JPH05232373A - カメラの視線方向検出装置 - Google Patents

カメラの視線方向検出装置

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JPH05232373A
JPH05232373A JP4036258A JP3625892A JPH05232373A JP H05232373 A JPH05232373 A JP H05232373A JP 4036258 A JP4036258 A JP 4036258A JP 3625892 A JP3625892 A JP 3625892A JP H05232373 A JPH05232373 A JP H05232373A
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JP
Japan
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line
sight
optical system
light
detecting
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JP4036258A
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Inventor
Yoshihiro Maeda
義浩 前田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/02Viewfinders
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • GPHYSICS
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】初期設定入力後の視度調節、及びファインダ光
学系の倍率変化に対応して視線検出をすることができる
カメラの視線方向検出装置を提供すること。 【構成】視線検出用投受光部2によりファインダ光学系
1の少なくとも一部を通して撮影者の眼球に照明光が投
光され、該眼球からの反射光が受光される。そして、視
線方向演算部3により上記投受光部2の出力に基づいて
視線方向が演算され、初期設定指示部4により上記視線
方向演算部3において演算の基準とする視線初期位置の
設定入力が指示されると、光学系変更部5により上記フ
ァインダ光学系1の光学系が変更される。そして、状態
検出部6により上記初期設定指示部4による初期設定入
力後の上記光学系変更部5の出力に基づいて、上記ファ
インダ光学系1の変更量もしくは変更状態が検出され
る。この状態検出部6の出力に基づいて、上記視線方向
演算部3の演算が補正される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮影者の視線方向を検出
し、該視線方向の情報を用いて自動焦点・露出制御を行
なうカメラの視線方向検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カメラへの情報の入力は、ダイヤ
ル、ボタン等によって入力され、測距や測光の情報を入
力していたが、一般に、入力すべき情報が増えると操作
が煩雑になり易い。そこで、ファインダをのぞく撮影者
の視線方向を検出し、その視線情報によりカメラに指示
を与える方法が提案されている。
【0003】例えば、特開昭61−61135号公報に
よれば、実際に焦点を合わせたい主被写体を中心に配置
せずとも、ファインダ内を覗いている操作者の視線を検
出し、その視線が向けられている主被写体に検出部を自
動的に向け、その主被写体迄の距離に応じた焦点調整を
行い、真に焦点を合わせたい主被写体に対する焦点調整
が容易に行える自動焦点調整カメラに関する技術が開示
されている。
【0004】また、特開昭63−94232号公報によ
れば、撮影者の視線位置を検出し、その位置情報に基づ
き、撮影者の指示を判定するカメラ制御装置に関する技
術が開示されている。
【0005】さらに、特開平1−190177号公報に
より、カメラのファインダ視野枠内の視線方向を検出
し、上記ファインダ視野枠上に上記視線方向と略一致す
る所定範囲の表示をし、上記視野領域内の被写体の焦点
を検出するオートフォーカス装置に関する技術が開示さ
れてる。上記視線方向を検出する技術については、特開
平1−241511号公報、及び特開平2−5号公報に
より開示されている。
【0006】例えば、特開平2−5号公報では、受光部
が一次元ラインセンサから構成され処理回路がその一次
元ラインセンサからの出力を眼底からの反射光に対応す
る眼底反射光対応出力成分と第1プルキンエ像を形成す
る反射光に対応する第1プルキンエ像形成反射光対応出
力成分とに分離する分離手段を備え、分離された眼底反
射光成分の重心位置と第1プルキンエ像形成反射光対応
出力成分の重心位置とをそれぞれ求め、眼の視線方向を
検出することを特徴とするカメラの視線方向検出装置に
関する技術が開示されている。
【0007】上述したような従来技術において、視線検
出を行なう為の光学系をカメラに応用する場合には、フ
