JPH1099276A

JPH1099276A - 視線検出装置及び光学機器

Info

Publication number: JPH1099276A
Application number: JP8279922A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nagano; 明彦長野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】最適な眼球画像を形成し、視線検出を確実に
行えるようにする。【解決手段】観察者の眼球画像の最低出力値、最大出
力値、若しくは、平均値が第１のしきい値よりも大きけ
れば、再び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光
を受光して得られる眼球画像の出力が小さくなるように
照明手段と受光手段の少なくとも一方を制御し（＃１３
４→＃１３５→＃１３６）、又観察者の眼球画像の、最
低出力値、最大出力値、若しくは、平均値が第２のしき
い値よりも小さければ、再び観察者の眼球を照明し、該
眼球からの反射光を受光して得られる眼球画像の出力が
大きくなるように記照明手段と受光手段の少なくとも一
方を制御する（＃１３４→＃１３５→＃１３７）ように
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ等を
観察する観察者の視線を検出する視線検出装置及び該視
線検出装置を有するカメラ等の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、ファインダを覗く観察者の視
線を検出し、その視線情報に基づいて撮影レンズの自動
焦点調節等の機能を制御するカメラが市販されている。

【０００３】この種のカメラに搭載される視線検出装置
は、観察者の眼球を赤外発光ダイオード（以下、ＩＲＥ
Ｄと記す）で照明し、その反射光を受光光学系を介して
イメージセンサで受光して得られた眼球像を画像、演算
処理して観察者の視線情報を検出している。

【０００４】観察者の視線情報は、観察者の眼球を照明
した照明光による角膜反射像の位置と瞳孔の中心位置と
のずれより算出され、その詳細については特開平２−２
６４６３３号公報に開示されている。また、観察者の眼
球像より角膜反射像と瞳孔の位置を抽出する方法は、特
開平３−１７７８２６号公報に開示されている。

【０００５】ところで、視線検出装置を搭載したカメラ
は様々な環境下で使用されるため、その環境，状況に応
じて最良の眼球画像が得られるように視線検出装置はＩ
ＲＥＤの光量を制御したり、イメージセンサの蓄積時間
等を制御したりしている。ＩＲＥＤの光量及びイメージ
センサの蓄積時間の制御方法については、特開平４−２
４２６２６号公報に開示されている。

【０００６】また、最良の眼球画像が得られずに視線検
出に失敗した場合、再度最適な眼球画像が得られるよう
にＩＲＥＤの光量，イメージセンサの蓄積時間及び信号
増幅率を制御する方法が特開平６−１３８３６７号公報
に開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来観
察者の視線検出に失敗した場合、視線検出の失敗回数に
応じてＩＲＥＤの光量やイメージセンサの蓄積時間の制
御が行われていたため、例えば観察者の眼球を照明しす
ぎたり、蓄積時間が長かったりして視線検出が失敗した
場合に、再び同一方向への制御、つまりＩＲＥＤの光量
を増やしたり、イメージセンサの蓄積時間を長くして視
線検出を行うと、再度観察者の視線の検出に失敗してし
まうという問題点があった。

【０００８】（発明の目的）本発明の目的は、最適な眼
球画像を形成し、視線検出を確実に行うことのできる視
線検出装置及び光学機器を提供することにある。

【０００９】

【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１〜７及び１８記載の本発明は、観察者の眼
球を照明する照明手段と、前記眼球からの反射光を受光
する受光手段と、該受光手段で得られた眼球画像より観
察者の視線を算出する演算処理手段とを備えた視線検出
装置において、前記演算処理手段は、観察者の視線を算
出するのに失敗した場合、観察者の眼球画像の特定出力
値に基づいて、前記照明手段と受光手段の少なくとも一
方を制御するようにしている。

【００１０】更に詳述すると、前記演算処理手段は、観
察者の眼球画像の、最低出力値、最大出力値、若しく
は、平均値が第１のしきい値よりも大きければ、再び観
察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して得
られる眼球画像の出力が小さくなるように、前記照明手
段と前記受光手段の少なくとも一方を制御し、又観察者
の眼球画像の、最低出力値、最大出力値、若しくは、平
均値が第２のしきい値よりも小さければ、再び観察者の
眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して得られる
眼球画像の出力が大きくなるように、前記照明手段と前
記受光手段の少なくとも一方を制御するようにしてい
る。

【００１１】同じく上記目的を達成するために、請求項
８〜１０及び１８記載の本発明は、観察者の眼球を照明
する照明手段と、前記眼球からの反射光を受光する受光
手段と、該受光手段で得られた眼球画像より観察者の視
線を算出する演算処理手段とを備えた視線検出装置にお
いて、前記受光手段の一部はイメージセンサにより構成
され、前記演算処理手段は、観察者の視線を算出するの
に失敗した場合、前記イメージセンサの各ラインの最低
出力値を検出し、該各ラインの最低出力値の最大値と最
小値との差の値に基づいて、前記照明手段と受光手段の
少なくとも一方を制御するようにしている。

【００１２】更に詳述すると、前記演算処理手段は、前
記イメージセンサの各ラインの最低出力値の最大値と最
小値との差の値が第１のしきい値よりも大きければ、再
び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光し
て得られる眼球画像の出力が小さくなるように、前記照
明手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御し、又前
記イメージセンサの各ラインの最低出力値の最大値と最
小値との差の値が第２のしきい値よりも小さければ、再
び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光し
て得られる眼球画像の出力が大きくなるように、前記照
明手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御するよう
にしている。

【００１３】同じく上記目的を達成するために、請求項
１１〜１８記載の本発明は、観察者の眼球を照明する照
明手段と、前記眼球からの反射光を受光する受光手段
と、該受光手段で得られた眼球画像より観察者の視線を
算出する演算処理手段とを備えた視線検出装置におい
て、前記演算処理手段は、観察者の視線を算出するのに
失敗した場合、観察者の眼球画像の特徴点の情報に基づ
いて、前記照明手段と受光手段の少なくとも一方を制御
するようにしている。

【００１４】更に詳述すると、前記演算処理手段は、観
察者の角膜反射像の候補の数、観察者の眼球画像の１組
の角膜反射像の間隔、若しくは、観察者の眼球画像の虹
彩と瞳孔の境界の候補数が第１のしきい値よりも多けれ
ば、再び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を
受光して得られる眼球画像の出力が小さくなるように、
前記照明手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御す
るようにし、又観察者の角膜反射像の候補の数、観察者
の眼球画像の１組の角膜反射像の間隔、若しくは、観察
者の眼球画像の虹彩と瞳孔の境界の候補数が第２のしき
い値よりも少なければ、再び観察者の眼球を照明し、該
眼球からの反射光を受光して得られる眼球画像の出力が
大きくなるように、前記照明手段と前記受光手段の少な
くとも一方を制御するようにしている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１〜図６は本発明の実施の第１の形態に
係る図であり、先ず本発明の実施の第１の形態に係る視
線検出装置を有する一眼レフカメラの概略構成につい
て、図１を用いて説明する。

