(57)【要約】【課題】受信装置を簡易に構成することが可能であり、周囲の美観を損ねることなく送信装置から受信装置へのデータの送信を行う。【解決手段】送信装置１００は、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を生成する光信号生成部１２０と、光信号生成部１２０により生成された光信号を送信する送信部１３０と、を備える。受信装置２００は、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を受信する撮像部２１０と、光信号に配置された同色光のそれぞれが有する位相に基づいて、光信号に配置された同色光のそれぞれに対応する情報を取得する画像解析部２２０と、を備える。【選択図】図６
2011254317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を生成する光信号生成部と、
前記光信号生成部により生成された前記光信号を送信する送信部と、
を備える、送信装置。
【請求項２】
前記光信号生成部は、
送信対象となるデータである送信データが有する複数の情報の前記送信データにおける位置のそれぞれに対応する位置の光が、前記送信データが有する前記複数の情報のそれぞれに対応する位相を有する前記同色光となるように、前記光信号を生成する、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記光信号生成部は、
前記送信データが複数の場合に、前記送信データに対応する光の位置を、前記送信データごとに変更する、
請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記光信号生成部は、
前記複数の情報のそれぞれの前記送信データにおける位置に対応する位置の光以外の光として、前記複数種類の同色光と同色の光であり、かつ、前記複数種類の同色光のうちのいずれとも異なる位相を有する光を生成し、
前記送信部は、
前記光信号生成部により生成された光を出力する、
請求項２に記載の送信装置。
【請求項５】
前記送信部は、
前記光信号生成部により生成された前記光信号を物体の所定箇所に投射し、受信装置により当該箇所が撮像されることで、前記受信装置への前記光信号の送信を行う、
請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を生成するステップと、
前記光信号を送信するステップと、
を含む、送信方法。
【請求項７】
異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を受信する受信部と、
前記光信号に配置された前記同色光のそれぞれが有する位相に基づいて、前記光信号に配置された前記同色光のそれぞれに対応する情報を取得する解析部と、
を備える、受信装置。
【請求項８】
前記受信部は、
前記送信装置から前記光信号が投射された箇所を所定方向に順次に撮像して得られる画像を取得することにより前記光信号を受信し、
前記解析部は、
前記所定方向に順次に撮像されることにより前記同色光の種類ごとに前記画像内に異なって写された輝度の配置に基づいて、前記光信号に配置された前記同色光のそれぞれに対応する情報を取得する、
請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を受信するステップと、
前記光信号に配置された前記同色光のそれぞれが有する位相に基づいて、前記光信号に配置された前記同色光のそれぞれに対応する情報を取得するステップと、
を含む、受信方法。
【請求項１０】
異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を送信する送信装置と、
前記送信装置から送信された前記光信号を受信する受信装置と、
を有する、通信システム。
【請求項１１】
異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を送信するステップと、
前記送信装置から送信された前記光信号を受信するステップと、
を含む、通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、送信方法、受信装置、受信方法、通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルサイネージや広告などにおいて、利用者をＷｅｂサイトなどに誘引するために、利用者に提示される情報にＱＲコード（登録商標）などのバーコードが埋め込まれる場合がある。このようなバーコードは、文字や数字などがエンコードされて得られるビットパターンが人間の目に見える形式で情報に埋め込まれる。そのため、例えば、ビットパターンが埋め込まれていると利用者によって視覚的に認識された位置が携帯電話機に備えられたカメラなどで撮像され、撮像された結果として得られた画像が携帯電話機によって解析されることで、ビットパターンがＷｅｂサイトを特定するためのＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｌｏｃａｔｏｒ）や電話番号などに変換され得る。
【０００３】
かかる手法によれば、利用者は特殊なバーコードリーダを持たなくても携帯電話機に備えられた撮像用のカメラをバーコードリーダとしても用いることができる。このような利点により、カメラによって撮像されるバーコードが広く普及している。しかしながら、このようなバーコードは、人間の目に識別できる形式によって情報に埋め込まれて使用されるため、ある程度以上のサイズを有することになると埋め込み先の情報である広告などの美観を損ねてしまう。他方、ある程度以上のサイズを有することとしなければバーコードが埋め込まれた位置を利用者が認識できず、撮像すべき位置を把握するのが困難になってしまう。
【０００４】
また、人間の目に見える可視光を用いてデータを送信する可視光通信と呼ばれる手法が注目されつつある（例えば、特許文献１参照）。可視光通信は、電波や赤外線を用いた通信と比較して、人体に与える影響が少ない上にデータを受信できる場所を人間の目で確認できるなどといった特徴を有している。
【０００５】
