JPH0943494A

JPH0943494A - 視線検出手段を有する光学機器

Info

Publication number: JPH0943494A
Application number: JP7194991A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Aoyama; 圭介青山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】光学機器の使用状況に変化によって、使用者
の視線移動の特性が変化して適切に焦点検出領域が選択
されなくなることを解決する。【解決手段】使用者のファインダー内の視線位置を検
出する視線検出手段と、複数の動作モードを有し、該フ
ァインダー内に設けられた複数の焦点検出領域に対して
それぞれ焦点検出することのできる焦点検出手段と、該
焦点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであっ
て、該焦点検出手段の動作モードによって、設定される
判定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線
検出手段によって検出された視線位置が何れの判定範囲
に含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域のうち
少なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手段とを
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、視線検出手段を有
する光学機器に関し、特に連続撮影時の焦点検出動作と
視線検出動作の関係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）が種々提供されてい
る。例えば特開平１−２７４７３６号公報においては、
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。また同公報において、注
視点検出装置を一眼レフカメラに配設し撮影者の注視点
情報を用いて撮影レンズの自動焦点調節を行う例を開示
している。

【０００３】図１３は、一眼レフカメラに配設された視
線検出光学系の概略図である。同図において１は撮影レ
ンズ、２は主ミラー、７はピント板、８はペンタプリズ
ムである。１１は接眼レンズで、１５は撮影者の眼球で
撮影者は接眼レンズ１１に眼を近づけてファインダー内
の被写体を観察する。１３ａ、１３ｂは各々撮影者に対
して不感の赤外光を放射する発光ダイオード等の光源で
ある。撮影者の眼球で反射した照明光の一部は受光レン
ズ１２においてイメージセンサー１４に集光する。

【０００４】図１４（ａ）はイメージセンサー１４に投
影される眼球像の概略図である。図中５２ａ，５２ｂは
赤外発光ダイオード１３ａ，１３ｂの角膜反射像で、５
０は眼球の白目の部分、５１は瞳孔、５３は目の回りの
皮膚の部分である。図１４（ｂ）は図１０のイメージセ
ンサー１４のあるライン（断面（Ｅ）−（Ｅ′））から
の出力信号の強度である。眼球像の特徴は赤外発光ダイ
オードの角膜反射の輝度が一番高いが、面積的にはあま
り大きくない。（５２ａ′、５２ｂ′）さらに、瞳孔部
分は反射率が非常に低いため輝度レベルが最低で、ある
程度の面積を占めることである。（５１′）白目部分
（５０′）は角膜反射と瞳孔部分の輝度レベルの中間に
なり、皮膚の部分は外光や照明条件により輝度が高かっ
たり低かったりする。

【０００５】図１５は視線検出原理説明図である。同図
において、１５は撮影者の眼球、１６は角膜、１７は虹
彩である。

【０００６】以下各図を用いて視線の検出方法を説明す
る。

【０００７】光源１３ｂより放射された赤外光は観察者
の眼球１５の角膜１６を照射する。このとき角膜１６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ｄ（虚像）は受光レンズ１２により集光され、イメー
ジセンサー１４上の位置ｄ′に結像する。同様に光源１
３ａにより放射された赤外光は、眼球１５の角膜１６を
照明する。このとき、角膜１６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ｅは受光レンズ１２
により集光され、イメージセンサー１４上の位置ｅ′に
結像する。

【０００８】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ー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の光軸に対する眼球１５の光軸の回転角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。

【０００９】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とは略一致する。
このため角膜反射像の発生位置ｄ、ｅのｘ座標をｘｄ、
ｘｅ、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ＯＣとすると、眼球１５の光軸１５ａの
回転角θｘは、ＯＣ×ＳＩＮθｘ≒（ｘｄ＋ｘｅ）／２−ｘｃ（１）の関係式を略満足する。このため図１４ａに示したよう
にイメージセンサー１４上に投影された眼球１５の各特
徴点（角膜反射像及び瞳孔の中心）の位置を検出するこ
とにより眼球１５の光軸１５ａの回転角θを求めること
ができる。

【００１０】眼球１５の光軸１５ａの回転角は（１）式
より、 β×ＯＣ×ＳＩＮθｘ≒｛（ｘｐｏ−δｘ）−ｘｉｃ｝×ｐｉｔｃｈ（２） β×ＯＣ×ＳＩＮθｙ≒｛（ｙｐｏ−δｙ）−ｙｉｃ｝×ｐｉｔｃｈ（３）と求められる。ここで、θｘはｚ−ｘ平面内での眼球光
軸の回転角、θｙはｙ−ｚ平面内での眼球光軸野回転角
である。（ｘｐｏ，ｙｐｏ）はイメージセンサー１４上
の２個の角膜反射像の中点の座標、（ｘｉｃ，ｙｉｃ）
はイメージセンサー１４上の瞳孔中心の座標である。ｐ
ｉｔｃｈはイメージセンサー１４の画素ピッチである。
また、βは受光レンズ１２に対する眼球１５の位置によ
り決まる結像倍率で、実質的には２個の角膜反射像の間
隔の関数として求められる。

【００１１】δｘ、δｙは角膜反射像の中点の座標を補
正する補正項であり、撮影者の眼球を平行光ではなく発
散光にて照明していることにより生じる誤差を補正する
補正項及び、δｙに関しては、撮影者の眼球を下まぶた
の方から発散光にて照明していることにより生じるオフ
セット成分を補正する補正項も含まれている。

【００１２】撮影者の眼球光軸の回転角（θｘ，θｙ）
が算出されると、撮影者の観察面（ピント板）上の注視
点（ｘ，ｙ）は、カメラの姿勢が横位置の場合、ｘ＝ｍ＊（θｘ＋Δ）（４ａ）ｙ＝ｍ＊θｙ（５ａ）と求められる。ここで、ｘ方向はカメラの姿勢が横位置
の場合の撮影者に対して水平方向、ｙ方向はカメラの姿
勢が横位置の場合の撮影者に対して垂直方向を示してい
る。ｍは眼球の回転角からピント板上の座標に変換する
変換係数、Δは眼球光軸１５ａと視軸（注視点）とのな
す角である。一般に眼球の回転角と観察者が実際に視て
いる視軸とは、観察者に対して水平方向に約５°ずれて
おり、垂直方向にはほとんどずれていない事が知られて
いる。

【００１３】ここで、従来よりカメラに設けられている
焦点検出手段の動作について説明する。この焦点検出手
段は複数の焦点検出動作モードを有し、一般的には静止
被写体向きの焦点検出動作モードと、動的被写体向きの
焦点検出動作モードが設定されている。

【００１４】静止被写体向きの焦点検出動作モードは、
一度、合焦状態が検出されると、以降、焦点検出動作を
行わない動作モードである。

【００１５】一方、動的被写体向きの焦点検出動作モー
ドは、合焦状態が検出された後も引き続き焦点検出動作
を続ける動作モードである。

【００１６】以下、視線検出手段を有するカメラの視線
検出と焦点検出に関する部分の動作について焦点検出動
作のモード別に説明していく。

【００１７】１）静的被写体の向きの焦点検出動作モー
ドまず、レリーズボタンが半押し状態（第１ストローク押
下）になると、焦点検出に先立ち、視線検出手段が動作
し、撮影者のファインダ視野内の注視点を求める。この
点はファインダ視野内の座標で表現される。

【００１８】このファインダ視野内の座標から、これに
対応する焦点検出領域を決定する。このようにして求め
た焦点検出領域に対し、焦点検出手段により焦点状態を
検出し、その情報に基づいて撮影レンズを合焦状態まで
駆動する。

【００１９】以上のように、視線検出手段により焦点検
出領域が決定したら、以後はその焦点検出領域の焦点状
態に基づいて一度だけ合焦動作を行う。

【００２０】２）動的被写体向きの焦点検出動作モードレリーズ釦が半押し状態（第１ストローク押下）になる
と、視線検出手段を動作させ、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情報だけに基づいて
合焦状態を維持するようにレンズ駆動を続ける。

