JPH07289518A - Line of sight detector, wink detector and camera - Google Patents

Line of sight detector, wink detector and camera

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JPH07289518A
JPH07289518A JP6105037A JP10503794A JPH07289518A JP H07289518 A JPH07289518 A JP H07289518A JP 6105037 A JP6105037 A JP 6105037A JP 10503794 A JP10503794 A JP 10503794A JP H07289518 A JPH07289518 A JP H07289518A
Authority
JP
Japan
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polarization
line
sight
detection
illumination
Prior art date
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Pending
Application number
JP6105037A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Matsumura
孝一 松村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH07289518A publication Critical patent/JPH07289518A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0018Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images

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  • Details Of Cameras Including Film Mechanisms (AREA)
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  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform the detection of the line of sight with high accuracy and that of a winking state while attaining a low cost and space saving. CONSTITUTION:Polarizing means 43-45 with mutually different polarizing phases are provided in front of an illumination means 12 and in front of photoelectric conversion means 25, 26, respectively, and a regular reflection ghost by an article other than the eyeball and the periphery of the eyeball (eyelid) of an observer (photographer) i.e., spectacles when they are used can be eliminated by each polarizing means.

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、観察者の目を照明する
照明手段と、該照明手段による反射光を検出する光電変
換手段とを備えた視線検出装置やまばたき検出装置、又
はこれらの何れかの装置を具備したカメラの改良に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line-of-sight detection device and a blink detection device provided with illumination means for illuminating the eyes of an observer and photoelectric conversion means for detecting light reflected by the illumination means, or any of these. The present invention relates to an improvement of a camera equipped with such a device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の視線検出装置において、眼鏡やサ
ングラスの正反射ゴーストを除去する方法としては、以
下のようなものがある。
2. Description of the Related Art There are the following methods for removing specular reflection ghosts of eyeglasses and sunglasses in a conventional visual axis detection device.

【0003】1)特開昭63−240860号に開示さ
れる様な、投受光素子を保持する手段が眼鏡形状をした
視線検出装置が知られているが、この種の装置を眼鏡使
用者であっても用いることが可能なようにその構造を変
える(例えば眼鏡に着脱できる構造にする等)ことは容
易である。しかし、該装置をこのような用い方を使用し
た場合には上記の様に正反射ゴーストが発生するため、
これを除去するには、予め投光素子の発する光束がメガ
ネレンズにより正反射しない位置に受光素子が位置する
ように、投光素子ないし受光素子の取付け位置ないし角
度を動かし光軸を調整する必要がある。
1) A line-of-sight detecting device is known in which the means for holding the light emitting / receiving element has a spectacle shape, as disclosed in JP-A-63-240860. This type of device is used by spectacle users. Even if there is, it is easy to change the structure so that it can be used (for example, a structure that can be attached to and detached from glasses). However, when such a device is used in this way, specular reflection ghosts occur as described above,
To eliminate this, it is necessary to adjust the optical axis by moving the mounting position or angle of the light projecting element or the light receiving element so that the light receiving element is located in a position where the light beam emitted by the light projecting element is not regularly reflected by the spectacle lens. There is.

【0004】上述した従来例1)は視線検出系とメガネ
が一体であり、各々の対象位置が特定できる場合であ
り、対して 2)視線検出系と眼鏡位置が特定できない系における従
来例としては、撮影者が眼球を使用しているか否かを判
別し(特開平4−138432号)、眼鏡をかけている
場合には、視線検出系の構成を変更(補助レンズを挿入
あるいは検出センサ位置を変更)するもの(特開平4−
138431号)が挙げられる。
The above-mentioned conventional example 1) is a case in which the line-of-sight detection system and the glasses are integrated and each target position can be specified, while 2) the conventional example in the system in which the line-of-sight detection system and the position of the glasses cannot be specified. , It is determined whether or not the photographer is using the eyeball (Japanese Patent Laid-Open No. 4-138432), and when wearing glasses, the configuration of the line-of-sight detection system is changed (the auxiliary lens is inserted or the detection sensor position is changed). To be changed)
No. 138431).

【0005】3)眼鏡検出時は、照明光のパワーを減少
させるもの(特開平3−109028号)。
3) A device that reduces the power of illumination light when detecting glasses (JP-A-3-109028).

【0006】4)照明手段を複数個設置し、眼鏡の正反
射有無の状況によりそれらを選択するもの(特開平4−
264290号)。
4) A method in which a plurality of lighting means are installed and they are selected depending on the presence / absence of specular reflection of the spectacles (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-
264290).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、それぞれ以下のような問題点を有し
ていた。
However, the above-mentioned conventional examples have the following problems, respectively.

【0008】上記の1)においては、眼鏡による正反射
ゴーストが生じない様に投光素子ないし受光素子の位置
を調整する事は、視線検出を行う以前にその光軸を調整
するための時間が必となり、更には光軸調整は一人で
行うことができないので別に調整を行う人が必要とな
る。
In the above 1), adjusting the position of the light projecting element or the light receiving element so that the specular reflection ghost due to the eyeglasses does not occur means that it takes time to adjust the optical axis before the sight line detection. required, and the further optical axis adjustment becomes necessary human to adjust separately is not able to perform alone.

【0009】上記の2)においては、眼鏡ないしサング
ラスの装着を検出したことにより視線検出系の構成を変
更する為には、何らかの駆動アクチュエータが必要であ
り、カメラ内にその為のスペースを必要とするばかりで
なく、コストが上昇してしまう。更に、視線検出精度を
確保したままセンサ位置の変更を行う事は事実上困難で
ある。
In the above 2), some kind of drive actuator is required to change the configuration of the visual axis detection system upon detection of wearing of eyeglasses or sunglasses, and a space therefor is required in the camera. Not only does it cost more. Further, it is practically difficult to change the sensor position while maintaining the visual axis detection accuracy.

【0010】上記の3)においては、照明光パワーを減
少させると、眼球からの反射光も低下してしまい、視線
検出精度を確保するためのS/Nが得られない。
In the above 3), if the illumination light power is reduced, the reflected light from the eyeball also decreases, and it is not possible to obtain the S / N for securing the visual axis detection accuracy.

【0011】上記の4)においては、照明手段を複数個
設置すると、その設置スペースが必要であり、コストも
上昇してしまう。更に、視線検出系と眼鏡とは距離又は
傾きや眼鏡レンズの曲率などによって正反射位置がばら
つくため、それら全てに対応させるためには投光素子数
が増えてしまう。
In the above 4), if a plurality of lighting means are installed, the installation space is required and the cost is increased. Further, since the specular reflection position varies between the line-of-sight detection system and the eyeglasses due to the distance or inclination, the curvature of the eyeglass lens, and the like, the number of light projecting elements increases in order to deal with all of them.

【0012】(発明の目的)本発明の第1の目的は、低
コスト化,省スペース化を達成しつつ、精度の高い視線
検出、まばたき状態検出を行うことのできる視線検出装
置、まばたき検出装置及びカメラを提供することであ
る。
(Objects of the Invention) A first object of the present invention is to achieve cost reduction and space saving, as well as a visual axis detection device and a blink detection apparatus capable of performing highly accurate visual axis detection and blink state detection. And to provide a camera.

【0013】本発明の第2の目的は、上記の第1の目的
を、より高精度に達成することのできる視線検出装置、
まばたき検出装置及びカメラを提供することである。
A second object of the present invention is a line-of-sight detection device capable of achieving the above first object with higher accuracy,
An object is to provide a blink detection device and a camera.

【0014】本発明の第3の目的は、使用者の目に眩し
さを与えることなく、低コスト化,省スペース化を達成
しつつ、精度の高い視線検出、まばたき状態検出を行う
ことのできる視線検出装置、まばたき検出装置及びカメ
ラを提供することである。
A third object of the present invention is to achieve high-precision line-of-sight detection and blinking state detection while achieving cost reduction and space saving without giving glare to the user. An object of the present invention is to provide a line-of-sight detection device, a blink detection device, and a camera.

