JP2003179556A

JP2003179556A - 情報伝送方式、情報伝送システム、撮像装置、および、情報伝送方法

Info

Publication number: JP2003179556A
Application number: JP2002235225A
Authority: JP
Inventors: Kunio Sato; 邦雄佐藤; Norio Iizuka; 宣男飯塚
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2003-06-27
Also published as: US6933956B2; US20030058262A1; USRE44004E1; USRE42848E1

Abstract

(57)【要約】【課題】外乱光による悪影響を回避して常に情報の抽
出を正しく行う情報伝送方式、情報伝送システム、撮像
装置、及び、情報伝送方法を提供する。【解決手段】発光ユニット１は、送信すべき情報を構
成するビット列を論理判定し、その判定結果に応じて、
予め用意された互いに相関度の低い二つのビットパター
ン系列より択一的にビットパターン系列を選択して、そ
の選択結果に従って前記光を変調する。受光ユニット２
０は、前記光を受光してその光の強度に応じた二値化信
号を生成し、該二値化信号に含まれるビットパターン系
列が、前記二つのビットパターン系列のいずれか一方に
対応するときに、論理信号１または論理信号０を発生し
て、前記光に含まれる情報の再生を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、店頭に
おける商品説明、博物館や展覧会における展示品説明、
建築物等のランドマーク表示、広告表示、遊園地等の遊
戯施設混雑状態表示など、様々な用途に利用できる情報
伝送方式、情報伝送システム、撮像装置、および、情報
伝送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、商品や展示品などに関する情
報の提示、あるいは、建築物等のランドマーク表示、広
告表示、遊園地等の遊戯施設混雑状態表示などは、もっ
ぱら、紙、垂れ幕、看板またはプレートなど（以下、便
宜的に「情報提示物」という。）の上に書かれた文字情
報の形で行われていた。

【０００３】しかし、このような文字主体の情報提示
は、（１）情報提示対象物の数が多い場合、看板等の情
報提示物の数も多くなり、肝心の対象物が目立たなくな
るうえ、情報提示物と情報提示対象物との対応関係が把
握しにくく、誤った情報理解、例えば、商品Ａの情報を
商品Ｂの情報と誤解してしまうことがある。（２）ま
た、情報提示物の上に書かれた文字情報は、通常の視力
を有する人であれば誰でも読み取ることができるため、
特定の人だけを対象とした限定的情報（例えば、商品の
仕入価格や最大値引率等）を提示する場合は、符牒化し
て書込むなどの保全策を講じるが、あまり複雑な符牒化
は使い勝手が悪いことから簡単なものにせざるを得ず、
情報の保全効果が低下して容易に読み取られるおそれが
ある。

【０００４】そこで、本件発明者らは、先に、光空間伝
送による情報伝送を利用することによって、情報提示対
象品とその提示情報との対応関係を明確にして情報把握
の誤解をなくすことができる撮像装置を提案している
（特願２０００−０５６２６０号）。

【０００５】この提案では、撮像手段と、前記撮像手段
によって撮像された画像を時系列的に記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶された画像から特定の画像領域
を切り出す切り出し手段と、前記切り出し手段によって
切り出された画像領域の時系列的な輝度変化から情報を
抽出する抽出手段と、前記抽出手段によって抽出された
情報を前記撮影画像に重畳して表示する表示手段とを備
えたことを特徴とするものであり、紙、垂れ幕、看板ま
たはプレート等の情報提示物（商品等）とその情報の対
応関係を情報提示装置で目視確認できるため、誤った情
報理解、例えば、商品Ａの情報を商品Ｂの情報と誤解す
ることがないというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記提案
は、撮像画像を時系列的に記憶して、その記憶画像の中
から特定の画像領域を切り出し、切り出された画像領域
の時系列的な輝度変化から情報を抽出して、その抽出情
報を前記撮影画像に重畳表示するというものであるが、
たとえば、似たような輝度変化パターンを持つ外乱光が
近くにあった場合に情報の抽出が正しく行われないとい
う問題点があり、この点において改善の余地があった。

【０００７】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、外乱光による悪影響を回避して常に情報の抽出を
正しく行うことができる情報伝送方式、情報伝送システ
ム、撮像装置、および、情報伝送方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、伝送すべき情報を発光ユニットにて光信
号に変換して出力し、該光信号を受光ユニットにて受光
して前記情報を再生する情報伝送方式において、前記発
光ユニットは、伝送すべき情報を構成するビット列を論
理判定し、その判定結果に応じて予め用意された互いに
相関度の低い二つのビットパターン系列より択一的にビ
ットパターン系列を選択し、その選択結果に従って変調
された強度で光信号を出力し、前記受光ユニットは、受
光された光信号を強度に応じて二値化し、該二値化した
結果に含まれるビットパターン系列が、前記予め用意さ
れた互いに相関度の低い二つのビットパターン系列のい
ずれか一方に対応するときに、対応する論理信号を発生
して、前記情報の再生を行う。本発明では、二つのビッ
トパターン系列で変調された光が発光ユニットから発射
され、その光に含まれる情報が受光ユニットで復号され
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、本実施の形態におけ
る光通信方式及び光通信装置は、発光ユニットと受光ユ
ニットの組み合わせを基本構成とする。発光ユニット
は、商品や展示品、建築物等のランドマーク、広告看
板、遊戯施設混などの情報提示対象物に取り付けられ、
また、受光ユニットは、それらの情報提示対象物を目視
する人物（以下「使用者」という。）によって携行され
る。発光ユニットの数は情報提示対象物の数に対応し、
受光ユニットの数は使用者数に対応する。

【００１０】（概念説明）図１は、発光ユニット１の概
念構成図である。発光ユニット１は、論理判定部２、第
１パターン系列発生部３、第２パターン系列発生部４及
び駆動部５を含む電子回路部６と、その電子回路部６に
直流電源ＥＶを供給するバッテリ７と、発光部８とから
なる。

【００１１】論理判定部２は、ディジタル化され、論理
信号０、論理信号１からなる二値化された任意の送信情
報ＴＸを１ビットずつ取り込み、そのビットを判定し
て、論理信号１であれば第１パターン系列発生部３に対
してパターン発生指令Ｃ１を出力し、論理信号０であれ
ば第２パターン系列発生部４に対してパターン発生指令
Ｃ０を出力する。

【００１２】第１パターン系列発生部３、及び、第２パ
ターン系列発生部４はそれぞれ論理判定部２からパター
ン発生指令Ｃ０／Ｃ１が出力されたときに、互いに相関
度の低い特定のビットパターン系列（第１パターン系列
ＳＡ、第２パターン系列ＳＢ）を発生する。

【００１３】駆動部５は第１パターン系列発生部３、及
び、第２パターン系列発生部４で発生した第１、及び第
２パターン系列（ＳＡ／ＳＢ）を用いて直流電圧ＥＶを
変調し、その変調電圧ｍＥＶで発光部８を駆動する。発
光部８は変調電圧ｍＥＶ（ＯＮ区間）で発光し、０Ｖ
（ＯＦＦ区間）で消灯するという時系列的な輝度変化パ
ターンを持つ光Ｐを発射する。

【００１４】図２（ａ）は、第１および第２のパターン
系列（ＳＡ／ＳＢ）の一例を示す図である。この図にお
いて、たとえば、任意の送信情報ＴＸを「０１０１１０
００・・・・」というビット列とした場合、前記ＴＸのｉビット＝０ｉ＋１ビット＝１ｉ＋２ビット＝０ｉ＋３ビット＝１ｉ＋４ビット＝１ｉ＋５ビット＝０ｉ＋６ビット＝０ｉ＋７ビット＝０となるので、論理判定部２は、ｉビット＝Ｃ０ｉ＋１ビット＝Ｃ１ｉ＋２ビット＝Ｃ０ｉ＋３ビット＝Ｃ１ｉ＋４ビット＝Ｃ１ｉ＋５ビット＝Ｃ０ｉ＋６ビット＝Ｃ０ｉ＋７ビット＝Ｃ０というようにＣ０、Ｃ１を順次出力する。

【００１５】したがって、これらＣ１、Ｃ０が入力され
た第１パターン系列発生部３、及び、第２のパターン系
列発生部４では、対応する第１パターン系列ＳＡ、第２
パターン系列を生成し出力する。そして駆動部５では順
次入力されたＳＡ、ＳＢに対応して、ｍＥＶを出力する
ので、結果として、送信情報ＴＸは、ＳＢ、ＳＡ、Ｓ
Ｂ、ＳＡ、ＳＡ、ＳＢ、ＳＢ、ＳＢ・・・・の時系列的な輝
度変化パターンを持つ光Ｐとして発光部８より出力され
ることになる。

【００１６】なお、本実施の形態において、第１パター
ン系列ＳＡ、及び、第２パターン系列ＳＢは、後述の受
光ユニット２０（図３参照）側おいて、ノイズとなる外
乱光の輝度変化パターンと異なるように設定しなければ
ならない。しかも、これらのパターン系列においては
「１」（点灯）と「０」（消灯）の数に大きな差がな
く、しかも非同期の疑似乱数パターンのように規則性の
ないものであることが重要である。

【００１７】また、本実施の形態において、第１パター
ン系列ＳＡ、及び、第２パターン系列ＳＢのビット数は
“５”としているが、これに限定されることはない。例
えば、ビット数を増やせば外乱光の輝度変化との区別を
付けやすくなるが、その反面、伝送効率を損なう。した
がって、外乱光の排除を重視するか、送信情報ＴＸの伝
送効率を重視するかで、ビット数を柔軟に設定できるよ
うにしてもよい。

【００１８】さらに、本実施の形態において、第１パタ
ーン系列ＳＡ、及び、第２パターン系列において、一方
のパターン系列から他方のパターン系列を生成すること
も可能となるようにしてもよい。この場合、たとえば、
図２（ｂ）に示すように、第２パターン系列ＳＢを非反
転バッファ９と反転バッファ１０に通すことにより、第
１パターン系列ＳＡ、及び、第２パターン系列を発生さ
せることができる。すなわち、図１において、第１パタ
ーン系列発生部３、第２パターン系列発生部４を一つの
構成とすることができる。

【００１９】図３は、受光ユニット２０の概念構成図で
ある。受光ユニット２０は、受光部２１、パターン系列
判定部２２、論理信号１発生部２３、及び、論理信号０
発生部２４からなる。受光部２１は外部光を電気信号に
変換するものであり、特に発光ユニット１（図１参照）
から出力された光Ｐを受光して、その光ＰのＯＮ（点
灯）区間とＯＦＦ（消灯）区間とを判別することにより
論理判定を行い、これに基づくディジタル信号ＰＤを発
生する。

