JP3477279B2 - 視線検出装置 - Google Patents
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Classifications
-
- 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
- G03B19/00—Cameras
- G03B19/02—Still-picture cameras
- G03B19/12—Reflex cameras with single objective and a movable reflector or a partly-transmitting mirror
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Viewfinders (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【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検出装置に関
する。
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。この公報に開示される視
線検出装置は、平行光束である照明光を観察光学系であ
るファインダー系のアイピースを通して撮影者の眼に入
射させる投光系と、眼からの反射光を受光素子で受光し
て反射光の光量分布に対応した信号を出力する受光系
と、この受光系からの出力を電気的に処理して視線の方
向を検出する演算手段とから概略構成されている。
2-5号公報に開示されている。この公報に開示される視
線検出装置は、平行光束である照明光を観察光学系であ
るファインダー系のアイピースを通して撮影者の眼に入
射させる投光系と、眼からの反射光を受光素子で受光し
て反射光の光量分布に対応した信号を出力する受光系
と、この受光系からの出力を電気的に処理して視線の方
向を検出する演算手段とから概略構成されている。
【0003】投光系は、眼がファインダー系の光軸方向
に移動した場合にも照明光が眼に入射するように、ファ
インダー系の光軸に沿って照明光を投光する。また、受
光系は、ファインダーを覗く撮影者の視線を捉えるた
め、その光軸はファインダー系の光軸に一致するよう設
けられている。
に移動した場合にも照明光が眼に入射するように、ファ
インダー系の光軸に沿って照明光を投光する。また、受
光系は、ファインダーを覗く撮影者の視線を捉えるた
め、その光軸はファインダー系の光軸に一致するよう設
けられている。
【0004】照明光の一部は、角膜で反射されて受光素
子上に第1プルキンエ像を形成し、他の一部はファイン
ダーを覗く眼の瞳孔を通って網膜に達し、網膜からの反
射成分による像を受光素子上に形成する。
子上に第1プルキンエ像を形成し、他の一部はファイン
ダーを覗く眼の瞳孔を通って網膜に達し、網膜からの反
射成分による像を受光素子上に形成する。
【0005】演算手段は、受光素子の出力信号に基づい
て瞳孔中心から第1プルキンエ像までの距離を求め、こ
の距離と予め設定された瞳孔中心から角膜の曲率中心ま
での距離とに基づいて眼球の回旋角を求める。
て瞳孔中心から第1プルキンエ像までの距離を求め、こ
の距離と予め設定された瞳孔中心から角膜の曲率中心ま
での距離とに基づいて眼球の回旋角を求める。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の視線検出装置では、撮影者が眼鏡を装用してい
る場合には、眼鏡による正反射成分が眼球からの反射成
分に重畳するため、眼球からの反射成分のみを分離する
のが困難となり、検出結果にエラーが含まれる可能性が
高く、さらには検出自体が不可能となる場合もある。
た従来の視線検出装置では、撮影者が眼鏡を装用してい
る場合には、眼鏡による正反射成分が眼球からの反射成
分に重畳するため、眼球からの反射成分のみを分離する
のが困難となり、検出結果にエラーが含まれる可能性が
高く、さらには検出自体が不可能となる場合もある。
【0007】また、従来の装置では瞳孔中心の座標が網
膜からの反射成分に基づいて決定されるため、眼の位置
や周囲の明るさによって反射成分の強度が変化しやす
く、検出結果のバラツキが大きくなるという問題があ
る。
膜からの反射成分に基づいて決定されるため、眼の位置
や周囲の明るさによって反射成分の強度が変化しやす
く、検出結果のバラツキが大きくなるという問題があ
る。
【0008】一方、ファインダー系の光軸外から照明光
を眼に入射させる場合には、眼が光軸方向に移動した場
合にも照明光が眼に入射するように、所定の広がり角を
もって照明光を投光する必要がある。
を眼に入射させる場合には、眼が光軸方向に移動した場
合にも照明光が眼に入射するように、所定の広がり角を
もって照明光を投光する必要がある。
【0009】ただし、投光系に全ての方向について均一
