JP3211427B2 - Eye gaze detection device - Google Patents

Eye gaze detection device

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JP3211427B2
JP3211427B2 JP31656492A JP31656492A JP3211427B2 JP 3211427 B2 JP3211427 B2 JP 3211427B2 JP 31656492 A JP31656492 A JP 31656492A JP 31656492 A JP31656492 A JP 31656492A JP 3211427 B2 JP3211427 B2 JP 3211427B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2213/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B2213/02Viewfinders
    • G03B2213/025Sightline detection

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は眼球を照明し、照明され
た眼球の画像を受光して視線を検出する視線検出装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gaze detecting device for illuminating an eyeball, receiving an image of the illuminated eyeball and detecting a gaze.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より観察者が観察面上のどの位置を
観察しているかを検出する、いわゆる視線(視軸)を検
出する装置(例えばアイカメラ)が種々提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Various devices (for example, eye cameras) for detecting a so-called line of sight (a visual axis) for detecting which position on an observation surface the observer is observing have been proposed.

【0003】例えば特開平1−274736号公報にお
いては、光源からの平行光束を観察者の眼球の前眼部へ
投射し、角膜からの反射光による角膜反射像と瞳孔の結
像位置を利用して視軸を求めている。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-274736, a parallel light beam from a light source is projected to the anterior segment of an observer's eyeball, and a corneal reflection image formed by light reflected from the cornea and an image forming position of a pupil are used. Looking for the visual axis.

【0004】図7は視線検出方法の原理説明図、図8
(A)は図7のイメージセンサ14面上に投影される通
常の対象者の眼球像の説明図、図8(B)は図8(A)
のラインLa−Lb上での眼球像の出力信号の説明図で
ある。図9は対象者が眼鏡を掛けているときのイメージ
センサ14面上に投影される眼球像の説明図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of the visual line detection method, and FIG.
FIG. 8A is an explanatory diagram of a normal subject's eyeball image projected on the image sensor 14 surface of FIG. 7, and FIG. 8B is a diagram of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an output signal of an eyeball image on a line La-Lb. FIG. 9 is an explanatory diagram of an eyeball image projected on the surface of the image sensor 14 when the subject wears glasses.

【0005】図中50は眼球の所謂白眼の部分、51は
瞳孔、52a,52bは光源部からの光束で眼球を照明
したときのプルキンエ像(角膜反射像)である。53
a,53b,54a,54bは各々、光源部からの光束
が対象者の眼鏡で反射したときの反射光に基づくゴース
ト像である。
In the figure, reference numeral 50 denotes a so-called white eye portion of an eyeball, 51 denotes a pupil, and 52a and 52b denote Purkinje images (corneal reflection images) when the eyeball is illuminated with a light beam from a light source. 53
Reference characters a, 53b, 54a, and 54b denote ghost images based on the reflected light when the light beam from the light source unit is reflected by the subject's glasses.

【0006】次に図7,図8,図9を用いて眼球の視線
検出方法について説明する。
Next, a method of detecting the eye gaze will be described with reference to FIGS. 7, 8 and 9. FIG.

【0007】各赤外発光ダイオード13a,13bは受
光レンズ12の光軸アに対してX方向に略対称に配置さ
れ、各々対象者として、例えばファインダー系を覗く撮
影者の眼球を発散照明している。
The infrared light emitting diodes 13a and 13b are arranged substantially symmetrically in the X direction with respect to the optical axis A of the light receiving lens 12, and divergently illuminate, for example, the eyeball of a photographer who looks through a finder system as a subject. I have.

【0008】赤外発光ダイオード13bより放射された
赤外光は眼球15の角膜16を照明する。このとき角膜
16の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像d
は受光レンズ12により集光され、イメージセンサー1
4上の位置d´に再結像する。
The infrared light emitted from the infrared light emitting diode 13b illuminates the cornea 16 of the eyeball 15. At this time, a corneal reflection image d due to a part of the infrared light reflected on the surface of the cornea 16
Is condensed by the light receiving lens 12 and the image sensor 1
The image is re-imaged at a position d 'on the upper side of FIG.

【0009】同様に赤外発光ダイオード13aより放射
された赤外光は眼球の角膜16を照明する。このとき角
膜16の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像
eは受光レンズ12により集光されイメージセンサー1
4上の位置e´に再結像する。
Similarly, infrared light emitted from the infrared light emitting diode 13a illuminates the cornea 16 of the eyeball. At this time, a corneal reflection image e due to a part of the infrared light reflected on the surface of the cornea 16 is condensed by the light receiving lens 12 and the image sensor 1
The image is re-imaged at a position e 'on the upper side of FIG.

【0010】又、眼球15の瞳孔19の像もイメージセ
ンサ14上に結像する。このとき瞳孔19を円としたと
きの中心CのX座標をXc、イメージセンサ14上での
中心Cの像のX座標をXc′とする。
An image of the pupil 19 of the eyeball 15 is also formed on the image sensor 14. At this time, the X coordinate of the center C when the pupil 19 is a circle is Xc, and the X coordinate of the image of the center C on the image sensor 14 is Xc '.

【0011】又、角膜反射像d及びeの中点のX座標と
角膜16の曲率中心OのX座標Xoとは一致するため、
角膜反射像の発生位置d,eのX座標をXd,Xe、角
膜16の曲率中心Oから瞳孔19の中心Cまでの標準的
な距離をLOCとし、距離LOCに対する個人差を考慮する
係数をA1とすると眼球光軸イの回転角θは (A1*LOC)*sinθ≒Xc−(Xd+Xe)/2 ・・・(1) の関係式を略満足する。
Also, since the X coordinate of the midpoint of the corneal reflection images d and e matches the X coordinate Xo of the center of curvature O of the cornea 16,
Occurrence position d of the cornea reflection image, the X coordinate of the e Xd, Xe, a standard distance from the center of curvature O of the cornea 16 to the center C of the pupil 19 and L OC, consider the individual differences with respect to the distance L OC coefficient Is A1, the rotation angle θ of the eyeball optical axis a substantially satisfies the relational expression of (A1 * L OC ) * sin θ ≒ Xc− (Xd + Xe) / 2 (1)

【0012】このため視線演算処理装置においてイメー
ジセンサー上の一部に投影された各特徴点(角膜反射像
d,e及び瞳孔中心C)の位置を検出することにより眼
球の光軸イの回転角θを求めることができる。
For this reason, the eye-gaze arithmetic processing unit detects the position of each characteristic point (corneal reflection images d and e and the pupil center C) projected on a part of the image sensor, thereby obtaining the rotation angle of the optical axis a of the eyeball. θ can be obtained.

【0013】このとき(1)式は、 β(A1*LOC)*sinθ ≒Xc′−(Xd´+Xe´)/2 ・・・(2) とかきかえられる。但し、βは受光レンズ12に対する
眼球の位置により決まる倍率で、実質的には角膜反射像
の間隔|Xd´−Xe´|の関数として求められる。
At this time, equation (1) can be rewritten as β (A1 * L OC ) * sin θθXc ′ − (Xd ′ + Xe ′) / 2 (2) Here, β is a magnification determined by the position of the eyeball with respect to the light receiving lens 12, and is substantially obtained as a function of the interval | Xd′−Xe ′ | of the corneal reflection image.

【0014】眼球15の回転角θは θ≒ARCSIN{(Xc´−Xf´)/β/(A1*LOC)} ・(3) とかきかえられる。但し Zf´≒(Xd´+Xe´)/2 である。The rotation angle θ of the eyeball 15 is rewritten as follows: θ {ARCSIN {(Xc′−Xf ′) / β / (A1 * L OC )} (3) However, Zf ′ ≒ (Xd ′ + Xe ′) / 2.