【００２０】パターン系列判定部２２は、２つの基準パ
ターン系列（ＳＡｒ／ＳＢｒ）を記憶し、ディジタル信
号ＰＤのビット配列に含まれる二つのパターン系列（Ｓ
Ａ／ＳＢ）と基準パターン系列（ＳＡｒ／ＳＢｒ）とを
比較し、ディジタル信号ＰＤのビット配列にＳＡｒのパ
ターンが含まれている場合は、その区間の間、第１パタ
ーン系列判定信号Ｃａを出力する一方、ディジタル信号
ＰＤのビット配列にＳＢｒのパターンが含まれている場
合は、その区間の間、第２パターン系列判定信号Ｃｂを
出力する。

【００２１】論理信号１発生部２３、及び、論理信号０
発生部２４は上記パターン系列判定部２２から第１パタ
ーン系列判定信号Ｃａが出力している間、論理信号１を
発生し、パターン系列判定部２２から第２パターン系列
判定信号Ｃｂが出力している間、論理信号０を発生し
て、それらの論理信号を時系列的に出力することによ
り、時系列的に受光した光Ｐに基づく受信情報ＲＸを再
生する。

【００２２】つまり、このような構成によれば、発光ユ
ニット１に、「０１０１１０００」のビット列を持つ送
信情報ＴＸを与えた場合、論理判定部２は送信情報ＴＸ
の各ビットを一つずつ読み込み、その論理を判定し、論
理信号１であれば第１パターン系列発生部３に対してパ
ターン発生指令Ｃ１を出力し、一方、論理信号０であれ
ば第２パターン系列発生部４に対してパターン発生指令
Ｃ０を出力する。

【００２３】次に、第１パターン系列発生部３、及び、
第２パターン系列発生部４はそれぞれ論理判定部２から
パターン発生指令Ｃ１／Ｃ０が出されたときに対応する
第１パターン系列ＳＡ、第２パターン系列ＳＢを順次生
成し出力する。

【００２４】そして、このように出力された第１パター
ン系列ＳＡ、第２パターン系列ＳＢにしたがって、駆動
部５では駆動信号ｍＥＶを出力させ、発光部８からは、
時系列的な輝度変化を持つ光Ｐが出力される。

【００２５】一方、受光ユニット２０の受光部２１によ
り、発光ユニット１からの光Ｐを時系列的に受光する
と、受光部２１からは、上記の時系列的な輝度変化に基
づくディジタル信号ＰＤが出力され、パターン系列判定
部２２において、このＰＤについて基準パターン系列
（ＳＡｒ／ＳＢｒ）と順次比較される。

【００２６】そして、パターン系列判定部２２ではＳＡ
ｒ、ＳＢｒのそれぞれの一致／不一致を比較判定し各判
定結果ごとに第１パターン系列判定信号Ｃａ、第２パタ
ーン系列判定信号Ｃｂを出力する。

【００２７】論理信号１発生部２３、及び、論理信号２
発生部２４は、パターン系列判定部２２による判定結果
に基づいて、論理信号１、論理信号０を発生し、最終的
に、送信情報ＴＸと同一のビット列（「０１０１１００
０」）を有する受信情報ＲＸを再生する。

【００２８】（第１の実施の形態）次に、本発明を適用
した第１の実施の形態を具体的に説明する。図４は、第
１の実施の形態における発光ユニット及び受光ユニット
を示す図であり（ａ）は発光ユニット３０の正面斜視
図、（ｂ）は受光ユニット４０の正面斜視図、（ｃ）は
受光ユニット４０の背面斜視図である。発光ユニット３
０は適当な形状の外箱（望ましくは屋外設置に適した防
滴構造の外箱）３１に発光窓３２を取り付けて構成され
ている。また、受光ユニット４０は手持ちに適した形状
のボディ４１に光学レンズ部４２、シャッターキー４３
及び液晶ディスプレイ４４などを取り付けて構成され
た、ディジタルカメラ等の撮像装置である。

【００２９】図５は、発光ユニット３０及び受光ユニッ
ト４０の電気的な内部構成図である。この図において、
発光ユニット３０は送出データメモリ３３、パターンデ
ータメモリ３４、タイミングジェネレータ３５、ＣＰＵ
３６、発光部３７及び発光窓３２を有して構成されてい
る。また、受光ユニット４０は光学レンズ部４２、シャ
ッターキー４３、撮像部４５、キャプチャ画像バッファ
４６、表示バッファ４７、液晶ディスプレイ４４、タイ
ミングジェネレータ４８、ＣＰＵ４９、パターンデータ
メモリ５０、基準画像バッファ５１、フレーム時系列バ
ッファ５２、相関度評価画像バッファ５３、二値化等作
業用バッファ５４及びデータリストメモリ５５などを有
して構成されている。なお、発光ユニット３０及び受光
ユニット４０の電源部（バッテリ等）については図示を
略している。

【００３０】各部の機能を説明すると、まず、発光ユニ
ット３０のタイミングジェネレータ３５は、後述の受光
ユニット４０におけるタイミングジェネレータの画像キ
ャプチャクロック信号ＰＣＫと同期する所定周期の安定
したクロック信号ＣＫを発生する。

【００３１】発光ユニット３０のＣＰＵ３６はタイミン
グジェネレータ３５からのクロック信号ＣＫに同期し
て、まず、送出データメモリ３３に格納されている送信
情報ＴＸのｉ番目のビットを取り出し、そのビット値を
判定し、論理信号１であればパターンデータメモリ３４
から第１パターン系列ＳＡを取り出し、論理信号０であ
ればパターンデータメモリ３４から第２パターン系列Ｓ
Ｂを取り出し、第１パターン系列ＳＡ、第２パターン系
列ＳＢを発光部３７に出力する。発光部３７は論理信号
１の区間で発光し、論理信号０の区間で消灯するという
動作を行い、発光窓３２を介して時系列的な輝度変化パ
ターンを持つ光Ｐを出力する。

【００３２】一方、受光ユニット４０の撮像部４５は、
たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ＣｏｕｐｌｅｄＤ
ｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒ
ｙＭｅｔａｌ−ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）などのイメージセンサーで構成されており、光学レ
ンズ部４２を介して取り込まれた被写体の像を電気的な
フレーム画像信号に変換し、キャプチャ画像クロック信
号ＰＣＫに同期した周期でキャプチャ画像バッファ４６
に出力する。受光ユニット４０のＣＰＵ４９は、受光ユ
ニット４０の全体動作を制御するものであり、キャプチ
ャ画像バッファ４６に取り込まれたフレーム画像をその
まま表示バッファ４７に送り、液晶ディスプレイ４４に
表示させる処理や、シャッターキー４３の操作時に、表
示バッファ４７に取り込まれた画像を不図示の画像メモ
リにキャプチャする処理などを行うが、図示の受光ユニ
ット４０は特に以下の処理を行う点に特徴がある。

【００３３】すなわち、受光ユニット４０のＣＰＵ４９
は、キャプチャクロック信号ＰＣＫに同期してキャプチ
ャ画像バッファ４６に取り込まれたフレーム画像を、そ
のフレーム画像ごとに、フレーム時系列バッファ５２の
各プレーンに順次に格納する。ここで、フレーム時系列
バッファ５２は、いずれも１枚のフレーム画像のサイズ
に相当する記憶容量を持つ第１プレーンから第ｎプレー
ンまでを備えており、プレーン数ｎは少なくとも発光ユ
ニット３０におけるパターン系列（ＳＡ／ＳＢ）のビッ
ト数Ｎに対応する。たとえば、前記実施の形態の例示で
はＳＡ及びＳＢのビット数が５ビット（Ｎ＝５）である
ため、フレーム時系列バッファ５２のプレーン数ｎは少
なくとも第１プレーンから第５プレーンまでの５プレー
ンとなる。以下、説明の便宜上、パターン系列（ＳＡ／
ＳＢ）のビット数Ｎを５ビットにするとともにプレーン
数ｎも５とすることにする。

【００３４】第１プレーンから第５プレーンへのフレー
ム画像の書き込み順は以下の通りである。１番目のフレーム画像＝第１プレーン２番目のフレーム画像＝第２プレーン３番目のフレーム画像＝第３プレーン４番目のフレーム画像＝第４プレーン５番目のフレーム画像＝第５プレーン６番目のフレーム画像＝第１プレーン７番目のフレーム画像＝第２プレーン８番目のフレーム画像＝第３プレーン９番目のフレーム画像＝第４プレーン１０番目のフレーム画像＝第５プレーンこのように順次第１プレーンから第５プレーンまでの書
き込み動作をサイクリックに行う。

【００３５】受光ユニット４０のＣＰＵ４９は、各プレ
ーンへの書き込み順を制御（実際はバッファポインタｎ
の値を制御）するとともに、並行して、各プレーンに書
き込まれたフレーム画像の中から時系列的な輝度変化パ
ターンを持つ画素領域を抽出し、その輝度変化パターン
を二値化等作業用バッファ５４で二値化する処理、及
び、その二値化されたデータ（上記デジタル信号ＰＤに
相当）と、パターンデータメモリ５０に保持されていた
基準パターン系列（ＳＡｒ／ＳＢｒ）とを比較し、ＳＡ
ｒと一致した場合には論理信号１を発生し、一方、ＳＢ
ｒと一致した場合には論理信号０を発生して、それらの
論理信号をデータリストメモリ５５に格納するという処
理を実行する。また、受光ユニット４０の液晶ディスプ
レイ４４は、発光ユニット３０による発光領域を含めた
被写体像を表示し、さらに、その表示領域の特定部分
（たとえば、画面中央部分）にこの発光領域に関する情
報を吹き出しなどの図形を模してオーバラップ表示す
る。なお、基準画像バッファ５１は手ぶれ補正のための
ものであり、その利用の仕方については後述する。

【００３６】図６は、発光ユニット３０及び受光ユニッ
ト４０の具体的な利用形態を示す図である。同図におい
て、受光ユニット４０は、都心の風景に画角αの角度で
向けられている。画角αの内にはビル５９、６０、６１
やテレビ塔６２及び自動車６３、６４などが入り、その
うち、ビル５９、６１、テレビ塔６２に発光ユニット３
０が取り付けられている（輝点６５〜６７の位置）。受
光ユニットの使用者には、発光ユニット３０自体を視認
することはできないが、それぞれの発光ユニット３０
は、時系列的な輝度変化パターンを持つ光Ｐを発光して
おり、輝点６５〜６７は、その光Ｐに相当している。光
Ｐによる輝点６５〜６７以外に、自動車６３のヘッドラ
イト光６８が外乱光として画各α内に存在する。

【００３７】さて、受光ユニット４０の液晶ディスプレ
イ４４には、画角α内に存在するビル５９、６０、６
１、テレビ塔６２及び自動車６３、６４の像（ビル像５
９Ａ、６０Ａ、６１Ａ、テレビ塔像６２Ａ、自動車像６
３Ａ、６４Ａ）や、各輝点像６５Ａ〜６７Ａやヘッドラ
イト光６８が写し出されている。

