JP4549213B2 - Multi-scene imaging optical element and line-of-sight detection input device - Google Patents
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Description
本発明は、異なる方向にある複数のシーン(光景)を同時に一つの撮像面に導くことができる多重シーン撮像用光学素子、およびそれを用いて構成される視線検出入力装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-scene imaging optical element capable of simultaneously guiding a plurality of scenes (scenes) in different directions to a single imaging surface, and a line-of-sight detection input device configured using the same.
前方にある二つの光景の光を観察者の眼へ同時に導くための光学系については、下記の特許文献1に記載がある。同文献1に示されたものは、たとえば図5のように構成されている。すなわち、隣接する二箇所にレンズ部分51a・51bをもつレンズ51と、それらを通った光を反射等して経路変更させるホログラフィックプレート(ガラス板)52とが、互いに接近した位置に配置されている。ホログラフィックプレート52には、入力ホログラフィック光学素子53と出力ホログラフィック光学素子54とが取り付けられている。
An optical system for simultaneously guiding the light of two scenes in front to the observer's eyes is described in
光景Aからの入射光は、レンズ部分51aから入力ホログラフィック光学素子53を経てホログラフィックプレート52に入り、反射を繰り返して出力ホログラフィック光学素子54から観察者の眼55に達する。一方、光景Bからの入射光は、レンズ部分51bからホログラフィックプレート52内にほぼ直角に入り、そのまま同じ観察者の眼55に至る。こうして、光景AおよびBの双方の光が観察者の眼55に届くわけである。
また、眼の像を撮影することにより、視線の方向を把握して視線がとらえている対象を計測する眼鏡型の視線検出装置については、図6に示す構成のものが下記の特許文献2に記載されている。その視線検出装置は、透明板64・65を有するメガネフレーム61上に、照明ユニット62と撮像ユニット63、および映像の表示ユニット66が取り付けられたものである。
Further, a spectacle-type eye gaze detection apparatus that measures an object captured by grasping the direction of the eye gaze by taking an image of the eye has a configuration shown in FIG. Are listed. The line-of-sight detection device has an
図6の装置では、照明ユニット62によって使用者の眼eに照明を当てながら、撮像ユニット63(およびそれに接続されたコントロールユニット(図示省略))によってその使用者の視線の方向を判定する。表示ユニット66は、ホログラム光学素子(ディスプレイ)67により、いくつかの選択肢を含む映像を使用者に表示している。そのため、この視線検出装置(のコントロールユニット)は、上記のように判定する視線の方向から、ディスプレイの映像中のどの選択肢を使用者が見ているかを把握し、その信号を各種機器の制御に利用する。
特許文献1に記載された光学系は、二つの光景からの光を同時に一つの撮像面に導くことができるものだが、レンズとホログラフィックプレートとを組み合わせるなど構成が複雑であるため、大きくて重いものになってしまう。そのため、メガネフレーム等に組み込んでメガネと同様に使用することは実際にはかなり難しいと予想される。また、複数の光学素子に光を通過させるほか何度も光を反射させるため、像にひずみが生じ、光学系に適切な調整を加える必要がある、といった不都合もあり得る。
The optical system described in
一方、特許文献2に記載の視線検出装置は、視線の方向(黒目の位置)のみを検出しているものであり、視線がとらえている対象を計測するには別の手法を必要とする。特許文献2の例では、ディスプレイ上のどの選択肢を見ているかを計測するために、あらかじめディスプレイ上のサンプル点の位置を見ているときの黒目の位置を調べておき、その情報に基づいて計測を行う。しかしこのようにするには、使用する計測機器が増えるほか、相当に複雑な演算ないしキャリブレーションを行うことも不可欠になる。また、視線がとらえている対象について計測できる範囲をディスプレイ上の選択肢に限る場合、実空間にある任意の光景のうちから何に視線を向けているかを把握することは不可能で、装置の用途はかなり限定されたものにならざるを得ない。
On the other hand, the line-of-sight detection device described in
本発明はこのような課題を解決することを目的としている。すなわち、簡単な構成の多重シーン撮像用光学素子を提供し、さらには、それを含めて構成され、視線がとらえている対象をより直接に検知できるうえ実空間における視線の方向をも知ることができる視線検出入力装置を提供するものである。 The present invention aims to solve such problems. In other words, it provides a simple optical imaging device for multiple scene imaging, and further includes an optical element that can be detected directly and can detect the direction of the line of sight in real space. The gaze detection input device which can be provided is provided.
