JPH11197111A - 眼球特性検出系及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
眼球特性検出系及びそれを用いた光学機器Info
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- JPH11197111A JPH11197111A JP10021397A JP2139798A JPH11197111A JP H11197111 A JPH11197111 A JP H11197111A JP 10021397 A JP10021397 A JP 10021397A JP 2139798 A JP2139798 A JP 2139798A JP H11197111 A JPH11197111 A JP H11197111A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々の使用環境や環境変化においても観察者
の眼球特性の検出ができる眼球特性検出系及びそれを用
いた光学機器を得ること。 【解決手段】 光源からの光束を眼球に照射し、該眼球
からの光束を受光素子で受光し、該受光素子からの信号
を利用して該眼球の特性を検出する眼球特性検出系にお
いて該光源から該眼球を介し該受光素子に至る光路中に
設けた光学部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したこ
と。
の眼球特性の検出ができる眼球特性検出系及びそれを用
いた光学機器を得ること。 【解決手段】 光源からの光束を眼球に照射し、該眼球
からの光束を受光素子で受光し、該受光素子からの信号
を利用して該眼球の特性を検出する眼球特性検出系にお
いて該光源から該眼球を介し該受光素子に至る光路中に
設けた光学部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したこ
と。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は眼球特性検出系及び
それを用いた光学機器に関し、例えばファインダー系を
覗く観察者の視線や視度等の眼球特性を検出する為の光
学系を構成する光学部材の一部に防曇膜を施すことによ
り、種々な環境条件下においても観察者の眼球特性を常
に良好に検出することができるカメラ,双眼鏡,望遠
鏡,顕微鏡等の光学機器に好適なものである。
それを用いた光学機器に関し、例えばファインダー系を
覗く観察者の視線や視度等の眼球特性を検出する為の光
学系を構成する光学部材の一部に防曇膜を施すことによ
り、種々な環境条件下においても観察者の眼球特性を常
に良好に検出することができるカメラ,双眼鏡,望遠
鏡,顕微鏡等の光学機器に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えばカメラのファインダー
等の観察光学系において、ファインダー画面上の観察者
が注視している箇所、即ち観察者の視線方向を検出する
視線検出装置が知られている。
等の観察光学系において、ファインダー画面上の観察者
が注視している箇所、即ち観察者の視線方向を検出する
視線検出装置が知られている。
【0003】こうした視線検出装置により観察者の視線
を検出することで、カメラに組み込まれた自動焦点装置
の焦点を合わせるべき位置を特定したり、ファインダー
上に表示されたメニューの選択を行うことが可能とな
り、カメラの撮影がより機動的に行えるようにしてい
る。
を検出することで、カメラに組み込まれた自動焦点装置
の焦点を合わせるべき位置を特定したり、ファインダー
上に表示されたメニューの選択を行うことが可能とな
り、カメラの撮影がより機動的に行えるようにしてい
る。
【0004】また観察者の眼球の屈折力、即ち視度を検
出し、自動的に視度補正光学系を駆動して視度調節する
技術も知られている。
出し、自動的に視度補正光学系を駆動して視度調節する
技術も知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記した眼球の視線、
視度等の観察者の眼球特性を検出する原理は従来より種
々提案されている。このうち、発光ダイオード等の光源
により観察者の眼球を照明し、その眼球からの反射光を
観察者の目の近傍に配置された光学系により取り込み、
受光素子(センサー)面上に眼球の像情報を形成し、該
受光素子からの信号を用いて検出する方式が一般的に多
く用いらてれいる。
視度等の観察者の眼球特性を検出する原理は従来より種
々提案されている。このうち、発光ダイオード等の光源
により観察者の眼球を照明し、その眼球からの反射光を
観察者の目の近傍に配置された光学系により取り込み、
受光素子(センサー)面上に眼球の像情報を形成し、該
受光素子からの信号を用いて検出する方式が一般的に多
く用いらてれいる。
【0006】光学機器として、例えばカメラ等の場合、
使用する環境によっては、温度や湿度等の影響により上
記反射光を取り込むための光学系や照明光学系等の光学
部品の一部が曇ることがあり得る。具体的には主に以下
の4つの状況が考えられる。
使用する環境によっては、温度や湿度等の影響により上
記反射光を取り込むための光学系や照明光学系等の光学
部品の一部が曇ることがあり得る。具体的には主に以下
の4つの状況が考えられる。
【0007】(ア)寒冷な環境下で冷やされた検出光学
