JPH0337039A - 視線検出装置 - Google Patents
視線検出装置Info
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- JPH0337039A JPH0337039A JP1172791A JP17279189A JPH0337039A JP H0337039 A JPH0337039 A JP H0337039A JP 1172791 A JP1172791 A JP 1172791A JP 17279189 A JP17279189 A JP 17279189A JP H0337039 A JPH0337039 A JP H0337039A
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- light flux
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- sight
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Viewfinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[a業上の利用分野]
本発明は視線検出装置を有し、観察者の眼の動きにより
情報入力可能なカメラ等の光学機器に関するものである
。
情報入力可能なカメラ等の光学機器に関するものである
。
[従来の技術]
従来、被検者の視線を光学的(検出する方法には
1、眼球を照明する光により形成される第1゜第4プル
キンエ像の位置を検出して求める方法(参考文献: J
ournal of 0ptical 5ociety
of^merica、vol、63.NO,8,pa
ge921 (1973))2、第1プルキンエ像と瞳
孔中心の位置を検出して求める方法(参考文献:特開昭
61−172552号公報) 等がある。また、それとは別に 3、虹彩輪部の位置を検出して求める方法が提案されて
いる。
キンエ像の位置を検出して求める方法(参考文献: J
ournal of 0ptical 5ociety
of^merica、vol、63.NO,8,pa
ge921 (1973))2、第1プルキンエ像と瞳
孔中心の位置を検出して求める方法(参考文献:特開昭
61−172552号公報) 等がある。また、それとは別に 3、虹彩輪部の位置を検出して求める方法が提案されて
いる。
ところが、1の視線検出方法は第1プルキンエ像に対す
る第4プルキンエ像の相対強度が小さいこと、2の視線
検出方法は虹彩の反射率が小さいために瞳孔中心を求め
にくい等の問題点があるため実用性を考慮すると3の視
線検出方法が有効である。
る第4プルキンエ像の相対強度が小さいこと、2の視線
検出方法は虹彩の反射率が小さいために瞳孔中心を求め
にくい等の問題点があるため実用性を考慮すると3の視
線検出方法が有効である。
この3゛の視線検出方法を、観察部を有する光学機器、
例えばカメラに適用して、カメラのファインダをのぞく
観察者の視線を検出し観察者の意志を入力する手段に応
用する場合、カメラの接眼レンズ近辺に視線検出装置を
配置するのが一法である。
例えばカメラに適用して、カメラのファインダをのぞく
観察者の視線を検出し観察者の意志を入力する手段に応
用する場合、カメラの接眼レンズ近辺に視線検出装置を
配置するのが一法である。
しかしながら前記光学配置に基づき視線検出装置を構成
すると、検出光を導光するミラーを具えた接眼レンズの
有効光束領域はファインダ光学系で必要とされる有効光
束領域よりも大きくなるため、ファインダをのぞく観察
者はアイポイントを固定しづらくなり、また、アイポイ
ントの移動範囲も広がり、観察者にとってファインダ視
野がケラし易くなり、あるいは視線検出装置においては
視線検出しにくくなるという難点が発見された。
すると、検出光を導光するミラーを具えた接眼レンズの
有効光束領域はファインダ光学系で必要とされる有効光
束領域よりも大きくなるため、ファインダをのぞく観察
者はアイポイントを固定しづらくなり、また、アイポイ
ントの移動範囲も広がり、観察者にとってファインダ視
野がケラし易くなり、あるいは視線検出装置においては
視線検出しにくくなるという難点が発見された。
[発明が解決しようとしている問題点]本発明は、接眼
レンズを覗いている観察者の視線検出を行なうカメラの
