JPH04138431A - 視線検出手段を有したカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は視線検出手段を有したカメラに関し、特に撮影
系による被写体像が形成されている観察面（ピント面）
上の観察者（撮影者）が観察している注視点方向の軸い
わゆる視線（視軸）を、観察者の眼球面上を照明したと
きに得られる眼球の反射像を利用して検出するようにし
た視線検出手段を有したカメラに関するものである。

（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）を検出する装置が種
々提案されている。

例えば特開昭６１−１７２５５２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。第７図（Ａ）　、　（Ｂ）は
視線検出方法の原理説明図で、同図（Ａ）は視線検出光
学系の概略図、同図（Ｂ）は光電素子列６からの出力信
号の強度図である。

同図において５は観察者に対して不感の赤外光を放射す
る発光ダイオード等の光源であり、投光レンズ３の焦点
面に配置されている。

光源５より発光した赤外光は投光レンズ３により平行光
となりハーフミラ−２で反射し、眼球２０１の角膜２１
を照明する。このとき角膜２１の表面で反射した赤外光
の一部による角膜反射像ｄはハーフミラ−２を透過し受
光レンズ４により集光され充電素子列６上の位置Ｚｄ’
に再結像する。

また虹彩２３の端部ａ、ｂからの光束はハーフミラ−２
、受光レンズ４を介して充電素子列６上の位置Ｚａ、Ｚ
ｂ’に該端部ａ、ｂの像を結像する。受光レンズ４の光
軸（光軸ア）に対する眼球の光軸イの回転角θが小さい
場合、虹彩２３の錫分ａ、ｂのＺ座標をＺａ、Ｚｂとす
ると、瞳孔２４の中心位置Ｃの座標Ｚｃは Ｚｃ＃　（Ｚａ＋Ｚｂ）／２ と表わされる。

また、角膜反射像の発生位置ｄのＺ座標をＺｄ、角膜２
１の曲率中心０と瞳孔２４の中心Ｃまでの距離なσで′
とすると眼球光軸イの回転角θは、 Ｃで＊ＳＩＮθ＃　Ｚ　ｃ　−Ｚ　ｄ　　　　　・・”
　（１）の関係式を略満足する。このため演算手段９に
おいて、同図（Ｂ）のごとく充電素子列６面上に投影さ
れた各特異点（角膜反射像ｄ及び虹彩の端部ａ、ｂ）の
位置を検出することにより眼球２０１の光軸イの回転角
θを求めることができる。この時（１）式は、 ・・・・・・・・（２） とかきかえられる。但し、βは角膜反射像の発生位置ｄ
と受光レンズ４との距離Ｌ１と受光レンズ４と光電素子
列６との距１ｌｌｌＩＬＯで決まる倍率で、通常はぼ一
定の値となっている。

ところで観察者の眼球の光軸イと視軸とは一致しない。

特開平１−２７４７３６号公報には観察者の眼球の光軸
と視軸の角度補正を行なって視線を検出することが開示
されている。そこでは観察者の眼球の光軸の水平方向の
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をすることにより観察者の水平方向の視線θＨを θＨ＝θ±δ　　　　　　　・・・・・・・・（３）と
して求めている。ここで符号上は、観察者に関して右へ
の回転角を正とすると、観察装置をのぞく観察者の目が
左目の場合は＋、右目の場合は−の符号が選択される。

又、第８図においては観察者の眼球がＺ−ｘ平面（例え
ば水平面）内で回転する例を示しているが、観察者の眼
球がＸ−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。

ただし、観察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′　　　　　　　・・・・・・・・（４）とな
る。

第９図は第８図の視線検出装置を一眼レフカメラのファ
インダー系の一部に適用したときの光学系の要部概略図
である。

同図において撮影レンズ１０１を透過した被写体光は、
跳ね上げミラー１０２により反射されピント板１０４の
焦点面近傍に結像する。さらにピント板１０４にて拡散
した被写体光はコンデンサーレンズ１０５、ペンタダハ
プリズム１０６、そして光分割面１ａを有する接眼レン
ズ１を介して撮影者のアイポイント２０１ａに導かれる
。

