专利名称：应用视点探测器的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用视点探测器对功能进行控制的电子设备。
近来，在包括摄象机一类视频设备在内的图象处理领域中取得了显著进展，同时通过利用一种经制备成对各类设备具有通用性的图象而改进了可操作性。利用视点输入进行的操作与控制能有效地执行与一个标志相对应的功能，此种标志是显示在一显示屏上并为操作者观察到而不必用于进行键控。
这样一种利用视点的输入装置已公开于美国专利4946271号与4109145号中，其中，当操作者观察显示屏所显示的一个标记或区域，便执行一个与此标记相对应用的功能。
但在先有技术的设备中，当操作者需要激励一种视点开关的功能时，他就必须连续地注视相应标志片刻而不得脱离开视点。这样，当此标志所在的区域很小时，操作人会感到疲劳。
要是将此标志区扩张来避免操作者因持续观察一狭窄区域而导致疲劳时，则可能启动反于操作者愿望的视点开关功能。
要是在寻象器视野于中同时存在着起到视点开关功能的标志和起视点开关功能的标志，则操作者就不可能在一瞥之下便区别开这两种标志。操作者有可能会粗心地观察视点开关的标志而可能执行着无意想要的功能。
本发明的第一个目的在于减少操作者在激励视点开关功能时减少其疲劳，同时减少视点开关的错误操作。
本发明的第二个目的在于使操作者能迅即将视点开关的标志与其它标志区别开。
为了实现上述目的，根据本发明提供了一种电子设备，它具有一个视点开关，用来当操作者注视一批显示在一监视屏上代表着不同功能的标志中之一并达到一段预定时间后，即激励由这一标志所表示的功能；一种区域修正装置，用来当操作者的变一种观察标志的状态时，将在寻象器屏上起着上述视点开关作用的区域的边界线移动到一个不同的位置。
根据本发明的一个最佳实施例，提供了一种电子设备，它包括一个视点开关，用来当操作者注视在监视屏上所显示的一个标志到一段预定时间后，即激励由此标志所表示的功能；视点探测装置，用来探测寻象器屏上操作者的视点位置；鉴别装置，用来确定为上述视点探测装置探测出的视点是否在预定一段时间内出现在起到视点开关作用的区域内；以及区域修正装置，用来依据此鉴别装置的判定结果，使起到视点开关作用的区域的边界线移到一不同位置。
依据本发明一最佳实施例，提供了一种电子设备，它包括有显示状态控制装置，用来在一批以相互不同颜色显示在监视屏上的标志中，显示出起视点开关作用的标志和不起视点开关作用的标志。
根据本发明一最佳实施例，提供了一种具有视点控制装置的电子设备，它包括视点探测装置，用来探测一屏上的视点；视点开关装置，用来当上述视点探测装置探测出对此屏上一预定区域注视达一段预定时间后实现一种功能；以及控制装置，用来在上述视点开关装置的激励态与去激励态之间改变上述预定区域的边界线。
根据本发明一最佳实施例，提供了一种视点控制装置，其中，当作一预定时间间隔对此视点取样并对此预定区域连续地观察一预定次数后，前述探测装置即打开该视点开关装置。
根据本发明一最佳实施例，提供了一种视点控制装置，其中，前述视点开关装置在打开状态与断开状态之间改变着此预定区域的显示。
本发明的第三个目的在于改进摄象机的操作性能。
为了实现此目的，依据本发明一最佳实施例，前述视点开关功能是变焦距功能。
根据本发明一最佳实施例，此视点开关功能是一种衰减功能。
本发明的第四个目的在于提供视点开关的一种无误差的开/关操作。
为了实现此目的，依据本发明一最佳实施例，提供了一种视点控制装置，它包括视点探测装置，用来探测一屏上的视点；以及视点开关装置，用来当视点探测装置探测出注视此屏上一预定区域到第一段时间后执行一种预定的功能，而当视点探测装置探测出注视此屏上一预定区域到不同于此第一段时间的第二段时间后，停止执行上述功能。
根据本发明一最佳实施例，上述视点探测装置当依一段预定时间对视点进行了取样并连续注射此预定区域达一预定次数后，即可开上述视点开关装置。
根据本发明一最佳实施例，上述第一段时间设定成较第二段时间为长。
根据下面对说明书与附图的详细描述，可以理解本发明的其它目的与优点。
图1A与1B说明视点探测的原理；图2A与2B示明了视点探测的原理；图3是本发明的基本特点的框图；图4示明本发明一实施例中的摄象机的导象器荧光屏上的显示例；图5示明此实施例中摄象机的一般构型；图6包括图6A与6B，示明了此实施例的摄象机的系统控制装置作业的流程图；图7示明一摄象机的一般构型；
图8示明此摄象机的寻象器荧光屏的显示例；图9示明此摄象机的系统控制装置作业的流程图；图10是本发明一第三实施例中摄象机一般构型的框图；图11是本发明此第三实施例中摄象机一般构型的框图；图12是一寻象器荧光屏的显示例子；图13是一系统控制电路程序的流程图；而图14是一系统控制电路程序的流程图。
下面参着附图，说明本发明的具有视点探测器的电子设备的实施例。
首先解释此视点探测器的原理。业已提出过一处所谓的视点输入功能，其中在一摄象机荧光屏上显示有代表着变焦与衰减之类各处功能的一批标志，同时能根据一视点指令选择这批标志中的一个。下面说明这种视点输入功能的原理。
图1A阐明一种视点探测法的原理，同时示明了用来实现视点功能的视点探测装置的顶视图以及一个眼球。图1B则示明了此视点探测装置的侧视图并同样示明了此眼球。
图1A与1B中以数号806a与806b示标明例如发光二极管(IRED)一类光源，它们发射不能为观察者看见的红外线。如图1A所示，光源806a与806b基本上相对于一聚焦透镜811的光轴对称地配置在X轴方向(水平方向)上。如图1B的所示，光源806a与806b在Y轴方向(垂直方向)上设置成稍稍在此光轴之下。
