DE3844971C2

DE3844971C2 - Camera with a viewfinder with a device for detecting the direction of view

Info

Publication number: DE3844971C2
Application number: DE3844971A
Authority: DE
Inventors: Osamu Shindo; Shigeo Toji
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 2002-04-25
Anticipated expiration: 2008-02-05
Also published as: DE3844799C2; DE3844972C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kamera mit einem Sucher mit einer Einrichtung zur Blickrichtungserfassung eines Benutzers der Kamera nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a camera with a viewfinder with a Device for detecting the direction of view of a user of the Camera according to the preamble of patent claim 1.

Die Einrichtung der eingangs genannten Art soll die Blick richtung eines durch das Okular der Kamera blickenden Benut zers erfassen, um den Bereich des Sucherbildes bestimmen zu können, auf den der Benutzer der Kamera seinen Blick richtet. Diesen im Sucherbild markierten Bereichen oder Zonen können verschiedene Funktionen zugeordnet sein, die ausgelöst wer den, sobald der Benutzer seinen Blick auf die entsprechende Zone richtet. So ist es beispielsweise denkbar, die Einrich tung der eingangs genannten Art in Verbindung mit einer Ein richtung zum automatischen Erfassen der Scharfeinstellung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera einzusetzen. Zu diesem Zweck werden im Sucherbild mehrere Zonen angeordnet, für die jeweils eigenständig die Fokussierung des Kameraobjektives bestimmt werden kann. Der Benutzer kann dann durch Anblicken die Zone des Sucherbildes auswählen, für die er das Kameraob jektiv scharf einstellen möchte. The establishment of the type mentioned at the outset is intended to look direction of a user looking through the eyepiece of the camera capture to determine the area of the viewfinder image that the camera user is looking at. These areas or zones marked in the viewfinder image can various functions can be assigned that are triggered as soon as the user looks at the corresponding Zone judges. For example, it is conceivable to set up tion of the type mentioned in connection with an direction for automatic detection of the focus in a single-lens reflex camera. To this For this purpose, several zones are arranged in the viewfinder image for which each independently focusing the camera lens can be determined. The user can then look at it select the zone of the viewfinder image for which he is shooting the camera would like to focus on the lens.

Nachfolgend wird, um allgemein die Funktionsweise einer Einrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung einer fotografischen Kamera nach dem Korrelationsverfahren erläutern zu können, eine Einrichtung beschrieben, die die Scharfeinstellung in einer mittleren Zone des Sucherbildes be stimmt. Fig. 1 zeigt schematisch das optische System einer solchen Vorrichtung, die beispielsweise zu einer einäugigen Spiegelreflexkamera mit automatischer Scharfeinstellung gehört. In Fig. 1 sind ein fotografisches Objektiv 1, ein aufzunehmendes Objekt 2, eine Blickfeldmaske 3, eine Kondensorlinse 4, eine Blendenmaske 5, eine Separa torlinse 6, 7 als optisches Bildteilungselement und ein CCD- Element (charge coupled device) als Bildempfangselement dar gestellt. Die Bildfeldmaske 3, die Kondensorlinse 4, die Blendenmaske 5, die Separatorlinsen 6 und 7 und das CCD-Ele ment 8 sind als eine Einheit integriert und bilden ein opti sches System 9 zum automatischen Feststellen der Fokussie rung.In order to be able to generally explain the functioning of a device for detecting the focusing of a photographic camera according to the correlation method, a device is described which determines the focusing in a central zone of the viewfinder image. Fig. 1 shows schematically the optical system of such a device, which for example belongs to a single-lens reflex camera with automatic focusing. In Fig. 1, a photographic lens 1 , an object to be photographed 2 , a field of view mask 3 , a condenser lens 4 , an aperture mask 5 , a separator lens 6 , 7 as an optical image dividing element and a CCD element (charge coupled device) as an image receiving element are shown . The image field mask 3 , the condenser lens 4 , the aperture mask 5 , the separator lenses 6 and 7 and the CCD element 8 are integrated as one unit and form an optical system 9 for automatically determining the focusing.

In diesem System 9 ist die Blickfeldmaske 3 nahe einer äqui valenten Filmebene 10 angeordnet. Diese äquivalente Filmebene 10 befindet sich in einer zu dem durch das Objektiv 1 aufzu nehmenden Objekt 2 optisch konjugierten Position. Ein scharf fokussiertes Bild 11 des Objekts 2 wird auf der äquivalenten Filmebene 10 erzeugt, wenn das Objektiv 1 scharfeingestellt ist. Die Kondensorlinse 4 und die Blendenmaske 5 beseitigen Randlicht, welches das Objektiv 1 rechts und links passiert. Die Separatorlinsen 6 und 7 befinden sich in einer zum Objek tiv 1 über die Kondensorlinse 4 optisch konjugierten Positi on. In this system 9 , the field of view mask 3 is arranged near an equivalent film level 10 . This equivalent film plane 10 is in a position which is optically conjugate to the object 2 to be picked up by the objective 1 . A sharply focused image 11 of the object 2 is generated on the equivalent film plane 10 when the lens 1 is in focus. The condenser lens 4 and the aperture mask 5 remove edge light which passes through the lens 1 on the right and left. The separator lenses 6 and 7 are in an optically conjugated position to the lens 1 via the condenser lens 4 .

Die Separatorlinsen 6 und 7 befinden sich, wie Fig. 2 zeigt, horizontal nebeneinander. Ferner stehen sie imaginären Öff nungsbereichen 14 und 15 einer Austrittspupille 13 des Objek tivs 1 gegenüber und "blicken" dabei durch eine Zone 12, die in noch zu beschreibender Weise zur Mittelzone eines Suchers optisch konjugiert liegt. Die Separatorlinsen 6 und 7 nehmen ein Strahlenbündel auf, das durch die Öffnungsbereiche 14 und 15 hindurchtritt. Das auf der äquivalenten Filmebene 10 er zeugte Bild 11 wird in Form zweier Bilder 11' auf zwei Berei chen des CCD-Elements 8 abgebildet.The separator lenses 6 and 7 are, as shown in FIG. 2, horizontally next to each other. Furthermore, they face imaginary opening areas 14 and 15 of an exit pupil 13 of the lens 1 and "look" through a zone 12 , which is optically conjugated to the central zone of a viewfinder in a manner yet to be described. The separator lenses 6 and 7 receive a beam of rays that passes through the opening areas 14 and 15 . The image 11 on the equivalent film level 10, it is produced in the form of two images 11 'on two areas of the CCD element 8 .

