CN111262628A - 光通信发射装置、接收装置及方法、系统 - Google Patents

Abstract

本说明书提供一种光通信发射装置、接收装置及方法、系统。具体地，所述光通信发射装置，包括：发光显示屏、液晶面板和控制电路；所述液晶面板位于所述发光显示屏的出光侧；所述控制电路，被配置为：获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。基于这样的方式，将目标数据转化为目标偏振角度的偏振光发射；光通信信号的发射无需借助背光的闪烁，完全不会影响背光的使用寿命，能够有效解决现有技术中发光显示屏光通信导致背光寿命低、影响画面显示且对人眼产生损害的问题。

Description

光通信发射装置、接收装置及方法、系统

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光通信发射装置、接收装置及方法、系统。

背景技术

可见光通信技术是一种新兴的无线光通信技术，其利用荧光灯或发光二极管等发光部件发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息，通过光电元件接收光信号并转换成电信号实现信号接收和转换。可见光通信技术具有广泛、实用、保密、高速和宽频谱等特点，可以填补当下无线通信的盲区，只要有光的地方就可以实现通信，可应用在多种领域中。目前显示面板和光通信结合的方案，虽然能够实现光通信，但是影响背光的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种光通信发射装置、接收装置及方法、系统，以解决现有显示面板光通信导致背光寿命低的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例的第一个方面，提供了一种光通信发射装置，包括：

发光显示屏、液晶面板和控制电路；

所述液晶面板位于所述发光显示屏的出光侧；

所述控制电路，被配置为：获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。

进一步的，所述液晶面板包括至少一个像素单元，所述像素单元与所述发光显示屏的一个或多个像素点光路重合。

进一步的，所述控制电路，还被配置为：

比较所述目标数据的总量和所述液晶面板的单次发射量；

若所述总量超过所述单次发射量，则依据所述单次发射量，将所述目标数据分割为多个目标数据段；

将所述多个目标数据段分别生成驱动电压并依次控制所述液晶面板的液晶层的偏转。

进一步的，所述控制电路，还被配置为：

根据所述发光显示屏的画面刷新周期，确定所述驱动电压的生成规律，使得来自所述发光显示屏的光能够不经偏转直接发射。

进一步的，所述控制电路，还被配置为：

根据不同的所述目标数据生成不同的驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经过所述液晶面板后以不同的目标偏振角度发射不同的所述目标数据的偏振光。

本说明书一个或多个实施例的第二个方面，还提供一种光通信接收装置，包括：

光信号接收单元，被配置为通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据；

解码单元，被配置为根据设定的解码规则，解析所述第一图像数据并还原为目标数据。

进一步的，所述解码单元，还被配置为：

解析多个所述第一图像数据，还原得到多个目标数据段；

将多个所述目标数据段依序整合为所述目标数据。

进一步的，所述光信号接收单元，还被配置为：通过偏光器件接收未经偏转的偏振光，获得第二图像数据；其中，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应；

所述解码单元，还被配置为：

根据所述第一图像数据和所述第二图像数据对应像素的灰阶差值，解析并还原得到目标数据。

进一步的，所述偏光器件的透过轴被配置为可调整以匹配不同所述目标数据的偏振光。

本说明书一个或多个实施例的第三个方面，提供一种光通信系统，包括：

如前所述的发射装置；以及如前所述的接收装置。

本说明书一个或多个实施例的第四个方面，提供一种光通信的实现方法，适用于发射装置，所述发射装置包括发光显示屏、液晶面板和控制电路；所述液晶面板位于所述发光显示屏的出光侧，包括：

获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。

进一步的，还包括：

比较所述目标数据的总量和所述液晶面板的单次发射量；

若所述总量超过所述单次发射量，则依据所述单次发射量，将所述目标数据分割为多个目标数据段；

将所述多个目标数据段分别生成驱动电压并依次控制所述液晶面板的液晶层的偏转。

进一步的，还包括：

根据所述发光显示屏的画面刷新周期，确定所述驱动电压的生成规律，使得来自发光显示屏的光能够不经偏转直接发射。

进一步的，还包括：

根据不同的所述目标数据生成不同的驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经过所述液晶面板后以不同的目标偏振角度发射不同的所述目标数据的偏振光。

