム曲線上を動いた場合の撮影レンズ１０の焦点距離変化（画角変化）と略等しくなるように光学ズームファインダ７０のレンズ群を移動する。
【００３８】
電動モータ７１の駆動制御はレンズ制御部３０を介して全体制御部４０により行われる。図４は電子ズームファインダが選択されているときのズームスイッチＳＴ，ＳＷの操作量と撮影レンズの移動量との関係を示す図である。また、図５は光学ズームファインダが選択されているときのズームスイッチＳＴ，ＳＷの操作量と撮影レンズの移動量との関係を示す図である。
【００３９】
図４に示すように、電子ズームファインダが選択されているときは、電動モータ７１は、ズームスイッチＳＷ，ＳＴの操作量に対して撮影レンズ１０が階段状に移動するように、間歇的に駆動される。以下、この駆動モードを「ステップズーム駆動モード」という。これは、撮影レンズ１０の焦点距離が階段状に切り換えられるからである。一方、光学ズームファインダが選択されているときは、図５に示すように、電動モータ７１は、ズームスイッチＳＷ，ＳＴの操作量に対して撮影レンズ１０が連続的に移動するように、連続駆動される。以下、この駆動モードを「連続ズーム駆動モード」という。これは、光学ズームレンズの倍率変更用のレンズを連続的に移動させ、被写体光像の像倍率を連続的に変化させるためである。
【００４０】
撮像レンズ１０の光軸Ｌ上には、例えばＣＣＤやＭＯＳなどの撮像素子２１が設けられている。周知のように、撮像素子２１の受光面には、微小な光電変換素子からなる画素が縦方向及び横方向にそれぞれ所定数配列されており、各画素からの画素信号（電荷量などのアナログデータ）が出力される。撮像素子２１からの画素信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によりディジタル信号に変換された後、画像処理部２３によりホワイトバランス調節やγ補正などが施され、画像データメモリ２４に一時的に記憶される。これら撮像素子２１、Ａ／Ｄ変換器２２、画像処理部２３及び画像データメモリ２４などで撮像部２０を構成する。
【００４１】
なお、以下の説明において、各画素信号をディジタル化し、所定の画像処理を施したものを「画素データ」と称し、「画素データ」を所定の順に配列して画像を構成したものを「画像データ」と称する。
【００４２】
レンズ制御部３０は、電動モータ７１の駆動を制御して撮像レンズ１０及び光学ズームファインダ７０のズーム動作を制御するものである。撮影レンズズーム駆動機構１０Ａ、光学ファインダズーム駆動機構７０Ａは、各々がカム筒、歯車列、カム筒の回転位置や回転方向などを検出するためのエンコーダなどで構成されている。エンコーダの検出情報は全体制御部４０に入力される。図２の上部に、撮影レンズ１０の第３レンズ群１３のカム溝位置に対応した、すなわちカム溝を有するカム筒回転角に対応した撮影レンズズーム駆動機構１０Ａ、光学ファインダズーム駆動機構７０Ａの各々のエンコーダ出力を示す。
【００４３】
レンズ制御部３０は、全体制御部４０からの制御信号により電動モータ７１の回転数及び回転方向を制御し、撮像レンズ１０を構成する複数のレンズ群の相対的な位置や光学ズームファインダ７０の対物レンズを構成する凹凸レンズの間隔を変化させる。全体制御部４０は撮影レンズズーム駆動機構１０Ａ、光学ファインダズーム駆動機構７０Ａ各々から入力される位置情報（エンコーダの検出信号）を用いて撮像レンズ１０の現時点での焦点距離や像倍率、光学ズームファインダ７０の像倍率などを検出する。
【００４４】
全体制御部４０は、このディジタルカメラ全体を制御する所定のプログラムを記憶したＲＯＭ、画像データなどの演算処理すべきデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ及び上記所定のプログラムを実行して様々な機能を実現するためＣＰＵなどで構成されている。全体制御部４０には、シャッタスイッチＳ１，Ｓ２、ズームスイッチＳＷ，ＳＴ、画像決定スイッチＳａ、画像消去スイッチＳｂ及びファインダ設定スイッチＳｃのスイッチ類や記録部６０、測光部６１、測距部６２などが接続されている。全体制御部４０の詳細は後述する。
【００４５】
表示部（電子ズームファインダ）５０は、ＬＣＤなどの表示装置５１と、表示装置５１上に表示するための表示用画像データを一時的に記憶するためのＲＡＭなどの表示用画像データメモリ５２などで構成されている。
【００４６】
シャッタスイッチＳ１は、カメラハウジングの上部などに設けられたシャッタ操作ボタンにユーザが指を載せた状態でオンするスイッチであり、撮影準備動作を行うためのスイッチである。シャッタスイッチＳ２は、シャッタ操作ボタンを最後まで押し込んだときにオンするスイッチであり、撮像部２０を駆動して画像データを取り込み、取り込んだ画像データを記録部６０によりメモリカードなどの記録媒体に記録するためのスイッチである。
【００４７】
ズームスイッチＳＷは、電子ズームファインダ５０が選択されているとき、表示装置５１に表示する被写体の像倍率が小さくなる方向、すなわち撮像レンズ１０の焦点距離を階段状に短くしながら電子ズーム方式を併用して像倍率が小さくなる方向に操作するスイッチであり、光学ズームファインダ７０が選択されているとき、接眼窓から見える被写体の像倍率が小さくなる方向、すなわち撮影レンズ１０の焦点距離を連続的に短くしながら、それと連動した光学ズームファインダ７０のレンズの焦点距離を連続的に短くする方向に操作するスイッチである。一方、ズームスイッチＳＴは、電子ズームファインダ５０が選択されているとき、表示装置５１に表示する被写体の像倍率が大きくなる方向、すなわち撮像レンズ１０の焦点距離を階段状に長くしながら電子ズーム方式を併用して像倍率が大きくなる方向に操作するスイッチであり、光学ズームファインダ７０が選択されているとき、接眼窓から見える被写体の像倍率が大きくなる方向、すなわち撮影レンズ１０の焦点距離を連続的に長くしながら、それと連動した光学ズームファインダ７０のレンズの焦点距離を連続的に長くする方向に操作するスイッチである。ズームスイッチＳＷ及びＳＴは、シャッタ操作ボタンと同様にカメラハウジングの上部などに設けられ、二者択一的にオンするように（同時にはオンできないように）構成されている。
【００４８】
画像決定スイッチＳａは表示装置５１にモニタ表示されている画像（画像データ）を記録媒体に記録するか否かを決定するスイッチである。画像消去スイッチＳｂはその画像データを記録媒体に記録しない場合に使用するスイッチであり、画像消去スイッチＳｂがオンされると、全体制御部４０は画像データメモリ２４に一時保存されている画像データを消去する。
【００４９】
一般的なディジタルカメラでは、シャッタスイッチＳ２がオン後に撮像部２０から読み出された画像は、自動的に一旦記録媒体に記録され、画像を消去する場合は、記録媒体に記録された画像データを事後処理により消去する。本実施形態では、画像決定スイッチＳａ及び画像消去スイッチＳｂを設けることにより、記録媒体に画像データを記録する前に、不要な画像データを消去することができるようにしている。
【００５０】
本実施形態に係るディジタルカメラは、ズームフォーカス方式の撮像レンズ１０を用いているので、撮像部２０で撮像される画像は段階的にズーミングされた被写体像となる。このため、表示装置５１を電子ズームファインダとして機能させる場合、本実施形態では、ズームスイッチＳＴ及びＳＷにより設定される像倍率が撮影レンズ１０の焦点距離により光学的に設定される像倍率と同一のときは、撮像部２０で撮像される画像がそのまま表示装置５１に表示されるが、同一でないときは、撮像画像の中央の一部を画像処理により拡大して表示装置５１に表示させることにより、ズームスイッチＳＴ及びＳＷの操作に応じた画角の被写体像を視認できるようにしている。
