【事件の表示】
　特許第２９７４３３７号「自動焦点調節装置」の請求項１、２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９７４３３７号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　　特許第２９７４３３７号の請求項１、２に係る発明についての出願は、平成１年９月１０日に特許出願され、平成１１年９月３日にその発明について特許の設定登録がされ、その後、その特許について、異議申立人有限会社オフィスアテナにより特許異議の申立てがなされ、取り消し理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年１０月２３日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
　(1) 訂正の内容
　　　特許権者が求めている訂正の内容は以下のア、イ、ウのとおりである。
　　　なお、下線部が訂正箇所である。
　ア．訂正事項ａ
　　　特許請求の範囲の請求項１について、「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値であるか、またはピーク点近傍であるかを検出して」を「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
　イ．訂正事項ｂ
　　　発明の詳細な説明の記載について、（問題点を解決するための手段）に記載の「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値であるか、またはピーク点近傍であるかを検出して」を「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
　ウ．訂正事項ｃ
　　　発明の詳細な説明の記載について、（発明の効果）に記載の「焦点信号のピーク位置に対する位置等」を「焦点信号のピーク位置
およびピーク近傍
自動
　(2) 訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　　　上記訂正事項ａに関連する記載として、願書に添付した明細書（以下「特許明細書」という。）の１９頁４行ないし２０頁１６行には「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
　　　そうすると、上記訂正事項ａは、特許明細書に記載された事項の範囲内において限定したものといえるから、特許請求の範囲の減縮に該当するものであって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　　　また、上記訂正事項ｂ及び上記訂正事項ｃの前半は、上記訂正事項ａに伴う訂正であり、上記訂正事項ｃの後半は明らかな誤記の訂正であるので、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正であって、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　(3) むすび
　　　以上のとおりであるから、上記訂正は特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについて
　(1) 申立ての理由の概要
　　　特許異議申立人有限会社オフィスアテナは、特許第２９７４３３７号の請求項１に係る発明は、甲第１号証で示す刊行物に記載された発明であるか、または甲第１号証で示す刊行物に記載された発明に基いて当業者が容易に発明することができたものであり、特許法第２９条第１項第３号または特許法第２９条第２項の規定のより特許を受けることができず、その特許は、特許法第１１３条第２号に該当するので取り消されるべきものであり、また、同請求項１、２に係る発明の特許は、特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであり、取り消されるべきものである旨主張している。
　(2) 本件発明
　　　特許第２９７４３３７号の請求項１、２に係る発明（以下それぞれ「本件発明１」、「本件発明２」という。）は、平成１２年１０月２３日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
　【請求項１】撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値であること、およびピーク点近傍であるかを検出して合焦判定を行い、前記非合焦と判定されたとき前記焦点制御手段を再起動するように構成されていることを特徴とする自動焦点調節装置。
　【請求項２】撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、ズームを行うズーム手段と、前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、非合焦と判定されたとき前記焦点制御手段を再起動するように構成されるとともに、前記ズーム手段が作動中である場合には、ズーム手段が非動作のときよりも、再起動しやすくなるように構成されていることを特徴とする自動焦点調節装置。
