KR100228613B1 - 시선검출장치를 구비한 촬상장치 및 조정장치 - Google Patents

Abstract

촬상장치는, 파인더화면상에, 줌동작의 광각쪽 및 망원쪽을 표시하는 지표, 대응하는 초점거리와 조합해서 줌화각설정범위를 표시하는 지표 및 현재의 설정위치를 나타내는 지표를 표시하고, 촬영자가 지표의 소망의 위치를 주시하면, 그 주시점이 시선검출장치에 의해 검출되어, 그 주시점에 상당하는 초점거리까지 자동적으로 줌동작이 수행된다.

Description

시선검출장치를 구비한 촬상장치 및 조정장치

제1도는 본 출원인이 이전에 제안한 비디오카메라의 블록도.

제2도는 제1도에 도시한 비디오카메라의 파인더화면의 표시예를 나타낸 개략도.

제3도는 제1도 및 제 2도에 도시한 비디오카메라의 제어순서를 표시한 순서도.

제4(a)도 내지 제4(d)도는 시선검출원리를 설명하는 도면.

제5도는 본 발명의 제1 실시예를 구성하는 비디오카메라의 블록도.

제6도는 상기 실시예의 비디오카메라의 파인더화면의 표시예를 도시한 개략도.

제7도는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 제어순서를 표시한 순서도.

제8도는 본 발명에 의한 지표를 도시한 개략도.

제9도는 본 발명에 이용되는 메모리의 맵을 도시한 도면.

제10도는 본 발명에 이용되는 시스템제어수단의 일례를 도시한 블록도.

제11도는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 제어순서를 표시한 순서도.

제12도는 본 발명의 제3 실시예의 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 촬상렌즈계 2 : 파인더화면

3 : 뷰파인더 4 : 접안렌즈

5 : 눈 6 : 시선검출수단

7 : 표시회로 8 : 시스템제어회로

9 : 메모리 10 : 가산기

11 : 트리거스위치 20 : 시스템제어회로

21 : 메모리 31 : 광각쪽지표

32 : 망원쪽지표 33 : 설정가능위치를 표시하는 지표

34 : 현재의 설정상태를 표시한 지표 35 : 숫자

36 : 목표위치를 표시하는 지표 60 : 적외발광다이오드

61 : 다이크로익미러 62 : 집광렌즈

63 : 광전변환소자 64 : 주시점검출회로

201 : 카운터 211, 212, 213 : 메모리의 영역

1104 : 홍채 1106a, 1106b : 광원

1108 : 안구 1110 : 각막

1111 : 결상렌즈 1112 : 이미지센서

본 발명은 시선검출장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 이 시선검출장치를 구비한 촬상장치 및 조정장치에 관한 것이다.

최근, 비디오카메라 등의 촬상기기는 소형화 및 다기능화를 향해 현저한 발달을 보이고 있다.

이러한 발달에 따라, 상기 다기능화에 관련된 번잡한 조작을 감소함과 동시에 조작자가 의도하는 조작을 성취하기 위하여, 조작자의 주시점에 의한 각종 기능의 수행 및 각종 동작의 제어가 가능한 시선검출장치를 도입하고 있다.

이러한 시선검출장치에 있어서는, 예를들면, 비디오카메라 등의 카메라의 경우, 조작자가 주시하는 위치에 초점을 맞출 수 있고, 또는 조작자가 대응하는 지표를 주시한 때의 해당 기능을 수행하기 위한 스위치로서 가능한다.

이하, 시선검출장치를 렌즈포커싱 및 주밍에 이용하는 비디오카메라의 일례를 설명한다.

종래, 비디오카메라 등에 실장된 시선검출장치는, 시선에 의해 뷰파인더의 화면에 표시된 주밍마크 "TELE(텔레)" 및 "WIDE(와이드)"를 선택해서 줌동작을 수행하고, 상기 화면의 주시위치에서 포커스동작을 행하기 위한 시선입력기능을 지니고 있다.

제1도는 시선스위치기능을 지닌 비디오카메라의 개략블록도이다.

제1도에 도시한 비디오카메라는, 줌렌즈를 구비하여 피사체를 촬상하는 촬상렌즈계(1)와; 이 촬상렌즈계(1)에 의해 촬상되는 피사체를 파인더화면(2)을 통해서 관찰하는 뷰파인더(3)와; 이 뷰파인더(3)의 앞에 배치된 접안렌즈(4)와; 촬영자의 눈(5)의 시선을 검출하는 시선검출수단(6)과; 포커스에어리어의 개략을 표시하는 AF프레임, 후술하는 시선스위치의 지표, 그외 테이프카운터나 촬영모드 등의 촬영에 필요한 정보등을 파인더화면(2)에 표시하는 표시회로(7)와; 이 비디오카메라의 각 부를 제어하는 시스템제어회로(8)와; 파인더화면상의 시선스위치의 지표의 좌표를 기억해 놓는 메모리(9)와; 상기 촬상렌즈계(1)와 표시회로(7)와의 출력용의 가산기(10)를 구비하고 있다.

