JPH10161800A - 視線情報入力方法及び装置並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視線情報入力装置からの視線情報を他の情報
処理装置で使用した状態のまま校正操作を行うことがで
きるようにする。 【解決手段】 表示画面１０１を基準とした前記操作者
の頭部の位置及び姿勢を求め、それに基づいて校正操作
に必要な指標を前記表示画面１０１上の所定位置に提示
し、前記表示画面１０１の上部に固定された基準信号発
生装置１０７の座標系を基準にした眼球の光学中心であ
る視点位置を求め、前記表示画面１０１の所定位置に表
示された指標を注視しているときの眼球回転量を用いて
所定の演算を行って、前記操作者の頭部の位置及び姿勢
を基準として校正操作に必要な指標や目印を求め、これ
を前記表示画面上の所定位置に提示するようにすること
により、前記操作者の頭部を固定することなく任意の時
点で校正操作を行うことができるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は視線情報入力方法及
び装置並びに記憶媒体に係わり、特に、操作者の視線情
報を使用する任意の情報処理装置に視線情報を与える際
に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の視線情報入力装置は、操作者の頭
部に眼球運動計測装置を固定し、これによって得られる
眼球の回転量を基にして、操作者が画面上のどこを注視
しているかという情報に変換するようにしている。とこ
ろで、操作者の視線は眼球の回転量に比例するが、回転
角度そのものを正確に計測することができない。

【０００３】そのため、視線情報入力装置では、眼球運
動計測装置からの情報を実際の視線方向の回転角度に変
換するために、予め校正操作を行って、補正に必要な諸
情報を登録するようにしている。

【０００４】従来、この校正操作は、眼球運動計測装置
を装着した操作者の頭部を、あごを載せる器具や、後頭
部を支える器具などによって固定し、特定の位置に表示
した複数の指標のそれぞれを注視したときの情報を眼球
運動計測装置から得ることによって行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の方
法では、校正操作を行う度に操作者の頭部を固定する必
要があった。

【０００６】したがって、従来の視線情報入力方法は、
校正操作において頭部を固定される操作者は苦痛を感じ
る上に、校正操作のやり直しや、操作者の交替の度に、
視線情報入力装置からの視線情報を使用する他の情報処
理装置の実行を中断しなければならないという問題があ
った。

【０００７】本発明は前述の問題点にかんがみ、視線情
報入力装置から与えられる視線情報を他の情報処理装置
で使用した状態のまま校正操作を行うことができるよう
にすることを第１の目的とする。

【０００８】また、校正操作のための特別な拘束を操作
者が受けることなく正確な視線情報を入力することがで
きるようにすることを第２の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の視線情報入力方
法は、表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する
視線情報入力方法において、前記表示画面を基準として
前記操作者の頭部の位置及び姿勢を求め、それに基づい
て校正操作に必要な指標を前記表示画面上の所定位置に
提示するとともに、前記指標を操作者が注視していると
きの眼球回転量を用いて所定の補正パラメータを算出し
て前記操作者の頭部の方向を基準とした眼球回転角度を
求め、上記眼球回転角度に基づいて、前記操作者の視線
が前記表示画面と交差する点を前記操作者が注視してい
る座標とするようにしたことを特徴としている。

【００１０】また、本発明の他の特徴とするところは、
表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する視線情
報入力方法において、前記表示画面を基準として前記操
作者の頭部の位置及び姿勢を求める第１の工程と、前記
第１の工程で求めた前記操作者の頭部の位置及び姿勢に
基づいて、校正操作に必要な指標を前記表示画面上の所
定位置に提示する第２の工程と、前記表示画面の上部に
固定された基準信号発生装置の座標系を基準にして、眼
球の光学中心である視点位置を求める第３の工程と、前
記表示画面の所定位置に表示された指標を操作者が注視
しているときの眼球回転量を基準回転量として登録する
第４の工程と、前記第４の工程で登録された基準回転量
を用いて所定の補正パラメータを算出して前記操作者の
頭部を基準とした眼球回転角度を求める第５の工程と、
前記表示画面を基準とした視点位置ベクトル及び視線方
向ベクトルを求める第６の工程と、前記第６の工程で求
めた視点位置ベクトル及び視線方向ベクトルを利用し
て、前記操作者の視線が前記表示画面と交差する点に、
前記操作者が注視していることを示す座標を表示する第
７の工程とを備えることを特徴としている。

【００１１】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する視
線情報入力方法において、前記表示画面の任意の位置
に、任意の図形や画像または文字を表示する画像表示工
程と、前記表示画面を基準とした座標系において、前記
操作者の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める
頭部姿勢計測工程と、前記操作者の眼球の光学中心の位
置ベクトルを、前記表示画面を基準とした座標系におい
て求める視点位置計測工程と、前記操作者の眼球の回転
角に比例した眼球回転量を計測する眼球運動計測工程
と、前記視点位置計測工程で求めた視点位置を通過し、
さらに前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向及び
頭部水平方向によって定まる平面上において、視点位置
を始点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ
所定方向に定められた基準角だけ回転した方向において
前記表示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形
や画像を表示する方向基準指標表示工程と、前記方向基
準指標表示工程で表示された画面上の指標を前記操作者
が注視している任意の時点において、前記眼球運動計測
工程で計測した眼球回転量を登録する基準回転量登録工
程と、前記眼球運動計測工程において得られた眼球回転
量に所定の係数を乗じる眼球回転量係数乗算工程と、前
記眼球回転量係数乗算工程で値を変更した眼球回転量に
所定の定数を加算する眼球回転量定数加算工程と、前記
基準回転量登録工程で登録された眼球回転量に基づい
て、前記眼球回転量係数乗算工程にて用いられる係数の
値を演算して設定する眼球回転量単位補正工程と、前記
眼球回転量係数乗算工程で変換された眼球回転量を、前
記方向基準指標表示工程にて用いられた基準角から減じ
た値を前記眼球回転量定数加算工程において用いられる
定数の値として設定する眼球回転量零点補正工程と、前
記眼球運動計測工程で得た眼球回転量を、前記眼球回転
量係数乗算工程と前記眼球回転量定数加算工程とを順次
行うことによって変換する眼球回転量決定工程と、前記
頭部姿勢計測工程で求めた頭部姿勢を記述する座標変換
と、前記眼球回転量決定工程で求めた眼球回転量を記述
する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とした座
標系における視線方向を決定する視線方向決定工程とを
備えることを特徴としている。

