(57)【要約】【課題】被映写領域の全面に映写される通信信号担持光が重畳された画像を介して、不特定多数の端末との間で高速な双方向通信を可能とする。【解決手段】被映写領域上で光画像ビームを直線走査させて画像を映写するためのプロジェクタ１５０であって、画像信号を出力する画像信号生成部と、通信信号を出力する通信信号生成部３４と、画像信号を画像信号担持光に変換して光画像信号として出力する光画像信号発生部と、通信信号を光画像信号の波長帯域以外の波長の通信信号担持光に変換して光通信信号として出力する光通信信号発生部１５２と、光画像信号と光通信信号とを合成した光画像ビームを発生する光画像ビーム発生部１５６と、被映写領域から反射された通信信号担持光を受信した端末から送信される通信信号担持光の、通信信号に対する応答情報を受信するプロジェクタ側受信部１８とを備える。【選択図】図１１
2011227906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被映写領域上で光画像ビームを直線走査させて画像を映写するためのプロジェクタであって、
画像信号を出力する画像信号生成部と、
通信信号を出力する通信信号生成部と、
前記画像信号を画像信号担持光に変換して光画像信号として出力する光画像信号発生部と、
前記通信信号を前記光画像信号の波長帯域以外の波長の通信信号担持光に変換して光通信信号として出力する光通信信号発生部と、
前記光画像信号と前記光通信信号とを合成した前記光画像ビームを発生する光画像ビーム発生部と、
前記被映写領域から反射された前記通信信号担持光を受信した端末から送信される該通信信号担持光の、前記通信信号に対する応答情報を受信するプロジェクタ側受信部とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記通信信号担持光が赤外光であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記光通信信号発生部が、赤外光を放射するＬＥＤを備えていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記被映写領域が、スクリーンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記被映写領域に複数の走査線が走査されており、
該走査線の走査方向に関して前記被映写領域をｉ等分（ｉは２以上の整数。）する長さを有し、及び、該走査線の走査方向に直交する方向に関してｉ本以上の前記走査線を含む長さを有する情報区画領域で、前記被映写領域が区切られており、
該情報区画領域が、前記通信信号担持光が前記画像を介して送信する情報の単位となっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記被映写領域に映写される前記画像は、１個以上の前記情報区画領域が配置され、かつ前記被映写領域上で移動可能かつ大きさが可変である画像区画領域をｊ個（ｊは１以上の整数）同時に含み、
個々の該画像区画領域において、１個の当該画像区画領域を構成する全ての前記情報区画領域からは、同じ情報を担持した前記通信信号担持光が送信されることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記プロジェクタ側受信部が、受信した前記端末からの前記応答情報に応じた処理を行うプロジェクタ側処理部を更に備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記プロジェクタ側受信部が、無線通信で行われる前記端末からの前記応答情報を受信する受信機であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記プロジェクタ側受信部が、光通信で行われる前記端末からの前記応答情報を受信する光受信機であり、該光受信機が、前記被映写領域の背後に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項６に記載のプロジェクタから送信される前記通信信号担持光を受信する前記端末であって、
前記通信信号担持光を受信すべき前記情報区画領域を含む前記画像の一部領域を拡大して表示する望遠光学系と、
当該情報区画領域から送信される当該通信信号担持光を受信する端末側受信部と、
受信した該通信信号担持光に含まれる情報を処理する端末側処理部と、
処理された前記情報が、前記プロジェクタに対する応答要求を含む場合に、該応答要求に応じた前記応答情報を前記プロジェクタに向けて送信する送信部と
を備えることを特徴とする端末。
【請求項１１】
前記端末側処理部により処理された前記情報が、前記端末に対する情報表示要求を含む場合に、該情報表示要求に応じて、当該情報を表示するディスプレイを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の端末。
【請求項１２】
前記端末側処理部により処理された前記情報が、前記端末に対する情報発音要求を含む場合に、該情報発音要求に応じて、当該情報を発音する発音装置を備えていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の端末。
【請求項１３】
被映写領域上で光画像ビームを直線走査させて画像を映写するためのプロジェクタと、該プロジェクタから送信される通信信号担持光を受信する１個以上の端末とを含む画像通信システムであって、
前記プロジェクタは、
画像信号を出力する画像信号生成部と、
通信信号を出力する通信信号生成部と、
前記画像信号を画像信号担持光に変換して光画像信号として出力する光画像信号発生部と、
前記通信信号を前記光画像信号の波長帯域以外の波長の通信信号担持光に変換して光通信信号として出力する光通信信号発生部と、
前記光画像信号と前記光通信信号とを合成した前記光画像ビームを発生する光画像ビーム発生部と、
前記被映写領域から反射された前記通信信号担持光を受信した端末から送信される該通信信号担持光の、前記通信信号に対する応答情報を受信するプロジェクタ側受信部とを備え、及び、
前記端末は、前記通信信号担持光を受信すべき前記画像の一部領域を拡大して表示する望遠光学系と、
当該画像の一部領域から送信される当該通信信号担持光を受信する端末側受信部と、
受信した該通信信号担持光に含まれる情報を処理する端末側処理部と、
処理された前記情報が、前記プロジェクタに対する応答要求を含む場合に、該応答要求に応じた前記応答情報を前記プロジェクタに向けて送信する送信部とを備えることを特徴とする画像通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信信号担持光を画像に重畳して映写するプロジェクタ、映写された通信信号担持光を受信する端末、及び、このプロジェクタと１個以上の端末とで構成される画像通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン上に投影された画像に対して操作を行うことで、画像の送信元（例えばパソコン等）を制御する機器が知られている。
【０００３】
例えば、スクリーン上に映写されたパソコン画面の座標を記憶し、かつ、このパソコンと無線通信で接続されたレーザポインタ付き端末を用いる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置によれば、端末のレーザポインタが、いわばマウスとして機能し、スクリーン上でパソコンの制御を行うことができる。
【０００４】
また、感圧センサを設けたスクリーンに画像を投影する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、スクリーンに対してタッチペン等で図形を入力し、この図形を感圧センサにより検知して、スクリーン上の画像を更新する。
【０００５】
また、データ通信機能と画像を映写するプロジェクタの両機能を併せ持つ画像表示装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、対象物を表示する画像を投影するとともに撮影し、撮影した画像を画像処理することにより対象物を認識する技術が知られている（例えば、特許文献４参照）。この技術によれば、認識した対象物に関する追加情報を付加して、投影される画像を更新する。
【０００７】
また、データ通信を行うＬＥＤと、画像を表示するＬＥＤを一枚の展示パネル上に配置した通信システムが知られている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２８９１６号公報
【特許文献２】米国特許４３７１８９３号明細書
【特許文献３】特開２０００−１７４７０７号公報
【特許文献４】特開２００１−２１１３７２号公報
【特許文献５】特開２００５−２３６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載された技術は、レーザポインタの高機能化を目的としており、画像中の特定領域に対して不特定多数の観客がアクセスすることができない。
【００１０】
また、特許文献２に記載された技術では、タッチペンの操作者とスクリーンとが近接しているために、多数の観客が画像に対してアクセスすることができない。