光源806a与806b在上述安排形式下散射地照射观察者的眼球。由光源806a与806b反发出的与从眼球反射回的部分照明光，由聚焦透镜811聚焦到一图象传感器(光电变换器)812上。
图2A示意地表明投射到图象传感器812上的眼球808的图象，图2B表明图象传感器812的输出强度分布。
参看图1A与1B以及图2A与2B来说明这种视点的探测方法。
首先考虑图1A与1B所示的一个水平平面。由光源806b发射的红外线照射眼球808的角膜810。由角膜810表面反射的红外线所形成的角膜反射象(虚象)d为聚焦透镜811聚焦到图象传感器812的一个位置d’上。
类似地，光源806a发射出的红外线照射着眼球808的角膜810。由角膜810表面反射的红外线所形成的角膜反射象(虚象)为聚焦透镜811聚焦到图象传感器812的一个位置e’上。来自虹膜804端点a与b的光束通过聚焦透镜811投射到图象传感器812的位置a’与b’，此虹膜的端点a与b的象便聚焦到这些位置上。为便于描述，虹膜804的端点a与b的x坐标用xa与xb表示，而角膜反射象d与e的x坐标用xd与xe表示。
当虹膜804端点a与b的象与角膜反射象d现e聚焦到图象传感器812上时，图象传感器812产生一如图2B所示的输出。在图2B中，xa’与xb’表示位置a’与b’的x坐标，在此位置上，图2A所示虹膜804的端点a与b的象聚焦到图象传感器812上，而xd’与xe’则表示角膜反射象d与e左图象传感器812上聚焦位置d’与e’的x坐标。
当眼球808对聚焦透镜811的光轴的旋转角Θx很小时，虹膜804的端点a与b的x坐标xa与xb可以在此图象传感器上的许多点上测定，如图2A以x所示。通过应用许多个x坐标xa与xb，便可由最小二乘法计算出瞳孔中心的c的坐标xc。
另一方面，要是根据相对于眼球808的光轴的水平旋转角0x导出3角膜810的曲率oc*sinΘx＝xc-xo(1)则取xo为一中心o的x坐标，式中oc表示曲率中的o与瞳孔中心c之间的距离。
考虑相对于在角膜反射象d与角膜反射象e之间一中心点的x坐标xk的预定的x轴校正值δx，可以确定坐标xoxk＝(xd＋xe)/2xo＝(xd＋xe)/2＋δx (2)式中的校正值δx可以根据有关设备的布置和此设备与眼球间的距离用几何方法确定，而略去计算方法的描述。
将(2)式代入(1)式来确定相对于眼球808光轴的旋转角0x0x＝sin－1〔〔xc-{(xd＋xe)/2＋δx}〕/oc〕(3)为了确定投影到图象传感器812上特征点的坐标，对公式(3)中特征点的x坐标添加一撇“’”而形成一式(4)0x＝sin-1〔〔xc－{(xd’＋xe’)/2＋δx’}〕/oc/β〕(4)式中的β表示由聚焦透镜811和眼球808之间的距离sze所确定的放大系数，它实际上可作为角膜反射象d与e间的距离|xd’-xe’|的函数测定。
现在考虑图1B中所示的一个垂直平面由两个光源806a与806b所形成的角膜反射象形成在同一位置。这些角膜反射象由i表明，它的y坐标表示为yc。用来计算相对于眼球808光轴的旋转角Θy的方法与用于水平平面的基本一致，只是式(2)略有不同。
假定角膜810的曲率中心o的y坐标由yo表示yo＝yi＋δy (5)式中的y轴校正值δy可根据相应设备的布置与三眼球的距离用几何方法确定，省略了对计算方法的描述。
应用业已变换为y坐标的式(1)以及式(5)确定了相对于眼球808光轴的垂直旋转角Θy0y＝sin-1〔{yc’－(yi’＋δy’)}/oc/β〕(6)位置坐标(xn，yn)在摄象机寻象器荧光屏的水平面上由下式给定xn＝m*sin-1〔{xc’－(xd’＋xe’)/2-dx’}/oc/β〕(7)而在垂直平面上，由下式给定yn＝m*sin-1〔{yc’－(xi’＋δy’)}/oc/β〕(8)
如图2A与2B所示，此瞳孔的边缘可利用图象传感器812的输出波形在位置xb’处的上升与在位置xa’处的下降来探测。角膜反射象d与e的坐标可利用激升(在xe’与xd’)来测定。按此方式，探测出视点。
为了说明本发明的特点，对用来选择摄象机变焦距与衰减一类功能的光于本发明设计出的视点开关作一解释。
图7示意地表明具有视点开关功能的一种摄象机的构型。
图7中所示的摄象机包括透镜系统301，它有一用来拍摄物体的变焦距透镜；寻象器503，用来通过寻象器荧光屏502观察由透镜系统301所拍摄的物体；曰镜304，设在寻象器503的前方；视点探测装置306，用来探测操作者的视点305；显示电路307，用来将操作者所需信息显示到寻象器荧光屏502上；系统控制装置508，用来控制此摄象机的各个装置；以及一存储器509，用来存储视点开关在屏502上的标志的坐标。
显示在屏502上的信息可以包括表示一般聚焦区的AF(自动聚焦)框、视点开关的标志、以及操作者所需要的其它信息例如磁带记数与摄影方式。
视点探测装置306包括红外发光二极管360；二向色镜361，它透过可见光并反射红外线；使二向色镜361反射的红外线聚焦的聚焦透镜361；便聚焦透镜聚焦的红外线转换为电信号的光电转换器363；以及一用来确定操作者在寻象器荧光屏502上视点的视点探测电路364。
由于二向色镜361能透过可见光，操作者可以通过目镜观察寻象器光屏502。由于二向色镜361反射红外线，它就能由红外发光二极管360辐射的红外线来反射眼睛305的反射象。为二向色镜361所反射的光即由聚焦透镜362聚焦到光电转换器363上。
视点探测电路364按照前述原理与日本(公开)专利申请1－241511与2－32312号所公开的算法，根据操作者的眼在光电转换器363上的图象，确定操作者在寻象器荧光屏502上的视点。
