JPH0938038A - 視線検出装置および視線検出装置を有する光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視線検出の際に、瞳孔と虹彩との境界の偽の
検出データを排除して、精度よく瞳孔の位置を算出でき
るようする。 【解決手段】 実質的に使用者または被験者の眼球に入
射する光量を測光する測光手段と、該測光手段の出力に
基づいて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する第１
の瞳孔径推定手段と、該使用者または被験者の眼球像を
受光する受光手段と、該受光手段の出力に基づいて該使
用者または被験者の瞳孔径を推定する第２の瞳孔径推定
手段と、該第１の瞳孔径推定手段の推定結果と該第２の
瞳孔径推定手段の推定結果との少なくともどちらか一方
を利用して該使用者または被験者の推定瞳孔径を設定す
る設定手段と、該設定手段によって設定される該推定瞳
孔径に基づいて、前記受光手段によって得られた眼球像
情報を演算処理して使用者または被験者の視線情報を求
める演算処理手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用者または被験
者の視線情報を検出する視線検出装置に関し、特に明る
さの情報を利用して、正確な視線検出を可能にする視線
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ファインダーを覗く使用者ま
たは被験者の視線を検出してその視線情報に基づいて撮
影レンズの自動焦点調節等の機能を制御するカメラが市
販されている。

【０００３】この種のカメラにおいて撮影者の視線情報
は、撮影者の眼球を照明した照明光による角膜反射像の
位置と、瞳孔の中心位置とのずれより検出される。視線
情報の検出方法については特開平２−２６４６３３号公
報に開示されている。

【０００４】特開平２−２６４６３３号公報によると、
瞳孔の中心位置は瞳孔と虹彩との境界を検出することに
よって求めているが、実際には光の強度差の大きいとこ
ろを瞳孔と虹彩との境界とみなして検出を行っている。
したがって、瞼と眼球との境界や強膜と虹彩との境界、
あるいはまつげのある部分においても光の強度差が大き
いところがあり偽の境界を検出してしまう場合があっ
た。

【０００５】そこで、本願出願人は特開平２−６５８３
６号公報において外光の明るさから使用者または被験者
の瞳孔径を推定してその瞳孔径から大きく外れている検
出データを排除して瞳孔と虹彩との境界を効率的に抽出
する方法を開示している。

【０００６】さらに、本願出願人は特開平６−１４８５
０７号公報において使用者または被験者の眼球の瞳孔径
を予め設定しセンサー上での瞳孔と虹彩との境界が存在
する範囲を設定して偽の検出データを排除する方法を開
示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−６５８３６号公報に開示されているようにファイン
ダーを覗く使用者または被験者の瞳孔径を外光の明るさ
によって推定することができるが、推定した瞳孔径は眼
球像の結像倍率が考慮されていないため、受光センサー
上で、瞳孔が実際にどの程度の大きさになるか正確には
推定できないという欠点があった。

【０００８】また、使用者または被験者の瞳孔径をファ
インダーに入射する光量によって推定すると、例えば明
るい屋外から暗い室内等を観察する場合には、ファイン
ダーに入射する光量は少ないにもかかわらず使用者また
は被験者の眼球の瞳孔は周囲の明るさによって小さくな
るため、推定した瞳孔径は実際の瞳孔径よりも大きくな
ってしまい、不要な検出データを正確に排除することが
できず、瞳孔と虹彩の境界を正確に検出することができ
ないことがあった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載し
た発明によれば、実質的に使用者または被験者の眼球に
入射する光量を測光する測光手段と、使用者または被験
者眼の像を受光する受光手段と、該受光手段で得られた
眼球像信号を演算処理して使用者または被験者の視線情
報を求める演算処理手段とを有する視線検出装置におい
て、前記測光手段の出力に基づいて推定した使用者また
は被験者の瞳孔径と、前記受光手段の出力に基づいて推
定した使用者または被験者の瞳孔径の少なくともどちら
か一方を利用して使用者または被験者眼の推定瞳孔径を
設定する推定瞳孔径設定手段を有し、前記演算処理手段
は設定された該推定瞳孔径に基づいて前記受光手段で得
られた眼球像信号を演算処理することによって、より正
確に瞳孔径を推定することができるので、瞳孔と虹彩と
の境界を検出する際の不要な検出データを正確に排除す
ることが可能になる。

