(57)【要約】【課題】被験者の視力を容易に評価することが可能な評価装置、評価方法、及び評価プログラムを提供する。【解決手段】評価装置は、被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する被験者の注視点の位置を検出する注視点検出部と、注視点検出部の検出結果に基づいて、指標提示部に提示される複数の指標の１つである特定指標に対応する特定領域に注視点が存在するか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて、被験者の視力を評価する評価部とを備える。【選択図】図３
2019166101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する前記被験者の注視点の位置を検出する注視点検出部と、
前記注視点検出部の検出結果に基づいて、前記指標提示部に提示される複数の前記指標の１つである特定指標に対応する特定領域に前記注視点が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価する評価部と
を備える評価装置。
【請求項２】
前記判定部の判定結果に基づいて、前記注視点が前記特定領域に存在する存在時間を示す時間データを算出する演算部を更に備え、
前記評価部は、前記時間データに基づいて前記被験者の視力を評価する
請求項１に記載の評価装置。
【請求項３】
複数の前記指標は、同一形状を有する複数の比較指標と、前記比較指標と形状が相違する相違部分を有する１つの前記特定指標と、を有し、
前記判定部は、前記特定指標のうち前記相違部分に対応する相違領域に前記注視点が存在するか否かを判定し、
前記評価部は、前記相違領域に前記注視点が存在するか否かの判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価する
請求項１又は請求項２に記載の評価装置。
【請求項４】
被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する前記被験者の注視点の位置を検出することと、
前記注視点検出部の検出結果に基づいて、前記指標提示部に提示される複数の前記指標の１つである特定指標に対応する特定領域に前記注視点が存在するか否かを判定することと、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価することと
を含む評価方法。
【請求項５】
被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する前記被験者の注視点の位置を検出する処理と、
前記注視点検出部の検出結果に基づいて、前記指標提示部に提示される複数の前記指標の１つである特定指標に対応する特定領域に前記注視点が存在するか否かを判定する処理と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価する処理と
をコンピュータに実行させる評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、評価装置、評価方法、及び評価プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、視力検査においては、視力測定用の指標として例えばランドルト環を被験者に提示し、そのランドルト環の切り欠き部の方向を被験者に答えさせ、被験者の答えが実際の表示と適合しているか否かを判定することで、被験者の視力を評価していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−８７１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の手法では、例えば幼児等、ランドルト環の切り欠き部の方向を言葉で伝えることができない被験者に対して視力の評価を行うことが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、被験者の視力を容易に評価することが可能な評価装置、評価方法、及び評価プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る評価装置は、被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する前記被験者の注視点の位置を検出する注視点検出部と、前記注視点検出部の検出結果に基づいて、前記指標提示部に提示される複数の前記指標の１つである特定指標に対応する特定領域に前記注視点が存在するか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価する評価部とを備える。
【０００７】
本発明に係る評価方法は、被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する前記被験者の注視点の位置を検出することと、前記注視点検出部の検出結果に基づいて、前記指標提示部に提示される複数の前記指標の１つである特定指標に対応する特定領域に前記注視点が存在するか否かを判定することと、前記判定部の判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価することとを含む。
【０００８】
本発明に係る評価プログラムは、被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する前記被験者の注視点の位置を検出する処理と、前記注視点検出部の検出結果に基づいて、前記指標提示部に提示される複数の前記指標の１つである特定指標に対応する特定領域に前記注視点が存在するか否かを判定する処理と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記被験者の視力を評価する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被験者の視力を容易に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態に係る画像音声出力装置である視線検出装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る視線検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る視線検出装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る角膜曲率中心の位置データの算出方法を説明するための模式図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る角膜曲率中心の位置データの算出方法を説明するための模式図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るキャリブレーション処理の一例を説明するための模式図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る注視点検出処理の一例を説明するための模式図である。
【図８】図８は、表示画面に表示させる指標の一例を示す図である。
【図９】図９は、表示画面に表示させる指標の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、表示画面に表示させる指標の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、表示画面に表示させる指標の他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、表示画面に表示させる指標の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、被験者の視力を評価する評価方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、図１３に示すステップＳ１０４における処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、被験者が指標を識別できているか否かを判定する他の例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、被験者が指標を識別できているか否かを判定する他の例を説明するための図である。
【図１７】図１７は、被験者が指標を識別できているか否かを判定する他の例を説明するための図である。
【図１８】図１８は、被験者の視力を評価する評価方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、第２実施形態に係る視線検出装置１５０の一例を模式的に示す斜視図である。
【図２０】図２０は、指標の変形例を示す図である。
【図２１】図２１は、指標の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る評価装置、評価方法、及び評価プログラムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
以下の説明においては、三次元グローバル座標系を設定して各部の位置関係について説明する。所定面の第１軸と平行な方向をＸ軸方向とし、第１軸と直交する所定面の第２軸と平行な方向をＹ軸方向とし、第１軸及び第２軸のそれぞれと直交する第３軸と平行な方向をＺ軸方向とする。所定面はＸＹ平面を含む。
【００１３】
［第１実施形態］  
（視線検出装置）  
図１は、第１実施形態に係る視線検出装置１００の一例を模式的に示す斜視図である。視線検出装置１００は、被験者の視力を評価する評価装置として用いられる。図１に示すように、視線検出装置１００は、表示装置１０１と、ステレオカメラ装置１０２と、照明装置１０３とを備える。
【００１４】
表示装置１０１は、液晶ディスプレイ（liquid  crystal  display：ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイ（organic  electroluminescence  display：ＯＬＥＤ）のようなフラットパネルディスプレイを含む。本実施形態において、表示装置１０１は、表示画面１０１Ｓを有する。表示画面１０１Ｓは、画像を表示する。本実施形態において、表示画面１０１Ｓは、例えば被験者の視力を評価するための指標を表示することにより、当該指標を提示可能な指標提示部である。表示画面１０１Ｓは、ＸＹ平面と実質的に平行である。Ｘ軸方向は表示画面１０１Ｓの左右方向であり、Ｙ軸方向は表示画面１０１Ｓの上下方向であり、Ｚ軸方向は表示画面１０１Ｓと直交する奥行方向である。
【００１５】
ステレオカメラ装置１０２は、第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂを有する。ステレオカメラ装置１０２は、表示装置１０１の表示画面１０１Ｓよりも下方に配置される。第１カメラ１０２Ａと第２カメラ１０２ＢとはＸ軸方向に配置される。第１カメラ１０２Ａは、第２カメラ１０２Ｂよりも−Ｘ方向に配置される。第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂはそれぞれ、赤外線カメラを含み、例えば波長８５０［ｎｍ］の近赤外光を透過可能な光学系と、その近赤外光を受光可能な撮像素子とを有する。
【００１６】
照明装置１０３は、第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂを有する。照明装置１０３は、表示装置１０１の表示画面１０１Ｓよりも下方に配置される。第１光源１０３Ａと第２光源１０３ＢとはＸ軸方向に配置される。第１光源１０３Ａは、第１カメラ１０２Ａよりも−Ｘ方向に配置される。第２光源１０３Ｂは、第２カメラ１０２Ｂよりも＋Ｘ方向に配置される。第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂはそれぞれ、ＬＥＤ（light  emitting  diode）光源を含み、例えば波長８５０［ｎｍ］の近赤外光を射出可能である。なお、第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂは、第１カメラ１０２Ａと第２カメラ１０２Ｂとの間に配置されてもよい。
【００１７】
照明装置１０３は、検出光である近赤外光を射出して、被験者の眼球１１１を照明する。ステレオカメラ装置１０２は、第１光源１０３Ａから射出された検出光が眼球１１１に照射されたときに第２カメラ１０２Ｂで眼球１１１を撮影し、第２光源１０３Ｂから射出された検出光が眼球１１１に照射されたときに第１カメラ１０２Ａで眼球１１１を撮影する。
【００１８】
第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂの少なくとも一方からフレーム同期信号が出力される。第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂは、フレーム同期信号に基づいて検出光を射出する。第１カメラ１０２Ａは、第２光源１０３Ｂから射出された検出光が眼球１１１に照射されたときに、眼球１１１の画像データを取得する。第２カメラ１０２Ｂは、第１光源１０３Ａから射出された検出光が眼球１１１に照射されたときに、眼球１１１の画像データを取得する。
【００１９】
眼球１１１に検出光が照射されると、その検出光の一部は瞳孔１１２で反射し、その瞳孔１１２からの光がステレオカメラ装置１０２に入射する。また、眼球１１１に検出光が照射されると、角膜の虚像である角膜反射像１１３が眼球１１１に形成され、その角膜反射像１１３からの光がステレオカメラ装置１０２に入射する。
【００２０】
第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂと第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂとの相対位置が適切に設定されることにより、瞳孔１１２からステレオカメラ装置１０２に入射する光の強度は低くなり、角膜反射像１１３からステレオカメラ装置１０２に入射する光の強度は高くなる。すなわち、ステレオカメラ装置１０２で取得される瞳孔１１２の画像は低輝度となり、角膜反射像１１３の画像は高輝度となる。ステレオカメラ装置１０２は、取得される画像の輝度に基づいて、瞳孔１１２の位置及び角膜反射像１１３の位置を検出することができる。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る視線検出装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図２に示すように、視線検出装置１００は、表示装置１０１と、ステレオカメラ装置１０２と、照明装置１０３と、コンピュータシステム２０と、入出力インターフェース装置３０と、駆動回路４０と、出力装置５０と、入力装置６０とを備える。
【００２２】
コンピュータシステム２０と、駆動回路４０と、出力装置５０と、入力装置６０とは、入出力インターフェース装置３０を介してデータ通信する。コンピュータシステム２０は、演算処理装置２０Ａ及び記憶装置２０Ｂを含む。演算処理装置２０Ａは、ＣＰＵ（central  processing  unit）のようなマイクロプロセッサを含む。記憶装置２０Ｂは、ＲＯＭ（read  only  memory）及びＲＡＭ（random  access  memory）のようなメモリ又はストレージを含む。演算処理装置２０Ａは、記憶装置２０Ｂに記憶されているコンピュータプログラム２０Ｃに従って演算処理を実施する。
【００２３】
駆動回路４０は、駆動信号を生成して、表示装置１０１、ステレオカメラ装置１０２、及び照明装置１０３に出力する。また、駆動回路４０は、ステレオカメラ装置１０２で取得された眼球１１１の画像データを、入出力インターフェース装置３０を介してコンピュータシステム２０に供給する。
【００２４】
出力装置５０は、フラットパネルディスプレイのような表示装置を含む。なお、出力装置５０は、印刷装置を含んでもよい。入力装置６０は、操作されることにより入力データを生成する。入力装置６０は、コンピュータシステム用のキーボード又はマウスを含む。なお、入力装置６０が表示装置である出力装置５０の表示画面に設けられたタッチセンサを含んでもよい。
【００２５】
本実施形態においては、表示装置１０１とコンピュータシステム２０とは別々の装置である。なお、表示装置１０１とコンピュータシステム２０とが一体でもよい。例えば視線検出装置１００がタブレット型パーソナルコンピュータを含む場合、そのタブレット型パーソナルコンピュータに、コンピュータシステム２０、入出力インターフェース装置３０、駆動回路４０、及び表示装置１０１が搭載されてもよい。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る視線検出装置１００の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、入出力インターフェース装置３０は、入出力部３０２を有する。駆動回路４０は、表示装置１０１を駆動するための駆動信号を生成して表示装置１０１に出力する表示装置駆動部４０２と、第１カメラ１０２Ａを駆動するための駆動信号を生成して第１カメラ１０２Ａに出力する第１カメラ入出力部４０４Ａと、第２カメラ１０２Ｂを駆動するための駆動信号を生成して第２カメラ１０２Ｂに出力する第２カメラ入出力部４０４Ｂと、第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂを駆動するための駆動信号を生成して第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂに出力する光源駆動部４０６とを有する。また、第１カメラ入出力部４０４Ａは、第１カメラ１０２Ａで取得された眼球１１１の画像データを、入出力部３０２を介してコンピュータシステム２０に供給する。第２カメラ入出力部４０４Ｂは、第２カメラ１０２Ｂで取得された眼球１１１の画像データを、入出力部３０２を介してコンピュータシステム２０に供給する。
【００２７】
コンピュータシステム２０は、視線検出装置１００を制御する。コンピュータシステム２０は、表示制御部２０２と、光源制御部２０４と、画像データ取得部２０６と、入力データ取得部２０８と、位置検出部２１０と、曲率中心算出部２１２と、注視点検出部２１４と、領域設定部２１６と、判定部２１８と、演算部２２０と、記憶部２２２と、評価部２２４と、出力制御部２２６とを有する。コンピュータシステム２０の機能は、演算処理装置２０Ａ及び記憶装置２０Ｂによって発揮される。
【００２８】
表示制御部２０２は、被験者の視力を評価するための複数の指標を表示画面１０１Ｓに表示することで、被験者に複数の指標を提示する。表示制御部２０２は、複数の指標として、同一形状を有する複数の比較指標と、これらの比較指標と形状が相違する相違部分を有する１つの特定指標とを表示画面１０１Ｓに表示する。
【００２９】
光源制御部２０４は、光源駆動部４０６を制御して、第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂの作動状態を制御する。光源制御部２０４は、第１光源１０３Ａと第２光源１０３Ｂとが異なるタイミングで検出光を射出するように第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂを制御する。
