JPH1114897A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視線検出結果の信頼性が低い場合にも、使用
者の意志を反映させたピント調節を可能にする。 【解決手段】 使用者の眼球画像を撮像して使用者の視
線位置を検出する視線検出手段と、複数のフォーカスエ
リアに対してそれぞれピント調節のための情報を形成す
ることのできる情報形成手段と、複数のフォーカスエリ
アの中から、前記視線位置に対応する特定のフォーカス
エリアを選択する選択手段と、前記眼球画像に基づい
て、前記視線位置に対する信頼性を判断する判断手段
と、判断手段の判断結果に基づいて、情報形成手段によ
りピント情報形成動作を行う範囲を決定し、決定した範
囲に含まれる複数のフォーカスエリアにて情報形成動作
を行う動作制御手段と、情報形成動作を行った複数のフ
ォーカスエリアのうち少なくとも１つのフォーカスエリ
アにおけるピント調節のための情報に基づいてレンズを
調節するレンズ調節手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用者の視線位置
に基づき、ピント調節動作を行う光学機器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、撮影者が観察面上のどの位置
を観察しているかを検出する、いわゆる視線（視軸）を
検出する装置（例えばアイカメラ）が種々提供されてお
り、その視線情報を利用してフォーカスエリアを選択す
るなど制御する視線検出カメラも種種提案されている。

【０００３】視線を検出する原理としては、光源からの
平行光束を撮影者の眼球の前眼部へ投射し、角膜からの
反射光による角膜反射像と瞳孔の結像位置を利用して注
視点を求めているものなどがある。これを実現する方法
として、撮影者の眼球像をエリアセンサ等で光電変換し
信号処理することで、角膜反射像（プルキンエ像）や瞳
孔等の特徴点を抽出してその観察面上の座標を算出し、
注視点を求めている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら撮影
者の眼球像の特徴点を抽出するのに、さまざまなノイズ
や瞼で瞳孔の１部が覆われたりすることで、誤差が積み
重なり実際の注視点と算出された注視点にずれが生じる
ことは、めずらしいことではない。ずれが生じると、視
線の結果に基づいて制御したものが、撮影者の意志とは
まったく異なった制御になってしまうので、著しく信頼
性を落とすという欠点があった。

【０００５】したがって、視線の結果でフォーカスエリ
アを選択するような例であれば、焦点検出ポイントを画
面内で密に設定することが出来ない。

【０００６】また、上下方向の視線検出を行う際には、
瞼の影響で誤差を生じやすいという欠点もある。

【０００７】そこで、特開平6-82679号公報では、カメ
ラが縦位置にあって上下方向の視線検出を行わなければ
ならないときは、上下方向に並ぶフォーカスエリアのう
ち、上端及び下端に位置するフォーカスエリアを選択不
能に設定することが開示されている。

【０００８】ところがこの場合、選択可能なフォーカス
エリアの数が減ってしまうので、構図に制約を与えてし
まうという課題があった。

【０００９】また、特開平6-138378号公報には、視線の
信頼性と焦点検出の信頼性により、フォーカスエリアを
決定する方法が開示されているが、この方法では、選択
されないフォーカスエリアに対しても、常に焦点検出を
必ず行っているので、カメラの動作として複雑な動作を
膨大に行うこととなるため、特にフォーカスエリアが多
くなった場合には、スピードの面や消費電力の面でも良
くないという課題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題に鑑み、本願
の請求項１に記載した発明は、使用者の眼球画像を撮像
して前記使用者の視線位置を検出する視線検出手段と、
複数のフォーカスエリアに対してそれぞれピント調節の
ための情報を形成することのできる情報形成手段と、前
記視線検出手段にて撮像された前記使用者の眼球画像に
基づいて、前記使用者の視線位置に対する信頼性を判断
する判断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて、
前記情報形成手段によりピント情報形成動作を行う範囲
を決定し、決定した範囲に含まれる複数のフォーカスエ
リアにて前記情報形成動作を行う動作制御手段と、前記
情報形成動作を行った複数のフォーカスエリアのうち少
なくとも１つのフォーカスエリアを選択する選択手段
と、前記選択手段にて選択した特定のフォーカスエリア
でのピント調節のための情報に基づいてレンズを調節す
るレンズ調節手段とを有することで、上記の課題を解決
し、視線検出結果の信頼性が低い場合にも、使用者の意
志を反映させたピント調節が可能になる。

【００１１】また、本願の請求項５に記載した発明は、
使用者の視線位置を検出する視線検出手段と、複数のフ
ォーカスエリアに対してそれぞれピント調節のための情
報を形成することのできる情報形成手段と、前記使用者
の眼球に対する機器の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、前記情報形成
手段によりピント情報形成動作を行う範囲を決定し、決
定した範囲に含まれる複数のフォーカスエリアにて前記
情報形成動作を行う動作制御手段と、前記情報形成動作
を行った複数のフォーカスエリアのうち少なくとも１つ
のフォーカスエリアを選択する選択手段と、前記選択手
段にて選択した特定のフォーカスエリアでのピント調節
のための情報に基づいてレンズを調節するレンズ調節手
段とを有することで、上記の課題を解決し、機器の姿勢
に応じて適切な範囲にてピント調節のための情報を形成
することのでき、使用者の意志を反映させたピント調節
が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は本発明の視線検出カメラを一
眼レフレックスカメラに適用したときの断面図である。