発明による多重シーン撮像用光学素子は、異なる方向にある複数のシーン(光景)を同時に一つの撮像面に導くためのもので、複数のシーンのそれぞれの光を上記一つの撮像面上に結像させるようにした単一のホログラフィック光学素子から構成したことを特徴とする。
ここにいう「ホログラフィック光学素子」とは、ホログラフィ技術による光学的機能を有する要素をさす。「単一のホログラフィック光学素子」は、レンズやミラー等を組み合わせることなく、一体の素子で構成されるものを意味する。また「入力面」および「撮像面」は、平面に限らず、任意の曲面であってよい。図1・図2等に示す光学素子1は、上記したホログラフィック光学素子であり、発明による多重シーン撮像用光学素子の一例である。
The multi-scene imaging optical element according to the invention is for guiding a plurality of scenes (scenes) in different directions to one imaging surface at the same time, and images each light of the plurality of scenes on the one imaging surface. It is characterized by comprising a single holographic optical element that can be made to operate.
The “holographic optical element” as used herein refers to an element having an optical function based on a holographic technique. A “single holographic optical element” means an element constituted by an integral element without combining a lens, a mirror, or the like. The “input surface” and “imaging surface” are not limited to planes, and may be arbitrary curved surfaces. An
こうした多重シーン撮像用光学素子は、二つ以上のシーンを観察者の眼やカメラなどに同時に導きたい場合に広く利用できる。しかし従来のものとは違って単一のホログラフィック光学素子から構成したものであるため、コンパクト化および軽量化することができるうえ、光学的な調整を施さなくとも像のひずみが小さくなるという顕著な利点がある。このような利点は、前記した特許文献1(特表2001−514764)に記載の光学系(図5を参照)にはないものである。 Such an optical element for imaging multiple scenes can be widely used when two or more scenes are to be simultaneously guided to an observer's eyes or a camera. However, unlike the conventional one, it is composed of a single holographic optical element, so that it can be made compact and light, and the distortion of the image is reduced without optical adjustment. There are significant advantages. Such advantages are not present in the optical system (see FIG. 5) described in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2001-514864).
上記のホログラフィック光学素子としては、各シーンの光を上記一つの撮像面上に結像させるための屈折率分布を有する面状のホログラムであり、複数のシーンのそれぞれの光についての屈折率分布を集積されたものを使用するのがよい。そうすれば、上記した多重シーン撮像用光学素子を、格別な困難を伴うことなく製造し、具体化することができる。 The holographic optical element is a planar hologram having a refractive index distribution for imaging the light of each scene on the one imaging surface, and the refractive index distribution for each light of a plurality of scenes. It is good to use what was integrated. By doing so, the above-described multiple-scene imaging optical element can be manufactured and embodied without any particular difficulty.
上記のホログラフィック光学素子は、素子をはさむ両側にあるシーンを、一方の側にある一つの撮像面上に結像させるものとするのが好ましい。「素子をはさむ両側にあるシーンを、一方の側にある一つの撮像面上に結像させるもの」というのは、すなわち、透過型と反射型とを集積したホログラフィック光学素子をさす。
かかるホログラフィック光学素子を使用するなら、多重シーン撮像用光学素子により、180°程度離れた方向にある複数のシーンを一つの撮像面上に結像させるという、前記の特許文献1の光学系には含まれない機能を発揮させることが可能になる。
In the holographic optical element described above, it is preferable that a scene on both sides sandwiching the element is imaged on one imaging surface on one side. “Those that form an image of a scene on both sides of an element on one imaging surface on one side” means a holographic optical element in which a transmission type and a reflection type are integrated.
