本發(fā)明涉及檢測眼球運(yùn)動的技術(shù)。

背景技術(shù)：

近年來，頭戴式顯示裝置和眼鏡型顯示裝置等能夠在使用者的眼睛的前方直接提示圖像的裝置的普及迅速地發(fā)展。與此相伴，作為計算機(jī)的操作裝置，除了鼠標(biāo)或操縱桿等手使用的裝置以外，使用眼睛的運(yùn)動的檢測結(jié)果的各種裝置已被提出并且出售。

以往，提出了用于檢測眼睛的運(yùn)動的各種方法，其中代表性的是eog法、鞏膜反射法、角膜反射法和探察線圈法。在eog法中，利用在眼睛的周圍貼著的電極，檢測角膜部具有比視網(wǎng)膜部高10～30μv的正極性的電位。在鞏膜反射法中，基于黑眼珠和白眼珠的反射率的差異，利用可見光攝像機(jī)檢測瞳孔的運(yùn)動。在角膜反射法中，對眼睛照射弱的紅外線光，利用紅外攝像機(jī)檢測角膜對紅外線光的反射。在探察線圈法中，檢測卷繞有線圈的隱形眼鏡的位置。

但是，這些方法存在如下的缺點。eog法會給使用者帶來由電極貼在皮膚上引起的麻煩，并且不耐電磁噪聲、汗和皮脂。鞏膜反射法需要進(jìn)行圖像處理，因此，采用該方法的裝置的耗電和重量增加。角膜反射法需要進(jìn)行對眼睛的光照射和圖像處理，因此，采用該方法的裝置的耗電和重量增加。探察線圈法會給使用者帶來由戴隱形眼鏡引起的麻煩。

以往，也提出了用于緩和eog法的缺點的各種技術(shù)。作為這些技術(shù)之一，專利文獻(xiàn)1中公開了一種護(hù)目鏡(eyewear)，其具備：框架；一對鼻托；和設(shè)置在一對鼻托各自的表面且檢測眼睛電位的第一電極和第二電極。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本公開特許公報“特開2013-244370號(2013年12月9日公開)”

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

為了使用專利文獻(xiàn)1的護(hù)目鏡檢測眼球運(yùn)動，需要必須使第一電極及第二電極與使用者的皮膚接觸。因此，該護(hù)目鏡依然存在會給使用者帶來由第一電極和第二電極貼在皮膚上引起的麻煩且不耐電磁噪聲、汗和皮脂的缺點。

本發(fā)明是為了解決上述的技術(shù)問題而做出的。其目的在于提出一種能夠非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動的眼球運(yùn)動檢測裝置。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，具備：

對使用者的眼睛的眼球的露出表面的第一端部具有指向性的第一遠(yuǎn)紅外線傳感器；

對上述眼球的露出表面的與上述第一端部相對的第二端部具有指向性的第二遠(yuǎn)紅外線傳感器；

計算上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的第一輸出差計算部；和

基于計算出的上述差的時間推移，檢測上述眼球的眼球運(yùn)動的檢測部。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的一個方式，能得到能夠非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動的效果。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的眼球運(yùn)動檢測裝置的主要部分結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的實施方式1的眼鏡的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是對戴著本發(fā)明的實施方式1的眼鏡的使用者的右眼進(jìn)行說明的圖。

圖4是表示被試驗者將視線從正面向右方移動時右眼的遠(yuǎn)紅外線熱像圖的一個例子的圖。

圖5是表示在本發(fā)明的實施方式1中，右眼的上眼瞼打開時的、各遠(yuǎn)紅外線傳感器的各輸出的時間推移的一個例子的圖。

圖6是表示在本發(fā)明的實施方式1中，使用者使視線向右方移動時的右眼的圖。

圖7是分別表示在本發(fā)明的實施方式1中，右眼的上眼瞼打開，然后，產(chǎn)生了使用者的視線向右方移動的眼球運(yùn)動時的、對內(nèi)眼角側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的時間推移和對外眼角側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的時間推移的一個例子的圖。

圖8是表示在本發(fā)明的實施方式1中，右眼的上眼瞼打開，然后，產(chǎn)生了使用者的視線向右方移動的眼球運(yùn)動時的、對內(nèi)眼角側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與對外眼角側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的時間推移的一個例子的圖。

圖9是表示在本發(fā)明的實施方式2中，使用者使視線向上方移動時的右眼的圖。

圖10是表示在本發(fā)明的實施方式2中，右眼的上眼瞼打開，然后，產(chǎn)生了使用者的視線向上方移動的眼球運(yùn)動時的、對上眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的時間推移和對下眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的時間推移的一個例子的圖。

圖11是表示在本發(fā)明的實施方式2中，右眼的上眼瞼打開，然后，產(chǎn)生了使用者的視線向上方移動的眼球運(yùn)動時的、對上眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與對下眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的時間推移的一個例子的圖。

圖12是表示在本發(fā)明的實施方式2中，對右眼的上眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升(傾斜)與對右眼的下眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升(傾斜)的時間差被檢測出之后的、對上眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與對下眼瞼側(cè)的端部具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的時間推移的一個例子的圖。

具體實施方式

〔實施方式1〕

以下，基于圖1～圖8對本發(fā)明的第一實施方式進(jìn)行說明。

(眼球運(yùn)動檢測裝置1)

圖1是表示本實施方式的眼球運(yùn)動檢測裝置1的主要部分結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖所示，眼球運(yùn)動檢測裝置1具備遠(yuǎn)紅外線傳感器11(第一遠(yuǎn)紅外線傳感器)、遠(yuǎn)紅外線傳感器12(第二遠(yuǎn)紅外線傳感器)、遠(yuǎn)紅外線傳感器13(第一遠(yuǎn)紅外線傳感器、第三遠(yuǎn)紅外線傳感器)、和遠(yuǎn)紅外線傳感器14(第二遠(yuǎn)紅外線傳感器、第四遠(yuǎn)紅外線傳感器)和控制部20。

遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14是接收遠(yuǎn)紅外線而輸出與其強(qiáng)度相應(yīng)的信號的傳感器。在本實施方式中，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14用于測定眼球的露出表面的溫度。眼球在具有接近體溫的溫度時發(fā)出峰值波長約9μm的遠(yuǎn)紅外線。為了檢測該遠(yuǎn)紅外線，作為遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14，例如，使用由insb等化合物構(gòu)成的光電二極管、熱電堆或測輻射熱計等。