視線検出光学系は、撮影者（観察者）に対して不感の赤
外発光ダイオード等の光源５と投光レンズ３とからなる
照明手段（光軸つ）と、充電素子列６、ハーフミラ−２
及び受光レンズ４とからなる受光手段（光軸ア）とから
構成され、ダイクロイックミラーより成る光分割面１ａ
を有する接眼レンズ１の上方に配置されている。赤外発
光ダイオード５から発した赤外光は光分割面１ａにおい
て反射され撮影者の眼球２０１を照明する。さらに眼球
２０１で反射した赤外光の一部は光分割面１ａで再反射
し、受光レンズ４、ハーフミラ−２を介して充電素子列
６上に集光する。光電素子列６上で得られた眼球の像情
報（例えば第７図（Ｂ）で示す出力信号）より演算手段
９において撮影者の、視線の方向を算出している。即ち
観察者が観察しているピント面１ｏ４」二の点（注視点
）を求めている。

このときの前述した水平方向の視線θＨと垂直方向の視
線θＶより撮影者が見ているピント而１０４上の位置（
Ｚｎ、Ｙｎ）は として求められる。但しｍはカメラのファインダー系で
決まる定数である。

このように−眼レフカメラにおいて撮影者がどント面１
０４上のどの位置を観察しているかを知ることができる
と、例えばカメラの自動焦点検出装置において焦点検出
可能なポイントを画面中心のみならず画面内の複数箇所
に設けた場合、撮影者がそのうちの１つのポイントを選
択して自動焦点検出を行なおうとする場合、その１つを
選択人力する手間を省き撮影者が観察しているポイント
即ち注視点を焦点検出するポイントとみなし、該ポイン
トを自動的に選択して自動焦点検出を行うのに有効であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところでカメラを使用する撮影者には裸眼の人もいれば
眼鏡を使用している人もいる。一般に眼鏡を使用してい
ない撮影者と眼鏡を使用している撮影者のアイポイント
の位置は接眼レンズからの距離にして十数ミリ異なって
いる。

第７図に示した視線検出方法は、所定の位置にある観察
者の眼球を照明し、該眼球からの反射鏡な光電素子列で
受光し、このとき得られる眼球像を基に視線を検出して
いる。この為、観察者のアイポイントの位置が所定の位
置から大きく変化すると検出される眼球像が劣化してし
まい、その結果視線の検出精度を低下してしまうという
問題点があった。

これらの問題点を解決する為、本出願人は先の特願平］
−２４７３３２号においてカメラを使用する撮影者か゛
眼鏡を使用しているか否かをカメラの一部に設けたスイ
ッチにより人力し、該人力情報により視線検出方法を制
御し、高精度な視線検出を可能とした視線検出装置を有
したカメラを提案している。

本発明は本出願人の先に提案したカメラを改良し撮影者
が眼鏡を使用しているか否かのカメラへの人力操作を不
要とし、撮影者が眼鏡を使用しているか否かにより視線
検出手段の一要素である受光手段の構成を調整すること
により、撮影者が眼鏡を使用しているか否かにかかわら
ず、撮影者の視線を常に高精度に検出することができる
視線検出手段を有したカメラの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の視線検出手段を有したカメラは、カメラのファ
インダー系を覗く撮影者の眼球を照明手段で照明し、該
眼球からの反射光を受光手段で受光し、該受光手段から
の出力信号を用いて演算手段により該撮影系の視線を演
算するようにした視線検出手段を有したカメラにおいて
、該カメラの一部に設けた眼鏡検出手段により該撮影者
が眼鏡を使用しているか否かを検出し、該眼鏡検出手段
からの信号に基づいて該受光手段の構成を調整するよう
にしたことを特徴としている。

この他本発明では、カメラのファインダー系を覗く撮影
者の眼球を照明手段により照明し、該眼球の角膜反射像
と虹彩反射像の所定面上における結像位置を受光手段で
検出し、該受光手段からの出力信号を利用して演算手段
により該眼球の視線を検出する際、該受光手段は２次元
的なイメージセンサ−を有し、該イメージセンサ−面上
に形成される該角膜反射像のラインとは異ったライン上
に眼鏡反射像が形成′されているか否かを眼鏡検出手段
で検出し、該眼鏡検出手段からの信号に基づいて該受光
手段の構成を調整するようにしたことを特徴としている
。

（実施例） 第１図（Ａ）は本発明を一眼レフカメラに適用したとき
の第１実施例の光学系の要部概略図、同図（Ｂ）は同図
（Ａ）の一部分の説明図である。

図中、１は接眼レンズで、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１８が斜設されており
、光路分割器を兼ねている。

４は受光レンズ、５　（５ａ、ｓｂ、５ｃ）は照明手段
であり、例えば発光ダイオードから成っている。１６は
イメージセンサ−である。受光レンズ４とイメージセン
サ−！６は受光手段の一要素を構成している。

