JPH0682681A - 視線検出装置を有するカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 カメラの姿勢による検出精度の低下を防止す
ること。 【構成】 イメージセンサ１４と受光レンズ１２は受光
手段の一要素を構成している。１３，１３ａ〜１３ｄは
各々撮影者の眼１５の照明光源（投光手段）である赤外
発光ダイオードで接眼レンズ１１の回りに配置されてい
る。２１は高輝度のスーパーインポーズ用ＬＥＤであ
る。ＬＥＤから発光された光は投光用プリズム２２、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を通って撮影者の眼１５に達す
る。そこでピント板７の焦点検出領域に対応する位置に
この微小プリズムアレイ７ａを枠状に形成し、ＬＥＤ２
１によって照明する。これによって、各々の測距点マー
クがファインダ視野内で光り、焦点検出領域を表示させ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラのファインダを
介して被写体を観察している撮影者の視線（視軸）を、
撮影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、視線検出装置を有し
たカメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、観察者が観察している「観察
面上の位置」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）が種々提供されている。
その視線を検出する方法として、例えば特開平１−２７
４７３６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。

【０００３】また、特願平３−１１４９２号において、
視線検出装置を搭載したカメラを提案している。さら
に、該公報においては観察者の視線の個人差を補正する
視線のキャリブレーション方法を開示している。

【０００４】図２２は視線検出方法の原理を説明する眼
球像の要部概略図である。同図において１３ａ，１３ｂ
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、各光源は受光レンズ１２の光軸に対
してｘ方向に略対称に配置され観察者の眼球を発散照明
している。眼球で反射した照明光の一部は受光レンズ１
２によってイメージセンサ１４に集光する。図２３
（Ａ）はイメージセンサ１４に投影される眼球像の概略
図、図２３（Ｂ）はイメージセンサ１４の出力強度図で
ある。以下各図を用いて視線の検出方法を説明する。

【０００５】光源１３ｂより放射された赤外光は観察者
の眼球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り形成される角膜反射
像ｄ（虚像）は受光レンズ１２により集光されイメージ
センサ１４上の位置ａ′に結像する。同様に光源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り形
成された角膜反射像ｅは受光レンズ１２により集光され
イメージセンサ１４上の位置ｅ′に結像する。

【０００６】また虹彩１７の端部ａ，ｂからの光束は受
光レンズ１２を介してイメージセンサ１４上の位置
ａ′，ｂ′に該端部ａ，ｂの像を結像する。受光レンズ
１２の光軸に対する眼球１５の光軸の回転角θが小さい
場合、虹彩１７の端部ａ，ｂのｘ座標をｘ_a，ｘ_bとする
と、瞳孔１９の中心位置ｃの座標ｘ_cは、 ｘ_c≒（ｘ_a＋ｘ_b）／２ と表される。

【０００７】また、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とはほぼ一致する
ため、角膜反射像の発生位置ｄ，ｅのｘ座標をｘ_d，
ｘ_e、角膜１６の曲率中心Ｏと瞳孔１９の中心Ｃまでの
標準的な距離を〔ＯＣ〕とし、距離〔ＯＣ〕に対する個
人差を考慮する係数をＡとすると眼球１５の光軸の回転
角θは、 （Ａ×〔ＯＣ〕）×Ｓｉｎθ≒ｘ_c−（ｘ_d＋ｘ_e）／２ …（１） の関係式を略満足する。このため図２２に示したように
イメージセンサ１４上に投影された眼球１５の各特徴点
（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１５の光軸の回転角θを求めるこ
とができる。この時（１）式は、 B×(A×〔OC〕)×Sinθ(x_a′+x_b′)/2-(x_d′+x_e′)/2 …（２） と書き換えられる。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｜ｘ_d′−ｘ_e′｜の関数として求められる。眼球
１５の光軸の回転角θは、 θ≒ＡｒｃＳｉｎ｛（ｘ_c′−ｘ_f′）／β／（Ａ×〔ＯＣ〕｝ …（３） と書き換えられる。但し、 ｘ_c′≒（ｘ_a′＋ｘ_b′）／２ ｘ_f′≒（ｘ_d′＋ｘ_e′）／２ ところで観察者の眼球の光軸と視軸とは一致しないた
め、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差ａを補正すること
により観察者の水平方向の視線θｘは求められる。眼球
の光軸と視軸との補正角度ａに対する個人差を考慮する
係数をＢとすると観察者の水平方向の視線θｘは、 θｘ＝θ±（Ｂ×ａ） …（４） と求められる。ここで符号±は、観察者に関して右への
回転角を正とすると、観察装置を除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。また
同図においては、観察者の眼球がｚ−ｘ平面（たとえは
水平面）内で回転する例を示しているが、観察者の眼球
がｙ−ｚ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、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θｙは、 θｙ＝θ′ となる。

【０００８】さらに、一眼レフカメラにおいては視線デ
ータθｘ，θｙより観察者が見ているピント板上の位置
（ｘ_n，ｙ_n）は、 ｘ_n≒ｍ×θｘ ≒ｍ×[ArcSin{(x_c′-x_f′)/β/(A×〔OC〕}±(B×a)] …（５） ｙ_n≒ｍ×θｙ と求められる。但し、ｍはカメラのファインダ光学系で
決まる定数である。ここで、視線の個人差を補正する係
数、すなわち個人差補正係数はＡ，Ｂの２つであるた
め、観察者に位置の異なる２つの視標を見てもらい、そ
のときに算出される観察者の眼球の回転角から前記係数
Ａ，Ｂを求めることが可能である。そして、得られた観
察者即ち撮影者の視線個人差補正係数を、視線検出誤差
を補正する視線補正手段である（５）式に代入すること
で、カメラのファインダを覗く撮影者の視線のピント板
上の位置を正しく算出できる。

【０００９】しかしながら、このように光学的に眼球を
観察する場合、瞼が妨げとなって瞳孔全体が見えないこ
とがあるため、瞳孔中心の検出精度は横方向に対し縦方
向が劣ることが多くなる。但し、一般にカメラの撮影画
面は横長であるので、横方向のみの検出であっても実用
上充分であることから、横方向の視線位置を検出する視
線検出装置がカメラに適しているといえる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このタ
イプの視線検出装置においては、前述した構造的な欠陥
があるために、カメラの姿勢による検出精度の低下が免
れない。すなわち、通常のカメラの画面は縦横比が１で
ないことから、当然のこととして、カメラを９０°回転
させた構え方がある。このときは、視線検出位置を基準
にして、縦方向の眼球回転を検出していることになる。

【００１１】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたもので、カメラの姿勢による視線検出誤差のないカ
メラを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、撮影者の眼球の光軸の回転角を検出
し該回転角から撮影者の視線を算出する視線検出装置
と、姿勢検知手段と、眼球の個人差による視線の検出誤
差を補正する視線補正手段とを有するカメラにおいて、
前記視線検出装置により視線検出を、該カメラの姿勢に
応じ禁止することで、正しくない視線検出データによる
カメラの誤った動作を防止し、さらには、視線検出動作
停止時には、カメラの表示部に表示し、その旨撮影者に
知らせるものである。さらにまた、視線検出装置は、カ
メラの姿勢検知手段により、カメラが縦位置状態である
ときと、ないときとで視線検出を表す表示パターンが異
なるものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、誤った視線検出データによる
カメラの誤動作を防止することができる。また、前記視
線検出装置による視線検出動作を示す表示を、該カメラ
の姿勢に応じて変更することで、視線検出精度が変化し
ていることを撮影者に知らせることができる。

【００１４】

【実施例】図１〜図２１は本発明の実施例で、図１は本
発明にかかる一眼レフカメラの概略図、図２（Ａ）は一
眼レフカメラの上部外観図、図２（Ｂ）は一眼レフカメ
ラの背面図、図３はファインダ視野図である。