【0015】ところで撮影者の眼球の光軸イと視軸とは
一致しない為、撮影者の眼球の光軸イの水平方向の回転
角θが算出されると眼球の光軸と視軸との角度補正δを
することにより撮影者の水平方向の視線θHは求められ
る。
Since the optical axis A of the photographer's eyeball and the visual axis do not coincide with each other, when the horizontal rotation angle θ of the optical axis A of the photographer's eyeball is calculated, the optical axis of the eyeball and the visual axis are calculated. By performing the angle correction δ, the horizontal line of sight θH of the photographer can be obtained.

【0016】眼球の光軸イと視軸との補正角度δに対す
る個人差を考慮する係数をB1とすると撮影者の水平方
向の視線θHは θH=θ±(B1*δ) ・・・(4) と求められる。ここで符号±は、撮影者に関して右への
回転角を正とすると、観察装置をのぞく撮影者の目が左
目の場合は+、右目の場合は−の符号が選択される。
Assuming that a coefficient considering the individual difference with respect to the correction angle δ between the optical axis A and the visual axis of the eyeball is B1, the horizontal line of sight θH of the photographer is θH = θ ± (B1 * δ) (4) ) Is required. Here, as for the sign ±, if the rotation angle to the right with respect to the photographer is positive, the sign + is selected when the photographer's eyes, except for the observation device, are the left eye, and the sign-is selected when the photographer's eyes are the right eye.

【0017】又、同図においては撮影者の眼球がZ−X
平面(例えば水平面)内で回転する例を示しているが、
撮影者の眼球がZーY平面(例えば垂直面)内で回転す
る場合においても同様に検出可能である。但し、撮影者
の視線の垂直方向の成分は眼球の光軸の垂直方向の成分
θ´と一致するため垂直方向の視線θVは θV=θ´ となる。
In FIG. 1, the eyeball of the photographer is ZX.
An example of rotation in a plane (for example, a horizontal plane) is shown,
Even when the photographer's eyeball rotates in a ZY plane (for example, a vertical plane), the same detection can be made. However, since the vertical component of the photographer's line of sight coincides with the vertical component θ 'of the optical axis of the eyeball, the vertical line of sight θV is θV = θ ′.

【0018】更に視線データθH,θVより撮影者が見
ているファインダー視野内のピント板上の位置(Xn,
Yn)は Xn≒m*θH ≒m*[ARCSIN{(Xc´−Xf´)/β/(A1*LOC)} ±(B1*δ)] ・・・(5) Yn≒m*θV と求められる。ただし、mはカメラのファインダー光学
系で決まる定数である。
Further, the position (Xn, Xn,
Yn) is a Xn ≒ m * θH ≒ m * [ARCSIN {(Xc'-Xf') / β / (A1 * L OC)} ± (B1 * δ)] ··· (5) Yn ≒ m * θV Desired. Here, m is a constant determined by the finder optical system of the camera.

【0019】ここで撮影者の眼球の個人差を補正する係
数A1,B1の値は撮影者にカメラのファインダー内の
所定の位置に配設された指標を固視してもらい、該指標
の位置と(5)式に従い算出された固視点の位置とを一
致させることにより求められる。
Here, the values of the coefficients A1 and B1 for correcting individual differences in the eyeball of the photographer are obtained by having the photographer fixate on an index provided at a predetermined position in the viewfinder of the camera, and setting the position of the index. And the position of the fixation point calculated according to the equation (5).

【0020】本実施例における撮影者の視線及び注視点
を求める演算は、前記各式に基づき視線演算処理装置の
マイクロコンピュータのソフトで実行している。
In this embodiment, the calculation for obtaining the line of sight and the gazing point of the photographer is executed by the software of the microcomputer of the line-of-sight arithmetic processing unit based on the above equations.

【0021】視線の個人差を補正する係数が求まり
(5)式を用いてカメラのファインダーを覗く観察者の
視線のピント板上の位置を算出し、その視線情報を撮影
レンズの焦点調節あるいは露出制御等に利用している。
A coefficient for correcting the individual difference in the line of sight is determined, and the position of the line of sight of the observer looking into the viewfinder of the camera is calculated using equation (5), and the line of sight information is used to adjust the focus or exposure of the taking lens. Used for control.

【0022】上述したように、撮影者の視線方向/座標
は照明用の赤外発光ダイオード(以下「IRED」と称
する)の角膜反射像(「プルキンエ像」、以下「P像」
と称する。)と、眼球像中の瞳孔の位置関係から算出し
ている。
As described above, the line-of-sight direction / coordinate of the photographer is based on the corneal reflection image (“Purkinje image”, hereinafter “P image”) of the infrared light emitting diode (hereinafter referred to as “IRED”) for illumination.
Called. ) And the positional relationship of the pupils in the eyeball image.

【0023】P像はIREDの角膜反射像であるから、
眼球像全体の中では輝度が高く、またその像はIRED
のチップ発光面の反射像であるから、その大きさも極く
小さいものである。従って、その特徴を利用すれば眼球
像信号からP像を抽出することができる。
Since the P image is a corneal reflection image of the IRED,
The brightness is high in the whole eyeball image, and the image is IRED
Since this is a reflection image of the chip light emitting surface, the size thereof is also extremely small. Therefore, a P image can be extracted from the eyeball image signal by using the feature.

【0024】具体的には、眼球像信号中のある画素の輝
度値が所定値以上あり、かつその画素と周辺の画素の輝
度差が所定以上ある場合に、その画素(あるいはその画
素を含めた周辺画素/領域)をP像の候補とするように
している。
Specifically, when the luminance value of a certain pixel in the eyeball image signal is equal to or more than a predetermined value and the luminance difference between the pixel and the peripheral pixels is equal to or more than a predetermined value, the pixel (or the pixel including the pixel) (Peripheral pixels / areas) are set as P image candidates.

【0025】又、装置側の所定位置から眼球までの距離
を検出する距離検出手段を設けた視線検出装置が例えば
特開平2−209126号公報で提案されている。この
ときの距離検出手段ではIREDを2個1組で点灯し、
P像ペアで用い、そのときのP像ペアの間隔より距離を
検出している。そして、このときのP像ペアの候補が複
数あるときには、適当な間隔を有するP像ペアを選択す
るようにしている。
A line-of-sight detecting device provided with a distance detecting means for detecting a distance from a predetermined position on the device side to an eyeball has been proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-209126. At this time, the distance detection means turns on the IREDs in pairs,
This is used for the P image pair, and the distance is detected from the interval between the P image pairs at that time. When there are a plurality of P image pair candidates at this time, a P image pair having an appropriate interval is selected.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】図8に示すようにイメ
ージセンサ上での高輝度部分が点(52a,52b)の
1組のときはP像ペアは容易に検出することができる。
As shown in FIG. 8, when the high-brightness portion on the image sensor is one set of points (52a, 52b), the P image pair can be easily detected.

【0027】しかしながら図9のようにイメージセンサ
上で高輝度部分の点の組が複数ある場合にはP像ペアを
誤選択してしまう場合があり、このときは視線検出の誤
差になってくる。
However, as shown in FIG. 9, when there are a plurality of sets of points in the high-brightness portion on the image sensor, the P image pair may be erroneously selected. In this case, a line-of-sight detection error occurs. .

【0028】この場合、選択したP像ペアが正しいか否
かの判断を算出した視線の座標又は眼球の回転角が正常
範囲内にあるか否かで判断する方法が、例えば特開平3
−23431号公報で提案されている。
In this case, a method of judging whether or not the selected P image pair is correct is determined based on the calculated coordinates of the line of sight or the rotation angle of the eyeball within a normal range.
No. 23431 is proposed.

【0029】しかしながらこの方法は誤りのP像ペアの
中心座標が真のP像ペアの座標に近いと算出結果は正常
範囲に入ってしまい誤った視線検出を行なってしまうと
いう問題点があった。
However, this method has a problem that if the center coordinates of the erroneous P image pair are close to the coordinates of the true P image pair, the calculation result falls within the normal range and erroneous gaze detection is performed.

