(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段と、
前記焦点状態に対応して、予め定められる「合焦状態の適合度」を求め、その適合度が示す出現確率で、合焦状態と判定する合焦判定手段と、
前記合焦判定手段により合焦状態と判定されたときは、前回の目標駆動位置を維持し、それ以外のときは、前記焦点検出手段において検出される焦点状態に基づき目標駆動位置を更新する目標設定手段と、
前記目標設定手段により設定される目標駆動位置に従って、撮影光学系を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、
前記合焦判定手段は、
前記焦点状態に対応付けて予め定められる「合焦状態の適合度」を求め、その適合度と乱数との比較に基づいて合焦状態の判定を行う
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項３】
請求項１に記載の発明において、
前記合焦判定手段は、
「前記焦点状態による前記適合度の微分値」の大きさが示す確率密度で、分布する乱数を求め、その乱数と焦点状態との比較に基づいて、合焦状態の判定を行う
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、
前記合焦判定手段は、
前記焦点検出手段により検出される焦点状態の信頼性情報に従って、前記適合度を選択もしくは補正する
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項５】
請求項４に記載の焦点調節装置において、
前記合焦判定手段は、
前記焦点状態の信頼性情報が向上すると、前記焦点状態に対応して分布する適合度の分布幅を狭める
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の発明において、
前記焦点状態の信頼性情報とは、
被写体光束を分割結像させた一組の光像に関して相関演算を行う際の相関曲線の急峻度もしくは最小相関量，もしくは被写体像の移動速度，もしくは被写体像のコントラストである
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項７】
請求項１に記載の発明において、
前記合焦判定手段は、
カメラの設定状態に応じて、前記適合度を選択もしくは補正する
ことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項８】
請求項７に記載の発明において、
前記カメラの設定状態とは、
焦点調節モードの設定状態，もしくはフィルム給送モードの設定状態，もしくは撮影光学系のＦ値，もしくは撮影光学系の焦点距離である
ことを特徴とする焦点調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器の焦点状態を自動調節する焦点調節装置に関し、特に、焦点状態に対応付けた出現確率で合焦判定を繰り返すことにより、合焦状態と認定する焦点状態の範囲（以下、この範囲を「合焦認定幅」という）に所望のスロープを設けた焦点調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラなどの光学機器には、光学系の焦点調整を自動的に行うため、焦点調節装置が搭載されている。
【０００３】
これらの自動焦点調節装置では、公知の焦点検出方式（位相差検出方式や外光パッシブ方式など）を使用することにより、デフォーカス量などの焦点状態が逐次検出される。
このように検出された最新のデフォーカス量に基づいて、撮影光学系の目標駆動位置が逐次算出され、この目標駆動位置に到達するように、撮影光学系が繰り出し制御される。
【０００４】
理想的には、撮影光学系が目標駆動位置まで到達すると、デフォーカス量はゼロとなり、その位置で撮影光学系が停止する。
しかし実際上は、焦点検出用ＣＣＤなどに発生するノイズのために、デフォーカス量の検出値には微小なバラツキが生じる。そのため、撮影光学系が目標駆動位置に到達しても、デフォーカス量の検出値は完全にゼロとならない。そのため、撮影光学系が継続的に駆動され、軽微な振動（ハンチング）が生じる。
【０００５】
そこで、この種の焦点調節装置では、図１８（ａ）に示すような合焦認定幅が予め設定されている。
この設定では、デフォーカス量の大きさが１００μｍを下回った状態で、「合焦状態」と一律に判定する。焦点調節装置は、このような合焦状態の判定に従って、目標駆動位置の更新を中止する。
【０００６】
したがって、合焦認定幅の範囲内でデフォーカス量が変動しても、目標駆動位置は変動せず、撮影光学系にはハンチングが生じない。
また、図１８（ｂ）に示すように、合焦認定幅にヒステリシスを設けたものも知られている。
このような設定では、デフォーカス量が合焦認定幅の範囲内に一旦入ると、合焦認定幅が広がる。そのため、デフォーカス量が合焦認定幅の範囲外に再度出ることは少なく、撮影光学系のハンチングを強力に防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１８（ａ）に示した従来例では、デフォーカス量が合焦認定幅の境界付近にあると、デフォーカス量の検出バラツキにより、合焦状態の判定が二転三転する。
