JP2762786B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオカメラ・スチルカメラ等の
撮像装置において、オートフォカス動作は、撮像素子の
中央部より得られた撮像輝度信号の高域周波数成分をハ
イパスフィルタを用いて抽出した後、これを一定期間
（例えば１フィールド期間）毎に焦点評価値として検出
し、その値が最大値をとるように撮像素子とカメラレン
ズとの距離を調整することにより行っていた。

【０００３】また、オートアイリス動作は、撮像素子の
中央部より得られた撮像輝度信号を積分回路を用いて平
均化して、撮像素子に入射する光量をＤＣ電圧値に変換
し、これに基づいて絞りの開閉を行い撮像素子に入射す
る光量を一定にしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の撮像装
置において、オートフォカス，オートアイリス動作は、
撮像素子の中央部をオートフォカスエリア，オートアイ
リスエリアとして、ここから得られた撮像輝度信号に基
づいて行われていた。このため、オートフォカス動作
は、目的とする被写体がフォカスエリアの外にあると被
写体に焦点が合わず正常に動作しなかった。一方、オー
トアイリス動作は、アイリスエリア外に被写体がある
と、アイリスエリア内外で輝度の差が大きい場合には、
逆光時に被写体が黒くつぶれまた順光時に被写体が白く
飛ぶため、正常に動作しなかった。

【０００５】そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、
撮影者が注視している被写体に基づいて動作を行う撮像
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の撮像装置は、その接眼部側へ発光する発光
部と上記接眼部側にて反射された上記発光部からの反射
光及び外部からの光のみを選択的に受光する受光部と被
写体を映し出すモニタとを備えたファインダと、上記接
眼部各部分から部分反射された上記反射光を夫々受光す
る受光部から出力される受光信号に基づいて上記接眼部
における反射光量の変化を検出する第１の検出手段と、
周期性をもって上記発光部の発光動作を制御する第１の
制御手段と、上記発光動作に応じて変動する上記受光信
号から上記発光動作の周期性を検出する第２の検出手段
と、この第２の検出手段からの検出信号に応じて上記フ
ァインダを撮影者が覗いているか否かを特定して撮影者
がファインダを覗いているときには上記第１の検出手段
からの検出信号に応じて被写体における注視点を特定す
ることにより所望の撮影状態に設定するよう構成したこ
とを特徴とするもので、また、その接眼部側へ発光する
発光部と上記接眼部側にて反射された上記発光部からの
反射光及び外部からの光のみを選択的に受光する受光部
と被写体を映し出すモニタとを備えたファインダと、上
記接眼部各部分から部分反射された上記反射光を夫々受
光する受光部から出力される受光信号に基づいて上記接
眼部における反射光量の変化を検出する第１の検出手段
と、この第１の検出手段からの検出信号に応じて被写体
における注視点を特定することにより所望の撮影状態に
設定すると共に、上記第１の検出手段からの検出信号に
応じて上記モニタ上に設けた動作モードを示す注視点を
特定することによりカメラの動作を設定する制御手段と
を設けたことを特徴とするもの、更に、その接眼部側へ
発光する発光部と上記接眼部側にて反射された上記発光
部からの反射光及び外部からの光のみを選択的に受光す
る受光部と被写体を映し出すモニタとを備えたファイン
ダと、上記接眼部各部分から部分反射された上記反射光
を夫々受光する受光部から出力される受光信号に基づい
て上記接眼部における反射光量の変化を検出する第１の
検出手段と、この第１の検出手段からの検出信号に応じ
て被写体における注視点を特定することにより所望の撮
影状態に設定すると共に、上記注視点の急激な変化を防
ぐために上記第１の検出手段からの検出信号から特定の
レベル以上の信号を除去する除去手段とを設けたことを
特徴とするものである。

【０００７】その接眼部側へ発光する発光部と、上記接
眼部側にて反射された上記発光部からの反射光のみ受光
する受光部とを備えたファインダと、上記接眼部各部分
から部分反射された上記反射光を夫々受光する受光部か
ら出力される受光信号に基づいて、上記接眼部における
反射光量の変化を検出する第１の検出手段と、この第１
の検出手段からの検出信号に応じて、少なくとも被写体
における注視点を特定することにより所望の撮影状態に
設定するよう構成したことを特徴とする撮像装置。

