JP2001201680A

JP2001201680A - 視線検出装置を有するカメラ

Info

Publication number: JP2001201680A
Application number: JP2000364655A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Kusaka; 洋介日下; Hiroyuki Iwasaki; 宏之岩崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2001-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ノーファインダーで撮影するような状況に対
して対策を施す。【解決手段】撮影レンズ１１と、被写体を観察するた
めのファインダー（２４，２５，２６）と、撮影レンズ
により形成される撮影画面における撮影者の視線位置を
検出する視線検出手段４０とを含み、視線検出手段４０
は、ファインダーを介して撮影者の眼を照明する照明手
段４１と、撮影者の眼で反射される反射光を検出する受
光手段４７とを備え、照明手段４１の照明時と非照明時
との受光手段４７の出力を比較することにより、撮影者
がファインダーを観察しているか否かを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影者の視線位置
を検出可能なカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮影者の視線が撮影画面において
どの位置にあるのかを検出する視線検出装置を備えたカ
メラが知られている（特開平１ー２４１５１１号）。ま
た、検出された視線位置において焦点検出を行うカメラ
が知られている（特開平１ー１９０１７７号）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の技術では、視線位置において常時焦点検出を行ってお
り、合焦後に撮影者の意志で露光動作の起動を行う場合
は、手動であったので、両手が使えない状態で露光動作
を起動することができなかった。

【０００４】また、焦点検出位置を固定したり、レンズ
駆動ロックする場合（例えば、合焦後）には視線を固定
し続けたり、他の操作部材の操作を必要とした。

【０００５】一方、他の操作部材の操作を用いることな
く、露光動作の起動やレンズ駆動ロックを行うことがで
きる視線検出装置であっても、ノーファインダーで撮影
する場合には、視線検出機能が不用なばかりか、かえっ
て、誤動作を起こす可能性もあった。

【０００６】本発明の目的は、ノーファインダーで撮影
するような状況に対して対策を施した視線検出装置を有
するカメラを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、撮影レンズと、被写体を観察す
るためのファインダーと、前記撮影レンズにより形成さ
れる撮影画面における撮影者の視線位置を検出する視線
検出手段と、を含む視線検出装置を有するカメラにおい
て、前記視線検出手段は、前記ファインダーを介して撮
影者の眼を照明する照明手段と、撮影者の眼で反射され
る反射光を検出する受光手段とを備え、前記照明手段の
照明時と非照明時との前記受光手段の出力を比較するこ
とにより、撮影者がファインダーを観察しているか否か
を検出することを特徴とする視線検出装置を有するカメ
ラである。

【０００８】すなわち、このような視線検出装置を有す
るカメラでは、ノーファインダーで撮影しようとすると
きには、視線検出を行うための照明光が眼で反射されな
いので、周囲光のみが受光手段に達することになる。つ
まり、受光手段には、照明光をＯＮ／ＯＦＦしても同じ
光量が受光することになる。

【０００９】そこで、本発明は、前記照明手段の照明時
と非照明時との前記受光手段の出力を比較することによ
り、撮影者がファインダーを観察しているか否かを検出
するようにしたので、上記のような状況では、視線検出
を不能にして、視線検出結果に応じた動作を禁止する等
の処理を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、図面等
を参照して、実施形態につき、本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明による視線検出装置を有するカメラ
の第１の実施形態を示したブロック図である。レンズ鏡
筒１０は、カメラボデイ２０に対して交換可能であっ
て、着脱自在にマウントすることができる。レンズ鏡筒
１０には、撮影レンズ１１が内蔵されている。この撮影
レンズ１１は、光軸方向の移動により焦点調節可能なレ
ンズである。

【００１１】レンズ鏡筒１０をカメラボディ２０に装着
した場合には、被写体から到来する撮影光束は、撮影レ
ンズ１１を通って、カメラボデイ２０に設けられたメイ
ンミラー２１に導かれる。撮影光束の一部は、メインミ
ラー２１によってファインダー側に反射され、表示手段
２３、スクリーン２４、ペンタプリズム２５、接眼レン
ズ２６を通ることにより、撮影者によりスクリーン像が
観察される。撮影光束の他の一部は、メインミラー２１
を透過して、サブミラー２２によって反射され、焦点検
出用の光束として、焦点検出手段３０に導かれる。

【００１２】また、カメラボディ２０の内部には、接眼
レンズ２６付近に、後述する視線検出手段４０、メガネ
検出手段５０及びシャッター手段２７のほか、不図示の
巻き上げ手段等公知のカメラ内部機構が配置されてい
る。測光手段２９は、ハーフミラー２８により分岐した
ファインダー光束により、撮影画面内において中央部の
スポット測光又は中央重点測光を行っている。

【００１３】図２は、第１の実施形態に係るカメラに内
蔵される焦点検出手段の構成を示した斜視図である。焦
点検出手段３０は、２次元的な開口部３１Ａを有する視
野マスク３１と、フィールドレンズ３２と、一対の開口
部３３Ａ、３３Ｂを有する絞りマスク３３と、一対の再
結像レンズ３４Ａ、３４Ｂと、２次元的に受光素子を配
置した受光部３５Ａ、３５Ｂを有する光電変換手段３５
とから構成されている。

【００１４】撮影レンズ１１の射出瞳１２には、光軸１
３に対して対称な１対の領域１２Ａ、１２Ｂが含まれて
おり、これらの領域１２Ａ、１２Ｂを通る光束は、視野
マスク３１付近で一次像を形成する。この視野マスク３
１は、図３に示すように、焦点検出可能範囲Ｍに対応し
た開口を有している。視野マスク３１の開口部３１Ａに
形成された一次像は、フィールドレンズ３２、絞りマス
ク３３の１対の開口３３Ａ、３３Ｂ及び１対の再結像レ
ンズ３４Ａ、３４Ｂによって、光電変換手段３５の１対
の受光部３５Ａ、３５Ｂに、１対の二次像として形成さ
れる。光電変換手段３５は、１対の二次像が受光部３５
Ａ、３５Ｂの並び方向の相対的位置関係を、その光電変
換手段３５が発生する被写体像信号を用いて検出するこ
とにより、撮影レンズ１１のデフォーカス量を検出する
ことができる。