そのため、実際上の合焦認定幅は、図１９に示すように、「設定上の合焦認定幅が示すパルス状の確率分布」と、「真のデフォーカス量の確率分布」とのたたみ込み積分の形となる。
【０００８】
したがって、「実際上の合焦認定幅」は、「真のデフォーカス量の確立分布」の分だけ範囲が広がる。
この広がった領域（裾野の部分）は、「設定上の合焦認定幅」の範囲外に位置するので、デフォーカス量の検出誤差が大きいまま、合焦状態と誤判定される領域である。
【０００９】
このように誤判定される領域では、検出誤差の大きなデフォーカス量（実際にはその直前のデフォーカス量）に基づいて目標駆動位置が固定される。そのため、その目標駆動位置に撮影光学系が到達した時点で、残デフォーカス量が予想以上に大きく生じてしまうという問題点があった。
特に、図１８（ｂ）に示した従来例では、ヒステリシスが設けられているため、合焦状態と一旦誤って判定されると、その後、非合焦状態と正しく判定されることが少ない。そのため、上述した残デフォーカス量がほぼ確定的に生じてしまう問題点があった。
【００１０】
また、移動被写体においては、被写体距離の変化に伴って、デフォーカス量が刻々と変化する。この移動被写体に対し焦点調節を行った場合、デフォーカス量の値は、合焦認定幅を越えて変化することが多い。
このようにデフォーカス量が合焦認定幅を通過する期間は、目標駆動位置の更新が行われないため、制御動作の上では非線形な不感帯（ＤｅａｄＺｏｎｅ）として作用する。
【００１１】
そのため、移動被写体に対する「焦点調整の追従性」が損なわれ、焦点調整の整定時間が遅くなるという問題点があった。
以上の問題点は、合焦認定幅を極端に狭めることにより、ある程度改善される。しかしながら、合焦認定幅を単純に狭くすると、撮影光学系のハンチングを引き起こしてしまう。そのため、両者の均衡を図らなければならず、十分な改善効果を得ることは非常に困難であった。
【００１２】
請求項１〜３に記載の発明は、このような問題点を解決するために、撮影光学系のハンチングを十分に抑制しつつ、残デフォーカス量をより低減することができる焦点調節装置を提供することを目的とする。
請求項４〜６に記載の発明は、請求項１の目的と併せて、焦点状態の検出状況に適応して、合焦状態の判定を柔軟かつ適宜に行うことができる焦点調節装置を提供することを目的とする。
【００１３】
請求項７，８に記載の発明は、請求項１の目的と併せて、カメラの撮影状況に応じて、合焦精度および合焦速度などのバランスを柔軟に変更することができる焦点調節装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は、請求項１〜８に記載の発明を説明するブロック図である。以下、図１に対応付けて、本発明の解決手段を説明する。
【００１５】
請求項１に記載の発明は、撮影光学系１の焦点状態を検出する焦点検出手段２と、焦点状態に対応付けて予め定められる「合焦状態の適合度」を求め、その適合度が示す出現確率で、合焦状態と判定する合焦判定手段３と、合焦判定手段３により合焦状態と判定されたときは、前回の目標駆動位置を維持し、それ以外のときは、焦点検出手段２において検出される焦点状態に基づき目標駆動位置を更新する目標設定手段４と、目標設定手段４により設定される目標駆動位置に従って、撮影光学系１を駆動制御する制御手段５とを備えて構成する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、合焦判定手段３は、焦点状態に対応付けて予め定められる「合焦状態の適合度」を求め、その適合度と乱数との比較に基づいて合焦状態の判定を行うことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、合焦判定手段３は、「焦点状態による適合度の微分値」の大きさと等しい確率密度で分布する乱数を求め、乱数と焦点状態との比較に基づいて、合焦状態の判定を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、合焦判定手段３は、焦点検出手段２により検出される焦点状態の信頼性情報に従って、適合度を選択もしくは補正することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の焦点調節装置において、合焦判定手段３は、焦点状態の信頼性情報が向上すると、焦点状態に対応して分布する適合度の分布幅を狭めることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項４または請求項５に記載の発明において、焦点状態の信頼性情報とは、被写体光束を分割結像させた一組の光像に関して相関演算を行った際の相関曲線の急峻度もしくは最小相関量，もしくは被写体像の移動速度，もしくは被写体像のコントラストであることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、合焦判定手段３は、カメラの設定状態に応じて、適合度を選択もしくは補正することを特徴とする。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、カメラの設定状態とは、焦点調節モードの設定状態，もしくはフィルム給送モードの設定状態，もしくは撮影光学系１のＦ値，もしくは撮影光学系１の焦点距離であることを特徴とする。