If such a holographic optical element is used, the optical system of
発明による視線検出入力装置は、
・ 上記したいずれかの多重シーン撮像用光学素子を、人の視野にある光景とその人の眼部の像とを同時に一つの撮像面上に結像させるよう配置し、
・ さらに、上記撮像面の位置に、人の視野にある光景とその人の眼部の像とを同時に取り込むように撮像素子を設けた
ことを特徴とする。図2・図3等において光学素子1および撮像素子c等により構成した視線検出入力装置は、上記視線検出入力装置の一例である。
The gaze detection input device according to the invention is:
-Arranging one of the above-described multiple-scene imaging optical elements so that a scene in a person's field of view and an image of the person's eye are simultaneously imaged on one imaging surface,
In addition, an imaging element is provided at the position of the imaging surface so as to simultaneously capture a scene in the human field of view and an image of the human eye. Visual axis detecting input device constructed by the
こうした視線検出入力装置によれば、一つの撮像素子により、眼部(黒目とその周辺)と視野にある光景との両方が撮像される。そのため、他の光学系機器は不要であり、シンプルかつ小型に装置を構成することができる。また、双方の像が別々の撮像素子に取り込まれるのではないため、計測機器を用いて特殊な演算やキャリブレーション等をしなくとも、視線が捉えている対象を正確かつ容易に把握することができる。
前記した特許文献2(特開2003−230539)の技術が眼部のみを撮像したうえその視線がディスプレイ上の映像のどの部分に向けられているかを判断するのに対し、発明の装置は、眼部と実空間とを撮像し、実空間上のどこに視線が向けられているのかを検出する。つまり、検出できる視線の向きが特定のディスプレイ上に限定されない。しかも、眼部と実空間とを撮像するにもかかわらず、上記のとおり別々の撮像素子等が不要でありキャリブレーション等も必要もないわけである。
According to such a line-of-sight detection input device, both an eye part (black eyes and the surroundings) and a scene in the field of view are imaged by one image sensor. Therefore, no other optical equipment is required, and the apparatus can be configured simply and compactly. In addition, since both images are not captured by separate image sensors, it is possible to accurately and easily grasp the target captured by the line of sight without special calculations or calibrations using a measuring device. it can.
Whereas the technique of the above-mentioned Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-230539) picks up only the eye part and determines to which part of the image on the display the line of sight is directed, the apparatus of the invention The real part and the real space are imaged to detect where the line of sight is directed in the real space. That is, the gaze direction that can be detected is not limited to a specific display. In addition, despite the imaging of the eye and the real space, separate imaging elements and the like are not necessary as described above, and calibration and the like are not necessary.
上記の視線検出入力装置においては、
・ ホログラフィック光学素子を、素子の前方にある光景と素子の後方にある眼部の像とを一つの撮像面上に結像させる面状のものとしてメガネフレームのレンズ部相当箇所に取り付け、
・ 上記の撮像素子も、同じメガネフレームに取り付ける------のが好ましい。
In the above gaze detection input device,
・ A holographic optical element is attached to the lens frame corresponding part of the spectacle frame as a planar object that forms a scene in front of the element and an image of the eye part behind the element on one imaging surface,
-It is preferable to attach the above image sensor to the same eyeglass frame ------.
そのようにすれば、使用者がこの視線検出入力装置をメガネのように頭部に装着し、従来のパーソナルコンピュータ用マウス等に代わる、視線検出により信号を入力する装置として使用することができる。メガネフレーム上にホログラフィック光学素子と撮像素子とを取り付けるのであるから、ハンズフリーの新しい入力デバイスとなる。なお、前方の光景と後方の眼部とを、単一のホログラフィック光学素子が共通の撮像素子に結像させることから、コンパクトかつ軽量に構成することが可能である。 By doing so, the user can use this line-of-sight detection input device as a pair of glasses and use it as an apparatus for inputting a signal by line-of-sight detection instead of a conventional personal computer mouse or the like. Since the holographic optical element and the imaging element are mounted on the eyeglass frame, it becomes a new hands-free input device. In addition, since a single holographic optical element forms an image on a common imaging element with a front scene and a rear eye part, it can be configured to be compact and lightweight.
上記の視線検出入力装置には、
・ 上記のホログラフィック光学素子と上記の撮像素子、および撮像素子が発する視線検出情報を外部に伝える送信手段を取り付けるほか、
・ 外部から伝えられる情報を受け取る受信手段、および受信手段により受け取った情報を視覚的または聴覚的に表す情報提示手段をも付属させる------のがよい。
図4に示す視線検出入力装置20は、送信手段2および受信手段8等を付属させたもので、ここにいう視線検出入力装置の一例である。
In the above gaze detection input device,
・ In addition to attaching the above holographic optical element, the above image pickup element, and transmission means for transmitting gaze detection information emitted by the image pickup element to the outside,
-It is preferable to attach a receiving means for receiving information transmitted from the outside and an information presenting means for visually or audibly expressing the information received by the receiving means.
