JP2763296B2 - Optical device having gazing point direction detecting device - Google Patents
Optical device having gazing point direction detecting deviceInfo
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
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Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
- Viewfinders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、注視点方向(視線方向)を光電的に検出し
て動作の制御を行う様にした光学装置に関し、殊に光学
的に定まる眼球を光軸と注視点方向との偏差を補正し、
動作性能を大幅に改善したものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device which controls the operation by photoelectrically detecting a gazing point direction (a line of sight direction), and is particularly optically determined. Correct the deviation of the eyeball between the optical axis and the gazing point direction,
This is a significant improvement in operating performance.
近年、電子回路やCCD等光電変換デバイスの急速な進
歩、低廉化に伴ない、カメラの自動化、インテリジエン
ト化が展開されている。たとえば自動焦点制御のカメラ
は、銀塩カメラ、ビデオカメラの別なく広く普及してお
り、また自動露出機能はほとんどのカメラが装備するに
至っている。2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid progress and reduction in cost of photoelectric conversion devices such as electronic circuits and CCDs, camera automation and intelligentization have been developed. For example, cameras with automatic focus control are widely used, regardless of whether they are silver halide cameras or video cameras, and most cameras have an automatic exposure function.
この種の自動機能はカメラの操作性を大幅に改善し、
高度な撮影技術を要せずに誰でも一定レベルの写真撮影
を可能にした点で大きな進歩であったといえる。This kind of automatic function greatly improves the operability of the camera,
It can be said that this was a major advance in that anyone could take a certain level of photography without requiring advanced photography techniques.
しかし、一方では自動機能を取り入れたが故に自動機
能のハード的制約から作画性を制限される場合があり、
抜本的な改善が望まれている。その最も大きな問題は自
動焦点調節にしても、自動露出制御にしても画面の中心
部に重点的に機能する様に構成されているので、主被写
体が画面中央に配置されるフレーミングが多くなること
である。特に焦点合せは、主被写体にはっきりと狙いと
つけなければならず、画面全体の平均という様なものは
無意味であるから、自動焦点検出装置が作動する位置に
主被写体を画面構成することが写真撮影の必須要件とな
る。However, on the other hand, there are cases where image quality is limited due to the hardware restrictions of automatic functions due to the introduction of automatic functions,
A drastic improvement is desired. The biggest problem is that both the automatic focus adjustment and the automatic exposure control are designed to function mainly at the center of the screen, so the framing of the main subject at the center of the screen increases. It is. In particular, the focus must be clearly aimed at the main subject, and the average of the entire screen is meaningless. Therefore, it is necessary to configure the main subject at the position where the automatic focus detection device operates. This is an essential requirement for photography.
この様な作画上の制約を緩和するために通例、フオー
カスロツクと呼ばれる方法が用いられている。この方法
はシヤツターの半押し状態で、画面中央に主被写体を置
いて自動焦点調節を行ない、合焦状態に到達すると、カ
メラは焦点調節機構を自動的にロツクする。次に撮影者
は、シヤツターの半押し状態を継続しながら、主被写体
の位置を画面内の適当な場所に変更し、フレーミングを
とり直し、得心の行ったところでシヤツターをもう一度
押し込みレリーズする。In order to alleviate such restrictions on drawing, a method called focus lock is generally used. In this method, when the shutter is half-pressed, the main subject is placed at the center of the screen to perform automatic focusing, and when the camera reaches a focused state, the camera automatically locks the focusing mechanism. Next, the photographer changes the position of the main subject to an appropriate position in the screen while continuing the half-pressing state of the shutter, re-framing, and presses the shutter once again at the point where convincing is achieved.
類似の方法は自動露出制御の場合でも、特に被写体輝
度差が激しく主被写体の最重要部分をスポツト的に測光
する時に使われ、AEロツク等と呼ばれている。通例カメ
ラは画面中心部を重点化した測光感度分布を持ってお
り、特にスポツト的な測光モードでは画面中心部にしか
感度がない。従って、最も重要な被写体部分を画面中央
の測光機能で測光したのち、その測光値をシヤツターの
半押し状態でメモリーしたまま、構図をとり直すのであ
る。A similar method is used even in the case of automatic exposure control, especially when the most important part of the main subject is spot-metered due to a large difference in subject luminance, and is called an AE lock or the like. Usually, a camera has a photometric sensitivity distribution in which the center of the screen is emphasized, and especially in a spot-like photometric mode, the sensitivity is only at the center of the screen. Therefore, after measuring the most important subject portion by the photometry function at the center of the screen, the composition is re-taken while the photometry value is stored in the half-pressed state of the shutter.
この様な方法にはいくつかの基本的問題があり、作画
性を保証した十分なカメラの自動機能とはなり得ていな
いのが実情である。その問題点を以下に列挙する。There are some basic problems with such a method, and in reality, it cannot be a sufficient automatic function of a camera that guarantees image quality. The problems are listed below.
(1)シヤツターの半押し状態を継続しながら、構図を
検討するためには指先の感触の慣れが必要である。大多
数のカメラ使用者はあまり頻繁にカメラを操作するほど
撮影しないので、この様な習熟を要するカメラ操作は十
分に使いこなすことが出来ない。(1) It is necessary to get used to the feel of the fingertip in order to examine the composition while continuing the shutter half-pressed state. Since the majority of camera users do not shoot so frequently that they operate the camera, the camera operation that requires such skill cannot be fully used.
(2)被写体が被写界の奥行き方向に移動している場合
には、上記操作は不可能である。自動焦点調節し、シヤ
ツターの半押し状態で構図をとり直している間にピント
位置が変化してしまうことからである。また奥行き方向
ではなく、横方向にカメラと等距離を維持しつつ移動す
る被写体の場合でも、上記の様な段階的な操作を正確に
行うには高い習熟が必要である。(2) If the subject is moving in the depth direction of the scene, the above operation is impossible. This is because the focus position is changed while the automatic focus adjustment is performed and the composition is retaken with the shutter half-pressed. Even in the case of a subject that moves while maintaining the same distance from the camera in the lateral direction, rather than in the depth direction, high skill is required to accurately perform the above-described stepwise operation.
(3)人間や動物等の表情、ポーズが変化する被写体で
は、シヤツターチヤンスは一瞬であるから、上記の様な
方法では撮影者の意図する写真を撮ることができない。(3) For subjects whose facial expressions and poses change, such as humans and animals, the shutter is instantaneous, so that a photograph intended by the photographer cannot be taken by the above method.
(4)三脚等のよりカメラを固定した状態では、シヤツ
ターの半押しをしながらアングル調整するという操作は
事実上困難である。(4) When the camera is fixed on a tripod or the like, it is practically difficult to adjust the angle while pressing the shutter halfway.
以上の理由により中央の測距視野、あるいはスポツト
測光機能に作画性を制約されない、新しい試みが開始さ
れている。自動焦点調節について言うと、その主たる対
策は複数個の自動焦点検出点が画面内の広い領域に存在
する焦点検出装置、もしくは広い焦点検出視野の一部分
を選択的に指定し、その一部分に含まれる被写体情報に
より自動焦点調節するカメラである。両者はともに公知
であり、たとえば前者の焦点検出装置は、第18図に示し
た様に従来知られる焦点検出装置を、1個のカメラ内に
複数個配置しても良い。後者の測距視野一部選択指定は
通例、自動焦点カメラに搭載されているマイクロプロセ
ツサの機能を用いれば容易にソフトウエアにより実現で
きる。For the above reasons, a new attempt has been started in which the drawing ability is not restricted by the central distance measurement field of view or the spot photometry function. As for auto focus adjustment, the main measure is to select a focus detection device in which a plurality of auto focus detection points exist in a wide area on the screen, or to selectively designate a part of a wide focus detection field of view, and to be included in that part This is a camera that performs automatic focus adjustment based on subject information. Both are well known. For example, as the former focus detection device, a plurality of conventionally known focus detection devices may be arranged in one camera as shown in FIG. Usually, the latter part of the range-finding field can be easily specified by software by using the function of the microprocessor mounted on the auto-focus camera.
簡単に図の説明をすると第18図に於いて予定焦点面に
おける画面フレーム141に5個の測距視野142a,142b,…,
142eがあり、各視野に対して公知の焦点検出系一系列が
構成されている。たとえば図で左端の測距視野142aの矩
形の視野マスク開口を通過した結像光束は一体成形され
た複合フイールドレンズ143の左端部レンズにより変更
され一対の二次結像レンズ144a1,144a2に入射する。二
次結像レンズ前面には、不図示の絞りが置かれているも
のとする。144a1を通過した光束は光電素子(以下、光
電変換素子をこの様に表記する)列145a1上に視野145a
の光像を再結像する。一方、144a2を通過した光束は、
光電素子列145a2上に視野142aの光像を再結像する。先
述した2次結像レンズ近傍の不図示の絞りは、フイール
ドレンズにより撮影レンズ射出瞳に略結像される結果、
上記光学系により、いわゆる瞳分割焦点検出装置が構成
されている。これを5個符設し、一体製造可能な部材を
構造的に一体化したものが第18図の系である。Briefly explaining the figure, in FIG. 18, five distance measurement fields 142a, 142b,.
There is a known focus detection system for each field of view. For example, the image forming light beam that has passed through the rectangular field mask opening of the distance measuring field 142a at the left end in the drawing is changed by the left end lens of the integrally formed composite field lens 143, and is transmitted to the pair of secondary image forming lenses 144a 1 and 144a 2 . Incident. It is assumed that an aperture (not shown) is placed on the front surface of the secondary imaging lens. The luminous flux passing through 144a 1 is converted into a field of view 145a on a row of photoelectric elements (hereinafter, photoelectric conversion elements are referred to as such) 145a 1.
Is re-imaged. On the other hand, the luminous flux that has passed through 144a 2 is
Reimaging optical image of the field of view 142a on the photoelectric element array 145a 2. The aperture (not shown) near the secondary imaging lens described above is substantially imaged on the taking lens exit pupil by the field lens,
The above-described optical system constitutes a so-called pupil division focus detection device. FIG. 18 shows a system in which five members are provided and members that can be integrally manufactured are structurally integrated.