【0030】本発明は選択したP像ペアの2つのP像間
隔より装置側(カメラ側)から対象者(撮影者)までの
距離を求め、このとき得られた距離情報が正常範囲内に
入っているか否かによって視線検出が正しく行なわれた
か否かを判断することにより、眼鏡を掛けているか否か
によらず常に正しく視線検出を行なうことができる視線
検出装置の提供を目的とする。
According to the present invention, the distance from the apparatus side (camera side) to the subject (photographer) is obtained from the interval between two P images of the selected P image pair, and the obtained distance information falls within the normal range. It is an object of the present invention to provide a gaze detection device that can always perform gaze detection correctly regardless of whether glasses are worn by determining whether gaze detection has been correctly performed based on whether or not the gaze is detected.

【0031】上記課題を解決するために、請求項1に記
載の本発明は、眼球を照明する照明手段と、前記照明手
段により照明された前記眼球の画像を受光する受光手段
とを有し、前記受光手段の出力を用いて視線を検出する
視線検出装置において、前記受光手段の出力より前記眼
球の角膜反射像候補を検出する像検出手段と、前記角膜
反射像候補を利用して視線を検出する視線検出手段と、
前記角膜反射像候補を用いて前記眼球から前記視線検出
装置までの距離を検出する距離検出手段と、前記検出さ
れた距離が所定範囲内にないときは、前記視線検出手段
が異なる角膜反射像候補を選択して視線の検出を行うこ
とを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 1 comprises illumination means for illuminating an eyeball, and light receiving means for receiving an image of the eyeball illuminated by the illumination means, A gaze detecting device that detects a line of sight using an output of the light receiving unit; an image detecting unit that detects a corneal reflection image candidate of the eyeball from an output of the light receiving unit; and detects a line of sight using the corneal reflection image candidate. Gaze detecting means for
A distance detecting means for detecting a distance from the eyeball to the visual line detecting device using the corneal reflected image candidate; and a corneal reflected image candidate different from the corneal reflected image candidate when the detected distance is not within a predetermined range. Is selected to detect the line of sight.

【0032】また、請求項2に記載の本発明は、眼球を
照明する照明手段と、前記照明手段により照明された前
記眼球の画像を受光する受光手段とを有し、前記受光手
段の出力を用いて視線を検出する視線検出装置におい
て、前記受光手段の出力より眼球の角膜反射像候補を検
出する像検出手段と、前記角膜反射像候補を利用して視
線を検出する視線検出手段と、前記角膜反射像候補を用
いて前記眼球から前記視線検出装置までの距離を検出す
る距離検出手段と、前記検出された距離が所定範囲内に
ないときは、前記視線検出手段が異なる角膜反射像候補
を選択して視線の検出を行い、前記距離検出手段が前記
選択された異なる角膜反射像候補を用いて距離を検出す
ることを特徴とするものである。また、請求項3に記載
の本発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前
記角膜反射像候補を用いて検出された距離が所定範囲内
であるときは、該角膜反射像候補を用いて検出された視
線が正しい検出結果であるとすることを特徴とするもの
である。また、請求項4に記載の本発明は、請求項1か
ら3の何れかに記載の発明において、前記照明手段は一
対の光源を有し、前記距離検出手段は、前記受光手段の
受光結果から前記一対の光源によって前記眼球に生じる
2つの角膜反射像の間隔を求めて、前記眼球から前記視
線検出装置までの距離を検出することを特徴とするもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided illumination means for illuminating an eyeball, and light receiving means for receiving an image of the eyeball illuminated by the illumination means. In a gaze detection device that detects a gaze by using an image detection unit that detects a corneal reflection image candidate of an eyeball from an output of the light receiving unit, a gaze detection unit that detects a gaze using the corneal reflection image candidate, Distance detecting means for detecting a distance from the eyeball to the visual line detection device using a corneal reflection image candidate, and when the detected distance is not within a predetermined range, the visual line detection means performs a different corneal reflection image candidate. A line of sight is selected to detect the distance, and the distance detecting means detects a distance using the selected different candidate corneal reflection image. According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, when the distance detected using the corneal reflection image candidate is within a predetermined range, the corneal reflection image candidate is determined. It is characterized in that the line of sight detected by using is a correct detection result. According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the illuminating means has a pair of light sources, and the distance detecting means uses a light receiving result of the light receiving means. The distance between the eyeball and the line-of-sight detection device is detected by calculating the interval between two corneal reflection images generated on the eyeball by the pair of light sources.

【0033】[0033]

【実施例】図1は本発明を一眼レフカメラに適用したと
きの実施例1の要部概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment when the present invention is applied to a single-lens reflex camera.

【0034】図1において、1は撮影レンズで便宜上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、ファインダー系によ
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。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photographing lens for convenience.
Although shown with a single lens, it is actually composed of more lenses. Reference numeral 2 denotes a main mirror which is inclined or retreated to a photographing optical path according to the state of observation of the subject image by the finder system and the state of photographing of the subject image. Reference numeral 3 denotes a sub-mirror, which reflects a light beam transmitted through the main mirror 2 toward a later-described focus detection device 6 below the camera body.

【0035】4はシャッター、5は感光部材で、銀塩フ
ィルムあるいはCCDやMOS型等の固体撮像素子ある
いはビディコン等の撮像管より成っている。
Reference numeral 4 denotes a shutter and reference numeral 5 denotes a photosensitive member, which comprises a silver halide film, a solid-state image pickup device such as a CCD or a MOS type, or an image pickup tube such as a vidicon.

【0036】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6
c,2次結像レンズ6d,絞り6e,複数のCCDから
なるラインセンサー6f等から構成されている。
Reference numeral 6 denotes a focus detection device, which is a field lens 6a, reflection mirrors 6b and 6 arranged near the image plane.
c, a secondary imaging lens 6d, an aperture 6e, a line sensor 6f including a plurality of CCDs, and the like.

【0037】本実施例における焦点検出装置6は周知の
位相差方式を用いており、図2に示すように観察画面内
(ファインダー視野内)の複数の領域(5箇所)を測距
点として、該測距点が焦点検出可能となるように構成さ
れている。
The focus detecting device 6 in this embodiment uses a well-known phase difference method. As shown in FIG. 2, a plurality of areas (five places) in an observation screen (in the finder field) are set as distance measuring points. The distance measuring point is configured to enable focus detection.

【0038】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はファインダー光路変更用のペンタプリ
ズム、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ーである。結像レンズ
9はペンタダハプリズム8内の反射光路を介してピント
板7と測光センサー10を共役に関係付けている。
Reference numeral 7 denotes a focusing plate arranged on a predetermined image forming plane of the photographing lens 1, 8 denotes a pentaprism for changing a finder optical path, and 9 and 10 each denote an imaging lens for measuring the luminance of a subject in an observation screen. It is a photometric sensor. The imaging lens 9 conjugately connects the focusing plate 7 and the photometric sensor 10 via a reflection optical path in the penta roof prism 8.

【0039】次にペンタダハプリズム8の射出面後方に
は光分割器11aを備えた接眼レンズ11が配され、撮
影者眼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。
Next, behind the exit surface of the penta roof prism 8, an eyepiece 11 provided with a light splitter 11a is arranged and used for observation of the focus plate 7 by a photographer's eye 15. The light splitter 11a is composed of, for example, a dichroic mirror that transmits visible light and reflects infrared light.

