JP2632941B2

JP2632941B2 - カメラ

Info

Publication number: JP2632941B2
Application number: JP63182553A
Authority: JP
Inventors: 英彦深堀; 謙二鈴木; 明石崎; 康夫須田; 圭史大高
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH0232312A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は使用者の視線位置を検出してカメラ制御に利
用する視線検出手段を備えたカメラに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、カメラフアインダー中央部に測距位置、又は測
光位置を定めてその表示位置に被写体を入れ、レリーズ
ボタンを半押しして自動焦点調節又は自動露出制御を行
い、半押し状態のままピント、露出を固定して構図を変
えて撮影できるカメラも提供されている。この種のカメ
ラは主被写体が画面の中央になくてもピントや露出が合
った写真が撮れるので、芸術性の高い撮影が可能である
が、レリーズボタン半押し状態で保持するのち慣れが必
要なため、熟練を要する撮影手法である。又三脚に固定
した状態では半押しのままで構図を変えるのは至難の技
であった。

上記の対策として中央の測距視野あるいは測光機能に
作画性を制約されない為に複数個の自動焦点検出点が画
面内の広い領域に存在する焦点検出装置、もしくは広い
焦点検出視野の一部分を選択的に指定しその一部分に含
まれる被写体情報により自動焦点調節するカメラの提案
がなされている。

一般に自動焦点検出系のハード構成に於て、測距点の
決定方法は基本的には、次の通りの考え方をとりうる。

（１）撮影者がカメラにピント合わせの対象とすべき測
距点位置を指定する。指定入力手段はスイツチやダイヤ
ルが既知である。

（２）カメラが測距可能な各点で被写体情報を解析し、
または更に進んで測距を実行し、あらかじめ定められた
基準に従い自動的に測距点を決定する。公知の考え方と
しては、コントラストの高い被写体位置を自動選択し、
ピント調節するものと、最も至近側に位置する被写体に
ピント合わせするものとがある。発明者らの検討に依る
と主被写体が最もコントラストが高くなる確立はあまり
大きくないので、コントラストの比較に依った制御はほ
とんど自動機能として使い難い。

上記方法はいづれも問題点が大きく、十分に改善され
た技術とはなっていない。上記（１）の撮影者がカメラ
に位置決定する方法は確実であるが、入力に手間がかか
り自動焦点調節の本来の簡便性を損なう。通常の手持ち
撮影では、位置入力をしてから自動焦点調節を行なうよ
り、上述のフオーカスロツクの手法を用いた方が手早く
撮影できる。従って、三脚使用時や、動体撮影等、側距
点の位置指定が本質的なメリツトを持つ場合以外は使い
づらい。

カメラが焦点合わせする位置を決める方法は、画一性
が強すぎ、撮影者の作画意図を反映しないことが多い。
至近側選択の考え方はひとつの動作状態として選択する
ことはあり得るが、この様な決め方でカメラの多様な使
われ方をカバーすることは困難と思われる。

以上の理由により、撮影者の意志をマニユアル入力す
る考え方は確実性はあるものの煩雑になり易くまたカメ
ラによる自動方式は確実性が低く一般的なメリツトがな
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、使用者の視線を連続的に検出し、視線検出
結果を連続的に出力する視線検出手段と、撮影動作を開
始させるための操作部材と、前記操作部材が第１の状態
から第２の状態に操作された時点での前記視線検出手段
の視線検出結果を固定する視線固定手段と、前記視線固
定手段によって固定された視線検出結果に基づいて、画
面内に予め設定される複数の領域のうち何れか１つの領
域を選択する選択手段と、前記視線固定手段によって視
線検出結果が固定された後、前記操作部材を前記第２の
状態から前記第１の状態に操作された場合には、前記視
線固定手段による視線検出結果の固定を解除する視線固
定解除手段とを有することにより、視線で領域を選択す
るカメラでありながら、使用者の意図を正確に反映させ
た領域選択ができるとともに、カメラとしての操作性を
低下させることがない。

本発明は、使用者の視線を連続的に検出し、視線検出
結果を連続的に出力する視線検出手段と、撮影動作を開
始させるための操作部材と、前記連続的に出力される視
線検出結果のうち、前記操作部材を第１の状態から第２
の状態に操作した時点での視線検出結果を維持し、維持
された視線検出結果に基づいて画面内に予め設定される
複数の領域のうち何れか１つの領域を選択する選択手段
と、前記操作部材を前記第２の状態から前記第１の状態
に操作したときに前記維持された視線検出結果を解除す
る解除手段とを有することにより視線で領域を選択する
カメラでありながら、使用者の意図を正確に反映させた
領域選択ができるとともに、カメラとしての操作性を低
下させることがない。

