JP2000131599A

JP2000131599A - 視線選択機能を有する装置およびカメラ

Info

Publication number: JP2000131599A
Application number: JP30436398A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nakano; 晋吾中野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】視線検出誤差で観察者の意思とは異なる領域
が選択された場合に、簡単かつ短時間で意思通りの領域
再選択を行うことができない。【解決手段】ファインダー２２を観察する撮影者の視
線方向からファインダー内での注視点を検出する視線検
出手段と、この視線検出手段により検出された注視点に
基づいてファインダー内に複数設けられた焦点検出領域
のうちいずれかを選択する選択手段とを有する視線選択
機能を備えたカメラにおいて、選択手段に、視線検出手
段により検出された第１の注視点に基づいて焦点検出領
域選択を行わせ、この後視線検出手段により第２の注視
点２３１が検出された場合は、第１の注視点に対する第
２の注視点の移動方向２３２を算出し、この算出移動方
向に基づいて選択領域を変更させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファインダー等の
観察領域内に設けられた複数の焦点検出領域等の所定領
域のいずれかを観察者の視線を検出して選択するカメラ
等の装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファインダー内に焦点検出領域を
複数配置して、各焦点検出領域での焦点状態を検出し、
その結果に基づいて撮影レンズの焦点調節を行う、いわ
ゆる「多点ＡＦカメラ」が知られている。

【０００３】また、撮影者がカメラのファインダー面の
どの位置を注視しているかを検出し、この検出結果に基
づいて焦点状態の検出動作を行う焦点検出領域を選択す
るいわゆる視線検出機能を備えたカメラも提案されてい
る。

【０００４】例えば、特開平１−２４１５１１号公報で
は、赤外発光ダイオード（以下、ＩＲＥＤと略す）で照
明された撮影者の眼球の前眼部を、エリアセンサを用い
て撮像し、その像信号を処理して撮影者のファインダ上
での注視点座標を検出し、その結果に基づいて多点ＡＦ
カメラの複数の焦点検出領域や測光領域のうちの１つを
選択するカメラが提案されている。

【０００５】また、従来のカメラに設けられているオー
トフォーカスモードとしては、撮影レンズが合焦状態に
なるまで焦点検出を行い、一度合焦になるとその後は焦
点検出を行わないワンショットＡＦモードと、撮影レン
ズの焦点状態に関係なく焦点検出を実行し続けるサーボ
ＡＦモードの２つがある。

【０００６】上記視線検出機能を備えたカメラにおける
ワンショットＡＦの動作は、以下の通りである。

【０００７】まず、レリーズボタンの第１ストロークに
よりスイッチＳＷ１がＯＮされると、焦点検出に先立
ち、視線検出により撮影者のファインダー内における注
視点を求めて、これに対応する焦点検出領域を決定す
る。

【０００８】次に、決定した焦点検出領域に対し、焦点
検出装置によって焦点状態を検出し、その情報に基づい
て撮影レンズを合焦位置まで駆動する。

【０００９】そして、一度視線検出結果に基づいて焦点
検出領域を決定した後は、合焦するまではその焦点検出
領域の焦点状態だけに注目して合焦動作を行う。

【００１０】なお、ワンショットＡＦの場合、合焦しな
ければレリーズできないため、レリーズ動作中（連写中
も含む）は視線検出は行われることはない。

【００１１】また、視線検出機能を備えたカメラにおけ
るサーボＡＦ、いわゆる視線サーボＡＦの動作は、以下
の通りである。

【００１２】ワンショットＡＦ時と同様、スイッチＳＷ
１がＯＮされた直後に、視線検出を実行し、焦点検出領
域を決定する。以後はその焦点検出領域の焦点検出演算
の情報に基づき、レンズ駆動、すなわち合焦動作を行
う。

【００１３】なお、このモードにおいては、ＳＷ１がオ
ン中は視線検出を繰り返して視線の移動に伴って焦点状
態の検出を行う焦点検出領域を変更する。そして、従来
のカメラでは、焦点検出領域が決定又は変更されるごと
に、焦点状態の検出・演算およびレンズ駆動を繰り返し
行う。

【００１４】また、サーボＡＦはレリーズ動作中（連写
中も含む）も視線検出を行い、視線の移動によって、新
たな注視点座標が検出されたら、この注視点座標に最も
近い焦点検出領域を選択し直して、新たに選択した焦点
検出領域で、焦点状態の検出・演算およびレンズ駆動を
繰り返し行う。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように撮影者の
視線（注視点）を検出して、焦点検出領域を選択する方
法は便利であるが、その反面、撮影者の視線によって選
択される焦点検出領域が決まってしまうため、視線検出
誤差などで撮影者の意思を必ずしも反映しない場合があ
る。

【００１６】特に近年、多点ＡＦ化が進み、隣接する焦
点検出領域同士の間隔が接近してきているため、撮影者
が意図する焦点検出領域の１つ隣の焦点検出領域が選択
されることも多い。

【００１７】そこで、このような問題に対応すべく、視
線検出による焦点検出領域選択が行える視線選択モード
を有するカメラであっても、例えばダイヤルなどの操作
部材を操作することで焦点検出領域の選択を行えるよう
なマニュアル選択モードが備えられることが多い。

【００１８】このような視線選択モードとマニュアル選
択モードによる焦点検出領域の選択が行えるカメラにお
いては、視線選択モードで撮影中にマニュアル操作によ
る焦点検出領域の選択を行う場合には、次のような手順
が必要になる。

