DE3844799C2 - Kamerasucher mit einer Einrichtung zum Erkennen der Blickrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kamerasucher mit einer Einrichtung zum Erkennen der Blickrichtung des in den Sucher blickenden Benutzers, mit einer Lichtquelle zur Lichtabgabe auf das Auge des Benutzers, einem Bildempfangselement, das das am Auge des Benutzers reflektierte Licht empfängt, und einer Auswerteeinrichtung zum Bestimmen der Blickrichtung aus dem Signal des Bildempfangselements.

Ein Kamerasucher dieser Art ist aus der US-PS 4 574 314 bekannt. Diese beschreibt ein Autofokussystem für eine Studio-Fernsehkamera mit einer Blickrichtungserkennungsvorrichtung, die eine Scharfeinstellung auf das vom Benutzer betrachtete Objekt erlaubt. Der Sucher dieser Fernsehkamera ist mit einem großen Spiegelkasten und einer für die Blickrichtungserfassung vorgesehenen kleinen Fernsehkamera aufgebaut. Im Betrieb muß der Benutzer den Kopf möglichst eng an eine am Spiegelkasten vorgesehene Haube anlegen. Die Lichtquelle, mit der das zur Blickrichtungserkennung nötige Licht auf das Auge des Benutzers abgegeben wird, ist außerhalb des Spiegelkastens angeordnet.

Bei dieser voluminösen Einrichtung ist eine Einstellung auf den jeweiligen Benutzer nötig, und dieser muß wegen dieser Einstellung eine stets fest vorgegebene Augenposition einhalten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zur Blickrichtungserkennung einen Kamerasucher anzugeben, der sich durch sehr kompakten Aufbau zum Einsatz in fotografischen Kameras eignet und bei dem keine besonderen Einstellungen auf unterschiedliche Benutzer nötig sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Kamerasucher der eingangs genannten Art dadurch, daß ein Okular vorgesehen ist, durch das das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht auf das Auge des Benutzers geleitet wird, daß zwischen Okular und Bildempfangselement vom Okular aus gerechnet in dieser Reihenfolge eine Verkleinerungslinse und eine Abbildungslinse angeordnet sind, und daß das am Auge reflektierte Licht durch das Okular, die Verkleinerungslinse und die Abbildungslinse auf das Bildempfangselement geleitet und auf diesem abgebildet wird.

Die Erfindung macht es möglich, alle Teile, die zur Blickrichtungserfassung erforderlich sind, in den Kamerasucher einzubauen. Durch die Verkleinerungslinse und die Abbildungslinse werden kurze Strahlengänge und damit kleine Abmessungen der Gesamtvorrichtung erzielt. Durch die Verkleinerungslinse ist es möglich, das Bildempfangselement klein zu halten und trotzdem Verlagerungen des darauf jeweils erzeugten Bildes infolge Blickrichtungsveränderungen auszuwerten. Da die Blickrichtungserfassung durch das Okular des Kamerasuchers hindurch erfolgt, befindet sich das Auge des Benutzers dabei stets in der richtigen Position, in der auch das Sucherbild betrachtet wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 bis 14 schematische Darstellungen eines Benutzerauges bzw. eines optischen Suchersystems zum Erkennen der Blickrichtung des Auges in Anwendung auf eine einäugige Spiegelreflexkamera mit automatischer Scharfeinstellung,

Fig. 15 und 16 schematische Darstellungen der Funktion einer Abbildungslinse und einer Verkleinerungslinse in dem optischen System nach Fig. 1 bis 14 und

Fig. 17 und 18 schematische Darstellungen der Verwendung eines Liniensensors als Bildempfangselement in dem optischen System nach Fig. 1 bis 14.

