JP2995877B2 - 視線検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は視線検出装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の視線検出装置の要部ブロッ
ク図である。

【０００３】図中９１はマイクロプロセッシングユニッ
ト（Ｍ．Ｐ．Ｕ）であり、プルキンエ第１像や瞳孔の位
置情報を用い視線演算等の各種の演算処理を行ってい
る。９２はメモリー、９３はインターフェイス回路であ
り、Ａ／Ｄ変換機能を有している。９７は投光手段であ
り、赤外発光ダイオード９７ａから放射した観察者に不
感の赤外光を投光レンズ９７ｂを介して観察者の眼球
（不図示）に入射させている。９５は発光制御回路であ
り、赤外発光ダイオード９７ａの発光を制御している。
９６は位置センサーであり、視線検出装置をカメラに適
用したときはそのカメラの縦横を検知している。

【０００４】９４は検出手段であり、イメージセンサー
９４ａ、駆動回路９４ｂそして受光レンズ９４ｃ等を有
しており、眼球からの反射光に基づくプルキンエ第１像
と瞳孔を受光レンズ９４ｃを介してイメージセンサー９
４ａ面上に結像している。

【０００５】同図における眼球の視線検出方法は例えば
特開平２−２０９１２５号公報や特開平２−２６４６３
２号公報等で提案されている。同公報では投光手段９７
からの赤外光のうち眼球からの反射光に基づくプルキン
エ第１像（角膜反射像）と複数の瞳孔輪部より算出され
る瞳孔中心の二つの位置情報を用いて視線を検出してい
る。

【０００６】即ち、投光手段からの赤外光を観察者の眼
球に正面から照明し、このとき角膜前面で反射して生ず
る赤外発光ダイオードの虚像、所謂プルキンエ第１像の
発生する位置をイメージセンサーで検出する。このとき
プルキンエ第１像の発生する位置は眼球の回転角が零の
とき（ただし眼球の光軸）瞳孔中心の位置と一致し、眼
球が回転するにつれて瞳孔中心との位置がずれてくる。

【０００７】そしてこのときのプルキンエ第１像と瞳孔
中心とのずれ（間隔）は眼球の回転角に正弦にほぼ比例
する。この為プルキンエ第１像と瞳孔中心の位置情報か
ら、その位置間隔を求め眼球の回転角、更に視軸補正な
ど演算を行い撮影者の視線を求めている。

【０００８】このときイメージセンサーで光束を受光す
る際のイメージセンサーの蓄積時間は赤外発光ダイオー
ドの発光輝度、イメージセンサーの感度、Ｓ／Ｎ比、又
通常予想される撮影での外光などの諸条件を考慮して妥
当と思われる蓄積時間を定め、このとき定められた一定
の蓄積時間を用いてイメージセンサーの蓄積を行ってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の視線検出装置に
おいてはイメージセンサーで光束を受光する際のイメー
ジセンサーの蓄積時間を前述の如く予め諸条件を考慮し
て設定し、このとき設定した一定の蓄積時間を用いて受
光していた。

【００１０】この為、例えば眼球前眼部の照度によって
は種々な問題点が生じてくる場合があった。例えば照度
が低い時は瞳孔部と虹彩部の明暗差（出力信号値の差）
が小さく瞳孔輪部の検出が困難となる。又逆に照度が非
常に高いときにはイメージセンサーが飽和してしまい、
本来明暗差のあるプルキンエ第１像と虹彩部の出力信号
の差が消失してしまいプルキンエ第１像の検出が不可能
もしくは困難になってくるという問題点があった。