Der Abstand zwischen den beiden Bildern 11', der sich bei Scharfeinstellung ergibt (siehe Fig. 3a) ist in Fig. 4 mit 1_o bezeichnet. Wenn das Objektiv 1 vor der äquivalenten Filmebene 10 fokussiert ist, wie es in Fig. 3b dargestellt ist, so ist der Ab stand zwischen den Bildern 11' kurz, so daß auch der Ab stand zwischen zwei entsprechenden Signalen S kürzer als der Abstand 1_o ist. Wenn andererseits das Objektiv 1 hinter der äquivalenten Filmebene 10 fokussiert ist, wie es Fig. 3c zeigt, so ist der Abstand zwischen den Bildern 11' länger, so daß der Ab stand zwischen entsprechenden Signalen S länger als der Ab stand 1_o ist. Da der Abstand zwischen den Bildern 11' sich proportional einer Fehleinstellung des Objektivs 1 än dert, wird bei der bekannten Einrichtung zum Erfassen der Fokussierung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera der Ab stand zwischen den Bildern auf dem CCD-Element 8 ausgewertet, und die entsprechenden Signale werden arithmetisch verarbei tet. Daraufhin wird das Objektiv 1 abhängig von der Scharf einstellrichtung und dem Fehleinstellungsbetrag des Objektivs 1 zur richtigen Scharfeinstellungsposition hin bewegt. Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel wird die optische Scharfeinstellung über das Sucherbild vorgenommen, wobei ein aufzunehmendes Objekt 2 der mittleren Zone 17 des Suchers 16 zugeordnet wird. Das Objektiv 1 wird dabei automatisch scharfeingestellt. Wenn dann die Aufnahme durchgeführt wird, so ergibt sich ein gut fokussiertes Bild. The distance between the two images 11 ', resulting in focus (see Fig. 3a) is designated in FIG. 4 with 1 _o. If the lens 1 is focused in front of the equivalent film plane 10 , as shown in Fig. 3b, the distance between the images 11 'is short, so that the distance between two corresponding signals S is shorter than the distance 1 _o is. On the other hand, if the lens 1 is focused behind the equivalent film plane 10 , as shown in FIG. 3c, the distance between the images 11 'is longer, so that the distance between corresponding signals S is longer than the distance from 1 _o . Since the distance between the images 11 'changes proportionally to a misadjustment of the lens 1 , in the known device for detecting the focus in a single-lens reflex camera, the position between the images on the CCD element 8 is evaluated, and the corresponding signals are evaluated processed arithmetically. Then the lens 1 is moved depending on the focusing direction and the misadjustment amount of the lens 1 to the correct focusing position. In the example shown in FIG. 5, the optical focusing is carried out via the viewfinder image, an object 2 to be recorded being assigned to the central zone 17 of the viewfinder 16 . The lens 1 is automatically brought into focus. Then, when the picture is taken, the image is well focused.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist das Objekt 2 nicht der mittleren Zone zugeordnet, so daß das Objektiv 1 nicht auf das Objekt 2 scharf eingestellt werden kann.In the example shown in FIG. 6, the object 2 is not assigned to the central zone, so that the objective 1 cannot be focused on the object 2 .

Bei einer Weiterbildung einer solchen Einrichtung zum Erfas sen der Scharfeinstellung erfassen mehrere Bildteiler ver schiedene Zonen des Sucherbildes und bilden diese jeweils auf der dem jeweiligen Bildteiler zugeordneten lichtempfindlichen Anordnung ab, so daß der Benutzer der Kamera die Zone des Su cherbildes auswählen kann, für die er das Kameraobjektiv scharf einstellen möchte.In a further development of such a device for detection Several image splitters capture the focus different zones of the viewfinder image and form them each the photosensitive assigned to the respective image divider Arrangement from, so that the user of the camera the zone of the Su cherbildes for which he can choose the camera lens want to focus.

Aus der US 4 574 314 ist eine Studiokamera für Fernsehstu dios bekannt, deren Objektiv mit einer Autofokuseinrichtung scharf gestellt werden kann. Damit unterschiedliche Bereiche des von der Studiokamera erfaßten Bildes scharf eingestellt werden können, ist in der Studiokamera eine Einrichtung vor gesehen, mit der die Blickrichtung des Kameramannes im Sucher der Studiokamera erfaßt und entsprechend der erfaßten Blick richtung eine von mehreren Bildzonen zum Scharfeinstellen ausgewählt werden kann. Hierzu verwendet die Einrichtung eine Lichtquelle, die das Auge des Kameramannes mit Infrarotlicht bestrahlt, sowie eine kleine Kamera, die die am Auge des Ka meramannes reflektierten Lichtstrahlen erfaßt. Mit den Aus gangssignalen der Kamera kann dann die Blickrichtung des Ka meramannes bestimmt und die entsprechende Bildzone ausgewählt werden. Durch ihren Aufbau und ihr großes Bauvolumen eignet sich die in der US 4 574 314 beschriebene Einrichtung zur Blickrichtungserfassung jedoch nur für die Verwendung in Stu diokameras.From US 4,574,314 there is a studio camera for television studios dios known, the lens with an auto focus can be focused. So different areas of the image captured by the studio camera there is a facility in the studio camera seen with the direction of view of the cameraman in the viewfinder the studio camera captured and according to the captured gaze direction one of several image zones for focusing can be selected. For this, the facility uses a Light source covering the cameraman’s eye with infrared light irradiated, as well as a small camera that the on the eye of Ka meramannes reflected light rays. With the Aus signals from the camera can then change the direction of view of the Ka meramannes determined and the corresponding image zone selected will. Due to their structure and their large construction volume the device described in US 4,574,314 for Viewing direction detection, however, only for use in stu slide cameras.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kamera mit ei ner einfach aufgebauten Einrichtung zur Blickrichtungserfas sung des Benutzers der Kamera bereitzustellen, die im Sucher der Kamera angeordnet werden kann. The invention has for its object a camera with egg A simply constructed facility for detecting the direction of view solution of the user to provide the camera in the viewfinder the camera can be arranged.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Patenan spruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprü chen 2 bis 7 angegeben.The characteristics of the godfather serve to solve this task Proverb 1. Advantageous further training are in the claims Chen 2 to 7 specified.