【００１５】図１乃至図３において、図中１は撮影レン
ズであり、図１では便宜上２枚のレンズ１ａ，１ｂで示
したが、実際は多数のレンズから構成されている。２は
主ミラーで、観察状態と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イの下方へ向けて反射
する。４はシャッタ、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なっている。

【００１６】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６ｆ等から構成されている周知の位相
差方式を採用している。同図の焦点検出装置６は、図３
に示すように観察画面内２１３の複数の領域（５個の測
距点マーク２００〜２０４）を焦点検出可能なように構
成されている。

【００１７】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はファインダ光路変更用のペンタプリズ
ム、９，１０は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で、結像レンズはペンタプリ
ズム８内の反射光路を介してピント板７と測光センサを
共役に関係付けている。

【００１８】次に、ペンタプリズム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
者の眼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。１２は受光レン
ズ、１４はＣＣＤ等の光電素子列を２次元的に配したイ
メージセンサで受光レンズ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。

【００１９】イメージセンサ１４と受光レンズ１２は受
光手段の一要素を構成している。１３，１３ａ〜１３ｄ
は各々撮影者の眼１５の照明光源（投光手段）であると
ころの赤外発光ダイオードで、図２（Ｂ）に示すように
接眼レンズ１１の回りに配置されている。

【００２０】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である。スーパーイ
ンポーズ用ＬＥＤ２１から発光された光は投光用プリズ
ム２２、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イ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を通って撮影者の眼１
５に達する。そこでピント板７の焦点検出領域に対応す
る位置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ＬＥ
Ｄ２１（各々をＬＥＤ−Ｌ１，ＬＥＤ−Ｌ２，ＬＥＤ−
Ｃ，ＬＥＤ−Ｒ１，ＬＥＤ−Ｒ２とする）によって照明
する。

【００２１】これによって図３に示したファインダ視野
図から分かるように、各々の測距点マーク２００，２０
１，２０２，２０３，２０４がファインダ視野内で光
り、焦点検出領域（測距点）を表示させている（以下こ
れをスーパーインポーズ表示という）。

【００２２】ここで左右端の測距点マーク２００，２０
４の内部には、ドットマーク２０５，２０６が刻印され
ており、これは後述するように眼球の個人差補正データ
（視線補正係数）Ａ，Ｂを採取する（以下この動作をキ
ャリブレーションと称す）際の視標を示すものである。
２３はファインダ視野領域を形成する視野マスク、２４
はファインダ視野外に撮影情報を表示するためのファイ
ンダ内ＬＣＤで、照明用ＬＥＤ（Ｆ−ＬＥＤ）２５によ
って照明され、ＬＣＤ２４を透過した光が三角プリズム
２６によってファインダ内に導かれ、図３のファインダ
視野外に表示され、撮影者は該撮影情報を観察してい
る。２７は視線検知手段でありカメラの姿勢を検知する
水銀スイッチである。

【００２３】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、３４は駆動ギヤ等からなるレ
ンズ駆動部材、３５はフォトカプラでレンズ駆動部材３
４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。レンズ焦点調節回路１１
０は、この情報とカメラ側からのレンズ駆動量の情報に
基づいてレンズ駆動用モータを所定量駆動させ、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ースとなるマ
ウント接点である。

【００２４】図２において、４１はレリーズボタン、４
２は外部モニタ表示装置としてのモニタ用ＬＣＤで予め
決められたパターンを表示する固定セグメント表示部４
２ａと、可変数値表示用の７セグメント表示部４２ｂと
からなっている。４３は測光値を保持するＡＥロック
釦、４４はモードダイヤルで撮影モード等の選択を行っ
ている。他の操作部材については本発明の理解において
特に必要ないので省略する。

【００２５】図４（Ａ）は図２のモードダイヤル４４の
詳細図である。モードダイヤル４４はカメラ本体に印さ
れた指標５５に表示を合わせることによって、その表示
内容で撮影モードが設定される。４４ａはカメラを不作
動とするロックポジション、４４ｂはカメラが予め設定
した撮影プログラムによって制御される自動撮影モード
のポジション、４４ｃは撮影者が撮影内容を設定できる
マニュアル撮影モードで、プログラムＡＥシャッタ優先
ＡＥ，絞り優先ＡＥ，被写体深度優先ＡＥ，マニュアル
露出の各撮影モードを持っている。４４ｄは後述する視
線のキャリブレーションを行うキャリブレーションモー
ドとなる「ＣＡＬ」ポジションである。

【００２６】図４（Ｂ）はモードダイヤルの内部構造の
説明図である。４６はフレキシブルプリント基板でモー
ドダイヤルスイッチとしてのスイッチパターン（Ｍ１
１，Ｍ２１，Ｍ３１，Ｍ４１）とＧＮＤパターンを図示
されているように配置し、モードダイヤル４４の回動に
連動しているスイッチ接片４７の４本の接片（４７ａ，
４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ）を摺動させることによって４
ビットでモードダイヤル４４に示した１３のポジション
が設定できるようになっている。

【００２７】図２（Ａ）において４５は電子ダイヤル
で、回転してクリックパルスを発生させることによって
モードダイヤルで選択されたモードの中でさらに選択し
得る設定値を選択するためのものである。例えばモード
ダイヤル４４にてシャッタ優先の撮影モードを選択する
と、ファインダ内ＬＣＤ２４及びモニタ用ＬＣＤ４２に
は、現在設定されているシャッタスピードが表示され
る。撮影者が電子ダイヤル４５を回転させるとその回転
方向に従って現在設定されているシャッタスピードから
順次シャッタスピードが変化していくように構成されて
いる。

【００２８】図５（Ａ），（Ｂ）はこの電子ダイヤル４
５の内部構造を示した詳細図である。電子ダイヤル４５
と共に回転するクリック板４８が配置され、これにはプ
リント基板４９が固定されている。プリント基板４９に
はスイッチパターン４９ａ（ＳＷＤＩＡＬ−１），４９
ｂ（ＳＷＤＩＡＬ−２）とＧＮＤパターン４９ｃが図示
されているように配置され、３個の摺動接片５０ａ，５
０ｂ，５０ｃを持つスイッチ接片５０が固定部材５１に
固定されている。

【００２９】クリック板４８の外周部に形成されている
凹部４８ａにはまりこむクリックボール５２が配置さ
れ、このボールを付勢しているコイルバネ５３が固定部
材５１に保持されている。また通常位置（クリックボー
ル５２が凹部４８ａにはまりこんでいる状態）において
は摺動接片５０ａ，５０ｂはスイッチパターン４９ａ，
４９ｂのどちらにも接触していない。

【００３０】このように形成されている電子ダイヤル４
５において、撮影者がダイヤルを図５において時計方向
に回転させると、まず摺動接点５０ｂがスイッチパター
ン４９ｂに先に接触し、その後で摺動接点５０ａがスイ
ッチパターン４９ａに接触するようにして、このタイミ
ングで設定値をカウントアップさせる。反時計方向の回
転の場合は摺動接点とスイッチパターンとの関係はこれ
とちょうど反対となり、同様のタイミングで今度は設定
値をカウントダウンさせる。

【００３１】図５（Ｂ）はこの様子を示したタイミング
チャートで、ダイヤルを回転させたときにスイッチパタ
ーン４９ａと４９ｂに発生するパルス信号とそのタイミ
ングを示している。上段は時計方向に１クリック回転さ
せた場合を、下段は反時計方向に回転させた場合を示し
たもので、このようにしてカウントアップダウンのタイ
ミングと回転方向を検出している。

【００３２】図６は本発明のカメラに内蔵された電気回
路の要部ブロック図である。図５において図１と同一の
ものは同一符号を付けている。

【００３３】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
制御回路１０８、モータ制御回路１０９が接続されてい
る。また撮影レンズ内に配置された焦点調節回路１１
０、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。

