JPH05154106A - 視線検出装置 - Google Patents

視線検出装置

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JPH05154106A
JPH05154106A JP3357384A JP35738491A JPH05154106A JP H05154106 A JPH05154106 A JP H05154106A JP 3357384 A JP3357384 A JP 3357384A JP 35738491 A JP35738491 A JP 35738491A JP H05154106 A JPH05154106 A JP H05154106A
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JP
Japan
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light
eye
optical system
line
reflected
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JP3357384A
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English (en)
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Takayuki Sensui
隆之 泉水
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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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
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/02—Viewfinders
    • G03B13/06—Viewfinders with lenses with or without reflectors
    • 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Viewfinders (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源からの光束を効率よく受光素子に導くこ
とができ、光源の光量を高めることなく受光素子に達す
る光量を確保することができる視線検出装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 測定用の光束を発する投光光学系１０と、眼
３から反射する光束を受光して視線方向を検出する受光
光学系２０と、投光光学系１０からの光束を眼３に導
き、眼３からの反射光を受光光学系２０へ導くよう配置
された偏光ビームスプリッター３０と、眼３と偏光ビー
ムスプリッターとの間に設けられた１／４波長板３２と
を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばカメラのファ
インダー系に設けられて撮影者がファインダー内のいず
れの位置に注目しているかを検出する視線の検出装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の視線検出装置は、例えば特開平
２−５号公報に開示されている。
【０００３】従来の視線検出装置は、発光ダイオード等
の光源から発した光束をファインダーのアイピースを通
して撮影者の眼に入射させ、眼からの反射光を集光させ
てＣＣＤセンサ等の受光素子で受光し、この受光素子か
らの出力を電気的に処理して視線の方向を検出する。
【０００４】眼に対する入射光と眼からの反射光とがい
ずれも共通光路としてアイピースを透過するため、入射
光路から受光光路を分離する手段が光源とアイピースと
の間に必要となる。従来の視線検出装置は、光路分離手
段としてハーフミラーを用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように光路分離手段としてハーフミラーを用いる場合
には、他に光量減衰がないと仮定しても、ハーフミラー
を２回透過あるいは反射することにより受光素子に達す
る光量は光源から発する光量の２５％となる。
【０００６】したがって、視線を検出するために十分な
光量を確保するためには、光源の出力を高くしなければ
ならないという問題がある。
【０００７】
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、光源からの光束を効率よく
受光素子に導くことができ、光源の光量を高めることな
く受光素子に達する光量を確保することができる視線検
出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる視線検
出装置は、上記の目的を達成させるため、測定用の光束
を発する投光光学系と、眼から反射する光束を受光して
視線方向を検出する受光光学系と、投光光学系からの光
束を眼に導き、眼からの反射光を受光光学系へ導くよう
配置された偏光ビームスプリッターと、眼と偏光ビーム
スプリッターとの間に設けられた１／４波長板とを備え
ることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。
【００１０】
【実施例１】図１は、実施例１の視線検出装置の光学系
を示す。ここでは、一眼レフカメラのファインダーに視
線検出装置を組み込んだ例につき説明する。
【００１１】実施例の視線検出装置は、図１に示される
ように一眼レフカメラのファインダー内に設けられたペ
ンタプリズム１を挟んで設けられた投光光学系１０と受
光光学系２０とから構成されている。
【００１２】投光光学系１０は、光源として赤外光を発
する半導体レーザー１１を有する。半導体レーザーは、
５ｍＡ程度で安定的に光を取り出すことができ、３００
ｍＡ程度の電流が必要な発光ダイオードより消費電力を
低く抑えることができる。
【００１３】半導体レーザー１１から発した発散光は、
ミラー１２で反射されると共に、投光レンズ１３を介し
て偏光ビームスプリッター３０に入射する。半導体レー
ザー１１は、レーザー光が偏光ビームスプリッター３０
の分離面３１に対してＳ偏光で入射するように配置され
ている。
【００１４】偏光ビームスプリッター３０に入射したレ
ーザー光は、分離面３１で反射され、１／４波長板３２
により円偏光に変換されてファインダー系のアイピース
レンズ２を介して平行光束として撮影者の眼３に入射す
る。
【００１５】撮影者の眼３で反射されたレーザー光は、
入射時とは電界ベクトルの回転方向が逆回リの円偏光と
なり、１／４波長板３２で分離面３１に対するＰ偏光と
なる直線偏光に変換される。したがって、反射レーザー
光は分離面３１を透過し、ペンタプリズム１、コンペン
セータープリズム２１、縮小レンズ２２を介してミラー
２２で反射され、再結像レンズ２４によりＣＣＤライン
センサ２５上に像を形成する。
【００１６】視線検出の原理は、従来技術で挙げた公報
等に記載されているため、ここでは詳述を省略するが、
例えば、眼からの反射光により形成される第１プルキン
エ像と瞳孔像の中心との位置関係に基づいて視線の方向
を検出する。
【００１７】なお、偏光ビームスプリッター３０は、半
導体レーザー１１から発した赤外光に対してＳ偏光成分
を反射させ、Ｐ偏光成分を透過させる作用を有すると共
に、可視光に関しては偏光成分によらず透過させる作用
を有している。この結果、図示せぬ撮影レンズを介して
クイックリターンミラー４で反射され、フォーカシング
スクリーン５に被写体像を形成する光束は、コンデンサ
レンズ６により集光され、ペンタプリズム１により正立
正像とされた後、偏光ビームスプリッター３０を透過
し、アイピースレンズ２を介して撮影者の眼３に達す
る。
【００１８】また、上記の実施例の装置は、投光光学系
の光源として半導体レーザーを用いているが、発光ダイ
オード等の非偏光光源を用いることも可能である。
【００１９】非偏光光源を用いる場合には、光源からの
光束の中のＳ偏光成分のみが偏光ビームスプリッターに
より反射されて眼に入射する。このとき５０％の損失が
生じる。眼からの反射光は、１／４波長板の作用と反射
とによって偏光ビームスプリッターに対してＰ偏光で入
射するため、全光量が偏光ビームスプリッターを透過し
て受光素子に達する。
【００２０】すなわち、非偏光光源を利用した場合に
も、偏光ビームスプリッターの反射、透過により失われ
る光量は５０％であり、従来のハーフミラーを用いた場
合の２倍の光量を確保することができる。
【００２１】
【実施例２】図２から図５は、この発明の実施例２を示
す。実施例２では、投光光学系１０と受光光学系２０と
が共にペンタプリズム１より撮影者の眼３側に設けられ
ている。
【００２２】図２の装置の投光光学系１０は、半導体レ
ーザー１１と投光レンズ１３とから構成され、受光光学
系２０は、再結像レンズ２４とＣＣＤラインセンサ２５
とから構成される。投光光学系１０から発する測定用光
束は、偏光ビームスプリッター３０’を透過し、１／４
波長板３２を介してダイクロイックプリズム４０に入射
する。
【００２３】ダイクロイックプリズム４０の分離面４１
は、赤外光を反射させ、可視光を透過させる特性を有し
ている。したがって、投光光学系からの測定用光束は分
離面４１で反射され、アイピースレンズ２を介して撮影
者の眼３に入射する。
【００２４】眼３からの反射光は、再びアイピースレン
ズ２を介して分離面４１で反射され、１／４波長板を介
して偏光ビームスプリッター３０’に達する。反射光は
Ｓ偏光として偏光ビームスプリッター３０’に入射する
ため、反射されて再結像レンズ２４を介してＣＣＤライ
ンセンサ２５上に像を形成する。
【００２５】図３の装置はアイピースレンズ２をダイク
ロイックプリズム４０とペンタプリズム１との間に配置
した例、図４の装置はアイピースレンズ内に波長特性を
有する分離面４１を設けた例であり、いずれも他の構成
は図２の装置と同一である。
【００２６】また、図５の装置は、ペンタプリズム１の
眼側の側面に、ペンタプリズム１の形状に沿った２つの
プリズム１ａ、１ｂを接続し、これらのプリズムの接合
面１ｃをダイクロイック面としている。さらに、プリズ
ム１ｂの図中上側面が屋根型に傾斜する形状となってい
るため、この傾斜面に沿う形状の切り欠きを有するプリ
ズム１ｄを接合し、投光光学系１０からの光束が平面か
らプリズム内に入射するよう構成している。
【００２７】
【実施例３】図６は、この発明の実施例３を示す。この
実施例では、投光光学系１０と受光光学系２０とが共に
ペンタプリズム１を挟んで眼３の反対側に設けられてい
る。
【００２８】ペンタプリズム１には、アイピースレンズ
２と対向する位置にプリズム５０が接合され、その接合
面５１が可視光反射、赤外光透過の特性を有するダイク
ロイック面として形成されている。他の構成、作用は実
施例２と同様である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、１／４波長板と偏光ビームスプリッターとを用いる
ことにより、視線検出用の光源からの光束を効率よく受
光手段に導くことができ、小さい発光量で正確に視線の
方向を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の視線検出装置を一眼レフカメラに
適用した実施例１を示す説明図である。
【図２】 実施例２を示す説明図である。
【図３】 実施例２の変形例を示す説明図である。
【図４】 実施例２の他の変形例を示す説明図である。
【図５】 実施例２の他の変形例を示す説明図である。
【図６】 実旌例３を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ペンタプリズム ２…アイピースレンズ ３…眼 １０…投光光学系 １１…半導体レーザー ２０…受光光学系 ３０…偏光ビームスプリッター ３２…１／４波長板
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 27/28 Ｚ 9120−2Ｋ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】測定用の光束を発する投光光学系と、眼か
    ら反射する測定用の光束を受光して視線方向を検出する
    受光光学系と、前記投光光学系からの光束を前記眼に導
    き、前記眼からの反射光を前記受光光学系へ導くよう配
    置された偏光ビームスプリッターと、前記眼と前記偏光
    ビームスプリッターとの間に設けられた１／４波長板と
    を備えることを特徴とする視線検出装置。
  2. 【請求項２】前記投光光学系は、直線偏光を発するレー
    ザー光源を有していることを特徴とする請求項１に記載
    の視線検出装置。
  3. 【請求項３】測定用の直線偏光を発する投光光学系と、
    目から反射する光束を受光して視線方向を検出する受光
    光学系と、前記投光光学系からの光束を眼に導き、眼か
    らの反射光を前記受光光学系へ導くよう配置された偏光
    ビームスプリッターと、前記眼と前記偏光ビームスプリ
    ッターとの間に設けられた１／４波長板とを備えること
    を特徴とする視線検出装置。
  4. 【請求項４】前記投光光学系は、レーザー光源を有して
    いることを特徴とする請求項３に記載の視線検出装置。
JP3357384A 1991-11-29 1991-11-29 視線検出装置 Pending JPH05154106A (ja)

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US07/981,384 US5293535A (en) 1991-11-29 1992-11-25 Eye direction detecting device
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