또, 상기 시선검출수단(6)은, 촬영자의 눈(5)에 적외광을 조사하는 적외발광다이오드(60)와; 가시광을 투과하고 적외광을 반사하는 다이크로익미러(61)와; 이 다이크로익미러(61)에 의해 반사된 적외광을 집광하는 집광렌즈(62)와; 이 집광렌즈(62)에 의해 집광된 적외광을 전기신호로 변환하는 광전변환소자(63)와; 이 광전변환소자(63)상의 촬영자의 눈(5)의 상에 의거하여, 촬영자의 파인더화면(2)상의 주시점을 구하는 주시점검출회로(64)를 구비하고 있다.

다이크로익미러(61)는 가시광을 투과하므로, 촬영자는 접안렌즈(4)를 통해서 파인더화면(2)을 관찰할 수 있도록 되어 있다. 또, 다이크로익미러(61)는 적외광을 반사하므로, 적외발광다이오드(60)로부터 조사된 눈(5)의 반사상은 집광렌즈(62)에 의해 집광되어서 광전변환소자(63)상에 결상된다.

또, 상기 주시점검출회로(64)는, 광전변환소자(63)상의 촬영자의 눈(5)의 상에 의거해서, 상기 설명한 원리나, 일본국 특개평 1-241511호 및 동 특개평 2-32312호 공보에 개시된 알고리즘에 따라, 촬영자의 파인더화면(2)상의 주시점을 검출한다.

다음에, 본 종래예의 비디오카메라의 뷰파인더에 탑재되어 있는 시선스위치의 기능에 대해서 설명한다. 이 파인더화면의 표시예를 제2도에 개략적으로 도시한다. 파인더화면(100)상에는, 알파벳문자 "W", "T"로 표시되는 서로 다른 동작을 의미하는 지표(1a), (1b)로 이루어진 메뉴가 표시되어 있다. 예를 들면, 지표 "W"는 광각쪽에의 줌동작을 나타내고, 지표 "T"는 망원쪽에의 줌동작을 나타낸다. 또, 오른쪽 밑의 숫자 "902"는 예를 들면 날짜를 표시하는 것이다.

다음에, 제3도에 도시한 순서도를 참조해서 시선검출을 이용한 줌동작에 대해 설명한다. 시선스위치의 지표를 포함하는 소정범위의 좌표군은 각각 메모리에 기억되어 있고, 각 좌표군은 제2도에 도시한 각 지표의 범위내의 좌표를 전부 포함한다. 이들 좌표군을 예를 들면 광각쪽에 대해서는, 망원쪽에 대해서는로 표시한다. 먼저, 비디오카메라에 전원이 온되면(스텝 S1), 변수, m이 0으로 리세트되어(스템 S2), 시선스위치의 준비가 완료된다. 변수, m은 각각 촬영자의 주시점이 좌표군,의 어느 한쪽 좌표와 일치한 횟수를 나타낸다. 시스템제어회로(8)는, 촬영자가 뷰파인더를 보아 시선검출이 정상으로 수행하고 있는 동안(스텝 S3), 연속적으로 촬영자의 파인더화면상의 주시점좌표를 시선검출수단(6)으로부터 수취하고 있다.

다음에, 촬영자가 파인더화면에서 광각지표 "W"를 주시한 때의 기능을 예로서 설명한다. 주시점의 좌표가 좌표군내의 좌표중의 어느 하나와 일치하면(스텝 S4), 시스템제어회로(8)는 광각쪽에의 줌동작이외의 다른 기능은 종료시킨 후 (S35), 변수 m을 0에 리세트하고(S5), 변수이 소정횟수(본 실시예에서는 5회)보다도 큰지의 여부를 판단하여(S6), 적으면에 1을 더하고(S8), 다시이 5보다 큰지의 여부를 판단하여 (S9), 적으면 스텝 S3으로 귀환해서 재차 주시점검출회로(64)로부터 주시점좌표를 수취한다.

한편, 스텝 S9에서이 5이상인 것으로 확인되면, 줌렌즈를 광각쪽으로 구동시키고, 다음에 스텝S3으로 귀환해서 재차 주시점좌표를 수취한다. 또, 스텝 S6에서이 5이상인 것으로 판단되면, 스텝 S11로 점프한다. 좌표군내의 어느 하나의 좌표와 주시점좌표가 일치해도, 일치한 횟수가 5에 이르기 전에 좌표군밖으로 주시점좌표가 벗어나면, 변수은 0으로 리세트된다(스텝 S13, S28). 지표 "T"를 주시한 때도 마찬가지 순서로 수행된다.

그러나, 상기 구성에서는, 줌동작에 의해서 화각이 촬영자가 원하는 값에 이를 때까지 광각쪽으로의 줌동작을 의미하는 지표 "W" 또는 망원쪽으로의 줌동작을 의미하는 지표 "T"를 촬영자가 계속 주시해야만 하므로, 촬영자가 피로하게 된다.

상기 결점은 줌동작에 한정되지 않고, 해당 기능에 대한 어떠한 애널로그조정에도 관련되며, 또한 시설검출장치를 이용한 제어계에서도 공통적으로 만날 수 있다.

이상의 문제점을 감안해서, 본 발명의 제 1목적은 지표를 지속적으로 주시하는 것에 의한 촬영자(즉, 조작자)의 피로를 경감시킬 수 있는 시선검출장치를 제공하는데 있다.