【００１９】１．撮影動作を一時中断する。

【００２０】２．焦点検出領域選択モードをマニュアル
選択モードに変更する。

【００２１】３．撮影動作を再開する。

【００２２】すなわち、例えば、ＳＷ１のＯＮ状態を解
消し、カメラボディまたはレンズ鏡筒に設けられている
切り換えスイッチを操作して、焦点検出領域の選択モー
ドを視線選択モードからマニュアル選択モードへ変更し
た後、撮影動作を再開する。しかし、このような手順を
踏んでいたのでは手間がかかり、シャッタチャンスを逃
すおそれがあるという問題がある。また、モードの変更
のための手順を撮影者が記憶していなければならず、撮
影者に負担がかかると共に、撮影に際してとっさの場合
に、撮影者が操作手順を誤ることもあり、使い勝手が悪
いという問題がある。

【００２３】また、視線選択モードにて撮影者の意思と
は異なる焦点検出領域が選択された場合、ＳＷ１を押し
直して、再度、視線検出を行うこともできるが、再度視
線検出を行っても、必ずしも意思通りの焦点検出領域が
選択されるとも限らない。仮に、意思通りの焦点検出領
域が選択されたとしても、ＳＷ１を押し直す時間が必要
であり、煩わしさは解消できないばかりか、シャッタチ
ャンスを逃してしまうという問題は解決できない。

【００２４】また、特開平７−２１８８１３号公報に
は、視線選択モードが選択されていても、マニュアル選
択モードに切り替えることなく、焦点検出領域のマニュ
アル変更を可能にしたカメラが提案されている。

【００２５】しかし、このカメラにおいても、マニュア
ルで操作部材を操作しなければならず、煩わしさは免れ
ない。また、横一列に焦点検出領域が並んでいる場合
は、ダイヤルなどで視線検出結果の修正は可能である
が、近年増えつつある上下方向にも焦点検出領域が複数
ある場合などは、ダイヤルだけで修正するのは困難であ
る。

【００２６】さらに、視線検出によって現在と異なる注
視点座標が検出されると、新たに検出された注視点座標
に最も近い焦点検出領域を選択し直して、焦点検出およ
びレンズ駆動を行うカメラが提案されている。このよう
ななカメラであれば、検出誤差などで撮影者の意思と反
した焦点検出領域が選択されたときは、視線を移動する
ことで焦点検出領域の変更が可能ではある。

【００２７】しかし、このカメラにおいても、視線の検
出誤差によって、なかなか意図した焦点検出領域を選択
できないのが実状である。特に、焦点検出領域の数が増
してきて隣り合う焦点検出領域の間隔が狭くなってくる
と、焦点検出領域を１つ移動させるための視線移動量と
視線検出誤差とが拮抗し、なかなか意思どおりに視線移
動が検出されない。

【００２８】そこで、本発明は、視線検出誤差で観察者
の意思とは異なる領域が選択された場合に、操作部材な
どを用いることなくごく短時間で意思通りの領域選択が
可能な、利便性の高い視線検出機能を有するカメラ等の
装置を提供することを目的としている。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、観察領域（例えば、ファインダー）を
観察する観察者（例えば、撮影者）の視線方向から観察
領域内での注視点を検出する視線検出手段と、この視線
検出手段により検出された注視点に基づいて観察領域内
に複数設けられた所定領域（例えば、焦点検出領域）の
うちいずれかを選択する選択手段とを有する視線選択機
能を有するカメラ等の装置において、上記選択手段を、
視線検出手段により検出された第１の注視点に基づいて
領域選択を行い、この後（例えば、所定時間の経過
後）、視線検出手段により第２の注視点が検出された場
合は、第１の注視点に対する第２の注視点の移動方向を
算出し、この算出移動方向に基づいて選択領域を変更す
るよう構成している。

【００３０】これによれば、最初に視線検出によって選
択された所定領域が観察者の意図と異なる場合において
選択領域を移動させたいときは、移動させたい方向へ視
線を大きく移動すればよい。多少の視線検出誤差があっ
たとしても、視線の移動方向は正確に検出可能であるの
で、簡単かつ確実に意思通りに選択領域を変更すること
ができる。

【００３１】なお、選択手段による領域選択結果に応じ
て動作する動作手段（例えば、焦点検出動作やレンズ駆
動動作を行う手段）を有する場合には、選択手段による
上記第１の注視点に基づく領域選択後、所定時間が経過
するまで動作手段の動作を規制するようにして、有効で
なくなる可能性のある領域選択に基づいて動作手段が動
作してしまい、後にこれが無駄となることを防止するよ
うにしてもよい。

【００３２】また、選択手段に、第１の注視点に対する
第２の注視点の移動量が所定量以上のときにのみ算出移
動方向に基づく選択領域変更を行わせるようにして、検
出誤差による注視点移動によって選択領域が変更されて
しまうのを防ぐのが望ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態である一眼レフカメラの光学系配置を
示している。同図において、１は撮影レンズである。な
お、図では便宜上２枚レンズで示しているが、実際はさ
らに多数のレンズから構成されている。

【００３４】２は主ミラーで、ファインダー系の観察状
態にて撮影光路内に斜設され、撮影状態にて撮影光路外
に退去される。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。

