JPH07199046A

JPH07199046A - 視線検出機能付装置

Info

Publication number: JPH07199046A
Application number: JP5349129A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Konishi; 一樹小西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】使用者の意図しない、該装置（例えばカメ
ラ）の諸動作の制御を行う情報を得るべき領域の決定が
なされることを軽減させる。【構成】領域の決定の際に、記憶されている前回の視
線位置と今回の視線位置から得られる視線位置の移動量
が、第１の所定値に満たない場合、又は、第２の所定値
を越え、且つ、その場所に一定時間以上停留しなかった
場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動量が、第
１及び第２の所定値に挟まれた範囲内の場合、又は、第
１及び第２の所定値を越え、且つ、その場所に一定時間
以上停留した場合に、領域の変更を行うと共に、第１，
第２の所定値及び一定時間の数値を、使用者の視線位置
の存在する場所により異ならせる（主たる物体が存在す
る確率の高い領域が中央部，焦点検出点，ファインダ視
野内に移動し易く、且つ、これらより移動し難いように
する為に）可変手段１を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視線検出手段を有する
カメラ、特にスチルカメラ，ビデオカメラ等におけるＡ
Ｆ（焦点検出調節），ＡＥ（自動露出制御）等のカメラ
の諸動作の制御の為の情報を得る領域を自動的に変更す
るカメラ等の視線検出機能付装置の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】カメラの諸動作を制御する為の情報を得
る領域を決定するのに、撮影者の視線を用いるアイデア
（いわゆる視線を用いた自動追尾）は種類提案されてお
り、例えば特開昭６３−９４２３２号には以下の様な技
術が開示されている。

【０００３】以下、図１１乃至図１４を用いて説明す
る。

【０００４】この提案装置においては、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。図１１の３０がその
為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、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からの位置信号を比較し、ゲート回路１４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。

【０００５】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（ＮＨＫ）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
（１９８６）第４１頁以降を参照）。この方式の光学系
部分を図１２に示し、図１１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１３に示す。

【０００６】図１２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
への動きを検出する。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、正面を向いた状態でそれぞれ黒目の斜
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で加算される。

【０００７】減算増幅器４４の出力は、黒目の左右運動
に対し図１４（ａ）に図示する特性を示し、加算増幅器
４６の出力は、黒目の上下運動に対し図１４（ｂ）に図
示する特性を示す。結局、減算増幅器４４の出力は、水
平面での黒目のむく方向（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、垂直面での黒目のむく方向（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４４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。

【０００８】従って、図１３において、リニアリティ補
償回路４８の出力は画面イメージでの水平位置ｘを示
し、リニアリティ補償回路４８，５０の出力はその垂直
位置ｙを示す。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、ファインダを覗く撮影者の見ている点
を注視点と考え、その点の存在する領域をカメラの自動
合焦動作，自動露出制御を行う領域としてカメラの制御
を行っている。そのため、固視微動（中心下に対象物体
を捉えるために生じる不規則な微小運動）により自動合
焦動作，自動露出制御を行う領域が小刻みに変動した
り、ファインダ視野外の各種表示を見るためにおきた跳
躍的運動（画像特徴を抽出する際に生じる運動で、最高
速度は３００度／秒に達する）の途中をサンプリングし
て、無意味な領域を設定してしまい、正しい領域の設
定、さらにはカメラの制御を行うことができなかった。

【００１０】（発明の目的）本発明の目的は、使用者の
意図しない、該装置の諸動作の制御を行う情報を得るべ
き領域の決定がなされることを軽減させることのできる
視線検出機能付装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、領域の決定の
際に、その領域の移動応答性を使用者の視線位置の存在
する位置により異ならせる可変手段を設け、領域の決定
に際に、その領域の移動応答性（前回の領域位置からの
移動の容易さ）を、使用者の視線位置の存在する位置に
より異ならせるようにしている。

【００１２】また、領域の決定の際に、記憶されている
前回の視線位置と今回の視線位置から得られる視線位置
の移動量が、第１の所定値に満たない場合、又は、第２
の所定値を越え、且つ、その場所に一定時間以上停留し
なかった場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動
量が、前記第１及び第２の所定値に挟まれた範囲内の場
合、又は、第１及び第２の所定値を越え、且つ、その場
所に一定時間以上停留した場合に、領域の変更を行うと
共に、前記第１，第２の所定値及び一定時間の数値を、
使用者の視線位置の存在する場所により異ならせる可変
手段を設け、前回と今回の視線位置の差、つまり移動量
と第１の所定値，第２の所定値との関係、更には今回の
視線位置が一定時間停留していたか否かによって、領域
の変更を行うか否かを決定し、また、領域の変更を行う
際には、同時に、第１，第２の所定値及び一定時間の数
値を、使用者の視線位置の存在する場所により異ならせ
るようにしている。

【００１３】具体的には、視線位置がファインダ視野中
央部付近と周辺付近とでその数値を異ならせ、主たる物
体が存在する確率の高い領域が中央部に移動し易く、且
つ、中央部から移動し難いようにし、又、焦点検出点付
近か否かでその数値を異ならせ、主たる物体が存在する
確率の高い領域が焦点検出点付近に移動し易く、且つ、
焦点検出点付近から移動し難いようにし、又、ファイン
ダ視野内か外かでその数値を異ならせ、主たる物体が存
在する確率の高い領域がファインダ視野内に移動し易
く、且つ、ファインダ視野内から移動し難いようにして
いる。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は本発明の第１の実施例における視線
検出機能付装置の概略構成を示すブロック図であり、こ
こではカメラを例にしている。

【００１６】図１において、１はＭＰＵ（マイクロプロ
セッシングユニット）、２はメモリ、３はＡ／Ｄ変換機
能を有するインターフェイス回路、４はイメージセンサ
例えばＣＣＤ８を駆動するＣＣＤ駆動回路、５は複数の
赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）から構成されるＩＲＥ
Ｄ群、６はその駆動を行う発光制御回路、７はカメラ縦
横の姿勢位置を検知するための位置センサ、８は前出の
ＣＣＤ、１０はＡＦセンサ、１１はＡＦを行うためのレ
ンズ駆動ユニット、１２は測光センサ、１３は絞り駆動
ユニットである。

【００１７】この実施例においては、イメージセンサか
らの画像信号を演算することによって撮影者の視線を求
めるわけであるが、その原理は以下の通りである。

【００１８】撮影者の眼球に平行光（もしくは発散光）
を照射すると、この光が角膜前面で反射し発光ダイオー
ドの虚像が生じる。この虚像はプルキンエ像と呼ばれる
が、その発生位置は眼球の回転角が零の際は瞳孔中心と
一致し、眼球が回転するにつれてプルキンエ像と瞳孔中
心の間隔は、回転角の正弦にほぼ比例する形で拡がって
いく。したがって、イメージセンサ上の画像信号より、
プルキンエ像の位置，瞳孔中心の位置、さらにその間隔
を算出してやれば、眼球の回転角、さらには撮影者の視
点を知ることができる（カメラのファインダの光学特性
により、頭部がカメラに対して動いても眼球の回転角が
等しければピント板上の視点は同じである）。

【００１９】次に、上記の原理を用いた本発明の第１の
実施例における動作について、図２のフローチャートを
用いて説明する。

【００２０】レリーズ釦が押されてスイッチＳＷ１がオ
ンするなどして視線検出の要求がなされると、ＭＰＵ１
は視線検出のルーチンに入る（ステップ１０１）。

【００２１】初めに、演算に使用する変数の初期化等の
初期化処理を行い（ステップ１０２）、その後ＭＰＵ１
は蓄積時間の設定を眼鏡の有無，外光の強度等を考慮し
て行う。同時に、その時のカメラの位置（縦位置か横位
置か）を位置センサ７から受け取り、眼鏡の有無を考慮
して点灯させるＩＲＥＤの選択も行う（ステップ１０
３）。

