JP2939989B2 - 視線検出装置 - Google Patents
視線検出装置Info
- Publication number
- JP2939989B2 JP2939989B2 JP1086192A JP8619289A JP2939989B2 JP 2939989 B2 JP2939989 B2 JP 2939989B2 JP 1086192 A JP1086192 A JP 1086192A JP 8619289 A JP8619289 A JP 8619289A JP 2939989 B2 JP2939989 B2 JP 2939989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- eyeball
- light
- iris
- corneal reflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は視線検出装置に関し、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（ピント面）上の観察者（撮影者）が観察して
いる注視点方向の軸、所謂視線（視軸）を観察者の眼球
面上を照明したときに形成される反射像を利用して検出
するようにした視線検出装置に関するものである。
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（ピント面）上の観察者（撮影者）が観察して
いる注視点方向の軸、所謂視線（視軸）を観察者の眼球
面上を照明したときに形成される反射像を利用して検出
するようにした視線検出装置に関するものである。
（従来の技術） 従来より観察者（被検者）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線（視軸）を検出する視
線検出装置が種々と提案されている。
察しているかを検出する所謂視線（視軸）を検出する視
線検出装置が種々と提案されている。
例えば特開昭61−172552号公報においては、光源から
の平行光束を被検眼の前眼部へ投射し、角膜からの反射
光に基づく角膜反射像（第１プルキニエ像）と瞳孔中心
の位置の結像状態を利用して視軸（注視点）を求めてい
る。
の平行光束を被検眼の前眼部へ投射し、角膜からの反射
光に基づく角膜反射像（第１プルキニエ像）と瞳孔中心
の位置の結像状態を利用して視軸（注視点）を求めてい
る。
第６図は同公報で提案されている視線検出方法の原理
説明図である。
説明図である。
同図において４は観察者に対して不感の赤外光を放射
する発光ダイオード等の光源であり、投光レンズ６の焦
点面に配置されている。
する発光ダイオード等の光源であり、投光レンズ６の焦
点面に配置されている。
光源４より発光した赤外光は投光レンズ６により平行
光となりハーフミラ５で反射し、眼球101の角膜１を照
明する。このとき角膜１の表面で反射した赤外光の一部
に基づく角膜反射像ｄはハーフミラ５を透過し受光レン
ズ７により集光されイメージセンサ９上の位置ｄ′に角
膜反射像ｄを再結像する。
光となりハーフミラ５で反射し、眼球101の角膜１を照
明する。このとき角膜１の表面で反射した赤外光の一部
に基づく角膜反射像ｄはハーフミラ５を透過し受光レン
ズ７により集光されイメージセンサ９上の位置ｄ′に角
膜反射像ｄを再結像する。
また虹彩３の端部a,bからの光束はハーフミラ５、受
光レンズ７を介してイメージセンサ９上に導光され、そ
の位置ａ′,b′に該端部a,bの像を結像する。受光レン
ズ７の光軸アに対する眼球の光軸イの回転角θが小さい
場合、虹彩３の端部ａ、ｂのＺ座標をZa、Zbとすると、
虹彩３の中心位置ｃの座標Zcは と表わされる。
光レンズ７を介してイメージセンサ９上に導光され、そ
の位置ａ′,b′に該端部a,bの像を結像する。受光レン
ズ７の光軸アに対する眼球の光軸イの回転角θが小さい
場合、虹彩３の端部ａ、ｂのＺ座標をZa、Zbとすると、
虹彩３の中心位置ｃの座標Zcは と表わされる。
また、角膜反射像の発生位置ｄのＺ座標をZd、角膜１
の曲率中心Ｏと虹彩３の中心Ｃまでの距離を▲▼と
すると眼球光軸イの回転角θは ▲▼・sinθ≒Zc−Zd ……（１） の関係式を略満足する。このためイメージセンサ９上に
投影された各特異点（角膜反射像ｄ及び虹彩の端部ａ、
ｂ）の位置を検出することにより眼球光軸イの回転角θ
を求めることができる。この時（１）式は とかきかえられる。但し、βは角膜反射像の発生位置ｄ
と受光レンズ７との距離L1と受光レンズ７とイメージセ
ンサ９との距離L0で決まる倍率で、通常ほぼ一定の値と
なっている。
の曲率中心Ｏと虹彩３の中心Ｃまでの距離を▲▼と
