JP2018536305A - 光へのデータの埋め込み - Google Patents

Abstract

信号伝達装置は、発光素子からの光を透過及び／又は反射するよう構成される非発光素子であって、前記非発光素子は、各々、可変透過率及び／又は反射率を持ち、前記非発光素子は、前記発光素子から分離している非発光素子と、前記光を時間的に変調し、それによって、人間の視覚には知覚できないように前記光にデータを埋め込むために、前記非発光素子の前記透過率及び／又は反射率を制御するよう構成されるコントローラとを有し、前記非発光素子は、埋め込まれた前記データが検出装置によって検出されるように、前記発光素子及び非発光素子とは別のユニットに収容される前記検出装置に向けて前記光を透過及び／又は反射するよう構成される。

Description

本開示は、データを光に埋め込むための前記光の変調に関する。

符号化光は、データがLEDベースの光源などの光源によって発せられる光に変調される技術を指す。この方法においては、データが、光源からの光に埋め込まれると言える。例えば、データは、LEDベースの照明器具などの照明器具によって発せられる照明に変調され得る。従って、光源は、環境を照らすために照明を供給することに加えて（その目的のために、光源は既に環境内に存在し得る）、符号化光の適切な受信機にデータを送信することが可能な送信機の役割も果たす。前記変調は、典型的には、前記照明は可視スペクトル内であるにもかかわらず、前記変調は人間の視覚には知覚できないほど十分に高い周波数で実施される。即ち、ユーザは、全体的な照明しか知覚せず、その照明に変調されるデータの影響は知覚しない。

データは、振幅キーイング又は周波数偏移キーイングなどの技術によって光に変調され、それによって、変調された特性（例えば、振幅又は周波数）がチャネルシンボルを表すために用いられる。変調は、典型的には、（場合によってはユーザビットと呼ばれる）データビットをこのようなチャネルシンボルにマッピングする符号化方式を含む。例は、従来のマンチェスタ符号であり、前記マンチェスタ符号は、値０のユーザビットはロー・ハイパルスの形態のチャネルシンボルにマッピングされ、値１のユーザビットはハイ・ローパルスの形態のチャネルシンボルにマッピングされるバイナリ符号である。他の例は、最近開発された３値マンチェスタコード（Ternary Manchester code）である。

受信側で符号化光を検出及び復号するための多くの既知の技術が存在する。例えば、符号化光は、多くの場合で携帯電話又はタブレットのようなモバイルデバイスに組み込まれているようなありふれた「ローリングシャッタ」タイプのカメラを用いて、検出され得る。ローリングシャッタカメラにおいては、カメラの画像キャプチャ素子は、ライン毎に順次露光される複数のライン（典型的には、水平ライン、即ち、横列）に分けられる。即ち、所与のフレームをキャプチャするためには、最初の１つのラインがターゲット環境の光にさらされ、次いで、シーケンスにおける次のラインがわずかにより遅い時間にさらされる。典型的には、シーケンスは、フレームの端から端まで順序正しく、例えば一番上の横列から一番下の横列へ、「ロール」し、従って、「ロールシャッタ」という名前である。符号化光をキャプチャするために用いられるとき、これは、フレーム内の異なるラインは、異なる時間において光をキャプチャすることを意味し、それ故、ラインレートが変調周波数に対して十分に高い場合には、フレーム内の異なるラインは、変調波形の異なる位相において光をキャプチャすることを意味する。したがって、光の変調は検出され得る。符号化光は、フレームレートが変調周波数に対して十分に高い場合にはグローバルシャッタカメラを用いて検出されることもでき、又は適切なサンプルレートを持つ専用フォトセルを用いて検出されることもできる。

符号化光信号の伝送をサポートする照明器具は、多くの関心のある用途を可能にし得る。

例えば、光源によって発せられる照明に埋め込まれるデータは、その光源の識別子を含み得る。その場合、この識別子は、遠隔制御ユニットによって検出されることができ、RFバックチャネルなどのバックチャネルを介して前記光源を遠隔制御するために前記光源を識別するために用いられることができる。例えば、遠隔制御ユニットは、遠隔制御アプリケーション（即ち、「アプリ」）を実行するスマートフォン又はタブレットの形態をとることができ、この場合には、光センサは、デバイスの内蔵カメラであってもよい。このアプリは、カメラを用いて識別子を検出し、次いで、Wi-Fi、ZigBee又はBluetoothなどのRFアクセス技術を介して光源をアドレス指定するためにこれを用いる。

別の例においては、識別子は、ナビゲーションのために、又は他の位置ベースの情報又は機能を供給するために、用いられ得る。これは、光源の識別子と、光源の既知の位置及び／又は前記位置に関連する他の情報との間のマッピングを供給することによって、達成される。この場合には、（例えば、内蔵カメラを介して）光を受ける携帯電話又はタブレットなどのデバイスは、埋め込まれた識別子を検出し、それを用いて、（例えば、インターネットのようなネットワークを通じてアクセスされる位置データベースにおいて）識別子にマッピングされた対応する位置及び／又は他の情報を調べることができる。デバイスの位置を調べる目的は、例えば、病院などの大きい又は複雑な建物全体を通してユーザの進路を見つけるために、デバイスのユーザが移動するのを助けること、及び／又は特定の部屋の中の照明を制御する機能などの何らかの位置ベースのサービスにアクセスする権限がデバイスにあるかどうかを決定することであり得る。あるいは、識別子に他の情報をマッピングする場合には、これは、博物館の或る特定の部屋又はゾーンの中の博物館展示についての情報を調べるためなどの、光源が配置されている位置に関連する情報を調べるために、用いられ得る。

更に他のアプリケーションにおいては、（光に埋め込まれたIDに基づいて調べられるのとは対照的に）単なる識別子以外の情報が光に直接符号化され得る。従って、符号化光は、問題のアプリケーションにとって望ましいあらゆる任意のデータ内容をブロードキャストする無線ベースの手段の代替（又は補助）として用いられ得る。

既存のシステムにおいては、符号化光を生成するために、光は、光源によって発せられる光の量を変調することによって変調される。しかしながら、これが、符号化光を得るための唯一の可能な方法ではないことは、本明細書において理解される。例えば、発せられる光それ自体が発光箇所において変調されることはできない既存の光源又は自然光源からの光にデータを埋め込むことができることが望ましい場合がある。

本明細書において開示されている或る態様によれば、発光素子からの光を透過及び／又は反射するよう構成される非発光素子であって、前記非発光素子は、各々、可変透過率及び／又は反射率を持つ非発光素子を有する信号伝達装置が提供される。少なくとも、前記非発光素子及び前記発光素子は、如何なる同じユニット内にも一緒には収容されない（実施例においては、必ずしも、ユニットには収容されない）という点において、前記非発光素子は、前記発光素子から分離している。更に、前記装置は、前記光を時間的に変調し、それによって、人間の視覚には知覚できないように透過及び／又は反射された前記光にデータを埋め込むために、前記非発光素子の前記透過率及び／又は反射率を制御するよう構成されるコントローラを有する。前記非発光素子は、埋め込まれた前記データが検出装置によって検出されるように、前記発光素子及び非発光素子とは別のユニットに収容される前記検出装置に向けて前記光を透過又は反射するよう構成される。

様々な形態のうちのいずれかをとる前記信号伝達装置では、これの多くのあり得るアプリケーションがある。様々な実施例において、前記発光素子は、人工光源であってもよく、又は太陽若しくは別の自然光源であってもよい。特に有利なアプリケーションにおいては、前記光は、ユーザによって占有される環境を照明する環境光、例えば、太陽からの日光又は照明器具からの照明を含む。前記非発光素子は、窓、又はユーザ端末、台所用品、家具、建物、車両又は衣類若しくは他のウェアラブルアイテムなどのありふれた物体の面、又は道路案内標識、広告掲示板若しくは他の標識のうちのいずれか（又はそれらのうちのいずれかの上に後付けされる後付け層であり得る。例えば、部屋の窓の透過率は、例えば、ユーザが建物を移動するのを助けるために、又は部屋若しくは場所についての特定の場所専用の情報を調べるために、又は位置ベースのサービスへのアクセスを条件付きで供給するために、前記部屋のIDを信号伝達するよう変調され得る。別の例として、前記発光素子は、照明器具であってもよく、前記非発光素子は、符号化光機能をそれ自体はこの機能を備えていない「レガシー」照明器具に付加するために前記照明器具の表面の上に後付けされる後付け層（例えば、ホイル又はフィルム）であってもよい。または、（環境を照明する１つ以上の照明器具又は太陽からの環境光を反射する）TVスクリーン、コンピュータモニタ、ラップトップ又はタブレットなどの機器におけるディスプレイスクリーンの前面層の反射率が、スマートフォン又はタブレットなどのモバイルユーザデバイスが、前記機器を制御することができるように、又は前記機器とペアを組むことができるように、問題の機器の識別子を信号伝達するよう変調され得る。または、別の例として、TVスクリーンの反射率は、付加的な情報、例えば、EPG（電子番組ガイド）などの関連コンテンツを信号伝達するよう変調され得る。実施例においては、これは、この場合もやはり、スクリーンの上の後付け層によって達成され得る。

従って、例示されているように、実施例においては、前記光は、人間のユーザに知覚できる本来の機能を持っていてもよく、前記データの埋め込みは、前記ユーザに知覚できない副次的な機能であってもよい。例えば、前記本来の機能は、前記ユーザによって占有される環境を照明することであり得る（照明器具からの光）。他の例においては、前記本来の機能は、前記データ以外の情報である視覚的に知覚可能な情報を前記ユーザに供給することであり得る。

既存の符号化光は、多くの場合、部屋を照明するための照明器具などの既存の光源を用いるが、ここでは、発光レベルの高速変調（例えば、オン・オフ切り替え）は依然としてかなりの量の追加電力を消費することから、これは依然として無駄遣いが多いことが確認された。その一方で、別の非発光素子の透過率又は反射率を切り替えるために必要とされる電力は、相対的に少ししか追加電力を消費しない。従って、既に別の目的のために存在する既存の光源を用いるが、光源それ自体からの発光ではなく、適切に配設された非発光素子の透過率及び／又は反射率を変調することによって、これは、前記光源からの前記光に埋め込みデータを付加するために、相対的に少量の追加電力しか必要としない。

好ましくは、前記発光素子は、前記光にデータを埋め込む目的のための唯一の変調が、前記非発光素子の前記透過率及び／又は反射率の前記変調によるものであるように、前記発光素子が発する前記光にデータを埋め込まない。

実施例においては、前記非発光素子は、前記発光素子に取り付けられず、前記発光素子を収容する如何なるユニットにも又は前記発光素子の上に配置される如何なるカバーにも取り付けられないという点において、前記発光素子から分離している。実施例においては、前記光が、前記非発光素子によって透過及び／又は反射される前に、空気又は自由空間を通って伝わるように、前記発光素子は、前記発光素子及び非発光素子上のあらゆる２つの各々の箇所の間で10cm以上の前記空気又は自由空間によって、前記非発光素子から分離されている。実施例においては、前記分離は、２つの素子上のあらゆる２つの各々の箇所の間で、50cm以上、1m以上、2m以上、5m以上又は10m以上であり得る。

誤解を避けるために、本明細書における透過率という用語は、光の透過度又は透過率、即ち、媒体を通る光の通過、又は（前記発光又は信号の最初の送信ではなく）素子が光を通過させる程度の意味において用いられていることに注意されたい。混乱を避けるために、本明細書においては、信号を伝えるプロセスは、信号伝達と呼ばれる。本開示の目的のために、「透過度」及び「透過率」は、材料を通る光の通過の任意の程度を指すために交換可能に用いられており、同様に、「反射度」及び「反射率」は、光が材料の面に入射するときにその面から遠ざかるよう向け直される任意の程度を指すために交換可能に用いられていることにも注意されたい。

好ましくは、前記非発光素子の前記透過率及び／又は反射率は、前記透過率及び／又は反射率が前記非発光素子の領域にわたって一様にしか変えられることができないという点において、前記変調が、前記領域にわたって一様に前記透過率及び／又は反射率を時間的に変えることによって実施されるように、可変である。即ち、前記非発光素子の前記透過率又は反射率が、前記光を時間的に変調するために変えられるなどといわれている場合、これは、好ましくは、所与の箇所における透過率又は反射率が可変であり、（互いに異なる反射率又は透過率を持つ異なる別々の隣接する使用素子の間の切り替えによる変調とは対照的に）前記変調が、前記非発光素子の同じ領域にわたって各所与の箇所の透過率及び／又は反射率を一緒に変えることを含むことを意味する。

実施例においては、前記変調は、前記領域の全体にわたって一様に前記透過率又は反射率を時間的に変えることのみから成る。これの特定の実施例においては、前記非発光素子は、前記透過率又は反射率の空間的なばらつきがない、単一の一様な媒体（例えば、「電子皮膚」）、即ち、並んでいる別々の隣接する素子ではなく、連続的な素子であり得る。