控制部20是統(tǒng)括地控制眼球運(yùn)動檢測裝置1的動作的部件。如圖1所示，控制部20具備傳感器控制部21、輸出差計算部22、視線移動方向檢測部23(檢測部、第一檢測部、第二檢測部)、視線移動量檢測部24(檢測部、第一檢測部、第二檢測部)和通信部25。控制部20計算遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出之差，基于該差的時間推移，檢測眼球運(yùn)動，詳細(xì)情況將在后面說明。

(眼鏡30)

本實施方式的眼球運(yùn)動檢測裝置1被組裝于眼鏡30，在使用者戴著該眼鏡30時，眼球運(yùn)動檢測裝置1檢測使用者的眼球運(yùn)動。圖2是表示本實施方式的眼鏡30的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，眼鏡30具備：框架31；和被組裝于該框架31的眼球運(yùn)動檢測裝置1。遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14被組裝在框架31的右眼側(cè)的鏡框(將透鏡的周圍包圍的邊緣)上。另一方面，控制部20被組裝在框架31的右側(cè)的眼鏡腿(掛在耳朵上的部分)上。

遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14被作為非常小型的傳感器實現(xiàn)，因此，能夠沒有問題地組裝在框架31上。例如，當(dāng)作為遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14使用德州儀器公司的紅外線熱電堆tmp006時，能夠使遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的尺寸為1.6mm×1.6mm。此外，tmp006的視野角廣，因此，在作為遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14使用tmp006的情況下，為了使視野角縮小，只要將作為平板透鏡的硅衍射型透鏡與tmp006組合即可。此外，也可以代替透鏡而組合孔徑光闌。由此，能夠限制遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的視野，使得遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14對眼球的露出表面50的特定的端部具有指向性。

在本實施方式中，在眼鏡30中，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14通過未圖示的配線與控制部20連接，來自遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出(信號)全部被輸送至控制部20。另外，控制部20以能夠與未圖示的外部計算機(jī)通信的狀態(tài)連接，由控制部20得到的眼球運(yùn)動的檢測結(jié)果均被輸送至外部計算機(jī)。外部計算機(jī)執(zhí)行與從控制部20接收到的眼球運(yùn)動的檢測結(jié)果相應(yīng)的處理。由此，戴著眼鏡30的使用者能夠不使用手而利用眼睛的運(yùn)動來操作外部計算機(jī)。

控制部20與外部計算機(jī)之間的連接，可以是有線也可以是無線。在有線的情況下，控制部20通過規(guī)定的柔性基板或配線與外部計算機(jī)連接。

(遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的指向性)

圖3是對戴眼鏡30的使用者的右眼40進(jìn)行說明的圖。在該圖中，使用者的視線(目線)朝向與紙面垂直的正對面。遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14，對與眼鏡30的自傳感器的設(shè)置位置相應(yīng)的、眼球的露出表面50的任一個特定的端部具有指向性。換言之，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14不是對眼球的露出表面50的整體具有視野，而是僅對對應(yīng)的任一個端部具有視野。

具體而言，遠(yuǎn)紅外線傳感器11對眼球的露出表面50的內(nèi)眼角41側(cè)的端部51(第一端部)具有指向性。另外，遠(yuǎn)紅外線傳感器12對眼球的露出表面50的外眼角42側(cè)的端部52(第二端部)具有指向性。另外，遠(yuǎn)紅外線傳感器13對眼球的露出表面50的上眼瞼43側(cè)的端部53(第一端部、第三端部)具有指向性。另外，遠(yuǎn)紅外線傳感器14對眼球的露出表面50的下眼瞼44側(cè)的端部54(第二端部、第四端部)具有指向性。

遠(yuǎn)紅外線傳感器11檢測從端部51發(fā)出的遠(yuǎn)紅外線，將與其檢測量相應(yīng)的信號輸出至傳感器控制部21。另外，遠(yuǎn)紅外線傳感器12檢測從端部52發(fā)出的遠(yuǎn)紅外線，將與其檢測量相應(yīng)的信號輸出至傳感器控制部21。另外，遠(yuǎn)紅外線傳感器13檢測從端部53發(fā)出的遠(yuǎn)紅外線，將與其檢測量相應(yīng)的信號輸出至傳感器控制部21。另外，遠(yuǎn)紅外線傳感器14檢測從端部54發(fā)出的遠(yuǎn)紅外線，將與其檢測量相應(yīng)的信號輸出至傳感器控制部21。

如圖3所示，端部51和端部52在與眼球的水平(左右)方向平行的橫軸61上，相互相對地配置。另一方面，端部53和端部54在與眼球的鉛垂(上下)方向平行的縱軸62上，相互相對地配置。眼球運(yùn)動檢測裝置1，基于遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出之差的時間推移，檢測與橫軸61平行的方向(左右方向)的眼球運(yùn)動，詳細(xì)情況將在后面說明。另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1，基于遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出之差的時間推移，檢測與縱軸62平行的方向(上下方向)的眼球運(yùn)動。

(眼球的露出表面的溫度分布)

以下參照圖4對眼球運(yùn)動檢測裝置1檢測眼球運(yùn)動時的原理進(jìn)行說明。圖4是表示被試驗者將視線從正面向右方移動時的右眼的遠(yuǎn)紅外線熱像圖的一個例子的圖。該圖中的右側(cè)對應(yīng)于右眼的內(nèi)眼角側(cè)，左側(cè)對應(yīng)于右眼的外眼角側(cè)。在圖4中，眼球的露出表面的a點、b點和c點的溫度分別為34.6°、35.5°和35.7°。b點位于外眼角側(cè)，c點位于內(nèi)眼角側(cè)。這樣，在被試驗者將視線從正面向右方移動時，右眼的眼球的露出表面的溫度根據(jù)表面內(nèi)的位置而不同。

本發(fā)明的發(fā)明人，對產(chǎn)生如圖4所示的眼球的溫度分布的原理進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果弄明白了這是由眼球運(yùn)動產(chǎn)生的。具體而言，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了，該溫度分布的原理是，眼球的在眼窩內(nèi)被弄暖和的部分通過眼球運(yùn)動重新露出于空氣中而失去熱的過渡現(xiàn)象。本實施方式的眼球運(yùn)動檢測裝置1，基于該與以往方法不同的原理檢測眼球運(yùn)動。

(遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出)