【0015】本発明の第4の目的は、上記第3の目的を
高精度に達成することのできる視線検出装置、まばたき
検出装置及びカメラを提供することである。
A fourth object of the present invention is to provide a line-of-sight detecting device, a blink detecting device and a camera capable of achieving the third object with high accuracy.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、請求項1,4,5又は8記載の本発明は、照
明手段前面と光電変換手段前面それぞれに、各々の偏光
位相が異なる偏光手段を設け、観察者(撮影者)の眼球
ないし眼球周囲(まぶた)以外の物、つまり眼鏡使用時
に生じる正反射ゴーストを上記の各偏光手段によって除
去する構成にしている。
In order to achieve the first object, the present invention according to claim 1, 4, 5 or 8 provides a polarization phase for each of the front surface of the illumination means and the front surface of the photoelectric conversion means. Different polarizing means are provided, and objects other than the eyes of the observer (photographer) or the area around the eyes (eyelids), that is, specular reflection ghosts generated when spectacles are used are removed by the respective polarizing means.

【0017】上記第2の目的を達成するために、請求項
2記載の本発明は、照明手段と光電変換手段それぞれの
前面に配置される偏光手段の偏光位相を、略90度異な
らせる構成にしている。
In order to achieve the above-mentioned second object, the present invention according to claim 2 is configured such that the polarization phase of the polarization means arranged in front of each of the illumination means and the photoelectric conversion means is different by approximately 90 degrees. ing.

【0018】上記第3の目的を達成するために、請求項
3又は7記載の本発明は、少なくとも赤外域の波長を含
む光束を投射する照明手段と、該照明手段前面と光電変
換手段前面それぞれに配置され、前記赤外域の波長にお
いて偏光特性を有する偏光手段とを設け、観察者(撮影
者)に不感の赤外光を照明手段として用い、眼鏡使用時
の正反射ゴーストを上記の各偏光手段によって除去する
構成にしている。
In order to achieve the third object, the present invention according to claim 3 or 7 provides an illuminating means for projecting a light flux containing at least a wavelength in the infrared region, a front surface of the illuminating means and a front surface of the photoelectric converting means. And a polarization means having polarization characteristics in the wavelength of the infrared region is provided, infrared light that is insensitive to an observer (photographer) is used as an illumination means, and a specular reflection ghost when glasses are used It is configured to be removed by means.

【0019】上記第4の目的を達成するために、請求項
6記載の本発明は、照明手段と光電変換手段それぞれの
前面に配置される偏光手段の偏光位相を、略90度異な
らせる構成にしている。
In order to achieve the above-mentioned fourth object, the present invention according to claim 6 is configured such that the polarization phase of the polarization means arranged in front of each of the illumination means and the photoelectric conversion means is different by approximately 90 degrees. ing.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the illustrated embodiments.

【0021】図1は本発明の第1の実施例における視線
検出機能付カメラの概略を示す機構図である。
FIG. 1 is a mechanism diagram showing an outline of a camera with a visual axis detecting function in a first embodiment of the present invention.

【0022】図1において、1はシーケンス制御および
演算を行うシステムコントローラ、2はプログラムやデ
ータを記憶しているROM、3はデータを記憶するRA
M、4は被写体の光量を測定する測光回路、5はカメラ
から被写体までの距離を測定する測距回路、6はフィル
ムへの露光を行うシャッタ(不図示)の駆動回路、7は
カメラの作動状態と不作動状態を切り換えるメインスイ
ッチ、8はフィルムへの露光を指示するレリーズスイッ
チ、9はテレ方向にズーミングを行う為のテレスイッ
チ、10はワイド方向にズーミングを行う為のワイドス
イッチである。
In FIG. 1, 1 is a system controller for performing sequence control and calculation, 2 is a ROM for storing programs and data, and 3 is an RA for storing data.
M, 4 are photometric circuits for measuring the light amount of the subject, 5 are distance measuring circuits for measuring the distance from the camera to the subject, 6 is a drive circuit for a shutter (not shown) for exposing the film, and 7 is the operation of the camera. A main switch for switching between a state and an inoperative state, 8 is a release switch for instructing exposure on the film, 9 is a tele switch for zooming in the tele direction, and 10 is a wide switch for zooming in the wide direction.

【0023】11はズーム変倍撮影光学ブロック、12
はズーム変倍撮影光学ブロック11と一体なラックギ
ア、13はピンオンギア、14はズーム変倍モータ、1
5はモータドライバ、16は撮影フィルムである。17
はカメラのファインダ光学系内の所定位置に設置された
透過型LCD、17aは画面中心表示、17bはズーム
ワイド方向指標、17cはズームテレ方向指標、18は
前記LCD17を駆動するLCDドライバである。
Reference numeral 11 denotes a zoom variable magnification photographing optical block, and 12
Is a rack gear integrated with the zoom magnification / photographing optical block 11, 13 is a pin-on gear, 14 is a zoom magnification motor, 1
Reference numeral 5 is a motor driver, and 16 is a photographic film. 17
Is a transmissive LCD installed at a predetermined position in the finder optical system of the camera, 17a is a screen center display, 17b is a zoom wide direction index, 17c is a zoom tele direction index, and 18 is an LCD driver for driving the LCD 17.

【0024】19はファインダに撮影者が接眼されたこ
とを検出するための眼球照明用赤外LED(以下、iR
EDと記す)、20はその定電流ドライバ、21は反射
光検出用フォトトランジスタ、22はその検出回路、2
3は視線検出用赤外LED(以下、iREDと記す)、
24はその定電流ドライバである。25は、視線検出用
iRED23の、眼球光軸に対し向かって左側のエリア
の眼球上の反射光を検出するフォトダイオード、26は
同眼球光軸に対し向かって右側のエリアの眼球上の反射
光を検出するフォトダイオード、27,28は各々のフ
ォトダイオード25,26が検出した光電流を電圧に変
換する抵抗である。29,30は演算増幅器であり、各
々の演算増幅器の出力をVL ,VR とする。31は信号
選択回路、32はADコンバータである。
Reference numeral 19 denotes an infrared LED for eyeball illumination (hereinafter referred to as iR) for detecting that the photographer has contacted the viewfinder.
ED), 20 is its constant current driver, 21 is a phototransistor for detecting reflected light, 22 is its detection circuit, 2
Reference numeral 3 denotes an infrared LED for line-of-sight detection (hereinafter referred to as iRED),
24 is the constant current driver. Reference numeral 25 is a photodiode that detects reflected light on the eyeball in the area on the left side of the eyeball optical axis of the line-of-sight detection iRED 23, and 26 is reflected light on the eyeball in the area on the right side of the same eyeball optical axis. Photodiodes 27 and 28 are resistors for converting the photocurrent detected by the photodiodes 25 and 26 into a voltage. 29 and 30 are operational amplifiers, the output of each operational amplifier V L, and V R. Reference numeral 31 is a signal selection circuit, and 32 is an AD converter.

【0025】43は上記の視線検出用iRED23の前
面に配置される偏光板であり、偏光方向が所定方向に設
定されている。44,45は前記フォトダイオード2
5,26の前面に配置される偏光板であり、前記投光側
偏光板43とは偏光方向が90度異なっている。
Reference numeral 43 denotes a polarizing plate arranged on the front surface of the above-mentioned line-of-sight detecting iRED 23, and its polarization direction is set to a predetermined direction. 44 and 45 are the photodiodes 2
The polarizing plates are arranged in front of Nos. 5 and 26, and have a polarization direction different from that of the light-projecting side polarizing plate 43 by 90 degrees.

【0026】図2は上記構成より成るカメラの前面上方
から見た外観斜視図であり、図1と同一の構成部品には
同一番号を付している。
FIG. 2 is an external perspective view of the camera having the above-mentioned structure as seen from above the front surface. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0027】図3は同カメラの後面下方から見た外観斜
視図であり、図4は図3に示したファインダ接眼部の拡
大図である。
FIG. 3 is an external perspective view of the camera as seen from below the rear surface of the camera, and FIG. 4 is an enlarged view of the viewfinder eyepiece portion shown in FIG.

【0028】図4において、眼球照明用iRED19及
びその反射光検出用フォトダイオード21は、接眼レン
ズ33の横方向に位置して設置される。また、視線検出
用iRED23及びその反射光検出用フォトダイオード
25,26は、接眼レンズ33の下方に設置され、やや
仰いだ角度で眼球反射光を検出する構成である。40は
ファインダ光軸の水平中心を示す。
In FIG. 4, the iRED 19 for illuminating the eyeball and the photodiode 21 for detecting the reflected light thereof are installed in the lateral direction of the eyepiece lens 33. Further, the line-of-sight detection iRED 23 and the reflected light detection photodiodes 25 and 26 thereof are installed below the eyepiece lens 33 and are configured to detect eyeball reflected light at a slightly elevated angle. Reference numeral 40 denotes the horizontal center of the finder optical axis.

