JP2002341239A

JP2002341239A - 視線検出装置

Info

Publication number: JP2002341239A
Application number: JP2001147200A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Irie; 良昭入江
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】観察者が装着している眼鏡の種類や、観察面
の覗き方が観察者によって異なっても、観察者の視線を
正確に検出する。【解決手段】観察者の眼球を照明する複数の照明手段
と、前記眼球の角膜反射像と虹彩反射像を受光する受光
手段と、前記照明手段と前記受光手段とを制御する制御
手段を有し、前記制御手段は、前記眼球の角膜反射像の
検出時と虹彩反射像の検出時とで、用いる前記照明手段
及び前記受光手段の蓄積時間を異ならせる（＃２０７〜
＃２１０、＃２１１〜＃２１４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察者の観察面内
での視線を検出する視線検出装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より撮影者（観察者）の視線方向を
検知し、撮影者がファインダ視野内のどの領域（位置）
を観察しているか、いわゆる撮影者の注視方向をカメラ
の一部に設けた視線検出手段で検出し、該視線検出手段
からの信号に基づいて自動焦点調節や自動露出等の各種
撮影機能を制御するようにしたカメラが種々提案されて
いる。

【０００３】例えば本出願人は、特開平１−２４１５１
１号公報において、撮影者の注視方向を検出する視線検
出手段と、複数個の測光感度分布を持つ自動露出制御手
段とを有し、前記視線検出手段からの出力信号に基づい
て焦点検出手段や自動露出制御手段の駆動を制御するよ
うにしたカメラを提案している。

【０００４】また、実際に視線検出を行う上で、大きな
問題になるのが、撮影者が眼鏡を掛けている場合であ
る。

【０００５】視線を検出するためには、撮影者の眼球に
対し発光素子にて照明を行う訳であるが、この照明光が
撮影者の掛けている眼鏡の表面で反射して、カメラに取
り込まれた撮影者の眼球像上で本来視線検出に必要なプ
ルキンエ像と瞳孔（虹彩反射像中の低反射領域に相当）
の像に重なってしまい、結果的に視線検出不能となる確
率が非眼鏡装着者に対して高くなるという問題があっ
た。

【０００６】これに対して特開平６−８６７５８号公報
においては、ファインダ系を覗く撮影者が眼鏡を装着し
ているか否かを検知する眼鏡検知手段からの信号に基づ
いて、該撮影者の眼球を照明するための複数の発光素子
のうちの所定の発光素子を発光させることを特徴とする
視線検出装置を提案している。

【０００７】具体的には図１５に示すように、カメラの
撮影者が撮影のためにファインダを覗く接眼レンズの下
方に、眼球照明用の発光素子１３ｐ，１３ｑ，１３ｒ，
１３ｓを配置し、撮影者が眼鏡を掛けているか否かを撮
影者の眼球像情報中の前記発光素子光の眼鏡反射光から
検知を行い、撮影者が眼鏡を掛けていない場合には、両
者間の間隔の狭い、１３ｐ，１３ｑの組の発光素子を、
撮影者が眼鏡を掛けている場合には、間隔の広い１３
ｒ，１３ｓの組を用いるようにしたものである。

【０００８】図１６（ａ）から図１６（ｃ）は、上記発
光素子位置の切り換えの効果を示したものである。

【０００９】通常、カメラの撮影者が眼鏡を掛けていな
い状態で、間隔の狭い発光素子１３ｐ，１３ｑの照明を
行った場合の撮影者の眼球像を示したのが図１６（ａ）
であり、撮影者の視線検出に必要な瞳孔と発光素子の角
膜反射像いわゆるプルキンエ像を明確に検出することが
可能である。

【００１０】これに対して、図１６（ｂ）は撮影者が眼
鏡を掛けている時に、同じ発光素子１３ｐ，１３ｑの照
明にて得られた眼球像であり、撮影者の眼前にある眼鏡
表面で反射した発光素子の光が瞳孔とプルキンエ像と重
なってしまい、撮影者の視線検出を不能あるいは誤作動
させてしまう状態を示している。

【００１１】次に、発光素子を間隔の広い１３ｒ，１３
ｓに変更して眼球の照明を行った場合の眼球像を示した
のが図１６（ｃ）であり、発光素子の間隔が広がったこ
とにより眼鏡反射光の発生位置が、発光素子の間隔が広
がった方向へ変化していることを示しており、この作用
によって撮影者の眼球像は阻害されにくくなり、撮影者
の視線検出が可能となっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−８６７
５８号に提案されているように、眼鏡検知手段からの信
号に基づいて、撮影者が裸眼状態と検知された場合に
は、間隔の狭い１対の１組の発光素子を、撮影者が眼鏡
装着状態と検知された場合には、間隔の広い発光素子の
組を用いるという提案は、眼鏡装着者がカメラのファイ
ンダ光学系に対して正対したとき、眼鏡反射光の発生位
置を眼球像位置から遠ざける効果があり、非常に有効で
あった。

【００１３】しかしながら、撮影者の眼鏡の種類（レン
ズ形状）、眼鏡の掛け方、あるいはファインダ系ののぞ
き方が人によって異なっているなどという不確定な原因
から、上記提案だけでは撮影者の眼球像と眼鏡反射光を
確実に分離することができなかった。

【００１４】（発明の目的）本発明の第１の目的は、観
察者が装着している眼鏡の種類や、観察面の覗き方が観
察者によって異なっても、観察者の視線を正確に検出す
ることのできる視線検出装置を提供しようとするもので
ある。

【００１５】本発明の第２の目的は、観察者が眼鏡を装
着しているか否かや視線検出時の外光輝度の状態によら
ず、観察者の視線を正確に検出することのできる視線検
出装置を提供しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、観察者の眼球を照明する
複数の照明手段と、前記眼球の角膜反射像と虹彩反射像
を受光する受光手段と、該受光手段から得られる眼球像
信号を基に前記観察者の視線を算出する視線検出装置に
おいて、前記照明手段と前記受光手段とを制御する制御
手段を有し、前記制御手段は、前記眼球の角膜反射像の
検出時と虹彩反射像の検出時とで、用いる前記照明手段
及び前記受光手段の蓄積時間を異ならせる視線検出装置
とするものである。

【００１７】同じく上記目的を達成するために、請求項
３に記載の発明は、観察者の眼球を照明する複数の照明
手段と、前記眼球の角膜反射像と虹彩反射像を受光する
受光手段と、該受光手段から得られる眼球像信号を基に
前記観察者の視線を算出する視線検出装置において、前
記照明手段と前記受光手段とを制御する制御手段を有
し、前記制御手段は、前記眼球の角膜反射像の検出時と
虹彩反射像の検出時とで、用いる前記照明手段及び該照
明手段の単位時間あたりの発光量を異ならせる視線検出
装置とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００１９】図１は本発明を一眼レフカメラに適用した
ときの実施の一形態を示す要部構成図、図２（Ａ），
（Ｂ）は図１の一眼レフカメラの上面及び背面を示す
図、図３は同じく図１の一眼レフカメラのファインダ内
を示す図である。

