JPH08271784A - 視線検出機能付き光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察者の無意識な視線に即応して焦点検出領
域が切り替わることを防ぎ、動体である焦点検出対象に
常に焦点を合わせた制御を行う。 【構成】 視線検出結果と複数の領域の過去の焦点状態
の変化に基づいて、複数の領域中より少なくとも一つを
選択する選択手段１００を設け、サーボＡＦ動作におい
て、視線検出結果で選ばれた領域の現状の信頼性のみに
依存するのではなく、その領域の過去の焦点状態の連続
性をも考慮して複数の領域の少なくとも一つを選択し、
その領域に焦点調節の制御を切り替えるようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画面を覗く観察者の視
線を検出する視線検出手段を具備したカメラ等の視線検
出機能付き光学機器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画面内の複数の領域の焦点状
態を検出し、その結果に基づいて撮影レンズの焦点調節
を行う、いわゆる「多点ＡＦカメラ」は周知である。画
面内の焦点検出可能な複数領域は「測距点」とも称す
る。

【０００３】また、動いている被写体に対して撮影時の
レリーズタイムラグを考慮して正しく焦点調節するＡＦ
方式は「動体予測サーボＡＦ」と称し、本願出願人によ
る特開平１−１０７２２４号公報，特開平１−１３４４
１０号公報，特開平１−２８８８１５号公報等に詳しく
開示されている。

【０００４】上記多点ＡＦに動体予測サーボを適用した
「多点・動体予測サーボＡＦ」のカメラも種々提案され
ており、例えば、本願出願人による特開平１−２８８８
１６号公報等に開示されている。

【０００５】さらに、使用者がカメラのファインダ面の
どの位置を注視しているかを検出する、いわゆる視線検
出装置を備えたカメラも種々提案されている。

【０００６】例えば、本願出願人による特開平１−２４
１５１１号公報では、赤外発光ダイオード（以下、ＩＲ
ＥＤと略す）で照明された使用者の眼球の前眼部を、エ
リアセンサを用いて撮像し、その像信号を処理して使用
者のファインダ上での視線座標を検出し、その結果に基
づいて多点ＡＦカメラの複数の測距点や測光領域の内の
１つを選択するカメラが開示されている。

【０００７】上記した多点・動体予測サーボＡＦの焦点
検出領域（測距点）選択に、視線検出結果を適用した技
術としては、例えば本願出願人による特開平６−１３８
３７８号公報等に開示されており、同公報によれば、視
線検出結果と焦点検出結果の確からしさ、いわゆる信頼
性に基づいて測距点の選択を行って動体予測ＡＦを実行
するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、カメラの使
用者の視線は必ずしもファインダ内の主被写体のみを注
視しているわけでなく、ファインダ内を少なからず揺動
しているものである。

【０００９】しかしながら、前記のような方法の場合、
測距点選択が視線検出結果の信頼性に依存しているた
め、視線で選んだ測距点の信頼性が高ければ、仮にその
測距点に本来の主被写体が存在していなくても、容易に
その測距点が選択されてしまい、主被写体にピントが合
わないといった不都合が生じる。

【００１０】（発明の目的）本発明の目的は、観察者の
無意識な視線に即応して焦点検出領域が切り替わること
を防ぎ、動体である焦点検出対象に常に焦点を合わせた
制御を行うことのできる視線検出機能付き光学機器を提
供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜４記載の本発明は、視線検出結果と複数
の領域の過去の焦点状態の変化に基づいて、複数の領域
中より少なくとも一つを選択する選択手段を設け、視線
検出手段，焦点検出手段，選択手段，演算手段、及び、
駆動手段を繰り返し動作させる、いわゆるサーボＡＦ動
作において、視線検出結果で選ばれた領域の現状の信頼
性のみに依存するのではなく、その領域の過去の焦点状
態の連続性をも考慮して複数の領域中より少なくとも一
つを選択し、その領域に焦点調節の制御を切り替えるよ
うにしている。

【００１２】更に、上記焦点検出結果の信頼性が低いよ
うな場合には、該焦点検出結果よりも過去複数回の視線
検出結果を優先して、複数の領域のうちから少なくとも
一つを選択し、その領域に焦点調節の制御を切り替える
ようにしている。