の広がり角を持たせると、利用されない範囲にまで光が
達することとなり、光量を有効に利用することができな
いという問題が生じる。例えばファインダー窓の下側か
ら投光する場合、ファインダーを覗く眼は必ず投光部よ
り上側に位置するため、これより下側に向けた照明光は
利用されずに無駄になる。
の広がり角を持たせると、利用されない範囲にまで光が
達することとなり、光量を有効に利用することができな
いという問題が生じる。例えばファインダー窓の下側か
ら投光する場合、ファインダーを覗く眼は必ず投光部よ
り上側に位置するため、これより下側に向けた照明光は
利用されずに無駄になる。
【0010】
【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、観察光学系の光軸外から照
明光を投光する構成を前提として、照明光の光量を有効
に利用することができる視線検出装置の提供を目的とす
る。
鑑みてなされたものであり、観察光学系の光軸外から照
明光を投光する構成を前提として、照明光の光量を有効
に利用することができる視線検出装置の提供を目的とす
る。
【0011】
【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、観察光学系を
覗く撮影者の眼に観察光学系の光軸外から照明光を投光
するアナモフィックな投光系を設けたことを特徴とす
る。眼からの反射光は、受光系の受光素子で受光されて
反射光の光量分布に対応する信号が出力され、この出力
信号に基づき演算手段において観察者の視線方向を演算
する。
出装置は、上記の目的を達成させるため、観察光学系を
覗く撮影者の眼に観察光学系の光軸外から照明光を投光
するアナモフィックな投光系を設けたことを特徴とす
る。眼からの反射光は、受光系の受光素子で受光されて
反射光の光量分布に対応する信号が出力され、この出力
信号に基づき演算手段において観察者の視線方向を演算
する。
【0012】より詳しくは、投光系は、眼の横方向には
ほぼ平行で所定の幅を持ち、縦方向には観察光学系の光
軸側に向けて発散するアナモフィックな照明光を、通常
の使用状態において観察光学系を覗く眼の下瞼側から投
光する(請求項1)。
ほぼ平行で所定の幅を持ち、縦方向には観察光学系の光
軸側に向けて発散するアナモフィックな照明光を、通常
の使用状態において観察光学系を覗く眼の下瞼側から投
光する(請求項1)。
【0013】照明光をファインダー光軸外から投光する
と、瞳孔は実像として検出されるために安定した検出が
可能となり、また、眼鏡による正反射成分は眼からの反
射成分とは異なる位置に結像するためその分離が容易と
なる。
と、瞳孔は実像として検出されるために安定した検出が
可能となり、また、眼鏡による正反射成分は眼からの反
射成分とは異なる位置に結像するためその分離が容易と
なる。
【0014】さらに、照明光をアナモフィックとするこ
とにより、投光系の投光範囲を限定することができ、光
源の光量を有効に利用することができる。したがって、
単一の光源から発する光束によっても十分な光量を得る
ことができる。
とにより、投光系の投光範囲を限定することができ、光
源の光量を有効に利用することができる。したがって、
単一の光源から発する光束によっても十分な光量を得る
ことができる。
【0015】上記請求項1に記載の発明では、照明光の
方向性は、観察者の眼の方向を基準として定義されてい
る。照明光の方向性は、例えば次に述べるように受光系
の主たる検出方向を基準として定義することも可能であ
る。
方向性は、観察者の眼の方向を基準として定義されてい
る。照明光の方向性は、例えば次に述べるように受光系
の主たる検出方向を基準として定義することも可能であ
る。
【0016】一般に上瞼は下瞼より眼球を大きく覆って
いるため、照明光を上瞼側から投光する構成とすると、
下瞼側から投光する場合と比較して照明光が瞼に遮られ
て眼球に届かない可能性が高い。
いるため、照明光を上瞼側から投光する構成とすると、
下瞼側から投光する場合と比較して照明光が瞼に遮られ
て眼球に届かない可能性が高い。
【0017】受光系の検出方向を基準とする定義は、受
光系が観察光学系内における視線の一次元的な移動方向
を主として検出する場合に成立する。この場合には、該
移動方向に相当する方向にはほぼ平行で所定の幅を持
ち、これと垂直な方向には観察光学系の光軸側に向けて
発散するアナモフィックな照明光を投光するのが望まし
い。
光系が観察光学系内における視線の一次元的な移動方向
を主として検出する場合に成立する。この場合には、該
移動方向に相当する方向にはほぼ平行で所定の幅を持
ち、これと垂直な方向には観察光学系の光軸側に向けて
発散するアナモフィックな照明光を投光するのが望まし
い。
【0018】この構成によれば、受光系の主たる検出方
向における照明光の光量分布のムラが少なくなり、検出
精度の低下を防ぐことができる。
