JPH11338041A - 光学装置及び視線検出機能付きカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体上の情報を得たい位置、注視点、情報検
出用指標のそれぞれを容易に一致させると共に、無駄な
指標表示を止めて省電化を図る。 【解決手段】 観察面内における使用者の注視点を検出
する視線検出手段と、複数の指標の中より情報検出用と
して設定される特定の指標を、物体像に重畳させて前記
観察面内に表示する表示手段と、前記特定の指標位置に
ある物体像の情報を検出する情報検出手段と、前記視線
検出手段と前記表示手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、手動入力操作に応答して、前記視線検
出手段により検出される注視点に基づいて設定される前
記特定の指標を前記表示手段に表示させると共に、前記
手動入力操作が解除された際には、前記特定の指標の表
示を一旦継続させ（＃１０２→＃１０３→＃１２１→＃
１２２→＃１０２）、所定時間経過後に前記特定の指標
の表示を停止させる（＃１２３）ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視線検出機能を有
した光学装置及び視線検出機能付きカメラの改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一眼レフカメラでは、観察者
の視線の方向（注視点）を検出することにより、使用者
が画面上のどの位置を観察しているかを認識して、これ
を自動焦点検出装置の焦点検出視野選択等に利用してい
る。

【０００３】カメラに好適な視線検出の手法は、例えば
特開平６−２９４９３０号公報に開示されているよう
に、光源からの光束を被検者の前眼部へ投射し、角膜か
らの反射光に基づく角膜反射像（プルキンエ像）と瞳孔
の位置関係を利用して視軸を求めるものである。

【０００４】また、特開平２−３２３１２号公報には焦
点検出視野選択に適した注視点情報の使い方について開
示されている。これは、レリーズ釦の前段動作（スイッ
チＳＷ１のオン）による信号発生で検出した視線位置を
固定すると共に、この位置での自動焦点調節動作を行
い、レリーズ釦の後段動作（スイッチＳＷ２のオン）に
よる信号発生にてシャッタレリーズ回路が動作するよう
にしたものである。これにより複数の焦点検出視野から
特定の焦点検出視野を選択するための入力の手間を省く
ことが可能となる。一眼レフカメラの焦点検出視野の数
は本出願人が特開昭９−１８４９６５号で示した面積型
の焦点検出技術を用いることで、百個程度まで設定する
ことが可能であり、焦点検出視野の数の増加とともに視
線入力による測距点選択は重要な技術になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以下に
示すような理由から、注視点の検出結果に基づいて焦点
検出視野を選択することが、構図的に好ましくしかも速
やかな撮影を可能にすることに必ずしも結びつくもので
はなかった。

【０００６】その理由の第１は、被写体上のピントを合
わせたい位置、注視点、焦点検出視野の三つを合致させ
ることの難しさにある。多数の焦点検出視野を面積的に
密に配置すると撮影画面内の自由な位置でピント合わせ
ができるようになるため、構図を優先した撮影には極め
て有効である。しかし一方で、各焦点検出視野について
その位置を示す焦点検出視野表示をファインダ内に行う
と、密であるが故に被写体観察の妨げとなって好ましく
ない。

【０００７】こういった事態を避けるために、レリーズ
釦が押し込まれる時点では焦点検出視野の表示を行わ
ず、焦点検出視野が注視点情報に基づいて選択されてか
らその焦点検出視野だけを表示するようにし、良好な被
写体観察の視野を確保することが考えられる。これは、
被写体上のピントを合わせたい位置と注視点の一致を一
意に考え、これに近い焦点検出視野を後から選ぶことに
他ならない。ところが、焦点検出視野を示す表示パター
ンは最初表示されていない訳であるから、注視点上に焦
点検出視野があるとは限らず、注視点が焦点検出視野上
に位置したかどうかは純粋に確率的な問題になってしま
う。仮に注視点上に焦点検出視野がないときには最も近
い焦点検出視野を選択するというルールを採用したとし
ても、かなり細かく焦点検出視野を配置しない限り使用
者の意思には合致しないことになる。

【０００８】また、上述の不具合を回避する別の手だて
として、特開平９−１６０１１１号に開示される技術を
拡張し、色や形状等の形態を焦点検出視野上とそれ以外
で異ならせた注視点表示をファインダ内に設けることも
考え得る。この場合には、被写体にカメラを向けて、注
視点が焦点検出視野上にあることを表す表示が点灯して
いることを確認したうえでピント合わせを行うことにな
る。すなわち、注視点と焦点検出視野との合致を優先す
るものである。

【０００９】ところが、今問題としているのは焦点検出
視野間にある隙間であるので、注視点と焦点検出視野が
一致せず、最初に注視点と焦点検出視野の不一致が示さ
れるケースもあり得る。この場合には、使用者は適当に
視線を移動させ、注視点と焦点検出視野が合致して表示
形態が変わるところを探せば良いのだが、視線を移動し
たということは、今度は注視点がピントを合わせたい被
写体上の位置とは合致しなくなってしまう。したがっ
て、最後にカメラに対して視線を固定したままカメラご
と向きを変えて注視点と焦点検出視野を被写体に合わせ
直すことになる。これでは、見たところに素早くピント
が合うような速写性のあるカメラには成り難い。

【００１０】次に、注視点の検出結果に基づいて焦点検
出視野を選択することが、構図的に好ましくしかも速や
かな撮影を可能にすることに必ずしも結びつかないこと
の第２の理由は、注視点の不確定性にある。

【００１１】一般に人の眼球の運動には、画像特徴を抽
出する際に生じる運動で眼球回転角の最高速度が３００
度／秒にも達する跳躍的運動と、３０〜３５度／秒以下
の移動対象に対して生じる低速平滑な随従運動、それか
ら、中心に対象物体を捉えるために不随的に生じる不規
則な微小運動である固視微動等が存在する。

【００１２】レリーズ釦を押し込む際には使用者の目は
対象物体を捉えているので、この内の随従運動と固視微
動が存在すると考えて良い。ここで問題になるのは、固
視微動のような眼球の不随意運動があっても使用者の意
識としては対象物体上の一点を見ているということであ
る。眼球の運動としては必ずしも対象物体上の一点を捉
えていないのに、知覚としては一点を捉えているという
ことは、生理光学上の通説である。

【００１３】すなわち、このことは、逆に、レリーズ釦
押し込みの前段動作とともに検出された眼球運動として
の注視点が、使用者の意識としてはこの瞬間に注視して
いたものであるとは限らないことを意味している。した
がって、眼球運動として検出された注視点はある程度不
確定なものと言わざるを得ない。

【００１４】以上のように、従来型の視線入力式自動焦
点カメラでは、先ず、（１）被写体上のピントを合わせ
たい位置、（２）注視点、（３）焦点検出視野、の三つ
を合致させるために、（２）の注視点を共通に用いると
して、（１）と（２）を先に決めると、（３）の決定で
不具合が生じ、（２）と（３）を先に決めると、（１）
の決定で不具合が生じて速やかなピント合わせができな
い。このように、三要素不一致の問題と、このために用
いる注視点の検出結果が元もと完全には使用者の注視意
識と対応しないものであるといった二つの問題を内包し
ている。

【００１５】これらの問題は、動きのある被写体の撮影
では特に深刻である。すなわち、視線で選んだ焦点検出
視野が被写体上にはなく背景にピントが合ってしまった
時や、意思とは異なる焦点検出視野が注視点情報に基づ
いて選択されてしまった時に、もう一度やり直そうとし
ても被写体位置は刻々と変化しており既に構図的に好ま
しいものとはなり得ず、再試行は実質的に不可能であ
る。これをカメラの焦点調節モードと関連づけて言え
ば、動体に対して連続的にピント合わせを行うサーボＡ
Ｆモードにおいて、視線入力焦点検出視野選択を原因と
して貴重な撮影チャンスを逃すことが多いということに
なる。

【００１６】（発明の目的）本発明の第１の目的は、物
体上の情報を得たい位置、注視点、情報検出用指標のそ
れぞれを容易に一致させると共に、無駄な指標表示を止
めて省電化を図ることのできる光学装置を提供しようと
するものである。

【００１７】本発明の第２の目的は、被写体上の情報を
得たい位置、注視点、情報検出用指標のそれぞれを容易
に一致させると共に、無駄な指標表示を止めて省電化を
図ることのできる視線検出機能付きカメラを提供しよう
とするものである。

【００１８】本発明の第３の目的は、眼球運動に基づく
注視点の検出結果がある程度不確定であっても、物体上
の情報を得たい位置、注視点、情報検出用指標のそれぞ
れを容易に一致させることのできる光学装置を提供しよ
うとするものである。

