JP6361193B2

JP6361193B2 - 光源装置、発光方法及び端末装置

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Publication number: JP6361193B2
Application number: JP2014052194A
Authority: JP
Inventors: 英樹冨森; 清水　雅芳; 雅芳清水
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: JP2015175971A

Description

本開示は、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)光源装置、ＬＥＤ制御装置及び端末装置

従来から、光通信に用いられている第１発光素子列が発光しない場合、光通信に用いられていない第２発光素子列を、光源全体の光量が略均等になるように発光させる光送信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この光送信装置では、第１発光素子列及び第２発光素子列は、それぞれ、補色関係にある２個のＬＥＤを含み、２個のＬＥＤの単色光の合成により白色光（可視光色）を生成している。

特開2006-094014号公報

ある波長のＬＥＤを点滅させる際に人に認識されるちらつきを、ある波長のＬＥＤが発光していない期間、合わせるとその波長の光となる複数の波長のＬＥＤを点灯することで防ぐ場合、少なくとも、波長の異なる３つ種類のＬＥＤが必要となる。より少ない種類のＬＥＤでちらつきを防ぐＬＥＤ光源装置、ＬＥＤ制御装置及び端末装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を発光する第１ＬＥＤと、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を発光する第２ＬＥＤと、
前記第１光の単位時間あたりの第１発光強度を、前記第２光の単位時間あたりの第２発光強度よりも大きくして、前記第１光及び前記第２光を、全体として消灯になる時間がない、または、僅かとなるように、交互に発光させる制御部と、を備えることを特徴とする、光源装置が提供される。

本開示の技術によれば、より少ない種類のＬＥＤでちらつきを防ぐＬＥＤ光源装置、ＬＥＤ制御装置及び端末装置が得られる。

一例による視線検出装置１の構成を示す図である。視線方向の検出方法の一例を概略的に示す図である。カメラ４０（ＣＭＯＳカメラ）の分光特性の一例を示す図である。近赤外ＬＥＤ２２の分光特性の一例を示す図である。近赤外ＬＥＤ２２のパルス発光特性の一例を示す図である。近赤外ＬＥＤ２２の点灯時間とカメラ４０の露光スケジュールとの関係の一例を模式的に示す図である。カメラ４０のフレームレートの動作領域と"ちらつき"が気にならない領域との関係の一例を示す図である。可視光遮断フィルタの特性等を示す図である。視線検出装置１におけるＬＥＤ光源装置２０及びカメラ４０とユーザの顔との関係の一例を概略的に示す図である。近赤外ＬＥＤ２２と可視赤色ＬＥＤ２４との点灯タイミングの関係の一例を示す図である。近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の消費電力の時系列で概略的に示す図である。点灯電流データベース３４内のデータの一例を模式的に示す図である。カメラ４０の点灯信号出力部４２により実行される処理の一例を示すフローチャートである。ＬＥＤ制御装置３０の点灯電流制御部３２により実行される処理の一例を示すフローチャートである。一例による肌状態検出装置２の構成を示す図である。他の一例による視線検出装置３の構成を示す図である。端末装置８０の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一例による視線検出装置１の構成を示す図である。

視線検出装置１は、近赤外線画像取得装置１０と、画像処理装置５０とを含む。近赤外線画像取得装置１０は、ＬＥＤ光源装置２０と、ＬＥＤ制御装置３０と、カメラ４０とを含む。

ＬＥＤ光源装置２０、ＬＥＤ制御装置３０、カメラ４０、及び、画像処理装置５０のうちのいずれか１つ以上は、他の構成要素に対して遠隔な位置に配置されてもよい。例えば、カメラ４０は、ＬＥＤ光源装置２０と共に、ＰＣ（Personal Computer）のような端末装置８０（図１７参照）のディスプレイ装置に内蔵されてよい。この場合、カメラ４０は、ＰＣ用の内蔵カメラ（インカメラ）であってよい。

ＬＥＤ光源装置２０は、近赤外ＬＥＤ２２と、可視赤色ＬＥＤ２４と、レンズ２６とを含む。

近赤外ＬＥＤ２２は、主たる波長が近赤外線領域内の光を発光する。例えば、近赤外ＬＥＤ２２は、主たる波長が８５０ｎｍの近赤外線を主たる波長とするＬＥＤである。尚、"主たる波長"とは、分光特性（図４参照）で発光強度が最も高くなる波長（中心波長）に対応する。近赤外ＬＥＤ２２は、単一のＬＥＤにより形成されるが、複数の同一のＬＥＤ（主たる波長が近赤外線のＬＥＤ）をアレイ状に配置して形成されてもよい。

可視赤色ＬＥＤ２４は、波長７００ｎｍの赤色を主たる波長とする可視の赤色ＬＥＤである。

レンズ２６は、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４に対して設けられる。近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４からの光は、レンズ２６により集光される。