【００２１】上記動的被写体向きの焦点検出動作モード
の別の形態として、被写体が移動して撮影者の視線位置
が移動することに焦点検出を連動させるために焦点検出
を行う前に毎回、必ず視線検出を行い焦点検出領域を決
定してから焦点検出を行うこともできる。

【００２２】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、例
えば静止している被写体を撮影する場合と、動いている
被写体を撮影する場合ではフレーミングする時に撮影者
の視線位置や状況が異なる。すなわち、静止している被
写体を撮影する場合には撮影者に時間的な余裕があるた
め撮影画面内の隅々まで視線を移動することがある。こ
のため視線位置が焦点検出領域からある程度離れてしま
う場合がある。このような場合に、視線位置が焦点検出
領域から離れているからといって視線検出結果を無視し
て焦点検出領域を決定すると撮影者の意図した被写体に
焦点調節することが出来ない。

【００２３】一方、動いている被写体を撮影する場合に
は、撮影者の視線が被写体を追いきれず一時的に、視線
位置と焦点検出領域が離れてしまうことがある。これは
撮影者が一時的に背景を見た場合など被写体以外を見て
しまうことが考えられるが、この場合に視線情報から焦
点検出領域を決定すると焦点が背景にあってしまい撮影
者の意図に反する結果となってしまう。

【００２４】また、動いている被写体を撮影する場合に
おいても、視線検出と焦点検出とを繰り返し行うときの
１回目の視線検出と２回目以降とでは撮影者の視線位置
は異なる。１回目の視線検出では、撮影者に時間的な余
裕があるため撮影画面のいろいろな場所へ視線を移動す
るが、２回目の視線検出では、被写体以外のものを見る
余裕があまりない。そのため視線検出で得られた視線位
置が焦点検出領域から著しく離れている場合は、誤って
背景に視線がいってしまったと考えられる。

【００２５】同様に、単写撮影を行っている場合と、連
者撮影を行っている場合とでも撮影者の視線位置の変化
は異なる。

【００２６】さらに、被写体の距離が遠いときと近いと
きでも異なる。被写体までの距離が遠ければ画面上の被
写体像が小さいため注視点は小さい範囲に集中するが、
被写体が近いときには被写体像が画面上で大きくなるの
で視線位置の変化範囲も広くなる。このように、撮影す
る状況が異なれば、撮影中に撮影者の視線位置の変化が
異なるのに常に同じ条件で測距点を選択していては正し
い焦点領域を決定できない。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本願の請求項１に記載した発明の視線検出手段を
有する光学機器は、使用者のファインダー内の視線位置
を検出する視線検出手段と、複数の動作モードを有し、
該ファインダー内に設けられた複数の焦点検出領域に対
してそれぞれ焦点検出することのできる焦点検出手段
と、該焦点検出領域を含む判定範囲を複数設定するもの
であって、該焦点検出手段の動作モードによって、設定
される判定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、
該視線検出手段によって検出された視線位置の何れの判
定範囲に含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域
のうち少なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手
段とを有することによって、焦点検出手段の動作モード
から使用者の視線の移動特性を推測することができ、視
線検出結果に基づいて正確に焦点検出領域を選択するこ
とができる。

【００２８】本願の請求項３に記載した発明の視線検出
手段を有する光学機器は、使用者のファインダー内の視
線位置を検出する視線検出手段と、該ファインダー内に
設けられた複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦点検
出することのできる焦点検出手段と、該焦点検出領域を
含む判定範囲を複数設定するものであって、該焦点検出
手段の動作状態によって、設定される判定範囲の大きさ
を変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段によって
検出された視線位置が何れの判定範囲に含まれるかを判
定して、該複数の焦点検出領域のうち少なくとも１つの
焦点検出領域を選択する選択手段とを有することによっ
て、焦点検出手段の動作状態から使用者の視線の移動特
性を推測することができ、視線検出結果に基づいて正確
に焦点検出領域を選択することができる。

【００２９】本願の請求項５に記載した発明の視線検出
手段を有する光学機器は、使用者のファインダー内の視
線検出位置を検出する視線検出手段と、該ファインダー
内に設けられた複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦
点検出することのできる焦点検出手段と、該焦点検出領
域を含む判定範囲を複数設定するものであって、該焦点
検出手段の焦点検出結果に基づいて、設定される判定範
囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検出手
段によって検出された視線位置の何れの判定範囲に含ま
れるかを判定して、該複数の焦点検出領域のうち少なく
とも１つの焦点検出領域を選択する選択手段とを有する
ことによって、焦点検出手段の焦点検出結果から被写体
の状態を推測することができ、視線検出結果に基づいて
正確に焦点検出領域を選択することができる。

【００３０】本願の請求項７に記載した発明の視線検出
手段を有する光学機器は、使用者のファインダー内の視
線位置を検出する視線検出手段と、該ファインダー内に
設けられた複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦点検
出することのできる焦点検出手段と、複数の動作モード
で光学機器の動作を制御する光学機器制御手段と、該焦
点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであっ
て、該光学機器の動作モードに基づいて、設定される判
定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検
出手段によって検出された視線位置が何れの判定範囲に
含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域のうち少
なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手段とを有
することによって、該光学機器の動作モードから光学機
器の使用状態を推測することができ、視線検出結果に基
づいて正確に焦点検出領域を選択することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図９は本発明のカメラに内蔵され
た電気回路の要部ブロック図である。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ＣＰＵと称す）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１０
５、ＬＥＤ駆動回路１０６、ＩＲＥＤ駆動回路１０７、
シャッター制御回路１０８、モータ制御回路１０９が接
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１１０、絞り駆動回路１１１とはマウント接点３
７を介して信号の伝達がなされる。

【００３２】ＣＰＵ１００に付随した記憶手段としての
ＥＥＰＲＯＭ１００ａ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。

【００３３】視線検出回路１０１は、イメージセンサー
１４（ＣＣＤ−ＥＹＥ）からの眼球像の出力をＣＰＵ１
００に送信する。ＣＰＵ１００はイメージセンサ１４か
らの眼球像信号をＣＰＵ内部のＡ／Ｄ変換手段によりＡ
／Ｄ変換し、この像情報を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。測光回路１０２は測光センサー１０からの
出力を増幅後、対数圧縮し、各センサーの輝度情報とし
てＣＰＵ１００に送られる。測光センサー１０は画面内
を複数に分割しており、それぞれ光電変換出力を出力す
る複数のフォトダイオードから構成されている。

【００３４】ラインセンサー６ｆは画面内の５つの測距
点２００〜２０４に対応した５組のラインセンサーＣＣ
Ｄ−Ｌ２、ＣＣＤ０Ｌ１、ＣＣＤ−Ｃ、ＣＣＤ−Ｒ１、
ＣＣＤ−Ｒ２から構成される公知のＣＣＤラインセンサ
ーである。自動焦点検出回路１０３はこれらラインセン
サー６ｆから得た電圧をＣＰＵ１００に送り、ＣＰＵで
は内蔵されたＡ／Ｄ変換装置によってラインセンサー信
号を順次Ａ／Ｄ変換する。

【００３５】ＳＷ−１はレリーズ釦の第１ストロークで
ＯＮし、測光、ＡＦ、視線検出動作を開始する測光スイ
ッチ、ＳＷ−２はレリーズ釦の第２ストロークでＯＮす
るレリーズスイッチ、ＳＷ−ＤＩＡＬ１とＳＷ−ＤＩＡ
Ｌ２は電子ダイヤル４５内に設けたダイヤルスイッチで
信号入力回路のアップダウンカウンターに入力され、電
子ダイヤル４５の回転クリック量をカウントする。

【００３６】本発明のカメラの構成要素であるカメラ制
御手段は、ＣＰＵ１００及びＥＥＰＲＯＭ１００ａから
成っており、ＣＰＵ１００はカメラの各機能部材に信号
を送信して制御を行うとともに、各種の検出回路からの
信号を受けてその信号処理を行う。