【００１９】本発明の第４の目的は、眼球運動に基づく
注視点の検出結果がある程度不確定であっても、被写体
上の情報を得たい位置、注視点、情報検出用指標のそれ
ぞれを容易に一致させることのできる視線検出機能付き
カメラを提供しようとするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１及び２記載の本発明は、観察面内に
おける使用者の注視点を検出する視線検出手段と、複数
の指標の中より情報検出用として設定される特定の指標
を、物体像に重畳させて前記観察面内に表示する表示手
段と、前記特定の指標位置にある物体像の情報を検出す
る情報検出手段と、前記視線検出手段と前記表示手段を
制御する制御手段とを有する光学装置において、前記制
御手段は、手動入力操作に応答して、前記視線検出手段
により検出される注視点に基づいて設定される前記特定
の指標を前記表示手段に表示させ、前記手動入力操作が
解除されても、前記特定の指標の表示は継続させる光学
装置とするものである。

【００２１】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項３〜８記載の本発明は、ファインダ内における撮
影者の注視点を検出する視線検出手段と、該視線検出手
段の出力に基づいて複数の指標の中より情報検出用とし
て設定される特定の指標を、被写体像に重畳させて前記
ファインダ内に表示する表示手段と、前記特定の指標位
置にある被写体の情報を検出する情報検出手段と、前記
視線検出手段と前記表示手段を制御する制御手段とを有
する視線検出機能付きカメラにおいて、前記制御手段
は、手動入力操作に応答して、前記視線検出手段の出力
に基づいて設定される前記特定の指標を前記表示手段に
表示させ、前記手動入力操作が解除されても、前記特定
の指標の表示は継続させる視線検出機能付きカメラとす
るものである。

【００２２】上記構成においては、例えば、撮影準備開
始用スイッチが操作される事に応答して、視線検出手段
の出力に基づいて設定される特定の焦点検出視野をファ
インダ内に表示させ、前記撮影準備開始用スイッチの操
作が解除されても、前記特定の焦点検出視野の表示を所
定時間はそのまま継続させておき、この間に前記特定の
焦点検出視野を被写体上の焦点を合わせたい位置に合わ
せ、この特定の焦点検出視野を見ながら撮影を開始させ
ることができるようにしている。

【００２３】また、所定時間が経過すると、前記特定の
焦点検出視野の表示は停止するようにしている。

【００２４】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項９記載の本発明は、使用者の注視点を検出する視
線検出手段と、複数の指標の中より情報検出用として設
定される特定の指標位置にある物体像の情報を検出する
情報検出手段と、前記視線検出手段と前記情報検出手段
を制御する制御手段とを有する光学装置において、前記
制御手段は、前記手動入力操作に応答して、前記視線検
出手段により検出される注視点に基づいて複数の指標の
中より特定の指標を選択すると共に、手動入力操作が解
除されてから所定時間内に再び手動入力操作が為された
際には、今回の注視点位置と前回情報検出用として設定
した特定の指標の位置を比較し、これらが所定の位置関
係に有る場合は、今回の情報検出用の特定の指標として
前回と同じ指標を設定し、所定位置関係に無い場合は、
今回の情報検出用の特定の指標として今回の注視点位置
に最も近い指標を設定する光学装置とするものである。

【００２５】また、上記第４の目的を達成するために、
請求項１０〜１３記載の本発明は、撮影者の注視点を検
出する視線検出手段と、複数の指標の中より情報検出用
として設定される特定の指標位置にある被写体像の情報
を検出する情報検出手段と、前記視線検出手段と前記情
報検出手段を制御する制御手段とを有する視線検出機能
付きカメラにおいて、前記制御手段は、前記手動入力操
作に応答して、前記視線検出手段により検出される注視
点に基づいて複数の指標の中より特定の指標を選択する
と共に、手動入力操作が解除されてから所定時間内に再
び手動入力操作が為された際には、今回の注視点位置と
前回情報検出用として設定した特定の指標の位置を比較
し、これらが所定の位置関係に有る場合は、今回の情報
検出用の特定の指標として前回と同じ指標を設定し、所
定位置関係に無い場合は、今回の情報検出用の特定の指
標として今回の注視点位置に最も近い指標を設定する視
線検出機能付きカメラとするものである。

【００２６】上記構成においては、例えば、撮影準備開
始用スイッチが操作される事に応答して、視線検出手段
により検出される注視点に基づいて複数の焦点検出視野
の中より特定の焦点検出視野を選択すると共に、前記撮
影準備開始用スイッチの操作が解除されてから所定時間
内に再び該スイッチの操作が為された際には、今回の注
視点位置と前回焦点検出用として設定した特定の焦点検
出視野の位置を比較し、これらが所定の位置関係に有れ
ば、今回も前回と同じ焦点検出視野を特定の焦点検出視
野として設定し、所定位置関係に無ければ、今回の注視
点位置に最も近い焦点検出視野を特定の焦点検出視野と
して設定するようにしている。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態にお
ける視線検出機能付カメラの概略構成を示すブロック図
である。

【００２８】同図において、ＰＲＳはカメラの制御装置
であり、例えば、内部にＣＰＵ（中央処理装置），ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能プログラマ
ブルＲＯＭ），Ａ／Ｄ変換機能及び入出力ポート等が配
置されたワンチップのコンピュータ（以下コンピュータ
と記す）である。該コンピュータＰＲＳは、ＲＯＭに格
納されたカメラのシーケンスプログラムにしたがって、
自動露出制御装置，視線検出機能，表示機能，自動焦点
調節機能，フィルムの巻き上げ及び巻き戻し等のカメラ
の一連の動作を行っている。そのために、コンピュータ
ＰＲＳは、通信用信号ＳＯ，ＳＩ，ＳＣＬＫ、通信選択
信号ＣＬＣＭ，ＣＳＤＲ１，ＣＳＤＲ２，ＣＤＤＲを用
いて、カメラ本体内の周辺回路および撮影レンズ内制御
装置と通信を行って、各々の回路や撮影レンズの動作を
制御する。

【００２９】ＳＯはコンピュータＰＲＳから出力される
データ信号、ＳＩはコンピュータＰＲＳに入力されるデ
ータ信号、ＳＣＬＫは信号ＳＯ，ＳＩの同期クロックで
ある。

【００３０】ＬＣＯＭは撮影レンズ通信用のバッファ回
路であり、カメラが動作中のときには撮影レンズ用電源
端子ＶＬに電力を供給するとともに、コンピュータＰＲ
Ｓからの選択信号ＣＬＣＭが高電位レベル（以下、
“Ｈ”と記し、低電位レベルは“Ｌ”と記す）のときに
は、カメラ・撮影レンズ間の通信バッファとなる。

【００３１】コンピュータＰＲＳがバッファ回路ＣＬＣ
Ｍへの信号ＣＬＣＭを“Ｈ”にして、クロックＳＣＬＫ
に同期して所定のデータをＳＯから送出すると、バッフ
ァ回路ＬＣＭはカメラ・撮影レンズ間の通信接点を介し
て、前記各信号ＳＣＬＫ，ＳＯのバッファ信号ＬＣＫ，
ＤＣＬを撮影レンズＬＮＳへ出力する。これと同時に、
バッファ回路ＣＬＣＭは撮影レンズＬＮＳからの信号Ｄ
ＬＣをバッファ信号ＳＩとしてコンピュータＰＲＳに出
力し、該コンピュータＰＲＳはクロックＳＣＬＫに同期
してこの信号ＳＩから撮影レンズデータを読み出す。

【００３２】ＤＤＲはスイッチ検知及び表示用の駆動装
置であり、信号ＣＤＤＲが“Ｈ”のときに選択されて、
信号ＳＯ，ＳＩ，ＳＣＬＫを用いてコンピュータＰＲＳ
から制御される。すなわち、コンピュータＰＲＳから送
られてくるデータに基づいてカメラの液晶表示器ＤＳＰ
の表示を切り換えたり、カメラの各種操作部材のオン，
オフ状態を通信によってコンピュータＰＲＳに報知す
る。

【００３３】ＳＷ１，ＳＷ２は不図示のレリーズ釦に連
動したスイッチであり、一方は接地されており、他方は
コンピュータＰＲＳの端子に接続されている。スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２が接続されているコンピュータＰＲＳの
端子は、不図示のプルアップ抵抗にて電池のプラス端子
に接続されている。

【００３４】レリーズ釦の第１段階の押下（半押し）に
よりスイッチＳＷ１がオンし、引き続いて第２段階の押
下（全押し）によりスイッチＳＷ２がオンする。コンピ
ュータＰＲＳは前記スイッチＳＷ１がオンすると、トラ
ンジスタＰＴＲをオンすべく抵抗を介して接続されてい
る端子を“Ｌ”に引き下げ、電源供給をオフしていた電
気素子へ新たに電源供給を行う。また、給電タイマによ
り所定時間が経過すると、トランジスタＰＴＲをオフに
して電気素子への電源供給を再び停止する。