イメージセンサ−１６は充電素子列を２次元的に配置し
た構成より成り、受光レンズ４及び接眼レンズ１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
に配置されている。

７は補助レンズであり、光路中に挿脱可能となるように
配置されている。補助レンズ７は撮影者が眼鏡を使用し
ていないと後述する視線演算処理装置で判別されたとき
は光路中から退避し、受光手段の構成を調整するように
している。

９は視線演算処理装置で、視線補正演算、視線補正デー
タ記憶、眼鏡検知、視線演算機能の他に赤外発光ダイオ
ード５ａ、５ｂ、５ｃの制御機能を有している。各要素
１，４，５．１６より眼球の視線検出手段を構成してい
る。又各要素１゜４．５，１６．９より眼鏡検出手段を
構成している。

１０１は撮影レンズ、１０２はクイックリターン（ＱＲ
）　ミラー　１０３は表示素子、１０４はピント板、１
０５はコンデンサーレンズ、１０６はペンタダハプリズ
ム、１０７はサブミラー１０８は多点焦点検出装置であ
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。

多点焦点検出装置の説明は本発明理解のために必要ない
ため概略に止める。

即ち本実施例では第１図（Ｂ）に描く様に撮影レンズ１
０１の予定結像面近傍に配され、夫々測距域を決める複
数のスリットを有する視野マスク１！０と各スリット内
の像に対してフィールドレンズの作用を果たすレンズ部
材１１１を近接配置し、更にスリット数に応じた再結像
レンズの組１１２と充電素子列の組１１３を装置する。

スリット１１０、フィールドレンズ１１１、再結像レン
ズの組１１２、そして光電素子列の組１１３はそれぞれ
周知の焦点検出系を構成している。

１０９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。

本実施例では撮影レンズ１０１の透過した被写体光の一
部はＱＲミラー１０２によって反射してピント板１０４
近傍に被写体像を結像する。ピント板１０４の拡散面で
拡散した被写体光はコンデンサーレンズ１０５、ペンタ
ダハプリズム１０６、接眼レンズ１を介してアイポイン
トＥに導かれる。

ここで表示素子１０３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）を表示するものである。

又、撮影レンズ１０１を透過した被写体光の一部は、Ｑ
Ｒミラー１０２を透過し、サブミラー１０７で反射して
カメラ本体底部に配置された前述の多点焦点検出装置１
０８に導かれる。さらに多点焦点検出装置１０８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１０１の縁り
出しくもしくは繰り込み）が行なわれ、焦点調節が行な
われる。

本実施例に係る視線検出装置としては符番１゜４．５．
１６で表わされた部材より構成された視線検出手段と視
線を算出する視線演算処理装置９とから構成されている
。

該視線検出手段において、赤外発光ダイオード５ａ、５
ｂ、５ｃから放射される赤外光は、図中上方から接眼レ
ンズ１に入射しダイクロイックミラー１ａ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２０１を
照明す。また眼球２０１で反射した赤外光は、ダイクロ
イックミラー１８で反射され受光レンズ４によって収斂
しながらイメージセンサ−１６上に像を形成する。

又視線演算処理装置９はマイクロコンピュータのソフト
で実行される。

視線演算処理装置９において検知された注視点情報は、
カメラ制御装置１０９を介してまず表示素子１０３と多
点焦点検出装置１０８に伝送される。表示素子１０３に
おいては観察者が注視した場所をカメラのファインダー
内に表示し、注視点（焦点検出点）の確認を行う役割を
果たす。

又、多点焦点検出装置１０８においては、観察者が注視
した点の焦点検出が行なわれ注視被写体に対して焦点調
節が行なわれる。

第２図は第１図の視線検出手段の要部斜視図である。照
明用の赤外発光ダイオード５ａ、５ｂ。

５Ｃはカメラと観察者の眼球との距離を検出するために
２側御組で使用され、カメラの姿勢に応じて赤外発光ダ
イオード５ａ、５ｂで横位置、赤外発光ダイオード５ｂ
、５ｃで縦位置の検出を行っている。尚、同図において
カメラの姿勢検知手段は図示されていないが水銀スイッ
チ等を利用した姿勢検知手段が有効である。