この様な自動焦点検出系のハード構成に於て、測距点
の決定方法は基本的には、次の2通りの考え方がとりう
る。In such a hardware configuration of the automatic focus detection system, a method of determining a distance measuring point can basically take the following two concepts.
(1)撮影者がカメラにピント合わせの対象とすべき測
距点位置を指定する。指定入力手段はスイツチやダイヤ
ルが既知である。(1) The photographer specifies the distance measuring point position to be focused on the camera. Switches and dials are known as the designation input means.
(2)カメラが測距可能な各点で被写体情報を解析し、
または更に進んで測距を実行し、あらかじめ定められた
基準に従い自動的に測距点を決定する。例えば、最も至
近側に位置する被写体にピント合わせするものが考えら
れる。(2) Analyze subject information at each point where the camera can measure distance,
Alternatively, the distance measurement is performed further, and the distance measurement point is automatically determined according to a predetermined reference. For example, a camera that focuses on a subject located closest to the camera can be considered.
上記方法はいづれも問題点があり、十分に改善された
技術とはなっていない。上記(1)の撮影者がカメラに
位置決定する方法は確実であるが、入力に手間がかかり
自動焦点調節の本来の簡便性を損なう。通常の手持ち撮
影では、位置入力をしてから自動焦点調節を行なうよ
り、上述のフオーカスロツクの手法を用いた方が手早く
撮影できる。従って、三脚使用時や、動体撮影等、測距
点の位置指定が本質的なメリツトを持つ場合以外は使い
づらい。All of the above methods have problems and are not sufficiently improved techniques. Although the method of (1) in which the photographer determines the position of the camera is reliable, the input is troublesome, and the original simplicity of the automatic focus adjustment is impaired. In ordinary hand-held imaging, it is possible to perform imaging more quickly by using the above focus lock method than by performing automatic focus adjustment after inputting a position. Therefore, it is difficult to use it except when using a tripod or when shooting a moving object, etc., where the position of the distance measuring point has an essential advantage.
一方、カメラが焦点合わせする位置を決める方法は、
撮影者の作画意図を反映しないことが多い。至近側選択
の考え方はひとつの動作状態として選択することはあり
得るが、この様な決め方でカメラの多様な使われ方をカ
バーすることは困難と思われる。On the other hand, how to determine where the camera focuses is
It often does not reflect the photographer's intentions for drawing. Although the approach of the near side selection may be selected as one operation state, it seems difficult to cover various uses of the camera by such a determination method.
以上の理由により、撮影者の意志をマニユアル入力す
る考え方は確実性はあるものの煩雑になり易くまたカメ
ラによる自動方式は画一性が強過ぎる。For the above reasons, the idea of manually inputting the intention of the photographer is reliable, but it tends to be complicated, and the automatic method using a camera is too strong in uniformity.
わずかに、撮影者の視線をカメラが感じ測距点を決定
するという着想が特開昭61−61135号等に開示されてい
るが、視線検出の方法については説明がなされていな
い。Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-135135 discloses the idea that the camera slightly senses the line of sight of the photographer to determine the distance measuring point, but does not describe a method of detecting the line of sight.
一方、眼球の光軸は、眼球の角膜や水晶体の各面を球
面とみなせばその球心を結ぶことで決定できるが、実際
に物を観察しているときには、網膜上の黄斑と前眼部節
点を結ぶ線(視線)の延長上を注視していることにな
り、視軸との間に多少の偏りがある。そのため、視線方
向を細かく測定し、この測定結果に基づいて精密な動作
制御を行おうとする誤動作を起す懸念がある。On the other hand, the optical axis of the eyeball can be determined by connecting the spherical centers if the cornea and lens of the eyeball are regarded as spherical, but when actually observing an object, the macula on the retina and the anterior ocular segment The user is gazing at the extension of the line connecting the nodes (the line of sight), and there is some deviation between the line and the visual axis. For this reason, there is a concern that an erroneous operation in which the line-of-sight direction is finely measured and precise operation control is performed based on the measurement result.
なお、視線方向を光電的に検出して装置の動作制御に
利用する方法は、自動焦点調節装置を備えたカメラ以外
に種々の観察装置の焦点調節や方向調節に適用できる。The method of photoelectrically detecting the direction of the line of sight and using it for operation control of the apparatus can be applied to focus adjustment and direction adjustment of various observation apparatuses other than the camera having the automatic focus adjustment apparatus.
その他、最近のカメラは自動焦点調節や自動露出機能
以外の様々な機能を制御するマニユアル入力手段を有
し、カメラ・ハウジングの各所にスイツチ類,表示類が
分散配置されている。しかしながら、カメラを使用する
頻度の少ないユーザーの場合、操作方法を忘れてしま
い、カメラに設けられている機能の一部しか使われない
という状態も多い様である。In addition, recent cameras have manual input means for controlling various functions other than the automatic focus adjustment and automatic exposure functions, and switches and displays are dispersedly arranged in various parts of the camera housing. However, a user who uses the camera less frequently often forgets the operation method and often uses only a part of the functions provided in the camera.
本発明は、誰でも確実,簡便に所望の作動を実施で
き、しかも視線方向を正確に検出して精密な作動性能を
可動するものである。According to the present invention, anyone can reliably and easily perform a desired operation, and accurately detect the direction of the line of sight to move the operation precisely.
そしてこの目的を達成するための本発明は、物体を観
察するためのファインダー光学系と、前記ファインダー
光学系を覗いている眼の眼球光軸の方向を検出する検出
手段と、前記検出手段の出力に前記眼球光軸の方向と前
記眼の注視方向の前記偏差に当たる補正を行なって前記
注視方向の情報を形成する手段を有するものである。In order to achieve this object, the present invention provides a finder optical system for observing an object, detecting means for detecting the direction of the eyeball optical axis of an eye looking into the finder optical system, and an output of the detecting means. And means for forming information on the gaze direction by performing a correction corresponding to the deviation between the direction of the optical axis of the eyeball and the gaze direction of the eye.
更に眼球光軸方向と注視点方向との偏差が個人個人に
よって相違することに鑑み、観察系の視野内に注視対象
を表示し、注視対象の注視している観察者眼の眼球光軸
方向と注視対象の方向の偏差を計測し、補正手段の補正
値を決定する。Furthermore, in view of the fact that the deviation between the eyeball optical axis direction and the gaze point direction differs from individual to individual, the gaze target is displayed in the field of view of the observation system, and the eyeball optical axis direction of the observer's gaze of the gaze target is displayed. A deviation in the direction of the gaze target is measured, and a correction value of the correction unit is determined.
以下、図面を使って本発明の実施例を説明するものと
し、第1図は一眼レフレツクスカメラに本発明を適用し
た第1の実施例を示している。尚、本発明は一眼レフレ
ツクスカメラの他、撮影光路とフアインダー光路が別設
されたカメラにも適用可能である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a single-lens reflex camera. The present invention can be applied to a single-lens reflex camera as well as a camera having a photographic optical path and a finder optical path separately.
第1図で、1は対物レンズで、便宜上、1枚レンズで
示したが、実際は多数枚のレンズから構成されているこ
とは周知の通りである。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を透過した光束を図
示しないカメラ・ボデイの下方へ向けて反射させる。4a
はシヤツターで、後述の感光部材の受光面を所定時間露
光するのに使われる。4bは対物レンズ1内に配された絞
り、4cはフオーカシングのために対物レンズ1を光軸方
向へ移動させる駆動機構である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an objective lens, which is shown as a single lens for convenience. However, it is well known that the objective lens is actually composed of a large number of lenses. Reference numeral 2 denotes a main mirror which is inclined or retreated to a photographing optical path according to an observation state and a photographing state. Reference numeral 3 denotes a sub-mirror which reflects a light beam transmitted through the main mirror 2 downward from a camera body (not shown). 4a
Is a shutter used to expose a light-receiving surface of a photosensitive member described later for a predetermined time. Reference numeral 4b denotes a stop arranged in the objective lens 1, and 4c denotes a drive mechanism for moving the objective lens 1 in the optical axis direction for focusing.
5は感光部材で、銀塩フイルムあるいはCCDやMOS型等
の固体撮像素子あるいはビテイコン等の撮像管である。
但し、電子的撮像デバイスに電子的シヤツター機能を持
たせれば、シヤツターは省略できる。Reference numeral 5 denotes a photosensitive member, which is a silver halide film, a solid-state image pickup device such as a CCD or MOS type, or an image pickup tube such as a Vitaicon.
However, if the electronic imaging device has an electronic shutter function, the shutter can be omitted.
6aは焦点検出装置で、例えば第2(a)に描く様に、
フイールドレンズ20、多孔視野マスク21、正レンズを2
枚並設した2次結像レンズ22、そして光電素子列の対が
複数配列した受光デバイスが配される。第1図ではフイ
ールドレンズはサブミラー3に近い対物レンズ1の予定
結像面位置に設けられている。第2図(a)の構成の詳
しい説明は特願昭62−315490号に述べられているが、ま
ず多孔視野マスク21のスリツト21a,21b,21cは夫々測距
視野を決定する。2次結像レンズ22は、例えばスリツト
21aで画定された被写界像の一部を光電素子列の対23aと
23b上に再結像する。またスリツト21bあるいはスリツト
21cで画定された部分は光電素子列の対23cと23d又は23e
と21f上に再結像される。光電素子列の各対の受光情報
は電気信号として読み出され、相関演算が施されて、各
スリツトで決定された測距視野内の被写体に対する対物
レンズの焦点調節状態を表わす値が算出される。尚、焦
点検出装置としては第18図の構成を採用することもで
き、あるいは特願昭61−160824号に開示されている様な
方法を利用し、通常より長い光電素子列の対を用いてこ
れら光電素子列を電気的に分割し、対応する分割領域同
志に相当する信号を使って相関演算を施すものであって
も良い。6a is a focus detection device, for example, as shown in FIG.
Field lens 20, perforated field mask 21, 2 positive lenses
A secondary imaging lens 22 arranged side by side and a light receiving device in which a plurality of pairs of photoelectric element arrays are arranged are arranged. In FIG. 1, the field lens is provided at a predetermined imaging plane position of the objective lens 1 near the sub-mirror 3. 2A is described in Japanese Patent Application No. 62-315490. First, the slits 21a, 21b, and 21c of the multi-hole mask 21 determine the respective distance measurement fields. The secondary imaging lens 22 is, for example, a slit.