【００１１】本発明はイメージセンサーで光束を受光す
る際のイメージセンサーの蓄積時間と投光手段からの発
光光量を適切に制御することによりイメージセンサーの
ダイナミックレンジの範囲内でプルキンエ第１像の検出
にも、又瞳孔の検出にも十分なコントラストのある信号
を得ることが出来、高精度な視線検出を可能とした視線
検出装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の視線検
出装置は、使用者の眼球を照明する照明手段と、複数の
センサー素子を有し、眼球からの光を電気エネルギーの
形で蓄積し、電気信号を出力する光電変換手段と、前記
電気信号に応じて前記使用者の視線に関する情報を形成
する視線情報形成手段と、前記使用者の眼球周囲の輝度
に関する情報を出力する輝度情報出力手段と、前記輝度
情報出力手段の出力に基づいて、前記光電変換手段が所
定レベルの電気信号を出力するように前記電気エネルギ
ーの蓄積時間を決定し、決定した前記電気エネルギーの
蓄積時間に対応して、前記照明手段の照明光量を制御す
る制御手段とを有することを特徴としている。

【００１３】請求項２の発明の視線検出装置は、使用者
の眼球を照明する照明手段と、複数のセンサー素子を有
し、眼球からの光を電気信号に変換して出力する光電変
換手段と、前記電気信号に応じて前記使用者の視線に関
する情報を形成する視線情報形成手段と、前記使用者の
眼球周囲の輝度に関する情報を出力する輝度情報出力手
段と、前記輝度情報出力手段の出力に基づいて、前記光
電変換手段が所定レベルの電気信号を出力するように前
記光電変換手段を制御し、前記光電変換手段の制御状態
に対応して前記照明手段の照明光量を制御する制御手段
とを有することを特徴としている。請求項３の発明は請
求項１又は２の発明において、前記輝度情報出力手段
は、前記光電変換手段の出力から前記使用者の眼球周囲
の輝度に関する情報を得ることを特徴としている。請求
項4の発明は請求項１，２又は３の発明において、前記
照明手段は赤外発光ダイオードを有しており、前記制御
手段は前記赤外ダイオードの発光光量を制御することを
特徴としている。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の実施例１の要部ブロック図、
図２（Ａ）は本発明に係る視線検出手段を一眼レフカメ
ラに適用したときの要部概略図、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）の一部分の要部斜視図である。

【００１５】図１において１はマイクロプロセッシング
ユニット（Ｍ．Ｐ．Ｕ）であり、プルキンエ第１像や瞳
孔の位置情報を用い視線演算等の各種の演算処理を行っ
ている。２はメモリー、３はインターフェイス回路であ
り、Ａ／Ｄ変換機能を有している。７は投光手段であ
り、赤外発光ダイオード７ａから放射した観察者に不感
の赤外光を投光レンズ７ｂを介して観察者の眼球に入射
させている。５は発光制御回路（発光制御手段）であ
り、後述する測光センサー８からの出力信号に応じて赤
外発光ダイオード７ａの発光光量を制御している。６は
位置センサーであり、視線検出装置をカメラに適用した
ときは、そのカメラの縦横を検知している。

【００１６】４は眼球からの光を電気信号に変換する手
段であり、イメージセンサー４ａ、駆動回路４ｂそして
受光レンズ４ｃ等を有しており、眼球からの反射光に基
づくプルキンエ第１像と瞳孔を受光レンズ４ｃを介して
イメージセンサー４ａ面上に結像している。

【００１７】８は測光センサーであり、眼球前眼部の照
度を測光している。９は蓄積時間制御回路（制御手段）
であり、測光センサー８からの信号に基づいてイメージ
センサー４ａでプルキンエ第１像と瞳孔に基づく光束を
受光する際のイメージセンサー４ａの蓄積時間を制御し
ている。

【００１８】次に図２（Ａ），（Ｂ）を用いて本発明を
一眼レフカメラに適用したときの構成について説明す
る。

【００１９】図中２１は接眼レンズであり、その内部に
は可視光透過・赤外光反射のダイクロイックミラー２１
ａが斜設されており、光路分割器を兼ねている。４ａは
イメージセンサー、４ｃは受光レンズ、７ａ１，７ａ２
は投光手段７の一要素である光源で例えば発光ダイオー
ドから成っている。

