JPH02189128A - Optical apparatus having close observation point detecting means - Google Patents

Optical apparatus having close observation point detecting means

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JPH02189128A
JPH02189128A JP1008399A JP839989A JPH02189128A JP H02189128 A JPH02189128 A JP H02189128A JP 1008399 A JP1008399 A JP 1008399A JP 839989 A JP839989 A JP 839989A JP H02189128 A JPH02189128 A JP H02189128A
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observer
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image
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Akihiko Nagano
明彦 長野
Kazuki Konishi
一樹 小西
Tokuichi Tsunekawa
恒川 十九一
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Abstract

PURPOSE:To obtain an optical apparatus having close observation point detecting means capable of easily detecting the close observation point of an observer regardless of personal equation by projecting a designated pattern on an observer's retina and detecting the position relation of the pattern on the retina. CONSTITUTION:An optical apparatus comprises projection means for projecting a designated pattern on the retina 3 of an observer's eye-ball 101, illuminating means for illuminating the retina 3, means for detecting the pattern formed on the retina 3 and processing means for obtaining the image formation position relationship of the pattern formed on the retina from an output signal from the detecting means and obtaining the close observation point of the observer from the obtained position relationship. By this arrangement, it is possible to obtain an optical apparatus having close observation point detecting means capable of easily detecting which position on the observation surface an observer observes, that is, the closer observation point of the observer regardless of personal equation.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は注視点検出手段を有した光学装置に関し5例え
ばカメラのような光学装置において撮影系による被写体
像が形成されている観察面上の観察者(撮影者)が観察
している位置(領域)、所謂注視点を観察者の眼球の網
膜面上に投影したパターンを利用して検出するようにし
た注視点検出手段を有した光学装置に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical device having a gaze point detection means. An optical device having a gaze point detection means that detects the position (area) observed by an observer (photographer), the so-called gaze point, by using a pattern projected onto the retinal surface of the observer's eyeball. It is related to.

(従来の技術) 従来より観察者が観察面上のどの位置を観察しているか
を検出する所謂視軸に相当する注視点を検出する装置が
種々と提案されている。
(Prior Art) Various devices have been proposed to detect a gaze point corresponding to a so-called visual axis that detects which position on an observation surface an observer is observing.

例えばJournal  of’  0pticalS
ociety  or  Americav61.63
.No、8.921頁以下(以下「公知例」という、)
や特開昭61−172552号公報においては、光源か
らの光束を被検眼の前眼部へ投射し、角膜あるいは水晶
体からの反射光に基づく反射像であるプルキンエ像の結
像状態を利用して視軸(注視点)を求めている。
For example, Journal of' 0pticalS
ociety or Americav61.63
.. No. 8.921 pages and below (hereinafter referred to as "publicly known example")
In JP-A-61-172552, a light beam from a light source is projected onto the anterior segment of the eye to be examined, and the imaging state of a Purkinje image, which is a reflected image based on light reflected from the cornea or crystalline lens, is used. I'm looking for a visual axis (point of gaze).

観察者の被検眼の視線の方向(注視点)を検出すること
により、例えば−眼レフカメラにおいては撮影者がピン
ト面上のどの位置を観察しているかを知ることができる
By detecting the direction of the line of sight (point of gaze) of the observer's eye to be examined, it is possible to know which position on the focal plane the photographer is observing in, for example, an eye reflex camera.

これは例えば自動焦点検出装置において測距点を画面中
心のみならず画面内の複数箇所に設けた場合、観察者が
そのうちの1つの測距点を選択して自動焦点検出を行う
とする場合、その1つを選択入力する手間を省き観察者
が観察している点を測距点と見なし、該測距点を自動的
に選択して自動焦点検出を行うのに有効である。
For example, when an automatic focus detection device has distance measuring points not only at the center of the screen but also at multiple locations within the screen, and an observer selects one of the distance measuring points to perform automatic focus detection, This is effective in eliminating the trouble of selecting and inputting one of them, treating the point that the observer is observing as the distance measurement point, automatically selecting the distance measurement point, and performing automatic focus detection.