【0029】図5〜図7は、眼球と検出エリアの軸がず
れた状態を示す図である。
5 to 7 are views showing a state in which the axes of the eyeball and the detection area are deviated.

【0030】図5は眼球光軸と視線検出系中心軸間に水
平方向のずれがない状態であり、図5(a)は眼球と検
出系を上方から見た図であり、視線検出用iRED23
の眼球照明状態と左右のフォトダイオード25,26の
検出角度を示している。
FIG. 5 shows a state in which there is no horizontal displacement between the optical axis of the eyeball and the center axis of the visual axis detection system, and FIG. 5A is a view of the eyeball and the detection system as seen from above.
The eyeball illumination state and the detection angles of the left and right photodiodes 25 and 26 are shown.

【0031】ここで、中心軸40に対し、左(L),右
(R)を図の様に指定する。34は眼球、35は眼球の
黒目(瞳孔および虹彩)部分であり、36は瞳孔、37
は虹彩である。38は左側のフォトダイオード25によ
る検出エリア、39は右側のフォトダイオード26によ
る検出エリア、46は眼球の白目(強膜)である。
Here, with respect to the central axis 40, left (L) and right (R) are designated as shown in the figure. 34 is the eyeball, 35 is the black eye (pupil and iris) part of the eyeball, 36 is the pupil, 37
Is an iris. 38 is a detection area by the photodiode 25 on the left side, 39 is a detection area by the photodiode 26 on the right side, and 46 is a white eye (sclera) of the eyeball.

【0032】図5(b)は視線が中心を向いている状態
の黒目と左右の検出エリアの位置を示す図であり、図5
(c)は視線が左方向を向いた状態の、図5(d)は視
線が右方向を向いた状態の、それぞれ図である。
FIG. 5B is a diagram showing the positions of the iris and the left and right detection areas when the line of sight is directed to the center.
FIG. 5C is a diagram in which the line of sight is directed to the left, and FIG. 5D is a diagram in which the line of sight is directed to the right.

【0033】図6は視線検出系光軸40に対し眼球軸が
水平方向右にずれた状態を示す図であり、図7は逆に水
平方向左にずれた状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the eyeball axis is shifted to the right in the horizontal direction with respect to the optical axis 40 of the line-of-sight detection system, and FIG. 7 is a diagram showing a state in which it is shifted to the left in the horizontal direction, conversely.

【0034】図8は、視線検出系光軸40に対し眼球軸
ずれがない状態での視角に対する左右のフォトダイオー
ド25,26の出力変化差(右出力−左出力)特性を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the output change difference (right output-left output) characteristics of the left and right photodiodes 25 and 26 with respect to the viewing angle in the state where the eye axis is not displaced with respect to the optical axis 40 of the visual axis detection system.

【0035】図9は、検出系に対し眼球光軸が水平方向
にずれた状態での視角に対する左右のフォトダイオード
25,26の出力変化差(右出力−左出力)特性を示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing the output change difference (right output-left output) characteristics of the left and right photodiodes 25 and 26 with respect to the viewing angle when the optical axis of the eyeball is horizontally displaced with respect to the detection system.

【0036】図10は左方向にずれた状態の特性を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing characteristics in a state of being shifted to the left.

【0037】図11はファインダ光学系の光路図であ
り、41は対物レンズブロック、42はフィールドレン
ズであり、前記対物レンズブロック41を図1に示した
撮影レンズブロック11の変倍に応じて光軸方向に動か
すことにより、ファインダの倍率を可変にできる。な
お、連動する機構についての詳細は省略する。
FIG. 11 is an optical path diagram of the finder optical system. Reference numeral 41 is an objective lens block and 42 is a field lens. The objective lens block 41 is moved according to the magnification change of the photographing lens block 11 shown in FIG. The magnification of the finder can be changed by moving it in the axial direction. Details of the interlocking mechanism are omitted.

【0038】図12は照明光に対する眼球上の拡散反射
による偏光状態を説明する為の図であり、図13は照明
光に対する眼鏡レンズ47の正反射による偏光状態を説
明する為の図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the polarization state of the illumination light due to the diffuse reflection on the eyeball, and FIG. 13 is a diagram for explaining the polarization state of the spectacle lens 47 for the illumination light due to the regular reflection.

【0039】次に、図14のフローチャートにしたが
い、本発明の第1の実施例における動作について説明す
る。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0040】メインスイッチ7がオンされると、システ
ムコントローラ1はステップ10101を介してステッ
プ102より動作を開始する。 [ステップ102] 眼球照明用iRED19を点灯さ
せる。 [ステップ103] 反射光検出用フォトトランジスタ
21が所定量以上の反射光量を検出しているか否かを判
別する。この結果、所定量以上の反射光量が検出されれ
ば撮影者がファインダに接眼したと判別し、ステップ1
04に進む。一方、所定以上の反射光がなければステッ
プ125へ進む。
When the main switch 7 is turned on, the system controller 1 starts operation from step 102 via step 10101. [Step 102] The iRED 19 for eyeball illumination is turned on. [Step 103] It is determined whether or not the reflected light detecting phototransistor 21 detects a reflected light amount equal to or more than a predetermined amount. As a result, if a reflected light amount of a predetermined amount or more is detected, it is determined that the photographer has contacted the viewfinder, and step 1
Go to 04. On the other hand, if there is no reflected light above a predetermined level, the process proceeds to step 125.

【0041】ここでは所定量以上の反射光量が検出され
たとして、ステップ104以降の動作について先に述べ
る。 [ステップ104] ファインダ内LCD17の中心を
示す画面中心表示17aのセグメントを点灯させる。 [ステップ105] オフセットデータ取得までの遅れ
時間をカウントするタイマTD のカウントをスタートさ
せる。 [ステップ106] タイマTD のカウントが所定時間
経過したか否かの判別をする。所定時間が経過していな
ければこのステップに留まり、その後所定時間が経過し
たらステップ107へ進む。 [ステップ107] 視線検出を行うための視線検出用
iRED23を点灯させる。 [ステップ108] フォトダイオード25,26が検
出した反射光量の差(VR −VL )を算出し、これをオ
フセット電圧(Voffset)とする。
Here, assuming that the amount of reflected light of a predetermined amount or more is detected, the operation after step 104 will be described first. [Step 104] The segment of the screen center display 17a showing the center of the LCD 17 in the finder is turned on. [Step 105] The timer T D for counting the delay time until the offset data acquisition is started. [Step 106] It is determined whether or not the count of the timer T D has passed a predetermined time. If the predetermined time has not elapsed, the process remains in this step, and if the predetermined time has elapsed thereafter, the process proceeds to step 107. [Step 107] The eye-gaze detecting iRED 23 for detecting the eye-gaze is turned on. [Step 108] calculates a difference in the amount of reflected light by the photodiode 25, 26 is detected (V R -V L), which is the offset voltage (V offset).

【0042】このフォトダイオード25,26の出力を
システムコントローラ1で検出する動作の詳細を、以下
に示す。
Details of the operation of detecting the outputs of the photodiodes 25 and 26 by the system controller 1 are shown below.

【0043】図1において、フォトダイオード25,2
6が検出した光電流は、各々抵抗27,28により電流
/電圧変換され、信号選択回路31により2つのうちの
1つが選択される。選択された信号はADコンバータ3
2に入力され、所定の分解能で量子化され、システムコ
ントローラ1へ入力される。
In FIG. 1, photodiodes 25, 2
The photocurrent detected by 6 is converted into current / voltage by the resistors 27 and 28, respectively, and one of the two is selected by the signal selection circuit 31. The selected signal is the AD converter 3
2 is quantized with a predetermined resolution and is input to the system controller 1.

【0044】また、眼球34は視線検出用iRED23
だけでなく、周囲光により同時に照明されているため、
それら外光成分の除去が必須である。これは、フォトダ
イオード25,26の受光面に可視光カットフィルタを
覆せるといった光学的な外光除去と共に、電気的上は視
線検出用iRED23を所定の周波数で変調し、フォト
ダイオード25,26の検出系の周波数特性をその周波
数特性に合致されたハイパスフィルタ特性を持たせると
いった公知の同期検波の方法により、容易に実現可能で
あり、ここではその詳細は省略する。
The eyeball 34 is the iRED 23 for line-of-sight detection.
Not only is it illuminated by ambient light at the same time,
It is essential to remove those external light components. This is because, in addition to the optical removal of external light by covering the light-receiving surfaces of the photodiodes 25 and 26 with a visible-light cut filter, the line-of-sight detection iRED 23 is electrically modulated at a predetermined frequency to allow the photodiodes 25 and 26 to operate. The frequency characteristic of the detection system can be easily realized by a known synchronous detection method in which a high-pass filter characteristic matched with the frequency characteristic is provided, and details thereof will be omitted here.