【００１５】光電変換手段３５の受光部３５Ａ、３５Ｂ
は、図３に示すように、画面Ｎ上において領域Ｍの部分
をカバーしており、この領域Ｍが焦点検出の可能な範囲
となる。前述した位置関係は、撮影画面上の指定された
位置Ｐと指定された大きさの領域Ｑにおいて検出するこ
とができ、焦点検出の可能な領域Ｍの内部では、任意の
位置と大きさの焦点検出領域によって焦点検出を行うこ
とができる。例えば、後述する視線位置検出の結果に基
づいて、焦点検出領域を任意に変更することが可能にな
る。

【００１６】図１に示したＣＰＵ１は、後述するメガネ
検出処理、視線検出処理、焦点検出処理、測光処理、回
転量検出処理、操作検出処理及びレンズ駆動制御、シャ
ッター制御、表示制御等を行う演算処理手段である。焦
点検出手段３０の受光部３５Ａ、３５Ｂの出力は、ＣＰ
Ｕ１に接続されており、このＣＰＵ１では、前述した２
像の位置関係からデフォーカス量を求めるための焦点検
出演算が行われる。ＣＰＵ１は、得られたデフォーカス
量に応じてモータ６０を制御して、撮影レンズ１１を合
焦位置まで駆動する。また、レンズ側のＣＰＵ１２は、
レンズ鏡筒１０に内蔵されており、ボディ側のＣＰＵ１
に対して、各種レンズデータ（焦点距離等）を送信す
る。

【００１７】また、焦点検出領域及び焦点検出結果は、
表示手段２３によってファインダー画面上に表示され
る。表示手段２３の表示は、例えば非合焦中には、図３
に示すように、焦点検出領域Ｑが網掛け表示され、合焦
後には、図４に示すように、焦点検出領域Ｑ' の内部が
透明で枠取りのみとなるようにすることができる。

【００１８】レリーズボタン６１は、解放状態からの半
押し操作によって、ＣＰＵ１の動作がリセットされ、撮
影待機の状態になる。また、レリーズボタン６１は、全
押し操作によって、通常モードでは、ＣＰＵ１に対しシ
ャッター手段２７による露光動作の起動をかける。ただ
し、ＡＦ優先モードでは、全押しされた場合であって
も、合焦するまではシャッター手段２７による露光動作
は起動されない。

【００１９】操作手段６２は、後述する視線ワンショッ
ト焦点検出モードと、視線コンティニュアス焦点検出モ
ードを選択する手段であって、ＣＰＵ１は、この操作手
段６２の選択に応じて、動作モードを切り替える。ここ
で、視線ワンショット焦点検出モードとは、レリーズボ
タン６１の半押し操作後に初めて検出された注視位置に
焦点検出領域を固定するモードであって、視線コンティ
ニュアス焦点検出モードとは、常時注視位置に焦点検出
領域を設定するモードである。

【００２０】回転量検出手段６３は、ボディ２０の回転
量を検出する手段であって、回転量の情報は、ＣＰＵ１
に送出される。図５〜図７は、実施形態に係るカメラに
使用する回転量検出手段を示した図であって、図５は正
面図、図６はエンコーダを示した平面図、図７は検出部
を示した図である。回転量検出手段６３は、ボディ２０
の底面に配置されている。このとき、ボディ２０は、三
脚７０の三脚座７１に三脚メネジ６４Ｂ、三脚オネジ６
４Ａによって取り付けられている。この三脚座７１の上
面には、図６に示すように、三脚オネジ６４Ａを中心と
して、円周方向に高反射部７３と低反射部７２とからな
るエンコーダが形成されている。

【００２１】回転量検出手段６３は、図７に示すよう
に、投光部６３Ａと受光部６３Ｂからなる反射検出型の
ものが使用されており、ボディ２０が三脚ネジ６４の回
りを回転すると、その回転量が三脚座７１のエンコーダ
との相対的な移動として、反射光パルス数の形で検出さ
れる。なお、回転方向は、例えば２つの受光部の位置を
ずらして設置し、２つのパルス信号の位相関係を判別す
ることによって検出することができる。回転量検出手段
６３は、これに限られることなく、ボディ２０の回転量
及び回転方向を検出できるものであればよい。

【００２２】図８は、実施形態に係るカメラに使用する
視線検出手段を示した図である。視線検出手段４０は、
赤外光面発光素子４１、ハーフミラー４２、レンズ４
３、ダイクロイックミラー４４などから構成されてい
る。赤外光面発光素子４１から発光される赤外光は、ハ
ーフミラー４２で反射されて、レンズ４３、接眼レンズ
２６中に設置された赤外光を反射するダイクロイックミ
ラー４４を通過して、ファインダ観察者の目４５に投影
される。この光学系においては、赤外光面発光素子４１
の発光面がファインダ画面と形状・位置が重なるように
前記光学部材の形状及び位置が設定されている。

【００２３】観察者の目４５に投影された赤外光は、網
膜４６で反射され再び接眼レンズ２６に戻り、出射する
ときとは逆の経路をたどり、赤外光反射ダイクロイック
ミラー４４で反射され、レンズ４３、ハーフミラー４２
を通過して、面受光素子４７で受光される。面受光素子
４７は、２次元のポジションセンサーでもよいし、２次
元イメージセンサーでもよい。赤外光面発光素子４１の
動作は、ＣＰＵ１により制御され、面受光素子４７の出
力は、ＣＰＵ１に送られて処理される。

