JP2004336203A - 電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュール - Google Patents
電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュール Download PDFInfo
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Abstract
【課題】小型、軽量、低消費電力、低コストで秘匿性の高い無線光通信をなし得ること。
【解決手段】各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを夫々備え、送信側電子機器および受信側電子機器間で光通信を行う電子機器の通信方法において、対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向しているエリアの内側に通信枠を設定し、設定した通信枠内における送信側電子機器の表示パネルの表示素子および受信側電子機器の表示パネルの受光素子を介して光通信を行う。
【選択図】 図４
【解決手段】各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを夫々備え、送信側電子機器および受信側電子機器間で光通信を行う電子機器の通信方法において、対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向しているエリアの内側に通信枠を設定し、設定した通信枠内における送信側電子機器の表示パネルの表示素子および受信側電子機器の表示パネルの受光素子を介して光通信を行う。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルを有する電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、周辺機器、家電などの電子機器間、あるいは携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯電子機器間、あるいは上記電子機器−携帯電子機器間でデータ交換を実現する無線インターフェイスとして、赤外線通信、あるいはブルートゥース（ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＴＭ）が着目されている。
【０００３】
赤外線通信は、赤外線領域の光を利用してデータを転送する無線通信技術であり、赤外線出力ポートおよび赤外線入力ポートを介して近距離間での通信が行える。
【０００４】
ブルートゥースは、２．４Ｇｈｚの周波数帯の無線を利用し、最大約１０ｍの範囲の機器と１Ｍｂｐｓの速度で音声・データ両方の通信が可能が技術であり、赤外線通信と異なり指向性を持たず、遮蔽物があっても通信することが可能である。
【０００５】
他方、表示パネルにおける各表示素子毎に受光素子を設けるようした表示モジュールに関する従来技術として、特許文献１がある。この特許文献１においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を駆動素子として用い、有機ＥＬ素子を表示素子として用いる表示装置において、各表示素子（有機ＥＬ素子）毎に各表示素子からの光を受光する薄膜フォトダイオードを設け、有機ＥＬ素子の発光量の大小に応じて薄膜フォトダイオードの抵抗が変化する特性を利用することにより薄膜フォトダイオードに接続されるＴＦＴのゲート電圧を変化させて、ＴＦＴのソース−ドレイン間の抵抗を変化させ、これにより有機ＥＬ素子の発光量を補正し、経年変化などに対処させている。
【０００６】
【特許文献１】
再公表特許ＷＯ９８／４０８７１号公報（図１５，図１６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、赤外線通信では、一般的にシリアル通信であるために、通信速度が遅く、エラー耐性も低い。また、赤外線通信では、赤外線通信専用の発光／受光部、赤外線入出力ポート、信号処理回路などが必要となるため、機器の大型化、重量アップ、コストアップ、消費電力アップなどの問題があり、携帯機器への採用は難しい。さらに、赤外線通信では、セキュリティ的に問題がある。
【０００８】
また、ブルートゥースでは、通信速度に関する問題は解消されるが、ブルートゥース専用の送受信装置、ソフトウェアなどが必要となるため、機器の大型化、重量アップ、コストアップ、消費電力アップなどの問題があり、さらにセキュリティ的にも問題がある。
【０００９】
また、特許文献１は有機ＥＬ素子の経時変化に対処すべく各表示素子毎にフォトダイオードを設けるようにしたものに過ぎず、基本的にはこの特許文献１の発明は本発明の技術分野とは異なるものである。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、小型、軽量、低消費電力、低コストで秘匿性の高い無線光通信をなし得る電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュールを得ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【００１２】
本発明の電子機器の通信方法は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを夫々備え、送信側電子機器および受信側電子機器間で光通信を行う電子機器の通信方法において、対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向しているエリアの内側に通信枠を設定し、設定した通信枠内における送信側電子機器の表示パネルの表示素子および受信側電子機器の表示パネルの受光素子を介して光通信を行うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
かかる電子機器の通信方法によれば、対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルを介して光通信を行うようにしているので、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の電子機器の通信方法は、前記送信側電子機器は、設定した通信枠を識別するための複数のマーカを通信枠の隅部に設定し、前記マーカ位置に対応する表示パネルの表示素子を発光させ、前記受信側電子機器は、前記送信側電子機器での表示素子の発光を表示パネルの受光素子で受光して表示パネル上におけるマーカ受光位置を検出し、該検出したマーカ受光位置に基づいて通信枠を認識することを特徴とする。
【００１５】
かかる電子機器の通信方法によれば、マーカに基づいて通信枠を設定かつ認識しているので、送受信側において通信枠が安定的に確保され、通信枠内の表示素子および受光素子を用いた安定な通信が可能となる。
【００１６】
また、本発明の電子機器の通信方法は、前記送信側電子機器は、表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、前記受信側電子機器は、前記送信側電子機器の発光を検出した各受光素子と同一画素に含まれる各表示素子を発光させ、前記送信側電子機器は、前記受信側電子機器の発光を表示パネルの受光素子で受光してその位置を検出することにより対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向している前記エリアを判別することを特徴とする。
【００１７】
かかる電子機器の通信方法によれば、送信側電子機器で表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、前記受信側電子機器でその受光状態を送信側電子機器に通知させるようにしているので、送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルの対向状態に応じて適切な通信枠を確実に設定することができる。
【００１８】
また、本発明の電子機器の通信方法は、前記受信側電子機器で、全てのマーカを受光検出できているときに前記光通信を実行し、前記マーカを受光検出できないときは光通信を中断することを特徴とする。
【００１９】
かかる電子機器の通信方法によれば、全てのマーカを受光検出できているときに光通信を実行しているので、エラー耐性の高い光通信を実現することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の電子機器は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、設定された通信枠内の複数の表示素子を駆動することにより前記通信枠内の表示素子を介して光データを前記相手側電子機器の表示パネルに対して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
かかる電子機器によれば、対向して配置させた相手側電子機器の表示パネルを介した光通信が可能とり、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の電子機器は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、設定された通信枠内の複数の受光素子を駆動することにより前記相手電子機器の表示パネルから送信された光データを前記表示パネルの前記通信枠内の受光素子で受光検出し、この受光検出信号に対し受信処理を実行する受信手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
かかる電子機器によれば、対向して配置させた相手側電子機器の表示パネルを介した光通信が可能とり、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００２４】
また、本発明の電子機器は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、設定された通信枠内の複数の表示素子を駆動することにより前記通信枠内の表示素子を介して光データを前記相手側電子機器の表示パネルに対して送信する送信手段と、設定された通信枠内の複数の受光素子を駆動することにより前記相手電子機器の表示パネルから送信された光データを前記表示パネルの前記通信枠内の受光素子で受光検出し、この受光検出信号に対し受信処理を実行する受信手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
かかる電子機器によれば、対向して配置させた相手側電子機器の表示パネルを介した光通信が可能とり、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の表示モジュールは、複数の表示素子がマトリックス状に配置された表示モジュールにおいて、１ピクセルを構成する素子領域内に、外部からの光を受光する受光素子を設け、各ピクセル毎に受光機能を具備させるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
かかる表示モジュールによれば、各ピクセル毎に表示機能および受光機能を具備させることができる。
【００２８】
また、本発明の表示モジュールは、前記１ピクセルを構成する素子領域内には、赤、緑および青のサブピクセルと、受光素子とが備えられることを特徴とする。
