JP2956543B2 - 視線検出機能を備えたカメラ - Google Patents
視線検出機能を備えたカメラInfo
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- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
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- Focusing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Indication In Cameras, And Counting Of Exposures (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は視線検出機能を備
え、視線検出によってズーム機能を操作できるようにし
たカメラに関する。 【０００２】 【従来の技術】二次元撮像素子により光学像を電気映像
信号に変換するビデオ・カメラや電子スチル・カメラで
は、その映像信号から光学系の合焦度や露出量を知るこ
とができるので、撮影画面の一部領域の映像信号を取り
出して、自動合焦動作（所謂オート・フォーカス）や自
動露出制御を行う構成が提示されている。図７にその従
来構成を示す。 【０００３】図７において１０は撮影レンズ、１２は絞
りである。ＣＣＤイメージ・センサ等の二次元撮像素子
を有する撮像回路１４は、レンズ１０による被写体の光
学像を電気映像信号に変換し、映像信号Ｓ1（図８参
照）を出力する。図８の１Ｈが１水平走査期間である。
ゲート回路１６が、自動合焦動作や自動露出制御のため
の指定領域の映像信号を抽出するが、その指定領域は大
体、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、通常撮
影時用の標準領域Ｍ、被写体がよく動く時やパンニング
時用の大領域Ｌ、希望する被写体だけにピントを合わせ
たい時やワイド撮影時用の小領域Ｓの３種類に区分され
ており、エリア選択回路１８が、Ｍ，Ｌ，Ｓの内撮影者
により手動選択された領域に従いゲート回路１８に制御
信号Ｓ2（図８参照）を送り、画面上該当領域の映像信
号のみを通過させる。 【０００４】ゲート回路１６の出力Ｓ3（図８参照）
は、映像信号の高周波成分に対する山登りサーボ方式等
の周知の自動合焦方式によるＡＦ制御回路２０で自動合
焦動作のために利用される。他方、ＡＥ制御回路２２
は、ゲート回路１６の出力Ｓ3に更に適宜に重みを掛け
て平均測光、中央重点平均測光等を行い、露出制御信号
を形成する。レンズ１０の駆動装置２４は、ＡＦ制御回
路２０の出力に従いレンズ１０を合焦位置に移動させ、
絞り１２の駆動装置２６は、ＡＥ制御回路２２の出力に
従い絞り１２を適正露出に制御する。絞り１２の制御の
代わりに撮像回路１４の撮像素子の電荷蓄積時間や露光
時間を制御することもある。 【０００５】２８は、撮像回路１４の動作を規定するク
ロック回路であり、エリア選択回路１８には、選択の時
間基準となる水平同期信号Ｈsync及び垂直同期信号Ｖsy
ncを供給する。 【０００６】また、３５ｍｍ銀塩スチル・カメラでは、
測光感度分布に部分的に重みを持たせる測光方式があ
り、視野全域で平均的に測光する平均測光方式の他に、
中央重点平均測光、中央部分測光、中央部スポット測光
等がある。これらは、小受光面積の複数の測光用受光素
子からの出力に適宜の重みを付けた後に加算し、その加
算信号を用いて露出制御（絞り設定、シャッタ・スピー
ドの設定等）を行う。そして、受光素子出力への重みの
掛け方を変えることにより、上記測光方式を選択する構
成も提示されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、自動合焦動作や自動露出制御を可能としても、
通常のカメラを含む電子機器においては、各種の機能を
兼ね備えており、その操作を撮影動作を妨げることなく
容易且つ迅速に行うのは困難を伴う。 【０００８】たとえば従来の装置では、自動合焦動作や
自動露出制御のための領域が、画面の中央に固定されて
いるので、撮影画面の構図は、目的被写体を必ず画面中
央に配置しなければならない。動画か静止画かに関わら
ず、目的被写体を画面の隅部に配置するような撮影意図
を正確に且つ容易に行いたいというような要望には対処
が困難であった。 【０００９】そしてこのような被写体をとらえ続ける動
作を行いながら、他の機能を実行する操作を行うのは、
さらに困難であり、撮影動作を妨げることなく、各種機
能の操作・実行を容易に行えるような、さらなる改良が
望まれている。 【００１０】本発明は、このような要望に応えるべく、
撮影動作を妨げることなく、各種機能の制御及び実行を
容易且つ迅速に行え、さらには使用者の意図を忠実に反
映し得るようにしたカメラを提供することを目的とす
る。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本出願の第１の発明は、画面内における使用者の
注視位置を検出する視線検出手段と、画像を拡大あるい
は縮小するズーム手段と、前記視線検出手段によって視
線検出の可能な範囲内に、前記ズーム手段を動作させる
ための指標を表示する指標表示手段と、前記視線検出手
段によって検出された注視位置に基づいて前記ズーム手
段を制御し、前記指標が注視されていることが検出され
た場合には、前記ズーム手段を動作させる制御手段とを
備えたことを特徴とする。 【００１２】本出願の第２の発明は、画面内における使
用者の注視位置を検出する視線検出手段と、画像を拡大
あるいは縮小するズーム手段と、前記視線検出手段によ
って視線検出の可能な範囲内に、前記ズーム手段を前記
画像を拡大する方向に動作させる指示を行うための第１
の指標と、前記ズーム手段を前記画像を縮小する方向に
動作させる指示を行うための第２の指標とを表示する指
標表示手段と、前記視線検出手段によって検出された注
視位置に基づいて前記ズーム手段を制御し、前記第１の
指標が注視されていることが検出された場合には、前記
ズーム手段を前記画像を拡大する方向に動作させ、前記