상기 목적은, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 모니터화면상에 소정기능의 설정가능범위를 나타내는 지표를 표시하는 표시수단과; 상기 설정가능범위를 표시하는 지표중 촬영자가 주시하고 있는 주시점을 검출하는 주시점검출수단과; 상기 검출한 주시점에 상당하는 상태로 상기 기능을 설정하는 설정수단을 구비한 시선검출장치에 의해 달성될 수 있다.

또, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 의하면, 모니터화면상에 촬상기능의 설정가능범위를 나타내는 지표와 그 설정상태를 표시하는 지표를 표시하는 표시수단과; 상기 설정가능범위를 표시하는 지표중 촬영자가 주시하고 있는 주시점을 검출하는 주시점검출수단과; 상기 검출한 주시점에 상당하는 상태로 상기 기능을 설정함과 동시에 그 설정상태를 상기 표시수단에 전하는 설정수단을 구비한 시선검출 장치가 제공된다.

본 발명의 제2목적은 주시점에 의해 조정수단을 임의의 조정상태로 설정가능한 시선검출장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제3목적은, 주시점에 의해 조정수단을 임의의 조정상태로 설정가능한 시선검출수단을 내장하여, 상기 설정된 상태로 조정수단을 이동시키는 동작을 주시동작과는 별도로 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 조정장치를 제공하는데 있다.

상기 각 목적은, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 소정의 조정을 행하는 조정수단의 조정눈금(스케일)을 표시하는 표시수단과; 조작자의 주시점의 위치를 검출하는 주시점검출수단과; 상기 주시점검출수단에 의해 상기 조정눈금상의 상기 조작자의 주시점을 검출하여, 상기 조정눈금상의 주시점에 상당하는 조정위치를 기억하는 기억수단과; 상기 주시점에 관계없이 소정속도로 상기 기억수단에 기억되어 있는 상기 조정위치로 상기 조정수단을 이동시키는 제어수단을 구비한 시선검출 장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 제4목적은, 모니터화면내의 눈금상의 주시점을 기억하여 조정수단에 최적인 속도로 상기 조정수단을 그 조정위치로 이동시킬 수 있는 시선검출장치를 이용하는 조정장치를 제공하는데 있다.

상기 목적은, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 소정의 조정을 행하기 위한 조정수단의 조정눈금을 표시하는 표시수단과; 조작자의 주시점의 위치를 검출하는 주시점검수출수단과; 상기 주시점이 적어도 소정시간동안 상기 조정눈금상에 머문 것을 상기 시선검출수단이 검출하는 경우, 해당주시점에 상당하는 상기 조정눈금상의 조정위치를 기억하고 있는 기억수단과; 상기 소정시간보다도 긴 시간동안 상기 기억수단에 기억되어 있는 상기 조정위치로 상기 조정수단을 이동시키는 제어수단을 구비한 시선검출장치를 이용하는 조정장치에 의해 달성될 수 있다.

본 발명의 제5목적은 상기 시선검출장치를 이용하는 상기 조정장치를 이용한 촬영장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 기타 목적과 특징 등은, 첨부도면을 참고한 이하의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 시선검출장치와 이러한 시선검출장치를 이용하는 조정장치를 비디오카메라에 적용한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 시선검출장치에 있어서의 시선검출의 원리에 대해 설명한다.

제4(c)도 및 제4(d)도는 각각 시선검출원리를 표시한 평면도 및 측면도이다.

예를 들면 관찰자가 못느끼는(즉, 볼 수 없는) 적외광을 방사하는 적외발광다이오드(IRED)로 이루어진 광원(1106a), (1106b)을 결상렌즈(1111)의 광축에 대해서 x(수평)방향으로 대략 대칭으로(제4(c)도), 또 y(수직)방향으로 다소 아래쪽으로(제4(d)도) 배치되어, 관찰자의 눈(안구)을 발산조명하고 있다. 안구(1108)에서 반사된 조명광의 일부는 결상렌즈(1111)에 의해서 이미지센서(1112)에 결상된다. 제4(a)도는 이미지센서(1112)에 투영되는 안구의 상을 개략적으로 도시한 것이고, 제4(b)도는 이미지센서(1112)의 출력강도를 도시한 도면이다.

이하, 이들 도면을 이용해서 시선검출원리를 설명한다.

먼저, 수평면에 있어서, 광원(1106b)으로부터 방사된 적외광은, 제4(c)도와 도시한 바와 같이 관찰자의 안구(1108)의 각막(1110)을 조명한다. 이 때, 각막(1110)의 표면에서 반사된 적외광에 의해 형성되는 각막반사상 d(허상)는 결상렌즈(1111)에 의해 집광되어, 이미지센서(1112)상의 위치 d'에 결상된다. 마찬가지로, 광원(1106a)으로부터의 적외광은 안구의 각막(1110)을 조명하고, 이 때 각막(1110)의 표면에서 반사된 적외광에 의해 형성된 각막반사상 e(허상)는 결상렌즈(1111)에 의해 집광되어, 이미지센서(1112)상의 위치 e'에 결상된다.