【００５１】
また、撮影画像を記録する場合、ズームスイッチＳＴ及びＳＷで設定された画角が撮影レンズ１０により光学的にズームされた画角と同一の場合は撮像部２０で撮像された画像が記録媒体に記録されるが、同一でない場合は、表示装置５１に画角表示するために撮像画像の中央の一部を画像処理により拡大して作成した画像(以下、電子ズーム画像という。)が記録媒体に記録される。
【００５２】
ファインダ設定スイッチＳｃは、電子ズームファインダと光学ズームファインダとを切換設定するスイッチである。ファインダ設定スイッチＳｃによるファイダの設定信号は全体制御部４０に入力される。全体制御部４０に光学ズームスイッチの設定信号が入力されると、全体制御部４０はレンズ制御部３０を介して電動モータ７１を連続ズーム駆動モードで駆動させ、電子ズームスイッチの設定信号が入力されると、全体制御部４０はレンズ制御部３０を介して電動モータ７１をステップズーム駆動モードで駆動させる。
【００５３】
記録部６０は、画像データをメモリカードなどの記録媒体に記録するものである。測光部６１は、撮像レンズ１０を透過した光の強度を検出し、被写体輝度を演算するものである。ディジタルカメラの場合、撮像素子２１の画素自体が光電変換素子であるため、撮像素子２１から出力される画素データ又は撮像部２０から出力される画像処理後の画像データを演算処理することにより、被写体輝度を求めることができる。
【００５４】
測距部６２は、被写体までの距離を測定し、レンズ制御部３０を制御して撮像レンズ１０を被写体に合焦させるものである。一般的に、ディジタルカメラの場合、撮像素子２１自体が測距センサとして機能し得るので、レンズ制御部３０を適宜駆動しつつ、撮像部２０から出力される画像データのコントラストが最大となる状態を合焦とする（いわゆる「山登り方式」）。
【００５５】
ファインダ設定スイッチＳｃにより電子ズームファインダが設定されている場合、全体制御部４０は第１像倍率演算部４１として機能し、撮像レンズ１０の最長焦点距離と最短焦点距離とを結ぶ仮想のズーム特性曲線とズームスイッチＳＷ又はＳＴが連続して操作されている時間とから、仮想の焦点距離及び像倍率を演算する。本実施形態では撮像レンズ１０としてズームフォーカス方式のものを用いているため、撮像レンズ１０は、予め設定されている複数の焦点距離のいずれかしか取ることができない。これに対して、ユーザに対しては、電子ズーム方式を併用して、あたかも連続して撮像レンズ１０の焦点距離が変化しているかのように、表示部５０の表示装置５１上に表示される画像の像倍率を変化させる。そのため、ズームスイッチＳＷ又はＳＴの操作時間などから、表示部５０の表示装置５１上に表示される画像の仮想像倍率γ（撮像レンズ１０の仮想焦点距離）を演算する必要がある。
【００５６】
この仮想像倍率γは、撮像レンズ１０の実際の像倍率をαとし、その像倍率αで撮像された画像の中央の一部を拡大して電子ズーム画像を作成する際の拡大率をβとすると、γ＝α×βで算出される。ここに、像倍率αは撮影レンズ１０に予め設定されている複数の焦点距離に対応する像倍率である。本実施形態では、図６に示すように撮影レンズ１０の焦点距離を５段階ｆＴ，ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆＷに切換可能にしているので、それらの焦点距離ｆＴ〜ｆＷに対応する像倍率αをαＴ，α１，α２，α３，αＷとし、αＴ／α１＝α１／α２＝α２／α３＝α３／αＷ＝１．５とすると、βは１≦β≦１．５となり、仮想像倍率γは、
（a）αＷ≦γ＜α３    γ＝αＷ×β
（b）α３≦γ＜α２    γ＝α３×β
（c）α２≦γ＜α１    γ＝α２×β
（d）α１≦γ＜αＴ    γ＝α１×β
（e）  γ＝αＴ        γ＝αＴ
となる。勿論、ここで、焦点距離ｆＴでの電子ズームも想定し、α４＝βｍａｘ×αＴ＝１．５×αＴなる仮想焦点距離γ＝α４を設定し、
（e′）αＴ≦γ≦α４    γ＝αＴ×β
とすることも可能であるが、本実施例では、焦点距離ｆＴでの電子ズームを行わないこととして説明する。
【００５７】
次に、全体制御部４０は第２像倍率演算部４２として機能し、撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダからの出力、すなわちαＴ又はα１又はα２又はα３又はαＷを用いて現時点における撮像レンズ１０の焦点距離を演算し、実際に撮像素子２１の受光面上に結像されている像の倍率αを演算する。すなわち、電子ズーム方式による画像データの拡大率βを演算するために、撮像素子２１上に結像されている画像の実際の像倍率αを知る必要があるからである。
【００５８】
さらに、全体制御部４０は拡大画像データ作成部４３として機能し、第１像倍率演算部４１による仮想の像倍率γと第２像倍率演算部４２による実際の像倍率αを用いて電子ズーム方式による拡大率βを演算し、撮像部２０から出力される画像データを拡大した拡大画像データ（電子ズーム画像のデータ）を作成する。
【００５９】
拡大画像データ作成部４３は、さらに、演算された拡大率βを用いて撮像部２０から出力される画像データの中から拡大処理に用いる画素データを抽出するための電子ズーム部４４と、表示部５０の表示装置５１上にモニタ画像を表示するために、抽出された画素データを間引き処理して表示用画像データを作成する画素データ間引部４５と、抽出された画素データを拡大処理する際、不足する画素についての画素データを補間処理する画素データ補間部４６と、抽出された画素データに補間された画素データを合成して記録用の画像データを作成する記録用画像データ作成部４７などで構成される。記録用画像データ作成部４７により作成された画像データは、記録部６０に入力され、メモリカードなどの記録媒体に記録される。
【００６０】
次に、画素データの抽出、画素データの間引き及び画素データの補間について説明する。前述のように、撮像レンズ１０は予め設定されている複数の焦点距離のいずれかしか取ることはできず、ユーザがこれらの中間の焦点距離を選択した場合には、電子ズーム方式によりその中間の焦点距離（又は像倍率）を実現する。
【００６１】
電子ズームファインダが設定されている場合の撮像レンズ１０の取り得る焦点距離と各焦点距離における画像及び電子ズームによる中間焦点距離における画像の関係を図６に示す。
【００６２】
図６において、上段の（ａ１）〜（ａ５）は、順に撮像レンズ１０の取り得る各焦点距離ｆＴ、ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆＷにおけるカメラ（レンズ部分）の外観を示す。ここでは、撮像レンズ１０の焦点距離とレンズのカメラボディからの突出量がほぼ比例していることを前提としている。
【００６３】
中段の（ｂ１）〜（ｂ５）は、順に上記各焦点距離ｆＴ、ｆ１、ｆ２、ｆ３及びｆＷにおける画像、及びその像倍率αＴ、α１、α２、α３及びαＷを示す。各画像は、撮像レンズ１０により撮像素子２１上に実際に結像されている画像を表す。
【００６４】
下段の（ｃ１）〜（ｃ４）は、電子ズームの一例として焦点距離ｆＴとｆ１の中間の（仮想）焦点距離ｆｍ１、ｆｍ２、ｆｍ３及びｆｍ４における画像及びその像倍率γ１、γ２、γ３及びγ４を示す。これらの場合、撮像レンズ１０の焦点距離及び像倍率は実際には変化しておらず、撮像素子２１上には（ｂ２）における最も外側のフレームで示された画像が結像されている。
【００６５】
第１像倍率演算部４１により演算された仮想の焦点距離がｆｍ１（像倍率γ１）であったとすると、電子ズーム部４４は、図中フレームＢに含まれる画素データのみを抽出する。換言すると、フレームＢの外側の画素データを捨てる。同様に、仮想の焦点距離がｆｍ４（像倍率γ４）であったとすると、電子ズーム部４４は、フレームＡに含まれる画素データのみを抽出する。この処理を「画素データの抽出」という。