【００２９】
かかる表示モジュールによれば、カラー表示モジュールにおいて、各ピクセル毎に表示機能および受光機能を具備させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュールの好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態においては、この発明を電子機器の一つとしての携帯電話に適用する。この携帯電話では、表示パネルを介して携帯電話同士間で光データ通信を実行する。すなわち、２つの携帯電話の各表示パネルを対向または近接して配置させた状態で、各携帯電話の表示パネルを介して２つの携帯電話間で光データ通信を実行する。
【００３１】
図１はこの発明を適用する携帯電話の外観構成を示すものである。この図１に示す携帯電話１は、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子あるいは液晶素子などの表示素子で構成される表示パネル２と、各種操作ボタンが配設された操作部３と、アンテナ４と、受話口５と、送話口６などを備えている。但し、表示パネル２は、１ピクセルを構成する素子領域内に、外部からの光を受光する受光素子が設けられ、各ピクセル毎に受光機能を具えている。
【００３２】
図２は、携帯電話１の制御系の回路構成を概念的に示すものである。なお、図２は、表示パネルの駆動回路系および表示パネルを介したデータ通信制御系についての構成のみを示しており、携帯電話の主機能である通話、インターネット接続、電子メール、各種設定などのための回路構成については省略している。
【００３３】
図２において、表示部（表示パネル）２は、図３（ａ）に示すように、１表示画素を構成する３原色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ））のサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに隣接して、フォトダイオードあるいは有機受光素子などから成る１つの受光素子Ｓが備えられており、このような３つのサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂおよび１つの受光素子Ｓによって１つの発光受光素子（以下１ピクセルという）が構成される。
【００３４】
この場合は、２×２の正方領域の３区画にＲ，Ｇ，Ｂのサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが配置され、残りの１区画に１つの受光素子Ｓが配置されている。なお、１つのサブ表示ピクセルとは、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を用いる場合は、有機ＥＬ素子、これを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの駆動素子およびカラーフィルタ素子などの表示のための必要構成要素を全て含んだ総称であり、また液晶素子を用いる場合は、液層素子、ＴＦＴなどの駆動素子およびカラーフィルタ素子などの構成要素を全て含んだ総称である。このような３つのサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂおよび１つの受光素子Ｓによって構成されるピクセルが、水平方向および垂直方向に複数個マトリックス状に配設されることによって、表示パネル２が構成されている。また、マトリックス配置される複数のサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂおよび複数の受光素子Ｓに対し、走査線および信号線が夫々接続されている。
【００３５】
なお、表示パネル２として、図３（ｂ）に示すように、１ピクセルを３つの受発光素子から成る表示受光サブピクセル２ＲＳ，２ＧＳ，２ＢＳで構成するようにしてもよい。すなわちこの場合は、１サブピクセルを１つの発光素子および１つの受光素子で構成する。
【００３６】
図２において、水平駆動回路（信号線駆動回路）１０は、表示素子を駆動する際には表示パネル２の各信号線に表示データを供給し、受光素子を駆動して受光素子から受光信号を取り出す際には表示パネル２の各信号線から受光信号を受ける。垂直駆動回路（走査線駆動回路）１１は、表示素子を駆動する際と受光素子から受光信号を取り出す際には、表示パネル２の各走査線に走査信号を供給する。すなわち、表示パネル２の表示駆動の際には、垂直駆動回路１１によって各走査線に順次走査信号を供給することによって各走査線を線順次走査し、かつオンとなった走査線の各画素の表示素子に対し水平駆動回路１０によってオン／オフの表示データを与えることによって所要の画素を発光させる。また、表示パネル２の受光駆動の際には、垂直駆動回路１１によって各走査線に順次走査信号を供給することによって各走査線を線順次走査し、かつオンとなった走査線の各画素の受光素子から各信号線、水平駆動回路１０を介して受光信号を順次取得する。
【００３７】
センスアンプ１２は、各信号線、水平駆動回路１０を介して得られた受光素子の受光信号を増幅して取り出す。データバッファ１３は、センスアンプ１２から入力された各受光素子の受光信号を一時記憶してフレームメモリ２０に出力するとともに、フレームメモリ２０から入力される表示パネルの表示データを一時記憶する。
【００３８】
アドレス制御回路１４は、表示パネル２における表示素子および受光素子を駆動する際に、所要の表示素子および受光素子を選択するためのアドレス信号を発生る。アドレス制御回路１４で生成されたアドレス信号は、水平駆動回路１０および垂直駆動回路１１に入力される。
【００３９】
受光発光制御回路１５は、表示パネル２を通信の送信装置および受信装置の何れで機能させるかの選択制御を実行するとともに、上記の水平駆動回路１０、垂直駆動回路１１、センスアンプ１２，データバッファ１３およびアドレス制御回路１４を統括的に制御する。ここで、受光発光制御回路１５は、表示パネル２における表示素子および受光素子の双方を同時に駆動するようにしてもよいが、自身の表示素子からの光が周辺の受光素子で検出されないようにするために、表示パネル２を受信装置として機能させる場合は、発光素子を発光させないように制御している。
【００４０】
フレームメモリ２０は、表示用の画像・文字データ及び通信用の送受信データを記憶するためのメモリであり、通信時には後述する送受信の際の通信可能領域の決定、受信の際のマーカ探索、通信ポイントの演算などの際に用いられる。ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）２１は、フレームメモリ２０中でのデータの再配置、フレームメモリ２０を用いたマーカ探索および通信ポイントの演算などを実行する。ホストＩ／Ｆ（インターフェース）２２は、図示しないホスト（この場合は携帯電話の主制御を行うＣＰＵなどの制御装置）とフレームメモリ２０との間で送受信データを入出力する際のインターフェース合わせを実行するものである。
【００４１】
図４は、表示パネルを介した光通信時の２つの携帯電話の配置状態を示すものである。光送信器として機能させる携帯電話（以下光送信器という）と光受信器として機能させる携帯電話（以下光受信器という）とは、互いの表示パネル２を比較的近距離に対向配置させて無線光通信を実行させる。勿論、光送信器および光受信器は、各表示パネル２を接触させて重ね合わせたほうが望ましい。
【００４２】
図４（ａ）は光送信器および光受信器の配置角度が０°または１８０°の場合を示しており、図４（ｂ）は光送信器および光受信器の配置角度が９０°または２７０°の場合を示しており、図４（ｃ）は光送信器および光受信器の配置角度が４５°、１３５°、２１５°または３０５°の場合を示しており、図４（ｃ）は光送信器および光受信器の配置角度がθの場合を示している。
【００４３】
このような光通信においては、表示パネルの重なる面積が大きく、表示パネル間の距離が均等で小さく、さらに手振れなどの時間軸に対する位置、距離ずれが小さいほど高速な通信が可能となる。このため、各表示パネルは、図４（ｂ）に示すように、直交させるのが望ましい。さらに、高速通信が要求される場合は、光送信器および光受信器を重ねて置き、かつ手で保持するよりも適当な治具を用いて固定するほうが望ましい。
【００４４】
つぎに、図５〜図９に示すフローチャートに従って通信の際の制御手順について説明する。図５は全体的な通信手順を示すもので、図６は図５のステップＳ２００の通信可能領域設定手順の詳細を示すもので、図７は図５のステップＳ３００の通信枠設定手順の詳細を示すもので、図８は図５のステップＳ４００の通信経路設定手順の詳細を示すもので、図９は図５のステップＳ５００のデータ転送手順の詳細を示すものである。
【００４５】
（ａ）初期設定（図５ステップＳ１００）
初期設定（例えば、通信速度、発光・受光素子数、感度、多ビット通信のビット数など）が必要な場合、光送信器および光受信器の各表示パネルの中心部付近を利用した光の強弱による２値の光通信を実行する。すなわち、光送信器側では、表示パネル２の中央部近傍に配された１〜隣接された複数個の発光素子についてその発光量の強弱を制御して時系列的な２値のオンオフデータを送信する。光受信器では、この２値データを表示パネルにおける対応する受光素子で受光する。双方向の通信が必要な場合は、光受信器側で同様にして、２値データを光送信器側に返送する。なお、この初期設定に関しては、２値の光通信に限らず、他の通信手段（携帯電話の場合、例えば本来の無線通信機能）を用いるようにしても良い。
【００４６】
（ｂ）通信可能領域設定（図５ステップＳ２００）
通信可能領域設定手順は、次のステップＳ３００で行われる通信枠の設定のための前手順であり、光送受信器の表示パネル同士の重ね合わせによって実際に対向している各表示パネル内の通信可能領域を検出するためのものである。そして、この通信可能領域設定手順によって検出された光受信器の表示パネル内の通信可能領域に基づいて後述の通信枠が決定される。
【００４７】
まず、光送信器側では、受光発光制御回路１５がアドレス制御回路１４に対し表示パネル２の全発光素子を発光させるよう指令を与える。アドレス制御回路１４は、水平駆動回路１０および垂直駆動回路１１に所要のアドレスを与えることによって表示パネル２の全発光素子を発光させる（図６ステップＳ２０１）。
【００４８】
光受信器側の受光発光制御回路１５は、表示パネル２の全受光素子の受光検出データをセンスアンプ１２、データバッファ１３を介してフレームメモリ２０に入力する。ＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０上で全受光素子の受光データを調べることによって、全受光素子中のどの受光素子が光送信器側からの光を受光しているかを判別する。そして、全受光素子から光送信器側からの光を受光している受光素子を抽出し、抽出した受光素子によって構成される通信可能領域を特定する（ステップＳ２０２）。
【００４９】
何らかの原因（雑音光など）によって光受信器側で通信可能領域を特定不可能な場合は、前述の２値データ通信手法を用いて送信側にその旨を通知する。なお、受信側で通信可能領域を特定可能か否かを光送信器側で判定するようにしてもよい。例えば、光送信器側で、全発光素子を発光させた後、予め設定された所定時間が経過しても、光受信器側での通信可能領域を特定させるための発光動作が発生しないときに、通信可能領域を特定できないと判別する。
