JPH06308371A

JPH06308371A - 視線検出装置

Info

Publication number: JPH06308371A
Application number: JP5101166A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kodama; 晋一児玉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-11-04

Abstract

(57)【要約】【目的】視線信号を用いてカメラの操作を行う場合、ノ
イズ信号となる撮影者のまばたきを簡単な構成で高速に
判断することで誤った視線信号を除去し、より的確な視
線信号による操作を実現すること。【構成】投光部１が撮影者の眼球９０に向けて投光する
と、受光部２が上記撮影者の眼球９０から反射光を検出
し、制御部３が上記投光部１の投光や受光部２の検出タ
イミングを制御する。そして、光量判定部４が上記受光
部２と同一領域の光量を判定することで上記撮影者のま
ばたきを検出し、視線検出部５が上記受光部２の信号に
基づいて視線を検出する。さらに、上記視線検出部５は
上記光量判定部４の値に基づいて視線検出を行い、上記
光量判定部４が撮影者のまばたきを検出した場合には上
記視線検出部５による視線検出の結果を無効とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は撮影者の視線方向を検出
する装置に係り、特に当該視線方向の信号に基づいて例
えばフォーカスエリアやストロボのオン／オフ等のカメ
ラの情報を設定する視線検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラへの各種情報の入力はダイ
アルや釦等によって行われており、入力情報が増加する
に従って操作環境は煩雑になっている。そこで、例えば
ファインダを覗く撮影者の視線方向を検出し、その視線
方向の情報によりカメラに情報入力する技術が、特開昭
６３−１９４２３７公報や特開平３−８７８１８公報、
特開平４−３０７５０６公報等により提案されている。

【０００３】また、視線方向の検出方法等に関する技術
も特開平２−２０６４２５公報等により提案されてい
る。そして、このように撮影者の視線方向を検出して、
その検出した視線信号にてカメラの操作を行う場合に
は、人間の生理現象である眼の開閉（まばたき）の判定
が重要となる。この点に鑑みて、撮影者のまばたきを検
出し、その情報を制御に取り入れた技術が実開昭６３−
１７４８０４公報や特開平０３−３９１３５公報や特開
平２−５７４３３公報等により提案されている。これら
の技術ではカメラの視線検出装置において撮影者がまば
たきをしたかを検出像の明るさ、即ち検出サンサの総和
又は総電流値により検出する構成が採られている。

【０００４】ところで、現状のまばたき検出において
は、眼の特徴点（角膜反射光，光採部面積）を抽出する
必要があり、このためには例えば２次元ＣＣＤなどの高
分解能センサが必要となる。そして、簡易な視線検出に
おいては安価なＰＳＤやＰＤ又は分解能の荒いＣＣＤセ
ンサを使用することが必須である。この場合、分解能の
不足により、まばたきの判定を上記したように眼の特徴
点を用いて判定することは困難である。さらに、検出中
にまばたきをした場合には、投光ＬＥＤの反射光量は正
規の眼からの反射光に比べてかなり明るくなるか、又は
逆に肌（瞼）の色により暗くなる傾向がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、撮影
者のまばたきを判定するためには眼の特徴点を抽出すべ
く、例えば角膜の反射光の確認や光彩部の面積の変化量
等を基に判定を行っているが、このような手法において
は、眼の特徴点を検出するために、例えば２次元ＣＣＤ
等の高分解能なセンサが必要となり、コストや実装上の
問題が生ずると共に条件判定にも長時間を要してしま
う。

【０００６】さらに、光量変化の波形を時間軸で観測す
ることで、まばたきの判定を行う場合には、所定時間の
測定が必要となり、正確にまばたきと判定するのには長
時間を要してしまう。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、視線信号を用いてカメラ
の操作を行う場合において、ノイズ信号となる撮影者の
まばたきを簡単な構成で迅速に判断することで誤った視
線信号を除去し、より的確な視線信号による操作をもた
らす視線検出装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様による視線検出装置は、撮影者
の眼に向けて投光する投光手段と、上記撮影者の眼から
反射光を検出する受光手段と、上記投光手段の投光や受
光手段の検出タイミングを制御する制御手段と、上記受
光手段と同一領域の光量を判定することで上記撮影者の
まばたきを検出する光量判定手段とを具備することを特
徴とする。

【０００９】また、第２の態様による視線検出装置は、
撮影者の眼に向けて投光する投光手段と、上記撮影者の
眼から反射光を検出する受光手段と、上記投光手段の投
光や受光手段の検出タイミングを制御する制御手段と、
上記受光手段と同一領域の光量を判定することで上記撮
影者のまばたきを検出する光量判定手段と、上記受光手
段の信号に基づいて視線を検出する視線検出手段とを具
備し、上記視線検出手段は上記光量判定手段の値に基づ
いて視線検出を行い、上記光量判定手段が撮影者のまば
たきを検出した場合には上記視線検出手段による視線検
出の結果を無効とすることを特徴とする。