【００３０】
画像データ取得部２０６は、第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂを含むステレオカメラ装置１０２によって取得された被験者の眼球１１１の画像データを、入出力部３０２を介してステレオカメラ装置１０２から取得する。
【００３１】
入力データ取得部２０８は、入力装置６０が操作されることにより生成された入力データを、入出力部３０２を介して入力装置６０から取得する。
【００３２】
位置検出部２１０は、画像データ取得部２０６で取得された眼球１１１の画像データに基づいて、瞳孔中心の位置データを検出する。また、位置検出部２１０は、画像データ取得部２０６で取得された眼球１１１の画像データに基づいて、角膜反射中心の位置データを検出する。瞳孔中心は、瞳孔１１２の中心である。角膜反射中心は、角膜反射像１１３の中心である。位置検出部２１０は、被験者の左右それぞれの眼球１１１について、瞳孔中心の位置データ及び角膜反射中心の位置データを検出する。また、位置検出部２１０は、画像データ取得部２０６で取得された眼球１１１の画像データに基づいて、表示画面１０１Ｓと被験者の眼球１１１との距離を算出する。
【００３３】
曲率中心算出部２１２は、画像データ取得部２０６で取得された眼球１１１の画像データに基づいて、眼球１１１の角膜曲率中心の位置データを算出する。
【００３４】
注視点検出部２１４は、画像データ取得部２０６で取得された眼球１１１の画像データに基づいて、被験者の注視点の位置データを検出する。本実施形態において、注視点の位置データとは、三次元グローバル座標系で規定される被験者の視線ベクトルと表示装置１０１の表示画面１０１Ｓとの交点の位置データをいう。注視点検出部２１４は、眼球１１１の画像データから取得された瞳孔中心の位置データ及び角膜曲率中心の位置データに基づいて、被験者の左右それぞれの眼球１１１の視線ベクトルを検出する。視線ベクトルが検出された後、注視点検出部２１４は、視線ベクトルと表示画面１０１Ｓとの交点を示す注視点の位置データを検出する。注視点検出部２１４は、位置検出部２１０で検出された表示画面１０１Ｓと被験者の眼球１１１との距離に基づいて、被験者と表示画面１０１Ｓとの距離が適正か否かを判定する。被験者と表示画面１０１Ｓとの適正な距離の値については、予め記憶部２２２に記憶させておくことができる。
【００３５】
領域設定部２１６は、表示装置１０１の表示画面１０１Ｓまたは画像の一部に特定領域を設定する。領域設定部２１６は、表示画面１０１Ｓに表示される画像毎に特定領域を設定することができる。領域設定部２１６は、画像内の１箇所又は複数箇所に特定領域を設定することができる。
【００３６】
判定部２１８は、特定領域が表示画面１０１Ｓ又は画像に設定される場合に、注視点の位置の検出結果である位置データに基づいて、注視点が特定領域に存在するか否かを判定し、判定データを出力する。判定部２１８は、例えば一定時間毎に注視点が特定領域に存在するか否かを判定する。一定時間としては、例えば第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂから出力されるフレーム同期信号の周期（例えば５０［ｍｓｅｃ］毎）とすることができる。
【００３７】
演算部２２０は、表示画面１０１Ｓに指標が表示されてからの経過時間を検出するタイマを有する。また、演算部２２０は、判定部２１８の判定結果に基づいて、特定領域について注視点が存在すると判定された判定回数をカウントする。演算部２２０は、特定領域について判定回数をカウントするカウンタＣを有する。演算部２２０は、カウンタＣのカウント値に基づいて、被験者が特定指標を識別できたか否かを判定する。演算部２２０は、例えば指標が表示される時間をタイマで測定し、注視点が存在すると判定された判定回数に対応する存在時間を算出する。そして、演算部２２０は、指標の表示時間に対する存在時間の割合である存在割合を算出する。演算部２２０は、算出した存在割合が所定値よりも大きい値の場合、被験者が特定指標を識別できたと判定する。また、演算部２２０は、算出した存在割合が所定値よりも小さい値の場合、被験者が特定指標を識別できなかったと判定する。
【００３８】
評価部２２４は、被験者の視力を評価し、評価データを求める。評価データは、演算部２２０の演算結果に基づいて被験者の視力を評価するデータである。評価部２２４は、演算部２２０により被験者が特定指標を識別できたと判定される回数をカウントするカウンタＡと、被験者が特定指標を識別できなかったと判定される回数をカウントするカウンタＢとを有する。評価部２２４は、カウンタＡ及びカウンタＢのカウント値に基づいて、被験者の視力を評価し、評価データを出力する。
【００３９】
記憶部２２２は、表示画面１０１Ｓに表示させる画像の画像データ、判定部２１８により出力された判定データ、評価部２２４から出力された評価データを記憶する。表示画面１０１Ｓに表示させる画像は、静止画及び動画を含む。記憶部２２２は、複数の画像データを記憶する。記憶部２２２は、画像の表示開始及び表示終了のタイミングを示すデータを記憶する。
【００４０】
記憶部２２２は、被験者の視力を評価するための複数の指標が提示される指標提示部を観察する被験者の注視点の位置を検出する処理と、注視点検出部の検出結果に基づいて、指標提示部に提示される複数の指標の１つである特定指標に対応する特定領域に注視点が存在するか否かを判定する処理と、判定部の判定結果に基づいて、被験者の視力を評価する処理とをコンピュータに実行させる評価プログラムを記憶する。
【００４１】
出力制御部２２６は、表示装置１０１及び出力装置５０の少なくとも一方にデータを出力する。本実施形態において、出力制御部２２６は、表示画面１０１Ｓに画像を表示させる。出力制御部２２６は、複数の画像データから所定の画像データを選択し、当該選択した画像データの画像を表示画面１０１Ｓに表示させる。
【００４２】
また、出力制御部２２６は、注視点が特定領域に存在すると判定部２１８により判定された場合、表示画面１０１Ｓに表示している画像の表示終了のタイミングを制御する。当該表示終了のタイミングを制御することは、例えば予め設定された表示終了のタイミングを変更することを含む。
【００４３】
次に、本実施形態に係る曲率中心算出部２１２の処理の概要について説明する。曲率中心算出部２１２は、眼球１１１の画像データに基づいて、眼球１１１の角膜曲率中心の位置データを算出する。図４及び図５は、本実施形態に係る角膜曲率中心１１０の位置データの算出方法を説明するための模式図である。図４は、１つの光源１０３Ｃで眼球１１１が照明される例を示す。図５は、第１光源１０３Ａ及び第２光源１０３Ｂで眼球１１１が照明される例を示す。
【００４４】
まず、図４に示す例について説明する。光源１０３Ｃは、第１カメラ１０２Ａと第２カメラ１０２Ｂとの間に配置される。瞳孔中心１１２Ｃは、瞳孔１１２の中心である。角膜反射中心１１３Ｃは、角膜反射像１１３の中心である。図４において、瞳孔中心１１２Ｃは、眼球１１１が１つの光源１０３Ｃで照明されたときの瞳孔中心を示す。角膜反射中心１１３Ｃは、眼球１１１が１つの光源１０３Ｃで照明されたときの角膜反射中心を示す。角膜反射中心１１３Ｃは、光源１０３Ｃと角膜曲率中心１１０とを結ぶ直線上に存在する。角膜反射中心１１３Ｃは、角膜表面と角膜曲率中心１１０との中間点に位置付けられる。角膜曲率半径１０９は、角膜表面と角膜曲率中心１１０との距離である。角膜反射中心１１３Ｃの位置データは、ステレオカメラ装置１０２によって検出される。角膜曲率中心１１０は、光源１０３Ｃと角膜反射中心１１３Ｃとを結ぶ直線上に存在する。曲率中心算出部２１２は、その直線上において角膜反射中心１１３Ｃからの距離が所定値となる位置データを、角膜曲率中心１１０の位置データとして算出する。所定値は、一般的な角膜の曲率半径値などから事前に定められた値であり、記憶部２２２に記憶されている。
【００４５】
次に、図５に示す例について説明する。本実施形態においては、第１カメラ１０２Ａ及び第２光源１０３Ｂと、第２カメラ１０２Ｂ及び第１光源１０３Ａとは、第１カメラ１０２Ａと第２カメラ１０２Ｂとの中間位置を通る直線に対して左右対称の位置に配置される。第１カメラ１０２Ａと第２カメラ１０２Ｂとの中間位置に仮想光源１０３Ｖが存在するとみなすことができる。角膜反射中心１２１は、第２カメラ１０２Ｂで眼球１１１を撮影した画像における角膜反射中心を示す。角膜反射中心１２２は、第１カメラ１０２Ａで眼球１１１を撮影した画像における角膜反射中心を示す。角膜反射中心１２４は、仮想光源１０３Ｖに対応する角膜反射中心を示す。角膜反射中心１２４の位置データは、ステレオカメラ装置１０２で取得された角膜反射中心１２１の位置データ及び角膜反射中心１２２の位置データに基づいて算出される。ステレオカメラ装置１０２は、ステレオカメラ装置１０２に規定される三次元ローカル座標系において角膜反射中心１２１の位置データ及び角膜反射中心１２２の位置データを検出する。ステレオカメラ装置１０２について、事前にステレオ較正法によるカメラ較正が実施され、ステレオカメラ装置１０２の三次元ローカル座標系を三次元グローバル座標系に変換する変換パラメータが算出される。その変換パラメータは、記憶部２２２に記憶されている。曲率中心算出部２１２は、ステレオカメラ装置１０２で取得された角膜反射中心１２１の位置データ及び角膜反射中心１２２の位置データを、変換パラメータを使って、三次元グローバル座標系における位置データに変換する。曲率中心算出部２１２は、三次元グローバル座標系で規定される角膜反射中心１２１の位置データ及び角膜反射中心１２２の位置データに基づいて、三次元グローバル座標系における角膜反射中心１２４の位置データを算出する。角膜曲率中心１１０は、仮想光源１０３Ｖと角膜反射中心１２４とを結ぶ直線１２３上に存在する。曲率中心算出部２１２は、直線１２３上において角膜反射中心１２４からの距離が所定値となる位置データを、角膜曲率中心１１０の位置データとして算出する。所定値は、一般的な角膜の曲率半径値などから事前に定められた値であり、記憶部２２２に記憶されている。