【００２０】イメージセンサー４ａは光電素子列を２次
元的に配置した構成より成り、受光レンズ４ｃ及び接眼
レンズ２１に関して所定の位置（眼鏡を使用しない撮影
者の一般的なアイポイントの位置）にある眼の瞳孔近傍
と共役になるように配置している。８は測光センサーで
あり、接眼レンズ２１近傍に配置している。

【００２１】２９は処理装置で、視線補正演算、視線補
正データ記憶、視線演算機能の他に図１のＭ．Ｐ．Ｕ
１、蓄積時間制御回路９、発光制御回路５、メモリ−
２、インターフェイス回路３等を有している。

【００２２】２０１は撮影レンズ、２０２はクイックリ
ターン（ＱＲ）ミラー、２０３は表示素子、２０４はピ
ント板、２０５はコンデンサーレンズ、２０６はペンタ
ダハプリズム、２０７はサブミラー、２０８は多点焦点
検出装置であり、公知の方法により撮影画面内の複数の
領域を選択して焦点検出を行っている。２０９はカメラ
制御装置であり、ファインダー内表示素子駆動、焦点検
出演算及びレンズ駆動機能等を有している。

【００２３】本実施例では撮影レンズ２０１を透過した
被写体光の一部はＱＲミラー２０２によって反射してピ
ント板２０４近傍に被写体像を結像する。ピント板２０
４の拡散面で拡散した被写体光はコンデンサーレンズ２
０５、ペンタダハプリズム２０６、接眼レンズ２１を介
してアイポイントＥに導光している。

【００２４】ここで表示素子２０３は例えば偏光板を用
いない２層タイプのゲスト−ホスト型液晶素子で、ファ
インダー視野内の測距域（焦点検出位置）を表示してい
る。

【００２５】又、撮影レンズ２０１を透過した被写体光
の一部は、ＱＲミラー２０２を透過し、サブミラー２０
７で反射してカメラ本体底部に配置した前述の多点焦点
検出装置２０８に導光している。更に多点焦点検出装置
２０８の選択した被写体面上の位置の焦点検出情報に基
づいて、不図示の撮影レンズ駆動装置により撮影レンズ
２０１の繰り出し（もしくは繰り込み）を行い焦点調節
を行っている。

【００２６】視線検出方法の原理は前述の特開平２−２
０９１２５号公報や特開平２−２６４６３２号公報で提
案した方法と同じである。

【００２７】本実施例においては赤外発光ダイオード７
ａ１，７ａ２から放射される赤外光は図中上方から接眼
レンズ２１に入射し、ダイクロイックミラー２１ａによ
り反射されアイポイントＥ近傍に位置する観察者の眼球
２１１を照明する。又眼球２１１で反射した赤外光はダ
イクロイックミラー２１ａで反射され受光レンズ４ｃに
よって収斂しながらイメージセンサー４ａ上に像を形成
する。

【００２８】本実施例では眼球の視線をこのときのイメ
ージセンサー４ａに形成したプルキンエ第１像と瞳孔中
心の位置により求めている。即ちイメージセンサー４ａ
面上に結像したプルキンエ第１像の生じた眼球前眼部の
画像をＭ．Ｐ．Ｕ１はインターフェイス回路３を介して
読み込み、その画像信号よりプルキンエ第１像の座標及
び複数の瞳孔輪部の座標より算出される瞳孔中心の座標
を求める。そしてこの二つの量より、撮影者の眼球の回
転角とカメラに対する相対的シフト量を更にファインダ
ー系上での視線の位置を求めている。

【００２９】このとき本実施例では発光制御回路５によ
り赤外発光ダイオード７ａからの発光光量と蓄積時間制
御回路９によりイメージセンサー４ａの蓄積時間を適切
に設定することにより、イメージセンサー４ａから演算
に適した信号を得ている。

【００３０】本実施例においては、測光センサーからの
出力に応じてイメージセンサーの蓄積時間を変化させる
とともに、それに対応してプルキンエ第１像を形成する
ための赤外発光ダイオードからの発光光量を増減するこ
とにより、どのような場合においてもイメージセンサー
から演算に適した信号出力を得て、これにより眼球の視
線を高精度に検出している。

