(57)【要約】【課題】周囲の映り込みや視野角変化にともなう輝度の低下を補償する情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムを提供する。【解決手段】ディスプレイと、ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の視点方向におけるディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する手段と、映り込み補償画像をディスプレイに表示する手段とを備える。【選択図】図１
2015222316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を表示する情報表示装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における前記ディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する手段と、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、を備える情報表示装置。
【請求項２】
前記映り込み補償画像を算出する手段は、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、前記映り込み補償画像として算出する、請求項１に記載の情報表示装置。
【請求項３】
画像情報を表示する情報表示装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、
提示したい画像に対して前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出する手段と、
前記輝度減衰補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、を備える情報表示装置。
【請求項４】
画像情報を表示する情報表示装置であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段と、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する手段と、を備える情報表示装置。
【請求項５】
前記輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段は、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、前記輝度減衰および映り込み補償画像として算出する、請求項４に記載の情報表示装置。
【請求項６】
前記提示したい画像の群と、前記映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、前記映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から前記提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい０以上の値を前記バイアスとして算出する手段、をさらに備える、請求項２または５に記載の情報表示装置。
【請求項７】
前記周囲光の輝度分布を画像として取得する手段は、魚眼レンズと、カメラと、を含む、請求項１、２、４、５、６のいずれかに記載の情報表示装置。
【請求項８】
画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法であって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得するステップと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出するステップと、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出するステップと、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、を含む情報表示方法。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記映り込み補償画像を算出するステップにおいて、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、前記映り込み補償画像として算出する、請求項８に記載の情報表示方法。
【請求項１０】
画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法であって、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出するステップと、
提示したい画像に対して前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出するステップと、
前記輝度減衰補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、を含む情報表示方法。
【請求項１１】
画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法であって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得するステップと、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定するステップと、