Bei der Erfindung wird ein Lichtstrahl definierter Richtung auf das Auge des Benutzes gestrahlt und anschließend der am Auge des Benutzers reflektierte Lichtstrahl durch den Sensor erfaßt. Da sich die Richtung des reflektierten Lichtstrahls entsprechend einer Änderung der Blickrichtung des Auges än dert, können die Mittel aus den Sensor-Ausgangssignalen be stimmen, welcher Bereich des Sucherbildes vom Benutzer be trachtet wird.In the invention, a light beam is defined direction beamed onto the eye of the user and then the am The user's eye reflected light beam through the sensor detected. Because the direction of the reflected light beam corresponding to a change in the gaze direction of the eye changed, the means can be from the sensor output signals agree which area of the viewfinder image be from the user is sought.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is illustrated below the drawing explained in more detail. In detail show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Einrichtung zum Erfassen der Fokussierung, Fig. 1 is a schematic representation of a known device for detecting the focus,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung schematisch, Fig. 2 is a perspective view of the device shown in Fig. 1 schematically

Fig. 3 eine schematische Darstellung der verschiedenen möglichen Einstellungen eines Objektivs, Fig. 3 is a schematic illustration of the various possible settings of a lens,

Fig. 4 die Ausgangssignale eines CCD-Elements entspre chend den Einstellungen nach Fig. 3, Fig. 4, the output signals of a CCD element accordingly to the settings shown in FIG. 3,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Sucherbildes für eine Einrichtung bekannter Art, Fig. 5 is a schematic diagram of a viewfinder image for a device of known type,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Sucherbildes zur Erläuterung der Aufnahmetechnik bisheriger Art bei einem Objekt im Randbereich des Bildes, Fig. 6 is a schematic diagram of a viewfinder image for explaining the recording technique of previous type for an object in the edge region of the image,

Fig. 7 bis 10 schematische Darstellungen zur Erläuterung einer Einrichtung zum Erfassen der Scharfeinstellung, und FIGS. 7 to 10 are schematic diagrams for explaining a means for detecting the focus, and

Fig. 11 bis 24 schematische Darstellungen zur Erläuterung eines optischen Systems zum Erkennen der Blickrichtung des Auges in Verbindung mit einer Einrichtung zum automatischen Feststellen der Fokussierung in einer einäugigen Spiegelreflexkamera. Fig. 11 to 24 are schematic diagrams for explaining an optical system for detecting the gaze direction of the eye in conjunction with a means for automatically determining the focus in a single lens reflex camera.

In Fig. 7 bis 10 ist eine Einrichtung zum automatischen Feststellen der Fokussierung für eine einäugige Spiegelreflexkamera dargestellt. Fig. 7 zeigt schematisch das optische System dieser Einrichtung. Solche Elemente, die den Elementen der bereits bekannten Einrichtung entsprechen, haben dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1, 2 und 3. Es ist ferner eine Austrittspupille 13 des Objektivs 1 durchgezogen dargestellt, die einer Betrachtung durch eine Zo ne 12 eines automatischen optischen Fokussystems 9 entspricht, das im folgenden auch als Autofokussystem bezeichnet wird. Die Austrittspupille 13 hat eine Kreisform, wie es auch Fig. 9 zeigt. Die Öffnungsbereiche 14 und 15 haben elliptische Form, betrachtet durch die Separatorlinsen 6 und 7.In Fig. 7 to 10, a device is shown for automatically detecting the focus for a single lens reflex camera. Fig. 7 shows schematically the optical system of this device. Such elements, which correspond to the elements of the already known device, have the same reference numerals as in FIGS. 1, 2 and 3. There is also a solid exit pupil 13 of the objective 1 , which can be viewed by a zoom 12 of an automatic optical focusing system 9 corresponds, which is also referred to below as an autofocus system. The exit pupil 13 has a circular shape, as is also shown in FIG. 9. The opening areas 14 and 15 have an elliptical shape when viewed through the separator lenses 6 and 7 .

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel ist das Autofokussystem 9 auf seinen beiden Seiten noch mit optischen Autofokus-Rand systemen 18 und 19 versehen, die dazu dienen, einen optischen Bereich entsprechend dem Randbereich des Bildes auszuwerten. Das Autofokussystem 18 besteht im wesentlichen aus zwei Separatorlinsen 20 und 21 als optische Teilungselemente und einem CCD-Element 22. Das andere Autofokussystem 19 besteht im wesentlichen aus zwei Separatorlinsen 23 und 24 als op tische Teilungselemente und einem CCD-Element 25.In this first embodiment, the autofocus system 9 is provided on both sides with optical autofocus edge systems 18 and 19 , which serve to evaluate an optical area corresponding to the edge area of the image. The autofocus system 18 essentially consists of two separator lenses 20 and 21 as optical dividing elements and a CCD element 22 . The other autofocus system 19 consists essentially of two separator lenses 23 and 24 as optical dividing elements and a CCD element 25 .

Ein auf dem Kameragehäuse montierter Sucher 16, wie er in Fig. 8 gezeigt ist, hat auf den beiden Seiten einer Mittel zone 17 Randzonen 26 und 27, die den Autofokus-Randsystemen 18 und 19 entsprechen. Die Randzonen 26 und 27 liegen optisch konjugiert zu den Zonen 28 und 29 der Autofokussysteme 18 und 19.A mounted on the camera housing viewfinder 16 , as shown in Fig. 8, has on both sides of a central zone 17 edge zones 26 and 27 , which correspond to the autofocus edge systems 18 and 19 . The edge zones 26 and 27 are optically conjugated to the zones 28 and 29 of the autofocus systems 18 and 19 .

Fig. 7 zeigt, daß die Separatorlinsen 20 und 21 und die Separatorlinsen 23 und 24 in vertikaler Richtung nebeneinander liegen. Die Separatorlinsen 20, 21, 23 und 24 sind über eine Kondensorlinse 4, die in Fig. 7 nicht dargestellt ist, op tisch konjugiert zur Austrittspupille 13 des Objektivs 1 an geordnet und sehen Öffnungsbereiche 30 und 31 durch die Zonen 28 und 29 in vertikaler Ausrichtung der Austrittspupille 13. Dabei sind die Separatorlinsen 23 und 24 aus folgenden Gründen vertikal übereinander geordnet. Ein Strahlenbündel, das durch das Objektiv 1 auf die Zonen 28 und 29 fällt, wird zu einem schrägen Strahlenbündel. Die Austrittspupille 13 des Objek tivs 1 hat bei Betrachtung durch die Zonen 28 und 29 eine ab geflachte Form, wie sie Fig. 10 zeigt, infolge der Vignettie rung. Wenn die Öffnungsbereiche 30 und 31 horizontal neben einander liegen würden, so wäre die Grundlinie zwischen den Separatorlinsen 20 und 21 (Separatorlinsen 23 und 24) nicht ausreichend lang. Das Ergebnis wäre eine schlechte Linsen leistung und eine schlechte Auswertegenauigkeit des Objektab standes. Fig. 7 shows that the separator lenses 20 and 21 and the separator lenses 23 and 24 are juxtaposed in the vertical direction. The separator lenses 20 , 21 , 23 and 24 are arranged via a condenser lens 4 , which is not shown in FIG. 7, optically conjugate to the exit pupil 13 of the lens 1 and see opening areas 30 and 31 through the zones 28 and 29 in vertical alignment the exit pupil 13 . The separator lenses 23 and 24 are arranged vertically one above the other for the following reasons. A bundle of rays that falls through the lens 1 onto the zones 28 and 29 becomes an oblique bundle of rays. The exit pupil 13 of the objective 1 has a flattened shape when viewed through the zones 28 and 29 , as shown in FIG. 10, due to the vignetting. If the opening areas 30 and 31 were horizontally next to each other, the base line between the separator lenses 20 and 21 (separator lenses 23 and 24 ) would not be long enough. The result would be poor lens performance and poor evaluation accuracy of the object distance.