圖5是表示右眼的上眼瞼43從閉合的狀態(tài)變化為打開的狀態(tài)時的、遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的各輸出的時間推移的一個例子的圖。在該圖中，縱軸表示遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出，橫軸表示時間。時刻71是上眼瞼43打開的瞬間。曲線81表示遠(yuǎn)紅外線傳感器11或遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出的時間推移。曲線83表示遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的時間推移。曲線84表示遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的時間推移。

曲線81、83和84是表示眼球的露出表面50的端部51(端部52)、端部53和端部54的溫度的時間推移的曲線，因此，本來為曲線。但是，在本實施方式中，為了說明方便起見，將這些曲線81、83和84全部用直線表示。

在上眼瞼43閉合的期間，保護(hù)右眼40的眼球免受外部氣體的影響。在該期間，右眼40的眼球被體溫弄暖和，另外，從右眼40的淚腺分布眼淚將眼球的表面覆蓋。當(dāng)上眼瞼43打開時，眼球的表面的一部分露出。此時，當(dāng)外部氣體的溫度比體溫低時，通過眼球的露出表面50與外部氣體接觸，從眼球的露出表面50奪取熱。另一方面，當(dāng)外部氣體的溫度比體溫高時，通過覆蓋眼球的露出表面50的眼淚干燥，從眼球的露出表面50奪取氣化熱。在任意情況下，當(dāng)上眼瞼43打開時，右眼40的眼球的露出表面50整體的溫度均隨著時間經(jīng)過而緩慢下降。

上眼瞼43從右眼40的下側(cè)向上側(cè)打開。在該情況下，右眼40的眼球從下面的部分先露出于外部氣體。因此，端部51～54的溫度下降的定時(timing)分別不同。具體而言，當(dāng)上眼瞼43打開時，端部51～54中，下眼瞼44側(cè)的端部54最早接觸外部氣體，接著，內(nèi)眼角41側(cè)的端部51和外眼角42側(cè)的端部52接觸外部氣體，最后，上眼瞼43完全打開后，上眼瞼43側(cè)的端部53接觸外部氣體。因此，上眼瞼43打開后，溫度最早開始下降的是端部54，接著開始下降的是端部51和端部52，最后開始下降的是端部53。

上眼瞼43打開后的遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出的時間推移也相互不同。具體而言，如圖5所示，上眼瞼43打開后，對下眼瞼44側(cè)的端部54具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的曲線84，最早上升(輸出開始下降)。此后間隔一定時間，對內(nèi)眼角41側(cè)的端部51具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出(或?qū)ν庋劢?2側(cè)的端部52具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出)的曲線81上升(傾斜)。再從此間隔一定時間，對上眼瞼43側(cè)的端部53具有指向性的遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的曲線83上升(傾斜)。

通常，右眼40的一次眨眼需要的時間為100～150ms。另外，眨眼的間隔存在人的年齡差異和個體差異，但是據(jù)說為約5～20次/分鐘(3s/次)。與這些時間相比，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的響應(yīng)速度充分快。具體而言，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14具有最慢約10ms的響應(yīng)速度。因此，眼球運(yùn)動檢測裝置1能夠準(zhǔn)確地檢測上眼瞼43打開后的、遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出的上升開始的時間差。眼球運(yùn)動檢測裝置1通過檢測該時間差，能夠準(zhǔn)確地檢測右眼40的眨眼的發(fā)生，詳細(xì)情況將在實施方式2中進(jìn)行說明。

在本實施方式中，對眼球運(yùn)動檢測裝置1檢測右眼40的左右方向的眼球運(yùn)動的例子進(jìn)行說明。

(遠(yuǎn)紅外線傳感器11和12的輸出的時間推移)

圖6是表示使用者使視線向右方移動后的右眼40的圖。如該圖所示，當(dāng)通過眼球運(yùn)動，使用者的視線向右方(外眼角42側(cè)的端部52)移動時，端部52切換為從視線的移動前已露出的露出表面50的其他部分。另一方面，位于端部52的相反側(cè)的端部51，切換為眼球的表面的在視線移動前被收在眼窩內(nèi)并且通過眼球運(yùn)動而重新從眼窩露出的露出部55。

眼球在眼窩內(nèi)被體溫弄暖和，因此，通過眼球運(yùn)動而重新從眼窩露出的露出部55的溫度，比在眼球運(yùn)動前已露出的露出表面50的溫度高。因此，在如上述那樣發(fā)生眼球運(yùn)動時，眼球的露出表面50的端部51的溫度，通過在端部51重新配置露出部55而暫時變高。另一方面，在端部52不會這樣。

圖7是分別表示右眼40的上眼瞼43打開，然后產(chǎn)生了使用者的視線向右方移動的眼球運(yùn)動時的、遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出的時間推移和遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出的時間推移的一個例子的圖。在該圖中，縱軸表示遠(yuǎn)紅外線傳感器11和12的輸出，橫軸表示時間。時刻71是上眼瞼43打開的瞬間。時刻72是眼球運(yùn)動開始的瞬間。曲線91表示遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出的時間推移。曲線92表示遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出的時間推移。

如圖7所示，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出，均在上眼瞼43打開的時刻71之后，間隔一定時間，開始下降。這是因為，如上所述，從上眼瞼43打開起至端部51和端部52開始與外部氣體接觸為止，需要一定時間。端部51和端部52同時開始與外部氣體接觸，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出均在相同的定時開始下降。

緊接著使用者的視線向右方移動的眼球運(yùn)動開始的時刻72之后，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出暫時升高，然后再次下降。另一方面，遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出不像遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出那樣升高而持續(xù)下降。這是因為，如上所述，眼球運(yùn)動剛開始之后，端部51切換為來自眼窩的溫暖的露出部55，由此，遠(yuǎn)紅外線傳感器11接收的遠(yuǎn)紅外線的量暫時增加。露出部55的溫度也通過露出部55與外部氣體接觸而緩慢下降，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出的升高是暫時的，與遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出同樣再次開始下降。

在上眼瞼43持續(xù)打開充分長的時間的情況下，端部51和端部52的溫度均在某個時刻下降至相同的一定溫度，從此以后維持該一定溫度。在該情況下，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出均在某個時刻下降至相同的一定值，從此以后維持該一定值。如上所述，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出通過眼球運(yùn)動而暫時升高，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出下降，比遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出下降先結(jié)束。

