(57)【要約】【課題】従来の光無線通信装置においては、光無線通信を行う光源から送信される情報を精度良く受信することができない、という課題があった。【解決手段】光無線通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する撮影部１０１と、撮影部１０１が取得した撮影画像内において光源の画像を検出する光源検出部１０２と、光源検出部１０２が検出した光源の画像から光無線通信光源の画像の位置情報を取得する光源選択部１０３と、光源選択部１０３が取得した光無線通信光源の画像の位置情報から、光無線通信光源から出力される光が入射される位置である入射位置の情報を取得し、当該入射位置の情報が示す入射位置において光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する情報取得部１０４と、前記情報取得部１０４が取得した情報を出力する出力部１０５とを備えた。【選択図】図１
2011009803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光無線通信を行う光源である光無線通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する撮影部と、
前記撮影部が取得した画像である撮影画像内において光無線通信光源を検出し、当該光無線通信光源の位置の情報である位置情報を取得する光源位置検出部と、
前記光源位置検出部が取得した光無線通信光源の位置情報から、光無線通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する出力部とを備えた光無線通信装置。
【請求項２】
前記光源位置検出部は、
前記撮影部が取得した画像である撮影画像内において光源を検出する光源検出手段と、
前記光源検出部が検出した光源のうちの、撮影画像内における光無線通信光源を選択し、当該選択した光無線通信光源の位置情報を取得する光源選択手段とを備えている請求項１記載の光無線通信装置。
【請求項３】
前記光源選択手段は、前記光源検出部が検出した光源の画像のうちの、光の強度が変化する光源の画像である光無線通信光源の画像の位置情報を取得する請求項２記載の光無線通信装置。
【請求項４】
前記撮影部は、撮像素子であるイメージセンサを備えている請求項１から請求項３いずれか記載の光無線通信装置。
【請求項５】
前記情報取得部は、
前記通信光入射位置情報が示す位置に入射される光を受光して電気信号に変換する受光手段を備えており、
当該受光手段により、前記通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される送信対象情報を取得する請求項１から請求項４いずれか記載の光無線通信装置。
【請求項６】
前記情報取得部は、
前記通信光入射位置情報を取得する入射位置情報取得手段と、
前記入射位置情報取得手段が取得した通信光入射位置情報が示す位置に入射される光のみを選択的に透過させる選択透過手段と、
前記選択透過手段が透過させた光を受光して電気信号に変換する受光手段と、
前記受光手段が変換した電気信号から、光無線通信で送信された情報を取得する情報取得手段と、
を備えた請求項１から請求項４いずれか記載の光無線通信装置。
【請求項７】
前記選択透過手段は、光を遮る領域を制御可能な液晶パネルと、
前記液晶パネルの領域であって、入射位置情報取得手段が取得した通信光入射位置情報が示す位置以外の領域が、光を遮る領域となるよう、前記液晶パネルを制御する遮光制御手段とをさらに備えている請求項６記載の光無線通信装置。
【請求項８】
前記受光手段は、フォトディテクタである請求項５から請求項７いずれか記載の光無線通信装置。
【請求項９】
前記光源位置検出部は、撮影画像内の光無線通信光源の画像の位置情報を繰り返し取得し、
前記情報取得部は、前記光源位置検出部が光無線通信光源の位置情報を取得するごとに、前記通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する請求項１から請求項８記載の光無線通信装置。
【請求項１０】
前記光源位置検出部が検出した複数の光無線通信光源の位置情報のうちのいずれか一つを選択させる指示である選択指示を受け付ける選択指示受付部をさらに具備し、
前記情報取得部は、前記選択指示受付部が受け付けた選択指示により指定される光無線通信光源の位置情報に対応する前記通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する請求項１から請求項９記載の光無線通信装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０いずれか記載の光無線通信装置を備えた光無線通信携帯端末。
【請求項１２】
光無線通信で送信する対象の情報である送信対象情報を取得する送信対象情報取得部と、
前記送信対象情報取得部が取得した送信対象情報を変調する変調部と、
光無線通信を行う光源の位置を検出するために用いられる情報であって、前記変調部が変調を行う周波数と異なる周波数のマーカー信号を出力するマーカー信号出力部と、
前記変調部が出力する送信対象情報と、前記マーカー信号出力部が出力するマーカー信号とを重畳する重畳部と、
前記重畳部が重畳した送信対象情報とマーカー信号とを含む情報を送信する送信部とを備えた送信装置。
【請求項１３】
撮影部と、光源位置検出部と、情報取得部と、出力部とを用いて行われる光無線通信方法であって、
前記撮影部が、光無線通信を行う光源である光無線通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する撮影ステップと、
前記光源位置検出部が、前記撮影ステップで取得した画像である撮影画像内において光無線通信光源を検出し、当該光無線通信光源の位置の情報である位置情報を取得する光源位置検出ステップと、
前記情報取得部が、前記光源位置検出ステップで取得した光無線通信光源の位置情報から、光無線通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する情報取得ステップと、
前記出力部が、前記情報取得ステップで取得した情報を出力する出力ステップとを備えた光無線通信方法。
【請求項１４】
コンピュータを、
光無線通信を行う光源である光無線通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する撮影部と、
前記撮影部が取得した画像である撮影画像内において光無線通信光源を検出し、当該光無線通信光源の位置の情報である位置情報を取得する光源位置検出部と、
前記光源位置検出部が取得した光無線通信光源の位置情報から、光無線通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する出力部として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光等の光を用いた光無線通信により送信された情報を受信する光無線通信装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、照明のためのＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源に電力を供給するための電力線と、該電力線に複数の情報を変調し多重化して電力波形と重畳させて送出する情報変調手段と、電力線上の変調された複数の情報から１ないし複数を選択的に分離して前記ＬＥＤ光源の光量あるいは点滅を制御するフィルタ手段を有し、前記ＬＥＤ光源の光量の変化あるいは点滅によって情報を送信する放送システムが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この放送システムにおいては、受光端末を用いて可視光通信により送信される情報の受信を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４７０６３号公報（第１頁、第１図等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、可視光通信等の光無線通信を行う光源と、光無線通信を行わない光源や、間接照明や自然光等の環境光等が混在している状況下において、上述したような受光端末等を用いて、光源から光無線通信により送信される情報を受信しようとした場合、受光端末が光無線通信を行う光源から発光される光だけを選択的に受光することができず、光無線通信を行わない他の光源等が発光した光も受信しまう。このため、光無線通信を行わない光源が発光した光等が、光無線通信を行う光源が発光する光と混ざって受光される結果、光無線通信により送信される情報を精度良く受信することができない、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光無線通信装置は、光無線通信を行う光源である光無線通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する撮影部と、前記撮影部が取得した画像である撮影画像内において光無線通信光源を検出し、当該光無線通信光源の位置の情報である位置情報を取得する光源位置検出部と、前記光源位置検出部が取得した光無線通信光源の位置情報から、光無線通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報を出力する出力部とを備えた光無線通信装置である。
【０００７】
かかる構成により、光無線通信を行う光源から送信される情報を精度良く受信することができる。
【０００８】
また、光無線通信光源の位置の検出を、光の受光位置等が検出可能な撮像部を用いて行うようにし、光無線通信光源から送信される、コンテンツ情報等の、実質的な可視光通信の対象となる情報を、応答速度が撮像素子よりも速いフォトディテクタ等を備えた情報取得部で選択的に受信できるようにすることにより、光無線通信光源の位置検出は撮像部を用いて行い、光無線通信で送信される情報の受信は情報取得部で行うことが可能となる。これにより、可視光無線光源の位置検出と、光無線通信により送信される高い周波数に変調された情報の受信とを、両立させることができ、結果的に、データの転送速度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記光源位置検出部は、前記撮影部が取得した画像である撮影画像内において光源を検出する光源検出手段と、前記光源検出部が検出した光源のうちの、撮影画像内における光無線通信光源を選択し、当該選択した光無線通信光源の位置情報を取得する光源選択手段とを備えている光無線通信装置である。
【００１０】
かかる構成により、光無線通信光源の位置情報を用いて、光無線通信光源から出力される光だけを選択的に受信することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記光源選択手段は、前記光源検出部が検出した光源の画像のうちの、光の強度が変化する光源の画像である光無線通信光源の画像の位置情報を取得する光無線通信装置である。
【００１２】
かかる構成により、光無線通信光源の位置を精度良く検出することができ、光無線通信光源から出力される光だけを選択的に受信することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記撮影部は、撮像素子であるイメージセンサを備えている光無線通信装置である。
【００１４】
かかる構成により、イメージセンサが受光する光の強度の分布から、光無線通信光源の位置を精度良く検出することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記情報取得部は、前記通信光入射位置情報が示す位置に入射される光を受光して電気信号に変換する受光手段を備えており、当該受光手段により、前記通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される送信対象情報を取得する光無線通信装置である。
【００１６】
かかる構成により、光無線通信を行う光源から送信される情報を精度良く受信することができる。