第３図（Ａ）は本発明に係る視線検出方法の原理説明図
、第３図（Ｂ）は同図（Ａ）のイメージセンサ−１６か
らの出力強度分布の説明図である。

各赤外発光ダイオード５ａ、５ｂ、５ｃはＺ方向に略対
称に配置され、各々撮影者の眼球を発散照明している。

第３図（Ａ）において１０は補助レンズ７を受光光路か
ら退避させるためのバネ、１１は補助レンズ７を保持す
る不図示のレンズ粋に取り付けられたつめ、１２は補助
レンズ７が光路中に配置される際につめ１１と組合わさ
るように受光レンズ４を保持する不図示の鏡筒に取り付
けられたっめである。

赤外発光ダイオード５ｂより放射された赤外光は眼球の
角膜２１を照明する。このとき角膜２１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４によ
り集光されイメージセンサ−１６上の位置ｄ′に再結像
する。

同様に赤外発光ダイオード５ａより放射された赤外光は
眼球の角膜２１を照明する。このとき角膜２１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
４により集光されイメージセンサ−１６上の位置ｅ′に
再結像する。

又、虹彩２３の端部ａ、ｂからの光束は受光レンズ４を
介してイメージセンサ−１６上の位置ａ、ｂ′に該端部
ａ、ｂの像を結像する。受光レンズ４の光軸（光軸ア）
に対する眼球の光軸イの回転角θが小さい場合、虹彩２
３の端部ａ、　　ｂのＺ座標をＺａ、Ｚｂとすると、瞳
孔２４の中心位置Ｃの座標Ｚｃは Ｚ　ｃ　４　（Ｚ　ａ　＋　Ｚ　ｂ　）　／　２と表わ
される。

又、角膜反射像ｄ及びｅの中点のＺ座標と角膜２１の曲
率中心ＯのＺ座標Ｚｏとは一致するため、角膜反射像の
発生位置ｄ、ｅのＺ座標をＺｄ、Ｚｅ、角膜２１の曲率
中心Ｏと瞳孔２４の中心Ｃまでの標準的な距離なσでと
し、距離σで−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 （＾Ｉ＊ＯＣ）＊　ｓｉｎθ４Ｚｃ−（Ｚｄ＋Ｚａ）／
２　　　・−−−−−（６）の関係式を略満足する。こ
のため視線演算処理装置９において第３図（Ｂ）のごと
くイメージセン９−１６上の一部に投影された各特徴点
（角膜反射、像ｄ、ｅ及び虹彩の端部ａ、ｂ）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。このとき（６）式は、 β＊（＾Ｉ＊ＯＣ）＊　ｓｉｎθ与（Ｚａ′＋　Ｚｂ−
）　／　２（Ｚｃｌ′＋　７．ｃ′）　／　２ ・・・・・・（７） とかきかえられる。但し、βは受光レンズ４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ＩＺｄ′−Ｚｅ′ｌの関数として求められる。

眼球の回転角θは ０４ＡＲＣ５ＩＮ　（（Ｚｃ　　−Ｚｆ　’　）　／β
／（ＡＩ＊０Ｃ））・・・・・・（８） とかきかえられる。但し Ｚ　ｃ　’　＃　（Ｚ　ａ　’　＋　Ｚ　ｂ　’　）　
／　２Ｚｆ　’４　（Ｚｄ　’＋Ｚｅ　’）　／２であ
る。ところで撮影者の眼球の光軸と視軸とは一致しない
為、撮影者の眼球の光軸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。眼球の光
軸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８１とすると撮影者の水平方向の視線θＨは θＨ＝θ±（８１＊δ）　　　　・・・・・・（９）と
求められる。ここで符号士は、撮影者に関して右への回
転角を正とすると１．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。

又、同図に右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Ｘ−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。ただし、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。更に視線データθＨ９θＶより撮影者が見てい
るピント板上の位置（Ｚｎ、Ｙｎ）はＺ　ｎ　ＬｒＩＩ
ＩθＨ ”ｉｍ＊　［ＡＲＣ５ＩＮ　（（Ｚｃ　′−Ｚｆ　’　
）　／β／（Ａｌ＊０Ｃ））±（Ｂ１＊δ）］　　　　
　　　・・・・・・（１０）Ｙ　ｎ　４　　ｍｅ　　θ
Ｖ 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。

ここで撮影者の眼球の個人差を補正する係数ＡＩ、Ｂｌ
の値は撮影者にカメラのファインダー：１： 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（１０）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。