【００１３】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はシャッター、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。

【００１４】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
なる２対のエリアセンサセンサー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、図３（ａ）に示すように撮影画面内２１３の
複数の領域（１５箇所のフォーカスエリアマーク２０
０）を焦点検出可能なように構成されている。

【００１５】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はファインダー光路変更用のペンタプリ
ズム、９、１０は観察画面内の被写体輝度を測定する為
の結像レンズと測光センサーで、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
センサー１０を共役に関係付けている。

【００１６】次にペンタダハプリズム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
影者の眼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。１２は受光レ
ンズ、１４は光電変換素子列を２次元的に配したエリア
センサーで受光レンズ１２に関して所定の位置にある撮
影者の眼１５の虹彩近傍と共役になるように配置されて
いる。

【００１７】１３ａ〜１３ｆは各々撮影者の目１５の照
明光源であるところの赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤと
称する）である。

【００１８】２１はピント板７とペンタダハプリズム８
の間に配置された透過型液晶表示器である。撮影者は接
眼レンズ１１、ペンタダハプリズム８を通して、撮影画
面上の焦点検出領域に対応する位置にスーパーインポー
ズで表示されたものを観察することが出来る。

【００１９】図３（ａ）に観察者がファインダーを覗い
たときに見ることのできるファインダー視野図を示す。
各々のフォーカスエリアマーク２００は液晶表示器２１
により表示されるもので、ａ〜ｈの１５箇所ありそれぞ
れピント調節のための情報を形成することのできるフォ
ーカスエリアと対応している。

【００２０】２０１は、この１５箇所のフォーカスエリ
アに対応した視線（注視点）の範囲を示した視線検出エ
リアである。後述する視線検出演算の結果、使用者の視
線位置が各視線検出エリア２０１のどれかに入れば、そ
の対応するフォーカスエリアにて焦点検出動作を行うこ
となる。

【００２１】この部分の詳細は後述する。

【００２２】図１および図３に共通の２３は、ファイン
ダー視野領域を形成する視野マスク、２４はファインダ
ー視野外に撮影情報を表示するためのファインダー内Ｌ
ＣＤで、図１の照明用ＬＥＤ（Ｆ−ＬＥＤ）２５によっ
て照明されている。ファインダー内ＬＣＤ２４を透過し
た光は３角プリズム６によってファインダー内に導か
れ、図３のファインダー視野外２０７に表示され、撮影
者は該撮影情報を観察している。

【００２３】３１は撮影レンズ１内に設けた絞り、３２
は絞り駆動回路１１４を含む絞り駆動装置、３３はレン
ズ駆動用モーター、３４は駆動ギヤ等からなるレンズ駆
動部材、３５はフォトカプラーでレンズ駆動部材３４に
連動するパルス板３６の回転を検知してレンズ焦点調節
回路１１４に伝えている。レンズ焦点調節回路１１４
は、この情報と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ーを所定量駆動させ、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は本発明のカメラ本体に内蔵された電
気回路の要部ブロック図である。同図において、図１と
同１のものは同１の符号を付け、説明を省略する。

【００２５】カメラ本体に内蔵されたカメラ制御手段で
あるところのマイクロコンピュータの中央処理装置（以
下ＭＰＵと称す）１００は、発振器１０１で作られるク
ロックをもとに内部の動作が行われる。１００ａはクロ
ック制御回路で、発振器１０１で作られた原発振周波数
をＭＰＵ１００内の信号により、分周しない、１／２に
分周する、１／１６に分周するなどしてＭＰＵ１００の
動作周波数を決める。

【００２６】ＥＥＰＲＯＭ１００ｂは、フィルムカウン
タその他の撮影情報を記憶可能である。Ａ／Ｄ変換器１
００ｃは、後述するように視線検出回路１０４、焦点検
出回路１０５、多分割測光センサ１０６からのアナログ
信号をＡ／Ｄ変換する。

【００２７】ＭＰＵ１００には、ＬＣＤ駆動回路１０
２、ＩＲＥＤ駆動回路１０３、視線検出回路１０４、焦
点検出回路１０５、測光回路１０６、シャッター制御回
路１０７、モーター制御回路１０８、フィルム走行検知
回路１０９、スイッチセンス回路１１０、姿勢検知回路
１１１、ＬＥＤ駆動回路１１５が接続されている。ま
た、撮影レンズ内に配置されたレンズ制御回路１１２と
は図１で示したマウント接点３７を介して信号の伝達が
なされる。