ァインダ光学系の途中の光路を分割し視線検出用光学系
を配置している。
【0008】図14は従来の一眼レフレックスカメラで
視線検出を行なわせる視線検出装置の基本的構成を示す
図であり、同図に示すように、レンズ10を通過した光
の光路上には、クイックリターンミラー11が配置され
ており、該クイックリターンミラー11の反射光の光路
上には、スクリーン12及びファインダ表示用の液晶表
示装置(LCD;liquid crystal display)13が設けられて
いる。
【0009】そして、上記スクリーン12及びファイン
ダ表示用LCD13を通過した光の光路上には、ペンタ
プリズム14が設けられており、該ペンタプリズム14
の反射面で反射した光の光路上には、視線検出を行なう
為の光学部材を兼ねたプリズム15、アイピース16が
それぞれ設けられている。
【0010】一方、上記クイックリターンミラー11を
透過した光の光路上には、サブミラー80が配置されて
おり、該サブミラー80の反射光の光路上には、オート
フォーカス(AF)用センサ81が設けられている。
【0011】そして、赤外投光用発光ダイオード(LED;l
ight emitting diode)21と投光レンズ22が視線検出
用の照明手段として設けられており、受光センサ31と
受光レンズ32が視線検出用の受光手段として設けられ
ている。尚、図中、82、83は、それぞれシャッタ、
カメラ本体の一部、即ちフィルムレール面を示し通常の
カメラの構成になっている。
【0012】このような構成において、レンズ10を通
過した光はクイックリターンミラー11により反射さ
れ、該反射光はスクリーン12及びファインダ表示用L
CD13に入射される。この表示用LCD13で表示さ
れた内容はスクリーン上の被写体と重ねて見ることがで
きる。
【0013】そして、上記スクリーン12及びファイン
ダ表示用LCD13を通過した光はペンタプリズム14
の反射面で反射され、プリズム15、アイピース16に
入射される。一方、上記クイックリターンミラー11を
透過した光はサブミラー80により反射され、該反射光
はAF用センサ81に入力される。
【0014】ここで、一般に視線方向を検知する為に
は、あらかじめ撮影者が所定のファインダ内表示を見た
時の受光センサー31上の反射像の位置を記憶しておく
初期設定入力を行い、その設定位置からの移動量により
視線方向を検出する。これは、人によって眼球の光学特
性や同一人物でも左右の眼で光学特性が異なる為に必要
な作業である。以下、図15を参照して上記視線検出光
学系の状態変化について説明する。
【0015】図15(a)はアイピースが初期位置、例
えば−1ジオプトリーの視度状態にあり、LED21の
光が眼球90に対して平行な光束で照射されている様子
を示す。この状態では、眼球90より反射された光は受
光センサー31に焦点を結ぶように視線検出用の照明お
よび受光光学系を構成してある。そして、眼球90が回
旋し、視線の方向を変えた時には受光センサー31上で
検出像が移動し、視線方向演算手段5により撮影者の視
線方向が算出される。図15(b)はアイピース16が
撮影者の視度を合わせた位置に移動して、LED21の
光が眼球90に発散して光束で照射されている様子を示
す図である。この状態では、視線検出用の照明光学系と
受光光学系は光学系の焦点距離及び倍率がアイピース1
6の初期位置の状態と比べ変化している。
【0016】したがって、眼球90より反射された光は
受光センサー31には焦点を結ばない。また、眼球90
が回旋し視線方向が変化した場合の反射像の移動量が図
15(a)の状態の時とは異なってしまう。
【0017】次に、図16は眼球の回転角と受光センサ
ー31上の像の移動量の関係を示す図である。尚、図中
90aと90bで示す直線は各々第15図(a),
(b)に対応している。
【0018】同図に示すように、視線検出光学系の倍率
が異なると受光素子上の像の移動量が異なり視線方向の
検出結果が正しく出力されなくなる。これは、採用した
ファインダ及び視線検出光学系によって倍率の変化量や
方向が異なってくるためである。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではファインダ光学系と視線検出光学系を一部で共
有している為に様々な問題を生じる。
【0020】即ち、通常のカメラにはファインダ光学系
の一部である接眼レンズを移動させて撮影者の視度に合
うように視度張設機構が内蔵されているものが多く、カ
メラのアイピース部に視度の入ったレンズを挿着して視
度を調節できるようになっているカメラもあり、またズ
ームレンズ内蔵で非TTLファインダを有するカメラに
おいては、撮影レンズのズーミングに連動して、ファイ
ンダ光学系をズーミングするものもある。
【0021】そのため、上記カメラでは、前記初期設定
入力を行なった後で視度調節を行なうとファインダ光学
系と撮影者の眼との光学的関係は調節されても視線検出
光学系と撮影者の眼との光学的関係が大きくずれてしま
う。また、ファインダ光学系の倍率を変更する場合も同
様の問題が出る。
【0022】即ち、視線検出光学系の投光又は受光光学
系が一定の状態で保たれない為に、ファインダ光学系の