　(3) 引用刊行物に記載された発明 
　　　当審が平成１２年８月１０日に通知した取消しの理由において引用した刊行物（特開昭６３−１２５９１０号公報、甲第１号証）には、レンズを微小駆動したときに現在の焦点評価値と基準値を比較し、焦点評価値が極大であるレンズ位置に停止する構成がが記載されている（４頁右下欄８行ないし５頁左上欄１３行）。
　(4) 対比・判断
　　　本件発明１と引用刊行物に記載された発明（以下「刊行物発明」という。）とを対比すると、刊行物発明には、「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値であること、およびピーク点近傍であるかを検出して合焦判定を行」うことは記載されておらず、示唆する記載もない。
　　　しかも、「前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値であること、およびピーク点近傍であるかを検出して合焦判定を行」うことにより、本件発明１は、明細書記載の「撮影状況やノイズによる誤動作を防止し、被写体の変化には的確に再起動させることができ、安定、信頼性の高い自動焦点調節を行うことができる」（訂正明細書（発明の効果）参照）といった顕著な作用効果を奏するものと認められる。
　　　してみると、本件発明１は、刊行物発明でないばかりか、刊行物発明に基いて当業者が容易に発明できたものでもない。
　(5) 記載不備について
　　　異議申立人は、審査経過によれば、平成１０年８月２５日付発送の拒絶理由通知で指摘した拒絶理由（以下単に「拒絶理由」という。）が是正されることなく残存しているので、特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件を満たしていない旨主張している。
　　　拒絶理由の詳細は、次のとおりである。
　(i) 請求項１（上記【請求項１】に相当）に「前記再起動判定手段は、…焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、…合焦判定を行い、前記非合焦と判定されたとき前記焦点制御手段を再起動するように構成されていること」と記載されているが、「焦点信号レベルの変化の大きさ」がどのようなとき非合焦と判定するのか、合焦判定によりどのような制御が行われるのか不明であり、発明の構成が明確でない。また実施例との対応も明瞭でない。
　備考　「合焦判定」「非合焦判定」の両者により再起動の制御を行う構成は、実施例では、ファジイ制御によるものしか示されていない。
　(ii)請求項３（上記【請求項２】に相当）に「前記再起動判定手段は、…焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、」と記載されているが、「焦点信号レベルの変化の大きさ」がどのようなとき非合焦と判定するのか不明であり、発明の構成が明確でない。また実施例との対応も明瞭でない。
　備考　「合焦判定」「非合焦判定」の両者により再起動の制御を行う構成は、実施例では、ファジイ制御によるものしか示されていない。
　(iii)請求項３（上記【請求項２】に相当）に「前記再起動判定手段は、…前記ズーム手段が動作中である場合には、ズーム手段が非動作のときよりも、再起動しやすくなるように構成されていること」と記載されているが、その構成が明確でない。
　　　以下詳細に検討する。
　拒絶理由(i) についての検討
　　　再起動判定手段は、上記【請求項１】記載のとおり焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行うものであり、大きさがどのようなときに非合焦と判定するのかではなく、変化の大きさに応じて判定するから、大きさを限定していないために発明の構成が明確でないとはいえない。
　　　また、再起動判定手段は、非合焦判定、合焦判定を行い、非合焦と判定されたとき焦点制御手段を再起動するように構成されているのであって、再起動判定手段が合焦判定を行うことは明らかであり、合焦判定により自動焦点調節を行うことは明らかであるから、発明の構成が明確でないとはいえない。
　　　さらに、非合焦判定については、第８図（ａ）、（ｂ）及びその説明に記載されており、実施例との対応が明確でないとはとはいえない。
　拒絶理由(ii)についての検討
　　　再起動判定手段は、上記【請求項２】記載のとおり焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行うものであり、大きさがどのようなときに非合焦と判定するのか、その変化の大きさを具体的に、例えば数値化して限定しないからといって発明の構成が明確でないとはいえない。
　　　また、非合焦判定については、第８図（ａ）、（ｂ）及びその説明に記載されており、実施例との対応が明確でないとはとはいえない。
　拒絶理由(iii)についての検討
　　　再起動判定手段は、上記【請求項２】記載のとおり「ズーム手段が作動中である場合には、ズーム手段が非動作のときよりも、再起動しやすくなるように構成されている」のであって、実施例においては特許明細書２２頁７行ないし１０行記載のようにパワーズームの動作が行われていることを検知し、非合焦判断を行う割合を大きくし、フォーカスモータの再起動がかかりやすくなるようにするものであり、「前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い」との【請求項２】の記載は、変化の割合を大きくすることに関する記載であるから、発明の構成が明確でないとはいえない。