在眼球運(yùn)動檢測裝置1中，傳感器控制部21接收遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出，向輸出差計算部22輸出。輸出差計算部22，通過從同時刻的遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出，計算出遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出之差。輸出差計算部22將計算出的各時刻的輸出差隨時向視線移動方向檢測部23和視線移動量檢測部24輸出。視線移動方向檢測部23，基于被輸入的差的時間推移，檢測使用者的視線的移動方向(右方或左方)。另一方面，視線移動量檢測部24，基于被輸入的差的時間推移，檢測使用者的視線的移動量。

以下參照圖8對這些檢測方法進(jìn)行說明。圖8是表示右眼40的上眼瞼43打開，然后產(chǎn)生了使用者的視線向右方移動的眼球運(yùn)動時的、遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出之差的時間推移的一個例子的圖。在該圖中，縱軸表示從遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出而得到的輸出差，橫軸表示時間。曲線101表示輸出差的時間推移。

(視線移動方向的檢測)

如圖8的曲線101所示，在從上眼瞼43打開的時刻71起至眼球運(yùn)動開始的時刻72為止的期間，輸出差為零。這是因為，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出在該期間同樣地進(jìn)行推移。另一方面，在眼球運(yùn)動開始的時刻72之后，輸出差的上升開始。該上升的方向是向正極性去的方向。輸出差產(chǎn)生這樣的上升是因為，如上所述，在眼球運(yùn)動開始的時刻72之后，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出暫時升高。

如圖8所示，當(dāng)發(fā)生視線向右方移動的眼球運(yùn)動時，從遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出而得到的輸出差的時間推移，產(chǎn)生向正極性去的上升。因此，視線移動方向檢測部23基于從輸出差計算部22輸入的輸出差的時間推移中的上升的方向，檢測眼球運(yùn)動的移動方向。具體而言，在輸出差的時間推移產(chǎn)生了向正極性去的上升的情況下，作為眼球運(yùn)動的移動方向，檢測出向右方。

另一方面，雖然未圖示，但是，當(dāng)發(fā)生視線向左移動的眼球運(yùn)動時，從遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出而得到的輸出差的時間推移，產(chǎn)生向負(fù)極性去的上升。因此，視線移動方向檢測部23，在輸出差的時間推移產(chǎn)生了向負(fù)極性去的上升的情況下，作為眼球運(yùn)動的移動方向，檢測出向左方。

(視線移動量的檢測)

使用者的視線向右方移動得越多，端部51的越多范圍被替換為露出部55，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器11接收的遠(yuǎn)紅外線的量越增加。因此，使用者的視線向右方移動得越多，遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出的暫時增加量越多。由此，輸出差的時間推移產(chǎn)生的上升的角度越大。即，輸出差的時間推移產(chǎn)生的上升的角度，與視線的移動量成比例。因此，視線移動量檢測部24，基于從輸出差計算部22接收到的輸出差的時間推移中的上升的角度，檢測視線的移動量。具體而言，角度越大，檢測出越大的移動量。即，將與上升的角度相對地成比例的量，作為視線的移動量檢測出。

視線移動方向檢測部23將檢測出的視線的移動方向輸出至通信部25。視線移動量檢測部24將檢測出的視線的移動量輸出至通信部25。通信部25將被輸入的視線的移動方向和移動量，作為眼球運(yùn)動的檢測結(jié)果通知給外部計算機(jī)。外部計算機(jī)執(zhí)行基于被通知的視線的移動方向和移動量的處理。由此，使用者能夠通過使眼睛運(yùn)動來操作外部計算機(jī)。

(本實施方式的優(yōu)點)

如上所述，眼球運(yùn)動檢測裝置1，基于遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出之差的時間推移，檢測右眼40的眼球運(yùn)動。因此，能夠準(zhǔn)確地檢測視線向右方(端部52側(cè))或左方(端部51側(cè))移動的眼球運(yùn)動。

眼球運(yùn)動檢測裝置1具備的遠(yuǎn)紅外線傳感器11和12均為非接觸型的傳感器。另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1不需要用于檢測眼球運(yùn)動的圖像處理，因此，能夠輕量且低耗電地進(jìn)行動作。匯總地說，眼球運(yùn)動檢測裝置1能夠非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動。

另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1，基于從遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出而得到的輸出差的時間推移中的上升的方向，檢測視線的移動方向。因此，能夠準(zhǔn)確地檢測視線的移動方向。

另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1，基于從遠(yuǎn)紅外線傳感器11的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器12的輸出而得到的輸出差的時間推移中的上升的角度，檢測視線的移動量。因此，能夠準(zhǔn)確地檢測視線的移動量。

在使用者為不需要視力矯正的人的情況下，優(yōu)選眼鏡30為在透鏡安裝部位安裝有不具有透鏡作用的玻璃的平光眼鏡。由此，透鏡遮擋吹向眼球的風(fēng)，因此，能夠防止眼球的露出表面50的溫度由于風(fēng)而變化，作為其結(jié)果，能夠防止眼球運(yùn)動檢測裝置1誤動作。

在上述的專利文獻(xiàn)1的護(hù)目鏡中，在鼻托的表面設(shè)置有第一電極和第二電極。因此，該現(xiàn)有技術(shù)存在無法應(yīng)用于沒有鼻托的護(hù)目鏡(eyewear)的缺點。另一方面，本實施方式的眼球運(yùn)動檢測裝置1中，需要設(shè)置在眼鏡30的鼻托上的部件一個都沒有。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)組裝有眼球運(yùn)動檢測裝置1并且沒有鼻托的眼鏡30。

通常，據(jù)說人的單眼的視野，在內(nèi)眼角側(cè)和上眼瞼側(cè)為約60度，在下眼瞼側(cè)為約70度，并且在外眼角側(cè)為約90～100度。即人能夠使眼睛在左右方向比在上下方向更廣地運(yùn)動。因此，在基于單軸上的眼球運(yùn)動的檢測結(jié)果來操作計算機(jī)的情況下，在像本實施方式那樣，眼球運(yùn)動檢測裝置1檢測眼睛的左右方向的視線的移動方向的情況下，使用者能夠舒適地操作計算機(jī)。

〔實施方式2〕

以下，基于圖9～圖12對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。

本實施方式的眼鏡30和眼球運(yùn)動檢測裝置1的結(jié)構(gòu)，與實施方式1相同。但是，本實施方式的眼球運(yùn)動檢測裝置1，在檢測右眼40的上下方向的眼球運(yùn)動這一點上，與實施方式1不同。

(遠(yuǎn)紅外線傳感器13和14的輸出的時間推移)