系の表面に観察者の呼気が触れた場合 (イ)検出光学系の表面に観察者の体から発散される蒸
気が触れた場合 (ウ)カメラをより高温高湿の環境に移した場合 (エ)カメラをより寒冷な環境に移した場合 これらの状況(ア)〜(エ)のうち状況(ア)は寒冷地
において、大気により冷やされた検出光学系の表面に、
ファインダー系を覗く観察者の呼気が触れる場合であ
り、特に防寒のためにマスク等で口や鼻を覆っている
と、一層起こりやすくなる。
系の表面に観察者の呼気が触れた場合 (イ)検出光学系の表面に観察者の体から発散される蒸
気が触れた場合 (ウ)カメラをより高温高湿の環境に移した場合 (エ)カメラをより寒冷な環境に移した場合 これらの状況(ア)〜(エ)のうち状況(ア)は寒冷地
において、大気により冷やされた検出光学系の表面に、
ファインダー系を覗く観察者の呼気が触れる場合であ
り、特に防寒のためにマスク等で口や鼻を覆っている
と、一層起こりやすくなる。
【0008】状況(イ)は観察者の体温が高く、顔や体
から発散される蒸気が多い場合であり、高温高湿下で特
に起こりやすい。状況(ウ)は例えば寒冷な戸外で長時
間使用したカメラを温暖な室内に持ち込んだ場合や、冷
房で冷やされた室内に置かれたカメラを、高温多湿の戸
外に持ち出した場合である。状況(エ)は逆にカメラを
温暖な室内から寒冷な戸外に持ち出したり、高温の戸外
から冷房で冷やされた室内に持ち込んだ場合であり、上
記3つの場合とは異なり、検出光学系の内部の空気が、
表面の光学部材を介して外気により冷やされ、検出光学
系の内面が曇るものである。この曇りは表面に生ずるも
のでないため、簡単に拭くことができず、曇りが消える
まで放置するしか対処法がない。
から発散される蒸気が多い場合であり、高温高湿下で特
に起こりやすい。状況(ウ)は例えば寒冷な戸外で長時
間使用したカメラを温暖な室内に持ち込んだ場合や、冷
房で冷やされた室内に置かれたカメラを、高温多湿の戸
外に持ち出した場合である。状況(エ)は逆にカメラを
温暖な室内から寒冷な戸外に持ち出したり、高温の戸外
から冷房で冷やされた室内に持ち込んだ場合であり、上
記3つの場合とは異なり、検出光学系の内部の空気が、
表面の光学部材を介して外気により冷やされ、検出光学
系の内面が曇るものである。この曇りは表面に生ずるも
のでないため、簡単に拭くことができず、曇りが消える
まで放置するしか対処法がない。
【0009】以上のような原因により曇りが発生する
と、視線や視度の検出が不能となるばかりではなく、誤
動作により、思わぬ結果を招くことになりかねない。
と、視線や視度の検出が不能となるばかりではなく、誤
動作により、思わぬ結果を招くことになりかねない。
【0010】本発明は、観察者の眼球の特性を検出する
為の光学系を構成する光学部材の少なくとも一部に防曇
膜を施すことにより使用環境や環境状況がどのように変
化しても眼球の特性を良好に検出することができる眼球
特性検出系及びれそを用いた光学機器の提供を目的とす
る。
為の光学系を構成する光学部材の少なくとも一部に防曇
膜を施すことにより使用環境や環境状況がどのように変
化しても眼球の特性を良好に検出することができる眼球
特性検出系及びれそを用いた光学機器の提供を目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の眼球特性検出系
は、 (1-1) 光源からの光束を眼球に照射し、該眼球からの光
束を受光素子で受光し、該受光素子からの信号を利用し
て該眼球の特性を検出する眼球特性検出系において該光
源から該眼球を介し該受光素子に至る光路中に設けた光
学部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴
としている。
は、 (1-1) 光源からの光束を眼球に照射し、該眼球からの光
束を受光素子で受光し、該受光素子からの信号を利用し
て該眼球の特性を検出する眼球特性検出系において該光
源から該眼球を介し該受光素子に至る光路中に設けた光
学部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴
としている。
【0012】特に、 (1-1-1) 前記防曇膜は吸水性を有すること。
【0013】(1-1-2) 前記眼球の特性は視線に関するも
のであること。
のであること。
【0014】(1-1-3) 前記眼球の特性は視度に関するも
のであること。
のであること。
【0015】(1-1-4) 前記防曇膜を形成した光学部材は
着脱可能であること。
着脱可能であること。
【0016】(1-1-5) 前記防曇膜は無機アルコキシド及
び当該アルコキシドが加水分解・重縮合して形成される
OH基を有するポリマーのうち少なくとも1種を含む組
成物から成ること。
び当該アルコキシドが加水分解・重縮合して形成される
OH基を有するポリマーのうち少なくとも1種を含む組
成物から成ること。
【0017】(1-1-6) 前記防曇膜の厚さは0.5μm以
上、10μm以下であること。
上、10μm以下であること。
【0018】(1-1-7) 前記防曇膜には反射防止膜が付加
されていること。
されていること。
【0019】(1-1-8) 前記反射防止膜は金属アルコキシ
ドもしくは金属アルコキシドと無機物との複合体の少な
くとも1種の物質からなる高屈折率薄膜を含むこと。
ドもしくは金属アルコキシドと無機物との複合体の少な