【００２４】上記構成においては、図９に示すように、
視線位置における反射効率は、他の方向よりも高いの
で、観察者がファインダーのスクリーン２４上で視てい
る位置に対応する面受光素子４７上の位置における受光
量は、他の領域よりも大きくなる。ファインダーから入
射する外部からの赤外光の影響を除去するために、面発
光素子４１の発光時と非発光時における面受光素子４７
の受光量分布の差（図９に示す）を取り、その分布の最
大受光量を示す位置Ｒにより、画面Ｎ上での視線位置を
検出することができる。また、最大受光量の絶対値が小
さい場合は、ファインダーが観察されていないとして視
線検出不能と判定することができる。なお、上記構成に
おいて、面発光素子４１の代わりに、２次元でビーム走
査を行ってもよい。さらに、上記構成以外の視線検出を
行ってもよい。

【００２５】図１０及び図１１は、実施形態に係るカメ
ラのメガネ検出手段の構成例を示す図であって、図１０
は平面図、図１１は正面図である。メガネ検出手段５０
は、赤外光発光素子５１、レンズ５２，５４、面受光素
子５５等から構成されている。赤外光発光素子５１から
発光した赤外光は、レンズ５２を介し、ファインダー観
察者に投光される。投光部分Ｓ（図１１に示す）は、眼
球による反射を避けるために、目４５より下の部分でメ
ガネ５３が存在する部分に設定してある。従って、メガ
ネ検出手段５０は、ボディ２０において接眼レンズ２６
の下部に配置するのがよい。

【００２６】通常のファインダー観察位置で観察者がメ
ガネ５３をかけていた場合には、図１１に示すように、
メガネ５３の表面で反射され、レンズ５４、面受光素子
５５で受光される。赤外光面発光素子５１の動作は、Ｃ
ＰＵ１により制御され、面受光素子５５の出力は、ＣＰ
Ｕ１に送られて処理される。なお、メガネ５３に対する
投光角度は、反射率が高くなるようにメガネ５３の表面
に対して浅い角度で入射するように設定されている。ま
た、面受光素子５５は、２次元ポジションセンサーや２
次元イメージセンサーでもよい。

【００２７】上記構成において、メガネ５３が存在して
いた場合には、特定方向の反射が他の方向よりも高くな
るので、面受光素子５５上の小領域での受光量が他の部
分よりも突出して大きくなる。外部から入射する赤外光
の影響を除去するために、面発光素子５１の発光時と非
発光時の面受光素子５５の受光量分布の差を取り、その
分布の最大受光量が所定値以上であって、１つの小領域
に集中していた場合に、メガネ５３があると判定するこ
とができる。また、通常メガネ５３をかけていない場合
においても、観察者の肌により若干の反射があるので、
最大受光量が極端に小さい場合には、ファインダーが観
察されていないと判定することができる。

【００２８】また、上記構成においては、赤外光面発光
素子５１を１つ配置していたが、ファインダーとメガネ
５３の間の距離やメガネ５３の前面の角度の違いによ
り、反射方向がばらついて誤検出する恐れがあるので、
２次元的に投光ビームの方向を走査してもよい。

【００２９】メガネ検出手段５０は、図１２に示すよう
に、赤外発光素子５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃと、レンズ５
２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃにより複数の方向に投光するよう
にしてもよい。また、図１３に示すように、１つの赤外
発光素子５１と、一体的に形成されたレンズ５２Ａ、５
２Ｂ、５２Ｃにより、複数の方向に投光するようにして
もよい。

【００３０】図１４は、実施形態に係るカメラのＣＰＵ
の動作を示す流れ図である。ステップ１００では、レリ
ーズボタン１１の半押し動作によって、ＣＰＵ１は動作
を開始する。ステップ１０１では、ファインダーを観察
している撮影者がメガネ５３をつけていることを、メガ
ネ検出手段５０からの信号に基づいて検出する。ステッ
プ１０２では、メガネ５３が検出された場合には、ステ
ップ１０３以降の視線検出が誤検出する恐れがあるの
で、視線検出を行わずステップ１１２に進む。また、メ
ガネが検出されない場合には、ステップ１０３に進む。

【００３１】ステップ１０３では、ファインダーを観察
している撮影者の視線位置を、視線検出手段４０からの
信号に基づいて検出する。このフローチャートでは、一
回の焦点検出シーケンスに、一度視線位置を検出してい
るが、焦点検出シーケンスとは独立なタイミング（例え
ば、所定時間毎のタイマー割り込み）によって視線位置
検出を行うようにしてもよい。ステップ１０４では、視
線位置の検出が不能か否かを判断して、検出不能の場合
にはステップ１０９に進む。また、検出可能な場合に
は、ステップ１０５に進む。

【００３２】ステップ１０５では、視線位置の変動量を
検出する。ここで、視線位置の変動量検出の方法につい
て説明する。図１５は、視線位置の変動の態様を示した
図である。画面Ｎの左側が視線位置の変動が大きい場
合、右側が変動が小さい場合を示している。Ｒ（X0,Y0 ）＝Ｒ0 ：最新の視線位置Ｒ（X1,Y1 ）＝Ｒ1 ：１回前の視線位置検出時の視線位置・・Ｒ（Xn,Yn ）＝Ｒn ：ｎ回前の視線位置検出時の視線位置

【００３３】（変動量検出方法１）図１６に示した変動
量の検出方法では、所定時間内で視線位置が動いた距離
の積分値を変動量のパラメータＰとする。すなわち、

【数１】（１）式において、視線位置Ｒi は現在から所定時間以
内のもの（Ｒ0 〜Ｒk ）についてとられる。

【００３４】（変動量検出方法２）図１７に示した変動
量の検出方法では、所定時間内の視線位置を全て含む外
側に凸な外接多角形の面積Ｆを変動量のパラメータＰと
する。すなわち、Ｐ＝Ｆ …（２）（２）式において、視線位置Ｒi は現在から所定時間以
内のもの（Ｒ0 〜Ｒk ）についてとられる。