この他側光において画面内のどの領域を重点的に測光す
るかを観察者が観察しているピント面上の領域、所謂注
視点を検出して、該領域を重点的に測光するスポット測
光や部分測光等の評価測光を行う場合に有効である。
Spot metering, which detects the area on the focal plane that the observer is observing, the so-called gaze point, and measures which area in the screen to focus on in the other side light, and This is effective when performing evaluation photometry such as partial photometry.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら公知例1の装置は眼球の角膜と強膜な照明
する照明手段と強膜と虹彩の境目から反射されてくる光
束を受光する受光手段とから構成される視線検出手段と
被検者の眼球との相対的位置関係を一定にしなければ視
線を精度良く求めることができるない、又、視線検出手
段と眼球との関係を予め設定した状態にしなければなら
ない為、操作性が悪く、しかも眼球の光軸の傾きしか求
められないという問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the device of Known Example 1 is composed of an illumination means for illuminating the cornea and sclera of the eyeball, and a light receiving means for receiving the light beam reflected from the boundary between the sclera and the iris. The line of sight cannot be accurately determined unless the relative positional relationship between the line of sight detection means and the subject's eyeballs is constant, and the relationship between the line of sight detection means and the eyeballs must be set in advance. Therefore, there were problems in that the operability was poor and only the inclination of the optical axis of the eyeball could be determined.

又、特開昭61−172552号公報は装置と眼球との
関係は任、c;で、眼球の光軸が求められる。しかしな
がら開孔部領域からの反射率と虹彩部領域からの反射率
との差が小さい為、瞳孔中心の検出が難しく、視軸の検
出精度が低下すること、又、視線の角度の大きさによっ
ては瞳孔と虹彩の境界近傍に角膜からの反射光が発生し
て瞳孔中心が検出できなくなること、更に眼球形状、大
きさ等の個人差により視線の検出精度が低下してくると
いう問題点があった。
Further, in Japanese Patent Application Laid-open No. 172552/1983, the relationship between the device and the eyeball is arbitrary, and the optical axis of the eyeball is determined. However, because the difference between the reflectance from the aperture region and the reflectance from the iris region is small, it is difficult to detect the center of the pupil, and the accuracy of detecting the visual axis decreases. There is a problem that reflected light from the cornea occurs near the boundary between the pupil and the iris, making it impossible to detect the center of the pupil, and that the accuracy of line-of-sight detection decreases due to individual differences in eyeball shape, size, etc. Ta.

本発明は観察者が観察面上のどの位置を観察しているか
、即ち観察者の注視点を検出手段とU重書の眼球との相
対的位置関係にとられれず、又個人差によらず、更に装
置全体の複雑化を防止しつつ常に高精度に検出すること
のできる注視点検出手段を有した光学装置の促供な目的
とする。
The present invention does not depend on which position on the observation surface the observer is observing, that is, the observer's gaze point is determined by the relative positional relationship between the detection means and the eyeball of the U-fold book, and is independent of individual differences. Another object of the present invention is to provide an optical device having a gaze point detection means that can always detect a point of interest with high precision while preventing the entire device from becoming complicated.

(問題点を解決するための手段) 本発明は所定のパターンを観察者の眼球の網膜上に投影
する投影手段と、該網膜を照明する照明手段と、該網膜
上に形成されたパターンを検出する検出手段と該検出手
段からの出力信号より該網膜上に形成されたパターンの
結像位置関係を求め、これより観察者の注視点を求める
処理手段とを有していることを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The present invention includes a projection means for projecting a predetermined pattern onto the retina of an observer's eyeball, an illumination means for illuminating the retina, and a detection means for detecting the pattern formed on the retina. and processing means for determining the imaging positional relationship of the pattern formed on the retina from the output signal from the detecting means and determining the observer's gaze point from this. .

(実施例) 第1図は本発明の第1実施例の光学系を展開した要部概
略図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram of the main parts of an optical system according to a first embodiment of the present invention.