【００１０】また、本願の請求項５に記載した発明によ
る視線検出装置は、該使用者または被験者の眼球像を受
光する受光面を有する受光手段と、実質的に使用者また
は被験者の眼球に入射する光量を測光する測光手段と、
該測光手段の出力に基づいて該使用者または被験者の瞳
孔径を推定する瞳孔径推定手段と、該使用者または被験
者の眼球と受光手段の受光面との距離情報を求める距離
情報検出手段と、該瞳孔径推定手段によって推定された
該使用者または被験者の瞳孔径および該距離情報検出手
段によって求めた距離情報から該受光手段の受光面に結
像する該使用者または被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径
演算手段と、該瞳孔径演算手段の演算結果に基づいて、
該受光手段によって得られた眼球像情報を演算処理する
ことで使用者または被験者の視線情報を求める演算処理
手段とを有することを特徴として、このような構成によ
って、受光手段の受光面に結像する瞳孔径を求めること
ができ、より正確に瞳孔径を推定することができるの
で、瞳孔と虹彩との境界を検出する際の不要な検出デー
タを正確に排除することが可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜図５は本発明の実施の形態
で、図１は視線検出装置付き光学機器であるところの一
眼レフカメラの要部概略図である。

【００１２】図中１は撮影レンズであり、便宜上２枚の
レンズ１ａ、１ｂで示したが、実際は多数のレンズから
構成されている。２は主ミラーで、観察状態と撮影状態
に応じて撮影光路へ斜設されあるいは退去される。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。４はシャッター、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ってい
る。

【００１３】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、複数のＣＣＤから
なるラインセンサー６ｆ等から構成されている周知の位
相差方式を採用している。同図の焦点検出装置６は、観
察画面内の複数の領域を焦点検出可能なように構成され
ている。

【００１４】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手段であるペン
タダハプリズム、９、１０は観察画面内の被写体輝度を
測定する為の結像レンズと測光センサーで、結像レンズ
９はペンタダハプリズム８内の反射光路を介してピント
板７と測光センサー１０を共役に関係付けている。

【００１５】次にペンタダハプリズム８の射出面後方に
は、光分割手段であるダイクロイックミラー１６と接眼
レンズ１１が配され、撮影者の眼１５によるピント板７
の観察に使用される。光分割手段であるダイクロイック
ミラー１６は、可視光を透過し赤外光を反射する特性を
有している。１２は受光レンズ、１４はＣＣＤ等の光電
素子列を２次元的に配したイメージセンサーで受光レン
ズ１２に関して所定の位置にある撮影者の眼１５の虹彩
近傍と共役になるように配置されている。

【００１６】１３ａ〜１３ｄは各々撮影者の目１５の照
明光源であるところの赤外発光ダイオード（ＩＲＥＤ）
で、接眼レンズ１１の下方に配置されている。

【００１７】３１は撮影レンズ１内に設けた絞り、３２
は絞り駆動回路１０７を含む絞り駆動装置、３３はレン
ズ駆動用モーター、３４は駆動ギヤ等からなるレンズ駆
動部材、３５はフォトカプラーでレンズ駆動部材３４に
連動するパルス板３６の回転を検知してレンズ駆動回路
１１０に伝えている。レンズ駆動回路１１０は、この情
報とカメラ側からのレンズ駆動量の情報に基づいてレン
ズ駆動用モーターを所定量駆動させ、撮影レンズ１の合
焦レンズ１ａを合焦位置に移動させている。３７は公知
のカメラとレンズとのインターフェイスとなるマウント
接点である。

【００１８】図２は本発明を実施したカメラの本体に内
蔵された電気回路の要部ブロック図である。同図におい
て、図１と同一のものは同一の番号をつけている。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）１００には、視線検出回路１０１、測
光回路１０２、焦点検出回路１０３、信号入力回路１０
４、絞り駆動回路１０７、シャッター制御回路１０８、
レンズ駆動回路１１０が接続されている。また、撮影レ
ンズ内に配置された絞り駆動回路１０７とレンズ駆動回
路１１０とは図１で示したマウント接点３７を介して信
号の伝達がなされる。

【００１９】ＣＰＵ１００には、記憶手段としてＥＥＰ
ＲＯＭ１００ａが付随している。

【００２０】視線検出回路１０１は、ＩＲＥＤ１３ａ〜
１３ｄを点灯制御して撮影者の眼球１５を照明し、イメ
ージセンサー１４からの眼球像の出力をＡ／Ｄ変換しこ
の像情報をＣＰＵ１００に送信する。ＣＰＵ１００は眼
球像を画像処理して角膜反射像と虹彩と瞳孔の境界を抽
出し、さらに角膜反射像と瞳孔の中心位置のずれから撮
影者の視線情報を算出する。

【００２１】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、Ａ／Ｄ変換し、各センサー
の輝度情報としてＣＰＵ１００に送っている。

【００２２】ラインセンサー６ｆは画面内の複数の焦点
検出領域に対応した公知のＣＣＤラインセンサーであ
る。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Ａ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１００に送ってい
る。