【００３１】例えば外光の輝度が高いときはイメージセ
ンサーの蓄積時間を短くし、それに対応して赤外発光ダ
イオードからの発光光量を増す。この外光により眼球前
眼部が十分に照明されている状態では、瞳孔と虹彩の境
界のコントラストは比較的高く瞳孔の検出には良好な画
像が得られる。

【００３２】しかしながら虹彩の信号強度が強いため、
虹彩上にプルキンエ第１像が形成されたときには、その
信号の強度差が小さくプルキンエ第１像の検出が困難と
なる。通常、外光の輝度が高い際は瞳孔径が小さいので
プルキンエ第１像が虹彩上に形成される可能性が高い。

【００３３】そこで本実施例ではこのような場合、イメ
ージセンサーの蓄積時間を短くし、信号全体の強度を下
げるとともに赤外発光ダイオードからの発光光量を増
し、プルキンエ第１像の信号強度を上げている。

【００３４】逆に外光の輝度が低いときはイメージセン
サーの蓄積時間を長くし、それに対応して赤外発光ダイ
オードからの発光光量を減らす。この外光により眼球前
眼部が十分に照明されていない状態では、瞳孔と虹彩の
境界のコントラストは低く、瞳孔の検出が困難となる。

【００３５】これに対してプルキンエ第１像の強度は外
光に依らずほぼ一定であるので、その検出は容易とな
る。そこで本実施例ではこのような場合はイメージセン
サーの蓄積時間を長くし、信号全体を上げ、瞳孔と虹彩
の境界のコントラストを高めるとともに、赤外発光ダイ
オードからの発光光量を減らしプルキンエ第１像の強度
を下げイメージセンサーが飽和しないようにしている。

【００３６】又、イメージセンサーの蓄積時間が長くな
ったときには赤外発光ダイオードからの発光光量を減ら
し眼球に照射される赤外発光ダイオードのエネルギーを
小さくして眼球を保護している。

【００３７】図３に本実施例の動作のフローチャートを
示す。同図において視線モードスイッチ（不図示）が押
されるなどして視線検出要求が生じるとＭ．Ｐ．Ｕの制
御は視線検出のルーチンに入る。視線検出のルーチンに
入るとＭ．Ｐ．Ｕは後述の方法により設定される赤外発
光ダイオードからの発光光量とイメージセンサーの蓄積
時間によって赤外発光ダイオードを発光し蓄積動作を開
始する。

【００３８】そして蓄積動作終了後イメージセンサーの
出力を読み込み、プルキンエ第１像と瞳孔を求め、更に
撮影者の視線位置を求め、必要に応じてその値をメモリ
ーに記憶する。そしてレリーズの要求があったならばレ
リーズのルーチンへ移行する。

【００３９】図４は図１の蓄積時間制御回路９の回路説
明図、図５は図４の蓄積時間制御回路９のタイミングチ
ャートである。

【００４０】同図において１００はＯＲ回路、１０１，
１０３はカウンター、１０２，１０４はＡＮＤ回路、１
０５はプリセット機能を有するＮ進カウンター、１０６
はインバーター、１０７はカウンター１０５への入力を
安定させるための抵抗、１０８はＡ／Ｄ変換器、１０９
はＡ／Ｄ変換の最小電圧を与えるための分圧抵抗であ
る。

【００４１】カメラのメインスイッチがオンになり、基
準クロックが与えられるとＯＲ回路１００の入力の一端
は”Ｌｏｗ”であるので、ＯＲ回路１００の出力よりカ
ウンター１０１に基準クロックが入力する。基準クロッ
クが（２^a ＋２^b ）個入力するとＡＮＤ回路１０２の出
力、即ち蓄積信号が”Ｈｉｇｈ”となる。と同時にＯＲ
回路１００の入力の一端も”Ｈｉｇｈ”となり、ＯＲ回
路１００の出力が”Ｈｉｇｈ”に固定し基準クロックの
供給が停止し、蓄積信号は”Ｈｉｇｈ”をカウンター１
０１のリセット端子にリセット電圧が与えられるまで維
持する。

