JPH09262209A - Photographing apparatus provided with means for detecting line of sight and means for detecting contact with eye - Google Patents

Photographing apparatus provided with means for detecting line of sight and means for detecting contact with eye

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JPH09262209A
JPH09262209A JP8074330A JP7433096A JPH09262209A JP H09262209 A JPH09262209 A JP H09262209A JP 8074330 A JP8074330 A JP 8074330A JP 7433096 A JP7433096 A JP 7433096A JP H09262209 A JPH09262209 A JP H09262209A
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JP
Japan
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line
sight
detection
eyepiece
eye
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Withdrawn
Application number
JP8074330A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Arai
崇 荒井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH09262209A publication Critical patent/JPH09262209A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photographing apparatus capable of surely detecting contact with eye. SOLUTION: An electric current value of a light emitting diode as a lighting means for detecting a line of sight and a contact detecting means at the same time is increased on contact detection than that on detection of a line of slight. Therefore, the level of an output of corneal reflex image xe', xd' is increased compared with that of detection of a line of sight thereby the threshold level Vs is raised too. Therefore, even if disturbance light enters at the state not to be in contact with the eye, it does not exceed the threshold level Vs and a microcomputer for a line of sight slightly is risen carelessly and the reliability of contact optometry by an examiner distant from the eye is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、視線検出手段,接
眼検出手段を備えた撮像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus having a visual axis detecting means and an eyepiece detecting means.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず図7〜図9により視線検出の原理に
ついて説明する。
2. Description of the Related Art First, the principle of line-of-sight detection will be described with reference to FIGS.

【0003】図8は視線検出の原理説明用の上面図、図
9は視線検出の原理説明用の側面図である。
FIG. 8 is a top view for explaining the principle of visual axis detection, and FIG. 9 is a side view for explaining the principle of visual axis detection.

【0004】図8,9において、906a,906bは
観察者に対して不感の赤外光を放射する発光ダイオード
(IRED)等の光源であり、各光源は結像レンズ91
1の光軸に対してx方向(水平方向)に略対称に(図
8)、またy方向(垂直方向)にはやや下側に(図9)
配置され、観察者の眼球を発散照明している。眼球で反
射した照明光の一部は結像レンズ911によってイメー
ジセンサ912に結像する。図7(a)はイメージセン
サ912に投影される眼球像の概略図、図7(b)はイ
メージセンサ912の出力強度図である。
8 and 9, 906a and 906b are light sources such as a light emitting diode (IRED) that emits infrared light insensitive to an observer, and each light source is an imaging lens 91.
1 is substantially symmetrical in the x direction (horizontal direction) with respect to the optical axis 1 (FIG. 8), and slightly downward in the y direction (vertical direction) (FIG. 9)
It is placed and divergently illuminates the eyes of the observer. Part of the illumination light reflected by the eyeball forms an image on the image sensor 912 by the imaging lens 911. FIG. 7A is a schematic diagram of an eyeball image projected on the image sensor 912, and FIG. 7B is an output intensity diagram of the image sensor 912.

【0005】以下各図を用いて視線の検出方法を説明す
る。
A method of detecting the line of sight will be described below with reference to the drawings.

【0006】まず水平面で考えると、図8において光源
906bより放射された赤外光は観察者の眼球908の
角膜910を照明する。この時角膜910の表面で反射
した赤外光により形成される角膜反射像d(虚像)は結
像レンズ911により集光され、イメージセンサ912
上の位置d´に結像する。同様に光源906aより放射
された赤外光は眼球の角膜910を照明する。この時角
膜910の表面で反射した赤外光により形成された角膜
反射像e(虚像)は、結像レンズ911により集光さ
れ、イメージセンサ912上の位置e´に結像する。ま
た虹彩904の端部a,bからの光束は結像レンズ91
1を介してイメージセンサ912上の位置a´,b´に
該端部a,bの像を結像する。結像レンズ911の光軸
に対する眼球908の光軸の回転角θが小さい場合、虹
彩904の端部a,bのx座標をxa,xbとすると、
xa,xbはイメージセンサ上で多数点求めることがで
きる(図7(a)中の×印)。そこでまず円の最小自乗
法にて瞳孔中心xcを算出する。一方角膜910の曲率
中心oのx座標をxoとすると、眼球908の光軸に対
する回転角θxは、 oc*sinθx=xc−xo (1) となる。また、角膜反射像dとeの中点kに所定の補正
値δxを考慮してxoを求めると、 xk=(xd+xe)/2 xo=(xd+xe)/2+δx (2) ここでδxは装置の設置方法,眼球距離等から幾何学的
に求められる数値であり、その算出方法は省略する。よ
って、(2)式を(1)式へ代入しθxを求めると、 θx=arcsin[[x c−{xd+xe)/2+δx}]/oc] (3) 更にイメージセンサ912上に投影された各々の特徴点
の座標を、´(ダッシュ)をつけて(4)式に書き換え
ると、 θx=arcsin[[xc´−{(xd´+xe´) /2+δx ´}\/oc/β\ (4) となる。ここでβは結像レンズ911に対する眼球の距
離szeにより決まる倍率で、実際は角膜反射像の間隔
|xd´−xe´|の関数として求められる。
Considering the horizontal plane first, the infrared light emitted from the light source 906b in FIG. 8 illuminates the cornea 910 of the eyeball 908 of the observer. At this time, the corneal reflection image d (virtual image) formed by the infrared light reflected on the surface of the cornea 910 is condensed by the imaging lens 911, and the image sensor 912.
An image is formed at the upper position d '. Similarly, the infrared light emitted from the light source 906a illuminates the cornea 910 of the eyeball. At this time, the corneal reflection image e (virtual image) formed by the infrared light reflected on the surface of the cornea 910 is condensed by the imaging lens 911 and is imaged at the position e ′ on the image sensor 912. Further, the light flux from the ends a and b of the iris 904 is formed by the imaging lens 91.
The images of the end portions a and b are formed at the positions a ′ and b ′ on the image sensor 912 via the image sensor 1. When the rotation angle θ of the optical axis of the eyeball 908 with respect to the optical axis of the imaging lens 911 is small, and the x coordinates of the ends a and b of the iris 904 are xa and xb,
A large number of points xa and xb can be obtained on the image sensor (mark x in FIG. 7A). Therefore, first, the pupil center xc is calculated by the method of least squares of a circle. On the other hand, when the x coordinate of the center of curvature o of the cornea 910 is xo, the rotation angle θx of the eyeball 908 with respect to the optical axis is oc * sin θx = xc−xo (1). Further, when xo is obtained by considering a predetermined correction value δx at the midpoint k of the corneal reflection images d and e, xk = (xd + xe) / 2 xo = (xd + xe) / 2 + δx (2) where δx is This is a numerical value geometrically determined from the installation method, eyeball distance, etc., and the calculation method is omitted. Therefore, by substituting the equation (2) into the equation (1) to obtain θx, θx = arcsin [[xc− {xd + xe) / 2 + δx}] / oc] (3) Further, each image is projected on the image sensor 912. When the coordinates of the feature points of are rewritten in equation (4) with ´ (dash), θx = arcsin [[xc´ − {(xd´ + xe´) / 2 + δx´} \ / oc / β \ (4) Becomes Here, β is a magnification determined by the distance sze of the eyeball with respect to the imaging lens 911, and is actually obtained as a function of the interval | xd′−xe ′ | of corneal reflection images.

