JPH07323008A - 視線検出装置、カメラ、及び、視線補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用者に煩わしい操作を強要することなく、
速やかに補正データを選択し、これを用いて最適な視線
情報を検出可能とする。 【構成】 使用者の眼球の特徴に基づいて、補正データ
記憶手段１００ａに記憶された複数の補正データのうち
の一つを選択する選択手段１００と、選択された補正デ
ータに基づいて、視線検出手段１０１にて検出された視
線を補正する視線演算手段１００とを設け、検出された
視線を補正する為の補正データの選択に、使用者の眼球
の特徴情報を用いる構成にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラやその他の光学
装置に具備される視線検出装置に関し、特に撮影系によ
る被写体像が形成されている観察面（ピント面）に対す
る使用者の注視点方向、いわゆる視線を、使用者の眼球
を照明したときに得られる眼球の反射像を利用して検出
するようにした視線検出装置、さらには該装置を備えた
カメラ、更には視線補正方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、使用者がファインダ上のどの
位置を観察しているかを検出する、いわゆる視線検出装
置を搭載したカメラが種々提案されている。

【０００３】例えば特願平１−２７４７３６号公報にお
いては、光源からの平行光束を使用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
像位置に基づいて、使用者の眼球回転角を検出し、それ
により使用者の視線を求めている。

【０００４】図１５は視線検出の原理説明図、図１６
（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ図１５のイメージセンサ１４
面上に投影される眼球像と、イメージセンサ１４からの
出力される眼球像信号の説明図である。

【０００５】図１６（Ａ），（Ｂ）において、５０は眼
球のいわゆる白目の部分、５１は瞳孔を表し、５２ａ，
５２ｂは眼球照明用の赤外発光ダイオード（以下、ＩＲ
ＥＤと記す）の角膜反射像を表す。また、６０は図１６
（Ａ）の（Ｉ）−（Ｉ’）での像信号出力を表す。

【０００６】次に、これら図１５，図１６を用いて視線
検出の方法について説明する。

【０００７】各ＩＲＥＤ１３ａ，１３ｂは受光レンズ１
２の光軸アに対してＸ方向に略対称に配置され、各々使
用者の眼球を発散照明している。

【０００８】ＩＲＥＤ１３ａより投射された赤外光は眼
球１５の角膜１６を照明する。この時、角膜１６の表面
で反射した赤外光の一部による角膜反射像ｅは受光レン
ズ１２により集光され、イメージセンサ１４上の位置ｅ
´に再結像する。

【０００９】同様に、ＩＲＥＤ１３ｂより投射された赤
外光は眼球１５の角膜１６を照明する。この時角膜１６
の表面で反射した赤外光の一部による角膜反射像ｄは受
光レンズ１２により集光され、イメージセンサ１４上の
位置ｄ´に再結像する。

【００１０】また、虹彩１７の端部ａ，ｂからの光束は
受光レンズ１２を介してイメージセンサ１４上の位置
ａ′，ｂ′に該端部ａ，ｂの像を結像する。受光レンズ
１２の光軸アに対する眼球１５の光軸イの回転角θが小
さい場合、虹彩１７の端部ａ，ｂのＸ座標をｘａ，ｘｂ
とすると、瞳孔１９の中心位置ｃの座標ｘｃは、 ｘｃ≒（ｘａ＋ｘｂ）／２ と表される。

【００１１】また、角膜反射像ｄ及びｅの中点のＸ座標
と角膜１６の曲率中心ｏのＸ座標ｘｏとは一致するた
め、角膜反射像ｄ，ｅの発生位置のＸ座標をｘｄ，ｘ
ｅ、角膜１６の曲率中心ｏと瞳孔１９の中心ｃまでの標
準的な距離をＬ_ocとし、距離Ｌ_ocに対する個人差を考慮
する係数をＡ１とすると、眼球１５の光軸イの回転角θ
は、 （Ａ１・Ｌ_oc）・ｓｉｎθ≒ｘｃ−（ｘｄ＋ｘｅ）／２ ………（１） の関係式を略満足する。このため、視線演算処理装置に
おいて、図１６（Ｂ）の如くイメージセンサ１４上の一
部に投影された各特徴点（角膜反射像ｄ，ｅ及び虹彩１
７の端部ａ，ｂ）の位置を検出することにより、眼球１
５の光軸イの回転角θを求めることができる。この時上
記（１）式は、 β（Ａ１＊Ｌ_oc）・ｓｉｎθ≒（ｘａ´＋ｘｂ´）／２ −（ｘｄ´＋ｘｅ´）／２ ………（２） と書き換えられる。但し、βは受光レンズ１２に対する
眼球１５の位置により決まる倍率で、実質的には角膜反
射像の間隔｜ｘｄ′−ｘｅ′｜の関数として求められ
る。

【００１２】眼球１５の光軸イの回転角θは θ≒ａｒｃｓｉｎ｛（ｘｃ′−ｘｆ′）／β／（Ａ１＊Ｌ_oc）｝…（３） と書き換えられる。但し ｘｃ′≒（ｘａ′＋ｘｂ′）／２ ｘｆ′≒（ｘｄ′＋ｘｅ′）／２ である。