In Fig. 7 ist mit ℓ die optische Achse des Objektivs 1 be zeichnet. Ferner sind die zentrale optische Achse ℓ₁ des Autofokussystems 18 und die entsprechende optische Achse ℓ₂ des Autofokussystems 19 dargestellt. Diese Achsen ℓ₁ und ℓ₂ schneiden sich in der Mitte O₁ der Austrittspupille 13. Es sind außerdem die optische Achse ℓ₁₁ der Separatorlinse 20, die optische Achse ℓ₁₂ der Separatorlinse 21, die optische Achse ℓ₂₁ der Separatorlinse 23 und die optische Achse ℓ₂₂ der Separatorlinse 24 dargestellt. Die optischen Achsen ℓ₁₁ und ℓ₂₁ schneiden sich in der Mitte O₂ des Öffnungsbe reichs 31, während sich die optischen Achsen ℓ₁₂ und ℓ₂₂ in der Mitte O₃ des Öffnungsbereichs 30 schneiden.In Fig. 7 with ℓ the optical axis of the lens 1 is distinguished. Furthermore, the central optical axis ℓ _{1 of} the auto focus system 18 and the corresponding optical axis ℓ _{2 of} the auto focus system 19 are shown. These axes ℓ ₁ and ℓ ₂ intersect in the middle O _{1 of} the exit pupil 13 . The optical axis ℓ _{11 of} the separator lens 20 , the optical axis ℓ _{12 of} the separator lens 21 , the optical axis ℓ _{21 of} the separator lens 23 and the optical axis ℓ _{22 of} the separator lens 24 are also shown. The optical axes ℓ ₁₁ and ℓ ₂₁ intersect in the middle O _{2 of} the opening area 31 , while the optical axes ℓ ₁₂ and ℓ ₂₂ intersect in the middle O _{3 of} the opening area 30 .

Dadurch sind die Randzonen 26 und 27 zu beiden Seiten der Mittelzone 17 des Suchers 16 angeordnet, und die Autofokus- Randsysteme 18 und 19 sind entsprechend den Randzonen 26 und 27 angeordnet. Wenn die CCD-Elemente 8, 22 und 25 entsprechend den Zonen 17, 26 und 27 (Fig. 8), die ausgewählt werden können, angesteuert werden, so kann der Abstand zum Objekt 2 automa tisch mit den Autofokussystemen 9, 18 und 19 entsprechend der Auswahl einer der Zonen 17, 26 und 27 festgestellt werden. Hierbei werden die Zonen 17, 26 und 27 manuell oder automa tisch gewählt. As a result, the edge zones 26 and 27 are arranged on both sides of the central zone 17 of the viewfinder 16 , and the autofocus edge systems 18 and 19 are arranged corresponding to the edge zones 26 and 27 . If the CCD elements 8 , 22 and 25 are controlled according to the zones 17 , 26 and 27 ( Fig. 8) that can be selected, the distance to the object 2 can automatically with the autofocus systems 9 , 18 and 19 accordingly the selection of one of the zones 17 , 26 and 27 can be determined. Zones 17 , 26 and 27 are selected manually or automatically.

Im folgenden wird ein optisches System zum Erkennen der Blickrichtung des Auges für eine einäugige Spiegelreflexkame ra anhand der Fig. 11 bis 24 beschrieben. Ein Verfahren zum Erkennender Blickrichtung ist beispielsweise durch die Druckschrift "Psychological Physic of Vision" von Mitsuo Ikeda bekannt. Wenn dieses Verfahren auf eine Kamera angewen det wird, muß nur die Richtung des Auges des Benutzers fest gestellt werden. Dies bedeutet, daß die Parallelbewegung des Auges relativ zum Sucher einer Kamera nicht festgestellt wer den 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 Benut zer 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 Drehzen trum 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. An optical system for recognizing the direction of view of the eye for a single-lens reflex camera is described below with reference to FIGS. 11 to 24. A method for recognizing the direction of view is known, for example, from the publication "Psychological Physic of Vision" by Mitsuo Ikeda. When this method is applied to a camera, only the direction of the user's eye needs to be determined. This means that the parallel movement of the eye relative to the viewfinder of a camera is not determined who should. The reasons for this are as follows. If the parallel movement of the eye is determined together with the direction of the eye, the information about the direction of the eye and the directional angle are superimposed. It is therefore difficult to see in the camera which zone the user is viewing. If an optical system for evaluating the viewing direction is used, with which the parallel movement can also be evaluated, the relative distance between the optical axis of the viewfinder of the camera and the center of rotation of an eyeball must be kept constant. In view of the fact that handheld cameras are generally used, this is impossible, since the eye always experiences a relative movement with respect to the viewfinder in the lateral direction.