〔実施例〕

第１図は本発明のカメラのファインダー内部の表示状
態を示すものである。

300は視野枠で被写界を区画しており、その外側上部
には簡略化された表示で露出モード表示を配置してあ
る。すなわち201の表示はマニユアル撮影を意味し、こ
の撮影状態を選んだ場合シヤツタースピードと絞り値を
撮影者が入力して露出を決定する。202はシヤツター優
先自動露出モードを意味し、シヤツタースピードを撮影
者が入力すると回路で演算して絞り値を決定する。203
は絞り優先自動露出モードを意味し、絞り値を入力する
とシヤツタースピードが決定される。204はプログラム
露出モードを意味し、外光の明るさに応じてシヤツター
スピードと絞り値の組合せがプログラムに従って決定さ
れる。

205は露出補正モードを意味し、被写体の色、反射率
等を加味して露出補正を行う際に使用する。206〜208は
測距位置を表示する測距マークであり、例えば第４図に
示す自動焦点検出光学系に対応している。この系につい
ては後で説明する。301〜303は測光範囲表示で、独立に
作動する測光光学系がこの範囲を測定しているものであ
る。209はシヤツタースピード表示、210は絞り値表示で
ある。211はカウントアツプ入力表示であり、例えばシ
ヤツタースピードを早くする時に使う。212はカウント
ダウン入力表示で、同様にシヤツタースピードを遅くす
る時等に使う。304は視線の位置を表示するマークであ
る。

第２図は回路構成ブロツク図で、マイクロコンピユー
タの中央処理装置（CPU）である213には視線検出装置の
回路214、測光回路215、自動焦点調節（AF）回路216、
信号入力回路217、シヤツター開放の為のレリーズ回路2
18、表示回路219が接続されている。スイツチSW₁,SW₂は
レリーズボタンＢの押込みで順次オンする。

次に第３図以降を使って視線を検出する一実施例を説
明する。尚、本発明は一眼レフレツクカメラの他、撮影
光路とフアインダー光路が別設されたカメラにも適用可
能である。

第３図で、１は対物レンズで、便宜上、１枚レンズで
示したが、実際は多数枚のレンズから構成されているこ
とは周知の通りである。２は主ミラーで、観察状態と撮
影状態に応じて撮影光路へ斜設されあるいは退去され
る。３はサブミラーで、主ミラー２を透過した光束を図
示しないカメラ・ボデイの下方へ向けて反射させる。4a
はシヤツター、4bは対物レンズ１内に配された絞り、4c
はフオーカシングのために対物レンズ１を光軸方向へ移
動させる駆動機構である。

５は感光部材で、銀塩フイルムあるいはCCDやMOS型等
の固体撮影素子あるいはビテイコン等の撮像管である。

6aは焦点検出装置で、例えば第４図に描く様に、フイ
ールドレンズ20、多孔視野マスク21、正レンズを２枚並
設した２次結像レンズ22、そして光電素子列の対が複数
配列された受光デバイスが配される。第１図ではフイー
ルドレンズはサブミラー３に近い、対物レンズ１の予定
結像面位置に設けられている。この構成の詳しい説明は
本願出願人による特開昭62−315490号に述べられている
が、まず多孔視野マスク21のスリツト21a,21b,21cは夫
々測距視野を決定する。２次結像レンズ22は、例えばス
リツト21aで画定された被写界像の一部を略光電素子列
の対23aとと23b上に再結像する。またスリツト21bある
いはスリツト21cで画定された部分は略光電素子列の対2
3cと23d又は23eと21f上に再結像される。光電素子列の
各対の受光情報は電気信号として読み出され、相関演算
が施されて、各スリツトで決定された測距視野内の被写
体に対する対物レンズの焦点調節状態を表わす値が算出
される。尚、特開昭63−18314号公報に開示されている
様な方法を利用し、通常より長い光電素子列の対を用い
てこれら光電素子列を電気的に分割し、対応する分割領
域同志に相当する信号を使って相関演算を施すものであ
っても良い。

以上により6aの焦点検出装置は撮影視野の複数の位置
に対して焦点検出が可能となる。

次に6bは露出値検出ユニツトで、結像レンズと分割測
光が可能な受光器を具える。結像レンズはペンタ・ダハ
プリブム８内の反射光路を介して対物レンズ１の予定結
像面に配されたピント板７と受光器を共役に関係付けて
いる。受光器の受光面は例えば第５図の様に分割されて
おり、各分割された領域ごとに測光できるものとする。
受光器の出力はマイクロコンピユータmcに入力されて、
複数個の中心点を中心とした測光感度分布を持つ様に重
み付けを変更できるものとする。LDは例えば液晶表示板
で、第１図の諸表示マークを表示する。

次にフアインダー航路変更用のペンタ・ダハプリズム
８の射出面後方には接眼レンズ９が配され、観察者眼15
によるピント板７の観察に使用される。10は光分割器
で、例えば赤外光を反射するダイクロイツクミラーを使
用し、ここでは接眼レンズ９中に設けられる。11は集光
レンズ、12はハーフミラーの様な光分割器、13はLEDの
様な証明光源で、好ましくは赤外光（および近赤外光）
を発光する。赤外照明光源13を発した光束は集光レンズ
11及び接眼レンズ９の後面（観察者側面）のパワーで例
えば平行光としてフアインダー光路に沿って射出する。
14は光電変換器で、詳しい構成は後述するが、観察者が
接眼レンズ９を適正に覗いた時に接眼レンズ９の後面と
集光レンズ11に関して観察者眼の前眼部、詳しくは瞳孔
近傍と共役に配置する。即ち、フアインダー光学系（8,
9）のアポイント近傍と光電変換器14を共役に配置する
のが一法であって、結像倍率は１以下が好ましい。

以上の構成で、対物レンズ１を通過した結像光束は部
分透過、主ミラー２に於て、フアインダー光束と焦点検
出光束とに分割される。焦点検出束は、主ミラー２を透
過した後、サブミラー３により反射され、焦点検出装置
６に入射する。焦点検出装置６はたとえば第１図に示す
横方向に３点の焦点検出点206,207,208を持つ。撮影時
には主ミラー２は上へはね上げられサブミラー３は、主
ミラー上に積層して折りたたまれ、シヤツター羽根４が
開閉されることによりフイルム５が所定時間露光する。

一方、フアインダー光束はピント板７を経て、ペンタ
・ダハプリズム８に入射する。但しピント板と一体ある
いは別体のフレネルレンズ等が形成されている。光束は
視度調節眼レンズ９によりピント板７上の被写体像を、
拡大投影しつつ観察者眼15に入射する。

人眼の構造は、角膜面16a,角膜後面16b,水晶体前面18
a,水晶体後面18bを接合面もしくは界面とした接合レン
ズと見ることができ、虹彩17は水晶体前面付近にある。
第６図に人眼の標準的形状と、各部の屈折率を図示し
た。またこれを模型眼とした一例が第５図である。尚、
視軸の方向と注視点の方向とは若干異なるのが普通であ
る。これは最初に補正値を入力しておけば済むことなの
で、以下便宜上、視軸の方向を視線の方向として記述す
る。

視線検出系の光路は次の通りである。赤外照明源13を
発した照明光はハーフミラー12を経て、レンズ11により
ある程度コリメートされ、ミラー10で反射を受けてフア
インダー光路に入射する。光分割器10が被写体から来る
可視域のフアインダー光を透過し、赤外領域の照明光は
反射するダイクロイツクミラーであることが、フアイン
ダーの明るさの点からも視線検出系の照明効率の点から
も望ましい。ただし十分輝度の高い赤外光源を用いるな
らば、照明効率が低下することを見込んで設計し、NDハ
ーフミラーで代用することは可能である。フアインダー
光路に導入された赤外照明光は接眼レンズ９の後面を通
過して観察者眼球を証明する。観察者眼の位置が変動し
ても、照明条件が維持される様、照明光は眼球入射時に
おいて略平行拘束するのが一法である。これは先のレン
ズ11のパワーと、接眼レンズ９の後面のパワーの全体で
実現される様、各部のパワー配置を調整することで実現
できる。人眼の各界面における屈折率変化は、第６図に
示した通りであるので照明策は屈折率変化の大小に応じ
角膜前面、水晶体前面及び後面、角膜後面の順の強さで
反射される。また平行光束を入射したときの各界面の反
射像の位置は、眼球前方から見ると第７図の様になるこ
とが近軸追跡の結果理解される。これらの像はプルキン
エ像と称され、角膜前面から順に番号を付してプルキン
エ第１像、第２像等という。第７図から明らかな様に第
３像を除き、３個のプルキンエ像は、第３面、即ち水晶
体前面の直後に集中しており、また先の屈折率変化の考
察から第１像、第４像、第２像の順に強い反射像であ
る。これらの像を形成する照明光は赤外波長域であるた
め、目には感じることがなく、フアインダー像観察に支
障は生じない。このためには照明光波長は700nmより長
いことが望ましく、更に750nm以上であれば個人差の別
なく人眼は感知しない。

観察者眼による反射光は逆の経路をたどり、ミラー1
0、レンズ11を経てハーフミラー12により反射され光電
変換器14にて受光される。反射光がフアインダー光路か
ら分離され、光電変換器に受光されるまでの光路中に可
視カツト、赤外透過フイルターが挿入されていることが
望ましい。フアインダー像可視光による角膜反射光をカ
ツトし、光信号として意味のある赤外照明光の反射のみ
を光電変換するためである。光電面はレンズ11と接眼レ
ンズ９後面の全パワーで、観察者眼の水晶体前面付近す
なわち瞳孔付近が結像される様な位置に置かれている。
これにより、プルキンエの第１、第２、第４像が結像さ
れた状態で受光され、反射光量としては必ずしも弱くな
い。第３像はデフオーカスして光が拡散しているため、
あまり光電変換信号に寄与しない。