【００６６】
なお、撮像素子２１の横方向寸法をＬ、フレームＡの横方向寸法をＬＡ、フレームＢの横方向寸法をＬＢとすると、γ１＝α１×β１＝α１×（Ｌ／ＬＢ）、γ４＝α１×β４＝α１×（Ｌ／ＬＡ）となる。
【００６７】
ところで、撮像素子２１の画素数は、その目的にもよるがディジタルカメラ用では数百万画素に及ぶ。一方、ディジタルカメラのビューファインダに用いられる小型のＬＣＤ（液晶表示素子）の場合、その画素数はせいぜい数万画素である。そこで、画素データ間引部４５は、電子ズーム部４４により抽出された画素データを用いて、フレームの縦方向及び横方向にそれぞれ隣接する数画素〜数十画素の中から１画素のデータを抽出するか、あるいはこれらの画素データの平均値を求め、画素データ数を減らして表示用画像データを形成する。これを「画素データの間引き」という。なお、拡大率βが大きくなると抽出される画素データ数が少なくなるので、画素データの間引き率は拡大率に反比例する。
【００６８】
一方、電子ズーム部４４により抽出された画素データは、拡大率β＝１、すなわち電子ズームを行わない場合を除いて、撮像素子２１の画素数よりも少なくなる。この画素データをそのまま画像データとして記録媒体に記録し、その画像データを用いてプリンタなどに出力すると仮定すると、拡大率βが大きくなるにつれて画像が粗くなり、画質が低下する。そこで、電子ズームを行わない場合の画像データと画素数を同じにするべく、画素データ補間部４６は、まず抽出した各画素データの画素番地に対して、拡大率βに応じて番地の付け替えを行う。そうすると、各画素間に隙間ができるので、隙間部分を埋めるべく、隙間に隣接する複数の画素データを用いて新たに画素データを作成する。これを「画素データの補間」という。
【００６９】
次に、電子ズームファインダが設定されている場合の撮像レンズ１０のズーム特性を図７に示す。図中、階段状の実線は撮像レンズ１０の実際のズーム特性を示し、一点鎖線は仮想のズーム特性を示す。また、図の左半分はズームスイッチＳＴをオンし、撮像レンズ１０の焦点距離を短焦点側から長焦点側に変化させる場合を示し、右半分はズームスイッチＳＷをオンし、撮像レンズ１０の焦点距離を長焦点側から短焦点側に変化させる場合を示す。
【００７０】
図から分かるように、撮像レンズ１０の焦点距離を短焦点側から長焦点側に変化させる場合、撮像レンズ１０の焦点距離は、仮想焦点距離よりも遅れて変化する。これに対し、撮像レンズ１０の焦点距離を長焦点側から短焦点側に変化させる場合、撮像レンズ１０の焦点距離は、仮想焦点距離よりも先に変化する。このように撮像レンズ１０の焦点距離を変化させることにより、撮像素子２１上には電子ズームに必要な画像よりも広範囲の画像が常に結像される。
【００７１】
本実施形態に例示するように、撮像レンズ１０の焦点距離を５段階に変化させ、電子ズームによる拡大率の最大値βｍａｘ＝１．５とすると、１．５×（５−１）乗≒５．０となり、５倍のズーム比が得られる。
【００７２】
一方、ファインダ設定スイッチＳｃにより光学ズームファインダが設定されている場合は、ズームスイッチＳＷ又はＳＴの操作に応じて光学ズームファインダ７０の倍率変更用のレンズが、光学ファインダズーム駆動機構７０Ａに具備された図略のカム手段により撮影レンズ１０の第３レンズ群１３がカム溝に描かれた図２の仮想カム曲線上を移動した場合の撮影レンズ１０の焦点距離変化（画角変化）と略等しくなるよう連続的に移動し、光学ズームファインダ７０の像倍率の特性は、図７の仮想ズーム特性と略同一となる。
【００７３】
次に、本実施形態におけるディジタルカメラの撮像シーケンスについて、図８〜図１６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００７４】
まず、電源スイッチがオンされると（ステップ＃１）、全体制御部４０はレンズ制御部３０を駆動して、撮像レンズ１０を沈胴位置から引き出し、撮像レンズ１０の焦点距離を短焦点端（ＷＩＤＥ端）に設定する（ステップ＃３）。
【００７５】
撮像レンズ１０の焦点距離が短焦点端に設定されると、ファインダ設定スイッチＳｃからの入力信号によりファインダの設定内容を判別し（ステップ＃５）、電子ズームファインダが設定されていると、ステップ＃７に移行し、図９，図１０のフローチャートに従って「電子ズームファインダによる画角設定処理」が実行される。
【００７６】
電子ズームファインダによる画角設定処理に移行すると、全体制御部４０は、まず、光学ズームファインダ７０の使用禁止を表示装置５１に表示する（ステップ＃７−１）。なお、ステップ＃７−１の処理では、光学ズームファインダ７０を使用不能状態に設定してもよい。続いて、ファインダ設定スイッチＳｃからの入力信号により光学ズームファインダから電子ズームファインダに切り換えられたものであるか否かを判別し（ステップ＃７−２）、ファインダ切換えによるものでなければ（ステップ＃７−２でＮＯ）、電子ズーム部４４は拡大率βを「１．０」に初期設定する（ステップ＃７−３）。また、測距部６２は、例えば撮像部２０から出力される画像データをモニタしながらレンズ制御部３０を駆動し、コントラストが最大となるように合焦動作を行う（ステップ＃７−４）。
【００７７】
撮像レンズ１０の合焦動作が完了すると、画素データ間引部４５は、撮像部２０から出力される画像データを読み出し、間引き処理を行い、表示用画像データ（電子ズーム画像）を作成する（ステップ＃７−５）。表示用画像データは一旦表示用画像データメモリ５２に入力された後、表示装置５１上にモニタ表示される（ステップ＃７−６）。なお、モニタ用の画像データは、所定時間経過するごとに更新されるものとし、画像データの更新のためのタイマのカウントを開始する。
【００７８】
ステップ＃７−２でファインダ切換えにより電子ズームファインダが設定されている場合は（ステップ＃７−２でＹＥＳ）、ステップ＃７−３〜＃７−６の処理はスキップされる。
【００７９】
続いて、全体制御部４０は、ズームスイッチＳＴ又はＳＷがオンされたか否かを判断する（ステップ＃７−７，＃７−８）。ズームスイッチＳＴ及びＳＷがオンにならなければ（ステップ＃７−７，＃７−８でＮＯ）、ステップ＃１１にリターンする。
【００８０】
一方、ズームスイッチＳＴがオンになると（ステップ＃７−７でＹＥＳ）、第１像倍率演算部４１は、仮想ズーム特性とズームスイッチＳＴの操作時間とから仮想像倍率γを演算する（ステップ＃７−９）。これと並行して、第２像倍率演算部４２は撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダの出力から撮像レンズ１０による実際の像倍率αを演算する（ステップ＃７−１０）。更に演算された仮想像倍率γ及び実際の像倍率αはそれぞれ電子ズーム部４４に入力され、拡大率βが演算される（ステップ＃７−１１）。
【００８１】
拡大率βが演算されると、電子ズーム部４４は、演算された拡大率βを用いて撮像部２０から出力される画像データの中から所定の画素データを抽出し、電子ズーム処理を行う（ステップ＃７−１２）。画素データ間引部４５は、抽出された画素データを間引き処理し（ステップ＃７−１３）、表示部５０は間引き処理された表示用画像データを用いて表示装置５１上のモニタ表示を更新する（ステップ＃７−１４）。
【００８２】