向における照明光の光量分布のムラが少なくなり、検出
精度の低下を防ぐことができる。
【0019】観察光学系がカメラのファインダー系であ
る場合、投光系は、カメラを横長の写真が得られるよう
に構えた際にファインダー窓の下側となる方向から、横
方向にはほぼ平行で所定の幅を持ち、縦方向にはファイ
ンダー系の光軸に向けて発散するアナモフィックな照明
光を投光するのが望ましい。
る場合、投光系は、カメラを横長の写真が得られるよう
に構えた際にファインダー窓の下側となる方向から、横
方向にはほぼ平行で所定の幅を持ち、縦方向にはファイ
ンダー系の光軸に向けて発散するアナモフィックな照明
光を投光するのが望ましい。
【0020】この構成によれば、撮影画面を横長とする
のが一般的であると考えれば、前記の観察者の眼を基準
とした定義に一致し、かつ、受光系の主たる検出方向が
ファインダー視野の長手方向であると仮定すると、前記
の受光系の検出方向を基準とする定義にも一致する。
のが一般的であると考えれば、前記の観察者の眼を基準
とした定義に一致し、かつ、受光系の主たる検出方向が
ファインダー視野の長手方向であると仮定すると、前記
の受光系の検出方向を基準とする定義にも一致する。
【0021】投光系は、例えば、単一の光源から発する
光束を縦方向にはほぼ平行光で横方向には発散光とする
投光レンズと、投光レンズを透過した光束が入射する位
置に設けられ、照明光をファインダー系の光軸側に向け
て反射させると共に、横方向にはほぼ平行光、縦方向に
は発散光とするパワーを有する投光プリズムとを備え
る。
光束を縦方向にはほぼ平行光で横方向には発散光とする
投光レンズと、投光レンズを透過した光束が入射する位
置に設けられ、照明光をファインダー系の光軸側に向け
て反射させると共に、横方向にはほぼ平行光、縦方向に
は発散光とするパワーを有する投光プリズムとを備え
る。
【0022】投光プリズムの射出側の端面は、ファイン
ダー窓の近傍に配置され、ファインダー系の視野の長辺
方向と平行な長辺を有する矩形の投光窓として機能させ
ることができる。
ダー窓の近傍に配置され、ファインダー系の視野の長辺
方向と平行な長辺を有する矩形の投光窓として機能させ
ることができる。
【0023】また、投光プリズムの光が透過する端面の
少なくとも1面をフレネルレンズ面とすることによりレ
ンズ面を薄くすることができ、ファインダー系近傍のス
ペースを有効に利用することができる。
少なくとも1面をフレネルレンズ面とすることによりレ
ンズ面を薄くすることができ、ファインダー系近傍のス
ペースを有効に利用することができる。
【0024】
【実施例】以下、この発明にかかる視線検出装置の実施
例を説明する。図1は、実施例にかかる視線検出装置が
設けられた一眼レフカメラのファインダー部分の光学系
を示す説明図である。なお、以下の説明では、カメラを
撮影画面が横長となるよう構えた際の方向性を基準と
し、図1に示すように、ファインダー系の光軸Ax1の
方向をx軸、縦(上下)方向をy軸、横(左右)方向を紙面
と垂直なz軸で表現することとする。
例を説明する。図1は、実施例にかかる視線検出装置が
設けられた一眼レフカメラのファインダー部分の光学系
を示す説明図である。なお、以下の説明では、カメラを
撮影画面が横長となるよう構えた際の方向性を基準と
し、図1に示すように、ファインダー系の光軸Ax1の
方向をx軸、縦(上下)方向をy軸、横(左右)方向を紙面
と垂直なz軸で表現することとする。
【0025】図示せぬ撮影レンズを透過してクイックリ
ターンミラーで反射された被写体からの光束は、ペンタ
プリズム1内で反射されアイピースレンズ2、赤外反射
型のビームスプリッター3を透過して撮影者の眼球Eに
入射する。
ターンミラーで反射された被写体からの光束は、ペンタ
プリズム1内で反射されアイピースレンズ2、赤外反射
型のビームスプリッター3を透過して撮影者の眼球Eに
入射する。
【0026】視線検出装置は、アイピースレンズ2およ
びビームスプリッター3の下側に配置され、観察光学系
であるファインダーを覗く撮影者の眼Eにその光軸外か
らアナモフィックな照明光を投光する投光系10と、ビ
ームスプリッター3の上側に配置され、眼Eからの反射
光を受光して反射光の光量分布に対応する信号を出力す
る受光系20とを備える。受光系20の出力信号は、演
算手段30に入力され、演算手段30はこの信号に基づ
いて観察者の視線方向を演算する。
びビームスプリッター3の下側に配置され、観察光学系
であるファインダーを覗く撮影者の眼Eにその光軸外か
らアナモフィックな照明光を投光する投光系10と、ビ
ームスプリッター3の上側に配置され、眼Eからの反射
光を受光して反射光の光量分布に対応する信号を出力す
る受光系20とを備える。受光系20の出力信号は、演
算手段30に入力され、演算手段30はこの信号に基づ
いて観察者の視線方向を演算する。
【0027】投光系10は、光源としての赤外LED1