可視光通信において可視光を発するデバイスとしては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が使用される。それは主として、ＬＥＤが半導体デバイスであるために、ＬＥＤから発せられる光を人間には識別できないほど高速に変調することができ、データを光信号として高速に送信することができるからである。これにより、例えば、照明やディスプレイなどが使用する光としてＬＥＤから発せられる光を使用すれば、広告などの美観を損ねる可能性を低減しつつデータを送信する送信装置として照明やディスプレイを利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、可視光通信を行う場合には、送信装置から投射される光が高速に変調されているため、受信装置に特殊なフォトセンサや高速カメラなどといった特殊な構成を設ける必要が生じてしまう。このような特殊な構成を備えることにより、受信装置は、送信装置から投射された光を高フレームレートで撮像することができ、高フレームレートで撮像した画像に基づいて、送信装置から送信されたデータを受信することができる。したがって、可視光通信を行う場合においては、このような特殊な構成を受信装置に設ける必要があるため、受信装置を簡易に構成することができないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、受信装置を簡易に構成することが可能であり、周囲の美観を損ねることなく送信装置から受信装置へのデータの送信を行うことが可能な、新規かつ改良された技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある実施形態によれば、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を生成する光信号生成部と、上記光信号生成部により生成された上記光信号を送信する送信部と、を備える、送信装置が提供される。
【００１０】
上記光信号生成部は、送信対象となるデータである送信データが有する複数の情報の上記送信データにおける位置のそれぞれに対応する位置の光が、上記送信データが有する上記複数の情報のそれぞれに対応する位相を有する上記同色光となるように、上記光信号を生成することとしてもよい。
【００１１】
上記光信号生成部は、上記送信データが複数の場合に、上記送信データに対応する光の位置を、上記送信データごとに変更することとしてもよい。
【００１２】
上記光信号生成部は、上記複数の情報のそれぞれの上記送信データにおける位置に対応する位置の光以外の光として、上記複数種類の同色光と同色の光であり、かつ、上記複数種類の同色光のうちのいずれとも異なる位相を有する光を生成し、上記送信部は、上記光信号生成部により生成された光を出力することとしてもよい。
【００１３】
上記送信部は、上記光信号生成部により生成された上記光信号を物体の所定箇所に投射し、受信装置により当該箇所が撮像されることで、上記受信装置への上記光信号の送信を行うこととしてもよい。
【００１４】
また、本発明の別の実施形態によれば、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を生成するステップと、上記光信号を送信するステップと、を含む、送信方法が提供される。
【００１５】
また、本発明の別の実施形態によれば、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を受信する受信部と、上記光信号に配置された上記同色光のそれぞれが有する位相に基づいて、上記光信号に配置された上記同色光のそれぞれに対応する情報を取得する解析部と、を備える、受信装置が提供される。
【００１６】
上記受信部は、上記送信装置から上記光信号が投射された箇所を所定方向に順次に撮像して得られる画像を取得することにより上記光信号を受信し、上記解析部は、上記所定方向に順次に撮像されることにより上記同色光の種類ごとに上記画像内に異なって写された輝度の配置に基づいて、上記光信号に配置された上記同色光のそれぞれに対応する情報を取得することとしてもよい。
【００１７】
また、本発明の別の実施形態によれば、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を受信するステップと、上記光信号に配置された上記同色光のそれぞれが有する位相に基づいて、上記光信号に配置された上記同色光のそれぞれに対応する情報を取得するステップと、を含む、受信方法が提供される。
【００１８】
また、本発明の別の実施形態によれば、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を送信する送信装置と、上記送信装置から送信された上記光信号を受信する受信装置と、を有する、通信システムが提供される。
【００１９】
また、本発明の別の実施形態によれば、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を送信するステップと、上記送信装置から送信された上記光信号を受信するステップと、を含む、通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、受信装置を簡易に構成することが可能であり、周囲の美観を損ねることなく送信装置から受信装置へのデータの送信を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係る通信システムの概要を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係る送信装置により送信される光信号に含まれる複数種類の同色光のそれぞれの点滅パターンを示す図である。
【図３Ａ】本実施形態に係る送信装置により第１の光信号を含む光が投射された箇所カメラにより略同時に撮像されて得られる画像を示す図である。
【図３Ｂ】本実施形態に係る送信装置により第１の光信号を含む光が投射された箇所が人間の目にどのように見えるかを説明するための図である。
【図３Ｃ】本実施形態に係る送信装置により第１の光信号を含む光が投射された箇所が本実施形態に係る受信装置により所定方向に順次に撮像されて得られる画像を示す図である。