【００１２】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する視
線情報入力方法において、前記表示画面の任意の位置
に、任意の図形や画像または文字を表示する画像表示工
程と、前記表示画面を基準とした座標系において、前記
操作者の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める
頭部姿勢計測工程と、前記操作者の眼球の光学中心の位
置ベクトルを、前記表示画面を基準とした座標系におい
て求める視点位置計測工程と、前記操作者の眼球の回転
角に比例した眼球回転量を計測する眼球運動計測工程
と、前記視点位置計測工程で求めた視点位置を通過し、
さらに前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向及び
頭部水平方向によって定まる平面上において、視点位置
を始点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ
右側に定められた右基準角だけ回転した方向において前
記表示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や
画像を表示する右方向基準指標表示工程と、前記視点位
置計測工程で求めた視点位置を通過し、さらに前記頭部
姿勢計測工程で求めた頭部正面方向及び頭部水平方向に
よって定まる平面上において、視点位置を始点として、
前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ左側に定められ
た左基準角だけ回転した方向において前記表示画面と交
差する箇所に、任意の文字または図形や画像を表示する
左方向基準指標表示工程と、前記右方向基準指標表示工
程において表示された画面上の指標を前記操作者が注視
している任意の時点において、前記眼球運動計測工程で
計測した眼球回転量を登録する右基準回転量登録工程
と、前記左方向基準指標表示工程で表示された画面上の
指標を前記操作者が注視している任意の時点において、
前記眼球運動計測工程において計測した眼球回転量を登
録する左基準回転量登録工程と、前記眼球運動計測工程
で得られた眼球回転量に所定の係数を乗じる眼球回転量
係数乗算工程と、前記眼球回転量係数乗算工程で値を変
更した眼球回転量に所定の定数を加算する眼球回転量定
数加算工程と、前記右基準回転量登録工程において登録
された眼球回転量を、前記眼球回転量係数乗算工程で変
換した回転量値と、前記左基準回転量登録工程において
登録された眼球回転量を前記眼球回転量係数乗算工程に
おいて変換した回転量値との差分が、前記右方向基準指
標表示工程にて用いられた右基準角と、前記左方向基準
指標表示工程にて用いられた左基準角との差分と等しく
なる値を、前記眼球回転量係数乗算工程にて用いられる
係数の値として設定する眼球回転量単位補正工程と、前
記眼球回転量係数乗算工程で変換された眼球回転量を、
前記右方向基準指標表示工程にて用いられた右基準角か
ら減じた値を前記眼球回転量定数加算工程において用い
られる定数の値として設定する眼球回転量零点補正工程
と、前記眼球運動計測工程で得た眼球回転量を、前記眼
球回転量係数乗算工程と前記眼球回転量定数加算工程と
を順次行うことによって変換する眼球回転量決定工程
と、前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部姿勢を記述する
座標変換と、前記眼球回転量決定工程で求めた眼球回転
量を記述する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準
とした座標系における視線方向を決定する視線方向決定
工程とを備えることを特徴としている。

【００１３】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記眼球回転量零点補正工程は、前記眼球回転量係
数乗算工程において変換された眼球回転量を、前記左方
向基準指標表示工程にて用いられた左基準角から減じた
値を前記眼球回転量定数加算工程において用いられる定
数の値として設定することを特徴としている。

【００１４】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記視点位置計測工程で求めた視点位置を始点とし
て、前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向へ伸ば
した半直線が表示画面と交差する箇所に、任意の文字ま
たは図形や画像を前記表示画面に表示する正面方向基準
指標表示工程と、前記正面方向基準指標表示工程で表示
された画面上の指標を前記操作者が注視している任意の
時点において、前記眼球運動計測工程で計測した眼球回
転量を登録する正面基準回転量登録工程とを備え、前記
眼球回転量零点補正工程は、前記正面基準回転量登録工
程で登録された眼球回転量を、前記眼球回転量単位補正
工程及び前記眼球回転量係数乗算工程において変換され
た眼球回転量の符号を反転した値を、前記眼球回転量定
数加算工程において用いられる定数の値として設定する
ことを特徴としている。

【００１５】本発明の記憶媒体は、コンピュータで読む
ことが可能なプログラムコードを格納する記憶媒体にお
いて、前記視線情報入力方法をコンピュータに実行させ
る機能手段を構成するプログラムコードを格納すること
を特徴としている。

【００１６】本発明の視線情報入力装置は、表示画面を
注視する操作者の視線情報を入力する視線情報入力装置
において、前記表示画面を基準として前記操作者の頭部
の位置及び姿勢を求め、それに基づいて校正操作に必要
な指標を前記表示画面上の所定位置に提示するととも
に、前記指標を操作者が注視しているときの眼球回転量
を用いて所定の補正パラメータを算出して前記操作者の
頭部を基準とした眼球回転角度を求め、上記眼球回転角
度に基づいて、前記操作者の視線が前記表示画面と交差
する点に前記操作者が注視していることを示す座標を表
示するようにしたことを特徴としている。

【００１７】また、本発明の他の特徴とするところは、
表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する視線情
報入力装置において、前記表示画面を基準として前記操
作者の頭部の位置及び姿勢を求める第１の手段と、前記
第１の手段で求めた前記操作者の頭部の位置及び姿勢に
基づいて、校正操作に必要な指標を前記表示画面上の所
定位置に提示する第２の手段と、前記表示画面の上部に
固定された基準信号発生装置の座標系を基準にして、眼
球の光学中心である視点位置を求める第３の手段と、前
記表示画面の所定位置に表示された指標を操作者が注視
しているときの眼球回転量を基準回転量として登録する
第４の手段と、前記第４の手段で登録された基準回転量
を用いて所定の補正パラメータを算出して前記操作者の
頭部を基準とした眼球回転角度を求める第５の手段と、
前記表示画面を基準とした視点位置ベクトル及び視線方
向ベクトルを求める第６の手段と、前記第６の手段で求
めた視点位置ベクトル及び視線方向ベクトルを利用し
て、前記操作者の視線が前記表示画面と交差する点に、
前記操作者が注視していることを示す座標を表示する第
７の手段とを備えることを特徴としている。

【００１８】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する視
線情報入力装置において、前記表示画面の任意の位置
に、任意の図形や画像または文字を表示する画像表示手
段と、前記表示画面を基準とした座標系において、前記
操作者の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める
頭部姿勢計測手段と、前記操作者の眼球の光学中心の位
置ベクトルを、前記表示画面を基準とした座標系におい
て求める視点位置計測手段と、前記操作者の眼球の回転
角に比例した眼球回転量を計測する眼球運動計測手段
と、前記視点位置計測手段で求めた視点位置を通過し、
さらに前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向及び
頭部水平方向によって定まる平面上において、視点位置
を始点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ
所定方向に定められた基準角だけ回転した方向において
前記表示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形
や画像を表示する方向基準指標表示手段と、前記方向基
準指標表示手段で表示された画面上の指標を前記操作者
が注視している任意の時点において、前記眼球運動計測
手段で計測した眼球回転量を登録する基準回転量登録手
段と、前記眼球運動計測手段により得られた眼球回転量
に所定の係数を乗じる眼球回転量係数乗算手段と、前記
眼球回転量係数乗算手段で値を変更した眼球回転量に所
定の定数を加算する眼球回転量定数加算手段と、前記基
準回転量登録手段で登録された眼球回転量に基づいて、
前記眼球回転量係数乗算手段にて用いられる係数の値を
演算して設定する眼球回転量単位補正手段と、前記眼球
回転量係数乗算手段で変換された眼球回転量を、前記方
向基準指標表示手段にて用いられた基準角から減じた値
を前記眼球回転量定数加算手段において用いられる定数
の値として設定する眼球回転量零点補正手段と、前記眼
球運動計測手段で得た眼球回転量を、前記眼球回転量係
数乗算手段と前記眼球回転量定数加算手段とを順次動作
させることによって変換する眼球回転量決定手段と、前
記頭部姿勢計測手段で求めた頭部姿勢を記述する座標変
換と、前記眼球回転量決定手段で求めた眼球回転量を記
述する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とした
座標系における視線方向を決定する視線方向決定手段と
を備えることを特徴としている。