くとも1種の物質からなる高屈折率薄膜を含むこと。
【0020】(1-1-9) 前記反射防止膜は多孔質無機膜を
含むこと。
含むこと。
【0021】(1-1-10)前記光源からの光束を投光手段に
よって眼球を照射していること。
よって眼球を照射していること。
【0022】(1-1-11)前記光源からの光束は不可視光で
あること。
あること。
【0023】(1-1-12)前記眼球の特性を検出するための
光学部材に形成された防曇膜には前記光源が発する光に
対して反射率が2%以下となる反射防止膜が付加されて
いること。等を特徴としている。
光学部材に形成された防曇膜には前記光源が発する光に
対して反射率が2%以下となる反射防止膜が付加されて
いること。等を特徴としている。
【0024】本発明の観察光学系は、 (2-1) 構成(1-1) の眼球特性検出系を被写体像を観察す
るファインダー系の一部に備えたことを特徴としてい
る。
るファインダー系の一部に備えたことを特徴としてい
る。
【0025】(2-2) 観察光学系を使用する観察者の眼球
の特性を検出するための眼球特性検出系を構成する光学
部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴と
している。
の特性を検出するための眼球特性検出系を構成する光学
部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴と
している。
【0026】(2-3) 被写体像を観察するファインダー系
と、該ファインダー系を覗く観察者の眼球の特性を検出
する眼球特性検出系とを備えた観察光学系において該フ
ァインダー系又は眼球特性検出系を構成する光学部材の
少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴としてい
る。
と、該ファインダー系を覗く観察者の眼球の特性を検出
する眼球特性検出系とを備えた観察光学系において該フ
ァインダー系又は眼球特性検出系を構成する光学部材の
少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴としてい
る。
【0027】特に、 (2-3-1) 前記ファインダー系の一部と前記眼球特性検出
系の一部は共通していることを特徴としている。
系の一部は共通していることを特徴としている。
【0028】本発明の光学機器は、 (3-1) 構成(2-1) 又は(2-2) 又は(2-3) の観察光学系を
有していることを特徴としている。
有していることを特徴としている。
【0029】特に、 (3-1-1) 前記光学機器は双眼鏡,望遠鏡,顕微鏡,内視
鏡のいずれかの1つであることを特徴としている。
鏡のいずれかの1つであることを特徴としている。
【0030】
【発明の実施の形態】図1は本発明を観察者の眼球の視
線検出が可能な視線検出手段を有したカメラのファイン
ダーに適用した実施形態1の要部概略図である。同図に
おいて1は焦点板であり、その面上には撮影レンズ(不
図示)による被写体像が形成されている。2はペンタゴ
ナルプリズムであり、被写体像を正立正像としている。
3は接眼レンズであり、焦点板1の被写体像を観察して
いる。4は可視光を透過し、観察者には視認できない赤
外光を反射する接合面5を有するダイクロイックプリズ
ムである。6は結像レンズ、7はエリアセンサ等の受光
素子である。8は発光ダイオードであり、ダイクロイッ
クプリズム4の接合面5により反射される赤外光、即ち
ファインダーの観察者には視認できない光(不可視光)
を投光手段により眼球101に発している。眼球101
は角膜9、虹彩10、瞳孔11を有している。発光ダイ
オード8,接眼レンズ3,ダイクロイックプリズム4,
結像レンズ6そして受光素子7等は眼球特性検出系(視
線検出系)の一要素を構成している。
線検出が可能な視線検出手段を有したカメラのファイン
ダーに適用した実施形態1の要部概略図である。同図に
おいて1は焦点板であり、その面上には撮影レンズ(不
図示)による被写体像が形成されている。2はペンタゴ
ナルプリズムであり、被写体像を正立正像としている。
3は接眼レンズであり、焦点板1の被写体像を観察して
いる。4は可視光を透過し、観察者には視認できない赤
外光を反射する接合面5を有するダイクロイックプリズ
ムである。6は結像レンズ、7はエリアセンサ等の受光
素子である。8は発光ダイオードであり、ダイクロイッ
クプリズム4の接合面5により反射される赤外光、即ち
ファインダーの観察者には視認できない光(不可視光)
を投光手段により眼球101に発している。眼球101
は角膜9、虹彩10、瞳孔11を有している。発光ダイ
オード8,接眼レンズ3,ダイクロイックプリズム4,
結像レンズ6そして受光素子7等は眼球特性検出系(視
線検出系)の一要素を構成している。
【0031】本実施形態におけるダイクロイックプリズ
ム4の接合面5は赤外光を反射し、可視光を透過する分
光特性を有するため、観察者は従来のカメラと同様、焦
点板1上に形成された被写体像をペンタゴナルプリズム
2を介して観察している。
ム4の接合面5は赤外光を反射し、可視光を透過する分
光特性を有するため、観察者は従来のカメラと同様、焦
点板1上に形成された被写体像をペンタゴナルプリズム
2を介して観察している。
【0032】一方、発光ダイオード8から投光レンズ等