1と、このLED11から発する発散光を透過させるア
ナモフィックな投光レンズ12、そして投光レンズ12
を透過した光束をファインダー系の光軸Ax1側に向け
て反射させる投光プリズム13から構成される。
1と、このLED11から発する発散光を透過させるア
ナモフィックな投光レンズ12、そして投光レンズ12
を透過した光束をファインダー系の光軸Ax1側に向け
て反射させる投光プリズム13から構成される。
【0028】投光レンズ12と投光プリズム13との各
面は、いずれもx−y平面、あるいはx−z平面のいず
れか一方にのみパワーを持つシリンドリカル面である。
これらの面のパワーを表1に示す。
面は、いずれもx−y平面、あるいはx−z平面のいず
れか一方にのみパワーを持つシリンドリカル面である。
これらの面のパワーを表1に示す。
【0029】
【表1】
投光レンズ12 投光プリズム13
入射端面 射出端面 入射端面 射出端面
12a 12b 13a 13b
x−y平面 無 正 無 負
x−z平面 負 無 正 無
【0030】投光レンズ12は、入射端面12a、射出
端面12bが母線が互いに直交するシリンドリカル面で
ある。投光プリズム13の入射端面13aは、フレネル
レンズ型のシリンドリカルレンズ面である。
端面12bが母線が互いに直交するシリンドリカル面で
ある。投光プリズム13の入射端面13aは、フレネル
レンズ型のシリンドリカルレンズ面である。
【0031】LED11から発した発散光は、x−y平
面内では図1に示されるように投光レンズ12によりほ
ぼ平行光束となり、投光プリズム13の反射面13cで
反射されると共に、負のシリンドリカル面である射出端
面13bの作用により発散光として射出される。一方、
x−z平面内では、図2に示されるように、LED11
から発した発散光は投光レンズ12により発散し、投光
プリズム13の入射端面13aの作用によりほぼ平行光
束とされて射出される。このような光束をアナモフィッ
クな照明光という。
面内では図1に示されるように投光レンズ12によりほ
ぼ平行光束となり、投光プリズム13の反射面13cで
反射されると共に、負のシリンドリカル面である射出端
面13bの作用により発散光として射出される。一方、
x−z平面内では、図2に示されるように、LED11
から発した発散光は投光レンズ12により発散し、投光
プリズム13の入射端面13aの作用によりほぼ平行光
束とされて射出される。このような光束をアナモフィッ
クな照明光という。
【0032】投光プリズム13の射出端面13bは、図
3に示されるように、ファインダー窓の下側に隣接して
配置され、ファインダー視野の長辺方向と平行な長辺を
有する矩形の投光窓として機能する。投光系10により
投光される照明光の投光範囲Lは、図3に破線で示され
る通りである。照明光は、カメラを撮影画面が横長とな
るよう構えた際にファインダー窓の下側から投光され、
z軸方向にはほぼ平行で所定の幅を持ち、y軸方向には
ファインダー系の光軸Ax1に向けて発散する。
3に示されるように、ファインダー窓の下側に隣接して
配置され、ファインダー視野の長辺方向と平行な長辺を
有する矩形の投光窓として機能する。投光系10により
投光される照明光の投光範囲Lは、図3に破線で示され
る通りである。照明光は、カメラを撮影画面が横長とな
るよう構えた際にファインダー窓の下側から投光され、
z軸方向にはほぼ平行で所定の幅を持ち、y軸方向には
ファインダー系の光軸Ax1に向けて発散する。
【0033】受光系20は、コンデンサレンズ21と、
ミラー22、結像レンズ23、CCDセンサ24から構
成されている。ビームスプリッター3で反射された眼E
からの反射光は、コンデンサレンズ21により集光さ
れ、ミラー22で反射された後、結像レンズ23により
CCDセンサ24上に結像する。CCDセンサ24は、
コンデンサレンズ21と結像レンズ23とを介して眼E
の瞳孔とほぼ共役な位置にある。
ミラー22、結像レンズ23、CCDセンサ24から構
成されている。ビームスプリッター3で反射された眼E
からの反射光は、コンデンサレンズ21により集光さ
れ、ミラー22で反射された後、結像レンズ23により
CCDセンサ24上に結像する。CCDセンサ24は、
コンデンサレンズ21と結像レンズ23とを介して眼E
の瞳孔とほぼ共役な位置にある。
【0034】CCDセンサ24は、画素が二次元に配列
したエリアセンサである。ただし、受光系20の視線検
出方向が一次元の座標のみでよい場合には、画素が一次
元に配列したラインセンサを用いることもできる。
したエリアセンサである。ただし、受光系20の視線検
出方向が一次元の座標のみでよい場合には、画素が一次
元に配列したラインセンサを用いることもできる。
【0035】CCDセンサ24上の眼の像EIは、裸眼
の場合には例えば図4(A)に示した通りとなる。黒目部
分は、虹彩IRとその中心に位置する瞳孔PUであり、
瞳孔PU内に角膜からの鏡面反射成分により形成される