【００３７】また、視線検出手段は、ＣＰＵ１００、視
線検出回路１０１、ＩＲＥＤ駆動回路１０７、ＣＣＤ−
ＥＹＥ１４、眼球回転角検出手段から構成されている。

【００３８】つぎに、この視線検出手段を有したカメラ
の動作フローチャートを図６、７に示し、これをもとに
以下説明する。

【００３９】まずカメラの全体シーケンスの動作を図６
（ａ）のフローチャートを使って説明を行う。

【００４０】なお、このフローではカメラの普通のシー
ケンスについて説明しており、特殊な動作や、不慮の事
故に対するトラブル処理については記述していない。

【００４１】＃６０１不図示のモードダイアルを回転さ
せてカメラを不作動状態から所定の撮影モードに設定す
るとカメラの電源がＯＮされる。

【００４２】＃６０２では変数やフラグの類を初期化す
る。

【００４３】「視線検出禁止フラグ」をクリアする。

【００４４】「ＡＦ禁止フラグ」をクリアする。

【００４５】「レリーズ＆給送割り込み」を禁止する。

【００４６】「レリーズ後フラグ」をクリアする。

【００４７】＃６０４において、レリーズボタンの第１
ストロークによりオンするスイッチＳＷ１の状態検知を
行い、オフならば＃６０５へ移行し、オンならば＃６１
２へすすむ。

【００４８】＃６０５変数やフラグの類を初期化する。
ここでは一旦ＳＷ１が押されて所定の動作を行った後に
再びＳＷ１が離された場合の初期化を行う。後述する予
測のカウンタＡＩＣＮＴもここでクリアする。（ＳＷ１
を押されていなかったことを表すフラグＡＦＩＮＧのク
リアを行う）

【００４９】「視線検出禁止フラグ」をクリアし、視線
検出を行うようにし、「ＡＦ禁止フラグ」をクリアし、
ＡＦを行うようにする。さらに、「レリーズ＆給送割り
込み」を禁止する。「レリーズ後フラグ」もクリアす
る。

【００５０】＃６０６現在のカメラの状態が給送モード
設定状態であるかどうかをチェックする。給送モード設
定状態の場合はステップ＃６０８へ、違う場合は＃６１
４へ進む。

【００５１】＃６０８ではダイヤルの変化があったかど
うかをチェックする。ダイヤル変化がなければ、給送モ
ードの切り換えはせずに＃６２０へ進み、ダイヤル変化
があれば＃６１０へ進む。

【００５２】ステップ＃６１０では、ダイヤルの変化が
ある毎に給送モードの変更を行う。給送モードは、レリ
ーズスイッチＳＷ２を押すと１枚だけ撮影を行う「単写
モード」と、ＳＷ２を押している間連続的に撮影を行う
「連写モード」があり、ダイヤルの変化がある毎に「単
写モード」と「連写モード」が切り換わる。給送モード
の設定が終ると＃６２０へ進む。

【００５３】＃６１４、ここではカメラがＡＦモード切
り換え状態かどうかを判定する。ＡＦモードの切り換え
状態なら＃６１６へ進み、そうでなければ＃６１８へ進
む。

【００５４】＃６１６ではＡＦモードの切換を行う。Ａ
Ｆモードは前述したように、「静的被写体向きモード」
と「動的被写体向きモード」があり、「静的被写体向き
モード」なら「動的被写体向きモード」に、「動的被写
体向きモード」なら「静的被写体向きモード」に切り替
える。ＡＦモードの設定が終わると＃６２０へ進む。

【００５５】＃６１８では給送モード及びＡＦモード以
外の設定を行う。

【００５６】＃６１２、ここでは測光やカメラの状態表
示等の「ＡＥ制御」サブルーチンを実行する。サブルー
チン「ＡＥ制御」では測光センサーを動作させ測光値に
既知のアルゴリズムによってＡＥ制御値を計算する。計
算したＡＥ制御値はカメラの外部液晶に表示する。次い
で＃６１３へ移行する。

【００５７】＃６１３は「視線検出および焦点検出」の
サブルーチンである。このサブルーチンはＳＷ１が押さ
れているあいだ繰返し実行される。

【００５８】＃６２０、一連の動作の終了するとここか
ら＃６０４へ戻り、繰り返しカメラの動作を行う。

【００５９】次に、本実施例のレリーズ動作について図
６（ｂ）を使って説明する。レリーズ動作は割込みルー
チンで実行される。

【００６０】＃６８６割込みが許可されている時にレ
リーズボタンが第２ストロークまで押されてＳＷ２がＯ
Ｎすると、割込み処理により「レリーズ＆給送」サブル
ーチンがコールされる。

【００６１】＃６８８「レリーズ給送」の割込みを禁
止する。

【００６２】＃６９２ここでは、絞りの制御値とシャ
ッター速度の計算を行う。絞りとシャッター速度は、カ
メラの撮影モードや測光値あるいは設定値により所定の
アルゴリズムにより計算される。

【００６３】＃６９３カメラのメインミラー（２）及
びサブミラー（３）をアップさせ、絞り駆動回路１１１
に通信を行いレンズ内に設けた絞り３１を＃６９２で計
算した値に制御する。

【００６４】＃６９４次にシャッターマグネットＭＧ
−１に通電を行いシャッターの先幕を走行させ露光を開
始する。＃６９２で計算した所定時間経過後シャッター
マグネットＭＧ−２に通電を行いシャッターの後幕を走
行させ露光を終了させる。

【００６５】＃６９５ミラーを所定の位置にダウンさ
せ、絞り駆動回路１１１に通信を行い絞りを開放に戻
す。

【００６６】＃６９６１コマ分のフィルム給送を行
い、シャッターバネのチャージを行う。「連写モードな
ら＃６９８へ進み、「単写モード」なら＃７００へ進
む。

【００６７】＃６９８１コマの撮影が終了すると次に
「視線検出」サブルーチンがコールされたときに視線検
出を行うために「視線検出禁止フラグ」をクリアする。
次に＃６９９へ進む。

【００６８】＃６９９レリーズが行われたことを表す
フラグ「レリーズ後」フラグをセットする。

【００６９】＃７００「レリーズ給送」の割り込みサ
ブルーチンを終了する。なお「レリーズ給送」サブルー
チンは、割り込みが発生したところのプログラムに戻る
のではなく図６（ａ）の＃６０４にリターンする。

【００７０】次に＃６１３の「視線検出＆ＡＦ」サブル
ーチンの動作を図１（ａ）のフローチャートを使って説
明を行う。

【００７１】「視線検出＆ＡＦ」がコールされると＃６
３１からサブルーチンが実行される。

【００７２】＃６３１視線検出が許可されているかど
うかをここで判定する。視線検出の禁止は「視線検出禁
止フラグ」により判定できる。最初は許可されているの
で＃６３２へ進む。視線検出が禁止されていれば視線検
出動作を行わずに＃６３６へ進む。

【００７３】＃６３２視線検出を行うに先立ち視線入
力が実行されていることを示すため視線入力マーク表示
を行う。照明用ＬＥＤ（Ｆ−ＬＥＤ）２５を点灯させ、
ＬＣＤ駆動回路１０５を介してファインダー内ＬＣＤ２
４の視線入力マークを点灯させる。これにより、撮影者
はカメラが視線検出を行っていることを確認することが
できる。

【００７４】＃６３３の所定のアルゴリズムに従って視
線検出を行う。まずＩＲＥＤ駆動回路１０７によりカメ
ラの位置によってあらかじめ定められたＩＲＥＤを点灯
させ視線検出回路１０１によりＣＣＤーＥＹＥ１４の蓄
積動作を開始する。蓄積が終了したら蓄積電荷をＣＰＵ
１００に順次読み出し、Ａ／Ｄ変換を行い、所定のアル
ゴリズムにより処理を行う。ＣＣＤ−ＥＹＥ１４の全画
素に処理を行い、図１４（ａ）、（ｂ）で示した眼球照
明光源の角膜反射像５２ｂ，５２ａの座標及び瞳孔５１
の中心座標を得る。これらを前述のアルゴリズムに従っ
て演算することによって撮影者の注視する座標が求めら
れる。