本说明书一个或多个实施例的第五个方面，提供一种光通信的实现方法，包括：

通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据；

根据设定的解码规则，解析所述第一图像数据并还原为目标数据。

进一步的，解析多个所述第一图像数据，还原得到多个目标数据段；

将多个所述目标数据段依序整合为所述目标数据。

进一步的，还包括：

通过偏光器件接收未经偏转的偏振光，获得第二图像数据；其中，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应；

根据所述第一图像数据和所述第二图像数据对应像素的灰阶差值，解析并还原得到目标数据。

进一步的，调节所述偏光器件的透过轴以匹配待接收目标数据。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种光通信发射装置、接收装置及方法、系统，通过在发光显示屏的出光侧设置液晶面板，利用控制电路获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光，由此将待传输的目标数据转化为目标偏振角度的偏振光发射；通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据，然后解析所述第一图像数据并还原为目标数据，从而完成通信光信号的接收。基于这样的方式，光通信信号的发射无需借助背光的闪烁，完全不会影响背光的使用寿命，能够有效解决现有技术中显示面板光通信导致背光寿命低、影响画面显示且对人眼产生损害的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书一个或多个实施例提供的光通信系统的结构示意图；

图2A为本说明书一个或多个实施例提供的液晶层无电压时的状态示意图；

图2B为本说明书一个或多个实施例提供的液晶层的有电压时的状态示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例提供的经液晶层偏转后的偏振光振动角度示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例提供的一种第一图像示意图；

图5A为本说明书一个或多个实施例提供的一种第二图像示意图；

图5B为图5A中第二图像示意图对应的第一图像示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

目前利用显示面板进行光通信的方法主要通过背光闪烁来实现数据的传输。当背光进行高频闪烁时，虽然不会影响显示效果，但是由于频繁的闪烁会降低背光的使用寿命；当背光的闪烁速率较低时，不仅影响画面显示，而且对人眼特别是儿童的眼睛存在伤害。

由此，本说明书一个或多个实施例的第一个方面，发明人基于液晶可以使光的偏振方向发生改变的特性，提供了一种光通信发射装置，能够解决现有显示面板光通信导致背光寿命低、影响画面显示的问题。

如图1左侧所示，所述光通信发射装置，包括：发光显示屏11、液晶面板12和控制电路(图中未示出)，所述液晶面板12位于所述发光显示屏11的出光侧；

所述控制电路，被配置为：获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。

需要说明的，所述目标偏振角度不唯一，同一个目标数据可以对应多个目标偏振角度。以目标数据为16位二进制数，采用具有4×4个像素单元的液晶面板、具有4×4个像素点的发光显示屏为例，对目标数据的发射进行具体说明。假设编码规则为“1”对应偏转90°，“0”对应偏转30°，且所述编码规则还规定按照所述像素单元从左到右且从上到下依次对应所述目标数据，若所述目标数据的第一位是1，第二位是0，则控制电路生成驱动电压控制第一行第一个像素单元中液晶层偏转90°，第一行第二个像素单元中液晶层偏转30°，依次类推，不再赘述。

需要说明的是，所述编码规则还可以包括对所述像素单元具体位置的限定。例如，选择第二行、第三行用于所述目标数据的传输。同时，前述的从左到右且从上到下依次对应所述目标数据的编码规则，并不唯一，容易想到的，还可以采用从上到下然后从左到右依次对应所述目标数据的编码规则，或者从右到左且从上到下，等等。前述的1、0和偏振角度的对应规则，也可以调整。事实上，只要符合一定规律，能够进行编解码即可，具体的编码规则可以根据需求灵活设定。

从上述实施例可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的光通信发射装置，通过在发光显示屏的出光侧设置液晶面板，利用控制电路获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光，由此将待传输的目标数据转化为目标偏振角度的偏振光发射。基于这样的方式，光通信信号的发射无需借助背光的闪烁，完全不会影响背光的使用寿命，也不会因闪烁而给人眼带来伤害。此外，由于液晶层未改变光的色彩、亮度，仅改变了发光显示屏发出的偏振光的偏振角度，因此能够得到保持原有色彩、亮度，此外具有多种偏振方向，从而实现在保证显示画质的同时，获得更加接近自然光的显示光线，具有护眼的作用，整个光通信发射装置能够实现护眼显示。