焦点や倍率を変更するたびに視線検出光学系の状態が変
化してしまい、視線検出することができなくなってしま
う。
【0023】さらに、通常視線方向を検知する為には、
あらかじめ撮影者が所定のファインダ内表示を見た時の
受光センサー31上の反射像の位置を記憶しておく初期
設定入力を行ない、その初期位置からの移動量により視
線方向を検出する。
【0024】したがって、視線方向を検出する為には受
光センサー31上の反射像は多少ボケていても初期設定
入力を行なう時にその像なりの中心を求める為、初期設
定後アイピース16を移動させない限り大きな問題では
なく、通常視線検出用光学系の焦点深度は深い為、受光
センサー31上では像があまりボケることはない。
【0025】しかし、視線検出を精度よく行なう為には
眼球90と、受光センサー31上での反射像の移動量の
関係が所定の関係を保たなければならない。つまり、反
射像の位置が重要となる。
【0026】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、初期設定入力後の視度調
節及び、ファインダ光学系の倍率変化に対応した視線検
出をすることが可能なカメラの視線方向検出装置を提供
することにある。
【0027】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のカメラの視線方向検出装置は、ファインダ光
学系と、上記ファインダ光学系の少なくとも一部を介し
て撮影者の眼球に照明光を投光し、該眼球からの反射光
を受光して光電変換する視線検出用投受光手段と、上記
投受光手段の出力に基づいて視線方向を演算する視線方
向演算手段と、上記視線方向演算手段において演算の基
準となる視線初期位置の設定入力を指示する初期設定指
示手段と、上記ファインダ光学系の光学系を変更する光
学系変更手段と、上記初期設定指示手段による初期設定
入力後の上記光学系変更出段の出力に基づいて、上記フ
ァインダ光学系の変更量もしくは変更状態を検出する状
態検出手段とを具備し、その状態検出手段の出力に基づ
いて上記視線方向演算手段の演算を補正することを特徴
とする。
【0028】
【作用】即ち、本発明のカメラの視線方向検出装置で
は、視線検出用投受光手段によりファインダ光学系の少
なくとも一部を通して、撮影者の眼球に照明光が投光さ
れ、眼球からの反射光が受光され光電変換される。そし
て、視線方向演算手段により上記投受光手段の出力に基
づいて視線方向が演算され、初期設定指示手段により、
上記視線方向演算手段において演算の基準とする視線初
期位置の設定入力が指示されると、光学系変更手段によ
り上記ファインダ光学系の光学系が変更される。そし
て、状態検出手段により上記初期設定指示手段による初
期設定入力後の上記光学系変更出段の出力に基づいて、
上記ファインダ光学系の変更量もしくは変更状態が検出
される。そして、この状態検出手段の出力に基づいて、
上記視線方向演算手段の演算が補正される。
【0029】
【実施例】本発明の実施例について説明する前に、本発
明に採用される視線検出の原理について説明する。尚、
視線方向を検出する方法としては種々の方法が挙げられ
るが、ここではカメラに適用できる方法としてプルキン
エ像と眼底の反射像、又は虹彩のエッジを用いて検出す
る方法について簡単に述べる。
【0030】一般に、人間の眼球は図11に示すような
構成になっており、光95が眼球90に入射すると、該
入射光は角膜前面91、角膜後面91′、水晶体93の
前面93′及び後面93″の各界面で反射される。これ
らの反射によって結ばれる像は一般に良く知られている
ものでプルキンエ像と称されている。そして、角膜前面
81から各々第1プルキンエ像、第2プルキンエ像、第
3プルキンエ像、第4プルキンエ像と称される。
【0031】本発明は上記第1プルキンエ像を利用して
視線を検出するもので、該第1プルキンエ像は角膜前面
91からの反射光によって結ばれる光源の虚像であり、
単に角膜反射像とも呼ばれる最も強い反射像である。
【0032】この反射像である第1プルキンエ像95a
の様子は、図12により示され、眼球90に光を投光
し、その反射像をとらえると、受光出力の高い第1プル
キンエ像95aが検出される。尚、上記第1プルキンエ
像95a以外のプルキンエ像は反射光量が弱く反射像の
できる位置が異なる為、検出することは難しい。そし
て、眼球90に光を投光した時に眼底、即ち網膜94か
らの反射光95bにより眼底像が瞳孔の周縁92′のシ
ルエットとして検出される。この眼底からの反射像95
bは第1プルキンエ像95aと共に、図12に示してあ
るが,その2つの像を用いて視線方向を検出する。上記
検出像は、眼球の回旋により図13に示すように変化す
る。
【0033】即ち、眼球90の光軸98と眼に投光する
光束が平行にある場合は、図13(b)に示すように、
眼底像95bの中心、即ち瞳孔中心と第1プルキンエ像
95aの中心が一致している。
【0034】そして、眼球90が回旋した場合には、図
13(a)に示すように光軸98が眼球の回旋中心90
cを中心に回旋している。その場合、眼底像95bの中
心は眼からの反射光を受光するセンサ画素列上でAとB
の場合で異なった位置に受光できる。