Im folgenden wird ein optisches System zum Erkennen der Blickrichtung des Auges für eine einäugige Spiegelreflexkamera anhand der Fig. 1 bis 14 beschrieben. Ein Verfahren zum Erkennen der Blickrichtung ist beispielsweise durch die Druckschrift "Psychological Physic of Vision" von Mitsuo Ikeda bekannt. Wenn dieses Verfahren auf eine Kamera angewendet wird, muß nur die Richtung des Auges des Benutzers festgestellt werden. Dies bedeutet, daß die Parallelbewegung des Auges relativ zum Sucher einer Kamera nicht festgestellt werden sollte. Dafür bestehen die folgenden Gründe. Wenn die Parallelbewegung des Auges zusammen mit der Augenrichtung festgestellt wird, so überlagern sich die Informationen über die Augenrichtung und den Richtungswinkel. Deshalb ist es schwierig, in der Kamera zu erkennen, welche Zone der Benutzer betrachtet. Wird ein optisches System zur Auswertung der Blickrichtung verwendet, mit dem auch die Parallelbewegung ausgewertet werden kann, so ist der relative Abstand zwischen der optischen Achse des Suchers der Kamera und dem Drehzentrum eines Augapfels konstant zu halten. Im Hinblick darauf, daß allgemein Handkameras verwendet werden, ist dies jedoch unmöglich, da das Auge gegenüber dem Sucher in seitlicher Richtung immer eine Relativbewegung erfährt.

Zur Blickrichtungserkennung geht man davon aus, daß beim Einfall eines parallelen Strahlenbündels P parallel zur optischen Achse lx auf einen konvexen Spiegel 230 gemäß Fig. 1 ein Bild der Lichtquelle mit optisch unendlichem Abstand als Lichtpunkt im Mittelpunkt Q zwischen dem Krümmungsmittelpunkt R des Spiegels 230 und einem Schnittpunkt K erzeugt wird, wo die optische Achse lx die Spiegelfläche schneidet. Wenn das parallele Strahlenbündel parallel zur optischen Achse lx auf die Hornhaut 232 eines menschlichen Auges 231 fällt, wie Fig. 2 zeigt, so wird das Bild der Lichtquelle mit optisch unendlichem Abstand gleichfalls als Lichtpunkt am Mittelpunkt Q zwischen dem Krümmungsmittelpunkt R der Hornhaut 232 und dem Scheitelpunkt K′ der Hornhaut erzeugt. Dieser Lichtpunkt wird im folgenden als erstes Purkinje-Bild PI bezeichnet. In Fig. 2 sind die Pupille 233, die Pupillenmitte 234 und das Drehzentrum S des Augapfels.

Wenn die optische Achse lx des Strahlenbündels P, das auf die Hornhaut 232 fällt, mit der Augenrichtung l′x zusammenfällt, so sind die Pupillenmitte 234, das erste Purkinje-Bild PI, der Krümmungsmittelpunkt R der Hornhaut 232 und das Drehzentrum S des Augapfels auf der optischen Achse lx angeordnet. Von der Kamera aus gesehen ist es unmöglich, das Drehzentrum S des Augapfels auf der optischen Achse lx des Suchers anzunehmen. Es sei jedoch angenommen, daß das Drehzentrum S des Augapfels auf der optischen Achse lx liegt und daß der Augapfel seitlich um das Drehzentrum S herum gedreht wird. Dann ergibt sich, wie Fig. 3 zeigt, ein relativer Abstand zwischen der Pupillenmitte 234 und dem ersten Purkinje-Bild PI. Nimmt man ferner an, daß das Auge um einen Winkel R gegenüber der optischen Achse lx gedreht wird, und daß die Länge der Lotrechten, die von der Pupillenmitte 234 zu dem Lichtstrahl verläuft, der senkrecht auf die Hornhaut 232 trifft, mit d bezeichnet wird, so ergibt sich die folgende Beziehung:

d = k₁ · sin R (1)

Dabei ist k₁ der Abstand von der Pupillenmitte 234 zum Krümmungsmittelpunkt R der Hornhaut 232. Der Abstand k₁ ist etwa 4,5 mm. Mit H ist ein Schnittpunkt der zuvor genannten Lotrechten von der Pupillenmitte 234 zu dem Lichtstrahl P′ bezeichnet, der senkrecht auf die Hornhaut 232 trifft.