【００３５】なお、スイッチＳＷ２はコンピュータＰＲ
Ｓの「割り込み入力端子」に接続され、前記スイッチＳ
Ｗ１のオンによるプログラムが実行中であっても、該ス
イッチＳＷ２オンにより割り込みがかかり、直ちに所定
の割り込みプログラムへ制御を移すことができる。

【００３６】ＭＴＲ１はフィルム給送用のモータ、ＭＴ
Ｒ２はミラーアップ，ダウン及びシャッタばねチャージ
用のモータであり、各々の駆動回路ＭＤＲ１，ＭＤＲ２
により正転，逆転の制御が行われる。コンピュータＰＲ
Ｓから駆動回路ＭＤＲ１，ＭＤＲ２に入力されている信
号Ｍ１Ｆ，Ｍ１Ｒ，Ｍ２Ｆ，Ｍ２Ｒは、モータ制御用の
信号である。ＭＧ１，ＭＧ２は各々シャッタ先幕，後幕
走行開始用のマグネットであり、コンピュータＰＲＳか
らの信号ＳＭＧ１，ＳＭＧ２により増幅トランジスタＴ
Ｒ１，ＴＲ２が通電され、シャッタ開閉制御が行われ
る。

【００３７】ＤＧＰは人工衛星からの時刻等を含む送信
データをアンテナＡＮＴを介して受信して現在の位置を
知るためのＧＰＳ（Global Positioning System)受信機
であり、該ＧＰＳ受信機ＤＧＰにより得られた地理的位
置情報はコンピュータＰＲＳに送信され、該コンピュー
タＰＲＳはこの位置情報を視線検出制御に用いる。注視
点と視軸のオフセット情報を個人差情報として記憶し、
視線検出精度を高めるためにこれを用いるが、この個人
差情報を使用者の居る場所と関連づけることによってよ
り正確な補正が可能であるからである。

【００３８】ＬＰＲＳは撮影レンズ内制御回路であり、
該制御回路ＬＰＲＳにクロックＬＣＬＫに同期して入力
される信号ＤＣＬはカメラから撮影レンズＬＮＳに対す
る命令のデータあり、この命令に対する撮影レンズの動
作はあらかじめ決められている。制御回路ＬＰＲＳは所
定の手続きにしたがってその命令を解析し、焦点調節や
絞り制御動作、撮影レンズの焦点調節光学系の駆動状況
や、絞りの駆動状況等の信号をＤＬＣとして出力する。

【００３９】カメラからの焦点調節の命令が送られた場
合には、同時に送られてくる駆動量と駆動方向に従って
焦点調節用モータＬＭＴＲを駆動し、焦点調節光学系を
光軸方向に移動させて焦点調節を行う。ＬＭＦ，ＬＭＲ
はこのための制御信号である。前記制御回路ＬＰＲＳは
光学系の移動量に応じた数のパルスを出力するエンコー
ダ回路ＥＮＣＦからの信号ＳＥＮＣＦを計数し、このカ
ウント値がバッファ回路ＬＣＯＭより送られきた値に一
致した時点で該制御回路ＬＰＲＳ自身が信号ＬＭＦ，Ｌ
ＭＲを“Ｌ”にしてモータＬＭＴＲを停止させる。この
ため、一旦カメラからの焦点調節命令が送られた後に
は、カメラのコンピュータＰＲＳは撮影レンズの駆動に
関して全く関与する必要がない。

【００４０】ＳＰＣは撮影レンズＬＮＳを介して被写体
光を受光する測光センサであり、その出力ＳＳＰＣはコ
ンピュータＰＲＳのアナログ入力端子に入力され、Ａ／
Ｄ変換後に自動露出制御に用いられる。

【００４１】ＳＮＳ１は１対のエリア型光電変換素子か
ら構成された焦点検出装置用の蓄積型エリアセンサであ
る。このエリアセンサは多数の領域に分割され、それぞ
れが焦点検出視野に対応しており、多数の焦点検出視野
の中から焦点調節用として特定の焦点検出視野を設定す
ることが可能である。一般に被写体には様々な距離差が
あるため、特定の焦点検出視野を選んでピント合わせを
行うことは極めて有用である。

【００４２】ＳＤＲ１はセンサ駆動回路であり、コンピ
ュータＰＲＳより入力される次の各信号にしたがってエ
リアセンサＳＮＳ１の各制御を行う。先ず、信号ＣＳＤ
Ｒ１はコンピュータＰＲＳがセンサ駆動装置ＳＤＲ１と
通信を行うときに使用する。データ信号ＳＯは、センサ
駆動装置ＳＤＲ１にあらかじめ用意しておいた幾つかの
駆動モード及びエリアセンサＳＮＳ１からの像信号を増
幅する増幅度、１対のエリア型光電変換素子のうち読み
出し駆動を行う光電変換素子領域の選択を行う。φＢＣ
ＬＫはセンサ駆動装置ＳＤＲ１を動作させるための基準
クロックであり、この信号に同期してエリアセンサＳＮ
Ｓ１の駆動を行う。

【００４３】エリアセンサＳＮＳ１へ入力される信号φ
Ｂ０，φＢ１，φＢ２，φＢＭＯＮＴは、データ信号Ｓ
Ｏにより選択された光電変換素子領域の１つを読み出し
駆動する駆動信号であり、コンピュータＰＲＳから出力
されるφＣＯＮＴに従ってエリアセンサＳＮＳ１を駆動
する。

【００４４】ＳＤＲ２はエリアセンサＳＮＳ２を駆動す
るセンサ駆動装置であり、これらは視線検出の為に用い
られる。

【００４５】エリアセンサＳＮＳ２は、複数の光電変換
素子を２次元に配置したものである。観察者の眼球に対
して不感の赤外光を投射する複数のＩＲＥＤにより眼球
が照明され、該エリアセンサＳＮＳ２上に眼球像が投影
される。ＩＲＥＤ群は、水平・垂直方向に配置され、エ
リアセンサＳＮＳ２上におけるＩＲＥＤ群の像と虹彩像
の位置関係を調べることでファインダ上の注視点座標が
算出される。この情報を焦点検出視野の設定に用いる。
これを視線入力式の自動焦点調節という。

【００４６】センサ駆動装置ＳＤＲ２は、コンピュータ
ＰＲＳより入力される各信号に従ってエリアセンサＳＮ
Ｓ２の各制御を行う。データ信号ＳＯは、あらかじめ用
意しておいた幾つかの駆動モードの中から、特定の駆動
モードを選択してエリアセンサＳＮＳ２の駆動を行う。
また、この時データ信号ＳＩにより駆動状況をコンピュ
ータＰＲＳに知らせることができる。

【００４７】信号φＶＩ，φＨＩはデータ信号ＳＯによ
り選択された駆動モードによっては、エリアセンサＳＮ
Ｓ２の像信号ＳＯＵＴ２を読み出す同期信号となる。エ
リアセンサＳＮＳ２へ入力される信号φＶＯは、画素出
力の読み出し時に各画素出力を垂直方向に転送するため
の垂直転送クロックであり、φＨＯは各画素出力を水平
方向へ転送する水平転送クロックである。また、φＲＯ
は読み出し系のリセット信号である。

【００４８】センサ駆動装置ＳＤＲ２の出力ＶＯＵＴ２
は、エリアセンサＳＮＳ２からの像信号ＳＯＵＴ２をコ
ンピュータＰＲＳからのデータ信号ＳＯで決まる増幅度
で増幅した像信号である。この像信号出力ＶＯＵＴ２は
コンピュータＰＲＳのアナログ入力端子に入力されてお
り、コンピュータＰＲＳはこの信号をＡ／Ｄ変換して、
一連の視線検出処理を行う。

【００４９】以上の測光センサＳＰＣ，エリアセンサＳ
ＮＳ１，センサ駆動装置ＳＤＲ１，エリアセンサＳＮＳ
２，センサ駆動装置ＳＤＲ２、及び、液晶表示器ＤＳＰ
への給電は、レリーズ釦の半押し状態であるスイッチＳ
Ｗ１がオンしてから開始され、後で詳述する給電タイマ
により給電が停止する。これによって必要な時のみ給電
が行われ、必要最小限の電力消費となる。