【００３５】（変動量検出方法３）図１８に示した変動
量の検出方法では、所定時間内の視線位置を全て含む外
接円の面積または半径Ｇを変動量のパラメータＰとす
る。すなわち、Ｐ＝Ｇ …（３）（３）式において、視線位置Ｒi は現在から所定時間以
内のもの（Ｒ0 〜Ｒk ）についてとられる。

【００３６】（変動量検出方法４）図１９に示した変動
量の検出方法では、所定時間内の視線位置のｘ，ｙ方向
の最大値と最小値の差Ｘｓ、Ｙｓの和または大きい値Ｈ
を変動量のパラメータＰとする。すなわち、Ｐ＝Ｈ＝Ｘｓ＋ＹｓまたはＭＡＸ（Ｘｓ、Ｙｓ）Ｘｓ＝ＭＡＸ（X0,X1,・・・，Xk）−ＭＩＮ（X0,X1,・・・，Xk）Ｙｓ＝ＭＡＸ（Y0,Y1,・・・，Yk）−ＭＩＮ（Y0,Y1,・・・，Yk） …（４）（４）式において、視線位置Ｒi は現在から所定時間以
内のもの（Ｒ0 〜Ｒk ）についてとられる。

【００３７】（変動量検出方法５）この変動量の検出方
法では、所定時間内の視線位置のＸ，Ｙ方向の標準偏差
σx 、σy の和または最大値σを変動量のパラメータＰ
とする。すなわち、Ｐ＝σ＝σx ＋σy またはＭＡＸ（σx 、σy ）

【数２】（５）式において、視線位置Ｒi は現在から所定時間以
内のもの（Ｒ0 〜Ｒk ）についてとられる。

【００３８】図１４に戻って、ステップ１０６では、視
線変動量Ｐと所定値Ｋ１を比較し、視線変動量Ｐが大き
い場合にはステップ１０９に進み、小さい場合にはステ
ップ１０７に進む。ステップ１０７では、視線変動量Ｐ
が小さい場合に撮影者が注視状態である判定をし、視線
位置Ｓ（X,Y ）に基づき注視位置を検出する（図１５参
照）。

【００３９】注視位置の検出方法は、以下のものがあげ
られる。（注視位置検出方法１）所定時間内の視線位置を全て含
む外側に、凸な外接多角形の面積Ｆの重心位置を注視位
置Ｓ（X,Y ）とする。（注視位置検出方法２）所定時間内の視線位置を全て含
む外接円の中心位置を、注視位置Ｓ（X,Y ）とする。（注視位置検出方法３）所定時間内の視線位置のＸ，Ｙ
方向の最大値と最小値の平均を、注視位置Ｓ（X,Y ）と
する。すなわち、 X ＝（ＭＡＸ（X0,X1,・・・，Xk）＋ＭＩＮ（X0,X1,・・・，Xk））／２ Y ＝（ＭＡＸ（Y0,Y1,・・・，Yk）＋ＭＩＮ（Y0,Y1,・・・，Yk））／２ …（６）（６）式において、視線位置Ｒi は現在から所定時間以
内のもの（Ｒ0 〜Ｒk ）についてとられる。（注視位置検出方法４）所定時間内の視線位置のＸ，Ｙ
方向の平均値μx,μy（（５）式）を注視位置Ｓ（X,Y
）とする。

【００４０】再び、図１４に戻って、ステップ１０８で
は、注視位置Ｓ（X,Y ）が焦点検出可能範囲Ｍ外か否か
を判断し、焦点検出可能範囲Ｍ外である場合には、ステ
ップ１０９に進む（図２０参照）。注視位置Ｓ（X,Y ）
が焦点検出可能範囲Ｍ内である場合には、ステップ１１
０に進む。ステップ１０９では、このステップに突入し
てからの経過時間が測定され、経過時間が所定時間以内
の場合には、ステップ１１１に進み、所定時間以上の場
合は１１２に進む。

【００４１】ステップ１１０では、焦点検出位置Ｐを注
視位置Ｓ（X,Y ）として、ステップ１１３に進む。従っ
て、撮影者の視線位置の変動が少ない場合には、注視位
置で焦点検出が行われる。ステップ１１１では、焦点検
出位置Ｐを前回の焦点検出位置として、ステップ１１５
に進む。従って、視線位置が検出不能、または視線の変
動量が大きい、または注視位置が焦点検出可能範囲外で
あり、かつ前記状態になってから所定時間以内の場合に
は、前記状態になる直前の焦点検出位置で焦点検出が行
われる（図２０参照）。ステップ１１２では、焦点検出
位置Ｐを中央位置として、ステップ１１５に進む。従っ
て、視線位置が検出不能、または視線の変動量が大き
い、または注視位置が焦点検出可能範囲外であり、かつ
前記状態になってから所定時間以上経過した場合、ある
いはメガネありと判定された場合は、強制的に画面中央
位置で焦点検出が行われる（図２０参照）。

【００４２】次に、ステップ１１３では、視線変動量Ｐ
と所定値Ｋ２（＜Ｋ１）を比較し、視線変動量Ｐが大き
い場合にはステップ１１５に進み、小さい場合には１１
４に進む。ステップ１１４では、焦点検出領域Ｑを焦点
検出位置Ｐの回りの小領域に設定する（図２１参照）と
とにも、自動焦点調節モードを合焦後にフォーカスロッ
クを行うＡＦワンショットモードとして、ステップ１１
６に進む。従って、視線位置の変動が極めて少ない場合
には、注視位置でスポット的な焦点検出が行われるとと
もに、被写体が静止しているか、または構図の変更がな
されていないと判定されて、合焦後にフォーカスロック
されるモードとなる。