Wie aus der vorstehenden Beziehung (1) hervorgeht, kann man den Drehwinkel R ermitteln, wenn der Abstand k₁ bekannt ist und die Länge d ermittelt wurde.

Im Hinblick darauf, daß der Schnittpunkt H und das erste Purkinje-Bild PI auf dem Lichtstrahl P′ liegen, wird das parallele Strahlenbündel P auf die Hornhaut 232 gerichtet, und wenn der Lichtstrahl P′′ an der Hornhaut 232 reflektiert und in Richtung parallel zum einfallenden Strahlenbündel festgestellt wird und wenn ferner die Beziehung zwischen der Pupillenmitte 234 und dem ersten Purkinje-Bild PI gefunden ist, so kann der Drehwinkel R des Auges bestimmt werden.

Deshalb wird das parallele Strahlenbündel P auf das Auge gerichtet. Wenn dann der Umfang 234′ der Pupille als Silhouette in dem Licht erscheint, das am Augenhintergrund reflektiert wird, und zusammen mit dem ersten Purkinje-Bild PI auf dem Bildempfangselement, beispielsweise auf einem lichtempfindlichen Festkörperelement in der in Fig. 4A und 4B gezeigten Weise abgebildet wird, so hat das daraus erhaltene Ausgangssignal eine Spitze an der Stelle, die dem ersten Purkinje-Bild auf dem Element entspricht. Der Lichtanteil, der am Augenhintergrund reflektiert wird, führt zu einem trapezförmigen Verlauf des Signals. Deshalb ergeben sich die Koordinaten i₁, i₂ entsprechend den Umfangsstellen 234′ der Pupille durch einen Teilpegelwert SL₁. Dann ergeben sich die Koordinaten PI₁, PI₂ entsprechend dem ersten Purkinje-Bild PI durch einen Teilpegelwert SL₂. Eine Differenz d′=PI′-i′ der Koordinaten i′ und PI′ entsprechend der Pupillenmitte 234 wird aus den folgenden Beziehungen (2) und (3) berechnet. Wenn die Leistung des auswertenden optischen Systems dabei m ist, so kann der Abstand d aus der folgenden Beziehung (4) gefunden werden.

i′ = (i₁=i₂)/2 (2)

PI′ = (PI₁+PI₂)/2 (3)

d = d′/m (4)

Wird ein solches optisches System zum Feststellen der Blickrichtung verwendet, so kann automatisch diejenige Zone aus mehreren Zonen des Sucherbildes gefunden werden, die mit dem Auge betrachtet wird.

Bei der vorstehenden Beschreibung des Prinzips wird die Mitte einer jeden Koordinate arithmetisch ermittelt. Im Hinblick auf die Stärke des einfallenden Lichtes kann sie aber auch durch Mittelwertbildung ermittelt werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines optischen Systems zum Erkennen der Blickrichtung, das in Verbiindung mit einer Einrichtung zum automatischen Scharfeinstellen in einer einäugigen Spiegelreflexkamera einsetzbar ist, wird im folgenden erläutert.

In Fig. 6 sind das Pentaprisma 240 einer Kamera, ein Schnellschwenkspiegel 241, eine Fokussierungsplatte 242, eine Kondensorlinse 243, ein Okular 244, ein Benutzerauge 245 und die optische Achse lx des optischen Suchersystems dargestellt. Bei diesem Beispiel besteht das Okular 244 aus zwei Linsen A und B.

Die Kamera enthält ein optisches Auswertesystem 246 zum Erkennen der Blickrichtung des Auges auf der ihm abgewandten Seite des Okulars 244, wobei das Pentaprisma 240 zwischen beiden angeordnet ist. In Fig. 6 ist nur das Gehäuse 247 dieses Auswertesystems 246 dargestellt.