【００１７】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記情報取得部は、前記通信光入射位置情報を取得する入射位置情報取得手段と、前記入射位置情報取得手段が取得した通信光入射位置情報が示す位置に入射される光のみを選択的に透過させる選択透過手段と、前記選択透過手段が透過させた光を受光して電気信号に変換する受光手段と、前記受光手段が変換した電気信号から、光無線通信で送信された情報を取得する情報取得手段と、を備えた光無線通信装置である。
【００１８】
かかる構成により、光無線通信光源から出力される光だけを選択的に受光できる。
【００１９】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記選択透過手段は、光を遮る領域を制御可能な液晶パネルと、前記液晶パネルの領域であって、入射位置情報取得手段が取得した通信光入射位置情報が示す位置以外の領域が、光を遮る領域となるよう、前記液晶パネルを制御する遮光制御手段とをさらに備えている光無線通信装置である。
【００２０】
かかる構成により、光無線通信光源から出力される光だけを選択的に受光できる。また、光無線通信光源から入射される光の位置やサイズに応じた透過領域を柔軟に形成することができる。また、液晶の遮光パターンを変化させるだけで、遮光領域の位置を変更することができ、透過領域の位置変更が容易にかつ高速に行うことができる。また、物理的な可動部をなくして、摩耗等による故障を減らすことができる。
【００２１】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記受光手段は、フォトディテクタである光無線通信装置である。
【００２２】
かかる構成により、光無線通信を行う光源からの光の強度の変化に高速に応答することができ、高い周波数で変調された情報を受信することが可能となる。この結果、データの送信速度を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記光源位置検出部は、撮影画像内の光無線通信光源の画像の位置情報を繰り返し取得し、前記情報取得部は、前記光源位置検出部が光無線通信光源の位置情報を取得するごとに、前記通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する光無線通信装置である。
【００２４】
かかる構成により、光無線通信光源の位置の変化に追従して、光無線通信光源から送信される光を精度良く受光することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の光無線通信装置は、前記光無線通信装置において、前記光源位置検出部が検出した複数の光無線通信光源の位置情報のうちのいずれか一つを選択させる指示である選択指示を受け付ける選択指示受付部をさらに具備し、前記情報取得部は、前記選択指示受付部が受け付けた選択指示により指定される光無線通信光源の位置情報に対応する前記通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する光無線通信装置である。
【００２６】
かかる構成により、複数の光無線通信光源の一方の光源から送信される情報を、選択的に受信することができる。
【００２７】
また、本発明の送信装置は、光無線通信で送信する対象の情報である送信対象情報を取得する送信対象情報取得部と、前記送信対象情報取得部が取得した送信対象情報を変調する変調部と、光無線通信を行う光源の位置を検出するために用いられる情報であって、前記変調部が変調を行う周波数と異なる周波数のマーカー信号を出力するマーカー信号出力部と、前記変調部が出力する送信対象情報と、前記マーカー信号出力部が出力するマーカー信号とを重畳する重畳部と、前記重畳部が重畳した送信対象情報とマーカー信号とを含む情報を送信する送信部とを備えた送信装置である。
【００２８】
かかる構成により、送信される情報を用いて光無線通信を行う光源が、光通信を行う光源であるか否かを、送信対象情報とは周波数の異なるマーカー信号を検出することで判断できるため、光源が光無線通信を行う光源であるか否かを判断しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明による光無線通信装置等によれば、光無線通信を行う光源から送信される情報を精度良く受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態における可視光通信装置の構成を説明するための図
【図２】同可視光通信装置の動作について説明するフローチャート
【図３】同可視光通信装置の動作について説明するフローチャート
【図４】同可視光通信装置のマーカー信号を説明するための図
【図５】同可視光通信装置の具体例を説明するための模式図
【図６】同可視光通信装置の動作を説明するための撮影画像の一例を示す図
【図７】同可視光通信装置の動作を説明するための撮影画像を二値化した例を示す図
【図８】同可視光通信装置の動作を説明するための光源座標管理表の一例を示す図
【図９】同可視光通信装置の動作を説明するための可視光通信光源管理表の一例を示す図
【図１０】同可視光通信装置の動作を説明するための、液晶パネルの透過領域を示す図
【図１１】同可視光通信装置の動作を説明するための、液晶パネルを透過した光が受光される状態を示す図
【図１２】同可視光通信装置の受信した基礎情報の一例を示す図
【図１３】同可視光通信装置の表示の一例を示す図
【図１４】同可視光通信装置の表示の一例を示す図
【図１５】同送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】同コンピュータシステムの外観一例を示す模式図
【図１７】同コンピュータシステムの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、光無線通信装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００３２】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における可視光通信装置の構成を説明するための図である。
【００３３】
可視光通信とは、送信するデータを変調した信号に応じて光源が発する光の強度を変化させることによって、データを送信する装置である。言い換えれば、光の強度の変動により情報を送信する技術である。なお、この光の強度の変動は、光の点滅を含む概念である。ただし、ここでの光の点滅は光強度の強弱の変化と考えても良い。可視光通信を行う光源を、ここでは、可視光通信光源と呼ぶ。本実施の形態においては、可視光通信光源は、ＬＥＤ光源であることが好ましい。また、可視光通信光源以外の光源を可視光通信光源であると誤って検出してしまう誤検出を防ぐためには、可視光通信光源以外の他の光源もちらつきの少ない光源、例えば蛍光灯以外の、ＬＥＤ光源や白熱灯等であることが好ましい。可視光通信光源を介して情報を送信するための構成等、可視光通信の技術については公知技術であるので詳細な説明は省略する。
【００３４】
可視光通信装置１は、撮影部１０１、光源位置検出部１０２、情報取得部１０３、出力部１０４、選択指示受付部１０５、第一レンズ２０１、ビームスプリッタ２０２を備えている。可視光通信装置１は、可視光通信を行う光源から送信される情報を受信する装置である。
【００３５】
撮影部１０１は、撮像素子１０１１および画像処理手段１０１２を備えている。
【００３６】
光源位置検出部１０２は、光源検出手段１０２１および光源選択手段１０２２を備えている。
【００３７】
情報取得部１０３は、入射位置情報取得手段１０３１、選択透過手段１０３２、受光手段１０３３、情報取得手段１０３４、および第二レンズ２０３を備えている。
【００３８】
選択透過手段１０３２は、液晶パネル１０３２１および遮光制御手段１０３２２を備えている。
【００３９】
第一レンズ２０１は、被写体から発光される光や被写体で反射される光を集光して可視光通信装置１内に入射させるための集光手段である。具体的には、第一レンズ２０１により集光された光は、撮影部１０１に入射される。第一レンズ２０１の代わりに、凹面鏡等の他の集光手段等を備えていても良い。第一レンズ２０１は、一度に広範囲の領域の被写体を撮影するためには、画角の広いレンズであることが好ましい。
【００４０】
ビームスプリッタ２０２は、第一レンズ２０１を経て入射される光を透過させて撮影部１０１に入射させ、さらに、入射される光を反射させて後述する情報取得部１０３に入射させる。具体的には、ビームスプリッタ２０２は、透過させた光を撮像素子１０１１に入射させる。また、ビームスプリッタ２０２は、反射させた光を、後述する情報取得部１０３の選択透過手段１０３２、より具体的には液晶パネル１０３２１上に入力させる。ここではハーフミラーもビームスプリッタ２０２の一つと考える。なお、本実施の形態においては、第一レンズ２０１を経て入射される光を、撮影部１０１と、情報取得部１０３との両方に、同時、または切り替えて入射させることが可能な構造を備えていれば、ビームスプリッタ２０２以外の構成を備えていても良い。例えば、いわゆる一眼レフカメラ等に利用されている跳ね上げ式のミラーをビームスプリッタ２０２の代わりに設けて、このミラーの跳ね上げのタイミングを制御することで、第一レンズ２０１を経て入射される光を、撮影部１０１と、情報取得部１０３との両方に、切り替えて入射させるようにしても良い。また、撮影部１０１と情報取得部１０３と第一レンズ２０１との位置関係を相対的に移動させて、第一レンズ２０１の光軸上に、撮影部１０１と情報取得部１０３とを切り替えて配置できるようにしても良い。
【００４１】
撮影部１０１は、可視光通信を行う光源である可視光通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する。撮影部１０１が撮影した取得した画像をここでは、撮影画像と呼ぶ。撮影部１０１は、第一レンズ２０１を介して、可視光通信光源を含む１以上の光源を撮影して、１以上の光源を撮影した画像の情報を取得する。なお、可視光通信光源以外の光源とは、光を利用して情報が送信されない通常の照明等の光源である。撮影画像は、後述する光源位置検出部１０２において可視光通信を行う光源の位置検出が可能な画像であれば、カラー画像であっても良いし、２以上の階調の画像、例えばグレースケール画像や、画像の輝度だけを表す画像等であってもよい。撮影部１０１は、静止画像を撮影しても良いし、複数のフレームにより構成される動画像である撮影画像を撮影しても良い。ここで述べる動画像は、時系列に沿って連続して撮影された複数の静止画も含む概念である。この実施の形態においては、特に、撮影部１０１が撮像素子１０１１および画像処理手段１０１２を備えている場合を例に挙げて撮影部１０１の構成を説明する。撮影部１０１は、通常、撮像素子やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＭＰＵやメモリ等から実現され得る。撮影部１０１の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００４２】
撮像素子１０１１は、入射された光に応じた電気信号を出力する。撮像素子１０１１は、複数の受光素子（図示せず）を配列して構成した素子である。撮像素子は、いわゆるイメージセンサである。撮像素子１０１１は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等である。撮像素子１０１１は、入射された光を光の強度に応じた電気信号に変換して、入射された光の強度の変化に応じて波形が変化する電気信号を出力する。具体的には、撮像素子１０１１を構成する各受光素子は、それぞれに入射された光の強度に応じた電気信号を出力し、この結果、撮像素子１０１１は、当該撮像素子の受光面上の入射された光の強度の分布に応じた電気信号を出力する。通常、撮像素子１０１１は、所望の領域の受光素子が、受光した光に応じて得られる電気信号だけを取り出すことが可能である。本実施の形態においては、可視光通信光源が発光する光等が、第一レンズ２０１により集光され、撮像素子１０１１に入射される。撮像素子１０１１の入射面には、通常、ＲＧＢ等のカラーフィルタが設けられており、カラーフィルタにより、各受光素子に入射される光の色を選択するようにすることで、最終的にカラー画像が構成可能となっている。ただし、カラーフィルタは、撮像素子１０１１の構造や光源検出の際の必要に応じて省略しても良い。また、カラーフィルタを特定の波長の光だけを透過させるフィルタに変更しても良い。
【００４３】