【0045】ここで、オフセット電圧(Voffset)につ
いて説明する。
Here, the offset voltage (V offset ) will be described.

【0046】まず、撮影者がカメラを構え、接眼した位
置がファインダ光学系光軸と水平方向ずれがゼロの状態
においては、図5に示す通り、視線検出系の光軸40と
眼球光軸が合致している。この時、視線が中央を見てい
る状態の眼球上における検出エリアの位置を、図5
(b)に示している。該図5(b)において、前述した
通り、38は左フォトダイオード25の検出エリア、3
9は右フォトダイオード26の検出エリアである。
First, when the photographer holds the camera, and the eyepiece position is zero in horizontal displacement from the optical axis of the finder optical system, as shown in FIG. 5, the optical axis 40 of the visual axis detection system and the optical axis of the eyeball are It matches. At this time, the position of the detection area on the eyeball with the line of sight looking at the center is shown in FIG.
It is shown in (b). In FIG. 5B, as described above, 38 is the detection area of the left photodiode 25, 3
Reference numeral 9 is a detection area of the right photodiode 26.

【0047】なお、図5(a)に示す様に、フォトダイ
オード25,26の検出の指向特性は不図示の受光レン
ズや絞りマスク等(不図示)により、眼球上において限
定されたスポット状の検出エリアを形成する様に構成さ
れている。
As shown in FIG. 5 (a), the directional characteristics of the detection of the photodiodes 25 and 26 are limited to a spot shape limited on the eyeball by a light receiving lens, a diaphragm mask, etc. (not shown). It is configured to form a detection area.

【0048】眼球光軸と視線検出系光軸40の水平ずれ
が無い状態では、図5(b)に示す様に、左右の検出エ
リアにおける白目と黒目が占める割合は等しいために、
左右の出力差(VR −VL )はゼロとなり、オフセット
電圧もゼロと算出される。ここで黒目とは、前述した様
に図5(b)に示す瞳孔36と虹彩37を示すものとす
る。
When there is no horizontal displacement between the optical axis of the eyeball and the optical axis 40 of the line-of-sight detection system, as shown in FIG. 5B, the proportion of white eyes and black eyes in the left and right detection areas is equal.
The output difference between the left and right (V R -V L) is zero, is calculated as the offset voltage zero. Here, the iris means the pupil 36 and the iris 37 shown in FIG. 5B, as described above.

【0049】一方、視線検出系光軸40に対し眼球光軸
が水平右方向にずれて接眼された場合〔図6(a)の状
態〕は、視線が中央を向いている状態での左右の検出エ
リア内の白目/黒目の占める割合は、図6(b)に示す
様に、右側のフォトダイオード26の検出エリア39内
に黒目がより多く占めている。このため、視線検出用i
RED23による反射光量は左側のフォトダイオード2
5の方が多いと検出され、各々のフォトダイオード2
5,26の出力電圧の差は「VR −VL <0(負)」と
なり、この値がオフセット電圧(Voffset)となる。
On the other hand, when the eyeball optical axis is shifted to the right in the horizontal direction with respect to the optical axis 40 of the visual axis detecting system [the state of FIG. 6 (a)], the left and right eyes with the visual axis pointing to the center are provided. As for the ratio of white / black eyes in the detection area, as shown in FIG. 6B, the black eyes occupy more in the detection area 39 of the photodiode 26 on the right side. Therefore, the line-of-sight detection i
The amount of light reflected by the RED 23 is the photodiode 2 on the left side.
5 is detected as more, and each photodiode 2
The difference between the output voltage of 5,26 is next "V R -V L <0 (negative)", this value becomes the offset voltage (V offset).

【0050】逆に、視線検出系光軸40に対し眼球光軸
が水平左方向にずれて接眼された場合〔図7(b)の状
態〕は、視線が中央を向いている状態での左右の検出エ
リア内の白目/黒目の占める割合は、図7(b)に示す
通り、左側のフォトダイオード25の検出エリア38内
に黒目部分がより多く占められている。このため、フォ
トダイオード25,26の出力電圧の差は「VR −VL
>0(正)」となり、この値がオフセット電圧(V
offset)となる。
On the contrary, when the optical axis of the eyeball is shifted to the left in the horizontal direction with respect to the optical axis 40 of the visual axis detecting system (the state of FIG. 7B), the left and right in the state where the visual axis is directed to the center. As for the ratio of white eye / black eye in the detection area, the black eye portion is more occupied in the detection area 38 of the left photodiode 25, as shown in FIG. 7B. Therefore, the difference between the output voltage of the photodiode 25, 26 'V R -V L
> 0 (positive) ”, and this value is the offset voltage (V
offset ).

【0051】次に、オフセット電圧値を算出した後の動
作を説明する。 [ステップ109] オフセット電圧値(Voffset)を
RAM3に記憶する。 [ステップ110] ファインダ内LCD17の中心を
示す画面中心表示17aのセグメントを消灯する。 [ステップ111] 再びフォトトランジスタ21の反
射光量レベルを判別し、まだ接眼状態が継続されている
か否かを判別する。この結果、反射光量が所定レベル以
上あればステップ112へ進み、所定レベル未満であれ
ばステップ127へ進む。
Next, the operation after calculating the offset voltage value will be described. [Step 109] The offset voltage value (V offset ) is stored in the RAM 3. [Step 110] The segment of the screen center display 17a showing the center of the LCD 17 in the finder is turned off. [Step 111] The reflected light amount level of the phototransistor 21 is discriminated again to discriminate whether or not the eyepiece state is still continued. As a result, if the reflected light amount is equal to or more than the predetermined level, the process proceeds to step 112, and if it is less than the predetermined level, the process proceeds to step 127.

【0052】ここでは反射光量が所定レベル未満であっ
たとして、ステップ127へ進むものとする。 [ステップ127] 視線検出用iRED23を消灯
し、後述するステップ125へと進む。
Here, it is assumed that the amount of reflected light is less than the predetermined level, and the process proceeds to step 127. [Step 127] The eye-gaze detecting iRED 23 is turned off, and the process proceeds to step 125 described later.

【0053】上記ステップ111において、反射光量が
所定レベル以上あれば前述した様にステップ112へ進
み、ズーミング制御に使用するべく視線検出を開始す
る。 [ステップ112] 再び左右のフォトダイオード2
5,26の出力を検出し、各々の出力差(VR −VL
より上記ステップ109でメモリされたオフセット電圧
(Voffset)を引いた電圧値を視線検出出力VEye とし
て算出する。 [ステップ113] 上記の視線検出出力(VEye )の
値と所定値V1 〜V4 (図8〜図10参照)の比較を行
う。もし、「V2 <VEye <V1 」と判別されればステ
ップ114へ、「V4 <VEye <V3 」と判別されれば
ステップ118へ進む。
In step 111, if the amount of reflected light is equal to or higher than the predetermined level, the process proceeds to step 112 as described above, and the line-of-sight detection is started to be used for zooming control. [Step 112] Left and right photodiodes 2 again
Detecting the output of 5,26, each output difference (V R -V L)
The voltage value obtained by subtracting the offset voltage (V offset ) stored in step 109 is calculated as the visual axis detection output V Eye . [Step 113] The value of the visual axis detection output (V Eye ) is compared with predetermined values V 1 to V 4 (see FIGS. 8 to 10). If it is determined that “V 2 <V Eye <V 1 ”, the process proceeds to step 114, and if it is determined that “V 4 <V Eye <V 3 ”, the process proceeds to step 118.

【0054】ここで、視線検出出力(VEye )と視角の
対応について、図8〜図10により説明する。
Correspondence between the visual axis detection output (V Eye ) and the visual angle will be described with reference to FIGS. 8 to 10.