第1プルキンエ像PIが位置している。CCDセンサ2
4の破線で示したラインA上の画素列の出力は、図4
(B)に示すように周辺の白目部分の輝度が虹彩IR、瞳
孔PUに相当する部分で段階的に低くなり、第1プルキ
ンエ像PIの部分で白目部分より高いピークが形成され
る。
の場合には例えば図4(A)に示した通りとなる。黒目部
分は、虹彩IRとその中心に位置する瞳孔PUであり、
瞳孔PU内に角膜からの鏡面反射成分により形成される
第1プルキンエ像PIが位置している。CCDセンサ2
4の破線で示したラインA上の画素列の出力は、図4
(B)に示すように周辺の白目部分の輝度が虹彩IR、瞳
孔PUに相当する部分で段階的に低くなり、第1プルキ
ンエ像PIの部分で白目部分より高いピークが形成され
る。
【0036】照明光をファインダー光軸外から投光して
いるため、瞳孔を実像として検出することが可能とな
り、網膜からの反射光に基づいて検出する場合と比較し
て、眼の位置や周囲の明るさの変化による反射成分の強
度の変化が小さく、検出結果のバラツキを小さく抑える
ことができる。
いるため、瞳孔を実像として検出することが可能とな
り、網膜からの反射光に基づいて検出する場合と比較し
て、眼の位置や周囲の明るさの変化による反射成分の強
度の変化が小さく、検出結果のバラツキを小さく抑える
ことができる。
【0037】ファインダー視野内のz軸方向における視
線方向のみを求める場合には、演算手段30は、図4
(B)に示される信号に基づいてz軸座標の瞳孔中心から
第1プルキンエ像までの距離を求め、この距離と予め設
定された瞳孔中心から角膜の曲率中心までの距離とに基
づいて眼の回旋角を求める。撮影者が注視しているファ
インダー内の座標は、この回旋角から求めることができ
る。
線方向のみを求める場合には、演算手段30は、図4
(B)に示される信号に基づいてz軸座標の瞳孔中心から
第1プルキンエ像までの距離を求め、この距離と予め設
定された瞳孔中心から角膜の曲率中心までの距離とに基
づいて眼の回旋角を求める。撮影者が注視しているファ
インダー内の座標は、この回旋角から求めることができ
る。
【0038】ファインダー内にz軸方向に配列した複数
の対象ゾーンが設けられている場合、上記の求められた
座標に基づいて撮影者がいずれの対象ゾーンを注視して
いるのかを判断することができ、これにより視線による
情報入力が可能となる。例えば、複数の焦点検出系を備
えるカメラにおいては、撮影者が注視する被写体に近い
焦点検出系を選択して撮影レンズを合焦させることがで
きるし、複数の撮影モード等を有するカメラにおいて
は、ファインダー内の所定の領域を注視することによ
り、モードの変更等を行わせることができる。
の対象ゾーンが設けられている場合、上記の求められた
座標に基づいて撮影者がいずれの対象ゾーンを注視して
いるのかを判断することができ、これにより視線による
情報入力が可能となる。例えば、複数の焦点検出系を備
えるカメラにおいては、撮影者が注視する被写体に近い
焦点検出系を選択して撮影レンズを合焦させることがで
きるし、複数の撮影モード等を有するカメラにおいて
は、ファインダー内の所定の領域を注視することによ
り、モードの変更等を行わせることができる。
【0039】一方、撮影者が眼鏡を装用している場合に
は、CCDセンサ24上には、図5(A)に示したように
眼の像EIと眼鏡からの反射成分GIとが分離して形成
される。図5(B)は、それぞれ図5(A)中のラインA,
B,C上の画素列の出力を示す。照明光をファインダー
系の光軸上から入射させると、眼鏡による反射成分と眼
からの反射成分とが同一の領域に像を形成するため、出
力Aと出力C、あるいは出力Bと出力Cとが重畳した形
でしか信号を得ることができず、視線方向の検出が困難
であった。
は、CCDセンサ24上には、図5(A)に示したように
眼の像EIと眼鏡からの反射成分GIとが分離して形成
される。図5(B)は、それぞれ図5(A)中のラインA,
B,C上の画素列の出力を示す。照明光をファインダー
系の光軸上から入射させると、眼鏡による反射成分と眼
からの反射成分とが同一の領域に像を形成するため、出
力Aと出力C、あるいは出力Bと出力Cとが重畳した形
でしか信号を得ることができず、視線方向の検出が困難
であった。
【0040】照明光をファインダー系の光軸外から入射
させることにより、眼鏡からの反射成分と眼からの反射
成分とが互いに干渉しない位置に結像するため、この例
ではラインB上の画素列の出力を用いることにより、z
軸方向における視線方向を裸眼の場合と同様に容易に検
出することができる。
させることにより、眼鏡からの反射成分と眼からの反射
成分とが互いに干渉しない位置に結像するため、この例
ではラインB上の画素列の出力を用いることにより、z
軸方向における視線方向を裸眼の場合と同様に容易に検
出することができる。
【0041】図6〜図8は、投光系の変形例を示す。い