【００２８】液晶表示回路１０２はファインダー内ＬＣ
Ｄ２４（ＬＣＤ１）、ファインダー内ＬＣＤ２７（ＬＣ
Ｄ２）、ファインダー透過ＬＣＤ２１、不図示のモニタ
ー用ＬＣＤ４２、の表示をＭＰＵ１００からの信号に従
って制御している。

【００２９】ファインダー内ＬＣＤ２４（ＬＣＤ１）
は、図３に示すように撮影者がファインダーを覗いたと
き、画面の下部に観察することが出来、シャッタースピ
ードや絞り値などの撮影データを確認することが出来
る。

【００３０】ファインダー内ＬＣＤ２７（ＬＣＤ２）
は、図５（ｂ）に示しているが、撮影者がカメラを縦位
置に構えてファインダーを覗いたときに、画面の下部に
観察することが出来る表示器である。

【００３１】ファインダー透過ＬＣＤ２１は、図１で説
明したように撮影画面内のフォーカスエリア情報を表示
する表示器である。

【００３２】モニター用ＬＣＤ４２は、カメラの右肩上
部等に配置され、撮影者がファインダーを覗かずに、撮
影データ等を確認する表示器である。

【００３３】ＬＥＤ駆動回路１０３はＭＰＵ１００から
の信号に従って、ＩＲＥＤ１３を点灯させている。

【００３４】視線検出回路１０４は、エリアセンサー１
４の蓄積動作と読み出し動作をＭＰＵ１００からの信号
に従って行い、各画素の画素出力アナログ信号をＭＰＵ
１００に対して送る。ＭＰＵ１００はこのアナログ信号
をＡ／Ｄ変換器１００ｃによりＡ／Ｄ変換し、このそれ
ぞれの画素情報により、後述するように視線検出に必要
な眼球像の各特徴点を所定のアルゴリズムに従って抽出
し、さらに各特徴点の位置から撮影者の眼球の回転角を
算出する。これにより撮影者のファインダー上の視線
（注視点）を演算抽出し、その結果と後述する姿勢検知
回路１１１の結果からどのフォーカスエリアで焦点検出
を行うかを決定し、自動焦点検出を行っている。

【００３５】焦点検出回路１０５はＭＰＵ１００の信号
に従い、ＣＣＤ等公知のエリアセンサ６ｆを駆動し、蓄
積制御と読み出し制御を行って、ぞれぞれの画素情報を
ＭＰＵ１００に出力する。ＭＰＵ１００はこの情報をＡ
／Ｄ変換し撮影画面上の各フォーカスエリアについて、
周知の位相差検出法による焦点検出を行うことが出来
る。

【００３６】測光回路１０６は画面内の各エリアの輝度
信号として、測光センサー１０からの出力をＭＰＵ１０
０に出力する。ＭＰＵ１００は輝度信号Ａ／Ｄ変換し、
撮影の露出の調節を行う。

【００３７】シャッター制御回路１０７は、ＭＰＵ１０
０からの信号に従って、シャッター先幕（ＭＧ−１）、
シャッター後幕（ＭＧ−２）を走行させ、露出動作を担
っている。

【００３８】モータ制御回路１０８は、ＭＰＵ１００か
らの信号に従ってモータを制御することにより、主ミラ
ー２のアップダウン、及びシャッターのチャージ、そし
てフィルムの給送を行っている。

【００３９】フィルム走行検知回路１０９は、フィルム
給送時にフィルムが１駒分巻き上げられたかを検知し、
ＭＰＵ１００に信号を送る。

【００４０】スイッチセンス回路１１０は、ＳＷ１、Ｓ
Ｗ２、その他のスイッチの状態を判別し、ＭＰＵ１００
に送っている。

【００４１】ＳＷ１は不図示のレリーズ釦の第１ストロ
ークでＯＮし、測光、ＡＦ、視線検出動作を開始するス
イッチとなる。

【００４２】ＳＷ２はレリーズ釦の第２ストロークでＯ
Ｎし、露光動作を開始するスイッチとなる。

【００４３】姿勢検知回路１１１は、撮影者がカメラを
構えたときに縦位置であるか横位置であるかを検出する
回路であり、閉じた空間の中でボールが重力により移動
するのをフォトインタラプタで検知するものや、水銀ス
イッチ等が知られている。検知された信号は、ＭＰＵ１
００に送られる。

【００４４】ＬＥＤ駆動回路１１５は、ファインダー内
ＬＣＤ２４（ＬＣＤ１）、ファインダー内ＬＣＤ２７
（ＬＣＤ２）をそれぞれ後方から照明して、撮影者がそ
れぞれの表示器を観察できるようにするＬＥＤ２５、２
８を駆動する回路である。ＭＰＵ１００からの制御でＬ
ＥＤは点灯することが出来る。

【００４５】レンズ制御回路１１２は、レンズマウント
接点３７を介してＭＰＵ１００と通信し、レンズ焦点検
出回路１１３及び絞り制御回路１１４を動作させ、レン
ズの焦点調節と絞りを制御している。