【００４２】又、基準クロックはカウンター１０３にも
与えられ、この数が（２^c ＋２^d ）個になるとＡＮＤ回
路１０４の出力が”Ｈｉｇｈ”となり、カウンター１０
３のリセット端子にリセット電圧が与えられＡＮＤ回路
１０４の出力も”Ｌｏｗ”となる。

【００４３】カウンター１０３には常に基準クロックが
与えられているのでＡＮＤ回路１０４の出力端子には短
い幅のパルスが例えば（２^c ＋２^d ）個のパルスがカウ
ンター１０３に与えられる毎に出力されることになる。
そしてこの短い幅のパルスはプリセット機能を有するＮ
進カウンター１０５に入力する。

【００４４】Ｎ進カウンター１０５においてはこの短い
幅のパルスが（Ｎ−Ｍ＋１）個入力するとＣＡＲＲＹ端
子に出力が”Ｈｉｇｈ”から”Ｌｏｗ”に反転する。た
だしＭはプリセット端子（図５のＪ₁ 〜Ｊ₄ ）にセット
された値である。ＣＡＲＲＹ端子の出力が反転するとイ
ンバーター１０６を介してカウンター１０１のリセット
端子にリセット電圧が与えられ、ＡＮＤ回路１０２の出
力、即ち蓄積信号が”Ｌｏｗ”となる。と同時にＯＲ回
路１００の入力の一端も”Ｌｏｗ”となるので再びカウ
ンター１０１に基準クロックが供給される。以下は上記
動作が繰返し行なわれる。

【００４５】以上説明してきたように蓄積信号は基準ク
ロックが（２^a ＋２^b ）個入力すると”Ｈｉｇｈ”とな
り、（２^c ＋２^d ）×（Ｎ−Ｍ＋１）個入力すると”Ｌ
ｏｗ”となる。即ち蓄積時間Ｔは Ｔ＝｛（２^c ＋２^d ）（Ｎ−Ｍ＋１）−（２^a ＋２^b ）｝／ｆ_CK （３） ｆ_CK：基準クロックの周波数 となる。

【００４６】本実施例ではａ，ｂ，ｃ，ｄ，Ｎ，Ｍ，ｆ
_CKを任意に組み合わせて蓄積時間を可変にしている。

【００４７】次いで測光せンサー８の出力（即ち眼球前
眼部付近の明るさ）に応じて蓄積時間を変化させること
について述べる。

【００４８】測光センサー８からの出力はアンプ１１０
を介してＡ／Ｄ変換器１０８に与えられる。そしてその
Ａ／Ｄ変換された各出力端子がＮ進カウンター１０５の
プリセット端子に接続されている。よって測光センサー
８からの出力が大きければ、即ち眼球前眼部付近が明る
ければ明るいほど、Ａ／Ｄ変換器１０８のデジタル出力
が大きくなり、Ｎ進カウンター１０５のプリセットされ
る値Ｍも大きくなり、（３）式で示される蓄積時間も短
くなる。

【００４９】一方、Ａ／Ｄ変換の零レベルＶ_L と、最大
値のレベルＶ_H は各々分圧抵抗１０９と定電圧Ｖ_H によ
って与えられている。分圧抵抗１０９によって与えられ
る電圧Ｖ_L 以下にＡ／Ｄ変換器１０８の入力電圧がなる
場合はＮ進カウンター１０５のプリセット端子が全て”
Ｌｏｗ”（即ちＭ＝０）にセットされる。

【００５０】（３）式より明らかなようにＭ＝０のとき
に蓄積時間の最大値が与えられるので（３）式に示す
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，Ｎ，ｆ_CKを定め蓄積時間の最大値を決
め、零レベル電圧Ｖ_L を与えて、それに対応する測光セ
ンサー出力を定めている。以上のようにして眼球前眼部
付近の明るさがある明るさ以下のときに最長蓄積時間が
設定され、それから明るくになるにしたがって蓄積時間
も短くなっていくようにしている。