　　　したがって、特許異議申立人のいうような記載不備はない。
　
４．むすび
　　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件請求項１、２に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　　また、他に本件請求項１、２に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年１１月７日（２０００．１１．７）
【訂正の要旨】
　　　訂正の要旨
▲１▼訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の記載を以下のように訂正する。
　「撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、
前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、
前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
▲２▼訂正事項ｂ
　出願時の明細書第５頁第９行目〜第６頁１６行目を以下のように訂正する。
「本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その請求項１の発明の特徴とするところは、撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
　また請求項２に記載の発明によれば、撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、ズームを行うズーム手段と、前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、非合焦と判定されたとき前記焦点制御手段を再起動するように構成されるとともに、前記ズーム手段が動作中である場合には、ズーム手段が非動作のときよりも、再起動しやすくなるように構成された自動焦点調節装置を特徴とする。」
▲３▼訂正事項Ｃ
　明細書第２５頁第１０行目〜第２６頁第３行目の記載を以下のように補正する。
「以上述べたように、本発明における自動焦点調節装置によれば、合焦後の再起動判定において、レンズを微小移動して得た焦点信号の変化から、焦点信号の変化分、焦点信号の変化特性の形状、焦点信号のピーク位置
およびピーク近傍
自動
（５４）【発明の名称】
自動焦点調節装置
（５７）【特許請求の範囲】
（１）撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、
　前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、
　前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、
　前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
（２）撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、
　前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、
　ズームを行うズーム手段と、
　前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、
　前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、非合焦と判定されたとき前記焦点制御手段を再起動するように構成されるとともに、前記ズーム手段が作動中である場合には、ズーム手段が非動作のときよりも、再起動しやすくなるように構成されていることを特徴とする自動焦点調節装置。
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
　本発明はビデオカメラに係り、さらに詳しくはビデオカメラの自動焦点調節装置（ＡＦシステム）に関するものである。
（従来の技術）
　近年、ビデオカメラを始めとする映像機器の発展はめざましく、あらゆる面で小型化、自動化、多機能化がはかられ、その一環として、ほとんどのビデオカメラにおいて自動焦点調節装置が標準的に装備されるに至っている。
　自動焦点調節装置にも種々の方式があるが、特にビデオカメラは、静止画を撮影するスチルカメラと異なり、移動する被写体に対して連続して焦点を合わせ続ける必要があるため、動く被写体に対して合焦状態を保つための性能が重要である。