第2図は第1図の第1実施例を一眼レフカメラに適用し
たときの要部概略図、第3図は第1図の眼底の網膜上に
形成されたマスクのパターン像の説明図である。
Fig. 2 is a schematic diagram of the main parts when the first embodiment shown in Fig. 1 is applied to a single-lens reflex camera, and Fig. 3 is an explanatory diagram of the pattern image of the mask formed on the retina of the fundus of the eye in Fig. 1. be.

第1図において101は眼球、lは角膜、2は虹彩、3
は網膜で後述するマスクのパターンが形成されている。
In Figure 1, 101 is the eyeball, l is the cornea, 2 is the iris, and 3
A mask pattern, which will be described later, is formed on the retina.

4は中心窩でここに形成される観察点が注視点に相当し
ている。5は乳頭である。
4 is the fovea, and the observation point formed here corresponds to the gaze point. 5 is a nipple.

角膜l、虹彩2、不図示の水晶体等を以下「眼球系」と
いう、10は光源で例^ば観察者に対して不感である赤
外光を放射している発光ダイオード等から成っている。
The cornea 1, the iris 2, the crystalline lens (not shown), etc. are hereinafter referred to as the "ocular system", and the reference numeral 10 is a light source, for example, a light emitting diode that emits infrared light that is insensitive to the observer.

25は投光レンズであり、光源10からの光束を集光し
マスク9を照射している。マスク9は例えば液晶素子等
から成り矩形状の3つの遮光領域a、b、cが等間隔に
配置されたパターンより成っている。23は投影レンズ
、26は視度補正レンズで光軸上移動可能となっている
。22は接眼レンズでありその内部にはハーフミラ−而
22aが設けられている6本実施例では各要素23.2
6.22によりマスク9のパターンを網膜3上に投影し
ている。
Reference numeral 25 denotes a light projecting lens, which condenses the light beam from the light source 10 and irradiates the mask 9 with it. The mask 9 is made of, for example, a liquid crystal element, and has a pattern in which three rectangular light-shielding areas a, b, and c are arranged at equal intervals. 23 is a projection lens, and 26 is a diopter correction lens which can be moved on the optical axis. Reference numeral 22 designates an eyepiece lens in which a half mirror 22a is provided.In this embodiment, each element 23.2
6.22, the pattern of the mask 9 is projected onto the retina 3.

24は検出レンズであり網11i3上に投影されたマス
ク9のパターン像をイメージ上296面七に結像してい
る。
Reference numeral 24 denotes a detection lens which forms the pattern image of the mask 9 projected onto the net 11i3 on seven 296 planes.

本実施例では光源10からの赤外光は投光レンズ25で
集光され、投影レンズ23、視度補正レンズ26そして
接眼レンズ22を介して眼球の角M41に入射し、虹彩
2近傍に集光した後、網膜3を照明する。
In this embodiment, the infrared light from the light source 10 is focused by the projection lens 25, enters the corner M41 of the eyeball via the projection lens 23, the diopter correction lens 26, and the eyepiece 22, and is focused near the iris 2. After the light is emitted, the retina 3 is illuminated.

一方光源10からの光束で投光レンズ25により照明さ
れたマスク9上の遮光領域a、b、cのパターンは投影
レンズ23、視度補正レンズ26、接眼レンズ22そし
て眼球系を介して第3図に示すように網!l!I3上に
結像される。
On the other hand, the pattern of light-shielding areas a, b, and c on the mask 9 illuminated by the projection lens 25 with the light beam from the light source 10 is transmitted through the projection lens 23, the diopter correction lens 26, the eyepiece lens 22, and the eyeball system. Net as shown! l! The image is formed on I3.

第3図において網目状の線は血管を表わしており、乳頭
5より端を発し、中心窩4の周辺を包み込むように取り
巻いている。
In FIG. 3, mesh lines represent blood vessels, which originate from the papilla 5 and wrap around the fovea 4.