圖9是表示使用者使視線向上方移動后的右眼40的圖。如該圖所示，當(dāng)通過眼球運(yùn)動，使用者的視線向上方(眼球的露出表面的端部53側(cè))移動時，上眼瞼43側(cè)的端部53切換為從視線的移動前已露出的露出表面50的其他部分。另一方面，位于端部53的相反側(cè)的下眼瞼44側(cè)的端部54，切換為眼球的表面的在視線移動前被收在眼窩內(nèi)并且通過眼球運(yùn)動而重新從眼窩露出的露出部56。

眼球在眼窩內(nèi)被體溫弄暖和。因此，通過眼球運(yùn)動而重新從眼窩露出的露出部56的溫度，比在眼球運(yùn)動前已露出的露出表面50的溫度高。因此，當(dāng)像上述那樣發(fā)生眼球運(yùn)動時，眼球的露出表面50的端部54的溫度，通過在端部54重新配置露出部56而暫時變高。另一方面，在端部53不會這樣。

圖10是表示右眼40的上眼瞼43打開，然后產(chǎn)生了使用者的視線向上方移動的眼球運(yùn)動時的、遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的時間推移和遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的時間推移的一個例子的圖。在該圖中，縱軸表示遠(yuǎn)紅外線傳感器13和14的輸出，橫軸表示時間。曲線113表示遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的時間推移。曲線114表示遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的時間推移。

如上所述，當(dāng)眼球的表面露出時，其溫度隨著時間的經(jīng)過而下降。因此，當(dāng)上眼瞼43打開時，先露出的端部54的溫度立刻開始下降，后露出的端部53晚開始下降。由此，上眼瞼43打開后，如曲線114所示，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的上升(輸出下降)立刻開始。另一方面，如曲線113所示，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升(輸出下降)，與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出相比，晚開始。這樣，端部53和端部54開始與外部氣體接觸的定時不同，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出，在相互不同的定時開始下降。

緊接著使用者的視線向上方移動的眼球運(yùn)動開始的時刻72之后，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出暫時升高，然后再次下降。另一方面，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出不像遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出那樣升高而持續(xù)下降。這是因為，如上所述，在眼球運(yùn)動剛開始之后，端部54切換為來自眼窩的溫暖的露出部56，由此，遠(yuǎn)紅外線傳感器14接收的遠(yuǎn)紅外線的量暫時增加。露出部56的溫度也通過露出部56與外部氣體接觸而下降，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的升高是暫時的，與遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出同樣地再次開始下降。

在上眼瞼43持續(xù)打開充分長的時間的情況下，端部53和端部54的溫度均在某個時刻下降至相同的一定溫度，從此以后維持該一定值。在該情況下，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出均在某個時刻下降至相同的一定值，從此以后維持該一定值。如上所述，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出通過眼球運(yùn)動而暫時升高，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出下降，比遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出下降先結(jié)束。

在眼球運(yùn)動檢測裝置1中，傳感器控制部21接收遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出，向輸出差計算部22輸出。輸出差計算部22通過從同時刻的遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出，計算出遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出之差。輸出差計算部22將計算出的各時刻的輸出差隨時向視線移動方向檢測部23和視線移動量檢測部24輸出。

視線移動方向檢測部23基于被輸入的差的時間推移，檢測使用者的視線的移動方向(向上方或向下方)。另一方面，視線移動量檢測部24基于被輸入的差的時間推移，檢測使用者的視線的移動量。

以下參照圖11和圖12，對這些檢測方法進(jìn)行說明。圖11是表示上眼瞼43打開，然后產(chǎn)生了視線向上方移動的眼球運(yùn)動時的、遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出之差的時間推移的一個例子的圖。在該圖中，縱軸表示從遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出而得到的輸出差，橫軸表示時間。曲線121表示輸出差的時間推移。

(視線移動方向的檢測)

如圖11的曲線121所示，輸出差在上眼瞼43打開的時刻71之后，暫且向負(fù)極性的方向上升(傾斜)。該上升持續(xù)至遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出上升(傾斜)的時刻73。這是因為，如上所述，上眼瞼43打開后，首先，端部54露出于外部氣體，此后間隔一定時間，端部53露出于外部氣體。在從上眼瞼43打開的時刻71起至遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出上升的時刻73為止的期間，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出持續(xù)下降，而遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出沒有變化。因此，該期間的輸出差，與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出隨著時間的經(jīng)過更加下降對應(yīng)地，隨著時間的經(jīng)過向負(fù)極性側(cè)推移。

這樣，在從上眼瞼43打開的時刻72起至遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升開始的時刻73為止的期間，即使沒有發(fā)生眼球運(yùn)動，輸出差的時間推移也會產(chǎn)生向負(fù)極性去的上升。

在從遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升開始的時刻73起至眼球運(yùn)動開始的時刻72為止的期間，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出和遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出均同樣地持續(xù)下降。因此，該期間的輸出差維持一定的值。但是，如上所述，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出先開始下降，因此，該期間的輸出差不為零，而維持一定的負(fù)極性的值。

眼球運(yùn)動開始的時刻72之后，輸出差的上升開始。該上升的方向是從負(fù)極性向正極性去的方向。輸出差產(chǎn)生這樣的上升是因為，如上所述，在眼球運(yùn)動開始的時刻72之后，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出暫時升高。

如圖11所示，曲線121包括通過眨眼而產(chǎn)生的向負(fù)極性去的上升、和通過眼球運(yùn)動而產(chǎn)生的從負(fù)極性向正極性去的上升這2個上升。視線移動方向檢測部23在錯誤地基于前者的上升檢測出了視線的移動方向的情況下，錯誤地將視線的移動方向檢測為向下方。即，眼球運(yùn)動檢測裝置1發(fā)生誤動作。

因此，在本實施方式中，眼球運(yùn)動檢測裝置1為了防止這樣的誤動作，如以下那樣進(jìn)行動作。首先，輸出差計算部22，總是監(jiān)視遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升和遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升是否產(chǎn)生了時間差。在本實施方式中，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出先上升，此后間隔時間差，遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出上升。因此，輸出差計算部22在遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出不與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出同時上升的情況下，將遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出上升(傾斜)的時刻73，作為產(chǎn)生了時間差的時刻檢測出。

輸出差計算部22，將在時刻73以前從遠(yuǎn)紅外線傳感器13接收到的輸出和從遠(yuǎn)紅外線傳感器14接收到的輸出全部廢棄。即，在時刻73以前不計算輸出差。另一方面，在時刻73以后，不將從遠(yuǎn)紅外線傳感器13接收到的輸出和從遠(yuǎn)紅外線傳感器14接收到的輸出廢棄，計算出從后者減去前者而得到的輸出差，向視線移動方向檢測部23和視線移動量檢測部24輸出。