第２の指標が注視されていることが検出された場合には
前記ズーム手段を前記画像を縮小する方向に動作させる
制御手段とを備えたことを特徴とする。 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】本出願の第３の発明は、画面内における使
用者の注視位置を検出する視線検出手段と、前記視線検
出手段によって検出された画面内の注視位置における被
写体像に対して焦点検出を行う焦点検出手段と、被写体
像を拡大あるいは縮小するズーム手段と、前記ズーム手
段を前記被写体像を拡大する方向に動作させる指示を行
うための第１の指標と、前記ズーム手段を前記被写体像
を縮小する方向に動作させる指示を行うための第２の指
標とを表示する指標表示手段と、前記視線検出手段によ
って検出された注視位置に基づいて前記ズーム手段を制
御し、前記第１の指標が注視されていることが検出され
た場合には、前記ズーム手段を前記被写体像を拡大する
方向に動作させ、前記第２の指標が注視されていること
が検出された場合には前記ズーム手段を前記被写体像を
縮少する方向に動作させる制御手段とを備えたことを特
徴とする。 【００１７】上記各発明では、前記制御手段は、前記注
視位置が前記指標上に所定時間以上検出されている場合
に、前記ズーム手段を動作させるように構成されてい
る。 【００１８】上記各発明では、前記視線検出手段は、視
線位置を常時継続的に検出するように構成されている。 【００１９】上記各発明では、前記指標表示手段は、前
記各指標を画像を表示する領域外に表示するように構成
されている。 【００２０】 【００２１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施例の構
成ブロック図を示す。但し、図７と同じ構成要素には同
じ符号を付した。 【００２２】本発明では、撮影映像をファインダやモニ
タ装置により観察する撮影者の眼球運動をモニタし、撮
影者の注視する画面部分を含む領域で自動合焦動作及び
自動露出制御を行う。３０がそのための眼球運動検出器
であり、この検出器３０は、詳細は後述するが、撮影者
の眼球３２の運動を検出し、眼の見ている部分が画面の
どの位置であるかの位置信号（水平位置及び垂直位置）
をゲート制御回路３４に送る。ゲート制御回路３４は、
図７におけるエリア選択回路１８に対応する回路であ
り、クロック回路２８からの水平同期信号Ｈsync及び垂
直同期信号Ｖsyncと、眼球運動検出器３０からの位置信
号とを比較し、ゲート回路１６を制御して、画面上での
相応領域の映像信号のみを通過させる。 【００２３】眼球運動を検出する原理としては種々ある
が、ここでは、日本放送協会による方式を例にとって説
明する（テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．Ｎｏ．２（１９８
６）第４１頁以降を参照）。ＮＨＫの方式の光学系部分
を図２に示し、図１の実施例の眼球運動検出器３０に適
用した場合の具体的回路を、ゲート制御回路３４と共に
図３に示した。図２に示すように、眼球に近接配置した
赤外光源４０（４０Ｘ，４０Ｙ）から眼球に赤外光を照
射し、その反射光を光電変換素子４２（４２Ｒ，４２
Ｌ；４２Ｕ，４２Ｄ）で受光して、黒目の左右及び上下
への移動を検出する。黒目の左右の動きを検出する光電
変換素子４２Ｒ，４２Ｌは、正面を向いた状態でそれぞ
れ黒目の右側及び左側からの反射光を受光するように配
置され、その出力は減算増幅器４４で減算増幅される。
また、黒目の上下方向の動きを検出する光電変換素子４
２Ｕ，４２Ｄは共に、正面を向いた状態で黒目の斜め下
位置からの反射光を受光するように配置され、その出力
は、加算増幅器４６で加算増幅される。 【００２４】減算増幅器４４の出力は、黒目の左右運動
に対し図４（ａ）に図示する特性を示し、加算増幅器４
６は、黒目の上下方向の運動に対し図４（ｂ）に図示す
る特性を示す。結局、減算増幅器４４の出力は、水平面
での黒目の向く方向（観察者の観察している観察画面で
いえばその水平位置）を指示し、加算増幅器４６の出力
は、垂直面での黒目の向く方向（観察画面でいえばその
垂直位置）を指示する。しかし実際には、減算増幅器４
４及び加算増幅器４６の出力は、多少の非線形性を示す
ので、検出精度を高めるために、リニアリティ補償回路
４８，５０を設けるのが好ましい。 【００２５】従って、図３において、補償回路４８の出
力は画面イメージでの水平位置ｘを示し、補償回路５０
の出力はその垂直位置ｙを示す。カメラを自動制御する
ための被写体情報を抽出する領域は、或る程度の広さを
必要とすることから、本発明では、撮影画面を多数の単
位領域又は単位ブロックに分割する。例えば、図５に図
示するように、４×４の１６ブロックに分割し、その水
平位置及び垂直位置をそれぞれ２ビットで特定する。ブ
ロック選択回路５２は、水平位置ｘ及び垂直位置ｙがど
のブロックに属するかを判定し、所属ブロックを示す信
号Ｘ（水平ブロック位置）とＹ（垂直ブロック位置）を
出力する。 【００２６】ゲート制御回路３４はこの信号Ｘ，Ｙを受
け、その指定ブロックについてゲート回路１６を開放状
態にするゲート制御信号を形成する。具体的には、水平
同期周波数の整数倍（図５の例では４倍）の周波数ｎｆ
Hのパルスを計数することにより、水平ブロック位置を
モニタするブロック・カウンタ５４が設けられている。
カウンタ５４は、クロック回路２８からの水平同期信号
Ｈsyncによりリセットされる。比較器５６は、ブロック
・カウンタ５４の保持値とブロック選択回路５２からの
信号Ｘとを比較し、一致する時にＯＮ信号を出力する。
ライン・カウンタ５８は、水平同期信号Ｈsyncを計数
し、クロック回路２８からの垂直同期信号Ｖsyncにより
リセットされる。比較器６０は、ライン・カウンタ５８
の保持値とブロック選択回路５２からの信号Ｙとを比較
し、一致する時にＯＮ信号を出力する。 【００２７】アンド回路６２は、比較器５６の出力と比
較器６０の出力との論理積をとり、その結果をゲート回
路１６の制御入力に印加する。従って、アンド回路６２
は、ブロック選択回路５２から出力される信号Ｘ，Ｙに
よって特定されるブロックについてゲート回路１６を開
