(57)【要約】【課題】煩雑なフレーミングを行うことなく、主被写体に適切にズームアップ可能な撮像装置を提供する。【解決手段】電子ズーム機能を備えるデジタルカメラ１Ａは、２次元測距情報を取得する外光パッシブ型の測距装置を備える。当該測距装置で取得された２次元測距情報は、デジタルカメラ１Ａのオートフォーカス制御に用いられる。さらに、当該２次元測距情報は、撮影領域ＣＡ内の主被写体ＳＢの検出にも用いられる。そして、デジタルカメラ１Ａは、２次元測距情報を用いて主被写体ＳＢの位置Ｇを特定し、電子ズーム画像を生成する場合に切取り対象となる部分領域ＰＡの中心ＣＰを位置Ｇの方向へ移動させる。【選択図】        図２４
2005033508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置であって、
被写体の光像を取得する光学系と、
前記光像を画像データへ変換する撮像手段と、
前記画像データに係る画像に対応づけられた２次元測距領域における測距情報を取得する測距手段と、
前記測距情報を用いて前記被写体に含まれる主被写体を検出する検出手段と、
前記画像における前記主被写体の位置である主被写体位置を前記測距情報に基づいて特定する特定手段と、
前記画像の部分領域を切取ることによって電子ズーム画像を生成する電子ズーム手段と、
を備え、
前記主被写体位置へ向かって、前記部分領域の位置である部分領域位置を移動させる静体電子ズーム処理を、前記撮像装置が特定電子ズーム処理として実行可能であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像装置であって、
被写体の光像を取得する光学系と、
前記光像を画像データへ変換する撮像手段と、
前記画像データに係る画像に対応づけられた２次元測距領域における測距情報を取得する測距手段と、
前記測距情報を用いて前記被写体に含まれる主被写体を検出する検出手段と、
前記画像における前記主被写体の位置である主被写体位置を前記測距情報に基づいて特定する特定手段と、
前記画像の部分領域を切取ることによって電子ズーム画像を生成する電子ズーム手段と、
を備え、
複数の過去時点での測距によって特定された前記主被写体位置の連鎖に基づいて決定される目標位置へ向かって、前記部分領域の位置である部分領域位置を移動させる動体電子ズーム処理を特定電子ズーム処理として実行可能であることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記光像の撮影領域を変更する光学ズーム手段と、
ズーム処理の開始指示を前記撮像装置に与えるための操作部材と、
をさらに備え、
前記２次元測距領域よりも前記撮像領域が大きい場合に、前記撮影領域を前記測距領域と略同一に変更する光学ズーム処理を前記撮像装置が実行可能であるとともに、
前記２次元測距領域よりも前記撮影領域が大きい場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記光学ズーム処理と前記特定電子ズーム処理とを前記撮像装置が順次実行し、
前記２次元測距領域よりも前記撮影領域が小さい場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記特定電子ズーム処理を前記撮像装置が実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記主被写体位置が特定されたことを示す情報を前記画像に重畳させた重畳画像を生成する生成手段と、
前記重畳画像を表示可能な表示手段と、
ズーム処理の開始指示を撮像装置に与えるための操作部材と、
をさらに備え、
前記特定手段による前記主被写体位置の特定に応答して前記生成手段が前記重畳画像を生成し、
前記撮像装置が、前記主被写体位置とは無関係に前記部分領域位置を決定する固定電子ズーム処理を実行可能であるとともに、
前記表示手段に前記重畳画像が表示されている場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記特定電子ズーム処理を前記撮像装置が実行し、
前記表示手段に前記画像が表示されている場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記固定電子ズーム処理を前記撮像装置が実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記部分領域位置と前記主被写体位置とを一致させた場合における前記部分領域の切取範囲である最終範囲を示す情報を前記画像に重畳させた重畳画像を生成する生成手段と、
前記重畳画像を表示可能な表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ズーム機能を有する撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子技術の発展に伴い、被写体の光像を取得してデジタル画像データを生成するデジタルカメラが広範に使用されるようになってきている。このデジタル画像データには、画像の部分領域を切取ることによって擬似的なズーム画像を生成すること（トリミング）が容易であるという特徴がある。そして、デジタル画像データのこの特徴を利用した電子ズーム機能がデジタルカメラに搭載されることがある。例えば、電子ズーム機能は、光学ズーム機能を有しない単焦点デジタルカメラに、擬似的な望遠撮影を可能にする手段として搭載される。あるいは、電子ズーム機能は、光学ズーム機能を有するデジタルカメラにも、望遠撮影時のズーム倍率を擬似的に拡大する手段として搭載される。
【０００３】
このような電子ズーム機能を搭載したデジタルカメラでは、電子ズームで切り出される部分領域の大きさによって焦点調整領域を変更することが多い。例えば、特許文献１および特許文献２には、ズーム倍率を変化させるとともに、ズーム倍率に応じて焦点調節領域（測距領域）等を変化させる技術が開示されている。また、特許文献３には、ズーム倍率を変化させるとともに、被写体に対する合焦ポイントの位置を電子ズーム時にも保持する技術が開示されている。しかし、特許文献１〜３においては、ズーム画像の中心はズーム前の画像の中心と一致するように設定されている。
【０００４】
一方、ズーム画像の中心を変化させる技術も知られている。例えば、特許文献４には、複数のオートフォーカス・フレームがズーム前の画像内に設定されており、ズーム画像の中心を当該オートフォーカス・フレームの中心間で切り替える技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２０８９６１号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１６９７８号公報
【特許文献３】
特開２００２−２０９１３４号公報
【特許文献４】
特開２００２−３３５４３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１〜３の技術では、ズーム画像の中心が固定されている。このため、ワイド時には画角の中心付近にある主被写体が、テレ時には画角の周辺部に片寄る場合があるという問題がある。あるいは、テレ時に主被写体を画角の中心付近に捉えるために、ズームアップにあわせて、主被写体のフレーミングを撮影者がやり直す必要があるという問題がある。このようなフレーミングのやり直しは、移動する被写体へズームアップする場合に手ぶれの原因となりやすいので、動画撮影において特に問題となる。
【０００７】
また、特許文献４の技術では、ズーム画像の中心の移動方法をあらかじめ設定する必要があるので、動きの予想が難しい主被写体を撮影することはできない。また、主被写体が予想外の動きをした場合、撮影に失敗してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、煩雑なフレーミングを行なうことなく、主被写体に適切にズームアップ可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像装置であって、被写体の光像を取得する光学系と、前記光像を画像データへ変換する撮像手段と、前記画像データに係る画像に対応づけられた２次元測距領域における測距情報を取得する測距手段と、前記測距情報を用いて前記被写体に含まれる主被写体を検出する検出手段と、前記画像における前記主被写体の位置である主被写体位置を前記測距情報に基づいて特定する特定手段と、前記画像の部分領域を切取ることによって電子ズーム画像を生成する電子ズーム手段とを備え、前記主被写体位置へ向かって、前記部分領域の位置である部分領域位置を移動させる静体電子ズーム処理を、前記撮像装置が特定電子ズーム処理として実行可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、撮像装置であって、被写体の光像を取得する光学系と、前記光像を画像データへ変換する撮像手段と、前記画像データに係る画像に対応づけられた２次元測距領域における測距情報を取得する測距手段と、前記測距情報を用いて前記被写体に含まれる主被写体を検出する検出手段と、前記画像における前記主被写体の位置である主被写体位置を前記測距情報に基づいて特定する特定手段と、前記画像の部分領域を切取ることによって電子ズーム画像を生成する電子ズーム手段とを備え、複数の過去時点での測距によって特定された前記主被写体位置の連鎖に基づいて決定される目標位置へ向かって、前記部分領域の位置である部分領域位置を移動させる動体電子ズーム処理を特定電子ズーム処理として実行可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記光像の撮影領域を変更する光学ズーム手段と、ズーム処理の開始指示を前記撮像装置に与えるための操作部材とをさらに備え、前記２次元測距領域よりも前記撮像領域が大きい場合に、前記撮影領域を前記測距領域と略同一に変更する光学ズーム処理を前記撮像装置が実行可能であるとともに、前記２次元測距領域よりも前記撮影領域が大きい場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記光学ズーム処理と前記特定電子ズーム処理とを前記撮像装置が順次実行し、前記２次元測距領域よりも前記撮影領域が小さい場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記特定電子ズーム処理を前記撮像装置が実行することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記主被写体位置が特定されたことを示す情報を前記画像に重畳させた重畳画像を生成する生成手段と、前記重畳画像を表示可能な表示手段と、ズーム処理の開始指示を撮像装置に与えるための操作部材とをさらに備え、前記特定手段による前記主被写体位置の特定に応答して前記生成手段が前記重畳画像を生成し、前記撮像装置が、前記主被写体位置とは無関係に前記部分領域位置を決定する固定電子ズーム処理を実行可能であるとともに、前記表示手段に前記重畳画像が表示されている場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記特定電子ズーム処理を前記撮像装置が実行し、前記表示手段に前記画像が表示されている場合には、前記指示部材における前記開始指示の検出に応答して、前記固定電子ズーム処理を前記撮像装置が実行することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、前記部分領域位置と前記主被写体位置とを一致させた場合における前記部分領域の切取範囲である最終範囲を示す情報を前記画像に重畳させた重畳画像を生成する生成手段と、前記重畳画像を表示可能な表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜＜第１実施形態＞＞