Zur Blickrichtungserkennung geht man davon aus, daß beim Einfall eines parallelen Strahlenbün dels P parallel zur optischen Achse lx auf einen konvexen Spiegel 230 gemäß Fig. 11 ein Bild der Lichtquelle mit op tisch unendlichem Abstand als Lichtpunkt im Mittelpunkt Q zwischen dem Krümmungsmittelpunkt R des Spiegels 230 und ei nem Schnittpunkt K erzeugt wird, wo die optische Achse lx die Spiegelfläche schneidet. Wenn das parallele Strahlenbün del parallel zur optischen Achse lx auf die Hornhaut 232 ei nes menschlichen Auges 231 fällt, wie Fig. 12 zeigt, so wird das Bild der Lichtquelle in optisch unendlichem Abstand gleichfalls als Lichtpunkt am Mittelpunkt Q zwischen dem Krümmungsmittelpunkt R der Hornhaut 232 und dem Scheitel punkt K' der Hornhaut erzeugt. Dieser Lichtpunkt wird im folgenden als erstes Purkinje-Bild PI bezeichnet. In Fig. 12 sind die Pupille 233, die Pupillenmitte 234 und das Drehzentrum S des Augapfels angedeutet.For viewing direction detection, it is assumed that when a parallel beam bundle P falls parallel to the optical axis lx onto a convex mirror 230 according to FIG. 11, an image of the light source with an optically infinite distance as a light point in the center Q between the center of curvature R of the mirror 230 and an intersection point K is generated where the optical axis lx intersects the mirror surface. If the parallel beam of rays falls parallel to the optical axis lx on the cornea 232 of a human eye 231 , as shown in FIG. 12, the image of the light source at an optically infinite distance is also a light point at the center Q between the center of curvature R of the cornea 232 and the apex K 'of the cornea. This point of light is referred to below as the first Purkinje image PI. The pupil 233 , the pupil center 234 and the center of rotation S of the eyeball are indicated in FIG .

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 Dreh zentrum 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 anzu nehmen. Es sei jedoch angenommen, daß das Drehzentrum S des Augapfels auf der optischen Achse lx liegt und daß der Aug apfel seitlich um das Drehzentrum S herum gedreht wird. Dann ergibt sich, wie Fig. 13 zeigt, ein relativer Abstand zwi schen der Pupillenmitte 234 und dem ersten Purkinje-Bild PI. Nimmt man ferner an, daß das Auge um einen Winkel θ gegen über der optischen Achse lx gedreht wird und daß die Länge der Lotrechten, die von der Pupillenmitte 234 zu dem Licht strahl verläuft, der senkrecht auf die Hornhaut 232 trifft, mit d bezeichnet wird, so ergibt sich die folgende Beziehung:
If the optical axis lx of the beam P, which falls on the cornea 232 , coincides with the direction of the eye l'x, then the pupil center 234 , the first Purkinje image PI, the center of curvature R of the cornea 232 and the center of rotation S of the eyeball arranged on the optical axis lx. Seen from the camera, it is impossible to assume the center of rotation S of the eyeball on the optical axis lx of the viewfinder. However, it is assumed that the center of rotation S of the eyeball lies on the optical axis lx and that the eye apple is rotated laterally around the center of rotation S. Then, as shown in FIG. 13, there is a relative distance between the center of the pupil 234 and the first Purkinje image PI. Assume further that the eye is rotated through an angle θ with respect to the optical axis lx and that the length of the perpendicular which runs from the pupil center 234 to the light beam which perpendicularly strikes the cornea 232 is denoted by d , the relationship is as follows:

d = k₁.sinθ (1)d = k ₁ .sinθ (1)

Dabei ist k₁ der Abstand von der Pupillenmitte 234 zum Krüm mungsmittelpunkt R der Hornhaut 232.Here, k _{1 is} the distance from the center of the pupil 234 to the center of curvature R of the cornea 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 Horn haut trifft.The distance k ₁ is approximately 4.5 mm. With H an intersection of the aforementioned perpendicular from the pupil center 234 to the light beam P 'is designated, which strikes the cornea perpendicular.

Wie aus der vorstehenden Beziehung (1) hervorgeht, kann man den Drehwinkel θ ermitteln, wenn der Abstand k₁ bekannt ist und die Länge d ermittelt wurde.As can be seen from the above relationship (1), the angle of rotation θ can be determined if the distance k _{1 is} known and the length d has been determined.

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 fest gestellt wird und wenn ferner die Beziehung zwischen der Pu pillenmitte 234 und dem ersten Purkinje-Bild PI gefunden ist, so kann der Drehwinkel θ des Auges bestimmt werden.Given that the intersection point H and the first Purkinje image PI lie on the light beam P ', the parallel beam P is directed onto the cornea 232 , and when the light beam P''reflects on the cornea 232 and in the direction parallel to the incident beam of rays is determined and if the relationship between the pill center 234 and the first Purkinje image PI is also found, the angle of rotation θ of the eye can be determined.

Deshalb wird das parallele Strahlenbündel P auf das Auge ge richtet. 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 einer lichtempfindlichen Anordnung, beispielsweise auf einem licht empfindlichen Festkörperelement in der in Fig. 14A und 14B 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' ent sprechend der Pupillenmitte 234 wird aus den folgenden Be ziehungen (2) und (3) berechnet. Wenn die Leistung des aus wertenden optischen Systems dabei m ist, so kann der Abstand d aus der folgenden Beziehung (4) gefunden werden.
Therefore, the parallel beam P is directed to the eye. Then, when the periphery 234 'of the pupil appears as a silhouette in the light reflected from the back of the eye and together with the first Purkinje image PI on a light-sensitive arrangement, for example on a light-sensitive solid element in that shown in Figs. 14A and 14B Is mapped, the resulting output signal has a peak at the location corresponding to the first Purkinje image on the element. The proportion of light that is reflected at the back of the eye leads to a trapezoidal shape of the signal. The coordinates i ₁ , i ₂ corresponding to the circumferential locations 234 ′ of the pupil therefore result from a partial level value SL ₁ . Then the coordinates PI ₁ , PI ₂ result from a partial level value SL ₂ corresponding to the first Purkinje image PI. A difference d '= PI' - i 'of the coordinates i' and PI 'corresponding to the pupil center 234 is calculated from the following relationships (2) and (3). If the performance of the evaluating optical system is m, the distance d can be found from the following relationship (4).

i' = (i₁ + i₂)/2 (2)
i '= (i ₁ + i ₂ ) / 2 (2)

PI' = (PI₁ + PI₂)/2 (3)
PI '= (PI ₁ + PI ₂ ) / 2 (3)

d = d'/m (4)d = d '/ m (4)

Wird ein solches optisches System zum Feststellen der Blick richtung verwendet, so kann automatisch diejenige Zone aus mehreren Zonen des Sucherbildes gefunden werden, die mit dem Auge betrachtet wird.Such an optical system will be used to determine the view direction used, that zone can be automatically selected multiple zones of the viewfinder image can be found, which with the Eye is considered.

Beider 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.In the above description of the principle, the middle of each coordinate arithmetically determined. With regard but it can also affect the strength of the incident light can be determined by averaging.

Ein Ausführungsbeispiel eines optischen Systems zum Erkennen der Blickrichtung, das in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Einrichtung zum automatischen Feststellen der Fokussierung in einer ein äugigen Spiegelreflexkamera einsetzbar ist, wird im folgen den erläutert.An embodiment of an optical system for recognition the direction of view, in connection with the device described above for automatically determining the focus in one eye reflex camera can be used will follow the explained.