Das optische Auswertesystem 246, das ausführlicher in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, enthält eine Infrarotlichtquelle 248, beispielsweise eine Infrarot-Leuchtdiode. Das Infrarotlicht wird auf das Auge 245 als paralleles Strahlenbündel über einen halbdurchlässigen Spiegel 249, eine Verkleinerungslinse 250, ein Kompensationsprisma 251, das Pentaprisma 240 und das Okular 244 projiziert. Dadurch wird das erste Purkinje-Bild PI durch Reflexion an der Hornhaut 232 erzeugt. Bei diesem Beispiel wird Infrarotlicht verwendet, weil der Benutzer durch die Beleuchtung des optischen Auswertesystems 246 nicht geblendet werden soll. Ähnlich wird die Verkleinerungslinse 250 verwendet, weil die Länge des optischen Weges des Auswertesystems 246 möglichst kurz sein soll, damit das System kompakt in der Kamera untergebracht werden kann. Da nur das parallel zur optischen Achse lx reflektierte Infrarotlicht genutzt wird, kann die am Auge 245 refelktierte Lichtmenge als gering vorausgesetzt werden, und das reflektierte Licht wird in einem möglichst kleinen Bereich des Bildempfangselements in noch zu beschreibender Weise abgebildet, wodurch dessen Empfindlichkeit erhöht wird.

Aus dem an der Hornhaut 232 des Auges 245 reflektierten Licht wird das parallel zu dem einfallenden Strahlenbündel verlaufende Strahlenbündel dem halbdurchlässigen Spiegel 249 über das Okular 244, das Pentaprisma 240, das Kompensationsprisma 251 und die Verkleinerungslinse 250 zugeführt und dann über den halbdurchlässigen Spiegel 249 einer Abbildungslinse 252 zugeführt, so daß es auf einem zweidimensionalen Bildempfangselement 253, beispielsweise einem CCD-Element, abgebildet wird. Die Abbildungslinse 252 ist gemäß Fig. 9 mit einer Maske 254 versehen. Diese hat eine Öffnung 255. Die Öffnungsmitte ist in dem Krümmungsmittelpunkt Y der Abbildungslinse 252 angeordnet. Der Durchmesser der Öffnung 255 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 0,2 mm.

Das Auge 245 des Benutzers wird normalerweise auf einen Augenpunkt gebracht. Das auf dem Bildempfangselement abgebildete Bild 253 und die Pupille des Auges 245 befinden sich, wie Fig. 10 zeigt in optisch konjugierter Lage über das Okular 244, die Verkleinerungslinse 250 und die Abbildungslinse 252. Auf dem Bildempfangselement 253 wird der Umfang 234′ der Pupille als Silhouette zusammen mit dem ersten Purkinje-Bild PI durch das an dem Augenhintergrund reflektierte Licht abgebildet. Dann wird das Signal des Bildempfangselements 253, wie Fig. 8 zeigt, mit einem Verstärker 256 verstärkt, dann mit einem Analog-Digital-Umsetzer 257 in ein digitales Signal umgesetzt und danach vorübergehend in einem Speicher 259 eines Mikrocomputers 258 gespeichert. Der Speicher 259 enthält den Abstand k₁, als Information. Diese Information und die Information aus dem Signal des Bildempfangselements werden einer arithmetischen Schaltung 260 zugeführt und dann unter Zugrundelegung der Beziehungen (1) bis (4) verarbeitet, um den Drehwinkel R zu ermitteln. Danach wird ein Signal aus dem ermittelten Drehwinkel R einem Treiberverstärker 261 zugeführt, das angibt, welche Zone ausgewählt wurde. Wenn das CCD-Element des Autofokussystem, mit dem Treiberverstärker 261 angesteuert wird, so kann automatisch für das in der ausgewählten Zone vorhandene Objekt die Entfernung ermittelt werden.