【００１３】

【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。

【００１４】図２は本発明の一実施例に係る視線検出機
能付カメラの要部を示す光学配置図であり、ここでは一
眼レフカメラに適用した場合を示している。

【００１５】同図において、１は撮影レンズで、便宜上
２枚のレンズで示したが、実際にはさらに多数のレンズ
から構成されている。２は主ミラーで、撮影光路へ斜接
あるいは退去することで、ファインダ系による被写体像
の観察状態と撮影状態を切換える。３はサブミラーで、
主ミラー２を透過した光束の一部をカメラボディの下方
の焦点検出ユニット６へ向けて反射する。４はシャッ
タ、５は感光部材で、銀塩フィルム以外にもＣＣＤやＭ
ＯＳ型等の固体撮像素子あるいはビディコン等の撮像管
を用いても良い。

【００１６】６は焦点検出ユニットであり、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６ｃ，二次光学系６ｄ，絞り６ｅ，ラインセンサ６ｆ
等から構成されている。この実施例における焦点検出装
置は周知の位相差検出方式を用いており、画面内の異な
る３つの領域の焦点状態を検出することが可能である。

【００１７】その構成を図３に示す。

【００１８】サブミラー３で反射された被写体からの光
束は、図３中の視野マスクＭＳＫの近傍に結像する。こ
の視野マスクＭＳＫは画面内の焦点検出領域を決定する
遮光部材で、中央に十字形の開口部と両側には縦長の開
口部を２つ有している。

【００１９】フィールドレンズ６ａを成す３つのレンズ
は、それぞれ視野マスクＭＳＫの３つの開口部に対応し
ている。そして、該フィールドレンズ６ａの後方には絞
り６ｅが配され、中央部には上下に一対ずつ計４つの開
口部が、また左右の周辺部には一対２つの開口部がそれ
ぞれ設けられている。又、フィールドレンズ６ａは絞り
６ｅの各開口部を撮影レンズ１の射出瞳付近に結像する
作用を有している。

【００２０】絞り６ｅの後方には二次光学系６ｄがあ
り、４対計８つのレンズから成り、それぞれのレンズは
絞り６ｅの各開口部に対応している。

【００２１】視野マスク２３，フィールドレンズ６ａ，
絞り６ｅ，二次光学系６ｄを通過した各光束は、焦点検
出用センサ６ｆ上の４対８つのセンサ列上に結像する。
そして、各センサ列対上の像を光電変換し、４対の像信
号の相対位置変位を検出することで、画面上の中央部縦
横２方向１カ所、周辺２カ所計３カ所の領域の焦点状態
を検出することができる。

【００２２】本実施例では、以下、中央の焦点検出領域
を「中央測距点」、周辺２カ所の焦点検出領域をそれぞ
れ「右測距点」，「左測距点」、さらに周辺を合せて
「周辺測距点」と称することがある。中央測距点は縦横
２方向のうち、検出結果の信頼性の高い方を結果で代表
する。

【００２３】このような焦点検出系の詳細は、例えば本
願出願人による特開平３−２１１５３８号公報等に詳し
く述べているので、これ以上の説明は省略する。

【００２４】図２に戻って、７，８は周知のピント板と
ペンタプリズム、９，１０は各々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ある。結
像レンズ９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１０を共役に関係付けている。

【００２５】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。

【００２６】１２は受光レンズ、１４はＣＣＤ等の光電
素子を２次元的に配したエリアセンサであり、前記受光
レンズ１２に関して所定の位置にある使用者眼１５の瞳
孔近傍と共役になるように配置されている。１３ａ〜１
３ｆは各々照明光源であるところの６つのＩＲＥＤであ
る。

【００２７】前記接眼レンズ１１，受光レンズ１２，Ｉ
ＲＥＤ１３ａ〜１３ｆ，エリアセンサ１４が後述のＣＰ
Ｕ１００と共に本実施例における視線検出手段の構成要
素を成す。

【００２８】２１はファインダ・スーパーインポーズ用
ＬＥＤで、発光された光は投光用プリズム２２を介し、
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
プリズム群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を通って使用者眼１５に達する。そ
こでピント板７上の複数の焦点検出領域に対応する位置
に、この微小プリズム群７ａを枠状に形成し、これを各
々に対応した３つのスーパーインポーズ用ＬＥＤ２１に
よって照明する。これによって後述の３つの測距点マー
クがファインダ視野内で光り、焦点検出領域（測距点）
を表示させることができるものである。

【００２９】２３はファインダ視野領域を形成するマス
ク、２４はファインダ視野外に撮影情報を表示するため
のファインダ下部ＬＣＤで、照明用ＬＥＤ２５によって
後方から照明されている。

【００３０】前記ＬＣＤ２４を透過した光は、三角プリ
ズム２６によってファインダ視野内に導かれ、後述の図
４の２４で示したようにファインダ視野下部に表示さ
れ、使用者は撮影情報を知ることができる。