【００３４】ＣＰＵ１００は不図示のＲＡＭを内蔵して
おり、視線のキャリブレーションデータを該内蔵ＲＡＭ
に記憶する機能を有している。モードダイヤル４４の
「ＣＡＬ」ポジションを指標に合わせると、視線の個人
差の補正を行うための視線補正データ（以下キャリブレ
ーションデータと称す）を取得するキャリブレーション
モードが選択可能となり、各キャリブレーションデー
タ、及びキャリブレーション動作「ＯＦＦ」と視線検出
の禁止モードの設定が電子ダイヤル４５にて可能となっ
ている。

【００３５】視線検出回路１０１は、イメージセンサ１
４（ＣＣＤ−ＥＹＥ）からの眼球像の出力をＡ／Ｄ変換
しこの像情報をＣＰＵ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。ＣＰＵ１００と視線検出回
路１０１、そしてイメージセンサ１４は視線検出装置の
一要素を構成している。

【００３６】測光回路１０２は測光センサ１０からの出
力を増幅後、対数圧縮、Ａ／Ｄ変換し、各センサの輝度
情報としてＣＰＵ１００に送られる。測光センサ１０は
図３に示したファインダ画面内の左側測距点２００，２
０１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２１３を測光
するＳＰＣ−Ａとの４つのフォトダイオードから構成さ
れている。

【００３７】ラインセンサ６ｆは前述のように画面内の
５つの測距点２００〜２０４に対応した５組のラインセ
ンサＣＣＤ−Ｌ２，ＣＣＤ−Ｌ１，ＣＣＤ−Ｃ，ＣＣＤ
−Ｒ１，ＣＣＤ−Ｒ２から構成される公知のＣＣＤライ
ンセンサである。自動焦点検出回路１０３はこれらライ
ンセンサ６ｆから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵに送
る。

【００３８】ＳＷ−１はレリーズ釦４１の第１ストロー
クでＯＮし、測光，ＡＦ，視線検出動作を開始する測光
スイッチ、ＳＷ−２はレリーズ釦の第２ストロークでＯ
Ｎするレリーズスイッチ、ＳＷ−ＡＮＧは水銀スイッチ
２７によって検知されるところの姿勢検知スイッチ、Ｓ
Ｗ−ＡＥＬはＡＥロック釦４３を押すことによってＯＮ
するＡＥロックスイッチ、ＳＷ−ＤＩＡＬ１とＳＷ−Ｄ
ＩＡＬ２は既に説明した電子ダイヤル内に設けたダイヤ
ルスイッチで信号入力回路１０４のアップダウンカウン
タに入力され、電子ダイヤル４５の回転クイック量をカ
ウントする。ＳＷ−Ｍ１〜Ｍ４も既に説明したモードダ
イヤル内に設けたダイヤルスイッチである。

【００３９】これらスイッチの信号が信号入力回路１０
４に入力されデータバスによってＣＰＵ１００に送信さ
れる。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，シャッタ秒時，設定した撮影モード等
の表示をモニタ用ＬＣＤ４２とファインダ内ＬＣＤ２４
の両方に同時に表示させている。

【００４０】ＬＥＤ駆動回路１０６は照明用ＬＥＤ（Ｆ
−ＬＥＤ）２２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（ＩＲＥＤ１〜６）１３ａ〜１３ｄを状況に
応じて選択的に点灯させる。シャッタ制御回路１０８は
通電すると先幕を走行させるマグネットＭＧ−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。

【００４１】モータ制御回路１０９はフィルムの巻き上
げ、巻き戻しを行うモータＭ１と主ミラー２及びシャッ
タ４のチャージを行うモータＭ２を制御している。これ
らシャッタ制御回路１０８，モータ制御回路１０９によ
って一連のカメラのレリーズシーケンズが動作する。

【００４２】図７（Ａ），（Ｂ）はモニタ用ＬＣＤ４２
とファインダ内ＬＣＤ２４の全表示セグメントの内容を
示した説明図である。図７（Ａ）において固定表示セグ
メント部４２ａには公知の撮影モード表示以外に、視線
検出を行ってカメラのＡＦ動作や撮影モードの選択など
の撮影動作を視線情報を用いて制御していることを示す
視線入力モード表示６１を設けている。

【００４３】可変数値表示用の７セグメント部４２ｂ
は、シャッタ秒時を表示する４桁の７セグメント６２，
絞り値を表示する２桁の７セグメント６３と小数点６
４，フィルム枚数を表示する限定数値表示セグメント６
５と１桁の７セグメント６６で構成されている。

【００４４】図７（Ｂ）において７１は手ブレ警告マー
ク、７２はＡＥロックマーク、７３，７４，７５を前記
のシャッタ秒時表示と絞り値表示と同一の表示セグメン
ト、７６は露出補正設定マーク、７７はストロボ充完マ
ーク、７８は視線入力状態であることを示す視線入力マ
ーク、７９は撮影レンズ１の合焦状態を示す合焦マーク
である。

【００４５】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８に、この時のファインダ内の表
示状態を図１６，１７に示し、これらをもとに以下説明
する。

【００４６】モードダイヤル４４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される（Ｓ１００）。

【００４７】そして、カメラはレリーズ釦４１が押し込
まれてスイッチＳＷ１がＯＮされるまで待機する（Ｓ１
０２）。レリーズ釦４１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、Ｃ
ＰＵ１００は視線検出禁止かどうかを視線検出回路１０
１に確認する（Ｓ１０３）。

【００４８】視線検出禁止であれば、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（Ｓ１１６）によって特定の測距点を選択し、
この測距点において自動焦点検出回路１０３は焦点検出
動作を行う（Ｓ１０７）。この時、ＬＣＤ駆動回路１０
５はファインダ内ＬＣＤ２４の視線入力マーク７８を消
灯するので、撮影者はファインダ画面外２０７でカメラ
が視線検出を行わないことを確認できる（図１７
（Ａ））。

【００４９】視線検出禁止となる条件は、図１０に示し
ており、後述、説明する。また、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、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
であり、ここではその一例を図９に示し、後に詳しく説
明する。

【００５０】視線検出禁止でなければ、視線検出回路１
０１は視線検出を実行する（Ｓ１０４）。この時、ＬＥ
Ｄ駆動回路１０６は照明用ＬＥＤ（Ｆ−ＬＥＤ）２５を
点灯させると共に、ＬＣＤ駆動回路１０５はファインダ
内ＬＣＤ２４の視線入力マーク７８を点灯させるので、
撮影者はファインダ画面外２０７でカメラが視線検出を
行っていることを確認できる（図１６（Ａ））。

【００５１】また、７セグメント７３には設定されたシ
ャッタ秒時が表示されている（実施例として１／２５０
秒のシャッタ優先ＡＥの場合を示している）。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。ＣＰＵ１００は該注視点
座標に近接した測距点を選択し、表示回路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（Ｓ１０５）。

【００５２】図１６（Ａ）は、測距点マーク２０１が選
択された状態を示すものである。注視点の信頼性が低
く、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４１から手を離しスイッチＳＷ１をＯＦ
Ｆすると（Ｓ１０６）、カメラはスイッチＳＷ１がＯＮ
されるまで待機する（Ｓ１０２）。また、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、引き
続きスイッチＳＷ１をＯＮし続けたならば（Ｓ１０
６）、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（Ｓ１
０７）。ここで選択された測距点が測距不能であるかを
判定し（Ｓ１０８）、不能であればＣＰＵ１００はＬＣ
Ｄ駆動回路１０５に信号を送ってファインダ内ＬＣＤ２
４の合焦マーク７９を点滅させ、測距がＮＧ（不能）で
あることを撮影者に警告し（Ｓ１１８）、ＳＷ１が離さ
れるまで続ける（Ｓ１１９）。