In Fig. 16 sind das Pentaprisma 240 einer Kamera, ein Schnellschwenkspiegel 241, eine Fokussierungsplatte 242, eine Kondensorlinse 243, ein Okular 244, ein Be nutzerauge 245 und die optische Achse lx des optischen Su chersystems dargestellt. Bei diesem Beispiel besteht das Okular 244 aus zwei Linsen A und B. In Fig. 16, the pentaprism 240 are a camera, a fast pivoting mirror 241, a focusing plate 242, a condenser lens 243, an eyepiece 244, a Be user eye 245 and the optical axis Lx of the optical Su chersystems shown. In this example, the eyepiece 244 consists of two lenses A and B.

Die Kamera enthält ein optisches Auswertesystem 246 zum Er kennen der Blickrichtung des Auges auf der ihm abgewandten Seite des Okulars 244, wobei das Pentaprisma 240 zwischen beiden angeordnet ist. In Fig. 16 ist nur das Ge häuse 247 dieses Auswertesystems 246 dargestellt.The camera contains an optical evaluation system 246 for knowing the viewing direction of the eye on the side of the eyepiece 244 facing away from it, the pentaprism 240 being arranged between the two. In Fig. 16 only the Ge housing 247 of this evaluation system 246 is shown.

Das Auswertesystem 246, das ausführlicher in Fig. 17 und 18 gezeigt ist, enthält eine Infrarotlichtquelle 248, beispiels weise eine Infrarot-Leuchtdiode. Das Infrarotlicht wird auf das Auge 245 als paralleles Strahlenbündel über einen halb durchlässigen 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 die sem 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 Aus wertesystems 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 reflektierte Lichtmenge als gering vorausgesetzt werden, und das reflektierte Licht wird in einem möglichst kleinen Bereich der lichtempfangenden Fläche der lichtempfindlichen Anordnung in noch zu beschrei bender Weise abgebildet, wodurch deren Empfindlichkeit er höht wird.The evaluation system 246 , which is shown in more detail in FIGS. 17 and 18, contains an infrared light source 248 , for example an infrared light-emitting diode. The infrared light is projected onto the eye 245 as a parallel beam via a semi-transparent mirror 249 , a reduction lens 250 , a compensation prism 251 , the pentaprism 240 and the eyepiece 244 . The first Purkinje image PI is thereby generated by reflection on the cornea 232 . In this example, infrared light is used because the user should not be blinded by the lighting of the optical evaluation system 246 . Similarly, the reduction lens 250 is used because the length of the optical path of the evaluation system 246 should be as short as possible so that the system can be accommodated compactly in the camera. Since only the infrared light reflected parallel to the optical axis lx is used, the amount of light reflected at the eye 245 can be assumed to be small, and the reflected light is imaged in the smallest possible area of the light-receiving surface of the light-sensitive arrangement in a manner to be described below, whereby the sensitivity of which is increased.

Aus dem an der Hornhaut 232 des Auges 245 reflektierten Licht wird das parallel zu dem einfallenden Strahlenbündel verlau fende Strahlenbündel dem halbdurchlässigen Spiegel 249 über das Okular 244, das Pentaprisma 240, das Kompen sationsprisma 251 und die Verkleinerungslinse 250 zugeführt und dann über den halbdurchlässigen Spiegel 249 einer Abbil dungslinse 252 zugeführt, so daß es auf einer zweidimensionalen lichtempfindlichen Anordnung 253, beispielsweise einem CCD-Element, abgebildet wird. Die Abbildungslinse 252 ist ge mäß Fig. 19 mit einer Maske 254 versehen. Diese hat eine Öffnung 255. Die Öffnungsmitte ist in dem Krümmungsmittel punkt Y der Abbildungslinse 252 angeordnet. Der Durchmesser der Öffnung 255 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 0,2 mm.From the light reflected on the cornea 232 of the eye 245 , the bundle of rays extending parallel to the incident beam is fed to the semi-transparent mirror 249 via the eyepiece 244 , the pentaprism 240 , the compensation prism 251 and the reduction lens 250 and then via the semi-transparent mirror 249 an imaging lens 252 supplied so that it is imaged on a two-dimensional photosensitive array 253 , such as a CCD element. The imaging lens 252 is provided with a mask 254 according to FIG. 19. This has an opening 255 . The opening center is arranged in the center of curvature Y of the imaging lens 252 . The diameter of the opening 255 is approximately 0.2 mm in this exemplary embodiment.

Das Auge 245 des Benutzers wird normalerweise auf einen Augen punkt gebracht. Das auf der lichtempfindlichen Anordnung 253 abge bildete Bild und die Pupille des Auges 245 befinden sich, wie Fig. 20, zeigt in optisch konjugierter Lage über das Okular 244, die Verkleinerungslinse 250 und die Ab bildungslinse 252. Auf der lichtempfindlichen Anordnung 253 wird der Umfang 234' der Pupille als Silhouette zusammen mit dem ersten Purkinje-Bild PI durch das an dem Augenhintergrund re flektierte Licht abgebildet. Dann wird das Signal der lichtempfindlichen Anordnung 253, wie Fig. 18 zeigt, mit dem Verstärker 256 verstärkt, dann mit einem Analog-Digital-Um setzer 257 in ein digitales Signal umgesetzt und danach vor übergehend in einem Speicher 259 eines Mikrocomputers 258 ge speichert. Der Speicher 259 enthält den Abstand k₁ als In formation. Diese Information und die Information aus dem Signal der lichtempfindlichen Anordnung 253 werden einer arithme tischen Schaltung 260 zugeführt und dann unter Zugrundelegung der Beziehungen (1) bis (4) verarbeitet, um den Drehwinkel θ zu ermitteln. Danach wird ein Signal aus dem ermittelten Dreh winkel θ einem Treiberverstärker 261 zugeführt, das angibt, welche Zone ausgewählt wurde. Wenn das CCD-Element des Auto fokussystems, welches dieser ausgewählten Zone entspricht, mit dem Treiberverstärker 261 angesteuert wird, so kann auto matisch für das in der ausgewählten Zone vorhandene Objekt die Entfernung ermittelt werden.The user's eye 245 is normally brought to an eye point. The image imaged on the photosensitive arrangement 253 and the pupil of the eye 245 are, as shown in FIG. 20, shows in an optically conjugate position over the eyepiece 244 , the reduction lens 250 and the imaging lens 252 . The circumference 234 'of the pupil is imaged on the light-sensitive arrangement 253 as a silhouette together with the first Purkinje image PI by the light reflected on the fundus of the eye. Then, the signal of the photosensitive arrangement 253 , as shown in FIG. 18, is amplified with the amplifier 256 , then converted into a digital signal with an analog-to-digital converter 257 and then temporarily stored in a memory 259 of a microcomputer 258 . The memory 259 contains the distance k ₁ as information. This information and the information from the signal of the photosensitive device 253 are supplied to an arithmetic circuit 260 and then processed on the basis of the relationships (1) to (4) to determine the angle of rotation θ. A signal from the determined angle of rotation θ is then fed to a driver amplifier 261 , which indicates which zone was selected. If the CCD element of the auto focus system, which corresponds to this selected zone, is driven by the driver amplifier 261 , then the distance can be determined automatically for the object present in the selected zone.