【００１０】

【作用】即ち、本発明の第１の態様による視線検出装置
では、投光手段が撮影者の眼に向けて投光すると、受光
手段が上記撮影者の眼から反射光を検出し、制御手段が
上記投光手段の投光や受光手段の検出タイミングを制御
する。そして、光量判定手段が上記受光手段と同一領域
の光量を判定することで上記撮影者のまばたきを検出す
る。

【００１１】また、第２の態様による視線検出装置で
は、投光手段が撮影者の眼に向けて投光すると、受光手
段が上記撮影者の眼から反射光を検出し、制御手段が上
記投光手段の投光や受光手段の検出タイミングを制御す
る。そして、光量判定手段が上記受光手段と同一領域の
光量を判定することで上記撮影者のまばたきを検出し、
視線検出手段が上記受光手段の信号に基づいて視線を検
出する。さらに、上記視線検出手段は上記光量判定手段
の値に基づいて視線検出を行い、上記光量判定手段が撮
影者のまばたきを検出した場合には上記視線検出手段に
よる視線検出の結果を無効とする。

【００１２】

【実施例】先ず本発明の実施例について説明する前に、
本発明の実施例が採用した視線方向検出の原理について
説明する。視線方向を検出する方法としては種々の方法
が挙げられるが、ここではカメラに適用できる方法とし
てプルキンエ像と眼底の反射像、又は虹彩のエッジを用
いて検出する方法について簡単に述べる。

【００１３】図２０に示すように、一般に光９５が眼球
９０を通過すると、各界面部毎に反射が生じる。即ち角
膜前面９１、各膜後面９１´、水晶体の前面９３´、水
晶体の後面９３”の各界面で反射される。これらの反射
によって結ばれる像は当業技術関係者においては良く知
られているもので、一般にはプルキンエ像と称されてい
る。そして、角膜前面９１から各々第１プルキンエ像、
第２プルキンエ像、第３プルキンエ像、第４プルキンエ
像と称される。同図において符号９２は虹彩、９３は水
晶体、９４は網膜、９７は強膜をそれぞれ示す。

【００１４】本発明は上記第１プルキンエ像を利用して
視線を検出するもので、この第１プルキンエ像は角膜前
面９１からの反射光によって結ばれる光源の虚像であ
り、単に角膜反射像とも呼ばれる最も強い反射像であ
る。

【００１５】この反射像である第１プルキンエ像９５ａ
の様子は図２１により示され、眼球９０に光を投光し、
その反射像をとらえると、受光出力の高い第１プルキン
エ像９５ａが検出される。そして、この第１プルキンエ
像９５ａ以外のプルキンエ像は反射光量が弱く反射像の
できる位置が異なる為に検出することは難しい。

【００１６】そして、眼球９０に光を投光した時に眼底
からの反射光９５ｂにより眼底像が瞳孔の周縁９９のシ
ルエットとして検出される。この眼底からの反射像９５
ｂは第１プルキンエ像９５ａと共に図２１に示してある
が、この２つの像を用いて視線方向を検出する。

【００１７】上記検出像は、眼球９０の回転により図２
２に示すように変化する。即ち、眼球９０の光軸９８と
眼に投光する光束が平行にある場合は図２２（ａ）に示
すように眼底像９５ｂの中心、即ち瞳孔中心と第１プル
キンエ像９５ａの中心が一致している。そして、眼球９
０が回転した場合には、図２２（ｂ）に示すように光軸
９８が眼球９０の回転中心９０ｃを中心に回転してい
る。その場合、眼底像９５ｂの中心は眼からの反射光を
受光するセンサ画素列上の異なった位置に受光できる。
さらに、第１プルキンエ像９５ａの中心は眼底像９５ｂ
の中心とも相対的に異なる位置に受光する。これは、角
膜９１の前面に持つ曲面の中心が眼球の回転中心と異な
る為である。

【００１８】従って、この２つの像のセンサ画素列に対
する絶対位置のずれと上記２つの像の相対的なずれよ
り、ファインダを覗く撮影者の眼球９０の回転量とシフ
ト量を求めることができ、更には撮影者がどこを見てい
るか判別することができる。

【００１９】次に本発明が採用した視線検出像からの特
徴抽出処理について説明する。図２３は、眼球中心が固
定されるような場合の回転と角膜反射９５ａと眼底反射
９５ｂの様子を示す図である。同図において、ｐｘは角
膜反射９５ａの重心位置、ｉｘは眼底反射９５ｂの重心
位置を示す。本発明の実施例では、特徴抽出をこの角膜
反射像９５ａ又は眼底反射像９５ｂを用いて検出する。
眼球中心が固定されるならば眼底反射９５ｂの重心位置
ｉｘ，角膜反射９５ａの重心位置ｐｘのみ、又は両方を
含めた重心位置を検出すれば回転角は検出できるからで
ある。また、図２３に示す眼底反射は一般に赤目状態、
即ち眼底からの反射光が多い場合であり、赤目状態でな
い場合、即ち明るい状態で光彩が絞られた場合、又は反
射光が受光系に戻らない場合には眼底反射９５ｂの出力
は更に低下する。そして、ファインダ中央から見た場
合、図２３（ａ）は回転角０で中央を、図２３（ｂ）は
回転角負で左側を、図２３（ｃ）は回転角正で右側を見
ていることになる。