このとき観察者が観察している観察面(第2図における
ピント面40)上の点、所謂注視点の像は網膜3上の中
心窩4近傍に形成される。そして網M3tlii上で反
射したマスク9のパターンに基づく赤外光は角膜lより
射出後、ハーフミラ−面22aで反射し、検出レンズ2
4によりイメージセンサ−6上にパターン像を結像する
At this time, an image of a point on the observation plane (focus plane 40 in FIG. 2) that the observer is observing, a so-called gaze point, is formed near the fovea 4 on the retina 3. The infrared light based on the pattern of the mask 9 reflected on the mesh M3tlii is emitted from the cornea l, then reflected on the half mirror surface 22a, and is reflected on the detection lens 2.
4 forms a pattern image on an image sensor 6.

本実施例ではこのときのイメージセンサ6面上の中心窩
4近傍に形成されるマスク9の遮光領域a、b、cを求
めることにより観察者の注視点を検出している。
In this embodiment, the observer's gaze point is detected by determining the light shielding areas a, b, and c of the mask 9 formed near the fovea 4 on the surface of the image sensor 6 at this time.

即ち網膜3上の中心高4近傍にマスク9の遮光類jda
、b、cのうちどの遮光領域が投影されているかを検出
することにより観察者の注視点を検出している。第3図
においては遮光領域すの像btが中心窩4近傍に投影さ
れている為、マスク9の遮光類IIAbと対応関係にあ
る領域が注視点である。
That is, there is a light shielding layer of the mask 9 near the center height 4 on the retina 3.
, b, and c, the observer's gaze point is detected by detecting which shaded area is projected. In FIG. 3, since the image bt of the light-shielding region is projected near the fovea 4, the region corresponding to the light-shielding class IIAb of the mask 9 is the gaze point.

次に第1図の注視点検出手段を有した光学装置を一眼レ
フカメラに適用した第2図について説明する。
Next, a description will be given of FIG. 2 in which the optical device having the gaze point detection means shown in FIG. 1 is applied to a single-lens reflex camera.

第2図において第1図に示す要素と同一要素には同符番
を付している。
In FIG. 2, the same elements as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals.

同図において撮影レンズ20にょる被写体像は跳ね上げ
ミラー30を介してピント板40aのピント面40に投
影される。そしてピント面4゜上の被写体像をコンデン
サーレンズ21.ペンタダハプリズム33、視度補正レ
ンズ26そして接眼レンズ22を介して観察している。
In the figure, a subject image captured by a photographic lens 20 is projected onto a focusing surface 40 of a focusing plate 40a via a flip-up mirror 30. Then, the subject image 4° above the focal plane is captured by a condenser lens 21. Observation is made through a pentagonal roof prism 33, a diopter correction lens 26, and an eyepiece lens 22.

本実施例では注視点検出手段のうち照明系はペンタダハ
プリズム33の上方に配置され、検出手段は接眼レンズ
22の上方に配置されている。
In this embodiment, the illumination system of the gaze point detection means is arranged above the pentagonal roof prism 33, and the detection means is arranged above the eyepiece lens 22.

即ち光源lOからの赤外光は投光レンズ15を介してマ
スク9を照明する。ここでマスク9は接眼レンズ22に
対してピント面40と光学的に略等価な位置に設定され
ている。マスク9の遮光領域a、b、cは処理手段7に
より、そのうちの1つが遮光領域、他は透過領域となる
ように制御されている。
That is, the infrared light from the light source IO illuminates the mask 9 via the projection lens 15. Here, the mask 9 is set at a position optically substantially equivalent to the focal plane 40 with respect to the eyepiece lens 22. The light-shielding regions a, b, and c of the mask 9 are controlled by the processing means 7 so that one of them becomes a light-shielding region and the others become transmissive regions.