【００５０】
上記などの手法により、通信可能領域を検出できないと判定した場合、光送信器は、各発光素子の発光強度を所定量上昇させて再度全発光素子を発光させる（ステップＳ２０５〜Ｓ２０１）。光受信器側では、前記と同様にして、通信可能領域の特定動作を実行する。このような通信可能領域を検出できない場合に光送信器側の各発光素子の発光強度を上昇させる処理は、発光強度が最大値になるまで、繰り返し実行される。発光強度を最大値としても通信可能領域を検出できない場合は（ステップＳ２０６）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００５１】
通信可能領域が特定された場合、光受信器側では、特定した通信可能領域内の全ての発光素子を発光させる（ステップＳ２０７）。
【００５２】
光送信器側では、表示パネル２の全受光素子の受光データをセンスアンプ１２、データバッファ１３を介してフレームメモリ２０に入力する。ＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０上で全受光素子の受光データを調べることによって、全受光素子中のどの受光素子が光受信器側からの光を受光しているかを判別する。そして、全受光素子から光受信器側からの光を受光している受光素子を抽出し、受信側の通信可能領域に対応する光受信器側のエリア（通信可能領域）を特定する（ステップＳ２０８）。
【００５３】
この場合も、何らかの原因によって光送信器側で通信可能領域に対応するエリアを特定するのが不可能と判定した場合、光送信器側は、光受信器側にその旨を前記と同様、時系列的な２値のオンオフデータを用いて通知し、光受信器側で通信可能領域の各発光素子の発光強度を所定量上昇させる（ステップＳ２１０）。このような発光強度の上昇処理は、光受信器側での発光強度が最大値になるまで、繰り返し実行される。発光強度を最大値としても通信可能領域を検出できない場合は（ステップＳ２１１）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００５４】
以上のような双方向の発光／受光動作によって光受信器側および光送信器側の通信可能領域が決定される。光送信器においては、決定した通信可能領域をＤＳＰ２１からホストＩ／Ｆ２２を介して上位のホストに通知する。
【００５５】
なお、上記の場合は、光送信器側の全ての発光素子を発光させるようにしたが、光送信器側の表示パネルの全表示エリアをカバーするように間引きして一部の発光素子を発光させるようにしてもよい。すなわち、表示パネルの最外縁に位置する発光素子を間引きして発光させるとともに、その内側に位置する発光素子についても適宜間引きして発光させる。
【００５６】
（ｃ）通信枠設定（図５ステップ３００）
この通信枠設定手順では、先の通信可能領域設定手順で決定した通信可能領域に基づいて実際に通信を行うエリアを示す通信枠（この場合方形の通信枠）を設定し、さらにこの通信枠を光受信器側で識別させるために通信枠の四隅にマーカを設定して、これら４つのマーカを発光させるようにしている。１つのマーカとは、１〜隣接する複数の発光素子で構成され、これら１〜隣接する複数の発光素子を後述する通信経路（通信ポイント）を構成する発光素子群とは異なる形態（大きさ、形を変えるなど）で発光させている。
【００５７】
まず、光送信器側では、先の通信可能領域設定手順で決定した通信可能領域の内側に方形の通信枠を設定する。通信枠を設定する際には、通信枠の四隅の４つのマーカも通信可能領域設定手順で決定した通信可能領域の内側に入るように設定する。すなわち、通信枠としては、通信可能領域の内側に４つのマーカおよび通信枠が入るような最大領域を設定する。
【００５８】
図１０は、通信可能領域Ｗ１と、通信枠Ｗ２と、４つのマーカＭ０〜Ｍ３の配置例を示すものである。４つのマーカＭ０〜Ｍ３および方形の通信枠Ｗ２は、通信可能領域Ｗ１の内側に設定されている。通信枠Ｗ２の内側に配置されている１６個の点Ｄ０〜Ｄ１５は、後述する通信ポイントを構成する発光素子群を示しており、この場合には１６ビットのデータ通信が可能となる。
【００５９】
なお、方形の通信枠を特定させるためには、マーカは最低３つ必要である。また３〜４つのマーカのうち少なくとも２つのマーカをその発光パターンなどを他と異ならせることにより３〜４つのマーカＭ０〜Ｍ４のうちのどのマーカであるかを識別させる。すなわち、基準点（原点）に対応する第１のマーカ（例えばＭ０）と、ｘ軸ｙ軸のうちの何れかを識別させるための第２のマーカ（例えばＭ１またはＭ２）を他のマーカと識別可能とし、かつ第１のマーカと第２のマーカ間も識別可能とする。
【００６０】
このようなマーカの識別は、その後に行われる多ビット通信のビット列の並びを送信側および受信側で一致させるために必要である。すなわち、例えば図１０に示すように、１６個の通信ポイントＤ０〜Ｄ１５で構成される１６ビット通信を想定した場合において、マーカＭ０を基準点に対応する第１のマーカとし、マーカＭ１をｘ軸の方向を識別させるための第２のマーカとし、さらに第１のマーカＭ０に最も近い通信ポイントＤ０をＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）とし、かつｘ軸の方向（Ｍ０とＭ１を結ぶ方向）にラスタ走査の対応する順番にビット番号が増加していくとして、光送受信器双方のプロトコルを設定したとする。
【００６１】
このようなプロトコルの設定の場合、第１のマーカＭ０および第２のマーカＭ１の２つのマーカを他のマーカと区別することができれば、通信枠Ｗ２内に設定される可変の多ビット通信のビット列の並びを送信側および受信側で一致させることができる。図１０の場合は、マーカＭ０に最も近い通信ポイントＤ０をＬＳＢとし、通信ポイントＤ１５をＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）とした１６ビットのデータ通信が行われる。
【００６２】
光送信器側のＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０を用いて上記のような通信枠Ｗ２および４つのマーカＭ０〜Ｍ３の設定動作を実行する。このような通信枠Ｗ２および４つのマーカＭ０〜Ｍ３の設定が終了すると、光送信器側では、これら４つのマーカＭ０〜Ｍ３の設定位置に対応する表示パネル２の発光素子を発光させる（図７ステップＳ３１０）。
【００６３】
一方、光受信器側の受光発光制御回路１５は、表示パネル２の全受光素子の受光データをセンスアンプ１２、データバッファ１３を介してフレームメモリ２０に入力する（ステップＳ３２０）。光受信器側のＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０上で受光検出データを調べることによって、光受信器の表示パネル上の４つのマーカ光の受光位置を特定する。特定したマーカ光の受光位置は記憶保持しておく。光受信器側において、全てのマーカが検出できない場合は、先の図６に示した通信可能領域設定手順の開始ステップ（ステップＳ２０１）に手順を戻し、図６の通信可能領域設定手順を再度実行させる。
【００６４】
これ以降は、全てのマーカが検出状態にあるか否かを監視し、検出できない場合は通信を中断して再度通信枠の設定手順を実行する。この監視は、一定時間毎にあるいはデータ通信の際にエラーが発生したときに実行する。
【００６５】
（ｄ）通信経路設定（図５ステップＳ４００）
この通信経路設定手順では、通信枠Ｗ２内に、複数の通信ポイント（例えば図１０のＤ０〜Ｄ１５）を設定する。１つの通信ポイントは、１つの発光素子で構成してもよいし、受光側の感度が不足する場合は、隣接する複数の素子で通信ポイントを設定してもよい。
【００６６】
ここで、光送信器側および光受信器側の各メモリには、最終的に決定される通信枠Ｗ２のサイズおよび形状（ｘ方向の長さとｙ方向の長さとの割合）に応じてどのような通信ポイントをデフォルトで選択するかを示す通信ポイント情報が予め記憶されている。
【００６７】
この通信ポイント情報には、例えば、１つの通信ポイントを構成する素子数および各通信ポイント間の間隔を示す通信ポイント間隔情報などが含まれている。通信ポイント間隔は、例えば、通信ポイントを１素子で構成する場合は素子間隔の３倍をデフォルトとし、通信ポイントをＮ×Ｎの素子で構成する場合はＮ×３倍をデフォルトとする。勿論、感度が高く、通信可能領域同士の距離が小さいと想定される場合は通信ポイントの間隔を零としても良い。
【００６８】
このように通信枠Ｗ２が決定されれば、どのような通信ポイントをデフォルトで選択するかは、光送信器側および光受信器側の双方で一意に決定される。
【００６９】
光送信器側では、上記のようにして、決定した通信枠Ｗ２に対応する複数の通信ポイントのデフォルト値を決定する。そして、光送信器側では、これら複数のデフォルトの通信ポイントの設定位置に対応する表示パネル２の発光素子を発光させる（図８ステップＳ４１０）。
【００７０】
光受信器側でも、マーカによって特定される通信枠Ｗ２に対応する複数の通信ポイントのデフォルト値を決定する。そして、光受信器側では、これら複数のデフォルトの通信ポイントの設定位置に対応する表示パネル２の受光素子で受光検出を行い（ステップＳ４２０）、各通信ポイントの感度及び周辺へのクロストークを判定する（ステップＳ４３０，Ｓ４６０）。なお、感度の判定の際、各通信ポイント間で感度に一定の傾向で差が見られる場合は、光送信器および光受信器の各表示パネルが平行でないと考えられるので、このような傾向が見られる場合は、感度が低いポイントを規準として感度判定を実行する。
【００７１】
感度が不足する場合は、前述した表示パネルの中心周辺を利用した２値の光強度による通信等で光受信器側から光送信器側へその旨を通知する。この通知を受けた光送信器側は、各表示素子の発光強度を上げるかあるいは各通信ポイントの素子数を増やし（ステップＳ４４０）、再試行する（ステップＳ４１０，Ｓ４２０）。
【００７２】
なお、光送信器側で、各通信ポイントの素子数を増やす場合、その増やした素子数情報を表示パネルの中心周辺を利用した２値の光強度による通信等で光受信器側へ通知するようにしても良いし、あるいは感度が不足する場合のデフォルトの通信ポイントからの素子数の増加のさせ方を光送受信器側の双方で予めメモリに記憶させるようにしてもよい。
【００７３】
また、ステップＳ４６０の判定で、クロストークが許容値より大きい場合は、２値の光強度による通信等で光受信器側から光送信器側へその旨を通知する。この通知を受けた光送信器側は、各通信ポイントの間隔を大きくして（ステップＳ４７０）、再試行する（ステップＳ４８５，Ｓ４９０）。
【００７４】
光送信器側で、各通信ポイントの間隔を大きくする場合、大きくした通信ポイント間隔情報を表示パネルの中心周辺を利用した２値の光強度による通信等で光受信器側へ通知するようにしても良いし、あるいはクロストークが発生する場合のデフォルトの通信ポイントからの通信ポイントの間隔の増加のさせ方を光送受信器側の双方で予めメモリに記憶させるようにしてもよい。
【００７５】
なお、発光強度の増加処理、通信ポイントの素子数の増加処理および通信ポイント間隔の増大処理は、各値が最大値になるまで、繰り返し実行される。各値を最大値としても感度不良あるいはクロストークが解消しない場合は（ステップＳ４５０，Ｓ４８０）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００７６】