【００５１】以上の説明においてはＡＮＤ回路としては
２入力のものを、又プリセット機能を有するＮ進カウン
ターとしては１６進（４ビット）のものを図５に示した
が実際の回路においてはこの限りではない。例えばＡＮ
Ｄ回路１０２をそれぞれｌ₁入力、ｌ₂ 入力とすれば

【数１】 となる。

【００５２】次に本実施例において赤外発光ダイオード
８からの発光光量を発光制御回路５により設定する方法
について説明する。

【００５３】図６は発光制御回路５の回路説明図であ
る。図中、１２０はアンプ、１２１はＡ／Ｄ変換器、１
２２，１２３，１２４，１２５は各々赤外発光ダイオー
ドに流れる電流を規定するための抵抗、１２６，１２
７，１２８，１２９は各々スイッチング素子の役割を果
たすトランジスタ、１３０はＡ／Ｄ変換の最小レベル電
圧を与えるための抵抗である。

【００５４】測光センサー８からの出力はアンプ１２０
でＡ／Ｄ変換に適したレベルに増幅し、Ａ／Ｄ変換器１
２１に送っている。そこでＡ／Ｄ変換したデジタル信号
はトランジスタ１２６，１２７，１２８，１２９に送
り、その結果デジタル信号の各ビットの値に応じトラン
ジスタがオン・オフする。即ちその値が”１”であるビ
ットに対応するトランジスタがオンし他のトランジスタ
はオフとなる。

【００５５】一方、抵抗１２２，１２３，１２４，１２
５の抵抗値Ｒ₁ ，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄は例えばＲ₁ ：Ｒ
₂ ：Ｒ₃ ：Ｒ₄ ＝８：４：２：１になるように設定して
いる。この為赤外発光ダイオード７ａに流れる電流はＡ
／Ｄ変換器１２１のデジタル出力（測光センサー８から
の出力に相当）に比例する。

【００５６】赤外発光ダイオード７ａの発光光量は一般
にそこに流れる電流に比例するため、測光センサー８か
らの出力にほぼ比例する形で赤外発光ダイオード７ａの
発光光量を得ている。

【００５７】図６の回路においてＡ／Ｄ変換器１２１の
デジタル出力の最小値を１としている。そのために本実
施例においては抵抗１３０を用いてＡ／Ｄ変換の最低レ
ベルを定めるようにしている。尚、アンプ１２０は線形
増幅器でも非線形増幅器であっても構わない。又Ａ／Ｄ
変換器１２１として本実施例では４ｂｉｔのものを用い
ているが、この限りではない。さらに測光センサー８と
してカメラの露出制御用の測光センサーを用いることも
可能である。この場合、撮影者のいる場所と被写体のあ
る場所の違いによりその出力に若干の差を生じるが一般
にこの差は許容範囲内のものであり問題はない。

【００５８】図７は本発明の実施例２のフローチャー
ト、図８は本発明の実施例２の要部ブロック図である。

【００５９】本実施例の特徴はＭ．Ｐ．Ｕ１が測光セン
サー８からの出力に基づいてイメージセンサー４ａの蓄
積時間Ｔと赤外発光ダイオード７ａの発光光量Ｉ（実際
にＭ．Ｐ．Ｕ１で算出されるのは発光光量Ｉに比例した
定数Ｄ）を算出・設定している点である。

【００６０】本実施例においてＭ．Ｐ．Ｕ１はインタフ
ェーイス回路３を介して測光センサー８の出力を読み込
む。そしてこの値を用いてまずイメージセンサー４ａの
蓄積時間Ｔを設定する。これは図８に示すプリセット機
能を有するＮ進カウンター１０５に蓄積時間Ｔに対応す
る数値Ｍをセットすることにより行なっている。但しＭ
はＭ＝（Ｖ−Ｖ_L ）／（Ｖ_H −Ｖ_L ）＊Ｎと表わされる
が、Ｍが負となった場合はＭ＝０となるように、又Ｍの
最大値はＮとなるようにしている。ここでＶは測光セン
サー８からの出力電圧、Ｖ_H ，Ｖ_L は蓄積時間を設定す
るために定められる任意の定数で予想される測光センサ
ー８からの出力の最大値・最小値に対応している。この
ようにしてＭがＮ進カウンター１０５に設定されたとき
の蓄積時間Ｔは