マスク9の遮光領域は順に投影レンズ23、ダハミラ3
4、ペンタダハプリズム33.視度補正レンズ26、接
眼レンズ22を介して不図示の眼球の網膜上に投影され
る。ここでダハミラ34はペンタダハプリズム33のダ
ハ部に接着され、菖接着面において赤外光は選択透過可
能なようにダハミラ34の接着面には銹電体多層膜が形
成されている。
The light shielding area of the mask 9 is connected to the projection lens 23 and the dahama mirror 3 in this order.
4. Penta roof prism 33. It is projected onto the retina of the eye (not shown) via the diopter correction lens 26 and the eyepiece 22. Here, the roof mirror 34 is adhered to the roof portion of the penta roof prism 33, and a galvanic multilayer film is formed on the adhesive surface of the roof mirror 34 so that infrared light can selectively pass through the irises adhesive surface.

眼球の網膜表面で反射した遮光領域パターンに基づく赤
外光は赤外光を対象としたハーフミラ面22aを有した
接眼レンズ22のハーフミラ−面22aによって反射さ
れ、検出レンズ24によりイメージセンサ6上に第3図
に示すように結像される。
The infrared light based on the light-blocking area pattern reflected on the retinal surface of the eyeball is reflected by the half-mirror surface 22a of the eyepiece lens 22, which has a half-mirror surface 22a intended for infrared light, and is reflected onto the image sensor 6 by the detection lens 24. The image is formed as shown in FIG.

本実施例ではマスク9の位置は観察者に対してファイン
ダ光学系のピント面40の位置と光学的に略等価になる
ように設定されているため、観察者の網膜上に投影され
たマスク9の遮光領域の像が鮮明になるように視度補正
レンズ26により視度補正をしている。即ち網膜上に投
影されたマスク9の遮光領域の像をイメージセンサ6に
より検出し、その像の鮮鋭度を処理手段7により検知し
ている。また処理手段7は遮光領域の像の鮮鋭度に基づ
いて視度補正レンズ26の駆動装置f!8に信号を与え
視度補正レンズ26の駆動を行なわせる。
In this embodiment, the position of the mask 9 is set to be optically approximately equivalent to the position of the focus plane 40 of the finder optical system with respect to the observer, so that the mask 9 projected onto the observer's retina is The diopter is corrected by the diopter correction lens 26 so that the image in the light-shielded area becomes clear. That is, the image sensor 6 detects the image of the light-blocking area of the mask 9 projected onto the retina, and the processing means 7 detects the sharpness of the image. Further, the processing means 7 uses the driving device f! of the diopter correction lens 26 based on the sharpness of the image in the light-blocking area! 8 to drive the diopter correction lens 26.

このときイメージセンサ6で検出されるマスク9の遮光
領域の像の鮮鋭度が最も高くなる位置に視度補正レンズ
26を設定することにより観察者に対する視度補正を行
っている。
At this time, diopter correction for the observer is performed by setting the diopter correction lens 26 at a position where the sharpness of the image of the light-blocking area of the mask 9 detected by the image sensor 6 is highest.

そして第1図に示す実施例と同様に網膜上の中心高に形
成されているマスク9上の遮光領域a、b、cを求める
ことにより観察者(撮影者]がピント面40上のどの位
置を観察しているかを検出している。
Then, similarly to the embodiment shown in FIG. is being observed or detected.

第4図は本発明における注視点検出動作の一実施例のフ
ローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of one embodiment of the gaze point detection operation according to the present invention.

注視点検出開始の指示により処理手段7からの信号に基
づいて光源10が点灯され赤外光が放射されるとともに
、マスク9の遮光領域a、b、cはまずは透過状態に設
定される。マスク9を透過した赤外光は網[13を照明
し、該網膜上の像はイメージセンサ6上に形成される。
In response to an instruction to start gaze point detection, the light source 10 is turned on based on a signal from the processing means 7 and infrared light is emitted, and the light shielding areas a, b, and c of the mask 9 are first set to a transparent state. The infrared light transmitted through the mask 9 illuminates the mesh [13], and an image on the retina is formed on the image sensor 6.