【0035】さらに、第1プルキンエ像95aの中心は
眼底像95bの中心とも相対的に異なる位置に受光す
る。これは、角膜前面91の持つ曲面の中心が眼球の回
旋中心と異なる為である。また、光束に対して眼球90
が平行移動した場合には、図13(c)に示すように2
つの像はセンサ画素列上で同じ量だけ移動する。
【0036】したがって、上記2つの像のセンサ画素列
に対する絶対位置のずれと上記2つの像の相対的なずれ
より、ファインダをのぞく撮影者の眼球90の回旋とシ
フト量を求めることができ、さらには撮影者がどこを見
ているか判別することができる。
【0037】本発明では、上記センサ画素列に対する絶
対位置のずれと2つの像の相対的なずれより、ファイン
ダを覗く撮影者の眼球の回旋とシフト量を求めることが
でき、さらには、このシフト量より撮影者がどこを見て
いるかを判別する。次に、以上のような原理に基づく本
発明の実施例について説明する。図1は本発明の第1の
実施例に係るカメラの視線方向検出装置の構成を示す図
である。
【0038】同図に示すように、本発明のカメラの視線
方向検出装置では、ファインダ光学系1と視線検出用投
受光部2とが接続されており、該視線検出用投受光部2
は視線方向演算部3に接続されている。上記ファインダ
光学系1には光学系変更部5が接続されており、該光学
系変更部5は状態検出部6に接続されている。
【0039】そして、上記状態検出部6は視線方向演算
部3に接続されており、上記視線検出用投受光部2、視
線方向演算部3、状態検出部6には初期設定指示部4が
接続されている。
【0040】このような構成において、視線検出用投受
光部2によりファインダ光学系1の少なくとも一部を通
して撮影者の眼球に照明光が投光され、該眼球からの反
射光が受光される。
【0041】そして、視線方向演算部3により上記投受
光部2の出力に基づいて視線方向が演算され、初期設定
指示部4により上記視線方向演算部3において演算の基
準とする視線初期位置の設定入力が指示されると、光学
系変更部5により上記ファインダ光学系1の光学系が変
更される。
【0042】さらに、状態検出部6により上記初期設定
指示部4による初期設定入力後の上記光学系変更部5の
出力に基づいて、上記ファインダ光学系1の変更量もし
くは変更状態が検出される。この状態検出部6の出力に
基づいて上記視線方向演算部3の演算が補正される。図
2は本発明の視線方向検出装置を一眼レフレックスカメ
ラに用いた第1の実施例の変形例を示す図である。
【0043】同図に示すように、レンズ10を通過した
光の光路上には、クイックリターンミラー11が配置さ
れており、該クイックリターンミラー11の反射光の光
路上には、スクリーン12及びファインダ表示用の液晶
表示装置(LCD;liquid crystal display)13が設けられ
ている。
【0044】そして、上記スクリーン12及びファイン
ダ表示用のLCD13を通過した光の光路上には、ペン
タプリズム14が設けられており、該ペンタプリズム1
4の反射面で反射した光の光路上には、視線検出を行な
う為の光学部材を兼ねたプリズム15、アイピース16
がそれぞれ設けられている。
【0045】一方、上記クイックリターンミラー11を
透過した光の光路上には、サブミラー80が配置されて
おり、該サブミラー80の反射光の光路上にはオートフ
ォーカス(AF)用センサ81が設けられている。
【0046】そして、赤外投光用発光ダイオード(LED;l
ight emitting diode)21と投光レンズ22とが視線検
出用の投光手段として設けられており、受光センサ31
と受光レンズ32とが視線検出用の受光手段として設け
られている。上記投光部の投光用LED21には発光制
御回路21a、受光部の受光センサ31にはインタフェ
ース回路31aがそれぞれ接続されている。
【0047】そして、上記表示用LCD13には駆動回
路13aが、レンズ10にはレンズ駆動回路10aがそ
れぞれ接続されている。さらに、撮影者がファインダを
のぞいたか否かを検出するための検出回路91が設けら
れている。
【0048】そして、上記発光制御回路21a、インタ
フェース回路31a、駆動回路13a、レンズ駆動回路
10a、検出回路91はそれぞれ中央演算処理装置(以
下、CPUと略す)50に接続されており、該CPU5
0にはレリーズスイッチ、モードスイッチ等を有するス
イッチ群92が接続されている。尚、図中82、83
は、それぞれシャッタ、カメラ本体の一部、即ちフィル
ムレール面を示し通常のカメラの構成になっている。
【0049】このような構成において、レンズ10を通
過した光はクイックリターンミラー11により反射さ
れ、該反射光はスクリーン12及びファインダ表示用L
CD13に入射される。この表示用LCD13で表示さ
れた内容はスクリーン上の被写体と重ねて見ることがで
きる。
【0050】そして、上記スクリーン12及びファイン
ダ表示用LCD13を通過した光はペンタプリズム14
の反射面で反射され、プリズム15、アイピース16に
入射される。この視度補正による上記アイピース16の
移動量は、CPU50に入力される。
【0051】一方、上記クイックリターンミラー11を
