(57)【要約】      （修正有）【課題】より簡単な構成でユーザの瞼の開閉を検出することができるようにする。【解決手段】表示装置１１は、ユーザの眼球に装着されて使用される。発光素子５３は外界側に向けて光を出力し、受光素子５４は発光素子５３から出力され、ユーザの瞼の裏側で反射された光を受光する。圧力検出部８１は、表示装置１１に加えられた圧力を検出する。温度検出部８２は、表示装置１１の外界側の温度を検出する。開閉判定部９１は、受光素子５４により受光された光の量、圧力検出部８１により検出された圧力、または温度検出部８２により検出された温度のうちの少なくとも何れかに基づいて、ユーザの瞼の開閉を検出する。本技術は、コンタクトレンズ型の表示装置１１に適用することができる。【選択図】図６
2016002353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球に装着可能な検出装置であって、
前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する瞼開閉検出部を備える検出装置。
【請求項２】
前記瞼の開閉の検出結果に応じて画像の表示を制御する表示制御部をさらに備える
請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記外界から入射した光を受光する受光素子をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記受光素子により受光された光の受光量に基づいて前記瞼の開閉を検出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記外界側に向けて光を出力する発光素子と、
前記発光素子から出力され、前記瞼において反射された光を受光する受光素子と
をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記受光素子により受光された光の受光量に基づいて前記瞼の開閉を検出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項５】
前記検出装置に加えられる圧力を検出する圧力検出部をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記圧力検出部により検出された圧力に基づいて前記瞼の開閉を検出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項６】
前記検出装置の前記外界側の温度を、前記生体情報として検出する温度検出部をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記温度検出部により検出された温度に基づいて前記瞼の開閉を検出する
請求項１に記載の検出装置。
【請求項７】
前記瞼開閉検出部は、前記検出装置の前記外界側の温度の変化に基づいて、前記瞼の開閉を検出する
請求項６に記載の検出装置。
【請求項８】
前記温度検出部は、前記検出装置の前記眼球側の温度をさらに検出し、
前記検出装置の前記外界側の温度および前記眼球側の温度に基づいて、前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する使用状況判定部をさらに備える
請求項６に記載の検出装置。
【請求項９】
前記生体に関する情報に基づいて、前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する使用状況判定部をさらに備える
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記瞼の開閉の検出結果に基づいて瞬きの回数を算出する算出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記瞬きの回数に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記瞼に照射され、前記瞼で反射された光の受光量、または前記検出装置に加えられた圧力に基づいて、前記生体の拍動情報または血流情報を算出する算出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記拍動情報または前記血流情報に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記生体の姿勢を検出する姿勢検出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記姿勢の検出結果に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記生体からの涙の分泌量を検出する涙検出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記涙の分泌量に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記涙検出部は、前記検出装置が前記眼球に装着された状態において、前記生体の涙腺近傍に位置するように設けられている
請求項１３に記載の検出装置。
【請求項１５】
前記使用状況判定部は、前記生体に関する情報と、前記瞼の開閉の検出結果とに基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
請求項９に記載の検出装置。
【請求項１６】
光または振動により前記眼球を刺激し、前記生体に涙の発生を促す刺激部をさらに備える
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１７】
前記生体から分泌された涙の成分分析を行う涙成分分析部と、
少なくとも前記涙の成分分析の結果を用いて、前記生体の状態を特定する生体状態判定部と
をさらに備える請求項１に記載の検出装置。
【請求項１８】
前記検出装置は、コンタクトレンズ型の装置である
請求項１に記載の検出装置。
【請求項１９】
眼球に装着可能な検出装置の検出方法であって、
前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する
ステップを含む検出方法。
【請求項２０】
眼球に装着可能な検出装置を制御するコンピュータに、
前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は検出装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、より簡単な構成でユーザの瞼の開閉を検出することができるようにした検出装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘッドマウントディスプレイやコンタクトレンズ型の表示装置など、ユーザに装着可能な表示装置が知られている。このような表示装置では、ユーザの瞼の開閉を検出するなどし、ユーザが覚醒状態であるか、または睡眠状態であるかを特定すれば、より適切な駆動制御を行うことができる。
【０００３】
例えば、瞼の開閉を検出する技術として、瞼の裏面に装着される映像表示部とは別に、瞼の表面に検知部を設け、検知部において瞼の動きにより生じる微弱な電気信号に基づいて瞼の開閉を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、瞼を開いた状態で筋肉から生じる電気信号と、瞼を閉じた状態で筋肉から生じる電気信号との差異からユーザの瞼の開閉が検出される。
【０００４】
また、例えばユーザの眼部に赤外光を照射する光源と、その赤外光の眼部からの反射光を検出する受光部とを設けて、瞼の開閉を検出する技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、ユーザの瞼が開いているときには、表面が滑らかな眼球で赤外光が反射するので強い反射光が得られるが、瞼が閉じられているときには瞼の皮膚で赤外光のほとんどが吸収されてしまうので、弱い反射光となることが利用される。
【０００５】
さらに、例えばユーザの眼部を撮影するカメラを設け、カメラにより撮影された眼部の画像を解析することで瞼の開閉を検出する技術もある（例えば、特許文献３参照）。この技術では、瞼が開かれているときには、眼球の白目と黒目と瞳孔のコントラスト差が得られ、瞼が閉じられているときには、瞼の皮膚部分にコントラストが少ないことが利用されて瞼の開閉が判別される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２７７１６号公報
【特許文献２】特開平１１−２４９０６４号公報
【特許文献３】特開２００３−０７６３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した技術では簡単な構成で瞼の開閉を検出することは困難であった。
【０００８】
例えば筋肉から生じる微弱な電気信号を利用して瞼の開閉を検出する技術では、映像表示部とは別に瞼の表面に検知部を装着しなければならないため、使い勝手が悪くなってしまう。また、筋肉で生じる電気信号は微弱であり、高精度に瞼の開閉を検出することは困難であった。
【０００９】
さらに赤外光を照射する光源と、その赤外光の反射光を検出する受光部とを設ける技術においても表示装置とは別の外部検出装置が必要となり、使い勝手が悪くなってしまう。同様に、カメラにより撮影された眼部の画像を解析する技術においても、カメラなどの外部装置が必要となる。
【００１０】
特にコンタクトレンズ型の表示装置はユーザの眼球に装着され、ワイヤレスで使用されるので、瞼の開閉検出に外部装置を用いることはユーザに余分な機器を持ち歩かせたり、装着させたりすることになり負担となってしまう。そのため、より簡単な構成で瞼の開閉を検出する技術が必要とされている。
【００１１】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成でユーザの瞼の開閉を検出することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本技術の一側面の検出装置は、眼球に装着可能な検出装置であって、前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する瞼開閉検出部を備える。
【００１３】
検出装置には、前記瞼の開閉の検出結果に応じて画像の表示を制御する表示制御部をさらに設けることができる。
【００１４】
検出装置には、前記外界から入射した光を受光する受光素子をさらに設け、前記瞼開閉検出部には、前記受光素子により受光された光の受光量に基づいて前記瞼の開閉を検出させることができる。
【００１５】
検出装置には、前記外界側に向けて光を出力する発光素子と、前記発光素子から出力され、前記瞼において反射された光を受光する受光素子とをさらに設け、前記瞼開閉検出部には、前記受光素子により受光された光の受光量に基づいて前記瞼の開閉を検出させることができる。
【００１６】
検出装置には、前記検出装置に加えられる圧力を検出する圧力検出部をさらに設け、前記瞼開閉検出部には、前記圧力検出部により検出された圧力に基づいて前記瞼の開閉を検出させることができる。
【００１７】
検出装置には、前記検出装置の前記外界側の温度を、前記生体情報として検出する温度検出部をさらに設け、前記瞼開閉検出部には、前記温度検出部により検出された温度に基づいて前記瞼の開閉を検出させることができる。
【００１８】
前記瞼開閉検出部には、前記検出装置の前記外界側の温度の変化に基づいて、前記瞼の開閉を検出させることができる。
【００１９】
前記温度検出部には、前記検出装置の前記眼球側の温度をさらに検出させ、前記検出装置の前記外界側の温度および前記眼球側の温度に基づいて、前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する使用状況判定部をさらに設けることができる。
【００２０】
検出装置には、前記生体に関する情報に基づいて、前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する使用状況判定部をさらに設けることができる。
【００２１】
検出装置には、前記瞼の開閉の検出結果に基づいて瞬きの回数を算出する算出部をさらに設け、前記使用状況判定部には、前記瞬きの回数に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定させることができる。
【００２２】
検出装置には、前記瞼に照射され、前記瞼で反射された光の受光量、または前記検出装置に加えられた圧力に基づいて、前記生体の拍動情報または血流情報を算出する算出部をさらに設け、前記使用状況判定部には、前記拍動情報または前記血流情報に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定させることができる。
【００２３】
検出装置には、前記生体の姿勢を検出する姿勢検出部をさらに設け、前記使用状況判定部には、前記姿勢の検出結果に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定させることができる。
【００２４】
検出装置には、前記生体からの涙の分泌量を検出する涙検出部をさらに設け、前記使用状況判定部には、前記涙の分泌量に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定させることができる。
【００２５】
前記涙検出部を、前記検出装置が前記眼球に装着された状態において、前記生体の涙腺近傍に位置するように設けることができる。
【００２６】
前記使用状況判定部には、前記生体に関する情報と、前記瞼の開閉の検出結果とに基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定させることができる。
【００２７】
検出装置には、光または振動により前記眼球を刺激し、前記生体に涙の発生を促す刺激部をさらに設けることができる。
【００２８】
検出装置には、前記生体から分泌された涙の成分分析を行う涙成分分析部と、少なくとも前記涙の成分分析の結果を用いて、前記生体の状態を特定する生体状態判定部とをさらに設けることができる。
【００２９】
前記検出装置を、コンタクトレンズ型の装置とすることができる。
【００３０】
本技術の一側面の検出方法またはプログラムは、眼球に装着可能な検出装置の検出方法またはプログラムであって、前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出するステップを含む。
【００３１】
本技術の一側面においては、眼球に装着可能な検出装置において、前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉が検出される。
【発明の効果】
【００３２】
本技術の一側面によれば、より簡単な構成でユーザの瞼の開閉を検出することができる。
【００３３】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載された何れかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】表示装置の外観の構成例を示す図である。
【図２】表示装置の構成例を示す図である。