【0055】まず、眼球光軸と視線検出系光軸40の水
平方向のずれ量がゼロの場合の左右のフォトダイオード
25,26の差出力(VR −VL )とファインダ内にお
ける視角の対応を示す特性は、図8の太線に示す通りで
ある。つまり、左右のフォトダイオード25,26の差
出力(VR −VL )が中心に対し、左右の視角に1対1
で対応しており、この差出力を検出することにより、撮
影者がファインダ内の注視している部分の水平成分が検
出できる。ファインダ内に設置された透過型LCD17
のファインダ光学系内における水平方向の可視範囲は、
図8に一点鎖線で示す範囲である。
Firstly, the corresponding viewing angle in the viewfinder to the difference output of the photo diode 25, 26 right and left when the deviation amount in the horizontal direction of the eyeball optical axis and the visual axis detection system optical axis 40 is zero (V R -V L) The characteristics indicated by are as shown by the thick line in FIG. That is, with respect to the difference between the output (V R -V L) is the center of the left and right photodiodes 25 and 26, a pair on the left and right viewing angle 1
By detecting this difference output, the horizontal component of the part of the finder that the photographer is gazing at can be detected. Transmissive LCD 17 installed in the viewfinder
The horizontal visible range in the finder optical system of
This is the range indicated by the alternate long and short dash line in FIG.

【0056】また、ファインダ内LCD17上に設置さ
れたズームテレ方向指標17c及びズームワイド方向指
標17bの視角に対する設置位置は次の通りである。
The installation positions of the zoom tele direction indicator 17c and the zoom wide direction indicator 17b installed on the LCD 17 in the finder with respect to the viewing angle are as follows.

【0057】ズームテレ方向指標17cは、視角A2
上,A1 以下に、ズームワイド方向指標17bは、A3
以上,A4 以下に、各々設置される。またこれらの視角
に対応する左右のフォトダイオード25,26の差出力
(VR −VL )は、ズームワイド方向指標17cはV
Tele-Min(=V2 )以上,VTele-Max(=V1 )以下、
ズームワイド方向指標17bはVWide-Min(=V4 )以
上,VWide-Max(=V3)以下となる様に設定されてい
る。
The zoom telescopic direction indicator 17c is a viewing angle of A 2 or more and A 1 or less, and the zoom wide direction indicator 17b is A 3 or more.
Above, A 4 below, are placed respectively. The difference between the left and right outputs of the photodiodes 25 and 26 corresponding to these viewing angle (V R -V L), the zoom wide direction indicator 17c V
Tele-Min (= V 2 ) or more, V Tele-Max (= V 1 ) or less,
The zoom wide direction index 17b is set to be V Wide-Min (= V 4 ) or more and V Wide-Max (= V 3 ) or less.

【0058】ここで、視線検出系光軸40と眼球光軸の
水平方向のずれがゼロの場合は、原点を通ることは言う
までもない。
Here, it goes without saying that when the horizontal shift between the optical axis 40 of the visual axis detection system and the optical axis of the eyeball is zero, it passes through the origin.

【0059】次に、眼球光軸が左又は右にずれた場合
は、図9又は図10において、太線で示す通り、原点に
対しずれた特性となる。眼球光軸が視線検出系光軸40
に対し水平右方向にずれれば負のオフセット電圧(図
9)が生じ、逆に水平左方向にずれれば正のオフセット
電圧(図10)が生じることになる。
Next, when the optical axis of the eyeball is shifted to the left or right, the characteristic is shifted with respect to the origin, as shown by the thick line in FIG. 9 or 10. The optical axis of the eyeball is the optical axis 40 of the visual axis detection system.
On the other hand, if it shifts in the horizontal right direction, a negative offset voltage (FIG. 9) is generated, and conversely, if it shifts in the horizontal left direction, a positive offset voltage (FIG. 10) is generated.

【0060】そこで、前記ステップ112により、検出
された左右のフォトダイオード25,26の出力(V
R ,VL )の差出力(VR −VL )より上記ステップ1
19でメモリしたオフセット電圧(Voffset)を減じる
ことにより、太線の特性を原点を通る特性(図9又は図
10にて点線で示す)に補正する。
Therefore, in step 112, the outputs (V) of the left and right photodiodes 25 and 26 detected are detected.
R, the difference between the output of the V L) (V R -V L ) from Step 1
By reducing the offset voltage (V offset ) stored in 19, the characteristic of the thick line is corrected to the characteristic passing through the origin (shown by the dotted line in FIG. 9 or 10).

【0061】そして、このステップ113において、検
出された左右のフォトダイオード25,26の差出力
(VR −VL )の補正出力である視線検出出力VEye
(=VR−VL −Voffset)が所定範囲内にあると判別
されると、ステップ114又はステップ117へ進む。 [ステップ114,117] 上記の状態が所定時間以
上継続しているか否かの判別を行い、もし所定時間以
上、各々の指標が注視されていると判別するとステップ
115又はステップ118へ進む。 [ステップ115,118] 注視された指標の方向に
所定量のズームドライバ15への通電を行い、ズーム変
倍モータ14が駆動してフィルム16への撮像系のズー
ム変倍撮影レンズブロック11が所定量移動する様に構
成されている。
[0061] Then, in step 113, the detected differential output of the left and right photodiodes 25,26 (V R -V L) is the corrected output gaze detection output V Eye
When (= V R -V L -V offset ) is determined to be within a predetermined range, the process proceeds to step 114 or step 117. [Steps 114 and 117] It is determined whether or not the above state continues for a predetermined time or longer. If it is determined that each index is being watched for a predetermined time or longer, the process proceeds to step 115 or step 118. [Steps 115, 118] A predetermined amount of power is supplied to the zoom driver 15 in the direction of the gazed index, and the zoom variable magnification motor 14 is driven to set the zoom variable magnification photographing lens block 11 of the image pickup system to the film 16. It is configured to move quantitatively.

【0062】ズーム変倍撮影変倍レンズブロック11
は、ズーム変倍モータ14が駆動されると、ピニオンギ
ア13が回転しラックギア14が光軸方向に直線運動す
ることにより移動する様に構成されている。 [ステップ116,119] ここでは検出されたズー
ム制御方向に相当するマークを点灯させ、撮影者に視線
が検出され対応した処理が行われた事の確認を促す。つ
まり、テレ方向の通電であれば、セグメント17e
(T)、ワイド方向の通電であればセグメント17d
(W)が各々所定時間点灯する様に構成されている。
Zoom variable magnification photographing variable magnification lens block 11
When the zoom variable power motor 14 is driven, the pinion gear 13 rotates and the rack gear 14 moves by linear movement in the optical axis direction. [Steps 116 and 119] Here, the mark corresponding to the detected zoom control direction is turned on to prompt the photographer to confirm that the line of sight has been detected and the corresponding processing has been performed. That is, if electricity is applied in the tele direction, the segment 17e
(T), segment 17d if energized in the wide direction
Each of (W) is configured to light for a predetermined time.

【0063】以上のマーク点灯処理後は、再びステップ
111に戻り、接眼状態の判別が行われる。
After the above-described mark lighting process, the process returns to step 111 again, and the eyepiece state is determined.

【0064】一方、上記ステップ113において、視線
検出出力(VEye )が「V2 以上,V1 以下」、或は、
「V4 以上,V3 以下」のいずれかの状態でもなかった
場合は、ステップ120へ進む。 [ステップ120] レリーズスイッチ8の状態を判別
し、オンれていればステップ121へ進む。一方、オン
されていなければステップ112へ戻り、再び左右のフ
ォトダイオード25,26の出力を検出し、メモリされ
たオフセット値(Voffset)を減じた値による視線検出
出力(VEye )の判別を行う。
On the other hand, in step 113, the visual axis detection output (V Eye ) is "V 2 or more, V 1 or less", or
If the state is neither "V 4 or more and V 3 or less", the process proceeds to step 120. [Step 120] The state of the release switch 8 is determined, and if it is on, the process proceeds to step 121. On the other hand, if it is not turned on, the process returns to step 112, the outputs of the left and right photodiodes 25 and 26 are detected again, and the visual axis detection output (V Eye ) is determined by the value obtained by subtracting the stored offset value (V offset ). To do.

【0065】上記のレリーズスイッチ8がオンされた場
合について説明する。 [ステップ121] 測光回路4により測光を行う。 [ステップ122] 測距回路5により被写体までの距
離を測定する。 [ステップ123] 上記ステップ121で測定した被
写体輝度とカメラに装着されているフィルム16の感度
により決定される秒時だけシャッタ(不図示)を開放
し、フィルム16へ露光を行う。 [ステップ124] 1駒分のフィルム給送を行う。給
送手段については不図示である。
The case where the release switch 8 is turned on will be described. [Step 121] The photometric circuit 4 performs photometry. [Step 122] The distance measuring circuit 5 measures the distance to the subject. [Step 123] The shutter (not shown) is opened only for the time determined by the subject brightness measured in the above step 121 and the sensitivity of the film 16 mounted on the camera to expose the film 16. [Step 124] One frame of film is fed. The feeding means is not shown.