【００４６】ＭＰＵ１００は前述の焦点検出情報によ
り、レンズ制御回路１１２と信号のやりとり行うことに
よりレンズの焦点調節を行う。

【００４７】図３〜図５は、本発明を実施した一眼レフ
カメラの各実施形態を説明したファインダー図であり、
図６〜図１０のフローを説明する中で用いることとす
る。

【００４８】図６においてカメラの動作が開始すると、
ＭＰＵ１００はまずレリーズ釦の第１ストロークでＯＮ
するＳＷ１を検出する。（＃１０１）

【００４９】ＳＷ１がＯＮであればステップ＃１０２に
進み、ＳＷ１がＯＦＦであればステップ＃１０１を繰り
返す。

【００５０】ＳＷ１がＯＮとなると、ＭＰＵ１００は姿
勢検知回路１１１により、カメラが縦位置に構えられて
いるか、横位置に構えられているかを判断する。この情
報は後で使用するので、ＭＰＵ１００内のＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）に格納しておく。（＃１０２）

【００５１】次に視線検出のサブルーチンをコールす
る。（＃１０３）

【００５２】図７において視線検出のサブルーチンを説
明する。

【００５３】視線検出動作を開始すると、ステップ＃２
００を経て、ステップ＃２０１でデータの初期化を実行
する。

【００５４】次に撮影者の眼を照明する赤外発光ダイオ
ード１３を点灯させ、エリアセンサの蓄積動作を行う。
（＃２０２）

【００５５】ステップ＃２０３ではループ変数Ｊを０か
ら９９までカウントアップしながら、枠内の処理を実行
する、いわゆる「ループ処理」を表している。

【００５６】ステップ＃２０４では、ｙ座標が０から９
９までにないときはステップ＃２０３のループ処理が終
わったことを示し、ステップ＃２０９に進む。

【００５７】ｙ座標が０から９９までにあるときはステ
ップ＃２０５に進み、ＭＰＵ１００は視線検出回路１０
４からエリアセンサ１４の横方向（Ｘ軸）の１ラインの
光電変換信号の読み込みを行う。各画素の光電変換出力
はＡ／Ｄ変換器１００ｃによってデジタルデータに変換
されＲＡＭに格納される。

【００５８】ｙ座標が０から４までにあるときは、まだ
Ｐ像の検出や瞳孔エッジの検出を行わないためステップ
＃２０４からステップ＃２０５の動作を繰り返す。（＃
２０６）

【００５９】ｙ座標が５以上になれば、ステップ＃２０
７でＰ像の検出、ステップ＃２０８で瞳孔エッジの検出
を行う。

【００６０】Ｐ像はプルキンエ像であり、ＩＲＥＤの角
膜反射像のことである。Ｐ像の条件は、所定レベル以上
の出力があり、隣接画素との出力差が所定以上あること
などであり、ＲＡＭに格納された複数ラインの画素情報
をもとにＭＰＵ１００はＰ像の座標を求めＲＡＭに格納
する。（＃２０７）

【００６１】瞳孔エッジの条件は、所定レベル以下の出
力であり、隣接画素との出力差が所定以上あることなど
で、やはりＲＡＭに格納された複数ラインの画素情報を
もとにＭＰＵ１００は瞳孔エッジの座標を求めＲＡＭに
格納する。（＃２０８）

【００６２】瞳孔エッジの検出（＃２０８）が終了する
と、再びステップ２０４に戻り次のラインの処理を行
い、ｙ座標９９のラインの処理が終わるまで、画素デー
タを読み込みながらの検出動作を行う逐次処理が行われ
る。

【００６３】全画素の読み込み逐次処理が終了すると、
ステップ＃２０４からステップ＃２０９に進む。

【００６４】瞳孔エッジの検出（＃２０８）によって検
出された複数の瞳孔エッジ点には、実際に瞳孔円（虹彩
と瞳孔の境界が形成する円）を表しているエッジ点以外
にも、種種のノイズによって発生した偽のエッジ点も含
まれている。ステップ＃２０９の瞳孔推定範囲の設定で
は、上記偽のエッジ点を排除するために、Ｐ像位置情報
に基づいて、確からしいエッジ点の座標範囲を限定する
ための演算を行っている。

【００６５】ステップ＃２１０では、確からしい瞳孔エ
ッジの座標から、最小２乗法により瞳孔円を推定し、瞳
孔中心を検出する。

【００６６】図１１は瞳孔エッジから瞳孔円を推定する
部分を模式的に表している。

【００６７】図１１（ａ）は、エリアセンサ１４上に結
ばれた画像であり、５０は瞳孔であり黒い円となってい
る。５１は虹彩で瞳孔５０より明るく、その境界である
瞳孔エッジが画素出力で判別できる。５２は画素出力に
よりＭＰＵ１００が検出した瞳孔の確からしいエッジ点
となる。

