JP7441862B2 - 発光装置、および、美顔器 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置、および、美顔器に関する。

従来、光を顔に当てる美顔器が開発されている。美顔器を用いて、ＬＥＤ光照射の効果を得るためには、決して短くない時間（例えば、１０分以上の間）光を浴び続ける必要がある。ただし、それだけの時間、ユーザがじっとして動かないでいることは困難であり、ＬＥＤ光照射中にユーザが姿勢を変えることが多かった。

なお、特許文献１には、魅力的でない特徴を識別し、美容の改善を行うために、人体のエリアをスキャンするシステムが開示されている。

日本国特表２００９－５０４２７２号公報

しかしながら、上述のような美顔器は、光源の光度が変わらないので、ＬＥＤ光照射中にユーザが姿勢を変えると、ユーザの顔の照度が変化するという問題がある。

また、上述のような美顔器は、光源の光度が変わらず、かつ、光の照射方向が変わらないので、ＬＥＤ光照射中にユーザが姿勢を大きく変えると、当該ユーザの背後にいる別の人に同じ光度の光が当たってしまい、当該別の人の迷惑になるという問題がある。

本発明の一態様は、上記を鑑みてなされた美顔器を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、発光部と、ユーザの顔の位置を検出する顔検出部と、前記発光部の光度を制御する光度制御部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記光度の初期値を取得する初期光度取得部と、前記顔検出部から前記顔の位置を随時取得する顔状態取得部と、前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記光度の初期値から前記顔の照度を一定にするための調整光度を算出する光度算出部と、前記発光部の光度を、前記調整光度に調整するように前記光度制御部に指示する光度指示部と、を備える。

本発明の一態様によれば、ユーザの顔の位置が変化しても、当該顔の照度を一定にするができる。

本発明の実施形態１に係る美顔器１の外観を示す前方斜視図である。 本発明の実施形態１に係る美顔器１の側断面を示す図、および、美顔器１の外観を示す後方斜視図である。 本発明の実施形態１に係る回転台２４の底部２４１を示す図である。 本発明の実施形態１に係る美顔器１の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る美顔器１の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る美顔器１の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態５に係る美顔器１の処理を示すフローチャートである。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。

（美顔器１の外観）
図１は、本実施形態に係る美顔器１の外観を示す前方斜視図である。図２は、本実施形態に係る美顔器１の側断面を示す図、および、美顔器１の外観を示す後方斜視図である。

図１および図２に示すように、美顔器１は、全体の構造として、基部２１と、アーム部２２と、平板部２３と、回転台２４とを備えている。基部２１は、美顔器１のベースになる部分であり、鉛直上方から見ると、略半円状である。アーム部２２は、基部２１の前部の左右両側から斜め後方に延設された２本の腕状の部分である。平板部２３は、水平回転軸（回転軸）１７を中心に回動可能に設けられた平板状の部分である。水平回転軸１７は、アーム部２２の両上端部間に軸架されている。回転台２４は、基部２１の下側に設けられ、回転台２４の中心から鉛直上方向に垂直回転軸（回転軸）２０が設けられる。回転台２４は、鉛直上方から見ると、略半円状である。基部２１は、回転台２４の上側に、垂直回転軸２０を中心に回動可能に設けられる。

なお、水平回転軸１７および垂直回転軸２０は、各軸を中心に、ＬＥＤ（発光部）１４を含む平板部２３を回動させるものである。より詳しくは、水平回転軸１７は、水平回転軸１７を含む平板部２３を回動させるものである。垂直回転軸２０は、基部２１と、アーム部２２とを回動させるものである。基部２１と、アーム部２２とを回動させることにより、アーム部２２に軸架されている平板部２３も垂直回転軸２０を中心に回動する。なお、２本の回転軸は、必ずしも互いに垂直でなくてもよく、少なくとも互いに平行でなければよい。これにより、ＬＥＤ１４の光軸をユーザの顔の中心に向けることができる。

図１に示すように、複数のＬＥＤ１４が、平板部２３の一方の面である出射面２３１に配設されている。各ＬＥＤ１４の発光が出射面２３１の法線方向に出射するように、各ＬＥＤ１４が設置される。

図３は、本実施形態に係る回転台２４の底部２４１を示す図である。図３に示すように、回転台２４には、回転部２４２が垂直回転軸２０を中心に回転可能に設けられる。回転部２４２の上部には、基部２１が固定される。これにより、基部２１は、垂直回転軸２０を中心に回動可能になる。

（美顔器１の構成）
図４は、本実施形態に係る美顔器１の構成を示すブロック図である。美顔器１は、発光装置１００を備えている。

図４に示すように、美顔器１は、発光装置１００として、顔検出部１１、制御部１２、電流制御部（光度制御部）１３、ＬＥＤ１４、水平回転検出部１５、水平回転駆動部１６、水平回転軸１７、垂直回転検出部１８、垂直回転駆動部１９、垂直回転軸２０、および、記憶部３１を備えている。

顔検出部１１は、物***置センサと、撮像部と、画像処理部とを備えており、ユーザの顔の位置および向きを検出し、制御部１２に出力する。制御部１２は、美顔器１全体を制御する部分であり、例えば、ＣＰＵなどである。電流制御部１３は、ＬＥＤ１４の光度を制御する部分であり、具体的には、ＬＥＤ１４に流す電流の大きさ（電流値）を制御する。ＬＥＤ１４は、上述の通りである。

水平回転検出部１５は、水平回転軸１７の回転角を検出して、制御部１２に出力する部分であり、例えば、角度センサなどである。水平回転駆動部１６は、制御部１２の指示に従って水平回転軸１７を回転させる部分であり、例えば、モータなどである。水平回転軸１７は、上述の通りである。垂直回転検出部１８は、垂直回転軸２０の回転角を検出して、制御部１２に出力する部分であり、例えば、角度センサなどである。垂直回転駆動部１９は、制御部１２の指示に従って垂直回転軸２０を回転させる部分であり、例えば、モータなどである。垂直回転軸２０は、上述の通りである。記憶部３１は、制御部１２の指示に従ってデータの記憶、読み出しを行う。

図４に示すように、制御部１２は、機能ブロックとして、初期光度取得部１２１、顔状態取得部１２２、光度算出部１２３、光度指示部１２４、および、駆動制御部１２５を備えている。

初期光度取得部１２１は、ユーザが美顔器１の電源を入れて最初に顔にＬＥＤ光を照射した状態（初期状態）の、ＬＥＤ１４の光度の初期値を取得する。この光度の初期値が、ユーザの顔の位置および向きが初期状態から変化した場合に、ＬＥＤ１４の光度を調整する際の基準値になる。顔状態取得部１２２は、顔検出部１１からユーザの顔の位置および向きを随時取得する。光度算出部１２３は、ユーザの顔の位置および向きの初期値と、当該ユーザの顔の位置および向きの現在値とに応じて、初期光度取得部１２１が取得した光度の初期値から、当該ユーザの顔の照度を一定にするための調整光度を算出する。

光度指示部１２４は、ＬＥＤ１４の光度を、光度算出部１２３が算出した調整光度に調整するように電流制御部１３に指示する。駆動制御部１２５は、ユーザの顔の位置の初期値と、当該ユーザの顔の位置の現在値とに応じて、ＬＥＤ１４の光軸が当該ユーザの顔の中心に向くように、水平回転軸１７および垂直回転軸２０を駆動させる。

（美顔器１の処理）
図５は、本実施形態に係る美顔器１の処理を示すフローチャートである。本処理は、美顔器１が、ユーザの顔の位置および向きを検出可能であり、かつ、出射面２３１を２軸により回転させ、ＬＥＤ１４の光軸がユーザの顔の中心を向くことが可能な場合の処理である。

このとき、以下のように座標軸を定義する。すなわち、原点は出射面２３１の中心であり、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、および、ｚ軸を用いて、顔の中心位置の座標を特定する。出射面２３１の中心から光が出射される方向（出射面２３１の法線方向）をｚ軸とする。これは、ＬＥＤ１４の光軸と同じである。

以下、美顔器１において、制御部１２の各機能ブロックが行う処理について説明する。

（ステップＳ５０１）
まず、制御部１２の初期光度取得部１２１は、初期状態におけるＬＥＤ１４の光度、すなわち、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０を取得し、当該初期値Ｌ_０を記憶部３１に記憶させる。初期光度取得部１２１は、例えば、電流制御部１３からＬＥＤ１４に流す電流の大きさを取得し、その電流値から、対応するＬＥＤ１４の光度を算出する。

（ステップＳ５０２）
次に、顔状態取得部１２２は、初期状態におけるユーザの顔の位置および向き、すなわち、ユーザの顔の位置の初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）および向きの初期値φ_０を取得する。顔の位置（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）は、ＬＥＤ１４の光軸をｚ軸とする、ｘ座標、ｙ座標、および、ｚ座標で示される。ここで、初期状態において、ユーザの顔の中心は、ｚ軸上にあるものとする。顔の向きは、顔を平面とした場合の当該平面の法線方向と、ＬＥＤ１４の光軸方向とがなす角度であり、顔の向きの初期値φ_０は０とする。すなわち、初期状態において、ユーザの顔は、出射面２３１からのＬＥＤ光を真正面から受けているものとする。

そして、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の初期値および向きの初期値を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ５０３）
所定時間が経過した後に、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および向きの現在値φを取得する。

（ステップＳ５０４）
制御部１２は、顔の位置の初期値を記憶部３１から読み出し、現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）と異なるか否かを判定する。顔の位置の現在値が初期値と異なる場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ５０５の処理を実行する。顔の位置の現在値が初期値と同じ場合（ステップＳ５０４のＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ５０６の処理を実行する。

なお、顔の位置の現在値が初期値と異なる場合であっても、ｘ座標およびｙ座標は同じであり、ｚ座標だけが異なるときには、現在も初期状態と同様に、顔の中心にｚ軸、すなわち、ＬＥＤ１４の光軸が向いている。従って、制御部１２は、ステップＳ５０６の処理を実行する。

（ステップＳ５０５）
駆動制御部１２５は、ユーザの顔の位置の初期値と、当該顔の位置の現在値とに応じて、ＬＥＤ１４の光軸がユーザの顔の中心を向くように、水平回転軸１７および垂直回転軸２０を駆動させる。詳細には、駆動制御部１２５は、ユーザの顔の位置の初期値および現在値から垂直角度および水平角度を算出し、それらの角度による水平回転軸１７および垂直回転軸２０の回転を、水平回転駆動部１６および垂直回転駆動部１９に指示する。

その後、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および向きの現在値φを再度取得する。

（ステップＳ５０６）
光度算出部１２３は、ユーザの顔の向きの初期値φ_０、および、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０を記憶部３１から読み出す。光度算出部１２３は、ユーザの顔の位置および向きの初期値および現在値に応じて、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０から、顔の照度を一定にするための調整光度Ｌを算出する。ステップＳ５０５の処理を実行した場合、光度算出部１２３は、駆動制御部１２５が水平回転軸１７および垂直回転軸２０を駆動させた後の、ユーザの顔の位置および向きの現在値に応じて、調整光度Ｌを算出する。そして、光度指示部１２４は、ＬＥＤ１４の光度を、調整光度Ｌに調整するように電流制御部１３に指示する。調整光度Ｌの算出方法は、後述する。

ここで、制御部１２は、現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ、Ｌ）を初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０、φ_０、Ｌ_０）に代入し、当該初期値を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ５０７）
制御部１２は、ＬＥＤ１４を含む平板部２３の回転を検出したか否かを判定する。詳細には、制御部１２は、水平回転検出部１５から水平回転軸１７の回転角を随時取得し、垂直回転検出部１８から垂直回転軸２０の回転角を随時取得し、少なくともいずれかの回転角が所定値以上変化したか否かを判定する。回転を検出した場合（ステップＳ５０７のＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ５０８の処理を実行する。回転を検出しなかった場合（ステップＳ５０７のＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ５０３の処理に戻る。

（ステップＳ５０８）
ＬＥＤ１４を含む平板部２３の回転を検出した場合、ユーザがＬＥＤ光の照射を継続しないとの意思を表示したことが想定されるので、制御部１２は、間接照明モードへの切り替え、または、美顔器１（発光装置１００）の電源オフを行う。間接照明モードは、ＬＥＤ１４の発光色を、黒体放射軌跡よりΔｕｖを－０．０２５～－０．００５の範囲でマイナス側にずらした色（例えば、桜色）にするモードである。これは、ユーザが心を落ち着かせるのに資する。

（調整光度Ｌの算出方法）
原点と、顔中心との間の距離に関する、初期値に対する現在値の比をＲとすると、Ｒは、以下の式１で表すことができる。

Ｒ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）・・・式１
一方、ユーザの顔の向きは、０からφにずれている。

従って、ユーザの顔の位置および向きが変化したことによる照度変化は、次のようになる。

（１）照度は距離比Ｒの２乗に反比例する。

（２）顔の向きがφずれたので、斜めから照射されるため、照度はｃｏｓφ倍になる。

（２）に関しては、ユーザの顔が一定幅のＬＥＤ光を受ける場合、顔の向きが０のとき、当該ＬＥＤ光を同じ幅で受けるが、顔の向きがφずれたとき、ＬＥＤ光の幅より大きい、１／ｃｏｓφ倍の幅で受けることになる。この場合、単位幅で受けるＬＥＤ光は、ｃｏｓφ倍に小さくなる。

上記によれば、ＬＥＤ１４の光度が初期値のままであった場合の顔の照度は、初期状態のｃｏｓφ／Ｒ^２倍となるので、この逆数を初期値Ｌ_０に乗じた光度をＬＥＤ１４の調整光度Ｌとすることで顔面の照度を保つことができる。すなわち、調整光度Ｌは、以下の式２で表すことができる。

Ｌ＝Ｌ_０×Ｒ^２／ｃｏｓφ ・・・式２
制御部１２は、ＬＥＤ１４の光度がＬＥＤ１４に供する電流値に比例する領域で使用する場合、電流値をＲ^２／ｃｏｓφ倍すればよい。必ずしも比例しないのであれば、制御部１２は、そのＬＥＤ１４の電流値と、光度とを対応させた付けたテーブルを記憶部３１に予め記憶させ、当該テーブルを参照して、ＬＥＤ１４に供する電流を決める。これにより、ユーザの顔面の照度を保つことができる。

なお、ユーザの顔の向きの初期値φ_０が０でない場合、顔の向きが０で照度が同じと仮定すると、光度はＬ_０×ｃｏｓφ_０で済むので、調整光度Ｌは、以下の式３で表すことができる。

Ｌ＝Ｌ_０×ｃｏｓφ_０×Ｒ^２／ｃｏｓφ ・・・式３
また、初期状態において、ユーザの顔の中心がｚ軸上にない場合、ユーザの顔の位置および向き（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ）を取得し、ユーザの顔の中心がｚ軸上の位置および向き（０、０、Ｚ、φ）にあると仮定したときに、顔の照度が同じになるように、初期状態の光度Ｌを光度の初期値Ｌ_０に補正する。

（実施形態１の効果）
本実施形態によれば、美顔器１は、ＬＥＤ光を出射しているときに、ユーザが姿勢（例えば、顔の位置、向きなど）を変化させると、顔検出部１１の物***置センサがユーザの姿勢の変化を検知する。次に、美顔器１は、照射対象であるユーザの顔の位置の変化に応じて、水平回転軸１７および垂直回転軸２０の角度を調整し(ＬＥＤ光の出射方向の変化への対応)、ＬＥＤ１４の光度を調整し(顔と、ＬＥＤ１４との間の距離の変化への対応)、顔の照度が一定となるように、ＬＥＤ光を出射し続けることが可能である。また、美顔器１は、変化量が所定値を超えた場合、意図的にユーザがＬＥＤ光の照射を受け続ける意思がなくなったと判断して、間接照明モードへの切り替え、または、電源オフを行うことも可能である。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（美顔器１の構成）
本実施形態に係る美顔器１は、図１と同様の構成を有する。ただし、顔検出部１１は、顔の位置を検出するが、顔の向きを検出しないものとする。

（美顔器１の処理）
本処理は、美顔器１が、ユーザの顔の位置を検出可能であり、かつ、出射面２３１を２軸により回転させ、ＬＥＤ１４の光軸がユーザの顔の中心を向くことが可能な場合の処理である。すなわち、本実施形態に係る美顔器１の処理は、図５のフローチャートから、「顔の向き」を削除した処理になる。

（調整光度Ｌの算出方法）
初期状態において、ユーザの顔の中心は、ｚ軸上にあるものとする。

ユーザの顔の中心位置の初期値を（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）、現在値を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とすると、原点と、顔中心との間の距離に関する、初期値に対する現在値の比をＲとすると、Ｒは、以下の式４で表すことができる。

Ｒ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）・・・式４
原点および顔中心を結ぶ線と、ＬＥＤ１４の光軸との成す角をθとすると、θは、以下の式５で表すことができる。

θ＝ａｒｃｃｏｓ（（ＸＸ_０＋ＹＹ_０＋ＺＺ_０）／√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）） ・・・式５
ユーザが目を瞑った状態で意図せずに顔の位置がずれてしまう場合、顔が原点を向くことは稀である。

制御部１２は、顔の向きを検出できない場合、顔の向きは変わらずに中心位置がずれたとして顔面上の照度を推定するか、当該中心位置のずれが首の角度変化に起因するとして顔の向きを推定する。

ここでは、前者（すなわち、顔の向きが変わらずに中心位置がずれた）として、計算例を示す。

顔の位置がずれたことによる照度変化は次のようになる。

（１）照度は距離比Ｒの２乗に反比例する。

（２）顔の向きが変わらないと仮定したので、斜めから照射されるためにｃｏｓθ倍となる。

上記によれば、ＬＥＤ１４の光度がそのままであった場合の顔の照度は、初期状態のｃｏｓθ／Ｒ^２倍になるので、この逆数を乗じたＬＥＤ光度とすることで顔面の照度を保つことができる。制御部１２は、ＬＥＤ１４の光度がＬＥＤ１４に供する電流値に比例する領域で使用する場合、電流値をＲ^２／ｃｏｓθ倍すればよい。比例しないのであれば、制御部１２は、当該ＬＥＤ１４の電流値と、光度とを対応付けたテーブルを記憶部３１に予め記憶させ、当該テーブルを参照してＬＥＤ１４に供する電流を決める。これにより、ユーザの顔面の照度を保つことができる。

なお、初期状態において、ユーザの顔の中心がｚ軸上にない場合、制御部１２は、ユーザの顔の位置および向き（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ）を取得し、ユーザの顔の中心がｚ軸上の位置および向き（０、０、Ｚ、φ）にあると仮定したときに、顔の照度が同じになるように、初期状態の光度Ｌを光度の初期値Ｌ_０に補正する。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（美顔器１の構成）
本実施形態に係る美顔器１は、図１の斜視図から回転台２４を削除したものである。さらに言えば、本実施形態に係る美顔器１は、図４のブロック図から垂直回転検出部１８、垂直回転駆動部１９、および、垂直回転軸２０を削除した構成を有する。換言すれば、美顔器１は、ＬＥＤ１４を含む平板部２３を回動させる水平回転軸（１本の回転軸）１７を備えた構成である。

なお、本実施形態に係る美顔器１は、図４のブロック図から水平回転検出部１５、水平回転駆動部１６、および、水平回転軸１７を削除した構成を有していてもよい。換言すれば、美顔器１は、ＬＥＤ１４を含む平板部２３を回動させる垂直回転軸（１本の回転軸）２０を備えた構成であってもよい。

（美顔器１の処理）
図６は、本実施形態に係る美顔器１の処理を示すフローチャートである。本処理は、美顔器１が、ユーザの顔の位置および向きを検出可能であり、かつ、出射面２３１を水平回転軸１７により回転させ、ＬＥＤ１４の光軸がユーザの顔の中心を近付くことが可能な場合の処理である。

以下では、図５のフローチャートと同じ処理については簡単に説明し、異なる処理については詳細に説明する。

（ステップＳ６０１）
まず、制御部１２の初期光度取得部１２１は、初期状態におけるＬＥＤ１４の光度、すなわち、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０を取得し、当該初期値Ｌ_０を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ６０２）
次に、顔状態取得部１２２は、初期状態におけるユーザの顔の位置および向き、すなわち、ユーザの顔の位置の初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）および向きの初期値φ_０を取得する。初期状態において、ユーザの顔の中心は、ｚ軸上にあるものとする。

そして、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の初期値および向きの初期値を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ６０３）
所定時間が経過した後に、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および向きの現在値φを取得する。

（ステップＳ６０４）
制御部１２は、顔の位置の初期値を記憶部３１から読み出し、顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）と異なるか否かを判定する。顔の位置の現在値が初期値と異なる場合（ステップＳ６０４のＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ６０５の処理を実行する。顔の位置の現在値が初期値と同じ場合（ステップＳ６０４のＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ６０６の処理を実行する。

なお、顔の位置の現在値が初期値と異なる場合であっても、ｘ座標およびｙ座標は同じであり、ｚ座標だけが異なるときには、現在も初期状態と同様に、顔の中心にｚ軸、すなわち、ＬＥＤ１４の光軸が向いている。従って、制御部１２は、ステップＳ６０６の処理を実行する。

（ステップＳ６０５）
駆動制御部１２５は、ユーザの顔の位置の初期値と、当該顔の位置の現在値とに応じて、ＬＥＤ１４の光軸がユーザの顔の中心に近付くように、水平回転軸１７を駆動させる。詳細には、駆動制御部１２５は、ユーザの顔の位置の初期値および現在値から垂直角度を算出し、当該垂直角度による水平回転軸１７の回転を、水平回転駆動部１６に指示する。

その後、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および向きの現在値φを再度取得する。

（ステップＳ６０６）
光度算出部１２３は、ユーザの顔の向きの初期値φ_０、および、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０を記憶部３１から読み出す。光度算出部１２３は、ユーザの顔の位置および向きの初期値および現在値に応じて、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０から、顔の照度を一定にするための調整光度Ｌを算出する。ステップＳ６０５の処理を実行した場合、光度算出部１２３は、駆動制御部１２５が水平回転軸１７を駆動させた後の、ユーザの顔の位置および向きの現在値に応じて、調整光度Ｌを算出する。

そして、光度指示部１２４は、ＬＥＤ１４の光度を、調整光度Ｌに調整するように電流制御部１３に指示する。調整光度Ｌの算出方法は、後述する。

ここで、制御部１２は、現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ、Ｌ）を初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０、φ_０、Ｌ_０）に代入し、当該初期値を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ６０７）
制御部１２は、ＬＥＤ１４を含む平板部２３の回転を検出したか否かを判定する。詳細には、制御部１２は、水平回転検出部１５から水平回転軸１７の回転角を随時取得し、その回転角が所定値以上変化したか否かを判定する。回転を検出した場合（ステップＳ６０７のＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ６０８の処理を実行する。回転を検出しなかった場合（ステップＳ６０７のＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ６０３の処理に戻る。

（ステップＳ６０８）
平板部２３の回転を検出した場合、ユーザがＬＥＤ光の照射を継続しないとの意思を表示したことが想定されるので、制御部１２は、間接照明モードへの切り替え、または、美顔器１（発光装置）の電源オフを行う。間接照明モードについては、図５の説明で上述した通りである。

（調整光度Ｌの算出方法）
初期状態において、ユーザの顔の中心は、ｚ軸上にあるものとする。

ユーザの顔の中心位置の初期値を（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）、現在値を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とすると、原点と、顔中心との間の距離に関する、初期値に対する現在値の比をＲとすると、Ｒは、以下の式６で表すことができる。

Ｒ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）・・・式６
原点および顔中心を結ぶ線と、ＬＥＤ１４の光軸との成す角をθとすると、θは、以下の式７で表すことができる。

θ＝ａｒｃｃｏｓ（（ＸＸ_０＋ＹＹ_０＋ＺＺ_０）／√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）） ・・・式７
顔の向きをφとすると、顔の位置がずれたことによる照度変化は、以下のようになる。

（１）顔の照度は、距離比Ｒの２乗に反比例する。

（２）顔の向きがφずれたので、斜めから照射されるために初期状態のｃｏｓφ倍になる。

（３）ＬＥＤ１４の光軸からずれた位置でＬＥＤ光が照射されるので、美顔器１の配光特性に応じた照度となる（美顔器１の配光特性データが利用される）。

ここで、（３）の配光特性をｆ（θ）とすると、ＬＥＤ１４の光度が初期状態のままであった場合の顔の照度は、初期値のｆ(θ)・ｃｏｓφ／Ｒ^２倍になるので、この逆数を乗じたＬＥＤ１４の光度とする。これにより、ユーザの顔面の照度を保つことができる。