图8示明屏502的一个显示例。如图8所示，在屏502上显示出的菜单包括由字符W、T与F所标明的代表不同操作功能的标志。
标志W表示朝向广角的变焦距功能，标志T表示朝向远视的变焦距功能，标志F表示一衰减功能。当操作者观察这些标志中之一时，视点探测装置即探测出视点并由系统控制装置508执行相应的功能。图中右下部的数字602不是视点开关的标志而代表数据。
包括视点开关的标志W、T与D的在一预定范围内的一组坐标，分别存储在一存储器509的存储区509a、509b与509c中。这组坐标包括含有标志W、T与F的为虚线所圈定的范围601a、601b与601c的所有坐标。包括广角功能标志W的这一范围的坐标组由α表示，包括远视功能标志T的这一范围的坐标组由β表示，而包括衰减功能标志F的这一范围的坐标组由γ表示。
现在参看图9所示的流程图来说明系统控制装置508的作业。
在步骤P101中，当摄象机通电，在步骤P102中使变数l、m与n复位到零，使视点开关处于备用状态。
变数l，m与n分别表示操作者观点与坐标组α中任何一个、任与坐标组β中任何一个、与坐标组γ中任何一个，相座合次数的计数。
系统控制装置508在操作者注视寻象器荧光屏502而视点受到正常探测的同时，连续地接收操作者在屏502上视点的坐标信息。现在假定操作者在观察着广角功能标志W。
在步骤P103，探测出操作者的视点。当由步骤P144与P145中的过程判定出所探测出视点的坐标基本上与这组坐标α之一重合时，系统控制装置508则在步骤P136中终止除广角功能外的其它功能的操作，并在步骤105中使变数m与n复位到0。
在步骤P106中，当判定出由变数l所表示的计数大于一预定次数(例为5次)或不大于一预定次数时，而要是它少于5次时，则在步骤P108中使此变数加1。然后再次去确定变数l的计数是否大于5次，要是它少于5次，则此过程返回到P103，而系统控制装置508再次从视点探测装置306接收视点的坐标信息。
要是变数l的含量在步骤P105或P109的判定中不少于5次，则透镜系统301中的变焦距透镜便在步骤P111中驱向广角而执行变焦距功能。然后，此过程返回到步骤P103，去接收来自视点探测装置306的视点坐标信息。
另一方面，当操作者注视远视功能的标志T或衰减功能的标志F时，有关作业基本上与前述的一致。例如，当在步骤P144与P145中确定出步骤P103探测出的操作者视点的坐标基本上与坐标组β中之一重合时，系统控制装置508便在步骤P113中终止除远视功能外其它功能的作业，并在步骤P113中使变数l与n复位到0。要是在步骤P114至P117中确定出变数m的含量不小于5，则在步骤P119中执行远视功能。
当在步骤P114与P145中确定出步骤P103中所探测出的操作者视点的坐标基本上与坐标组γ中之一重合时，则系统控制装置508便在步骤P121中终止除衰减功能外其它功能的作业，并在步骤P121中使变数l与m复位到0。当于步骤P122至P125中确定出变数n的含量不小于5，则在步骤P127执行衰减功能。
要是确定出在步骤P103中探测的操作者视点的坐标不与步骤P144中的任何坐标组α、β与γ中之一重合，则系统控制装置508便在步骤P139中终止广角功能、远视功能与衰减功能的全部作业，并在步骤P128中使变数l、m与n复位到0。
这样，即使操作者的视点坐标与坐标组α中的一个重合，只要在重合次数达到5次之前，视点有一次移动到坐标组α的范围之外，变数l就会在步骤P113、P121和P128任一个中复位到0。
在以上布置下，要是操作者希望激励视点开关的功能，操作者必须连续注视相应标志片刻而不使视点脱离开此标志。这样，当此标志所在范围很小时，操作者便会感到疲劳。
如果将此标志的范围扩大到可以减少操作者因连续注视狭窄范围而感疲劳，则视点开关功能有可能在与操作者愿望相反的方式下激励。
此外，当在导象器荧光屏上同时存在有起到视点开关功能作用的标志和不起到视点开关功能作用的标志时，操作者通常不能在一瞥之下就区分开这种标志。于是，操作者或会无意识地注视视点开关的指数，而执行不想要的功能。
本发明通过下述构型解决了上述问题。
图3示明了具有本发明第一实施例中视点开关的摄象机的基本特点。在图3中，数号1指一视点开关。当操作者注视寻象器荧光屏302上所显示的许多标志中的一个到一段预定时间后，便执行由此标志所表示的功能。
数号4指显示状态控制装置，它对于以互不相同颜色显示在寻象器荧光屏302上的一批标志进行控制，以显示出起到视点开关1作用的标志和不起到视点开关1作用的椟示。也就是将用来执行上述控制的控制信息从显示状态控制装置4送到一显示电路307，而将标志显示到寻象器荧光屏302上。
由于显示在屏302上的这批标志中的起着视点开关1作用的标志和其它标志是由相互不同的颜色显示，就可立即区别起到视点开关1作用的标志和其它标志。
数号306指视点探测装置，它探测操作者视点在荧光屏上的位置。数号309指第一存储器，它存储着一组坐标的较窄的第一区域，这组坐标是在起到视点开关1作用的范围内，同时这组坐标是在操作者不注视标志时所设定的。数号310指第二存储器，它存储着坐标组的第二区域，此第二区域较第一区域大，而这组坐标是在操作者注视标志达一段预定时间后所设定的。
数号2指一判别装置，它用来判别为视点探测装置306所探测的操作者的视点，是否在起到视点开关1作用的区域中存在过一段预定时间。数号3指区域修正装置，它使起到视点开关1作用的区域，依据判别装置2的判别结果在此第一与第二区域内移动。
例如，当操作者在寻象器荧光屏上的视点进到第一区而操作者仍未注视标志时，此区域修正装置3即将起着视点开关作用的区域，通过采用第二存储器310中的坐标信息，而从第一区域扩展到第二区域。
当操作者在寻象器荧光屏上的视点离开第二区域而操作者仍然注视着标志时，此区域修正装置3便使起着视点开关作用的区域，通过利用第一、存储器309中所存储的坐标信息，而从第二区域扩展到第一区域。
当操作者打算通过注视一批标志中的一个来起动视点开关1时，操作者可以首先恰切地注视此标志，然后可以广泛地设定起着视点开关1作用的标志区域。这样，要是操作者的视点是在这一广泛设定的区域内，即使此操作者的视点偏离到某种程度，视点开关1的功能也不起作用。
显示控制装置4可以根据判别装置2的判定来改变标志的显示状态。例如，可以使标志在操作者注视后和执行功能之前闪烁。当这一功能实际上在进行之时，上述标志就可以在亮度上变换，而使操作者能在一瞥之下就区别出视点开关1的工作状态。
现在来说明这种具有视点开关的摄象机的第一实施例。这里的视点探测原理与在图1A与1B和图2A与2B中所阐述的一致，略去其解释。
图5示明本发明的具有视点开关功能的摄象机构型的框图。在图5中，凡数号与图7所示先有技术中的相同的部件具有相同的功能，下面只说明不同的部件。
在图5所示本实施例的摄象机中，存储着寻象器荧光屏上预定坐标组的第一与第二存储器309与310是与系统控制装置308相连接。在系统控制装置308上还连接有一用来暂时存储视点开关的坐标组的暂存器311。
图4示明本发明中寻象器荧光屏302上的显示例。
在图4中，于寻象器荧光屏上显示出一份菜单，它包括着由同于图7中意义的字符W、T与F所示的表示着相互不同操作功能的标志。
例如，标志W表示朝向广角的变焦距功能，标志T表示朝向远视的变焦距功能，而标志F表示衰减功能。当操作者注视这些标志中之一，其视点即为视点探测装置306探测出并由系统控制装置或电路308执行相应的功能。图中右下方的数号205不是视点开关的标志而表示的是数据。
虚线203a、203b与203c以及虚线204a、204b与204c表示的是系统控制电路308控制过程中，在寻象器荧光屏302上的坐标的边界线，它们实际上是不显示在屏302上的。
由包括着屏302上广角功能标志W在内的虚线203a所圈定的区域201a中的坐标组，存储于第一存储器309的第一存储区309a中。由包括着远视功能标志T在内的虚线201b所圈定的区域201b中的坐标组则存储于第二存储区309b中。
包括有衰减功能标志F在内的虚线201c所圈定的区域210c中的坐标组，存储在第三存储区309c中。区域201a、201b与201c中的坐标组分别对应于坐标组α、β与γ。
另一方面，包括着屏302上广角功能标志W在内的虚线204a所圈定的区域202中的一组坐标α’则存储于一第二存储器310的第一存储区310a中。亦即，区域202a中的这组坐标α’包括有由虚线203a所圈定的区域201a中的坐标组α。
包括远视功能标志T在内的虚线204b所圈定的区域202b中的一组坐标β’存储在第二存储区310b中。亦即，区域202b中的这组坐标β’包括有由虚线203b所圈定的区域201b中的坐标组β。
包括衰减功能标志F在内的虚线204c所圈定的区域202c中的一组坐标γ’存储在第三存储区310c中。亦即，区域202c中的这组坐标β’包括了由虚线203c的所圈定的区域201c中的坐标组γ。
下面参看图6中的流程图来具体说明系统控制电路308的作业。
在步骤P201中，使摄象机接通电源；在步骤P202中，使变数l、m与n复位到0。
在步骤P229中，将存储在第一存储器309的各存储区中的坐标组α、β与γ的内容，存储到暂存器311的各存储区311a、311b与311c中。此时，视点开关的功能即随时可以调用。
变数l、m以及n分别代表着操作者视点的坐标，与存储在暂存器311的第一存储区311a内坐标组α或α’中的坐标之一、第二存储区311b内坐标组β或β’中的坐标之一、以及第三存储区311c内坐标组γ或γ’中的坐标之一，相一致的次数计数。
系统控制电路308在操作者注视寻象器荧光屏302和正常地进行着视点探测的同时，连续地接收操作者在屏302上视点的坐标。在步骤P230中，系统控制电路308确定出变数l、m与n中是否有一个不小于1。
如果以上变数没有一个小于1，则此过程进行到步骤P232，将存储在第一存储器309的存储区309a、309b与309c的坐标组α、β与γ的内容，分别存储到暂存器311的存储区311a、311b与311c中。
如果变数l、m与n中有一个不小于1，则在步骤P231中识别此相应的变量。当变数l不小于1，便在步骤P233中将存储在第二存储器310内第一存储区310a中的坐标组α’的内容存储于暂存器311的第一存储区311a中。
当变数m不小于1，则在步骤P234中将和第二存储器310内第二存储区310b所存储的坐标组β’的内容存储到暂存器311的第二存储区311b中。当变数n不小于1，则存步骤P235中将第二存储器310内第三存储区310c所存储的坐标组γ的内容存储到暂存器311的第三存储区311c中。
此时，当通过步骤P231、P233与P235中之一，将上述坐标组的内容从第一存储器309或第二存储器310存储到暂存器311的存储区311a、311b或311c后，使此过程进行到步骤P203。
在下面的描述中，假定操作者注视的是广角功能的标志W。亦即要在步骤P203中探测操作者在寻象器荧光屏302上的视点。
当由步骤P244与P245确定出所探测到的视点是同存储在暂存器311内第一存储区311a中的坐标组α与α’中之一基本一致时，系统控制装置308即在步骤P236中终止除广角功能以外的其它功能作业，并在步骤P205中使变数m与n复位到0。