画像処理手段１０１２は、撮像素子１０１１が出力する電気信号を受け付けて、撮影画像を構成する。具体的には、撮像素子１０１１が出力する電気信号を復調し、デジタル信号等に変換して撮影画像の情報を構成する。画像処理手段１０１２が構成する画像は、例えば一以上の静止画像や、複数フレームの画像を備えた動画像である。画像処理手段１０１２の構成する画像のファイル形式等は問わない。画像処理手段１０１２は、構成した画像の情報を、例えば、図示しないメモリ等の記憶媒体等に一時記憶する。画像処理手段１０１２は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＧＰＵやメモリ等から実現され得る。画像処理手段１０１２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００４４】
光源位置検出部１０２は、撮影部１０１が取得した画像である撮影画像内において可視光通信光源を検出する。そして検出した可視光通信光源の位置の情報である位置情報を取得する。ここで述べる可視光通信光源の位置とは、撮影画像内の可視光通信光源の画像に含まれる全てあるいは一部の画素の位置や、撮影画像内の可視光通信光源の画像が存在する領域の中心点の位置や、領域の輪郭の位置や、各コーナー等の領域を代表する位置等である。光源位置検出部１０２が取得する位置情報とは、例えば、検出した可視光通信光源の位置を示す撮影画像内の座標の情報である。この座標情報の単位等は、例えば、画素単位や、撮影画像の縦や横の長さに対する相対的な値等である。また、この撮影画像内の座標に対応する撮像素子１０１１内の位置を示す情報、即ち、撮影画像内の座標が示す位置の画素を得るために利用した電気信号の出力元となる撮像素子１０１１の位置を示す情報、例えば座標の情報であっても良い。
【００４５】
光源位置検出部１０２は、例えば、撮影画像内において可視光通信光源も含めた全ての光源の位置を検出する。そして、検出した各光源が、光の強度が変動する光源であるか否かを判断し、光の強度が変動する光源である場合、検出した光源を可視光通信光源と判断し、検出した光源の位置を示す情報を、可視光通信光源の位置情報として取得する。なお、光源位置検出部１０２は、上記以外の他の方法により可視光通信光源を検出しても良い。例えば、可視光通信光源が他の光源とは異なる、予め指定された色の光を発光するようにしておき、撮影画像内において、この色に近い画素が存在する領域を検索し、検索された領域を示す位置を、可視光通信光源の領域の位置として検出するようにしても良い。予め指定された色の光とは、特定の波長の色が除外された光も含む。また、可視光通信光源の表面やその近傍に、予め形状や色等が指定されている、可視光通信光源であることを示すマーカーを予め設けておき、パターンマッチング等によりこの指定された形状にマッチングする形状を検出する処理を撮影画像内において実行し、マッチングする画像、もしくはその近傍の輝度が高い画素が存在する領域を、可視光通信光源として検出しても良い。このマーカーは例えば赤色ＬＥＤ等の検出しやすい色のマーカーであることが好ましい。あるいは、可視光通信光源の形状や配列等を予め指定しておくようにし、パターンマッチング等によりこの指定された形状や配列にマッチングする形状を撮影画像内において検出し、マッチする形状の領域を、可視光通信光源であると判断しても良い。なお、可視光通信光源が光の完全なｏｎ、ｏｆｆにより可視光通信を行うものである場合においては、可視光通信光源の位置の検出に用いる撮影画像として動画像を用いる場合、必ずしも撮影画像の全てのフレームに可視光通信光源の画像が含まれるとは限らないため、１フレームの画像に対して上記のような可視光通信光源の検出を行っても、必ずしも確実に可視光通信光源を検出できるとは限らない。したがって、複数のフレームについてそれぞれ上記のような色や形状による可視光通信光源の検出を行い、一回以上、可視光通信光源が検出された位置の情報全てを、可視光通信光源の位置情報として取得することが好ましい。即ち複数のフレーム画像のそれぞれから取得した可視光通信光源の位置情報の論理和を求めることが好ましい。あるいは、予め動画像の複数フレームの画像を合成した画像から可視光通信光源の位置情報を取得しても良い。また、撮影画像として静止画像を用いる場合、可視光通信の光源のｏｎ、ｏｆｆの周期よりも十分に長い露光時間で撮影した静止画像を用いることが好ましい。なお、光源位置検出部１０２は、撮影画像内の可視光通信光源の画像の位置情報を、継続的に繰り返し取得して、位置情報を常に最新の情報に更新することが好ましい。このようにすることで、可視光通信装置１の位置が移動等により変更しても、常に正確な可視光通信光源の位置情報を取得することが可能となる。光源位置検出部１０２は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。光源位置検出部１０２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００４６】
本実施の形態においては、特に、光源位置検出部１０２が有する光源検出手段１０２１と光源選択手段１０２２とを用いて撮影画像から、可視光通信光源の位置情報を取得する場合について例に挙げて説明する。
【００４７】
なお、ここでは、可視光通信光源からは、可視光通信で送信する対象となる情報である送信対象情報と、可視光通信光源の位置を検出するために用いられる信号であるマーカー信号とを重畳した情報が送信されているものとする。マーカー信号とは、所定の周波数の信号であって、所定のパターンで値が変動する信号である。マーカー周波数は、通常は、所定の周期で所定のパターンが繰り返される二値のデータである。マーカー信号の周波数をここでは、マーカー周波数と呼ぶ。マーカー周波数は、撮像素子１０１１でも情報を取得することが可能な周波数であるとする。一方、可視光通信で送信される送信対象情報は、後述する受光手段１０３３が受光可能な周波数であれば撮像素子１０１１が受信可能な周波数よりも高い周波数の情報であっても良い。また、ここでは、可視光通信光源から出力される光は、光の強度の変動により情報を送信するものであり、情報の送信の際には、通常は点灯した状態であるものとする。
【００４８】
光源検出手段１０２１は、撮影部１０１が取得した画像である撮影画像内において光源を検出する。ここで検出する光源は、可視光通信光源および可視光通信光源以外の光源も含めた光源である。具体的には、撮像素子１０１１が撮影した撮影画像から、輝度の高い領域を検出する。撮影画像がカラー画像である場合、ここで述べる輝度は、特定の色についての輝度、例えば青色の輝度であってもよい。また、特定の範囲の色の領域を検出しても良い。このようにして検出した領域が、撮影画像内の可視光通信の光源も含めた全ての光源と判断した領域である。例えば、光源検出手段１０２１は、撮影画像内の輝度の高い画素、例えば閾値以上の輝度値の画素が、予め指定されている画素数以上隣接して存在している領域を、光源であると判断しても良い。なお、光源検出手段１０２１は他の方法により光源の位置を検出しても良い。例えば、予め指定した色の領域、例えば光源が発光する光の色が予め分かっている場合、この色を指定しておくことで、撮影画像内のこの色に近い画素が存在する領域を光源であると判断することが可能である。あるいは、光源の形状が特定できる場合、光源の形状をパターンマッチングにより撮影画像内から光源を検出しても良い。光源検出手段１０２１は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。光源検出手段１０２１の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００４９】
光源選択手段１０２２は、光源検出手段１０２１が検出した光源のうちの、撮影画像内における可視光通信光源を選択し、当該選択した可視光通信光源の位置情報を取得する。通常、可視光通信光源は、可視光通信を行うために光の強度が短時間の間に変動するが、他の光源は、光の強度の変動がほとんどない場合が多い。従って、可視光通信光源以外の光源が、ＬＥＤ光源等の光の強度が経時的に変動していない光源であるとすると、撮影画像内に撮影されている光源のうちの光の強度が変動する光源が可視光通信光源となる。このため、光源選択手段１０２２は、光源検出手段１０２１が検出した光源の画像のうちの、光の強度が経時的に変動する光源の画像である可視光通信光源の画像の位置情報を取得すればよい。
【００５０】
ここで、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサである撮像素子１０１１の応答速度は、フォトディテクタ等と比べて遅く、撮像素子１０１１が出力する電気信号から検出可能な電気信号の周波数は現状では１００ＫＨｚ程度が最高であり、応答速度の速いフォトディテクタ等を用いた場合のように１００ＭＨｚ程度の周波数の電気信号の変動を検出することはできない。従って、可視光通信の広帯域化を図るために、高い周波数で変調した送信対象情報を可視光通信で送信する場合においては、画像処理手段１０１２を用いて、送信対象情報だけを送信するための可視光通信の光から、光の強度の変動を検出することは困難である。このため、周波数が比較的に低い上述したマーカー信号を、可視光通信で送信する情報に重畳して、可視光通信光源から送信するようにしている。このマーカー信号は、応答速度の遅い撮像素子１０１１が出力する電気信号からでも検出可能である。このため、各光源から送信された光に応じて撮像素子１０１１が出力する電気信号からマーカー周波数の信号、即ちマーカー信号と同じ周波数の信号を分離して取り出し、この信号が値の変動しているマーカー信号であるか否かを判断することで、光源がマーカー信号を重畳した情報を可視光通信で送信する可視光通信光源であるか否かを判断することができる。
【００５１】
具体的には、光源選択手段１０２２は、光源検出手段１０２１が光源であると判断した領域のうちの一の領域に対応する撮像素子１０１１内の領域に含まれる受光素子（図示せず）が、光の入射に応じて出力する電気信号を、所定時間だけ継続的に取得する。この撮像素子１０１１内の光源に対応した領域に含まれる受光素子が出力する電気信号は、領域に含まれる一以上の受光素子が出力する電気信号を加えた値等であっても良いし、複数の受光素子が出力する電気信号の平均値であっても良い。このとき、一の領域が可視光通信領域であれば、得られる電気信号は、上述したように送信対象情報と、マーカー信号とを重畳した情報の信号である。そして、光源選択手段１０２２は、一の領域から継続的に取得した電気信号から、マーカー周波数の情報を取り出す。
【００５２】
光源選択手段１０２２は、取り出したマーカー周波数の情報から、所定のサンプリング周期で、所定数の電圧の値を取得し、取得した電圧の値に変動が生じているか否かを判断する。例えば、取得した電圧の最大値と最小値との差が閾値以上であるか判断し、差が閾値以上であれば、変動が生じていると判断し、閾値より小さければ、変動が生じていないと判断する。変動が生じていると判断された場合、例えば、最大値と最小値との差が閾値以上である場合、一の領域から取得した電気信号にマーカー信号が含まれていると考えることができるため、一の領域が、可視光通信の光源であると判断する。また、逆に、変動が生じていない場合、光の強度の変化しないその他の光源であると判断する。そして、同様の処理を、光源検出手段１０２１が光源であると判断した他の領域についても行うことで、撮影画像に撮影された各光源が可視光通信光源であるか否かを判断することができる。そして、光源選択手段１０２２は、撮影画像内の可視光通信光源であると判断された光源の位置を示す情報を、可視光通信光源の位置情報として取得する。なお、撮影画像内の、可視光通信光源であると判断された光源の位置を示す情報を、可視光通信光源の位置情報として取得する代わりに、撮像素子１０１１における、可視光通信光源であると判断された光源から入射される光を受信する領域の位置を示す情報を、可視光通信光源の位置情報として取得するようにしてもよい。
【００５３】
なお、マーカー信号を所定回数のサンプリングにより確実に検出できるようにするためには、マーカー信号の周波数およびパターンを例えば以下のようなマーカー信号とサンプリング周期との関係に基づいて決定しても良い。
【００５４】
図４は、マーカー信号とサンプリング周期との関係を示す模式図である。図において、サンプリング周期４１は、サンプリングを行うタイミングを示す。ここでは、一定の時間間隔でサンプリングを行っている。マーカー信号４２ａ〜４２ｊは、それぞれ「Ｈ」と「Ｌ」の二値の値を有する信号であるとする。ここでは、「Ｈ」を斜線で示し、「Ｌ」は、無地で示している。ここでは、サンプリング周期４１を「１」として、マーカー信号４２ａ〜４２ｊの周期と、マーカー信号４２ａ〜４２ｊのパターンである二値の値が出現する期間の比とを表している。例えば、マーカー信号４２ａは、周波数がサンプリング周期４１の１／３で、「Ｈ」の期間が１／３，「Ｌ」の期間が２／３である信号である。また、マーカー信号４２ｂは、周波数がサンプリング周期４１の１／３で、「Ｈ」の期間が１／３，「Ｌ」の期間が１／３である信号である。また、マーカー信号４２ｃは、周波数がサンプリング周期４１の１／２で、「Ｈ」の期間が１／２，「Ｌ」の期間が１である信号である。
【００５５】
例えば、マーカー信号４２ａでは、サンプリング周期４１によりサンプリングした場合、例えば「Ｈ」のみ、といったように、常に一方のデータのみが検出される。このため、マーカー信号４２ａを用いた場合、値の変動する信号であるマーカー信号を検出することができない。逆に、マーカー信号４２ｂでは、サンプリング周期４１によりサンプリングした場合、「Ｈ」と「Ｌ」の信号が交互に検出される。このため、マーカー信号４２ａを用いた場合、マーカー周波数で取り出した信号が、値の変動する信号である場合、マーカー信号を検出したこととなる。このため、光源位置検出部１０２において、可視光通信光源であるか否かの判断が可能となる。なお、マーカー信号を所定回数のサンプリングにより確実に検出できるようにするためには、サンプリング周期を変動させるようにしても良い。光源選択手段１０２２は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。光源選択手段１０２２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００５６】
なお、撮影部１０１が撮影する画像が複数のフレーム画像により構成される動画像である場合、光源位置検出部１０２は、上述したようなマーカー情報を用いて、以下のようにして、可視光通信光源の位置を検出してもよい。
【００５７】
まず、光源検出手段１０２１は、撮像素子１０１１が撮影した撮影画像の一のフレーム画像から、輝度の高い領域を検出する。
【００５８】
つぎに、光源選択手段１０２２は、その後の複数のフレーム画像について、検出した輝度の高い領域別に、輝度値を順次取得する。そして、取得した輝度値に、予め指定した閾値以上の変動が生じているか否かを判断する。例えば、取得した輝度値の最大値と最小値との差が閾値以上であるか判断する。そして、変動が生じていた場合、一の領域が、光の強度が変化する可視光通信の光源であると判断する。また、逆に、変動が生じていない場合、その他の光源であると判断する。そして、撮影画像内の可視光通信光源であると判断された光源の位置を示す情報を、可視光通信光源の位置情報として取得する。
【００５９】
なお、このようにフレーム画像から可視光通信光源の位置を検出する場合においても、上記と同様に、複数のフレーム画像を用いて確実に可視光通信光源の輝度の変化が検出できるように、マーカー信号の値が変化するパターンおよび周波数は、撮影画像のフレームレート等に応じて設定しておく必要がある。この場合、フレームレートが上述したサンプリングのレートであると考えても良い。
【００６０】
情報取得部１０３は、光源位置検出部１０２が取得した可視光通信光源の位置情報から、可視光通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、この通信光入射位置情報が示す位置において可視光通信光源から可視光通信により送信される情報である送信対象情報を取得する。具体的には、情報取得部１０３は、第一レンズ２０１を経た光が情報取得部１０３に入射される領域と、第一レンズ２０１を経た光を撮影した撮影画像との位置の対応関係を示す情報を予め記憶媒体等に有しており、この対応関係を示す情報を用いて、光源位置検出部１０２が取得した撮影画像内の可視光通信光源の位置情報に対応する、情報取得部１０３の第一レンズ２０１を経た光が入射される領域上の位置の情報を取得する。そして、この取得した位置に入射される光のみを選択的に受光し、受光した光から送信対象情報を取得する。情報取得部１０３の第一レンズ２０１を経た光が入射される領域とは、具体的には、後述する液晶パネル１０３２１の光が入射される領域である。また、情報取得部１０３は、例えば、光源位置検出部１０２が可視光通信光源の位置情報を取得するごと、あるいは位置情報が変化するごとに、可視光通信光源から出力される光が入射される位置を示す情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において可視光通信光源から送信される送信対象情報を取得する。
【００６１】
なお、光源位置検出部１０２が、二以上の可視光通信光源に対応する通信光入射位置情報を取得した場合においては、情報取得部１０３は、後述する選択指示受付部１０５が受け付けた、二以上の可視光通信光源の位置情報のうちのいずれか一つを選択させる指示である選択指示により指定される可視光通信光源の位置情報に対応する通信光入射位置情報を取得し、通信光入射位置情報が示す位置において可視光通信光源から可視光通信により送信される送信対象情報を取得するようにすればよい。あるいは、二以上の可視光通信光源に対応する通信光入射位置が示す二以上の位置において、特定又は不特定の所定のタイミング等で交互に送信対象情報を取得するようにしても良い。
【００６２】
ここでは、情報取得部１０３が、入射位置情報取得手段１０３１、選択透過手段１０３２、第二レンズ２０３、受光手段１０３３、情報取得手段１０３４を用いて、可視光通信光源から送信される光を選択的に受光して、可視光通信光源から送信される送信対象情報を取得する処理について、以下に、説明する。
【００６３】
入射位置情報取得手段１０３１は、光源位置検出部１０２が取得した可視光通信光源の位置情報から、情報取得部１０３の可視光通信光源から出力される光が入射される領域における、可視光通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得する。具体的には、撮影部１０１が撮影した撮影画像と、情報取得部１０３における第一レンズ２０１を経た光が入射される領域の形状とが相似の関係にあり、両者の座標軸が、第一レンズ２０１を経て入射される像に対して同じ方向となるよう設定されている場合、撮影画像と光が入射される領域との間の相似比を用いて、撮影画像の可視光通信光源の座標情報である位置情報から、情報取得部１０３における第一レンズ２０１を経た光が入射される領域内における可視光通信光源からの光が入射される位置の座標情報である通信光入射位置情報を取得する。例えば、位置情報が座標情報であるとすると、相似比が１対１である場合、入射位置情報取得手段１０３１は、光源位置検出部１０２が取得した撮影画像内の可視光通信光源の座標情報を、そのまま情報取得部１０３における光が入射される領域のうちの入射位置の情報である座標情報として取得する。また、撮影画像と、光が入射される領域との相似比が２対１の場合、撮影画像内の可視光通信光源の座標情報のｘ軸およびｙ軸の値を、それぞれ二分の一とした座標情報を、情報取得部１０３における光が入射される領域のうちの入射位置の情報である座標情報として取得する。即ち、撮影画像と、光が入射される領域との相似比がｎ（ｎは任意の正の数）対１の場合、撮影画像内の可視光通信光源の座標情報のｘ軸およびｙ軸の値を、それぞれｎ分の一とした座標情報を、情報取得部１０３における光が入射される領域のうちの入射位置の情報である座標情報として取得する。また、予め、撮影画像内の一以上の画素と、情報取得部１０３における光が入射される領域の位置を示す情報、例えば座標情報とを対応付けた情報を管理しておき、この対応付けた情報から、撮影画像内の可視光通信光源が検出された画素に対応した情報取得部１０３における光が入射される領域内の位置を示す情報を通信光入射位置情報として取得するようにしても良い。なお、本実施の形態においては、後述するように、情報取得部１０３の第一レンズ２０１を経た光が入射される領域が、液晶パネル１０３２１である場合を例に挙げて説明する。このため、通信光入射位置情報として、液晶パネ１０３２１内の座標情報を用いる代わりに、液晶パネル１０３２１内の画素（図示せず）を特定する情報、例えば画素のＩＤや番号等を用いても良い。例えば、予め、撮影画像内の一以上の画素と、液晶パネル１０３２１の一以上の画素とを対応付けた情報を管理しておき、この対応付けた情報から、撮影画像内の可視光通信光源が検出された画素に対応した液晶パネル１０３２１の画素を指定する情報を取得しても良い。なお、撮影部１０１が撮影した撮影画像と、情報取得部１０３における第一レンズ２０１を経た光が入射される領域の形状とが、完全に相似でない場合、その形状の違いに応じて、取得する位置情報を補正すればよい。なお、光源位置検出部１０２が取得した可視光通信光源の位置情報が、例えば、撮影画像内の可視光通信光源の中心位置の位置情報等の、可視光通信光源の一部の位置情報である場合、入射位置情報取得手段１０３１は、情報取得部１０３における光が入射される領域内の、この位置情報に対応する位置の周囲の領域も含めた領域を、通信光入射位置に設定するようにしても良い。ここで、光源位置検出部１０２が二以上の可視光通信光源の位置情報を取得した場合においては、後述する選択指示受付部１０５が受け付けた選択指示に対応する一の可視光通信光源の位置情報に対応した通信光入射位置情報を取得するようにしてもよい。これにより、選択指示に指定された可視光通信光源からのみ可視光通信の情報を取得することが可能となる。あるいは、二以上の可視光通信光源の位置情報に対応した通信光入射位置情報を、特定又は不特定の所定のタイミング等で交互に構成するようにしても良い。これにより、二以上の可視光通信光源からの情報を交互に取得することが可能となる。入射位置情報取得手段１０３１は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。入射位置情報取得手段１０３１の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００６４】
選択透過手段１０３２は、第一レンズ２０１を経て入射される光のうちの、入射位置情報取得手段１０３１が取得した通信光入射位置情報が示す位置に入射される光のみを選択的に透過させる。具体的には、選択透過手段１０３２は、第一レンズ２０１を経た光が入射される領域内の任意の領域においてのみ光を透過可能な領域を構成可能なフィルタや絞り等を有するようにし、このフィルタや絞りを制御して、入射位置情報取得手段１０３１が取得した入射位置の情報が示す位置にのみ光を透過可能な領域を構成する。ここでは、選択透過手段１０３２が液晶パネル１０３２１と遮光制御手段１０３２２とを有しており、上記の処理を、これらを用いて行う場合について説明する。
【００６５】
液晶パネル１０３２１は、複数配列した電極により液晶に電圧を加えることで、液晶の配向を変更して、電極が設けられたセグメント毎に光を透過させるか否かを制御することで、光が透過する領域の形状を制御可能なものである。ここでは、例えば、セグメントが格子状に配列されている液晶パネルを用いている。このセグメントをここでは画素と呼んでいる。液晶パネル１０３２１は、ＲＧＢカラー等のカラーの液晶パネルであってもよいし、白黒等の二値や、グレースケールの液晶パネルであっても良い。液晶パネル１０３２１は光を透過可能な色と、透過させない色の二つの色とを表示可能なものであれば良く、表示可能な階調数は二以上であればよい。液晶パネル１０３２１としてカラーの液晶パネルを用いることで、光を透過させる領域の色を任意の色、例えば青色等に設定することが可能である。このようにすることで、可視光通信光源からの光のうちの任意の色のみ、例えば青色のみを透過させることが可能となる。液晶パネル１０３２１は、第一レンズ２０１を経た光が入射される位置に配置されている。
【００６６】