【００１７】図１において、１は撮影レンズであり、便
宜上２枚のレンズ１ａ，１ｂで示したが、実際は多数の
レンズから構成されている。２は主ミラーで、観察状態
と撮影状態に応じて撮影光路へ斜設されあるいは退去さ
れる。３はサブミラーで、主ミラー２を透過した光束を
カメラボディの下方へ向けて反射する。４はシャッタ、
５は感光部材で、銀塩フィルムあるいはＣＣＤやＭＯＳ
型等の固体撮像素子あるいはビディコン等の撮像管より
成っている。

【００１８】６は焦点検出装置であり、結像面近傍に配
置されたフィールドレンズ６ａ，反射ミラー６ｂ及び６
ｃ，２次結像レンズ６ｄ，絞り６ｅ，複数のＣＣＤから
成るラインセンサ６ｆ等から構成されている周知の位相
差方式を採用している。同図の焦点検出装置６は、観察
画面内の複数の領域を焦点検出可能なように構成されて
いる。

【００１９】７は撮影レンズ１の予定結像面に配置され
たピント板、８はファインダ光路変更手段であるペンタ
ダハプリズム、９と１０は観察画面内の被写体輝度を測
定する為に結像レンズと測光センサで、結像レンズ９は
ペンタダハプリズム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。

【００２０】１１は、光分割手段であるダイクロイック
ミラー１６と同様、ペンタダハプリズム８の射出面後方
に配された接眼レンズであり、観察者の眼によるピント
板７の観察に使用される。上記の光分割手段であるダイ
クロイックミラー１６は、可視光を透過し赤外光を反射
する特性を有している。１２は受光レンズ、１４はＣＣ
Ｄ等の光電素子列を２次元的に配したイメージセンサ
で、受光レンズ１２に関して所定の位置にある観察者の
眼の虹彩近傍と共役になるように配置されている。

【００２１】１３ａ〜１３ｄは各々観察者の眼の照明光
源であるところのＩＲＥＤで、接眼レンズ１１の下方に
配置されている。

【００２２】２１は明るい被写体の中でも視認できる高
輝度のスーパーインポーズ用ＬＥＤであり、該スーパー
インポーズ用ＬＥＤ２１から発光された光は投光用プリ
ズム２２、主ミラー２で反射してピント板７の表示部に
設けた微小プリズムアレー７ａで垂直方向に曲げられ、
ペンタダハプリズム８，ダイクロイックミラー１６，接
眼レンズ１１を通って観察者の眼に達する。そこでピン
ト板７の焦点検出領域に対応する位置にこの微小プリズ
ムアレー７ａを枠状に形成し、これを各々に対応したス
ーパーインポーズ用ＬＥＤ２１によって照明する。これ
によって不図示の焦点検出領域（測距点）を表示させて
いる。

【００２３】３１は撮影レンズ１内に設けた絞り、３２
は絞り駆動回路１０８（図２にて後述）を含む絞り駆動
装置、３３はレンズ駆動回路１１０（図２にて後述），
レンズ駆動用モータ，駆動ギヤ等から成るレンズ駆動装
置であり、レンズ駆動回路１１０はカメラ側からのレン
ズ駆動量の情報に基づいてレンズ駆動用モータを所定量
駆動させ、撮影レンズ１の合焦レンズ１ａを合焦位置に
移動させている。３７は公知のカメラとレンズとのイン
ターフェイスとなるマウント接点である。

【００２４】図２は、図１に示した一眼レフカメラのカ
メラ本体に内蔵された電気的構成のうちの要部を示すブ
ロック図である。

【００２５】カメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュ
ータの中央処理装置（以下、ＣＰＵと記す）１００に
は、イメージセンサ駆動回路１０１，ＩＲＥＤ駆動回路
１０２，測光回路１０３，焦点検出回路１０４，信号入
力回路１０５，ＬＣＤ駆動回路１０６，ＬＥＤ駆動回路
１０７，絞り駆動回路１０８，シャッタ制御回路１０
９、及び、レンズ駆動回路１１０が接続されている。ま
た、撮影レンズ１内に配置された絞り駆動回路１０８と
レンズ駆動回路１１０とは図１で示したマウント接点３
７を介して信号の伝達が為される。

【００２６】ＣＰＵ１００には、記憶手段としてＥＥＰ
ＲＯＭ１００ａが付随している。ＩＲＥＤ駆動回路１０
２は、ＩＲＥＤ１３ａ〜１３ｄを点灯制御して観察者の
眼球を照明する。

【００２７】イメージセンサ駆動回路１０１は、イメー
ジセンサ１４の蓄積制御を行うとともに該イメージセン
サ１４からの眼球像の出力をＡ／Ｄ変換し、この画像信
号をＣＰＵ１００に送信する。

【００２８】ＣＰＵ１００は眼球像を画像処理して角膜
反射像と虹彩と瞳孔の境界を抽出し、さらに角膜反射像
と瞳孔の中心位置のずれから観察者の視線情報を算出す
る。測光回路１０３は、測光センサ１０からの出力を増
幅後、対数圧縮，Ａ／Ｄ変換し、各イメージセンサの輝
度情報としてＣＰＵ１００に送っている。

【００２９】ラインセンサ６ｆは画面内の複数の焦点検
出領域に対応した公知のＣＣＤラインセンサである。焦
点検出回路１０４はこれらラインセンサ６ｆから得た電
圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１００に送っている。

【００３０】信号入力回路１０５は、不図示のシャッタ
レリーズボタンの第１ストローク（スイッチＳＷ−１）
と第２ストローク（スイッチＳＷ−２）の信号入力を検
知してＣＰＵ１００にその信号を送信している。

【００３１】ＬＣＤ駆動回路１０６は、液晶表示素子Ｌ
ＣＤを表示駆動させるための回路で、ＣＰＵ１００から
の信号に従い、絞り値，シャッタ秒時，設定した撮影モ
ード等の表示をファインダＬＣＤ２４に表示させてい
る。ＬＥＤ駆動回路１０７は、照明用ＬＥＤ２５とスー
パーインポーズ用ＬＥＤ２１を点灯，点滅制御する。

【００３２】絞り駆動回路１０８は、撮影レンズ１の絞
り３１が所定の大きさになるように絞り駆動装置３２を
制御している。シャッタ制御回路１０９は、通電すると
シャッタ幕４を走行させて、感光部材５に所定光量を露
光させる。