すると眼球光軸イの回転角θは ▲▼・sinθ≒Zc−Zd ……（１） の関係式を略満足する。このためイメージセンサ９上に
投影された各特異点（角膜反射像ｄ及び虹彩の端部ａ、
ｂ）の位置を検出することにより眼球光軸イの回転角θ
を求めることができる。この時（１）式は とかきかえられる。但し、βは角膜反射像の発生位置ｄ
と受光レンズ７との距離L1と受光レンズ７とイメージセ
ンサ９との距離L0で決まる倍率で、通常ほぼ一定の値と
なっている。
このように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、例えば一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。
検出することにより、例えば一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。
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。
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。
（発明が解決しようとしている問題点） 前記特開昭61−172552号公報で提案されている視線検
出装置は照明手段として光源４からの赤外光を投光レン
ズ６により平行光として眼球の略正面より照明してい
る。
出装置は照明手段として光源４からの赤外光を投光レン
ズ６により平行光として眼球の略正面より照明してい
る。
この為、眼球の回転及び移動に対応して広い領域の照
明を行うとすると投光レンズ６の有効径を拡大せねばな
らず、それに伴い投光レンズ６のレンズ厚が増大し、又
投光レンズ６の焦点距離も長くなり照明手段全体が大型
化してくるという問題点があった。
明を行うとすると投光レンズ６の有効径を拡大せねばな
らず、それに伴い投光レンズ６のレンズ厚が増大し、又
投光レンズ６の焦点距離も長くなり照明手段全体が大型
化してくるという問題点があった。
本発明の被検者の眼球を発散性光束の照明手段で照明
することにより、投光レンズの有効径及び厚さの増大を
防止し、このときの発散性光束を用いたことによる角膜
反射像の所定面上における結像位置を補正手段で補正す
ることにより、装置全体の小型化が図れ、かつ被検者の
視線を精度良く求めることができる視線検出装置の提供
を目的とする。
することにより、投光レンズの有効径及び厚さの増大を
防止し、このときの発散性光束を用いたことによる角膜
反射像の所定面上における結像位置を補正手段で補正す
ることにより、装置全体の小型化が図れ、かつ被検者の
視線を精度良く求めることができる視線検出装置の提供
を目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明の視線検出装置は、 （１−１）眼球を発散性光束で照明し、前記眼球に生じ
る第１プルキンエ像と虹彩像の結像位置に基づいて視線
を検出する視線検出装置において、前記発散性光束で照
明したときの第１プルキンエ像の位置座標を、平行光束
で照明したときの第１プルキンエ像の位置座標に補正し
て、前記補正された前記第１プルキンエ像の位置座標と
前記虹彩像の位置座標に基づいて、前記視線を検出する
ことを特徴としている。
る第１プルキンエ像と虹彩像の結像位置に基づいて視線
を検出する視線検出装置において、前記発散性光束で照
明したときの第１プルキンエ像の位置座標を、平行光束
で照明したときの第１プルキンエ像の位置座標に補正し
て、前記補正された前記第１プルキンエ像の位置座標と
前記虹彩像の位置座標に基づいて、前記視線を検出する
ことを特徴としている。
特に、 （１−１−１）前記照明手段は眼球を斜めから照明する
こと。
こと。
（１−１−２）前記照明手段は発散性光束を発する光源
を２個以上有すること等を特徴としている。
を２個以上有すること等を特徴としている。
（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の要部側面図、第２図は
第１図の要部上面図である。第３図は第１図のイメージ
センサからの出力状態を示す説明図である。
第１図の要部上面図である。第３図は第１図のイメージ
センサからの出力状態を示す説明図である。
本実施例では被検者のＺ−Ｘ平面内の視線を検出する
場合を示している。
場合を示している。
図中101は被検者（観察者）の眼球、１は被検者の眼
球の角膜、２は同じく強膜、３は虹彩である。Ｏ′は眼
球101の回転中心、Ｏは角膜１の曲率中心、a,bは各々虹
彩３の端部、ｅは後述する光源４に基づく光束で形成さ
れる角膜反射像の発生位置である。４は光源で被検者に
不感である赤外光を放射する発光ダイオード等である。