の投光手段(不図示)により発せられ、眼球101の角
膜9,虹彩10等により反射された赤外光は焦点板1か
らの観察光とは逆向きに接眼レンズ3を透過し、ダイク
ロイックプリズム4の接合面5で上方に反射され、結像
レンズ6により、受光素子7上に眼球に関する情報、例
えばプルキンエ像等を形成する。従って接眼レンズ3と
ダイクロイックプリズム4はファインダー光学系と眼球
101の視線検出のための視線検出光学系の両方に共通
して使用される部材である。
の投光手段(不図示)により発せられ、眼球101の角
膜9,虹彩10等により反射された赤外光は焦点板1か
らの観察光とは逆向きに接眼レンズ3を透過し、ダイク
ロイックプリズム4の接合面5で上方に反射され、結像
レンズ6により、受光素子7上に眼球に関する情報、例
えばプルキンエ像等を形成する。従って接眼レンズ3と
ダイクロイックプリズム4はファインダー光学系と眼球
101の視線検出のための視線検出光学系の両方に共通
して使用される部材である。
【0033】図2はこの時の受光素子7上に形成される
眼球に関する像を模式的に表した概略図である。図2に
おいて12、13はそれぞれ虹彩10、瞳孔11の像、
14は図1の角膜9による発光ダイオード8の反射像
(第1プルキンエ像)を示している。
眼球に関する像を模式的に表した概略図である。図2に
おいて12、13はそれぞれ虹彩10、瞳孔11の像、
14は図1の角膜9による発光ダイオード8の反射像
(第1プルキンエ像)を示している。
【0034】このようにして受光素子7で得られた像か
ら公知の方法により観察者の視線方向を検出している。
このときの視線検出方法として、例えば公開特許公報特
開昭61−172552に開示されているものが適用可
能である。同公報では、受光素子7により得られた像信
号を処理し、瞳孔の像13の中心と第1プルキンエ像1
4の位置を求め、両者の相対的な位置関係から観察者の
視線方向を検出している。
ら公知の方法により観察者の視線方向を検出している。
このときの視線検出方法として、例えば公開特許公報特
開昭61−172552に開示されているものが適用可
能である。同公報では、受光素子7により得られた像信
号を処理し、瞳孔の像13の中心と第1プルキンエ像1
4の位置を求め、両者の相対的な位置関係から観察者の
視線方向を検出している。
【0035】前述したような種々の環境条件において
も、上記視線検出が精度よく行えるように、本実施形態
では図1の接眼レンズ3の少なくとも外側のレンズ面1
5に防曇性の膜を形成している。また接眼レンズ3の内
面のレンズ16に同様の防曇膜を形成しても良く、これ
によれば、前記の環境条件(4)による曇りも良好に防
止することができる。
も、上記視線検出が精度よく行えるように、本実施形態
では図1の接眼レンズ3の少なくとも外側のレンズ面1
5に防曇性の膜を形成している。また接眼レンズ3の内
面のレンズ16に同様の防曇膜を形成しても良く、これ
によれば、前記の環境条件(4)による曇りも良好に防
止することができる。
【0036】また接眼レンズだけでなく、他のダイクロ
イックプリズム4、結像レンズ6の表面に防曇膜を形成
しても良く、これによれば曇りによる検出精度低下をよ
り確実に防止することができる。さらに、センサーや発
光ダイオードの光が入射出する光路中に設けた光学部材
の面に同様に防曇膜を形成してもよい。
イックプリズム4、結像レンズ6の表面に防曇膜を形成
しても良く、これによれば曇りによる検出精度低下をよ
り確実に防止することができる。さらに、センサーや発
光ダイオードの光が入射出する光路中に設けた光学部材
の面に同様に防曇膜を形成してもよい。
【0037】本実施形態における防曇膜としては親水
性、撥水性、吸水性等の原理を応用したものが適用でき
る。但し、本発明のように光学性能を維持する必要があ
るものにおいては吸水性によって防曇効果を発揮するも
のが望ましい。それは親水性のものは 表面に水の薄い
膜が残り、また撥水性のものは水滴を完全に除去するこ
とが難しく、いずれも光学性能の劣化を招き易いからで
ある。これに対し吸水性による防曇膜は光学部材の表面
に付着した水滴を吸収してしまうため光学性能の維持の
点で最も優れているといえる。
性、撥水性、吸水性等の原理を応用したものが適用でき
る。但し、本発明のように光学性能を維持する必要があ
るものにおいては吸水性によって防曇効果を発揮するも
のが望ましい。それは親水性のものは 表面に水の薄い
膜が残り、また撥水性のものは水滴を完全に除去するこ
とが難しく、いずれも光学性能の劣化を招き易いからで
ある。これに対し吸水性による防曇膜は光学部材の表面
に付着した水滴を吸収してしまうため光学性能の維持の
点で最も優れているといえる。
【0038】吸水性を有する防曇膜を形成するための具
体的な防曇剤としては本出願人が共同出願している公開
特許公報特開平8−231944号公報に開示されてる
ものが好適に用いられる。
体的な防曇剤としては本出願人が共同出願している公開
特許公報特開平8−231944号公報に開示されてる
ものが好適に用いられる。
【0039】この防曇剤は無機アルコキシド及び当該
アルコキシドが加水分解・重縮合して形成されるOH基
を有するポリマーのうち少なくとも1種;ポリアルキ
レンオキサイド;触媒;水含有有機溶媒を有する組
成物である。
アルコキシドが加水分解・重縮合して形成されるOH基
を有するポリマーのうち少なくとも1種;ポリアルキ