【００４３】ステップ１１５では、焦点検出領域Ｑを焦
点検出位置Ｐの回りの大領域に設定する（図２２参照）
とともに、自動焦点調節モードを合焦後にフォーカスロ
ックせずに、サーボを継続するＡＦコンティニュアスモ
ードとして、ステップ１１６に進む。従って、視線位置
の変動が極めて少ないか、または視線位置が検出不能も
しくは視線位置の変動量が大きい、または注視位置が焦
点検出可能範囲外またはメガネありの場合には、注視位
置を中心とした広領域で焦点検出が行われる。また、被
写体が移動しているか、または構図の変更がなされてい
ると判定されて、合焦後もレンズ駆動を継続するモード
となる。

【００４４】ステップ１１６では、設定された焦点検出
領域を表示手段２３により画面上に表示し、ステップ１
１７に進む。ステップ１１７では、設定されているＡＦ
モードがＡＦコンティニュアスモードか否かを判定し、
ＡＦコンティニュアスモードの場合には、ステップ１１
８に進み、ＡＦワンショットモードの場合には、ステッ
プ１１９に進む。ステップ１１８では、合焦フォーカス
ロックフラグをリセットして、ステップ１２０に進む。
ステップ１１９では、合焦フォーカスロックフラグがセ
ットされていた場合には、焦点検出およびレンズ駆動を
行わず、ステップ１２６に進み、セットされていない場
合には、ステップ１２０に進む。ステップ１２０では、
設定された焦点検出領域に対応して光電変換手段３５か
らの出力信号を用いて、周知の焦点検出演算を行い、焦
点検出結果（デフーカス量）を得て、ステップ１２１に
進む。ステップ１２１では、焦点検出結果を表示手段２
３により画面上に表示し、ステップ１２２に進む。

【００４５】ステップ１２２では、焦点検出結果（デフ
ォーカス量）が合焦であるか否かを判定し、合焦である
場合にはステップ１２４に進み、非合焦である場合には
ステップ１２３に進む。ステップ１２３では、焦点検出
結果（デフォーカス量）に応じて、モータ６０を制御
し、撮影レンズ１１を合焦点へと駆動して、ステップ１
２６に進む。ステップ１２４では、設定されているＡＦ
モードがＡＦコンティニュアスモードであるか否かを判
定し、ＡＦコンティニュアスモードの場合には、ステッ
プ１２６に進み、ＡＦワンショットモードの場合には、
ステップ１２５に進む。ステップ１２５では、合焦ロッ
クフラグをセットしステップ１２６に進む。

【００４６】ステップ１２６では、操作手段６２の設定
状態が視線ワンショット焦点検出モードであるか否かを
判定し、視線ワンショット焦点検出モードである場合
は、ステップ１２７に進み、視線コンティニュアス焦点
検出モードである場合にはステップ１０１に戻る。従っ
て、視線コンティニュアス焦点検出モードでは常時注視
位置を検出し、注視位置が検出された場合は、その位置
で焦点検出が行われることになる（図２３参照）。

【００４７】ステップ１２７では、今回設定された焦点
検出領域が小領域である場合はステップ１２８に進み、
小領域でない場合はステップ１０１に戻る。従って、視
線ワンショット焦点検出モードの場合でも、視線位置の
変動が極めて少なくならない限り、常時注視位置を検出
し、注視位置が検出された場合は、その位置で焦点検出
が行うことになる。

【００４８】ステップ１２８では、焦点検出位置Ｐを前
回の焦点検出位置とし、ステップ１２９に進む。ステッ
プ１２９では、焦点検出領域を前回の焦点検出領域、す
なわち焦点検出位置Ｐの回りの小領域とし、ステップ１
１６に戻る。従って、視線ワンショット焦点検出モード
では、一旦視線位置の変動が極めて少なくなると、焦点
検出位置と焦点検出領域の大きさを固定することになる
（図３参照。）

【００４９】（第２の実施形態）図２４は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第２の実施形態の動作
を示す流れ図である。なお、この実施形態では、図１４
に示す実施形態の流れ図のステップ１２６〜１２９を変
更して、ステップ１１９，１２３，１２４，１２５より
ステップ１３０に進む。

【００５０】すなわち、ステップ１３０では、焦点検出
の結果に基づいて、合焦でない場合はステップ１０１へ
戻り、合焦の場合はステップ１３１に進む。従って、非
合焦中は常時注視位置を検出し、注視位置が検出された
場合は、その位置で焦点検出が行われることになる（図
２３参照）。

【００５１】ステップ１３１では、焦点検出位置Ｐを前
回の焦点検出位置とし、ステップ１３２に進む。ステッ
プ１３２では、焦点検出領域を前回の焦点検出領域、す
なわち焦点検出位置Ｐの回りの小領域とし、ステップ１
３３に進む。ステップ１３３では、設定された焦点検出
領域を表示手段２３により画面上に表示し、ステップ１
３４に進む。ステップ１３４では、設定された焦点検出
領域に対応した光電変換手段３５からの出力信号を用い
て周知の焦点検出演算を行い、焦点検出結果（デフォー
カス量）を得て、ステップ１３５に進む。ステップ１３
５では、焦点検出結果を表示手段２３により画面上に表
示し、ステップ１３６に進む。ステップ１３６では、焦
点検出結果（デフォーカス量）に応じて、モータ６０を
制御し、撮影レンズ１１を合焦点へと駆動して、ステッ
プ１３１に戻る。

【００５２】以上の動作により一旦合焦すると、合焦が
得られた時点での焦点検出位置と焦点検出領域の大きさ
がそれ以後も固定されて使用されることになる。また、
ステップ１３６を省略すれば、一旦合焦するとレンズ駆
動を禁止することができる。