【００３３】本発明の視線検出装置を構成する照明手段
は、観察者の眼球を照明するＩＲＥＤ１３ａ〜１３ｄ、
これらＩＲＥＤを駆動するＩＲＥＤ駆動回路１０２とか
ら構成されている。また、受光手段は、眼球からの反射
光を受光する接眼レンズ１１，ダイクロイックミラー１
６，受光レンズ１２，イメージセンサ１４を制御するイ
メージセンサ駆動回路１０１とから構成されている。

【００３４】また、演算処理手段は、ＣＰＵ１００，記
憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１００ａとから構成されてい
る。

【００３５】次に、上記視線検出装置を有したカメラの
動作について、図３のフローチャートに基づいて説明を
行う。

【００３６】観察者がカメラを起動させると、ＣＰＵ１
００は信号入力回路１０５を介して視線検出装置の動作
状態を設定するための不図示のモード選択ダイヤルの設
定状態を確認する（＃１００）。

【００３７】モード選択ダイヤルが視線のキャリブレー
ションモードに設定されていれば（＃１００）、ＣＰＵ
１００は観察者の視線と注視目標を一致させるための視
線のキャリブレーションを実行する（＃１０１）。視線
のキャリブレーション方法については、特開平６−３４
８７４号公報に開示されている。

【００３８】一方、モード選択ダイヤルが通常の撮影モ
ードに設定されていれば、ＣＰＵ１００は、視線のキャ
リブレーションを行うモードに設定されていないことを
認識し（＃１００）、さらに信号入力回路１０５を介し
てシャッタレリーズボタンの第１ストロークの状態、つ
まりスイッチＳＷ−１の状態を確認する（＃１０２）。
スイッチＳＷ−１がＯＦＦ状態であれば、ＣＰＵ１００
は該スイッチＳＷ−１がＯＮされるまで待機する（＃１
０２）。

【００３９】観察者によってスイッチＳＷ−１がＯＮさ
れれば（＃１０２）、ＣＰＵ１００は記憶手段であるＥ
ＥＰＲＯＭ１００ａから観察者の視線のキャリブレーシ
ョンデータを読み出す（＃１０３）。引き続き、観察者
の視線の検出が実行される（＃１０４）。本発明の視線
検出装置の視線検出動作を示したのが図４であり、以
下、この図４のフローチャートに基づいて説明する。

【００４０】まず演算処理手段であるＣＰＵ１００は、
受光手段の一部を構成するセンサ駆動回路１０１に信号
を送ってイメージセンサ１４を所定時間蓄積駆動し、観
察者の眼球像を前もって撮像する。このとき、照明手段
による観察者の眼球への照明は行われない。ＣＰＵ１０
０は、イメージセンサ１４の出力より眼球周辺の明るさ
を測定して、本番の撮像時のイメージセンサ１４の蓄積
モード，蓄積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値を決定する
（＃１３０）。

【００４１】ＣＰＵ１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆
動回路１０２にＩＲＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲ
ＥＤ駆動回路１０２はＩＲＥＤ１３を点灯させる。ま
た、このとき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイ
メージセンサ１４を蓄積制御する（＃１３１）。観察者
の眼球像がイメージセンサ１４によって撮像されると
（＃１３１）、センサ駆動回路１０１はイメージセンサ
１４からの眼球像出力を増幅後にＡ／Ｄ変換し、この画
像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００４２】図５はイメージセンサ１４で得られた眼球
像の説明図、図６はイメージセンサ１４で得られた眼球
像の内角膜反射像が存在するラインの出力を示した図で
あり、観察者の眼球は２個のＩＲＥＤで照明されている
ため、２個の角膜反射像が発生している。また、網膜の
反射率は虹彩の反射率に比較して十分小さいため、眼球
画像の中で瞳孔の出力は最低出力となる。

【００４３】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１３２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１３
３）。

【００４４】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功しなかったならば（＃１３４）、演算処理手段である
ＣＰＵ１００は眼球画像の特定出力値である最低出力値
が高くなっているか低いままであるかを判定する（＃１
３５）。このとき眼球画像の最低出力値は、ノイズの影
響を除去するために数画素、例えば上下左右の画素を合
せた５画素の出力の平均値から求めるのが望ましい。

【００４５】図６に示したように、眼球画像の最低出力
となる瞳孔の領域の出力が低い値のままで所定のしきい
値よりも大きくなければ（＃１３５）、演算処理手段で
あるＣＰＵ１００は既に撮像された眼球画像の出力が低
いために視線検出に失敗したと判定して照明手段である
ＩＲＥＤ１３の光量が大きくなるように再設定する（＃
１３７）。尚、ＩＲＥＤ１３の光量が大きくなるように
する代わりに、イメージセンサ１４の蓄積時間を長くす
る様にしても良いし、ＩＲＥＤ１３の光量とイメージセ
ンサ１４の蓄積時間の両方を制御（光量を若干大きく
し、蓄積時間を若干長くするように）するようにしても
同様の効果を得ることができる。

【００４６】一方、眼球画像の最低出力となる瞳孔の領
域の出力が高くて所定のしきい値よりも大きければ（＃
１３５）、演算処理手段であるＣＰＵ１００は太陽光な
どの外光によって観察者の眼球が照明され撮像された眼
球画像の出力が高くなって視線検出に失敗したと判定し
て受光手段であるイメージセンサ１４の蓄積モードを外
光を除去する外光除去モードに設定する（＃１３６）。
ここでは、眼球画像の最低出力値の大小を比較する第１
及び第２のきしい値は同一の値に設定されている。

【００４７】再びイメージセンサ１４の蓄積モード，蓄
積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値が設定されると、ＣＰＵ
１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆動回路１０２にＩＲ
ＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲＥＤ駆動回路１０２
はＩＲＥＤ１３を所定の光量で点灯させる。また、この
とき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイメージセ
ンサ１４を所定の蓄積モードで蓄積制御する（＃１３
１）。観察者の眼球像がイメージセンサ１４によって撮
像されると（＃１３１）、センサ駆動回路１０１はイメ
ージセンサ１４からの眼球像出力を増幅後にＡ／Ｄ変換
し、この画像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００４８】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１３２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１３
３）。

【００４９】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功したらメインのルーチンに復帰する（＃１３８）。

【００５０】図３に戻って、演算処理手段であるＣＰＵ
１００は、検出された観察者の視線情報と視線のキャリ
ブレーションデータによりピント板７上の注視点を算出
する（＃１０５）。

