JP2787489B2 - 視線検出装置 - Google Patents
視線検出装置Info
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- G03B13/02—Viewfinders
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばファインダーの視野内に複数個の
測距ゾーンを有し、撮影者の視線の向けられた方向にあ
る測距ゾーンに対応する測距用光学系を用いて被写体ま
での距離を測定するカメラのオートフォーカス装置等に
使用される視線検出装置に関するものである。
測距ゾーンを有し、撮影者の視線の向けられた方向にあ
る測距ゾーンに対応する測距用光学系を用いて被写体ま
での距離を測定するカメラのオートフォーカス装置等に
使用される視線検出装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来の一眼レフカメラにおける視線検出装置として
は、例えば特願昭62−146067号がある。
は、例えば特願昭62−146067号がある。
この出願に記載された視線検出装置の光学系は、第７
図に示した通りである。
図に示した通りである。
視線方向検出光学系は、赤外発光ダイオード11を有し
ている。この赤外発光ダイオード11から発する赤外光
は、ハーフミラー12、縮小レンズ13、コンペンセータプ
リズム14、ペンタプリズム15、ファインダールーペ16を
介して平行光束として撮影者の眼Ｅに照射される。
ている。この赤外発光ダイオード11から発する赤外光
は、ハーフミラー12、縮小レンズ13、コンペンセータプ
リズム14、ペンタプリズム15、ファインダールーペ16を
介して平行光束として撮影者の眼Ｅに照射される。
角膜E1及び眼底からの反射光の一部はハーフミラー12
によって反射され、再結像レンズ17を介してCCDライン
センサ18に結像される。
によって反射され、再結像レンズ17を介してCCDライン
センサ18に結像される。
CCDラインセンサ18上には、角膜E1からの鏡面反射に
基づく第１プルキンエ像、及び眼底からの反射光による
瞳孔の周縁がシルエットとして形成される。
基づく第１プルキンエ像、及び眼底からの反射光による
瞳孔の周縁がシルエットとして形成される。
図示せぬマイクロコンピュータは、CCDラインセンサ1
8から出力されるビデオ信号に基づいて眼の回旋角を求
める。
8から出力されるビデオ信号に基づいて眼の回旋角を求
める。
［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において
は、送光系と受光系との光学系の一部が共有されるた
め、共有される光学部材から発生するゴーストにより、
CCDラインセンサ18から出力されるビデオ信号にノイズ
が乗ってしまうこととなる。ゴーストを減らすための手
段としては、送光系と受光系との共有部材を極力少なく
するために撮影者の眼の直前で両光学系が共有化される
ようにし、かつ共有化させるための光学部材の少なくと
も眼に近い側の面を少し傾けるなどの工夫がされた。
は、送光系と受光系との光学系の一部が共有されるた
め、共有される光学部材から発生するゴーストにより、
CCDラインセンサ18から出力されるビデオ信号にノイズ
が乗ってしまうこととなる。ゴーストを減らすための手
段としては、送光系と受光系との共有部材を極力少なく
するために撮影者の眼の直前で両光学系が共有化される
ようにし、かつ共有化させるための光学部材の少なくと
も眼に近い側の面を少し傾けるなどの工夫がされた。
しかしこのような工夫をしても光学系を組み上げると
きに理想的な配置からずれたりすると微量なゴーストが
回り込むことがある。この僅かなゴーストは視線方向の
算出精度に影響を与える。
きに理想的な配置からずれたりすると微量なゴーストが
回り込むことがある。この僅かなゴーストは視線方向の
算出精度に影響を与える。
第８図は上述した従来例に開示される視線検出装置の
光学系から発生するゴーストの実測値である。グラフに
おいて、横軸はCCDラインセンサのビット番号、縦軸は
光量を示している。
光学系から発生するゴーストの実測値である。グラフに
おいて、横軸はCCDラインセンサのビット番号、縦軸は
光量を示している。
このようなゴーストがあると視線を検出するためのビ
デオ信号は変形を受け、例えば、第９図、第10図及び第
11図のようになる。
デオ信号は変形を受け、例えば、第９図、第10図及び第
11図のようになる。
第９図はファインダーの中央を撮影者が見たときであ
り、この時は処理にはさほど支障がないように見える。
しかし、撮影者の眼がファインダーの右方を見たときに
は第10図のように左肩上がりの信号波形となり、左方を
見たときには第11図のように右肩上がりになるなど、ビ
デオ信号は著しい変形を受ける。