【００５３】（第３の実施形態）図２５は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第３の実施形態の動作
を示す流れ図である。図２５（Ａ）において、ステップ
２００では、レリーズボタン１１の半押し動作でＣＰＵ
１は動作を開始する。ステップ２０１では、予め固定し
て設定された位置および大きさを有する焦点検出領域に
対応した光電変換手段３５からの出力信号を用いて周知
の焦点検出演算を行い、焦点検出結果（デフォーカス
量）を得て、ステップ２０２に進む。ステップ２０２で
は、焦点検出結果を表示手段２３により画面上に表示
し、ステップ２０３に進む。ステップ２０３では、焦点
検出結果（デフォーカス量）に応じて、モータ６０を制
御し、撮影レンズ１１を合焦点へと駆動して、ステップ
２０４に進む。ステップ２０４では、焦点検出の結果に
基づいて、合焦でない場合はステップ２０１へ戻り、合
焦の場合はステップ２０５に進む。従って、非合焦中は
常時焦点検出をし、その結果に応じてレンズ駆動が行わ
れることになる。

【００５４】ステップ２０５では、ファインダーを観察
している撮影者の視線位置を、視線検出手段４０からの
信号に基づき検出する。この実施形態では、一回の焦点
検出シーケンスで一度視線位置を検出しているが、焦点
検出シーケンスとは独立なタイミング（例えば、所定時
間毎のタイマー割り込み）で視線位置検出を行うように
してもよい。ステップ２０６では、検出された視線位置
が、焦点検出位置と一致していない場合はステップ２０
５に戻り、一致している場合にはステップ２０７に進
む。ただし、位置の一致判定には多少マージンをもたせ
る。また、視線位置のかわりに注視位置と比較するよう
にしてもよい。

【００５５】ステップ２０７では、このステップに突入
してからの経過時間が測定され、経過時間が所定時間以
内の場合には、ステップ２０５に戻り、所定時間以上の
場合はステップ２０８に進む。ステップ２０８では、シ
ャッター手段１７による露光動作を起動する。

【００５６】以上の動作により合焦した後に、合焦が得
られた焦点検出位置に一定時間以上視線が保持された場
合は、自動的に露光動作を行うことができる。また、以
上の説明では、焦点検出位置が固定されていたが、視線
ワンショット焦点検出モードで焦点検出位置を決定して
もよい。

【００５７】図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）の変形例を
示したものであって、ステップ２０８を省略して、ステ
ップ２０７において、合焦した後に合焦が得られた焦点
検出位置に、一定時間以上視線が保持された場合は、ス
テップ２０９でフォーカスロックするようにしたもので
ある。

【００５８】また、合焦前には視線位置に応じて焦点検
出位置を変更するようにしておき、ステップ２０８のか
わりに、焦点検出位置と領域の大きさを固定するように
してステップ２０１に戻るようにすれば、合焦した後に
合焦が得られた焦点検出位置に、一定時間以上、視線が
保持された場合に焦点検出領域をロックするようにして
もよい。

【００５９】（第４の実施形態）図２６は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第４の実施形態の動作
を示す流れ図である。この実施形態では、図２５（Ａ）
に示した実施形態の流れ図のステップ２０４以降を変更
して、ステップ２０３よりステップ２１０に進む。

【００６０】ステップ２１０では、焦点検出の結果、合
焦でない場合はステップ２０１へ戻り、合焦の場合はス
テップ２１１に進む。従って、非合焦中は常時焦点検出
し、その結果に応じてレンズ駆動が行われることにな
る。ステップ２１１では、このステップに突入してから
の経過時間が測定され、経過時間が所定時間以内の場合
はステップ２０１に戻り、所定時間以上の場合は２１２
に進む。従って、合焦後所定時間は常時焦点検出し、そ
の結果に応じてレンズ駆動が行われることになる。ステ
ップ２１２では、シャッター手段１７による露光動作を
起動し、ステップ２１３に進む。ステップ２１３では、
露光動作の終了を待機し、ステップ２０１へ戻る。

【００６１】以上の動作により合焦した後に一定時間以
上合焦が保持された場合は、自動的に露光動作を行うこ
とができるので、従来のように合焦後、直ちに露光動作
をした場合に、構図を決める余裕がなかったり、露光動
作と焦点調節動作を独立に動作した場合に、操作部材が
増え操作が複雑になるといった欠点を解決できる。

【００６２】（第５の実施形態）図２７は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第５の実施形態の動作
を示す流れ図である。ステップ３００では、レリーズボ
タン１１の半押し動作によって、ＣＰＵ１は動作を開始
する。ステップ３０１では、予め固定して設定された位
置および大きさを有する焦点検出領域に対応した光電変
換手段３５からの出力信号を用いて周知の焦点検出演算
を行い、焦点検出結果（デフォーカス量）を得て、ステ
ップ３０２に進む。ステップ３０２では、焦点検出結果
を表示手段２３により画面上に表示し、ステップ３０３
に進む。ステップ３０３では、焦点検出結果（デフォー
カス量）に応じて、モータ６０を制御し、撮影レンズ１
１を合焦点へと駆動して、ステップ３０４に進む。ステ
ップ３０４では、焦点検出の結果、合焦でない場合はス
テップ３０１へ戻り、合焦の場合はステップ３０５に進
む。従って、非合焦中は常時焦点検出し、その結果に応
じてレンズ駆動が行われることになる。ステップ３０５
では、ファインダーを観察している撮影者の視線位置
を、視線検出手段４０からの信号に基づき検出する。こ
の実施形態では、一回の焦点検出シーケンスに一度視線
位置を検出しているが、焦点検出シーケンスとは独立な
タイミング（例えば、所定時間毎のタイマー割り込み）
で視線位置検出を行うようにしてもよい。

【００６３】ステップ３０６では、合焦直後に検出され
た視線位置を視線の初期位置Ｒ（X0,Y0 ）として、ステ
ップ３０７に進む。なお、視線位置のかわりに注視位置
としてもよい。ステップ３０７では、合焦状態に遷移し
たことにより、カメラの回転量を初期化し、ステップ３
０８に進む。従って、これ以降の回転量検出手段６３か
らのパルス信号を回転方向に応じて積算することによ
り、カメラボディの回転角度を検出することができる。