さらに、全体制御部４０はズームスイッチＳＴがオフされたか否かを判断する（ステップ＃７−１５）。ズームスイッチＳＴがオフされていない場合（ステップ＃７−１６でＮＯ）、全体制御部４０は拡大率βが「１．５」であるか否かを判断する（ステップ＃７−１６）。拡大率βが「１．５」でない場合には（ステップ＃１７−１６でＮＯ）、全体制御部４０はステップ＃７−９から＃７−１４の処理を繰り返し、仮想像倍率γの演算、実際の像倍率αの演算、拡大率βの演算、電子ズーム処理、間引き処理、モニタ表示の更新を順に行う。一方、拡大率βが「１．５」になっている場合は（ステップ＃７−１６でＹＥＳ）、全体制御部４０は、レンズ制御部３０を駆動して撮像レンズ１０の焦点距離を１段長焦点側に変化させる（ステップズーム駆動：ステップ＃７−１７）。その際、撮影レンズ１０の移動先位置は図２上で１段長焦点側のフォーカス区間内となるが、移動前に合焦していた位置に被写体距離が略同一になる位置が望ましい。その後、ステップ＃７−９に移行して、仮想像倍率γの演算、実際の像倍率αの演算、拡大率βの演算、電子ズーム処理、間引き処理、モニタ表示の更新を繰り返す。
【００８３】
そして、ズームスイッチＳＴがオフになると（ステップ＃７−１５でＹＥＳ）、全体制御部４０は、更にズームスイッチＳＷがオンされたか否かを判断する（ステップ＃７−８）。ズームスイッチＳＷがオンになると（ステップ＃７−８でＹＥＳ）、全体制御部４０は、仮想像倍率γの演算（図１０、ステップ＃７−１８）、撮像レンズ１０による実際の像倍率αの演算（ステップ＃７−１９）、拡大率βの演算（ステップ＃７−２０）、電子ズーム処理（ステップ＃７−２１）、画素データの間引き処理（ステップ＃７−２２）、モニタ表示の更新（ステップ＃７−２３）を順に行う。
【００８４】
さらに、全体制御部４０はズームスイッチＳＷがオフされたか否かを判断する（ステップ＃７−２４）。ズームスイッチＳＷがオフされていない場合（ステップ＃７−２４でＮＯ）、全体制御部４０は拡大率βが「１．０」になっているか否かを判断する（ステップ＃７−２５）。拡大率βが「１．０」でない場合には（ステップ＃１７−２５でＮＯ）、全体制御部４０はステップ＃７−１８から＃７−２３の処理を繰り返し、仮想像倍率γの演算、実際の像倍率αの演算、拡大率βの演算、電子ズーム処理、間引き処理、モニタ表示の更新を順に行う。一方、拡大率βが１．０になっている場合は（ステップ＃７−２５でＹＥＳ）、全体制御部４０は、レンズ制御部３０を駆動して撮像レンズ１０の焦点距離を１段短焦点側に変化させる（ステップズーム駆動：ステップ＃７−２６）。その際、撮影レンズ１０の移動先位置は、ズームスイッチＳＴオン時と同様に移動前に合焦していた位置と被写体距離が略同一になる位置が望ましい。その後ステップ＃７−１８に移行して、仮想像倍率γの演算、実際の像倍率αの演算、拡大率βの演算、電子ズーム処理、間引き処理、モニタ表示の更新を繰り返す。
【００８５】
なお、カメラ起動時は撮像レンズ１０の焦点距離が短焦点端に初期設定されているので、ズームスイッチＳＷがオンになっても全体制御部４０はレンズ制御部３０を駆動することなく、ステップ＃７−１８〜＃７−２３の処理を繰り返す。
【００８６】
図８のステップ＃５に戻り、光学ズームファインダ７０が設定されていると、ステップ＃９に移行し、図１１のフローチャートに従って「光学ズームファインダによる画角設定処理」が実行される。
【００８７】
光学ズームファインダによる画角設定処理においては、全体制御部４０は、まず、表示部５０への電源供給を停止して表示装置５１への表示をＯＦＦにする（ステップ＃９−１）。続いて、全体制御部４０は、ズームスイッチＳＴ又はＳＷがオンされたか否かを判断する（ステップ＃９−２，＃９−３）。
【００８８】
ズームスイッチＳＴがオンになると（ステップ＃９−２でＹＥＳ）、全体制御部４０はレンズ制御部３０を介して電動モータ７１をテレ側に連続的に駆動して撮像レンズ１０をテレ側に連続的に移動させる（ステップ＃９−４）。この電動モータ７１の連続駆動により光学ズームファインダ７０の像倍率γfは連続的に増大する。全体制御部４０はズームスイッチＳＴのオン状態が継続している間（ステップ＃９−４〜＃９−６のループ）、光学ズームファインダ７０の光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダからの出力に基づいて光学ズームファインダ７０の倍率変更用のレンズがテレ端に達したか否かを監視し（ステップ＃９−５）、その倍率変更用のレンズがテレ端に達すると（ステップ＃９−５でＹＥＳ）、電動モータ７１の駆動を停止して光学ズームファインダ７０の像倍率γfを最大値に保持し（ステップ＃９−７）、ステップ＃９−３に戻る。また、全体制御部４０は、倍率変更用のレンズがテレ端に達する前にズームスイッチＳＴがオフになると（ステップ＃９−６でＹＥＳ）、電動モータ７１の駆動を停止して光学ズームファインダ７０の像倍率γfをその設定倍率に保持し（ステップ＃９−７）、ステップ＃９−３に戻る。
【００８９】
ステップ＃９−３に移行すると、全体制御部４０はズームスイッチＳＷがオンされたか否かを判断する。そして、ズームスイッチＳＷがオンされると（ステップ＃９−３でＹＥＳ）、全体制御部４０はレンズ制御部３０を介して電動モータ７１をワイド側に連続的に駆動して撮像レンズ１０をワイド側に連続的に移動させる（ステップ＃９−８）。この電動モータ７１の連続駆動により光学ズームファインダ７０の像倍率γfは連続的に減少する。全体制御部４０はズームスイッチＳＷのオン状態が継続している間（ステップ＃９−８〜＃９−１０のループ）、光学ズームファインダ７０の光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダからの出力に基づいて光学ズームファインダ７０の倍率変更用のレンズがワイド端に達したか否かを監視し（ステップ＃９−９）、その倍率変更用のレンズがワイド端に達すると（ステップ＃９−９でＹＥＳ）、電動モータ７１の駆動を停止して光学ズームファインダ７０の像倍率γfを最小値に保持し（ステップ＃９−１１）、ステップ＃９−２に戻る。また、全体制御部４０は、倍率変更用のレンズがワイド端に達する前にズームスイッチＳＷがオフになると（ステップ＃９−１０でＹＥＳ）、電動モータ７１の駆動を停止して光学ズームファインダ７０の像倍率γfをその設定倍率に保持し（ステップ＃９−１１）、ステップ＃９−２に戻る。
【００９０】
そして、ズームスイッチＳＴ及びＳＷがオフになると（ステップ＃９−２，＃９−３でＮＯ）、全体制御部４０は、ズームスイッチＳＴ及びＳＷによる画角設定は終了したとしてステップ＃１１にリターンする。
【００９１】
ステップ＃１１（図８）では、全体制御部４０はファインダ設定スイッチＳｃからの入力信号によりファインダが切り換えられたか否かを判別する。光学ズームファインダから電子ズームファインダへの切換えが指示されていると、ステップ＃１３に移行し、図１２に示すフローチャートに従って「ファインダ切替処理Ｉ」が実行される。
【００９２】
ファインダ切替処理Ｉに移行すると、全体制御部４０は光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダからの出力に基づき光学ズームファインダ７０の現在の像倍率γfを検出する（ステップ＃１３−１）。また、全体制御部４０は第２像倍率演算部４２により撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダの出力から撮像レンズ１０の現在の像倍率αを演算し、この像倍率αと光学ズームファインダ７０の像倍率γfとから拡大率β（＝γf／α）を演算する（ステップ＃１３−２）。その後、電動モータ７０を駆動して撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダからの出力に基づき、撮影レンズ１０をワイド側の直近のステップズーム位置、すなわちワイド側で直近の撮影レンズ１０のピント調整可能範囲、図２でのフォーカス区間に移動させる。続いて、測距部６２によりその区間で合焦動作を行う（ステップ＃１３−３）