【0040】12は受光レンズ、14は受光部でありC
CD等の光電素子列を2次元的に配したイメージセンサ
ーより成り受光レンズ12に関して所定の位置にある撮
影者眼15の瞳孔近傍と共役になるように配置されてい
る。13a〜13fは各々照明光源であるところの赤外
発光ダイオード(光源部)である。光源部13a〜13
fは接眼レンズ11の周囲に配置している。
Reference numeral 12 denotes a light receiving lens, 14 denotes a light receiving unit,
It is composed of an image sensor in which photoelectric element arrays such as CDs are arranged two-dimensionally and arranged so as to be conjugate with the vicinity of the pupil of the photographer's eye 15 at a predetermined position with respect to the light receiving lens 12. Reference numerals 13a to 13f denote infrared light emitting diodes (light source units) each serving as an illumination light source. Light source units 13a to 13
f is arranged around the eyepiece 11.

【0041】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、発光された光は
投光用プリズム22を介し、主ミラー2で反射してピン
ト板7の表示部に設けた微小プリズムアレー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
通って撮影者眼15に達する。
Reference numeral 21 denotes a high-brightness superimposing LED that can be visually recognized even in a bright subject. The emitted light is reflected by the main mirror 2 via a light projecting prism 22 and provided on a display portion of the focus plate 7. The light is bent in the vertical direction by the micro prism array 7 a and reaches the photographer's eye 15 through the pentaprism 8 and the eyepiece 11.

【0042】そこでピント板7の焦点検出領域に対応す
る複数の位置(測距点)にこの微小プリズムアレイ7a
を枠状に形成し、これを各々に対応した5つのスーパー
インポーズ用LED21(各々をLED−L1,LED
−L2,LED−C,LED−R1,LED−R2とす
る)によって照明する。
The micro prism array 7a is located at a plurality of positions (ranging points) corresponding to the focus detection area of the focus plate 7.
Are formed in the shape of a frame, and each of them is provided with five superimposing LEDs 21 (each LED-L1, LED
-L2, LED-C, LED-R1, LED-R2).

【0043】これによって図2に示したファインダー視
野から分かるように、各々の測距点マーク200,20
1,202,203,204がファインダー視野内で光
り、焦点検出領域(測距点)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)。
Thus, as can be seen from the finder field of view shown in FIG.
Reference numerals 1, 202, 203, and 204 illuminate in the finder visual field to display a focus detection area (distance measurement point) (hereinafter, this is referred to as a superimposed display).

【0044】23はファインダー視野領域を形成する視
野マスク、24はファインダー視野外に撮影情報を表示
するためのファインダー内LCDで、照明用LED(F
ーLED)25によって照明されている。
Reference numeral 23 denotes a field mask for forming a field of view in the viewfinder, and 24 denotes an LCD in the viewfinder for displaying photographing information outside the field of view of the viewfinder.
-LED) 25.

【0045】LCD24を透過した光は三角プリズム2
6によってファインダー視野内に導かれ、図2の207
で示したようにファインダー視野外に表示され、撮影者
は撮影情報を知ることができる。
The light transmitted through the LCD 24 is transmitted to the triangular prism 2
The light is guided into the field of view of the finder by the reference numeral 6, and 207 in FIG.
Are displayed outside the finder field of view, as shown by, so that the photographer can know the photographing information.

【0046】31は撮影レンズ1内に設けた絞り、32
は後述する絞り駆動回路111を含む絞り駆動装置、3
3はレンズ駆動用モーター、34は駆動ギヤ等からなる
レンズ駆動部材、35はフォトカプラーでレンズ駆動部
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に伝えている。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
ずいてレンズ駆動用モーター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。
Reference numeral 31 denotes an aperture provided in the taking lens 1;
A diaphragm driving device including a diaphragm driving circuit 111 described later;
Reference numeral 3 denotes a lens driving motor, reference numeral 34 denotes a lens driving member including a driving gear and the like, and reference numeral 35 denotes a photocoupler which detects rotation of a pulse plate 36 interlocked with the lens driving member 34 and transmits the rotation to a lens focus adjustment circuit 110. Focus adjustment circuit 110
Drives the lens driving motor 33 by a predetermined amount based on this information and the information on the lens driving amount from the camera side, and moves the photographing lens 1 to the focusing position.
Reference numeral 37 denotes a mount contact which serves as an interface between a known camera and a lens.

【0047】図3は本発明のカメラに内蔵された電気回
路の説明図である。図1と同一のものは同一番号をつけ
ている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an electric circuit built in the camera of the present invention. 1 are given the same numbers.

【0048】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)100には視線検出
回路101、測光回路102、自動焦点検出回路10
3、信号入力回路104、LCD駆動回路105、LE
D駆動回路106、IRED駆動回路107、シャッタ
ー制御回路108、モーター制御回路109が接続され
ている。又、撮影レンズ内に配置された焦点調節回路1
10、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。
A central processing unit (hereinafter referred to as a CPU) 100 of a microcomputer built in the camera body includes a line-of-sight detection circuit 101, a photometry circuit 102, and an automatic focus detection circuit 10.
3. Signal input circuit 104, LCD drive circuit 105, LE
A D drive circuit 106, an IRED drive circuit 107, a shutter control circuit 108, and a motor control circuit 109 are connected. Also, a focus adjustment circuit 1 disposed in the taking lens
10. Signals are transmitted to the aperture drive circuit 111 via the mount contacts 37 shown in FIG.

【0049】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。視線検出回路101
は、イメージセンサー14(CCD−EYE)からの眼
球像の出力をA/D 変換し、この像情報をCPU10
0に送信する。CPU100は後述するように視線検出
に必要な眼球像の各特徴点を所定のアルゴリズムに従っ
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。
EEPROM 10 attached to CPU 100
Reference numeral 0a has a storage function of a line of sight correction data for correcting an individual difference in line of sight as storage means. Eye-gaze detection circuit 101
Converts the output of the eyeball image from the image sensor 14 (CCD-EYE) from analog to digital and converts this image information to the CPU 10.
Send to 0. As will be described later, the CPU 100 extracts each feature point of the eyeball image necessary for eye gaze detection according to a predetermined algorithm, and further calculates the gaze of the photographer from the position of each feature point.

【0050】測光回路102は測光センサー10からの
出力を増幅後、対数圧縮、A/D変換し、各センサーの
輝度情報としてCPU100に送られる。測光センサー
10は図2に示したファインダー視野内の左側測距点2
00,201を含む左領域210を測光するSPC−L
と中央の測距点202を含む中央領域211を測光する
SPC−Cと右側の測距点203,204を含む右側領
域212を測光するSPC−Rとこれらの周辺領域21
3を測光するSPC−Aとの4つの領域を測光するフォ
トダイオードから構成されている。
The photometric circuit 102 amplifies the output from the photometric sensor 10, performs logarithmic compression and A / D conversion, and sends the result to the CPU 100 as luminance information of each sensor. The photometric sensor 10 is located at the left distance measuring point 2 in the viewfinder visual field shown in FIG.
SPC-L for metering the left area 210 including 00 and 201
SPC-C for metering a central area 211 including a center ranging point 202, an SPC-R for metering a right area 212 including right ranging points 203 and 204, and their peripheral areas 21.
It is composed of SPC-A for photometry 3 and photodiodes for photometry in four regions.

【0051】図3のラインセンサー6fは前述の図2に
示すように画面内の5つの測距点200〜204に対応
した5組のラインセンサーCCD−L2,CCD−L
1,CCD−C,CCD−R1,CCDーR2から構成
される公知のCCDラインセンサーである。
As shown in FIG. 2, the line sensor 6f shown in FIG. 3 includes five sets of line sensors CCD-L2 and CCD-L corresponding to the five ranging points 200 to 204 in the screen.
It is a known CCD line sensor composed of 1, CCD-C, CCD-R1, and CCD-R2.