【００２０】次に、図２４は眼球がシフトと角膜反射９
５ａと眼底反射９５ｂの様子を示す図である。同図にお
いて、ｐｘは角膜反射９５ａの重心位置，ｉｘは眼底反
射９５ｂの重心位置を示す。眼底反射９５ｂの重心位置
ｉｘ、角膜反射９５ａの重心位置ｐｘのみ、又は両方を
含めた重心位置を検出すれば、大まかなシフト量は検出
できる。また、図２４に示す眼底反射は一般に赤目状
態、即ち眼底からの反射光が多い場合であり、赤目状態
でない場合、即ち明るい状態で光彩が絞られた場合、又
は反射光が受光系に戻らない場合には、眼底反射９５ｂ
の出力は更に低下する。そして、ファインダ中央から見
た場合、図２４（ａ）はシフト量０で中央を、図２４
（ｂ）はシフト量負で左側を、図２４（ｃ）はシフト量
正で右側を見ていることになる。

【００２１】従って、これら図２３、図２４より検出光
量分布の重心位置を検出することで視線がどちらを見て
いるかをほぼ検出することができる。さらに、一般に１
回のシャッターシーケンス（１ｓｔレリーズ付近から２
ｎｄレリーズまで）においては眼のシフトは大きく変化
することはなく、相対的な動きを検出することで撮影者
が見ようとする範囲の大きさは判定可能となる。また、
シーケンス内での基準位置検出を行うことで見ようとし
ている大まかな位置を検出することができる。

【００２２】以下、前述したような原理に基づく本発明
の実施例について説明する。図１は本発明の第１の実施
例に係る視線検出装置の構成を示す図である。同図に示
すように、制御部３は投光部１と受光部２、光量判定部
４、視線検出部５に接続されており、この受光部２は制
御部３と光量判定部４、視線検出部５に接続されてお
り、光量判定部４は受光部２と視線検出部５に接続され
ている。

【００２３】このような構成において、投光部１は制御
部３の発光信号にて撮影者の眼に照明を投光し、受光部
２は制御部３の発光信号に応じて撮影者の眼からの反射
光を受光する。さらに制御部３は投光部１と受光部２、
光量判定部４、視線検出部５にタイミング信号（発光信
号等）を発生させる。そして、光量判定部４は制御部３
のタイミング信号で受光部２にて検出された明るさを所
定値と比較してまばたきを判定し、その情報を視線検出
部５へ出力する。そして、視線検出部５は制御部３のタ
イミング信号と光量判定部４のまばたき情報と受光部２
の信号を基に視線方向を検出する。

【００２４】次に、図２は上記第１の実施例を更に具現
化した第２の実施例に係る視線検出装置の構成を示す図
である。本実施例では横配置の３点ＡＦのフォーカスエ
リアの選択を視線信号を用いて行う。

【００２５】同図に示すように、複数点測距回路（マル
チＡＦ回路）１１と撮影レンズ１４は中央演算処理装置
（ＣＰＵ）１２に接続さりており、このＣＰＵ１２は表
示回路１３に接続されている。そして、上記ＣＰＵ１２
は駆動回路１５を介してレンズ１４にも接続されてお
り、さらに、上記ＣＰＵ１２は投光ＬＥＤ１７にも接続
されており、該投光ＬＥＤ１７及びファインダ光学系１
６は視線検出光学系１８に接続されている。そして、上
記視線検出光学系１８は光量分布の重心位置を明るさに
依存する電流比にて検出する視線センサ（ＰＳＤ）１９
に接続されており、該ＰＳＤ１９は光量の重心検出に対
応する信号を出力し、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ回
路）２０を介して上記ＣＰＵ１２に接続されている。

【００２６】このような構成において、マルチＡＦ回路
１１は複数点について測距を行い測距情報をＣＰＵ１２
へ送り、レンズ１４は焦点距離情報（ズーム値情報）を
ＣＰＵ１２に送る。さらに、視線検出系はＣＰＵ１２か
らの指令を受けると、投光ＬＥＤ１７より視線検出光学
系１８及びファインダ光学系１６を介して眼球９０に対
して光が投光される。そして、この眼球からの反射光は
再びファインダ光学系１６、視線検出光学系１８を介し
て視線センサ１９に受光される。そして、この視線セン
サ（ＰＳＤ）１９からの出力信号は、Ｉ／Ｆ回路２０に
より重心位置に対応する信号と明るさに対応する信号に
変換された後に、ＣＰＵ１２に入力される。そして、Ｃ
ＰＵ１２はＩ／Ｆ回路２０より視線に関する情報、明る
さに関する情報とマルチＡＦ回路１１より複数点の測距
情報を基に撮影者のまばたきを検出すると共にデフォー
カス量を設定する。更に、設定されたデフォーカス量に
て駆動回路１５を介してレンズ１４を駆動する。

