(57)【要約】【課題】映像表示装置の表示エリアから発生する赤外光の影響による通信障害を防止する。【解決手段】映像表示装置１側に設置された受光器２に対して、映像表示装置が表示するデジタル映像信号データを光無線により伝送し、また、受光器の設置位置及び受光指向角度を、受光器の受光視野内に映像表示装置の表示エリアが直接入らないようする。また、伝送するデジタル映像信号データのパワースペクトルが直流成分を持たない変調方式とする。【選択図】　　　　図１
2004112647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像表示装置側に設置された受光器に対して、前記映像表示装置が表示するデジタル映像信号データを光無線により伝送する光無線映像伝送装置であって、
前記受光器の設置位置及び受光指向角度を、前記受光器の受光視野内に前記映像表示装置の表示エリアが直接入らないようした光無線映像伝送装置。
【請求項２】
前記伝送するデジタル映像信号データのパワースペクトルが直流成分を持たない変調方式としたことを特徴とする請求項１に記載の光無線映像伝送装置。
【請求項３】
映像表示装置側に設置された受光器に対して、前記映像表示装置が表示するデジタル映像信号データを光無線により伝送する光無線映像伝送装置であって、
前記伝送するデジタル映像信号データのパワースペクトルが直流成分を持たない変調方式とした光無線映像伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）テレビや液晶テレビなどに映像信号を光無線で送信する光無線映像伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像表示部への光無線による映像伝送装置としては、アナログ映像信号を伝送する装置がある。これは、６ＭＨｚから３０ＭＨｚの副搬送波にてアナログ映像信号を変調して伝送しており、ＪＥＩＴＡ　ＣＰ−１２０５Ａ“赤外線空間伝送システムの副搬送波周波数割当”、ＥＩＡＪ　ＣＰ−１２０７“赤外線空間アナログ映像伝送システム”などによって既に規格化されている。しかし、デジタル映像信号の光無線伝送装置としては、イーサネット（登録商標）やＩＥＥＥ１３９４などの通信線路上に映像情報をパケット化して伝送する手段はあるが、それぞれのプロトコルのインタフェースを搭載し、映像信号以外のパケットも扱う必要があった。
【０００３】
また、他の従来例としては、例えば特許文献１に記載されているように、Ｙ、Ｐｂ及びＰｒの各コンポーネント信号をＦＭ変調し、各ＦＭ変調信号を加算して赤外線信号で送信するアナログ送信方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１５８９８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなアナログ映像伝送装置では、映像表示部として近年普及し始めたプラズマディスプレイパネルを用いると、パネル表面から発生する赤外光の影響を光無線通信部が受けてしまい、通信に障害が発生することがあった。さらに近年では、映像信号のデジタル化や、映像表示装置の大画面化、高画質化が急速に進んでおり、アナログ映像伝送装置では映像表示装置の性能を十分に発揮できないなどの課題があった。
【０００６】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、映像表示装置の表示エリアから発生する赤外光の影響による通信障害を防止することができる光無線映像伝送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、デジタル映像信号データを光無線により伝送するとともに、受光器の受光視野内に前記映像表示装置の表示エリアが直接入らないようしたものである。
すなわち本発明によれば、映像表示装置側に設置された受光器に対して、前記映像表示装置が表示するデジタル映像信号データを光無線により伝送する光無線映像伝送装置であって、
前記受光器の設置位置及び受光指向角度を、前記受光器の受光視野内に前記映像表示装置の表示エリアが直接入らないようした光無線映像伝送装置が提供される。
【０００８】
また本発明は上記目的を達成するために、デジタル映像信号データを光無線により伝送するとともに、伝送するデジタル映像信号データのパワースペクトルが直流成分を持たない変調方式としたものである。
すなわち本発明によれば、映像表示装置側に設置された受光器に対して、前記映像表示装置が表示するデジタル映像信号データを光無線により伝送する光無線映像伝送装置であって、
前記伝送するデジタル映像信号データのパワースペクトルが直流成分を持たない変調方式とした光無線映像伝送装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は映像表示装置１としてプラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）テレビ１ａを用いた場合の実施の形態を示し、ＰＤＰテレビ１ａに設置された受光器２に対して、チューナなどの映像制御装置３に設置された送信器４よりデジタル映像信号を光無線により伝送を行う。
【００１０】