【0052】自動焦点検出回路103は、これらライン
センサー6fから得た電圧をA/D変換し、CPU10
0に送る。SW−1はレリーズ釦の第一ストロークでO
Nし、測光、AF、視線検出動作等を開始するスイッ
チ、SW−2はレリーズ釦の第二ストロークでONする
レリーズスイッチ、SW−AELはAEロック釦を押す
ことによってONするAEロックスイッチ、SW−DI
AL1とSW−DIAL2は、電子ダイヤル(不図示)
内に設けたダイヤルスイッチで信号入力回路104のア
ップダウンカウンターに入力され、電子ダイヤルの回転
クリック量をカウントする。
The automatic focus detection circuit 103 A / D converts the voltage obtained from the line sensor 6f,
Send to 0. SW-1 is O with the first stroke of the release button.
N, a switch for starting photometry, AF, line-of-sight detection operation, etc., SW-2 is a release switch that is turned on by the second stroke of the release button, SW-AEL is an AE lock switch that is turned on by pressing the AE lock button, SW −DI
AL1 and SW-DIAL2 are electronic dials (not shown)
The signal is input to an up / down counter of the signal input circuit 104 by a dial switch provided therein, and the rotation click amount of the electronic dial is counted.

【0053】105は液晶表示素子LCDを表示駆動さ
せるための公知のLCD駆動回路で、CPU100から
の信号に従い絞り値、シャッター秒時、設定した撮影モ
ード等の表示をモニター用LCD42とファインダー内
LCD24の両方に同時に表示させることができる。L
ED駆動回路106は照明用LED(F−LED)25
とスーパーインポーズ用LED21を点灯、点滅制御す
る。IRED駆動回路107は赤外発光ダイオード(I
RED1〜6)13a〜13fを状況に応じて選択的に
点灯させる。
Reference numeral 105 denotes a known LCD drive circuit for driving and driving the liquid crystal display element LCD, and displays the aperture value, the shutter time, the set photographing mode, and the like on the monitor LCD 42 and the LCD 24 in the finder according to a signal from the CPU 100. Both can be displayed at the same time. L
The ED drive circuit 106 is an illumination LED (F-LED) 25
And superimpose LED 21 are turned on and off. The IRED drive circuit 107 includes an infrared light emitting diode (I
RED1 to 6) 13a to 13f are selectively turned on according to the situation.

【0054】シャッター制御回路108は通電すると先
幕を走行させるマグネットMGー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。モーター制御回路109はフィルムの巻き
上げ、巻戻しを行なうモーターM1と主ミラー2及びシ
ャッター4のチャージを行なうモーターM2を制御する
ためのものである。これらシャッター制御回路108、
モーター制御回路109によって一連のカメラのレリー
ズシーケンスが動作する。
The shutter control circuit 108 controls the magnet MG-1 for running the front curtain and the magnet MG-2 for running the rear curtain when energized, and exposes the photosensitive member to a predetermined amount of light. The motor control circuit 109 controls a motor M1 for winding and rewinding the film and a motor M2 for charging the main mirror 2 and the shutter 4. These shutter control circuits 108,
A series of camera release sequences is operated by the motor control circuit 109.

【0055】次に、視線検出装置を有したカメラの動作
のフローチャートを図4に示し、これらをもとに以下説
明する。
Next, FIG. 4 shows a flowchart of the operation of the camera having the visual axis detection device, and the following description is based on these flowcharts.

【0056】モードダイヤル(不図示)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
(本実施例ではシャッター優先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(#100)、CP
U100の視線検出に使われる変数がリセットされる(#
101)。
When the mode dial (not shown) is rotated to set the camera from a non-operation state to a predetermined shooting mode (this embodiment will be described based on the case where the shutter priority AE is set), the power supply of the camera is turned off. ON (# 100), CP
Variables used for U100 gaze detection are reset (#
101).

【0057】そしてカメラはレリーズ釦が押し込まれて
スイッチSW1 がONされるまで待機する(#102)。レリ
ーズ釦が押し込まれスイッチSW1 がONされたことを
信号入力回路104が検知すると、CPU100は視線
検出回路101に確認する(#103)。
Then, the camera stands by until the release button is pressed and the switch SW1 is turned on (# 102). When the signal input circuit 104 detects that the release button has been pressed and the switch SW1 has been turned on, the CPU 100 checks with the visual line detection circuit 101 (# 103).

【0058】この時、視線禁止モードに設定されていた
ら、視線検出は実行せずにすなわち視線情報を用いずに
測距点自動選択サブルーチン(#116)によって特定の測距
点を選択する。この測距点において自動焦点検出回路1
03は焦点検出動作を行なう(#107)。
At this time, if the line-of-sight prohibition mode is set, a specific distance-measuring point is selected by the distance-measuring-point automatic selection subroutine (# 116) without executing line-of-sight detection, that is, without using line-of-sight information. At this distance measuring point, the automatic focus detection circuit 1
03 performs a focus detection operation (# 107).

【0059】このように視線情報を用いずに測距点選択
を行う撮影モード(視線禁止自動焦点撮影モード)と視
線情報を用いて測距点選択を行う撮影モード(視線自動
焦点撮影モード)の両方を備え、視線禁止モードに設定
するかどうかで撮影者が任意に選択できるようになって
いる。
As described above, the photographing mode in which the focus detection point is selected without using the line-of-sight information (the line-of-sight prohibition automatic focus photographing mode) and the photographing mode in which the distance measurement point is selected using the line-of-sight information (the line of sight automatic focus photographing mode) Both are provided, and the photographer can arbitrarily select whether or not to set the gaze prohibition mode.

【0060】尚、測距点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、例えば中央測距点に
重み付けを置いた近点優先アルゴリズムが有効である。
尚このことは本発明と直接関係ないので説明は省略す
る。
There are several possible algorithms for automatic selection of ranging points. For example, a near-point priority algorithm in which the center ranging point is weighted is effective.
Since this is not directly related to the present invention, the description is omitted.

【0061】視線検出モードに設定されている場合には
視線検出を実行する(#104)。この時LED駆動回路10
6は照明用LED(FーLED)25を点灯させ、LC
D駆動回路105はファインダー内LCD24の視線入
力マーク78を点灯させ、ファインダー画面外207で
撮影者はカメラが視線検出を行なっている状態であるこ
とを確認することができるようになっている。
If the visual axis detection mode is set, visual axis detection is executed (# 104). At this time, the LED driving circuit 10
6 turns on the lighting LED (F-LED) 25, and LC
The D drive circuit 105 turns on the line-of-sight input mark 78 of the LCD 24 in the finder, and the photographer can confirm that the camera is performing line-of-sight detection from outside the finder screen 207.

【0062】ここで視線検出回路101において検出さ
れた視線はピント板7上の注視点座標に変換される。C
PU100は該注視点座標に近接した測距点を選択し、
LED駆動回路106に信号を送信してスーパーインポ
ーズ用LED21を用いて前記測距点マークを点滅表示
させる(#105)。
Here, the line of sight detected by the line of sight detection circuit 101 is converted into coordinates of the gazing point on the focus plate 7. C
PU 100 selects a ranging point close to the gazing point coordinates,
A signal is transmitted to the LED drive circuit 106 to blink the distance measuring point mark using the superimposing LED 21 (# 105).

【0063】撮影者が該撮影者の視線によって選択され
た測距点が表示されたのを見て、その測距点が正しくな
いと認識してレリーズ釦から手を離しスイッチSW1 を
OFFすると(#106)、カメラはスイッチSW1 がONさ
れるまで待機する(#102)。
When the photographer sees that the distance measuring point selected by the photographer's line of sight is displayed, recognizes that the distance measuring point is incorrect, releases the release button and turns off the switch SW1 ( (# 106), the camera waits until the switch SW1 is turned on (# 102).

【0064】このように視線情報によって測距点が選択
されたことをファインダー視野内の測距点マークを点滅
表示させて撮影者に知らせるようになっているので撮影
者は意志どうりに選択されたかどうか確認することがで
きる。
As described above, the fact that the focus detection point has been selected based on the line-of-sight information is indicated by blinking the focus detection mark in the viewfinder field, so that the photographer can be selected at will. You can check if it is.