【００１３】ところで、使用者の眼球１５の光軸イと視
軸とは一致しないため、光軸イの水平方向の回転角θが
算出されると、光軸イと視軸との角度補正をすることに
より使用者の水平方向の視線θＨは求められる。眼球１
５の光軸イと視軸との補正角度δに対する個人差を考慮
する係数をＢ１とすると、使用者の水平方向の視線θＨ
は θＨ＝θ±（Ｂ１・δ） ………………（４） と求められる。ここで符号±は、使用者に関して右への
回転角を正とすると、光学装置を覗く使用者の目が左目
の場合は＋、右目の場合は−の符号が選択される。

【００１４】また同図においては、使用者の眼球がＺ−
Ｘ平面（例えば水平面）内で回転する例を示している
が、使用者の眼球がＸ−Ｙ平面（例えば垂直面）内で回
転する場合においても同様に検出可能である。但し、使
用者の視線の垂直方向の成分は眼球１５の光軸イの垂直
方向の成分θ′と一致するため垂直方向の視線θＶは θＶ＝θ′ となる。

【００１５】さらに、視線方向θＨ，θＶより使用者が
見ているファインダ視野内のピント板上の位置（ｘｎ，
ｙｎ）は ｘｎ≒ｍ・θＨ ≒ｍ・［ａｒｃｓｉｎ｛（ｘｃ′−ｘｆ′）／β／（Ａ１＊Ｌ_oc）｝ ±（Ｂ＊α）］ ………………（５） ｙｎ≒ｍ＊θＶ と求められる。但し、ｍはカメラのファインダ光学系で
決まる定数である。

【００１６】ここで、使用者の眼球１５の個人差を補正
する係数Ａ１，Ｂ１の値は使用者にカメラのファインダ
内の所定の位置に配設された視標を固視してもらい、該
視標の位置と上記（５）式に従い算出された固視点の位
置とを一致させることにより求められる。

【００１７】本願出願人は、特開平４−２４２６３０号
公報において、使用者の視線の個人差を補正するための
補正データを取得する機能（以下、キャリブレーション
と記す）を用いて、より正確な視線検出が可能な視線検
出装置を提案している。

【００１８】この提案装置の実施例によれば、補正デー
タを複数記憶するための記憶手段を用意し、カメラのモ
ードとして「キャリブレーション・モード」というもの
を設け、そのモードにおいてファインダ内の２つの視標
を注視してもらい、そのときの視線結果に基づいてその
使用者の個人差データを取得するようにしている。さら
に、個人差データは複数記憶できるように構成され、キ
ャリブレーション・モードにおいて、使用者がそのうち
の１つを選択することができる。

【００１９】ここで、個人差補正の具体的方法について
述べる。

【００２０】先ず、水平方向に関して説明すると、水平
方向の眼球回転角をθｘとすると、ファインダ上での水
平方向の視線座標Ｘは下式によって求められるものと仮
定する。

【００２１】 Ｘ＝ｍ・（θｘ−ｂｘ）／ａｘ ……………（６） 但し、ｍは眼球回転角対座標の変換係数で定数、ａｘ，
ｂｘは水平方向に関する個人差補正係数であり、これら
を個人差データから算出する。

【００２２】使用者が視標１（ピント板上での水平座標
Ｘ１とする）を注視したときに検出された眼球回転角を
θｘ１，視標２（同Ｘ２とする）を注視したときに検出
された眼球回転角をθｘ２とすると、個人差補正係数ａ
ｘ，ｂｘは、 ａｘ＝ｍ・（θｘ１−θｘ２）／（Ｘ１−Ｘ２） ………（７） ｂｘ＝（θｘ１・Ｘ２−θｘ２・Ｘ１）／（Ｘ１−Ｘ２） ………（８） で算出することができる。

【００２３】垂直方向に関しては、垂直方向の眼球回転
角をθｙとすると、次式によって垂直方向の視線座標Ｙ
が求められるものと仮定する。

【００２４】 Ｙ＝ｍ・（θｙ−ｂｙ）／ａｙ …………（９） 但し、ａｙ，ｂｙは垂直方向に関する個人差補正係数で
ある。

【００２５】使用者が視標１（ピント板上での垂直座標
をＹ１とする）を注視したときに検出された眼球回転角
をθｙ１，視標２（同Ｙ２とする）を注視したときに検
出された眼球回転角をθｙ２とすると、個人差補正係数
ａｙ，ｂｙは、 ａｙ＝ｍ・（θｙ１−θｙ２）／（Ｙ１−Ｙ２） ……（１０） ｂｙ＝（θｙ１・Ｙ２−θｙ２・Ｙ１）／（Ｙ１−Ｙ２） ……（１１） で算出することができる。

【００２６】ところで、キャリブレーションのための２
つの視標は、この例では垂直方向には同一の座標がある
ため、（Ｙ１＝Ｙ２）、式（１０），（１１）は一意に
決定することができず、 ｂｙ＝ｂｘ …………………（１２） なる仮定を設定して、 ａｙ＝［ｍ・（θｙ１＋θｙ２）−２・ｍ・ｂｘ］／（２・Ｙ１） …………………（１３） で求めることができる。