【００３８】受光ユニット４０は、各輝点像６５Ａ〜６
７Ａを抽出し、その輝度変化パターンを基準パターン
（ＳＡｒ／ＳＢｒ）と各々比較し、ＳＡｒに一致する場
合は論理信号１を発生し、また、ＳＢｒに一致する場合
は論理信号０を発生する。そして、その論理信号１と論
理信号０からなるビット列を文字列変換し、その変換結
果をたとえば液晶ディスプレイ４４に吹き出しなどの図
形６９をオーバラップ表示する。

【００３９】このような効果を有する情報伝送システム
よれば、市街地の様々なランドマークに取り付けられた
発光ユニット３０により、受光ユニット４０の使用者
は、建物の名称や入居テナント等の情報を離れた場所か
ら得ることができる。また、建物のような大掛りなもの
でなくても、店頭に陳列された商品や博物館や展覧会等
で展示される物体に発光ユニット３０が取り付けられて
いれば、商品名や展示品の説明情報を離れた場所から得
ることができる。なお、本実施の形態において、外乱光
としてヘッドライト光６８を例示したが、これに限定さ
れることは無く、蛍光灯であっても、各輝点と識別させ
ることが本発明では可能である。これは、蛍光灯のよう
な周期性を持つ点滅光の場合は、その点滅周期は電源の
周波数に同期しているのみであり、各輝点の光Ｐの輝度
変化パターンとは明らかに違うからである。

【００４０】図７は、発光ユニット３０のＣＰＵ３６で
実行される発光処理プログラムのフローチャートであ
る。このフローチャートにおいて、ＣＰＵ３６は、ま
ず、送信データメモリ３３に格納されている送信情報Ｔ
Ｘから１バイト（８ビット）の情報を取り出す（ステッ
プＳ１０）。次に、その情報の先頭１ビットを取り出し
て（ステップＳ１１）、判定し（ステップＳ１２）、論
理信号１であれば第１パターン系列（ＳＡ）で発光部３
７を点滅させ（ステップＳ１３）、論理信号０であれば
第２パターン系列（ＳＢ）で発光部３７を点滅させる。
そして、以上の処理を１バイト分繰り返した後（ステッ
プＳ１５）、再びステップＳ１０に戻って実行し、情報
の最後に到達したとき処理を終了する。

【００４１】図８は、発光ユニット３０の発光動作のタ
イミングチャートである。この例では、送信情報ＴＸと
して“Ｘ”、“Ｔ”、“ｏ”、“ｗ”、“ｅ”・・・・とい
う文字列を想定し、その文字列に対応するビット列（図
では“Ｘ”→０１０１１０００）の各ビットを第１パタ
ーン系列（ＳＡ：１１０１０）または第２パターン系列
（ＳＢ：００１０１）に変換する例を示している。発光
ユニット３０の発光部３７は、第１パターン系列（Ｓ
Ａ：１１０１０）または第２パターン系列（ＳＢ：００
１０１）で点滅し、その点滅のパターンによって上記の
送信情報ＴＸを出力する。

【００４２】図９は、発光側（発光ユニット３０側）と
受光側（受光ユニット４０側）とのタイミングチャート
である。発光側において、パターン切り換えクロックＣ
Ｐはクロック信号において５回につき一回発生する。ま
た、ビット出力クロックＣＢは図５（ａ）のタイミング
ジェネレータ３５で作られる。

【００４３】一方、受光側においてはパターン切り換え
クロックＣＰは図５（ｂ）のフレーム時系列バッファ５
２の書き込みプレーン指定用ポインタをリセットする。
なお、図７におけるバイトデータの取り出し（ステップ
Ｓ１６）はこのＣＰに同期して行われる。また、１ビッ
ト取り出し（ステップＳ１１）、判定（ステップＳ１
２）、及び、パターン系列選択（ステップＳ１３、Ｓ１
４）は上記タイミングジェネレータ３５から出力される
クロック信号ＣＫに同期して行われる。

【００４４】発光側の光Ｐの１点滅周期（ｔＳｌｏｔ）
は、受光側の撮像シャッター時間（ｔｓ）を考慮して設
定される。また、受光側は、送信側において設定された
１点滅周期（ｔＳｌｏｔ）でタイミングよく撮像（光Ｐ
のＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯）の切換検出）できるよ
うに、送信側との位相ずれ（ｔｄ）を以下の範囲に収ま
るように設定する。

【００４５】すなわち、受光側の位相が僅かに遅れる場
合、送信側において、１点滅周期（ｔＳｌｏｔ）は、撮
像シャッター時間（ｔｓ）と位相ずれ（ｔｄ）との合計
よりも長い時間に設定され、逆に、受光側の位相が僅か
に進む場合は、進みの度合いが、撮像シャッター時間
（ｔｓ）に対し、無視できるほど小さくなるように、１
点滅周期（ｔＳｌｏｔ）を設定する。

【００４６】図１０は、受光ユニット４０のＣＰＵ４９
で実行される受光処理プログラムのフローチャートであ
る。このフローチャートを開始すると、まず、タイミン
グジェネレータ４８を初期化し（ステップＳ２０）、そ
の後、以下の処理を繰り返し実行する。

【００４７】＜フレームバッファ登録処理＞：ステップ
Ｓ２１図１１は、フレームバッファ登録処理サブルーチンプロ
グラムのフローチャートである。このフローチャートで
は、まず、撮像部４５からのフレーム画像をキャプチャ
画像フレームバッファ４６に取り込み（ステップＳ２１
ａ）、次いで、そのフレーム画像に対して平滑化等のフ
ィルタ処理を施す（ステップＳ２１ｂ）。次いで、この
フィルタ処理が施されたフレーム画像と基準画像バッフ
ァ５１内の基準フレーム画像とでフレーム相関処理を行
い、その結果、動きベクトルを検出し（ステップＳ２１
ｃ）、この動きベクトルの動き量が補正しきい値内であ
るか否かを判定する（ステップＳ２１ｄ）。

【００４８】動きベクトルの動き量が補正しきい値内で
ない場合、動きのない、若しくは動き量の少ないフレー
ム画像であると判断し、そのフレーム画像をフレーム時
系列バッファ５２のバッファポインタｎで指定されたプ
レーンに格納し（ステップＳ２１ｅ）、基準画像バッフ
ァ５１の基準フレーム画像をこのフレーム画像に置き換
える（ステップＳ２１ｆ）。一方、動きベクトルの動き
量が補正しきい値内である場合、このフレーム画像は動
き量の大きいものであると判断し、このフレーム画像に
対して動き補正を施すとともに、補正後のフレーム画像
をフレーム時系列バッファ５２のバッファポインタｎで
指定されたプレーンに格納する（ステップＳ２１ｇ）。

【００４９】次に、バッファポインタｎを更新し、この
キャプチャ画像を表示バッファ４７に格納した後、図１
０に復帰する。なお、バッファポインタｎ＝最大値Ｎの
場合に、ステップＳ２３の信号検出＆ビット取り出し処
理に移行する。

【００５０】＜信号検出＆ビット取り出し処理＞：ステ
ップＳ２３図１２は、信号検出＆ビット取り出し処理サブルーチン
プログラムのフローチャートである。このフローチャー
トでは、まず、データリストメモリ５５内の更新要求リ
スト５５１を初期化する（ステップＳ２３ａ）。次い
で、フレーム時系列バッファ５２にある光ＰのＯＮ（点
灯）タイミングに対応するフレーム画像群を読出し、各
ドット値を平均化した平均画像を求め（ステップＳ２３
ｂ）、次いで、光ＰのＯＦＦ（消灯）タイミングに対応
するフレーム画像群を読出し、同様に各ドットの値を平
均化した平均画像を求める（ステップＳ２３ｃ）。そし
て、全フレーム画像群のドット位置毎における輝度の最
大値からなる変動幅画像を得る（ステップＳ２３ｄ）。
次に、上記ステップＳ２３ｂで求めた平均値画像から、
上記ステップＳ２３ｃで求めた平均値画像を引いた絶対
値であらわされる絶対相関度評価画像を得る（ステップ
Ｓ２３ｅ）。次に、この絶対相関度評価画像／変動幅画
像×２５５で定義される（正規化）相関度評価画像を求
める（ステップＳ２３ｆ）。

【００５１】つまり、このようにして得られた相関度評
価画像を参照することにより、第１パターン系列として
変動した画像領域は正方向で高い相関値を取り、第２パ
ターン系列として変動した画像領域は負方向で高い相関
値を取ることが分かる。

【００５２】次に、上記ステップＳ２３ｆで求めた相関
度評価画像から二値化画像を生成し（ステップＳ２３
ｇ）、この二値化画像における各領域を、同一連続領域
についてラべリング（ラベル付け）し、各領域の中心座
標を第１パターン系列として上記更新要求リスト５５１
に追加設定する（ステップＳ２３ｈ）。そして次に、前
記相関度評価画像のしきい値を符号反転させて二値化画
像を生成し（ステップＳ２３ｉ）、同様に各領域につい
て第２パターン系列として、更新要求リスト５５１に追
加設定する（ステップＳ２３ｊ）。この後、更新要求リ
スト５５１が空でないか否かを判定し、空でない場合は
ステップＳ２５のリスト更新処理に移行する。

【００５３】図１３は、リスト更新処理サブルーチンプ
ログラムのフローチャートである。まず、上記ステップ
Ｓ２３にて設定された更新要求リスト５５１からパター
ン（以降「要求パターン」と称する）を一つ取り出し
（ステップＳ２５ａ）、予め登録されている座標と一致
するものがこの要求パターンに存在するか否かを判定す
る（ステップＳ２５ｂ）。そして、一致するものが存在
する場合は、この要求パターンが上記第１のパターン系
列か第２のパターン系列かを判定する（ステップＳ２５
ｄ）。なお、要求パターンが第１のパターン系列及び第
２のパターン系列の双方に一致しない場合にはリストエ
ントリ５５２の新規作成を行い、座標登録処理、ビット
バッファ５５３の初期化を行ってから（ステップＳ２５
ｃ）、要求パターンを判定する（ステップＳ２５ｄ）。

【００５４】そして、要求パターンが第１パターン系列
である場合はビットバッファ５５３の該当するエントリ
に“１”を追加し（ステップＳ２５ｅ）、第２のパター
ンである場合はビットバッファ５５３の該当するエント
リに“０”を追加し（ステップＳ２５ｆ）、いずれの場
合も終了するまで（ステップＳ２５ｇ）、以上の処理を
繰り返し実行し、図１０におけるステップＳ２４の処理
に移行する。

【００５５】＜表示処理＞：ステップＳ２４図１４は、ステップＳ２４の表示処理サブルーチンプロ
グラムのフローチャートである。このフローチャートで
は、まず、今回の更新処理でビットデータの更新がなか
ったものがあるか否かを判定する（ステップＳ２４
ａ）。そして、ビットデータの更新がなかった場合には
データリストメモリ５５から削除する一方（ステップＳ
２４ｂ）、更新があった場合にはビットバッファ５５３
に１バイト分のビットデータがバッファリングされたか
否かを判定する（ステップＳ２４ｃ）。

【００５６】ビットバッファ５５３に１バイト（８ビッ
ト）バッファリングされていない場合には表示バッファ
４７の画像を液晶ディスプレイ４４に送って表示し（ス
テップＳ２４ｅ）、ビットバッファで１バイト（８ビッ
ト）バッファリングされた場合には、データリストメモ
リ５５のバイトデータＦＩＦＯ（不図示）に追加し、ビ
ットバッファ５５３をクリアした後（ステップＳ２４
ｄ）、表示バッファ４７の画像を液晶ディスプレイ４４
に転送し表示する（ステップＳ２４ｅ）。次に、最も中
央にある光Ｐに対応する輝点を選択し、表示画像にオー
バラップして矢印と光Ｐにより伝送された情報文字列を
表示する（ステップＳ２４ｆ）。一方、それ以外の輝点
については矢印のみをオーバラップ表示して（ステップ
Ｓ２４ｇ）、図１０のループに復帰する。

【００５７】なお、図１１のフレームバッファ登録処理
では、使用者の手ぶれ撮影による補正について考慮され
ていなかったが、そのようなケースの場合、信号検出＆
ビット取り出し処理を実行すると、相関度計算（ステッ
プＳ２３ｅ、Ｓ２３ｆ）において支障を来すという問題
が生じる。図１５は上記のような問題を考慮に入れ、使
用者による手ぶれ撮影が発生した場合の各フレーム画像
を図示したものである。同図において、５枚の画像７０
〜７４はフレーム時系列バッファ５２の各プレーンに格
納されたフレーム画像、ｎの値はフレーム時系列バッフ
ァ５２におけるポインタであり、各フレーム画像７０〜
７４は使用者の手ぶれ撮影による動きを検出している
（図示の各フレーム画像７０〜７４におけるハッチング
領域７０ａ〜７４ａは動き補正に伴う欠落画素領域を表
している。）。この状態で各フレーム画像と、基準画像
バッファ５１に保存されている基準フレーム画像との間
の動き量を検出し、その動き量をなくす方向に各フレー
ム画像７０〜７４を水平移動させることで、相関度計算
の際に発生する問題の解消を図っている。

【００５８】図１６は、図１２の信号検出＆ビット取り
出し処理プログラムにおける相関度計算（ステップＳ２
３ｅ、Ｓ２３ｆ）の概念図であり、二つの相関度評価対
象画像７５、７６にはそれぞれ輝点７５ａ、７５ｂ、７
６ａが含まれているものとする。ここで、一方の画像７
５は第１パターン系列ＳＡに対する相関度評価後に二値
化された画像であり、他方の画像７６は第２パターン系
列ＳＢに対する相関度評価後に二値化された画像であ
る。それぞれの輝点７５ａ、７５ｂ、７６ａの画像内座
標位置を便宜的に（３００，９８）、（１５９，１２
１）、（２０，２４）とすると、更新要求リスト５５１
には、輝点７５ｂの情報として座標（３００，９８）と
パターン系列“ＳＡ（第１パターン系列）”が、輝点７
５ａの情報として座標（１５９，１２１）とパターン系
列“ＳＡ（第１パターン系列）”が、また、輝点７６ａ
の情報として座標（２０，２４）とパターン系列“ＳＢ
（第２パターン系列）”が、それぞれ格納される。

【００５９】図１７は、図１３のリスト更新処理プログ
ラムを実行した後のデータリストメモリ５５の格納状態
の一例である。

【００６０】リスト更新処理プログラムを実行した後、
ビットバッファ５５３には、論理信号０と論理信号１が
蓄積され、８ビット分蓄積されるとクリアされる。例え
ば（ａ）→（ｂ）は、図１６における輝点７６ａに相当
する座標（２０，２４）のエントリがまさに終了するま
でを図示している。すなわち、図１７（ｂ）において、
右のビットバッファに０１０００００１＝４１Ｈ＝情報
文字列‘Ａ’としてバッファリングされ、次に輝点７５
ｂに相当する座標（３００，９８）のエントリが始まっ
ている。

【００６１】以上説明したとおり、この第１の実施の形
態によれば、受光ユニット４０は、撮影することにより
画角内に存在する発光ユニット３０の光Ｐによる輝点を
受光・検出し、その輝点の発光強度によるパターンを二
値化するとともに、二値化されたパターンを、予め用意
された互いに相関しないパターン系列のいずれかに一致
するか否かを判定する。そして判定結果に基づいて、論
理信号１若しくは０に変換して送信情報ＴＸを再生す
る。したがって、かかるパターン系列を含まない外乱光
の影響を確実に排除することができる。また、図１５に
よれば、使用者の手ぶれによる撮影画像の動き補正を行
うことができるので、使用者が、受光ユニット４０を手
に持って撮影した場合でも送信情報ＴＸの再生を確実に
行うことができ、使い勝手の向上を図ることができる。

【００６２】なお、以上の説明では、受光ユニット４０
として、電子スチルカメラのような液晶ファインダ（液
晶ディスプレイ４４）を備えたものを例にしたが、これ
に限らず、たとえば、図１８（ａ）に示すように、ボデ
ィ５３に光学レンズ５０、操作ボタン５１を備え、文字
情報表示用の表示部５４、撮影方向調整用の直視ファイ
ンダ５５を設けた受光ユニットであってもよい。

【００６３】これによれば、同図（ｂ）に示すように、
直視ファインダ５５を覗き、目標物に撮影方向を向けて
操作ボタン５１を押すことにより、目標物からの情報を
受信して表示部５４に表示させることができる。このよ
うにすれば比較的高価な液晶ファインダ（図５の液晶デ
ィスプレイ４４）を用いる必要が無く、受光ユニット５
０のコストダウンを図ることができる。なお、使用者
は、直視ファインダ５５を覗いている間は表示部５４の
表示を確認できないので、目標物からの情報取得を通知
するための警報または合成音声等を発するようにしても
良い。（第２の実施の形態）上記の第１の実施の形態において
は、１文字（無圧縮の８ｂｉｔコードテキストデータと
する）を転送するためには最低４０フレーム（８×５＝
４０フレーム）の画像を必要とする。したがって、１文
字を転送するのに、１．３３〔秒〕の時間がかかり、送
信情報の文字数が増えればその分だけ時間を要するとい
う不都合を生じる。

【００６４】この不都合を回避するためには、単純にフ
レームレートを上げることが最も望ましいが、仮にフレ
ームレートを３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ／ｓｅｃｏｎｄ）
に設定して転送速度を１０倍にした場合、３０×１０＝
３００ｆｐｓものフレームレートを必要としてしまう。

【００６５】また、フレームレートを高くしつつ、デー
タ処理量を削減するには、フレーム画像のドット数を減
らすことが考えられる（たとえば、上記３００ｆｐｓの
状態でデータ量を１／１０とすると、検出対象とする領
域を、元画像の画素数（例えば６４０×４８０ドット）
よりも少ない、例えば２２８×１５２ドット程度に削減
すればよい）。しかしこのようにした場合、画角中に占
める１ドット画素の面積も１／１０に減少してしまうた
め、６４０×４８０中の１ドットの輝点による情報伝送
の場合でも、１０倍の検出面積に対する一部の面積の輝
度変化となってしまい、画素の輝度変化の変化幅が１／
１０に低下し、結局、検出限界を下回るという欠点、つ
まり、画素精細度の低下に伴って、検出する光源の１ド
ットの担当面積がより拡大されてしまうという不都合を
招く。

【００６６】これはたとえば、目立たない豆電球ほどの
光源の代わりに、１０倍の面積を持つ光源（例えばグロ
ーブ型形状の光源など）を用いなければならなくなった
り、または、１ドットの中で面積が小さくなる分、輝度
変化の振幅を大きくするために、点灯時の輝度を何倍に
設定しなくてはならない。

【００６７】つまり上記の第１の実施の形態では、小さ
な面積の輝度変化を捉え（画素数を精細にし）つつ、デ
ータ転送量を上げ、しかも、扱うデータの処理量を少な
くするという要求を同時に満たすことができないという
欠点があった。

【００６８】そこで、第２の実施の形態では、上記の欠
点を改善するために、（１）撮像手段の検出エリアから「部分読み出し」を行
い、その読み出しエリアを１周期ごとにずらしていくこ
とにより、画角中から高精細に目的変調信号を検出して
復号を行うようにする。（２）撮像手段のサブサンプリング（読み飛ばし）機能
を活用し、フレームレートを高く保ったままの画像で全
画角での信号検出を行うようにする。（３）また、上記の２つ（１）、（２）を組み合わせ
る。ことをポイントとするものである。

【００６９】以下、第２の実施の形態について詳しく説
明する。なお、上記の第１の実施の形態と共通する構成
要素については、第１の実施の形態、及び該当図面を参
照することとし、相違する構成要素（または新たに追加
された構成要素）のみを図示することとする。

【００７０】図１９は、第２の実施の形態における受光
ユニット４０の電気的な内部構成図であり、第１の実施
の形態の図５（ｂ）に対応する図面である。図５（ｂ）
との相違点は、次のとおりである。

【００７１】撮像部４５はフレームレートを高く設定し
部分読み出しが可能な撮像デバイス（ＣＭＯＳセンサー
等）であり、全画角の精細度を１２８０×９６０ドッ
ト、また、部分読み出し領域の大きさを３２０×２４０
ドットとする。また、撮像部４５は、１５ｆｐｓのフレ
ームレートでフルドット１２８０×９６０ドットの画像
を取り込むことが可能であり、３２０×２４０ドットの
部分読み出しは、上記フルドットの場合の１／１６の面
積になる。したがって、３２０×２４０ドットの部分読
み出しを行った場合、およそ１６倍のフレームレート
（約２４０ｆｐｓ）の取り込みが可能である。

【００７２】キャプチャ画像バッファ４６は、部分読み
出しデータを格納するため３２０×２４０ドットの容量
を持つ。表示バッファ４７は撮像部４５の全画角をモニ
タ表示するため１２８０×９６０ドットの容量を持つ。
また、フレーム時系列バッファ５２は、部分読み出しデ
ータを時系列に格納していくものであるため、各々３２
０×２４０ドットの容量を持つ。基準画像バッファ５
１、相関度評価画像バッファ５３および二値化等作業用
バッファ５４は、部分読み出しデータに対応する３２０
×２４０ドットの容量を持つ。