Wenn der Abstand (die Bildhöhe) in der Darstellung gemäß Fig. 5 von der Mitte Ox des Sucherbildfeldes (der Mitte einer Fokussierungsplatte) bis zu den Mitten Oy und Oz der Zonen rechts und links mit y bezeichnet wird und wenn die Brennweite des Okulars 244 des Suchers f ist, so ergibt sich folgende Beziehung:

y = f · tan R (5)

Wenn in diese Beziehung (5) die Formel (1) eingesetzt wird, so ergibt sich:

y = f · d/(k₂ · cos R) (6)

Dies bedeutet, daß y dem Ausdruck d/(k₂ · cos R) proportional ist. Auch wenn also die Verzerrung eines auf dem Bildempfangselement 253 erzeugten Bildes beseitigt wird, kann der Wert y nicht linear aus dem Wert d gefunden werden, d. h. es ist eine Nichtlinearität vorhanden.

Bei einer Kamera mit 35 mm Brennweite kann die Bildhöhe y mehrerer Zonen im Hinblick auf Vignettierung usw. höchstens 6 mm bis 9 mm betragen.

Für dieses Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß das optische Auswertesystem 246 zum Erkennen der Blickrichtung das Bild der Pupille, das die Nichtlinearität enthält, zu dem Bildempfangselement 253 überträgt, das hinter dem Auswertesystem 246 angeordnet ist, und daß das Bild dabei nicht verändert wird. Ferner sei die Länge d, die von dem Bildempfangselement 253 festgestellt wird, proportional der Bildhöhe y. Sie wird dann lediglich in der längeren Seite mit 0,7% bis 1,6% der tatsächlichen Länge d ausgewertet. Deshalb beeinträchtigt dies die Auswahl der Zone praktisch nicht. Im Hinblick darauf, daß die Genauigkeit des Systems zum Erkennen der Blickrichtung aber zu verbessern ist, sollte die Nichtlinearität vorzugsweise nicht vorhanden sein. In diesem Falle kann sie durch den Mikrocomputer korrigiert werden. Wenn jedoch die Verzerrung im optischen System selbst verursacht wird, so wird die Messung ungenau. Es ist deshalb eine Minimalanforderung, daß die durch das optische System eingeführte Verzerrung zu eliminieren ist.

Um die sphärische Aberration der Verkleinerungslinse 250 gering zu halten, hat die Ebene 250a nahe dem Okular 244 eine asphärische Form, und der Brennpunkt der Verkleinerungslinse 250 liegt in dem Krümmungsmittelpunkt Y der Abbildungslinse 252. Dadurch liegt dann die Öffnung 255 in dem Krümmungsmittelpunkt Y der Abbildungslinse 252. Man erhält dadurch ein verzerrungsfreies optisches System, das sich sehr gut zum Erkennen der Blickrichtung eignet.

Im folgenden wird der Aufbau eines solchen optischen Systems erläutert.

Zunächst wird der Abstand von der Okularlinse A zu einem Augenpunkt auf 14,7 mm, die zentrale Dicke der Okularlinse A auf 4,98 mm, der Krümmungsradius der Ebene auf der Augenpunktseite der Okularlinse A auf 181,168 mm konvex, der Krümmungsradius der Ebene der Okularlinse A auf der Seite der Okularlinse B auf -25,500 mm konvex und der Brechungsindex der Okularlinse A auf 1,69105 bemessen. Der Abstand zwischen den Okularlinsen A und B beträgt 3,01 mm auf der optischen Achse lx. Ferner beträgt die zentrale Dicke der Okularlinse B 4,10 mm, der Krümmungsradius der Ebene auf der der Okularlinse A zugewandten Seite -23,860 mm konkav, der Krümmungsradius der Ebene auf der Seite des Pentaprismas 240 -48,140 mm konvex und der Brechungsindex der Okularlinse B 1,79175. Ferner beträgt der Abstand zwischen der Ebene 240a des Pentaprismas 240 und der Okularlinse B 3,21 mm, die Länge von der Ebene 240a des Pentaprismas 240 zur Ebene 240b beträgt 28,00 mm auf der optischen Achse lx, der Krümmungsradius einer jeden Ebene 240a, 240b ist Unendlich, und der Brechungsindex des Pentaprismas 240 beträgt 1,51260. Danach wird der Abstand zwischen der Ebene 251a des Kompensationsprismas 251 und der Ebene 240b des Pentaprismas 240 auf 0,10 mm und der Abstand zwischen der Ebene 251b des Kompensationsprismas 251 und der Ebene 240a der Verkleinerungslinse 250 gleichfalls auf 0,10 mm gestellt. Die Länge der Ebenen 251b und 251a des Kompensationsprismas 251 wird auf 2,00 mm auf der optischen Achse lx, der Radius der Krümmung einer jeden Ebene 251a, 251b auf Unendlich und der Brechungsindex des Kompensationsprismas 251 auf 1,51260 gestellt.

Die Verkleinerungslinse 250 ist so bemessen, daß der Krümmungsradius der Ebene 250a 12,690 mm (k₃=-3,00) konvex, die zentrale Dicke 2,00 mm und der Brechungsindex 1,48716 beträgt. Der Krümmungsradius der anderen Ebene 250b der Verkleinerungslinse 250 beträgt -200,000 mm konvex, und der Abstand zwischen der Abbildungslinse 252 und der Ebene 250b beträgt 11,48 mm.

Der Krümmungsradius der Ebenen 252a der Abbildungslinse 252 beträgt 1,520 mm konvex, der Krümmungsradius der Ebene 252b beträgt Unendlich, die zentrale Dicke der Abbildungslinse 252 beträgt 1,52 mm, und der Brechungsindex stimmt mit 1,48716 mit demjenigen der Verkleinerungslinse 252 überein. Da die Maske 254, deren Öffnungsdurchmesser 0,2 mm beträgt, mit der Ebene 252b verbunden ist, hat sie zu dieser Ebene den Abstand Null, und ihre Dicke beträgt 0,04 mm. Der Abstand zwischen der Maske 254 und der lichtempfangenden Fläche des Bildempfangselements 253 beträgt 1,46 mm. Die Maske 254 und die lichtempfangende Fläche des Bildempfangselements 253 seien Unendlich, und die Abstände zwischen den jeweiligen optischen Elementen seien mit Luft gefüllt.

k₃ ist ein asphärisch-sphärischer Koeffizient und hat den folgenden Zusammenhang mit dem sagX:

Dabei ist h die Höhe gegenüber der optischen Achse lx und c der Kehrwert des Krümmungsradius der Verkleinerungslinse 250.

Ist die Verkleinerungslinse 250 nicht asphärisch, so ergibt sich eine sphärische Aberration, wie Fig. 11 zeigt. Es ist dann eine Verzerrung gemäß Fig. 12 vorhanden. Wenn jedoch ein optisches Auswertesystem zum Erkennen der Blickrichtung mit vorstehend beschriebenem Aufbau vorgesehen ist, so ergibt sich eine Verbesserung der sphärischen Aberration gemäß Fig. 13. Gleichfalls ist dann die Verzerrung verbessert, wie Fig. 14 zeigt.

Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch eine Leuchtdiode entsprechend einer jeden Zone 17, 26, 27 innerhalb des Sucherbildfeldes vorgesehen sein, die dann für die jeweils ausgewählte Zone blinkt, um zu bestätigen, daß dies die von dem Benutzer gewünschte Zone ist.

Im folgenden wird eine mögliche Verbesserung des optischen Auswertesystems zum Erkennen der Blickrichtung erläutert, das in einem optischen Autofokussystem verwendbar ist.