第１実施形態のデジタルカメラ１Ａは電子ズーム機能を備える。電子ズーム機能は、デジタルズーム機能、擬似ズーム機能および擬似２焦点機能とも呼ばれる。この電子ズーム機能は、光学系の焦点距離を一定に維持したまま、光学系で形成された光像からの画像データ取得範囲を縮小する機能である。この電子ズーム機能により、焦点距離が長くなったのと擬似的に同等の視覚効果を得ることが可能である。
【００１５】
デジタルカメラ１Ａは、２次元測距情報を取得する外光パッシブ型の測距装置を備える。当該測距装置で取得された２次元測距情報は、デジタルカメラ１Ａのオートフォーカス（ＡＦ；Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）制御に用いられる。さらに、当該２次元測距情報は、人間等の主被写体の検出にも用いられる。そして、デジタルカメラ１Ａは、２次元測距情報を用いて撮影画像における主被写体の位置を特定し、主被写体位置方向へ中心を移動した電子ズーム画像を撮影画像から自動的に生成する。以下では、この電子ズームを自動トリミング電子ズームと呼ぶ。
【００１６】
また、デジタルカメラ１Ａは、静止画および動画の両方を撮影可能である。そして、デジタルカメラ１Ａは、静止画撮影の場合は、撮影に先立って自動トリミング電子ズームを実行可能である。一方、デジタルカメラ１Ａは、動画撮影の場合は、撮影中に自動トリミング電子ズームを実行可能である。このデジタルカメラ１Ａの概略撮影動作を図１および図２のフローチャートを参照しながら簡単に説明する。
【００１７】
図１は、静止画撮影の概略撮影動作を説明するフローチャートである。静止画撮影の場合、ステップＳ１０１におけるデジタルカメラ１Ａの起動に続いて、ステップＳ１０２でデジタルカメラ１Ａの撮影モードが静止画撮影モードに設定される。ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３では、撮影者の操作に応答して自動トリミング電子ズームがデジタルカメラ１Ａにおいて実行される。自動トリミング電子ズーム終了後、ステップＳ１０４において撮影が行われて静止画撮影の動作フローが終了する。
【００１８】
図２は、動画撮影の場合の概略撮影動作を説明するフローチャートである。動画撮影の場合、ステップＳ２０１におけるデジタルカメラ１Ａの起動に続いて、ステップＳ２０２でデジタルカメラ１Ａの撮影モードが動画撮影モードに設定される。ステップＳ２０３では撮影者の操作に応答してデジタルカメラ１Ａにおける動画撮影が開始される。ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４では、撮影者の操作に応答して自動トリミング電子ズームがデジタルカメラ１Ａにおいて実行される。そして、ステップＳ２０５では、デジタルカメラ１Ａにおける動画撮影が終了して動画撮影の動作フローが終了する。
【００１９】
以下では、このようなデジタルカメラ１Ａの具体的構成および上述の自動トリミング電子ズームの動作を順を追って詳細に説明する。
【００２０】
＜ハードウエア構成＞
デジタルカメラ１Ａのハードウエア構成を図３〜図５を参照しながら説明する。図３は、デジタルカメラ１Ａを正面から見た正面図である。図４は、図２のＤ−Ｄの位置におけるデジタルカメラ１Ａの断面図である。また、図５は、デジタルカメラ１Ａを背面から見た背面図である。
【００２１】
デジタルカメラ１Ａの正面には、撮影レンズ１１０が設けられる。撮影レンズ１１０は、撮影用の光像（被写体の光像）を取得し、撮像素子であるＣＣＤ１２０（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）の受光面に結像させる。また、撮影レンズ１１０のレンズ鏡胴１１１の内部には、撮影用の光像の画角を変化させるためのズームレンズ群１１２と、撮影用の光像の合焦状態を変化させるためのフォーカスレンズ群１１３とが設けられている。ズームレンズ群１１２およびフォーカスレンズ群１１３は、図示しないエンコーダに接続されている。これにより、デジタルカメラ１Ａは、ズームレンズ群１１２およびフォーカスレンズ群１１３の光軸ＯＡ方向の位置を検出可能である。また、ズームレンズ群１１２およびフォーカスレンズ群１１３は、それぞれ、図示しないズームモータおよびフォーカスモータに接続されている。これにより、デジタルカメラ１Ａは、ズームレンズ群１１２およびフォーカスレンズ群１１３を光軸ＯＡ方向に駆動可能である。すなわち、デジタルカメラ１Ａは、光学系の駆動による光学ズームおよびフォーカス制御が可能に構成されている。また、撮影レンズ１１０は、ＣＣＤ１２０へ入射する光量を変化させるための絞り１１４を備える。絞り１１４は、ズームレンズ群１１２とフォーカスレンズ群１１３との中間に設けられる。絞り１１４は、図示しない絞りモータに接続されている。これにより、デジタルカメラ１Ａは、露出制御のために絞り径を変化させることができる。
【００２２】
また、デジタルカメラ１Ａの撮影レンズ１１０の正面上方には、測距用の光像を取得する測距窓１３５が設けられている。測距窓１３５から取得された測距用の光像は、デジタルカメラ１Ａに内蔵されたパッシブＡＦモジュール１３０へ入射する。パッシブＡＦモジュール１３０は、ＣＣＤ１２０の受光面と略平行の２次元測距領域において、ＣＣＤ１２０の受光面と略垂直の方向の測距を行う。
【００２３】
さらに、デジタルカメラ１Ａの正面には、ＡＦ補助光を被写体に照射するためのＡＦ補助光用ランプ１４０が設けられる。ＡＦ補助光用ランプ１４０は、発光ダイオードを光源としている。そして、ＡＦ補助光用ランプ１４０は、低輝度時および低コントラスト時に自動的に発光して被写体にＡＦ補助光を照射する。
【００２４】
デジタルカメラ１Ａの上面には、デジタルカメラ１Ａに撮影開始指示を与えるためのシャッタスタートボタン１５０（以下、シャッタボタンと略す）と、デジタルカメラ１Ａの動作モードを設定するためのモード設定ダイアル１６０と、フラッシュ撮影時に発光するポップアップフラッシュ１７０とが設けられている。
【００２５】
シャッタボタン１５０は、半押し状態（以下、「Ｓ１状態」と略記する）と全押し状態（以下、「Ｓ２状態」と略記する）とを判別可能な押しボタンスイッチである。デジタルカメラ１Ａは、シャッタボタン１５０がＳ１状態となったことを検出すると、ＡＦ制御などの撮影準備動作を開始する。また、デジタルカメラ１Ａは、シャッタボタン１５０がＳ２状態となったことを検出すると、本撮影動作を開始する。
【００２６】
モード設定ダイアル１６０は、被写体の静止画撮影を行う「静止画撮影モード」と、被写体の動画撮影を行う「動画撮影モード」と、記憶画像の再生表示を行う「再生モード」との間で、デジタルカメラ１Ａの動作モードを切り替えるロータリースイッチである。
【００２７】
デジタルカメラ１Ａの背面には、撮影画像のライブビュー表示や記録画像の再生表示を行なう液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１８０が設けられる。また、ＬＣＤ１８０の背面上方には、撮影画像のライブビューを表示するための電子ビューファインダ（ＥＶＦ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｖｉｅｗ  Ｆｉｎｄｅｒ）１９０が設けられる。また、背面には撮影時のズームや画像再生時のフレーム送り等を行うための十字スイッチ２０５が設けられている。この十字スイッチ２０５は上下左右４個の押し釦ＵＰ，ＤＮ，ＬＦ，ＲＴを備えており、上の釦ＵＰの押下により望遠側へのズーム、下の釦ＤＮの押下により広角側へのズームが行われる（以下、望遠をテレ、広角をワイドと表記する）。
【００２８】
さらに、デジタルカメラ１Ａの背面であって十字スイッチ２０５の中央には、検出された主被写体へのズームアップをデジタルカメラ１Ａに指示するための自動トリミングボタン２００が設けられている。デジタルカメラ１Ａは、自動トリミングボタン２００が押下されたことを検出すると、検出された主被写体への自動的なズームアップ処理動作を開始する。ここで、自動トリミングボタン２００による自動ズームアップ時にはズーム画像は主被写体が画角の中央付近に捉えられるように変化することができる。
【００２９】
＜機能構成＞
続いて、デジタルカメラ１Ａの機能構成を図６のブロック図を参照しながら説明する。
【００３０】
ズームレンズ群１１２、フォーカスレンズ群１１３および絞り１１４を備える撮影レンズ１１０によって取得された撮影用の光像は、ＣＣＤ１２０の受光面に結像させられる。
【００３１】
ＣＣＤ１２０は、撮影用の光像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分を有する画像信号に光電変換して、信号処理部２１０へ出力する。当該画像信号は、ＣＣＤ１２０を構成する受光素子（画素）の受光量に応じた画素信号の信号列である。
【００３２】
信号処理部２１０は、ＣＣＤ１２０から入力される画像信号に所定のアナログ信号処理を行なう。信号処理部２１０は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路および自動利得制御（ＡＧＣ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路を備える。ＣＤＳ回路は、画像信号のサンプリングノイズの低減を行なう。ＡＧＣ回路は、画像信号の信号レベルの調整を行う。ＡＧＣ回路における利得制御は、絞り１１４の絞り径およびＣＣＤ１２０の露光時間の調整により適正露出を得ることができない場合における画像信号のレベルアップにも用いられる。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換部２２０は、信号処理部２１０から入力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号へ変換して、画像データとして画像処理部２３０へ出力する。
【００３４】
ＣＣＤ１２０、信号処理部２１０およびＡ／Ｄ変換部２２０の動作は、タイミング制御回路２４０から入力される基準クロックに同期して行われる。タイミング制御回路２４０は、全体制御部２５０から入力される制御信号に基づいて、基準クロックを生成する。
【００３５】
画像処理部２３０は、黒レベル補正回路２３１、ホワイトバランス（ＷＢ；Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）回路２３２、γ補正回路２３３および画像メモリ２３４を備える。
【００３６】
黒レベル補正回路２３１は、Ａ／Ｄ変換部２２０から入力された画像データの黒レベルを所定の黒レベルに補正する。
【００３７】