又光源４は投光レンズ６の焦点面よりも投光レンズ６側
に配置されている。投光レンズ６は光源４からの光束を
発散光束として角膜１面上を広く照明している。これに
より投光レンズ６の有効径の小型化を図っている。ここ
で光源４は投光レンズ６の光軸上にあり、光軸アに対し
てＹ方向に配置されている。尚、光源４と投光レンズ６
は照明手段の一要素を構成している。
球の角膜、２は同じく強膜、３は虹彩である。Ｏ′は眼
球101の回転中心、Ｏは角膜１の曲率中心、a,bは各々虹
彩３の端部、ｅは後述する光源４に基づく光束で形成さ
れる角膜反射像の発生位置である。４は光源で被検者に
不感である赤外光を放射する発光ダイオード等である。
又光源４は投光レンズ６の焦点面よりも投光レンズ６側
に配置されている。投光レンズ６は光源４からの光束を
発散光束として角膜１面上を広く照明している。これに
より投光レンズ６の有効径の小型化を図っている。ここ
で光源４は投光レンズ６の光軸上にあり、光軸アに対し
てＹ方向に配置されている。尚、光源４と投光レンズ６
は照明手段の一要素を構成している。
７は受光レンズであり、角膜１近傍に形成された角膜
反射像ｅと虹彩３の端部a,b等の眼球画像をイメージセ
ンサ９面上に結像している。尚、受光レンズ７、イメー
ジセンサ９は受光手段の一要素を構成している。
反射像ｅと虹彩３の端部a,b等の眼球画像をイメージセ
ンサ９面上に結像している。尚、受光レンズ７、イメー
ジセンサ９は受光手段の一要素を構成している。
８は演算手段であり、後述するようにイメージセンサ
９からの出力信号のうち角膜反射像のセンサー９面上に
おける結像位置に関する出力信号を補正する補正手段を
有しており、補正手段からの出力信号と虹彩３の端部a,
bに関する信号とを利用して、被検者の視線を演算し求
めている。
９からの出力信号のうち角膜反射像のセンサー９面上に
おける結像位置に関する出力信号を補正する補正手段を
有しており、補正手段からの出力信号と虹彩３の端部a,
bに関する信号とを利用して、被検者の視線を演算し求
めている。
アは受光レンズ７の光軸で図中のＸ軸と一致してい
る。イは眼球の光軸でＸ軸に対して角度θ傾いている。
る。イは眼球の光軸でＸ軸に対して角度θ傾いている。
本実施例では光源４より発光した赤外光は投光レンズ
６を透過後、発散しながら眼球101の角膜１を広く照明
する。角膜１を透過した赤外光は虹彩３を照明する。
６を透過後、発散しながら眼球101の角膜１を広く照明
する。角膜１を透過した赤外光は虹彩３を照明する。
このとき眼球を照明する赤外光のうち角膜１の表面で
反射した光束に基づく角膜反射像ｅを受光レンズ７を介
してイメージセンサ９上の点ｅ′に再結像する。このと
き第２図と第３図中のｅ′は光源４により発生した角膜
反射像（虚像）ｅの投影像である。
反射した光束に基づく角膜反射像ｅを受光レンズ７を介
してイメージセンサ９上の点ｅ′に再結像する。このと
き第２図と第３図中のｅ′は光源４により発生した角膜
反射像（虚像）ｅの投影像である。
又、虹彩３の表面で拡散反射した赤外光は受光レンズ
７を介してイメージセンサ９上に導光され、虹彩像を結
像する。一方、眼球の瞳孔を通った赤外光は網膜を照明
してそこで吸収されるが、照明される領域は中心窩から
離れた視細胞の疎な領域であるため被検者はこの光源４
を視認し得えない。
７を介してイメージセンサ９上に導光され、虹彩像を結
像する。一方、眼球の瞳孔を通った赤外光は網膜を照明
してそこで吸収されるが、照明される領域は中心窩から
離れた視細胞の疎な領域であるため被検者はこの光源４
を視認し得えない。
尚、第３図の縦軸はイメージセンサ９のｚ方向の出力
Ｉを示したものである。同図においては瞳孔を通った赤
外光はほとんど反射してかえってこない為、瞳孔と虹彩
３の境界には出力差が生じその結果、虹彩端部の虹彩像
ａ′,b′（座標Za′,Zb′）が検出される。
Ｉを示したものである。同図においては瞳孔を通った赤
外光はほとんど反射してかえってこない為、瞳孔と虹彩
３の境界には出力差が生じその結果、虹彩端部の虹彩像
ａ′,b′（座標Za′,Zb′）が検出される。
ところで、第６図に示した従来例のように眼球を平行
照明した場合に発生する角膜反射像の位置は、第２図中
角膜１の曲率中心Ｏを通りＸ軸と平行な軸ウ上の点ｄの
位置である。各角膜反射像（虚像）のＺ座標をZd,Zeと
すると、各角膜反射像のズレ量δ（＝Zd−Ze）は δ≒（R/2）／（Ｌ＋Ｒ）＊Zd …（３） と表わされる。但し、Ｌは光源４から角膜１までの距
離、Ｒは角膜１の曲率半径である。
照明した場合に発生する角膜反射像の位置は、第２図中
角膜１の曲率中心Ｏを通りＸ軸と平行な軸ウ上の点ｄの
位置である。各角膜反射像（虚像）のＺ座標をZd,Zeと