感度およびクロストークについてのチェックが終了すると、これ以降はマーカ部分にて感度とクロストークが所定値内にあることを監視する。この監視中、感度またはクロストークが所定値外となった場合は通信を中断し、再度経路設定を行う。
【００７７】
図１１は、通信ポイントの一例を示すものであり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の０番の通信ポイントの拡大図である。この場合は、０番の通信ポイントを００〜０ｆの１６個の発光素子で構成する。そしてこれら１６個の発光素子のうちの中央の４つの隣接する発光素子０５，０６，０９，０ａのみを発光し、残りの発光素子はクロストークを防止するために未発光としている。
【００７８】
なお、上記の説明では、複数の通信ポイントの設定位置に対応する表示パネル２の全ての発光素子を発光させるようにしたが、一部の通信ポイントに対応する発光素子を発光させ、これら一部の通信ポイントについて、受光感度およびクロストークを判定するようにしてもよい。
【００７９】
（ｅ）データ通信（図５ステップＳ５００）
このデータ通信手順は、先の通信経路設定手順を用いて決定した複数の通信ポイントを用いて実際にデータの送受信を行うものである。
【００８０】
光送信器および光受信器では、設定した複数の通信ポイントを用いて光データ通信を実行する。この光データ通信の際、通信状況によっては多値化も可能であり、誤り訂正符号等で冗長性を持たせることによりエラー耐性を高めることも可能である。
【００８１】
光送信器側では、ホストからの送信データは一旦フレームメモリ２０に蓄積され、ここでＤＳＰ２１によって通信枠内の各通信ポイントに対応するように再配置される。再配置されたデータはアドレス制御回路１４によるアドレス指定によってデータバッファ１３を介して表示パネルの２の対応するアドレスに転送される。これにより、表示パネル２の複数の通信ポイントに対応する発光素子が転送された送信データに応じて発光される。
【００８２】
光受信器側では、複数の通信ポイントに対応する受光素子の受光検出信号をセンスアンプ１２で増幅しデータバッファ１３に保持する。データバッファ１３に保持された受信データは、フレームメモリ２０に転送される。ＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０に記憶されたデータに対して後述のマーカ探索、通信ポイントの演算などを行って受信データを抽出する。抽出された受信データは、ホストＩ／Ｆを介してホスト側に送られる。
【００８３】
すなわち、このような光データ通信中、光受信器のＤＳＰ２１では、まず、全てのマーカの検出を行う（ステップＳ５１０）。すなわち、図１２に示すように、記憶しておいた前回の４つのマーカＭ０〜Ｍ３の位置を起点として、今回の４つのマーカＭ０´〜Ｍ３´を探索する。マーカＭ０´を探索する際にはマーカＭ０を起点とし、マーカＭ１´を探索する際にはマーカＭ１を起点とし、マーカＭ２´を探索する際にはマーカＭ２を起点とし、マーカＭ３´を探索する際にはマーカＭ３を起点とする。全領域からではなく、前回の４つのマーカＭ０〜Ｍ３の位置を起点として、今回のＭ０´〜Ｍ３´を探索するようにしているので、探索時間を短縮することができる。
【００８４】
この探索の結果、４つのマーカ全てが検出不能の場合は、大きな位置ズレが発生したとして、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００８５】
光受信器側では、４つのマーカの全てを検出できたときには、今回探索した４つのマーカ位置に基づいて通信枠の位置を設定し直し、さらに通信枠の座標位置に基づいて複数の通信ポイントの位置を計算し直す。そして、再計算した通信ポイントに対応する受光素子の受光データを検出し、それらの１通信面分の受信データをホスト側に出力する（ステップＳ５２０）。なお、光送信器側では、１回に予め設定された複数面分のデータを１画面分ずつ順次送信し、光受信器側では、４つのマーカの全てを検出できたときに、ステップＳ５２０において、複数面分のデータを１画面分ずつ順次ホスト側に出力するするようにしてもよい。
【００８６】
受信データから光送信器−光受信器間の転送エラーが検出されたときは、マーカ位置の再検出、通信ポイントの再計算を実行して受信データを再検出し（ステップＳ５４０）、手ぶれ等による両表示パネル間の位置ズレを吸収している。これでも転送エラーが発生している場合は（ステップＳ５５０）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。転送エラーが解消された場合（ステップＳ５５０）あるいは転送エラーが発生していない場合は（ステップＳ５３０）、通信完了か否かを判定し（ステップＳ５６０）、通信完了である場合は通信を終了し、通信完了でない場合は、手順をステップＳ５１０に復帰して、上述の処理を繰り返し実行する。なお、通信中、光送信器および光受信器間の間隔ズレについては、前述したように、マーカ部分の受信感度、クロストークの監視に基づいて検出され、マーカ部分で受信感度の低下あるいはクロストークが発生している場合は、送信側に通知される。
【００８７】
このようにこの実施の形態においては、対向または近接して配置させた２つの携帯電話の各表示パネルを介して光通信を行うようにしているので、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。また、マーカに基づいて通信枠を設定かつ認識しているので、送受信側において通信枠が安定的に確保され、通信枠内の表示素子および受光素子を用いた安定な通信が可能となる。また、通信可能領域設定手順において、光送信器側で表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、光受信器側でその受光状態を光送信器側に通知させるようにしているので、光送受信器の各表示パネルの対向状態に応じて適切な通信枠を確実に設定することができる。さらに、全てのマーカを受光検出できているときにのみ光通信を実行しているので、エラー耐性の高い光通信を実現することが可能となる。
【００８８】
なお、上記実施の形態においては、方形の通信枠を設定するようにしたが、方形以外の三角、多角形、丸、楕円などの形状の通信枠を設定するようにしてもよい。また、上記実施の形態においては、２つの携帯電話での一方向の光通信について説明したが、２つの携帯電話間で双方向の光通信を行うようにしてもよい。
【００８９】
また、表示パネル２を駆動する際には、通常のディスプレイと同様に全領域を線順次で走査し、水平駆動回路１０を介して１ライン単位で表示データの供給及び、受光信号の取り出しを行うようにしてもよいし、また、消費電力の低減や、走査時間の短縮等を狙う場合は、通信可能領域にその一部が含まれる走査線のみを線順次で垂直走査することで通信可能領域にその一部が含まれていない走査線を除外した複数ライン分の表示データの供給及び、受光信号の取り出しを行うようにしてもよいし、さらに消費電力を低減させるために、通信可能領域内のみを水平および垂直走査するようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態では、表示パネルとして、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いているが、本発明はこれに限定されず、無機エレクトロルミネッセンス素子、プラズマディスプレイ（ＰＤ）などを用いた表示パネルに適用するようにしてもよい。
【００９１】
また、本発明にかかる電子機器としては、携帯電話の他に、図１３（ａ）に示すような腕時計型電子機器、図１３（ｂ）に示すようなワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置（ＰＤＡ）、図１３（ｃ）に示すようなデジタルカメラあるいはデジタルビデオなどがある。なお、電子機器は、表示パネルがあるものであれば、これらに限らない。
【００９２】
ところで、上記実施の形態では、２つの携帯電子機器間で光データ伝送を行う場合について説明したが、本発明をイメージによる認証に適用することも可能である。すなわち、２つの携帯電子機器の表示パネルを重ね合わせた状態で、一方の携帯電子機器の表示パネルに認証のためのイメージを表示し、他方の携帯電子機器の表示パネルの各ピクセルに配された受光素子で前記イメージを取得し、該取得したイメージデータを用いて認証を行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用する携帯電話の外観構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】表示パネルの１ピクセルの構成を示す概念図である
【図４】２つの携帯電話の各種対向状態を示す図である。
【図５】通信手順全体を示すフローチャートである。
【図６】通信可能領域設定手順を示すフローチャートである。
【図７】通信枠設定手順を示すフローチャートである。
【図８】通信経路設定手順を示すフローチャートである。
【図９】データ通信手順を示すフローチャートである。
【図１０】通信可能領域、マーカ、通信枠の関係を示す図である。
【図１１】通信ポイントを例示する図である。
【図１２】マーカ探索の説明図である。
【図１３】本発明を適用する他の電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１ 携帯電話、２ 表示パネル、２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ サブ表示ピクセル、２ＲＳ，２ＧＳ，２ＢＳ 表示受光サブピクセル、３ 操作部、４ アンテナ、５ 受話口、６ 送話口、１０ 水平駆動回路、１１ 垂直駆動回路、１２ センスアンプ、１３ データバッファ、１４ アドレス制御回路、１５ 受光発光制御回路、２０ フレームメモリ、２１ ＤＳＰ、２２ ホストインターフェース
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルを有する電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ、周辺機器、家電などの電子機器間、あるいは携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯電子機器間、あるいは上記電子機器−携帯電子機器間でデータ交換を実現する無線インターフェイスとして、赤外線通信、あるいはブルートゥース（ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＴＭ）が着目されている。
【０００３】
赤外線通信は、赤外線領域の光を利用してデータを転送する無線通信技術であり、赤外線出力ポートおよび赤外線入力ポートを介して近距離間での通信が行える。
【０００４】
ブルートゥースは、２．４Ｇｈｚの周波数帯の無線を利用し、最大約１０ｍの範囲の機器と１Ｍｂｐｓの速度で音声・データ両方の通信が可能が技術であり、赤外線通信と異なり指向性を持たず、遮蔽物があっても通信することが可能である。
【０００５】