【００３５】４はシャッタである。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る。

【００３６】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および複数のＣＣＤ
からなる焦点検出用センサ６ｆ等から構成されている。

【００３７】本実施形態における焦点検出装置６は、い
わゆる位相差方式を用いており、図３（Ａ）に示すファ
インダー視野（観察領域）内に焦点検出領域表示マーク
２０１〜２１９にて示す１９箇所の焦点検出領域領域に
おいて被写界内の焦点状態を検出可能なように構成され
ている。

【００３８】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
ズムである。

【００３９】２１は透過型液晶パネル（以下、ＬＣＤと
記す）で、ピント板７とペンタプリズム８の間に介在
し、焦点検出領域選択がなされた位置に相当する焦点検
出領域表示マークをスーパーインポーズ表示する。

【００４０】９，１０はそれぞれ、撮影画面内の各被写
体輝度を測定するための結像レンズと測光センサで、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。

【００４１】ペンタプリズム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
ミラーより構成される。

【００４２】なお、上記の主ミラー２、ピント板７、ペ
ンタプリズム８および接眼レンズ１１によってファイン
ダー光学系が構成されている。

【００４３】１２は結像レンズである。１４はＣＣＤ等
の光電素子を２次元的に配したエリアセンサであり、結
像レンズ１２に関して所定の位置にある撮影者の眼球１
５の瞳孔近傍と共役になるように配置されている。

【００４４】１３ａ〜１３ｆはそれぞれ、眼球１５の照
明光源である６つの赤外発光ダイオード（以下、ＩＲＥ
Ｄと記す）である。

【００４５】なお、接眼レンズ，結像レンズ１２，ＩＲ
ＥＤ１３ａ〜１３ｆおよびエリアセンサ１４が、後述の
ＣＰＵ１００と共に、請求の範囲にいう視線検出手段を
構成する。

【００４６】２２はファインダー視野領域を形成するマ
スクである。２５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内ＬＣＤ（以下、Ｆ−ＬＣＤと
記す）で、照明用ＬＥＤ２６によって照明される。

【００４７】上記Ｆ−ＬＣＤ２５を透過した光は三角プ
リズム２７によって、図３（Ａ）に示すようにファイン
ダ視野外の情報表示領域２５に導かれる。これにより、
ファインダー観察中の撮影者は各種の撮影情報を知るこ
とができる。

【００４８】３１は撮影レンズ１内に設けられた絞り、
３２は絞り駆動回路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。レンズ駆動用モータ３３とレンズ駆動
部材３４は請求の範囲にいう動作手段およびレンズ駆動
手段に相当する。

【００４９】３５はフォトカプラで、レンズ駆動部材３
４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とに基づいて
レンズ駆動用モータを所定量駆動させ、撮影レンズ１を
合焦位置に移動させる。３７は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。

【００５０】次に、図２を用いて上記構成の一眼レフカ
メラに内蔵された電気回路について説明する。なお、図
１と同一構成要素については同符号を付している。

【００５１】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、視線検出回路１０１，測光回路１０２，自動焦点検
出回路１０３，信号入力回路１０４，ＬＣＤ駆動回路１
０５，ＬＥＤ駆動回路１０６，ＩＲＥＤ駆動回路１０
７，シャッタ制御回路１０８及びモータ制御回路１０９
が接続されている。また、ＣＰＵ１００は、撮影レンズ
１内に配置された焦点調節回路１１０および絞り駆動回
路１１１と、図１で示したマウント接点３７を介して信
号の伝達を行う。

【００５２】ＣＰＵ１００内には、カメラ動作を制御す
るＲＯＭ、変数を記憶するためのＲＡＭ、諸パラメータ
ーを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去・書き込
み可能メモリ）が内蔵されている。

【００５３】視線検出回路１０１は、エリアセンサ１４
からの眼球像の出力をＡ／Ｄ変換し、この像情報をＣＰ
Ｕ１００に送信する。ＣＰＵ１００は視線検出に必要な
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ファインダー画
面内での注視点を算出する。

【００５４】測光回路１０２は、測光センサ１０から送
られてくる被写界の明るさに対応した輝度信号を増幅し
た後、対数圧縮、Ａ／Ｄ変換し、被写界輝度情報として
ＣＰＵ１００に送信する。

【００５５】焦点検出用センサ６ｆは、ファインダー画
面内の１９個の測距領域表示マーク２０１〜２１９の位
置に対応した１９組のラインセンサＣＣＤ−０，ＣＣＤ
−１，〜ＣＣＤ−１８によって構成されるＣＣＤライン
センサである。

【００５６】自動焦点検出回路１０３はこれら焦点検出
用センサ６ｆから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１０
０に送る。

【００５７】ＳＷ１（１２）はレリーズボタンの第１ス
トローク操作（半押し操作）でＯＮし、測光、ＡＦおよ
び視線検出動作を開始させる測光スイッチである。ＳＷ
２（１３）はレリーズボタンの第２ストローク操作（全
押し操作）でＯＮするレリーズスイッチである。ＳＷ−
ＤＩＡＬ１とＳＷ−ＤＩＡＬ２（１５）は、不図示の電
子ダイヤル内に設けたダイヤルスイッチで、これらスイ
ッチからの信号は信号入力回路１０４のアップダウンカ
ウンターに入力され、信号入力回路１０４は電子ダイヤ
ルの回転クリック量をカウントする。