圖12是表示遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的上升的時間差被檢測出之后的、遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出之差的時間推移的一個例子的圖。在該圖中，縱軸表示從遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出而得到的輸出差，橫軸表示時間。曲線131表示輸出差的時間推移。

如圖12所示，當(dāng)發(fā)生視線向上方移動的眼球運(yùn)動時，比時刻73靠后的、從遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出減去遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出而得到的輸出差的時間推移，產(chǎn)生從負(fù)極性向正極性去的上升。因此，視線移動方向檢測部23，基于從輸出差計算部22輸入的、比時刻73靠后的輸出差的時間推移中的上升的方向，檢測眼球運(yùn)動的移動方向。具體而言，在輸出差的時間推移產(chǎn)生了向正極性去的上升的情況下，作為眼球運(yùn)動的移動方向，檢測出向上方。

另一方面，雖然未圖示，但是，當(dāng)發(fā)生視線向下方移動的眼球運(yùn)動時，比時刻73靠后的輸出差的時間推移中，產(chǎn)生向負(fù)極性去的上升。因此，視線移動方向檢測部23，在比時刻73靠后的輸出差的時間推移產(chǎn)生了向負(fù)極性去的上升的情況下，作為眼球運(yùn)動的移動方向，檢測出向下方。

(視線移動量的檢測)

視線移動量檢測部24基于在時刻73以后接收到的輸出差的時間推移中的上升的角度，檢測視線的移動量。即，基于圖12所示的曲線131中的上升的角度，檢測視線的移動量。

使用者的視線向上方移動得越多，端部54的越多范圍被替換為露出部56，因此，遠(yuǎn)紅外線傳感器14接收的遠(yuǎn)紅外線的量越增加。因此，使用者的視線向上方移動得越多，遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的暫時增加量越多。由此，輸出差的時間推移中產(chǎn)生的上升的角度更大。即，時刻73以后的輸出差的時間推移中產(chǎn)生的上升的角度，與視線的移動量成比例。因此，視線移動量檢測部24基于從輸出差計算部22接收到的輸出差的時間推移中的上升的角度，檢測視線的移動量。具體而言，角度越大，檢測出越大的移動量。即，將與上升的角度相對地成比例的量，作為視線的移動量檢測出。

(本實施方式的優(yōu)點)

如上所述，眼球運(yùn)動檢測裝置1基于遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出與遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出之差的時間推移，檢測右眼40的眼球運(yùn)動。因此，能夠準(zhǔn)確地檢測視線向上方(端部53側(cè))或下方(端部54側(cè))移動的眼球運(yùn)動。

眼球運(yùn)動檢測裝置1具備的遠(yuǎn)紅外線傳感器13和14均為非接觸型的傳感器。另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1不需要用于檢測眼球運(yùn)動的圖像處理，因此，能夠輕量且低耗電地進(jìn)行動作。匯總地說，眼球運(yùn)動檢測裝置1能夠非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動。

另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1，在遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升比遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的上升晚開始的情況下，基于比遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升開始的時刻73靠后的輸出差的時間推移，檢測視線的移動方向。由此，能夠防止誤動作。

另外，眼球運(yùn)動檢測裝置1在遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升比遠(yuǎn)紅外線傳感器14的輸出的上升晚開始的情況下，基于比遠(yuǎn)紅外線傳感器13的輸出的上升開始的時刻73靠后的輸出差的時間推移，檢測視線的移動量。由此，能夠防止誤動作。

〔實施方式3〕

以下對本發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。

在上述的第一實施方式和第二實施方式1中，眼球運(yùn)動檢測裝置1為了對眼球的左右方向和上下方向均進(jìn)行檢測，具備4個遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14。另一方面，在本實施方式中，眼球運(yùn)動檢測裝置1僅具備4個遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14中的遠(yuǎn)紅外線傳感器11和12，由此，僅能夠檢測左右方向的眼球運(yùn)動?；蛘撸矍蜻\(yùn)動檢測裝置1僅具備遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14中的遠(yuǎn)紅外線傳感器13和14，由此，僅能夠檢測眨眼的發(fā)生和上下方向的眼球運(yùn)動。

〔軟件的實現(xiàn)例〕

圖1所示的眼球運(yùn)動檢測裝置1的各功能塊，可以由在集成電路(ic芯片)等中形成的邏輯電路(硬件)實現(xiàn)，也可以使用cpu(centralprocessingunit：中央處理器)通過軟件實現(xiàn)。

在后者的情況下，眼球運(yùn)動檢測裝置1具備：執(zhí)行作為實現(xiàn)各功能的軟件的程序的命令的cpu、以計算機(jī)(或cpu)能夠讀取的方式記錄有上述程序和各種數(shù)據(jù)的rom(readonlymemory：只讀存儲器)或存儲裝置(將它們稱為“記錄介質(zhì)”)、將上述程序展開的ram(randomaccessmemory：隨機(jī)存取存儲器)等。通過計算機(jī)(或cpu)從上述記錄介質(zhì)讀取并執(zhí)行上述程序，實現(xiàn)本發(fā)明的目的。作為上述記錄介質(zhì)，能夠使用“非暫時的有形的介質(zhì)”，例如帶、盤、卡、半導(dǎo)體存儲器、可編程的邏輯電路等。另外，上述程序可以通過能夠傳送該程序的任意的傳送介質(zhì)(通信網(wǎng)絡(luò)或廣播波等)供給至上述計算機(jī)。此外，本發(fā)明也能夠以上述程序通過電子的傳送而被具體化的、嵌入在載波中的數(shù)據(jù)信號的方式實現(xiàn)。

〔變形例〕

上述的第一～第三實施方式，例如能夠如以下那樣變形。

4個遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14不一定需要是獨立的單獨的傳感器。例如遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14也可以是具有多個獨立的單獨的受光部分的1個芯片，即陣列傳感器。在該結(jié)構(gòu)中，各受光部分僅對端部51～54中的某一個端部具有指向性。

眼球運(yùn)動檢測裝置1不僅能夠組裝到眼鏡30中，而且能夠組裝到頭戴式顯示裝置或眼鏡型顯示裝置中。這樣，組裝有眼球運(yùn)動檢測裝置1的頭戴式顯示裝置或眼鏡型顯示裝置也包含在本發(fā)明的一個實施方式中。在這些頭戴式顯示裝置或眼鏡型顯示裝置中，顯示器實現(xiàn)防風(fēng)的作用。