本実施例視線検出装置の部分の動作原理を以下に説明
する。第３図装置で、赤外照明光源13を点光源とし、ピ
ント板７上、画面中央の位置、すなわち第１図（１）の
207の位置と光学的に等価な地点から発光するように照
明点光源13の位置を調整しておく、この場合観察眼球の
光軸が、両面中央を通るならば眼球光軸の延長線上に照
明光源があるわけであるから、各プルキンエ像は眼球光
軸上に一直線に点線となって並ぶ。眼球瞳孔付近を前方
から見た様子は第８図（ａ）の様になる。図で41は虹
彩、42は瞳孔、43は重なったプルキンエ像である。明る
く照明された虹彩は環状に観察され、暗い円形の瞳孔42
の中央に各面のプルキンエ像が重なった明るいスポツト
が一点観察される。一方、眼球が回転しており左右どち
らか片寄った方向に視軸が向いていると、照明光は眼球
光軸と斜めに入射するので、各プルキンエ像は瞳孔中心
から偏心した位置に移動し、かつ移動の方向、量が反射
面ごとに異なるので複数個のプルキンエ像43、44等が前
方から見て認められる。第８図（ｂ）がこの状態に対応
する。観察者眼の光軸が画面中央からさらに離れた位置
を見れば、同第８図（ｃ）の様にその傾向は一層強ま
り、また観察者眼が逆方向を見ればプルキンエ像の移動
方向も反転する。これらの動きをまとめて第９図にグラ
フ化した。観察者眼の回転角に対し、瞳孔付近で強い反
射像となる第１、第４プルキンエ像の移動量を示してあ
る。これらプルキンエ像の動きを光電的にとらえれば、
視線の方向を検出することができる。

上記の視線検出方法に於けるポイントは眼球の平行移
動への対処である。一般にカメラのフアインダー系は観
察者の瞳孔が接眼レンズ開口位置に対し一定の許容領域
内に存在すれば画面全体を見渡せる様に設計される。実
際、この許容範囲が狭いと、カメラと瞳孔の位置関係を
正確に保持しなくてはならず極めて使い難いカメラにな
ることが知らせている。しかし視線検出装置を基準にし
て見ると、この許容範囲内で瞳孔の位置、従ってプルキ
ンエ像の位置が変動しうることを意味しており、これを
補償する必要がある。その方法は、ひと通りではない
が、光学的な見地から実現しやすいものとして、以下の
手法が考えられる。

瞳孔中心の位置を常時検出し、瞳孔中心に対するプル
キンエ像の相対変位を視線検出量に変換する。この方法
は、最も直接的でやりやすいが、瞳孔の縁（つまり虹彩
との境界）を確実に把えなくてはならないので、光電変
換素子の見る範囲は広く必要となる。

２個以上のプルキンエ像の相対的変位を計測する。こ
の場合対象としては第１像と第４像の組み合せが検出し
やすい。像の形成位置が近く同一像面で計測出来るし、
比較的反射像が強いからである。

いずれの手法を用いるにしても、観察者がピント板上
で見る位置を変更することに要する眼球回転量は高々±
10゜〜15゜程度であり、これによるプルキンエ像の変位
は高々±1mm内外であるのに対し、眼球とカメラとの相
対的平行移動量はその数倍の大きさで許容されるので、
単純な差道センサーでは視線の動きは追えない場合があ
る。これに対し各数個の光電素子を集積して成る光電素
子列により、観察者眼の瞳孔付近に於ける光量分布を測
定し、数値的に解析することで眼球の位置や瞳孔径に影
響されない優れた視線検出装置が構成される。

第３図に図示した用途では横方向の視線移動のみ検出
すれば良いので、一次元の光電素子列を用いた単純な構
成を以下に示す。第10図はその方法を説明するためのも
ので、縦方向の検出能力を無視した結果、図の様な縦長
形状の即ち縦幅が横幅の数倍以上の光電素子を配列した
ものとなり、眼球の縦方向の平行移動もしくは回転に対
し、ほとんど不感となる。但し、光電素子の列の前に円
柱レンズを接着して類似の効果を得ることもできる。

第10図に於て、瞳孔61内にて光るプルキンエの第１像
62と、プルキンエ第４像63を一次元の光電素子列64（光
電変換器14）で受光すると第10図（ｂ）の様な光電出力
が得られる。両側の高い出力値は虹彩を表現するもので
ある。暗い瞳孔部の中にはプルキンエ第１像、第４像に
各々対応した信号65,66が得られる。