【００２０】図１において、１は撮影レンズであり、便
宜上２枚のレンズで示したが、実際はさらに多数のレン
ズから構成されている。２は主ミラーであり、ファイン
ダ系による被写体像の観察状態と被写体像の撮影状態に
応じて撮影光路へ斜設され或は退去される。３はサブミ
ラーであり、主ミラー２を透過した光束をカメラボディ
の下方の後述する焦点検出装置６へ向けて反射する。

【００２１】４はシャッタである。５は感光部材であ
り、銀塩フィルム或はＣＣＤやＭＯＳ型等の固体撮像素
子、或は、ビディコン等の撮像管より成っている。６は
焦点検出装置であり、結像面近傍に配置されたフィール
ドレンズ６ａ、反射ミラー６ｂ及び６ｃ、絞り６ｄ、二
次結像レンズ６ｅ、複数のＣＣＤから成るラインセンサ
６ｆ等から構成されている。本例における焦点検出装置
６は周知の位相差方式にて焦点検出を行うものであり、
図３に示すように、被写界内の複数の領域（焦点検出領
域マーク７０〜７４で示される５箇所）を焦点検出領域
として、該焦点検出領域が焦点検出可能となるように構
成されている。

【００２２】７は撮影レンズ１の予定結像面に配置され
たピント板、８はファインダ光路変更用のペンタプリズ
ムである。９，１０は各々観察画面内の被写体輝度を測
定するための結像レンズと測光センサであり、結像レン
ズ９はペンタプリズム８内の反射光路を介してピント板
７と測光センサ１０を共役に関係付けている。

【００２３】１１は、ペンタプリズム８の射出後方に配
置される、光分割器１１ａを備えた接眼レンズ１１であ
り、撮影者の眼球１５によるピント板７の観察に使用さ
れる。光分割器１１ａは、例えば可視光を透過し赤外光
を反射するダイクロイックミラーより成っている。

【００２４】上記の主ミラー２，ピント板７，ペンタプ
リズム８，接眼レンズ１１によってファインダ光学系が
構成されている。

【００２５】１２は結像レンズである。１４はＣＣＤ等
の光電変換素子列を縦、横それぞれ８０画素、１００画
素の二次元的に配したイメージセンサ（ＣＣＤ−ＥＹ
Ｅ）であり、結像レンズ１２に関して所定の位置にある
撮影者の眼球１５の瞳孔近傍と共役になるように配置さ
れており、結像レンズ１２とイメージセンサ１４（ＣＣ
Ｄ−ＥＹＥ）にて視線検出を行うための受光手段を構成
している。１３ａ〜１３ｌは各々撮影者の眼球１５の瞳
孔近傍を照明するための発光素子からなる照明手段であ
る。これら発光素子には、赤外発光ダイオード（以下、
ＩＲＥＤと記す）が用いられ、図２（ｂ）に示すように
接眼レンズ１１の回りに配置されており、一回の視線検
出時に発光するのは１３ａ〜１３ｌの内の２個一組のＩ
ＲＥＤである。

【００２６】以上、受光手段と照明手段と前述のダイロ
イックミラー１１ａとによって視線検出装置が構成され
ている。

【００２７】２１は明るい被写体の中でも視認できる高
輝度のスーパーインポーズ用ＬＥＤで、ここから発光さ
れた光は投光用プリズム２２を介し、主ミラー２で反射
されてピント板７の表示部に設けた微小プリズムアレイ
７ａで垂直方向に曲げられ、ペンタプリズム８、接眼レ
ンズ１１を通って撮影者の眼１５に達する。

【００２８】つまり、図３に示したファインダ視野から
判かるように、各々の焦点検出領域マーク７０〜７４が
ファインダ視野内で光り、焦点検出領域を表示させるこ
とができるものである（以下、これをスーパーインポー
ズ表示という）。

【００２９】図３において、左右の焦点検出領域マーク
７０，７４の内部には、ドットマーク７０´，７４´が
刻印されており、これは眼球の個人差による視線の検出
誤差を補正するための視線補正データを採取する（キャ
リブレーションと称されている）際の視標を示すもので
ある。

【００３０】ここで、５１はシャッタ速度表示、５２は
絞り値表示のセグメント、５０は視線入力状態であるこ
とを示す視線入力マーク、５３は撮影レンズ１の合焦状
態を示す合焦マークである。２４はファインダ視野外に
撮影情報を表示するためのファインダ内ＬＣＤ（以下、
Ｆ−ＬＣＤとも記す）で、照明用ＬＥＤ２５によって照
明される。

【００３１】上記Ｆ−ＬＣＤ２４を透過した光は三角プ
リズム２６によって、図３の２４で示したようにファイ
ンダ視野外に導かれ、撮影者は各種の撮影情報を知るこ
とができる。

【００３２】図１に戻って、３１は撮影レンズ１内に設
けた絞り、３２は絞り駆動回路１１１を含む絞り駆動装
置、３３はレンズ駆動用モータ、３４は駆動ギヤ等から
成るレンズ駆動部材である。３５はフォトカプラで、前
記レンズ駆動部材３４に連動するパルス板３６の回転を
検知してレンズ焦点調節回路１１０に伝えており、該焦
点調節回路１１０は、この情報とカメラ側からのレンズ
駆動量の情報に基づいて前記レンズ駆動用モータ３３を
所定量駆動させ、撮影レンズ１を合焦位置に移動させる
ようになっている。３７は公知のカメラとレンズとのイ
ンターフェイスとなるマウント接点である。

【００３３】２７は水銀スイッチ等の姿勢検出スイッチ
であり、カメラが横位置で構えられたか、縦位置で構え
られたかを検出するものである。

【００３４】図２（ａ），（ｂ）において、４１はレリ
ーズ釦である。４２は外部モニター表示装置としてのモ
ニター用ＬＣＤで、予め決められたパターンを表示する
固定セグメント表示部と、可変数値表示用の７セグメン
ト表示部とから成っている。４４はモードダイヤルであ
り、撮影モード等の選択を行うためのものである。カメ
ラ本体に刻印された指標４３を表示に合わせる事によっ
て、その表示内容で撮影モードが設定される。例えば、
カメラを不作動とするロックポジション、予め設定した
撮影プログラムによって制御される自動撮影モードのポ
ジション、撮影者が撮影内容を認定できるマニュアル撮
影モードで、プログラムＡＥ、シャッタ優先ＡＥ、絞り
優先ＡＥ、被写体深度優先ＡＥ、マニュアル露出の各撮
影モードが設定可能である。また、視線入力用の「ＣＡ
Ｌ」ポジションもモードダイヤル４４中にあり、「ＣＡ
Ｌ」ポジションにして、後述の電子ダイヤル４５を操作
する事により、視線入力のＯＮ，ＯＦＦ、そしてキャリ
ブレーションの実行及び選択を行うことができる。

【００３５】４５は電子ダイヤルであり、回転してクリ
ックパルスを発生させることによってモードダイヤル４
４で選択されたモードの中でさらに選択されたモードの
中でさらに選択し得る設定値を選択する為のものであ
る。例えば、モードダイヤル４４にてシャッタ優先の撮
影モードを選択すると、ファインダ内ＬＣＤ２４及びモ
ニター用ＬＣＤ４２には、現在設定されているシャッタ
速度が表示される。この表示を見て、撮影者が電子ダイ
ヤル４５を回転させると、その回転方向にしたがって現
在設定されているシャッタ速度から順次シャッタ速度が
変化していくように構成されている。