【００５１】さらに、ＣＰＵ１００は前記注視点座標よ
り最寄りの焦点検出領域を選択する（＃１０６）。

【００５２】引き続きＣＰＵ１００は焦点検出回路１０
４に信号を送信して観察者の視線情報に基づいて選択さ
れた焦点検出領域の焦点検出を実行する（＃１０７）。
選択された焦点検出領域の焦点状態が合焦していなけれ
ば（＃１０８）、ＣＰＵ１００はレンズ駆動回路１１０
に焦点調節信号を送信して撮影レンズ１のレンズ駆動を
行う（＃１１４）。焦点調節信号に対応したレンズ駆動
が実行されると（＃１１４）再度焦点検出が実行される
（＃１１５）。

【００５３】選択された焦点検出領域の焦点状態が合焦
していれば（＃１０８）、ＣＰＵ１００はＬＥＤ駆動回
路１０７に信号を送信してファインダ内に合焦表示を行
う（＃１０９）。ファインダ視野内に合焦表示が行われ
るため、観察者は撮影レンズが所望の焦点検出領域にお
いて合焦していることが認識できる。

【００５４】また、ＣＰＵ１００は測光回路１０３に信
号を送信して測光を行う。このとき、撮影画面内の分割
された領域の測光値に観察者の視線情報に基づいた重み
付けを行って露出値が決定される（＃１１０）。

【００５５】引き続きスイッチＳＷ−１がＯＮされてい
れば（＃１１１）、シャッタレリーズボタンの第２スト
ロークの状態、つまりスイッチＳＷ−２の状態を確認す
る（＃１１２）。該スイッチＳＷ−２がＯＦＦ状態であ
れば（＃１１２）、再びスイッチＳＷ−１の状態の確認
を行い（＃１１１）、該スイッチＳＷ−１がＯＦＦ状態
であれば（＃１１１）、そのまま初期状態に戻る。

【００５６】また、スイッチＳＷ−２がＯＮされたなら
ば（＃１１２）、ＣＰＵ１００は絞り駆動回路１０８に
信号を送信して絞り３１を所定の開口に設定するととも
に、シャッタ制御回路１０９に信号を送信しシャッタ幕
を走行させて撮影を行う（＃１１３）。

【００５７】カメラのシャッタレリーズ動作が終了する
と（＃１１３）、一連の動作を終了する。

【００５８】上記の実施の第１の形態において、視線の
算出に失敗した際、眼球画像の最低出力値が所定のしき
い値よりも大きくなければ、照明手段であるＩＲＥＤ１
３の光量が大きくなるように再設定して視線検出を行
い、一方眼球画像の最低出力値が所定のしきい値よりも
大きければ受光手段であるイメージセンサ１４の蓄積モ
ードを外光を除去する外光除去モードに設定して視線検
出を行う例を示したが、眼球画像の特定出力値として、
最大出力値を検出して眼球画像の最大出力値が所定のし
きい値よりも大きくなければ、照明手段であるＩＲＥＤ
１３の光量が大きくなるように再設定して視線検出を行
い、一方眼球画像の最大出力値が所定のしきい値よりも
大きければ、受光手段であるイメージセンサ１４の蓄積
モードを外光を除去する外光除去モードに設定して視線
検出を行うことも有効である。

【００５９】また、眼球画像の特定出力値として平均出
力値を検出し、眼球画像の平均出力値が所定のしきい値
よりも大きくなければ、照明手段であるＩＲＥＤ１３の
光量が大きくなるように再設定して視線検出を行い、一
方眼球画像の平均出力値が所定のしきい値よりも大きけ
れば、受光手段であるイメージセンサ１４の蓄積モード
を外光を除去する外光除去モードに設定して視線検出を
行うことも有効である。

【００６０】（実施の第２の形態）図７及び図８は本発
明の実施の第２の形態に係る図であり、更に詳しくは、
図７は本実施の第２の形態における一眼レフカメラの視
線検出動作を示すフローチャートであり、図８は眼球像
の最低出力について説明する為の図である。

【００６１】尚、カメラの概略図、電気的構成を示すブ
ロック図、カメラの視線検出以外の動作については、上
記実施の第１の形態と同様であるので、ここではその説
明は省略する。

【００６２】観察者がカメラのシャッタレリーズボタン
の第１ストロークを行い、スイッチＳＷ−１がＯＮする
と、前述の様にＣＰＵ１００は視線検出動作を実行する
（＃１０４）。この視線検出動作について、図７のフロ
ーチャートに従って、以下に説明する。

【００６３】まず演算処理手段であるＣＰＵ１００は、
受光手段の一部を構成するセンサ駆動回路１０１に信号
を送ってイメージセンサ１４を所定時間蓄積駆動し、観
察者の眼球像を前もって撮像する。このとき、照明手段
による観察者の眼球への照明は行われない。ＣＰＵ１０
０は、イメージセンサ１４の出力より眼球周辺の明るさ
を測定して、本番の撮像時のイメージセンサ１４の蓄積
モード，蓄積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値を決定する
（＃１４０）。

【００６４】ＣＰＵ１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆
動回路１０２にＩＲＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲ
ＥＤ駆動回路１０２はＩＲＥＤ１３を点灯させる。ま
た、このとき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイ
メージセンサ１４を蓄積制御する（＃１４１）。観察者
の眼球像がイメージセンサ１４によって撮像されると
（＃１４１）、センサ駆動回路１０１はイメージセンサ
１４からの眼球像出力を増幅後、Ａ／Ｄ変換しこの画像
信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００６５】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１４２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１４
３）。

【００６６】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功しなかったならば（＃１４４）、演算処理手段である
ＣＰＵ１００はイメージセンサ１４で撮像された眼球画
像の各ラインの最低出力を検出してその最大値と最低値
の差の出力を求める。

【００６７】図８はイメージセンサ１４で撮像された眼
球画像の各ラインの最低出力を示したものであり、瞳孔
の存在する部分の最低出力が小さくなり、虹彩、あるい
は、まぶたの部分の最低出力は比較的高い値となる。

【００６８】眼球画像の各ラインの最低出力の最大値と
最小値との差が小さい値で所定のしきい値よりも大きく
なければ（＃１４５）、演算処理手段であるＣＰＵ１０
０は既に撮像された眼球画像の出力が低いために視線検
出に失敗したと判定して、受光手段であるイメージセン
サ１４の蓄積時間が従来の1.5 倍になるように再設定す
る（＃１４９）。尚、上記のイメージセンサ１４の蓄積
時間を長くする代わりに、ＩＲＥＤの光量を大きくした
り、イメージセンサ１４とＩＲＥＤの両方を制御（光量
を若干大きくし、蓄積時間を若干長くするように）する
ようにしても同様の効果を得ることができる。