放状態にするゲート制御信号を形成することになる。 【００２８】但し比較器５６，６０は、ブロック選択回
路による指定ブロックＸ，Ｙを包含する一定広さ又は手
動選択による広さ（前記Ｓ，Ｍ，Ｌ等）についてＯＮ信
号をアンド回路６２に供給するようにしてもよい。その
際、比較器５６，６０の出力により特定される画面領域
は、ブロック選択回路５２における分割単位によるもの
でなくてもよい。 【００２９】図１の回路の動作を簡単に説明すると、眼
球運動検出器３０は、撮影者がファインダ画面上で注視
している位置を継続的に検出し、その位置信号をゲート
制御回路３４に送る。ゲート制御回路３４は、その位置
信号により特定される画面領域の映像信号をゲート回路
１６が通過させるようにする。これにより、ＡＦ制御回
路２０及びＡＥ制御回路２２は、指定領域の被写体像情
報によりＡＦ制御及びＡＥ制御をする。勿論、眼球運動
検出器３０の検出機能は、撮影者の指定時にのみ有効に
なるようにしてもよい。尚、ＡＥ制御回路２０はゲート
回路１６の出力を平均化した出力を得るローパスフィル
タで構成され、当該ローパスフィルタの出力に応じて絞
り１２を制御する。また、ＡＦ制御回路２２はゲート回
路１６の出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ
及び当該ハイパスフィルタの出力を平均化するローパス
フィルタで構成されている。 【００３０】図１の例では、ファインダ画面の映像を注
視することによりＡＦ及びＡＥの制御用領域を指定する
が、画面外に各種の選択用表示、例えば、ズーム・レン
ズの場合のＴＥＬＥとＷＩＤＥの選択表示を行い、その
表示部分を一定時間注視することで、選択指示を内部制
御回路に与えるようにしてもよい。この構成を図６に示
す。眼球運動検出器３０の出力を画面外位置検出器７０
にも印加し、画面外の選択用表示の何れを注視している
か、及びその注視時間を監視する。そして、その注視位
置に応じて、ズーミング操作、各種の動作モードの選
択、例えば、前記比較器５６，６０がＯＮ信号を出力す
る領域広さ（Ｓ，Ｍ，Ｌ等）の指示等を行う。７２はズ
ーム制御回路であり、レンズ駆動装置２４を介してズー
ム・レンズのズーミング用レンズ要素を駆動する。 【００３１】上記実施例によれば、注視部分を包含する
領域からの信号で自動合焦動作及び自動露出制御を行う
ので、画面の構図選択の制限が完全に解消される。特
に、逆光時の露出や、前景のある人物撮影のピント合わ
せは、初心者には困難な面があるが、これらを簡単に実
現できる。また、ズーム制御その他の制御指示に用いる
ことにより、カメラ筐体に手を触れること無しに、各種
の選択指示を行えるので、手や指の移動によるカメラ・
ブレを完全に防止できる。 【００３２】また本実施例においてはＡＥ、ＡＦ、ズー
ムの制御を行っているが、これに限らず他の制御、例え
ば音声記録の行えるカメラの場合にはフェードイン、フ
ェードアウトの制御を行うようにしてもよい。 【００３３】言うまでもないが、本発明では、自動合焦
動作の方式や自動露出制御の方式自体については、制限
されない。 【００３４】本出願の請求項１では、視線検出手段は眼
球運動検出器３０に相当し、作動手段はレンズ駆動装置
２４に相当する。指標表示手段及び制御手段は画面外位
置検出器７０、ズーム制御回路７２及びその他の制御回
路７３によって構成される。 【００３５】本出願の請求項６では、視線検出手段は眼
球運動検出器３０に相当し、抽出手段はゲート回路３
４、ゲート１６及びクロック２８からなる。第１の制御
手段は、ＡＥ制御回路２２，ＡＦ制御回路２０に相当
し、作動手段はレンズ駆動装置２４に相当する。指標表
示手段及び第２の制御手段は画面外位置検出器７０、ズ
ーム制御回路７２及びその他の制御回路７３によって構
成される。 【００３６】 【発明の効果】以上述べたように、本出願の請求項１に
記載の発明によれば、便用者の視線位置を検出するとと
もに、所定の機能をそれぞれ第１の方向と、該第１の方
向と異なる第２の方向に動作させるための第１及び第２
の指標とを表示し、使用者の視線位置が前記指標上にあ
ることが検出されたとき、その指標に相当する方向に前
記機能を動作させるようにしたので、主たる動作を妨げ
ることなく、指標を注視するだけの操作で他の各種機能
の実行を容易且つ迅速に行うことができる。 【００３７】また機能を互いに異なる方向に動作させる
ような指標を対にして設け、これを視線検出によって制
御するようにしたので、互いに異なる動作方向を有する
機能においても、従来のようにその各操作に相当するボ
タンをそれぞれ選択しながら操作しなければならないよ
うな煩わしさはなく、前記第１の指標と前記第２の指標
を選択的に注視するだけで、互いに異なる方向に迅速且
つ容易に動作させることができ、操作性を格段に向上さ
せることができる。 【００３８】本出願の請求項２に記載の発明によれば、
前記機能を画像を拡大あるいは縮小するズーム機能と
し、画像を拡大するための第１の指標と、画像を縮小す
るための第２の指標とを対をなして備え、注視する指標
を選択するのみで、任意の方向にズーム動作を行うこと
ができ、互いに反対の方向に機能を迅速且つ容易に動作
させうことができる。 【００３９】本出願の請求項３に記載の発明によれば、
指標上を所定時間以上注視した場合に、その指標に相当
する動作を行うようにしたので、使用者の意図ではな
く、一時的に指標を見ても、その機能が誤動作すること
がなく、信頼性の高い視線検出及び機能制御を行うこと
ができる。 【００４０】本出願の請求項４に記載の発明によれば、
視線位置を常時継続的に検出するようにしたので、使用
者の視線の変化に迅速且つ確実に応答することができ、
便用者の意図に迅速且つ正確に応答することができる。 【００４１】本出願の請求項５に記載の発明によれば、
前記各指標を画像を表示する画面外に表示するようにし
たので、画面内の画像の表示を妨げることなく、また画
面内において行う各種処理と混同したり、誤動作させた
りすることがなく、視線により確実にその指標に相当す
る機能を実行させることができる。 【００４２】本出願の請求項６に記載の発明によれば、
使用者の視線位置に相当する画像情報を抽出して光学特
性を制御する第１の制御手段と、所定の機能を動作させ