A part of the object scene image defined by 21a is defined as a pair 23a of a photoelectric element array.
Re-image on 23b. Also, slit 21b or slit
The part defined by 21c is a pair of photoelectric element arrays 23c and 23d or 23e.
And re-image on 21f. The light receiving information of each pair of the photoelectric element arrays is read out as an electric signal and subjected to a correlation operation to calculate a value representing the focus adjustment state of the objective lens with respect to the subject within the distance measurement field of view determined by each slit. . It should be noted that the configuration of FIG. 18 can be adopted as the focus detection device, or a method as disclosed in Japanese Patent Application No. 61-160824 is used, and a pair of photoelectric element arrays longer than usual is used. The photoelectric element array may be electrically divided and a correlation operation may be performed using signals corresponding to the corresponding divided regions.
以上により6aの焦点検出装置は撮影視野の複数の位置
に対して焦点検出が可能となる。6bは露出値検出ユニッ
トで、結像レンズを分割測光が可能な受光器を具える。
結像レンズはペンタ・ダハプリズム8内の光路を介して
対物レンズ1の予定結像面に配されたピント板7と受光
器を共役に関係付けている。受光器の受光面は例えば第
3図の様に分割されており、各分割された領域ごとに測
定できるものとする。受光器の出力はマイクロプロセツ
サmpに入力されて、複数個の中心点の中心とした測光感
度分布を持つ様に重み付けを変更できるものとする。As described above, the focus detection device 6a can detect the focus at a plurality of positions in the field of view. Reference numeral 6b denotes an exposure value detection unit, which includes a photodetector capable of dividing an image forming lens and performing photometry.
The imaging lens conjugately connects the focusing plate 7 disposed on the predetermined imaging surface of the objective lens 1 and the light receiving device via an optical path in the penta roof prism 8. The light receiving surface of the light receiver is divided, for example, as shown in FIG. 3, and it is assumed that measurement can be performed for each divided region. The output of the light receiver is input to the microprocessor mp, and the weight can be changed so as to have a photometric sensitivity distribution centered on a plurality of center points.
次にフアインダー光路変更用のペンタ・ダハプリズム
8の射出面後方には接眼レンズ9が配され、観察者眼15
によるピント板7の観察に使用される。ピント板の近傍
又は一体にフレネルレンズが設けられていても良い。10
は視線検出系のための光分割器で、例えば赤外光を反射
するダイクロイツクミラーを使用し、ここでは接眼レン
ズ9中に設けられる。11は集光レンズ、12はハーフミラ
ーの様な光分割器、13はLEDの様な照明光源で、好まし
くは赤外光(および近赤外光)を発光する。赤外照明光
源13を発した光束は集光レンズ11及び接眼レンズ9の後
面(観察者側面)のパワーで例えば平行光としてフアイ
ンダー光路に沿って射出する。14は光電変換器で、詳し
い構成は後述するが、観察者が接眼レンズ9を適正に覗
いた時に接眼レンズ9の後面と集光レンズ11に関して観
察者眼の前眼部、詳しくは瞳孔近傍と共役な位置にあ
る。即ち、フアインダー光学系(8,9)のアイポイント
近傍と光電変換器14を共役に配置するのが一法であっ
て、結像倍率は1以下が好ましい。Next, an eyepiece 9 is disposed behind the exit surface of the penta-dach prism 8 for changing the optical path of the finder.
Is used for observation of the focus plate 7. A Fresnel lens may be provided near or integrally with the focus plate. Ten
Is a light splitter for a line-of-sight detection system, which uses, for example, a dichroic mirror that reflects infrared light, and is provided in the eyepiece 9 here. 11 is a condenser lens, 12 is a light splitter such as a half mirror, 13 is an illumination light source such as an LED, and preferably emits infrared light (and near infrared light). The luminous flux emitted from the infrared illumination light source 13 is emitted along the finder optical path as, for example, parallel light with the power of the rear surface (viewer side surface) of the condenser lens 11 and the eyepiece lens 9. Reference numeral 14 denotes a photoelectric converter, which will be described in detail later. When the observer properly looks into the eyepiece 9, the rear surface of the eyepiece 9 and the anterior portion of the observer's eye with respect to the condenser lens 11, specifically, the vicinity of the pupil. It is in a conjugate position. That is, it is one method to arrange the photoelectric converter 14 conjugately with the vicinity of the eye point of the finder optical system (8, 9), and the imaging magnification is preferably 1 or less.
以上の構成で、対物レンズ1を通過した結像光束は部
分透過、主ミラー2に於て、フアインダー光束と焦点検
出光束とに分割される。焦点検出光束は、主ミラー2を
透過した後、サブミラー3により反射され、焦点検出装
置6に入射する。焦点検出装置6はたとえば第2図
(b)に示すピント板7の撮影画面で云えば横方向に3
点の焦点検出点19L,19C,19Rを持つ。撮影時には主ミラ
ー2は上へはね上げられ、サブミラー3は主ミラー上に
積層して折りたたまれ、シャッター羽根4が開閉される
ことによりフイルム5が所定時間露光する。With the above configuration, the imaging light beam that has passed through the objective lens 1 is partially transmitted, and is split by the main mirror 2 into a finder light beam and a focus detection light beam. After passing through the main mirror 2, the focus detection light beam is reflected by the sub-mirror 3 and enters the focus detection device 6. The focus detection device 6 is, for example, three in the horizontal direction on the photographing screen of the focus plate 7 shown in FIG.
It has point focus detection points 19L, 19C, and 19R. At the time of photographing, the main mirror 2 is flipped up, the sub-mirror 3 is stacked on the main mirror and folded, and the shutter blades 4 are opened and closed to expose the film 5 for a predetermined time.
一方、フアインダー光束はピント板7を経て、ペンタ
・ダハプリズム8に入射する。但しピント板と一体ある
いは別体のフレネルレンズ等が8の近傍に配設されてい
ることもある。光束は視度調節された接眼レンズ9によ
りピント板7上の被写体像を、拡大投影しつつ観察者眼
15に入射する。On the other hand, the finder light beam enters the penta roof prism 8 via the focus plate 7. However, a Fresnel lens or the like integrated with or separate from the focus plate may be provided in the vicinity of 8. The luminous flux is projected onto the observer's eye while enlarging and projecting the subject image on the focus plate 7 by the eyepiece 9 whose diopter is adjusted.
It is incident on 15.
人眼の構造は、角膜面16a,角膜後面16b,水晶体前面18
a,水晶体後面18bを接合面もしくは界面とした接合レン
ズと見ることができ、紅彩17は水晶体前面付近にある。
第4図に人眼の標準的形状と、各部の屈折率を図示し
た。またこれを模型眼とした1列が第5図である。The structure of the human eye includes a corneal surface 16a, a posterior corneal surface 16b, and an anterior lens surface 18.
a, it can be seen as a cemented lens with the posterior surface 18b of the lens as a cemented surface or interface, and the iris 17 is near the anterior surface of the crystalline lens.
FIG. 4 shows the standard shape of the human eye and the refractive index of each part. FIG. 5 shows one row in which this is a model eye.
一般に、眼球光軸Xの方向と注視点方向(視線方向)
Yとは一定の偏差が在る。普通、注視点方向Yは黄斑B
と前眼部節点Aを結んだ線上にある。眼球の動きを光電
的に検出する場合は眼球光学系の軸対称性を利用し、眼
球光軸Xを検出するのが容易であるが、注視点の方向と
の偏差を補正していないと高い精度を求められていると
きには不都合である。補正方法については後述する。In general, the direction of the optical axis X of the eyeball and the gazing point direction (gaze direction)
There is a certain deviation from Y. Normally, the gaze point direction Y is the macula B
And on the line connecting the anterior ocular node A. When the movement of the eyeball is detected photoelectrically, it is easy to detect the optical axis X of the eyeball by utilizing the axial symmetry of the eyeball optical system, but it is high unless the deviation from the direction of the gazing point is corrected. This is inconvenient when precision is required. The correction method will be described later.
視線検出系の光路は次の通りである。赤外照明源13を
発した照明光はハーフミラー12を経て、レンズ11により
ある程度コリメートされ、ミラー10で反射を受けてフア
インダー光路に入射する。光分割器10が被写体から来る
可視域のフアインダー光を透過し、赤外領域の照明光は
反射するダイクロイツクミラーであることが、フアイン
ダーの明るさの点からも視線検出系の照明効率の点から
も望ましい。ただし十分輝度の高い赤外光源を用いるな
らば、照明効率が低下することを見込んで設計し、NDハ
ーフミラーで代用することは可能である。The optical path of the line-of-sight detection system is as follows. The illumination light emitted from the infrared illumination source 13 passes through the half mirror 12, is collimated to some extent by the lens 11, is reflected by the mirror 10, and enters the finder optical path. The dichroic mirror that allows the light splitter 10 to transmit the visible range light coming from the subject and reflects the illuminating light in the infrared range also has a problem in terms of the lighting efficiency of the gaze detection system from the viewpoint of the brightness of the finder. Is also desirable. However, if an infrared light source with sufficiently high luminance is used, it is possible to design in anticipation of a decrease in illumination efficiency and use an ND half mirror instead.
フアインダー光路に導入された赤外照明光は接眼レン
ズ9の後面を通過して観察者眼球を照明する。観察者眼
の位置が変動しても、照明条件が維持される様、照明光
は眼球入射時において略平行光束するのが一法である。
これは先のレンズ11のパワーと、接眼レンズ9の後面の
パワーの全体で実現される様、各部のパワー配置を調整
すること実現できる。人眼の各界面における屈折率変化
は、第4図に示した通りであるので照明光は屈折率変化
の大小に応じ角膜前面、水晶体前面及び後面、角膜後面
の順の強さで反射される。また平行光束を入射したとき
の各界面の反射像の位置は、近軸追跡を行えば理解でき
る。これらの像はプルキンエ(Purkinje)像と称され、
角膜前面から順に番号を付してプルキンエ第1像,第2
像等という。第3像を除き、3個のプルキンエ像は、第
3面、即ち水晶体前面の直後に集中しており、また先の
屈折率変化の考察から第1像,第4像,第2像の順に強
い反射像である。これらの像を形成する照明光は赤外波
長域であるため、目には感じることがなく、フアインダ
ー像観察に支障は生じない。このためには照明光波長は
700nmより長いことが望ましく、更に750nm以上であれば
個人差の別なく人眼は感知しない。The infrared illumination light introduced into the finder optical path passes through the rear surface of the eyepiece 9 and illuminates the observer's eyeball. One method is that the illumination light is substantially collimated when entering the eyeball so that the illumination condition is maintained even if the position of the observer's eye changes.