【図４Ａ】本実施形態に係る送信装置により第２の光信号を含む光が投射された箇所カメラにより略同時に撮像されて得られる画像を示す図である。
【図４Ｂ】本実施形態に係る送信装置により第２の光信号を含む光が投射された箇所が人間の目にどのように見えるかを説明するための図である。
【図４Ｃ】本実施形態に係る送信装置により第２の光信号を含む光が投射された箇所が本実施形態に係る受信装置により所定方向に順次に撮像されて得られる画像を示す図である。
【図５】図３Ｃおよび図４Ｃに示した画像のそれぞれが本実施形態に係る受信装置により解析されて得られるＩＤとそのＩＤに基づいて取得される情報の表示例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る送信装置の機能構成を示す図である。
【図７】本実施形態に係る送信装置のハードウェア構成を示す図である。
【図８】本実施形態に係る送信装置に適用可能な光の位相をピクセルごとに制御する原理を説明するための図である。
【図９】本実施形態に係る受信装置の機能構成を示す図である。
【図１０】本実施形態に係る通信システムによって実行される処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００２３】
また、以下の順序にしたがって当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．実施形態
１−１．  通信システムの概要
１−２．  送信装置により送信される光信号についての説明
１−３．  投射された第１の光信号を撮像して得られる画像
１−４．  投射された第２の光信号を撮像して得られる画像
１−５．  受信装置により画像が解析されて得られる結果
１−６．  送信装置の機能構成
１−７．  送信装置のハードウェア構成
１−８．  光の位相をピクセルごとに制御する原理
１−９．  受信装置の機能構成
１−１０．通信システムによって実行される処理の流れ
２．変形例
３．まとめ
【００２４】
＜１．実施形態＞
［１−１．通信システムの概要］
図１は、本実施形態に係る通信システムの概要を説明するための図である。まず、図１を参照して、本実施形態に係る通信システムの概要について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る通信システム１０は、送信装置１００と、受信装置２００とを有するものである。送信装置１００は受信装置２００に送信対象となるデータ（以下、「送信データ」とも言う。）を送信し、受信装置２００は、送信装置１００から送信された送信データを受信する。本実施形態では、送信装置１００が美術館に展示された美術品Ｍに関する情報を送信データとして送信し、受信装置２００がその送信データを受信する場合について説明するが、送信データはこれに限定されるものではない。
【００２５】
ここで、例えば、送信データの形式としてＱＲコード（登録商標）などの一般的なバーコードの形式を使用した場合を想定する。すなわち、例えば、送信装置１００がバーコードを人間の目に識別できる形式によって美術品Ｍに投射する。利用者Ｕは、例えば、美術品Ｍを鑑賞しながら美術品Ｍに関する情報を閲覧したいと考えた場合、美術品Ｍに投射されたバーコードの位置を認識し、その位置を受信装置２００に備えられたカメラで撮像する。これにより、受信装置２００は、撮像により得られたバーコードを送信データにデコードして美術品Ｍに関する情報を取得することができる。
【００２６】
しかしながら、美術品Ｍなどの物体に一般的なバーコードを投射してしまうと、バーコードがある程度以上のサイズを有する場合などに、美術品Ｍが展示された美術館の美観を損ねてしまう。他方、バーコードがある程度以上のサイズを有することとしなければバーコードが埋め込まれた位置を利用者Ｕが認識できず、撮像すべき位置を把握するのが困難になってしまう。
【００２７】
また、送信装置１００と受信装置２００との間において可視光通信を行うこととした場合には、送信装置１００から投射される光が高速に変調されるため、受信装置２００に特殊なフォトセンサや高速カメラなどといった特殊な構成を設ける必要が生じてしまう。
【００２８】
そこで、本実施形態では、送信装置１００が送信データをエンコードした光信号を生成し、生成した光信号を受信装置２００に送信する。このとき生成される光信号は、異なる位相を有する複数種類の同色光によって構成されるようにするため、光信号が投射される美術品Ｍなどの物体の美観を損ねる可能性を低減することができる。また、送信装置１００がこのような光信号を送信した場合には、受信装置２００に特殊なフォトセンサや高速カメラなどといった特殊な構成を設ける必要がない。かかる手法について本明細書において詳細に説明する。
【００２９】
［１−２．送信装置により送信される光信号についての説明］
図２は、本実施形態に係る送信装置１００により送信される光信号に含まれる複数種類の同色光のそれぞれの点滅パターンを示す図である。なお、点滅パターンとは、同色光の種類ごとに光量が所定値よりも高い状態（ＯＮ状態）と低い状態（ＯＦＦ状態）とのいずれかの出現を時間軸に対応付けて示すものとする。位相とは、同色光の種類ごとにＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるタイミングを時間軸に対応付けて示すものとする。
【００３０】
図２には、点滅パターンの異なる複数種類の同色光の例として、同色光Ａと同色光Ｂと同色光Ｃとが示されている。ここでは、同色光の種類として３種類が示されているが、同色光の種類は３種類に限定されるものではなく、複数種類であれば何種類であってもよい。ただし、同色光の種類を増加させれば、同色光１つ当たりに含めることができる情報量を増加させることができる。同色光Ａと同色光Ｂと同色光Ｃとにおいて、位相は異なるが、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わる点滅周期ｔ１およびＯＮ状態が継続される時間ｔ２が同一である。そのため、時間により積分して光量を比較した場合には、同色光Ａと同色光Ｂと同色光Ｃとにおいて同一である。したがって、点滅周期ｔ１が所定周期を超えるものであれば（点滅周波数ｆが所定周波数を超えないものであれば）、利用者Ｕの目ではＯＮ状態とＯＦＦ状態との切り替わりを識別することができないため、同色光Ａと同色光Ｂと同色光Ｃとは同一色の光に見える。本実施形態では、このような複数種類の同色光を配置することにより光信号を構成する。