【００３１】図４にファインダ視野を示す。

【００３２】ファインダ視野マスク２３で制限されたピ
ント板上の撮影視野７内に３つの焦点検出領域（測距
点）マーク７Ｃ，７Ｒ，７Ｌがある。これらの測距点マ
ークは前述のようにピント板上に形成された微小プリズ
ムであり、スーパーインポーズ用ＬＥＤ２１で照明され
る。

【００３３】ファインダ下部にはＬＣＤ２４があり、カ
メラの焦点検出装置の合焦表示や、ストロボ充電完了表
示，７セグメント表示から成るシャッタ（Ｔｖ）値，絞
り（Ａｖ）値，そして視線マークなどが配されている。

【００３４】再び図２に戻って、３１は撮影レンズ内に
設けた絞り、３２は絞り駆動装置、３３はレンズ駆動用
モータ、３４は駆動ギヤ等から成るレンズ駆動部材であ
る。３５はフォトインタラプタで、レンズ駆動部材３４
で連動するパルス板３６の回転を検知して焦点光学系駆
動回路４０に伝えており、該焦点光学系駆動回路４０
は、この情報とカメラ側から送られるレンズ駆動量の情
報に基づいてレンズ駆動用モータを所定量駆動し、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。３
７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。

【００３５】図１は、上記構成のカメラの電気的構成を
示すブロック図であり、図２と同一の要素は同一の番号
を付している。

【００３６】マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと記
す）１００には、視線検出用エリアセンサ１４，測光用
センサ１０，焦点検出用センサ６ｆ，信号入力回路１０
４，ＬＣＤ駆動回路１０５，ＬＥＤ駆動回路１０６，Ｉ
ＲＥＤ駆動回路１０７，シャッタ制御回路１０８，モー
タ駆動回路１０９が接続されている。また、撮影レンズ
とはレンズ通信回路１０２を経由して、図２で示したマ
ウント接点３７を介して焦点調節情報や絞り制御情報等
の信号の伝達がなされる。

【００３７】前記測光用センサ１０，シャッタ制御回路
１０８，モータ駆動回路１０９，レンズ通信回路１０２
の詳細は、本発明に直接関係がないので、これ以上の説
明は省略する。

【００３８】ＣＰＵ１００内には、カメラ動作を制御す
るプログラムを格納したＲＯＭ、変数を記憶するための
ＰＡＭ、諸パラメ−タを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ
（電気的消去・書込み可能メモリ）が内蔵されている。

【００３９】視線検出用エリアセンサ１４は、視線検出
用光学系（図２の接眼レンズ１１，受光レンズ１２）に
よってセンサ面上に結像された使用者の眼球像を光電変
換し、その電気信号をＣＰＵ１００に伝達する。ＣＰＵ
１００は、伝達された電気信号をＡ／Ｄ変換し、その像
データをＲＡＭに格納してゆく。さらにＣＰＵ１００は
ＲＯＭに格納されている所定のアルゴルズムに従ってデ
ータを信号処理し、使用者の視線を算出する。

【００４０】信号入力回路１０４は、カメラの各種スイ
ッチ１１４の状態をカメラに伝達する回路で、スイッチ
１１４には不図示のレリーズ釦の第１，第２ストロ−ク
でオンするスイッチや、カメラの種々の状態を設定する
ためのスイッチ等がある。

【００４１】ＬＥＤ駆動回路１０６は、前述のスーパー
インポーズ用ＬＥＤ２１，ファインダ照明用ＬＥＤ２５
を制御する。ＩＲＥＤ駆動回路１０７は、視線検出用の
ＩＲＥＤ１３ａ〜１３ｆを制御する。

【００４２】ＬＣＤ駆動回路１０５はＣＰＵ１００から
の指示に従って、カメラの外側に配されている不図示の
外部ＬＣＤ４２，ファインダ下部に配されているＬＣＤ
２４に絞り値，シャッタ秒時、あるいは設定した撮影モ
−ド等を表示させることができる。

【００４３】以上の構成から成るカメラの動作を、図８
以降のフローチャートに基づいて説明する。

【００４４】レリーズ釦をオンすることで、該カメラは
一連の動作を開始する。

【００４５】図８のステップ１０（図８等のフローでは
Ｓ１０と記す）を経て、ＣＰＵ１００は先ずステップ１
１で測光動作を実行する。次に、ステップ１２で視線検
出動作を実行し、使用者の視線を検出する。