This can be realized by adjusting the power arrangement of each part so as to be realized by the power of the lens 11 and the power of the rear surface of the eyepiece 9 as a whole. Since the refractive index change at each interface of the human eye is as shown in FIG. 4, the illumination light is reflected in the order of the anterior corneal surface, the anterior and posterior lens surfaces, and the posterior corneal surface according to the magnitude of the refractive index change. . The position of the reflection image at each interface when the parallel light beam enters can be understood by performing paraxial tracking. These statues are called Purkinje statues,
Numbered sequentially from the anterior corneal first Purkinje image, second
It is called an image. Except for the third image, the three Purkinje images are concentrated on the third surface, that is, immediately after the anterior surface of the crystalline lens. From the consideration of the refractive index change, the first image, the fourth image, and the second image are arranged in this order. It is a strong reflection image. Since the illuminating light for forming these images is in the infrared wavelength range, it is not perceived by the eyes and does not hinder the observation of the finder image. For this, the illumination wavelength is
It is desirable that the length be longer than 700 nm, and if it is longer than 750 nm, human eyes will not perceive regardless of individual differences.
観察者眼による反射光は逆の経路をたどり、ミラー1
0、レンズ11を経てハーフミラー12により反射され光電
変換器14にて受光される。反射光がフアインダー光路か
ら分離され、光電変換器に受光されるまでの光路中に可
視カツト,赤外透過フイルターが挿入されていることが
望ましい。フアインダー像可視光による角膜反応光をカ
ツトし、光信号として意味のある赤外照明光の反射のみ
を光電変換するためである。光電面はレンズ11と接眼レ
ンズ9後面の全パワーで、観察者眼の水晶体前面付近す
なわち瞳孔付近が結像される様な位置に置かれている。
これにより、プリキンエの第1,第2,第4像が結像された
状態で受光され、反射光量としては必ずしも弱くない、
第3像はデフオーカスして光が拡散しているため、あま
り光電変換信号に寄与しない。The light reflected by the observer's eye follows the reverse path,
The light is reflected by the half mirror 12 through the lens 11 and received by the photoelectric converter 14. It is desirable that a visible cut and infrared transmission filter be inserted in the optical path from the reflected light being separated from the finder optical path to being received by the photoelectric converter. This is because the corneal reaction light due to the visible light of the viewfinder image is cut, and only the reflection of infrared illumination light, which is significant as an optical signal, is photoelectrically converted. The photocathode is located at such a position as to form an image near the front surface of the crystalline lens of the observer's eye, that is, near the pupil with the full power of the lens 11 and the rear surface of the eyepiece 9.
Thereby, the light is received in a state where the first, second, and fourth images of Prekinje are formed, and the amount of reflected light is not necessarily weak.
Since the third image is defocused and light is diffused, it does not contribute much to the photoelectric conversion signal.
本実施例視線検出装置の視軸検出の動作原理を以下に
説明する。第1図装置で、赤外照明光源13を点光源と
し、ピント板7上、画面中央の位置、すなわち第2図
(b)の19cの位置と光学的に等価な地点から発光する
ように照明点光源13の位置を調整しておく、この場合観
察眼球の光軸が、画面中央を通るならば眼球光軸の延長
線上に照明光源があるわけであるから、既に第3図に示
した様に、各プルキンエ像は眼球光軸上に一直線に点像
となって並ぶ。眼球瞳孔付近を前方から見た様子は第6
図(a)の様になる。図で41は虹彩、42は瞳孔、43は重
なったプリキンエ像である。明るく照明された虹彩は環
状に観察され、暗い円形の瞳孔42の中央に各面のプルキ
ンエ像が重なった明るいスポツトが一点観察される。一
方、眼球が回転しており左右どちらか片寄った方向に眼
球光軸が向いていると、照明光は眼球光軸と斜めに入射
するので、各プルキンエ像は瞳孔中心から偏心した位置
に移動し、かつ移動の方向,量が反射面ごとに異なるの
で複数個のプルキンエ像43,44等が前方から見て認めら
れる。第6図(b)がこの状態に対応する。観察者眼が
画面中央からさらに離れた位置を見れば、同第6図
(c)様に、その傾向は一層強まり、また観察者眼が逆
方向を見ればプルキンエ像の移動方向も反転する。これ
らの動きをまとめて第7図にグラフ化した。観察者眼の
回転角に対し、瞳孔付近で強い反射像となる第1,第4プ
ルキンエ像の移動量を示してある。これらプルキンエ像
の動きを光電的にとらえれば、視軸の方向を検出するこ
とができる。The operation principle of visual axis detection of the visual axis detection device of the present embodiment will be described below. In the apparatus shown in FIG. 1, the infrared illuminating light source 13 is used as a point light source, and is illuminated so as to emit light from a position on the focus plate 7 at the center of the screen, that is, a point optically equivalent to the position 19c in FIG. The position of the point light source 13 is adjusted. In this case, if the optical axis of the observation eyeball passes through the center of the screen, the illumination light source is on an extension of the optical axis of the eyeball. In addition, each Purkinje image is linearly arranged as a point image on the optical axis of the eyeball. View from the front near the eyeball pupil is 6th
The result is as shown in FIG. In the figure, 41 is an iris, 42 is a pupil, and 43 is an overlapping Prikinje image. The brightly illuminated iris is observed in a ring shape, and one bright spot in which the Purkinje images of the respective surfaces are overlapped at the center of the dark circular pupil 42 is observed. On the other hand, if the eyeball is rotating and the optical axis of the eyeball is directed to one of the left and right sides, the illumination light enters the eyeball optical axis obliquely, so each Purkinje image moves to a position eccentric from the center of the pupil. In addition, since the direction and amount of movement are different for each reflection surface, a plurality of Purkinje images 43, 44 and the like can be seen from the front. FIG. 6B corresponds to this state. If the observer's eye looks at a position further away from the center of the screen, as shown in FIG. 6 (c), the tendency becomes stronger, and if the observer's eye looks in the opposite direction, the moving direction of the Purkinje image is also reversed. These movements are summarized in a graph in FIG. The moving amounts of the first and fourth Purkinje images that become strong reflection images near the pupil with respect to the rotation angle of the observer's eye are shown. If the movement of these Purkinje images is captured photoelectrically, the direction of the visual axis can be detected.
上記の視線検出方法では眼球の平行移動への対処が必
要である。一般にカメラのフアインダー系は観察者の瞳
孔が接眼レンズ開口位置に対し一定の許容領域内に存在
すれば画面全体を見渡せる様に設計される。実際、この
許容範囲が狭いと、カメラと瞳孔の位置関係を正確に保
持しなくてはならず、極めて使い難いカメラになること
が知られている。しかし視線検出装置を基準にして見る
と、この許容範囲内の瞳孔の位置、従ってプルキンエ像
の位置が変動しうることを意味しており、これを補償す
る必要がある。その方法は、ひと通りではないが、光学
的な見地から実現しやすいものといて、以下の手法が考
えられる。The above gaze detection method needs to deal with the parallel movement of the eyeball. In general, the camera's viewfinder system is designed so that the entire screen can be seen if the pupil of the observer is within a certain allowable range with respect to the eyepiece opening position. In fact, it is known that if this tolerance is narrow, the positional relationship between the camera and the pupil must be accurately maintained, resulting in a camera that is extremely difficult to use. However, the position of the pupil within this allowable range, that is, the position of the Purkinje image can vary depending on the gaze detection device, and it is necessary to compensate for this. Although the method is not limited, it is easy to realize from an optical point of view, and the following method is considered.
瞳孔中心の位置を常時検出し、瞳孔中心に対するプル
キンエ像の相対変位を眼球光軸回転量に変換する。この
方法は、最も直接的にやりやすいが、瞳孔の縁(つまり
虹彩との境界)を確実に把えなくてはならないので、光
電変換素子の見る範囲は広く必要となる。The position of the center of the pupil is always detected, and the relative displacement of the Purkinje image with respect to the center of the pupil is converted into the amount of rotation of the eyeball optical axis. This method is easiest to perform directly, but since the edge of the pupil (that is, the boundary with the iris) must be surely grasped, a wide viewing range of the photoelectric conversion element is required.
2個以上のプルキンエ像の相対的変位を計測する。こ
の場合対象としては第1像と第4像の組み合せが検出し
やすい。像の形成位置が近く同一像面で計測出来るし、
比較的発射像が強いからである。いづれの手法を用いる
にしても、観察者がピント板上で見る位置を変更するこ
とに要する眼球回転量は高々±10°〜15°程度であり、
これによるプルキンエ像の変位は高々±1mm内外である
のに対し、眼球とカメラとの相対的平行移動量はその数
倍の大きさで許容されるので、単純な差動センサーでは
視線の動きは追えない場合がある。これに対し各数個の
光電素子を集積して成る光電素子列により、観察者眼の
瞳孔付近に於ける光量分布を測定し、数値的に解析する
ことで眼球の位置や瞳孔径に影響されない視線検出装置
が構成される。The relative displacement of two or more Purkinje images is measured. In this case, a combination of the first image and the fourth image is easily detected as an object. The image formation position is near and can be measured on the same image plane,
This is because the fired image is relatively strong. Regardless of which method is used, the amount of eyeball rotation required to change the position where the observer sees on the focus plate is at most about ± 10 ° to 15 °,
The displacement of the Purkinje image due to this is at most ± 1 mm, whereas the relative translation amount between the eyeball and the camera is several times larger than that, so the movement of the line of sight with a simple differential sensor is It may not be able to follow. On the other hand, by using a photoelectric element array formed by integrating several photoelectric elements, the light amount distribution near the pupil of the observer's eye is measured and numerically analyzed so that it is not affected by the position of the eyeball or the pupil diameter. A line-of-sight detection device is configured.