Wenn der Abstand (die Bildhöhe) in der Darstellung gemäß Fig. 15 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 Brenn weite des Okulars 244 des Suchers f ist, so er gibt sich folgende Beziehung:
If the distance (the image height) in the illustration according to FIG. 15 from the center Ox of the viewfinder image field (the center of a focusing plate) to the centers Oy and Oz of the zones on the right and left is denoted by y and if the focal length of the eyepiece 244 of the seeker is f, so it gives itself the following relationship:

y = f.tanθ (5)y = f.tanθ (5)

Wenn in diese Beziehung (5) die Formel (1) eingesetzt wird, so ergibt sich:
If the formula (1) is used in this relationship (5), the following results:

y = f.d/(k₂.cosθ) (6)y = fd / (k ₂ .cosθ) (6)

Dies bedeutet, daß y dem Ausdruck d/(k₂.cosθ) proportional ist. Auch wenn also die Verzerrung eines auf der licht empfindlichen Anordnung 253 erzeugten Bildes beseitigt wird, so kann der Wert y nicht linear aus dem Wert d gefunden wer den, d. h. es ist eine Nichtlinearität vorhanden.This means that y is proportional to the expression d / (k ₂ .cosθ). Thus, even if the distortion of an image generated on the light-sensitive arrangement 253 is eliminated, the value y cannot be found linearly from the value d, ie there is a non-linearity.

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.For a camera with a 35 mm focal length, the image height y several zones with regard to vignetting etc. at most 6 mm to 9 mm.

Für dieses Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß das op tische Auswertesystem 246 zum Erkennen der Blickrichtung das Bild der Pupille, das die Nichtlinearität enthält, zu der lichtempfindlichen Anordnung 253 überträgt, das hinter dem Auswertesystem 246 angeordnet ist, und daß das Bild dabei nicht verändert wird. Ferner sei die Länge d, die von der lichtempfindlichen Anordnung 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 Genauig keit des Systems zum Erkennen der Blickrichtung aber zu ver bessern ist, sollte die Nichtlinearität vorzugsweise nicht vorhanden sein. In diesem Falle kann sie durch den Mikro computer korrigiert werden. Wenn jedoch die Verzerrung im op tischen 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.For this exemplary embodiment, it is assumed that the optical evaluation system 246 for recognizing the viewing direction transmits the image of the pupil, which contains the non-linearity, to the light-sensitive arrangement 253 , which is arranged behind the evaluation system 246 , and that the image is not changed in the process. Furthermore, let the length d determined by the photosensitive device 253 be proportional to the image height y. It is then only evaluated in the longer side with 0.7% to 1.6% of the actual length d. Therefore, this practically does not affect the selection of the zone. In view of the fact that the accuracy of the system for recognizing the viewing direction is to be improved, the non-linearity should preferably not be present. In this case it can be corrected by the micro computer. However, if the distortion is caused in the optical system itself, the measurement becomes inaccurate. It is therefore a minimum requirement that the distortion introduced by the optical system be eliminated.

Um die sphärische Aberration der Verkleinerungslinse 250 ge ring zu halten, hat die Ebene 250a nahe dem Okular 244 eine asphärische Form, und der Brennpunkt der Ver kleinerungslinse 250 liegt in dem Krümmungsmittelpunkt Y der Abbildungslinse 252. Dadurch liegt dann die Öffnung 255 in dem Krümmungsmittelpunkt Y der Abbildungslinse 252. Man er hält dadurch ein verzerrungsfreies optisches System, das sich sehr gut zum Erkennen der Blickrichtung eignet.In order to keep the spherical aberration of the reduction lens 250 ring, the plane 250 a near the eyepiece 244 has an aspherical shape, and the focal point of the reduction lens 250 lies in the center of curvature Y of the imaging lens 252 . As a result, the opening 255 then lies in the center of curvature Y of the imaging lens 252 . This gives you a distortion-free optical system that is very well suited for recognizing the line of sight.

Im folgenden wird der Aufbau eines solchen optischen Systems erläutert.The following is the construction of such an optical system explained.

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 Krümmungs radius 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 Brechungs index der Okularlinse B 1,79175. Ferner beträgt der Ab stand 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 Brechnungsindex des Pentaprismas 240 beträgt 1,51260. Danach wird der Abstand zwischen der Ebene 251a des Kompensationsprismas 251 und der Ebene 240b des Penta prismas 240 auf 0,10 mm und der Abstand zwischen der Ebene 251b des Kompensationsprismas 251 und der Ebene 240a der Verklei nerungslinse 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 Krüm mung einer jeden Ebene 251a, 251b auf Unendlich und der Brechnungsindex des Kompensationsprismas 251 auf 1,51260 ge stellt.First, the distance from eyepiece lens A to an eye point is 14.7 mm, the central thickness of eyepiece lens A is 4.98 mm, the radius of curvature of the plane on the eye point side of eyepiece lens A is convex to 181.168 mm, the radius of curvature of the plane of the eyepiece lens A on the side of the eyepiece lens B is convex to -25,500 mm and the refractive index of the eyepiece lens A is 1.69105. The distance between the eyepiece lenses A and B is 3.01 mm on the optical axis lx. Furthermore, the central thickness of the ocular lens B is 4.10 mm, the radius of curvature of the plane on the side facing the ocular lens A is -23.860 mm concave, the radius of curvature of the plane on the side of the pentaprism is 240 -48.140 mm convex and the refractive index of the ocular lens B 1.79175. Furthermore, the distance between the plane 240 a of the pentaprism 240 and the eyepiece lens B was 3.21 mm, the length from the plane 240 a of the pentaprism 240 to the plane 240 b was 28.00 mm on the optical axis lx, the radius of curvature one each level 240 a, 240 b is infinite, and the refractive index of the pentaprism 240 is 1.51260. Thereafter, the distance between the plane 251 a of the compensation prism 251 and the plane 240 b of the penta prism 240 is set to 0.10 mm and the distance between the plane 251 b of the compensation prism 251 and the plane 240 a of the reducing lens 250 is also 0, 10 mm. The length of the planes 251 b and 251 a of the compensation prism 251 is set to 2.00 mm on the optical axis lx, the radius of curvature of each plane 251 a, 251 b to infinity and the refractive index of the compensation prism 251 to 1.51260 ge poses.