【００２２】この後、蓄積制御のステップに移る。

【００２３】まず、ＭＰＵ１はクリアモードの動作を行
うための指示をＣＣＤ駆動回路４に対して行う。指示を
受けたＣＣＤ駆動回路４はクリア動作を行い、ＣＣＤ８
のメモリゾーン，電荷転送ライン等に残っている電荷を
消去する（ステップ１０４）。次いで、ＭＰＵ１は選択
した点灯ＩＲＥＤを点灯させる為に、ＩＲＥＤ選択信号
をＣＣＤ駆動回路４に送信する。その後、蓄積信号をＨ
ｉｇｈにし蓄積を開始し、設定された蓄積時間が経過し
たら蓄積信号をＬｏｗにし蓄積を終了する。そしてこの
蓄積に同期してＩＲＥＤが点灯する（ステップ１０
５）。

【００２４】次に、ＭＰＵ１は光像ブロック（プルキン
エ像候補），瞳孔エッジ候補抽出の処理を行う（ステッ
プ１０６）。すなわち、ＣＣＤ駆動回路４を介して１ラ
イン分の画像信号をＣＣＤ８より順次読み込み、インタ
ーフェイス回路３においてＡ／Ｄ変換を行い、メモリ２
にその値を記憶していく。そしてこのデータを使って光
像ブロック（プルキンエ像候補）並びに瞳孔エッジ候補
の抽出処理を行っていく（ステップ１０７）。ＭＰＵ１
はこの処理をＣＣＤのライン数分だけ行う。

【００２５】全ラインについてこの処理が終了したなら
ば、ＭＰＵ１はプルキンエ像，瞳孔エッジの選択の処理
を行う。そして選択した瞳孔エッジを用いて、瞳孔中心
及び瞳孔半径を求める。この方法としては最小二乗法を
用いればよい。そして、プルキンエ像と瞳孔中心の位置
を用いて眼球の回転角、さらには個人差補正等を行いカ
メラのピント板上での視点位置を演算する（ステップ１
０８）。

【００２６】そして、この視点からＡＦの指示がなされ
た際に焦点検出を行なう領域、いわゆるＡＦエリア（焦
点検出領域）並びに露出制御を行うＡＥエリア（測光領
域）を決定する（ステップ１０９）。

【００２７】ところで、一般に銀塩フィルムを用いるカ
メラにおいては、ＡＦポイントを増やせばそれと同数の
焦点検出ユニットを必要とする。そのため、コスト的，
スペース的デメリットからその数は制限される。したが
って、ピント板上の視点位置に対応するＡＦポイントが
存在しない可能性がある。

【００２８】そこで、以下のようにして補間処理を行
う。

【００２９】その第１の方法として、ピント板上の視点
位置に対応するＡＦポイント（焦点検出点）が存在しな
い場合は、ピント板上の視点位置から最も近いＡＦポイ
ントをその視点のＡＦポイントとする。例えば、図３
（ａ）に示すようにＡＦポイントが設定されている場
合、視点位置の座標（Ｘ，Ｙ）と、Ａ〜Ｇの７つのＡＦ
ポイントの中央位置の座標（ＸＡ，ＹＡ），（ＸＢ，Ｙ
Ｂ），（ＸＣ，ＹＣ），（ＸＤ，ＹＤ），（ＸＥ，Ｙ
Ｅ），（ＸＦ，ＹＦ），（ＸＧ，ＹＧ）の距離Ｌを次式
で求め、その値が最小となるものを、その視線位置のＡ
Ｆポイントとする。

【００３０】Ｌ＝√〔（Ｘ−ＸＡ）² ＋（Ｙ−ＹＡ）
² 〕（焦点検出点Ａの場合）また第２の方法としては、予めＡＦポイントと共にその
ＡＦポイントを選択するエリアを設定しておく方法が考
えられる。例えば図３（ｂ）に示すように、焦点検出点
Ａ〜Ｇとその選択エリアを設定する。

【００３１】ＡＥエリアの決定に関しても同様のことが
いえるが、測光センサはエリアに分割されたものを用い
ることが多いため、第２の方法が主になる。

【００３２】ところで、実際の撮影者の視点は常に被写
体にあるわけではなく、ある程度ふらついたり、画面外
の表示を見たりする。そこで、視点が画面外にあるとき
は領域の追従動作の対象外にしたり、公知の手法で撮影
者の注視点を抽出するなどの処理が必要となる。

【００３３】さらに、本実施例においては、効果的に領
域の追従動作を行うため、視線の移動量が所定値に満た
ない場合、又は、所定値を越え且つその場所に一定時間
以上停留しなかった場合は、カメラの自動合焦動作，自
動露出制御を行う領域の変更を行わないようにすると共
に、この二つの所定値及び一定時間を、ファインダ視野
中央部付近に視線が存在する場合とファインダ視野周辺
部付近に視線が存在する場合とで、その値を変化させる
ようにした。

【００３４】その動作について、図４のフローチャート
にしたがって説明する。

【００３５】視点位置からカメラに自動合焦動作，自動
露出制御を行う領域（以下、ＡＦ・ＡＥエリアと記す）
を決定するルーチンに入ると（ステップ２０１）、まず
メモリ２に記憶されている前回のＡＦ・ＡＥエリア，視
点の情報を読み出す（ステップ２０２）。そして、この
読み出した値と今回の視点位置よりＡＦ・ＡＥエリアの
変更を行うか否かを決定する際に用いる定数Ｌｃｏｎｓ
ｔ₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ₂，Ｔｃｏｎｓｔの設定（詳細は後
述）を行う（ステップ２０３〜２０８）。

【００３６】もし、読み込んだＡＦ・ＡＥエリアの値が
初期値、すなわち初めてのＡＦ・ＡＥエリアの決定の動
作であったならば（ステップ２０９）、そのときの視点
の位置を基にして上述のような補間処理を行うなどして
ＡＦ・ＡＥエリアを決定し（ステップ２２０）、その情
報をメモリ２に記憶する（ステップ２２１）。

【００３７】また、二回目以降であった場合は、前回の
ＡＦ・ＡＥエリアを求めた際の視点位置との比較を行
い、大きな移動があったか否かの判定を行う（ステップ
２０９→２１０→２１１→２１２）。

【００３８】つまり、これは、今回求められた視点座標
（Ｘ_i ，Ｙ_i ）と前回の視点座標（Ｘ_i-1 ，Ｙ_i-1 ）と
の距離△Ｌを、以下の式によりを求める。

【００３９】△Ｌ＝〔（Ｘ_i −Ｘ_i-1 ）² ＋（Ｙ_i −Ｙ
_i-1 ）² 〕^1/2 そして、この値をまず前のステップで求められた定数Ｌ
ｃｏｎｓｔ₂ と比較し、これより小さければ、ＡＦ・Ａ
Ｅエリアの変更は行わずにＡＦ・ＡＥエリアを決定する
ルーチンを抜ける（ステップ２１１で「△Ｌ＜Ｌｃｏｎ
ｓｔ₂ 」の場合）。次に、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ と比較
し、これ以下ならばＡＦ・ＡＥエリア変更のステップに
進む（ステップ２１２→２２０）。逆に、定数Ｌｃｏｎ
ｓｔ₁ より大きければ、そのときの視点座標を（Ｘ′，
Ｙ′）としてメモリに記憶し（ステップ２１２→２１
３）、停留時間を計時するステップ３１２以降に進む。

【００４０】すなわち、まず時間を計時するカウンタの
値を零にし（ｔ＝０）、その後カウンタをカウントアッ
プするとともに、次の視線検出タイミングにおける視点
位置を算出し、この座標を（Ｘ_i ，Ｙ_i ）とする（ステ
ップ２１４→２１５→２１６）。この視点位置の算出は
前述の通り行われる。