　そしてこのような観点から、自動焦点調節装置の性能を見るポイントとして、安定性と即応性を上げることができる。安定性とはフォーカシングレンズが不必要に動作しない事、すなわち合焦の状態から不必要にフォーカシングレンズが移動してボケを生じるような誤動作を起こさないことを意味する。また即応性とは、フォーカシングを行う場合、適切な方向判定、速度制御を行い、すみやかに合焦状態へとフォーカシングレンズを動作させることである。動画としての適切な自動焦点調節装置は、この２点を適切にバランスさせ、画像の変化に対して適切な過度応答を実現させる必要がある。このためには、現在の焦点状態が合焦であるか否かを知る情報および確実なモータ方向、速度制御情報を得る必要がある。
　また近年のビデオカメラでは、被写体の距離等に関係なく焦点調節を行えるとの理由から、画像信号中から焦点状態に応じて変化する信号成分を抽出し、その信号に基づいて焦点調節を行う方式が広く採用される傾向にある。
（発明の解決しようとする課題）
　画像信号からこれらの情報を得る方式ＡＦシステムでは、現在大別して２種の方式がある。
　一方は光路変調を行って焦点検出を行う変調方式、他方は試行方式である。
　前者の変調方式は、ピエゾ素子等でレンズあるいは撮像素子等を周期的に振動して光路変調し、積極的に前ピン、後ピン情報、合焦状態の判別情報を得るもので、確実かつ高速に現在の合焦状態およびフォーカシングモータの駆動方向情報を得ることができる長所を有する反面、ピエゾ素子およびその駆動回路等の付加により光像的に複雑かつ高価となる短所を有する。
　また後者の試行方式は、フォーカシングモータを駆動した結果、変化した画像信号からフォーカシングレンズの移動方向、合焦状態等のＡＦ制御情報を得るもので、先ずフォーカーシングレンズを微小変移させる（試行する）ことから試行方式と呼ばれている。これは変調方式のような複雑な構造を必要とせず低価格で実現できるが、フォーカスの試行動作に時間がかかり、変調方式に比較して本質的に、画像の時間変化と、試行による変化の判別が不可能となる確立が高くなるため、得られた制御情報にあいまいさが多くなる。
　このため、試行方式では、フォーカス制御情報を単純な閾値と比較して制御する２値制御においては、一度合焦した後の再起動判定を行った場合、誤判定が多く、合焦しているにもかかわらずフォーカシングモータが再起動して画像がボケることによる画質の劣化が顕著となる。
（問題点を解決するための手段）
　本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その請求項１の発明の特徴とするところは、撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、前記複数の焦点信号のレベルの変化から前記焦点信号レベルが極値である
こと
および
　また請求項２に記載の発明によれば、撮像信号中より抽出した焦点状態に応じて変化する所定の焦点信号を抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された前記所定の焦点信号のレベルが増大する方向にレンズを駆動して焦点調節を行う焦点制御手段と、ズームを行うズーム手段と、前記レンズが合焦点に到達して焦点調節動作を停止した後、前記焦点信号の変化に応じて前記焦点制御手段を再起動させる再起動判定手段とを備え、前記再起動判定手段は、前記レンズを微小駆動することによって得た前記焦点信号レベルの複数の情報に基づき、前記焦点信号レベルの変化の大きさに応じて非合焦判定を行い、非合焦と判定されたとき前記焦点制御手段を再起動するように構成されるとともに、前記ズーム手段が動作中である場合には、ズーム手段が非動作のときよりも、再起動しやすくなるように構成された自動焦点調節装置を特徴とする。
（実施例）
　以下、本発明における自動焦点調節装置を、各図を参照しながら、その実施について詳述する。
　第１図は本発明のビデオカメラの自動焦点調節装置の構成を示すブロック図である。
　同図において、フォーカシングレンズ１０１を通過した入射光は、ＣＣＤ等の撮像素子およびその信号処理回路からなる撮像ブロック１０２を介して画像信号１０３として出力される。画像信号１０３は、直接およびハイパスフィルタ１０４を介して信号処理回路１０５に入力される。信号処理回路１０５では画像の合焦判定情報として高周波信号成分、正規化エッジ信号およびこれらの複合信号が取り出される。
　ＡＤ変換器１０６は、これらの信号をＡＤ変換し、マイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）１０７に供給する。マイコン１０７は、これらの信号から、フォーカシングレンズ駆動用のフォーカスモータＭの駆動速度を決定し、フォーカスドライバ１０８を介してフォーカシングレンズ１０１を制御する。またマイコン１０７は、フォーカスモータの駆動速度決定にあたり、補助情報として、被写界深度を計算するため、ズームエンコーダ１０９、アイリスエンコーダ１１０より、それぞれ焦点距離情報、絞り値情報のを取り込み速度演算に使用する。これは焦点調節時において、被写界深度に応じてフォーカシングレンズの位置敏感度が変化するからである。