遮光制御手段１０３２２は、液晶パネル１０３２１の、入射位置情報取得手段１０３１が取得した入射位置の情報が示す入射位置以外の領域が、光を遮る領域となるよう、液晶パネル１０３２１を制御する。この場合、入射位置情報取得手段１０３１が取得する入射位置情報は、液晶パネル１０３２１の一以上の画素を指定可能な情報であることが好ましい。具体的には、液晶パネル１０３２１の各画素を制御する制御信号を液晶パネル１０３２１に出力して、入射位置情報取得手段１０３１が取得した通信光入射位置に対応する液晶パネル１０３２１の画素が光を透過可能な画素とし、その他の領域の画素を光を遮る画素となるよう、液晶パネル１０３２１を制御する。これにより第一レンズ２０１を経て液晶パネル１０３２１に入射された光のうちの、通信光入射位置に入力された光のみ、即ち可視光通信光源からの光のみが、液晶パネル１０３２１を透過することとなる。透過可能な画素とは、可視光通信からの光が透過可能な画素のことである。透過可能な画素は、例えば、透明や半透明等とした画素であっても良いし、特定の色の光のみを透過させる色の画素であっても良い。例えば、液晶パネル１０３２１がＲＧＢ液晶パネル等のカラー液晶パネルである場合、液晶パネル１０３２１の、入射位置情報取得手段１０３１が取得した通信光入射位置に対応する画素を、青色の画素とし、その他の領域を黒色等にすることで、通信光入射位置に対応する画素の位置から青色の光だけを選択的に透過させることができる。遮光制御手段１０３２２は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。遮光制御手段１０３２２の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００６７】
第二レンズ２０３は、選択透過手段１０３２、具体的には液晶パネル１０３２１を透過した光を集光して、受光手段１０３３に入射させるための集光手段である。第二レンズ２０３は、選択透過手段１０３２、具体的には液晶パネル１０３２１のどの位置を透過した光も、受光手段１０３３に入射されるように設置されている必要がある。第二レンズ２０３の代わりに、凹面鏡等の他の集光手段等を備えていても良い。また、受光手段１０３３のサイズが十分大きい場合等のように、選択透過手段１０３２を透過した光を、集光することなく受光手段１０３３に入射させることができる場合、第二レンズ２０３は省略可能である。
【００６８】
受光手段１０３３は、入射位置の情報が示す入射位置に入射される光を受光して電気信号に変換する。具体的には、選択透過手段１０３２、具体的には液晶パネル１０３２１により選択的に取り出された光が、第二レンズ２０３により集光されて、受光手段１０３３に入射される。受光手段１０３３はこのようにして入射される光の強度を電気信号に変換する。受光手段１０３３は、応答速度の速い受光素子、具体的にはフォトディテクタである。受光手段１０３３は、一つのフォトディテクタとして機能すれば、複数のフォトディテクタにより構成されていても良い。受光手段１０３３として一つのフォトディテクタを用いることで、高速に光を電気信号に変換でき、高速に変動する可視光通信の光を精度良く受信することができる。
【００６９】
情報取得手段１０３４は、受光手段１０３３が変換した電気信号から、可視光通信で送信された情報を取得する。情報取得手段１０３４は、例えば、受光手段１０３３が変換した電気信号を予め指定された所定の周波数で復調して情報を取り出す。また、取り出した情報に対して適宜ＡＤ変換等を行うようにしても良い。情報取得手段１０３４の構成等は、通常の可視光通信システムの受信端末に用いられている情報取得手段等と同様であるので、詳細な説明は省略する。情報取得手段１０３４は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。情報取得手段１０３４の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００７０】
出力部１０４は、情報取得部１０３が取得した情報を出力する。ここで述べる出力とは、ディスプレイへの表示、プリンタへの印字、音出力、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラム等への処理結果の引渡し等を含む概念である。出力部１０４は、ディスプレイやプリンタ等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えても良い。出力部１０４は、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。
【００７１】
選択指示受付部１０５は、光源位置検出部１０２が検出した複数の可視光通信光源の位置情報のうちのいずれか一つを選択させる指示である選択指示を受け付ける。特に、光源位置検出部１０２が複数の可視光通信光源の位置情報を取得した場合にのみ、選択指示を受け付けるようにしても良い。ここで述べる選択指示とは、結果的に可視光通信光源の一方の位置を選択可能な指示であれば良く、例えば、可視光通信光源を指定する指示や、各可視光通信光源により送信される情報が異なる場合、可視光通信光源により送信される情報を選択する指示等であっても良い。ここで述べる受付とは、例えば、入力手段からの受付や、他の機器等から送信される入力信号の受信や、記録媒体等からの情報の読み出し等である。選択指示の入力手段は、テンキーやキーボードやマウスやメニュー画面によるもの等、何でも良い。選択指示受付部１０５は、テンキーやキーボード等の入力手段のデバイスドライバーや、メニュー画面の制御ソフトウェア等で実現され得る。
【００７２】
次に、可視光通信装置の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。ここでは、可視光通信光源から、周波数の異なるマーカー信号と、可視光通信の対象となる情報と、を重畳した情報が、可視光通信により送信される場合を例に挙げて説明する。
【００７３】
（ステップＳ２０１）撮影部１０１は、画像を撮影して、撮影画像を取得する。撮影画像は、静止画像であっても良いし、複数のフレーム画像により構成される動画像であっても良い。
【００７４】
（ステップＳ２０２）光源位置検出部１０２は、ステップＳ２０１において取得した撮影画像内における可視光通信光源の位置情報を取得する。この処理の詳細は後述する。
【００７５】
（ステップＳ２０３）入射位置情報取得手段１０３１は、ステップＳ２０２において複数の可視光通信光源の位置情報を取得したか否かを判断する。複数の可視光通信光源の位置情報を取得した場合、ステップＳ２０９に進み、複数でない場合、ステップＳ２０４に進む。
【００７６】
（ステップＳ２０４）入射位置情報取得手段１０３１は、ステップＳ２０２において取得した可視光通信光源の位置情報に対応する通信光入射位置情報を取得する。具体的には、撮影画像と液晶パネルの対応関係を示す情報を用いて、撮影画像における可視光通信光源の位置に対応する液晶パネル１０３２１上の位置の情報を、可視光通信光源の位置情報から取得する。
【００７７】
（ステップＳ２０５）遮光制御手段１０３２２は、ステップＳ２０４において取得した通信光入射位置情報を用いて液晶パネル１０３２１を制御して、液晶パネル１０３２１の通信光入射位置情報が示す位置の画素のみを光が透過可能な状態として、その他の領域の画素を光を遮る状態とする。例えば、通信光入射位置情報が示す領域のみが透過領域で、その他の領域が光を通さない黒色である画像を液晶パネル１０３２１に表示させる。これにより、可視光通信光源から出力された光だけが、液晶パネル１０３２１の通信光入射位置情報が示す位置の画素により構成される領域を透過し、その他の光は液晶パネル１０３２１で遮られる。
【００７８】
（ステップＳ２０６）情報取得手段１０３４は、液晶パネル１０３２１を透過した光を受光した受光手段１０３３が出力する電気信号から、可視光通信により送信された情報を取得する。
【００７９】
（ステップＳ２０７）出力部１０４は、情報取得手段１０３４が可視光通信により取得した情報を出力する。例えば、図示しないディスプレイ等に表示する。
【００８０】
（ステップＳ２０８）情報取得部１０３は、可視光通信により送信される情報の受信を中止するか否かを判断する。どのようなトリガーに応じて出力を中止することを決定しても良い。例えば、図示しない受付部等から受信を中止する指示を受け付けた場合に、受信を中止することを決定しても良い。受信を中止する場合、処理を終了し、中止しない場合、ステップＳ２０１に戻る。
【００８１】
（ステップＳ２０９）入射位置情報取得手段１０３１は、選択指示受付部１０５が選択指示を受け付け済みであるか否かを判断する。受け付け済みである場合ステップＳ２１０に進み、受け付け済みでない場合、ステップＳ２１１に進む。
【００８２】
（ステップＳ２１０）入射位置情報取得手段１０３１は、選択指示により指定される可視光通信光源の位置情報を選択し、この選択した位置情報に対応した通信光入射位置情報を取得する。そして、ステップＳ２０５に進む。
【００８３】
（ステップＳ２１１）出力部１０４は、複数の可視光通信光源の位置情報のいずれか一つの選択を要求する出力、例えば表示等を行う。なお、この処理の前に、複数の可視光通信光源の位置情報をそれぞれ利用して、ステップＳ２０４と同様に、複数の通信光入射位置情報をそれぞれ取得し、液晶パネル１０３２１を制御して、それぞれの通信光入射位置情報が示す位置から可視光通信で送信される情報を順番に所定時間ずつ取得し、この取得した情報を、上述した選択を要求する表示の際に、いわゆるプレビュー情報として表示してやるようにしても良い。
【００８４】
（ステップＳ２１２）入射位置情報取得手段１０３１は、ステップＳ２１１による選択を要求する出力に応じて、選択指示受付部１０５が選択指示を受け付けたか否かを判断する。受け付けた場合、ステップＳ２１０に進み。受け付けていない場合、ステップＳ２１３に進む。
【００８５】
（ステップＳ２１３）情報取得部１０３は、可視光通信の受信を中止するか否かの判断を行う。受信を中止する場合、処理を終了し、中止しない場合、ステップＳ２１２に戻る。
【００８６】
なお、図２に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０５の処理の後、予め指定した時間が経過するまでは、ステップＳ２０８において受信を中止しないと判断した場合に、ステップＳ２０６に戻るようにして送信対象情報の取得を、同じ通信光入射位置情報が示す位置で繰り返し行うようにし、所定の時間が経過した場合に、ステップＳ２０１に戻って、可視光光源の位置の変化を検出するようにしても良い。
【００８７】
また、ステップＳ２０８において受信を中止しないと判断した場合に、ステップＳ２０１に戻るようにしているが、この後の、ステップＳ２０１以降の処理中においても、ステップＳ２０６とステップＳ２０７の処理を並列的に繰り返し行うようにしても良い。
【００８８】
また、複数の可視光通信光源の位置情報が検出された場合において、予め指定された規則に従って、いずれか一つの位置情報を選択するようにしてもよい。この規則は、どのような規則でも良く、例えば、ランダムに位置情報を選択しても良いし、撮影画像の中心により近い位置情報を選択しても良い。また、それぞれの位置情報から得られる光の強度が高い方を選択するようにしても良い。
【００８９】
つぎに、図３のフローチャートを用いて、上述した撮影画像を利用して可視光通信光源の位置情報を取得する処理の詳細について説明する。この処理は、ステップＳ２０２の処理に相当する処理である。
【００９０】
（ステップＳ３０１）光源検出手段１０２１は、上述したステップＳ２０１において取得した撮影画像において、光源を検出する。具体例を挙げると、通常、光源は、撮影画像内においては輝度値の高い画素により構成されるため、撮影画像を構成する各画素について、輝度値と、光源を構成する画素を判別するための閾値とを順次比較していく。そして、閾値以上の輝度値を有する画素を光源の画素であると判断する。光源の画素であると判断された画素が連続して存在する領域を一つの光源として順次検出していく。そしてこの光源を構成する各画素の座標情報を、例えば光源を識別する識別情報等と対応付けて、図示しない記憶媒体等に蓄積していく。この一の光源を構成する一以上の画素の座標情報の集合を、ここでは一の光源の位置を示す位置情報とする。なお、一の光源を構成する領域の中心座標や、重心座標や、輪郭を定義する座標等を、光源の位置情報としても良い。なお、光源の位置の検出は他の方法により行っても良く、例えば、光源の形状が予め決まっている場合、光源の形状についてパターンマッチングを行うことで検出するようにしても良い。なお、ここで用いる撮影画像は、静止画像や動画像内の１フレームの画像であっても良いし、動画像の複数フレームの画像を合成した画像等であっても良い。また、ここでは、撮影画像の輝度値を利用するようにしたが、撮影画像内の色等により光源を検出しても良いし、撮影画像内の特定のチャンネルの値、例えばＲチャンネルや、Ｇチャンネルや、Ｂチャンネルの値を用いて、光源を検出しても良い。
【００９１】
（ステップＳ３０２）光源選択手段１０２２は、カウンターｑに１を代入する。
【００９２】
（ステップＳ３０３）光源選択手段１０２２は、ステップＳ３０１において検出した光源に、ｑ番目の光源が存在するか否かを判断する。ある場合、ステップＳ３０４に進み、ない場合、取得した可視光通信光源の位置の情報を、上位の処理にリターンする。
【００９３】
（ステップＳ３０４）光源選択手段１０２２は、撮像素子１０１１の、ｑ番目の光源に対応する位置において得られる電気信号を取得する。具体的には、光源選択手段１０２２は、撮像素子１０１１の、撮影画像内におけるｑ番目の光源の位置に対応する位置に配置されている一以上の受光素子から出力される電気信号を取得する。なお、撮像素子１０１１の各受光素子が出力する電気信号から撮影画像が作成されるため、撮影画像内の各画素の位置と、当該画素を作成するために用いられる電気信号を出力する一以上の受光素子の位置との対応関係は、予め指定されているため、この対応関係を示す情報を用いることで、ｑ番目の光源を構成する画素に対応する受光素子の位置を取得することが可能である。なお、ここでは、撮影を行う場合とは異なり、撮像素子１０１１をスキャンせずに、撮像素子１０１１が出力する電気信号を継続的に取得する。これにより、ｑ番目の光源から出力される光を連続した電気信号に変換することができる。
【００９４】
（ステップＳ３０５）光源選択手段１０２２は、ステップＳ３０３から取得した電気信号から、マーカー信号の周波数であるマーカー周波数の信号を取得する。なお、電気信号から所定の周波数の信号を取り出す技術は公知技術であるので、ここでは説明を省略する。
【００９５】
（ステップＳ３０６）光源選択手段１０２３は、ステップＳ３０５において取得した電気信号を、予め指定された所定の周期でサンプリング、即ち数値化する。
【００９６】
（ステップＳ３０７）光源選択手段１０２２は、ｑ番目の光源についてのステップＳ３０４の処理の開始から、所定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、具体的には、マーカー信号の検出を行うための信号を、一つの光源から受信する期間を指定する情報である。所定の時間が経過した場合、ステップＳ３０８に進み、経過していない場合、ステップＳ３０３に戻る。なお、所定の時間だけ、撮像素子１０１１が出力する電気信号を受信した後、受信した電気信号に対してサンプリングを行うようにしても良い。
【００９７】
（ステップＳ３０８）光源選択手段１０２２は、マーカー周波数で取得した信号が、マーカー信号であるか否かを検出する。ここでのマーカー信号の検出は、マーカー信号の特徴である信号の大きさが変化する信号を検出することを検出することと考えて良い。具体的には、光源選択手段１０２２は、ステップＳ３０６において、上述した所定の時間内にサンプリングにより取得した電気信号の強さの値が、変動しているか否かを判断し、変動している場合、マーカー信号であると判断し、変動していない場合、マーカー信号でないと判断する。なお、変動しているか否かは、どのように判断してもよく、例えば、所定の時間内にサンプリングした値の最大値と最小値との差が、予め設定した閾値より大きい場合変動していると判断しても良い。また、サンプリングした値に、予め設定した最大値よりも大きい値と、予め設定した最小値よりも小さい値とが、少なくともそれぞれ１以上含まれる場合に変動していると判断してもよい。マーカー信号が検出された場合、ステップＳ３０９に進み、マーカー信号が検出されなかった場合、ステップＳ３１０に進む。
【００９８】
（ステップＳ３０９）光源検出手段１０２１は、ステップＳ３０１で検出した光源のうちのｑ番目の光源の位置の情報を、可視光通信光源の位置情報として取得する。例えば、ｑ番目の光源を構成する１以上の画素の座標情報を可視光通信光源の位置情報として取得する。そして取得した位置情報を、例えば可視光通信光源を識別する情報等と対応付けて、図示しない記憶媒体等に一時記憶する。この一時記憶された可視光通信光源の位置情報が、光源位置検出部１０２が取得する可視光通信光源の位置情報である。
【００９９】
（ステップＳ３１１）光源選択手段１０２２は、カウンタｑの値を１インクリメントする。そして、ステップ３０３に戻る。
なお、図２において説明したフローチャートにおいて、一旦、可視光通信光源の位置を検出した後は、ステップＳ２０１に示すような第二撮影部２０１による画像の撮影を繰り返し、新たに取得した第二撮影画像内において、上述したステップＳ３０１の処理と同様に画素の輝度等から光源の位置を新たに検出し、新たに検出した光源のうち、直前に検出した可視光通信光源との相関が高い光源、あるいは直前に検出した可視光通信光源との距離が最も近い光源等を、新たに撮影した画像における可視光通信光源の位置として検出するようにしても良い。そして、この検出した可視光通信光源の位置情報を用いて可視光通信情報を受信するようにしても良い。これにより、可視光通信光源の位置が変化した場合においても、変化後の位置を高速に検出して、位置の変化に追従して可視光通信される情報を受信できる。
【０１００】
以下、本実施の形態における可視光通信装置の具体的な動作について説明する。
【０１０１】
図５は、可視光通信装置の具体例を説明するための模式図である。可視光通信装置１は、ここでは、携帯可能な携帯端末である可視光通信携帯端末１ａの少なくとも一部を構成しているものとする。可視光通信装置１は、一例として、出力デバイスである表示デバイス１０５１を備えているものとする。この可視光通信装置１が存在する部屋の天井には、ＬＥＤ光源５１〜５４が設置されているものとする。ここでは特に、ＬＥＤ光源５１が電力線通信（ＰＬＣ）等により図示しない送信装置等から送信される情報を、可視光に変調して可視光通信で送信する可視光通信光源であるとする。ここでは、ユーザが第一レンズ２０１を天井に向けて保持しているものとする。
【０１０２】
ここでは可視光通信により、複数チャンネルのテレビ番組の情報と、どの周波数にどのチャンネルが割り当てられるかを示す情報である基礎情報と、可視光通信光源の位置を検出するために用いられるマーカー信号と、が重畳されて送信される場合について説明する。可視光通信で送信される情報のうちのマーカー信号以外の情報をここではコンテンツ情報とする。コンテンツ情報は、例えば、画像や音声やテキスト等により構成される情報である。ここでは、コンテンツ情報においては、異なる番組の情報および基礎情報が異なる周波数に割り当てられているものとする。即ち、コンテンツ情報は、番組毎に周波数分割された情報である。なお、ここでは、マーカー信号の周波数は２８．８ＫＨｚ、基礎情報の周波数は４０ＭＨｚ、テレビ番組の１チャンネルの情報が送信される周波数が８０ＭＨｚ、２チャンネルの情報が送信される周波数が８６ＭＨｚであるとする。これらの情報が重畳された信号が、ここでは、ＬＥＤ光源５１から可視光通信により送信されているものとする。
【０１０３】
可視光通信装置１の撮影部１０１は、第一レンズ２０１を介して天井の画像を撮影する。ここでは、撮影部１０１が撮影する画像の画素数は、説明のため、一例として３２０×２４０ピクセルであるとする。なお、画素数が多いほど、光源を検出する精度が向上するが、その分処理が遅くなる。
【０１０４】
図６は、撮影部１０１が撮影した撮影画像を示す図である。この撮影画像には点灯している状態の全てのＬＥＤ光源が撮影されている。図において図５と同一符号は同一の光源の画像を示している。なお、図６の画像において、左上が座標（０，０）であり、座標の右方向がｘ軸方向、座標の下方向がｙ軸方向であるとする。座標の単位は、ピクセルであるとする。
【０１０５】
次に、光源検出手段１０２１が、撮影画像を取得し、この撮影画像において、光源を検出する。ここでは、撮影画像の各画素の輝度値を予め指定した輝度値の閾値と比較し、閾値以上の輝度値の画素を光源の画素であると判断する。なお、ここでは、輝度値が大きいほど輝度が高いものとする。そして、閾値以上の輝度値が連続している領域を１つの光源であると判断する。
【０１０６】
例えば、取得した撮影画像が図６に示したような静止画像であったとすると、この画像の閾値以上の輝度値の画素が存在する領域を白、閾値より小さい輝度値の画素が存在する領域を斜線で示す、即ちこの画像を輝度値の閾値により二値化して示すと図７のようになる。上記のような光源を検出する処理により、図７において白で表された独立した４つの領域５１ａ〜５１ｄが光源であると判断される。なお、領域５１ａ〜５４ａは、光源５１〜５４にそれぞれ対応した領域である。
【０１０７】
検出された各光源を構成する画素の座標情報は、各光源に付与される識別情報とともに図示しないメモリ等の記憶媒体に一時記憶される。
【０１０８】
図８は光源と光源を構成する画素の座標情報とを管理するための光源座標管理表である。光源座標管理表は、光源に付与された識別情報である「光源ＩＤ」という項目と、光源を構成する画素の座標である「座標」という項目を有している。ここでは、領域５１ａ〜５４ａをそれぞれ構成する画素に、「領域ＩＤ」として「００１」〜「００４」を、対応付けたとする。
【０１０９】
次に、光源選択手段１０２２は、まず、撮影画像の「光源ＩＤ」が「００１」である領域、即ち領域５１ａに対応する、撮像素子１０１１内の領域の受光素子が出力する電気信号を受信する。例えば、撮像素子１０１１と、撮影画像とが相似の関係にある場合、撮影画像の「光源ＩＤ」が「００１」である領域に対して相似の関係にある撮像素子１０１１上の領域の、受光素子が受光した光の強度に応じて出力する電気信号だけを、継続的に受信する。
【０１１０】
光源選択手段１０２２は、受信した電気信号からマーカー信号の周波数、ここでは２８．８ＫＨｚの周波数の信号を分離する。そして、分離した信号を所定のサンプリング周期でサンプリングする。なお、この具体例においては、サンプリング周期とマーカー信号との関係は、図４を用いて説明したように、マーカー信号が含まれる場合、このマーカー信号を確実に検出できるような関係となるようにしておく。
【０１１１】
光源選択手段１０２２は、電気信号の受信開始から所定時間、例えば、１０分の１から３０分の１秒程度経過した時点で、電気信号の受信とサンプリングとを終了し、電気信号からマーカー信号が検出されたか否か、即ち、電気信号からマーカー信号の周波数で分離した信号が値が変動するマーカー信号であるか否かを判断する。例えば、サンプリングにより得られた複数の値を予め指定した閾値で２値化して得られた値に、「Ｈ」と「Ｌ」の２値が含まれるか否かを判断する。ここでは、２値が含まれていたとすると、光源選択手段１０２２はマーカー信号が検出されたと判断する。そして、光源選択手段１０２２は、撮影画像の「光源ＩＤ」が「００１」である領域の位置を示す情報、ここでは例として領域５１ａに含まれる画素の座標情報を、可視光通信光源の位置情報として取得し、図示しないメモリ等に蓄積する。
【０１１２】
つぎに、同様に、撮影画像の「光源ＩＤ」が「００２」である領域、即ち領域５２ａに対応する、撮像素子１０１１内の領域の受光素子が出力する電気信号を受信する。そして、この電気信号からマーカー信号の周波数の信号を分離し、サンプリングを行う。そして、上記と同様にサンプリングした値がマーカー信号であるか否かを判断する。ここでは、サンプリングした値に２値が含まれていなかったとする。光源選択手段１０２２は、マーカー信号が検出されないと判断して、撮影画像の「光源ＩＤ」が「００２」である領域の位置の情報は、可視光通信光源の位置情報として取得しない。
【０１１３】
以下、同様の処理を、「光源ＩＤ」が「００３」、「００４」の領域についても行う。そして、これらの処理の結果、「光源ＩＤ」が「００１」である一つの光源５１を構成する画素の座標情報だけが、可視光通信光源の位置情報として取得されたとする。
【０１１４】
図９は可視光通信光源の位置情報を管理する可視光通信光源管理表である。可視光通信光源管理表は、可視光通信光源の識別情報である「光源ＩＤ」という項目と、可視光通信光源を構成する各画素の座標情報である「位置情報」という項目を有している。「光源ＩＤ」は、ここでは、図７の光源座標管理表の「光源ＩＤ」に対応しており、同じ値の光源は、同じ光源であるとする。
【０１１５】
次に、図９に示した可視光通信光源の位置情報を用いて、入射位置情報取得手段１０３１は、液晶パネル１０３２１上における可視光通信光源から送信される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得する。ここでは、例として、液晶パネル１０３２１の画素数が撮影画像の画素数と同じ３２０×２４０ピクセルであるとし、第一レンズ２０１を経た光が撮像素子１０１１に達するまでの光路長と、第一レンズ２０１を経た光がビームスプリッタ２０２で反射されて液晶パネルまで達する光路長とが同じであるとする。そして、図５に示した撮影画像と全く同じ撮影範囲の像が、液晶パネル１０３２１に入射されるものとする。即ち、液晶パネル１０３２１の座標情報と、撮影画像の座標情報とが１対１で対応している。このため、入射位置情報取得手段１０３１は、可視光通信光源の位置情報を、そのまま、通信光入射位置情報として取得する。このような構成とすることで、光源位置検出部１０２で検出した可視光通信光源の位置情報から、通信光入射位置情報を算出する処理が省略でき、処理の高速化を図ることができる。従って、ここで取得される通信光入射位置情報は、図９と同様のものとなる。なお、撮影画像１０１１の画素数と、液晶パネル１０３２１の画素数が異なる場合、予め撮影画像１０１１内の各画素と、この画素が示す像と同じ像が投射される位置にある液晶パネル１０３２１の一以上の画素との対応関係を示す対応表を図示しない記憶媒体等に用意しておき、この対応表を用いて、可視光通信光源の位置情報から、通信光入射位置情報を取得するようにしても良い。あるは、座標変換等を行うようにしても良い。
【０１１６】
次に、遮光制御手段１０３２２は、液晶パネル１０３２１の画素のうちの、取得された通信光入射位置情報が示す位置以外の領域が、光を遮光する領域となるように、液晶パネル１０３２１を制御する。具体的には、通信光入射位置情報が示す座標の画素だけが光を透過する画素となるように、液晶パネル１０３２１を制御する。これにより、図１０に示すように、液晶パネルは１０３２１の通信光入射位置情報が示す位置だけが光の透過領域１０１０となる。この領域が、可視光通信光源である光源５１が発する光が液晶パネル１０３２１上に入射される位置である。
【０１１７】
この結果、図１１に示すように、液晶パネルは１０３２１の通信光入射位置情報が示す領域である透過領域１０１０を経て、可視光通信光源である光源５１が発する光のみが選択的に受光手段１０３３に入力される。そして、受光手段１０３３は、入力された光に応じた電気信号を継続的に出力する。
【０１１８】
フォトディテクタ等の受光手段１０３３は、撮像素子１０１１とは異なり、単に光の強度に応じた電気信号を出力するものであるため、高速な処理が可能である。このため、受光手段１０３３が入射光に応じて出力する電気信号からは、撮像素子１０１１よりも、高い周波数の情報を取り出すことができる。
【０１１９】
ここでは、まず、基礎情報を取り出すために、情報取得手段１０３４が、受光素子１０３３が出力する電気信号から、最初の２０ｍ秒程度、基礎情報の周波数である４０ＭＨｚの信号を分離して取り出す。さらに、この分離した信号を復調して、基礎情報を取り出す。ここでは、例えば基礎情報に、コンテンツ情報で送信するテレビ番組のチャンネルの情報が含まれているものとする。このような基礎情報を取り出す処理を最初に行うことが、ここでは予め決められているものとする。基礎情報は、図示しない記憶媒体等に蓄積される。
【０１２０】
図１２は、情報取得手段１０３４が取得した基礎情報の一例を示す図である。基礎情報は、「チャンネル」、「放送局」、「プレビュー」、「周波数」という項目を有している。「チャンネル」は、テレビ番組が送信されるチャンネルの番号である。「放送局」は、送信されるテレビ番組の放送局名である。「プレビュー」は送信されるテレビ番組のプレビュー画像である。「周波数」は、テレビ番組が変調された周波数である。
【０１２１】
出力部１０４は、情報取得手段１０３４が取得した図１２に示すような基礎情報が示すチャンネルの情報、例えばプレビュー画像等を、表示デバイス１０５１に表示して、ユーザにチャンネルの選択を促すメッセージ、例えば、「チャンネルを選択してください」等を表示する。出力部１０４の表示例を図１３に示す。
【０１２２】
つぎに、ユーザが、図示しないボタンやタッチパネル等を操作して、チャンネル２を選択したとすると、情報処理装置１の図示しない受付部等が、チャンネル２の選択指示を受け付ける。受付部がチャンネル１の選択指示を受け付けると、情報取得手段１０３４は、図１２に示した基礎情報の「チャンネル」が「２」であるレコードの「周波数」の属性値である「８６ＭＨｚ」を取得する。そして、情報取得手段１０３４は、受光手段１０３３が出力する電気信号から、取得した「８６ＭＨｚ」の周波数の信号を分離する。そして分離した信号を復調して、チャンネル２のテレビ番組の情報を取得する。そして、情報取得手段１０３４が取得したテレビ番組を、出力部１０４が表示デバイス１０５１に表示する。
【０１２３】
また、ユーザがチャンネル１を選択した場合、上記と同様にして、情報取得手段１０３４は、受光手段１０３３が出力する電気信号から、基礎情報から取得した「８０ＭＨｚ」の周波数の信号を分離し、分離した信号を復調して、チャンネル１のテレビ番組の情報を取得する。そして、出力部１０４により、チャンネル１のテレビ番組が、表示デバイス１０５１に表示される。
【０１２４】
なお、光源位置検出部１０２は、撮影部１０１により順次撮影される撮影画像から可視光通信光源の位置情報を取得する処理を繰り返し行っており、可視光通信装置１に対する可視光通信光源の相対的な位置が変化しても、その変化した位置において、可視光通信光源の位置情報を新たに取得する。そして、この新たに取得した位置情報から、通信光入射位置情報を取得して、液晶パネル１０３２１の透過領域の位置を調整する。この結果、可視光通信光源から出力される光を確実に受光することが可能である。例えば、連続した情報の受信中に可視光通信光源の位置情報が変化しても、変化した位置情報に応じた通信光入射位置情報を取得することで続きの情報を受信することが可能である。このようにして、可視光通信装置１に対する可視光通信光源の相対的な位置が変化しても、その位置の変化に追従して確実に可視光通信光源から出力される情報を取得することが可能である。特に本実施の形態においては、液晶パネル１０３２１を用いて、透過領域の位置を調整していることにより、物理的な動作が不要であるため、位置調整を迅速に行うことができる。また、機械的な故障が発生しにくい。また、光源の形状が多様化していても、透過領域を光源の形状等に合わせて自由に変更できるため、適応性が高いという利点がある。
【０１２５】
ここで、光源選択手段１０２２が、可視光通信光源の位置情報を取得した時点で、２つの可視光通信光源の位置情報を検出したとする。例えば、光源５１に加えて、光源５２も可視光通信により、光源５１とは異なるチャンネルのテレビ番組を送信していたとする。
【０１２６】
この場合、出力部１０４は、２つの可視光通信光源が検出されたことを示す表示を表示デバイス１０５１を用いて行う。表示例を図１４に示す。図１４においては、可視光通信光源を一例としてソースと呼んでおり、光源５１がソース１、光源５２がソース２に対応付けられているものとする。ユーザがこのように表示されている可視光通信光源の選択画面のうちの、情報を受信したい可視光通信光源、ここではソース２をタッチパネル等を操作して選択すると、選択指示受付部１０５が、光源選択手段１０２２において検出された２つの可視光通信光源の位置情報のうちの、ユーザにより選択された可視光通信光源である光源５２の位置情報を選択する選択指示を受け付ける。入射位置情報取得手段１０３１は、選択指示により選択された可視光通信光源の位置情報に対応した通信光入射位置情報を取得して、この通信光入射位置情報を用いて、上記と同様に、ユーザにより選択された可視光通信光源から可視光通信で送信される情報のみの受信を行う。これにより、複数の可視光通信光源から出力される情報のうちの一方だけを選択的に受信することが可能となる。
【０１２７】
なお、２つの可視光通信光源の位置情報が検出された時点で、それぞれの位置情報を用いて、上記と同様に、各可視光通信光源から送信される基礎情報を取得して、当該基礎情報に含まれる情報の一部、例えばプレビュー情報等を、複数の可視光通信光源の一方を選択させる画面に、それぞれの可視光通信光源から送信される情報の一部として、表示してやるようにしても良い。このようにすることで、ユーザが、どのような情報が各可視光通信光源から送信されるかを判断しやすくなる。
【０１２８】
なお、上記具体例においては、複数チャンネルの情報を異なる周波数で送信した場合について説明したが、本発明においては、複数チャンネルの情報を時分割した情報を一の周波数に変調して可視光通信で送信するようにしてもよい。即ち、本実施の形態においては、複数のコンテンツ情報を周波数分割して送信しても、時分割して送信してもよく、あるいは、これらを組み合わせて送信しても良い。
【０１２９】
また、上記具体例においては、基礎情報が不要である場合には、基礎情報の送信や受信等は省略してもよい。
【０１３０】
以上、本実施の形態によれば、撮影画像から可視光通信光源の位置情報を取得し、当該位置情報を用いて可視光通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記可視光通信光源から可視光通信により送信される情報である送信対象情報を取得するようにしたことにより、他の光源が存在している場合や、撮影された光源以外の光源が出力する光、例えば環境光や間接照明等による光等が入射されている場合等においても、可視光通信を行う一の光源から送信される情報を精度良く受信することができる。
【０１３１】
特に、可視光通信光源の位置の検出を、光の受光位置等が検出可能な撮像素子１０１１を用いて行うようにし、可視光通信光源から送信される、コンテンツ情報等の、実質的な可視光通信の対象となる情報を、高速応答が可能なフォトディテクタ等の受光手段１０３３で選択的に受光できるようにしたことにより、可視光通信により重畳されて送信される情報から、周波数の高い情報を取り出すことが可能となる。これにより、高い周波数に変調した情報を可視光通信により送信することが可能となり、データの転送速度を向上させることができる。
【０１３２】
また、本実施の形態においては、可視光通信光源から送信される光を選択的に受信するための手段として、特に液晶パネル１０３２１を設けるようにしている。そして、可視光通信光源の位置に応じて、液晶パネル１０３２１に透過領域を形成して、可視光通信光源から送信される光を選択的に受信するようにしている。このような構成においては、液晶パネル１０３２１の、撮影画像内の可視光通信光源が検出された位置に対応した位置に、透過領域が形成されるように液晶パネル１０３２１の表示画像を制御すればよいため、可視光通信光源の向きや光源の光の形状や大きさ等の演算が不要である。この結果、処理速度の高速化が図れる。また、光を選択的に受信するための物理的な機構が省略できるため、摩耗等により動作の不良が発生しにくくすることができる。
【０１３３】
なお、本発明において、液晶パネル１０３２１は、第一レンズ２０１を経た光が入射される位置に配置されていればよく、その配置は問わない。例えば、上記実施の形態のように、ビームスプリッタ２０２と第二レンズ２０１との間に配置されていても良いし、第二レンズ２０３と受光手段１０３３との間に配置されていても良い。また、液晶パネル１０３２１を受光手段１０３３上に配置するようにしても良い。液晶パネル１０３２１をいずれの位置に配置した場合においても、上記実施の形態と同様に、遮光制御手段１０３２２により入射位置情報取得手段１０３１が取得した入射位置情報が示す入射位置以外の領域が光を遮る領域となるよう液晶パネル１０３２１を制御することで、上記実施の形態と同様の効果を奏する。特に、液晶パネル１０３２１を、第二レンズ２０３と受光手段１０３３との間に配置することで、第二レンズ２０３で収束された光の透過を制御すれば良いため、液晶パネル１０３２１のサイズを小型化して、コストを低減させることができる。
【０１３４】
なお、以下に、上記実施の形態における可視光通信に利用される情報を光源に送信する送信装置の一例の構成および動作について簡単に説明する。
【０１３５】