作为一个可选的实施例，所述发光显示屏11可为带有背光的液晶显示屏、LED屏等。

作为一个可选的实施例，所述液晶面板12包括位于两侧的电极层121以及置于电极层121中间的液晶层122(参考图2A和图2B)。可选的，对于所述液晶面板12包括至少一个像素单元的情况，两侧的电极层121分别对应像素电极和公共电极。利用像素电极和公共电极施加驱动电压驱动液晶层的偏转，使来自发光显示屏的偏振光发生偏转，进而利用偏振光的偏振角度，实现光通信信号的发射。

以高级超维场转换技术(Advanced Super Dimension Switch，简称ADS)为基础的ADS液晶为例说明所述液晶面板的工作原理。例如，0V时，液晶分子平行分布(如图2A所示)，从发光显示屏11发出的偏振光的振动方向经液晶面板12不发生变化；5V时，液晶分子发生扭曲，使从发光显示屏11发出的偏振光的振动方向经液晶层偏转90°(如图2B所示)。除了以上极端情况，在中间电压时，改变对液晶层施加的电压，能够使其发生不同程度的扭曲，也就能够使发光显示屏发出的偏振光的振动方向偏转任意角度，例如施加电压为2V时，发光显示屏发出的偏振光的振动方向经液晶面板12后偏转40°。

可选的，所述电极层121是透明电极层，通过设置透明电极层，能够使得发光显示屏11发出的偏振光完全透过，在保证目标偏振角度的偏振光的质量的同时，不影响发射装置的整体显示效果，使得用户能够正常欣赏显示画面。

在本说明书的一个或多个实施例中，为提高光通信信号的发射效率，所述液晶面板包括至少一个像素单元，所述像素单元与所述发光显示屏的一个或多个像素点光路重合。

对于像素单元与一个像素点光路重合的情况，举例如下：所述发光显示屏由4×4个像素点组成，所述液晶面板由4×4个像素单元组成，像素点和像素单元在光路上一一对应，由此，每一个像素点发出的光均通过与其对应的像素单元后发射。

对于像素单元与多个像素点光路重合的情况，举例如下：所述发光显示屏由4×4个像素点组成，所述液晶面板由2×2个像素单元组成，在光路上每个像素单元分别对应2×2个像素点，由此，每2×2个像素点发出的光均通过与其对应的像素单元后发射。

应当理解的，所述控制电路被配置为：分别控制所述至少一个像素单元的偏转，由此能够同时发射具有不同偏振角度的偏振光，极大提高光信号的发射效率。

基于此，本说明书提供一个可选的实施例，当需要同时发射多个目标数据时，设置不同的目标数据对应不同的像素单元，使相应的像素单元成为该目标数据的传输通道，有利于实现多个目标数据分区传播。以下根据图3的示意图进行具体的说明。如图3所示，为经液晶面板偏转后的偏振光振动角度示意图。该示意图对应的液晶面板由4×4个像素单元组成。每一个像素单元的偏振方向均是独立控制的，虽然发光显示屏发出的偏振光振动方向一致，但经过像素单元后，其振动角度发生不同程度的偏转，使得所述目标数据转化为目标偏振角度的偏振光发射。进一步的，当多个目标数据分别是景区内温度、人员密度、空气质量、摆渡车数量时，则可以设置景区内温度由液晶面板左上2×2个像素单元发射、人员密度由右上2×2个像素单元发射、空气质量由左下2×2个像素单元发射、摆渡车数量由右下2×2个像素单元发射。按照这样的设定，各像素单元持续发射对应的目标数据，形成相应的传输通道。应当理解的，多个目标数据和像素单元位置的对应关系可以灵活设置。

对于目标数据较大，或者目标数据限定由所述液晶面板中的部分像素单元发射时，无法通过所述发射装置一次完成目标数据的发射，此时需要对所述目标数据进行分割。作为本说明书的一个或多个实施例，所述控制电路，还被配置为：

比较所述目标数据的总量和所述液晶面板的单次发射量；这里，单次发射量的影响因素包括液晶层中的像素单元的总数、限定的用于发送目标数据的像素单元的数量等；

若所述总量超过所述单次发射量，则依据所述单次发射量，将所述目标数据分割为多个目标数据段；

将所述多个目标数据段分别生成驱动电压并依次控制所述液晶面板的液晶层的偏转。

例如，所述目标数据的总量是16位二进制数，液晶面板共有8个像素单元，则所述目标数据需要被分割为两个目标数据段。根据两个目标数据段，分别生成相应的驱动电压，按先后顺序依次控制液晶层的偏转。