制御部１２は、ＬＥＤ１４の光度がＬＥＤ１４に供する電流値に比例する領域で使用する場合、電流値をＲ^２／（ｆ(θ)・ｃｏｓφ）倍すればよい。比例しないのであれば、制御部１２は、ＬＥＤ１４の電流値と、光度とを対応付けたテーブルを記憶部３１に予め記憶させ、当該テーブルを参照してＬＥＤ１４に供する電流を決める。これにより、ユーザの顔面の照度を保つことができる。

なお、初期状態において、ユーザの顔の中心がｚ軸上にない場合、制御部１２は、ユーザの顔の位置および向き（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ）を取得し、ユーザの顔の中心がｚ軸上の位置および向き（０、０、Ｚ、φ）にあると仮定したときに、顔の照度が同じになるように、初期状態の光度Ｌを光度の初期値Ｌ_０に補正する。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１、３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（美顔器１の構成）
本実施形態に係る美顔器１は、図１の斜視図から回転台２４を削除したものである。さらに言えば、本実施形態に係る美顔器１は、図４のブロック図から垂直回転検出部１８、垂直回転駆動部１９、および、垂直回転軸２０を削除した構成を有する。そして、顔検出部１１は、顔の位置を検出するが、顔の向きを検出しないものとする。

換言すれば、本実施形態に係る美顔器１は、実施形態３に係る美顔器１から、顔検出部１１による顔の向きを検出する機能を削除したものである。

（美顔器１の処理）
本処理は、美顔器１が、ユーザの顔の位置を検出可能であり、かつ、出射面２３１を水平回転軸１７により回転させ、ＬＥＤ１４の光軸がユーザの顔の中心を近付くことが可能な場合の処理である。すなわち、本実施形態に係る美顔器１の処理は、図６のフローチャートから、「顔の向き」を削除した処理になる。

（調整光度Ｌの算出方法）
初期状態において、ユーザの顔の中心は、ｚ軸上にあるものとする。

ユーザの顔の中心位置の初期値を（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）、現在値を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とすると、原点と、顔中心との間の距離に関する、初期値に対する現在値の比をＲとすると、Ｒは、以下の式８で表すことができる。

Ｒ＝√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）・・・式８
原点および顔中心を結ぶ線と、ＬＥＤ１４の光軸との成す角をθとすると、θは、以下の式９で表すことができる。

θ＝ａｒｃｃｏｓ（（ＸＸ_０＋ＹＹ_０＋ＺＺ_０）／√（Ｘ^２＋Ｙ^２＋Ｚ^２）／√（Ｘ_０ ^２＋Ｙ_０ ^２＋Ｚ_０ ^２）） ・・・式９
ユーザが目を瞑った状態で意図せずに顔の位置がずれてしまう場合、顔が原点を向くことは稀である。

制御部１２は、顔の向きを検出できない場合、顔の向きは変わらずに中心位置がずれたとして顔面上の照度を推定するか、当該中心位置のずれが首の角度変化に起因するとして顔の向きを推定する。

ここでは、前者（すなわち、顔の向きが変わらずに中心位置がずれた）として、計算例を示す。

顔の位置がずれたことによる照度変化は次のようになる。

（１）照度は距離比Ｒの２乗に反比例する。

（２）顔の向きが変わらないと仮定したので、斜めから照射されるためにｃｏｓθ倍となる。

（３）ＬＥＤ１４の光軸からずれた位置でＬＥＤ光が照射されるので、美顔器１の配光特性に応じた照度となる（美顔器１の配光特性データが利用される）。

ここで、（３）の配光特性をｆ（θ）とすると、ＬＥＤ１４の光度が初期状態のままであった場合の顔の照度は、初期値のｆ(θ)・ｃｏｓφ／Ｒ^２倍になるので、この逆数を乗じたＬＥＤ１４の光度とする。これにより、ユーザの顔面の照度を保つことができる。

制御部１２は、ＬＥＤ１４の光度がＬＥＤ１４に供する電流値に比例する領域で使用する場合、電流値をＲ^２／（ｆ(θ)・ｃｏｓφ）倍すればよい。比例しないのであれば、制御部１２は、ＬＥＤ１４の電流値と、光度とを対応付けたテーブルを記憶部３１に記憶させ、当該テーブルを参照してＬＥＤ１４に供する電流を決める。これにより、ユーザの顔面の照度を保つことができる。

なお、初期状態において、ユーザの顔の中心がｚ軸上にない場合、制御部１２は、ユーザの顔の位置および向き（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ）を取得し、ユーザの顔の中心がｚ軸上の位置および向き（０、０、Ｚ、φ）にあると仮定したときに、顔の照度が同じになるように、初期状態の光度Ｌを光度の初期値Ｌ_０に補正する。

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１、３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（美顔器１の構成）
本実施形態に係る美顔器１は、図１の斜視図から回転台２４を削除したものである。さらに言えば、本実施形態に係る美顔器１は、図４のブロック図から水平回転駆動部１６、垂直回転検出部１８、垂直回転駆動部１９、垂直回転軸２０、および、駆動制御部１２５を削除した構成を有する。

本実施形態に係る美顔器１において、顔検出部１１は、物***置センサを備えており、ユーザの顔の位置を検出し、制御部１２に出力する。制御部１２において、顔状態取得部１２２は、顔検出部１１からユーザの顔の位置を随時取得する。光度算出部１２３は、ユーザの顔の位置の初期値と、当該ユーザの顔の位置の現在値とに応じて、初期光度取得部１２１（実施形態１参照）が取得した光度の初期値から、当該ユーザの顔の照度を一定にするための調整光度を算出する。

（美顔器１の処理）
図７は、本実施形態に係る美顔器１の処理を示すフローチャートである。本処理は、美顔器１が、ユーザの顔の位置を検出可能であるが、出射面２３１を回転駆動させることができない場合の処理である。

以下では、図５のフローチャートと同じ処理については簡単に説明し、異なる処理については詳細に説明する。

（ステップＳ７０１）
まず、制御部１２の初期光度取得部１２１は、初期状態におけるＬＥＤ１４の光度、すなわち、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０を取得し、当該初期値Ｌ_０を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ７０２）
次に、顔状態取得部１２２は、初期状態におけるユーザの顔の位置、すなわち、ユーザの顔の位置の初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）を取得する。初期状態において、ユーザの顔の中心は、ｚ軸上にあるものとする。

そして、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の初期値を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ７０３）
所定時間が経過した後に、顔状態取得部１２２は、ユーザの顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を取得する。

（ステップＳ７０４）
制御部１２は、顔の位置の初期値を記憶部３１から読み出し、顔の位置の現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０）と異なるか否かを判定する。顔の位置の現在値が初期値と異なる場合（ステップＳ７０４のＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ７０５の処理を実行する。顔の位置の現在値が初期値と同じ場合（ステップＳ７０４のＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ７０６の判定を実行する。

（ステップＳ７０５）
光度算出部１２３は、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０を記憶部３１から読み出す。光度算出部１２３は、ユーザの顔の位置の初期値および現在値に応じて、ＬＥＤ１４の光度の初期値Ｌ_０から、顔の照度を一定にするための調整光度Ｌを算出する。そして、光度指示部１２４は、ＬＥＤ１４の光度を、調整光度Ｌに調整するように電流制御部１３に指示する。調整光度Ｌの算出方法は、実施形態４と同様である。

ここで、制御部１２は、現在値（Ｘ、Ｙ、Ｚ、φ、Ｌ）を初期値（Ｘ_０、Ｙ_０、Ｚ_０、φ_０、Ｌ_０）に代入し、当該初期値を記憶部３１に記憶させる。

（ステップＳ７０６）
制御部１２は、ＬＥＤ１４を含む平板部２３の回転を検出したか否かを判定する。詳細には、制御部１２は、水平回転検出部１５から水平回転軸１７の回転角を随時取得し、その回転角が所定値以上変化したか否かを判定する。回転を検出した場合（ステップＳ７０６のＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ７０７の処理を実行する。回転を検出しなかった場合（ステップＳ７０６のＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ７０３の処理に戻る。

（ステップＳ７０７）
平板部２３の回転を検出した場合、ユーザがＬＥＤ光の照射を継続しないとの意思を表示したことが想定されるので、制御部１２は、間接照明モードへの切り替え、または、美顔器１（発光装置）の電源オフを行う。間接照明モードについては、図５の説明で上述した通りである。

〔実施形態６〕
本発明の実施形態６について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１、３、５にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（美顔器１の構成）
本実施形態に係る美顔器１は、図１の斜視図から回転台２４を削除したものである。さらに言えば、本実施形態に係る美顔器１は、図４のブロック図から水平回転駆動部１６、垂直回転検出部１８、垂直回転駆動部１９、垂直回転軸２０、および、駆動制御部１２５を削除した構成を有する。

換言すれば、本実施形態に係る美顔器１は、実施形態５に係る美顔器１の構成に対して、顔検出部１１は、さらにユーザの顔の向きを検出し、制御部１２に出力する。制御部１２において、顔状態取得部１２２は、顔検出部１１から、さらにユーザの顔の向きを随時取得する。光度算出部１２３は、ユーザの顔の位置および向きの初期値と、当該ユーザの顔の位置および向きの現在値とに応じて、初期光度取得部１２１（実施形態１参照）が取得した光度の初期値から、当該ユーザの顔の照度を一定にするための調整光度を算出する。

（美顔器１の処理）
本処理は、美顔器１が、ユーザの顔の位置および向きを検出可能であるが、出射面２３１を回転駆動させることができない場合の処理である。すなわち、本実施形態に係る美顔器１の処理は、図７のフローチャートにおいて、「顔の位置」に「顔の向き」を追加した処理になる。

調整光度Ｌの算出方法は、実施形態３と同様である。

〔ソフトウェアによる実現例〕
美顔器１の制御ブロック（制御部１２内の１２１～１２５）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、美顔器１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光装置は、発光部と、ユーザの顔の位置を検出する顔検出部と、前記発光部の光度を制御する光度制御部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記光度の初期値を取得する初期光度取得部と、前記顔検出部から前記顔の位置を随時取得する顔状態取得部と、前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記光度の初期値から前記顔の照度を一定にするための調整光度を算出する光度算出部と、前記発光部の光度を、前記調整光度に調整するように前記光度制御部に指示する光度指示部と、を備える。

前記構成によれば、ユーザの顔の位置に応じて発光部の光度を調整するので、ユーザの顔の位置が変化しても、当該顔の照度を一定にすることができる。

本発明の態様２に係る発光装置は、前記態様１において、前記顔検出部が、さらに前記ユーザの顔の向きを検出し、前記顔状態取得部が、前記顔検出部から、さらに前記顔の向きを随時取得し、前記光度算出部が、前記顔の位置および向きの初期値と、前記顔の位置および向きの現在値とに応じて、前記光度の初期値から前記調整光度を算出することとしてもよい。

前記構成によれば、ユーザの顔の位置および向きに応じて発光部の光度を調整するので、ユーザの顔の位置が変化しても、当該顔の照度を一定にすることができる。

本発明の態様３に係る発光装置は、上記態様１または２において、前記発光部を回動させる、互いに平行ではない２本の回転軸をさらに備え、前記制御部は、前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記発光部の光軸が前記ユーザの顔に向くように、前記回転軸を駆動させる駆動制御部をさらに備え、前記光度算出部は、前記駆動制御部が前記回転軸を駆動させた後の前記現在値に応じて、前記調整光度を算出することとしてもよい。

前記構成によれば、発光部の光軸をユーザの顔に向けることができるので、発光部の光度を最小限に抑えることができる。

本発明の態様４に係る発光装置は、上記態様１または２において、前記発光部を回動させる、１本の回転軸をさらに備え、前記制御部は、前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記発光部の光軸が前記ユーザの顔に近付くように、前記回転軸を駆動させる駆動制御部をさらに備え、前記光度算出部は、前記駆動制御部が前記回転軸を駆動させた後の前記現在値に応じて、前記調整光度を算出することとしてもよい。

前記構成によれば、発光部の光軸をユーザの顔に近付けることができるので、発光部の光度を小さく抑えることができる。

本発明の態様５に係る発光装置は、上記態様３または４において、前記制御部が、前記発光部の回動を検出した場合、間接照明モードへの切り替え、または、当該発光装置の電源オフを行うこととしてもよい。

前記構成によれば、ユーザが目を瞑っていても、発光部を動かすという、大雑把な操作により、間接照明モードへの切り替え、または、発光装置の電源オフを行うことができる。

本発明の態様６に係る美顔器は、態様１から５の何れかの発光装置を備える。

本発明の各態様に係る発光装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記発光装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記発光装置をコンピュータにて実現させる発光装置の制御プログラム、およびそれを記録した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。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 美顔器
１１ 顔検出部
１２ 制御部
１３ 電流制御部（光度制御部）
１４ ＬＥＤ（発光部）
１７ 水平回転軸
２０ 垂直回転軸
１００ 発光装置
１２１ 初期光度取得部
１２２ 顔状態取得部
１２３ 光度算出部
１２４ 光度指示部
１２５ 駆動制御部

Claims (6)

1. 発光部と、
   ユーザの顔の位置を検出する顔検出部と、
   前記発光部の光度を制御する光度制御部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記光度の初期値を取得する初期光度取得部と、
   前記顔検出部から前記顔の位置を随時取得する顔状態取得部と、
   前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記光度の初期値から前記顔の照度を一定にするための調整光度を算出する光度算出部と、
   前記発光部の光度を、前記調整光度に調整するように前記光度制御部に指示する光度指示部と、
   を備える
   ことを特徴とする発光装置。
2. 前記顔検出部は、さらに前記ユーザの顔の向きを検出し、
   前記顔状態取得部は、前記顔検出部から、さらに前記顔の向きを随時取得し、
   前記光度算出部は、前記顔の位置および向きの初期値と、前記顔の位置および向きの現在値とに応じて、前記光度の初期値から前記調整光度を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
3. 前記発光部を回動させる、互いに平行ではない２本の回転軸をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記発光部の光軸が前記ユーザの顔に向くように、前記回転軸を駆動させる駆動制御部をさらに備え、
   前記光度算出部は、前記駆動制御部が前記回転軸を駆動させた後の前記現在値に応じて、前記調整光度を算出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
4. 前記発光部を回動させる、１本の回転軸をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記顔の位置の初期値と、前記顔の位置の現在値とに応じて、前記発光部の光軸が前記ユーザの顔に近付くように、前記回転軸を駆動させる駆動制御部をさらに備え、
   前記光度算出部は、前記駆動制御部が前記回転軸を駆動させた後の前記現在値に応じて、前記調整光度を算出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
5. 前記制御部は、
   前記発光部の回動を検出した場合、間接照明モードへの切り替え、または、当該発光装置の電源オフを行う、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載の発光装置。
6. 請求項１から５の何れか１項の発光装置を備えることを特徴とする美顔器。

Images