【００４６】
このように、光源が２つある場合でも、光源が１つである場合の方法と同様の方法で、角膜曲率中心１１０が算出される。
【００４７】
角膜曲率半径１０９は、角膜表面と角膜曲率中心１１０との距離である。したがって、角膜表面の位置データ及び角膜曲率中心１１０の位置データが算出されることにより、角膜曲率半径１０９が算出される。
【００４８】
次に、本実施形態に係る視線検出方法の一例について説明する。図６は、本実施形態に係るキャリブレーション処理の一例を説明するための模式図である。キャリブレーション処理では、被験者に注視させるため、目標位置１３０が設定される。目標位置１３０は、三次元グローバル座標系において規定される。本実施形態において、目標位置１３０は、例えば表示装置１０１の表示画面１０１Ｓの中央位置に設定される。なお、目標位置１３０は、表示画面１０１Ｓの端部位置に設定されてもよい。出力制御部２２６は、設定された目標位置１３０に目標画像を表示させる。直線１３１は、仮想光源１０３Ｖと角膜反射中心１１３Ｃとを結ぶ直線である。直線１３２は、目標位置１３０と瞳孔中心１１２Ｃとを結ぶ直線である。角膜曲率中心１１０は、直線１３１と直線１３２との交点である。曲率中心算出部２１２は、仮想光源１０３Ｖの位置データと、目標位置１３０の位置データと、瞳孔中心１１２Ｃの位置データと、角膜反射中心１１３Ｃの位置データとに基づいて、角膜曲率中心１１０の位置データを算出することができる。
【００４９】
次に、注視点検出処理について説明する。注視点検出処理は、キャリブレーション処理の後に実施される。注視点検出部２１４は、眼１１１の画像データに基づいて、被験者の視線ベクトル及び注視点の位置データを算出する。図７は、本実施形態に係る注視点検出処理の一例を説明するための模式図である。図７において、注視点１６５は、一般的な曲率半径値を用いて算出された角膜曲率中心から求めた注視点を示す。注視点１６６は、キャリブレーション処理で求められた距離１２６を用いて算出された角膜曲率中心から求めた注視点を示す。瞳孔中心１１２Ｃは、キャリブレーション処理において算出された瞳孔中心を示し、角膜反射中心１１３Ｃは、キャリブレーション処理において算出された角膜反射中心を示す。直線１７３は、仮想光源１０３Ｖと角膜反射中心１１３Ｃとを結ぶ直線である。角膜曲率中心１１０は、一般的な曲率半径値から算出した角膜曲率中心の位置である。距離１２６は、キャリブレーション処理により算出した瞳孔中心１１２Ｃと角膜曲率中心１１０との距離である。角膜曲率中心１１０Ｈは、距離１２６を用いて角膜曲率中心１１０を補正した補正後の角膜曲率中心の位置を示す。角膜曲率中心１１０Ｈは、角膜曲率中心１１０が直線１７３上に存在すること、及び瞳孔中心１１２Ｃと角膜曲率中心１１０との距離が距離１２６であることから求められる。これにより、一般的な曲率半径値を用いる場合に算出される視線１７７は、視線１７８に補正される。また、表示装置１０１の表示画面１０１Ｓ上の注視点は、注視点１６５から注視点１６６に補正される。
【００５０】
［評価方法］  
次に、本実施形態に係る評価方法について説明する。本実施形態に係る評価方法では、上記の視線検出装置１００を用いて、視力検査において被験者の視力を評価する。
【００５１】
図８から図１０は、表示画面１０１Ｓに表示させる指標の一例を示す図である。図８から図１０に示す例では、４つの指標７０が上下左右に配置された状態である。４つの指標７０は、１つのランドルト環７１と、３つの円環７２とを含む。
【００５２】
図８では、上側にランドルト環７１が上側に配置されており、下側、左側、右側に１つずつ円環７２が配置されている。なお、ランドルト環７１と円環７２との位置関係については、これに限定されるものではない。ランドルト環７１は、上側、下側、左側、右側のいずれの位置に配置してもよい。
【００５３】
ランドルト環７１は、切り欠き部７１ａを有する。切り欠き部７１ａは、例えばランドルト環７１の右側に配置されるが、これに限定されず、どの部分に配置されてもよい。ランドルト環７１は、切り欠き部７１ａが設けられることにより、他の３つの指標７０（円環７２）と形状が異なっている。本実施形態において、３つの円環７２は、同一形状を有する比較指標である。また、ランドルト環７１は、３つの円環７２と形状が相違する相違部分を有する特定指標である。この場合、相違部分は、ランドルト環７１に形成される切り欠き部７１ａである。図８に示す指標７０（ランドルト環７１及び円環７２）は、例えば０．１の視力に対応する径に設定される。
【００５４】
図９に示す例では、４つの指標７０の大きさが、図８に示す例に比べて小さくなっている。図９では、各指標７０の中心位置が図８に示す場合と同一となるように表示される例を示しているが、これに限定されない。また、図９に示す例では、１つのランドルト環７１が左側に配置されており、３つの円環７２が上側、下側、右側に配置されているが、図８に示す例と同様、ランドルト環７１と円環７２との位置関係については、これに限定されない。ランドルト環７１は、上側、下側、左側、右側のいずれの位置に配置してもよい。図９に示す指標７０（ランドルト環７１及び円環７２）は、例えば０．３の視力に対応する径に設定される。
【００５５】
図１０に示す例では、４つの指標７０の大きさが、図９に示す例に比べて更に小さくなっている。図１０では、各指標７０の中心位置が図８及び図９に示す場合と同一となるように表示される例を示しているが、これに限定されない。また、図１０に示す例では、１つのランドルト環７１が下側に配置されており、３つの円環７２が上側、左側、右側に配置されているが、図８及び図９に示す例と同様、ランドルト環７１と円環７２との位置関係については、これに限定されない。ランドルト環７１は、上側、下側、左側、右側のいずれの位置に配置してもよい。図１０に示す指標７０（ランドルト環７１及び円環７２）は、例えば１．０の視力に対応する径に設定される。
【００５６】
表示制御部２０２は、図８から図１０に示す態様により、１つのランドルト環７１及び３つの円環７２を表示画面１０１Ｓに表示させる。この場合、ランドルト環７１及び円環７２の画像データは、例えば１種類のランドルト環７１及び円環７２の画像データが記憶部２２２に記憶され、表示画面１０１Ｓに表示する際に表示制御部２０２によって大きさ及び配置が調整されてもよい。また、異なる大きさ毎にランドルト環７１及び円環７２の画像データが存在し、これらの画像データが記憶部に記憶され、表示画面１０１Ｓに表示する際に表示制御部２０２によって選択されてもよい。
【００５７】
また、図８から図１０では、表示画面１０１Ｓにおいて、例えば計測後に結果表示される注視点の一例を示しているが、当該注視点Ｐは、実際には表示画面１０１Ｓには表示されない。注視点の位置データの検出は、例えば第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂから出力されるフレーム同期信号の周期で（例えば５０［ｍｓｅｃ］毎に）実施される。第１カメラ１０２Ａ及び第２カメラ１０２Ｂは、同期して撮像する。
【００５８】
本実施形態では、図８から図１０に示す４つの指標７０を、サイズが大きい順に被験者に提示し、４つの指標７０のうち他とは異なる形状と思う指標７０を被験者に見てもらう。その際、被験者の視線を検出し、被験者が特定指標であるランドルト環７１を見ているか否かを判定することにより、被験者の視力を評価する。
【００５９】
従来の視力検査では、例えばランドルト環を１つ被験者に提示し、そのランドルト環の切り欠き部の方向を被験者に答えさせ、被験者の答えが実際の表示と適合しているか否かを判定することで、被験者の視力を評価するものである。この方法では、例えば幼児等、ランドルト環の切り欠き部の方向を言葉で伝えることができない被験者に対しては、視力の評価を行うことが困難となる。
【００６０】
これに対して、本実施形態では、被験者がランドルト環７１を見ていると判定される場合、被験者がランドルト環７１の切り欠き部７１ａを識別できているとして、被験者の視力を評価する。そのため、被験者がランドルト環の切り欠き部の方向を言葉で伝えることができない場合であっても、視力の評価を容易に行うことが可能となる。
【００６１】
以下、被験者がランドルト環７１を見ているか否かの判定について具体的に説明する。図８から図１０に示すように、表示画面１０１Ｓに指標７０が表示される場合、領域設定部２１６は、特定指標に対応する特定領域を設定する。例えば、図８に示す指標７０が表示画面１０１Ｓに表示される場合、領域設定部２１６は、特定指標であるランドルト環７１に対応する領域に特定領域７５を設定する。領域設定部２１６は、ランドルト環７１の外形に対応する形状となるように特定領域７５を設定する。また、領域設定部２１６は、ランドルト環７１を含み当該ランドルト環よりも広い領域に特定領域７５を設定する。図８に示す例において、特定領域７５は、例えばランドルト環７１よりも径が大きい円形状であるが、これに限定されない。
【００６２】
また、例えば図９に示す指標７０が表示画面１０１Ｓに表示される場合、領域設定部２１６は、特定指標であるランドルト環７１に対応する領域に特定領域７６を設定する。図９に示す例では、ランドルト環７１の大きさ（径）が図８よりも小さくなっている。また、設定される特定領域７６の大きさについても、図８の場合よりも小さくなっている。
【００６３】