すると、各角膜反射像のズレ量δ（＝Zd−Ze）は δ≒（R/2）／（Ｌ＋Ｒ）＊Zd …（３） と表わされる。但し、Ｌは光源４から角膜１までの距
離、Ｒは角膜１の曲率半径である。
そこで演算手段８においてはその一部、又は独立に設
けた補正手段によりイメージセンサ９上で眼球の各特異
点（ａ′,b′及びｅ′）の座標（Za′,Zb′及びZe′）
を検出すると、まず（３）式に基づいて角膜反射像の位
置の補正を行なう。即ち、眼球を平行照射した場合に発
生する角膜反射像の座標Zd′は眼球を発散照射した場合
に発生する角膜反射像の座標Ze′を用いると、 Zd′≒２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋Ｒ）＊Ze′ …（４） と補正される。つまり補正演算はイメージセンサ９上で
の像の位置座標を変位させている。なお、イメージセン
サ９上の座標Zd′は眼球101の曲率中心Ｏを実質的に検
出している。さらに眼球の回転角θは（２）式より、 β＊▲▼＊SINθ ≒（Za′＋Zb′）/2−２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋
Ｒ）＊Ze′ として求められる。
けた補正手段によりイメージセンサ９上で眼球の各特異
点（ａ′,b′及びｅ′）の座標（Za′,Zb′及びZe′）
を検出すると、まず（３）式に基づいて角膜反射像の位
置の補正を行なう。即ち、眼球を平行照射した場合に発
生する角膜反射像の座標Zd′は眼球を発散照射した場合
に発生する角膜反射像の座標Ze′を用いると、 Zd′≒２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋Ｒ）＊Ze′ …（４） と補正される。つまり補正演算はイメージセンサ９上で
の像の位置座標を変位させている。なお、イメージセン
サ９上の座標Zd′は眼球101の曲率中心Ｏを実質的に検
出している。さらに眼球の回転角θは（２）式より、 β＊▲▼＊SINθ ≒（Za′＋Zb′）/2−２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋
Ｒ）＊Ze′ として求められる。
このようにして本実施例では光軸イの回転角θを検出
し、眼球の視軸を求め被検者の視線を検出している。ま
た、光軸イは眼球101の回転中心Ｏ′と角膜１の曲率中
心Ｏとを結ぶ軸であるから回転角θを求めることで角膜
１の曲率中心Ｏの位置を求めることができる。
し、眼球の視軸を求め被検者の視線を検出している。ま
た、光軸イは眼球101の回転中心Ｏ′と角膜１の曲率中
心Ｏとを結ぶ軸であるから回転角θを求めることで角膜
１の曲率中心Ｏの位置を求めることができる。
尚、本実施例で示した照明手段は、光源４と投光レン
ズ６とが分離したものを示したが、光源４と投光レンズ
６とが一体となったドーム状パッケージタイプの赤外発
光ダイオードであってもかまわない。
ズ６とが分離したものを示したが、光源４と投光レンズ
６とが一体となったドーム状パッケージタイプの赤外発
光ダイオードであってもかまわない。
第４図は本発明の第２実施例の要部上面図、第５図は
第４図のイメージセンサ９からの出力状態を示す説明図
である。図中、第２図で示す要素と同一要素には同符番
を付している。
第４図のイメージセンサ９からの出力状態を示す説明図
である。図中、第２図で示す要素と同一要素には同符番
を付している。
本実施例において視線検出装置は、２つの照明手段を
用い被検者のＺ−Ｘ平面内の視線を検出する例を示して
いる。被検者は眼球は光軸イが受光レンズ７の光軸ア
（図中Ｘ軸と一致）に対し角度θ回転している例を示し
ている。
用い被検者のＺ−Ｘ平面内の視線を検出する例を示して
いる。被検者は眼球は光軸イが受光レンズ７の光軸ア
（図中Ｘ軸と一致）に対し角度θ回転している例を示し
ている。
光源４及び投光レンズ６より構成される照明手段は、
Ｚ−Ｘ平面内で受光レンズ７の光軸アに対して±Ｚ方向
に配置されている。また、光源４は投光レンズ６の焦点
面より投光レンズ６よりに配置し、光源４より発光した
赤外光は投光レンズ６を透過後、発散しながら被検者の
眼球を広く照明するように設定されている。これにより
照明手段の小型化を図っている。
Ｚ−Ｘ平面内で受光レンズ７の光軸アに対して±Ｚ方向
に配置されている。また、光源４は投光レンズ６の焦点
面より投光レンズ６よりに配置し、光源４より発光した
赤外光は投光レンズ６を透過後、発散しながら被検者の
眼球を広く照明するように設定されている。これにより
照明手段の小型化を図っている。
本実施例では光源４から発し、角膜１を透過した赤外
光の一部は虹彩３を照明する。虹彩３の表面で拡散反射