【００９３】
拡大率βが演算されると、全体制御部４０は、電子ズーム部４４により、撮像部２０で撮像された画像の中から所定の画素データを抽出し、その拡大率βを用いて電子ズーム処理を行う（ステップ＃１３−４）。更に画素データ間引部４５により抽出された画素データを間引き処理して表示用画像データを作成し（ステップ＃１３−５）、表示部５０によりその表示用画像データを用いて表示装置５１に被写体像をモニタ表示し（ステップ＃１３−６）、ステップ＃７（図８、電子ズームファインダによる画角設定処理）にリターンし、上述した電子ズームファインダによるズームスイッチＳＴ又はＳＷの操作に応じた画角設定処理を行う。
【００９４】
上述したステップ＃１３−１〜＃１３−６の処理は、電子ズームファインダに切り換えられた際、表示装置５１に表示されるモニタ画像の仮想像倍率γをファインダ切換直前の光学ズームファインダで設定されている像倍率γfに合わせるものである。このようにすることで、ファインダを切り換えた場合にも現在設定されている画角が変化することがなく、ユーザは違和感なく連続して画角設定を行うことができる。
【００９５】
一方、ステップ＃１１（図８）で、電子ズームファインダから光学ズームファインダへの切換えが指示されていると、ステップ＃１５に移行し、図１３に示すフローチャートに従って「ファインダ切替処理ＩＩ」が実行される。
【００９６】
ファインダ切替処理ＩＩに移行すると、全体制御部４０は、第２像倍率演算部４２により撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダの出力から撮像レンズ１０による実際の像倍率αを演算する（ステップ＃１５−１）。また、第１像倍率演算部４１により電子ズームファインダにおけるファインダ切換直前のズームスイッチＳＴ又はＳＷの操作時間と仮想ズーム特性とから仮想像倍率γを演算する（ステップ＃１５−２）。
【００９７】
続いて、全体制御部４０は、光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダ出力に基づき、光学ズームファインダ７０の像倍率γfが仮想像倍率γと一致するまで、電動モータ７１をテレ側に連続的に駆動して撮像レンズ１０をテレ側に連続的に移動させた後（ステップ＃１５−３，＃１５−４のループ及びステップ＃１５−５）、ステップ９（図８、光学ズームファインダによる画角設定処理）にリターンし、上述した光学ズームファインダ７０によるズームスイッチＳＴ又はＳＷの操作に応じた画角設定処理を行う。
【００９８】
なお、図示はしていないが、γ＝αであれば、光学ズームファインダ７０の像倍率γfは仮想倍率γに合っているため、光学ズームファインダ７０の像倍率調整は行われない。
【００９９】
上述したステップ＃１５−３，＃１５−４のループ及びステップ＃１５−５の処理は、光学ズームに切り換えられた際、光学ズームファインダ７０の像倍率γfをファインダ切換直前の電子ズームファインダで設定されている仮想像倍率γに合わせるものである。このようにすることで、ファインダを切り換えた場合にも現在設定されている画角が変化することがなく、ユーザは違和感なく連続して画角設定をすることができる。
【０１００】
図８に戻り、ステップ＃１１で、ファインダの切換えがなければ、全体制御部４０は、ステップ＃１７に移行し、シャッタスイッチＳ１がオンされたか否かを判断する。シャッタスイッチＳ１がオンされていない場合（ステップ＃１７でＮＯ）、ステップ＃５に戻って上述した電子ズームファインダもしくは光学ズームファインダによる画角設定処理のフローをやり直す。
【０１０１】
スイッチＳ１がオンされた場合（ステップ＃１７でＹＥＳ）、図１４に示すフローチャートに従って「撮影準備処理」が実行される（ステップ＃１９）。
【０１０２】
撮影準備処理に移行すると、全体制御部４０は、電子ズームファインダが設定されているか否かを判断する（ステップ＃１９−１）。電子ズームファインダが設定されていると（ステップ＃１９−１でＹＥＳ）、全体制御部４０は、測距部６２によりその時点での撮像レンズ１０の焦点距離で合焦動作をやり直す（ステップ＃１９−２）。また、測光部６１により撮像部２０からの画像データを用いて被写体輝度を測定し（測光処理：ステップ＃１９−３）、測定した被写体輝度に基づいて撮像レンズ１０の絞り値や撮像素子２１の露光時間（電荷蓄積時間）などの露光条件を演算する（ステップ＃１９−４）。また、全体制御部４０は、電子ズーム部４４により仮想像倍率γ及び実際の像倍率αから拡大率βを演算し（ステップ＃１９−５）、ステップ＃２１にリターンする。
【０１０３】
一方、光学ズームファインダが設定されていると（ステップ＃１９−１でＮＯ）、全体制御部４０は、撮影レンズズーム駆動機構１０Ａからの入力信号に基づき撮影レンズ１０の現在のズーム位置を判別する（ステップ＃１９−７）。撮影レンズ１０の現在のズーム位置がステップズームの位置になければ（ステップ＃１９−７でＮＯ）、全体制御部４０は光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダからの出力に基づき光学ズームファインダ７０の現在の像倍率γfを検出した後（ステップ＃１９−８）、電動モータ７０を駆動して撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダからの出力に基づき撮影レンズをワイド側の直近のステップズーム位置、すなわちワイド側で直近の撮影レンズ１０のピント調整可能範囲、図２でのフォーカス区間に相当する位置に移動させる（ステップ＃１９−９）。そして、第２像倍率演算部４２により撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダの出力から撮像レンズ１０による実際の像倍率αを演算し、この像倍率αとステップ＃１９−８で演算された仮想像倍率γｆとから電子ズーム部４４で拡大率βを演算する（ステッ＃１９−１０）。
【０１０４】
続いて、全体制御部４０は、測距部６２によりその時点での撮像レンズ１０の焦点距離で合焦動作をやり直す（ステップ＃１９−１１）。また、測光部６１により撮像部２０からの画像データを用いて被写体輝度を測定し（測光処理：ステップ＃１９−１２）、測定した被写体輝度に基づいて撮像レンズ１０の絞り値や撮像素子２１の露光時間（電荷蓄積時間）などの露光条件を演算する（ステップ＃１９−１３）。そして、全体制御部４０は、ステップ＃１９−１０で演算された拡大率βを用いて、撮像部２０で撮像された画像の中から所定の画素データを抽出し、電子ズーム処理を行うとともに画素データの間引処理を行って表示用画像データを作成し（ステップ＃１９−１４）、表示部５０によりその表示用画像データを用いて表示装置５１に被写体像をモニタ表示して（ステップ＃１９−１５）、ステップ＃２１にリターンする。
【０１０５】
上述したステップ＃１９−８〜＃１９−１５の処理は、光学ズームファインダを用いて画角設定がされている場合、表示装置５１には被写体像が表示されていないので、光学ズームファインダを用いて画角設定された被写体像を表示装置５１に表示させることで、ユーザが現在撮影しようとしている画像をモニタできるようにするものである。
【０１０６】
ステップ＃１９で撮影準備処理が終了すると、全体制御部４０は、シャッタスイッチＳ２がオンされたか否かを判断する（ステップ＃２１）。シャッタスイッチＳ２がオンされていない場合（ステップ＃２１でＮＯ）、ステップ＃１７に戻り、シャッタスイッチＳ１のオン状態が継続していると、シャッタスイッチＳ２がオンになるまで、上述した撮影準備処理を繰り返す（ステップ＃１７〜＃２１のループ）。また、その間にシャッタスイッチＳ１がオフになると（ステップ＃１７でＮＯ）、ステップ＃５に戻り、上述した電子ズームファインダもしくは光学ズームファインダによる画角設定処理を実行する（ステップ＃５〜＃１５）。