【0007】垂直面で考えると、図9のような構成とな
る。ここで2個のIRED906a,906bにより生
じる角膜反射像は同位置に発生し、これをiとする。眼
球の回転角θyの算出方法は水平面の時とほぼ同一であ
るが(2)式のみ異なり、角膜曲率中心oのy座標をy
oとすると、 yo=yi+δy (5) ここでδyは装置の配置方法,眼球距離等から幾何学的
に求められる数値であり、その算出方法は省略する。よ
って垂直方向の回転角θyは、 θy=arcsin[[yc´−(yi´+δy´)]/oc/β] (6) となる。
Considering the vertical plane, the structure is as shown in FIG. Here, the corneal reflection image generated by the two IREDs 906a and 906b is generated at the same position, and is referred to as i. The method of calculating the rotation angle θy of the eyeball is almost the same as that for the horizontal plane, but only the equation (2) is different, and the y coordinate of the corneal curvature center o is y.
Let o be: yo = yi + δy (5) Here, δy is a numerical value obtained geometrically from the device arrangement method, eyeball distance, etc., and the calculation method is omitted. Therefore, the rotation angle θy in the vertical direction is θy = arcsin [[yc ′ − (yi ′ + δy ′)] / oc / β] (6).

【0008】更に、ビデオカメラのファインダ画面上の
視線位置座標(xn,yn)はファインダ光学系で決ま
る定数mを用いると、水平面上,垂直面上それぞれ、 xn=m*arcsin[[xc´−{(xd´+xe´)/2+δx ´}\/oc/β\ (7) yn=m*arcsin[[yc´−{(yi´+δy´)\/oc/β\ (8) となる。
Further, when the constant m determined by the finder optical system is used as the line-of-sight position coordinates (xn, yn) on the viewfinder screen of the video camera, xn = m * arcsin [[xc'- {(xd '+ xe') / 2 + δx '} \ / oc / β \ (7) yn = m * arcsin [[yc'-{(yi '+ δy') \ / oc / β \ (8).

【0009】図7で明らかなように、瞳孔エッヂの検出
はイメージセンサ出力波形の立下がり(xb´)、立上
がり(xa´)を利用する。また、角膜反射像の座標は
鋭い立上がり部(xe´)及び(xd´)を利用する。
As is apparent from FIG. 7, the detection of the pupil edge uses the fall (xb ') and rise (xa') of the image sensor output waveform. In addition, the coordinates of the corneal reflection image utilize sharp rising portions (xe ′) and (xd ′).

【0010】次に視線検出機能,接眼検出機能を持つビ
デオカメラの例を説明する。
Next, an example of a video camera having a visual axis detection function and an eyepiece detection function will be described.

【0011】図10(a)は視線検出機能,接眼検出機
能を持つビデオカメラの一例を示す構成概略図である。
FIG. 10A is a schematic diagram showing an example of a video camera having a visual axis detection function and an eyepiece detection function.