様な光学機器において、観察者のアイポイントの移動範
囲を小さく維持しようとするものである。
レンズを覗いている観察者の視線検出を行なうカメラの
様な光学機器において、観察者のアイポイントの移動範
囲を小さく維持しようとするものである。
そしてその為、接眼レンズに関連してファインダ光学系
の有効光束領域を限定することで問題点を解決するもの
である。
の有効光束領域を限定することで問題点を解決するもの
である。
第1図〜第3図は本発明の第1の実施例を示すもので、
第1図は一眼レフカメラの断面図、第2図は視線検出光
学系の斜視図、第3図は視線検出の原理説明図である。
第1図は一眼レフカメラの断面図、第2図は視線検出光
学系の斜視図、第3図は視線検出の原理説明図である。
まず−眼レフレックスカメラ側から説明すると、101
はカメラ本体に固着もしくは着脱自在の撮影レンズ、1
02は中央部が半透鏡に形成されているクイックリター
ン・ミラー 103はピント板、104は種々の撮影情
報を同時あるいは2選択的に表示する表示素子で、例え
ば液晶表示板、105はコンデンサーレンズ、106は
ペンタプリズムである。
はカメラ本体に固着もしくは着脱自在の撮影レンズ、1
02は中央部が半透鏡に形成されているクイックリター
ン・ミラー 103はピント板、104は種々の撮影情
報を同時あるいは2選択的に表示する表示素子で、例え
ば液晶表示板、105はコンデンサーレンズ、106は
ペンタプリズムである。
また107はサブミラー 1o8は視線の複数位置につ
いて検出を行える焦点検出ユニットであるが、これらの
部分は本願の目的に直接関係せず、また当該分野の技術
者によく知られているので説明を省く。
いて検出を行える焦点検出ユニットであるが、これらの
部分は本願の目的に直接関係せず、また当該分野の技術
者によく知られているので説明を省く。
109は信号処理、表示板駆動、焦点調節のための制御
回路で、視線方向の検出情報、各検出位置に関する検出
情報、図示しない露光測光ユニットからの複数位置から
の測光情報が人力される。なお、各ユニットからの情報
は、検出しない生のデータの場合、演算処理した各結果
の情報の場合、更には選択された情報の場合など種々の
形態で人力する様にすることができる。
回路で、視線方向の検出情報、各検出位置に関する検出
情報、図示しない露光測光ユニットからの複数位置から
の測光情報が人力される。なお、各ユニットからの情報
は、検出しない生のデータの場合、演算処理した各結果
の情報の場合、更には選択された情報の場合など種々の
形態で人力する様にすることができる。
一方、検出系を構成する符番1は固体撮像素子のイメー
ジセンサ、2は結像レンズ、3はファインダのアイポイ
ントの位置を示す。結像レンズ2はアイポイント3附近
にピントが合っているものとする。第2図の4.4は前
眼部照明用の光源で、本例では赤外発光ダイオードを使
用している。
ジセンサ、2は結像レンズ、3はファインダのアイポイ
ントの位置を示す。結像レンズ2はアイポイント3附近
にピントが合っているものとする。第2図の4.4は前
眼部照明用の光源で、本例では赤外発光ダイオードを使
用している。
5は接眼レンズで、赤外反射のダイクロイック主う−の
様なビームスプリッタ5′を内蔵し、ファインダと検出
系を共軸している。6はファインダ有効光束限定用ブロ
ックで、これらの詳しい構造は後述する。7は信号処理
回路である。
様なビームスプリッタ5′を内蔵し、ファインダと検出
系を共軸している。6はファインダ有効光束限定用ブロ
ックで、これらの詳しい構造は後述する。7は信号処理
回路である。
ここで、上記構成の作用を説明する前に検出方法を第3
図を使って説明する。
図を使って説明する。
図に描く様に、眼球の回転角をθ、そして接眼レンズ2
の光軸に対する眼球のシフト量をSとして、虹彩輪部の
座標を(XIYI) (X2Y2)センサ1上での結像
位置を(−t g+)(−r K2) とすると(二丁
°互:=距: Y” 2 であるので、これよりに、−に2は、次式の様になる。
の光軸に対する眼球のシフト量をSとして、虹彩輪部の
座標を(XIYI) (X2Y2)センサ1上での結像
位置を(−t g+)(−r K2) とすると(二丁
°互:=距: Y” 2 であるので、これよりに、−に2は、次式の様になる。
・・・ (1)
但し a=c−Fy7Fである。
但し、bは虹彩の半径、Cは角膜前面の曲率半径、℃は
結像レンズ2から角膜前面での距離、・γは眼球の回転