【００２７】このようにして、キャリブレーション動作
にて複数の使用者毎の個人差補正係数ａｘ，ｂｘ，ａ
ｙ，ｂｙを記憶し、使用者に合せた個人差補正データが
設定できれば、使用者の眼球回転角が求まると、上記
（５）式を用いてカメラのファインダを覗く使用者の視
線ピント板上の位置を正確に算出し、その視線情報を撮
影レンズの焦点調節等に利用することができる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、キャ
リブレーションによって視線検出の精度を向上させ、さ
らに補正データを複数記憶できるようにすることで、複
数の使用者に対応することができる。

【００２９】しかしながら、複数の使用者が１台のカメ
ラを使用する状況を考えると、使用者が代わる度に補正
データを切換えなければならない、というのは使用者に
とってはなはだ煩わしい行為である。

【００３０】（発明の目的）本発明の目的は、使用者に
煩わしい操作を強要することなく、速やかに補正データ
を選択し、これを用いて最適な視線情報を検出すること
のできる視線検出装置、カメラ及び視線補正方法を提供
することである。

【００３１】

【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又は３記載の本発明は、使用者の眼球の特
徴に基づいて、補正データ記憶手段に記憶された複数の
補正データのうちの一つを選択する選択手段と、選択さ
れた補正データに基づいて、視線検出手段にて検出され
た視線を補正する視線演算手段とを設け、検出された視
線を補正する為の補正データの選択に、使用者の眼球の
特徴情報を用いるようにしている。

【００３２】また、上記目的を達成するために、請求項
２又は３記載の本発明は、使用者が所定の方向を注視し
た際に視線検出手段にて得られる視線視線情報に基づい
て、補正データ記憶手段に記憶された複数の補正データ
のうちの一つを選択する選択手段と、選択された補正デ
ータに基づいて、視線検出手段にて検出された視線を補
正する視線演算手段とを設け、検出された視線を補正す
る為の補正データの選択に、使用者が所定の方向を注視
した際に得られる視線視線情報を用いるようにしてい
る。

【００３３】また、上記目的を達成するために、請求項
４記載の本発明は、使用者の眼球回転角を検出して使用
者の視線を検出すると共に、使用者の眼球の特徴に基づ
いて、使用者の視線の個人差を補正する為に複数記憶さ
れた補正データの中から一つを選択し、選択した補正デ
ータに基づいて、上記の視線を補正するようにしてい
る。

【００３４】また、上記目的を達成するために、請求項
５記載の本発明は、使用者の眼球回転角を検出して使用
者の視線を検出すると共に、使用者が所定の方向を注視
した際に得られる視線視線情報に基づいて、使用者の視
線の個人差を補正する為に複数記憶された補正データの
中から一つを選択し、選択した補正データに基づいて、
上記の視線を補正するようにしている。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００３６】図１は本発明を一眼レフカメラに適用した
ときの一実施例を示す要部概略図であり、図２は図１の
カメラのファインダ視野内の説明図である。

【００３７】これらの図において、１は撮影レンズで、
便宜上２枚のレンズで示したが、実際はさらに多数のレ
ンズから構成されている。２は主ミラーで、撮影光路へ
斜接あるいは退去することで、ファインダ系による被写
体像の観察状態と撮影状態を切換える。３はサブミラー
で、前記主ミラー２を透過した光束をカメラボディの下
方の後述する焦点検出装置６へ向けて反射する。

【００３８】４はシャッタ、５は感光部材で、銀塩フィ
ルム或はＣＣＤやＭＯＳ型等の固体撮像素子、或はビデ
ィコン等の撮像管である。

【００３９】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，二次結像レンズ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。

【００４０】本実施例における焦点検出装置６は周知の
位相差方式にて焦点検出を行うものであり、図２に示す
ように、観察画面内（ファインダ視野内）の５つの領域
（焦点検出点マーク２００〜２０４に対応する位置）を
焦点検出領域（以下、説明の便宜上、２００〜２０４を
焦点検出領域と記す場合もある）として、各焦点検出領
域において焦点検出可能となるように構成されている。

【００４１】図１に戻って、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用
のペンタプリズム、９，１０は各々観察画面内の被写体
輝度を測定するための結像レンズと測光センサである。
結像レンズ９はペンタプリズム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。

【００４２】次に、ペンタプリズム８の射出後方には光
分割器１１ａを備えた接眼レンズ１１が配置され、使用
者の眼球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。

【００４３】１２は受光レンズ、１４はＣＣＤ等の光電
素子を二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使用者の眼球１５の瞳孔
近傍と共役になるように配置されている。１３ａ〜１３
ｆは各々照明光源であるところのＩＲＥＤである。

【００４４】２１はスーパーインポーズ用ＬＥＤで、こ
こから発光された光は投光用プリズム２２を介し、主ミ
ラー２で反射されてピント板７の表示部に設けた微小プ
リズムアレイ７ａで垂直方向に曲げられ、ペンタプリズ
ム８，接眼レンズ１１を通って使用者の眼球１５に達す
る。

【００４５】そこで、ピント板７の焦点検出領域に対応
する複数の位置にこの微小プリズムアレイ７ａを枠状に
形成し、これを各々に対応した５つのスーパーインポー
ズ用ＬＥＤ２１（各々をＬＥＤ−Ｌ１，ＬＥＤ−Ｌ２，
ＬＥＤ−Ｃ，ＬＥＤ−Ｒ１，ＬＥＤ−Ｒ２とする）によ
って照明する。