【００１１】
また、特許文献３に記載された技術では、データ通信と画像映写とを同時に行うことができない。
【００１２】
また、特許文献４に記載された技術では、画像処理等が行われるために、高速な通信を行うことができない。
【００１３】
更に、特許文献５に記載された技術では、消費電力を低減するために、２次元的に配置されたＬＥＤアレイの一部を通信に用いる。したがって、展示パネルの全面を使って画像を表示することができない。
【００１４】
したがって、（１）不特定多数の端末との間で双方向通信が可能であり、（２）通信速度が高速であり、（３）画像映写とデータ通信とを同時に行うことができ、及び（４）被映写領域の全面に画像を映写できる技術が望まれていた。
【００１５】
よって、この発明の第１の目的は、被映写領域の全面に映写される、通信信号担持光が重畳された画像を介して、不特定多数の端末との間で高速な双方向通信が可能であるプロジェクタを提供することにある。
【００１６】
また、この発明の第２の目的は、上述のプロジェクタとの間で双方向通信が可能な端末を提供することにある。
【００１７】
更に、この発明の第３の目的は、上述のプロジェクタ及び端末からなる画像通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明の第１の要旨によれば、被映写領域上で光画像ビームを直線走査させて画像を映写するためのプロジェクタが提供される。この発明のプロジェクタは、画像信号生成部と、通信信号生成部と、光画像信号発生部と、光通信信号発生部と、光画像ビーム発生部と、プロジェクタ側受信部とを備える。
【００１９】
画像信号生成部は画像信号を出力する。通信信号生成部は通信信号を出力する。光画像信号発生部は、画像信号を画像信号担持光に変換して光画像信号として出力する。
【００２０】
光通信信号発生部は、通信信号を光画像信号の波長帯域以外の波長の通信信号担持光に変換して光通信信号として出力する。
【００２１】
光画像ビーム発生部は、光画像信号と光通信信号とを合成した前記光画像ビームを発生する。
【００２２】
プロジェクタ側受信部は、被映写領域から反射された通信信号担持光を受信した端末から送信される通信信号担持光の、通信信号に対する応答情報を受信する。
【００２３】
このように構成することにより、プロジェクタは、被映写領域上に、画像信号担持光と通信信号担持光とを含む光画像ビームを映写することができる。つまり、被映写領域に画像とともに通信信号担持光を映写することができる。また、プロジェクタはプロジェクタ側受信部を備えている。これらの結果、プロジェクタと端末との間で双方向通信を行うことができる。
【００２４】
なお、ここで、端末からの「応答情報」とは、無線通信や光通信等にかかわりなく、端末からプロジェクタ側受信部に対して、情報を送信することを意味する。
【００２５】
上述のプロジェクタの実施に当たり、通信信号担持光が赤外光であってもよい。また、光通信信号発生部が、赤外光を放射するＬＥＤを備えていてもよい。
【００２６】
このように通信信号担持光として、非可視光である赤外光を用いることにより、画像信号担持光を構成する光（例えばＲＧＢ）の波長数にかかわりなく、通信信号担持光の波長数を増やすことができる。その結果、通信チャネル数を増やすことができる。
【００２７】
上述のプロジェクタにおいて、被映写領域が、いわゆる映写用のスクリーンであってもよい。
【００２８】
このように構成することにより、画像信号担持光に通信信号担持光が部分的に重畳された画像を、スクリーンに表示させることができる。
【００２９】
上述のプロジェクタにおいて、被映写領域に複数の走査線が走査されており、この走査線の走査方向に関して被映写領域をｉ等分（ｉは２以上の整数。）する長さを有し、及び、走査線の走査方向に直交する方向に関してｉ本以上の走査線を含む長さを有する情報区画領域で、被映写領域が区切られていることが好ましい。そして、この情報区画領域が、通信信号担持光が画像を介して送信する情報の単位となっていてもよい。
【００３０】
このように構成することにより、プロジェクタが送信する情報を、１個の情報区画領域内で完結させることができる。またこの構成によれば、情報区画領域を走査線の走査方向に関してｉ個設け、及び、個々の情報区画領域にｉ本以上の走査線を含ませることができる。これにより、走査線の走査方向に沿って並ぶ、ｉ個の情報区画領域のそれぞれに、確実に１個以上の走査点を存在させることができる。
【００３１】
ここで、「走査点」とは、走査線上における光画像ビームの収束点を示す。また、個々の情報区画領域で通信信号担持光が送信する情報量の最大値を、情報区画領域に含まれる走査線数と、１本の光画像ビームが１個の情報区画領域を走査するのに要する時間と、通信信号担持光の通信速度とを乗じた量とすることができる。
【００３２】
この場合において、被映写領域に映写される画像は、１個以上の情報区画領域が配置され、かつ被映写領域上で移動可能かつ大きさが可変である画像区画領域を含んでいてもよい。ここで、上述の画像は、この画像区画領域をｊ個（ｊは１以上の整数）同時に含むことが好ましい。更に、これらの画像区画領域の各々において、１個の画像区画領域を構成する全ての情報区画領域からは、等しい情報を担持した通信信号担持光が送信されることが好ましい。
【００３３】
このように構成することにより、被映写領域上にｊ個の異なる画像区画領域を映写することができる。更に、画像区画領域ごとに異なる情報を送信することができる。
【００３４】
上述のプロジェクタにおいて、プロジェクタ側受信部が受信した端末からの応答情報に応じた処理を行うプロジェクタ側処理部が更に設けられていることが好ましい。
【００３５】
このように構成することにより、プロジェクタは、端末からの応答情報に対応した処理を行うことができる。
【００３６】
上述のプロジェクタにおいて、プロジェクタ側受信部は、無線通信で行われる端末からの応答情報を受信する受信機であってもよい。
【００３７】
このように構成することにより、プロジェクタは、端末からの応答情報を無線通信で受信することができる。
【００３８】
上述のプロジェクタにおいて、プロジェクタ側受信部は、光通信で行われる端末からの応答情報を受信する光受信機であり、光受信機が、被映写領域の背後に配置されていてもよい。
【００３９】
このように構成することにより、プロジェクタは、端末からの応答情報を光通信で受信することができる。
【００４０】
また、この発明の第２の要旨によれば、下記の構成を備える、上述のプロジェクタから送信される通信信号担持光を受信する端末が提供される。この端末は、好ましくは、望遠光学系と、端末側受信部と、端末側処理部と、送信部とを備える。
【００４１】
望遠光学系は、通信信号担持光を受信すべき情報区画領域を含む画像の一部領域を拡大して表示する。
【００４２】
端末側受信部は、情報区画領域から送信される通信信号担持光を受信する。
【００４３】
端末側処理部は、受信した通信信号担持光に含まれる情報を処理する。
【００４４】
送信部は、処理された情報が、プロジェクタに対する応答要求を含む場合に、応答要求に応じた応答情報をプロジェクタに向けて送信する。
【００４５】
このように構成することにより、端末は、望遠光学系で拡大された情報区画領域から送信される通信信号担持光を受信することができる。そして、端末側処理部において、受信した通信信号担持光が担持する情報に応じた処理を行うことができる。更に、この情報にプロジェクタに対する応答要求が含まれる場合には、送信部からプロジェクタに向けて応答情報を送信することができる。
【００４６】
上述の端末において、端末は、端末側処理部により処理された情報が、端末に対する情報表示要求を含む場合に、情報表示要求に応じて、情報を表示するディスプレイを備えていてもよい。
【００４７】
このように構成することにより、通信信号担持光により送信された情報を、端末のディスプレイに表示させることができる。
【００４８】
上述の端末において、端末は、端末側処理部により処理された情報が、端末に対する情報発音要求を含む場合に、情報発音要求に応じて、情報を発音する発音装置を備えていてもよい。
【００４９】
このように構成することにより、通信信号担持光により送信された情報を、端末の発音装置から発音させることができる。
【００５０】
また、この発明の第３の要旨によれば、下記の構成を備える画像通信システムが提供される。この画像通信システムは、被映写領域上で光画像ビームを直線走査させて画像を映写するための上述したプロジェクタと、プロジェクタから送信される通信信号担持光を受信する１個以上の端末とを含む。
【００５１】
プロジェクタは、画像信号生成部と、通信信号生成部と、光画像信号発生部と、光通信信号発生部と、光画像ビーム発生部と、プロジェクタ側受信部とを備える。
【００５２】
画像信号生成部は画像信号を出力する。通信信号生成部は通信信号を出力する。光画像信号発生部は、画像信号を画像信号担持光に変換して光画像信号として出力する。光通信信号発生部は、通信信号を光画像信号の波長帯域以外の波長の通信信号担持光に変換して光通信信号として出力する。
【００５３】
光画像ビーム発生部は、光画像信号と光通信信号とを合成した前記光画像ビームを発生する。