瞳孔中心はエツジ部67,68の位置情報から得られる。
最も簡単にはエツジ部に於て、虹彩部平均の半値に近い
出力を生ずる画素番号をi₁,i₂とする瞳孔中心の位置座
標は i₀＝（i₁＋i₂）/2 で与えられる。プルキンエ第１像の位置は、瞳孔暗部に
於て局部的に現われる最大のピークから求められるの
で、この位置と先の瞳孔中心との相対位置関係により、
眼球の回転状況、従って、視線の方向を第９図グラフの
関係から知ることが出来る。この場合、第９図の解釈は
瞳孔中心がプルキンエ像移動量の原点をなるものと考え
れば良い。原点をカメラに固定したものと考えるとほと
んど眼球の平行移動しか求められない。プルキンエ第４
像は瞳孔暗部の第２のピークとして求められ、この位置
と先の第１像の位置を用いて演算しても良い。このとき
は瞳孔中心の位置は必ずしも知る必要はない。ただし、
プルキンエ第１像と第４像とは強度が10倍以上に異なる
ので比較的ダイナミツクレンジの高い光電素子列を要す
る。

第10図により明らかな様に素子の配列方向と直交する
方向には不感であるが、あまり配列方向と直交する方向
に縦長の光電素子で構成すると瞳の位置によっては上下
方向で虹彩を拾ってしまうので、縦長にするには限度が
ある。従って縦長を比較的おさえた素子から成る光電素
子列は数個上下方向に併設して置き、最も適当な出力を
得られた配列のみにより視線検出すると、上下方向に不
感であり、かつ、良好なプルキンエ像信号が常時得られ
る検出装置となる。また、上記、一次元方向のみの検出
では照明光源を点光源でなく、スリツト状とすると更に
良好な信号が得られる。この場合にはLEDで線光源を構
成しても良いし、スリツトの背後に赤外透過可視遮断フ
イルターと白色光源を順置しても良い。

以上説明した方法を第３図光源変換器14の出力が入力
されたマイクロコンピユータmcで実行し、観察者の視線
方向に対応する測距位置での焦点検出値を焦点検出装置
6aの出力からマイクロコンピユータmcで算出し、算出値
に従って駆動機構4cを駆動して対物レンズ１をフオーカ
シングすることができる。尚、本発明に特徴的な電気的
処理については第13図以下で詳しく説明する。

この様に、得られた視線方向により、自動焦点検出の
測距点を切り替える本発明に係る視線制御されたカメラ
が得られる。視線の位置は連続的に求められるので、制
御対象が第１図の様な３点に限定されないことはもちろ
んである。

また、露出検出ユニツト6bの出力をマイクロコンピユ
ータmcで信号処理し、観察者の視線方向に応じた位置に
重点を置く露出条件を決定し、レリーズ操作に同期して
シヤツタ4aと絞り4bの一方又は両方を設定することがで
きる。

そして、カメラを制御する際、自動焦点検出と自動露
出制御の双方で複数点測定が可能な場合でも観察者の意
図に応じて一方のみを使用したり、両方同時に使用する
ことができるものとする。また、焦点検出と露出制御の
ほかに、フアインダー視野中にシヤツター優先、絞り優
先、プログラム撮影等のモード表示を位置を変えて表示
し、例えばレリーズ操作の押し込みの時に視認したモー
ド表示に応じて撮影を行うこともできることは第１図に
示した通りである。

以上の視線検出は一次元方向のみについて述べたが、
一方向のみでなく、直交する２方向の視線の動きを検出
するには、正方形に近い画素を２次元に配列した光電素
子例を用いれば良い。プルキンエ第１像を含む様な一次
元配列を縦横各々について選び出せば瞳孔中心を基準と
した方法により、直交する２方向での視線位置が求めら
れる。すなわち第11図の様に、観察者眼、瞳孔付近の光
像が二次元配列された光電素子列上に結像されており、
図中71,72の縦横配列の信号を用いれば良い。光電素子
列としては既知のCCD撮像素子や、MOS型撮像素子が使用
でき、またプルキンエ第１像の位置を交点として縦横に
演算対象とすべき配列を選択することはマイクロプロセ
ツサにより容易に実現できる。