【００１９】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、表示画面を注視する操作者の視線情報を入力する視
線情報入力装置において、前記表示画面の任意の位置
に、任意の図形や画像または文字を表示する画像表示手
段と、前記表示画面を基準とした座標系において、前記
操作者の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める
頭部姿勢計測手段と、前記操作者の眼球の光学中心の位
置ベクトルを、前記表示画面を基準とした座標系におい
て求める視点位置計測手段と、前記操作者の眼球の回転
角に比例した眼球回転量を計測する眼球運動計測手段
と、前記視点位置計測手段で求めた視点位置を通過し、
さらに前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向及び
頭部水平方向によって定まる平面上において、視点位置
を始点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ
右側に定められた右基準角だけ回転した方向において前
記表示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や
画像を表示する右方向基準指標表示手段と、前記視点位
置計測手段で求めた視点位置を通過し、さらに前記頭部
姿勢計測手段で求めた頭部正面方向及び頭部水平方向に
よって定まる平面上において、視点位置を始点として、
前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ左側に定められ
た左基準角だけ回転した方向において前記表示画面と交
差する箇所に、任意の文字または図形や画像を表示する
左方向基準指標表示手段と、前記右方向基準指標表示手
段により表示された画面上の指標を前記操作者が注視し
ている任意の時点において、前記眼球運動計測手段で計
測した眼球回転量を登録する右基準回転量登録手段と、
前記左方向基準指標表示手段で表示された画面上の指標
を前記操作者が注視している任意の時点において、前記
眼球運動計測手段により計測した眼球回転量を登録する
左基準回転量登録手段と、前記眼球運動計測手段で得ら
れた眼球回転量に所定の係数を乗じる眼球回転量係数乗
算手段と、前記眼球回転量係数乗算手段で値を変更した
眼球回転量に所定の定数を加算する眼球回転量定数加算
手段と、前記右基準回転量登録手段により登録された眼
球回転量を、前記眼球回転量係数乗算手段で変換した回
転量値と、前記左基準回転量登録手段により登録された
眼球回転量を前記眼球回転量係数乗算手段により変換し
た回転量値との差分が、前記右方向基準指標表示手段に
て用いられた右基準角と、前記左方向基準指標表示手段
にて用いられた左基準角との差分と等しくなる値を、前
記眼球回転量係数乗算手段にて用いられる係数の値とし
て設定する眼球回転量単位補正手段と、前記眼球回転量
係数乗算手段で変換された眼球回転量を、前記右方向基
準指標表示手段にて用いられた右基準角から減じた値を
前記眼球回転量定数加算手段において用いられる定数の
値として設定する眼球回転量零点補正手段と、前記眼球
運動計測手段で得た眼球回転量を、前記眼球回転量係数
乗算手段と前記眼球回転量定数加算手段とを順次動作さ
せることによって変換する眼球回転量決定手段と、前記
頭部姿勢計測手段で求めた頭部姿勢を記述する座標変換
と、前記眼球回転量決定手段で求めた眼球回転量を記述
する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とした座
標系における視線方向を決定する視線方向決定手段とを
備えることを特徴としている。

【００２０】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記眼球回転量零点補正手段は、前記眼球回転量係
数乗算手段により変換された眼球回転量を、前記左方向
基準指標表示手段にて用いられた左基準角から減じた値
を前記眼球回転量定数加算手段において用いられる定数
の値として設定することを特徴としている。

【００２１】また、本発明のその他の特徴とするところ
は、前記視点位置計測手段で求めた視点位置を始点とし
て、前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向へ伸ば
した半直線が表示画面と交差する箇所に、任意の文字ま
たは図形や画像を前記表示画面に表示する正面方向基準
指標表示手段と、前記正面方向基準指標表示手段で表示
された画面上の指標を前記操作者が注視している任意の
時点において、前記眼球運動計測手段で計測した眼球回
転量を登録する正面基準回転量登録手段とを備え、前記
眼球回転量零点補正手段は、前記正面基準回転量登録手
段で登録された眼球回転量を、前記眼球回転量単位補正
手段及び前記眼球回転量係数乗算手段により変換された
眼球回転量の符号を反転した値を、前記眼球回転量定数
加算手段において用いられる定数の値として設定するこ
とを特徴としている。

【００２２】本発明は前記技術手段よりなるので、操作
者の頭部の位置と姿勢に基づいて、補正操作に必要な指
標が画面上の適切な位置に提示され、それを見ている操
作者の視線情報に基づいて補正操作が行われるので、前
記操作者の視線情報を他の情報処理装置で使用している
状態のまま補正操作を行うことが可能となり、頭部を固
定することによる苦痛を操作者に感じさせないようにす
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
視線情報入力方法及び装置の実施形態の詳細を説明す
る。 〔第１の実施形態〕第１の実施形態の視線情報入力装置
においては、操作者が頭部に装着した位置姿勢検出装置
からのデータを基にして頭部位置姿勢計測装置によっ
て、頭部の位置と姿勢を求める。そして、計測中心から
眼球の光学中心へ向かう距離ベクトルを予め測定してお
き、計測された位置ベクトルとその距離ベクトルとを合
成することにより、眼球の光学中心位置、すなわち、視
点位置を求めるようにしている。さらに、以上の頭部姿
勢と視点位置を、画像表示装置の表示画面を基準とした
幾何表現に変換するようにしている。

【００２４】先ず、眼球運動計測装置によって眼球の回
転量を計測する。この回転量は、眼球形状の個人差や装
着状態によって必ずしも正しい回転角度を表すものでは
なく、回転角度にほぼ比例する値を取るものとする。こ
のような回転量を正しい回転角度に変換するために、以
下のような校正操作を行う。