The line-of-sight detection input device 20 shown in FIG. 4 is an example of the line-of-sight detection input device referred to here, to which the
こうした視線検出入力装置は、まず、ホログラフィック光学素子と撮像素子、送信手段を備えるので、使用者が視線を向けている対象を検出し外部へ送信することができる。また、受信手段と情報提示手段とを有するので、使用者に対し、外部からの情報を視覚的または聴覚的に提供することができる。つまり使用者は、この視線検出入力装置を用いて双方向の情報伝達を行えることになる。 Since such a line-of-sight detection input device includes a holographic optical element, an image pickup element, and a transmission unit, it is possible to detect and transmit an object to which the user is pointing the line of sight. Moreover, since it has a receiving means and an information presentation means, the information from the outside can be provided visually or audibly to the user. That is, the user can perform bidirectional information transmission using the line-of-sight detection input device.
上記の送信手段および受信手段を、データベースまたは情報提供者もしくは作業指示者の端末装置に接続するなら、さらに好ましい。
そうすると、撮像素子からの情報をデータベースやエキスパート(情報提供者・作業指示者)に送信し、それらからの情報を情報提示手段に表示して使用者に提供することができる。つまり、この視線検出入力装置をウェアラブルの入出力端末として、ネットワーク等を介し、遠隔のデータベースやエキスパートとの間で双方向の情報伝達が可能になる。
It is further preferable that the transmission means and the reception means are connected to a database or a terminal device of an information provider or work instructor.
If it does so, the information from an image pick-up element can be transmitted to a database and an expert (information provider and work directions person), and the information from them can be displayed on an information presentation means, and can be provided to a user. In other words, it is possible to transmit information to and from a remote database or expert via a network or the like using this line-of-sight detection input device as a wearable input / output terminal.
上記視線検出入力装置においては、
・ 上記のホログラフィック光学素子を、素子の前方にある光景と素子の後方にある眼部の像とを一つの撮像面上に結像させる面状のものとしてメガネフレームのレンズ部相当箇所に取り付け、上記の撮像素子を、同じメガネフレームに取り付けるとともに、
・ 受信手段にて受信した情報を視覚的に表す情報提示手段を、同じメガネフレームにおけるレンズ部相当箇所に取り付ける------のがよい。
図4の視線検出入力装置20は、そのような構成を例示したものでもある。
そのようにすれば、一般のメガネのように頭部に装着できる装置として視線検出入力装置を構成でき、ハンズフリーの使いやすい双方向情報伝達手段となる。
In the line-of-sight detection input device,
・ Attach the above holographic optical element to the lens part of the eyeglass frame as a plane that forms the scene in front of the element and the image of the eye behind the element on a single imaging surface. While mounting the above image sensor on the same glasses frame,
-It is recommended to attach information presentation means that visually represents the information received by the reception means to the lens part equivalent part of the same eyeglass frame ------.
The line-of-sight detection input device 20 in FIG. 4 also illustrates such a configuration.
By doing so, the line-of-sight detection input device can be configured as a device that can be worn on the head like ordinary glasses, and it becomes a hands-free and easy-to-use bidirectional information transmission means.
発明による多重シーン撮像用光学素子によれば、構成が簡単で軽量かつコンパクトでありながら、異なる方向にある複数のシーン(光景)を同時に一つの撮像面に導くことができ、しかも像のひずみが小さくなる。 According to the optical element for multi-scene imaging by the invention, while a configuration is simple lightweight and compact, it can be guided at the same time one of the imaging surface a plurality of scenes (scene) in different directions, yet the strain image is Get smaller.