【００６９】一方、眼球画像の各ラインの最低出力の最
大値と最小値との差が大きい値で所定のしきい値よりも
大きければ（＃１４５）、演算処理手段であるＣＰＵ１
００は太陽光などの外光、あるいは照明手段であるＩＲ
ＥＤ１３によって観察者の眼球が必要以上に照明され撮
像された眼球画像の虹彩部の出力が高くなって視線検出
に失敗したと判定する。

【００７０】そこで、演算手段であるＣＰＵ１００は既
に照明したＩＲＥＤ１３の光量を確認し（＃１４６）、
ＩＲＥＤ１３の光量が大きければＩＲＥＤ１３の光量小
さく再設定し（＃１４７）、一方ＩＲＥＤ１３の光量が
小さければイメージセンサ１４の蓄積時間を従来の0.7
倍に再設定する（＃１４８）。ここでは、眼球画像の各
ラインの最低出力の最大値と最小値との差の大小を比較
する第１及び第２のしきい値は同一の値に設定されてい
る。

【００７１】再びイメージセンサ１４の蓄積モード，蓄
積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値が設定されると、ＣＰＵ
１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆動回路１０２にＩＲ
ＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲＥＤ駆動回路１０２
はＩＲＥＤ１３を所定の光量で点灯させる。また、この
とき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイメージセ
ンサ１４を所定の蓄積モードで所定時間蓄積制御する
（＃１４１）。観察者の眼球像がイメージセンサ１４に
よって撮像されると（＃１４１）、センサ駆動回路１０
１はイメージセンサ１４からの眼球像出力を増幅後にＡ
／Ｄ変換し、この画像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００７２】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１４２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１４
３）。

【００７３】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功したら（＃１４４）、メインのルーチンに復帰する
（＃１５０）。

【００７４】（実施の第３の形態）図９は本発明の実施
の第３の形態における一眼レフカメラの視線検出動作を
示すフローチャートである。

【００７５】尚、カメラの概略図、電気的構成を示すブ
ロック図、カメラの視線検出以外の動作については、上
記実施の第１の形態と同様であるので、ここではその説
明は省略する。

【００７６】観察者がカメラのシャッタレリーズボタン
の第１ストロークを行い、スイッチＳＷ−１がＯＮする
と、前述の様にＣＰＵ１００は視線検出動作を実行する
（＃１０４）。この視線検出動作について、図９のフロ
ーチャートに従って、以下に説明する。

【００７７】まず演算処理手段であるＣＰＵ１００は、
受光手段の一部を構成するセンサ駆動回路１０１に信号
を送ってイメージセンサ１４を所定時間蓄積駆動し、観
察者の眼球像を前もって撮像する。このとき、照明手段
による観察者の眼球への照明は行われない。ＣＰＵ１０
０は、イメージセンサ１４の出力より眼球周辺の明るさ
を測定して、本番の撮像時のイメージセンサ１４の蓄積
モード，蓄積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値を決定する
（＃１６０）。

【００７８】ＣＰＵ１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆
動回路１０２にＩＲＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲ
ＥＤ駆動回路１０２はＩＲＥＤ１３を点灯させる。ま
た、このとき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイ
メージセンサ１４を蓄積制御する（＃１６１）。観察者
の眼球像がイメージセンサ１４によって撮像されると
（＃１６１）、センサ駆動回路１０１はイメージセンサ
１４からの眼球像出力を増幅後、Ａ／Ｄ変換しこの画像
信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００７９】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１６２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１６
３）。

【００８０】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功しなかったならば（＃１６４）、演算処理手段である
ＣＰＵ１００は眼球画像の特徴点である角膜反射像の候
補数の確認を行う。演算処理手段であるＣＰＵ１００に
よって眼球画像を画像処理する際、所定のしきい値を超
える出力の画素を角膜反射像とみなすようになっている
ため、所定のしきい値を超える画素がなければ角膜反射
像の候補数は０になり、逆に明るい輝点が発生して所定
のしきい値を超える画素があれば角膜反射像の候補数は
実際の角膜反射像の数よりも多くなる。

【００８１】そこで、角膜反射像の候補数が２個よりも
少なければ（＃１６５）、演算処理手段であるＣＰＵ１
００は既に撮像された眼球画像の出力が低いために視線
検出に失敗したと判定して、受光手段であるイメージセ
ンサ１４の蓄積時間が従来の1.5 倍になるように再設定
する（＃１６８）。尚、上記の様にイメージセンサ１４
の蓄積時間を長くする代わりに、ＩＲＥＤの光量を大き
くしたり、イメージセンサ１４とＩＲＥＤの両方を制御
（光量を若干大きくし、蓄積時間を若干長くするよう
に）することでも同様の効果を得ることができる。

【００８２】一方、角膜反射像の候補数が２個（第２の
しきい値に相当する）よりも少なくなければ（＃１６
５）、演算処理手段であるＣＰＵ１００は角膜反射像の
候補数が３個（第１のしきい値に相当する）よりも多い
か否かを判定する。角膜反射像の数が３個よりも多けれ
ば（＃１６６）、演算処理手段であるＣＰＵ１００は太
陽光などの外光、あるいは、照明手段であるＩＲＥＤ１
３によって観察者の眼球が必要以上に照明されて視線検
出に失敗したと判定する。そして、イメージセンサ１４
の蓄積時間を従来の0.7 倍に再設定する（＃１６７）。
尚、ここでも上記の様にイメージセンサ１４の蓄積時間
を短くする代わりに、ＩＲＥＤの光量を大きくしたり、
イメージセンサ１４とＩＲＥＤの両方を制御（光量を若
干大きくし、蓄積時間を若干短くするように）すること
でも同様の効果を得ることができる。

【００８３】一方、角膜反射像の候補数が３個よりも多
くなければ（＃１６６）、演算処理手段であるＣＰＵ１
００は眼球画像は適切に形成されていたが別の理由（例
えばまばたき）で視線検出に失敗したと判定してイメー
ジセンサ１４の蓄積時間の制御は変更せず、再度同様の
動作を繰り返すことになる。

【００８４】再びイメージセンサ１４の蓄積モード，蓄
積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値が設定されると、ＣＰＵ
１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆動回路１０２にＩＲ
ＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲＥＤ駆動回路１０２
はＩＲＥＤ１３を所定の光量で点灯させる。また、この
とき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイメージセ
ンサ１４を所定の蓄積モードで所定時間蓄積制御する
（＃１６１）。観察者の眼球像がイメージセンサ１４に
よって撮像されると（＃１６１）、センサ駆動回路１０
１はイメージセンサ１４からの眼球像出力を増幅後にＡ
／Ｄ変換し、この画像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００８５】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１６２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１６
３）。

