JPH07299038A

JPH07299038A - 視線検出機能を有するカメラ

Info

Publication number: JPH07299038A
Application number: JP6094555A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nishimura; 仁西村
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】カメラの姿勢によらず視線検出を正確かつ確
実に行うことができる。【構成】第１および第２の照明手段１０、１１により
撮影者の眼球１２を照明し、照明手段１０、１１によっ
て照明された眼球１２の反射像から眼球１２の視線方向
を算出する。この際、第１の照明手段１０をカメラのフ
ァインダ接眼窓の縦方向に配置し、第２の照明手段１１
をファインダ接眼窓の横方向に配置するとともに、カメ
ラがそれぞれ横位置および縦位置に構えられたときに操
作可能な位置に配置され、レリーズ動作を指令するため
に操作される第１および第２のレリーズ手段１３、１４
と、第１のレリーズ手段１３が操作されたときは第１の
照明手段１０を動作させ、第２のレリーズ手段１４が操
作されたときは第２の照明手段１１を動作させる第１の
制御手段１５とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラの視野画面上に
おいて撮影者が観察している注視点方向、すなわち、い
わゆる視線方向を検出する視線検出機能を有するカメラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮影者の視線方向を検出する装置
としては、例えば特開平２−２６４６３２号公報などに
開示された装置があった。この公報に開示された装置
は、撮影者の眼球を光源によって照明し、この光源によ
って照明された眼球の瞳孔と虹彩との境界を読み取って
瞳孔中心の位置を求めるとともに、光源からの照明光に
よる角膜反射像の位置を求め、この瞳孔中心と角膜反射
像の相対的位置関係から視線方向を求めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報に開示された従来の視線検出装置では、撮影者の
眼球を照明する光源が、カメラのファインダー接眼窓の
両側、より詳細には、カメラの姿勢が横位置にあるとき
にファインダー接眼窓の水平方向両側に配置されていた
ので、例えばカメラを縦位置で構えたときなどには、照
明用光源が撮影者の眼球の上下方向に位置してしまう。
このため、照明用光源からの照明光が瞼や睫等に遮られ
て角膜反射像が結像しなかったり、照明光による瞼や睫
等の影が眼球表面にできてしまって、虹彩部と瞳孔部と
の境界の検出が難しくなり、結果として正確かつ確実な
視線検出が困難になるといった問題が生じていた。

【０００４】本発明の目的は、カメラの姿勢によらず視
線検出を正確かつ確実に行いうる視線検出機能を有する
カメラを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１〜図
３に対応付けて説明すると、請求項１の発明は、第１お
よび第２の照明手段１０、１１により撮影者の眼球１２
を照明し、照明手段１０、１１によって照明された眼球
１２の反射像から眼球１２の視線方向を算出する視線検
出機能を有するカメラに適用される。そして、上述の目
的は、第１の照明手段１０をカメラのファインダ接眼窓
の横方向に配置し、第２の照明手段１１をファインダ接
眼窓の縦方向に配置し、カメラがそれぞれ横位置および
縦位置に構えられたときに操作可能な位置に配置され、
レリーズ動作を指令するために操作される第１および第
２のレリーズ手段１３、１４と、第１のレリーズ手段１
３が操作されたときは第１の照明手段１０を動作させ、
第２のレリーズ手段１４が操作されたときは第２の照明
手段１１を動作させる第１の制御手段１５とを備えるこ
とにより達成される。

【０００６】照明手段１０、１１により照明された眼球
１２の反射像を観察する第１および第２の観察手段１
６、１７を設け、この第１の観察手段１６をファインダ
接眼窓の横方向に配置し、第２の観察手段１７をファイ
ンダ接眼窓の縦方向に配置した場合は、第１の制御手段
１５により、第１のレリーズ手段１３が操作されたとき
は第１の観察手段１６を動作させ、第２のレリーズ手段
１４が操作されたときは第２の観察手段１７を動作させ
ることができる。

【０００７】請求項３の発明も、第１および第２の照明
手段１０、１１により撮影者の眼球１２を照明し、照明
手段１０、１１によって照明された眼球１２の反射像か
ら眼球１２の視線方向を算出する視線検出機能を有する
カメラに適用される。そして、上述の目的は、第１の照
明手段１０をカメラのファインダ接眼窓の横方向に配置
し、第２の照明手段１１をファインダ接眼窓の縦方向に
配置し、カメラがそれぞれ横位置および縦位置に構えら
れたときに操作可能な位置に配置され、レリーズ動作を
指令するために操作される第１および第２のレリーズ手
段１３、１４と、カメラの姿勢を検出する姿勢検出手段
１９と、第１のレリーズ手段１３が操作されたときは、
姿勢検出手段１９の検出結果に基づいて第１および第２
の照明手段１０、１１のうちいずれか一方を選択して動
作させ、第２のレリーズ手段１４が操作されたときは第
２の照明手段１１を動作させる第２の制御手段２０とを
備えることにより達成される。

【０００８】照明手段１０、１１により照明された眼球
１２の反射像を観察する第１および第２の観察手段１
６、１７を設け、第１の観察手段１６をファインダ接眼
窓の横方向に配置し、第２の観察手段１７をファインダ
接眼窓の縦方向に配置した場合は、第２の制御手段２０
により、第１のレリーズ手段１３が操作されたときは、
姿勢検出手段１９の検出結果に基づいて第１および第２
の観察手段１６、１７のうちいずれか一方を選択して動
作させ、第２のレリーズ手段１４が操作されたときは第
２の観察手段１７を動作させることが好ましい。

【０００９】請求項５の発明も、第１および第２の照明
手段１０、１１により撮影者の眼球１２を照明し、照明
手段１０、１１によって照明された眼球１２の反射像か
ら眼球の視線方向を算出する視線検出機能を有するカメ
ラに適用される。そして、上述の目的は、第１の照明手
段１０をカメラのファインダ接眼窓の横方向に配置し、
第２の照明手段１１をファインダ接眼窓の縦方向に配置
し、カメラがそれぞれ横位置および縦位置に構えられた
ときに操作可能な位置に配置され、レリーズ動作を指令
するために操作される第１および第２のレリーズ手段１
３と、カメラの姿勢を検出する姿勢検出手段１９と、第
１または第２のレリーズ手段１３，１４の指令と姿勢検
出手段１９の検出結果とに基づいて、第１および第２の
照明手段１０、１１のうちいずれか一方を選択して動作
させる第３の制御手段２１とを備えることにより達成さ
れる。

【００１０】照明手段１０、１１により照明された眼球
１２の反射像を観察する第１および第２の観察手段１
６、１７を設け、第１の観察手段１６をファインダ接眼
窓の横方向に配置し、第２の観察手段１７をファインダ
接眼窓の縦方向に配置した場合は、第１のレリーズ手段
１３または第２のレリーズ手段１４の指令と姿勢検出手
段１９の検出結果とに基づいて、第１および第２の観察
手段１６、１７のうちいずれか一方を選択して動作させ
ることが好ましい。さらに、第１および第２の照明手段
１０、１１は光学系を介することなく撮影者の眼球１２
を直接照明する位置に配置することが好ましい。

【００１１】

【作用】

−請求項１− 第１および第２の照明手段１０、１１はカメラのファイ
ンダ接眼窓の横方向および縦方向にそれぞれ配置され、
また、第１および第２のレリーズ手段１３、１４は、そ
れぞれカメラが横位置および縦位置に構えられたときに
操作可能な位置に配置されている。したがって、第１の
制御手段１５により、第１のレリーズ手段１３が操作さ
れたときは第１の照明手段１０を動作させ、第２のレリ
ーズ手段１４が操作されたときは第２の照明手段１１を
動作させることにより、カメラの操作姿勢、ひいては撮
影者とカメラとの相対位置に応じて適切な照明手段１
０、１１を選択して眼球１２を確実に照明することがで
きる。