した赤外光は、受光レンズ７を介してイメージセンサ９
上に導光され、虹彩３の像を結像する。
光の一部は虹彩３を照明する。虹彩３の表面で拡散反射
した赤外光は、受光レンズ７を介してイメージセンサ９
上に導光され、虹彩３の像を結像する。
一方、強膜２の表面で拡散反射した赤外光は、同様に
受光レンズ７を介してイメージセンサ９上に強膜２の像
を結像する。
受光レンズ７を介してイメージセンサ９上に強膜２の像
を結像する。
第５図は第４図のイメージセンサ９のＺ方向の出力Ｉ
を示したものである。強膜２と虹彩３の反射率には差が
あるため、強膜２の虹彩３の境界には出力差が生じその
結果、虹彩３の端部の像ｈ′,i′（座標Zh′,Zi′）が
検出される。
を示したものである。強膜２と虹彩３の反射率には差が
あるため、強膜２の虹彩３の境界には出力差が生じその
結果、虹彩３の端部の像ｈ′,i′（座標Zh′,Zi′）が
検出される。
また、眼球を照明する赤外光のうち角膜１の表面で反
射した光束に基づく角膜反射像f,gは受光レンズ７を介
してイメージセンサ９上に結像する。このとき、第４図
中の像ｆ及びｇは一対の光源４により発生した角膜反射
像（虚像）で、イメージセンサ９上の点ｆ′,g′の位置
に投影される。一対の光源４は受光レンズ７の光軸アに
対して対称に配置されているため、角膜反射像ｆ及びｇ
の中点は一対の光源４の中点より眼球を発散照明した際
に発明する角膜反射像ｅとほぼ一致し、 Ze≒（Zf＋Zg）/2 …（５） と書き表される。
射した光束に基づく角膜反射像f,gは受光レンズ７を介
してイメージセンサ９上に結像する。このとき、第４図
中の像ｆ及びｇは一対の光源４により発生した角膜反射
像（虚像）で、イメージセンサ９上の点ｆ′,g′の位置
に投影される。一対の光源４は受光レンズ７の光軸アに
対して対称に配置されているため、角膜反射像ｆ及びｇ
の中点は一対の光源４の中点より眼球を発散照明した際
に発明する角膜反射像ｅとほぼ一致し、 Ze≒（Zf＋Zg）/2 …（５） と書き表される。
ところで、第６図に示した従来例のように眼球を平行
光束で照明した場合に発生する角膜反射像の位置は、第
４図中の角膜１の曲率中心Ｏの通りＸ軸と平行な軸ウ上
の点ｄの位置で角膜反射像ｆ及びｇの中点（角膜反射像
ｅと等価）との間にズレが発生する。そこで、演算手段
８内の又は独立に設けた補正手段においてイメージセン
サ９上で眼球の各特異点（ｈ′,i′及びｆ′,g′）の座
標（Zh′,Zi′及びZf′,Zg′）を検出すると、まず
（３）式に基づいて角膜反射像の位置の補正を行なう。
即ち、眼球を平行光束で照明した場合に発生する角膜反
射像の座標Zd′は眼球を発散光束で照明した場合に発生
する角膜反射像の座標Zf′,Zg′を用いると、 Zd′≒２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋Ｒ）＊（Zf′＋Zg′）/2 …（６） と補正される。つまり補正演算はイメージセンサ９上で
の像の位置座標を変位させている。なお、イメージセン
サ９上の座標Zd′は眼球101の曲率中心Ｏを実質的に検
出している。さらに、眼球の回転角θは（２）式より、 β＊▲▼＊SINθ ≒（Za′＋Zb′）/2−２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋Ｒ）＊（Zf′＋Zg′）/2 と求められ、該回転角θより前述と同様にして被検者の
視線が検出される。
光束で照明した場合に発生する角膜反射像の位置は、第
４図中の角膜１の曲率中心Ｏの通りＸ軸と平行な軸ウ上
の点ｄの位置で角膜反射像ｆ及びｇの中点（角膜反射像
ｅと等価）との間にズレが発生する。そこで、演算手段
８内の又は独立に設けた補正手段においてイメージセン
サ９上で眼球の各特異点（ｈ′,i′及びｆ′,g′）の座
標（Zh′,Zi′及びZf′,Zg′）を検出すると、まず
（３）式に基づいて角膜反射像の位置の補正を行なう。
即ち、眼球を平行光束で照明した場合に発生する角膜反
射像の座標Zd′は眼球を発散光束で照明した場合に発生
する角膜反射像の座標Zf′,Zg′を用いると、 Zd′≒２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋Ｒ）＊（Zf′＋Zg′）/2 …（６） と補正される。つまり補正演算はイメージセンサ９上で
の像の位置座標を変位させている。なお、イメージセン
サ９上の座標Zd′は眼球101の曲率中心Ｏを実質的に検
出している。さらに、眼球の回転角θは（２）式より、 β＊▲▼＊SINθ ≒（Za′＋Zb′）/2−２＊（Ｌ＋Ｒ）／（２＊Ｌ＋Ｒ）＊（Zf′＋Zg′）/2 と求められ、該回転角θより前述と同様にして被検者の