【００８６】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功したら（＃１６４）、メインのルーチンに復帰する
（＃１６９）。

【００８７】（実施の第４の形態）図１０は本発明の実
施の第４の形態における一眼レフカメラの視線検出動作
を示すフローチャートである。

【００８８】尚、カメラの概略図、電気的構成を示すブ
ロック図、カメラの視線検出以外の動作については、上
記実施の第１の形態と同様であるので、ここではその説
明は省略する。

【００８９】観察者がカメラのシャッタレリーズボタン
の第１ストロークを行い、スイッチＳＷ−１がＯＮする
と、前述の様にＣＰＵ１００は視線検出動作を実行する
（＃１０４）。この視線検出動作について、図１０のフ
ローチャートに従って、以下に説明する。

【００９０】まず演算処理手段であるＣＰＵ１００は、
受光手段の一部を構成するセンサ駆動回路１０１に信号
を送ってイメージセンサ１４を所定時間蓄積駆動し、観
察者の眼球像を前もって撮像する。このとき、照明手段
による観察者の眼球への照明は行われない。ＣＰＵ１０
０は、イメージセンサ１４の出力より眼球周辺の明るさ
を測定して、本番の撮像時のイメージセンサ１４の蓄積
モード，蓄積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値を決定する
（＃１７０）。

【００９１】ＣＰＵ１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆
動回路１０２にＩＲＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲ
ＥＤ駆動回路１０２はＩＲＥＤ１３を点灯させる。ま
た、このとき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイ
メージセンサ１４を蓄積制御する（＃１７１）。観察者
の眼球像がイメージセンサ１４によって撮像されると
（＃１７１）、センサ駆動回路１０１はイメージセンサ
１４からの眼球像出力を増幅後にＡ／Ｄ変換し、この画
像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００９２】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１７２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１７
３）。

【００９３】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功しなかったならば（＃１７４）、演算処理手段である
ＣＰＵ１００は眼球画像の特徴点である角膜反射像の間
隔の確認を行う。２個の角膜反射像の間隔によって、観
察者の眼球と視線検出装置との距離が算出される（角膜
反射像の間隔が広ければ、観察者の眼球と視線検出装置
との距離は遠い値となり、間隔が狭ければ、距離は近い
値となる）。

【００９４】ＣＰＵ１００は、記憶手段であるＥＥＰＲ
ＯＭ１００ａに記憶された観察者の眼球の距離情報に基
づいて照明手段であるＩＲＥＤ１３及び受光手段である
イメージセンサ１４の蓄積時間等を設定しているため、
視線検出装置に対する観察者の眼球の距離がＥＥＰＲＯ
Ｍ１００ａに記憶された観察者の眼球の距離情報が大き
く変化すると適切な眼球画像の形成ができなくなる。

【００９５】そこで、検出された角膜反射像の間隔が記
憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶された観察者
の眼球の距離情報に基づいて設定される第２のしきい値
よりも狭ければ（＃１７５）、演算処理手段であるＣＰ
Ｕ１００は観察者の眼球は最初に設定された距離よりも
遠くて既に撮像された眼球画像の出力が低いために視線
検出に失敗したと判定して受光手段であるイメージセン
サ１４の蓄積時間が従来の1.5 倍になるように再設定す
る（＃１７８）。尚、上記の様にイメージセンサ１４の
蓄積時間を長くする代わりに、ＩＲＥＤの光量を大きく
したり、イメージセンサ１４とＩＲＥＤの両方を制御
（光量を若干大きくし、蓄積時間を若干長くするよう
に）することでも同様の効果を得ることができる。

【００９６】一方、検出された角膜反射像の間隔が記憶
手段であるＥＥＰＲＯＭ１００ａに記憶された観察者の
眼球の距離情報に基づいて設定される第２のしきい値よ
りも狭くなければ（＃１７５）、さらに演算処理手段で
あるＣＰＵ１００ａは記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１０
０ａに記憶された観察者の眼球の距離情報に基づいて設
定される第１のしきい値よりも広いか否かを判定する。
検出された角膜反射像の間隔がＥＥＰＲＯＭ１００ａに
記憶された観察者の眼球の距離情報に基づいて設定され
る第１のしきい値よりも広ければ（＃１７６）、演算処
理手段であるＣＰＵ１００は観察者の眼球は最初に設定
された距離よりも近くて既に撮像された眼球画像の出力
が高いために視線検出に失敗したと判定する。そして、
イメージセンサ１４の蓄積時間を従来の0.7 倍に再設定
する（＃１７７）。尚、ここでも上記の様にイメージセ
ンサ１４の蓄積時間を短くする代わりに、ＩＲＥＤの光
量を小さくしたり、イメージセンサ１４とＩＲＥＤの両
方を制御（光量を若干小さくし、蓄積時間を若干短くす
るように）することでも同様の効果を得ることができ
る。

【００９７】一方、検出された角膜反射像の間隔がＥＥ
ＰＲＯＭ１００ａに記憶された観察者の眼球の距離情報
に基づいて設定される第１のしきい値よりも広くなけれ
ば（＃１７６）、演算処理手段であるＣＰＵ１００は眼
球画像は適切に形成されていたが別の理由で視線検出に
失敗したと判定してイメージセンサ１４の蓄積時間の制
御は変更しない。

【００９８】再びイメージセンサ１４の蓄積モード，蓄
積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値が設定されると、ＣＰＵ
１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆動回路１０２にＩＲ
ＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲＥＤ駆動回路１０２
はＩＲＥＤ１３を所定の光量で点灯させる。また、この
とき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイメージセ
ンサ１４を所定の蓄積モードで所定時間蓄積制御する
（＃１７１）。観察者の眼球像がイメージセンサ１４に
よって撮像されると（＃１７１）、センサ駆動回路１０
１はイメージセンサ１４からの眼球像出力を増幅後にＡ
／Ｄ変換し、この画像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【００９９】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１７２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１７
３）。

【０１００】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功したら（＃１７４）、メインのルーチンに復帰する
（＃１７９）。

【０１０１】（実施の第５の形態）図１１は本発明の実
施の第５の形態における一眼レフカメラの視線検出動作
を示すフローチャートである。

【０１０２】尚、カメラの概略図、電気的構成を示すブ
ロック図、カメラの視線検出以外の動作については、上
記実施の第１の形態と同様であるので、ここではその説
明は省略する。

【０１０３】観察者がカメラのシャッタレリーズボタン
の第１ストロークを行い、スイッチＳＷ−１がＯＮする
と、前述の様にＣＰＵ１００は視線検出動作を実行する
（＃１０４）。この視線検出動作について、図１１のフ
ローチャートに従って、以下に説明する。