【００２７】次に、図３は上記視線検出光学系１８の詳
細な構成を示す図である。同図において、投光ＬＥＤ１
７からの投光光の光路上には投光レンズ２１を介してハ
ーフミラー２２が配置されており、上記投光光は該ハー
フミラー２２により反射される。そして、この反射光の
光路上にはプリズム２３が配置されており、反射光はプ
リズム２３の反射面２３ａにて反射され、ファインダ２
４を介して撮影者の眼球９０へと導かれる。そして、上
記撮影者の眼球９０からの反射光は、入射光と同じ光路
を通ってファインダ２４を介してプリズム２３に入射さ
れ、その反射面２３ａにて反射される。そして、この反
射光はハーフミラー２２を透過し、受光レンズ２５を介
して視線センサ１９に受光される。

【００２８】一方、被写体光は、該被写体光に重ねて表
示を示す表示液晶２６を介してプリズムに入射され、そ
の反射面２３ａを透過して、更にファインダ２４を介し
て撮影者の眼球９０へと導かれる。

【００２９】以下、図４のフローチャートを参照して、
第２の実施例のメインシーケンスについて説明する。メ
インシーケンスをスタートすると（ステップＳ１０
１）、先ず１ｓｔレリーズスイッチがオンされたか否か
を判定し（ステップＳ１０２）、１ｓｔレリーズスイッ
チがオフされている場合にはステップＳ１１５へ移行
し、１ｓｔレリーズスイッチがオンされた場合にはイニ
シャライズを行う。ここではフォーカスエリアを中心に
設定する（ステップＳ１０３）。

【００３０】続いて、後述するサブルーチン“視線検出
１”を実行し（ステップＳ１０４）、このサブルーチン
“視線検出１”にて検出された視線座標Ｘ（視線重心）
をＸ１にストアする（ステップＳ１０５）。そして、公
知の位相差方式やアクティブ方式によりマルチＡＦを行
い（ステップＳ１０６）、視線基準位置検出用の表示を
行う。この表示はフラッシング又は音を併用して行うと
更に効果的であり、ＡＦ終了の信号と兼用することもで
きる（ステップＳ１０７）。

【００３１】そして、再度、上記サブルーチン“視線検
出１”を実行し（ステップＳ１０８）、このサブルーチ
ン“視線検出１”にて検出された視線座標Ｘ（視線重
心）をＸ０にストアする（ステップＳ１０９）。次い
で、後述するサブルーチン“フォーカスエリア設定”を
実行する（ステップＳ１１０）。

【００３２】続いて、１ｓｔレリーズスイッチがオンさ
れたか否かを判定し（ステップＳ１１１）、１ｓｔレリ
ーズスイッチがオフされている場合にはステップＳ１１
５へ移行し、１ｓｔレリーズスイッチがオンされている
場合には２ｎｄレリーズスイッチの判定を行う（ステッ
プＳ１１２）。そして、２ｎｄレリーズスイッチがオフ
されている場合にはステップＳ１１１へ戻り、２ｎｄレ
リーズスイッチがオンされている場合には先に設定され
たフォーカスエリアのデフォーカス量に応じてレンズを
駆動する（ステップＳ１１３）。そして、露光シーケン
スや巻き上げシーケンス等のカメラシーケンスを行い
（ステップＳ１１４）、本シーケンスを終了する（ステ
ップＳ１１５）。

【００３３】次に、図５のフローチャートを参照して、
上記サブルーチン“視線検出１”のシーケンスについて
説明する。サブルーチン“視線検出１”をスタートする
と（ステップＳ２０１）、イニシャライズを行なう。こ
こでは変数ｉ，ｊ，ｍ，Ｅ，Ｘを“０”に初期化する
（ステップＳ２０２）。そして、変数ｉをインクリメン
トし（ステップＳ２０３）、ＩＲＥＤ（赤外ＬＥＤ）を
撮影者の眼に投光し（ステップＳ２０４）、このＩＲＥ
Ｄ投光に同期して光量に相当する信号（総電流値）をＥ
ｉとして検出し（ステップＳ２０５）、重心座標Ｘｉを
検出する（ステップＳ２０６）。そして、明るさに対応
する信号を加算処理（Ｅ＝Ｅ＋Ｅｉ）する（ステップＳ
２０７）。

【００３４】この検出が所定回数（ｋ）行われると（ス
テップＳ２０８）、平均の明るさに対応する信号を検出
し（Ｅ＝Ｅ／ｋ）（ステップＳ２０９）、変数ｊをイン
クリメントし（ステップＳ２１０）、各検出電流よりま
ばたき判定を行う。ここでは、検出電流Ｅｊと平均電流
Ｅとの差の絶対値が所定値ｄより大きい時はまばたきと
判定する。尚、検出電流Ｅｊと平均電流の比で判定して
もよい（ステップＳ２１１）。そして、｜Ｅｊ−Ｅ｜＜
ｄでない場合にはステップＳ２１４へ移行し、｜Ｅｊ−
Ｅ｜＜ｄである場合には重心の総和Ｘを算出（Ｘ＝Ｘ＋
Ｘｊ）し（ステップＳ２１２）、変数ｍをインクリメン
トする（ステップＳ２１３）。