【００５３】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が（Ｓ
１０９）、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（Ｓ１１
７）。レンズ駆動後自動焦点検出回路１０３は再度焦点
検出を行い（Ｓ１０７）、撮影レンズ１が合焦している
か否かの判定を行う（Ｓ１０９）。所定の測距点いおい
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内ＬＣ
Ｄ２４の合焦マーク７９を点灯させると共に、ＬＥＤ駆
動回路１０６にも信号を送って合焦している測距点２０
１に合焦表示させる（Ｓ１１０）（図１６（Ｂ））。

【００５４】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４１から手を離しスイ
ッチＳＷ１をＯＦＦすると（Ｓ１１１）、引き続きカメ
ラはスイッチＳＷ１がＯＮされるまで待機する（Ｓ１０
２）。

【００５５】また、撮影者が合焦表示された測距点を見
て、引き続きスイッチＳＷ１をＯＮし続けたならば（Ｓ
１１１）、ＣＰＵ１００は測光回路１０２に信号を送信
して測光を行わせる（Ｓ１１２）。この時合焦した測距
点を含む測光領域２１０〜２１３に重み付けを行った露
出値が演算される。

【００５６】本実施例の場合、測距点２０１を含む測光
領域２１０に重み付けされた公知の測光演算を行い、こ
の演算結果として７セグメント７４と小数点７５を用い
て絞り値（Ｆ５．６）を表示する（図１６（Ａ），図１
６（Ｂ），図１７（Ａ），図１７（Ｂ））。

【００５７】さらに、レリーズ釦４１が押し込まれてス
イッチＳＷ２がＯＮされているかどうかの判定を行い
（Ｓ１１３）、スイッチＳＷ２がＯＦＦ状態であれば再
びスイッチＳＷ１の状態の確認を行う（Ｓ１１１）。ま
た、スイッチＳＷ２がＯＮされたならばＣＰＵ１００は
シャッタ制御回路１０８、モータ制御回路１０９、絞り
駆動回路１１１にそれぞれ信号を送信する。

【００５８】まずＭＧ２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４の先幕を開放する。絞り３１の絞り値及びシャッタ
４のシャッタスピードは、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
のシャッタ秒時（１／２５０秒）経過後ＭＧ２に通電
し、シャッタ４の後幕を閉じる。フィルム５への露光が
終了すると、ＭＧ２に再度通電し、ミラーダウン，シャ
ッタチャージを行うと共にＭＧ１にも通電し、フィルム
のコマ送りを行い、一連のシャッタレリーズシーケンス
の動作が終了する（Ｓ１１４）。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（Ｓ１０２）。

【００５９】また、図８に示したカメラのシャッタレリ
ーズ動作（Ｓ１１４）以外の一連の動作中にモードダイ
ヤル４４によってモードが変更され、視線のキャリブレ
ーションモードに設定されたことを信号入力回路１０４
が検知すると、ＣＰＵ１００はカメラの動作を一時停止
し、視線検出回路１０１に送信して視線のキャリブレー
ション（Ｓ１１５）が可能な状態に設定する。視線のキ
ャリブレーション方法については後述する。

【００６０】ここで、測距点自動選択サブルーチンＳ１
１６について、図９を用いて説明する。このサブルーチ
ンは前述したように、キャリブレーションデータが未入
力のままであったり、視線検出禁止モード、即ち視線入
力モードが設定されていないとき、及びカメラを縦位置
で構えている際に実行されるもので、各測距点のデフォ
ーカス量と絶対距離の情報より測距点を決定するもので
ある。

【００６１】まず、５つの測距点の中で測距可能な測距
点があるか判定し（Ｓ５０１）、どの測距点も測距不能
であればメインのルーチンにリターンする（Ｓ５１
１）。測距可能な測距点があり、それが１つであれば
（Ｓ５０２）、その１点を測距点とする（Ｓ５０７）。
測距可能な測距点が２つ以上あれば次に進み、この中に
中央の測距点があるか（Ｓ５０３）、また中央測距点は
近距離（例えば２０×焦点距離以下）にあるか判定する
（Ｓ５０４）。

【００６２】ここで中央測距点が測距可能でかつ近距離
であるか、または中央測距点が測距不能である場合はＳ
５０５に進む。Ｓ５０５では近距離測距点の数が遠距離
測距点の数よりも多ければ主被写体はかなり撮影者側に
あると判断し、最近点の測距点を選択する（Ｓ５０
６）。また近距離測距点の数が少なければ主被写体は遠
距離側にあると判断し、被写界深度を考慮して遠距離測
距点の中での最近点を選択する（Ｓ５１０）。Ｓ５０４
で中央測距点が遠距離である場合は、Ｓ５０８に進む。

【００６３】ここで遠距離測距点の数が近距離測距点の
数より多ければ主被写体は中央の測距点を含む遠距離側
にあると判断し、中央測距点を選択する（Ｓ５０９）。
また、遠距離測距点の数が少なければ前述と同様に最近
点の測距点を選択する（Ｓ５０６）。

【００６４】以上のように測距可能な測距点があればそ
の中から１つの測距点が自動的に選択され、メインのル
ーチンに戻り（Ｓ５１１）、再度この測距点で焦点検出
動作を行うようになっている（Ｓ１０７）。尚、前述の
視線情報を用いて測距点を選択された場合の合焦表示は
図１６（Ｂ）と同様に、この場合も合焦時は図１７
（Ｂ）に示すように測距点２０１と合焦マーク７９が点
灯するが、視線入力マーク７８は当然ながら非点灯状態
になっている。

【００６５】図１０は視線検出可否を判定するためのフ
ローチャートである。視線検出回路１０１は視線検出に
先立ち、まず視線検出の可否を判断する。まず、カメラ
がキャリブレーションデータが入力されているかどうか
を確認する（Ｓ１０３−１）。そして、未入力であると
きには視線検出を行わず、測距点自動選択サブルーチン
に移る（Ｓ１１６）。

【００６６】すでにキャリブレーションデータが入力さ
れているときには、先述の視線禁止モードを調べ（Ｓ１
０３−２）、禁止モードに設定されていれば、測距点自
動選択サブルーチンに移る。禁止モードに設定されてい
なければ、カメラが例えば縦位置か横位置か、どのよう
な姿勢になっているかを信号入力回路１０４を介して検
知する。すなわち、信号入力回路１０４は水銀スイッチ
２７（ＳＷ−ＡＮＧ）の出力信号を処理してカメラが縦
位置であるか、そうではないかを判断し、（Ｓ１０３−
３）、カメラが縦位置で構えられていたならば、視線検
出ができないことを撮影者に警告するために図１７
（Ａ）に示すようにカメラのファインダ内に設けられた
ファインダ内ＬＣＤ２４の視線入力マーク７８を消灯
し、メインルーチンに復帰する。カメラが縦位置で構え
られていないことが確認されると、視線検出可能である
ことを図１６（Ａ）に示すようにカメラのファインダ内
に設けられたファインダ内ＬＣＤ２４の視線入力マーク
７８を点灯し、視線検出サブルーチンに移る。

【００６７】図１１，図１２は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ＣＰＵ１
００より信号を受け取ると視線検出を実行する（Ｓ１０
４）。視線検出回路１０１は、撮影モードの中での視線
検出か、あるいは視線のキャリブレーションモードの中
での視線検出のいずれかの判定を行う（Ｓ２０１）。続
けて、ＣＰＵ１００を介し測光回路１０２から撮影領域
の明るさの情報を入手する（Ｓ２０３）。

【００６８】次に、先に検知されたカメラの姿勢情報と
キャリブレーションデータに含まれる撮影者の眼鏡情報
より赤外発光ダイオード（以下ＩＲＥＤと称す）１３ａ
〜１３ｄの選択を行う（Ｓ２０４）。すなわち、カメラ
が横位置に構えられ、撮影者が眼鏡をかけていなかった
ならば、図２（Ａ）に示すようにファインダ光軸よりの
ＩＲＥＤ１３ａ，１３ｂが選択される。また、カメラが
横位置で、撮影者が眼鏡をかけていれば、ファインダ光
軸から離れたＩＲＥＤ１３ｃ，１３ｄが選択される。