【００２５】前述のようにして求めた視点位置と頭部の
姿勢とを使用して、視点位置を通過する頭部水平面上で
視点位置を回転中心とし頭部正面方向を基準として、右
側に特定の角度だけ回転した方向において表示画面と交
差する部分に右方向基準指標を提示する。そして、この
右方向基準指標を操作者が注視しているときに、眼球運
動計測装置による眼球の回転量を、右基準回転量として
登録する。

【００２６】次に、視点位置を通過する頭部水平面上で
視点位置を回転中心とし頭部正面方向を基準として、左
側に特定の角度だけ回転した方向において表示画面と交
差する部分に左方向基準指標を提示する。そして、この
左方向基準指標を操作者が注視しているときに、眼球運
動計測装置による眼球の回転量を、左基準回転量として
登録する。

【００２７】そして、右基準回転量と左基準回転量との
差分と、右基準角度と左基準角度との差分との比率を第
一の補正パラメータ「補正係数」として設定する。次
に、その補正係数を右基準回転量に乗じて求めた値を、
右基準角度から減じた値を第二の補正パラメータ「零点
オフセット」として設定する。二つの補正パラメータで
ある「補正係数」と「零点オフセット」とが求まった
ら、眼球運動計測装置から得られる回転量に対し、補正
係数を乗じて零点オフセットを加算する。

【００２８】これによって、単位が未知であった回転量
は角度単位に補正され、頭部正面方向を基準とした回転
角度が得られる。この回転角度から、頭部の姿勢を基準
とした局所的な視線方向ベクトルを算出する。次に、頭
部の姿勢を記述する座標変換を局所的な視線方向ベクト
ルに施すことにより、表示画面を基準とした視線方向ベ
クトルを算出する。この視線方向ベクトルと先に求めた
視点位置ベクトルは、本実施形態の視線情報入力装置が
獲得しようとする目的の情報である。

【００２９】本実施形態の視線情報入力装置では、さら
に、以上のようにして得た視線方向ベクトルと視点位置
ベクトルを使用する任意の情報処理を同一の中央処理装
置において実行してもよい。

【００３０】以下に、第１の実施形態の視線情報入力装
置の動作について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態にかかる視線情報入力装置の基
本構成を表すブロック図である。図１において、１０１
は任意の図形や画像あるいは文字を操作者に表示するた
めの画像表示装置であり、ＣＲＴ表示装置、ＬＣＤ表示
装置、ＰＤＰ表示装置、ＥＬ表示装置、蛍光管表示装置
等で構成される。

【００３１】１０２は、フレームバッファであり、画像
表示装置１０１に表示する画像データを記憶する。１０
３は、中央処理装置であり、記憶装置１０４に記憶され
た処理手順に従って補正操作及び視線情報の形成に係わ
る処理を実行するとともに、各装置の制御を行う。ま
た、画像表示装置１０１に表示すべき画像データを生成
し、フレームバッファ１０２に記憶する。なお、この中
央処理装置１０３は、視線情報を利用する他の任意の処
理を実行してもよい。

【００３２】１０４は、中央処理装置１０３の処理手順
及び処理に必要な情報を記憶媒体１０４ａに記憶するた
めの記憶装置であり、中央処理装置１０３の処理に要す
る計算作業用の記憶領域としても用いられる。この記憶
媒体１０４ａには、図３にて後述するフローチャートで
表される制御プログラムとその他各処理に要するデータ
が格納される。

【００３３】１０５は、図３にて後述するフローチャー
トで表される制御プログラムの流れを操作者の指示によ
って制御するために、操作者が制御指示を入力するため
の対話入力装置であり、マウス、キーボード、スイッチ
類などから構成される。１０６は、頭部位置姿勢計測装
置であり、位置姿勢検出装置１０８からの信号を解析
し、基準信号発生装置１０７を基準にした操作者の頭部
の位置及び姿勢の情報を中央処理装置１０３に入力す
る。

【００３４】１０７は、位置姿勢検出装置１０８の基準
となる信号を発生するための基準信号発生装置である。
１０８は、頭部の位置及び姿勢を検出するために設けら
れている位置姿勢検出装置である。

【００３５】１０９は、眼球運動計測装置であり、眼球
運動検出装置１１０からの信号を解析し、眼球の回転角
度に比例した回転量情報を中央処理装置１０３に入力す
るものである。１１０は、操作者の眼球の回転運動を計
測するための情報を検出する眼球運動検出装置である。
この眼球運動検出装置１１０は、角膜表面を照明する点
光源と眼球の画像を入力する画像センサから構成され
る。なお、この眼球運動検出装置１１０を、眼球筋電位
を測定する電極と電圧計とから構成するようにしてもよ
い。

【００３６】図２は、第１の実施形態にかかる視線情報
入力装置を構成する要素の概略配置について示す図であ
る。図２において、基準信号発生装置１０７は、画像表
示装置１０１の上部に固定される。なお、画像表示装置
１０１の上部に固定する他に、画像表示装置１０１に対
して相対的に位置を固定する他の方法によって基準信号
発生装置１０７を配置してもよい。例えば、画像表示装
置１０１を固定する台の上に基準信号発生装置１０７を
固定するようにしてもよい。あるいは、画像表示装置１
０１を固定した台が設置してある同じ床の上に台を置き
これに基準信号発生装置１０７を固定するようにしても
よい。

【００３７】また、位置姿勢検出装置１０８と眼球運動
検出装置１１０は、眼鏡フレーム状の支持具によって操
作者の頭部２０１に固定される。眼球運動検出装置１１
０は、操作者の眼球２０２の前面に装着される。支持具
は、円偏光フィルタや液晶シャッタ機構など、画像表示
装置１０１を立体観察するための左右画像分離機構を備
えていてもよい。その他の構成要素は、任意の適当な場
所に配置されるものとする。

【００３８】図３は、第１の実施形態における視線情報
入力処理の流れを表すフローチャートである。以下、図
３を参照しながら各ステップにおける処理の詳細を順を
追って説明する。まず、処理を始める前の準備として、
三組のパラメータを実際に計測して記憶装置１０４に予
め記憶しておく。

【００３９】前記三組のパラメータのうち、第一のパラ
メータは、位置姿勢検出装置１０８を基準とした操作者
頭部２０１の相対的な姿勢を表す座標変換である。第二
のパラメータは、位置姿勢検出装置１０８を基準とし
て、位置姿勢検出装置１０８の計測中心から眼球の光学
中心までの距離ベクトルである。第三のパラメータは、
画像表示装置１０１の画面を基準とした基準信号発生装
置１０７の相対的な姿勢を表す座標変換である。

【００４０】最初のステップ３０１において、頭部位置
姿勢計測装置１０６によって、基準信号発生装置１０７
の座標系を基準にした位置姿勢検出装置１０８の位置及
び姿勢を計測する。