Die Verkleinerungslinse 250 ist so bemessen, daß der Krüm mungsradius der Ebene 250a 12,690 mm (k₃ = -3,00) konvex, die zentrale Dicke 2,00 mm und der Brechungsindex 1,48716 be trägt. Der Krümmungsradius der anderen Ebene 250b der Ver kleinerungslinse 250 beträgt -200,000 mm konvex, und der Ab stand zwischen der Abbildungslinse 252 und der Ebene 250b be trägt 11,48 mm.The reduction lens 250 is dimensioned so that the radius of curvature of the plane 250 a 12.690 mm (k ₃ = -3.00) convex, the central thickness 2.00 mm and the refractive index 1.48716 be. The radius of curvature of the other plane 250 b of the reduction lens 250 is convex -200,000 mm, and the distance between the imaging lens 252 and the plane 250 b is 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 250 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 der lichtempfindlichen Anordnung 253 beträgt 1,46 mm. Die Maske 254 und die lichtempfangende Fläche der lichtempfindlichen Anordnung 253 seien Un endlich, und die Abstände zwischen den jeweiligen optischen Elementen seien mit Luft gefüllt.The radius of curvature of the planes 252 a of the imaging lens 252 is 1.520 mm convex, the radius of curvature of the plane 252 b is infinite, the central thickness of the imaging lens 252 is 1.52 mm, and the refractive index at 1.47716 corresponds to that of the reduction lens 250 . Since the mask 254 , whose opening diameter is 0.2 mm, is connected to the plane 252 b, it is at a distance of zero from this plane and its thickness is 0.04 mm. The distance between the mask 254 and the light-receiving surface of the light-sensitive arrangement 253 is 1.46 mm. The mask 254 and the light-receiving surface of the light-sensitive arrangement 253 are infinite, and the distances between the respective optical elements are filled with air.

k₃ ist ein asphärisch-sphärischer Koeffizient und hat den folgenden Zusammenhang mit dem sagX:
k ₃ is an aspherical-spherical coefficient and has the following relationship with the sagX:

X = h²c/(1 + √1 - (k₃ + 1)h²c²)X = h ² c / (1 + √1 - (k₃ + 1) h²c²)

Dabei ist h die Höhe gegenüber der optischen Achse lx und c der Kehrwert des Krümmungsradius der Verkleinerungslinse 250.Here, h is the height with respect to the optical axis lx and c the reciprocal of the radius of curvature of the reduction lens 250 .

Ist die Verkleinerungslinse 250 nicht asphärisch, so ergibt sich eine sphärische Aberration, wie Fig. 21 zeigt. Es ist dann eine Verzerrung gemäß Fig. 22 vorhanden. Wenn jedoch ein optisches Auswertesystem zum Erkennen der Blickrichtung mit vor stehend beschriebenem Aufbau vorgesehen ist, so ergibt sich eine Verbesserung der sphärischen Aberration gemäß Fig. 23. Gleichfalls ist dann die Verzerrung verbessert, wie Fig. 24 zeigt.If the reduction lens 250 is not aspherical, a spherical aberration results, as shown in FIG. 21. It is then a distortion as shown in FIG. 22 is provided. However, if an optical evaluation system for recognizing the viewing direction is provided with the structure described above, there is an improvement in the spherical aberration according to FIG. 23. Likewise, the distortion is then improved, as shown in FIG. 24.

Abweichend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei spiel 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.Deviating from the embodiment described above, a light-emitting diode corresponding to each zone 17 , 26 , 27 can also be provided within the viewfinder image field, which then flashes for the respectively selected zone in order to confirm that this is the zone desired by the user.

Claims

1. Camera with a viewfinder with a device for detecting the direction of view of a user of the camera, with a light source ( 248 ) with light beam direction on the eye ( 245 ) of the user, with a sensor ( 253 ) for detecting light rays reflected on the user's eye, and with means for processing the sensor output signal for determining the viewing direction and for selecting one of several image zones ( 17 , 26 , 27 ) lying in a common image plane ( 16 ) in accordance with the previously determined viewing direction, characterized in that in the viewfinder of the camera Pentaprism ( 240 ) and an eyepiece ( 244 ) lie on a common optical axis (lx), that the light source ( 248 ) and the sensor ( 253 ) on the same side of the pentaprism ( 240 ) are arranged close to this in the viewfinder, and that a semitransparent mirror ( 249 ) is arranged on the optical axis (lx) and directs the light rays reflected on the eye to the side of the optical axis (lx) vo The redirected sensor ( 253 ) deflects the light rays coming from the light source ( 248 ), which is located behind the semitransparent mirror on the optical axis as seen from the prism.

2. Camera according to claim 1, characterized in that the light source ( 248 ) and the sensor ( 253 ) are arranged near the top of the camera.

3. Camera according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 253 ) is a one-dimensional line sensor ( 102 ) with a plurality of sensor cells.

4. Camera according to claim 1, 2 or 3, characterized in that each image zone ( 17 , 26 , 27 ) defines a fixed section in the image plane ( 16 ).

5. Camera according to claim 4, characterized in that a device for detecting the focusing of the camera lens ( 1 ) is provided on an object to be captured, which detects the focus of a section shown in the section of the selected image zone ( 17 , 26 , 27 ) section, and that a lens drive is provided on the camera, which sets the camera lens ( 1 ) as a function of an output signal from the device.

6. Camera according to claim 5, characterized in that one of the image plane (16) equivalent plane ( 10 ) is formed, each image zone ( 17 , 26 , 27 ) of the image plane ( 16 ) having an equivalent zone ( 12 , 28 , 29 ) in the plane ( 10 ), and that the device for detecting the focusing has a plurality of CCD elements ( 8 , 22 , 25 ) with associated separator lens pairs ( 6 , 7 ; 20 , 21 ; 23 , 24 ), each zone ( 12 , 28 , 29 ) of the plane ( 10 ) is assigned a CCD element ( 8 , 22 , 25 ) and the associated separator lens pair ( 6 , 7 ; 20 , 21 ; 23 , 24 ) the object in the form of two images on the depicts each CCD element ( 8 , 22 , 25 ).

7. Camera according to one of the preceding claims, characterized in that the light source is an infrared light source ( 248 ).