【００６９】このとき撮影者の眼鏡で反射した照明光の
一部は、眼球像が投影されるイメージセンサ１４上の所
定の領域以外に達するようにして、眼球像の解析に支障
が生じないようにしている。すなわち、眼鏡情報に応じ
て眼球への照明方向を変えて、眼鏡からの反射光（ノイ
ズ光）がイメージセンサに入射するのを防止して、高精
度な視線検出を可能としている。

【００７０】次にイメージセンサ１４（以下ＣＣＤ−Ｅ
ＹＥと称す）の蓄積時間及びＩＲＥＤの照明パワーが前
記測光情報及び撮影者の眼鏡情報等に基づいて設定され
る（Ｓ２０５）。該ＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積時間及びＩＲ
ＥＤの照明パワーは前回の視線検出時に得られた眼球像
のコントラスト等から判断された値を基にして設定を行
っても構わない。

【００７１】ＣＣＤ−ＥＹＥ蓄積時間及びＩＲＥＤの照
明パワーが設定されると、ＣＰＵ１００はＩＲＥＤ駆動
回路１０７を介してＩＲＥＤを所定のパワーで点灯させ
ると共に、視線検出回路１０１はＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積
を開始する（Ｓ２０６）。また先に設定されたＣＣＤ−
ＥＹＥの蓄積時間に従ってＣＣＤ−ＥＹＥは蓄積を終了
し、それと共にＩＲＥＤも消灯される。

【００７２】ＣＣＤ−ＥＹＥより読み出された像出力は
視線検出回路１０１でＡ／Ｄ変換された後にＣＰＵ１０
０にメモリされ、該ＣＰＵ１００において眼球像の各特
徴点の抽出のための演算が行われる（Ｓ２１０）。すな
わちＣＰＵ１００において、眼球の照明に使用された一
組のＩＲＥＤの虚像であるプルキンエ像の位置（ｘ
ｄ′，ｙｄ′），（ｘｅ′，ｙｅ′）が検出される。プ
ルキンエ像は光強度の強い輝点として現れるため、光強
度に対する所定の閾値を設け該閾値を超える光強度のも
のをプルキンエ像とすることにより検出可能である。

【００７３】また瞳孔の中心位置（ｘｃ′，ｙｃ′）は
瞳孔１９と虹彩１７の境界点を複数検出し、各境界点を
基に円の最小二乗近似を行うことにより算出される。こ
の時瞳孔径ｒ_pも算出される。また二つのプルキンエ像
の位置よりその間隔が算出される。

【００７４】ＣＰＵ１００は眼球像の解析を行うと共
に、眼球像のコントラストを検出してそのコントラスト
の程度からＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積時間の再設定を行う。

【００７５】さらに眼球像のコントラストあるいは瞳孔
の大きさ等から、算出されたプルキンエ像及び瞳孔中心
の位置の信頼性が判定される。この時の信頼性情報は、
視線補正データ（キャリブレーションデータ）の１つと
なっている。

【００７６】眼球像の解析が終了すると、キャリブレー
ションデータの確認手段を兼ねた視線検出回路１０１
は、算出されたプルキンエ像の間隔と点灯されたＩＲＥ
Ｄの組み合わせによりキャリブレーションデータの中の
眼鏡情報が正しいか否かの判定を行う（Ｓ２１１）。こ
れはその時々において眼鏡を使用したり使用しなかった
りする撮影者に対処するためのものである。

【００７７】すなわち、キャリブレーションデータの中
の撮影者の眼鏡情報が例えば眼鏡を使用するように設定
されていて図２（Ａ）に示したＩＲＥＤの内のＩＲＥＤ
１３ｃ，１３ｄが点灯された場合、プルキンエ像の間隔
が所定の大きさより大きければ撮影者は眼鏡装着者と認
識され眼鏡情報が正しいと判定される。

【００７８】逆にプルキンエ像の間隔が所定の大きさよ
り小さければ撮影者は裸眼あるいはコンタクトレンズ装
着者と認識され眼鏡情報が誤っていると判定される。眼
鏡情報が誤っていると判定されると（Ｓ２１１）、視線
検出回路１０１は眼鏡情報の変更を行って（Ｓ２１
７）、再度ＩＲＥＤの選択を行い（Ｓ２０４）、視線検
出を実行する。

【００７９】また、眼鏡情報が正しいと判定されると
（Ｓ２１２）、プルキンエ像の間隔よりカメラの接眼レ
ンズ１１と撮影者の眼球１５との距離が算出され、さら
には該接眼レンズ１１と撮影者の眼球１５との距離から
ＣＣＤ−ＥＹＥに投影された眼球像の結像倍率βが算出
される（Ｓ２１２）。以上の計算値より眼球１５の光軸
の回転角θは（３）式を修正して、 θx≒ArcSin[{x_c′-(x_p′+δx)}/β/〔OC〕] …（６） θy≒ArcSin[{y_c′-(y_p′+δy)}/β/〔OC〕] …（７） と表される（Ｓ２１３）。

【００８０】但し、 ｘ_p′≒（ｘ_d′＋ｘ_e′）／２ ｙ_p′≒（ｙ_d′＋ｙ_e′）／２ δｘ，δｙは二つのプルキンエ像の中心位置を補正する
補正項である。

【００８１】撮影者の眼球の回転角θｘ，θｙが求まる
と、ピント板７上での視線の位置（ｘ，ｙ）は、（５）
式を修正して ｘ ≒ｍ×ａｘ×（θｘ＋ｂｘ） …（８） ｙ≒ｍ×ａｘ×（θｙ＋ｂｙ） …（９） と求まる（Ｓ２１４）。但し、ａｘ，ｂｘ，ｂｙは視線
の個人差を補正するためのパラメータでａｘはキャリブ
レーションデータである。

【００８２】また、水平方向（ｘ方向）の眼球の光軸と
視軸との補正量に相当するｂｘは ｂｘ＝ｋｘ×（ｒ_p−ｒｘ）＋ｂＯｘ …（１０） と表され、瞳孔径Ｒ_Pの関数である。ここでｒｘは定数
でｂＯｘはキャリブレーションデータである。

【００８３】また、（１０）式において瞳孔径ｒ_pにか
かる比例係数ｋｘは瞳孔の大きさによってとる値が異な
り、 ｒ_p≧ｒｘの時、ｋｘ＝０ ｒ_p＜ｒｘの時、ｋｘ＝{1-k0×k1×(θx+bx′)/|k0|}×k0 …（１１） と設定される。

【００８４】すなわち、比例係数ｋｘは瞳孔径ｒ_pが所
定の瞳孔の大きさｒｘ以上であれば０の値をとり、逆に
瞳孔径ｒ_pが所定の瞳孔の大きさｒｘよりも小さいなら
ばｋｘは眼球の光軸の回転角θｘの関数となる。

【００８５】また、ｂｘ′は撮影者がファインダの略中
央を見ているときの視軸の補正量に相当するもので、 ｂｘ′＝ｋ０×（ｒ_p−ｒｘ）＋ｂＯｘ と表される。

【００８６】ｋ０はキャリブレーションデータで撮影者
がファインダの略中央を見ているときの瞳孔径ｒ_pの変
化に対する視軸の補正量ｂｘの変化の割合を表すもので
ある。また、ｋ１は所定の定数である。

【００８７】また、垂直方向（ｙ方向）の補正量に相当
するｂｙは、 ｂｙ＝ｋｙ×ｒ_p＋ｂＯｙ …（１２） と表され、瞳孔径ｒ_pの関数である。ここでｋｙ，ｂＯ
ｙはキャリブレーションデータである。上述の視線のキ
ャリブレーションデータを求める方法は後述する。