り、この時は処理にはさほど支障がないように見える。
しかし、撮影者の眼がファインダーの右方を見たときに
は第10図のように左肩上がりの信号波形となり、左方を
見たときには第11図のように右肩上がりになるなど、ビ
デオ信号は著しい変形を受ける。
［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、視線
検出装置の光学系より発生する有害なゴーストを除去す
ることができる視線検出装置を提供することを目的とす
る。
検出装置の光学系より発生する有害なゴーストを除去す
ることができる視線検出装置を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ この発明に係る視線検出装置は、上記目的を達成させ
るため、眼からの反射光がないときに受光素子から出力
されるビデオ信号を誤差信号として記憶し、眼からの反
射光があるときに受光系から出力されるビデオ信号から
上記の誤差信号を差し引き、この差し引いた出力に基づ
いて視線の方向を検出することを特徴とする。
るため、眼からの反射光がないときに受光素子から出力
されるビデオ信号を誤差信号として記憶し、眼からの反
射光があるときに受光系から出力されるビデオ信号から
上記の誤差信号を差し引き、この差し引いた出力に基づ
いて視線の方向を検出することを特徴とする。
［作用］ 上記構成によれば、ゴーストの影響を除去した信号出
力を得ることができ、より正確に視線方向を検出するこ
とができる。
力を得ることができ、より正確に視線方向を検出するこ
とができる。
［実施例］ 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜
第６図は、この発明に係る視線検出装置の一実施例を示
したものである。
第６図は、この発明に係る視線検出装置の一実施例を示
したものである。
まず、第１図に基づいてこの装置の光学系の概略を説
明する。
明する。
第１図において、40はカメラに組込まれているペンタ
プリズム、41はクイックリターンミラー、42はピント
板、43はコンデンサレンズ、44はファインダールーペ、
45は撮影者の眼であり、Ax0はファインダー光学系の光
軸である。このカメラは、図示を略す３つの測距用光学
系を有しており、それぞれの測距用光学系の測距ゾーン
80,81,82は、ファインダー内では第２図に示したように
位置する。
プリズム、41はクイックリターンミラー、42はピント
板、43はコンデンサレンズ、44はファインダールーペ、
45は撮影者の眼であり、Ax0はファインダー光学系の光
軸である。このカメラは、図示を略す３つの測距用光学
系を有しており、それぞれの測距用光学系の測距ゾーン
80,81,82は、ファインダー内では第２図に示したように
位置する。
視線検出光学系は、ファインダールーペ44を覗く眼に
向かって検出光を平行光束として出射する送光系46と、
眼の角膜鏡面反射に基づき虚像を形成する検出光を再結
像させる受光系47とを備えている。
向かって検出光を平行光束として出射する送光系46と、
眼の角膜鏡面反射に基づき虚像を形成する検出光を再結
像させる受光系47とを備えている。
送光系46は、赤外光を発生する赤外発行ダイオード4
8、全反射ミラー49、コリメーターレンズ50を備えてい
る。光源48から出射された赤外光は、全反射ミラー49で
反射され、コリメータレンズ50に導かれる。このコリメ
ータレンズ50の出射側の面には、絞り51が設けられてい
る。コリメータレンズ50は光源48から出射された赤外光
を平行光束に変換する機能を有する。
8、全反射ミラー49、コリメーターレンズ50を備えてい
る。光源48から出射された赤外光は、全反射ミラー49で
反射され、コリメータレンズ50に導かれる。このコリメ
ータレンズ50の出射側の面には、絞り51が設けられてい
る。コリメータレンズ50は光源48から出射された赤外光
を平行光束に変換する機能を有する。
ファインダールーペ44の眼45が臨む側には、送光系46
の光軸Ax1と受光系の光軸Ax2とを共軸とするための共軸
形成用光学部材52が設けられている。この共軸形成用光
学部材52は、反射面53を有する２つのプリズムによりな
る直方体から構成されている。
の光軸Ax1と受光系の光軸Ax2とを共軸とするための共軸
形成用光学部材52が設けられている。この共軸形成用光
学部材52は、反射面53を有する２つのプリズムによりな
る直方体から構成されている。
反射面53は、ここでは、赤外光半透過かつ可視光透過
型である。反射面53が可視光を透過するので、撮影者は
ピント板42に形成された被写体像を見ることができる。
絞り51を通過した平行光束は、反射面53により眼45に向
かう方向に反射され、アイポイントに置かれた撮影者の
眼45に投影される。
型である。反射面53が可視光を透過するので、撮影者は
ピント板42に形成された被写体像を見ることができる。