【００２３】信号入力回路１０４は、不図示のシャッタ
ーレリーズボタンの第１ストローク（スイッチＳＷ−
１）と第２ストローク（スイッチＳＷ−２）の信号入力
を検知してＣＰＵ１００にその信号を送信している。

【００２４】絞り駆動回路１０７は、撮影レンズ１の絞
り３１が所定の大きさになるように絞り駆動装置３２を
制御している。

【００２５】シャッター制御回路１０８は通電するとシ
ャッター幕を走行させて、感光部材に所定光量を露光さ
せる。

【００２６】ここで本発明の視線検出装置は、照明手段
を構成するＩＲＥＤ１３ａ〜１３ｄ、ＩＲＥＤを駆動す
る視線検出回路１０１、受光手段を構成する接眼レンズ
１１、ダイクロイックミラー１６、受光レンズ１２、イ
メージセンサー１４、イメージセンサー１４を制御する
視線検出回路１０１、演算処理手段を構成する視線検出
回路１０１及びＣＰＵ１００、記憶手段であるＥＥＰＲ
ＯＭ１００ａ、測光手段を構成する結像レンズ９、測光
センサー１０、測光センサーを制御する測光回路１０２
とから構成されている。

【００２７】次に、視線検出装置を具備した光学機器で
あるところのカメラの動作のフローチャートを図３に示
す。本発明のカメラは、使用者または被験者の視線情報
を用いて焦点検出領域の選択と測光値の重み付けが可能
となっている。

【００２８】撮影者がカメラを起動させると、ＣＰＵ１
００は信号入力回路１０４を介して視線検出装置の動作
状態を設定するための不図示のモード選択スイッチの設
定状態を確認する（＃１００）。

【００２９】モード選択スイッチが視線のキャリブレー
ションモードに設定されていれば（＃１００）、ＣＰＵ
１００は撮影者の視線と注視目標を一致させるための視
線のキャリブレーションを実行する（＃１０１）。視線
のキャリブレーション方法については、特開平６−８６
７５９号公報において詳細に説明されているので、ここ
では説明を省略する。

【００３０】またモード選択スイッチが通常の撮影モー
ドに設定されていれば、ＣＰＵ１００は、視線のキャリ
ブレーションを行うモード（ＣＡＬモード）に設定され
ていないことを認識し（＃１００）、さらに信号入力回
路１０４を介してシャッターレリーズボタンの第１スト
ローク、スイッチＳＷ−１の状態を確認する（＃１０
２）。スイッチＳＷ−１がＯＦＦ状態であれば、ＣＰＵ
１００はスイッチＳＷ−１がＯＮされるまで待機する
（＃１０２）。

【００３１】撮影者によってスイッチＳＷ−１がＯＮさ
れれば（＃１０２）、ＣＰＵ１００は先に検知したモー
ド選択スイッチの設定状態を確認し（＃１０３）、撮影
者の視線情報を用いずに制御手段を制御するモードに設
定されていなければ、ＣＰＵ１００は記憶手段であるＥ
ＥＰＲＯＭ１００ａから撮影者の視線のキャリブレーシ
ョンデータを読み出す（＃１０５）。

【００３２】さらにＣＰＵ１００は、視線検出回路１０
１に信号を送って撮影者の眼球１５をＩＲＥＤ１３にて
照明し、その反射光を接眼レンズ１１、ダイクロイック
ミラー１６、受光レンズ１２を介してイメージセンサー
１４にて撮像させる。ＣＰＵ１００は、視線検出回路１
０１を介してイメージセンサー１４より得られた眼球像
を処理して角膜反射像及び虹彩と瞳孔の境界を抽出し、
その角膜反射像と瞳孔の中心位置のずれから撮影者の視
線情報を算出する（＃１０６）。視線情報の算出のフロ
ーは後述する。

【００３３】さらにＣＰＵ１００は検出された撮影者の
視線情報と視線のキャリブレーションデータによりピン
ト板７上の注視点を算出する（＃１０７）。

【００３４】ここで、撮影者の視線情報を自動焦点調節
手段の制御に用いるモードに設定されていれば、ＣＰＵ
１００は前記注視点座標より最寄りの焦点検出領域を選
択する（＃１０９）。

【００３５】引き続きＣＰＵ１００は焦点検出回路１０
３に信号を送信して撮影者の視線情報に基づいて選択さ
れた焦点検出領域の焦点検出を実行する（＃１１０）。
選択された焦点検出領域の焦点状態が合焦していなけれ
ば（＃１１１）、ＣＰＵ１００はレンズ駆動回路１１０
に焦点調節信号を送信して撮影レンズ１レンズ駆動を行
う（＃１２０）。焦点調節信号に対応したレンズ駆動が
実行されると（＃１２０）再度焦点検出が実行され（＃
１２１）。