【００１２】−請求項２− 第１の観察手段１６はファインダ接眼窓の横方向に配置
され、第２の観察手段１７はファインダ接眼窓の縦方向
に配置されているので、第１の制御手段１５により、第
１のレリーズ手段１３が操作されたときは第１の観察手
段１６を動作させ、第２のレリーズ手段１４が操作され
たときは第２の観察手段１７を動作させることにより、
カメラの操作姿勢、ひいては撮影者とカメラとの相対位
置に応じて適切な観察手段１６、１７を選択して眼球１
２の反射像を確実に観察することができる。

【００１３】−請求項３、４− 撮影者によってはカメラが縦位置であっても横位置用の
第１のレリーズ手段１３を操作してレリーズ動作を指令
する場合もある。そこで、第２の制御手段２０により、
第１のレリーズ手段１３が操作されたときは、姿勢検出
手段１９の検出結果に基づいて第１および第２の照明手
段１０、１１のうちいずれか一方を選択して動作させ、
第２のレリーズ手段１４が操作されたときは第２の照明
手段１１を動作させることにより、カメラの操作姿勢、
ひいては撮影者とカメラとの相対位置に応じて適切な照
明手段１０、１１を選択して眼球１２を確実に照明する
ことができる。同様に、第２の制御手段２０により、第
１のレリーズ手段１３が操作されたときは、姿勢検出手
段１９の検出結果に基づいて第１および第２の観察手段
１６、１７のうちいずれか一方を選択して動作させ、第
２のレリーズ手段１４が操作されたときは第２の観察手
段１７を動作させることにより、適切な観察手段１６、
１７を選択して眼球１２の反射像を確実に観察すること
ができる。

【００１４】−請求項５、６− 撮影者によっては、カメラを構える姿勢にかかわらず撮
影者の好みによってレリーズ手段１３、１４のいずれか
を操作してレリーズ指令をする場合があり、または真上
を撮影する場合や真下を撮影する場合にはレリーズ手段
１３、１４のいずれを使用するかは特徴がない。そこ
で、第３制御手段により姿勢検出手段１９の検出結果と
レリーズ手段１３、１４のいずれかの指令の基づいて、
第１および第２の照明手段１０、１１のいずれかを選択
して動作させることにより、適切な照明を行うことがで
きる。同様に、第３制御手段２１により、姿勢検出手段
１９の検出結果とレリーズ手段１３、１４のいずれかの
指令に基づいて、第１および第２の観察手段１６、１７
のいずれかを選択して動作させ、適切な観察手段１６、
１７を選択して眼球１２の反射像を観察することができ
る。

【００１５】

【実施例】

(１) 実施例共通の説明まず、各実施例に共通する構成および本発明の原理につ
いて説明する。

【００１６】《カメラの構成》図４は、本発明による視
線検出機能が適用される一眼レフレックスカメラの概略
構成図である。この図において、１１２は便宜上一枚の
レンズで示してあるが、実際は複数のレンズからなる撮
影レンズ、１１８はクイックリターンミラー、１１３は
透過型液晶装置などの表示装置であり、後述する視線検
出動作により検出された視線方向などの所定の情報を撮
影者に視認可能な状態で表示する。１１４は焦点板、１
１５はコンデンサーレンズ、１１６はペンタプリズム、
１１７は便宜上一枚のレンズで示してあるが、実際は複
数のレンズからなる場合もある接眼レンズである。

【００１７】１０１はカメラのファインダー接眼窓であ
り、１０２はカメラのファインダー接眼窓１０１を覗い
ている撮影者の眼球である。撮影者は、ファインダー接
眼窓１０１の開口部を介して、焦点板１１４に結像され
た特定の被写体像を注視している。１０３は視線検出用
光源駆動部、１０４ａ、１０４ｂは視線検出用光源であ
り、これら視線検出用光源１０４ａ、１０４ｂは、ファ
インダー接眼窓１０１の周囲において、観察者の眼球１
０２を直接照射する位置に配置されている。視線検出用
光源１０４ａ、１０４ｂには、赤外発光ダイオード（Ｉ
ＲＥＤ）のように眼に見えない波長域の光を発光する視
線検出用光源を使用することが望ましい。他の視線検出
用光源１０４ａ、１０４ｂの例としては、発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）やＬＥＤ以外の点光源（豆電球など）が挙
げられる。

【００１８】１０５、１０６は結像レンズ、１０７、１
０８は光電変換素子であり、被写体光の光軸に直交する
方向に２次元的に広がる受光面を備えている。光電変換
素子１０７、１０８には、２次元ＣＣＤのような面受光
素子を使用することが望ましいが、ラインセンサのよう
な１次元受光素子を複数組み合わせて光電変換素子１０
７、１０８を構成してもよい。他の光電変換素子１０
７、１０８の例としては、シリコンフォトダイオード
（ＳＰＤ）、エリアセンサなどが挙げられる。結像レン
ズ１０５は光電変換素子１０７に撮影者の眼球１０２の
像を、結像レンズ１０６は光電変換素子１０８に撮影者
の眼球１０２の像をそれぞれ結んでいる。以下、結像レ
ンズ１０５、１０６と光電変換素子１０７、１０８とを
総称して検出光学系と呼ぶことにする。この検出光学系
は、ファインダー接眼窓１０１の周囲において、結像レ
ンズ１０５、１０６以外の光学系を介さないように、か
つ観察者の眼球１０２を観察できる位置に配置されてい
る。なお、図４に示す視線検出用光源１０４ａ、１０４
ｂおよび検出光学系の個数や配置位置の具体的内容につ
いては後述する。

【００１９】１０９、１１０はそれぞれ光電変換素子１
０７、１０８の出力信号を処理する信号処理部、１１１
は中央処理装置であり、この中央処理装置１１１は、視
線検出用光源駆動部１０３の制御、光電変換素子１０
７、１０８の駆動の制御、信号処理部１０９、１１０の
出力から視線方向を算出する機能、および算出した撮影
者の視線方向等の必要な情報を表示装置１１３に表示さ
せる機能を有している。次に、本発明における視線検出
原理の一例を説明する。なお、本発明によるカメラに用
いる視線検出原理は、以下に説明する方法に限るもので
はない。

【００２０】《座標系の説明》図５は本発明の原理を説
明するために導入する座標系を示す図である。図５にお
いて、１２５は撮影者の眼球１０２の角膜、１２６は撮
影者の眼球１０２の虹彩である。Ｏ''は眼球１０２の回
転中心、Ｃは眼球１０２の角膜曲率中心、Ｄは眼球１０
２の瞳孔中心、Ｐは角膜反射像の位置、１０４は位置Ｓ
に配置された視線検出用光源で、上述した視線検出用光
源１０４ａ、１０４ｂを代表して示してある。撮影者の
注視する観察面（ファインダー接眼窓）１０１に対し
て、撮影者の眼球１０２の回転中心Ｏ''と観察面１０１
との間の距離が変化する方向をＹ軸方向、観察面１０１
の一方向（図中では観察面１０１の左右方向）をＸ軸方
向とし、このＸ軸方向とＹ軸方向に共に直交する方向
（図中では観察面１０１の上下方向）をＺ軸方向とする
三次元座標系を設定し、以下これを「実空間座標」と呼
ぶ。

【００２１】実空間座標の原点Ｏは、撮影者の眼球１０
２が観察面１０１の中心に正対する位置にあるときに、
本発明によるカメラの視線検出用基準面上に定められ
る。この基準面と観察面１０１の位置関係は、設計上任
意に設定することができるので、図示例では説明を容易
にするために同一平面上に記してある。