【００４６】これによって図２に示したファインダ視野
から判かるように、各々の焦点検出点マーク２００，２
０１，２０２，２０３，２０４がファインダ視野内で光
り、焦点検出領域を表示させることができるものである
（以下、これをスーパーインポーズ表示という）。

【００４７】図２において、左右端の焦点検出点マーク
２００，２０４の内部には、ドットマーク２０５，２０
６が刻印されており、これは後述するように眼球の個人
差による視線の検出誤差を補正するための視線補正デー
タを採集する、つまりキャリブレーションの際の視標を
成すものである。

【００４８】２３はファインダ視野領域を形成する視野
マスク、２４はファインダ視野外に撮影情報を表示する
ためのファインダ内ＬＣＤで、照明用ＬＥＤ（Ｆ−ＬＥ
Ｄ）２５によって照明される。７８はＬＣＤ表示マーク
の一つで、視線検出が実行されていることを示すマーク
である。

【００４９】ファインダ内ＬＣＤ２４を透過した光は三
角プリズム２６によってファインダ視野内に導かれ、図
２の２０７で示したようにファインダ視野外に表示さ
れ、使用者は撮影情報を知ることができる。

【００５０】再び図１に戻って、３１は撮影レンズ１内
に設けた絞り、３２は後述する絞り駆動回路１１１を含
む絞り駆動装置、３３はレンズ駆動用モータ、３４は駆
動ギヤ等から成るレンズ駆動部材である。３５はフォト
カプラで、前記レンズ駆動部材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１１０に伝え
ている。焦点調節回路１１０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前記レンズ駆動用モ
ータ３３を所定量駆動し、撮影レンズ１を合焦位置に移
動させるようになっている。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。

【００５１】図３は上記構成の一眼レフカメラに内蔵さ
れた電気回路図の説明図であり、図１と同じ部分は同一
符号を付してある。

【００５２】カメラ本体に内蔵されたマイクロコンピュ
ータ（以下、ＣＰＵと記す）１００には、視線検出回路
１０１，測光回路１０２，焦点検出回路１０３，信号入
力回路１０４，ＬＣＤ駆動回路１０５，ＬＥＤ駆動回路
１０６，ＩＲＥＤ駆動回路１０７，シャッタ制御回路１
０８，モータ制御回路１０９がそれぞれ接続されてい
る。また、撮影レンズ内に配置された焦点調節回路１１
０，絞り駆動回路１１１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。

【００５３】ＣＰＵ１００に付随したＥＥＰＲＯＭ（電
気的消去・書込み可能メモリ）１００ａは、記憶手段と
しての視線の個人差を補正する視線補正データの記憶機
能を有している。

【００５４】前記視線検出回路１０１は、イメージセン
サ１４（ＣＣＤ−ＥＹＥ）からの眼球像の信号をＡ／Ｄ
変換し、この像情報をＣＰＵ１００に送信する。ＣＰＵ
１００は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したがって抽出し、さらに
各特徴点の位置から使用者の視線を算出する。

【００５５】前記測光回路１０２は、測光センサ１０か
らの信号を増幅後、対数圧縮，Ａ／Ｄ変換し、その結果
を各センサの輝度情報としてＣＰＵ１００に送信する。
測光センサ１０は、図２に示したファインダ視野内の左
側の焦点検出領域点２００，２０１を含む左領域２１０
を測光するＳＰＣ−Ｌと、焦点検出領域点２０２を含む
中央領域２１１を測光するＣＳＰＣ−Ｃと、右側の焦点
検出領域点２０３，２０４を含む右側領域２１２を測光
するＳＰＣ−Ｒと、これらの周辺領域２１３を測光する
ＳＰＣ−Ａの、４つの領域を測光するフォトダイオード
から構成されている。

【００５６】図３のラインセンサ６ｆは、前述の図２に
示すように、画面内の５つの焦点検出領域点２００〜２
０４に対応した５組のラインセンサＣＣＤ−Ｌ２，ＣＣ
Ｄ−Ｌ１，ＣＣＤ−Ｃ，ＣＣＤ−Ｒ１，ＣＣＤ−Ｒ２か
ら構成される公知のＣＣＤラインセンサである。前記自
動焦点検出回路１０３は、上記のラインセンサ６ｆから
得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１００に送る。

【００５７】ＳＷ−１は不図示のレリーズ釦の第１スト
ロークでオンし、測光，ＡＦ，視線検出動作等を開始さ
せる為のスイッチ、ＳＷ−２はレリーズ釦の第２ストロ
ークでオンするレリーズスイッチ、ＳＷ−ＡＥＬは不図
示のＡＥロック釦を押すことによってオンするＡＥロッ
クスイッチ、ＳＷ−ＤＩＡＬ１とＳＷ−ＤＩＡＬ２は、
不図示の電子ダイヤル内に設けられたダイヤルスイッチ
で、信号入力回路１０４のアップダウンカウンタに入力
され、該信号入力回路１０４は入力信号に基づいて電子
ダイヤルの回転クリック量をカウントする。

