JP2012230178A - フラッシュ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 補助光を発光した場合であっても被写体が感じる眩しさを低減可能なフラッシュ装置を提供する。
【解決手段】 フラッシュ装置１は、フラッシュ発光部２と、フラッシュ光度Ｌｆより低く、且つ消光状態から発光したときに被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低い光度Ｌｓの補助光を発光する補助光発光部３とを備える。フラッシュ装置１は、フラッシュ発光部２を発光する以前に、補助光発光部３の発光を知覚時間ｔｐ以上発光させ、補助光発光部３が発光してから反応時間ｔｒが経過する前にフラッシュ発光部２を発光させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、フラッシュ装置に関する。

従来、撮影時に被写体を照らすフラッシュライトを有する携帯電話が知られている（特許文献１）。この携帯電話では、夜間や屋内などで被写体の周囲が暗いときにフラッシュライトを発光することで鮮明な画像を撮影することができる。周囲が暗いときにフラッシュライトを発光すると、周囲の光度とフラッシュライトの光度との差が大きくなり、被写体は眩しさを感じやすい。

このため、特許文献１の携帯電話では、照明キーが押下されると、撮影時にフラッシュライトが発光する光度よりも低い光度の補助光を被写体に向けて発光し、その後シャッタキーが押下されると撮影のためにフラッシュライトを被写体に向けて発光する。このように予め補助光が発光することで周囲の光度を増加させ、周囲の光度とフラッシュライトの光度との差を小さくし、補助光を発光しない場合に比べて被写体が感じる眩しさを低減している。

特開２００３−３３８９７３号公報

しかしながら、特許文献１の携帯電話では、照明キーが押下されるとシャッターキーが押下されるまで補助光を発光し続ける。被写体は、光度の低い補助光であっても周囲の光度が暗い環境で発光が長時間続くと、眩しさを感じてしまう。

そこで、本発明は、補助光を発光した場合であっても被写体が感じる眩しさを低減可能なフラッシュ装置を提供することを目的とする。

本発明のフラッシュ装置は、眩しさを感じる被写体を撮像する撮像装置に用いられるフラッシュ装置であって、フラッシュ発光部と、フラッシュ発光部が発光するときの光度より低く、且つ消光状態から発光したときに被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低い光度の補助光を発光する補助光発光部と、フラッシュ発光部及び補助光発光部の発光を制御する制御手段とを備え、被写体が、補助光発光部が発光してから発光を知覚するまでの時間を知覚時間、被写体が、補助光発光部が発光を知覚してから補助光発光部に視線を向けるまでの時間を運動時間、知覚時間と運動時間とを合計した時間を反応時間としたとき、制御手段は、フラッシュ発光部を発光する以前に、補助光発光部の発光を知覚時間以上発光させ、補助光発光部が発光してから反応時間が経過する前にフラッシュ発光部を発光させることを特徴とする。

一般に、被写体（例えば、人）は、光源が発光したことを知覚するには、所定の時間（知覚時間）継続して発光する必要があることが知られている。また、人は、発光したことを知覚してから光源に対して視線を向ける（例えば、眼球を動かす）までに所定の時間（運動時間）がかかる。このように、人は、光源が発光してから知覚時間と運動時間とを合計した反応時間が経過するまでは反応できない。

本発明によれば、フラッシュ光よりも光度が低く、且つ消光状態から発光したときに被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低い光度の補助光を知覚時間以上の時間で発光させるので、被写体は補助光を知覚できる。そして、補助光が発光してから反応時間が経過する前にフラッシュが発光する。これによって、フラッシュの発光前に、フラッシュ光よりも光度の低い補助光が予め発光によって周囲の光度が増加しているので、周囲の光度とフラッシュ光の光度との差が小さくなる。これによって、被写体が感じるフラッシュが発光するときの眩しさを低減できる。

また、補助光が発光してから反応時間が経過する前にフラッシュが発光する、すなわち、補助光が消光するので、長時間発光が続くことによる眩しさを低減できる。

本発明において、光が点滅するときの消光時間の長さについて、被写体が実際の光度よりも強い光度として知覚する長さを光度増大時間、被写体が点滅を知覚する長さを点滅知覚時間としたとき、補助光発光部を知覚時間以上発光させた後に、補助光発光部を光度増大時間より長く、且つ点滅知覚時間より短い時間を消光時間とする光の点滅を基本発光パターンとし、制御手段は、基本発光パターンを少なくとも１回以上繰り返す発光パターンに従って補助光発光部を発光させることが好ましい。

一般に、視神経に光が刺激として入力されることで、視神経から興奮性信号又は抑制性信号が出力される。例えば、１回発光されると視神経から興奮性信号が１回出力される。また、「発光→消光→発光」のように２回発光する場合には、消光している時間（消光時間）が短いとき（光度増大時間以下のとき）には視神経から興奮性信号が１回出力され、消光時間が長いとき（点滅知覚時間以上のとき）には興奮性信号が２回出力され、消光時間が光度増大時間より長く点滅知覚時間より短い長さである場合には、視神経から興奮性信号が１回出力された後に抑制性信号が１回出力される。

このように、消光時間が光度増大時間以下のとき及び消光時間が点滅知覚時間以上のときには興奮性信号のみが出力されるので、被写体は、補助光の後に発光されるフラッシュを眩しく感じる。本発明では、基本発光パターンの消光時間を光度増大時間より長く点滅知覚時間より短い長さとしている。これによって、興奮性信号の後に抑制性信号が出力されるので、この抑制性信号によって被写体が感じるフラッシュの眩しさを低減できる。

本発明において、制御手段は、補助光発光部を発光するときに、補助光発光部の光度を漸増させる又は段階的に増加させることが好ましい。これにより、補助光が消光しているときから発光させるときの光度の変化が小さくなり、且つフラッシュ発光時の補助光の光度とフラッシュ光の光度との差が小さくなるため、被写体が感じる眩しさをより効果的に低減できる。

本発明において、フラッシュ発光部と補助光発光部に同一の光源を使用することが好ましい。フラッシュ発光部と補助光発光部とに同一の光源を使用する場合には、補助光の発光が開始してからフラッシュが発光するまでの時間が反応時間以上になると、被写体は補助光発光部、すなわちフラッシュ発光部に視線が向いてしまう。被写体は、フラッシュ発光部に視線が向いた後にフラッシュが発光することで眩しさを感じる。本発明では、フラッシュ発光部と補助光発光部とに同一の光源を使用しても、補助光発光部が発光してから反応時間が経過する前、すなわちフラッシュ発光部に視線が向く前にフラッシュが発光するので、被写体が感じる眩しさを低減できる。

本発明において、フラッシュ発光部は発光ダイオードで構成されることが好ましい。これにより、発光ダイオードは小型であっても大きな光度で発光できるので、フラッシュ装置を小型化できる。

（ａ）は第１実施形態のフラッシュ装置を備えた撮像装置、（ｂ）は第１実施形態のフラッシュ装置を備えた別の撮像装置を示す図。 第１実施形態のフラッシュ装置を含む撮像装置のブロック図。 本発明の第１実施形態で用いる発光パターンの基本となる発光パターンの説明図。 第１実施形態の発光パターンの説明図。 第１実施形態の発光パターンの消光時間に対する眩しさの評価を示す図。 第１実施形態の制御装置の撮像制御の処理手順を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態で用いる発光パターンの基本となる発光パターンの説明図。 第２実施形態の発光パターンの説明図。 第２実施形態の発光パターンにおいて、フラッシュ発光する直前の補助光の発光時間に対する眩しさの評価を示す図。 第２実施形態の発光パターンにおいて、最初に発光する補助光の発光時間に対する眩しさの評価を示す図。 別の実施形態のフラッシュ装置を備えた更に別の撮像装置を示す図。

［第１実施形態］
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態のフラッシュ装置を含む撮像装置の構成について説明する。

第１実施形態のフラッシュ装置１は、発光部２３と、制御手段４とを備える。発光部２３は、光源が発光ダイオードで構成されている。発光部２３は、被写体を撮像するときにフラッシュ光を発光するフラッシュ発光部２の機能を備えると共に、フラッシュ光を発光する前にフラッシュ光より光度の低い補助光を発光する補助光発光部３の機能をも備える。すなわち、発光部２３は、フラッシュ発光部２と補助光発光部３に同一の光源を使用する。以下の説明では、フラッシュ発光部２と補助光発光部３とを区別する必要がないときは、これらを総称的に発光部２３といい、区別する場合には、フラッシュ発光部２と補助光発光部３とに分けて表記する。

制御手段４は、発光部２３の発光を制御する。制御手段４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）４ａと、このＣＰＵで実行される各種演算プログラム、各種テーブル、演算結果等を記憶するＲＯＭ及びＲＡＭからなるメモリ（内部記憶手段）４ｂとを備える。

撮像装置１０は、図１（ａ）に示されるように、カメラが搭載された携帯電話１０ａである。なお、撮像装置１０は、携帯電話１０ａに限らず、図１（ｂ）に示されるようなデジタルカメラ１０ｂであってもよい。以下、携帯電話１０ａ，デジタルカメラ１０ｂを総称して撮像装置１０という。

撮像装置１０は、被写体を撮像する方向に向かってフラッシュ光及び補助光を発光できるように、発光部２３を筐体の前面に備える。また、撮像装置１０は、レンズ１１と、シャッタースイッチ１２と、モード設定スイッチ１３とを備える。

レンズ１１は、被写体を撮像するために撮像装置１０の筐体の前面に配置される。シャッタースイッチ１２は、押圧スイッチで構成され、撮像装置１０の筐体に設けられる。制御手段４は、シャッタースイッチ１２が押されると、この押圧時にレンズ１１が集光している像を画像データとしてメモリ４ｂに記憶する。

モード設定スイッチ１３は、シャッタースイッチ１２と同様に押圧スイッチで構成され、撮像装置１０の筐体に設けられる。撮像装置１０は、撮像時にフラッシュ発光部２がフラッシュ光を発光する場合に、被写体（例えば、人）がフラッシュ光を眩しく感じることを低減するための撮像モード（撮像機能）の「眩しさ低減モード」を備える。制御手段４は、モード設定スイッチ１３が押されると「眩しさ低減モード」にする。制御手段４は、眩しさ低減モードの状態でシャッタースイッチ１２が押されると、撮像時に後述する眩しさを低減するための処理を実行する。制御手段４は、眩しさ低減モードの状態で再度モード設定スイッチ１３が押されると、眩しさ低減モードを解除して、通常の撮像モードにする。このように、制御手段４は、モード設定スイッチ１３が押される度に、「眩しさ低減モード」と「通常の撮像モード」とを切り替える。

次に、制御手段４が実行する眩しさ低減モードについて説明する。眩しさ低減モードとは、上述したとおり、被写体が感じる眩しさを低減する撮像モードである。被写体は、夜や屋内など周囲が暗いときに、フラッシュ発光部２を発光して撮像する場合、周囲の光度とフラッシュ発光の光度との差が大きくなると眩しさを感じやすい。

第１実施形態のフラッシュ装置１では、制御手段４が、フラッシュ発光の前に補助光発光部３から補助光を、図３に示されるような発光パターンＰに従って発光することで、被写体が感じる眩しさを低減している。図３は縦軸が光度を示し、横軸が時間を示す。ここで、発光パターンとは、発光部２３の光源の光度の時間変化を示すものである。制御手段４は、発光部２３の光源の光度が発光パターンに示される光度になるように電流を制御する。第１実施形態のフラッシュ装置１は、補助光を発光した後に消光する発光パターンを基本発光パターンＰＢとし、この基本発光パターンＰＢを少なくとも１回以上繰り返した後に、フラッシュ光を発光するパターンを発光パターンＰとしている。フラッシュ装置１は、基本発光パターンＰＢ及び発光パターンＰをメモリ４ｂに予め記憶している。

基本発光パターンＰＢでは、フラッシュ発光部２が発光するフラッシュの光度（以下、「フラッシュ光度」という）をＬｆとし、補助光発光部３が発光する補助光の最大光度（以下、「補助光最大光度」という）をＬｓとしている。ここで、補助光最大光度とは、補助光発光部３が発光する光度の最大値を示す。補助光最大光度Ｌｓは、フラッシュ光度Ｌｆより低く、且つ消光状態（光度が０）から発光したときに被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低く設定される。

ここで、光源が発光してから、人がこの発光を知覚するまでにはかかる時間を知覚時間ｔｐとする。また、人が発光を知覚してから光源に視線を向ける（例えば、眼球が光源の方向に向く）までにかかる時間を運動時間ｔａとし、知覚時間ｔｐと運動時間ｔａとを合計した時間を反応時間ｔｒとする。

基本発光パターンＰＢでは、補助光を発光している時間（発光時間）ｔｎを、知覚時間ｔｐ以上且つ反応時間ｔｒより短くなるようにしている。

一般に、視神経に光が刺激として入力されることで、視神経から興奮性信号（興奮性ニューロン）又は抑制性信号（抑制性ニューロン）が出力されることが知られている。例えば、１回の発光では、視神経から興奮性信号が１回出力される。この興奮性信号が出力されることで他の神経を介して視覚中枢に信号が伝達されることで光を感じる。

また、「発光→消光→発光」のように２回発光する場合には、消光している時間（消光時間）が充分に長いとき（例えば、１００［ｍｓ］）には、視神経から興奮性信号が２回出力される。このため、人は、２回の独立した発光として知覚する。以下、人が、２回の独立した発光、すなわち点滅しているとして知覚するときの消光時間を「点滅知覚時間」ｔｂという。

一方、２回発光していると知覚できないほど消光時間が短いとき（例えば、１０［ｍｓ］）には、視神経から興奮性信号が１回出力される。このため、人は、２回の発光が１回の連続した発光として知覚する。また、このように消光時間が短いときには、人は、２回目の発光の光度に１回目の発光の光度の一部（残像）が加わることで、２回目に発光した実際の光度よりも強い光度として知覚する。以下、人が、実際の光度よりも強い光度として知覚するときの消光時間を「光度増大時間」ｔｉという。

また、消光時間が、興奮性信号が１回出力されるときの消光時間より長く、興奮性信号が２回出力されるときの消光時間より短い場合（例えば、３０［ｍｓ］〜８０［ｍｓ］）には、興奮性信号が出力された後、抑制性信号が出力される。このような場合には、抑制性信号によって、２回目の発光に対する反応が抑制され、人が感じる眩しさが低減される。このように、人は、光源が２回発光する場合の消光時間の長さによっては、２回目の発光の実際の光度よりも低い光度として感じることがある。

基本発光パターンＰＢでは、これを利用して、補助光を消光している時間（消光時間）ｔｆを、光度増大時間ｔｉより長い時間で、且つ点滅知覚時間ｔｂより短い時間としている。これによって、被写体が消光後の発光の光度が高い場合であってもより低い光度として感じるようにしている。

発光パターンＰは、以上のような基本発光パターンＰＢを少なくとも１回以上繰り返すように設定される。図３には基本発光パターンＰＢの例として、基本発光パターンＰＢが３回繰り返された後にフラッシュ発光部２が発光する発光パターンが例示されている。時刻ｔ１ａ〜ｔ１ｂは、１回目の補助光の発光時間ｔｎを示し「ｔｎ≧ｔｐ」としている。時刻ｔ１ｂ〜ｔ１ｃは、１回目の補助光の消光時間ｔｆを示し「ｔｉ＜ｔｆ＜ｔｂ」としている。時刻ｔ１ｃ〜ｔ１ｄは、２回目の補助光の発光時間ｔｎを示し「ｔｎ≧ｔｐ」としている。時刻ｔ１ｄ〜ｔ１ｅは、２回目の補助光の消光時間ｔｆを示し「ｔｉ＜ｔｆ＜ｔｂ」としている。時刻ｔ１ｅ〜ｔ１ｆは、３回目の補助光の発光時間ｔｎを示し「ｔｎ≧ｔｐ」としている。時刻ｔ１ｆ〜ｔ１ｇは、３回目の補助光の消光時間ｔｆを示し「ｔｉ＜ｔｆ＜ｔｂ」としている。時刻ｔ１ｇ〜ｔ１ｈは、フラッシュ光の発光時間を示す。

また、図３に示されるように、１回目の補助光の光度Ｌｓ１ａ、２回目の補助光の光度Ｌｓ１ｂ、及び３回目の補助光の光度Ｌｓ１ｃがそれぞれ、「Ｌｓ１ａ＜Ｌｓ１ｂ＜Ｌｓ１ｃ」となるようにしている。また、３回目の補助光の光度Ｌｓ１ｃは、補助光最大光度Ｌｓ以下に設定される。このようにすることで、１回目の補助光の発光による光度を補助光最大光度Ｌｓよりも更に低く設定でき、１回目の補助光の発光の光度をより低く設定でき、被写体が補助光の発行時に眩しく感じることを効果的に防止できる。また、補助光の光度を徐々に大きくすることで、フラッシュ光を発光する前の補助光の光度を補助光最大光度Ｌｓに近付けることができ、フラッシュ光度Ｌｆとの差を小さくし、より効果的に眩しさを抑制できる。

また、発光パターンＰは、基本発光パターンＰＢを複数回繰り返す場合には、この繰り返されるパターンの合計時間が反応時間ｔｒより短くなるようにする。これによって、補助光が発光されてから補助光発光部３に被写体の視線が向くまでの時間、すなわち反応時間ｔｒが経過する前にフラッシュ発光部２が発光するので、被写体がフラッシュ発光部２を直視することなくフラッシュ発光部２が発光する。特に第１実施形態のように、フラッシュ発光部２及び補助光発光部３とが同一の光源である場合であっても、フラッシュ発光部２の発光によって被写体が感じる眩しさを低減できる。

第１実施形態では、図３に示されるような発光パターンＰをメモリ４ｂに予め記憶している。

図４は、図３に示される発光パターンＰを基本に、第１実施形態のフラッシュ装置１で実際に使用する発光パターンＰを示す。図４の発光パターンＰは、１回の基本発光パターンＰＢの後にフラッシュ光を発光する発光パターンである。図４の縦軸は光度を示し、横軸は時間を示す。時刻ｔ１１〜ｔ１２は、補助光の発光時間ｔｎを示す。時刻ｔ１２〜ｔ１３は、補助光の消光時間ｔｆを示す。時刻ｔ１３〜ｔ１４は、フラッシュ光の発光時間を示す。

本発明者は、図４に示される発光パターンＰを用いて、フラッシュ発光部２が発光したときに感じる眩しさの評価実験を行なった。評価実験は、被験者に対して撮像装置１０を向け、図４に示される発光パターンＰに従って、補助光発光部３及びフラッシュ発光部２を発光させ、このときに被験者が感じた眩しさを９段階で評価した。評価は１段目（耐えられない眩しさ）が最も眩しく、９段目（眩しさを感じない）に向かうにつれ眩しくなくなり、９段目が最も眩しくない。本評価実験では、４段目以上の評価であればフラッシュの発光による眩しさを低減できているとした。

本評価実験では、補助光の光度を、フラッシュ光の光度の１／１０とし、補助光の発光時間ｔｎを２００［ｍｓ］とし、フラッシュ光の発光時間を２５０［ｍｓ］とし、補助光の消光時間ｔｆ（時刻ｔ１２〜ｔ１３）を様々な長さの時間に変化させて実験を行なった。

図５は、本評価実験の結果を示し、縦軸は眩しさの９段階評価を示し、横軸は時刻ｔ１２〜１３（消光時間ｔｆ）を示す。本評価実験の結果は、図５に示されるように、消光時間ｔｆが３０〜８０［ｍｓ］のときに、フラッシュの発光による眩しさを低減できた。このため、第１実施形態では、消光時間ｔｆを最も眩しさを低減できた５０［ｍｓ］とし、他の値は評価実験と同様に、補助光の光度をフラッシュ光の光度の１／１０とし、補助光の発光時間ｔｎを２００［ｍｓ］とし、フラッシュ光の発光時間を２５０［ｍｓ］とした。

また、本発明者は、補助光最大光度Ｌｓ及び補助光が発光してからフラッシュが発光するまでの時間についての望ましい値の範囲を得るために、消光時間ｔｆの範囲を得る上記のような評価実験と同様の評価実験を行なうことで、それぞれの値を以下のような範囲内に設定することが望ましいという結果が得られた。

補助光最大光度Ｌｓについては、フラッシュ光度Ｌｆの１／４以下の値に設定することで眩しさを低減できると共に、補助光の発光によって眩しさを感じない光度であるという結果が得られた。この１／４という値が、本発明における「フラッシュ発光部が発光するときの光度より低く、且つ消光状態から発光したときに被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低い光度」に相当する。

補助光が発光してからフラッシュが発光するまでの時間については、１００〜３００［ｍｓ］の範囲に設定することで眩しさを低減できるという結果が得られた。この１００［ｍｓ］という値が、本発明における知覚時間に相当する。また、３００［ｍｓ］という値が、反応時間に相当する。

次に、図６を参照して、上記構成のフラッシュ装置１の制御手段４のＣＰＵ４ａが実行する撮像制御の処理手順を説明する。

最初のステップＳＴ１では、撮像領域、すなわちレンズ１１が集光して得られる像内に人の顔があるか否かを判定する。これは、予め人の顔の画像を複数集め、これらの画像から画像処理して抽出した人の顔の特徴量のデータの集合をテンプレートとしてメモリ４ｂに記憶しておく。この記憶されたテンプレートと撮像領域内の像から得られる画像データとをマッチング処理することで、人の顔が撮像領域に入っているか否かを判定する。撮像領域に入っていれば顔を認識したことになり、入っていなければ顔を認識しなかったことになる。

ステップＳＴ１で顔を認識しなかった場合（ステップＳＴ１の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ２に進み、シャッタースイッチ１２が押されたか否かを判定する。シャッタースイッチ１２が押されていない場合（ステップＳＴ２の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ１に戻る。

ステップＳＴ２でシャッタースイッチ１２が押されたと判定された場合（ステップＳＴ２の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ３に進み、フラッシュ発光部２が発光するべきか否かを判定する。この判定は、例えば、夜や屋内にいるとき等、綺麗に撮像するために必要な光度より周囲の光度が低いときに、フラッシュ発光部２が発光するべきと判定し、それ以外の場合には撮像に必要な光度が確保されているとして、フラッシュ発光部２が発光するべきではないと判定する。

ステップＳＴ３でフラッシュ発光部２が発光するべきではないと判定された場合（ステップＳＴ３の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ４に進み、撮像処理を実行して終了する。

一方、ステップＳＴ３でフラッシュ発光部２が発光するべきと判定された場合（ステップＳＴ３の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ５に進み、フラッシュ発光部２を発光する準備を行ない、次のステップＳＴ６で撮像処理を開始し、ステップＳＴ７でフラッシュ発光部２を発光させ、ステップＳＴ８で撮像処理を実行して終了する。

制御手段４は、ステップＳＴ６〜ＳＴ８の処理によって、フラッシュ発光部２の発光前から発光終了までの間に複数のタイミングで、それぞれ撮像領域内の像を画像データに変換してメモリ４ｂに保存する。

制御手段４は、これによって得られた複数の画像データのうち最適な画像を１つ選択して、撮像データとしてメモリ４ｂに保存する。最適な画像の選択は、例えば、画像データに変換したときの露出等のデータから最も適切な環境で撮影されたものを制御手段４が選択すればよい。なお、制御手段４が自動的に最適な画像を選択するのではなく、例えば、複数の画像をユーザーに提示して気に入ったものを選択するように促してもよい。

ステップＳＴ１で顔を認識した場合（ステップＳＴ１の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ９に進み、シャッタースイッチ１２が押されたか否かを判定する。シャッタースイッチ１２が押されていない場合（ステップＳＴ９の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ１に戻る。

ステップＳＴ９でシャッタースイッチ１２が押されたと判定された場合（ステップＳＴ９の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ１０に進み、フラッシュ発光部２が発光するべきか否かを判定する。ステップＳＴ１０の処理はステップＳＴ３と同様である。ステップＳＴ１０でフラッシュ発光部が発光するべきではないと判定された場合（ステップＳＴ１０の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ４に進み、撮像処理を行なう。

ステップＳＴ１０でフラッシュ発光部が発光するべきと判定された場合（ステップＳＴ１０の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ１１に進み、眩しさ低減モードであるか否かを判定する。これは、モード設定スイッチ１３が押されることで眩しさ低減モードになっている場合には、眩しさ低減モードであると判定する。

ステップＳＴ１１で眩しさ低減モードではないと判定される場合（ステップＳＴ１１の判定結果がＮＯの場合）には、ステップＳＴ１２でフラッシュ発光部２を発光する準備を行ない、ステップＳＴ１３で撮像処理を開始し、ステップＳＴ１４でフラッシュ発光部２を発光させ、ステップＳＴ１５で撮像処理を実行して終了する。ステップＳＴ１３〜ＳＴ１５は、前述のステップＳＴ６〜ＳＴ８の処理と同じである。

ステップＳＴ１１で眩しさ低減モードであると判定される場合（ステップＳＴ１１の判定結果がＹＥＳの場合）には、ステップＳＴ１６でフラッシュ発光部２を発光する準備を行ない、ステップＳＴ１７で撮像処理を開始し、ステップＳＴ１８で補助光発光部３を発光させる。これは上述したように、図３及び図４に示されるような発光パターンＰに従って補助光発光部３を発光させる。次に、ステップＳＴ１９でフラッシュ発光部２を発光させて、ステップＳＴ２０で撮像処理を実行して終了する。

制御手段４は、ステップＳＴ１７〜ＳＴ２０の処理によって、補助光発光部３を発光前からフラッシュ発光部２の発光終了までの間に複数のタイミングで、それぞれ撮像領域内の像を画像データに変換してメモリ４ｂに保存する。制御手段４は、これによって得られた複数の画像データのうち最適な画像を１つ選択して、撮像データとしてメモリ４ｂに保存する。最適な画像の選択方法については、ステップＳＴ６〜８と同様である。

なお、ステップＳＴ６〜ＳＴ８，ステップＳＴ１３〜ＳＴ１５，及びステップＳＴ１７〜ＳＴ２０において、制御手段４は、保存した複数の画像データのうち最適な画像を１つ選択しているが、これに限らず、フラッシュ発光部２を発光したときの画像だけをメモリ４ｂに保存してもよい。

以上のように、第１実施形態のフラッシュ装置１では、補助光最大光度Ｌｓをフラッシュ光度Ｌｆ未満の光度に設定している。詳細には、「Ｌｓ＝Ｌｆ／４」となるようにしている。これによって、補助光が発光したときに、補助光が発光する前の周囲の光度と補助光の光度との差を小さくし、補助光の発光によって、被写体が感じる眩しさを低減している。

また、補助光が発光してからフラッシュが発光するまでの時間（時刻ｔ１ａ〜ｔ１ｇ、又は時刻ｔ１１〜ｔ１３）を、知覚時間ｔｐ以上且つ反応時間ｔｒより短い時間、詳細には、１００〜３００［ｍｓ］となるようにしている。これによって、補助光が発光されてから補助光発光部３に被写体の視線が向くまでの時間、すなわち反応時間ｔｒが経過する前にフラッシュ発光部２が発光するので、被写体がフラッシュ発光部２を直視することなくフラッシュ発光部２が発光する。これによって、フラッシュ発光部２の発光によって被写体が感じる眩しさを低減できる。

また、第１実施形態では、発光パターンＰの消光時間ｔｆを、光度増大時間ｔｉより長い時間で、且つ点滅知覚時間ｔｂより短い時間、詳細には、３０〜８０［ｍｓ］に設定している。これによって、抑制性信号が出力されるこによって、フラッシュ発光部２の発光によって被写体が感じる眩しさを低減できる。

また、第１実施形態のフラッシュ装置１では、シャッターボタン１２が押下されてから補助光発光部３の発光を開始し、この発光の開始から反応時間ｔｒが経過するまでにフラッシュ発光部２が発光するので、補助光が発光し続けることがなく、被写体が補助光の発光によって眩しさを感じることを防止できる。

なお、第１実施形態の発光パターンＰは、図３に基本発光パターンＰＢを３回繰り返すような例が示され、図４に基本発光パターンＰＢが１回のみの例が示されているが、回数はこれに限らない。補助光が発光してからフラッシュが発光するまでの時間が反応時間ｔｒより短く、発光時間ｔｎが知覚時間ｔｐ以上であり、消光時間ｔｆが光度増大時間ｔｉより長く点滅知覚時間ｔｂより短ければ、何回繰り返してもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態のフラッシュ装置について説明する。第２実施形態のフラッシュ装置１も、第１実施形態と同様に、図１（ａ），（ｂ）に示されるような撮像装置１０に搭載される。

第２実施形態のフラッシュ装置１は、第１実施形態のフラッシュ装置１に比べて、発光パターンＰが異なる。第２実施形態では、発光パターンＰは、図７に示されるように、補助光発光部３の光度を段階的に増加させるか、又は漸増させる。

図７（ａ）の発光パターンＰは、３つの異なる光度の補助光を光度を段階的に増加させる発光パターンである。詳細には、発光パターンＰは、３つの異なる光度の大きさの関係は「Ｌｓ２ａ＜Ｌｓ２ｂ＜Ｌｓ２ｃ」であり、時刻ｔ２ａ〜ｔ２ｂでは１段目の補助光を光度Ｌｓ２ａで発光し、時刻ｔ２ｂ〜ｔ２ｃでは２段目の補助光を光度Ｌｓ２ｂで発光し、時刻ｔ２ｃ〜ｔ２ｄでは３段目の補助光を光度Ｌｓ２ｃで発光し、時刻ｔ２ｄ〜ｔ２ｅではフラッシュ光を光度Ｌｆで発光する発光パターンである。

また、図７（ａ）に示されるように、１段目の補助光の光度Ｌｓ２ａ、２段目の補助光の光度Ｌｓ２ｂ、及び３段目の補助光の光度Ｌｓ２ｃがそれぞれ、「Ｌｓ２ａ＜Ｌｓ２ｂ＜Ｌｓ２ｃ」となるようにしている。また、３段目の補助光の光度Ｌｓ２ｃは、補助光最大光度Ｌｓ以下に設定される。このようにすることで、１段目の補助光の発光による光度を補助光最大光度Ｌｓよりも更に低く設定でき、１回目の補助光の発光の光度をより低く設定でき、被写体が補助光の発行時に眩しく感じることを効果的に防止できる。また、補助光の光度を徐々に大きくすることで、フラッシュ光を発光する前の補助光の光度を補助光最大光度Ｌｓに近付けることができ、フラッシュ光度Ｌｆとの差を小さくし、より効果的に眩しさを抑制できる。

また、図７（ａ）の発光パターンＰは、時刻ｔ２ａ〜ｔ２ｄの時間を反応時間ｔｒより短い時間となるようにする。このようにすることで、補助光発光部３が発光してから被写体が補助光発光部３に視線を向けるまでに、フラッシュ発光部２が発光するため、フラッシュの発光によって被写体が感じる眩しさを低減できる。

なお、別の実施形態の発光パターンとして、図７（ｂ）に示されるような補助光の光度を徐々に漸増させる発光パターンでもよい。詳細には、発光パターンＰは、時刻ｔ２ａ’〜ｔ２ｄ’では補助光の光度を０からＬｓ２ｃ’まで漸増させ、時刻ｔ２ｄ’〜ｔ２ｅ’ではフラッシュ光を光度Ｌｆで発光する発光パターンである。図７（ｂ）においても、図７（ａ）と同様に、補助光が発光する際の光度が０から漸増するので、被写体が補助光の発光時に眩しく感じることを効果的に防止できる。また、補助光の光度を徐々に大きくする効果についても図７（ａ）に示される発光パターンＰと同様である。

また、図７（ｂ）の発光パターンＰは、時刻ｔ２ａ'〜ｔ２ｄ'の時間を反応時間ｔｒより短い時間となるようにする。このようにすることで、補助光発光部３が発光してから被写体が補助光発光部３に視線を向けるまでに、フラッシュ発光部２が発光するため、フラッシュの発光によって被写体が感じる眩しさを低減できる。

補助光最大光度Ｌｓは、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、フラッシュ光度Ｌｆより低く、且つ消光状態（光度が０）から発光したときに被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低く設定される。具体的には「Ｌｓ＝Ｌｆ／４」と設定される。

第２実施形態では、補助光の光度の変化の制御の簡便性を鑑みて、漸増させる図７（ｂ）の発光パターンＰではなく、段階的に増加させる図７（ａ）の発光パターンＰを採用している。

図８は、図７（ａ）に示される発光パターンＰを基本に、第２実施形態のフラッシュ装置１で実際に使用する発光パターンＰを示す。図８の発光パターンＰは、補助光を２つの光度で段階的に変化させた後にフラッシュ発光する発光パターンである。図８の縦軸は光度を示し、横軸は時間を示す。時刻ｔ２１〜ｔ２２は、１段目の補助光の発光時間ｔｎを示す。時刻ｔ２２〜ｔ２３は、２段目の補助光の発光時間ｔｎを示す。時刻ｔ２３〜ｔ２４は、フラッシュ光の発光時間を示す。

また、図８に示されるように、１段目の補助光は光度Ｌｓ２１で発光し、２段目の補助光は光度Ｌｓ２２で発光し、フラッシュ光は光度Ｌｆで発光する。

本発明者は、図８に示される発光パターンＰを用いて、フラッシュ発光部２が発光したときに感じる眩しさの評価実験を行なった。評価実験は、第１実施形態と同様に、被験者に対して撮像装置１０を向け、図８に示される発光パターンＰに従って、補助光発光部３及びフラッシュ発光部２を発光させ、このときに被験者が感じた眩しさを９段階で評価した。第２実施形態においても４段目以上の評価であれば、フラッシュの発光による眩しさを低減できているとした。

本評価実験では、１段目の補助光の発光時間ｔｎ（時刻ｔ２１〜ｔ２２）を固定し、２段目の補助光の発光時間ｔｎ（時刻ｔ２２〜ｔ２３）を様々な長さの時間に変化させる実験（以下、「第１実験」という）と、２段目の補助光の発光時間ｔｎ（時刻ｔ２２〜ｔ２３）を固定し、１段目の補助光の発光時間ｔｎ（時刻ｔ２１〜ｔ２２）を様々な長さの時間に変化させる実験（以下、「第２実験」という）との２つの実験を行なった。

第１実験及び第２実験では、いずれの場合においても、１段目の補助光の光度Ｌｓ２１はフラッシュ光の光度の１／１１とし、２段目の補助光の光度Ｌｓ２２はフラッシュ光の光度の１／５とし、フラッシュ光の発光時間を２５０［ｍｓ］としている。

図９は、第１実験の結果を示し、縦軸は眩しさの９段階評価を示し、横軸は時刻ｔ２１〜２３を示す。第１実験の結果は、図９に示されるように、１段目の補助光の発光時間ｔｎと２段目の補助光の発光時間ｔｎとの合計時間が１００〜３００［ｍｓ］のときに、フラッシュの発光による眩しさを低減できた。

図１０は、第２実験の結果を示し、縦軸は眩しさの９段階評価を示し、横軸は時刻ｔ２１〜２３を示す。第２実験の結果は、図１０に示されるように、１段目の補助光の発光時間ｔｎと２段目の補助光の発光時間ｔｎとの合計時間が１００〜３００［ｍｓ］のときに、フラッシュの発光による眩しさを低減できた。

以上のように第２実施形態のフラッシュ装置１は、第１実施形態と同様に、補助光最大光度Ｌｓをフラッシュ光度Ｌｆ未満の光度に設定している。詳細には、「Ｌｓ＝Ｌｆ／４」となるようにしている。これによって、補助光が発光したときに、補助光が発光する前の周囲の光度と補助光の光度との差を小さくし、補助光の発光によって、被写体が感じる眩しさを低減している。

また、補助光が発光してからフラッシュが発光するまでの時間（時刻ｔ２ａ〜ｔ２ｄ、又は時刻ｔ２１〜ｔ２３）を、知覚時間ｔｐ以上且つ反応時間ｔｒより短い時間、詳細には、１００〜３００［ｍｓ］となるようにしている。これによって、補助光が発光されてから補助光発光部３に被写体の視線が向くまでの時間、すなわち反応時間ｔｒが経過する前にフラッシュ発光部２が発光するので、被写体がフラッシュ発光部２を直視することなくフラッシュ発光部２が発光する。これによって、フラッシュ発光部２の発光によって被写体が感じる眩しさを低減できる。

また、人は、光源が発光するときの瞬間的な光度の変化に対して眩しさを感じやすい。このため、第２実施形態では、図７（ａ）に示されるように補助光の光度を段階的に増加させている。これによって、光度の変化を小さくでき、フラッシュ発光部２の発光によって被写体が眩しく感じることを低減できる。これは、図７（ｂ）に示されるように補助光の光度を漸増させる場合においても同じ効果がある。

なお、第２実施形態の発光パターンＰにおいて、光度を段階的に増加する場合には、図７（ａ）に補助光を３段階で光度を増加する例が示され、図８に補助光を２段階で光度を増加する例が示されているが段数はこれに限らない。補助光が発光してからフラッシュが発光するまでの時間が反応時間ｔｒより短く、補助光の段数が２以上であり、発光時間ｔｎが知覚時間ｔｐ以上であれば何段であってもよい。

また、第１実施形態及び第２実施形態では、図１に示されるように、発光部２３が、フラッシュ発光部２及び補助光発光部３として機能している。すなわち、第１実施形態及び第２実施形態のフラッシュ装置１は、フラッシュ発光部２と補助光発光部３に同一の光源を使用しているがこれに限らない。例えば、図１１に示されるように、フラッシュ発光部２と補助光発光部３とが別の光源であってもよい。図１１では、補助光発光部３がレンズ１１の周縁部に配置されており、フラッシュ発光部２は筐体の前面上端に配置されている。この場合であっても、補助光発光部３が発光することで周りの光度が高くなり、この光度とフラッシュが発光する光度との差が小さくなることで、フラッシュ発光部３の発光によって、被写体が感じる眩しさを低減できる効果が得られる。

１…フラッシュ装置、２…フラッシュ発光部、３…補助光発光部、２３…発光部（フラッシュ発光部、補助光発光部）、４…制御手段、４ａ…ＣＰＵ、４ｂ…メモリ、１０…撮像装置、１１…レンズ、１２…シャッタースイッチ、１３…モード設定スイッチ、ｔｐ…知覚時間、ｔａ…運動時間、ｔｒ…反応時間、ｔｎ…発光時間、ｔｆ…消光時間、ｔｉ…光度増大時間、ｔｂ…点滅知覚時間、ＰＢ…基本発光パターン、Ｐ…発光パターン、Ｌｆ…フラッシュ光度、Ｌｓ…補助光最大光度。

Claims (5)

1. 眩しさを感じる被写体を撮像する撮像装置に用いられるフラッシュ装置であって、
   フラッシュ発光部と、
   前記フラッシュ発光部が発光するときの光度（Ｌｆ）より低く、且つ消光状態から発光したときに前記被写体が眩しさを感じる光度として設定した値より低い光度（Ｌｓ）の補助光を発光する補助光発光部と、
   前記フラッシュ発光部及び前記補助光発光部の発光を制御する制御手段とを備え、
   前記被写体が、前記補助光発光部が発光してから当該発光を知覚するまでの時間を知覚時間（ｔｐ）、前記被写体が、前記補助光発光部が発光を知覚してから前記補助光発光部に視線を向けるまでの時間を運動時間（ｔａ）、前記知覚時間（ｔｐ）と前記運動時間（ｔａ）とを合計した時間を反応時間（ｔｒ）としたとき、
   前記制御手段は、前記フラッシュ発光部を発光する以前に、前記補助光発光部の発光を前記知覚時間（ｔｐ）以上発光させ、当該補助光発光部が発光してから前記反応時間（ｔｒ）が経過する前に前記フラッシュ発光部を発光させることを特徴とするフラッシュ装置。
2. 請求項１に記載のフラッシュ装置において、
   光が点滅するときの消光時間（ｔｆ）の長さについて、前記被写体が実際の光度よりも強い光度として知覚する長さを光度増大時間（ｔｉ）、前記被写体が当該点滅を知覚する長さを点滅知覚時間（ｔｂ）としたとき、
   前記補助光発光部を前記知覚時間（ｔｐ）以上発光させた後に、当該補助光発光部を前記光度増大時間（ｔｉ）より長く、且つ前記点滅知覚時間（ｔｂ）より短い時間を消光時間とする光の点滅を基本発光パターン（ＰＢ）とし、
   前記制御手段は、前記基本発光パターン（ＰＢ）を少なくとも１回以上繰り返す発光パターン（Ｐ）に従って前記補助光発光部を発光させることを特徴とするフラッシュ装置。
3. 請求項１に記載のフラッシュ装置において、前記制御手段は、前記補助光発光部を発光するときに、当該補助光発光部の光度を漸増させる又は段階的に増加させることを特徴とするフラッシュ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のフラッシュ装置において、前記フラッシュ発光部と前記補助光発光部に同一の光源を使用することを特徴とするフラッシュ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のフラッシュ装置において、前記フラッシュ発光部は発光ダイオードで構成されることを特徴とするフラッシュ装置。

Images