【００３１】
［１−３．投射された第１の光信号を撮像して得られる画像］
図３Ａは、本実施形態に係る送信装置１００により第１の光信号を含む光が投射された箇所がカメラにより略同時に撮像されて得られる画像を示す図である。上記したように、送信装置１００から送信される光信号は、複数種類の同色光（同色光Ａ、同色光Ｂおよび同色光Ｃ）の配置により構成される。図３Ａには、特に、送信装置１００により第１の光信号を含む光が美術品Ｍに投射された箇所がカメラにより略同時に撮像されて得られる画像Ｅ１が例として示されている。第１の光信号は、特に、送信装置１００から美術品Ｍの頭部に投射されるものとするが、投射される箇所は特に限定されるものではない。
【００３２】
図３Ａに示した画像Ｅ１は、特に、送信装置１００により、同色光Ｃ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃの順に配置された第１の光信号を含む光が美術品Ｍの頭部に投射された箇所がカメラにより略同時に撮像されて得られるものである。図３Ａに示すように、画像Ｅ１は、同色光Ｂが投射された箇所が高い輝度として、同色光Ａおよび同色光Ｃが投射された箇所が低い輝度として写されている。つまり、図２に示した同色光ごとの点滅パターンにおいて、同色光ＢがＯＮ状態（同色光Ａおよび同色光ＣがＯＦＦ状態）にある時点で撮像されて得られたものである。
【００３３】
このように、光信号を含む光が投射された箇所がカメラにより略同時に撮像された画像からでは、複数種類の同色光の配置を特定することができず、特殊なフォトセンサや高速カメラなどによって高速に撮像すれば、複数種類の同色光の配置を特定することができる。なお、画像Ｅ１において（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／３と示されている箇所は、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃのいずれとも異なる位相を有し、かつ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃと同色の光が投射された箇所である。より具体的には、この箇所は、例えば、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃのそれぞれの光のＯＮ状態の時間を１／３として合成した光が投射されたところである。
【００３４】
図３Ｂは、本実施形態に係る送信装置１００により第１の光信号を含む光が投射された箇所が人間の目にどのように見えるかを説明するための図である。図３Ｂには、特に、送信装置１００により第１の光信号を含む光が美術品Ｍに投射された箇所が利用者Ｕなどの人間の目にどのように見えるかを示す画像Ｆ１が例として示されている。画像Ｆ１からも分かるように、上記したような所定の条件を満たせば、利用者Ｕの目には同色光Ａと同色光Ｂと同色光Ｃとが投射された箇所が同一色に見える。また、画像Ｅ１において（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／３と示されている箇所についても、利用者Ｕの目には同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃなどが投射された箇所と同一色に見える。
【００３５】
図３Ｃは、本実施形態に係る送信装置１００により第１の光信号を含む光が投射された箇所が本実施形態に係る受信装置２００により所定方向Ｘに順次に撮像されて得られる画像を示す図である。図３Ｃには、特に、送信装置１００により第１の光信号を含む光が美術品Ｍに投射された箇所が受信装置２００により所定方向Ｘに順次に撮像されて得られる画像Ｇ１が例として示されている。
【００３６】
図３Ｃを参照すると、光が投射された箇所は輝度の高いことを示す色として黒色にて、光が投射されていない箇所は輝度の低いことを示す色として白色にて画像Ｇ１内に示されている。画像Ｇ１内には、同色光Ａが投射された箇所、同色光Ｂが投射された箇所、同色光Ｃが投射された箇所が、異なる輝度の配置として写されている。これは、画像Ｇ１が、受信装置２００により所定方向Ｘに順次に撮像されて得られたものだからである。所定方向Ｘは特に限定されるものではない。また、画像Ｇ１は、受信装置２００により所定方向Ｘに１ラインごとに順次に撮像されて得られたものであるが、１つのラインが撮像されてから次のラインが撮像されるまでの時間は適宜に変更することが可能である。所定方向Ｘに順次に撮像するために使用されるハードウェアは特に限定されるものではないが、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）イメージセンサなどである。
【００３７】
画像Ｇ１を参照すると、各同色光が投射された箇所の輝度はいずれも４ラインおきに高くなっている。つまり、４ラインＬ（ラインＬ１〜ラインＬ４）が繰り返し画像Ｇ１内に写されているとした場合、同色光Ａが投射された箇所はラインＬ２、同色光Ｂが投射された箇所はラインＬ１、同色光Ｃが投射された箇所はラインＬ３の輝度がそれぞれ高くなっている。
【００３８】
このように、第１の光信号を含む光が投射された箇所が所定方向Ｘに順次に撮像されて得られる画像を取得することができれば、取得した画像から複数種類の同色光の配置を特定することができる。第１の光信号を含む光が投射された箇所を所定方向Ｘに順次に撮像する機能は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサなどによって実現することが可能であるため、特殊なフォトセンサや高速カメラなどを受信装置２００に組み込む必要がない。
【００３９】
［１−４．投射された第２の光信号を撮像して得られる画像］