【００３６】その他の操作部材については、本発明とは
直接関係ないのでその説明は省略する。

【００３７】図４は上記構成の一眼レフカメラに内蔵さ
れた電気的構成を示すブロック図であり、図１と同一の
ものは同一番号を付してある。

【００３８】カメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュ
ータの中央処理装置（以下、ＣＰＵと記す）１００に
は、視線検出回路１０１、測光回路１０２、自動焦点検
出回路１０３、信号入力回路１０４、ＬＣＤ駆動回路１
０５、ＬＥＤ駆動回路１０６、ＩＲＥＤ駆動回路１０
７、シャッタ制御回路１０８、モータ制御回路１０９が
接続されている。また、撮影レンズ１内に配置された焦
点調節回路１１０，絞り駆動回路１１１とは、図１で示
したマウント接点３７を介して信号の伝達がなされる。

【００３９】ＣＰＵ１００に付随したＥＥＰＲＯＭ１０
０ａは記憶手段としての視線の個人差を補正する視線補
正データの記憶機能を有している。

【００４０】前記視線検出回路１０１は、イメージセン
サ１４（以下、ＣＣＤ−ＥＹＥと記す）からの眼球像の
信号をＡ／Ｄ変換し、この像情報をＣＰＵ１００に送信
する。ＣＰＵ１００は視線検出に必要な眼球像の各特徴
点を所定のアルゴリズムにしたがって抽出し、さらに各
特徴点の位置から撮影者の視線を算出する。前記測光回
路１０２は、測光センサ１０からの信号を増幅後、対数
圧縮、Ａ／Ｄ変換し、各センサの輝度情報としてＣＰＵ
１００に送信する。前記測光センサ１０は、ファインダ
画面内の６つの領域を測光するＳＰＣ−Ｌ２，ＳＰＣ−
Ｌ１，ＳＰＣ−Ｃ，ＳＰＣ−Ｒ１，ＳＰＣ−Ｒ２，ＳＰ
Ｃ−Ｍから成る６つのフォトダイオードから構成されて
おり、いわゆる分割測光が可能である。

【００４１】ラインセンサ６ｆは、前述の図３に示し
た、画面内の５つの焦点検出領域に対応した５組のライ
ンセンサＣＣＤ−Ｌ２，ＣＣＤ−Ｌ１，ＣＣＤ−Ｃ，Ｃ
ＣＤ−Ｒ１，ＣＣＤ−Ｒ２から構成される公知のＣＣＤ
ラインセンサである。前記自動焦点検出回路１０３は、
上記のラインセンサ６ｆから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、
ＣＰＵ１００に送る。

【００４２】ＳＷ１はレリーズ釦４１の第１ストローク
でＯＮし、測光、ＡＦ、視線検出動作等を開始させる為
のスイッチ、ＳＷ２はレリーズ釦４１の第２ストローク
でＯＮするレリーズスイッチである。ＳＷ−ＤＩＡＬＩ
とＳＷ−ＤＩＡＬ２は、既に説明した電子ダイヤル４５
内に設けられたダイヤルスイッチであり、信号入力回路
１０４のアップダウンカウンタに入力され、電子ダイヤ
ル４５の回転クリック量をカウントする。ＳＷ−ＡＮＧ
は姿勢検出スイッチ２７であり、この信号を基にカメラ
の姿勢状態が検出される。

【００４３】これらスイッチの状態信号入力回路１０４
に入力され、データバスによってＣＰＵ１００に送信さ
れる。

【００４４】前記ＬＣＤ駆動回路１０５は、液晶表示素
子であるＬＣＤを表示駆動させるための公知の構成より
成るもので、ＣＰＵ１００からの信号に従い、絞り値、
シャッタ秒時，設定した撮影モード等の表示をモニター
用ＬＣＤ４２とファインダ内ＬＣＤ（Ｆ−ＬＣＤ）２４
の両方に同時に表示させることができる。

【００４５】前記ＬＥＤ駆動回路１０６は、照明用ＬＥ
Ｄ（Ｆ−ＬＥＤ）２５とスーパーインポーズ用ＬＥＤ２
１を点灯、点滅制御する。前記ＩＲＥＤ駆動回路１０７
は、ＣＰＵ１００の指示に従って赤外発光ダイオード１
３ａ〜１３ｌを選択的に点灯させたり、赤外発光ダイオ
ード１３ａ〜１３ｌへの出力電流値（あるいはパルス
数）を変化させて照明パワーを制御する。

【００４６】前記シャッタ制御回路１０８は、通電する
と先幕を走行させるマグネットＭＧ−１と、後幕を走行
させるマグネットＭＧ−２を制御し、感光部材に所定光
量を露光させる。前記モータ制御回路１０９は、フィル
ムの巻き上げ、巻き戻しを行うモータＭ１と主ミラー２
及びシャッタ４のチャージを行うモータＭ２を制御する
ためのものである。

【００４７】上記シャッタ制御回路１０８とモータ制御
回路１０９によって、一連のカメラのレリーズシーケン
ス動作する。

【００４８】次に、視線検出装置を有した上記構成のカ
メラの動作について、図５のフローチャートを用いて説
明する。

【００４９】モードダイヤル４４を回転させてカメラを
不作動状態から所定の撮影モードに設定すると（この実
施の形態では、シャッタ優先ＡＥに設定された場合をも
とに説明する）、カメラの電源がＯＮされ（ステップ＃
１００）、ＣＰＵ１００のＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶
された視線のキャリブレーションデータ以外の視線検出
に使われる変数がリセットされる（ステップ＃１０
１）。そして、カメラはレリーズ釦４１が押し込まれて
スイッチＳＷ１がＯＮされるまで待機する（ステップ＃
１０２）。

【００５０】レリーズ釦４１が押し込まれてスイッチＳ
Ｗ１がＯＮされたことを信号入力回路１０４が検出する
と、ＣＰＵ１００は視線検出を行う際にどのキャリブレ
ーションデータを使用するかを視線検出回路１０１に確
認する（ステップ＃１０３）。この時、確認されたキャ
リブレーションデータナンバーのキャリブレーションデ
ータが初期値のままで変更されていなかったり、あるい
は、視線禁止モードに設定されていたら（ステップ＃１
０３）、視線検出は実行せずに、すなわち視線情報を用
いずに焦点検出領域自動選択サブルーチンによって特定
の焦点検出領域を選択する（ステップ＃１１５）。そし
て、この焦点検出領域において自動焦点検出回路１０３
は焦点検出動作を行う（ステップ＃１０７）。

【００５１】焦点検出領域自動選択のアルゴリズムとし
てはいくつかの方法が考えられるが、多点ＡＦカメラで
は公知となっている中央焦点検出領域に重み付けを置い
た近点優先アルゴリズムが有効である。

【００５２】また、前記キャリブレーションデータナン
バーに対応する視線のキャリブレーションデータが所定
の値に設定されていてそのデータが撮影者により入力さ
れたものであることが認識されると（ステップ＃１０
３）、視線検出回路１０１はそのキャリブレーションデ
ータにしたがって視線検出を実行され、視線はピント板
７上の注視点座標に変換される（ステップ＃１０４）。