処理手段7においては該眼底像のうち、血管の通ってい
ない暗領域を検出することにより、中心窩4の位NYo
を検知し記憶する0次に処理手段7からの信号に基づい
てマスク9の領域aが遮光像状態に設定される。イメー
ジセンサ6Fには、領域aの投影像alが形成されその
位置Y、が検知される。ここで処理手段7において中心
84の位置Y0と僧alの位置が一致すれば注視点情報
Fはaと設定され、フィアンダ内における領域aに対応
した領域が注視点と判別される。
In the processing means 7, the position of the fovea 4 is determined by detecting a dark region through which blood vessels do not pass in the fundus image.
The area a of the mask 9 is set to a light-shielded image state based on a signal from the zero-order processing means 7 that detects and stores the image. A projected image al of area a is formed on the image sensor 6F, and its position Y is detected. Here, in the processing means 7, if the position Y0 of the center 84 and the position of the monk al match, the gaze point information F is set to a, and the area corresponding to the area a in the fiander is determined to be the gaze point.

また中心窩4の位置Y0と像alの位N Y−が一致し
なければ、マスク9の領域aは透過状態に設定され今度
は領域すが遮光状態に設定される。
Further, if the position Y0 of the fovea 4 and the position N Y- of the image al do not match, the area a of the mask 9 is set to a transmitting state, and the area is then set to a light blocking state.

以下領域aの場合と同様な動作を経て注視点判別が行な
われる。領域Cの場合も同様である。
Thereafter, the gaze point is determined through the same operations as in the case of area a. The same applies to area C.

第5図は本発明の第2実施例の光学系を展開した要部概
略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of the main parts of an optical system according to a second embodiment of the present invention.

第6図は第5図の第2実施例を一眼レフカメラに適用し
たときの一実施例の要部概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of an embodiment when the second embodiment of FIG. 5 is applied to a single-lens reflex camera.

第5、第6図において第1、第2図で示した要素と同一
要素には同符番を付している。
In FIGS. 5 and 6, the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals.

本実施例では第1図のマスク9の遮光領域a、b、cの
代わりに光源11.12.13を用いた点を除き、基本
的には第1実施例と同様である。
This embodiment is basically the same as the first embodiment except that light sources 11, 12, and 13 are used instead of the light shielding areas a, b, and c of the mask 9 in FIG.

第5図に示す実施例では不図示のスイッチによる注視点
検出の指示に基づき、処理手段7より光源10に点灯信
号が与えられる。
In the embodiment shown in FIG. 5, a lighting signal is given to the light source 10 by the processing means 7 based on an instruction to detect a gaze point using a switch (not shown).

観察者に対して不感である赤外光を放射するダイオード
からなる光源lOからの赤外光は投光レンズ25、ハー
フミラ−32,31,投影レンズ23により眼球の角l
1ilに入射し虹彩2近傍で結像後間膜3を照明する。
Infrared light from a light source 1O consisting of a diode that emits infrared light that is insensitive to the observer is transmitted to the corner of the eyeball by a projection lens 25, half mirrors 32, 31, and a projection lens 23.
1il, and after being imaged near the iris 2, the mesenterium 3 is illuminated.

