JP2006020294A - 情報受信装置、情報伝送システム及び情報受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 輝度変調の検出に必要な領域を取得することにより、情報復元処理の高速化を図る。また、輝度変調領域の位置調整を容易とする。
【解決手段】 情報受信装置（２２）は、撮像手段（３４、５７）と、輝度変調された任意の情報を受光する受光手段（３５、６１）と、前記撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定手段（３１、５３）と、該指定手段により指定された輝度変調領域を受光するよう前記受光手段を制御し、該領域に含まれる輝度変調内容から任意の情報を復元する復元手段（５０、５３）と、該復元手段により復元された任意の情報を再生する再生手段（４７）とを備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、たとえば、建築物等のランドマーク表示、広告表示、遊園地等の遊技施設案内や混雑状況表示、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など、様々な用途に利用できる情報受信装置、情報伝送システム及び情報受信方法に関する。

従来より、建築物等のランドマーク表示、広告表示、遊園地等の遊技施設案内や混雑状況表示、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は、紙、垂れ幕、看板またはプレート等の「情報提示物」の上に書かれた文字や図形等の「視覚情報」を用いて行われている。

しかし、情報提示物の数が多い環境下において、特定の情報掲示物を探したい場合には、所望する情報掲示物が周囲の情報提示物によって目立たなくなる問題が発生する。たとえば、店頭において商品Ａと商品Ｂとが隣接して展示されていた場合、商品Ａの商品説明を商品Ｂの商品説明と誤認してしまうことがある。

そこで、従来技術１として、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認をなくすようにし、さらに、情報の保全性にも配慮した情報受信装置が考えられている（たとえば、特許文献１参照）。

詳細には、この従来技術１は、陳列棚に並べられた商品の近くに取り付けられた光タグ装置を電子スチルカメラで時系列的に撮影して記憶し、その記憶画像の中に存在する光タグ装置の時系列的な輝度の変化から輝度変調された情報であることを認識させ、この輝度変調された情報からその商品に関する情報を抽出し、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。しかしながら、この従来技術１では、たとえば、点滅する光タグ装置の輝度変化パターンと同じパターンで輝度変化するような光源（たとえば、蛍光灯のフリッカなどの外乱光）が近くにあった場合には、光タグ装置の情報の抽出が正しく行われないという技術課題があった。

このような問題点に鑑み、従来技術２として、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ようにした情報受信装置、情報伝送システム及び情報伝送方法が考えられている（たとえば、特許文献２参照）。

詳細には、この従来技術２は、ＣＣＤ等のイメージセンサを有する受光ユニットを用いて、そのイメージセンサの撮影画角内に存在する発光ユニット（従来技術１における光タグ装置に相当する）からの輝度変化を検出し、その輝度変化の変化度合いを変調情報としてビットパターン系列に二値化するとともに、二値化されたビットパターン系列を予め用意された互いに相関しないビットパターン系列のいずれかに一致するか否かを判定し、その判定結果に基づいて、二値論理信号（１／０）を発生することによって、発光ユニットからの送信情報を再生するというものであり、この発光ユニットの発光パターンをユニークなものにすることで、外乱光の影響を少なくしている。

特開２００１−２４５２５３号公報（第２頁、第５頁、図１、図１０） 特開２００３−１７９５５６号公報（第７頁〜第８頁、図７〜図１０）

しかしながら、従来技術２では、外乱光による悪影響を回避できるものの、画像の処理に無駄があるという問題点がある。
つまり、従来技術２においては、イメージセンサの撮影画角内の画像から「部分読み出し」を行い、その読み出しエリアを１周期ごとにずらしながら、上記の二値化処理や、二値化処理後のビットパターン系列の論理処理などを実行したとしても、それらの処理は、イメージセンサから出力される画像フレームの全ての画素を対象にしていることに変わりなく、言い換えれば、イメージセンサの撮影画角内の画像の全領域について点光源の検出と捕捉を行っていることに他ならない。したがって、以下に説明するように、無駄な処理を否めない。

イメージセンサの撮影画角内の全画素（フルドット）を１２８０×９６０ドットと仮定し、また、このイメージセンサは３２０×２４０ドットの部分読み出しが可能であると仮定すると、上記の従来技術２においては、１２８０×９６０ドットの画像を４×４分割した各エリア毎に上記の二値化処理や、二値化処理後のビットパターン系列の論理処理などを行うことになる。この場合、一回の処理は、１エリア分の３２０×２４０ドットの画素を対象として行われるので、１回の処理だけに注目すれば、処理負担は確かに少ない。しかし、発光ユニットの点光源、とりわけ、遠方に位置する点光源の視認サイズは相当に小さく、多くの場合、一つの分割エリアに充分に収まる程度であるから、このような場合、点光源を含まない他の分割エリアに対する処理は無駄である。

そこで、本発明は、撮影画角のうち、輝度変調の検出に必要な領域を取得することにより、情報復元処理の高速化を図ることを目的とする。また、輝度変調領域の位置調整を容易とすることを目的とする。

請求項１記載の発明は、撮像手段と、輝度変調された任意の情報を受光する受光手段と、前記撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定手段と、該指定手段により指定された輝度変調領域を受光するよう前記受光手段を制御し、該領域に含まれる輝度変調内容から任意の情報を復元する復元手段と、該復元手段により復元された任意の情報を再生する再生手段とを備えたことを特徴とする情報受信装置である。
請求項２記載の発明は、前記撮像手段による撮像内容とともに指標を表示する表示手段と、該表示手段に表示されている指標を任意に移動させる移動手段とをさらに備え、前記指定手段は、該移動手段によって前記指標を移動させることにより前記輝度変調領域を指定することを特徴とする請求項１記載の情報受信装置である。
請求項３記載の発明は、前記指定手段によって指定された輝度変調領域の受光を指示する受光指示手段と、この受光指示手段により受光が指示されると、該輝度変調領域に光軸が合うように前記受光手段を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置である。
請求項４記載の発明は、前記受光手段は、受光素子と、該受光素子への入射光を集光する光学系とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置である。
請求項５記載の発明は、前記受光手段は、二次元のイメージセンサと、該イメージセンサへの入射光を集光する光学系とを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置である。
請求項６記載の発明は、前記撮像手段によって撮像された画像データと前記復元手段によって復元された任意の情報とを関連付けする関連付け手段と、該関連付けされた画像データと前記任意の情報とを記憶する記憶手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置である。
請求項７記載の発明は、前記受光手段による輝度変調領域の受光が完了したか否かを判断する第１の判断手段をさらに備え、前記関連付け手段は、該第１の判断手段によって前記輝度変調領域の受光が完了したと判断すると、前記撮像手段によって撮像された画像データと前記復元手段によって復元された該輝度変調領域に基づく任意の情報との関連付けを行うことを特徴とする請求項６記載の情報受信装置である。
請求項８記載の発明は、前記第１の判断手段により輝度変調領域の受光が完了すると、その旨を報知する報知手段と、該報知手段による報知の後、前記輝度変調領域の再受光が指示されたか否かを判断する第２の判断手段と、該第２の判断手段により再受光が指示されたと判断すると、前記撮像手段により撮像された画像データを保持した状態で、前記受光手段による前記輝度変調領域の受光を開始する受光制御手段とをさらに備えることを特徴とする請求項６または７記載の情報受信装置である。
請求項９記載の発明は、前記輝度変調とは特定波長光の点灯と消灯との繰り返しであり、前記特定波長光の消灯タイミングの撮像画角を撮像するよう前記撮像手段を制御する撮像制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項６または７に記載の情報受信装置である。
請求項１０記載の発明は、前記受光手段によって受光された輝度変調領域の変調内容を少なくとも互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換する変換手段と、該変換手段によって変換された互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に対応して論理信号を出力する論理信号出力手段とを更に備え、前記復元手段は、該論理信号出力手段による出力結果に基づいて前記任意の情報を復元することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の情報受信装置である。
請求項１１記載の発明は、任意の情報を構成するビット列を論理判定する判定し、該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２種類のビットパターン系列からいずれか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輝度変調する変調手段と、該変調手段によって輝度変調された任意の情報を出力する出力手段とを備えた情報出力装置（１８）と、撮像手段と、輝度変調された任意の情報を受光する受光手段と、該撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定手段と、該指定手段により指定された輝度変調領域を受光するよう前記受光手段を制御する受光制御手段と、該受光制御手段によって受光された輝度変調領域の変調内容を少なくとも互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換する変換手段と、該変換手段によって変換された互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に対応して論理信号を出力する論理信号出力手段と該論理信号出力手段による出力結果に基づいて、前記任意の情報を復元する復元手段と、該復元手段により復元された任意の情報を再生する再生手段とを備えたことを特徴とする情報受信装置とを含むことを特徴とする情報伝送システムである。
請求項１２記載の発明は、撮像部により撮像される撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定ステップと、該指定ステップにより指定された輝度変調領域を受光するよう受光部を制御する受光制御ステップと、該受光制御ステップにて受光された輝度変調領域の変調内容を少なくとも互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換する変換ステップと、該変換ステップにて変換された互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に対応して論理信号を出力する論理信号出力ステップと該論理信号出力ステップによる出力結果に基づいて、前記輝度変調領域の変調内容に基づいた任意の情報を復元する復元ステップと、該復元ステップにより復元された任意の情報を再生する再生ステップとからなることを特徴とする情報受信方法である。

本発明によれば、指定手段が撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定し、復元手段が該指定手段により指定された輝度変調領域を受光するよう受光手段を制御して該領域に含まれる輝度変調内容から任意の情報を復元するとともに、再生手段が該復元手段により復元された任意の情報を再生する。
したがって、実際の処理を「撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域」に限定して行うことができ、前記の目的、すなわち、輝度変調の検出に必要な領域を取得することにより、情報復元処理の高速化を図ることができる。
また、前記撮像手段による撮像内容とともに指標を表示する表示手段と、該表示手段に表示されている指標を任意に移動させる移動手段とをさらに備え、前記指定手段は、該移動手段によって前記指標を移動させることにより前記輝度変調領域を指定するものであってもよい。このようにすると、「輝度変調の検出に必要な領域」を指標によって明示することができ、かつ、移動手段によって微妙な領域の位置合わせを行うことができる。
また、前記指定手段によって指定された輝度変調領域の受光を指示する受光指示手段と、この受光指示手段により受光が指示されると、該輝度変調領域に光軸が合うように前記受光手段を制御する制御手段とをさらに備えるようにしてもよい。このようにすると、領域の位置合わせをより簡単にすることができる。
また、前記受光手段は、受光素子と、該受光素子への入射光を集光する光学系とを含むものであってもよく、あるいは、前記受光手段は、二次元のイメージセンサと、該イメージセンサへの入射光を集光する光学系とを含むものであってもよい。要は、「撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域」の光を受光する任意画角の受光手段であればよい。ただし、手ブレ機構を不要にできる点で、後者のもの、すなわち、二次元のイメージセンサを含む態様が望ましい。発輝度変調光の結像位置が二次元のイメージセンサの受光面内に入ってさえいれば、多少の位置ブレがあっても画像処理で修正が可能であるからであり、アクチュエータ等による機械的な手ブレ機構を必要としないからである。
また、撮像手段によって撮像された画像データと前記復元手段によって復元された任意の情報とを関連付けする関連付け手段と、該関連付けされた画像データと前記任意の情報とを記憶する記憶手段とをさらに備えるようにしてもよい。このようにすると、様々な利用スタイル、たとえば、画像の印刷回数管理や著作権管理などに応用することができる。
また、前記受光手段による輝度変調領域の受光が完了したか否かを判断する第１の判断手段をさらに備え、前記関連付け手段は、該第１の判断手段によって前記輝度変調領域の受光が完了したと判断すると、前記撮像手段によって撮像された画像データと前記復元手段によって復元された該輝度変調領域に基づく任意の情報との関連付けを行うようにしてもよい。
あるいは、前記第１の判断手段により輝度変調領域の受光が完了すると、その旨を報知する報知手段と、該報知手段による報知の後、前記輝度変調領域の再受光が指示されたか否かを判断する第２の判断手段と、該第２の判断手段により再受光が指示されたと判断すると、前記撮像手段により撮像された画像データを保持した状態で、前記受光手段による前記輝度変調領域の受光を開始する受光制御手段とをさらに備えるようにしてもよい。
これらのようにすると、画像の取得と情報の再生とを時間を分けて行うことができ、処理の効率化を図ることができる。さらに、このようにしておくと、情報の取得に失敗したときには、画像の取得を行わずに、情報の再取得だけを行うことができるようになり、無駄な画像取得を回避して効率アップを図ることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態における情報伝送システムの利用状態図である。まず、（ａ）を説明すると、ビル等の建築物１４の屋上には、広告表示板１５が設置されている。この広告表示板１５は、（ｂ）にその正面図、（ｃ）にその側面図を示すように、任意の説明文字列（図では“Ｘデパート特別セール実施中！”、“この看板の光タグ情報で、来店時に使える電子クーポンが取得できます。”）を大きく描き出した看板１６と、その看板１６を後ろから支える背面固定足１７とを有しており、遠くから、その説明文字列を目視で確認できるようになっている。

看板１６の任意位置（図示の例ではほぼ中央部分）には、光タグ装置１８が取り付けられている。この光タグ装置１８は、二つのパターン系列で点滅する点光源であり、この光タグ装置１８を目視しただけでは、単に光の点滅にしか見えない。第一実施形態における情報伝送システムに対応した情報受信装置（ここでは、カメラ付携帯電話機とする）を通して光タグ装置１８の点滅光を受光することにより、所望のデジタル情報（たとえば、Ｘデパートで使用できる電子クーポンの情報）を再生し、当該情報受信装置上に表示することができるようになっている。

図示の例では、看板１６が見える位置に複数の人物１９〜２１が存在しており、そのうちの何人か（図では便宜的に二人）の人物１９、２０だけが、第一実施形態における情報伝送システムに対応したカメラ付携帯電話機２２（情報受信装置）を所持しているため、この二人の人物１９、２０だけが、Ｘデパートで使用できる電子クーポンを取得することができ、残りの人物２１は、カメラ付携帯電話機２２を所持していないため、その電子クーポンを取得できない。

なお、光タグ装置１８は、必ずしも、看板１６のような大きなものに取り付ける必要はなく、商品タグのような非常に小さなものに取り付けることももちろん可能である。光タグ装置１８の設置対象は、たとえば、「ある（比較的広い）エリアに来たユーザにインセンティブを与えることで、そのエリアに対する集客を図りたい」、「ある広告を“確実にその場で見た”ユーザにインセンティブを与えたい」、「看板等の情報よりも、さらに詳細な情報（またはそこへのリンク）を自動的にユーザ端末に提供したい」など、ある程度近傍（数ｍから百ｍ程度の）のエリアに来てくれた人々に対して、物理的実体（図示の例では看板１６）に関連させつつ、様々な情報を提供したり、特定のサービス（図示の例では電子クーポン）を提供したりするものであれば、図示の例に限らず、どのような態様であっても構わない。

ここでは、看板１６に光タグ装置１８を配置して、その看板１６の広告を見てくれたユーザにインセンティブとして、電子的クーポンを配布するという応用を例にする。なお、この場合の“クーポン”は電子的な画像ファイルであり、別途にリンク先を指定して、そこからダウンロードさせるものとする。

図２は、第一実施形態における情報伝送システムに対応したカメラ付携帯電話機２２の正面図及び背面図である。このカメラ付携帯電話機２２は、折り畳み可能な蓋部２３１と本体部２３２とからなるボディ２３を有し、本体部２３２はアンテナ２４を備えると共に、蓋部２３１は状態表示灯２５、スピーカ２６、液晶表示パネル等の表示部２７、カメラキー２８、オンフックボタン２９、オフフックボタン３０、カーソルキー（中央部押圧検出で決定指示）３１、テンキーボタン群３２、マイク３３等を備えており、さらに、蓋部２３１の背面に、撮影レンズ３４、集光レンズ３５等を備えている。なお、撮影レンズ３４と集光レンズ３５は、視差を無くすために、できるだけ距離Ｌを近づけて配置されている。

図３は、カメラ付携帯電話機２２に対するユーザ操作と当該カメラ付携帯電話機２２の内部動作との関係を示すシーケンス図である。なお、光タグ装置１８の符号パターンは、あらかじめ、提供情報者側で所望するものが入力されているものとする。また、たとえば、あらかじめキャンペーンの告知として、事前に、テレビコマーシャルや雑誌等の媒体や当該カメラ付携帯電話機２２にメールマガジンのような形式で、「ＸＸＸの屋外看板に注目！光タグで各種のサービスを提供中！アクセスコードはＸＸＸＸＸＸ」などといった情報を取得させて広く知らせておくことが好ましい。“Ｘ”は任意の文字又は任意の数字若しくは任意の記号である。ただし、情報提供に対して、個別のアクセスコードを入力させる方法でなく、誰でも使用できるアクセスコードを入力させるようにしてもよい。

まず、カメラ付携帯電話機２２のユーザは、光タグ装置１８を有する看板１６を見つけると、アクセスコードを入力し（ステップＳ１１）、カメラ付携帯電話機２２のカメラキー２８を押す（ステップＳ１２）。カメラ付携帯電話機２２は、このボタン操作に応答して、通常の電話機利用状態（待ち受け状態又は通話状態）から光タグの検出及び受信状態へと切り替わり（ステップＳ１３、ステップＳ１４）、カメラで撮影した画像を表示部２７に表示するとともに、その画像内に小さな指標（図４（ａ）の照準枠４０を参照）を重畳表示する（ステップＳ１５）。

図４（ａ）は、表示部２７の表示例を示す図である。この図において、表示部２７の上端部には携帯電話の受信状態指標３６や、現在時刻指標３７及びバッテリ残量指標３８などが表示されており、また、表示部２７の下端部には操作案内メッセージ３９が表示されている。表示部２７の上端部と下端部以外の広い範囲には、このカメラ付携帯電話機２２のカメラのスルー画像（毎秒数十フレームの動画）が表示されており、たとえば、図示の例では、図１（ａ）の看板１６を含むスルー画像が表示されている。スルー画像中の星印記号は、図１（ａ）の光タグ装置１８を模式的に示したものであり、この光タグ装置１８の光の点滅が、取得したい情報である。ただし、光の点滅を見ただけでは、その情報の中身を知ることはできない。所定の端末（カメラ付携帯電話機２２）を用いて、その光を受光することにより、カメラ付携帯電話機２２の内部で情報の中身が再生され、カメラ付携帯電話機２２の表示部２７に表示されるようになっている。

第一実施形態におけるカメラ付携帯電話機２２は、表示部２７に表示されているスルー画像の全体を処理して、上記の情報を再生するのではなく、スルー画像内の小さな照準枠４０に囲まれた特定の部分だけを限定的に処理して、上記の情報を再生するようにしている。これにより、無駄な処理を回避して情報再生の応答性の改善を図っている。つまり、前記の従来技術２とは異なり、スルー画像中の特定範囲内のみを処理して、光タグ装置１８の情報の再生を行うようにしている。

さて、図４（ａ）の例においては、星印記号で示されている光タグ装置１８の上に照準枠４０が乗っていない。白抜き矢印４１と破線枠４２は、光タグ装置１８の上に照準枠４０を重ね合わせるのに必要な、カメラ付携帯電話機２２の移動方向と、移動後のカメラ撮影範囲を便宜的に表している。

図４（ｂ）は、光タグ装置１８の上に照準枠４０を重ね合わせたときの表示部２７の表示例を示す図である。このように、ユーザはカーソルキー３１を操作して、光タグ装置１８の上に照準枠４０を重ね（ステップＳ１６）、カメラ付携帯電話機２２は、状態表示灯２５を点灯又は点滅する、もしくは、カーソルキー３１の中央部が押圧されたことを検出して、光タグ装置１８の情報検出処理を開始する（ステップＳ１７）。

図５（ａ）は、光タグ装置１８からの情報取得を失敗したときの表示部２７の表示例を示す図である。たとえば、所定の時間を経過しても情報を取得できなかった場合や、外乱光の影響あるいは手ブレ等によって正しい情報取得ができなかった場合などである。このような場合は、図示のように、情報取得失敗メッセージ４３と共に、失敗原因別の吹き出しメッセージ４４、４５を生成して表示部２７に表示する。

図５（ｂ）は、光タグ装置１８からの情報取得に成功したときの表示部２７の表示例を示す図であり、たとえば、情報取得成功メッセージ４６と共に、光タグ装置１８から取得した文字情報を含む吹き出しメッセージ４７を生成して表示部２７に表示する。

この間、カメラ付携帯電話機２２は、検出結果表示を実行するとともに（ステップＳ１８）、その検出結果について、文字化けなどのエラーがあるか否かを判断する（ステップＳ２２）。検出結果がエラーである場合、すなわち、ステップＳ２２においてＮｏの場合、カメラ付き携帯電話２２は、本処理を行う以前の待ち受けの状態に戻るが、Ｙｅｓの場合、後述のステップＳ２０の処理を行う。また、ユーザは、ステップＳ１８における結果に応じたアクションの開始確認や実行指示の操作を行う（ステップＳ１９）、そして、情報取得成功であれば、たとえば、指定コマンドの実行、Ｗｅｂサービスへのログイン、情報ダウンロードなどのコマンド実行結果の表示を行い（ステップＳ２０）、ユーザは、取得した情報を利用（たとえば、クーポン利用）する（ステップＳ２１）。

図６（ａ）は、クーポンの画像ファイルをダウンロードしたときの表示部２７の表示例を示す図であり、また、図６（ａ）は、クーポンの画像を示す図である。ユーザは、この図６（ａ）の画面をＸデパートの店員に見せて当該クーポンを利用する。

図７は、第一実施形態におけるカメラ付携帯電話機２２の内部ブロック構成図である。この図において、カメラ付携帯電話機２２は、アンテナ２４を含むデータ通信部４８、データバッファ４９、復号ビットバッファ５０、カメラキー２８などの各所ボタンを含む操作ボタン部５１（２８〜３２）、スピーカ２６やマイク３３を含む音声入出力部５２、表示部２７、ＣＰＵ５３、加速度センサ５４、手ブレ補正用アクチュエータ５５、フォトディテクタ部５６、撮影レンズ３４、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮影用イメージセンサ５７、画像バッファ５８、表示バッファ５９及び記憶部６０などを備える。なお、これ以外にもバッテリ等の電源部を備えるが、図面の輻輳を避けるために省略している。

フォトディテクタ部５６は、集光レンズ３５、フォトディテクタ６１、増幅及びＡ／Ｄ変換器６２、タイミングジェネレータ６３、マッチドフィルタ６４、フィルタバッファ６５を備える。

撮影レンズ３４や撮影用イメージセンサ５７を含むカメラ部分の構成に特筆すべきものはない。ユーザが意図する光タグに対して照準を合わせることができるファインダ的な機能や実画像の中での情報光源の位置を表示するための機能があればよい。そのため、カメラ部分のフレームレートは、たとえば、送出の信号速度が数十ビット／秒や数百ビット／秒であったとしても、照準確認上の問題はない、たとえば、１０コマ／秒程度の画像取得能力でよい。なお、カメラ部分のゲインコントロール等の情報は、カメラ部分の内部で閉じずにフォトディテクタ部５６のゲインコントロールの設定に流用してもよい。

フォトディテクタ部５６は、光タグの輝度変動信号をデジタイズし、相関度評価までを行うブロックである。詳しくは後で説明する。

図８及び図９は、第一実施形態のカメラ付携帯電話機２２における手ブレ補正の概念図である。図８（ａ）に示すように、フォトディテクタ６１は、集光レンズ３５の光軸上に位置している。第一実施形態では、フォトディテクタ６１に併設されたアクチュエータ５５により、フォトディテクタ６１の位置を変化させて、光タグ装置１８の光Ａと検出点Ｂとを結ぶ光軸上にフォトディテクタ６１が並ぶようにしている。

たとえば、アクチュエータ５５を備えない場合には、図８（ｂ）に示すように、手ブレによる光軸ずれが生じ、検出点Ｂにフォトディテクタ６１が位置しない状態になるが、図８（ｃ）に示すように、フォトディテクタ６１にアクチュエータ５５を併設し、フォトディテクタ６１の位置を変化させることができるようにしておけば、フォトディテクタ６１をＣ方向に移動させることができ、光軸ずれを補正できる。したがって、ユーザによるの多少の手ブレを検出しても光タグ装置１８からの光Ａをフォトディテクタ６１が確実に捕らえることができる。

加速度センサ５４は、図９に示すように、ユーザの操作による手ブレを２軸方向に検出する。ＣＰＵ５３は、加速度センサ５４の検出信号に対応した大きさの手ブレ補正制御信号を発生し、その手ブレ補正制御信号でアクチュエータ５５を駆動する。このように、２軸の加速度検出により、光タグに照準を合わせている最中の手ブレに対する補正を行うことができる。

なお、第一実施形態では、便宜的にフォトディテクタ６１の検出画角を２度×２度の狭画角とし、補正の範囲を１度として説明する。カメラの操作にあまり慣れていない初心者の場合、約５度／秒という角速度で且つ１度程度の範囲で手ブレを起こすといわれている。通常このレベルの手ブレ補正機能は、一般的なデジタルカメラや双眼鏡等に装備されているため、フォトディテクタ６１の狭画角（２度×２度）で照準を合わせるためには十分と考えられる。なお、後述するように、感度、検出画角、光タグとの距離や大きさの規格によっては、この手ブレ補正を省略することも可能である。

ここで、カメラ付携帯電話２２における撮影レンズ３４（撮影用イメージセンサ５７）、および、フォトディテクタ部５６の配置構成について、具体的に本発明の動作が成立する設計例を示す。

図１０は、カメラ付携帯電話２２における撮影レンズ３４（撮影用イメージセンサ５７）の撮像画角（仰角−俯角３２度程度の広画角）を示す図であり、図１１は、カメラ付携帯電話２２におけるフォトディテクタ部５６の検出画角（仰角−俯角２度程度の狭画角）を示す図である。第一実施形態では、典型的な利用距離を数ｍ〜百ｍ程度とし、光学系配置による画角のずれは影響しないものとして無視し、２つの光軸は平行であるとする。ただし、近距離での利用を考えて、２つの光学系をできるだけ接近（図２（ｂ）の距離Ｌ参照）させて実装することが望ましい。また、近距離での利用をメインとする場合は、２つの光学系の光軸の角度を、手ブレ補正へのバイアスを行うことで、適宜調節可能としてもよい。

図１０に示すように、撮影レンズ３４等は、ユーザが手持ちで撮影した画像範囲から照準を合わせやすいように、また、通常のカメラモードでの動作を意識して、通常のカメラ画角とする。ここでは具体的に、仰角−俯角３２度×左右角３２度の範囲で、４８０ドット×４８０ドットの画像を取得するものとする。一方、図１１に示すように、フォトディテクタ部５６のフォトディテクタ６１（集光レンズ３５等）は、遠方の信号源を十分集光できるようするために、大きなレンズで十分な集光を行うことが望ましい。第一実施形態では、その画角を仰角−俯角２度×左右角２度とする。この画角は、照準枠４０の大きさに相当する。

第一実施形態では、ユーザの使い勝手を考えて、カメラ画像の画角で中央やや上の位置に照準枠４０を表示し、それに合わせる光学系としている。このため、図１１に示すように、フォトディテクタ６１は光軸中心よりややずれた位置に配置される。

なお、図１０や図１１は、いずれも「合わせレンズ」構成になっているが、これは、たとえば、望遠であることを明示するための説明の都合であり、他の構成の光学系（たとえば、単レンズなど）を排除する意図はない。最終的な実装としては、むしろ、光学レンズは画像の品質確保のために複雑なレンズ群を必要とするが、その詳細は様々な目的用途で公知であるので省略する。

一方、フォトディテクタ６１の光学系は、照準となる領域が正確に結像するわけでなく、単に該当画角領域がフォトディテクタ６１に（必要な明るさのレンズで）集光されればよく、収差や被写界深度、あるいは、必要な精度等を低く作ることができるため、材料も含めてきわめて簡易かつ低コストな構成が可能である。また、フォーカスについても、利用距離を考慮したパンフォーカスでよい。

図１２（ａ）、（ｂ）は、光タグ装置１８の内部ブロック構成図である。光タグ装置１８は、タイミングジェネレータ６６、１／Ｎ分周器６７、送出データメモリ６８、パターンデータ発生部６９、第一制御／駆動部７０、第二制御／駆動部７１を備える。第一制御／駆動部７０は二つのアンドゲート７２、７３と、二つのインバータゲート７４、７５と、一つのオアゲート７６とからなり、また、第二制御／駆動部７１は、フロントライト７７と反射型液晶シャッタ７８とからなる。

図１３（ａ）は、フロントライト７７と反射型液晶シャッタ７８を示す図である。フロントライト７７は、反射型液晶シャッタ７８を照らせるものであればよい。すなわち、図のように、単純に照準の邪魔にならないところから照らせればよい。なお、光タグ装置１８の光源は、この例に限らず、たとえば、図１３（ｂ）のように、直接発光する光源８０と、周囲光の回り込みや消灯時のできるだけ低い輝度を確保するためのフード８１とを含み合わせた構成としてもよいが、晴天日中の戸外で十分な輝度変動を確保できる点では、図１３（ａ）の構成の方が、よりローパワーに構成できる可能性があるので望ましい。

次に、光源の輝度、距離、面積、フォトディテクタの感度、ダイナミックレンジ、Ｓ／Ｎ等について説明する。光源や検出素子の実際値の概算例は、以下のとおりである。なお、言うまでもなく、以下の概算例は、光度関連の計算をかなり簡略化したモデルに基づくものである。

まず、第一実施形態において、光タグ装置１８は図１３に示されるようにフロントライト７７と反射パネル７８とで構成され、環境として、晴天日中の戸外から夜間の屋外まで使えるものとする。

反射パネル７８の大きさは１平方メートルであり、フロントライト７７が発光状態にあるときの反射係数を３０％、フロントライト７７が発光していない状態にあるときの反射係数を２％とする。また、フロントライト７７は、１０００ルーメン（家庭用電球１個程度）の光を反射パネル７８の全面（１平方メートル）に均一に照射できるものとする。

輝度の算出方法は、「輝度＝反射係数×照度／π」で一般的に求められる。
（ａ）輝度がＸＡ（周囲環境：晴天屋外）
（ｂ）輝度がＸＢ（周囲環境：夜間街灯下）
の両極端の条件での光タグの輝度を算出した場合について、図１４に図示する。

図１４は、光タグの輝度計算結果を示すグラフ図である。
（ａ）環境照度（対数Ｘ軸）において、輝度がＸＡ（１０万ルクス）にあるとき
ａ−１：反射パネル７８のみの輝度（Ａ点）
（１０万×０．３）／π＝９５４３ｃｄ（１平方メートル当たり）
ａ−２：フロントライト７７の照射分を加算した場合の輝度（Ｂ点）
フロントライト７７が１平方メートルにスポット照射した１０００ルーメンの光は、１０００ルクスであると仮定する。この場合、フロントライト７７による輝度上昇分は
１０００×０．３／π＝１０ｃｄ（１平方メートル当たり）
であり、ａ−１の輝度に加算すると、
９５５９ｃｄ（１平方メートル当たり）となる。
ａ−３：フロントライト７７が発光していない状態の反射パネル７８のみの輝度（Ｃ点）
（１０万×０．０２）／π＝６３６ｃｄ（１平方メートル当たり）
この結果より、輝度がＸＡ（周囲環境：晴天屋外）であるときは、フロントライト７７が発光している時と発光していないときの輝度の比率は１５：１である。

（ｂ）環境照度（対数Ｘ軸）において、輝度がＸＢ（１００ルクス）にあるとき
ｂ−１：反射パネル７８のみの輝度（Ｄ点）
（１００×０．３）／π＝９．５４ｃｄ（１平方メートル当たり）
ｂ−２：フロントライト７７の照射分を加算した場合の輝度（Ｅ点）
フロントライト７７による輝度上昇分は
１０００×０．３／π＝１０ｃｄ（１平方メートル当たり）
であり、ｂ−１の輝度に加算すると、
１９．５４ｃｄ（１平方メートル当たり）
ｂ−３：フロントライト７７が発光していない状態の反射パネル７８のみの輝度（Ｆ点）
（１００×０．０２）／π＝０．６ｃｄ（１平方メートル当たり）
この結果より、輝度がＸＢ（周囲環境：夜間街灯下）であるときは、フロントライト７７が発光している時と発光していないときの輝度の比率は３２：１となる。

以上のように、晴天昼間戸外等の明るい環境では、環境光反射による輝度差で十分な変動幅が確保でき、一方、夜間屋外等の暗い環境では、フロントライト７７による輝度差で十分な変動幅が確保できることがわかる。

なお、輝度に注目すると、近距離でこの値をそのまま観測するにしても、９５５９：０．６＝４２ｄｂのダイナミックレンジが得られる。実際、現状でも４５ｄｂ程度のダイナミックレンジの輝度計があるので、後述するような変調方式にスペクトラム拡散などのノイズ耐性の強いものを使えば、このまま測定することも可能であるが、高精度なフォトディテクタと、Ａ／Ｄのビット数も多ビット（８ビット以上）必要となるため、第一実施形態では、現状のデバイスでも安価に端末を構成できる方法として、フォトディテクタのゲイン（場合によってはレンズ絞りも）を制御し、図１４の台形図形枠８１で示すように、以下のようなゲイン調整をしている。

（ａ） 明るくて変動の幅が大きい晴天屋外環境などでは、ゲインを下げて（それに加えてレンズ絞り等も併用し）、飽和しないようにする。
（ｂ） 暗くて変動幅が少ない夜間屋外などでは、ゲインを上げる。

このようにすれば、環境照度条件に合わせ、２０ｄｂ程度のダイナミックレンジで、８ビット程度のＡ／Ｄコンバータですむ制御が可能になる。なお、フォトディテクタのゲインを制御する情報は、カメラ系が、やはり少ないダイナミックレンジで正常に撮影するために細かくゲイン制御を行っているので、これを流用してフォトディテクタの系も制御してもよい。

さて、実際には、この光タグ装置１８の輝度は離れた端末（カメラ付携帯電話機２２）のフォトディテクタ６１で観測される。本発明のフォトディテクタ６１は、単体であるので、通常イメージセンサ（撮影用イメージセンサ５７）内で使われるフォトダイオードに比して、数倍〜数十倍も、受光センサのサイズを十分大きくとることができ、高速動作しても、十分な感度、ダイナミックレンジを確保できる。この光タグ装置１８は、実際には、２度×２度の視野角の中で観測するため、１平方メートルの大きさのパネルだと、フォトディテクタ６１が２度×２度の狭画角であれば、３０メートル以内で画角一杯に輝度変動の検出ができるので、非常に良好な検出となる。

図１５は、フォトディテクタ６１の検出概念図である。図示のように、フォトディテクタ６１の画角を２度×２度としても、近距離（概ね３０メートル以内）では、画角一杯に輝度変動の検出を行うことができる。また、それ以上の距離、たとえば、６０メートルの距離となると、１平方メートルの大きさのパネルは、周囲の輝度とパワーが平均されて輝度の変動が１／４となり、さらに離れた距離、たとえば、９０メートルでは１／９となる。実用上は、ゲインの制御やＡ／Ｄの精度によるが、元の光タグ装置１８の変動自体が、ある条件下で見ると、「１５：１」や「３２：１」などの十分高い比率で変動しているので、１平方メートルの大きさのパネルであっても、１００メートル程度に設定することは可能である。これはたとえば、デジテルカメラのレベルでも、画素以上の面積がある対象で、適切に露光設定されていれば、非常に遠距離であっても、白い紙と黒い紙を区別して撮像できることからも明らかである。また、より遠距離でも安定した検出を行うためには、より大きなパネルや光度の高いフロントライト７７を使うなど、より高精度の手ブレ補正とより狭いフォトディテクタの検出画角にするなどの方法で対応可能である。また一方、比較的近距離内であれば、手ブレ補正機構を省略して、余裕をもった検出画角とする方法も考えられる。

次に、データ形式と光タグの変調および復調について説明する。
図１６は、データ形式のフォーマット構造図である。ソースデータブロック８２は、固定長の先頭ブロック８３と、その先頭ブロックの後に続く可変長のパラメータブロック（図では第１〜第３パラメータブロックの三つであるが、このブロック数は一例である）８４〜８６とから構成されている。先頭ブロック８３は、コマンドコード部８７、第１パラメータブロックバイト長格納部８８、第２パラメータブロック長格納部８９、第３パラメータブロック長格納部９０からなり、第１〜第３パラメータブロック長格納部８８〜９０に、第１〜第３パラメータブロック８４〜８６の実際の長さ（バイト長）を格納する。

図１７は、コマンドコード部８７の格納コードと、そのコードの意味を示す図である。この図に示すように、コマンドコード部８７には、たとえば、“０”〜“６”までのコードを格納可能であり、これらのコードは、端末（携帯電話）の動作を指令するためのコマンド、たとえば、携帯電話のＷｅｂアクセスやメール又はスケジューラなどのアプリケーションを、取得したデータを元に制御できるようにするものである。ちなみに、コード“０”でパラメータ“１”だけのケースは、従来技術２に相当する。

図１８は、データの一例を示す図である。この例では、コマンドコード部８７にコード“２”がセットされており、第１〜第３パラメータブロック長格納部８８〜９０に、それぞれ“１０７”、 “２０”、“０”がセットされている。そして、第１パラメータブロック８４と第２パラメータブロック８５に、それぞれ、前記の図５（ｂ）の表示情報（“情報取得完了！・・・・接続してよいですか？”）と、接続に必要なアクセス情報（ＩＤやパスワード）が格納されている。なお、図示の例では、第３パラメータブロック８６は未使用である。

図１９は、光タグ装置１８のプロセス図である。この図において、光タグ装置１８は、ソースデータブロック８２を受け取ると、データ圧縮や誤り訂正及びフラグシーケンスの付加を行い、データブロック８２０を生成する。そして、それらを互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換したデータブロック８２１を用いて発光のオン／オフ制御を行う。

図２０は、ビットパターン系列のパターン拡散方式の説明図である。第一実施形態では、ビットパターン系列（ＳＡ、ＳＢ）の長さを長くして、ＳＡ＝「１１１１０１０１１００１０００」、ＳＢ＝「００００１０１００１１０１１１」の各１５ビットとする。今、光タグ装置１８の最小のＯＮ／ＯＦＦスロット時間（図１０のタイミングジュネレータ６６の最小周期）を１ミリ秒とすると、１ビット送るのに必要な時間は１５ミリ秒であり、ペアのビットレートは約６７ビット／秒である。ただし、実質のビットレートは、伝送するデータがテキストが主であるので、誤り訂正による冗長化をデータ圧縮が上回り、これ以上のものになると考えられる。また、検出に要する時間は、あるフレームが最終的に５０バイトになったとすると、５０×１５＝０．７５秒であるから、０．７５秒で１フレームを取得できる。ただし、ある時点からのデータ取得がフレームの途中からだとすると、最悪で１．５×２＝３秒で情報の取得が可能になる。

次に、端末（カメラ付携帯電話機２２）で行う変調処理の詳細について述べる。まず、同期についてであるが、このようなパターンによる符号拡散変調の場合、光タグ装置１８と端末（カメラ付携帯電話機２２）の両方で同期を取る必要がある。第一実施形態では、端末をカメラ付携帯電話機２２としており、端末側で通信機能を持つので、光タグ装置１８との間で必要精度以上で独立同期を確保するのは容易であるし、または、検出が成功するまで、一定の位相ステップで端末側で検出タイミングをシフトさせるという方法も可能である。

本発明では、フォトディテクタ６１による連続量での観測を行っているので、これに適した同期および検出の方法として、いわゆるマッチドフィルタのピークを利用して、パターンの１周期の開始タイミングを取得するものとする。これは、たとえばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）通信などにおけるＳＡＷ（表面弾性波）マッチドフィルタによる同期補足（ＧＨｚ帯でＳＡＷデバイス利用するもの）を第一実施形態のＫＨｚ帯域に応用したものである。

図２１は、カメラ付携帯電話機２２のフォトディテクタ部５６の概念構造図（図７の破線部の内部詳細に相当）である。ゲインコントロールされて観測された目的画角内の輝度値は、第一実施形態ではパターン符号の時間スロットの４倍の周期、すなわち、４ＫＨｚでＡ／Ｄサンプリングされ、ＦＩＦＯバッファに入れられる。このサンプルクロックの位相は、光源（光タグ装置１８）と非同期であってもよいが、周期の誤差は一定に収められている必要がある。バッファの長さは、符号パターンである１５ビットが４倍の周期でサンプリングされるので、６０サンプル分がＦＩＦＯに逐次格納される。ＦＩＦＯの特定アドレスは４つごとに取り出され、符号ビット１に相当するデータ群と、符号ビット０に相当するデータ群は、重み付けされつつ、総和計算を行うマッチドフィルタを構成する。なお、サンプルされたＦＩＦＯデータをＣＰＵが逐次に読取り込んでソフト的に計算するようにしてもよい。

このフィルタの値域は、入力信号の相関値を示し、
最大：２５５×８／８＋（０×７）／７＝２５５
最小：０×８／８−（２５５×７）／７＝−２５５
で、直流入力のとき０×８／８−（２５５×７）／７＝０である。ただし、目的パターンが入力され始めて、検出同期が取れるまでである。目的パターン存在しないときには、正または負の小さな値をとる。

図２２は、目的パターン信号は入力されているが、まだ位相が合っていない時刻（４符合ビット分＝１６サンプル分ずれている）における状態図である。図中のグラフは、ＦＩＦＯに格納されているデータサンプル値の時系列的な変化を示している。実際の観測は、図のように、実検出のスケール（ＭＡＸ２５５）に比べて微小な信号変動となる。実際には、図のように観測データにノイズが乗るが、ここでは簡単化のために、１レベルで“１４０”、２レベルで“１２０”であるとすると、このフィルタの出力は、約−１である。

図２３は、検出位相が合ったときの状態図である。この状態では、出力は加えられたパターンの変動幅“２０”を出力する。そして、ここから４サンプルの時間の間（グラフ上破線の状態まで）ほぼこのピークが持続し、急激に出力が低下する。実際、観測信号を、たとえば、明状態で“１４０”、暗状態で“１２０”として検出できている場合、各サンプル時刻での出力を計算すると、位相が合っている４サンプル時間だけがピークの“２０”を示し、あとは、“−１．４”となる。このように、ピークをきわめて簡単に検出できるので、それ以後の検出タイミングを合わせやすい。フィルタ出力は、図２１で示したように、４サンプル分のＦＩＦＯに格納される。

図２４は、ＦＩＦＯからＣＰＵが０／１のビットを判定し、復号ビットバッファ５０に格納するまでの処理を示すフローチャート図である。この処理では、復号ビットバッファ５０には一部の誤りを含みつつ、ビット列がデコードされて格納されるので、あとは、通常のビット列に対するデータ処理で、フレーム検出（この実施形態では、データフレームの最初と最後に１の連続）や、誤り訂正ブロックを取り出して誤り訂正を行い、送出されたソースデータブロックを復元してそれに従った処理を行う。

具体的には、まず、フィルタバッファ６５のデータを読み取り（ステップＳ３１）、安定した“１”の取り出しを行うために、４サンプル時刻連続してスレッシュを超えたか否かを判定する（ステップＳ３２）。

４サンプル時刻連続してスレッシュを超えた場合は、ｔ＝−１のデータ（オーバーサンプリングしたデータの中から安定しているタイミングの中頃：−２でもよい）を取り出し（ステップＳ３３）、フィルタ出力値がスレッシュを超えているか否かを判定する（ステップＳ３４）。そして、フィルタ出力値がスレッシュを超えていれば、復号ビットバッファ５０に“１”を格納し（ステップＳ３５）、フィルタ出力値がスレッシュを超えていなければ、フィルタ出力値がスレッシュ×（−１）を超えているか否かを判定する（ステップＳ３６）。

そして、フィルタ出力値がスレッシュ×（−１）を超えていれば、復号ビットバッファ５０に“０”を格納し（ステップＳ３７）、フィルタ出力値がスレッシュ×（−１）を超えていなければ、復号ビットバッファ５０に“０”をランダムに格納する（ステップＳ３８）。次いで、上位シーケンスからの検出停止の有無を判定し（ステップＳ３９）、検出停止があれば、処理を終了する一方、検出停止がなければ、４サンプル時間を待ってから（ステップＳ４０）、再びｔ＝−１データの取り出しを行い（ステップＳ４１）、以上のステップＳ３４以降の処理を繰り返す。

以上のとおりであるから、第一実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（ア） データ通信の受信を専用のセンサ（フォトディテクタ６１）で行うので、実際のカメラ画角画像とその中の位置と情報を取るという従来技術２の利便性をそのままに、データの転送速度、つまり、情報の取得までのディレイ時間や伝送速度を速めることができる。
（イ） 光の変調の処理については、１データに対するバッファリングや演算処理となるので、非常に簡便な処理構成とすることができる。
（ウ） フォトディテクタ６１の光学系に手ブレ補正を加えたため、狭い検出画角で手持ち撮影する端末であっても、安定した検出を可能にすることができる。
（エ） 屋外広告と携帯電話とを併用する利用スタイルに適用したので、これにより、広告主は、限定サービス的なプロモーションが可能になるし、屋外広告に対する広告効果の定量的計測も可能になる。一方、ユーザも、特別な情報提供を伴う看板ということで、広告への認知度が自然に向上する効果がある。
（オ） また、たとえば、ＩＣタグやカメラによる２次元コードによる情報提供などと比較して、きわめて広いエリアを対象とすることができ、しかも、看板等々の物理実体と組み合わせた情報提供が可能になるので、独特の広告効果をもたらすことができる。
（カ） また、伝送データに様々な通信連携コマンドを組み込めるようにしたので、やはり非常に効果的な情報提供が可能となる。
（キ） 符号拡散したパルス変調としたので、微弱な輝度信号でも安定して検出できる。
（ク） オーバーサンプリングした連続データに対して、マッチドフィルタを構成したので、光タグ装置側と端末側の位相同期合わせが簡単にできる。
（ケ） 光タグ装置１８をフロントライト７７と反射型液晶シャッタ７８とを組み合わせた構成にしたので、室内のみならず、晴天日中屋外から夜間屋外までの様々な状況においても、安定した輝度変動をもたらすことができる。
（コ） 看板１６と光タグ装置１８という配置手段としたので、ユーザが認知しやすく、しかも、独特の広告効果をもたらすことができる。
（サ） カメラの露光制御データからフォトディテクタ６１のゲイン制御等を行うので、利用状況に合わせた最適なダイナミックレンジや感度を確保できる。

なお、従来技術２では、最終的な光源の変調に関して、離散的、完結的な画像データから高いＳ／Ｎ比で伝送できる方法として、ビットをパターンに拡散する変調方法しかできなかったが、第一実施形態では、フォトディテクタ６１による方法で、高速かつ、連続量観測ができるので、検出データの特性が確保できれば、より単純な変調方式、たとえば、特定キャリアの周波数（１０ＫＨｚ等）でのパルス変調とするなどしてもよい。その他、パルス周波数の切り替え変調でも同様である。

また、従来技術２でも述べたように、カメラおよび画面上での照準合わせを省略して、フォトディテクタ６１のみとして、単純な筒、または、望遠光学ファインダだけで照準を合わせ、表示、動作を行わせることも可能である。

＜第二実施形態＞
ところで、以上の第一実施形態では、光タグ装置１８の輝点を受光するための受光手段にフォトディテクタ６１を用いているが、これに限定されない。情報提供対象物（光タグ装置１８）の大きさに対応した画角を有するものであればよい。たとえば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサであってもよく、あるいは、複数のフォトディテクタを平面上に配列したものであってもよい。

以下、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサを利用した実施形態（以下、第二実施形態という）を説明する。
図２５は、第二実施形態におけるカメラ付携帯電話機２２０の内部ブロック構成図である。この図において、カメラ付携帯電話機２２０は、前記の実施形態のフォトディテクタ６１の代わりにイメージセンサ（以下、撮影用イメージセンサ５７と区別するために「通信用イメージセンサ６１０」という。）を用いた点に特徴がある。

すなわち、第二実施形態におけるカメラ付携帯電話機２２０は、アンテナ２４を含むデータ通信部４８、データバッファ４９、復号ビットバッファ５０、カメラキー２８などの各所ボタンを含む操作ボタン部５１（２８〜３２）、スピーカ２６やマイク３３を含む音声入出力部５２、表示部２７、ＣＰＵ５３、加速度センサ５４、手ブレ補正用アクチュエータ５５、通信用イメージセンサ部５６０、撮影レンズ３４、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮影用イメージセンサ５７、画像バッファ５８、表示バッファ５９及び記憶部６０などを備える。なお、これ以外にもバッテリ等の電源部を備えるが、図面の輻輳を避けるために省略している。

通信用イメージセンサ部５６０は、集光レンズ３５、通信用イメージセンサ６１０、増幅及びＡ／Ｄ変換器６２、タイミングジェネレータ６３、マッチドフィルタ６４、フィルタバッファ６５を備える。

前記の実施形態と同様に、撮影レンズ３４や撮影用イメージセンサ５７を含むカメラ部分の構成に特筆すべきものはない。ユーザが意図する光タグに対して照準を合わせることができるファインダ的な機能や実画像の中での情報光源の位置を表示するための機能があればよい。そのため、カメラ部分のフレームレートは、たとえば、送出の信号速度が数十ビット／秒や数百ビット／秒であったとしても、照準確認上の問題はない、たとえば、１０コマ／秒程度の画像取得能力でよい。なお、カメラ部分のゲインコントロール等の情報は、カメラ部分の内部で閉じずに通信用イメージセンサ部５６０のゲインコントロールの設定に流用してもよい。

通信用イメージセンサ部５６０は、光タグ装置１８の輝度変動信号をデジタイズし、相関度評価までを行うブロックであり、基本的に、前記実施形態のフォトディテクタ部５６（図７参照）と同様の働きをするが、前記実施形態のフォトディテクタ部５６が１個の光電変換素子（フォトディテクタ６１）を備えるのに対して、第二実施形態の通信用イメージセンサ部５６０は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等で構成された複数の光電変換素子（画素）からなる二次元のイメージセンサ（通信用イメージセンサ６１０）を備える点で相違する。

フォトディテクタ６１と通信用イメージセンサ６１０は、どちらも「光を電気信号に変換する」デバイスである。フォトディテクタ６１は単一の光電変換素子で構成されているのに対して、通信用イメージセンサ６１０は複数の光電変換素子（複数の画素）で構成されている点で相違する。ただし、通信用イメージセンサ６１０の画素数は撮影用イメージセンサ５７よりも少なくてよい。つまり、撮影画質が要求される撮影用イメージセンサ５７に比べて、単に狭画角内の輝点の検出を行うだけでよい通信用イメージセンサ６１０は、低解像度（たとえば、３０ドット×３０ドット）のもので構わない。

情報を発する光源（光タグ装置１８）は、前記の実施形態と同じく１ｋＨｚのベースバンド信号を４倍の速度でサンプリングするものとする。したがって、通信用イメージセンサ６１′のフレームレートは４０００フレーム／秒となり、１／４００〔秒〕＝０．２５ミリ秒であるので、０．２５ミリ秒一定のシャッタ速度で必要なダイナミックレンジを満たすようにデバイス設計すればよい。

通信用イメージセンサ６１０の解像度を既述のとおり、３０×３０ドットとすると、この場合のフレーム全画素読み出しのデータレートは、１ドットを８ビットのデータとして、３０×３０×４０００＝３，６００，０００フレーム／秒になる。

一般的なＶＧＡ（６４０×４８０ドット）規格のイメージセンサの場合、３０ｆｐｓ（フレーム／秒）は常用の帯域幅であり、この３０ｂｐｓのデータレートは、６４０×４８０×３０＝９，２１６，０００ドット／秒であるので、第二実施形態の通信用イメージセンサ６１０のデータレート（３，６００，０００フレーム／秒）程度であれば、余裕を持って実現することができる。

次に、具体的設計数値及び検出角度、距離並びに対象の大きさの関係について説明する。想定する利用状態を前記の実施形態の図１（ａ）と同じとする。また、光タグ装置１８と端末（カメラ付携帯電話機２２０）との距離を５０ｍとし、光タグ装置１８の光源の大きさを１０ｃｍ×１０ｃｍの矩形（１０ｃｍ四方）とする。

図２６は、第二実施形態のカメラ付携帯電話２２０における撮影レンズ３４（撮影用イメージセンサ５７）の撮像画角（２６度×３９度程度の広画角）を示す図であり、図２７は、同カメラ付携帯電話２２０における通信用イメージセンサ６１０の検出画角（６度×６度程度の狭画角）を示す図である。

ここで、手ブレや大雑把な照準合わせを実現する目標値の一例として、５０ｍ先の５ｍ範囲をセンサ画角（通信用イメージセンサ６１０の画角：６度×６度）とする。６度は正接（５ｍ／５０ｍ）で与えられる。画角６度四方で且つ３０×３０ドットの通信用イメージセンサ６１０の１ドットあたりの被覆角度は約６／３０＝０．２度四方で与えられる。

図２８（ａ）〜（ｄ）は、光タグ装置１８の照明部分の面積（１０ｃｍ×１０ｃｍ）のそれぞれの距離における見かけのドットサイズＧを示す図である。
たとえば、図２８（ａ）に示すように光タグ装置１８がカメラ付携帯電話２２０の５ｍ先、すなわち１０ｃｍ≒１．１度である場合、光タグ装置１８のドットサイズＧは１．１／０．２＝５．５ドット幅となり、輝度変化を１００％取れる。また、図２８（ｂ）に示すように光タグ装置１８がカメラ付携帯電話２２０の１０ｍ先、すなわち１０ｃｍ≒０．６度である場合、光タグ装置１８のドットサイズＧは０．６／０．２＝約４ドット幅となり、輝度変化を１００％取れる。また、図２８（ｃ）、（ｄ）に示すように光タグ装置１８がカメラ付携帯電話２２０の５０ｍ先、すなわち１０ｃｍ≒０．１１度である場合、光タグ装置１８のドットサイズＧは０．１１／０．２＝約０．５ドット幅となり、１ドット以下の面積の輝度変化になって、パワーが１／４〜１／１６程度になる。

このように、光タグ装置１８から５０ｍ離れた場所（カメラ付携帯電話２２０の場所）では信号強度が１／４以下になるが、この程度の信号低下は何ら不都合を招かない。一般的なイメージセンサであれば、１ドットあたりのダイナミックレンジが３０〜５０ｄＢ程度であるので、１ドット被覆している状態でのＯＮ光源の検出レベルがダイナミックレンジの５割〜飽和レベルであれば、検出電圧が１／４（つまり−６ｄＢ）落ちてもまったく不都合を生じない。

なお、０．２５ミリ秒のシャッタ速度についてであるが、一般的に光源の絶対輝度はほぼ一定でしかも視認性の要求上、周囲に対して非常に高い輝度レベルにあるので、通信用イメージセンサ６１０を上記の４０００フレーム／秒（約０．２５ミリ秒のシャッタ時間）で動作させても、レンズ口径やゲインなどで容易に対応可能であるため、光源の点滅情報を十分に取得できる。なお、周囲照明の照り返し等による輝度上昇が若干あるが、信号自体のＯＮ／ＯＦＦの輝度変化に比して、それは大きな問題でない。

もちろん、たとえば、周囲が暗くなった場合には、周囲画像はいわゆる「黒つぶれ」になるし、又は、晴天の場合などはいわゆる「白トビ」になるため、固定のシャッタ速度では、写真のような画像としての取得は困難であるが、通信用イメージセンサ６１はもっぱら“通信用”であって、モニタ用や撮影用には利用しないので、情報光源以外の周囲画像が「白トビ」や「黒つぶれ」したとしても、何ら影響を受けない。

次に、第二実施形態では、手ブレ機構（アクチュエータ５５）を不要にすることも可能である。これは、第一実施形態のフォトディテクタ６１の画角「２度×２度」に対して、第二実施形態の通信用イメージセンサ６１０の画角が「６度×６度」と大きいからである。つまり、手ブレの許容量が３×３＝９倍となり、大きなブレ（手ブレ・歩行・乗り物からの利用など）に対する耐性が強化される。なお、ここでは、通信用イメージセンサ６１０の画角を「６度×６度」としているが、これは一例に過ぎない。手ブレ耐性の点ではそれ以上の画角にしても差し支えない。

図２９は、第二実施形態における手ブレ機構不要の概念図である。この図に示すように、通信用イメージセンサ６１０は、集光レンズ３５の後ろに配置されており、光点Ａの像は集光レンズ３５を通して通信用イメージセンサ６１０の受光面に結像する。今、（ａ）に示すように光点Ａが集光レンズ３５の光軸上に位置しているとき、光点Ａの像は通信用イメージセンサ６１０の受光面のほぼ中央の位置Ｂに結像するが、（ｂ）に示すように光点Ａが集光レンズ３５の光軸からずれて位置しているときには、その光点Ａの像も集光レンズ３５の光軸からずれた位置Ｂ′に結像する。このとき、通信用イメージセンサ６１０の受光面の大きさが充分であれば、つまり、位置Ｂ′を含む程度の大きさであれば、位置Ａの像は勿論のこと位置Ｂの像も撮影して、位置合わせ（位置Ａの像に重ね合わせる）ことができ、それゆえ、画像処理による手ブレ補正を行うことが可能になる。したがって、手ブレ補正機構（アクチュエータ５５）を備える必要がない。

なお、手ブレ補正のための画像処理方法としては、以下のものを利用することができる。
図３０は、パターンを捕捉可能な動きの対応限界模式図である。通信用イメージセンサ６１０の各ドットを並行して処理する場合、この図に示すように、二つのパターン系列で複数フレーム（たとえば、１５フレーム）を通じて重なりのドット座標Ｈが生じなければ、パターンとの相関を示すドットが生じず、したがって、パターン検出をできないことになる。

次式（１）は、パターンを捕捉可能な動きの対応限界の一般式である。
ｄ＞ｍｐｆ×ｎ×ｘ ・・・・（１）
ｄ：対象スポット直径（ｄｉａｍｅｔｅｒ）
ｍｐｆ：１フレーム時間の移動ドット数（ＭｏｖｅＰｅｒＦｒａｍｅ）
ｎ：拡散符号長（またはデータブロック長）
ｘ：対象信号に対するキャプチャの倍速度

上式（１）に、ｎ＝１５（ＳＡおよびＳＢパターンのビット数＝１５ビット）、ｄ＝４（１０ｍ先の１０ｅｍ≒０．６度０．６／０．２＝約４ドット幅）、ｘ＝４（１ｋＨｚのベースバンド信号を４ｋＨｚキャプチャで捕捉するので４）を当てはめ、この条件でｍｐｆを解くと、次式（２）となる。
ｍｐｆ＜ｄ／（ｎ×ｘ）＝４／（１５×４）
≒０．６７ドット／１フレーム時間 ・・・・（２）

０．６７ドットはおよそ０．１３４度であので、したがって、１秒あたりの角速度の場合、０．１３４×４０００＝５３６度／秒というきわめて早い角速度にも対応できることがわかる。もちろん、角速度の最大は５３６度／秒であるが、その変動範囲は、第二実施形態の場合、６度四方（通信用イメージセンサ６１′の画角６度×６度）の中に収めなければならない。

これらの例示した値は、実際に本発明が利用される場合に、適切に設定される。たとえぼ、より小さい信号光源、より遠い信号光源に対応させる場合には、通信用イメージセンサ６１０の解像度を上げるようにすればよい。また、手ブレ等の許容範周が小さくてよい場合は、通信用イメージセンサ６１０の画角を絞ることで、より小さいドット面積に対応させることもできる。さらに、きわめて激しいブレに対応させるためには、さらにフレームレートを上げるなどしてもよい。ちなみに、フレームレートを上げれば、通信速度が上がることはいうまでもない。

いずれにしろ、第二実施形態では、通信用イメージセンサ６１０の画角（６度四方）の中に収めてさえいれば、如何に信号捕捉がブレようとも実用上問題はなく、通信用イメージセンサ６１０の手ブレ機構（アクチュエータ５５）を不要にすることができる。

以上のとおりであるから、第二実施形態によれば、以下の効果が得られる。
まず、二次元通信の特質を出すことができる。つまり、通信用イメージセンサ６１０で複数の信号を同時に受信でき、それぞれ位置的に弁別（通信用イメージセンサ６１０の画素位置による弁別）することができる。

また、最小検出角度と検出範囲の両立を図ることができる。つまり、第二実施形態では検出照準の範囲を６×６度としたので、前記の実施形態の同範囲（２度×２度）の９倍の面積範囲に広げながら、最小の光源面積を０．２度以下とやはり９倍とすることができる。このため、同一光源であれば、前記の実施形態の３倍の距離でも検出可能であり、又は、同一距離であれば、前記の実施形態の１／９のサイズの小さな光源であっても検出可能であり、さらに、検出角度（画角）を広く取れるので、ユーザが行う照準エリアの範囲を検出限界の角度などを保ったまま大きくすることができる。したがって、大雑把な照準合わせが可能となり、情報取得時の操作性を向上できる。

また、機構の単純化を図ることができる。つまり、狭い限界検出角度を狙う場合に先の実施形態で示したような手ブレ補正機構（アクチュエータ５５）を不要にすることができる。

また、コストメリットを図ることもできる。つまり、通信用イメージセンサ６１０の画素数は、撮影用イメージセンサ５７に比べて少なくてよく、低解像度のもの（安価なもの）を使用できるため、しかも、光学系の精度も必要としないため、コストを抑えることができる。

また、通信に特化した二次元センサ（通信用イメージセンサ６１０）を使用するので、センサ感度の調整や設計が極めて単純になる。つまり、一般的な景色は、夜間から晴天の昼間まできわめて大きな照度のダイナミックレンジをもっているため、景色を写すカメラはシャッタ速度、レンズ絞り、ゲインなどを組み合わせて数十〜１００ｄＢの実世界の照度及び輝度範囲をまかなわなければならない。

しかし、第二実施形態のように、通信専用のイメージセンサ（通信用イメージセンサ６１０）を使用するようにすれば、光通信だけを目的にしたセンサとなるので、モニタ画像取得等の処理を一切考える必要がなく、一方、情報光源側は、一定の絶対輝度をもつため、ゲインの調整は目的信号に対してだけ行えばよいので、感度の調整や設計が極めて単純になる。

図３１〜図３３は、第二実施形態のカメラ付携帯電話機２２０に適用して好ましい制御プログラム（撮影モードプログラム）のフローチャートを示す図である。このフローチャートを開始すると、まず、撮影用イメージセンサ５７等のカメラ部を起動し（ステップＳ５１）、そのカメラ部で撮影したフレーム画像を構図確認用のスルー画像として表示部２７に表示する（ステップＳ５２）。

次いで、ユーザによって、所定のサブメニューの表示指示が行われたか否かを判定する（ステップＳ５３）。“所定のサブメニュー”とは、光タグ装置１８からの情報受信用メニューのことであり、当該メニュー選択用のボタンが、あらかじめ操作部５１に設けられているものとする。

サブメニューの表示指示が行われなかった場合は、撮影モード用の通常処理を実行し（ステップＳ５４）、一方、サブメニューの表示指示が行われた場合は、以下の処理を実行する。

すなわち、表示部２７に上記の所定のサブメニューを表示し（ステップＳ５５）、そのサブメニューで、光タグ装置１８からの情報を受信して、その情報を撮影画像と一緒に記憶するか否かをユーザに問い合わせる（ステップＳ５６）。

そして、ユーザによって否定（情報の記憶を行わない）選択が行われた場合は、上記の通常処理（ステップＳ５５）に戻り、肯定（情報の記憶を行う）選択が行われた場合は、表示部２７に表示中のスルー画像内に所定の“グリッド”を表示する（ステップＳ５７）。

ここで、“グリッド”とは、通信用イメージセンサ６１０の画角（６度×６度）を表す矩形状の枠線であり、前記の実施形態の照準枠４０（図４（ａ）参照）に相当するものである。光タグ装置１８からの情報を受信しようとするユーザは、そのグリッド内に、光タグ装置１８の全体または光タグ装置１８を含む看板等の掲示物が収まるように、カメラ付き携帯電話機２２０の向き（撮影方向）を調節する。

次に、グリッド内に輝点が検出されたか否かを判定する（ステップＳ５８）。

グリッド内に輝点が検出されなかった場合（ステップＳ５８の判定結果が“ＮＯ”の場合）は、操作部５１のシャッタボタン（不図示）の押し下げ操作を判定し（ステップＳ５９）、シャッタ操作が行われなければ、再びステップＳ５７に復帰する。シャッタ操作が行われた場合は、その時の撮影用イメージセンサ５７の撮影画像を取り込むとともに（ステップＳ６０）、光タグ装置１８からの情報を受信していないことを警告するための所定のメッセージを表示部２７に表示し（ステップＳ６１）、ユーザによる画像保存指示を検出する（ステップＳ６２）。そして、保存指示がなければ、撮影した画像を破棄して（ステップＳ６３）フローチャートを終了（メインプログラムへリターン）し、一方、ユーザによる画像保存指示を検出すると、撮影した画像をファイル化し（ステップＳ６４）、そのファイルを記憶部６０に保存（ステップＳ６５）した後、フローチャートを終了（メインプログラムへリターン）する。

このように、グリッド内に輝点が検出されなかった場合は、光タグ装置１８からの情報を受信していないことを警告するための所定のメッセージを表示した後、通常のカメラ撮影と同様に、その時の撮影画像をファイル化して記憶保存することができる。このため、ユーザは、上記の警告メッセージによって、光タグ装置１８からの情報を受信できなかったことを知ることができる。つまり、保存された画像が通常のカメラ撮影と同じもの（情報無し画像）であることを直感的に知ることができる。

一方、グリッド内に輝点が検出された場合（ステップＳ５８の判定結果が“ＹＥＳ”の場合）は、そのグリッド内の輝点部分を差別化表示する（ステップＳ６６）。ユーザは、差別化表示された輝点部分を確認し、その輝点部分がグリッド内に収まっているかなどを判断して必要であれば、カメラ付き携帯電話機２２０の向き（撮影方向）を微調整する。

次いで、操作部５１のシャッタボタン（不図示）の押し下げ操作を判定する（ステップＳ６７）。そして、シャッタ操作が行われなければ、再びステップＳ６６に復帰し、シャッタ操作が行われた場合は、その時の撮影用イメージセンサ５７の撮影画像を取り込む（ステップＳ６８）。

ここで、撮影用イメージセンサ５７は、毎秒数十枚フレームの画像を連続的に生成出力するが、グリッド内の輝点（光タグ装置１８の輝点）も、毎秒数回ないしは数十回の周期で点滅する光であるため、撮影用イメージセンサ５７からは、輝点を含む画像と含まない画像の二種類の画像が生成出力されることになる。保存記憶用の撮影画像としては、輝点を含まない画像を使用することが望ましい。輝点を含む画像を保存した場合、その輝点が邪魔になって画像の見栄えが悪くなるからである。かかる理由より、第二実施形態では、ステップＳ６８で保存用の画像を取り込む際に、輝点を含まない画像を選択するようにしている。

画像の取り込みを完了すると、次に、光タグ装置１８からの情報受信を終了したか否かを判定する（ステップＳ６９）。終了していない場合は、表示部２７に情報受信中を示す砂時計等のアイコンまたは記号若しくはメッセージを表示し（ステップＳ７０）、ステップＳ６９を繰り返す。

光タグ装置１８からの情報受信を終了すると、次に、ステップＳ６８で取り込んでおいた画像（輝点を含まない画像）と受信した情報とをまとめて一つの画像ファイルを生成すると共に（ステップＳ７１：関連付け手段）、受信した情報を表示部２７に表示する（ステップＳ７２：表示手段）。

次に、ユーザによる画像保存指示があるか否かを判定し（ステップＳ７３）、画像保存指示がなければ、ユーザからの情報の再受信要求があるか否かを判定する（ステップＳ７４：操作受け付け手段、再受信実行手段）。情報の再受信要求がある場合は、表示部２７に表示した情報にエラーがあったとみなし、ステップＳ６９以降を再実行する。ここで、情報の再受信を行う際には、画像の取り込み（ステップＳ６８）を行わないようにしている。これは、ステップＳ６８で取り込んでおいた画像に何らの不都合がなく、単に光タグ装置１８からの情報受信の際に何らかのトラブル（通信障害等）が生じただけであるからである。このようにすると、情報の再受信を行う際の処理負担軽減及び処理時間短縮を図ることができる。

情報の再受信を行わない場合は、ステップＳ７１で生成した画像ファイルを破棄して（ステップＳ７４）、フローチャートを終了（メインプログラムへリターン）する。また、情報の受信が正常に完了し、且つ、画像の保存指示が検出された場合（ステップＳ７３の“ＹＥＳ”）は、ステップＳ７１で生成しておいた画像ファイル、すなわち、ステップＳ６８で取り込んでおいた画像（輝点を含まない画像）と受信情報とを含む画像ファイルを記憶部６０に保存し、フローチャートを終了（メインプログラムへリターン）する。

ここで、ステップＳ６８で取り込んでおいた画像（輝点を含まない画像）と受信情報とを含む画像ファイルの一例としては、デジタルカメラの汎用形式画像ファイルであるＥｘｉｆ（Exchangeable image file format：主画像のデータと一緒に撮影時の様々な付属情報やその他の任意情報を保存できるように規定された汎用の画像ファイルフォーマットのこと。）ファイルを使用することができる。Ｅｘｉｆファイルでは、任意に使用できるテキスト情報の格納エリアが定められており、この格納エリアに光タグ装置１８からの受信情報を書き込むことにより、一つの画像ファイルに画像データと受信情報とを一緒に納めることができる。

このように、図示のフローチャートによれば、光タグ装置１８からの受信情報を撮影画像と共に一つの画像ファイルに納めて記憶保存することができる。したがって、この画像ファイルの再生時に当該情報を読み出すことにより、たとえば、前記の実施形態における応用例のようなクーポンの利用など様々なサービスを実現することが可能になる。

また、画像ファイルに含まれる画像データは、光タグ装置１８の輝点を含まない画像であるので、画像再生時の見栄えの悪化も招かない。

加えて、情報の再受信を行う際には、画像の取り込み（ステップＳ６８）をパスするので、無駄な画像取り込み処理を行うことがなく、それだけ処理負担軽減及び処理時間短縮を図ることができる。

なお、ステップＳ６８で取り込む画像は静止画に限定されない。簡易動画であってもよい。つまり、撮影用イメージセンサ５７から生成出力される画像は毎秒数十フレームの画像であり、それらの画像の一枚一枚は静止画であるが、その静止画をコマ送りして連続的に再生すると、動きを伴った動画のように見えるので、任意時間中に撮影されたフレーム画像を簡易動画データとして連続的に取り込んでもよい。ただし、この動画データの取り込みの際にも、再生動画の見栄え悪化を回避するために、輝点を含む画像を取り込み対象から除くことが望ましい。

また、一般的に、このようにして取り込んだ簡易動画データは、そのまま動画ファイルとして保存するとファイルサイズが膨大になり、記憶部２７の容量を圧迫するので、たとえば、ＩピクチャやＢピクチャ及びＰピクチャからなるＭＰＥＧ形式のファイル圧縮を行うことになるが、このファイル圧縮の際に、輝点を含まない画像のみでＩピクチャを構成し、そのＩピクチャからＢピクチャやＰピクチャを生成しても良い。

第一実施形態における情報伝送システムの利用状態図である。 第一実施形態における情報伝送システムに対応したカメラ付携帯電話機２２の正面図及び背面図である。 カメラ付携帯電話機２２に対するユーザ操作と当該カメラ付携帯電話機２２の内部動作との関係を示すシーケンス図である。 表示部２７の表示例を示す図及び光タグ装置１８の上に照準枠４０を重ね合わせたときの表示部２７の表示例を示す図である。 光タグ装置１８からの情報取得を失敗したときの表示部２７の表示例を示す図及び光タグ装置１８からの情報取得に成功したときの表示部２７の表示例を示す図である。 クーポンの画像ファイルをダウンロードしたときの表示部２７の表示例を示す図及びクーポンの画像を示す図である。 第一実施形態におけるカメラ付携帯電話機２２の内部ブロック構成図である。 第一実施形態のカメラ付携帯電話機２２における手ブレ補正の概念図である。 第一実施形態のカメラ付携帯電話機２２における手ブレ補正の概念図である。 カメラ系の光学系の画角（たとえば、３２度×３２度）を示す図である。 フォトディテクタ系の光学系の画角（たとえば、２度×２度）を示す図である。 光タグ装置１８の内部ブロック構成図である。 フロントライト７７と反射型液晶シャッタ７８を示す図である。 光タグの輝度計算結果を示すグラフ図である。 フォトディテクタ６１の検出概念図である。 データ形式のフォーマット構造図である。 コマンドコード部８７の格納コードと、そのコードの意味を示す図である。 データの一例を示す図である。 光タグ装置１８のプロセス図である。 パターン拡散方式の説明図である。 カメラ付携帯電話機２２のフォトディテクタ部５６の概念構造図（図７の破線部の内部詳細に相当）である。 目的パターン信号は入力されているが、まだ位相が合っていない時刻（４符合ビット分＝１６サンプル分ずれている）での状態図である。 検出位相が合ったときの状態図である。 ＦＩＦＯからＣＰＵが０／１のビットを判定し、復号ビットバッファ５０に格納するまでの処理を示すフローチャート図である。 第二実施形態におけるカメラ付携帯電話機２２′の内部ブロック構成図である。 第二実施形態のカメラ付携帯電話２２０における撮影レンズ３４（撮影用イメージセンサ５７）の撮像画角（２６度×３９度程度の広画角）を示す図である。 第二実施形態のカメラ付携帯電話２２０における通信用イメージセンサ６１０の検出画角（６度×６度程度の狭画角）を示す図である。 光タグ装置１８の照明部分の面積（１０ｃｍ×１０ｃｍ）のそれぞれの距離における見かけのドットサイズを示す図である。 第二実施形態における手ブレ機構不要の概念図である。 パターンを捕捉可能な動きの対応限界模式図である。 第二実施形態のカメラ付携帯電話機２２０に適用して好ましい制御プログラム（撮影モードプログラム）のフローチャートを示す図（１／３）である。 第二実施形態のカメラ付携帯電話機２２０に適用して好ましい制御プログラム（撮影モードプログラム）のフローチャートを示す図（２／３）である。 第二実施形態のカメラ付携帯電話機２２０に適用して好ましい制御プログラム（撮影モードプログラム）のフローチャートを示す図（３／３）である。

符号の説明

１８ 光タグ装置（情報出力装置）
２２ カメラ付携帯電話機（情報受信装置）
２５ 状態表示灯（報知手段）
２７ 表示部（表示手段）
３１ カーソルキー（指定手段、移動手段、受光指示手段、指定手段）
３４ 撮影レンズ（撮像手段）
３５ 集光レンズ（受光手段、光学系）
４０ 照準枠（指標）
４７ 吹き出しメッセージ（再生手段）
５０ 復号ビットバッファ（復元手段）
５３ ＣＰＵ（指定手段、受光制御手段、変換手段、論理信号出力手段、第２の判断手段、撮像制御手段、変換手段、論理信号出力手段、関連付け手段、第１の判断手段、指定手段、復元手段、制御手段）
５４ 加速度センサ（制御手段）
５５ 手ブレ補正用アクチュエータ（制御手段）
５７ 撮影用イメージセンサ（撮像手段）
６０ 記憶部（記憶手段）
６１ フォトディテクタ（受光素子、受光手段）
６９ パターンデータ発生部（選択手段）
７０ 第一制御／駆動部（変調手段）
７７ フロントライト（出力手段）
７８ 反射型液晶シャッタ（出力手段）
２２０ カメラ付携帯電話機（情報受信装置）
６１０ （受光手段、二次元のイメージセンサ）

Claims (12)

1. 撮像手段と、
   輝度変調された任意の情報を受光する受光手段と、
   前記撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定手段と、
   該指定手段により指定された輝度変調領域を受光するよう前記受光手段を制御し、該領域に含まれる輝度変調内容から任意の情報を復元する復元手段と、
   該復元手段により復元された任意の情報を再生する再生手段と
   を備えたことを特徴とする情報受信装置。
2. 前記撮像手段による撮像内容とともに指標を表示する表示手段と、
   該表示手段に表示されている指標を任意に移動させる移動手段と
   をさらに備え、
   前記指定手段は、該移動手段によって前記指標を移動させることにより前記輝度変調領域を指定することを特徴とする請求項１記載の情報受信装置。
3. 前記指定手段によって指定された輝度変調領域の受光を指示する受光指示手段と、
   この受光指示手段により受光が指示されると、該輝度変調領域に光軸が合うように前記受光手段を制御する制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置。
4. 前記受光手段は、
   受光素子と、
   該受光素子への入射光を集光する光学系と
   を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置。
5. 前記受光手段は、
   二次元のイメージセンサと、
   該イメージセンサへの入射光を集光する光学系と
   を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置。
6. 前記撮像手段によって撮像された画像データと前記復元手段によって復元された任意の情報とを関連付けする関連付け手段と、
   該関連付けされた画像データと前記任意の情報とを記憶する記憶手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報受信装置。
7. 前記受光手段による輝度変調領域の受光が完了したか否かを判断する第１の判断手段をさらに備え、
   前記関連付け手段は、該第１の判断手段によって前記輝度変調領域の受光が完了したと判断すると、前記撮像手段によって撮像された画像データと前記復元手段によって復元された該輝度変調領域に基づく任意の情報との関連付けを行うことを特徴とする請求項６記載の情報受信装置。
8. 前記第１の判断手段により輝度変調領域の受光が完了すると、その旨を報知する報知手段と、
   該報知手段による報知の後、前記輝度変調領域の再受光が指示されたか否かを判断する第２の判断手段と、
   該第２の判断手段により再受光が指示されたと判断すると、前記撮像手段により撮像された画像データを保持した状態で、前記受光手段による前記輝度変調領域の受光を開始する受光制御手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項６または７記載の情報受信装置。
9. 前記輝度変調とは特定波長光の点灯と消灯との繰り返しであり、
   前記特定波長光の消灯タイミングの撮像画角を撮像するよう前記撮像手段を制御する撮像制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項６または７に記載の情報受信装置。
10. 前記受光手段によって受光された輝度変調領域の変調内容を少なくとも互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換する変換手段と、
    該変換手段によって変換された互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に対応して論理信号を出力する論理信号出力手段と
    を更に備え、
    前記復元手段は、該論理信号出力手段による出力結果に基づいて前記任意の情報を復元することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の情報受信装置。
11. 任意の情報を構成するビット列を論理判定する判定し、 該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２種類のビットパターン系列からいずれか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輝度変調する変調手段と、
    該変調手段によって輝度変調された任意の情報を出力する出力手段とを備えた情報出力装置と、 撮像手段と、
    輝度変調された任意の情報を受光する受光手段と、
    該撮像手段の撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定手段と、
    該指定手段により指定された輝度変調領域を受光するよう前記受光手段を制御する受光制御手段と、
    該受光制御手段によって受光された輝度変調領域の変調内容を少なくとも互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換する変換手段と、
    該変換手段によって変換された互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に対応して論理信号を出力する論理信号出力手段と
    該論理信号出力手段による出力結果に基づいて、前記任意の情報を復元する復元手段と、
    該復元手段により復元された任意の情報を再生する再生手段と
    を備えたことを特徴とする情報受信装置と
    を含むことを特徴とする情報伝送システム。
12. 撮像部により撮像される撮影画角に含まれる輝度変調領域を指定する指定ステップと、
    該指定ステップにより指定された輝度変調領域を受光するよう受光部を制御する受光制御ステップと、
    該受光制御ステップにて受光された輝度変調領域の変調内容を少なくとも互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に変換する変換ステップと、
    該変換ステップにて変換された互いに相関度の低い２種類のビットパターン系列に対応して論理信号を出力する論理信号出力ステップと
    該論理信号出力ステップによる出力結果に基づいて、前記輝度変調領域の変調内容に基づいた任意の情報を復元する復元ステップと、
    該復元ステップにより復元された任意の情報を再生する再生ステップと
    からなることを特徴とする情報受信方法。

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