JPH0556924A - ビデオカメラ - Google Patents

ビデオカメラ

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JPH0556924A
JPH0556924A JP3220140A JP22014091A JPH0556924A JP H0556924 A JPH0556924 A JP H0556924A JP 3220140 A JP3220140 A JP 3220140A JP 22014091 A JP22014091 A JP 22014091A JP H0556924 A JPH0556924 A JP H0556924A
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JP
Japan
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detecting
correction
photoelectric element
lens
input
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Withdrawn
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JP3220140A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Yamazaki
龍弥 山崎
Kitahiro Kaneda
北洋 金田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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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
    • 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】 視線検出手段を備えたビデオカメラの視線検
出用の光電素子列の情報から自動的に光電素子列上に目
のピントを合わせことができ、カメラの操作者によらず
常に安定した視線検出を行えて、快適な撮影動作が行え
ること。 【構成】 視線検出手段Aと、目の映像の鮮鋭度を検出
する鮮鋭度検出手段Bと、レンズ駆動手段Cと、補正を
行うべき状態であることを示す入力を検知する入力検知
手段Dと、前記手段で自動的に補正を行うように制御す
る制御手段Eとを具備してなるビデオカメラ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はビデオカメラ、特に視
線検出手段を備えたビデオカメラに関するものである。
【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(以下視軸と
もいう)を検出する装置が種々提案されている。
【0003】例えば、特開昭61−172552号公報
(以下従来例という)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。図4は従来例の視線検出方法の光学系を示す
図、図5は従来例の視線検出方法の光電素子列からの出
力信号強度を示す図である。
【0004】図4において、5は観察者に対して不感で
ある赤外光を放射する発光ダイオードなどの光源であ
り、投光レンズ3の焦点面に配置されている。
【0005】光源5から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ー2で反射し、眼球20
1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
ー2を透過し受光レンズ4により集光され光電素子列6
上の位置Zd´に再結像する。
【0006】また、虹彩23の端部a,bからの光束は
ハーフミラー2,受光レンズ4を介して光電素子列6上
の位置Za´,Zb´に前記端部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の端分a,bのZ
座標をZa,Zbとすると、虹彩23の中心位置cの座
標Zcは Zc≒(Za+Zb)/2 と表される。
【0007】また、角膜反射像の発生位置dのZ座標を
Zd、角膜21の曲率中心Oと虹彩23の中心Cまでの
距離をOCとすると眼球光軸イの回転角θは、 OC*sinθ≒Zc−Zd ……(1) の関係式を略満足する。
【0008】ここで、角膜反射像の位置dのZ座標Zd
と角膜21の曲率中心OのZ座標Zとは一致している。
このため演算手段9において、図5のように光電素子列