ＷＢ回路２３２は、画像データのＲ，Ｇ，Ｂの色成分のレベル変換を行う。レベル変換は、全体制御部２５０から入力されるレベル変換テーブルを用いて行われる。このレベル変換テーブルは、全体制御部２５０により撮影画像ごとに設定される。
【００３８】
γ補正回路２３３は、ＷＢ回路２３２から入力された画像データの階調変換を行う。階調変換は、所定のレベル変換テーブルに基づいて行われる。
【００３９】
画像メモリ２３４は、γ補正回路２３３から入力された画像データを一時的に格納する。画像メモリ２３４は、１フレーム分の画像データを格納可能な記憶容量を有する。
【００４０】
デジタルカメラ１Ａは、ズームモータ制御部２６０、絞りモータ制御部２７０およびフォーカスモータ制御部２８０を備える。ズームモータ制御部２６０、絞りモータ制御部２７０およびフォーカスモータ制御部２８０は、それぞれ、全体制御部２５０から入力されるズーム制御信号、絞り制御信号およびフォーカス制御信号に基づいて、ズームモータＭ１、絞りモータＭ２およびフォーカスモータＭ３へ駆動電力を供給する。これにより、全体制御部２５０は、撮影レンズ１１０のズーム倍率、絞り径およびフォーカス状態を変化させることが可能である。
【００４１】
また、デジタルカメラ１Ａは、ズームレンズ群１１２およびフォーカスレンズ群１１３の位置を検出するためのエンコーダを含むレンズ位置検出部２９０を備える。レンズ位置検出部２９０は、検出したズームレンズ群１１２およびフォーカスレンズ群１１３の位置を全体制御部２５０へ出力する。
【００４２】
デジタルカメラ１Ａは、測距用のセンサチップ１３１を含むパッシブＡＦモジュール１３０と、パッシブＡＦモジュール１３０を制御するとともにパッシブＡＦモジュール１３０から入力される信号を解析する測距ＣＰＵ３００と、ＡＦ補助光用ランプ１４０とを備える。
【００４３】
ここで、パッシブＡＦモジュール１３０について、図７および図８を参照しながら説明する。図７は、パッシブＡＦモジュール１３０の断面図である。また、図８は、パッシブＡＦモジュール１３０のセンサチップ１３１を正面から見た正面図である。図７に示すように、パッシブＡＦモジュール１３０は、センサチップ１３１およびレンズ群１３２を備える。また、図８に示すように、センサチップ１３１の表面には、複数の受光素子が２次元的に配置された受光素子群１３１ａおよび１３１ｂ（ここでは、ｊ列のラインセンサとするが、エリアセンサを用いることもできる）が設けられている。この一対の受光素子群１３１ａおよび１３１ｂは所定距離Ｌだけ離して配置される。また、受光素子群１３１ａおよび１３１ｂにおける受光素子の配置は同等となっている。受光素子群１３１ａおよび１３１ｂは、受光量に応じた受光信号を測距ＣＰＵ３００へ出力可能である。
【００４４】
受光素子群１３１ａおよび１３１ｂに対して測距用の光像を結像させるよう、一対のレンズ１３２ａ，１３２ｂが光軸が距離Ｌだけ離れた状態で設置されている。
【００４５】
さらに、パッシブＡＦモジュール１３０の内部には、受光素子群１３１ａに対応したレンズ群１３２ａを介して入射した光像と、受光素子群１３１ｂに対応したレンズ群１３２１３２ｂを介して入射した光像との干渉を防止する遮光部材１３３が設けられている。
【００４６】
測距ＣＰＵ３００は、パッシブＡＦモジュール１３０のセンサチップ１３１から入力された受光信号を解析する。そして、デジタルカメラ１Ａから被写体までの距離の情報である２次元測距情報を、三角測量の原理を用いて相関演算により算出する。換言すれば、測距ＣＰＵ３００は、受光素子群１３１ａおよび１３１ｂにおける光像のずれ量から２次元測距情報を算出する。この算出処理には周知の様々な技術を適用可能である。センサチップ１３１の受光面はＣＣＤ１２０の受光面と略平行に設置されているので、デジタルカメラ１Ａは、ＣＣＤ１２０の受光面と略平行の２次元の測距領域ＦＡにおける、ＣＣＤ１２０の受光面と略垂直の方向の測距が可能となっている。そして、この２次元の測距領域ＦＡは、受光素子群１３１ａまたは１３１ｂのｉｊ個の小エリアに対応した測距点を含んでいる。
【００４７】
測距ＣＰＵ３００で算出された２次元測距情報（ｉｊ個の測距点における測距結果の集合）は、測距ＣＰＵ３００から全体制御部２５０へ出力され、デジタルカメラ１ＡにおけるＡＦ制御および主被写体の撮影画像上での位置特定に使用される。この点については、後述する。
【００４８】
このような構成により、デジタルカメラ１Ａにおいては、ＣＣＤ１２０による撮影の対象となる撮影領域ＣＡは、ズームレンズ群１３２の位置（すなわち、光学ズームの倍率ないしは焦点距離）によって変化する。その一方で、パッシブＡＦモジュール１３０による測距の対象となる測距領域ＦＡは一定である。このため、撮影領域ＣＡとＡＦ制御時の測距領域ＦＡ（主被写体の検出領域でもある）との相対的な大きさは光学ズーム倍率によって変化する。この変化について、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、ズームレンズ群１３２の位置が最もワイド側となった場合（ワイド端；ズーム倍率最小の場合）における、撮影領域ＣＡ（実線で囲まれた部分）と測距領域ＦＡ（点線で囲まれた部分）との関係を示す図である。図１０は、ズームレンズ群１３２の位置が最もテレ側となった場合（テレ端；ズーム倍率最大の場合）における、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとの関係を示す図である。デジタルカメラ１Ａにおいては、ワイド端の場合（図９）、測距領域ＦＡよりも撮影領域ＣＡの方が大きく、測距領域ＦＡの縦および横方向の大きさは撮影領域ＣＡの縦および横方向の大きさの約７０％に設定されている。一方、テレ側の場合（図１０）、撮影領域ＣＡよりも測距領域ＦＡの方が大きくなるように設定されている。すなわち、デジタルカメラ１Ａにおいては、ズームレンズ群１３２をワイド端からテレ端へと駆動すると、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとが略同一サイズになる状態を通過するようになっている。なお、図９および図１０には、離散的に配置されたセンサチップ１３１のラインセンサのセンシング領域ＳＡが図示されている。測距領域ＦＡはセンシング領域ＳＡの集合であるが、測距領域におけるセンシング領域ＳＡの密度はセンサチップ１３１のラインセンサ数に依存して変化する。また、センサチップ１３１のラインセンサ数は、デジタルカメラ１Ａの主被写体検出に求められる分解能に応じて適宜増減される。
【００４９】
再び、図６に戻って説明を行う。
【００５０】
ＡＦ補助光用ランプ１４０は、全体制御部２５０から入力されるＡＦ補助光制御信号に応答して発光する。
【００５１】
デジタルカメラ１Ａは、フラッシュ回路３１０およびポップアップフラッシュ１７０を備える。フラッシュ回路３１０は、全体制御部２５０から入力されるフラッシュ制御信号に応答して、ポップアップフラッシュ１７０にフラッシュ発光のための電力を供給する。
【００５２】
デジタルカメラ１Ａは、操作部３２０を備える。操作部３２０は、先述したシャッタボタン１５０、モード設定ダイアル１６０および自動トリミングボタン２００を包含している。全体制御部２５０は、これらの操作部材の状態を検出し、デジタルカメラ１Ａの動作に反映させる。
【００５３】
デジタルカメラ１Ａは、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０に表示される画像のバッファメモリとなるＥＶＦＶＲＡＭ３３０およびＬＣＤＶＲＡＭ３４０を備える。ＥＶＦＶＲＡＭ３３０およびＬＣＤＶＲＡＭ３４０は、それぞれ、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０と画素数が同一の画像データを格納可能な記憶容量を有している。
【００５４】
また、デジタルカメラ１Ａは、カードインターフェース３５０およびメモリカード３６０を備える。メモリカード３６０は、撮影済の画像データを記憶する不揮発性のメモリである。また、カードインターフェース３５０は、メモリカード３６０に対する画像データの書込みおよびメモリカード３６０からの画像データの読み出しを行なうためのインターフェースである。
【００５５】
撮影モードの撮影待機状態においては、ＣＣＤ１２０において所定時間間隔で生成された画像信号は、信号処理部２１０〜γ補正回路２３３で処理された後に画像データとして画像メモリ２３４に一時的に格納される。当該画像データは、全体制御部２５０によって読み出され、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０と画素数が同一の画像データへ変換される。さらに、変換された画像データは、ＥＶＦＶＲＡＭ３３０およびＬＣＤＶＲＡＭ３４０へ転送され、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０にライブビューとして表示される。これにより、撮影者は被写体像を視認可能である。また、再生モードにおいては、メモリカード３６０に記憶された画像データが、カードインターフェース３５０を介して全体制御部２５０によって読み出され、所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０と画素数が同一の画像データへ変換され、ＥＶＦＶＲＡＭ３３０およびＬＣＤＶＲＡＭ３４０へ転送される。そして、この画像データは、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０に再生表示される。
【００５６】
また、全体制御部２５０は、少なくともＣＰＵ２５１、ＲＡＭ２５２およびＲＯＭ２５３を備えるマイクロコンピュータであり、ＲＯＭ２５３に格納されているプログラムにしたがってデジタルカメラ１Ａの各構成の動作を統括的に制御する。また、図６の全体制御部２５０においては、ＣＰＵ２５１、ＲＡＭ２５２およびＲＯＭ２５３によって実現される機能が、主被写体位置特定部２５４、ズーム処理部２５５、フレームタイマ２５６およびフレーム重畳画像生成部２５７として模式的に表現されている。主被写体位置特定部２５４は、測距ＣＰＵ３００から入力される２次元測距情報に基づいて撮影画像における主被写体の位置を特定する。ズーム処理部２５５は後述する様々な電子ズーム処理を実現する。フレームタイマ２５６は、後述するフレームがＬＣＤ１８０に表示開始されてからの経過時間を計測する。フレーム重畳画像生成部２５７は、フレームが重畳表示された画像を生成する。
【００５７】
また、デジタルカメラ１Ａは、通信用Ｉ／Ｆ３６０、電源電池３７０およびＤ／Ｄ制御部３８０を備える。通信用Ｉ／Ｆ３６０は、デジタルカメラ１Ａに接続された外部機器との間で通信を行うためのインターフェースである。電源電池３７０は、デジタルカメラ１Ａの各構成の駆動電力源である。また、Ｄ／Ｄ制御部３８０は、電源電池３７０の電圧を所定の電圧Ｖｄｄに変換してデジタルカメラ１Ａの各構成に供給する。また、Ｄ／Ｄ制御部３８０は、全体制御部２５０の制御にしたがって動作する。
【００５８】
＜主被写体の検出および位置特定＞