【0066】上記のフィルム給送後は再びステップ11
1に戻り、撮影者の接眼状態の検出を行う。
After the film is fed as described above, step 11 is performed again.
Returning to step 1, the eyepiece state of the photographer is detected.

【0067】上記ステップ103において反射光検出用
フォトトランジスタ21が所定量以上の反射光量を検出
していない場合、又は、ステップ127において視線検
出用iRED23を消灯した後は、前述した様にステッ
プ125へと進む。 [ステップ125] ここではメインスイッチ7がオフ
されたか否かを判別し、オンのままであればステップ1
03へ戻り、同様の動作を繰り返す。一方、オフしてい
ればステップ126へ進む。 [ステップ126] 眼球照明用iRED19をオフ
し、処理を終了する。
When the reflected light detecting phototransistor 21 does not detect the reflected light amount of a predetermined amount or more in the above step 103, or after the eye gaze detecting iRED 23 is turned off in the step 127, the process proceeds to the step 125 as described above. And proceed. [Step 125] Here, it is determined whether or not the main switch 7 is turned off.
Returning to 03, the same operation is repeated. On the other hand, if it is off, the routine proceeds to step 126. [Step 126] The iRED 19 for eyeball illumination is turned off, and the process ends.

【0068】ここで、眼球照明用iRED19の発する
光が視線検出用のフォトダイオード25,26の受光検
出エリアに入り、視線検出出力に影響しない様に設定す
る必要があることは言うまでもない。影響を排除する方
法として具体的には、眼球照明用iRED19の検出エ
リアに指向特性を持たせ、視線検出エリア38及び39
と重ならない様に設定する光学的方法と前述の外光除去
の同期検波とタイミングをズラして接眼検出を時分割的
に行う電気的方法があるが、ここでその詳細の説明は省
略する。
Needless to say, it is necessary to set so that the light emitted from the eyeball illumination iRED 19 enters the light receiving detection areas of the sight line detecting photodiodes 25 and 26 and does not affect the sight line detecting output. As a method for eliminating the influence, specifically, the detection area of the iRED 19 for eyeball illumination is provided with directional characteristics so that the line-of-sight detection areas 38 and 39 can be obtained.
There is an optical method of setting so as not to overlap with the above, and an electric method of performing the eyepiece detection in a time-division manner by shifting the timing of the above-mentioned synchronous detection of external light removal and the timing, but the detailed description thereof will be omitted here.

【0069】次に、偏光板43〜45による眼鏡正反射
除去について説明する。
Next, the removal of specular reflection of glasses by the polarizing plates 43 to 45 will be described.

【0070】視線検出用iRED23の前面には、前述
した様に、偏光方向が所定方向に設定された偏光板43
が設置されており、その反射光検出用フォトダイオード
25,26の前面には、前記投光用の偏光板43と偏光
方向がそれぞれ90度異なる偏光板44,45が設置さ
れている。
On the front surface of the line-of-sight detection iRED 23, as described above, the polarizing plate 43 having the polarization direction set to a predetermined direction.
Are installed on the front surfaces of the reflected light detecting photodiodes 25 and 26, and polarizing plates 44 and 45, respectively, whose polarizing directions are different by 90 degrees from the polarizing plate 43 for projecting light are installed.

【0071】視線検出用iRED23による照明光は投
光側偏光板43により偏光方向が一定の直線偏光となる
(図12参照)。その照明光に対し、白目部分46ない
し虹彩37による反射光は拡散反射となるため、図12
に示す様に反射光の偏光は360度のランダムな偏光と
なる。受光素子であるところのフォトダイオード25,
26の前面には偏光板44,45が設置されているた
め、同じく図12に示す様にその偏光方向と90度異な
る偏光成分は除去される。この際、受光量は原理的に1
/2となる。
Illumination light from the line-of-sight detection iRED 23 becomes linearly polarized light with a constant polarization direction by the light projecting side polarization plate 43 (see FIG. 12). With respect to the illumination light, the light reflected by the white eye portion 46 or the iris 37 becomes diffuse reflection.
As shown in (3), the polarization of the reflected light is a random polarization of 360 degrees. Photodiode 25, which is a light receiving element,
Since polarizing plates 44 and 45 are installed on the front surface of 26, a polarization component different from the polarization direction by 90 degrees is removed as shown in FIG. At this time, the amount of received light is 1 in principle.
/ 2.

【0072】一方、眼鏡やサングラスなどによる正反射
では、反射による偏光方向は不変であるため、投光偏光
方向と受光偏光方向が90度異ならせて設置されている
と、原理的にゼロとなる(図13参照)。従って、投光
用の偏光板43と受光用の偏光板44,45の偏光方向
を90度異ならせて設置したことにより、正反射成分の
みが選択的に除去される事となる。
On the other hand, in the case of regular reflection by glasses or sunglasses, the polarization direction due to the reflection does not change. Therefore, if the projection polarization direction and the reception polarization direction are different by 90 degrees, it is theoretically zero. (See Figure 13). Therefore, by disposing the light-projecting polarizing plate 43 and the light-receiving polarizing plates 44 and 45 so that the polarization directions thereof are different by 90 degrees, only the specular reflection component is selectively removed.

【0073】ここで、上記の眼鏡やサングラスを使用し
ない、つまり裸眼時においては、拡散反射光の受光量が
1/2に減少してしまうが、この事に対しては視線検出
用iRED23の通電電流を増加させたり、あるいは、
検出回路(図1の抵抗27から演算増幅器30)の増幅
度を増す事(具体的には抵抗27,28の値を可変する
事)により、偏光板43〜45が無い時と同様なS/N
を確保する事が必要であることは言うまでもない。
Here, when the above-mentioned glasses and sunglasses are not used, that is, when the naked eye is used, the amount of received diffuse reflected light is reduced to 1/2. Increase the current, or
By increasing the amplification degree of the detection circuit (resistor 27 to operational amplifier 30 in FIG. 1) (specifically, changing the values of the resistors 27 and 28), S / S similar to that when the polarizing plates 43 to 45 are not provided. N
It goes without saying that it is necessary to secure

【0074】(第2の実施例)図15は本発明の第2の
実施例における視線検出機能付カメラの概略を示す機構
図であり、図1と同じ部分は同一符号を付すと共に、そ
の説明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 15 is a mechanical view showing the outline of a camera with a visual axis detection function according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. Is omitted.

【0075】上記の第1の実施例では、透過型偏光板4
3により照明光の偏光方向制御を行う構成にしていた
が、この第2の実施例においては、ビームスプリッタに
金属膜と誘電体膜の組み合わせによる偏光制御膜を蒸着
し、偏光制御を行う様に構成した例を示すものである。
In the first embodiment described above, the transmission type polarizing plate 4
Although the polarization direction of the illumination light is controlled by means of No. 3, in the second embodiment, a polarization control film made of a combination of a metal film and a dielectric film is deposited on the beam splitter to control the polarization. It shows an example of the configuration.

【0076】図15において、48はビームスプリッタ
であり、金属誘導体膜を蒸着した偏光制御面48aを有
している。
In FIG. 15, reference numeral 48 denotes a beam splitter, which has a polarization control surface 48a having a metal derivative film deposited thereon.

【0077】偏光制御面48aにより透過(あるいは反
射)した光は偏光方向が一定の直線偏光となり、その偏
光方向は受光素子であるフォトダイオード25,26の
前面に設置された偏光板44,45の偏光方向と位相が
90度異なるように設置されている。また、本実施例に
おいては、ビームスプリッタ48の透過光により眼の照
明を行う構成であるが、これは反射光でも良いことは言
うまでもない。
The light transmitted (or reflected) by the polarization control surface 48a becomes a linearly polarized light having a constant polarization direction, and the polarization direction of the polarization plates 44, 45 installed in front of the photodiodes 25, 26 as light receiving elements. It is installed so that the polarization direction and the phase are different by 90 degrees. Further, in the present embodiment, the eye is illuminated by the light transmitted through the beam splitter 48, but it goes without saying that this may be reflected light.

【0078】以上の構成によるビームスプリッタ48に
より光の偏光を制御する事により、第1の実施例の透過
型偏光板43による偏光制御を行う場合に比べ、光量ロ
スを少なくして照明する事が可能である。
By controlling the polarization of the light by the beam splitter 48 having the above-mentioned configuration, it is possible to illuminate with a smaller light amount loss as compared with the case where the polarization control is performed by the transmission type polarizing plate 43 of the first embodiment. It is possible.

【0079】以上の各実施例によれば、視線検出用iR
ED23とその反射光を検出するフォトダイオード2
5,26の前側に偏光位相がそれぞれ90度に異なる偏
光板43と44,45を配置するようにしているため、
視線入力に先立って眼鏡による正反射ゴーストが生じな
い様に投受光素子の位置調整を行うといった必要が無く
なり、使い勝手の良いものとすることができる。
According to each of the above-mentioned embodiments, the iR for line-of-sight detection is
ED23 and photodiode 2 for detecting the reflected light
Since the polarizing plates 43, 44, and 45 having different polarization phases of 90 degrees are arranged on the front side of 5 and 26,
It is not necessary to adjust the position of the light emitting / receiving element so as to prevent the specular reflection ghost from the eyeglasses prior to the line-of-sight input, and the usability can be improved.

【0080】また、偏光手段(偏光板43〜45ないし
ビームスプリッタ48)により眼鏡による正反射成分の
み選択的に除去できるので、視線検出系の構成を変更す
る駆動アクチュエータが不要となり、カメラの小型化と
低コストが実現可能となる。又、投受光素子の位置変更
などが伴わないので、高精度を維持する事ができる。
Further, since the polarization means (polarizing plates 43 to 45 or the beam splitter 48) can selectively remove only the specular reflection component from the eyeglasses, a drive actuator for changing the configuration of the visual axis detection system is not required, and the camera is miniaturized. And low cost can be realized. Further, since the position of the light emitting / receiving element is not changed, high accuracy can be maintained.

【0081】また、照明光パワーを減少させる必要がな
いため、高い視線検出精度を維持する事ができる。
Further, since it is not necessary to reduce the illumination light power, it is possible to maintain high visual axis detection accuracy.

【0082】さらに、照明手段(iRED23)を複数
個設置しなくてもよいため、設置スペースの節約と低コ
スト化が実現できる。また、視線検出系と眼鏡との距離
又は傾きやレンズの曲率などがばらついても、正反射光
のみ選択的に除去できる。
Further, since it is not necessary to install a plurality of illumination means (iRED23), it is possible to save the installation space and reduce the cost. Further, even if the distance or inclination between the line-of-sight detection system and the eyeglasses or the curvature of the lens varies, only specularly reflected light can be selectively removed.

【0083】更に、視線検出用の照明光の偏光制御を偏
光ビームスプリッタ48を用いる事により、照明効率を
上げる事が可能である。
Further, by using the polarization beam splitter 48 to control the polarization of the illumination light for detecting the line of sight, it is possible to improve the illumination efficiency.

【0084】さらに又、照明手段として赤外光を発する
iREDを用い、偏光手段に前記の赤外域の波長におい
て偏光特性を持たせるようにしているため、撮影者に眩
しい思いをさせることがなくなる。
Furthermore, since the iRED emitting infrared light is used as the illuminating means and the polarizing means is made to have the polarization characteristic in the above infrared wavelength range, the photographer is not dazzled.

【0085】(発明と実施例の対応)本実施例におい
て、視線検出用iRED23が本発明の照明手段に相当
し、フォトダイオード25,26が本発明の光電変換手
段に相当し、システムコントローラ1が視線位置検出手
段に相当し、偏光板43〜45及びビームスプリッタ4
8が偏光手段に相当する。
(Correspondence between Invention and Embodiment) In this embodiment, the line-of-sight detection iRED 23 corresponds to the illumination means of the present invention, the photodiodes 25 and 26 correspond to the photoelectric conversion means of the present invention, and the system controller 1 Corresponding to the line-of-sight position detecting means, the polarizing plates 43 to 45 and the beam splitter 4
Reference numeral 8 corresponds to the polarization means.

【0086】以上が実施例の各構成と本発明の各構成の
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
定されるものではなく、請求項で示した機能が達成でき
る構成であればどのようなものであってもよいことは言
うまでもない。
The above is the correspondence relationship between each configuration of the embodiments and each configuration of the present invention, but the present invention is not limited to the configurations of these embodiments, and a configuration capable of achieving the functions shown in the claims. It goes without saying that it may be of any type.

【0087】(変形例)本発明は、一眼レフカメラ,レ
ンズシャッタカメラ,ビデオカメラ等、何れのカメラに
おいても適用可能である。
(Modification) The present invention can be applied to any camera such as a single-lens reflex camera, a lens shutter camera, and a video camera.

【0088】また、視線検出機能付カメラに適用した場
合を述べているが、勿論、視線検出装置単独への適用で
あっても良いし、近年、まばたきによりレリーズを行う
といったカメラが特開平5−40303号によって開示
されているが、この種のカメラに具備されるまばたき検
出装置への適用も可能である。つまり、使用者が観察す
ることにより何らかの機能を働かせる構成となった光学
装置、更にはこの種の装置を具備したカメラであれば、
何れにも適用可能である。
The case of application to a camera with a line-of-sight detection function has been described, but it goes without saying that it may be applied to a single line-of-sight detection device, and in recent years, a camera that performs release by blinking has been disclosed. Although disclosed by No. 40303, the invention can be applied to a blink detection device provided in this type of camera. In other words, if the camera is equipped with an optical device configured to activate some function by the user's observation, and a camera equipped with this type of device,
It is applicable to both.

【0089】また、投光用の偏光板43と受光用の偏光
板44,45の偏光方向を90度異ならせて設置し、正
反射成分を除去するようにしているが、(このように9
0度偏光方向が異なっているのが理想と思われるが)こ
れは各偏光板の正反射成分の除去比(性能)と所望する
正反射成分の除去量によって決められるものであり、必
ずしもこれに限定されるものではない。
Further, the polarizing plate 43 for projecting light and the polarizing plates 44, 45 for receiving light are set so that the polarization directions thereof are different by 90 degrees to remove the specular reflection component.
It seems ideal that the polarization direction is different by 0 degrees.) This is determined by the removal ratio (performance) of the specular reflection component of each polarizing plate and the desired amount of the specular reflection component removed, and this is not always the case. It is not limited.

【0090】また、照明手段としてiREDを用いてい
るが、可視光を投射する投光素子であってもよい。
Although iRED is used as the illumination means, it may be a light projecting element that projects visible light.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1,4,5
又は8記載の本発明によれば、照明手段と光電変換手段
それぞれの前面に、各々の偏光位相が異なる偏光手段を
設け、観察者(撮影者)の眼球ないし眼球周囲(まぶ
た)以外の物、つまり眼鏡使用時にはこれでの正反射ゴ
ーストを上記の各偏光手段によって除去するようにして
いる。
As described above, according to the first, fourth, and fifth aspects.
Alternatively, according to the present invention as described in 8, the front surface of each of the illumination means and the photoelectric conversion means is provided with a polarization means having a different polarization phase, and an object other than the eyeball of the observer (photographer) or the eyeball periphery (eyelid), That is, when using glasses, the specular reflection ghost in this case is removed by each of the above-mentioned polarizing means.

【0092】よって、低コスト化,省スペース化を達成
しつつ、精度の高い視線検出、まばたき状態検出を行う
ことが可能となる。
Therefore, it is possible to perform highly accurate visual axis detection and blink state detection while achieving cost reduction and space saving.

【0093】また、請求項2記載の本発明は、照明手段
と光電変換手段それぞれの前面に配置される偏光手段の
偏光位相を、略90度異ならせるようにしている。
Further, in the present invention according to claim 2, the polarization phase of the polarization means arranged on the front surface of each of the illumination means and the photoelectric conversion means is made to differ by approximately 90 degrees.

【0094】よって、低コスト化,省スペース化を達成
しつつ、より精度の高い視線検出、まばたき状態検出を
行うことが可能となる。
Therefore, it is possible to detect the line of sight and the blinking state with higher accuracy while achieving cost reduction and space saving.

【0095】また、請求項3又は7記載の本発明によれ
ば、少なくとも赤外域の波長を含む光束を投射する照明
手段と、該照明手段前面と光電変換手段前面それぞれに
配置され、前記赤外域の波長において偏光特性を有する
偏光手段とを設け、観察者(撮影者)に不感の赤外光を
照明手段として用い、眼鏡使用時の正反射ゴーストを上
記の各偏光手段によって除去するようにしている。
According to the present invention as set forth in claim 3 or 7, the illuminating means for projecting a light flux containing at least a wavelength in the infrared region, and the illuminating means front face and the photoelectric converting means front face are respectively arranged, and the infrared region is provided. A polarizing means having a polarization characteristic at the wavelength of is provided, infrared light that is insensitive to an observer (photographer) is used as an illuminating means, and specular reflection ghost when using glasses is removed by each of the above polarizing means. There is.

【0096】よって、使用者に眩しさを与えることな
く、低コスト化,省スペース化を達成しつつ、精度の高
い視線検出、まばたき状態検出を行うことが可能とな
る。
Therefore, it is possible to perform high-precision gaze detection and blinking state detection while achieving cost reduction and space saving without giving glare to the user.

【0097】また、請求項6記載の本発明は、照明手段
と光電変換手段それぞれの前面に配置される偏光手段の
偏光位相を、略90度異ならせるようにしている。
Further, in the present invention according to claim 6, the polarization phase of the polarization means arranged on the front surface of each of the illumination means and the photoelectric conversion means is made to differ by approximately 90 degrees.

【0098】よって、低コスト化,省スペース化を達成
しつつ、より精度の高い視線検出、まばたき状態検出を
行うことが可能となる。
Therefore, it is possible to detect the line of sight and the blinking state with higher accuracy while achieving cost reduction and space saving.

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

【図1】本発明の第1の実施例における視線検出機能付
カメラの要部を示す機構図である。
FIG. 1 is a mechanism diagram showing a main part of a camera with a visual axis detection function according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のカメラの前面上方から見た外観斜視図で
ある。
2 is an external perspective view of the camera of FIG. 1 as seen from above the front surface.

【図3】図1のカメラの後面下方から見た外観斜視図で
ある。
FIG. 3 is an external perspective view of the camera of FIG. 1 as viewed from below the rear surface thereof.

【図4】図3に示すファインダ接眼部の拡大図である。4 is an enlarged view of a viewfinder eyepiece shown in FIG. 3. FIG.

【図5】本実施例において眼球と検出エリアの軸がずれ
た状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the axes of an eyeball and a detection area are deviated in the present embodiment.

【図6】本実施例において検出系軸に対し眼球軸が水平
方向右にずれた状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the eyeball axis is horizontally displaced to the right with respect to the detection system axis in the present embodiment.

【図7】図6とは逆に水平方向左にずれた状態を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a state of being shifted leftward in the horizontal direction, which is the opposite of FIG. 6;

【図8】本実施例において検出系に対し眼球軸ずれがな
い状態での視線出力特性を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a line-of-sight output characteristic in a state where there is no eyeball axis shift with respect to the detection system in the present embodiment.

【図9】本実施例において検出系に対し眼球光軸が水平
方向にずれた状態での視線出力特性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing line-of-sight output characteristics in a state where the optical axis of the eyeball is horizontally displaced with respect to the detection system in the present embodiment.

【図10】本実施例において左方向にズレた状態での視
線出力特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a line-of-sight output characteristic in a state of being displaced to the left in the present embodiment.

【図11】本発明の第1の実施例におけるファインダ光
学系を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a finder optical system in the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第1の実施例において照明光に対す
る眼球上の拡散反射による偏光状態を説明する為の斜視
図である。
FIG. 12 is a perspective view for explaining a polarization state of diffused reflection on an eyeball with respect to illumination light in the first embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第1の実施例において照明光に対す
る眼鏡レンズの正反射による偏光状態を説明する為の斜
視図である。
FIG. 13 is a perspective view for explaining the polarization state of specular reflection of the spectacle lens with respect to the illumination light in the first example of the present invention.

【図14】本発明の第1の実施例におけるカメラの動作
を示すフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart showing an operation of the camera of the first embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第2の実施例における視線検出機能
付カメラの要部を示す機構図である。
FIG. 15 is a mechanism diagram showing a main part of a camera with a visual axis detection function according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 システムコントローラ 19 眼球照明用iRED 21 フォトトランジスタ 23 視線検出用iRED 25,26 フォトダイオード 31 信号選択回路 32 ADコンバータ 43〜45 偏光板 48 ビームスプリッタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 System controller 19 iRED for eyeball illumination 21 Phototransistor 23 iRED for line-of-sight detection 25,26 Photodiode 31 Signal selection circuit 32 AD converter 43-45 Polarizer 48 Beam splitter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 27/28 Z G03B 17/00 Q G02B 27/00 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location G02B 27/28 Z G03B 17/00 Q G02B 27/00 C

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 観察者の目を照明する照明手段と、該照
明手段による反射光を検出する光電変換手段と、該光電
変換手段の出力から視線位置を検出する視線位置検出手
段とを備えた視線検出装置において、前記照明手段前面
と前記光電変換手段前面それぞれに、各々の偏光位相が
異なる偏光手段を設けたことを特徴とする視線検出装
置。
1. An illumination means for illuminating the eyes of an observer, a photoelectric conversion means for detecting light reflected by the illumination means, and a visual line position detection means for detecting a visual line position from an output of the photoelectric conversion means. In the line-of-sight detection device, polarization units having different polarization phases are provided on the front surface of the illumination unit and the front surface of the photoelectric conversion unit, respectively.
【請求項2】 前記照明手段前面と前記光電変換手段前
面それぞれに配置される偏光手段の偏光位相は、略90
度異なることを特徴とする請求項1記載の視線検出装
置。
2. The polarization phase of the polarization means arranged on each of the front surface of the illumination means and the front surface of the photoelectric conversion means is approximately 90.
The line-of-sight detection device according to claim 1, wherein the line-of-sight detection device is different.
【請求項3】 前記照明手段は、少なくとも赤外域の波
長を含む光束を投射する手段であり、前記各偏光手段
は、前記赤外域の波長において偏光特性を有する手段で
あることを特徴とする請求項1又は2記載の視線検出装
置。
3. The illumination means is means for projecting a light flux including at least a wavelength in the infrared range, and each of the polarization means is means having polarization characteristics at the wavelength in the infrared range. The visual line detection device according to item 1 or 2.
【請求項4】 前記請求項1,2又は3記載の視線検出
装置を具備したことを特徴とするカメラ。
4. A camera comprising the line-of-sight detection device according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 観察者の目を照明する照明手段と、該照
明手段による反射光を検出する光電変換手段と、該光電
変換手段の出力から観察者のまばたきの状態を検出する
まばたき状態検出手段とを備えたまばたき検出装置にお
いて、前記照明手段前面と前記光電変換手段前面それぞ
れに、各々の偏光位相が異なる偏光手段を設けたことを
特徴とするまばたき検出装置。
5. Illuminating means for illuminating the eyes of an observer, photoelectric conversion means for detecting light reflected by the illuminating means, and blinking state detecting means for detecting the blinking state of the observer from the output of the photoelectric converting means. In the blink detection apparatus including: a blink detection apparatus, wherein the illumination means front surface and the photoelectric conversion means front surface are respectively provided with polarization means having different polarization phases.
【請求項6】 前記照明手段前面と前記光電変換手段前
面それぞれに配置される偏光手段の偏光位相は、略90
度異なることを特徴とする請求項5記載のまばたき検出
装置。
6. The polarization phase of the polarization means arranged on each of the front surface of the illumination means and the front surface of the photoelectric conversion means is approximately 90.
The blink detection device according to claim 5, wherein the blink detection device has different degrees.
【請求項7】 前記照明手段は、少なくとも赤外域の波
長を含む光束を投射する手段であり、前記各偏光手段
は、前記赤外域の波長において偏光特性を有する手段で
あることを特徴とする請求項5又は6記載のまばたき検
出装置。
7. The illumination means is a means for projecting a light beam including at least a wavelength in the infrared region, and each of the polarization means is a means having a polarization characteristic in the wavelength in the infrared region. Item 5. The blink detection device according to item 5 or 6.
【請求項8】 前記請求項5,6又は7記載のまばたき
検出装置を具備したことを特徴とするカメラ。
8. A camera comprising the blink detection device according to claim 5, 6, or 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017013913A1 (en) * 2015-07-17 2017-01-26 ソニー株式会社 Gaze detection device, eyewear terminal, gaze detection method, and program
JP2019020991A (en) * 2017-07-14 2019-02-07 シャープ株式会社 Imaging device, authentication device, and imaging method

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