本発明の視線検出後学系に於ては、検出系の結像倍
率、すなわち瞳孔付近の被観察面を光電面に結像する倍
率を縮小系とすることが望ましい。一眼レフカメラのフ
アインダー系は、前述した通り、観察者眼の瞳孔位置に
ついて許容幅を持って設計されている。通例、瞳孔の位
置は、10〜20mm程度面内移動についてマージンをとった
設計となっている。カメラは戸外でかつ手持ちの状態で
用いられることが多いので、この値を小さくすることは
使い易さを大幅に減ずるものである。上記許容幅は、そ
のまま視線検出系が検知すべき、最少限の空間範囲とな
る。CCDやMOS等のシリコン光電素子は大面積化により著
しくコストアツプし、また感度等の均一性を低下させ
る。本実施例に於けるプルキンエ像の位置の変化は眼球
回転に対応して1mm程度あるので、縮小光学系により検
出光学系を構成しても、十分な分解能で、プルキンエ像
や瞳孔の変位を検知できる。単純な信号処理で単に画素
ピツチ単位で、位置検出しても10μｍピツチで画素を集
積することは十分可能であり、ソフトウエアにより捕間
演算する、10μｍピツチの画素を用いて１μｍ精度の変
位検出が可能である。縮少倍率は２〜10倍程度が望まし
い。また縮少光学系によれば検出系の占める体積も減少
するので、携帯用のカメラには有利である。

本発明実施例の視線検出光学系の設計に於て、もう一
つ留意すべき点は、角膜面からなるべく近い位置に検出
用の正パワーレンズを配置することである。角膜面の曲
率半径は、わずか8mm内外であるので、凸面鏡としての
焦点距離は4mmにすぎない。略平行光束で角膜面に入射
した照明光は反射された場合、速やかに距離の２乗に比
例して発散する。従って検出光学系の主たる正パワーを
受け持つレンズまでの距離が遠いと著しく光量利用効率
が低下し、視線検出がむずかしくなる。この点は、強い
光源もしくは高S/N比の光電素子等によりある程度補う
ことは可能ではあるが、なるべく反射光が拡散する前
に、フアインダー光路から赤外反射光を分離し、レンズ
に導くことが有利である。従って分離光学部材は、フア
インダー光学系最終レンズ内もしくは、その近傍に配置
されること望ましい。

一方、本実施例に於て、瞳孔中心を計測するかわりに
白目と黒目の境界部を測定し、黒目の中心位置を求めて
プルキンエ像の座標原点としても良い。瞳孔は外界の明
るさや観察者の心理状態で径が変化し、真円度が良くな
い場合もあるからである。黒目の境界は極めて検出しや
すい反射率変化を示す。第12図（ａ）は観察者眼の前眼
部光像と視線検出用一次元光電素子列との位置関係を示
したもの、下図は光電素子列の出力信号例である。この
方法では、高い精度が得られる反面照明領域と光電素子
の検知領域はより広くなり、多少経済性は悪くなる傾向
にある。第12図に於て、プルキンエの第１像62、第４像
63を含む瞳孔暗部61を低反射率の虹彩がとりかこみ、黒
目は境界81で白目と接する。82は上まぶた、83は下まぶ
たである。計測線84に沿い光電変換した場合の出力を
（ｂ）に示してある。

次に第13図で電気系の作動を説明する。まず219で電
源を投入する。すると222の状態になり視線検出装置が
作動する。視線の検出は上述した構成によって行われ検
出結果は第２図のCPU213を介して表示回路219に出力さ
れる。表示回路219の出力として第１図のフアインダー
にて自分の視線の位置が視線位置表示マーク304で確認
できる。マーク304は透過形波晶等のスーパーインポー
ズ表示とすれば実現される。次に、視線による測距点の
選択について説明する。本実施例では測距位置が206〜2
08の３点あるのでどの測距位置が撮影被写体の構図との
関係で一番良いかを考えて視線を向ける。例えば208の
測距枠に視線を向けてレリーズボタンを半分押し込む
（221の状態）すると信号入力回路217を介してスイツチ
SW1の信号がCPU213に入力されて、視線位置を固定入力
するので、測距位置が測距マーク208の位置に固定さ
れ、測距マーク208は色が変ったり点滅したりして固定
されたことを表示する（229の状態）と共に焦点検出（A
F）回路216が作動してオートフオーカス動作が行われ撮
影レンズのピント調整が行われる（230の状態）。SW1の
信号が入力された時点で測距位置は固定されるので、そ
の後視線の位置を移しても測距位置は変らない。測距位
置を変更するにはレリーズボタンの半押しをやめてSW1
をオフする（224OFF）。そうすると再び、視線検出装置
が作動する222の状態により、視線の位置を変更してレ
リーズボタンを半押ししてSW1をオンさせ、前述と同様
に測距位置を決定すると共に自動焦点調節動作を行わせ
ることができる。次にレリーズボタンを更に深く押し込
むとSW2がオン（225の状態）してレリーズ回路が作動し
（226の状態）、シヤツターが開いてフイルムの露光が
行われる。