るための指標を注視することによって、その機能を動作
させる第２の制御手段とを備えたので、画面内にの画像
情報を抽出して光学特性を制御する焦点検出動作や露出
制御動作を、視線によって容易且つ迅速に、使用者の意
図通りに行うことができるとともに、同様に他の機能を
撮影動作を妨げることなく、容易且つ迅速に実行するこ
とができ、装置全体の操作性を格段に向上させることが
できる。 【００４３】本出願の請求項７に記載の発明によれば、
前記機能を画像を拡大あるいは縮小するズーム機能と
し、画像を拡大するための第１の指標と、画像を縮小す
るための第２の指標とを対をなして備え、注視する指標
を選択するのみで、任意の方向にズーム動作を行うこと
ができ、互いに反対の方向に機能を迅速且つ容易に動作
させうことができる。 【００４４】本出願の請求項８に記載の発明によれば、
指標上を所定時間以上注視した場合に、その指標に相当
する動作を行うようにしたので、使用者の意図ではな
く、一時的に指標を見ても、その機能が誤動作すること
がなく、信頼性の高い視線検出及び機能制御を行うこと
ができる。 【００４５】本出願の請求項９に記載の発明によれば、
視線位置を常時継続的に検出するようにしたので、使用
者の視線の変化に迅速且つ確実に応答することができ、
使用者の意図に迅速且つ正確に応答することができる。 【００４６】本出願の請求項１０に記載の発明によれ
ば、前記各指標を画像を表示する画面外に表示するよう
にしたので、画面内の画像の表示を妨げることなく、ま
た画面内において行う各種処理と混同したり、誤動作さ
せたりすることがなく、視線により確実にその指標に相
当する機能を実行させることができる。
え、視線検出によってズーム機能を操作できるようにし
たカメラに関する。 【０００２】 【従来の技術】二次元撮像素子により光学像を電気映像
信号に変換するビデオ・カメラや電子スチル・カメラで
は、その映像信号から光学系の合焦度や露出量を知るこ
とができるので、撮影画面の一部領域の映像信号を取り
出して、自動合焦動作（所謂オート・フォーカス）や自
動露出制御を行う構成が提示されている。図７にその従
来構成を示す。 【０００３】図７において１０は撮影レンズ、１２は絞
りである。ＣＣＤイメージ・センサ等の二次元撮像素子
を有する撮像回路１４は、レンズ１０による被写体の光
学像を電気映像信号に変換し、映像信号Ｓ1（図８参
照）を出力する。図８の１Ｈが１水平走査期間である。
ゲート回路１６が、自動合焦動作や自動露出制御のため
の指定領域の映像信号を抽出するが、その指定領域は大
体、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、通常撮
影時用の標準領域Ｍ、被写体がよく動く時やパンニング
時用の大領域Ｌ、希望する被写体だけにピントを合わせ
たい時やワイド撮影時用の小領域Ｓの３種類に区分され
ており、エリア選択回路１８が、Ｍ，Ｌ，Ｓの内撮影者
により手動選択された領域に従いゲート回路１８に制御
信号Ｓ2（図８参照）を送り、画面上該当領域の映像信
号のみを通過させる。 【０００４】ゲート回路１６の出力Ｓ3（図８参照）
は、映像信号の高周波成分に対する山登りサーボ方式等
の周知の自動合焦方式によるＡＦ制御回路２０で自動合
焦動作のために利用される。他方、ＡＥ制御回路２２
は、ゲート回路１６の出力Ｓ3に更に適宜に重みを掛け
て平均測光、中央重点平均測光等を行い、露出制御信号
を形成する。レンズ１０の駆動装置２４は、ＡＦ制御回
路２０の出力に従いレンズ１０を合焦位置に移動させ、
絞り１２の駆動装置２６は、ＡＥ制御回路２２の出力に
従い絞り１２を適正露出に制御する。絞り１２の制御の
代わりに撮像回路１４の撮像素子の電荷蓄積時間や露光
時間を制御することもある。 【０００５】２８は、撮像回路１４の動作を規定するク
ロック回路であり、エリア選択回路１８には、選択の時
間基準となる水平同期信号Ｈsync及び垂直同期信号Ｖsy
ncを供給する。 【０００６】また、３５ｍｍ銀塩スチル・カメラでは、
測光感度分布に部分的に重みを持たせる測光方式があ
り、視野全域で平均的に測光する平均測光方式の他に、
中央重点平均測光、中央部分測光、中央部スポット測光
等がある。これらは、小受光面積の複数の測光用受光素
子からの出力に適宜の重みを付けた後に加算し、その加
算信号を用いて露出制御（絞り設定、シャッタ・スピー
ドの設定等）を行う。そして、受光素子出力への重みの
掛け方を変えることにより、上記測光方式を選択する構
成も提示されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、自動合焦動作や自動露出制御を可能としても、
通常のカメラを含む電子機器においては、各種の機能を
兼ね備えており、その操作を撮影動作を妨げることなく
容易且つ迅速に行うのは困難を伴う。 【０００８】たとえば従来の装置では、自動合焦動作や
自動露出制御のための領域が、画面の中央に固定されて
いるので、撮影画面の構図は、目的被写体を必ず画面中
央に配置しなければならない。動画か静止画かに関わら
ず、目的被写体を画面の隅部に配置するような撮影意図
を正確に且つ容易に行いたいというような要望には対処
が困難であった。 【０００９】そしてこのような被写体をとらえ続ける動
作を行いながら、他の機能を実行する操作を行うのは、
さらに困難であり、撮影動作を妨げることなく、各種機
能の操作・実行を容易に行えるような、さらなる改良が
望まれている。 【００１０】本発明は、このような要望に応えるべく、
撮影動作を妨げることなく、各種機能の制御及び実行を
容易且つ迅速に行え、さらには使用者の意図を忠実に反
映し得るようにしたカメラを提供することを目的とす
る。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本出願の第１の発明は、画面内における使用者の
注視位置を検出する視線検出手段と、画像を拡大あるい
は縮小するズーム手段と、前記視線検出手段によって視
線検出の可能な範囲内に、前記ズーム手段を動作させる
ための指標を表示する指標表示手段と、前記視線検出手
段によって検出された注視位置に基づいて前記ズーム手
段を制御し、前記指標が注視されていることが検出され