【０００８】上記した撮像装置において、周期性をもっ
て上記発光部の発光動作を制御する制御手段と、上記発
光動作に応じて変動する上記受光信号から上記発光動作
の周期性を検出する第２の検出手段とを備えたことを特
徴とする撮像装置。

【０００９】

【実施例】図１は本発明にかかる撮像装置の一実施例の
主要部を説明するためのブロック図、図２は赤外線発光
ダイオードとフォトダイオードとの配置図、図３は注視
点検出回路とフォトダイオードとの関係を説明するため
の回路図、図４はパルス検出回路７の動作を説明するた
めのタイミングチャート、図５は注視点の動きを説明す
るための模式図である。以下図面を参照しつつ、実施例
を説明する。

【００１０】本実施例の撮像装置の概要は、ファインダ
の内部に注視点を検出するセンサを設けて、ファインダ
内のモニタ上の画像のどの部分を注視しているかを検出
し、これに基づいて、オートフォカス，オートアイリス
動作を行うものである。ここで、注視点とは撮影者が注
視している被写体の１点をいい、また、注視点エリアと
は注視点を含む一定の範囲をいうこととする。

【００１１】図１において、まず、注視点エリア発生回
路系ＡＡについて図２〜図５を参考にしつつ説明する。

【００１２】注視点を検出するために、モニタ９が設け
られているファインダ１の内部に配置された赤外線発光
ダイオード２（ＬＥＤ）よりファインダ１の接眼部側に
ある撮影者の目に赤外線を照射して、反射した赤外線を
フォトダイオード３（ＰＤ）にて受光して光電変換した
後、後述する注視点検出回路４にて所定の処理を施して
いる。即ち、撮影者の眼球の白目部分と黒目部分とで赤
外線の反射率が相異なることに着目し、これを利用する
ものである。ここで、図２に示す如く、赤外線発光ダイ
オード１とフォトダイオード３とは配置されており、フ
ォトダイオード３は、上下方向の黒目部分の位置を特定
する役割を担う第１，第２のフォトダイオード３１，３
２と、左右方向の黒目部分の位置を特定する役割を担う
第３，第４のフォトダイオード３３，３４とからなる。

【００１３】そして、注視点検出回路４は図３（Ａ）に
示す加算回路４１と同図（Ｂ）に示す差動回路４２とに
よりなり、加算回路４１は、黒目部分と白目部分との境
界の下部より反射された赤外線を第１，第２のフォトダ
イオード３１，３２にて光電変換して得た信号を夫々加
算して上下方向検出信号４１ａを得る。一方、差動回路
４２は、黒目部分と白目部分との境界の左右部より反射
された赤外線を第３，第４のフォトダイオード３３，３
４にて夫々光電変換して得た信号を減算して左右方向検
出信号４２ａを得る。

【００１４】そして、上下方向検出信号４１ａがサンプ
ルホールド回路６に供給され、一方、左右方向検出信号
４２ａがサンプルホールド回路６とパルス検出回路７と
に夫々供給される。ここで、後述するパルス検出回路７
は撮影者がファインダ１を覗き込んでいるか否かを検出
する役割を担うものである。さて、赤外線の発光源であ
る赤外線発光ダイオード２は、赤外線発光ダイオード駆
動回路５より供給される駆動パルス５ａにより駆動され
ており、一定間隔ごとに発光を繰り返すよう動作してい
る。従って、上下方向検出信号４１ａと左右方向検出信
号４２ａとは赤外線発光ダイオード２の発光周期と同期
した信号となる。