【００２２】さらに、実空間座標系で変位する撮影者の
眼球の回転中心Ｏ''を含むＸ−Ｚ平面を考える。この平
面を「回転中心面」と呼ぶことにすると、回転中心面の
Ｙ座標は、実空間座標上でｙ＝ｙ’と表される平面であ
る。回転中心面とＹ軸との交点をＯ’とし、Ｏ’を原点
とするＸ’−Ｚ’座標を回転中心面上にとる。ｙ’は撮
影者の眼球１０２が前後することによって変化するが、
眼球回転中心Ｏ''は必ず回転中心面に含まれている。そ
して、線分Ｏ''ＣとＸ−Ｙ平面とのなす角をφ、線分
Ｏ''ＣをＸ−Ｙ平面に射影した線分とＹ軸とのなす角を
θとする。

【００２３】図６は、本発明の光学原理を示す図であ
る。視線検出用光源１０４ａおよび１０４ｂ（図では代
表して符号１０４で示す）は撮影者の眼球１０２の近傍
にあり、２灯の視線検出用光源１０４ａおよび１０４ｂ
のうちいずれか１つの光源１０４に注目すると、この１
つの視線検出用光源１０４は撮影者の眼球１０２に角膜
反射像の虚像をＰ点に結ぶ。この虚像は、プルキンエ第
一像と呼ばれる。プルキンエ第一像は、結像レンズ１０
５を介して光電変換素子１０７上のＰｉ点に、結像レン
ズ１０６を介して光電変換素子１０８上のＰｊ点にそれ
ぞれ再結像する。この時、各光電変換素子１０７、１０
８の受光面上に共通に設定された平面位置座標によっ
て、Ｐ点は、光電変換素子１０７上にＰｉ：（Ｐｉｘ，
Ｐｉｚ）、光電変換素子１０８上にＰｊ（Ｐｊｘ，Ｐｊ
ｚ）と観測される。以上の二点の観測座標から、Ｐ点の
実空間座標上の位置Ｐ：（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）は、実空
間座標系と上述の平面位置座標系との間で一意的に定ま
る関数ｆ_x、ｆ_yおよびｆ_zを用いれば、

【数１】Ｐｘ＝ｆ_x（Ｐｉｘ，Ｐｉｚ，Ｐｊｘ，Ｐｊｚ） (１５) Ｐｙ＝ｆ_y（Ｐｉｘ，Ｐｉｚ，Ｐｊｘ，Ｐｊｚ） (１６) Ｐｚ＝ｆ_z（Ｐｉｘ，Ｐｉｚ，Ｐｊｘ，Ｐｊｚ） (１７) のように表現される。ゆえに、光電変換素子１０７およ
び１０８上に観察される一対の角膜反射像および虹彩の
結像位置は、実空間座標に任意に変換可能である。ゆえ
に、これら角膜反射像および虹彩を光電変換素子１０７
および１０８上に結像させることによって、角膜反射像
および、虹彩の開口部である瞳孔の中心位置の実空間座
標系上の位置を知ることができる。

【００２４】以上述べたことは、Ｐ点、結像レンズ１０
５、１０６、光電変換素子１０７、１０８の位置関係が
変わっても、変換式(１５)〜(１７)の具体的な形が変わ
るだけで、変換式(１５)〜(１７)を用いて、光電変換素
子１０７、１０８に共通の平面位置座標Ｐｉ、Ｐｊから
実空間座標上のＰ点の位置に変換可能であることには変
わりがない。ｆ_x、ｆ_y、ｆ_zの具体的なかたちは、結像
レンズ１０５、１０６の倍率や収差等によって決まる。

【００２５】《検出原理の説明》次に、検出原理につい
て説明する。ここで説明する検出原理では、図７に示す
ように、角膜曲率中心位置Ｃおよび瞳孔中心位置Ｄの空
間座標と、眼球回転中心位置Ｏ’から瞳孔中心位置Ｄま
での距離Ａと眼球回転中心Ｏ''から角膜曲率中心Ｃまで
の距離ρとの差、すなわち、瞳孔中心位置Ｄと角膜曲率
中心位置Ｃとの間の距離Ａ−ρとを用いて、撮影者の眼
球の視線方向を求めている。

【００２６】角膜曲率中心位置Ｃおよび瞳孔中心位置Ｄ
の空間座標と、撮影者の眼球に依存する定数Ａ−ρとの
関係は、前述の実空間座標系を用いれば次のような関係
式で表される。すなわち、角膜曲率中心位置Ｃ：（Ｃ
ｘ，Ｃｙ，Ｃｚ）、瞳孔中心位置Ｄ：（Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄ
ｚ）とおき、θを上述の定義によるＸ軸方向の眼球回転
角、ＬをＸ軸方向の眼球回転中心の平行移動量、φを上
述の定義によるＺ軸方向の眼球回転角、ｋをＺ軸方向の
眼球回転中心の平行移動量とすれば、角膜曲率中心位置
Ｃの各座標値は、

【数２】Ｃｘ＝Ｌ＋ρｃｏｓφｓｉｎθ (１) Ｃｙ＝ｙ’＋ρｃｏｓφｃｏｓθ (２) Ｃｚ＝ｋ＋ρｓｉｎφ (３) 瞳孔中心位置Ｄの各座標値は、

【数３】Ｄｘ＝Ｌ＋Ａｃｏｓφｓｉｎθ (４) Ｄｙ＝ｙ’＋Ａｃｏｓφｃｏｓθ (５) Ｄｚ＝ｋ＋Ａｓｉｎφ (６) と表すことができる。そして、(１)〜(６)式から平行移
動量Ｌ、ｙ’、ｋを消去すれば、結果として次式のよう
に表すことができる。

【数４】Ｃｘ−Ｄｘ＝(Ａ−ρ)ｃｏｓφｓｉｎθ (７) Ｃｙ−Ｄｙ＝(Ａ−ρ)ｃｏｓφｃｏｓθ (８) Ｃｚ−Ｄｚ＝(Ａ−ρ)ｓｉｎφ (９) そして、求める眼球回転角θ、φは、

【数５】 θ＝ｓｉｎ^-1((Ｄｘ−Ｃｘ)／(Ａ−ρ)ｃｏｓφ) (１０) φ＝ｓｉｎ^-1((Ｄｚ−Ｃｚ)／(Ａ−ρ)) (１１) と表すことができる。撮影者の視線方向は、眼球回転角
θ、φから個体差γだけずれた値なので、これを補正し
てやれば視線方向が求まる。

【００２７】《実際の算出手順》以下、角膜曲率中心位
置Ｃ：（Ｃｘ，Ｃｙ，Ｃｚ）、瞳孔中心位置Ｄ：（Ｄ
ｘ，Ｄｙ，Ｄｚ）を測定によって具体的に求める手順に
ついて述べる。まず、瞳孔中心位置の求め方について説
明する。瞳孔と虹彩の境界は図８に示すように、実空間
座標系において（眼）球の大円である。図８ではこの大
円を１２８で示している。大円１２８を含む平面の法線
はＹ軸方向と一致しない場合があるため、受光面がＸ−
Ｚ平面と平行に配置された光電変換素子１０７、１０８
上には楕円として結像するが、通常はこの法線とＹ軸と
がなす角が小さいのでほぼ円形とみなすことができる。

【００２８】図９に示すように、光電変換素子１０７の
受光面上に結像した大円１２８の像１２９はほぼ円形と
みなせることから、各光電変換素子１０７、１０８の受
光面上における瞳孔部１２７の左右端、上下端の四点の
実空間座標から、画像処理によって実空間座標系におけ
る瞳孔中心位置Ｄを求めることができる。四点の座標を
それぞれ点Ｄ_R'：（Ｄ_R'ｘ，Ｄ_R'ｙ，Ｄ_R'ｚ）、点
Ｄ_L'：（Ｄ_L'ｘ，Ｄ_L'ｙ，Ｄ_L'ｚ）、点Ｄ_T'：（Ｄ_T'
ｘ，Ｄ_T'ｙ，Ｄ_T'ｚ）、点Ｄ_B'：（Ｄ_B'ｘ，Ｄ_B'ｙ，Ｄ
_B'ｚ）とおくと、瞳孔中心位置Ｄ：（Ｄｘ，Ｄｙ，Ｄ
ｚ）は、Ｄｘ＝（Ｄ_R'ｘ＋Ｄ_L'ｘ）／２、Ｄｙ＝（Ｄ_R'
ｙ＋Ｄ_L'ｙ）／２、またはＤｙ＝（Ｄ_T'ｙ＋Ｄ_B'ｙ）／
２、Ｄｚ＝（Ｄ_R'ｚ＋Ｄ_L'ｚ）／２となる。この方法
は、瞳孔部１２７が楕円であるとみなされる場合でも有
効である。