た場合には、前記ズーム手段を動作させる制御手段とを
備えたことを特徴とする。 【００１２】本出願の第２の発明は、画面内における使
用者の注視位置を検出する視線検出手段と、画像を拡大
あるいは縮小するズーム手段と、前記視線検出手段によ
って視線検出の可能な範囲内に、前記ズーム手段を前記
画像を拡大する方向に動作させる指示を行うための第１
の指標と、前記ズーム手段を前記画像を縮小する方向に
動作させる指示を行うための第２の指標とを表示する指
標表示手段と、前記視線検出手段によって検出された注
視位置に基づいて前記ズーム手段を制御し、前記第１の
指標が注視されていることが検出された場合には、前記
ズーム手段を前記画像を拡大する方向に動作させ、前記
第２の指標が注視されていることが検出された場合には
前記ズーム手段を前記画像を縮小する方向に動作させる
制御手段とを備えたことを特徴とする。 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】本出願の第３の発明は、画面内における使
用者の注視位置を検出する視線検出手段と、前記視線検
出手段によって検出された画面内の注視位置における被
写体像に対して焦点検出を行う焦点検出手段と、被写体
像を拡大あるいは縮小するズーム手段と、前記ズーム手
段を前記被写体像を拡大する方向に動作させる指示を行
うための第１の指標と、前記ズーム手段を前記被写体像
を縮小する方向に動作させる指示を行うための第２の指
標とを表示する指標表示手段と、前記視線検出手段によ
って検出された注視位置に基づいて前記ズーム手段を制
御し、前記第１の指標が注視されていることが検出され
た場合には、前記ズーム手段を前記被写体像を拡大する
方向に動作させ、前記第２の指標が注視されていること
が検出された場合には前記ズーム手段を前記被写体像を
縮少する方向に動作させる制御手段とを備えたことを特
徴とする。 【００１７】上記各発明では、前記制御手段は、前記注
視位置が前記指標上に所定時間以上検出されている場合
に、前記ズーム手段を動作させるように構成されてい
る。 【００１８】上記各発明では、前記視線検出手段は、視
線位置を常時継続的に検出するように構成されている。 【００１９】上記各発明では、前記指標表示手段は、前
記各指標を画像を表示する領域外に表示するように構成
されている。 【００２０】 【００２１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施例の構
成ブロック図を示す。但し、図７と同じ構成要素には同
じ符号を付した。 【００２２】本発明では、撮影映像をファインダやモニ
タ装置により観察する撮影者の眼球運動をモニタし、撮
影者の注視する画面部分を含む領域で自動合焦動作及び
自動露出制御を行う。３０がそのための眼球運動検出器
であり、この検出器３０は、詳細は後述するが、撮影者
の眼球３２の運動を検出し、眼の見ている部分が画面の
どの位置であるかの位置信号（水平位置及び垂直位置）
をゲート制御回路３４に送る。ゲート制御回路３４は、
図７におけるエリア選択回路１８に対応する回路であ
り、クロック回路２８からの水平同期信号Ｈsync及び垂
直同期信号Ｖsyncと、眼球運動検出器３０からの位置信
号とを比較し、ゲート回路１６を制御して、画面上での
相応領域の映像信号のみを通過させる。 【００２３】眼球運動を検出する原理としては種々ある
が、ここでは、日本放送協会による方式を例にとって説
明する（テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．Ｎｏ．２（１９８
６）第４１頁以降を参照）。ＮＨＫの方式の光学系部分
を図２に示し、図１の実施例の眼球運動検出器３０に適
用した場合の具体的回路を、ゲート制御回路３４と共に
図３に示した。図２に示すように、眼球に近接配置した
赤外光源４０（４０Ｘ，４０Ｙ）から眼球に赤外光を照
射し、その反射光を光電変換素子４２（４２Ｒ，４２
Ｌ；４２Ｕ，４２Ｄ）で受光して、黒目の左右及び上下
への移動を検出する。黒目の左右の動きを検出する光電
変換素子４２Ｒ，４２Ｌは、正面を向いた状態でそれぞ
れ黒目の右側及び左側からの反射光を受光するように配
置され、その出力は減算増幅器４４で減算増幅される。
また、黒目の上下方向の動きを検出する光電変換素子４
２Ｕ，４２Ｄは共に、正面を向いた状態で黒目の斜め下
位置からの反射光を受光するように配置され、その出力
は、加算増幅器４６で加算増幅される。 【００２４】減算増幅器４４の出力は、黒目の左右運動
に対し図４（ａ）に図示する特性を示し、加算増幅器４
６は、黒目の上下方向の運動に対し図４（ｂ）に図示す
る特性を示す。結局、減算増幅器４４の出力は、水平面
での黒目の向く方向（観察者の観察している観察画面で
いえばその水平位置）を指示し、加算増幅器４６の出力
は、垂直面での黒目の向く方向（観察画面でいえばその
垂直位置）を指示する。しかし実際には、減算増幅器４
４及び加算増幅器４６の出力は、多少の非線形性を示す
ので、検出精度を高めるために、リニアリティ補償回路
４８，５０を設けるのが好ましい。 【００２５】従って、図３において、補償回路４８の出
力は画面イメージでの水平位置ｘを示し、補償回路５０
の出力はその垂直位置ｙを示す。カメラを自動制御する
ための被写体情報を抽出する領域は、或る程度の広さを
必要とすることから、本発明では、撮影画面を多数の単
位領域又は単位ブロックに分割する。例えば、図５に図
示するように、４×４の１６ブロックに分割し、その水
平位置及び垂直位置をそれぞれ２ビットで特定する。ブ
ロック選択回路５２は、水平位置ｘ及び垂直位置ｙがど
のブロックに属するかを判定し、所属ブロックを示す信
号Ｘ（水平ブロック位置）とＹ（垂直ブロック位置）を
出力する。 【００２６】ゲート制御回路３４はこの信号Ｘ，Ｙを受
け、その指定ブロックについてゲート回路１６を開放状
態にするゲート制御信号を形成する。具体的には、水平
同期周波数の整数倍（図５の例では４倍）の周波数ｎｆ
Hのパルスを計数することにより、水平ブロック位置を
モニタするブロック・カウンタ５４が設けられている。
カウンタ５４は、クロック回路２８からの水平同期信号