図４Ａは、本実施形態に係る送信装置１００により第２の光信号を含む光が投射された箇所がカメラにより略同時に撮像されて得られる画像を示す図である。図４Ａには、特に、送信装置１００により第２の光信号を含む光が美術品Ｍに投射された箇所がカメラにより略同時に撮像されて得られる画像Ｅ２が例として示されている。第２の光信号は、特に、送信装置１００から美術品Ｍの胴体に投射されるものとするが、投射される箇所は特に限定されるものではない。
【００４０】
図４Ａに示した画像Ｅ２は、特に、送信装置１００により、同色光Ｃ、同色光Ａ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃの順に配置された第２の光信号を含む光が美術品Ｍの胴体に投射された箇所がカメラにより略同時に撮像されて得られるものである。図４Ａに示すように、画像Ｅ２は、図３Ａに示した画像Ｅ１と同様に、同色光Ｂが投射された箇所が高い輝度として、同色光Ａおよび同色光Ｃが投射された箇所が低い輝度として写されている。
【００４１】
図４Ｂは、本実施形態に係る送信装置１００により第２の光信号を含む光が投射された箇所が人間の目にどのように見えるかを説明するための図である。図４Ｂには、特に、送信装置１００により第２の光信号を含む光が美術品Ｍに投射された箇所が利用者Ｕなどの人間の目にどのように見えるかを示す画像Ｆ２が例として示されている。画像Ｆ２からも分かるように、上記したような所定の条件を満たせば、利用者Ｕの目には同色光Ａと同色光Ｂと同色光Ｃとが投射された箇所が同一色に見える。また、画像Ｅ２において（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／３と示されている箇所についても、利用者Ｕの目には同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃなどが投射された箇所と同一色に見える。
【００４２】
図４Ｃは、本実施形態に係る送信装置１００により第１の光信号を含む光が投射された箇所が本実施形態に係る受信装置２００により所定方向に順次に撮像されて得られる画像を示す図である。図４Ｃには、特に、送信装置１００により第２の光信号を含む光が美術品Ｍに投射された箇所が受信装置２００により所定方向Ｘに順次に撮像されて得られる画像Ｇ２が例として示されている。
【００４３】
図４Ｃを参照すると、光が投射された箇所は輝度の高いことを示す色として黒色にて、光が投射されていない箇所は輝度の低いことを示す色として白色にて画像Ｇ２内に示されている。画像Ｇ２内には、同色光Ａが投射された箇所、同色光Ｂが投射された箇所、同色光Ｃが投射された箇所が、異なる輝度の配置として写されている。
【００４４】
このように、送信装置１００は、光信号を１つに限定されることなく２つ（第１の光信号および第２の光信号）送信することができる。また、送信装置１００は、３つ以上の光信号を送信することも可能である。また、本実施形態では、送信装置１００は、美術品Ｍの頭部には美術品Ｍの頭部に関する情報をエンコードして得られた第１の光信号を投射し、美術品Ｍの胴体には美術品Ｍの胴体に関する情報をエンコードして得られた第２の光信号を投射する。利用者Ｕは、美術品Ｍの頭部に関する情報を閲覧したい場合には、美術品Ｍの頭部を受信装置２００に備えられたカメラで撮像し、美術品Ｍの胴体に関する情報を閲覧したい場合には、美術品Ｍの胴体を送信装置１００に備えられたカメラで撮像する。
【００４５】
受信装置２００は、美術品Ｍの頭部を撮像した場合には、撮像して得られた画像に基づいて美術品Ｍの頭部に関する情報を取得して利用者Ｕに提示し、美術品Ｍの胴体を撮像した場合には、撮像して得られた画像に基づいて美術品Ｍの胴体に関する情報を取得して利用者Ｕに提示する。このように、本実施形態に係る送信装置１００によれば、１つの送信装置１００から複数の送信データを、それぞれの送信データに応じた場所に光信号として投射することができる。
【００４６】
一般的な可視光通信を用いた場合には、送信データを光の変調という光の時間軸上のパラメータへの置換を行うことによって送信データをエンコードする。したがって、投射される場所に応じて光信号を変更することは困難である。本実施形態によれば、送信データを位相の異なる同色の光信号の配置への置換という時間軸上のパラメータおよび空間軸上のパラメータへの置換を行うことによって送信データをエンコードする。したがって、投射される場所に応じて光信号を変更することが容易である。
【００４７】
［１−５．受信装置により画像が解析されて得られる結果］
図５は、図３Ｃおよび図４Ｃに示した画像のそれぞれが本実施形態に係る受信装置により解析されて得られるＩＤとそのＩＤに基づいて取得される情報の表示例を示す図である。上記したように、図３Ｃに示した画像Ｇ１は、特に、送信装置１００により、同色光Ｃ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃの順に配置された第１の光信号を含む光が美術品Ｍの頭部に投射された箇所が受信装置２００により所定方向Ｘに順次に撮像されて得られるものである。
【００４８】
本実施形態では、同色光Ａ、同色光Ｂおよび同色光Ｃのそれぞれに対応する情報をＡ、ＢおよびＣと表現することにする。また、本実施形態では、Ｃをスタートキャラクタおよびエンドキャラクタとして用いることとする。スタートキャラクタはビットパターンの開始を示し、エンドキャラクタはビットパターンの終了を示すものである。本実施形態では、ビットパターンを構成するＡおよびＢ以外にスタートキャラクタやエンドキャラクタ用のＣを設けることにするが、ビットパターンを構成するＡやＢによりスタートキャラクタやエンドキャラクタを表現することとしてもよい。例えば、所定数連続したＡをスタートキャラクタやエンドキャラクタとみなされることとすることもできる。
【００４９】
受信装置２００は、撮像により得られた画像Ｇ１を解析することによって第１の光信号が投射された箇所のビットパターンを取得し、取得したビットパターンを利用者Ｕに閲覧させる情報を識別するためのＩＤに置換する。本実施形態では、第１の光信号を一度ＩＤに置換し、ＩＤをもとに利用者Ｕに閲覧させる情報を取得することとするが、受信装置２００は、取得したビットパターンを利用者Ｕに閲覧させる情報に直接置換してもよい。利用者Ｕに閲覧させる情報は受信装置２００が有する表示画面２５１などに表示されるが、表示例については図５に示されている。