【００４６】ここでの具体的な視線検出動作は本願出願
人による特開平６−８８９３６号公報，特開平６−１２
５８７４号公報に詳しく開示しているので、詳細な説明
は省略するが、凡その動作は次のように行う。

【００４７】ＩＲＥＤ駆動回路１０７でＩＲＥＤ１３ａ
〜１３ｆのうち適切なものを点灯して使用者の眼球を照
明する。この状態で視線検出用エリアセンサ１４を所定
時間蓄積させる。蓄積後は選択ＩＲＥＤを消灯し、ＣＰ
Ｕ１００はエリアセンサ１４から眼球像信号を順次入
力，Ａ／Ｄ変換，ＲＡＭ格納してゆく。その後、ＲＡＭ
内に格納されている眼球像信号を公知例の方法で処理し
て、使用者の眼球回転角を検出する。検出された眼球回
転角と、記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶している個人
差補正データを用いて個人差補正を行い、使用者の視
線、すなわちファインダ上での視線座標を算出する。

【００４８】視線情報が得られると、あるいは視線検出
が失敗しても、次のステップ１３で多点ＡＦの複数の測
距点の内の１つを選択して、サーボＡＦを制御するため
のサブルーチン「サーボＡＦ制御」を実行する。

【００４９】サブルーチン「サーボＡＦ制御」について
は後で詳述するが、同サブルーチンで撮影レンズの駆動
量が決定されると、次のステップ１４にて、レンズ駆動
を実行する。

【００５０】図８のフローチャートは、サーボＡＦ制御
を行う場合について説明しているものであるから、次の
ステップ１５でカメラのレリーズ釦の状態を検知し、未
だオンのままであったら、再びステップ１１以降の動作
を繰返すためにステップ１１に分岐する。

【００５１】一方、既にレリーズ釦がオフになっていれ
ば、ステップ１７でサーボＡＦ動作を終了する。

【００５２】図９は、サーボＡＦ動作を制御するための
サブルーチン「サーボＡＦ制御」のフローチャートであ
る。

【００５３】図８のステップ１３で本サブルーチンがコ
ールされると、ステップ２０を経て、ステップ２１にて
３つの測距点の焦点検出を実行する。尚、焦点検出の具
体的方法は、本願出願人による特開平３−２１１５３８
号公報、より詳しくは特開昭６３−２１６９０５号公報
等に開示しているので、ここでの詳細な説明は省略す
る。

【００５４】次のステップ２２では、上記ステップ１２
の視線検出が成功したか否かを判定し、視線検出が失敗
ならば、ステップ２３で予測サーボ制御が可能な状態か
どうかを判断する。

【００５５】この予測サーボＡＦは、特開平１−１０７
２２４号公報等にも述べているように、過去複数回の連
続した焦点状態に基づいて被写体の今後の像面移動量を
予測して、レンズ駆動を行う方法である。例えば、近づ
いてくる被写体の像面移動量は、図６に示した曲線ｄの
ように表される。

【００５６】従って、レリーズ釦をオンしてから最初の
焦点検出時や過去に焦点検出が不能であったりすると、
像面移動量の今後の変化を予測する情報が不足となり、
予測サーボが実行できない。その様な判断をステップ２
３で行う。

【００５７】さて、ステップ２３での判断で予測サーボ
が不能であると判断されると、ステップ２４へ移行し、
サブルーチン「通常サーボでの測距点選択」を実行す
る。また、予測サーボが可能であると判断したときには
ステップ２５へ移行し、サブルーチン「予測サーボでの
測距点選択」を実行する。

【００５８】一方、上記ステップ２２で視線検出が成功
し、使用者の視線を求めることができた場合は、その視
線情報を用いたサーボＡＦを実行すべくサブルーチン
「視線予測サーボでの測距点選択」を実行する。

【００５９】サーボＡＦにおける測距点を選択するため
の各サブルーチン「通常サーボでの測距点選択」，「予
測サーボでの測距点選択」，「視線予測サーボでの測距
点選択」については後述するが、それぞれのサブルーチ
ンで測距点が選択されると、ステップ２７、あるいは、
ステップ２８で選択された測距点の焦点情報に基づいて
撮影レンズの駆動量を計算する。特にステップ２８の予
測サーボの場合は、過去複数回の焦点情報に基づいて今
後の被写体の移動を予測してレンズ駆動量を計算する必
要がある。この計算の具体的内容は、特開平１−１０７
２２４号公報等に詳述している。