ずれの変形例も、照明光の投光範囲は上述の実施例と同
一である。なお、これらの例では説明を簡単にするため
に受光系を図示していない。受光系は、上記の実施例と
同様の光学系を利用することができる。
ずれの変形例も、照明光の投光範囲は上述の実施例と同
一である。なお、これらの例では説明を簡単にするため
に受光系を図示していない。受光系は、上記の実施例と
同様の光学系を利用することができる。
【0042】図6の例では、ペンタプリズム1を挟んで
アイピースレンズ2の反対側にLED11と投光レンズ
12とが設けられ、ペンタプリズム1を透過した照明光
が投光プリズム13により投光される。投光レンズ12
はx−y平面内にのみ正のパワーを持つシリンドリカル
レンズであり、投光プリズム13はx−y平面では負の
パワー、x−z平面では正のパワーを有する。
アイピースレンズ2の反対側にLED11と投光レンズ
12とが設けられ、ペンタプリズム1を透過した照明光
が投光プリズム13により投光される。投光レンズ12
はx−y平面内にのみ正のパワーを持つシリンドリカル
レンズであり、投光プリズム13はx−y平面では負の
パワー、x−z平面では正のパワーを有する。
【0043】図7の例では、ペンタプリズム1を挟んで
アイピースレンズ2の反対側にLED11が設けられ、
LED11から発した光はペンタプリズム1とファイン
ダースクリーン4との間に配置された透明板15の内部
を伝達して眼側に投光される。透明板15の射出側の端
面は、x−y平面内では光束を上側に向けるプリズム効
果を得るために下側に向けて斜めに切断され、x−z平
面内では正のパワーを持つフレネルレンズ型のシリンド
リカルレンズ面とされている。
アイピースレンズ2の反対側にLED11が設けられ、
LED11から発した光はペンタプリズム1とファイン
ダースクリーン4との間に配置された透明板15の内部
を伝達して眼側に投光される。透明板15の射出側の端
面は、x−y平面内では光束を上側に向けるプリズム効
果を得るために下側に向けて斜めに切断され、x−z平
面内では正のパワーを持つフレネルレンズ型のシリンド
リカルレンズ面とされている。
【0044】図8の例では、LED11がアイピースレ
ンズ2の上側に設けられ、L字型の透明板16がペンタ
プリズム1とアイピースレンズ2との間からアイピース
レンズ2の下側を通して配置されている。透明板16の
射出側の端面は、図7に示した透明板15と同一形状で
ある。
ンズ2の上側に設けられ、L字型の透明板16がペンタ
プリズム1とアイピースレンズ2との間からアイピース
レンズ2の下側を通して配置されている。透明板16の
射出側の端面は、図7に示した透明板15と同一形状で
ある。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、観察光学系の光軸外から照明光を投光する構成とし
たため、撮影者が眼鏡を装用している場合にも視線方向
を正確に検出することができ、しかも、アナモフィック
な照明光を用いることにより、照明光の光量を有効に利
用することができる。
ば、観察光学系の光軸外から照明光を投光する構成とし
たため、撮影者が眼鏡を装用している場合にも視線方向
を正確に検出することができ、しかも、アナモフィック
な照明光を用いることにより、照明光の光量を有効に利
用することができる。
【図1】 この発明の実施例にかかる視線検出装置を備
えるカメラのファインダーの光学系を示す側面図であ
る。
えるカメラのファインダーの光学系を示す側面図であ
る。
【図2】 図1に示した実施例の投光系を示す平面図で
ある。
ある。
【図3】 実施例の投光系による照明光の投光範囲を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図4】 実施例の構成により裸眼を測定した際のCC
Dセンサ上に形成される像と所定の画素列の出力とを示
す説明図である。
Dセンサ上に形成される像と所定の画素列の出力とを示
す説明図である。
【図5】 実施例の構成により眼鏡を装用した眼を測定
した際のCCDセンサ上に形成される像と所定の画素列
の出力とを示す説明図である。
した際のCCDセンサ上に形成される像と所定の画素列
の出力とを示す説明図である。
【図6】 実施例の投光系の変形例を示す光学系の説明
図である。
図である。
【図7】 実施例の投光系の他の変形例を示す光学系の
説明図である。
説明図である。
【図8】 実施例の投光系のさらに他の変形例を示す光
学系の説明図である。
学系の説明図である。
1 ペンタプリズム
2 アイピースレンズ
3 ビームスプリッター
10 投光系
11 LED
12 投光レンズ
13 投光プリズム
20 受光系
21 コンデンサレンズ
22 ミラー
23 結像レンズ
24 CCDセンサ
30 演算手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