前記周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出するステップと、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出するステップと、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出するステップと、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示するステップと、
を含む情報表示方法。
【請求項１２】
前記プロセッサが、前記輝度減衰および映り込み補償画像を算出するステップにおいて、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、前記輝度減衰および映り込み補償画像として算出する、請求項１１に記載の情報表示方法。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記提示したい画像の群と、前記映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、前記映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から前記提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい０以上の値を前記バイアスとして算出するステップ、をさらに含む、請求項９または１２に記載の情報表示方法。
【請求項１４】
前記周囲光の輝度分布を画像として取得するステップにおいて、魚眼レンズと、カメラと、を用いる、請求項８、９、１１、１２、１３のいずれかに記載の情報表示方法。
【請求項１５】
画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムであって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する処理と、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の前記視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する処理と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する処理と、
前記映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、を前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。
【請求項１６】
前記映り込み補償画像を算出する処理において、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、前記映り込み補償画像として算出する処理を前記プロセッサに実行させる、請求項１５に記載の情報表示プログラム。
【請求項１７】
画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムであって、
ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する処理と、
提示したい画像に対して前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出する処理と、
前記輝度減衰補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、を前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。
【請求項１８】
画像情報を表示する情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムであって、
ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する処理と、
前記ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する処理と、
前記周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の前記視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する処理と、
使用者の前記視点方向における、前記ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する処理と、
提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する処理と、
前記輝度減衰および映り込み補償画像を前記ディスプレイに表示する処理と、を前記プロセッサに実行させる情報表示プログラム。
【請求項１９】
前記輝度減衰および映り込み補償画像を算出する処理において、前記提示したい画像に対して前記映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、前記相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、前記輝度減衰および映り込み補償画像として算出する処理を、前記プロセッサに実行させる、請求項１８に記載の情報表示プログラム。
【請求項２０】