【００７３】読み出し位置制御メモリ１００は、フルド
ット１２８０×９６０ドットの画像における３２０×２
４０ドットの部分読み出し領域（以降「読み出し領域範
囲」という）の情報を保持する。

【００７４】図２０は、読み出し領域範囲の概念図であ
る。この図において、Ｘ₁〜Ｘ₅は読み出し領域範囲の横
方向サイズ（３２０ドット）、Ｙ₁〜Ｙ₅は読み出し領域
範囲の縦方向サイズ（２４０ドット）である。（１）〜
（２５）までの括弧付き数字は読み出し領域範囲の番号
であり、サーチは太線矢印の順に行われる。すなわち、
（１）→（２）→（３）→（４）→（５）→（６）→・・
・・→（２５）の順にサーチを行い、最後の読み出し領域
範囲（２５）に達すると、再び（１）に戻ってサーチを
繰り返す。なお、右向き矢印線および波線矢印線は、サ
ーチ方向を示す。

【００７５】なお、図示の例では、各々の読み出し領域
において隣の読み出し領域とオーバーラップしている。
つまり、フルドット（１２８０×９６０）の画像を縦横
に等分（例えば、図示のように５等分）すると、各々の
読み出し領域範囲の大きさは領域範囲Ａの２５６×１９
２ドットとなるが、読み出し領域範囲（１）は３２０×
２４０ドットとなっている。すなわち、６４×４８ドッ
トのオーバーラップ（重なり合う領域）を設けることに
より、領域範囲の境界線上に輝点が存在する場合でも、
この輝点の輝度変化を正しく検出することができる。

【００７６】次に第２の実施の形態における動作を説明
する。図２１は、第２の実施の形態における受光ユニッ
トの全体的な動作フローチャートを示す図である。この
フローチャートでは、撮像素子の全画角１２８０×９６
０ドットをいくつかの読み出し領域範囲に分割し、それ
ぞれの読み出し領域ごとに、上記の第１の実施の形態の
図１０の処理（ステップＳ２０〜ステップＳ２４）を繰
り返して実行する。すなわち、読み出し領域範囲の初期
化（ステップＳ３０）を行い、まず１番目の読み出し領
域範囲（図２０の読み出し領域範囲（１））について上
記の第１の実施の形態における図１０の処理（ステップ
Ｓ２０〜ステップＳ２４）を実行する。

【００７７】ステップＳ２３で信号検出が行われなかっ
た場合、ステップＳ３１の判定結果が“ＮＯ”となり、
次の読み出し領域範囲の処理に切り換え（ステップＳ３
２）、その読み出し領域範囲について、ステップＳ２０
以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２３で、５ビ
ット符号の検出等信号検出が行われた場合は、その読み
出し領域範囲に対して５回部分読み出し処理を行う。

【００７８】図２２は、フルドット画像（１２８０×９
６０ドット）と、読み出し領域範囲（３２０×２４０ド
ット）の対応関係を示す概念図である。この図におい
て、１０１は１２８０×９６０ドットの撮像素子で得ら
れた領域、１０２は１番目の読み出し領域範囲である。
この図において、例えば、５ビット符号が検出された場
合は一つの領域あたり５回の部分読み出しを行うので、
読み出し領域範囲１０２は時刻ｔ₀〜ｔ₄にかけて合計５
回読み出される。なお、符号１０３は時刻ｔ₁における
読み出し領域範囲、符号１０４は時刻ｔ₂における読み
出し領域範囲、符号１０５は時刻ｔ₃における読み出し
領域範囲、符号１０６は時刻ｔ₄における読み出し領域
範囲を示す。

【００７９】このように、第２の実施の形態において
は、１２８０×９６０ドットで得られた画像を３２０×
２４０ドットの読み出し領域範囲に分割し、それぞれの
領域をスキャンしながら、第１の実施の形態における図
１０の処理（ステップＳ２０〜ステップＳ２４）を繰り
返し実行し、分割された領域で輝度変化を伴う輝点、す
なわちｎビットの符号が検出された場合は、その読み出
し領域範囲に対してｎ回の部分読み出しを行うようにし
たため、小さな面積の輝度変化を確実に捉えることがで
き、文字情報のデータ転送量を上げることができる。し
かも、データの処理量を少なくするという要求を同時に
満たすことができる。

【００８０】なお、本第２の実施形態においては、読み
出し領域範囲を３２０×２４０ドットとしているが、こ
れに限定されない。つまりより細かく領域を分割すれ
ば、数１０００ｆｐｓのさらに高いフレームレートでも
実現可能である。また、読み出し領域範囲のサイズを可
変とし、一つの装置で広範な符号変調条件に対応させる
ことも可能である。

【００８１】（第３の実施の形態）第３の実施の形態
は、『撮像素子にＣＭＯＳセンサー等を用いる撮像装置
は「サブサンプリングモード」機能を備える。』点に着
目し、同一の画角内で縦横を１ドットおきにサンプリン
グしてフレームレートを上げるようにしたものである。
上記「サブサンプリングモード」機能における“サブサ
ンプリング（または、サブサンプリング圧縮法）”と
は、非可逆画像圧縮アルゴリズムの一種であり、要は、
画角内の全ての画素を処理するのではなく、市松模様に
ドットを間引いて処理する手法のことである。

【００８２】図２３は、第３の実施の形態における受光
ユニット４０の電気的な内部構成図である。第３の実施
の形態では、上記「サブサンプリングモード」機能を活用
するため、新たな構成要素として「サブサンプリングモ
ード」機能に関する制御情報を保持するサブサンプリン
グ制御メモリ１１１と、読み出し条件リストメモリ１１
２とを備える。ＣＰＵ４９は、読み出し条件リストメモ
リ１１２を参照しながら、サブサンプリング制御メモリ
１１１を制御する。

【００８３】図２４は、読み出し条件リストメモリ１１
２の格納データを示す概念図である。“Ｎｏ．”は条件
番号であり、各Ｎｏ．ごとに、縦方向（タテ）と横方向
（ヨコ）の画素間引き条件、その間引き条件で得られる
画像サイズ、元画像の分割数（領域数）をあらかじめ指
定する。例えば、Ｎｏ．１には、縦横の画素間引き数と
して“４”（タテヨコ：４ドットおきを意味する）が指
定されている。例えば、元のフルドット画像（１２８０
×９６０ドット）に対して条件番号Ｎｏ．１を適用した
場合は、間引き数“４”でサブサンプリング処理を施
し、その処理の結果として３２０×２４０ドットの読み
出し領域範囲を順次切り出す。また、条件番号Ｎｏ．２
を適用した場合は、フルドット画像に間引き数“４”
（縦４ドットおき）、“２”（横２ドットおき）でサブ
サンプリング処理を施して、全画角サイズ６４０×２４
０ドットとして３２０ｘ２４０ドットの読み出し領域範
囲をで順次切り出す。さらに、条件番号Ｎｏ．３を適用
した場合は、間引き数“２”でサブサンプリング処理を
施し、全画角画像サイズ６４０×４８０ドットとして３
２０ｘ２４０ドットの読み出し領域範囲を順次切り出
す。さらにまた、条件番号Ｎｏ．４を適用した場合は、
間引き数として“２”（縦２ドットおき）、“１”（横
１ドットおき）でサブサンプリング処理を施し、全画角
画像サイズ１２８０×４８０ドットとして、３２０ｘ２
４０ドットの読み出し領域範囲を順次切り出す。また、
条件番号Ｎｏ．５を適用した場合は、間引き数“１”で
サブサンプリング処理を施し、全画角画像サイズ１２８
０×９６０ドットとして、３２０ｘ２４０ドットの読み
出し領域範囲を順次切り出す。

【００８４】図２５は、読み出し条件リストメモリ１１
２の条件番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５に対応した全画角画像
サイズの画像と、その中での３２０ｘ２４０ドットで順
次切り出しのスキャン画像を示す図である。（ａ）は条
件番号Ｎｏ．１に対応するものであり、スキャン対象画
像２０１は元のフルドット画像（１２８０×９６０ドッ
ト）の縦４ドット×横４ドットおきに間引いたものであ
る。最も粗い画像であるが、データの処理量は最も軽
い。また、読み出し領域範囲の数は縦１×横１の一つで
あり、全画角を一回で取り込めるので、例えば上記第２
の実施の形態の図２１の処理を行った場合、ステップＳ
３２からステップＳ２０の処理ループでは、いつも同じ
読み出し領域範囲について行うことになる。（ｂ）は条
件番号Ｎｏ．２に対応するものであり、スキャン対象画
像２０２は元のフルドット画像を縦方向を４ドットお
き、横方向を２ドットおきにそれぞれ間引いたものであ
る。この条件では、縦方向の画像の粗さは上記（ａ）と
同じであるが、横方向については上記（ａ）よりも精細
になっている。また、読み出し領域範囲の数は縦３×横
１の三つなので、例えば上記第２の実施の形態の図２１
の処理を行った場合、ステップＳ３２において、横方向
に、読み出し位置（ｘ，ｙ）が、（０，０）、（３２
０，０）、（６４０，０）とループ設定される。（ｃ）
は条件番号Ｎｏ．３に対応するものであり、スキャン対
象画像２０３は元のフルドット画像を縦２ドット×横２
ドットおきに間引いたものである。（ｄ）は条件番号Ｎ
ｏ．４に対応するものであり、スキャン対象画像２０４
は元のフルドット画像を縦方向を２ドットおき、横方向
を１ドットおきにそれぞれ間引いたものである。（ｅ）
は条件番号Ｎｏ．５に対応するものであり、スキャン対
象画像２０５は元のフルドット画像を縦１ドット×横１
ドットおきに間引いたものである。最も精密であるが、
データ処理量は最も重くなっている。また、これら
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）において、読み出し領域範囲は
縦横に複数設定されるため、ループ設定の際、例えば、
２回目の読み出し領域範囲（ｘ，ｙ）は、（３２０，
０）（９５９，９５９）の６４０×９６０ドットにな
る。しかしながら読み出し条件リストメモリ１１２の間
引き条件がそれぞれの条件番号に応じて設定されている
ため、常に３２０×２４０ドットの読み出し領域範囲が
得られ、さらに上記第２の実施の形態に記載されたよう
に読み出し領域を重ね合わせながら処理する。

【００８５】図２６は、第３の実施の形態における受光
ユニット４０の全体的な動作フローチャートを示す図で
ある。このフローチャートでは、各サブサンプリングモ
ードに応じて第２の実施の形態で行っていた全画面中の
部分領域（読み出し領域範囲）のスキャン制御方法を変
更する。信号検出（輝点の輝度変動バターン検出）があ
った場合、ステップＳ４２の処理について固定しループ
処理する。

【００８６】まず、読み出し条件リストメモリ１１２に
格納された条件番号Ｎｏ．１を参照し（ステップＳ４
１）、同じレートで全画面を非常に粗いサーチを行う
（ステップＳ４２；図２１の処理と同一）。この場合、
条件番号Ｎｏ．１では、たとえば、５ビットのパターン
であれば５枚の画像取得毎に信号検出の処理が行われる
（比較的広い範囲の起動変動の場合は、このように１／
１６精度で取得しても信号が検出できる。）。なお、ス
テップＳ４２における表示処理（図２１のステップＳ２
４の表示処理）はサンプリングモードに応じて制御され
る。

【００８７】粗くサーチした状態（図２５のスキャン画
像２０１）で信号が検出されなかった場合は、条件番号
の更新を行って同様の処理に移る（ステップＳ４３）。
例えば条件番号がＮｏ．１からＮｏ．２に更新された場
合は、横方向に精細化されるので、全画各領域サイズに
対するスキャン処理をステップＳ４２で行うことにな
る。この段階で信号検出されると、その読み出し領域範
囲でサーチが終了し、信号の二値化処理が開始される。

【００８８】このように、条件番号を更新して精細度を
段階的に高めて、全画素領域に対するスキャン量を増し
ながら、より小さな信号検出をサーチしていく。そし
て、条件番号Ｎｏ．５に到達すると、条件番号Ｎｏ．１
に戻る。つまり、輝度変化が検出されるまで、この読み
出し条件リストの設定を反復する。

【００８９】このようにすると、検出対象となる輝点を
含む画像において、その画角サイズが広い場合であって
も、早く信号検出を行うことができる。つまり、最初は
粗いサンプル（図２５のスキャン画像２０１）を用いて
初期捕捉を行い、捕捉されなかった場合にのみサンプル
の精細度を段階的に高めるようにしたので、スキャン処
理に伴う初期捕捉時間の短縮化を図ることがでる。

【００９０】（第４の実施の形態）第４の実施の形態
は、隣接する光線の影響（電波のようなフェージングや
マルチパス、混信などに相当するノイズ）をきわめて受
けにくく、かつ、伝送速度の低下を防ぐことを目的と
し、撮影画像内の信号検出を行う際に、耐ノイズ性と耐
環境性を重視した検出・捕捉モードと、該モードによる
検出で領域／対象ドットが確定した後に復号を行う復号
モードとに分け、確実な信号検出と、信号検出後の高速
な復号を可能にすることを特徴としている。そしてその
実現方法として、検出・捕捉モードは低速フレームレー
ト処理（時系列パターンの相関を生かした検出処理）で
行い、信号の変調（発光ユニット３０１側）と信号検出
（受光ユニット４０側）とを行う。一方、復号モードは
高速フレームレート処理で行い、信号判定のためのスレ
ッシュレベル（閾値）の決定と、二値化を行う処理につ
いて詳述する。

【００９１】なお、第４の実施の形態では、第１の実施
の形態と共通する構成要素については、適宜に第１の実
施の形態の図面を参照することとして、新たに追加され
た構成要素を図示する。

【００９２】第４の実施の形態と第１の実施の形態との
相違点は、第４の実施の形態では伝送されるデータ（情
報文字列）が非常に高速となっていること、および、画
面全体のモニタ更新が無い点にある。

【００９３】図２７は第４の実施の形態の発光ユニット
３０１の電気的な内部構成図であり、第１の実施の形態
と重複する構成については説明を省略する。新規に追加
された構成とは、図中、破線で囲まれている部分であ
り、パターンビットカウンタ３８、バイトカウンタ３９
に相当する。なお、これらの動作については、図２８の
フローチャートで詳述する。なお、発光ユニット３０１
は、ＯＮ状態の光Ｐの強さを高輝度Ｈ（以下「ＯＮ
（Ｈ）状態」）と低輝度Ｌ（以下「ＯＮ（Ｌ）状態」）
の二つに切り換えることができる。これは輝度で見た場
合、「ＯＦＦ状態」＜「ＯＮ（Ｌ）状態」＜「ＯＮ
（Ｈ）状態」の関係となる。

【００９４】図２８は、発光ユニット３０１の動作フロ
ーチャートを示す図である。まず、出力する情報文字列
からなるソースデータはビットデータ化され、直流成分
を除去された後、送出データメモリ３３に格納される
（ステップＳ５１）。次にパターンビットカウンタ３
８、バイトカウンタ３９を初期化（ステップＳ５２）し
た後、パターンデータメモリ３４より１ビットを取り出
すとともに（ステップＳ５３）、送出データメモリ３３
より１バイト分のビットデータを取り出す（ステップＳ
５４）。パターンビットが“０”（論理信号０）である
か否かを判定する（ステップＳ５５）。

【００９５】そして、論理信号０であれば、当該１バイ
トについて「“０”＝ＯＦＦ状態、“１”＝ＯＮ（Ｌ）
状態」の変調条件を適用し（ステップＳ５６）、一方、
パターンビットが論理信号０でなければ当該１バイトに
ついて「“０”＝ＯＦＦ状態、“１”＝ＯＮ（Ｈ）状
態」の変調条件を適用する（ステップＳ５７）。

【００９６】次にバイトカウンタ３９をインクリメント
し（ただし、データ終端ならば先頭バイトに戻る）（ス
テップＳ５８）、６４バイト分の完了を判定（ステップ
Ｓ５９）するまで以上のステップＳ５３以降を繰り返
す。一方、６４バイト分の完了を判定すると、パターン
ビットカウンタ３８をインクリメントし（ただし、デー
タ終端ならば先頭バイトに戻る）（ステップＳ６０）、
以上のステップＳ５３以降を繰り返す。なお、ステップ
Ｓ５８〜ステップＳ６０は、サイクリックに制御される
ものであり、出力される信号は伝送データ６４ビット分
（８バイト分）で１つの上位パターンビットに従って変
動する。

【００９７】図２９は、出力する情報文字列からなるソ
ースデータのビット列における“１”、“０”ビットの
偏りである直流成分の除去の説明図である。直流成分除
去とは「０／１分散の等化」ともいい、後述の受光ユニ
ット４０において低速フレームレートで撮像する場合、
ソースデータの性質に左右されず、所定時間内の積分レ
ベルをできるだけ一定に保つために行われる。

【００９８】まず、送出対象の情報文字列（ａ）を、
「ＸＴｏｗｅｒ…」とすると、先頭文字「Ｘ」はＡＳＣ
ＩＩコードで“５８Ｈ”であるので、図に示すようなバ
イナリ列（ｂ）「０１０１１０００」となる。次にこの
バイナリ列（ｃ）「０１０１１０００」の否定となるビ
ット列（ｃ）「１０１００１１１」を生成し、バイナリ
列（ｂ）のビット、ビット列（ｃ）という順番で両者を
混合する。以下、ほかの文字についても同様に処理され
て、０／１分散の等化を図った伝送データが生成され
る。なお、図２９では、単純な否定ビット列との混合に
よって直流成分除去をおこなうようにしたが、０または
１の連続を抑制するビット列変換として、より冗長度の
低いものが各種考えられる、例えば、ＣＤ（コンパクト
ディスク）のピットと呼ばれる記録列に使われるＥＦＭ
変調などほかの方法を用いてもよい。

【００９９】図３０は、発光ユニット３０１における輝
度変動パターンを示す図である。この図では、拡散符号
パターンを「００１０１」とし、この拡散符号パターン
の各ビットをパターンビットとしている。

【０１００】同図において、（Ａ）は、長いサイクルで
見た場合の輝度変動パターンを示し、全体として（輝度
変動信号のエンベロープとして）、輝度が拡散符号パタ
ーンに応じて変化し、かつ、非常に短い時間でＯＮ
（Ｈ）、ＯＮ（Ｌ）変動している。中段（Ｂ）は、伝送
データビットが６４ビットで１つのパターンビット周期
を示し、下段（Ｃ）は、短いサイクルで見た場合の輝度
変動パターンを示す。この図によれば、受光ユニット４
０側で長い撮像周期とシャッター時間で（Ａ）を観測す
ると、ローパスフィルタをかけた（Ａ）のエンベロープ
となる拡散符号パターンによる輝度変動を捉えることが
できる。（以下、このような信号検出方法を「検出・捕
捉モード」と呼ぶ）また、逆に、受光ユニット４０側で、短い撮像周期とシ
ャッター時間で（Ａ）を観測すると、（Ｃ）で表すよう
な元信号レベルの輝度変動を捉えることができる。（以
下、このような信号検出方法を「復号モード」と呼ぶ）

【０１０１】図３１は、第４の実施の形態における受光
ユニット４０の動作フローチャートを示す図である。こ
のフローチャートは、「検出・捕捉モード」（ステップ
Ｓ７２〜ステップＳ７８）と「復号モード」（ステップ
Ｓ７９〜ステップＳ８４）とに分けられる。

【０１０２】「検出・捕捉モード」は、微弱な輝度変動
であっても周囲の各種外乱光影響されないロバストな信
号検出を行い、且つ、信号が検出された場合には指定さ
れた領域のベースバンド復号処理を行うものである。一
方、「復号モード」は、対象領域が確定した後の高速な
データ復号を行うものである。

【０１０３】このフローチャートでは、まず、信号検出
を行うための各種設定を行う（ステップＳ７１）。第４
の実施の形態では、画面全体を取り込むフレームレート
を１０ｆｐｓと仮定する。

【０１０４】図３２は、検出・捕捉モードのときのタイ
ミング図である。（Ａ）は発光ユニット３０１から出力
される光Ｐの輝度変動、（Ｂ）は受光ユニット４０にお
いて受光（撮像）されるサンプリングレベルを夫々示
し、図中、ｔｓは信号捕捉モードにおけるシャッター時
間である。（Ａ）の輝度変動に同期して、受光ユニット
４０側では横矢印で示されるタイミングとシャッター時
間で受光を行っている。受光ユニット４０におけるシャ
ッター時間は発光ユニット３０１の伝送ビットの変動に
対して積分効果が出るように、シャッター時間を長く
し、また、撮像における絞り、ゲインが設定されてい
る。ｔｓを例えば５０（ｍｓ）とした場合、３２ビット
分の、ＯＦＦ−ＯＮ（Ｌ）が受光ユニット４０側で観測
され、積分されて信号変動の平均輝度値が算出される。
このようにして、検出・補足モードでは、画角中で該当
信号が存在している、座標の変動が、結果的に（Ｂ）の
点線に示すような、変動として観測されることになる。

【０１０５】図３３は、復号モードのときのタイミング
図である。（Ａ）は発光ユニット３０１から出力される
光Ｐの輝度変動、（Ｂ）は受光ユニット４０において受
光（撮像）されるサンプリングレベルを夫々示し、図
中、ｔｓは信号捕捉モードにおけるシャッター時間であ
る。同図において、受光ユニット４０は発光ユニット３
０１側における伝送データビット波形の輝度変動に同期
して受光する。