【００２９】次に角膜曲率中心位置Ｃの求め方について
述べる。角膜曲率中心位置Ｃは、図１０に示すように、
視線検出用光源Ｓ１とこの視線検出用光源Ｓ１によって
生じるプルキンエ第一像Ｐ１とを結ぶ直線と、視線検出
用光源Ｓ２とこの視線検出用光源Ｓ２によって生じるプ
ルキンエ第一像Ｐ２とを結ぶ直線との交点であるから、
実空間座標における角膜曲率中心位置Ｃの空間座標（Ｃ
ｘ、Ｃｙ、Ｃｚ）は、これら各点の座標値、すなわち、
視線検出用光源Ｓ１：（Ｓ１ｘ，Ｓ１ｙ，Ｓ１ｚ）、視
線検出用光源Ｓ２：（Ｓ２ｘ，Ｓ２ｙ，Ｓ２ｚ）、視線
検出用光源Ｓ１によるプルキンエ第１像Ｐ１：（Ｐ１
ｘ，Ｐ１ｙ，Ｐ１ｚ）、視線検出用光源Ｓ２よるプルキ
ンエ第１像Ｐ２：（Ｐ２ｘ，Ｐ２ｙ，Ｐ２ｚ）を用い
て、たとえばＣｘ=(S1xP1z(S2xーP2x)-S2xP2z(S1xーP1x)-S1zP1x(S2xーP2x)+S2zP2x(S1xーP1x)) /((S1xーP1x)×(S2zーP2z)ー(S2xーP2x)×(S1zーP1z)) (１２) Cy=(S1yP1x(S2yーP2y)-S2yP2x(S1yーP1y)-S1xP1y(S2yーP2y)+S2xP2y(S1yーP1y)) /((S1yーP1y)×(S2xーP2x)ー(S2yーP2y)×(S1xーP1x)) (１３) Ｃｚ=(S1zP1x(S2zーP2z)-S2zP2x(S1zーP1z)-S1xP1z(S2zーP2z)+S2xP2z(S1zーP1z)) /((S1zーP1z)×(S2xーP2x)ー(S2zーP2z)×(S1xーP1x)) (１４) と表すことができる。但し、角膜曲率中心Ｃが第１の視
線検出用光源Ｓ１と第２の視線検出用光源Ｓ２を通る直
線上に観察される時などに、(１２)〜(１４)式の分母が
ゼロになってしまうことがある。この時は、例えば(１
２)、(１４)式ではＸ座標値とＺ座標値のみで角膜曲率
中心Ｃを表していたが、Ｘ座標値とＹ座標値を用いて角
膜曲率中心位置Ｃを計算することになる。

【００３０】ここに、視線検出用光源Ｓ１：(Ｓ１ｘ，
Ｓ１ｙ，Ｓ１ｚ)および視線検出用光源Ｓ２：(Ｓ２ｘ，
Ｓ２ｙ，Ｓ２ｚ)の空間座標は実空間座標系内で予め定
められた固定値であり、また、プルキンエ第１像Ｐ１：
(Ｐ１ｘ，Ｐ１ｙ，Ｐ１ｚ)およびプルキンエ第１像Ｐ
２：(Ｐ２ｘ，Ｐ２ｙ，Ｐ２ｚ)の空間座標は、上述のご
とく、一対の光電変換素子１０７、１０８の受光面上に
結像されたそれぞれのプルキンエ第１像Ｐ１、Ｐ２の位
置から求めることができる。

【００３１】よって、実空間座標系での、角膜曲率中心
位置Ｃと瞳孔中心位置Ｄの座標を求めることができたの
で、眼球回転角θ、φおよび、瞳孔中心位置と角膜曲率
中心位置との距離Ａ−ρが求まる。

【００３２】(２) 各実施例の具体的説明 −第１実施例− 本実施例の特徴は、カメラを横位置に構えたときに撮影
者が使用する横位置用レリーズ釦とカメラを縦位置に構
えたときに撮影者が使用する縦位置用レリーズ釦とを備
えたカメラにおいて、これら横位置用レリーズ釦と縦位
置用レリーズ釦とが操作されたときに視線検出動作に使
用する視線検出用光源および光電変換素子を違える点に
ある。

【００３３】図１は、本発明による視線検出機能を有す
るカメラの第１実施例の機能をブロックで示した機能ブ
ロック図である。この図において、１０、１１はそれぞ
れ第１および第２の照明部であり、カメラのファインダ
接眼窓の横方向および縦方向に配置されている。１３、
１４はそれぞれ第１および第２のレリーズ部であり、カ
メラがそれぞれ横位置および縦位置に構えられたときに
操作可能な位置に配置されている。１２は撮影者の眼球
である。１６、１７はそれぞれ第１および第２の観察手
段であり、同様にカメラのファインダ接眼窓の横方向お
よび縦方向に配置されている。１５は第１の制御部であ
り、第１のレリーズ部１３が操作されたら第１の照明部
１０および観察部１６を動作させ、第２のレリーズ部１
４が操作されたら第２の照明部１１および観察部１７を
動作させる。１８は視線算出部であり、第１、第２の観
察部１６、１７で検出された眼球１２の反射像に基づい
て撮影者の視線を算出する。

【００３４】まず、本実施例のカメラに備えられたレリ
ーズ釦について説明する。本実施例のカメラは、図１８
に示すように、カメラを横位置で構える場合に使用する
横位置用レリーズ釦４０１および横位置用グリップ部４
０２と、カメラを縦位置に構えた場合に使用する縦位置
用レリーズ釦４０３および縦位置用グリップ部４０４と
を備えている。縦位置用レリーズ釦４０３、縦位置用グ
リップ部４０４およびこれらをカメラ本体４０５に取り
付ける部材は、このカメラ本体４０５に対して着脱可能
に構成されている。但し、縦位置用レリーズ釦４０３、
縦位置グリップ部４０４などは着脱可能に構成する必要
はなく、カメラ本体４０５に固定しても良い。

【００３５】より詳細には、横位置用グリップ部４０２
は、図１５(Ａ)に示すようにカメラを横位置に構えて撮
影する場合に通常使用するグリップで、撮影者の人差し
指が横位置用レリーズ釦４０１に自然にかかるような形
状に設計されている。一方、縦位置用グリップ部４０３
は、図１９に示すようにカメラを縦位置に構えて撮影す
る場合に使用するグリップで、図１５(Ｂ)に示すよう
に、横位置用グリップ部４０２を用いて縦位置で撮影す
る場合に比べ、カメラを保持し易いように設けられてい
る。縦位置用グリップ部４０４も、撮影者の人差し指が
縦位置用レリーズ釦４０３に自然にかかるような形状に
設計され、横位置用グリップ部４０２と類似の形状に形
成されている。

【００３６】図１１は、本実施例のカメラのファインダ
ー部の拡大図であり、視線検出用光源と検出光学系（結
像レンズ、光電変換素子）の具体的配置の一例を示して
いる。この図において、２１０ａ、２１０ｂ、２１０
ｃ、２１０ｄは視線検出用光源、２１１ａ、２１１ｂ、
２１１ｃ、２１１ｄは結像レンズである。それぞれの結
像レンズに対して、その後方（図中で紙面の奥）に図示
しない光電変換素子が一つずつ配置されている。１０１
はファインダー接眼窓、２２１は接眼目当て、２２２は
ファインダー本体、２２３はクリップオン式のアクセサ
リーシュー、２２４はアイピースシャターレバーであ
る。