【００５０】図２は上記構成のカメラの光学的配置を示
す図であり、物体像に重畳させた情報表示を行うスーパ
ーインポーズ表示装置，焦点検出装置，視線検出装置を
備えている。なお、このスーパーインポーズ表示系は光
を発することによって表示を行うアクティブタイプであ
り、この種のタイプのスーパーインポーズ表示は極めて
視認性がよく、焦点検出視野を示す表示として最適であ
る。

【００５１】まず、ファインダ光学系とスーパーインポ
ーズ表示装置を構成する要素から説明する。

【００５２】図２において、１０１は撮影レンズ、１０
２は絞り、１０３は撮影レンズの光軸である。１０４は
撮像面であって、写真フィルムあるいはＣＣＤといった
撮像手段が置かれている。１０３は、撮影レンズの光軸
１０１上に配置され、中央部に半透過性の領域を有する
主ミラーである。１０５は、光入射面が平面であり、光
射出面がマット面１１ａで構成されるフォーカシングス
クリーン、１０６はコンデンサレンズ、１０７はペンタ
プリズムであり、該ペンタプリズム１０７のダイクロイ
ックミラー面１１０７ａの特性は可視光を反射し、後述
する視線検出装置のために８８０ｎｍ付近の波長を透過
するようになっている。１０８は主に６７０ｎｍ以上８
６０ｎｍ以下の光を反射するダイクロイックミラーであ
り、可視光のほとんどと視線検出に使う赤外光を透過
し、スーパーインポーズ表示に用いる赤色光を反射す
る。１０９は接眼レンズである。

【００５３】１１０はスーパーインポーズ表示系の光源
となる赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）、１１１ａ，１１
１ｂは集光レンズ、１１２は表示セグメントのみ光が透
過するように構成された液晶表示器（図１のＤＳＰに相
当する）、１１３は液晶表示器１１２の表示視度をフォ
ーカシングスクリーン１０５と揃えるための表示レンズ
である。

【００５４】前記液晶表示器１１２には、ファインダ上
で焦点検出装置の焦点検出視野に対応する枠状の表示セ
グメントがある。すなわち、ファインダを通してこれを
観察すると、焦点検出視野の位置を表す枠状の表示パタ
ーンとなる。

【００５５】主ミラー１０４からの反射光によってフォ
ーカシングスクリーン１０５のマット面１０５ａ上には
物体像が形成される。フォーカシングスクリーン１０５
を透過した可視光はコンデンサレンズ１０６を経てペン
タプリズム１０７に入射し、１０７ｇを稜線として紙面
手前と奥に設けられたダハ面１０７ｂ，１０７ｃでそれ
ぞれ１回ずつ反射した後、ダイクロイックミラー面１０
７ａに達してもう一度反射し、接眼レンズ１０９の方向
に向かう。接眼レンズ１０９を通してフォーカシングス
クリーンのマット面１０５ａを見ると、物体像を正立像
として観察することが可能である。また、１１３は測光
センサ（図１のＳＰＣに相当する）、１１４は測光レン
ズである。

【００５６】次に、焦点検出装置を構成する要素につい
て説明する。

【００５７】１１５は撮影レンズの光軸１０３上に斜め
に配置された第１の反射鏡、１１６は第１の反射鏡１１
５によって折り返された撮像面１０２に共役な近軸的結
像面、１１７は第２の反射鏡、１１８は赤外線カットフ
ィルタ、１１９は上下に二つの開口部を有する絞り、１
２０は絞り１１９の開口部に対応して二つのレンズ部を
有する再結像レンズブロック、１２１は第３の反射鏡、
１２２は１対の２次元型受光エリアを有するエリアセン
サ（図１のＳＮＳ１に相当する）である。

【００５８】前記エリアセンサ１２２の各受光エリアは
同一の受光開口を持った多数の画素より成る複数のセン
サ列で構成され、センサ列同士も対を成している。セン
サ列を分割して用いることで、極めて多数の焦点検出視
野を得ることができる。

【００５９】ここで、第１の反射鏡１１５は楕円鏡であ
って、楕円を定義する二つの焦点は撮影レンズの光軸１
０３上の光線が主ミラー１０４を屈折した後の光路を逆
に撮影レンズ側に延長した線上と、その光線が第一の反
射鏡によって反射した後の光路を延長した線上にそれぞ
れ位置する。

【００６０】また、第１の反射鏡１１５は焦点検出領域
を制限する視野マスクの役割を兼ねるため、必要な領域
のみが光を反射するようになっている。第２の反射鏡１
１７と第３の反射鏡１２１は平面鏡である。なお、これ
らの構成要素のうちの光学的に機能する部分は何れも紙
面に対して対称に構成されている。

【００６１】次に、視線検出装置を構成する要素につい
て説明する。

【００６２】１２３は使用者の眼球を赤外光で照明する
ための中心発光波長８８０ｎｍのＩＲＥＤ（赤外発光ダ
イオード）である。１２４は眼球からの反射光をエリア
センサ１２７（図１のＳＮＳ２に相当する）に導くため
のプリズム、１２５は絞り、１２６は結像レンズであ
る。

【００６３】ペンタプリズム１０７のダイクロイックミ
ラー面１０７ａとプリズム１２４の面１２４ａとの間に
は僅かな隙間があり、ペンタプリズム１０７のダイクロ
イックミラー面１０７ａを射出した光束は、プリズム１
２４の面１２４ａから入射し、面１２４ｂ、再び面１２
４ａ，面１２４ｃと３回全反射した後、面１２４ｄから
絞り１２５の方向に射出する。

【００６４】ここで、スーパーインポーズ表示の動作に
ついて説明する。

【００６５】このスーパーインポーズ表示装置は、液晶
表示器１１２をＬＥＤ１１０と集光レンズ１１１ａによ
って照明し、これを、接眼レンズ１０９の方向からダイ
クロイックミラー１０８，表示レンズ１１３，集光レン
ズ１１１ｂを介して観察させるものである。

【００６６】一般的な誘電体多層膜の特性としてダイク
ロイックミラー１０８に於ける光の吸収は無く、分光透
過率特性は分光反射率特性を反転したものとなる。した
がって、フォーカシングスクリーン１０５を透過した被
写体の可視光のうち、概ね６７０ｎｍ以下の成分がダイ
クロイックミラー１０８を透過して後方の接眼レンズ１
０９まで達し、それ以上の波長を持つ赤色の成分は反射
される。

【００６７】このような特性のダイクロイックミラー１
０８を通して、被写体がどのように見えるかは人間の目
の感度特性に依存する。６７０ｎｍ以上の赤の波長は可
視域の端部に当たって、感度はかなり低い。実際、この
波長域をカットして被写体を観察してもファインダ像の
色付きは感じられず、実物とファインダ像との色の差異
はほとんど無いと言える。また、大部分の光量を透過し
ているために、像の明るさがダイクロイックミラー１０
８を原因として低下することもない。

【００６８】但し、人間の目が６７０ｎｍ以上の光に対
して感度がない訳ではなく、この波長域であっても強い
光が目に入射すれば、勿論赤く視認できる。スーパーイ
ンポーズ表示系ではこの特性を利用して、６７０ｎｍ以
上に発光強度を有する中心発光波長６９５ｎｍのＬＥＤ
８４を用いている。

【００６９】この波長に対するダイクロイックミラー１
０８の透過率をほぼ０％、つまり反射率をほぼ１００％
とすれば、表示光をダイクロイックミラー１０８で効率
良く反射させファインダ光路へ偏向させることができ
る。

【００７０】なお、ダイクロイックミラー１０８の反射
波長域を短波長側の可視域端となる４５０ｎｍ程度に設
定し、青色ＬＥＤを用いて青色表示を行うようにしても
良い。さらには、青色と赤色の両方の光源を用いて２色
表示、あるいは両者を点灯させることを含む３色表示を
行っても良い。

【００７１】次に、焦点検出装置について説明する。こ
の焦点検出装置は、撮影レンズの瞳を縦方向に分離する
いわゆる像ずれ方式の検出系を持つ。

【００７２】まず、撮影レンズ１００からの光束の一部
は主ミラー１０４を透過した後、第１の反射鏡１１５に
よってほぼ主ミラー１０４の傾きに沿った方向に反射さ
れる。第１の反射鏡１１５は前述の様に楕円鏡であっ
て、二つの焦点の近傍同士を実質的に投影関係におくこ
とができる。ここでは一方の焦点を撮影レンズの代表射
出瞳位置の光学的な等価点に、他方の焦点を再結像光学
系の入射瞳となる絞り１１９の光学的な等価点に設定
し、フィールドレンズとしての機能を持たせている。す
なわち第一の反射鏡は再結像光学系の入射瞳を撮影レン
ズの代表射出瞳位置に投影する瞳投影手段である。