【００４１】次に、この算出された視点位置座標（Ｘ
_i ，Ｙ_i ）とメモリ２に記憶されている大きな移動直後
の視点位置座標（Ｘ′，Ｙ′）との差△Ｌ′を求め（ス
テップ２１７）、もしこの値が定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ より
大きければ、ＡＦ・ＡＥエリアの変更は行わずにＡＦ・
ＡＥエリアを決定するルーチンを抜ける（ステップ２１
８で「△Ｌ´＜Ｌｃｏｎｓｔ₂ 」の場合）。また、距離
△Ｌ′がＬｃｏｎｓｔ₂以下であったならば、カウンタ
の内容ｔと時間定数Ｔｃｏｎｓｔを比較する（ステップ
２１８→２１９）。この結果、「ｔ≧Ｔｃｏｎｓｔ」な
らば、視線が移動後の位置に一定時間Ｔｃｏｎｓｔ以上
停留したとみなし、今回求められた視点位置座標
（Ｘ′，Ｙ′）を用い、さらに上述の補間処理を行うな
どしてＡＦ・ＡＥエリアを決定し、その情報をメモリ２
に記憶する（ステップ２１９→２２０→２２１）。

【００４２】逆に、「Ｔ＜Ｔｃｏｎｓｔ」であったなら
ば、カウンタの値ｔをカウントアップした後、同様の処
理を繰り返し、「△Ｌ′≦Ｌｃｏｎｓｔ₂ 」ならばカウ
ンタの値ｔと定数Ｔｃｏｎｓｔの比較を再度行う（ステ
ップ２１５→２１６→２１７→２１８→２１９）。以下
カウントアップをしながら同様の処理を行う。すなわ
ち、視線が移動後、その位置（Ｘ′，Ｙ′）より半径△
Ｌ′内にＴｃｏｎｓｔ時間以上停留したならば、これを
有効な視線とみなし、移動後の視点位置座標（Ｘ′，
Ｙ′）を用い補間処理などを行いエリアを決定、変更を
行うのである。

【００４３】このような処理を行うのは、人間の眼球運
動特性に起因する検出誤差を最小にし、且つ、煩雑にＡ
Ｆ・ＡＥエリアを切り換えることにより生じるレンズの
煩雑な駆動などの不都合の抑止を目的としている。

【００４４】定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ₂ ，Ｔ
ｃｏｎｓｔの設定は、眼球の運動特性を考慮して行う。
また、これらの定数は、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部に移
動し易く、かつ、中央部から移動し難いように設定され
る。すなわち、今回の視線位置がファインダ視野の中央
部にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部に移動し易い
ように定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は大きく、Ｌｃｏｎｓｔ₂ は
小さく、Ｔｃｏｎｓｔは短く、Ｔｃｏｎｓｔは短くそれ
ぞれ設定され、前回の視線位置がファインダ視野の中央
部にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部から移動し難
いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は小さく、Ｌｃｏｎｓｔ
₂ は大きく、Ｔｃｏｎｓｔは長くそれぞれ設定される。

【００４５】定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ の設定で考慮すべき眼
球運動特性は、跳躍的運動及び随従運動である。跳躍的
運動は、読書時や画像特徴を抽出する際に生じる眼球運
動であり、移動時間は「１／２０〜１／１００秒」、最
高速度は「３００度／秒」にも達する。ただ発生間隔は
「0.2 秒」以下の短い間隔にはならず、さらに運動発生
の「５０ｍｓｅｃ」前から運動終了までの移動状態では
Ｓａｃｃａｄｉｃ抑制と呼ばれる視機能の極端に低下す
る現象がみられる。また、随従運動は、移動物体をゆっ
くり追従する際に生じる低速平滑な眼球運動で、「３０
〜３５度／秒」の移動に対して生じる。

【００４６】したがって、跳躍的運動が生じた際に運動
終了点への移動途中の点を検出してしまうと、特にファ
インダ視野外の表示を見るために生じた跳躍的運動の移
動途中の点を検出してしまうと、大きな不都合が生じる
と予想される。よって、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は随従運動
と視線検出間隔によって定められる。随従運動によって
生じるカメラピント板上での視点の移動量Ｌｓｍｏｔｈ
と視線検出間隔Ｔｓａｍｐｌｅの積の形で定数Ｌｃｏｎ
ｓｔ₁ の基本の値は定められる。そして、今回の視線位
置がファインダ視野の中央部にある時は、ＡＦ・ＡＥエ
リアが中央部に移動し易いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁
は基本の値に所定の数値を加えることにより、また、前
回の視線位置がファインダ視野の中央部にある時は、Ａ
Ｆ・ＡＥエリアが中央部から移動し難いように、定数Ｌ
ｃｏｎｓｔ₁ は基本の値から所定の数値を引くことによ
り、設定される。

【００４７】定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ の設定で考慮すべき眼
球運動特性は、固視微動である。固視微動は、眼球の中
心下に対象物体の像を捉えその状態を保持するために付
随意的に発生する不規則な微小運動で、中心かの視細胞
への光刺激を常に変動させ、信号発生効率を低下させな
い役割を持っている。

【００４８】したがって、撮影者がある被写体を凝視し
た際にはこの固視微動が生じる。生じた固視微動によっ
てＡＦ・ＡＥエリアが変動することが無いようにピント
板上での固視微動による視点の移動範囲をカバーする様
に、定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ の基本の値は定められる。そし
て、今回の視線位置がファインダ視野の中央部にある時
は、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部に移動し易いように、定
数Ｌｃｏｎｓｔ₂ は基本の値から所定の数値を引くこと
により、また、前回の視線位置がファインダ視野の中央
部にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部から移動し難
いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は基本の値に所定の数値
を加えることにより、それぞれ設定される。

【００４９】定数Ｔｃｏｎｓｔの設定で考慮すべき眼球
運動特性は、跳躍的運動である。Ｔｃｏｎｓｔの基本の
値は、跳躍的運動の発生周期より定められる。そして、
今回の視線位置がファインダ視野の中央部にある時は、
ＡＦ・ＡＥエリアが中央部に移動し易いように、定数Ｔ
ｃｏｎｓｔは基本の値から所定の数値を引くことによ
り、また、前回の視線位置がファインダ視野の中央部に
ある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部から移動し難いよ
うに、定数Ｔｃｏｎｓｔは基本の値に所定の数値を加え
ることにより、設定される。

【００５０】また、図５に示す様に、ファインダ内を三
つ以上の領域に分け、各々の領域でＡＦ・ＡＥエリアの
変更を行うか否かを決定する際に用いる諸定数Ｌｃｏｎ
ｓｔ₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ₂ ，Ｔｃｏｎｓｔの数値を変えて
もよい。この場合、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ
₂ ，Ｔｃｏｎｓｔは、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部に移動
し易く、且つ、中央部から移動し難いように設定され
る。すなわち、ＡＦ・ＡＥエリアが中央部に移動し易い
ように、今回の視線位置がファインダ視野の中央部に近
ければ近い程、定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ は小さく、Ｔｃｏｎ
ｓｔは短く設定される。また、ＡＦ・ＡＥエリアが中央
部から移動し難いように、前回の視線位置がファインダ
視野の中央部に近ければ近い程、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は
小さく、Ｌｃｏｎｓｔ₂ は大きく、Ｔｃｏｎｓｔは長く
設定される。

【００５１】再び図２に戻って、ＡＦ，ＡＥ動作の要求
がなされたならば（ステップ１１０）、ＡＦ動作と測光
を行う（ステップ１１１→１１２）。

【００５２】ここで、ＡＦ動作は、まずＭＰＵ１がセン
サから決定されたＡＦエリアに対応する部分の信号を読
み込み、その信号を演算することによりレンズ駆動量を
求める。その後レンズ駆動ユニット１１を制御し焦点調
整を行う。また、ＭＰＵ１は測光センサ１２からの信号
に基づき指定された撮影モードにしたがって露出定数
（シャッタ速度、絞り値等）を求める。

【００５３】その後、レリーズ要求がなされたならば
（ステップ１１３）、算出された絞り値への駆動，シャ
ッタの開閉，フィルムの巻き上げなどのレリーズに関連
する一連の動作を行う。

