JPH09269527A - 視線検出手段を有したファインダー系 - Google Patents
視線検出手段を有したファインダー系Info
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- JPH09269527A JPH09269527A JP8103367A JP10336796A JPH09269527A JP H09269527 A JPH09269527 A JP H09269527A JP 8103367 A JP8103367 A JP 8103367A JP 10336796 A JP10336796 A JP 10336796A JP H09269527 A JPH09269527 A JP H09269527A
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- line
- 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
- G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B13/02—Viewfinders
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Viewfinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学系全体の簡素化を図りつつファインダー
系を覗く観察者の視線情報を高精度に検出することがで
きる視線検出手段を有したファインダー系を得ること。 【解決手段】 ファインダー系の接眼レンズを介してフ
ァインダー像を観察する観察者の眼球に照明手段からの
光束を照射し、該眼球からの反射光に基づく眼球像を該
接眼レンズとファインダー光路外に設けた視線レンズで
検出手段面上に結像させ、該検出手段からの出力信号を
利用して該眼球の視線を検出する際、該接眼レンズと視
線レンズは各々、少なくとも１つの非球面を有している
こと。
系を覗く観察者の視線情報を高精度に検出することがで
きる視線検出手段を有したファインダー系を得ること。 【解決手段】 ファインダー系の接眼レンズを介してフ
ァインダー像を観察する観察者の眼球に照明手段からの
光束を照射し、該眼球からの反射光に基づく眼球像を該
接眼レンズとファインダー光路外に設けた視線レンズで
検出手段面上に結像させ、該検出手段からの出力信号を
利用して該眼球の視線を検出する際、該接眼レンズと視
線レンズは各々、少なくとも１つの非球面を有している
こと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は視線検出手段を有し
たファインダー系に関し、例えば観察者（撮影者）がフ
ァインダー像（被写体像）が形成されている観察面（ピ
ント面）を接眼レンズを介して観察しているときに該観
察者の眼球の視線情報を検出し、該視線情報を利用して
測距（自動合焦）や測光等の各種の撮影動作を行うよう
にした写真用カメラやビデオカメラ等に好適なものであ
る。
たファインダー系に関し、例えば観察者（撮影者）がフ
ァインダー像（被写体像）が形成されている観察面（ピ
ント面）を接眼レンズを介して観察しているときに該観
察者の眼球の視線情報を検出し、該視線情報を利用して
測距（自動合焦）や測光等の各種の撮影動作を行うよう
にした写真用カメラやビデオカメラ等に好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より観察者（被検者）が観察面上の
どの位置を観察しているかを検出する、所謂視線（視
軸）を検出する視線検出装置が種々と提案されている。
例えば、特開昭６１−１７２５５２号公報においては、
光源からの平行光束を被検眼の前眼部へ投射し、角膜か
らの反射光に基づく角膜反射像（プルキンエ像）と瞳孔
の結像位置を利用して視軸（注視点）を求めている。
どの位置を観察しているかを検出する、所謂視線（視
軸）を検出する視線検出装置が種々と提案されている。
例えば、特開昭６１−１７２５５２号公報においては、
光源からの平行光束を被検眼の前眼部へ投射し、角膜か
らの反射光に基づく角膜反射像（プルキンエ像）と瞳孔
の結像位置を利用して視軸（注視点）を求めている。
【０００３】図５は従来の視線検出方法の原理説明図で
ある。
ある。
【０００４】同図において、２５は観察者に対して不感
の赤外光を放射する発光ダイオード等の光源であり、投
光レンズ２３の焦点面に配置されている。光源２５より
発光した赤外光は投光レンズ２３により平行光となり、
ハーフミラー２２で反射し、眼球２０の角膜２１を照明
する。このとき角膜２１の表面で反射した赤外光の一部
に基づく角膜反射像（プルキンエ像）ｄはハーフミラー
２２を透過し受光レンズ２４により集光され、イメージ
センサー２６上の位置に角膜反射像ｄを再結像する。
の赤外光を放射する発光ダイオード等の光源であり、投
光レンズ２３の焦点面に配置されている。光源２５より
発光した赤外光は投光レンズ２３により平行光となり、
ハーフミラー２２で反射し、眼球２０の角膜２１を照明
する。このとき角膜２１の表面で反射した赤外光の一部
に基づく角膜反射像（プルキンエ像）ｄはハーフミラー
２２を透過し受光レンズ２４により集光され、イメージ
センサー２６上の位置に角膜反射像ｄを再結像する。
【０００５】又、虹彩２３の端部ａ，ｂからの光束はハ
ーフミラー２２、受光レンズ２４を介してイメージセン
サー２６上に導光され、その位置に該端部ａ’，ｂ’の
像を結像する。受光レンズ２４の光軸アに対する眼球の
光軸イの回転角θが小さい場合、虹彩２３の端部ａ，ｂ
のＺ座標をＺａ，Ｚｂとすると、虹彩２３の中心位置ｃ
の座標Ｚｃは、
ーフミラー２２、受光レンズ２４を介してイメージセン
サー２６上に導光され、その位置に該端部ａ’，ｂ’の
像を結像する。受光レンズ２４の光軸アに対する眼球の
光軸イの回転角θが小さい場合、虹彩２３の端部ａ，ｂ
のＺ座標をＺａ，Ｚｂとすると、虹彩２３の中心位置ｃ
の座標Ｚｃは、
【０００６】
【数１】 と表わされる。
【０００７】又、角膜反射像の発生位置ｄのＺ座標をＺ
ｄ、角膜２１の曲率中心Ｏと虹彩２３の中心Ｃまでの距
離をＯＣとすると、眼球光軸イの回転角θは、 ＯＣ・ｓｉｎθ≒Ｚｃ−Ｚｄ の関係式を略満足する。
ｄ、角膜２１の曲率中心Ｏと虹彩２３の中心Ｃまでの距
離をＯＣとすると、眼球光軸イの回転角θは、 ＯＣ・ｓｉｎθ≒Ｚｃ−Ｚｄ の関係式を略満足する。
【０００８】この為、イメージセンサー２６上に投影さ
れた各特異点（角膜反射像ｄ及び虹彩の端部ａ，ｂ）の
位置を検出することにより眼球光軸イの回転角θを求め
ることができる。このとき（ａ）式は、
れた各特異点（角膜反射像ｄ及び虹彩の端部ａ，ｂ）の
位置を検出することにより眼球光軸イの回転角θを求め
ることができる。このとき（ａ）式は、
【０００９】
【数２】 と書き換えられる。但し、βは角膜反射像の発生位置ｄ
と受光レンズ２４との距離Ｌと受光レンズ２４とイメー
ジセンサー２６との距離Ｌ0 で決まる倍率である。ここ
でＬ0 は何らかの方法により求めている。
と受光レンズ２４との距離Ｌと受光レンズ２４とイメー
ジセンサー２６との距離Ｌ0 で決まる倍率である。ここ
でＬ0 は何らかの方法により求めている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】視線検出装置を例えば
写真用カメラやビデオカメラ等のファインダー系に適用
し、ファインダー系を覗く観察者（撮影者）の眼球の視
線情報を検出するには眼球からの反射像（眼球像）をイ
メージセンサー上に精度良く（高解像度で）結像させる
ことが重要となってくる。一般に眼球像をイメージセン
サーに高精度に結像させるには、結像系（視線検出光学
系）や接眼レンズ等を複数のレンズで構成すれば良い。
しかしながら、視線検出光学系や接眼レンズを複数のレ
ンズで構成すると光学系全体が複雑化し、大型化してき
てカメラ等の小さな空間内に収納するのが大変難しくな
ってくる。
写真用カメラやビデオカメラ等のファインダー系に適用
し、ファインダー系を覗く観察者（撮影者）の眼球の視
線情報を検出するには眼球からの反射像（眼球像）をイ
メージセンサー上に精度良く（高解像度で）結像させる
ことが重要となってくる。一般に眼球像をイメージセン
サーに高精度に結像させるには、結像系（視線検出光学
系）や接眼レンズ等を複数のレンズで構成すれば良い。
しかしながら、視線検出光学系や接眼レンズを複数のレ
ンズで構成すると光学系全体が複雑化し、大型化してき
てカメラ等の小さな空間内に収納するのが大変難しくな
ってくる。
【００１１】本発明は接眼レンズを介してファインダー
視野を覗く観察者の眼球の視線情報を該接眼レンズと眼
球像をイメージセンサーに結像させる視線レンズのレン
ズ構成を適切に設定することによって、光学系全体の簡
素化を図りつつ、眼球像をイメージセンサー上に高解像
度で結像させ、眼球の視線情報を高精度に検出すること
ができる視線検出手段を有したファインダー系の提供を
目的とする。
視野を覗く観察者の眼球の視線情報を該接眼レンズと眼
球像をイメージセンサーに結像させる視線レンズのレン
ズ構成を適切に設定することによって、光学系全体の簡
素化を図りつつ、眼球像をイメージセンサー上に高解像
度で結像させ、眼球の視線情報を高精度に検出すること
ができる視線検出手段を有したファインダー系の提供を
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の視線検出手段を
有したファインダー系は、（１−１）ファインダー系の
接眼レンズを介してファインダー像を観察する観察者の
眼球に照明手段からの光束を照射し、該眼球からの反射
光に基づく眼球像を該接眼レンズとファインダー光路外
に設けた視線レンズで検出手段面上に結像させ、該検出
手段からの出力信号を利用して該眼球の視線を検出する
際、該接眼レンズと視線レンズは各々、少なくとも１つ
の非球面を有していることを特徴としている。
有したファインダー系は、（１−１）ファインダー系の
接眼レンズを介してファインダー像を観察する観察者の
眼球に照明手段からの光束を照射し、該眼球からの反射
光に基づく眼球像を該接眼レンズとファインダー光路外
に設けた視線レンズで検出手段面上に結像させ、該検出
手段からの出力信号を利用して該眼球の視線を検出する
際、該接眼レンズと視線レンズは各々、少なくとも１つ
の非球面を有していることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図、図２は図１の一部分の光路を展開したときの拡
大説明図であり、図１とは光路の進行方向が逆となって
いる。図３，図４は本発明の実施形態２，３における一
部分の拡大説明図である。
概略図、図２は図１の一部分の光路を展開したときの拡
大説明図であり、図１とは光路の進行方向が逆となって
いる。図３，図４は本発明の実施形態２，３における一
部分の拡大説明図である。
【００１４】本実施形態はファインダー系を撮影系とは
独立に設け、該ファインダー系の接眼レンズの近傍に視
線検出手段を装着した場合を示している。
独立に設け、該ファインダー系の接眼レンズの近傍に視
線検出手段を装着した場合を示している。
【００１５】図中、ＯＬは変倍部を有する対物レンズで
あり、３つのレンズ１，２，３を有し、撮影系（不図
示）の変倍動作に連動させて一部のレンズ群を光軸上移
動させて変倍を行っている。ＳＰは絞りである。
あり、３つのレンズ１，２，３を有し、撮影系（不図
示）の変倍動作に連動させて一部のレンズ群を光軸上移
動させて変倍を行っている。ＳＰは絞りである。
【００１６】４はポロプリズムやダハプリズム等の像反
転部材であり、対物レンズＯＬによる被写体像を正立正
像として後述する液晶ピント板６上に導光している。同
図では像反転部材８は簡単の為に光路を展開したガラス
ブロックとして示している。５はフィールドレンズであ
り、像反転部材４からの光束を１次結像面としての液晶
ピント板６方向に導光している。６は対物レンズＯＬに
よって被写体像（ファインダー像）が形成されている液
晶より成る液晶ピント板である。
転部材であり、対物レンズＯＬによる被写体像を正立正
像として後述する液晶ピント板６上に導光している。同
図では像反転部材８は簡単の為に光路を展開したガラス
ブロックとして示している。５はフィールドレンズであ
り、像反転部材４からの光束を１次結像面としての液晶
ピント板６方向に導光している。６は対物レンズＯＬに
よって被写体像（ファインダー像）が形成されている液
晶より成る液晶ピント板である。
【００１７】７は光束分離部材であり、可視光を通過さ
せ赤外光を反射させるダイクロイックミラーより成って
いる。図２では光束分離部材７は点線で示している。８
は接眼レンズであり、単一のレンズより成っている。９
は観察者（撮影者）の眼球であり、対物レンズＯＬによ
って液晶ピント板６に形成されたファインダー像を接眼
レンズ８を介して観察するアイポイントに位置してい
る。
せ赤外光を反射させるダイクロイックミラーより成って
いる。図２では光束分離部材７は点線で示している。８
は接眼レンズであり、単一のレンズより成っている。９
は観察者（撮影者）の眼球であり、対物レンズＯＬによ
って液晶ピント板６に形成されたファインダー像を接眼
レンズ８を介して観察するアイポイントに位置してい
る。
【００１８】１０は照明手段であり、観察者（撮影者）
の眼球９の視線を検出する為に観察者の眼球９に赤外光
を照射する発光ダイオードから成っている。１１は視線
レンズであり、単一のレンズより成っている。１２は撮
像手段であり、２次元の固体撮像素子（イメージセンサ
ー）より成っている。尚、図２は図１の眼球９からの眼
球像が撮像手段１２に導光する光路を図１とは逆に示し
ている。
の眼球９の視線を検出する為に観察者の眼球９に赤外光
を照射する発光ダイオードから成っている。１１は視線
レンズであり、単一のレンズより成っている。１２は撮
像手段であり、２次元の固体撮像素子（イメージセンサ
ー）より成っている。尚、図２は図１の眼球９からの眼
球像が撮像手段１２に導光する光路を図１とは逆に示し
ている。
【００１９】図１，図２において、照明手段１０からの
赤外光で照明された眼球９からの眼球像（光源反射像や
眼球虹彩部からの反射像やプルキンエ像（角膜反射像）
等）は接眼レンズ８を介し、光束分離部材７で反射し、
視線レンズ１１によって撮像手段１２面上に結像してい
る。撮像手段１２に結像したこれらの眼球像の位置情報
を検出し、これより公知の方法により観察者の眼球の視
線情報を求めている。
赤外光で照明された眼球９からの眼球像（光源反射像や
眼球虹彩部からの反射像やプルキンエ像（角膜反射像）
等）は接眼レンズ８を介し、光束分離部材７で反射し、
視線レンズ１１によって撮像手段１２面上に結像してい
る。撮像手段１２に結像したこれらの眼球像の位置情報
を検出し、これより公知の方法により観察者の眼球の視
線情報を求めている。
【００２０】このように本実施形態では観察者の被検眼
の視線の方向（注視点）を検出することにより、例えば
フィルムカメラやビデオカメラ等においては撮影者がピ
ント面上やファインダー面上のどの位置を観察している
かを求めている。そして、このときの位置情報（視線情
報）を利用することにより、例えば自動焦点検出装置に
おいて測距点を画面中心のみならず画面内の複数箇所に
設けた場合、観察者がそのうちの１つの測距点を選択し
て自動焦点検出を行うとするとき、その１つを選択入力
する手間を省き観察者が観察している点を測距点と見な
し、該測距点を自動的に選択して自動焦点検出を行うよ
うにしている。
の視線の方向（注視点）を検出することにより、例えば
フィルムカメラやビデオカメラ等においては撮影者がピ
ント面上やファインダー面上のどの位置を観察している
かを求めている。そして、このときの位置情報（視線情
報）を利用することにより、例えば自動焦点検出装置に
おいて測距点を画面中心のみならず画面内の複数箇所に
設けた場合、観察者がそのうちの１つの測距点を選択し
て自動焦点検出を行うとするとき、その１つを選択入力
する手間を省き観察者が観察している点を測距点と見な
し、該測距点を自動的に選択して自動焦点検出を行うよ
うにしている。
【００２１】本実施形態では接眼レンズ８と視線レンズ
１１を単一レンズより構成し、該単一レンズのうち少な
くとも１つのレンズ面を非球面とし、これによって眼球
像を撮像素子１２面上に高い解像力で結像している。
１１を単一レンズより構成し、該単一レンズのうち少な
くとも１つのレンズ面を非球面とし、これによって眼球
像を撮像素子１２面上に高い解像力で結像している。
【００２２】次に本実施形態の図２，図３，図４に示す
各要素の数値実施例１，２，３について示す。
各要素の数値実施例１，２，３について示す。
【００２３】数値実施例では図に示すように、眼球９の
アイポイントから接眼レンズ８までの距離をｅ、眼球９
側から順に接眼レンズ８と視線レンズ１１の曲率半径を
各々Ｒ１，Ｒ２，ｒ１，ｒ２、接眼レンズ８と視線レン
ズ１１のレンズ厚を各々Ｄ１，Ｄ２、接眼レンズ８と視
線レンズ１１との空気間隔をＤ、接眼レンズ８と視線レ
ンズ１１の材質の屈折率をＮ１，Ｎ２としたときの値を
示している。又、非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と
垂直方向にＨ軸、眼球からの光の進行方向を正としＲを
近軸曲率半径、Ｋ，ｂ，ｃ，ｄを各々非球面係数とした
とき、
アイポイントから接眼レンズ８までの距離をｅ、眼球９
側から順に接眼レンズ８と視線レンズ１１の曲率半径を
各々Ｒ１，Ｒ２，ｒ１，ｒ２、接眼レンズ８と視線レン
ズ１１のレンズ厚を各々Ｄ１，Ｄ２、接眼レンズ８と視
線レンズ１１との空気間隔をＤ、接眼レンズ８と視線レ
ンズ１１の材質の屈折率をＮ１，Ｎ２としたときの値を
示している。又、非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と
垂直方向にＨ軸、眼球からの光の進行方向を正としＲを
近軸曲率半径、Ｋ，ｂ，ｃ，ｄを各々非球面係数とした
とき、
【００２４】
【数３】 なる式で表わしている。又、接眼レンズ８と視線レンズ
１１の焦点距離を各々ｆ１，ｆ２として示している。
（数値実施例１） R D N e=15 R1= 18.209 D1=3.5 N1=1.48484 R2=-15.28097 非球面係数 K=-4.4, b=0, c=5×10-8, d=0 D=8.8 r1= 0.89129 D2=1.0 N2=1.484840 非球面係数 K=-2.83057, b=0, c=0, d=0 r2= -1.11759 非球面係数 K= 2.262×10-1, b=-1.96622, c=8.96780, d=-1.02278×10 R1/R2= -1.192 r1/r2= -0.798 d/f1= 0.496 f1/f2= 17.742 （数値実施例２） R D N e=15 R1= 27.6334 D1=3.5 N1=1.48484 非球面係数 K=0.10253, b=-8.4689×10-5, c=-2.01808×10-7, d=0 R2=-13.336 D=8.8 r1= 0.84775 D2=1.0 N2=1.48484 非球面係数 K=-2.99198, b=0, c=0, d=0 r2= -1.26282 非球面係数 K= 3.02129, b=-3.68903, c=2.28027×10, d=-3.60645×10 R1/R2= -2.072 r1/r2= -0.671 d/f1= 0.461 f1/f2= 15.416 （数値実施例３） R D N e=15 R1= 18.209 D1=3.5 N1=1.48484 R2=-15.28097 非球面係数 K=-4.4, b=0, c=5×10-8, d=0 D=8.8 r1= 1.50557 D2=1.0 N2=1.48484 非球面係数 K=-2.43304×102, b=0, c=0, d=0 r2= -0.56015 非球面係数 K=-7.49222×10-1, b=-1.87415, c=9.47971, d=-1.57094×10 R1/R2= -1.192 r1/r2= -2.689 d/f1= 0.496 f1/f2= 17.742 以上のように本実施形態では、接眼レンズ８と１次結像
面６との間を短くしつつ接眼レンズ８を介して１次結像
面６のファインダー像を見るときの歪曲収差と、接眼レ
ンズ８を通し視線レンズ１１で眼球像を固体撮像素子１
２上に結像したときの歪曲収差を両立させ補正する為
に、接眼レンズ８及び視線レンズ１１に各々非球面レン
ズを用いている。特に非球面を用いることによって接眼
レンズ８を１枚、及び視線レンズ１１を１枚で構成し、
収差補正を良好に行いつつ、レンズ構成の簡素化を図っ
ている。
１１の焦点距離を各々ｆ１，ｆ２として示している。
（数値実施例１） R D N e=15 R1= 18.209 D1=3.5 N1=1.48484 R2=-15.28097 非球面係数 K=-4.4, b=0, c=5×10-8, d=0 D=8.8 r1= 0.89129 D2=1.0 N2=1.484840 非球面係数 K=-2.83057, b=0, c=0, d=0 r2= -1.11759 非球面係数 K= 2.262×10-1, b=-1.96622, c=8.96780, d=-1.02278×10 R1/R2= -1.192 r1/r2= -0.798 d/f1= 0.496 f1/f2= 17.742 （数値実施例２） R D N e=15 R1= 27.6334 D1=3.5 N1=1.48484 非球面係数 K=0.10253, b=-8.4689×10-5, c=-2.01808×10-7, d=0 R2=-13.336 D=8.8 r1= 0.84775 D2=1.0 N2=1.48484 非球面係数 K=-2.99198, b=0, c=0, d=0 r2= -1.26282 非球面係数 K= 3.02129, b=-3.68903, c=2.28027×10, d=-3.60645×10 R1/R2= -2.072 r1/r2= -0.671 d/f1= 0.461 f1/f2= 15.416 （数値実施例３） R D N e=15 R1= 18.209 D1=3.5 N1=1.48484 R2=-15.28097 非球面係数 K=-4.4, b=0, c=5×10-8, d=0 D=8.8 r1= 1.50557 D2=1.0 N2=1.48484 非球面係数 K=-2.43304×102, b=0, c=0, d=0 r2= -0.56015 非球面係数 K=-7.49222×10-1, b=-1.87415, c=9.47971, d=-1.57094×10 R1/R2= -1.192 r1/r2= -2.689 d/f1= 0.496 f1/f2= 17.742 以上のように本実施形態では、接眼レンズ８と１次結像
面６との間を短くしつつ接眼レンズ８を介して１次結像
面６のファインダー像を見るときの歪曲収差と、接眼レ
ンズ８を通し視線レンズ１１で眼球像を固体撮像素子１
２上に結像したときの歪曲収差を両立させ補正する為
に、接眼レンズ８及び視線レンズ１１に各々非球面レン
ズを用いている。特に非球面を用いることによって接眼
レンズ８を１枚、及び視線レンズ１１を１枚で構成し、
収差補正を良好に行いつつ、レンズ構成の簡素化を図っ
ている。
【００２５】本発明の視線検出手段を有したファインダ
ー系は以上の如く各要素を設定することにより達成され
るが、更に好ましくは次の諸条件のうち少なくとも１つ
を満足させるのが良い。
ー系は以上の如く各要素を設定することにより達成され
るが、更に好ましくは次の諸条件のうち少なくとも１つ
を満足させるのが良い。
【００２６】（Ａ１）視線検知用のＬＥＤ１０からの光
束で、接眼レンズ８のＲ１面と観察者の眼鏡のレンズ面
間で反射する光がゴーストとなる場合がある。そこで本
実施形態では焦点距離が短い（パワーの強い）接眼レン
ズを介してファインダー像を観察するときの像面弯曲及
び球面収差を良好に補正しつつ、かつゴースト光の発生
を防止する為に、接眼レンズの焦点距離をｆ１としたと
き、 −２．５＜Ｒ１／Ｒ２＜−０．５ ・・・・・・（１） Ｒ１＜４０ｍｍ ・・・・・・（２） なる条件を満足するようにしている。条件式（１）の下
限値を越えると像面弯曲が補正困難となり、又上限値を
越えると球面収差が補正困難になってくる。又、条件式
（２）を外れるとゴーストの発生が多くなってくるので
良くない。
束で、接眼レンズ８のＲ１面と観察者の眼鏡のレンズ面
間で反射する光がゴーストとなる場合がある。そこで本
実施形態では焦点距離が短い（パワーの強い）接眼レン
ズを介してファインダー像を観察するときの像面弯曲及
び球面収差を良好に補正しつつ、かつゴースト光の発生
を防止する為に、接眼レンズの焦点距離をｆ１としたと
き、 −２．５＜Ｒ１／Ｒ２＜−０．５ ・・・・・・（１） Ｒ１＜４０ｍｍ ・・・・・・（２） なる条件を満足するようにしている。条件式（１）の下
限値を越えると像面弯曲が補正困難となり、又上限値を
越えると球面収差が補正困難になってくる。又、条件式
（２）を外れるとゴーストの発生が多くなってくるので
良くない。
【００２７】（Ａ２）視線レンズ１１は固体撮像素子１
２として大きさがかなり小さいものが使用される為に焦
点距離が小さいものが使われる。特にレンズシャッター
式のコンパクトカメラのファインダー系に採用する場合
は、更に小さいものが要求される。そこで本実施形態で
は視線レンズ１１の固体撮像素子１２までの距離を確保
し、歪曲収差をバランス良く補正する為に、 −３＜ｒ１／ｒ２＜−０．５ ・・・・・・（３） なる条件を満足するようにしている。条件式（３）の下
限値を越えると歪曲収差の補正が難しくなり、又上限値
を越えると所定量のバックフォーカスを確保するのが難
しくなってくる。
２として大きさがかなり小さいものが使用される為に焦
点距離が小さいものが使われる。特にレンズシャッター
式のコンパクトカメラのファインダー系に採用する場合
は、更に小さいものが要求される。そこで本実施形態で
は視線レンズ１１の固体撮像素子１２までの距離を確保
し、歪曲収差をバランス良く補正する為に、 −３＜ｒ１／ｒ２＜−０．５ ・・・・・・（３） なる条件を満足するようにしている。条件式（３）の下
限値を越えると歪曲収差の補正が難しくなり、又上限値
を越えると所定量のバックフォーカスを確保するのが難
しくなってくる。
【００２８】（Ａ３）本実施形態において収差補正、特
に像面弯曲の補正を良好に行う為には、レンズ面ｒ１に
比べてレンズ面ｒ２の非球面量を多くするのが良い。
に像面弯曲の補正を良好に行う為には、レンズ面ｒ１に
比べてレンズ面ｒ２の非球面量を多くするのが良い。
【００２９】（Ａ４）ＬＥＤ１０から放射された光束の
うち、眼球からの反射光を効率良く集光させ、できるだ
け接眼レンズ８の大きさを小さくする為には、接眼レン
ズとアイポイントとの距離や接眼レンズの焦点距離、そ
して接眼レンズと視線レンズとの間隔を適切に設定する
ことが重要になってくる。そこで本実施形態では眼から
の反射光の主光線がテレセントリックに近い形状で接眼
レンズから射出するように、即ち平行光に近くなるよう
にする為に、 ０．４＜ｄ／ｆ１＜０．６ ・・・・・・（４） なる条件を満足するようにしている。条件式（４）の下
限値を越えると周辺光量を十分確保するのが難しくな
り、又上限値を越えると所定量のバックフォーカスを確
保するのが難しくなってくる。
うち、眼球からの反射光を効率良く集光させ、できるだ
け接眼レンズ８の大きさを小さくする為には、接眼レン
ズとアイポイントとの距離や接眼レンズの焦点距離、そ
して接眼レンズと視線レンズとの間隔を適切に設定する
ことが重要になってくる。そこで本実施形態では眼から
の反射光の主光線がテレセントリックに近い形状で接眼
レンズから射出するように、即ち平行光に近くなるよう
にする為に、 ０．４＜ｄ／ｆ１＜０．６ ・・・・・・（４） なる条件を満足するようにしている。条件式（４）の下
限値を越えると周辺光量を十分確保するのが難しくな
り、又上限値を越えると所定量のバックフォーカスを確
保するのが難しくなってくる。
【００３０】（Ａ５）本実施形態において、更に光学性
能を良好に維持する為には、 ０．７＜ｅ／ｆ１＜１．４ ・・・・・・（５） なる条件を満足させるのが良い。この条件式（５）の下
限値を越えるとＬＥＤの入射角が大きくなり反射光量が
不足となり、又上限値を越すと接眼レンズが大きくなっ
たり周辺光量の確保が困難となる。
能を良好に維持する為には、 ０．７＜ｅ／ｆ１＜１．４ ・・・・・・（５） なる条件を満足させるのが良い。この条件式（５）の下
限値を越えるとＬＥＤの入射角が大きくなり反射光量が
不足となり、又上限値を越すと接眼レンズが大きくなっ
たり周辺光量の確保が困難となる。
【００３１】（Ａ６）視線レンズの焦点距離は接眼レン
ズの焦点距離に比べて縮小倍率にする必要から小さく設
定されている。このとき接眼レンズのパワー（屈折力）
を強くして、パワーを分散させた方が収差補正上有利で
ある。しかし視線レンズのパワーを弱くしすぎると結像
倍率が大きくなりすぎたり、光路長が伸びすぎたりとい
った問題がある。そこで本実施形態では、 １０＜ｆ１／ｆ２＜２０ ・・・・・・（６） なる条件を満足させている。条件式（６）の下限値を越
えると視線レンズの倍率が大きくなりすぎて、レンズ系
が大型化してくる。又上限値を越えると全体の光路長が
長くなってくるので良くない。
ズの焦点距離に比べて縮小倍率にする必要から小さく設
定されている。このとき接眼レンズのパワー（屈折力）
を強くして、パワーを分散させた方が収差補正上有利で
ある。しかし視線レンズのパワーを弱くしすぎると結像
倍率が大きくなりすぎたり、光路長が伸びすぎたりとい
った問題がある。そこで本実施形態では、 １０＜ｆ１／ｆ２＜２０ ・・・・・・（６） なる条件を満足させている。条件式（６）の下限値を越
えると視線レンズの倍率が大きくなりすぎて、レンズ系
が大型化してくる。又上限値を越えると全体の光路長が
長くなってくるので良くない。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、接眼レン
ズを介してファインダー視野を覗く観察者の眼球の視線
情報を該接眼レンズと眼球像をイメージセンサーに結像
させる視線レンズのレンズ構成を適切に設定することに
よって、光学系全体の簡素化を図りつつ、眼球像をイメ
ージセンサー上に高解像度で結像させ、眼球の視線情報
を高精度に検出することができる視線検出手段を有した
ファインダー系を達成することができる。
ズを介してファインダー視野を覗く観察者の眼球の視線
情報を該接眼レンズと眼球像をイメージセンサーに結像
させる視線レンズのレンズ構成を適切に設定することに
よって、光学系全体の簡素化を図りつつ、眼球像をイメ
ージセンサー上に高解像度で結像させ、眼球の視線情報
を高精度に検出することができる視線検出手段を有した
ファインダー系を達成することができる。
【００３３】この他、本発明によれば、接眼レンズと視
線レンズに非球面レンズを採用することにより、実像式
ファインダーのような接眼レンズのパワーの強い系にお
いても、接眼レンズを通した視線の歪曲と接眼レンズを
通した視線系の歪曲収差、像面弯曲等を良好に補正する
ことが可能となる。又それぞれ１個のレンズで構成する
ことができる為にコストや小型に対して条件が厳しいコ
ンパクトカメラに適用させることも可能となる等の効果
を有した視線検出手段を有したファインダー系を達成す
ることができる。
線レンズに非球面レンズを採用することにより、実像式
ファインダーのような接眼レンズのパワーの強い系にお
いても、接眼レンズを通した視線の歪曲と接眼レンズを
通した視線系の歪曲収差、像面弯曲等を良好に補正する
ことが可能となる。又それぞれ１個のレンズで構成する
ことができる為にコストや小型に対して条件が厳しいコ
ンパクトカメラに適用させることも可能となる等の効果
を有した視線検出手段を有したファインダー系を達成す
ることができる。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 本発明の実施形態１の数値実施例１の要部断
面図
面図
【図３】 本発明の実施形態１の数値実施例２の要部断
面図
面図
【図４】 本発明の実施形態１の数値実施例３の要部断
面図
面図
【図５】 従来の視線検出方法の原理説明図
ＯＬ 対物レンズ ４ 像反転手段 ５ フィールドレンズ ６ １次結像面 ７ 光束分離手段 ８ 接眼レンズ ９ 眼球 １０ 照明手段 １１ 視線レンズ １２ 受光手段
Claims (7)
- 【請求項１】 ファインダー系の接眼レンズを介してフ
ァインダー像を観察する観察者の眼球に照明手段からの
光束を照射し、該眼球からの反射光に基づく眼球像を該
接眼レンズとファインダー光路外に設けた視線レンズで
検出手段面上に結像させ、該検出手段からの出力信号を
利用して該眼球の視線を検出する際、該接眼レンズと視
線レンズは各々、少なくとも１つの非球面を有している
ことを特徴とする視線検出手段を有したファインダー
系。 - 【請求項２】 前記接眼レンズと前記視線レンズはいず
れも単一レンズより成っていることを特徴とする請求項
１の視線検出手段を有したファインダー系。 - 【請求項３】 前記ファインダー系は実像式ファインダ
ー系であることを特徴とする請求項１の視線検出手段を
有したファインダー系。 - 【請求項４】 前記接眼レンズは単一のレンズＬ１より
成り、該レンズＬ１の焦点距離をｆ１、観察者側から順
に該レンズＬ１のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ１，Ｒ２
としたとき −０．８＜Ｒ１／Ｒ２＜−２．５ Ｒ１＜４０ｍｍ なる条件を満足することを特徴とする請求項１の視線検
出手段を有したファインダー系。 - 【請求項５】 前記視線レンズは単一のレンズＬ２より
成り、該レンズＬ２の焦点距離をｆ２、観察者側から順
に該レンズＬ２のレンズ面の曲率半径を各々ｒ１，ｒ２
としたとき −３＜ｒ１／ｒ２＜−０．５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１の視線検
出手段を有したファインダー系。 - 【請求項６】 前記接眼レンズの焦点距離をｆ１、該接
眼レンズと視線レンズとの間隔をｄとしたとき ０．４＜ｄ／ｆ１＜０．６ なる条件を満足することを特徴とする請求項１の視線検
出手段を有したファインダー系。 - 【請求項７】 前記接眼レンズと前記視線レンズの焦点
距離を各々ｆ１，ｆ２としたとき １０＜ｆ１／ｆ２＜２０ なる条件を満足することを特徴とする請求項１の視線検
出手段を有したファインダー系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8103367A JPH09269527A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 視線検出手段を有したファインダー系 |
| US08/828,265 US6097892A (en) | 1996-03-29 | 1997-03-21 | Viewfinder system and optical apparatus having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8103367A JPH09269527A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 視線検出手段を有したファインダー系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09269527A true JPH09269527A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=14352155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8103367A Pending JPH09269527A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 視線検出手段を有したファインダー系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6097892A (ja) |
| JP (1) | JPH09269527A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022026276A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | キヤノン株式会社 | 観察装置及びそれを有する撮像装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7660477B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-02-09 | Cisco Technology, Inc. | Multiple image artifact correction of images for a display having a partially-silvered surface |
| US9198560B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-12-01 | Welch Allyn, Inc. | Medical diagnostic instrument |
| KR102013708B1 (ko) * | 2013-03-29 | 2019-08-23 | 삼성전자주식회사 | 자동 초점 설정 방법 및 이를 위한 장치 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5583606A (en) * | 1987-06-11 | 1996-12-10 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Eye direction detecting apparatus |
| US5606390A (en) * | 1991-09-27 | 1997-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Visual-line detecting device and optical apparatus having the same |
| EP0863431B1 (en) * | 1992-06-02 | 2004-10-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus for detecting rotation of an eyeball of an observer |
| JPH06163A (ja) * | 1992-06-17 | 1994-01-11 | Canon Inc | 視線検出装置 |
| JPH06148511A (ja) * | 1992-10-31 | 1994-05-27 | Canon Inc | 視線検出装置及びそれを有した光学装置 |
| US5581323A (en) * | 1993-11-29 | 1996-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus for controlling operations based on a user's visual axis |
| JP3683934B2 (ja) * | 1995-02-28 | 2005-08-17 | キヤノン株式会社 | 画像観察装置 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP8103367A patent/JPH09269527A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-21 US US08/828,265 patent/US6097892A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022026276A (ja) * | 2020-07-30 | 2022-02-10 | キヤノン株式会社 | 観察装置及びそれを有する撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6097892A (en) | 2000-08-01 |
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