中心から角膜前面での距離である。
結像レンズ2から角膜前面での距離、・γは眼球の回転
中心から角膜前面での距離である。
今、これらの諸量に実用人個人差がない。すなわちす、
c、fl、γ、aが定数とみなすと、(1)式はθ、S
に関する連立方程式となるので、これを解けばθ。
c、fl、γ、aが定数とみなすと、(1)式はθ、S
に関する連立方程式となるので、これを解けばθ。
Sを求めることができる。
その解は、
((y−a)sinθ−bcosθ)
・・・ (2)
よってイメージセンサ1により虹彩輪部の左端右端の座
標を求めれば正確に眼球Eの回転量θとシフト量s h
<演算で求まるわけである。尚、眼球3の光軸と視軸(
視線)は周知の様ズしているため、実際には眼球3の回
転量を電気的に補正して視線の方向が求められる。
標を求めれば正確に眼球Eの回転量θとシフト量s h
<演算で求まるわけである。尚、眼球3の光軸と視軸(
視線)は周知の様ズしているため、実際には眼球3の回
転量を電気的に補正して視線の方向が求められる。
以下、実施例の作用を説明する。
第1図に示す様に視線検出光学系は、結像レンズ2、イ
メージセンサ1及び不図示の眼球照明用赤外発光ダイオ
ード4から構成され接眼レンズ5の上方に配置されてい
る。第2図は視線検出光学系の斜視形態を示す。赤外発
光ダイオード4は、結像レンズ2の側方(図中±y方向
)に配置され、発光した赤外光は、接眼レンズ5のダイ
クロイックミラーで反射して眼球3を拡散照明する。
メージセンサ1及び不図示の眼球照明用赤外発光ダイオ
ード4から構成され接眼レンズ5の上方に配置されてい
る。第2図は視線検出光学系の斜視形態を示す。赤外発
光ダイオード4は、結像レンズ2の側方(図中±y方向
)に配置され、発光した赤外光は、接眼レンズ5のダイ
クロイックミラーで反射して眼球3を拡散照明する。
ここで赤外光は、視線検出光学系の光軸を外れた位置か
ら斜めに投光されるため接眼レンズ5のダイクロイック
ミラ一部の上面Aはファインダ有効光束を通すに必要な
領域よりも広くなる。それに伴いダイクロイックミラ一
部の射出面Bも広くなるため、ファインダを観察する観
察者のアイポイントの移動範囲もおのずと広がってしま
う。観察者のアイポイントの移動範囲を従来と同様にす
るために本実施例においては接眼レンズ5のファインダ
光束入射面にファインダ有効光束より外側を遮光する限
定用ブロック6を設けている。その結果観察者に観察可
能なファインダ光束は従来と同等に設定されるため、観
察者のアイポイントの移動範囲も従来と同等に維持され
る。
ら斜めに投光されるため接眼レンズ5のダイクロイック
ミラ一部の上面Aはファインダ有効光束を通すに必要な
領域よりも広くなる。それに伴いダイクロイックミラ一
部の射出面Bも広くなるため、ファインダを観察する観
察者のアイポイントの移動範囲もおのずと広がってしま
う。観察者のアイポイントの移動範囲を従来と同様にす
るために本実施例においては接眼レンズ5のファインダ
光束入射面にファインダ有効光束より外側を遮光する限
定用ブロック6を設けている。その結果観察者に観察可
能なファインダ光束は従来と同等に設定されるため、観
察者のアイポイントの移動範囲も従来と同等に維持され
る。
眼球の虹彩輪部で散乱反射した赤外光は、再び接眼レン
ズ5に入射し、ダイクロイックミラー5で反射され、結
像レンズ2を介してイメージセンサ1上に結像する。虹
彩輪部の座標より視線検出信号処理回路7によって視線
方向、さらには観察者のファインダ視野内性視点が演算
されその注視点情報は、制御回路109及びそれを介し
て多点焦点検出ユニット108に伝送される。表示素子
103は例えば偏光板を用いないゲスト−ホスト型71
!晶素子で表示素子駆動回路109からの信号に基づい
て、注視点情報をファインダ視野内にスーパインポーズ
(第4図P)表示する様になっている。尚、撮影レンズ
lO1を透過した被写体光の一部はクイックリターンミ
ラー102を透過後サブミラー107で反射され多点焦
点検出ユニット1108k導かれる。多点焦点検出ユニ
ット108においては信号処理回路7からの注視点情報
に基づいて注視被写体の焦点検出を行ない、不図示の撮
影レンズ駆動装置により撮影レンズ101の焦点調節を
行なう。
ズ5に入射し、ダイクロイックミラー5で反射され、結
像レンズ2を介してイメージセンサ1上に結像する。虹
彩輪部の座標より視線検出信号処理回路7によって視線