レンオキサイド;触媒;水含有有機溶媒を有する組
成物である。
【0040】上記アルコキシドとしては次式で表される
化合物の少なくとも1種が好適に用いられる。
化合物の少なくとも1種が好適に用いられる。
【0041】 M(OR)n (X)a-n ・・・・・(1) ここで、MはSi,Al,Ti,Zr,Ca,Fe,
V,Sn,Li,Be,B,Pからなる群から選択され
た無機原子、Rはアルキル基、Xはアルキル基または官
能基を有するアルキル基またはハロゲン、aはMの原子
価、nは1からaまでの整数をそれぞれ表している。
V,Sn,Li,Be,B,Pからなる群から選択され
た無機原子、Rはアルキル基、Xはアルキル基または官
能基を有するアルキル基またはハロゲン、aはMの原子
価、nは1からaまでの整数をそれぞれ表している。
【0042】上記ポリアルキレンオキサイドとしてはポ
リエチレンオキサイドが好適に用いられる。
リエチレンオキサイドが好適に用いられる。
【0043】上記塩基触媒としてはN,N−ジメチルベ
ンジルアミンが好適に用いられる。
ンジルアミンが好適に用いられる。
【0044】以上の組成物に加え少なくとも1種のポリ
アクリル酸類を含んでもよく、より具体的にはポリアク
リル酸、ポリメタクリル酸、及びこれらの塩類から選択
された少なくとも1種が好適に用いられる。
アクリル酸類を含んでもよく、より具体的にはポリアク
リル酸、ポリメタクリル酸、及びこれらの塩類から選択
された少なくとも1種が好適に用いられる。
【0045】表1は上記防曇剤の具体的な成分及び重量
部の一例を示したものである。
部の一例を示したものである。
【0046】 表1 ポリエチレンオキサイド10%メタノール溶液 81.52 ポリアクリル酸5%メタノール溶液 0.26 N,N−ジメチルベンジルアミン 0.01 γ−グリシドプロピルトリメトキシシラン 13.59 アルミニウムイソプロポキシドエタノール溶液 4.62 表1に示す成分に従って、ポリエチレンオキサイド(重
量平均分子量300,000)10%のメタノール溶液
にポリアクリル酸、N,N−ジメチルベンジルアミンお
よびγ−グリシドキシプロ ピルトリメトキシシランを
加え、10分間攪拌の後、予め調製したアルミニウムイ
ソプロポキシド加水分解液(Al2 O3分5%メタノー
ル溶液)を混合し、30分間攪拌し、得られた溶液を前
記接眼レンズの両面または外部に露出する片面に塗工
し、150℃で10分間加熱乾燥(焼成)した。
量平均分子量300,000)10%のメタノール溶液
にポリアクリル酸、N,N−ジメチルベンジルアミンお
よびγ−グリシドキシプロ ピルトリメトキシシランを
加え、10分間攪拌の後、予め調製したアルミニウムイ
ソプロポキシド加水分解液(Al2 O3分5%メタノー
ル溶液)を混合し、30分間攪拌し、得られた溶液を前
記接眼レンズの両面または外部に露出する片面に塗工
し、150℃で10分間加熱乾燥(焼成)した。
【0047】得られた接眼レンズをカメラに組み込み、
−10℃の環境下に2時間放置した後、同環境下でファ
インダーを観察し、口、鼻で呼吸を行ったが接眼レンズ
は曇ることがなかった。
−10℃の環境下に2時間放置した後、同環境下でファ
インダーを観察し、口、鼻で呼吸を行ったが接眼レンズ
は曇ることがなかった。
【0048】上記の防曇剤はその吸水性により曇りを防
止するものであるので、防曇効果を発揮するためにはレ
ンズ表面に塗工する膜は、ある程度の厚さが必要であ
る。上記組成の防曇剤の場合、前記使用環境条件下で効
果を発揮するためには、少なくとも0.5μm以上の膜
厚が必要である。1μm以上の膜厚であればさらに望ま
しい。
止するものであるので、防曇効果を発揮するためにはレ
ンズ表面に塗工する膜は、ある程度の厚さが必要であ
る。上記組成の防曇剤の場合、前記使用環境条件下で効
果を発揮するためには、少なくとも0.5μm以上の膜
厚が必要である。1μm以上の膜厚であればさらに望ま
しい。
【0049】一方、あまり厚い膜をレンズ表面に形成す
ると表面の面精度が悪くなり、観察される像が劣化して
しまう。著しい像の劣化がなく観察されるためにはレン
ズ表面に塗工する防曇剤の膜厚は10μm以下である必
要がある。5μm以下であればさらに望ましい。
ると表面の面精度が悪くなり、観察される像が劣化して
しまう。著しい像の劣化がなく観察されるためにはレン
ズ表面に塗工する防曇剤の膜厚は10μm以下である必
要がある。5μm以下であればさらに望ましい。
【0050】本実施例では防曇剤の塗工に際してはディ
ップ法、スプレー法、スピン法等の公知の技術が用いら
れるが、一度の成膜で十分な厚さを確保することが困難
な場合は、塗工・焼成を2回以上繰り返し行ってもよ
い。
ップ法、スプレー法、スピン法等の公知の技術が用いら
れるが、一度の成膜で十分な厚さを確保することが困難
な場合は、塗工・焼成を2回以上繰り返し行ってもよ
い。
【0051】カメラのファインダー等の光学部品の表面
に防曇膜を塗布し防曇効果を持たせる場合、その表面で
の反射をできるだけ押さえることが望ましい。反射防止
効果を有する防曇膜の構成は種々のものが考えられる
が、防曇性と反射防止性を両立させ、耐久性の優れたも
のとして本出願人により特願 平9−213269に開
示されている方式が好適に用いられる。本方式は金属ア
ルコキシドもしくは金属アルコキシドと無機物との複合