【００５４】
プロジェクタ側受信部は、被映写領域から反射された通信信号担持光を受信した端末から送信される、通信信号担持光の通信信号に対する応答情報を受信する。
【００５５】
端末は、望遠光学系と、端末側受信部と、端末側処理部と、送信部とを備えている。
【００５６】
望遠光学系は、通信信号担持光を受信すべき画像の一部領域を拡大して表示する。
【００５７】
端末側受信部は、画像の一部領域から送信される通信信号担持光を受信する。
【００５８】
端末側処理部は、受信した通信信号担持光に含まれる情報を処理する。
【００５９】
送信部は、処理された情報が、プロジェクタに対する応答要求を含む場合に、応答要求に応じた応答情報をプロジェクタに向けて送信する。
【発明の効果】
【００６０】
この発明のプロジェクタは、上述のように構成されている。したがって、プロジェクタは、いずれも被映写領域の全面に映写される通信信号担持光が重畳された画像を介して、不特定多数の端末との間で高速な双方向通信が可能である。
【００６１】
また、上述のプロジェクタとの間で双方向通信が可能な端末が得られる。
【００６２】
更に、上述のプロジェクタ及び端末からなり、不特定多数の端末との間で、映写された画像を介して高速な双方向通信を行うことができる画像通信システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】参考例の画像通信システムの概略を示す模式図である。
【図２】参考例のプロジェクタの機能ブロック図である。
【図３】参考例の発光部及び走査部の構成を概略的に示す模式図である。
【図４】参考例の投影光学系の構成を概略的に示す模式図である。
【図５】参考例において、光画像信号の強度の時間変化を表す模式図である。
【図６】参考例における画像区画領域及び情報区画領域の説明に供するスクリーンの模式図である。
【図７】参考例における走査点の走査方法の説明に供する図であり、１列分の情報区画領域を表したスクリーンの一部拡大模式図である。
【図８】参考例における１個の端末の機能ブロック図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、参考例における画像通信システムの設計条件の説明に供する図である。
【図１０】参考例における画像通信システムの変形例の説明に供する図である。
【図１１】実施の形態１のプロジェクタの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図は、各構成要素の形状、大きさ及び配置関係について、この発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎない。また、以下、この発明の好適な構成例について説明するが、各構成要素の材質及び数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。したがって、この発明は、以下の実施の形態に何ら限定されない。
【００６５】
（参考例）
（１）画像通信システムの概略構成
図１を参照して、参考例の画像通信システムの構成及び動作の概略について説明する。図１は、画像通信システムの構成を概略的に示す模式図である。なお、参考例の理解を助けるために、画像通信システムにより映画が映写されているものとして説明を行う。また、画像通信システムを構成する個別の構成要素については後述する。
【００６６】
図１に示す画像通信システム１０は、プロジェクタ１２と端末１４を備えている。この例では、端末１４として第１及び第２端末１４ａ及び１４ｂを設けている。
【００６７】
プロジェクタ１２は、プロジェクタ本体１６と、プロジェクタ側受信部１８とを備えている。
【００６８】
プロジェクタ本体１６は、スクリーン２０の走査線数をｋ本（ｋは１以上の整数）とするとき、ｋ個の発光部及びｋ個の走査部を備えている。なお、発光部及び走査部の詳細については後述する。
【００６９】
プロジェクタ本体１６からは、画像信号担持光ＩＢ及び通信信号担持光ＳＢの両信号を含む光画像ビームＢが、被映写領域としてのスクリーン２０に向けて映写されるとともに、スクリーン２０上で走査されて、スクリーン２０上に画像が映出される。
【００７０】
ここで、画像信号担持光ＩＢは、スクリーン２０上に画像を映写するための光信号である。また、通信信号担持光ＳＢは、当該画像を介して端末１４ａ，１４ｂに対して情報を送信するための光信号である。これにより、被映写領域としてのスクリーン２０には、通信信号担持光ＳＢを含んだ画像が映写される。
【００７１】
プロジェクタ側受信部１８は、スクリーン２０の背後に設けられた光受信機である。プロジェクタ側受信部１８は、スクリーンの全面積にわたって、２次元状に配列された受光素子からなる。プロジェクタ側受信部１８は、端末１４ａ及び１４ｂからの応答情報である応答光信号ＴＳを受信する機能を有する。
【００７２】
なお、プロジェクタ本体１６とプロジェクタ側受信部１８とは、ケーブル２２により接続されている。このケーブル２２を経て、プロジェクタ側受信部１８が受信した応答光信号ＴＳはプロジェクタ本体１６に伝送される。
【００７３】
スクリーン２０は、矩形平面状の映写幕である。スクリーン２０は、光画像ビームＢを反射させるが、応答光信号ＴＳを透過させる膜として構成されている。スクリーン２０上で上述した光画像ビームＢが走査されることで、通信信号担持光ＳＢを含んだ画像が映写される。スクリーン２０とプロジェクタ側受信部１８との間には、端末１４ａ及び１４ｂから送信される応答光信号ＴＳを透過するためのフィルタ１５が設けられている。
【００７４】
図１に示す例では、スクリーン２０上には、２個の画像区画領域Ｆ１及びＦ２が映写されている。画像区画領域Ｆ１は、小さな矩形状の複数の情報区画領域ＩＵ１，ＩＵ１，・・・に区画されている。同様に、画像区画領域Ｆ２も、小さな矩形状の複数の情報区画領域ＩＵ２，ＩＵ２，・・・に区画されている。各情報区画領域は、画像の変化の最小単位領域であって、形状及び大きさは同一であるとする。つまり、画像区画領域Ｆ１及びＦ２は、プロジェクタ本体１６の制御下で、情報区画領域ＩＵ１及びＩＵ２を移動の最小単位として、それぞれ、スクリーン２０上を任意に移動可能である。また、画像区画領域Ｆ１及びＦ２は、プロジェクタ本体１６の制御下で、情報区画領域ＩＵ１及びＩＵ２を変形の最小単位として、それぞれ、その大きさ及び形状を変更可能である。
【００７５】
映画の例で言えば、これらの画像区画領域Ｆ１及びＦ２のそれぞれは、例えば２人の人物が映写されている領域に設定されているとする。つまり、スクリーン２０上で人物の各々が占有する領域に画像区画領域Ｆ１及びＦ２が設定されているとする。そして、画像区画領域Ｆ１及びＦ２は、スクリーン２０上での人物の移動や大きさの変化などに応じて、それぞれの平面形状及び大きさが自在に変化する。
【００７６】
画像区画領域Ｆ１及びＦ２には、画像信号担持光ＩＢ１及びＩＢ２とともに通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２がそれぞれ映写されている。詳しくは後述するが、通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２に含まれる情報は、情報区画領域ＩＵ１及びＩＵ２を単位としている。すなわち、通信信号担持光ＳＢ１と情報区画領域ＩＵ１とが対応し、及び通信信号担持光ＳＢ２と情報区画領域ＩＵ２とが対応している。つまり、通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２は、個々の画像区画領域Ｆ１及びＦ２の表示範囲内で同じ情報を担持している。このことは、情報区画領域ＩＵ１及びＩＵ２から送信される通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２に含まれる情報は、同一の画像区画領域Ｆ１及びＦ２内であれば、情報区画領域の場所によらず同一であることを意味する。なお、これら画像区画領域及び情報区画領域については後述する。
【００７７】
ここで、通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２が、プロジェクタ１２に対する応答要求を含んでいる場合を考える。これは、通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２が担持する情報の中に、観客に対する設問等が含まれている場合に相当する。
【００７８】
映画の例で言えば、通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２からもたらされる情報が、いずれも、例えば、“人物のプロフィール”、及び“人物の好き嫌いを問う設問”（応答要求）を含んでいるものとする。
【００７９】
端末１４は、望遠光学系、端末側受信部、端末側処理部及び送信部を備えている。なお、これらの各部の詳細については後述する。なお、図１では端末１４が２個のみ描かれているが、端末１４の個数は２個には限定されない。映画の例で言えば、端末１４は、不特定多数の映画の観客が、それぞれ１台ずつ保持していてもよい。
【００８０】