【００６８】図１１（ｂ）で、５３は複数の確からしい
エッジ点５２の座標から、最小２乗法により演算し推定
された瞳孔円である。

【００６９】図１１（ａ）の５６は、ＩＲＥＤの角膜反
射像である２つのプルキンエ像である。

【００７０】図７にもどりステップ＃２１１で、視線検
出信頼性の算出を行う。

【００７１】この信頼性は、瞳孔エッジ点の数、最小２
乗法演算時の推定された円と実際のエッジ点との誤差の
合算により算出される。

【００７２】瞳孔エッジ点は、多いほど信頼性は高く、
最小２乗法の誤差は少ないほど信頼性は高い。

【００７３】図１２は、信頼性の低くなる場合の例を模
式的に表したもので、図１１と同じようにエリアセンサ
１４上に結ばれた画像を示している。

【００７４】５４はファインダーを覗く撮影者の瞼の像
であり、瞳孔５０の１部を覆っている。よって、瞳孔の
画面上で上部のエッジ点は検出不能になっているかまた
は瞼５３のために本来の瞳孔エッジからずれた部分に瞳
孔エッジがあると検出されている。したがって図１２
（ｂ）で瞳孔円を推定すると、本来の瞳孔円５５と推定
された瞳孔円５３は微妙にずれてくる。

【００７５】図１２の場合、図１１に比べて瞳孔エッジ
の数は少なくなっているし、最小２乗法での誤差も多く
なるので信頼性は、低く算出される。算出された信頼性
データはＲＡＭに格納され後で利用される。

【００７６】再び図７にもどりステップ＃２１２で視線
の注視点算出を行う。ステップ＃２０７で算出されたＰ
像と、ステップ＃２０８で検出し、ステップ＃２０９で
確からしいものだけを抽出して、ステップ＃２１０で中
心を算出された瞳孔円との相対的な位置関係から観察者
の注視点（視線）を算出する。

【００７７】注視点を算出したところで、サブルーチン
視線検出から戻る。（＃２１３）

【００７８】図６に戻りステップ＃１０４のフォーカス
エリア選択のサブルーチンをコールする。

【００７９】図８にフォーカスエリア選択のサブルーチ
ンのフローを示している。

【００８０】フォーカスエリア選択のサブルーチンがコ
ールされると、ステップ＃３００を経て＃３０１で、カ
メラが縦位置に構えられているか横位置であるかで条件
分岐を行う。（＃３０１）

【００８１】これは図６のステップ＃１０２で検出され
た結果ＲＡＭに格納されたデータによって行われる。横
位置の場合はステップ＃３０２へ、縦位置の場合はステ
ップ＃３０３へ進み、それぞれフォーカスエリアを選択
したあとこのサブルーチンから戻る。（＃３０４）

【００８２】図３の（ｂ）でステップ＃３０２の横位置
の場合のフォーカスエリアの選択の様子を模式的に表し
ている。すなわち、ステップ＃１０３の視線検出によっ
てａ〜ｏの１５個のフォーカスエリアの内フォーカスエ
リアｉ（２０２）が選ばれたとすると、焦点検出を行う
点としてはｄ，ｉ，ｎの３点（２０３）が選ばれてい
る。

【００８３】図３の（ｃ）では、ステップ＃３０３の縦
位置の場合のフォーカスエリアの選択の様子を模式的に
表している。ステップ＃３０２と同じくフォーカスエリ
アｉ（２０２）が選ばれた場合であるが、焦点検出を行
う点としてはｊ，ｉ，ｈの３点（２０３）が選ばれてい
る。

【００８４】このように視線を検出した点より画面上縦
方向に広く焦点検出を行う点を選択しているのは、前述
の図１２のケースのように、観察者の瞼等の影響によっ
て縦方向に視線検出の信頼性が乏しいためであり、撮影
者が注視していないところに合焦させるなどの誤動作を
防ぎ、焦点検出動作の信頼性を高めるためである。

【００８５】焦点検出を行う点が決定したところで、図
６にもどり焦点検出動作を行う。（＃１０５）これは前
述したように焦点検出回路１０５による周知の位相差検
出法によるものである。

【００８６】ＭＰＵ１００は複数のフォーカスエリアの
うち、ステップ＃１０４で決定されたフォーカスエリア
について焦点状態の検出を行い、レンズ制御回路を制御
することによって、レンズを駆動し焦点調節を行う。
（＃１０６）

【００８７】焦点検出を行う点が１点の時は、その点が
合焦となるようにレンズ駆動を行えばよいが、決定され
たフォーカスエリアが複数の場合は、公知の近点優先等
の自動選択アルゴリズムなどで、決定されたフォーカス
エリアのうちの１点を焦点情報から選択しその点が合焦
となるように、または、決定されたフォーカスエリアが
被写界深度に入るようにレンズを駆動したりする。

【００８８】次にカメラの露光値を決めるための測光動
作を行う。（＃１０７）

【００８９】ＭＰＵ１００は、測光回路１０６から測光
出力をＡ／Ｄ変換して被写体の輝度情報を求め露出量を
決定する。

【００９０】決定された露出値によるシャッタースピー
ド、絞り値等の表示や合焦させたフォーカスエリアの表
示を行う。（＃１０８）

【００９１】ＭＰＵ１００は、液晶表示回路１０２を駆
動することで、ファインダー内ＬＣＤ２４、ファインダ
ー透過ＬＣＤ２１等にそれらの表示を行い撮影者は、フ
ァインダー内で確認することが出来る。