【００５８】前記ＬＣＤ駆動回路１０５は、液晶表示素
子ＬＣＤを表示駆動させるための公知の構成よりなるも
ので、ＣＰＵ１００からの信号にしたがい、絞り値，シ
ャッタ秒時，設定した撮影モード等の表示をモニタ用Ｌ
ＣＤ４２とファインダ内ＬＣＤ２４の両方に同時に表示
させることができる。

【００５９】前記ＬＥＤ駆動回路１０６は、照明用ＬＥ
Ｄ（Ｆ−ＬＥＤ）２５とスーパーインポーズ用ＬＥＤ２
１を点灯，点滅制御する。前記ＩＲＥＤ駆動回路１０７
は、ＩＲＥＤ（ＩＲＥＤ１〜６）１３ａ〜１３ｆを状況
に応じて選択的に点灯させるものである。

【００６０】前記シャッタ制御回路１０８は、通電する
と先幕を走行させるマグネットＭＧ−１と、後幕を走行
させるマグネットＭＧ−２を制御し、感光部材に所定光
量を露光させる。前記モータ制御回路１０９は、フィル
ムの巻き上げ，巻き戻しを行うモータＭ１と主ミラー２
及びシャッタ４のチャージを行うモータＭ２を制御する
ためのものである。これらシャッタ制御回路１０８とモ
ータ制御回路１０９によって一連のカメラのレリーズシ
ーケンスが動作する。

【００６１】以上の構成からなる本発明の第１の実施例
におけるカメラの視線情報を用いた自動焦点調節の動作
について、図４のフローチャートにより説明する。

【００６２】レリーズ釦が第１ストロークまで押下され
ると、スイッチＳＷ１がオンし、ＣＰＵ１００は図４の
ステップ＃１００からのシーケンスを実行する。

【００６３】先ず、ステップ＃１０１において、使用者
の視線の検出を行う。視線検出の具体的方法に関しては
後述する。

【００６４】次のステップ＃１０２においては、使用者
の視線情報に基づいて焦点検出領域の選択を行う。具体
的には、上記ステップ＃１０１で検出した使用者の視線
方向をピント板７上の座標に変換し、図２の５つの焦点
検出領域２００〜２０４のうち、視線座標にもっとも近
い焦点検出領域を選択する。例えば、使用者が左端の焦
点検出点マーク２００の近くを注視していれば、焦点検
出領域２００が選択される。さらに、ＬＥＤ駆動回路１
０６に信号を送信してスーパーインポーズ用ＬＥＤ２１
を用いて選択焦点検出点のマーク２００を瞬時点灯さ
せ、撮影者に選択結果を知らしめる。

【００６５】ステップ＃１０３においては、選択された
焦点検出領域に対する焦点検出を行う。選択焦点検出領
域が、例えば左端の２００であった場合、ＣＰＵ１００
は焦点検出用センサ６ｆの内のラインセンサＣＣＤ−Ｌ
２を駆動し、そのセンサ出力から焦点検出領域２００の
焦点状態（デフォーカス量）を検出する。

【００６６】次のステップ＃１０４においては、選択さ
れた焦点検出領域の焦点が合焦であるか否かを判断し、
合焦でなければステップ＃１０５に移行し、ここで検出
デフォーカス量に基づくレンズ駆動を行う。そして、選
択焦点検出領域が合焦となるまでステップ＃１０３〜＃
１０５を繰返し実行する。

【００６７】その後、上記ステップ＃１０４において選
択焦点検出領域が合焦と判断されると、ステップ＃１０
６に移行し、視線検出を用いた自動焦点調節動作をリタ
ーンする。

【００６８】図５はキャリブレーション動作を示すフロ
ーチャートである。

【００６９】カメラの動作モードがキャリブレーション
・モードに設定されると、ＣＰＵ１００は図５のステッ
プ＃２００以降の動作を実行する。

【００７０】ステップ＃２０１においては、図６（Ａ）
のようにファインダ右端の視標１（２０４，２０６）の
スーパーインポーズを点滅させ、使用者にこの視標を注
視するように促す。

【００７１】次のステップ＃２０２においては、レリー
ズ釦の第１ストロークでオンするスイッチＳＷ１がオン
されるのを待つ。そして、該スイッチＳＷ１がオンされ
るとステップ＃２０３へ進み、ここで図６（Ｂ）のよう
に視標１をフル点灯し、次のステップ＃２０４におい
て、この時の視線を検出する。そして、続くステップ＃
２０５において、前記ステップ＃２０４にて検出した、
使用者が視標１を注視しているときの視線データを記憶
しておく。

【００７２】ステップ＃２０６においては、上記のスイ
ッチＳＷ１が一旦オフされるのを待つ。そして、該スイ
ッチＳＷ１がオフされると、次のステップ＃２０７にお
いて、今度は図７（Ａ）のようにファインダ左端の視標
２（２００，２０５）のスーパーインポーズを点滅し、
使用者にこの視標を注視するように促す。

【００７３】ステップ＃２０８においては、視標２を注
視した使用者がスイッチＳＷ１をオンするのを待つ。そ
して、該スイッチＳＷ１がオンすると、次のステップ＃
２０９において、図７（Ｂ）のように視標２をフル点灯
し、続くステップ＃２１０において、このときの視線を
検出する。