視線が検出される。
又、本実施例で示した視線検出装置において、角膜反
射像の発生位置と受光レンズ７との距離L1は、 （L1/L0）＊（|Zf′−Zg′|/Zo）≒（R/2）（Ｌ＋Ｒ） …（７） L1＝L1−L2＋（R/2） …（８） の関係式を満足するため、視線検出装置と眼球までの距
離Ｌが変化しても２つの角膜反射像の間隔|Zf′−Zg′
｜より距離L1を算出可能である。つまり角膜反射像の位
置によってZd′を求めるための補正量は変化する。その
結果、受光光学系の倍率βが明らかとなり精度の高い視
線検出が可能となる。但し、Zoは一対の光源４のｚ方向
の間隔、L2は光源４と受光レンズ７とのｘ方向の間隔で
ある。
射像の発生位置と受光レンズ７との距離L1は、 （L1/L0）＊（|Zf′−Zg′|/Zo）≒（R/2）（Ｌ＋Ｒ） …（７） L1＝L1−L2＋（R/2） …（８） の関係式を満足するため、視線検出装置と眼球までの距
離Ｌが変化しても２つの角膜反射像の間隔|Zf′−Zg′
｜より距離L1を算出可能である。つまり角膜反射像の位
置によってZd′を求めるための補正量は変化する。その
結果、受光光学系の倍率βが明らかとなり精度の高い視
線検出が可能となる。但し、Zoは一対の光源４のｚ方向
の間隔、L2は光源４と受光レンズ７とのｘ方向の間隔で
ある。
以上のように本発明においては補正手段により角膜反
射像の結像位置を補正して、眼球の光軸イの回転角θを
検出し、眼球の視軸を求め、これより被検者の視線を精
度良く検出している。
射像の結像位置を補正して、眼球の光軸イの回転角θを
検出し、眼球の視軸を求め、これより被検者の視線を精
度良く検出している。
尚、以上の各実施例において照明手段の光源からの光
束を直接投光レンズに入射させないでスリット等を介し
て所定の光束径に整形した状態で投光レンズに入射させ
ても良い。
束を直接投光レンズに入射させないでスリット等を介し
て所定の光束径に整形した状態で投光レンズに入射させ
ても良い。
又、第４図では照明手段を２つ用いた場合を示したが
３つ以上用いて各々の光源に基づく角膜反射像を利用し
ても良い。
３つ以上用いて各々の光源に基づく角膜反射像を利用し
ても良い。
（発明の効果） （イ−１）請求項１に記載した発明は、眼球を発散性光
束で照明し、前記眼球に生じる第１プルキンエ像と虹彩
像の結像位置に基づいて視線を検出する視線検出装置に
おいて、前記発散性光束で照明したときの第１プルキン
エ像の位置座標を、平行光束で照明したときの第１プル
キンエ像の位置座標に補正して、前記補正された前記第
１プルキンエ像の位置座標と前記虹彩像の位置座標に基
づいて、前記視線を検出することにより発散性光束で眼
球を照明した場合にも、制度良く視線を求めることがで
きる。また、平行光で眼球を照明する視線検出装置と比
較して、眼球を照明する照明手段を小型化することがで
き、その結果視線検出も小型化することができる。
束で照明し、前記眼球に生じる第１プルキンエ像と虹彩
像の結像位置に基づいて視線を検出する視線検出装置に
おいて、前記発散性光束で照明したときの第１プルキン
エ像の位置座標を、平行光束で照明したときの第１プル
キンエ像の位置座標に補正して、前記補正された前記第
１プルキンエ像の位置座標と前記虹彩像の位置座標に基
づいて、前記視線を検出することにより発散性光束で眼
球を照明した場合にも、制度良く視線を求めることがで
きる。また、平行光で眼球を照明する視線検出装置と比
較して、眼球を照明する照明手段を小型化することがで
き、その結果視線検出も小型化することができる。
（イ−２）請求項２に記載した発明は、請求項１に記載
した発明において、前記照明手段は眼球を斜めから照明
することで、眼球を広く照明することができる。
した発明において、前記照明手段は眼球を斜めから照明
することで、眼球を広く照明することができる。
（イ−３）請求項３に記載した発明は、請求項１に記載
した発明において、前記照明手段は発散性光束を発する
光源を２個以上有することで、第１プルキンエ像を２個
以上発生されることができ、より一層正確な視線検出が
可能になる。
した発明において、前記照明手段は発散性光束を発する
光源を２個以上有することで、第１プルキンエ像を２個
以上発生されることができ、より一層正確な視線検出が
可能になる。
第１図は本発明の第１実施例の要部側面図、第２図は第
１図の要部上面図、第３図は第１図のイメージセンサか
らの出力状態を示す説明図、第４図は本発明の第２実施
例の要部上面図、第５図は第４図のイメージセンサから
の出力状態を示す説明図、第６図は従来の視線検出装置
の説明図である。 図中、101は眼球、１は角膜、２は強膜、３は虹彩、４