【００３５】この視線算出が所定回数（ｋ）だけ行われ
ると（ステップＳ２１４）、重心の平均値を算出し（Ｘ
＝Ｘ／ｍ）（ステップＳ２１５）、本ルーチンを抜けメ
インシーケンスに戻る（ステップＳ２１６）。

【００３６】次に、図６のフローチャートを参照して、
上記サブルーチン“フォーカスエリア設定”のシーケン
スを説明する。本サブルーチン“フォーカスエリア設
定”をスタートすると（ステップＳ３０１）、先ず動き
量｜Ｘ０−Ｘ１｜≦ｋの判定を行う。このｋは所定値で
あり、ズーム値の変化にてフォーカスエリアが変化する
場合はズーム値に応じて変化する（ステップＳ３０
２）。そして、｜Ｘ０−Ｘ１｜≦ｋの場合にはフォーカ
スエリアを中央に設定（測距データ）する（ステップＳ
３０４）。さらに、｜Ｘ０−Ｘ１｜≦ｋでない場合には
（Ｘ０−Ｘ１）＞ｋの判定を行う（ステップＳ３０
３）。そして、（Ｘ０−Ｘ１）＞ｋの場合にはフォーカ
スエリアを右に設定する（ステップＳ３０５）。さら
に、（Ｘ０−Ｘ１）＞ｋでない場合にはフォーカスエリ
アを左に設定する（ステップＳ３０６）。こうして、本
シーケンスを終了しメインシーケンスに戻る（ステップ
Ｓ３０７）。

【００３７】ここで、図７は上記ファインダの表示の様
子を示す図であり、図７（ａ）はスーパーインポーズに
て画面の中央に表示する場合を示し、図７（ｂ）は枠の
部分に表示する場合を示す。

【００３８】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。第３の実施例の構成は第２実施例と同様である
が、サブルーチン“視線検出”のシーケンスが異なり、
これに特徴がある。

【００３９】以下、図８のフローチャートを参照して、
第３の実施例によるサブルーチン“視線検出２”のシー
ケンスについて説明する。サブルーチン“視線検出２”
をスタートすると（ステップＳ４０１）。イニシャライ
ズを行なう。ここでは、変数ｉ，Ｅｄ，Ｘを“０”に初
期化する（ステップＳ４０２）。そして、ＩＲＥＤ（赤
外ＬＥＤ）を撮影者の眼球に投光し（ステップＳ４０
３）、このＩＲＥＤ投光に同期して光量に相当する信号
（総電流値）をＥｐとして検出し（ステップＳ４０
４）、重心座標Ｘｐを検出する（ステップＳ４０５）。
続いて、この検出電流Ｅｐより、まばたき判定を行う。
ここでは、検出電流Ｅｐが所定電流Ｅｄより大きい時は
まばたきと判定する（ステップＳ４０６）。そして、Ｅ
ｐ＜Ｅｄでない場合にはステップＳ４０３へ戻り、Ｅｐ
＜Ｅｄの場合には変数ｉをインクリメントし（ステップ
Ｓ４０７）、視線重心の総和Ｘを算出（Ｘ＝Ｘ＋Ｘｐ）
する（ステップＳ４０８）。さらに、所定回数（ｋ）だ
け検出すると（ステップＳ４０９）、視線重心の平均値
を算出し（Ｘ＝Ｘ／ｋ）（ステップＳ４１０）、本ルー
チンを抜けメインシーケンスに戻る（ステップＳ４１
１）。

【００４０】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。第４の実施例の構成は第２の実施例と同様である
が、メインシーケンスで基準位置の取り込みを先に行
い、更に視線信号の信頼性を判定することに特徴を有し
ている。

【００４１】以下、図９のフローチャートを参照して、
第４の実施例のメインシーケンスについて説明する。メ
インシーケンスをスタートすると（ステップＳ５０
１）、先ず１ｓｔレリーズスイッチがオンされているか
否かを判定する（ステップＳ５０２）。そして、１ｓｔ
レリーズスイッチがオフの場合にはステップＳ５２３へ
移行し、１ｓｔレリーズスイッチがオンされている場合
にはイニシャライズを行なう。ここではフォーカスエリ
アを中央に設定し、タイマｔを“０”に設定する。（ス
テップＳ５０３）。

【００４２】続いて、視線入力モードの判定を行い（ス
テップＳ５０４）、視線入力モードでない場合にはステ
ップＳ５１６へ移行する。これに対して、視線入力モー
ドの場合には視線基準位置検出用の表示を行い（ステッ
プＳ５０５）、続いて、後述するサブルーチン“視線検
出３”を実行し（ステップＳ５０６）、このサブルーチ
ン“視線検出３”にて検出された視線座標Ｘ（視線重
心）をＸ０にストアする（ステップＳ５０７）。