【００７５】＃６３４一度視線検出を行うと、繰り返
し視線検出を行わないように視線検出を禁止する。視線
検出の禁止は「視線検出禁止フラグ」をセットすること
により行われる。

【００７６】＃６３５サブルーチン「測距点選択＆表
示」視線検出で求めた視線位置座標から焦点検出領域を
選択する。ここで、図３を使って視線位置座標と焦点検
出領域の説明を行う。図３（ａ）において、にＬ２，Ｌ
１，Ｃ，Ｒ１，Ｒ２はそれぞれラインセンサー６ｆのＣ
ＣＤ−Ｌ２，ＣＣＤ−Ｌ１，ＣＣＤ−Ｃ，ＣＣＤ−Ｒ
１，ＣＣＤ−Ｒ２に対応し、それぞれの場所での焦点検
出を行う。ファインダー上での視線位置の座標がＥＹＬ
２の範囲にあればＬ２を注視していると判断し、ＣＣＤ
−Ｌ２を使って焦点検出を行う。同様に、視線位置がＥ
ＹＬ１の範囲にあればＬ１、ＥＹＣならＣ、ＥＹＲ１な
らＲ１、ＥＹＲ２ならＲ２で焦点検出を行う。次に図３
（ｂ）でＥＹＬ２、ＥＹＬ１、ＥＹＣ、ＥＹＲ１、ＥＹ
Ｒ２の具体的な範囲を説明する。

【００７７】ｘ，ｙはファインダー上での視線位置を求
める時の座標軸であり、求めた視線位置座標を（ｘｎ，
ｙｎ）とする。

【００７８】ＥＹＬ２の範囲は−ｘ３＜ｘｎ≦ｘ２かつ
ｙ１≦ｙｎ≦−ｙ１ＥＹＬ１の範囲は−ｘ２＜ｘｎ≦−ｘ１かつｙ１≦ｙｎ
≦−ｙ１ＥＹＣの範囲は−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１かつｙ１≦ｙｎ≦−
ｙ１ＥＹＲ１の範囲はｘ１≦ｘｎ＜ｘ２かつｙ１≦ｙｎ≦−
ｙ１ＥＹＲ２の範囲はｘ２≦ｘｎ＜ｘ３かつｙ１≦ｙｎ≦−
ｙ１となる。

【００７９】図２（ｂ）の（ｘｎ，ｙｎ）位置に視線が
ある場合は、ｘ１≦ｘｎ＜ｘ２かつｙ１≦ｙｎ≦−ｙ１
なので範囲はＥＹＲ１になる。視線がＥＹＲ１にある場
合は選択する測距点はＲ１になる。

【００８０】図２のフローチャートを使ってこの「測距
点選択＆表示」サブルーチンの説明を行う。

【００８１】サブルーチンがコールされると＃１０１か
らプログラムの実行を開始する。

【００８２】＃１０１では、カメラの焦点検出モードが
合焦後は焦点検出動作を行わない静的被写体向きモード
（ワンショットモード）か合焦後も焦点検出動作を続け
る動的被写体向きモード（サーボモード）かを判定す
る。サーボモードなら＃１０３へ進み、ワンショットモ
ードなら＃１０２に進む。

【００８３】＃１０２、ワンショットモードの時の各焦
点検出領域に対応する視線範囲パラメータを設定する。
例えば、ｘ１＝２．３ｍｍ、ｘ２＝６．１ｍｍ、ｘ３＝
１８ｍｍ、ｙ１＝１２ｍｍである。

【００８４】＃１０３、サーボモードの時の各焦点検出
領域に対応する視線範囲のパラメータを設定する。例え
ば、ｘ１＝２．３ｍｍ、ｘ２＝６．１ｍｍ、ｘ３＝９．
２ｍｍ、ｙ１＝９ｍｍである。この実施の形態の場合、
ワンショットモードの範囲の方がサーボモードの範囲よ
り広くなっている。このことを図１０１で説明する。図
１０（ａ）のように動いている被写体の場合には、各焦
点検出領域に対応する視線の範囲を狭くし、視線が一時
的に被写体からはずれてしまっても、他の焦点検出領域
を選択しにくくすることで、焦点検出領域から変わりに
くくして動いている被写体を追い続けるようにする。図
１０（ｂ）のように静止した被写体を撮影する場合には
各焦点検出領域に対応する視線の範囲を広くする。

【００８５】＃１０４、最初にｙ方向（縦方向）の判定
を行う。ｙｎがｙ１≦ｙｎ≦−ｙ１なら＃１０５へ進
み、そうでないのなら、＃１１５へ進む。

【００８６】＃１０５、ｙ方向（縦方向）の判定で範囲
内の場合には次にｘ方向の判定を行う。ｘｎが−ｘ３＜
ｘｎ≦−ｘ２を満たすなら＃１１０へ進む。これは範囲
ＥＹＬ２に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。
−ｘ３＜ｘｎ≦−ｘ２を満たさないなら＃１０６へ進
む。

【００８７】＃１０６、ｘｎが−ｘ３＜ｘｎ≦−ｘ２を
満たさないなら次に−ｘ２＜ｘｎ≦−ｘ１を満たすかど
うか判定する。満たせば＃１１１に進む。これは範囲Ｅ
ＹＬ２に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満
たさなければ＃１０７へ進む。

【００８８】＃１０７、ｘｎが−ｘ２＜ｘｎ≦−ｘ１を
満たさないなら次に−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１を満たすかどう
か判定する。満たせば＃１１２に進む。これは範囲ＥＹ
Ｃに視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満たさ
なければ＃１０８へ進む。

【００８９】＃１０８、ｘｎが−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１を満
たさないなら次にｘ１≦ｘｎ＜ｘ２を満たすかどうか判
定する。満たせば＃１１３に進む。これは範囲ＥＹＲ１
に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満たさな
ければ＃１０９へ進む。

【００９０】＃１０９、ｘｎがｘ１≦ｘｎ＜ｘ２を満た
さないなら次にｘ２≦ｘｎ＜ｘ３を満たすかどうか判定
する。満たせば＃１１４に進む。これは範囲ＥＹＲ２に
視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満たさなけ
ればどの範囲にも属していないので＃１１５へ進む。

【００９１】＃１１０、エリアＥＹＬ２に視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｌ２を選択する。

【００９２】＃１１１、エリアＥＹＬ１に視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｌ１を選択する。

【００９３】＃１１２、エリアＥＹＣに視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｃを選択する。

【００９４】＃１１３、エリアＥＹＲ１に視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｒ１を選択する。

【００９５】＃１１４、エリアＥＹＲ２に視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｒ２を選択する。

【００９６】＃１１５、どのエリアにも入っていない場
合は、視線検出の結果とは無関係に測距点を選択する。
この場合、あらかじめ中央の測距点を選択しても良い
し、前回の結果選択された測距点を再度選択してもよ
い。このサブルーチンのなかであえて測距点を選択せず
に焦点検出結果により後で選択しても良い。

【００９７】＃１１０〜＃１１５で測距点が選択された
ら次に表示を行う。

【００９８】＃１１６ＬＥＤ駆動回路１０６に信号を送
信してスーパーインポーズ用ＬＥＤ２１をもちいて、前
記焦点検出領域を点滅表示させる（点灯でも良い）。

【００９９】＃１１７サブルーチンをリターンする。

【０１００】サブルーチン「測距点選択＆表示」をリタ
ーンすると＃６３０へ進む。

【０１０１】＃６３０ここでＡＦＩＮＧ＝１に設定す
る。以後このフラグによってＳＷ１を押されてから、１
回目の「視線検出＆ＡＦ」かどうかを判定する。

【０１０２】＃６３６ここではレンズ駆動中かどうか
をレンズ駆動回路１１０と通信を行い判定する。前回に
「視線検出＆ＡＦ」サブルーチンが実行され、レンズ駆
動が行われた場合で、レンズ駆動がまだ終了していない
場合、ここで＃６８０へ進む。レンズ駆動を行う前やレ
ンズ駆動が終了した後は＃６３７へ進む。

【０１０３】＃６３７ここではＡＦのモードが静的被
写体向きモード（ワンショットモード）か動的被写体向
きモード（サーボモート）かを判定するワンショットモ
ードなら＃６４０へ進み、サーボモードなら＃６６０へ
進む。

【０１０４】＃６４０焦点検出が許可されているかど
うかを、「ＡＦ禁止フラグ」で判定する。一度合焦にな
り、そのままＳＷ１が保持されたままだと「ＡＦ禁止フ
ラグ」がセットされているのでこの場合は＃６８０へ進
む。

【０１０５】＃６４２焦点検出を行う。複数ある焦点
検出領域のなかから視線検出で選択された焦点検出領域
の焦点検出を行う。

【０１０６】＃６４４＃６４２で行った焦点検出領域
の焦点検出が不能であったかどうかを判定する。焦点検
出不能であれば＃６５４へ進み、焦点検出できたなら＃
６４６へ進む。

【０１０７】＃６４６焦点検出結果が合焦かどうかを
判定する。焦点検出で求めたデフォーカス量が所定量以
内であれば合焦と判断する。合焦なら＃６５０へ進み、
合焦でないなら＃６５２へ進む。

【０１０８】＃６４８焦点検出結果が合焦であること
を撮影者に知らせるために合焦表示を行う。照明用ＬＥ
Ｄ（Ｆ−ＬＥＤ）２５を点灯させ、ＬＣＤ駆動回路１０
５を介してファインダー内ＬＣＤ２４の合焦マークを点
灯させる。

【０１０９】＃６５０合焦したので「レリーズ給送」
割り込みを許可し、ＳＷ２が押されたら割り込みにより
レリーズ動作が行われるようにする。さらに「ＡＦ禁止
フラグ」をセットし再度焦点検出を行わないようにす
る。

【０１１０】＃６５２＃６４６で合焦でない場合はレ
ンズ駆動を行う。＃６４２で焦点検出したデフォーカス
量からレンズの駆動量を求めレンズ駆動回路１１０に通
信する。レンズ駆動回路１１０はレンズ駆動用モータ３
３をパルス板３６をモニタしつつ駆動し通信されたレン
ズ駆動量レンズを駆動させる。ＣＰＵ１００はレンズ駆
動回路１１０にデータを通信した後はレンズ駆動量をモ
ニタする必要がなくレンズを駆動させつつ、別な動作を
行うことができる。よって、レンズ駆動回路との通信が
終了すると＃６８０へ進む。

【０１１１】＃６５４焦点検出結果が不能であること
を撮影者に知らせるためにＡＦ不能表示を行う。ＡＦ不
能表示はファインダー内ＬＣＤ２４の合焦マークを点滅
させることにより行う。

【０１１２】＃６５６もう１度視線検出を行うために
「視線検出禁止フラグ」をクリアする。このことによ
り、次に「視線検出＆ＡＦ」サブルーチンが呼ばれた場
合、視線検出及び焦点検出が行われる。

【０１１３】＃６６０焦点検出を行う。複数ある焦点
検出領域のなかから視線検出で選択された焦点検出領域
の焦点検出を行う。この時焦点検出した被写体の距離を
記憶しておく。焦点検出の方式がデフォーカス量を検出
する方式の場合、検出を行った時のレンズの絶対距離情
報と検出したデフォーカス量から距離を算出する。絶対
距離情報のないレンズの場合はレンズをカメラに取り付
けたとき等にレンズをイニシャル位置（例えば無限位
置）に駆動しレンズ内のカウンタをクリアすることによ
り距離を求めることが出来る。

【０１１４】＃６６１＃６６０で行った焦点検出が不
能であったかどうかを判定する。焦点検出不能であれば
＃６６２へ分岐する。

【０１１５】＃６６２もう１度視線検出を行うために
「視線検出禁止フラグ」をクリアする。このことによ
り、次に「視線検出＆ＡＦ」サブルーチンが呼ばれた場
合、視線検出及び焦点検出が行われる。

【０１１６】＃６６４ここでは被写体の動きを予測す
るためにデフォーカスデータや焦点検出をお行ったタイ
ミング等を記憶、更新する。予測データのカウンタＡＩ
ＣＮＴをカウントアップする。

【０１１７】＃６６８被写体の動きは過去の複数回の
焦点検出データから所定のアルゴリズムにより演算して
行う。このためここで過去のデータが十分あるかどうか
ＡＩＣＮＴで判定する。データが十分あり被写体の動き
が予測可能なら＃６７０へ進み、データが十分にないな
ら＃６７８へ分岐する。予測計算を１次関数で行うため
にはＡＩＣＮＴが２以上、２次関数の場合は３以上で予
測可能である。

【０１１８】＃６７０今回検出したデフォーカス量、
過去に記憶しておいたデフォーカス量、レンズ駆動量、
焦点検出間隔及びレリーズタイムラグから、レリーズス
イッチがおされてから実際にシャッター幕が走行すると
きの被写体のデフォーカス位置を所定のアルゴリズムに
よって求める。

【０１１９】＃６７２計算した予測デフォーカス量が
適切かどうか判定する。予測デフォーカス量が一定の閾
値より大きかったり、方向が反転していたりした場合予
測結果が適切でないので＃６７６へ進む。

【０１２０】これとは別に複数回レンズ駆動量が０だっ
た場合は被写体が動いていない場合なので同様に＃６７
６へ進む。予測結果が適切なら＃６７４へ進む。

【０１２１】＃６７４予測したデフォーカス量をレン
ズ駆動量に変換し、その値をレンズ駆動回路１１０へ通
信することによりレンズ駆動を行う。

【０１２２】＃６７５レリーズ許可判定を行う。レリ
ーズが許可できる条件が整っている場合「レリーズ給送
割り込み」を許可する。予測量でレンズ駆動した場合こ
のルーチン内部でレンズ停止を待ち、レンズ駆動が終了
したら「レリーズ給送割り込み」を許可する。デフォー
カス量でレンズ駆動した場合は、レンズ駆動量が小さか
った場合や０の時に「レリーズ給送割り込み」を許可す
る。「動的被写体向きモード」では、次回もう１度視線
検出を行うために「視線検出禁止フラグ」をクリアす
る。このことにより、次に「視線検出＆ＡＦ」サブルー
チンが呼ばれた場合、視線検出及び焦点検出が行われ
る。

【０１２３】＃６７６＃６７２で予測が適切でない場
合ここに予測データの消去を行い、予測の初期化を行
う。予測が不適切な場合は過去に記憶したデータもしく
は今回のデフォーカス量のいずれかがおかしかった場合
なので、これらのデータを消去して新しく予測データを
貯める必要がある。この時予測のカウンタＡＩＣＮＴも
クリアする。

【０１２４】＃６７８予測ができなかった場合検出し
たデフォーカス量でレンズ駆動を行う。レンズ駆動量が
所定より小さければレンズがぴくつくことを防止するた
めレンズ駆動は行わない。

【０１２５】＃６８０サブルーチン「視線検出＆Ａ
Ｆ」を終了しリターンする。

【０１２６】図７は視線検出のフローチャートである。

【０１２７】（＃２０１）図１（ａ）ステップ（＃６３
３）においてＣＰＵ１００は視線検出回路に信号を出
し、視線検出を実行させる。

【０１２８】（＃２０２）撮影者の眼球像を得るための
イメージセンサの蓄積時間及び読み出し増幅率を決定す
るためにイメージセンサ１４を所定の蓄積時間で電荷蓄
積を行う。この動作を予備蓄積という。

【０１２９】（＃２０３）次にＣＰＵ１００は視線検出
回路１０に信号を送って予備蓄積の蓄積電荷を読み出
し、順次Ａ／Ｄ変換を行い本蓄積での蓄積時間や増幅特
性、出力ゲインの決定を行う（ＡＧＣ計算）。

【０１３０】（＃２０４）次に本蓄積を行う。先ずＣＰ
Ｕ１００は撮影者の眼を照明するために赤外発光ダイオ
ード（ＩＲＥＤ）１３ａ、ｂを点灯し、（＃２０３）の
ＡＧＣ計算で決定された蓄積時間及び出力増幅率で蓄積
及びゲインで制御を行い、センサー出力を得る。蓄積が
終了するとともにＩＲＥＤも消灯される。

【０１３１】（＃２０５）ＣＰＵ１００は蓄積の終了し
たイメージセンサ１４から撮影者の眼球像を読み出す。

【０１３２】（＃２０６）次に読み出したセンサイメー
ジのＰ像や瞳孔部の特徴抽出の処理を行う。この特徴抽
出は（＃２０５）の読み出しとともに逐次的に行っても
良い。具体的には本出願人によって特願平３−１２１９
０９８号公報に詳述されているので、ここでの詳細な説
明は省略する。Ｐ像は眼球照明用ＩＲＥＤの角膜反射像
であるから、像信号中には光強度の強い輝点として現わ
れるため、その特徴ともって１組のＰ像を検出し、その
位置（ｘｄ′、ｙｄ′）、（ｘｅ、ｙｅ′）を求めるこ
とが出来る。瞳孔の反射率は非常に低く画像上の低輝度
でかつ一定の基準を満たす部分として検出することがで
きる。このようにして瞳孔中心（ｘｃ′ｙｃ′）及び瞳
孔径（ｒｃ）の検出を行う。

【０１３３】（＃２０７）撮影者の眼球像の中からＰ像
位置と瞳孔が検出されれば、撮影者の眼球光軸の回転角
（θｘ，θｙ）を算出することが出来る。

【０１３４】（＃２０８）眼球の回転角が計算できる
と、前述の計算式（４ａ）（５ａ）を使って所定の演算
を行うことによってファインダー上の注視点の座標を求
めることができる。眼球回転角から注視点の座標の演算
の所定数ｍ及びΔは、予め撮影者の個人差データを求め
ておく。個人差データは視線検出動作に先立って行われ
るキャリブレーション動作で求めるが、キャリブレーシ
ョン動作についての説明は省略する。

【０１３５】（＃２０９）視線検出を終了する。

【０１３６】このように、動的被写体向きモードと静的
被写体向きモードとで各焦点検出領域に対応する視線の
範囲を変えることによって、静止している被写体を撮影
するときと、動いている被写体を撮影する場合では撮影
者の視線位置が変化する状況が異なることに対応した焦
点検出領域の決定ができる。

【０１３７】第１の実施の形態では、動的被写体向きモ
ードと静的被写体向きモードとで各焦点検出領域に対応
する視線の範囲を変える実施の形態について説明した
が、ここでは動いている被写体を撮影する場合について
考える。サブルーチン「測距点選択＆表示」以外の部分
は第１の実施の形態と同様であるので、ここではサブル
ーチン「測距点選択＆表示」のみの説明行う。

【０１３８】図４のフローチャートを使ってこの「測距
点選択＆表示」サブルーチンの説明を行う。

【０１３９】サブルーチンがコールされると＃３１０１
からプログラムの実行を開始する。

【０１４０】＃３１０１では、予測演算の途中であるか
どうかを予測カウンタＡＩＣＮＴによって判定する。予
測途中（現在予測動作中）なら＃３１０２へ進み、予測
開始前（ＡＩＣＮＴ＝０）なら＃３１０３へ進む。

【０１４１】予測カウンタＡＩＣＮＴを使ってこの判断
を行うと各焦点検出領域に対応する視線範囲は予測が途
中でクリアされた時に広くなり、予測を行っている最中
は各焦点検出領域に対応する視線範囲は狭くなる。

【０１４２】例えばここで、ＡＩＣＮＴの変りにＡＦＩ
ＮＧを使って同様に判定を行うようにすれば、ＳＷ１を
押して最初だけ各焦点検出領域に対応する視線範囲を広
げて、２回目以降は各焦点検出領域に対応する視線範囲
を狭くする様にも出来る。

【０１４３】＃３１０２、予測開始前の各焦点検出領域
に対応する視線範囲パラメータを設定する。例えば、ｘ
１＝２．３ｍｍ、ｘ２＝６．１ｍｍ、ｘ３＝１２ｍｍ、
ｙ１＝１０ｍｍである。

【０１４４】＃１０３、予測中の各焦点検出領域に対応
する視線範囲パラメータを設定する。例えば、ｘ１＝
２．３ｍｍ、ｘ２＝６．１ｍｍ、ｘ３＝９．２ｍｍ、ｙ
１＝９ｍｍである。

【０１４５】この実施の形態の場合、予測開始前の範囲
の方が予測中の範囲より広くなっている。これは図１１
（ａ）のように動いている被写体の場合、予測を開始す
る前（すなわち１回目の視線検出時の）は視線の範囲を
広くし、被写体をとらえやすくしている。予測演算が開
始される（すなわち２回目以降の視線検出時）と図１１
（ｂ）のように視線範囲を狭くして間違って背景に視線
がいってしまっても予測演算が中断しないようにしてい
る。次に＃３１０４にすすむ。

【０１４６】＃３１０４、最初にｙ方向（縦方向）の判
定を行う。ｙｎがｙ１≦ｙｎ≦−ｙ１なら＃３１０５へ
進み、そうでないのなら、＃３１１５へ進む。

【０１４７】＃３１０５、ｙ方向（縦方向）の判定で範
囲内の場合は次にｘ方向の判定を行う。ｘｎが−ｘ３＜
ｘｎ≦−ｘ２を満たすなら＃３１１０へ進む。これは範
囲ＥＹＬ２に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合であ
る。−ｘ３＜ｘｎ≦−２ｘを満たさないなら＃３１０６
へ進む。

【０１４８】＃３１０６、ｘｎが−ｘ３＜ｘｎ≦−ｘ２
を満たさないなら次に−ｘ２＜ｘｎ≦−ｘ１を満たすか
どうか判定する。満たせば＃３１１１に進む。これは範
囲ＥＹＬ２に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合であ
る。満たさなければ＃３１０７へ進む。

【０１４９】＃３１０７、ｘｎが−ｘ２＜ｘｎ≦−ｘ１
を満たさないなら次に−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１を満たすかど
うか判定する。満たせば＃３１１２に進む。これは範囲
ＥＹＣに視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満
たさなければ＃３１０８へ進む。

【０１５０】＃３１０８、ｘｎが−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１を
満たさないなら次にｘ１≦ｘｎ＜ｘ２を満たすかどうか
判定する。満たせば＃３１１３に進む。これは範囲ＥＹ
Ｒ１に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満た
さなければ＃３１０９へ進む。

【０１５１】＃３１０９、ｘｎがｘ１≦ｘｎ＜ｘ２を満
たさないなら次にｘ２≦ｘｎ＜ｘ３を満たすかどうか判
定する。満たせば＃３１１４に進む。これは範囲ＥＹＲ
２に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）がある場合である。満たさ
なければどの範囲にも属していないので＃３１１５へ進
む。

【０１５２】＃３１１０、エリアＥＹＬ２に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｌ２を選択する。

【０１５３】＃３１１１、エリアＥＹＬ１に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｌ１を選択する。

【０１５４】＃３１１２、エリアＥＹＣに視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｃを選択する。

【０１５５】＃３１１３、エリアＥＹＲ１に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｒ１を選択する。

【０１５６】＃３１１４、エリアＥＹＲ２に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｒ２を選択する。

【０１５７】＃３１１５、どのエリアにも入っていない
場合は、視線検出の結果とは無関係に測距点を選択す
る。この場合、前回の結果選択された測距点を再度選択
するか、このサブルーチンのなかであえて測距点を選択
せずに焦点検出結果を予測演算の結果から後で選択して
も良い。

【０１５８】＃３１１０〜＃３１１５で測距点が選択さ
れたら次に表示を行う。

【０１５９】＃３１１６、ＬＥＤ駆動回路１０６に信号
を送信してスーパーインポーズ用ＬＥＤ２１をもちい
て、前記焦点検出領域を点滅表示させる（点灯でも良
い）。

【０１６０】＃３１１７サブルーチンをリターンする。

【０１６１】サブルーチン「測距点選択＆表示」をリタ
ーンすると＃６３０へ進む。

【０１６２】この後の動作も第１の実施の形態と同様で
ある。

【０１６３】このように、動いている被写体を撮影する
場合だけでも、１回目に視線検出と焦点検出を行う場合
と２回目以降の視線検出と焦点検出を行う場合とで視線
の範囲を変えることにより正確に視線による焦点検出領
域選択が出来る。

【０１６４】第３の実施の形態では被写体距離で視線範
囲を変化させた場合を説明する。

【０１６５】第３の実施の形態はサブルーチン「測距点
選択＆表示」以外第１の実施の形態と同様であるので、
ここではサブルーチン「測距点選択＆表示」のみの説明
を行う。

【０１６６】サブルーチン「測距点選択＆表示」視線検
出で求めた視線位置座標から焦点検出領域を選択する。
ここで、図８を使って視線位置座標と焦点検出領域の説
明をおこなう。図８において、Ｌ２，Ｌ１，Ｃ，Ｒ１，
Ｒ２はそれぞれラインセンサー６ｆのＣＣＤ−Ｌ２，Ｃ
ＣＤ−Ｌ１，ＣＣＤ−Ｃ，ＣＣＤ−Ｒ１，ＣＣＤ−Ｒ２
に対応し、それぞれの場所での焦点検出をおこなう。フ
ァインダー上での視線位置の座標がＥＹＬ２の範囲にあ
ればＬ２を注視していると判断し、ＣＣＤ−Ｌ２を使っ
て焦点検出をおこなう。同様に、視線がＥＹＬ１の範囲
にあればＬ１、ＥＹＣならＣ、ＥＹＲ１ならＲ１、ＥＹ
Ｒ２ならＲ２で焦点検出を行う。次にＥＹＬ２、ＥＹＬ
１、ＥＹＣ、ＥＹＲ１、ＥＹＲ２の具体的な範囲を説明
する。ｘ，ｙはファインダー上での視線位置を求めると
きの座標軸であり、求めた視線位置座標を（ｘｎ，ｙ
ｎ）とする。

【０１６７】ＥＹＬ２の範囲は−ｘ３＜ｘｎ≦−ｘ２か
つｙ３≦ｙｎ≦−ｙ３、ＥＹＬ１の範囲は−２ｘ＜ｘｎ≦−ｘ１かつｙ２≦ｙｎ
≦−ｙ２ＥＹＣの範囲は−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１かつｙ１≦ｙｎ≦−
ｙ１ＥＹＲ１の範囲はｘ１≦ｘｎ＜ｘ２かつｙ２≦ｙｎ≦−
ｙ２ＥＹＲ２の範囲はｘ２≦ｘｎ＜ｘ３かつｙ３≦ｙｎ≦−
ｙ３となる。

【０１６８】図８の（ｘｎ，ｙｎ）位置に視線がある場
合は、ｘ１≦ｘｎ＜ｘ２かつｙ２≦ｙｎ≦−ｙ２なので
範囲はＥＹＲ１になる。視線がＥＹＲ１にある場合は選
択する測距点はＲ１になる。

【０１６９】図５のフローチャートを使ってこの「測距
点選択＆表示」サブルーチンの説明を行う。

【０１７０】サブルーチンがコールされると＃４１０２
からプログラムの実行を開始する。

【０１７１】＃４１０２、前回測距した被写体距離か
ら、パラメータｘ１，ｘ２，ｘ３，ｙ１，ｙ２，ｙ３の
値を決定する。

【０１７２】最初の視線検出で前回の距離が無い場合
は、所定の値に設定される（例えば第１の実施の形態の
ワンショットモード時と同じ値：ｘ１＝２．３ｍｍ、ｘ
２＝６．１ｍｍ、ｘ３＝１８ｍｍ、ｙ１＝ｙ２＝ｙ３＝
１２ｍｍである。）。通常、撮影者と被写体との距離が
遠いほどファインダー上の被写体が小さいので（図１２
（ａ））、視線の範囲は小さくし、近づくほど広く（図
１２（ｂ））設定する。また、距離と視線範囲の広さの
関係は撮影レンズの焦点距離によっても変わる。次に＃
４１０５に進む。

【０１７３】＃４１５０、ｘｎが−ｘ３＜ｘｎ≦−ｘ２
及びｙ３≦ｙｎ≦−ｙ３を満たすなら＃４１１０へ進
む。これは範囲ＥＹＬ２に視線位置（ｘｎ，ｙｎ）があ
る場合である。この条件を満たさないなら＃４１０６へ
進む。

【０１７４】＃４１０６、次に−ｘ２＜ｘｎ≦−ｘ及び
ｙ２≦−ｙ２を満たすかどうか判定する。満たせば＃４
１１１に進む。これは範囲ＥＹＬ２に視線位置（ｘｎ，
ｙｎ）がある場合である。満たさなければ＃４１０７へ
進む。

【０１７５】＃４１０７、次に−ｘ１＜ｘｎ＜ｘ１及び
ｙ１≦ｙｎ≦−ｙ１を満たすかどうか判定する。満たせ
ば＃４１１２に進む。これは範囲ＥＹＣに視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）がある場合である。満たさなければ＃４１０
８へ進む。

【０１７６】＃４１０８、次にｘ１≦ｘｎ＜ｘ２及びｙ
２≦ｙｎ≦−ｙ２を満たすかどうか判定する。満たせば
＃４１１３に進む。

【０１７７】＃４１０９、次にｘ２≦ｘｎ＜ｘ３及びｙ
３≦ｙｎ≦−ｙ３を満たすかどうか判定する。満たせば
＃４１１４に進む。これは範囲ＥＹＲ２に視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）がある場合である。満たさなければどの範囲
にも属していないので＃４１１５へ進む。

【０１７８】＃４１１０、エリアＥＹＬ２に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｌ２を選択する。

【０１７９】＃４１１１、エリアＥＹＬ１に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｌ１を選択する。

【０１８０】＃４１１２、エリアＥＹＣに視線位置（ｘ
ｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｃを選択する。

【０１８１】＃４１１３、エリアＲＹＲ１に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので、測距点Ｒ１を選択する。

【０１８２】＃４１１４、エリアＥＹＲ２に視線位置
（ｘｎ，ｙｎ）があるので測距点Ｒ２を選択する。

【０１８３】＃４１１５、どのエリアにも入っていない
場合は、視線検出の結果とは無関係に測距点を選択す
る。この場合、あらかじめ中央の測距点を選択しても良
いし、前回の結果選択された測距点を再度選択してもよ
い。このサブルーチンのなかであえて測距点を選択せず
に焦点検出結果により後で選択しても良い。

【０１８４】＃４１１０〜＃４１１５で測距点が選択さ
れたら次の表示を行う。

【０１８５】＃４１１６、ＬＥＤ駆動回路１０６に信号
を送信してスーパーインポーズ用ＬＥＤ２１をもちい
て、前記焦点検出領域を点滅表示させる（点灯でも良
い）。

【０１８６】＃１１７サブルーチンをリターンする。

【０１８７】サブルーチン「測距選択＆表示」をリター
ンすると＃６３０へ進む。

【０１８８】また、カメラの給送モードによって各焦点
検出領域に対応する視線の範囲を切り換えることも出来
る。フローチャート図２の＃１０１の部分、図４＃３１
０１の部分の判断を給送モードが連写モードと単写モー
ドの違いで分岐するように変更すればよい。単写モード
では範囲を広くし、単写モードでは範囲を狭くする。