　信号処理回路１０５で取り出す高周波信号成分および正規化エッジ信号のフォーカシングレンズ位置に対する変化特性を第２図に示す。同図において、２０１は高周波信号成分の変化特性、２０３は正規化エッジ信号の変化特性を示す。ここで高周波成分はＨＰＦによって抽出された輝度信号の高周波成分であり、正規化エッジ信号は、たとえば本出願人の出願による特開昭６２−１０３６１６号、特開昭６３−１２８８７８号等で詳細に述べられているように、ＨＰＦを通過した高周波信号成分を微分した微分値をコントラストで正規化することによつて得た被写体像のエッジ部分の幅に相当する信号成分を演算したものである。
　そして、これらの信号はいずれも合焦時にピークを形成するため、フォーカス制御を基本的にこのピークへ向けてフォーカシングレンズを駆動して山登り制御を行うことにより、実現される。
　高周波信号成分と正規化エッジ信号との違いは、合焦点近傍におけるピークの急峻さにある。正規化エッジ信号は、合焦近傍のみで急峻なピークを形成し、合焦点から大きく離れた位置でほとんど山を生じないため、確実な合焦判定情報を持つ。それに対して高周波成分情報は、なだらかなピークを形成し、画像が大ぼけの状態でも、フォーカシングレンズの駆動方向の判定が可能となるように設定されている。
　２０５はフォーカシングレンズ１０１を無限遠方向へ移動させた場合の正規化エッジ信号の微分値で、合焦点近傍でピークを形成する。この信号は後で述べるように、合焦時におけるフォーカスモータの停止判定に使用される。
　同図中、点線で示す２０２，２０４は各々被写界深度が深くなった場合の高周波信号および正規化エッジ信号の特性で、傾きが緩やかになつて平坦な特性になる。
　このため、被写界深度が深くなった場合、この傾き変化に応じて、通常の特性曲線２０１，２０３に基づいて設定された制御データの補正を行う必要がある。
　ここで正規化エッジ情報について説明する。第３図（ａ）はエッジ部分の画像信号、同図（ｂ）はその微分波形である、３０１は被写体が高コントラストの場合、３０２は低コントラストの場合の信号レベルを表わす波形である。
　そして合焦判定に必要な情報は傾斜部の幅Δｘである。同図（ｂ）の微分波形３０３について考えてみると、その高さΔｈはコントラストに依存する。したがってそのピーク点を頂点とする山の部分の面積（Ｓ）３０４もコントラストに依存する。この波形を三角形とみなせば、面積Ｓは、
　Ｓ＝Δｘ・Δｈ
で与えられ、したがって
　Δｘ＝Ｓ／Δｈ
となり、コントラストに依存しないすなわち正規化されたエッジ傾斜部の幅Δｘが得られる。信号処理回路１０５は、この演算処理を行うものあるが、回路自体は前述した先行例等を用いて実現することができるので、説明は省略する。
　本発明における制御アリゴリズムの概略を第４図に示す。基本的には制御ループは２つあり、ｓｔｅｐ１でフォーカスモータを移動制御し、ｓｔｅｐ２で合焦判定を行い、合焦ならｓｔｅｐ３でモータを停止し、非合焦ならｓｔｅｐ１へ戻ってモータの駆動制御を続けるように動作するフォーカスモータ制御ループと、ｓｔｅｐ２で合焦と判定されて停止したフォーカスモータを再び起動するため、合焦点を外れたか否かを判定して再起動の判定を行うｓｔｅｐ４による再起動判定ループである。そして実際の制御動作は、いずれかの制御ループをフィールドに１回まわることになり、各判定ルーチンの結果に応じてこれらのループ問の遷移する。
　ｓｔｅｐ１で示すフォーカスモータ制御ルーチンについて説明する。
　これは前述の如く第２図の信号波形にしたがって山登り制御を行うものであり、高周波成分信号からフォーカシングレンズの駆動方向判定を行い、正規化エッジ信号から合焦点を検出するものである。
　ここで問題となるのは、実際の撮影時には、ノイズおよび被写体によるローカルピーク、すなわち撮影者が意図しない位置に波形のピークが生じ、ボケたままフォーカシングレンズが停止してしまうような誤動作である。これはシステムとして重大な欠陥となる。このため、フォーカシングモータ制御入力情報は、フィルタ、アベレージング等の処理により、このような場合にできるだけ停止しにくくし、最大ピークを確実に登る事ができるようにすることが必要である。
　合焦→停止判定は、ｓｔｅｐ２の合焦判定すなわち停止判定ルーチンが行う。これは第２図に示す正規化エッジ信号微分値２０５が、合焦直前にピークを形成する事を利用し、このピークを検出した次のゼロクロス点を合焦点と判断してフォーカスモータを停止させる事により行われる。フォーカスモータ停止後、ｓｔｅｐ４に示す再起動判定ループへ移行する。
　再起動判定ループでは、被写体画像のボケを検出し、フォーカシングモータを再起動するか否かを判断する。この部分では正確に合焦か否かを判定する必要がある。もし、ボケを合焦と誤判断する割合が高いと、合焦点をはずれても再起動できず重大な欠陥となるし、合焦を非合焦と誤判断し、フォーカシングモータを再起動する割合が高いと、フォーカス状態が不安定となり、非常に品位を悪化させる。
　このため、再起動判定ルーチンでは、入力情報が変化して画像が変化した事を検出した後、フォーカシングを微小量変移させ、合焦か否かを判定する。この制御アルゴリズムを第５図に示す。
　第５図において、ｓｔｅｐ１０は上述の第４図におけるｓｔｅｐ１，ｓｔｅｐ２からなるフォーカスモータ制御ループを示すものである。
　合焦してフォオカスモータが停止された後、焦点状態の検出に必要な入力情報が変化した場合、ｓｔｅｐ１１で示す入力情報変化検出ルーチンで検出し、ｓｔｅｐ１２に示す試行ルーチンにより試行を行う。これはフォーカシングレンズを、いずれかの方向に試行的に微少量変化させ、焦点状態の変化を見て現在の焦点状態すなわちフォーカシングレンズが山のピークに位置しているか否かの判定情報をサンプリングする動作である。