【００２０】
（作用）
請求項１にかかわる焦点調節装置では、焦点検出手段２を介して、撮影光学系１の焦点状態（例えば、デフォーカス量）が検出される。
【００２１】
このように検出される焦点状態に対応付けて、図２に示すような「合焦状態の適合度」が予め設定される。
合焦判定手段３は、焦点状態の検出値に対応する適合度を求め、この適合度が示す出現確率に従って、合焦判定を行う。
すなわち、焦点状態の検出値が同じ値をとる場合においても、「合焦状態」および「非合焦状態」どちらにも判定される可能性がある。このとき、合焦状態と判定される比率は、適合度が示す出現確率に従う。
【００２２】
ここで、「合焦状態」と判定された場合、目標設定手段４は、前回の目標駆動位置を維持する。
一方、「非合焦状態」と判定された場合、目標設定手段４は、焦点状態の検出値に基づいて、目標駆動位置の値を更新する。
このような更新もしくは非更新の動作が確率的に繰り返されることにより、目標駆動位置が更新される頻度は、図３（ｂ）に示すように、焦点状態に対応して徐々に変化する。
【００２３】
このように更新頻度を調整することにより、焦点状態の検出値が、中央の合焦点に近づく従って、更新の時間間隔を徐々に長くすることができる。その結果、目標駆動位置の更新間隔が短いために発生していた「撮影光学系の軽微な振動」（ハンチング）が的確に抑制される。
一方、目標駆動位置の更新頻度が徐々に変化するので、目標駆動位置が一切更新されない領域を十分に狭くすることができる。したがって、合焦点の近くにおいても、（更新間隔は長いが）目標駆動位置の更新が繰り返されるので、残デフォーカス量が確実に低減される。
【００２４】
また、「合焦状態の適合度」と「真の焦点状態の確率分布」とのたたみ込み積分を図４に示す。この図に示されるように、実際上の合焦認定幅は、従来例（図４に示す破線）に比べて狭くなる。特に、焦点状態の検出誤差が大きいまま、合焦状態と誤判定される領域（裾野の部分）が小さくなっている。
これは、従来例（図１８）のように、合焦認定幅を境にして確定的に合焦／非合焦を判定する場合と異なり、合焦状態と判定する比率を小さな値から徐々に増加させることができるからである。
【００２５】
したがって、焦点状態の検出誤差が大きいまま、合焦状態と誤判定されることが少なくなり、この点からも、残デフォーカス量が確実に低減される。
さらに、目標駆動位置が一切更新されない領域を十分に狭くすることができるので、移動被写体に対しては、焦点制御を行う際の不感帯（ＤｅａｄＺｏｎｅ）が極力狭くすることができる。その結果、移動被写体に対する「焦点調整の追従性」が向上し、焦点調整の整定時間が短縮される。
【００２６】
請求項２にかかわる焦点調節装置では、合焦判定手段３が、焦点状態に対応付けて予め定められる「合焦状態の適合度」を求める。
次に、合焦判定手段３は、この適合度と乱数とを大小比較する。ここで、乱数が適合度を下回る確率は、適合度が示す確率と等しくなる。
このような比較結果に基づいて、合焦状態の判定がなされることにより、「合焦状態と判定される比率」は「適合度が示す出現確率」と等しくなる。このような演算処理を用いて、請求項１に記載の焦点調節装置が実現される。
【００２７】
請求項３にかかわる焦点調節装置について、判定処理の過程を図５に示す。
ここで、合焦状態の適合度（図５（ａ））は、焦点状態が「合焦状態にどの程度あてはまるか」をあいまい（ファジー）な値として定義したものである。
この適合度（一種の確率分布関数）を、焦点状態を表す数直線上で微分すると、その微分値（図５（ｂ））の大きさは、「合焦状態にあてはまる焦点状態」の確率密度を示す。
【００２８】
合焦判定手段３は、この「焦点状態を表す数直線」上において、この微分値の大きさが示す確率密度（図５（ｃ））で分布する乱数を発生させる。
このような形で分布する乱数について、任意の焦点状態を境にして上下に分布する比率（確率分布）を求めると、その焦点状態に対応する適合度の値と等しくなる。
【００２９】
このような乱数を境界値として焦点状態を判定することにより（図５（ｄ））、「合焦状態と判定される比率」は「適合度が示す出現確率」と等しくなる。このような判定処理を用いて、請求項１に記載の焦点調節装置が実現される。
請求項４にかかわる焦点調節装置では、焦点状態の信頼性情報に従って、適合度の選択もしくは補正を行う。
【００３０】
通常、被写体の像パターンや移動速度などに従って、「焦点状態の検出に対する信頼性」は大きく変化する。このような信頼性の変化に伴って、焦点状態の検出バラツキは変動し、ハンチングの発生率が大きく変化する。
したがって、焦点状態の信頼性情報の応じて、適合度の選択もしくは補正を行うことにより、ハンチングの発生余裕と合焦精度などとのバランスを柔軟かつ適正にとることができる。
【００３１】
請求項５にかかわる焦点調節装置では、焦点状態の信頼性情報が向上すると共に、適合度の分布幅を狭める。
通常、焦点状態の信頼性情報が向上すると、焦点状態の検出バラツキが小さくなる。このような状態では、撮影光学系にハンチングが生じる可能性が低い。
このようなハンチングの余裕に応じて、適合度の分布を適時に狭めることにより、合焦精度の全般的な向上を図ることができる。
【００３２】
請求項６にかかわる焦点調節装置では、焦点状態の信頼性情報として、被写体光束を分割結像させた一組の光像について相関演算を行った際の、相関曲線の急峻度もしくは最小相関量，もしくは被写体像の移動速度，もしくは被写体像のコントラストの少なくとも一つを使用する。
【００３３】
相関曲線の急峻度が高い場合は、像パターンに高域かつ大振幅の空間周波数成分がたくさん含まれており、空間上の位相差が僅かにずれただけで相関量の残差が大きく生じるケースである。このような場合は、焦点検出の信頼性が高くなる。
また、最小相関量が小さい場合は、分割結像された一組の光像について、相関性が高いケースである。このような場合は、焦点検出の信頼性が高くなる。
【００３４】
さらに、被写体像の移動速度が小さい場合は、被写体像の露出流れが少なくなる。このような場合は、焦点検出の信頼性が高くなる。
また、被写体像のコントラストが高い場合は、像パターンに高域かつ大振幅の周波数成分がたくさん含まれており、空間上の位相差が僅かにずれただけで相関量の残差が大きく生じる。このような場合は、焦点検出の信頼性が高くなる。
【００３５】
以上の値に基づいて「焦点検出の信頼性」を判断することにより、適合度の選択もしくは補正を適正かつ簡便に行うことができる。
請求項７にかかわる焦点調節装置では、カメラの設定状態に応じて、適合度の選択もしくは更新を行う。
通常、カメラの設定状態に応じて、撮影状況に要求される合焦性能（合焦精度や合焦速度など）が異なる。したがって、カメラの設定状態に従って、適合度の分布を変更することにより、これらの合焦性能を柔軟に変更することができる。
【００３６】
請求項８にかかわる焦点調節装置では、上述の設定状態として、焦点調節モードの設定状態，もしくはフィルム給送モードの設定状態，もしくは撮影光学系１のＦ値，もしくは撮影光学系１の焦点距離の少なくとも一つを採用する。
以下、適合度の変更例をいくつか示す（勿論、カメラの設計意図によっては、適合度を逆方向に変更する場合もある）。
【００３７】
焦点調節モードが、連続モード（レリーズ半押しの状態で連続的に焦点調節を行うモード）のときは、シャッタチャンスが優先されるため、適合度の分布を広げる。その結果、素早い合焦速度を得ることができる。
焦点調節モードが、シングルモード（合焦状態に到達すると焦点調節をロックするモード）のときは、ピントが優先されるため、適合度の分布を狭める。その結果、高い合焦精度を得ることができる。
【００３８】
焦点調節モードが、マニュアル焦点調節モード（手動により焦点調節を行うモード）のときは、ピントが最優先されるため、適合度の分布を狭める。その結果、高い合焦精度を得ることができる。
フィルム給送モードが、一コマずつ給送および停止するモードのときは、ピントが優先されるため、適合度の分布を狭める。その結果、高い合焦精度を得ることができる。
【００３９】
フィルム給送モードが、連続撮影モードのときは、シャッタチャンスが優先されるため、適合度の分布を広げる。その結果、素早い合焦速度を得ることができる。
撮影光学系１のＦ値（開放Ｆ値または撮影Ｆ値）が低い場合は、被写界深度が深いため、合焦精度が高く要求されないので、適合度の分布を広げる。その結果、素早い合焦速度を得ることができる。
【００４０】
撮影光学系１のＦ値が高い場合は、被写界深度が狭いため、合焦精度が高く要求されるので、適合度の分布を狭める。その結果、高い合焦精度を得ることができる。
撮影光学系１の焦点距離が短い場合は、被写界深度が深いため、合焦精度が高く要求されないので、適合度の分布を広げる。その結果、素早い合焦速度を得ることができる。
【００４１】
撮影光学系１の焦点距離が長い場合は、被写界深度が狭いため、合焦精度が高く要求されるので、適合度の分布を狭める。その結果、高い合焦精度を得ることができる。
このような適合度の変更により、撮影状況ごとに要求の異なる合焦性能を適宜に得ることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における実施の形態を説明する。
図６は、第１の実施形態（請求項１，２に対応する）を示す図である。
図において、撮影レンズ１１の光軸上にメインミラー１３およびサブミラー１４が配置される。サブミラー１４の反射方向にはＡＦモジュール１５が配置される。
【００４３】
このＡＦモジュール１５の光電出力は、センサ駆動回路１６を介してマイクロプロセッサ１７の入出力端子に接続される。このマイクロプロセッサ１７の入力端子には、撮影レンズ１１内のレンズ情報記憶回路１８と、撮影レンズ１１のレンズ位置を読み取るエンコーダ２０と、レリーズ釦などからなる操作部材２３とが個別に接続される。
【００４４】
また、マイクロプロセッサ１７の出力端子は、モータ制御回路１９を介して、モータ２１に接続される。このモータ２１の駆動力は、レンズマウント部を介して、撮影レンズ１１側のレンズ移動機構２２に伝達される。
なお、請求項１，２に記載の発明と第１の実施形態との対応関係については、焦点検出手段２はＡＦモジュール１５およびマイクロプロセッサ１７の焦点検出機能に対応し、合焦判定手段３はマイクロプロセッサ１７の合焦判定機能に対応し、目標設定手段４はマイクロプロセッサ１７の目標値更新機能に対応し、制御手段５はマイクロプロセッサ１７，モータ２１，レンズ移動機構２２およびエンコーダ２０に対応する。