【００３６】選択された焦点検出領域の焦点状態が合焦
していれば（＃１１１）、ファインダー内に合焦表示を
行う（＃１１２）。ファインダー視野内に合焦表示が行
われるため、撮影者は撮影レンズが所望の焦点検出領域
において合焦していることが認識できる。

【００３７】また、撮影者の視線情報を露出値の決定に
用いるモードに設定されていれば（＃１１３）、ＣＰＵ
１００は測光回路１０２に信号を送信して測光を行な
う。このとき、撮影画面内の分割された領域の測光値に
撮影者の視線情報に基づいた重み付けを行って露出値が
決定する（＃１１４）。

【００３８】引き続きスイッチＳＷ−１がＯＮされてい
れば（＃１１５）、シャッターレリーズボタンのスイッ
チＳＷ−２の状態が確認される（＃１１６）。スイッチ
ＳＷ−２がＯＦＦ状態であれば（＃１１６）、再びスイ
ッチＳＷ−１の状態の確認を行う（＃１１５）。スイッ
チＳＷ−１がＯＦＦ状態であれば（＃１１５）、そのま
ま初期状態に戻る。

【００３９】また、スイッチＳＷ−２がＯＮされたなら
ば（＃１１６）、ＣＰＵ１００は絞り駆動回路１０７に
信号を送信して絞り３１を所定の開口に設定するととも
に、シャッター制御回路１０８に信号を送信しシャッタ
ー幕を走行させて撮影を行う（＃１１７）。

【００４０】カメラのシャッターレリーズ動作が終了す
ると（＃１１７）、初期状態に戻る。

【００４１】一方、撮影者によってスイッチＳＷ−１が
ＯＮされれば（＃１０２）、ＣＰＵ１００は先に検知し
たモード選択スイッチの設定状態を確認し、撮影者の視
線情報を用いて制御手段を制御するモードに設定されて
いなければ制御手段は独立して制御される（＃１０
３）。

【００４２】ＣＰＵ１００は焦点検出回路１０３に信号
を送信して全ての焦点検出領域の焦点検出を実行する
（＃１１８）。さらにＣＰＵ１００は、検出された全て
の焦点検出領域の焦点検出情報を比較して、被写体距離
がもっとも短い焦点検出領域を撮影レンズの焦点調節を
行う領域と決定する（＃１１９）。

【００４３】決定された焦点検出領域に対して合焦して
いれば（＃１１１）合焦表示を行う（＃１１２）。

【００４４】また、露出値も撮影者の視線情報を用いず
に決定される（＃１１３）。ＣＰＵ１００は測光回路１
０２に信号を送信して測光を行なう。このとき、主被写
体があると思われる領域が適正な露出量になるように評
価を行って露出値が決定される（＃１２３）。

【００４５】引き続きスイッチＳＷ−１がＯＮされてい
れば（＃１１５）、シャッターレリーズボタンのスイッ
チＳＷ−２の状態が確認される（＃１１６）。スイッチ
ＳＷ−２がＯＦＦ状態であれば（＃１１６）、再びスイ
ッチＳＷ−１の状態の確認を行う（＃１１５）。スイッ
チＳＷ−１がＯＦＦ状態であれば（＃１１５）、そのま
ま初期状態に戻る。

【００４６】また、スイッチＳＷ−２がＯＮされたなら
ば（＃１１６）、ＣＰＵ１００は絞り駆動回路１０７に
信号を送信して絞り３１を所定の開口に設定するととも
に、シャッター制御回路１０８に信号を送信しシャッタ
ー幕を走行させて撮影を行う（＃１１７）。

【００４７】カメラのシャッターレリーズ動作が終了す
ると（＃１１７）、初期状態に戻る。

【００４８】図４は視線情報の算出のフローで、以下同
図を用いて説明する。

【００４９】視線検出の実行が指示されると（＃１０
６）、ＣＰＵ１００は測光手段である測光回路１０２に
信号を送信して測光センサー１０の信号を読みだしてフ
ァインダー光学系に入射している光量を測定する（＃１
３０）。記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１００ａにはファ
インダー光学系の測光値に対する使用者または被験者の
瞳孔径の情報が記憶されているため、ＣＰＵ１００はＥ
ＥＰＲＯＭ１００ａから測定されたファインダー光学系
の測光値に対応する使用者または被験者の瞳孔径情報を
読みだして瞳孔径ｒ１と推定する（＃１３１）。このと
き、ファインダー光学系の測光値が明るければ瞳孔径ｒ
１は小さい値となり、またファインダー光学系の測光値
が暗ければ瞳孔径ｒ１は大きい値となる。