受光器２と送信器４の構成としては、光の送信指向角度、受光指向角度により様々な組み合わせが考えられる。まず、ＰＤＰテレビ１ａ側に設置される受光器２は、実用上、設置後にユーザによって光軸を再調整する可能性が低いために受光指向角度を広めに設定することにより、ユーザによって容易に光軸の調整をすることが可能である。一方、送信器４側は限られた光パワーを高効率に伝送するために、狭い送信指向角度にて伝送する必要がある。
【００１１】
ここで、送信器４側はチューナなどの映像制御装置３側に設置されるため、実用上、日常の掃除などによっても位置がずれるなどして光軸がずれてしまう可能性が高く、そのたびにユーザが精密な光軸調整を行うことは困難である。そこで、自動的に光軸を調整する手段を送信器４側に搭載することが望ましい。自動的に光軸を調整するためには、パイロット光を用いた光軸調整方式を採用する。この方式を本発明の装置に適用するためには、受光器２にパイロット光を発光する発光器が必要であり、広い指向角度にて発光する必要がある。
【００１２】
ここで、家庭内における赤外光の利用についてはＪＥＩＴＡ（電子情報産業協会）の規格（ＪＥＩＴＡ　ＣＰ−１２０５Ａ　、「赤外線空間伝送システムの副搬送波周波数割当」）で、３３ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの帯域を低速リモコンに割り当てられるなど、パイロット光に用いる信号の帯域が制限されている。そこで、この制限と蛍光灯、インバータ蛍光灯などの照明光の影響を考慮し、パイロット光の発光周波数は２０ｋＨｚ〜３３ｋＨｚの帯域とする。
【００１３】
光の送信指向角度、受光指向角度の別の構成方法としては、光無線の伝送性能に十分な余裕があれば、送信指向角度、受光指向角度の両方共に広く設定し、両者共にユーザによって光軸の調整をすることが可能である。自動光軸調整のための機構部や電子回路部が簡略化できるため、ローコスト化が可能である。ただし、送信指向角度、受光指向角度を広げることは、光無線の伝送性能（通信距離）を劣化させるため、送信指向角度、受光指向角度の両方共に狭く設定し、両者共に自動的に光軸を調整する手段を搭載することによって伝送性能を向上させることも可能である。
【００１４】
図２は、映像表示装置１として前面投影型プロジェクタ１ｂを用いた場合の実施の形態を示す。本発明の光無線映像伝送装置はＰＤＰテレビ１ａを用いた場合にのみならず、プロジェクタ１ｂにも適用することが可能である。この場合にも同様に、天井に設置されたプロジェクタ１ｂに設置された受光器２に対して、チューナなどの映像制御装置３に設置された送信器４よりデジタル映像信号を光無線により伝送を行う。
【００１５】
図３（ａ）、（ｂ）は受光器２の設置例を示し、それぞれ映像表示装置１（ＰＤＰテレビ１ａ）の上部の奥側に設置した場合と手前側に設置した場合を示す。ここで、映像表示装置１の表示面からは一般に赤外光Ｉｒが放出されており、特に映像表示装置１がＰＤＰテレビ１ａの場合には、その放射量は赤外通信に影響を与えるレベルの量である。
【００１６】
図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図３（ａ）、（ｂ）に示す受光器２の配置において映像表示装置１からの赤外光の影響を表した図である。図４（ａ）に示すように、受光器２を映像表示装置１の奥側に置いた場合、映像表示装置１からの赤外光Ｉｒを受光しにくく、受光指向角を広指向にすることができる。一方、図４（ｂ）に示すように受光器２を映像表示装置１の手前側に置いた場合、映像表示装置１からの赤外光Ｉｒを受光し易く、受光指向角を狭指向にしなくてはならない。送信器４との光軸調整を考えた場合、受光器２の指向角は広指向のほうが望ましい。
【００１７】
図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、図３（ａ）、（ｂ）に示す受光器２の配置において送信器４からのデータ光の受光について表した図である。図５（ａ）に示すように、受光器２を映像表示装置１の奥側に置いた場合、下方の送信器４からの送信光が映像表示装置１により遮られる可能性がある。一方、図５（ｂ）に示すように受光器２を映像表示装置１の手前側に置いた場合は、その可能性はない。
【００１８】
以上のことから、受光器２は、映像表示装置１の上部、手前側に設置し、映像表示装置１からの赤外光が入射しないような適切な指向角を設定する必要がある。ここで、受光器２は、垂直方向では映像表示装置１からの赤外光が入射しないような受光指向性を持たせる必要があるが、水平方向に関しては、映像表示装置１からの赤外光が入射する可能性はない。そこで、垂直方向には狭く、水平方向には広い指向性を持たせることによって、水平方向には容易に送信器４に向けることが可能となる。
【００１９】
図６は受光器２を映像表示装置１の本体前面に埋め込んだ場合の実施の形態を示す。この場合、垂直方向・水平方向共に、映像表示装置１の外装によって送信光が遮られる可能性があるため、指向角を考慮する必要があり、水平方向に広い指向性をもたせることも不可能となるが、外観上の違和感がなくなるという効果が得られる。
【００２０】
図７は受光器２を映像表示装置１の側面に取り付けられたスピーカ５に埋め込んだ場合の実施の形態を示す。この場合にも同様に、スピーカ５の外装によって送信光が遮られる可能性があるため、垂直・水平方向共に、指向角を考慮する必要があるが、外観上の違和感がなくなるという効果が得られる。
【００２１】