【数２】 として定めている。

【００６１】これより所望の蓄積時間Ｔが得られるよう
にＭを求めている。Ｍが算出されたのち、Ｍ．Ｐ．Ｕ１
はインターフェイス回路３を介して、この値ＭをＮ進カ
ウンター１０５のプリセット端子（Ｊ₁ 〜Ｊ₄ ）にセッ
トする。

【００６２】次いでＭ．Ｐ．Ｕ１は赤外発光ダイオード
７ａの発光光量Ｉ並びに発光光量Ｉを設定するため定数
Ｄを求める。発光光量Ｉは眼球に照射できるエネルギー
Ｅ（これはレーザーの安全基準などを参考にして求めら
れ、現在我々はレーザの照射許容値の１／１０の値を用
いている）と、先に算出された蓄積時間Ｔとから Ｉ＝Ｅ／Ｔ として求めている。

【００６３】このように蓄積時間の長短に依らず一定と
することで視線検出装置の安全性を確保している。ここ
で定数Ｄの算出手順について述べる。

【００６４】赤外発光ダイオード７ａの発光効率をη、
回路の電源電圧をＶ_CC、回路の見かけ上の抵抗値をＲと
すると、Ｉ＝η・Ｖ_CC／Ｒと表わされる。定数Ｄを設定
することによりトランジスタがＤの値に応じてオン・オ
フして抵抗値Ｒが決まる。図８の回路の例では

【数３】 となる。但しＲ₁ は抵抗１２２〜１２５の中で最小の抵
抗値であり、抵抗値Ｒ₁，Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ の間には８
Ｒ₁ ＝４Ｒ₂ ＝２Ｒ₃ ＝Ｒ₄ の関係がある。

【００６５】そこで本実施例では所望の発光光量Ｉが得
られるように定数Ｄを求め、この値をインターフェイス
回路３とバッファー１３１を介して設定している。

【００６６】このようにして本実施例では蓄積時間Ｔ、
発光光量Ｉを設定したのちにカメラから視線検出の要求
があれば視線検出のルーチンに入る。視線検出のルーチ
ンに入ると、Ｍ．Ｐ．Ｕ１は前述のようにして設定され
た発光光量と蓄積時間によって赤外発光ダイオードを発
光し、蓄積動作を開始する。そして蓄積動作終了後イメ
ージセンサーの出力を読み込み、プルキンエ第１像と瞳
孔の検出を行ない、更にこの２つの値より撮影者の視線
位置を求め、必要に応じてその値をメモリーに記憶す
る。そしてレリーズの要求があったならばレリーズのル
ーチンへ移行する。

【００６７】本実施例においても実施例１と同様にＡＮ
Ｄ回路として２入力以外のものを用いても良いし、又Ｎ
進カウンター１０５も任意のものを用いても良い。

【００６８】又、発光光量の設定に用いるトランジスタ
の数も４つとは限らずいくつでも良い。そして測光セン
サー８をカメラの露出制御用のものと兼用しても良く、
又イメージセンサー４ａからの出力信号を測光センサー
の出力と見なして用いても良い。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明は、
使用者の眼球を照明する照明手段と、複数のセンサー素
子を有し、眼球からの光を電気エネルギーの形で蓄積
し、電気信号を出力する光電変換手段と、前記電気信号
に応じて前記使用者の視線に関する情報を形成する視線
情報形成手段と、前記使用者の眼球周囲の輝度に関する
情報を出力する輝度情報出力手段と、前記輝度情報出力
手段の出力に基づいて、前記光電変換手段が所定レベル
の電気信号を出力するように前記電気エネルギーの蓄積
時間を決定し、決定した前記電気エネルギーの蓄積時間
に対応して、前記照明手段の照明光量を制御する制御手
段とを有することによって、周囲の環境に係わらず高精
度な視線検出が可能となる。