【００５８】これらスイッチの信号は信号入力回路１０
４に入力され、データーバスによってＣＰＵ１００に送
信される。

【００５９】１０５はＬＣＤ駆動回路で、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不図示の外部モニタ用ＬＣＤ、ファ
インダ内ＬＣＤ（Ｆ−ＬＣＤ）２５およびＬＣＤ２１に
同時に表示させる。

【００６０】ＬＥＤ駆動回路１０６は、照明用ＬＥＤ
（Ｆ−ＬＥＤ）２６を点灯、点滅制御する。

【００６１】シャッタ制御回路１０８は、通電されるこ
とによって励磁され、先幕を走行させるマグネットＭＧ
−１および後幕を走行させるマグネットＭＧ−２とを制
御し、感光部材５に所定光量を露光させる。

【００６２】モータ制御回路１０９は、フィルムの巻き
上げ、巻戻しを行なうモータＭ１と主ミラー２およびシ
ャッタ４のチャージを行なうモータＭ２とを制御する。

【００６３】なお、シャッタ制御回路１０８およびモー
タ制御回路１０９によって一連のカメラのレリーズシー
ケンスの動作が実行される。

【００６４】次に、図３（Ａ）に示したファインダー視
野の構成について詳しく説明する。なお、この図は、フ
ァインダー視野マスク２２で制限されたファインダー画
面内に表示される表示内容を全て表示した（点灯させ
た）状態を示している。

【００６５】焦点検出領域表示マーク２１０〜２１９
は、焦点検出を行うための１９組のラインセンサＣＣＤ
−０〜ＣＣＤ−１８に対応しており、選択された焦点検
出領域に対応するマークが焦点検出領域選択時および撮
影レンズ１の合焦時にファインダー画面内で点灯する。
なお、常時全ての焦点検出領域表示マーク２１０〜２１
９を表示させるとファインダー観察の邪魔になるので、
焦点検出領域の選択前は全ての焦点検出領域表示マーク
２１０〜２１９を消灯しておく。但し、これではどこに
焦点検出領域が存在するのかが分からないのでピント板
７に印刷等された焦点検出領域の存在範囲を示す枠２２
０が表示されるようにしている。

【００６６】ファインダ内ＬＣＤ２５には、合焦表示用
セグメント、ストロボ充電完了表示用セグメントおよび
シャッタスピード（Ｔｖ）値や絞り（Ａｖ）値等を表示
するための７セグメント等が配されている。

【００６７】以上のように構成されたカメラの動作を、
図３〜図６を用いて説明する。ＳＷ１がＯＮされると、
カメラは一連の動作を開始する（図５のＳＴＡＲＴ）。

【００６８】ＣＰＵ１００はステップ（図ではＳと略
す）１００を経て、ステップ１０１で測光動作を行う。
次に、ステップ１０２で視線検出動作を実行し、使用者
の注視点を検出する焦点検出サブルーチンへ移行する。

【００６９】ここで、図８〜図１１を用いて、視線検出
の原理について簡単に説明する。図８において、ＩＲＥ
Ｄ１３ａ，１３ｂは撮影者の眼球１５に対して不感の赤
外光を放射する。ＩＲＥＤ１３ａ，１３ｂは、結像レン
ズ１２の光軸に対してｘ方向に略対称に配置され、眼球
１５を発散照明する。なお、ここでは説明のためにＩＲ
ＥＤ１３ａ，１３ｂを選択したが、状況により６つのＩ
ＲＥＤ１３ａ〜１３ｆのうち適切なものが選択される。

【００７０】眼球１５で反射した赤外光は、結像レンズ
１２によってエリアセンサ１４上に集光される。図９に
はエリアセンサ１４上に投影される眼球１５の像を示し
ており、図１０に９はエリアセンサ１４の出力を示して
いる。

【００７１】視線検出動作は図１１に示すフローに従っ
て実行される。前述したステップ１０２で視線検出サブ
ルーチンがコールされると、ステップ３００で視線検出
を開始する。まず、ステップ３０１にて視線検出回数の
カウンターがＮ＝１にセットされ、ステップ３０２にて
ＩＲＥＤ１３ａ，１３ｂに眼球１５に向けて赤外光を放
射させる。これにより、眼球１５の像が結像レンズ１２
によってエリアセンサ１４上に形成され、エリアセンサ
１４の蓄積動作により光電変換が成され、眼球１５の像
は電気信号として処理が可能となる。

【００７２】次にステップ３０３では、ステップ３０２
において得られた眼球像の情報からＩＲＥＤ１３ａ，１
３ｂの角膜反射像の座標と瞳孔１５ｂの中心座標を求め
る。ＩＲＥＤ１３ｂより放射された赤外光は眼球１５の
角膜１５ａを照明し、この時の角膜１５ａの表面で反射
した赤外光の一部により形成される角膜反射像ｅは結像
レンズ１２によりエリアセンサ１４上の座標Ｘｅに生じ
る。同様にＩＲＥＤ１３ａより放射された赤外光は角膜
１５ａを照明し、この時の角膜１５ａの表面で反射した
赤外光の一部により形成された角膜反射像ｄは結像レン
ズ１２によりエリアセンサ１４の座標Ｘｄに生じる。