以下では、パッシブＡＦモジュール１３０および測距ＣＰＵ３００により生成された２次元測距情報から、撮影画像における主被写体の位置を特定する方法を説明する。主被写体の位置の特定においては、最初に２次元測距情報から測距用の光像に係る画像（以下では、測距画像と略記する）における主被写体の位置が特定され、しかる後に測距画像における主被写体の位置から撮影画像における主被写体の位置が特定される。なお、これらの特定処理は全体制御部２５０の主被写体位置特定部２５４で行われる。また、デジタルカメラ１Ａが検出対象とする主被写体は制限されないが、ここでは人物を主被写体として検出する場合を例にあげて、主被写体の検出方法を説明する。
【００５９】
○２次元測距情報から、測距画像における主被写体の位置を特定する方法；まず、主被写体の検出および位置特定を行う主被写体位置特定部２５４の構成を示す図１１のブロック図を参照しながら、測距画像ＦＩにおける主被写体の位置を特定する方法を説明する。
【００６０】
主被写体位置特定部２５４は、測距ＣＰＵ３００から入力された２次元測距情報を、３次元空間にプロットした距離画像ＬＩを作成する距離画像作成部２５４ａを備える。より具体的には、距離画像作成部２５４ａは、２次元の測距領域ＦＡに含まれる測距点ごとに当該測距点における測距結果をプロットした３次元の距離画像ＬＩを作成する。
【００６１】
ここで、測距画像ＦＩと距離画像ＬＩとの関係を図１２および図１３を参照しながら説明する。図１２は、測距画像ＦＩを線画として模式的に示した図である。また、図１３は、距離画像作成部２５４ａが作成した距離画像ＬＩである。
【００６２】
図１２の測距画像ＦＩでは、背景ＢＫの中に物体ＯＢが含まれている。ここで、デジタルカメラ１Ａから背景ＢＫまでの距離は略無限大であり、デジタルカメラ１Ａから物体ＯＢまでは距離ＬＯＢだけ離れているとする。また、図１２の模式図中の点ＦＰ（ｉ，ｊ）（ここでは、１≦ｉ≦９，１≦ｊ≦７，ｉおよびｊは自然数）は、便宜的に図示されたｉｊ個（ここでは、９×７＝６３個、必要な分解能に応じて増減してもよい）の測距点であり、実際の測距画像ＦＩには含まれていない。なお、自然数ｉおよびｊは、それぞれ、測距点の横方向および縦方向の位置を示すインデクスである。
【００６３】
一方、図１３の距離画像ＬＩにおいては、距離画像ＬＩが作成されるＸＹＺ空間内のＸＹ平面内に測距点ＦＰ（ｉ，ｊ）が配置されている。さらに、各々の測距点ＦＰ（ｉ，ｊ）における測距結果がＺ軸方向にプロットされている。ここで、Ｘ軸およびＹ軸方向は、それぞれ、２次元領域の測距画像ＦＩの横方向および縦方向に対応している。
【００６４】
さらに、主被写体位置特定部２５４は、領域分割処理部２５４ｂを備える。領域分割処理部２５４ｂは、３次元の距離画像ＬＩを利用して、略同一の測距結果が得られた領域ごとに測距画像ＦＩを分割する。例えば、図１３に示す距離画像ＬＩが得られている場合、測距画像ＦＩは図１４に示すように、距離が略無限遠の領域Ｒ１と、距離がＬＯＢの領域Ｒ２とに分割される。
【００６５】
さらに、主被写体位置特定部２５４は、分割された領域Ｒ１およびＲ２が人物（主被写体）に係る領域であるかどうかを判定する領域判定部２５４ｃを備える。領域判定部２５４ｃは、領域Ｒ１およびＲ２の形状および実寸法に換算されたサイズと、デジタルカメラ１Ａの撮影倍率とを考慮して、領域Ｒ１およびＲ２が人物に係る領域であるかどうかを判定する。この判定には、例えば、特開平２００２−２９８１３８号公報に開示されている判定方法を適用可能である。そして、領域判定部２５４ｃにおいて人物に係る領域であると判定された領域に含まれる測距点の情報は主被写体位置算出部２５４ｄへ出力される。以上で説明した距離画像作成部２５４ａ、領域分割処理部２５４ｂおよび領域判定部２５４ｃにより、主被写体である人物の検出が行われることになる。
【００６６】
主被写体位置算出部２５４ｄは、人物に係る領域に含まれる測距点の情報から、人物の重心位置を特定する。以下では、この重心位置を主被写体の位置として扱う。
【００６７】
○測距画像における主被写体位置から、撮影画像における主被写体位置を特定する方法；
続いて、測距画像ＦＩにおける主被写体の位置から、撮影画像ＣＩにおける主被写体の位置を特定する方法を説明する。このためには、測距画像ＦＩ内の点と撮影画像ＣＩ内の点との対応関係、すなわち、測距画像ＦＩ内の点から撮影画像ＣＩ内の点へのマッピング方法を決定すればよい。換言すれば、測距画像ＦＩに係る２次元の測距領域ＦＡと撮影領域ＣＡとを対応づければよい。以下では、この対応づけの方法を説明する。ただし、先述したように測距画像ＦＩの画角（測距領域ＦＡ）と撮影画像ＣＩの画角（撮影領域ＣＡ）との相対的な大きさは焦点距離（ズーム倍率）によって変化するので、この対応づけにあたっては焦点距離を考慮する必要がある。なお、この処理は、主被写体位置特定部２５４に設けられたマッピング部２５４ｅにおいて行われる。
【００６８】
ここで、測距領域ＦＡが縦７行横９列のブロックに分割されており、撮影領域ＣＡが縦１１行横１３列のブロックに分割されている場合を一例として考える。また、測距領域ＦＡを分割して得られた、ｉ列目ｊ行目のブロックを記号Ｌ（ｉ，ｊ）で表現し、撮影領域ＣＡを分割して得られた、ｘ列目ｙ行目のブロックを記号Ｐ（ｘ，ｙ）で表現する。デジタルカメラ１Ａにおいては、ブロックＬ（ｉ，ｊ）とブロックＰ（ｘ，ｙ）との関係を焦点距離ごとに記述したテーブルＴＡがＲＯＭ２５３に格納されている。
【００６９】
ここで、焦点距離ごとの、ブロックＬ（ｉ，ｊ）とブロックＰ（ｘ，ｙ）との関係の例を図１５〜図１７の表に示す。図１５，図１６および図１７は、それぞれ、焦点距離ＦＬが３５ｍｍ，７０ｍｍおよび１０５ｍｍの場合のブロックＬ（ｉ，ｊ）とブロックＰ（ｘ，ｙ）との関係を示している。図１５〜図１７のマトリクス状の表の横方向は測距領域ＦＡの横方向に対応しており、図１５〜図１７のマトリクス状の表の縦方向は測距領域ＦＡの縦方向に対応している。また、図１５〜図１７のマトリクス状の表の各欄には、その欄が属する行および列のブロックＬ（ｉ，ｊ）に対応するブロックＰ（ｘ，ｙ）が記入されている。
【００７０】
図１５の場合、測距領域ＦＡよりも撮影領域ＣＡの方が大きくなっているので、表には記入されていないブロックＰ（ｘ，ｙ）が存在している。一方、図１６および図１７の場合、撮影領域ＣＡよりも測距領域ＦＡの方が大きくなっているので、対応するブロックＰ（ｘ，ｙ）が記入されない欄が存在する。したがって、図１５の焦点距離３５ｍｍおよび図１６の焦点距離７０ｍｍの間に、測距領域ＦＡと撮影領域ＣＡとが略一致する焦点距離ＦＬが存在する。
【００７１】
続いて、撮影画像ＣＩにおける主被写体の位置を特定する方法を図１８および図１９を参照しながらより詳細に説明する。図１８および図１９は、主被写体ＳＢが含まれた撮影領域ＣＡを模式的に示す図である。また、図１８においては、撮影領域ＣＡおよび主被写体ＳＢに加えて、主被写体の重心位置Ｇ、測距領域ＦＡおよび測距領域ＦＡ内のセンシング領域ＳＡに対応する部分が記述されている。また、図１９においては、撮影領域ＣＡおよび主被写体ＳＢに加えて、撮影領域ＣＡをブロックへ分割する場合の境界となる境界線ＢＬが記述されている。これらは説明のために便宜的に記述されたものであって、実際の撮影画像ＣＩおよび測距画像ＦＩには含まれていない。マッピング部２５４ｅは、主被写体ＳＢの重心Ｇを含むブロックＬ（ａ，ｂ）を特定する。さらに、マッピング部２５４ｅは、ＲＯＭ２５３に格納されたテーブルＴＡを参照して、ブロックＬ（ａ，ｂ）に対応するブロックＰ（ｘ，ｙ）を特定する。これにより、撮影画像ＣＩにおける主被写体位置が特定されたことになる。なお、以下では、特定されたブロックＰ（ｘ，ｙ）で位置を規定する。
【００７２】
＜デジタルカメラのズーム動作＞
続いて、デジタルカメラ１Ａのズーム動作について説明する。なお、以下では、自動トリミングボタン２００の押下をトリガーとしてデジタルカメラ１Ａで自動的に実行されるズーム動作について説明し、十字スイッチ２０５の上下の釦ＵＰ，ＤＮをマニュアル操作することにより光学ズーム倍率を変化させる一般的な光学ズーム動作の説明は省略する。また、以下では、デジタルカメラ１Ａにおけるズーム動作の基本的な動作単位である固定ズーム処理および静体ズーム処理について最初に説明し、しかる後にズーム動作の全体について説明する。固定ズーム処理および静体ズーム処理は、撮影画像ＣＩの部分領域を切取ることによって擬似的なズーム画像を生成する電子ズーム処理である。この電子ズーム処理においては、焦点距離を擬似的に変化させて見かけ上の画角を変化させる。
【００７３】
○固定電子ズーム処理；
固定電子ズーム処理について図２０および図２１を参照しながら説明する。図２０および図２１は、撮影画像ＣＩを線画で模式的に例示した図である。また、図２１には、撮影画像ＣＩの撮影領域ＣＡの中に、電子ズーム画像を生成する場合に切取り対象となる部分領域ＰＡが図示されている。部分領域ＰＡおよび矢印ＡＲは、説明のために便宜的に図示されたものであるので、実際の撮影画像ＣＩには含まれない（以下も同様）。
【００７４】
図２０および図２１の撮影領域ＣＡには、デジタルカメラ１Ａにおいて主被写体ＳＢとして検出可能な人物が捉えられている。しかし、固定電子ズーム処理においては、後述する静体電子ズーム処理とは異なり、主被写体ＳＢの位置は考慮されない。より具体的には、固定電子ズーム処理においては、部分領域ＰＡの中心が撮影領域ＣＡの中心と一致するようにズームアップが行われる。したがって、固定電子ズーム処理時に主被写体ＳＢを電子ズーム画像の中央に捉えるためには、ズームアップ時に撮影者がフレーミングを行わなければならない場合もある。また、ズームアップ時、電子ズーム画像の撮影画像ＣＩに対する画像倍率は自動トリミングボタン２００の押下時間に応じて決定される。
【００７５】
続いて、ズームアップ時の固定電子ズーム処理のサブルーチンの動作フローについて図２２のフローチャートを参照しながら説明する。後述するが、この動作フローは自動トリミングボタン２００の押下により開始される動作中において実行される。
【００７６】
固定電子ズーム処理の最初のステップＳ３０１では、ズーム処理部２５５は、電子ズーム画像の撮影画像ＣＩに対する画像倍率ｋの決定に用いられるパラメータｍを初期化する（ｍ＝１）。そして、動作フローは次のステップＳ３０２へ移行する。
【００７７】
ステップＳ３０２では、ズーム処理部２５５が画像倍率ｋを（式１）を用いて決定する。（式１）における定数αの具体的な値は制限されないが、ここではα＝０．９とする。画像倍率ｋの決定後、動作フローはステップＳ３０３へ移行する。
【００７８】
【数１】
2005033508.tif 000003
【００７９】
ステップＳ３０３では、ズーム処理部２５５は、撮影画像ＣＩの部分領域ＰＡを切取って（トリミングして）電子ズーム画像を生成する。このとき、部分領域ＰＡの中心は撮影領域ＣＡの中心と一致している。また、電子ズーム画像の画角は撮影画像ＣＩの画角のｋ−１倍となる。これにより、固定電子ズーム処理において最初にステップＳ３０３が実行される場合は、電子ズーム画像の画角は撮影画像ＣＩの画角の０．９倍となる。
【００８０】