【００１５】先ず、パルス検出回路７の動作を図４を用
いて説明するに、同図（Ａ）は左右方向検出信号４２ａ
であり、これをパルス検出回路７中の図示しないバンド
パスフィルタを介して得たバンドパスフィルタ出力信号
を同図（Ｂ）に示す。尚、バンドパスフィルタは、左右
方向検出信号４２ａ中の赤外線発光ダイオード２から照
射された赤外線を検出するためのものであるので、その
中心周波数は、赤外線発光ダイオード２の発光繰り返し
周波数と略一致している。そして、バンドパスフィルタ
出力信号を同図（Ｂ）中に示す電圧Ｖｒを閾値とする図
示しないコンパレータを介して２値化した後、周波数電
圧変換して得たパルス検出回路出力信号７ａを同図
（Ｃ）に示す。

【００１６】このようにして、注視点エリア発生回路８
に供給されるパルス検出回路出力信号７ａが、ハイレベ
ルの際は撮影者がファインダ１を覗き込んでおり、ロー
レベルの際は撮影者がファインダ１を覗き込んでおらず
外光が入射していることが判別できる。

【００１７】次に、サンプルホールド回路６について説
明するに、赤外線発光ダイオード駆動回路５より供給さ
れる駆動パルス５ａと同期したサンプルパルス５ｂを用
いて、上下，左右方向検出信号４１ａ，４２ａが夫々サ
ンプルホールドされ、両信号に重畳されているパルス波
を除去して得た第１，第２のサンプルホールド回路出力
信号６ａ，６ｂを注視点エリア発生回路８に供給してい
る。

【００１８】そして、注視点エリア発生回路８は、パル
ス検出回路出力信号７ａがローレベルの期間は画面の中
心部にエリアを設定し、ハイレベルの際は第１，第２の
サンプルホールド回路出力信号６ａ，６ｂに基づき注視
点の動きに応じたエリアを設定する。

【００１９】この動作について説明すると、第１，第２
のサンプルホールド回路出力信号６ａ，６ｂをアナログ
デジタル変換して、注視点の動きに応じた上下，左右方
向の座標を表す第１，第２の座標信号を夫々得る。この
第１，第２の座標信号に基づいて注視点の動きを図示し
たのが図５（Ａ）である。同図（Ａ）には急激な注視点
の動きが含まれているためこれを除去する必要があり、
このため、第１，第２の座標信号にデジタルローパスフ
ィルタを夫々施して注視点の急激な動きを除去してい
る。このようにして得た第３，第４の座標信号に基づい
て注視点の動きを図示したのが同図（Ｂ）である。そし
て、例えば、パルス検出回路出力信号７ａがハイレベル
の際は注視点が属する予め分割されたエリアＲを表すデ
ジタル情報を、一方、ローレベル注視点の際は画面の中
心部に相当するエリアＱを表すデジタル情報を夫々注視
点エリア信号８ａとして後述する第１，第２の窓回路１
９，１６に夫々供給する。

【００２０】このようにして、注視点エリアを決定する
ことができこれに基づいて以下に述べるオートフォカ
ス，オートアイリス動作を行う。

【００２１】先ず、オートフォカス動作より説明する
に、入射光１１ａが、カメラレンズ１１に入射し絞り１
２を介して撮像回路１３中の図示せぬ撮像素子の撮像面
に結像し、ここで光電変換されて得た撮像映像信号１３
ａが映像信号処理回路１４に供給される。

【００２２】そして、映像信号処理回路１４にてガンマ
補正等の周知の映像信号処理が施されて得た同期信号を
有する第１の輝度信号１４ａがモニタ駆動回路１０に供
給されると共に、図示せぬＡ／Ｄ変換器を介して同期信
号を有さない第２の輝度信号１４ｂがバンドパスフィル
タ１５と第１の窓回路１９と減衰回路２１とに夫々供給
される。

【００２３】そして、バンドパスフィルタ１５にて第２
の輝度信号１４ｂ中の高域周波数成分を抽出して得たデ
ジタル値を有するバンドパスフィルタ出力信号１５ａが
第２の窓回路１６に供給され、ここで、注視点エリア信
号８ａに基づいて注視点エリア内のバンドパスフィルタ
出力信号１５ａを抽出して得た第２の窓回路出力信号１
６ａをピークホールド回路１７に供給する。