体の少なくとも1種の物質からなる高屈折率薄膜を前述
したような防曇膜で挟み込むものである。
に防曇膜を塗布し防曇効果を持たせる場合、その表面で
の反射をできるだけ押さえることが望ましい。反射防止
効果を有する防曇膜の構成は種々のものが考えられる
が、防曇性と反射防止性を両立させ、耐久性の優れたも
のとして本出願人により特願 平9−213269に開
示されている方式が好適に用いられる。本方式は金属ア
ルコキシドもしくは金属アルコキシドと無機物との複合
体の少なくとも1種の物質からなる高屈折率薄膜を前述
したような防曇膜で挟み込むものである。
【0052】図3は上記方式による反射防止効果を付与
した本実施形態の防曇膜構成摸式断面図である。図中、
20は図1の接眼レンズ3のレンズに相当する透明部
材、21は第1の防曇膜層、22は酸化チタン等の高屈
折率層、23は第1の防曇膜層21と同様の材質から成
る第2の防曇膜層をそれぞれ示している。便宜上、透明
部材20は平面で示されているが、もちろん曲率を有し
ていてもよい。各層の厚さはそれぞれ表2に示すとおり
である。
した本実施形態の防曇膜構成摸式断面図である。図中、
20は図1の接眼レンズ3のレンズに相当する透明部
材、21は第1の防曇膜層、22は酸化チタン等の高屈
折率層、23は第1の防曇膜層21と同様の材質から成
る第2の防曇膜層をそれぞれ示している。便宜上、透明
部材20は平面で示されているが、もちろん曲率を有し
ていてもよい。各層の厚さはそれぞれ表2に示すとおり
である。
【0053】表2 第1の防曇膜層 3μm 高屈折率層 30nm 第2の防曇膜層 135nm(光学膜厚) 表2において第1の防曇膜と高屈折率層は実際の膜厚、
第2の防曇膜層は光学膜厚(屈折率×膜 厚)である。
第1の防曇層は実施形態1と同一の防曇剤を同様な方法
で塗工したものである。塗工の厚さは防曇性能と面精度
に関係し、前述のとおり0.5μm〜10μm程度、望
ましくは1μ m〜5μm程度の範囲から目的に応じ決
定されるものである。高屈折率層は例えばチタンテトラ
イソプロポキシドの酢酸イソブチル溶液をディップ法に
より塗工し乾燥させたものであり、1.7以上の屈折率
を有し、反射防止効果を高める役割を果たしている。第
2の防曇膜層は第1の防曇層に比べ非常に薄いため、防
曇剤を溶媒等で薄め粘度を低くして塗工する必要があ
る。第2の防曇膜層の厚さは反射率を最も低下させるべ
き波長(設計波長)の1/4に設定されている。従って
本実施形態の場合、設計波長は540nm(=135n
m×4)である。
第2の防曇膜層は光学膜厚(屈折率×膜 厚)である。
第1の防曇層は実施形態1と同一の防曇剤を同様な方法
で塗工したものである。塗工の厚さは防曇性能と面精度
に関係し、前述のとおり0.5μm〜10μm程度、望
ましくは1μ m〜5μm程度の範囲から目的に応じ決
定されるものである。高屈折率層は例えばチタンテトラ
イソプロポキシドの酢酸イソブチル溶液をディップ法に
より塗工し乾燥させたものであり、1.7以上の屈折率
を有し、反射防止効果を高める役割を果たしている。第
2の防曇膜層は第1の防曇層に比べ非常に薄いため、防
曇剤を溶媒等で薄め粘度を低くして塗工する必要があ
る。第2の防曇膜層の厚さは反射率を最も低下させるべ
き波長(設計波長)の1/4に設定されている。従って
本実施形態の場合、設計波長は540nm(=135n
m×4)である。
【0054】上記膜を図1の接眼レンズ3の表面15に
形成し試験したところ、防曇性を損なうことなく反射防
止効果を示した。
形成し試験したところ、防曇性を損なうことなく反射防
止効果を示した。
【0055】但し、本発明を実施する際の反射防止膜の
特性としては、単なるカメラのファインダーに対する反
射防止効果だけではなく、視線を検出する際の信号検出
におけるゴーストやフレアも低減する特性をあわせ持た
せている。即ち図1の発光ダイオード8が発する赤外光
に対しても十分な反射防止効果を持たせている。種々の
実験に基づいて良好な視線検出結果を得るために照明用
の発光ダイオードの波長に対する防曇膜の反射率を2%
以下に抑えている。また、観察者が眼鏡を使用している
等、強い不要光が発生し易い場合には防曇膜の反射率を
1%以下にするようにしている。
特性としては、単なるカメラのファインダーに対する反
射防止効果だけではなく、視線を検出する際の信号検出
におけるゴーストやフレアも低減する特性をあわせ持た
せている。即ち図1の発光ダイオード8が発する赤外光
に対しても十分な反射防止効果を持たせている。種々の
実験に基づいて良好な視線検出結果を得るために照明用
の発光ダイオードの波長に対する防曇膜の反射率を2%
以下に抑えている。また、観察者が眼鏡を使用している
等、強い不要光が発生し易い場合には防曇膜の反射率を
1%以下にするようにしている。
【0056】このような場合には、本出願人による特願
平9−212088号に開示されているような防曇膜層
の上に多孔質の無機膜を形成する方式を採用している。
平9−212088号に開示されているような防曇膜層
の上に多孔質の無機膜を形成する方式を採用している。
【0057】図4は本発明の実施形態3の要部断面図で
ある。図1に示す要素と同一のもには同一の符号が付し
ている。
ある。図1に示す要素と同一のもには同一の符号が付し
ている。
【0058】本実施形態では図1の第1の実施形態1に
比べて、接眼レンズ3の外側に平行平板より成る保護部