Ｈsyncによりリセットされる。比較器５６は、ブロック
・カウンタ５４の保持値とブロック選択回路５２からの
信号Ｘとを比較し、一致する時にＯＮ信号を出力する。
ライン・カウンタ５８は、水平同期信号Ｈsyncを計数
し、クロック回路２８からの垂直同期信号Ｖsyncにより
リセットされる。比較器６０は、ライン・カウンタ５８
の保持値とブロック選択回路５２からの信号Ｙとを比較
し、一致する時にＯＮ信号を出力する。 【００２７】アンド回路６２は、比較器５６の出力と比
較器６０の出力との論理積をとり、その結果をゲート回
路１６の制御入力に印加する。従って、アンド回路６２
は、ブロック選択回路５２から出力される信号Ｘ，Ｙに
よって特定されるブロックについてゲート回路１６を開
放状態にするゲート制御信号を形成することになる。 【００２８】但し比較器５６，６０は、ブロック選択回
路による指定ブロックＸ，Ｙを包含する一定広さ又は手
動選択による広さ（前記Ｓ，Ｍ，Ｌ等）についてＯＮ信
号をアンド回路６２に供給するようにしてもよい。その
際、比較器５６，６０の出力により特定される画面領域
は、ブロック選択回路５２における分割単位によるもの
でなくてもよい。 【００２９】図１の回路の動作を簡単に説明すると、眼
球運動検出器３０は、撮影者がファインダ画面上で注視
している位置を継続的に検出し、その位置信号をゲート
制御回路３４に送る。ゲート制御回路３４は、その位置
信号により特定される画面領域の映像信号をゲート回路
１６が通過させるようにする。これにより、ＡＦ制御回
路２０及びＡＥ制御回路２２は、指定領域の被写体像情
報によりＡＦ制御及びＡＥ制御をする。勿論、眼球運動
検出器３０の検出機能は、撮影者の指定時にのみ有効に
なるようにしてもよい。尚、ＡＥ制御回路２０はゲート
回路１６の出力を平均化した出力を得るローパスフィル
タで構成され、当該ローパスフィルタの出力に応じて絞
り１２を制御する。また、ＡＦ制御回路２２はゲート回
路１６の出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ
及び当該ハイパスフィルタの出力を平均化するローパス
フィルタで構成されている。 【００３０】図１の例では、ファインダ画面の映像を注
視することによりＡＦ及びＡＥの制御用領域を指定する
が、画面外に各種の選択用表示、例えば、ズーム・レン
ズの場合のＴＥＬＥとＷＩＤＥの選択表示を行い、その
表示部分を一定時間注視することで、選択指示を内部制
御回路に与えるようにしてもよい。この構成を図６に示
す。眼球運動検出器３０の出力を画面外位置検出器７０
にも印加し、画面外の選択用表示の何れを注視している
か、及びその注視時間を監視する。そして、その注視位
置に応じて、ズーミング操作、各種の動作モードの選
択、例えば、前記比較器５６，６０がＯＮ信号を出力す
る領域広さ（Ｓ，Ｍ，Ｌ等）の指示等を行う。７２はズ
ーム制御回路であり、レンズ駆動装置２４を介してズー
ム・レンズのズーミング用レンズ要素を駆動する。 【００３１】上記実施例によれば、注視部分を包含する
領域からの信号で自動合焦動作及び自動露出制御を行う
ので、画面の構図選択の制限が完全に解消される。特
に、逆光時の露出や、前景のある人物撮影のピント合わ
せは、初心者には困難な面があるが、これらを簡単に実
現できる。また、ズーム制御その他の制御指示に用いる
ことにより、カメラ筐体に手を触れること無しに、各種
の選択指示を行えるので、手や指の移動によるカメラ・
ブレを完全に防止できる。 【００３２】また本実施例においてはＡＥ、ＡＦ、ズー
ムの制御を行っているが、これに限らず他の制御、例え
ば音声記録の行えるカメラの場合にはフェードイン、フ
ェードアウトの制御を行うようにしてもよい。 【００３３】言うまでもないが、本発明では、自動合焦
動作の方式や自動露出制御の方式自体については、制限
されない。 【００３４】本出願の請求項１では、視線検出手段は眼
球運動検出器３０に相当し、作動手段はレンズ駆動装置
２４に相当する。指標表示手段及び制御手段は画面外位
置検出器７０、ズーム制御回路７２及びその他の制御回
路７３によって構成される。 【００３５】本出願の請求項６では、視線検出手段は眼
球運動検出器３０に相当し、抽出手段はゲート回路３
４、ゲート１６及びクロック２８からなる。第１の制御
手段は、ＡＥ制御回路２２，ＡＦ制御回路２０に相当
し、作動手段はレンズ駆動装置２４に相当する。指標表
示手段及び第２の制御手段は画面外位置検出器７０、ズ
ーム制御回路７２及びその他の制御回路７３によって構
成される。 【００３６】 【発明の効果】以上述べたように、本出願の請求項１に
記載の発明によれば、便用者の視線位置を検出するとと
もに、所定の機能をそれぞれ第１の方向と、該第１の方
向と異なる第２の方向に動作させるための第１及び第２
の指標とを表示し、使用者の視線位置が前記指標上にあ
ることが検出されたとき、その指標に相当する方向に前
記機能を動作させるようにしたので、主たる動作を妨げ
ることなく、指標を注視するだけの操作で他の各種機能
の実行を容易且つ迅速に行うことができる。 【００３７】また機能を互いに異なる方向に動作させる
ような指標を対にして設け、これを視線検出によって制
御するようにしたので、互いに異なる動作方向を有する
機能においても、従来のようにその各操作に相当するボ
タンをそれぞれ選択しながら操作しなければならないよ
うな煩わしさはなく、前記第１の指標と前記第２の指標
を選択的に注視するだけで、互いに異なる方向に迅速且
つ容易に動作させることができ、操作性を格段に向上さ
せることができる。 【００３８】本出願の請求項２に記載の発明によれば、
前記機能を画像を拡大あるいは縮小するズーム機能と
し、画像を拡大するための第１の指標と、画像を縮小す
るための第２の指標とを対をなして備え、注視する指標
を選択するのみで、任意の方向にズーム動作を行うこと
ができ、互いに反対の方向に機能を迅速且つ容易に動作
させうことができる。 【００３９】本出願の請求項３に記載の発明によれば、
指標上を所定時間以上注視した場合に、その指標に相当
する動作を行うようにしたので、使用者の意図ではな
く、一時的に指標を見ても、その機能が誤動作すること