【００７３】なお、この撮影レンズの代表射出瞳位置と
は、カメラに装着される種々の撮影レンズの射出窓の条
件を勘案し総合的に決定される焦点検出系固有の仮定瞳
位置である。射出窓は撮影レンズ１００の前側開口と後
側開口をそれぞれそれ以降のレンズ系を通して視たとき
の虚像である。

【００７４】第１の反射鏡１１５で反射した光束は第２
の反射鏡１１７で再び反射し、赤外線カットフィルタ１
１８に入射する。焦点検出の精度を低下させる要因とな
る赤外線がここで除去され、撮影レンズの収差補正が十
分に成されている波長域の光のみが背後に置かれた絞り
１１９や再結像レンズブロック１２０まで到達する。

【００７５】前記絞り１１９の上下に並んだ二つの開口
を通過した光束は、再結像レンズブロック１２０の作用
を受けて収斂し、第３の反射鏡１２１を介して二つの２
次物体像をエリアセンサ１２２（ＳＮＳ１）上に形成す
る。エリアセンサ１２２の出力を用いて二つの２次物体
像の相対的位置関係を検出することで、撮像面上の各位
置に於ける撮影レンズ１００の結像状態を知ることがで
きる。

【００７６】図３は焦点検出視野の分布の様子をカメラ
のファインダから見た状態として示した図である。

【００７７】撮影画面２００の中央部に、千鳥状に配置
された合計４５個の焦点検出視野を表す矩形の表示パタ
ーンがあり、各行はそれぞれ７，１０，１１，１０，７
個の焦点検出視野よりなっている。この表示セグメント
は前述のように液晶表示器１１２上に形成されており、
被写体像に重畳させて選択的にＬＥＤ１１０の赤色で示
される。

【００７８】次に、視線検出装置について説明する。

【００７９】図４は視線検出方法の原理図であり、ここ
では使用者の眼球を上方から見た状態を模式的に表して
いる。

【００８０】同図において、３００は観察者に対して不
感の赤外光を放射する発光ダイオ−ド（ＩＲＥＤ）であ
り、図２に示したＩＲＥＤ１２３に相当する。一つのＩ
ＲＥＤのみを示したが、実際にはカメラの各姿勢に対応
するためや、眼鏡によるゴーストの影響を排除するため
に数個を選択的に用いると良い。

【００８１】このＩＲＥＤ３０４より発せられた赤外光
は、眼球３０１の角膜３０２を照明する。この時、角膜
３０２の表面で反射した赤外光の一部に基づく第１プル
キンエ像ｄは、ＩＲＥＤ３００と角膜３０２の曲率中心
ｏを結ぶ線上であって、虹彩３０３と同程度の深さの位
置に現れる。この様子は、結像レンズ系３０４を介して
エリアセンサ３０５に眼球像を形成することによって観
察することができる。

【００８２】前記エリアセンサ３０５は、図２に示した
エリアセンサ１２７及び図１のエリアセンサＳＮＳ２に
相当する。結像レンズ系３０４は、図２に示した接眼レ
ンズ１０９，ペンタプリズム１０７，プリズム１２４，
結像レンズ１２６の総合特性を代表する物である。

【００８３】前記エリアセンサ３０５上には、プルキン
エ像の２次像ｄ’、虹彩３０３の端部ａ，ｂの像ａ’，
ｂ’が形成される。前記結像レンズ系３０４の光軸３０
６に対する眼球の光軸３０７の回転角θが小さい場合、
虹彩３０３の端部ａ，ｂのＺ座標をＺａ，Ｚｂとする
と、虹彩３０３の中心位置ｃの座標Ｚｃは Ｚｃ≒（Ｚａ＋Ｚｂ）／２ と表される。また、プルキンエ像の発生位置ｄのＺ座標
をＺｄ、角膜３０２の曲率中心ｏと虹彩３０３の中心ｃ
までの距離をＬocとすると、眼球光軸３０７の回転角θ
は Ｌoc・ sinθ≒Ｚｃ−Ｚｄ ………（１） の関係式を凡そ満足する。このため、エリアセンサ３０
５上に投影された各特徴点（プルキンエ像の発生位置ｄ
及び虹彩３０３０の端部ａ，ｂのエリアセンサ３０３上
の像Ｚａ’，Ｚｂ’，Ｚｄ’）の位置を検出する事によ
り、眼球光軸３０７の回転角θを求める事ができる。こ
の時、上記（１）式は β・Ｌoc・ sinθ＝（Ｚａ’−Ｚｂ’）／２−Ｚｄ’ ……（２） と書き換えられる。但し、βはプルキンエ像の発生位置
ｄと結像レンズ系３０４との距離Ｌ１と、結像レンズ３
０４とエリアセンサ３０５の距離Ｌｏで決る倍率で、通
常ほぼ一定の値となっている。

【００８４】次に、図５及び図６のフローチャートによ
り、図２のコンピュータＰＲＳにより行われる制御につ
いて説明する。

【００８５】スイッチ検知及び表示用の駆動装置ＤＤＲ
が不図示のメインスイッチがオンになったことを検知す
ると、コンピュータＰＲＳは、該駆動装置ＤＤＲとの通
信によりメインスイッチがオンとなったことを認識し、
図５のステップ＃１０１からの動作を開始する。

【００８６】まず、ステップ＃１０１において、コンピ
ュータＰＲＳは、内蔵したＲＯＭから必要に応じてデー
タを読み出し、メモリの所定の位置に格納する初期化動
作を行うとともに、液晶表示器ＤＳＰに表示するカメラ
の撮影モードなどのデータを前記駆動装置ＤＤＲに送信
する。このとき、合焦状態であることを表すフラグＪＦ
Ｆと、給電タイマ中にスイッチＳＷ１がオンになったこ
とを表すフラグＲＥＡＦとをリセットする。給電タイマ
の長さは電池ＢＡＴＴの容量の関係から２秒から１分程
度が好ましい。

【００８７】次のステップ＃１０２においては、メイン
スイッチの状態を調べ、オフされていれば後述するステ
ップ＃１２６へと移行するが、オンのままであればステ
ップ＃１０３へ進む。そして、このステップ＃１０３で
は不図示のレリーズ釦の第１段階の押下により作動する
スイッチＳＷ１がオンであるかどうかの判定を行い、オ
ンであればステップ＃１０４へ進み、オフであればステ
ップ＃１２１へ移行する。

【００８８】ここではスイッチＳＷ１がオンしていると
して、ステップ＃１０４へ進むものとする。

【００８９】ステップ＃１０４においては、コンピュー
タＰＲＳはトランジスタＰＴＲをオンすべく、制御端子
を“Ｌ”に引き下げる。これにより、測光センサＳＰＣ
やセンサ駆動装置ＳＤＲ１及びエリアセンサＳＮＳ１，
センサ駆動装置ＳＤＲ２及びエリアセンサＳＮＳ２、液
晶表示器ＤＳＰなど、必要時のみ給電される電気素子に
電源供給が行われる。そして、これと共にコンピュータ
ＰＲＳは、測光演算やＡＦ制御などの一連の処理に必要
なデータを撮影レンズＬＮＳから取得し、メモリの所定
位置に格納する。なお、このデータは上記の処理を行う
度に更新されるため、撮影レンズＬＮＳのズーム位置が
変更されても対応できる。

【００９０】次のステップ＃１０５においては、焦点調
節モードがサーボＡＦモードに設定されているか、それ
ともワンショットＡＦモードに設定されているかを判定
し、ワンショットＡＦモードであればステップ＃１１５
へ移行し、サーボＡＦモードであればステップ＃１０６
へ直ちに進む。

【００９１】ここで、サーボＡＦモードとは、レリーズ
釦の押下に応じて焦点調節を開始し、その後被写体の動
きに伴うピント変動に追従させて連続的に焦点調節を行
うモードであり、特にスポーツ写真等で有効である。ま
た、ワンショットＡＦモードとは、同様にレリーズ釦の
押下に応じて焦点調節を開始し、一度合焦に至った後は
レンズの駆動を禁止してピントの合う被写体距離を維持
するものであり、被写体の動きが少ない時に使用する。

【００９２】ステップ＃１０６においては、センサ駆動
装置ＳＤＲ２及びエリアセンサＳＮＳ２により視線検出
を行う（詳細は図１４にて後述する）。次のステップ＃
１０７においては、上記ステップ＃１０６にて得られた
注視点のファインダ上の座標を算出する。但し、視線の
検出に失敗していたときは前回と同じ座標とする。続く
ステップ＃１０８においては、動作焦点検出視野設定サ
ブルーチンをコールして、実際の焦点検出動作に使用す
る焦点検出視野（これを、動作焦点検出視野と記してい
る）を設定する。このサブルーチンについての詳細は図
９にて後述するが、該サブルーチンは必ずしも注視点に
最も近い焦点検出視野の情報で焦点調節を行わないため
に設けられている。