第1図に図示した用途では横方向の視線移動のみ検出
すれば良いので、一次元の光電素子列を用いた単純な構
成を以下に示す。第8図はその方法を説明するためのも
ので、縦方向の検出能力を無視した結果、図の様な縦長
形状の即ち縦幅が横幅の数倍以上の光電素子を配列した
ものとなり、眼球の縦方向の平行移動もしくは回転に対
し、ほとんど不感となる。但し、光電素子の列の前に円
柱レンズを接着して類似の効果を得ることもできる。In the application shown in FIG. 1, only a horizontal line-of-sight movement needs to be detected, so a simple configuration using a one-dimensional photoelectric element array is shown below. FIG. 8 is for explaining the method. As a result of ignoring the detection capability in the vertical direction, a photoelectric device having a vertically long shape as shown in FIG. Is almost insensitive to vertical translation or rotation of. However, a similar effect can be obtained by bonding a cylindrical lens before the row of photoelectric elements.
第8図に於て、瞳孔61内にて光るプルキンエの第1像
62と、プルキンエ第4像63を一次元の光電素子列64(光
電変換器14)で受光すると第8図(b)の様な光電出力
が得られる。両側の高い出力値は虹彩を表現するもので
ある。暗い瞳孔部の中にはプルキンエ第1像,第4像に
各々対応した信号65,66が得られる。In FIG. 8, the first image of Purkinje glowing in the pupil 61.
When the fourth image 63 and the fourth Purkinje image 63 are received by the one-dimensional photoelectric element array 64 (photoelectric converter 14), a photoelectric output as shown in FIG. 8B is obtained. The high output values on both sides represent the iris. In the dark pupil portion, signals 65 and 66 corresponding to the first and fourth Purkinje images are obtained.
瞳孔中心はエツジ部67,68の位置情報から得られる。
最も簡単にはエツジ部に於て、虹彩部平均の半値に近い
出力を生ずる画素番号をi1,i2とする瞳孔中心の位置座
標は i0=(i1+i2)/2 で与えられる。ブルキンエ第1像の位置は、瞳孔暗部に
於て局部的に現われる最大のピークから求められるの
で、この位置と先の瞳孔中心との相対位置関係により、
眼球の回転状況、従って、視線の方向を第7図グラフの
関係から知ることが出来る。この場合、第7図の解釈は
瞳孔中心がプルキンエ像移動量の原点をなすものと考え
れば良い。原点のカメラに固定したものと考えるとほと
んど眼球の平行移動しか求められない。プルキンエ第4
像は瞳孔暗部の第2のピークとして求められ、この位置
と先の第1像の位置を用いて演算しても良い。このとき
は瞳孔中心の位置は必ずしも知る必要はない。ただし、
プルキンエ第1像と第4像とは強度が10倍以上に異なる
ので比較的ダイナミツクレンジの高い光電素子列を要す
る。The pupil center is obtained from the position information of the edge portions 67 and 68.
Most Briefly At a edge portion, the position coordinates of the pupil center of the pixel number resulting output close to half of the iris portion and average i 1, i 2 is given by i 0 = (i 1 + i 2) / 2 . Since the position of the Brukinje first image is obtained from the maximum peak locally appearing in the pupil dark part, the relative position relationship between this position and the previous pupil center indicates
The rotation state of the eyeball, that is, the direction of the line of sight can be known from the relationship shown in the graph of FIG. In this case, the interpretation in FIG. 7 can be considered assuming that the center of the pupil forms the origin of the amount of movement of the Purkinje image. Assuming that it is fixed to the camera at the origin, almost only translation of the eyeball is required. Purkinje 4
The image is obtained as the second peak of the pupil dark portion, and the calculation may be performed using this position and the position of the previous first image. In this case, it is not always necessary to know the position of the pupil center. However,
Since the first and fourth Purkinje images differ in intensity by a factor of 10 or more, a photoelectric element array having a relatively high dynamic range is required.
但し、瞳孔中心の代わりに黒目(角膜に覆われた部
分)の縁から中心位置を検出しても同様の効果が得られ
る。中心の確定に黒目を利用することは、黒目の径が瞳
孔と違って外界の明るさで変化しないので高精度である
が、直径が大きくなるので広い範囲を検出できる様にし
ておく必要がある。However, the same effect can be obtained by detecting the center position from the edge of the iris (the portion covered by the cornea) instead of the pupil center. Using the iris to determine the center is highly accurate because the diameter of the iris does not change with the brightness of the outside world unlike the pupil, but it is necessary to be able to detect a wide range because the diameter becomes large .
第8図により明らかな様に素子の配列方向と直交する
方向には不感であるが、あまり配列方向と直交する方向
に縦長の光電素子で構成すると瞳の位置によっては上下
方向で虹彩を拾ってしまうので、縦長にするには限度が
ある。従って縦長を比較的おさえた素子から成る光電素
子列を数個上下方向に併設して置き、最も適当な出力を
得られた配列のみにより視線検出すると、上下方向に不
感であり、かつ、良好なプルキンエ像信号が常時得られ
る検出装置となる。また、上記、一次元方向のみの検出
では照明光源を点光源でなく、スリツト状とすると更に
良好な信号が得られる。この場合にはLEDで線光源を構
成しても良いし、スリツトの背後に赤外透過可視遮断フ
イルターと白色光源を順置しても良い。As is clear from FIG. 8, it is insensitive to the direction orthogonal to the arrangement direction of the elements, but if it is composed of photoelectric elements which are too long in the direction perpendicular to the arrangement direction, the iris may be picked up and down depending on the position of the pupil. There is a limit to how long it can be. Therefore, when a plurality of photoelectric element arrays composed of elements having a relatively small vertical length are arranged in the vertical direction and the line of sight is detected only by the arrangement that has obtained the most appropriate output, it is insensitive in the vertical direction, and The detection device can always obtain a Purkinje image signal. Further, in the above-described detection only in the one-dimensional direction, a better signal can be obtained if the illumination light source is not a point light source but a slit. In this case, a line light source may be constituted by an LED, or an infrared transmission visible cutoff filter and a white light source may be arranged behind the slit.
以上説明した方法を第1図光電変換器14の出力が入力
されたマイクロコンピユータmcで実行し、観察者の視線
方向に対応する測距位置での焦点検出値を焦点検出装置
6aの出力からマイクロコンピユータmcで算出し、算出値
に従って駆動機構4cを駆動して対物レンズ1をフオーカ
シングすることができる。The method described above is executed by the micro computer mc to which the output of the photoelectric converter 14 shown in FIG. 1 is input, and the focus detection value at the distance measurement position corresponding to the line of sight of the observer is obtained.
The output from the output 6a is calculated by the micro computer mc, and the driving mechanism 4c is driven according to the calculated value to focus the objective lens 1.
この様に、得られた視線方向により、自動焦点検出の
測距点を切り替える本発明に係る視線制御されたカメラ
が得られる。視線の位置は連続的に求められるので、制
御対象が第2図(b)の様な3点に限定されないことは
もちろんである。In this manner, a camera controlled by a line of sight according to the present invention that switches the distance measurement points for automatic focus detection according to the obtained line of sight direction. Since the position of the line of sight is determined continuously, it goes without saying that the control target is not limited to three points as shown in FIG. 2 (b).
また、露出検出ユニツト6bの出力をマイクロコンピユ
ータmcで信号処理し、観察者の視線方向に応じた位置に
重点を置く露出条件を決定し、レリーズ操作に同期して
シヤツタ4aと絞り4bの一方又は両方を設定することがで
きる。Further, the output of the exposure detection unit 6b is signal-processed by the micro computer mc to determine an exposure condition that places emphasis on a position corresponding to the line of sight of the observer, and one of the shutter 4a and the aperture 4b is synchronized with the release operation. Both can be set.
そして、カメラを制御する際、自動焦点検出と自動露
出制御の双方で複数点測定が可能な場合でも観察者の意
図に応じて一方のみを使用したり、両方同時に使用する
ことができるものとする。また焦点検出と露出制御のほ
かに、フアインダー視野中にシヤツター優先,絞り優
先,プログラム撮影等のモード表示を位置を変えて表示
し、例えばレリーズ操作の第1段押し込みの時に視認し
たモード表示に応じて撮影を行うこともできる。When controlling a camera, even if multiple points can be measured by both automatic focus detection and automatic exposure control, only one of them can be used or both can be used at the same time according to the intention of the observer. . In addition to focus detection and exposure control, mode displays such as shutter priority, aperture priority, and program shooting are displayed at different positions in the viewfinder field. For example, according to the mode display visually recognized when the first step of the release operation is pressed. You can also shoot.
以下、眼球光軸方向と注視点方向との偏差を補正する
方法を説明する。Hereinafter, a method of correcting the deviation between the optical axis direction of the eyeball and the gazing point direction will be described.
偏差を補正する簡単な方法はマニユアルで補正値ある
いは他の情報を入力する方法である。しかしながらこの
方法の場合、別途偏差を測定しておいてそれ応じた補正
量を入力するのが一法であるが、一般的には人眼の平均
径な補正量を予めマイクロコンピユータに記憶させてお
く。第1図のIPはこれらの為の入力器で、もし予め補正
量がわかっていれば、その値を入力するものとし、そう
でなければフアインダーを右目で覗くか、左目で覗くか
の区別を入力する。これは上述した横斑の位置が左右眼
で対称になるため、偏差の方向は+又は−になるからで
ある。大多数の人眼においては、注視点方向と眼球光軸
方向との偏差は5°〜7°程度であるが、解剖学的知見
として得られているので、6°に固定しても精度±1°
〜2°程度の検出は可能である。A simple method of correcting the deviation is to manually input a correction value or other information. However, in this method, it is one method to separately measure the deviation and input a correction amount corresponding thereto, but in general, the correction amount having the average diameter of the human eye is stored in a micro computer in advance. deep. The IP in FIG. 1 is an input device for these purposes. If the correction amount is known in advance, the value shall be input. Otherwise, it is necessary to distinguish between looking through the finder with the right eye and the left eye. input. This is because the position of the above-mentioned lateral spot is symmetrical between the left and right eyes, and the direction of the deviation is + or-. In the majority of human eyes, the deviation between the gazing point direction and the direction of the optical axis of the eyeball is about 5 ° to 7 °, but since it is obtained as anatomical knowledge, the accuracy ± 1 °
Detection of about 2 ° is possible.