【００７３】また、虹彩１５ｃの端部ａ，ｂからの光束
は結像レンズ１２によりエリアセンサ１４上の座標Ｘ
ａ、Ｘｂに集光され、そこに端部ａ，ｂの像を形成す
る。結像レンズ１２の光軸に対する眼球１５の光軸の回
転角θが小さい場合、瞳孔１５ｂの中心位置ｃの座標Ｘ
ｃは、Ｘｉｃ≒（Ｘａ＋Ｘｂ）／２と表わされる。

【００７４】さらにステップ３０４では、眼球像の結像
倍率βを算出する。βは結像レンズ１２に対する撮影者
眼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｜の関数として求めることができ
る。

【００７５】次にステップ３０５では、眼球１５の光軸
回転角を算出する。角膜反射像ｄ，ｅの中点のｘ座標と
角膜１５ａの曲率中心Ｏのｘ座標ｘｏとが互いにほぼ一
致するため、角膜１５ａの曲率中心Ｏと瞳孔１５ｃの中
心Ｃまでの標準的な距離を０Ｃとすると、撮影者眼１５
の光軸のｚ−ｘ平面内の回転角θｘは、 β×０Ｃ×ＳＩＮθｘ≒（Ｘｄ＋Ｘｅ）／２−Ｘｉｃ（１）の関係式を略満足することから求めることができる。

【００７６】図８、９においては、眼球１５がｚ−ｘ平
面（水平面）内で回転する場合の回転角θｘを算出する
例を示しているが、眼球１５がｙ−ｚ平面（垂直面）内
で回転する場合の回転角θｙの算出方法も同様である。

【００７７】眼球１５の光軸回転角θｘ，θｙが算出さ
れると、ステップ３０６において、撮影者が観察してい
るピント板７上の位置、すなわち注視点（Ｘ、Ｙ）を次
式によって算出する。

【００７８】Ｘ＝ｍ×（Ａｘ×θｘ＋Ｂｘ）（２）Ｙ＝ｍ×（Ａｙ×θｙ＋Ｂｙ）（３）但し、ｍはカメラのファインダー光学系で決まる定数
で、回転角をピント板７上の座標に変換する変換係数で
ある。また、Ａｘ、Ｂｘ、Ａｙ、Ｂｙは撮影者の視線の
個人差を補正する視線補正係数で、予め撮影者に位置の
異なる２つの視標を見てもらい、各視標注視時に算出さ
れた複数の眼球回転角からこの係数を求める。

【００７９】次にステップ３０７では、視線検出回数Ｎ
のチェックを行い、Ｎが５未満の場合にはステップ３０
８でカウンターがＮ＝Ｎ＋１にセットされ、ステップ３
０２に戻る。一方、Ｎ＝５になると、ステップ３０９に
進んで視線検出を終了する。なお、視線検出回数を５回
（Ｎ＝５）としたのは、オートズームや測光感度分布の
自動切り替え等の判断材料として視線の注視点分布を求
めるためであり、Ｎ＝１でも構わない。

【００８０】このようにして算出された注視点座標１：
Ｓ１（ｘ１，ｙ１）は、ＲＡＭ内へ格納され、図４のメ
インフローのステップ１０３に戻る（ステップ３０
９）。

【００８１】ステップ１０３では、ステップ１０２の視
線検出ルーチンによって求められたピント板７上の注視
点座標に最も近い位置にある焦点検出領域を選択し、ス
テップ１０４ではこの選択された焦点検出領域にて焦点
検出を実行する。

【００８２】具体的には、焦点検出用ラインセンサ６ｆ
のうち選択された焦点検出領域に対応する１つを選択す
る。そして、選択されたラインセンサー上に２次結像レ
ンズ６ｅによって形成される２組の光像の光電変換及び
電荷蓄積動作を開始する。所定時間後、蓄積動作を終了
し、ＣＰＵ１００は自動焦点検出回路１０３を介してこ
れをＡ／Ｄ変換し、２組の像信号としてＲＡＭ内へ格納
する。

【００８３】次に、ＲＡＭ内に格納されている２組の像
信号から所定の相関演算を行い、２組の像信号のズレ量
を得る。さらに、このズレ量から所定の方法でレンズの
駆動量を算出し、ステップ１０５へ移行する。

【００８４】ステップ１０５では、焦点調節回路１１０
を介してステップ１０４にて求められたレンズ駆動量
分、撮影レンズ１を駆動する。

【００８５】撮影レンズ１の駆動が終了すると、ステッ
プ１０６で再び視線検出サブルーチンをコールして、ス
テップ１０２で説明したような方法で、注視点座標２：
Ｓ２（ｘ２，ｙ２）を求め、ＲＡＭ内へ格納する。

【００８６】次にステップ１０７では、ＲＡＭ内に格納
されている注視点座標１：Ｓ１（ｘ１，ｙ１）と注視点
座標２：Ｓ２（ｘ２，ｙ２）から、注視点の移動ベクト
ル（ｘ２−ｘ１，ｙ２−ｙ１）とベクトルの大きさ
「Ａ」＝√（（ｘ２−ｘ１）²＋（ｙ２−ｙ１）²）と
を算出し、ＲＡＭ内へ格納する。

【００８７】次にステップ１０８では、ベクトルの大き
さ「Ａ」と所定量Ｃとを比較する。ベクトルの大きさ
「Ａ」が所定量Ｃより小さいときは、検出誤差等により
注視点座標２が注視点座標１とは別の位置に検出された
としてステップ１０９へ、ベクトルの大きさ「Ａ」が所
定量Ｃ以上のときは、撮影者が意図的に視線を移動させ
たことにより注視点座標２が注視点座標１とは別の位置
に検出されたとしてステップ１１２へ移行する。

【００８８】ステップ１０９では、注視点座標１により
選択された焦点検出領域を選択領域として確定し、ＳＷ
１の状態確認を行う。確認の結果、ＳＷ１がＯＦＦされ
ているときは、ＳＴＡＲＴへ戻って、ＳＷ１がＯＮされ
るまで待機する。ＳＷ１がＯＮのときは、ステップ１１
０へ移行し、ＳＷ２の状態確認を行う。ＳＷ２がＯＦＦ
状態であれば、ステップ１０９へ戻り、ＳＷ２がＯＮの
ときはステップ１１１へ移行して、ＣＰＵ１００はシャ
ッタ制御回路１０８，モータ制御回路１０９および絞り
駆動回路１１１にそれぞれ信号を送信し、一連のシャッ
タレリーズ動作（撮影動作）を実行する。

【００８９】ステップ１０８の判定結果により、ステッ
プ１１２へ移行した場合は、焦点検出領域補正サブルー
チンをコールする。

【００９０】このサブルーチンがコールされると、図６
のステップ２００へ移行する。ステップ２００では、既
に算出されている注視点の移動ベクトル（ｘ２−ｘ１，
ｙ２−ｙ１）から、焦点検出領域の再選択（変更）を行
う。

【００９１】ここで、焦点検出領域の再選択について図
３（Ｂ），（Ｃ）および図４を用いて詳しく説明する。

【００９２】撮影者は、枠２２０内に撮影したい主被写
体２３０を入れ、この主被写体を注視しながらＳＷ１を
ＯＮする。その後は前に説明したとおり、図５のフロー
チャートに沿って実行されていく。

【００９３】そして、ステップ１０２で注視点座標１が
検出され、ステップ１０３で注視点座標１に最も近い焦
点検出領域が選択されると、ＬＣＤ２１によって、選択
された焦点検出領域に対応する表示マークが表示され
る。

【００９４】しかしながら、視線検出には検出誤差が発
生することが多く、特にメガネを使用した場合は誤差が
大きく、必ずしも主被写体が存在する部分の焦点検出領
域が選択されるわけではない。

【００９５】例えば、図３（Ｂ）に示すように、主被写
体２３０が存在する焦点検出領域２１１が選択されるべ
きであるところ、視線検出の誤差により、主被写体２３
０の存在しない焦点検出領域（マーク２１０に対応する
焦点検出領域。以下、第１の焦点検出領域という）が選
択されてしまうことがある。

【００９６】このような場合には、焦点検出領域の再選
択が必要であるので、ステップ１０５で撮影レンズ１の
駆動が終了した後、撮影者は焦点検出領域を移動したい
方向へ視線（注視点）を移動させる。

【００９７】これにより、ステップ１０６で注視点座標
２が検出され、ステップ１０７にて注視点座標１と注視
点座標２とから注視点の移動ベクトル（ｘ２−ｘ１，ｙ
２−ｙ１）とベクトルの大きさ「Ａ」＝√（（ｘ２−ｘ
１）²＋（ｙ２−ｙ１）²）が算出される。

【００９８】そして、移動ベクトルの大きさ「Ａ」が所
定量Ｃ以上のときは（ステップ１０８）、ステップ１１
２にて、選択領域の補正処理を行う。

【００９９】ここでは、図４に示すように、注視点座標
２が座標２３１の位置に検出されたとすると、算出され
る注視点の移動ベクトルは、先に選択された第１の焦点
検出領域を中心とした線分ｃと線分ｄの間の方向に向か
う。ＣＰＵ１００は、第１の焦点検出領域に隣り合う８
個の焦点検出領域（マーク２０２，２０６，２１１，２
１５，２１８，２１４，２０９，２０５に対応する焦点
検出領域）のうち線分ｃと線分ｄの間に含まれる焦点検
出領域（マーク２１１に対応する焦点検出領域）を再選
択する。

【０１００】また、移動ベクトルの方向が線分ａ，ｂの
間の方向に向かうときは、マーク２０２に対応する焦点
検出領域が再選択される。このように、移動ベクトルの
方向がどの線分の間に存在するかにより、それら線分の
間に存在する焦点検出領域が再選択される。

【０１０１】このように、本実施形態では、後で検出さ
れた注視点座標２に直接基づいて焦点検出領域の再選択
を行うのではなく、先に検出された注視点座標１と注視
点座標２からの注視点の移動方向を算出し、この算出移
動方向に基づいて焦点検出領域の再選択を行う。このた
め、焦点検出領域の再選択を行わせる際に、撮影者は真
に選択させたい焦点検出領域が存在する方向に視線を大
きく動かせばよい。したがって、本実施形態のように多
数の焦点検出領域が存在する場合でも、注視点座標２に
直接基づいて焦点検出領域の再選択を行う場合に比べ
て、簡単かつ確実に意図する焦点検出領域を選択させる
ことができる。

【０１０２】なお、注視点座標２が視野マスク２２の範
囲内に検出されなかったときは、Ｆ−ＬＣＤ２５を見る
ために視線が移動したと判断して、焦点検出領域の再選
択は行わない。

【０１０３】こうしてステップ２００で焦点検出領域の
再選択が終了すると、ステップ２０１へ移行し、再選択
した焦点検出領域に対応するマークを点灯させ、焦点検
出領域補正サブルーチンを終了する。