【００７０】請求項２の発明は、使用者の眼球を照明す
る照明手段と、複数のセンサー素子を有し、眼球からの
光を電気信号に変換して出力する光電変換手段と、前記
電気信号に応じて前記使用者の視線に関する情報を形成
する視線情報形成手段と、前記使用者の眼球周囲の輝度
に関する情報を出力する輝度情報出力手段と、前記輝度
情報出力手段の出力に基づいて、前記光電変換手段が所
定レベルの電気信号を出力するように前記光電変換手段
を制御し、前記光電変換手段の制御状態に対応して前記
照明手段の照明光量を制御する制御手段とを有すること
によって、周囲の環境に係わらず高精度な視線検出が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の要部ブロック図。

【図２】 （Ａ）は本発明を一眼レフカメラに適用した
ときの要部概略図、（Ｂ）は図２（Ａ）の一部分の要部
斜視図。

【図３】 本発明の実施例１のフローチャート。

【図４】 本発明の実施例１の蓄積時間制御回路の説明
図。

【図５】 図４の蓄積時間制御回路のタイミングチャー
ト。

【図６】 本発明の実施例１の発光制御回路の要部概略
図。

【図７】 本発明の実施例２のフローチャート。

【図８】 本発明の実施例２の要部ブロック図。

【図９】 従来の視線検出装置の要部概略図。

【符号の説明】

１ マイクロプロセッシングユニット（Ｍ．Ｐ．Ｕ） ２ メモリ− ３ インターフェイス回路 ４ 検出手段 ４ａ イメージセンサー ４ｂ 駆動回路 ４ｃ 受光レンズ ５ 発光制御回路 ７ 投光手段 ７ａ 赤外発光ダイオード ７ｂ 投光レンズ ８ 測光センサー ９ 蓄積時間制御回路 ２９ 処理回路 ２１１ 眼球

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 3/00 - 3/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の眼球を照明する照明手段と、 複数のセンサー素子を有し、眼球からの光を電気エネル
   ギーの形で蓄積し、電気信号を出力する光電変換手段
   と、 前記電気信号に応じて前記使用者の視線に関する情報を
   形成する視線情報形成手段と、 前記使用者の眼球周囲の輝度に関する情報を出力する輝
   度情報出力手段と、 前記輝度情報出力手段の出力に基づいて、前記光電変換
   手段が所定レベルの電気信号を出力するように前記電気
   エネルギーの蓄積時間を決定し、決定した前記電気エネ
   ルギーの蓄積時間に対応して、前記照明手段の照明光量
   を制御する制御手段とを有することを特徴とする視線検
   出装置。
2. 【請求項２】 使用者の眼球を照明する照明手段と、 複数のセンサー素子を有し、眼球からの光を電気信号に
   変換して出力する光電変換手段と、 前記電気信号に応じて前記使用者の視線に関する情報を
   形成する視線情報形成手段と、 前記使用者の眼球周囲の輝度に関する情報を出力する輝
   度情報出力手段と、 前記輝度情報出力手段の出力に基づいて、前記光電変換
   手段が所定レベルの電気信号を出力するように前記光電
   変換手段を制御し、前記光電変換手段の制御状態に対応
   して前記照明手段の照明光量を制御する制御手段とを有
   することを特徴とする視線検出装置。
3. 【請求項３】 前記輝度情報出力手段は、前記光電変換
   手段の出力から前記使用者の眼球周囲の輝度に関する情
   報を得ることを特徴とする請求項１または２に記載の視
   線検出装置。
4. 【請求項４】 前記照明手段は赤外発光ダイオードを有
   しており、前記制御手段は前記赤外ダイオードの発光光
   量を制御することを特徴とする請求項１、２または３に
   記載の視線検出装置。