続いて個人差を考慮いた方法を説明する。接眼レンズ
9を覗くと、第2図(b)に示すピント板7の測距視野
マーク19C,19R,19Lが見えるが、例えば観察視野中央の
測定視野マーク19Cを利用する。計測に先立って観察者
(カメラの撮影者)は測距視野マーク19Cを注視し、そ
の状態で入力器IPから計測起動信号を入力する。Next, a method that takes individual differences into account will be described. When looking through the eyepiece 9, the distance measurement field marks 19C, 19R, and 19L of the focusing plate 7 shown in FIG. 2B can be seen. For example, the measurement field mark 19C at the center of the observation field is used. Prior to the measurement, the observer (the photographer of the camera) gazes at the ranging visual field mark 19C, and inputs a measurement start signal from the input device IP in that state.
視線検出系は前述した様に作用して、観察者眼の光軸
を計測し、眼球光軸方向を例えば瞳孔中心に対するプル
キンエ第1像の変位量、もしくはプルキンエ第1像と第
4像との相対変位量として定量化する。その際、人間の
視線方向はかなり変動し易いと云う生理的特性があるの
で一定時間内に最も高い頻度で発生した眼球光軸方向を
採用するといった信号処理ソフトを用いるのも良い。The line-of-sight detection system operates as described above, measures the optical axis of the observer's eye, and adjusts the optical axis direction of the eyeball, for example, the displacement of the Purkinje first image with respect to the center of the pupil, or the difference between the Purkinje first image and the fourth image. Quantify as relative displacement. At this time, since there is a physiological characteristic that the human line of sight easily fluctuates, signal processing software such as adopting the direction of the optical axis of the eyeball which occurs most frequently within a certain period of time may be used.
視線検出系による計測結果はマイクロコンピユータmc
中の記憶素子に記憶する。The measurement result by the gaze detection system is a micro computer mc
It is stored in the storage element inside.
記録素子は不揮発性のEEPROM等が望ましいが、これに
限ったことではなく、たとえばバツテリーバツクアツプ
されたRAMでも良い。この様な動作状態を設けることに
より、観察者が画面中央を注視していることが確定して
いる状況下での視軸方向が得られる。撮影のためのフレ
ーミング時には、測定された眼球光軸の方向と、画面中
央注視時の眼球光軸の方向との相対差を演算することに
より画面上の注視点が求められる。数式的に表現する
と、たとえば、瞳孔中心点ないし黒目中心点を基準とし
たプルキンエ第1像の位置をxとするとき、注視点方向
Xは X=k(x−x0) (1) と表わされる。ここにx0は観察者が画面中心を注視して
いるときのxであり、またkは比例定数で、フアインダ
ー系の定数を主因子として定まる。The recording element is preferably a non-volatile EEPROM or the like, but is not limited to this. For example, a battery with a battery backup may be used. By providing such an operation state, the visual axis direction can be obtained in a situation where it is determined that the observer is gazing at the center of the screen. At the time of framing for photographing, a gazing point on the screen is obtained by calculating a relative difference between the measured direction of the optical axis of the eyeball and the direction of the optical axis of the eyeball at the time of gazing at the center of the screen. In mathematical terms, for example, when the position of the first Purkinje image with respect to the pupil center point or the iris center point is x, the gazing point direction X is expressed as X = k (x−x 0 ) (1) It is. Here x 0 is the x when the observer gazes the screen center, and k is a proportional constant determined constants Fuainda system as a main factor.
更に、検出精度を高めるためには以下の実施例を採用
するのが良い。Further, in order to enhance the detection accuracy, the following embodiment is preferably employed.
即ち、視線検出系検出結果と観察者の現実の注視方向
とは若干の差が生ずるのが一般的である。従って、検出
結果を確認し、ずれがあれば調整するのが有効であり、
大きなずれであれば再検出するのが良い。That is, a slight difference is generally caused between the detection result of the gaze detection system and the actual gaze direction of the observer. Therefore, it is effective to check the detection result and adjust any deviation.
If the deviation is large, it is better to detect again.
第9図(a)はピント板を描いているが、観察視野も
このように見える。71は検出結果を示す表示マークで、
例えばピント板に積層して設けた液晶表示器やEL表示
器、あるいは回析格子を側方から照明する光学的表示器
を使って表示する。x0は適当な値にプリセツトされてい
る。第9図(b)は液晶表示器の部分を示している。73
aは液晶層で、これを一様な透明電極層73bと不連続線状
に配された透明電極の層73cが挟み、更に偏光シート73d
で挟んで成る。下側の透明電極層73cの電極に順次給電
して表示が可能となる。FIG. 9 (a) depicts the focus plate, and the observation visual field looks like this. 71 is a display mark indicating the detection result,
For example, the image is displayed using a liquid crystal display or an EL display laminated on a focus plate, or an optical display that illuminates the diffraction grating from the side. x 0 is preset to an appropriate value. FIG. 9 (b) shows a part of the liquid crystal display. 73
a is a liquid crystal layer, which is sandwiched between a uniform transparent electrode layer 73b and a transparent electrode layer 73c arranged in a discontinuous line, and further a polarizing sheet 73d.
It is sandwiched between. Power can be sequentially supplied to the electrodes of the lower transparent electrode layer 73c to perform display.
観察者はフアインダー系の接眼レンズ9を覗き、表示
マーク71を観察することができるが、その際、観察視野
内の図示しない所望の被写体を注視したとき、被写体と
表示マーク71が重なれば検出は正確であったことにな
る。しかしながら、観察者の主観的注視点72の例えば被
写体あるいは中央の測距マーク位置等と表示マーク71が
ずれていたとすれば、検出に誤差が在ったことになるか
ら調整を行った方が良い。The observer can look into the eyepiece lens 9 of the viewfinder system and observe the display mark 71. At this time, when the observer gazes at a desired subject (not shown) in the observation field, if the subject and the display mark 71 overlap, it is detected. Was accurate. However, if the display mark 71 is displaced from, for example, the subject or the center distance measurement mark position of the observer's subjective gazing point 72, there is an error in the detection, and therefore it is better to perform the adjustment. .
なお、補正量を計測する場合、前述の例では測距マー
クを利用したが、表示器による表示マークを例えば画面
中央に表示してこれを使用しても良く、その際、表示マ
ークを点滅させれば注視を継続させるのに役立つ。When measuring the correction amount, the distance measurement mark is used in the above-described example, but the display mark on the display may be displayed at the center of the screen, for example, and may be used. This will help keep your gaze on.
観察者は自己が注視点と認識する位置と、カメラが注
視点として検出する位置とが一致するまで、入力器のダ
イヤルや、スイツチ等の手段により式(1)の定数x0を
変化させる。観察者が自身の主観的視線とカメラの検出
表示位置が一致していると認めればそこでx0を固定すれ
ば良い。上記x0の入力手段はたとえば第10図(a)の様
に定電圧電源の抵抗分圧で操作し、AD変換して、x0に対
応づけても良いし、またはデジタル的には(b)の様に
x0を収納するレジスタ81の内容を2個の相反方向のスイ
ツチによりアツプ,ダウンしても良い。上述方法の場合
には表示器を必要とするが、観察者が計測時に基準点を
固視する状態を保障する必要がない点が使い易さの上で
メリツトとなる。Observer recognizing position itself with gazing point, until the camera position detecting matches as gazing point, and the dial input device, by means such as switch changing the constants x 0 of the formula (1). Observer may be fixed to where x 0 if Mitomere the detection display position of the own subjective sight and camera match. The input means of x 0 is operated by the resistance partial pressure of the constant voltage power supply as, for example, FIG. 10 (a), and AD conversion, may be associated to x 0, or digitally (b Like)
The contents of the register 81 for storing the x 0 by two opposite directions of the switch up-may be down. In the case of the above-mentioned method, a display is required, but the point that the observer does not need to guarantee that the reference point is fixed at the time of measurement is advantageous in terms of ease of use.
本発明のカメラは高精度の注視点検出を行うために、
眼球光方向と注視点方向のズレの個体差を補正するとを
その発明内容に含んでいる。撮影者が変わると、上記ズ
レの量は微妙に異なるので、それに対するフールプルー
フ対策として先に述べた注視点表示は有効である。カメ
ラが撮影画面にオーバーラツプして表示する注視点表示
が撮影者の主観的注視点と一致している場合にはそのま
ま使用し続ければ良く、使用者が変わって両者が不一致
となったときに上記の補正値設定をやり直せば良い。視
線検出動作時に注視点表示が現れれば、補正値設定の必
要性の有無は瞬時に判断でき、また忘れることもない。The camera of the present invention performs high-precision gaze point detection,
The invention includes correcting an individual difference between a difference between an eyeball light direction and a gazing point direction. When the photographer changes, the amount of the above-mentioned shift is slightly different. Therefore, the above-mentioned gazing point display is effective as a foolproof measure against the shift. If the gaze point displayed by the camera overlapping the shooting screen is consistent with the subjective gaze point of the photographer, it is sufficient to continue using the point of interest. What is necessary is just to redo the correction value setting of. If the gazing point display appears during the gaze detection operation, the necessity of setting the correction value can be instantaneously determined and will not be forgotten.
前述した様にあまり厳密な注視点位置を要しない時に
は、眼球光軸方向と注視点方向とのズレを個人差に依ら
ない普遍的定数とし、回路内にたとえばマスクROMの形
態等で固定してもよい。なお、この場合も、入力した注
視点を表示して位置を確認することもできる。As described above, when the position of the gazing point is not so strict, the deviation between the optical axis direction of the eyeball and the gazing point direction is a universal constant that does not depend on individual differences, and is fixed in the circuit, for example, in the form of a mask ROM. Is also good. In this case as well, the input point of gaze can be displayed to confirm the position.