透過した光はサブミラー80により反射され、該反射光
はAF用センサ81に入力され、該AF用センサ81か
らの情報はCPU50に入力され、AF用の演算がされ
る。
【0052】そして、上記AF用の演算結果に基づい
て、CPU50により発光制御回路21a、インタフェ
ース回路31a、駆動回路13a、レンズ駆動回路10
aがそれぞれ制御される。以下、図3を参照して視線検
出について説明する。同図に示すように、上記赤外投光
用LED21より投光された光は投光レンズ22により
平行光束にされ、該平行光束はハーフミラー23により
反射される。
【0053】そして、この反射光は、その一部にレンズ
が接合されたプリズム15に入射して、赤外光のみを反
射するダイクロックコートを施した反射面により反射さ
れプリズム後面より射出される。
【0054】そして、この射出された光はアイピース1
6を介して撮影者の眼球90に入射し、上記眼球90か
らの反射光は再びアイピース16を介してプリズム15
に入射される。
【0055】上記プリズム15によって集光された光
は、その反射面で再び反射されハーフミラー23を透過
する。この透過光は受光レンズ32を通過して受光素子
31に結像され、第1プルキンエ像が受光される。そし
て、この第1プルキンエ像に基づいて撮影者の視線方向
が検出される。
【0056】ここで、図中100は撮影者の指を示した
ものであり、操作部材16bのダイヤルを撮影者が回す
ことによりギヤ列を介してアイピース16がファインダ
光軸上で前後に移動する。
【0057】そして、撮影者は自分の視力に合わせて、
スクリーン12の被写体像又はファインダ内表示13が
鮮明に見えるよう視度を調節する。この様な視度を調節
する機構及び操作方法はどの様な方法を用いても良い。
【0058】さらに、状態検出部16aは、アイピース
16が移動された位置に応じた信号をCPU50に出力
する。尚、図3ではエンコーダーを用いて位置検出した
様子を示してあるが、本発明はこれに限られるものでは
ない。以下、図4及び図5を参照して初期設定の動作に
ついて説明する。
【0059】まず、図2に示すスイッチ群92の中の初
期設定作動スイッチを撮影者が“オン”状態にする(ス
テップS101)。これは、視線方向の初期設定を行な
う為のスイッチである。
【0060】次に、図4に示すファインダ内表示13の
初期設定用表示13Sを早い周期で点滅させる(ステッ
プS102)。この表示は他のファインダ内表示を流用
してもよく、特に視線検出の為の表示を用いると良い。
また、撮影者に表示を注視させる為に他の表示の点滅よ
り早い周期にしてある。この他、発光輝度を上げてもよ
く、この時他の表示は消灯させておくことも有効であ
る。
【0061】そして、現在のファインダ光学系の状態を
検出する。即ち、初期設定を行なう時のファインダ光学
系が、どの様な状態であるが検出する(ステップS10
3)。ここで検出する内容は、通常カメラを使用する時
に撮影者が任意に変更できるファインダ光学系のレンズ
位置やアイカップの有無などである。
【0062】次に、視線検出を行なう為の照明を“オ
ン”状態とし、撮影者の眼球90を照明する(ステップ
S104)。そして、視線方向の演算を行なう(ステッ
プS105)。これは前述した原理においての説明した
様な方法で行なう。
【0063】上記ステップS105で検出した方向に、
所定時間以上停止しているか否かを検出し、所定時間以
上なら撮影者が表示13Sを注視していると判定し、ス
テップS107へ進む(ステップS106)。そして、
所定時間以下ならば撮影者の注視点が定まっていないと
判定し、再びステップS105へ戻る。
【0064】ここで、上記ステップS105では視線方
向を数回検出し平均をとってもよいし、また最頻位置を
とってもよい。さらに、ステップS105〜S106の
処理を数回くり返して精度を上げても良い。
【0065】次に、初期位置である視線方向を記憶す
る。つまり、表示13Sに対応する視線方向を記憶する
(ステップS107)。ここで記憶したい時は,カメラ
の1stレリーズボタン等で撮影者が任意の時に入力す
るようにしてもよい。
【0066】そして、初期設定用表示13Sの点滅周期
を遅くして初期設定が完了したことを示す(ステップS
108)。これは表示の点滅を点灯に変えてもよいし消
灯させてもよい。そして、撮影者が初期設定作動スイッ
チを“オフ”状態にして入力が完了する(ステップS1
09)。
【0067】ここで、図4に示すように、初期設定は表
示13Sの1点だけでなく表示13S′の表示部との2
点を設けて表示13Sの表示位置での初期設定が完了し
た後に表示13S′の位置で再び上記ステップS102
〜S108をくり返しても良い。
【0068】さらに、初期設定の精度を上げる為には上
記表示13Sの位置でも初期設定を行なった方が良く、
図4に示すように表示13Sと13S′の表示位置を画
面中心に対して点対称に配置することで、視線方向の上
下左右の動きに対して別々に補正させることも可能にし
てもよい。
【0069】また、初期設定用表示の大きさは視線方向
検出の必要分解能よりも小さいことが望ましく、さら
に、その表示の形状はその表示の中心を注視し易いよう
な形状がよい。