第14図は側光位置を入力するフローである。まず219
で電源を投入し、視線検出装置を作動させる。第１図で
測光範囲を示す301〜303の３つの測光位置の適当な位置
に視線を向けると視線表示マーク304が移動し、測光表
示と重なる。次にレリーズボタンを半押しすると測光位
置が固定され（227の状態）206〜208の測距マークの内
選ばれた表示の色が変るか点滅する。同時にその測光位
置での位置が開始され演算されたシヤツタースピードと
絞り値が209と210に表示され（228の状態）更に深くレ
リーズボタンを押し込むとSW2がオンしてレリーズ動作
が行われる。また、第13図で測距位置を入力した際に、
その測距位置に対応する被写界の明るさを自動設定する
ことも可能である。例えば測距マーク208が選ばれる
と、303の測光範囲が自動セツトされる。又測距位置と
測光位置を独立に設定できる様にしてもかまわない。

第15図は撮影モードを入力するフローを示す。第13
図、第14図と同様に電源を投入した後、視線を201〜205
のモード表示のどれかに向ける。ここで例えば202のシ
ヤツター優先モードに視線を向けてみる。すると304が2
02と重なる。そこでレリーズボタンを半押しすると202
のマーク色が変わるか点滅して固定されたことを知らせ
る（222の状態）。この時シヤツタースピードはあらか
じめ決められたシヤツタースピード、例えば1/125秒又
は前回セツトされたシヤツタースピードの値が表示さ
れ、そのシヤツタースピードにおける絞り値210が表示
される。

又測距位置が入力されていればその位置の被写体に対
する焦点調節動作が行われる。仮にシヤツタースピード
の値を変更する場合はアツプダウン表示211、212に視線
を向ける。シヤツタースピードを早くするには211に視
線を向けレリーズボタンを半押ししてSW1をオンすれば
良い。この時SW1を一端離しても前回選ばれたモード202
は固定されたままである。そうすると撮影者の意図に合
ったシヤツタースピードが入力される。

次に、レリーズボタンを深く押すとSW2がオンしてシ
ヤツターレリーズされる。

上記実施例では視線の位置を304のマークで別途示し
たが、第１図のモード表示、測光、測距表示で視線と重
なっている表示は、他の表示とは色を変えるか点滅する
かして視線が入力されていることを表示する方法でも良
い。更にSW1がオンして固定されると更に色を変えるか
点滅の状態を変えて固定されつことを示しても良い。

又入力情報は第図に示された情報に制限されるもので
はなくカメラのあらゆる操作情報の内、所望のものを配
置すれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、使用者の視線を連続
的に検出し、視線検出結果を連続的に出力する視線検出
手段と、撮影動作を開始させるための操作部材と、前記
操作部材が第１の状態から第２の状態に操作された時点
での前記視線検出手段の視線検出結果を固定する視線固
定手段と、前記視線固定手段によって固定された視線検
出結果に基づいて、画面内に予め設定される複数の領域
のうち何れか１つの領域を選択する選択手段と、前記視
線固定手段によって視線検出結果が固定された後、前記
操作部材を前記第２の状態から前記第１の状態に操作さ
れた場合には、前記視線固定手段による視線検出結果の
固定を解除する視線固定解除手段とを有することを特徴
とするもので、前記操作部材が第１の状態から第２の状
態に操作された時点での前記視線検出手段の視線検出結
果を固定し、固定された視線検出結果に基づいて、画面
内に予め設定される複数の領域のうち何れか１つの領域
を選択するので、常に動きつづけている視線という不安
定な入力手段を使用しても、使用者の意図を正確に反映
させた領域選択を行うことができる。なお、視線検出結
果が多少検出誤差を含んだとしても、視線検出結果に基
づいて領域を選択するものであるから、検出誤差の影響
を抑えることができる。

そして、この操作部材が前記第２の状態から前記第１
の状態に操作された場合には、前記視線固定手段による
視線検出結果の固定を解除するので、使用者の意図しな
い位置に視線検出結果を固定した場合にも、使用者は戸
惑うことなく簡単に視線検出結果の固定を解除すること
ができる。

また、視線検出結果の固定および固定解除は、撮影動
作を開始させるための操作部材の操作によるものである
ので、視線検出結果の固定および固定解除のための特別
な操作部材を設ける必要がない。つまり、視線で領域を
選択するカメラでありながら、使用者は撮影動作を開始
させるための操作部材だけを操作すればよいので、撮影
に集中でき、カメラの操作性を妨げないという効果を奏
する。

前記選択手段によって選択された領域に対して焦点検
出動作を行う焦点検出手段を有するので、使用者の意図
を正確に反映させた焦点検出が可能となる。

前記選択手段によって選択された領域に対して測光動
作を行う測光手段を有するので、使用者の意図を正確に
反映させた測光が可能となる。

前記選択手段によって選択された領域に対応する撮影
モードにより撮影動作を行う撮影制御手段を有するの
で、使用者の意図を正確に反映させた撮影モードの選択
が可能となる。