方向、さらには観察者のファインダ視野内性視点が演算
されその注視点情報は、制御回路109及びそれを介し
て多点焦点検出ユニット108に伝送される。表示素子
103は例えば偏光板を用いないゲスト−ホスト型71
!晶素子で表示素子駆動回路109からの信号に基づい
て、注視点情報をファインダ視野内にスーパインポーズ
(第4図P)表示する様になっている。尚、撮影レンズ
lO1を透過した被写体光の一部はクイックリターンミ
ラー102を透過後サブミラー107で反射され多点焦
点検出ユニット1108k導かれる。多点焦点検出ユニ
ット108においては信号処理回路7からの注視点情報
に基づいて注視被写体の焦点検出を行ない、不図示の撮
影レンズ駆動装置により撮影レンズ101の焦点調節を
行なう。
本実施例においては視線検出装置を多点焦点検出ユニッ
ト108の注視点情報入力手段として用いた例を示した
が、露出用の多点測光装置の測光点入力手段、撮影モー
ドの選択手段等に用いてもかまわない。撮影モードの選
択は、例えばファインダ視野の一部に種々の撮影モード
マークを並べて表示し、その中の1つを注視している観
察者の視線を検出することで行い、カメラの制御部にそ
の撮影モードが設定される。
ト108の注視点情報入力手段として用いた例を示した
が、露出用の多点測光装置の測光点入力手段、撮影モー
ドの選択手段等に用いてもかまわない。撮影モードの選
択は、例えばファインダ視野の一部に種々の撮影モード
マークを並べて表示し、その中の1つを注視している観
察者の視線を検出することで行い、カメラの制御部にそ
の撮影モードが設定される。
[他の実施例]
第4図〜第5図は本発明の第2の実施例を説明するため
の図で、第5図は視線検出光学系の斜視図である。
の図で、第5図は視線検出光学系の斜視図である。
図中、6′はファインダ有効光束限定マスクであるとこ
ろの誘電体多層膜域で、第6図は、前記誘電体多層膜の
分光透過率特性図である。他の部材は第1の実施例と同
一の部材である。
ろの誘電体多層膜域で、第6図は、前記誘電体多層膜の
分光透過率特性図である。他の部材は第1の実施例と同
一の部材である。
上述と同様視線検出光学系は、結像レンズ2、イメージ
センサl及び眼球照明用赤外発光ダイオード4.4から
構成され一眼レフカメラの接眼レンズ5の上方に配置さ
れている。赤外発光ダイオード4.4は結像レンズ2の
側方(図中±y方向)に配置され、発光した赤外光は、
接眼レンズ5のダイクロイックミラーで反射して眼球を
照明する。本実施例においては接眼レンズ5のファイン
ダ光束出射面(図中B面)にファインダ有効光束より外
側を遮蔽する誘電体多層膜域6が配設されている。誘電
体多層膜域6の分光透過率特性は第6図に示すように、
可視光をほぼ遮断するが赤外光は透過させる特性をもつ
。その結果、観察者に観察可能なファインダ視野は従来
と同様に設定されるため、観察者のアイポイントの移動
範囲も従来と同等に維持される。眼球の虹彩輪部で拡散
反射した赤外光は、再び接眼レンズ5に入射し、ダイク
ロイックミラ一部で反射され結像レンズ2を介してイメ
ージセンサ1上に結像する。虹彩輪部の座標より不図示
の視線検出回路によって視線方向、さらには観察者のフ
ァインダ視野内性視点が演算される点等は同様である。
センサl及び眼球照明用赤外発光ダイオード4.4から
構成され一眼レフカメラの接眼レンズ5の上方に配置さ
れている。赤外発光ダイオード4.4は結像レンズ2の
側方(図中±y方向)に配置され、発光した赤外光は、
接眼レンズ5のダイクロイックミラーで反射して眼球を
照明する。本実施例においては接眼レンズ5のファイン
ダ光束出射面(図中B面)にファインダ有効光束より外
側を遮蔽する誘電体多層膜域6が配設されている。誘電
体多層膜域6の分光透過率特性は第6図に示すように、
可視光をほぼ遮断するが赤外光は透過させる特性をもつ
。その結果、観察者に観察可能なファインダ視野は従来
と同様に設定されるため、観察者のアイポイントの移動
範囲も従来と同等に維持される。眼球の虹彩輪部で拡散
反射した赤外光は、再び接眼レンズ5に入射し、ダイク
ロイックミラ一部で反射され結像レンズ2を介してイメ
ージセンサ1上に結像する。虹彩輪部の座標より不図示
の視線検出回路によって視線方向、さらには観察者のフ
ァインダ視野内性視点が演算される点等は同様である。
尚、本発明はカメラの外、監視装置や顕微鏡など各種観
察装置に適用できる。
察装置に適用できる。
[発明の効果]