絞り51を通過した平行光束は、反射面53により眼45に向
かう方向に反射され、アイポイントに置かれた撮影者の
眼45に投影される。
撮影者の眼45からは、第１プルキンエ像を形成する角
膜鏡面反射光束と、眼底からの反射光束とが受光系に導
かれる。これらの光束は、共軸形成用光学部材52の反射
面53を通過してファインダールーペ44に導かれる。
膜鏡面反射光束と、眼底からの反射光束とが受光系に導
かれる。これらの光束は、共軸形成用光学部材52の反射
面53を通過してファインダールーペ44に導かれる。
受光系47は、コンペンセータプリズム59、縮小レンズ
60、全反射ミラー61、再結像レンズ62、CCDラインセン
サ63から構成されている。
60、全反射ミラー61、再結像レンズ62、CCDラインセン
サ63から構成されている。
CCDラインセンサ63と眼45の瞳孔とは、ファインダー
ルーペ44、縮小レンズ60、再結像レンズ62を介して光学
的に共役とされ、第１プルキンエ像を形成する角膜鏡面
反射光束と、眼底からの反射光束とは、ファインダール
ーペ44を通過した後、ペンタプリズム40、コンペンセー
タプリズム59、縮小レンズ60、全反射ミラー61を介して
再結像レンズ62に導かれ、CCDラインセンサ63に瞳孔の
周縁に対応するシルエットと第１プルキンエ像とを形成
する。
ルーペ44、縮小レンズ60、再結像レンズ62を介して光学
的に共役とされ、第１プルキンエ像を形成する角膜鏡面
反射光束と、眼底からの反射光束とは、ファインダール
ーペ44を通過した後、ペンタプリズム40、コンペンセー
タプリズム59、縮小レンズ60、全反射ミラー61を介して
再結像レンズ62に導かれ、CCDラインセンサ63に瞳孔の
周縁に対応するシルエットと第１プルキンエ像とを形成
する。
CCDラインセンサ63から出力されるビデオ信号は、増
幅器65に入力され、これにより増幅されてA/D変換器66
に入力される。
幅器65に入力され、これにより増幅されてA/D変換器66
に入力される。
A/D変換器66のデジタル出力は、眼からの反射光によ
る成分とレンズ面等の反射によるゴースト成分とを含ん
だ状態で検出手段としてのCPU67に入力される。CPU67
は、ゴースト成分を含んだビデオ信号から記憶手段とし
てのROM68に記憶された光学系固有のゴーストを示す誤
差信号（第８図）を引算し、RAM69に一時的に保存す
る。
る成分とレンズ面等の反射によるゴースト成分とを含ん
だ状態で検出手段としてのCPU67に入力される。CPU67
は、ゴースト成分を含んだビデオ信号から記憶手段とし
てのROM68に記憶された光学系固有のゴーストを示す誤
差信号（第８図）を引算し、RAM69に一時的に保存す
る。
ROM68に記憶されたゴーストの信号は、撮影者の眼45
がファインダー前に位置していない場合に、A/D変換器6
6から出力されるデジタル信号であり、CCDラインセンサ
63の画素に応じた補正データである。
がファインダー前に位置していない場合に、A/D変換器6
6から出力されるデジタル信号であり、CCDラインセンサ
63の画素に応じた補正データである。
ROM68は、例えばE2PROM（Electronically Erasable P
rogrammable Read Only Memory:電気的に読み書き自在
なメモリ）であり、カメラの個体毎に、あるいはロット
単位でデータが記憶される。データの書込みは、カメラ
のCPUあるいは、カメラに接続した外部コンピュータか
ら行う。
rogrammable Read Only Memory:電気的に読み書き自在
なメモリ）であり、カメラの個体毎に、あるいはロット
単位でデータが記憶される。データの書込みは、カメラ
のCPUあるいは、カメラに接続した外部コンピュータか
ら行う。
ビデオ信号補正のフローチャートを第３図に示す。
ステップ１（S.1）では、撮影者の眼45がファインダ
ールーペ44の前に位置しない際の第Ｉビットのビデオ信
号Ｖ（Ｉ）が入力され、ゴースト信号Vgst（Ｉ）に代入
されてROM68に書込まれる。この信号は、S.2によりCCD
ラインセンサ63のビット毎に第１ビットから第IENDビッ
トまて繰り返して入力される。
ールーペ44の前に位置しない際の第Ｉビットのビデオ信
号Ｖ（Ｉ）が入力され、ゴースト信号Vgst（Ｉ）に代入
されてROM68に書込まれる。この信号は、S.2によりCCD
ラインセンサ63のビット毎に第１ビットから第IENDビッ
トまて繰り返して入力される。
ゴースト信号の取り込みが終了すると、CPU67はS.3に
おいて撮影者の眼45からの反射光が入力された際の第Ｉ
ビットのビデオ信号Ｖ（Ｉ）をゴースト成分を含んだ信
号Vsig（Ｉ）として取り込むと共に、S.4においてこの
信号からゴースト信号Vgst（Ｉ）を差し引いてV
clr（Ｉ）を求め、これをRAM69に保存する。