【００５０】さらにＣＰＵ１００は、受光手段である視
線検出回路１０１に信号を送信してイメージセンサーで
あるＣＣＤ１４を所定時間蓄積させ信号を出力させる
（＃１３２）。記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ１００ａに
はイメージセンサー１４の出力に対する使用者または被
験者の瞳孔径情報が記憶されているため、ＣＰＵ１００
はＥＥＰＲＯＭ１００ａから測定されたイメージセンサ
ー１４の光出力値に対応する使用者または被験者の瞳孔
径情報を読みだして瞳孔径ｒ２と推定する（＃１３
３）。このとき、使用者または被験者の前眼部が明るけ
れば瞳孔径ｒ２は小さい値となり、また使用者または被
験者の前眼部が暗ければ瞳孔径ｒ２は大きい値となる。
受光手段を用いて使用者または被験者の前眼部の明るさ
を測定する際、照明手段によって使用者または被験者の
眼球を照明しない方が望ましい。

【００５１】ＣＰＵ１００は、ファインダー光学系に入
射する光量に基づいて推定された瞳孔径ｒ１と、使用者
または被験者の前眼部の明るさに基づいて推定された瞳
孔径ｒ２とを比較してより小さい瞳孔径の方を最終的な
設定値とする（＃１３４）。たとえば、使用者または被
験者が暗い屋内から明るい屋外を観察している場合は、
ｒ１＜ｒ２ となるため、瞳孔径はｒ１と設定される。
逆に、太陽光下の明るい屋外から暗い室内等を観察する
場合は、ｒ１＞ｒ２ となるため、瞳孔径はｒ２と設定
される。このように、より小さい瞳孔径を最終的な設定
値にすることで推定瞳孔径はより実際の瞳孔径に近づけ
ることができる。したがって、どのような場合にも正確
に不要なデータを排除することができる。

【００５２】ファインダー光学系に入射する光量と使用
者または被験者の前眼部の明るさに基づいて使用者また
は被験者の瞳孔径が設定されると（＃１３４）、ＣＰＵ
１００は照明手段である視線検出回路１０１に信号を送
信してＩＲＥＤ１３によって使用者または被験者の眼球
を照明するとともに、受光手段であるイメージセンサー
１４にて眼球からの反射光を受光する（＃１３５）。Ｃ
ＰＵ１００は、イメージセンサー１４にて撮像された眼
球像を視線検出回路１０１を介してＡ／Ｄ変換して画像
処理を行い、角膜反射像と瞳孔と虹彩の境界を抽出する
（＃１３６）。

【００５３】図５はイメージセンサー１４に形成される
使用者または被験者の眼球像と画像処理結果を示したも
のである。同図において２個の黒丸（・）が角膜反射像
である。角膜反射像は、光強度が強いためほぼ正確に検
出される。また、図中 ×と □ で示したのが光の強
度差が大きいために瞳孔と虹彩との境界として抽出され
たところである。

【００５４】さらにＣＰＵ１００は、２個の角膜反射像
の間隔から使用者または被験者眼の受光手段に対する距
離を求めて、その距離から使用者または被験者眼の結像
倍率βを算出する（＃１３７）。結像倍率βは、２個の
角膜反射像の間隔をΔＰとすると、

【００５５】

【外１】 と表される。ただし、ａ、ｂ、ｃ、ｄは照明手段、受光
手段の設定状態で決まる定数である。

【００５６】先に設定された使用者または被験者眼の瞳
孔径ｒと使用者または被験者眼の結像倍率βより、イメ
ージセンサー１４上での瞳孔の大きさが求められる。さ
らに、２個の角膜反射像の位置とイメージセンサー１４
上での瞳孔の大きさに基づいて瞳孔の存在範囲が設定さ
れる（＃１３８）。図５に示した眼球像の中で、瞳孔の
存在範囲を示したのが点線である。

【００５７】ＣＰＵ１００は瞳孔の存在範囲に基づい
て、瞳孔と虹彩との境界に関する偽の抽出データを排除
する（＃１３９）。このとき図５において、×印で示し
たまぶたと眼球との境界で抽出されたデータや強膜と虹
彩との境界で抽出されたデータが排除される。さらにＣ
ＰＵ１００は、瞳孔と虹彩との境界として抽出された残
りのデータ（図５における□印のデータ）に基づいて瞳
孔の中心位置を算出する（＃１４０）。