【００７４】次のステップ＃２１１においては、上記の
ステップ＃２１０にて検出した、使用者が視標２を注視
しているときの視線データを記憶する。そして、ステッ
プ＃２１２において、上記の式（７），（８），（１
０），（１１）に基づいて、この使用者の個人差補正デ
ータａｘ，ｂｘ，ａｙ，ｂｙを算出する。次のステップ
＃２１３においては、カメラのＥＥＰＲＯＭ等の不揮発
メモリの所定アドレスに個人差補正データａｘ，ｂｘ，
ａｙ，ｂｙを格納する。

【００７５】上記の個人差補正データは複数人数分格納
できるようになっており、不図示の電子ダイヤルによっ
てどこに格納するかを指定できる。

【００７６】具体的には、図８に示すように、５人分格
納可能とすると、キャリブレーション番号１〜５に対し
てそれぞれ個人差補正データａｘ，ｂｘ，ａｙ，ｂｙの
記憶領域を用意し、設定されたキャリブレーション番号
の記憶場所に、上記ステップ＃２１２で算出したデータ
を格納する。

【００７７】カメラを使用する際のキャリブレーション
番号の設定は、後述の様にカメラが自動的に選択設定す
る他、不図示の電子ダイヤルを用いてマニュアルで行う
こともできる。

【００７８】つまり、ある使用者１がキャリブレーショ
ン番号１に個人差補正データを格納したとし、別の使用
者２がキャリブレーション番号２にデータを格納したと
すると、使用者１がカメラを使用するときには、キャリ
ブレーション・モードにて、不図示の電子ダイヤルでキ
ャリブレーション番号を１に設定し、使用者２がカメラ
を使用するときにはキャリブレーション番号を２に設定
すれば、各使用者に適した個人差補正が可能となる。

【００７９】このようにして、各個人のキャリブレーシ
ョンが実行される。

【００８０】図９は本実施例における視線検出時の動作
を示すフローチャートである。

【００８１】視線検出のサブルーチンがコールされる
と、ステップ＃３００を経て、先ずステップ＃３０１に
おいて眼球照明用のＩＲＥＤを点灯し、次のステップ＃
３０２においてイメージセンサ１４の信号電荷の蓄積を
行う。所定の蓄積が終了すると、続くステップ＃３０３
において上記のＩＲＥＤを消灯する。そして、次のステ
ップ＃３０４において眼球の像信号の読み出しを行う。

【００８２】さて、次のステップ＃３０５においては、
読み出した眼球像のパターンマッチングを行う。このパ
ターンマッチングの具体的手法は画像処理の方法として
公知の技術であり、直接的に画像信号の二次元相関演算
を行っても良いし、あるいは演算時間的に有利な特徴点
のマッチングを行っても良い。

【００８３】このパターンマッチングのためにキャリブ
レーションに際し、各キャリブレーション番号毎に個人
差補正データのみならず、眼球像データあるいはその特
徴量データも記憶しておく必要がある。記憶容量的には
眼球像の特徴量（コントラスト，周波数分布，平均輝度
等）の方が望ましい。

【００８４】図１０，１１に眼球像の例を示す。

【００８５】これらの図において、５０が白目、５１が
瞳孔、５３が虹彩であり、瞳孔５１と虹彩５３を合せて
黒目とも呼ぶ。

【００８６】虹彩５３は視線検出には直接関係ないの
で、視線検出の説明図である図１６の眼球像では示さな
かったが、眼球像の内では最も個人差のある特徴点であ
り、人によって、図１１の（Ａ）や（Ｂ）や（Ｃ）のよ
うに虹彩模様の違いがある。

【００８７】例えば、３人の使用者がそれぞれキャリブ
レーション番号１，２，３でキャリブレーションを行っ
たときの、各使用者の虹彩パターンがそれぞれ図１１
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）であるとし、いま現在の使用者
の眼球像が図１０であったとすると、これは図１１
（Ａ）に一致し、この使用者はキャリブレーション番号
１でキャリブレーションを行った使用者であることが判
かる。

【００８８】本実施例では、眼球像中のこの虹彩５３の
模様の差から使用者を特定し、その使用者に最も近い個
人差補正データをメモリから読み出し、視線の補正に用
いている。

【００８９】図９のフローチャートに戻って、上述した
ようにステップ＃３０５で現在の使用者の眼球像に合致
するキヤリブレーション番号が判明すると、次のステッ
プ＃３０６において、そのキャリブレーション番号の個
人差補正データをＥＥＰＲＯＭから読み出す。そして、
次のステップ＃３０７において、上記のステップ＃３０
４で読み出した眼球像信号に基づいて、使用者の眼球像
の回転角（水平方向θｘ，垂直方向θｙ）を算出する。

【００９０】眼球回転角視線の具体的方法については、
例えば、本願出願人による特開平３−１７７８２７号公
報等に詳述されているので、ここでの詳細な説明は省略
する。