并不是眼球運(yùn)動檢測裝置1具備的所有構(gòu)成要素都需要設(shè)置在眼鏡30上。例如，可以僅遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14設(shè)置在眼鏡30上，控制部20設(shè)置在作為操作對象的外部計算機(jī)上。這樣，由具備遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的眼鏡30和具備控制部20的外部計算機(jī)構(gòu)成的操作系統(tǒng)，也包含在本發(fā)明的一個實施方式中。

在該操作系統(tǒng)中，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14和外部計算機(jī)內(nèi)的控制部20通過無線或有線連接。在有線的情況下，遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14例如通過柔性基板或配線與控制部20連接。遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出被隨時輸送至外部計算機(jī)內(nèi)的控制部20。傳感器控制部21基于遠(yuǎn)紅外線傳感器11～14的輸出來檢測使用者的眼球運(yùn)動，外部計算機(jī)執(zhí)行基于檢測出的眼球運(yùn)動的處理這一點，與上述的各實施方式相同。

眼球的露出表面50的溫度有可能受到氣溫或濕度的影響而大幅變化。因此，眼球運(yùn)動檢測裝置1可以通過具備氣溫傳感器或濕度傳感器，基于這些傳感器的輸出，對檢測出的視線的移動方向和移動量進(jìn)行校正。由此，能夠使指向性的移動方向和移動量的精度提高。

或者，眼球運(yùn)動檢測裝置1可以基于氣溫傳感器或濕度傳感器的輸出，采取防止誤動作的措施。例如優(yōu)選眼球運(yùn)動檢測裝置1，在基于氣溫傳感器的輸出檢測出環(huán)境溫度發(fā)生了急劇變化的情況下，不將眼球運(yùn)動的檢測結(jié)果(視線的移動方向和移動量的檢測結(jié)果)通知給外部計算機(jī)。由此，即使由于環(huán)境溫度的急劇變化而導(dǎo)致眼球的露出表面50的溫度急劇變化，眼球運(yùn)動檢測裝置1錯誤地將其作為眼球運(yùn)動檢測出，也能夠防止外部計算機(jī)錯誤地被操作。

另外，優(yōu)選眼球運(yùn)動檢測裝置1基于氣溫傳感器的輸出和濕度傳感器的輸出來檢測不舒適指數(shù)，在該不舒適指數(shù)超過80的情況下，不將眼球運(yùn)動的檢測結(jié)果(視線的移動方向和移動量的檢測結(jié)果)通知給外部計算機(jī)。由此，在不舒適指數(shù)達(dá)到80～85時使用者出汗，即使由于該汗進(jìn)入右眼40而導(dǎo)致露出表面50的溫度急劇變化，眼球運(yùn)動檢測裝置1錯誤地將其作為眼球運(yùn)動檢測出，也能夠防止外部計算機(jī)錯誤地被操作。

〔總結(jié)〕

本發(fā)明的方式1的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，具備：

對使用者的眼睛的眼球的露出表面的第一端部(端部51、端部53)具有指向性的第一遠(yuǎn)紅外線傳感器(遠(yuǎn)紅外線傳感器11、遠(yuǎn)紅外線傳感器13)；

對上述眼球的露出表面的與上述第一端部相對的第二端部(端部52、端部54)具有指向性的第二遠(yuǎn)紅外線傳感器(遠(yuǎn)紅外線傳感器12、遠(yuǎn)紅外線傳感器14)；

計算上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的第一輸出差計算部(輸出差計算部22)；和

基于計算出的上述差的時間推移，檢測上述眼球的眼球運(yùn)動的第一檢測部(視線移動方向檢測部23、視線移動量檢測部24)。

當(dāng)通過眼球運(yùn)動，使用者的視線向眼球的露出表面的第一端部側(cè)移動時，第一端部切換為從視線的移動前已露出的露出表面的其他部分。另一方面，位于第一端部的相反側(cè)的第二端部，切換為眼球的表面的在視線移動前被收在眼窩內(nèi)并且通過眼球運(yùn)動而重新從眼窩露出的部分。

眼球在眼窩內(nèi)被體溫弄暖和，因此，眼球的眼窩內(nèi)的埋沒表面的溫度比眼球的露出表面的溫度高。因此，當(dāng)如上述那樣發(fā)生眼球運(yùn)動時，眼球的露出表面的第二端部的溫度當(dāng)發(fā)生眼球運(yùn)動時暫時變高。另一方面，在第一端部不會這樣。

其結(jié)果，當(dāng)發(fā)生視線向第一端部側(cè)移動的眼球運(yùn)動時，對第二端部具有指向性的第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出暫時增加，對第一端部具有指向性的第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出不會這樣。因此，第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與第二遠(yuǎn)紅外線傳感器之差，根據(jù)眼球運(yùn)動的程度在時間上不同地推移。

相反，當(dāng)發(fā)生視線向第二端部側(cè)移動的眼球運(yùn)動時，第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出暫時增加，第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出不會這樣。因此，在該情況下，第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與第二遠(yuǎn)紅外線傳感器之差也根據(jù)眼球運(yùn)動的程度在時間上不同地推移。

在此，根據(jù)上述的方案，眼球運(yùn)動檢測裝置基于第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的時間推移，檢測眼球的眼球運(yùn)動。因此，能夠準(zhǔn)確地檢測視線向第一端部側(cè)或第二端部側(cè)移動的眼球運(yùn)動。

另外，本方式的眼球運(yùn)動檢測裝置具備的第一遠(yuǎn)紅外線傳感器和第二遠(yuǎn)紅外線傳感器均為非接觸型的傳感器。另外，本方式的眼球運(yùn)動檢測裝置不需要用于檢測眼球運(yùn)動的圖像處理，因此，能夠輕量且低耗電地進(jìn)行動作。

如以上所述，本方式的眼球運(yùn)動檢測裝置能夠非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動。

本發(fā)明的方式2的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，在上述方式1中，

上述第一檢測部基于上述差的時間推移中的上升(傾斜)的方向，檢測上述使用者的視線的移動方向。

根據(jù)上述的方案，能夠準(zhǔn)確地檢測發(fā)生了眼球運(yùn)動時的視線的移動方向。

本發(fā)明的方式3的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，在上述方式1或2中，

上述第一檢測部基于上述差的時間推移中的上升(傾斜)的角度，檢測上述使用者的視線的移動量。

根據(jù)上述的方案，能夠準(zhǔn)確地檢測發(fā)生了眼球運(yùn)動時的視線的移動量。

本發(fā)明的方式4的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，在上述方式1～3中的任一方式中，