おいて撮影者の眼45からの反射光が入力された際の第Ｉ
ビットのビデオ信号Ｖ（Ｉ）をゴースト成分を含んだ信
号Vsig（Ｉ）として取り込むと共に、S.4においてこの
信号からゴースト信号Vgst（Ｉ）を差し引いてV
clr（Ｉ）を求め、これをRAM69に保存する。
S.3,4の処理も、S.5によりCCDラインセンサ63の全て
のビットに対して繰り返され、全てのビットについての
Vclr信号が求められる。
のビットに対して繰り返され、全てのビットについての
Vclr信号が求められる。
CPU67は、このVclr信号に基づいて演算処理を実行す
る。
る。
CPU67により補正された信号の実測値は、第４図〜第
６図に示した通りである。
６図に示した通りである。
第４図が中央の測距ゾーンを注視している際の出力、
第５図が右、第６図が左側の測距ゾーンを注視してる際
の出力である。第９図〜第11図の出力と比較することに
より、ゴースト成分を除去することによって信号の波形
の崩れがなくなったことが理解できる。
第５図が右、第６図が左側の測距ゾーンを注視してる際
の出力である。第９図〜第11図の出力と比較することに
より、ゴースト成分を除去することによって信号の波形
の崩れがなくなったことが理解できる。
特願昭62−146067によれば、ファインダーの光軸から
の視軸の回転角θと瞳孔中心〜第一プルキンエ像間の距
離ｄとは、瞳孔中心〜角膜曲率中心間の距離k1を介し
て、 ｄ＝k1・sinθ なる関係が成立するとされる。
の視軸の回転角θと瞳孔中心〜第一プルキンエ像間の距
離ｄとは、瞳孔中心〜角膜曲率中心間の距離k1を介し
て、 ｄ＝k1・sinθ なる関係が成立するとされる。
そこで、CPU67はRAM69が持つゴースト成分が引算され
たビデオ信号から、瞳孔中心から第１プルキンエ像まで
の距離ｄを求め、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k1と距離ｄとに基づき、上式の関係に
より眼の回旋角θを求める。
たビデオ信号から、瞳孔中心から第１プルキンエ像まで
の距離ｄを求め、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k1と距離ｄとに基づき、上式の関係に
より眼の回旋角θを求める。
そして、CPUは、回旋角θに基づき撮影者が注視して
いる方向の測距ゾーンを選択し、何れの測距ゾーン選択
されたかの信号を駆動回路70に出力する。駆動回路70
は、選択された測距ゾーンに対応する測距用光学系のCC
D71,72,73の何れかを駆動し、撮影者の意図する被写体
までの距離を測定する。
いる方向の測距ゾーンを選択し、何れの測距ゾーン選択
されたかの信号を駆動回路70に出力する。駆動回路70
は、選択された測距ゾーンに対応する測距用光学系のCC
D71,72,73の何れかを駆動し、撮影者の意図する被写体
までの距離を測定する。
カメラには、図示せぬ自動合焦装置が設けられてお
り、測定された距離に対して撮影レンズを自動的に合焦
させる。
り、測定された距離に対して撮影レンズを自動的に合焦
させる。
［効果］ 以上説明したように、この発明によれば、光学系のゴ
ーストを電気的に除去することができ、眼からの反射成
分のみに対応するビデオ信号を得ることができるため、
視線方向の検出をより正確に行うことができる。
ーストを電気的に除去することができ、眼からの反射成
分のみに対応するビデオ信号を得ることができるため、
視線方向の検出をより正確に行うことができる。
第１図はこの発明に係る視線検出装置を一眼レフカメラ
に組み込んだ一実施例を示す構成図、第２図はファイン
ダーの視野を示す説明図、第３図はビデオ信号補正の処
理を示すフローチャート、第４図〜第６図はゴースト成
分を除去したビデオ信号を示すグラフ、第７図は従来の
視線検出光学系を示す構成図、第８図〜第11図は従来の
視線検出装置により出力されたビデオ信号のグラフであ
る。 46……送光系 45……眼 47……受光系 63……CCDラインセンサ 65……増幅器 66……A/D変換器 67……CPU（検出手段） 68……ROM（記憶手段） 69……RAM 70……駆動回路
に組み込んだ一実施例を示す構成図、第２図はファイン
ダーの視野を示す説明図、第３図はビデオ信号補正の処
理を示すフローチャート、第４図〜第６図はゴースト成
分を除去したビデオ信号を示すグラフ、第７図は従来の
視線検出光学系を示す構成図、第８図〜第11図は従来の
視線検出装置により出力されたビデオ信号のグラフであ
る。 46……送光系 45……眼 47……受光系 63……CCDラインセンサ 65……増幅器 66……A/D変換器 67……CPU（検出手段） 68……ROM（記憶手段） 69……RAM 70……駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】眼に対して観察光を投光する送光系と、 眼からの反射光を受光して受光素子上に再結像させる受