【０１０６】図３１において、初期設定として検出・捕
捉モード用読み出しクロック設定、読み出し領域範囲の
設定が終わると（ステップＳ７１）、次に、ステップＳ
２１と同様のフレームバッファ登録処理を行い（ステッ
プＳ７２）、ステップＳ２４と同様の表示処理を行う
（ステップＳ７３）。次にフレーム時系列バッファ５２
に１パターン周期分時系列画像が格納されているか否か
（バッファポインタ＝Ｎであるか否か）を判定し（ステ
ップＳ７４）、その判定結果が“ＮＯ”であれば、ステ
ップＳ７２に復帰する一方、その判定結果が“ＹＥＳ”
であれば、信号検出処理、すなわち、光Ｐによる輝度変
動検出処理を実行する（ステップＳ７５）。そして、信
号検出の有無を判定し（ステップＳ７６）、無しであれ
ばステップＳ７２に復帰し、有りであれば、検出マーク
枠をオーバーラップ表示（ステップＳ７７）した後、そ
の検出マーク枠領域に対するタップ操作等を検出（ステ
ップＳ７８）すると、復号モード処理（ステップＳ７９
〜ステップＳ８４）に移行する。

【０１０７】復号モード処理では、まず、輝度変動検出
領域の設定と、フレームレート設定を行う（ステップＳ
７９）。第４の実施の形態におけるフレームレートは、
全画角を撮像するレートに対して６４倍に設定される。

【０１０８】ステップＳ８０は、１６伝送ビット分の領
域について動き補正を行い、その中心ドットのレベルを
観測するループ処理である。次に、後段のステップＳ８
１〜Ｓ８４に移行するため、スレッシュレベルを決定す
る。

【０１０９】図３４はスレッシュレベルの決定概念図で
ある。同図は、復号モードにおける時間輝度変動を表
し、縦軸のレベルは、８ビット量子化モデルにおける２
５６段階のダイナミックレンジで表され、波形Ｄがレベ
ル８０から１０５の中間的な領域でのベースバンド波形
として検出されたとすると、スレッシュレベルは、１３
０（最大値）−８０（最小値）／４＋８０（最小値レベ
ル）＝９２．５に設定される。

【０１１０】このようにして決定されたスレッシュレベ
ルに基づき、読み出し領域範囲のデータを取り出して前
回との比較処理で動き補正処理を行い、検出対象とする
サンプルドット座標を決定する（ステップＳ８１）。そ
して、そのデータを、ステップＳ８０で決定したスレッ
シュレベルで、論理判定し、１ビットごとに、ソースデ
ータビット列を取り出し、復号処理を行う（ステップＳ
８２）。

【０１１１】図３５は、論理判定の概念図を示すもので
あり、図３４のスレッシュレベルの決定に基づいて、ス
レッシュレベル未満を論理信号０、スレッシュレベル以
上を論理信号１として伝送データレベルを判定するケー
スを示している。

【０１１２】最後に、使用者の操作（特定のキー操作
等）に応答して、復号データ表示モードを抜け、また、
画角全体の信号検出・捕捉モードへ移るか否かの判定を
行って（ステップＳ８４）、一連の処理を終了する。

【０１１３】以上のように、第４の実施の形態では、検
出のための変調と、情報伝送の変調（ベースバンド変
調）とを重畳するとともに、輝度変動を「ＯＦＦ」、
「ＯＮ（Ｌ）」、「ＯＮ（Ｈ）」としたため、外乱に強
く、単純で高速な信号検出方法であるとともに、輝度変
動が小さい面積で検出されても良好な情報文字列の伝
送、再生が可能となる。

【０１１４】また、検出・捕捉モードにおいて、事前に
領域画像データを取得し、フレーム間の相関で動き補正
を行うことで、手ぶれ等の変動があっても、良好な検出
性能を確保できる。

【０１１５】なお、検出・捕捉モードにおいて、使用者
が検出領域をそれぞれ指定した領域について復号モード
に入るようにしたが、複数の領域を指定して読み出すこ
とが可能な構成であれば、一つのフレームレート周期の
時間内に複数の領域についてデータが転送できる。した
がって、フレームレートで各領域のデータを複数部分読
み出して、復号モードに移行することで、同時に複数の
領域について、復号処理を同時に行う装置を構成するこ
とも可能である。

【０１１６】また第４の実施の形態では、復号モードで
はベースバンド変調を採用したが、符号拡散変調を用い
ることも可能である。この場合、センサーの検出ノイズ
や撮像条件の変動にきわめて強くすることができる。

【０１１７】

【発明の効果】本発明によれば、発光ユニットから二つ
のビットパターン系列で変調された光が発射され、その
光に含まれる情報が受光ユニットで復号される。詳しく
は、前記発光ユニットは、伝送すべき情報を構成するビ
ット列を論理判定し、その判定結果に応じて予め用意さ
れた互いに相関度の低い二つのビットパターン系列より
択一的にビットパターン系列を選択し、その選択結果に
従って変調された強度で光信号を出力し、前記受光ユニ
ットは、受光された光信号を強度に応じて二値化し、該
二値化した結果に含まれるビットパターン系列が、前記
予め用意された互いに相関度の低い二つのビットパター
ン系列のいずれか一方に対応するときに、対応する論理
信号を発生して、前記情報の再生を行うので、輝度変化
のない外乱光は当然のこと、輝度変化があっても前記二
つのビットパターン系列のような規則性を持たない外乱
光よる悪影響を回避して常に情報の抽出を正しく行うこ
とができる。また、ひとつのビットを、いくつかの時系
列のパターンにし、その相関に着目して検出するので、
発光側の変動幅が微少なものであっても、高い耐ノイズ
性を得ることができる。また、液晶ディスプレイに被写
体像と一緒に輝点像とその情報を表示させる場合、輝点
像の数が増えると情報の視認性が損なわれるが、これを
回避するためには、表示画面上の特定部分（たとえば、
画面中央部分）に位置する輝点像についてのみ情報を表
示させるようにすればよい。また、二つのビットパター
ン系列の一方の論理を反転させて他方のビットパターン
系列とするようにすれば、ビットパターン系列の発生回
路を単一構成とすることができ、回路構成の簡素化を図
ることができる。また、元画像をいくつかの領域（読み
出し領域範囲）に分割して、それぞれの領域をスキャン
し、特定の領域でｎビット符号が検出された場合は、そ
の読み出し領域範囲に対してｎ回の部分読み出しを行う
ようにすれば、小さな面積の輝度変化を捉え（画素数を
精細にし）つつ、データ転送量を上げ、しかも、扱うデ
ータの処理量を少なくするという要求を同時に満たすこ
とができる。また、スキャンのはじめに低解像度の領域
を用いることにより、初期捕捉の時間短縮を図ることが
できる。また、光源変動を「ＯＦＦ」、「ＯＮ
（Ｌ）」、「ＯＮ（Ｈ）」とすることにより、耐環境性
に強い検出と、単純で高速な信号検出で、且つ高精細の
検出（撮像データ上小さい面積領域となる光源の検出）
とを同時に満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発光ユニット１の概念構成図である。

【図２】パターン系列（ＳＡ／ＳＢ）の一例を示す図及
び二つのパターン系列（ＳＡ／ＳＢ）を同時に作る場合
の構成図である。

【図３】受光ユニット２０の概念構成図である。

【図４】発光ユニット３０の正面斜視図及び受光ユニッ
ト４０の正面斜視図並びに受光ユニット４０の背面斜視
図である。

【図５】発光ユニット３０及び受光ユニット４０の電気
的な内部構成図である。

【図６】発光ユニット３０及び受光ユニット４０の利用
例を示す図である。

【図７】発光ユニット３０のＣＰＵ３６で実行される発
光処理プログラムのフローチャートを示す図である。

【図８】発光ユニット３０の発光動作のタイミングチャ
ートを示す図である。

【図９】発光側（発光ユニット３０側）と受光側（受光
ユニット４０側）とのタイミングチャートを示す図であ
る。

【図１０】受光ユニット４０のＣＰＵ４９で実行される
受光処理プログラムのフローチャートを示す図である。

【図１１】フレームバッファ登録処理サブルーチンプロ
グラムのフローチャートを示す図である。

【図１２】信号検出＆ビット取り出し処理サブルーチン
プログラムのフローチャートを示す図である。

【図１３】リスト更新処理サブルーチンプログラムのフ
ローチャートを示す図である。

【図１４】表示処理サブルーチンプログラムのフローチ
ャートを示す図である。

【図１５】フレームバッファ登録処理プログラムにおけ
る手ぶれ補正の概念図である。

【図１６】信号検出＆ビット取り出し処理プログラムに
おける相関度計算の概念図である。

【図１７】リスト更新処理プログラムを実行した後のデ
ータリストメモリ５５の状態一例図である。

【図１８】受光ユニット４０の他の例を示す図である。

【図１９】第２の実施の形態における受光ユニット４０
の電気的な内部構成図である。

【図２０】読み出し領域範囲の概念図およびオーバラッ
プさせない場合の読み出し領域範囲の境界線を示す図で
ある。

【図２１】第２の実施の形態における受光ユニット４０
の全体的な動作フローチャートを示す図である。

【図２２】元画像（１２８０×９６０ドットの画像）
と、その読み出し領域範囲（３２０×２４０ドット）の
対応関係を示す概念図である。

【図２３】第３の実施の形態における受光ユニット４０
の電気的な内部構成図である。

【図２４】読み出し条件リストメモリ１１２の格納デー
タを示す概念図である。

【図２５】読み出し条件リストメモリ１１２の条件番号
（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）に対応したスキャン画像を示す
図である。

【図２６】第３の実施の形態における受光ユニット４０
の全体的な動作フローチャートを示す図である。

【図２７】第４の実施の形態における発光ユニット３０
１の電気的な内部構成図である。

【図２８】第４の実施の形態の発光ユニット３０の動作
フローチャートを示す図である。

【図２９】任意データのビット列から“１”や“０”の
ビットの偏り（直流成分）を除去する直流成分除去の説
明図である。

【図３０】輝度変動パターンを示す図である。

【図３１】第４の実施の形態の受光ユニット４０の全体
的な動作フローチャートを示す図である。

【図３２】低フレームレートのときのタイミング図であ
る。

【図３３】高フレームレートのときのタイミング図であ
る。

【図３４】スレッシュレベルの決定概念図である。

【図３５】論理判定の概念図である。

【符号の説明】

Ｐ光１発光ユニット２論理判定部（判定手段、選択手段）５駆動部（変調手段、出力制御手段）２０受光ユニット２１受光部（二値化手段）２２パターン系列判定部（ビットパターン判定手段）２３論理信号１発生部（信号出力手段、再生手段）２４論理信号０発生部（信号出力手段、再生手段）３０発光ユニット４０受光ユニット（撮像装置）４３シャッターキー（指示手段）４４液晶ディスプレイ（表示手段）４５撮像部（撮像手段）４９ＣＰＵ（二値化手段、ビットパターン判定手段、
信号出力手段、再生手段、スキャン手段、分割手段、変
更手段、サブサンプリング手段、領域選択手段、表示制
御手段）３０１発光ユニット