【００４３】続いて、公知の位相差方式やアクティブ方
式等によるマルチＡＦを行い（ステップＳ５０８）、検
出信号の信頼性を評価する。ここでは、検出値Ｘが
“０”の場合は、まばたき状態が続いたことになり正確
な視線情報とは言えない（ステップＳ５０９）。そこ
で、Ｘ＝０でない場合にはステップＳ５１７へ移行し、
Ｘ＝０の場合にはタイマスタートとなる（ステップＳ５
１０）。そして、タイマの時間判定（Ｔは所定値、Ｔ＝
０でもよい）を行う（ステップＳ５１１）。

【００４４】そして、ｔ≧Ｔとなると、再度、上記サブ
ルーチン“視線検出３”を実行し（ステップＳ５１
２）、このサブルーチン“視線検出３”で検出された視
線座標（視線重心）ＸをＸ１にストアする（ステップＳ
５１３）。更に検出信号の信頼性を評価し（ステップＳ
５１４）、Ｘ＝０でない場合にはステップＳ５１７へ移
行し、Ｘ＝０の場合には前述したサブルーチン“フォー
カスエリア設定”を実行する。このサブルーチンは第２
実施例と同様である（ステップＳ５１５）。

【００４５】一方、上記ステップ５０４にて視線モード
でない場合にはマルチＡＦを行い（ステップＳ５１
６）、マルチ測距値より公知のマルチＡＦの選択（例え
ば最至近選択）を行う（ステップＳ５１７）。そして、
撮影レンズの駆動量を選択されたＡＦデータより算出す
る（ステップＳ５１８）。

【００４６】続いて、１ｓｔレリーズスイッチがオンさ
れたか否かを判定し（ステップＳ５１９）、１ｓｔレリ
ーズスイッチがオフされている場合にはステップＳ５２
３へ移行し、１ｓｔレリーズスイッチがオンされている
場合には２ｎｄレリーズスイッチの判定を行う（ステッ
プＳ５２０）。そして、２ｎｄレリーズスイッチがオフ
されている場合にはステップＳ５１９へ戻り、２ｎｄレ
リーズスイッチがオンされている場合には先に設定され
たフォーカスエリアのデフォーカス量に応じてレンズを
駆動する（ステップＳ５２１）。そして、露光シーケン
スや巻き上げシーケンス等のカメラシーケンスを行い
（ステップＳ５２２）、本シーケンスを終了する（ステ
ップＳ５２３）。

【００４７】次に、図１０のフローチャートを参照し
て、上記サブルーチン“視線検出３”のシーケンスにつ
いて説明する。サブルーチン“視線検出３”をスタート
すると（ステップＳ６０１）、先ずイニシャライズを行
なう。ここでは変数ｉ，ｊ，ｍ，Ｅ，Ｘを“０”に初期
化する（ステップＳ６０２）。そして、変数ｉをインク
リメントし（ステップＳ６０３）、ＩＲＥＤ（赤外ＬＥ
Ｄ）を撮影者の眼に投光し（ステップＳ６０４）、この
ＩＲＥＤ投光に同期して光量に相当する信号（総電流
値）をＥｉとして検出し（ステップＳ６０５）、重心座
標Ｘｉを検出する（ステップＳ６０６）。

【００４８】そして、明るさに対応する信号を加算処理
（Ｅ＝Ｅ＋Ｅｉ）する（ステップＳ６０７）。この検出
が所定回数（ｋ）行われると（ステップＳ６０８）、平
均明るさに対応する信号を検出し（Ｅ＝Ｅ／ｋ）（ステ
ップＳ６０９）、変数ｊをインクリメントし（ステップ
Ｓ６１０）、各検出電流より、まばたき判定を行う。こ
こでは、検出電流Ｅｊと平均電流Ｅとｄの和の大小を判
定する（ステップＳ６１１）。そして、Ｅｊ＜Ｅ＋ｄで
ない場合にはステップＳ６１４へ移行し、Ｅｊ＜Ｅ＋ｄ
である場合には重心の総和Ｘ（Ｘ＝Ｘ＋Ｘｊ）を算出し
（ステップＳ６１２）、変数ｍをインクリメントする
（ステップＳ６１３）。

【００４９】そして、この視線算出が所定回数（ｋ）だ
け行われると（ステップＳ６１４）、正規検出回数ｍの
判定（ｍ≧Ｐ）を行う（Ｐは所定値で“０”でもよい）
（ステップＳ６１５）。そして、ｍ≧Ｐの場合には重心
の平均値を算出し（Ｘ＝Ｘ／ｍ）（ステップＳ６１
６）、ｍ≧Ｐでない場合には重心値を０（Ｘ＝０）に設
定し（ステップＳ６１７）、本ルーチンを抜けてメイン
シーケンスに戻る（ステップＳ６１８）。

【００５０】次に、本発明の第５の実施例について説明
する。第５の実施例では明るさを測るセンサを別途設置
する。また、検出方式の基本原理は同様であり以下に示
す方式を用いる。