【００５３】次に、上記ステップ＃１０４で検出された
視線情報は成功か否かの判定にかけられる（ステップ＃
１０５）。ここでの判定条件は、角膜反射像であるプル
キンエ像及び瞳孔中心位置の信頼性及び眼球の回転角等
である。この結果、不成功ならばステップ＃１１５の
「焦点検出領域自動選択サブルーチン」に進む。また、
視線検出が成功ならば、ＣＰＵ１００は該注視点座標に
近接した焦点検出領域を選択する（ステップ＃１０
６）。そして、自動焦点検出回路１０３は検出された視
線情報も用いて選択がなされた焦点検出領域での焦点検
出を実行する（ステップ＃１０７）。

【００５４】次に、上記選択された焦点検出領域が焦点
検出不能であるかを判定し（ステップ＃１０８）、不能
であればＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路１０５に信号を
送ってファインダ内ＬＣＤ２４の合焦マーク５３を点滅
させ、焦点検出がＮＧであることを撮影者に警告し（ス
テップ＃１１７）、スイッチＳＷ１が離されるまでこの
警告を続ける（ステップ＃１１８→＃１１７→＃１１８
……）。

【００５５】一方、焦点検出が可能であり、所定のアル
ゴリズムで選択された焦点検出領域の焦点調節状態が合
焦でなければ（ステップ＃１０９）、ＣＰＵ１００はレ
ンズ焦点調節回路１１０に信号を送って所定量撮影レン
ズ１を駆動させる（ステップ＃１１６）。レンズ駆動後
は、自動焦点検出回路１０３は再度焦点検出を行い（ス
テップ＃１０７）、撮影レンズ１が合焦しているか否か
の判定を行う（ステップ＃１０９）。

【００５６】所定の焦点検出領域において撮影レンズ１
が合焦していたならば、ＣＰＵ１００はＬＣＤ駆動回路
１０５に信号を送ってファインダ内ＬＣＤ２４の合焦マ
ーク５３を点灯させるとともに、ＬＥＤ駆動回路１０６
にも信号を送って合焦している焦点検出領域に対応した
スーパーインポーズ用ＬＥＤ２１を点灯させ、該焦点検
出領域を光らせることで合焦表示させる（ステップ＃１
１０）。

【００５７】合焦した焦点検出領域がファインダ内に表
示されたのを撮影者が見て、その焦点検出領域が正しく
ない、あるいは撮影を中止すると判定してレリーズ釦４
１から手を離し、スイッチＳＷ１をＯＦＦすると（ステ
ップ＃１１１）、引き続きカメラはスイッチＳＷ１がＯ
Ｎされるまで待機するステップ＃１０２へ戻る。

【００５８】また、撮影者が合焦表示された焦点検出領
域を見て、引き続きスイッチＳＷ１をＯＮし続けたなら
ば（ステップ＃１１１）、ＣＰＵ１００は測光回路１０
２に信号を送信して測光を行わせる（ステップ＃１１
２）。

【００５９】この時、合焦した焦点検出領域を含む測光
領域に重み付けを行った露出値が演算される。本実施の
形態の場合、測光演算結果としてセグメントと小数点を
用いて絞り値（図３のセグメント５２に示すＦ５．６）
を表示している。

【００６０】さらにレリーズ釦４１が押し込まれてスイ
ッチＳＷ２がＯＮされているかどうかの判定を行い（ス
テップ＃１１３）、スイッチＳＷ２がＯＦＦ状態であれ
ば再びスイッチＳＷ１の状態の確認を行う（ステップ＃
１１１）。

【００６１】また、スイッチＳＷ２がＯＮされたならば
ＣＰＵ１００はシャッタ制御回路１０８、モータ制御回
路１０９、及び、絞り駆動回路１１１にそれぞれ信号を
送信して、公知のシャッタレリーズ動作を行う（ステッ
プ＃１１４）。

【００６２】具体的には、まず、モータ制御回路１０９
を介してモータＭ２に通電して主ミラー２をアップさ
せ、絞り３１を絞り込んだ後、マグネットＭＧ−１に通
電し、シャッタ４の先幕を開放する。絞り３１の絞り値
及びシャッタ４のシャッタスピードは、前記測光回路１
０２にて検出された露出値とフィルム５の感度から決定
される。所定のシャッタ秒時（１／１２５秒）経過後、
マグネットＭＧ−２に通電し、シャッタ４の後幕を閉じ
る。フィルム５への露光が終了すると、モータＭ２に再
度通電し、ミラーダウン、シャッタチャージを行うとと
もにフィルム給送用のモータＭ１にも通電し、フィルム
の駒送りを行い、一連のシャッタレリーズシーケンスの
動作が終了する。

【００６３】その後、カメラは再びスイッチＳＷ１がＯ
Ｎされるまで待機する（ステップ＃１０２）。

【００６４】次に、視線検出動作について、図６のフロ
ーチャートにより説明する。

【００６５】図６において、前述のように視線検出回路
１０１は、ＣＰＵ１００より信号を受け取ると視線検出
を実行する（ステップ＃１０４）。視線検出回路１０１
は撮影モードの中での視線検出かあるいは視線のキャリ
ブレーションモードの中での視線検出かの判定を行う
（ステップ＃２００）。実際には、図２のモードダイヤ
ル４４が視線検出動作のためのキャリブレーションモー
ドに設定されていた場合は、後述するキャリブレーショ
ン（ＣＡＬ）動作（ステップ＃３００）を実行する。

【００６６】モードダイヤル４４には視線検出モードの
設定があり、この設定位置で、３人分のキャリブレーシ
ョンデータを登録、実行が可能となるキャリブレーショ
ンデータナンバー１、２、３と、視線検出を実行しない
ＯＦＦの計４つのポジションの設定が図２（ａ）の電子
ダイヤル４５の操作で可能である。

【００６７】そこで、カメラがキャリブレーションモー
ドに設定されていない場合、視線検出回路１０１はカメ
ラが現在どのキャリブレーションデータナンバーに設定
されているかを認識する。

【００６８】続いて、視線検出回路１０１は、撮影モー
ドでの視線検出の場合はまず最初にカメラがどのような
姿勢になっているかを信号入力回路１０４を介して検出
する（ステップ＃２０１）。信号入力回路１０４は図１
中の姿勢検出スイッチ２７（ＳＷ−ＡＮＧ）の出力信号
を処理してカメラが横位置であるか縦位置であるか、ま
た縦位置である場合は例えばレリーズ釦４１が天方向に
あるか地（面）方向にあるか判定する。

【００６９】次に、先に検出されたカメラの姿勢情報と
キャリブレーションデータに含まれる撮影者の眼鏡情報
より、図２（ｂ）あるいはその接眼部を拡大した図７
（ｂ）に示したＩＲＥＤ１３ａ〜１３ｌの選択を行う
（ステップ＃２０２）。

【００７０】すなわち、カメラが横位置に構えられ、撮
影者が眼鏡をかけていなかったならば、図２（ｂ）にお
けるＩＲＥＤ１３ａ，１３ｂが選択される。また、カメ
ラが横位置で、撮影者が眼鏡をかけていれば、撮影者の
眼鏡反射光の影響が少なくなるように、ＩＲＥＤ１３
ａ，１３ｂの間隔よりもさらに間隔の広い１３ｃ，１３
ｄのＩＲＥＤが選択される。