【００６４】ステップ３０８では、ファインダーを観察
している撮影者の視線位置Ｒ（X,Y）を、視線検出手段
４０からの信号に基づき検出して（図２８参照）、ステ
ップ３０９に進む。ステップ３０９では、初期の視線位
置からの視線変位量（X-X0）とレンズＣＰＵ１２から得
られた撮影レンズの焦点距離ｆに応じて、被写界側での
視線回転量Ｗａを検出する。すなわち、Ｗａ＝ＴＡＮ^-1（（X-X0）／ｆ） …（７）または、倍率Ｂと被写体距離ｄを使って表現してもよ
い。すなわち、Ｗａ＝ＴＡＮ^-1（（X-X0）／（ｄ・Ｂ）） …（８）

【００６５】ステップ３１０では、合焦以降の回転量検
出手段６３からのパルス信号を回転方向に応じて積算す
ることにより、合焦した被写体９０に対するカメラボデ
ィ２０の回転量Ｗｃを検出して（図２９参照）、ステッ
プ３１１に進む。ステップ３１１では、視線回転量Ｗａ
がカメラ回転量Ｗｃと一致していない場合はステップ３
０１に戻り、一致している場合にはステップ３１２に進
む。ただし、一致判定には多少マージンをもたせること
が好ましい。また、視線位置のＹ方向の変位（Y-Y0）が
所定値以上となった場合には、回転量にかかわらずステ
ップ３０１に戻る。ステップ３１２では、測光手段２９
からの測光値を合焦直後の値に保持し、ステップ３０８
に戻る。

【００６６】以上の動作により、合焦した後のカメラの
回転量と視線の回転量が一致している間、すなわち構図
は変更しているが同一被写体を見ている場合は、自動的
に測光値および焦点調節状態が合焦時と同じ状態にロッ
クされるので、従来のように合焦後フォーカスロック、
ＡＥロック操作を行ったり、合焦後フォーカスロック、
ＡＥロックするモードとそうでないモードを切り替えて
使用する必要がなくなる。また、この実施形態では画面
横方向のみの回転量を検出していたが、画面縦方向の回
転量検出を行ってもよい。さらに、カメラボディ回転量
検出手段の構成は、上記実施形態に限定されず、ジャイ
ロ等を利用したものでもよい。

【００６７】（第６の実施形態）図３０は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第６の実施形態の動作
を示す流れ図である。ステップ４００では、レリーズボ
タン１１の半押し動作でＣＰＵ１は動作を開始する。ス
テップ４０１では、ファインダーを観察している撮影者
の視線位置を、視線検出手段４０からの信号に基づき検
出する。この実施形態では、一回の焦点検出シーケンス
に一度視線位置を検出しているが、焦点検出シーケンス
とは独立なタイミング（例えば、所定時間毎のタイマー
割り込み）で視線位置検出を行うようにしてもよい。ま
た、視線位置のかわりに注視位置としてもよい。ステッ
プ４０２では、検出された視線位置がファインダー画面
上に表示手段２３によって表示されるスケール２３２の
位置（図３２参照）と一致していない場合は、ステップ
４０１に戻り、一致している場合にはステップ４０３に
進む。ただし、位置の一致判定には多少マージンをもた
せることが好ましい。また、視線位置のかわりに注視位
置と比較するようにしてもよい。ステップ４０３では、
視線位置の距離表示値（図３２では３ｍ）に応じてモー
タ６０を制御し、撮影レンズ１１を視線により設定され
た距離に対応する位置へと駆動し、ステップ４０１に戻
る。なお、ファインダー画面上には、スケール２３２以
外にＰＦ（パワーフォーカス）とＰＺ（パワーズーム）
を切り替えるためのモード選択表示２３１があり、前述
した動作と同様にして視線により選択することができ
る。図３０に示した動作は、ＰＦが選択された場合の動
作である。

【００６８】以上の動作により、ファインダー画面上の
スケール上の所望距離を視線により選択することによ
り、マニュアル操作なしで距離調節することができるの
で、望遠レンズを手持ちで撮影する場合のように両手が
塞がってしまった場合等には便利である。

【００６９】（第７の実施形態）図３１は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第７の実施形態の動作
を示す流れ図である。ステップ５００では、レリーズボ
タン１１の半押し動作でＣＰＵ１は動作を開始する。ス
テップ５０１では、ファインダーを観察している撮影者
の視線位置を、視線検出手段４０からの信号に基づき検
出する。この実施形態では、一回の焦点検出シーケンス
に一度視線位置を検出しているが、焦点検出シーケンス
とは独立なタイミング（例えば、所定時間毎のタイマー
割り込み）で視線位置検出を行うようにしてもよい。ま
た、視線位置のかわりに注視位置としてもよい。

【００７０】ステップ５０２では、検出された視線位置
がファインダー画面上に表示手段２３によって表示され
るスケール２３２の位置（図３３参照）と一致していな
い場合はステップ５０１に戻り、一致している場合には
ステップ５０３に進む。ただし、位置の一致判定には多
少マージンをもたせることが好ましい。また、視線位置
のかわりに注視位置と比較するようにしてもよい。

【００７１】ステップ５０３では、視線位置の焦点距離
表示値（図３３では５０ｍｍ）に応じてパワーズーム用
のモータ（不図示）を制御し、ズームレンズ（不図示）
を視線により設定された焦点距離に対応する位置へと駆
動し、ステップ５０１に戻る。図３１の動作は、モード
選択表示２３１が視線によりＰＺが選択された場合の動
作である。

【００７２】以上の動作により、ファインダー画面上の
スケール上の所望焦点距離を視線により選択することに
より、マニュアル操作なしで焦点距離調節することがで
きるので、望遠レンズを手持ちで撮影する場合のよう
に、両手が塞がってしまった場合等には便利である。