次に撮影者が眼鏡を使用しているかどうかを検知する原
理を説明する。

第４図（Ａ）はイメージセンサ−１６に投影される眼鏡
を使用した撮影者の眼球像を略して描いた説明図、同図
（Ｂ）はイメージセンサ−１６の１つのラインＹｇにお
ける出力強度図、第５図は撮影者が眼鏡を使用している
かどうかを検知するための演算の流れ図、第６図は撮影
者が眼鏡を使用していることが検知されたときの視線検
出光学系の概略図である。尚、図中８は眼鏡である。

第６図に示すように撮影者が眼鏡８を使用していると、
赤外発光ダイオード５ａ、５ｂから発光した照明光の一
部は、眼鏡８の第１而８ａ（撮影者の眼球に対して外側
にある面）で反射し受光レンズ４を介してイメージセン
サ−１６上に入射する。このときイメージセンサ−１６
上にできる眼球像を示したのが第４図（Ａ）である。

同図に右いて眼鏡８の第１面８ａにて反射した光によっ
て形成される像を眼鏡反射像と示してぃる。又眼鏡反射
像は２つの赤外発光ダイオード５ａ、５ｂを用いている
為に通常同一のラインに２個発生する。

尚、眼鏡８の第２面８ｂで反射した光により別の眼鏡反
射像が形成されることもあるが、本実施例では省略しで
ある。第４図（Ｂ）は眼鏡反射像の発生ラインＹｇの出
力強度図で、眼鏡反射像は眼鏡の反射率が高い為に角膜
反射像よりも強い強度で検出される。

本実施例に右ける視線検出装置の照明光学系は第２図か
ら明らかなように撮影者の眼球を下方から照明するよう
に配置されている。又眼球８は撮影者の角膜２１に対し
てＸ軸方向の視線検出装置側に位置しているため、眼鏡
反射像は角膜反射像とは異なるライン（ラインＹｇ）上
に発生する。

又、眼鏡８の第１面８ａの曲率半径は一般に角膜２１の
曲率半径よりも大きいため、発生した２つの眼鏡反射像
の間隔は２つの角膜反射像の間隔よりも大きい。その結
果、強度の強い反射像の問隔を検出することにより、眼
鏡反射像が判別可能となり、これにより撮影者が眼鏡を
使用しているかどうかを検知可能となる。

次に第５図のフローチャート図をもちいて視線演算処理
装置９における演算の流れを説明する。

視線検出が開始されると、先ず角膜反射像の発生ライン
ｙｐ、眼鏡反射像の発生ラインＹｇがゼロにリセットさ
れる（＃１００）。さらにライン情報のパラメーターｙ
及び計数パラメーターＣＮＴがゼロにリセットされる（
＃：１０１）。

ここでパラメーターｙは眼鏡反射像あるいは角膜反射像
が発生していると判断されたラインの番号の値をとる。

又計数パラメーターＣＮＴは同一のライン上に発生した
眼鏡反射像あるいは角膜反射像の数である。続いて既に
視線演算処理装置９のメモリ一部に記憶された眼球像の
信号Ｓ　（ｉ、ｊ）の読み出しが線順次で行なわれる（
＃１０２）、ただしｉ、ｊは圧の整数である。

眼鏡反射像及び角膜反射像はほぼ鏡面反射に等しいため
その強度は強く、眼鏡反射像あるいは角膜反射像である
ことを判別可能な強度のしきい値をＳＯとすると、信号
Ｓ（ｉ、ｊ）が強度ＳＯより小さければ（＃１０３）次
の信号Ｓ　（ｉ、ｊ）の読み出しが行なわれる（＃１０
２）。又信号Ｓ（ｉ、ｊ）が強度８０以上の大きさなら
ば（＃１０３）、信号Ｓ（ｉ、ｊ）は眼鏡反射像あるい
は角膜反射像の信号であると判断される。引続き、該信
号Ｓ　（ｉ、ｊ）が眼鏡反射像の信号であるか角膜反射
像の信号であるかの判別が続行される。このとき、その
時点まで眼鏡反射像あるいは角膜反射像の信号が検出さ
れておらずライン情報のパラメーターｙがゼロであるな
らば（＄１０４）、眼鏡反射像あるいは角膜反射像の発
生ラインを表わすパラメーターｙはｙ＝ｉと設定される
（＃１０５）。

更にライン情報のパラメーターｙ（＝ｉ）上の眼鏡反射
像あるいは角膜反射像の数を表わす計数パラメーターＣ
ＮＴに１を加え（＃１０６）該眼鏡反射像あるいは角膜
反射像が発生している位置ｊがＺ　（ＣＮＴ）＝ｊと記
録される１１０７）。そして次の信号Ｓ（ｉ、ｊ）の読
み出しが行なわれる（＃１０２）。