図１５は、可視光通信に利用される送信装置の構成を説明するためのブロック図である。
【０１３６】
送信装置３は、電力通信線やネットワーク等を介して、光源５０と接続されている。
【０１３７】
送信装置３は、送信対象情報取得部３０１、変調部３０２、マーカー信号出力部３０３、重畳部３０４、送信部３０５を備えている。
【０１３８】
送信対象情報取得部３０１は、可視光通信で送信する対象の情報である送信対象情報を取得する。送信対象情報は、例えば上述した複数のコンテンツ情報である。ここで述べる取得とは、記録媒体等に蓄積されている送信対象情報の読み出しや、外部からの送信対象情報の受信等を含む概念である。送信対象情報取得部３０１は、通信手段や、記録媒体等からの読み出し手段や、ＭＰＵやメモリ等により実現される。送信対象情報取得部３０１の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【０１３９】
変調部３０２は、送信対象情報取得部３０１が取得した送信対象情報を所定の周波数で変調する。変調部３０２は、異なる送信対象情報、例えば異なるチャンネルの番組の情報を、互いに異なる周波数で変調しても良い。ここで変調する周波数は、上述したフォトディテクタ等の受光手段１０３３が処理可能な周波数であって、十分なデータの転送レートが得られる周波数であることが好ましい。例えば、変調する周波数は、数十ＭＨｚから１００ＭＨｚの周波数である。
【０１４０】
マーカー信号出力部３０３は、可視光通信光源の位置を検出するために用いられる情報であるマーカー信号を出力する。マーカー信号は、上述したようなイメージセンサが受信可能な周波数の信号である。この周波数は、例えば、数十ＫＨｚから数百ＫＨｚ程度の周波数である。マーカー信号は、例えば、一定のパターンで、信号の大きさが変化する情報である。マーカー信号出力部３０３は、所定の周波数のマーカー信号を生成しても良いし、予め図示しない記憶媒体等に蓄積されているデジタルのマーカー信号を読み出し、これを所定の周波数で変調して出力しても良い。
【０１４１】
重畳部３０４は、変調部３０２が出力する変調された一以上の送信対象情報と、マーカー信号出力部３０３が出力するマーカー信号とを重畳する。なお、送信装置３が、電力線通信によりこれらの情報を送信する場合、電力の搬送波に、これらの情報を重畳しても良い。なお、マーカー信号と送信対象情報とを時間等によって切り替えて送信する場合、重畳部３０４は省略しても良い。
【０１４２】
送信部３０５は、重畳部３０４が重畳した送信対象情報とマーカー信号とを含む情報を、電力通信線やネットワーク等を介して、光源５０に送信する。送信部３０５は、通信手段等により実現される。
【０１４３】
光源５０は、ＬＥＤや白熱灯や蛍光灯などの発光体（図示せず）を備えている。光無線通信を行うための照明の光源５０としては、例えば、高速に点滅させることが可能なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等を用いることが好ましい。光源５０の発光光度は光源５０に供給する電圧を調整することで調整される。この光源５０の発する光の強度を、送信部３０５から送信される情報に応じて変動させる、例えば点滅させることで、送信部３０５から送信される情報を可視光通信で送信することが可能となる。なお、光源５０が発生する光の強度は、送信部３０５から送信される情報により、直接制御されても良い。あるいは、光源５０が、送信部３０５から送信される情報を受信する受信部（図示せず）や、当該受信部が受信した信号に応じて、発光強度を制御する制御部（図示せず）等を有していても良い。
【０１４４】
送信装置３は、送信対象情報取得部３０１が取得した送信対象情報を、変調部３０２により変調し、この変調した送信対象情報と、マーカー信号出力部３０３が出力するマーカー信号とを、重畳部３０４において重畳し、重畳した情報を、送信部３０５から、光源５０に送信する。これにより、マーカー信号と送信対象となる情報とを重畳した情報を、光源５０から、可視光通信により送信することが可能となる。
【０１４５】
なお、上記実施の形態においては、可視光通信を受信する場合について説明したが、本発明においては、可視光以外の光、例えば、赤外線や紫外線等も利用可能な光無線通信においても適用可能なものであり、このような場合においても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。なお、ここで述べる光無線通信は、可視光や、赤外線や紫外線等の、電波と比べて非常に高い周波数の光波を用いた通信のことである。この場合、例えば、可視光通信光源の代わりに、光無線通信光源を用いるようにする。
【０１４６】
なお、上記実施の形態において、各処理（各機能）は、単一の装置（システム）によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。
【０１４７】
また、上記実施の形態において、一の装置に存在する２以上の通信手段（情報送信部など）は、物理的に一の媒体で実現されても良いことは言うまでもない。
【０１４８】
また、上記実施の形態において、各構成要素が実行する処理に関係する情報、例えば、各構成要素が受け付けたり、取得したり、選択したり、生成したり、送信したり、受信したりする情報や、各構成要素が処理で用いるしきい値や数式、アドレス等の情報等は、上記説明で明記していない場合であっても、図示しない記録媒体において、一時的に、あるいは長期にわたって保持されていてもよい。また、その図示しない記録媒体への情報の蓄積を、各構成要素、あるいは、図示しない蓄積部が行ってもよい。また、その図示しない記録媒体からの情報の読み出しを、各構成要素、あるいは、図示しない読み出し部が行ってもよい。
【０１４９】
また、上記実施の形態では、可視光通信装置がスタンドアロンである場合について説明したが、可視光通信装置は、スタンドアロンの装置であってもよく、サーバ・クライアントシステムにおけるサーバ装置であってもよい。後者の場合には、出力部や受付部は、通信回線を介して入力を受け付けたり、画面を出力したりすることになる。
【０１５０】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。
【０１５１】
なお、上記実施の形態における可視光通信装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、光無線通信を行う光源である光無線通信光源を含む１以上の光源を撮影して画像を取得する撮影部と、前記撮影部が取得した画像である撮影画像内において光無線通信光源を検出し、当該光無線通信光源の位置の情報である位置情報を取得する光源位置検出部と、前記光源位置検出部が取得した光無線通信光源の位置情報から、光無線通信光源から出力される光が入射される位置の情報である通信光入射位置情報を取得し、当該通信光入射位置情報が示す位置において前記光無線通信光源から光無線通信により送信される情報である送信対象情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報を出力する出力部として機能させるためのプログラムである。
【０１５２】
なお、上記プログラムにおいて、上記プログラムが実現する機能には、ハードウェアでしか実現できない機能は含まれない。例えば、情報を取得する取得部や、情報を出力する出力部などにおけるモデムやインターフェースカードなどのハードウェアでしか実現できない機能は、上記プログラムが実現する機能には含まれない。
【０１５３】
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
【０１５４】
図１６は、上記プログラムを実行して、上記実施の形態による可視光通信装置を実現するコンピュータの外観の一例を示す模式図である。上記実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムによって実現されうる。
【０１５５】
図１６において、コンピュータシステム９００は、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）ドライブ９０５、ＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ（登録商標）  Ｄｉｓｋ）ドライブ９０６を含むコンピュータ９０１と、キーボード９０２と、マウス９０３と、モニタ９０４とを備える。
【０１５６】
図１７は、コンピュータシステム９００の内部構成を示す図である。図１７において、コンピュータ９０１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５、ＦＤドライブ９０６に加えて、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１１と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのＲＯＭ９１２と、ＭＰＵ９１１に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶すると共に、一時記憶空間を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９１３と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するハードディスク９１４と、ＭＰＵ９１１、ＲＯＭ９１２等を相互に接続するバス９１５とを備える。なお、コンピュータ９０１は、ＬＡＮへの接続を提供する図示しないネットワークカードを含んでいてもよい。
【０１５７】
コンピュータシステム９００に、上記実施の形態による可視光通信装置の機能を実行させるプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２１、またはＦＤ９２２に記憶されて、ＣＤ−ＲＯＭドライブ９０５、またはＦＤドライブ９０６に挿入され、ハードディスク９１４に転送されてもよい。これに代えて、そのプログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ９０１に送信され、ハードディスク９１４に記憶されてもよい。プログラムは実行の際にＲＡＭ９１３にロードされる。なお、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ９２１やＦＤ９２２、またはネットワークから直接、ロードされてもよい。
【０１５８】
プログラムは、コンピュータ９０１に、上記実施の形態による可視光通信装置の機能を実行させるオペレーティングシステム（ＯＳ）、またはサードパーティプログラム等を必ずしも含んでいなくてもよい。プログラムは、制御された態様で適切な機能（モジュール）を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいてもよい。コンピュータシステム９００がどのように動作するのかについては周知であり、詳細な説明は省略する。
【０１５９】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
以上のように、本発明にかかる可視光通信装置等は、可視光通信を受信する装置等として適しており、特に、可視光通信の光を発する光源に対する相対的な位置が固定ではない携帯型の可視光通信装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１６１】
１  可視光通信装置
１ａ  可視光通信携帯端末
２  送信装置
１０１  撮影部
１０２  光源位置検出部
１０３  情報取得部
１０４  出力部
１０５  選択指示受付部
２０１  第一レンズ
２０２  ビームスプリッタ
２０３  第二レンズ
３０１  送信対象情報取得部
３０２  変調部
３０３  マーカー信号出力部
３０４  重畳部
３０５  送信部
１０１１  撮像素子
１０１２  画像処理手段
１０２１  光源検出手段
１０２２  光源選択手段
１０３１  入射位置情報取得手段
１０３２  選択透過手段
１０３３  受光手段
１０３４  情報取得手段
１０４１  表示デバイス
１０３２１  液晶パネル
１０３２２  遮光制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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