がなく、信頼性の高い視線検出及び機能制御を行うこと
ができる。 【００４０】本出願の請求項４に記載の発明によれば、
視線位置を常時継続的に検出するようにしたので、使用
者の視線の変化に迅速且つ確実に応答することができ、
便用者の意図に迅速且つ正確に応答することができる。 【００４１】本出願の請求項５に記載の発明によれば、
前記各指標を画像を表示する画面外に表示するようにし
たので、画面内の画像の表示を妨げることなく、また画
面内において行う各種処理と混同したり、誤動作させた
りすることがなく、視線により確実にその指標に相当す
る機能を実行させることができる。 【００４２】本出願の請求項６に記載の発明によれば、
使用者の視線位置に相当する画像情報を抽出して光学特
性を制御する第１の制御手段と、所定の機能を動作させ
るための指標を注視することによって、その機能を動作
させる第２の制御手段とを備えたので、画面内にの画像
情報を抽出して光学特性を制御する焦点検出動作や露出
制御動作を、視線によって容易且つ迅速に、使用者の意
図通りに行うことができるとともに、同様に他の機能を
撮影動作を妨げることなく、容易且つ迅速に実行するこ
とができ、装置全体の操作性を格段に向上させることが
できる。 【００４３】本出願の請求項７に記載の発明によれば、
前記機能を画像を拡大あるいは縮小するズーム機能と
し、画像を拡大するための第１の指標と、画像を縮小す
るための第２の指標とを対をなして備え、注視する指標
を選択するのみで、任意の方向にズーム動作を行うこと
ができ、互いに反対の方向に機能を迅速且つ容易に動作
させうことができる。 【００４４】本出願の請求項８に記載の発明によれば、
指標上を所定時間以上注視した場合に、その指標に相当
する動作を行うようにしたので、使用者の意図ではな
く、一時的に指標を見ても、その機能が誤動作すること
がなく、信頼性の高い視線検出及び機能制御を行うこと
ができる。 【００４５】本出願の請求項９に記載の発明によれば、
視線位置を常時継続的に検出するようにしたので、使用
者の視線の変化に迅速且つ確実に応答することができ、
使用者の意図に迅速且つ正確に応答することができる。 【００４６】本出願の請求項１０に記載の発明によれ
ば、前記各指標を画像を表示する画面外に表示するよう
にしたので、画面内の画像の表示を妨げることなく、ま
た画面内において行う各種処理と混同したり、誤動作さ
せたりすることがなく、視線により確実にその指標に相
当する機能を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図２】 眼球運動を検出する装置の原理説明図であ
る。 【図３】 図２の眼球運動検出原理を図１の回路に適用
した例のブロック図である。 【図４】 図２における増幅器の特性図である。 【図５】 撮影画面上の位置特定のために画面を４×４
のブロックに分割した状態を示す図である。 【図６】 本発明の別の実施例のブロック図である。 【図７】 従来例の構成ブロック図である。 【図８】 図７の信号波形図である。 【図９】 自動合焦や自動露出のための指定領域の例で
ある。 【符号の説明】 １０：レンズ １２：絞り １４：撮像回路 １６：ゲート回路 １８：エリア選択回路 ２０：ＡＦ制御回路 ２２：ＡＥ制御回路 ２４：レンズ駆動装置 ２６：絞り駆動装置 ２８：クロック回路 ３０：眼球運動検出器 ３２：眼球（撮影者） ３４：ゲート制御回路 ４０：赤外光源 ４２：光電変換素子 ４４：減算増幅器 ４６：加算増幅器 ４８，５０：リニアリティ補償回路 ５２：ブロック選択回路 ５４：ブロック・カウンタ ５６，６０：比較器 ５８：ライン・カウンタ ６２：アンド回路 ７０：画面外位置検出回路 ７２：ズーム制御回路
る。 【図３】 図２の眼球運動検出原理を図１の回路に適用
した例のブロック図である。 【図４】 図２における増幅器の特性図である。 【図５】 撮影画面上の位置特定のために画面を４×４
のブロックに分割した状態を示す図である。 【図６】 本発明の別の実施例のブロック図である。 【図７】 従来例の構成ブロック図である。 【図８】 図７の信号波形図である。 【図９】 自動合焦や自動露出のための指定領域の例で
ある。 【符号の説明】 １０：レンズ １２：絞り １４：撮像回路 １６：ゲート回路 １８：エリア選択回路 ２０：ＡＦ制御回路 ２２：ＡＥ制御回路 ２４：レンズ駆動装置 ２６：絞り駆動装置 ２８：クロック回路 ３０：眼球運動検出器 ３２：眼球（撮影者） ３４：ゲート制御回路 ４０：赤外光源 ４２：光電変換素子 ４４：減算増幅器 ４６：加算増幅器 ４８，５０：リニアリティ補償回路 ５２：ブロック選択回路 ５４：ブロック・カウンタ ５６，６０：比較器 ５８：ライン・カウンタ ６２：アンド回路 ７０：画面外位置検出回路 ７２：ズーム制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G02B 7/28
G03B 13/36
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．画面内における使用者の注視位置を検出する視線検
出手段と、 画像を拡大あるいは縮小するズーム手段と、 前記視線検出手段によって視線検出の可能な範囲内に、
前記ズーム手段を動作させるための指標を表示する指標
表示手段と、 前記視線検出手段によって検出された注視位置に基づい
て前記ズーム手段を制御し、前記指標が注視されている
ことが検出された場合には、前記ズーム手段を動作させ
る制御手段とを備えたことを特徴とする視線検出機能を
備えたカメラ。２．前記制御手段は、前記注視位置が前記指標上に所定
時間以上検出されている場合に、前記ズーム手段を動作
させるように構成されている請求項１に記載の視線検出
機能を備えたカメラ。 ３．前記視線検出手段は、注視位置を常時継続的に検出
するように構成されている請求項１に記載の視線検出機
能を備えたカメラ。 ４．前記指標表示手段は、前記指標を画像を表示する領
域外に表示するように構成されている請求項１に記載の
視線検出機能を備えたカメラ。 ５．画面内における使用者の注視位置を検出する視線検
出手段と、 画像を拡大あるいは縮小するズーム手段と、 前記視線検出手段によって視線検出の可能な範囲内に、