【００７１】又カメラが、例えばレリーズ釦４１が天方
向にあるか地（面）方向に縦位置で構えられていたなら
ば、撮影者の眼球を下方から照明するようなＩＲＥＤの
組み合わせ、すなわち撮影者が眼鏡をかけていなかった
ならばＩＲＥＤ１３ａ，１３ｅを、撮影者が眼鏡をかけ
ていればＩＲＥＤ１３ｃ，１３ｇの組み合わせが選択さ
れる。

【００７２】このように、カメラの姿勢状態と撮影者の
眼鏡装着有無の情報からＩＲＥＤ１３ａから１３ｈのう
ちの一対のＩＲＥＤが決定される。ここで決定されたＩ
ＲＥＤを以下「ＩＲＥＤ−Ａ」と称する。

【００７３】さらに、撮影者が眼鏡をかけている場合、
後述するステップ＃２１１から＃２１４のプロセスで使
用される「ＩＲＥＤ−Ｂ」と称する一対のＩＲＥＤもカ
メラの姿勢状態から一意的に決定される。ＩＲＥＤ−Ｂ
はＩＲＥＤ１３ｋから１３ｌの４つのＩＲＥＤの中から
一対のものが決定されることとなる。つまり、カメラが
横位置に構えられていたならば、ＩＲＥＤ１３ｋ，１３
ｌが、また、カメラが縦位置に構えられていたならば、
ＩＲＥＤ１３ｉ，１３ｊがＩＲＥＤ−Ｂとして決定され
る。図２あるいは図７（ｂ）を見ても明らかなようにＩ
ＲＥＤ−Ａの一対のＩＲＥＤよりもＩＲＥＤ−Ｂの一対
の間隔が大きくなっていることが分かる。

【００７４】次に、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積時間及び
ＩＲＥＤの照明パワーを決定するための該ＣＣＤ−ＥＹ
Ｅ１４の予備蓄積動作が行われる（ステップ＃２０
３）。

【００７５】上記ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の予備蓄積という
のは、本蓄積の直前に常に１ｍｓ程度の一定短時間蓄積
動作を行い像信号を取り込むことを意味し、後述するよ
うに予備蓄積で得られた像信号出力の強弱に応じて実際
の眼球像取り込みの蓄積時間を制御することで、安定し
た眼球像信号を得ることを可能とするものである。

【００７６】続いて、ステップ＃２０３で得られたＣＣ
Ｄ−ＥＹＥ１４の各画素像信号出力に基づいて撮影者の
眼球近傍の明るさ（外光量）を算出する（ステップ＃２
０４）。この算出の方法は単純にＣＣＤ−ＥＹＥ１４の
全画素の平均をとっても良いが、全画素の中央に重み付
けを置いたり、瞳孔存在位置と推測される画素信号出力
の低い領域に重み付けした外光量算出を行った方が、後
述する眼球像信号の安定化に優れている。

【００７７】そして、撮影者が眼鏡を装着しているか否
かの判定をカメラに記憶されている現在のキャリブレー
ションデータから行い、撮影者が眼鏡を装着していな
い、つまり裸眼の場合にはステップ＃２１５に進み、眼
鏡装着者であるならばステップ＃２０６に進む（ステッ
プ＃２０５）。

【００７８】ここで、眼鏡装着者であると判定される
と、上記ステップ＃２０４で算出された外光量が、ある
一定の値よりも大きいときはカメラが屋外での使用であ
ると判定され、ステップ＃２１５へ進み、外光量がある
一定値よりも小さいときは屋内での使用と判定され、ス
テップ＃２０７へ進む（ステップ＃２０６）。

【００７９】つまり、撮影者が眼鏡を装着していない
か、あるいは眼鏡装着時でかつ外光量がある一定値より
も大きいとき（屋外時）はステップ＃２１５から＃２１
８のプロセスを経て、あるいは眼鏡を装着しており、な
おかつ外光量がある一定値よりも小さいとき（屋内時）
はステップ＃２０７から＃２１４のプロセスを経て撮影
者の眼球像中のプルキンエ像と瞳孔と虹彩との境界（結
果的には瞳孔中心）を検出することで視線検出が行われ
る。

【００８０】以下、説明の簡略化のためにカメラは横位
置（正位置）に構えられていることとして説明を続け
る。

【００８１】まず、撮影者が眼鏡を掛けていない場合に
は、ステップ＃２０２において、ＩＲＥＤ１３ａ，１３
ｂがＩＲＥＤ−Ａとして決定（眼鏡装着時は、同じくス
テップ＃２０２にてＩＲＥＤ１３ｃ，１３ｄがＩＲＥＤ
−Ａとして決定）されている。これらＩＲＥＤの照明パ
ワー及びＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積時間は前記ステップ
＃２０４の外光量にしたがって設定される（ステップ＃
２１５）。

【００８２】次に、ＣＰＵ１００はＩＲＥＤ駆動回路１
０７を介してＩＲＥＤ−Ａ（ここではＩＲＥＤ１３ａ，
１３ｂあるいは１３ｃ，１３ｄ）を所定のパワーで点灯
させるとともに、視線検出回路１０１はＣＣＤ−ＥＹＥ
１４の蓄積を開始する（ステップ＃２１６）。そして、
先に設定されたＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積時間に従って
ここでの蓄積を終了し、それとともにＩＲＥＤ−Ａも消
灯される。

【００８３】次に、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４にて蓄積された
像信号は順次読み出され、視線検出回路１０１でＡ／Ｄ
変換された後にＣＰＵ１００にメモリされ（ステップ＃
２１７）、得られた撮影者の眼球像データから視線検出
に必要なプルキンエ像位置と瞳孔と虹彩の境界が検出さ
れ（ステップ＃２１８）、これらのデータから実際に撮
影者の視線位置が算出される（ステップ＃２１９）。

【００８４】ここで、上記ステップ＃２１８およびステ
ップ＃２１９で行われる視線検出の原理について簡単に
説明を行う。

【００８５】図８は、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の眼球像信号
を画像化したもので、図９は眼球と視線検出装置を簡略
化して示した図である。

【００８６】図９中の眼球１５の角膜１６において、仮
にＩＲＥＤ１３ａと１３ｂが発光することで、図８，図
９に示す角膜反射像（以下、プルキンエ像と記す）１９
ａ，１９ｂが生じる。また、１７は虹彩、１８は瞳孔で
ある。

【００８７】これらの像信号に対して公知であるところ
の視線検出処理が行われる。すなわち、ＣＰＵ１００に
おいて、眼球の照明に使用された１組のＩＲＥＤ１３
ａ，１３ｂの虚像であるプルキンエ像１９ａ，１９ｂの
位置が検出される。

【００８８】前述の通り、プルキンエ像１９ａ，１９ｂ
は光強度の強い輝点として現れるため、光強度に対する
所定の閾値（Ｐ像閾値）を設け、該閾値を超える光強度
のものをプルキンエ像とすることにより検出可能であ
る。また、瞳孔の中心位置は瞳孔１８と虹彩１７の境界
点を複数検出し、各境界点を基に円の最小二乗近似を行
うことにより算出される。