또, 홍채(1104) (제4(a)도)의 단부 a, b로부터의 광속은 결상렌즈(1111)를 통해서 이미지센서(1112)상의 위치 a', b'에 결상된다. 결상렌즈(1111)의 광축에 대해서 안구(1108)의 광축의 회전각 e가 작은 경우, 홍채(1104)의 단부, a, b의 x좌표 xa, xb는, 제4(a)도에서 x표로 표시한 바와 같이, 이미지센서(1112)상에서 구할 수 있다. 그래서, 먼저 원의 최소자승법을 이용해서 동공의 중심 xc를 산출한다.

한편, 각막(1110)의 곡률중심 o의 x좌표 xo를 이용해서, 안구(1108)의 광축에 대한 회전각 ex는 다음과 같이 표현된다. 즉,

ocsinex=xc－xo……………[1]

또, 각막반사상 d와 e의 중심 k에 소정의 보정치x를 고려해서 xo는 다음과 같이 구할 수 있다. 즉,

xk=(xd+xe)/2

xo=(xd+xe)/2+x……………[2]

여기서,x는 장치의 설치방법, 안구에 대한 거리 등으로부터 기하학적으로 구해지는 수치이나, 그 산출방법은 생략한다.

따라서, [1]식을 [2]식에 대입해서 ex를 구할 수 있다. 즉,

ex=arcsin[[xc-{(xd＋xe)/2＋x}]/oc]……………[3]

또, 이미지센서상에 투영된 각각의 특징점의 좌표를, 다음과 같이 '을 붙여서 구할 수 있다. 즉,

ex=arcsin[[xc'-{(xd'＋xe')/2＋x'}]/oc/]……………[4]

여기서,는 결상렌즈(1111)에 대한 안구거리 sze에 의해 결정되는 배율이며, 실제로는 각막반사상의 간격xd'-xe'의 함수로서 구해진다.

다음에, 수직면에 있어서, 제4(d)도에 도시한 바와 같은 구성이 얻어진다. 2개의 IRED(1106a), (1106b)에 의해 생기는 각막반사상은 동일위치 i에 있다. 안구(1108)의 회전각 ey는 상기한 수평면에서와 마찬가지 방법으로 산출할 수 있으나, [2]식만이 각막의 곡률중심 o의 y좌표 yo를 규정한 다음식 [5]로 대체된다. 즉,

yo=yi＋y……………[5]

여기서,y는 장치의 설치방법, 안구에 대한 거리등으로부터 기하학적으로 구해지는 수치이나, 그 산출방법은 생략한다. 따라서, 수직방향의 회전각 ey는 다음과 같이 표현할 수 있다. 즉,

ey=arcsin[{yc'-(yi'＋y')}/oc/]………………[6]

여기서, yc'는 이미지센서상의 동공중심의 수직좌표이다.

또, 비디오카메라의 파인더화면상의 위치좌표(xn, yn)은 뷰파인더광학계에 의해서 정해지는 정수 m을 이용하면, 수평면 및 수직면에 있어서 각각 다음과 같이 된다. 즉

xn=marcsin[[xc'-{(xd'＋xe')/2＋x'}]/oc/]……………[7]

yn=marcsin[{yc'-(yi'＋y')}/oc/]………………[8]

제4(a)도 및 제4(b)도로부터 명백한 바와 같이, 동공에지의 검출은 이미지센서의 출력파형의 상승부(xb')와 하강부(xa')를 이용한다. 또, 각막반사상의 좌표는 샤프한 상승부(xe', xd')에 의해 결정한다.

이하, 본 발명의 제1 실시예의 비디오카메라의 구성 및 기능에 대해서 설명한다.

제5도는 본 실시예의 비디오카메라의 구성을 도시한 것으로서 제1도와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명은 생략한다. 요컨대, 제5도에 도시한 구성의 제1도의 구성과 다른 점은, 시스템처리회로(20)의 처리와 메모리(21)의 기능에 있다.

제5도에 있어서는, 촬영의 개시 및 정지(대기)제어용의 트리거스위치(11)가 부가적으로 설치되어 있다.

제6도는 파인더화면의 표시예를 도시한 것으로서, 지표(31)는 줌동작의 광각쪽 "W"를 표시하는 반면, 지표(32)는 줌동작의 망원쪽 "T"를 표시한다. 가로선에 짧은 세로선이 그려진 지표(33)는 줌의 설정가능위치를 표시하는 눈금으로서, 광각단부와 망원단부에 더해서 그 사이의 7개소에 화각을 설정하는 것이 가능함을 나타낸다. 여기에서 와이드단부와 망원단부에서의 초점거리가 각각 예를 들면 6와 54이면, 인접하는 짧은 세로선사이의 구역은 6의 초점거리의 차이분에 상당한다. 지표(34)는 현재 설정되어 있는 줌의 화각위치를 표시하고, 제6도에 도시한 예에서는, 지표(34)는 24의 초점거리에 상당하는, 광각단부로부터 세 번째의 짧은 세로선에 있다. 오른쪽 밑의 숫자(35)는 시선스위치의 기능이 아니라 예를 들면 날짜이다.

제5도에 있어서는 메모리(21)에는 전술한 지표(33)의 파인더화면(2)상의 좌표가 광각단부와 망원단부 그리고 그 사이의 7개소에서 9개소분 기억되어 있다.