【０１０７】
そして、撮影準備処理が終了し、シャッタスイッチＳ２がオンされると（ステップ＃２１でＹＥＳ）、図１５に示すフローチャートに従って「撮影処理」が実行される（ステップ＃２３）。すなわち、全体制御部４０は撮像部２０を駆動して撮像動作を行わせ（ステップ＃２３−１）、拡大画像データ作成部４３により画像データメモリ２４から画像データを読み出し（ステップ＃２３−２）、既に演算されている拡大率βに応じて画像データの中から所定範囲の画素データを抽出する（ステップ＃２３−３）。さらに、全体制御部４０は、画素データ補間部４６により不足する画素データを補間処理により作成し（ステップ＃２３−４）、記録用画像データ作成部４７により、抽出した画素データと補間処理した画素データとを合成して記録用画像データを作成する（ステップ＃２３−５）。そして、作成した記録用画像データを記録部６０に出力し、メモリカードなどの記録媒体に記録する（ステップ＃２３−６）。記録用画像データの記録媒体への記録により一連の撮影シーケンスは終了し、必要に応じてステップ＃５に戻り、次の撮影に備える。
【０１０８】
ここで、光学ファインダ７０が設定されている場合、合焦動作時の光学ファインダ７０の焦点距離（像倍率、画角）に注目すると、合焦のために撮影レンズ１０が駆動されると、それに連動した光学ファインダ７０のレンズも駆動され、結果としてズームスイッチ操作により設定された焦点距離（像倍率、画角）が変化してしまうという問題がある。これを解決するには、▲１▼  スイッチＳ１がオンしたら、それに連動して撮影レンズズーム駆動機構１０Ａと光学ファインダズーム起動機構７０Ａを切り離し、合焦動作中は光学ファインダ７０が駆動されなくする。連動はメカ的でも別アクチュエータによる電気的な手段でも可能である。また、ズームスイッチ操作に同期させて、ズーム操作中は、撮影レンズズーム駆動機構１０Ａと光学ファインダズーム駆動機構７０Ａとを連動させ、ズームスイッチ操作が終わると、撮影レンズズーム駆動機構１０Ａと光学ファインダズーム駆動機構７０Ａとの連動が絶たれる態様としてもよい。▲２▼  合焦動作をスイッチＳ１操作後に行うのではなく、スイッチＳ２の操作後に行うシーケンスとする。そして、合焦動作乃至撮影、データ取り込み後、元の位置（ズームスイッチ操作により設定された焦点距離位置）に撮影レンズ１０とそれに連動した光学ファインダ７０を駆動する、この態様にすれば、撮影前後で画角が視認でき、合焦、撮影中も動作が遅くなければ問題とならない。▲３▼  撮影レンズズーム駆動機構１０Ａと光学ファインダズーム駆動機構７０Ａとの連動をバックラッシュを有したメカ係合の態様で行う。電動モータ７１からの駆動力を撮影レンズ１０にバックラッシュ無しで伝達し、撮影レンズ１０からの駆動力を光学ファインダ７０にバックラッシュを有した状態で伝達する。この態様によれば、合焦動作時の撮影レンズ１０の移動方向が画角を設定した時と逆方向である場合には、ある範囲（バックラッシュ量分）で光学ファインダ７０が駆動せず、画角は変化しないことになる。
【０１０９】
ところで、図１５に示す撮影処理では、撮像部２０で被写体を撮像し、その撮像画像を用いて電子ズームにより、ステップ＃７，＃９の画角設定処理で設定された画角の記録用画像を作成し、記録媒体に記録するようにしたが、記録媒体に記録する前に記録用の画像の画角を修正できるようにしてもよい。このようにすれば、撮影者は撮影前だけでなく撮影後にも記録画像の画角を決定できるので、撮影画像の画角設定操作の利便性が向上する。
【０１１０】
図１６，図１７は、記録媒体に記録する前に記録用の画像の画角を修正できるようにした「撮影処理」のフローチャートである。また、図１８は、そのフローチャートが実施されるディジタルカメラのブロック構成図である。
【０１１１】
図１８に示すブロック構成図は、図３のブロック構成図において、最大画像取込みスイッチＳｄ及び拡大率変更スイッチＳｅを追加したものである。最大画像取込みスイッチＳｄは、記録用画像データの代わりに撮像部２０から読み出された画像データを記録媒体に記録するスイッチである。本実施形態ではズームスイッチＳＴ，ＳＷにより任意の画角が設定されて撮影された場合、記録用画像データは殆ど電子ズーム画像となるが、ユーザが敢えて電子ズーム画像を作成するために用いる撮像画像を記録媒体に記録したい場合（例えば撮影後、パーソナルコンピュータなどで画像処理することにより電子ズーム画像を作成し、ディスプレイに表示したり、プリンタで出力したい場合等）もあるので、最大画像取込みスイッチＳｄを設け、記録用画像データ（電子ズーム画像）に代えて撮像部２０で撮像された画像のデータを記録媒体に記録できるようにするものである。
【０１１２】
従って、記録用画像データに代えて撮像画像の画像データを記録媒体に記録する際は、ディジタルカメラ又は専用の再生ソフトを用いて記録媒体に記録されている画像データを用いて画像を再生することにより、表示装置５１やプリンタ（図示せず）などの出力装置から電子ズーム処理された画像が出力できるように、演算された拡大倍率βが画像データと共に記録媒体に記録される。
【０１１３】
拡大率変更スイッチＳｅは、電子ズーム処理における拡大率βを変更するためのスイッチである。本実施形態では、拡大率βは１．０〜１．５まで変更可能になっている。ユーザは拡大率変更スイッチＳｅで拡大率βを変更することにより電子ズーム処理により作成される記録用画像の画角を変更することができる。そして、ユーザは、拡大率変更スイッチＳｅで拡大率βを変更して所望の画角の記録用画像を作成した後、画像決定スイッチＳａにより記録画像を決定すると、その記録用画像を記録媒体に記録することができる。
【０１１４】
図１６，図１７に示すフローチャートは、図１５のフローチャートにおいて、ステップ＃２３−６の「画像データ記録処理」を「モニタ表示処理」（ステップ＃２３−６’）に変更するとともに、ステップ＃２３−６’以降に記録用画像の画角を修正するための処理（ステップ＃２３−７〜＃２３−１５）を追加したものである。
【０１１５】
図１６，図１７に示すフローチャートでは、ステップ＃２３−５で記録用画像データが作成されると、その画像データは表示部５０に出力され、表示装置５１にモニタ表示される（ステップ＃２３−６’）。このモニタ表示は、記録媒体に記録される画像の画角をユーザが最終確認できるようにするためのものである。続いて、全体制御部４０は、画像決定スイッチＳａからの入力信号に基づき記録画像が決定されたか否かを判別する（ステップ＃２３−８）。
【０１１６】
記録画像が決定されると（ステップ＃２３−８でＹＥＳ）、全体制御部４０は、更に最大画像取込みスイッチＳｄからの入力信号に基づき記録媒体に記録すべき画像データが撮像画像の画像データであるか否かを判別し（ステップ＃２３−８）、記録媒体に記録すべき画像データが撮像画像の画像データであるときは（ステップ＃２３−８でＹＥＳ）、撮像部２０で撮像された画像を構成する画素データを記録媒体に記録して（ステップ＃２３−１０）、撮影処理を終了し、記録媒体に記録すべき画像データが電子ズーム処理により作成された記録用画像データであるときは（ステップ＃２３−８でＮＯ）、その記録用画像データを記録媒体に記録して（ステップ＃２３−９）、撮影処理を終了する。
【０１１７】