【００５１】即ち、図１１（ａ）に示すような視線信号
を、図１１（ｂ）に示すように微分処理し、更に図１１
（ｃ）に示すように絶対値化し、図１１（ｄ）に示すよ
うに信号の所定のレベルＶｓにて２値化した信号を視線
検出に用いる。

【００５２】一方、上記眼球９０の回転角の検出につい
ては、図１２（ａ）に示すような視線検出像に対して上
記したような処理を行い、図１２（ｂ）に示すような信
号を得る。尚、図１２（ａ），（ｂ）共に横軸は画素列
の座標を示す。そして、図１２（ｂ）に示す信号におい
て、信号ａ，ｂの中心をＡ、信号ｂ，ｃの中心をＢと
し、このＡ，Ｂ間の長さを像の中心位置間隔Ｘとする
と、図１２（ｃ）に示すように、この中心位置間隔Ｘと
眼球の回転角θとは比例関係となる。本実施例では回転
角をこの関係より求める。

【００５３】図１３は、第５の実施例に係る視線検出装
置の構成を示す図である。本実施例は第２実施例の構成
において、更に眼の明るさ状態を検出する測光センサ３
３を配置した構成となっている。そして、視線検出セン
サをＰＳＤから２次元ＣＣＤに変更している。その他の
構成は第２の実施例と同一内容であるので同一符号を付
し、ここでは説明を省略する。

【００５４】次に、図１４は第５の実施例の視線光学系
１８の構成を示す図である。第５の実施例では、第２実
施例の構成において、更に眼球９０からの反射光をハー
フミラー２２の後のハーフミラー３１にて光量を分岐
し、集光光学系を介して測光センサ３３で検出する。そ
の他の構成は第２の実施例と同一内容であるので同一符
号を付し、ここでは説明を省略する。

【００５５】以下、図１５のフローチャートを参照し
て、第５の実施例のメインシーケンスについて説明す
る。メインシーケンスをスタートすると（ステップＳ７
０１）、１ｓｔレリーズスイッチがオンされたか否かを
判定する（ステップＳ７０２）。そして、１ｓｔレリー
ズスイッチがオフの場合にはステップＳ７１２へ移行
し、１ｓｔレリーズスイッチがオンの場合にはイニシャ
ライズを行なう。ここではフォーカスエリアを中央に設
定する（ステップＳ７０３）。続いて後述するサブルー
チン“視線検出４”を実行し（ステップＳ７０４）、検
出された座標に応じてフォーカスエリアを設定する（ス
テップＳ７０５）。さらに、この設定されたフォーカス
エリアを表示し（ステップＳ７０６）、設定されたフォ
ーカスエリアにてＡＦを行う（ステップＳ７０７）。そ
してＡＦ情報を基にレンズを駆動する（ステップＳ７０
８）。続いて、１ｓｔレリーズスイッチがオンされたか
否かの判定を再度行い（ステップＳ７０９）。１ｓｔレ
リーズスイッチがオフの場合にはステップＳ７１２へ移
行し、１ｓｔレリーズスイッチがオンされている場合に
は２ｎｄレリーズスイッチがオンされているか否かを判
定する（ステップＳ７１０）。そして、２ｎｄレリーズ
スイッチがオフされている場合にはステップＳ７０９に
戻り、２ｎｄレリーズスイッチがオンされている場合に
は、露光シーケンスや巻き上げシーケンス等のカメラシ
ーケンスを行い（ステップＳ７１１）、本シーケンスを
終了する（ステップＳ７１２）。

【００５６】次に、図１６のフローチャートを参照し
て、上記サブルーチン“視線検出４”のシーケンスにつ
いて説明する。サブルーチン“視線検出４”をスタート
すると（ステップＳ８０１）、センサのリセットを行い
（ステップＳ８０２）、積分をスタートする（ステップ
Ｓ８０３）。そして、明るさＥを検出し（ステップＳ８
０４）、積分を終了する（ステップＳ８０５）。続いて
明るさ判定（Ｅ＜Ｅｐ）を行い（Ｅｐ；所定値）（ステ
ップＳ８０６）。Ｅ＜Ｅｐでない場合にはステップＳ８
０２へ戻り、Ｅ＜Ｅｐの場合には後述するサブルーチン
“視線処理”を実行し（ステップＳ８０７）、本サブル
ーチンを抜けメインルーチンにリターンする（ステップ
Ｓ８０８）。

【００５７】次に、図１７のフローチャートを参照し
て、上記サブルーチン“視線処理”のシーケンスについ
て説明する。サブルーチン“視線処理”をスタートする
と（ステップＳ９０１）、視線データをメモリに記憶し
（ステップＳ９０２）、この記憶した視線データに対し
て微分処理を行う（ステップＳ９０３）。さらに、この
微分処理した信号を所定レベルにて２値化し（ステップ
Ｓ９０５）、角膜反射と眼底反射の重心距離Ｘを算出す
る（ステップＳ９０６）。こうして本サブルーチンを終
了し、メインルーチンに戻る（ステップＳ９０７）。
尚、この視線処理の様子は先に図１１に示した通りであ
る。