【００９３】次のステップ＃１０９においては、給電タ
イマ中にスイッチＳＷ１がオンになったことを表すフラ
グＲＥＡＦをセットしておく。このフラグは給電タイマ
が終了した時点でリセットされる（後述するステップ＃
１２４において）。続くステップ＃１１０においては、
上記ステップ＃１０８にて設定された動作焦点検出視野
をファインダ内に表示するため、この情報を駆動装置Ｄ
ＤＲに送信する。これを受けて駆動装置ＤＤＲは液晶表
示器ＤＳＰを駆動して焦点検出視野として設定された焦
点検出視野の表示セグメントのみを透過状態とし、他は
非透過状態にする。この結果ファインダ上では、例えば
図７に示す様に、１個の焦点検出視野を示す表示パター
ン２０１の表示が成される。

【００９４】次のステップ＃１１１においては、センサ
駆動装置ＳＤＲ１及びエリアセンサＳＮＳ１により撮影
レンズの焦点調節状態を検出する。そして、次のステッ
プ＃１１２において、上記ステップ＃１１１にて算出さ
れたデフォーカス量が合焦範囲内かどうかを判定する。
但し、この判定の仕方はワンショットＡＦモードとサー
ボＡＦモードでは若干異なり、ワンショットＡＦモード
では現在の残存デフォーカス量をそのまま評価するのに
対して、サーボＡＦモードではレリーズ釦後段動作から
実際にフィルムが露光されるまでのタイムラグを見込ん
で、この時点での予測残存デフォーカス量を評価する。
このような判定にしたがって、合焦であればステップ＃
１１３へ進み、合焦でないならステップ＃１１４へ移行
する。

【００９５】ステップ＃１１４においては、撮影レンズ
内制御回路ＬＰＲＳを介して撮影レンズＬＮＳにレンズ
駆動量と駆動方向を指示する。これにより、撮影レンズ
内制御回路ＬＰＲＳは焦点調節用モータＬＭＴＲを駆動
して、焦点調節光学系を光軸方向に移動させて焦点調節
（ピント合わせ）を行う。そして、ステップ＃１１３へ
進む。

【００９６】ステップ＃１１３においては、今回の焦点
調節が終了したので、合焦状態であることを表すフラグ
ＪＦＦをセットし、ステップ＃１１６へ進む。なお、こ
のフラグは以下の様にワンショットＡＦ時のみ判定に使
用される。

【００９７】つまり、上記ステップ＃１０５にてワンシ
ョットＡＦモードが設定されている場合はステップ＃１
１５に移行し、ここで上記フラグＪＦＦの状態を判定
し、フラグＪＦＦがセットされていなければ前述したス
テップ＃１０６へ進むが、セットされていればステップ
＃１１６へ移行する。すなわち、ワンショットＡＦモー
ドで既に焦点調節がされているときには再度の焦点調節
は行わず、直ちにステップ＃１１６に移行することにな
る。

【００９８】ステップ＃１１６においては、測光センサ
ＳＰＣにより被写体輝度データを求めるとともに、撮影
レンズからの情報を使って、最適な露出制御値を算出す
る。このとき得られた露出制御値はコンピュータＰＲＳ
から駆動装置ＤＤＲに出力され、液晶表示器ＤＳＰとＬ
ＥＤ１１０によりスーパーインポーズ表示される。次の
ステップ＃１１７においては、不図示のレリーズ釦の第
２段階の押下により作動するスイッチＳＷ２がオンであ
るかどうかを調べ、オンであればステップ＃１１８へ進
み、オフであればステップ＃１２０へ移行する。上記ス
イッチＳＷ２はフィルム露光制御開始信号を発生するス
イッチである。

【００９９】ステップ＃１１８においては、コンピュー
タＰＲＳは、上記ステップ＃１１６の測光演算により求
めた絞り値情報をバッファ回路ＬＣＯＭを介して撮影レ
ンズＬＮＳに送信し、絞りを所定値まで絞り込むととも
に、駆動回路ＭＤＲ２を介してモータＭＴＲ２を駆動し
てミラーアップ動作を行う。また、信号ＳＭＧ１，ＳＭ
Ｇ２を増幅トランジスタＴＲ１，ＴＲ２へ出力し、シャ
ッタ先幕，後幕走行開始用のマグネットＭＧ１，ＭＧ２
を通電状態にし、所定時間のフィルム露光を行う。フィ
ルムの露光が終了すると、撮影レンズＬＮＳの絞りを解
放するとともに、モータＭＴＲ２を駆動してミラーダウ
ン動作を行う。

【０１００】次のステップ＃１１９においては、駆動回
路ＭＤＲ１を介してフィルム給送用モータＭＴＲ１を制
御し、次の撮影に備えてフィルムの給送を行う。続くス
テップ＃１２０においては、コンピュータＰＲＳは内蔵
したタイマを用いて、初期値から経過時間だけ減算した
値を給電タイマとしてスタートさせ、ステップ＃１０２
に戻る。この初期値は前述した様に２秒から１分程度が
適切である。

【０１０１】次に、上記ステップ＃１０３にてスイッチ
ＳＷ１がオフであるとして、ステップ＃１２１へ移行し
た後の動作について説明する。

【０１０２】ステップ＃１２１においては、上記ステッ
プ＃１０３でレリーズ釦が押されていないことが判定さ
れているので、合焦状態であることを表すフラグＪＦＦ
をリセットする。このとき、既に先のステップ＃１１０
を通過している場合は焦点検出視野表示が行われている
ので、ファインダ内には先ほどと同様、図７で示すよう
なスーパーインポーズ表示が成されている。

【０１０３】次のステップ＃１２２においては、給電タ
イマの状態を調べ、ゼロでない、つまり給電タイマが終
了していなければ給電維持状態であるからステップ＃１
０２へ戻り、再びメインスイッチの状態を監視する。

【０１０４】上記ステップ＃１２２→＃１０２→＃１０
３→＃１２１→＃１２２のループにある間は、焦点検出
視野の表示は、図７の状態を維持していることになる。
したがって、この間はスーパーインポーズ表示されてい
る表示パターンを被写体上の特定位置（ピントを合わせ
たい位置）に合わせ、この表示パターンを見ながらレリ
ーズ釦を押し込むことが可能である。この様にレリーズ
釦の操作が為されるとステップ＃１０３にてこのループ
から抜け出て、被写体上の点から焦点検出視野を外すこ
となく、確実にピント合わせを開始することができる。

【０１０５】また、スーパーインポーズ表示されている
表示パターンを目安にすれば、非表示の焦点検出視野を
被写体に合わせることが可能になるので、レリーズ釦の
押し下げ時に視たところには焦点検出視野がないといっ
た事態から多くの場合回避することができる。

【０１０６】一方、給電タイマが終了していればステッ
プ＃１２２からステップ＃１２３へ進み、先のステップ
＃１０８にて表示パターンをファインダ内に示していれ
ば、省電力のためにこれをオフすることを駆動装置ＤＤ
Ｒに送信するとともに、ＬＥＤ１１０を消灯して、ファ
インダ内の焦点検出視野表示を、図８の如く消灯する。

【０１０７】次のステップ＃１２４においては、給電タ
イマ中にスイッチＳＷ１がオンになったことを表すフラ
グＲＥＡＦをリセットする。そして、次のステップ＃１
２５において、給電終了のためトランジスタＰＴＲをオ
フすべく、該トランジスタＰＴＲのベースに接続してい
る制御端子を“Ｈ”に切り換えて、必要時のみ給電され
る電気素子への給電を終了してステップ＃１０２に戻
り、再びメインスイッチの状態を監視する。

【０１０８】また、上記ステップ＃１０２のメインスイ
ッチがオフであった場合には、前述した様にステップ＃
１２６へ移行し、ここでは先のステップ＃１０８にて表
示パターンをファインダ内に表示していれば、これをオ
フすることを駆動装置ＤＤＲに送信するとともに、ＬＥ
Ｄ１１０を消灯して、ファインダ内の焦点検出視野表示
を、図８の如く消灯する。そして、次のステップ＃１２
７において、給電タイマを強制的に終了させ、続くステ
ップ＃１２８において、給電終了のためトランジスタＰ
ＴＲをオフすべく、該トランジスタＰＴＲのベースに接
続している制御端子を“Ｈ”に切り換えて、必要時のみ
給電される電気素子への給電を終了し、このフローチャ
ートに示した制御を終了する。