【００３７】本実施例では、４個の視線検出用光源２１
０ａ〜２１０ｄはファインダー接眼窓１０１の頂点近傍
に配置され、かつ、これら光源２１０ａ〜２１０ｄを結
ぶ線により、各辺がファインダー接眼窓１０１の辺に平
行な略正方形が形成されるようにされている。同様に、
結像レンズ２１１ａ〜２１１ｄおよびその後方にある光
電変換素子からなる検出光学系は、視線検出用光源２１
０ａ〜２１０ｄをファインダー接眼窓１０１の各辺に対
して略４５°回転したような位置に配置されており、各
検出光学系を結ぶ線は略正方形をなす。但し、本発明の
原理によれば、視線検出用光源と検出光学系の配置は任
意であり、図１２に示す斜線部２２５のいずれかの位置
に、二灯以上の視線検出用光源と、二個以上の検出光学
系を任意に配置することができるのであるから、各光源
や検出光学系を結んだ図形が正方形や長方形に束縛され
ることはない。

【００３８】前述した本発明の原理によれば、必要な視
線検出用光源の数は最低二灯、光電変換素子は同じく最
低二個あれば十分であるが、本実施例において四灯の視
線検出用光源と、四個の光電変換素子を用いている理由
は、カメラの使用方法と撮影者の眼球１０２の特徴によ
る。

【００３９】すなわち、図１３(Ａ)に示すように、視線
検出用光源２１０ｃ、２１０ｄによって撮影者の眼球１
０２の横方向、すなわち、目尻３０５と涙腺３０４のあ
る側から眼球１０２を照明した方が、撮影者の眼球１０
２の上下方向から照明する場合よりも、瞼などに遮られ
ずにプルキンエ第一像３１０ｃ、３１０ｄを結ぶ確率が
高い。図１３(Ｂ)は撮影者の眼球１０２の上下方向から
照明したときの様子を示す。視線検出用光源２１０ｅ、
２１０ｆによって、撮影者の眼球１０２の上瞼と下瞼の
一部３０７ｅ、３０７ｆが照明されて明るくなっている
が、眼球自体にはそれぞれの瞼による影３０８ｅ、３０
８ｆが生じ、プルキンエ第１像は結像していない。ファ
インダー接眼窓１０１の周囲において、瞼で遮られずに
プルキンエ第１像を結ぶ確率の高い視線検出用光源の位
置を、図１４に領域２１４、２１５として示す。なお、
図１３(Ａ)、(Ｂ)において３０６は睫である。

【００４０】さらに、図１５(Ａ)、(Ｂ)に示すように、
カメラは被写体によって、また、撮影者の感性によっ
て、横位置（図１５(Ａ)）で使用されたり縦位置（図１
５(Ｂ)）で使用されたりする。したがって、図１４に示
した領域２１４、２１５は、カメラを横位置で構える場
合と縦位置で構える場合とで異なる。

【００４１】そのため、本実施例においては、４個の視
線検出用光源２１０ａ〜２１０ｄをファインダー接眼窓
１０１の頂点近傍に配置し、かつ、これら光源２１０ａ
〜２１０ｄを結ぶ線により略正方形が形成されるように
し、光源２１０ａ〜２１０ｄを適宜選択してカメラの姿
勢などファインダー接眼窓１０１と眼球１０２との位置
関係にかかわらずに図１４に示す範囲２１４、２１５か
ら観察者の眼球１０２を照明できるようにしている。

【００４２】本実施例では、図１４に示すファインダ接
眼窓１０１と眼球１０２との相対的位置関係において、
範囲２１４、２１５内に配置された２灯を用いて眼球１
０２を照明している。具体的には、カメラを横位置（図
１５(Ａ)）で用いる場合には視線検出用光源２１０ｃ、
２１０ｄとの組を用いる。また、カメラを縦位置（図１
５(Ｂ)）で用いる場合には、図１８に示す横位置用グリ
ップ部４０２が上になる場合と横位置用グリップ部４０
２が下になる場合があるが、図１５(Ｂ)のようにグリッ
プ部４０２が上になる場合は視線検出用光源２１０ｂ、
２１０ｃの組を、グリップ部４０２が下になる場合は視
線検出用光源２１０ａ、２１０ｄの組を用いる。

【００４３】光電変換素子についても同様に、撮影者の
眼球１０２の横方向から観察したほうが、瞼に遮られず
にプルキンエ第一像を確実に検出できて好ましい。図１
６は、本実施例における光電変換素子の配置状態を示す
図であり、ファインダ接眼窓１０１の上下方向および水
平（左右）方向にそれぞれ一対の光電変換素子２１２ａ
〜２１２ｄが列設され、合計４個の光電変換素子が配置
されている。これら光電変換素子２１２ａ〜２１２ｄ
は、視線検出用光源２１０ａ〜２１０ｄをファインダ接
眼窓１０１の各辺に対して略４５゜回転したような位置
に配置されており、各素子２１２ａ〜２１２ｄを結んだ
線は略正方形をなす。

【００４４】さらに、光電変換素子２１２ａ〜２１２ｄ
に２次元ＣＣＤを用いた場合は、各ＣＣＤ２１２ａ〜２
１２ｄの画素読み出し方向を違えることが好ましい。具
体的には、ファインダー視野窓１０１の上下方向に列設
された光電変換素子２１２ａ、２１２ｃの画素読み出し
方向を、図１６の矢印２３１ａ、２３１ｃに示すように
上下方向にし、視野窓１０１の左右方向に列設された光
電変換素子２１２ｂ、２１２ｄの画素読み出し方向を、
図１６の矢印２３１ｂ、２３１ｄに示すように左右方向
にすることが好ましい。

【００４５】ＣＣＤの画素読み出し方向を違える理由
も、カメラの姿勢と観察者の眼球１０２の特徴による。
図１７は、ＣＣＤ２１２ｂの受光面に結像された観察者
の眼球２０９の反射像を示す図である。たとえば、観察
者の眼球１０２の向きが図１７に示すような方向である
場合（つまりカメラを横位置に構えた場合）、画素読み
出し方向を図中矢印２３１ｂの方向、すなわち瞳孔部１
２７と虹彩部１２６との境界１２８の径方向に延在する
方向にすると、ＣＣＤ２１２ｂの読み出し列２３２の中
の数画素２３２ａにおいて境界１２８が含まれる割合が
小さくなり、この数画素２３２ａにおける検出光量の変
化が大きくなる。一方、画素読み出し方向を矢印２３３
ｂの方向、すなわち境界１２８の接線方向に延在する方
向にすると、読み出し列２３４の中の数画素２３４ａに
おいて瞳孔部１２７と虹彩部１２６との境界線１２８が
含まれる割合が大きくなり、この数画素２３２ａにおけ
る検出光量の変化が小さくなってしまう。したがって、
図示例では読み出し方向を矢印２３１ｂの方向にするこ
とが好ましく、これにより瞳孔部１２７と虹彩部１２６
との境界１２８の検出が容易になる。

【００４６】以上から、カメラを横位置に構えた時は光
電変換素子２１２ｂ、２１２ｄを、カメラを縦位置に構
えた時には光電変換素子２１２ａ、２１２ｃを用いて検
出すれば、確実にかつ正確に検出することができる。

【００４７】次に、四灯ある視線検出用光源２１０ａ〜
２１０ｄと四個ある光電変換素子２１２ａ〜２１２ｄを
どのように用いて検出を行うかについて述べる。本実施
例のカメラにおいては、横位置用レリーズ釦４０１を使
用した場合と、縦位置用レリーズ釦４０３を使用した場
合とで異なる制御手順によりカメラの制御を行ってお
り、それぞれの姿勢にあったカメラの制御を行ってい
る。より詳細には、カメラの姿勢に応じて、四灯の視線
検出用光源２１０ａ〜２１０ｄのうち上述した最適な二
灯の視線検出用光源を点灯するとともに、四個の光電変
換素子２１２ａ〜２１２ｄのうち上述した最適な二個の
光電変換素子により撮影者の眼球１０２の像を検出し、
これら二個の光電変換素子でプルキンエ第一像が検出で
きない場合には四灯の視線検出用光源２１０ａ〜２１０
ｄを全て点灯して、四個の光電変換素子２１２ａ〜２１
２ｄで二個以上のプルキンエ第一像を検出できた場合は
これらプルキンエ第一像のうちの二個を用いて視線検出
動作を行うようにしている。