眼球の網膜3表面で反射した赤外光は投影レンズ231
ハーフミラ−31%検出レンズ24を介してイメージセ
ンサ6上に結像する。処理手段7においてはイメージセ
ンサ6上に投影された眼底像のうち、血管の通っていな
い暗領域を検出することにより中心高4の位r!IY 
oが検知され記憶される0次に光源lOが消灯されると
ともに光源11.12.13が順次点灯される。光源1
1.12.13の各光源からの赤外光はハーフミラ−3
2,31、投影レンズ23により角ll111を介して
網膜3上に結像する。さらに網膜3表面で反射した光源
11.12.13の像は投影レンズ23、ハーフミラ−
31,検出レンズ24を介してイメージセンサ6−ヒに
再結像する。処理手段7において眼底像のどの位置に光
源L1.12゜13の像が投影されているかを検知し、
中心窩4の位置Y0と比較が行なわれ、中心窩4上に投
影された光源が見出される。同図においては光源12の
網膜3への投影像を網膜3上の中心高4の位置が一致す
る例を示しており、光源12に対応した領域を観察者は
注視している注視点であることが検知される。
The infrared light reflected on the surface of the retina 3 of the eyeball is transmitted to the projection lens 231.
An image is formed on the image sensor 6 via the half mirror 31% detection lens 24. The processing means 7 detects a dark region in which no blood vessels pass in the fundus image projected onto the image sensor 6, and thereby calculates the center height r! IY
When o is detected and stored, the light source lO is turned off and the light sources 11, 12, and 13 are sequentially turned on. light source 1
Infrared light from each light source of 1.12.13 is sent to half mirror 3.
2, 31, the projection lens 23 forms an image on the retina 3 via the corner 111. Furthermore, the images of the light sources 11, 12, and 13 reflected on the surface of the retina 3 are transferred to the projection lens 23 and the half mirror.
31, the image is re-imaged on the image sensor 6-H via the detection lens 24. The processing means 7 detects at which position of the fundus image the image of the light source L1.12°13 is projected;
A comparison is made with the position Y0 of the fovea 4 and the light source projected onto the fovea 4 is found. The figure shows an example in which the projected image of the light source 12 onto the retina 3 matches the position of the center height 4 on the retina 3, and the region corresponding to the light source 12 is the gaze point at which the observer is gazing. is detected.

次に第5図の注視点検出手段を有した光学装置を一眼レ
フカメラに適用した第6図について説明する。
Next, FIG. 6 will be described in which the optical device having the gaze point detection means shown in FIG. 5 is applied to a single-lens reflex camera.

第6図においては観察者がダイクロイックミラー面22
aを有する接眼レンズ22を介してピント面40上の被
写体像を観察している。このとき光源11.12.13
は一眼レフカメラのファインダ光学系のピント面4o近
傍に設定された所定の注視点と光学的に等価になるよう
に配置されている。
In FIG. 6, the observer
A subject image on a focus plane 40 is observed through an eyepiece 22 having a diameter of 1.a. At this time, light source 11.12.13
is arranged so as to be optically equivalent to a predetermined gaze point set near the focus plane 4o of the finder optical system of a single-lens reflex camera.

そして光源11.12.13が順次点灯され、それらの
像は網膜上に形成される。
The light sources 11, 12, and 13 are then turned on in sequence, and their images are formed on the retina.

このときの光源像をダイクロイックミラー面22a、投
影レンズ23、ハーフミラ−31そして検出レンズ24
によりイメージセンサ6面上に形成している。そしてイ
メージセンサ−6により第2図の遮光領域a、b、cを
検出したのと同様にして中心窩近傍に形成された光源を
検出し、これにより観察者が観察しているピント而40
上の位置、即ち注視点を検出している。
The light source image at this time is transferred to the dichroic mirror surface 22a, the projection lens 23, the half mirror 31, and the detection lens 24.
is formed on the surface of the image sensor 6. The image sensor 6 then detects the light source formed near the fovea in the same manner as the light shielding areas a, b, and c in FIG.
The upper position, that is, the gaze point is detected.

尚、第2、第6図に示す実施例においてピント板を用い
ずに投影レンズによって形成される空中像を観察するよ
うにしても良い。
In the embodiments shown in FIGS. 2 and 6, the aerial image formed by the projection lens may be observed without using a focusing plate.