上映中に観客が、端末１４を、情報を取得したい画像区画領域Ｆ１又はＦ２に向けると、端末１４は、スクリーン２０上に映写された画像から送信される通信信号担持光ＳＢを受信する。すなわち、通信信号担持光ＳＢ１又はＳＢ２は、スクリーン２０で反射されて端末側受信部に受信される。
【００８１】
端末１４により受信された通信信号担持光ＳＢ１又はＳＢ２は、端末側処理部で情報処理され、担持された情報が取り出される。そして、端末１４のディスプレイ等の出力装置に、通信信号担持光ＳＢ１又はＳＢ２の情報の内容が表示される。
【００８２】
映画の例で言えば、観客が端末１４を画像区画領域Ｆ１又はＦ２に向けることにより、端末１４は、画像区画領域Ｆ１又はＦ２で反射された通信信号担持光ＳＢ１又はＳＢ２を受信する。そして、端末１４のディスプレイに“人物のプロフィール”及び“設問”が表示される。
【００８３】
観客は、端末１４に設けられた入力装置を操作することにより、上述の応答要求に応じた応答をプロジェクタ１２に対して送信する。すなわち、入力装置からの入力は、端末側処理部を経て送信部から応答光信号ＴＳとして出射される。ここで、応答光信号ＴＳは、例えば、肉眼では検知できない赤外光とするのが好適である。
【００８４】
この応答光信号ＴＳは、フィルタ１５を透過し、スクリーン２０の背後に設けられたプロジェクタ側受信部１８で受信される。なお、スクリーン２０とプロジェクタ側受信部１８との間には、赤外光のみを透過するフィルタ１５が設けられているので、スクリーン２０上の画像からの光と、応答光信号ＴＳとは干渉しない。プロジェクタ側受信部１８で受信された応答光信号ＴＳは、ケーブル２２を経てプロジェクタ本体１６に転送される。
【００８５】
映画の例で言えば、不特定多数の観客は、端末１４に設けられた、例えば押しボタン等の入力装置を操作して、上述の設問に対する回答して「好き」又は「嫌い」のどちらかを入力する。入力された“好き嫌い情報”は、応答光信号ＴＳとして送信部からプロジェクタ側受信部１８に向けて送信される。この“好き嫌い情報”は、プロジェクタ本体１６で集計される。
【００８６】
（２）プロジェクタ
次に、図２〜図７を参照して、画像通信システム１０を構成するプロジェクタ１２について説明する。
【００８７】
まず、図２を参照して、プロジェクタ１２の全体構成について説明する。図２は、プロジェクタ１２の機能ブロック図である。
【００８８】
上述のように、プロジェクタ１２は、プロジェクタ本体１６とプロジェクタ側受信部１８とを備えている。
【００８９】
プロジェクタ本体１６は、プロジェクタ側処理部としてのメインコントローラ３０、ｋ個の発光部３１１〜３１ｋ、及びｋ個の走査部２８１〜２８ｋを備えている。ここで、発光部３１１〜３１ｋ及び走査部２８１〜２８ｋは、スクリーン２０の走査線数（ｋ本）と等しい個数設けられている。
【００９０】
発光部３１１〜３１ｋはそれぞれ等しい構成を有している。同様に、走査部２８１〜２８ｋもそれぞれ等しい構成を有している。したがって、以下の説明では、一組の発光部３１及び走査部２８を代表として抜き出して説明する。
【００９１】
プロジェクタ側処理部は、メインコントローラ３０として構成されている。メインコントローラ３０は、画像信号生成部を構成する画像メモリ３２と、通信信号生成部３４と、同期信号出力部３６と、情報処理部３８と、これら画像メモリ３２、通信信号生成部３４、同期信号出力部３６及び情報処理部３８を制御する制御部３９とを備えている。なお、情報処理部３８及び制御部３９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成されている。
【００９２】
画像メモリ３２には、あらかじめ撮影して得られた画像用電気信号がデジタル信号の形態で記憶されている。より詳細には、画像用電気信号は、光の三原色ごとに対応する電気信号、つまり、赤色画像信号（以下、「Ｒ信号」と称する。）、緑色画像信号（以下、「Ｇ信号」と称する。）及び青色画像信号（以下、「Ｂ信号」と称する。）として画像メモリ３２に格納されている。これらＲ，Ｇ及びＢの各信号は、それぞれスクリーン２０に映写される画像の情報を担持している。また、これら各信号のうちＲ信号の画像信号は、画像信号担持光ＩＢのソース信号としての役割を果たす信号である。
【００９３】
通信信号生成部３４には、その内部メモリ３４ａに画像信号に重畳されるべき通信信号がデジタル信号で記憶されている。つまり、通信信号は、通信信号担持光ＳＢのソース信号である。この通信信号は、事前の編集により、画像信号担持光ＩＢ用の画像信号と対応するようにあらかじめ準備されている。つまり、図１の例で言えば、画像区画領域Ｆ１及びＦ２に対応づけられた通信信号（通信信号担持光ＳＢ１及びＳＢ２のソース信号）が、前もって通信信号生成部３４の内部メモリ３４ａに記憶されている。
【００９４】
同期信号出力部３６は、画像信号と通信信号とを重ね合わせるタイミング、ＬＥＤの駆動タイミング、及びミラー６０の駆動タイミングを制御する同期信号を出力する。
【００９５】
情報処理部３８は、端末１４からプロジェクタ側受信部１８に向けて送信される応答光信号ＴＳの処理を行う。
【００９６】
発光部３１は、画像信号生成部を構成する被変調画像信号選択部４０と、変調部４２と、光画像信号発生部としてのＲ−ＬＥＤ５０Ｒと、副光画像信号発生部としてのＧ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂと、光画像ビーム発生部としての投影光学系５４とを備える。このように、発光部３１は、光の三原色に対応する光を放射するＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒ，Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂ）を備えている。
【００９７】
被変調画像信号選択部４０には、画像メモリ３２から読出されたデジタル信号の画像用電気信号が、Ｄ／Ａ変換部４１ａでアナログ信号に変換されて入力される。被変調画像信号選択部４０は、画像用電気信号を、それぞれアナログ信号の画像信号と副画像信号とに分離する。
【００９８】
より詳細には、被変調画像信号選択部４０は、Ｒ，Ｇ及びＢ信号の中から、通信信号で変調されるべきアナログ画像用電気信号、すなわち被変調画像信号を選択する。ここで、この被変調画像信号をＲ信号とし、このＲ信号を画像信号と称し、及び、変調を受けないＧ信号及びＢ信号を副画像信号と称する。
【００９９】
そして、被変調画像信号選択部４０は、画像信号としてのＲ信号を変調部４２に、並びに副画像信号としてのＧ信号及びＢ信号をＧ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂにそれぞれ出力する。
【０１００】
変調部４２は、被変調画像信号選択部４０とＲ−ＬＥＤ５０Ｒとの間に介在されている。変調部４２には、被変調画像信号選択部４０からのＲ信号、及び、通信信号生成部３４からの通信信号の両者が入力される。なお、通信信号生成部３４からの通信信号は、Ｄ／Ａ変換部４１ｂでアナログ信号に変換されて、変調部４２へと入力される。
【０１０１】
変調部４２は、同期信号出力部３６から出力される同期信号にタイミングを合わせて、Ｒ信号の信号強度を通信信号の信号強度で強度変調する。以降、通信信号で変調されたＲ信号を「変調Ｒ信号」と称する。この変調Ｒ信号が変調済画像信号に対応する。このようにして生成された変調Ｒ信号は、Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒに向けて出力される。このような手順で、通信信号の信号強度がＲ信号の信号強度へと重畳される。
【０１０２】
Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒは、赤色の光を発生するＬＥＤであり、光画像信号発生部として機能する。Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒは、同期信号出力部３６から出力される同期信号にタイミングを合わせて、変調Ｒ信号で駆動される。
【０１０３】
Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒは、変調Ｒ信号で駆動されることにより画像信号に対応する光成分としての画像信号担持光ＩＢと、通信信号に対応する光変調成分としての通信信号担持光ＳＢとを含む光画像信号ＩＢＲを発生する。
【０１０４】
そして、Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒは、この光画像信号ＩＢＲを投影光学系５４に向けて照射する。なお、光画像信号ＩＢＲの詳細については、図５において後述する。
【０１０５】
Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂは、それぞれ、緑色及び青色の光を発生するＬＥＤである。Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂは、副光画像信号発生部として機能する。
【０１０６】
Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇは、同期信号出力部３６から出力される同期信号にタイミングを合わせて、副画像信号としてのＧ信号で駆動されて、Ｇ信号を副光画像信号ＩＢＧに変換する。Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇで発生された副光画像信号ＩＢＧは、投影光学系５４に向けて照射される。
【０１０７】
Ｂ−ＬＥＤ５０Ｂは、同期信号出力部３６から出力される同期信号にタイミングを合わせて、副画像信号としてのＢ信号で駆動されて、Ｂ信号を副光画像信号ＩＢＢに変換する。Ｇ−ＬＥＤ５０Ｂで発生された副光画像信号ＩＢＢは、投影光学系５４に向けて照射される。
【０１０８】
投影光学系５４は、Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒから照射された光画像信号ＩＢＲと、Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇから照射された副光画像信号ＩＢＧと、Ｂ−ＬＥＤ５０Ｂから照射された副光画像信号ＩＢＢとをカラー合成して１本の光画像ビームＢとした上で、走査部２８のミラー６０に向けて照射する。なお、投影光学系５４の詳細については後述する。
【０１０９】
走査部２８は、ミラー６０を備えている。ミラー６０は、同期信号出力部３６から出力される同期信号にタイミングを合わせて、不図示のアクチュエータにより駆動される。ミラー６０は、ＭＥＭＳ(Micro Electrical Mechanical System)技術を用いて作成されている。ミラー６０は、アクチュエータの運動により回転振動し、投影光学系５４から照射された光画像ビームＢを、スクリーン２０上で走査させる。
【０１１０】
プロジェクタ側受信部１８は、フォトダイオードを２次元のアレイ状に配置したものである。プロジェクタ側受信部１８で受信された、不特定多数の端末１４ａ，１４ｂ，・・・からの応答光信号ＴＳは、ケーブル２２を経てメインコントローラ３０の情報処理部３８へと出力される。
【０１１１】
＜発光部及び走査部＞
次に、図３及び図４を参照して、発光部３１及び走査部２８について説明する。図３は、発光部３１及び走査部２８の構成を概略的に示す模式図である。
【０１１２】
まず、図３を参照して、発光部３１及び走査部２８の概略的な配置状態について説明する。
【０１１３】
ｋ個の発光部３１１〜３１ｋは、基部６２に一直線状に配列されている。発光部３１１〜３１ｋは、光画像ビームＢ１〜Ｂｋをそれぞれ照射する。
【０１１４】
走査部２８１〜２８ｋは、発光部３１１〜３１ｋに対して一対一の関係で、それぞれ設けられている。より詳細には、走査部２８１〜２８ｋは、発光部３１１〜３１ｋの光照射口に対向して、それぞれ配置されている。また、走査部２８１〜２８ｋの各々には、同期信号にしたがい回転振動されるミラー６０１〜６０ｋが一つずつ設けられている。
【０１１５】
その結果、走査部２８１〜２８ｋのミラー６０１〜６０ｋは、発光部３１１〜３１ｋのそれぞれから照射される光画像ビームＢ１〜Ｂｋを、発光部３１１〜３１ｋが並んだ方向に対して直交する方向に沿って反射し、かつ走査する。
【０１１６】
走査部２８１〜２８ｋで反射かつ走査された光画像ビームＢ１〜Ｂｋは、スクリーン２０に映写され、スクリーン２０上でｋ本の走査線Ｌ１〜Ｌｋを形作る。
【０１１７】
続いて、図４を参照して、個々の発光部３１の構成、より詳細には投影光学系５４について説明する。図４は、個々の投影光学系５４の構成を概略的に示す模式図である。
【０１１８】
投影光学系５４は、ダイクロックプリズム６４と、投影レンズ６６とを備える。
【０１１９】
Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒから照射された光画像信号ＩＢＲ、並びに、Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂから照射された副光画像信号ＩＢＧ及びＩＢＢは、従来周知のダイクロックプリズム６４に入射され、各色が合成された光画像ビームＢとなる。ダイクロックプリズム６４から出射された光画像ビームＢは、投影レンズ６６に入射し、スクリーン２０上において１点で交わるように収束される。この１点が、スクリーン２０上で、個々の走査線Ｌ１〜Ｌｋにおける走査点Ｐとなる。投影レンズ６６から出射された光画像ビームＢは、ミラー６０で反射され、スクリーン２０に向かって伝播する。
【０１２０】
＜通信信号担持光＞
次に、図５を参照して、光画像信号ＩＢＲについて説明する。図５は、光画像信号ＩＢＲの強度の時間変化を表す模式図である。図５は、横軸が時間（任意単位）を表し、及び縦軸が光画像信号ＩＢＲの光強度（任意単位）をそれぞれ表している。
【０１２１】
光画像信号ＩＢＲは、変調Ｒ信号（変調済画像信号）でＲ−ＬＥＤ５０Ｒを駆動することにより得られるものである。
【０１２２】
その結果、図５に示すように、光画像信号ＩＢＲは、画像信号に対応する光成分としての画像信号担持光ＩＢと、通信信号に対応する光変調成分としての通信信号担持光ＳＢとを含んでいる。
【０１２３】
より詳細には、光画像信号ＩＢＲは、比較的周波数が低い映像用の赤色光である画像信号担持光ＩＢに、通信信号としてのパルス列を含む、周波数の高い通信信号担持光ＳＢが強度加算された時間波形を有する。いわば、光画像信号ＩＢＲは、赤色の画像信号を担持した画像信号担持光ＩＢを、パルス列としての通信信号で部分的に強度変調した光信号となっている。
【０１２４】
光画像信号ＩＢＲの光源は、高速で動作可能なＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒ）であるので、通信信号担持光ＳＢの通信速度は、数十Ｍｂｉｔ／秒となる。
【０１２５】
ところで、２０Ｈｚ以上の変調速度で変調されている可視光は、肉眼には、ちらつきがない一様な光として感知されることが知られている。したがって、上述の通信速度（数十Ｍｂｉｔ／秒）で変調された光画像信号ＩＢＲにおいて、通信信号担持光ＳＢのパルスは、肉眼では検知されない。
【０１２６】
＜情報区画領域と画像区画領域＞
次に図６を参照して、スクリーン２０上に映写される画像の構成について説明する。図６は、画像区画領域及び情報区画領域の説明に供するスクリーン２０の模式図である。
【０１２７】
図６は、画像が表示されている状態のスクリーン２０の全面を示している。スクリーン２０に表示される画像は、１個以上の画像区画領域Ｆを含んでいる。
【０１２８】
図６の場合には、画像は、例えば、２個の画像区画領域ＦＡ及びＦＢを含んでいる（図中、実線で囲まれた領域）とする。これらの画像区画領域ＦＡ及びＦＢにはそれぞれ異なる画像情報（例えば、風景やニュース等）が表示されているものとする。
【０１２９】
また、スクリーン２０は、互いに同形な矩形状であり、かつ互いに重複することのない複数の情報区画領域ＩＵで区画されている（図中、破線で区画された領域）。図６においては、スクリーン２０は、８行１１列に配置された情報区画領域ＩＵで区画されている。なお、スクリーン２０の１列に含まれる情報区画領域ＩＵの行数ＮＣ（＝８行）と、個々の情報区画領域ＩＵに含まれる走査線Ｌ１〜Ｌ８の本数ＮＬ（＝８本）との間には所定の関係が存在する。この関係については後述する。
【０１３０】
なお、図においては、情報区画領域ＩＵを明確にするために、隣接する情報区画領域ＩＵの境界を破線で区切って示している。しかし、この破線は、図面上で情報区画領域ＩＵを明示するための便宜的なものであり、実際のスクリーン２０には、このような破線は存在しないことに留意いただきたい。
【０１３１】
画像区画領域Ｆは、１個以上の情報区画領域ＩＵが連続することにより形成されている。図６の場合には、画像区画領域ＦＡは、互いに隣接する１２個の画像区画領域ＩＵＡを含んでいる。また、画像区画領域ＦＢは、互いに隣接する４個の画像区画領域ＩＵＢを含んでいる。
【０１３２】
情報区画領域ＩＵは、通信信号担持光ＳＢが、画像を介して送信する情報の単位となっている。つまり、通信信号担持光ＳＢが送信する情報は、１個の情報区画領域ＩＵ内で完結する。換言すれば、通信信号担持光ＳＢは、複数の情報区画領域ＩＵに跨った情報を送信することはない。
【０１３３】
また、１個の画像区画領域Ｆが複数の情報区画領域ＩＵから構成される場合、画像区画領域Ｆ内における位置によらず、全ての情報区画領域ＩＵからは同じ情報が送信されている。
【０１３４】
つまり、画像区画領域ＦＡ（ＦＢ）を構成する１２個（４個）の画像区画領域ＩＵＡ（ＩＵＢ）のそれぞれからは、同じ情報を含む同一の通信信号担持光ＳＢＡ（ＳＢＢ）が送信されている。
【０１３５】
＜走査点の走査方法＞
次に、図７を参照して、スクリーン２０上における走査点の走査方法について説明する。図７は、走査点の走査方法の説明に供する図であり、１列分の情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８を表したスクリーン２０の一部拡大模式図である。なお、本図では、理解の容易さを考慮して、個々の情報区画領域を実線で区切って示してある。
【０１３６】
上述のように、１列中には、８個の情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８が含まれている（ＮＣ＝８）。以下、情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８から構成される列をＣと称する。