前記ズーム手段を前記画像を拡大する方向に動作させる
指示を行うための第１の指標と、前記ズーム手段を前記
画像を縮小する方向に動作させる指示を行うための第２
の指標とを表示する指標表示手段と、 前記視線検出手段によって検出された注視位置に基づい
て前記ズーム手段を制御し、前記第１の指標が注視され
ていることが検出された場合には、前記ズーム手段を前
記画像を拡大する方向に動作させ、前記第２の指標が注
視されていることが検出された場合には前記ズーム手段
を前記画像を縮小する方向に動作させる制御手段とを備
えたことを特徴とする視線検出機能を備えたカメラ。 ６．前記制御手段は、前記注視位置が前記指標上に所定
時間以上検出されている場合に、前記ズーム手段を動作
させるように構成されている請求項５に記載の視線検出
機能を備えたカメラ。 ７．前記視線検出手段は、注視位置を常時継続的に検出
するように構成されている請求項５に記載の視線検出機
能を備えたカメラ。 ８．前記指標表示手段は、前記指標を画像を表示する領
域外に表示するように構成されている請求項５に記載の
視線検出機能を備えたカメラ。 ９．画面内における使用者の注視位置を検出する視線検
出手段と、前記視線検出手段によって検出された画面内
の注視位置における被写体像に対して焦点検出を行う焦
点検出手段と、 被写体像を拡大あるいは縮小するズーム手段と、 前記ズーム手段を前記被写体像を拡大する方向に動作さ
せる指示を行うための第１の指標と、前記ズーム手段を
前記被写体像を縮小する方向に動作させる指示を行うた
めの第２の指標とを表示する指標表示手段と、 前記視線検出手段によって検出された注視位置に基づい
て前記ズーム手段を制御し、前記第１の指標が注視され
ていることが検出された場合には、前記ズーム手段を前
記被写体像を拡大する方向に動作させ、前記第２の指標
が注視されていることが検出された場合には前記ズーム
手段を前記被写体像を縮小する方向に動作させる制御手
段とを備えたことを特徴とする視線検出機能を備えたカ
メラ。 １０．前記制御手段は、前記注視位置が前記指標上に所
定時間以上検出されている場合に、前記ズーム手段を動
作させるように構成されている請求項９に記載の視線検
出機能を備えたカメラ。 １１．前記視線検出手段は、注視位置を常時継続的に検
出するように構成されている請求項９に記載の視線検出
機能を傭えたカメラ。 １２．前記指標表示手段は、前記各指標を画像を表示す
る領域外に表示するように構成されている請求項９に記
載の視線検出機能を備えたカメラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231359A JP2956543B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 視線検出機能を備えたカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231359A JP2956543B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 視線検出機能を備えたカメラ |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10064953A Division JP2943862B2 (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | カメラ |
| JP10064952A Division JP3024628B2 (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 視線検出装置及びカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08179193A JPH08179193A (ja) | 1996-07-12 |
| JP2956543B2 true JP2956543B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=16922389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7231359A Expired - Fee Related JP2956543B2 (ja) | 1995-09-08 | 1995-09-08 | 視線検出機能を備えたカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956543B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11457148B2 (en) | 2019-09-18 | 2022-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, imaging apparatus, and control method |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP7231359A patent/JP2956543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| テレビジョン学会誌，２，（１９８６），Ｐ４１ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11457148B2 (en) | 2019-09-18 | 2022-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, imaging apparatus, and control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08179193A (ja) | 1996-07-12 |
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Legal Events
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