【００４８】図２０〜図２３は具体的なカメラの制御手
順を示すフローチャートである。なお、以下のフローチ
ャートに示すプログラムは中央処理装置１１１によって
実行される。

【００４９】まず、図２０は、横位置用レリーズ釦４０
１が操作された場合のカメラの制御手順を示すフローチ
ャートであり、図２０のフローチャートに示すプログラ
ムは、横位置用レリーズ釦４０１が押動されることによ
り開始する。

【００５０】横位置用レリーズ釦４０１が操作された場
合は、図１５(Ａ)に示すように撮影者がカメラを横位置
で構え、撮影者が地面に対して両目を水平にしていると
いう前提が成り立つので、ステップＳ１０１では、図１
５に示す範囲２１４、２１５内にある視線検出用光源２
１０ｃ、２１０ｄ、およびファインダー接眼窓１０１の
左右に位置する光電変換素子２１２ｂ、２１２ｄを後述
する視線検出動作に使用する視線検出用光源および光電
変換素子に設定したのち、視線演算ルーチンＳ１０２へ
進む。

【００５１】次に、図２１は、縦位置用レリーズ釦４０
３が操作された場合のカメラの制御手順を示すフローチ
ャートであり、図２１のフローチャートに示すプログラ
ムは、縦位置用レリーズ釦４０３が押動されることによ
り開始する。

【００５２】縦位置用レリーズ釦４０３が操作された場
合は、図１９に示すように撮影者がカメラを縦位置で構
え、撮影者が地面に対して両目を水平にしているという
前提が成り立つので、横位置用グリップ部４０２が上方
に位置すると仮定して、ステップＳ２０１では、図１５
に示す範囲２１４、２１５内にある視線検出用光源２１
０ａ、２１０ｂ、およびファインダー接眼窓１０１の上
下に位置する光電変換素子２１２ａ、２１２ｃを後述す
る視線検出動作に使用する視線検出用光源および光電変
換素子に設定したのち、図２０と同様に視線演算ルーチ
ンＳ２０２へ進む。

【００５３】図２２は視線演算ルーチンにおける制御手
順を示すフローチャートである。まずステップＳ３０１
では、図２０のステップＳ１０１または図２１のステッ
プＳ２０１で設定された二灯の視線検出用光源を点灯
し、つぎにステップＳ３０２では、同様に図２０のステ
ップＳ１０１または図２１のステップＳ２０１で設定さ
れた二個の光電変換素子により撮影者の眼球１０２の反
射像を検出する。そして、これら光電変換素子により２
つのプルキンエ第一像が検出された場合はステップＳ３
０５へ進み、プルキンエ第一像が一つしか検出されない
か、あるいは一つも検出されなかった場合にはステップ
Ｓ３０４へ進む。

【００５４】ステップＳ３０４では、四灯の視線検出用
光源２１０ａ〜２１０ｄを全て点灯させ、ステップＳ３
０５では四個の光電変換素子２１２ａ〜２１２ｄにより
撮影者の眼球１０２の反射像を検出し、これら光電変換
素子２１２ａ〜２１２ｄにより２つのプルキンエ第一像
が検出された場合はステップＳ３０５へ進み、プルキン
エ第一像が一つしか検出されないか、あるいは一つも検
出されなかった場合にはステップＳ３０７へ進む。

【００５５】ステップＳ３０５では後述する視線方向算
出ルーチンにより視線方向を算出し、さらにステップＳ
３０６に進んで視線検出を用いたカメラの制御ルーチン
を実行する。すなわち、ステップＳ３０６では、ステッ
プＳ３０５において検出された視線方向に基づいて、自
動焦点検出、自動露出演算等を行う。一方、ステップＳ
３０７では視線方向を用いずに自動焦点検出、自動露出
演算等を行う。

【００５６】図２３は、視線方向算出ルーチンにおける
制御手順を示すフローチャートである。まず、ステップ
Ｓ４０１では、プルキンエ第一像を結像することができ
た視線検出用光源により撮影者の眼球１０２を照明し、
この光源によって照明された眼球１０２の反射像を、同
様にプルキンエ第一像を検出することのできた一対の光
電変換素子の受光面上に結像させて取り込む。取り込ん
だ画像の出力値は、中央処理装置１１１のメモリに一時
的に保持される。

【００５７】ステップＳ４０２では、光電変換素子で受
光された撮影者の眼球１０２の反射像データを中央処理
装置１１１のメモリから読み出し、虹彩１２６と瞳孔部
１２７との境界１２８のうち、一方の光電変換素子の受
光面上における左端の点Ｄ_Lｉ、右端の点Ｄ_Rｉ、上端の
点Ｄ_Tｉ、下端の点Ｄ_Bｉの四点を読み取るとともに、他
方の光電変換素子の受光面上における左端の点Ｄ_Lｊ、
右端の点Ｄ_Rｊ、上端の点Ｄ_Tｊ、下端の点Ｄ_Bｊの４点
を読み取る。ステップＳ４０３では、ステップＳ４０２
で読み取った点Ｄ_Lｉ、Ｄ_Lｊから実空間座標系における
虹彩１２６と瞳孔部１２７との境界１２８の左端Ｄ_Lの
空間位置を算出し、Ｄ_Rｉ、Ｄ_Rｊから実空間座標系にお
ける境界１２８の右端Ｄ_Rの空間位置を算出し、Ｄ_Tｉ、
Ｄ_Tｊから実空間座標系における境界１２８の上端Ｄ_Tの
空間位置を算出し、Ｄ_Bｉ、Ｄ_Bｊから実空間座標系にお
ける境界１２８の下端Ｄ_Bの空間位置をそれぞれ算出す
る。ステップＳ４０４では、４点Ｄ_L、Ｄ_R、Ｄ_T、Ｄ_Bの
空間位置から瞳孔中心の空間位置Ｄを求める。瞳孔中心
Ｄの実空間座標系での空間位置は、上述のごとくＤｘ＝
(Ｄ_Lｘ＋Ｄ_Rｘ)／２、Ｄｙ＝(Ｄ_Lｙ＋Ｄ_Rｙ)／２、Ｄｚ
＝(Ｄ_Tｚ＋Ｄ_Bｚ)／２となる。

【００５８】ステップＳ４０５では、中央処理装置１１
１のメモリから撮影者の眼球１０２の反射像データを読
み出し、２つのプルキンエ第一像の位置Ｐ１ｉ、Ｐ２
ｉ、Ｐ１ｊ、Ｐ２ｊの観察平面座標系における座標値を
読み取る。ステップＳ４０６では、ステップＳ４０５で
読み取った一方のプルキンエ第一像の位置Ｐ１ｉ、Ｐ１
ｊから実空間座標系におけるプルキンエ第一像の空間位
置Ｐ１：(Ｐ１ｘ，Ｐ１ｙ，Ｐ１ｚ)を、他方のプルキン
エ第一像の位置Ｐ２ｉ、Ｐ２ｊから実空間座標上のプル
キンエ第一像の空間位置Ｐ２：(Ｐ２ｘ，Ｐ２ｙ，Ｐ２
ｚ)を算出する。ステップＳ４０７では、ステップＳ４
０６で算出した実空間座標系におけるプルキンエ第一像
の空間位置Ｐ１、Ｐ２と、予め与えられた二つの視線検
出用光源１０４ａ、１０４ｂの空間位置Ｓ１、Ｓ２を
(１２)〜(１４)式に代入して実空間座標系における角膜
曲率中心Ｃの空間位置を求める。