다음에, 시스템제어회로(20)에 의해 줌의 처리를 제7도에 도시한 순서도를 참조해서 설명한다. 먼저, 처리가 개시된 후(S101), 트리거스위치(11)가 눌려있는 지의 여부의 판단(S102)을 반복한다. 트리거스위치(11)가 눌리면, 그 때의 파인더화면(2)상의 주시점의 좌표를 주시점검출회로(64)로부터 얻는다(S103). 또 이 때 지표(34)의 표시위치를 주시점의 좌표로 이동한다. 이 때 얻어진 주시점의 좌표는 촬영자가 선택한 화각에 상당한다. 따라서 상기 좌표와 메모리(21)에 미리 기억해 놓았던 좌표를 비교해서, 촬영자가 주시하고 있는 지표가 표시하는 초점거리를 판단한다(S104). 이와 같이 해서 판단된 초점거리로 촬상렌즈계를 구동한다(S105). 또, 시스템제어회로(20)는 설정수단으로서 이용된다.

제8도는 줌의 설정가능위치를 표시하는 지표(33)와 전술한 9개소의 초점거리를 나타내는 부분의 좌표간의 관계의 일례를 표시한 것이다. 지표(31)의 좌표 (0, 0)는 광각단부 "W"를 나타내는 좌표이고, 이것으로부터 시작해서 오른쪽으로 망원단부 "T"를 나타내는 지표(32)의 좌표(40,0)까지 9개소의 좌표를 설정해 놓는다.

제9도는 메모리(21)에 기억되어 있는 좌표와 초점거리의 일례를 도시한 것이다. 메모리영역(211)은 001부터 009까지의 9개의 어드레스를 포함한다. 각각의 어드레스는 2개의 정보영역(212), (213)을 지닌다. 영역(212)은 횡방향만의 9개의 좌표를 기억하고, 영역(213)은 각각의 좌표에 할당되어 있는 초점거리가 기억되어 있다.

여기에서, 제7도의 처리스텝 S104에서의 판단을 행하는 예를, 제10도를 참조해서 설명한다. 제10도에서, 시스템제어회로(20)에 설치되어 있는 카운터(201)에서는 상기 어드레스를 001에서부터 009까지 순서대로 발생시키고, 메모리(21)로부터는 이들 어드레스에 대응한 각각의 좌표치가 시스템제어회로(20)로 순서대로 입력된다. 그래서 주시점검출회로(64)로부터 입력되어 있는 좌표치와 일치한 경우, 그 일치한 좌표의 어드레스에 기억되어 있는 초점거리를 얻는다.

촬상렌즈계(1)에 9개소의 줌위치를 검출하는 소위 줌인코더를 설치해두고, 이 인코더의 출력이 시스템제어회로(20)에 위해 얻어진 초점거리에 대응한 값과 동일하게 되도록 촬상렌즈계(1)를 구동함으로써, 촬상렌즈계(1)를 상기 판단된 초점거리에 설정한다.

상기와 같은 제1 실시예의 구성에 있어서는, 촬영자가 트리거스위치(11)를 누른 후, 지표를 계속해서 주시하지 않고도 줌렌즈를 원하는 초점거리에 설정하는 것이 가능하다.

상기 제1 실시예에서는 촬영자가 트리거스위치(11)를 누른 후, 줌렌즈의 화각을 변화시키는 동작이 개시되는 구성이었으나, 촬영자가 전술한 줌의 설정가능위치를 표시하는 지표(33)의 임의의 부분을 주시하자마자, 그 주시한 부분의 좌표에 상당하는 화각에 줌렌즈를 설정하도록 해도 된다. 제11도는 이 경우의 제어순서를 도시한 순서도이다.

먼저, 처리가 개시되면(S201), 시스템제어회로(20)는 주시점검출회로(64)로부터 얻어진 좌표가 제6도에 도시한 지표(32)의 9개소의 줌설정위치의 어느 곳과 일치하는지의 여부를 판단하고(S202), 이 주시점이 이들 설정위치의 어느 곳과 일치하면, 메모리(21)로부터 그 주시점의 좌표에 상당하는 초점거리를 구한다. 이후의 처리는 제7도에 도시한 제1 실시예의 스텝S104S106과 마찬가지이다.

이 제2 실시예에 의하면, 촬영자, 즉 조작자가 원하는 초점거리에 상당하는 지표(203)를 계속 주시하는 대신에 일시적으로 주시하는 것만으로도 줌렌즈를 원하는 초점거리에 설정하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명의 시선검출장치를 비디오카메라에 적용한 실시예를 실용상태와 조합해서 설명한다.

본 실시예의 비디오카메라는, 그 구성에 있어서, 시스템제어회로(20)에서 수행하는 처리가 다른 것을 제외하고 제5도에 도시한 것과 마찬가지이다. 제12도는 시스템제어회로(20)에서 수행하는 처리를 도시한 순서도이다.

처리가 개시되면, 스텝 S301에서 비디오카메라가 카메라모드인지의 여부를 판단하여, 카메라모드이면, 스텝 S302로 이행하고, 그렇지 않으면(즉, VCR모드에 있어서의 외부입력의 재생 또는 기록의 경우), 비디오카메라는 대기상태에 들어간다.

스텝 S301에서 비디오카메라가 카메라모드인 것이 확인된 경우에는, 스텝 S302에서 촬상장치, 촬상계의 신호처리회로, 전자뷰파인더 및 렌즈계를 구동하고, 또 시선검출회로도 구동함으로써, 비디오카메라를 기록대기상태로 한다. 이와 같이 해서, 줌렌즈의 가동범위를 표시하는 눈금과 그의 현위치를 파인더화면에 표시한다.