【０１３７】
列Ｃ中には、発光部３１から照射された光画像ビームＢが走査部２８により走査されることで形成された走査線Ｌ１〜Ｌ８が８本存在している（ＮＬ＝８）。走査線Ｌ１〜Ｌ８は、列Ｃの延在する方向に平行に伸びている。また、走査方向に直交する方向において、走査線Ｌ１〜Ｌ８の間隔は等しい。走査線Ｌ１〜Ｌ８の本数（８本）と、列Ｃを構成する情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８の個数（８個）とは等しい数とされている（ＮＬ＝ＮＣ）。
【０１３８】
走査線Ｌ１〜Ｌ８には、それぞれ１個ずつ走査点Ｐ１〜Ｐ８が存在している。走査点Ｐ１〜Ｐ８は、ミラー６０で反射された光画像ビームＢのスクリーン２０上での収束点である。個々の走査点Ｐ１〜Ｐ８は、互いに等しい移動速度で、情報区画領域ＩＵＣ１からＩＵＣ８に向かって、つまり図面下から上に向かって走査される。
【０１３９】
同期信号出力部３６（図２）は、情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８のそれぞれには、１個ずつ走査点Ｐ１〜Ｐ８が存在するように、ミラー６０（図２）を制御する。
【０１４０】
より詳細には、矩形状の情報区画領域ＩＵＣｎ（ｎは１〜８の整数）の各々について、矩形の左下隅を原点としたＸＹ直交座標系を設定したときに、走査点Ｐｐ（ｐは１〜８の整数）の情報区画領域ＩＵＣｎ内での位置座標は、ｎ及びｐの値によらず等しい。また、上述のように、走査点Ｐｐの移動速度はそれぞれ等しい。
【０１４１】
これらの結果、走査点Ｐｐが情報区画領域ＩＵＣｎの上端から出て行くと同時に、走査点Ｐｐ−１が情報区画領域ＩＵＣｎの下端から入ってくる。すなわち、情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８のそれぞれには、常にＰ１〜Ｐ８の中から選ばれた１個の走査点が含まれる。
【０１４２】
ところで、走査点Ｐ１〜Ｐ８のそれぞれを構成する光画像ビームＢには、通信信号担持光ＳＢが含まれている。よって、情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８のそれぞれからは、時間的に途切れることなく情報が端末１４に向けて送信される。
【０１４３】
＜情報区画領域から送信される最大情報量＞
次に、図７を参照して、個々の情報区画領域ＩＵＣ１〜ＩＵＣ８から送信される情報量について説明する。
【０１４４】
任意の１個の情報区画領域、例えばＩＵＣ３に注目する。そして、個々の走査点Ｐ１〜Ｐ８が情報区画領域ＩＵＣ３を横切るのに要する時間をＴ（秒）とし、及び、個々の走査点Ｐ１〜Ｐ８の通信速度、すなわち、通信信号担持光ＳＢの通信速度をＶ（ｂｉｔ／秒）とする。
【０１４５】
このとき、１個の走査点Ｐ１〜Ｐ８が、情報区画領域ＩＵＣ３から端末１４に向けて送信することができる情報量Ｑは、下記（１）式で与えられる。
【０１４６】
Ｑ（ｂｉｔ）＝Ｔ×Ｖ・・・（１）
ところで、情報区画領域ＩＵＣ３内では、走査点Ｐ１〜Ｐ８が途切れることなく、例えばＰ３→Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６→Ｐ７→Ｐ８→Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→・・・・の順序で走査される。
【０１４７】
よって、走査点Ｐｍ（ｍは１〜７の整数）が担持する情報に引き続く情報を走査点Ｐｍ＋１に担持させるようにすれば、情報区画領域ＩＵＣ３から端末１４に向けて送信される情報量を上述のＱに比較して大きくすることができる。
【０１４８】
ここで、情報区画領域ＩＵＣ３から端末１４に向けて送信される情報量の最大値をＱｍａｘとすると、Ｑｍａｘは下記（２）式で与えられる。
【０１４９】
Ｑｍａｘ＝Ｑ×Ｎ・・・（２）
ここで、ＮはＩＵＣ３に含まれる総走査線数を示す。
【０１５０】
（３）端末
次に、図８を参照して、画像通信システム１０を構成する端末１４について詳細に説明する。図８は、１個の端末１４の機能ブロック図である。
【０１５１】
まず、図８を参照して、端末１４の全体構成について説明する。
【０１５２】
端末１４は、スクリーン２０に映写される画像を視聴する観客が使用するものであるので、観客が操作しやすい大きさ及び形状とする。具体的には、端末１４は、例えば、観客が片手で操作可能なテレビ用リモコン程度の大きさとする。
【０１５３】
上述のように、端末１４は、望遠光学系６８と、端末側受信部７０と、端末側処理部７２と、送信部７４と、出力装置７６と、入力装置７８とを備えている。
【０１５４】
望遠光学系６８は、スクリーン２０上の１個の情報区画領域ＩＵ（図６）に対応する画像（以下、「情報区画領域画像」と称する。）を拡大するためのものである。望遠光学系６８は、従来周知のレンズ群から構成される。望遠光学系６８により拡大された情報区画領域画像は、光スプリッタ８０に入力される。
【０１５５】
端末側受信部７０は、光スプリッタ８０と、光信号受光器８２と、ハイパスフィルタ８４と、受信機８６とを備えている。
【０１５６】
光スプリッタ８０は、望遠光学系６８が拡大した情報区画領域画像を光信号受光器８２及び出力装置７６の両者に分岐する。
【０１５７】
光信号受光器８２は、光スプリッタ８０で分岐された一方の情報区画領域画像の中から、通信信号担持光ＳＢを担持した光画像信号ＩＢＲを受光して、電気信号へと変換する。光信号受光器８２としては、従来周知のフォトダイオード等を用いることができる。より詳細には、ここで説明する例では、光信号受光器８２は、赤色の光のみを透過する波長選択フィルタ（不図示）を備えており、この波長選択フィルタを透過した光（光画像信号ＩＢＲ）のみを受光し、光電変換する。
【０１５８】
ハイパスフィルタ８４は、光信号受光器８２で光電変換された電気信号から、通信信号を選択して取り出す。つまり、ハイパスフィルタ８４は、画像信号ＩＢ（図５）に比べて周波数が高い通信信号ＳＢ（図５）のみを通過させる濾波器である。光信号受光器８２から入力された電気信号は、ハイパスフィルタ８４を通過することにより、通信信号へと変換される。
【０１５９】
受信機８６は、ハイパスフィルタ８４で濾波された通信信号を受信する。そして、この通信信号を端末側処理部７２に向けて出力する。
【０１６０】
端末側処理部７２は、受信機８６から入力される通信信号に基づいて、送信部７４、出力装置７６及び入力装置７８の制御を行う。具体的には、端末側処理部７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成される制御部８８を備えている。
【０１６１】
制御部８８は、受信機８６から入力される通信信号を読み取り、読み取った情報に基づき、送信部７４、出力装置７６及び入力装置７８を制御する。
【０１６２】
より具体的には、通信信号に含まれる情報に、情報表示要求が含まれている場合には、制御部８８は、出力装置７６を制御して、ディスプレイ１０２に通信信号が担持する情報を表示する。
【０１６３】
また、通信信号に含まれる情報に、情報発音要求が含まれている場合には、制御部８８は、出力装置７６を制御して、発音装置１０４に通信信号が担持する情報を発音させる。
【０１６４】
更に、通信信号に含まれる情報に、プロジェクタ１２への応答要求が含まれている場合には、制御部８８は、出力装置７６を制御して、この端末１４を所持している観客に対して、入力装置７８からの入力を促すメッセージを表示する。また、制御部８８は、入力装置７８から行われる観客の入力（以下、「観客入力」と称する。）を受け付ける。そして、制御部８８は、送信部７４を制御して、入力装置７８からの観客入力を光信号に変換させて、端末１４からの応答情報としての応答光信号ＴＳをプロジェクタ側受信部１８（図１）に向けて送信させる。
【０１６５】
送信部７４は、入力装置７８を介して行われる観客入力を光信号に変換して、端末１４からの応答情報としてプロジェクタ１２、つまりプロジェクタ側受信部１８に向けて送信する。詳細には、送信部７４は、応答入力回路９０と、応答用ＬＥＤ駆動回路９２と、応答用ＬＥＤ９４とを備えている。
【０１６６】
応答入力回路９０は、制御部８８経由で、入力装置７８から観客入力を受け付ける。応答用ＬＥＤ駆動回路９２は、観客入力に基づいて、応答用ＬＥＤ９４を駆動させる。応答用ＬＥＤ９４は、例えば、赤外線を発光するＬＥＤとして構成される。応答用ＬＥＤ９４は、観客入力を端末１４からの応答情報としての応答光信号ＴＳをプロジェクタ側受信部１８に向けて送信する。
【０１６７】
出力装置７６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）９６と、通信信号除去器９８と、画像処理部１００と、ディスプレイ１０２と、発音装置１０４とを備えている。
【０１６８】
ＣＣＤ９６は、光スプリッタ８０で分岐された他方の情報区画領域画像を受光して電気信号へと変換する。通信信号除去器９８は、ＣＣＤ９６から入力された電気信号から、画像信号を選択して取り出す。つまり、通信信号除去器９８は、通信信号に比べて周波数が低い画像信号を通過させる濾波器である。