【００４５】
図７〜９は、第１の実施形態の動作を説明する流れ図である。
以下、これらの図を用いて、第１の実施形態の動作を説明する。
まず、カメラ側の電源が投入されると、マイクロプロセッサ１７は、メモリおよびフラグの初期化を行う（ステップＳ１）。
ここで、レリーズ釦が半押しされると（ステップＳ２）、マイクロプロセッサ１７は、ＡＦモジュール１５内の焦点検出用ＣＣＤに対し、光電荷の蓄積を開始させる（ステップＳ３）。
【００４６】
この蓄積動作の期間、マイクロプロセッサ１７は、エンコーダ２０からのフィードバックパルスを計数し、図１０（ａ）に示す蓄積中心時刻ｔ０における平均レンズ位置ＬＰint を求める。
さらに、マイクロプロセッサ１７は、蓄積中心時刻ｔ０に、レンズ情報記憶回路１８との間でデータ通信を実行し、蓄積中心時刻ｔ０におけるレンズ情報（デフォーカス量とレンズ駆動量の変換係数ＬＤ，開放Ｆ値など）を取得する。
【００４７】
一方、焦点検出用ＣＣＤに蓄積された光電荷は、アナログの画像信号として転送され、Ａ／Ｄ変換を施された後、メモリ内に格納される（ステップＳ４）。
このように取り込まれた画像信号について、マイクロプロセッサ１７は、公知の相関演算などを行い、デフォーカス量ＤＦ０を算出する（ステップＳ５）。
ここで、マイクロプロセッサ１７は、「デフォーカス量ＤＦ０」，「平均レンズ位置ＬＰint 」および「デフォーカス量とレンズ駆動量の変換係数ＬＤ」を用いて、
Ｐ０＝ＬＰint ＋ＬＤ・ＤＦ０    ・・・（式１）
を算出し、目標駆動位置Ｐ０を求める（ステップＳ６）。
【００４８】
続いて、合焦判定ルーチンが実行される（ステップＳ７）。
以下、図８を用いて合焦判定ルーチンの詳細を説明する。
まず、マイクロプロセッサ１７は、デフォーカス量ＤＦ０の大きさが、所定値ＩＦth2 を越えていると（ステップＳ１１）、合焦状態の判定を中止する。一般的に、所定値ＩＦth2 は、４００μｍ〜１ｍｍ程度の値に設定される。
【００４９】
デフォーカス量ＤＦ０の大きさが所定値ＩＦth2 以下の場合、マイクロプロセッサ１７は、合焦判断時刻ｔinf におけるレンズ位置ＬＰinf を求める。
次に、「レンズ位置ＬＰinf 」，「目標駆動位置Ｐ０」および「デフォーカス量とレンズ駆動量の変換係数ＬＤ」を用いて、
ＤＦinf ＝（Ｐ０−ＬＰinf ）／ＬＤ
を算出し、図１０（ｂ）に示す合焦判断時刻ｔinf におけるデフォーカス量ＤＦinf を求める（ステップＳ１２）。
【００５０】
この状態で、マイクロプロセッサ１７は、図１１に示す対応関係に基づいて、デフォーカス量ＤＦinf に対応する「合焦状態の適合度ＩＦth1 」を求める（ステップＳ１３）。
ここで、図１１に示す対応関係は、焦点状態を表すデフォーカス量ＤＦinf が合焦状態にどの程度あてはまるかを、０〜１の適合度ＩＦth1 で定義付けたものである。
【００５１】
例えば、デフォーカス量ＤＦinf の大きさが１００μｍ以上のときは、適合度ＩＦth1 ＝０とし、デフォーカス量ＤＦinf の大きさが５０μｍ以下のときは、適合度ＩＦth1 ＝１とする。デフォーカス量ＤＦinf の大きさが５０〜１００μｍのときは、適合度ＩＦth1 は０〜１の中間値をとる。
次に、マイクロプロセッサ１７は、一様分布する乱数ＲＮＤ（０≦ＲＮＤ≦１）を発生させる（ステップＳ１４）。
【００５２】
この乱数ＲＮＤが適合度ＩＦth1 を下回ると（ステップＳ１５）、マイクロプロセッサ１７は、合焦状態と判定して合焦フラグをセットする（ステップＳ１６）。
一方、乱数ＲＮＤが適合度ＩＦth1 を上回ると（ステップＳ１５）、マイクロプロセッサ１７は、非合焦状態と判定して合焦フラグをリセットする（ステップＳ１７）。
【００５３】
このような判定動作により、合焦状態と判定される比率は、適合度ＩＦth1 が示す出現確率と等しくなる。
続いて、目標駆動位置の更新ルーチンが実行される。
以下、図９を用いて、更新ルーチンの詳細を説明する。
まず、合焦フラグがリセット状態にあると（ステップＳ２１）、現在の目標駆動位置を「ステップＳ６で求めた最新の目標駆動位置」に更新する（ステップＳ２２）。
【００５４】
一方、合焦フラグがセット状態にあると（ステップＳ２１）、撮影レンズ１１のレンズ移動速度が所定値以下か否かを判定する（ステップＳ２３）。
ここで、レンズ移動速度が所定値を越えるときは、撮影レンズ１１が目標駆動位置から離れる可能性が高いので、現在の目標駆動位置を「ステップＳ６で求めた最新の目標駆動位置」に更新する（ステップＳ２２）。
【００５５】
また、レンズ移動速度が所定値以下のときは、現在の目標駆動位置をそのまま維持する（ステップＳ２４）。
このような更新ルーチンを介して決定された目標駆動位置に基づいて、撮影レンズ１１の繰り出し量が制御される（ステップＳ９）。
上述の動作が、ステップＳ２に戻って繰り返される。
【００５６】
以上説明した動作により、第１の実施形態では、デフォーカス量ＤＦinfに応じて、目標駆動位置の更新間隔が徐々に変化する。
そのため、目標駆動位置が一切更新されない領域を十分に狭くすることができる。したがって、合焦点の近くにおいても、（更新間隔は長くなるが）目標駆動位置の更新が繰り返され、残デフォーカス量を確実に低減することができる。