조작자가 이 상태에서 전자뷰파인더안으로 쳐다보면, 조작자의 시선 즉, 주시점이 검출된다(S303).

다음에, 스텝 S304에서는 화면내에서 검출된 주시점이 제6도에 도시한 바와 같이 줌렌즈의 가동범위를 표시하는 눈금상에 있는지의 여부를 판단하여, 상기 눈금상에 있으면 스텝 S305로 이행하고, 그렇지 않으면 스텝 S311로 이행한다.

스텝 S305에서는 눈금상의 위치가 소정시간 동안 주시되고 있는지의 여부를 판단하여, 주시되고 있으면 스텝 S306으로 이행하여 소정시간 주시되고 있는 주시점의 좌표를 출력하고, 스텝 S305에서 소정시간 주시되고 있는 것으로 판단되지 않으면, 스텝 S311로 이행한다.

스텝 S307에서는 스텝 S306에서 얻어진 주시점의 좌표와 메모리(21)에 기억되어 있던 줌렌즈의 가동범위의 눈금의 단계적인 좌표를 비교하고, 스텝 S308에서 주시점의 좌표에 가장 근접한 기억위치의 좌표를 판정하여 출력한다. 이 때 줌렌즈의 목표위치를 표시하는 지표는 제6도의 (36)과 같이 표시된다.

스텝 S309에서는 렌즈이동용의 목표치로서 스텝 S308에서 출력된 좌표에 상당하는 줌렌즈스위치(초점거리)를 기억하고, 스텝 S310에서는 이와 같이 기억된 줌렌즈의 목표위치로 줌렌즈를 구동한다. 이와 같이 해서 줌렌즈는 줌렌즈의 가동범위를 표시하는 눈금상의 주시점에 의해 지정된 위치로 구동될 수 있다. 줌렌즈의 이동에 따라, 줌렌즈의 현재위치를 표시하는 지표(34)는 이동하므로, 조작자는 줌렌즈의 이동상태를 확인할 수 있다.

줌렌즈는 눈금의 주시기간에 관계없이 줌동작에 최적인 속도로 주시점에 의해 지정된 위치로 이동된다.

이와 같이 줌렌즈는 지정된 위치로 순간적으로 이동하지 않고 자연스러운 줌동작을 행하도록 제어된다.

이상의 설명에 있어서는 줌렌즈에 의한 광학적 줌동작에 대해 설명하였으나, 화각이 전자적으로 변경되는 전자주밍의 경우에도 최적속도에 의한 줌동작을 성취할 수 있다.

스텝 S310에서 줌렌즈를 구동한 후, 스텝 S312에서 줌렌즈의 선택된 목표위치에 도달했는지의 여부를 판단하고, 도달했으면 스텝 S313에서 줌렌즈를 정지시키고 나서 스텝 S301로 복귀한다. 줌렌즈가 목표위치에 도달하여 정지하면, 지표(34)도 정지하여 목표위치의 지표(36)가 사라진다.

스텝 S312에서 줌렌즈가 줌렌즈이동의 목표위치에 도달하지 않은 것으로 판정되면, 스텝 S301로 이행하여 상기 순서를 반복하고, 스텝 S312에서 줌렌즈이동의 선택된 목표위치에 도달할 때까지 줌렌즈를 계속적으로 구동한다.

한편, 스텝 S304의 판단결과 NO인 경우, 즉, 조작자의 시선이 줌렌즈의 가동범위를 표시하는 눈금상에 존재하지 않는 것을 표시할 경우, 스텝 S311로 이행하여 줌렌즈가 이동했는지의 여부를 판단하고, 그렇지 않으면 스텝 S301로 이행하여, 주시점에 의해 재차 선택될 때까지 줌렌즈구동은 행하지 않는다.

한편, 스텝 S311에서 줌렌즈가 이동중인 것으로 판단된 경우, 스텝 S312로 이행하여 현재의 목표위치에 도달할 때까지 구동을 계속한다.

따라서, 이상의 수순에 의해서는, 그후 조작자의 주시점이 눈금으로부터 벗어나더라도 줌렌즈의 가동범위눈금상의 소망의 위치를 주시함으로써 줌렌즈의 구동이 일단 개시되면 줌렌즈는 설정된 목표위치로 계속 구동된다. 이와 같이 해서, 줌렌즈의 목표위치를 일단 가정하면, 조작자는 그 눈금을 계속 주시할 필요가 없으며, 줌렌즈는 줌동작에 최적인 속도로 목표위치로 이동된다.

한편, 스텝 S305에서 소정시간동안 주시되고 있지 않은 것으로 판단되면, 스텝 S311로 이행하고, 줌렌즈가 이동중이면, 줌렌즈를 지정된 목표위치로 구동한다.

이상의 설명에 의하면, 일단 조작자가 눈금상의 줌렌즈의 목표위치를 지정하면, 그러한 목표위치는 소정시간 동안 주시가 계속되고 있지 않는 한, 주시점이 눈금상의 다른 위치로 이동되더라도 변하지 않는다.