ＬＥＤ制御装置３０は、点灯電流制御部３２と、点灯電流データベース３４とを含む。点灯電流制御部３２は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、点灯電流制御部３２の機能の任意の一部又は全部は、特定用途向けＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（digital signal processor）により実現されてもよい。点灯電流制御部３２の処理の一例は後述する。

カメラ４０は、任意のタイプの撮像素子を含んでよい。ここでは、一例として、カメラ４０は、比較的安価なＣＭＯＳ(complementary metal-oxide-semiconductor)カメラである。カメラ４０は、点灯信号出力部４２を含む。

点灯信号出力部４２は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。点灯信号出力部４２は、カメラ４０の露光を近赤外ＬＥＤ２２の点灯に同期させるように、点灯パルス信号を生成し、ＬＥＤ制御装置３０に出力する。点灯パルス信号は、例えば電圧がある一定のパルス状の矩形波により形成される。点灯パルス信号の電圧が所定の閾値より高い場合（高くなっている間）は近赤外ＬＥＤ２２を点灯され、点灯パルス信号の電圧が所定の閾値より低い場合（低くなっている間）は可視赤色ＬＥＤ２４が点灯される。点灯信号出力部４２の処理の一例は後述する。

画像処理装置５０は、カメラ４０により捕捉された画像を画像処理し、ユーザの視線方向を検出する。ユーザの視線方向の検出方法は、任意であるが、その一例は以下で説明する。画像処理装置５０は、本光源発光電流信号をＬＥＤ制御装置３０に送信してもよい。本光源発光電流信号は、近赤外ＬＥＤ２２の電流値（明るさ）を指示する信号である。本光源発光電流信号は、カメラ４０により捕捉された画像の明るさに基づいて生成されてもよい。即ち、カメラ４０により捕捉された画像の明るさが暗いほど近赤外ＬＥＤ２２の電流値が大きくなる態様で光源発光電流信号が生成されてもよい。

図２は、視線方向の検出方法の一例を概略的に示す図である。

図２に示す例では、視線方向の検出方法は、瞳孔と角膜反射を検知し、それらの位置関係から視線方向を算出する角膜反射法である。近赤外ＬＥＤ２２による近赤外光を顔に当てるこの方法は、瞳孔は、視線方向によって位置が変わるが、角膜反射の位置は、視線方向には影響を受けないことを利用するものである。近赤外ＬＥＤ２２による近赤外光を顔に当てる場合は、目の中に基準点となる角膜反射が発生するため、カメラのみから計測する方法と比較し計測精度が向上する。

図３は、カメラ４０（ＣＭＯＳカメラ）の分光特性の一例を示す図である。

カメラ感度は、図３に示すように、波長が長くなるにつれて低くなる。本例では、近赤外ＬＥＤ２２による近赤外光を用いて視線検出を行うので、図３にてＲ１の範囲で示すような近赤外線領域が使用される。尚、図３にてＲ２の範囲で示すような領域は、画像が暗くなるので、視線検出の観点からは不利となる。

図４は、近赤外ＬＥＤ２２の分光特性の一例を示す図である。

近赤外ＬＥＤ２２が発する光には、図４にてＲ３の範囲で示すように、可視光成分が含まれる。このような可視光線は、強度が相対的には低いものの、近赤外ＬＥＤ２２のみが発光しているときでもユーザにはＬＥＤ光源装置２０がぼんやりと赤く見える原因となる。

図５は、近赤外ＬＥＤ２２のパルス発光特性の一例を示す図である。

近赤外ＬＥＤ２２は、図５にてＲ４の範囲で示すように短時間の点灯においては、長時間の点灯と比較して電流を多く流すことが可能な特性が一般的である。よって、短時間点灯させる場合は発光強度を高くすることが可能となる。従って、図５にてＲ５の範囲で示すように、連続点灯を行う場合は、暗くなり、視線検出の観点からは不利となる。

図６は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯時間とカメラ４０の露光スケジュールとの関係の一例を模式的に示す図である。

近赤外ＬＥＤ２２は、連続点灯せずに、点滅される。即ち、近赤外ＬＥＤ２２は、図６に示すように、点灯時間Ｔ１で点灯した後、ΔＴだけ消灯状態を維持し、その後、点灯時間Ｔ１で点灯し、以下、これを繰り返す。これは、図５に示したように、近赤外ＬＥＤ２２は連続点灯を行うと発光強度が低くなるためである。これに対応して、カメラ４０の露光は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯タイミングに同期される。具体的には、カメラ４０の露光動作は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯タイミングに同期して開始され、カメラ４０の露光時間は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯時間Ｔ１に略一致される。このようにして近赤外ＬＥＤ２２を連続点灯させずに点滅させ、カメラ４０の露光を点灯タイミングに同期させると、近赤外ＬＥＤ２２の発光強度が高いときの画像が得られることになる。しかしながら、その反面として、近赤外ＬＥＤ２２を点滅させると、図４を参照して上述したように近赤外ＬＥＤ２２の光が可視光成分を含むことから、ユーザの目に近赤外ＬＥＤ２２の可視光がちらついて見える虞がある。

図７は、カメラ４０のフレームレートの動作領域と"ちらつき"が気にならない領域との関係の一例を示す図である。

近赤外ＬＥＤ２２の点滅による"ちらつき"は、点滅の間隔（図６のΔＴ参照）を短くすると低減することができる。しかしながら、"ちらつき"が気にならない領域は、図７にてＲ７の範囲で示すように、通常的なカメラ４０の動作領域Ｒ６に対して乖離している。即ち、近赤外ＬＥＤ２２の点滅の間隔の短縮による"ちらつき"低減は、カメラ４０が通常的な動作領域Ｒ６で動作する場合には限界がある。尚、視線検出装置１は、後述の如く可視赤色ＬＥＤ２４を用いて"ちらつき"低減を図るので、カメラ４０は通常的な動作領域Ｒ６で動作するものであってよいが、他の動作領域で動作するものであってもよい。

図８は、可視光遮断フィルタの特性等を示す図であり、（Ａ）は、フィルタ１枚の特性を概略的に示し、（Ｂ）は、フィルタ複数枚の特性を概略的に示す。図８においては、理想的なフィルタ（理想フィルタ）の特性が実線で示されると共に、実際のフィルタの特性が点線で示される。

図８（Ａ）にて領域Ｒ８で示すように、実際のフィルタは、可視光成分を完全にカットできるわけではない。人の目は、弱い光にも敏感に反応し、透過率数％でも光っているのを感知することができる。従って、可視光遮断フィルタを用いたとしても、上述の"ちらつき"低減には限界がある。他方、可視光遮断フィルタを複数枚重ねることで、図８（Ｂ）にて領域Ｒ８で示すように、人の目でも見えないレベルに可視光成分をカットすることができる。しかしながら、可視光遮断フィルタは、可視光成分ほどではないが不可視光も低減させる。従って、可視光遮断フィルタを複数枚重ねる場合は、その背反として、当然に不可視光のロスが大きくなり、図８（Ｂ）にて矢印Ｙ１で示すように、赤外透過域でのロスが大きくなる。尚、視線検出装置１は、後述の如く可視赤色ＬＥＤ２４を用いて"ちらつき"低減を図るので、可視光遮断フィルタを備える必要がないが、かかる可視光遮断フィルタを有してもよい。

図９は、視線検出装置１におけるＬＥＤ光源装置２０及びカメラ４０とユーザの顔との関係の一例を概略的に示す図である。

ＬＥＤ光源装置２０は、図９に示すように、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４からの光がユーザの顔に当たるような位置に配置される。尚、図９では、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４からの光がユーザの横顔に当たっている絵になっているが、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４からの光は、ユーザの顔の略正面に当たるように配置される。

可視赤色ＬＥＤ２４は、近赤外ＬＥＤ２２の近傍に配置される。この場合、可視赤色ＬＥＤ２４が発光しているときも近赤外ＬＥＤ２２が発光しているときもユーザからは点灯位置が略同じに見える構造となる。

カメラ４０は、図９に示すように、ユーザの顔を撮像することができるような位置に配置される。尚、図９では、カメラ４０がユーザの横顔を撮像している絵になっているが、カメラ４０は、ユーザの顔の略正面を撮像するように配置される。

図１０は、近赤外ＬＥＤ２２と可視赤色ＬＥＤ２４との点灯タイミングの関係の一例を示す図である。

図１０に示す例では、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４は、交互に点灯するように、それぞれ点滅される。具体的には、近赤外ＬＥＤ２２は、図６を参照して上述したように、点灯時間Ｔ１で点灯した後、消灯し、その後、点灯時間Ｔ１で点灯し、以下、これを繰り返す。可視赤色ＬＥＤ２４は、近赤外ＬＥＤ２２の消灯時間に点灯する。即ち、可視赤色ＬＥＤ２４は、近赤外ＬＥＤ２２の消灯タイミングで点灯し、近赤外ＬＥＤ２２の点灯タイミングまで点灯時間Ｔ２で点灯し、近赤外ＬＥＤ２２の点灯タイミングで消灯する。

このように図１０に示す例によれば、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４が交互に点灯されるので、近赤外ＬＥＤ２２による高い発光強度を維持しつつ、"ちらつき"の低減を図ることができる。即ち、近赤外ＬＥＤ２２の消灯時に可視赤色ＬＥＤ２４により赤色の可視光が発生されるので、"ちらつき"の低減を図ることができる。

また、図１０に示す例によれば、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の２つのＬＥＤのみを用いて"ちらつき"の低減を図ることができる。即ち、可視赤色ＬＥＤ２４の代わりに、主たる波長が異なる２つ以上のＬＥＤを用いて色相の調整を行う必要がない。これは、近赤外ＬＥＤ２２の光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長の可視光成分を含み、７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の光は、波長が異なっても、人の目には同じ赤色に見えるためである。但し、可視赤色ＬＥＤ２４は、主たる波長が同一の複数のＬＥＤ（可視赤色ＬＥＤ）をアレイ状に配置した構成であってもよい。

尚、図１０に示す例では、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４は、全体として消灯になる時間（デットタイム）がないように交互に点灯されているが、全体として消灯になる時間が僅かに存在してもよい。或いは、逆に、可視赤色ＬＥＤ２４の点灯時間は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯時間に部分的に又は完全にオーバラップしてもよい。尚、可視赤色ＬＥＤ２４の点灯時間が近赤外ＬＥＤ２２の点灯時間に完全にオーバラップすることは、可視赤色ＬＥＤ２４が連続点灯されることを意味する。

図１０には、縦軸に見た目の明るさ（即ち、可視光の光量）が示されている。図１０に示す例では、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４は、見た目の明るさが略同一になるように発光される。これにより、"ちらつき"の低減効果を高めることができる。即ち、人の目には、ＬＥＤ光源装置２０が常時赤くぼんやり光っているように見える。

見た目の明るさが略同一になるように近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４を発光させる方法は、任意であるが、例えば以下の通りであってよい。先ず、電流値を変化させながら近赤外ＬＥＤ２２の明るさを分光放射照度計で測定し、多数の電流値と近赤外ＬＥＤ２２の明るさとの関係を取得する。同様に、電流値を変化させながら可視赤色ＬＥＤ２４の明るさを分光放射照度計で測定し、多数の電流値と可視赤色ＬＥＤ２４の明るさとの関係を取得する。この測定結果に基づいて、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の明るさが同じになる近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の各電流値を特定すればよい。或いは、人が感じる明るさは波長毎に異なること（比視感度）を考慮して、測定結果の明るさを波長別視感度係数（人の見え方の波長毎の補正値）を乗じて補正してもよい。この場合、補正後の明るさが近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４間で同じになるように、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の各電流値を設定すればよい。

図１１は、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の消費電力の時系列で概略的に示す図である。尚、図１１に示す時系列は、図１０に示した時系列と対応している。

可視赤色ＬＥＤ２４の消費電力は、図１１に示すように、近赤外ＬＥＤ２２の消費電力に比べて有意に低い。これは、可視赤色ＬＥＤ２４は、近赤外ＬＥＤ２２の光に含まれる可視光成分と略同一の光量の可視光を発生すればよいためである。これにより、ＬＥＤ光源装置２０の全体としての消費電力を大きく増加することなく、"ちらつき"の低減を図ることができる。

図１２は、点灯電流データベース３４内のデータの一例を模式的に示す図である。尚、図１２に示す数値自体は、あくまで一例であり、実際の数値とは異なる。

図１２に示す例では、点灯電流データベース３４内のデータは、近赤外ＬＥＤ２２の電流値と可視赤色ＬＥＤ２４の電流値との関係を示す情報を含む。この関係は、見た目の明るさが略同一になるように近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４を発光させるための関係を示す。即ち、近赤外ＬＥＤ２２の電流値が１．０［ｍＡ］であるときは、可視赤色ＬＥＤ２４の電流値が０．２［ｍＡ］とすることで、見た目の明るさが略同一になるように近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４を発光させることができることを意味する。この関係は、上述の如く、分光放射照度計の測定結果や比視感度に基づいて予め導出することができる。この関係は、図１２に示すように、複数の近赤外ＬＥＤ２２の電流値に対して用意されてよい。このような複数の近赤外ＬＥＤ２２の電流値に係る関係は、近赤外ＬＥＤ２２の明るさを変化させる構成（図１の光源発光電流信号参照）である場合に好適となる。

図１３は、カメラ４０の点灯信号出力部４２により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１３の処理は、視線検出装置１の動作開始時に起動され、視線検出装置１の動作中に所定周期毎に繰り返し実行される。

ステップ１３００では、点灯信号出力部４２は、カメラ４０が露光中であるか否かを判定する。カメラ４０が露光中である場合は、ステップ１３０２に進み、それ以外の場合は、ステップ１３０４に進む。

ステップ１３０２では、点灯信号出力部４２は、点灯パルス信号をＨ（ハイ）にする。

ステップ１３０４では、点灯信号出力部４２は、点灯パルス信号をＬ（ロー）にする。

図１３に示す処理によれば、カメラ４０が露光に同期してＨとＬが切り替わる点灯パルス信号が生成される。即ち、カメラ４０が露光中にはＨとなり、カメラ４０が非露光中にはＬとなる点灯パルス信号が生成される。この点灯パルス信号は、図１に示すように、ＬＥＤ制御装置３０に入力される。

図１４は、ＬＥＤ制御装置３０の点灯電流制御部３２により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１４の処理は、視線検出装置１の動作開始時に起動され、視線検出装置１の動作中に所定周期毎に繰り返し実行される。図１４の処理は、カメラ４０からの点灯パルス信号の立上がり（ＬからＨ）及び立下り（ＨからＬ）に同期して実行されてもよい。

ステップ１４００では、点灯電流制御部３２は、カメラ４０からの点灯パルス信号（図１３参照）を受信する。

ステップ１４０２では、点灯電流制御部３２は、受信した点灯パルス信号がＨかＬかを判定する。点灯パルス信号がＨの場合は、ステップ１４０４に進み、Ｌの場合は、ステップ１４０６に進む。

ステップ１４０４では、点灯電流制御部３２は、可視赤色ＬＥＤ２４を消灯する。尚、今回の処理周期において可視赤色ＬＥＤ２４が既に消灯状態であるときは、可視赤色ＬＥＤ２４の消灯状態を維持する。

ステップ１４０６では、点灯電流制御部３２は、近赤外ＬＥＤ２２を点灯させる際の電流値（近赤外ＬＥＤ点灯電流）を決定する。近赤外ＬＥＤ点灯電流は、例えば、画像処理装置５０からの本光源発光電流信号の指示値に基づいて決定されてよい。尚、近赤外ＬＥＤ２２の光量を調整しない構成の場合は、ステップ１４０６は省略されてもよい。また、今回の処理周期において近赤外ＬＥＤ２２が既に点灯状態である場合は、今回の処理周期におけるステップ１４０６の処理は省略されてもよい。即ち、ステップ１４０６の処理は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯タイミング（点灯開始時）のみに実行されてもよい。

ステップ１４０８では、点灯電流制御部３２は、上記ステップ１４０６で決定した近赤外ＬＥＤ点灯電流で近赤外ＬＥＤ２２を点灯する。尚、今回の処理周期で近赤外ＬＥＤ２２が既に点灯状態である場合は、近赤外ＬＥＤ２２の点灯状態を維持する。

ステップ１４１０では、点灯電流制御部３２は、近赤外ＬＥＤ２２を消灯する。尚、今回の処理周期において近赤外ＬＥＤ２２が既に消灯状態であるときは、近赤外ＬＥＤ２２の消灯状態を維持する。

ステップ１４１２では、点灯電流制御部３２は、点灯電流データベース３４（図１２参照）を参照する。

ステップ１４１４では、点灯電流制御部３２は、点灯電流データベース３４内のデータに基づいて、直近の近赤外ＬＥＤ２２の近赤外ＬＥＤ点灯電流に対応した可視赤色ＬＥＤ点灯電流を決定する。尚、近赤外ＬＥＤ２２の光量を調整しない構成の場合は、ステップ１４１２及びステップ１４１４の各処理は省略されてもよい。また、今回の処理周期において可視赤色ＬＥＤ２４が既に点灯状態である場合は、今回の処理周期におけるステップ１４１２及びステップ１４１４の各処理は省略されてもよい。即ち、ステップ１４１２及びステップ１４１４の各処理は、可視赤色ＬＥＤ２４の点灯タイミング（点灯開始時）のみに実行されてもよい。

ステップ１４１６では、点灯電流制御部３２は、上記ステップ１４１４で決定した可視赤色ＬＥＤ点灯電流で可視赤色ＬＥＤ２４を点灯する。尚、今回の処理周期において可視赤色ＬＥＤ２４が既に点灯状態である場合は、可視赤色ＬＥＤ２４の点灯状態を維持する。

図１４に示す処理によれば、カメラ４０からの点灯パルス信号に同期して、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４を逆位相で点滅させることができる。これにより、カメラ４０の露光中は近赤外ＬＥＤ２２を点灯させて視線検出に好適な画像を取得することができ、カメラ４０の非露光中は可視赤色ＬＥＤ２４を点灯させて"ちらつき"の低減を図ることができる。

尚、上述した図１乃至図１４に示す例では、可視赤色ＬＥＤ２４は、主たる波長が７００ｎｍの光を発光する。これは、近赤外ＬＥＤ２２の光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長の可視光成分を含み、７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長の可視光は、波長が異なっても、人の目には同じ赤色に見えることを利用している。従って、可視赤色ＬＥＤ２４は、発する光の主たる波長が７００ｎｍよりも大きく７８０ｎｍ以下のＬＥＤに置換されてもよい。

図１５は、一例による肌状態検出装置２の構成を示す図である。上述した図１乃至図１４に示す例と実質的に同一であってよい構成要素については、同一の参照符合を付して説明を省略する。尚、"実質的に同一"とは、例えば点灯電流データベース３４内のデータ自体まで全く同一というわけではないことを意味する。以下では、上述した図１乃至図１４に示す例と異なる構成について主に説明する。

肌状態検出装置２は、紫外線画像取得装置１０Ｂと、計測装置６０とを含む。紫外線画像取得装置１０Ｂは、ＬＥＤ光源装置２０Ｂと、ＬＥＤ制御装置３０と、カメラ４０Ｂとを含む。

ＬＥＤ光源装置２０Ｂは、紫外線ＬＥＤ２２Ｂと、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂと、レンズ２６とを含む。紫外線ＬＥＤ２２Ｂ及び可視紫色ＬＥＤ２４Ｂの制御方法は、上述した図１乃至図１４に示す例による近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４の制御方法とそれぞれ同様であってよい。

紫外線ＬＥＤ２２Ｂは、主たる波長が紫外線領域（例えば波長３６５ｎｍ〜３８０ｎｍ）内の光を発光する。

可視紫色ＬＥＤ２４Ｂは、主たる波長が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の光を発光する。例えば、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂは、波長４００ｎｍを主たる波長とする可視の紫色ＬＥＤである。

カメラ４０Ｂは、紫外線領域に感度を有する。カメラ４０Ｂは、上述した図１乃至図１４に示す例によるカメラ４０と同様に、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂの点灯に同期して露光する。

計測装置６０は、カメラ４０Ｂにより捕捉された画像（紫外線画像）を画像処理し、肌状態を検出する。肌状態は、肉眼では見えないユーザの肌の潜在的なシミであってよい。

ここで、紫外線ＬＥＤ２２Ｂは、３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長の可視光成分を含む。このため、紫外線ＬＥＤ２２Ｂの点滅時には、近赤外ＬＥＤ２２の点滅時と同様の"ちらつき"の問題が発生する。この点、図１５に示す例によっても、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂを用いることで、上述した図１乃至図１４に示す例と実質的に同様の効果を得ることができる。即ち、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂを用いることで、紫外線ＬＥＤ２２Ｂの高い発光強度を維持しつつ、紫外線ＬＥＤ２２Ｂの点滅による"ちらつき"の低減を図ることができる。また、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂを用いることで、ＬＥＤ光源装置２０Ｂの全体としての消費電力の低減を図ることができる。また、紫外線ＬＥＤ２２Ｂ及び可視紫色ＬＥＤ２４Ｂの２つのＬＥＤのみを用いてちらつき"の低減を図ることができる。これは、主たる波長が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の光は、主たる波長が異なっても、人の目には同じ紫色に見えるので、可視紫色ＬＥＤ２４Ｂに代えて、主たる波長が異なる２つ以上のＬＥＤを用いて色相を調整する必要がないためである。

図１６は、他の一例による視線検出装置３の構成を示す図である。図１６に示す視線検出装置３は、上述した図１乃至図１４に示す例による視線検出装置１に対して、近赤外ＬＥＤ２２に代えて、可視赤色ＬＥＤ２４とは別の可視赤色ＬＥＤ２２Ｃを用いる点が主に異なる。上述した図１乃至図１４に示す例と実質的に同一であってよい構成要素については、同一の参照符合を付して説明を省略する。

視線検出装置３は、近赤外線画像取得装置１０Ｃと、画像処理装置５０とを含む。近赤外線画像取得装置１０Ｃは、ＬＥＤ光源装置２０Ｃと、ＬＥＤ制御装置３０と、カメラ４０とを含む。

ＬＥＤ光源装置２０Ｃは、可視赤色ＬＥＤ２２Ｃと、可視赤色ＬＥＤ２４と、レンズ２６とを含む。

可視赤色ＬＥＤ２２Ｃは、可視赤色ＬＥＤ２４と同様、主たる波長が７００ｎｍから７５０ｎｍの範囲内の光を発光するが、主たる波長が可視赤色ＬＥＤ２４とは異なる。例えば、可視赤色ＬＥＤ２４は、波長７００ｎｍを主たる波長とする赤色ＬＥＤであるとき、可視赤色ＬＥＤ２２Ｃは、７００ｎｍから７５０ｎｍの範囲内の７００ｎｍ以外の波長を主たる波長とする赤色ＬＥＤである。尚、可視赤色ＬＥＤ２２Ｃは、発する光の主たる波長が７５０ｎｍよりも大きく７８０ｎｍ以下の範囲内のＬＥＤに置換されてもよい。

ここで、主たる波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の光は、波長が異なっても、人の目には同じ赤色に見える。従って、図１６に示す例によっても、上述した図１乃至図１４に示す例と略同様の効果を得ることができる。

図１７は、端末装置８０の一例を示す図である。図１７には、端末装置８０のディスプレイ装置が示されている。ここでは、一例として、端末装置８０に、上述した図１乃至図１４に示す例による視線検出装置１の一部の構成要素が組み込まれる場合を説明する。但し、端末装置８０には、図１５又は図１６に示した肌状態検出装置２又は視線検出装置３の一部の構成要素が組み込まれてもよい。

図１７に示す例では、端末装置８０は、ＰＣである。端末装置８０のディスプレイ装置には、ＬＥＤ光源装置２０、ＬＥＤ制御装置３０及びカメラ４０が組み込まれる。ＬＥＤ光源装置２０、ＬＥＤ制御装置３０及びカメラ４０は、図１７にて領域９０で示すように、ディスプレイ装置の外枠の下辺側に設けられてよい。例えば、基板上にチップの形態の近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４を隣接して配置し、その上にレンズ２６をマウントする構造であってよい。この場合、基板上には、ＬＥＤ制御装置３０を実現するためのハードウェアが実装されてもよい。かかる基板は、カメラ４０のレンズが露出する態様で、ディスプレイ装置の外枠の下辺側に内蔵される。尚、この場合、画像処理装置５０を実現するためのハードウェアは、同一の基板上に実装されてもよいが、他の箇所（例えば端末装置８０のメイン基板上、又は、端末装置８０の外部）に設けられてもよい。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した図１乃至図１４に示す例では、近赤外ＬＥＤ２２及び可視赤色ＬＥＤ２４は、見た目の明るさが略同一になる態様で発光されているが、かかる構成は必須ではない。例えば、可視赤色ＬＥＤ２４の明るさは、近赤外ＬＥＤ２２の見た目の明るさよりも有意に明るくてもよいし、有意に暗くてもよい。この場合も、"ちらつき"の低減効果は低くなるものの、"ちらつき"の低減効果自体は得られるためである。このような変形例は、図１５又は図１６に示した肌状態検出装置２又は視線検出装置３に対しても同様に適用可能である。

なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を発光する第１ＬＥＤと、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を発光する第２ＬＥＤと、
を備える、光源装置。
（付記２）
前記第１光を発光させる第１発光時間を、前記第２光を発光させる第２発光時間よりも短くし、かつ、
前記第１ＬＥＤに印加する第１電流値を、前記第２ＬＥＤに印加する第２電流値よりも大きくすることで、
前記第１光の単位時間あたりの第１発光強度を、前記第２光の単位時間あたりの第２発光強度よりも大きくして、前記第１光及び前記第２光を交互に発光させる制御部を更に備えることを特徴とする、
付記１に記載の光源装置。
（付記３）
前記制御部は、前記第１光及び前記第２光を交互に発光させた場合に、
前記第２光に含まれる前記可視光成分の光量が、前記第１光に含まれる前記可視光成分の光量と略同一になる様に、
前記第２波長分布、または前記第２電流値を制御する付記２に記載の光源装置。
（付記４）
前記第１ＬＥＤは、前記第１波長が近赤外波長であり、前記第１波長分布に前記可視光成分となる７００ｎｍから７８０ｎｍの波長を含む前記第１光を発光し、
前記第２ＬＥＤは、前記第２波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の前記第２光を発光する、付記１ないし付記3の何れか一項に記載の光源装置。
（付記５）
第１波長を中心波長とした波長の分布で、波長の分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内及び３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれかの可視光成分を含む光を発する第１ＬＥＤと、
前記第１波長と異なる第２波長を中心波長とした波長の分布で、波長の分布に前記第１ＬＥＤが７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかの可視光成分を、あるいは、前記第１ＬＥＤが３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの可視光成分を含む光を発する第２ＬＥＤとを、それぞれの可視光成分の光量が略同一になるように発光させる、ＬＥＤ制御装置。
（付記６）
前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤを交互に発光させる、付記５に記載のＬＥＤ制御装置。
（付記７）
前記第１ＬＥＤは、前記第１波長が近赤外波長であり、波長の分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの波長を含む光を発し、
前記第２ＬＥＤは、前記第２波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内である、付記５に記載のＬＥＤ制御装置。
（付記８）
第１波長を中心波長とした波長の分布で、波長の分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内及び３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれかの可視光成分を含む光を発する第１ＬＥＤと、
前記第１波長と異なる第２波長を中心波長とした波長の分布で、波長の分布に前記第１ＬＥＤが７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかの可視光成分を、あるいは、前記第１ＬＥＤが３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの可視光成分を含む光を発する第２ＬＥＤと、
前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤを、それぞれの可視光成分の光量が略同一になるように発光させるＬＥＤ制御装置と、
前記第１ＬＥＤの発光に同期して露光するカメラとを含む、端末装置。
（付記９）
前記ＬＥＤ制御装置は、前記第１ＬＥＤ及び前記第２ＬＥＤを交互に発光させる、付記８に記載の端末装置。
（付記１０）
前記第１ＬＥＤは、発光する光の主たる波長が近赤外波長であり、
前記第２ＬＥＤは、発光する光の主たる波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光波長である、付記８又は９に記載の端末装置。
（付記１１）
近赤外ＬＥＤと、
発光する光の主たる波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光赤色ＬＥＤと、
前記近赤外ＬＥＤを点滅させると共に、少なくとも前記近赤外ＬＥＤの非発光時に前記可視光赤色ＬＥＤを発光させる制御装置と、
ユーザの目を撮影するカメラと、
前記近赤外ＬＥＤの発光時に前記カメラにより捕捉された画像に基づいて、前記ユーザの視線方向を検出する画像処理装置とを含む、視線検出装置。
（付記１２）
近赤外ＬＥＤと、
発光する光の主たる波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光赤色ＬＥＤと、
前記近赤外ＬＥＤを点滅させると共に、少なくとも前記近赤外ＬＥＤの非発光時に前記可視光赤色ＬＥＤを発光させる制御装置と、
前記近赤外ＬＥＤの発光に同期して露光するカメラとを含む、近赤外線画像取得装置。
（付記１３）
紫外線ＬＥＤと、
発光する光の主たる波長が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の可視光紫色ＬＥＤと、
前記紫外線ＬＥＤを点滅させると共に、少なくとも前記紫外線ＬＥＤの非発光時に前記可視光紫色ＬＥＤを発光させる制御装置と、
前記紫外線ＬＥＤの発光に同期して露光するカメラとを含む、近紫外線画像取得装置。
（付記１４）
第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を、第１ＬＥＤが発光し、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を、第２ＬＥＤが発光する
発光方法。
（付記１５）
第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を発光する第１ＬＥＤと、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を発光する第２ＬＥＤ
を有する光源制御部と、
前記第１ＬＥＤの発光に同期して露光するカメラ
を備える、端末装置。

１，３視線検出装置
２肌状態検出装置
１０，１０Ｃ近赤外線画像取得装置
１０Ｂ紫外線画像取得装置
２０，２０Ｂ，２０ＣＬＥＤ光源装置
２２近赤外ＬＥＤ
２２Ｂ紫外線ＬＥＤ
２２Ｃ可視赤色ＬＥＤ
２４可視赤色ＬＥＤ
２４Ｂ可視紫色ＬＥＤ
３０ＬＥＤ制御装置
４０，４０Ｂカメラ
５０画像処理装置

Claims

第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を発光する第１ＬＥＤと、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を発光する第２ＬＥＤと、
前記第１光の単位時間あたりの第１発光強度を、前記第２光の単位時間あたりの第２発光強度よりも大きくして、前記第１光及び前記第２光を、全体として消灯になる時間がない、または、僅かとなるように、交互に発光させる制御部と、を備えることを特徴とする、光源装置。
前記制御部は、
前記第１光を発光させる第１発光時間を、前記第２光を発光させる第２発光時間よりも短くし、かつ、
前記第１ＬＥＤに印加する第１電流値を、前記第２ＬＥＤに印加する第２電流値よりも大きくすることで、
前記第１光の単位時間あたりの第１発光強度を、前記第２光の単位時間あたりの第２発光強度よりも大きくして、前記第１光及び前記第２光を交互に発光させることを特徴とする、
請求項１に記載の光源装置。
前記制御部は、前記第１光及び前記第２光を交互に発光させた場合に、
前記第２光に含まれる前記可視光成分の光量が、前記第１光に含まれる前記可視光成分の光量と略同一になる様に、
前記第２波長分布、または前記第２電流値を制御する請求項２に記載の光源装置。
前記第１ＬＥＤは、前記第１波長が近赤外波長であり、前記第１波長分布に前記可視光成分となる７００ｎｍから７８０ｎｍの波長を含む前記第１光を発光し、
前記第２ＬＥＤは、前記第２波長が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の前記第２光を発光する、請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の光源装置。
近赤外波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光成分を含む第１光を発光する第１ＬＥＤと、
可視赤色波長の第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光成分を含む第２光を発光する第２ＬＥＤと、
前記第１光及び前記第２光を、全体として消灯になる時間がない、または、僅かとなるように、交互に発光させる制御部と、を備える、視線検出装置用の光源装置。
第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を、第１ＬＥＤが発光し、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を、第２ＬＥＤが発光し、
前記第１光の単位時間あたりの第１発光強度を、前記第２光の単位時間あたりの第２発光強度よりも大きくして、前記第１光及び前記第２光を、全体として消灯になる時間がない、または、僅かとなるように、交互に発光させる、
発光方法。
近赤外波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光成分を含む第１光を、第１ＬＥＤが発光し、
可視赤色波長の第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の可視光成分を含む第２光を、第２ＬＥＤが発光し、
前記第１光及び前記第２光を、全体として消灯になる時間がない、または、僅かとなるように、交互に発光させる、
視線検出装置用の発光方法。
第１波長を中心波長とした第１波長分布であって、当該第１波長分布に７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内または３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内、のいずれか一方の可視光成分を含む第１光を発光する第１ＬＥＤと、
第２波長を中心波長とした第２波長分布であって、当該第２波長分布に、
前記第１光が７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は７００ｎｍから７８０ｎｍの範囲内のいずれかを、あるいは、
前記第１光が３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内の波長のいずれかを含む場合は３８０ｎｍから４００ｎｍの範囲内のいずれかの
可視光成分を含む第２光を発光する第２ＬＥＤ
を有し、前記第１光及び前記第２光を、全体として消灯になる時間がない、または、僅かとなるように、交互に発光させる光源制御部と、
前記第１ＬＥＤの発光に同期して露光するカメラ
を備える、端末装置。