上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器對上述眼球的露出表面的內(nèi)眼角側(cè)的上述第一端部具有指向性，

上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器對上述眼球的露出表面的外眼角側(cè)的上述第二端部具有指向性。

根據(jù)上述的方案，能夠準(zhǔn)確地檢測眼睛的橫向的眼球運(yùn)動。

本發(fā)明的方式5的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，在上述方式1～3中的任一方式中，

上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器對上述眼球的露出表面的上眼瞼側(cè)的上述第一端部具有指向性，

上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器對上述眼球的露出表面的下眼瞼側(cè)的上述第二端部具有指向性。

根據(jù)上述的方案，能夠準(zhǔn)確地檢測眼睛的縱向的眼球運(yùn)動。

本發(fā)明的方式6的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，在上述方式5中，

在上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升比上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升晚開始的情況下，上述第一檢測部基于比上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升開始的時刻靠后的上述差的時間推移，檢測上述眼球運(yùn)動。

其特征在于，在上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升比上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升晚開始的情況下，上述第一檢測部基于比上述第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升開始的時刻靠后的上述差的時間推移，檢測上述眼球運(yùn)動。

當(dāng)眼球的表面露出時，其溫度隨著時間的經(jīng)過而下降。因此，當(dāng)眼睛睜開時，先露出的第二端部的溫度立刻開始下降，后露出的第一端部晚些開始下降。由此，在眼睛睜開之后，第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升立刻開始，第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升比第二遠(yuǎn)紅外線傳感器晚開始。

這樣，在從眼睛睜開起至第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升開始為止的期間，即使沒有發(fā)生眼球運(yùn)動，第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的時間推移，也與第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的時間推移不同。因此，在該期間中，第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差，就像發(fā)生了眼球運(yùn)動那樣在時間上推移。因而，當(dāng)基于該期間的輸出差的時間推移時，會錯誤地檢測眼球運(yùn)動。

因此，本方式的眼球運(yùn)動檢測裝置，在第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升比上述第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升晚開始的情況下，基于比第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升開始的時刻靠后的差的時間推移，檢測眼球運(yùn)動。換言之，忽略比第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出的上升開始的時刻靠前的、兩傳感器的輸出差。由此，能夠防止將眨眼的發(fā)生錯誤地作為眼球運(yùn)動檢測出。

本發(fā)明的方式7的眼球運(yùn)動檢測裝置的特征在于，在上述方式1～3中的任一方式中，具備：

對上述眼球的露出表面的上眼瞼側(cè)的第三端部(端部53)具有指向性的第三遠(yuǎn)紅外線傳感器(遠(yuǎn)紅外線傳感器13)；

對上述眼球的露出表面的下眼瞼側(cè)的第四端部(端部54)具有指向性的第四遠(yuǎn)紅外線傳感器(遠(yuǎn)紅外線傳感器14)；

計算上述第三遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與上述第四遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的第二輸出差計算部(視線移動方向檢測部23和視線移動量檢測部24)；和

基于由上述第二輸出差計算部計算出的上述差的時間推移，檢測上述眼球的眼球運(yùn)動的第二檢測部。

根據(jù)上述的方案，眼睛的左右方向的眼球運(yùn)動和上下方向的眼球運(yùn)動兩者均能夠準(zhǔn)確地檢測。

本發(fā)明的方式8的眼球運(yùn)動檢測方法的特征在于，具有：

計算對使用者的眼睛的眼球的露出表面的第一端部具有指向性的第一遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出與對上述眼球的露出表面的與上述第一端部相對的第二端部具有指向性的第二遠(yuǎn)紅外線傳感器的輸出之差的輸出差檢測步驟；和

基于計算出的上述差的時間推移，檢測上述眼球的眼球運(yùn)動的檢測步驟。

根據(jù)上述的方案，能夠非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動。

本發(fā)明的方式9的眼鏡的特征在于，具備上述方式1～7中的任一方式的眼球運(yùn)動檢測裝置。

根據(jù)上述的方案，能夠提供非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動的眼鏡。

本發(fā)明的方式10的頭戴式顯示裝置的特征在于，具備上述方式1～7中的任一方式的眼球運(yùn)動檢測裝置。

根據(jù)上述的方案，能夠提供非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動的頭戴式顯示裝置。

本發(fā)明的方式11的眼鏡型顯示裝置的特征在于，具備上述方式1～7中的任一方式的眼球運(yùn)動檢測裝置。

根據(jù)上述的方案，能夠提供非接觸、輕量且低耗電地檢測眼球運(yùn)動的眼鏡型顯示裝置。

上述的眼球運(yùn)動檢測裝置可以利用計算機(jī)實現(xiàn)，在該情況下，通過使計算機(jī)作為上述眼球運(yùn)動檢測裝置具備的各部進(jìn)行動作從而利用計算機(jī)實現(xiàn)上述眼球運(yùn)動檢測裝置的程序和記錄有該程序的計算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)也在本發(fā)明的范疇內(nèi)。

本發(fā)明并不限定于上述的各實施方式，能夠在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變，將在不同的實施方式中分別公開的技術(shù)手段適當(dāng)組合而得到的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。另外，通過將在各實施方式中分別公開的技術(shù)手段組合，能夠形成新的技術(shù)特征。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能夠作為用于檢測眼球運(yùn)動的裝置廣泛地利用。

附圖標(biāo)記說明

1眼球運(yùn)動檢測裝置

11遠(yuǎn)紅外線傳感器(第一遠(yuǎn)紅外線傳感器)

12遠(yuǎn)紅外線傳感器(第二遠(yuǎn)紅外線傳感器)

13遠(yuǎn)紅外線傳感器(第一遠(yuǎn)紅外線傳感器、第三遠(yuǎn)紅外線傳感器)

14遠(yuǎn)紅外線傳感器(第二遠(yuǎn)紅外線傳感器、第四遠(yuǎn)紅外線傳感器)

20控制部

21傳感器控制部

22輸出差計算部(第一輸出差計算部、第二輸出差計算部)

23視線移動方向檢測部(第一檢測部、第二檢測部)

24視線移動量檢測部(第一檢測部、第二檢測部)

25通信部

30眼鏡

31框架