【００８８】また、視線のキャリブレーションデータの
信頼性に応じて、（８）〜（１２）式を用いて算出され
た視線の座標の信頼性が変更される。ピント板７上の視
線の座標が求まるとメインのルーチンに復帰する（Ｓ２
１８）。

【００８９】また、図１１，図１２に示した視線検出の
フローチャートは、視線のキャリブレーションモードに
おいても有効である。Ｓ２０１において、キャリブレー
ションモードの中での視線検出であると判定すると、次
に今回の視線検出がキャリブレーションモードの中での
最初の視線検出であるか否かの判定を行う（Ｓ２１
６）。今回の視線検出がキャリブレーションモードの中
での最初の視線検出であると判定されると、ＣＣＤ−Ｅ
ＹＥの蓄積時間及びＩＲＥＤの照明パワーを設定するた
めに、周囲の明るさの測定が行われる（Ｓ２０３）。こ
れ以降の動作は前述の通りである。

【００９０】また、今回の視線検出が、キャリブレーシ
ョンモードの中で２回目以上の視線検出であると判定さ
れると（Ｓ２１６）、ＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積時間及びＩ
ＲＥＤの照明パワーは前回の値が採用され、直ちにＩＲ
ＥＤの点灯とＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積が開始される（Ｓ２
０６）。そして、ＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積終了と共に直ち
にＣＣＤ−ＥＹＥの読み出しが実行される（Ｓ２０
９）。これ以降の動作は前述の通りである。

【００９１】尚、図１１，図１２に示した視線検出のフ
ローチャートにおいて、メインのルーチンに復帰する際
の返数は、通常の視線検出の場合、視線のピント板上の
座標（ｘ，ｙ）であるが、視線のキャリブレーションモ
ードの中での視線検出の場合は撮影者の眼球光軸の回転
角（θｘ，θｙ）である。また他の返数である検出結果
の信頼性、ＣＣＤ−ＥＹＥの蓄積時間等は共通である。

【００９２】また、本実施例においてＣＣＤ−ＥＹＥ１
４の蓄積時間及びＩＲＥＤ１３の照明パワーを設定する
ために、カメラの測光センサ１０にて検出された測光情
報を利用しているが接眼レンズ１１近傍に撮影者の前頭
部の明るさを検出する手段を新たに設けてその値を利用
するのも有効である。

【００９３】図１３〜図１５は視線のキャリブレーショ
ンのフローチャート、図１８〜図２０は視線のキャリブ
レーション時のモニタ用ＬＣＤ４２の表示状態を示した
ものである。

【００９４】従来、視線のキャリブレーションは撮影者
が二つ以上の視標を注視したときの視線を検出すること
により実行していたが、本実施例においては二つの視標
をファインダの明るさが異なる状態で２回注視してもら
いそのときの視線を検出することにより視線のキャリブ
レーションを実行している。以下同図を用いて説明す
る。

【００９５】撮影者がモードダイヤル４４を回転させＣ
ＡＬポジション４４ｄに視標をあわせると、視線のキャ
リブレーションモードに設定され、信号入力回路１０４
はＣＰＵ１００を介してＬＣＤ駆動回路１０５に信号を
送信し、モニタ用ＬＣＤ４２は後述する視線のキャリブ
レーションモードのいずれかに入ったことを示す表示を
行う。

【００９６】また、ファインダ内ＬＣＤ２４には図２０
に示すように現在設定されているキャリブレーションモ
ードを表示する。

【００９７】キャリブレーションモードはキャリブレー
ション動作を行う「ＯＮ」モードとキャリブレーション
動作を行わない「ＯＦＦ」モードとがある。

【００９８】「ＯＮ」，「ＯＦＦ」のキャリブレーショ
ンモード切り換えは撮影者が電子ダイヤル４５を回転さ
せると前述のようにパルス信号によってその回転を検知
した信号入力回路１０４はＣＰＵを介してＬＣＤ駆動回
路１０５に信号を送信する。その結果、電子ダイヤル４
５の回転に同期してモニタ用ＬＣＤに表示されたキャリ
ブレーションモードが変化する。この様子を図１８に示
す。

【００９９】電子ダイヤルを時計方向に１クリック回転
させると「ＣＡＬ」表示となり、さらに１クリック回転
させると「ＯＦＦ」表示に変わる。

【０１００】まず、「ＯＮ」モードにおいてはシャッタ
秒時を表示する７セグメント６３を用いて「ＣＡＬ」が
表示され、その他の固定セグメント表示部２４ａは全て
消灯している。

【０１０１】この時、キャリブレーションデータが未入
力の場合はモニタ用ＬＣＤ４２に表示された「ＣＡＬ」
が点滅し（図１９（Ｂ））、一方、キャリブレーション
データが既に入力されていればモニタ用ＬＣＤ４２に表
示された「ＣＡＬ」がフル点灯するようになっている
（図１９（Ａ））。

【０１０２】次に「ＯＦＦ」モードにおいては、７セグ
メント６２は「ＯＦＦ」と表示されるようになっており
（図１９（ｃ））、常時キャリブレーションデータ未入
力と同様に視線禁止モードに設定される。これは例えば
記念撮影などで急に他の人に写真を取ってもらうような
時など、視線検出位置を誤ってしまい誤動作するのを防
ぐために視線による情報入力を禁止して撮影するのに有
効である。

【０１０３】続いて視線検出回路１０１は信号入力回路
１０４を介して撮影モードの確認を行う（Ｓ３０４）。
撮影者がモードダイヤル４４を回転させて視線のキャリ
ブレーションモード以外の撮影モードに切り換えている
ことが確認されたら（Ｓ３０４）、ファインダ内ＬＣＤ
２４による「ＣＡＬ」表示を消灯して、メインのルーチ
ンであるカメラの撮影動作に復帰する（Ｓ３３８）。

【０１０４】そして、モニタ用ＬＣＤ４２に「ＣＡＬが
表示されている状態でモードダイヤル４４を他の撮影モ
ード（シャッタ優先ＡＥ）に切り換えれば、そのキャリ
ブレーションデータを用いて視線検出を行い、前述の視
線情報を用いた撮影動作が行えるようになっている。

【０１０５】この時のモニタ用ＬＣＤ４２の状態を図２
０に示すが、通常の撮影モード表示以外に視線入力モー
ド表示６１を点灯させて、視線情報をもとに撮影動作を
制御している視線入力モードであることを撮影者に知ら
せている。

【０１０６】キャリブレーションモードにおいて視線禁
止が選択されたならば、カメラはモードダイヤル４４に
てモードが視線のキャリブレーションモード以外の撮影
モードに変更されるまで待機する。

【０１０７】つまり「ＯＦＦ」が表示されている状態で
モードダイヤル４４を切り換えれば、視線検出を行わな
いで、撮影動作を行うようになっており、モニタ用ＬＣ
Ｄ４２において視線入力モード表示６１は非点灯となっ
ている。

【０１０８】このようにＣＰＵ１００の内蔵ＲＡＭに記
憶されているキャリブレーションデータ（視線補正デー
タ）の性質に応じてカメラ（光学装置）は撮影に関する
各種の駆動を制御している。

【０１０９】視線検出回路１０１は、視線のキャリブレ
ーションはスイッチＳＷ１をＯＮにすることにより開始
されるように設定されている。撮影者が視線のキャリブ
レーションを行う準備が整う以前に、カメラ側でキャリ
ブレーションを開始するのを防ぐために、視線検出回路
１０１はスイッチＳＷ１の状態の確認を行い、スイッチ
ＳＷ１がレリーズ釦４１によって押されていてＯＮ状態
であればスイッチＳＷ１がＯＦＦ状態になるまで待機す
る（Ｓ３１０）。