然后在步骤P206中确定由变数l所代表的计数是否大于一预定次数(在本实施例中为5次)。要是小于5次，在步骤P206中，标志W的显示即闪烁。通过这一闪烁来通知操作者注视标志W。
变数l在步骤P208中加1，并在步骤P209中再次来确定变为l是否大于5。要是它小于5，此过程返回到步骤P230。
要是在步骤P209中确定出变数l不小于5，标志W的亮度在步骤P240中就会发生相反变化，而在步骤211中便将透镜系统301的变焦距透镜驱向远视来执行变焦距功能。标志W的亮度变化即告知操作者在进行上述变焦距的功能。然后将过程返回到步骤P230来重复上述各步骤。
要是变数l经步骤P206判定不小于5，则此过程转移到步骤P211，因为步骤P207至P209与P240均已进行过。
即使操作者视点的坐标与暂存器311内第一存储区中所存储的这批坐标组中之一相符，只要在相符次数达到5次之前有一次使视点移到了第一存储区311a所存储的坐标组范围以外，变数l就会在步骤P213、P221和P228中之一复位到0。
亦即，当操作者的视点在图4所示寻象器荧光屏302上进入到包含标志W的区201a中，而操作者并未注视标志W时，系统控制电路308即确定出此操作者已经注视过标志W，然后便使起到视点开关作用的包括标志W的区域从虚线203a所圈定的区域201a，扩展到为虚线204a所圈定的区域202a。
当操作者的视点在图4所示寻象器荧光屏302上移动到由包含有标志W的虚线204a所圈定的大区域202a之外，而操作者注视着标志W时，此系统控制电路308即确定操作者不在注视标志W，然后便起到视点开关作用的包含有标志W的区域从虚线204a所圈定的区域202a返回到为虚线203a所圈定的区域201a。
当操作者注视标志T或F时，作业类似。例如当确定出在步骤P203中探测出的操作者的视点坐标基本上同暂存器311中第二存储区311b中所存储的坐标组β与β’中之一相一致时，系统控制电路便在步骤P237中终止除远视功能外其它的功能作业，并在步骤P213中使变数l与n复位到0。
要是在步骤P214中确定出变数m小于5，则标去T在步骤215中闪烁。变数m即在步骤P216中加1，然后在步骤P217中来确定变数m是否不小于5。要是它不小于5，则标志T的亮度便在步骤P241中作相反变化，而在步骤P219中执行远视功能。
要是在步骤P245中确定出在步骤P203中探测到的操作者的视点坐标，是同暂存器311中第三存储区311c中的所存储的坐标组γ与γ’中之一基本一致，则系统控制电路308便在步骤P238中停止除衰减功能以外的其它功能作业，并在步骤P213中使变数l与m复位到0。
当在步骤P222中确定出变数n小于5时，则标志F在步骤P223中闪烁。变数n在步骤P224中加1，并在步骤P225中确定变数n是否不小于5。要是n不小于5，标志F的亮度在步骤P242中取相反变化，而在步骤P227中执行衰减功能。
如果在步骤P244中确定了在步骤P203中探测出的操作者的视点坐标，不与暂存器311的各存储区311a、311b与311c中所存储的任何一组坐标相一致，则系统控制电路308便使寻象器荧光屏302在步骤P243中成为正常显示态。在步骤P239中，使广角功能、远视功能与衰减功能等所有作业全部终止，并在步骤P228中使变数l、m与n复位到0。
根据本发明，当操作者企图通过注视某一标志来激励视点开关时，操作者可以只需确切地注视此标志一次，然后可以在寻象器荧光屏上宽广地设定起到视点开关作用的标志区。这样，即使操作者的视点没有注视到此标志上时也无妨。因此，操作者就可不必集中注意力，而能显著减少为了由视点头激励上述功能而引起的疲劳。
由于起着视点开关作用的标志区并非从一开始时就设定得很宽，故能减少激励起反于操作者愿望的视点开关功能的风险。
在本实施例中，在从操作者注视标志W到执行广角作业这段时间内，标志W在操作者注视此标志邻区整个期间内始终闪烁，而在执行广角功能时，标志W则是以亮度的反向变化而显示的。这样，操作者就能在一瞥之下识别出现点开关的作业状态。
在图4所示寻象器荧光屏302上由包含有标志W在内且以虚线203a为边界的区域201a，可以设定得比坐标组α的区域更窄。这样就能够减少激励起反于操作者愿望的视点开关的风险。
作为第二个实施例，可以将前一实施例中拟显示到寻象器荧光屏302上的视点开关标志例如W、T与F，设定成使其颜色异于不起视点开关作用的标志(例如数据)。这样，操作者就可以显示在寻象器荧光屏上的信息，将起到视点开关作用的标志与其它标志区别开，而得以减少因偶然地注视了视点开关的标志导致错误操作。这种显示控制是由系统控制电路308执行。
在第一与第二实施例中，存储在第二存储器210中坐标组的内容，是在如步骤P233、P234与P235所示的变数l、m与n不小于1的情形下而存储于暂存器311中的，而这种值则可以是2或任何数。在上述实施例中，起动视点开关作业的次数是5次，但也可以是任意次数。
于是，即使当操作者注视了一个并非所需的标志时，这一标志也不会立即闪烁地显示，同时也避免了各种标志含随着操作者视点的移动而有偶然的闪烁。
在以上几个实施例中，标志的闪烁或亮度的反变使得操作者能一眼便识别出视点开关的作业状态。另一种方式是可以改变标志的颜色。
根据上述具有视点开关的摄象机的实施例，要是操作者在寻象器荧光屏上所观察的标志的状态改变，则起到视点开关作用的区域的边界便会移动到一个不同的位置，使得仅仅是包含有待起到视点开关作用的标志的这一区域才能自动地设定得宽广。因此可以减少起动反于操作者愿望的视点开关的错误，并能在操作者的视点偏离目标至一定程度的条件下也可使视点开关有效地起作用。这样便减轻了操作者的疲劳。