又如，所述目标数据的总量是16位二进制数，且指定液晶面板中的第二行发射，则当液晶面板共有4×4个像素单元时，则所述目标数据需要被分割为四个目标数据段。根据四个目标数据段，分别生成相应的驱动电压，按先后顺序依次发射。

通过这样的方式，能够对较大的目标数据进行连续发射，也能够将所述液晶层中不同区域的像素单元形成特定目标数据的传输通道，实现特定目标数据的持续发射。

当发光显示屏的各像素点的灰阶相同时，例如发光显示屏为纯白屏，所述发光显示屏各像素点发出的偏振光完全一致，因此发射装置发射的目标偏振角度的偏正光的差异仅仅来自于驱动电压。而当发光显示屏进行画面显示时，各像素点的灰阶不同，也就是所述发光显示屏各像素点发出的偏振光存在亮度的差异，因此发射装置发射的目标偏振角度的偏振光的差异不仅来自驱动电压，还来自于发光显示屏发出的偏振光自身。如果所述发射装置仅发射目标偏振角度的偏振光则难以确定真实的驱动电压，因此所述发射装置需要能够将所述发光显示屏的光不经液晶面板偏转直接发射，以便确定驱动电压对应的目标数据。

基于此，作为本说明书的一个或多个实施例，所述控制电路，还被配置为：

根据所述发光显示屏的画面刷新周期，确定所述驱动电压的生成规律，使得来自所述发光显示屏的光能够不经偏转直接发射。

这里，应当理解的，液晶的响应速度为ms级，小于发光显示屏的刷新周期，因此根据刷新周期的具体数值，合理设置所述驱动电压的生成规律，使得在所述发光显示屏显示一帧画面的时段内，所述驱动电压使所述液晶面板中液晶层发生扭曲的时间小于所述一帧画面的时长，由此来自发光显示屏的光能够不经偏转直接发射，以便接收装置根据不经偏转的偏振光和目标偏振角度的偏转光之间的差异，确定驱动电压具有的目标数据信息，通过这样的方式，能够在发光显示屏进行正常画面显示的同时实现通信光信号的传输，使得所述发射装置具有广泛的适用范围。当然，这样的方式也能够用于纯白屏或整个显示屏的灰阶一致的情况，此时不加驱动电压的不经偏转的偏振光能够用于校正。

具体地，生成规律可以是：在一帧画面的时段内，所述驱动电压在该时段的后期生成，使得前期发光显示屏发出的光不经偏转发射。当然所述驱动电压也可以在该时段的前期生成。当在一帧画面内进行多个驱动电压生成时，需所述驱动电压驱动液晶层扭曲的总时长小于一帧画面的时长。需要说明的是，所述生成规律不是固定的，可以根据具体情况，进行合理的设定。

当需要传输多个目标数据时，特别是当多个所述目标数据传输的对象不同时，为能够实现目标数据有针对性的传输，提高数据传输的特异性和保密性，需要合理设置驱动电压。

作为本说明书一个或多个实施例，所述控制电路，还被配置为：根据不同的所述目标数据生成不同的驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经过所述液晶面板后以不同的目标偏振角度发射不同的所述目标数据的偏振光。

这里，每一个目标数据对应不同的驱动电压，以便每一个目标数据对应不同的目标偏振角度。例如，旅游数据、科技数据、娱乐数据均作为目标数据，三个数据分别对应不同的目标偏振角度，使得三个数据能够被与其目标偏振角度适应的接收装置所接收，例如旅游数据的接收对象将偏光器件的透过轴调制预设角度，就能够获取准确的旅游数据，相似的，科技数据的传输对象获取准确的科技数据，娱乐数据的传输对象获取准确的娱乐数据。此外，若不知晓对应的透过轴的预设角度，则无法获取目标偏振角度的偏振光，也就是说，该方案有助于目标数据的保密传输。

需要说明的是，前述实施例中以目标数据为二进制字符串为例进行举例说明，可以知道，当目标数据为十进制字符串时，可以分别对应不同的偏振角度，例如十进制字符串，其中0对应偏振角度0°，1对应偏振角度10°，2对应偏振角度20°，……，9对应偏振角度90°；当目标数据为十六进制字符串时，可以将四个像素单元作为一个字符表示单位，每个像素单元对应两种偏振角度，当然也可以将十进制字符串、十六进制字符串转化为二进制字符串后通过所述发射装置进行发射，工作原理基本相同，在此不再赘述。