【０１６９】
画像処理部１００は、制御部８８の制御下で、ディスプレイ１０２に表示させる画像を選択する。画像処理部１００は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）で構成されている。つまり、通信信号に含まれる情報に情報表示要求が含まれる場合には、画像処理部１００は、通信信号が担持する情報をディスプレイ１０２に表示させる。それ以外の場合には、画像処理部１００は、現在選択されている情報区画領域画像をディスプレイ１０２に表示させる。
【０１７０】
発音装置１０４は、例えば、スピーカ等を備えており、通信信号に含まれる情報に情報発音要求が含まれる場合に、制御部８８の制御下で、通信信号の内容を発音する。
【０１７１】
入力装置７８は、例えば、端末１４に作り付けられた、文字数字その他の記号を含む押しボタン等である。入力装置７８は、通常の状態では不活性であるが、通信信号に含まれる情報に応答要求が含まれる場合には、制御部８８により活性化され、観客入力を受け付ける。
【０１７２】
（４）効果
以下、この参考例の画像通信システム１０、プロジェクタ１２及び端末１４の奏する効果について説明する。
【０１７３】
＜効果１＞
この参考例の画像通信システム１０は、不特定多数の端末１４とプロジェクタ１２との間で双方向通信を行うことが可能である。
【０１７４】
＜効果２＞
この参考例の画像通信システム１０及びプロジェクタ１２は、通信信号担持光ＳＢを送信するための光源として、変調速度の速いＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒ）を用いている。したがって、プロジェクタ１２から端末１４への通信速度が数十Ｍｂｉｔ／秒程度の高速通信を行うことができる。
【０１７５】
＜効果３＞
この参考例の画像通信システム１０及び端末１４は、端末１４からプロジェクタ１２への応答情報の送信に当たって、応答用ＬＥＤ９４から送信される応答光信号ＴＳを用いている。その結果、“端末１４→プロジェクタ１２”への通信速度を、“プロジェクタ１２→端末１４”の通信速度と同程度にまで高めることができる。
【０１７６】
＜効果４＞
図５に示すように、この参考例の画像通信システム１０では、光画像信号ＩＢＲに、画像信号担持光ＩＢと通信信号担持光ＳＢとが同時に含まれている。よって、プロジェクタ１２は、スクリーン２０上に画像を映写すると同時に、端末１４への情報の送信を行うことができる。
【０１７７】
また、プロジェクタ１２には、常に受信可能状態にあるプロジェクタ側受信部１８が設けられている。よって、画像が表示されている最中であっても、端末１４は、プロジェクタ側受信部１８に対して応答情報を送信することができる。
【０１７８】
＜効果５＞
この参考例の画像通信システム１０及びプロジェクタ１２では、プロジェクタ１２がスクリーン２０の全面に画像を映写できる。
【０１７９】
＜効果６＞
この参考例の画像通信システム１０及びプロジェクタ１２は、光画像信号ＩＢＲが、画像信号担持光ＩＢと通信信号担持光ＳＢとを同時に含んでいる。つまり、通信信号担持光ＳＢを送信するために専用のＬＥＤを別途設ける必要がない。
【０１８０】
その結果、プロジェクタ１２の発光部３１に設けるＬＥＤ（５０Ｒ，５０Ｇ及び５０Ｂ）の個数を、フルカラー画像を形成するために必要最低限な個数である３個（光の三原色に対応）に抑えることができる。その結果、プロジェクタ１２のコストダウンが達成される。
【０１８１】
＜効果７＞
この参考例の画像通信システム１０及びプロジェクタ１２では、スクリーン２０を構成する情報区画領域ＩＵの行数（８行）と、１個の情報区画領域ＩＵに含まれる走査線数（８本）とを等しくしている。
【０１８２】
その結果、ミラー６０の回転振動のタイミングを適当に調整することにより、個々の情報区画領域ＩＵに時間的に途切れることなく、１個の走査点を存在させることができる。つまり、時間的に途切れることなく、情報区画領域ＩＵから通信信号担持光ＳＢを送信することができる。
【０１８３】
＜効果８＞
この参考例の画像通信システム１０及びプロジェクタ１２では、個々の情報区画領域ＩＵにおいて、隣接する走査線に属する走査点から送信される情報を連続させることにより、個々の情報区画領域ＩＵから端末１４に向けて送信される情報の最大値を上述の（２）式にまで大きくすることができる。
【０１８４】
その結果、プロジェクタ１２は、大容量の情報を端末１４に向けて送信することができる。
【０１８５】
＜効果９＞
この参考例の画像通信システム１０では、スクリーン２０に映写される画像区画領域Ｆが、１個以上の情報区画領域ＩＵにより構成されている。更に１個の画像区画領域Ｆに含まれる情報区画領域ＩＵのそれぞれからは、同じ情報が送信されている。したがって、端末１４を画像区画領域Ｆに向けること、すなわち、端末１４の望遠光学系６８で画像区画領域Ｆ中の任意の１個の情報区画領域ＩＵを拡大することにより、端末１４は、通信信号担持光ＳＢを受信することができる。つまり、通信信号担持光ＳＢの受信を簡単な操作で実現できる。
【０１８６】
（５）設計条件及び変形例
以下、この参考例の画像通信システム１０、プロジェクタ１２及び端末１４の設計条件及び変形例について説明する。
【０１８７】
＜設計条件１＞
この参考例では、スクリーン２０上に２個の画像区画領域Ｆ１及びＦ２（又は、ＦＡ及びＦＢ）が映写されている場合を説明した。しかし、スクリーン２０上に映写する画像区画領域は、２個には限定されない。画像区画領域は、１個以上かつスクリーン２０を構成する情報区画領域ＩＵの総数以下の個数とすることができる。
【０１８８】
＜設計条件２＞
この参考例では、スクリーン２０を８行１１列の情報区画領域ＩＵで区画した場合を説明した。しかし、情報区画領域ＩＵの個数は、８行１１列には限定されない。スクリーン２０は、設計に応じた任意好適な個数の情報区画領域に区画することができる。ただし、個々の情報区画領域ＩＵは、１本以上の走査線を含むことが必要である。
【０１８９】
＜設計条件３＞
この参考例では、被映写領域として平面状のスクリーン２０を用いた場合を説明した。しかし、被映写領域は、平面状のスクリーン２０には限定されない。例えば、湾曲面状のスクリーンを用いてもよい。
【０１９０】
また、例えば、実際の風景に似せて模型の建物等を配置したジオラマを被映写領域としてもよい。この場合、プロジェクタからジオラマに向けて通信信号担持光ＳＢを含む光画像ビームを走査し、模型等から反射された光画像ビームを端末で受信すればよい。
【０１９１】
また、地球を周回する人工衛星をプロジェクタとし、被映写領域としての地上を、通信信号担持光ＳＢを含む光画像ビームで走査してもよい。そして、地上の目標物から反射される光画像ビームを、地上の端末で受信してもよい。
【０１９２】
＜設計条件４＞
この参考例では、赤色光としての光画像信号ＩＢＲに、通信信号担持光ＳＢが含まれている場合を説明した。しかし、通信信号担持光ＳＢは、Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇから照射される緑色光やＢ−ＬＥＤ５０Ｂから照射される青色光に重畳してもよい。
【０１９３】
＜設計条件５＞
この参考例では、プロジェクタ１２から端末１４に向けて送信される通信信号担持光ＳＢが、１チャネルのみの場合を説明した。しかし、通信信号担持光ＳＢは１チャネルに限定されない。例えば、Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇから照射される緑色光に第２通信信号担持光を重畳し、及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂから照射される青色光に第３通信信号担持光をそれぞれ重畳してもよい。このようにすることにより、通信信号担持光のチャネル数を増やすことができる。
【０１９４】
＜設計条件６＞
この参考例では、１次元状に配列された発光部３１１〜３１ｋを用い、これらの発光部３１１〜３１ｋから照射された光画像ビームＢ１〜Ｂｋを走査部２８１〜２８ｋで直線状に走査する場合について説明した。
【０１９５】
しかし、発光部は、１次元状に配列されている必要はなく、点状の１個の発光部から出射する光画像ビームを、２個のミラーで２次元的に走査してもよい。この構成によれば、実用上許容できる大きさの通信速度を確保しつつ、発光部の個数を１個にまで減少させることができる。その結果、プロジェクタ１２を小型かつ低コストにすることができる。
【０１９６】
＜設計条件７＞
この参考例では、画像区画領域Ｆ１とＦ２とが重複しないことを暗黙の前提としていた。これは、各画像区画領域Ｆ１，Ｆ２から送信される通信信号担持光ＳＢ１とＳＢ２との混信を防ぐためである。
【０１９７】
しかし、混信を防ぐ適当な対策を講じれば、複数の画像区画領域同士を重複して映写してもよい。ここで、混信防止の対策としては、ＯＣＤＭＡ（光符号分割多元接続：Optical Code Division Multiple Access）方式や、ＦＤＭ（周波数分割多重：Frequency Division Multiplexing）方式を用いて、１つの波長の通信信号担持光ＳＢに複数の通信チャネルを割り当てることが考えられる。
【０１９８】
＜設計条件８＞