【００４１】次に、予め計測した前記第一のパラメータ
である座標変換を、計測した位置姿勢検出装置１０８の
姿勢と合成することによって、基準信号発生装置１０７
を基準とした頭部の姿勢を求める。この頭部の姿勢に対
して、さらに、予め計測した前記第三のパラメータであ
る座標変換を重ねて適用することによって、画像表示装
置１０１の画面を基準とした頭部の姿勢が求められる。

【００４２】次に、ステップ３０２において、ステップ
３０１において計測した、基準信号発生装置１０７の座
標系を基準にした、位置姿勢検出装置１０８の位置ベク
トルに、予め計測した前記第二のパラメータである距離
ベクトルを合成することによって、基準信号発生装置１
０７の座標系を基準にした眼球の光学中心、すなわち、
視点位置を求める。この位置に対してさらに、予め計測
した前記第三のパラメータである座標変換を施すことに
よって、画像表示装置１０１の画面を基準とした視点の
位置４０７が求められる。

【００４３】次に、ステップ３０３において、眼球運動
検出装置１１０からの信号を眼球運動計測装置１０９に
よって解析し、眼球の回転量を計測する。眼球運動計測
装置１０９により計測される眼球の回転量は、一般に、
眼球形状の個人差や装着状態によって必ずしも正しい回
転角度を表すものではなく、回転角度とほぼ線形の関係
をもつ値をとる。したがって、正しい回転角度に補正す
る必要がある。

【００４４】このために必要なパラメータを「補正パラ
メータ」と呼び、「補正パラメータ」を設定する操作を
「校正操作」と呼んでいる。補正パラメータについては
後述する。また、補正パラメータの算出には、さらに二
つのパラメータ「右基準回転量」と「左基準回転量」を
決定する必要がある。これらのパラメータについては、
後で順次説明する。

【００４５】次に、ステップ３０４において、校正操作
を行うか否かを判断し、行わない場合にはステップ３１
４にジャンプし、校正操作を行う場合にはステップ３０
５に移行する。

【００４６】ステップ３０５においては、右基準回転量
を登録する処理に分岐するか否かを判断する。このとき
の判断条件は、対話入力装置１０５を介して操作者の明
示的な指示がなされることである。この判断の結果、右
基準回転量を登録する処理を行う場合にはステップ３０
６に進み、行わない場合にはステップ３０９に進む。

【００４７】ステップ３０６においては、ステップ３０
２で求めた視点位置４０７を通過し、さらに、ステップ
３０１で求めた頭部正面方向４０１及び頭部水平方向４
０２によって定まる平面上において、視点位置４０７を
始点として、頭部正面方向４０１から右に予め定めた特
定の角度である右基準各４０３だけ回転した方向が画像
表示装置１０１と交差する箇所に、目印となる指標、す
なわち右方向基準指標４０４を表示する。

【００４８】次に、ステップ３０７において、ステップ
３０３において計測した眼球回転量を右基準回転量とし
て登録するか否かを判断する。この判断の条件は、ステ
ップ３０６において表示した右方向基準指標４０４を操
作者が注視していて、かつ操作者の明示的な指示が対話
入力装置１０５を介して行われることである。

【００４９】次に、ステップ３０８において、ステップ
３０６において画像表示装置１０１に表示した右方向基
準指標４０４を注視しているときの眼球回転量が右基準
回転量として登録される。この登録が終了したら、次
に、ステップ３０９に進む。

【００５０】ステップ３０９においては、左基準回転量
を登録する処理に分岐するか判断する。判断条件は、対
話入力装置１０５を介して操作者の明示的な指示がなさ
れることである。

【００５１】次に、ステップ３１０において、ステップ
３０２で求めた視点位置４０７を通過し、さらに、ステ
ップ３０１で求めた頭部正面方向４０１及び頭部水平方
向４０２とによって定まる平面上において、視点位置４
０７を始点として、頭部正面方向４０１から左に予め定
めた特定の角度である左基準角４０５だけ回転した方向
が画像表示装置１０１と交差する箇所に、目印となる指
標すなわち左方向基準指標４０６を表示する。

【００５２】次に、ステップ３１１において、ステップ
３０３において計測した眼球回転量を左基準回転量とし
て登録するか否かを判断する。この判断の条件は、ステ
ップ３１０において表示した左方向基準指標４０６を操
作者が注視していて、かつ操作者の明示的な指示が対話
入力装置１０５を介して行われることである。

【００５３】次に、ステップ３１２において、ステップ
３１０において画像表示装置１０１に表示した左方向基
準指標４０６を注視しているときの眼球回転量が左基準
回転量として登録される。

【００５４】次に、ステップ３１３において、ステップ
３０８において登録された右基準回転量と、ステップ３
１２において登録された左基準回転量とを用いて、補正
パラメータを算出する。この補正パラメータは、「補正
係数」と「零点オフセット」の二つある。右基準回転量
と左基準回転量との差分を、右基準角４０３と左基準角
４０５との差分で割った値を「補正係数」として定め
る。また、右基準回転量に補正係数を乗じて求めた値
を、右基準角４０３から減じた値を「零点オフセット」
として定める。

【００５５】次に、ステップ３１４において、ステップ
３０３において眼球運動計測装置１０９によって計測し
た眼球回転量を、ステップ３１３において決定した二つ
の補正パラメータ、補正係数と零点オフセットとによっ
て、操作者の頭部を基準とした眼球回転角度に変換す
る。この変換は、眼球回転量に補正係数を乗じて求めた
値に零点オフセットを加算することによって行う。

【００５６】次に、ステップ３１５において、ステップ
３１４で求めた眼球回転量を表す座標変換に対し、予め
測定した前記第三のパラメータである座標変換を施すこ
とにより、画像表示装置１０１を基準とした視線方向ベ
クトル４０８を算出する。

【００５７】ステップ３０１で求めた視点位置ベクトル
４０７と、ステップ３１５で求めた視線方向ベクトル
は、本実施形態の視線情報入力装置が求めようとする目
的の情報である。

【００５８】次に、ステップ３１６において、ステップ
３０１で求めた視点位置ベクトルとステップ３１５で求
めた視線方向ベクトルとを利用する任意の処理を行う。
最も簡単な例としては、視線４０７が画像表示装置１０
１の画面と交差する点に、操作者が注視している点であ
ることを示す座標を表示する処理である。次に、ステッ
プ３１７において終了するか否かを判断し、終了しない
場合にはステップ３０１に戻って前述した処理を繰り返
し行う。

【００５９】前述のように、画像表示装置１０１の画面
に、操作者の頭部２０１の位置と姿勢を基準として、校
正操作に必要な指標を提示することによって、任意の時
点で、操作者の頭部を固定することなく校正操作を行う
ことができる。

【００６０】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用してもよい。また、本発明はシステムあるいは装置に
プログラムを供給することによって実施される場合にも
適用されることは言うまでもない。