【００５８】瞳孔の中心位置が求まると、角膜反射像と
の位置の差より使用者または被験者眼の回転角が算出さ
れる（＃１４１）。

【００５９】本実施例において、瞳孔径に基づく瞳孔の
存在範囲の設定は、使用者または被験者眼の回転を考慮
して幾分大きめに設定されるのはいうまでもない。

【００６０】また本実施例において、角膜反射像及び瞳
孔と虹彩との境界を抽出後に瞳孔の存在範囲を設定して
偽の抽出データを排除する方法を例示したが、先に角膜
反射像を抽出して瞳孔の存在範囲を設定後、瞳孔と虹彩
との境界とを抽出してもかまわない。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１に
記載した発明によれば、実質的に使用者または被験者の
眼球に入射する光量を測光する測光手段と、使用者また
は被験者眼の像を受光する受光手段と、該受光手段で得
られた眼球像信号を演算処理して使用者または被験者の
視線情報を求める演算処理手段とを有する視線検出装置
において、前記測光手段の出力に基づいて推定された使
用者または被験者の瞳孔径と、前記受光手段の出力に基
づいて推定された使用者または被験者の瞳孔径の少なく
ともどちらか一方を利用して使用者または被験者眼の推
定瞳孔径を設定する瞳孔径設定手段を有し、前記演算処
理手段は設定された該推定瞳孔径に基づいて前記眼球像
信号を演算処理することによって、より正確に瞳孔径を
推定することができる。したがって、瞳孔と虹彩との境
界を検出する際の不要な検出データをより正確に排除す
ることが可能になり、短時間で正確に瞳孔形状を検出す
ることができるので、視線検出の高速化、高精度化を図
ることができる。

【００６２】また、本願の請求項５に記載した発明によ
る視線検出装置は、該使用者または被験者の眼球像を受
光する受光面を有する受光手段と、実質的に使用者また
は被験者の眼球に入射する光量を測光する測光手段と、
該測光手段の出力に基づいて該使用者または被験者の瞳
孔径を推定する瞳孔径推定手段と、該使用者または被験
者の眼球と受光手段の受光面との距離情報を求める距離
情報検出手段と、該瞳孔径推定手段によって推定された
該使用者または被験者の瞳孔径および該距離情報検出手
段によって求めた距離情報から該受光手段の受光面に結
像する該使用者または被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径
演算手段と、該瞳孔径演算手段の演算結果に基づいて、
該受光手段によって得られた眼球像情報を演算処理する
ことで使用者または被験者の視線情報を求める演算処理
手段とを有することを特徴として、このような構成によ
って、受光手段の受光面上の推定瞳孔径を求めることが
でき、より正確に瞳孔径を推定することができる。した
がって、瞳孔と虹彩との境界を検出する際の不要な検出
データをより正確に排除することが可能になり、短時間
で正確に瞳孔形状を検出することができるので、視線検
出の高速化、高精度化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一眼レフカメラの要部概略図

【図２】カメラの電気回路ブロック図

【図３】カメラの動作フロー説明図

【図４】視線算出フロー説明図

【図５】眼球像説明図

【符号の説明】

１ 撮影レンズ ２ 主ミラー ３ サブミラー ４ シャッター ５ フィルム ６ 焦点検出装置 ７ ピント板 ８ ペンタダハプリズム ９ 結像レンズ １０ 測光センサー １１ 接眼レンズ １２ 受光レンズ １３ 赤外発光ダイオード １４ ＣＣＤ １５ 眼球 ３２ 絞り駆動装置 １００ ＣＰＵ １０１ 視線検出回路 １０２ 測光回路 １０３ 焦点検出回路 １０４ 信号入力回路 １０７ 絞り駆動回路 １０８ シャッター制御回路 １１０ レンズ駆動回路

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的に使用者または被験者の眼球に入
   射する光量を測光する測光手段と、使用者または被験者
   眼の像を受光する受光手段と、該受光手段で得られた眼
   球像信号を演算処理して使用者または被験者の視線情報
   を求める演算処理手段とを有する視線検出装置におい
   て、前記測光手段の出力に基づいて推定した使用者また
   は被験者の瞳孔径と、前記受光手段の出力に基づいて推
   定した使用者または被験者の瞳孔径の少なくともどちら
   か一方を利用して使用者または被験者眼の推定瞳孔径を
   設定する推定瞳孔径設定手段を有し、前記演算処理手段
   は設定された該推定瞳孔径に基づいて前記受光手段で得
   られた眼球像信号を演算処理することを特徴とする視線
   検出装置。
2. 【請求項２】 前記推定瞳孔径設定手段は前記測光手段
   の出力に基づいて推定した使用者または被験者の瞳孔径
   と、前記受光手段の出力に基づいて推定した使用者また
   は被験者の瞳孔径を比較して、より小さい瞳孔径を推定
   瞳孔径として設定することを特徴とする請求項１記載の
   視線検出装置。
3. 【請求項３】 実質的に使用者または被験者の眼球に入
   射する光量を測光する測光手段と、該測光手段の出力に
   基づいて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する第１
   の瞳孔径推定手段と、該使用者または被験者の眼球像を
   受光する受光手段と、該受光手段の出力に基づいて該使
   用者または被験者の瞳孔径を推定する第２の瞳孔径推定
   手段と、該第１の瞳孔径推定手段の推定結果と該第２の
   瞳孔径推定手段の推定結果との少なくともどちらか一方
   を利用して該使用者または被験者の推定瞳孔径を設定す
   る設定手段と、該設定手段によって設定される該推定瞳
   孔径に基づいて、前記受光手段によって得られた眼球像
   情報を演算処理して使用者または被験者の視線情報を求
   める演算処理手段とを有することを特徴とする視線検出
   装置。
4. 【請求項４】 前記設定手段は前記第１の瞳孔径推定手
   段の推定結果と、前記第２の瞳孔径推定手段の推定結果
   を比較して、より小さい瞳孔径を推定瞳孔径として設定
   することを特徴とする請求項３記載の視線検出装置。
5. 【請求項５】 該使用者または被験者の眼球像を受光す
   る受光面を有する受光手段と、実質的に使用者または被
   験者の眼球に入射する光量を測光する測光手段と、該測
   光手段の出力に基づいて該使用者または被験者の瞳孔径
   を推定する瞳孔径推定手段と、該使用者または被験者の
   眼球と受光手段の受光面との距離情報を求める距離情報
   検出手段と、該瞳孔径推定手段によって推定された該使
   用者または被験者の瞳孔径および該距離情報検出手段に
   よって求めた距離情報から該受光手段の受光面に結像す
   る該使用者または被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径演算
   手段と、該瞳孔径演算手段の演算結果に基づいて、該受
   光手段によって得られた眼球像情報を演算処理すること
   で使用者または被験者の視線情報を求める演算処理手段
   とを有することを特徴とする視線検出装置。
6. 【請求項６】 該使用者または被験者の眼球像を受光す
   る受光面を有する受光手段と、該受光手段の出力に基づ
   いて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する瞳孔径推
   定手段と、該使用者または被験者の眼球と受光手段の受
   光面との距離情報を求める距離情報検出手段と、該瞳孔
   径推定手段によって推定された該使用者または被験者の
   瞳孔径および該距離情報検出手段によって求めた距離情
   報から該受光手段の受光面に結像する該使用者または被
   験者の瞳孔径を演算する瞳孔径演算手段と、該瞳孔径演
   算手段の演算結果に基づいて、該受光手段によって得ら
   れた眼球像情報を演算処理することで使用者または被験
   者の視線情報を求める演算処理手段とを有することを特
   徴とする視線検出装置。
7. 【請求項７】 該使用者または被験者の眼球像を受光す
   る受光面を有する受光手段と、該使用者または被験者の
   眼球と受光手段の受光面との距離情報を求める距離情報
   検出手段と、実質的に使用者または被験者の眼球に入射
   する光量を測光する測光手段と、該測光手段の出力に基
   づいて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する第１の
   瞳孔径推定手段と、該受光手段の出力に基づいて該使用
   者または被験者の瞳孔径を推定する第２の瞳孔径推定手
   段と、該第１の瞳孔径推定手段の推定結果と該第２の瞳
   孔径推定手段の推定結果の少なくともどちらか一方を利
   用して該使用者または被験者の推定瞳孔径を設定する推
   定瞳孔径設定手段と、該距離情報および該推定瞳孔径に
   基づいて、該受光手段の受光面に結像する該使用者また
   は被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径演算手段と、前記受
   光手段によって得られた眼球像情報を瞳孔径演算手段の
   出力に基づいて演算処理して使用者または被験者の視線
   情報を求める演算処理手段とを有することを特徴とする
   視線検出装置。
8. 【請求項８】 前記距離情報検出手段は一対の平行光束
   で使用者または被験者の眼球を照明する照明手段を有
   し、前記受光手段で受光した眼球像に生じる該照明手段
   の一対の反射像から該使用者または被験者の眼球と受光
   手段との距離情報を求めることを特徴とする請求項５、
   ６または７記載の視線検出装置。
9. 【請求項９】 前記瞳孔径演算手段は前記距離情報から
   前記受光手段の受光面に結像する前記使用者または被験
   者の眼球の結像倍率を求め、前記受光手段の受光面に結
   像する該眼球の瞳孔径を演算することを特徴とする請求
   項８記載の視線検出装置。
10. 【請求項１０】 実質的に使用者または被験者の眼球に
    入射する光量を測光する測光手段と、使用者または被験
    者眼の像を受光する受光手段と、該受光手段で得られた
    眼球像信号を演算処理して使用者または被験者の視線情
    報を求める演算処理手段とを有する視線検出装置におい
    て、前記測光手段の出力に基づいて推定した使用者また
    は被験者の瞳孔径と、前記受光手段の出力に基づいて推
    定した使用者または被験者の瞳孔径の少なくともどちら
    か一方を利用して使用者または被験者眼の推定瞳孔径を
    設定する推定瞳孔径設定手段を有し、前記演算処理手段
    は設定された該推定瞳孔径に基づいて前記受光手段で得
    られた眼球像信号を演算処理することを特徴とする視線
    検出装置を有する光学機器。
11. 【請求項１１】 実質的に使用者または被験者の眼球に
    入射する光量を測光する測光手段と、該測光手段の出力
    に基づいて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する第
    １の瞳孔径推定手段と、該使用者または被験者の眼球像
    を受光する受光手段と、該受光手段の出力に基づいて該
    使用者または被験者の瞳孔径を推定する第２の瞳孔径推
    定手段と、該第１の瞳孔径推定手段の推定結果と該第２
    の瞳孔径推定手段の推定結果との少なくともどちらか一
    方を利用して該使用者または被験者の推定瞳孔径を設定
    する設定手段と、該設定手段によって設定される該推定
    瞳孔径に基づいて、前記受光手段によって得られた眼球
    像情報を演算処理して使用者または被験者の視線情報を
    求める演算処理手段とを有することを特徴とする視線検
    出装置を有する光学機器。
12. 【請求項１２】 該使用者または被験者の眼球像を受光
    する受光面を有する受光手段と、実質的に使用者または
    被験者の眼球に入射する光量を測光する測光手段と、該
    測光手段の出力に基づいて該使用者または被験者の瞳孔
    径を推定する瞳孔径推定手段と、該使用者または被験者
    の眼球と受光手段の受光面との距離情報を求める距離情
    報検出手段と、該瞳孔径推定手段によって推定された該
    使用者または被験者の瞳孔径および該距離情報検出手段
    によって求めた距離情報から該受光手段の受光面に結像
    する該使用者または被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径演
    算手段と、該瞳孔径演算手段の演算結果に基づいて、該
    受光手段によって得られた眼球像情報を演算処理するこ
    とで使用者または被験者の視線情報を求める演算処理手
    段とを有することを特徴とする視線検出装置を有する光
    学機器。
13. 【請求項１３】 該使用者または被験者の眼球像を受光
    する受光面を有する受光手段と、該受光手段の出力に基
    づいて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する瞳孔径
    推定手段と、該使用者または被験者の眼球と受光手段の
    受光面との距離情報を求める距離情報検出手段と、該瞳
    孔径推定手段によって推定された該使用者または被験者
    の瞳孔径および該距離情報検出手段によって求めた距離
    情報から該受光手段の受光面に結像する該使用者または
    被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径演算手段と、該瞳孔径
    演算手段の演算結果に基づいて、該受光手段によって得
    られた眼球像情報を演算処理することで使用者または被
    験者の視線情報を求める演算処理手段とを有することを
    特徴とする視線検出装置を有する光学機器。
14. 【請求項１４】 該使用者または被験者の眼球像を受光
    する受光面を有する受光手段と、該使用者または被験者
    の眼球と受光手段の受光面との距離情報を求める距離情
    報検出手段と、実質的に使用者または被験者の眼球に入
    射する光量を測光する測光手段と、該測光手段の出力に
    基づいて該使用者または被験者の瞳孔径を推定する第１
    の瞳孔径推定手段と、該受光手段の出力に基づいて該使
    用者または被験者の瞳孔径を推定する第２の瞳孔径推定
    手段と、該第１の瞳孔径推定手段の推定結果と該第２の
    瞳孔径推定手段の推定結果の少なくともどちらか一方を
    利用して該使用者または被験者の推定瞳孔径を設定する
    推定瞳孔径設定手段と、該距離情報および該推定瞳孔径
    に基づいて、該受光手段の受光面に結像する該使用者ま
    たは被験者の瞳孔径を演算する瞳孔径演算手段と、前記
    受光手段によって得られた眼球像情報を瞳孔径演算手段
    の出力に基づいて演算処理して使用者または被験者の視
    線情報を求める演算処理手段とを有することを特徴とす
    る視線検出装置を有する光学機器。