根据上述具有视点开关的摄象机的实施例，在寻象器荧光屏上显示出的起到视点开关作用的标志和其它的标志是以相互不同的颜色所显示的，因而可以迅即地将它们加以区别由此能减少在注视视点开关标志方面的失误。
根据上述视点控制装置的实施例，前述屏上预定区域的边界是在探测出对此预定区域注视了一段预定时间后，根据用来执行预定功能的视点开关装置的接通态与断开态而改变的。这样，当视点开关装置处于断开态时，屏上的预定区域便被设定成一较窄的区域，而得以减少由于操作者视点的移动失误地接通了视点开关装置，而当根据操作者的愿望接通视点开关装置后，此预定的区域便要比断开态时的加宽，使得即令是操作者的视点有一定程度移动时，此视点开关仍然保持着接通态，从而能减轻操作视点开关时引致操作者的疲劳。
根据上述视点控制装置实施例的特点，当探测出操作者连续地注视此预定区域达预定次数后，视点开关装置才接通。这样，当操作者在预定次数之下注视此预定区域只有一段短的时间后，视点开关装置便不会接通，从而可以减少反于操作者的愿望来失误地接通视点开装置。
根据上述视点控制装置的实施例的其他特点，预定区域的显示是在视点开关装置的接通状态与断开状态下变化。这样，通过显示状态在屏上预定区域中的差别就可清楚地区分此视点开关是处于接通还是断开状态之下，于是可以进一步减少视点开关装置的失误操作。
根据上述视点控制装置的实施例的其它特点，是在探测屏上的预定区域被注视了第一段时间后才执行其功能，而在其被注视了第二段时间后才终止执行此功能。这样，即使操作者注视此预定区域一段少于第一段时间的时间之后，视点开关装置也不会接通，而要是操作者的视点偏离开预定区域一段不超过第二段时间的时间，视点开关装置也不会断开。这样就减少了视点开关装置发生反于操作者愿望的通与断。因此不必要集中精力避开注视和保持注视预定区域来防止视点开关装置的接通和断开，从而可以减轻操作者因操作视点开关装置而引起的疲劳，同时减少了此装置的失误操作。
根据上述视点控制装置的实施例的其它特点，上述第一段时间设定成较第二段时间为长。这样便可进一步减少视点开关装置在反于操作者愿望下接通。
现在来说明本发有的第三实施例。
本申请的代理人曾提出过一种方法，可在摄象机寻象器荧光屏上来显示代表变焦距与衰减一类功能的标志，同时通过视点来选择这种标志中之一〔日本(公开)专利申请4－202号〕。
但在探测出的坐标和操作者实际注视的坐标之间常包括某种误差。因此，即使是操作者企图去注视某个标志，但由视点开关装置所探测出的标志却未必对应于操作者所注视的标志。
结果，纵令操作者打算注视视点开关的某一特定标志，探测出的标志并不对应于想要的标志而可能不去执行所希望的功能。另一方面，要是操作者不打算注视某个标志，却又可能失控地执行着与这个标志相对应的功能。
鉴于以上缺点，下面的实施例则是用来能通过注视标志去可靠而简易地执行选择作业。
根据下述实施例，提供了一种摄象机，它包括视点开关装置，用来当操作者的视点停留在一批显示地寻象器荧光屏上代表着不同操作功能的标志中之一时，来执行这一标志所代表的功能；以及标志显示状态控制装置，用来当操作者的视点保持着注视某个标志时，将此标志的显示状态改变到一个不同的显示状态。
这种标志显示状态控制装置包括一视点探测装置，它当操作者的视点停留在视点开关的标志上达到一预定次数或一段预定时间后，将此标志的显示状态改变到一个不同的状态。
这种标志显示状态控制装置当操作者的视点停留在视点开关的标志上达预定次数或预定的一段时间后，便开始使标志闪烁。
这种标志显示状态控制装置在操作者的视点停留在视点开关的标志上达预定次数或预定时间后，使标志的颜色改变。
这种标志显示状态控制装置在操作者的视点停留在视点开关的标志上时，即激励相应的功能。
通过设置这类装置，当操作者的视点停留在显示在寻象器荧光屏上的视点输入的标志之一上时，这一指示的显示状态便改变，而使操作者可以在选择功能的同时确认其自身视点的视点状态。
现在结合
具有视点探测装置的摄象机的第三实施例。
图10示明具有视点探测装置的摄象机的示意性结构。
如图10所示，本实施例的具有视点探测装置的摄象机包括一寻象器光学系统103、视点探测装置106、显示电路107、校正电路130、视点开关131、标志显示状态控制装置132与存储器133。
设置寻象器光学系统103是为了可让摄象机观察待拍摄的物体。视点探测装置106探测观察寻象器光学系统103的观察者的视点位置。
设置校正装置130，是为了通过校正由视点探测装置106得到的探测输出P1在沿着观察轴上的与视点上的误差，而在观察者的眼睛的视点方向上输出信息。标志显示状态控制装置132则是为了改变将显示在寻象器荧光屏上的标志的显示状态。
在具有上述结构的本实施例的摄象机中，标志显示状态控制装置132根据探测输出P1来控制寻象器荧光屏上标志的显示状态。具体地说，当操作者的视点驻留时，此标志的显示状态改变到不同的显示状态。
现在结合附图来说明本实施例的具有视点探测装置的摄象机的细节。
如图11所示，本实施例的摄象机包括透镜系统101、寻象器荧光屏102、寻象器光学系统103、目镜104、视点探测装置106、显示电路107与系统控制电路108。
透镜系统101是设置用来拍摄物体的同时具有一变焦距透镜。寻象器光学系统103是用来观察为透镜系统101所拍摄的物体并具有寻象器荧光屏102。
目镜104设在寻象器光学系统103的前方，操作者通过目镜104来注视寻象器荧光屏102。视点探测装置106则探测操作者的眼105的视点E。
显示电路107用来在寻象器荧光屏102上显示表示一聚焦区的AF(自动聚焦)框、将于后面描述的视点开关的标志、以及操作者所需的其它信息，例如磁带计数和摄影方式。系统控制装置108则是用来控制此摄象机的各个装置的。