【００９１】次のステップ＃３０８においては、上記の
ステップ＃３０６にて読み出した個人差補正データを用
いて、前述の式（６），（９）に従って、ファインダ上
での視線座標（水平方向Ｘ，垂直方向Ｙ）を演算し、続
くステップ＃３０９において視線検出のサブルーチンを
リターンする。

【００９２】上記の第１の実施例によれば、使用者の例
えば虹彩の模様から、複数記憶されている各補正データ
より該使用者に合った補正データを読み出すようにして
いるため、使用者が煩わしい操作を行う必要がなくな
る。

【００９３】（第２の実施例）図１２及び図１３は本発
明の第２の実施例に係るフローチャートである。

【００９４】この第２の実施例では、ファインダ内の特
定部位を注視した状態で何らかの操作釦を押すことによ
って、速やかに個人差補正データを切換えるようにした
ものである。

【００９５】図１４のように、ファインダ下方のＬＣＤ
表示エリアに７８のような視線検出の実行中を示すマー
クを点滅させ、使用者はこのマークを注視した状態で、
例えばＡＥロック釦を押してスイッチＳＷ−ＡＥＬをオ
ンする。

【００９６】すると、マイクロコンピュータＣＰＵ１０
０はステップ＃４００を経て、先ずステップ＃４０１に
おいて、視線検出を実行する。次いでステップ＃４０３
において、特定座標注視時の視線検出結果に基づいて、
個人差補正データのマッチングを行う。

【００９７】特定座標注視用として点滅させるマーク７
８のファインダ上での水平座標，垂直座標は予め判って
いるから、検出した眼球回転角θｘ，θｙをその座標に
対応づける補正係数ａｘ，ｂｘ，ａｙ，ｂｙとして、前
述の図８のデータのうちの何れが最も適しているかの判
定を行う。

【００９８】具体的には、検出された水平，垂直眼球回
転角をθｘｅ，θｙｅ、マーク７８の水平，垂直座標を
Ｘｅ，Ｙｅ、各キャリブレーション毎の補正データを
｛ａｘ１，ｂｘ１，ａｙ１，ｂｙ１｝，｛ａｘ２，ｂｘ
２，ａｙ２，ｂｙ２｝，………，｛ａｘ５，ｂｘ５，ａ
ｙ５，ｂｙ５｝とすると、 ｄｎ＝｛Ｘｅ−ｍ・（θｘｅ−ｂｘｎ）／ａｘｎ｝＾２ ＋｛Ｙｅ−ｍ・（θｙｅ−ｂｙｎ）／ａｙｎ｝＾２ …（１４） 但し、ｎは１〜５のキャリブレーション番号を表す。

【００９９】上記ｄｎは最小２乗的な一致程度を表し、
最も小さいｄｎのｎを適合するキャリブレーション番号
とすれば良い。

【０１００】もちろん、マッチング方法はこの手法に限
定されるものではなく、種々の尺度で適したキャリブレ
ーション番号を判断すれば良い。

【０１０１】さて、このようにして、この使用者のキャ
リブレーション番号が選択されれば、次のステップ＃４
０３において、その番号の個人差補正データをＥＥＰＲ
ＯＭから読み出し、次のステップ＃４０４でリターンす
る。前記読み出された補正データは、これ以降実行され
る視線検出で有効となる。

【０１０２】この第２の実施例における視線検出サブル
ーチンの動作を示すフローチャートを図１５にしてい
る。このフローチャートは、前述した図９の視線検出サ
ブルーチンのフローチャートから、第１の実施例の特有
の部分であるステップ＃３０５，＃３０６を除いたもの
と同じであるため、ここで改めて説明はしない。

【０１０３】上記の第２の実施例によれば、予めファイ
ンダ上での水平座標，垂直座標を知り得るマーク７８
を、視線検出に先立って注視させ、該マークを注視した
ときのデータに基づいて、複数記憶されている各補正デ
ータより該使用者に合った補正データを選択するように
しているため、使用者が煩わしい操作を行う必要がなく
なる。つまり、補正データを速やかに自分の補正データ
に切換えることが可能となる。

【０１０４】（発明と実施例の対応）本実施例におい
て、ＥＥＰＲＯＭ１００ａが本発明の補正データ記憶手
段に相当し、視線検出回路１０１が本発明の視線検出手
段に相当し、ＣＰＵ１００が本発明の選択手段、及び視
線演算手段に相当する。

【０１０５】以上が実施例の各構成と本発明の各構成の
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施
例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。

【０１０６】（変形例）上記の第１の実施例では、使用
者を識別する眼球の特徴として虹彩の模様を挙げたが、
まつ毛や、まぶたの形状も特徴として加えても良いこと
は言うまでもない。

【０１０７】また、上記の第２の実施例では、特定座標
注視用として、視線検出実行中を示すマーク７８を用い
る様にしたが、勿論これ以外のファイダ内に配置される
マーク等であればよい。また、マーク７８を点滅させる
ためにスイッチＳＷ−ＡＥＬをオンするようにしたが、
その他の操作釦であってもよい。

【０１０８】また、本発明は、一眼レフカメラ，レンズ
シャッタカメラ，ビデオカメラ等のカメラに適用した場
合を述べているが、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。