他方、表示パネルにおける各表示素子毎に受光素子を設けるようした表示モジュールに関する従来技術として、特許文献１がある。この特許文献１においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を駆動素子として用い、有機ＥＬ素子を表示素子として用いる表示装置において、各表示素子（有機ＥＬ素子）毎に各表示素子からの光を受光する薄膜フォトダイオードを設け、有機ＥＬ素子の発光量の大小に応じて薄膜フォトダイオードの抵抗が変化する特性を利用することにより薄膜フォトダイオードに接続されるＴＦＴのゲート電圧を変化させて、ＴＦＴのソース−ドレイン間の抵抗を変化させ、これにより有機ＥＬ素子の発光量を補正し、経年変化などに対処させている。
【０００６】
【特許文献１】
再公表特許ＷＯ９８／４０８７１号公報（図１５，図１６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、赤外線通信では、一般的にシリアル通信であるために、通信速度が遅く、エラー耐性も低い。また、赤外線通信では、赤外線通信専用の発光／受光部、赤外線入出力ポート、信号処理回路などが必要となるため、機器の大型化、重量アップ、コストアップ、消費電力アップなどの問題があり、携帯機器への採用は難しい。さらに、赤外線通信では、セキュリティ的に問題がある。
【０００８】
また、ブルートゥースでは、通信速度に関する問題は解消されるが、ブルートゥース専用の送受信装置、ソフトウェアなどが必要となるため、機器の大型化、重量アップ、コストアップ、消費電力アップなどの問題があり、さらにセキュリティ的にも問題がある。
【０００９】
また、特許文献１は有機ＥＬ素子の経時変化に対処すべく各表示素子毎にフォトダイオードを設けるようにしたものに過ぎず、基本的にはこの特許文献１の発明は本発明の技術分野とは異なるものである。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、小型、軽量、低消費電力、低コストで秘匿性の高い無線光通信をなし得る電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュールを得ることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
【００１２】
本発明の電子機器の通信方法は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを夫々備え、送信側電子機器および受信側電子機器間で光通信を行う電子機器の通信方法において、対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向しているエリアの内側に通信枠を設定し、設定した通信枠内における送信側電子機器の表示パネルの表示素子および受信側電子機器の表示パネルの受光素子を介して光通信を行うようにしたことを特徴とする。
【００１３】
かかる電子機器の通信方法によれば、対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルを介して光通信を行うようにしているので、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の電子機器の通信方法は、前記送信側電子機器は、設定した通信枠を識別するための複数のマーカを通信枠の隅部に設定し、前記マーカ位置に対応する表示パネルの表示素子を発光させ、前記受信側電子機器は、前記送信側電子機器での表示素子の発光を表示パネルの受光素子で受光して表示パネル上におけるマーカ受光位置を検出し、該検出したマーカ受光位置に基づいて通信枠を認識することを特徴とする。
【００１５】
かかる電子機器の通信方法によれば、マーカに基づいて通信枠を設定かつ認識しているので、送受信側において通信枠が安定的に確保され、通信枠内の表示素子および受光素子を用いた安定な通信が可能となる。
【００１６】
また、本発明の電子機器の通信方法は、前記送信側電子機器は、表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、前記受信側電子機器は、前記送信側電子機器の発光を検出した各受光素子と同一画素に含まれる各表示素子を発光させ、前記送信側電子機器は、前記受信側電子機器の発光を表示パネルの受光素子で受光してその位置を検出することにより対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向している前記エリアを判別することを特徴とする。
【００１７】
かかる電子機器の通信方法によれば、送信側電子機器で表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、前記受信側電子機器でその受光状態を送信側電子機器に通知させるようにしているので、送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルの対向状態に応じて適切な通信枠を確実に設定することができる。
【００１８】
また、本発明の電子機器の通信方法は、前記受信側電子機器で、全てのマーカを受光検出できているときに前記光通信を実行し、前記マーカを受光検出できないときは光通信を中断することを特徴とする。
【００１９】
かかる電子機器の通信方法によれば、全てのマーカを受光検出できているときに光通信を実行しているので、エラー耐性の高い光通信を実現することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の電子機器は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、設定された通信枠内の複数の表示素子を駆動することにより前記通信枠内の表示素子を介して光データを前記相手側電子機器の表示パネルに対して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
かかる電子機器によれば、対向して配置させた相手側電子機器の表示パネルを介した光通信が可能とり、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の電子機器は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、設定された通信枠内の複数の受光素子を駆動することにより前記相手電子機器の表示パネルから送信された光データを前記表示パネルの前記通信枠内の受光素子で受光検出し、この受光検出信号に対し受信処理を実行する受信手段とを備えることを特徴とする。
【００２３】
かかる電子機器によれば、対向して配置させた相手側電子機器の表示パネルを介した光通信が可能とり、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００２４】
また、本発明の電子機器は、各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、設定された通信枠内の複数の表示素子を駆動することにより前記通信枠内の表示素子を介して光データを前記相手側電子機器の表示パネルに対して送信する送信手段と、設定された通信枠内の複数の受光素子を駆動することにより前記相手電子機器の表示パネルから送信された光データを前記表示パネルの前記通信枠内の受光素子で受光検出し、この受光検出信号に対し受信処理を実行する受信手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】
かかる電子機器によれば、対向して配置させた相手側電子機器の表示パネルを介した光通信が可能とり、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の表示モジュールは、複数の表示素子がマトリックス状に配置された表示モジュールにおいて、１ピクセルを構成する素子領域内に、外部からの光を受光する受光素子を設け、各ピクセル毎に受光機能を具備させるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
かかる表示モジュールによれば、各ピクセル毎に表示機能および受光機能を具備させることができる。
【００２８】
また、本発明の表示モジュールは、前記１ピクセルを構成する素子領域内には、赤、緑および青のサブピクセルと、受光素子とが備えられることを特徴とする。
【００２９】
かかる表示モジュールによれば、カラー表示モジュールにおいて、各ピクセル毎に表示機能および受光機能を具備させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子機器の通信方法、電子機器および表示モジュールの好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態においては、この発明を電子機器の一つとしての携帯電話に適用する。この携帯電話では、表示パネルを介して携帯電話同士間で光データ通信を実行する。すなわち、２つの携帯電話の各表示パネルを対向または近接して配置させた状態で、各携帯電話の表示パネルを介して２つの携帯電話間で光データ通信を実行する。
【００３１】
図１はこの発明を適用する携帯電話の外観構成を示すものである。この図１に示す携帯電話１は、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子あるいは液晶素子などの表示素子で構成される表示パネル２と、各種操作ボタンが配設された操作部３と、アンテナ４と、受話口５と、送話口６などを備えている。但し、表示パネル２は、１ピクセルを構成する素子領域内に、外部からの光を受光する受光素子が設けられ、各ピクセル毎に受光機能を具えている。
【００３２】
図２は、携帯電話１の制御系の回路構成を概念的に示すものである。なお、図２は、表示パネルの駆動回路系および表示パネルを介したデータ通信制御系についての構成のみを示しており、携帯電話の主機能である通話、インターネット接続、電子メール、各種設定などのための回路構成については省略している。
【００３３】
図２において、表示部（表示パネル）２は、図３（ａ）に示すように、１表示画素を構成する３原色（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ））のサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに隣接して、フォトダイオードあるいは有機受光素子などから成る１つの受光素子Ｓが備えられており、このような３つのサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂおよび１つの受光素子Ｓによって１つの発光受光素子（以下１ピクセルという）が構成される。
【００３４】
この場合は、２×２の正方領域の３区画にＲ，Ｇ，Ｂのサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが配置され、残りの１区画に１つの受光素子Ｓが配置されている。なお、１つのサブ表示ピクセルとは、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子を用いる場合は、有機ＥＬ素子、これを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの駆動素子およびカラーフィルタ素子などの表示のための必要構成要素を全て含んだ総称であり、また液晶素子を用いる場合は、液層素子、ＴＦＴなどの駆動素子およびカラーフィルタ素子などの構成要素を全て含んだ総称である。このような３つのサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂおよび１つの受光素子Ｓによって構成されるピクセルが、水平方向および垂直方向に複数個マトリックス状に配設されることによって、表示パネル２が構成されている。また、マトリックス配置される複数のサブ表示ピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂおよび複数の受光素子Ｓに対し、走査線および信号線が夫々接続されている。