【0070】そして、図4に示すように、十字形状で表
示の中心に角部が集まっている形状が望ましく、矢印の
先端や三角形の頂点を初期設定位置にすることでも注視
し易くなる。
【0071】また、初期設定作動スイッチはスイッチ群
92の内の1つとしたが、撮影者が接眼したことを検出
する検出回路91の出力を用い、出力されてから所定時
間内に初期設定作動をさせてもよい。
【0072】尚、通常、視線検出用光学系の焦点深度は
深い為、受光センサ31上では像があまりボケることは
ないが、視線検出を精度よく行なう為には、眼球90と
受光センサ31上での反射像の移動量の関係が所定の関
係を保っていなければならないため反射像の位置は重要
となる。以下、本実施例の動作について図6のフローチ
ャートを参照して説明する。
【0073】図2のスイッチ群92内の操作部材である
視線選択スイッチを撮影者が“オン”状態にする(ステ
ップS201)。これは視線検出を開始するスイッチで
単独のスイッチでもカメラのレリーズボタンを用いても
良く、視線入力によって切換えの行ないたいモードボタ
ンでもよい。
【0074】次に、視線検出の為の赤外投光用LED2
1を照明し(ステップS202)、撮影者の眼球から反
射された反射像を検出し視線方向を演算する(ステップ
S203)。
【0075】こうして検出した視線方向に所定時間、例
えば200mS以上停留しているか判別し、所定時間内
に移動した時は、再び視線方向を演算し直す(ステップ
S204)。そして、所定時間停留していた時は、その
視線方向を記憶する(ステップS205)。
【0076】次に、状態検出部4のエンコーダの出力を
得てアイピース16が所定の位置より移動したかどうか
判別し(ステップS206)、アイピース16が移動し
ていた場合は、アイピース16の移動量又は位置に応じ
て視線方向の補正を行なう(ステップS207)。
【0077】上記ステップS206において、エンコー
ダの出力が初期値であれば補正は行なわずにステップS
208へ進み、撮影者が注視している所の表示を点滅さ
せ視線方向を確定したこと及びその表示の内容にカメラ
を切換えることを撮影者に告知する(ステップS20
8)。そして、前述の視線選択スイッチが“オフ”であ
るか否かを確認する(ステップS209)。上記ステッ
プS209で所定時間以上、視線選択スイッチが“オ
ン”状態ならば、再びステップS203で視線方向を演
算し直す作業が繰り返される。
【0078】そして、撮影者が操作部材を操作しスイッ
チを“オフ”状態にした時には、点滅している表示の内
容をカメラに入力し、視線検出を行なう作業を終える
(ステップS210)。
【0079】以上のように、上記ステップS205に於
いて視線方向を演算した出力と状態検出部からの出力と
を用いて視線方向を決定することにより、撮影者の意図
した視線方向を正確に検出することができる。
【0080】また、本実施例で上記ステップS206,
S207において行なう作業をステップS203の中で
行ない、視線方向の演算を終了した時には正しい視線方
向が検出されている様に構成してもよい。
【0081】そして、本実施例ではアイピース16を移
動させて視度を調節したが、視度を調節する為の手段と
してアイカップの様にファインダ後面に外付けのレンズ
をつける手段で調節する場合にも本発明は適用でき、そ
の場合の状態検出部としてはアイカップの視度別に所定
の電気接点を設けて、アイカップを装着した時にカメラ
にどの視度のレンズを装着したか認識させてもよい。さ
らには、カメラの操作部材で撮影者がファインダの状態
を入力してもよい。以下、本発明の第2の実施例に係る
カメラの視線方向検出装置について説明する。図7は本
発明の第2の実施例の構成を示す図である。第1の実施
例と同一内容のものは同一番号で示し、説明を省略す
る。本実施例では、ペンタプリズム14とプリズム15
の間のファインダ光路中にファインダ変倍レンズ17を
設けたことに特徴を有する。
【0082】そして、このファインダ変倍レンズ17
は、図2に示すスイッチ群92内のカメラの操作部材に
よりファインダ光路中から退避又は挿入できるように構
成されており、その駆動方法は機械式でも電気的にモー
ター及びギヤ列等で駆動してもよく、そのカメラに合っ
た任意の方法で良い。
【0083】上記ファインダ変倍レンズ17をファイン
ダ光路中に設けた時のファインダ内表示は、図8(a)
に示すように、スクリーン12上に被写体とファインダ
内表示13aを見ることができる。しかし、透過型の液
晶であるファインダ内表示13の斜線部分は何も表示さ
れておらず、またファインダ視野外にあり見ることはで
きない。
【0084】そして、上記ファインダ変倍レンズ17を
ファインダ光路中から退避させた場合には、状態検出部
4の信号が“オン”になると共に信号がCPU50に入
力される。そして、図8(b)に示すように、ファイン
ダ内表示13は全てファインダ視野内に入りスクリーン
上の被写体の外側に表示13bを点灯させることが可能
となる。
【0085】また、表示13a′はファインダ光学系の
倍率を縮小しても表示13aと同じ大きさ及び位置に見
えるように点灯している表示を変更している。これはマ
トリックス型の液晶表示であれば簡単に変更することが