上記の方法により検出された観察者眼の注視点位置情
報に基づき、たとえば第1図(b)の3点19L,19C,19R
の一点において自動焦点調節を行ったり、また後述する
様に自動露光補正を行ったりすることができる。上記方
法の注視点検出は連続的にもしくは極めて細かいピツチ
で位置検出可能であるから動体対象が第1図の様に3点
に限定されないことはもちろんである。Based on the gazing point position information of the observer's eye detected by the above method, for example, the three points 19L, 19C, 19R in FIG.
The automatic focus adjustment can be performed at one point, and the automatic exposure correction can be performed as described later. In the method of detecting the gazing point in the above method, the position can be detected continuously or with extremely fine pitch, so that the moving object is not limited to three points as shown in FIG.
以上の視線検出は一次元方向のみについて述べたが、
一方向のみでなく、直交する2方向の視線の動きを検出
するためには、正方形に近い画素を2次元に配列した光
電素子列を用いれば良い。プルキンエ第1像を含む様な
一次元配列を縦横各々について選び出せば、瞳孔中心を
基準とした方法により、直交する2方向での視線位置が
求められる。すなわち第11図の様に、観察者眼、瞳孔付
近の光像が二次元配列された光電素子列上に結像されて
おり、図中91,92の縦横配列の信号を用いれば良い。光
電素子列としては既知のCCD撮像素子や、MOS型撮像素子
が使用でき、またプルキンエ第1像の位置を交点として
縦横に演算対象とすべき配列を選択することはマイクロ
コンピユータにより容易に実現できる。Although the above gaze detection has been described only in the one-dimensional direction,
In order to detect the movement of the line of sight not only in one direction but also in two orthogonal directions, a photoelectric element array in which pixels close to a square are two-dimensionally arranged may be used. If a one-dimensional array including the Purkinje first image is selected for each of the vertical and horizontal directions, the line-of-sight positions in two orthogonal directions can be obtained by a method based on the center of the pupil. That is, as shown in FIG. 11, light images near the observer's eye and the pupil are formed on a two-dimensionally arranged photoelectric element array, and signals in the vertical and horizontal arrangements 91 and 92 in the figure may be used. A known CCD image sensor or MOS type image sensor can be used as the photoelectric element array, and selecting an array to be calculated vertically and horizontally using the position of the Purkinje first image as an intersection can be easily realized by a microcomputer. .
本実施例の場合に於いても、眼球光軸方向と注視点方
向のズレを補正する方法は基本的には同じである。すな
わち、最も簡易的には人目の解剖学的データの平均値を
用い、あらかじめズレ補正量を内蔵していて、検出した
眼球光軸方向に対し補正を加える。注視点方向を(X,
Y)とすると、 X=k(x−x0) (2a) Y=k(y−y0) (2b) であり、ここに(x,y)は瞳孔中心もしくは黒目の中心
を基準としたプルキンエ第1像の位置、(x0,y0)は観
察者が画面中央を注視しているときの(x,y)である。Also in the case of the present embodiment, the method for correcting the deviation between the optical axis direction of the eyeball and the gazing point direction is basically the same. That is, most simply, an average value of human anatomical data is used, and a shift correction amount is built in advance, and correction is performed in the detected optical axis direction of the eyeball. Set the fixation point direction to (X,
X = k (x−x 0 ) (2a) Y = k (y−y 0 ) (2b) where (x, y) is based on the center of the pupil or the iris. The position of the Purkinje first image, (x 0 , y 0 ) is (x, y) when the observer is gazing at the center of the screen.
もう少し正確な注視点方向検出をするためには、特定
の撮影者毎に、上記補正量(x0,y0)を検出する。方法
的には、たとえば、画面中心を注視しているときの視軸
方向の検出、または注視点検出位置表示が撮影者の主観
的注視点と一致する様に補正量調整する等の先の述べた
方法が使用できる。In order to detect the gazing point direction more accurately, the correction amount (x 0 , y 0 ) is detected for each specific photographer. As a method, for example, detection of the visual axis direction when gazing at the center of the screen, or adjustment of the correction amount so that the gazing point detection position display matches the subjective gazing point of the photographer, etc. Method can be used.
以上の説明では、カメラの姿勢は常に固定されている
ことを前提としていた。視線検出装置の作動をより一般
的な条件下で保証するためには、観察者眼の視軸回りに
関する眼球とカメラの相対回転量を検出することが望ま
しい。この回転自由度に対する最も標準的な状況は、第
12図の様に観察者眼の水平軸101とカメラの水平軸102と
が平行している状態であるが、実際には撮影の要求に伴
い第13図のごとく両者が不一致となることがしばしば起
こる。最も典型的にはθ=±90°となることが多い。第
12図,第13図に於いて103はペンタダハプリズムを用い
た一眼レフカメラ、104はペンタダハプリズム後方のフ
アインダー接眼部より視野観察する観察者眼球である。
第13図の眼球とカメラの相対回転の結果、注視点補正量
(x0,y0)は次の変更を受ける。In the above description, it has been assumed that the posture of the camera is always fixed. In order to guarantee the operation of the line-of-sight detection device under more general conditions, it is desirable to detect the amount of relative rotation between the eyeball and the camera about the visual axis of the observer's eye. The most standard situation for this rotational degree of freedom is
As shown in FIG. 12, the horizontal axis 101 of the observer's eye and the horizontal axis 102 of the camera are parallel to each other. Occur. Most typically, θ = ± 90 °. No.
In FIGS. 12 and 13, reference numeral 103 denotes a single-lens reflex camera using a penta roof prism, and 104 denotes an observer's eyeball for observing a field of view from a front eyepiece behind the penta roof prism.
As a result of the relative rotation between the eyeball and the camera in FIG. 13, the fixation point correction amount (x 0 , y 0 ) undergoes the following changes.
上式により回転量θに応じて補正値(▲▼,▲
▼)を算出し、視軸計測値から観察者眼注視点を式
(2)により求めれば良い。 The correction value (▲ ▼, ▲
▼) may be calculated, and the observer's eye gaze point may be obtained from the visual axis measurement value by equation (2).
θを計測する一般的方法は光電的方法を用いるのが良
く、たとえば目尻の様な目の一部の位置を撮像してカメ
ラ基準座標に対し測定することで観察者眼の水平軸101
を相対的に求めることができる。しかし観察者眼の水平
軸が固定され、カメラの姿勢のみが変化して撮影フレー
ムを選択することがほとんどであるので、上記θを計測
する作業は大体、地球水平線に対するカメラの姿勢検出
で置き換えることができる。これにはたとえば第14図の
様に、おもり112に結合された摺動子113が鉛直下方を向
くことを利用し、可変抵抗器111の基準と摺動子113との
成す角で姿勢を検出する検出器が用いられる。図で114
は摺動子の回転中心であり、また分圧された電圧の出力
端子である。A general method for measuring θ is preferably a photoelectric method. For example, the position of the part of the eye such as the outer corner of the eye is imaged and measured with respect to the camera reference coordinates, thereby obtaining the horizontal axis 101 of the observer's eye.
Can be relatively determined. However, since the horizontal axis of the observer's eye is fixed and only the posture of the camera changes to select a shooting frame, the work of measuring the above θ should be replaced with detection of the posture of the camera with respect to the earth's horizon. Can be. For this purpose, as shown in FIG. 14, for example, utilizing the fact that the slider 113 connected to the weight 112 faces vertically downward, the posture is detected based on the angle between the reference of the variable resistor 111 and the slider 113. Detectors are used. Figure 114
Is a rotation center of the slider, and is an output terminal of a divided voltage.
他方、円環内に水銀116を封入した第15図の水銀スイ
ツチ115を用いても良い。接点117a,117b等の隣接接点間
のどこで導通するか調べることにより円環115内に封入
された水銀116の所在が判別され、従って鉛直下方の方
向が検出される。これら第14図,第15図等の姿勢検出器
をカメラ本体に内蔵すれば、カメラの回転が判別される
ので、回転量に応じ(3)式を使って視軸計測値に補正
を加え、正確な注視点の検出ができる。On the other hand, a mercury switch 115 shown in FIG. 15 in which mercury 116 is sealed in a ring may be used. The location of the mercury 116 sealed in the ring 115 is determined by examining where there is electrical continuity between the adjacent contacts such as the contacts 117a and 117b, and thus the direction vertically downward is detected. If the attitude detectors shown in FIGS. 14 and 15 are incorporated in the camera body, the rotation of the camera can be determined. Therefore, the visual axis measurement value is corrected using the equation (3) according to the amount of rotation. Accurate gaze point detection is possible.
本発明は一眼レフカメラにその用途を限定されないこ
とは言うまでもない。第16図は逆ガリレイ式フアインダ
ー系に本発明を適用した例である。フアインダー光学系
は基本的には凹レンズ121と凸レンズ122により構成され
ており、角倍率が1以下のアフオーカル系である。第12
図(a)の実施例では、ブロツク状の光学部材123を正
レンズと負レンズの中間に配置し、ダイクロイツクミラ
ーもしくはハーフミラー124によりフアインダー光学系
と検線検出光学系とを結合している。レンズ125は赤外
照明光源127から来た光をコリメートする一方前眼部反
射光を光電素子列128の受光面に結像している。126はハ
ーフミラーである。視線検出の方法は第1図実施例と変
わらない。第12図(b)は赤外照明系と検出光学系を分
離配置した例である。It goes without saying that the present invention is not limited in its use to a single-lens reflex camera. FIG. 16 shows an example in which the present invention is applied to an inverted Galilean type finder system. The viewfinder optical system basically includes a concave lens 121 and a convex lens 122, and is an afocal system having an angular magnification of 1 or less. Twelfth
In the embodiment shown in FIG. 9A, a block-shaped optical member 123 is disposed between a positive lens and a negative lens, and the finder optical system and the detection detection optical system are connected by a dichroic mirror or a half mirror 124. . The lens 125 collimates the light coming from the infrared illumination light source 127 and forms an anterior ocular segment reflected light on the light receiving surface of the photoelectric element array 128. 126 is a half mirror. The method of gaze detection is the same as that of the embodiment shown in FIG. FIG. 12 (b) shows an example in which the infrared illumination system and the detection optical system are separately arranged.