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年９月９日（２００２．９．９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６２】なお、以上の説明では、受光ユニット４０
として、電子スチルカメラのような液晶ファインダ（液
晶ディスプレイ４４）を備えたものを例にしたが、これ
に限らず、たとえば、図１８（ａ）に示すように、ボデ
ィ５３０に光学レンズ５００、操作ボタン５１０を備
え、文字情報表示用の表示部５４０、撮影方向調整用の
直視ファインダ５５０を設けた受光ユニットであっても
よい。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６３】これによれば、同図（ｂ）に示すように、
直視ファインダ５５０を覗き、目標物に撮影方向を向け
て操作ボタン５１０を押すことにより、目標物からの情
報を受信して表示部５４０に表示させることができる。
このようにすれば比較的高価な液晶ファインダ（図５の
液晶ディスプレイ４４）を用いる必要が無く、受光ユニ
ットのコストダウンを図ることができる。なお、使用者
は、直視ファインダ５５０を覗いている間は表示部５４
０の表示を確認できないので、目標物からの情報取得を
通知するための警報または合成音声等を発するようにし
ても良い。（第２の実施の形態）上記の第１の実施の形態において
は、１文字（無圧縮の８ｂｉｔコードテキストデータと
する）を転送するためには最低４０フレーム（８×５＝
４０フレーム）の画像を必要とする。したがって、１文
字を転送するのに、１．３３〔秒〕の時間がかかり、送
信情報の文字数が増えればその分だけ時間を要するとい
う不都合を生じる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送すべき情報を発光ユニットにて光信
号に変換して出力し、該光信号を受光ユニットにて受光
して前記情報を再生する情報伝送方式において、前記発光ユニットは、伝送すべき情報を構成するビット
列を論理判定し、その判定結果に応じて予め用意された
互いに相関度の低い二つのビットパターン系列より択一
的にビットパターン系列を選択し、その選択結果に従っ
て変調された強度で光信号を出力し、前記受光ユニットは、受光された光信号を強度に応じて
二値化し、該二値化した結果に含まれるビットパターン
系列が、前記予め用意された互いに相関度の低い二つの
ビットパターン系列のいずれか一方に対応するときに、
対応する論理信号を発生して、前記情報の再生を行うこ
とを特徴とする情報伝送方式。
【請求項２】前記受光ユニットは、前記発光ユニット
からの出力光を該出力光を含む領域の像として撮り込
み、該撮り込んだ像と再生された情報とを表示すること
を特徴とする請求項１に記載の情報伝送方式。
【請求項３】前記二つのビットパターン系列は、一方
のビットパターン系列の論理を反転させて他方のビット
パターン系列としたことを特徴とする請求項１又は２に
記載の情報伝送方式。
【請求項４】任意の情報を光信号に変換して出力する
発光ユニットと、該光信号を受光して前記情報を再生す
る受光ユニットとからなる情報伝送システムにおいて、前記発光ユニットは、前記任意の情報を構成するビット列を論理判定する判定
手段と、該判定手段による判定結果に基づいて予め用意された互
いに相関度の低い二つのビットパターン系列から特定の
ビットパターン系列を選択する選択手段と、該選択手段による選択結果に従って前記任意の情報を光
の強度に変調する変調手段と、該変調手段によって変調された強度で光信号を出力する
よう制御する出力制御手段とを備え、前記受光ユニットは、前記発光ユニットから出力された光信号を受光し、その
光の強度に応じて二値化する二値化手段と、該二値化手段によって二値化された信号に含まれるビッ
トパターン系列が、前記予め用意された互いに相関度の
低い二つのビットパターン系列のいずれかに対応するか
否かを判定するビットパターン判定手段と、該ビットパターン判定手段によって判定されたビットパ
ターン系列に対応する論理信号を出力する信号出力手段
と、前記論理信号発生手段からの出力結果に基づいて前記任
意の情報の再生を行う再生手段とを備えたことを特徴と
する情報伝送システム。
【請求項５】前記変調手段は、前記任意の情報を非点
灯状態に対応するＯＦＦ状態、低輝度点灯状態に対応す
るＯＮ（Ｌ）状態、および、高輝度点灯状態に対応する
ＯＮ（Ｈ）状態からなる光の強度に変調することを特徴
とする請求項４に記載の情報伝送システム。
【請求項６】前記変調手段は、前記選択手段によって
選択された特定のビット列について、前記受光ユニット
側で相異なる論理信号の出現頻度がほぼ均衡するように
ビット信号を付加して、光の強度に変調することを特徴
とする請求項４又は５に記載の光通信システム。
【請求項７】前記受光ユニットは撮像手段を更に備
え、前記発光ユニットからの出力光を、該撮像手段により撮
像することにより受光することを特徴とする請求項４乃
至６に記載の情報伝送システム。
【請求項８】前記受光ユニットは、前記撮像手段によって撮像された領域をスキャンするス
キャン手段と、該スキャン手段によってスキャンされた結果に基づい
て、前記出力光の領域を特定する手段とを更に備え、前記二値化手段は、該特定された領域について二値化
し、前記ビットパターン判定手段は、二値化された信号に含
まれるビットパターン系列が、前記予め用意された互い
に相関度の低い二つのビットパターン系列のいずれかに
対応するか否かを判定することを特徴とする請求項７記
載の情報伝送システム。
【請求項９】前記受光ユニットは、前記撮像手段によって撮像された領域を複数に分割する
分割手段を更に備え、前記スキャン手段は、該分割手段によって分割された各
領域について順次スキャンすることを特徴とする請求項
８に記載の情報伝送システム。
【請求項１０】前記受光ユニットは、前記分割手段に
よって分割される領域の大きさを、任意のタイミングで
変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求
項９に記載の情報伝送システム。
【請求項１１】前記受光ユニットは、サブサンプリング手段と、前記分割手段によって分割される領域の大きさを、該サ
ブサンプリング手段によって変更する領域変更手段とを
更に備えたことを特徴とする請求項９に記載の情報伝送
システム。
【請求項１２】前記受光ユニットは、前記スキャン手段によってスキャンされた領域のスレッ
シュレベルを決定する手段を更に備え、前記二値化手段は、該手段によって決定されたスレッシ
ュレベルに基づいて二値化することを特徴とする請求項
８乃至１１の何れかに記載の情報伝送システム。
【請求項１３】前記受光ユニットは、前記撮像手段によって撮像された領域を表示する表示手
段と、該表示手段に表示された領域のうち、前記出力光の領域
を選択する領域選択手段と、該領域選択手段によって選択された出力光の領域につい
て、前記再生手段による情報再生を指示する指示手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項７乃至１２の何
れかに記載の情報伝送システム。
【請求項１４】前記受光ユニットは、前記指示手段の
指示に応答して前記再生手段で再生された情報を前記表
示手段に表示させる表示制御手段をさらに備えたことを
特徴とする請求項１３に記載の情報伝送システム。
【請求項１５】撮像手段と、該撮像手段によって撮像された領域をスキャンするスキ
ャン手段と、該スキャン手段によってスキャンされた領域のスレッシ
ュレベルを決定する手段と、該スキャン手段によってスキャンされた結果に基づい
て、強度変調された出力光領域を特定する手段と、該手段により特定された出力光領域について、前記スレ
ッシュレベルを決定する手段によって決定されたスレッ
シュレベルに基づいて、光の強度に応じて二値化する二
値化手段と、該二値化復号手段によって二値化された信号に含まれる
ビットパターン系列が、前記予め用意された互いに相関
度の低い二つのビットパターン系列のいずれかに対応す
るか否かを判定するビットパターン判定手段と、該ビットパターン判定手段によって判定されたビットパ
ターン系列に対応する論理信号を出力する信号出力手段
と、前記論理信号発生手段からの出力結果に基づく情報を出
力する情報出力手段とを備えたことを特徴とする撮像装
置。
【請求項１６】前記撮像手段によって撮像された領域
を複数に分割する分割手段を更に備え、前記スキャン手段は、該分割手段によって分割された各
領域について順次スキャンすることを特徴とする請求項
１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】前記分割手段によって分割される領域
の大きさを、任意のタイミングで変更する変更手段をさ
らに備えることを特徴とする請求項１６に記載の撮像装
置。
【請求項１８】サブサンプリング手段と、前記分割手段によって分割される領域の大きさを、該サ
ブサンプリング手段によって変更する領域変更手段とを
更に備えたことを特徴とする請求項１６に記載の撮像装
置。
【請求項１９】前記撮像手段によって撮像された領域
を表示する表示手段と、該表示手段に表示された領域のうち、前記出力光領域を
選択する領域選択手段と、該領域選択手段によって選択された出力光領域につい
て、前記情報出力手段による情報の出力を指示する指示
手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１５乃至
１８の何れかに記載の撮像装置。
【請求項２０】前記指示手段の指示に応答して前記情
報出力手段で出力される情報を前記表示手段に表示させ
る表示制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
１９に記載の撮像装置。
【請求項２１】伝送すべき情報を発光ユニットにて光
信号に変換して出力し、該光信号を受光ユニットにて受
光して前記情報を再生する情報伝送方法であって、前記発光ユニットは、伝送すべき情報を構成するビット列を論理判定する論理
判定ステップと、該論理判定ステップにて判定された結果に応じて予め用
意された互いに相関度の低い二つのビットパターン系列
より択一的にビットパターン系列を選択する選択ステッ
プと、該選択ステップにて選択された結果に従って変調された
強度で光信号を出力する出力ステップとからなり、前記
受光ユニットは、受光された光信号を強度に応じて二値化する二値化ステ
ップと、該二値化ステップにて二値化した結果に含まれるビット
パターン系列が、前記予め用意された互いに相関度の低
い二つのビットパターン系列のいずれか一方に対応する
か否かを判定する判定ステップと、該判定ステップにていずれか一方に対応すると判定した
ときに、対応する論理信号を発生するステップと、該ステップにて発生した論理信号に基づいて、前記情報
の再生を行う再生ステップとからなることを特徴とする
情報伝送方法。
【請求項２２】前記受光ユニットは、前記発光ユニッ
トからの出力光を該出力光を含む領域の像として撮り込
むステップと、該ステップにて撮り込んだ像と再生された情報とを表示
するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項２
１に記載の情報伝送方法。