【0065】又、撮影者が視線によって選択された測距
点が表示されたのを見て、引続きスイッチSW1 をON
し続けたならば(#106)、自動焦点検出回路103は検出
された視線情報を用いて1つ以上の測距点の焦点検出を
実行する(#107)。
Further, after the photographer has displayed the distance measuring point selected by his / her line of sight, the switch SW1 is subsequently turned on.
If the detection is continued (# 106), the automatic focus detection circuit 103 executes the focus detection of one or more ranging points using the detected line-of-sight information (# 107).

【0066】ここで選択された測距点が測距不能である
かを判定し(#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ー内LCD2
4の合焦マークを点滅させ、測距がNG(不能)である
ことを撮影者に警告し、(#118)、SW1 が離されるまで
続ける(#119)。
Here, it is determined whether or not the selected ranging point cannot be measured (# 108).
A signal is sent to the drive circuit 105, and the LCD 2 in the finder is
The focus mark 4 is blinked to warn the photographer that the distance measurement is NG (impossible) (# 118), and the operation is continued until SW1 is released (# 119).

【0067】測距が可能であり、所定のアルゴリズムで
選択された測距点の焦点調節状態が合焦でなければ(#10
9)、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(#117)。レンズ
駆動後自動焦点検出回路103は再度焦点検出を行ない
(#107)、撮影レンズ1が合焦しているか否かの判定を行
なう(#109)。
Distance measurement is possible, and if the focus adjustment state of the distance measurement point selected by a predetermined algorithm is not in focus (# 10
9), the CPU 100 sends a signal to the lens focus adjustment circuit 110 to drive the photographing lens 1 by a predetermined amount (# 117). After the lens is driven, the automatic focus detection circuit 103 performs focus detection again.
(# 107), it is determined whether or not the taking lens 1 is in focus (# 109).

【0068】所定の測距点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ー内LCD24の合焦マーク
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測距点201に合焦表示させる(#
110)。
If the photographing lens 1 is in focus at a predetermined distance measuring point, the CPU 100
To turn on the focus mark on the LCD 24 in the finder, and also sends a signal to the LED drive circuit 106 to display the focus on the focusing point 201 in focus (#
110).

【0069】この時、前記視線によって選択された測距
点の点滅表示は消灯するが合焦表示される測距点と前記
視線によって選択された測距点とは一致する場合が多い
ので、合焦したことを撮影者に認識させるために合焦測
距点は点灯状態に設定される。合焦した測距点がファイ
ンダー内に表示されたのを撮影者が見て、その測距点が
正しくないと認識してレリーズ釦から手を離しスイッチ
SW1 をOFFすると(#111)、引続きカメラはスイッチ
SW1 がONされるまで待機する(#102)。又、撮影者が
合焦表示された測距点を見て、引続きスイッチSW1 を
ONし続けたならば(#111)、CPU100は測光回路1
02に信号を送信して測光を行なわせる(#112)。この時
合焦した測距点を含む測光領域210〜213に重み付
けを行なった露出値が演算される。
At this time, the blinking display of the distance measuring point selected by the line of sight is turned off, but the distance measuring point displayed by focusing often coincides with the distance measuring point selected by the line of sight. The focusing distance measuring point is set to a lighting state so that the photographer can recognize that the subject is in focus. When the photographer sees that the focus point is displayed in the viewfinder, recognizes that the focus point is incorrect, releases the release button and turns off the switch SW1 (# 111), and the camera continues. Waits until the switch SW1 is turned on (# 102). If the photographer continues to turn on the switch SW1 while watching the focusing point displayed in focus (# 111), the CPU 100 sets the photometry circuit 1 to ON.
A signal is transmitted to 02 to perform photometry (# 112). At this time, a weighted exposure value is calculated for the photometric regions 210 to 213 including the focused distance measuring point.

【0070】更にレリーズ釦が押し込まれてスイッチS
W2 がONされているかどうかの判定を行ない(#113)、
スイッチSW2 がOFF状態であれば再びスイッチSW
1 の状態の確認を行なう(#111)。又、スイッチSW2 が
ONされたならばCPU100はシャッター制御回路1
08、モーター制御回路109、絞り駆動回路111に
それぞれ信号を送信する。
When the release button is further depressed and the switch S
It is determined whether or not W2 is ON (# 113),
If switch SW2 is OFF, switch SW2 is turned off again.
Check the status of 1 (# 111). If the switch SW2 is turned on, the CPU 100 sets the shutter control circuit 1
08, the motor control circuit 109, and the aperture drive circuit 111.

【0071】まずM2に通電し主ミラー2をアップさ
せ、絞り31を絞り込んだ後、MG1に通電しシャッタ
ー4の先幕を開放する。絞り31の絞り値及びシャッタ
ー4のシャッタースピードは、前記測光回路102にて
検知された露出値とフィルム5の感度から決定される。
所定のシャッター秒時(例えば1/250秒)経過後M
G2に通電し、シャッター4の後幕を閉じる。フィルム
5への露光が終了すると、M2に再度通電し、ミラーダ
ウン、シャッターチャージを行なうとともにM1にも通
電し、フィルムのコマ送りを行ない、一連のシャッター
レリーズシーケンスの動作が終了する。(#114)その後、
カメラは再びスイッチSW1 がONされるまで待機する
(#102)。
First, power is supplied to M2 to raise the main mirror 2 and the aperture 31 is stopped down. Then, power is supplied to MG1 to open the front curtain of the shutter 4. The aperture value of the aperture 31 and the shutter speed of the shutter 4 are determined from the exposure value detected by the photometric circuit 102 and the sensitivity of the film 5.
M after a lapse of a predetermined shutter time (for example, 1/250 second)
G2 is energized to close the rear curtain of shutter 4. When the exposure of the film 5 is completed, power is supplied to M2 again, mirror down and shutter charging are performed, and power is supplied to M1 to feed the film, thereby completing a series of shutter release sequence operations. (# 114) Then
The camera waits until switch SW1 is turned on again
(# 102).

【0072】図5,図6は本発明の実施例1に係る視線
検出のフローチャートである。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(#104)。
FIG. 5 and FIG. 6 are flowcharts of gaze detection according to the first embodiment of the present invention. As described above, upon receiving a signal from the CPU 100, the gaze detection circuit 101 executes gaze detection (# 104).

【0073】先ずCPU100は撮影者の眼を照明する
ための赤外発光ダイオード(IRED)Ba〜Bfの内
から適切な組み合わせのIREDを選んで点灯する(#20
1)。IREDの選択は不図示の姿勢スイッチによりカメ
ラが横位置か縦位置か、あるいは撮影者が眼鏡をかけて
いるか否か等によってなされる。
First, the CPU 100 selects an appropriate combination of infrared light emitting diodes (IREDs) Ba to Bf for illuminating the photographer's eyes and turns them on (# 20).
1). The IRED is selected by a posture switch (not shown) depending on whether the camera is in the horizontal position or the vertical position, or whether the photographer wears glasses.

【0074】次にイメージセンサ14を所定の蓄積時間
で電荷蓄積を行なう(#202)。蓄積が終了するとそれとと
もにIREDも消灯される(#203)。
Next, charge is stored in the image sensor 14 for a predetermined storage time (# 202). When the accumulation is completed, the IRED is also turned off (# 203).

【0075】CPU100は蓄積の終了したイメージセ
ンサ14から撮影者の眼球像を読み出すと同時に、逐次
的にP像や瞳孔部の特徴抽出の処理を行なう(#204)。こ
のときの具体的な方法は例えば本出願人が先に出願した
特願平3−121098号に記載している。
The CPU 100 reads the eyeball image of the photographer from the image sensor 14 for which the accumulation has been completed, and at the same time, sequentially performs the process of extracting the P image and the feature of the pupil (# 204). A specific method at this time is described in, for example, Japanese Patent Application No. 3-121098 filed by the present applicant.