ステップ＃２３−７で記録画像が決定されていなければ（ステップ＃２３−７でＮＯ）、全体制御部４０は、更に拡大率変更スイッチＳｅからの入力信号に基づき拡大率βが変更されたか否かを判別する（図１７、ステップ＃２３−１１）。拡大率βが変更されていれば（ステップ＃２３−１１でＹＥＳ）、全体制御部４０は、変更後の拡大率βが「１．０」でなければ（ステップ＃２３−１２でＮＯ）、変更後の拡大率βを用いて撮像部２０で撮像された画像の画像データの中から所定の画素データを抽出し、電子ズーム処理を行い（ステップ＃２３−１３）、更に抽出された画素データを間引き処理して表示用画像データを作成し（ステップ＃２３−１４）、その表示用画像データを用いて表示装置５１上のモニタ表示を更新して（ステップ＃２３−１５）、ステップ＃２３−７に戻る。
【０１１８】
なお、変更後の拡大率βが「１．０」であれば、全体制御部４０は、電子ズーム処理を行うことなく（ステップ＃２３−１３をスキップ）、撮像部２０で撮像された画像の画像データを間引き処理して表示用画像データを作成し（ステップ＃２３−１４）、その表示用画像データを用いて表示装置５１上のモニタ表示を更新して（ステップ＃２３−１５）、ステップ＃２３−７に戻る。
【０１１９】
ステップ＃２３−１１で拡大率βの変更がなければ（ステップ＃２３−７でＮＯ）、全体制御部４０は、更に画像消去スイッチＳｂからの入力信号に基づき画像消去（撮像画像を記録媒体に記録しないこと）が指示されている否かを判別する（ステップ＃２３−１６）。画像消去が指示されていなければ（ステップ＃２３−１６でＮＯ）、ステップ＃２３−７に戻り、画像消去が指示されていれば（ステップ＃２３−１６でＹＥＳ）、画像データメモリ２４に一時保存されている撮像画像の画像データを消去して（ステップ＃２３−１７）、撮影処理を終了する。
【０１２０】
なお、上記実施形態の説明では、測光部６１及び測距部６２において、それぞれ撮像素子２１から出力される画素データ又は撮像部２０から出力される画像データを用いて被写体輝度を測定したり合焦状態を検出するように構成したが、これに限定されるものではなく、それぞれ独自の測光センサ及び測距センサを用いても良い。
【０１２１】
図１９は、ステップ＃９の処理の他の実施例を示す「光学ズームファインダによる画角設定処理（２）」のフローチャートであり、図２０は、ステップ＃１５の処理の他の実施例を示す「ファインダ切替処理ＩＩ（２）」のフローチャートである。
【０１２２】
「光学ズームファインダによる画角設定処理（２）」のステップ＃９−１〜＃９−６，＃９−８〜＃９−１０は、図１１の「光学ズームファインダによる画角設定処理」と同一なので説明は省略する。全体制御部４０はズームスイッチＳＴのオン状態が継続している間（ステップ＃９−４〜＃９−６のループ）、光学ズームファインダ７０の光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダからの出力に基づいて光学ズームファインダ７０の倍率変更用のレンズがテレ端に達したか否かを監視し（ステップ＃９−５）、倍率変更用のレンズがテレ端に達する前にズームスイッチＳＴがオフになると（ステップ＃９−６でＹＥＳ）、最も近いテレ側のステップズーム位置に撮影レンズ１０を駆動して電動モータ７１の駆動を停止し、光学ズームファインダ７０の像倍率γfをその設定倍率に保持し（ステップ＃９−７′）、ステップ＃９−３に戻る。
【０１２３】
また、ズームスイッチＳＷがオンされると（ステップ＃９−３でＹＥＳ）、全体制御部４０はレンズ制御部３０を介して電動モータ７１をワイド側に連続的に駆動して撮像レンズ１０をワイド側に連続的に移動させる（ステップ＃９−８）。全体制御部４０はズームスイッチＳＷのオン状態が継続している間（ステップ＃９−８〜＃９−１０のループ）、光学ズームファインダ７０の光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダからの出力に基づいて光学ズームファインダ７０の倍率変更用のレンズがワイド端に達したか否かを監視し（ステップ＃９−９）、倍率変更用のレンズがワイド端に達する前にズームスイッチＳＷがオフになると（ステップ＃９−１０でＹＥＳ）、最も近いワイド側のステップズーム位置に撮影レンズ１０を駆動して電動モータ７１の駆動を停止し、光学ズームファインダ７０の像倍率γfをその設定倍率に保持し（ステップ＃９−１１′）、ステップ＃９−２に戻る。
【０１２４】
そして、ズームスイッチＳＴ及びＳＷがオフになると（ステップ＃９−２，＃９−３でＮＯ）、全体制御部４０は、ズームスイッチＳＴ及びＳＷによる画角設定は終了したとしてステップ＃１１にリターンする。
【０１２５】
図２０のファインダ切替処理ＩＩ（２）では、全体制御部４０は、第２像倍率演算部４２により撮影レンズズーム駆動機構１０Ａのエンコーダの出力から撮像レンズ１０による実際の像倍率αを演算する（ステップ＃２４−１）。また、第１像倍率演算部４１により電子ズームファインダにおけるファインダ切換直前のズームスイッチＳＴ又はＳＷの操作時間と仮想ズーム特性とから仮想像倍率γを演算する（ステップ＃２４−２）。
【０１２６】
続いて、全体制御部４０は、光学ファインダズーム駆動機構７０Ａのエンコーダ出力に基づき、γに光学ズームファインダ７０の像倍率γfが近くなるステップズーム位置に電動モータ７１を連続的に駆動して撮像レンズ１０を連続的に移動させた後（ステップ＃２４−３）、停止する（ステップ＃２４−４）。  なお、ファインダ切替処理Ｉに相当する処理は同一である。
【０１２７】
前記変形例は、ディジタルカメラの小型軽量化を目的として、ズームフォーカス方式の撮影レンズ１０を採用しながら、電子ズームファインダ及び光学ズームファインダの両方でズーミング動作中に画像の大きさがスムーズに変化しながら画角設定（像倍率設定）及び撮影に支障のない方法である。すなわち、光学ズームファインダ７０を選択した際には、撮影レンズ１０が停止可能なズーム位置は撮影レンズ１０が合焦可能なステップズーム位置のみとし、その他のズーム位置で停止を不許可にし、撮影もその位置でのみ可能とするもので、この場合、光学ズームファインダ選択時には撮影者のズーム操作に応じて撮影レンズ１０及び光学ズームファインダ７０を駆動する電動モータ７１を連続的に駆動し、それに連動して光学ズームファインダ７０を連続的に駆動することで画角の大きさをスムーズに変化させる。そして、撮影者が画角（像倍率）の設定を行う場合は、撮影者のズーム操作が終了した時の撮影レンズ位置の直ぐ次のステップズーム位置まで撮影レンズ１０及び光学ズームファインダ７０を駆動するべく電動モータ７１を駆動し、ステップズーム位置まで撮影レンズ１０及び光学ズームファインダ７０が駆動された後、電動モータ７１への通電を停止する。
【０１２８】
このようにすると、撮影者の停止させたい画角（像倍率）に光学ズームファインダ７０が停止できず又撮影も行えないことになるが、元々ズーム操作には慣性で決まるオーバーランが存在し、撮影者がズーム操作を停止しても撮影レンズ１０及び光学ズームファインダ７０は直ちには停止しない。従って、その範囲を大きく逸脱しない限り違和感も少なく、ほぼ撮影者の意図する画角（像倍率）に設定することが可能となる。違和感を少なくするために、ズーム範囲に対して停止可能なステップズーム位置の数及び間隔を適当に設定することは必要である。こうすれば、光学ズームファインダ選択時のズーミング、画角設定、撮影の処理が単純になり、動作速度のアップやメモリの節約が可能となる。また、最初の実施形態で示した、光学ズームファインダ７０が設定されている場合の合焦動作時、ズームスイッチ操作により設定された焦点距離（像倍率、画角）が変化してしまうという問題もなくなる。
【０１２９】