ステップＳ３０３に続くステップＳ３０４では、ズーム処理部２５５は、ステップＳ３０３で生成した電子ズーム画像をＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０と同一の画素数の表示用画像に拡大して、ＬＣＤＶＲＡＭ３４０およびＥＶＦＶＲＡＭ３３０に転送する。これにより、部分領域ＰＡに含まれる画像を縦および横方向にｋ倍に拡大した電子ズーム画像がＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０に表示される。この処理により、ＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０には、撮影画像ＣＩよりも画角が小さい電子ズーム画像が、撮影画像ＣＩと同一の大きさで表示される。すなわち、撮影レンズ１１０の焦点距離が長くなった場合と擬似的に同等の視覚効果が得られる。この表示処理終了後、動作フローはステップＳ３０５へ移行する。
【００８１】
ステップＳ３０５では、ズーム処理部２５５は自動トリミングボタン２００の状態を検出して、その状態に応じた分岐処理を実行する。具体的には、ズーム処理部２５５は、自動トリミングボタン２００の押下が継続されていることを検出した場合は、固定電子ズーム処理のサブルーチンの動作フローを継続してステップＳ３０６へ移行する。一方、ズーム処理部２５５は、自動トリミングボタン２００の押下を検出しない（押下が中止されたことを検出した）場合は、固定電子ズーム処理のサブルーチンを終了する。
【００８２】
ステップＳ３０５に続くステップＳ３０６では、ズーム処理部２５５は、パラメータｍを所定の閾値ｍ’と比較する。そして、パラメータｍが閾値ｍ’より大きい場合、ズーム処理部２５５は固定電子ズーム処理のサブルーチンを終了する。一方、パラメータｍが閾値ｍ’以下の場合、動作フローはステップＳ３０７へ移行する。これにより、画像倍率ｋが所定の画像倍率ｋ’＝α−ｍ’より大きくなることを防止可能である。換言すれば、画像倍率ｋには上限α−ｍ’が設定されている。
【００８３】
ステップＳ３０７では、ズーム処理部２５５は、パラメータｍをｍ＋１へインクリメントする。そして、動作フローはステップＳ３０２へ移行する。これにより、画像倍率ｋが大きくなる。
【００８４】
上述の動作フローにより、自動トリミングボタン２００が押下されている間は、画像倍率ｋが段階的に大きくなる（部分領域ＰＡの大きさが段階的に小さくなる）。そして、自動トリミングボタン２００の押下が中断されるか、画像倍率ｋが上限α−ｍ’に到達すると電子ズームによる画像拡大は停止される。換言すれば、自動トリミングボタン２００の押下時間に応じて画像倍率ｋ（部分領域ＰＡの大きさ）が変化する。一方、ズームダウンする場合には、十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮを押下する。これにより、図２２とは逆にｍの値をデクリメントして画像倍率ｋを下げる。ｍが０になると画像倍率ｋは下限値１に到達し、電子ズームが終了する。また、十字スイッチ２０５の押下が中止されたことが検出された場合にも電子ズームは終了する。
【００８５】
○静体電子ズーム処理；
静止している主被写体へのズームアップに適した静体電子ズーム処理について図２３および図２４を参照しながら説明する。図２３および図２４は、撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。図２３および図２４には、撮影画像ＣＩの撮影領域ＣＡの中に、主被写体ＳＢの検出領域となる測距領域ＦＡが図示されている。また、図２４には、撮影領域ＣＡの中に、電子ズーム画像を生成する場合に切取り対象となる部分領域ＰＡが図示されている。測距領域ＦＡは、説明のために便宜的に図示されたものであるので、実際の撮影画像ＣＩには含まれていない（以下も同様）。
【００８６】
図２３および図２４の撮影領域ＣＡには、デジタルカメラ１Ａにおいて主被写体ＳＢとして検出対象となる人物が捉えられている。そして、静体電子ズーム処理においては、撮影領域ＣＡの中心Ｐ０と主被写体ＳＢの位置Ｇとを結ぶ線分Ｌ１上に部分領域ＰＡの中心ＣＰが決定される。図２４には、その一例として、部分領域ＰＡの中心ＣＰが主被写体ＳＢの位置Ｇに決定された状態が図示されている。静体電子ズーム処理においては、線分Ｌ１上における、部分領域ＰＡの中心ＣＰおよび部分領域ＰＡの大きさは、自動トリミングボタン２００の押下時間に応じて決定される。
【００８７】
続いて、ズームアップ時の静体電子ズーム処理のサブルーチンの動作フローについて図２５のフローチャートを参照しながら説明する。この動作フローも自動トリミングボタン２００の押下により開始される動作中において実行される。
【００８８】
静体電子ズーム処理の最初のステップＳ４０１では、ズーム処理部２５５は、撮影倍率ｋの決定に用いられるパラメータｍを初期化する（ｍ＝１）。そして、動作フローはステップＳ４０２へ移行する。
【００８９】
ステップＳ４０２では、ズーム処理部２５５は、中心Ｐ０と主被写体ＳＢの位置Ｇとを結ぶ線分Ｌ１をｎ個の線分に分割する。定数ｎの具体的値は制限されないが、ここではｎ＝１０であるとする。なお、以下では、線分Ｌ１の両端および分割点を、中心Ｐ０に近い側から、点Ｐ０，点Ｐ１，・・・，点Ｐ１０と表現する。分割処理終了後、動作フローはステップＳ４０３へ移行する。
【００９０】
ステップＳ４０３では、固定電子ズーム処理のサブルーチンのステップＳ３０２と同様の方法で、ズーム処理部２５５が画像倍率ｋを決定する。画像倍率ｋが決定された後、動作フローはステップＳ４０４へ移行する。
【００９１】
ステップＳ４０４では、ズーム処理部２５５は、撮影画像ＣＩの部分領域ＰＡを切取って（トリミングして）電子ズーム画像を生成する。このとき、電子ズーム画像の画角は、固定電子ズーム処理のサブルーチンのステップＳ３０３と同様に、撮影画像ＣＩの画角のｋ−１倍となっている。しかし、部分領域ＰＡの中心ＣＰは、固定電子ズーム処理のサブルーチンのステップＳ３０３と異なり、点Ｐｍとなる。すなわち、静体電子ズーム処理においては、部分領域ＰＡの中心ＣＰは、撮影画像ＣＩの中心Ｐ０から主被写体ＳＢの位置Ｇへ向かう方向へ移動する。換言すれば、電子ズーム画像に係るトリミング領域の移動先（ないしは移動方向）が、主被写体ＳＢの位置Ｇに基づいて決定される。
【００９２】
ステップＳ４０４に続くステップＳ４０５では、固定電子ズーム処理のサブルーチンのステップＳ３０４と同様の方法で、電子ズーム画像がＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０に表示される。そして、動作フローはステップＳ４０６へ移行する。
【００９３】
ステップＳ４０６では、ズーム処理部２５５は自動トリミングボタン２００の状態を検出して、その状態に応じた分岐処理を実行する。具体的には、ズーム処理部２５５は、自動トリミングボタン２００の押下が継続されていることを検出した場合は、静体電子ズーム処理のサブルーチンの動作フローを継続してステップＳ４０７へ移行する。一方、ズーム処理部２５５は、自動トリミングボタン２００の押下を検出しない（押下が中止されたことを検出した）場合は、静体電子ズーム処理のサブルーチンを終了する。
【００９４】
ステップＳ４０７では、ズーム処理部２５５は、パラメータｍを閾値ｎ（＝１０）と比較する。そして、パラメータｍが閾値ｎより大きい場合、ズーム処理部２５５は、固定電子ズーム処理のサブルーチンを終了する。一方、パラメータｍが閾値ｎ以下の場合、動作フローはステップＳ４０８へ移行する。これにより、画像倍率ｋが所定の画像倍率ｋ’＝α−ｎ’より大きくなることを防止可能である。換言すれば、画像倍率ｋには上限α−ｎ’が設定されている。
【００９５】
ステップＳ４０８では、ズーム処理部２５５は、パラメータｍをｍ＋１へインクリメントする。そして、動作フローはステップＳ４０３へ移行する。これにより、画像倍率ｋが大きくなるとともに、部分領域ＰＡの中心ＣＰが主被写体ＳＢの位置Ｇに近づく。
【００９６】
上述の動作フローにより、自動トリミングボタン２００が押下されている間は、画像倍率ｋが段階的に大きくなる。さらに、静体電子ズーム処理においては、固定電子ズーム処理と異なり、自動トリミングボタン２００が押下されている間は、部分領域ＰＡの中心ＣＰがＰ０からＰ１０に向かって段階的に移動する。換言すれば、自動トリミングボタン２００の押下時間に応じて、画像倍率ｋ（部分領域ＰＡの大きさ）および部分領域ＰＡの中心ＣＰが同期して変化する。そして、自動トリミングボタン２００の押下が中断されるか、部分領域ＰＡの中心ＣＰが主被写体ＳＢの位置Ｇへ到達すると電子ズームによる画像拡大は停止される。このような動作フローにより、撮影画像ＣＩの中央に存在しない主被写体ＳＢを、電子ズーム画像の中央に自動的に近づけることができる。これにより、電子ズーム時のフレーミング操作が不要になり、手ぶれを防止可能になる。また、自動トリミングボタン２００の押下時間を変化させることにより、ズームアップの程度を変化させることが可能になる。一方、ズームダウンするときには、固定電子ズームの場合と同様、十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮを押下する。これにより、図２５とは逆にｍの値が０になるまでデクリメントし、画像倍率ｋを下げる。このとき、ステップＳ４０４とは逆に、部分領域ＰＡの中心ＣＰは、主被写体ＳＢの位置Ｇから撮影画像ＣＩの中心Ｐ０に向かう方向へ移動する。画像倍率ｋが１に到達したとき、部分領域ＰＡの中心ＣＰは撮影画像ＣＩの中心Ｐ０と一致し、電子ズームが終了する。また、十字スイッチ２０５の押下が中止されたことが検出された場合も電子ズームは終了する。
【００９７】
○ズーム動作の全体；
続いて、デジタルカメラ１Ａのズーム動作の全体について、図２６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００９８】
図２６のフローチャートはデジタルカメラ１Ａが撮影を行う状態で起動されたとき、あるいは撮影を行う状態に設定されたとき、これに応答して開始される。このとき、それ以前の状態に関わらず電子ズームは解除される。
【００９９】
動作フローの最初のステップＳ５０１では、パッシブＡＦモジュール１３０から測距ＣＰＵ３００へ受光信号が出力される。そして、動作フローはステップＳ５０２へ移行する。
【０１００】
ステップＳ５０２では、測距ＣＰＵ３００が、パッシブＡＦモジュール１３０から入力された受光信号を用いて測距情報を生成する。この測距情報は測距ＣＰＵ３００から主被写体位置特定部２５４へ出力される。測距情報の出力後、動作フローはステップＳ５０３へ移行する。
【０１０１】
ステップＳ５０３では、主被写体位置特定部２５４は、測距ＣＰＵ３００から入力された測距情報を用いて、測距画像ＦＩ上で主被写体ＳＢを検出する。さらに、主被写体位置特定部２５４は、測距画像ＦＩにおける主被写体ＳＢの位置を特定する。そして、動作フローはステップＳ５０４へ移行する。
【０１０２】
ステップＳ５０４では、主被写体位置特定部２５４は、測距画像ＦＩにおける主被写体ＳＢの位置から撮影画像ＣＩにおける主被写体ＳＢの位置Ｇを特定する。ステップＳ５０４で特定された主被写体ＳＢの位置Ｇは、後のステップで実行される静体電子ズーム処理において、部分領域ＰＡの中心ＣＰの移動先決定等に用いられる。
【０１０３】