材17を設け、その表面18や裏面19の少なくとも一
方に防曇膜を形成した点が異なっており、その他の構成
は同じである。
比べて、接眼レンズ3の外側に平行平板より成る保護部
材17を設け、その表面18や裏面19の少なくとも一
方に防曇膜を形成した点が異なっており、その他の構成
は同じである。
【0059】一般に曲率を有する面よりも平面の方が防
曇膜を表面に均一に塗工し易い。本実施形態ではこのよ
うな平面に防曇膜を形成することで、面精度を良好に維
持している。また平行平板であれば大判の基板に防曇膜
を塗工し、後工程で必要な大きさに切り出すことがで
き、量産性の点でも有利である。
曇膜を表面に均一に塗工し易い。本実施形態ではこのよ
うな平面に防曇膜を形成することで、面精度を良好に維
持している。また平行平板であれば大判の基板に防曇膜
を塗工し、後工程で必要な大きさに切り出すことがで
き、量産性の点でも有利である。
【0060】さらに保護部材17を適当な支持部材に組
み込み、これをカメラの接眼レンズ部に設けられた視度
補正レンズ等を装着する継止部材に取り付けるようにし
て着脱が自由に行える構成としてもよい。このようにす
ると、防曇膜を持たない既存のカメラに対しても本発明
を適用することができるとともに、防曇性が不要の場合
は取り外すことで、アイレリーフを長くすることがで
き、ファインダーがより見やすくなる。
み込み、これをカメラの接眼レンズ部に設けられた視度
補正レンズ等を装着する継止部材に取り付けるようにし
て着脱が自由に行える構成としてもよい。このようにす
ると、防曇膜を持たない既存のカメラに対しても本発明
を適用することができるとともに、防曇性が不要の場合
は取り外すことで、アイレリーフを長くすることがで
き、ファインダーがより見やすくなる。
【0061】以上では防曇膜をカメラのファインダーの
一部に応用した場合の実施形態について説明を行ってき
たが、本発明は これに限らず、双眼鏡,望遠鏡,顕微
鏡,内視鏡等、一般に使用される広範囲の観察光学系に
も同様に適用可能である。
一部に応用した場合の実施形態について説明を行ってき
たが、本発明は これに限らず、双眼鏡,望遠鏡,顕微
鏡,内視鏡等、一般に使用される広範囲の観察光学系に
も同様に適用可能である。
【0062】また、検出される眼球特性としては、上記
の実施形態で示した観察者の視線だけでなく、視度や眼
底の状態等、眼球からの光により検出できる特性を本発
明では広く含むものである。
の実施形態で示した観察者の視線だけでなく、視度や眼
底の状態等、眼球からの光により検出できる特性を本発
明では広く含むものである。
【0063】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、観察者の
眼球の特性を検出する為の光学系を構成する光学部材の
少なくとも一部に防曇膜を施すことにより使用環境や環
境状況がどのように変化しても眼球の特性を良好に検出
することができる眼球特性検出系及びれそを用いた光学
機器を達成することができる。
眼球の特性を検出する為の光学系を構成する光学部材の
少なくとも一部に防曇膜を施すことにより使用環境や環
境状況がどのように変化しても眼球の特性を良好に検出
することができる眼球特性検出系及びれそを用いた光学
機器を達成することができる。
【0064】特に、本発明によれば、種々の使用環境や
環境変化においても検出精度が低下しない眼球特性検出
系、或いは同検出光学系を有する観察光学系を容易に実
現することができる。
環境変化においても検出精度が低下しない眼球特性検出
系、或いは同検出光学系を有する観察光学系を容易に実
現することができる。
【図1】本発明の実施形態1の要部断面図
【図2】図1の一部分の拡大説明図
【図3】本発明の実施形態2の防曇膜の摸式断面図
【図4】本発明の実施形態3の要部断面図
1 焦点板 2 ペンタゴナルプリズム 3 接眼レンズ 4 ダイクロイックプリズム 5 接合面 6 結像レンズ 7 受光素子 8 発光ダイオード 9 角膜 10 虹彩 11 瞳孔 12 虹彩の像 13 瞳孔の像 14 反射像 15 接眼レンズの外側の面 16 接眼レンズの内面 17 保護部材 18 保護部材の表面 19 保護部材の裏面 20 透明部材 21 第1の防曇膜層 22 高屈折率層 23 第2の防曇膜層 101 眼球
Claims (19)
- 【請求項1】 光源からの光束を眼球に照射し、該眼球
からの光束を受光素子で受光し、該受光素子からの信号
を利用して該眼球の特性を検出する眼球特性検出系にお
いて該光源から該眼球を介し該受光素子に至る光路中に
設けた光学部材の少なくとも一部に防曇膜を形成したこ
とを特徴とする眼球特性検出系。 - 【請求項2】 前記防曇膜は吸水性を有することを特徴
とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項3】 前記眼球の特性は視線に関するものであ
ることを特徴とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項4】 前記眼球の特性は視度に関するものであ
ることを特徴とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項5】 前記防曇膜を形成した光学部材は着脱可