【００５９】ステップＳ４０８では、ステップＳ４０４
で求まった瞳孔中心Ｄの空間位置と、ステップＳ４０７
で求まった角膜曲率中心Ｃの空間位置を(１０)、(１１)
式へ代入し、眼球回転角θ、φを算出する。なお、ステ
ップＳ４０４においては、Ｄｙ＝（Ｄｙ_T＋Ｄｙ_B）／２
を用いても計算できる。

【００６０】以上説明した実施例と請求の範囲との対応
において、視線検出用光源２１０ｃ、２１０ｄは第１の
照明手段を、視線検出用光源２１０ａ，２１０ｄあるい
は２１０ｃ，２１０ｂは第２の照明手段を、光電変換素
子２１２ｂ、２１２ｄは第１の観察手段を、光電変換素
子２１２ａ、２１２ｃは第２の観察手段を、横位置用レ
リーズ釦４０１は第１のレリーズ手段を、縦位置用レリ
ーズ釦４０３は第２のレリーズ手段を、中央処理装置１
１１は第１の制御手段をそれぞれ構成している。

【００６１】−第２実施例− 第２実施例は、第１実施例におけるカメラに姿勢検出部
を付加し、横位置用および縦位置用の２つのレリーズ釦
４０１、４０３の操作動作および姿勢検出手段からの出
力に応じて使用する視線検出用光源と光電変換素子を選
択するものである。

【００６２】図２は、本発明による視線検出機能を有す
るカメラの第２実施例の機能をブロックで示した機能ブ
ロック図である。なお、図１と共通のブロックについて
は同一の符号を付してその説明を省略する。１９は姿勢
検出部であり、カメラの姿勢（横位置、縦位置など）を
検出する。２０は第２の制御部であり、第１のレリーズ
部１３が操作されたら姿勢検出部１９の検出結果に基づ
いて第１の照明部１０および観察部１６、または第２の
照明部１１および観察部１７を動作させ、第２のレリー
ズ部１４が操作されたら第２の照明部１１および観察部
１７を動作させる。

【００６３】より具体的には、横位置用レリーズ釦４０
１が操作された場合において、横位置用グリップ部４０
２が下方に位置すると姿勢検出部が検出した場合は、撮
影者とカメラの関係が図２４に示すような関係、すなわ
ち、撮影者はカメラを縦位置に構えた状態で両眼を水平
にして撮影していると判断して、使用する視線検出用光
源と光電変換素子を決定する。姿勢検出部としては一般
に水銀スイッチ等が既知であり、カメラの横位置用グリ
ップ部４０２が上下いずれにあるかを検出する。

【００６４】図２５、２６は、本実施例における具体的
なカメラの制御手順を示すフローチャートである。ま
ず、図２５は、横位置用レリーズ釦４０１が操作された
場合のカメラの制御手順を示すフローチャートであり、
図２５のフローチャートに示すプログラムは、横位置用
レリーズ釦４０１が押動されることにより開始する。

【００６５】ステップＳ５０１では、姿勢検出部からの
出力に基づいて横位置用グリップ部４０２が下方に位置
するか否かを判定する。その結果、判定が肯定されれば
ステップＳ５０３へ進み、判定が否定されるとステップ
Ｓ５０２へ進む。

【００６６】ステップＳ５０１が否定された場合、撮影
者はカメラを横位置に構え、地面に対して両目を水平に
して撮影しているとの前提が成り立つので、ステップＳ
５０２では、図１５に示す範囲２１４、２１５内にある
視線検出用光源２１０ｃ、２１０ｄ、およびファインダ
ー視野窓１０１の左右に位置する光電変換素子２１２
ｂ、２１２ｄを後述する視線検出動作に使用する視線検
出用光源および光電変換素子に設定した後、視線演算ル
ーチンＳ５０４へ進む。

【００６７】一方、ステップＳ５０１が肯定されたとい
うことは、すなわち横位置用レリーズ釦４０１が操作さ
れたにもかかわらず横位置用グリップ部４０２が下方に
位置していると判定されたのであり、この場合は、上述
した図２４に示すように、撮影者がカメラを縦位置に構
えた状態で地面に対して両目を水平にして撮影している
との前提が成り立つ。したがって、横位置用グリップ部
４０２が下方に位置していることを考慮して、ステップ
Ｓ５０３では、図１５に示す範囲２１４、２１５内にあ
る視線検出用光源２１０ｂ、２１０ｃおよび、ファイン
ダー視野窓１０１の上下に位置する光電変換素子２１２
ａ、２１２ｃを後述する視線検出動作に使用する視線検
出用光源および光電変換素子に設定した後、視線演算ル
ーチンＳ５０４へ進む。

【００６８】次に、図２６は、縦位置用レリーズ釦４０
３が操作された場合のカメラの制御手順を示すフローチ
ャートであり、図２６のフローチャートに示すプログラ
ムは、縦位置用レリーズ釦４０３が押動されることによ
り開始する。ステップＳ６０１では、図２１のステップ
Ｓ２０１と同様に、視線検出用光源２１０ａ、２１０ｂ
および光電変換素子２１２ａ、２１２ｃを後述する視線
検出動作に使用する視線検出用光源および光電変換素子
に設定したのち、図２５と同様に視線演算ルーチンＳ６
０２へ進む。

【００６９】なお、視線演算ルーチンは図２２と同一の
ルーチンであるため説明を省略する。以上説明した実施
例と請求の範囲との対応において、中央処理装置１１１
は第２の制御手段を構成している。

【００７０】−第３実施例− 上述の第２実施例では、縦位置用レリーズ釦４０３を使
用した場合には姿勢検出手段の出力を参考としていない
が、横位置用レリーズ釦４０１を使用した場合と同様
に、カメラの姿勢によって使用する視線検出用光源と光
電変換素子を決定するようにしても良い。具体的には、
カメラが逆さまになった状態、すなわち、ペンタプリズ
ム部が下になった状態などの場合には、撮影者が倒立し
ていると考えるよりも、撮影者は地面に対して両眼を水
平にし、頭を空に向けた普通に立っている状態で縦位置
用グリップ部４０４を上にして撮影していると考えられ
るので、カメラを横位置に構えた場合と同様に視線検出
用光源および光電変換素子を選択する、といった手順が
たとえば考えられる。

【００７１】図３は、本発明による視線検出機能を有す
るカメラの第３実施例の機能をブロックで示した機能ブ
ロック図である。なお、図１と共通のブロックについて
は同一の符号を付してその説明を省略する。２１は第３
の制御部であり、第１のレリーズ部１３または第２のレ
リーズ部１４が操作されたら、いずれのレリーズ部１
３、１４が操作されたか、および姿勢検出部１９の検出
結果に基づいて第１の照明部１０および観察部１６、ま
たは第２の照明部１１および観察部１７を動作させる。

【００７２】なお、本発明の視線検出機能を有するカメ
ラは、その細部が上述の各実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。一例として、本発明によるカメラの
第一および第二のレリーズ手段は、カメラの横位置用と
縦位置用に限るものではなく、レリーズを行う手段であ
ればカメラのどの位置に配置されたものでも良い。ま
た、レリーズ手段としてはリモートコードやリモートコ
ントロール等のカメラをレリーズするアクセサリーであ
っても良い。但し、リモートコードなどを使用した場合
は撮影者の眼球とカメラとの相対的関係が不明であるの
で、たとえば全ての照明手段を点灯する、あるいは、視
線検出動作そのものを禁止すればよい。さらに、レリー
ズ手段の数についても、二つに限られるものではなく、
三つでも、それ以上であっても良い。