【００８９】これらプルキンエ像位置と瞳孔中心位置と
から眼球における回転角度θが求まり、さらに二つのプ
ルキンエ像１９ａ，１９ｂの間隔からカメラの接眼レン
ズ１１と撮影者の眼球１５との距離が算出され、ＣＣＤ
−ＥＹＥ１４に投影された眼球像の結像倍率βを得るこ
とができる。

【００９０】以上のことから、眼球の回転角度θと結像
倍率β、さらにキャリブレーションで得られた個人差補
正情報を用いて、撮影者の視線方向のピント板７上の位
置座標を求めることができ、カメラのファインダ上での
撮影者の視線位置を求めることが可能となるわけであ
る。

【００９１】ここで、撮影者が眼鏡を装着している場合
に、図６のステップ＃２１５から＃２１７のプロセスに
て得られた眼球像を図１０（ａ）に、またその時のｓ−
ｓ断面における像信号出力を図１０（ｂ）に示す。

【００９２】ここで得られた眼球像は眼球近傍が明るい
時（屋外時）のものなので、上記ステップ＃２１５での
ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積は短い時間で実行されてい
る。したがってＩＲＥＤ１３ｃ，１３ｄの発光による角
膜反射像であるプルキンエ像の強度も低下するが、本来
強い強度をもっているために、検出閾値よりも像信号は
高いのでプルキンエ像自体の検出には影響しない。また
同時に虹彩部からの信号レベルも本来は低下することと
なるが、屋外の外光により虹彩が照明されるために虹彩
と瞳孔の信号出力差は大きくなり、両者の境界点を検出
するのは容易である。つまり、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄
積時間を短くしても、視線検出には影響がないことが分
かる。

【００９３】一方、従来の視線検出カメラを用いて屋内
にいる撮影者が眼鏡を掛けている状態で眼球像を取り込
んだ眼球像図が図１１（ａ）であり、図１１（ｂ）はそ
のｓ−ｓ断面の像信号出力であって、前記従来例として
説明した図１６（ｃ）と同等の眼球像である。図１１
（ａ）では撮影者が屋内にいて外光による照明がないた
め、瞳孔と虹彩の境界点を検出するためにＣＣＤ−ＥＹ
Ｅ１４の蓄積時間は屋外時よりもはるかに長く制御され
る。そのために図１１（ａ）の眼鏡反射光ＩＲＥＤ１３
ｃ´，１３ｄ´は、図１０（ａ）の眼鏡反射光よりもか
なり大きなものとなっており、撮影者の覗き方、眼鏡の
掛け方によってはプルキンエ像あるいは瞳孔、虹彩の境
界点の検出を妨げる可能性があることは容易に想像でき
る。

【００９４】そこで，この実施の形態におけるカメラで
は、眼鏡装着時でかつ撮影者が屋内にいるときは、従来
の視線検出カメラのようにプルキンエ像と瞳孔と虹彩と
の境界検出を一度のＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積制御で得
られた画像信号から行うのではなく、図６のステップ＃
２０７から２１４に示すように、プルキンエ像検出と、
瞳孔と虹彩との境界検出とを各々異なった制御にて得ら
れた２つの画像信号から求めることによって、眼鏡反射
光の影響を極力低減し、視線検出を行うようにしてい
る。

【００９５】以下、この手法について、図７（ａ）のタ
イミングチャートを交えて説明を行う。

【００９６】まず、ここでは撮影者が眼鏡を掛けてお
り、またカメラを横位置に構えていることが前提になっ
ていることから、ステップ＃２０２においてＩＲＥＤ１
３ｃ、１３ｄがＩＲＥＤ−Ａとして決定されている。こ
れらＩＲＥＤの照明パワー及びＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄
積時間が前記ステップ＃２０４の外光量にしたがって設
定される（ステップ＃２０７）。これは図７（ａ）のプ
ルキンエ像検出用の蓄積１であり、後述の瞳孔と虹彩と
の境界検出用の蓄積２に比べ短時間の蓄積で制御され
る。

【００９７】次に、ＣＰＵ１００はＩＲＥＤ駆動回路１
０７を介してＩＲＥＤ１３ｃ，１３ｄを所定のパワーで
点灯させるとともに、視線検出回路１０１はＣＣＤ−Ｅ
ＹＥ１４の蓄積（蓄積１）を開始する（ステップ＃２０
８）。次に、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４にて蓄積された像信号
は順次読み出され、視線検出回路１０１でＡ／Ｄ変換さ
れた後にＣＰＵ１００にメモリされる（ステップ＃２０
９）。さらに、ＣＰＵ１００はメモリされた眼球像か
ら、ある閾値よりも高い信号であり、かつその大きさ
や、信号が水平方向に一対存在する等の条件から一対の
プルキンエ像を検出する（ステップ＃２１０）。

【００９８】図１２（ａ），（ｂ）は、ステップ＃２０
９で得られた眼球像信号を画像化したもので、図１２
（ａ）を見ると、短時間の蓄積時間（蓄積１）で得られ
た撮影者の眼球像信号はプルキンエ像を検出するには十
分な出力があるが、虹彩部の出力が低いために瞳孔との
境界検出は困難であることが分かる。

【００９９】一方、図１２（ａ）を見ると、ＩＲＥＤ１
３ｃ，１３ｄの眼鏡表面での反射光である１３ｃ´，１
３ｄ´もＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積時間が短いためにそ
の大きさが上記従来例の大きさより（図１１（ａ）参
照）大幅に小さくなっており、ステップ＃２１０のプル
キンエ像検出を妨げる確率が低くなっていることは明ら
かである。

【０１００】ステップ＃２１０にてプルキンエ像検出処
理が終了すると、今度は瞳孔と虹彩の境界を検出するた
めのＣＣＤ−ＥＹＥ１４の２回目の蓄積動作に入る。こ
こで、照明に使用されるＩＲＥＤは前記ステップ＃２０
２において決定されたＩＲＥＤ−Ｂ、つまり、ここでは
カメラ横位置なのでＩＲＥＤ１３ｋ，１３ｌが決定して
おり、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積時間は虹彩部の信号出
力を十分に出すために、プルキンエ像検出時の蓄積時間
（蓄積１）よりも長い蓄積時間、従来の屋内検出時の蓄
積時間と同じ時間（蓄積２）に設定される（ステップ＃
２１１）。

【０１０１】次に、ＣＰＵ１００はＩＲＥＤ駆動回路１
０７を介してＩＲＥＤ１３ｋ，１３ｌを所定のパワーで
点灯させるとともに、視線検出回路１０１はＣＣＤ−Ｅ
ＹＥ１４の蓄積（蓄積２）を開始する（ステップ＃２１
２）。次に、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４にて蓄積された像信号
は順次読み出され、視線検出回路１０１でＡ／Ｄ変換さ
れた後にＣＰＵ１００にメモリされる（ステップ＃２１
３）。さらに、ＣＰＵ１００はメモリされた眼球像か
ら、像信号出力の低い瞳孔部と信号出力の高い虹彩部の
出力変化から両者のエッジ検出を行い瞳孔と虹彩の境界
点を順次検出して行く（ステップ＃２１４）。