前記提示したい画像の群と、前記映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、前記映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から前記提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい０以上の値を、前記バイアスとして算出する処理、を前記プロセッサにさらに実行させる、請求項１６または１９に記載の情報表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子書籍やタブレット端末、スマートフォン等、画像・文字等の情報を使用者に提示する、情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子書籍、タブレット、スマートフォン等の携帯型の情報表示デバイスが普及し、書籍や新聞などの従来の紙媒体の一部あるいは全部をこれら携帯情報表示デバイスで置き換える動きが急速に進んでいる。携帯情報表示デバイスは紙媒体と異なり、タッチパネルやキーボード操作などで提示する情報を随時変更することが可能であり、静止画だけでなくゲームや動画等の表示も可能なマルチメディア性を有している事が特徴である。近年では非常に高解像度、高輝度な表示媒体を有した携帯情報表示デバイスも販売されており、画質の向上も目覚ましい。
【０００３】
携帯情報表示デバイスを通して情報閲覧する際において課題となるものの一つとして、いわゆる光沢タイプの表示画面上における周囲環境の反射（映り込み）がある。いわゆる光沢タイプの表示画面は、使用者自身の顔や周囲の物体、照明として使用される蛍光灯などが表示媒体上に映り込み、提示する情報の視認性を低下させている。別の課題の一つとして、液晶など、携帯情報情報表示デバイスの表示輝度の角度依存性により、使用者の視点が表示媒体の垂直方向から離れると、視認する表示物の見かけの明るさが低下するという点が挙げられる。
【０００４】
周囲環境の映り込みによる視認性の低下に関しては、例えば遮光フードを設けるなどして表示媒体上の写り込みを防ぐ措置を講じたものがある（例えば、特許文献１）が、手に取って取り扱う事の多い携帯情報表示デバイスで上記のような装置を取り付けることは利便性の低下を招く。また、携帯情報表示デバイスは照明光を表示面の真上から受ける事が多く、照明光を物理的に遮光することは難しい。
【０００５】
また、反射防止フィルム（例えば、特許文献２）を携帯情報表示デバイスの画面部に貼付けることで反射を抑制する方法があるが、照明の照り返しを全て防ぐほどの低反射率のフィルムを実現する事は難しい。
【０００６】
また、画面表面に微細な凹凸を設けることで入射した光を乱反射させ、映り込みを抑制する、いわゆるノングレアタイプの画面があるが、発色、コントラスト、見かけの解像度など、画質の面でいわゆる光沢タイプの表示デバイスに比べて劣る。
【０００７】
視点変化による、表示画像の見かけの明るさの低下に関しては、輝度の角度依存性を軽減する措置を講じた表示装置もある（例えば、特許文献３）が、表示媒体の特性上、どうしても明るさの低下を防ぎきることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−１６１０５５号公報
【特許文献２】特許第３３３２４８２号公報
【特許文献３】特開２００８−９０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、携帯情報表示デバイスは周囲の環境や視点位置によって、周囲の映り込みによる提示情報の視認性の低下や見かけの明るさの低下が発生するという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような問題を鑑みてなされたもので、光沢タイプの表示画面を有するような、電子書籍やタブレット・スマートフォン等の、画像・文字の見かけの映り込みおよび、視点方向の変化に伴う輝度低下を補償する情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムを提供する。以下、情報表示装置が表示する、静止画、動画、文字などの表示情報を全て「画像」と表記する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一局面は、画像情報を表示する情報表示装置であって、ディスプレイと、ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の視点方向におけるディスプレイ上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づいて映り込み補償画像を算出する手段と、映り込み補償画像をディスプレイに表示する手段とを備える。
【００１２】
また、映り込み補償画像を算出する手段は、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加したバイアスつき映り込み補償画像を、映り込み補償画像として算出してもよい。
【００１３】
あるいは、情報表示装置はディスプレイと、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、使用者の視点方向における、ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、提示したい画像に対して相対輝度比の逆数を掛け合わせた輝度減衰補償画像を算出する手段と、輝度減衰補償画像をディスプレイに表示する手段とを備える。
【００１４】
あるいは、情報表示装置は、ディスプレイと、ディスプレイ表面に入射する周囲光の輝度分布を画像として取得する手段と、ディスプレイ表面に対する使用者の視点方向を特定する手段と、周囲光の輝度分布と使用者の視点方向とから、使用者の視点方向における表示装置上の映り込みの輝度分布を画像として算出する手段と、使用者の視点方向における、ディスプレイ直上から観測した際の表示輝度に対する相対輝度比を算出する手段と、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に基づく画像に、相対輝度比の逆数を掛け合わせた、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段と、輝度減衰および映り込み補償画像をディスプレイに表示する手段とを備える。
【００１５】
また、輝度減衰および映り込み補償画像を算出する手段は、提示したい画像に対して映り込みの輝度分布画像を差し引いた結果に、さらにバイアスを付加した後、相対輝度比の逆数を掛け合わせた、バイアスつき輝度減衰および映り込み補償画像を、輝度減衰および映り込み補償画像として算出してもよい。
【００１６】
また、提示したい画像の群と、映り込みの輝度分布画像とが取りうる組み合わせのうち、映り込みの輝度分布画像が示す映り込みの輝度から提示したい画像の輝度を差し引いた値のうちもっとも大きい０以上の値をバイアスとして算出する手段をさらに備えてもよい。
【００１７】
また、周囲光の輝度分布を画像として取得する手段は、魚眼レンズと、カメラと、を含んでもよい。
【００１８】
本発明の他の局面は、上述の手段を実現するために、情報表示装置のプロセッサが実行する情報表示方法および情報表示装置のプロセッサに実行させる情報表示プログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電子書籍やタブレット・スマートフォン等の携帯情報表示デバイスにおいて、周囲の映り込みや視点変化にともなう見かけの明るさの低下を補償し、意図した通りの画像の見えを端末使用者に鑑賞させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施例としての携帯情報表示デバイスの構成図
【図３】魚眼レンズつきカメラで取得した、表示部周囲の輝度分布画像の例
【図４】端末使用者視点から算出した、表示部周囲の輝度分布画像内の映り込み範囲を示す説明図
【図５】本発明の実施形態における処理を示すフローチャート
【図６】表示部周囲の輝度分布画像における、端末使用者の視点位置を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る情報表示装置を説明する。
【００２２】
（装置の構成）
図１は本実施形態の構成を示すブロック図である。図１において、  符号１０は、本実施形態に係る情報表示装置である。
符号１１は、コンピュータである。
符号１２は、操作部である。
符号１３は、画像補償部である。
符号１４は、表示部である。
符号１５は、周囲輝度分布取得部である。
符号１６は、補償演算部である。
符号１７は、記憶部である。
符号２０は、情報表示装置１０を操作部１２を介して操作し、表示部１４を通して画像を鑑賞する使用者である。
コンピュータ１１は記憶装置、演算装置を有し、画像を格納した操作部１２を通した使用者からの操作を受け付け、使用者の求めに応じて提示画像データを補償演算部へ送る。
画像補償部１３は、周囲輝度分布取得部１５からの周囲輝度分布データ、コンピュータ１１からの提示画像データ、記憶部１７からの表示装置屈折率データおよび視点位置ごとの相対輝度比データを元に補償演算を行う補償演算部１６を有し、表示部１４へ補償後画像データを送る。
表示部１４は液晶ディスプレイなどで、画像補償部１３から送られた補償後画像データを表示する。
【００２３】
（典型例）
図２は図１の情報表示装置１０の一典型例としての携帯情報表示デバイスの構成図である。携帯情報表示デバイス３０は、魚眼レンズつきカメラ３１、ディスプレイ３２、を備えており、
魚眼レンズつきカメラ３１が周囲輝度分布取得部１５に対応する。
ディスプレイ３２は表示部１４、および、タッチパネル操作による端末使用者５１の操作を受け付ける操作部１２を兼ねる。
携帯情報表示デバイス３０はコンピュータが内蔵されており、実施形態におけるコンピュータ１１、画像補償部１３を兼ねる。端末使用者５１は、ディスプレイ３２におけるタッチパネル機能を用いて、鑑賞したい画像を選択するなどの操作を行うことができる。
【００２４】
（原理）
次に、情報表示装置１０を用いて、使用者２０に映り込みを補償した画像を提示する原理を説明する。
【００２５】
使用者２０が情報表示装置１０の表示部１４に提示された画像情報を鑑賞するとき、表示装置上の実際の見えは（数１）の式で表される。 
【００２６】
【数１】
2015222316.tif 000003
【００２７】
ここで、（ｘ，ｙ）は表示部１４上のｘ座標、ｙ座標を表す。
ωは表示部１４に原点を置き、表示部１４の法線方向となす角を天頂角、表示部１４に下ろした垂線と表示部１４の平面上に取った基準線となす角を方位角した際の、使用者２０の視点方向を表す。
Ｐ（ｘ，ｙ，ω）は使用者２０が実際に鑑賞する表示部１４上の輝度分布を表す。
Ｉ（ｘ，ｙ）は情報表示装置１０が出力する画像情報の輝度分布を表す。
ｋ（ω）は使用者２０の視点方向における表示装置の輝度の相対強度（輝度）比を表し、表示装置の垂直方向から鑑賞する場合を１．０とする。
Ｒ（ｘ，ｙ，ω）は表示部上に入射した光が正反射し、端末使用者から見える映り込みの輝度分布を表す。
【００２８】
このように、本来提示したい画像情報に対して、周囲の映り込みが重畳され、なおかつ視点方向の変化による表示輝度の低下を伴って使用者２０に鑑賞されることになる。
【００２９】
上記のように見かけの画像の劣化に対して、情報表示装置１０は実際に提示したい画像Ｉ（ｘ，ｙ）に対して、（数２）の式で示す補償後画像Ｉ’（ｘ，ｙ，ω）を出力することを考える。
【００３０】
【数２】
2015222316.tif 000004
【００３１】
このとき、使用者２０の鑑賞する、見かけの輝度分布は（数３）の式で表される。
【００３２】
【数３】
2015222316.tif 000005
【００３３】