【０１０４】焦点検出領域補正サブルーチンが終了する
と、図５のステップ１１３へ戻り、再選択された焦点検
出領域にて再びステップ１０４と同様にして焦点検出を
行い、焦点検出の結果に基づいて、ステップ１１６で撮
影レンズ１を駆動する。

【０１０５】なお、本実施形態では、撮影レンズ１が合
焦状態になるまで焦点検出を行い、一度合焦になるとそ
の後は焦点検出を行わないワンショットＡＦの場合につ
いて説明しているので、撮影レンズ１の駆動が終了する
とステップ１１０へ移行し、以降のレンズ駆動は禁止さ
れる。そして、ＳＷ２のＯＮに応じてステップ１１１に
て撮影動作が実行される。

【０１０６】（第２実施形態）図７には、本発明の第２
実施形態である一眼レフカメラの動作フローチャートを
示している。

【０１０７】ステップ４００でＳＷ１のＯＮを確認する
と、ステップ４０１へ移行し、測光を行う。次に、ステ
ップ４０２で視線検出サブルーチンを実行する。そし
て、視線検出結果から注視点座標１を算出し、ＲＡＭ内
へ格納すると、ステップ４０３へ移行し、注視点座標１
に最も近い焦点検出領域を選択してこの焦点検出領域に
対応する表示マークを点灯表示させる。ここまでの動作
は第１実施形態と同じである。

【０１０８】ステップ４０４では、３００ｍｓｅｃのタ
イマーをスタートさせる。次に、ステップ４０５で、再
び視線検出サブルーチンを実行して注視点座標２を算出
し、ＲＡＭ内へ格納して、ステップ４０６へ移行する。

【０１０９】なお、第１実施形態と同様に、注視点座標
２が視野マスク２２より外に検出されたときは、撮影者
はＦ−ＬＣＤ２５を見ていると判断して、注視点座標２
と定義せず、さらに視線検出を繰り返す。

【０１１０】ステップ４０６では、注視点座標１と注視
点座標２とから視線移動ベクトルとベクトルの大きさ
「Ａ」を算出する。

【０１１１】そして、ステップ４０７で、「Ａ」と所定
量Ｃとを比較して、「Ａ」が所定量Ｃより小さいときは
ステップ４０８へ移行して、３００ｍｓｅｃタイマーを
確認し、タイムアップしていなければ、ステップ４０５
へ移行する。ステップ４０８で、タイムアップならばス
テップ４０９へ移行する。

【０１１２】ステップ４０９では、ＳＷ１の状態確認を
行う。確認の結果、ＳＷ１がＯＦＦされているときは、
ＳＴＡＲＴへ戻る。ＳＷ１がＯＮのときはステップ４１
０へ移行し、選択された焦点検出領域での焦点検出を行
う。そして、ステップ４１１で撮影レンズ１を駆動し、
駆動が終了するとステップ４１２へ移行し、ＳＷ２がＯ
ＦＦであれば、ステップ４０９へ戻ってＳＷ１の状態確
認を行い、ＳＷ２がＯＮのときは、ステップ４１０へ移
行して一連のシャッタレリーズ動作（撮影動作）を実行
する。

【０１１３】一方、ステップ４０７にて「Ａ」が所定量
Ｃ以上のときは、ステップ４１６へ移行して、第１実施
形態と同様の焦点検出領域補正サブルーチンを実行す
る。

【０１１４】焦点検出領域補正サブルーチンが終了する
と、ステップ４１２へ移行し、ＳＷ２のＯＮに応じて撮
影動作を実行する。

【０１１５】本実施形態によれば、先の焦点検出領域の
選択後、所定時間（３００ｍｓｅｃ）が経過するまでに
注視点移動が生じなければ、そのまま先の焦点検出領域
で焦点検出を行うようにしているので、長時間にわたっ
て焦点検出領域が不確定のままとなって、シャッターチ
ャンスを逃がす等、撮影に支障が生じるのを防止するこ
とができる。

【０１１６】また、本実施形態によれば、先の焦点検出
領域の選択によってただちに焦点検出動作やレンズ駆動
を行わず、所定時間の経過により先の焦点検出領域が選
択領域として確定した場合および後で焦点検出領域が再
選択された場合に焦点検出動作やレンズ駆動を行うよう
にしているので、焦点検出領域の選択が変更される可能
性のある状態での無駄なカメラ動作が行われるのを防止
することができる。

【０１１７】なお、本発明は、上記実施形態のカメラ以
外の装置、例えば、ビデオカメラ、デジタルカメラ、双
眼鏡、望遠鏡、顕微鏡、ヘッドマウントディスプレイに
も適用することができる。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、視線
検出の誤差によって観察者の意図に反した所定領域が選
択された場合に、その補正（再選択）を注視点の移動方
向に基づいて行うようにしている。このため、本発明に
よれば、特別な操作を必要とすることなく、簡単かつ短
時間で、しかも正確に観察者の意図する所定領域の視線
による再選択を行うことができ、利便性を向上させるこ
とができる。

【０１１９】なお、上記第１の注視点に基づく領域選択
後、所定時間が経過するまで領域選択結果に基づく動作
を規制するようにすれば、有効でなくなる可能性のある
領域選択に基づいて動作してしまい、後にこれが無駄と
なるのを防止することができる。