视点探测装置106包括红外线发射二极管160，用来将红外线辐射到操作者的眼5上；二向色镜161，用来透过可见光和反射红外线；聚焦透镜162，用来将二向色镜161反射的红外线聚焦；光由转换器163，用来将聚焦透镜162所聚焦的红外线变换成一电信号；以及视点探测电路164，用来根据操作者的眼5在光电转换器163的象去确定操作者在寻象器荧光屏上的视点。
这时，由于可见光通过二向色镜161，操作者可以通过二向色镜161来观察寻象器荧光屏102。
由于二向色镜161反射红外线，它就反射由红外线发射二极管160所照射的眼5的反射象。这一反射的象为聚焦透镜162聚焦到光电转换器163之上。
视点探测电路104按照日本(公开)专利申请1－241511与2－32312号所公开的算法，根据操作者的眼105在光电转换器163上的象，确定出操作者在寻象器荧光屏102上的视点。
下面解释安装在本实施例摄象机中寻象器光学系统103上视点开关的功能。
图12示明寻象器荧光屏102上的显示例。如图所示，其中显示出一份菜单，它包括由字符W、T与F所表示的，代表着不同操作功能的标志121a、121b与121c。
下面参看图13与14中的流程图来说明系统控制装置108的具体作业。
包括有视点开关的标志在内的一个预定区域的坐标(例如坐标α对应于广角功能、坐标β对应于远视功能、坐标γ对应于衰减功能)存储于一只读存储器(ROM)中。
在步骤P301，摄象机接通，变数l、m现n复位到0(步骤P302)，使视点开关准备好可随时起动。变数l、m和n代表操作者的视点分别与坐标α、β和γ相重合的次数。
系统控制装置从视点探测装置中接收操作者在寻象器荧光屏102上的视点坐标，同时操作者注视着荧光屏102而进行着正常的视点探测(步骤P303、P311与P319)。
假设操作者注视着广角功能的标志W。如果根据步骤P303的判定，视点的坐标与坐标α基本一致，系统控制装置108便使变数m与n复位到零(步骤P304)。
然后当测定出变数l大于或不大于一预定次数(本实施例中为5次)(步骤P305)时，并且假定它小于预定次数时，标志W即闪烁(步骤P306)。变数l加1(步骤P307)，然后确定变数l是否大于5(步骤P309)。
要是通过步骤P308判定变数l小于5，此过程便返回到步骤P303去接收来目视点探测电路的视点坐标。要是在步骤P308中判定的结果是不小于5，则标志W以反变的强度显示，而变焦距透镜被驱动朝向广角。然后此过程返回到步骤P303去接收视点坐标。
另一方面，要是在步骤P305的判定中变数l不小于5，则此过程直接转移到步骤P309。
要是在步骤P303的判定中视点移离开区域α，此过程运动到步骤P311。这就是说，即使坐标α与视点坐标一致，只要是视点在重合次数达到5次之前有一次移离开坐标α，变数l也复位到1(步骤P312、P320与P327)。当操作者注视其它标志时，即表示远视功能的T或表示衰减功能的F时，作业程序类似。
在本实施例中，虽然也可用不同颜色来显示标志，但这种标志是发生闪烁或反转其亮度的。这种标志地可以是图画或图表，并且可以用标志形状的变化来代替亮度的反向变化。
当功能业已被执行时，标志的显示方式可以改变。采取这样的作法时，操作者只需注视屏102便能够选择所需的功能和确认这一已选定的功能的作业。
根据本实施例，当操作者的视点驻留在寻象器荧光屏上所显示的视点输入的标志中之一时，标志的显示状态便会改变，而使操作者可在认定其自身视点的视点状态时选择功能。这样，操作者视点坐标与视点开关坐标的恰切一致以及视点开关功能的正常操作便可迅即告知操作者，而得以避免视点坐标与视点开关坐标发生无意的重合。
权利要求
1.一种电子设备，它包括显示装置，用来在屏上显示代表一预定功能的标志；视点探测装置，用来在此屏上探测操作者的视点位置；功能控制装置，用来当上述视点探测装置探测出注视一其中显示有标志的预定区域，达一段预定时间的操作者的视点时，即执行此标志所代表的功能；以及控制装置，用来根据操作者注视显示有标志的预定区域的状态的改变，来改变上述屏上预定区域的边界位置。
2.如权利要求1所述电子设备，特征在于上述显示装置显示多个表示着包括着上述功能在内的多个功能的标志。
3.如权利要求1所述电子设备，特征在于上述视点探测装置按一预定时间对视点位置取样。
4.如权利要求1所述电子设备，特征在于上述控制装置通过注视一其中显示有标志的预定区域，改变以预定区域在激励相应功能前后之间的这一预定区域的边界线的位置。
5.如权利要求4所述电子设备，特征在于上述控制装置通过注视一其中显示有标志的预定区域来激励相应功能，来扩展此预定区域。
6.如权利要求4所述电子设备，特征在于上述控制装置只改变预定区域的边界线而不改变标志显示的尺寸。
7.如权利要求1所述电子设备，特征在于上述显示装置显示多个用来控制功能的标志，这些标志中包括着具有不同于上述屏上显示的颜色的所说标志。
8.一种电子设备，它包括显示装置，用来在屏上显示代表预定功能的标志；视点探测装置，用来探测操作者的视点在上述屏上的位置；功能控制装置，用来当上述视点探测装置探测出操作者的视点注视此种标志到一段预定时间时，即将此标志所表示的功能变为激励态或非激励态；以及控制装置，用来在上述功能从去激励态变换到激励态以及上述功能从激励态到非激励态之间改变前述这段预定的时间。
9.如权利要求8所述电子设备，特征在于上述显示装置显示多个表示着包括上述功能在内的多个功能的标志。
10.如权利要求8所述电子设备，特征在于上述视点探测装置按一预定时间对此种视点位置取样。
