(57)【要約】【課題】眼鏡をかけた被計測者の瞳孔径および視線方向の少なくともいずれか一方を高い精度で計測することができる瞳孔・視線計測装置およびそれを用いた照明システムを提供する。【解決手段】瞳孔・視線計測装置８は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の眼球１１に光を照射する眼球照射部１と、眼球１１で反射した反射光が通過する光学系２ａと、眼球１１の瞳孔１２にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていないように、光学系２ａを制御する光学系制御部２ｃと、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する撮像素子２ｂと、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部３ａと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡をかけた状態の被計測者の眼球に光を照射する眼球照射部と、
前記眼球で反射した反射光が通過する光学系と、
前記光学系を通過した前記反射光を受け、前記眼球の画像データを取得する撮像素子と、
前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて、前記被計測者の瞳孔径および視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部と、
前記眼球の瞳孔にピントが合っているが、前記眼鏡のレンズにピントが合っていないように、前記光学系および前記撮像素子のうちの少なくともいずれか一方を制御する光学系制御部と、を備えた、瞳孔・視線計測装置。
【請求項２】
眼鏡をかけた状態の被計測者の眼球に光を照射する眼球照射部と、
前記眼球で反射した反射光が通過する光学系と、
前記光学系を通過した前記反射光を受け、前記眼球の画像データを取得する撮像素子と、
前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて、前記被計測者の瞳孔径および視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部と、
前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて前記眼球の画像を表示する表示部と、
計測者が、前記表示部に表示されている前記眼球の画像を見ながら、前記眼球の瞳孔にピントが合っているが、前記眼鏡のレンズにピントが合っていないように、前記光学系および前記撮像素子のうちの少なくともいずれか一方を制御し得る操作部と、を備えた、瞳孔・視線計測装置。
【請求項３】
眼鏡をかけた状態の被計測者の顔の位置を固定する位置固定部と、
前記位置固定部に対する位置が固定され、前記位置固定部によって前記顔の位置が固定された前記被計測者の眼球に光を照射するように位置および姿勢が設定された眼球照射部と、
前記眼球で反射した反射光が通過する光学系と、
前記光学系を通過した前記反射光を受け、前記眼球の画像データを取得する撮像素子と、
前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて、前記被計測者の瞳孔径および視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部と、を備え、
前記光学系および前記撮像素子は、前記位置固定部によって前記顔の位置が固定された前記被計測者の前記眼球の瞳孔にピントが合っているが、前記眼鏡のレンズにピントが合っていないように設定されている、瞳孔・視線計測装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、
前記眼球の画像データのうち、所定の輝度の閾値よりも小さい輝度を有する部分を前記瞳孔の部分画像データとして認識し、
前記瞳孔の部分画像データを用いて、前記瞳孔径および前記視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する、請求項１〜３のいずれかに記載の瞳孔・視線計測装置。
【請求項５】
前記瞳孔に加えて前記眼球の角膜にもピントが合っているという前提条件の下で、
前記画像処理部は、
前記眼球の画像データのうち、前記所定の輝度の閾値よりも大きな特定の輝度の閾値よりも大きな輝度を有する部分を前記角膜で反射したプルキンエ像の部分画像データとして認識し、
前記瞳孔の部分画像データおよび前記プルキンエ像の部分画像データを用いて、前記視線方向を算出する、請求項４に記載の瞳孔・視線計測装置。
【請求項６】
前記光学系が、パン、チルト、およびズームの３つの機能を実現する機構を有しており、
前記光学系制御部は、前記撮像素子によって撮像されている画像データに基づいて、前記眼球の画像データが自動的に取得されるように、前記光学系の前記３つの機能を実現する機構を制御する、請求項１に記載の瞳孔・視線計測装置。
【請求項７】
前記光学系が、前記瞳孔に自動的にピントを合わせるオートフォーカス機能を実現する機構を有しており、
前記光学系制御部は、前記撮像素子によって撮像されている前記眼球の画像データに基づいて、前記瞳孔に自動的にピントが合うように、前記光学系の前記オートフォーカス機能を実現する機構を制御する、請求項１に記載の瞳孔・視線計測装置。
【請求項８】
前記眼球照射部、ならびに、前記光学系および前記撮像素子を含む撮像機部の少なくともいずれか一方の姿勢および位置を変更する位置姿勢変更機構をさらに備え、
前記光学系制御部は、前記撮像素子によって撮像されている前記眼球の画像データに基づいて、前記眼球照射部が照射した光の前記眼鏡または前記眼球の周辺の身体部分での反射光が前記瞳孔に重ならず、かつ、前記眼鏡または前記眼球の周辺の身体部分の影が前記瞳孔に重ならないように、前記眼球照射部および前記撮像機部の前記姿勢および位置を変更する、請求項１に記載の瞳孔・視線計測装置。
【請求項９】
前記光学系制御部は、前記瞳孔および前記眼鏡のレンズの双方にピントが合っている状態が形成されるように前記光学系を制御し、その後、前記瞳孔にピントが合っている状態が維持されるように、かつ、前記眼鏡のレンズにピントが合わなくなるように、前記光学系を制御する、請求項１に記載の瞳孔・視線計測装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の瞳孔・視線計測装置が、右の眼球および左の眼球のそれぞれのために設けられた、瞳孔・視線計測装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の瞳孔・視線計測装置と、
前記被計測者が存在する環境に光を照射する照明器具と、を備え、
前記瞳孔・視線計測装置は、前記画像処理部によって算出された前記瞳孔径および前記視線方向の少なくともいずれか一方に基づいて、前記照明器具の照明の態様を制御する、照明システム。
【請求項１２】
前記照明器具は、表示装置のバックライトである、請求項１１に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視線方向および瞳孔径の少なくともいずれか一方を計測する瞳孔・視線計測装置、および、それを用いた照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像処理によって視線方向を計測する際には、瞳孔中心、プルキンエ像（角膜での反射像）、およびその両方を用いることが一般的に行われている。特に、高い精度で視線方向を計測する必要がある場合には、瞳孔中心とプルキンエ像との双方が用いられている。
【０００３】
これに関する技術が、次の特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示された視線計測の方法によれば、瞳孔中心とプルキンエ像との位置関係の情報、ならびに、瞳孔およびプルキンエ像の形状の情報がコンピュータで処理される。それにより、被計測者が眼鏡をかけていても、視線方向を計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９５００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された手法によれば、眼鏡をかけた被計測者の視線方向を計測する場合には、眼鏡のレンズ上で反射した光の像が瞳孔径または視線方向の計測に悪影響を及ぼしてしまうことがある。具体的に言うと、眼鏡のレンズの表面上で反射した外乱光の像が瞳孔またはプルキンエ像に重なる場合には、瞳孔中心またはプルキンエ像を正確に認識することが困難な場合がある。その場合、眼鏡をかけた被計測者の視線方向を高い精度で計測することができないという問題が生じる。この問題は、瞳孔径に関しても同様に生じる。したがって、上記の特許文献１に開示された技術によれば、眼鏡をかけた被計測者の瞳孔径および視線方向のいずれも、高い精度で計測することができない。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、眼鏡をかけた被計測者の瞳孔径および視線方向の少なくともいずれか一方を高い精度で計測することができる瞳孔・視線計測装置およびそれを用いた照明システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様の瞳孔・視線計測装置は、眼鏡をかけた状態の被計測者の眼球に光を照射する眼球照射部と、前記眼球で反射した反射光が通過する光学系と、前記光学系を通過した前記反射光を受け、前記眼球の画像データを取得する撮像素子と、前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて、前記被計測者の瞳孔径および視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部と、前記眼球の瞳孔にピントが合っているが、前記眼鏡のレンズにピントが合っていないように、前記光学系および前記撮像素子のうちの少なくともいずれか一方を制御する光学系制御部と、を備えている。
【０００８】
本発明の第２の態様の瞳孔・視線計測装置は、眼鏡をかけた状態の被計測者の眼球に光を照射する眼球照射部と、前記眼球で反射した反射光が通過する光学系と、前記光学系を通過した前記反射光を受け、前記眼球の画像データを取得する撮像素子と、前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて、前記被計測者の瞳孔径および視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部と、前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて前記眼球の画像を表示する表示部と、計測者が、前記表示部に表示されている前記眼球の画像を見ながら、前記眼球の瞳孔にピントが合っているが、前記眼鏡のレンズにピントが合っていないように、前記光学系および前記撮像素子のうちの少なくともいずれか一方を制御し得る操作部と、を備えている。