【０１１０】スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態になったの
ち、視線のキャリブレーションの開始のトリガー信号で
あるスイッチＳＷ１のＯＮ信号が入ってなければカメラ
は待機する（Ｓ３１４）。

【０１１１】まず、撮影者は視標１を注視した状態で、
レリーズ釦４１を押してスイッチＳＷ１をＯＮし（Ｓ３
１４）、視線検出を開始する（Ｓ３１５）。視線検出の
動作は、図９のフローチャートで説明した通りである。

【０１１２】視線検出回路１０１は視線検出のサブルー
チンからの返数である眼球の回転角θｘ，θｙ，瞳孔径
ｒ_p及び各データの信頼性を記憶する（Ｓ３１６）。

【０１１３】引き続き、視線検出回路１０１は信号入力
回路１０４を介してスイッチＳＷ１がＯＦＦ状態になっ
ているかどうかの確認を行う（Ｓ３２０）。スイッチＳ
Ｗ１がＯＮ状態であればＯＦＦ状態になるまで待機し、
スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態であれば視標２（測距点マ
ーク２０４，ドットマーク２０６）の視線検出を終了す
る。

【０１１４】この右端の測距点マーク２０４及び左端の
測距点マーク２００にはドットマーク２０５，２０６が
刻まれており、これら２点の測距点マークでキャリブレ
ーションを行うことを示している。また測距点マークは
焦点検出の領域を示すものであるから、その領域に相当
するエリアの表示が必要である。

【０１１５】しかし、精度良くキャリブレーションを行
うためには撮影者にできるだけ１点を注視してもらうこ
とが必要であり、このドットマーク２０５，２０６は容
易に１点を注視できるように設けたものである。

【０１１６】次に、視線検出回路１０１は、再度信号入
力回路１０４を介してスイッチＳＷ１がＯＮ状態になっ
ているかどうかの確認を行う（Ｓ３２２）。スイッチＳ
Ｗ１がＯＦＦ状態であればＯＮされるまで待機し、スイ
ッチＳＷ１がＯＮされたら、視標２（測距点マーク２０
０，ドットマーク２０５）の視線検出を実行する（Ｓ３
２３）。

【０１１７】視線検出回路１０１は視線検出のサブルー
チンからの返数である眼球の回転角θｘ，θｙ，瞳孔径
ｒ_p及び各データの信頼性を記憶する（Ｓ３２４）。

【０１１８】これで、視標１，視標２に対する視線検出
が１回ずつ行われたことになる。本実施例ではファイン
ダの明るさが異なる状態での各視標に対する視線検出を
行うためレンズの絞り込みを行う。すなわち、視線検出
回路１０１はＣＰＵ１００を介して絞り駆動回路１１１
に信号を送信し、撮影レンズ１の絞り３１を最小絞りに
設定する（Ｓ３２６）。この時、撮影者はファインダが
暗くなったのを感じて瞳孔を大きく広げる。

【０１１９】引き続き、視線検出回路１０１は信号入力
回路１０４を介してスイッチＳＷ１がＯＦＦ状態になっ
ているかどうかの確認を行う（Ｓ３１０）。スイッチＳ
Ｗ１がＯＮ状態であればＯＦＦ状態になるまで待機し、
スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態であれば視標１（測距点マ
ーク２００，ドットマーク２０５）の視線検出を終了す
る（Ｓ３２６）。

【０１２０】視線検出回路１０１は信号入力回路１０４
を介してスイッチＳＷ１の状態を確認する（Ｓ３１
０）。スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態であればＯＮ状態に
なるまで待機する（Ｓ３１４）。以下の動作Ｓ３１４〜
３２４は上述の通りであり、ファインダの明るさが異な
る状態で視標１，視標２に対しての視線のキャリブレー
ションデータを求めるための視線検出は終了する。

【０１２１】視線検出回路１０１は絞り駆動回路１１１
に信号を送信して撮影レンズ１の絞り３１を開放状態に
設定する（Ｓ３３０）。さらに視線検出回路１０１に記
憶された眼球の回転角θｘ，θｙ，瞳孔径ｒ_pより視線
のキャリブレーションデータが算出される（Ｓ３３
１）。視線のキャリブレーションデータの算出方法は以
下の通りである。

【０１２２】ピント板７上の視標１，視標２の座標をそ
れぞれ（ｘ１，０），（ｘ２，０），視線検出回路１０
１に記憶された各視標を注視した時の眼球の回転角（θ
ｘ，θｙ）の平均値を（θｘ１，θｙ１），（θｘ２，
θｙ２），（θｘ３，θｙ３），（θｘ４，θｙ４），
瞳孔径の平均をｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４とする。

【０１２３】但し（θｘ１，θｙ１），（θｘ３，θｙ
３）は撮影者が視標１を注視したときに検出された眼球
の回転角の平均値、（θｘ２，θｙ２），（θｘ４，θ
ｙ４）は、撮影者が視標２を注視したときに検出された
眼球の回転角の平均値を表している。

【０１２４】同様にｒ１，ｒ３は撮影者が視標１を注視
したときに検出された瞳孔径の平均値、ｒ２，ｒ４は撮
影者が視標２を注視したときに検出された瞳孔径の平均
値である。また各データの平均値につけられたサフィッ
クス１，２はカメラのファインダが明るい状態で視線検
出したときのデータであることを示し、サフィックス
３，４はカメラのファインダを暗くした状態で視線検出
したときのデータであることを示している。

【０１２５】水平方向（ｘ方向）の視線のキャリブレー
ションデータはデータ取得時の瞳孔径によって算出式が
異なり、 （ｒ３＋ｒ４）／２＞ｒｘ＞（ｒ１＋ｒ２）／２の時 ・ｋ０＝-{(θx3+θx4)-(θx1+θx2)}/{2×rx-(r1+r2)} ・ａｘ＝（ｘ３−ｘ４）／ｍ／（θｘ３−θｘ４） ・ｂＯｘ＝−（θｘ３＋θｘ４）／２ ｒｘ≧（ｒ３＋ｒ４）／２＞（ｒ１＋ｒ２）／２の時 ・ｋ０＝-{(θx3+θx4)-(θx1+θx2)}/{((r3+r4)-(r1+r
2)} ・ａｘ＝（ｘ３−ｘ４）／ｍ／｛θｘ３−θｘ４＋ｋ０
×（ｒ３−ｒ４）｝ ・ｂＯｘ＝−ｋ０×｛（ｒ３＋ｒ４）／２−ｒｘ｝−
（θ３＋θ４）／２ と算出される。

【０１２６】また、垂直方向（ｙ方向）の視線のキャリ
ブレーションデータは、 ・ｋｙ＝-{(θy3+θy4)-(θy1+θy2)}/{((r3+r4)-(r1+r
2)} ・ｂＯｙ＝{(θy1+θy2)×(r3+r4)-(θy3+θy4)×(r1+r
2)}/2/{(r1+r2)-(r3+r4)} と算出される。

【０１２７】算出された視線のキャリブレーションデー
タが不適正と判定されると（Ｓ３３２）、さらに視線検
出回路１０１は、ＣＰＵ１００を介してＬＣＤ駆動回路
１０５に信号を送信しファインダ内ＬＣＤ２４の「ＣＡ
Ｌ」表示を点滅させて視線のキャリブレーションが失敗
したことを警告する（Ｓ３４０）（図２０（Ａ））。そ
して、キャリブレーションルーチンの初期ステップ（Ｓ
３０１）に移行し再度視線のキャリブレーションを実行
できる状態に設定される。

【０１２８】また、算出された視線のキャリブレーショ
ンデータが適正であれば（Ｓ３３２）、視線検出回路１
０１はＬＣＤ駆動回路１０５を介してファインダ内ＬＣ
Ｄ２４に「ＥＮＤ｝表示を行い、キャリブレーションを
終了する（Ｓ３３２）（図２０（Ｂ））。