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光軸イの
回転角θを求めることができる。このとき(1)式は、 β*OC*sinθ≒(Za´+Zb´)/2−Zd´ ……(2) と書き換えられる。ただし、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との距離L0で決まる倍率で、通常ほぼ一定の値
となっている。
【0009】一方、従来カメラ一体型VTRにおいて、
撮影者が、撮影中に各種機能の入力を行おうとする際に
は、ビューファインダをのぞきながらその操作を行わな
ければならなかった。また、各種機能のスイッチを確認
しながら操作するためには一度ビューファインダから目
を離さなければならず、撮影画面が乱れたり、被写体を
見失ったりする可能性があった。さらに、近年ユーザー
用途の多様化などでカメラ一体型VTRに付随する各種
機能は増加する傾向にある。
【0010】このような背景を鑑みれば、例えば前述し
た視線検出装置を応用し、ビューファインダ内の視線を
検出し、メニュー画面などを使い、各種機能入力に応用
すれば、ビューファインダから目を離すことなく、容易
に機能入力を行うことが可能となる。
【0011】また、例えばカメラ一体型VTRのオート
フォーカス(以下AFという)、オートアイリスコント
ロール(以下AEという)、オートホワイトバランス
(以下AWBという)、自動手ブレ補正(以下ASとい
う)などの撮影動作を補うための機能において、時々刻
々と変化する主被写体の位置を、撮影者が注視している
位置と考え、視線検出装置により正確に検出し、追尾さ
せることができれば、撮影者の意図に反することの無
い、より正確なAF,AE,AWB,ASのそれぞれを
実現させることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、視線入力用光電素子列上に目のピント
位置がないと、視線検出の精度が落ちるという問題点が
あった。また、撮影者がファインダを覗いたとき、その
目の位置は人によってさまざまであり、このことは、人
によってピント面の位置が異なっているという問題点が
あった。
【0013】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、視線検出手段を備えたビデオカ
メラの視線検出用の光電素子列の情報から自動的に光電
素子列上に目のピントを合せることができ、カメラの操
作者によらず常に安定した視線検出を行えて、快適な撮
影動作を行えることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】このため、この発明の請
求項1においては、視線を検出する視線検出手段と、目
の映像の鮮鋭度を検出する鮮鋭度検出手段と、補正用レ
ンズを駆動するレンズ駆動手段と、補正を行うべき状態
であることを示す入力を検知する入力検知手段と、前記
手段を用いて自動的に補正を行うように制御する制御手
段とを具備してなるビデオカメラにより、前記目的を達
成しようとするものである。
【0015】また、この発明の請求項2においては、制
御手段による補正は視線検出手段内の光電素子列への入
力情報により行われる請求項1記載のビデオカメラによ
り、前記目的を達成しようとするものである。
【0016】
【作用】この発明の請求項1におけるビデオカメラは鮮
鋭度検出手段で、目の映像の鮮鋭度を検出し、レンズ駆
動手段で補正用レンズを駆動し、入力検知手段で補正を
行うべき状態であることを示す入力を検知し、制御手段
により前記手段を用いて補正を自動的に制御する。
【0017】また、この発明の請求項2においては、前
記請求項1における制御手段は視線検出手段内の光電素
子列への入力情報により補正を行う。
【0018】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。この実施例はこの発明をカメラ一体型VTR
のAF(オートフォーカス)システムに用いたものであ
る。図1はこの発明の一実施例であるカメラ一体型VT
Rの構成図、図2はこの実施例の動作を制御するフロー
チャート、図3は図2の詳細を示すフローチャートであ
る。
【0019】図1において、Aは視線検出手段であり、
赤外発光ダイオード105a,105bのそれぞれと接
眼レンズ1とダイクロイックミラー2と光電素子列6等
で構成され、視線を検出する手段である。Bは鮮鋭度検
出手段であり、信号処理回路109と光電素子列6で構
成され、視線検出用光電素子列6により目の映像の鮮鋭
度を検出する手段である。
【0020】Cはレンズ駆動手段であり、ステッピング