【０１８９】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に
記載した発明の視線検出手段を有する光学機器は、使用
者のファインダー内の視線位置を検出する視線検出手段
と、複数の動作モードを有し、該ファインダー内に設け
られた複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦点検出す
ることのできる焦点検出手段と、該焦点検出領域を含む
判定範囲を複数設定するものであって、該焦点検出手段
の動作モードによって、設定される判定範囲の大きさを
変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段によって検
出された視線位置が何れの判定範囲に含まれるかを判定
して、該複数の焦点検出領域のうち少なくとも１つの焦
点検出領域を選択する選択手段とを有することによっ
て、焦点検出手段の動作モードから使用者の視線の移動
特性を推測することができ、視線検出結果に基づいて正
確に焦点検出領域を選択することができる。本願の請求
項３に記載した発明の視線検出手段を有する光学機器
は、使用者のファインダー内の視線位置を検出する視線
検出手段と、該ファインダー内に設けられた複数の焦点
検出領域に対してそれぞれ焦点検出することのできる焦
点検出手段と、該焦点検出領域を含む判定範囲を複数設
定するものであって、該焦点検出手段の動作状態によっ
て、設定される判定範囲の大きさを変化させる範囲設定
手段と、該視線検出手段によって検出された視線位置が
何れの判定範囲に含まれるかを判定して、該複数の焦点
検出領域のうち少なくとも１つの焦点検出領域を選択す
る選択手段とを有することによって、焦点検出手段の動
作状態から使用者の視線の移動特性を推測することがで
き、この移動特性に合わせて判定範囲の大きさを変える
ことで、視線検出結果に基づいて正確に焦点検出領域を
選択することができる。

【０１９０】本願の請求項５に記載した発明の視線検出
手段を有する光学機器は、使用者のファインダー内の視
線位置を検出する視線検出手段と、該ファインダー内に
設けられた複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦点検
出することのできる焦点検出手段と、該焦点検出領域を
含む判定範囲を複数設定するものであって、該焦点検出
手段の焦点検出結果に基づいて、設定される判定範囲の
大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段に
よって検出された視線位置が何れの判定範囲に含まれる
かを判定して、該複数の焦点検出領域のうち少なくとも
１つの焦点検出領域を選択する選択手段とを有すること
によって、焦点検出手段の焦点検出結果から被写体の状
態を推測することができ、被写体の状態から使用者の視
線の移動特性を想定し、この想定された移動特性に合わ
せて判定範囲の大きさを変えることで、視線検出結果に
基づいて正確に焦点検出領域を選択することができる。

【０１９１】本願の請求項７に記載した発明の視線検出
手段を有する光学機器は、使用者のファインダー内の視
線位置を検出する視線検出手段と、該ファインダー内に
設けられた複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦点検
出することのできる焦点検出手段と、複数の動作モード
で光学機器の動作を制御する光学機器制御手段と、該焦
点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであっ
て、該光学機器の動作モードに基づいて、設定される判
定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検
出手段によって検出された視線位置が何れの判定範囲に
含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域のうち少
なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手段とを有
することによって、該光学機器の動作モードから光学機
器の使用状態を推測することができ、光学機器の使用状
態から使用者の視線の移動特性を想定して、想定された
移動特性に合わせて判定範囲の大きさを変えることで、
視線検出結果に基づいて正確に焦点検出領域を選択する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の動作を説明する「視線検出＆Ａ
Ｆ」のフローチャート。

【図２】第１の実施例の動作を説明する「測距点選択＆
表示」のフローチャート。

【図３】視線範囲の説明図。

【図４】第２の実施例の動作を説明するフローチャー
ト。

【図５】第３の実施例の動作を説明するフローチャー
ト。

【図６】カメラの動作を説明するフローチャート。

【図７】視線検出動作を説明するフローチャート。

【図８】第３の実施例の視線範囲の説明図。

【図９】本発明のカメラの電気回路ブロック図視線検出
光学系の概略図。

【図１０】第１の実施例を説明する図。

【図１１】第２の実施例を説明する図。

【図１２】第３の実施例を説明する図。

【図１３】視線検出光学系の概略図。

【図１４】眼球像と出力信号の概略図。

【図１５】視線検出方法の原理説明図。

【符号の説明】

１撮影レンズ２主ミラー７ピント板８ペンタダハプリズム１１接眼レンズ１２受光レンズ１３赤外発光ダイオード１４ＣＣＤ１５眼球１６角膜１７虹彩１９瞳孔２１ＬＥＤ１００ＣＰＵ１０１視線検出回路１０２測光回路１０３自動焦点検出回路１０４信号入力回路１０５ＬＣＤ駆動回路１０７ＩＲＥＤ駆動回路１０８シャッター制御回路１０９モーター制御回路１１０焦点調節回路１１１絞り駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者のファインダー内の視線位置を検
出する視線検出手段と、複数の動作モードを有し、該ファインダー内に設けられ
た複数の焦点検出領域に対してそれぞれ焦点検出するこ
とのできる焦点検出手段と、該焦点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであ
って、該焦点検出手段の動作モードによって、設定され
る判定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段によって検出された視線位置が何れの判
定範囲に含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域
のうち少なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手
段とを含む視線検出手段を有する光学機器。
【請求項２】前記焦点検出手段は一旦合焦が得られる
と焦点検出動作を行わない第１の動作モードと、合焦後
も焦点検出動作を続ける第２の動作モードとを有し、前
記範囲設定手段は該第１の動作モードと該第２の動作モ
ードとで設定する判定範囲の大きさを変化させることを
特徴とする請求項１記載の視線検出手段を有する光学機
器。
【請求項３】使用者のファインダー内の視線位置を検
出する視線検出手段と、該ファインダー内に設けられた複数の焦点検出領域に対
してそれぞれ焦点検出することのできる焦点検出手段
と、該焦点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであ
って、該焦点検出手段の動作状態によって、設定される
判定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段によって検出された視線位置が何れの判
定範囲に含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域
のうち少なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手
段とを含む視線検出手段を有する光学機器。
【請求項４】前記焦点検出手段は合焦後も焦点検出動
作を続ける動作モードを有し、前記範囲設定手段は該動
作モードの１回目の動作と、２回目以降の動作とで設定
する判定範囲の大きさを変化させることを特徴とする請
求項３記載の視線検出手段を有する光学機器。
【請求項５】使用者のファインダー内の視線位置を検
出する視線検出手段と、該ファインダー内に設けられた複数の焦点検出領域に対
してそれぞれ焦点検出することのできる焦点検出手段
と、該焦点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであ
って、該焦点検出手段の焦点検出結果に基づいて、設定
される判定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段によって検出された視線位置が何れの判
定範囲に含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域
のうち少なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手
段とを含む視線検出手段を有する光学機器。
【請求項６】前記範囲設定手段は前記焦点検出結果に
基づいて求めた被写体距離によって、設定する判定範囲
の大きさを変化させることを特徴とする請求項５記載の
視線検出手段を有する光学機器。
【請求項７】使用者のファインダー内の視線位置を検
出する視線検出手段と、該ファインダー内に設けられた複数の焦点検出領域に対
してそれぞれ焦点検出することのできる焦点検出手段
と、複数の動作モードで光学機器の動作を制御する光学機器
制御手段と、該焦点検出領域を含む判定範囲を複数設定するものであ
って、該光学機器の動作モードに基づいて、設定される
判定範囲の大きさを変化させる範囲設定手段と、該視線検出手段によって検出された視線位置が何れの判
定範囲に含まれるかを判定して、該複数の焦点検出領域
のうち少なくとも１つの焦点検出領域を選択する選択手
段とを含む視線検出手段を有する光学機器。
【請求項８】前記光学機器制御手段はレリーズボタン
の操作で、１回の撮影動作を行う第１の露光動作モード
と連続的に複数の撮影動作を行う第２の露光動作モード
とを有し、前記範囲設定手段は該第１の露光動作モード
と該第２の露光動作モードとで設定する判定範囲の大き
さを変化させることを特徴とする請求項７記載の視線検
出手段を有する光学機器。