は光源、６は投光レンズ、７は受光レンズ、９はセンサ
ー、８は演算手段である。
１図の要部上面図、第３図は第１図のイメージセンサか
らの出力状態を示す説明図、第４図は本発明の第２実施
例の要部上面図、第５図は第４図のイメージセンサから
の出力状態を示す説明図、第６図は従来の視線検出装置
の説明図である。 図中、101は眼球、１は角膜、２は強膜、３は虹彩、４
は光源、６は投光レンズ、７は受光レンズ、９はセンサ
ー、８は演算手段である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−81324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−7626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−194237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−210613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−238770（ＪＰ，Ａ) 特表 昭63−502642（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 3/113
Claims (3)
- 【請求項１】眼球を発散性光束で照明し、前記眼球に生
じる第１プルキンエ像と虹彩像の結像位置に基づいて視
線を検出する視線検出装置において、前記発散性光束で
照明したときの第１プルキンエ像の位置座標を、平行光
束で照明したときの第１プルキンエ像の位置座標に補正
して、前記補正された前記第１プルキンエ像の位置座標
と前記虹彩像の位置座標に基づいて、前記視線を検出す
ることを特徴とする視線検出装置。 - 【請求項２】前記照明手段は眼球を斜めから照明するこ
とを特徴とする請求項１に記載の視線検出装置。 - 【請求項３】前記照明手段は発散性光束を発する光源を
２個以上有することを特徴とする請求項１または２に記
載の視線検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086192A JP2939989B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 視線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086192A JP2939989B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 視線検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264633A JPH02264633A (ja) | 1990-10-29 |
| JP2939989B2 true JP2939989B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=13879912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086192A Expired - Lifetime JP2939989B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 視線検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2939989B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06138379A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-05-20 | Nikon Corp | 視線検出装置付きカメラ |
| JPH08563A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Canon Inc | 光学装置及びカメラ |
| JP4824420B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2011-11-30 | アイテック株式会社 | 視線ベクトル検出方法及び同装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5036130B1 (ja) * | 1971-06-08 | 1975-11-21 | ||