【００９２】ステップ＃１０９では、レリーズ釦の第２
ストロークでＯＮするＳＷ２がＯＮであるかどうかを判
別する。ＯＦＦであれば、ステップ＃１０１〜ステップ
＃１０９までの動作を繰り返す。

【００９３】ＳＷ２がＯＮであれば、ステップ＃１１０
〜ステップ＃１１３の１連の「露光動作」を行う。

【００９４】ステップ＃１１０では露光動作に先立って
主ミラー２をアップさせ撮影光路より退去させる。

【００９５】ステップ＃１１１では、決められた露光量
に基づく絞り量に、レンズ制御回路１１２を介してレン
ズ内の絞り３１を駆動する。

【００９６】ステップ＃１１２では、決められた露光量
に基づくシャーター開放時間（シャッタースピード）に
なるようシャッター制御回路１０７によりシャッターを
制御する。

【００９７】ステップ＃１１３では、撮影光路より退去
された主ミラー２をダウンさせ、再び撮影光路へ斜設さ
せ、フィルム１駒巻上げのために、モータ制御回路１０
８により、フィルム給送を行う。給送が終了するとステ
ップ＃１０１に戻り最初からの動作を繰り返すことにな
る。

【００９８】このように第１の実施形態では、カメラが
縦位置に構えられているか、横位置に構えられているか
で、視線検出で選択されたフォーカスエリアから焦点検
出を行うフォーカスエリアの選択の仕方を変えることに
よって、視線検出の信頼性を補い最終的な焦点検出の信
頼性を増すことが出来た。

【００９９】（第２の実施形態）図３の代わりに図４を
用いて、本発明の第２の実施形態を説明する。

【０１００】第１の実施形態とまず異なるのは、フォー
カスエリアが横方向に５点から７点に増えたところであ
る。

【０１０１】第１の実施形態と同じ図８のステップ＃３
０２では横位置時のフォーカスエリア選択を行うが、図
４（ｂ）のように視線検出によってａ〜ｕの２１個のフ
ォーカスエリアの内フォーカスエリアｌ（２０２）が選
ばれたとすると、焦点検出動作も同じくｌ１点（２０
３）にて行われる。

【０１０２】また図８のステップ＃３０３では縦位置時
のフォーカスエリア選択であり、図４（ｃ）のように視
線検出によってフォーカスエリアｌ（２０２）が選ばれ
たとすると、焦点検出動作はｍ，ｌ，ｋの３点にて行わ
れる。

【０１０３】この実施形態では、カメラを横位置に構え
たとき横方向のフォーカスエリア分布が縦方向のフォー
カスエリア分布より狭い。カメラが横位置のときは、視
線の信頼性が横方向に比べ縦方向が乏しいというものと
合致して、視線で選択した１点をそのまま焦点検出を行
う点にすることができる。カメラが縦位置の時は、逆に
信頼性の乏しい縦方向がフォーカスエリア分布の狭い方
向となるので、撮影者が注視していないところに合焦さ
せるなどの誤動作を防ぐために焦点検出する点を縦方向
に増やしている。

【０１０４】このように第２の実施形態では、カメラが
縦位置に構えられているか、横位置に構えられているか
で、視線検出で選択されたフォーカスエリアから焦点検
出を行うフォーカスエリアの数を変えることによって、
視線検出の信頼性を補い最終的な焦点検出の信頼性を増
すことが出来た。

【０１０５】（第３の実施形態）図８の代わりに図９の
フォーカスエリア選択のフローを用いて、本発明の第３
の実施形態を説明する。

【０１０６】フォーカスエリア選択のサブルーチンがコ
ールされると、ステップ＃４００を経て＃４０１で、視
線検出の信頼性が高いかどうかで条件分岐を行う。（＃
４０１）

【０１０７】視線検出の信頼性は図７のステップ＃２１
１で求められたものである。

【０１０８】ここで信頼性が高い場合はステップ＃場合
は４０２へ、信頼性が低い場合はステップ＃４０３へ進
み、それぞれフォーカスエリアを選択したあとこのサブ
ルーチンから戻る。（＃４０４）

【０１０９】それぞれのフォーカスエリアの選択の様子
を図４を利用して説明する。

【０１１０】ステップ＃４０２では、視線検出によって
フォーカスエリアｌ（２０２）が選ばれたときは図４の
（ｂ）のように焦点検出を行う点も同じくｌ１点（２０
３）が選ばれる。しかしステップ＃４０３では、図４
（ｃ）のように視線検出によってフォーカスエリアｌ
（２０２）が選ばれたとすると、焦点検出を行う点は
ｍ，ｌ，ｋの３点が選ばれている。

【０１１１】このように視線の信頼性の高いときは焦点
検出を行う点を視線で検出した点１点にして、信頼性の
低いときは、焦点検出を行う点を視線で検出した点のま
わりに広げている。