한편, 줌렌즈이동을 위한 목표위치의 설정후 그리고 상기 목표위치로의 줌렌즈의 이동동안이더라도, 눈금상의 다른 위치를 소정시간동안 주시함으로써 스텝 S305309에서 목표위치를 갱신할 수 있고, 이것에 의해 줌렌즈는 새로운 목표위치로 이동될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 이상 설명한 바와 같이, 눈금상의 소정의 위치를 주시함으로써, 줌렌즈를 그 주시위치에 대응하는 위치 또는 초점거리로 구동할 수 있고, 또 목표위치의 설정후, 주시점이 해당 눈금으로부터 벗어나더라도 줌렌즈를 상기 목표위치로 구동할 수 있다. 또 줌렌즈가 이동중이더라도, 줌렌즈의 목표위치는 눈금상의 다른 위치의 주시에 의해 변경될 수 있다.

상기 어느 경우에 있어서나, 조작자는 줌렌즈의 이동중에 해당 눈금을 계속 주시할 필요가 없고, 줌렌즈는 줌동작에 최적인 속도로 구동된다.

또, 상기 실시예에 있어서는, 전술한 바와 같이, 파인더화면상에 촬상기능의 설정가능범위를 표시하는 지표를 표시하여, 그 지표를 주시하고 있는 조작자의 주시점을 검출함과 동시에, 이 검출된 주시점에 대응하는 범위에서 촬상기능을 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 이와 같이 조작자는, 파인더화면상에 표시된 소망의 설정가능범위를 주시하는 것만으로 줌동작 등의 각종 기능의 소망의 설정상태를 자동적으로 얻을 수 있으며, 조작자는 지표를 계속 주시할 필요가 없으므로 조작자의 피로를 경감시킬 수 있다.

또, 상기 실시예는, 파인더화면상에 촬상기능의 설정가능범위를 표시하는 지표와 그 설정상태를 표시하고, 조작자의 상기 설정가능범위를 표시하는 지표상의 주시점을 검출하고, 그 검출된 주시점에 대응하는 설정범위에 촬상기능을 설정함과 동시에 그 설정상태를 파인더화면상에 표시하도록 구성되어 있으므로, 조작자가 파인더화면에 표시된 소망의 설정범위를 주시하는 것만으로 자동적으로 줌동작 등의 기능의 소망의 설정상태를 얻을 수 있으므로, 조작자는 지표를 계속 주시할 필요가 없게 되어 조작자의 피로를 경감하는 것이 가능함과 동시에, 현재의 설정상태가 그대로 표시되므로 조작자는 현재의 설정상태를 용이하게 알 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고 시선검출을 이용하는 조정장치로서 기타 기기에 장착할 수 있다.

또, 지표를 계속 주시할 필요없이, 종래의 주시점에 의한 애널로그손잡이조정과 마찬가지의 동작을 얻는 것이 가능하다.

Claims (25)