【００６１】この場合、本発明に係わるプログラムを格
納した記憶媒体１０４ａが、本発明を構成することにな
る。そして、前記記憶媒体１０４ａからそのプログラム
をシステムあるいは装置に読み出すことによって、その
システムあるいは装置が予め定められた方法で動作す
る。

【００６２】〔第２の実施形態他の実施形態〕以下、本
発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形
態の基本構成は、図５ブロック図に示すように、第１の
実施形態の基本構成に、情報通信装置５０１と情報処理
装置５０２が追加されている。

【００６３】情報通信装置５０１は、イーサネット、Ｒ
Ｓ２３２Ｃ、電話回線、ＩＳＤＮなど任意の通信形式に
よって、任意の情報処理装置５０２に、第２の実施形態
の視線情報入力装置によって得た操作者の視線情報、す
なわち、画像表示装置１０１を基準とした視点位置ベク
トル４０７と視線方向ベクトル４０８を伝送する。情報
処理装置５０２では、情報通信装置５０１から伝送され
た視線情報を用いて任意の処理を行う。

【００６４】第２の実施形態における視線情報入力処理
の流れを表すフローチャートは、第１の実施形態と同様
に、図３によって表され、ステップ３１６を除く全ての
ステップにおける処理の詳細は、第１の実施形態におい
て説明した処理と同様である。

【００６５】第２の実施形態におけるステップ３１６の
処理は、その概要としては、第１の実施形態戸同様であ
るが、情報通信装置５０１を介して、情報処理装置５０
２に視点位置ベクトル４０７と視線方向ベクトル４０８
を転送する処理が付加される。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本願における各請
求項に記載の発明によれば、操作者の頭部の位置と姿勢
とに基づいて画面上の適切な位置に、校正操作に必要な
指標を提示することができるので、視線情報入力装置か
ら入力される視線情報を他の情報処理装置で使用した状
態のまま校正操作を行うことができるようになる。これ
により、正確でかつ頭部を固定することによる苦痛を操
作者に感じさせることない補正を任意の時点において行
うようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の基本構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の検出装置類の概略配
置を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の処理の流れを表すフ
ローチャートである。

【図４】本発明の第１の実施形態における、操作者の視
点及び視線と画像表示面との位置関係を説明する図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施形態の基本構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０１ 画像表示装置 １０２ フレームバッファ １０３ 中央処理装置 １０４ 記憶装置 １０４ａ 記憶媒体 １０５ 対話入力装置 １０６ 頭部位置姿勢計測装置 １０７ 基準信号発生装置 １０８ 位置姿勢検出装置 １０９ 眼球運動計測装置 １１０ 眼球運動検出装置 ４０１ 頭部正面方向 ４０２ 頭部水平線 ４０３ 右基準角 ４０４ 右方向基準指標 ４０５ 左基準角 ４０６ 左方向基準指標 ４０７ 視点位置ベクトル ４０８ 視線方向ベクトル ４０９ 注視点 ５０１ 情報通信装置 ５０２ 情報処理装置