In dem vorstehend beschriebenen Fall wird ein zweidimensionales lichtempfindliches Festkörperelement als Bildempfangselement verwendet. Da die Anordnung dieses Elements zweidimensional ist, ergibt sich eine relativ lange Zeit zu dessen Abtastung und Signalverarbeitung. Außerdem verursacht es hohe Kosten. In dem in Fig. 5 gezeigten Fall mehrerer auf einer geraden Linie Z angeordneter Zonen 17, 26 und 27 ist es denkbar, einen eindimensionalen Liniensensor zu verwenden, bei dem das fotoelektronische Element in einer Richtung orientiert ist, die derjenigen entspricht, in der die Zonen 17, 26 und 27 angeordnet sind. Bei Verwendung eines solchen eindimensionalen Liniensensors treten jedoch die folgenden Probleme auf, die aus den Fig. 17 und 18 erkennbar sind. In Fig. 18 sind das Okular 244 des Suchers, eine Abbildungslinse 252 und ein eindimensionaler Linsensensor 102 als Bildempfangselement dargestellt. Wie in Fig. 17 gezeigt, in der die optische Achse lx des optischen Systems 246 zum Erkennen der Blickrichtung, d. h. die optische Achse lx des Okulars 244 und die Augenrichtungsachse l′x zusammenfallen, werden das Pupillenbild 234 als Silhouette (Umfang) der Pupille und das erste Purkinje-Bild PI auf dem eindimensionalen Liniensensor 102 abgebildet. Es kann dann die Blickrichtung normal festgestellt werden. Wenn jedoch das menschliche Auge 245 in vertikaler Richtung relativ zum Kameragehäuse bewegt wird, wie es Fig. 18 zeigt, so liegen das Pupillenbild 234 und das erste Purkinje-Bild PI außerhalb des eindimensionalen Liniensensors 102. Deshalb ist dann eine Blickrichtung mit normalen Mitteln nicht mehr feststellbar, worin ein Nachteil besteht.

Dieser Nachteil wird trotz der Verwendung eines eindimensionalen Liniensensors mit einem System nach Fig. 15 bzw 16 vermieden.

Bei dem eindimensionalen Liniensensor 102 gemäß Fig. 15 und 16 sind die fotoelektronischen Elemente 102 in einer Richtung angeordnet, die der Richtung Z entspricht, in der mehrere Zonen im Sucherbild angeordnet sind. Eine zylindrische Linse dient als Abbildungslinse 252. Wie Fig. 15 und 16 zeigen, ist eine Maske 254 auf der flachen Seite der zylindrischen Linse 252 angeordnet. Die Maske 254 ist mit einer Öffnung 255 versehen. Die Öffnungsmitte ist in dem Krümmungsmittelpunkt Y der Abbildungslinse 252 angeordnet. Die Öffnung 255 hat die Form eines rechteckförmigen Schlitzes. Dieser Schlitz 255 verläuft senkrecht zur Anordnungsrichtung der fotoelektronischen Elemente des eindimensionalen Liniensensors 102. Die Abbildungslinse 252 hat eine sphärische Oberfläche zur Seite des Okulars 244 hin.

Das Auge 245 des Benutzers ist normalerweise auf dem Augenpunkt angeordnet, und der eindimensionale Liniensensor 102 und die Pupille befinden sich, wie Fig. 10 zeigt, in optisch konjugierter Lage zueinander über das Okular 244, die Verkleinerungslinse 250 und die Abbildungslinse 252. Deshalb erhält der eindimensionale Liniensensor 102 das Pupillenbild 234a als Silhouette durch das an dem Augenhintergrund reflektierte Licht zusammen mit dem ersten Purkinje-Bild PI. Die Abbildungslinse 252 ist eine zylindrische Linse und so angeordnet, daß ein vertikal verlängertes erstes Purkinje-Bild PI und ein Pupillenbild 234a als Silhouette in Richtung senkrecht zur Anordnungsrichtung des eindimensionalen Liniensensors 102 in dessen Ebene erzeugt werden. Auch wenn also das Auge 245 in vertikaler Richtung relativ zum Kameragehäuse A₁ bewegt wird, wie es Fig. 16 zeigt, so werden zumindest Teile der Bilder PI und 234a auf dem eindimensionalen Liniensensor 102 liegen. Da ferner die Öffnung 255 der Maske 254 ein länglicher Schlitz senkrecht zur Anordnungsrichtung der fotoelektronischen Elemente 102a des eindimensionalen Liniensensors 102 ist, werden das Pupillenbild 234a und das erste Purkinje-Bild PI in der Ebene des eindimensionalen Liniensensors 102 länger in vertikaler Richtung senkrecht zur Anordnungsrichtung. Deshalb kann die Blickrichtung zuverlässig festgestellt werden. Wenn das Signal eines jeden fotoelektronischen Elements 102a des eindimensionalen Liniensensors 102 mit dem Verstärker 256 verstärkt und mit dem Analog-Digital-Umsetzer 257 in ein Digitalsignal umgesetzt und in vorbestimmter Weise verarbeitet wird, so ist das Ergebnis eine Größe, die die Blickrichtung angibt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann anstelle einer zylindrischen Abbildungslinse 252 auch eine torische Linse verwendet werden.

Claims (9)

1. Kamerasucher mit einer Einrichtung zum Erkennen der Blickrichtung des in den Sucher blickenden Benutzers, mit einer Lichtquelle (248) zur Lichtabgabe auf das Auge (245) des Benutzers, einem Bildempfangselement (253), das das am Auge (245) des Benutzers reflektierte Licht empfängt, und einer Auswerteeinrichtung zum Bestimmen der Blickrichtung aus dem Signal des Bildempfangselements (253), dadurch gekennzeichnet, daß ein Okular (244) vorgesehen ist, durch das das von der Lichtquelle (248) ausgestrahlte Licht auf das Auge des Benutzers geleitet wird, daß zwischen Okular (244) und Bildempfangselement (253) vom Okular (244) aus gerechnet in dieser Reihenfolge eine Verkleinerungslinse (250) und eine Abbildungslinse (252) angeordnet sind, und daß das am Auge reflektierte Licht durch das Okular (244), die Verkleinerungslinse (250) und die Abbildungslinse (252) auf das Bildempfangselement (253) geleitet und auf diesem abgebildet wird.

2. Kamerasucher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildempfangselement (253) ein Liniensensor (102) ist.

3. Kamerasucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildempfangselement (253) und die Pupille (232) des Auges im wesentlichen in optisch konjugierter Lage zueinander angeordnet sind.

4. Kamerasucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung Mittel zum Trennen eines Ausgangssignals von dem Liniensensor (102) in einen Signalanteil, der dem am Augenhintergrund reflektierten Licht entspricht, und in einen zweiten Signalanteil, der einem ersten Purkinje-Bild (PI) entspricht, aufweist und aus den entlang des Liniensensors (102) gemessenen Mittelpunkten (i′, PI′) beider Signalanteile die Blickrichtung des Auges ermittelt.

5. Kamerasucher nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungslinse (252) als zylindrische Linse ausgebildet ist, so daß ein senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Liniensensors ausgerichtetes, langgestrecktes Bild auf dem Liniensensor (102) erzeugt wird.

6. Kamerasucher nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Liniensensor (102) mehrere in Reihe angeordnete fotoelektrische Elemente (102a) aufweist.

7. Kamerasucher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen halbdurchlässigen Spiegel (249), durch den das Licht der Lichtquelle fällt.

8. Kamerasucher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Auge reflektierte Licht von dem halbdurchlässigen Spiegel (249) reflektiert wird.

9. Kamerasucher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (248) eine Infrarotlichtquelle ist.