(57)【要約】【課題】手軽にしかも安価に照度を測定することを可能とする技術を提供する。【解決手段】カメラ付きのスマートフォン１００のレンズ孔１０４を塞ぐように、散乱体Ｘを着脱自在に取付ける。散乱体Ｘは例えば、白い紙でできており、スマートフォン１００に貼り付けられる側の面に粘着剤が塗布されている。その状態で、スマートフォン１００の機能により動画を撮像する。散乱体Ｘを通過した像光を捉えたスマートフォン内の撮像素子は、動画の画像データを生成する。１フレーム分の画像に対応する画像データのうち、すべての受光素子が生成した輝度のデータを合算し、適当な演算を行うことにより照度を求めることができる。【選択図】図４
2019132813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の受光素子がその受光面に縦横に配列された撮像素子と像光を前記撮像素子に結像させるレンズとを有するとともに、コンピュータを内蔵するカメラを用いて、照度を測定する照度測定方法であって、
前記レンズの前方に前記像光を散乱させるシート状又は板状の散乱体を配する過程と、
前記散乱体及び前記レンズを通過して前記撮像素子の前記受光面に至った前記像光により前記撮像素子で作られた、１フレーム分の画像に対応する画像データのうち多数の前記受光素子のうちの少なくとも複数の前記受光素子に対応する画素における輝度に基づいて前記コンピュータが行う演算によって、前記カメラの周囲の照度を求める過程と、
を含む、
照度測定方法。
【請求項２】
前記レンズは、前記カメラのケースに内蔵されており、前記散乱体は前記カメラのケースに着脱自在に取付けることで、前記レンズの前方に配される、
請求項１記載の照度測定方法。
【請求項３】
前記カメラは、カメラ付きスマートフォンである、
請求項１記載の照度測定方法。
【請求項４】
前記散乱体は、紙製又は樹脂製であり、シート状である、
請求項１記載の照度測定方法。
【請求項５】
前記散乱体として、その一方の面に、前記散乱体を前記レンズを内蔵する前記カメラのケースに着脱自在に取付けるための粘着剤が塗布されているものを用いる、
請求項２又は４記載の照度測定方法。
【請求項６】
多数の受光素子がその受光面に縦横に配列された撮像素子と像光を前記撮像素子に結像させるレンズとを有するとともに、コンピュータを内蔵するカメラであり、前記レンズの前方に前記像光を散乱させるシート状又は板状の散乱体を配されたものにおける前記コンピュータを、照度を測定する照度計として機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記散乱体及び前記レンズを通過して前記撮像素子の前記受光面に至った前記像光により前記撮像素子で作られた、１フレーム分の画像に対応する画像データを受け付ける過程、
受付けた前記画像データのうち多数の前記受光素子のうちの少なくとも複数の前記受光素子に対応する画素における輝度に基づいて演算を行うことによって、前記カメラの周囲の照度を求める過程、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項７】
前記コンピュータプログラムは、
前記撮像素子から前記画像データを複数回受取った前記コンピュータに、前記画像データを受取る度に前記カメラの周囲の照度を求める過程を実行させる、
請求項６記載のコンピュータプログラム。
【請求項８】
前記カメラはディスプレイを備えており、
前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、前記コンピュータが求めた前記カメラの周囲の照度を前記ディスプレイに表示させる処理を実行させる、
請求項６又は７記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照度を測定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
照度を測定するために、照度計が用いられている。照度を測定する必要がある者は一般に、照度計を購入するなどして入手し、入手した照度計を用いて照度を測定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
既存の照度計は、照度を測定するという目的に照らせば必要な性能を有しているといえる。
ただし、照度計は、その目的が比較的特殊であり、且つ他の用途に応用することができないものであるため、その必要性が比較的少ない一般のユーザはそもそも照度計を持っていないことが多い。
また、照度計は、性能を求めると非常に高価になる。照度計の性能は例えば、測定された照度の精度や、測定可能な照度の範囲といったものに現れるが、照度の測定精度や、測定可能な照度の範囲の広さをユーザが必要とした場合には、照度計の価格は十万円を軽く超える場合がある。ユーザがどのような目的で照度計を使用することを希望するかにもよるが、そのような高価さは、ユーザが照度計を入手することの妨げとなる。
【０００４】
本願発明は、手軽にしかも安価に照度を測定することを可能とする技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本願発明者は鋭意研究を重ねた。その結果、照度を測定するために必要なセンサとなり得るセンサとして、カメラに含まれる撮像素子を用いることが可能ではないか、との着想を得た。撮像素子を含むカメラは、静止画、動画の別はさておきとりあえず画像を撮像するものであり、撮像素子は画像についての画像データを生成するものであるところ、画像データは各画素中に明るさ（輝度）についてのデータを含んでいるのであるから、画像データから輝度に関するデータのみを抜き出す、或いは画像データから画像中に写り込んだ対象物の色や形状等の不必要な情報を捨象することで、カメラを用いて少なくとも原理上は照度を測定することが可能なはずである。
そして、撮像素子を内蔵するカメラは、例えば、いわゆるコンパクトデジタルカメラや、スマートフォン（タブレット含む。以下同じ。）として既に広く普及している。これらのうち特にスマートフォンにはコンピュータが含まれており、アプリなどと称される任意のソフトウェアをインストールすることが可能とされているのが通常である。したがって、ソフトウェアをインストールすることでコンピュータを含むカメラを照度計として機能させることが可能なのであれば、ユーザは照度計を簡単に入手することが可能となるし、また照度計を入手するための費用もハードウェアの入手から必要な場合に比べれば低廉になると予想される。
【０００６】
しかしながら、カメラ付きのスマートフォンを照度計として機能させようとして様々な試験を行った本願発明者は、スマートフォンを照度計として、少なくともある程度の性能を有する照度計として機能させるのはそれ程簡単でないということに気づいた。
その原因を調べたところ、カメラで撮像される画像の中には、非常に明るいところや非常に暗いところが存在するのが一般的であるが、そのような画像中の明るさのムラが、カメラ付きスマートフォンに基づく照度計の精度を落としているようであった。特に画像中に非常に明るい部分が存在すると照度計の精度が高くならないことを本願発明者は見出した。
また、カメラは、カメラのレンズ等の構成によって決まるある画角に入っている範囲しか撮像を行えない。つまり、カメラは、その画角からやってくる光しか、撮像素子で捉えられない。しかしながら、照度を決定する光はカメラの画角の外側からもやってくるのであるから、カメラに基づく照度計が測定する光が、画角の範囲からやってくる光に制限されたのでは、当然にかかる照度計の精度が高くならない。これも本願発明者が見出した知見である。
【０００７】
以上の着想と、その着想に基づいて行った試作、及びその試作によって得られた知見に基づいて本願発明者が提案するのが、以下の発明である。
本願発明は、多数の受光素子がその受光面に縦横に配列された撮像素子と像光を前記撮像素子に結像させるレンズとを有するとともに、コンピュータを内蔵するカメラを用いて、照度を測定する照度測定方法である。
そして、この照度測定方法は、前記レンズの前方に前記像光を散乱させるシート状又は板状の散乱体を配する過程と、前記散乱体及び前記レンズを通過して前記撮像素子の前記受光面に至った前記像光により前記撮像素子で作られた、１フレーム分の画像に対応する画像データのうち多数の前記受光素子のうちの少なくとも複数の前記受光素子に対応する画素における輝度に基づいて前記コンピュータが行う演算によって、前記カメラの周囲の照度を求める過程と、を含む。
この照度測定方法は、コンピュータを有するカメラを用いて照度の測定を行うことができる、という本願発明者が得た着想に基づくものである。そして、この方法では、カメラのレンズの前に、像光を散乱させるシート状又は板状の散乱体を配する。かかる散乱体を用いるという極めて簡単な解決手法によって、画像の中における明るさのムラに基づいて生じる、測定された照度の誤差を小さくすることができるのである。加えて、散乱体を用いることにより、散乱体により様々な角度で散乱さられた像光がレンズを通って撮像素子に向かうことにより、カメラに与えられた本来の画角の外からやってくる光まで撮像素子で捉えられることになる。これは、全天空（半立体角）からの光をカメラで撮像できるようになるのにほど近い。
実際、かかる照度測定方法を用いることにより、市販のスマートフォンを用いた場合であっても、販売価格が１０万円を超えるかなり高性能な照度計と同様の精度での、且つそのようなかなり高性能な照度計と同等の照度範囲での照度の測定が可能となった。
かかる照度測定方法に用いることのできるカメラは、上述のように、撮像素子、レンズ、そしてコンピュータを備えるものである。そのようなカメラの一例は、カメラ付きスマートフォンである。といっても、現在市販されているスマートフォンはほぼ全てカメラ付きであるから、市販されているスマートフォンはこの条件を殆ど自動的に充足する。
なお、カメラが有するコンピュータが実行する演算には、撮像素子によって生成された画像データによって特定される画像のうち、撮像素子の撮像面にある複数の受光素子に対応する画素の輝度のデータが用いられる。かかる複数の輝度のデータによって行われる、照度を求めるための演算は、例えば、複数の輝度のデータの合算とすることができ、或いは平均を取るものとすることができる。もちろん、撮像素子によって生成された画像データによって特定される画像のうち、撮像素子の撮像面にある複数の受光素子のすべてに対応する画素の輝度のデータを用いて、照度を求めることも可能である。
【０００８】
ここで、本願発明による照度測定方法において、前記レンズが、前記カメラのケースに内蔵されている場合には、前記散乱体は前記カメラのケースに着脱自在に取付けることで、前記レンズの前方に配されてもよい。散乱体はカメラのレンズの前方に位置していればそれで足り、極端な話、ユーザがレンズの前で散乱体を自らの手で支持していても足りる。
散乱体をカメラのケースに着脱自在に取付けることとすれば、ユーザの手が塞がることが無いし、レンズ或いは撮像素子と、散乱体との相対的な位置関係を固定することができるから、照度の測定精度を向上させることが可能となる。
【０００９】
散乱体は、板状又はシート状であって、像光を散乱させ、また、通過させることが可能であればその詳細は特に問わない。散乱させた像光を通過させることが可能であることが必要なので、その意味で特に板状の散乱体はその厚さが制限されることがある。散乱は、散乱体の内部全体で生じても良いし、その表面のみで生じても良い。例えば、擦りガラスは、全体として透明であるが、荒されたその表面で像光を散乱させる。散乱体は、色付きであっても良いし、そうでなくても良い。
前記散乱体は、紙製又は樹脂製とすることができる。紙製又は樹脂製の散乱体は、板状であっても構わないが、シート状であっても良い。
前記散乱体として、その一方の面に、前記散乱体を前記レンズを内蔵する前記カメラのケースに着脱自在に取付けるための粘着剤が塗布されているものを用いることも可能である。
【００１０】
本願発明者は、本願の課題を解決する発明の他の態様として、コンピュータプログラムをも提案する。かかるコンピュータプログラムの効果は、本願による照度測定方法の効果と同じである。
一例となるコンピュータプログラムは、多数の受光素子がその受光面に縦横に配列された撮像素子と像光を前記撮像素子に結像させるレンズとを有するとともに、コンピュータを内蔵するカメラであり、前記レンズの前方に前記像光を散乱させるシート状又は板状の散乱体を配されたものにおける前記コンピュータを、照度を測定する照度計として機能させるためのコンピュータプログラムである。
かかるコンピュータプログラムは、前記コンピュータに、前記散乱体及び前記レンズを通過して前記撮像素子の前記受光面に至った前記像光により前記撮像素子で作られた、１フレーム分の画像に対応する画像データを受け付ける過程、受付けた前記画像データのうち多数の前記受光素子のうちの少なくとも複数の前記受光素子に対応する画素における輝度に基づいて演算を行うことによって、前記カメラの周囲の照度を求める過程、を実行させるためのものである。
本願発明によるコンピュータプログラムは、前記撮像素子から前記画像データを複数回受取った前記コンピュータに、前記画像データを受取る度に前記カメラの周囲の照度を求める過程を実行させるものであってもよい。例えば、コンピュータプログラムは、０．５秒毎等の一定には限られない所定の時間間隔で、照度の測定を例えば略実時間で繰返すようになっていても良い。
前記カメラはディスプレイを備えており、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、前記コンピュータが求めた前記カメラの周囲の照度を前記ディスプレイに表示させる処理を実行させるようになっていてもよい。照度計として機能するカメラが複数回照度の測定を繰返すようになっているのであれば、ディスプレイは測定された照度が、変化しながら、略実時間で表示されるようになっていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態において照度計を構成するために使用されるよるスマートフォンの（Ａ）裏側から見た斜視図、（Ｂ）表側から見た斜視図。
【図２】図１に示したスマートフォン内部の回路構成を概略的に示すブロック図。
【図３】図１に示したスマートフォン内部に生成される機能ブロックを示す機能ブロック図。
【図４】図１に示したスマートフォンに散乱体を貼り付けた状態を示す、スマートフォンの表側から見た斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
この実施形態では、カメラを用いて照度の測定を行う。この実施形態で用いられるカメラは、多数の受光素子がその受光面に縦横に配列された撮像素子と、像光を撮像素子に結像させるレンズとを有するとともに、コンピュータを内蔵することが条件となる。その条件が充足され、且つコンピュータが後述するコンピュータプログラムを実行できるのであればカメラはどのようなものであっても良いが、この実施形態では、既存の或いは市販のスマートフォンをカメラとして用いて、照度を測定する。つまり、後述するように、スマートフォンが、照度計として機能することとなる。
スマートフォン１００を図１に示す。図１（Ａ）はスマートフォン１００を裏から見た斜視図、同（Ｂ）は表から見た斜視図である。
スマートフォン１００は、上述のように市販のもので良い。つまり、スマートフォン１００は、公知又は周知のもので良いので、その説明は簡単に行う。
スマートフォン１００は、ケース１０１を備えている。ケース１０１は、薄い略直方体形状に構成されており、片手で持てる程度に小型である。ケース１０１には、後述するように、種々の部品が取付けられ、或いは内蔵される。
スマートフォン１００は、そのケース１０１の裏面にディスプレイ１０２を備えている。ディスプレイ１０２は例えば動画である画像を表示するものであり、公知又は周知のものでよい。ディスプレイ１０２は、これには限られないが、例えば液晶ディスプレイである。
スマートフォン１００は、また、例えばそのケース１０１の裏面に、入力装置１０３を備えている。入力装置１０３は、スマートフォン１００を操作するためのものである。入力装置１０３は物理キーであっても良いが、ディスプレイ１０２がタッチパネルである場合には、ディスプレイ１０２に入力装置１０３の機能の少なくとも一部を兼ねさせることができる。また、この実施形態の入力装置１０３は、１つの押し釦からなるが、押し釦の数が複数でも良いのは当然である。
【００１４】
スマートフォン１００は、また、画像を撮像する機能であるいわゆるカメラ機能を有している。画像は、少なくとも静止画であるが、この実施形態のスマートフォン１００が有するカメラ機能は、静止画のみならず動画の撮影も行えるようなものとされている。
カメラ機能を実現するための構成も、公知或いは周知のもので構わない。カメラ機能を達成させるための構成として、スマートフォン１００のケース１０１には、円形の孔であるレンズ孔１０４が設けられており、また、照明１０５が取付けられている。
レンズ孔１０４は孔である。ケース１０１のレンズ孔１０４の内側に相当する位置には、図示を省略のカメラユニットが配置されている。カメラユニットは、少なくともレンズと、撮像素子を含んで構成されている。
レンズは、レンズ孔１０４の背後に設けられており、像光を撮像素子に結像させる。像光は、レンズ孔１０４からケース１０１内に入り、レンズを通って撮像素子に結像する。
撮像素子は、レンズを通って来た像光を結像させる面である受光面を備えている。撮像素子は、受光面に結像した像光に基いて画像のデータである画像データを生成し、それを出力するようになっている。そのような撮像素子は、例えば、CMOSイメージセンサ、CCDイメージセンサとして公知或いは周知である。受光面には、公知或いは周知のように、多数の受光素子が縦横に配列されている。受光素子はそれぞれ、像光を受け、受けた像光に応じた、少なくともその受光素子が受けた像光の強さに対応した信号を生成するようになっている。かかる信号は、画像データ中のその受光素子が存在する位置における画素の輝度に対応したものとなっている。この実施形態における画像データは、動画のデータであり、より詳細には静止画としての１フレーム分の静止画の画像についてのデータが連続して連なったものとなっている。
レンズ孔１０４には、例えばガラス製の板である、レンズ、撮像素子を保護することを主な役割とする保護板が嵌られている場合があり、この実施形態ではそうされている。
照明１０５は、カメラ機能による撮影を行う際にそれに必要な照明光を照射する光源である。照明１０５は例えば、LEDでできている。照明１０５は、本願発明とは特に関係無いため、これ以上の説明は行わない。
【００１５】
ケース１０１の中には、コンピュータとしての回路が内蔵されている。回路には、図２に示したように、ＣＰＵ（central processing unit）１１１、ＲＯＭ（read only memory）１１２、ＲＡＭ（random access memory）１１３、インターフェイス１１４が含まれている。これらはバス１１６によって相互に接続されている。
ＣＰＵ１１１は、演算を行う演算装置である。ＣＰＵ１１１は、例えば、ＲＯＭ１１２、或いはＲＡＭ１１３に記録されたコンピュータプログラムを実行することにより、後述する処理を実行する。図示をしていないが、回路には、ＨＤＤ（hard disk drive）その他の大容量記録装置が含まれていてもよく、後述するコンピュータプログラムは大容量記録装置に記録されていても構わない。
ここでいうコンピュータプログラムには、このスマートフォン１００を照度計として機能させるためのコンピュータプログラムが少なくとも含まれる。このコンピュータプログラムは、スマートフォン１００にプリインストールされていたものであっても良いし、事後的にインストールされたものであっても良い。このコンピュータプログラムのスマートフォン１００へのインストールは、メモリカード等の所定の記録媒体を介して行なわれても良いし、ＬＡＮ或いはインターネットなどのネットワークを介して行なわれても構わない。
ＲＯＭ１１２は、ＣＰＵ１１１が後述する処理を実行するために必要なコンピュータプログラムやデータを記録している。ＲＯＭ１１２に記録されたコンピュータプログラムは上述のコンピュータプログラムに限られず、スマートフォン１００として要求される機能を充足するために必要な、例えば、通話や電子メールの処理をスマートフォン１００に実行させるためのコンピュータプログラムやデータが記録されている。スマートフォン１００が、また、ネットワークを介して外部のホームページを閲覧することが可能とされているのであれば、それを可能とするための公知のｗｅｂブラウザのコンピュータプログラムが例えばＲＯＭ１１２に記録されている。
ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１がコンピュータプログラムに基づく処理を行うために必要なワーク領域を提供する。場合によっては、上述のコンピュータプログラムやデータが記録されていてもよい。
インターフェイス１１４は、バス１１６で接続されたＣＰＵ１１１やＲＡＭ１１３等と外部との間でデータのやり取りを行うものである。インターフェイス１１４には、上述のディスプレイ１０２と、入力装置１０３と、撮像素子とが接続されている。入力装置１０３から入力された操作内容は、インターフェイス１１４からバス１１６に入力されるようになっている。また、撮像素子で生成された画像データは、インターフェイス１１４からバス１１６に入力されるようになっている。また、周知のようにディスプレイ１０２に画像を表示するための表示データは、インターフェイス１１４から、ディスプレイ１０２に出力されるようになっている。また、後述する開始データが、主制御部１２２から、撮像素子へと送られるようになっている。インターフェイス１１４は、また、照明１０５や、インターネット等のネットワークを介して外部と通信を行うための公知の手段である送受信機構等と接続されているが、これらは本願発明とは特に関係が無いので、その図示、説明ともに省略する。
【００１６】
ＣＰＵ１１１がコンピュータプログラムを実行することにより、スマートフォン１００内部には、図３で示されたような機能ブロックが生成される。なお、以下の機能ブロックは、スマートフォン１００を照度計として機能させるための上述のコンピュータプログラム単体の機能により生成されていても良いが、上述のコンピュータプログラムと、スマートフォン１００にインストールされたＯＳその他のコンピュータプログラムとの協働により生成されても良い。
スマートフォン１００内には、本願発明の機能との関係で、入力部１２１、主制御部１２２、演算部１２３、出力部１２４が生成される。
入力部１２１は、外部からのデータを受取るものである。入力部１２１は、撮像素子が生成した画像データを、インターフェイス１１４を介して受取るようになっている。また、入力部１２１は、入力装置１０３からの入力を、インターフェイス１１４を介して受け付けるようになっている。入力部１２１は受取った画像データを演算部１２３へ、受取った入力装置１０３からの入力を主制御部１２２へ、それぞれ送るようになっている。
主制御部１２２は、他の機能ブロック、主には演算部１２３の制御を行う機能を有している。主制御部１２２は、入力部１２１から受取った入力装置１０３からの入力に基いて、他の機能ブロックを制御する。また、主制御部１２２は、開始データを生成する機能を有している。開始データは、撮像素子に撮像を開始させるための指示である。主制御部１２２は生成した開始データを、出力部１２４へと送るようになっている。
演算部１２３は、上述したように画像データを受取るようになっている。この画像データに基いて演算を行い、スマートフォン１００の周囲の照度を示す照度データを生成するというのが、演算部１２３の機能である。演算部１２３が画像データに基いてどのように照度データを生成するか、ということについては後述する。演算部１２３は、生成した照度データを出力部１２４に送るようになっている。
出力部１２４は、照度データを受取るようになっている。この照度データに基いて、出力部１２４は、ディスプレイ１０２に表示される画像についてのデータである表示データを生成するようになっている。出力部１２４は、インターフェイス１１４を介してディスプレイ１０２に表示データを送るようになっている。表示データを受取ったディスプレイ１０２は、表示データに基づく画像をディスプレイ１０２に表示するようになっている。また、出力部１２４は、開始データを主制御部１２２から受取った場合、それをインターフェイス１１４を介して撮像素子に送るようになっている。それを受取った撮像素子は撮像を開始するようになっている。
【００１７】
以上の如き、照度計として機能するスマートフォン１００を用いてスマートフォン１００の周囲の照度を測定する方法、及びそのときのスマートフォン１００の動作について説明する。
【００１８】
以上で説明したスマートフォン１００によって照度の測定を行う場合、まず、スマートフォン１００に対して散乱体を取付ける。
散乱体はスマートフォン１００によって撮像が行われる際に、スマートフォン１００に内蔵される撮像素子によって撮像される像光を、像光がレンズを通過する前に散乱させるためのものである。
散乱体は、板状又はシート状であって、像光を散乱させ、また、通過させることが可能であればその詳細は特に問わない。散乱は、散乱体の内部全体で生じても良いし、その表面のみで生じても良い。例えば、擦りガラスは、全体として透明であるが、荒されたその表面で像光を散乱させる。散乱体は、色付きであっても良いし、そうでなくても良い。例えば散乱体は、紙製又は樹脂製とすることができる。この実施形態の散乱体は、これには限られないが、紙製であり、シート状である。紙の色は、白色である。紙を構成する繊維によって、それを通過する像光は散乱させられることになる。
紙製でシート状の散乱体は、スマートフォン１００のケース１０１のレンズ孔１０４を塞ぐことができる大きさ、形状とされている。この実施形態の散乱体は、これには限られないが、円形であり且つその一方の面にケース１０１に対して着脱自在にそれを取付けることができるようにするために、粘着剤が塗布されている。粘着剤の効果により、散乱体は、スマートフォン１００のケース１０１に対して、レンズ孔１０４を塞いだ状態で貼り付けることができるようになっている。
散乱体Ｘをスマートフォン１００のケース１０１に貼り付けて、散乱体Ｘでレンズ孔１０４を塞いだ状態を図４に示す。
【００１９】
この状態で、ユーザは、スマートフォン１００の入力装置１０３を操作して、照度の測定を開始するための情報を入力する。その入力は、入力装置１０３から、インターフェイス１１４を介して、スマートフォン１００内の入力部１２１へと送られ、更には入力部１２１から主制御部１２２へと送られる。この入力を受取ると主制御部１２２は、照度データの生成を開始せよとの指示を演算部１２３へと送る。この指示を受取った演算部１２３は、照度データの生成を開始する。
他方、主制御部１２２は、入力装置１０３から、照度の測定を開始するための入力を受取ると、開始データを生成する。開始データを生成したら、主制御部１２２はそれを出力部１２４へと送る。開始データは、出力部１２４からインターフェイス１１４を介して撮像素子に送られる。
【００２０】
演算部１２３は、照度データを以下のようにして生成する。
上述のようにして開始データを受取った撮像素子は、撮像を開始する。それにより、撮像素子は、画像データを生成する。かかる画像データの生成の処理は、スマートフォン１００のカメラ機能が当初から有する機能によって実行される。なお、近年のスマートフォン１００は、インカメラとアウトカメラの２つのカメラを備えているのが普通である。その場合、どちらのカメラのカメラ機能を用いて照度を測定しても構わない。照度の測定に使用する方のカメラに対応するレンズ孔１０４の前に、散乱体Ｘを取付けるのは当然である。照度の測定に使用するカメラは上述のようにいずれでも良いが、カメラでの撮像をしながらディスプレイ１０２の表示も確認するなら、インカメラ（ケース１０１のうちディスプレイ１０２がある面側のレンズ孔１０４を含んで構成される側のカメラ）を利用するのが便利である。
撮像素子の受光面には、レンズ孔１０４を介してケース１０１内に入り、レンズを通った像光が結像する。もっとも像光は、レンズ孔１０４を介してケース１０１に入る前にケース１０１に貼り付けられた散乱体Ｘを通過するので、散乱させられた状態で撮像素子の受光面に到達することになる。このとき、カメラの前に明る過ぎる部分が存在したとしても、像光が散乱体Ｘを通過することにより、撮像素子に到達するときには、像光の強度は撮像素子が備える撮像面の全体で平均化される方向で均される。加えて、散乱体Ｘにより様々な角度で散乱さられた像光がレンズを通って撮像素子に向かうことにより、カメラに与えられた本来の画角の外からやってくる光まで撮像素子の撮像面に到達する。これは、全天空（半立体角）からの光をカメラで撮像できるようになるのにほど近い。
そのような散乱させられた状態の像光に基いて、撮像素子は画像データを生成する。上述したように、撮像素子は動画のデータを生成する。動画のデータは、それぞれが静止画である１フレーム分の画像データが連続したものである。例えば、３０ｆｐｓの速度で撮像素子が画像データを生成するのであれば、１秒間に３０フレーム分の画像データが生成され、それが順次インターフェイス１１４を介して、入力部１２１に送られることになる。
入力部１２１に次々に受け取られた画像データは、次々に演算部１２３へと送られることになる。
演算部１２３は、受取った画像データに基いて演算を行い、それにより照度データを生成する。
上述したように、撮像素子の受光面には、多数の受光素子が縦横に存在している。各受光素子は、撮像素子が生成した画像データによって特定される画像上の各画素と一対一対応しており、各受光素子が生成した画像データ中の信号は、当該受光素子と一対一対応している画像上の画素の輝度等を特定するものとなっている。この実施形態では、演算部１２３は、画像データに含まれる信号のうち、それら受光素子のうちの、少なくとも複数の受光素子が生成した信号を用いて照度データを生成する。演算部１２３は、１フレーム分の画像データを受取ると、それに含まれる信号のうち、撮像素子の受光面に存在する多数の受光素子のうちの少なくとも複数の受光素子によって生成された信号に基いて演算を行う。かかる演算は、例えば、１フレーム分の画像データを構成する画素のうち、撮像素子の受光面に存在する多数の受光素子のうちの演算の対象となる信号を生成した複数の受光素子と一対一対応するものに割当てられた輝度を足し合わせる、或いはそれら輝度の平均を取る、というものとすることができる。もっとも、この演算はもっと単純に、撮像素子の受光面に存在する多数の受光素子のうちのすべての受光素子が生成した信号に基づき、撮像素子が生成した１フレーム分の画像を構成するすべての画素の輝度を足し合わせる、或いはそれら輝度の平均を取るという演算とすることができる。かかる演算により、照度データが生成される。撮像素子における多数の受光素子が生成した１フレーム分の画像中の多数の画素の輝度を足し上げる場合、それら輝度の値を単純に足し合わせるより、「０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂ（Ｒは赤の画素の輝度、Ｇは緑の画素の輝度、Ｂは青の画素の輝度）」という演算を行い、赤、緑、青の各画素における輝度にそれぞれ重み付けを行った方が、照度を正確に求められることが多い。大抵の撮像素子は、上記重み付けのための数値の逆数を撮像素子からの出力に掛けることにより、色調の調整を行っているようであり、本願発明者が行った種々の試作、試験によれば、上述の如き重み付けを加味した演算を行った方が輝度を正確に求められることが多かった。
もっとも、かかる照度データは、その時点の照度がその前の照度より高いか低いかということを相対的に示すものではあるが、照度の絶対値を特定するものではない。照度の相対的な値を把握できるだけでも意味はあるが、照度の絶対値が必要なのであれば、演算部１２３には上述の演算によって得られた、例えばすべての画素の輝度を足し合わせた値を、照度の絶対値に変換する機能を有しているのが好ましい。この変換は、各スマートフォン１００が有するカメラ機能と、散乱体Ｘの性状に依存するので、各スマートフォン１００の機種と、使用が予定された散乱体Ｘとにそれぞれ関連付けた変換機能を演算部１２３に持たせておくことで実現可能となる。一般的なカメラは、画面中の明るい部分が白飛びしないように、画像の中のある部分の実際の明るさが他の部分よりも大きく明るい場合には、その部分の輝度を抑えるような補正を行っていることが多い。つまり、実際の輝度と、１フレーム分の画像中のある画素の輝度との関係をリニアにしないという補正が、多くの一般的なカメラでは行われている。実際の輝度を横軸、画素の輝度を縦軸に取った場合に、対数的なカーブを持つ曲線を描くように画像データ中の各画素の輝度は補正されている。そのため、各画素の輝度に対してそのような補正においてなされた変換の逆変換を行うことにより、画像中の画素の輝度から実際の輝度を正確に求めることができる。
いずれにせよ、上述の如き演算を行うことによって、演算部１２３は、１フレーム分の画像データを受取ると、その画像データに基づく照度データを生成することが可能となる。もっとも演算部１２３は、照度データをすべてのフレーム分の画像データを受取る度に生成する必要はない。例えば、０．５秒毎、１秒毎といった適当な間隔（この時間間隔は、等間隔でもそうでなくても良い。）で、照度データを生成するようになっていてもよい。これには限られないがこの実施形態の演算部１２３は、０．５秒毎に照度データを生成するようになっている。
【００２１】
演算部１２３は照度データを生成すると、それを出力部１２４へと送る。出力部１２４は照度データを受取ると、照度データによって特定される照度をディスプレイ１０２に表示させるための表示データを生成する。
表示データは出力部１２４からインターフェイス１１４を経てディスプレイ１０２に送られる。ディスプレイ１０２は、その表示データに基いて、照度データによって特定される照度を表示する。出力部１２４には、演算部１２３から刻々と照度データが送られてくる。これに基づいて出力部１２４で生成される表示データも次々と生成されることになるから、ディスプレイ１０２に表示される照度データによって特定される照度は、照度の変化にしたがって刻々と変化するものとなる。ユーザはその表示を見ることで、そのスマートフォン１００が存在する場所の照度を知ることができる。照度はディスプレイ１０２上で、例えば、「３００ｌｘ」といった数値（テキスト）で表示されても良いし、棒グラフの如き図表で表示されても良い。
【００２２】
照度の測定の必要がなくなったら、ユーザは、照度の測定を終了するための入力を入力装置１０３によって行う。この入力は、インターフェイス１１４、入力部１２１を経て主制御部１２２へと送られる。この入力を受取った主制御部１２２は、演算部１２３に、照度データの生成を終了させるための指示を送る。これを受取った演算部１２３は照度データの生成を終了する。それにより、ディスプレイ１０２には照度を特定するための表示が表示されなくなる。
また、上述の入力を受取った主制御部１２２は、撮像素子に撮像を終了させるための指示である終了データを送る。終了データは、出力部１２４、インターフェイス１１４を経て撮像素子に送られる。終了データを受取った撮像素子は、撮像を終了する。
また、ユーザは、必要に応じて散乱体Ｘをスマートフォン１００のケース１０１から外す。
【符号の説明】
【００２３】
１００  スマートフォン
１０１  ケース
１０２  ディスプレイ
１０３  入力装置
１０４  レンズ孔
１０５  照明
１２１  入力部
１２２  主制御部
１２３  演算部
１２４  出力部
Ｘ  散乱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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