| US4729652A (en) * | 1985-11-04 | 1988-03-08 | Eye Research Institute Of Retina Foundation | Apparatus and method for determining angular orientation of eye |
| JPS63194237A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Hitachi Ltd | カメラ |
| JPH0777432B2 (ja) * | 1987-02-26 | 1995-08-16 | 富士写真光機株式会社 | 視線方向検出装置 |
| JPH07121082B2 (ja) * | 1987-03-26 | 1995-12-20 | 富士写真光機株式会社 | テレビジヨンカメラのオ−トフオ−カス装置 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1086192A patent/JP2939989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264633A (ja) | 1990-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5225862A (en) | Visual axis detector using plural reflected image of a light source | |
| US5036347A (en) | Visual line detecting device and camera having the same | |
| US5386258A (en) | Optical apparatus having a visual axis direction detecting device | |
| JP2803222B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| JP2939988B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| JPH05285113A (ja) | 瞳孔中心検出方法及び瞳孔輪部検出方法 | |
| JPH0323431A (ja) | 視線検出手段を有した機器 | |
| JPH02189128A (ja) | 注視点検出手段を有した光学装置 | |
| JP2939989B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| US5781275A (en) | Eye refractometer and eye refractive power measuring apparatus for electro-optically measuring the refractive power of the eye | |
| JP2861349B2 (ja) | 視線検出手段を有した光学装置 | |
| JP2939982B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| JPH0984760A (ja) | 眼科器械用位置合わせ検出装置 | |
| JP2995739B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| JP2803223B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| JP2754663B2 (ja) | 視線検出方法及び視線検出装置 | |
| JP2964495B2 (ja) | 視線検出装置及びカメラ | |
| JP2939990B2 (ja) | 視線検出装置 | |
| JP2995878B2 (ja) | 視線検出装置を有した光学装置 | |
| JP2925147B2 (ja) | 視線検出装置及び光学機器 | |
| JP2733260B2 (ja) | 検出装置及び光学機器 | |
| JP2950759B2 (ja) | 視線検出装置を有する光学機器 | |
| JPH11346998A (ja) | 眼屈折計 | |
| JP2817796B2 (ja) | 眼屈折力測定装置 | |
| JP2775269B2 (ja) | 眼屈折力測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080618 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090618 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |