(57)【要約】      （修正有）【課題】反射グレアの発生を、反射グレアの発生源であるディスプレイにおいて検出する反射グレア検出技術を提供する。【解決手段】反射グレア検出装置１００は、ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサ１０と、ディスプレイ表示部のフロントパネルを透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサ１１と、光の強度Ｐ１、Ｐ２と、フロントパネルの光の透過率μ１から、ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrの推定値を算出する反射光量推定手段２０と、反射光量推定装置２０で推定した外光の反射光量Ｐrと、予め設定した閾値Ｓ１とを比較して、反射光量Ｐrが、閾値Ｓ１より大きい場合に、ディスプレイにおいて、外光による反射グレアが発生していると判定する反射グレア発生判定装置３０と、を有して構成されている。【選択図】図１
2009294183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサと、
反射量の測定対象と同一素材で透過率の等しいパネルを用いた透過板を透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサと、
前記Ｐ１と前記Ｐ２とを基に、前記透過板で反射される外光の反射光の量Ｐrを推定する反射光量推定装置と
を備えた反射量測定装置。
【請求項２】
前記反射光量推定装置は、前記Ｐ１及び前記Ｐ２と、前記透過板の光の透過率μ１とから、下記の式を用いて、前記透過板で反射される外光の反射光の量Ｐrを推定することを特徴とする請求項１に記載の反射量測定装置。
Ｐr＝Ｐ1−Ｐ２／（１−μ１）
【請求項３】
ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサと、
ディスプレイの表示部のフロントパネルを透過した外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサと、
前記Ｐ１と前記Ｐ２とを基に前記ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrを推定する反射光量推定部と、
該前記反射光量推定部で推定した外光の反射光量Ｐrと、予め設定した閾値Ｓとを比較して、前記反射光量Ｐrが閾値Ｓより大きい場合に、前記ディスプレイにおいて、外光による反射グレアが発生していると判定する反射グレア発生判定部と
を備えた反射グレア検出装置。
【請求項４】
反射グレア発生判定の結果と算出された反射光量Ｐrの情報を、ディスプレイに対して送信する通信装置を有することを特徴とする請求項３に記載の反射グレア検出装置。
【請求項５】
前記反射光量推定装置は、前記Ｐ１及び前記Ｐ２と、フロントパネルの光の透過率μ１とから、下記の式を用いて、前記ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrを推定することを特徴とする請求項３又は４に記載の反射グレア検出装置。
Ｐr＝Ｐ1−Ｐ２／（１−μ１）
【請求項６】
装着したディスプレイの輝度レベルの設定に応じて、前記反射グレア発生判定装置の閾値Ｓを変更する閾値変更装置を備えた請求項３から５までのいずれか１項に記載の反射グレア検出装置。
【請求項７】
請求項３から６までのいずれか１項に記載の反射グレア検出装置を備えたディスプレイ装置。
【請求項８】
さらに、前記反射グレア検出装置の反射グレア判定結果と外光の反射光の量Ｐrの推定値とを基に、ディスプレイの輝度レベルを調整する輝度レベル調整装置を備えたことを特徴とする請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
照明の出力光の偏光を調整する偏光調整機構を備えた照明装置であって、
請求項３から６までのいずれか１項に記載の反射グレア検出装置と、該反射グレア検出装置における反射グレア発生判定部の判定結果と反射光量Ｐrの推定値とを基に、前記照明装置の偏光を調整する偏光制御部と、
を備えた照明システム。
【請求項１０】
前記偏光制御部は、以下の条件の何れかの条件を満たすように、前記照明装置の偏光を調整する請求項９に記載の照明システム。
１）条件１：反射グレア発生判定装置の判定結果が、反射グレアが発生していない判定する。
２）反射光Ｐrの推定値が、予め設定した閾値以下、或いは最小値となる。
【請求項１１】
照明の出力光の輝度を調整する輝度調整機構を備えた照明装置であって、
請求項３から６までのいずれか１項に記載の反射グレア検出部にける前記反射グレア発生判定部の判定結果と、反射光Ｐrの推定値を基に、前記照明装置の輝度を調整する輝度制御部を備えたことを特徴とする照明システム。
【請求項１２】
前記輝度制御部は、以下の条件の何れかの条件が満たすように、照明装置の出力光の輝度を調整する請求項１１の照明システム。
１）反射グレア発生判定装置の判定結果が、反射グレアが発生していない。
２）反射光Ｐrの推定値が、予め設定した閾値以下となる。
【請求項１３】
入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサと、反射量の測定対象と同一素材で透過率の等しいパネルを用いた透過板を透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサと、前記Ｐ１と前記Ｐ２とを基に、前記透過板で反射される外光の反射光の量Ｐrを推定する反射光量推定方法であって、
前記Ｐ１及び前記Ｐ２と、フロントパネルの光の透過率μ１とから、下記の式を用いて、前記ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrを推定することを特徴とする反射光量推定方法。
Ｐr＝Ｐ1−Ｐ２／（１−μ１）             
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載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録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明等の光が、外光としてディスプレイの表示画面に入射することに起因する反射量の検出技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＲＴや、液晶ディスプレイ等に代表される表示装置（ディスプレイ）は、通常、一定の明るさの照明（太陽光などを含む）下で使用される。この際、照明光（外光）がディスプレイ表面に入射した光が反射し、反射グレアを発生させてディスプレイの視認性を低下させると言う問題が発生する事が知られている。ここで、反射グレアとは、ディスプレイ自体から発せられる光と、ディスプレイ自体から発せられる光に対して充分大きいディスプレイ表面に入射した外光の反射光とが、ディスプレイを観察する観察者の眼に同時に入る場合に、ディスプレイの視認性を低下させる現象を指す。
【０００３】
このような反射グレアへの対策としては、ディスプレイの表示面の表面で外光が、散乱して反射する処理を施すようにすること（第１のグレア対策）、あるいは、ディスプレイの表示部の保護用に設けられたフロントパネルにスモークガラスを採用したり、或いはディスプレイの表示面を偏光フィルムで覆うなどすることで、外光に対するディスプレイ表面の反射率を低くする対策（第２のグレア対策）等のノングレア処理が存在する。
【０００４】
上記第１及び第２の２つのグレア対策のうち、前記第１のグレア対策は、外光だけでなくディスプレイからの出力光も散乱させてしまうために、ディスプレイに表示すべき画像／映像の視認性を低下させると言う問題を含んでいる。従って、現在グレア対策としては、「外光に対するディスプレイ表面の反射率を低くする。」第２のグレア対策が採用される場合が多い。
【０００５】
尚、第２のグレア対策のうち、ディスプレイの表示面を偏光フィルムで覆うなどして、外光に対するディスプレイ表面の反射率を低くする方法は、以下に説明する原理に基づくものである。
【０００６】
一般に、屈折率n1の媒質から屈折率n2の媒質に光が入射角θ1（媒質界面と垂直な方向からの角度）で入射した場合に、光の電場ベクトルが入射面に平行なＰ波と、垂直なＳ波によって、反射率が異なる物理現象を利用するものである。具体的には、屈折率n1の媒質から入射角θ1で入った光が、屈折率n2の媒質へ出射角θ2で出射する場合、Ｐ波の反射率ＲpとＳ波の反射率Ｒsは、各媒質中での減衰がないと仮定すると、各々、
【数１】
2009294183.tif 000003
【数２】
2009294183.tif 000004
となることが知られており、例えば、屈折率１．０の空気中から屈折率１．７の物質へ光が入射する場合、それらの反射率は、入射角θ1によって図１６に示すような挙動を示し、Ｐ波の方がＳ波よりも光の反射率が小さくなる。光の電場ベクトルの振動方向が一定ということは、その光が直線偏光であることと同義である。従って、上記の現象を利用して、Ｐ波に相当する偏光を主成分とする照明器具を作れば、ある屈折率を持つ物質の界面における反射率を、Ｐ波もＳ波も同様に含まれる通常の照明器具で光を当てた際の反射率よりも低くすることができ、結果的に物体からの反射光を減らし、反射グレアが減り、防眩効果が得られることになる（周知技術の第２の対策の原理説明）。
【０００７】
通常、上記原理を用いたノングレア対策は、ディスプレイの表示面を偏光フィルムで覆うなどして、基本的に照明されるディスプレイ側に対してノングレア処理を施すものがほとんどであった。
【０００８】
しかしながら、上記のようにディスプレイの表示面を偏光フィルムで覆うノングレア処理は、反射グレアを抑制する反面、偏光フィルムがディスプレイの出力光を減衰させ、表示画面の輝度を低下させるという問題点を有している（周知技術の問題点の説明）。
【０００９】
上記問題点を回避するための技術としては、照明の側に偏光板を装着して、反射グレアの発生を抑制したい被照明物で発生した反射グレアに応じて、反射グレアの発生を抑制したい被照明物に対する照明光の偏光を調整できるようにしたものがある。
【００１０】
１）照明器具本体に偏光板を装着することで、事務所等におけるＶＤＴ作業時にＣＲＴディスプレイへの照明器具の映り込み等、反射グレアによる表面の見にくさを抑制可能とした照明器具（特許文献１）。
２）偏光面が、光源と被照物と視線とで形成される面と実質的に一致するような偏光で照明し、その偏光子もしくは照明器具の向きを可動にして、偏光面を調節可能とした照明器具及び照明方法（特許文献２）
３）光源の一部又は全体を覆う偏光フィルターを、光源前方に配置して、偏光の偏った照明光を被照物に対して照射することで、被照物での反射グレアを低減させる光源（特許文献３）
【００１１】
これらの反射グレア抑制技術が提案されているが、これらの照明側の偏光を調整することで反射グレアを抑制する技術の、被照物での反射グレアの発生を検出は、ディスプレイの観察者自身が、反射グレアの発生の有無を判断する方法又は、ディスプレイの観察者の観察位置を想定した場所の近傍に、光センサを配置して、この光センサにより反射グレアの発生の有無を判断する方法のいずれかを利用したものであった。
【００１２】
【特許文献１】実開昭５８−７４７０２号公報
【特許文献２】特開昭６０−１４６４０１号公報
【特許文献３】実開平６−１１２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記のように、ディスプレイの観察者や、観察者の観察位置を想定した場所の近傍に配置した光センサによる反射グレアの発生検出方法は、「ディスプレイに対して特定の条件に該当する位置の観察者に対して影響を与える、ディスプレイ表示面で反射した照明光（外光）」の検知をしているのみであり、反射グレアの原因となる「外光によるディスプレイ表示面での反射光の発生」それ自体を検知しているわけではない。
【００１４】
従って、従来の反射グレア検出方法では、複数の観察者が異なる位置からディスプレイを観察する場合に、全ての観察位置候補の近傍に光センサを配置しなければならないと言う問題がある。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑み、反射グレアの発生を、反射グレアの発生源であるディスプレイにおいて検出する反射グレア検出技術を提供すること目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一観点によれば、入射する外光の大きさＰ１を、測定する第１の光センサと、反射量の測定対象と同一素材で透過率の等しいパネルを用いた透過板を透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサと、前記Ｐ１と前記Ｐ２とを基に、前記透過板で反射される外光の反射光の量Ｐrを推定する反射光量推定装置と、を備えた反射量測定装置が提供される。これにより、反射量の測定対象と同一素材で透過率の等しいパネルを用いた透過板を設けるだけで、簡単に反射量を推測することができる。前記反射光量推定装置は、前記Ｐ１及び前記Ｐ２と、前記透過板の光の透過率μ１とから、下記の式を用いて、前記透過板で反射される外光の反射光の量Ｐrを推定することが好ましい。Ｐr＝Ｐ1−Ｐ２／（１−μ1）。
【００１７】
また、ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサと、ディスプレイの表示部のフロントパネルを透過した外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサと、前記Ｐ１と前記Ｐ２とを基に前記ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrを推定する反射光量推定部と、該前記反射光量推定部で推定した外光の反射光量Ｐrと、予め設定した閾値Ｓとを比較して、前記反射光量Ｐrが閾値Ｓより大きい場合に、前記ディスプレイにおいて、外光による反射グレアが発生していると判定する反射グレア発生判定部と、を備えた反射グレア検出装置が提供される。
【００１８】
ＣＲＴやＬＣＤ等のディスプレイでは、ディスプレイの表示部を保護するガラス製、或いはプラスチック製等のフロントパネル（透明の保護カバー）を設けて、ディスプレイの表示部を保護している。通常、ディスプレイにおいて発生する反射グレアは、ディスプレイの表示部の本体部分ではなくて、フロントパネルでの外光の反射により発生することが多いため、これにより、反射グレアを推定できる。反射グレア発生判定の結果と算出された反射光量Ｐrの情報を、ディスプレイに対して送信する通信装置を有することが好ましい。特に無線通信であれば、調整の自由度が高い。
【００１９】
前記反射光量推定装置は、前記Ｐ１及び前記Ｐ２と、フロントパネルの光の透過率μ１とから、下記の式を用いて、前記ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrを推定することが好ましい。Ｐr＝Ｐ1−Ｐ２／（１−μ１）。
【００２０】
装着したディスプレイの輝度レベルの設定に応じて、前記反射グレア発生判定装置の閾値Ｓを変更する閾値変更装置を備えていても良い。この際、前記反射グレアによるディスプレイの視認性の劣化を補うように閾値Ｓを変更するが、グレアの発生がある場合には、ディスプレイの画面の輝度を上昇させるように閾値を変更することが好ましい。本発明は、上記に記載の反射グレア検出装置を備えたディスプレイ装置であっても良いし、個別の測定装置であっても良い。さらに、前記反射グレア検出装置の反射グレア判定結果と外光の反射光の量Ｐrの推定値とを基に、ディスプレイの輝度レベルを調整する輝度レベル調整装置を備えていても良い。
【００２１】
本発明の他の観点によれば、照明の出力光の偏光を調整する偏光調整機構を備えた照明装置であって、上記に記載の反射グレア検出装置と、該反射グレア検出装置における反射グレア発生判定部の判定結果と反射光量Ｐrの推定値とを基に、前記照明装置の偏光を調整する偏光制御部と、を備えた照明システムが提供される。前記偏光制御部は、以下の条件の何れかの条件を満たすように、前記照明装置の偏光を調整することが好ましい。
【００２２】
１）条件１：反射グレア発生判定装置の判定結果が、反射グレアが発生していない判定する。
２）反射光Ｐrの推定値が、予め設定した閾値以下、或いは最小値となる。
【００２３】
また、照明の出力光の輝度を調整する輝度調整機構を備えた照明装置であって、上記に記載の反射グレア検出部にける前記反射グレア発生判定部の判定結果と、反射光Ｐrの推定値を基に、前記照明装置の輝度を調整する輝度制御部、を備えたことを特徴とする照明システムであっても良い。前記輝度制御部は、以下の条件の何れかの条件が満たすように、照明装置の出力光の輝度を調整する照明システム。
【００２４】
本発明の別の観点によれば、入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサと、反射量の測定対象と同一素材で透過率の等しいパネルを用いた透過板を透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサと、前記Ｐ1と前記Ｐ２とを基に、前記透過板で反射される外光の反射光の量Ｐrを推定する反射光量推定方法であって、前記Ｐ１及び前記Ｐ２と、フロントパネルの光の透過率μ1とから、下記の式を用いて、前記ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrを推定することを特徴とする反射光量推定方法が提供される。Ｐr＝Ｐ１−Ｐ２／（１−μ１）。
【００２５】
本発明は、上記の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良く、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。このプログラムは、伝送媒体により取得されるものであっても良い。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の反射グレア検出装置によれば、光センサを観察者の近傍に配置する必要が無いなど、配置の自由度を持たせることができる。
【００２７】
また、複数の観察者が、異なる位置から観察する場合でも、観察位置の増加に対応して光センサの数を増やす必要が無い。さらに、観察者自身が、反射グレアを検出する光センサの障害物にならない為、誤動作の発生が抑制されるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態による表示装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による反射グレア検出装置の一構成例を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態による反射グレア検出装置１００は、ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサ１０と、ディスプレイ表示部のフロントパネルを透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサ１１と、光の強度Ｐ１、Ｐ２と、フロントパネルの光の透過率μ１から、ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrの推定値を算出する反射光量推定手段２０と、反射光量推定装置２０で推定した外光の反射光量Ｐrと、予め設定した閾値Ｓ１とを比較して、反射光量Ｐrが、閾値Ｓ１より大きい場合に、ディスプレイにおいて、外光による反射グレアが発生していると判定する反射グレア発生判定装置３０と、を有して構成されている。
【００３０】
第２の光センサ１１の前面には、反射グレアの発生を判断する対象となるディスプレイ４０のフロントパネル４０ａと同一素材で透過率の等しいパネル（ここでは、測定対象となるパネルと同一素材で透過率の等しいパネルを、「透過板」と称する。）４１を配置する。この透過板４１を透過した後の光の強度は、フロントパネル４０ａを透過する外光の大きさＰ２と同じであり、これをＰ２として光センサ１１でセンシングすることができる。
【００３１】
反射グレア検出装置１００は、例えば、通信装置５０と接続されている。反射グレア発生判定の結果と算出された反射光量Ｐrの情報とが、利用する機器に対して、送受信装置５１を介して送信される。送信された情報は、反射グレアの情報を用いるディスプレイ４０と接続された送受信装置５２を通して、通信装置５３に送られ、輝度調整装置４２は、送信されたこの情報を用いて反射グレアの大きさに応じてディスプレイ４０の輝度を調整する。
【００３２】
尚、図１では、通信装置５０、５３として、電波を使用する無線通信装置を採用した構成を例示したが、無線通信に用いる手段は、電波に限定されるものではなく、光（可視光、赤外光等）、音波等を使用してもよい。さらに、通信装置５０，５３の通信方式は、無線方式に限定されるものではなく、有線方式であってもよい。
【００３３】
以下において、図１の構成をより詳細に説明する。図２は、図１に示す反射光量推定装置２０の第１の構成例を示す図である。
【００３４】
図２に示すように、反射光量推定装置２０は、フロントパネル（４０ａ）の光の透過率μ1（０≦μ1＜１）を格納した透過率記憶装置２１と、光センサによって測定した光の強度Ｐ1、Ｐ２と、フロントパネル４０ａ・透過板４１の光の透過率μ1から、ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrの推定値を算出する反射光量推定値算出装置である、Ｐr推定値算出装置２２を備えている。
【００３５】
以下に、Ｐr推定値算出装置２２における推定値算出方法について説明する。ディスプレイ４０に入射する外光の大きさＰ１、フロントパネル４０ａを透過する外光の大きさＰ２を用いて、“フロントパネル４０ａの光の透過率”をμ１（０≦μ１＜１）、“フロントパネル４０ａにおける外光の透過損失”ＰLossを
ＰLoss＝μ１（Ｐ１−Ｐr）                          （１）
とした場合、ディスプレイで反射される外光の反射光の量”Ｐrは、
Ｐr＝Ｐ１−Ｐ２−ＰLoss                                              （２）
で表すことができる。ここで式（２）の右辺のＰLossに式（１）を代入して、
Ｐr＝Ｐ１−Ｐ２−μ１（Ｐ１−Ｐr）                （３）
（１−μ１）Ｐr＝（１−μ１）Ｐ１−Ｐ２            （４）
Ｐr＝Ｐ１−Ｐ２／（１−μ１）                      （５）として、上記規則で“ディスプレイで反射される外光の反射光の量”Ｐrの推定値を算出することができる。
【００３６】
尚、反射グレアの原因となる外光の光源が、蛍光灯のような周期間欠点灯型の照明であり、時間軸上において光源の輝度が変動する場合には、Ｐrの瞬時値と閾値Ｓ１とを比較することで反射グレアの発生の有無について判定することには難しい。そこで、閾値Ｓ１との比較用Ｐrに、Ｐrの時間平均値を用いる場合は、図３に示すように、反射光量推定装置２０ａは、閾値Ｓ１との比較用Ｐrとして、Ｐr推定値算出装置２２により求めた推定Ｐｒ値について、予め設定されている一定時間の推定Ｐr値の例えば時間平均値を算出する時間平均算出装置２３等を備えた構成例としても良い。
【００３７】
また、閾値Ｓ１との比較用Ｐrとして、予め設定した一定時間のＰrの時間積分値を用いる場合には、図４に示すように、反射光量推定装置２０ｂは、閾値Ｓ１との比較用Ｐrとして、Ｐr推定値算出装置２２により求めた推定Ｐｒ値について、予め設定した一定期間におけるＰrの時間積分値を算出する時間積分算出装置２４等を備えた構成例としてもよい。
【００３８】
尚、上記のＰrの時間平均値、或いは、時間積分値の算出の平均時間及び積分時間は、少なくとも反射グレアの原因となる外光の光源である周期間欠点灯型の照明の点灯周期の１周期以上とすることが望ましい。また、閾値は上記の説明では、予め設定されているものとしているが、各ユーザの環境に合わせて閾値を任意に変更できるように構成しても良い。
【００３９】
図５は、本実施の形態による反射グレア発生判定装置３０の一構成例を示す図である。図５に示すように、本実施の形態による反射グレア発生判定装置３０は、閾値Ｓ１を格納した閾値記憶装置３１と、反射光量推定装置２０の出力（Ｐr）と、上記閾値Ｓ１を比較する比較装置３２と、比較装置３２による比較結果が、Ｐr≦Ｓ１の場合には外光による反射グレアは発生していないと判定して “０”を、Ｐr＞Ｓ１の場合には外光による反射グレアは発生していると判定して“１”を、それぞれ出力する判定結果出力装置３３と、を備えている。
【００４０】
前述のＰr と判定結果出力装置３３による判定結果とは、図１に示すように、通信装置５０を介して符号化され、送信装置５１を通して送信され、この情報を使用するディスプレイ４０側においては、受信装置５２によって受信され、通信装置５３によって復号化され、輝度調整装置４２に送られる。輝度調整装置４２は、上記の判定結果においてグレアの発生がある場合、すなわち判定結果が“１”の場合には、ディスプレイ４０の画面の輝度を上昇させる。
【００４１】
以上に説明したように、本実施の形態による反射グレア検出装置を用いることにより、簡易にグレアの発生を検出することが可能となる。さらに、グレアの発生を判断してディスプレイの輝度を調整することにより、どのような照明環境下であっても、自動的に見やすい視聴環境に設定することが可能となる。
【００４２】
尚、反射グレア検出装置１００を外付けで接続できるようにすることにより、例えば、ディスプレイ４０側に予めグレア検出機能がない場合でも、ソフトウェアの更新などによりディスプレイ４０側に、反射グレア発生判定装置３０からの出力に対応した輝度調整機能を持たせておき、本実施の形態による反射グレア検出装置１００を用いることにより、グレア検出機能を備えることが可能となる。
【００４３】
また、反射グレア検出装置１００は、ディスプレイからの光が入らない場所に設置するか、あるいは、ディスプレイからの光をさえぎる隔離手段を備えることがのぞましい。これにより、ディスプレイからの光には影響されず、外光の影響のみを考慮して判断することが可能となる。
【００４４】
通常、ディスプレイへの照明光を正確に検出するために、ディスプレイ近傍にディスプレイ面と平行になるように反射グレア検出装置１００を設置する。それ以外に、検出装置１００を照明に垂直となるように設置しても良い。このようにすると、ディスプレイ上での実際のグレアよりも、グレアの発生を判定しやすくなるため、グレアの予防がしやすくなる。同様の理由により、より照明に近い部分に反射グレア検出装置１００を設置しても良い。
【００４５】
尚、本実施の形態では、反射グレア発生判定装置は、反射グレア検出装置１００に含まれるものとしたが、反射光量推定装置２０からの情報を使用する装置（本実施の形態ではディスプレイ４０に相当する）に反射グレア発生判定装置を持たせる構成としてもよい。
【００４６】
（第１の実施の形態の変形例）
上記の実施の形態では、反射グレア検出装置１００を備えたディスプレイについて説明したが、図１に示す構成において、ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサ１０と、ディスプレイ表示部のフロントパネル４０ａを透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサ１１と、光の強度Ｐ１、Ｐ２と、フロントパネル４０ａの光の透過率μ１から、ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrの推定値を算出する反射光量推定手段２０と、を有した構成を具備することで、反射量測定装置を実現することができる。この場合にも、第２の光センサ１１の前面には、反射グレアの発生を判断する対象となるディスプレイ４０のフロントパネル４０ａと同一素材で透過率の等しい透過板４１を配置する。この透過板４１を透過した後の光の強度は、フロントパネル４０ａを透過する外光の大きさＰ２と同じであり、これをＰ２として光センサ１１でセンシングすることができる。これにより、ディスプレイで反射される外光の反射光量Ｐrを見積もることができる反射光量測定装置として利用することができる。この反射光量を見積もることにより、例えば、反射光量が大きい場合には、ディスプレイの周囲が明るい位置に配置されていると推定して、ディスプレイのバックライトの光量を大きくして表示が見やすいようにし、反射光量が小さい場合には、ディスプレイの周囲が暗い位置に配置されていると推定して、ディスプレイのバックライトの光量を小さくして電力消費を小さくできるようにする制御に役立てることが可能である。
【００４７】
（第２の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態による反射グレア検出装置の一構成例を示す図である。図６に示す反射グレア検出装置１０１は、ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサ１０と、ディスプレイ表示部のフロントパネル４０ａを透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサ１１と、光の強度Ｐ１、Ｐ２と、フロントパネル４０ａの光の透過率μ１から、ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrの推定値を算出する反射光量推定装置２０と、反射光量推定装置２０で推定した外光の反射光量Ｐrと、予め設定した閾値Ｓ１を比較して、前記反射光量Ｐrが閾値より大きい場合に、ディスプレイにおいて、外光による反射グレアが発生していると判定する反射グレア発生判定装置６０と、を有して構成されている。
【００４８】
第２の光センサの前面には、反射グレアの発生を判断する対象となるディスプレイ４０のフロントパネル４０ａと同一素材で透過率の等しい透過板４１が配置され、この透過板４１を透過した後の光の強度は、フロントパネル４０ａを透過する外光の大きさＰ２と同じであり、これをＰ２として光センサ１１で取得する。尚、第１の実施の形態と同様の機能を有する部材には、同一の記号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図６に示す反射グレア検出装置１０１は、第１の実施の形態の反射グレア検出装置１００の構成と異なり、ディスプレイ４０の輝度調整装置４２から反射グレア発生判定装置６０への情報のフィードバック機構が設けられており、通信手段を介さずに反射グレア発生判定装置６０とディスプレイ４０とが直接接続されている点が異なっている。
【００５０】
図７は、本実施の形態による反射グレア検出装置１０１をディスプレイ４０に配置する配置例を示す図である。図７（ａ）は、ＬＣＤ等のディスプレイ４０のフレーム上部に検出装置１０１を配置した例を示す図であり、図７（ｂ）は額縁の４隅に複数の検出装置１０１を一体に形成した例を示す図である。図７（ｂ）に示すように、１つのディスプレイ１０１に対して複数の検出装置を接続した場合には、検出装置にそれぞれ含まれる合計４つのグレア検出装置のうちのいずれか１つにおいて、グレア反射が発生していると判断された場合に、グレア反射が発生していると判断して、グレア反射の影響を軽減させる処置を行うようにする方法がある。また、そのときの判定は、グレア反射が発生していると判断した検出装置のうち、グレア反射の反射量が大きい検出装置（複数でも良い）を基準として、グレア反射の影響を軽減させる処置を行うようにしても良い。或いは、４つの平均的な値を基準にしても良い。このように、１つのディスプレイに複数の検出装置を設定しておき、それらの検出結果に応じて反射量に応じた適切な輝度調整量を判定することにより、画面の一部でグレアが起こる場合も検知できるなど、グレアのより詳細な防止が可能となる。以下では、説明を簡単にするため、図７（ａ）に示した構成を例にして説明を行う。
【００５１】
図８は、図６に示す反射グレア検出装置における反射グレア発生判定装置６０の一構成例を示す図である。図８に示す反射グレア発生判定装置６０は、図５に示した反射グレア発生判定装置の構成において、反射グレア測定のために、装着したディスプレイ４０の輝度設定レベルに応じて、閾値Ｓの値を変更する閾値変更装置６４を追加したものである。
【００５２】
ディスプレイ４０の輝度設定が高い場合には、多少のグレアは視認性にあまり影響しない。そのため、反射グレア発生判定装置６０は、ディスプレイ４０の輝度情報をディスプレイ４０の輝度調整装置４２から取得し、この輝度情報に基づき閾値変更装置６４により閾値を変更する。例えば、ディスプレイ４０の輝度を最小値１から最大値１０までの１０段階で設定可能とし、閾値は、小さい順からＳ１、Ｓ２、Ｓ３と３段階で用意されているものとする。
【００５３】
【表１】
2009294183.tif 000005
【００５４】
表１はその対応関係の例を示しており、輝度設定の数値、あるいは、閾値の添え字が大きくなるほど、輝度あるいは閾値の値が大きいことを示している。この場合に、ディスプレイの輝度が３以下のときには閾値Ｓ１を、４以上６以下の時には閾値Ｓ２を、７以上１０以下のときには閾値Ｓ３を閾値として、閾値記憶装置６１に記憶させておく。
【００５５】
この閾値Ｓ１からＳ３と、反射光量推定装置２０から得られるＰｒとを比較し、判定結果出力装置６３は、Ｐr≦Ｓ１の場合には、外光による反射グレアは発生していないと判定して “０”を、Ｐr＞Ｓ１の場合には、外光による反射グレアは発生していると判定して“１”を、それぞれディスプレイ４０に対して出力する。
【００５６】
このように、ディスプレイ４０における輝度に応じて、閾値を変化させることにより、輝度に応じてグレアによる視認性の劣化の程度が異なることを考慮して、輝度が高くなりすぎてまぶしくなるようなことなく、視認性の高い表示が可能となる。
【００５７】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、反射グレア検出装置を用いた、反射グレア抑制照明システムの構成例を示す図である。尚、本実施の形態を説明するにあたって、前述の実施の形態と同様の機能を持つものに関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図９に示すように、本実施の形態による照明システムは、ディスプレイ部と反射グレア検出装置とが一体に形成され、送受信装置を備えたディスプレイ装置８０を備えている。さらに、光源７１、偏光フィルター７２、光源７１を制御する光源制御装置７３、偏光フィルタ７２を制御して偏光方向を変える偏光制御装置７４、ディスプレイ８０との間で情報をやり取りするための通信装置７５、送受信装置７６から構成される照明装置７０を有している。図９においては、ユーザはリビングのソファに腰掛けてディスプレイ８０を見ており、その上には照明装置７０が設けられているという一般的な構図である。
【００５９】
図１０は、図９に示されるディスプレイ装置８０の一構成例を示す図である。図１０に示すように、本実施の形態によるディスプレイ装置８０は、ディスプレイに入射する外光の大きさＰ１を測定する第１の光センサ８１と、ディスプレイ表示部のフロントパネル８３を透過する外光の大きさＰ２を測定する第２の光センサ８２と、ディスプレイのフロントパネル８３、第２の光センサ８２をディスプレイの発する光から遮蔽する遮蔽板８４と、１方向の偏光光のみを透過する偏光板８５と、映像を表示する液晶パネル８６と、光の強度Ｐ１、Ｐ２と、フロントパネル８３の光の透過率μ１から、ディスプレイで反射される外光の反射光の量Ｐrの推定値を算出する反射光量推定装置２０と、反射光量推定装置２０において推定された外光の反射光量Ｐrと、予め設定した閾値Ｓ１とを比較して、反射光量Ｐrが閾値Ｓ１より大きい場合、ディスプレイにおいて、外光による反射グレアが発生していると判定する反射グレア発生判定装置３０と、その判定結果と反射光量Ｐｒとを送信する通信装置と、を有して構成されている。
【００６０】
偏光板８５は、ディスプレイ８０の画面（フロントパネル８３）に垂直であり、かつ、ディスプレイの上下方向に平行な光のみを透過する偏光板である。背景技術で記載したように、Ｓ波よりもＰ波の方が反射率が小さくなる。ここで、Ｐ波とは、入射面に平行な光のことであり、通常、照明はディスプレイの上方に設けられているため、ディスプレイ８０の表示画面に対して図１１に点線で示すように表示画面に垂直であり、かつ、ディスプレイの上下方向に平行な面が入射面となる。この入射面８７に平行な光のみを第２の光センサ８２で取得するようにするために、この方向の光のみを透過する偏光板８５を光センサ８２の前面に設置している。
【００６１】
照明装置７０は、部屋の天井などに取り付けられるものであり、光源７１は一般的には蛍光灯、白熱灯であり、その他、発光ダイオード、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の半導体発光素子等を用いた光源もある。偏光フィルタ７２は、光源７１の少なくとも一部を覆っている（図９）。光源制御装置７３は、光源７１の点灯や消灯、発光強度等を制御する。また、偏光制御装置７４は、偏光フィルタ７２の偏光軸の回転角度を制御する。
【００６２】
以下に、図１２に示すフローチャート図を参照しながら、本実施の形態による照明装置７０の動作について説明を行う。図９から図１１までも適宜参照する。まず、照明装置７０は、送受信装置７６、通信装置７５を介して送られてくる情報をもとに、偏光制御装置７４により偏光フィルタ７２の偏光軸の回転角度を制御する（ステップＳ１）。偏光制御装置７４は、ディスプレイ８０より第２の光センサ８２の光強度の情報を受け取り、この値が最大となる方向に偏光軸の回転角度を制御する（ステップＳ２）。この際、前面に偏光板８５を備えた第２の光センサ８２の光強度が最大になるということは、照明装置７０からの光の偏光方向がP波となることを意味する。従って、ディスプレイにおけるグレアは最小となり、ディスプレイの視聴者にとって、自分で調整することなしに、適切な照明環境に自動設定される。
【００６３】
次に、照明装置７０は、ディスプレイ８０から送られてくる反射グレア発生検出装置３０の判定結果を取得する（ステップＳ３）。そして、判定結果が“１”であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。判定結果が“０”のときは何もせず動作を終了するが、判定結果が“１”であるときには、グレアが発生していると判断され、照明装置７０は光源制御装置７３を用いて光源７１の光強度を下げることにより、グレアの発生を抑制する制御を行う。
【００６４】
光源７１の光強度は、反射光量Prが第１の実施の形態等で説明した閾値を下回り、反射グレア発生検出装置３０の判定結果が“０”となるように光源を制御する。これにより、反射グレアのない適切な照明の強度に設定することができる。
【００６５】
次に、図１３を参照しながら、偏光制御の具体例について説明する。図１３は、本実施の形態による照明装置７０を示す図である。図１３に示すように、上図の偏光板７２から点線で示された方向に示される下方の円形は、照明装置７０を下方から見た際の偏光板７２の様子（形状）を示す図である。偏光フィルタ７２の偏光軸を、θ＝０度からθ＝１８０度まで回転させた時に、光センサ８２の強度が最大となるように偏光軸を制御することとなる。
【００６６】
尚、偏光フィルタ７２には、ヨウ素系材料、染料系材料等を用いた色素系の材料を用いたもの、ポリビニルアルコール等を用いた樹脂系の材料を用いたもの、金属等により微細構造を作りこんだワイヤグリッド型や、反射型偏光子等を利用することもできると。さらに、この偏光フィルタ７２は、モータ等によって回転させることでその偏光軸を変化することができるように構成されている。
【００６７】
また、上記の例では偏光フィルタを用いているが、偏光フィルタの代わりに液晶を用いることも可能である。
【００６８】
図１４は、液晶パネルで構成した一例を示す断面図である。液晶パネルは、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の透明電極９１を備えたガラス等の透明基板９２に有機膜９３を配し、これに配向処理を施したものを２枚貼り合わせてその間に液晶材料９４を挟持させて構造を有している。
【００６９】
一般的に画像表示装置として用いられている液晶パネルの場合には、この一対の透明基板９２・９２を、さらに２枚の偏光板で挟み、液晶層９４に電圧を印加することにより光シャッタの役割をさせて画像表示を行なっている。この時、液晶パネルの旋光性、すなわち、入射した偏光の偏光軸を回転させている。本実施の形態において液晶パネルを用いる場合には、この旋光性を利用して、液晶パネルを偏光制御のための部材として活用する。使用する液晶の動作モードとしては、動的散乱モード（ＤＳＭ：Dynamic Scattering Mode）や、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、相転移モード、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モード、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal：ポリマ分散型）、強誘電性液晶、反強誘電性液晶、ＩＰＳ（In-Plane Switching）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード等を利用することができる。すなわち、この場合には、液晶に印加する電圧によって、本実施の形態による照明装置７０から出射される偏光の軸を、例えば、０度と９０度との間で連続的に制御することが可能となる。
【００７０】
また、本実施の形態による光源として、偏光源を用いることも可能である。偏光源の例としては、発光レーザダイオードや、ゼーマン効果を用いた偏光源、或いは、干渉偏光器を付加した偏光源等を用いることができる。これらの光源を用いる場合には、偏光制御を偏光フィルタ側で行なうのではなく、各偏光源全体、もしくは、その偏光軸を決定している部分を上記と同様に被照状態に応じて回転等による偏光軸変化等の偏光制御を行なうことにより、上記の例と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
尚、本実施の形態では、照明装置の輝度と偏光方向との両方を制御する例について説明したが、実際には、必ずしも両方を制御するのではなくでも良く、いずれか一方のみを制御するような構成としても良い。また、ここでは照明の輝度を制御する例について説明しているが、照明環境を一定状態に保ちたい場合には、ディスプレイ側の輝度を変更するようにしてもよい。
【００７２】
また、ここでは、反射グレア発生検出装置の判定結果を元に制御を切りかえるようにしたが、判定結果を“１”，“０”などであらわさずに、反射光量Ｐｒの値を直接見てその値が閾値より上か下かに基づいて制御するようにしてもよい。
【００７３】
また、ここでは、ディスプレイ８０は液晶方式である例について説明したが、液晶パネルの代わりに、プラズマディスプレイや有機ＥＬなどの自発光方式のディスプレイでもよい。
【００７４】
尚、液晶方式の場合には、図１５に示すように、第２の光センサ８２の前面に配置した偏光板８５と、ディスプレイ自体の偏光板８５ａとを共通化するような構成にしてもよい。図１５において、液晶パネルは、液晶層８９を偏光板８７ａ・８７ｂで挟み込むとともに、裏側からバックライト８８により光を液晶パネルに照射している。２枚の偏光板８５ａ・８７ｂのうちフロントパネル８３に近い方の１枚の偏光板８７ｂを、偏光板８５の代わりとして利用した構成となっている。
【００７５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、各実施形態の図における各部品や構成図等は、理解を容易にするために誇張や簡略化を行って記載しており、実際の大きさや比とは異なる。また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、測定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入るものである。
【００７６】
（まとめ）
本発明の実施の形態による反射グレア検出装置は、観察位置からディスプレイにおける外光の反射の大きさを測定する従来の反射グレア発生判定装置と異なり、反射グレアの発生源であるディスプレイにおいて、反射グレアの発生の有無の判定と、反射グレアの大きさ（反射光の大きさ）を推測する。この為、本発明の反射グレア検出装置は、従来の反射グレア発生判定装置と異なり、光センサを観察者の近傍に配置する必要が無い。
また、複数の観察者が、異なる位置から観察する場合でも、観察位置の増加に対応して光センサの数を増やす必要が無いほか、観察者自身が、反射グレアを検出する光センサの障害物にならない為、誤動作の発生が抑制される。
【００７７】
その結果、本発明の反射グレア検出装置を用いた反射グレア抑制照明システムでは、
１．複数の観察者が、異なる位置から観察する場合でも、観察位置の増加に対応して光センサの数を増やす必要が無い。
２．観察者自身が、反射グレアを検出する光センサの障害物にならない為、誤動作の発生が抑制される。
【００７８】
また、前記反射グレア検出装置の判定結果と反射光量推定結果を基に、前記反射グレアによるディスプレイの視認性の劣化を補うように、ディスプレイの輝度を調節する輝度調整装置をそなえている為、
３．照明側での反射グレア抑制が困難な場合、ディスプレイ側で、反射グレアによるディスプレイの視認性の劣化を補うことが容易となる。
と言う効果が得られる。
【００７９】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００８０】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００８１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
【００８２】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、反射グレア検出装置、ディスプレイ装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による反射グレア検出装置の一構成例を示す図である。
【図２】図１に示す反射光量推定装置の第１の構成例を示す図である。
【図３】閾値Ｓ１との比較用Ｐrに、Ｐrの時間平均値を用いる場合の反射光量推定装置の構成例を示す図である。
【図４】閾値との比較用Ｐrとして、予め設定した一定時間のＰrの時間積分値を用いる場合の反射光量推定装置の例を示す図である。
【図５】本実施の形態による反射グレア発生判定装置の一構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による反射グレア検出装置の一構成例を示す図である。
【図７】本実施の形態による反射グレア検出装置をディスプレイに配置する配置例を示す図である。
【図８】図６に示す反射グレア検出装置における反射グレア発生判定装置の一構成例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態により反射グレア検出装置を用いた、反射グレア抑制照明システムの構成例を示す図である。
【図１０】図９に示されるディスプレイ装置の一構成例を示す図である。
【図１１】ディスプレイの表示画面と入射面との関係を示す図である。
【図１２】本実施の形態による照明装置の動作について説明を行う。
【図１３】本実施の形態による照明装置を示す図である。
【図１４】液晶パネルで構成した一例を示す断面図である。
【図１５】第２の光センサの前面に配置した偏光板８５と、ディスプレイ自体の偏光板とを共通化するような構成を示す図である。
【図１６】屈折率１．０の空気中から屈折率１．７の物質へ光が入射する場合の反射率の入射角依存性を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ｐ１…ディスプレイに入射する外光の大きさ、Ｐ２…ディスプレイ表示部のフロントパネルを透過する外光の大きさ、Ｐｒ…ディスプレイで反射される外光の反射光の量の推定値、Ｓ１…閾値、１０…第１の光センサ、１１…第２の光センサ、２０…反射光量推定手段、３０…反射グレア発生判定装置、４０ａ…フロントパネル、４１…透過板、４２…輝度調整装置、５０〜５３…通信装置、１００…反射グレア検出装置。
【図１】
2009294183.tif 000006
【図２】
2009294183.tif 000007
【図３】
2009294183.tif 000008
【図４】
2009294183.tif 000009
【図５】
2009294183.tif 000010
【図６】
2009294183.tif 000011
【図７】
2009294183.tif 000012
【図８】
2009294183.tif 000013
【図９】
2009294183.tif 000014
【図１０】
2009294183.tif 000015
【図１１】
2009294183.tif 000016
【図１２】
2009294183.tif 000017
【図１３】
2009294183.tif 000018
【図１４】
2009294183.tif 000019
【図１５】
2009294183.tif 000020
【図１６】
2009294183.tif 000021