【図３】表示領域の構成例を示す図である。
【図４】表示領域の他の構成例を示す図である。
【図５】表示領域の他の構成例を示す図である。
【図６】表示装置の機能の構成例を示す図である。
【図７】心拍の拍動を示す図である。
【図８】脈拍数と睡眠状態の関係を示す図である。
【図９】瞼の開閉と検出される圧力の関係を示す図である。
【図１０】姿勢の検出について説明する図である。
【図１１】体温および外気温と、睡眠の関係を説明する図である。
【図１２】瞬きと睡眠の関係を説明する図である。
【図１３】涙検出部の配置位置について説明する図である。
【図１４】涙の成分と時間推移について説明する図である。
【図１５】累積した涙の成分と時間推移について説明する図である。
【図１６】表示駆動処理を説明するフローチャートである。
【図１７】覚醒状態モードにおける表示制御処理を説明するフローチャートである。
【図１８】睡眠状態モードにおける表示制御処理を説明するフローチャートである。
【図１９】表示装置の他の構成例を示す図である。
【図２０】表示装置の他の機能の構成例を示す図である。
【図２１】表示装置の他の構成例を示す図である。
【図２２】表示装置の他の構成例を示す図である。
【図２３】表示装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本技術を適用した実施の形態について説明する。
【００３６】
〈第１の実施の形態〉
〈コンタクトレンズ型の表示装置の構成例〉
本技術は、コンタクトレンズ型の表示装置に関するものである。
【００３７】
コンタクトレンズ型の表示装置はユーザの眼球に装着されてワイヤレスで使用されるため、表示装置としての機能で使用する際には、ユーザは表示装置を装着したまま自由に歩き回るなどの動作が可能である。しかし、表示される画面内の情報に対するカーソルやポインタなどの選択移動操作や、ユーザの瞼の開閉の判定、ユーザが覚醒しているか否かの判定などを、カメラや検出装置等の外部機器にて行うことは、使用者に負担を与えたり制約を与えたりすることになる。
【００３８】
そこで、本技術では、画像を表示する表示素子近傍に受光素子を設けることで、表示装置以外に外部の装置を必要とせずにカーソルやポインタなどの操作を行うためのユーザインターフェースを実現することができるようにした。
【００３９】
コンタクトレンズ型の表示装置では、表示素子が発する光の眼球表面における反射光が受光素子で検出される。この場合、眼球表面の白目や虹彩では反射光が検出される。これに対して瞳孔部では眼球内に光が透過するため反射光が少ない。そこで、反射光の弱い部分が瞳孔として検知され、検知された瞳孔の動きから視線が検出される。
【００４０】
これにより、眼球の向いている方位を特定することが可能となるので、外部装置を用いずにカーソルやポインタなどの操作を行うためのユーザインターフェースを提供することが可能となり、簡単な構成で表示装置の操作性を向上させることができる。
【００４１】
また、本技術では、表示装置内部に受光素子や圧力センサ、温度センサなどを設けることで、これらの素子やセンサの出力に基づいてユーザの瞼の開閉を判定（検出）することができるようにした。
【００４２】
例えば受光素子により外界からの光が受光されているかを検出したり、表示装置から外界側に向けて射出した光がユーザの瞼の裏側で反射して受光素子で受光されたかを検出することにより、表示装置以外に外部の装置を必要とせずに瞼の開閉を判定することができる。さらに、例えばユーザの瞼等により表示装置に加えられる圧力を検出することでも、表示装置以外に外部の装置を必要とせずにユーザの瞼の開閉を検出することができる。
【００４３】
このように本技術では、表示装置以外に外部の装置を設けることなく、より簡単な構成で高精度にユーザの瞼の開閉を検出することができる。その結果、表示装置の使い勝手を向上させることができる。
【００４４】
次に、本技術を適用したコンタクトレンズ型の表示装置の具体的な実施の形態について説明する。
【００４５】
コンタクトレンズ型の表示装置は、図１に示すようにユーザの眼球に装着される。
【００４６】
図１では、ユーザの眼球ＥＹ１１の表面にコンタクトレンズ型の表示装置１１が装着されている。表示装置１１は、いわゆるコンタクトレンズのように、ユーザの眼球ＥＹ１１に装着したり、離脱したりすることが可能な形状となっている。
【００４７】
このような表示装置１１は、例えば図２に示すように構成される。
【００４８】
すなわち、表示装置１１は表示領域２１、給電アンテナ２２、信号アンテナ２３、発電部２４、姿勢検出部２５、涙検出部２６−１、涙検出部２６−２、涙検出部２６−３、信号処理部２７、および表示素子駆動部２８を有している。
【００４９】
なお、図２は表示装置１１を図１中、左から右方向に見た図、つまり表示装置１１を装着したユーザを正面から見た図であり、図２では表示装置１１は円形状となっている。
【００５０】
表示領域２１は、ユーザに対して提示する画像や文字等の情報を表示する複数の表示画素からなる表示素子と、表示画素に隣接して配置され、ユーザの眼球表面で反射した光を受光する視線検出用の受光素子とを有している。さらに、表示領域２１はユーザの瞼の開閉を検出するための発光素子と受光素子も有している。
【００５１】
給電アンテナ２２は、表示領域２１を囲むように設けられており、外部から供給される磁界または電界による誘導起電力を受ける。信号アンテナ２３は、ユーザの視線に基づいてユーザインターフェース操作を行なった結果などの信号処理部２７から供給された情報を外部に送信したり、表示画素に表示する情報などの外部から送信されてきた情報を受信して信号処理部２７に供給したりする。
【００５２】
発電部２４は、外部からの磁界等による電磁誘導によって給電アンテナ２２で生じた誘導電流を整流することで電力を得て蓄電し、表示装置１１の各部に電力を供給する。なお、発電部２４が所定方法により自ら発電を行なう場合や、充電池を有している場合には、表示装置１１に給電アンテナ２２を設けなくてもよい。
【００５３】
姿勢検出部２５は、電子ジャイロセンサや加速度センサなどからなり、表示装置１１が装着されたユーザの姿勢や動きを検出し、その検出結果を信号処理部２７に供給する。例えば姿勢検出部２５により、ユーザの頭部の動きやユーザの姿勢が検出される。
【００５４】
涙検出部２６−１乃至涙検出部２６−３は、ユーザから分泌される涙を採取し、得られた涙の分泌量の計測や涙の成分分析を行う。なお、以下、涙検出部２６−１乃至涙検出部２６−３を特に区別する必要のない場合、単に涙検出部２６とも称する。
【００５５】
信号処理部２７は、表示装置１１全体を制御する。例えば信号処理部２７は、表示領域２１の視線検出用の受光素子から供給された信号に基づいて、表示装置１１の各領域に配置された受光素子における光の受光量の違い（差）を検出することで、ユーザの視線を検出する。また、例えば信号処理部２７は、表示領域２１の瞼開閉検出用の受光素子から供給された信号に基づいて、ユーザの瞼の開閉を検出する。
【００５６】
さらに、信号処理部２７は、姿勢検出部２５から供給された検出結果や、視線の検出結果、信号アンテナ２３により受信された情報などに基づいて表示素子駆動部２８を制御し、表示領域２１に画像等を表示させる。
【００５７】
具体的には、例えば表示装置１１がユーザの眼球に対して回転した場合、姿勢検出部２５ではその回転方向と回転量を検出することができる。そこで、信号処理部２７は表示素子駆動部２８を制御して、姿勢検出部２５から供給された眼球に対する表示装置１１の回転方向とは逆方向に表示装置１１の回転量だけ、表示領域２１に表示されている画像を回転させる。これにより、表示装置１１がユーザの眼球上で回転してしまうことがあっても、その結果生じる画像の回転を補正し、ユーザに対して画像を見やすく提示することができる。
【００５８】
表示素子駆動部２８は、信号処理部２７の制御にしたがって表示領域２１の表示素子を駆動させ、画像を表示させたり、信号処理部２７の制御にしたがって表示領域２１の発光素子を発光させたりする。
【００５９】
なお、以下、表示領域２１の受光素子から出力される、受光素子の受光量に応じた信号を受光信号と称することとする。
【００６０】
また、表示装置１１の表示領域２１は、例えば図３に示すように構成される。なお、図３は、図１中、奥行き方向に表示装置１１を見たときの表示装置１１の断面の一部を示している。
【００６１】
図３では表示装置１１の表示領域２１には、画像等の情報を表示する表示画素５１−１乃至表示画素５１−５と、ユーザの眼球表面から入射する反射光を受光する、視線検出用の受光素子５２−１乃至受光素子５２−５とが設けられている。
【００６２】
さらに、表示領域２１には、外界側に向けて光を射出する瞼開閉検出用の発光素子５３−１および発光素子５３−２と、外界側から入射してくる光を受光する瞼開閉検出用の受光素子５４−１および受光素子５４−２も設けられている。
【００６３】
そして、表示画素５１−１乃至表示画素５１−５からなる１つの表示デバイスが表示素子５５とされる。
【００６４】
なお、以下、表示画素５１−１乃至表示画素５１−５を特に区別する必要のない場合、単に表示画素５１とも称する。また、以下、受光素子５２−１乃至受光素子５２−５を特に区別する必要のない場合、単に受光素子５２とも称する。
【００６５】
さらに、以下、発光素子５３−１および発光素子５３−２を特に区別する必要のない場合、単に発光素子５３とも称し、受光素子５４−１および受光素子５４−２を特に区別する必要のない場合、単に受光素子５４とも称する。
【００６６】
表示素子５５は、例えば液晶表示素子や有機エレクトロルミネッセンス（OLED(Organic Light Emitting Diode)）表示素子などから構成される。図３の例では、表示装置１１の図中、右側、つまりユーザの眼球側に縦方向に表示画素５１と受光素子５２とが交互に並べられ、それらの素子の間に発光素子５３と受光素子５４が部分的に配置されている。
【００６７】
したがって、例えば図２では、基本的には表示領域２１内の図２中、縦方向および横方向に表示画素５１と受光素子５２とが交互に並べられて配置され、一部の領域に発光素子５３と受光素子５４が配置されている。
【００６８】
また、表示装置１１における表示画素５１や受光素子５２の図中、左側、つまり表示装置１１の外界側には潤滑層５６が設けられている。潤滑層５６は例えば透明な合成樹脂などからなり、この潤滑層５６によって、ユーザが表示装置１１を眼に装着したときに、ユーザの瞼が円滑に移動できるようになされている。
【００６９】
なお、図３では、表示画素５１と受光素子５２、および発光素子５３と受光素子５４が密着している例について説明したが、これらの素子は必ずしも密着している必要はなく、表示画素５１と受光素子５２の間等に隙間が設けられていてもよい。また、図３では、１つの表示画素５１に対して１つの受光素子５２が設けられているが、複数の表示画素５１に対して１つの受光素子５２が設けられるようにしてもよい。
【００７０】
ここで、ユーザの視線の検出と、ユーザの瞼の開閉の検出について説明する。
【００７１】
まず、ユーザの視線の検出について説明する。
【００７２】
例えば、表示画素５１からは、図３中、右側、つまり眼球側に向けて光が出力される。そして表示画素５１から出力された光のうち、図１に示した眼球ＥＹ１１における白目や虹彩などの不透明な部分に入射した光は、眼球ＥＹ１１の表面で吸収および反射される。
【００７３】
したがって、表示領域２１における、白目や虹彩などと対向している領域では、表示画素５１から出力された光の一部は、眼球ＥＹ１１表面で反射されて受光素子５２により受光（検出）される。
【００７４】
これに対して、眼球ＥＹ１１における瞳孔部分は透明であるので、表示画素５１から出力された光のうち、瞳孔に入射した光は瞳孔において殆ど反射されず、眼球ＥＹ１１内の網膜へと到達し、網膜で吸収される。したがって、表示領域２１における瞳孔と対向している領域では、受光素子５２において表示画素５１から出力された光は殆ど検出されない。
【００７５】
このように、各受光素子５２により受光された表示画素５１からの光の量の違い（差）を検出することによって、眼球ＥＹ１１（瞳孔）が向いている方向を示す眼球ＥＹ１１の方位、つまりユーザの視線の方向を特定することができる。特に各時刻におけるユーザの視線の方向を特定することができれば、眼球の動き、つまり視線の動きを検出することができ、その視線の動きからユーザの心理状況や感情を推定することもできる。
【００７６】
続いて、ユーザの瞼の開閉について説明する。
【００７７】
発光素子５３は図３中、左側、つまり外界側に向けて光を出力する。
【００７８】
このとき、例えばユーザが瞼を閉じている状態であれば、発光素子５３から出力された光はユーザの瞼の裏側で反射され、その反射光は発光素子５３近傍に位置する受光素子５４へと入射し、受光素子５４により受光される。
【００７９】
一方、発光素子５３から光が出力されたとき、ユーザが瞼を開けている状態であれば、発光素子５３から出力された光は、そのまま外界へと進む。そのため、この状態では発光素子５３から出力された光は受光素子５４へは入射しない。つまり、受光素子５４では、発光素子５３からの光が検出されない。
【００８０】
このように、各時刻において受光素子５４により受光された発光素子５３からの光の量の変化（差）を検出することによって、ユーザが瞼を開けているかまたは閉じているかを判定（検出）することができる。このようにして得られる瞼の開閉の判定結果は、ユーザが覚醒状態であるか、または睡眠状態であるかの判定や、表示装置１１の駆動制御に利用することができる。
【００８１】
さらに、ユーザの瞼の開閉を検出する際に、発光素子５３を特定の発光パターンで発光させる、つまり特定波形の信号を重畳させるようにすれば、外界からの光と、発光素子５３からの光とを容易に分離させることができる。
【００８２】
なお、発光素子５３から出力され、ユーザの瞼の裏側で反射された光を検出する受光素子５４の配置位置は、発光素子５３から数画素程度、つまり表示画素５１数個分の距離程度に近接した位置であればよい。また、発光素子５３に隣接して受光素子５４が設けられるようにしてもよいが、発光素子５３と受光素子５４の距離が近すぎると、発光素子５３から出力された光が直接、受光素子５４に入射してしまうこともある。そのため、受光素子５４は発光素子５３から１画素以上離れた位置に配置されることが望ましい。
【００８３】
さらに、ここでは視線検出に用いられる表示画素５１および受光素子５２とは別に、瞼開閉検出用に発光素子５３および受光素子５４が設けられているが、表示画素５１および受光素子５２のうちの一部が瞼開閉検出用としても用いられるようにしてもよい。そのような場合、瞼開閉検出用としても用いられる表示画素５１は、外界側および眼球側の両方に向けて光を射出するように構成される。また、瞼開閉検出用としても用いられる受光素子５２は、眼球側から入射してくる光だけでなく、外界側から入射してくる光も受光するように構成される。
【００８４】
さらに、瞼開閉検出用の素子として発光素子５３が設けられず、受光素子５４のみが設けられるようにしてもよい。そのような場合、受光素子５４が外界からの光を受光することで得られる受光信号に基づいて瞼の開閉判定が行われる。
【００８５】
すなわち、ユーザが瞼を開けている場合、多くの光が外界から受光素子５４に入射するが、ユーザが瞼を閉じている場合には、外界から受光素子５４には殆ど光が入射しない。そのため、特に発光素子５３を設けていなくても受光素子５４から出力される受光信号に基づいて、ユーザの瞼の開閉を判定することが可能である。
【００８６】
なお、ユーザの瞼の開閉判定は、受光素子５４から出力される受光信号のみに基づいて行うようにしてもよいし、他のセンサ等の出力に基づいて行われるようにしてもよい。
【００８７】
また、図３では表示領域２１内に表示画素５１と受光素子５２とが密着して設けられている例について説明したが、表示領域２１に外部からの環境光を透過させる透過領域が設けられるようにしてもよい。
【００８８】
そのような場合、表示領域２１は、例えば図４に示すように構成される。なお、図４における縦方向および横方向は、例えば図２における縦方向および横方向に対応する。また、図４において、１つの四角形の領域は表示画素５１、受光素子５２、発光素子５３、受光素子５４、または透過領域を表している。
【００８９】
具体的には、黒い四角形は１つの表示画素５１の領域を表しており、斜線のハッチが施された四角形は１つの受光素子５２の領域を表している。また、縦線のハッチが施された四角形は１つの発光素子５３を表しており、横線のハッチが施された四角形は１つの受光素子５４を表しており、白い四角形は透過領域を表している。
【００９０】
ここで、透過領域は表示画素５１や受光素子５２、発光素子５３、受光素子５４よりも光の透過率（透明度）の高い領域である。
【００９１】
この例では、表示領域２１内に離散的に発光素子５３と受光素子５４のペアが配置されており、また全体的に比較的多くの透過領域が設けられている。
【００９２】
このように各表示画素５１周辺に外界からの光（環境光）を透過する透過領域を設けることで、ユーザが表示装置１１を装着した際にも周囲を見ることが可能となる。
【００９３】
さらに、図４に示した例に限らず、例えば図５に示すように表示画素５１や受光素子５２等が配置されるようにしてもよい。
【００９４】
図５の例においても、黒い四角形は１つの表示画素５１の領域を表しており、斜線のハッチが施された四角形は１つの受光素子５２の領域を表している。また、縦線のハッチが施された四角形は１つの発光素子５３を表しており、横線のハッチが施された四角形は１つの受光素子５４を表しており、白い四角形は透過領域を表している。
【００９５】
図５の例では、表示領域２１に設けられた受光素子５２の数は、表示領域２１に設けられた表示画素５１の数よりも少なくなっており、その分だけ多くの透過領域が設けられている。したがって、この例では表示装置１１外部から表示領域２１を透過する光（環境光）をより多くすることができ、図４に示した例と比べて、ユーザがより明るく周囲を見ることができる。
【００９６】
〈表示装置の機能の構成例〉
次に、以上において説明した表示装置１１の機能の構成例について説明する。
【００９７】
表示装置１１の機能的な構成は、例えば図６に示す構成とされる。なお、図６において、図２または図３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【００９８】
図６に示す表示装置１１は、表示領域２１、給電アンテナ２２、信号アンテナ２３、発電部２４、姿勢検出部２５、涙検出部２６、信号処理部２７、表示素子駆動部２８、圧力検出部８１、温度検出部８２、および記録部８３を有している。
【００９９】
また、表示領域２１には、表示画素５１、受光素子５２、発光素子５３、および受光素子５４が設けられている。さらに信号処理部２７は開閉判定部９１、使用状況判定部９２、および駆動制御部９３を有している。
【０１００】
圧力検出部８１は圧力センサなどからなり、表示装置１１に対して加えられた圧力を検出し、その検出結果を出力する。圧力検出部８１からの出力は、例えば瞼開閉判定等に用いられる。
【０１０１】
温度検出部８２は、複数の温度センサからなり、ユーザの眼球面の温度や、ユーザの瞼の温度または外気温を測定し、その測定結果を出力する。温度検出部８２の出力は、例えばユーザの体温や、ユーザの使用状況の判定、瞼の開閉判定などに用いられる。
【０１０２】
ここで、ユーザの使用状況とは、ユーザが覚醒している状態であるか、またはユーザが睡眠している状態であるかの何れかの状態をいう。したがって、使用状況判定では、ユーザの状態が覚醒状態、または睡眠状態の何れの状態であるかが判定される。
【０１０３】
記録部８３は、例えば不揮発性のメモリなどからなり、信号処理部２７から供給されたデータを記録したり、記録しているデータを信号処理部２７に供給したりする。
【０１０４】
また、表示装置１１では、受光素子５２、受光素子５４、圧力検出部８１、姿勢検出部２５、涙検出部２６、および温度検出部８２の出力が、信号処理部２７に供給されるようになされている。さらに、表示装置１１では、記録部８３、信号アンテナ２３、給電アンテナ２２、および発電部２４も信号処理部２７と接続されている。
【０１０５】
信号処理部２７の開閉判定部９１は、受光素子５４の出力、圧力検出部８１の出力、または温度検出部８２の出力の少なくとも何れかを用いて、ユーザの瞼の開閉判定を行う。また、使用状況判定部９２は、受光素子５２、受光素子５４、圧力検出部８１、姿勢検出部２５、涙検出部２６、または温度検出部８２の出力の少なくとも何れかを用いて、ユーザの使用状況を判定する。
【０１０６】
駆動制御部９３は、表示素子駆動部２８や信号アンテナ２３、発電部２４などの表示装置１１の各部の駆動を制御する。
【０１０７】
〈視線検出用の受光素子について〉
続いて、表示装置１１の各部について、より詳細に説明する。
【０１０８】
まず、視線検出用の受光素子５２について説明する。
【０１０９】
受光素子５２から出力される受光信号は、上述したユーザの視線方向の検出だけでなく、ユーザの生体情報、より具体的には拍動情報の検出にも利用することができる。
【０１１０】
例えば表示装置１１では、表示画素５１が所定波長の光を出力し、その光の眼球表面における反射により生じた反射光を受光素子５２が受光する。そして、信号処理部２７は、受光素子５２から供給された受光信号の値に基づいて、表示装置１１を装着しているユーザの心拍の拍動を検出する。
【０１１１】
例えば、心拍の拍動は図７に示すように周期的に生じ、拍動の時間は周期に対して短く、拍動のタイミングで血流が生じている。なお、図７において、横軸は時間を示しており、縦軸は受光信号の値、つまり血流の量を示している。
【０１１２】
図７では、血流量が急峻に変化している部分が拍動の部分であり、拍動が周期的に生じていることが分かる。
【０１１３】
拍動で血流が多いタイミングでは、毛細血管を流れる血液が多くなるため、血流の有無から拍動を検出することが可能となる。眼球には毛細血管が通っており、心拍の拍動に合わせて血流がある。
【０１１４】
血液中の成分であるオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンでは光吸収の分光特性が異なり、805nmよりも短波長側ではデオキシヘモグロビンの方が高い吸光係数となり、805nmよりも長波長側ではオキシヘモグロビンの方が高い吸光係数となる。
【０１１５】
そこで、信号処理部２７は表示素子駆動部２８を制御して、表示画素５１から805nmよりも波長の短い所定波長の光と、805nmよりも波長の長い所定波長の光とを順番（交互）に出力させる。また、信号処理部２７は表示画素５１から出力され、眼球表面で反射した光を受光素子５２に受光させる。ここで、805nmよりも波長の短い光は、可視光とされてもよい。
【０１１６】
なお、近接する互いに異なる表示画素５１から、それぞれ805nmよりも波長の短い所定波長の光と、805nmよりも波長の長い所定波長の光とを同時に出力させるようにしてもよい。そのような場合、信号処理部２７は、それらの表示画素５１から出力され、眼球表面で反射した光を、それらの表示画素５１に隣接する受光素子５２のそれぞれに受光させる。このとき、例えば表示画素５１から出力された、所定波長の光を受光する受光素子５２が、他の表示画素５１から出力された、上記の所定波長とは異なる他の波長の光を受光しないように、互いに異なる波長の光を出力する表示画素５１同士の配置位置や、受光素子５２の配置位置を適切に定める必要がある。
【０１１７】
信号処理部２７は、短い波長の光を出力したときに得られた受光信号の値と、長い波長の光を出力したときに得られた受光信号の値との差分を求めることで、血液中にオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンのどちらの成分が多く含まれているかを特定する。さらに、信号処理部２７は、受光信号の差分から得られた特定結果と、所定期間における各時刻の受光信号の値の変化、つまり受光素子５２で受光される反射光の強度の時間変動とに基づいて血流（血流量の変化）を検出し、血流の検出結果から拍動を求める。
【０１１８】
血液中のヘモグロビンは、特定波長帯の光に強い吸収スペクトルを有しており、その特定波長帯の光を照射したときの血液（血管）での反射光は、血管の容量変動によって変化するヘモグロビンの量に応じて変化する。そのため、眼球（毛細血管）表面に照射した光の反射光の強度から血流量を検出することができる。
【０１１９】
信号処理部２７は、このようにして得られた拍動を示す拍動情報や、血流量示す血流情報を、必要に応じて記録部８３に供給し、記録させる。
【０１２０】
また、信号処理部２７は１日のサイクルで、拍動情報や血流情報から、ユーザの１分間の脈拍数をカウントし、各時刻における脈拍数を記録部８３に供給して記録させる。
【０１２１】
さらに、使用状況判定部９２は脈拍数や拍動情報、血流情報に基づいてユーザの使用状況判定を行う。
【０１２２】
通常、人は睡眠状態のときよりも覚醒状態のとき、つまり活動しているときの方が脈拍数が多い。そこで、使用状況判定部９２は例えば図８に示すように、受光素子５２から供給された受光信号から得られた脈拍数に基づいて、ユーザが覚醒状態であるか、睡眠状態であるかの判定を行う。
【０１２３】
図８において、横軸は時刻（時間）を示しており、縦軸は各時刻における脈拍数を示している。この例では、曲線Ｃ１１は、ユーザについて測定される各時刻の脈拍数を示している。曲線Ｃ１１により示される例では、通常、人が寝ている時刻である０時から６時の間や、２４時付近において、他の時刻よりも脈拍数が低くなっていることが分かる。
【０１２４】
使用状況判定部９２は、例えば現在時刻の１分間の脈拍数が６０から８０の間の範囲、つまり図８における脈拍数の値域ＲＧ１１内の値である場合、現時点でユーザは睡眠状態であると判定する。一方、ユーザの脈拍数が値域ＲＧ１１外の値である場合、使用状況判定部９２は、現時点でユーザは覚醒状態であると判定する。
【０１２５】
なお、使用状況の判定に用いられる値域ＲＧ１１は、ユーザの実際の脈拍数に基づいて定められるようにすることができる。
【０１２６】
例えば、ユーザが初めて表示装置１１を装着したときなどに、ユーザに対して、これから睡眠状態となることを入力するように促し、ユーザが実際に睡眠状態となっているときの脈拍数を測定し、その測定結果から値域ＲＧ１１が定められるようにすればよい。このような値域ＲＧ１１は、例えば記録部８３等に記録される。
【０１２７】
ここで、ユーザが睡眠状態となる旨の意思表示の入力は、例えば表示装置１１が表示領域２１にガイダンスを表示させ、ユーザがそのガイダンスに従って実際に寝る前に、表示装置１１の図示せぬ音声認識部を利用して音声入力等により行われるようにしてもよい。
【０１２８】
また、音性認識機能以外にも、ユーザが任意のパターンで瞬きをしたり、ユーザが頭部を傾ける動作や左右に振る動作を行ったり、頭部を叩いて振動を利用したりしてユーザが睡眠状態となる旨を入力するようにしてもよい。
【０１２９】
さらに、ユーザの実際の睡眠時における脈拍数を一週間程度など、一定期間取得するようにし、その間に計測された脈拍数から値域ＲＧ１１が定められるようにしてもよい。また、計測された脈拍数のデータをクラウドサーバにて管理および解析することでデフォルトの値域を定め、その値域をアップデートすることでガイダンスがなくても直ちに使用することができるようにしてもよい。その他、デフォルトの値域を毎日更新される脈拍数のデータで補正し、記録部８３に記録しておくようにしてもよい。
【０１３０】
また、ここでは脈拍数に基づいてユーザの使用状況を判定すると説明したが、受光素子５２から供給された受光信号から得られた血流情報、つまり血流量に基づいて、使用状況を判定するようにしてもよい。
【０１３１】
〈瞼開閉検出用の受光素子について〉
次に、瞼開閉検出用の受光素子５４について説明する。
【０１３２】
上述したように受光素子５４は、発光素子５３から出力され、ユーザの瞼の裏側で反射された光を受光し、その受光量に応じた受光信号を信号処理部２７に出力する。したがって、開閉判定部９１は、受光素子５４から供給された受光信号の受光量に基づいて、ユーザの瞼の開閉判定を行うことができる。また、開閉判定の結果を用いれば、ユーザが瞼を閉じている時間（以下、閉瞼時間とも称する）も判定することができる。
【０１３３】
なお、ユーザが瞼を開けているときには、外界からの光も受光素子５４で受光されるため、外界からの光と発光素子５３からの光とを区別するために特定の波長帯域の光を発光素子５３から出力させ、その波長帯域の光の受光量を受光素子５４で検出することが望ましい。
【０１３４】
また、上述したように外界からの光と発光素子５３からの光とを区別するために、発光素子５３を特定の発光パターンで発光させる場合には、受光素子５４から出力された受光信号の振幅が発光パターンに応じて変化しているか否かによって、発光素子５３からの光が検知されているかを知ることができる。
【０１３５】
例えば特定の発光パターンとして発光素子５３を点滅させれば、受光信号における発光素子５３の消灯時の値と点灯時の値との差から、発光素子５３からの光の受光量を得ることができる。これにより、より高精度にユーザの瞼の開閉判定を行うことができる。
【０１３６】
また、ユーザが瞼を閉じた状態である場合、受光素子５４から出力される受光信号を利用しても受光素子５２における場合と同様に、ユーザの拍動情報や血流量を検出することができる。この場合、発光素子５３から出力された光がユーザの瞼の裏側で反射され、受光素子５４で受光される。そして、ユーザの瞼の裏側にある毛細血管を流れる血流量が検出されることになる。
【０１３７】
したがって、使用状況判定部９２は、受光素子５４から出力された受光信号によって得られた血流情報や拍動情報に基づいて、ユーザの使用状況を判定することもできる。
【０１３８】
〈圧力検出部について〉
圧力検出部８１は、表示装置１１に対して加えられた圧力を検出し、その検出結果を信号処理部２７に出力する。
【０１３９】
したがって、例えばユーザが表示装置１１を装着したまま瞼を閉じているときには、圧力検出部８１から出力される信号により示される圧力は比較的大きくなる。これに対して、ユーザが表示装置１１を装着している状態で瞼を開いているときには、圧力検出部８１から出力される圧力は、瞼を閉じているときよりも小さくなる。
【０１４０】
そのため、ユーザが表示装置１１を１日中装着している場合、各時刻における表示装置１１への圧力の測定結果として、例えば図９に示す測定結果が得られる。
【０１４１】
なお、図９において横軸は時刻（時間）を示しており、縦軸は各時刻において圧力検出部８１により検出される表示装置１１への圧力を示している。この例では、折れ線Ｃ２１は、ユーザについて測定される、各時刻において表示装置１１に加えられた圧力を示している。
【０１４２】
折れ線Ｃ２１により示される例では、通常、人が寝ている時刻である０時から６時の間や、２４時付近において、ある程度高い圧力が継続して表示装置１１に加えられていることが分かる。これは、ユーザが寝ているときには瞼が閉じられており、瞼によって表示装置１１にほぼ一定の圧力が加えられるからである。
【０１４３】
これに対して、ユーザが活動している時間帯、すなわち６時から２１時の間ではユーザが表示装置１１を装着した状態で瞼を開いているので、殆どの時刻において圧力検出部８１により検出される圧力は低くなる。但し、ユーザが活動している間でも瞬きが行われるので、これらの時間帯においても短時間だけ圧力検出部８１により検出される圧力が高くなる時刻が存在する。
【０１４４】
圧力検出部８１から圧力の検出（測定）結果の供給を受ける信号処理部２７は、供給された圧力を示す情報を記録部８３に供給して記録させたり、供給された圧力を示す情報に基づいて瞼の開閉判定を行ったりする。
【０１４５】
例えば信号処理部２７の開閉判定部９１は、圧力検出部８１から供給された信号により示される圧力に基づいて、直近数回の測定により得られた圧力の平均値など、比較的短い時間の圧力の平均値を算出し、得られた平均値を現時刻における表示装置１１への圧力とする。そして開閉判定部９１は、算出された圧力が所定の閾値以上である場合、ユーザは瞼を閉じていると判定する。
【０１４６】
なお、瞼による圧力を利用した瞼開閉判定に利用される閾値も、上述した使用状況判定に用いる脈拍数の値域ＲＧ１１と同様に、ガイダンスに従って測定した圧力に基づいて算出されるようにすればよい。
【０１４７】
また、圧力検出部８１としての圧力センサに接するユーザの瞼の裏側には血管があるため、ユーザが瞼を閉じている状態であれば、圧力検出部８１から出力される信号により示される圧力に基づいて、ユーザの拍動情報を得ることができる。例えば、拍動情報の算出は、開閉判定部９１により瞼が閉じられていると判定されたときに、圧力検出部８１によって測定された圧力に基づいて行われる。
【０１４８】
使用状況判定部９２は、圧力検出部８１での圧力測定により得られる拍動情報に基づいて使用状況判定を行うことができる。具体的には、例えば使用状況判定部９２は、図８の例における場合と同様に、ユーザが瞼を閉じている状態で得られた拍動情報により示される脈拍数（拍動数）と、予め定められている値域とを比較することで、ユーザが覚醒状態であるか、または睡眠状態であるかを判定する。
【０１４９】
〈姿勢検出部について〉
姿勢検出部２５は、単数または複数の電子ジャイロおよび加速度センサから構成される。
【０１５０】
例えば、姿勢検出部２５を構成するセンサとして単数の電子ジャイロが利用される場合には、電子ジャイロの傾き、つまり表示装置１１の傾きが検出される。これに対して、例えば姿勢検出部２５を構成するセンサとして複数の電子ジャイロが利用される場合には、各電子ジャイロの異なる配置位置を基準面とする傾きが検出される。また、姿勢検出部２５を構成する加速度センサでは、姿勢検出部２５（表示装置１１）に加えられる加速度が検出される。
【０１５１】
姿勢検出部２５としての各センサで得られた情報は、姿勢検出部２５から信号処理部２７に供給され、表示装置１１を装着しているユーザの姿勢を特定する姿勢判定に利用される。
【０１５２】
なお、姿勢検出部２５の出力から、ユーザの姿勢をより正確に測定するには、姿勢検出部２５を構成する各センサの基準面と地面（地平面）とのより正確な関係を求めておく必要がある。
【０１５３】
そこで、ユーザが表示装置１１を初めて装着したときなどに、基準面と地面の関係を示す姿勢情報のキャリブレーションを行うようにしてもよい。
【０１５４】
そのような場合、例えば信号処理部２７が温度検出部８２から供給された、表示装置１１におけるユーザの眼球側の温度と、外界側の温度との差が所定の値以上であることを検出したときにキャリブレーションが行われるようにすればよい。
【０１５５】
姿勢情報のキャリブレーション時には、例えば信号処理部２７は、ユーザが立位の姿勢で正面の１点を見つめるように促すガイダンス（画像）を表示領域２１に表示させる。すると、ユーザは、ガイダンスに従って立位の姿勢をとり、その後、例えば表示装置１１の図示せぬ音声認識部を利用して音声等により立位の姿勢となったことを入力する。
【０１５６】
信号処理部２７は、ユーザが立位の姿勢となると、姿勢検出部２５から供給される各センサの出力に基づいて、姿勢検出部２５を構成する各センサの基準面と、地面との関係を学習し、各基準面の正面と上下左右の位置関係を示す情報を記録部８３に供給し、記録させる。そして、信号処理部２７は、姿勢検出部２５からの出力に基づいて姿勢判定をするときには、適宜、記録部８３に記録されている基準面の位置関係を示す情報を利用する。これにより、より高精度にユーザの姿勢を特定することができる。
【０１５７】
なお、キャリブレーション時における、ユーザによる立位の姿勢となった旨の入力は、音声認識機能を利用する方法の他、どのような方法で行われてもよい。例えば、ユーザが任意のパターンで瞬きをしたり、ユーザが頭部を傾ける動作や左右に振る動作を行ったり、頭部を叩いて振動を利用したりして入力を行うようにしてもよい。
【０１５８】
また、固視微動（マイクロサッケード）による眼球運動を利用して姿勢情報の精度と表示素子５５の描画位置精度を向上させるようにしてもよい。例えば固視微動による眼球運動が、眼球中心を基準点とした角速度の運動であるとして、姿勢検出部２５を構成する各センサから得られる基準面の傾きと加速度から、固視微動の眼球運動を複数回検出し、検出された眼球運動のデータの角速度成分のばらつきを無視するようにすれば、姿勢情報の測定精度を向上させることができる。
【０１５９】
また、哺乳類の網膜の視細胞の受光特性として、光の変化が大きい時ほど反応することが知られている。そのため、固視微動にて入力する光をランダムに変化させることで、常に入力する光を変化させて視覚野に到達させることで裸眼で認識できる画像を人は獲得できる。
【０１６０】
眼球にコンタクトレンズ型の表示装置１１を装着して画像を表示すると、コンタクトレンズ型の表示装置１１と眼球が同時に動くため、 固視微動によるランダム入力のメリットが享受できなくなる。例えば表示素子５５の画素数やフレーム周波数の分解能と表示される画像の特性によっては、画像がぼやけて認識されるなど、通常の見え方とは異なる認識がされることがある。
【０１６１】
そこで、そのような状態に陥る条件になった時、コンタクトレンズ型の表示装置１１に表示される画像の全体もしくは一部の画像をω度にn画素ずらすなど、ω,n係数をランダムに設定することで、固視微動が減少、または固視微動がなくなる場合の補正をすることができるようになる。また、固視微動のパターンは、コンタクトレンズ型の表示装置１１の位置や加速度センサで取得して一定時間のパターン解析を行い、次の予測値をリアルタイムでフィードバックしてもよい。
【０１６２】
信号処理部２７は、このような姿勢検出部２５の各センサから供給される信号に基づいて、ユーザの姿勢判定を行う。
【０１６３】
具体的には、例えば姿勢検出部２５を構成する電子ジャイロが、ユーザが表示装置１１を装着して立位の姿勢をとったときに、地面に対して垂直であり、かつユーザから見て前後方向を法線の方向とする面を基準面（以下、上下基準面とも称する）として有するとする。また、上下基準面のユーザ前方側にある面が基準面の正面であるとする。
【０１６４】
さらに、例えば姿勢検出部２５を構成する他の電子ジャイロが上下基準面に対して垂直、つまりユーザが表示装置１１を装着して立位の姿勢をとったときに地面に対して水平である面を基準面（以下、左右基準面とも称する）として有しているとする。
【０１６５】
このような場合、例えば地面に対する上下基準面のなす角度として垂直に近い値が姿勢検出部２５により検出されたとき、信号処理部２７は、ユーザの姿勢が立位や座位などの抗重力姿勢である可能性が高いと判定する。
【０１６６】
また、例えば地面に対する上下基準面のなす角度として水平に近い値が姿勢検出部２５により検出されたとき、信号処理部２７は、ユーザの姿勢が仰臥位、側臥位、腹臥位などの体を横にして休める姿勢である可能性が高いと判定する。
【０１６７】
特に、信号処理部２７は上下基準面の正面が上面であるとき、つまり上方を向いているときには、ユーザの姿勢が仰臥位である可能性が高いと判定し、上下基準面の正面が下面（下向き）であるときには、ユーザの姿勢が腹臥位である可能性が高いと判定する。
【０１６８】
また、信号処理部２７は、地面に対する左右基準面のなす角度として垂直に近い値が姿勢検出部２５により検出されたとき、ユーザの姿勢が腹臥位の可能性があると判定する。
【０１６９】
さらに、使用状況判定部９２は、信号処理部２７による姿勢判定の結果に基づいて、ユーザの使用状況を判定する。
【０１７０】
例えば、ユーザが表示装置１１を１日中装着している場合、各時刻における姿勢検出部２５による各基準面の地面に対する角度の検出結果として、図１０に示す結果が得られる。
【０１７１】
なお、図１０において横軸は時刻（時間）を示しており、縦軸は各時刻において姿勢検出部２５により検出される、地面に対する上下基準面または左右基準面の角度を示している。特に、図中、左側の縦軸は、上下基準面と地面とのなす角度を示しており、図中、右側の縦軸は、左右基準面と地面とのなす角度を示している。
【０１７２】
また、図１０では折れ線Ｃ３１は各時刻における地面に対する上下基準面の角度を示しており、折れ線Ｃ３２は各時刻における地面に対する左右基準面の角度を示している。
【０１７３】
折れ線Ｃ３１に示される上下基準面の角度は、通常、人が寝ている時刻である０時から６時の間や２４時付近において、ほぼ０度となっており、これらの時刻ではユーザが横たわった姿勢となっていることが分かる。また、これらの時刻では、折れ線Ｃ３２に示される左右基準面の角度は不規則に大きく変化しており、ユーザが寝返りを打っていることが分かる。
【０１７４】
これに対して、ユーザが活動している時間帯、すなわち朝６時から夜２２時の間ではユーザは立位や座位の姿勢でいることが多いため、上下基準面の角度は９０度前後となっており、左右基準面は０度前後となっている。
【０１７５】
信号処理部２７では、各時刻における上下基準面の角度と左右基準面の角度などを用いて、ユーザの姿勢判定を行う。
【０１７６】
また、使用状況判定部９２は、信号処理部２７による姿勢判定の結果に基づいて、使用状況の判定を行う。具体的には、例えば使用状況判定部９２は、一定時間以上、仰臥位、側臥位、腹臥位などの体を横にしている姿勢であり、かつ一定時間以上、姿勢検出部２５により動作（動き）が検出されなかった場合に、睡眠状態であると判定する。
【０１７７】
なお、使用状況判定部９２が姿勢判定の結果を用いずに、姿勢検出部２５による姿勢や動きの検出結果に基づいて使用状況を判定してもよい。
【０１７８】
〈温度検出部について〉
続いて、温度検出部８２について説明する。
【０１７９】
温度検出部８２は、表示装置１１の表面（外界側の面）と裏面（眼球側の面）に複数配置された温度センサ、および各温度センサと表示装置１１の接合面に設けられた温度伝達阻害素材から構成されている。
【０１８０】
温度検出部８２を構成する、表示装置１１の表面に設けられた温度センサでは、表示装置１１の外界側の面の温度、つまり外気温または瞼の温度が測定（検出）される。例えば、ユーザが瞼を閉じている状態では、表面に設けられた温度センサによりユーザの瞼の温度が測定され、ユーザが瞼を開けている状態では、表面に設けられた温度センサにより外気温が測定されることになる。
【０１８１】
なお、以下、表示装置１１の表面に設けられた温度センサにより測定される温度を単に外気温とも称することとする。
【０１８２】
また、温度検出部８２を構成する、表示装置１１の裏面に設けられた温度センサは、表示装置１１におけるユーザの眼球側の面の温度、つまりユーザの眼球面の温度を測定する。
【０１８３】
温度検出部８２により測定された外気温と眼球面の温度は、信号処理部２７に供給され、ユーザの体温の予測などに利用される。また、外気温および眼球面の温度の測定結果は、適宜、信号処理部２７から記録部８３に供給され、記録される。
【０１８４】
なお、ユーザの正確な体温の予測等のためには、ユーザにより個人差が生じる情報、例えばユーザが瞼を閉じている状態における、外気温と眼球面の温度の上昇や、それらの温度がどの程度の時間で収束するかなどの情報を予め測定しておく必要がある。
【０１８５】
そこで、例えばユーザが表示装置１１を初めて装着した場合などに、表示装置１１の表面と裏面の温度差、つまり外気温と眼球面の温度の差が検出されたとき、信号処理部２７は、ユーザに対して瞼を閉じるように促すガイダンス（画像）を表示領域２１に表示させる。すると、ユーザは、ガイダンスに従って瞼を閉じ、その後、例えば表示装置１１の図示せぬ音声認識部を利用して音声等により瞼を閉じたことを入力する。
【０１８６】
信号処理部２７は、ユーザが瞼を閉じた状態となると、温度検出部８２から出力された表面と裏面の温度、つまり外気温と眼球面の温度に基づいて、それらの外気温と眼球面の温度の上昇や、それらの温度の収束時間等を計測して記録部８３に供給し、記録させる。
【０１８７】
なお、温度の上昇や収束時間等の計測時における、ユーザによる瞼を閉じた旨の入力は、音声認識機能を利用する方法の他、どのような方法で行われてもよい。例えば、ユーザが任意のパターンで瞬きをしたり、ユーザが頭部を傾ける動作や左右に振る動作を行ったり、頭部を叩いて振動を利用したりして入力を行うようにしてもよい。
【０１８８】
このようにして得られた温度の上昇や収束時間等の計測結果は、信号処理部２７によってユーザの体温の予測時などに適宜、利用される。
【０１８９】
例えば信号処理部２７は、ユーザが瞼を閉じて表示装置１１の表面と裏面の温度の上昇が収束したとき、表面の温度と裏面の温度、つまりそのときの瞼の温度と眼球面の温度をユーザの基準体温とする。
【０１９０】
また、信号処理部２７は、ユーザが瞼を開けたときの表示装置１１の表面にある温度センサで測定された温度を外気温とするとともに、表示装置１１の裏面にある温度センサで測定された温度と基準体温との差分からユーザの体温を予測する。
【０１９１】
なお、信号処理部２７は外気温や瞼の温度を測定する場合など、表示装置１１の表面に配置された温度センサにより測定される温度として、一定時間経過したときの温度の平均値など、平滑化された温度を利用する。これにより、ユーザが瞬きをしたときに発生する温度上昇等のノイズ要因を除去し、外気温等の測定精度を向上させることができる。
【０１９２】
また、体が睡眠を必要とする場合には体の表面の体温が上がる現象がおこることが知られている。そこで、予測により得られた体温の上昇を利用して、光や映像などを提示したときに、その提示が睡眠を促す効果を有しているか否かを判定するなどしてもよい。
【０１９３】
さらに、ユーザが瞼を開閉させると、表示装置１１の表面に設けられた温度検出部８２としての温度センサにより測定される温度が変化する。そこで、開閉判定部９１は、外気温（瞼の温度）、つまり表示装置１１の表面に設けられた温度センサにより測定された温度の変化（温度上昇）に基づいて、ユーザの瞼の開閉判定を行う。例えば、外気温が基準となる所定の温度から上昇した場合には、瞼が閉じられていると判定され、外気温が基準となる所定の温度に戻った場合には、瞼が開かれていると判定される。
【０１９４】
また、温度検出部８２の出力から、ユーザの体温と外気温が得られるので、使用状況判定部９２は、それらの温度に基づいてユーザの使用状況を判定する。
【０１９５】
例えば、ユーザが表示装置１１を１日中装着している場合、各時刻における外気温とユーザの体温の測定結果として、例えば図１１に示す測定結果が得られる。
【０１９６】
なお、図１１において横軸は時刻（時間）を示しており、縦軸は各時刻における外気温またはユーザの体温を示している。特に、図中、左側の縦軸は体温を示しており、図中、右側の縦軸は外気温を示している。
【０１９７】
図１１では、折れ線Ｃ４１は、温度検出部８２からの出力に基づいて予測された、各時刻におけるユーザの体温を示している。また、折れ線Ｃ４２は温度検出部８２により測定された、各時刻における外気温を示している。
【０１９８】
この例では、通常、人が寝ている時刻である０時から６時の間や、２４時付近において、ユーザの体温や外気温はほぼ一定の温度となっている。特に、ユーザが睡眠状態である場合、ユーザは瞼を閉じているので温度検出部８２により測定される外気温は、ユーザの瞼の温度となり、この瞼の温度はユーザの体温に近い温度となる。
【０１９９】
そのため、ユーザが睡眠状態である場合には、外気温と体温との差は比較的小さく、しかもその差はほぼ一定となっている。
【０２００】
これに対して、ユーザが活動している時間帯、すなわち６時から２１時の間ではユーザが表示装置１１を装着した状態で瞼を開いているので、殆どの時刻においてユーザの体温と外気温との差は大きい状態となっている。
【０２０１】
そこで、例えば使用状況判定部９２は、外気温と体温との差が所定の閾値以上である場合、ユーザが覚醒状態であると判定する。
【０２０２】
なお、外気温と体温との差を利用した使用状況判定に用いる閾値も、例えば上述した使用状況判定に用いる脈拍数の値域ＲＧ１１と同様に、ガイダンスに従って測定した外気温や基準体温等に基づいて算出されるようにすればよい。
【０２０３】
また、図１１から分かるように、ユーザが瞼を閉じている状態では、外気温、つまり瞼の温度がほぼ一定の温度に保たれる。そこで、例えば一定時間における外気温の変化量が所定の閾値以下である場合、開閉判定部９１が、ユーザは瞼を閉じていると判定するようにしてもよい。
【０２０４】
さらに、開閉判定部９１では、ユーザの体温や外気温などに基づいて瞼の開閉判定が行われるので、その開閉結果から閉瞼時間や瞬きの回数を求めることができる。
【０２０５】
そこで、使用状況判定部９２は、例えば１分間におけるユーザの瞬きの回数に基づいて、使用状況判定を行うようにしてもよい。
【０２０６】
例えばユーザが表示装置１１を１日中装着している場合、各時刻におけるユーザの瞬きの回数の測定結果として、例えば図１２に示す測定結果が得られる。
【０２０７】
なお、図１２において横軸は時刻（時間）を示しており、縦軸は各時刻におけるユーザの１分間の瞬きの回数を示している。
【０２０８】
図１２では、折れ線Ｃ５１は、外気温とユーザの体温とを利用した瞼開閉判定の結果に基づいて求められた、各時刻におけるユーザの瞬きの回数を示している。この例では、通常、人が寝ている時刻である０時から６時の間や、２４時付近において、ユーザの瞬きの回数は０となっている。
【０２０９】
これに対して、ユーザが活動している時間帯、すなわち６時から２１時の間ではユーザが表示装置１１を装着した状態で瞬きを行うので、ユーザの瞬きの回数は１５から３０程度の一定の回数となっている。
【０２１０】
そこで、例えば使用状況判定部９２は、瞬きの回数が予め定めた所定の値域内にある場合、ユーザが覚醒状態であると判定する。なお、瞬きの回数を利用した使用状況判定に用いる値域も、例えば上述した使用状況判定に用いる脈拍数の値域ＲＧ１１と同様に、ガイダンスに従って予め測定した瞬きの回数に基づいて算出されるようにすればよい。
【０２１１】
また、ここでは、外気温に基づいて瞼開閉判定を行い、その判定結果を利用して瞬きの回数を求めると説明した。しかし、瞬きの回数は、温度検出部８２の出力を利用した瞼開閉判定の結果に基づいて求めるほか、圧力検出部８１により測定された圧力や、受光素子５４から出力される受光信号などに基づいて行われた瞼開閉判定の結果に基づいて求められるようにしてもよい。
【０２１２】
〈涙検出部について〉
さらに、涙検出部２６について説明する。
【０２１３】
涙検出部２６は例えば図１３に示すように、ユーザが表示装置１１を装着したときに、ユーザの涙腺Ｔ１１の近傍や、涙点ＴＰ１１および涙点ＴＰ１２の近傍に位置するように配置される。
【０２１４】
なお、図１３は表示装置１１を装着したユーザを正面から見たときの図を示しており、図中、右側がユーザの顔の中央側であり、図中、左側がユーザの顔の外側である。
【０２１５】
この例では、表示装置１１の眼球側の面の図中、左上、すなわち顔外側の上部に涙検出部２６−１が設けられている。この涙検出部２６−１の近傍には涙腺Ｔ１１がある。また、表示装置１１の眼球側の面の図中、右上と右下、すなわち顔中央側の上部と下部に、それぞれ涙検出部２６−２および涙検出部２６−３が設けられている。
【０２１６】
ユーザの涙は、ユーザの上瞼外側にある涙腺Ｔ１１から分泌され、鼻に近い涙点ＴＰ１１および涙点ＴＰ１２から排出される。涙検出部２６−１は分泌された直後の涙を検出し、涙検出部２６−２および涙検出部２６−３は、ユーザの眼球上を経由した涙を検出する。
【０２１７】
このように涙腺Ｔ１１に最も近い部分に涙検出部２６−１を設けることで、涙以外の外乱物質の影響を軽減するとともに、より多くの涙を検出することができ、涙の分泌量の計測や涙の成分分析をより正確に行うことができる。
【０２１８】
また、涙検出部２６−２および涙検出部２６−３で検出された涙の分泌量と、涙検出部２６−１で検出された涙の分泌量との差異に基づいて、ユーザの瞳孔部分表面の眼球中央の乾き具合を精度よく求めることができる。なお、涙検出部２６−２および涙検出部２６−３は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【０２１９】
コンタクトレンズ型の表示装置１１の利用時には、ユーザの眼球との摩擦が減ることによって眼球を傷付けないために、表示装置１１と眼球の間に涙の膜が必要となる。
【０２２０】
例えば睡眠などで長時間、ユーザが瞼を閉じていると、涙の分泌量が減少することが知られていることから、長時間に渡り瞼を閉じて表示装置１１を使用する際には涙分泌量の減少に注意が必要である。
【０２２１】
そこで、信号処理部２７は、涙検出部２６で検出された涙の分泌量から得られた眼球の乾き具合によって、ユーザの眼球の乾きが検出された場合には、表示画素５１の駆動を制御し、表示画素５１から出力する光の波長や光量を変化させることで、適度にユーザの眼に刺激を与える。これにより、ユーザに対して涙の発生が促され、眼の乾きを防止することができる。
【０２２２】
なお、涙の発生を促すためにユーザに対して与える刺激は光による刺激に限らず、図示せぬ振動発生部による振動によって眼に刺激を与え、涙の発生を促すようにしてもよい。
【０２２３】
また、各涙検出部２６では、ユーザから分泌された涙の量および涙の成分が検出される。例えば涙検出部２６は、涙検出部２６に設けられた微細孔を介して、ユーザの眼球表面からマイクロポンプにより涙を分析室へと採取する機構と、分析室において、採取されたユーザの涙に含まれる成分を分析する機能ブロックとを有している。さらに、涙検出部２６は、採取されたり、成分分析したりした涙を排出する機構も有している。
【０２２４】
ところで、一般的に人が睡眠状態であるときよりも覚醒状態であるときの方が、より多くの涙が分泌されることが知られている。そのため、涙検出部２６により検出されたユーザの涙の分泌量に基づいて、ユーザの使用状況を判定することができる。
【０２２５】
使用状況判定部９２は、涙検出部２６から供給されたユーザの涙の分泌量と、予め定めた閾値とを比較してユーザの使用状況を判定する。具体的には、例えば涙の分泌量が閾値以上である場合、覚醒状態であると判定される。
【０２２６】
なお、涙の分泌量と比較される閾値は、例えばユーザごとに予め測定された睡眠状態のときの涙の分泌量と、覚醒状態のときの涙の分泌量とから求められる。
【０２２７】
さらに、涙検出部２６における涙の成分分析では、採取された涙に含まれている各成分の濃度（量）だけでなく、各成分の初期基準濃度や、最大濃度、半減濃度、最大濃度到達時間、半減濃度到達時間なども求めることが可能である。
【０２２８】
なお、涙の成分分析方法は、タンパク質やホルモンなどの成分の分類、分子量、量的精度、時間分解能、表示装置１１に封入できる誘導体の人体への安全性、分析で必要な熱量、表示装置１１への実装の容易性などから、適切な成分分析手法を定めればよい。
【０２２９】
具体的には、例えばビフィズス菌によるPh変異や、ガラス電極法（半導体）、電気泳動法、等電点電気泳動法、免疫電気泳動、ELISA（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay）、合成基質法 、アミロクラスチック法 、ネフェロメトリーなどの散乱比濁法、ＦＥＩＡ（蛍光酵素免疫測定法）、EIA（酵素免疫測定法）、RIA法、高性能液体クロマトグラフィーなどの酵素的誘導体化と電気化学または蛍光検出を用いる方法、サイクリック，リニアスイープなど各種ボルタンメトリー（voltammetry）-pH電極などで電位差を測定する方法（potentiometry）、鉄，マンガン等のppt(nM)レベル計測を行う化学発光法（chemiluminescence）、電子捕獲負イオン化学イオン化質量分析方法、くし型電極にコルチゾール抗体が固定化されたコルチゾールセンサチップを利用する方法など、表示装置１１に実装できる方式のものを複数実装すればよい。
【０２３０】
ここで、図１４に涙検出部２６により採取された涙に含まれる所定の成分Ａと、その成分Ａの時間推移の関係の例を示す。なお、図１４において横軸は時間を示しており、縦軸は検出された所定の成分Ａの濃度を示している。
【０２３１】
この例では、曲線Ｃ６１は各時刻において検出された成分Ａの濃度を示している。
【０２３２】
曲線Ｃ６１から分かるように、成分Ａの濃度は検出開始直後は、ほぼ初期基準濃度ＩＤ１１であったが時間とともに増加し、最大濃度ＭＤ１１となる。そして、成分Ａの濃度が最大濃度ＭＤ１１となった後、成分Ａの濃度は時間とともに減少して半減濃度ＨＤ１１となり、その後、さらに減少して再び初期基準濃度ＩＤ１１となる。
【０２３３】
ここで、成分Ａの濃度の検出を開始してから、最大濃度ＭＤ１１に到達するまでの時間が最大濃度到達時間ＭＤＴ１１とされ、成分Ａの濃度の検出を開始してから、半減濃度ＨＤ１１に到達するまでの時間が半減濃度到達時間ＨＤＴ１１（半減期）とされる。
【０２３４】
涙検出部２６は、以上のようにして涙の分泌量の測定や涙の成分分析を行うと、得られた涙の分泌量や成分分析の結果を信号処理部２７に供給する。そして信号処理部２７は、必要に応じて、これらの涙の分泌量や成分分析の結果を記録部８３に供給し、記録させる。
【０２３５】
このとき、涙の分泌量や成分分析の結果は計測時間の間隔と涙検出部２６の連続計測回数に準じて記録部８３に蓄積される。特に、記録部８３に蓄積された成分分析の結果のデータは、累積した涙の成分と時間推移の関係を表すデータとなる。
【０２３６】
すなわち、所定の時間ΔＴの間に取得された所定の成分Ａの濃度の積分値を求めると、例えば図１５に示すように、各時刻における成分Ａの濃度の積分値が得られる。なお、図１５において横軸は時刻（時間）を示しており、縦軸は時間ΔＴの間に取得された成分Ａの濃度の積分値を示している。
【０２３７】
この例では、曲線Ｃ７１が、１日の各時刻における時間ΔＴの間に取得された成分Ａの濃度の積分値を示しており、時間とともに成分Ａの濃度の積分値が変化していることが分かる。信号処理部２７では、このように時間ΔＴに対して増加する単位時間濃度が、成分Ａの濃度増加率として算出される。
【０２３８】
なお、ここでは時間ΔＴの間に取得された成分Ａの濃度の積分値を求める例について説明したが、時間ΔＴの間に取得された成分Ａの濃度の最大値を求めてもよい。
【０２３９】
また、信号処理部２７は涙の成分分析の結果に基づいて、ユーザの生体状態を特定することができる。これは、ユーザの感情等の生体状態の変化に伴って、ユーザから分泌される涙に含まれる各成分の含有量が時間とともに変化するからである。
【０２４０】
ユーザの生体状態の特定にあたっては、涙に含まれる各成分の濃度に限らず、最大濃度や、最大濃度到達時間、濃度増加率などを用いることができる。
【０２４１】
ここで、ユーザの生体状態により変化する涙の状態として、主に眼を保護する状態の涙、刺激性の涙、およびエモーションティアの３つの涙を定めるとする。
【０２４２】
まず、眼を保護する状態の涙はユーザが通常状態であり、特に大きな感情の起伏のないときに分泌される涙であるとする。つまり、まばたきとともに涙の膜を眼球に張り、眼を保護するための涙である。
【０２４３】
また、刺激性の涙は、目に異物が入ったり、玉ねぎの硫化アリルなどの刺激を受けたりしたときなど、ユーザに短期的な痛みのある状態で分泌される涙、つまり反射刺激に対する防衛のための涙である。
【０２４４】
エモーションティアとは、嬉しいときや悲しいときなど、感情の発露とともに分泌される涙である。このようなエモーションティアには、例えば連続性の涙やストレス性の涙などが含まれる。
【０２４５】
連続性の涙は、ユーザに疼痛が連続して発生している状態で分泌される涙である。したがって、例えばユーザに短期的な痛みがある状態が長期間続くと、ユーザから分泌される涙は、刺激性の涙から連続性の涙へと変化する。
【０２４６】
ストレス性の涙は、ユーザが、深い悲しみや心配が連続して発生している状態であるときに分泌される、ストレスに起因する涙である。
【０２４７】
信号処理部２７は、涙検出部２６から供給された涙の分析結果や、記録部８３に記録されている涙の分析結果に基づいて、ユーザから分泌されている涙が、眼を保護する状態の涙、刺激性の涙、およびエモーションティアのうちの何れであるかを判定する。
【０２４８】
例えば刺激性の涙には、成分としてグロブリン、アルブミン、ラクトフェリン、Ｐ物質などが多く含まれることが知られている。
【０２４９】
したがって、例えば信号処理部２７は、涙の成分分析の結果、ユーザの涙からラクトフェリンが検出され、かつラクトフェリンが短期的に増加している場合、ユーザから分泌されている涙は、刺激性の涙であると判定する。つまり、ユーザの生体状態として、短期的な痛みのある状態であると判定される。
【０２５０】
また、エモーションティアの一例である連続性の涙には、成分としてラクトフェリン、Ｐ物質などが多く含まれていることが知られている。
【０２５１】
したがって、例えば信号処理部２７は涙の成分分析の結果、ユーザの涙からラクトフェリンが検出され、かつラクトフェリンが増加している状態が長期的に維持されている場合、ユーザから分泌されている涙は、エモーションティアのうちの連続性の涙であると判定する。なお、例えば刺激性の涙が一定期間以上検出され続けた場合に、連続性の涙が検出されたと判定されてもよい。
【０２５２】
さらに、エモーションティアの一例であるストレス性の涙には、アミラーゼ、副腎皮質刺激ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンなどが多く含まれていることが知られている。
【０２５３】
信号処理部２７は、例えば成分分析によって涙から検出された各成分の濃度と、予め求められている閾値とを比較したり、これまでの涙の状態を考慮したりして、現時点においてユーザから採取された涙の状態を特定し、その特定結果からユーザの感情等の生体状態を判定する。
【０２５４】
なお、ここでは涙の成分分析の結果のみに基づいて、ユーザの生体状態を判定する例について説明したが、その他、画像や音声、テキスト、コンテキストなどの提示情報、音声やテキスト、コンテキストなどのユーザ等により入力された入力情報、目以外のユーザの他部位から得られた汗等の物質の成分分析結果も用いるようにしてもよい。
【０２５５】
例えば表示素子５５に画像が表示されている場合、信号処理部２７は表示されている画像を提示情報として、その画像に対するシーン認識を行い、シーン認識の結果と、涙の成分分析の結果とに基づいて、ユーザの生体状態を判定する。
【０２５６】
また、例えばユーザによりテキスト情報等の入力が行われた場合、信号処理部２７は入力されたテキスト情報を入力情報として、テキスト情報からユーザの感情等を示す文字を抽出し、その抽出結果と涙の成分分析の結果に基づいて、ユーザの生体状態を判定する。
【０２５７】
さらに、例えば表示装置１１に無線等で接続された補助的なセンサ等から、ユーザの特定部位から得られた汗等の物質の成分分析結果が供給された場合、信号処理部２７は、供給された物質の成分分析の結果と涙の成分分析の結果に基づいて、ユーザの生体状態を判定する。
【０２５８】
なお、汗等の検出が行われる特定部位は、例えば手のひらや親指の付け根、脇の下、首などの部分とされ、それらの１または複数の部位に設けられた汗センサなどで汗の検出や成分分析が行われる。そして、例えば汗等の成分分析の結果が、汗センサなどのデバイスから無線により送信されて信号アンテナ２３により受信され、信号処理部２７へと供給される。ここでは汗の成分分析を行う例について説明するが、その他、ユーザの口腔内のつばや、尿道カテーテルから得られる尿、他の老廃物など、どのような物質が成分分析対象とされてもよい。
【０２５９】
また、信号処理部２７では、提示情報、入力情報、および汗等の成分分析の結果のうちの１つに限らず、これらの情報のうちのいくつかと、涙の成分分析の結果とが用いられて、ユーザの生体状態が判定されてもよい。このように、涙の成分分析の結果以外にも補助的に他の情報を用いることで、より高精度にユーザの生体状態を特定することが可能となる。
【０２６０】
以上のようにして、ユーザの感情等の生体状態を特定することができれば、生体状態に応じた処理を実行することができる。
【０２６１】
例えば、ユーザの生体状態として、ユーザの感情の状態が特定された場合、特定された感情に合わせた画像を表示領域２１に表示させることができる。具体的には、例えばユーザが睡眠中、つまり睡眠状態であるときに不快な夢を見た場合、人体には発汗や脈拍の上昇や体の緊張（こわばり）などの反応が見られる。
【０２６２】
そこで、信号処理部２７は、ユーザの感情の状態や拍動情報など、ユーザの生体に関する情報から、ユーザが不快な夢を見ていると判定したときには、表示領域２１に気持ちを落ち着かせるのに役立つ映像を表示させ、不快な夢を和らげる。
【０２６３】
なお、例えばストレス性の涙の状態で発生する成分を抑制する成分を、ユーザから採取した涙の成分分析により検出すれば、表示装置１１がユーザに対して提示したコンテンツが、ユーザにとってストレス抑制の効果があったかを判定することができる。
【０２６４】
また、例えば快楽を発生させる成分や、快楽を発生させる成分を抑制する成分を涙の成分分析により検出すれば、同様に表示装置１１がユーザに対して提示したコンテンツの効果があったかを判定することができるようになる。
【０２６５】
以上のようにして、表示装置１１は、ユーザの瞼の開閉や使用状態を判定するほか、拍動情報や感情の状態、体温などの生体情報を検出することができる。
【０２６６】
したがって、表示装置１１は、それらの判定結果や検出結果を利用して、各種の機能を実現し、表示装置１１の使い勝手を向上させることができる。
【０２６７】
例えばユーザが睡眠状態であり、ユーザが瞼を閉じている場合において、信号処理部２７は、事前に設定した起床時間に合せて表示画素５１を発光させ、ユーザの網膜に光を直接照射したり、映像を表示させたりすることで、ユーザに覚醒を促すことができる。つまり、目覚まし機能を実現することができる。このとき、強力な光を発すると刺激が強く人体への負担が大きくなるため、覚醒に導く適切な発光光量と発光リズムでユーザの覚醒が促される。
【０２６８】
また、例えば睡眠状態であると判定され、事前に設定した条件に一致した場合、信号処理部２７は、用意した情報を表示することで睡眠中の網膜に情報を提示し、学習など情報の記憶を促すことができる。つまり、睡眠学習機能を実現することができる。また同様の方法により、医療の治療において症状を緩和させる情報を提示することもできる。
【０２６９】
さらに、睡眠状態であると判定され、事前に設定した条件に一致した場合に、信号処理部２７は、事前に用意した、ユーザが見たい夢に対して直接的または間接的に関係する映像や情報を表示領域２１に表示する。これにより、ユーザの睡眠中の網膜に情報や映像を提示して、ユーザが所望する夢を見ることができるように促すことができる。つまり夢誘導を行うことができる。
【０２７０】
さらに、視度調整のコンタクトレンズにおける場合と同様に、ユーザが表示装置１１を装着しているとき、覚醒状態では、ユーザから分泌される涙により表示装置１１と眼球の間には涙の薄い層が形成され、眼球が保護される。しかし、就寝などの睡眠時は涙の分泌が減少することがある。
【０２７１】
そのため、ユーザが表示装置１１を眼球に装着し続ける場合には、眼球と表示装置１１の間の涙による保護層が減少し、眼球を傷つけてしまう可能性がある。そこで、信号処理部２７は、涙による保護層が減少した場合には、定期的に表示装置１１の表示画素５１から出力する光の波長または光量を変化させて、不快を与えない程度に眼に刺激を与え、涙の発生を促し、涙による保護層が供給されるようにすることができる。また、表示装置１１に振動発生部を設け、振動により眼球または瞼に不快を与えない程度の刺激を与え、涙の発生を促すようにしてもよい。
【０２７２】
〈表示駆動処理の説明〉
次に、表示装置１１の具体的な動作の例について説明する。
【０２７３】
以下、図１６のフローチャートを参照して、表示装置１１により行われる表示駆動処理について説明する。
【０２７４】
この表示駆動処理は、表示装置１１において、ユーザが表示装置１１を眼球に装着したことが検出されたときに開始される。例えば、圧力検出部８１により比較的大きな圧力が検出された場合や、温度検出部８２によりユーザの眼球面の温度と外気温との差が所定値以上であると検出された場合に、表示装置１１がユーザの眼球に装着されたと検出される。
【０２７５】
ステップＳ１１において、駆動制御部９３は電源をオンする。すなわち、駆動制御部９３は発電部２４を制御し、表示装置１１の各部に電力を供給させる。これにより、例えば表示装置１１の一部に電力が供給されている状態から、表示装置１１全体に電力が供給されている状態となる。
【０２７６】
ステップＳ１２において、信号処理部２７は表示位置のキャリブレーションを行う。
【０２７７】
例えば信号処理部２７の駆動制御部９３は、キャリブレーション用の位置決め画像を表示素子駆動部２８に供給して表示画素５１を発光させ、表示領域２１にいくつかの位置決め画像を表示させる。ユーザは、音声や表示領域２１に表示されるガイダンス等に従って、位置決め画像を注視し、適宜、瞼を閉じるなどの選択動作を行う。
【０２７８】
また、駆動制御部９３は、表示素子駆動部２８を制御して表示画素５１を発光させる。つまり、視線検出用の光を表示画素５１から出力させる。すると、受光素子５２から信号処理部２７には、表示画素５１から出力され、ユーザの眼球表面で反射された光の受光量に応じた受光信号が供給される。
【０２７９】
信号処理部２７は、受光素子５２から供給された受光信号に基づいてユーザの視線位置を検出し、その視線位置と位置決め画像とのずれの分だけ、表示領域２１における画像の表示位置を補正する。
【０２８０】
ステップＳ１３において、信号処理部２７は、発光強度のキャリブレーションを行う。
【０２８１】
例えば信号処理部２７の駆動制御部９３は、表示素子駆動部２８を制御して表示画素５１を発光させる。すると、受光素子５２から信号処理部２７には、表示画素５１から出力され、ユーザの眼球表面で反射された光の受光量に応じた受光信号が供給される。
【０２８２】
信号処理部２７は、受光素子５２から供給された受光信号に基づいて、表示画素５１から出力される光の強度が、ユーザの眼を刺激しすぎない適切な強度となるように表示画素５１の発光強度を調整する。また、信号処理部２７は、同様にして発光素子５３の発光強度も調整する。さらに、信号処理部２７は、必要に応じて受光素子５２や受光素子５４による光の検出位置等のキャリブレーションも行う。
【０２８３】
ステップＳ１４において、駆動制御部９３は表示処理を行う。例えば、駆動制御部９３は表示素子駆動部２８を制御して表示画素５１を発光させ、表示画素５１に所定の画像や情報を表示させる。これにより、例えば表示領域２１にはユーザインタフェースなどが表示される。
【０２８４】
また、表示処理が行われると圧力検出部８１、姿勢検出部２５、涙検出部２６、および温度検出部８２は、圧力や姿勢、涙、外気温や眼球面の温度などの検出を開始する。さらに、発光素子５３も発光し、受光素子５４も発光素子５３からの光の検出を開始する。
【０２８５】
ステップＳ１５において、信号処理部２７は、各センサから出力されるセンサ信号を取得する。すなわち、信号処理部２７は、圧力検出部８１、姿勢検出部２５、涙検出部２６、温度検出部８２、受光素子５２、および受光素子５４からの出力を取得する。
【０２８６】
ステップＳ１６において、信号処理部２７は、ステップＳ１５の処理で取得した各種のセンサ信号に基づいてセンサ信号判定処理を行う。
【０２８７】
具体的には、例えば信号処理部２７は、姿勢検出部２５から出力された信号に基づいてユーザの姿勢を検出したり、圧力検出部８１からの出力に基づいてユーザの拍動情報を求めたりする。
【０２８８】
ステップＳ１７において、開閉判定部９１は、受光素子５４からの受光信号、圧力検出部８１から供給される圧力を示す信号、または温度検出部８２から供給される外気温などの少なくとも何れかに基づいて、ユーザの瞼の開閉を判定する。
【０２８９】
ステップＳ１８において、使用状況判定部９２は、ユーザの拍動情報や姿勢、涙の分泌量等に基づいて、ユーザの使用状況を判定する。すなわち、ユーザが睡眠状態であるか、または覚醒状態であるかが判定される。
【０２９０】
ステップＳ１９において、信号処理部２７は設定条件判定を行う。
【０２９１】
例えばユーザが特定の感情の状態であるときなど、特定の条件が満たされるときに、その条件に応じた処理が実行されるように予め設定されている場合、信号処理部２７は、ユーザにより設定された条件が満たされているか否かを判定する。
【０２９２】
ステップＳ２０において、信号処理部２７は、瞼開閉判定の結果、使用状況判定の結果、および設定条件判定の結果に基づいて、それらの判定結果に応じた処理を行う。各判定結果に応じた処理が行われると、その後、処理はステップＳ１５に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。
【０２９３】
以上のようにして表示装置１１は、瞼の開閉判定や使用状況判定の結果に応じて、各種の処理を行う。このように表示装置１１を装着しているユーザについて得られる情報に基づいて処理を行うことにより、ユーザによる操作を必要とせずに、適切な処理を行うことができるようになる。
【０２９４】
〈覚醒状態モードにおける表示制御処理の説明〉
ところで、表示装置１１では、ユーザが覚醒状態であるときに表示領域２１への表示制御等が行われる覚醒状態モードと、ユーザが睡眠状態であるときに表示領域２１への表示制御等が行われる睡眠状態モードとがある。すなわち、表示装置１１が動作している状態において、ユーザが覚醒状態であるとされたときには覚醒状態モードへと遷移し、ユーザが睡眠状態であるとされたときには睡眠状態モードへと遷移して、各モードで表示制御等が行われる。
【０２９５】
以下、図１６のステップＳ１５乃至ステップＳ２０の処理に対応し、覚醒状態モードにおける場合と、睡眠状態モードである場合とに、それぞれ表示装置１１により行われる処理について説明する。
【０２９６】
まず、図１７のフローチャートを参照して、覚醒状態モードである場合に行われる表示制御処理について説明する。図１７を参照して説明する覚醒状態モードにおける表示制御処理は、覚醒状態モードである場合に行われる、図１６のステップＳ１５乃至ステップＳ２０の処理をより詳細に説明するものである。
【０２９７】
ステップＳ５１において、信号処理部２７はセンサ信号を取得する。すなわち、信号処理部２７は受光素子５２からの受光信号、受光素子５４からの受光信号、圧力検出部８１からの圧力を示す信号、姿勢検出部２５からの姿勢や動きを示す信号、涙検出部２６からの涙の分泌量や成分分析結果、および温度検出部８２からの外気温と眼球面の温度を示す信号を取得する。
【０２９８】
ステップＳ５２において、信号処理部２７は姿勢判定処理を行う。
【０２９９】
例えば信号処理部２７は、姿勢検出部２５から供給された上下基準面や左右基準面の地面に対する角度等に基づいて、ユーザが立位や座位、仰臥位、側臥位、腹臥位など、どのような姿勢となっているかを判定する。
【０３００】
ステップＳ５３において、信号処理部２７は体温判定処理を行う。
【０３０１】
例えば信号処理部２７は、温度検出部８２から供給された眼球面の温度と、基準体温との差分からユーザの体温を算出する。
【０３０２】
ステップＳ５４において、信号処理部２７は涙分泌量判定処理を行う。具体的には、信号処理部２７は涙検出部２６から供給された涙の分泌量の計測結果を、現時刻におけるユーザの涙の分泌量とする。
【０３０３】
また、信号処理部２７は、涙検出部２６から供給された涙の分泌量や分析結果に基づいて、ユーザの涙の状態、つまりユーザの感情等の生体状態も判定する。
【０３０４】
ステップＳ５５において、信号処理部２７は脈拍数を検出する。
【０３０５】
例えば信号処理部２７は、受光素子５２から供給された受光信号に基づいて拍動情報や血流情報を求め、得られた拍動情報や血流情報からユーザの脈拍数を算出する。
【０３０６】
なお、信号処理部２７が、ユーザが瞼を閉じている状態において受光素子５４から供給された受光信号に基づいて、受光素子５２における場合と同様にしてユーザの脈拍数を算出してもよい。また、信号処理部２７が、ユーザが瞼を閉じている状態において圧力検出部８１から供給された、表示装置１１に加えられた圧力を示す信号に基づいて拍動情報を求め、その拍動情報から脈拍数を算出してもよい。
【０３０７】
さらに、以上において説明したステップＳ５２乃至ステップＳ５５の処理は、どのような順番で行われるようにしてもよいし、必要に応じて一部の処理のみが行われるようにしてもよい。さらに、これらのステップＳ５２乃至ステップＳ５５の処理の一部または全部が並列に行われるようにしてもよい。
【０３０８】
ステップＳ５６において、開閉判定部９１はユーザの瞼の開閉判定を行う。
【０３０９】
例えば開閉判定部９１は、発光素子５３を発光させ、受光素子５４から供給された受光信号に基づいて、ユーザが瞼を開けているかまたは閉じているかを判定する。例えば受光素子５４が発光素子５３から出力された瞼開閉検出用の光を受光する場合、受光素子５４からの受光信号により示される受光量が所定の閾値以上であるとき、ユーザが瞼を閉じていると判定される。
【０３１０】
また、例えば開閉判定部９１は、圧力検出部８１から供給された、表示装置１１に加えられた圧力を示す信号に基づいてユーザの瞼の開閉判定を行う。具体的には、例えば圧力検出部８１で検出された圧力が閾値以上である場合、ユーザが瞼を閉じていると判定される。
【０３１１】
さらに、例えば開閉判定部９１は、ユーザから得られる生体情報、例えば温度検出部８２により検出された外気温の上昇具合に基づいてユーザの瞼の開閉判定を行う。具体的には、例えば外気温が基準となる所定の温度から上昇した場合、瞼が閉じられていると判定される。また、一定時間における外気温の変化量が所定の閾値以下である場合、ユーザが瞼を閉じていると判定されてもよい。
【０３１２】
なお、瞼の開閉判定は、受光信号に基づく判定、圧力に基づく判定、または外気温に基づく判定の何れか１つが行われるようにしてもよいし、複数の判定処理が行われ、それらの判定結果の多数決等により最終的な判定が行われてもよい。例えば多数決が行われる場には、受光信号に基づく判定結果、圧力に基づく判定結果、および外気温に基づく判定結果のうちの２以上の判定結果が、ユーザが瞼を閉じているとの判定結果であるときに、最終的な判定結果としてユーザが瞼を閉じているとされる。
【０３１３】
ステップＳ５７において、信号処理部２７は閉瞼時間判定処理を行う。すなわち、信号処理部２７は、直近のユーザの瞼の開閉判定の結果に基づいて、継続してユーザが瞼を閉じている時間を示す閉瞼時間を算出する。
【０３１４】
また、信号処理部２７は、直近のユーザの瞼の開閉判定の結果に基づいて、ユーザの瞬きの回数も算出する。
【０３１５】
ステップＳ５８において、使用状況判定部９２は使用状況判定処理を行う。
【０３１６】
例えば使用状況判定部９２は、ステップＳ５５の処理で得られた脈拍数に基づいて、ユーザが覚醒状態であるか、または睡眠状態であるかを判定する。
【０３１７】
また、例えば使用状況判定部９２は、ステップＳ５２の処理で得られた姿勢判定の結果に基づいて、ユーザの使用状況を判定する。具体的には、例えばユーザの姿勢が一定時間以上、体を横にしている姿勢であり、かつ一定時間以上、姿勢検出部２５により動作が検出されなかった場合、睡眠状態であると判定される。
【０３１８】
さらに、例えば使用状況判定部９２はステップＳ５３の処理で得られたユーザの体温と、外気温との差に基づいて使用状況を判定する。この場合、例えば体温と外気温の差が閾値以上である場合、ユーザが覚醒状態であると判定される。
【０３１９】
また、例えば使用状況判定部９２は、ステップＳ５７の処理で算出されたユーザの瞬きの回数に基づいて使用状況を判定する。具体的には、例えば瞬きの回数が予め定めた所定の値域内にある場合、ユーザが覚醒状態であると判定される。
【０３２０】
さらに、例えば使用状況判定部９２は、ステップＳ５４の処理で得られた涙の分泌量と閾値とを比較することで、使用状況を判定する。具体的には、例えば涙の分泌量が閾値以上である場合、覚醒状態であると判定される。
【０３２１】
なお、使用状況判定は脈拍数、姿勢判定の結果、体温と外気温の差、瞬きの回数、または涙の分泌量などのユーザ（生体）に関する情報の何れか１つに基づいて行われるようにしてもよいし、複数の判定処理が行われ、それらの判定結果の多数決等により最終的な判定が行われてもよい。例えば多数決により最終的な判定が行われる場合、所定数以上、覚醒状態であるとの判定結果が得られた場合に、最終的な判定結果として覚醒状態であるとの判定がなされる。
【０３２２】
さらに、１または複数の使用状況判定の結果と、瞼開閉判定の結果とに基づいて、最終的な使用状況が判定されるようにしてもよい。
【０３２３】
具体的には、例えば瞼開閉判定により瞼が開かれていると判定された場合には、ユーザは覚醒状態であるとされる。また、ユーザの瞼が閉じられていると判定された場合でも、１または複数の使用状況判定の結果によりユーザが覚醒状態であるとの判定結果が得られた場合には、最終的な使用状況判定の結果も、覚醒状態であるとの判定結果とされる。
【０３２４】
ステップＳ５９において、信号処理部２７は、ステップＳ５８における使用状況判定の結果が覚醒状態であるか否かを判定する。
【０３２５】
ステップＳ５９において、覚醒状態であると判定された場合、ステップＳ６０において信号処理部２７は現時点における表示状態を継続させる。
【０３２６】
すなわち、ユーザが覚醒状態である場合、覚醒状態モードとされて表示制御が行われるので、信号処理部２７はこれまで通り画像等を表示領域２１に表示させる。
【０３２７】
ステップＳ６１において、信号処理部２７は瞼の開閉判定の結果、ユーザの瞼が開いているか否かを判定する。
【０３２８】
ステップＳ６１において瞼が開いていると判定された場合、ステップＳ６２において、信号処理部２７は設定条件を適用するか否かを判定する。
【０３２９】
例えば、ユーザにより予め指定された設定条件として、ユーザが瞼を開いており、特定の姿勢で、かつ表示領域２１にＡＲ（Augmented Reality）モード（拡張現実）で表示処理が行われているという条件が設定条件として定められていたとする。そして、そのような設定条件が満たされるときには、案内機能が実行されると指定されていたとする。
【０３３０】
このような場合、信号処理部２７はステップＳ５２の姿勢判定処理の結果、ステップＳ６１の判定結果、および現在行われている表示処理に基づいて、設定条件が満たされているか否かを判定する。そして、信号処理部２７は、設定条件が満たされていると判定された場合、ステップＳ６２において設定条件を適用すると判定する。
【０３３１】
ステップＳ６２において、設定条件を適用しないと判定された場合、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。
【０３３２】
これに対して、ステップＳ６２において、設定条件を適用すると判定された場合、ステップＳ６３において、信号処理部２７は設定条件に応じた表示制御を行う。
【０３３３】
例えばユーザが瞼を開いており、特定の姿勢で、かつ表示領域２１にＡＲモードで表示処理が行われているという設定条件が適用される場合、案内機能の実行が指定されていたとする。そのような場合、信号処理部２７の駆動制御部９３は、表示素子駆動部２８を駆動させ、表示画素５１に案内等を表示させ、案内機能を実行する。
【０３３４】
また、その他、各設定条件に対して事前に設定されている動作として、例えば情報提示処理やＡＲモードの実行など各種の処理が行われるようにしてもよい。この場合、ユーザの瞼が開いている状態であるので、事前に設定されている動作は、ユーザが瞼を開けているときに行うのに適した動作とされればよい。
【０３３５】
ステップＳ６３において設定条件に応じて表示制御が行われると、その後、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。
【０３３６】
また、ステップＳ５９において使用状況が覚醒状態ではない、つまり睡眠状態であると判定された場合、ステップＳ６４において、駆動制御部９３は表示素子駆動部２８を制御して、表示領域２１への画像の表示を停止させる。また、駆動制御部９３は、必要に応じて発電部２４を制御し、表示装置１１の特定のブロック、例えば表示素子駆動部２８への電力供給を停止させる等し、スリープ状態とさせる。
【０３３７】
表示装置１１がスリープ状態とされると、その後、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。なお、より詳細には、睡眠状態であると判定された場合、表示制御処理は、覚醒状態モードから睡眠状態モードへと遷移し、図１８を参照して後述する睡眠状態モードにおける表示制御処理が実行されることになる。
【０３３８】
また、ステップＳ６１において、瞼が開いていないと判定された場合、ステップＳ６５において、信号処理部２７は設定条件を適用するか否かを判定する。
【０３３９】
ステップＳ６５において、設定条件を適用しないと判定された場合、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。
【０３４０】
一方、ステップＳ６５において、設定条件を適用すると判定された場合、ステップＳ６６において、信号処理部２７は設定条件に応じた表示制御を行う。
【０３４１】
例えば設定条件に対して事前に設定されている動作として、動画像を再生するビデオモードの動作や、瞑想のための音楽を再生する瞑想モードの動作、ゲーム機能を実行するゲームモードの動作などが行われる。なお、音声の再生は、例えば信号アンテナ２３により外部のスピーカにコマンドを送信することにより行われる。
【０３４２】
ステップＳ６６において設定条件に応じて表示制御が行われると、その後、処理はステップＳ５１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。
【０３４３】
以上のようにして、表示装置１１は、ユーザの瞼の温度（外気温）などのユーザに関する生体情報、ユーザの瞼からの反射光や外界からの光の受光量、または表装置１１へ加えられた圧力の少なくとも何れかを用いて、ユーザの瞼の開閉判定を行う。これにより、より簡単な構成で、すなわち特に表示装置１１以外の外部装置を必要とすることなく、高精度にユーザの瞼の開閉を検出することができる。
【０３４４】
また、表示装置１１は、ユーザの脈拍数や姿勢、体温、瞬きの回数、涙の分泌量などの１または複数の生体情報（生体に関する情報）を利用してユーザの使用状況を判定する。これにより、より簡単な構成で高精度に使用状況を特定することができる。特に、１または複数の生体情報と瞼開閉判定の結果とを組み合わせて使用状況を判定すれば、使用状況の判定精度をさらに向上させることができる。
【０３４５】
例えば表示装置１１では、ユーザが覚醒状態で、かつ立位や座位の姿勢であるときに瞬きをしたり、一時的に瞼を閉じたりしているときでも睡眠状態であると誤判定されてしまうこともない。また例えば表示装置１１では、ユーザが覚醒状態で長時間、瞼を閉じていても睡眠状態と誤判定されることはなく、継続して情報提示等が行われる。
【０３４６】
さらに表示装置１１では、ユーザが覚醒状態で臥位の姿勢をとっている状態と、ユーザが睡眠状態で瞼を閉じている状態などを高精度に判別することができるので、ユーザの状態に適した情報を自動的にまたは半自動的に提示することができ、使い勝手を向上させることができる。
【０３４７】
〈睡眠状態モードにおける表示制御処理の説明〉
次に、図１６のステップＳ１５乃至ステップＳ２０の処理に対応し、睡眠状態モードにおける場合に表示装置１１により行われる処理について説明する。
【０３４８】
すなわち、以下、図１８のフローチャートを参照して、睡眠状態モードにおける表示制御処理について説明する。図１８を参照して説明する睡眠状態モードにおける表示制御処理は、睡眠状態モードである場合に行われる、図１６のステップＳ１５乃至ステップＳ２０の処理をより詳細に説明するものである。
【０３４９】
なお、ステップＳ９１乃至ステップＳ９８の処理は、図１７のステップＳ５１乃至ステップＳ５８の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【０３５０】
ステップＳ９９において、信号処理部２７は、ステップＳ９８における使用状況判定の結果が覚醒状態であるか否かを判定する。なお、より詳細には、図１７のステップＳ５１乃至ステップＳ５９の処理と、図１８のステップＳ９１乃至ステップＳ９９の処理とは同一の処理であり、覚醒状態モードと睡眠状態モードとで共通して行われる。
【０３５１】
ステップＳ９９において、覚醒状態であると判定された場合、ステップＳ１００において信号処理部２７は現時点における表示状態を継続させ、処理はステップＳ９１へと戻る。そして、その後、上述した処理が繰り返し行われる。
【０３５２】
すなわち、ステップＳ９９において覚醒状態であると判定されると、睡眠状態モードから覚醒状態モードへと遷移する。そして、より詳細には、覚醒状態モードへと遷移すると、つまりステップＳ１００の処理が行われると、その後、図１７で説明したステップＳ６１乃至ステップＳ６３の処理や、ステップＳ６５、ステップＳ６６の処理が行われることになる。
【０３５３】
これに対して、ステップＳ９９において覚醒状態ではない、つまり睡眠状態であると判定された場合には、睡眠状態モードとされてステップＳ１０１に進み、駆動制御部９３は表示素子駆動部２８を制御して、表示領域２１への画像の表示を停止させる。また、駆動制御部９３は、必要に応じて発電部２４を制御し、表示装置１１の特定のブロック、例えば表示素子駆動部２８への電力供給を停止させる等し、スリープ状態とさせる。
【０３５４】
ステップＳ１０２において、信号処理部２７は設定条件を適用するか否かを判定する。
【０３５５】
ステップＳ１０２において、設定条件を適用しないと判定された場合、処理はステップＳ９１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。
【０３５６】
一方、ステップＳ１０２において、設定条件を適用すると判定された場合、ステップＳ１０３において、信号処理部２７は設定条件に応じた表示制御を行う。
【０３５７】
例えばユーザが睡眠状態であり、涙の状態がストレス性の涙であるという設定条件のときに、リラックス効果のある映像の再生がユーザにより指定されていたとする。
【０３５８】
そのような場合、ユーザが睡眠状態であり、涙の状態がストレス性の涙であるため、ステップＳ１０２の処理で設定条件を適用すると判定された場合には、信号処理部２７の駆動制御部９３は、表示素子駆動部２８を駆動させ、表示画素５１に映像を表示させる。
【０３５９】
その他、各設定条件に対して事前に設定されている動作として、例えば睡眠状態であるとき、通常時は情報の提示は必要ないため表示を停止するが、事前に設定した起床時間に合わせて徐々に表示の輝度レベル上げて快適な目覚めを促すアラームを行う動作が行われてもよい。
【０３６０】
また、例えば睡眠時は涙の分泌が減少することから涙の分泌が必要な状態になった場合に分泌を促す刺激動作や、夢を促す誘導映像の提示、学習効果を促進する映像の提示などの動作が事前設定動作として実行されてもよい。
【０３６１】
ステップＳ１０３において設定条件に応じて表示制御が行われると、その後、処理はステップＳ９１に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。なお、より詳細には、図１７を参照して説明した表示制御処理において、ステップＳ５９で睡眠状態であると判定されると、睡眠状態モードへと遷移し、ステップＳ６４の処理の後、図１８のステップＳ１０２およびステップＳ１０３の処理が行われることになる。
【０３６２】
以上のようにして、表示装置１１は、ユーザの瞼の温度（外気温）などのユーザに関する生体情報、ユーザの瞼からの反射光や外界からの光の受光量、または表装置１１へ加えられた圧力の少なくとも何れかを用いて、ユーザの瞼の開閉判定を行う。
【０３６３】
これにより、睡眠状態モードにおける場合においても、より簡単な構成で高精度にユーザの瞼の開閉を検出することができる。また、表示装置１１は、１または複数の生体情報を利用してユーザの使用状況を判定するので、より簡単な構成で高精度に使用状況を特定することができる。
【０３６４】
〈第２の実施の形態〉
〈コンタクトレンズ型の表示装置の構成例〉
なお、以上においては表示領域２１内であり、かつ表示装置１１内部の眼球側に瞼開閉検出用の発光素子５３と受光素子５４が設けられると説明したが、これらの発光素子５３と受光素子５４は、瞼の開閉判定を行うことができれば、どの位置に設けられてもよい。
【０３６５】
例えば、発光素子５３と受光素子５４は、表示領域２１外部であり、かつ表示装置１１内部の外界側の位置に設けられるようにしてもよい。
【０３６６】
そのような場合、表示装置は、例えば図１９に示すように構成される。なお、図１９において、図２または図３における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０３６７】
図１９に示すコンタクトレンズ型の表示装置１４１は、表示領域２１、給電アンテナ２２、信号アンテナ２３、発電部２４、姿勢検出部２５、涙検出部２６−１乃至涙検出部２６−３、信号処理部２７、表示素子駆動部２８、発光素子５３、および受光素子５４を有している。
【０３６８】
表示装置１４１は、楕円形状となっているが表示領域２１乃至表示素子駆動部２８の位置関係や動作は、図２における場合と同様となっている。但し、表示装置１４１の表示領域２１には表示画素５１と受光素子５２は設けられているが、発光素子５３と受光素子５４は設けられていない。
【０３６９】
表示装置１４１では、発光素子５３および受光素子５４が、図中、左下の部分、つまり表示装置１４１の外周近傍の部分に設けられている。この場合、発光素子５３は図中、手前側、つまり外界側に向けて瞼開閉検出用の光を出力する。すると、ユーザが瞼を閉じている場合には、発光素子５３から出力された光は瞼の裏側で反射されて受光素子５４に入射するので、受光素子５４は入射してきた光を受光して光電変換し、その結果得られた受光信号を信号処理部２７に供給する。
【０３７０】
〈表示装置の機能の構成例〉
また、表示装置１４１の機能的な構成は、例えば図２０に示す構成とされる。なお、図２０において、図６における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０３７１】
図２０に示す表示装置１４１の構成は、表示領域２１に発光素子５３および受光素子５４が設けられておらず、これらの発光素子５３および受光素子５４が表示領域２１外に設けられている点で表示装置１１の構成と異なり、その他の構成は表示装置１１と同じ構成となっている。
【０３７２】
したがって、表示装置１４１では、信号処理部２７の駆動制御部９３により直接、発光素子５３の駆動が制御され、受光素子５４からの受光信号は、直接、信号処理部２７へと供給される。
【０３７３】
〈第２の実施の形態の変形例１〉
〈コンタクトレンズ型の表示装置の構成例〉
さらに、表示装置１４１には、表示領域２１の外部に発光素子５３および受光素子５４が設けられると説明したが、例えば図２１に示すように発光素子５３が設けられず、受光素子５４のみが設けられるようにしてもよい。なお、図２１において、図１９における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０３７４】
図２１に示す表示装置１４１では、図中、左下の部分に瞼開閉検出用の受光素子５４が設けられているが、瞼開閉検出用の発光素子５３は設けられていない。したがって、この例では、受光素子５４が外界から入射した光を受光し、開閉判定部９１では、受光素子５４が受光した外界からの光の受光量に基づいて、瞼開閉判定を行う。
【０３７５】
〈第２の実施の形態の変形例２〉
〈コンタクトレンズ型の表示装置の構成例〉
さらに、表示装置に瞼開閉検出用の発光素子が設けられず、瞼開閉検出用の受光素子のみが設けられる場合、表示装置は例えば図２２に示すように構成されるようにしてもよい。なお、図２２において、図１９における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０３７６】
図２２に示すコンタクトレンズ型の表示装置１８１は、表示領域２１、給電アンテナ２２、信号アンテナ２３、発電部２４、姿勢検出部２５、涙検出部２６−１乃至涙検出部２６−３、信号処理部２７、表示素子駆動部２８、受光素子１９１−１、および受光素子１９１−２を有している。
【０３７７】
表示装置１８１では、表示装置１８１の図中、中央上側の部分および中央下側の部分に、それぞれ受光素子１９１−１および受光素子１９１−２が設けられている。また、受光素子１９１−１および受光素子１９１−２は、それぞれ表示装置１８１の外周近傍の部分で、かつ外界側の部分に設けられている。
【０３７８】
これらの受光素子１９１−１および受光素子１９１−２は、外界から入射した光を受光し、その光の受光量に応じた受光信号を信号処理部２７に供給する。したがって、信号処理部２７の開閉判定部９１では、受光素子１９１−１または受光素子１９１−２が受光した外界からの光の受光量に基づいて瞼開閉判定を行う。
【０３７９】
なお、ここでは２つの受光素子１９１−１および受光素子１９１−２が設けられている例について説明したが、瞼開閉検出用の受光素子が３以上設けられていてもよい。
【０３８０】
〈第２の実施の形態の変形例３〉
〈コンタクトレンズ型の表示装置の構成例〉
さらに、上述したように表示装置にユーザの眼球に刺激を与え、涙の発生を促す振動部が設けられるようにしてもよい。そのような場合、表示装置は、例えば図２３に示すように構成される。なお、図２３において、図２２における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０３８１】
図２３に示すコンタクトレンズ型の表示装置１８１は、図２２に示した表示装置１８１にさらに振動部２３１が設けられた構成とされている。
【０３８２】
振動部２３１は、例えば小型なモータや圧電素子などからなり、駆動制御部９３の制御に従って振動することで、ユーザの眼球に適度な刺激を与え、ユーザに涙の発生（分泌）を促す。例えば駆動制御部９３は、上述したようにユーザの眼球の乾きが検出された場合に振動部２３１を駆動させる。
【０３８３】
なお、以上においては、表示装置１１等に圧力検出部８１、姿勢検出部２５、涙検出部２６、および温度検出部８２が設けられていると説明したが、これらの圧力検出部８１や温度検出部８２が必ずしも全て設けられている必要はなく、必要なものだけ設けられていればよい。また、表示装置１１等に表示領域２１が設けられていない構成、つまり表示機能を有していない構成とされてもよい。
【０３８４】
さらに、以上においては表示装置１１等の各実施の形態で説明した表示装置が人間に装着される場合を例として説明したが、瞼と眼球を有する生体であれば、人間に限らずどのような生体に対して表示装置が使用されるようにしてもよい。
【０３８５】
ところで、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、例えば表示装置１１等にインストールされる。
【０３８６】
例えば表示装置１１では、信号処理部２７が記録部８３に記録されているプログラムを図示せぬメモリにロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０３８７】
表示装置１１等が実行するプログラムは、例えばローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０３８８】
なお、表示装置１１等が実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０３８９】
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０３９０】
例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０３９１】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０３９２】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０３９３】
また、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
【０３９４】
さらに、本技術は、以下の構成とすることも可能である。
【０３９５】
（１）
眼球に装着可能な検出装置であって、
前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する瞼開閉検出部を備える検出装置。
（２）
前記瞼の開閉の検出結果に応じて画像の表示を制御する表示制御部をさらに備える
（１）に記載の検出装置。
（３）
前記外界から入射した光を受光する受光素子をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記受光素子により受光された光の受光量に基づいて前記瞼の開閉を検出する
（１）または（２）に記載の検出装置。
（４）
前記外界側に向けて光を出力する発光素子と、
前記発光素子から出力され、前記瞼において反射された光を受光する受光素子と
をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記受光素子により受光された光の受光量に基づいて前記瞼の開閉を検出する
（１）または（２）に記載の検出装置。
（５）
前記検出装置に加えられる圧力を検出する圧力検出部をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記圧力検出部により検出された圧力に基づいて前記瞼の開閉を検出する
（１）または（２）に記載の検出装置。
（６）
前記検出装置の前記外界側の温度を、前記生体情報として検出する温度検出部をさらに備え、
前記瞼開閉検出部は、前記温度検出部により検出された温度に基づいて前記瞼の開閉を検出する
（１）または（２）に記載の検出装置。
（７）
前記瞼開閉検出部は、前記検出装置の前記外界側の温度の変化に基づいて、前記瞼の開閉を検出する
（６）に記載の検出装置。
（８）
前記温度検出部は、前記検出装置の前記眼球側の温度をさらに検出し、
前記検出装置の前記外界側の温度および前記眼球側の温度に基づいて、前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する使用状況判定部をさらに備える
（６）または（７）に記載の検出装置。
（９）
前記生体に関する情報に基づいて、前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する使用状況判定部をさらに備える
（１）乃至（６）の何れか一項に記載の検出装置。
（１０）
前記瞼の開閉の検出結果に基づいて瞬きの回数を算出する算出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記瞬きの回数に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
（９）に記載の検出装置。
（１１）
前記瞼に照射され、前記瞼で反射された光の受光量、または前記検出装置に加えられた圧力に基づいて、前記生体の拍動情報または血流情報を算出する算出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記拍動情報または前記血流情報に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
（９）に記載の検出装置。
（１２）
前記生体の姿勢を検出する姿勢検出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記姿勢の検出結果に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
（９）に記載の検出装置。
（１３）
前記生体からの涙の分泌量を検出する涙検出部をさらに備え、
前記使用状況判定部は、前記涙の分泌量に基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
（９）に記載の検出装置。
（１４）
前記涙検出部は、前記検出装置が前記眼球に装着された状態において、前記生体の涙腺近傍に位置するように設けられている
（１３）に記載の検出装置。
（１５）
前記使用状況判定部は、前記生体に関する情報と、前記瞼の開閉の検出結果とに基づいて前記生体が睡眠状態であるか否かを判定する
（９）乃至（１４）の何れか一項に記載の検出装置。
（１６）
光または振動により前記眼球を刺激し、前記生体に涙の発生を促す刺激部をさらに備える
（１）乃至（１５）の何れか一項に記載の検出装置。
（１７）
前記生体から分泌された涙の成分分析を行う涙成分分析部と、
少なくとも前記涙の成分分析の結果を用いて、前記生体の状態を特定する生体状態判定部と
をさらに備える（１）乃至（１６）の何れか一項に記載の検出装置。
（１８）
前記検出装置は、コンタクトレンズ型の装置である
（１）乃至（１７）の何れか一項に記載の検出装置。
（１９）
眼球に装着可能な検出装置の検出方法であって、
前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する
ステップを含む検出方法。
（２０）
眼球に装着可能な検出装置を制御するコンピュータに、
前記眼球に装着された状態で、前記検出装置の外界側から入射してくる光の量、前記検出装置に加えられる圧力、または前記検出装置を装着する生体から得られた生体情報のうちの少なくとも何れかに基づいて、前記生体の瞼の開閉を検出する
ステップを含む処理を実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０３９６】
１１  表示装置，  ２１  表示領域，  ２５  姿勢検出部，  ２６−１乃至２６−３，２６  涙検出部，  ２７  信号処理部，  ５１−１乃至５１−５，５１  表示画素，  ５２−１乃至５２−５，５２  受光素子，  ５３−１，５３−２，５３  発光素子，  ５４−１，５４−２，５４  受光素子，  ８１  圧力検出部，  ８２  温度検出部，  ９１  開閉判定部，  ９２  使用状況判定部，  ９３  駆動制御部，  ２３１  振動部
【図１】
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【図２】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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