【００７３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カメラの姿勢に応じて操作される第１および第２
のレリーズ手段のいずれが操作されたか、および、必要
に応じてカメラの姿勢を検出する姿勢検出手段の検出結
果に基づいて、ファインダ接眼窓の異なる位置に配置さ
れた第１、第２の照明手段、および、必要に応じて第
１、第２の観察手段のいずれを動作させるかを決定して
いるので、カメラと撮影者との相対的位置関係に応じて
常に最適な照明手段、観察手段を選択することができ、
カメラの姿勢によらず正確かつ確実な視線検出が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である視線検出機能を有す
るカメラの機能ブロック図である。

【図２】本発明の第２実施例である視線検出機能を有す
るカメラの機能ブロック図である。

【図３】本発明の第３実施例である視線検出機能を有す
るカメラの機能ブロック図である。

【図４】本発明の視線検出機能を有するカメラを示す概
略構成図である。

【図５】本発明に適用される視線検出方法の原理を説明
するために用いられる座標系を示す図である。

【図６】本発明に適用される視線検出方法を説明するた
めの視線検出系を示す光学説明図である。

【図７】本発明に用いる視線検出方法の原理を説明する
ための図である。

【図８】瞳孔部と虹彩部との境界の位置関係を説明する
ための図である。

【図９】本発明に用いる瞳孔中心位置の決定方法を説明
するための図である。

【図１０】本発明に用いる角膜曲率中心位置の決定方法
を説明するための図である。

【図１１】本発明の第１実施例のカメラのうちファイン
ダー部を取り出して示した正面図である。

【図１２】第１実施例における視線検出用光源および検
出光学系の配置範囲を示す図である。

【図１３】(Ａ)、(Ｂ)ともに第１実施例における視線検
出用光源の選択手順の原理を説明するための図である。

【図１４】第１実施例、第２実施例における視線検出用
光源の配置範囲を示す図である。

【図１５】(Ａ)はカメラを横位置に構えた状態を、(Ｂ)
は横位置用グリップ部を上にしてカメラを縦位置に構え
た状態を示す図である。

【図１６】第１実施例における光電変換素子の配置およ
び画素読みだし方向を示す図である。

【図１７】第１実施例における光電変換素子の選択手順
の原理を説明するための図である。

【図１８】第１実施例のカメラの外観を示す斜視図であ
る。

【図１９】カメラの縦位置用グリップを用いて、カメラ
を縦位置に構えた状態を示す図である。

【図２０】本発明の第１実施例の動作を説明するための
フローチャートであり、横位置用レリーズボタンが操作
された場合の動作を説明するためのものである。

【図２１】本発明の第１実施例の動作を説明するための
フローチャートであり、縦位置用レリーズボタンが操作
された場合の動作を説明するためのものである。

【図２２】視線演算ルーチンの動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図２３】視線方向算出ルーチンの動作を説明するため
のフローチャートである。

【図２４】横位置用グリップ部を下にしてカメラを縦位
置に構えた状態を示す図である。

【図２５】本発明の第２実施例を説明するための図であ
り、横位置用レリーズ釦が操作された場合の動作を説明
するためのフローチャートである。

【図２６】本発明の第２実施例を説明するための図であ
り、縦位置用レリーズ釦が操作された場合の動作を説明
するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ファインダ接眼窓１０２眼球１０４ａ、１０４ｂ、２１０ａ〜２１０ｄ視線検出用
光源１０７、１０８、２１２ａ〜２１２ｄ光電変換素子１１０中央処理装置４０１横位置レリーズ釦４０３縦位置レリーズ釦

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２の照明手段により撮影者
の眼球を照明し、前記照明手段によって照明された前記
眼球の反射像から前記眼球の視線方向を算出する視線検
出機能を有するカメラにおいて、前記第１の照明手段はカメラのファインダ接眼窓の横方
向に配置され、前記第２の照明手段は前記ファインダ接
眼窓の縦方向に配置され、カメラがそれぞれ横位置および縦位置に構えられたとき
に操作可能な位置に配置され、レリーズ動作を指令する
ために操作される第１および第２のレリーズ手段と、前記第１のレリーズ手段が操作されたときは前記第１の
照明手段を動作させ、前記第２のレリーズ手段が操作さ
れたときは前記第２の照明手段を動作させる第１の制御
手段とを備えることを特徴とする視線検出機能を有する
カメラ。
【請求項２】請求項１に記載の視線検出機能を有する
カメラにおいて、前記照明手段により照明された前記眼球の反射像を観察
する第１および第２の観察手段を備え、前記第１の観察
手段は前記ファインダ接眼窓の横方向に配置され、前記
第２の観察手段は前記ファインダ接眼窓の縦方向に配置
され、前記第１の制御手段は、前記第１のレリーズ手段が操作
されたときは前記第１の観察手段を動作させ、前記第２
のレリーズ手段が操作されたときは前記第２の観察手段
を動作させることを特徴とする視線検出機能を有するカ
メラ。
【請求項３】第１および第２の照明手段により撮影者
の眼球を照明し、前記照明手段によって照明された前記
眼球の反射像から前記眼球の視線方向を算出する視線検
出機能を有するカメラにおいて、前記第１の照明手段はカメラのファインダ接眼窓の横方
向に配置され、前記第２の照明手段は前記ファインダ接
眼窓の縦方向に配置され、カメラがそれぞれ横位置および縦位置に構えられたとき
に操作可能な位置に配置され、レリーズ動作を指令する
ために操作される第１および第２のレリーズ手段と、前記カメラの姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記第１のレリーズ手段が操作されたときは、前記姿勢
検出手段の検出結果に基づいて前記第１および第２の照
明手段のうちいずれか一方を選択して動作させ、前記第
２のレリーズ手段が操作されたときは前記第２の照明手
段を動作させる第２の制御手段とを備えることを特徴と
する視線検出機能を有するカメラ。
【請求項４】請求項３に記載の視線検出機能を有する
カメラにおいて、前記照明手段により照明された前記眼球の反射像を観察
する第１および第２の観察手段を備え、前記第１の観察
手段は前記ファインダ接眼窓の横方向に配置され、前記
第２の観察手段は前記ファインダ接眼窓の縦方向に配置
され、前記第２の制御手段は、前記第１のレリーズ手段が操作
されたときは、前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて
前記第１および第２の観察手段のうちいずれか一方を選
択して動作させ、前記第２のレリーズ手段が操作された
ときは前記第２の観察手段を動作させることを特徴とす
る視線検出機能を有するカメラ。
【請求項５】第１および第２の照明手段により撮影者
の眼球を照明し、前記照明手段によって照明された前記
眼球の反射像から前記眼球の視線方向を算出する視線検
出機能を有するカメラにおいて、前記第１の照明手段はカメラのファインダ接眼窓の横方
向に配置され、前記第２の照明手段は前記ファインダ接
眼窓の縦方向に配置され、カメラがそれぞれ横位置および縦位置に構えられたとき
に操作可能な位置に配置され、レリーズ動作を指令する
ために操作される第１および第２のレリーズ手段と、前記カメラの姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記第１または第２のレリーズ手段による指令と前記姿
勢検出手段の検出結果とに基づいて、前記第１および第
２の照明手段のうちいずれか一方を選択して動作させる
第３の制御手段とを備えることを特徴とする視線検出機
能を有するカメラ。
【請求項６】請求項５に記載の視線検出機能を有する
カメラにおいて、前記照明手段により照明された前記眼球の反射像を観察
する第１および第２の観察手段を備え、前記第１の観察
手段は前記ファインダ接眼窓の横方向に配置され、前記
第２の観察手段は前記ファインダ接眼窓の縦方向に配置
され、前記第３の制御手段は、前記第１のレリーズ手段による
指令と前記姿勢検出手段の検出結果とに基づいて、前記
第１および第２の観察手段のうちいずれか一方を選択し
て動作させることを特徴とする視線検出機能を有するカ
メラ。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載の視
線検出機能を有するカメラにおいて、前記第１および第２の照明手段は光学系を介することな
く前記撮影者の眼球を直接照明する位置に配置されてい
ることを特徴とする視線検出機能を有するカメラ。