又、信号Ｓ（ｉ、ｊ）が強度Ｓｏ以上の大きさで（＃１
０３）そのときのライン情報のパラメーターｙがセロで
ないときは（＄１０４）、パラメーターｙの値の判別が
行なわれる。ライン情報のパラメーターｙが信号Ｓ（ｉ
、ｊ）の読み出しを行なっているライン番号ｉと一致す
れば１１０８）、眼鏡反射像あるいは角膜反射像の数を
表わす計数パラメーターＣＮＴに１を加え１１０６）該
眼鏡反射像あるいは角膜反射像が発生している位置ｊが
Ｚ　（ＣＮＴ）＝ｊと記録される（＃１０７）。そして
次の信号Ｓ　（ｉ、ｊ）の読み出しが行なわれる（４’
ｌ：１０２）。

方、ライン情報のパラメーターｙの値の判別が行なわれ
た際、該ライン情報のパラメーターｙが信号ｓ（ｉ、ｊ
）の読み出しを行なっているライン番号ｉと一致しなけ
れば（：＃１０８）、ライン情報のパラメーターｙの信
号Ｓの読み出しけ既に終了していると判断され、計数パ
ラメーターＣＮＴの判別が行なわれる（＃１０９）。計
数パラメーターＣＮＴが２でない場合（ＣＮＴ＝１の場
合）、ライン情報のパラメーターｙ上には眼鏡反射像あ
るいは角膜反射像と判断された信号Ｓは一つしか発生せ
ず、その結果底に記録された位置情報Ｚ（１）は眼鏡反
射像及び角膜反射像ではない何かのゴーストであると判
断される。

そしてライン情報のパラメーターｙは現在信号Ｓの読み
出しが行なわれているライン番号ｉに置き換えられ（４
ｔｌＩＯ）、そのとき眼鏡反射像あるいは角膜反射像が
発生している位置ｊがＺ　（ＣＮＴ）＝ｊと記録される
（＃１１１）。そして次の信号Ｓ（ｉ、ｊ）の読み出し
が行なわれる（４ｔ１０２）。

又、計数パラメーターＣＮＴの判別が行なわれた際、計
数パラメーター〇ＮＴが２であったならば（＃１０９）
、既に記録された眼鏡反射像あるいは角膜反射像の発生
している２つの位置の間隔ΔＺがΔＺ＝　ｌ　Ｚ　（１
）−Ｚ　（２）Ｉと求められる（＃１１２）。

眼鏡反射像と角膜反射像とでは発生する２つの像の間隔
は異なるため、多像が判別可能な像の間隔のしきい値な
ΔＺＯとすると、前記間隔ΔＺが所定のしきい値ΔＺＯ
より小さいならば（＃１１３）、記録された像の位置Ｚ
（１）、ｚ（２）は角膜反射像の位置であると判断され
、角膜反射像の位置としてＺｐｌ＝Ｚ（１）、Ｚｐ２＝
２　（２）と設定される（＃１１４）。こコ’ｔ’　Ｚ
　ｐ　１　、　Ｚ　ｐ　２は第３図（Ｂ）　におけるＺ
ｅ　　、Ｚｄ’と等価である。更に角膜反射像の発生ラ
インＹｐはＹＰ＝３’と設定される（＃１１５）。

又、前記間隔ΔＺが所定のしきい値６２０以上ならば（
＃１１３）、記録された像の位置ｚ　（ｔ）　、　Ｚ　
（２）は眼鏡反射像の位置であると判断され、Ｑ３の位
置としてｚｇｔ＝ｚ（１）、２ｇ２＝２　（２）と設定
される（＄１１６）。更に眼鏡反射像の発生ラインＹｇ
はＹｇ＝ｙと設定される（＃１１７）。

続いて眼鏡反射像及び角膜反射像の両方の像が検出済み
であるかどうかの判断が行なわれる。多像の発生ライン
を表わすＹｇ、ｙｐの積がゼロであったならば、眼鏡反
射像あるいは角膜反射像のどちらかがまだ未検出である
と判断される（＃１１Ｂ）。そこで計数パラメーターＣ
ＮＴを１に設定して（＄１１９）、未検出の像の検知が
続行される（＃１１０−＃１１１．＃１０２）。

又、眼鏡反射像及び角膜反射像の発生ラインを表わすＹ
ｇ、Ｙｐの積がゼロでないならば、眼鏡反射像及び角膜
反射像の両方が検出されたと判断され（＃１１８）眼鏡
の使用の有無の検知は終了する。