(発明の効果) 本発明によれば所定のパターンを観察者の網膜上に投影
し、該網膜上のパターンの位1fflli係を検出する
ことにより観察者が観察面上のどの位置を111*Lで
いるか、即ち観察者の注視点を個人差によらず容易に又
、視度補正レンズを用いれば網膜上に投影されるパター
ン像のより鮮鋭なる像が得られ、より高精度に検出する
ことのできる注視点検出手段を有した光学装置を達成す
ることができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, by projecting a predetermined pattern onto the observer's retina and detecting the position of the pattern on the retina, the observer can determine which position on the observation surface is 111*L. In other words, the observer's point of gaze can be easily adjusted regardless of individual differences, and if a diopter correction lens is used, a sharper image of the pattern image projected on the retina can be obtained, allowing for higher precision detection. It is possible to achieve an optical device having a gaze point detection means that can perform the following.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1実施例の光学系を展開した要部概
略図である。 第2図は第1図の第1実施例を一眼レフカメラに適用し
たときの要部概略図、第3図は第1図の眼底の網膜上に
形成されたマスク面一トのパターン像の説明図である。 第4図は本発明における注視点検出動作の一実施例のフ
ローチャートである。 第5図は本発明の第2実施例の光学系を展開した要部概
略図である。 第6図は第5図の第2実施例を一眼レフカメラに適用し
たときの一実施例の要部概略図である。 図中1は角膜、2は1彩、3は網膜、4は中心窩、6は
イメージセンサ、7は処理手段、8は駆動装置、9はマ
スク、10〜13は光源、20は撮影レンズ、21はコ
ンデンサーレンズ、22は接眼レンズ223は投影レン
ズ、24は検出レンズ、25は投光レンズ、26は視度
補正レンズ、33はペンタダハプリズム、34はダハミ
ラー40はピント面、である。 第 図
FIG. 1 is a schematic diagram of the main parts of an optical system according to a first embodiment of the present invention. Fig. 2 is a schematic diagram of the main parts when the first embodiment shown in Fig. 1 is applied to a single-lens reflex camera, and Fig. 3 shows a pattern image of the entire mask surface formed on the retina of the fundus of the eye in Fig. 1. It is an explanatory diagram. FIG. 4 is a flowchart of one embodiment of the gaze point detection operation according to the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram of the main parts of an optical system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram of a main part of an embodiment when the second embodiment of FIG. 5 is applied to a single-lens reflex camera. In the figure, 1 is a cornea, 2 is a color, 3 is a retina, 4 is a fovea, 6 is an image sensor, 7 is a processing means, 8 is a drive device, 9 is a mask, 10 to 13 are light sources, 20 is a photographing lens, 21 is a condenser lens, 22 is an eyepiece lens 223 is a projection lens, 24 is a detection lens, 25 is a projection lens, 26 is a diopter correction lens, 33 is a penta roof prism, and 34 is a roof mirror 40 is a focusing surface. Diagram

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定のパターンを観察者の眼球の網膜上に投影す
る投影手段と、該網膜を照明する照明手段と、該網膜上
に形成されたパターンを検出する検出手段と該検出手段
からの出力信号より該網膜上に形成されたパターンの結
像位置関係を求め、これより観察者の注視点を求める処
理手段とを有していることを特徴とする注視点検出手段
を有した光学装置。
(1) Projection means for projecting a predetermined pattern onto the retina of the observer's eyeball, illumination means for illuminating the retina, detection means for detecting the pattern formed on the retina, and output from the detection means What is claimed is: 1. An optical device having a point of gaze detection means, comprising a processing means for determining an imaging positional relationship of a pattern formed on the retina from a signal and determining a point of gaze of an observer from this.
(2)前記所定のパターンは撮影系による被写体像が形
成されている観察面と光学的に等価な位置に配置されて
おり、前記観察者の注視点を該観察面上の領域より求め
たことを特徴とする請求項1記載の注視点検出手段を有
した光学装置。
(2) The predetermined pattern is arranged at a position optically equivalent to the observation surface on which the subject image is formed by the imaging system, and the observer's point of gaze is determined from the area on the observation surface. An optical device having a gaze point detection means according to claim 1.
(3)前記検出手段は視度補正レンズを有しており、該
視度補正レンズは前記処理手段からの信号に基づき駆動
制御されていることを特徴とする請求項1又は請求項2
記載の注視点検出手段を有した光学装置。
(3) The detection means has a diopter correction lens, and the diopter correction lens is drive-controlled based on a signal from the processing means.
An optical device having the gaze point detection means described above.
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