【００７３】（第８の実施形態）図３４は、本発明によ
る視線検出装置を有するカメラの第８の実施形態の動作
を示す流れ図である。ステップ６００では、レリーズボ
タン１１の半押し動作でＣＰＵ１は動作を開始する。ス
テップ６０１では、ファインダーを観察している撮影者
の視線位置を、視線検出手段４０からの信号に基づき検
出する。この実施形態では、一回の焦点検出シーケンス
に一度視線位置を検出しているが、焦点検出シーケンス
とは独立なタイミング（例えば、所定時間毎のタイマー
割り込み）で視線位置検出を行うようにしてもよい。ま
た、視線位置のかわりに注視位置としてもよい。

【００７４】ステップ６０２では、検出された視線位置
に応じて焦点検出領域を分割する。すなわち、焦点検出
可能範囲Ｍを予め定められた複数の焦点検出領域に分割
する際の境界線ｖ１，ｈ１（図３６参照）近傍に視線位
置が存在する場合には、主要被写体が複数の焦点検出領
域に分割されて焦点検出が行われ、他の被写体の影響を
受けやすいので、視線位置が分割された焦点検出領域の
ほぼ中央に位置するように、複数の焦点検出領域に分割
する際の境界線を変更する（図３５参照）。ステップ６
０３では、分割された複数の焦点検出領域において、そ
れぞれ焦点検出を行い、複数の焦点検出結果の中から所
定のアルゴリズム（例えば、視線位置が存在する焦点検
出領域の結果の重みを増した加重平均）によって、最終
的に一つの結果を出し、ステップ６０１に戻る。

【００７５】以上の動作により、焦点検出可能範囲を複
数の領域に分割して焦点検出する場合に、常時視線位置
を中心とした焦点検出領域を設定することができるの
で、撮影者が観察している主要被写体に対して、正確な
焦点検出結果を得ることができる。

【００７６】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、照明手段の照明時と非照明時との受光手段の出力
を比較することにより、撮影者がファインダーを観察し
ているか否かを検出するようにしたので、ノーファイン
ダーで撮影しようとするような状況であっても、視線検
出を不能にして、視線検出結果に応じた動作を禁止する
等の処理を行うことができ、視線検出に伴う誤動作など
を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による視線検出装置を有するカメラの第
１の実施形態を示したブロック図である。

【図２】第１の実施形態に係るカメラに内蔵される焦点
検出手段の構成を示した斜視図である。

【図３】第１の実施形態に係るカメラの焦点検出領域の
表示例を示した図である。

【図４】第１の実施形態に係るカメラの焦点検出領域の
表示例を示した図である。

【図５】第１の実施形態に係るカメラに使用する回転量
検出手段を示した正面図である。

【図６】第１の実施形態に係るカメラに使用する回転量
検出手段のエンコーダを示した平面図である。

【図７】第１の実施形態に係るカメラに使用する回転量
検出手段の検出部を示した図である。

【図８】第１の実施形態に係るカメラに使用する視線検
出手段を示した図である。

【図９】第１の実施形態に係るカメラの視線位置におけ
る反射効率を説明するための図である。

【図１０】第１の実施形態に係るカメラのメガネ検出手
段の構成例を示す平面図である。

【図１１】第１の実施形態に係るカメラのメガネ検出手
段の構成例を示す正面図である。

【図１２】第１の実施形態に係るカメラのメガネ検出手
段の変形例を示す平面図である。

【図１３】第１の実施形態に係るカメラのメガネ検出手
段の変形例を示す平面図である。

【図１４】第１の実施形態に係るカメラのＣＰＵの動作
を示す流れ図である。

【図１５】視線位置の変動の態様を示した図である。

【図１６】視線位置の変動量の検出方法を説明するため
の図である。

【図１７】視線位置の変動量の検出方法を説明するため
の図である。

【図１８】視線位置の変動量の検出方法を説明するため
の図である。

【図１９】視線位置の変動量の検出方法を説明するため
の図である。

【図２０】焦点検出領域の設定方法を説明するための図
である。

【図２１】焦点検出領域の設定方法を説明するための図
である。

【図２２】焦点検出領域の設定方法を説明するための図
である。

【図２３】焦点検出領域の設定方法を説明するための図
である。

【図２４】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第２の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図２５】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第３の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図２６】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第４の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図２７】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第５の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図２８】第５の実施形態に係るカメラの視線位置の検
出方法を説明する図である。

【図２９】第５の実施形態に係るカメラの回転量検出手
段を説明する図である。

【図３０】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第６の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図３１】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第７の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図３２】第７の実施形態に係るカメラの表示手段によ
って表示されるスケールを説明する図である。

【図３３】第７の実施形態に係るカメラの表示手段によ
って表示されるスケールを説明する図である。

【図３４】本発明による視線検出装置を有するカメラの
第８の実施形態の動作を示す流れ図である。

【図３５】第８の実施形態に係るカメラの焦点検出領域
の分割方法を説明する図である。

【図３６】従来の視線検出装置を有するカメラの問題点
を説明する図である。

【符号の説明】

１ＣＰＵ１１撮影レンズ２０ボディ３０焦点検出手段４０視線検出手段５０メガネ検出手段６３回転量検出手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズと、被写体を観察するためのファインダーと、前記撮影レンズにより形成される撮影画面における撮影
者の視線位置を検出する視線検出手段と、を含む視線検
出装置を有するカメラにおいて、前記視線検出手段は、前記ファインダーを介して撮影者の眼を照明する照明手
段と、撮影者の眼で反射される反射光を検出する受光手段とを
備え、前記照明手段の照明時と非照明時との前記受光手段の出
力を比較することにより、撮影者がファインダーを観察
しているか否かを検出することを特徴とする視線検出装
置を有するカメラ。