【００５４】（第２の実施例）図６及び図７は本発明の
第２の実施例における視線検出機能付カメラに係る図で
ある。

【００５５】この第２の実施例における動作について、
図６のフローチャートを用いて説明する。なお、該カメ
ラの電気的構成は図１と同様であり、又、メイン動作は
図２と同様であるので、これらの符号及びステップ番号
を用いて説明する。

【００５６】レリーズ釦が押されてスイッチＳＷ１がオ
ンするなどして視線検出の要求がなされると、ＭＰＵ１
は視線検出のルーチンに入る（ステップ１０１）。

【００５７】初めに、演算に使用する変数の初期化等の
初期化処理を行い（ステップ１０２）、その後ＭＰＵ１
は蓄積時間の設定を眼鏡の有無，外光の強度等を考慮し
て行う。同時に、その時のカメラの位置（縦位置か横位
置か）を位置センサ７から受け取り、眼鏡の有無を考慮
して点灯させるＩＲＥＤの選択も行う（ステップ１０
３）。

【００５８】この後、蓄積制御のステップに移る。

【００５９】まず、ＭＰＵ１はクリアモードの動作を行
うための指示をＣＣＤ駆動回路４に対して行う。指示を
受けたＣＣＤ駆動回路４はクリア動作を行い、ＣＣＤ８
のメモリゾーン，電荷転送ライン等に残っている電荷を
消去する（ステップ１０４）。次いで、ＭＰＵ１は選択
した点灯ＩＲＥＤを点灯させる為に、ＩＲＥＤ選択信号
をＣＣＤ駆動回路４に送信する。その後、蓄積信号をＨ
ｉｇｈにし蓄積を開始し、設定された蓄積時間が経過し
たら蓄積信号をＬｏｗにし蓄積を終了する。そしてこの
蓄積に同期してＩＲＥＤが点灯する（ステップ１０
５）。

【００６０】次に、ＭＰＵ１は光像ブロック（プルキン
エ像候補），瞳孔エッジ候補抽出の処理を行う（ステッ
プ１０６）。すなわち、ＣＣＤ駆動回路４を介して１ラ
イン分の画像信号をＣＣＤ８より順次読み込み、インタ
ーフェイス回路３においてＡ／Ｄ変換を行い、メモリ２
にその値を記憶していく。そしてこのデータを使って光
像ブロック（プルキンエ像候補）並びに瞳孔エッジ候補
の抽出処理を行っていく（ステップ１０７）。ＭＰＵ１
はこの処理をＣＣＤのライン数分だけ行う。

【００６１】全ラインについてこの処理が終了したなら
ば、ＭＰＵ１はプルキンエ像，瞳孔エッジの選択の処理
を行う。そして選択した瞳孔エッジを用いて、瞳孔中心
及び瞳孔半径を求める。この方法としては最小二乗法を
用いればよい。そして、プルキンエ像と瞳孔中心の位置
を用いて眼球の回転角、さらには個人差補正等を行いカ
メラのピント板上での視点位置を演算する（ステップ１
０８）。

【００６２】そして、この視点からＡＦの指示がなされ
た際に焦点検出を行なう領域、いわゆるＡＦエリア（焦
点検出領域）並びに露出制御を行うＡＥエリア（測光領
域）を決定する（ステップ１０９）。

【００６３】ところで、一般に銀塩フィルムを用いるカ
メラにおいては、ＡＦポイント（焦点検出点）を増やせ
ばそれと同数の焦点検出ユニットを必要とする。そのた
め、コスト的，スペース的デメリットからその数は制限
される。したがって、ピント板上の視点位置に対応する
ＡＦポイントが存在しない可能性がある。

【００６４】そこで、以下のようにして補間処理を行
う。

【００６５】その第１の方法として、ピント板上の視点
位置に対応するＡＦポイントが存在しない場合は、ピン
ト板上の視点位置から最も近いＡＦポイントをその視点
のＡＦポイントとする。例えば、図３（ａ）に示すよう
にＡＦポイントが設定されている場合、視点位置の座標
（Ｘ，Ｙ）と、Ａ〜Ｇの７つのＡＦポイントの中央位置
の座標（ＸＡ，ＹＡ），（ＸＢ，ＹＢ），（ＸＣ，Ｙ
Ｃ），（ＸＤ，ＹＤ），（ＸＥ，ＹＥ），（ＸＦ，Ｙ
Ｆ），（ＸＧ，ＹＧ）の距離Ｌを次式で求め、その値が
最小となるものを、その視線位置のＡＦポイントとす
る。

【００６６】Ｌ＝〔（Ｘ−ＸＡ）² ＋（Ｙ−ＹＡ）² 〕
^1/2 （焦点検出点Ａの場合）また第２の方法としては、予めＡＦポイントと共にその
ＡＦポイントを選択するエリアを設定しておく方法が考
えられる。例えば図３（ｂ）に示すように、焦点検出点
Ａ〜Ｇとその選択エリアを設定する。

【００６７】ＡＥエリアの決定に関しても同様のことが
いえるが、測光センサはエリアに分割されたものを用い
ることが多いため、第２の方法が主になる。

【００６８】ところで、実際の撮影者の視点は常に被写
体にあるわけではなく、ある程度ふらついたり、画面外
の表示を見たりする。そこで、視点が画面外にあるとき
は領域の追従動作の対象外にしたり、公知の手法で撮影
者の注視点を抽出するなどの処理が必要となる。

【００６９】さらに、本実施例においては、効果的に領
域の追従動作を行うため、視線の移動量が所定値に満た
ない場合、又は、所定値を越え且つその場所に一定時間
以上停留しなかった場合は、カメラの自動合焦動作，自
動露出制御を行う領域の変更を行わないようにすると共
に、この二つの所定値及び一定時間を、焦点検出点付近
に視線が存在する場合と存在しない場合とで、その値を
変化させるようにした。

【００７０】その動作について、図６のフローチャート
にしたがって説明する。なお、焦点検出点付近の範囲は
図７（ａ）のように各々の焦点検出点の周囲に設定して
も良いし、図７（ｂ）のように全ての焦点検出点を囲む
ように設定しても良い。

【００７１】視点位置からカメラに自動合焦動作，自動
露出制御を行う領域（以下、ＡＦ・ＡＥエリアと記す）
を決定するルーチンに入ると（ステップ３０１）、まず
メモリ２に記憶されている前回のＡＦ・ＡＥエリア，視
点の情報を読み出す（ステップ３０２）。もし、読み込
んだＡＦ・ＡＥエリアの値が初期値、すなわち初めての
ＡＦ・ＡＥエリアの決定の動作であったならば（ステッ
プ３０３）、そのときの視点の位置を基にして上述のよ
うな補間処理を行うなどしてＡＦ・ＡＥエリアを決定し
（ステップ３１８）、その情報をメモリ２に記憶する
（ステップ３１９）。また、二回目以降であった場合
は、この読み出した値と今回の視点位置よりＡＦ・ＡＥ
エリアの変更を行うか否かを決定する際に用いる定数Ｌ
ｃｏｎｓｔ₁，Ｌｃｏｎｓｔ₂ ，Ｔｃｏｎｓｔの設定
（詳細は後述）を行う（ステップ３０４〜３０７）。

【００７２】その後、前回のＡＦ・ＡＥエリアを求めた
際の視点位置との比較を行い、大きな移動があったか否
かの判定を行う（ステップ３０８→３０９→３１０）。

【００７３】つまり、これは、今回求められた視点座標
（Ｘ_i ，Ｙ_i ）と前回の視点座標（Ｘ_i-1 ，Ｙ_i-1 ）と
の距離△Ｌを、以下の式によりを求める。