【０１２０】また、第１の注視点に対する第２の注視点
の移動量が所定量以上のときにのみ算出移動方向に基づ
く選択領域変更を行わせるようにすれば、検出誤差によ
る注視点移動によって選択領域が変更されてしまうのを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である一眼レフカメラの
光学系配置図。

【図２】上記カメラの電気的構成を示すブロック図。

【図３】上記カメラのファインダー視野図。

【図４】上記カメラのファインダー視野図。

【図５】上記カメラの一連の動作を示すフローチャー
ト。

【図６】上記カメラにおける焦点検出領域補正時の動作
を示すフローチャート。

【図７】本発明の第２実施形態であるカメラの一連の動
作を示すフローチャート。

【図８】上記カメラの視線検出光学系を用いて視線を検
出する原理を示す説明図。

【図９】上記カメラのエリアセンサ上に形成される眼球
像を示す説明図。

【図１０】上記エリアセンサからの出力を示す図であ
る。

【図１１】上記カメラの視線検出サブルーチンのフロー
チャート。

【符号の説明】

１…撮影レンズ６ｆ…焦点検出用センサ１１…接眼レンズ１２…結像レンズ、１３…ＩＲＥＤ１４…視線検出用エリアセンサ１５…撮影者の眼球２１…透過型液晶パネル２５…ファインダ内ＬＣＤ３３…レンズ駆動用モータ、１００…ＣＰＵ１０１…視線検出回路１０３…自動焦点検出回路、１０５…ＬＣＤ駆動回路１０６…ＬＥＤ駆動回路１０７…ＩＲＥＤ駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察領域を観察する観察者の視線方向か
ら前記観察領域内での注視点を検出する視線検出手段
と、この視線検出手段により検出された注視点に基づい
て前記観察領域内に複数設けられた所定領域のうちいず
れかを選択する選択手段とを有する視線選択機能を有す
る装置において、前記選択手段は、前記視線検出手段により検出された第
１の注視点に基づいて領域選択を行い、この後前記視線
検出手段により第２の注視点が検出された場合は、前記
第１の注視点に対する前記第２の注視点の移動方向を算
出し、この算出移動方向に基づいて選択領域を変更する
ことを特徴とする視線選択機能を有する装置。
【請求項２】前記選択手段は、前記視線検出手段によ
り検出された第１の注視点に基づいて領域選択を行い、
この後所定時間内に前記視線検出手段により第２の注視
点が検出された場合は、前記第１の注視点に対する前記
第２の注視点の移動方向を算出し、この算出移動方向に
基づいて選択領域を変更することを特徴とする請求項１
に記載の視線選択機能を有する装置。
【請求項３】前記選択手段による領域選択結果に応じ
て動作する動作手段を有しており、前記選択手段による前記第１の注視点に基づく領域選択
後、前記所定時間が経過するまでは前記動作手段の動作
を規制することを特徴とする請求項２に記載の視線選択
機能を有する装置。
【請求項４】前記選択手段は、前記第１の注視点に対
する前記第２の注視点の移動量を算出し、この算出移動
量が所定量以上のときにのみ、前記算出移動方向に基づ
いて選択領域を変更することを特徴とする請求項１から
３のいずれかに記載の視線選択機能を有する装置。
【請求項５】前記選択手段は、前記第１注視点に基づ
いて選択された所定領域に対して前記算出移動方向にて
隣り合う所定領域に選択領域を変更することを特徴とす
る請求項１から４のいずれかに記載の視線選択機能を有
する装置。
【請求項６】ファインダーを観察する撮影者の視線方
向から前記ファインダー内での注視点を検出する視線検
出手段と、この視線検出手段により検出された注視点に
基づいて前記ファインダー内に複数設けられた焦点検出
領域のうちいずれかを選択する選択手段とを有する視線
選択機能を有するカメラにおいて、前記選択手段は、前記視線検出手段により検出された第
１の注視点に基づいて焦点検出領域選択を行い、この後
前記視線検出手段により第２の注視点が検出された場合
は、前記第１の注視点に対する前記第２の注視点の移動
方向を算出し、この算出移動方向に基づいて選択領域を
変更することを特徴とする視線選択機能を有するカメ
ラ。
【請求項７】前記選択手段は、前記視線検出手段によ
り検出された第１の注視点に基づいて焦点検出領域選択
を行い、この後所定時間内に前記視線検出手段により第
２の注視点が検出された場合は、前記第１の注視点に対
する前記第２の注視点の移動方向を算出し、この算出移
動方向に基づいて選択領域を変更することを特徴とする
請求項６に記載の視線選択機能を有するカメラ。
【請求項８】前記選択手段による前記第１の注視点に
基づく領域選択後、前記所定時間が経過するまでは、焦
点検出領域の選択結果に基づくカメラ動作を規制するこ
とを特徴とする請求項７に記載の視線選択機能を有する
カメラ。
【請求項９】前記選択手段は、前記第１の注視点に対
する前記第２の注視点の移動量を算出し、この算出移動
量が所定量以上のときにのみ、前記算出移動方向に基づ
いて選択領域を変更することを特徴とする請求項６から
８のいずれかに記載の視線選択機能を有するカメラ。
【請求項１０】前記選択手段は、前記第１注視点に基
づいて選択された焦点検出領域に対して前記算出移動方
向にて隣り合う焦点検出領域に選択領域を変更すること
を特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の視線選
択機能を有するカメラ。