A61B 3/00 - 3/16
G02B 7/28
G03B 13/02
Claims (7)
- 【請求項1】 観察光学系を覗く撮影者の眼に前記観察
光学系の光軸外からアナモフィックな照明光を投光する
投光系と、 前記眼からの反射光を受光して該反射光の光量分布に対
応する信号を出力する受光系と、 該受光系の出力信号に基づいて前記観察者の視線方向を
演算する演算手段とを有し、 前記投光系が投光する前記照明光は、前記観察光学系を
覗く眼の下瞼側から、眼の横方 向ではほぼ平行で所定の
幅を持ち、縦方向では前記観察光学系の光軸側に向けて
発散するアナモフィックな照明光であることを特徴とす
る視線検出装置。 - 【請求項2】 前記投光系は、単一の光源から発する光
束をアナモフィックな照明光とすることを特徴とする請
求項1に記載の視線検出装置。 - 【請求項3】 前記観察光学系は、カメラのファインダ
ー系であり、前記投光系は、カメラを撮影画面が横長と
なるよう構えた際にファインダー窓の下側となる方向か
ら、横方向にはほぼ平行で所定の幅を持ち、縦方向には
前記ファインダー系の光軸に向けて発散するアナモフィ
ックな照明光を投光することを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載の視線検出装置。 - 【請求項4】 前記投光系は、前記ファインダー窓の近
傍に、前記ファインダー系の視野の長辺方向と平行な長
辺を有する矩形の投光窓を備え、該投光窓を介してアナ
モフィックな照明光を投光することを特徴とする請求項
3に記載の視線検出装置。 - 【請求項5】 前記投光系は、単一の光源から発する光
束を前記縦方向にはほぼ平行光で横方向には発散光とす
る投光レンズと、該投光レンズを透過した光束が入射す
る位置に設けられ、前記照明光を前記ファインダー系の
光軸側に向けて反射させると共に、前記横方向にはほぼ
平行光、縦方向には発散光とするパワーを有する投光プ
リズムとを備えることを特徴とする請求項3に記載の視
線検出装置。 - 【請求項6】 前記投光プリズムは、光が透過する端面
の少なくとも1面がフレネルレンズ面であることを特徴
とする請求項5に記載の視線検出装置。 - 【請求項7】 前記投光プリズムの射出側の端面は、前
記ファインダー系の視野の長辺方向と平行な長辺を有す
る矩形の投光窓として機能することを特徴とする請求項
5に記載の視線検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15386895A JP3477279B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 視線検出装置 |
US08/653,392 US5608489A (en) | 1995-05-29 | 1996-05-24 | Eye direction detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15386895A JP3477279B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 視線検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08322797A JPH08322797A (ja) | 1996-12-10 |
JP3477279B2 true JP3477279B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=15571869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15386895A Expired - Fee Related JP3477279B2 (ja) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | 視線検出装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5608489A (ja) |
JP (1) | JP3477279B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109948687A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-28 | 上海工程技术大学 | 安全标识视觉传达效果量化方法 |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6064752A (en) * | 1997-11-04 | 2000-05-16 | Sensar, Inc. | Method and apparatus for positioning subjects before a single camera |