【００７４】△Ｌ＝〔（Ｘ_i −Ｘ_i-1 ）² ＋（Ｙ_i −Ｙ
_i-1 ）² 〕^1/2 そして、この値をまず前のステップで求められた定数Ｌ
ｃｏｎｓｔ₂ と比較し、これより小さければ、ＡＦ・Ａ
Ｅエリアの変更は行わずにＡＦ・ＡＥエリアを決定する
ルーチンを抜ける（ステップ３０９で「△Ｌ＜Ｌｃｏｎ
ｓｔ₂ 」の場合）。次に、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ と比較
し、これ以下ならばＡＦ・ＡＥエリア変更のステップに
進む（ステップ３１０→３１８）。逆に、定数Ｌｃｏｎ
ｓｔ₁ より大きければ、そのときの視点座標を（Ｘ′，
Ｙ′）としてメモリに記憶し（ステップ３１０→３１
１）、停留時間を計時するステップ３１２に進む。

【００７５】すなわち、まず時間を計時するカウンタの
値を零にし（ｔ＝０）、その後カウンタをカウントアッ
プするとともに、次の視線検出タイミングにおける視点
位置を算出し、この座標を（Ｘ_i ，Ｙ_i ）とする（ステ
ップ３１２→３１３→３１４）。この視点位置の算出は
前述の通り行われる。

【００７６】次に、この算出された視点位置座標（Ｘ
_i ，Ｙ_i ）とメモリ２に記憶されている大きな移動直後
の視点位置座標（Ｘ′，Ｙ′）との差△Ｌ′を求め（ス
テップ３１５）、もしこの値が定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ より
大きければ、ＡＦ・ＡＥエリアの変更は行わずにＡＦ・
ＡＥエリアを決定するルーチンを抜ける（ステップ３１
６で「△Ｌ´＜Ｌｃｏｎｓｔ₂ 」の場合）。また、距離
△Ｌ′がＬｃｏｎｓｔ₂以下であったならば、カウンタ
の内容ｔと時間定数Ｔｃｏｎｓｔを比較する（ステップ
３１６→３１７）。この結果、「ｔ≧Ｔｃｏｎｓｔ」な
らば、視線が移動後の位置に一定時間Ｔｃｏｎｓｔ以上
停留したとみなし、今回求められた視点位置座標
（Ｘ′，Ｙ′）を用い、さらに上述の補間処理を行うな
どしてＡＦ・ＡＥエリアを決定し、その情報をメモリ２
に記憶する（ステップ３１７→３１８→３１９）。

【００７７】逆に、「Ｔ＜Ｔｃｏｎｓｔ」であったなら
ば、カウンタの値ｔをカウントアップした後、同様の処
理を繰り返し、「△Ｌ′≦Ｌｃｏｎｓｔ₂ 」ならばカウ
ンタの値ｔと定数Ｔｃｏｎｓｔの比較を再度行う（ステ
ップ３１３→３１４→３１５→３１６→３１７）。以下
カウントアップをしながら同様の処理を行う。すなわ
ち、視線が移動後、その位置（Ｘ′，Ｙ′）より半径△
Ｌ′内にＴｃｏｎｓｔ時間以上停留したならば、これを
有効な視線とみなし、移動後の視点位置座標（Ｘ′，
Ｙ′）を用い補間処理などを行いエリアを決定、変更を
行うのである。

【００７８】このような処理を行うのは、人間の眼球運
動特性に起因する検出誤差を最小にし、且つ、煩雑にＡ
Ｆ・ＡＥエリアを切り換えることにより生じるレンズの
煩雑な駆動などの不都合の抑止を目的としている。

【００７９】定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ₂ ，Ｔ
ｃｏｎｓｔの設定は、眼球の運動特性を考慮して行う。
また、これらの定数は、ＡＦ・ＡＥエリアが焦点検出点
付近へ移動し易く、かつ、焦点検出点から移動し難いよ
うに設定される。すなわち、今回の視線位置が焦点検出
点付近にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが焦点検出点付近
に移動し易いように定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は大きく、Ｌｃ
ｏｎｓｔ₂ は小さく、Ｔｃｏｎｓｔは短く、Ｔｃｏｎｓ
ｔは短くそれぞれ設定され、前回の視線位置が焦点検出
点付近にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが焦点検出点付近
から移動し難いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は小さく、
Ｌｃｏｎｓｔ₂ は大きく、Ｔｃｏｎｓｔは長くそれぞれ
設定される。

【００８０】定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ の設定で考慮すべき眼
球運動特性は、跳躍的運動及び随従運動である。

【００８１】したがって、跳躍的運動が生じた際に運動
終了点への移動途中の点を検出してしまうと、特にファ
インダ視野外の表示を見るために生じた跳躍的運動の移
動途中の点を検出してしまうと、大きな不都合が生じる
と予想される。よって、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は随従運動
と視線検出間隔によって定められる。随従運動によって
生じるカメラピント板上での視点の移動量Ｌｓｍｏｔｈ
と視線検出間隔Ｔｓａｍｐｌｅの積の形で定数Ｌｃｏｎ
ｓｔ₁ の基本の値は定められる。そして、今回の視線位
置が焦点検出点付近にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが移
動し易いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は基本の値に所定
の数値を加えることにより、また、前回の視線位置が焦
点検出点付近にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが移動し難
いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は基本の値から所定の数
値を引くことにより、設定される。

【００８２】定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ の設定で考慮すべき眼
球運動特性は、固視微動である。

【００８３】したがって、撮影者がある被写体を凝視し
た際にはこの固視微動が生じる。生じた固視微動によっ
てＡＦ・ＡＥエリアが変動することが無いようにピント
板上での固視微動による視点の移動範囲をカバーする様
に、定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ の基本の値は定められる。そし
て、今回の視線位置が焦点検出点付近にある時は、ＡＦ
・ＡＥエリアが移動し易いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₂
は基本の値から所定の数値を引くことにより、また、前
回の視線位置が焦点検出点付近にある時は、ＡＦ・ＡＥ
エリアが移動し難いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は基本
の値に所定の数値を加えることにより、それぞれ設定さ
れる。

【００８４】定数Ｔｃｏｎｓｔの設定で考慮すべき眼球
運動特性は、跳躍的運動である。Ｔｃｏｎｓｔの基本の
値は、跳躍的運動の発生周期より定められる。そして、
今回の視線位置が焦点検出点付近にある時は、ＡＦ・Ａ
Ｅエリアが移動し易いように、定数Ｔｃｏｎｓｔは基本
の値から所定の数値を引くことにより、また、前回の視
線位置が焦点検出点付近にある時は、ＡＦ・ＡＥエリア
が移動し難いように、定数Ｔｃｏｎｓｔは基本の値に所
定の数値を加えることにより、設定される。

【００８５】再び図２に戻って、ＡＦ，ＡＥ動作の要求
がなされたならば（ステップ１１０）、ＡＦ動作と測光
を行う（ステップ１１１→１１２）。

【００８６】ここで、ＡＦ動作は、まずＭＰＵ１がセン
サから決定されたＡＦエリアに対応する部分の信号を読
み込み、その信号を演算することによりレンズ駆動量を
求める。その後レンズ駆動ユニット１１を制御し焦点調
整を行う。また、ＭＰＵ１は測光センサ１２からの信号
に基づき指定された撮影モードにしたがって露出定数
（シャッタ速度、絞り値等）を求める。

【００８７】その後、レリーズ要求がなされたならば
（ステップ１１３）、算出された絞り値への駆動，シャ
ッタの開閉，フィルムの巻き上げなどのレリーズに関連
する一連の動作を行う。

【００８８】図８乃至図１０は本発明の第３の実施例に
おける視線検出機能付カメラに係る図である。

【００８９】図８は本発明の第３の実施例における視線
検出機能付カメラの構成を示すブロック図である。１は
ＭＰＵ１（マイクロプロセッシングユニット）、２はメ
モリ、３はＡ／Ｄ変換機能を有するインターフェイス回
路、４はＣＣＤ８を駆動するＣＣＤ駆動回路、５は複数
のＩＲＥＤから構成されるＩＲＥＤ群、６は発光制御回
路、７はカメラの姿勢位置を検知するための位置セン
サ、１１はＡＦを行うためのレンズ駆動ユニット、１３
は絞り駆動ユニット、１４はゲート回路、１５は撮影用
の撮像素子、１６は撮影レンズ、１７は絞りユニットで
ある。