【００６０】上記ステップ２７、あるいは、ステップ２
８でのレンズ駆動量の計算が終了すると、ステップ２９
で「サーボＡＦ制御」サブルーチンを終了する。

【００６１】図１０に、図９のステップ２７における
「通常サーボでの測距点選択」サブルーチンのフローチ
ャートを示す。

【００６２】ステップ３０を経て、ステップ３１でＡＦ
が初回目かどうかを判断し、初回目でなければ次のステ
ップ３２で、前回の選択測距点Ｘが今回の焦点検出でＯ
Ｋ（焦点検出可能）かどうかを判断する。この判断は、
一般には像信号のコントラストや、位相差検出方式での
相関演算過程で得られる相関量等に基づいて為される。
測距点Ｘの焦点検出が今回ＯＫならば、ステップ３５で
今回の選択測距点を測距点Ｘと決定する。

【００６３】上記ステップ３１でＡＦ初回目、あるい
は、ステップ３２で前回の測距点Ｘが今回の焦点検出で
ＯＫでないと判断された場合は、今回の測距点を決定す
る拠所がないので、ステップ３３以降のフローでサーボ
ＡＦとしての最も妥当な測距点を選択する。

【００６４】即ち、ステップ３３で中央測距点が焦点検
出ＯＫならばステップ３７へ移行し、中央測距点に決定
する。

【００６５】中央測距点は焦点検出できなかった場合
は、ステップ３３で中央を除く２つの周辺測距点が焦点
検出ＯＫかどうかを判断し、周辺測距点も焦点検出でき
なかった場合は、他に選択方法がないので、ステップ３
７で中央測距点に決定する。

【００６６】周辺測距点が焦点検出ＯＫであれば、ステ
ップ３６へ移行し、焦点検出ＯＫな周辺測距点の内の至
近側の被写体を捉えている測距点を選択測距点として決
定する。それには、各測距点の検出デフォーカス量のう
ち、最も後ピンを呈している測距点を選べば良い。

【００６７】以上、通常サーボでの測距点選択を簡単に
まとめると、 （１）前回の選択測距点が今回焦点検出ＯＫならば、そ
の測距点を今回も選択する。 （２）前回の選択測距点が今回選択できなければ、主被
写体の存在確率の最も高い中央測距点を選択する。 （３）中央測距点が選択できなければ、至近側の被写体
が存在している測距点を選択する。 （４）今回すべての測距点が焦点検出できなければ、一
応中央測距点を選択しておく。 となる。

【００６８】次に、図９のステップ２５における「予測
サーボでの測距点選択」サブルーチンについて、図１１
のフローチャートで説明する。

【００６９】ステップ４０を経て、ステップ４１では
「通常サーボでの測距点選択」と同様に前回の選択測距
点Ｘの今回の焦点検出状態を判断する。測距点Ｘが今回
焦点検出ＯＫならば、次のステップ４２にて、測距点Ｘ
の像面移動量の連続性を判定する。

【００７０】ここで、像面移動量の連続性について、図
６を用いて説明する。

【００７１】被写体が動体の場合、その像面移動量は図
６の曲線ｄのように滑らかに変化する。像面移動速度は
単位時間当りの移動量、即ちこの曲線の勾配である。

【００７２】焦点検出動作において、１つの測距点が同
一の被写体を捉えている場合は、その測距点が観測する
像面移動量は図６の曲線ｄの如く滑らかになる。

【００７３】ところが、同一の被写体は複数の測距点の
間を行き来すると、像面移動量の曲線は不連続となる。
図５はその様子を模式的に示したものである。

【００７４】図５（Ａ）は、ファインダ７中で被写体Ｑ
（例えば車）を右測距点７Ｒで捉え、中央測距点７Ｃ，
左測距点７Ｌは背景を捉えている状態を表している。こ
の状態でＡＦを継続し、時刻ｔａで図５（Ｂ）のように
被写体Ｑの位置が右測距点７Ｒから左測距点７Ｌへ移っ
たとする。このような状況で、各測距点が観測する像面
移動量の変化を図７に示す。

【００７５】図７の曲線ｄＲ，ｄＣ，ｄＬが、それぞれ
右，中央，左測距点の観測した像面移動量である。時刻
ｔａまでは、被写体Ｑを捉えているのは右測距点のみで
あるから、ｄＲのみが滑らかに単調増加している。中
央，左測距点は道路などの背景を捉えているので、像面
移動量ｄＣ，ｄＬにはほとんど変化がない。

【００７６】時刻ｔａで被写体Ｑが右測距点から左測距
点に移ると、時刻ｔａを境に像面移動量ｄＲとｄＬが図
７のようになり、被写体Ｑ自身の像面移動量は、時刻ｔ
ａ以前ではｄＲ、時刻ｔａ以後ではｄＬというように入
れ替わることになる。