【００２４】そして、ピークホールド回路１７にて第２
の窓回路出力信号１６ａの最大値を検出して得たピーク
ホールド回路出力信号１７ａをマイクロコンピュータ１
８に供給し、これが最大値をとるよう即ちコントラスト
が高くなるようにフォカスモータ制御信号１８ａがカメ
ラレンズ１１を駆動するフォカスモータ２３に供給され
る。

【００２５】次に、オートアイリス動作を説明するに、
第１の窓回路１９に供給された第２の輝度信号１４ｂ
は、注視点エリア信号８ａに基づいて注視点エリア内の
信号のみが抽出されて、第１の窓回路出力信号１９ａと
して第１の積分回路２０に供給され、ここで、注視点エ
リア内の第１の窓回路出力信号１９ａを平均化して得た
第１の積分回路出力信号２０ａが、マイクロコンピュー
タ１８に供給される。

【００２６】また、減衰回路２１に供給された第２の輝
度信号１４ｂは、一定の比率で減衰されて減衰回路出力
信号２１ａとして、第２の積分回路２２に供給され、こ
こで、減衰回路出力信号２１ａを平均化して得た第２の
積分回路出力信号２２ａが、マイクロコンピュータ１８
に供給する。

【００２７】そして、マイクロコンピュータ１８にて第
１，第２の積分回路出力信号２０ａ，２２ａを所定の比
率で加重平均し、これに基づき絞りの開口率を決定して
得たアイリスモータ制御信号１８ｂが絞り１２を駆動す
るアイリスモータ２４に供給される。

【００２８】このようにして、撮影者がファインダ１を
覗き込んでいる場合には注視点エリアに基づいてオート
フォカス，オートアイリス動作を行い、一方、撮影者が
ファインダを覗いていない場合は撮像画面中の一定の範
囲に基づいてオートフォカス，オートアイリス動作を行
う。

【００２９】尚、上述した実施例において、第１の輝度
信号１４ａは色信号を含む複合映像信号であっても良い
ことは勿論である。

【００３０】尚、上述した実施例において、第２の輝度
信号１４ｂはＡ／Ｄ変換器を介して後段の構成に供給さ
れていたが、映像信号処理回路１４からマイクロコンピ
ュータ１８の間に介挿された構成をアナログ動作するこ
ととして、上記Ａ／Ｄ変換器を省略しても良いことは勿
論である。

【００３１】尚、上述した実施例において、ファインダ
１はモニタを有する電子ファインダとして説明したがこ
れに限定されるものではなく、モニタを有さない光学式
のファインダであっても良いことは勿論である。

【００３２】尚、上述した実施例において、注視点エリ
ア発生回路ＡＡはオートフォカス，オートアイリス動作
のみに用いられるものではなく、例えば、ビデオカメラ
の場合、モニタ９上に記録開始、記録終了、ズーム等の
種々の動作モードを表示し、これを注視することにより
ビデオカメラを制御してもよく、また、スチルカメラの
場合、光学式ファインダ中にシャッター、シャッタース
ピード、ズーム等の種々の動作モードを表示し、これを
注視することによりスチルカメラを制御してもいことは
勿論である。

【００３３】上述したように本実施例によれば、注視点
エリアに基づいてオートフォカス，オートアイリス動作
を行うので、撮影者が見ている被写体に基づいてオート
フォカス，オートアイリス動作を行うができる。

【００３４】上述したように本実施例によれば、ファイ
ンダ１内に赤外線発光ダイオード２とフォトダイオード
３とを設けたので、被写体の選択をしつつ撮影者に負担
をかけることなく注視点を検出できる。また、赤外線の
発光受光により注視点を検出するため、撮影者に負担を
かけることなく注視点を検出できると共にモニタの影響
を受けることなく確実に注視点を検出できる。

【００３５】上述したように本実施例によれば、撮影者
がファインダ１を覗き込んでいるか否かを検出するパル
ス検出回路７等を備えているので、撮影者がファインダ
１を覗き込んでいない場合にも、オートフォカス，オー
トアイリス動作を行うができ、種々の態様で撮影を行う
ことができる。