この参考例では、端末１４の出力装置７６が電子装置で構成される場合について説明した。しかし出力装置７６としては光学式ファインダーを用いてもよい。
【０１９９】
＜設計条件９＞
この参考例では、１個の情報区画領域ＩＵに含まれる走査線数ＮＬ（８本）と、スクリーン２０の一列に存在する情報区画領域ＩＵの数ＮＣ（８行）とを等しくした場合を説明した。
【０２００】
しかし、１個の情報区画領域ＩＵに含まれる走査線数ＮＬは、ＮＣの自然数倍であれば特に制限はない。つまり、ＮＬ＝ＮＣ×ｒ（ｒは自然数）であってもよい。
【０２０１】
以下、図９を参照して、ＮＬ＝ＮＣ×ｒの場合の好適な走査方法について説明する。
【０２０２】
図９（Ａ）は、ある時刻において、スクリーン２０の１列Ｃを、走査点とともに描いた模式図である。この図においては、情報区画領域ＩＵｓに含まれる走査線数ＮＬと、スクリーンの一列Ｃに存在する情報区画領域数ＮＣとが等しい場合、つまり、＜走査点の走査方法＞で説明したと同様の場合を示している。
【０２０３】
ここでは、各情報区画領域ＩＵ１〜ＩＵ４に４本の走査線Ｌ１〜Ｌ４が含まれており、かつ、１列Ｃには、４個の情報区画領域ＩＵ１〜ＩＵ４が含まれているとする。
【０２０４】
図９（Ａ）に示すように、この走査方法では、隣接した走査点Ｐｓ，Ｐｓ＋１（ただし、ｓは１〜３の整数）が、情報区画領域ＩＵｕ（ただし、ｕは１〜４の整数）の上下の境界上に存在する瞬間があった。
【０２０５】
この場合には、情報区画領域ＩＵｕ内に実質的に走査点が存在しない状態が生じてしまう（以下、走査点非存在状態と称する。）。その結果、端末１４が受信する通信信号担持光ＳＢの光量が、一瞬ではあるが不足することがあった。
【０２０６】
図９（Ｂ）は、ある時刻において、スクリーン２０の１列Ｃ’を、走査点とともに描いた模式図である。この図においては、情報区画領域ＩＵｓ’に含まれる走査線数ＮＬが、スクリーン２０の一列Ｃ’に存在する情報区画領域数ＮＣの２倍となっている場合、つまり、ｒ＝２の場合を示している。
【０２０７】
ここでは、各情報区画領域ＩＵ１’〜ＩＵ４’に８本の走査線Ｌ１〜Ｌ８が含まれており、かつ、１列Ｃ’には、４個の情報区画領域ＩＵ１’〜ＩＵ４’が含まれているとする。
【０２０８】
そして、走査線Ｌｗ（ただし、ｗは１〜４の整数）に属する走査点Ｐｗと、走査線Ｌｗ＋４に属する走査点Ｐｗ＋４との走査タイミングをずらしてある。このようにすれば、情報区画領域ＩＵｕ’に走査点非存在状態が生じることを防ぐことができる。その結果、情報区画領域ＩＵｕ’内に確実に１個以上の走査点を存在させることができる。
【０２０９】
＜設計条件１０＞
この参考例では、発光部３１が光の三原色に対応する光を放射するＬＥＤ（Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒ，Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂ）を備えた場合について説明した。しかし、発光部３１が備える、画像信号担持光ＩＢ用のＬＥＤは、三色に限定されない。例えば、光の三原色（ＲＧＢ）に加えて、白色のＬＥＤ等を追加してもよい。
【０２１０】
＜変形例１＞
図１０に画像通信システム１０の変形例を示す。この変形例に係る画像通信システム１１０では、プロジェクタ１１２として背面映写型プロジェクタを用い、端末１１４からプロジェクタ１１２への通信に電波を用いている。
【０２１１】
すなわち、プロジェクタ本体１１６は、プロジェクタ１１２の内部に収納されており、プロジェクタ本体１１６から照射される光画像ビームを反射ミラー１２２で反射させて、裏面側からスクリーン１２０に映写する。また、プロジェクタ本体１１６には、端末１１４からの無線通信を受信する受信機が設けられている。
【０２１２】
この画像通信システム１１０によれば、“端末→プロジェクタ”の通信速度を実用上許容できる大きさに保ちつつ、プロジェクタ１１２から端末１１４に向けて画像を介した双方向通信を達成できる。
【０２１３】
（実施の形態１）
以下、図１１を参照して、実施の形態１のプロジェクタについて説明する。図１１に示すように、プロジェクタ１５０は、通信信号発生部としてのＩＲ−ＬＥＤ１５２を備えている点を除いてプロジェクタ１２と、ほぼ同様に構成されている。したがって、以下の説明では、プロジェクタ１２との相違点を主に説明する。
【０２１４】
プロジェクタ１５０は、光通信信号として、光画像信号とは別波長の光（赤外光）を使用している点がプロジェクタ１２と異なっている。
【０２１５】
プロジェクタ１５０は、光通信信号発生部としてのＩＲ−ＬＥＤ１５２と、光画像信号発生部としてのＲ−ＬＥＤ１５４Ｒ、Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂを備えている。
【０２１６】
ＩＲ−ＬＥＤ１５２は、赤外光を発生するＬＥＤであり、メインコントローラ３０の通信信号生成部３４にＤ／Ａ変換部４１ｂを介して接続されている。ＩＲ−ＬＥＤ１５２は、同期信号出力部３６から出力される同期信号にタイミングを合わせて、通信信号生成部３４の内部メモリ３４ａから入力される通信信号で駆動される。
【０２１７】
これによりＩＲ−ＬＥＤ１５２は、通信信号を担持した通信信号担持光に変換され、光通信信号ＳＢとして投影光学系１５６に向けて出射される。
【０２１８】
つまり、プロジェクタ１５０では、光通信信号ＳＢとして光画像信号ＩＢＲ、ＩＢＧ及びＩＢＢの波長帯域以外の波長の光（赤外光）を用いている。
【０２１９】
Ｒ−ＬＥＤ１５４Ｒは、Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒ同様に赤色光を発生するＬＥＤである。プロジェクタ１５０には、変調部４２が設けられていないので、Ｒ−ＬＥＤ１５４Ｒは、画像メモリ３２に直接接続されている。
【０２２０】
その結果、Ｒ−ＬＥＤ１５４Ｒは、画像メモリ３２から出力された後にＤ／Ａ変換部４１ａでアナログ信号に変換された画像信号としてのＲ信号で駆動されて、画像信号担持光のみを含む光画像信号ＩＢＲを発生する。そして、Ｒ−ＬＥＤ５０Ｒは、この光画像信号ＩＢＲを投影光学系１５６に向けて照射する。
【０２２１】
Ｇ−ＬＥＤ５０Ｇ及びＢ−ＬＥＤ５０Ｂは、参考例とほぼ同様であり、それぞれ、画像メモリ３２から出力された後にＤ／Ａ変換部４１ａでアナログ信号に変換された画像信号としてのＧ信号及びＢ信号で駆動されて、画像信号担持光としての光画像信号ＩＢＧ及びＩＢＢを発生し、投影光学系１５６に向けて照射する。
【０２２２】
光画像ビーム発生部としての投影光学系１５６は、光画像信号ＩＢＲ、ＩＢＧ及びＩＢＢと光通信信号ＳＢ（赤外光）とをカラー合成して１本の光画像ビームＢとした上で、走査部２８のミラー６０に向けて照射する。
【０２２３】
このように、実施の形態１のプロジェクタ１５０によっても画像信号担持光と通信信号担持光とを含む光画像ビームＢをスクリーン２０に映写することができる。
【０２２４】
また実施の形態１では、光通信信号ＳＢとして目に見えない赤外光を用いている。よって、光通信信号ＳＢを構成する赤外光の波長数を増やすことにより、光画像信号ＩＢＲ、ＩＢＧ及びＩＢＢを構成する波長数（３波長：光の三原色）に制限されることなく、通信チャネル数を増やすことができる。
【符号の説明】
【０２２５】
１０，１１０  画像通信システム
１２，１１２，１５０  プロジェクタ
１４，１１４  端末
１５  フィルタ
１６，１１６  プロジェクタ本体
１８  プロジェクタ側受信部
２０，１２０  スクリーン
２８  走査部
３０  メインコントローラ
３１  発光部
３２  画像メモリ
３４  通信信号生成部
３４ａ  内部メモリ
３６  同期信号出力部
３８  情報処理部
３９  制御部
４０  被変調画像信号選択部
４１ａ，４１ｂ  Ｄ／Ａ変換部
４２  変調部
５０Ｒ，１５４Ｒ  Ｒ−ＬＥＤ
５０Ｇ  Ｇ−ＬＥＤ
５０Ｂ  Ｂ−ＬＥＤ
５４，１５６  投影光学系（光画像ビーム発生部）
６０  ミラー
６２  基部
６４  ダイクロックプリズム
６６  投影レンズ
６８  望遠光学系
７０  端末側受信部
７２  端末側処理部
７４  送信部
７６  出力装置
７８  入力装置
８０  光スプリッタ
８２  光信号受光器
８４  ハイパスフィルタ
８６  受信機
８８  制御部
９０  応答入力回路
９２  応答用ＬＥＤ駆動回路
９４  応答用ＬＥＤ
９６  ＣＣＤ
９８  通信信号除去器
１００  画像処理部
１０２  ディスプレイ
１０４  発音装置
１２２  反射ミラー
１５２  ＩＲ−ＬＥＤ
ＩＢ  画像信号担持光
ＩＢＲ  光画像信号
ＩＢＧ，ＩＢＢ  副光画像信号
Ｂ  光画像ビーム
ＳＢ  通信信号担持光
Ｆ  画像区画領域
ＩＵ  情報区画領域
ＴＳ  応答光信号
Ｃ  列
Ｌ  走査線
Ｐ  走査点
【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】
2011227906.tif 000009
【図８】
2011227906.tif 000010
【図９】
2011227906.tif 000011
【図１０】
2011227906.tif 000012
【図１１】
2011227906.tif 000013