【０１０９】次に、上記ステップ＃１０８にてコールさ
れる動作焦点検出視野設定サブルーチンについて、図９
のフローチャートにより説明する。

【０１１０】まず、ステップ＃２０１において、焦点調
節モードの判定を行い、サーボＡＦモードであればステ
ップ＃２０３へ進み、ワンショットモードであればステ
ップ＃２０２へ移行する。ステップ＃２０３において
は、メインルーチンで設定されているフラグＲＥＡＦの
状態を判定し、これがリセットされていれば、給電タイ
マが終了した給電オフ状態からの初回の焦点検出視野設
定動作であるため、ステップ＃２０２に移行する。

【０１１１】ステップ＃２０２においては、焦点検出視
野として今回注視点情報によって「注視点に最も近い」
というルールに従って選択された動作焦点検出視野を設
定し、このサブルーチンをリターンする。すなわち、ワ
ンショットＡＦモードかサーボＡＦモードであっても、
初回の焦点検出視野の設定時は今回の注視点情報によっ
て選択された動作焦点検出視野を設定する。

【０１１２】また、上記ステップ＃２０３にてフラグＲ
ＥＡＦがセットされていれば、給電タイマ中に再びスイ
ッチＳＷ１がオンになったことを表しているので、前回
の焦点検出視野との関係を調べるためにステップ＃２０
４へ進む。そして、このステップ＃２０４においては、
前回の動作焦点検出視野と今回の注視点の位置関係を調
べる。この結果、これらが近傍になければ前述したステ
ップ＃２０２へ移行し、今回の注視点に最も近い焦点検
出視野を動作焦点検出視野として設定する。

【０１１３】なお、撮影画面の対角線の長さに１／８０
から１／１０を乗じた値をこの判定しきい値（近傍とみ
なすか否かのしきい値）とするのが妥当であるので、１
３５フィルムを用いるカメラにおいては、この値は 0．
54ｍｍから 4.3ｍｍの間に設定するのが良い。

【０１１４】一方、前回の動作焦点検出視野と今回の注
視点の位置が近傍であればステップ＃２０５へ進み、焦
点検出視野として前回と同じ動作焦点検出視野を設定し
て、このサブルーチンをリターンする。

【０１１５】図１０は、前回の焦点検出視野２０２と今
回視線検出の結果の視線座標２０３との関係を示したも
のである。

【０１１６】この場合は両者は近傍にあるので、図９の
ステップ＃２０４において近傍であると判定してステッ
プ＃２０５へ進み、図３に示した表示パターン３０６や
３０７に対応する焦点検出視野に移動することなく、図
１１の如く表示パターン３０２に対応する焦点検出視野
を維持する。

【０１１７】この動作は、次の様な使用者の動作の観察
結果に基づいている。

【０１１８】一般に使用者は無意識のうちに赤く点灯し
ている表示パターンを見て、それを被写体に合わせよう
とする傾向が極めて強い。特にサーボＡＦを使用して動
体を追い写しする状況では極めて顕著である。したがっ
て、既に点灯している表示パターンの近傍に視線座標が
あったということは、その表示パターンを僅かに被写体
から外して視線入力によるピント合わせを開始したと考
えるより、表示パターンを見ていたにも関わらず視線検
出の結果に誤差が乗ってしまったと理解すべきである。
こうすることによって、ほとんどの場合、使用者の意志
に合致したカメラの動作とすることが可能であるからで
ある。

【０１１９】一方、図１２は、前回の動作焦点検出視野
３０２と今回視線検出の結果の視線座標３０４が近傍に
ない場合を示している。

【０１２０】この場合、図９のステップ＃２０４におい
ては近傍でないとみなしてステップ＃２０２へ移行す
る。したがって、この際には視線座標３０４に最も近い
表示パターン３０５に対応する焦点検出視野が選択さ
れ、ここの焦点情報でピント合わせが開始される。使用
者は明らかに表示されている表示パターン３０２とは異
なるところを見ていたわけであるから、前回の動作焦点
検出視野に左右されることなく、速やかに新たな焦点検
出視野を用いることになる。

【０１２１】図１４は、視線検出動作を示すフローチャ
ートである。

【０１２２】まず、ステップ＃３０１において、演算に
使用する変数の初期化処理を行い、ＩＲＥＤ群内より点
灯させるＩＲＥＤの選択を行う。次のステップ＃３０２
においては、センサ駆動装置ＳＤＲ２を介してエリアセ
ンサＳＮＳ２の電荷クリア動作を行った後、蓄積を開始
する。また、上記ステップ＃３０１において選択したＩ
ＲＥＤを点灯させる。続くステップ＃３０３において
は、センサ駆動装置ＳＤＲ２によりエリアセンサＳＮＳ
２の像信号を読み出す。

【０１２３】次のステップ＃３０４においては、ＩＲＥ
Ｄの角膜反射像であるプルキンエ像を像信号から抽出
し、そのセンサ上の座標をメモリする。そして、次のス
テップ＃３０５において、虹彩エッジを像信号から抽出
し、その中心のセンサ上座標をメモリする。最後に、ス
テップ＃３０６において、先に求めたプルキンエ像の座
標と瞳孔中心座標から視軸の方向を決定する。そして、
このサブルーチンをリターンする。

【０１２４】以上の実施の形態によれば、スイッチＳＷ
１がオンされると、視線検出装置の出力に基づいて表示
パターンをファインダ内に点灯させ、前記スイッチＳＷ
１がオフされた際には、前記表示パターンの点灯を所定
時間継続（この時間はスイッチＳＷ１のオン時を基準に
しているが、必ずしもこれに限定されるものではない）
するようにしている。したがって、この所定時間の間に
表示パターンを被写体上のピントを合わせたい位置に合
わせ、この表示パターンを見ながらレリーズ釦を押し込
むことが可能であり、被写体上の上記ピントを合わせた
い位置から焦点検出視野を外すことなく、確実にピント
合わせを行うことができる。つまりこの事は、従来例で
述べた、（１）被写体上のピントを合わせたい位置、
（２）注視点、（３）焦点検出視野、の三つを容易に合
致させることができる事にほかならない。

【０１２５】更に、所定時間経過後には前記表示パター
ンを消灯するようにしているため、限られた電力を有効
に利用することができ、前記表示パターンを表示する為
に、視認性に優れたアクティブタイプのスーパーインポ
ーズ表示装置の採用が可能となる。

【０１２６】また、スイッチＳＷ１がオンされると、視
線検出装置の出力に基づいて複数の中より焦点検出視野
を選択し、スイッチＳＷ１がオフされてから所定時間が
経過する前に再びオンされた際には、今回の注視点位置
と前回焦点調節の為に採用した焦点情報を得た焦点検出
視野との位置を比較し、これらが近傍にあるときには、
前回と同じ焦点検出視野を設定し、近傍にないときに
は、今回の注視点位置に最も近い焦点検出視野を設定す
るようにしているため、眼球運動に基づく注視点の検出
結果がある程度不確定であっても、上記（１）被写体上
のピントを合わせたい位置、（２）注視点、（３）焦点
検出視野、の三つを容易に合致させることが可能とな
る。

【０１２７】したがって、ファインダ上の同じ位置を見
て視線入力を繰り返したとき、設定される焦点検出視野
の安定性を極めて高めることができる。しかも、この
際、新たな焦点検出視野の選択を妨げることがない。

【０１２８】以上の様に、本実施の形態のような構成に
することにより、撮影者の意思によく合致したカメラの
視線入力動作を創出し、また、動体に対して連続的にピ
ント合わせを行うサーボＡＦモードでも、視線入力によ
る焦点検出視野選択を原因として貴重な撮影チャンスを
逃すといったことを未然に防ぐことができるものであ
る。

【０１２９】（発明と実施の形態の対応）上記実施の形
態において、エリアセンサ２、センサ駆動回路ＳＤＲ２
及びコンピュータＰＲＳが本発明の視線検出手段に、駆
動装置ＤＤＲ、液晶表示器ＤＳＰ及びＬＥＤ１１０が本
発明の表示手段に、エリアセンサ１、センサ駆動回路Ｓ
ＤＲ１及びコンピュータＰＲＳが本発明の情報検出手段
に、コンピュータＰＲＳが本発明の制御手段に、それぞ
れ相当する。

【０１３０】また、図３の４５個の表示パターンが本発
明の複数の指標（焦点検出視野、測距視野）に相当し、
スイッチＳＷ１が本発明の撮影準備動作開始用スイッチ
に相当する。

【０１３１】（変形例）上記実施の形態では、一眼レフ
カメラに適用した例を述べているが、これに限定される
ものではなく、ビデオカメラ等、各種のカメラや、その
為の光学装置にも適用することができるものである。