【００３６】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、被写体
における注視点を特定することにより所望の撮影状態に
設定することができるので、例えば、オートフォカス及
び／又はオートアイリス動作を行う撮像装置において
は、撮影者が注視している被写体に基づいてオートフォ
カス及び／又はオートアイリス動作を行うができるとい
う効果がある。

【００３７】また、本発明によれば、その接眼部側へ発
光する発光部と、上記接眼部側にて反射された上記発光
部からの反射光のみ受光する受光部とを備えたファイン
ダを設けたので、撮影すべき被写体を確認しつつ撮影者
に負担をかけることなく注視点を検出できるという効果
がある。

【００３８】また、本発明によれば、周期性をもって上
記発光部の発光動作を制御する制御手段と、上記発光動
作に応じて変動する上記受光信号から上記発光動作の周
期性を検出する第２の検出手段とを備えているので、撮
影者がファインダを覗いているか否かを判別することが
でき、例えば、撮影者がファインダを覗いていないと判
別した場合は撮像画面中の一定の範囲に基づいてオート
フォカス及び／又はオートアイリス動作を行うことによ
り、種々の態様で撮影を行うことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる撮像装置の一実施例の主要部を
説明するためのブロック図である。

【図２】赤外線発光ダイオードとフォトダイオードとの
配置図である。

【図３】注視点検出回路とフォトダイオードとの関係を
説明するための回路図である。

【図４】パルス検出回路７の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図５】注視点の動きを説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ ファインダ ２ 赤外線発光ダイオード ３ フォトダイオード ７ パルス検出回路 ８ 注視点エリア発生回路 ５ａ 駆動パルス

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その接眼部側へ発光する発光部と、上記接
   眼部側にて反射された上記発光部からの反射光及び外部
   からの光のみを選択的に受光する受光部と、被写体を映
   し出すモニタとを備えたファインダと、 上記接眼部各部分から部分反射された上記反射光を夫々
   受光する受光部から出力される受光信号に基づいて、上
   記接眼部における反射光量の変化を検出する第１の検出
   手段と、周期性をもって上記発光部の発光動作を制御する第１の
   制御手段と、 上記発光動作に応じて変動する上記受光信号から上記発
   光動作の周期性を検出する第２の検出手段と、 この第２の検出手段からの検出信号に応じて上記ファイ
   ンダを撮影者が覗いているか否かを特定して撮影者がフ
   ァインダを覗いているときには上記 第１の検出手段から
   の検出信号に応じて被写体における注視点を特定するこ
   とにより所望の撮影状態に設定するよう構成したことを
   特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】その接眼部側へ発光する発光部と、上記接
   眼部側にて反射された上記発光部からの反射光及び外部
   からの光のみを選択的に受光する受光部と、被写体を映
   し出すモニタとを備えたファインダと、 上記接眼部各部分から部分反射された上記反射光を夫々
   受光する受光部から出力される受光信号に基づいて、上
   記接眼部における反射光量の変化を検出する第１の検出
   手段と、 この第１の検出手段からの検出信号に応じて被写体にお
   ける注視点を特定することにより所望の撮影状態に設定
   すると共に、上記第１の検出手段からの検出信号に応じ
   て上記モニタ上に設けた動作モードを示す注視点を特定
   することによりカメラの動作を設定する制御手段とを設
   けたことを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】その接眼部側へ発光する発光部と、上記接
   眼部側にて反射された上記発光部からの反射光及び外部
   からの光のみを選択的に受光する受光部と、被写体を映
   し出 すモニタとを備えたファインダと、 上記接眼部各部分から部分反射された上記反射光を夫々
   受光する受光部から出力される受光信号に基づいて、上
   記接眼部における反射光量の変化を検出する第１の検出
   手段と、 この第１の検出手段からの検出信号に応じて被写体にお
   ける注視点を特定することにより所望の撮影状態に設定
   すると共に、上記注視点の急激な変化を防ぐために上記
   第１の検出手段からの検出信号から特定のレベル以上の
   信号を除去する除去手段とを設けたことを特徴とする撮
   像装置。