1. A) 모니터화면상에 촬상상태에 관하여 소정기능의 설정가능범위를 나타내는 지표를 표시하는 표시수단과; B) 상기 화면중의 조작자의 주시점의 위치를 검출하는 주시점검출수단과; C) 상기 주시점검출수단에 의해 상기 지표상에서 상기 주시점이 검출된 경우, 상기 지표상의 주시점에 위치에 대응하는 구동값을 상기 소정기능의 목표값으로서 설정하여 기억하고, 기억된 목표값에 따라 상기 소정기능을 구동하기 위해 적용된 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
2. 제1항에서 있어서, 상기 제어수단은, 상기 주시점이 적어도 소정시간동안 고정되어 있는 것을 상기 주시점검출수단이 판정한 경우, 지표상의 위치에 대응하는 상기 소정기능의 구동값을 설정하기 위해 적용되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
3. 제2항에서 있어서, 상기 제어수단은, 상기 주시점검출을 위한 소정시간과는 관계없이, 상기 기능의 구동값에 대해 가변하는 동작을 행하기 위해 적용되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 모니터는 전자뷰피인더인 것을 특징으로 하는 촬상장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 지표는, 상기 기능의 상기 설정가능범위를 표시하는 눈금과, 복수의 설정가능위치와, 현재의 설정위치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 소정 기능은 줌렌즈구동수단이고, 상기 지표는 상기 줌렌즈의 초점거리의 가변범위를 표시하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 설정가능범위상, 및 상기 설정가능범위내의 복수의 설정가능위치상의 정보를, 상기 위치에 각각 대응하는 기능을 설정하기 위한 제어값과 함께 기억하는 메모리를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
8. A) 모니터화면상에 촬상상태에 관하여 소정기능의 설정가능범위를 나타내는 지표를 표시하는 표시수단과; B) 상기 화면중의 조작자의 주시점의 위치를 검출하는 주시점검출수단과; C) 상기 주시점검출수단에 의해 상기 지표상에서 상기 주시점이 검출된 경우, 상기 지표상의 주시점의 위치에 대응하는 구동값을 상기 소정기능의 목표값으로서 설정하여 기억하고, 또한 상기 소정기능의 설정상태를 소정속도로 변경하여 상기 표시수단에 상기 소정기능의 설정상태를 표시시키기 위해 적용된 제어수단과; D) 상기 주시점을 사용함이 없이 목표값에 의거하여 상기 소정기능을 구동하는 구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 주시점이 적어도 소정시간동안 고정되어 있는 것을 상기 주시점검출수단이 판정한 경우, 지표상의 위치에 대응하는 상기 소정기능의 구동값을 설정하기 위해 적용되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 주시점검출을 위한 소정시간과는 관계없이, 상기 기능의 구동값에 대해 가변하는 동작을 행하기 위해 적용되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 모니터는 전자뷰파인더인 것을 특징으로 하는 촬상장치.
12. 제10항에서 있어서, 상기 지표는, 상기 기능의 상기 설정가능범위를 표시하는 눈금과, 복수의 설정가능위치와, 현재의 설정위치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 소정 기능은 줌수단이고, 상기 지표는 상기 줌수단의 배율을 표시하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
14. 제10항에 있어서, 상기 설정가능범위상, 및 상기 설정가능범위내의 복수의 설정가능위치상의 정보를, 상기 위치에 각각 대응하는 기능을 설정하기 위한 제어값과 함께 기억하는 메모리를 부가하여 구비한 것을 특징으로 하는 촬상장치.
15. A) 소정의 조정을 행하는 조정수단과; B) 모니터화면상에 상기 조정수단의 조정범위를 나타내는 지표를 표시하는 표시수단과; C) 상기 모니터화면중의 조작자의 주시점의 위치를 검출하는 주시점검출수단과; D) 상기 주시점검출수단에 의해 상기 지표상에서 상기 주시점이 검출된 경우, 상기 지표상의 주시점에 대응하는 상기 조정의 조정값을 조정의 목표값으로서 설정하여 기억하기 위해 적용된 목표설정수단과; E) 상기 주시점검출수단의 주시점검출상태와 관계없이, 상기 목표설정수단에 의해 설정되어 기억된 상기 조정값으로 상기 조정수단의 조정상태를 변화시키는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 조정장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 조정범위내에서 상기 조정수단에 의해 가정가능한 복수의 조정상태와, 상기 조정상태에 각각 대응하는 지표상의 위치상의 정보를 상호 대응시켜 기억하는 메모리를 부가하여 구비한 조정장치로서, 상기 목표설정수단은 상기 메모리에 기억되어 있는 상기 위치상의 정보와, 상기 주시점검출수단에 의해 적어도 소정시간동안 고정된 것으로 판정된 조작자의 주시점의 상기 지표상의 위치를 비교하여, 그 일치하는 위치의 정보에 대응하는 조정상태를 조정값으로서 설정하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조정장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 조정수단의 조정상태를 상기 목표조정상태로 변경시킬 때, 조작자의 주시점의 위치와 관계없이 소정속도로 상기 변경을 행하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조정장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 목표설정수단은, 지표상의 다른 위치를 적어도 소정시간 주시하고 있는 것을 주시점검출수단이 검출한 때, 현재의 목표조정상태를 새로운 목표조정상태로 변경하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조정장치.
19. 제16항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 목표설정수단에 의해 상기 목표조정상태가 일단 설정되면, 그후 주시점이 변하더라도, 상기 조정수단의 조정상태를 변경하는 동작을 계속 행하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조정장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 지표는 상기 조정수단의 조정범위를 단계적으로 표시하는 눈금으로 구성되고, 상기 눈금상에는 현재의 조정상태와 목표조정상태가 표시되는 것을 특징으로 하는 조정장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 조정수단은 줌수단이고, 상기 모니터상에 표시된 눈금은 화상배율에 대한 지표를 구성하는 것을 특징으로 하는 조정장치.
22. 제15항에 있어서, 상기 모니터는 전자뷰파인더인 것을 특징으로 하는 조정장치.
23. A) 소정의 조정을 행하는 조정수단과; B) 모니터화면상에 상기 조정수단의 조정범위를 나태는 지표를 표시하는 표시수단과; C) 상기 지표상의 복수의 위치 및 상기 복수의 위치에 대응하는 상기 조정수단의 조정위치를 기억하는 메모리와; D) 상기 모니터화면중의 조작자의 주시점의 위치를 검출하는 주시점검출수단과; E) 상기 주시점검출수단의 출력에 따라 적어도 소정시간동안 상기 지표중 하나상에 고정된 주시점의 위치가 검출된 경우, 상기 메모리로부터의 상기 조정위치중 상기 주시점의 위치에 대응하는 조정위치를 판독하고, 이와 같이 해서 판독된 위치를 목표위치로서 설정하도록 적용된 목표설정수단과; F) 상기 조정수단의 조정위치를 상기 목표설정수단에 의해 설정되어 기억된 목표위치로 소정속도로 이동시키고, 상기 조정수단의 이동중에 상기 주시점검출수단의 출력이 변하더라도, 상기 주시점검출수단에 관계없이 상기 조정수단의 상기목표위치로의 이동을 계속 행하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 조정장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 조정수단의 이동중에 상기 주시점검출수단의 출력이 변화한 경우, 새롭게 지표상의 다른 위치를 적어도 상기 소정시간동안 주시하면 상기 목표위치를 갱신하고, 상기 소정시간미만으로 주시하면 상기 조정수단의 현재의 목표위치로의 이동을 계속 행하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조정장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 지표상의 상기 조정수단의 상기 목표위치와 현재위치를 표시하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조정장치.