【０１０２】図１３（ａ），（ｂ）は、上記ステップ＃
２１３で得られた眼球像信号を画像化したもので、図１
３（ｂ）から分かるように瞳孔部と虹彩部との出力差は
十分あるため両者の境界を求めるのは容易である。ま
た、図１３（ａ）ではＩＲＥＤ１３ｋ，１３ｌの発光に
伴う眼鏡反射光１３ｋ´，１３ｌ´が前記ＩＲＥＤ１３
ｃ，１３ｄの発光で生じた眼鏡反射光１３ｃ´，１３ｄ
´よりもその発生位置が大きく画面の外側によっている
のが分かる。もちろんこれはＩＲＥＤ１３ｋ，１３ｌが
ＩＲＥＤ１３ｃ，１３ｄよりも大きな間隔を持ってファ
インダ光軸の外側に配置されていることによるものであ
って、そのため眼鏡反射光１３ｋ´，１３ｌ´が瞳孔と
虹彩の境界検出に影響を及ぼすことはほとんど無くな
る。

【０１０３】上記ステップ＃２１０でプルキンエ像位置
が検出され、ステップ＃２１４で瞳孔と虹彩の境界検出
されると、前記説明した視線検出処理が行われ（ステッ
プ＃２１９）、図５のカメラ動作のルーチンのステップ
＃１０５へ移行する。

【０１０４】また、上記ステップ＃２０７から＃２１４
までの２回のＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積動作、検出処理
において、実際には図７（ａ）に示す通り、プルキンエ
像検出のための１回目のＣＣＤ−ＥＹＥ１４の像信号読
み出し後、直ぐに瞳孔、虹彩境界を求める２回目の蓄積
動作が開始されている。これはＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄
積動作中はＣＰＵ１００の負荷が少ないため、この時間
を利用してプルキンエ像検出処理をＣＰＵ１００が行う
ことで全体の検出処理時間の短縮化を図っている。

【０１０５】また、本実施の形態では、プルキンエ像検
出のためのＣＣＤ−ＥＹＥ１４の１回目の蓄積時間に対
し、瞳孔と虹彩の境界を検出するためのＣＣＤ−ＥＹＥ
１４の２回目の蓄積時間を長くして得られた画像から、
それぞれの検出動作を行っているが、１回目の蓄積動作
時のＩＲＥＤ１３Ａの単位時間当たりの発光量（電流
量）に対し、２回目の蓄積動作時のＩＲＥＤ１３Ｂの単
位時間当たりの発光量（電流量）を大きくすることによ
っても同一の効果が実現されることは言うまでも無い。

【０１０６】また、本実施の形態では、瞳孔と虹彩の境
界検出用の照明としてＩＲＥＤ１３ｉと１３ｊ、ＩＲＥ
Ｄ１３ｋ，１３ｌのいずれかの一対がカメラの姿勢状態
に応じてＩＲＥＤ−Ｂとして選択使用されることになっ
ている。これはカメラの撮影者のまぶたによって照明が
さえぎられないように眼球の左右方向から虹彩部への照
明を行うための工夫であるが、より拡散性の強いＩＲＥ
Ｄを使用することにより、ＩＲＥＤ１３ｉとＩＲＥＤ１
３ｊあるいはＩＲＥＤ１３ｋとＩＲＥＤ１３ｌのいずれ
か一方を廃止して他方のみで照明を行うようにしても良
い。

【０１０７】さらには、常時ＩＲＥＤ１３ｉから１３ｌ
の４つを同時に点灯照明するようにして虹彩部の照明を
行うことも可能である。

【０１０８】次に、図１４のフローチャートを用いて、
キャリブレーション動作アルゴリズムの説明を行う。

【０１０９】前述したように、キャリブレーションとは
撮影者がファインダ視野内の焦点検出領域のドットマー
ク右端７４´，左端７０´をそれぞれ一定時間固視する
ことで行い、そこから得られた眼球像データから視線補
正データを採取するというものであり、モードダイヤル
４４が「ＣＡＬ」ポジションに設定されることで、キャ
リブレーション動作がスタートする（ステップ＃３０
０）。

【０１１０】まず最初に、カメラがどのような姿勢にな
っているかを姿勢検出スイッチ２７（ＳＷ−ＡＮＧ）の
出力信号と信号入力回路１０４を介して検出する（ステ
ップ＃３０１）。これは、図６のステップ＃２０１と同
じ検出処理である。次に、ファインダ視野内の焦点検出
領域のドットマーク右端７４´を点滅表示して撮影者に
固視すべき目標を表示する（ステップ＃３０２）。また
同時に、現在設定されているキャリブレーションナンバ
からＣＰＵ１００にメモリされているキャリブレーショ
ンデータの確認を行い、既に登録済みの場合は、図２の
モニター用ＬＣＤ４２の「ＣＡＬ」表示をそのまま点灯
に、未登録の場合には、「ＣＡＬ」表示を点滅させる。

【０１１１】続いてカメラは、キャリブレーションを行
う際の撮影者の眼球を照明するＩＲＥＤの選択動作を行
う（ステップ＃３０３）。つまり、前述したようにカメ
ラの姿勢情報から撮影者の眼球を下方から照明するよう
なＩＲＥＤの組み合わせ、さらに撮影者が眼鏡を装着し
ているか否かを前述のＩＲＥＤ１３の発光に伴う眼鏡反
射光の発生の有無に従って判定し、ＩＲＥＤの組み合わ
せを決定する。

【０１１２】上記ステップ＃３０３にて、発光を行うべ
きＩＲＥＤが決定され、カメラは撮影者のスイッチＳＷ
１のＯＮ信号待ちとなり、スイッチＳＷ１のＯＮ信号を
検知すると前記図６のフローチャートで説明したステッ
プ＃２１５〜＃２１８と同じ眼球像取り込み動作が行わ
れる。つまり、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積時間とＩＲＥ
Ｄ１３の照明パワーが設定され（ステップ＃３０４）、
実際にＣＣＤ−ＥＹＥ１４の蓄積とＩＲＥＤ１３の照明
が実行され（ステップ＃３０５）、ＣＣＤ−ＥＹＥ１４
にて蓄積された像信号が順次読み出され、ＡＤ変換後に
ＣＰＵ１００にメモリされる（ステップ＃３０６）。次
に、ＣＰＵ１００はメモリ上のＡＤ変換された像信号を
定められた計算式に従って撮影者の眼球の回転角度θを
算出する（ステップ＃３０７）。

【０１１３】なお、眼球像取り込み動作中はファインダ
視野内の焦点検出領域のドットマーク右端７４’の点滅
は点灯表示に変わり、撮影者に眼球像取り込み動作を実
行している最中であることを知らしめている。

【０１１４】続いて算出された回転角度θは、その値が
妥当か否かの判定にかけられる（ステップ＃３０８）。
眼球光軸と視軸のズレが生体的に数十度もずれているこ
とはほとんどないので、ここでは判定の閾値を±１０度
に設定してある。ステップ＃３０８では、検出された眼
球の回転角度ＯＫ、ＮＧの判定を行っているだけで、そ
の結果がＯＫでもＮＧでも次のステップ＃３０９に進
み、眼球の回転角度検出の総回数が１０回未満であれば
ステップ＃３０４に戻り、再度眼球像取り込み動作が行
われ、眼球の回転角度検出の総回数が１０回に達する
と、今度はその１０回のうちＯＫが何回発生したかによ
ってキャリブレーション（ＣＡＬ）成功、失敗の判定を
行う（ステップ＃３１０）。