【０１３２】また、情報検出用として、合焦状態を検出
する為の焦点検出視野を例にしているが、距離情報（測
距情報）を得る為の測距視野であってもよく、その他測
光情報を得る為の視野であってもよい。

【０１３３】また、レリーズボタンに連動したスイッチ
ＳＷ１のオンにより、表示パターンをファインダ内に表
示させる様にしているが、専用のスイッチ等であっても
よい。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
物体上の情報を得たい位置、注視点、情報検出用指標の
それぞれを容易に一致させると共に、無駄な指標表示を
止めて省電化を図ることができる光学装置を提供できる
ものである。

【０１３５】また、本発明によれば、被写体上の情報を
得たい位置、注視点、情報検出用指標のそれぞれを容易
に一致させると共に、無駄な指標表示を止めて省電化を
図ることができる視線検出機能付きカメラを提供できる
ものである。

【０１３６】また、本発明によれば、眼球運動に基づく
注視点の検出結果がある程度不確定であっても、物体上
の情報を得たい位置、注視点、情報検出用指標のそれぞ
れを容易に一致させることができる光学装置を提供でき
るものである。

【０１３７】また、本発明によれば、眼球運動に基づく
注視点の検出結果がある程度不確定であっても、被写体
上の情報を得たい位置、注視点、情報検出用指標のそれ
ぞれを容易に一致させることができる視線検出機能付き
カメラを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る視線検出機能付き
カメラの回路構成を示すブロック図である。

【図２】図１のカメラの光学配置図である。

【図３】図１のカメラに具備された焦点検出視野の配置
を示す図である。

【図４】一般的な視線検出の原理を説明する為の図であ
る。

【図５】本発明の実施の一形態に係る視線検出機能付き
カメラの動作の一部を示すフローチャートである。

【図６】図５の動作の続きを示すフローチャートであ
る。

【図７】ファインダ内の焦点検出視野表示の様子を示す
図である。

【図８】同じくファインダ内の焦点検出視野表示の様子
を示す図である。

【図９】図６のステップ＃１０８にて実行される動作焦
点検出視野設定の動作を示すフローチャートである。

【図１０】図９の動作説明を助ける為のファインダ内の
焦点検出視野表示の様子を示す図である。

【図１１】同じく図９の動作説明を助ける為のファイン
ダ内の焦点検出視野表示の様子を示す図である。

【図１２】同じく図９の動作説明を助ける為のファイン
ダ内の焦点検出視野表示の様子を示す図である。

【図１３】同じく図９の動作説明を助ける為のファイン
ダ内の焦点検出視野表示の様子を示す図である。

【図１４】図６のステップ＃１０６にて実行される視線
検出動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１０ ＬＥＤ ＰＲＳ コンピュータ ＤＳＰ 液晶表示器 ＳＷ１ スイッチ ＳＮＳ１ エリアセンサ ＳＮＳ２ エリアセンサ ＳＤＲ１ センサ駆動回路 ＳＤＲ２ センサ駆動回路 ＰＴＲ トランジスタ ＢＡＴＴ 電池

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察面内における使用者の注視点を検出
   する視線検出手段と、複数の指標の中より情報検出用と
   して設定される特定の指標を、物体像に重畳させて前記
   観察面内に表示する表示手段と、前記特定の指標位置に
   ある物体像の情報を検出する情報検出手段と、前記視線
   検出手段と前記表示手段を制御する制御手段とを有する
   光学装置において、 前記制御手段は、手動入力操作に応答して、前記視線検
   出手段により検出される注視点に基づいて設定される前
   記特定の指標を前記表示手段に表示させ、前記手動入力
   操作が解除されても、前記特定の指標の表示は継続させ
   ることを特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記手動入力操作の解
   除後も継続している前記特定の視標の表示を、前記手動
   操作の解除から所定時間経過後に停止させることを特徴
   とする請求項１記載の光学装置。
3. 【請求項３】 ファインダ内における撮影者の注視点を
   検出する視線検出手段と、該視線検出手段の出力に基づ
   いて複数の指標の中より情報検出用として設定される特
   定の指標を、被写体像に重畳させて前記ファインダ内に
   表示する表示手段と、前記特定の指標位置にある被写体
   の情報を検出する情報検出手段と、前記視線検出手段と
   前記表示手段を制御する制御手段とを有する視線検出機
   能付きカメラにおいて、 前記制御手段は、手動入力操作に応答して、前記視線検
   出手段の出力に基づいて設定される前記特定の指標を前
   記表示手段に表示させ、前記手動入力操作が解除されて
   も、前記特定の指標の表示は継続させることを特徴とす
   る視線検出機能付きカメラ。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記手動入力操作の解
   除後も継続している前記特定の視標の表示を、前記手動
   操作の解除から所定時間経過後に停止させることを特徴
   とする請求項３記載の視線検出機能付きカメラ。
5. 【請求項５】 前記指標は、焦点検出視野であり、前記
   情報検出手段は、焦点検出用として設定される特定の焦
   点検出視野位置にある被写体の焦点状態を検出する手段
   であることを特徴とする請求項３又は４記載の視線検出
   機能付きカメラ。
6. 【請求項６】 前記指標は、測距視野であり、前記情報
   検出手段は、測距情報検出用として設定される特定の測
   距視野位置にある被写体の測距情報を検出する手段であ
   ることを特徴とする請求項３又は４記載の視線検出機能
   付きカメラ。
7. 【請求項７】 前記手動入力操作とは、撮影準備動作を
   開始させる為のスイッチの操作であることを特徴とする
   請求項３又は４記載の視線検出機能付きカメラ。
8. 【請求項８】 前記表示手段は、ファインダ内に前記指
   標をスーパーインポーズ表示する手段であることを特徴
   とする請求項３又は４記載の視線検出機能付きカメラ。
9. 【請求項９】 使用者の注視点を検出する視線検出手段
   と、複数の指標の中より情報検出用として設定される特
   定の指標位置にある物体像の情報を検出する情報検出手
   段と、前記視線検出手段と前記情報検出手段を制御する
   制御手段とを有する光学装置において、 前記制御手段は、前記手動入力操作に応答して、前記視
   線検出手段により検出される注視点に基づいて複数の指
   標の中より特定の指標を選択すると共に、手動入力操作
   が解除されてから所定時間内に再び手動入力操作が為さ
   れた際には、今回の注視点位置と前回情報検出用として
   設定した特定の指標の位置を比較し、これらが所定の位
   置関係に有る場合は、今回の情報検出用の特定の指標と
   して前回と同じ指標を設定し、所定位置関係に無い場合
   は、今回の情報検出用の特定の指標として今回の注視点
   位置に最も近い指標を設定することを特徴とする光学装
   置。
10. 【請求項１０】 撮影者の注視点を検出する視線検出手
    段と、複数の指標の中より情報検出用として設定される
    特定の指標位置にある被写体像の情報を検出する情報検
    出手段と、前記視線検出手段と前記情報検出手段を制御
    する制御手段とを有する視線検出機能付きカメラにおい
    て、 前記制御手段は、前記手動入力操作に応答して、前記視
    線検出手段により検出される注視点に基づいて複数の指
    標の中より特定の指標を選択すると共に、手動入力操作
    が解除されてから所定時間内に再び手動入力操作が為さ
    れた際には、今回の注視点位置と前回情報検出用として
    設定した特定の指標の位置を比較し、これらが所定の位
    置関係に有る場合は、今回の情報検出用の特定の指標と
    して前回と同じ指標を設定し、所定位置関係に無い場合
    は、今回の情報検出用の特定の指標として今回の注視点
    位置に最も近い指標を設定することを特徴とする視線検
    出機能付きカメラ。
11. 【請求項１１】 前記指標は、焦点検出視野であり、前
    記情報検出手段は、焦点検出用として設定される特定の
    焦点検出視野位置にある被写体の焦点状態を検出する手
    段であることを特徴とする請求項１０記載の視線検出機
    能付きカメラ。
12. 【請求項１２】 前記指標は、測距視野であり、前記情
    報検出手段は、測距情報検出用として設定される特定の
    測距視野位置にある被写体の測距情報を検出する手段で
    あることを特徴とする請求項１０記載の視線検出機能付
    きカメラ。
13. 【請求項１３】 前記制御手段は、撮影画面の対角線の
    長さに基づいて定まる値をしきい値として、該しきい値
    内に今回の注視点位置と前回情報検出用として設定した
    特定の指標の位置があれば、所定の位置関係に有ると判
    定し、しきい値内になければ、所定の関係に無いと判定
    することを特徴とする請求項１０記載の視線検出機能付
    きカメラ。