【００９０】上記の第１及び第２の実施例が銀塩スチル
カメラに好適なシステムであるのに対し、この第３の実
施例はビデオカムコーダなどに好適なシステムである。

【００９１】この第２の実施例における動作について、
図９のフローチャートを用いて説明する。

【００９２】レリーズ釦が押されてスイッチＳＷ１がオ
ンするなどして視線検出の要求がなされると、ＭＰＵ１
は視線検出のルーチンに入る（ステップ４０１）。

【００９３】初めに、演算に使用する変数の初期化等の
初期化処理を行い（ステップ４０２）、その後ＭＰＵ１
は蓄積時間の設定を眼鏡の有無，外光の強度等を考慮し
て行う。同時に、その時のカメラの位置（縦位置か横位
置か）を位置センサ７から受け取り、眼鏡の有無を考慮
して点灯させるＩＲＥＤの選択も行う（ステップ４０
３）。

【００９４】この後、蓄積制御のステップに移る。

【００９５】まず、ＭＰＵ１はクリアモードの動作を行
うための指示をＣＣＤ駆動回路４に対して行う。指示を
受けたＣＣＤ駆動回路４はクリア動作を行い、ＣＣＤ８
のメモリゾーン，電荷転送ライン等に残っている電荷を
消去する（ステップ４０４）。次いで、ＭＰＵ１は選択
した点灯ＩＲＥＤを点灯させる為に、ＩＲＥＤ選択信号
をＣＣＤ駆動回路４に送信する。その後、蓄積信号をＨ
ｉｇｈにし蓄積を開始し、設定された蓄積時間が経過し
たら蓄積信号をＬｏｗにし蓄積を終了する。そしてこの
蓄積に同期してＩＲＥＤが点灯する（ステップ４０
５）。

【００９６】次に、ＭＰＵ１は光像ブロック（プルキン
エ像候補），瞳孔エッジ候補抽出の処理を行う（ステッ
プ４０６）。すなわち、ＣＣＤ駆動回路４を介して１ラ
イン分の画像信号をＣＣＤ８より順次読み込み、インタ
ーフェイス回路３においてＡ／Ｄ変換を行い、メモリ２
にその値を記憶していく。そしてこのデータを使って光
像ブロック（プルキンエ像候補）並びに瞳孔エッジ候補
の抽出処理を行っていく（ステップ４０７）。ＭＰＵ１
はこの処理をＣＣＤのライン数分だけ行う。

【００９７】全ラインについてこの処理が終了したなら
ば、ＭＰＵ１はプルキンエ像，瞳孔エッジの選択の処理
を行う。そして選択した瞳孔エッジを用いて、瞳孔中心
及び瞳孔半径を求める。この方法としては最小二乗法を
用いればよい。そして、プルキンエ像と瞳孔中心の位置
を用いて眼球の回転角、さらには個人差補正等を行いカ
メラのピント板上での視点位置を演算する（ステップ４
０８）。

【００９８】そして、この視点からＡＦの指示がなされ
た際に焦点検出を行なう領域、いわゆるＡＦエリア（焦
点検出領域）並びに露出制御を行うＡＥエリア（測光領
域）を決定する（ステップ４０９）。

【００９９】ところで、実際の撮影者の視点は常に被写
体にあるわけではなく、ある程度ふらついたり、画面外
の表示を見たりする。そこで、視点が画面外にあるとき
は領域の追従動作の対象外にしたり、公知の手法で撮影
者の注視点を抽出するなどの処理が必要となる。

【０１００】さらに、本実施例においては、効果的に領
域の追従動作を行うため、視線の移動量が所定値に満た
ない場合、又は、所定値を越え且つその場所に一定時間
以上停留しなかった場合は、カメラの自動合焦動作，自
動露出制御を行う領域の変更を行わないようにすると共
に、この二つの所定値及び一定時間を、ファインダ視野
内に視線が存在する場合と存在しない場合とで、その値
を変化させるようにした。

【０１０１】その動作について、図１０のフローチャー
トにしたがって説明する。

【０１０２】視点位置からカメラに自動合焦動作，自動
露出制御を行う領域（以下、ＡＦ・ＡＥエリアと記す）
を決定するルーチンに入ると（ステップ５０１）、まず
メモリ２に記憶されている前回のＡＦ・ＡＥエリア，視
点の情報を読み出す（ステップ５０２）。もし、読み込
んだＡＦ・ＡＥエリアの値が初期値、すなわち初めての
ＡＦ・ＡＥエリアの決定の動作であったならば（ステッ
プ５０３）、そのときの視点の位置をメモリ２に記憶
し、この情報を基にしてＡＦ・ＡＥエリアを決定し、そ
の情報をメモリ２に記憶する（ステップ５１８）。

【０１０３】また、二回目以降であった場合は、この読
み出した値と今回の視点位置よりＡＦ・ＡＥエリアの変
更を行うか否かを決定する際に用いる定数Ｌｃｏｎｓｔ
₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ₂ ，Ｔｃｏｎｓｔの設定（詳細は後
述）を行う（ステップ５０４〜５０７）。

【０１０４】その後、前回のＡＦ・ＡＥエリアを求めた
際の視点位置との比較を行い、大きな移動があったか否
かの判定を行う（ステップ５０８→３０９→３１０）。

【０１０５】つまり、これは、今回求められた視点座標
（Ｘ_i ，Ｙ_i ）と前回の視点座標（Ｘ_i-1 ，Ｙ_i-1 ）と
の距離△Ｌを、以下の式によりを求める。

【０１０６】△Ｌ＝〔（Ｘ_i −Ｘ_i-1 ）² ＋（Ｙ_i −Ｙ
_i-1 ）² 〕^1/2 そして、この値をまず前のステップで求められた定数Ｌ
ｃｏｎｓｔ₂ と比較し、これより小さければ、ＡＦ・Ａ
Ｅエリアを求める情報の変更は行わずにＡＦ・ＡＥエリ
アを決定するルーチンを抜ける（ステップ５０９で「△
Ｌ＜Ｌｃｏｎｓｔ₂ の場合）。次に、定数Ｌｃｏｎｓｔ
₁ と比較し、これ以下ならばＡＦ・ＡＥエリア変更のス
テップに進む（ステップ５１０→５１８）。逆に、定数
Ｌｃｏｎｓｔ₁ より大きければ、そのときの視点座標を
（Ｘ′，Ｙ′）としてメモリに記憶し（ステップ５１０
→５１１）、停留時間を計時するステップ５１２以降に
進む。

【０１０７】すなわち、まず時間を計時するカウンタの
値を零にし（ｔ＝０）、その後カウンタをカウントアッ
プするとともに、次の視線検出タイミングにおける視点
位置を算出し、この座標を（Ｘ_i ，Ｙ_i ）とする（ステ
ップ５１２→５１３→５１４）。この視点位置の算出は
前述の通り行われる。

【０１０８】次に、この算出された視点位置座標（Ｘ
_i ，Ｙ_i ）とメモリ２に記憶されている大きな移動直後
の視点位置座標（Ｘ′，Ｙ′）との差△Ｌ′を求め（ス
テップ５１５）、もしこの値が定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ より
大きければ、ＡＦ・ＡＥエリアの変更は行わずにＡＦ・
ＡＥエリアを決定するルーチンを抜ける（ステップ５１
６で「△Ｌ′＜Ｌｃｏｎｓｔ₂ の場合）。また、距離△
Ｌ′がＬｃｏｎｓｔ₂ 以下であったならば、カウンタの
内容ｔと時間定数Ｔｃｏｎｓｔを比較する（ステップ５
１６→５１７）。この結果、「ｔ≧Ｔｃｏｎｓｔ」なら
ば、視線が移動後の位置に一定時間Ｔｃｏｎｓｔ以上停
留したとみなし、今回求められた視点位置座標（Ｘ′，
Ｙ′）をメモリに記憶し、その後この情報を基にしてＡ
Ｆ・ＡＥエリアを決定する。（ステップ５１７→５１
８）。