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示画面を注視する操作者の視線情報を
   入力する視線情報入力方法において、 前記表示画面を基準として前記操作者の頭部の位置及び
   姿勢を求め、それに基づいて校正操作に必要な指標を前
   記表示画面上の所定位置に提示するとともに、前記指標
   を操作者が注視しているときの眼球回転量を計測し、そ
   れに基づいて所定の補正パラメータを算出して前記操作
   者の頭部の方向を基準とした眼球回転角度を求め、上記
   眼球回転角度に基づいて前記操作者の視線が前記表示画
   面と交差する点を前記操作者が注視している座標とする
   ようにしたことを特徴とする視線情報入力方法。
2. 【請求項２】 表示画面を注視する操作者の視線情報を
   入力する視線情報入力方法において、 前記表示画面を基準として前記操作者の頭部の位置及び
   姿勢を求める第１の工程と、 前記第１の工程で求めた前記操作者の頭部の位置及び姿
   勢に基づいて、校正操作に必要な指標を前記表示画面上
   の所定位置に提示する第２の工程と、 前記表示画面の上部に固定された基準信号発生装置の座
   標系を基準にして、眼球の光学中心である視点位置を求
   める第３の工程と、 前記表示画面の所定位置に表示された指標を操作者が注
   視しているときの眼球回転量を基準回転量として登録す
   る第４の工程と、 前記第４の工程で登録された基準回転量を用いて所定の
   補正パラメータを算出して前記操作者の頭部を基準とし
   た眼球回転角度を求める第５の工程と、 前記表示画面を基準とした視点位置ベクトル及び視線方
   向ベクトルを求める第６の工程と、 前記第６の工程で求めた視点位置ベクトル及び視線方向
   ベクトルを利用して、前記操作者の視線が前記表示画面
   と交差する点に、前記操作者が注視していることを示す
   座標を表示する第７の工程とを備えることを特徴とする
   視線情報入力方法。
3. 【請求項３】 表示画面を注視する操作者の視線情報を
   入力する視線情報入力方法において、 前記表示画面の任意の位置に、任意の図形や画像または
   文字を表示する画像表示工程と、 前記表示画面を基準とした座標系において、前記操作者
   の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める頭部姿
   勢計測工程と、 前記操作者の眼球の光学中心の位置ベクトルを、前記表
   示画面を基準とした座標系において求める視点位置計測
   工程と、 前記操作者の眼球の回転角に比例した眼球回転量を計測
   する眼球運動計測工程と、 前記視点位置計測工程で求めた視点位置を通過し、さら
   に前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向及び頭部
   水平方向によって定まる平面上において、視点位置を始
   点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ所定
   方向に定められた基準角だけ回転した方向において前記
   表示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や画
   像を表示する方向基準指標表示工程と、 前記方向基準指標表示工程で表示された画面上の指標を
   前記操作者が注視している任意の時点において、前記眼
   球運動計測工程で計測した眼球回転量を登録する基準回
   転量登録工程と、 前記眼球運動計測工程において得られた眼球回転量に所
   定の係数を乗じる眼球回転量係数乗算工程と、 前記眼球回転量係数乗算工程で値を変更した眼球回転量
   に所定の定数を加算する眼球回転量定数加算工程と、 前記基準回転量登録工程で登録された眼球回転量に基づ
   いて、前記眼球回転量係数乗算工程にて用いられる係数
   の値を演算して設定する眼球回転量単位補正工程と、 前記眼球回転量係数乗算工程で変換された眼球回転量
   を、前記方向基準指標表示工程にて用いられた基準角か
   ら減じた値を前記眼球回転量定数加算工程において用い
   られる定数の値として設定する眼球回転量零点補正工程
   と、 前記眼球運動計測工程で得た眼球回転量を、前記眼球回
   転量係数乗算工程と前記眼球回転量定数加算工程とを順
   次行うことによって変換する眼球回転量決定工程と、 前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部姿勢を記述する座標
   変換と、前記眼球回転量決定工程で求めた眼球回転量を
   記述する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とし
   た座標系における視線方向を決定する視線方向決定工程
   とを備えることを特徴とする視線情報入力方法。
4. 【請求項４】 表示画面を注視する操作者の視線情報を
   入力する視線情報入力方法において、 前記表示画面の任意の位置に、任意の図形や画像または
   文字を表示する画像表示工程と、 前記表示画面を基準とした座標系において、前記操作者
   の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める頭部姿
   勢計測工程と、 前記操作者の眼球の光学中心の位置ベクトルを、前記表
   示画面を基準とした座標系において求める視点位置計測
   工程と、 前記操作者の眼球の回転角に比例した眼球回転量を計測
   する眼球運動計測工程と、 前記視点位置計測工程で求めた視点位置を通過し、さら
   に前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向及び頭部
   水平方向によって定まる平面上において、視点位置を始
   点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ右側
   に定められた右基準角だけ回転した方向において前記表
   示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や画像
   を表示する右方向基準指標表示工程と、 前記視点位置計測工程で求めた視点位置を通過し、さら
   に前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向及び頭部
   水平方向によって定まる平面上において、視点位置を始
   点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ左側
   に定められた左基準角だけ回転した方向において前記表
   示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や画像
   を表示する左方向基準指標表示工程と、 前記右方向基準指標表示工程において表示された画面上
   の指標を前記操作者が注視している任意の時点におい
   て、前記眼球運動計測工程で計測した眼球回転量を登録
   する右基準回転量登録工程と、 前記左方向基準指標表示工程で表示された画面上の指標
   を前記操作者が注視している任意の時点において、前記
   眼球運動計測工程において計測した眼球回転量を登録す
   る左基準回転量登録工程と、 前記眼球運動計測工程で得られた眼球回転量に所定の係
   数を乗じる眼球回転量係数乗算工程と、 前記眼球回転量係数乗算工程で値を変更した眼球回転量
   に所定の定数を加算する眼球回転量定数加算工程と、 前記右基準回転量登録工程において登録された眼球回転
   量を、前記眼球回転量係数乗算工程で変換した回転量値
   と、前記左基準回転量登録工程において登録された眼球
   回転量を前記眼球回転量係数乗算工程において変換した
   回転量値との差分が、前記右方向基準指標表示工程にて
   用いられた右基準角と、前記左方向基準指標表示工程に
   て用いられた左基準角との差分と等しくなる値を、前記
   眼球回転量係数乗算工程にて用いられる係数の値として
   設定する眼球回転量単位補正工程と、 前記眼球回転量係数乗算工程で変換された眼球回転量
   を、前記右方向基準指標表示工程にて用いられた右基準
   角から減じた値を前記眼球回転量定数加算工程において
   用いられる定数の値として設定する眼球回転量零点補正
   工程と、 前記眼球運動計測工程で得た眼球回転量を、前記眼球回
   転量係数乗算工程と前記眼球回転量定数加算工程とを順
   次行うことによって変換する眼球回転量決定工程と、 前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部姿勢を記述する座標
   変換と、前記眼球回転量決定工程で求めた眼球回転量を
   記述する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とし
   た座標系における視線方向を決定する視線方向決定工程
   とを備えることを特徴とする視線情報入力方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４の何れか１項に記載の
   視線情報入力方法において、 前記眼球回転量零点補正工程は、前記眼球回転量係数乗
   算工程において変換された眼球回転量を、前記左方向基
   準指標表示工程にて用いられた左基準角から減じた値を
   前記眼球回転量定数加算工程において用いられる定数の
   値として設定することを特徴とする視線情報入力方法。
6. 【請求項６】 請求項３または４の何れか１項に記載の
   視線情報入力方法において、 前記視点位置計測工程で求めた視点位置を始点として、
   前記頭部姿勢計測工程で求めた頭部正面方向へ伸ばした
   半直線が表示画面と交差する箇所に、任意の文字または
   図形や画像を前記表示画面に表示する正面方向基準指標
   表示工程と、 前記正面方向基準指標表示工程で表示された画面上の指
   標を前記操作者が注視している任意の時点において、前
   記眼球運動計測工程で計測した眼球回転量を登録する正
   面基準回転量登録工程とを備え、 前記眼球回転量零点補正工程は、前記正面基準回転量登
   録工程で登録された眼球回転量を、前記眼球回転量単位
   補正工程及び前記眼球回転量係数乗算工程において変換
   された眼球回転量の符号を反転した値を、前記眼球回転
   量定数加算工程において用いられる定数の値として設定
   することを特徴とする視線情報入力方法。
7. 【請求項７】 コンピュータで読むことが可能なプログ