【０１０９】更に、本発明は、以上の各実施例、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。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は３記
載の本発明によれば、使用者の眼球の特徴情報、例えば
虹彩の模様やまつげ情報を用いて補正データを選択し、
該補正データにて視線検出手段にて検出された視線を補
正するようにしている。

【０１１１】また、請求項２又は３記載の本発明によれ
ば、使用者が所定の方向を注視した際に、例えば観察面
内の所定の位置に予め設けられた指標を注視した際に得
られる視線視線情報を用いて補正データを選択し、該補
正データにて視線検出手段にて検出された視線を補正す
るようにしている。

【０１１２】また、請求項４記載の本発明によれば、使
用者の眼球回転角を検出して使用者の視線を検出すると
共に、使用者の眼球の特徴に基づいて、使用者の視線の
個人差を補正する為に複数記憶された補正データの中か
ら一つを選択し、選択した補正データに基づいて、上記
の視線を補正するようにしている。

【０１１３】また、請求項５記載の本発明によれば、使
用者の眼球回転角を検出して使用者の視線を検出すると
共に、使用者が所定の方向を注視した際に得られる視線
視線情報に基づいて、使用者の視線の個人差を補正する
為に複数記憶された補正データの中から一つを選択し、
選択した補正データに基づいて、上記の視線を補正する
ようにしている。

【０１１４】よって、使用者に煩わしい操作を強要する
ことなく、速やかに補正データを選択し、これを用いて
最適な視線情報を検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を適用したカメラの要部
を示す構成図である。

【図２】図１のファインダ視野内を説明するための図で
ある。

【図３】図１のカメラの電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図４】図３の構成を持つカメラにおいてスイッチＳＷ
１のオン時の動作を示すフローチャートである。

【図５】同じく図３の構成を持つカメラにおけるキャリ
ブレーション時の動作を示すフローチャートである。

【図６】図５のキャリブレーション時のファインダ内表
示を示す図である。

【図７】同じく図５のキャリブレーション時のファイン
ダ内表示を示す図である。

【図８】同じく図５のキャリブレーション時における個
人差データのメモリ格納について説明するための図であ
る。

【図９】同じく図３の構成を持つカメラにおける視線検
出時の動作を示すフローチャートである。

【図１０】本発明に係る眼球像について説明する為の図
である。

【図１１】同じく本発明に係る虹彩パターンを示す図で
ある。

【図１２】本発明の第２の実施例においてスイッチＳＷ
−ＡＥＬがオンされた時の動作を示すフローチャートで
ある。

【図１３】本発明の第２の実施例における視線検出時の
動作を示すフローチャートである。

【図１４】本発明の第２の実施例におけるファインダ内
表示について説明する為の図である。

【図１５】一般的な視線検出の原理を説明する為の図で
ある。

【図１６】図１５のイメージセンサ面上に投影される眼
球像とここから出力される眼球像信号について説明する
為の図である

【符号の説明】

６ 焦点検出ユニット ７ ピント板 １４ イメージセンサ ７８ 視線検出表示用及び特定座標注視用の
マーク １００ ＣＰＵ １００ａ ＥＥＰＲＯＭ １０１ 視線検出回路 １０３ 焦点検出回路 １０４ 信号入力回路 ２００〜２０４ 焦点検出領域（焦点検出点マーク） ２０５，２０６ キャリブレーションの指標

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の眼球回転角を検出し、この回転
   角から使用者の視線を検出する視線検出手段と、使用者
   の視線の個人差を補正する為の補正データを複数記憶す
   る補正データ記憶手段とを備えた視線検出装置におい
   て、使用者の眼球の特徴に基づいて、前記補正データ記
   憶手段に記憶された複数の補正データのうちの一つを選
   択する選択手段と、選択された補正データに基づいて、
   前記視線検出手段にて検出された視線を補正する視線演
   算手段とを設けたことを特徴とする視線検出装置。
2. 【請求項２】 使用者の眼球回転角を検出し、この回転
   角から使用者の視線を検出する視線検出手段と、使用者
   の視線の個人差を補正する為の補正データを複数記憶す
   る補正データ記憶手段とを備えた視線検出装置におい
   て、使用者が所定の方向を注視した際に前記視線検出手
   段にて得られる視線視線情報に基づいて、前記補正デー
   タ記憶手段に記憶された複数の補正データのうちの一つ
   を選択する選択手段と、選択された補正データに基づい
   て、前記視線検出手段にて検出された視線を補正する視
   線演算手段とを設けたことを特徴とする視線検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の視線検出装置を備
   えたことを特徴とするカメラ。
4. 【請求項４】 使用者の眼球回転角を検出して使用者の
   視線を検出する過程と、使用者の眼球の特徴に基づい
   て、使用者の視線の個人差を補正する為に複数記憶され
   た補正データの中から一つを選択する過程と、選択した
   補正データに基づいて、上記検出された視線を補正する
   過程とを有する視線補正方法。
5. 【請求項５】 使用者の眼球回転角を検出して使用者の
   視線を検出する過程と、使用者が所定の方向を注視した
   際に得られる視線視線情報に基づいて、使用者の視線の
   個人差を補正する為に複数記憶された補正データの中か
   ら一つを選択する過程と、選択した補正データに基づい
   て、上記検出された視線を補正する過程とを有する視線
   補正方法。