【０１２９】視線検出回路１０１は、さらに算出された
視線のキャリブレーションデータ、撮影者の眼鏡情報及
び算出された視線のキャリブレーションデータの信頼性
をキャリブレーションデータに相当するＲＡＭのアドレ
ス上に記憶する（Ｓ３３５）。この時、記憶を行おうと
するＲＡＭのアドレス上に、既に視線のキャリブレーシ
ョンデータが記憶されている場合は、キャリブレーショ
ンデータの更新を行う。

【０１３０】このように視線補正データの信頼性を判定
し、その結果に基づいて視線検出を行うことにより光学
装置を高精度に制御することができるようにしている。

【０１３１】一連の視線のキャリブレーション終了後、
カメラは撮影者によってモードダイヤル４４を回転させ
て他の撮影モードを選択したならば、視線検出回路１０
１は信号入力回路１０４を介して撮影モードの変更を検
知し（Ｓ３３７）、メインのルーチンに復帰する（Ｓ３
３８）。メインのルーチンに復帰する際、キャリブレー
ションデータが入力されていなければ、視線検出回路１
０１は強制的に視線禁止モードに設定する。 〔その他の実施例〕先述の実施例においては、視線検出
動作を撮影者が確認できる表示をファインダ内ＬＣＤを
用い、かつ人の眼を容易にイメージできるシンボルの点
灯、消灯にて行ったが、図７（Ａ）のモニタ用ＬＣＤ４
２の視線入力モード表示６１に、実施例にて行ったファ
インダ内ＬＣＤ２４の視線入力マーク７８と同様の機
能、即ち視線検出が行われているときには点灯し、キャ
リブレーションデータ未入力あるいは、視線禁止モード
あるいは、カメラが縦位置で構えられているときは、消
灯する表示機能を持たせることで視線検出動作を撮影者
に確認できるようにしても構わない。

【０１３２】その他、カメラが縦位置でなく構えられて
視線検出が行われているときには点灯し、キャリブレー
ションデータ未入力あるいは、視線禁止モードあるい
は、カメラが縦位置で構えられているときは、明滅する
表示機能を持たせることで視線検出動作を撮影者に確認
できるようにしても構わない。

【０１３３】また、カメラが縦位置であるときには視線
検出を禁止する実施例を示したが、縦位置であっても、
視線検出動作を撮影者が確認できる表示だけ変化させ、
視線検出を行っても何等問題ない。

【０１３４】さらにまた他の実施例としては、先述の実
施例においては、視線検出動作を撮影者が確認できる表
示をファインダ内ＬＣＤを用い、かつ人の眼を容易にイ
メージできるシンボルの点灯、消灯にて行ったが、図７
（Ａ）のモニタ用ＬＣＤ４２の視線入力モード表示６１
に、実施例にて行ったファインダ内ＬＣＤ２４の視線入
力マーク７８と同様の機能、即ちカメラが縦位置でなく
構えられて視線検出が行われているとき点灯し、キャリ
ブレーション未入力あるいは、視線禁止モードあるい
は、カメラが縦位置で構えられているときは、消灯する
表示機能を持たせることで視線検出動作を撮影者に確認
できるようにしても構わない。

【０１３５】

【発明の効果】以上説明したように、撮影者の眼球の光
軸の回転角から撮影者の視線を算出する視線検出装置を
有するカメラにおいて、該カメラはカメラの姿勢検出手
段と眼球の個人差による視線の検出誤差を補正する視線
補正手段とを具備し、前記視線検出装置はカメラの姿勢
に応じて視線検出を禁止することにより、誤った視線検
出データによるカメラの誤動作を防ぐ効果がある。

【０１３６】さらには、カメラが所定の姿勢でなく、視
線検出動作を行わないときには、視線検出動作停止であ
ることを、撮影者に表示により知らせることで、カメラ
の使用感を向上させる効果がある。

【０１３７】また、視線検出装置はカメラの姿勢に応じ
て視線検出の表示を変えることにより、カメラ姿勢差に
より視線検出精度が変わっていることを撮影者に表示に
より知らせることで、カメラの信頼性を向上させる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を一眼レフカメラに適用したときの一実
施例の要部概略図である。

【図２】図１の一眼レフカメラの要部外観図である。

【図３】図１のファインダ視野図である。

【図４】図２のモードダイヤル詳細図である。

【図５】図２の電子ダイヤル詳細図である。

【図６】本発明の一実施例の電気回路の要部ブロック図
である。

【図７】図２の一部分の説明図である。

【図８】図６の一眼レフカメラの動作のフローチャート
である。

【図９】測距点自動選択アルゴリズムのフローチャート
である。

【図１０】視線禁止のフローチャートである。

【図１１】視線検出のフローチャートである。

【図１２】視線検出のフローチャートである。

【図１３】本発明にかかるキャリブレーションのフロー
チャートである。

【図１４】本発明にかかるキャリブレーションのフロー
チャートである。

【図１５】本発明にかかるキャリブレーションのフロー
チャートである。

【図１６】図１のファインダ視野内の表示状態の説明図
である。

【図１７】図１のファインダ視野内の表示状態の説明図
である。

【図１８】図２のモニタ用ＬＣＤの表示状態の説明図で
ある。

【図１９】図２のモニタ用ＬＣＤの表示状態の説明図で
ある。

【図２０】図１のファインダ視野内の表示状態の説明図
である。

【図２１】図２のモニタ用ＬＣＤの表示状態の説明図で
ある。

【図２２】眼球像の要部概略図である。

【図２３】従来の視線検出装置の要部概略図である。

【図２４】視線と瞳孔径との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

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 ７ ピント板 １０ 測光センサ 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（ＣＣＤ−ＥＹＥ） １５ 眼球 １６ 角膜 １７ 虹彩 ２１ スーパーインポーズ用ＬＥＤ ２４ ファインダ内ＬＣＤ ２５ 照明用ＬＥＤ ２７ 水銀スイッチ ３１ 絞り ４１ レリーズ釦 ４２ モニタ用ＬＣＤ ４２（ａ） 固定表示セグメント部 ４２（ｂ） ７セグメント表示部 ４３ ＡＥロック釦 ４４ モードダイヤル ４５ 電子ダイヤル ６１ 視線入力モード表示 ７８ 視線入力マーク 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） ２０５〜２０６ ドットマーク ２０７ ファインダ視野外 ２１３ 観察画面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/02 7139−2Ｋ 7316−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影者の眼球の光軸の回転角を検出し該
   回転角から撮影者の視線を算出する視線検出装置と、姿
   勢検知手段と、表示手段とを有するカメラにおいて、 該姿勢検知手段によって得られるカメラの姿勢情報に基
   づき、視線検出を行うことを特徴とするカメラ。
2. 【請求項２】 前記視線検出装置は、カメラの姿勢検知
   手段により、カメラが縦位置状態であることを検知する
   と、視線検出を行わないことを特徴とする請求項１記載
   のカメラ。
3. 【請求項３】 前記表示手段は、カメラの姿勢検知手段
   により、カメラが縦位置状態であり、前記視線検出装置
   による視線検出を行わないときには、視線検出を表す表
   示パターンを消灯することを特徴とする請求項１記載の
   カメラ。
4. 【請求項４】 撮影者の眼球の光軸の回転角を検出し該
   回転角から撮影者の視線を算出する視線検出装置と、姿
   勢検知手段と、表示手段とを有するカメラにおいて、該
   姿勢検出手段によって得られるカメラの姿勢情報に基づ
   き、視線検出を行い、視線検出装置は、カメラの姿勢検
   知手段により、カメラが縦位置状態であるときと、ない
   ときとで視線検出を表す表示パターンが異なることを特
   徴とする請求項１記載のカメラ。