为便于接收目标偏振角度的偏振光，本说明书一个或多个实施例的第二个方面，提供了一种光通信接收装置，能够解决现有发光显示屏光通信导致背光寿命低、影响画面显示的问题。

如图1右侧所示，所述光通信接收装置包括：

光信号接收单元21，被配置为通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据22；这里，光信号接收单元可以是带有偏光器件的摄像头；可以理解的，所述偏光器件为透过轴调制于预设角度的偏光器件。

解码单元(图1中未示出)，被配置为根据设定的解码规则，解析所述第一图像数据并还原为目标数据。

从上述实施例可以看出，本说明书提供的光通信接收装置，通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据，然后解析所述第一图像数据并还原为目标数据，从而完成光信号的接收；由于目标数据通过解析第一图像数据得到，而第一图像数据中像素的灰阶体现目标偏振角度，而非背光的闪烁，能够有效解决现有技术中显示面板光通信导致背光寿命低、影响画面显示且对人眼产生损害的问题。

进一步的，所述偏光器件可以是偏振片。所述偏振片的具体设置形式可以灵活选择，这里不做具体限定。

可选的，所述摄像头内设置电荷耦合图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器，这样的摄像头更容易兼容到移动终端等设备中，由此采用智能移动终端即可实现通信光信号的接收。这里，智能移动终端可以为包括手机、平板电脑、PDA(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)、POS(Point of Sales，销售终端)等任意终端设备。

具体地，所述解码单元的功能，可以是将所述第一图像数据按预定的解码规则进行解析还原，该解码规则与前述的光通信发射装置的实施例中的编码规则、所述偏光器件的透过轴的预设角度相匹配。

以图4为采集得到的第一图像数据为例，包括4×4个像素。假设解码规则为各像素从左到右且从上到下依次对应目标数据，且所述偏光器件的透过轴的角度和发光显示屏发出的光的振动方向一致，结合前述偏转90°对应“1”，偏转30°对应“0”，灰阶的阈值大于设定值(例如128)对应的字符为“0”，小于设定值对应的字符为“1”，则相应地，图4所示的第一图像数据则解析还原为：第一行第一个像素对应1，第一行第二个像素对应0，依次类推，不再赘述。

需要说明的是，前述的从左到右且从上到下依次对应所述目标数据的解码规则，并不唯一，具体需要根据发射端的编码规则、以及偏光器件的透过轴的角度进行确定，在编码规则改变的情况下，解码规则自然也需要作出相应的改变，不再赘述。

对于目标数据较大，或者目标数据限定由所述液晶面板中的部分像素单元发射时，所述发射装置可能将目标数据进行分割依次传输，因此需要对接收到的目标数据段进行整合，才能得到目标数据。作为本说明书的一个或多个实施例，所述解码单元，被配置为：

解析多个所述第一图像数据，还原得到多个目标数据段；

将多个所述目标数据段依序整合为所述目标数据。

当然，为了知道确定接收到的第一图像数据所解析到的目标数据段属于同一目标数据，可以采用设定标记的方式来进行区分，例如目标数据段中的前三位为标记段，用于区分该目标数据段是否来自同一目标数据，从而最后将接收到的目标数据段中标记段相同的目标数据段依次整合得到目标数据。可以知道，除了位于段首的字符设置为标记段外，还可以采用位于段末的字符设置为标记段，或者其他部位的字符，或者首尾字符的结合。

还需要说明的是，前述的目标数据段分割方式和整合方式并不限于示例中所给出的方式，其他本领域技术人员能够想到的数据分割方式和整合方式均可以作为本发明的实施方式。

为了适应目标偏振角度的偏振光除偏振角度的差异外，其本身的亮度还存在差异的情况，所述光信号接收单元，还被配置为：

通过偏光器件接收未经偏转的偏振光，获得第二图像数据(如图5A所示)；其中，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应；这里，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应是指对应同一帧显示画面。

所述解码单元，还被配置为：

根据所述第一图像数据(如图5B所示)和所述第二图像数据对应像素的灰阶差值，解析并还原得到目标数据。

这样，通过所述第一图像数据和所述第二图像数据对应像素的灰阶差异，利用灰阶差异反应目标偏振角度的信息，基于此进行解析还原，能够适用于各种发射装置，扩大了接收装置的适用范围。