ステップＳ５０４に続くステップＳ５０５では、ステップＳ５０４で特定された主被写体ＳＢの位置Ｇを中心としたフレームＦＲを撮影画像ＣＩに重畳したフレーム重畳画像ＦＲＩがフレーム重畳画像生成部２５７で生成される。フレーム重畳画像ＦＲＩは、ＥＶＦＶＲＡＭ３３０およびＬＣＤＶＲＡＭ３４０に転送される。そして、ＥＶＦ１９０およびＬＣＤ１８０にフレーム重畳画像ＦＲＩがライブビューとして表示される。図２７は、撮影画像ＣＩにフレームＦＲが重畳表示された状態を模式的に例示する図である。また、第１実施形態におけるフレームＦＲは、画像倍率ｋの上限における部分領域ＰＡの大きさを示している。図２７の例においては、フレームＦＲは一対の括弧であるが、フレームＦＲの形状はこの形状に制限されない。すなわち、主被写体ＳＢの位置Ｇが決定された場合に、位置Ｇと画像倍率ｋの上限との情報を含み、これらの情報を撮影者に視覚的に認識させることが可能な図形をフレームＦＲとして使用可能である。このようなフレームＦＲの表示により、撮影者は電子ズーム時の最大倍率を容易に認識可能となる。これにより、電子ズームの要否や停止のタイミングを撮影者が知ることが容易になる。また、デジタルカメラ１Ａにおいては、フレームＦＲの表示が開始されるのと同時にフレームタイマ２５６が起動され、フレーム表示時間ｔの計測が開始される。これらの処理が終了後、動作フローはステップＳ５０６へ移行する。
【０１０４】
ステップＳ５０６では、デジタルカメラ１Ａは、主被写体ＳＢの位置Ｇにおける測距結果に基づいてＡＦ制御を実行する。
【０１０５】
ステップＳ５０６に続くステップＳ５０７では、ズーム処理部２５５は、自動トリミングボタン２００の状態を検出して、その状態に応じた分岐処理を実行する。具体的には、自動トリミングボタン２００の押下が検出された場合は、動作フローはステップＳ５１０へ移行する。一方、自動トリミングボタン２００の押下が検出されない場合は、動作フローはステップＳ５０８へ移行する。
【０１０６】
ステップＳ５０８およびステップＳ５０８は、ステップＳ５０７において自動トリミングボタン２００の押下が検出されない場合に実行される処理である。
【０１０７】
ステップＳ５０８では、ズーム処理部２５５は、フレームタイマ２５６で計測されているフレーム表示時間ｔと所定の閾値Ｔ１とを比較する。そして、フレーム表示時間ｔが閾値Ｔ１より大きい場合は、動作フローはステップＳ５０９へ移行する。一方、フレーム表示時間ｔが閾値Ｔ１以下の場合は、動作フローはステップＳ５０７へ戻る。
【０１０８】
ステップＳ５０９では、ＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０におけるフレームＦＲの重畳表示が中止される。ただし、フレームＦＲの表示が中止されてもフレーム表示時間ｔの計測は動作フロー全体の終了まで継続されている。ステップＳ５０７〜Ｓ５０９のループ動作は自動トリミングボタン２００が押下されるか、あるいはシャッタボタン１５０の押下など他の操作が行われると終了する。
【０１０９】
ステップＳ５０７〜Ｓ５０９により、フレーム重畳画像ＦＲＩの表示開始後に、自動トリミングボタン２００の押下が検出されない時間が所定時間Ｔ１を超えると、フレームＦＲの表示が中止されることになる。
【０１１０】
ステップＳ５１０では、ズーム処理部２５５は、撮影レンズ１１０の焦点距離ＦＬと所定の閾値ＦＬ０とを比較して分岐処理を行う。ここで、閾値ＦＬ０は、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとが略一致する焦点距離である。撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとが略一致した状態を図２９に模式的に例示する。焦点距離ＦＬが閾値ＦＬ０より小さい場合（測距領域ＦＡより撮影領域ＣＡが大きい場合）、撮影領域ＣＡの周辺部分において主被写体ＳＢを検出できない部分が存在するので、動作フローはステップＳ５１１へ移行して光学ズームを行う。一方、焦点距離ＦＬが閾値ＦＬ０以上の場合、撮影領域ＣＡ全体で主被写体ＳＢの検出が可能であるので、動作フローは静体ズーム処理を含むステップＳ５１３以降のフローへ移行する。
【０１１１】
ステップＳ５１１およびステップＳ５１２では、光学ズーム処理が実行される。
【０１１２】
ステップＳ５１１では、ズーム処理部２５５は、ズームモータ制御部２６０へ制御信号を出力して、ズームレンズ群１１２の焦点距離ＦＬを所定のピッチΔＦＬだけ増加させる。これは、デジタルカメラ１Ａにおけるズームアップに相当する。そして、動作フローはステップＳ５１２へ移行する。
【０１１３】
ステップＳ５１２では、ズーム処理部２５５は、自動トリミングボタン２００の状態を検出して、その状態に応じた分岐処理を実行する。具体的には、自動トリミングボタン２００の押下が継続されていることが検出された場合は、動作フローはステップＳ５１０へ戻る。一方、自動トリミングボタン２００の押下が検出されない（押下の終了が検出された）場合は、ズーム動作の動作フローは終了する。
【０１１４】
ステップＳ５１０〜ステップＳ５１２により、焦点距離ＦＬが閾値ＦＬ０より小さい場合、すなわち、撮影領域ＣＡが測距領域ＦＡより大きい場合は、自動トリミングボタン２００が押下されている間に光学ズーム倍率が段階的に大きくなる。そして、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとが略一致する状態（図２９の状態）までズームアップが行われると光学ズームによるズームアップが終了する。また、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとが一致する状態まで光学ズームによるズームアップが行われた時点でも自動トリミングボタン２００の押下状態が継続されている場合、動作フローは、固定電子ズーム処理および静体電子ズーム処理に係るステップＳ５１４およびＳ５１５が後続しているステップＳ５１３へ移行する。換言すれば、ステップＳ５１１およびＳ５１２の光学ズーム処理は、撮影領域ＣＡが測距領域ＦＡより大きい場合は、固定電子ズーム処理および静体電子ズーム処理に先立って行われる。このように、光学ズームにより予め撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとを略一致させておくことにより、静体電子ズーム処理において撮影領域ＣＡの略全体において主被写体位置を特定することができ、図３０に示されるように撮影領域ＣＡの端まで部分領域ＰＡとして用いることができる。最終的な電子ズーム画像の画角を同じにした場合、このような光学ズーム処理がない場合よりある場合の方が画質（解像力）の低下を防止可能である。
【０１１５】
ステップＳ５１３では、ズーム処理部２５５は、フレーム表示時間ｔと所定の閾値Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）とを比較して分岐処理を行う。そして、フレーム表示時間ｔが閾値Ｔ２よりも大きい場合は、動作フローはステップＳ５１４へ移行する。一方、フレーム表示時間ｔが閾値Ｔ２以下の場合は、動作フローはステップＳ５１５へ移行する。
【０１１６】
ステップＳ５１４では、引き続き光学ズームが行われ、テレ側端部に達した後、先述した固定電子ズーム処理が実行される。ステップＳ５１５では、先述した静体電子ズーム処理が実行される。これにより、ＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０にフレームＦＲが表示されている場合は静体電子ズームが実行され、表示されていない場合は固定電子ズーム処理が実行される。したがって、撮影者はＬＣＤ１８０およびＥＶＦ１９０におけるフレームＦＲの表示の有無により、実行されるズーム処理を認識可能となる。これにより、所望のズーム処理をデジタルカメラ１Ａに実行させることが容易になる。さらに、図２８に示されるように、静体電子ズーム処理において、部分領域ＰＡはフレームＦＲに近付くよう変化するため、フレームＦＲを参照することにより撮影者はズーミングによる構図の変化を予測しやすくなる。ステップＳ５１４およびステップＳ５１５の処理が終了後、ズーム動作の全体が終了する。
【０１１７】
自動トリミングボタン２００の押下が中止された後、再度自動トリミングボタン２００が押下されたときには再度図２６の動作を行う。
【０１１８】
自動トリミングボタン２００の押下が中止され、もしくは固定電子ズーム処理、静体電子ズーム処理における画像倍率ｋが上限に達して図２６のズーム動作が終了した後において十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮが操作されるとズームダウンの動作が行われる。ズーム動作終了時の状傾がステップＳ５１０〜Ｓ５１２の光学ズームの途中であった場合には、光学ズームによってズームダウンが行われる。一方、ズーム動作終了時の状態がステップＳ５１４、Ｓ５１５の固定電子ズーム処理、静体電子ズーム処理の途中あるいは終了後の状態であった場合には、図２２、図２５について説明した通りの手順で電子ズームによるズームダウンが行われ、画像倍率ｋが１になった後は引き続き光学ズームによるズームダウンが行われる。
【０１１９】
ズームダウン終了後、もしくはその途中で十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮの押下が中止されると上記電子ズームまたは光学ズームが終了する。
【０１２０】
＜その他＞
○複数の主被写体が検出された場合について；
上述の説明では、単一の主被写体ＳＢが検出された場合を例として説明したが、図３１に示すように撮影画像ＣＩ内に複数の人物が捉えられている場合、複数の主被写体ＳＢ１〜ＳＢ３が検出されることになる。この場合、図３２に示すように複数の主被写体ＳＢ１〜ＳＢ３全体の重心ＧＰを部分領域ＰＡの中心ＣＰの移動先として用いることが可能である。
【０１２１】
○最大倍率について；
上述の説明では、最大ズーム倍率を所定の倍率とした。すなわち、画像倍率ｋに所定の上限を定めた。しかし、最大ズーム倍率を主被写体ＳＢの大きさを考慮して決定してもよい。例えば、図３３に示すように主被写体位置特定部２５４において主被写体ＳＢの形状から最大幅Ｄ１を算出し、図３４に示すように電子ズーム画像の最大倍率時の部分領域ＰＡの幅Ｄ２が式（２）で決定されるようにしてもよい。
【０１２２】
【数２】
2005033508.tif 000004
【０１２３】
このような幅の決定により、ズームアップ時に主被写体ＳＢが部分領域ＰＡからはみ出してしまうことを防止可能である。
【０１２４】
＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態のデジタルカメラ１Ｂは、図１〜図６で示した第１実施形態のデジタルカメラ１Ａと類似の構成を有している。しかし、デジタルカメラ１ＢのＲＯＭ２５３に格納されているプログラムは、デジタルカメラ１ＡのＲＯＭ２５３に格納されているプログラムとは異なっている。このため、自動トリミング電子ズームの動作はデジタルカメラ１Ｂとデジタルカメラ１Ａとでは異なる。より具体的には、デジタルカメラ１Ａの自動トリミング電子ズームでは、検出された主被写体ＳＢの位置そのものに基づいて電子ズーム画像の中心の移動先を決定していたが、デジタルカメラ１Ｂの自動トリミングズームでは、主被写体ＳＢが動体である場合には、主被写体ＳＢの移動を考慮して電子ズーム画像の中心の移動先を決定可能である。
【０１２５】
＜デジタルカメラのズーム動作＞