ここで、Ｐ’（ｘ，ｙ，ω）は補償後画像を出力したときの使用者２０が実際に鑑賞する表示部１４上の輝度分布を表す。すなわち、（数２）の式に基づき、予め補償を行った画像を出力することで、使用者２０は、画面表面上の映り込みおよび輝度低下分がキャンセルされ、本来提示したい画像の輝度分布を鑑賞することが可能になる。
【００３４】
（映り込みの予測）
（数２）の式に基づく提示画像の補正を行うためには、使用者２０が鑑賞する視点位置で観測される、表示部１４上における映り込みの輝度分布Ｒ（ｘ，ｙ，ω）、および視野角の変化に伴う表示装置の輝度の相対輝度比ｋ（ω）を予測する必要がある。
【００３５】
上記を達成するため、表示部１４上の周囲から、表示部１４に照射する光の輝度分布を計測により取得する。これは、図２に示すような、表示部１４直近に魚眼レンズなどの表示部１４を覆う半球面上の光を集光するレンズを装着したカメラを用いた撮像を行うことで可能である。上記カメラで取得した画像は適切に座標変換を行うことで、図３に示したような、カメラを原点として、端末周囲の輝度分布を、天頂角を横軸、方位角を縦軸にとったような画像として展開することが可能である。
【００３６】
さらに、表示部１４に対する、使用者２０の視点の位置を計測する。これは、例えば端末周囲の輝度分布画像を用いて、画像認識技術等により視点検出を行うことで可能である。
【００３７】
使用者２０から見える映り込みの範囲の特定は、図４に示すように、表示部１４に照射する光の輝度分布と、使用者２０の視点位置情報を得たことにより、視点位置から見て、表示部１４の最外周に当たる点の正反射方向で囲まれる範囲を特定することで行うことができる。
【００３８】
上記得られた映り込み範囲上の周囲の輝度分布と、表示部１４表面における反射率から、映り込みの輝度分布Ｒ（ｘ，ｙ，ω）を計算する。たとえば、表示部１４表面の素材の屈折率が既知であれば、フレネルの公式を用いて、視点位置から見た表示部１４表面の反射率を計算することができる。映り込みの輝度分布Ｒ（ｘ，ｙ，ω）は（数４）の式で表すことができる。
【００３９】
【数４】
2015222316.tif 000006
【００４０】
ここで、ｒ（ｘ，ｙ，ω）は表示部１４表面の反射率を表す。
Ｌ（ｘ，ｙ，ω）は、映り込み範囲上の表示部１４周囲の輝度分布を表す。
【００４１】
（相対輝度比の取得）
表示装置の輝度相対比ｋ（ω）は、予め放射輝度計などを用いてさまざまな方向から計測しておき、結果を記憶部１７に保存しておく。検出した視点方向ωから、記憶部１７に保存されていた輝度相対比の一覧から参照することで、鑑賞時の視点方向における輝度相対比ｋ（ω）を取得することができる。
【００４２】
（バイアスの印加による映り込み補償可能な輝度範囲の拡大）
以上の原理による補償画像の生成による見掛けの画像劣化のキャンセルは、本来提示したい画像の輝度Ｉ（ｘ，ｙ）が、映り込みの輝度Ｒ（ｘ，ｙ，ω）より大きくなければならないことが（数２）の式より明らかである。表示部１４上の全ての座標において映り込み補償を実施するため、（数５）の式に示すように、バイアスの印加を行うことで、補償可能な映り込みの輝度範囲を拡大する。
【００４３】
【数５】
2015222316.tif 000007
【００４４】
ここで、Ｂは提示画像全体に一律で印加するバイアスである。印加バイアスＢは例えば使用者２０が予め設定しても良いし、提示したい画像全てを補償可能としたい場合は（数６）の式に基づき計算しても良い。
【００４５】
【数６】
2015222316.tif 000008
【００４６】
ここで、ｉは提示したい画像が複数ある場合の画像番号を表す。
関数ｍａｘ（・）はとりうる値の最大値を表す。
すなわち、使用者２０の視点の移動範囲に伴って起こりうる全ての映り込み画像の輝度分布Ｒ（ｘ，ｙ，ω）と、提示したい画像Ｉｉ（ｘ，ｙ）全てに対して画素ごとの差分を計算し、もっとも値が大きいものを印加バイアスとしてもよい。
【００４７】
上記印加バイアスＢはあまりに大きいと、使用者２０の観測する画像Ｐ’（ｘ，ｙ，ω）のコントラストが下がり、使用者２０の求める画質を満足しない場合もありうる。そのため、例えば印加バイアスＢの上限値を予め設定しておき、算出した印加バイアスＢが上限値を超える場合は、映り込み補償範囲外である旨を使用者２０に警告した上で、印加バイアスＢを設定した上限値で打ち切る、あるいは周囲の照明を暗くするよう使用者２０に促すなどの措置を取ってもよい。
【００４８】
（手順）
次に、図５のフローチャートを参照して、図１に示す情報表示装置１０において、前述の原理に基づき、周囲の映り込みを補償した画像を提示するまでの動作の一例を説明する。
【００４９】
まず、端末周囲の輝度分布画像取得を行う（ステップＳ２）。これは、図２に示すように、表示部１４直近に魚眼レンズを装着したカメラを用いた撮像を行うことで取得する。カメラに搭載されたイメージセンサのダイナミックレンジが周囲の輝度分布の輝度レンジより狭い場合は、露光量を多段階に変えて撮像した後合成する、いわゆるＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）撮影を行う。
【００５０】
次に、補償後画像に印加するバイアスの算出を行う（ステップＳ３）。これは、提示したい画像全てを補償可能としたい場合は、ステップＳ２で求めた端末周囲の輝度分布画像を元に、（数６）の式に基づいて計算を行う。
【００５１】
次に、照り返しの補償を実施すべきかどうかの判断を行う（ステップＳ４）。これは、ステップＳ３で算出した印加バイアス値が、事前に設定した閾値より小さいかどうかで判断する。閾値より印加バイアスが大きい場合は、表示部１４に、補償範囲外であり、周囲の照明を暗くする旨を表示し（ステップＳ５）、終了する（ステップＳ１１）。
【００５２】