　この判定を第６図を用いて説明する。先ず、現在のフォーカス位置４０１におけるの高周波成分の信号４０４のレベルと、正規化エッジ信号４０５のレベルをサンプリングする、次に矢印▲１▼で示す方向に微少量フォーカスを動かし、移動方向における位置４０２の点の各データをサンプリングする。さらに矢印▲２▼で示す方向、矢印▲３▼で示す方向と微少量フォーカシングレンズを動かし、同様に各信号のデータをサンプリングする。なお４０１の点においては、始めと、終わりの２回の各信号データをサンプリングする。以上サンプリングした４点のデータを用いて次に述べるように、ｓｔｅｐ１３に示す合焦判定ルーチンで合焦判定を行う。
　ｓｔｅｐ１３の合焦判定ルーチンは、前述の試行の結果得られた４組のデータおよび最も近い過去の合焦時のデータからの変化（すなわち入力情報変化）から、合焦か否かの推定を行う。
　合焦と判断されれば、ｓｔｅｐ１１へと戻って再び入力情報の変化を判定し、非合焦と判断された場合には、ｓｔｅｐ１４の再起動方向判定ルーチンヘと進んで再起動方向を設定し、ｓｔｅｐ１０のフォーカスモータ制御ループヘともどつてフォーカシングレンズを再起動する。
　この合焦判定ルーチンにおいて、もし画像の時間的変化がなければ、第６図に示す例のように、フォーカス状態変化に対し、上に凸となるようなデータの組を判定すればよい。しかし、実際の自動焦点調節システムにおいて重要な点は、システムの動特性すなわち画像、入力情報の時間変化に対する応答性である。これは単に即応性のみならず、不必要な外乱に対する排除能力、安定性とも関連してくる。
　実際には、試行によつて得られたデータの組の中には、この時間変化分等が含まれており、厳密には確実な合焦判定を行うことは困難な場合が多く存在する。
　この試行のデータの組に含まれる要素を列記すると以下の通りである。
（１）フォーカス変化：試行によるフォーカス微小動作分
（２）画像の時間的変化（被写体変化）：距離は変化しないが、コントラスト等により入力情報が変化する
（３）画像の時間的変化（距離変化）
（４）ズーミング、被写界深度、ノイズ
　試行による合焦判定に必要なものは、上記した（１）のみであるが、（１）〜（３）および（４）のノイズを正確に判別することは困難である。このため、入力データのパターンから推定せざるを得ない。すなわちこのような不確定要素は、実際の撮影において撮影画像が変化し続けるような場合には、常に存在すると考えてよい。
　このような入力データの不確定要素に対応するため、本発明における自動焦点調節システムの合焦判定ルーチンｓｔｅｐ１３ではファジー推論を用いている。この推論における状態判別のためのルールを第１２図にｔａｂｌｅ１として示す。
　このルールの条件部各式について、第７図を用いて説明する。
　試行によるデータサンプリングパターンを時間軸上に示したものが、第７図（ａ）である。５０１は焦点状態を表わす入力データすなわち高周波成分信号のレベル情報あるいは正規化エッジ情報である。５０２〜５０５はそれぞれ時間的に異なるサンプリング位置を示すものであり、各々ｄａｔａ１〜ｄａｔａ４と称することにする。図中点線で示した５０８は、試行によるフォーカス微小動作を行わなかったと仮定した場合における入力データの変化である。５０１−１，５０２−２は、５０８の曲線と実際に試行を行いつつサンプリングされたデータとの差であり、これは焦点状態すなわちフォーカシングレンズの微小移動分の要素であるが、これを直接知ることはできない。また５０６は試行動作のはじめと終わりの時間変動分である。
　ｔａｂｌｅ１の条件部（１）は、今述べた第７図（ａ）の５０６の大きさを示すものであり、これは大きいほど非合焦の可能性が高いと考えることができる。
　ｔａｂｌｅ１の条件部（２）は、最も近い過去における合焦時、すなわちフォーカスモータ制御ループの合焦判定すなわち停止判定ルーチン、合焦→停止を判定した時点の入力データ値と、現在のデータ値との差であり、これが大きいほど非合焦の可能性が高いと考えられる。
　ｔａｂｌｅ１の条件部（３）は、第７図（ｂ）に相当する。この図は、第６図と同様にフォーカシングレンズの位置を横軸に取つて入力データのサンプリングパターンを示したものであり、山のピークで合焦していることを示している。すなわちＳ１＝ｄａｔａ２−ｄａｔａ１およびＳ２＝ｄａｔａ３−ｄａｔａ１がいずれも負であり、試行の始めの位置５０２が上に凸のパターンを示している。このとき｜Ｓ１｜＋｜Ｓ２｜＞０であるほど、山が急峻で合焦の度合いが強いとみなすことができる。
　ｔａｂｌｅ１の条件部（４）は、ｔａｂｌｅ１の条件部（３）のように上に凸のデータパターンではないが、ピーク近傍でほぼ合焦とみなせる場合であり、第７図（ｃ）にその状態例を示す。すなわち、フォーカス位置５０２における入力データのレベルが合焦限界レベル５０９より高い場合である。
　この場合、正方向のＳ＋が小さくかつ負方向のＳ−が小さい（絶対値が大きい）ほど、合焦の可能性が高い。