モータ107で構成され、補正用レンズ(接眼レンズ)
1を駆動する手段である。Dは入力検知手段であり、ス
イッチ110とAFマイコン125とで構成され、補正
を行うべき状態であることを示す入力を検知する手段で
ある。Eは制御手段であり、信号処理回路109とAF
マイコン125で構成され、光電素子列6の補正用モー
ドで、前記手段を用いて自動的に補正を行うように制御
する手段である。上記各手段の詳細は後述する。
【0021】また、図1において、接眼レンズ1は、そ
の内側に可視光透過・赤外光反射のダイロクロイックミ
ラー2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、105a,105bはそれぞれ照明手段
であり、例えば発光ダイオードからなっている。6は光
電素子列である。受光レンズ4と光電素子列6は受光手
段の一要素を構成している。光電素子列6は通常は、図
面垂直方向に一次元的に複数の光電素子が並んだデバイ
スを使うが、必要に応じて2次元に光電素子が並んだデ
バイスを使用する。各要素1,2,4,105,6のそ
れぞれより眼球の視線検出系を構成している。
【0022】111は電子ビューファインダ、112は
ファインダ画面である。この実施例では、ビューファイ
ンダ画面112に映し出された映像は、接眼レンズ1を
介してアイポイントEに導かれる。
【0023】この実施例における視線検出手段である視
線検出機構は、符号1,2,4,105,6のそれぞれ
で表された前記部材により構成された視線検出系と、演
算手段である信号処理回路109に含まれる眼球光軸検
出回路,眼球判別回路,視軸補正回路,注視点検出回路
(以上図示せず),各制御用マイコンなどから構成され
ている。
【0024】次にこの実施例の動作を図1ないし図3を
用いて説明する。まず、視線検出機構でのピント合せの
動作を説明する。図1において、前記視線検出系で、赤
外発光ダイオード105aから放射される赤外光は、図
中右方から接眼レンズ1に入射しダイクロイックミラー
2により反射され受光レンズ4によって集光しながら光
電素子列6上に像を形成する。また、前記信号処理回路
109はマイクロコンピュータのソフトウエアで実行さ
れる(後述)。また、前記注視点検出回路(図示せず)
において検出された目201の注視点情報は、AFマイ
コン125へ送られる。
【0025】一方、レンズ121から入力された画像
は、CCD122に結像され、CCD122からの映像
信号はアンプ123,フィルタ124を通りAF用の信
号が抽出され、AFマイコン125へ送られる。AFマ
イコン125は前述の信号処理系(信号処理回路)10
9からの注視点情報に基づきAFの測距枠を決定し、そ
の測距枠内でのAF信号からレンズ121へ駆動命令を
出し合焦させる。このように視線検出機構をAFに応用
することにより、撮影者はファインダを通してみた物に
対して自動的にピントを合わせることができ、快適なA
F動作を行うことができる。
【0026】しかしながら、上記の視線検出機構を有し
たカメラ一体型VTRにおいては、目にピントがあって
いないと、ファインダ111を覗いた時に視線検出用光
電素子列6への映像信号がボケるために、視線検出機構
がうまく作動しないという不具合が考えられる。
【0027】この不具合を解消するための、この実施例
の動作について図2および図3を中心に説明する。図2
に、この実施例のフローチャートを示し、図3に図2の
フローの詳細なフローチャートを示している。
【0028】図2において、この実施例のAF動作のフ
ローについて、図1を参照して説明する。図2のステッ
プ201でカメラの初期設定をする。そしてステップ2
02で、まず、ピント補正(ピント合わせ)を行う。こ
のピント補正は赤外発光ダイオード105a(図1)か
ら赤外光が発光され、それがアイポイントEに反射して
接眼レンズ1を通り、反射ミラー2で反射され受光レン
ズ4を通り視線検出用光電素子列6に入力される。その
入力信号を基にモータドライバ108とステッピングモ
ータ107により接眼レンズ1が駆動され、ピント合わ
せがなされる。その後、メインプログラム203に進
み、このAF制御の場合はカメラは視線検出回路により
決定されたAFの測距枠に従い前述のように受光素子の
出力からAFを行う。
【0029】そして、ステップ204に進み、視線検出
用光電素子列のピント合わせ用スイッチ110が押され
たかどうかを判断し、例えば撮影者が変わったなどの理
由で開始スイッチが押されていれば、ステップ205に
進みピント合わせをしてステップ203に戻る(詳細後
述)。スイッチ110が押されていなければ、ステップ
203に戻りメインプログラムを続行する。
【0030】次にピント合わせの詳細について図3を用