根据第二图像数据和与其对应的第一图像数据，可以判断灰阶变化的程度，并据此解析得到目标数据。当所述偏光器件的透过轴的预设角度和所述发光显示屏的出射光的振动方向一致时，结合前述偏转90°对应“1”，30°对应“0”，对应解码规则可以是灰阶降低小于80为“1”，灰阶降低大于80为“0”，可以得出类似01010……这类的二进制码流，得到目标数据。当所述偏光器件的透过轴的预设角度为30°时，结合前述偏转90°对应“1”，30°对应“0”，则对应的解码规则可以是灰阶降低对应“1”，灰阶升高对应“0”，可以得出类似1110……这类的二进制码流，得到目标数据。

作为本说明书的一个或多个实施例，所述偏光器件的透过轴被配置为可调整以匹配不同所述目标数据的偏振光。通过设置所述偏光器件的透过轴的角度可调，所述接收装置具有广泛的适用性，当需要接收不同的目标数据时，只需调节所述偏光器件的透过轴的角度至对应的目标数据对应的角度即可，简单方便。

需要说明的是，当多个目标数据由前述的发射装置交替或分区域同时发射时，调整所述偏光器件的透过轴和需要接收的目标数据相匹配后，将接收到待接收目标数据对应的第一图像数据以及非接收目标数据对应的第一图像数据，本领域技术人员能够理解的，所述非接收目标数据对应的第一图像数据不能正确解码，即便按照解码规则强行解码也不能获取有效的数据。当然，为提高图像数据的处理能力，降低解码工作量，可以采用设定角度标记的方式来确定所述第一图像数据属于待接收目标数据，例如在第一图像数据中特定位置设置四个像素为角度标记，在进行解码时，优先对所述特定位置进行解码，若不能正确解码，则确定对应的第一图像数据为非接收目标数据对应的第一图像数据。可选的，所述特定位置可以灵活设置，例如第一图像数据的第一行，或者第一排，或者最后一行，或者最后一排等。

本说明书实施例的第三个方面，提供了一种光通信系统，能够解决现有显示面板光通信导致背光寿命低、影响画面显示的问题。

如图1所示，所述光通信系统，包括：发射装置和接收装置；所述发射装置为前述任意实施例或实施例的组合，所述接收装置为前任意实施例或实施例的组合。

从上述实施例可以看出，本说明书提供的光通信系统，在发射端，通过在发光显示屏的出光侧设置液晶面板，利用控制电路获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光，由此将待传输的目标数据转化为目标偏振角度的偏振光发射。在接收端，通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据，然后解析所述第一图像数据并还原为目标数据，从而完成通信光信号的接收。基于这样的方式，光通信信号的发射无需借助背光的闪烁，完全不会影响背光的使用寿命，也不会因闪烁而给人眼带来伤害。此外，由于液晶层未改变光的色彩、亮度，仅改变了发光显示屏发出的偏振光的偏振角度，因此能够得到保持原有色彩、亮度，且具有多种偏振方向，从而实现在保证显示画质的同时，获得更加接近自然光的显示光线，具有护眼的作用，整个光通信发射装置能够实现护眼显示。

本说明书实施例的第四个方面，提供了一种光通信的实现方法，能够解决现有显示面板光通信导致背光寿命低、影响画面显示的问题。

所述实现光通信的方法，适用于发射装置，所述发射装置包括发光显示屏、液晶面板和控制电路，所述液晶面板位于所述发光显示屏的出光侧，所述方法包括：

获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。

作为一个可选的实施例，所述方法，还包括：

比较所述目标数据的总量和所述液晶面板的单次发射量；

若所述总量超过所述单次发射量，则依据所述单次发射量，将所述目标数据分割为多个目标数据段；

将所述多个目标数据段分别生成驱动电压并依次控制所述液晶面板的液晶层的偏转。

作为一个可选的实施例，所述方法，还包括：

根据所述发光显示屏的画面刷新周期，确定所述驱动电压的生成规律，使得来自发光显示屏的光能够不经偏转直接发射。

作为一个可选的实施例，所述方法，还包括：

根据不同的所述目标数据生成不同的驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经过所述液晶面板后以不同的目标偏振角度发射不同的所述目标数据的偏振光。

本说明书实施例的第五个方面，提供了一种光通信的实现方法，能够解决现有显示面板光通信导致背光寿命低、影响画面显示的问题。

所述光通信的实现方法，包括：

通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据；

根据设定的解码规则，解析所述第一图像数据并还原为目标数据。

作为一个可选的实施例，所述方法，包括：

解析多个所述第一图像数据，还原得到多个目标数据段；

将多个所述目标数据段依序整合为所述目标数据。

作为一个可选的实施例，所述方法，还包括：

通过偏光器件接收未经偏转的偏振光，获得第二图像数据；其中，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应；