デジタルカメラ１Ｂは、ズーム動作の基本的な単位として、固定電子ズーム処理と、移動している物体へのズームアップに適した動体電子ズーム処理と、静止している物体へのズームアップに適した静体電子ズーム処理とを備えている。デジタルカメラ１Ｂの固定電子ズーム処理および静体電子ズーム処理は、デジタルカメラ１Ａにおける固定電子ズーム処理および静体電子ズーム処理と同等であるので詳細説明を省略し、以下では、動体電子ズーム処理について説明する。
【０１２６】
○動体電子ズーム処理；
移動している物体へのズームアップに適した動体電子ズーム処理について、図３５、図３６および図３７を参照しながら説明する。図３５、図３６および図３７は、撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。図３５、図３６および図３７には、撮影画像ＣＩの撮影領域ＣＡの中に、主被写体ＳＢの検出領域となる測距領域ＦＡが図示されている。また、図３６および図３７には、撮影領域ＣＡの中に、電子ズーム画像を生成する場合に切取り対象となる部分領域ＰＡが図示されている。
【０１２７】
図３５、図３６および図３７の撮影画像ＣＩの画角には、デジタルカメラ１Ｂにおいて主被写体ＳＢとして検出対象となる人物が捉えられている。なお、図３６における主被写体ＳＢ’は、移動している主被写体ＳＢについて、ズームアップ時点における予想移動先の主被写体ＳＢを便宜的に図示したものである。また図３７における主被写体ＳＢ’’は、移動方向が途中で変化した場合におけるズームアップ時点の予想移動先にある主被写体を便宜的に図示したものである。動体電子ズーム処理においては、静体電子ズーム処理と異なり、主被写体ＳＢ’の予想される移動先位置Ｇ’と、撮影領域ＣＡの中心Ｐ０とを結ぶ線分Ｌ２上に部分領域ＰＡの中心ＣＰが決定される。すなわち、静体電子ズーム処理では、検出された主被写体ＳＢの位置Ｇそのものに基づいて部分領域ＰＡの中心ＣＰを決定するのに対して、動体電子ズーム処理では、検出された主被写体ＳＢの位置の予想される移動先位置Ｇ’に基づいて部分領域ＰＡの中心ＣＰの移動先を決定する。ここで、図３６には、その一例として、部分領域ＰＡの中心ＣＰが予想される移動先位置Ｇ’に決定された状態が図示されている。動体電子ズーム処理においては、線分Ｌ２上における、部分領域ＰＡの中心ＣＰおよび部分領域ＰＡの大きさは、自動トリミングボタン２００の押下時間に応じて決定される。
【０１２８】
○ズーム動作の全体；
デジタルカメラ１Ｂのズーム動作の全体について、図３９および図４０のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１２９】
ズーム動作の最初の２つのステップＳ７０１〜Ｓ７０２では、デジタルカメラ１Ａのズーム動作のステップＳ５０１〜Ｓ５０２（図２６）と同等の処理が行なわれ、動作フローはステップＳ７０３へ移行する。
【０１３０】
デジタルカメラ１Ｂにおいては、２つの時点における主被写体ＳＢの位置Ｇに基づいてズームアップ時点での主被写体ＳＢの移動先位置Ｇ’を予測して、部分領域ＰＡの中心ＣＰを決定する。このため、デジタルカメラ１Ｂにおいては、２つの時点における測距情報がズーム処理に必要となる。そこで、ステップＳ７０３では、ズーム処理部２５５は、２つの時点における測距情報がＲＡＭ２５２に格納されているかどうかによって分岐処理を行う。２つの測距情報が格納されていない場合（測距回数が１回の場合）、動作フローはステップＳ７０１へ戻り、再度測距情報が生成される。一方、２つの測距情報がそろっている場合（測距回数が２回以上の場合）は、動作フローはステップＳ７０４へ移行する。
【０１３１】
ステップＳ７０４では、主被写体位置特定部２５４は、測距ＣＰＵ３００から入力された測距情報を用いて、測距画像ＦＩ上で主被写体ＳＢを検出して主被写体ＳＢの位置の特定を行う。そして、動作フローはステップＳ７０５へ移行する。デジタルカメラ１Ｂにおいては、デジタルカメラ１Ａと異なり、２つの異なる過去時点における主被写体ＳＢの位置が特定される。
【０１３２】
ステップＳ７０５では、主被写体位置特定部２５４は、測距画像ＦＩにおける主被写体ＳＢの位置から撮影画像ＣＩにおける主被写体ＳＢの位置Ｇを特定する。ステップＳ７０５で特定された主被写体ＳＢの位置Ｇは、主被写体ＳＢの動静の判定（すなわち、主被写体ＳＢが動いているか静止しているかの判定）、主被写体ＳＢの移動先位置Ｇ’の予測および静体電子ズーム処理における部分領域ＰＡの中心ＣＰの移動先の決定等に使用される。
【０１３３】
ステップＳ７０６では、２つの時点における主被写体ＳＢの位置Ｇに基づいて主被写体ＳＢが動体であるかどうかの判定がズーム処理部２５５で行われる。２つの時点における主被写体ＳＢの位置Ｇが同じブロックであれば、ズーム処理部２５５は主被写体ＳＢが静体であると判定する。一方、２つの時点における主被写体ＳＢの位置Ｇが異なるブロックであれば、ズーム処理部２５５は主被写体ＳＢが動体であると判定する。そして、ズーム処理部２５５は、主被写体ＳＢを静体と判定した場合は、主被写体ＳＢの位置Ｇをそのまま部分領域ＰＡの移動先として決定する。しかる後に動作フローはステップＳ７０８へ移行する。一方、ズーム処理部２５５が主被写体ＳＢを動体と判定した場合は、動作フローはステップＳ７０７へ移行する。
【０１３４】
ステップＳ７０７では、２つの時点における主被写体ＳＢの位置Ｇを用いてズームアップ時の主被写体ＳＢの移動先位置Ｇ’を予想する。この予想には周知の様々な技術を適用可能である。例えば、主被写体ＳＢが２つの位置間の移動速度を維持していると仮定してズームアップ時の移動先位置Ｇ’を決定可能である。そして、ズーム処理部２５５は、決定した移動先位置Ｇ’を部分領域ＰＡの移動先とする。これらの処理終了後、動作フローはステップＳ７０８へ移行する。
【０１３５】
動作フローのステップＳ７０８以降のステップは、デジタルカメラ１Ａのズーム動作のステップＳ５０５（図２６）以降と類似している。しかし、デジタルカメラ１Ｂにおいては、デジタルカメラ１Ａにおける静体電子ズーム処理のサブルーチン（ステップＳ５１５）に代えて、ステップＳ７１６〜Ｓ７１８が実行される。以下では、この異なる点について説明する。
【０１３６】
ステップＳ７１６では、ズーム処理部２５５は、主被写体ＳＢが動体であるかどうかによって分岐処理を行う。主被写体ＳＢの動静判定は、ステップＳ７０６と同等の方法で行われる。そして、主被写体ＳＢが動体である場合は、動作フローはステップＳ７１７へ移行する。また、主被写体ＳＢが動体でない場合は、動作フローはステップＳ７１８へ移行する。
【０１３７】
ステップＳ７１７およびＳ７１８では、それぞれ、先述した動体電子ズーム処理および静体電子ズーム処理が実行される。そして、これらのステップ終了後、デジタルカメラ１Ｂのズーム動作の動作フローは終了する。
【０１３８】
自動トリミングボタン２００の押下が中止された後、再度自動トリミングボタン２００が押下されたときには再度図３９、図４０の動作を行う。
【０１３９】
自動トリミングボタン２００の押下が中止され、もしくは固定電子ズーム処理、静体電子ズーム処理における画像倍率ｋが上限に達して図３９、図４０のズーム動作が終了した後において十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮが操作されるとズームダウンの動作が行われる。ズーム動作終了時の状態がステップＳ５１０〜Ｓ５１２の光学ズームの途中であった場合には、光学ズームによってズームダウンが行われる。一方、ズーム動作終了時の状態がステップＳ７１５、Ｓ７１７、Ｓ７１８の国定電子ズーム処理、動体電子ズーム処理、静体電子ズーム処理の途中あるいは終了後の状態であった場合には、図２２、図３８、図２５について説明した通りの手順で電子ズームによるズームダウンが行われ、画像倍率ｋが１になった後は引き続き光学ズームによるズームダウンが行われる。
【０１４０】
ズームダウン終了後、もしくはその途中で十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮの押下が中止されると上記電子ズームまたは光学ズームが終了する。
【０１４１】
このような動作フローにより、主被写体ＳＢの動静によってズーム処理が静体電子ズーム処理と動体電子ズーム処置との間で変更されるので、主被写体ＳＢの動静に適したズーム処理を自動的に実行可能である。
【０１４２】
続いて、動体電子ズーム処理のサブルーチンの動作フローについて図３８のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１４３】
動体電子ズーム処理の最初のステップＳ６０１では、ズーム処理部２５５は、撮影倍率ｋを決定するために用いられるパラメータｍを初期化する（ｍ＝１）。そして、動作フローは次のステップＳ６０２へ移行する。
【０１４４】
ステップＳ６０２では、ズーム処理部２５５は、撮影画像ＣＩの中心Ｐ０と主被写体ＳＢの予想される移動先位置Ｇ’とを結ぶ線分Ｌ２をｎ個の線分に分割する。定数ｎの具体的値は制限されないが、ここではｎ＝１０であるとする。なお、以下では、線分の両端および分割点を、撮影画像ＣＩの中心Ｐ０に近い側から、点Ｐ０，点Ｐ１，・・・，点Ｐ１０と表現する。分割処理終了後、動作フローはステップＳ６０３へ移行する。なお、主被写体ＳＢの移動先位置Ｇ’については後述する。
【０１４５】
ステップＳ６０２に続くステップＳ６０３〜Ｓ６０８は、それぞれ、静体電子ズーム処理の動作フローにおけるステップＳ４０３〜Ｓ４０８（図２５）に対応している。そして、ステップＳ６０３〜Ｓ６０７においては、対応するステップＳ４０３〜Ｓ４０７と同等の処理が行われる。
【０１４６】
ステップＳ６０８においては、囲３６のステップＳ７０１、Ｓ７０２、Ｓ７０４、Ｓ７０５と同様に受光信号出力、測距情報生成、及び主被写体検出を行い、主被写体の位置を特定する．そして、ステップＳ７０７〜Ｓ７０５で特定されていた過去の主被写体位置のうち現時点に最も近い時点における主被写体位置と最新の主被写体位置とから、現時点での予想移動先を新たに特定する。ステップＳ６１０ではステップＳ６０９で得られた予想移動先が前に図３９のステップＳ７０７で得られた予想移動先と同一か異なるかを判定し、同一である場合には主被写体ＳＢの移動方向、移動速度が変化していないと判断されるので、ステップｓ６０８でｍの値をインクリメントしてステップＳ６０３に戻る。
【０１４７】
一方、新たに得られた予想移動先がステップＳ７０７で縛られた予想移動先と異なる場合には、主被写体ＳＢの移動方向あるいは移動速度が変化したと判断されるので、ステップＳ６１１に進んで予想移動先を変更する。即ち、予想移動先の位置を新しい値に変要する。そして、ステップＳ６１２に進み、現在の部分領域ＰＡの中心ＣＰの位置Ｐｍと新たな予想移動先Ｇ’’の位置とを結ぶ線分を〈ｎ−ｍ）分割し、新たなＰｍ＋１〜Ｐ１０が設定される。これにより、図３７にＳＢ’’として示すように主被写体ＳＢの移動方向や移動速度が変化しても、これに追随して部分領域ＰＡの位置を変化させることができる。
【０１４８】