【０１０４】まず演算処理手段であるＣＰＵ１００は、
受光手段の一部を構成するセンサ駆動回路１０１に信号
を送ってイメージセンサ１４を所定時間蓄積駆動し、観
察者の眼球像を前もって撮像する。このとき、照明手段
による観察者の眼球への照明は行われない。ＣＰＵ１０
０は、イメージセンサ１４の出力より眼球周辺の明るさ
を測定して、本番の撮像時のイメージセンサ１４の蓄積
モード，蓄積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値を決定する
（＃１８０）。

【０１０５】ＣＰＵ１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆
動回路１０２にＩＲＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲ
ＥＤ駆動回路１０２はＩＲＥＤ１３を点灯させる。ま
た、このとき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイ
メージセンサ１４を蓄積制御する（＃１８１）。観察者
の眼球像がイメージセンサ１４によって撮像されると
（＃１８１）、センサ駆動回路１０１はイメージセンサ
１４からの眼球像出力を増幅後、Ａ／Ｄ変換しこの画像
信号をＣＰＵ１００に送信する。

【０１０６】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１８２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１８
３）。

【０１０７】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功しなかったならば（＃１８４）、演算処理手段である
ＣＰＵ１００は眼球画像の特徴点である虹彩と瞳孔の境
界の候補数の確認を行う。演算処理手段であるＣＰＵ１
００によって眼球画像を画像処理する際、隣り合う画素
の出力差が所定のしきい値を超える画素を虹彩と瞳孔の
境界とみなすようになっているため、隣り合う画素の出
力差が所定のしきい値を超える画素がなければ、虹彩と
瞳孔の境界の候補数は０になり、逆に外光によってまつ
げ等が照明され隣り合う画素の出力差が所定のしきい値
を超える画素があれば、虹彩と瞳孔の境界の候補数は実
際の虹彩と瞳孔の境界の数よりも多くなる。

【０１０８】そこで、虹彩と瞳孔の境界の候補数がイメ
ージセンサ１４の画素数及び視線検出光学系の結像倍率
等で決まる第２のしきい値よりも少なければ（＃１８
５）、演算処理手段であるＣＰＵ１００は既に撮像され
た眼球画像の出力が低いために視線検出に失敗したと判
定して、受光手段であるイメージセンサ１４の蓄積時間
が従来の1.5 倍になるように再設定する（＃１８８）。

【０１０９】一方、虹彩と瞳孔の境界の候補数が第２の
しきい値よりも少なくなれば（＃１８５）、演算処理手
段であるＣＰＵ１００は虹彩と瞳孔の境界の候補数がイ
メージセンサ１４の画素数及び視線検出光学系の結像倍
率等で決まる第１のしきい値よりも多いか否かを判定す
る。虹彩と瞳孔の境界の数が第１のしきい値よりも多け
れば（＃１８６）、演算処理手段であるＣＰＵ１００は
太陽光などの外光、あるいは照明手段であるＩＲＥＤ１
３によって観察者の眼球が必要以上に照明されて視線検
出に失敗したと判定する。そして、イメージセンサ１４
の蓄積モードを外光除去モードに設定する（＃１８
７）。

【０１１０】一方、虹彩と瞳孔の境界の候補数が第１の
しきい値よりも多くなければ（＃１８６）、演算処理手
段であるＣＰＵ１００は眼球画像は適切に形成されてい
たが別の理由で視線検出に失敗したと判定してイメージ
センサ１４の蓄積時間の制御は変更しない。

【０１１１】再びイメージセンサ１４の蓄積モード，蓄
積時間，ＩＲＥＤ１３の電流値が設定されると、ＣＰＵ
１００は照明手段であるＩＲＥＤ駆動回路１０２にＩＲ
ＥＤ制御信号を送信し、さらにＩＲＥＤ駆動回路１０２
はＩＲＥＤ１３を所定の光量で点灯させる。また、この
とき受光手段であるセンサ駆動回路１０１はイメージセ
ンサ１４を所定の蓄積モードで所定時間蓄積制御する
（＃１８１）。観察者の眼球像がイメージセンサ１４に
よって撮像されると（＃１８１）、センサ駆動回路１０
１はイメージセンサ１４からの眼球像出力を増幅後にＡ
／Ｄ変換し、この画像信号をＣＰＵ１００に送信する。

【０１１２】引き続き演算処理手段であるＣＰＵ１００
は、眼球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境
界を抽出し（＃１８２）、さらに角膜反射像と瞳孔の中
心位置のずれから観察者の視線情報を算出する（＃１８
３）。

【０１１３】このとき、観察者の視線を検出するのに成
功したら（＃１８４）、メインのルーチンに復帰する
（＃１８９）。

【０１１４】上記実施の各形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係は上述した通りであるが、本発明は、これ
ら実施の各形態の構成に限定されるものではなく、請求
項で示した機能、又は実施の形態がもつ機能が達成でき
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。

【０１１５】（変形例）本発明は、一眼レフカメラに適
用した例を述べているが、ビデオカメラや電子スチルカ
メラ等の映像装置にも適用可能である。更には、ディス
プレイを有する機器や操作パネルを有する機器（ディス
プレイや操作パネルを注視するオペレータ等の視線検出
に用いることが可能なため）等にも適用可能である。そ
の他の光学機器や他の装置、更には構成ユニットとして
も適用することができるものである。

【０１１６】また、本発明は、以上の実施の各形態、又
はそれらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよ
い。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
観察者の視線を算出するのに失敗した場合には、観察者
の眼球画像の特定出力値に基づいて照明手段と受光手段
の少なくとも一方を制御したり、イメージセンサの各ラ
インの最低出力値を検出し、該各ラインの最低出力値の
最大値と最小値との差の値に基づいて照明手段と受光手
段の少なくとも一方を制御するようにしたり、あるい
は、観察者の眼球画像の特徴点の情報に基づいて照明手
段と受光手段の少なくとも一方を制御するようにしてい
る為、最適な眼球画像を形成でき、視線検出を確実に行
うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の各形態に係る一眼レフカメラの
光学的配置を示す図である。

【図２】図１の一眼レフカメラの電気的構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図１の一眼レフカメラの一連の動作を示すフロ
ーチャートである。

【図４】本発明の実施の第１の形態に係る一眼レフカメ
ラの視線検出動作を示すフローチャートである。

【図５】図１のイメージセンサで得られた眼球像の説明
図である。

【図６】同じく図１のイメージセンサで得られた眼球像
のうち、角膜反射像が存在するラインの出力を示した図
である。

【図７】本発明の実施の第２の形態に係る一眼レフカメ
ラの視線検出動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の実施の第２の形態において眼球像の最
低出力似ついて説明する為の図である。