いて説明する。図3において、ステップ301は、ピン
ト合わせのための、接眼レンズ1の駆動方向の初期設定
をするプログラムである。ステップ302は、図5に示
したP点の値すなわち現在の視線検出用光電素子列6へ
の目からの反射光のピーク値(ピーク値1)を取り込
み、そのピーク値をストアしておくプログラムであり、
ステップ303は接眼レンズを駆動するプログラムでこ
のプログラムにより、図1信号処理系109内のマイコ
ンよりモータドライバ108にモータ駆動命令が送ら
れ、モータドライバ108はその命令に従って接眼レン
ズ駆動用ステッピングモータ107に駆動パルスを出力
する。
【0031】その結果、接眼レンズ1が初期設定されて
いる方向に1パルス動くのである。ステップ304は、
接眼レンズが移動した後の場所での目からの反射光のピ
ーク値(ピーク値2)をストアしておくプログラムであ
り、ステップ305でピーク値1とピーク値2の比較を
行う。この比較の結果、ピーク値1の方が大きければプ
ログラムはステップ306に進む。ピーク値2の方が大
きいと、プログラムはステップ310へと進み、ピーク
値1の方が大きくなるまで初期設定された方向へ1パル
スづつ進み続ける。ステップ305がピーク値1が大き
くなるとプログラムはステップ306に進み、今度は今
まで接眼レンズが動いていた方向と逆の方向へレンズを
2パルスだけ動かす。
【0032】次にステップ307でまたピーク値2を取
り込み、ピーク値1と比較する(ステップ308)。こ
こでピーク値2が大きいと、プログラムはステップ31
0へ進み、ピーク値1の値を更新しながらピーク値1が
ピーク値2よりも大きくなるまで接眼レンズ1を1パル
スづつ動かし続ける。ピーク値1の値が大きくなったら
プログラムはステップ309へ進み接眼レンズ1をもう
一度1パルス逆方向に動かし、ピント合わせのプログラ
ムは終了する。このプログラムは、赤外光の目での反射
光がピークを取るように接眼レンズを動かすものであ
り、ここでのピーク値は目に対する鮮鋭度が最大となる
接眼レンズ1の位置、すなわち光電素子列6上に目のピ
ントが合ったことになる。
【0033】なお、この実施例ではピント合わせをする
ように接眼レンズを動かしたが、受光レンズによって行
ってもよい。また、レンズ駆動用モータとしてステッピ
ングモータを用いたが、正確な位置精度を持ったモータ
なら何でも良い。そしてピント合わせ開始のスイッチと
しては、例えばファインダにある程度の圧力がかかった
ときや、カメラのボディー上のスイッチなどが考えられ
る。
【0034】また、前記実施例はAFを例にとって説明
したが、この発明はAE,AWB,ASのそれぞれにつ
いても応用することができる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、視
線検出手段を備えたカメラの視線検出用の光電素子列の
情報から自動的に光電素子列上に目のピントを合わせる
ことができ、カメラを使用する人によらず常に安定した
視線検出が行え、快適なAF動作を行うことができるビ
デオカメラが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例であるカメラ一体型VT
Rの構成図
【図2】 この実施例の動作を制御するフローチャート
【図3】 図2の詳細を示すフローチャート
【図4】 従来例の視線検出方法の光学系を示す図
【図5】 従来例の視線検出方法の光電素子列からの出
力信号強度を示す図
【符号の説明】
A 視線検出手段 B 鮮鋭度検出手段 C 駆動手段 D 検知手段 E 制御手段 1 接眼レンズ 2 ダイクロイックミラー 4 受光レンズ 6 光電素子列 109 信号処理回路 125 AFマイコン 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 視線を検出する視線検出手段と、目の映
    像の鮮鋭度を検出する鮮鋭度検出手段と、補正用レンズ
    を駆動するレンズ駆動手段と、補正を行うべき状態であ
    ることを示す入力を検知する入力検知手段と、前記手段
    を用いて自動的に補正を行うように制御する制御手段と
    を具備してなることを特徴とするビデオカメラ。
  2. 【請求項2】 制御手段による補正は視線検出手段内の
    光電素子列への入力情報により行われることを特徴とす
    る請求項1記載のビデオカメラ。
JP3220140A 1991-08-30 1991-08-30 ビデオカメラ Withdrawn JPH0556924A (ja)

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Effective date: 19981112