以上説明したように、接眼レンズを介して観察者の視線
検出を行なう装置を有する光学機器において、接眼レン
ズにファインダ光学系の有効光束領域を規定する手段を
設けることにより、観察者のアイポイントの移動範囲を
小さく維持する効果がある。その結果、観察者のアイポ
イントが大きく動いてファンダ視野がケラしてしまうと
いうこともないし、また視線検出装置にとっても、アイ
ポイントの移動が小さい分視線検出精度が向上するとい
う効果がある。
検出を行なう装置を有する光学機器において、接眼レン
ズにファインダ光学系の有効光束領域を規定する手段を
設けることにより、観察者のアイポイントの移動範囲を
小さく維持する効果がある。その結果、観察者のアイポ
イントが大きく動いてファンダ視野がケラしてしまうと
いうこともないし、また視線検出装置にとっても、アイ
ポイントの移動が小さい分視線検出精度が向上するとい
う効果がある。
第1図は本発明の実施例を示す光学断面図。第2図は実
施例の要部を示す斜視図。第3図は検出方法を説明する
ための図、。第4図はファインダ視野例を示す図。第5
図は別実施例の要部を示す斜視図。第6図は透過率特性
図。
施例の要部を示す斜視図。第3図は検出方法を説明する
ための図、。第4図はファインダ視野例を示す図。第5
図は別実施例の要部を示す斜視図。第6図は透過率特性
図。
Claims (2)
- (1)接眼部を介して観察者の視線検出を行なう装置を
有し、対象からきて接眼部を通るフアインダ有効光束領
域を限定し、視線検出用の光を制限することのない限定
用手段を設けたことを特徴とする視線検出装置を有する
光学機器。 - (2)前記限定用手段は、ファインダ系と視線検出装置
とを統合するビームスプリッタ及び接眼レンズを有する
、接眼部の一部又はそれに隣接配置された可視光遮断物
である特許請求の範囲第1項記載の視線検出装置を有す
る光学機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1172791A JP2941847B2 (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 視線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1172791A JP2941847B2 (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 視線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337039A true JPH0337039A (ja) | 1991-02-18 |
| JP2941847B2 JP2941847B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=15948424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1172791A Expired - Fee Related JP2941847B2 (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 視線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2941847B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61172552A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-04 | 株式会社トプコン | 視線方向検出装置 |
-
1989
- 1989-07-04 JP JP1172791A patent/JP2941847B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61172552A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-04 | 株式会社トプコン | 視線方向検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2941847B2 (ja) | 1999-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |