JP2002232917A - 視点位置検出装置、視点位置検出方法及び立体画像表示システム - Google Patents

視点位置検出装置、視点位置検出方法及び立体画像表示システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 披測定者の視点位置検出を高速で行うことの
可能な視点位置検出装置を提供すること。 【解決手段】 被測定者の視点位置を検出し、出力する
視点位置検出装置であって、視点位置が第１の方向に関
する位置を表す第１の位置情報と、第１の方向と異なる
第２の方向に関する位置を表す第２の位置情報との組み
合わせで表現され、第１の方法により第１の位置情報を
検出する第１の位置検出手段と、第１の方法と異なる方
法により第２の位置情報を検出する第２の位置検出手段
と、第１の位置情報及び第２の位置情報とを視点位置と
して出力する出力手段とを有し、第２の位置情報の精度
が、第１の位置情報の精度よりも低いか、第２の位置情
報の検出頻度が第１の位置情報の検出頻度よりも低くす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は被測定者の視点位置
を検出する視点位置検出装置及び視点検出方法に関し、
特に高速処理を行う視点位置検出装置及び視点位置検出
方法に関するものである。本発明はまた、立体画像を表
示する画像表示装置並びに画像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、裸眼による立体視が可能ないわゆ
る立体画像表示装置がある。立体画像表示装置には種々
の方式があるが、例えば特開平９−３１１２９４号公報
には、リアクロスレンチキュラ方式のものが開示されて
いる。図５はリアクロスレンチキュラ方式の立体画像表
示装置の例を示す要部斜視図である。図中、６は画像表
示用のディスプレイデバイスであり、例えば液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）である。図において、通常液晶ディス
プレイに用いられる偏光板、カラーフィルター、電極、
ブラックマトリクス、反射防止膜などは省略してある。
【０００３】１０は照明光源となるバックライト（面光
源）である。ディスプレイデバイス６とバックライト１
０の間には、市松状の開口８を備えたマスクパターンを
形成したマスク基板（マスク）７を配置している。マス
クパターンはガラスまたは樹脂からなるマスク基板７上
にクロムなどの金属蒸着膜または光吸収材等をパターニ
ングして製作している。バックライト１０、マスク基板
７は立体画像表示装置の光源を構成している。
【０００４】マスク基板７とディスプレイデバイス６の
間には、透明樹脂、ガラス等からなる第１のレンチキュ
ラレンズ３及び第２のレンチキュラレンズ４を配置して
いる。第１のレンチキュラレンズ３は垂直方向に長い縦
シリンドリカルレンズをディスプレイの左右方向に並べ
て構成した縦シリンドリカルレンズアレイであり、第２
のレンチキュラレンズ４は水平方向に長い横シリンドリ
カルレンズをディスプレイの上下方向に並べて構成した
横シリンドリカルレンズアレイである。
【０００５】ディスプレイデバイス６に表示する画像は
左右の視差画像Ｌ及びＲの全体（図示せず）を夫々上下
方向に分割した多数の横ストライプ状の画像Ｌ1...n、
Ｒ1...n（ｎは所定の自然数）である。そして、これら
ストライプ状の画像をディスプレイデバイス６の表示画
面において、例えば上からＬ1Ｒ1Ｌ2Ｒ2Ｌ3Ｒ3・・・・
ＬnＲnと交互に並べて同一画面で表示する。
【０００６】バックライト１０からの光はマスク基板７
上に形成されたマスクパターンの開口８を透過してディ
スプレイデバイス６を照明し、観察者の両眼に左右のス
トライプ画素Ｌ、Ｒが分離して観察される。
【０００７】すなわち、マスク基板７はバックライト１
０により照明され、マスクパターンの開口８から光が出
射する。マスク基板７の観察者側に配置された第１のレ
ンチキュラレンズ３を構成する各シリンドリカルレンズ
は、マスク基板７がそのほぼ焦点位置となるようなレン
ズ曲率を有する。第１のレンチキュラレンズ断面におい
ては第２のレンチキュラレンズ４は光学的に何の作用も
しないので、開口８上の１点から射出する光束は第１の
レンチキュラレンズ内では略平行光束に変換される。
【０００８】また、マスクパターン７の開口部８と遮光
部の一対が第１のレンチキュラレンズ３の１ピッチ（隣
接するシリンドリカルレンズの中心距離）に対応するよ
うに開口部と遮光部の幅を設定している。
【０００９】また、観察者の位置から第１のレンチキュ
ラレンズ３までの光学的距離と、第１のレンチキュラレ
ンズ３からマスクパターン７までの光学的距離の関係を
元に、第１のレンチキュラレンズ３のピッチとマスクパ
ターンの一対の開口部と遮光部のピッチを定めることに
よって、画面の全幅にわたって、開口部８からの光が一
様に左眼又は右眼に集まるようにすることができる。こ
のようにしてディスプレイデバイス６上の左右のストラ
イプ画像Ｌ1..n、Ｒ1..nが水平方向に左眼、右眼の領域
に分離して観察される。
【００１０】第２のレンチキュラレンズ４は、マスクパ
ターン７の開口部８上の各点から発する光束を、すべて
ディスプレイデバイス６の右目又は左目用ストライプ画
像上に集光して、これを照明、透過して上下方向にのみ
集光時のＮＡ（開口数）に応じて発散し、観察者の所定
の眼の高さから画面の上下方向の全幅にわたって左右の
ストライプ画素を一様に分離して見える観察領域を与え
ている。
【００１１】しかしながら、このような立体画像表示装
置の立体視野角は狭く、観察者の視点が立体視野角から
はずれると立体表示が認識されなくなる。そのため、観
察者（被測定者）の視点位置を検出して、視点位置の移
動に応答して立体画像表示装置を制御することにより、
立体視野角を見かけ上拡大する技術が提案されている。
例えば、特開平１０−２３２３６７号公報には、マスク
パターン又はレンチキュラレンズを表示面に平行移動さ
せて、立体視野角を拡大する技術が開示されている。
【００１２】図６は、特開平１０−２３２３６７号公報
に開示される立体画像表示装置の図である。図６におい
て、図５と同じ構成要素には同じ参照数字を付し、説明
は省略する。図６の立体画像表示装置は図５における第
１のレンチキュラレンズに相当するレンチキュラレンズ
のみを有し、図５における第２のレンチキュラレンズ４
を有していない。
【００１３】このような構成の立体画像表示装置におい
て、観察者５４の（左右方向の）移動に応じた視野角制
御は以下のように行われる。まず、位置センサー５１
が、予め設定された基準の位置からの観察者５４の左右
方向のずれを検出し、その情報を制御ユニット５２へ送
る。このずれ情報に応じて制御ユニット５２がディスプ
レイ駆動回路５０へ画像制御信号を出力すると、ディス
プレイ駆動回路５０が第１又は第２の横ストライプ画像
をディスプレイ６に表示する。制御ユニット５２はま
た、ずれ情報に基づくアクチュエータ駆動信号を発生
し、マスクパターン７を左右方向に移動させるアクチュ
エータ５３を駆動することにより、マスクパターン７を
観察者５４が左右のストライプ画像をもっともよく分離
できる位置に移動させる。この結果、立体視可能な範囲
が拡大する。
【００１４】さらに、特開平１０−７８５６３号公報で
は、マスクパターン７を例えば液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）で構成し、開口部、遮光部をディスプレイ表示で形
成して、開口部と遮光部のピッチを動的に変更可能とす
ることで、観察者の前後左右方向の移動に追従した視野
角制御を行う方法も開示されている。
【００１５】この場合、観察者の左右方向及び前後方向
の視点位置検出を行う必要があるが、このような位置測
定方法としては、例えばステレオビジョンを用いた方法
を用いることができる。ステレオビジョンとは、ステレ
オカメラで撮影された複数の画像間でセグメントマッチ
ング（セグメント（領域）の特徴をもとに領域間の対応
関係を把握する処理）を行い、画像間における対応領域
の変移をもとに三角測量の原理で三次元位置を特定する
既知の物***置測定技術である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観察者
の視点位置を検出し、視点位置に追従して立体視可能な
領域を移動させることによって立体視が可能な領域（立
体視観察領域）を拡大するとはいえ、立体視観察領域自
体の大きさは固定であり、さらに視点位置の検出処理に
伴う遅延があるため、観察者が素早く動くと立体視観察
領域を外れてしまう。観察者が立体視観察領域を外れる
と正しい立体画像を観察できなくなるため、立体画像表
示装置を観察する観察者の視点位置の検出を行う際の検
出処理の高速化が望まれていた。
【００１７】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みなされたものであり、その目的は、披測定者の視点位
置を高速に検出可能な視点位置検出装置、視点位置検出
方法、立体画像表示システム及び画像表示装置を提供す
ることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、被測定者の視点位置を検出し、出力する視点位置検
出装置であって、視点位置が第１の方向に関する位置を
表す第１の位置情報と、第１の方向と異なる第２の方向
に関する位置を表す第２の位置情報との組み合わせで表
現され、第１の方法により第１の位置情報を検出する第
１の位置検出手段と、第１の方法と異なる方法により第
２の位置情報を検出する第２の位置検出手段と、第１の
位置情報及び第２の位置情報とを視点位置として出力す
る出力手段とを有し、第２の位置情報の精度が、第１の
位置情報の精度よりも低いか、第２の位置情報の検出頻
度が第１の位置情報の検出頻度よりも低いことを特徴と
する視点位置検出装置に存する。
【００１９】また、本発明の別の要旨は、本発明の視点
位置検出装置と、左右方向もしくは上下方向よりも前後
方向に長い立体視観察領域の形状を有する立体画像表示
手段とを有する立体画像表示システムであって、立体画
像表示手段が、光源から出射する光束の方向を制御する
ことによって披観察者の右目に入射する光束と左目に入
射する光束とを生成する光束制御手段と、視点位置検出
手段が出力する披測定者の視点位置に基づいて、光束制
御手段の位置を変化させることにより、立体視観察領域
の位置を移動させる位置制御手段とを有することを特徴
とする立体画像表示システムに存する。
【００２０】また、本発明の別の要旨は、被測定者の視
点位置を検出し、出力する視点位置検出方法であって、
視点位置が第１の方向に関する位置を表す第１の位置情
報と、第１の方向と異なる第２の方向に関する位置を表
す第２の位置情報との組み合わせで表現され、第１の方
法により第１の位置情報を検出する第１の位置検出ステ
ップと、第１の方法と異なる方法により第２の位置情報
を検出する第２の位置検出ステップと、第１の位置情報
及び第２の位置情報とを視点位置として出力する出力ス
テップとを有し、第２の位置情報の精度が、第１の位置
情報の精度よりも低いか、第２の位置情報の検出頻度が
第１の位置情報の検出頻度よりも低いことを特徴とする
視点位置検出方法に存する。
【００２１】また、本発明の別の要旨は、コンピュータ
を、本発明の視点位置検出装置として機能させるための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体に存する。
【００２２】また、本発明の別の要旨は、コンピュータ
を、本発明の視点位置検出装置として機能させるための
プログラムに存する。
【００２３】また、本発明の別の要旨は、立体視を可能
とする第１の画像と、第２の画像を表示する表示手段
と、観察者の左右もしくは上下方向における視点位置
と、前後方向における視点位置を検出可能な視点位置検
出手段と、視点位置検出手段によって検出された観察者
の視点位置に基づいて、表示手段による第１の画像と第
２の画像の表示状態を制御する制御手段からなり、視点
位置検出手段は、観察者の前後方向における視点位置の
検出周期を、左右もしくは上下方向における視点位置の
検出周期よりも長く設定されていることを特徴とする画
像表示装置に存する。
【００２４】また、本発明の別の要旨は、立体視を可能
とする第１の画像と、第２の画像を表示する表示手段を
有する画像表示装置の制御方法であって、観察者の左右
もしくは上下方向における視点位置と、前後方向におけ
る視点位置を検出可能な視点位置検出ステップと、視点
位置検出ステップによって検出された観察者の視点位置
に基づいて、表示手段による第１の画像と第２の画像の
表示状態を制御する制御ステップを有し、視点位置検出
ステップにおける観察者の前後方向における視点位置の
検出周期が、左右もしくは上下方向における視点位置の
検出周期よりも長く設定されていることを特徴とする画
像表示装置の制御方法に存する。
【００２５】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、図面を
参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。以下の説
明においては、本発明の実施形態に係る視点位置検出装
置を立体画像表示装置に接続した立体画像表示システム
について説明するが、本発明の視点位置検出装置は単独
でも、他のいかなる装置と接続しても利用可能である。
【００２６】また、本発明において、視点位置とは観察
者の目の位置を示すある一点の座標を意味するが、本発
明の視点位置検出装置の出力する視点位置情報（後述）
は必ずしも一点の座標値でなくともよく、ある領域を示
す情報であっても良い。すなわち、用途によっては目全
体の位置がおおよそわかればよい場合もあるため、本発
明の視点位置検出装置の用途によって適宜選択すればよ
い。
【００２７】具体的な視点位置検出装置の構成、動作を
説明する前に、まず本発明の原理について説明する。本
発明は、レンチキュラレンズを用いた立体画像表示装置
のような、立体観察領域の形状が前後方向に長い立体画
像表示装置において、左右方向における視点位置検出精
度に比べ、前後方向における位置検出精度、もしくは左
右方向における視点位置検出頻度に比べ、前後方向にお
ける位置検出頻度を低くすることによって視点位置検出
に係る処理時間を短縮することを特徴とする。
【００２８】ここで言う立体観察領域とは、例えば、山
田「レンチキュラー板立体ディスプレイにおける立体視
領域」、３Ｄ映像、Vol.７、No.２、pp.４-７、１９９
３年３月（以下、文献１とする）に記載されている
（正）立体視領域のことである。図７は文献１に示され
ている立体視領域を説明する図であり、３Ａは正しく立
体視が可能な領域を示し、３Ｂは正しい立体視が不可能
な領域（ストライプ画像が左右逆の目に観察される逆立
体視の領域）を示している。また、最適距離では観察者
の所定の眼の高さから画面の上下方向の全幅にわたって
左右のストライプ画素を一様に分離して観察することが
可能な立体観察領域となっている。
【００２９】文献１によれば、立体視領域は立体画像表
示部４０５の表示画面横幅、眼間距離、画像数、立体視
できる最適距離によって決めることができる。ここで例
えば、眼間距離を６５［ｍｍ］、立体視に用いる画像数
は一般的な２とすると、通常想定できる立体画像表示装
置の幅、観察距離では、立体観察領域の形状が、ディス
プレイ面に対して前後方向の（最大）距離が左右方向の
（最大）距離よりも長い六角柱の形になる。また、画像
数が増えれば増えるほど、前後方向の立体視観察領域距
離が長くなる。
【００３０】換言すれば、レンチキュラレンズを用いた
立体画像表示装置においては、一般に観察者の左右方向
の移動に比べ、前後方向の移動に強く、観察者の位置を
検出するに当たっても左右方向に比べて前後方向での位
置検出精度もしくは検出頻度は低くても良いことを意味
する。
【００３１】本実施形態における視点位置検出装置はこ
の特性を利用し、観察者の位置を検出する際、左右方向
については常に検出を行い、前後方向については左右方
向より低い頻度で検出を行うことで検出精度を低くし、
全体として検出処理の高速化を実現したことを特徴とす
る。
【００３２】本実施形態において、左右方向に比べて低
い頻度で前後方向の検出を行う具体的な方法としては、
左右方向と前後方向の検出を一定比回数（ただし、左右
方向検出回数＞前後方向検出回数）で行う方法が考えら
れる。例えば左右方向の検出２回に対して前後及び左右
方向の検出を１回行う。もちろん、一定回数比を適当に
設定せずに立体視観察領域の前後方向距離と左右方向距
離の比によって設定しても良いことは言うまでもない。
【００３３】（立体画像表示システムの構成）図１は、
本発明の第１の実施形態に係る視点位置検出装置を用い
た立体画像表示システムの構成例を示すブロック図であ
る。図１のシステムにおいて、本実施形態における視点
位置検出装置は、撮影部４０１及び視点位置検出部４０
２から構成される。また、立体画像表示部４０５は図６
を用いて説明した立体画像表示装置（マスクパターン７
をＬＣＤ等で構成した、開口部８と遮光部を動的に変更
可能な構成のもの）と同等の構成を有する。
【００３４】マスクパターン制御部４０３は立体画像表
示部４０５のマスクパターン７を制御し、画像制御部４
０４は立体画像表示部４０５に表示する前述した横スト
ライプ画像を制御する。
【００３５】撮影部４０１は、第１の可視画像撮影部４
１１、第２の可視画像撮影部４１２、赤外画像撮影部４
１３、赤外光発光部４１４から構成され、観察者の可視
画像及び赤外画像を撮影する。第１の可視画像撮影部４
１１、第２の可視画像撮影部４１２及び赤外画像撮影部
４１３はいずれもＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の撮
像素子を用いた撮像手段（ビデオカメラ等）によって構
成可能であり、赤外画像撮影部４１３は光学フィルター
等を用いて赤外光のみを内部の撮像素子に入射させてい
ること以外は可視画像撮影部４１１、４１２と同等の構
成でよい。また、第１及び第２の可視画像撮影部４１１
及び４１２が、互いに異なる位置から観察者を撮影する
ことにより、各撮影部による撮影画像から上述のステレ
オビジョン法を利用した観察者の前後方向位置測定が可
能である。
【００３６】また、赤外光発光部４１４は例えばLED等
の赤外光発光素子から構成することができ、観察者（披
測定者）と撮影部４１１との通常取りうる範囲の距離に
おいて、赤外画像撮影部４１３によって網膜反射像を得
るために必要な光量が得られるように構成する。
【００３７】視点位置検出部４０２は、第１の可視画像
記憶部４２１、第２の可視画像記憶部４２２、赤外画像
記憶部４２３、第１のパターンマッチング部４２４、第
２のパターンマッチング部４２５、テンプレート作成部
４２６、瞳孔位置検出部４２７、視点位置出力判定部４
２８、赤外光発光制御部４２９及び制御部４３０から構
成されている。視点位置検出部４０２は、例えば撮影部
４０１が出力する各画像信号を記憶可能な汎用のコンピ
ュータ装置から構成することができる。
【００３８】この場合、第１の可視画像撮影部４１１、
第２の可視画像撮影部４１２、赤外画像記憶部４１３が
撮影した画像データを記憶する手段として用いられる第
１の可視画像記憶部４２１、第２の可視画像記憶部４２
２及び赤外画像記憶部４２３はいずれも磁気ディスクド
ライブ、光ディスクドライブなどの外部記憶装置によっ
て実現可能である。もちろん、半導体メモリを用いても
良いし、他の記憶装置を用いても良い。
【００３９】各画像記憶部４２１〜４２３における画像
取り込みのタイミングは任意に設定可能であるが、後述
するように、第２の可視画像撮影部４１２が撮影した画
像は第１の可視画像撮影部４１１が撮影した画像よりも
使用頻度が少ないため、第２の可視画像記憶部４２２へ
の取り込み頻度も同様に第１の可視画像記憶部４２１へ
の取り込み頻度より少なく設定することができる。ま
た、赤外画像記憶部４２３への画像取り込みは、赤外光
発光部４１４が発光しているときのみ行えばよい。各画
像撮影部４１１〜４１３からの画像取り込みは、制御部
４３０の制御に従って行われる。
【００４０】第１のパターンマッチング部４２４は、テ
ンプレート作成部４２６から供給されるテンプレートを
用いて、第１の可視画像記憶部４２１に記憶された画像
とパターンマッチングを行い、テンプレートとの相関が
最も高い領域の位置情報、すなわち観察者の（左右方向
における）視点位置情報を視点位置出力判定部４２８へ
出力する。また、パターンマッチング失敗時などに、赤
外光発光制御部４２９に赤外光発光部４１４を発光させ
るよう指示する。
【００４１】第２のパターンマッチング部４２５は、視
点位置出力判定部４２８から信号を受け取ると、テンプ
レート作成部４２６から供給されるテンプレートを用い
て、第２の可視画像記憶部４２２に記憶された画像とパ
ターンマッチングを行い、第１のパターンマッチング部
４２４と同様に、観察者の（左右方向における）視点位
置情報として、テンプレートとの相関が最も高い領域の
位置情報を視点位置出力判定部４２８へ出力する。
【００４２】テンプレート作成部４２６は、瞳孔位置検
出部４２７から供給される観察者の瞳孔位置情報を用い
て、第１の可視画像記憶部４１１に記憶された画像デー
タから、第１のパターンマッチング部４２４及び第２の
パターンマッチング４２５で用いるパターンマッチング
用にテンプレートを作成する。
【００４３】瞳孔位置検出部４２７は、赤外光発光制御
部４２９から通知される、赤外光発光部４１４の発光を
知らせる信号に応答して、赤外画像記憶部４２３に記憶
された赤外画像から瞳孔位置を検出し、その位置情報を
テンプレート作成部４２６に供給する。すなわち、人間
の網膜による赤外光の反射を利用し、赤外光を照射して
撮影した披測定者の赤外画像から、瞳孔位置を検出す
る。
【００４４】視点位置出力判定部４２８は、第１のパタ
ーンマッチング部４２４においてパターンマッチングが
一定回数行われる（パターンマッチングの結果である領
域位置情報が一定回数出力される）毎に、第２のパター
ンマッチング部４２５に対してパターンマッチング処理
を指示する信号を出力する。
【００４５】また、第２のパターンマッチング４２５か
ら観察者の左右方向の視点位置情報が送られてきたとき
（すなわち、第１及び第２のパターンマッチング部４２
４及び４２５の両方から視点位置情報を受信したとき）
には、それらの左右方向の視点位置情報から上述のステ
レオビジョン法により観察者の前後方向の視点位置を求
め、左右方向及び前後方向の視点位置情報を出力する。
【００４６】本実施形態においては上述の通り第２のパ
ターンマッチング部４２５がパターンマッチングを行う
のは第１のパターンマッチング部４２４が所定回数パタ
ーンマッチングを行う毎である。したがって、パターン
マッチングが所定回数行われていない場合には、第１の
パターンマッチング部４２４からのみ左右方向の視点位
置情報が送られてくるが、その際は第１のパターンマッ
チング部４２４から送られてきた左右方向の視点位置情
報と共に、直前に求めた前後方向の視点位置情報を出力
する。
【００４７】赤外光発光制御部４２９は、制御部４３
０、瞳孔位置検出部４２７、第１のパターンマッチング
部４２４等の制御に従い、赤外光発光部４１４の点灯制
御を行う。
【００４８】視点位置検出部４０２の各構成要素は、制
御部４３０の制御によって動作する。視点位置検出部を
コンピュータ装置で実現する場合、制御部４３０はＣＰ
Ｕであり、第１及び第２のパターンマッチング部４２４
及び４２５、テンプレート作成部４２６、瞳孔位置検出
部４２７、視点位置出力判定部４２８及び赤外光発光制
御部４２９はいずれもＣＰＵがハードディスクドライブ
やＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによっ
て実現しても、ハードウェアで構成し、このハードウェ
アをＣＰＵによって制御することによって実現してもよ
い。もちろん、ソフトウェアで構成するものとハードウ
ェアで構成するものとを組み合わせてもよい。
【００４９】（視点位置検出装置の動作）以下、図１に
示した立体画像表示システムの具体的な動作について説
明するが、全体の動作を説明する前に、図２に示すフロ
ーチャートを用いて、本実施形態における視点位置検出
装置の動作を説明する。
【００５０】まず、撮影部４０１及び視点位置検出部４
０２の電源投入に伴う、初期化などの起動処理を行う
（ステップＳ１０）。次に、制御部４３０は、赤外光発
光制御部４２９に赤外光発光を指示する。それを受けて
赤外光発光制御部４２９は赤外光発光部４１４を点灯さ
せる（ステップＳ１１）とともに、瞳孔位置検出部４２
７及び制御部４３０に赤外光を発光した旨を通知する。
【００５１】制御部４３０は、赤外光発光制御部４２９
からの通知に応答して、第１の可視画像撮影部４１１に
よって撮影された第１の可視画像と、第２の可視画像撮
影部４１２によって撮影された第２の可視画像と、赤外
画像撮影部４１３によって撮影された赤外画像をそれぞ
れ第１の可視画像記憶部４２１、第２の可視画像記憶部
４２２、赤外画像記憶部４２３に取り込む。
【００５２】この際、精度良いテンプレートの作成及び
パターンマッチングを行うために、各画像記憶部に取り
込む画像は実質的に同じタイミング（フレームもしくは
フィールド）のものとすることが好ましい。
【００５３】また、赤外光の発光開始は、例えば観察者
の有無を検知するセンサーを設けて、観察者の存在が確
認されてから自動的に行ったり、観察者に開始ボタンを
押し下げさせるなど任意の方法を用いることができる。
【００５４】次に、瞳孔位置検出部４２７は赤外画像記
憶部４２３に記憶した赤外画像から、瞳孔位置を検出す
る（ステップＳ１２）。人間の網膜は赤外光を再帰反射
する特性を持っているので、赤外光発光部４１４が発光
した赤外光が観察者の網膜で再帰反射される。そのた
め、赤外画像には網膜反射像が他の部分に比べて非常に
明るく写り、網膜反射像位置を求めることができる。ま
た、網膜反射像の位置は瞳孔の位置と等しいので結果的
に瞳孔位置が分かる。
【００５５】瞳孔位置の検出は基本的に赤外画像の２値
化処理によって行うが、網膜反射による反射像は、赤外
画像内の一部の領域になるため、反射像の位置から赤外
画像内の１点を指す画像内座標値を求める処理も併せて
行う。
【００５６】ステップＳ１３において、瞳孔位置の検出
に成功した場合はステップＳ１４へ、観察者が瞬きをし
ていた等の理由により正常に検出できなかった場合に
は、ステップＳ１１に戻って再度画像取得を行う。
【００５７】ステップＳ１３で正常に瞳孔位置を検出で
きた場合には、テンプレートの作成処理を開始する（ス
テップＳ１４）。図８はテンプレートの作成の説明を行
う図である。図８（ａ）に示すように、テンプレートの
作成処理は、瞳孔位置検出部４２７が、赤外画像から検
出した右眼、左眼の瞳孔位置（画像上の座標値）を用い
て、第１の可視画像記憶部４１１に記憶された第１の可
視画像から、右眼瞳孔位置を基点とした右眼テンプレー
ト及び左眼瞳孔位置を基点とした左眼テンプレートを作
成する。
【００５８】図８（ａ）に示す眼のテンプレートの大き
さは、例えば右眼左眼瞳孔位置間の距離によって次式か
ら決定する。 平均的な人間の右眼左眼瞳孔位置間の距離：測定された
右眼左眼瞳孔位置間の距離＝平均的な人間の眼と眉が入
る程度の大きき：眼のテンプレートの大きさ
【００５９】また図８（ｂ）に示すように、パターンマ
ッチングを階層的に行うために、右眼瞳孔位置と左眼瞳
孔位置の中点を基点として顔全体が入る大きさの顔テン
プレートを作成してもよい。顔テンプレートの大きき
は、例えば右眼左眼瞳孔位置間の距離によって次式から
決定する。 平均的な人間の右眼左眼瞳孔位置間の距離：測定された
右眼左眼瞳孔位置間の距離＝平均的な人間の顔が入る程
度の大きさ：顔テンプレートの大きさ ここで、眼と眉が入る大きさの平均値及び顔全体が入る
大きさの平均値は、例えば統計的に求めた値を用いるこ
とができる。
【００６０】テンプレート作成部４２６が作成したテン
プレートは、第１のパターンマッチング部４２４及び第
２のパターンマッチング部４２５へ供給される。
【００６１】テンプレートの作成が終わると、視点位置
出力判定部４２８がパターンマッチングを一定回数行っ
たかどうかの判別を行う（ステップＳ１５）。視点位置
出力判定部４２８がパターンマッチングを一定回数行っ
ていないと判別した場合はステップＳ１６へ進み、パタ
ーンマッチングを一定回数行ったと判別した場合はステ
ップＳ１８へ進む。ただし、ステップＳ１４でテンプレ
ートを作成した直後のステップＳ１５では無条件にステ
ップＳ１８へ進む。また、ステップＳ１８に進んだ場合
は、それまで数えていたパターンマッチングの回数を０
として、再度一定回数になるまでステップＳ１６に進ま
せる。
【００６２】パターンマッチングを一定回数行っていな
いと判別された場合、第１の可視画像記憶部４２１に記
憶された第１の可視画像と、上述した眼のテンプレート
を用いてパターンマッチングを行う（ステップＳ１
６）。第１のパターンマッチング部４２４はパターンマ
ッチングを行うが、パターンマッチングはたとえば正規
化相関関数を用いて行うことができる。正規化相関関数
を用いたパターンマッチングについては例えば、「マト
ロックスイメージングライブラリ バージョン５．１
ユーザガイド（Matrox Imaging Library Version ５．
１ User Guide）」第１５４〜１５５ページに記載され
ている。正規化相関関数によって得られる値は０〜１０
０（％）として表され、１００％が完全一致を意味す
る。
【００６３】本実施形態においては、例えば８５％を超
える相関度が得られれば、パターンマッチングが成功し
たと見なす。テンプレート作成直後のパターンマッチン
グは、テンプレートの元になった画像とパターンマッチ
ングを行う画像データが同一であるため、基本的にほぼ
１００％の相関度が得られるはずである。また、パター
ンマッチングはテンプレートマッチングと呼ばれること
もある。
【００６４】テンプレートと第１の可視画像のパターン
マッチング結果が所定の相関度を満たした場合には、ス
テップＳ１７においてパターンマッチング成功と判断さ
れ、ステップＳ２１へ移行する。一方、相関度が所定値
に満たなければ、テンプレートを作成し直す必要がある
と考えられるため、ステップＳ１１へ戻り、再度処理を
行う。
【００６５】また、パターンマッチングを階層的に行う
ために、上述した顔全体が入る大きさの顔テンプレート
を利用しても良い。パターンマッチングを階層的に行う
には、まず顔テンプレートを用いて第１の可視画像とパ
ターンマッチングを行い、おおよその観察者の位置を検
出する。次に顔テンプレートを利用したパターンマッチ
ングの結果を元に、眼のテンプレートを用いて第１の可
視画像とパターンマッチングを行い、観察者の視点位置
を検出する。このように、階層的にパターンマッチング
を行い、段階的に探索範囲を絞っていくことで、誤った
視点位置の検出（失敗ではない）を防ぎ、精度良い追従
ができる。
【００６６】また、パターンマッチングを一定回数行っ
たと判別された場合、第１の可視画像記憶部４２１に記
憶された第１の可視画像と上述したテンプレートを用い
たパターンマッチング、及び第２の可視画像記憶部４２
２に記憶された第２の可視画像と上述したテンプレート
を用いたパターンマッチングを行う（ステップＳ１
８）。第１の可視画像、第２の可視画像それぞれについ
て、パターンマッチングの方法はステップＳ１６と同様
の方法を用いる。
【００６７】ここで、テンプレートの作成元は第１の可
視画像撮影部４１１で撮影した第１の可視画像であり、
第２の可視画像撮影部４１２で撮影した第２の可視画像
とは異なるが、本実施形態において第１の可視画像撮影
部４１１と第２の可視画像撮影部４１２の距離は大きく
離れていないため問題はない。
【００６８】次にテンプレートと第１の可視画像のパタ
ーンマッチング結果及び第２の可視画像のパターンマッ
チング結果が所定の相関度（８５％）を満たした場合に
は、ステップＳ１９においてパターンマッチング成功と
判断され、ステップＳ２０へ移行する。一方、相関度が
所定値に満たなければ、テンプレートを作成し直す必要
があると考えられるため、ステップＳ１１へ戻り、再度
処理を行う。
【００６９】パターンマッチングが成功である場合は、
第１の可視画像のパターンマッチング結果及び第２の可
視画像のパターンマッチング結果を利用して、ステレオ
ビジョンによる前後方向の視点位置検出を行う（ステッ
プＳ２０）。通常、ステレオビジョンでは複数の画像間
での対応点の探索が問題点になるが、第１の画像及び第
２の画像とパターンマッチングを行うとき、上述した共
通のテンプレートを用いるため特に問題はない。
【００７０】ステップＳ１７、またはステップＳ２０が
終了したら視点位置出力判定部４２８が、観察者の視点
位置情報の出力を行う（ステップＳ２１）。ただし、ス
テップＳ２０で観察者の前後方向と左右方向の視点位置
検出が成功した後には、観察者の前後方向と左右方向の
視点位置情報を出力する。また、ステップＳ１７で観察
者の左右方向の視点位置検出が成功した後には、前後方
向の視点位置については以前に求めた前後方向の視点位
置検出結果を利用して、観察者の前後方向と左右方向の
視点位置情報を出力する。視点位置出力判定部４２８か
ら出力する視点位置情報は、即ち視点位置検出部４０２
が出力する視点位置情報である。また、視点位置検出部
４０２から視点位置情報が出力されると、マスクパター
ン制御部４０３が視点位置情報を受け取り、立体画像表
示部４０５のマスクパターン制御を行う。
【００７１】視点位置検出部４０２から視点位置情報が
出力されると、ステップＳ２２においてシステム終了を
行うか否かを判定し、システムの動作終了を指示されて
いなければ第１の可視画像撮影部４１１及び第２の可視
画像撮影部４１２から、それぞれ第１の可視画像及び第
２の可視画像を取り込み、それぞれ第１の可視画像記憶
部４２１及び第２の可視画像記憶部４２２へ記憶してか
らステップＳ１５へ戻る。以降、パターンマッチング処
理を継続し、パターンマッチングが失敗すると自動的に
赤外光を発光してテンプレートの再作成処理を行う。
【００７２】ステップＳ２２において終了処理が指示さ
れた場合には、所定の終了処理を行って（ステップＳ２
３）一連の処理を終了する。以上の処理により、視点位
置の検出を左右方向を一定回数（Ｓ１５）行うごとに前
後方向を1回行うようにしたので、全体として演算回数
を削減でき、処理の高速化を図ることができる。
【００７３】（第２の実施形態）第１の実施形態におい
ては、左右方向の視点位置検出回数に比べて、前後方向
の視点位置検出回数を低い頻度で行うために、左右方向
と前後方向の検出を一定比回数（ただし、左右方向検出
回数＞前後方向検出回数）で行うことで、全体の視点位
置検出処理の高速化を行う構成を説明した。しかし、観
察者が椅子などに座って頻繁に前後方向に動かない環境
においては、観察者が押し下げることができるスイッチ
などをあらかじめ用意して、通常は左右方向の検出のみ
行い、観察者が立体画像を観察できなくなったときにス
イッチを押し下げると前後方向検出を行うようにしても
同様の効果が得られる。本実施形態においては、この構
成について説明する。
【００７４】図３は本発明の第２の実施形態の構成を示
すブロック図である。本図においても図１と同様に、撮
影部４０１、視点位置検出部４０２、マスクパターン制
御部４０３、画像制御部４０４、立体画像表示部４０５
を併せて立体画像表示システムを構成した場合を示して
いる。図３において、第１の実施形態を示す図１と同一
の構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略す
る。
【００７５】本実施形態において、第１の実施形態と異
なるのは、視点位置検出部４０２が観察者指示部４３１
を有している点である。観察者指示部４３１は、いわゆ
るスイッチ手段であり、観察者が押し下げると観察者か
ら指示があったことを検出する。観察者からの指示があ
った場合、この観察者指示手段４３１からの指示信号は
視点位置出力判定部４２８に入力され、それに応答して
視点位置出力判定部４２８は第２のパターンマッチング
部へパターンマッチングを行うように信号を送る。これ
により、観察者からの指示があると前後方向の視点位置
検出が行われる。
【００７６】具体的な動作を図４を用いて説明する。図
４は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
図４において、図２と同じ動作を行うステップについて
は同じ参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００７７】図４から明らかなように、本実施形態は、
図２に示す処理ステップから、一定回数パターンマッチ
ングを行ったかどうか判定するステップ（ステップＳ１
５）を除去し、観察者からの指示があったかどうかを判
定する観察者指示部４３１からの信号の有無を判別する
ステップＳ２４を付加したものである。
【００７８】このステップＳ２４の付加により、通常は
観察者の左右方向の視点位置のみを検出し、観察者が観
察者指示手段４３１を介して指示を行ったときのみ前後
方向及び左右方向の視点位置検出を行うようにすること
ができる。その結果、視点位置検出処理の高速化を行う
ことができる。
【００７９】
【その他の実施形態】上述の実施形態では、パターンマ
ッチングに失敗したときにはテンプレートを作成しなお
す場合を説明したが、あらかじめ定めた規定回数失敗す
るまで、あるいは終了処理が行われるまでは同じテンプ
レートでパターンマッチング処理を繰り返すようにして
も良い。こうすることで、テンプレートを作成するステ
ップを減らすことができ、さらに視点位置検出の高速化
を行うことができる。
【００８０】また、上述の実施形態では、赤外光を発光
する際に、立体画像表示部４０５の輝度や観察者までの
距離に応じてその発光量を変化させたり、赤外画像から
の瞳孔位置検出が失敗してやり直す際には前回と発光量
を変化させる（強くする、あるいは弱くする）こともで
きる。このような発光量の制御は、赤外画像からの瞳孔
位置検出を成功させる確率を高め、結果として視点位置
検出の高速化を行うことができる。
【００８１】また、上述の実施形態では、逆に、赤外光
を発光する際に、立体画像表示部４０５の輝度を変化さ
せても良い。例えば輝度を下げると、観察者の瞳孔が開
くため赤外画像からの瞳孔位置検出を成功させる確率を
高め、結果として視点位置検出の高速化を行うことがで
きる。
【００８２】また、上述の実施形態では本発明による視
点位置検出装置の検出結果を立体画像表示装置に供給す
る場合を例にして説明したが、本発明による視点位置検
出装置は、任意の用途に用いることができる。
【００８３】また、上述の実施形態において説明した具
体的な手法、例えばパターンマッチングの方法、テンプ
レート作成の方法等は、実施形態において説明した者に
限定されるものではなく、同等に適用可能な方法を用い
ても良いことはいうまでもない。
【００８４】また、上述の実施形態においては、ピンポ
イントの座標である視点位置を出力するように構成され
ていたが、例えば上述の実施形態のように最終的に得ら
れる視点位置を立体画像表示装置の制御に用いる場合で
あれば、右眼と左眼の視点位置の中心位置がわかれば最
低限の制御は可能であるため、テンプレートの中心位置
を画像表示部３へ出力するようにしても良い。
【００８５】また、上述の実施形態においては、視点位
置を検出するためにパターンマッチング、もしくはステ
レオビジョンによる方法を用いているが、パターンマッ
チング、もしくはステレオビジョンによる方法に限定さ
れたものではないことは言うまでもない。
【００８６】上述の実施形態においては、本発明による
視点位置検出装置を好適に用いることが可能な立体画像
表示装置（立体画像表示部）として、レンチキュラレン
ズを用いた立体画像表示装置のみを開示したが、左右方
向よりも前後方向に長い立体視観察領域を有する立体画
像表示装置であれば、その方式は問わない。
【００８７】また、上述の実施形態においては、本発明
による視点位置検出装置を好適に用いることが可能な立
体画像表示装置（立体画像表示部）として、レンチキュ
ラレンズを用いた立体画像表示装置のみを開示したが、
例えばインテグラルフォトグラフィー方式（レンチキュ
ラ方式を左右方向だけでなく上下方向にも拡張した、い
わゆる蝿の目レンズ方式）に適用してもよい。その場
合、（左右方向だけでなく）上下方向よりも前後方向に
長い立体視観察領域を有するようであれば、上下方向に
おける位置検出よりも前後方向における位置検出に要す
る処理を減じることによって視点位置検出処理の高速化
を実現できることはいうまでもない。
【００８８】また、本発明の本質は視点位置検出装置に
おいて、左右方向もしくは上下方向における位置検出よ
りも前後方向における位置検出に要する処理を減じるこ
とによって視点位置検出処理の高速化を実現することに
ある。従って、実施形態で説明したような、検出頻度を
変化させる方法に限定されるものではなく、左右方向も
しくは上下方向の位置検出よりも処理の容易な方法によ
って前後方向の位置を検出する等、他の方法を用いても
良い。
【００８９】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
【００９０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。
【００９１】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体
は本発明を構成することになる。また、コンピュータが
読み出したプログラムコードを実行することにより、前
述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプ
ログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働
しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処
理の一部または全部を行い、その処理によって前述した
実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言う
までもない。
【００９２】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【００９３】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図２、図４のいずれか
に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが
格納されることになる。
【００９４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
観察者の前後方向の視点位置検出精度を左右方向もしく
は上下方向の視点位置検出精度よりも、もしくは観察者
の前後方向の視点位置検出頻度を左右方向もしくは上下
方向の視点位置検出頻度よりも低くして処理負荷を軽減
することにより、高速な視点位置検出を実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る視点位置検出装
置を用いた立体画像表示システムの構成例を示すブロッ
ク図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る視点位置検出装
置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る視点位置検出装
置を用いた立体画像表示システムの構成例を示すブロッ
ク図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る視点位置検出装
置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】従来のリアクロスレンチキュラ方式の立体画像
表示装置の構成例を示す斜視図である。
【図６】視点位置により表示制御を行う従来の立体画像
表示装置の例を示す斜視図である。
【図７】立体画像観察領域を説明する図である。
【図８】テンプレートの作成を説明する図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月２７日（２００１．２．２
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B057 BA02 BA13 CA13 CA16 CB13 CB16 DA07 5C061 AA07 AB12 AB14 AB17 5C082 AA21 BA12 BA46 BB15 BB26 CB01 DA42 DA53 DA86 DA89 EA17 MM02 5L096 AA09 CA05 DA02 FA34 FA69 JA03 JA09

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被測定者の視点位置を検出し、出力する
    視点位置検出装置であって、 前記視点位置が第１の方向に関する位置を表す第１の位
    置情報と、前記第１の方向と異なる第２の方向に関する
    位置を表す第２の位置情報との組み合わせで表現され、 第１の方法により前記第１の位置情報を検出する第１の
    位置検出手段と、前記第１の方法と異なる方法により前
    記第２の位置情報を検出する第２の位置検出手段と、 前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報とを前記視
    点位置として出力する出力手段とを有し、 前記第２の位置情報の精度が、前記第１の位置情報の精
    度よりも低いか、前記第２の位置情報の検出頻度が前記
    第１の位置情報の検出頻度よりも低いことを特徴とする
    視点位置検出装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の方向が左右方向もしくは上下
    方向、前記第２の方向が前後方向であることを特徴とす
    る請求項１記載の視点位置検出装置。
  3. 【請求項３】 前記第１の位置検出手段が、前記披測定
    者を第１の位置で撮影した可視画像に基づいて前記第１
    の位置情報検出することを特徴とする請求項１又は請求
    項２記載の視点位置検出装置。
  4. 【請求項４】 前記第２の位置検出手段が、前記披測定
    者を前記第１の位置で撮影した可視画像と、前記第１の
    位置と異なる第２の位置で前記披測定者を撮影した可視
    画像に基づいて前記第２の位置情報を検出することを特
    徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の
    視点位置検出装置。
  5. 【請求項５】 前記第２の位置情報をステレオビジョン
    法によって検出することを特徴とする請求項４記載の視
    点位置検出装置。
  6. 【請求項６】 前記第１の位置情報の検出処理が定期的
    に行われ、前記第２の位置情報の検出は所定の条件を満
    たした場合にのみ行われることを特徴とする請求項１乃
    至請求項５のいずれか１項に記載の視点位置検出装置。
  7. 【請求項７】 前記所定の条件が、前記第１の位置情報
    の検出処理が所定回数行われたことであることを特徴と
    する請求項６記載の視点位置検出装置。
  8. 【請求項８】 前記所定の条件が、前記第１の位置情報
    の検出処理失敗であることを特徴とする請求項６記載の
    視点検出装置。
  9. 【請求項９】 指示入力手段をさらに有し、前記所定の
    条件が前記指示入力手段による指示であることを特徴と
    する請求項６記載の視点検出装置。
  10. 【請求項１０】 前記披測定者の赤外画像を取得する赤
    外画像取得手段と、 前記赤外画像から前記被測定者の瞳孔位置を検出すると
    ともに、当該瞳孔位置を用いて視点位置検出用テンプレ
    ートを生成するテンプレート生成手段とをさらに有し、 前記第１の位置検出手段が、前記テンプレートと前記第
    １の位置から撮影した可視画像とのパターンマッチング
    により前記第１の位置情報を検出し、 前記第２の位置検出手段が、前記テンプレートと前記第
    ２の位置から撮影した可視画像とのパターンマッチング
    結果及び前記第１の位置情報から前記第２の位置情報を
    検出することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいず
    れか１項に記載の視点位置検出装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれか１
    項に記載の視点位置検出装置と、左右方向もしくは上下
    方向よりも前後方向に長い立体視観察領域の形状を有す
    る立体画像表示手段とを有する立体画像表示システムで
    あって、 前記立体画像表示手段が、 光源から出射する光束の方向を制御することによって披
    観察者の右目に入射する光束と左目に入射する光束とを
    生成する光束制御手段と、 前記視点位置検出手段が出力する前記披測定者の視点位
    置に基づいて、前記光束制御手段の位置を変化させるこ
    とにより、前記立体視観察領域の位置を移動させる位置
    制御手段とを有することを特徴とする立体画像表示シス
    テム。
  12. 【請求項１２】 被測定者の視点位置を検出し、出力す
    る視点位置検出方法であって、 前記視点位置が第１の方向に関する位置を表す第１の位
    置情報と、前記第１の方向と異なる第２の方向に関する
    位置を表す第２の位置情報との組み合わせで表現され、 第１の方法により前記第１の位置情報を検出する第１の
    位置検出ステップと、 前記第１の方法と異なる方法により前記第２の位置情報
    を検出する第２の位置検出ステップと、 前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報とを前記視
    点位置として出力する出力ステップとを有し、 前記第２の位置情報の精度が、前記第１の位置情報の精
    度よりも低いか、前記第２の位置情報の検出頻度が前記
    第１の位置情報の検出頻度よりも低いことを特徴とする
    視点位置検出方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１の方向が左右方向もしくは上
    下方向、前記第２の方向が前後方向であることを特徴と
    する請求項１２記載の視点位置検出方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１の位置検出ステップが、前記
    披測定者を第１の位置で撮影した可視画像に基づいて前
    記第１の位置情報検出することを特徴とする請求項１２
    又は請求項１３記載の視点位置検出方法。
  15. 【請求項１５】 前記第２の位置検出ステップが、前記
    披測定者を前記第１の位置で撮影した可視画像と、前記
    第１の位置と異なる第２の位置で前記披測定者を撮影し
    た可視画像に基づいて前記第２の位置情報を検出するこ
    とを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれか１
    項に記載の視点位置検出方法。
  16. 【請求項１６】 前記第２の位置情報をステレオビジョ
    ン法によって検出することを特徴とする請求項１５記載
    の視点位置検出方法。
  17. 【請求項１７】 前記第１の位置検出ステップが定期的
    に行われ、前記第２の位置検出ステップは所定の条件を
    満たした場合にのみ行われることを特徴とする請求項１
    ２乃至請求項１６のいずれか１項に記載の視点位置検出
    方法。
  18. 【請求項１８】 前記所定の条件が、前記第１の位置情
    報の検出処理が所定回数行われたことであることを特徴
    とする請求項１７記載の視点位置検出方法。
  19. 【請求項１９】 前記所定の条件が、前記第１の位置情
    報の検出処理失敗であることを特徴とする請求項１７記
    載の視点検出装置。
  20. 【請求項２０】 前記披測定者の指示を検出する指示検
    出ステップをさらに有し、前記所定の条件が前記指示入
    力ステップによる前記披測定者の指示検出であることを
    特徴とする請求項１７記載の視点検出装置。
  21. 【請求項２１】 前記披測定者の赤外画像を取得する赤
    外画像取得ステップと、 前記赤外画像から前記被測定者の瞳孔位置を検出すると
    ともに、当該瞳孔位置を用いて視点位置検出用テンプレ
    ートを生成するテンプレート生成ステップとをさらに有
    し、 前記第１の位置検出ステップが、前記テンプレートと前
    記第１の位置から撮影した可視画像とのパターンマッチ
    ングにより前記第１の位置情報を検出し、前記第２の位
    置検出ステップが、前記テンプレートと前記第２の位置
    から撮影した可視画像とのパターンマッチング結果及び
    前記第１の位置情報から前記第２の位置情報を検出する
    ことを特徴とする請求項１２乃至請求項２０のいずれか
    １項に記載の視点位置検出方法。
  22. 【請求項２２】 コンピュータを、請求項１乃至請求項
    １０のいずれか１項に記載の視点位置検出装置として機
    能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み
    取り可能な記憶媒体。
  23. 【請求項２３】 コンピュータを、請求項１乃至請求項
    １０のいずれか１項に記載の視点位置検出装置として機
    能させるためのプログラム。
  24. 【請求項２４】 立体視を可能とする第１の画像と、第
    ２の画像を表示する表示手段と、 観察者の左右もしくは上下方向における視点位置と、前
    後方向における視点位置を検出可能な視点位置検出手段
    と、 前記視点位置検出手段によって検出された観察者の視点
    位置に基づいて、前記表示手段による前記第１の画像と
    前記第２の画像の表示状態を制御する制御手段からな
    り、 前記視点位置検出手段は、前記観察者の前後方向におけ
    る視点位置の検出周期を、前記左右もしくは上下方向に
    おける視点位置の検出周期よりも長く設定されているこ
    とを特徴とする画像表示装置。
  25. 【請求項２５】 請求項２４において、 前記表示手段は、立体視に対する最適視点位置を可変す
    る視点位置可変手段とを備え、前記制御手段は、前記視
    点位置検出手段の出力に基づいて前記視点位置可変手段
    を制御し、前記最適視点位置を制御することを特徴とす
    る画像表示装置。
  26. 【請求項２６】 請求項２５において、 前記表示手段は前記第１の画像を表示する第１の表示領
    域と、前記第２の画像を表示する第２の表示領域を有す
    るレンチキュラディスプレイであり、前記視点位置可変
    手段は、前記第１の表示領域に前記第１の画像を、前記
    第２の表示領域に前記第２の画像をそれぞれ表示させる
    マスク基板の位置を変化させる手段であることを特徴と
    する画像表示装置。
  27. 【請求項２７】 請求項２４において、 前記視点位置検出手段は、前記観察者の瞳孔像を検出し
    てテンプレートを作成し、該テンプレートと前記瞳孔像
    とをパターンマッチング演算することにより、視点位置
    の変化を検出するように構成されていることを特徴とす
    る画像表示装置。
  28. 【請求項２８】 請求項２４において、 前記視点位置検出手段は、前記左右もしくは上下方向の
    視点位置検出を、前記第１及び第２の画像それぞれにつ
    いて行い、前記前後方向における視点位置検出は、前記
    第１及び第２の画像に対する視点位置検出結果に基づい
    て行うように構成されていることを特徴とする画像表示
    装置。
  29. 【請求項２９】 立体視を可能とする第１の画像と、第
    ２の画像を表示する表示手段を有する画像表示装置の制
    御方法であって、 観察者の左右もしくは上下方向における視点位置と、前
    後方向における視点位置を検出可能な視点位置検出ステ
    ップと、 前記視点位置検出ステップによって検出された観察者の
    視点位置に基づいて、前記表示手段による前記第１の画
    像と前記第２の画像の表示状態を制御する制御ステップ
    を有し、 前記視点位置検出ステップにおける前記観察者の前後方
    向における視点位置の検出周期が、前記左右もしくは上
    下方向における視点位置の検出周期よりも長く設定され
    ていることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２９において、 前記表示手段は、立体視に対する最適視点位置を可変す
    る視点位置可変手段とを備え、 前記制御ステップは、前記視点位置検出ステップの出力
    に基づいて前記視点位置可変手段を制御し、前記最適視
    点位置を制御することを特徴とする画像表示装置の制御
    方法。
  31. 【請求項３１】 請求項３０において、 前記表示手段は前記第１の画像を表示する第１の表示領
    域と、前記第２の画像を表示する第２の表示領域とを有
    するレンチキュラディスプレイであり、 前記視点位置可変手段は、前記第１の表示領域に前記第
    １の画像を、前記第２の表示領域に前記第２の画像をそ
    れぞれ表示させるマスク基板の位置を変化させる手段で
    あることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
  32. 【請求項３２】 請求項２９において、 前記視点位置検出ステップは、前記観察者の瞳孔像を検
    出してテンプレートを作成し、該テンプレートと前記瞳
    孔像とをパターンマッチング演算することにより、視点
    位置の変化を検出することを特徴とする画像表示装置の
    制御方法。
  33. 【請求項３３】 請求項２９において、 前記視点位置検出ステップは、前記左右もしくは上下方
    向の視点位置検出を、前記第１及び第２の画像それぞれ
    について行い、前記前後方向における視点位置検出は、
    前記第１及び第２の画像に対する視点位置検出結果に基
    づいて行うことを特徴とする画像表示装置の制御方法。
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