【０００９】
本発明の第３の態様の瞳孔・視線計測装置は、眼鏡をかけた状態の被計測者の顔の位置を固定する位置固定部と、前記位置固定部に対する位置が固定され、前記位置固定部によって前記顔の位置が固定された前記被計測者の眼球に光を照射するように位置および姿勢が設定された眼球照射部と、前記眼球で反射した反射光が通過する光学系と、前記光学系を通過した前記反射光を受け、前記眼球の画像データを取得する撮像素子と、前記撮像素子によって取得された前記眼球の画像データに基づいて、前記被計測者の瞳孔径および視線方向のうちの少なくともいずれか一方を算出する画像処理部と、を備え、前記光学系および前記撮像素子は、前記位置固定部によって前記顔の位置が固定された前記被計測者の前記眼球の瞳孔にピントが合っているが、前記眼鏡のレンズにピントが合っていないように設定されている。
【００１０】
本発明の照明システムは、上記した第１〜第３の態様の瞳孔・視線計測装置と、前記被計測者が存在する環境に光を照射する照明器具と、を備え、前記瞳孔・視線計測装置は、前記画像処理部によって算出された前記瞳孔径および前記視線方向の少なくともいずれか一方に基づいて、前記照明器具の照明の態様を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、眼鏡をかけた被計測者の瞳孔径および視線方向の少なくともいずれか一方を高い精度で計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１の照明システムにおける瞳孔・視線計測装置および照明器具の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置において眼球の画像データを取得したときに、眼鏡のレンズで反射した外乱光が画像データに含まれた状態を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置において眼球の画像データを取得した後、画像データに含まれている眼鏡のレンズで反射した外乱光の画像がぼかされた状態を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置によって取得された眼球の画像データの所定の仮想線に沿って取得された輝度分布の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置によって取得された眼球の画像データのうち、瞳孔の画像およびプルキンエ像の画像のみが残存させられた状態を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置によって取得された眼球の画像データの所定の仮想線に沿って取得された輝度分布の他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置における瞳孔・視線計測処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】光学系における絞りの大きさと被写界深度との関係を示す図であって、図８（ａ）は、絞りが相対的に小さい（Ｆ値が相対的に大きい）場合に被写界深度が相対的に深いことを説明するための図であり、図８（ｂ）は、絞りが相対的に大きい（Ｆ値が相対的に小さい）場合に被写界深度が相対的に浅いことを説明するための図である。
【図９】光学系における焦点距離と被写界深度との関係を示す図であって、図９（ａ）は、開口径が同一であってかつ焦点距離が相対的に大きい場合に被写界深度が相対的に深いことを説明するための図であり、図９（ｂ）は、開口径が同一であってかつ焦点距離が相対的に小さい場合に被写界深度が相対的に浅いことを説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置における瞳孔径・視線方向算出処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】瞳孔の部分画像およびプルキンエ像の部分画像を用いて瞳孔径および視線方向を算出する方法を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態の瞳孔・視線計測装置における照明器具制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態の照明システムの使用形態の第１の例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態の照明システムの使用形態の第２の例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態の照明システムの使用形態の第３の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態の照明システムの使用形態の第４の例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態２の瞳孔・視線計測装置の概略構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態３の瞳孔・視線計測装置の一例の概略構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態３の瞳孔・視線計測装置の他の例の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の瞳孔・視線計測装置および照明システムを詳細に説明する。以下の複数の実施の形態においては、同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の構成を有しているとともに、互いに同一の機能を発揮するものとする。
【００１４】
（実施の形態１）
図１を用いて、本発明の実施の形態１の瞳孔・視線計測装置８を含む照明システム２０を説明する。
【００１５】
本実施の形態の照明システム２０は、瞳孔・視線計測装置８および被計測者１０が存在する環境に光を照射する照明器具５０を備えている。本実施の形態においては、瞳孔・視線計測装置８は、算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方に基づいて、照明器具５０の照明の態様を制御する。つまり、照明システム２０は、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方から推測される被計測者１０の状態に基づいて、照明器具５０による照明の態様を変更することができる。瞳孔・視線計測装置８によって制御される照明器具５０の照明の態様としては、輝度、色温度、および配光等が考えられる。ただし、瞳孔・視線計測装置８によって制御される照明器具５０の照明の態様の変更は、何らかの照明特性を異なるように照明器具５０の点灯の状態を変更するものであれば、いかなるものであってもよい。
【００１６】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、眼鏡５をかけた被計測者１０の顔１５、特に、顎が、位置固定部６４の接触部４に固定された状態で、被計測者１０の眼球１１の画像データを取得する。ただし、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、自動的に眼球１１を検出し、ピントを合わせることができるものであるため、位置固定部６４を必須の構成とする装置ではない。この点については、後述される。
【００１７】
本実施の形態においては、取得される眼球１１の画像データは、眼球１１の周囲の皮膚の画像、白目の画像、虹彩１３の画像、および瞳孔１２の画像を含んでいる。ただし、眼球１１の画像データに加えて、眼鏡５のフレームの画像も取得されるものとする。眼鏡５のレンズの画像は、基本的には、取得されないものとするが、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏのみは画像データに含まれる場合がある。
【００１８】
図１においては、左眼鏡５Ｌおよび右眼鏡５Ｒ、左眼球１１Ｌおよび右眼球１１Ｒ、左虹彩１２Ｌおよび右虹彩１２Ｒ、左眼球１１Ｌおよび右眼球１１Ｒのように、左右の画像を区別している。左右の画像は、１つの画像として同時に取得されてもよいが、左右の画像のそれぞれが、別個の２つの画像として取得されてもよい。左右の眼球１１のそれぞれを別個に撮像する場合には、左眼球１１Ｌ用の瞳孔・視線計測装置８および右眼球１１Ｒ用の瞳孔・視線計測装置８のそれぞれが別箇に設けられていることが好ましい。この場合、左右の瞳孔・視線計測装置８のそれぞれによって算出され左右の眼球の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの値の平均値を用いて照明器具５０の照明の態様を制御する。ただし、以後の説明においては、説明を簡単にするため、左右の眼球の画像の区別をしない。
【００１９】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、眼球照射部１、撮像機部２、および制御部３を備えている。制御部３は、眼球照射部１に被計測者１０に向かって光を照射させ、撮像機部２で受け取られた被計測者１０からの反射光に基づいて画像データを作成する。また、制御部３は、作成された画像データに基づいて、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを算出する。  
【００２０】
眼球照射部１は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の眼球１１に光を照射する。眼球照射部１が照射する光は、被計測者１０に与える影響が小さければ、可視光線であってもよいが、可視光以外であってかつ人体に与える悪影響が小さい赤外線であることが好ましい。さらに、撮像素子２ｂによる画像の取得の容易さおよび人体へ与える悪影響の小ささの双方の観点から、眼球照射部１が照射する光は、近赤外線であることがさらに好ましい。
【００２１】
撮像機部２は、光学系２ａ、撮像素子２ｂ、および光学系制御部２ｃを含んでいる。光学系２ａは、眼球１１で反射した反射光が通過する。撮像素子２ｂは、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する。
【００２２】
光学系２ａは、パン、チルト、およびズームの３つの機能を実現する機構を有している。光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂによって撮像されている画像データに基づいて、眼球１１の画像データが自動的に取得されるように、光学系２ａの前述の３つの機能を実現する機構を制御することができる。したがって、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８によれば、計測者による瞳孔・視線計測装置８の操作なしに、眼球１１の画像データが取得される。
【００２３】
また、光学系２ａは、瞳孔１２に自動的にピントを合わせるオートフォーカス機能を実現する機構を有している。光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂによって撮像されている眼球１１の画像データに基づいて、瞳孔１２に自動的にピントが合うように、光学系２ａのオートフォーカス機能を実現する機構を制御する。つまり、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８によれば、計測者による瞳孔・視線計測装置８の操作なしに、瞳孔１２に自動的にピントを合わせ、瞳孔１２にピントが合った眼球１１の画像が撮像素子２ｂに自動的に取得される。ただし、プルキンエ像Ｐを利用する場合には、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２に加えて眼球１１の角膜にもピントが合っているように、光学系２ａを制御する。
【００２４】
瞳孔・視線計測装置８は、眼球照射部１および撮像機部２のそれぞれの姿勢および位置を変更する位置姿勢変更機構１２０を備えている。したがって、光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂによって撮像されている眼球１１の画像データに基づいて、眼球照射部１および撮像素子２ｂのそれぞれの姿勢および位置を変更することができる。それにより、光照射部が照射した光の眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分での反射光が瞳孔１２に重ならない。また、光学系制御部２ｃは、眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分の影が瞳孔１２に重ならないように、眼球照射部１および撮像素子２ｂのそれぞれの姿勢および位置を変更することができる。つまり、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８によれば、計測者の操作なしに、眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分による悪影響が排除された状態の眼球１１の画像データが自動的に取得される。位置姿勢変更機構１２０は、眼球照射部１および撮像機部２のうちのいずれか一方の姿勢および位置を変更するものであってもよい。
【００２５】
本実施の形態の光学系２ａは、いわゆる、望遠レンズと呼ばれる、被写界深度Ｘが極めて浅い状態を形成することができるレンズ系である。本実施の形態の光学系２ａおよび撮像素子２ｂは、瞳孔１２の周辺を拡大して撮影する際に、その被写界深度Ｘが眼球１１の角膜と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さな値になり得るように構成されている。したがって、眼球１１の角膜および瞳孔１２にピントが合っている状態で、被写界深度Ｘを角膜と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さな値に変更することができる。そのため、撮像素子２ｂによって取得される眼球１１の画像において、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏの画像をぼけさせることができる。
【００２６】
ピントは、虹彩１３、瞳孔１２、角膜、およびそれらの近傍のいずれの位置に最良の状態で合わされてもよいが、少なくとも瞳孔１２にはピントが合っていることが必要である。瞳孔１２は、虹彩１３によって囲まれた孔であるため、本明細書においては、瞳孔１２にピントが合っている場合には、虹彩１３にもピントが合っているものとする。また、視線方向ｄの算出にプルキンエ像Ｐを用いる場合には、瞳孔１２および虹彩１３に加えて、角膜にもピントが合っていることが必要になる。そのため、プルキンエ像Ｐを利用する場合には、被写界深度Ｘは、眼球１１の角膜と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さな値であることが必要である。ただし、プルキンエ像Ｐを利用しない場合には、被写界深度Ｘは、瞳孔１２と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さな値であればよい。
【００２７】
本実施の形態の光学系制御部２ｃは、上記の一般的な撮像機機能に加えて、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている状態で、眼鏡５のレンズにピントが合っていないように、光学系２ａおよび撮像素子２ｂを制御することができる。具体的には、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている状態で、光学系２ａの絞りおよび焦点距離のうちの少なくともいずれか一方を変更する。それにより、光学系制御部２ｃは、被写界深度Ｘを瞳孔１２（または角膜）と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さな値にする。したがって、撮像素子２ｂは、眼球照射部１から照射された光の眼鏡５のレンズでの反射光がぼやけさせられた状態の眼球１１の画像データを取得することができる。
【００２８】
本実施の形態においては、光学系制御部２ｃは、一旦、被写界深度Ｘが瞳孔１２（または角膜）と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも大きい状態で、瞳孔１２にピントを合わせる。その後、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている状態が維持されように光学系２ａの絞りおよび焦点距離の少なくともいずれか一方を変更しながら、被写界深度Ｘを瞳孔１２と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さくする。したがって、瞳孔１２にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を効率的に形成することができる。このとき、眼球１１の角膜および瞳孔１２の双方にピントが合っていることが必要であれば、被写界深度Ｘは、角膜と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さくすることが好ましい。
【００２９】
本実施の形態においては、予め定められた瞳孔１２（または角膜）と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さな被写界深度Ｘの値が記憶されている。また、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２（または角膜および瞳孔）にピントが合った状態で、被写界深度Ｘをその記憶された値と一致するまで小さくしていく。このように光学系２ａを制御するための情報は、予め光学系制御部２ｃに組み込まれている。
【００３０】
本実施の形態においては、より確実に外乱光Ｏをぼやけさせるために、被写界深度Ｘを瞳孔１２（または角膜）と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さくしている。しかしながら、被写界深度Ｘを変更することなく、ピントが合っている範囲の境界を眼鏡５側から瞳孔１２側へずらすことによって、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている状態で、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態が形成されてもよい。この場合、被写界深度Ｘは瞳孔１２（または角膜）と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも大きくてもよい。
【００３１】
制御部３は、起動スイッチ９、画像処理部３ａ、および表示・照明制御部３ｂを含んでいる。起動スイッチ９は、瞳孔・視線計測装置８を起動させるものであり、起動スイッチ９がＯＮの状態になると、眼球照射部１が光を発する。画像処理部３ａは、撮像機部２によって取得された眼球１１の画像を処理し、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを算出する。表示・照明制御部３ｂは、算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの値に基づいて、後述される照明器具５０の照明の態様を制御する。
【００３２】
表示・照明制御部３ｂは、眼球１１の画像データを表示する表示部７を制御してもよい。この場合、表示・照明制御部３ｂは、眼球１１の画像ならびに眼球１１の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを表示部７に表示することができる。ただし、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、計測者を必要としない照明システム２０において用いられるものであるため、眼球１１の画像データを表示する表示部７を制御しなくてもよい。つまり、表示・照明制御部３ｂは、本実施の形態においては、照明器具５０の照明の態様のみを制御するものであってもよい。
【００３３】
次に、図２〜図６を用いて、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏをぼけさせることにより、瞳孔１２の部分画像データおよびプルキンエ像Ｐの部分画像データを高い精度で取得する方法を説明する。図２〜図６は、撮像素子２ｂによって取得される眼球１１および眼鏡５のイメージ像を示している。また、図４〜図６においては、撮像素子２ｂに入射する反射光の輝度の値とＸ軸に沿った位置との関係がグラフで示されている。撮像素子２ｂに入射する反射光の輝度は、平坦な部分を有する。平坦な部分は、眼球１１の同じ色の部分で反射した光と考えられる。たとえば、瞳孔１２が黒色であるため、最も低い輝度を有する平坦部が瞳孔１２の画像と考えられる。また、プルキンエ像Ｐは、反射光の輝度が最も高い尖った部分の先端であると考えられる。したがって、図４〜図６から分かるように、撮像素子２ｂに入射する反射光の輝度によって、グラフのいずれの部分が、プルキンエ像Ｐ、外乱光Ｏ、虹彩１３、および瞳孔１２のいずれであるのかを容易に特定することができる。
【００３４】
図４〜図６において、Ｘ軸に平行な複数の仮想線のそれぞれに沿った輝度のデータが取得される。それにより、眼球１１の画像データのうち、瞳孔１２の部分画像データおよびプルキンエ像Ｐの部分画像データを作成することができる。
【００３５】
一般に、図２に示されるように、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏは、虹彩１３の画像データに重なると、虹彩１３の外周が明確でなくなる場合がある。そのため、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、図３に示されるように、外乱光Ｏの画像データのみをぼけさせる。それにより、虹彩１３の外周を特定することが可能になる。
【００３６】
図４および図６から分かるように、外乱光Ｏの画像データは、ぼけていなければ、一点鎖線で示されるように、プルキンエ像Ｐの画像とほぼ同一の輝度を有している。しかしながら、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、外乱光Ｏの画像データをぼけさせているため、図４および図６に示される符号Ｋの斜線領域から分かるように、外乱光Ｏの輝度は、ぼけていない状態に比較して、低下している。その結果、撮像素子２ｂによって取得されるプルキンエ像Ｐは、上側閾値ＵＴよりも大きな値の輝度を有している。一方、撮像素子２ｂによって取得される外乱光Ｏは、上側閾値ＵＴよりも小さい値の輝度を有している。したがって、輝度が上側閾値ＵＴよりも大きい値の部分の画像データがプルキンエ像Ｐの部分画像データとして特定され得る。
【００３７】
また、図４および図６から分かるように、瞳孔１２の画像の輝度は、下側閾値ＬＴよりも小さい値の輝度を有している。そのため、輝度が下側閾値ＬＴよりも小さい値の部分の画像データが瞳孔１２の部分画像データとして特定され得る。本実施の形態においては、図４および図６から分かるように、瞳孔径ｒは、瞳孔１２の部分画像データのＸ軸方向に沿った幅の最大値であるものとする。
【００３８】
なお、図４に示される画像のうち、瞳孔１２とプルキンエ像Ｐのみ残存させ、他の部分を虹彩１３の輝度と同一であるとすると、図５に示されるような画像が得られる。つまり、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、図５に示されるように、瞳孔１２とプルキンエ像Ｐのみをその他の画像と区別するための画像処理を行っている。
【００３９】
上記のように、図６に示されるように、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏは、瞳孔１２の画像データに重なると、瞳孔１２の外周が明確でなくなる場合がある。この場合、瞳孔径ｒを高い精度で計測できない場合がある。また、瞳孔中心が明確でなくなる場合がある。これらの場合には、視線方向ｄも計測できない。そこで、外乱光Ｏの画像のみをほけさせることにより、撮像素子２ｂ上でぼけた部分の外乱光Ｏの画像と瞳孔１２の部分画像とを区別する。画像処理部３ａは、瞳孔１２の画像に重なったぼけた部分の画像を除外して、瞳孔１２の画像を認識する。そのため、画像処理部３ａは、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏが瞳孔１２の画像に与える悪影響が排除された状態で、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを算出することができる。したがって、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを高い精度で算出することができる。
【００４０】
図４および図６においては、瞳孔１２の部分画像およびプルキンエ像Ｐと外乱光Ｏとを明確に区別するためには、外乱光Ｏの輝度を低下させる程度を調節する必要がある。また、上側閾値ＵＴおよび下側閾値ＬＴのそれぞれの値を、瞳孔１２の部分画像およびプルキンエ像Ｐの輝度のそれぞれと外乱光Ｏの輝度とを区別できるような値に設定しておく。具体的には、図４および図６のグラフにおいて符号Ｋで示される斜線領域が上側閾値ＵＴおよび下側閾値ＬＴのいずれをも跨がないようにする。
【００４１】
次に、図７〜図１２を用いて、瞳孔・視線計測装置８において実行される制御処理を説明する。
【００４２】
まず、図７を用いて、瞳孔・視線計測処理を説明する。
【００４３】
ステップＳ１において、制御部３は、瞳孔・視線計測装置８の起動スイッチ９がＯＮ状態であるのか否かを判定する。ステップＳ１において、起動スイッチ９がＯＮ状態でないと判定されると、制御部３は、その状態で待機する。ステップＳ１において、起動スイッチ９がＯＮ状態である判定されると、制御部３は、眼球照射部１に近赤外光を照射させる。それにより、撮像素子２ｂは、近赤外光の反射光を受け取る。その後、撮像機部２は、光学系２ａのパン・チルト・ズーム機能を利用して、被計測者１０の眼球１１を探す。このとき、光学系制御部２ｃは、ステップＳ３において、光学系２ａの光軸の方向を様々に変化させる制御を実行しながら、ステップＳ４において、予め内部に記憶された眼球のモデルの画像と撮像素子２ｂによって撮像されている画像とを対比する。
【００４４】
ステップＳ４において、光学系制御部２ｃは、予め内部に記憶された眼球のモデルの画像と撮像素子２ｂによって撮像されている実際の眼球１１の画像とが形状において一致する部分を有していない場合がある。この場合には、光学系制御部２ｃは、ステップＳ１〜ステップＳ４の処理を繰り返す。一方、ステップＳ４において、予め内部に記憶された眼球のモデルの画像と撮像素子２ｂによって撮像されている実際の眼球１１の画像とが形状において一致する部分を有している場合がある。この場合には、光学系制御部２ｃは、被計測者１０の眼球１１が検出されたとみなし、ステップＳ５の処理を実行する。
【００４５】
ステップＳ５においては、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２にピントを合わせるように光学系２ａを制御する。いわゆる、オートフォーカス機能が利用される。具体的には、光学系２ａのレンズの位置を光軸に沿って前後に移動させることにより、撮像素子２ｂによって取得されている瞳孔１２の部分画像の輝度が最も高い状態またはそれに近い状態になっている場合に、光学系２ａのレンズの移動を停止する。ステップＳ６において、制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている画像において、瞳孔１２にピントが合っているか否かを判定する。つまり、瞳孔１２の部分画像の輝度が所定の値よりも高いか否かを判定する。
【００４６】
制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている画像において、瞳孔１２にピントが合っていない場合には、ステップＳ１〜ステップＳ６の処理を繰り返す。一方、制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている画像において、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている場合には、ステップＳ７の処理を実行する。ステップＳ７においては、制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている実際の眼球１１の画像に、眼球照射部１が照射した光の眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分での反射光が重なっているか否かを判定する。また、ステップＳ７においては、制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている実際の眼球１１の画像に、眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分の影が重なっているか否かを判定する。この判定は、撮像素子２ｂによって取得されている実際の眼球１１の画像と影または反射光が重なっている眼球のモデル画像とを対比することにより行われる。具体的には、制御部３は、実際の瞳孔１２の画像中に輝度が大きく変化する部分があると、影または反射光が瞳孔１２の画像に重なっていると判定する。つまり、瞳孔１２の色は単一色に近いため、ほぼ平坦の輝度分布になるはずであるが、そのようになっていない場合、制御部３は、瞳孔１２の画像に反射光または影の何等かの影響が及ぼされているとみなす。
【００４７】
ステップＳ７においては、撮像素子２ｂによって取得されている実際の眼球１１の画像に反射光および影の少なくともいずれか一方の画像が重なっている場合には、制御部３は、ステップＳ８の処理を実行する。ステップＳ８においては、制御部３は、撮像素子２ｂによって撮像されている眼球１１の画像データに基づいて、光学系制御部２ｃに制御指令を送る。それにより、光学系制御部２ｃは、眼球照射部１が照射した光の眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分での反射光の画像が瞳孔１２の画像に重ならいように、眼球照射部１および撮像機部２の姿勢および位置を変更する。また、ステップＳ８においては、光学系制御部２ｃは、眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分の影の画像が瞳孔１２の画像に重ならないように、眼球照射部１および撮像機部２の姿勢および位置を変更する。ステップＳ７およびステップＳ８の処理は、反射光および影の画像が撮像素子２ｂによって取得されている瞳孔１２の画像に含まれていない状態になるまで繰り返される。具体的には、眼球照射部１および撮像機部２の姿勢および位置が、予め定められた複数種類の姿勢および位置の変更パターンにしたがって順次変更される。
【００４８】
ステップＳ７においては、反射光の画像および身体部分の影の画像のいずれもが、瞳孔１２の画像に重なっていない場合には、制御部３は、ステップＳ９の処理を実行する。
【００４９】
ステップＳ９においては、制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている画像の外乱光Ｏをぼけさせるための制御指令を光学系制御部２ｃへ送る。それにより、光学系制御部２ｃは、被写界深度Ｘを所定値以下にするか、または、被写界深度Ｘを所定値以下の状態で維持するように光学系２ａを制御する。具体的には、制御部３は、たとえば、被写界深度Ｘが瞳孔１２と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも小さくなるように、光学系制御部２ｃに光学系２ａの絞りの大きさを調節させる。被写界深度Ｘの変更の仕方については、後述される。
【００５０】
次に、ステップＳ１０において、制御部３は、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている状態で、撮像素子２ｂによって取得されている実際の眼球１１の画像における外乱光Ｏの部分画像がぼけているか否かを判定する。ステップＳ１０において、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合った状態で、撮像素子２ｂによって取得されている実際の眼球１１の画像における外乱光Ｏの部分画像がぼけていない場合がある。この場合には、制御部３は、ステップＳ６〜ステップＳ１０の処理を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップＳ１０において、瞳孔１２にピントが合っている状態で、撮像素子２ｂによって取得されている画像の外乱光Ｏがぼけている場合には、制御部３は、ステップＳ１３の処理を実行する。ステップＳ１１においては、制御部３は、撮像素子２ｂによって取得されている瞳孔１２の部分画像データおよびプルキンエ像Ｐの部分画像データを用いて、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを算出する。その後、ステップＳ１２において、制御部３は、その算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを用いて、照明器具５０を照明の態様を制御する。
【００５２】
上記の制御方法によれば、光学系制御部２ｃは、一旦、瞳孔１２および眼鏡５のレンズの双方にピントが合っている状態が形成されるように光学系２ａを制御する。つまり、光学系制御部２ｃは、一旦、瞳孔１２（または角膜）と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも被写界深度Ｘが大きい状態で、瞳孔１２および眼鏡５のレンズの双方を撮像素子２ｂに撮像させる。その後、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている状態を維持しながら、かつ、眼鏡５のレンズにピントが合わなくなるように、光学系２ａを制御する。つまり、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２（または角膜）にピントが合っている状態で、瞳孔１２と眼鏡５のレンズとの間の距離よりも被写界深度Ｘを小さくしている。したがって、計測の当初から、被写界深度Ｘが極めて小さい状態で、瞳孔１２にピントを合わせるわけではない。そのため、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態をある程度効率的に形成することができる。
【００５３】
図８および図９に示されるように、上記の被写界深度Ｘは、撮像素子２ｂによって取得される画像のピントが合っているように見える被写体側の距離の範囲である。図８（ａ）に示されるように、焦点距離ｆが同一で絞り部２０１の開口径Ｄが相対的に小さい（Ｆ値＝ｆ／Ｄが相対的に大きい）場合に、被写界深度Ｘは相対的に深い。一方、図８（ｂ）に示されるように、焦点距離ｆが同一で絞り部２０１の開口径Ｄが相対的に大きい（Ｆ値＝ｆ／Ｄが相対的に小さい）場合に、被写界深度Ｘは相対的に浅い。したがって、焦点距離ｆが同一の状態で、絞り部２０１の開口径Ｄを大きくすることにより、被写界深度Ｘを小さくすることができる。また、図９（ａ）に示されるように、焦点距離ｆが相対的に大きい場合に、被写界深度Ｘは相対的に深い。一方、図９（ｂ）に示されるように、焦点距離ｆが相対的に小さい場合に、相対的に被写界深度Ｘは浅い。したがって、焦点距離ｆを小さくすることによっても、被写界深度Ｘを小さくすることができる。本実施の形態においては、光学系制御部２ｃは、被写界深度Ｘを変更するために、光学系２ａにおける開口径Ｄおよび焦点距離ｆの少なくともいずれか一方を変更するものとする。
【００５４】
本実施の形態においては、光学系制御部２ｃは、光学系２ａのみを制御することにより、眼球１１の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を形成する。しかしながら、光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂを制御することにより、眼球１１の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を形成してもよい。撮像素子２ｂを光軸に沿って移動させると、焦点距離ｆを変更することができるため、被写界深度Ｘを変更することができる。つまり、光学系制御部２ｃは、被写界深度Ｘの変更のために、光学系２ａおよび撮像素子２ｂのうちの少なくともいずれか一方を制御するものであればよい。いずれの場合も、光学系制御部２ｃは、眼球１１の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を形成できればよい。
【００５５】
次に、図１０を用いて、瞳孔径・視線方向算出処理を説明する。以下の説明では、眼球１１の瞳孔１２および角膜の双方にピントが合っているという前提条件の下で、瞳孔径・視線方向算出処理を説明する。
【００５６】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８においては、ステップＳ２１において、まず、画像処理部３ａが、眼球１１の画像データのうち、図６に示される所定の輝度の閾値ＬＴよりも小さい輝度を有する部分を瞳孔１２の部分画像データとして認識する。本実施の形態においては、ステップＳ２２において、画像処理部３ａは、眼球１１の画像データのうち、被計測者１０の角膜で反射したプルキンエ像の部分画像データとして認識する。プルキンエ像の部分画像は、図６に示される所定の輝度の閾値ＬＴよりも大きな特定の輝度の閾値ＵＴよりも大きな輝度を有する部分である。つまり、画像処理部３ａは、瞳孔１２の部分画像およびプルキンエ像Ｐの部分画像を認識する。
【００５７】
次に、画像処理部３ａは、ステップＳ２３において、瞳孔１２の部分画像データを用いて、瞳孔径ｒを算出する。本実施の形態においては、図６において、Ｘ軸と平行な仮想線をＹ軸方向に沿って移動させたときに、瞳孔１２の部分画像データと仮想線とが重なる部分の距離の一番大きい値を瞳孔径ｒとする。なお。瞳孔径ｒの計測は、瞼のかげ等により計測誤差が生じることを考慮すると、瞳孔１２の水平方向（横径）の径であること好ましい。
【００５８】
その後、画像処理部３ａは、ステップＳ２４において、瞳孔１２の部分画像データおよびプルキンエ像Ｐの部分画像データを用いて、視線方向ｄを算出する。
【００５９】
視線方向ｄを算出するために、まず、瞳孔１２の中心Ｔの空間座標を求める。
【００６０】
図１１には、光学系２ａのレンズ中心２２２と、レンズ中心２２２から焦点距離ｆだけ離れた位置にある撮像素子２ｂによって取得された画像の平面座標系２６とが描かれている。円１２ａは、瞳孔１２の画像の外周であり、円１２ａの中心点ｔは、瞳孔１２の中心Ｔの画像であり、ｐは、平面座標系２６上で取得されるプルキンエ像の画像である。中心点ｔの平面座標（ｔｕ、ｔｖ） は撮影画像から把握され得る。そのため、瞳孔１２の中心Ｔの空間座標（Ｔｘ、Ｔｙ 、Ｔ ｚ ） は、次の式によって算出される。
【００６１】
Ｔｘ＝（Ｔｚ／ｆ）・ｔｕであり、Ｔｙ＝（Ｔｚ／ｆ）・ｔｖであり、Ｔｚは、レンズ中心２２２と眼球１１との距離とほぼ等しい。ここで、ｆは、光学系２ａの焦点距離である。記号「・」はスカラー積を示す。
【００６２】
瞳孔１２の中心Ｔの空間座標の算出方法は、具体的には、特開２００５−２５３７７８号公報に開示されている技術が用いられてもよい。ただし、瞳孔１２の中心Ｔの空間座標は、いかなる方法によって算出されてもよい。たとえば、特開平８-１４０９３７号公報に開示されている技術が用いられてもよい。
【００６３】
また、視線方向ｄを算出するときには、本実施の形態においては、画像処理部３ａは、自らが把握している（ｉ）〜（iii）の値を用いて、プルキンエ像Ｐの空間座標を三角測量の原理により算出する。
【００６４】
（ｉ）  図１１に示される眼球照射部１の光源１１１とレンズ中心２２２とを結ぶ仮想の線分１１１−２２２の距離
（ii）  眼球照射部１の光源１１１とプルキンエ像Ｐとを結ぶ仮想の線分Ｐ−１１１と仮想の線分１１１−２２２とがなす角度θ１
（iii）  レンズ中心２２２とプルキンエ像Ｐを結ぶ仮想の線分Ｐ−２２２と仮想の線分１１１−２２２とがなす角度θ２
角膜１４を含む仮想の角膜球モデル１４ａの半径Ｒは、既知の一定値（たとえば、７．７ｍｍ）であるものとする。
【００６５】
半径Ｒの値は、仮想の角膜球モデル１４ａの中心Ｓとプルキンエ像Ｐとの間の距離である仮想の線分ＳＰの距離に等しい。また、プルキンエ像Ｐから仮想の角膜球モデル１４ａの中心Ｓへ向かう方向は、眼球照射部１の光源１１１とレンズ中心２２２との中点Ｍとプルキンエ像Ｐを結ぶ仮想の線分ＰＭの延長線上にある。そのため、仮想の角膜球モデル１４ａの中心Ｓの空間座標は、容易に算出される。
【００６６】
その後、画像処理部３ａは、瞳孔１２の中心Ｔの空間座標および仮想の角膜球モデル１４ａの中心Ｓの空間座標を用いて、瞳孔１２の中心Ｔと角膜球モデル１４ａの中心Ｓとを結ぶ線のベクトルを視線方向ｄとして算出する。
【００６７】
視線方向ｄを算出する技術としては、特開２００６−９５００８号公報または特開２００３-７９５７７号に開示されている技術等、いかなる技術が用いられてもよい。
【００６８】
眼球１１の形状の特殊性が瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの計測に悪影響を及ぼす場合には、仮想の眼球モデルを用いることにより、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの値を補正してもよい。まつげの影による悪影響を除去する処理は、一般的に行われている処理である。つまり、瞳孔１２の画像を２値化するときに、瞳孔１２の画像において水平方向（先に説明したＸ軸方向）に短い切れ目が発見されると、その切れ目が周囲の画像からの推定によって補完される。
【００６９】
本実施の形態の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの算出処理は上記のようなものである。特に本実施の形態においては、視線方向ｄの計測の精度を向上させるために、瞳孔１２の部分画像データおよびプルキンエ像Ｐの部分画像データを用いて、視線方向ｄを算出している。しかしながら、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを算出することができる処理であれば、いかなる処理が実行されてもよい。たとえば、画像処理部３ａは、虹彩１３の部分画像データのみを用いて、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの双方を算出することも可能である。なお、本明細書においては、瞳孔１２にピントが合っている場合には、虹彩１３にもピントが合っているものとする。この場合、虹彩１３の部分画像から楕円モデルが作成される。この楕円モデルの中心座標、長軸、短軸、軸の傾きの５つのパラメータに基づいて、視線方向ｄを算出してもよい。同様に、瞳孔１２の部分画像のみから瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの双方を算出されてもよい。
【００７０】
上記の制御によれば、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの計測の精度を高めるために望遠レンズで瞳孔１２周辺を拡大して撮影する。その際、被写界深度Ｘの浅さを利用して、撮像素子２ｂによって取得される画像において、眼鏡５のレンズでの反射像をぼかす。それにより、２値化という簡単な画像処理によって、眼鏡５のレンズ上の反射像による悪影響を低減することができる。その結果、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの計測の精度がさらに向上する。
【００７１】
最後に、図１２を用いて、本実施の形態の照明器具制御処理の一例を説明する。
【００７２】
ステップＳ４１において、制御部３は、瞳孔径ｒが所定値よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ４１において、瞳孔径ｒが所定値よりも小さくないと判定されれば、制御部３は、被計測者１０の周辺環境が明る過ぎる状態になっているわけではないとみなす。そのため、制御部３は、ステップＳ４３の処理を実行する。一方、ステップＳ４１において、瞳孔径ｒが所定値よりも小さいと判定されれば、制御部３は、周辺環境が明る過ぎる状態になっているために被計測者１０が目をしかめているかまたは目を細めているとみなす。それにより、ステップＳ４２において、制御部３は、照明器具５０の照度を小さくかつ照明器具５０の発光色を暗い色に変更する処理を実行する。つまり、制御部３は、明る過ぎるために瞳孔径ｒを過度に小さくしている被計測者１０の目の負担を軽減するように照明器具５０の照明の態様を変更する。ただし、照明器具５０が発する光の明るさと色とはそれぞれ独立して制御されてもよい。
【００７３】
次に、ステップＳ４３において、制御部３は、瞳孔径ｒが特定値よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４３において、瞳孔径ｒが特定値よりも大きくないと判定されれば、制御部３は、被計測者１０の周辺環境が暗過ぎる状態になっているわけではないとみなす。それにより、制御部３は、ステップＳ４５の処理を実行する。一方、ステップＳ４３において、瞳孔径ｒが特定値よりも大きいと判定されれば、制御部３は、被計測者１０の周辺環境が暗過ぎる状態になっているために被計測者１０が目を過度に大きく見開いているとみなす。それにより、制御部３は、ステップＳ４４において、照明器具５０の照度を大きくかつ照明器具５０の発光色を明るい色に変更する処理を実行する。つまり、制御部３は、暗過ぎるために過度に瞳孔径ｒが大きくなっている被計測者１０の負担を軽減するように照明器具５０の照明の態様を変更する。ただし、この場合も、照明器具５０が発する光の明るさと色とはそれぞれ独立して制御されてもよい。
【００７４】
その後、ステップＳ４５において、制御部３は、視線方向ｄが安定しているか否かを判定する。たとえば、視線方向ｄがある程度の範囲の領域を通過していると、制御部３は、視線方向ｄが安定していると判定する。ステップＳ４５において、視線方向ｄが安定していると判定されれば、制御部３は、被計測者１０の集中力が適正である状態であるとみなして、ステップＳ４１の処理を実行する。一方、ステップＳ４５において、視線方向ｄが安定していないと判定される場合がある。たとえば、視線方向ｄがある程度の範囲の領域を通過していない時間が所定時間以上継続する場合がある。この場合、制御部３は、被計測者１０の集中力が適正ではない状態であるとみなす。それにより、制御部３は、ステップＳ４６において、照明器具５０を点滅させる処理を実行する。つまり、制御部３は、視線方向ｄが安定していないと判定された被計測者１０に集中力の欠如の注意を喚起するために、照明器具５０を点滅させる。この場合、照明器具５０の発光色を赤または黄色等の被計測者１０に注意を喚起する色にしてもよい。
【００７５】
図１３に示されるように、照明システム２０の第１の例は、瞳孔・視線計測装置８が照明器具５０としての自動車７０のカーナビゲーションシステム５０ａの表示部のバックライトを制御する制御装置として設置されている。また、瞳孔・視線計測装置８は、車内灯５０ｂも制御する。本実施の形態においては、被計測者１０は、自動車７０の運転手である。
【００７６】
この照明システム２０が使用されている状況では、視線方向ｄが前方側のある範囲内の領域を通過しない状態が所定時間以上継続する場合には、被計測者１０である運転手は、居眠り運転かまたは脇見運転をしているおそれがある。その場合、照明器具５０の点滅または照明器具５０をより明るく点灯させることにより、被計測者１０に注意を喚起することができる。
【００７７】
また、同様に、瞳孔径ｒに大きなゆらぎが見られる場合には、車の運転手に眠気がおそっていることが考えられる。このような場合にも、照明器具５０の照度を明るくすることにより覚醒を促したり、色温度を下げて、車の運転手をリラックスさせたりすることができる。
【００７８】
図１４に示されるように、本実施の形態の照明システム２０の第２の例は、上記したような瞳孔・視線計測装置８が、照明器具５０としての液晶表示部ＬＥＤ１５０のバックライトを制御する制御装置として設置されている。液晶表示部ＬＥＤ１５０は、タブレット端末機または携帯端末機等のコンピュータの表示部である。被計測者１０は、視認対象物１００を見ている。この照明システム２０によれば、被計測者１０の状態に大きな影響を与えるバックライトによる照明の態様を、被計測者１０の状態に基づいて変更することができる。たとえば、瞳孔径ｒが大き過ぎると、照明器具５０としてのバックライトの明るさを増加させ、瞳孔径ｒが小さ過ぎると、照明器具５０としてのバックライトの明るさを低下させる。これにより、視認対象物１００を見ている被計測者１０の目の疲労の度合いを低減することができる。
【００７９】
図１５に示されるように、本実施の形態の照明システム２０の第３の例は、上記したような瞳孔・視線計測装置８が、照明器具５０としての机上に設置される照明器具５０を制御する制御装置である。被計測者１０は、室内で視認対象物１００に表示されている画像をみながら、勉強している学生である。
【００８０】
この場合、瞳孔径ｒが過度に小さくなっていれば、被計測者１０の勉強に対する集中力が低下しているおそれがある。このとき、照明システム２０によれば、照明器具５０の点滅または照明器具５０をより明るく点灯させることにより、被計測者１０に注意を喚起することができる。具体的には、瞳孔径ｒが所定値よりも小さい場合、照明器具５０を点滅させるか、または、照明器具５０が発する光の明るさを増加させる。この場合も、照明器具５０が発する光の色を明るい色（あるいは高色温度）に変更してもよい。
【００８１】
逆に、瞳孔径ｒが過度に大きくなっていれば、被計測者１０が緊張状態で興奮している場合がある。この場合、緊張をほぐすために、照明器具５０が発する光の明るさを低下させてもよい。さらに、被計測者１０を落ち着かせるために、照明器具５０が発する光の色を暗い色（あるいは低色温度）に変更してもよい。
【００８２】
図１６に示されるように、本実施の形態の照明システム２０の第３の例は、上記したような瞳孔・視線計測装置８が、照明器具５０としての天井面に取り付けられた照明器具である。被計測者１０が応接室で視認対象物１００としてのテレビを見ている人である。本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、無線通信により、天井面に取り付けられた照明器具５０の照明の態様を制御する。本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、テレビ（あるいは照明器具）のリモートコントローラに内蔵され、居間のテーブルの上に置かれている。
【００８３】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、明る過ぎるために瞳孔径ｒが過度に小さくなっている場合、被計測者１０の目の負担を軽減するように照明器具５０の照度を小さくする。計測された視線方向に基づいて、被計測者１０がテレビ画面の中央を注視している状態であると判断されれば、テレビから発せられる光自体が明る過ぎるとみなして、テレビの明るさを下げてもよい。また、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、暗過ぎるために瞳孔径ｒが過度に大きくなっている場合、被計測者１０の負担を軽減するように照明器具５０の照度を大きくする。これにより、被計測者１０としてのテレビの視聴者の目の疲労の度合いが軽減される。なお、視認対象物１００は、図１５のようにテーブルの上に置かれていてもよい。
【００８４】
本実施の形態１の瞳孔・視線計測装置８は、照明器具５０を制御するものとして記載さているが、照明器具５０を制御することなく、単に瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのデータを出力のみする装置として用いられてもよい。この場合には、瞳孔・視線計測装置８が瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのデータを表示する表示部７を有していてもよい。また、瞳孔・視線計測装置８から出力された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのデータが他の装置で表示されてもよい。
【００８５】
（実施の形態２）
次に、図１７を用いて、本発明の実施の形態２の瞳孔・視線計測装置を説明する。
【００８６】
図１７に示されるように、実施の形態２の瞳孔・視線計測装置８は、眼球照射部１、光学系２ａ、撮像素子２ｂ、画像処理部３ａ、表示部７、および操作部２ｄを備えている。眼球照射部１は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の眼球１１に光を照射する。光学系２ａは、眼球１１で反射した反射光が通過する。撮像素子２ｂは、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する。画像処理部３ａは、撮像素子２ｂによって取得された前記眼球１１の画像データに基づいて、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出する。これらのことは、上記実施の形態１と全く同様である。
【００８７】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、上記の実施の形態の瞳孔・視線計測装置では必要ではなかった表示部７を備えている。表示部７は、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて眼球１１の画像を表示する。表示部７は、制御部３に内蔵された表示・照明制御部３ｂによって制御される。表示・照明制御部３ｂは、表示部７に眼球１１の画像データを表示する。本実施の形態においては、表示・照明制御部３ｂが照明器具を制御することは必須ではないが、必要に応じて照明器具を制御してもよい。
【００８８】
また、実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、上記の実施の形態の瞳孔・視線計測装置では必要ではなかった操作部２ｄが撮像機部２に設けられている。操作部２ｄは、計測者２００が、表示部７に表示されている眼球１１の画像を見ながら、眼球１１の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていないように、光学系２ａを制御するためのものである。つまり、本実施の形態においては、実施の形態１の光学系制御部２ｃの代わりに、計測者２００が、眼球１１の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を形成する。操作部２ｄは、たとえば、絞り部の開口径Ｄおよび焦点距離ｆのそれぞれを変更するためのものである。計測者２００は、操作部２ｄを操作することにより、光学系２ａの形態を変更し、ピントを被計測者１０の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）に合わせたり、被写界深度Ｘを小さくして眼鏡５のレンズの画像をぼかしたりすることができる。
【００８９】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８によっても、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方の算出の精度が向上する。また、本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８によれば、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っているかどうか、および、外乱光Ｏがぼやけているかどうかを計測者２００が確認しながら、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを認識することができる。したがって、瞳孔・視線計測装置８の誤作動等に起因する瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの計測の不備を防止することができる。
【００９０】
なお、表示・照明制御部３ｂは、画像処理部３ａによって算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを表示部７に表示させることが好ましい。これによれば、計測者２００は、表示部７に表示されている眼球１１の画像を操作部２ｄで変更しながら、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを把握することができる。
【００９１】
ただし、表示部７が設けられていない場合には、表示・照明制御部３ｂは、画像処理部３ａによって算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを記録媒体に記憶させるものであってもよい。また、表示・照明制御部３ｂは、他のコンピュータに対して出力するものであってもよい。これらの場合、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄは、他の装置において処理される。
【００９２】
実施の形態１と同様に、本実施の形態においても、表示・照明制御部３ｂが照明器具５０を制御してもよい。この場合には、照明器具５０の照明の態様の変更に応じて、瞳孔径ｄおよび視線方向ｄがどのように変化するかを、計測者２００が表示部７に表示される瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの値の変化によって把握することができる。
【００９３】
（実施の形態３）
図１８および図１９に示されるように、実施の形態３の瞳孔・視線計測装置８は、位置固定部６４、眼球照射部１、撮像機部２（光学系２ａ，撮像素子２ｂ）、および画像処理部３ａを備えている。
【００９４】
実施の形態３の瞳孔・視線計測装置８は、上記の実施の形態の瞳孔・視線計測装置では必要ではなかった位置固定部６４を備えている。位置固定部６４は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の顔１５の位置を固定する。眼球照射部１は、位置固定部６４に対する位置が固定され、位置固定部６４によって顔１５の位置が固定された被計測者１０の眼球１１に光を照射するように位置および姿勢が設定されている。ただし、位置固定部６４は、被計測者１０の顔１５の大きさや形状の個人差に応じて、眼球１１の画像が取得できるように、その形状および姿勢等を微調整することができるように構成されている。
【００９５】
位置固定部６４は、被計測者１０の顔１５が接する接触部４を備えている。位置固定部６４は、眼球照射部１、撮像機部２（光学系２ａ，撮像素子２ｂ）、および画像処理部３ａの筐体と接触部４とを連結する連結部６を備えている。図１８においては、接触部４は、被計測者１０の額に接触しているが、図１９においては、被計測者１０の顎に接触している。接触部４は、被計測者１０の顔１５のいずれの位置に接触してもよい。連結部６は、眼球照射部１、撮像機部２（光学系２ａ，撮像素子２ｂ）、および画像処理部３ａに対する顔１５の相対的位置を一定に維持する剛性を有しているものであれば、いかなるものであってもよい。
【００９６】
また、画像処理部３ａは、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出する。これらの点は、上記の実施の形態と同様である。
【００９７】
実施の形態３の瞳孔・視線計測装置８においては、光学系２ａが上記の実施の形態の瞳孔・視線計測装置８の光学系2ａとは異なっている。本実施の形態の光学系２ａは、位置固定部６４によって顔１５の位置が固定された被計測者１０の眼球１１の瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている。また、本実施の形態の光学系２ａは、眼鏡５のレンズにピントが合っていないように設定されている。本実施の形態の光学系２ａは、眼球１１で反射した反射光が通過する点に関しては、上記の実施の形態の光学系２ａと同様である。撮像素子２ｂは、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する。
【００９８】
上記の構成によっても、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方の算出の精度が向上する。本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、シンプルな構造を有しているが、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの算出の精度は向上する。
【００９９】
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、上記の実施の形態１の瞳孔・視線計測装置では必要ではなかった表示部７を備えている。表示部７は、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて眼球１１の画像を表示する。表示部７は、制御部３に内蔵された表示・照明制御部３ｂによって制御される。表示・照明制御部３ｂは、表示部７に眼球１１の画像データを表示する。そのため、計測者２００は、表示部７に表示される眼球１１の画像を見ながら、位置固定部６４の形状および姿勢を微調整することができる。そのため、被計測者１０の顔１５の大きさや形状の個人差があっても、瞳孔１２（または瞳孔および角膜）にピントが合っている眼球１１の画像が瞳孔・視線計測装置８によって容易に取得される。
【０１００】
本実施の形態においても、表示・照明制御部３ｂは、画像処理部３ａによって算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを表示部７に表示させることが好ましい。これによれば、計測者２００は、表示部７に表示されている眼球１１の画像を見ながら、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを把握することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態においても、表示部７が設けられていない場合に、表示・照明制御部３ｂは、画像処理部３ａによって算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄを記録媒体に記憶させるものであってもよい。また、表示・照明制御部３ｂは、他のコンピュータに出力するものであってもよい。この場合、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄは、他の装置において処理される。
【０１０２】
実施の形態１と同様に、本実施の形態においても、表示・照明制御部３ｂが照明器具５０を制御してもよい。この場合には、照明器具５０の照明の態様の変更に応じて、瞳孔径ｄおよび視線方向ｄがどのように変化するかを、計測者２００が表示部７に表示される瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの値の変化によって把握することができる。
【０１０３】
（実施の形態４）
本実施の形態の瞳孔・視線計測装置は、上記した実施の形態１〜３のいずれかの瞳孔・視線計測装置８が、右の眼球１１および左の眼球１１のそれぞれのために設けられたものである。これによれば、被計測者１０の左右の眼球１１の状態を同時に把握することができるため、被計測者１０の状態をより高い精度で把握することができる。
【０１０４】
（その他）
瞳孔１２は目に入る光に反応して筋肉が緊張・弛緩することにより、収縮・拡張するほか、快適や不快といった感覚が自律神経を通じて、瞳孔１２の動きに現れるという研究も多数行われている。上記した本実施の形態の瞳孔・視線計測装置８は、そのような研究に用いることも可能である。
【０１０５】
以下、各実施の形態の瞳孔・視線計測装置８の特徴およびそれにより得られる効果を説明する。
【０１０６】
（１）  実施の形態１の瞳孔・視線計測装置８は、眼球照射部１、光学系２ａ、撮像素子２ｂ、および光学系制御部２ｃを備えている。眼球照射部１は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の眼球１１に光を照射する。光学系２ａは、眼球１１で反射した反射光が通過する。撮像素子２ｂは、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する。画像処理部３ａは、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出する。光学系制御部２ｃは、眼球１１の瞳孔１２にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていないように、光学系２ａおよび撮像素子２ｂのうちの少なくともいずれか一方を制御する。
【０１０７】
上記の構成によれば、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏをぼけさせた状態で、撮像素子２ｂによって眼球１１の画像データが取得される。ぼけた部分の画像が瞳孔１２の画像に重なっている場合、画像処理部３ａは、画像処理によってぼけた部分の画像と瞳孔１２の画像とを区別できる。そのため、画像処理部３ａは、瞳孔１２の画像に重なったぼやけた部分の画像を除外して、瞳孔１２の画像を認識する。これにより、画像処理部３ａは、眼鏡５のレンズ上で反射した外乱光Ｏが瞳孔１２の画像に与える悪影響が排除された状態で、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうち少なくともいずれか一方を算出することができる。その結果、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方の算出の精度が向上する。
【０１０８】
（２）  実施の形態２の瞳孔・視線計測装置８は、眼球照射部１、光学系２ａ、撮像素子２ｂ、画像処理部３ａ、表示部７、および操作部２ｄを備えている。眼球照射部１は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の眼球１１に光を照射する。光学系２ａは、眼球１１で反射した反射光が通過する。撮像素子２ｂは、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する。画像処理部３ａは、撮像素子２ｂによって取得された前記眼球１１の画像データに基づいて、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出する。表示部７は、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて眼球１１の画像を表示する。操作部２ｄは、光学系２ａおよび撮像素子２ｂのうちの少なくともいずれか一方を制御し得るものである。これにより、計測者２００は、表示部７に表示されている眼球１１の画像を見ながら、眼球１１の瞳孔１２にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を形成する。
【０１０９】
上記の構成によっても、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方の算出の精度が向上する。
【０１１０】
（３）  実施の形態３の瞳孔・視線計測装置８は、位置固定部６４、眼球照射部１、光学系２ａ、撮像素子２ｂ、および画像処理部３ａを備えている。位置固定部６４は、眼鏡５をかけた状態の被計測者１０の顔１５の位置を固定する。眼球照射部１は、位置固定部６４に対する位置が固定され、位置固定部６４によって顔１５の位置が固定された被計測者１０の眼球１１に光を照射するように位置および姿勢が設定されている。
【０１１１】
光学系２ａは、眼球１１で反射した反射光が通過する。撮像素子２ｂは、光学系２ａを通過した反射光を受け、眼球１１の画像データを取得する。画像処理部３ａは、撮像素子２ｂによって取得された眼球１１の画像データに基づいて、被計測者１０の瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出する。光学系２ａおよび撮像素子２ｂは、位置固定部６４によって顔１５の位置が固定された被計測者１０の眼球１１の瞳孔１２にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていないように設定されている。
【０１１２】
上記の構成によっても、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方の算出の精度が向上する。
【０１１３】
（４）  画像処理部３ａは、眼球１１の画像データのうち、所定の輝度の閾値ＬＴよりも小さい輝度を有する部分を瞳孔１２の部分画像データとして認識するものであってもよい。この場合、画像処理部３ａは、瞳孔１２の部分画像データを用いて、瞳孔径ｒおよび前記視線方向ｄのうちの少なくともいずれか一方を算出することが好ましい。
【０１１４】
上記の構成によれば、所定の閾値を用いた画像処理によって、外乱光Ｏの画像が瞳孔１２の画像に与える悪影響を確実に排除することができる。
【０１１５】
（５）  瞳孔１２に加えて眼球１１の角膜にもピントが合っているという前提条件が成立する場合がある。この場合、画像処理部３ａは、眼球１１の画像データのうち、所定の輝度の閾値ＬＴよりも大きな特定の輝度の閾値ＵＴよりも大きな輝度を有する部分を被計測者１０の角膜で反射したプルキンエ像Ｐの部分画像データとして認識してもよい。この場合、画像処理部３ａは、瞳孔１２の部分画像データおよびプルキンエ像Ｐの部分画像データを用いて、視線方向ｄを算出することが好ましい。
【０１１６】
上記の構成によれば、外乱光Ｏに起因する悪影響が排除されたプルキンエ像Ｐを用いることにより、より高い精度で、被計測者１０の視線方向ｄを算出することができる。
【０１１７】
（６）  光学系２ａが、パン、チルト、およびズームの３つの機能を実現する機構を有していることが好ましい。この場合、光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂによって撮像されている画像データに基づいて、眼球１１の画像データが自動的に取得されるように、光学系２ａの前述の３つの機能を実現する機構を制御することが好ましい。
【０１１８】
上記の構成によれば、眼球１１の画像データが自動的に取得される。
【０１１９】
（７）  光学系２ａが、瞳孔１２に自動的にピントを合わせるオートフォーカス機能を実現する機構を有していることが好ましい。この場合、光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂによって撮像されている眼球１１の画像データに基づいて、瞳孔１２に自動的にピントが合うように、光学系２ａのオートフォーカス機能を実現する機構を制御することが好ましい。
【０１２０】
上記の構成によれば、眼球１１の画像のピントを撮像素子２ｂ上で自動的に合わせることができる。
【０１２１】
（８）  瞳孔・視線計測装置８は、眼球照射部１、ならびに、光学系２ａおよび撮像素子２ｂを含む撮像機部２の少なくともいずれか一方の姿勢および位置を変更する位置姿勢変更機構１２０をさらに備えていることが好ましい。この場合、光学系制御部２ｃは、撮像素子２ｂによって撮像されている眼球１１の画像データに基づいて、眼球照射部１および撮像機部２の姿勢および位置を変更することが好ましい。それにより、眼球照射部１が照射した光の眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分での反射光が瞳孔１２に重ならず、かつ、眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分の影が瞳孔１２に重ならないようにされる。
【０１２２】
上記の構成によれば、眼球照射部１が照射した光の眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分での反射光による悪影響を排除した状態で、眼球１１の画像を取得することができる。また、眼鏡５または眼球１１の周辺の身体部分の影による悪影響を排除した状態で、眼球１１の画像を取得することができる。
【０１２３】
（９）  光学系制御部２ｃは、瞳孔１２および眼鏡５のレンズの双方にピントが合っている状態が形成されるように光学系２ａを制御することが好ましい。その後、光学系制御部２ｃは、瞳孔１２にピントが合っている状態が維持されるように、かつ、眼鏡５のレンズにピントが合わなくなるように、光学系２ａを制御することが好ましい。
【０１２４】
上記の構成によれば、瞳孔１２にピントが合っているが、眼鏡５のレンズにピントが合っていない状態を効率的に形成することができる。
【０１２５】
（１０）  実施の形態１〜３のいずれかの瞳孔・視線計測装置８が、右の眼球１１および左の眼球１１のそれぞれのために設けられた瞳孔・視線計測装置であることが好ましい。
【０１２６】
上記の構成によれば、被計測者１０の左右の眼球１１の状態を同時に把握することができるため、被計測者１０の状態をより高い精度で把握することができる。
【０１２７】
（１１）  照明システム２０は、実施の形態１〜３のいずれかの瞳孔・視線計測装置８と、被計測者１０が存在する環境に光を照射する照明器具５０と、を備えている。この場合、瞳孔・視線計測装置８は、画像処理部３ａによって算出された瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの少なくともいずれか一方に基づいて、照明器具５０の照明の態様を制御することが好ましい。
【０１２８】
上記の構成によれば、瞳孔径ｒおよび視線方向ｄの少なくともいずれか一方から推測される被計測者１０の状態に基づいて、照明器具５０による照明の態様を変更することができる。
【０１２９】
（１２）照明器具５０は、表示装置のバックライトであることが好ましい。これによれば、被計測者１０の状態に基づいて、被計測者１０の状態に大きな影響を与える視認対象物１００のバックライトによる照明の態様を調節することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１  眼球照射部
２ａ  光学系
２ｂ  撮像素子
２ｃ  光学系制御部
３ａ  画像処理部
５  眼鏡  
７  表示部  
８  瞳孔・視線計測装置
１０  被計測者
１１  眼球
１２  瞳孔
２０  照明システム
５０  照明器具
６４  位置固定部
２００  計測者
【図１】
2016087291.tif 000003
【図２】
2016087291.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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