【０１１２】このように第３の実施形態では、視線検出
の信頼性のデータに応じて、視線検出で選択されたフォ
ーカスエリアから焦点検出を行うフォーカスエリアの数
を変えることによって、視線検出の信頼性を補い最終的
な焦点検出の信頼性を増すことが出来た。

【０１１３】尚、図４の説明に於いて視線の信頼性が低
いときは、カメラの縦位置状態で説明しているが、第３
の実施形態はこれに限るものではなく、横位置の状態で
も信頼性が低いときは同様な処理を行うことが出来るこ
とは言うまでもない。

【０１１４】（第４の実施形態）図１０に図６のステッ
プ＃１０８の表示処理のサブルーチンを示し、第４の実
施形態の説明を行う。

【０１１５】表示のサブルーチンでは、ステップ＃５０
０を経て、カメラが縦位置に構えられているか横位置で
あるかで条件分岐を行う。（＃５０１）

【０１１６】これは図６のステップ＃１０２で検出され
た結果ＲＡＭに格納されたデータによって行われる。縦
位置の場合はステップ＃５０２へ進み、所定のエリアを
撮影者が注視しているかどうかの条件分岐を行う。

【０１１７】図５にファインダー視野図を示している
が、２０４の領域を所定のエリアとしている。姿勢が横
位置であるか、または縦位置であっても所定のエリア２
０４を注視していないときは、ステップ＃５０３に進
み、図５（ｂ）に示したような、縦位置用ファインダー
内表示２７の表示は行わない。姿勢が縦位置でありかつ
所定のエリア２０４を注視しているときは、ステップ＃
５０４に進み、図５（ｂ）に示したような、縦位置用フ
ァインダー内表示２７の表示を行う。ステップ＃５０３
またはステップ＃５０４を終えると表示のサブルーチン
を終える。（＃５０５）

【０１１８】撮影者がカメラを縦位置に構えた場合、通
常はファインダー内のＬＣＤが横位置用に構成されてい
るため、シャッタースピード絞り値等の表示された文字
が総て横向きになってしまう。第４の実施形態は、その
欠点を補うための実施形態であり、カメラが縦位置のと
きに、縦位置用のファインダー内表示を必要な時だけ表
示して、横位置のときや、縦位置でも撮影者が、ファイ
ンダーの別の部分を観察していて必要ないときは表示を
行わない。これにより煩わしくなく、省エネにも考慮さ
れた表示部材を構成出来た。

【０１１９】また、第４の実施形では撮影者が所定のエ
リアを注視していないとすぐに、表示がＯＦＦされるよ
うな構成でフローを説明したが、所定エリアの注視して
いるかどうかの判別にタイマー等をもたせ、注視しなく
なってしばらくしたら表示をＯＦＦしたり、注視しない
と判別されたのが所定の回数連続したら表示をＯＦＦし
たり、反対にタイマー等でＯＮさせるということでも、
もちろんよい。

【０１２０】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に
記載した発明は、使用者の眼球画像を撮像して前記使用
者の視線位置を検出する視線検出手段と、複数のフォー
カスエリアに対してそれぞれピント調節のための情報を
形成することのできる情報形成手段と、前記視線検出手
段にて撮像された前記使用者の眼球画像に基づいて、前
記使用者の視線位置に対する信頼性を判断する判断手段
と、前記判断手段の判断結果に基づいて、前記情報形成
手段によりピント情報形成動作を行う範囲を決定し、決
定した範囲に含まれる複数のフォーカスエリアにて前記
情報形成動作を行う動作制御手段と、前記情報形成動作
を行った複数のフォーカスエリアのうち少なくとも１つ
のフォーカスエリアを選択する選択手段と、前記選択手
段にて選択した特定のフォーカスエリアでのピント調節
のための情報に基づいてレンズを調節するレンズ調節手
段とを有することで、視線検出結果の信頼性が低い場合
にも、使用者の意志を反映させたピント調節が可能にな
る。また、フォーカスエリアの総数が増えたとしても、
すべてのフォーカスエリアにて情報形成動作を行うわけ
ではないので、処理速度、消費電力の点でも有利であ
る。

【０１２１】本願の請求項５に記載した発明は、使用者
の視線位置を検出する視線検出手段と、複数のフォーカ
スエリアに対してそれぞれピント調節のための情報を形
成することのできる情報形成手段と、前記使用者の眼球
に対する機器の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿
勢検出手段の検出結果に基づいて、前記情報形成手段に
よりピント情報形成動作を行う範囲を決定し、決定した
範囲に含まれる複数のフォーカスエリアにて前記情報形
成動作を行う動作制御手段と、前記情報形成動作を行っ
た複数のフォーカスエリアのうち少なくとも１つのフォ
ーカスエリアを選択する選択手段と、前記選択手段にて
選択した特定のフォーカスエリアでのピント調節のため
の情報に基づいてレンズを調節するレンズ調節手段とを
有することで、上記の課題を解決し、機器の姿勢に応じ
て適切な範囲にてピント調節のための情報を形成するこ
とのでき、使用者の意志を反映させたピント調節が可能
になる。したがって、機器の姿勢が原因となる誤検出を
低減させることが可能となり、姿勢によって選択可能な
フォーカスエリアの数が減ることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した断
面図。