   ラムコードを格納する記憶媒体において、 請求項１〜６の何れか１項に記載の視線情報入力方法を
   コンピュータに実行させる機能手段を構成するプログラ
   ムコードを格納することを特徴とする記憶媒体。
8. 【請求項８】 表示画面を注視する操作者の視線情報を
   入力する視線情報入力装置において、 前記表示画面を基準として前記操作者の頭部の位置及び
   姿勢を求め、それに基づいて校正操作に必要な指標を前
   記表示画面上の所定位置に提示するとともに、前記指標
   を操作者が注視しているときの眼球回転量を用いて所定
   の補正パラメータを算出して前記操作者の頭部を基準と
   した眼球回転角度を求め、上記眼球回転角度に基づい
   て、前記操作者の視線が前記表示画面と交差する点に前
   記操作者が注視していることを示す座標を表示するよう
   にしたことを特徴とする視線情報入力装置。
9. 【請求項９】 表示画面を注視する操作者の視線情報を
   入力する視線情報入力装置において、 前記表示画面を基準として前記操作者の頭部の位置及び
   姿勢を求める第１の手段と、 前記第１の手段で求めた前記操作者の頭部の位置及び姿
   勢に基づいて、校正操作に必要な指標を前記表示画面上
   の所定位置に提示する第２の手段と、 前記表示画面の上部に固定された基準信号発生装置の座
   標系を基準にして、眼球の光学中心である視点位置を求
   める第３の手段と、 前記表示画面の所定位置に表示された指標を操作者が注
   視しているときの眼球回転量を基準回転量として登録す
   る第４の手段と、 前記第４の手段で登録された基準回転量を用いて所定の
   補正パラメータを算出して前記操作者の頭部を基準とし
   た眼球回転角度を求める第５の手段と、 前記表示画面を基準とした視点位置ベクトル及び視線方
   向ベクトルを求める第６の手段と、 前記第６の手段で求めた視点位置ベクトル及び視線方向
   ベクトルを利用して、前記操作者の視線が前記表示画面
   と交差する点に、前記操作者が注視していることを示す
   座標を表示する第７の手段とを備えることを特徴とする
   視線情報入力装置。
10. 【請求項１０】 表示画面を注視する操作者の視線情報
    を入力する視線情報入力装置において、 前記表示画面の任意の位置に、任意の図形や画像または
    文字を表示する画像表示手段と、 前記表示画面を基準とした座標系において、前記操作者
    の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める頭部姿
    勢計測手段と、 前記操作者の眼球の光学中心の位置ベクトルを、前記表
    示画面を基準とした座標系において求める視点位置計測
    手段と、 前記操作者の眼球の回転角に比例した眼球回転量を計測
    する眼球運動計測手段と、 前記視点位置計測手段で求めた視点位置を通過し、さら
    に前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向及び頭部
    水平方向によって定まる平面上において、視点位置を始
    点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ所定
    方向に定められた基準角だけ回転した方向において前記
    表示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や画
    像を表示する方向基準指標表示手段と、 前記方向基準指標表示手段で表示された画面上の指標を
    前記操作者が注視している任意の時点において、前記眼
    球運動計測手段で計測した眼球回転量を登録する基準回
    転量登録手段と、 前記眼球運動計測手段により得られた眼球回転量に所定
    の係数を乗じる眼球回転量係数乗算手段と、 前記眼球回転量係数乗算手段で値を変更した眼球回転量
    に所定の定数を加算する眼球回転量定数加算手段と、 前記基準回転量登録手段で登録された眼球回転量に基づ
    いて、前記眼球回転量係数乗算手段において用いられる
    係数の値を演算して設定する眼球回転量単位補正手段
    と、 前記眼球回転量係数乗算手段で変換された眼球回転量
    を、前記方向基準指標表示手段にて用いられた基準角か
    ら減じた値を前記眼球回転量定数加算手段において用い
    られる定数の値として設定する眼球回転量零点補正手段
    と、 前記眼球運動計測手段で得た眼球回転量を、前記眼球回
    転量係数乗算手段と前記眼球回転量定数加算手段とを順
    次動作させることによって変換する眼球回転量決定手段
    と、 前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部姿勢を記述する座標
    変換と、前記眼球回転量決定手段で求めた眼球回転量を
    記述する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とし
    た座標系における視線方向を決定する視線方向決定手段
    とを備えることを特徴とする視線情報入力装置。
11. 【請求項１１】 表示画面を注視する操作者の視線情報
    を入力する視線情報入力装置において、 前記表示画面の任意の位置に、任意の図形や画像または
    文字を表示する画像表示手段と、 前記表示画面を基準とした座標系において、前記操作者
    の頭部の姿勢を示す頭部の向き及び傾きを求める頭部姿
    勢計測手段と、 前記操作者の眼球の光学中心の位置ベクトルを、前記表
    示画面を基準とした座標系において求める視点位置計測
    手段と、 前記操作者の眼球の回転角に比例した眼球回転量を計測
    する眼球運動計測手段と、 前記視点位置計測手段で求めた視点位置を通過し、さら
    に前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向及び頭部
    水平方向によって定まる平面上において、視点位置を始
    点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ右側
    に定められた右基準角だけ回転した方向において前記表
    示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や画像
    を表示する右方向基準指標表示手段と、 前記視点位置計測手段で求めた視点位置を通過し、さら
    に前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向及び頭部
    水平方向によって定まる平面上において、視点位置を始
    点として、前記頭部正面方向よりも所定の角度だけ左側
    に定められた左基準角だけ回転した方向において前記表
    示画面と交差する箇所に、任意の文字または図形や画像
    を表示する左方向基準指標表示手段と、 前記右方向基準指標表示手段により表示された画面上の
    指標を前記操作者が注視している任意の時点において、
    前記眼球運動計測手段で計測した眼球回転量を登録する
    右基準回転量登録手段と、 前記左方向基準指標表示手段で表示された画面上の指標
    を前記操作者が注視している任意の時点において、前記
    眼球運動計測手段により計測した眼球回転量を登録する
    左基準回転量登録手段と、 前記眼球運動計測手段で得られた眼球回転量に所定の係
    数を乗じる眼球回転量係数乗算手段と、 前記眼球回転量係数乗算手段で値を変更した眼球回転量
    に所定の定数を加算する眼球回転量定数加算手段と、 前記右基準回転量登録手段により登録された眼球回転量
    を、前記眼球回転量係数乗算手段で変換した回転量値
    と、前記左基準回転量登録手段により登録された眼球回
    転量を前記眼球回転量係数乗算手段により変換した回転
    量値との差分が、前記右方向基準指標表示手段にて用い
    られた右基準角と、前記左方向基準指標表示手段にて用
    いられた左基準角との差分と等しくなる値を、前記眼球
    回転量係数乗算手段にて用いられる係数の値として設定
    する眼球回転量単位補正手段と、 前記眼球回転量係数乗算手段で変換された眼球回転量
    を、前記右方向基準指標表示手段にて用いられた右基準
    角から減じた値を前記眼球回転量定数加算手段において
    用いられる定数の値として設定する眼球回転量零点補正
    手段と、 前記眼球運動計測手段で得た眼球回転量を、前記眼球回
    転量係数乗算手段と前記眼球回転量定数加算手段とを順
    次動作させることによって変換する眼球回転量決定手段
    と、 前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部姿勢を記述する座標
    変換と、前記眼球回転量決定手段で求めた眼球回転量を
    記述する座標変換とを結合し、前記表示画面を基準とし
    た座標系における視線方向を決定する視線方向決定手段
    とを備えることを特徴とする視線情報入力装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１の何れか１項に
    記載の視線情報入力装置において、 前記眼球回転量零点補正手段は、前記眼球回転量係数乗
    算手段により変換された眼球回転量を、前記左方向基準
    指標表示手段にて用いられた左基準角から減じた値を前
    記眼球回転量定数加算手段において用いられる定数の値
    として設定することを特徴とする視線情報入力装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０または１１の何れか１項に
    記載の視線情報入力装置において、 前記視点位置計測手段で求めた視点位置を始点として、
    前記頭部姿勢計測手段で求めた頭部正面方向へ伸ばした
    半直線が表示画面と交差する箇所に、任意の文字または
    図形や画像を前記表示画面に表示する正面方向基準指標
    表示手段と、 前記正面方向基準指標表示手段で表示された画面上の指
    標を前記操作者が注視している任意の時点において、前
    記眼球運動計測手段で計測した眼球回転量を登録する正
    面基準回転量登録手段とを備え、 前記眼球回転量零点補正手段は、前記正面基準回転量登
    録手段で登録された眼球回転量を、前記眼球回転量単位
    補正手段及び前記眼球回転量係数乗算手段により変換さ
    れた眼球回転量の符号を反転した値を、前記眼球回転量
    定数加算手段において用いられる定数の値として設定す
    ることを特徴とする視線情報入力装置。