【００５７】
また、図４に示されるように、合焦認定幅の分布が狭められるので、焦点状態の検出誤差が大きいまま、合焦状態と誤判定される領域（裾野の部分）を小さくすることができる。
【００５８】
そのため、焦点状態の検出誤差が大きいまま、合焦状態と誤判定されることが少なくなり、この点からも、残デフォーカス量を確実に低減することができる。
さらに、合焦点の近傍において目標駆動位置の更新間隔を十分に開くことができるので、更新間隔が短いために生じていたハンチングを、確実に抑制することができる。
【００５９】
また、乱数値ＲＮＤと適合度ＩＦth1 との大小比較により、合焦状態の判定を簡便に行うので、マイクロプロセッサ１７の演算処理量を少なくすることができる。
次に、別の実施形態について説明する。
図１２は、第２の実施形態（請求項１，２，４〜６に対応する）における合焦判定ルーチンを示す図である。
【００６０】
なお、第２の実施形態の全体構成は、マイクロプロセッサ１７の合焦判定機能を除いては、第１の実施形態と同一なので、ここでの説明を省略する。
また、請求項１，２，４〜６に記載の発明と第２の実施形態との対応関係については、焦点検出手段２はＡＦモジュール１５およびマイクロプロセッサ１７の焦点検出機能に対応し、合焦判定手段３はマイクロプロセッサ１７の合焦判定機能に対応し、目標設定手段４はマイクロプロセッサ１７の目標更新機能に対応し、制御手段５はマイクロプロセッサ１７，モータ２１，レンズ移動機構２２およびエンコーダ２０に対応する。
【００６１】
以下、図１２に基づいて、第２の実施形態における合焦判定の動作を説明する。
まず、マイクロプロセッサ１７は、デフォーカス量ＤＦ０と所定値ＩＦth2 との比較を行った後（ステップＳ３１）、合焦判断時刻ｔinf におけるデフォーカス量ＤＦinf を算出する（ステップＳ３２）。
ここで、マイクロプロセッサ１７は、焦点状態の信頼性情報を取り込む。この信頼性情報は、デフォーカス量の信頼性を示す値であり、例えば、焦点検出用ＣＣＤの画像信号について相関演算を行った際に求めた相関曲線（図１３）の急峻度（スロープ）や最小相関量，もしくは被写体像の移動速度，もしくは被写体像のコントラストが使用される。
【００６２】
このような信頼性情報により、デフォーカス量の信頼性が低い場合は、適合度が全般に高い適合度Ａ（図１４）を選択する。
また、デフォーカス量の信頼性が高い場合は、適合度が全般に低い適合度Ｂ（図１４）を選択する（ステップＳ３３）。
このように、デフォーカス量の信頼性情報に基づいて適合度が選択された後、第１の実施形態と同様に合焦状態の判定が行われる（ステップＳ３４〜３８）。
以上説明した動作により、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
さらに、第２の実施形態では、デフォーカス量の信頼性が高い場合に、適合度の分布を狭くすることにより、ハンチングの余裕を活かして、合焦精度を向上させることができる。
また、デフォーカス量の信頼性が低い場合には、適合度の分布を広げることにより、ハンチングを確実に防止することができる。
【００６４】
次に、別の実施形態について説明する。
図１５は、第３の実施形態（請求項１，２，７，８に対応する）における合焦判定ルーチンを示す図である。
なお、第３の実施形態の全体構成は、マイクロプロセッサ１７の合焦判定機能を除いては、第１の実施形態と同一なので、ここでの説明を省略する。
【００６５】
なお、請求項１，２，７，８に記載の発明と第３の実施形態との対応関係については、焦点検出手段２はＡＦモジュール１５およびマイクロプロセッサ１７の焦点検出機能に対応し、合焦判定手段３はマイクロプロセッサ１７の合焦判定機能に対応し、目標設定手段４はマイクロプロセッサ１７の目標更新機能に対応し、制御手段５はマイクロプロセッサ１７，モータ２１，レンズ移動機構２２およびエンコーダ２０に対応する。
【００６６】
以下、図１５を用いて、第３の実施形態における合焦判定の動作を説明する。
まず、マイクロプロセッサ１７は、デフォーカス量ＤＦ０と所定値ＩＦth2 との比較を行った後（ステップＳ４１）、合焦判断時刻ｔinf におけるデフォーカス量ＤＦinf を算出する（ステップＳ４２）。
ここで、マイクロプロセッサ１７は、カメラの設定状態を取り込む。カメラの設定状態としては、焦点調節モードの設定状態，もしくはフィルム給送モードの設定状態，もしくは撮影光学系１のＦ値，もしくは撮影光学系１の焦点距離などが使用される。
【００６７】
このようなカメラの設定状態において、合焦速度が要求される場合は、適合度が全般に高い適合度Ａ（図１４）を選択する。
また、合焦精度が要求される場合は、適合度が全般に低い適合度Ｂ（図１４）を選択する（ステップＳ４３）。
このように、カメラの設定状態に応じて適合度が選択された後、第１の実施形態と同様に合焦状態の判定が行われる（ステップＳ４４〜４８）。
【００６８】
以上説明した動作により、第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、第３の実施形態に特有な効果としては、カメラの設定状態に柔軟に適応して、要求される合焦性能を適宜に得ることができる点である。