【００５８】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれに限定されることなく種々の改良、変
更が可能であることは勿論である。例えば、重心検出が
可能であればＰＳＤ以外のセンサとしてラインセンサ等
をを用いてもよい。そして、明るさ判定をＡ／Ｄ変換し
た後にソフトウェア的に加算してもよい。さらに、角膜
反射でなく白眼／黒目の割合をフォトダイオードにより
検出して目の動きとしてもよい。また、投光は検出終了
時に終了しても、連続して投光しサンプルを離散的に行
ってもよい。尚、図１８（ａ）には離散投光時の様子を
示し、図１８（ｂ）には連続投光の様子を示した。

【００５９】そして、基準位置設定用の表示は液晶、又
は視野絞りを挿入して図１９に示すような状態を一時的
に構成してもよい。さらに、重心検出をヒストグラムに
て検出し、最も頻度の多い値としてもよい。また、測距
点は複数であれば３点に捕らわれる必要はない。そし
て、カメラのシーケンスとしては、例えば測距点が深度
内に入る場合等、視線検知が必要ない場合には視線検出
シーケンスを省略するのがよい。さらに測距点選択以外
（カメラのスイッチとして）に使用してもよい。

【００６０】以上詳述したように、本発明の焦点検出装
置では、撮影者のまばたきの判定を安価かつ簡単な構成
にて実現し、まばたき時の視線情報を無効にすること
で、より確実に視線による情報入力を行うことができ
る。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、視線信号を用いてカメ
ラの操作を行う場合、ノイズ信号となる撮影者のまばた
きを簡単な構成で高速に判断することで誤った視線信号
を除去し、より的確な視線信号による操作を実現した視
線検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る視線検出装置の構
成を示す図である。

【図２】第１の実施例を更に具現化した第２の実施例に
係る視線検出装置の構成を示す図である。

【図３】視線検出光学系１８の詳細な構成を示す図であ
る。

【図４】第２の実施例のメインシーケンスを示すフロー
チャートである。

【図５】サブルーチン”視線検出”のシーケンスを説明
するためのフローチャートである。

【図６】サブルーチン“フォーカスエリア設定”のシー
ケンスを説明するためのフローチャートである。

【図７】ファインダの表示の様子を示す図である。

【図８】第３の実施例によるサブルーチン“視線検出”
のシーケンスを説明するためのフローチャートである。

【図９】第４の実施例のメインシーケンスについて説明
するためのフローチャートである。

【図１０】サブルーチン”視線検出”のシーケンスにつ
いて説明するためのフローチャートである。

【図１１】視線検出について説明するための図である。

【図１２】眼球９０の回転角の検出について説明するた
めの図である。

【図１３】第５の実施例に係る視線検出装置の構成を示
す図である。

【図１４】第５の実施例の視線光学系１８の構成を示す
図である。

【図１５】第５の実施例のメインシーケンスについて説
明するためのフローチャートである。

【図１６】サブルーチン”視線検出”のシーケンスにつ
いて説明するためのフローチャートである。

【図１７】サブルーチン“視線処理”のシーケンスにつ
いて説明するためのフローチャートである。

【図１８】（ａ）は離散投光時の様子を示し、（ｂ）は
連続投光の様子を示す図である。

【図１９】基準位置設定用の表示を液晶又は視野絞りを
挿入して構成した改良例を示す図である。

【図２０】人間の眼球９０の構造を示す図である。

【図２１】角膜前面９１からの反射光によって結ばれる
光源の虚像である第１プルキンエ像９５ａの様子を示す
図である。

【図２２】眼球の回転により検出像が変化する様子を示
す図である。

【図２３】眼球中心が固定されるような場合の回転と角
膜反射９５ａと眼底反射９５ｂの様子を示す図である。

【図２４】眼球がシフトと角膜反射９５ａと眼底反射９
５ｂの様子を示す図である。

【符号の説明】

１…投光部、２…受光部、３…制御部、４…光量判定
部、５…視線検出部。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 13/02 9120−2Ｋ 9119−2ＫＧ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影者の眼に向けて投光する投光手段
と、上記撮影者の眼から反射光を検出する受光手段と、上記投光手段の投光や受光手段の検出タイミングを制御
する制御手段と、上記受光手段と同一領域の光量を判定することで上記撮
影者のまばたきを検出する光量判定手段と、を具備する
ことを特徴とする視線検出装置。
【請求項２】撮影者の眼に向けて投光する投光手段
と、上記撮影者の眼から反射光を検出する受光手段と、上記投光手段の投光や受光手段の検出タイミングを制御
する制御手段と、上記受光手段と同一領域の光量を判定することで上記撮
影者のまばたきを検出する光量判定手段と、上記受光手段の信号に基づいて視線を検出する視線検出
手段と、を具備し、上記視線検出手段は上記光量判定手
段の値に基づいて視線検出を行い、上記光量判定手段が
撮影者のまばたきを検出した場合には上記視線検出手段
による視線検出の結果を無効とすることを特徴とする視
線検出装置。