発明による視線検出入力装置によれば、一つの撮像素子によって、眼部と、視野にある光景との両方が撮像される。そのため、キャリブレーションをしなくても、また特殊な演算をしなくても、視線が捉えている対象を正確かつ容易に把握することができる。特定のディスプレイ内の制限された光景に限らず、実空間におけるどの光景を見ているかを検知できるという利点もある。そしてこの装置は、従来のパーソナルコンピュータ用マウス等に代わる、視線検出により信号を入力する装置とすることが可能であるほか、双方向の情報伝達を行えるウェアラブルの入出力端末に構成することもできる。
According to the line- of- sight detection input device according to the invention , both the eye part and the scene in the field of view are imaged by one image sensor. Therefore, it is possible to accurately and easily grasp the object captured by the line of sight without performing calibration or performing special calculations. There is also an advantage that it is possible to detect not only a limited scene in a specific display but also a scene in a real space. In addition to the conventional mouse for personal computers, this device can be used as a device for inputting signals by eye gaze detection, and can also be configured as a wearable input / output terminal capable of bidirectional information transmission. .
図1(a)〜(c)に、発明の実施形態としての多重シーン撮像用光学素子1とその作製手順を示す。
1A to 1C show a multi-scene imaging
まず図1(a)は、透過型ホログラフィック光学素子(ホログラム)1aの作製要領を示す図である。入力面1の位置P1にある光源O1からの光と、光学素子1aに対して入力面1の光源O1からの光と同じ側から入射し、かつ観測面の位置P2に結像する光との干渉縞を、光学素子1aに記録する。そうすると、光学素子1aにおける干渉縞による光の干渉・回折作用によって、入力面1の位置P1の光景が上記の観測面の位置P2上に結像する。
First, FIG. 1A is a diagram showing a manufacturing procedure of a transmission type holographic optical element (hologram) 1a. And light from the light source O 1 at the position P1 of the
図1(b)は反射型ホログラフィック光学素子(ホログラム)1bの作製要領を示すもので、入力面2の位置P3にある光源O3からの光と、光学素子1bに対して入力面の光源の反対側から入射し位置P4に結像する光との干渉縞を、位置P3と位置P4から同一の向きに離して置いた光学素子1bに記録する。こうした光学素子1bを用いると、入力面2の位置P3の光景が光学素子1bからみて同じ側にある観測面の位置P4上に結像する。
FIG. 1B shows a procedure for producing the reflection type holographic optical element (hologram) 1b. The light from the light source O 3 at the position P3 on the
図1(c)に示す多重シーン撮像用光学素子1は、図1(a)・(b)によって形成される透過型および反射型のホログラフィック光学素子1a・1bを集積することにより作製する。光学素子1a・1bを集積することは、たとえば、干渉縞を記録する一つの感光体に図1(a)・(b)に示す双方の露光を行ったうえ当該感光体を現像処理することにより行えるが、コンピュータシミュレーションによる干渉縞情報に基づく屈折率分布を電子ビーム描画等によって作製するのもよい。いずれの場合も、多重シーン撮像用光学素子1は、ホログラム等と呼ばれる単一のホログラフィック光学素子として構成される。
The multi-scene imaging
作製した光学素子1によると、入力面1の位置にある物mなどのシーンが上記観測面上に結像するとともに、入力面2の位置にある眼部eなどのシーンも同じ観測面上に結像する。つまり、この多重シーン撮像用光学素子1には、物mなどの光を観測面上に結像するレンズ機能と、眼部eなどの光を反射して観測面上に結像させるミラー機能およびレンズ機能とが備わっている。したがって、その観測面に撮像面sの位置を合わせて撮像素子cを配置するなら、その撮像素子cには、二つのシーン(物mおよび眼部e)が一つの画像として結像することになる。なお、上記した集積の数を増やせば、3以上のシーンを同じ画像として結像させることも可能である。なお、上述した作製方法において、入力面および観測面は平面に限らず任意の曲面であっても可能である。
According to the produced
図2は、多重シーン撮像用光学素子を用いて人の視線検出入力を行う方法を概念的に示す図である。上述のようにして作製した図1(c)の多重シーン撮像用光学素子1を、図2(a)のとおり使用者の眼部eの前に置き、その使用者の頭の横などにCCDカメラ等の撮像素子cを配置する。そうすると、撮像素子cには、図2(b)に示すように、使用者の前方にある物mの画像m’とともに使用者の眼部eの画像e’とが1枚の画像として撮り込まれる(画像の重なり方は任意に設定できる)。その画像には、前方に見えるシーンが映るとともに、使用者の黒目の位置が表示されるため、その使用者が視線をどこに向けて何をとらえているかをその画像から容易に知ることができる。
FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a method for performing human eye-gaze detection input using an optical element for multiple scene imaging. The multi-scene imaging
そのような原理にしたがい、コンピュータ用のウェアラブルなメガネ型の視線検出入力装置として、図3に示す装置10を構成することができる。図示の視線検出入力装置10は、メガネフレーム11の左右のレンズ部相当箇所に多重シーン撮像用光学素子1を取り付け、同じフレーム11のうち耳かけに近い左右の部分に撮像素子cを取り付けている。