本演算の流れにおいては撮影者が眼鏡を使用していると
いう前提で説明を行なったが、撮影者が眼鏡を使用して
いない場合はイメージセンサ−の全ての像信号を読本”
出した後、眼鏡反射像の発生ラインＹｇの値がゼロのま
まであることより、視線演算処理装置９は撮影者が眼鏡
を使用していないことを検知することができる。

又、本演算の流れにおいて、同一ライン上に発生する眼
鏡反射像あるいは角膜反射像の数ＣＮＴは２以下である
として説明を行なったが、同一ライン上になんらかのゴ
ースト等が発生することを想定してＣＮＴの制限を２よ
り大きく設定しても構わない。このとき眼鏡反射像ある
いは角膜反射像とゴーストとの区別は、これらの像の発
生位置を比較することにより概ね可能である。

更にイメージセンサ−上に発生した眼鏡反射像あるいは
角膜反射像の大きさが大きく強度ＳＯを越える信号Ｓが
連続して検出される場合は、連続して検出された信号Ｓ
の重心の位置を眼鏡反射像あるいは角膜反射像の位置と
定めるのが望ましい。

又、本実施例においては眼鏡反射像と角膜反射像との区
別な多像の間隔より行なう例を示したが、眼鏡反射像は
角膜反射像よりその強度が大きいため像の強度の絶対値
より区別を行なっても構わない。

第６図の撮影者が眼鏡を使用していることが検知された
ときの視線検出光学系に示すように、般に近視の眼鏡を
使用している撮影者の目の位置は眼鏡を使用していない
撮影者の目の位置よりも十数ミリ遠ざかった位置にある
。この為、視線演算処理装置により撮影者が眼鏡を使用
していることが検知されると、不図示の駆動装置により
、補助レンズ７を保持するレンズ粋に取り付けられたつ
め１１が図中＋Ｚ力方向引っ張られ、凹レンズである補
助レンズ７が光路中にセットされ、受光レンズ４とイメ
ージセンサ−１６を有する受光手段の構成を調整してい
る。

その結果、受光手段として眼鏡を使用した撮影者の眼と
受光光学系のイメージセンサ−１６とほぼ兵役関係を満
足し良好な結像状態を達成することが可能となる。又補
助レンズ７が受光手段の受光光路中にセットされている
間は、つめ１１は受光レンズ４の鏡筒に取り付けられた
つめ１２に掛かった状態で保持される。

又、視線演算処理装置９により撮影者が眼鏡を使用して
いないことが検知されると、つめ１２はつめｉｔを解除
し第３図（Ａ）に示したように補助レンズ７が受光光路
中から退避した状態に設定され、これにより受光手段の
構成を調整している。

第６図に右いては撮影者が眼鏡を使用していると判断さ
れると、受光手段の一部に補助レンズ７を挿入して受光
手段の構成を調整して眼鏡を使用した撮影者の目と受光
手段のイメージセンサ−１６とをほぼ共役関係を満足す
るようにした例を示したが、受光手段を構成する受光レ
ンズ４の位置を移動させることにより結像性能を調整し
上記目的を達成しても構わない。このとき受光レンズ４
は複数のレンズで構成し、その一部を光軸上移動させる
ようにしても構わない。

第７図は本発明の第２実施例の視線検出光学系の要部概
略図である。同図において第３図（Ａ）と同一の部材に
は同一の部番が付しである。図中１３は絞りで駆動装置
１４により絞り径が任意に変えられるようになっている
。又本実施例における視線検出手段の受光レンズ４は眼
鏡を使用した撮影者を対象とし、そのときの眼球からの
反射光がイメージセンサ−１６上に良好に結像するよう
に設計されている。

カメラ本体からの信号に基づいて撮影者の視線検出が開
始されると、不図示の視線演算処理装置は赤外発光ダイ
オード５ａ、５ｂを点灯し撮影者の眼球を照明する。第
５図の視線検知の流れ図で示したように、視線演算処理
装置の眼鏡検知手段により撮影者が眼鏡を使用していな
いことが判明すると、視線演算処理装置から駆動装置１
４に信号が送られ、絞り１３の絞り径が小さくなるよう
に設定される。その結果視線検出光学系の深度は深くな
るため、視線検出光学系に近接した撮影者の眼球像も良
好に検出可能となる。絞り１３の絞り径が小さくなるこ
とにより通常、イメージセンサ−１６に到達する光量は
少なくなるが、この時撮影者の眼球は視線検出光学系に
近接しているため赤外発光ダイオード５ａ、５ｂによる
照明光の損失は少なく、視線検出に十分な光量がイメー
ジセンサ−１６に到達する。