ステップＳ４で照り返し補償範囲内であると判断した場合、次に視線方向の検出を行う（ステップＳ６）。これは例えば、ステップＳ２で取得した端末周囲の輝度分布画像から、Ｈａａｒ−ｌｉｋｅ特徴によるカスケード分類器等、公知の画像認識手法を用いて顔領域を特定し、顔画像領域からパターンマッチングなどにより目の位置を特定するなどして、上記目の座標から視線方向を算出する。ここでは、図６に示すように、右目、左目の視線方向の中間点を代表する視点方向と定めるものとする。
【００５３】
次に、映り込み範囲を算出する（ステップＳ７）。これは、図４で示したような、視点位置と既知の表示装置の大きさを元に、ステップＳ２で取得した端末周囲の輝度分布画像のうち、使用者２０の視点位置における映り込み範囲を算出する。
【００５４】
次に、照り返し画像を生成する（ステップＳ８）。これは、記憶部１７に格納された、表示媒体の屈折率と、ステップＳ６で取得した視線方向から、フレネルの公式により表面反射率を算出し、（数４）の式に基づき、ステップＳ７で特定した映り込み範囲における輝度分布に表面反射率を掛け合わせることで照り返し画像を生成する。
【００５５】
次に、提示画像の補償処理を行う(ステップＳ９)。これは、ステップＳ６で取得した視点位置における相対輝度比を、記憶部１７に記録された相対輝度比テーブルから取得し、この相対輝度比と、ステップＳ３で取得した印加バイアス、およびステップＳ７で取得した照り返し画像を用いて、（数５）に基づき、提示画像の補償処理を補償演算部１６で行う。
【００５６】
次に、ステップＳ９で取得した補償処理後の提示画像を表示し（ステップＳ１０）、終了する(ステップＳ１１)。
【００５７】
以上により、視点や周囲環境情報を用いて補償することで、表示端末における映り込みや輝度低下などの見かけの視認性低下を除去することが可能となる。
【００５８】
前述した実施形態は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜の変更または改変を行ってもよい。
【００５９】
例えば、前述の実施例では使用環境において印加バイアスの算出を端末周囲の輝度分布画像を元に算出したが、これに限定されることなく、例えば予め決められた印加バイアス値を記憶部１７に保持しておき、これを参照して用いても良いし、印加バイアスを付加しない構成をとっても良い。
【００６０】
また、補償を実施すべきかどうかを判断し、実施すべきでないと判断すれば使用者２０にその旨提示して画像表示を終了するとしたが、これに限定されることなく、印加バイアスを予め定め記憶部１７に保持しておいた上限値に収めて、補償可能な画素のみ補償処理を行っても良い。
【００６１】
また、照り返し画像を生成する際に、表示媒体の屈折率を用いて表面反射率を算出するとしたが、これに限定されることなく、例えばゴニオリフレクトメータ等を用いて、角度が変わった際の表示媒体の表面反射率を計測して記憶部１７に保持しておき、保持した値を参照することで表面反射率を算出しても良い。
【００６２】
また、情報表示装置１０において、補償演算部は表示演算部と別としたが、これに限定されることではなく、同一の演算装置で処理を行っても良い。
【００６３】
また、情報表示装置１０において、表示部１４はコンピュータ１１あるいは画像補償部１３と一体化した構成を取ったものとしたが、これに限定されることなく、表示部１４周囲の輝度分布の取得と視点方向の検出が可能な周囲輝度分布取得部１５があれば、別の環境に置かれた演算処理装置が同様の提示画像の補償処理を行うことが可能である。
【００６４】
また、視点方向を代表の１点として扱ったが、これに限定されることなく、例えば表示部１４が３Ｄディスプレイのように右目用、左目用それぞれの画像の提示が可能なものであれば、右目、左目それぞれの位置を算出し、補償処理を右目用、左目用それぞれ別個に行うことが可能である。
【００６５】
また、相対輝度比ｋ（ω）を予め計測しておき、参照することで輝度の減衰を補償するものとしたが、これに限定されることなく、視野角の変化に伴う輝度の減衰が無視できるほど小さく、相対輝度比が常に１であるとして輝度減衰の補償を行わなくてもよい。
【００６６】
以上説明した情報表示装置の各機能、各処理は、情報表示装置が備える１つ以上のプロセッサにプログラムを実行させることによって実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、電子書籍やタブレット端末、スマートフォン等、画像・文字等の情報を使用者に提示する、情報表示装置に有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１０    情報表示装置
１１    コンピュータ
１２    操作部
１３    画像補償部
１４    表示部
１５    周囲輝度分布取得部
１６    補償演算部
１７    記憶部
２０    使用者
３０    携帯情報表示デバイス
３１    魚眼レンズつきカメラ
３２    ディスプレイ
５１    端末使用者
Ｓ１    補償画像表示処理開始
Ｓ２    周囲輝度分布画像取得
Ｓ３    印加バイアス算出
Ｓ４    画像補償実施範囲内の判断
Ｓ５    「補償外」提示
Ｓ６    視点方向検出
Ｓ７    映り込み範囲算出
Ｓ８    映り込み画像生成
Ｓ９    補償後画像生成
Ｓ１０    画像表示
Ｓ１１    補償画像表示処理終了
【図１】
2015222316.tif 000009
【図２】
2015222316.tif 000010
【図３】
2015222316.tif 000011
【図４】
2015222316.tif 000012
【図５】
2015222316.tif 000013
【図６】
2015222316.tif 000014