次に、別の実施形態について説明する。
【００６９】
図１６は、第４の実施形態（請求項１，３に対応する）における合焦判定ルーチンを示す図である。
なお、第４の実施形態の全体構成は、マイクロプロセッサ１７の合焦判定機能を除いては、第１の実施形態と同一なので、ここでの説明を省略する。
【００７０】
また、請求項１，３に記載の発明と第４の実施形態との対応関係については、焦点検出手段２はＡＦモジュール１５およびマイクロプロセッサ１７の焦点検出機能に対応し、合焦判定手段３はマイクロプロセッサ１７の合焦判定機能に対応し、目標設定手段４はマイクロプロセッサ１７の目標更新機能に対応し、制御手段５はマイクロプロセッサ１７，モータ２１，レンズ移動機構２２およびエンコーダ２０に対応する。
【００７１】
以下、図１６を用いて、第４の実施形態における合焦判定の動作を説明する。
まず、マイクロプロセッサ１７は、デフォーカス量ＤＦ０の大きさが、所定値ＩＦth2 を越えていると（ステップＳ５１）、合焦状態の判定を中止する。
デフォーカス量ＤＦ０の大きさが所定値ＩＦth2 以下の場合、マイクロプロセッサ１７は、合焦判断時刻ｔinf におけるデフォーカス量ＤＦinf を求める（ステップＳ５２）。
【００７２】
ここで、マイクロプロセッサ１７は、一様分布する乱数ＲＮＤ（０≦ＲＮＤ≦１）に基づいて、
ＩＦth3 =ＩＦmin＋ＲＮＤ・（ＩＦmax−ＩＦmin）
を算出し、今回の合焦認定幅ＩＦth3 を定める（ステップＳ５３，５４）。
ここで、マイクロプロセッサ１７は、デフォーカス量ＤＦinfの大きさが、合焦認定幅ＩＦth3 を下回ると（ステップＳ５５）、合焦状態と判定して合焦フラグをセットする（ステップＳ５６）。
【００７３】
一方、デフォーカス量ＤＦinfの大きさが、合焦認定幅ＩＦth3 を上回ると（ステップＳ５５）、非合焦状態と判定して合焦フラグをリセットする（ステップＳ５７）。
このような判定動作により、合焦状態と判定される比率は、図１１に表される適合度が示す出現確率と等しくなる。
【００７４】
以上説明した動作により、第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した各実施形態では、適合度のスロープを直線状にしているが、それに限定されるものではなく、適合度のスロープを曲線状、もしくは折れ線状、もしくは階段状にしてもよい。
【００７５】
また、上述した各実施形態では、適合度の範囲を０〜１としているが、確率値ではないので、このような値の範囲に限定されるものではなく、任意の値の範囲をとることができる。例えば、適合度を０〜２５５の範囲の整数値としてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、焦点状態として、デフォーカス量を使用しているが、それに限定されるものではなく、焦点状態を表す量であればよい。例えば、「撮影光学系の撮影距離」と「被写体までの測距値」との差分、被写体像のコントラスト値などを使用することができる。
【００７６】
また、第２の実施形態および第３の実施形態では、２つの適合度Ａ，Ｂを選択しているが、それに限定されるものではない。例えば、信頼性情報やカメラの設定状態に応じて、２つ以上の適合度の中から１つを選択してもよいし、これらの適合度に対し補間処理などの補正を行うことにより、新規の適合度を合成してもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、目標駆動位置の更新間隔を徐々に変化させることができるので、合焦点の近傍において目標駆動位置の更新間隔を十分に開くことができる。したがって、目標駆動位置の更新間隔が短いために発生していた「撮影光学系の軽微な振動」（ハンチング）を十分に抑制することができる。
【００７８】
一方、目標駆動位置の更新頻度が徐々に変化するので、目標駆動位置が一切更新されない領域を極力狭くすることができる。したがって、合焦点の近くにおいても、（更新間隔はある程度長いが）目標駆動位置の更新が繰り返されるので、残デフォーカス量を確実に低減することができる。
【００７９】
また、図４に示されるように、実際上の合焦認定幅の分布を狭めることができるので、焦点状態の検出誤差が大きいままで合焦状態と誤判定される領域（裾野の部分）を十分に小さくすることができる。この点からも、残デフォーカス量を確実に低減することができる。
さらに、目標駆動位置が一切更新されない領域を十分に狭くすることができるので、移動被写体に対しては、焦点制御を行う際の不感帯（ＤｅａｄＺｏｎｅ）を極力狭くすることができる。したがって、移動被写体に対する「焦点調整の追従性」が向上し、焦点調整の整定時間を短縮することができる。
【００８０】
請求項２にかかわる焦点調節装置では、適合度と乱数とを大小比較する。このような乱数値が適合度を下回る確率は、適合度が示す出現確率と等しくなるので、適合度の示す出現確率に従って、合焦状態との判定が行われる。
したがって、請求項１に記載の焦点調節装置を、簡便な演算処理に基づいて的確に実現することができる。
【００８１】
請求項３にかかわる焦点調節装置では、「合焦状態の適合度」の微分値の大きさが示す確率密度を有する乱数を求め、この乱数と焦点状態との比較に基づいて、合焦判定を行う。