光系と、 眼からの反射光がないときに受光素子から出力されるビ
デオ信号を誤差信号として記憶する記憶手段と、 眼からの反射光があるときに受光部から出力されるビデ
オ信号から記憶手段に記憶された誤差信号を差し引いて
視線の方向を検出する検出手段とを有することを特徴と
する視線検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311726A JP2787489B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 視線検出装置 |
| DE19904037908 DE4037908C2 (de) | 1989-11-30 | 1990-11-28 | Blickrichtung-Erfassungsgerät |
| US07/974,327 US5260734A (en) | 1989-11-30 | 1992-11-10 | Determining a direction in which an eye gazes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1311726A JP2787489B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 視線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03171122A JPH03171122A (ja) | 1991-07-24 |
| JP2787489B2 true JP2787489B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=18020736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1311726A Expired - Fee Related JP2787489B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 視線検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2787489B2 (ja) |
| DE (1) | DE4037908C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06148513A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-27 | Canon Inc | 視線検出装置 |
| US6052533A (en) * | 1996-01-30 | 2000-04-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical apparatus such as a camera |
| JP6775302B2 (ja) * | 2016-02-24 | 2020-10-28 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3530011C3 (de) * | 1985-08-22 | 1994-09-29 | Aeg Sensorsysteme Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung des Einflusses von Störlicht bei einer Meßlichtschranke |
| DE3841575C2 (de) * | 1987-12-17 | 1994-11-03 | Asahi Optical Co Ltd | Kamera mit einem Suchersystem mit einer Einrichtung zum Feststellen der Blickrichtung des Benutzers |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1311726A patent/JP2787489B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-11-28 DE DE19904037908 patent/DE4037908C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03171122A (ja) | 1991-07-24 |
| DE4037908A1 (de) | 1991-06-06 |
| DE4037908C2 (de) | 1993-12-16 |
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