　この例ではサンプリング位置５０３におけるｄａｔａ２とサンプリング位置５０２におけるｄａｔａ１との関係が、ｄａｔａ２＞ｄａｔａ１であるため、Ｓ１＝Ｓ＋，Ｓ２＝Ｓ−であるが、サンプリング位置５０３におけるｄａｔａ２とサンプリング位置５０２におけるｄａｔａ１との関係が、ｄａｔａ２＜ｄａｔａ１である場合には、Ｓ１＝Ｓ−，Ｓ２＝Ｓ＋となる。
　合焦限界５０９は、一意的に定まるものではなく、測定することも不可能であるが、Ｓ＋により、現在位置５０２が合焦限界５０９より大か、小かを推定することになる。
　このルールのメンバシップ関数の形状の例を第８図に示す。このメンバシップ関数の意味については、ｔａｂｌｅ１に示したので、これを参照することにより明らかである。
　第８図は同図（ｆ）に示す結論部のメンバシップ関数を含んでいる。結論部の演算は、一般のファジー推論のように、メンバシップ関数により行ってもよいが、このシステムでは、出力は２者択一としているため、単純に条件部の評価値の大小関係からもとめてもよい。
　第８図について、さらに説明すると、第８図は、第１２図のテーブル１の各条件を、メンバシップ関数で表したもので、いずれの関数も、一般的にファジー推論におけるメンバシップ関数で周知のように、縦軸は入力情報が所定のルールに適合する度合いすわわち確率（０〜１）を表し、横軸は、入力情報を示しており、その値は０から、ｍａｘ（最大）あるいはｍｉｎ（最小）までを示し、それぞれ正方向（＋）か逆方向（−）が付されている。
　たとえば第８図（ａ）は、入力情報が焦点信号の時間変化｜ｄａｔａ１−ｄａｔａ４｜の値である場合を示している。
　メンバシップ関数６０１は『｜ｄａｔｅ１−ｄａｔｅ４｜の値が小さい』という条件を表す関数で、メンバシップ関数６０２は『｜ｄａｔａ１−ｄａｔａ４｜の値が大きい』という条件を表す関数であり、これによって入力された｜ｄａｔａ１−ｄａｔａ４｜に対する関数６０１、６０２で示されるそれぞれの条件を満たす確率を得ることができる。すなわち第１２図のルール１では、メンバシップ関数６０２を用いることになる。
　同様に第８図（ｂ）は、入力情報が『｜（現在のデータ）−（最も近い過去の合焦時のデータ｜』すなわち入力情報変化の大きさであり、メンバシップ関数６０３は入力情報変化が小さいという条件における確率を求めるための関数、６０４は入力情報変化が小さいという条件における確率を求めるための関数であり、第１２図のルール１の（２）の条件は、入力情報の大きさに対するメンバシップ関数６０４の値を用いることになる。
　同様に、第８図（ｃ）は入力情報が『｜Ｓ１｜＋｜Ｓ２｜』で、『Ｓ１（＝ｄａｔａ２−ｄａｔａ１），Ｓ２（＝ｄａｔａ３−ｄａｔａ１）がいずれも０以下（曲線の形状が上に凸）のとき｜Ｓ１｜＋｜Ｓ２｜が大きい』という条件を示し、各メンバシップ関数６０５は｜Ｓ１｜＋｜Ｓ２｜が小さいという条件の確率を求める関数、６０６は｜Ｓ１｜＋｜Ｓ２｜が大きいという条件の確率を求める関数である。したがって、第１２図のルール２では、６０６のメンバシップ関数を用いて、入力情報の値に対する『｜Ｓ１｜＋｜Ｓ２｜が大きい』という条件の確率を求めることになる。
　また第８図（ｄ）は、『Ｓ１とＳ２の正の方Ｓ＋が小さい』という条件を表すメンバシップ関数６０７と、『Ｓ１とＳ２の正の方Ｓ＋が大きい』という条件を表すメンバシップ関数６０８を示しており、ルール２の『Ｓ１とＳ２の正の方Ｓ＋が小さい』という条件を満たす確率はメンバシップ関数６０７によって求められる。
　また第８図（ｅ）は、『Ｓ１とＳ２の負の方Ｓ−が小さい（絶対値が大きい）』という条件を表すメンバシップ関数６０９と、『Ｓ１とＳ２の負の方Ｓ−が大きい（絶対値が小さい）』という条件を表すメンバシップ関数６０１を示しており、ルール２の『Ｓ１とＳ２の負の方Ｓ−が小さい』という条件を満たす確率はメンバシップ関数６０９によって求められる。
　そして、第８図（ｆ）が出カメンバシップ関数で、各ルール１，ルール２に、それぞれ入力情報を入力したときの結論部すなわち出力で、合焦、非合焦を判定するためのものであり、非合焦である確率を表すメンバシップ関数６１１と、合焦である確率を表すメンバシップ関数６１２を示しており、ルール１のＩＦ文で示される条件を満たす確率を『非合焦』のメンバシップ関数６１１に代入してその確率を求め、ルール２のＩＦ文で示される条件を満たす確率を『合焦』のメンバシップ関数６１２に代入してその確率を求め、これらの値を合成して焦点状態を判定するものである。
　このように第８図（ａ）〜（ｅ）に示す各メンバシップ関数は、第１２図のルール１，２の各条件文に対応するものであり、その各条件を満たす確率の演算を行うためのものである。
　次に、被写界深度、パワーズームについて説明する。被写界深度は第１図に示すズームエンコーダ１０９によって検出された焦点距離アイリスエンコーダ１１０によつて検出された絞り値から演算される。被写界深度が深くなった場合、高周波信号成分、正規化エッジ信号は、第２図中、２０２，２０４のように、そのピーク曲線はなだらかなものとなり、焦点状態の変化に対する信号変化の幅が小さくなる。すなわち、試行において、サンプリングされるデータ変化値は、小さなものとなる。このため、これを補正するため、入力サンプルデータをスケーリングし、設定されたメンバーシップ関数に適合するようにする。
　あるいは、メンバーシップ関数の横軸をスケーリングし、被写界深度変化を補償する。