図８は従来の有線の映像伝送装置における信号処理ブロック図の一例である。ＰＤＰテレビ１ａや液晶ディスプレイはデジタル画像表示装置であるため、パネルドライバ部１５ではデジタル映像データとなっている必要がある。そのため、アナログ映像はフロントエンド部１１においてＡ／Ｄ変換によってデジタル画素データ化を行う。ＭＰＥＧなどによって圧縮されたデジタル映像はその圧縮データをデコード部１２によりデコードしてデジタル画素データ化を行う。
【００２２】
これらのデジタル画素データとＰＤＰテレビ１ａでは画素密度が異なるため、映像データ多重化部１３により画素密度変換を行ってＰＤＰテレビ１ａの画素密度に合わせた後、伝送する信号線の数に合わせて映像データを多重化する。多重化されたデジタル映像のパラレルデータを有線にて、映像制御装置３と分離された映像表示装置１側に伝送される。映像表示装置１側では映像データ分離部１４により、伝送されたデジタル映像のパラレルデータからデジタル画素データとクロックを再生してパネルドライバ部１５によりＰＤＰテレビ１ａを駆動して、そのデジタル画素データを表示している。
【００２３】
図９は本発明の光無線映像伝送装置の実施の形態における信号処理ブロック図の一例である。光無線伝送を行うためには、一本の信号線で伝送できるように信号を処理する必要があり、映像データ多重化部１３ａでは、従来例における画素密度変換の後に映像データを多重化し、図１０〜図１３に示すようにパラレルシリアル変換部１３２によりシリアルデータに変換する。シリアル化を行う際には、外来光の影響を受けないように符号変換部１３１により、直流成分を持たないようなデータ列の符号変換（変調）を行う。符号変換としては８Ｂ１０Ｂ変換などが用いられる。多重化されたデジタル映像信号を発光部１６から光無線にて、映像制御装置３と分離された映像表示装置１側に伝送される。
【００２４】
映像表示装置１側では、伝送されたデジタル映像の光無線信号を受光部１７で受光し、次いで映像データ分離部１４ａでは、図１０〜図１３に示すようにシリアルパラレル変換部１４１によりシリアルデータをパラレルデータに変換し、次いで逆符号変換部１４２によりパラレルデータを逆符号変換した後、デジタル画素データとクロックを再生してパネルドライバ部１５によりＰＤＰ１ａを駆動して、そのデジタル画素データを表示している。
【００２５】
図１０は図９に示す光無線映像伝送装置における映像データ多重化部１３ａ、映像データ分離部１４ａの詳しいブロック図の一例であり、フロントエンド部１１、デコード部１２からのデジタル画素データがＹ／Ｐｂ／Ｐｒに基づいた場合のブロック図である。デジタルの映像表示装置１は、色の３原色であるＲＧＢの各色の発光レベルにより色を再現しているため、パネルドライバ部１５ではＲＧＢ信号になっている必要がある。そのために、映像データ分離部１４ａでは、再生されたデジタル画素データはＹ／Ｐｂ／Ｐｒ信号であるため、マトリクス回路１４３によりＲＧＢ信号に変換する必要がある。Ｙ／Ｐｂ／Ｐｒ信号により伝送を行う際には人間の視覚の特性を利用したデータの削減が可能であり、信号源のハイビジョン信号や、ＭＰＥＧ信号などにおいてもその特性を利用したデータの圧縮を行っている。
【００２６】
図１１は図９に示す光無線映像伝送装置における映像データ多重化部１３ａ、映像データ分離部１４ａのブロック図の他の例であり、フロントエンド部１１、デコード部１２からのデジタル画素データがＲＧＢに基づいた場合のブロック図である。このため、図１０の例では必要となっていたマトリクス回路１４３は必要がない。ただし、この場合にはＹ／Ｐｂ／Ｐｒ信号による伝送の場合とは異なり、データの削減によるデータ伝送速度の低減が期待できない。
【００２７】
図１２は図９に示す光無線映像伝送装置における映像データ多重化部１３ａ、映像データ分離部１４ａのブロック図のさらに他の例であり、デジタル映像信号の伝送方式として一般化しているＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いた場合の光無線映像伝送装置における映像データ多重化部１３ａ、映像データ分離部１４ａのブロック図の一例である。ＤＶＩ信号はＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）というデジタル伝送方式により、ＲＧＢの３種類の映像信号とクロック信号の伝送にそれぞれ１チャネルずつ用いて合計４チャネルでの伝送を行う伝送インタフェースであり、図１２に示す映像データ多重化部１３ａ、映像データ分離部１４ａでは、それぞれＴＭＤＳ（ＤＶＩ）トランスミッタ１３３、ＴＭＤＳ（ＤＶＩ）レシーバ１４４によりこの処理を行う。４チャネルのデータを符号化、多重化することによって前記実施例と同様にデジタル映像データの伝送が可能である。
【００２８】
図１３は図９に示す光無線映像伝送装置における映像データ多重化部１３ａ、映像データ分離部１４ａのブロック図のさらに他の例である。ここで、ＤＶＩ信号による伝送の場合には、コンテンツ保護を目的としたＨＤＣＰ（Ｈｉｇｈ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｃｏｎｔｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）の機能（暗号符号化部１３４、暗号復号化部１４５）が搭載されていても図１２の実施例と同様にしてデジタル映像データの伝送が可能である。ただし、光無線伝送は狭い光ビームによる伝送を行っているため伝送路上でもコンテンツ保護の可能性があり、ＨＤＣＰがないとコンテンツの保護が不可能というわけではない。