できる。
【0086】図9に示す表示13cは、図2に示すAF
用センサ81によってピントを合わせる位置のAFター
ゲットを示すもので、このAFターゲット13cは撮影
者の視線方向に合わせてファインダ内表示上に表示され
る。
【0087】そして、AFターゲット13cを視線方向
に合わせて移動し、そこにピントを合わせる為のAF方
式は、公知のアクティブAFの投受光系をファインダ内
のAFターゲットに合わせて移動させても良いし、公知
のパッシブAFで画面の大部分を任意の位置でAFでき
るエリア型のAF装置でもよい。尚、図8(b)の表示
13bに撮影者の視線方向を向けることによって撮影レ
ンズをズーミングさせることが可能である。
【0088】例えば、表示13b′を見ると望遠(テ
レ)側に、表示13b″を見ると広角(ワイド)側にズ
ーミングさせることができる。これは、視線の位置によ
って撮影レンズの制御部にテレ側かワイド側かに駆動す
る様に信号を出力すればよい。ここで問題になるのは、
表示の見え方を変化させる場合であり、例えば図8
(b)の表示13b′,13b″の位置は,各々図8
(a)の表示12b′,12b″の位置に相当し、さら
に図9の表示13cのAFターゲットの位置は図8
(b)の表示13b″の位置に相当する。
【0089】したがって、表示の見え方をファインダ変
倍レンズ17で切換えた時、視線検出用の光学系が変化
しなくても視線検出の対象となる表示の位置が変化する
ことにより、正しい視線検出を行なうことができなくな
る。本実施例では、次のような動作により上記問題を解
決し、正しい視線検出を行っている。以下、第2の実施
例による視線検出の動作を図10のフローチャートを参
照して説明する。
【0090】図2に示すスイッチ群92内の操作部材で
ある視線選択スイッチを撮影者が“オン”状態にすると
(ステップS301)、視線検出の為の赤外投光用LE
D21が照明される(ステップS302)。そして、状
態検出部4の信号によりファインダ光路中にファインダ
変倍レンズ17が挿入された状態か退避された状態かを
状態検出部17aからの信号により検出する(ステップ
S303)。
【0091】上記ステップS303において、ファイン
ダ変倍レンズ17が退避されているろ判断されたとき
は、図8(b)の状態にファインダ内表示13を切換え
る(ステップS304)。そして、視線方向を演算し
(ステップS305)、その位置で所定時間以上、例え
ば200mS以上停留しているか判別し、所定時間以下
ならば再びステップS305の処理を行なう(ステップ
S306)。続いて視線方向を確定し、AFターゲット
の表示、例えば図9のAFターゲット表示13cを表示
する(ステップS307)。
【0092】そして、撮影者の視線が被写体の領域見て
いるのか、つまりAFターゲット13cを表示させたい
のか、ファインダ内表示、例えば図8(b)の表示部1
3bの領域を見ているのか視線の位置により判別する
(ステップS308)。
【0093】上記ステップS308において、被写体を
見ていると判別した時はAFターゲット13cの表示を
行なう(ステップS309)。そして、視線方向を算出
した結果に対してファインダ光学系が縮小された分だけ
視線方向の位置、又は移動量を補正することによりファ
インダ光学系が縮小されていない状態の視線方向に相当
するよう算出し直す(ステップS310)。そして、撮
影者が前述の視線選択スイッチを“オフ”にするか確認
し、スイッチが“オフ”にされた時は上記補正された位
置にてオートフォーカスする様にAFセンサ81を作動
させる(ステップS311)。
【0094】上記ステップS308において、被写体を
見ていないと判別した時は、見ている所の表示を行なう
(ステップS313)。そして、視線方向にある表示1
3bの内容に応じてカメラを制御する(ステップS31
2)。
【0095】一方、上記ステップS303において、フ
ァインダ変倍レンズ17が挿入されている状態の時は、
視線の方向を演算し(ステップS314)、その位置で
所定時間以上、例えば200mS以上視線が停留してい
るか否かを判別する。
【0096】そして、所定時間以下ならば、再びステッ
プS314の処理を行なう(ステップS315)。続い
て、視線方向を確定し(ステップS316)、AFター
ゲットの表示、例えば図9のAFターゲット表示13c
を表示する(ステップS317)。
【0097】そして、撮影者が視線選択した時には(ス
テップS311)、AFターゲットが表示されている位
置の被写体にAFされるように制御する(ステップS3
12)。本実施例では、前述の様に撮影レンズをズーミ
ングする為の表示を表示部13bに示してある。
【0098】上述したように、撮影者がファインダを観
察する時の様子が変化した時には、ステップS303に
於いて視線で検出する内容が変化したことを判別し、以
後の制御を変えることで、どの様な表示状態でも視線検
出を可能にする。
【0099】そして、視線方向がファインダ内に見える
被写体に向けられている場合視線方向を倍率に対応した
補正をすることで見ているファインダ内の位置によら
ず、見ている被写体に対して次の制御の動作を行なうこ
とができる。