11.如权利要求10所述电子设备，特征在于所说控制装置当连续地探测出对一预定区域的注视达到一预定取样次数时，将前述功能变换到激励态，同时在此功能从去激励态变至激励态和此功能从激励态变至非激励态之间改变着预定的采样次数。
12.如权利要求11所述电子设备，特征在于上述控制装置改变所述标志的显示尺寸和视点探测区。
13.如权利要求8所述电子设备，特征在于上述显示装置改变着对一批用来控制功能的标志的显示，这些标志包括着具有不同此屏上其它显示的颜色的所说标志。
14.具有视点开关的一种摄象机，它包括视点开关装置，用来当操作者注视监视屏上显示出的代表着不同功能的多个标志中之一时达到一段预定时间时，激励此标志所表示的功能；以及区域修正装置，用来当操作者改变其注视标志的状态时，使在寻象器荧光屏上起到视点开关装置作用的区域的边界线移动到一不同位置。
15.如权利要求14所述的摄象机，特征在于上述标志具有与视点探测区不同的显示区，而只有此视点探测区的边界线会改变。
16.如权利要求14所述的摄象机，特征在于上述区域修正装置是在所说功能受激励时和所说功能去激励时之间改变前述边界的位置。
17.如权利要求16所述摄象机，特征在于所说区域修正装置是在激励所说功能时扩展前述边界线。
18.如权利要求14所述摄象机，特征在于它还包括显示状态控制装置，用来从多个以互不相同颜色显示在监视屏上的标志中，显示出起视点开关作用的标志和不起视点开关作用的标志。
19.一种摄象机，它包括视点开关装置，用来当操作者注视一显示在监视屏上的标志过一段时间后，即激励此标志所表示的功能；视点探测装置，用来探测操作者的视点在此屏上的位置；识别装置，用来确定为上述视点探测装置探测出的视点是否在起着视点开关作用的区域中存在一段预定时间；以及区域修正装置，用来依据上述识别装置所确定的结果，来移动起着视点开关作用的区域的边界线位置。
20.如权利要求19所述摄象机，特征在于其中显示出多个表示多个功能的标志。
21.如权利要求19所述摄象机，特征在于前述标志具有与视点探测区不同的显示区，而只有视点探测区的边界线会改变。
22.如权利要求21所述摄象机，特征在于前述区域修正装置在激励功能时使边界线扩展。
23.如权利要求22所述摄象机，特征在于前述区域修正装置在激励功能时使边界线扩展。
24.如权利要求19所述摄象机，特征在于，它还包括显示状态控制装置，用来从多个以互不相同颜色显示在监视屏上的标志中，显示出起视点开关作用的标志和不起视点开关作用的标志。
25.如权利要求19所述摄象机，特征在于上述监视屏包括-EVF(电子寻象器)，而所说视点探测装置则设置在此EVF中。
26.一种视点控制装置，它包括视点探测装置，用来探测在一屏上的视点；视点开关装置，用来当上述视点探测装置探测出对此屏上一预定区域达一段预定时间时来激励一种功能；以及控制装置，用来在上述视点开关装置的激励态与去激励态之间来改变该预定区域的边界线。
27.如权利要求26所述视点控制装置，特征在于前述探测装置，当按一段预定时间对视点进行了取样并对此预定区域连续地注视预定次数后，打开所说视点开关装置。
28.如权利要求26所述视点控制装置，特征在于前述视点开关装置在接通状态与断开状态之间改变所说预定区域的显示。
29.如权利要求28所述控制装置，特征在于前述视点开关的功能是变焦距功能。
30.如权利要求28所述视点控制装置，特征在于前述视点开关的功能是衰减功能。
31.一种视点控制装置，它包括视点探测装置，用来探测屏上一视点，和视点开关装置，当前述视点探测装置探测出对此屏上一预定区域注视达第一段时间时，执行一预定功能；而当此视点探测装置探测出对此屏上该预定区域注视达不同于第一段时间的第二段时间时，终止执行上述功能。
32.如权利要求31所述视点控制装置，特征在于前述视点探测装置，当按一段预定时间对试点取样并对此预定区域连续注视预定次数后，打开所说开关装置。
33.如权利要求31所说视点控制装置，特征在于上述第一段时间设定得较第二段时间长。
34.一种摄象机，它包括视点开关装置，用来当操作者的视点驻留在一寻象器荧光屏上所显示的多个代表不同作业功能的标志中之一时，即激励由这一标志所代表的功能；以及标志显示状态控制装置，用来当操作者的视点驻留到某个标志上时，将此标志的显示状态改变到一种不同的显示状态。
35.如权利要求34所述摄象机，特征在于上述标志显示状态控制装置，当操作者的视点驻留在所说视点开关标志上达预定次数或达一段预定时间，将此标志的显示状态改变到一个不同的状态。
36.如权利要求34所述摄象机，特征在于上述标志显示状态控制装置，当操作者的视点驻留在所说视点开关标志上达预定次数或达一段预定时间时，使此标志闪烁。
37.如权利要求34所述摄象机，特征在于上述标志显示状态控制装置，当操作者的视点驻留在所说视点开关标志上达预定次数或达一段预定时间时，改变此标志的颜色。
38.如权利要求34所述摄象机，特征在于上述标志显示状态控制装置，当操作者的视点驻留在所说视点开关标志上时，即激励相应的功能。
全文摘要
具有视点探测装置的电子设备，它包括用来将一预定区域显示到一屏上的区域显示电路；用来探测操作者视点的视点探测器；一种开关电路，用来探测电视点探测器探测出的操作者的视点是否在上述区域内，并据探测结果在第一与第二状态间变换一预定功能的操作状态；以及一种装置，用来当作业状态从第一状态变换到第二状态时和从第二状态变换到第一状态时之间，来改变该屏上上述区域的边界线位置。
文档编号H04N5/232GK1115860SQ9510430
公开日1996年1月31日 申请日期1995年4月11日 优先权日1994年4月12日
发明者小林崇史, 中野广文 申请人:佳能株式会社