JP4018218B2 (ja) * | 1997-12-25 | 2007-12-05 | キヤノン株式会社 | 光学装置及び測距点選択方法 |
US7298414B2 (en) * | 2003-01-29 | 2007-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Digital camera autofocus using eye focus measurement |
US7872635B2 (en) * | 2003-05-15 | 2011-01-18 | Optimetrics, Inc. | Foveated display eye-tracking system and method |
WO2005024698A2 (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-17 | Sarnoff Corporation | Method and apparatus for performing iris recognition from an image |
AU2008313502A1 (en) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Bae Systems Plc | Improvements in or relating to head mounted display systems |
US7810926B2 (en) * | 2009-02-15 | 2010-10-12 | International Business Machines Corporation | Lateral gaze angle estimation using relative eye separation |
US7819525B2 (en) * | 2009-02-15 | 2010-10-26 | International Business Machines Corporation | Automatic direct gaze detection based on pupil symmetry |
GB2495323B (en) * | 2011-10-07 | 2018-05-30 | Irisguard Inc | Improvements for iris recognition systems |
GB2495324B (en) | 2011-10-07 | 2018-05-30 | Irisguard Inc | Security improvements for Iris recognition systems |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5327191A (en) * | 1987-06-11 | 1994-07-05 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Eye direction detecting apparatus |
JP2505854B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1996-06-12 | キヤノン株式会社 | 視線検出手段を備えるカメラ |
JP2868246B2 (ja) * | 1989-10-19 | 1999-03-10 | 旭光学工業株式会社 | カメラのファインダー |
GB2273991B (en) * | 1992-09-07 | 1996-04-17 | Canon Kk | Optical equipment with device for detecting direction of visual axis |
JP3225628B2 (ja) * | 1992-09-07 | 2001-11-05 | キヤノン株式会社 | 視線検出装置 |
-
1995
- 1995-05-29 JP JP15386895A patent/JP3477279B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-24 US US08/653,392 patent/US5608489A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109948687A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-28 | 上海工程技术大学 | 安全标识视觉传达效果量化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08322797A (ja) | 1996-12-10 |
US5608489A (en) | 1997-03-04 |
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