【０１０９】逆に、「Ｔ＜Ｔｃｏｎｓｔ」であったなら
ば、カウンタの値ｔをカウントアップした後、同様の処
理を繰り返し、「△Ｌ′≦Ｌｃｏｎｓｔ₂ 」ならばカウ
ンタの値ｔと定数Ｔｃｏｎｓｔの比較を再度行う（ステ
ップ５１３→５１４→５１５→５１６→５１７）。以下
カウントアップをしながら同様の処理を行う。すなわ
ち、視線が移動後、その位置（Ｘ′，Ｙ′）より半径△
Ｌ′内にＴｃｏｎｓｔ時間以上停留したならば、これを
有効な視線とみなし、移動後の視点位置座標（Ｘ′，
Ｙ′）を用いエリアを決定、変更を行うのである。

【０１１０】このような処理を行うのは、人間の眼球運
動特性に起因する検出誤差を最小にし、且つ、煩雑にＡ
Ｆ・ＡＥエリアを切り換えることにより生じるレンズの
煩雑な駆動などの不都合の抑止を目的としている。

【０１１１】定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ ，Ｌｃｏｎｓｔ₂ ，Ｔ
ｃｏｎｓｔの設定は、眼球の運動特性を考慮して行う。
また、これらの定数は、ＡＦ・ＡＥエリアがファインダ
視野内へ移動し易く、かつ、焦点検出点から移動し難い
ように設定される。すなわち、今回の視線位置がファイ
ンダ視野内にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアがファインダ
視野内に移動し易いように定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は大き
く、Ｌｃｏｎｓｔ₂ は小さく、Ｔｃｏｎｓｔは短く、Ｔ
ｃｏｎｓｔは短くそれぞれ設定され、前回の視線位置が
ファインダ視野内にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアがファ
インダ視野内から移動し難いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ
₁ は小さく、Ｌｃｏｎｓｔ₂ は大きく、Ｔｃｏｎｓｔは
長くそれぞれ設定される。

【０１１２】定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ の設定で考慮すべき眼
球運動特性は、跳躍的運動及び随従運動である。

【０１１３】したがって、跳躍的運動が生じた際に運動
終了点への移動途中の点を検出してしまうと、特にファ
インダ視野外の表示を見るために生じた跳躍的運動の移
動途中の点を検出してしまうと、大きな不都合が生じる
と予想される。よって、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は随従運動
と視線検出間隔によって定められる。随従運動によって
生じるカメラピント板上での視点の移動量Ｌｓｍｏｔｈ
と視線検出間隔Ｔｓａｍｐｌｅの積の形で定数Ｌｃｏｎ
ｓｔ₁ の基本の値は定められる。そして、今回の視線位
置がファインダ視野内にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが
移動し易いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は基本の値に所
定の数値を加えることにより、また、前回の視線位置が
ファインダ視野内にある時は、ＡＦ・ＡＥエリアが移動
し難いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は基本の値から所定
の数値を引くことにより、設定される。

【０１１４】定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ の設定で考慮すべき眼
球運動特性は、固視微動である。

【０１１５】したがって、撮影者がある被写体を凝視し
た際にはこの固視微動が生じる。生じた固視微動によっ
てＡＦ・ＡＥエリアが変動することが無いようにピント
板上での固視微動による視点の移動範囲をカバーする様
に、定数Ｌｃｏｎｓｔ₂ の基本の値は定められる。そし
て、今回の視線位置がファインダ視野内にある時は、Ａ
Ｆ・ＡＥエリアが移動し易いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ
₂ は基本の値から所定の数値を引くことにより、また、
前回の視線位置がファインダ視野内にある時は、ＡＦ・
ＡＥエリアが移動し難いように、定数Ｌｃｏｎｓｔ₁ は
基本の値に所定の数値を加えることにより、それぞれ設
定される。

【０１１６】定数Ｔｃｏｎｓｔの設定で考慮すべき眼球
運動特性は、跳躍的運動である。Ｔｃｏｎｓｔの基本の
値は、跳躍的運動の発生周期より定められる。そして、
今回の視線位置がファインダ視野内にある時は、ＡＦ・
ＡＥエリアが移動し易いように、定数Ｔｃｏｎｓｔは基
本の値から所定の数値を引くことにより、また、前回の
視線位置がファインダ視野内にある時は、ＡＦ・ＡＥエ
リアが移動し難いように、定数Ｔｃｏｎｓｔは基本の値
に所定の数値を加えることにより、設定される。

【０１１７】ＡＦ・ＡＥエリアの決定はエリア決定のた
めの視点位置座標（Ｘ′，Ｙ′）を用いて次のようにし
て行われる。

【０１１８】まず、その時の撮影レンズの焦点距離・絞
り値から被写界深度を求め、その値に応じてエリアの大
きさを定める。これは被写界深度が浅いときは小さく、
被写界深度が深いときは大きくなるように設定される。
そして、前段階で求めたエリア決定のための視点位置座
標（Ｘ′，Ｙ′）を中心に被写界深度に応じた大きさを
持つエリアを定め、これをＡＦ・ＡＥエリアとする（ス
テップ５１９→５２０→５２１）。

【０１１９】いわゆる追尾動作が行われている間は、上
記のようにＡＦ・ＡＥエリアが決定され被写体の動きに
（撮影者の画面上での視点の動き）に合わせて移動す
る。この動作の中ＭＰＵ１は上記のようにして決定した
ＡＦ・ＡＥエリア情報をゲ−ト回路１４に出力する。こ
れにより、ゲート回路１４からＡ／Ｄ変換機能を有する
インターフェイス回路３に出力される映像信号の範囲
（ＡＦ・ＡＥを行うエリア）が設定される。そして、ゲ
ート回路１４を通して出力された映像素子のＡＦ・ＡＥ
エリア内の信号はインターフェイス回路３でディジタル
信号に変換された後、ＭＰＵ１に読み込まれる。

【０１２０】再び図９に戻って、ＭＰＵ１はこの信号を
用いてＡＦ演算，ＡＥ演算を行い、レンズ駆動量，絞り
駆動量を算出し、その値をレンズ駆動ユニット１１，絞
り駆動ユニット１２へ出力する（ステップ４１０）。両
駆動ユニットでは、その値に基づいてレンズ，絞りを駆
動する。そして再び視線検出のルーチンに入り（ステッ
プ４１１）、撮影者の画面上での視点を算出し、その値
並びに被写界深度を持って新たなＡＦ・ＡＥエリアを設
定し、そのエリアからの信号を用いてＡＦ，ＡＥ等を行
う。

【０１２１】以上の動作を繰り返し行うことにより、追
尾動作が行われる。

【０１２２】なお、ビデオカムコーダにおいては、撮像
素子１５から出力される像信号を用いてＡＦ演算・ＡＥ
演算が行われるので、基本的に全面測距測光が可能であ
り、銀塩カメラのようなＡＦポイント，ＡＥポイントの
補間処理は原則として不要である。

【０１２３】以上の各実施例によれば、撮影者の視線を
検出する手段の出力に基づいて撮影者の注視点を判断
し、その判断結果に基づいてカメラの諸動作の制御を行
う情報を得る領域を決定するカメラにおいて、その領域
を決定する際に、その領域の移動応答性（前回の領域位
置からの移動の容易さ）を撮影者の視点の存在する位置
により異なるせることにより、正しく撮影者の視線の動
きに追従してカメラの自動合焦動作，自動露出制御を行
う領域の変更を行うことを可能にした。