【0012】図に示したビデオカメラは、ズームレンズ
を備え被写体を撮像するレンズ撮像系1001と、レン
ズ撮像系1001により撮像される被写体を観察するた
めのLCD(液晶表示器)等を有する表示素子1002
と、この表示素子1002の前に配置された第一の接眼
レンズ1003と、撮影者の眼の直前に配置された第二
の接眼レンズ1010、撮影者の眼1005の視線を検
出する視線検出手段1006と、フォーカスエリアの概
略を表すAF枠,その他テープカウンタや撮影モードな
ど撮影者に必要な情報等を表示素子1002へ表示する
表示回路1007と、このカメラの各部を制御するシス
テムコントロール手段1008と、さまざまなデータを
記憶するためのメモリ1009と、ビデオカメラの機能
を実行するための操作スイッチ検出手段1004と、後
述する赤外発光ダイオードを駆動するための赤外発光ダ
イオード駆動回路1012と、眼の反射光を検出し、撮
影者の眼が近づいたことを検出する反射光検出回路10
11とを有して概略構成されている。
The video camera shown in the figure has a zoom lens and a display device having a lens image pickup system 1001 for picking up an image of a subject and an LCD (liquid crystal display) for observing the subject picked up by the lens image pickup system 1001. 1002
And a first eyepiece lens 1003 arranged in front of the display element 1002, a second eyepiece lens 1010 arranged immediately in front of the photographer's eye, and a line-of-sight detecting means for detecting the line of sight of the photographer's eye 1005. 1006, an AF frame showing an outline of the focus area, a display circuit 1007 for displaying information necessary for the photographer such as a tape counter and a photographing mode on the display element 1002, and a system control means 1008 for controlling each part of the camera. , A memory 1009 for storing various data, an operation switch detection means 1004 for executing a function of a video camera, an infrared light emitting diode drive circuit 1012 for driving an infrared light emitting diode described later, and an eye. Reflected light detection circuit 10 for detecting the reflected light of the camera and detecting that the photographer's eye is approaching
11 and 11, and is generally configured.

【0013】前記視線検出手段1006は、撮影者の眼
1005に赤外光を照射する赤外発光ダイオード106
0,1065と、可視光を反射し赤外光を透過するダイ
クロイックミラー1061と、このダイクロイックミラ
ー1061を透過した赤外光を集光する集光レンズ10
62と、この集光レンズ1062により集光された赤外
光を電気信号に変換するイメージセンサ(光電変換素
子)1063と、このイメージセンサ1063上の撮影
者の眼1005の像を基に、撮影者の表示素子1002
上の注視点を求める注視点検出回路1064とを具備し
ている。
The line-of-sight detecting means 1006 emits infrared light to the eye 1005 of the photographer.
0, 1065, a dichroic mirror 1061 that reflects visible light and transmits infrared light, and a condenser lens 10 that collects infrared light that has passed through the dichroic mirror 1061.
62, an image sensor (photoelectric conversion element) 1063 for converting the infrared light condensed by the condenser lens 1062 into an electric signal, and an image of the photographer's eye 1005 on the image sensor 1063. Display element 1002
A gazing point detection circuit 1064 for obtaining the gazing point is provided.

【0014】ダイクロイックミラー1061は、可視光
を反射するため、撮影者が接眼レンズ1003,101
0を通して表示素子1002の画面を観察できるように
なっている。また、ダイクロイックミラー1061は、
赤外光を透過するため、赤外発光ダイオード1060,
1065によって照射された眼1005の反射像は、第
二の接眼レンズ1010を通って、集光レンズ1062
で集光されてイメージセンサ1063上に像を結ぶよう
になっている。
Since the dichroic mirror 1061 reflects visible light, the photographer can see the eyepieces 1003, 101.
0, the screen of the display element 1002 can be observed. Also, the dichroic mirror 1061
Since infrared light is transmitted, the infrared light emitting diode 1060,
The reflected image of the eye 1005 illuminated by 1065 passes through the second eyepiece lens 1010, and the condenser lens 1062.
The image is focused on the image sensor 1063 to form an image.

【0015】図10(b)は観察者側からファインダを
見た図である。前記赤外発光ダイオード1060,10
65は、異なる配置で裸眼用1060と眼鏡用1065
を使い分けている。裸眼用2個1060は、光軸からや
や離れた下部から同一高さで、光軸対称に狭い幅で左右
1個ずつ、眼鏡用2個1065は、光軸からかなり離れ
た下部から同一高さで、光軸対称に広い幅で左右1個ず
つ配置されている。その理由は3つであり、1つは、眼
球距離によって、より良い照明条件を得るためで、でき
るだけ眼の検出エリアを均等に照明するような位置にな
っている。2つめは、角膜反射像が瞼でケラレないよう
な高さにする必要があるため、裸眼用赤外発光ダイオー
ド1060は、眼鏡用赤外発光ダイオード1065に比
べて、高い位置にある。3つめは、赤外光が眼鏡に反射
してできるゴーストが、検出に影響の少ない周辺部に現
れるようにするため、眼鏡用赤外発光ダイオード106
5は、裸眼用より、左右,下に、離れた位置にある。な
お、眼球と眼鏡の判別は、角膜反射像の間隔|xd´−
xe´|から眼球と第二の接眼レンズ1010の距離を
算出することで行う。
FIG. 10B is a view of the finder seen from the observer side. The infrared light emitting diodes 1060, 10
65 is a different arrangement of 1060 for naked eyes and 1065 for glasses.
Are used properly. The two for the naked eye 1060 are at the same height from the lower portion slightly away from the optical axis, and one is left and right with a narrow width symmetrical to the optical axis. In addition, one on each side is arranged with a wide width symmetrically with respect to the optical axis. There are three reasons. One is to obtain a better illumination condition depending on the eyeball distance, and the position is such that the detection area of the eye is illuminated as evenly as possible. Secondly, the infrared light emitting diode 1060 for the naked eye is at a higher position than the infrared light emitting diode 1065 for spectacles, because it is necessary to make the height so that the corneal reflection image is not vignetted by the eyelids. Thirdly, the infrared light emitting diode 106 for glasses is used in order to allow a ghost, which is formed by the infrared light reflected by the glasses, to appear in the peripheral portion that has little influence on the detection.
Reference numeral 5 is at a position apart left, right, lower than that for the naked eye. It should be noted that the eyeball and the eyeglass are discriminated from each other by the interval | xd'-
It is performed by calculating the distance between the eyeball and the second eyepiece lens 1010 from xe ′ |.