【００７７】図１１のステップ４２では、このような像
面移動量の連続性を判断を行う。具体的には、前回まで
の選択測距点の像面移動速度と今回の候補となっている
測距点の像面移動速度を比較し、それが大きく変化して
いなければ連続性があると判断する。

【００７８】実際には焦点検出動作は所定の時間間隔に
て実行されるから、離散的な時刻ｔ(i) における像面移
動量をｄ(i) とすると、時刻ｔ(i) での像面移動速度ｖ
(i)は、 ｖ(i) ＝［ｄ(i) −ｄ(i-1) ］／［ｔ(i) −ｔ(i-1) ］ と表現できる。

【００７９】そして、連続性の変化の判断は、速度の差
に注目し、 ｜ｖ(i) −ｖ(i-1) ｜＜ｖth →連続性あり とするか、あるいは速度の比に注目し、 ｖthr1＜ｖ(i) ／ｖ(i-1) ＜ｖthr2 →連続性あり とすれば良い。何れにしろ、対象とする被写体は動体で
あることを前提としているので、像面移動量そのもので
はなく、移動速度に着目することが望ましい。

【００８０】さて、図７の場合、時刻ｔａ以前では、前
回選択測距点が右測距点で、その像面移動量はｄＲであ
り、今回の候補となる測距点が前回と同様右測距点であ
るから、前回と今回の像面移動速度の変化は小さく、連
続性はあると判断される。

【００８１】ところが、時刻ｔａの時点で、ｔａをまた
がって連続性を判断すると、前回は右測距点で像面移動
量はｄＲ、今回の候補は右測距点であるから、像面移動
速度は大きく変化し、この場合は連続性はないと判断さ
れる。

【００８２】図１１に戻って、例えば図７の場合の時刻
ｔａ以前のように、測距点Ｘ（図７の場合は右測距点）
に連続性があると判断されると、ステップ４３で測距点
Ｘを今回の選択測距点として決定する。

【００８３】上記ステップ４１で測距点Ｘが焦点検出で
きない、あるいは、上記ステ４２で測距点Ｘの連続性が
ないと判断されたときは、測距点Ｘを今回選択すること
ができないので、ステップ４４へ移行し、像面移動量の
連続性の観点から、前回の選択測距点と今回の移動速度
が、上記した連続性の判断尺度に最も合致する測距点を
探す。

【００８４】具体的には、測距点Ｘ以外の測距点のう
ち、 ｜ｖＹ(i) −ｖＸ(i-1) ｜が最小 あるいは、 ｖＹ(i) −ｖＸ(i-1) が最も１に近い となる測距点Ｙを検索する。但し、ｖＸ(i-1) は前回の
測距点Ｘの前回の像面移動速度、ｖＹ(i) は測距点Ｙの
今回の像面移動速度である。

【００８５】図７の例では、右測距点の像面移動量ｄＲ
は時刻ｔａで不連続となるが、ｔａ以降では左測距点の
像面移動量ｄＬがｄＲに対して連続しており、ステップ
４４ではそのような測距点を検索することができる。

【００８６】さて、このように検索した測距点Ｙをステ
ップ４５にて、上記ステップ４２と同様に連続性の判断
を行う。なお、ステップ４２との相違は、比較する測距
点が異なる測距点であるということである。

【００８７】式に表せば、 ｜ｖＹ(i) −ｖＸ(i-1) ｜＜ｖth →連続性あり あるいは、 ｖthr1＜ｖＹ(i) ／ｖＸ(i-1) ＜ｖthr2 →連続性あ
り となる。

【００８８】ステップ４５で測距点Ｙに連続性ありと判
断されたときには、次のステップ４６で今回の選択測距
点を測距点Ｙに決定する。

【００８９】ステップ４３、あるいは、ステップ４６で
今回の選択測距点が決定されると、ステップ４８でサブ
ルーチン「予測サーボでの測距点選択」を終了する。

【００９０】上記ステップ４５で、像面移動量の連続性
の観点から新たな測距点が見出せなかった場合は、ステ
ップ４７で予測サーボを不可とし、端子Ａを経て、図１
１のサブルーチン「通常サーボでの測距点選択」のフロ
ーチャートでのステップ３３へ分岐し、予測サーボでな
い測距点選択を行うことになる。

【００９１】以上、予測サーボでの測距点選択を簡単に
まとめると、 （１）前回の選択測距点が今回焦点検出ＯＫで、その像
面移動量に連続性があれば、その測距点を今回も選択す
る。 （２）前回の選択測距点が今回選択できなければ、像面
移動量の連続性のある測距点を選択する。 （３）今回像面移動量の連続性のある測距点が見出せな
ければ、予測サーボを不可とし、通常サーボとして妥当
な測距点を選択する。 となる。

【００９２】しかし、現実には主被写体が存在する測距
点以外の測距点にも、ある程度像面移動量の連続性が観
測される場合があり、像面移動速度の変化だけでは、い
つも都合よく最適な測距点に切り替えることができると
は限らない。そういう場合には視線情報による測距点選
択の支援が有効となる。

【００９３】「視線予測サーボでの測距点選択」サブル
ーチンについて、図１２のフローチャートで説明する。

【００９４】ステップ５０を経て、ステップ５１では今
回視線で選択した測距点Ｘの焦点検出状態を判断する。
この測距点Ｘはファインダ上での使用者の視線座標最も
近い位置にある測距点である。測距点Ｘが今回焦点検出
ＯＫならば、次のステップ５２で、サブルーチン「予測
サーボでの測距点選択」のステップ４２と同様に測距点
Ｘの像面移動量の連続性を判定する。

【００９５】測距点Ｘに連続性があると判断されると、
ステップ５３で測距点Ｘを今回の選択測距点として決定
する。

【００９６】上記ステップ５１で測距点Ｘが焦点検出で
きない、あるいは、ステップ５２で測距点Ｘの連続性が
ないと判断されたときは、ステップ５４へ移行する。そ
して、このステップ５４では、測距点Ｘの「注視カウン
ト」を１アップする。同時に測距点Ｘ以外の測距点の
「注視カウント」はクリアする。

【００９７】各測距点毎に用意されている「注視カウン
ト」は、使用者がその測距点を連続して何回注視してい
るかを表すカウントである。

【００９８】そして、次のステップ５５で測距点Ｘの注
視カウントが所定値以上に達したかどうかを調べ、所定
値以上であればステップ５６へ移行し、予測サーボを不
可としてステップ５３で測距点Ｘを選択する。

【００９９】測距点Ｘは焦点検出情報に基づく判断では
今回選択することができないが、使用者がその測距点を
何回も注視しているという事実を尊重し、予測サーボを
不可としてまでもその測距点を選択するわけである。

【０１００】上記ステップ５５において、測距点Ｘの注
視カウントが所定値未満であれば、端子Ｂを経て、サブ
ルーチン「予測サーボの測距点選択」のステップ４４へ
分岐し、視線に基かない測距点選択を実行する。

【０１０１】以上、視線予測サーボでの測距点選択を簡
単にまとめると、 （１）視線による選択測距点が今回焦点検出ＯＫで、そ
の像面移動量に連続性があれば、その測距点を今回も選
択する。 （２）視線による選択測距点が今回選択できなければ、
像面移動量の連続性のある測距点を選択する。 （３）但し、使用者が繰返して同じ測距点を注視してい
る場合は、主被写体が切替わったものと考え、その測距
点を選択し、予測サーボを不可とする。 となる。

【０１０２】このような制御を行うことで、図５，図７
の事例のように、サーボＡＦ中に主被写体Ｑが画面内を
移動しても、測距点を適切に切替えてサーボＡＦを継続
することができる。

【０１０３】図５中のマークＥＰは、使用者の画面内の
視線座標を表現している。

【０１０４】図５（Ａ）では、使用者が被写体Ｑを注視
し、それに伴って右測距点が選択され、サーボＡＦが実
行される。

【０１０５】図５（Ｂ）で被写体Ｑが画面の左方に移動
したとすると、図７のように滑らかに像面移動量が変化
している場合は、サブルーチン「予測サーボでの測距点
選択」で説明したように、焦点情報だけでも左測距点に
切替えることが可能であるが、現実に観測される像面移
動量はかなり誤差を含み、切り替えが正しく行われない
ことが多い。このような場合、図５（Ｂ）のマークＥＰ
のように、使用者の視線が主被写体を注視していれば、
上述の制御に従って測距点を左に切替えることが可能と
なる。

【０１０６】本実施例によれば、サーボＡＦ動作におい
て、視線で選ばれた測距点の現状の信頼性のみに依存す
るのではなく、その測距点の過去の焦点状態の変化を調
べ、その測距点において正に動体として焦点状態が推移
しているならば、使用者の視線は動体である主被写体を
注視しているものと判断し、その測距点に焦点調節の制
御を切替えるようにしたので、使用者の無意識な視線に
即応して測距点が切替わることがなくなり、より被写体
追従性の優れたサーボＡＦが可能となる。

【０１０７】（変形例）本実施例の焦点検出系は、図３
に示した様な画面内の３つの領域の焦点を検出すること
が可能な位相差検出方式の系であるが、本発明は勿論こ
の焦点検出系に限定されるものではなく、左右に３つ以
上の焦点検出領域を有する系や、画面の上下方向にも焦
点検出領域を有する系、あるいは、コントラスト検出方
式の系であっても本発明は有効である。

【０１０８】また、上述の実施例では、測距点を選択す
る拠所としての像面移動量の連続性の判断は、いわゆる
「動体予測サーボＡＦ」時のみに行うようにしている
が、通常の「サーボＡＦ」時にも判断するようにしても
良い。

【０１０９】また、像面移動量の連続性を判断する尺度
として、移動速度の差や比に着目した演算式を上述した
が、演算式はこれに限定されるわけではなく、連続性を
判断できる尺度であればどのような尺度でも良い。

【０１１０】また、本発明は、一眼レフカメラに適用し
た場合を述べているが、レンズシャッタカメラ，ビデオ
カメラ等のカメラにも適用可能である。更には、カメラ
以外の、視線検出機能と焦点検出機能を具備した光学機
器にも適用可能である。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
視線検出手段，焦点検出手段，選択手段，演算手段、及
び、駆動手段を繰り返し動作させる、いわゆるサーボＡ
Ｆ動作において、視線検出結果で選ばれた領域の現状の
信頼性のみに依存するのではなく、その領域の過去の焦
点状態の連続性をも考慮して複数の領域中より少なくと
も一つを選択し、その領域に焦点調節の制御を切り替え
るようにしている。

【０１１２】よって、観察者の無意識な視線に即応して
焦点検出領域が切り替わることを防ぎ、動体である焦点
検出対象に常に焦点を合わせた制御を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における視線検出機能付カメ
ラの要部を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における視線検出機能付カメ
ラの要部を示す光学配置図である。

【図３】本発明の一実施例における視線検出機能付カメ
ラに具備された焦点検出装置の光学的配置を示す斜視図
である。

【図４】本発明の一実施例における視線検出機能付カメ
ラでのファインダ内を示す図である。

【図５】本発明の一実施例においてファインダ視野の一
例を示す図である。

【図６】本発明の一実施例において被写体の像面移動量
について説明する為の図である。

【図７】同じく本発明の一実施例において被写体の像面
移動量について説明する為の図である。

【図８】本発明の一実施例における視線検出機能付カメ
ラの一連の動作を示すフローチャートである。

【図９】図８の「サーボＡＦ制御」時の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】図９の「通常サーボでの測距点選択」時の動
作を示すフローチャートである。

【図１１】図９の「予測サーボでの測距点選択」時の動
作を示すフローチャートである。

【図１２】図９の「視線予測サーボでの測距点選択」時
の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ６ｆ 焦点検出用センサ １１ 接眼レンズ １２ 受光レンズ １３ａ〜１３ｆ ＩＲＥＤ １４ 視線検出用エリアセンサ ３３ レンズ駆動用モータ ３４ レンズ駆動部材 １００ ＣＰＵ １０７ ＩＲＥＤ駆動回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察者の視線を検出する視線検出手段
   と、画面内の複数の領域の焦点状態を検出する焦点検出
   手段と、視線検出結果と複数の領域の過去の焦点状態の
   変化に基づいて、複数の領域中より少なくとも一つを選
   択する選択手段と、選択された領域の焦点状態から結像
   レンズの駆動量を演算する演算手段と、前記結像レンズ
   を駆動する駆動手段と、前記視線検出手段，前記焦点検
   出手段，前記選択手段，前記演算手段、及び、前記駆動
   手段を繰り返し動作させる制御手段とを備えた視線検出
   機能付き光学機器。
2. 【請求項２】 前記選択手段は、視線検出結果で選ばれ
   た領域の過去の焦点状態の連続性に基づいて、複数の領
   域中より少なくとも一つを選択する手段であることを特
   徴とする請求項１記載の視線検出機能付き光学機器。
3. 【請求項３】 前記選択手段は、焦点検出の結果よりも
   過去複数回の視線検出結果を優先して、複数の領域中よ
   り少なくとも一つを選択する手段であることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の視線検出機能付き光学機器。
4. 【請求項４】 前記演算手段は、選択された領域の過去
   複数回の焦点状態の変化に基づいて、焦点検出対象の移
   動を考慮したレンズ駆動量を演算する手段であることを
   特徴とする請求項２記載の視線検出機能付き光学機器。