本発明は、使用者の視線を連続的に検出し、視線検出
結果を連続的に出力する視線検出手段と、撮影動作を開
始させるための操作部材と、前記連続的に出力される視
線検出結果のうち、前記操作部材を第１の状態から第２
の状態に操作した時点での視線検出結果を維持し、維持
された視線検出結果に基づいて画面内に予め設定される
複数の領域のうち何れか１つの領域を選択する選択手段
と、前記操作部材を前記第２の状態から前記第１の状態
に操作したときに前記維持された視線検出結果を解除す
る解除手段とを有することを特徴とするもので、前記操
作部材が第１の状態から第２の状態に操作された時点で
の前記視線検出手段の視線検出結果を維持し、維持され
た視線検出結果に基づいて、画面内に予め設定される複
数の領域のうち何れか１つの領域を選択するので、常に
動きつづけている視線という不安定な入力手段を使用し
ても、使用者の意図を正確に反映させた領域選択を行う
ことができる。

そして、この操作部材が前記第２の状態から前記第１
の状態に操作された場合には、視線検出結果の維持を解
除するので、使用者の意図しない位置に視線検出結果が
維持された場合にも、使用者は戸惑うことなく簡単に視
線検出結果の維持を解除することができる。

また、視線検出結果の維持および維持解除は、撮影動
作を開始させるための操作部材の操作によるものである
ので、視線検出結果の維持および維持解除のための特別
な操作部材を設ける必要がない。つまり、視線で領域を
選択するカメラでありながら、使用者は撮影動作を開始
させるための操作部材だけを操作すればよいので、撮影
に集中でき、カメラの操作性を妨げないという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はフアインダー内の諸表示を説明する図。第２図
は電気回路ブロツク図。第３図は実施例の光学断面図。
第４図は構成部材の斜視図。第５図は構成部材の平面
図。第６図は人眼の断面図。第７図は模型眼の断面図。
第８図は眼の反射像を示す図。第９図はプルキンエ像の
移動を示す線図。第10図（ａ）は反射像の検出を説明す
るための図で、第10図（ｂ）は出力信号を示す図。第11
図は反射像の２次元的な検出を説明するための図。第12
図（ａ）は反射像の検出を説明するための図で、第12図
（ｂ）は出力信号を示す図。第13図、第14図、第15図は
夫々情報入力フローを示す図、図中201〜205,209〜210
は夫々表示された撮影情報、206〜208は測距位置を示す
マーク、304は視線位置を示すマーク、217は信号入力回
路、218はレリーズ回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須田康夫神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者大高圭史神奈川県川崎市高津区下野毛770番地キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献特開昭61−61135（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者の視線を連続的に検出し、視線検出
結果を連続的に出力する視線検出手段と、撮影動作を開
始させるための操作部材と、前記操作部材が第１の状態から第２の状態に操作された
時点での前記視線検出手段の視線検出結果を固定する視
線固定手段と、前記視線固定手段によって固定された視線検出結果に基
づいて、画面内に予め設定される複数の領域のうち何れ
か１つの領域を選択する選択手段と、前記視線固定手段によって視線検出結果が固定された
後、前記操作部材を前記第２の状態から前記第１の状態
に操作された場合には、前記視線固定手段による視線検
出結果の固定を解除する視線固定解除手段とを有するこ
とを特徴とするカメラ。
【請求項２】前記選択手段によって選択された領域に対
して焦点検出動作を行う焦点検出手段を有することを特
徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項３】前記選択手段によって選択された領域に対
して測光動作を行う測光手段を有することを特徴とする
請求項１記載のカメラ。
【請求項４】前記選択手段によって選択された領域に対
応する撮影モードにより撮影動作を行う撮影制御手段を
有することを特徴とする請求項１記載のカメラ。
【請求項５】使用者の視線を連続的に検出し、視線検出
結果を連続的に出力する視線検出手段と、撮影動作を開
始させるための操作部材と、前記連続的に出力される視線検出結果のうち、前記操作
部材を第１の状態から第２の状態に操作した時点での視
線検出結果を維持し、維持された視線検出結果に基づい
て画面内に予め設定される複数の領域のうち何れか１つ
の領域を選択する選択手段と、前記操作部材を前記第２の状態から前記第１の状態に操
作したときに前記維持された視線検出結果を解除する解
除手段とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項６】前記選択手段によって選択された領域に対
して焦点検出動作を行う焦点検出手段を有することを特
徴とする請求項５記載のカメラ。
【請求項７】前記選択手段によって選択された領域に対
して測光動作を行う測光手段を有することを特徴とする
請求項５記載のカメラ。
【請求項８】前記選択手段によって選択された領域に対
応する撮影モードにより撮影動作を行う撮影制御手段を
有することを特徴とする請求項５記載のカメラ。