【図２】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した電
気回路ブロック図。

【図３】本発明を一眼レフレックスカメラに適用したフ
ァインダー視野図。

【図４】本発明を一眼レフレックスカメラに適用したフ
ァインダー視野図。

【図５】本発明を一眼レフレックスカメラに適用したフ
ァインダー視野図。

【図６】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した場
合のフローチャート。

【図７】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した場
合のフローチャート。

【図８】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した場
合のフローチャート。

【図９】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した場
合のフローチャート。

【図１０】本発明を一眼レフレックスカメラに適用した
場合のフローチャート。

【図１１】眼球像の模式図。

【図１２】眼球像の模式図。

【符号の説明】

１３ 赤外発光ダイオード（ｉＲＥＤ） １４ エリアセンサ １５ 使用者の眼球 ２１ ファインダー透過ＬＣＤ ２４ ファインダー内ＬＣＤ１ ２７ ファインダー内ＬＣＤ２ ５０ 眼球の瞳孔 ５１ 眼球の虹彩と白目 ５２ 瞳孔エッジ ５６ Ｐ像 １００ ＭＰＵ １００ａ クロック制御回路 １０２ 液晶表示回路 １０３ ＩＲＥＤ駆動回路 １０４ 視線検出回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の眼球画像を撮像して前記使用者
   の視線位置を検出する視線検出手段と、 複数のフォーカスエリアに対してそれぞれピント調節の
   ための情報を形成することのできる情報形成手段と、 前記視線検出手段にて撮像された前記使用者の眼球画像
   に基づいて、前記使用者の視線位置に対する信頼性を判
   断する判断手段と、 前記判断手段の判断結果に基づいて、前記情報形成手段
   によりピント情報形成動作を行う範囲を決定し、決定し
   た範囲に含まれる複数のフォーカスエリアにて前記情報
   形成動作を行う動作制御手段と、 前記情報形成動作を行った複数のフォーカスエリアのう
   ち少なくとも１つのフォーカスエリアを選択する選択手
   段と、 前記選択手段にて選択した特定のフォーカスエリアでの
   ピント調節のための情報に基づいてレンズを調節するレ
   ンズ調節手段とを有することを特徴とする光学機器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学機器において、前
   記判断手段は、前記使用者の眼球画像から検出される瞳
   孔エッジの数に基づいて、前記使用者の視線位置に対す
   る信頼性を判断することを特徴とする。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光学機器において、前
   記判断手段は、前記瞳孔エッジを最小２乗法により演算
   して誤差量を求め、前記誤差量に基づいて、前記使用者
   の視線位置に対する信頼性を判断することを特徴とす
   る。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の光学機器
   において、前記判断手段により信頼性が高いと判断され
   る場合、前記動作制御手段は、前記特定のフォーカスエ
   リアだけに対して前記情報形成動作を行うことを特徴と
   する。
5. 【請求項５】 使用者の視線位置を検出する視線検出手
   段と、 複数のフォーカスエリアに対してそれぞれピント調節の
   ための情報を形成することのできる情報形成手段と、 前記使用者の眼球に対する機器の姿勢を検出する姿勢検
   出手段と、 前記姿勢検出手段の検出結果に基づいて、前記情報形成
   手段によりピント情報形成動作を行う範囲を決定し、決
   定した範囲に含まれる複数のフォーカスエリアにて前記
   情報形成動作を行う動作制御手段と、 前記情報形成動作を行った複数のフォーカスエリアのう
   ち少なくとも１つのフォーカスエリアを選択する選択手
   段と、 前記選択手段にて選択した特定のフォーカスエリアでの
   ピント調節のための情報に基づいてレンズを調節するレ
   ンズ調節手段とを有することを特徴とする光学機器。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光学機器において、情
   報を表示する表示装置を有し、前記表示装置は前記姿勢
   検出手段の検出結果に基づいて、表示部を切換えること
   を特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載の光学機器にお
   いて、前記姿勢検出手段は、機器に重力が作用する方向
   を検出することで前記使用者の眼球に対する機器の姿勢
   を検出することを特徴とする。
8. 【請求項８】 請求項５、６または７に記載の光学機器
   において、前記姿勢検出手段により 前記使用者が見る
   画面の長手方向が水平となる姿勢が検出される場合、前
   記動作制御手段は、前記特定のフォーカスエリアだけに
   対して前記情報形成動作を行うことを特徴とする。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８の何れかに記載の光学
   機器において、前記動作制御手段は、前記使用者から見
   て、前記特定のフォーカスエリアの上下に隣接するフォ
   ーカスエリアを含む範囲を前記ピント情報形成動作を行
   う範囲に決定することを特徴とする。