このような乱数の確率分布は、適合度が示す出現確率と等しくなる。そのため、合焦状態と判定される比率を、適合度の示す出現確率と等しくすることができる。
【００８２】
したがって、請求項１に記載の焦点調節装置を、簡便な演算処理に基づいて的確に実現することができる。
請求項４にかかわる焦点調節装置では、焦点状態の信頼性情報に従って、適合度の選択もしくは補正を行う。
通常、焦点状態の信頼性情報によって、焦点状態の検出バラツキは変動し、ハンチングの発生率が大きく変化する。
【００８３】
したがって、焦点状態の信頼性情報に応じて、適合度の選択もしくは変更を行うことにより、ハンチングの発生余裕と合焦精度などとのバランスを柔軟かつ適正にとることができる。
請求項５にかかわる焦点調節装置では、焦点状態の信頼性情報が向上すると共に、適合度の分布を狭める。したがって、ハンチングの余裕に応じて、適合度の分布を適時に狭め、合焦精度の全般的な向上を図ることができる。
【００８４】
また、信頼性情報が低い場合には、適合度の分布を適時に広げ、ハンチングを確実に防ぐことができる。
請求項６にかかわる焦点調節装置では、焦点状態の信頼性情報として、被写体光束を分割結像させた一組の光像について相関演算を行った際の、相関曲線の急峻度もしくは最小相関量，もしくは被写体像の移動速度，もしくは被写体像のコントラストの少なくとも一つを使用する。
【００８５】
したがって、「焦点検出の信頼性」を適正かつ簡便に判断し、適合度の選択もしくは補正を正確に行うことができる。
請求項７にかかわる焦点調節装置では、カメラの設定状態に応じて、適合度の選択もしくは更新を行う。
通常、カメラの設定状態に応じ、撮影状況に要求される合焦性能（合焦精度や合焦速度など）は異なる。したがって、カメラの設定状態に応じて、適合度の分布を変更することにより、合焦性能（合焦精度や合焦速度）の要求に適宜に対応することができる。
【００８６】
また、カメラの設定状態に連動して、これらの合焦性能が自動的に切り替わるので、撮影者が意識して操作する必要がなく、操作性の向上を図ることができる。
請求項８にかかわる焦点調節装置では、上述の設定状態として、焦点調節モードの設定状態，もしくはフィルム給送モードの設定状態，もしくは撮影光学系１のＦ値，もしくは撮影光学系１の焦点距離の少なくとも一つを採用する。
【００８７】
したがって、これらの設定状態ごとに異なる合焦性能の要求に対し、適宜に即応することができる。
また、これらのカメラの設定状態に連動して、合焦性能が自動的に切り替わるので、撮影者が意識して操作する必要がなく、操作性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜８に記載の発明を説明するブロック図である。
【図２】合焦状態の適合度（設定例）を示す図である。
【図３】目標駆動位置の更新頻度を説明する図である。
【図４】合焦認定幅の変動を説明する図である。
【図５】請求項３に記載の発明を説明するブロック図である。
【図６】第１の実施形態（請求項１，２に対応する）を示す図である。
【図７】焦点調節のメインフローチャートを示す図である。
【図８】第１の実施形態における合焦判定ルーチンである。
【図９】目標駆動位置の更新ルーチンを示す図である。
【図１０】レンズ位置の算出を説明する図である。
【図１１】第１の実施形態における適合度の設定例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態（請求項１，２，４〜６に対応する）における合焦判定ルーチンを示す図である。
【図１３】焦点状態の信頼性情報を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における適合度の設定例を示す図である。
【図１５】第３の実施形態（請求項１，２，７，８に対応する）における合焦判定ルーチンを示す図である。
【図１６】第４の実施形態（請求項１，３に対応する）における合焦判定ルーチンを示す図である。
【図１７】第４の実施形態における合焦認定幅を示す図である。
【図１８】従来の合焦認定幅を示す図である。
【図１９】従来例における合焦認定幅の変動を説明する図である。
【符号の説明】
１  撮影光学系
２  焦点検出手段
３  合焦判定手段
４  目標設定手段
５  制御手段
１１  撮影レンズ
１３  メインミラー
１４  サブミラー
１５  ＡＦモジュール
１６  センサ駆動回路
１７  マイクロプロセッサ
１８  レンズ情報記憶回路
１９  モータ制御回路
２０  エンコーダ
２１  モータ
２２  レンズ移動機構
２３  操作部材
【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】
0003713793.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0003713793.tif 000017
【図１７】
0003713793.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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