According to such a principle, the apparatus 10 shown in FIG. 3 can be configured as a wearable eyeglass-type line-of-sight detection input apparatus for a computer. In the illustrated line-of-sight detection input device 10, the multiple-scene imaging
こうした視線検出入力装置10は、使用者がメガネと同じように頭部に装着したうえ、マウス等に代わるコンピュータ用入力装置として使用することができる。つまり、見ようとしているシーンが視野に入るように顔を向けて視線検出入力装置10の向きを定めるとともに、その視野のうちの特定のシーン(物mなど)に視線を向ければ、撮像素子cの1画像中に撮り込まれる当該物mなどの画像m’と使用者の眼部eの画像e’とから、視線による使用者の意図を検知できる。一定時間以上凝視したことや特定回数の瞬きをしたこと等をその意図の確定信号として定めれば、マウス等と同様の入力機能を全くのハンズフリーで実現できることになる。使用者が動いても視線検出に支障がないことは言うまでもない。
左右のレンズ部相当箇所に多重シーン撮像用光学素子1を取り付ければ、右目眼部の像と右目の視野を含む画像、および左目眼部の像と左目の視野を含む画像より、人の視野の3次元情報を取得できる。
Such a line-of-sight detection input device 10 can be used as a computer input device in place of a mouse or the like after the user wears it on the head like glasses. In other words, the direction of the line-of-sight detection input device 10 is determined so that the scene to be viewed is in the field of view, and the line of sight is directed to a specific scene (such as the object m) in the field of view. From the image m ′ such as the object m captured in one image and the image e ′ of the user's eye part e, it is possible to detect the user's intention by the line of sight. If it is determined that the intention is fixed, such as staring for a certain period of time or blinking a specific number of times, an input function similar to that of a mouse can be realized completely hands-free. Needless to say, even if the user moves, the gaze detection is not hindered.
If the multiple-scene imaging
図4には、メガネフレーム21上に、上記した多重シーン撮像用光学素子1や撮像素子cとともにディスプレイ6(つまり使用者に対して視覚的に情報を伝える情報提示手段)を取り付けたメガネ型の視線検出入力装置20などを示している。上記の光学素子1は右側(または左側)のレンズ部相当箇所に取り付け、それと反対の側のレンズ部相当箇所にディスプレイ6を取り付けている。撮像素子cは、光学素子1の後面に向けて耳かけ部の付近に取り付けた。また、撮像素子cには、その画像情報を外部に伝える送信手段2を接続し、ディスプレイ6には、外部からの画像情報をディスプレイ6に取り込むための受信手段8を接続している。
In FIG. 4, a glasses-type in which a display 6 (that is, an information presentation means that visually conveys information to the user) is mounted on the
この視線検出入力装置20によると、多重シーン撮像用光学素子1と撮像素子cおよび送信手段2の作用により、使用者の視線による入力情報を外部へ送信することができるばかりでなく、受信手段8とディスプレイ6とを有することから、外部からの情報を使用者へ視覚的に提供することができる。つまり、この視線検出入力装置20を用いれば、使用者は外部との間で双方向の情報伝達を行える。ディスプレイ6に代えて、またはディスプレイ6とともに、イヤフォン7のような聴覚的な情報提示手段を設けることも可能で、そうした場合にも同様の双方向情報伝達が可能である。
According to the line-of-sight detection input device 20, not only can the input information based on the user's line of sight be transmitted to the outside by the action of the
視線検出入力装置20は、図4のようにネット(情報伝達網)30に接続し、同様にネット30に接続されたデータベース41等との間で情報の送受信システムを形成するのもよい。視線検出入力装置20の使用者は、送信手段2から送る信号(視線による入力情報)によってデータベース41中の特定の情報にアクセスし、受信手段8を介して当該データベース41中の情報につき提示を受ける。その場合、ディスプレイ6に表示される情報のうち何を見ているかについても、使用者の黒目の動きを撮像素子cで認識することにより視線検出入力装置20が検知してデータベース41へ送信することとすれば、情報の選択や収集がとくに容易に行える。
The line-of-sight detection input device 20 may be connected to a net (information transmission network) 30 as shown in FIG. 4 and may form an information transmission / reception system with the
上記した送受信システムにおいて、視線検出入力装置20が、エキスパート(特定の作業の熟練者であって作業指示や情報提供をなし得る者)の使用する端末機器42に接続される場合にもメリットがある。たとえば、
1) 視線検出入力装置20の使用者が見ているシーンとその使用者の視線がとらえている対象とを、遠隔地にいるエキスパートの端末機器42に伝え、その画面に表示する、
2) そのエキスパートは、端末機器42の画面を見て使用者の作業状況等を知り、作業対象部分や注目すべき箇所を教えたり必要なデータやマニュアルを提示したりするなど、ディスプレイ6やイヤフォン7などの情報提示手段を介して使用者に作業指示を出す
------といった使い方をすることも可能だからである。