【0100】ここで、本実施例ではファインダ変倍レン
ズ17を用いてファインダを観察する時の見え方を変化
させたが、ファインダスクリーン上に見える被写体の倍
率だけを変化させる様に撮影レンズ内に変倍レンズを配
置してもよい。その場合、フィルムに露出する状態では
変倍レンズを撮影光路中から退避させなくてはならな
い。
【0101】以上詳述したように、本発明によれば視線
検出光学系がファインダ光学系の一部と共有している場
合でも、初期設定入力後に視度の変化に伴う視線検出へ
の影響をなくすことができる。それにより、撮影者の意
図した視線方向が正確に検出でき、何度も視線検出をや
り直す必要がなくなり撮影者にとって快適なカメラを提
供することができる。
【0102】さらに、ファインダ内の被写体又は表示が
ファインダ光学系の倍率変化により変更されても視線検
出の処理を状態によって変更しファインダ倍率の変化に
対応する補正を行なうことができる。そして、どの様な
状態でも視線検出が可能になり使い易いカメラになる。
また、ファインダ内の表示をファインダの状態に合わせ
て変化させても視線検出が可能になり表示内容を増やす
こともできる。
【0103】
【発明の効果】本発明によれば、初期設定入力後の視度
調整、及びファインダ光学系の倍率変化に対応した視線
検出が可能なカメラの視線方向検出装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。
【図2】第1の実施例の変形例の構成を示す図である。
【図3】第1の実施例における視線検出のための光学系
の構成を示す図である。
【図4】ファインダ内表示を示す図である。
【図5】初期設定の動作を説明するためのフローチャー
トである。
【図6】第1の実施例の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図7】第2の実施例の構成を示す図である。
【図8】(a)はファインダ変倍レンズ17をファイン
ダ光路中に設けた時のファインダ内表示、(b)はファ
インダ変倍レンズ17をファインダ光路中から退避させ
た場合のファインダ内表示を示す図である。
【図9】AF用センサ81によってピントを合わせる位
置のAFターゲットを示す図である。
【図10】第2の実施例の動作を説明するためのフロー
チャートである。
【図11】眼球90の構成を示す図である。
【図12】眼球90による反射像の様子を示す図であ
る。
【図13】(a)は眼球90が回旋した場合、(b)は
眼球90の光軸と眼に投光する光束が平行にある場合、
(c)は光束に対して眼球90が平行移動した場合の検
出像の様子を示す。
【図14】従来のカメラの視線方向検出装置の構成を示
す図である。
【図15】視線検出光学系の状態変化について説明する
ための図である。
【図16】眼球90の回転角と受光センサ上の像の移動
量の関係を示す図である。
【符号の説明】
1…結像光学系、2…視線検出用投受光部、3…視線方
向演算部、4…初期設定指示部、5…光学系変更部、6
…状態検出部。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年5月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0052
【補正方法】変更
【補正内容】
【0052】そして、上記AF用の演算結果に基づい
て、CPU50により発光制御回路21a、インタフェ
ース回路31a、駆動回路13a、レンズ駆動回路10
aがそれぞれ制御される。以下、図3を参照して視線検
出について説明する。同図に示すように、上記赤外投光
用LED21より投光された光は投光レンズ22を通過
し、ハーフミラー23により反射される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0053
【補正方法】変更
【補正内容】
【0053】そして、この反射光は、その一部にレンズ
が接合されたプリズム15に入射して、赤外光のみを反
射するダイクロイックコートを施した反射面により反射
されプリズム後面より平行光束として射出される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファインダ光学系と、 上記ファインダ光学系の少なくとも一部を介して撮影者
    の眼球に照明光を投光し該眼球からの反射光を受光して
    光電変換を行う視線検出用投受光手段と、 上記投受光手段の出力に基づいて視線方向を演算する視
    線方向演算手段と、 上記視線方向演算手段において演算の基準となる視線初
    期位置の設定入力を指示する初期設定指示手段と、 上記ファインダ光学系の光学系を変更する光学系変更手
    段と、 上記初期設定指示手段による初期設定入力後の上記光学
    系変更出段の出力に基づいて、上記ファインダ光学系の
    変更量もしくは変更状態を検出する状態検出手段と、を
    具備し、上記状態検出手段の出力に基づいて上記視線方
    向演算手段の演算を補正することを特徴とするカメラの
    視線方向検出装置。
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