このような動作フローにより、自動トリミングボタン２００が押下されている間は、画像倍率ｋは段階的に大きくなる。さらに、動体電子ズーム処理においては、固定ズーム処理と異なり、自動トリミングボタン２００が押下されている間は、部分領域ＰＡの中心ＣＰがＰ０からＰ１０に向かって段階的に移動する。そして、自動トリミングボタン２００の押下が中断されるか、部分領域ＰＡの中心ＣＰが主被写体ＳＢの移動先位置Ｇ’へ到達すると電子ズームによる画像拡大は停止される。換言すれば、自動トリミングボタン２００の押下時間に応じて、画像倍率（部分領域ＰＡの大きさ）および部分領域ＰＡの中心ＣＰが同期して変化する。このような動作フローにより、撮影画像ＣＩの中央に存在しない主被写体ＳＢを、電子ズーム画像の中央に自動的に捉えることができる。これにより、電子ズーム時のフレーミング操作が不要になり、手ぶれを防止可能になる。また、自動トリミングボタン２００の押下時間を変化させることにより、ズームアップの程度を変化させることが可能になる。さらに、動体電子ズーム処理においては、主被写体ＳＢの過去位置に基づいて決定される予想位置を目標位置としてズームアップが行われるので、主被写体ＳＢが移動している場合であっても主被写体ＳＢをズーム画像の中央に捉えることが可能である。
【０１４９】
一方、ズームダウンするときには、十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮを押下する．これにより、ｍの値が０になるまでデクリメントし、画像倍率ｋを下げる。このとき、ズームアップ時のステップＳ６０９と同様に予想移動先の特定を行い、部分領域ＰＡの中心ＣＰは主被写体ＳＢの重心Ｇの移動に合わせて移動を続ける。この動作は部分領域ＰＡの一辺が撮影領域ＣＡの端部に到達するまで続けられる。その後さらにズームダウンが引き続き行われた塘合には、部分傾城ＰＡの中心ＣＰは撮影領域ＣＡの中心ＰＯに向かう方向に移動する。画像倍率ｋが１に到達したとき、部分領域ＰＡの中心ＣＰは撮影領域ＣＡの中心ＰＯと一致し、電子ズームが終了する。また、十字スイッチ２０５の押下が中止されたことが検出された場合にも電子ズームは終了する。
【０１５０】
なお、上記実施形態では十字スイッチ２０５の上下の押し釦ＵＰ，ＤＮの操作により通常の光学ズームが行われ、自動トリミングボタン２００の操作により静体電子ズーム処理を含む図２６のフローチャートが開始されるように構成されているが、他の構成も採用され得る。例えば、デジタルカメラの背面に設けられた設定ボタン２０７の何れかを操作することでモードを切替え、十字スイッチ２０５の上下の押し釦ＵＰ，ＤＮの操作により図２６のフローチャートが実行される構成が採用され得る。また、上記実施形態ではズームダウンを行うためには、通常の光学ズームであっても、図２６のフローチャートであっても、十字スイッチ２０５の下押し釦ＤＮを用いる構成を採用しているが，各々異なる部材を用いる構成も採用され得る。
【０１５１】
＜＜その他＞＞
発明の実施の形態は以下の構成を備える発明を含んでいる。
【０１５２】
［１］  撮像装置であって、
被写体の光像を取得する光学系と、
前記光像を画像データへ変換する撮像手段と、
前記画像データに係る画像に対応づけられた２次元測距領域における測距情報を取得する測距手段と、
前記測距情報を用いて前記被写体に含まれる主被写体を検出する検出手段と、
前記画像内における前記主被写体の位置である主被写体位置を前記測距情報に基づいて特定する特定手段と、
前記画像の部分領域を切取ることによって電子ズーム画像を生成する電子ズーム手段と、
複数の過去時点での測距によって特定された前記主被写体位置に基づいて前記主被写体の動静を判定する判定手段と、
を備え、
前記撮像装置が、
前記主被写体位置に基づいて決定される基準位置へ向かって、前記部分領域の位置である部分領域位置を移動させる静体電子ズーム処理と、
現在時点から過去にさかのぼった複数の過去時点における前記主被写体位置に基づいて決定される基準位置へ向かって、前記部分領域の位置である部分領域位置を変化させる動体電子ズーム処理と、
を切り替えて実行可能であるとともに、
前記判定手段が前記主被写体を静体であると判定した場合には、前記撮像装置が前記静体ズーム処理を実行し、
前記判定手段が前記主被写体を動体であると判定した場合には、前記撮像手段が前記動体ズーム処理を実行することを特徴とする撮像装置。
【０１５３】
［１］の発明によれば、主被写体の動静によってズーム処理が変更されるので、主被写体の動静に適したズーム処理を自動的に実行可能である。
【０１５４】
［２］  請求項４に記載の撮像装置において、
前記重畳画像の表示を所定時間だけ継続させるとともに、前記所定時間経過後に前記重畳画像の表示を終了させることを特徴とする撮像装置。
【０１５５】
［３］  請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記検出手段が複数の主被写体を検出した場合、前記複数の主被写体の重心を前記主被写体位置とすることを特徴とする撮像装置。
【０１５６】
［４］  請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記部分領域位置と前記主被写体位置とを一致させた場合における前記部分領域の切取範囲である最終範囲を前記主被写体の大きさに基づいて変化させることを特徴とする撮像装置。
【０１５７】
［５］  請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
ズーム処理の開始指示を前記撮像装置に与えるための操作部材をさらに備え、
前記操作部材の操作状態に応じて前記部分領域位置の移動量および前記部分領域の大きさを変化させることを特徴とする撮像装置。
【０１５８】
［６］  ［５］に記載の撮像装置において、
前記移動量および前記大きさが同期して変化することを特徴とする撮像装置。
【０１５９】
【発明の効果】
請求項１および請求項３〜請求項５の発明によれば、測距情報から主被写体の位置が特定されるとともに、主被写体の位置に基づいて部分領域位置が決定されるので、画像の中央に存在しない主被写体を電子ズーム画像の中央に自動的に捉えることができる。これにより、電子ズーム時のフレーミング操作が不要になる。
【０１６０】
請求項２および請求項３〜請求項５の発明によれば、主被写体の過去位置に基づいて部分領域位置が決定されるので、移動している主被写体を電子ズーム画像の中央に自動的に捉えることができる。これにより、電子ズーム時のフレーミング操作が不要になる。
【０１６１】
請求項３の発明によれば、２次元測距領域よりも前記撮影領域が大きい場合には電子ズーム処理に先立って光学ズーム処理が実行されるので、電子ズームのみを行なう場合よりも高解像度の電子ズーム画像を生成可能である。
【０１６２】
請求項４の発明によれば、主被写体位置が特定されたことを示す情報の表示の有無で、撮像装置が実行するズーム処理の内容を認識可能となるので、所望のズーム処理を撮像装置に実行させることが容易になる。
【０１６３】
請求項５の発明によれば、部分領域の切取範囲を示す情報が表示されるので、電子ズームの要否や停止のタイミングを知ることが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】静止画撮影の概略撮影動作を説明するフローチャートである。
【図２】動画撮影の概略撮影動作を説明するフローチャートである。
【図３】デジタルカメラ１Ａのハードウエア構成を説明する正面図である。
【図４】デジタルカメラ１Ａのハードウエア構成を説明する断面図である。
【図５】デジタルカメラ１Ａのハードウエア構成を説明する背面図である。
【図６】デジタルカメラ１Ａの機能構成を説明するブロック図である。
【図７】パッシブＡＦモジュール１３０の断面図である。
【図８】パッシブＡＦモジュール１３０のセンサチップ１３１を正面から見た正面図である。
【図９】ワイド端における、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとの関係を示す図である。
【図１０】テレ端における、撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとの関係を示す図である。
【図１１】主被写体位置特定部２５４の構成を説明するブロック図である。
【図１２】測距画像ＦＩを線画として模式的に示した図である。
【図１３】距離画像作成部２５４ａが作成した距離画像ＬＩを説明する図である。
【図１４】測距画像ＦＩが分割された状態を説明する図である。
【図１５】ブロックＬ（ｉ，ｊ）とブロックＰ（ｘ，ｙ）との関係を示す図である。
【図１６】ブロックＬ（ｉ，ｊ）とブロックＰ（ｘ，ｙ）との関係を示す図である。
【図１７】ブロックＬ（ｉ，ｊ）とブロックＰ（ｘ，ｙ）との関係を示す図である。
【図１８】主被写体ＳＢが含まれた撮影領域ＣＡを模式的に示す図である。
【図１９】主被写体ＳＢが含まれた撮影領域ＣＡを模式的に示す図である。
【図２０】撮影画像ＣＩを線画で模式的に例示した図である。
【図２１】撮影画像ＣＩを線画で模式的に例示した図である。
【図２２】固定電子ズーム処理の動作フローを説明するフローチャートである。
【図２３】撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図２４】撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図２５】静体電子ズーム処理の動作フローを説明するフローチャートである。
【図２６】ズーム動作の全体を説明するフローチャートである。
【図２７】撮影画像ＣＩにフレームＦＲが重畳表示された状態を模式的に例示する図である。
【図２８】部分領域ＰＡがフレームＦＲに近付いた状態を説明する図である。
【図２９】撮影領域ＣＡと測距領域ＦＡとが略一致した状態を模式的に例示した図である。
【図３０】撮影領域ＣＡの端まで部分領域ＰＡとして用いることができることを示す図である。
【図３１】複数の主被写体ＳＢ１〜ＳＢ３が含まれる撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図３２】複数の主被写体ＳＢ１〜ＳＢ３が含まれる撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図３３】主被写体ＳＢが含まれた撮影領域ＣＡを模式的に示す図である。
【図３４】主被写体ＳＢが含まれた撮影領域ＣＡを模式的に示す図である。
【図３５】撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図３６】撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図３７】撮影画像ＣＩを線画として模式的に例示した図である。
【図３８】動体電子ズーム処理の動作フローを説明するフローチャートである。
【図３９】動体電子ズーム処理の全体を説明するフローチャートである。
【図４０】動体電子ズーム処理の全体を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ  デジタルカメラ
１１０  撮影レンズ
１３０  パッシブＡＦモジュール
３００  測距ＣＰＵ
２５４  主被写体位置特定部
２５５  ズーム処理部
２６０  ズームモータ制御部
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年9月18日(2003.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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