根据所述第一图像数据和所述第二图像数据对应像素的灰阶差值，解析并还原得到目标数据。

作为一个可选的实施例，所述方法，还包括，调节所述偏光器件的透过轴以匹配待接收的目标数据相。

上述实施例的方法与前述实施例中的装置对应，并且具有相应的装置实施例的有益效果，在此不再赘述。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种光通信发射装置，其特征在于，包括：发光显示屏、液晶面板和控制电路；

所述液晶面板位于所述发光显示屏的出光侧；

所述控制电路，被配置为：获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。

2.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述液晶面板包括至少一个像素单元，所述像素单元与所述发光显示屏的一个或多个像素点光路重合。

3.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述控制电路，还被配置为：

比较所述目标数据的总量和所述液晶面板的单次发射量；

若所述总量超过所述单次发射量，则依据所述单次发射量，将所述目标数据分割为多个目标数据段；

将所述多个目标数据段分别生成驱动电压并依次控制所述液晶面板的液晶层的偏转。

4.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述控制电路，还被配置为：

根据所述发光显示屏的画面刷新周期，确定所述驱动电压的生成规律，使得来自所述发光显示屏的光能够不经偏转直接发射。

5.根据权利要求1所述的发射装置，其特征在于，所述控制电路，还被配置为：

根据不同的所述目标数据生成不同的驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经过所述液晶面板后以不同的目标偏振角度发射不同的所述目标数据的偏振光。

6.一种光通信接收装置，其特征在于，包括：

光信号接收单元，被配置为通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据；

解码单元，被配置为根据设定的解码规则，解析所述第一图像数据并还原为目标数据。

7.根据权利要求6所述的接收装置，其特征在于，所述解码单元，还被配置为：

解析多个所述第一图像数据，还原得到多个目标数据段；

将多个所述目标数据段依序整合为所述目标数据。

8.根据权利要求6所述的接收装置，其特征在于，所述光信号接收单元，还被配置为：通过偏光器件接收未经偏转的偏振光，获得第二图像数据；其中，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应；

所述解码单元，还被配置为：

根据所述第一图像数据和所述第二图像数据对应像素的灰阶差值，解析并还原得到目标数据。

9.根据权利要求6所述的接收装置，其特征在于，所述偏光器件的透过轴被配置为可调整以匹配不同所述目标数据的偏振光。

10.一种光通信系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-5任一项所述的发射装置；以及

如权利要求6-9任一项所述的接收装置。

11.一种光通信的实现方法，其特征在于，适用于发射装置，所述发射装置包括发光显示屏、液晶面板和控制电路；所述液晶面板位于所述发光显示屏的出光侧，包括：

获取待传输的目标数据，并根据设定的编码规则将所述目标数据生成驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经所述液晶面板后以目标偏振角度发射所述目标数据的偏振光。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

比较所述目标数据的总量和所述液晶面板的单次发射量；

若所述总量超过所述单次发射量，则依据所述单次发射量，将所述目标数据分割为多个目标数据段；

将所述多个目标数据段分别生成驱动电压并依次控制所述液晶面板的液晶层的偏转。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述发光显示屏的画面刷新周期，确定所述驱动电压的生成规律，使得来自发光显示屏的光能够不经偏转直接发射。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

根据不同的所述目标数据生成不同的驱动电压控制所述液晶面板的液晶层偏转，以使得所述发光显示屏发出的光经过所述液晶面板后以不同的目标偏振角度发射不同的所述目标数据的偏振光。

15.一种光通信的实现方法，其特征在于，包括：

通过偏光器件接收目标偏振角度的偏振光，获得第一图像数据；

根据设定的解码规则，解析所述第一图像数据并还原为目标数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，

解析多个所述第一图像数据，还原得到多个目标数据段；

将多个所述目标数据段依序整合为所述目标数据。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：

通过偏光器件接收未经偏转的偏振光，获得第二图像数据；其中，所述未经偏转的偏振光和所述目标偏振角度的偏振光相对应；

根据所述第一图像数据和所述第二图像数据对应像素的灰阶差值，解析并还原得到目标数据。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，调节所述偏光器件的透过轴以匹配待接收目标数据。

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