電子ズームファインダを選択した場合の処理は最初の実施形態と同様である。ファインダ切替処理については光学ズームファインダから電子ズームファインダに切替えた場合は、最初の実施形態と同様であるが、電子ズームファインダから光学ズームファインダに切替えた場合は以下のとおりとなる。光学ズームファインダ使用の場合、撮影レンズ１０はステップズーム位置以外には停止不可であるため、ズームファインダの切替えが行われると、切替え直前の電子ズームファインダで表示していた仮想像倍率γに光学ズームファインダ７０の像倍率γｆが近くなるステップズーム位置（すなわち、切替え直前に停止していた撮影レンズ１０位置もしくは直ぐ次のステップズーム位置）に撮影レンズ１０及び光学ズームファインダ７０を駆動するべく電動モータ７１を駆動する。
【０１３０】
このようにすると、ズームファインダを切替えると、電子ズームファインダ使用時に撮影者が停止した画角（像倍率）から若干変化することになるが、元々電子ズームファインダと光学ズームファインダには製作誤差吸収のため視野率の違いが存在し、ズームファインダ切替えによる像倍率シフト動作を行わなくても２つの像倍率には若干の差が存在している。従って、その範囲を大き逸脱しない限り違和感も少なく、ほぼ撮影者の意図する画角（像倍率）に切替えることが可能となる。違和感を少なくするために、ズーム範囲に対して停止可能なステップズーム位置の数及び間隔を適当に設定することは必要である。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のディジタルカメラによれば、電子ズームファインダと光学ズームファインダとを備え、電子ズームファインダの光学系を構成する撮像レンズをズームフォーカス方式のレンズで構成し、この撮像レンズのレンズ駆動機構の駆動力を光学ズームファインダに伝達することで当該レンズ駆動機構を光学ズームファインダのレンズ駆動機構として共通化するとともに、電子ズームファインダが設定されているときは、ズームスイッチの操作に応じて撮像レンズの焦点距離が段階的に変化するように前記レンズ駆動機構を段階的に駆動させ、光学ズームファインダが設定されているときは、ズームスイッチの操作に応じて光学ズームファインダの像倍率が連続的に変化するように、撮像レンズのレンズ駆動機構を連続的に駆動させるようにしたので、連続的な画角設定操作機能を損なうことなく光学ズームファインダ及び電子ズームファインダのレンズ駆動機構をコンパクトかつ小型に構成することができる。これにより、光学ズームファインダと電子ズームファインダとを具備するディジタルカメラの小型化、コンパクト化を実現することができる。
【０１３２】
また、請求項２記載の発明によれば、画角設定中にファインダが電子ズームファインダから光学ズームファインダに切り換えられると、光学ファインダの像倍率がファインダ切換時の電子ズームファインダによる像倍率と同一となるように、撮像レンズのレンズ駆動機構を連続的に駆動させるようにしたので、画角設定中にファインダが電子ズームファインダから光学ズームファインダに切り換えられた場合にもユーザが視認する被写体像の画角が連続し、画角設定の操作性が低下することがない。
【０１３３】
また、請求項３記載の発明によれば、画角設定中にファインダが光学ズームファインダから電子ズームファインダに切り換えられると、電子ズームファインダにより表示される被写体像の像倍率がファインダ切換時の光学ズームファインダの像倍率と同一となるように、撮像レンズの焦点距離を光学ズームファインダの像倍率に相当する焦点距離に最も近く、かつ、その焦点距離以下の撮像レンズの設定可能な焦点距離に変更した後、被写体を撮像部で撮像し、その撮像画像を所定の拡大率で拡大して表示部に表示するようにしたので、画角設定中にファインダが光学ズームファインダから電子ズームファインダに切り換えられた場合にも、請求項２記載の発明と同様にユーザが視認する被写体像の画角が連続し、画角設定の操作性が低下することがない。
【０１３４】
また、請求項４記載の発明によれば、撮像レンズのレンズ駆動機構と光学ズームファインダのレンズ駆動機構とを共通化でき、小型化、コンパクト化を実現することができる。また、レリーズのタイムラグも最小限に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のディジタルカメラの一実施形態における撮像レンズの構成及び焦点距離を変化させた場合の各構成レンズ群の位置関係を示す図である。
【図２】  上記撮像レンズにおけるステップズーム用のカム溝の形状を示す図である。
【図３】  上記実施形態に係るディジタルカメラのブロック構成を示す図である。
【図４】  電子ズームファインダが選択されているときのズームスイッチの操作量に対する撮影レンズの移動量との関係を示す図である。
【図５】  光学ズームファインダが選択されているときのズームスイッチの操作量に対する撮影レンズの移動量との関係を示す図である。
【図６】  電子ズームファインダが設定されている場合の撮像レンズの取り得る焦点距離と各焦点距離における画像及び電子ズームによる中間焦点距離における画像の関係を示す図である。
【図７】  電子ズームファインダが設定されている場合の撮像レンズのズーム特性を示す図である。
【図８】  本実施形態におけるディジタルカメラの撮像シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】  電子ズームファインダによる画角設定処理のフローチャートである。
【図１０】  図９のフローチャートの続きである。
【図１１】  光学ズームファインダによる画角設定処理のフローチャートである。
【図１２】  ファインダ切替処理Ｉのフローチャートの続きである。
【図１３】  ファインダ切替処理ＩＩのフローチャートの続きである。
【図１４】  撮影準備処理のフローチャートの続きである。
【図１５】  撮影処理のフローチャートである。
【図１６】  他の撮影処理のフローチャートである。
【図１７】  他の撮影処理のフローチャートの続きである。
【図１８】  他の撮影処理が実行可能なディジタルカメラのブロック構成を示す図である。
【図１９】  光学ズームファインダによる画角設定処理の変形例を示すフローチャートである。
【図２０】  ファインダ切替処理ＩＩ（２）のフローチャートである。
【符号の説明】
１０  ：撮像レンズ
１０Ａ：ズーム駆動機構（レンズ駆動機構の構成要素）
１１  ：第１レンズ群
１２  ：第２レンズ群
１３  ：第３レンズ群
１４  ：第４レンズ群
２０  ：撮像部
２１  ：撮像素子
２２  ：Ａ／Ｄ変換器
２３  ：画像処理部
２４  ：画像データメモリ
３０  ：レンズ制御部
４０  ：全体制御部（駆動制御手段，画角制御手段，焦点距離演算手段，焦点距離変更手段，拡大率演算手段）
４１  ：第１像倍率演算部
４２  ：第２像倍率演算部
４３  ：拡大画像データ作成部
４４  ：電子ズーム部
４５  ：画素データ間引部
４６  ：画素データ補間部
４７  ：記録用画像データ作成部
５０  ：表示部
５１  ：表示装置
５２  ：表示用画像データメモリ
６０  ：記録部
６１  ：測光部
６２  ：測距部
７０  ：光学ズームファインダ
７０Ａ：ズーム駆動機構（ファインダ駆動機構，像倍率検出手段）
７１  ：電動モータ（レンズ駆動機構の構成要素）
７２  ：伝達部材（レンズ駆動機構，ファインダ駆動機構の構成要素）
Ｓ１，Ｓ２  ：シャッタスイッチ
ＳＷ，ＳＴ  ：ズームスイッチ
Ｓａ  ：画像決定スイッチ
Ｓｂ  ：画像消去スイッチ
Ｓｃ  ：ファインダ設定スイッチ（ファインダ設定手段）
Ｓｄ  ：最大画像取込みスイッチ
Ｓｅ  ：拡大率変更スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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