【0016】次に、通常視線検出時のイメージセンサ1
063の画像取込みについて説明する。図12はイメー
ジセンサ画像取込みのタイミングチャートであり、上段
は読出しパルス、下段は赤外発光ダイオード1060,
1065の電流である。
Next, the image sensor 1 for detecting the normal line of sight
The image capture of 063 will be described. FIG. 12 is a timing chart for capturing an image from an image sensor. The upper part shows a read pulse, and the lower part shows an infrared light emitting diode 1060.
The current is 1065.

【0017】読出しパルスに関しては、まずt1の時間
で全画素を読み出して、前回蓄積された電荷を吐き出
す、リセット動作を行う。次に、t2の時間をかけて、
結像された光によりイメージセンサ1063に電荷の蓄
積を行う。そしてt3の時間をかけて、蓄積された電荷
の読出しを行う。更にt4の時間で、読み出された各画
素の電荷レベルをシステムコントロール手段1008
で、前述したアルゴリズムにより、注視点を求める。
Regarding the read pulse, first, all the pixels are read out at time t1, and the reset operation is performed to discharge the charge accumulated last time. Next, take the time t2,
Charge is accumulated in the image sensor 1063 by the imaged light. Then, the accumulated charge is read out for a time period of t3. Further, at time t4, the system controller 1008 sets the read charge level of each pixel.
Then, the gazing point is obtained by the above-mentioned algorithm.

【0018】一方赤外発光ダイオード1060,106
5の電流は、電荷の蓄積を行っているt2の時間と同じ
タイミングでt5の時間流れ、撮影者1005の眼を照
明する。
On the other hand, the infrared light emitting diodes 1060 and 106
The current of 5 flows for the time of t5 at the same timing as the time of t2 during which the electric charge is accumulated, and illuminates the eye of the photographer 1005.

【0019】注視点検出回路1064は、イメージセン
サ1063上の撮影者の眼1005の像を基に、前述し
た原理や、特開平1−241511号公報,特開平2−
32312号公報等によって開示されたアルゴリズムに
従い撮影者の表示素子1002画面上の注視点を求める
ものである。
The gazing point detection circuit 1064 is based on the image of the photographer's eye 1005 on the image sensor 1063, and the above-described principle, Japanese Patent Laid-Open No. 1-241511, and Japanese Patent Laid-Open No. 2-151511.
According to the algorithm disclosed in Japanese Patent No. 32312 or the like, the gazing point on the screen of the display element 1002 of the photographer is obtained.

【0020】以上の構成により、視線の位置にピントを
合わせる視線オートフォーカスや、ファインダ画面に例
えばズーム,フェード等の機能を意味する指標を表示
し、それを視線で選択させるいわゆる視線スイッチ入力
機能等を実現できる。
With the above configuration, a so-called line-of-sight switch input function, etc., in which the line-of-sight autofocus for focusing on the line-of-sight position and the index indicating functions such as zoom and fade are displayed on the finder screen and the line of sight is selected Can be realized.

【0021】次に、接眼検出手段について説明する。図
11は接眼検出時のフローチャートである。ここで、ま
ず赤外発光ダイオードを点灯すると共に、イメージセン
サ1063の蓄積を行う(S1102)。次にイメージ
センサ1063に蓄積された電荷を読み出す(S110
3)。以上の動作は、前述した通常視線検出時のイメー
ジセンサ1063の画像取込み(図12)と同一であ
る。なお、この時発光させる赤外発光ダイオードは、裸
眼用1060,眼鏡用1065のどちらでもよく、赤外
発光ダイオードに流す電流は、視線検出時と同一であ
る。
Next, the eyepiece detecting means will be described. FIG. 11 is a flowchart when eyepiece detection is performed. Here, first, the infrared light emitting diode is turned on, and the image sensor 1063 is stored (S1102). Next, the charges accumulated in the image sensor 1063 are read (S110).
3). The above operation is the same as the image capturing (FIG. 12) of the image sensor 1063 at the time of detecting the normal line of sight described above. The infrared light emitting diode to be emitted at this time may be either the naked eye 1060 or the eyeglasses 1065, and the current flowing through the infrared light emitting diode is the same as that at the time of sight line detection.

【0022】更に、反射光検出回路1011にて、反射
物が第二の接眼レンズ1010の近傍にあるかどうかを
ハード的に検出し(S1104)、反射物があった場合
は次へ進み、無い場合は、S1102の前へ戻る。S1
104の反射物検出方法は、回路構成を単純にするため
に、イメージセンサ1063の最も高いレベルが、所定
のスレッシュレベル以上であるかどうかで判断する。図
13(a)は角膜反射像出力図であり、撮影者の目が近
づいた時のイメージセンサ1063の出力で、2個の赤
外発光ダイオードによる角膜での反射像xe´,xd´
の立上がりが発生している。ここでVsは前記反射物判
断の所定スレッシュレベルであり、このレベルを超えた
時、接眼したと判断する。
Further, the reflected light detection circuit 1011 detects by hardware whether or not the reflected object is in the vicinity of the second eyepiece lens 1010 (S1104), and if there is the reflected object, the process proceeds to the next step and does not exist. In this case, the process returns to the step before S1102. S1
The reflector detection method 104 determines whether the highest level of the image sensor 1063 is equal to or higher than a predetermined threshold level in order to simplify the circuit configuration. FIG. 13A is a corneal reflection image output diagram, which is the output of the image sensor 1063 when the photographer's eyes approach, and the reflection images xe ′, xd ′ on the cornea by the two infrared light emitting diodes.
Has risen. Here, Vs is a predetermined threshold level for the above-described reflection object determination, and when it exceeds this level, it is determined that the eyepiece has been contacted.