【0076】そして眼球像全体の読み出しが終わり、P
像や瞳孔の特徴抽出が完了した後は、これらの情報に基
づいて1組のP像位置を検出する(#205)。先にも述べた
ようにP像は眼球照明用のIREDの角膜反射像である
から、像信号中には光強度の強い輝点として現われるた
め、その特徴をもって1組のP像(角膜反射像候補)を
検出し、その位置(xd′,yd′),(xe′,y
e′)を求めている。このようにCPU100は角膜反
射像候補を検出する像検出手段の機能を有している。
When the reading of the entire eyeball image is completed, P
After the image and pupil feature extraction is completed, a set of P image positions is detected based on the information (# 205). As described above, since the P image is a corneal reflection image of the IRED for eyeball illumination, it appears in the image signal as a bright spot having a high light intensity. Candidate), and its position (xd ', yd'), (xe ', y
e '). As described above, the CPU 100 has a function of an image detecting unit that detects a corneal reflection image candidate.

【0077】図7に示したような眼球像の場合はP像ら
しき輝点は1組しかないのでその検出は容易であるが、
図9に示したように撮影者のかけている眼鏡に起因する
ゴーストが発生している場合には、正しいP像ペアを検
出することが困難になってくる。P像であることを認識
するには眼鏡によるゴーストが一般に輝点が大きく存在
するから輝度条件以外にも、ペアをなすP像間の間隔、
あるいは輝点のイメージセンサ上での大きさも条件に加
えることが望ましい。
In the case of an eyeball image as shown in FIG. 7, since there is only one set of luminescent spots which seem to be a P image, its detection is easy,
As shown in FIG. 9, when a ghost caused by the glasses worn by the photographer has occurred, it becomes difficult to detect a correct P image pair. In order to recognize that the image is a P image, a ghost caused by eyeglasses generally has a large bright spot.
Alternatively, it is desirable to add the size of the bright spot on the image sensor to the condition.

【0078】そして1組のP像ペアが(#205)にて決定で
きれば、次に瞳孔中心(xc′,yc′)及び瞳孔径
(rc)の検出を行なう(#206)。このときの瞳孔中心及
び瞳孔径の検出方法は先の特願平3−121098号に
記載している。
If one P image pair can be determined in (# 205), the pupil center (xc ', yc') and pupil diameter (rc) are detected (# 206). The method of detecting the pupil center and the pupil diameter at this time is described in Japanese Patent Application No. 3-121098.

【0079】撮影者の眼球像の中からP像位置と瞳孔が
検出し、これより撮影者の視線方向あるいはファインダ
視野上での座標を式(5)から算出する(#207)。
The position of the P image and the pupil are detected from the eyeball image of the photographer, and the coordinates in the line of sight of the photographer or in the viewfinder field are calculated from equation (5) (# 207).

【0080】本実施例ではこのときの視線検出が正しく
行なわれたか否かの判断を装置の所定位置から眼球まで
の距離情報を検出する距離検出手段からの距離情報に基
づいて行なっている。具体的な距離の求め方は次のよう
にして行なう。
In this embodiment, whether or not the line of sight has been detected correctly at this time is determined based on distance information from distance detecting means for detecting distance information from a predetermined position of the apparatus to the eyeball. A specific method of obtaining the distance is performed as follows.

【0081】イメージセンサ14上での2つのP像の位
置xd′,xe′の間隔、ΔP=|xd′−xe′|を
用いて、例えば、
Using the distance ΔP = | xd′−xe ′ | between the positions xd ′ and xe ′ of the two P images on the image sensor 14, for example,

【0082】[0082]

【数1】 なる式にて、距離Lを求める。(Equation 1) The distance L is obtained by the following equation.

【0083】一例として、カメラと観察者の眼球までの
距離Lが25mmであるとき、イメージセンサ14上で
の間隔ΔPが8画素程度となる光学系を想定すると、a
1 =−165,a2 =3.8程度に設定することで、Δ
Pが求まれば距離Lを算出することができる。そして、
求まった距離Lが例えば5mm以下、あるいは40mm
以上という結果が出た場合は、そのような状況はあり得
ない場合であるから、このときの視線検出は使用不能と
判定する。
As an example, when the distance L between the camera and the observer's eyeball is 25 mm, assuming an optical system in which the distance ΔP on the image sensor 14 is about 8 pixels, a
By setting 1 = −165, a 2 = about 3.8, Δ
Once P is determined, the distance L can be calculated. And
The obtained distance L is, for example, 5 mm or less, or 40 mm
When the above result is obtained, such a situation is impossible, so that it is determined that the gaze detection at this time is unusable.

【0084】即ち、視線情報を無効とする。CPU10
0はこのように視線情報を無効とする無効手段としての
機能を有している。そして検出結果がOKならば「視線
検出成功」と見なし(#209)、視線検出のルーチンをリタ
ーンする(#210)。
That is, the line-of-sight information is invalidated. CPU10
0 has a function as invalidating means for invalidating the line-of-sight information as described above. Then, if the detection result is OK, it is regarded that "the gaze detection is successful"(# 209), and the routine of the gaze detection is returned (# 210).

【0085】一方、検出結果が正常でない場合(即ち距
離情報が所定の範囲外の場合)には、P像ペアを誤選択
した可能性があるとして、別のP像ペア(角膜反射像候
補)があるかどうかを調べてみる(#211)。
On the other hand, when the detection result is not normal (that is, when the distance information is out of the predetermined range), it is determined that there is a possibility that the P image pair has been erroneously selected, and another P image pair (corneal reflection image candidate) is determined. Check if there is (# 211).

【0086】図9のような眼球像の場合、P像ペアとし
ては、反射像(52a,52b),(53a,53
b),(54a,54b)の3組がある。もちろん、正
しいP像ペアは(52a,52b)であり、反射像(5
3a,53b),(54a,54b)のペアは眼鏡によ
るゴーストである。
In the case of an eyeball image as shown in FIG. 9, a pair of P images includes reflected images (52a, 52b), (53a, 53).
b) and (54a, 54b). Of course, the correct P image pair is (52a, 52b), and the reflected image (5
The pair of 3a, 53b) and (54a, 54b) is a ghost with glasses.

【0087】P像ペア(52a,52b)が最初から選
択されている場合は正しい検出結果を与えるが、最初に
反射像(53a,53b)のペアが選択されて視線検出
を行なうと検出結果が正常でなくなる。
If the P image pair (52a, 52b) is selected from the beginning, a correct detection result is given. However, if the pair of reflection images (53a, 53b) is selected first and the line of sight is detected, the detection result is It is not normal.

【0088】そこで、図9の例のようにP像ペアの候補
が複数あれば他のP像ペアを選択して(#212)、再度視線
検出を試みる(T1)。
Therefore, if there are a plurality of P image pair candidates as in the example of FIG. 9, another P image pair is selected (# 212), and eye gaze detection is attempted again (T1).