　パワーズーム時、特にワイド時においては、同じフォーカシングレンズの移動量でも焦点状態の変化量が小さいので、フォーカシングの速度を高め、追従速度を上げる必要がある。このため、パワーズームの動作が行われていることを検知し、非合焦判断を行う割合を大きくし、フォーカスモータの再起動がかかりやすくなるようにする。
　これはｔａｂｌｅ１の合焦ルールを下記の様にすればよい。ここで、パワーズームは、‘１′ｏｒ‘０′の２値で表わされる。
　ＩＦ（上に凸の度合いが大ｏｒピーク近傍）ａｎｄパワーズーム（ＷＩＤＥ→ＴＥＬＥ）ＯＦＦ
　ＴＨＥＮ　合焦
　あるいは第９図に示すように、第５図の再起動判定ループのフローチャートにおけるｓｔｅｐ１１とｓｔｅｐ１２との問に、パワーズーム（ＷＩＤＥ→ＴＥＬＥ）検出ルーチンｓｔｅｐ１５を配した制御フローにしたがって制御を行えばよい。第５図の制御フローと同一構成部分については同一のｓｔｅｐで示すものとする。
　ここでは、パワーズーム（ＴＥＬＥ→ＷＩＤＥ）を検出すると、フォーカスモータ制御ループｓｔｅｐ１０へと戻り、フォーカスモータを再起動する。
　合焦判定ルーチンで非合焦と判断された場合には、再起動方向判定ルーチンｓｔｅｐ１４で再起動方向を決定し、フォーカスモータ制御ループｓｔｅｐ１０へ戻る。これは、試行時のサンプリングデータｄａｔａ２，ｄａｔａ３の大小比較を行い、大のほうを再起動方向とする。
　これまで述べてきたシステムは、再起動判定ループの合焦判定にのみファジー推論を用いてきたが、入力情報変化出ルーチンに、パワーズーム検出機能を持たせてファジー推論を行うこともでき、その例を第１０図のフローチャートに示す。同図においても第５図、第９図と同一構成部分については、同一のｓｔｅｐで示すものとする。
　第１０図において、ｓｔｅｐ１６は入力情報変化検出ルーチンである。
　またこのルーチンにおけるファジー推論ルールを第１３図に示すｔａｂＩｅ２に、それに対応するメンバーシップ関数概形を第１１図にそれぞれ示す。
　入力データは、パワーズーム（ＴＥＬＥ→ＷＩＤＥ）時間および入力情報変化（＝｜現在のフォーカス制御データ−最も近い過去の合焦判定時データ｜）である。
　すなわち第１１図は、第１３図のルール２の条件を満たす確率を演算するメンバシップ関数を示すものであり、第１１図（ａ）は、ルール１、２、３のＩＦ文のパワーズームに関する条件を示しており、パワーズームの動作時間が入力情報となり、その動作時間が短時間である確率を示すメンバシップ関数７０１と、長時間である確率を示すメンバシップ関数７０２とからなり、例えばルール１のＩＦ文の１行目の条件『パワーズーム＝長時間』の条件に従えば、７０２の『長時間』である確率を求めるメンバシップ関数が用いられ、ルール２，３のＩＦ文の１行目の条件『パワーズーム＝短時間』の条件に従えば、７０１の『短時間』である確率を求めるメンバシップ関数が用いられることになる。
　また第１１図（ｂ）は、入力情報変化すなわち｜（現在データ）−（最も近い過去の合焦判定時のデータ）｜の変化がそれぞれ小、中、大であるという条件を満たす確率を求めるためのメンバシップ関数７０３、７０４、７０５を示しており、ルールのＩＦ文の条件によって使い分けられる。
　ｔａｂｌｅ２のルール１は、パワーズーム（ＷＩＤＥ→ＴＥＬＥ）時に入力情報変化があつた場合には、ズーミングによるフォーカス変化に対する追従性をよくするため、一気にフォーカスモータ制御ループへ戻るルールである。
　ｔａｂｌｅ２のルール２は、入力情報変化が大あるいは中程度であった時、もしパワーズーム（ＷＩＤＥ→ＴＥＬＥ）が短時間程度ならば、試行を行うルールである。
　ｔａｂｌｅ２のルール３は、パワーズーム動作が短時間かつ入力情報変化も小ならば、入力情報変化ルーチンを繰り返すルールである。
　そして出力は、これらの３ルールの条件部評価値を比較し最大のものを採用すれば、その状態に応じた最適なＡＦ動作を実現することができる。
（発明の効果）
　以上述べたように、本発明における自動焦点調節装置によれば、合焦後の再起動判定において、レンズを微小移動して得た焦点信号の変化から、焦点信号の変化分、焦点信号の変化特性の形状、焦点信号のピーク位置
およびピーク近傍
自動
【図面の簡単な説明】
　第１図は本発明における自動焦点調節装置の構成を説明するためのブロック図、
　第２図は焦点（フォーカス）状態に応じて変化する焦点制御信号の特性図、
　第３図は正規化エッジ信号の説明図、
　第４図は本発明における制御のアルゴリズムを示すフローチャート、
　第５図は本発明における再起動制御のアルゴリズムを示すフローチャート、
　第６図は焦点状態を判定するための入力制御情報の特性を説明するための図、
　第７図は入力制御情報の取り込み動作を説明するための図、
　第８図は制御で用いるメンバシップ関数を示す図、
　第９図は本発明の制御動作の他の制御アルゴリズムを示すフローチャート
　第１０図は本発明の制御動作の他の制御アルゴリズムを示すフローチャート
　第１１図は第１０図の制御アルゴリズムに関するメンバシップ関数である。
　第１２図は状態判別を行うための条件設定テーブルを示す図、
　第１３図は第１０図、第１１図の制御アルゴリズムにおいて入力情報に制御条件を照合するための条件設定テーブルを説明するための図である。