【０１２４】すなわち、撮影者の視線情報に基づき撮影
者の注視点を判断し、その判断結果に基づいてカメラの
諸動作の制御を行う情報を得る領域を決定するカメラに
おいて、その領域を決定する際に前回の算出位置を記憶
しておき、この記憶された位置に対する今回の算出位置
の差、すなわち視線の移動量が所定値に満たない場合、
又は、別の所定値を越え、且つ、その場所に一定時間以
上停留しなかった場合は、カメラの自動合焦動作，自動
露出制御等を行う領域の変更を行わず、その他の場合、
すなわち視線の移動量が二つの所定値に挟まれた範囲内
の場合、又は、所定値を越え、且つ、その場所に一定時
間以上停留した場合に、カメラの自動合焦動作，自動露
出制御を行う領域の変更を行うとともに、（１）この二
つの所定値及び一定時間を、ファインダ視野中央部付近
に視線が存在する場合と、ファインダ視野周辺部付近に
視線が存在する場合とで、その値を変化させることで、
この領域が中央部に移動し易くかつ中央部から移動し難
いようにし、（２）この二つの所定値及び一定時間を、
測距点付近に視線が存在する場合と、測距点付近に視線
が存在しない場合で、その値を変化させることで、この
領域が測距点付近に移動し易くかつ測距点付近から移動
し難いようにし（３）この二つの所定値及び一定時間
を、ファインダ視野内に視線が存在する場合と、ファイ
ンダ視野外に視線が存在する場合とで、その値を変化さ
せることでこの領域がファインダ視野内に移動し易くか
つファインダ視野内にから移動し難いようにし、このよ
うに主被写体が存在する確率の高い位置からカメラの自
動合焦動作，自動露出制御を行う領域が移動し難く、且
つ、領域に移動し易くすることで、さらに撮影者の視線
の動きに追従してカメラの自動合焦動作，自動露出制御
を行う領域の正しく変更を行うことを可能にした。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
領域の決定の際に、その領域の移動応答性を使用者の視
線位置の存在する位置により異ならせる可変手段を設
け、領域の決定に際に、その領域の移動応答性（前回の
領域位置からの移動の容易さ）を、使用者の視線位置の
存在する位置により異ならせるようにしている。

【０１２６】また、領域の決定の際に、記憶されている
前回の視線位置と今回の視線位置から得られる視線位置
の移動量が、第１の所定値に満たない場合、又は、第２
の所定値を越え、且つ、その場所に一定時間以上停留し
なかった場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動
量が、前記第１及び第２の所定値に挟まれた範囲内の場
合、又は、第１及び第２の所定値を越え、且つ、その場
所に一定時間以上停留した場合に、領域の変更を行うと
共に、前記第１，第２の所定値及び一定時間の数値を、
使用者の視線位置の存在する場所により異ならせる可変
手段を設け、前回と今回の視線位置の差、つまり移動量
と第１の所定値，第２の所定値との関係、更には今回の
視線位置が一定時間停留していたか否かによって、領域
の変更を行うか否かを決定し、また、領域の変更を行う
際には、同時に、第１，第２の所定値及び一定時間の数
値を、撮影者の視線位置の存在する場所により異ならせ
るようにしている。

【０１２７】よって、使用者の意図しない、該装置の諸
動作の制御を行う情報を得るべき領域の決定がなされる
ことを軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における視線検出機能付
カメラの構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるカメラのメイン
動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第１の実施例において選択可能な領域
について説明する為の図である。

【図４】本発明の第１の実施例において視線による領域
の選択時の動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施例においてファインダ内の
領域分割の他の例を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施例において視線による領域
の選択時の動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施例において焦点検出点の範
囲とする領域について説明する為の図である。

【図８】本発明の第３の実施例における視線検出機能付
カメラの構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の第２の実施例におけるカメラのメイン
動作を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第３の実施例において視線による領
域の選択時の動作を示すフローチャートである。

【図１１】従来の視線検出機能を備えた装置の構成を示
すブロック図である。

【図１２】図１１の光学系の部分について説明する為の
図である。

【図１３】図１１の眼球運動検出回路とゲート制御回路
の具体的な例を回路図である。

【図１４】図１２の減算及び加算増幅器の出力について
説明する為の図である。

【符号の説明】

１ＭＰＵ２メモリ３インターフェイス回路５発光ダイオード（ＩＲＥＤ）７位置センサ１５撮像素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者の視線を検出する視線検出手段
と、該視線検出手段の出力より使用者の注視点を検知
し、観察画面内の複数の領域内より、該装置の諸動作の
制御を行う情報を得るべき領域を決定する制御手段とを
備えた視線検出機能付装置において、前記制御手段内
に、領域の決定の際に、その領域の移動応答性を使用者
の視線位置の存在する位置により異ならせる可変手段を
設けたことを特徴とする視線検出機能付装置。
【請求項２】使用者の視線を検出する視線検出手段
と、該視線検出手段の出力より使用者の注視点を検知
し、撮影画面内の複数の領域内より、該装置の諸動作の
制御を行う情報を得るべき領域を選択する選択手段とを
備えた視線検出機能付装置において、前記制御手段内に、領域の決定の際に、記憶されている
前回の視線位置と今回の視線位置から得られる視線位置
の移動量が、第１の所定値に満たない場合、又は、第２
の所定値を越え、且つ、その場所に一定時間以上停留し
なかった場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動量が、前記第１及び第２の所定値に挟ま
れた範囲内の場合、又は、第１及び第２の所定値を越
え、且つ、その場所に一定時間以上停留した場合に、領
域の変更を行うと共に、前記第１，第２の所定値及び一
定時間の数値を、撮影者の視線位置の存在する場所によ
り異ならせる可変手段を設けたことを特徴とする視線検
出機能付装置。
【請求項３】前記可変手段は、領域の決定の際に、記
憶されている前回の視線位置と今回の視線位置から得ら
れる視線位置の移動量が、第１の所定値に満たない場
合、又は、第２の所定値を越え、且つ、その場所に一定
時間以上停留しなかった場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動量が、前記第１及び第２の所定値に挟ま
れた範囲内の場合、又は、第１及び第２の所定値を越
え、且つ、その場所に一定時間以上停留した場合に、領
域の変更を行うと共に、前記第１，第２の所定値及び一
定時間の数値を、ファインダ視野中央部付近とファイン
ダ視野周辺部にそれぞれ視線位置が存在する場合とで異
ならせる手段であることを特徴とする請求項２記載の視
線検出機能付装置。
【請求項４】前記可変手段は、領域の決定の際に、記
憶されている前回の視線位置と今回の視線位置から得ら
れる視線位置の移動量が、第１の所定値に満たない場
合、又は、第２の所定値を越え、且つ、その場所に一定
時間以上停留しなかった場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動量が、前記第１及び第２の所定値に挟ま
れた範囲内の場合、又は、第１及び第２の所定値を越
え、且つ、その場所に一定時間以上停留した場合に、領
域の変更を行うと共に、前記第１，第２の所定値及び一
定時間の数値を、焦点検出点の付近に視線位置が存在す
る場合と存在しない場合とで異ならせる手段であること
を特徴とする請求項２記載の視線検出機能付装置。
【請求項５】前記可変手段は、領域の決定の際に、記
憶されている前回の視線位置と今回の視線位置から得ら
れる視線位置の移動量が、第１の所定値に満たない場
合、又は、第２の所定値を越え、且つ、その場所に一定
時間以上停留しなかった場合は、領域の変更を行わず、視線位置の移動量が、前記第１及び第２の所定値に挟ま
れた範囲内の場合、又は、第１及び第２の所定値を越
え、且つ、その場所に一定時間以上停留した場合に、領
域の変更を行うと共に、前記第１，第２の所定値及び一
定時間の数値を、ファインダ視野内に視線位置が存在す
る場合と存在しない場合とで異ならせる手段であること
を特徴とする請求項２記載の視線検出機能付装置。
【請求項６】前記装置はカメラであることを特徴とす
る請求項２記載の視線検出機能付装置。