同様にして、手術中の医師に対する情報提供システムや、遭遇状況に合ったルートを指示するなどの誘導ナビゲーションシステム、さらには、読んでいる箇所の外国語を翻訳する辞書システムなどとして送受信システムを構成し、好ましい使用をすることも可能である。用途によっては、情報提示手段を有しない視線検出入力装置(たとえば図3の装置10など)を、図4の装置20に代えて使用できる場合もある。
In the transmission / reception system described above, there is a merit when the line-of-sight detection input device 20 is connected to the
1) The scene that the user of the line-of-sight detection input device 20 is viewing and the object that the user's line of sight is capturing are transmitted to the
2) The expert looks at the screen of the
It is also possible to use it like ------.
In the same way, the transmission / reception system is configured as a system for providing information to doctors during surgery, a guided navigation system such as instructing a route that matches the encounter situation, and a dictionary system that translates the foreign language of the part being read It is also possible to use it preferably. Depending on the application, a line-of-sight detection input device (for example, the device 10 in FIG. 3) that does not have an information presentation unit may be used instead of the device 20 in FIG.
1 多重シーン撮像用光学素子
c 撮像素子
m 物
e 眼部
2 送信手段
6 ディスプレイ(情報提示手段)
7 イヤフォン(情報提示手段)
8 受信手段
10・20 視線検出入力装置
30 ネット
41 データベース
DESCRIPTION OF
7 Earphone (information presentation means)
8 Receiving means 10.20 Line-of-sight
Claims (5)
上記撮像面の位置に、人の視野にある光景とその人の眼部の像とを同時に取り込むように撮像素子が設けられて同じメガネフレームに取り付けられているAn imaging device is provided at the position of the imaging surface so as to simultaneously capture a scene in the human field of view and an image of the human eye, and is attached to the same glasses frame.
ことを特徴とする視線検出入力装置。A line-of-sight detection input device.
外部から伝えられる情報を受け取る受信手段、および受信手段により受け取った情報を視覚的または聴覚的に表す情報提示手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の視線検出入力装置。 In addition to the above-mentioned holographic optical element and the above-described imaging element, and transmission means for transmitting the line-of-sight detection information emitted by the imaging element to the outside,
The line-of-sight detection input device according to claim 1 , further comprising: a receiving unit that receives information transmitted from outside; and an information presentation unit that visually or audibly represents the information received by the receiving unit.
ことを特徴とする請求項2または3に記載の視線検出入力装置。 The information presenting means for visually representing the information received by the receiving means is attached to the same eyeglass frame at a position corresponding to the lens unit different from the side where the optical element for multiple scene imaging is attached. The line-of-sight detection input device according to claim 2 or 3 .
上記の撮像素子が上記送信手段を介して上記視線検出情報を上記端末機器に伝えるのに対し、上記の端末機器が、当該視線検出情報を受けて、それに応じた必要な指示または情報を上記受信手段を介して上記情報提示手段に提供するものであることThe imaging device transmits the line-of-sight detection information to the terminal device via the transmission unit, whereas the terminal device receives the line-of-sight detection information and receives the necessary instruction or information accordingly. Provided to the information presenting means through the means
を特徴とする視線検出入力装置を含む送受信システム。A transmission / reception system including a line-of-sight detection input device.
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