能であることを特徴とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項6】 前記防曇膜は無機アルコキシド及び当該
アルコキシドが加水分解・重縮合して形成されるOH基
を有するポリマーのうち少なくとも1種を含む組成物か
ら成ることを特徴とする請求項2の眼球特性検出系。 - 【請求項7】 前記防曇膜の厚さは0.5μm以上、1
0μm以下であることを特徴とする請求項2の眼球特性
検出系。 - 【請求項8】 前記防曇膜には反射防止膜が付加されて
いることを特徴とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項9】 前記反射防止膜は金属アルコキシドもし
くは金属アルコキシドと無機物との複合体の少なくとも
1種の物質からなる高屈折率薄膜を含むことを特徴とす
る請求項8記載の眼球特性検出系。 - 【請求項10】 前記反射防止膜は多孔質無機膜を含む
ことを特徴とする請求項8の眼球特性検出系。 - 【請求項11】 前記光源からの光束を投光手段によっ
て眼球を照射していることを特徴とする請求項1の眼球
特性検出系。 - 【請求項12】 前記光源からの光束は不可視光である
ことを特徴とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項13】 前記眼球の特性を検出するための光学
部材に形成された防曇膜には前記光源が発する光に対し
て反射率が2%以下となる反射防止膜が付加されている
ことを特徴とする請求項1の眼球特性検出系。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれか1項記載の
眼球特性検出系を被写体像を観察するファインダー系の
一部に備えたことを特徴とする観察光学系。 - 【請求項15】 観察光学系を使用する観察者の眼球の
特性を検出するための眼球特性検出系を構成する光学部
材の少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴とす
る観察光学系。 - 【請求項16】 被写体像を観察するファインダー系
と、該ファインダー系を覗く観察者の眼球の特性を検出
する眼球特性検出系とを備えた観察光学系において該フ
ァインダー系又は眼球特性検出系を構成する光学部材の
少なくとも一部に防曇膜を形成したことを特徴とする観
察光学系。 - 【請求項17】 前記ファインダー系の一部と前記眼球
特性検出系の一部は共通していることを特徴とする請求
項14又は16の観察光学系。 - 【請求項18】 請求項14から17のいずれか1項記
載の観察光学系を有した光学機器。 - 【請求項19】 前記光学機器は双眼鏡,望遠鏡,顕微
鏡,内視鏡のいずれかの1つであることを特徴とする請
求項18の光学機器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021397A JPH11197111A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 眼球特性検出系及びそれを用いた光学機器 |
| US09/145,209 US6055376A (en) | 1997-09-05 | 1998-09-01 | Observation optical system and optical apparatus having the same |
| DE69813119T DE69813119T2 (de) | 1997-09-05 | 1998-09-03 | Optisches Beobachtungssystem und optisches Gerät unter Verwendung desselben |
| EP98116673A EP0901036B1 (en) | 1997-09-05 | 1998-09-03 | Observation optical system and optical apparatus having the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021397A JPH11197111A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 眼球特性検出系及びそれを用いた光学機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11197111A true JPH11197111A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=12053932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10021397A Pending JPH11197111A (ja) | 1997-09-05 | 1998-01-19 | 眼球特性検出系及びそれを用いた光学機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11197111A (ja) |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10021397A patent/JPH11197111A/ja active Pending
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