【0023】なお、S1102からS1104までの動
作は、反射光検出回路1011と赤外発光ダイオード駆
動回路1012が動いている状態で、この2回路のみ電
源が供給されているため、消費電力はわずかである。
The operation from S1102 to S1104 consumes little power because only these two circuits are powered while the reflected light detection circuit 1011 and the infrared light emitting diode drive circuit 1012 are operating. is there.

【0024】S1104で反射物があった場合は、シス
テムコントロール手段1008内の視線マイコンのみO
Nとし(S1105)、再度赤外発光ダイオードを点灯
すると共に、イメージセンサ1063の蓄積を行い(S
1106)、イメージセンサ1063に蓄積された電荷
を読み出す(S1107)。次に視線マイコンにて、角
膜反射像があるか(S1108)、瞳孔があるか(S1
109)を判断して、どちらか片方でも無い場合はS1
102の前へ戻り、両方あった場合はメイン電源をON
し(S1110)、カメラシステム全体を立ち上げる。
ここで、角膜反射像があるかの判断(S1108)は、
2個のペアで、しかも急峻な立上がりであることを条件
としているので、反射物の可否判断(S1104)より
信頼性の高いものである。
If there is a reflected object in S1104, only the line-of-sight microcomputer in the system control means 1008 is turned on.
N (S1105), the infrared light emitting diode is turned on again, and the image sensor 1063 is accumulated (S1105).
1106), and the charges accumulated in the image sensor 1063 are read (S1107). Next, in the line-of-sight microcomputer, is there a corneal reflection image (S1108) or a pupil (S1)?
109), and if neither of them is S1,
Return to the front of 102 and turn on the main power when both are present
Then, the entire camera system is started up (S1110).
Here, it is determined whether there is a corneal reflection image (S1108)
Since it is a condition that two pairs are used and the rising edge is steep, the reliability is higher than that of the determination as to whether or not the reflective object is possible (S1104).

【0025】以上の構成により、最小限の待機電力によ
り、接眼検出によるシステム立上げを実現できた。
With the above configuration, the system can be started up by eyepiece detection with the minimum standby power.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来例では、接眼検出の際、接眼レンズから撮影者の眼が
遠い場合、反射光レベルが下がるため、反射光検出回路
1011にて検出不能となってしまい、システムがON
にならないことが多かった。特に、接眼距離を離して観
察できるハイアイポイントファインダの時に大きく支障
を来すことになる。
However, in the above-mentioned conventional example, when eyepiece detection is performed when the eye of the photographer is far from the eyepiece lens, the reflected light level decreases, and the reflected light detection circuit 1011 cannot detect the eyepiece. And the system is on
It often didn't. In particular, this will be a major obstacle when using a high-eye point finder that allows observation at a distance from the eye.

【0027】また、接眼レンズから強い外光が入って、
外光レベルが角膜反射像より高くなってしまうと、接眼
していないにもかかわらず、反射光検出回路1011に
て簡単に反射物ありと判定され、消費電力のロスが大き
くなってしまう。図13(b)はこのような外乱光が入
射した時のイメージセンサ1063の出力図であり、外
乱光が直接、あるいは物体に反射した強い光により、出
力レベルがスレッシュレベルVsを超えてしまってい
る。
In addition, strong external light enters from the eyepiece lens,
If the external light level becomes higher than the corneal reflection image, the reflected light detection circuit 1011 can easily determine that there is a reflecting object even if the eyepiece is not in the eyepiece, and the loss of power consumption increases. FIG. 13B is an output diagram of the image sensor 1063 when such disturbance light enters, and the output level exceeds the threshold level Vs due to the disturbance light directly or due to strong light reflected by the object. There is.

【0028】ここで、視線検出の場合も同様なことが生
じるが、視線機能が使用できないのみであり、カメラと
しての撮影機能に大きな支障を来すことはなかった。
Here, the same thing occurs in the case of detecting the visual axis, but the visual axis function cannot be used, and the photographing function of the camera is not significantly affected.

【0029】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、接眼検出をより確実に行うことのできる撮像
装置を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus capable of more reliably performing eyepiece detection.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では撮像装置を次の(1)〜(7)のとおり
に構成する。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, an imaging device is configured as described in the following (1) to (7).

【0031】(1)視線検出手段,接眼検出手段を備え
た撮像装置であって、視線検出手段用照明手段の眼に対
する照度に対して、接眼検出手段用照明手段の眼に対す
る照度を大きくした撮像装置。
(1) An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detecting means and an eyepiece detecting means, wherein the illuminance of the illuminating means for the line-of-sight detecting means is larger than that of the eye. apparatus.

【0032】(2)視線検出手段,接眼検出手段を備え
た撮像装置であって、視線検出手段用照明手段に流す電
流に対して、接眼検出手段用照明手段に流す電流を大き
くした撮像装置。
(2) An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detecting means and an eyepiece detecting means, wherein the current flowing through the eyepiece detecting means illuminating means is larger than the current flowing through the line-of-sight detecting means illuminating means.

【0033】(3)視線検出手段,接眼検出手段を備え
た撮像装置であって、視線検出手段用照明手段の発光時
間に対して、接眼検出手段用照明手段の発光時間を短く
した撮像装置。
(3) An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detection means and an eyepiece detection means, wherein the light emission time of the eyepiece detection means illumination means is shorter than the light emission time of the eyeline detection means illumination means.

【0034】(4)視線検出手段,接眼検出手段を備え
た撮像装置であって、視線検出手段用イメージセンサの
蓄積時間に対して、接眼検出用イメージセンサの蓄積時
間を短くした撮像装置。
(4) An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detection means and an eyepiece detection means, wherein the accumulation time of the eyepiece detection image sensor is shorter than the accumulation time of the image sensor for the line-of-sight detection means.

【0035】(5)視線検出手段,接眼検出手段を備え
た撮像装置であって、視線検出手段用照明手段の発光間
隔時間に対して、接眼検出手段用照明手段の発光間隔時
間を長くした前記(1)ないし(4)のいずれかに記載
の撮像装置。
(5) An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detecting means and an eyepiece detecting means, wherein the light-emission interval time of the eye-gaze detecting means illuminating means is made longer than the light-emission interval time of the eye-gaze detecting means illuminating means. The imaging device according to any one of (1) to (4).

【0036】(6)視線検出手段用照明手段と接眼検出
手段用照明手段とに兼用の照明手段を用いた前記(1)
ないし(5)のいずれかに記載の撮像装置。
(6) The above-mentioned (1), wherein the illumination means for the line-of-sight detection means and the illumination means for the eyepiece detection means are combined.
The imaging device according to any one of (1) to (5).

【0037】(7)視線検出用イメージセンサと接眼検
出用イメージセンサとに兼用のイメージセンサを用いた
前記(4)記載の撮像装置。
(7) The image pickup apparatus as described in (4) above, wherein an image sensor that is also used as a line-of-sight detection image sensor and an eyepiece detection image sensor is used.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の態様を“ビデ
オカメラ”の実施例により詳しく説明する。なお本発明
はビデオカメラに限定されるものではなく、たとえばス
チルビデオカメラにおいても同様に実施することができ
る。また実施例では、視線検出用と接眼検出用とに兼用
の赤外発光ダイオード,イメージセンサを用いている
が、これに限らず視線検出用,接眼検出用に夫々専用の
赤外発光ダイオード,イメージセンサを用いる形で実施
することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to examples of "video camera". The present invention is not limited to a video camera, and can be similarly implemented in a still video camera, for example. Further, in the embodiment, the infrared light emitting diode and the image sensor which are used for both the sight line detection and the eyepiece detection are used, but the infrared light emitting diode and the image sensor are not limited to this, and the infrared light emitting diode and the image sensor are respectively used for the eyeline detection and the eyepiece detection. It can be implemented using a sensor.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

(実施例1)本発明をビデオカメラで実施した実施例1
について説明する。なお、視線検出原理(図7〜9),
ビデオカメラ構成ブロック図(図10(a)),赤外発
光ダイオード配置図(図10(b)),接眼検出時のフ
ローチャート(図11)については従来例と同一のた
め、説明は省略する。
(Embodiment 1) Embodiment 1 in which the present invention is implemented by a video camera.
Will be described. In addition, the gaze detection principle (FIGS. 7 to 9),
The block diagram of the video camera (FIG. 10A), the arrangement of the infrared light emitting diodes (FIG. 10B), and the flowchart for detecting the eyepiece (FIG. 11) are the same as those in the conventional example, and thus the description thereof is omitted.

【0040】図1(a)は本実施例による接眼状態の角
膜反射像出力図、図1(b)は外乱光出力図、図4はイ
メージセンサ取込みタイミングチャートである。本実施
例においては、赤外発光ダイオードの電流値を、接眼検
出時は視線検出時(図12)に対して大きくしている。
このため、図1(a)に示すように、角膜反射像出力x
e´,xd´のレベルも視線検出時に対して上がってお
り、これに伴ってスレッシュレベルVsを上げている。
なお、イメージセンサ取込みタイミングチャートについ
ては、図4に示すように、赤外発光ダイオードの電流値
が高くなっていること以外、従来例と同一である。
FIG. 1A is a corneal reflection image output diagram in the eyepiece state according to this embodiment, FIG. 1B is a disturbance light output diagram, and FIG. 4 is an image sensor incorporation timing chart. In the present embodiment, the current value of the infrared light emitting diode is made larger at the time of eyepiece detection than at the time of sight line detection (FIG. 12).
Therefore, as shown in FIG. 1A, the corneal reflection image output x
The levels of e ′ and xd ′ are also higher than when the line of sight is detected, and the threshold level Vs is accordingly increased.
The timing chart of the image sensor fetching is the same as that of the conventional example except that the current value of the infrared light emitting diode is high as shown in FIG.

【0041】以上の構成により、図1(b)に示すよう
に、接眼していない状態で、外乱光が入っても、スレッ
シュレベルVsを超えることがなく、不用意に視線マイ
コンを立ち上げることが少なくなる。また、接眼距離が
遠い撮影者の接眼検出の信頼性も向上する。
With the above configuration, as shown in FIG. 1 (b), the threshold level Vs is not exceeded even if ambient light enters without eye contact, and the line-of-sight microcomputer is inadvertently started up. Is less. Further, the reliability of eyepiece detection of a photographer having a long eyepiece distance is also improved.

【0042】(実施例2)本発明をビデオカメラで実施
した実施例2について説明する。なお、視線検出原理
(図7〜9),ビデオカメラ構成ブロック図(図10
(a)),赤外発光ダイオード配置図(図10
(b)),接眼検出時のフローチャート(図11)につ
いては従来例と同一のため、説明は省略する。
(Second Embodiment) A second embodiment in which the present invention is implemented by a video camera will be described. It should be noted that the line-of-sight detection principle (FIGS. 7 to 9) and the video camera configuration block diagram (FIG. 10)
(A)), Infrared light emitting diode layout (Fig. 10)
(B)) and the flowchart (FIG. 11) at the time of detecting the eyepiece are the same as those in the conventional example, and therefore the description thereof will be omitted.

【0043】図2(a)は本実施例による接眼状態の角
膜反射像出力図、図2(b)は外乱光出力図、図5はイ
メージセンサ取込みタイミングチャートである。本実施
例においては、図5に示すように、蓄積時間t2,赤外
発光ダイオードの発光時間t5が、視線検出時(図1
2)に比較して短くなっている。このため、図2(a)
に示すように、イメージセンサ出力の全体レベルが低く
なる。しかしながら、角膜反射像出力xe´,xd´の
レベルは、もともと飽和レベルに達している場合が多い
と共に、急峻な立上がりのため、他の部分のレベル低下
に比べると、低下のレベルが少ない。
FIG. 2A is a corneal reflection image output diagram in the eyepiece state according to this embodiment, FIG. 2B is a disturbance light output diagram, and FIG. 5 is an image sensor incorporation timing chart. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the accumulation time t2 and the light emission time t5 of the infrared light emitting diode are the time when the line of sight is detected (see FIG.
It is shorter than 2). Therefore, FIG. 2 (a)
As shown in, the overall level of the image sensor output becomes low. However, the levels of the corneal reflection image outputs xe 'and xd' often reach the saturation level from the beginning, and due to the steep rise, the level of decrease is smaller than that of the other parts.

【0044】よって、スレッシュレベルVsを最適なレ
ベルに設定することにより、図2(b)に示すように、
接眼していない状態で、外乱光が入っても、スレッシュ
レベルVsを超えることがなく、不用意に視線マイコン
を立ち上げることが少なくなる。
Therefore, by setting the threshold level Vs to the optimum level, as shown in FIG.
Even when ambient light enters without eye contact, the threshold level Vs is not exceeded, and the line-of-sight microcomputer is less likely to be inadvertently started up.

【0045】(実施例3)本発明をビデオカメラで実施
した実施例3について説明する。なお、視線検出原理
(図7〜9),ビデオカメラ構成ブロック図(図10
(a)),赤外発光ダイオード配置図(図10
(b)),接眼検出時のフローチャート(図11)につ
いては従来例と同一のため、説明は省略する。
(Third Embodiment) A third embodiment in which the present invention is implemented by a video camera will be described. It should be noted that the line-of-sight detection principle (FIGS. 7 to 9) and the video camera configuration block diagram (FIG. 10)
(A)), Infrared light emitting diode layout (Fig. 10)
(B)) and the flowchart (FIG. 11) at the time of detecting the eyepiece are the same as those in the conventional example, and therefore the description thereof will be omitted.

【0046】図3(a)は本実施例による接眼状態の角
膜反射像出力図、図3(b)は外乱光出力図、図6はイ
メージセンサ取込みタイミングチャートである。本実施
例においては、図5に示すように、蓄積時間t2,赤外
発光ダイオードの発光時間t5が、視線検出時(図1
2)に比較して短くなっていると共に、赤外発光ダイオ
ードの電流が高くなっている。また、画像読出しの間隔
t4が長くなっている。これにより、図3(a)におけ
る角膜反射像出力xe´,xd´のレベルを視線検出時
(図12)と同等、あるいはそれ以上にしたまま、図3
(b)における外乱レベルを下げることができる。
FIG. 3A is a corneal reflection image output diagram in the eyepiece state according to the present embodiment, FIG. 3B is a disturbance light output diagram, and FIG. 6 is an image sensor incorporation timing chart. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the accumulation time t2 and the light emission time t5 of the infrared light emitting diode are the time when the line of sight is detected (see FIG.
It is shorter than 2) and the current of the infrared light emitting diode is high. In addition, the image reading interval t4 is long. As a result, the levels of the corneal reflection image outputs xe 'and xd' in FIG. 3 (a) are made equal to or higher than those at the time of detecting the line of sight (FIG. 12),
The disturbance level in (b) can be lowered.

【0047】よって、スレッシュレベルVsを最適なレ
ベルに設定することにより、図3(b)に示すように、
接眼していない状態で、外乱光が入っても、スレッシュ
レベルVsを超えることがなく、不用意に視線マイコン
を立ち上げることが少なくなると共に、図3(a)にお
けるスレッシュレベルVsと角膜反射像のレベルの余裕
(差)が大きくなり、確実な接眼検出が可能となる。ま
た、接眼距離が遠い撮影者の、接眼検出信頼性も向上す
る。
Therefore, by setting the threshold level Vs to an optimum level, as shown in FIG.
Even if ambient light enters without eye contact, the threshold level Vs is not exceeded, and the line-of-sight microcomputer rarely starts up, and the threshold level Vs and the corneal reflection image in FIG. The level margin (difference) becomes large, and reliable eyepiece detection becomes possible. Further, the eyepiece detection reliability of a photographer with a long eyepiece distance is also improved.

【0048】更に、画像読出しの間隔t4が長くなって
いるに伴い、赤外発光ダイオードの発光間隔も長くなっ
ているため、赤外発光ダイオードの電流が高くなって
も、単位時間当たりの、撮影者の眼に照射する赤外光の
パワーが増えないため、撮影者の眼に対する医学的な影
響を少なくすることができる。
Further, as the image reading interval t4 becomes longer, the light emitting interval of the infrared light emitting diode also becomes longer. Therefore, even if the current of the infrared light emitting diode becomes high, the photographing per unit time is performed. Since the power of the infrared light applied to the eyes of the person does not increase, the medical influence on the eyes of the photographer can be reduced.

【0049】なお、画像読出しの間隔t4が長くなって
いるため、接眼検出時における、単位時間当たりの検出
回数が、視線検出時に対して減ってしまうが、視線検出
時ほど操作上影響が少ないため、問題はない。
Since the image reading interval t4 is long, the number of detections per unit time at the time of eyepiece detection is smaller than that at the time of detecting the line of sight, but the influence on the operation is less than that at the time of detecting the line of sight. ,No problem.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接眼検出を確実に行うことのできる撮像装置を提供する
ことができる。また、請求項5記載の発明によれば、更
に、人の眼に対する医学的な影響の少ない撮像装置を提
供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an imaging device capable of surely performing eyepiece detection. Further, according to the invention of claim 5, it is possible to further provide an imaging device which has less medical influence on human eyes.

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

【図1】 実施例1の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of Example 1.

【図2】 実施例2の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment.

【図3】 実施例3の説明図FIG. 3 is an explanatory view of a third embodiment.

【図4】 実施例1におけるイメージセンサのタイミン
グチャート
FIG. 4 is a timing chart of the image sensor according to the first embodiment.

【図5】 実施例2におけるイメージセンサのタイミン
グチャート
FIG. 5 is a timing chart of the image sensor according to the second embodiment.

【図6】 実施例3におけるイメージセンサのタイミン
グチャート
FIG. 6 is a timing chart of the image sensor according to the third embodiment.

【図7】 視線検出の原理説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of the principle of eye gaze detection.

【図8】 視線検出の原理説明用の上面図FIG. 8 is a top view for explaining the principle of line-of-sight detection.

【図9】 視線検出の原理説明用の側面図FIG. 9 is a side view for explaining the principle of eye gaze detection.

【図10】 従来例のブロック図FIG. 10 is a block diagram of a conventional example.

【図11】 従来例における接眼検出時のフローチャー
FIG. 11 is a flowchart for eyepiece detection in a conventional example.

【図12】 従来例におけるイメージセンサのタイミン
グチャート
FIG. 12 is a timing chart of an image sensor in a conventional example.

【図13】 従来例の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

xe´,xd´ 角膜反射像出力 Vs スレッシュレベル xe ', xd' Corneal reflection image output Vs threshold level

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 視線検出手段,接眼検出手段を備えた撮
像装置であって、視線検出手段用照明手段の眼に対する
照度に対して、接眼検出手段用照明手段の眼に対する照
度を大きくしたことを特徴とする撮像装置。
1. An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detection unit and an eyepiece detection unit, wherein the illuminance of the eyepiece detection unit illumination unit to the eye is increased with respect to the illuminance of the line-of-sight detection illumination unit to the eye. A characteristic imaging device.
【請求項2】 視線検出手段,接眼検出手段を備えた撮
像装置であって、視線検出手段用照明手段に流す電流に
対して、接眼検出手段用照明手段に流す電流を大きくし
たことを特徴とする撮像装置。
2. An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detecting means and an eyepiece detecting means, wherein the current flowing through the illuminating means for the line-of-sight detecting means is made larger than the current flowing through the illuminating means for the line-of-sight detecting means. Image pickup device.
【請求項3】 視線検出手段,接眼検出手段を備えた撮
像装置であって、視線検出手段用照明手段の発光時間に
対して、接眼検出手段用照明手段の発光時間を短くした
ことを特徴とする撮像装置。
3. An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detection means and an eyepiece detection means, wherein the light emission time of the eyepiece detection means illumination means is made shorter than the light emission time of the sightline detection means illumination means. Image pickup device.
【請求項4】 視線検出手段,接眼検出手段を備えた撮
像装置であって、視線検出手段用イメージセンサの蓄積
時間に対して、接眼検出用イメージセンサの蓄積時間を
短くしたことを特徴とする撮像装置。
4. An image pickup apparatus comprising a line-of-sight detection means and an eyepiece detection means, wherein the accumulation time of the eyepiece detection image sensor is shorter than the accumulation time of the image sensor for the sightline detection means. Imaging device.
【請求項5】 視線検出手段,接眼検出手段を備えた撮
像装置であって、視線検出手段用照明手段の発光間隔時
間に対して、接眼検出手段用照明手段の発光間隔時間を
長くしたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のい
ずれかに記載の撮像装置。
5. An imaging apparatus comprising a line-of-sight detecting means and an eyepiece detecting means, wherein the light-emission interval time of the eye-gaze detecting means illuminating means is set longer than the light-emission interval time of the eye-gaze detecting means illuminating means. The imaging device according to any one of claims 1 to 4, which is characterized.
【請求項6】 視線検出手段用照明手段と接眼検出手段
用照明手段とに兼用の照明手段を用いたことを特徴とす
る請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の撮像装
置。
6. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the illumination means for the line-of-sight detection means and the illumination means for the eyepiece detection means are combined.
【請求項7】 視線検出用イメージセンサと接眼検出用
イメージセンサとに兼用のイメージセンサを用いたこと
を特徴とする請求項4記載の撮像装置。
7. The image pickup apparatus according to claim 4, wherein an image sensor that is used as both the line-of-sight detection image sensor and the eyepiece detection image sensor is used.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2014181775A1 (en) * 2013-05-08 2017-02-23 国立大学法人静岡大学 Pupil detection light source device, pupil detection device, and pupil detection method
WO2021210225A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-21 キヤノン株式会社 Electronic device
WO2021210235A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-21 キヤノン株式会社 Electronic device

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WO2021210225A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-21 キヤノン株式会社 Electronic device
WO2021210235A1 (en) * 2020-04-14 2021-10-21 キヤノン株式会社 Electronic device

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