【０１１５】ここでは６回以上の回転角度検出成功で右
端７４´でのＣＡＬ成功（ステップ＃３１１）となり、
引き続き、今度は左端７０´でのキャリブレーション動
作を開始する。左端７０´でのキャリブレーションが同
様に成功するとモニタ用ＬＣＤ４２の「ＣＡＬ」表示は
点灯表示となりキャリブレーションデータはＣＰＵ１０
０にメモリされる。もし既にキャリブレーションデータ
が登録されていた場合、新たに採取されたキャリブレー
ションデータは、メモリされていた過去のデータと統合
される。また回転角度の検出成功回数が６回未満の場合
にはＣＡＬ失敗（ステップ＃３１２）となり、モニタ用
ＬＣＤ４２の「ＣＡＬ」表示は点滅表示にかわり、撮影
者にキャリブレーションが失敗したことを知らしめる。

【０１１６】上記実施の形態によれば、眼球の角膜反射
像のみを検出する眼球像を得るための第１の制御（図６
のステップ＃２０７〜＃２１０）と、虹彩反射像のみを
検出する眼球像を得るために、第１の制御とは異なった
第２の制御（図６のステップ＃２１１〜＃２１４）を行
い、視線検出を行うようにしているため、撮影者が眼鏡
を装着してカメラのファインダを覗いた際に、撮影者の
眼球を照明するためのＩＲＥＤ光が眼鏡で反射し、その
反射光が撮影者の視線を検出するための眼球像を妨げる
のを防止し、観察者の正確な視線検出を行うことが可能
である。

【０１１７】また、眼球の角膜反射像のみを検出する眼
球像を得るための第１の制御と、虹彩反射像のみを検出
する眼球像を得るために、第１の制御とは異なった第２
の制御を行うことで視線を検出する第１の視線検出手段
（図６のステップ＃２０７〜＃２１４，＃２１９）と、
第１の制御のみから角膜反射像と虹彩反射像を得、視線
を検出する第２の視線検出手段（図６のステップ＃２１
５〜＃２１８）と備え、撮影者が眼鏡を使用しており、
外光の少ない屋内での視線検出時には、前記第１の視線
検出手段により視線検出を行い、眼鏡未装着の撮影者や
眼鏡装着していても外光の強い屋外での視線検出時に
は、前記第２の視線検出手段を用いて視線検出を行う様
にしているので、眼鏡使用か否かや、視線検出を行う環
境の違い、つまり外光により眼球が明るく照明される強
い屋外時、眼球を照明する外光がほとんどない屋内時と
いった状況によらず、外光等に左右されずに確実なプル
キンエ像と瞳孔の検出が可能とあり、正確に視線検出を
行うことが可能となる。

【０１１８】（変形例）上記実施の形態では、一眼レフ
カメラに適用した場合を述べているが、レンズシャッタ
カメラ，ビデオカメラ等のカメラにも適用可能である。
更に、その他の光学機器や他の装置、構成ユニットとし
ても適用することができるものである。

【０１１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
観察者が眼鏡を装着しているか否かや観察者が装着して
いる眼鏡の種類、或いは観察面の覗き方や、視線検出時
における眼球の状態が観察者によって異なっても、観察
者の視線を正確に検出することができる視線検出装置を
提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る一眼レフカメラの概
略図である。

【図２】図１の一眼レフカメラの上面および後部外観図
である。

【図３】図１の一眼レフカメラのファインダ視野におけ
る撮影情報表示図である。

【図４】図１の一眼レフカメラの電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図５】図１の一眼レフカメラの一連の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図６】図６のステップ＃１０４の視線検出動作を示す
フローチャートである。

【図７】図６の動作を助ける為のタイミングチャートお
よびＩＲＥＤ配置を示す図である。

【図８】一般的な視線検出の原理について説明する為の
図である。

【図９】同じく一般的な視線検出の原理について説明す
る為の図である。

【図１０】本実施の形態において外光下での制御で得ら
れた眼球像図である。

【図１１】従来の屋内での視線検出用制御で得られた眼
球像図である。

【図１２】本実施の形態において角膜反射像検出用の制
御で得られた眼球像図である。

【図１３】本実施の形態において虹彩反射像検出用の制
御で得られた眼球像図である。

【図１４】本実施の形態に係る視線検出キャリブレーシ
ョンを示すフローチャートである。

【図１５】従来のカメラにおけるＩＲＥＤ配置図であ
る。

【図１６】従来例の眼鏡反射光について説明する為の図
である。

【符号の説明】

６焦点検出装置６ｆイメージセンサ１１接眼レンズ１３赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）１４イメージセンサ（ＣＣＤーＥＹＥ）５０視線入力マーク７０〜７４焦点検出領域マーク１００ＣＰＵ１０１視線検出回路１０３焦点検出回路１０６ＬＥＤ駆動回路１０７ＩＲＥＤ駆動回路１１０焦点調節回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察者の眼球を照明する複数の照明手段
と、前記眼球の角膜反射像と虹彩反射像を受光する受光
手段と、該受光手段から得られる眼球像信号を基に前記
観察者の視線を算出する視線検出装置において、前記照明手段と前記受光手段とを制御する制御手段を有
し、前記制御手段は、前記眼球の角膜反射像の検出時と虹彩
反射像の検出時とで、用いる前記照明手段及び前記受光
手段の蓄積時間を異ならせることを特徴とする視線検出
装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記角膜反射像の検出
時における前記受光手段の蓄積時間を、前記虹彩反射像
の検出時よりも短くすることを特徴とする請求項１に記
載の視線検出装置。
【請求項３】観察者の眼球を照明する複数の照明手段
と、前記眼球の角膜反射像と虹彩反射像を受光する受光
手段と、該受光手段から得られる眼球像信号を基に前記
観察者の視線を算出する視線検出装置において、前記照明手段と前記受光手段とを制御する制御手段を有
し、前記制御手段は、前記眼球の角膜反射像の検出時と虹彩
反射像の検出時とで、用いる前記照明手段及び該照明手
段の単位時間あたりの発光量を異ならせることを特徴と
する視線検出装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記角膜反射像の検出
時における前記照明手段の単位時間あたりの発光量を、
前記虹彩反射像の検出時よりも少なくすることを特徴と
する請求項３に記載の視線検出装置。
【請求項５】前記照明手段は一対の発光素子より構成
され、前記角膜反射像の検出時に前記照明手段として用
いられる一対の発光素子の間隔は、前記虹彩反射像の検
出時に前記照明手段として用いられる一対の発光素子の
間隔よりも狭いことを特徴とする請求項１から４の何れ
かに記載の視線検出装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記角膜反射像の検出
と前記虹彩反射像の検出とを並行して行わないことを特
徴とする請求項１から５の何れかに記載の視線検出装
置。
【請求項７】観察者の眼球近傍の外光成分を測光する
測光手段を有し、前記制御手段は、前記測光手段の出力
信号が所定値よりも明るいと判定した場合には、前記角
膜反射像の検出時に前記虹彩反射像も検出することを特
徴とする請求項１から５の何れかに記載の視線検出装
置。
【請求項８】前記角膜反射像の検出処理中に、前記虹
彩反射像を検出する眼球像を得るための蓄積処理を行う
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の視線検出装
置。