また、例えば図１０に示す指標７０が表示画面１０１Ｓに表示される場合、領域設定部２１６は、特定指標であるランドルト環７１に対応する領域に特定領域７７を設定する。図１０に示す例では、ランドルト環７１の大きさ（径）が図９よりも更に小さくなっている。また、設定される特定領域７７の大きさについても、図９の場合よりも更に小さくなっている。
【００６４】
なお、図９及び図１０に示す例において、特定領域７６、７７の大きさは、上記に限定されない。例えば、領域設定部２１６は、特定領域７６及び特定領域７７の大きさを、特定領域７５と同様の大きさとしてもよい。また、領域設定部２１６は、図８、図９及び図１０に示すランドルト環７１の大きさの変化に対して、特定領域７５、７６、７７の大きさの変化が小さくてもよい。
【００６５】
上記のように表示画面１０１Ｓに指標７０が表示され、かつ特定領域７５、７６、７７が設定される場合、判定部２１８は、被験者の注視点が特定領域７５、７６、７７に存在するか否かをそれぞれ判定し、判定データを出力する。判定部２１８において注視点が存在すると判定された回数が多いほど、特定領域７５、７６、７７における注視点の存在時間が長いと推定することができる。
【００６６】
被験者は、ランドルト環７１を識別できている場合、特定領域７５、７６、７７を注視しようとするため、当該特定領域７５、７６、７７における注視点の存在時間が長くなる。そこで、演算部２２０は、注視点が特定領域７５、７６、７７に存在すると判定された判定回数をカウンタＣによりカウントする。そして、演算部２２０は、カウンタＣのカウント値、つまり特定領域７５、７６、７７における注視点の存在時間の長さに基づいて、被験者がランドルト環７１を識別できているか否かを判定する。
【００６７】
この場合、演算部２２０は、まずカウンタＣのカウント値に相当する存在時間を算出する。そして、演算部２２０は、表示画面１０１Ｓに指標を表示した表示時間に対して、算出した存在時間の割合である存在割合を求める。演算部２２０は、この求めた存在割合が所定値以上であれば被験者がランドルト環７１を識別できていると判定し、所定値未満であれば被験者がランドルト環７１を識別できていないと判定する。なお、所定値としては、例えば実験結果、シミュレーション結果、実際の評価結果等に基づいて予め設定することができる。
【００６８】
演算部２２０は、被験者がランドルト環７１を識別できているか否かの判定を行う場合には、上記の存在割合に加えて、又は上記の存在割合に代えて、特定領域７５、７６、７７における注視点の存在時間、つまり、カウンタＣのカウント値自体を基準としてもよい。
【００６９】
また、演算部２２０は、被験者の注視点が特定領域７５、７６、７７の内外を往復した回数等に応じて判定を行ってもよい。被験者が単に表示画面１０１Ｓ上で無作為に注視点を移動させた結果、上記存在割合及びカウント値が所定値よりも多くなる場合がある。したがって、このような場合を排除するため、例えば、上記存在割合及びカウント値が所定値よりも多い場合であっても、被験者の注視点が特定領域７５、７６、７７の内外を往復する回数が所定値よりも多い場合には、被験者が表示画面１０１Ｓ上で無作為に注視点を移動させただけであるとして、ランドルト環７１を識別できていないと判定してもよい。
【００７０】
また、視線検出装置１００のオペレータ側に表示画面１０１Ｓに対応する表示画面を別途設けて、当該表示画面に被験者の注視点の位置、カウンタＣのカウント値等を表示させてもよい。この構成において、オペレータは、表示画面を観察することにより、被験者がランドルト環７１を識別できているか否かを判定し、判定結果を入力してもよい。この場合、演算部２２０は、上記の割合、カウンタ値、及び注視点往復回数に関わらず、オペレータによる入力結果に従って、被験者がランドルト環７１を識別できているか否かの判定を行う。
【００７１】
本実施形態では、同一サイズの指標７０について、被験者に複数回（Ｎ回、Ｎは例えば２以上の整数）提示して測定を行う。そして、Ｎ回のうちランドルト環７１を識別できていると判定された回数が先に５０％以上となった場合には、当該サイズの指標７０に対応する視力を有すると評価する。また、Ｎ回のうちランドルト環７１を識別できていないと判定された回数が先に５０％以上となった場合には、当該サイズの指標７０に対応する視力を有しないと評価する。
【００７２】
そこで、評価部２２４は、演算部２２０において被験者がランドルト環７１を識別できていると判定された回数をカウンタＡによってカウントする。また、評価部２２４は、演算部２２０において被験者がランドルト環７１を識別できていないと判定された回数をカウンタＢによってカウントする。そして、評価部２２４は、カウンタＡのカウント値が先にＮ／２以上となるか、カウンタＢのカウンタ値が先にＮ／２以上となるかをそれぞれ判定する。
【００７３】
評価部２２４は、カウンタＡのカウント値が先にＮ／２以上となった場合、被験者が当該サイズの指標７０に対応する視力を有すると判定し、指標７０のサイズを１段階小さくして再び測定を行わせる。評価部２２４は、最小サイズの指標７０を表示した場合においてカウンタＡのカウント値がＮ／２以上となった場合、当該最小サイズの指標７０に対応する視力を有すると評価し、評価データを出力する。
【００７４】
また、評価部２２４は、カウンタＢのカウント値が先にＮ／２以上となった場合、被験者が当該サイズに対応する視力を有しないと判定し、当該サイズよりも１段階大きいサイズの指標に対応する視力が被験者の視力であると評価する。評価部２２４は、最大サイズの指標７０を表示した場合においてカウンタＢのカウント値が先にＮ／２以上となった場合、被験者が最大サイズの指標７０に対応する視力を有しないと判定し、評価データを出力する。
【００７５】
なお、表示制御部２０２は、１つのランドルト環７１及び３つの円環７２を表示画面１０１Ｓに表示させる態様に限定されず、１つの円環７２及び３つのランドルト環７１を表示画面１０１Ｓに表示させる態様であってもよい。この場合、３つのランドルト環７１が比較指標となり、１つの円環７２が特定指標となる。
【００７６】
また、表示制御部２０２は、ランドルト環７１及び円環７２を含む指標７０に限定されず、他の種類の指標を表示画面１０１Ｓに表示させてもよい。図１１及び図１２は、表示画面１０１Ｓに表示させる指標の他の例を示す図である。図１１に示す例では、４つの指標８０が上下左右に配置された状態である。４つの指標８０は、１つのＥ状指標（Ｅチャート）８１と、３つの矩形状指標８２とを含む。図１１では、上側にＥ状指標８１が配置されており、下側、左側、右側に１つずつ矩形状指標８２が配置されている。
【００７７】
図１１では、Ｅ状指標８１は、切り欠き部８１ａを有する。切り欠き部８１ａは、例えばＥ状指標８１の右側に配置される。Ｅ状指標８１は、切り欠き部８１ａが設けられることにより、他の３つの指標８０（矩形状指標８２）と形状が異なっている。本実施形態において、３つの矩形状指標８２は、同一形状を有する比較指標である。また、Ｅ状指標８１は、３つの矩形状指標８２と形状が相違する相違部分を有する特定指標である。この場合、相違部分は、Ｅ状指標８１に形成される切り欠き部８１ａである。
【００７８】
図１２に示す例では、４つの指標９０が上下左右に配置された状態である。４つの指標９０は、１つのＰ状指標９１と、３つのＦ状指標９２とを含む。図１２では、上側にＰ状指標９１が配置されており、下側、左側、右側に１つずつＦ状指標９２が配置されている。
【００７９】
図１２では、Ｐ状指標９１は、接続部９１ａを有する。接続部９１ａは、例えばＰ状指標９１において右側に突出する湾曲部分である。Ｐ状指標９１は、接続部９１ａが設けられることにより、他の３つの指標９０（Ｆ状指標９２）と形状が異なっている。本実施形態において、３つのＦ状指標９２は、同一形状を有する比較指標である。また、Ｐ状指標９１は、３つのＦ状指標９２と形状が相違する相違部分を有する特定指標である。この場合、相違部分は、Ｐ状指標９１に形成される接続部９１ａである。
【００８０】
領域設定部２１６は、例えば図１１に示す指標８０が表示画面１０１Ｓに表示される場合、Ｅ状指標８１に対応する領域に特定領域８５を設定する。領域設定部２１６は、例えば図１２に示す指標９０が表示画面１０１Ｓに表示される場合、Ｐ状指標９１に対応する領域に特定領域９５を設定する。
【００８１】
図１１及び図１２に示す例において、領域設定部２１６は、特定領域７５を、例えばそれぞれＥ状指標８１、及びＰ状指標９１に沿った形状としているが、これに限定されず、円形、矩形等の一定の形状であってもよい。また、図１１及び図１２では、表示画面１０１Ｓにおいて、例えば計測後に結果表示される注視点の一例を示しているが、当該注視点Ｐは、実際には表示画面１０１Ｓには表示されない。
【００８２】
図１３は、被験者の視力を評価する評価方法の一例を示すフローチャートである。以下の説明においては、表示画面１０１Ｓに指標７０を表示する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく、指標８０、指標９０等の他の指標を表示する場合においても同様の説明が可能である。
【００８３】
図１３に示すように、表示制御部２０２は、表示画面１０１Ｓに表示する指標７０の種類及びサイズを設定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、表示制御部２０２は、例えば被験者に対して初回の測定を行う場合には、最大サイズの指標７０を設定することができる。また、被験者に対して初回の測定を行う場合、オペレータが被験者に対して大まかな測定を行い、当該測定結果に基づいて指標７０のサイズを手動で設定してもよい。この場合の大まかな測定について説明する。まず、オペレータが表示画面１０１Ｓに最大サイズの指標７０を提示する。そして、視線検出装置１００側の表示装置を確認することにより、被験者が指標を見分けることができたか否かをオペレータが判定する。オペレータは、被験者が指標を見分けることができたと判定する場合、例えば指標のサイズを１段階ずつ小さくして被験者に提示する。オペレータは、被験者が最も小さいサイズの指標７０を見分けることができたと判定する場合、上記のステップＳ１０１において設定する指標７０のサイズを、当該最も小さいサイズに設定することができる。また、オペレータは、被験者が指標を見分けることができないと判定する場合、上記のステップＳ１０１において設定する指標７０のサイズを、最後に提示したサイズよりも例えば１段階大きいサイズに設定することができる。また、この大まかな測定については、以下に説明する手順により行ってもよい。
【００８４】
指標が設定された後、評価部２２４は、カウンタＡ及びカウンタＢのカウンタ値を０にリセットする（ステップＳ１０２）。カウンタＡ及びカウンタＢのカウンタ値がリセットされた後、表示制御部２０２は、設定された種類及びサイズの指標７０を表示画面１０１Ｓに表示させることで被験者に提示する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、表示制御部２０２は、設定した指標７０を表示画面１０１Ｓに表示させることにより、指標７０を被験者に提示する。
【００８５】
演算部２２０は、被験者が指標７０のうちランドルト環７１を識別できているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。以下、図１４を参照して、ステップＳ１０４における演算部２２０の処理内容を具体的に説明する。図１４は、図１３に示すステップＳ１０４における処理の一例を示すフローチャートである。
【００８６】
図１４に示すように、まず、演算部２２０は、タイマをリセットする（ステップＳ２０１）。その後、注視点検出部２１４により注視点を検出し（ステップＳ２０２）、被験者と表示画面１０１Ｓとの距離が適正範囲外か否かを判定する（ステップＳ２０３）。距離が適正範囲外であると判定された場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、表示制御部２０２は、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返し行わせる。一方、距離が適正範囲外ではない、つまり、距離が適正であると判定された場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、判定部２１８は、注視点が特定領域に存在するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０４において、判定部２１８は、被験者の視点が特定領域（最大サイズの指標７０の場合は、特定領域７５）に存在する場合、カウンタＣのカウンタ値を＋１とする。また、ステップＳ２０４において、演算部２２０は、カウンタＣのカウント値に相当する存在時間を算出する。また、演算部２２０は、表示画面１０１Ｓに指標を表示した表示時間に対する存在時間の割合である存在割合を求める。なお、表示制御部２０２は、オペレータ側の表示装置が設けられる場合、被験者の視点や、カウンタＣのカウント値や、当該カウント値に相当する存在時間、存在割合等を当該オペレータ側の表示画面に表示させてもよい（ステップＳ２０５）。
【００８７】
次に、演算部２２０は、タイマの値が所定値に到達したか否か、つまり、表示画面１０１Ｓに指標７０を表示する表示時間が予め設定された時間となったか否かを判定する（ステップＳ２０６）。タイマの値が所定値に到達していないと判定された場合（ステップＳ２０６のＮｏ）、演算部２２０は、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返し行わせる。
【００８８】
一方、タイマの値が所定値に到達したと判定された場合（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、表示制御部２０２は、指標の提示を中止する（ステップＳ２０７）。そして、演算部２２０は、被験者がランドルト環７１を識別できたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８において、演算部２２０は、算出した存在割合、カウント値等が所定値以上であれば被験者がランドルト環７１を識別できていると判定し、所定値未満であれば被験者がランドルト環７１を識別できていないと判定する。被験者がランドルト環７１を識別できていると判定された場合（ステップＳ２０８のＹｅｓ、図１３のステップＳ１０４のＹｅｓ）、以下に説明するステップＳ１０５の処理に移る。また、被験者がランドルト環７１を識別できていないと判定された場合（ステップＳ２０８のＮｏ、図１３のステップＳ１０４のＮｏ）、以下に説明するステップＳ１０９の処理に移る。
【００８９】
まず、被験者がランドルト環７１を識別できていると判定された場合の処理について説明する。図１３に示すように、被験者がランドルト環７１を識別できていると判定された場合、評価部２２４は、カウンタＡのカウント値を＋１とする（ステップＳ１０５）。その後、評価部２２４は、同一サイズの指標７０を提示する回数をＮ（Ｎは例えば２以上の整数）とすると、カウンタＡのカウント値がＮ／２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。カウンタＡのカウント値がＮ／２以上ではないと判定された場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、ステップＳ１０２に戻って処理を行わせる。この場合、表示画面１０１Ｓに表示されている指標７０と同一サイズの指標７０についての測定が再度行われる。カウンタＡのカウント値がＮ／２以上と判定された場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、評価部２２４は、表示画面１０１Ｓに表示される指標７０のサイズが最小か否かを判定する（ステップＳ１０７）。サイズが最小ではないと判定された場合（ステップＳ１０７のＮｏ）、評価部２２４は、１段階小さいサイズの指標７０を設定して（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２に戻って処理を行わせる。この場合、表示画面１０１Ｓに表示されている指標７０よりも１段階小さいサイズの指標７０についての測定が行われる。また、サイズが最小であると判定された場合（ステップＳ１０７のＹｅｓ）、評価部２２４は、最小サイズの指標７０に対応する視力を有すると評価し（ステップＳ１１１）、評価データを保存する（ステップＳ１１２）。
【００９０】
次に、被験者がランドルト環７１を識別できていないと判定された場合の処理について説明する。この場合、評価部２２４は、カウンタＢのカウント値を＋１とする（ステップＳ１０９）。その後、評価部２２４は、カウンタＢのカウント値がＮ／２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。カウンタＢのカウント値がＮ／２以上ではないと判定された場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、ステップＳ１０２に戻って処理を行わせる。この場合、表示画面１０１Ｓに表示されている指標７０と同一サイズの指標７０についての測定が再度行われる。カウンタＢのカウント値がＮ／２以上と判定された場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、評価部２２４は、表示画面１０１Ｓに表示されている指標７０のサイズよりも１段階大きいサイズの指標７０に対応する視力が被験者の視力であると評価する（ステップＳ１１１）。なお、評価部２２４は、最大サイズの指標７０を表示した場合においてカウンタＢのカウント値がＮ／２以上となった場合、被験者が最大サイズの指標７０に対応する視力を有しないと評価する（ステップＳ１１１）。その後、評価部２２４は、評価した評価データを保存する（ステップＳ１１２）。
【００９１】
なお、上記の説明においては、被験者の注視点がランドルト環７１に対応する特定領域７５、７６、７７に存在するか否かをそれぞれ判定し、判定結果に基づいてランドルト環７１を識別できているか否かを判定する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図１５から図１７は、被験者が指標を識別できているか否かを判定する他の例を説明するための図である。図１５は指標７０の例を示し、図１６は指標８０の例を示し、図１７は指標９０の例を示す。
【００９２】
図１５に示す例において、領域設定部２１６は、特定指標であるランドルト環７１に対応する特定領域７５を設定する。これに加えて、領域設定部２１６は、特定領域７５内に相違領域７８を設定する。相違領域７８は、ランドルト環７１が円環７２と相違する相違部分である切り欠き部７１ａに対応する領域である。
【００９３】
また、図１６に示す例において、領域設定部２１６は、特定指標であるＥ状指標８１に対応する特定領域８５を設定する。これに加えて、領域設定部２１６は、特定領域８５内に相違領域８８を設定する。相違領域８８は、Ｅ状指標８１が矩形状指標８２と相違する相違部分である切り欠き部８１ａに対応する領域である。
【００９４】
また、例えば図１７に示す例において、領域設定部２１６は、特定指標であるＰ状指標９１に対応する特定領域９５を設定する。これに加えて、領域設定部２１６は、特定領域９５内に相違領域９８を設定する。相違領域９８は、Ｐ状指標９１がＦ状指標９２と相違する相違部分である接続部９１ａに対応する領域である。
【００９５】
被験者の注視点が特定指標の相違部分に存在する場合には、被験者が特定指標の相違部分を識別できていると判断することができる。そのため、特定指標の他の部分に注視点が存在する場合に比べて、被験者が特定指標をより明確に識別していると判断することができる。
【００９６】
これを踏まえて、判定部２１８は、被験者の注視点が特定領域７５、８５、９５に存在するか否かをそれぞれ判定する際に、被験者の注視点が相違領域７８、８８、９８に存在するか否かを判定してもよい。この場合、演算部２２０は、カウンタＣとは別個のカウンタＤを有する構成とし、判定部２１８によって被験者の注視点が相違領域７８、８８、９８に存在すると判定された判定回数をカウンタＤによりカウントする。演算部２２０は、カウンタＤのカウント値、つまり相違領域７８、８８、９８おける注視点の存在時間の長さに基づいて、被験者が特定指標の相違部分を識別できているか否かを判定する。この場合、演算部２２０は、注視点の存在時間の長さが所定値以上であれば、被験者が特定指標の相違部分を識別できていると判定することができる。
【００９７】
被験者が特定指標の相違部分を識別できていると判定された場合、評価部２２４は、被験者が当該サイズの指標よりも数段高い視力を有すると判定し、例えば指標のサイズを複数段階小さくして再び測定を行わせることができる。この場合、何段階サイズを小さくするかについては、予め設定しておくことができる。なお、この場合に例えばｎ段階小さいサイズを表示させるように設定されているとすると、その段階で表示画面１０１Ｓに表示されている指標のサイズが最小から数えてｎ番目以下のサイズである場合には、評価部２２４は、例えば最小サイズの指標について測定を行わせることができる。
【００９８】
図１８は、被験者の視力を評価する評価方法の他の例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１からステップＳ１１２までの処理は、上記同様であるため、図示及び説明を省略する。ステップＳ１０４において、被験者がランドルト環７１を識別できていると判定された場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、演算部２２０は、被験者が特定指標の相違部分を識別できたか否かを判定する（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３において、演算部２２０は、被験者の注視点が相違領域７８、８８、９８に存在すると判定された判定回数をカウンタＤによりカウントする。そして、演算部２２０は、カウンタＤのカウント値に基づいて、被験者が特定指標の相違部分を識別できているか否かを判定する。被験者が特定指標の相違部分を識別できていないと判定された場合（ステップＳ１１３のＮｏ）、評価部２２４は、上記のステップＳ１０５（図１３参照）以降の処理を行わせる。
【００９９】
また、被験者が特定指標の相違部分を識別できたと判定された場合（ステップＳ１１３のＹｅｓ）、評価部２２４は、表示画面１０１Ｓに表示される指標７０のサイズが最小か否かを判定する（ステップＳ１１４）。サイズが最小ではないと判定された場合（ステップＳ１１４のＮｏ）、評価部２２４は、複数段階小さいサイズの指標を設定して（ステップＳ１１５）、上記のステップＳ１０２（図１３参照）に戻って処理を行わせる。ステップＳ１１５において、評価部２２４は、例えばｎ段階小さいサイズを表示させるように設定されているとすると、その段階で表示画面１０１Ｓに表示されている指標のサイズが最小から数えてｎ番目以下のサイズである場合には、評価部２２４は、例えば最小サイズの指標を設定する。また、その段階で表示画面１０１Ｓに表示されている指標のサイズが最小から数えて２番目のサイズである場合には、評価部２２４は、最小サイズの指標、つまり、１段階小さいサイズの指標を設定する。一方、ステップＳ１１４においてサイズが最小であると判定された場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、評価部２２４は、最小サイズの指標に対応する視力を有すると評価して、上記のステップＳ１１１（図１３参照）以降の処理を行わせる。なお、被験者が特定指標の相違部分を識別できているかに基づいて視力を評価する上記の処理は、上記のステップＳ１０１（図１３参照）の前に被験者の視力について大まかな測定を行う場合に実行してもよい。
【０１００】
以上のように、本実施形態に係る視線検出装置１００は、被験者の視力を評価するための複数の指標７０が提示される表示画面１０１Ｓを観察する被験者の注視点の位置を検出する注視点検出部２１４と、注視点検出部２１４の検出結果に基づいて、表示画面１０１Ｓに提示される複数の指標７０の１つである特定指標（ランドルト環７１）に対応する特定領域７５に注視点Ｐが存在するか否かを判定する判定部２１８と、判定部２１８の判定結果に基づいて、被験者の視力を評価する評価部２２４とを備える。
【０１０１】
この構成によれば、被験者の視点を検出することにより、被験者が複数の指標７０の中から特定指標であるランドルト環７１を識別できているか否かの判定を容易に行うことができる。これにより、視線検出装置１００は、ランドルト環の切り欠き部の方向を言葉で伝えることができない被験者に対しても、被験者の視力を容易に評価することが可能となる。
【０１０２】
また、本実施形態に係る視線検出装置１００において、判定部２１８の判定結果に基づいて、注視点が特定領域７５に存在する存在時間を示す時間データを算出する演算部２２０を更に備え、評価部２２４は、時間データに基づいて被験者の視力を評価する。これにより、被験者の視力をより高精度に評価することが可能となる。
【０１０３】
また、本実施形態に係る視線検出装置１００において、複数の指標が、同一形状を有する複数の比較指標と、比較指標と形状が相違する相違部分を有する１つの特定指標とを有し、判定部２１８は、特定指標のうち相違部分に対応する相違領域７８、８８、９８に注視点Ｐが存在するか否かを判定し、評価部２２４は、相違領域７８、８８、９８に注視点Ｐが存在するか否かの判定結果に基づいて、被験者の視力を評価する。これにより、被験者の視力とその段階で表示画面１０１Ｓに表示されている指標に対応する視力との差が大きい場合に、検査時間を短縮することができる。
【０１０４】
［第２実施形態］  
図１９は、第２実施形態に係る視線検出装置１５０の一例を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る視線検出装置１５０は、被験者の視力を評価する評価装置として用いられる。第１実施形態に係る視線検出装置１００では、被験者に指標を提示させる際、表示画面１０１Ｓに表示させる構成であったが、本実施形態に係る視線検出装置１５０は、指標７０が配置されたシート１６０を被験者に見せることにより、被験者に指標７０を提示する構成である。
【０１０５】
本実施形態に係るシート１６０は、例えば矩形状であるが、これに限定されず、三角形、円形等、他の形状であってもよい。シート１６０には、第１実施形態と同様の指標７０が配置されている。指標７０は、例えばシート１６０に印刷された構成であってもよいし、接着剤や磁石等によりシート１６０に貼り付けられた構成であってもよい。シート１６０には、シート１６０を識別するためのＩＣタグ１６３が設けられている。なお、ＩＣタグ１６３に代えて、例えば２次元コード等が形成されてもよい。シート１６０は、指標の種類、サイズ、対応する視力、特定指標が配置される位置等に応じて、複数枚用意される。複数枚のシート１６０は、それぞれ外形が同一形状となっている。
【０１０６】
視線検出装置１５０は、シート１６０を被験者に提示するための提示部１５１と、ステレオカメラ装置１０２と、照明装置１０３とを備える。また、視線検出装置１５０は、図示を省略するが、第１実施形態と同様に、コンピュータシステム（２０）と、入出力インターフェース装置（３０）と、駆動回路（４０）と、出力装置（５０）と、入力装置６０とを備える。なお、上記の括弧内の数字は、第１実施形態において対応する構成の符号を示している。これらの構成については、本実施形態において図示を省略するが、第１実施形態と同様の符号を付して説明する。
【０１０７】
提示部１５１は、例えば矩形の板状であり、シート１６０を立て掛け可能である。提示部１５１は、シート１６０を支持する支持部材１５２と、シート１６０のＩＣタグ１６３を読み取るためのタグ読み取り部１５３とを有する。支持部材１５２は、例えばシート１６０の側部及び底部を支持する位置に配置されるが、これに限定されず、シート１６０の形状に応じた形状とすることができる。支持部材１５２は、提示部１５１の一定の位置にシート１６０を位置決めした状態で支持する。
【０１０８】
タグ読み取り部１５３は、シート１６０に設けられたＩＣタグ１６３を読み取り、その結果をコンピュータシステム２０に送信する。コンピュータシステム２０は、タグ読み取り部１５３の読み取り結果に基づいて、提示部１５１に提示されているシート１６０についての情報を抽出する。なお、シート１６０についての情報は、例えば記憶部２２２に記憶させておくことができる。この場合、例えばシート１６０に示された指標７０の種類、サイズ、対応する視力、特定指標であるランドルト環７１が配置される位置、等の情報が記憶部２２２に記憶される。
【０１０９】
本実施形態では、図１９に示すシート１６０を、指標７０のサイズが大きい順に被験者に提示し、第１実施形態と同様に、４つの指標７０のうち他とは異なる形状と思う指標７０を被験者に見てもらう。その際、被験者の視線を検出し、被験者が特定指標であるランドルト環７１を見ているか否かを判定することにより、被験者の視力を評価する。
【０１１０】
本実施形態において、領域設定部２１６は、特定指標に対応する特定領域を設定する。例えば、図１９に示すシート１６０が提示部１５１に提示される場合、領域設定部２１６は、タグ読み取り部１５３の読み取り結果に基づいて、記憶部２２２から当該シート１６０についての情報を抽出する。そして、領域設定部２１６は、抽出した情報のうち、例えば指標７０のサイズ、及びランドルト環７１が配置される位置の情報に基づいて、ランドルト環７１に対応する領域に特定領域７５を設定する。
【０１１１】
判定部２１８は、被験者の注視点が特定領域７５に存在するか否かをそれぞれ判定し、判定データを出力する。演算部２２０は、注視点が特定領域７５に存在すると判定された判定回数をカウンタＣによりカウントする。そして、演算部２２０は、カウンタＣのカウント値に基づいて、被験者がランドルト環７１を識別できているか否かを判定する。
【０１１２】
評価部２２４は、演算部２２０において被験者がランドルト環７１を識別できていると判定された回数をカウンタＡによってカウントし、被験者がランドルト環７１を識別できていないと判定された回数をカウンタＢによってカウントする。そして、評価部２２４は、第１実施形態と同様に、カウンタＡ及びカウンタＢのカウント値に基づいて被験者の視力を評価し、評価データを出力する。
【０１１３】
以上のように、本実施形態に係る視線検出装置１５０は、複数の指標７０が配置されたシート１６０を被験者に提示し、被験者の視点を検出することにより、被験者が複数の指標７０の中から特定指標であるランドルト環７１を識別できているか否かの判定を容易に行うことができる。これにより、視線検出装置１５０は、ランドルト環の切り欠き部の方向を言葉で伝えることができない被験者に対しても、被験者の視力を容易に評価することが可能となる。
【０１１４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、特定指標と比較指標とが上下左右に配置された状態で被験者に提示される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
【０１１５】
図２０及び図２１は、指標の変形例を示す図である。図２０及び図２１に示す指標１７０は、ランドルト環１７１と、円状指標１７２と、四角状指標１７３と、三角状指標１７４と、星状指標１７５とを有する。これら５つの指標１７０は、ランドルト環１７１が中央に配置され、ランドルト環１７１を中心として上下左右に他の４つの指標１７０が配置されている。ランドルト環１７１は、他の４つの指標１７０が配置される上下左右のいずれかの方向に切り欠き部を有する。ランドルト環１７１以外の４つの指標１７０のうち、ランドルト環１７１の切り欠き部が形成された方向に配置される指標１７０が特定指標となる。したがって、図２０及び図２１に示す例では、ランドルト環１７１の上方に配置される円状指標１７２が特定指標となる。
【０１１６】
図２０は、第１実施形態に係る視線検出装置１００を用いる場合において、表示画面１０１Ｓに指標１７０が表示された状態を示している。この場合、領域設定部２１６は、表示制御部２０２によって表示されるランドルト環１７１の切り欠き部の方向に配置される指標１７０に対応する領域に特定領域１７６を設定する。
【０１１７】
図２１は、第２実施形態に係る視線検出装置１５０を用いる場合において、本体シート２６０及びスライドシート２６２により指標１７０が提示された状態を示している。本体シート２６０は、中央部に窓部２６１を有しており、窓部２６１に対して上下左右に他の４つの指標１７０が配置されている。
【０１１８】
スライドシート２６２は、帯状に形成され、切り欠き部の方向が異なる４つのランドルト環１７１が長手方向に並んだ状態で配置されている。図２１では、右向きのランドルト環１７１ａと、上向きのランドルト環１７１ｂと、下向きのランドルト環１７１ｃと、左向きのランドルト環１７１ｄとが図中の右から左に並んで配置されている。スライドシート２６２には、各ランドルト環１７１が配置される位置に対応して、ＩＣタグ２６３が設けられている。図２１では、右向きのランドルト環１７１ａに対応するＩＣタグ２６２ａと、上向きのランドルト環１７１ｂに対応するＩＣタグ２６２ｂと、下向きのランドルト環１７１ｃに対応するＩＣタグ２６２ｃと、左向きのランドルト環１７１ｄに対応するＩＣタグ２６２ｄとが設けられている。各ＩＣタグ２６３には、ランドルト環１７１のサイズ、切り欠き部の方向、対応する視力等の情報が記憶される。
【０１１９】
スライドシート２６２は、被験者から見て本体シート２６０の窓部２６１の裏側（提示部１５１側）に配置され、窓部２６１の枠内にランドルト環１７１が収まるように上下方向の位置が調整されている。スライドシート２６２は、左右にスライド可能に設けられる。スライドシート２６２を左右にスライドさせることにより、窓部２６１から見えるランドルト環１７１の切り欠き部の方向が切り替わるようになっている。
【０１２０】
視線検出装置１５０は、スライドシート２６２のＩＣタグ２６３を読み取るタグ読み取り部１５３Ａを有する。タグ読み取り部１５３Ａは、枠内に配置されるランドルト環１７１に対応するＩＣタグ２６３を読み取り可能な位置に設けられる。タグ読み取り部１５３Ａは、読み取り結果をコンピュータシステム２０に送信する。これにより、コンピュータシステム２０は、窓部２６１の枠内に配置されるランドルト環１７１の切り欠き部の方向等の情報を認識することができる。この場合、領域設定部２１６は、認識したランドルト環１７１の情報に基づいて、窓部２６１内のランドルト環１７１の切り欠き部の方向に配置される指標１７０に対応する領域に特定領域１７６を設定する。
【０１２１】
なお、図２１では、スライドシート２６２に４つのＩＣタグ２６３を設ける構成としたが、これに限定されない。例えばスライドシート２６２にはＩＣタグ２６３を１つ配置し、提示部１５１側にはスライドシート２６２をスライドさせる際にＩＣタグ２６３が移動する経路上にタグ読み取り部１５３Ａを複数配置してもよい。この場合、ＩＣタグ２６３には４つのランドルト環１７１についての情報を記憶させておき、どのタグ読み取り部１５３Ａで読み取ったかに応じて、ランドルト環１７１を識別することができる。
【０１２２】
図２０及び図２１に示す構成において、判定部２１８は、被験者の注視点が特定領域１７６に存在するか否かをそれぞれ判定し、判定データを出力する。演算部２２０は、注視点が特定領域１７６に存在すると判定された判定回数をカウンタＣによりカウントする。そして、演算部２２０は、カウンタＣのカウント値に基づいて、被験者がランドルト環１７１の切り欠き部の方向を識別できているか否かを判定する。
【０１２３】
評価部２２４は、演算部２２０において被験者がランドルト環１７１の切り欠き部の方向を識別できていると判定された回数をカウンタＡによってカウントし、被験者がランドルト環７１の切り欠き部の方向を識別できていないと判定された回数をカウンタＢによってカウントする。そして、評価部２２４は、第１実施形態と同様に、カウンタＡ及びカウンタＢのカウント値に基づいて被験者の視力を評価し、評価データを出力する。
【０１２４】
このように、ランドルト環の切り欠き部の方向を言葉で伝えることができない被験者に対して、多様な手法で視点を検出することができる。これにより、被験者がランドルト環１７１の切り欠き部の方向を識別できているか否かの判定を容易に行うことができ、被験者の視力を容易に評価することが可能となる。
【符号の説明】
【０１２５】
２０…コンピュータシステム、７０，８０，９０，１７０…指標、７１，１７１，１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄ…ランドルト環、７１ａ，８１ａ…切り欠き部、７２…円環、７５，７６，７７，８５，９５，１７６…特定領域、７８，８８，９８…相違領域、８１…Ｅ状指標、８２…矩形状指標、９１…Ｐ状指標、９１ａ…接続部、９２…Ｆ状指標、１００，１５０…視線検出装置、１０１…表示装置、１０１Ｓ…表示画面、１５１…提示部、１５２…支持部材、１５３，１５３Ａ…タグ読み取り部、１６０…シート、１６３，２６２ａ，２６２ｂ，２６２ｃ，２６２ｄ，２６３…ＩＣタグ、１７２…円状指標、１７３…四角状指標、１７４…三角状指標、１７５…星状指標、２０２…表示制御部、２１４…注視点検出部、２１６…領域設定部、２１８…判定部、２２０…演算部、２２２…記憶部、２２４…評価部、２２６…出力制御部、２６０…本体シート、２６１…窓部、２６２…スライドシート
【図１】
2019166101.tif 000003
【図２】
2019166101.tif 000004
【図３】
2019166101.tif 000005
【図４】
2019166101.tif 000006
【図５】
2019166101.tif 000007
【図６】
2019166101.tif 000008
【図７】
2019166101.tif 000009
【図８】
2019166101.tif 000010
【図９】
2019166101.tif 000011
【図１０】
2019166101.tif 000012
【図１１】
2019166101.tif 000013
【図１２】
2019166101.tif 000014
【図１３】
2019166101.tif 000015
【図１４】
2019166101.tif 000016
【図１５】
2019166101.tif 000017
【図１６】
2019166101.tif 000018
【図１７】
2019166101.tif 000019
【図１８】
2019166101.tif 000020
【図１９】
2019166101.tif 000021
【図２０】
2019166101.tif 000022
【図２１】
2019166101.tif 000023