本発明は銀塩写真カメラのほかビデオカメラやスチル
ビデオカメラ等フアインダーを有するカメラ一般に好適
に用いられる。特に動体を撮影する場合の多いビデオカ
メラでは本発明は極めて有効である。The present invention is suitably used in general for cameras having a finder such as a video camera and a still video camera in addition to a silver halide photographic camera. In particular, the present invention is extremely effective for a video camera that often captures a moving object.
本発明に係る視線検出系を有するカメラの用途は自動
焦点調節の制御に限定されない。一般にカメラの動作方
法を制御する入力手段として使用しうるものである。第
17図はカメラの露出制御用測光装置の画面内測光感度分
布例を図示したものである。同図(a)では画面内に5
個の局所的測光点S1〜S5を配置してある。視線方向を検
出することにより、これら5個の測光点の内1個を選択
し、その測光出力により露出を制御するようなカメラを
構成することが出来る。また第17図(b)は上記局所的
測光点の外側により広範囲の測光領域P1〜P5を配してあ
る。たとえば視線方向でS2を指定したときS2を中心に両
側の測光情報を加味し なる量Vを演算し、注視点を中心とした広がりを持った
測光感度特性を持たせることが出来る。The application of the camera having the visual axis detection system according to the present invention is not limited to the control of the automatic focusing. Generally, it can be used as input means for controlling the operation method of the camera. No.
FIG. 17 illustrates an example of a photometric sensitivity distribution within a screen of a photometric device for exposure control of a camera. In FIG. 5A, 5 is displayed in the screen.
Number of local photometric point are arranged S 1 to S 5. By detecting the line-of-sight direction, it is possible to configure a camera that selects one of these five photometric points and controls the exposure based on the photometric output. The FIG. 17 (b) is are arranged extensive metering area P 1 to P 5 by the outside of the local photometric point. Consideration of both sides of the photometric information about the S 2 when specifying S 2, for example viewing direction By calculating the amount V, it is possible to provide a photometric sensitivity characteristic having a spread centering on the gazing point.
さらにシヤツター速度の指定や絞り値の指定、パワー
フオーカス,パワーズームの操作、多重露出制御、各種
動作モードの切替え等カメラのあらゆる制御方法への意
志入力手段として光学装置を構成することが可能であ
る。Furthermore, the optical device can be configured as a will input means for any control method of the camera, such as designation of a shutter speed, an aperture value, operation of a power focus and a power zoom, multiple exposure control, and switching of various operation modes. is there.
以上、説明した様に本発明によれば、前眼部反射像の
位置の変位を把えることにより、また視軸の方向と注視
点方向の偏差を補正することにより正しい視線の方向を
検出し、自動焦点調節、自動露出制御、及びその他の動
作を、撮影者の意のままにコントロールすることが可能
となる。本発明は自動機能の簡便性,正確性、高速性
と、手動制御の作画上の自由度とを、同時に満たす新規
なカメラを提供する。本発明実施例はカメラと観察者眼
との位置関係に、自由度を許容しながら高精度の視線検
出を、フアインダー系に於いて行う光学的視線検出方法
を明示した。As described above, according to the present invention, the correct gaze direction is detected by grasping the displacement of the position of the anterior segment reflection image and correcting the deviation between the visual axis direction and the gazing point direction. , Automatic focus adjustment, automatic exposure control, and other operations can be controlled as desired by the photographer. The present invention provides a novel camera that simultaneously satisfies the simplicity, accuracy, and high speed of the automatic function and the degree of freedom in drawing by manual control. The embodiment of the present invention clearly shows an optical line-of-sight detection method for performing a high-precision line-of-sight detection in a viewfinder system while allowing a degree of freedom in the positional relationship between a camera and an observer's eye.
また携帯性を損なわず経済的にも可能な装置として視
線検出装置をカメラ内に内蔵したカメラ構成を開示し、
新規なカメラ制御の手法を示した。本発明カメラを用い
ることにより、高度の自動機能を撮影者の意志を正確に
反映しながら駆使することが可能となる。Also disclosed a camera configuration incorporating a gaze detection device in the camera as a device that is economical without compromising portability,
A new camera control method was presented. By using the camera of the present invention, it is possible to make full use of advanced automatic functions while accurately reflecting the intention of the photographer.
第1図は本発明の実施例を示す光学断面図。第2図
(a)は部分構成を示す斜視図で、第2図(b)は平面
図。第3図は構成部材の平面図。第4図は人眼の説明
図。第5図は模型眼の断面図。第6図(a),(b),
(c)は眼の反射像を示す図。第7図はプルキンエ像の
移動を示す線図。第8図(a)は反射像の検出を説明す
るための図で、第8図(b)は出力信号を示す図。第9
図(a)はピント板の平面図で、(b)は拡大断面図。
第10図(a),(b)は夫々、調整器を示す図。第11図
は反射像の2次元的な検出を説明するための図。第12図
と第13図は夫々、カメラの姿勢変更を説明するための
図。第14図と第15図は夫々、姿勢検出器を示す図。第16
図(a),(b)は夫々、他実施例を示す光学断面図。
第17図(a),(b)は夫々、視野を示す平面図。第18
図は従来例を示す斜視図。 図中、2は主ミラー、3はサブミラー、6aは焦点検出装
置、6bは露出制御用測光装置、7はピント板、8はペン
タ・ダハプリズム、9は接眼レンズ、10は光分割器、11
は集光レンズ、12は光分割器、13は照明光源、14は光電
変換器である。FIG. 1 is an optical sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a perspective view showing a partial configuration, and FIG. 2B is a plan view. FIG. 3 is a plan view of a component. FIG. 4 is an explanatory view of a human eye. FIG. 5 is a sectional view of a model eye. FIG. 6 (a), (b),
(C) is a diagram showing a reflected image of the eye. FIG. 7 is a diagram showing movement of a Purkinje image. FIG. 8A is a diagram for explaining detection of a reflected image, and FIG. 8B is a diagram showing an output signal. Ninth
FIG. 1A is a plan view of a focus plate, and FIG. 1B is an enlarged sectional view.
10 (a) and 10 (b) are diagrams each showing an adjuster. FIG. 11 is a diagram for explaining two-dimensional detection of a reflected image. FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams for explaining a change in the attitude of the camera. FIG. 14 and FIG. 15 are diagrams each showing a posture detector. No. 16
(A), (b) is an optical sectional view showing another example, respectively.
17 (a) and 17 (b) are plan views each showing a visual field. 18th
The figure is a perspective view showing a conventional example. In the figure, 2 is a main mirror, 3 is a sub-mirror, 6a is a focus detection device, 6b is a photometry device for exposure control, 7 is a focusing plate, 8 is a penta roof prism, 9 is an eyepiece, 10 is a light splitter, 11
Denotes a condenser lens, 12 denotes a light splitter, 13 denotes an illumination light source, and 14 denotes a photoelectric converter.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 康夫 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 深堀 英彦 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−94232(JP,A) 特開 昭63−54145(JP,A) 特公 平1−190177(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 3/113 G03B 13/02 G02B 7/09──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yasuo Suda 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Tamagawa Office of Canon Inc. In-house (56) References JP-A-63-94232 (JP, A) JP-A-63-54145 (JP, A) JP-B 1-1190177 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) A61B 3/113 G03B 13/02 G02B 7/09
Claims (6)
と、前記ファインダー光学系を覗いている眼の眼球光軸
の方向を検出する検出手段と、前記検出手段の出力に眼
球光軸の方向と注視点方向の偏差に当たる補正を行なっ
て前記眼の注視点方向の情報を形成する手段を有するこ
とを特徴とする注視点方向検出装置を有する光学装置。1. A finder optical system for observing an object, detection means for detecting a direction of an eyeball optical axis of an eye looking into the finder optical system, and a direction of the eyeball optical axis in an output of the detection means. An optical apparatus having a gazing point direction detecting device, comprising: means for performing correction corresponding to a deviation in the gazing point direction to form information on the gazing point direction of the eye.
と、前記ファインダー光学系を覗いている眼の眼球光軸
の方向を検出する検出手段と、前記ファインダの視野内
に注視対象を表示する表示手段と、前記眼が前記注視対
象を注視した時の前記検出手段の出力を用いて眼球光軸
の方向と注視点方向の偏差を検出しておき、前記検出手
段の出力に前記偏差に当たる補正を行なって前記眼の注
視点方向の情報を出力する補正手段とを有することを特
徴とする注視点方向検出装置を有する光学装置。2. A finder optical system for observing an object, a detecting means for detecting a direction of an optical axis of an eye of an eye looking into the finder optical system, and a display for displaying a gaze target in a field of view of the finder. Means, a deviation between the direction of the optical axis of the eyeball and the gazing point direction is detected using an output of the detection means when the eye gazes at the gaze target, and a correction corresponding to the deviation is output to the detection means. An optical device having a fixation point detection device, the correction means for outputting information of the fixation direction of the eye by performing the correction.
れた情報に基づいて前記眼の注視点を表示する手段を有
することを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の
注視点方向検出装置を有する光学装置。3. The gazing point according to claim 2, wherein said display means has means for displaying a gazing point of said eye based on information output from said correcting means. An optical device having a direction detecting device.
注視点に表示するように前記補正手段の前記偏差に当た
る補正のための補正値を調整する手段を有することを特
徴とする特許請求の範囲第(3)項記載の注視点方向検
出装置を備える光学装置。4. The apparatus according to claim 1, further comprising means for adjusting a correction value for the correction corresponding to said deviation of said correction means so that said display means displays the gaze point at the position of the gaze target. An optical device comprising the gazing point direction detecting device according to range (3).
をEEPROMに記憶することを特徴とする特許請求の範囲第
(2)項記載の注視点方向検出装置を有する光学装置。5. The optical apparatus according to claim 2, wherein said correction means stores a correction value for said correction in an EEPROM.
ることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載の注
視点方向検出装置を有する光学装置。6. An optical device having a gazing point direction detecting device according to claim 2, wherein said display means blinks and displays said gazing target.
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