【００２９】
図１４は図９に示す光無線映像伝送装置における光無線伝送部である発光部１６、受光部１７のブロック図の一例である。発光部１６では、映像データ多重化部１３ａにて多重化されたデジタル映像シリアルデータに基づいてＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子１６２を発光回路１６１により変調発光させ、送信レンズ１６３により所望の発光指向角度にて空間にデジタル映像シリアルデータの光信号を放出する。受光部１７では、空間に放出されているデータ光を受光レンズ１７１によって受光素子１７２上に集光し、受光回路１７３によってデジタル映像シリアルデータの電気信号を再生する。
【００３０】
図１５は、本発明の光無線映像伝送装置におけるデータ列の符号変換（変調）によるパワースペクトルと映像表示装置１などからの外乱光のスペクトルの一例を表した図である。外乱光は低い周波数のスペクトルを有しており、このため、直流成分やこれらの周波数帯域の成分を持たない符号変換を行うことによって外乱光の影響を受けずにデータ通信が可能となる。このような符号変換の一例としては８Ｂ１０Ｂ　変換がある。図１４に示した光無線伝送部においても、受光回路１７３にて前記外乱光の周波成分は受信しない回路構成とすることによって、外乱光の影響を受けずにデータ通信が可能となる。
【００３１】
なお、上記の実施の形態では、受光器２と送信器４の両方を有する構成としたが、本発明は両者を製品として分離して、受光器２を有する映像表示装置１にも適用することができ、また、送信器４を有する映像制御装置３にも適用することができる。この場合には、ユーザは受光器２を有する映像表示装置１と、送信器４を有する映像制御装置３の両方を購入することにより、光無線映像伝送が実現可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、デジタル映像信号データを光無線により伝送するとともに、受光器の受光視野内に前記映像表示装置の表示エリアが直接入らないようにしたので、映像表示装置の表示エリアから発生する赤外光の影響による通信障害を防止することができる。
また本発明によれば、デジタル映像信号データを光無線により伝送するとともに、伝送するデジタル映像信号データのパワースペクトルが直流成分を持たない変調方式としたので、映像表示装置の表示エリアから発生する赤外光の影響による通信障害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】映像表示装置としてプラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）テレビを用いた場合の実施の形態を示す構成図である。
【図２】映像表示装置として前面投影型プロジェクタを用いた場合の実施の形態を示す構成図である。
【図３】図１、図２の受光器の配置位置を示す説明図である。
【図４】図３（ａ）、（ｂ）に示す受光器の配置位置における映像表示装置からの赤外光の影響を表した説明図である。
【図５】図３（ａ）、（ｂ）に示す受光器の指向角度における受光について表した説明図である。
【図６】図１、図２の受光器の他の配置位置を示す説明図である。
【図７】図１、図２の受光器のさらに他の配置位置を示す説明図である。
【図８】従来の映像伝送装置における信号処理を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る光無線映像伝送装置の一実施の形態における信号処理を示すブロック図である。
【図１０】図９の映像データ多重化部及び分離部の一例を示すブロック図である。
【図１１】図９の映像データ多重化部及び分離部の他の例を示すブロック図である。
【図１２】図９の映像データ多重化部及び分離部のさらに他の例を示すブロック図である。
【図１３】図９の映像データ多重化部及び分離部のさらに他の例であって、図１２の映像データ多重化部及び分離部の変形例を示すブロック図である。
【図１４】図９の発光部及び受光部を詳しく示すブロック図である。
【図１５】外乱光とデジタル映像データ信号のパワースペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
１　映像表示装置
１ａ　プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）テレビ
２　受光器
３　映像制御装置
４　送信器
【図１】
2004112647.tif 000003
【図２】
2004112647.tif 000004
【図３】
2004112647.tif 000005
【図４】
2004112647.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004112647.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004112647.tif 000011
【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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