【００５０】
［１−６．送信装置の機能構成］
図６は、本実施形態に係る送信装置１００の機能構成を示す図である。送信装置１００は、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を送信するものである。異なる位相を有する複数種類の同色光の例としては、上記したような、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃなどが挙げられる。これらの同色光のそれぞれが１または複数配置された例としては、上記したような第１の光信号、第２の光信号などが挙げられる。
【００５１】
送信装置１００は、主に、制御部１１０、光信号生成部１２０、送信部１３０などを備えるものである。制御部１１０は、光信号生成部１２０を制御するための駆動信号を出力する機能を有するものである。例えば、制御部１１０が、光信号生成部１２０に第１の光信号を生成させる場合には、第１の光信号を構成する同色光の配置を示す情報（同色光Ｃ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃの順であることを示す情報）や第１の光信号を投射する位置を示す情報（美術品Ｍの頭部を示す情報）などに基づいて、第１の光信号の位置ごとの点滅パターンが駆動信号として制御部１１０から光信号生成部１２０に出力される。光信号の位置とは、後に説明するピクセルに相当する。
【００５２】
また、例えば、制御部１１０が、光信号生成部１２０に第２の光信号を生成させる場合には、第２の光信号を構成する同色光の配置を示す情報（同色光Ｃ、同色光Ａ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃの順であることを示す情報）や第２の光信号を投射する位置を示す情報（美術品Ｍの胴体を示す情報）などに基づいて、第２の光信号の位置ごとの点滅パターンが駆動信号として制御部１１０から光信号生成部１２０に出力される。駆動信号としては、送信装置１００に備えられた図示しない記憶部により記憶されているものが制御部１１０により読み出されて使用されることとしてもよいし、送信装置１００の外部に存在する記録媒体により記憶されているものが制御部１１０により読み出されて使用されることとしてもよい。また、送信装置１００に備えられた図示しない受信部により受信されたものが駆動信号として制御部１１０により使用されることとしてもよい。
【００５３】
光信号生成部１２０は、制御部１１０により出力された駆動信号に基づいて、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を生成する機能を有するものである。光信号生成部１２０は、例えば、制御部１１０から第１の光信号の位置ごとの点滅パターンが駆動信号として出力された場合には、第１の光信号の位置ごとの点滅パターンにしたがって第１の光信号を生成する。また、光信号生成部１２０は、例えば、制御部１１０から第２の光信号の位置ごとの点滅パターンが駆動信号として出力された場合には、第２の光信号の位置ごとの点滅パターンにしたがって第２の光信号を生成する。
【００５４】
送信部１３０は、光信号生成部１２０により生成された光信号を送信する機能を有するものである。本実施形態では、送信部１３０は、光信号生成部１２０により生成された光信号を美術品Ｍなどの物体の所定箇所に投射し、受信装置２００によりその箇所が撮像されることで、受信装置２００への光信号の送信を行う。また、本実施形態では、第１の光信号と第２の光信号とが送信部１３０により送信されることとするが、第１の光信号は、送信装置１００により美術品Ｍの頭部に投射され、受信装置２００により撮像されることで受信され、第２の光信号は、送信装置１００により美術品Ｍの胴体に投射され、受信装置２００により撮像されることで受信される。
【００５５】
送信部１３０により光信号が投射される物体は、美術品Ｍのように立体形状をなしていてもよく、絵画のように平面形状をなしていてもよい。光信号が投射される物体が立体形状をなしていようが平面形状をなしていようが、光の直進性により、投射された光信号は同じように受信装置２００によって撮像されるからである。
【００５６】
送信データは、複数の情報（Ａ、Ｂ、Ｃなど）により構成されているが、光信号生成部１２０は、それぞれの情報の送信データにおける位置（例えば、第１の光信号であれば、Ｃの送信データにおける位置が１番目および７番目、Ｂの送信データにおける位置が２番目、４番目および６番目、Ａの送信データにおける位置が３番目および５番目）に対応する位置の光が、送信データが有する複数の情報（Ａ、Ｂ、Ｃなど）のそれぞれに対応する位相を有する同色光（同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃなど）となるように、光信号を生成する。このような光信号の生成は、例えば、制御部１１０により出力される駆動信号により制御される。
【００５７】
光信号生成部１２０は、送信データが複数の場合に、送信データに対応する光の位置を、送信データごとに変更することも可能である。上記した例では、第１の光信号に対応する送信データ「ＣＢＡＢＡＢＣ」と第２の光信号に対応する送信データ「ＣＡＡＢＡＢＣ」とが複数の送信データに相当する。光信号生成部１２０は、送信データ「ＣＢＡＢＡＢＣ」に対応する光の位置を美術品Ｍの頭部とし、送信データ「ＣＡＡＢＡＢＣ」に対応する光の位置を美術品Ｍの胴体とするなどといった変更を行うことができる。このような光信号の生成は、例えば、制御部１１０により出力される駆動信号により制御される。
【００５８】
光信号生成部１２０は、複数の情報（Ａ、Ｂ、Ｃなど）のそれぞれの送信データにおける位置に対応する位置の光以外の光（例えば、図３Ａに「Ａ＋Ｂ＋Ｃ／３」と示してある箇所に投射される光）として、複数種類の同色光（同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃ）と同色の光であり、かつ、複数種類の同色光のうちのいずれとも異なる位相を有する光を生成することとしてもよい。その場合、送信部１３０は、光信号生成部１２０により生成された光を出力する。例えば、上記したように、複数の情報（Ａ、Ｂ、Ｃなど）のそれぞれの送信データにおける位置に対応する位置の光以外の光は、例えば、同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃのそれぞれの光のＯＮ状態の時間を１／３として合成した光とすることができる。
【００５９】
［１−７．送信装置のハードウェア構成］
図７は、本実施形態に係る送信装置１００のハードウェア構成を示す図である。図７に示すように、送信装置１００は、主に、光源３１１、レンズ３１３、レンズ３１４、外部クロック３２１、駆動回路３２２、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｉｒｒｏｒ）３３０、プロジェクタレンズ３４０などを備えるものである。
【００６０】
光源３１１は、例えば、光信号生成部１２０の一部として機能するものであり、光を発する機能を有するものである。光源３１１によって発せられる光は、白色光のような可視光であってもよく、近赤外光などのような携帯電話に備えられているようなカメラによって撮像できる赤外光であってもよい。光源３１１は、例えば、超高圧水銀ランプ、キセノンランプなどによって構成される。
【００６１】
レンズ３１３は、光源３１１から発せられた光を、本来設置されるべきカラーホイールのサイズに合わせるためのレンズである。本実施形態では、送信装置１００から送信される光を同色光とするため、カラーホイールは特に設ける必要がない。したがって、レンズ３１３についても特に必須のものではない。レンズ３１４は、光源３１１から発せられた光を、ＤＭＤ３３０のサイズに合わせるためのレンズである。
【００６２】
外部クロック３２１は、同色光（同色光Ａ、同色光Ｂ、同色光Ｃなど）のＯＮ状態、ＯＦＦ状態の切り替えのタイミングを計るためのクロック信号を生成して駆動回路３２２に出力するための装置である。駆動回路３２２は、外部クロック３２１によって生成されたクロック信号に基づいて、上記したような駆動信号を生成してＤＭＤ３３０に出力する機能を有するものである。駆動回路３２２は、送信装置１００が備える制御部１１０の一例として機能するものである。
【００６３】
ＤＭＤ３３０は、駆動回路３２２から出力された駆動信号に基づいて、光源３１１から発せられた光を、光の位置ごとに決定された角度により反射させる機能を有するものである。ＤＭＤ３３０は、光の位置ごとにＯＮ状態とＯＦＦ状態の切り替えのタイミングが駆動信号として駆動回路３２２から出力されるため、その駆動信号にしたがって、光の位置ごとにプロジェクタレンズ３４０に光を反射させ、または、図示しない吸収板に光を反射させる。ＤＭＤ３３０が有する機能については、図８を用いてさらに詳細に説明する。ＤＭＤ３３０は、送信装置１００が備える光信号生成部１２０の一例として機能するものである。
【００６４】
プロジェクタレンズ３４０は、ＤＭＤ３３０から反射された光を送信する機能を有するものである。プロジェクタレンズ３４０は、例えば、美術品Ｍなどの物体に光を投射することにより、ＤＭＤ３３０から反射された光を送信する。プロジェクタレンズ３４０は、送信装置１００が備える送信部１３０の一例として機能するものである。
【００６５】
［１−８．光の位相をピクセルごとに制御する原理］
図８は、本実施形態に係る送信装置１００に適用可能な光の位相をピクセルごとに制御する原理を説明するための図である。図８に示すように、ＤＭＤ３３０は、光の位置ごとに、ミラーＰＡ、軸ＰＢ、ベースＰＣにより構成されるピクセルを有している。ピクセルには、ＯＮ状態のピクセルＰＮとＯＦＦ状態のピクセルＰＦとの２通りがある。ＤＭＤ３３０は、駆動回路３２２から出力された駆動信号にしたがって、各ピクセルをＯＮ状態のピクセルＰＮとしたり、ＯＦＦ状態のピクセルＰＦとしたりする。
【００６６】
図８に示すように、例えば、ＯＮ状態のピクセルＰＮは、光源３１１から発せられた光をミラーＰＡによりプロジェクタレンズ３４０に反射する。また、ＯＦＦ状態のピクセルＰＦは、光源３１１から発せられた光をミラーＰＡにより図示しない吸収板に反射する。プロジェクタレンズ３４０に反射された光は、プロジェクタレンズ３４０により送信され、図示しない吸収板に反射された光は、プロジェクタレンズ３４０により送信されない。すなわち、ＯＮ状態のピクセルＰＮは、点滅パターンのうちのＯＮ状態を作り出し、ＯＦＦ状態のピクセルＰＦは、点滅パターンのうちのＯＦＦ状態を作り出す。
【００６７】
図８に示すように、ＯＮ状態のピクセルＰＮまたはＯＦＦ状態のピクセルＰＦのいずれかをとるように制御されるピクセルが複数枚並べられることにより、ミラー３３１が構成される。ミラー３３１は、ＤＭＤ３３０に備えられ、ＤＭＤ３３０によって駆動信号に基づいてピクセルごとにＯＮ状態のピクセルＰＮまたはＯＦＦ状態のピクセルＰＦへの切り替えを行う。これにより、光の位置ごとに同色光の位相を制御することができる。しかしながら、光の位置ごとに同色光の位相を制御する手法は、このようにＤＭＤ３３０を用いる手法に限定されるものではない。例えば、ＬＥＤバックライトを使用して光の位置ごとに同色光の位相を制御することも可能である。
【００６８】
［１−９．受信装置の機能構成］
図９は、本実施形態に係る受信装置２００の機能構成を示す図である。受信装置２００は、異なる位相を有する複数種類の同色光のそれぞれが１または複数配置されてなる光信号を送信装置１００から受信するものである。
【００６９】
受信装置２００は、主に、撮像部２１０、画像解析部２２０、取得部２３０、記憶部２４０、表示部２５０などを備えるものである。撮像部２１０は、受信部の一例として機能するものであり、光信号を受信する機能を有するものである。撮像部２１０は、例えば、撮像により光信号を受信するものであるが、上記したように、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサにより撮像した場合には、所定方向Ｘに順次に光信号を撮像することができる。撮像部２１０により撮像されて得られた画像の例は、図３Ｃや図４Ｃに示した通りである。また、光信号を所定方向に順次に撮像することにより奏する効果などについては、上記した通りである。
【００７０】
画像解析部２２０は、光信号に配置された同色光のそれぞれが有する位相に基づいて、光信号に配置された同色光のそれぞれに対応する情報を取得する機能を有するものである。画像解析部２２０は、解析部の一例として機能するものである。より具体的には、画像解析部２２０は、所定方向Ｘに順次に撮像されることにより同色光の種類ごとに画像内に異なって写された輝度の配置に基づいて、光信号に配置された同色光のそれぞれに対応する情報を取得する。画像解析部２２０は、例えば、撮像部２１０により撮像されて得られた画像を解析して、画像からビットパターン（ＩＤなど）を情報の一例として取得する。
【００７１】
光が投射されている画素の輝度と光が投射されていない画素の輝度とは、例えば、記憶部２４０によって記憶されている。つまり、画像解析部２２０は、記憶部２４０によって記憶されている輝度と所定方向Ｘに順次に撮像されることにより同色光の種類ごとに画像内に異なって写された輝度の配置とに基づいて、光信号に配置された同色光のそれぞれに対応する情報を取得することができる。
【００７２】
取得部２３０は、画像解析部２２０により画像が解析されて得られた結果であるＩＤに応じた情報を取得する機能を有するものである。より具体的には、図５に示したように、取得部２３０は、ＩＤ「ＢＡＢＡＢ」に対応する情報として「頭部について」の説明を取得し、ＩＤ「ＡＡＢＡＢ」に対応する情報として「胴体について」の説明を取得する。これらの情報についても、例えば、記憶部２４０により記憶されていることとし、取得部２３０は、記憶部２４０からＩＤに対応する情報を取得することができる。また、取得部２３０は、これらの情報を他の装置から受信することとしてもよい。なお、画像解析部２２０によって取得された情報を表示部２５０により直接表示する場合には、取得部２３０は必ずしも送信装置１００に備えられていなくてもよい。
【００７３】
表示部２５０は、図５の表示例に示したような表示画面２５１を表示する機能を有するものである。表示部２５０は、画像解析部２２０により取得された情報や、取得部２３０により取得された情報を表示画面２５１に含めて表示することができる。
【００７４】
記憶部２４０は、上記したように、画像解析部２２０や取得部２３０により使用される各種の情報を記憶しておくことができる。また、画像解析部２２０や取得部２３０が、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などにより構成されている場合には、画像解析部２２０や取得部２３０によって実行されるプログラムを記憶しておくこともできる。
【００７５】
［１−１０．通信システムによって実行される処理の流れ］
図１０は、本実施形態に係る通信システム１０によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。まず、送信装置１００の制御部１１０は、送信データを取得する（ステップＳ１０１）。送信データの取得元については、上記したように特に限定されない。続いて、制御部１１０は、取得した送信データに基づいて駆動信号を生成する（ステップＳ１０２）。次いで、光信号生成部１２０は、駆動信号に基づいて、光源３１１からの光を異なる位相を有する複数種類の同色光が並べられてなる光信号に変換する（ステップＳ１０３）。送信部１３０は、光信号を投射する（ステップＳ１０４）。
【００７６】
受信装置２００の撮像部２１０は、送信装置１００により送信された光信号を撮影する（ステップＳ２０１）。続いて、画像解析部２２０は、撮像により得られた画像を解析してＩＤを取得する（ステップＳ２０２）。ＩＤは、上記したように、画像解析部２２０により取得される情報の一例である。取得部２３０は、ＩＤに応じた情報を取得する（ステップＳ２０３）。
【００７７】
＜２．変形例＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７８】
例えば、本実施形態では、送信装置１００により、美術品Ｍの頭部に美術品Ｍの頭部に関する情報のＩＤを投射し、美術品Ｍの胴体に美術品Ｍの胴体に関する情報のＩＤを投射することとした。しかしながら、投射される情報は限定されるものではない。例えば、送信装置１００により、壁一面にその場所のＩＤを非可視バーコードとして投射すれば、受信装置２００による位置認識などを実現することができる。
【００７９】
＜３．まとめ＞
本実施形態によれば、受信装置を簡易に構成することが可能であり、周囲の美観を損ねることなく送信装置から受信装置へのデータの送信を行うことが可能である。また、本実施形態によれば、１つの送信装置から複数の送信データを、それぞれの送信データに応じた場所に光信号として投射することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０    通信システム
１００  送信装置
１１０  制御部
１２０  光信号生成部
１３０  送信部
２００  受信装置
２１０  撮像部
２２０  画像解析部
２３０  取得部
２４０  記憶部
２５０  表示部
２５１  表示画面
３１１  光源
３２１  外部クロック
３２２  駆動回路
３３０  ＤＭＤ
３３１  ミラー
３４０  プロジェクタレンズ
【図１】
2011254317.tif 000003
【図２】
2011254317.tif 000004
【図３Ａ】
2011254317.tif 000005
【図３Ｂ】
2011254317.tif 000006
【図３Ｃ】
2011254317.tif 000007
【図４Ａ】
2011254317.tif 000008
【図４Ｂ】
2011254317.tif 000009
【図４Ｃ】
2011254317.tif 000010
【図５】
2011254317.tif 000011
【図６】
2011254317.tif 000012
【図７】
2011254317.tif 000013
【図８】
2011254317.tif 000014
【図９】
2011254317.tif 000015
【図１０】
2011254317.tif 000016