【図９】本発明の実施の第３の形態に係る一眼レフカメ
ラの視線検出動作を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の実施の第４の形態に係る一眼レフカ
メラの視線検出動作を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の実施の第５の形態に係る一眼レフカ
メラの視線検出動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１３ａ〜１３ｄＩＲＥＤ１４イメージセンサ１００ＣＰＵ１００ａＥＥＰＲＯＭ１０１センサ駆動回路１０２ＩＲＥＤ駆動回路１０５信号入力回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察者の眼球を照明する照明手段と、前
記眼球からの反射光を受光する受光手段と、該受光手段
で得られた眼球画像より観察者の視線を算出する演算処
理手段とを備えた視線検出装置において、前記演算処理手段は、観察者の視線を算出するのに失敗
した場合、観察者の眼球画像の特定出力値に基づいて、
前記照明手段と受光手段の少なくとも一方を制御するこ
とを特徴とする視線検出装置。
【請求項２】前記演算処理手段は、観察者の眼球画像
の最低出力値が第１のしきい値よりも大きければ、再び
観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して
得られる眼球画像の出力が小さくなるように、前記照明
手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを
特徴とする請求項１記載の視線検出装置。
【請求項３】前記演算処理手段は、観察者の眼球画像
の最低出力値が第２のしきい値よりも小さければ、再び
観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して
得られる眼球画像の出力が大きくなるように、前記照明
手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを
特徴とする請求項２記載の視線検出装置。
【請求項４】前記演算処理手段は、観察者の眼球画像
の最大出力値が第１のしきい値よりも大きければ、再び
観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して
得られる眼球画像の出力が小さくなるように、前記照明
手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを
特徴とする請求項１記載の視線検出装置。
【請求項５】前記演算処理手段は、観察者の眼球画像
の最大出力値が第２のしきい値よりも小さければ、再び
観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して
得られる眼球画像の出力が大きくなるように、前記照明
手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを
特徴とする請求項４記載の視線検出装置。
【請求項６】前記演算処理手段は、観察者の眼球画像
の平均値が第１のしきい値よりも大きければ、再び観察
者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して得ら
れる眼球画像の出力が小さくなるように、前記照明手段
と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを特徴
とする請求項１記載の視線検出装置。
【請求項７】前記演算処理手段は、観察者の眼球画像
の平均値が第２のしきい値よりも小さければ、再び観察
者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して得ら
れる眼球画像の出力が大きくなるように、前記照明手段
と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを特徴
とする請求項６記載の視線検出装置。
【請求項８】観察者の眼球を照明する照明手段と、前
記眼球からの反射光を受光する受光手段と、該受光手段
で得られた眼球画像より観察者の視線を算出する演算処
理手段とを備えた視線検出装置において、前記受光手段の一部はイメージセンサにより構成され、
前記演算処理手段は、観察者の視線を算出するのに失敗
した場合、前記イメージセンサの各ラインの最低出力値
を検出し、該各ラインの最低出力値の最大値と最小値と
の差の値に基づいて、前記照明手段と受光手段の少なく
とも一方を制御することを特徴とする視線検出装置。
【請求項９】前記演算処理手段は、前記イメージセン
サの各ラインの最低出力値の最大値と最小値との差の値
が第１のしきい値よりも大きければ、再び観察者の眼球
を照明し、該眼球からの反射光を受光して得られる眼球
画像の出力が小さくなるように、前記照明手段と前記受
光手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする請
求項８記載の視線検出装置。
【請求項１０】前記演算処理手段は、前記イメージセ
ンサの各ラインの最低出力値の最大値と最小値との差の
値が第２のしきい値よりも小さければ、再び観察者の眼
球を照明し、該眼球からの反射光を受光して得られる眼
球画像の出力が大きくなるように、前記照明手段と前記
受光手段の少なくとも一方を制御することを特徴とする
請求項９記載の視線検出装置。
【請求項１１】観察者の眼球を照明する照明手段と、
前記眼球からの反射光を受光する受光手段と、該受光手
段で得られた眼球画像より観察者の視線を算出する演算
処理手段とを備えた視線検出装置において、前記演算処理手段は、観察者の視線を算出するのに失敗
した場合、観察者の眼球画像の特徴点の情報に基づい
て、前記照明手段と受光手段の少なくとも一方を制御す
ることを特徴とする視線検出装置。
【請求項１２】前記演算処理手段は、観察者の角膜反
射像の候補の数が第１のしきい値よりも多ければ、再び
観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光して
得られる眼球画像の出力が小さくなるように、前記照明
手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御することを
特徴とする請求項１１記載の視線検出装置。
【請求項１３】前記演算処理手段は、観察者の角膜反
射像の候補の数が第２のしきい値よりも少なければ、再
び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反射光を受光し
て得られる眼球画像の出力が大きくなるように、前記照
明手段と前記受光手段の少なくとも一方を制御すること
を特徴とする請求項１２記載の視線検出装置。
【請求項１４】前記演算処理手段は、観察者の眼球画
像の１組の角膜反射像の間隔が第１のしきい値よりも大
きければ、再び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反
射光を受光して得られる眼球画像の出力が小さくなるよ
うに、前記照明手段と前記受光手段の少なくとも一方を
制御することを特徴とする請求項１１記載の視線検出装
置。
【請求項１５】前記演算処理手段は、観察者の眼球画
像の１組の角膜反射像の間隔が第２のしきい値よりも小
さければ、再び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反
射光を受光して得られる眼球画像の出力が大きくなるよ
うに、前記照明手段と前記受光手段の少なくとも一方を
制御することを特徴とする請求項１４記載の視線検出装
置。
【請求項１６】前記演算処理手段は、観察者の眼球画
像の虹彩と瞳孔の境界の候補数が第１のしきい値よりも
多ければ、再び観察者の眼球を照明し、該眼球からの反
射光を受光して得られる眼球画像の出力が小さくなるよ
うに、前記照明手段と前記受光手段の少なくとも一方を
制御することを特徴とする請求項１１記載の視線検出装
置。
【請求項１７】前記演算処理手段は、観察者の眼球画
像の虹彩と瞳孔の境界の候補数が第２のしきい値よりも
小さければ、再び観察者の眼球を照明し、該眼球からの
反射光を受光して得られる眼球画像の出力が大きくなる
ように、前記照明手段と前記受光手段の少なくとも一方
を制御することを特徴とする請求項１６記載の視線検出
装置。
【請求項１８】請求項１，８又は１１記載の視線検出
装置を具備したことを特徴とする光学機器。