一方、視線演算処理装置の眼鏡検出手段により撮影者が
眼鏡を使用していることが判明すると、視線演算処理装
置から駆動装置１４に信号か送られ、絞り１３の絞り径
が開放になるように設定される。その結果、視線検出光
学系の深度は浅くなるが、本発明にかかる視線検出光学
系の受光レンズ４は、眼鏡を使用した撮影者の眼球から
の反射光がイメージセンサ−１６上に良好に結像するよ
うに予め設計されているため、眼球像の劣化は発生しな
い。

又、眼鏡を使用した撮影者の眼球の位置は視線検出光学
系から離れているため通常眼球からの反射光の損失が大
きいが、この時絞り１３は開放に設定されているため、
その結果イメージセンサ−１６には視線検出を行なうの
に十分な光量が到達する。

（発明の効果） 本発明によればカメラのファインダー系を屯く撮影者の
眼球からの反射光を受光手段で受光し、該受光手段から
の出力信号を用いて撮影者の視線　ｚ を検出する際、前述したように眼鏡検出手段により撮影
者が眼鏡を使用しているか否かを検出し、該眼鏡検出手
段からの出力信号に応じて受光手段の構成を調整するこ
とにより、カメラへの眼鏡の有無に関する情報の入力操
作を必要とせず、撮影者の視線を常に高精度に検出する
ことができる視線検出手段を有した光学装置を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明を一眼レフカメラに適用したとき
の第１実施例の光学系の要部概略図、第１図（Ｂ）は同
図（Ａ）の一部分の説明図、第２図は第１図の視線検出
手段の要部概略図、第３図（Ａ）は本発明の第１実施例
に係る視線検出方法の原理説明図、第３図（Ｂ）は同図
（Ａ）のイメージセンサ−からの出力強度分布の説明図
、第４図（Ａ）、（Ｂ）はイメージセンサ−面上の眼鏡
反射像と角膜反射像の説明図と出力強度分布図、第５図
は本発明に係る眼鏡検出のフローチャート図、第６図は
本発明に係る眼鏡使用時の視線検出光学系の要部概略図
、第７図は本発明の第２実施例の視線検出光学系の要部
概略図、第８図（Ａ）、（Ｂ）は従来の視線検出光学系
の検出原理図と充電素子列からの出力強度分布図、第９
図は従来の視線検出手段を有したカメラの要部概略図で
ある。 図中、１は接眼レンズ、１ａはダイクロイックミラー　
４は受光レンズ、５　（５ａ、５ｂ。 ５　ｃ　）　＆を赤外発光ダイオード、１３は絞り、１
４は駆動装置、１６はイメージセンサ−１１０１は撮影
レンズ、１０９はカメラ制御装置、９は視線演算処理装
置、２０１は眼球、７は補助レンズ、２１は角膜、２２
は眼球、２３は虹彩、２４は瞳孔、イは眼球の光軸、ア
は受光レンズ４の光軸、である。 特許出願人　　キャノン株式会社 派

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カメラのファインダー系を覗く撮影者の眼球を照
   明手段で照明し、該眼球からの反射光を受光手段で受光
   し、該受光手段からの出力信号を用いて演算手段により
   該撮影系の視線を演算するようにした視線検出手段を有
   したカメラにおいて、該カメラの一部に設けた眼鏡検出
   手段により該撮影者が眼鏡を使用しているか否かを検出
   し、該眼鏡検出手段からの信号に基づいて該受光手段の
   構成を調整するようにしたことを特徴とする視線検出手
   段を有したカメラ。
2. （２）カメラのファインダー系を覗く撮影者の眼球を照
   明手段により照明し、該眼球の角膜反射像と虹彩反射像
   の所定面上における結像位置を受光手段で検出し、該受
   光手段からの出力信号を利用して演算手段により該眼球
   の視線を検出する際、該受光手段は２次元的なイメージ
   センサーを有し、該イメージセンサー面上に形成される
   該角膜反射像のラインとは異ったライン上に眼鏡反射像
   が形成されているか否かを眼鏡検出手段で検出し、該眼
   鏡検出手段からの信号に基づいて該受光手段の構成を調
   整するようにしたことを特徴とする視線検出手段を有し
   たカメラ。