【００３５】
なお、表示パネル２として、図３（ｂ）に示すように、１ピクセルを３つの受発光素子から成る表示受光サブピクセル２ＲＳ，２ＧＳ，２ＢＳで構成するようにしてもよい。すなわちこの場合は、１サブピクセルを１つの発光素子および１つの受光素子で構成する。
【００３６】
図２において、水平駆動回路（信号線駆動回路）１０は、表示素子を駆動する際には表示パネル２の各信号線に表示データを供給し、受光素子を駆動して受光素子から受光信号を取り出す際には表示パネル２の各信号線から受光信号を受ける。垂直駆動回路（走査線駆動回路）１１は、表示素子を駆動する際と受光素子から受光信号を取り出す際には、表示パネル２の各走査線に走査信号を供給する。すなわち、表示パネル２の表示駆動の際には、垂直駆動回路１１によって各走査線に順次走査信号を供給することによって各走査線を線順次走査し、かつオンとなった走査線の各画素の表示素子に対し水平駆動回路１０によってオン／オフの表示データを与えることによって所要の画素を発光させる。また、表示パネル２の受光駆動の際には、垂直駆動回路１１によって各走査線に順次走査信号を供給することによって各走査線を線順次走査し、かつオンとなった走査線の各画素の受光素子から各信号線、水平駆動回路１０を介して受光信号を順次取得する。
【００３７】
センスアンプ１２は、各信号線、水平駆動回路１０を介して得られた受光素子の受光信号を増幅して取り出す。データバッファ１３は、センスアンプ１２から入力された各受光素子の受光信号を一時記憶してフレームメモリ２０に出力するとともに、フレームメモリ２０から入力される表示パネルの表示データを一時記憶する。
【００３８】
アドレス制御回路１４は、表示パネル２における表示素子および受光素子を駆動する際に、所要の表示素子および受光素子を選択するためのアドレス信号を発生る。アドレス制御回路１４で生成されたアドレス信号は、水平駆動回路１０および垂直駆動回路１１に入力される。
【００３９】
受光発光制御回路１５は、表示パネル２を通信の送信装置および受信装置の何れで機能させるかの選択制御を実行するとともに、上記の水平駆動回路１０、垂直駆動回路１１、センスアンプ１２，データバッファ１３およびアドレス制御回路１４を統括的に制御する。ここで、受光発光制御回路１５は、表示パネル２における表示素子および受光素子の双方を同時に駆動するようにしてもよいが、自身の表示素子からの光が周辺の受光素子で検出されないようにするために、表示パネル２を受信装置として機能させる場合は、発光素子を発光させないように制御している。
【００４０】
フレームメモリ２０は、表示用の画像・文字データ及び通信用の送受信データを記憶するためのメモリであり、通信時には後述する送受信の際の通信可能領域の決定、受信の際のマーカ探索、通信ポイントの演算などの際に用いられる。ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）２１は、フレームメモリ２０中でのデータの再配置、フレームメモリ２０を用いたマーカ探索および通信ポイントの演算などを実行する。ホストＩ／Ｆ（インターフェース）２２は、図示しないホスト（この場合は携帯電話の主制御を行うＣＰＵなどの制御装置）とフレームメモリ２０との間で送受信データを入出力する際のインターフェース合わせを実行するものである。
【００４１】
図４は、表示パネルを介した光通信時の２つの携帯電話の配置状態を示すものである。光送信器として機能させる携帯電話（以下光送信器という）と光受信器として機能させる携帯電話（以下光受信器という）とは、互いの表示パネル２を比較的近距離に対向配置させて無線光通信を実行させる。勿論、光送信器および光受信器は、各表示パネル２を接触させて重ね合わせたほうが望ましい。
【００４２】
図４（ａ）は光送信器および光受信器の配置角度が０°または１８０°の場合を示しており、図４（ｂ）は光送信器および光受信器の配置角度が９０°または２７０°の場合を示しており、図４（ｃ）は光送信器および光受信器の配置角度が４５°、１３５°、２１５°または３０５°の場合を示しており、図４（ｃ）は光送信器および光受信器の配置角度がθの場合を示している。
【００４３】
このような光通信においては、表示パネルの重なる面積が大きく、表示パネル間の距離が均等で小さく、さらに手振れなどの時間軸に対する位置、距離ずれが小さいほど高速な通信が可能となる。このため、各表示パネルは、図４（ｂ）に示すように、直交させるのが望ましい。さらに、高速通信が要求される場合は、光送信器および光受信器を重ねて置き、かつ手で保持するよりも適当な治具を用いて固定するほうが望ましい。
【００４４】
つぎに、図５〜図９に示すフローチャートに従って通信の際の制御手順について説明する。図５は全体的な通信手順を示すもので、図６は図５のステップＳ２００の通信可能領域設定手順の詳細を示すもので、図７は図５のステップＳ３００の通信枠設定手順の詳細を示すもので、図８は図５のステップＳ４００の通信経路設定手順の詳細を示すもので、図９は図５のステップＳ５００のデータ転送手順の詳細を示すものである。
【００４５】
（ａ）初期設定（図５ステップＳ１００）
初期設定（例えば、通信速度、発光・受光素子数、感度、多ビット通信のビット数など）が必要な場合、光送信器および光受信器の各表示パネルの中心部付近を利用した光の強弱による２値の光通信を実行する。すなわち、光送信器側では、表示パネル２の中央部近傍に配された１〜隣接された複数個の発光素子についてその発光量の強弱を制御して時系列的な２値のオンオフデータを送信する。光受信器では、この２値データを表示パネルにおける対応する受光素子で受光する。双方向の通信が必要な場合は、光受信器側で同様にして、２値データを光送信器側に返送する。なお、この初期設定に関しては、２値の光通信に限らず、他の通信手段（携帯電話の場合、例えば本来の無線通信機能）を用いるようにしても良い。
【００４６】
（ｂ）通信可能領域設定（図５ステップＳ２００）
通信可能領域設定手順は、次のステップＳ３００で行われる通信枠の設定のための前手順であり、光送受信器の表示パネル同士の重ね合わせによって実際に対向している各表示パネル内の通信可能領域を検出するためのものである。そして、この通信可能領域設定手順によって検出された光受信器の表示パネル内の通信可能領域に基づいて後述の通信枠が決定される。
【００４７】
まず、光送信器側では、受光発光制御回路１５がアドレス制御回路１４に対し表示パネル２の全発光素子を発光させるよう指令を与える。アドレス制御回路１４は、水平駆動回路１０および垂直駆動回路１１に所要のアドレスを与えることによって表示パネル２の全発光素子を発光させる（図６ステップＳ２０１）。
【００４８】
光受信器側の受光発光制御回路１５は、表示パネル２の全受光素子の受光検出データをセンスアンプ１２、データバッファ１３を介してフレームメモリ２０に入力する。ＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０上で全受光素子の受光データを調べることによって、全受光素子中のどの受光素子が光送信器側からの光を受光しているかを判別する。そして、全受光素子から光送信器側からの光を受光している受光素子を抽出し、抽出した受光素子によって構成される通信可能領域を特定する（ステップＳ２０２）。
【００４９】
何らかの原因（雑音光など）によって光受信器側で通信可能領域を特定不可能な場合は、前述の２値データ通信手法を用いて送信側にその旨を通知する。なお、受信側で通信可能領域を特定可能か否かを光送信器側で判定するようにしてもよい。例えば、光送信器側で、全発光素子を発光させた後、予め設定された所定時間が経過しても、光受信器側での通信可能領域を特定させるための発光動作が発生しないときに、通信可能領域を特定できないと判別する。
【００５０】
上記などの手法により、通信可能領域を検出できないと判定した場合、光送信器は、各発光素子の発光強度を所定量上昇させて再度全発光素子を発光させる（ステップＳ２０５〜Ｓ２０１）。光受信器側では、前記と同様にして、通信可能領域の特定動作を実行する。このような通信可能領域を検出できない場合に光送信器側の各発光素子の発光強度を上昇させる処理は、発光強度が最大値になるまで、繰り返し実行される。発光強度を最大値としても通信可能領域を検出できない場合は（ステップＳ２０６）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００５１】
通信可能領域が特定された場合、光受信器側では、特定した通信可能領域内の全ての発光素子を発光させる（ステップＳ２０７）。
【００５２】
光送信器側では、表示パネル２の全受光素子の受光データをセンスアンプ１２、データバッファ１３を介してフレームメモリ２０に入力する。ＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０上で全受光素子の受光データを調べることによって、全受光素子中のどの受光素子が光受信器側からの光を受光しているかを判別する。そして、全受光素子から光受信器側からの光を受光している受光素子を抽出し、受信側の通信可能領域に対応する光受信器側のエリア（通信可能領域）を特定する（ステップＳ２０８）。
【００５３】
この場合も、何らかの原因によって光送信器側で通信可能領域に対応するエリアを特定するのが不可能と判定した場合、光送信器側は、光受信器側にその旨を前記と同様、時系列的な２値のオンオフデータを用いて通知し、光受信器側で通信可能領域の各発光素子の発光強度を所定量上昇させる（ステップＳ２１０）。このような発光強度の上昇処理は、光受信器側での発光強度が最大値になるまで、繰り返し実行される。発光強度を最大値としても通信可能領域を検出できない場合は（ステップＳ２１１）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００５４】
以上のような双方向の発光／受光動作によって光受信器側および光送信器側の通信可能領域が決定される。光送信器においては、決定した通信可能領域をＤＳＰ２１からホストＩ／Ｆ２２を介して上位のホストに通知する。
【００５５】
なお、上記の場合は、光送信器側の全ての発光素子を発光させるようにしたが、光送信器側の表示パネルの全表示エリアをカバーするように間引きして一部の発光素子を発光させるようにしてもよい。すなわち、表示パネルの最外縁に位置する発光素子を間引きして発光させるとともに、その内側に位置する発光素子についても適宜間引きして発光させる。
【００５６】
（ｃ）通信枠設定（図５ステップ３００）
この通信枠設定手順では、先の通信可能領域設定手順で決定した通信可能領域に基づいて実際に通信を行うエリアを示す通信枠（この場合方形の通信枠）を設定し、さらにこの通信枠を光受信器側で識別させるために通信枠の四隅にマーカを設定して、これら４つのマーカを発光させるようにしている。１つのマーカとは、１〜隣接する複数の発光素子で構成され、これら１〜隣接する複数の発光素子を後述する通信経路（通信ポイント）を構成する発光素子群とは異なる形態（大きさ、形を変えるなど）で発光させている。
【００５７】
まず、光送信器側では、先の通信可能領域設定手順で決定した通信可能領域の内側に方形の通信枠を設定する。通信枠を設定する際には、通信枠の四隅の４つのマーカも通信可能領域設定手順で決定した通信可能領域の内側に入るように設定する。すなわち、通信枠としては、通信可能領域の内側に４つのマーカおよび通信枠が入るような最大領域を設定する。
【００５８】
図１０は、通信可能領域Ｗ１と、通信枠Ｗ２と、４つのマーカＭ０〜Ｍ３の配置例を示すものである。４つのマーカＭ０〜Ｍ３および方形の通信枠Ｗ２は、通信可能領域Ｗ１の内側に設定されている。通信枠Ｗ２の内側に配置されている１６個の点Ｄ０〜Ｄ１５は、後述する通信ポイントを構成する発光素子群を示しており、この場合には１６ビットのデータ通信が可能となる。
【００５９】
なお、方形の通信枠を特定させるためには、マーカは最低３つ必要である。また３〜４つのマーカのうち少なくとも２つのマーカをその発光パターンなどを他と異ならせることにより３〜４つのマーカＭ０〜Ｍ４のうちのどのマーカであるかを識別させる。すなわち、基準点（原点）に対応する第１のマーカ（例えばＭ０）と、ｘ軸ｙ軸のうちの何れかを識別させるための第２のマーカ（例えばＭ１またはＭ２）を他のマーカと識別可能とし、かつ第１のマーカと第２のマーカ間も識別可能とする。
【００６０】
このようなマーカの識別は、その後に行われる多ビット通信のビット列の並びを送信側および受信側で一致させるために必要である。すなわち、例えば図１０に示すように、１６個の通信ポイントＤ０〜Ｄ１５で構成される１６ビット通信を想定した場合において、マーカＭ０を基準点に対応する第１のマーカとし、マーカＭ１をｘ軸の方向を識別させるための第２のマーカとし、さらに第１のマーカＭ０に最も近い通信ポイントＤ０をＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）とし、かつｘ軸の方向（Ｍ０とＭ１を結ぶ方向）にラスタ走査の対応する順番にビット番号が増加していくとして、光送受信器双方のプロトコルを設定したとする。
【００６１】
このようなプロトコルの設定の場合、第１のマーカＭ０および第２のマーカＭ１の２つのマーカを他のマーカと区別することができれば、通信枠Ｗ２内に設定される可変の多ビット通信のビット列の並びを送信側および受信側で一致させることができる。図１０の場合は、マーカＭ０に最も近い通信ポイントＤ０をＬＳＢとし、通信ポイントＤ１５をＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）とした１６ビットのデータ通信が行われる。
【００６２】
光送信器側のＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０を用いて上記のような通信枠Ｗ２および４つのマーカＭ０〜Ｍ３の設定動作を実行する。このような通信枠Ｗ２および４つのマーカＭ０〜Ｍ３の設定が終了すると、光送信器側では、これら４つのマーカＭ０〜Ｍ３の設定位置に対応する表示パネル２の発光素子を発光させる（図７ステップＳ３１０）。
【００６３】
一方、光受信器側の受光発光制御回路１５は、表示パネル２の全受光素子の受光データをセンスアンプ１２、データバッファ１３を介してフレームメモリ２０に入力する（ステップＳ３２０）。光受信器側のＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０上で受光検出データを調べることによって、光受信器の表示パネル上の４つのマーカ光の受光位置を特定する。特定したマーカ光の受光位置は記憶保持しておく。光受信器側において、全てのマーカが検出できない場合は、先の図６に示した通信可能領域設定手順の開始ステップ（ステップＳ２０１）に手順を戻し、図６の通信可能領域設定手順を再度実行させる。
【００６４】
これ以降は、全てのマーカが検出状態にあるか否かを監視し、検出できない場合は通信を中断して再度通信枠の設定手順を実行する。この監視は、一定時間毎にあるいはデータ通信の際にエラーが発生したときに実行する。
【００６５】
（ｄ）通信経路設定（図５ステップＳ４００）
この通信経路設定手順では、通信枠Ｗ２内に、複数の通信ポイント（例えば図１０のＤ０〜Ｄ１５）を設定する。１つの通信ポイントは、１つの発光素子で構成してもよいし、受光側の感度が不足する場合は、隣接する複数の素子で通信ポイントを設定してもよい。
【００６６】
ここで、光送信器側および光受信器側の各メモリには、最終的に決定される通信枠Ｗ２のサイズおよび形状（ｘ方向の長さとｙ方向の長さとの割合）に応じてどのような通信ポイントをデフォルトで選択するかを示す通信ポイント情報が予め記憶されている。
【００６７】
この通信ポイント情報には、例えば、１つの通信ポイントを構成する素子数および各通信ポイント間の間隔を示す通信ポイント間隔情報などが含まれている。通信ポイント間隔は、例えば、通信ポイントを１素子で構成する場合は素子間隔の３倍をデフォルトとし、通信ポイントをＮ×Ｎの素子で構成する場合はＮ×３倍をデフォルトとする。勿論、感度が高く、通信可能領域同士の距離が小さいと想定される場合は通信ポイントの間隔を零としても良い。
【００６８】
このように通信枠Ｗ２が決定されれば、どのような通信ポイントをデフォルトで選択するかは、光送信器側および光受信器側の双方で一意に決定される。
【００６９】
光送信器側では、上記のようにして、決定した通信枠Ｗ２に対応する複数の通信ポイントのデフォルト値を決定する。そして、光送信器側では、これら複数のデフォルトの通信ポイントの設定位置に対応する表示パネル２の発光素子を発光させる（図８ステップＳ４１０）。
【００７０】
光受信器側でも、マーカによって特定される通信枠Ｗ２に対応する複数の通信ポイントのデフォルト値を決定する。そして、光受信器側では、これら複数のデフォルトの通信ポイントの設定位置に対応する表示パネル２の受光素子で受光検出を行い（ステップＳ４２０）、各通信ポイントの感度及び周辺へのクロストークを判定する（ステップＳ４３０，Ｓ４６０）。なお、感度の判定の際、各通信ポイント間で感度に一定の傾向で差が見られる場合は、光送信器および光受信器の各表示パネルが平行でないと考えられるので、このような傾向が見られる場合は、感度が低いポイントを規準として感度判定を実行する。
【００７１】
感度が不足する場合は、前述した表示パネルの中心周辺を利用した２値の光強度による通信等で光受信器側から光送信器側へその旨を通知する。この通知を受けた光送信器側は、各表示素子の発光強度を上げるかあるいは各通信ポイントの素子数を増やし（ステップＳ４４０）、再試行する（ステップＳ４１０，Ｓ４２０）。
【００７２】
なお、光送信器側で、各通信ポイントの素子数を増やす場合、その増やした素子数情報を表示パネルの中心周辺を利用した２値の光強度による通信等で光受信器側へ通知するようにしても良いし、あるいは感度が不足する場合のデフォルトの通信ポイントからの素子数の増加のさせ方を光送受信器側の双方で予めメモリに記憶させるようにしてもよい。
【００７３】
また、ステップＳ４６０の判定で、クロストークが許容値より大きい場合は、２値の光強度による通信等で光受信器側から光送信器側へその旨を通知する。この通知を受けた光送信器側は、各通信ポイントの間隔を大きくして（ステップＳ４７０）、再試行する（ステップＳ４８５，Ｓ４９０）。
【００７４】
光送信器側で、各通信ポイントの間隔を大きくする場合、大きくした通信ポイント間隔情報を表示パネルの中心周辺を利用した２値の光強度による通信等で光受信器側へ通知するようにしても良いし、あるいはクロストークが発生する場合のデフォルトの通信ポイントからの通信ポイントの間隔の増加のさせ方を光送受信器側の双方で予めメモリに記憶させるようにしてもよい。
【００７５】
なお、発光強度の増加処理、通信ポイントの素子数の増加処理および通信ポイント間隔の増大処理は、各値が最大値になるまで、繰り返し実行される。各値を最大値としても感度不良あるいはクロストークが解消しない場合は（ステップＳ４５０，Ｓ４８０）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００７６】
感度およびクロストークについてのチェックが終了すると、これ以降はマーカ部分にて感度とクロストークが所定値内にあることを監視する。この監視中、感度またはクロストークが所定値外となった場合は通信を中断し、再度経路設定を行う。
【００７７】
図１１は、通信ポイントの一例を示すものであり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の０番の通信ポイントの拡大図である。この場合は、０番の通信ポイントを００〜０ｆの１６個の発光素子で構成する。そしてこれら１６個の発光素子のうちの中央の４つの隣接する発光素子０５，０６，０９，０ａのみを発光し、残りの発光素子はクロストークを防止するために未発光としている。
【００７８】
なお、上記の説明では、複数の通信ポイントの設定位置に対応する表示パネル２の全ての発光素子を発光させるようにしたが、一部の通信ポイントに対応する発光素子を発光させ、これら一部の通信ポイントについて、受光感度およびクロストークを判定するようにしてもよい。
【００７９】
（ｅ）データ通信（図５ステップＳ５００）
このデータ通信手順は、先の通信経路設定手順を用いて決定した複数の通信ポイントを用いて実際にデータの送受信を行うものである。
【００８０】
光送信器および光受信器では、設定した複数の通信ポイントを用いて光データ通信を実行する。この光データ通信の際、通信状況によっては多値化も可能であり、誤り訂正符号等で冗長性を持たせることによりエラー耐性を高めることも可能である。
【００８１】
光送信器側では、ホストからの送信データは一旦フレームメモリ２０に蓄積され、ここでＤＳＰ２１によって通信枠内の各通信ポイントに対応するように再配置される。再配置されたデータはアドレス制御回路１４によるアドレス指定によってデータバッファ１３を介して表示パネルの２の対応するアドレスに転送される。これにより、表示パネル２の複数の通信ポイントに対応する発光素子が転送された送信データに応じて発光される。
【００８２】
光受信器側では、複数の通信ポイントに対応する受光素子の受光検出信号をセンスアンプ１２で増幅しデータバッファ１３に保持する。データバッファ１３に保持された受信データは、フレームメモリ２０に転送される。ＤＳＰ２１は、フレームメモリ２０に記憶されたデータに対して後述のマーカ探索、通信ポイントの演算などを行って受信データを抽出する。抽出された受信データは、ホストＩ／Ｆを介してホスト側に送られる。
【００８３】
すなわち、このような光データ通信中、光受信器のＤＳＰ２１では、まず、全てのマーカの検出を行う（ステップＳ５１０）。すなわち、図１２に示すように、記憶しておいた前回の４つのマーカＭ０〜Ｍ３の位置を起点として、今回の４つのマーカＭ０´〜Ｍ３´を探索する。マーカＭ０´を探索する際にはマーカＭ０を起点とし、マーカＭ１´を探索する際にはマーカＭ１を起点とし、マーカＭ２´を探索する際にはマーカＭ２を起点とし、マーカＭ３´を探索する際にはマーカＭ３を起点とする。全領域からではなく、前回の４つのマーカＭ０〜Ｍ３の位置を起点として、今回のＭ０´〜Ｍ３´を探索するようにしているので、探索時間を短縮することができる。
【００８４】
この探索の結果、４つのマーカ全てが検出不能の場合は、大きな位置ズレが発生したとして、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。
【００８５】
光受信器側では、４つのマーカの全てを検出できたときには、今回探索した４つのマーカ位置に基づいて通信枠の位置を設定し直し、さらに通信枠の座標位置に基づいて複数の通信ポイントの位置を計算し直す。そして、再計算した通信ポイントに対応する受光素子の受光データを検出し、それらの１通信面分の受信データをホスト側に出力する（ステップＳ５２０）。なお、光送信器側では、１回に予め設定された複数面分のデータを１画面分ずつ順次送信し、光受信器側では、４つのマーカの全てを検出できたときに、ステップＳ５２０において、複数面分のデータを１画面分ずつ順次ホスト側に出力するするようにしてもよい。
【００８６】
受信データから光送信器−光受信器間の転送エラーが検出されたときは、マーカ位置の再検出、通信ポイントの再計算を実行して受信データを再検出し（ステップＳ５４０）、手ぶれ等による両表示パネル間の位置ズレを吸収している。これでも転送エラーが発生している場合は（ステップＳ５５０）、光送信器および光受信器の表示パネルにエラーを表示するなどしてその旨を操作者に通知する。転送エラーが解消された場合（ステップＳ５５０）あるいは転送エラーが発生していない場合は（ステップＳ５３０）、通信完了か否かを判定し（ステップＳ５６０）、通信完了である場合は通信を終了し、通信完了でない場合は、手順をステップＳ５１０に復帰して、上述の処理を繰り返し実行する。なお、通信中、光送信器および光受信器間の間隔ズレについては、前述したように、マーカ部分の受信感度、クロストークの監視に基づいて検出され、マーカ部分で受信感度の低下あるいはクロストークが発生している場合は、送信側に通知される。
【００８７】
このようにこの実施の形態においては、対向または近接して配置させた２つの携帯電話の各表示パネルを介して光通信を行うようにしているので、通信専用の受光部、発光部、信号処理回路などが不要となり、携帯電子機器などの電子機器の小型化軽量化、コストダウン、低消費電力化に貢献することができる。また、近距離での光通信であるので、秘匿性の高い、エラー耐性の高い通信が可能となる。また、通信枠内の表示素子及び受光素子を用いた多ビット並列伝送が可能となるので、高速通信を実現することが可能となる。また、マーカに基づいて通信枠を設定かつ認識しているので、送受信側において通信枠が安定的に確保され、通信枠内の表示素子および受光素子を用いた安定な通信が可能となる。また、通信可能領域設定手順において、光送信器側で表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、光受信器側でその受光状態を光送信器側に通知させるようにしているので、光送受信器の各表示パネルの対向状態に応じて適切な通信枠を確実に設定することができる。さらに、全てのマーカを受光検出できているときにのみ光通信を実行しているので、エラー耐性の高い光通信を実現することが可能となる。
【００８８】
なお、上記実施の形態においては、方形の通信枠を設定するようにしたが、方形以外の三角、多角形、丸、楕円などの形状の通信枠を設定するようにしてもよい。また、上記実施の形態においては、２つの携帯電話での一方向の光通信について説明したが、２つの携帯電話間で双方向の光通信を行うようにしてもよい。
【００８９】
また、表示パネル２を駆動する際には、通常のディスプレイと同様に全領域を線順次で走査し、水平駆動回路１０を介して１ライン単位で表示データの供給及び、受光信号の取り出しを行うようにしてもよいし、また、消費電力の低減や、走査時間の短縮等を狙う場合は、通信可能領域にその一部が含まれる走査線のみを線順次で垂直走査することで通信可能領域にその一部が含まれていない走査線を除外した複数ライン分の表示データの供給及び、受光信号の取り出しを行うようにしてもよいし、さらに消費電力を低減させるために、通信可能領域内のみを水平および垂直走査するようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施の形態では、表示パネルとして、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いているが、本発明はこれに限定されず、無機エレクトロルミネッセンス素子、プラズマディスプレイ（ＰＤ）などを用いた表示パネルに適用するようにしてもよい。
【００９１】
また、本発明にかかる電子機器としては、携帯電話の他に、図１３（ａ）に示すような腕時計型電子機器、図１３（ｂ）に示すようなワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置（ＰＤＡ）、図１３（ｃ）に示すようなデジタルカメラあるいはデジタルビデオなどがある。なお、電子機器は、表示パネルがあるものであれば、これらに限らない。
【００９２】
ところで、上記実施の形態では、２つの携帯電子機器間で光データ伝送を行う場合について説明したが、本発明をイメージによる認証に適用することも可能である。すなわち、２つの携帯電子機器の表示パネルを重ね合わせた状態で、一方の携帯電子機器の表示パネルに認証のためのイメージを表示し、他方の携帯電子機器の表示パネルの各ピクセルに配された受光素子で前記イメージを取得し、該取得したイメージデータを用いて認証を行うようにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用する携帯電話の外観構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】表示パネルの１ピクセルの構成を示す概念図である
【図４】２つの携帯電話の各種対向状態を示す図である。
【図５】通信手順全体を示すフローチャートである。
【図６】通信可能領域設定手順を示すフローチャートである。
【図７】通信枠設定手順を示すフローチャートである。
【図８】通信経路設定手順を示すフローチャートである。
【図９】データ通信手順を示すフローチャートである。
【図１０】通信可能領域、マーカ、通信枠の関係を示す図である。
【図１１】通信ポイントを例示する図である。
【図１２】マーカ探索の説明図である。
【図１３】本発明を適用する他の電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１ 携帯電話、２ 表示パネル、２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ サブ表示ピクセル、２ＲＳ，２ＧＳ，２ＢＳ 表示受光サブピクセル、３ 操作部、４ アンテナ、５ 受話口、６ 送話口、１０ 水平駆動回路、１１ 垂直駆動回路、１２ センスアンプ、１３ データバッファ、１４ アドレス制御回路、１５ 受光発光制御回路、２０ フレームメモリ、２１ ＤＳＰ、２２ ホストインターフェース
Claims (9)
- 各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを夫々備え、送信側電子機器および受信側電子機器間で光通信を行う電子機器の通信方法において、
対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向しているエリアの内側に通信枠を設定し、設定した通信枠内における送信側電子機器の表示パネルの表示素子および受信側電子機器の表示パネルの受光素子を介して光通信を行うようにしたことを特徴とする電子機器の通信方法。 - 前記送信側電子機器は、設定した通信枠を識別するための複数のマーカを通信枠の隅部に設定し、前記マーカ位置に対応する表示パネルの表示素子を発光させ、
前記受信側電子機器は、前記送信側電子機器での表示素子の発光を表示パネルの受光素子で受光して表示パネル上におけるマーカ受光位置を検出し、該検出したマーカ受光位置に基づいて通信枠を認識することを特徴とする請求項１に記載の電子機器の通信方法。 - 前記送信側電子機器は、表示パネルの全表示エリアをカバーする表示素子を発光させ、
前記受信側電子機器は、前記送信側電子機器の発光を検出した各受光素子と同一画素に含まれる各表示素子を発光させ、
前記送信側電子機器は、前記受信側電子機器の発光を表示パネルの受光素子で受光してその位置を検出することにより対向または近接して配置させた送信側電子機器および受信側電子機器の各表示パネルにおける実際に対向している前記エリアを判別することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器の通信方法。 - 前記受信側電子機器で、全てのマーカを受光検出できているときに前記光通信を実行し、前記マーカを受光検出できないときは光通信を中断することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の電子機器の通信方法。
- 各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、
前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、
設定された通信枠内の複数の表示素子を駆動することにより前記通信枠内の表示素子を介して光データを前記相手側電子機器の表示パネルに対して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - 各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、
前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、
設定された通信枠内の複数の受光素子を駆動することにより前記相手電子機器の表示パネルから送信された光データを前記表示パネルの前記通信枠内の受光素子で受光検出し、この受光検出信号に対し受信処理を実行する受信手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - 各画素毎に表示素子および受光素子を有する表示パネルを備え光通信を行う電子機器であって、
前記表示パネル内の通信を行う相手側電子機器の表示パネルと対向しているエリアの内側に通信枠を設定する通信枠設定手段と、
設定された通信枠内の複数の表示素子を駆動することにより前記通信枠内の表示素子を介して光データを前記相手側電子機器の表示パネルに対して送信する送信手段と、
設定された通信枠内の複数の受光素子を駆動することにより前記相手電子機器の表示パネルから送信された光データを前記表示パネルの前記通信枠内の受光素子で受光検出し、この受光検出信号に対し受信処理を実行する受信手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - 複数の表示素子がマトリックス状に配置された表示モジュールにおいて、
１ピクセルを構成する素子領域内に、外部からの光を受光する受光素子を設け、各ピクセル毎に受光機能を具備させるようにしたことを特徴とする表示モジュール。 - 前記１ピクセルを構成する素子領域内には、赤、緑および青のサブピクセルと、受光素子とが備えられることを特徴とする請求項８に記載の表示モジュール。
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