【0089】尚、図8のようにそもそもP像ペアが1組
しかない場合には仮にそれが正しくないP像ペアであっ
たとしても、別のP像ペアを選択し直すことは不可能な
ので、その場合には「視線検出失敗」と見なし(#213)、
視線検出のルーチンをリターンする(#214)。本実施例に
おいては以上のようにして正しいP像ペアを選択し、こ
れにより撮影者の視線情報を高精度に求めている。
If there is only one P image pair in the first place as shown in FIG. 8, even if it is an incorrect P image pair, it is impossible to select another P image pair again. In that case, it is regarded as "line-of-sight detection failure"(# 213),
The routine returns to the line of sight detection (# 214). In the present embodiment, the correct P image pair is selected as described above, and thereby the line-of-sight information of the photographer is obtained with high accuracy.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
眼球を照明する照明手段と、前記照明手段により照明さ
れた前記眼球の画像を受光する受光手段とを有し、前記
受光手段の出力を用いて視線を検出する視線検出装置に
おいて、前記受光手段の出力より前記眼球の角膜反射像
候補を検出する像検出手段と、前記角膜反射像候補を利
用して視線を検出する視線検出手段と、前記角膜反射像
候補を用いて前記眼球から前記視線検出装置までの距離
を検出する距離検出手段と、前記検出された距離が所定
範囲内にないときは、前記視線検出手段が異なる角膜反
射像候補を選択して視線の検出を行うことにより、眼球
画像にP像として誤選択されてしまう像が存在する場合
でも、正しいP像を選択して視線検出が行われたか否か
を判断できるため精度の高い視線検出を行うことができ
る。
As described above, according to the present invention,
An illuminating unit that illuminates an eyeball, and a light receiving unit that receives an image of the eyeball illuminated by the illuminating unit, and a line-of-sight detecting device that detects a line of sight by using an output of the light receiving unit. Image detection means for detecting a corneal reflection image candidate of the eyeball from the output, gaze detection means for detecting a gaze using the corneal reflection image candidate, and the gaze detection device from the eyeball using the corneal reflection image candidate Distance detection means for detecting the distance to, and when the detected distance is not within a predetermined range, the gaze detection means selects a different corneal reflection image candidate and performs gaze detection, thereby obtaining an eyeball image. Even when there is an image that is erroneously selected as the P image, it is possible to determine whether or not the correct P image has been selected and the gaze detection has been performed, so that highly accurate gaze detection can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明を一眼レフカメラに適用した実施例
1の要部概略図
FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of a first embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex camera.

【図2】 図1のファインダー視野内の説明図FIG. 2 is an explanatory view of the viewfinder in FIG. 1;

【図3】 本発明に係る視線検出装置を有したカメラ
の電気回路図
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a camera having a visual line detection device according to the present invention.

【図4】 図3の動作のフローチャートFIG. 4 is a flowchart of the operation of FIG. 3;

【図5】 本発明に係る視線検出のフローチャートFIG. 5 is a flowchart of gaze detection according to the present invention.

【図6】 本発明に係る視線検出のフローチャートFIG. 6 is a flowchart of gaze detection according to the present invention.

【図7】 従来の視線検出方法の原理説明図FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of a conventional gaze detection method.

【図8】 眼球像の説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of an eyeball image.

【図9】 眼鏡をかけたときの眼球像の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of an eyeball image when wearing glasses.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮影レンズ 2 主ミラー 6 焦点検出装置 6f イメージセンサー 7 ピント板 10 測光センサー 11 接眼レンズ 13 赤外発光ダイオード(IRED) 14 イメージセンサー(CCD−EYE) 15 眼球 16 角膜 17 虹彩 21 スーパーインポーズ用LED 24 ファインダー内LCD 25 照明用LED 31 絞り 50 眼球の白眼部分 51 眼球の瞳孔部分 100 CPU 101 視線検出回路 103 焦点検出回路 104 信号入力回路 105 LCD駆動回路 106 LED駆動回路 107 IRED駆動回路 110 焦点調節回路 200〜204 測距点マーク(キャリブレーション視
標)
Reference Signs List 1 shooting lens 2 main mirror 6 focus detection device 6f image sensor 7 focus plate 10 photometric sensor 11 eyepiece 13 infrared light emitting diode (IRED) 14 image sensor (CCD-EYE) 15 eyeball 16 cornea 17 iris 21 LED for superimpose 24 LCD in viewfinder 25 LED for illumination 31 Aperture 50 White part of eyeball 51 Pupil part of eyeball 100 CPU 101 Eye gaze detection circuit 103 Focus detection circuit 104 Signal input circuit 105 LCD drive circuit 106 LED drive circuit 107 IRED drive circuit 110 Focus adjustment circuit 200 to 204 AF point mark (calibration target)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 眼球を照明する照明手段と、 前記照明手段により照明された前記眼球の画像を受光す
る受光手段とを有し、前記受光手段の出力を用いて視線
を検出する視線検出装置において、 前記受光手段の出力より前記眼球の角膜反射像候補を検
出する像検出手段と、 前記角膜反射像候補を利用して視線を検出する視線検出
手段と、 前記角膜反射像候補を用いて 前記眼球から前記視線検出
装置までの距離を検出する距離検出手段と、前記検出された距離が所定範囲内にないときは、前記視
線検出手段が異なる角膜反射像候補を選択して視線の検
出を行う ことを特徴とする視線検出装置。
[Claim 1 further comprising illuminating means for illuminating the eye, and a light receiving means for receiving an image of the eye illuminated by said illuminating means, the line of sight by using an output of said light receiving means
An eye-gaze detecting device that detects a candidate corneal reflection image of the eyeball from an output of the light receiving unit.
Gaze detection means for detecting a gaze using the corneal reflection image candidate
Means, a distance detecting means for detecting a distance from the eyeball to the visual line detection device using the corneal reflection image candidate, and the distance detecting means for detecting the distance when the detected distance is not within a predetermined range.
The line detecting means selects a different corneal reflection image candidate and detects the line of sight.
A gaze detection device for performing a gaze.
【請求項2】 眼球を照明する照明手段と、2. Illumination means for illuminating an eyeball; 前記照明手段により照明された前記眼球の画像を受光すReceiving the image of the eyeball illuminated by the illumination means;
る受光手段とを有し、前記受光手段の出力を用いて視線Light receiving means, and using the output of the light receiving means
を検出する視線検出装置において、In a gaze detection device that detects 前記受光手段の出力より眼球の角膜反射像候補を検出すDetecting a cornea reflection image candidate of the eyeball from the output of the light receiving means
る像検出手段と、Image detecting means; 前記角膜反射像候補を利用して視線を検出する視線検出Gaze detection for detecting a gaze using the corneal reflection image candidate
手段と、Means, 前記角膜反射像候補を用いて前記眼球から前記視線検出Sight line detection from the eyeball using the corneal reflection image candidate
装置までの距離を検出する距離検出手段と、Distance detecting means for detecting the distance to the device; 前記検出された距離が所定範囲内にないときは、前記視If the detected distance is not within the predetermined range, the
線検出手段が異なる角膜反射像候補を選択して視線の検The line detecting means selects a different corneal reflection image candidate and detects the line of sight.
出を行い、前記距離検出手段が前記選択された異なる角Out, and the distance detecting means outputs the selected different angle.
膜反射像候補を用いて距離を検出することを特徴とするThe feature is to detect the distance using the film reflection image candidate
視線検出装置。Eye gaze detection device.
【請求項3】 前記角膜反射像候補を用いて検出された3. A corneal reflection image candidate detected using the corneal reflection image candidate
距離が所定範囲内であるときは、該角膜反射像候補を用When the distance is within a predetermined range, the corneal reflection image candidate is used.
いて検出された視線が正しい検出結果であるとすることThat the detected gaze is the correct detection result
を特徴とする請求項1又は2に記載の視線検出装置。The gaze detection device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記照明手段は一対の光源を有し、前記
距離検出手段は、前記受光手段の受光結果から前記一対
の光源によって前記眼球に生じる2つの角膜反射像の間
隔を求めて、前記眼球から前記視線検出装置までの距離
を検出することを特徴とする請求項1から3の何れかに
記載の視線検出装置。
Wherein said illuminating means includes a pair of light sources, the distance detecting means, seeking distance between the two cornea reflection images generated in the eye by the pair of light sources from the light receiving result of the light receiving means, wherein from claim 1 characterized by detecting the distance from the eyeball to the visual axis detecting apparatus in any of the 3
Line-of-sight detection device as claimed.
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KR102532876B1 (en) * 2021-07-29 2023-05-15 현대제철 주식회사 Automatic valve apparatus

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