他の例においては、前記非発光素子は、各々が独立して変えられる透過率及び／又は反射率を持つ複数の異なるセグメント（別々の空間領域）を有してもよく、前記コントローラは、前記セグメントの各々によって透過及び／又は反射される前記光を変調し、それによって、前記異なるセグメントの各々によって透過及び／又は反射される前記光に異なる構成要素を知覚できないように埋め込むために、前記セグメントの各々の前記透過率及び／又は反射率を制御するよう構成されてもよい。例えば、前記非発光素子は、広告掲示板又は窓であって、前記広告掲示板又は窓の或る面（広告掲示板の前面又は窓のいずれかの面）の上に付されるフィルム又はホイルの形態の調光可能なフィルタを備える広告掲示板又は窓であってもよく、これは、セグメントに分けられ得る。実施例においては、前記異なるセグメントは、（独立して復号可能であり、各々がそれ自体で意味のある情報を含む）異なる個々の信号を信号伝達し得る。他の例においては、前記異なるセグメントは、情報を信号伝達するために相乗的に用いられることができ、即ち、デコーダが、復号するために各セグメントからのサブ信号を必要とするように、時間的変調及び空間的変調の両方を一緒に用いて（時間的に変調されるセグメントのパターンを用いて）、情報が信号伝達される。

実施例においては、前記非発光素子は、目に見える動的情報を供給しない（従って、広告掲示板などにおいて目に見えない動的情報及び目に見える静的情報しか供給しない）。実施例においては、前記非発光要素は、非画素化素子、即ち、非マトリクス要素である。

実施例においては、前記光は、可視スペクトル内にあり、前記コントローラは、人間の視覚の及ばない周波数において前記変調を実施するよう構成される。実施例においては、前記データは、シンボルのシーケンスを有し、前記周波数は、前記シンボルのシンボル周波数であり、前記シンボル周波数は、50Hz以上、又は好ましくは100Hz以上、又はより好ましくは150Hz以上、又は200Hz以上ですらある。他の例においては、前記光は、前記スペクトルの目に見えない部分の光、即ち、赤外線又は紫外線を用いることによって、目に見えなくされ得る。

実施例においては、前記非発光要素は、物体、例えば、家庭用の物体の面の上に配置される適合層(conformable layer)であってもよい。実施例においては、この層は、後付け層であってもよい。

本明細書において開示されている別の態様によれば、発光素子からの光を透過及び／又は反射するよう構成される非発光素子であって、前記非発光素子は、各々、可変透過率及び／又は反射率を持ち、少なくとも、前記非発光素子及び前記発光素子は、如何なる同じユニット内にも一緒には収容されないという点において、前記非発光素子は、前記発光素子から分離している非発光素子を有する信号伝達装置と、前記発光素子及び非発光素子とは別のユニットに収容される検出装置とを有するシステム（即ち、前記信号伝達装置は、如何なる、前記検出装置と同じユニット内にも収容されない）であって、前記信号伝達装置が、前記光を時間的に変調し、それによって、人間の視覚には知覚できないように前記光にデータを埋め込むために、前記非発光素子の前記透過率又は反射率を制御するよう構成されるコントローラを有し、前記検出装置が前記光から埋め込まれた前記データを検出するよう構成されている状態で、前記非発光素子が、前記検出装置に向けて前記光を透過又は反射するよう構成されるシステムが提供される。

実施例においては、前記システムは、本明細書において開示されている例のうちのいずれかによる信号伝達装置及び／又は検出装置を含み得る。

本開示の別の態様によれば、非発光素子を用いて、発光素子から発せられた可視光を透過及び／又は反射するステップであって、前記非発光素子は、各々、可変透過率及び／又は反射率を持ち、少なくとも、前記非発光素子及び発光素子は、如何なる同じユニット内にも一緒には収容されないという点において、前記非発光素子は、前記発光素子から分離しているステップと、人間の視覚の及ばない周波数において前記光を変調し、それによって、人間の視覚には知覚できないように前記光にデータを知覚できないように埋め込むために、前記非発光素子の前記透過率及び／又は反射率を制御するステップと、埋め込まれた前記データが検出装置によって検出されるように、透過及び／又は反射された前記光を、前記発光素子及び非発光素子とは別のユニットに収容される前記検出装置に向けるステップとを有する信号伝達方法が提供される。

実施例においては、この方法は、本明細書において開示されている例示的特徴のうちのいずれかによる動作を含み得る。

本願の理解を助けるために、及び実施例がどのように実施され得るかを示すために、例として、添付図面に対する参照がなされる。
信号装置と検出デバイスとを有する通信システムであって、前記信号装置が、光源からの光の検出デバイスへの変調透過によって信号を伝達する通信システムの概略図である。 信号装置と検出デバイスとを有する別の通信システムであって、前記信号装置が、光源からの光の検出デバイスへの変調反射によって信号を伝達する別の通信システムの概略図である。 光の変調透過によって信号を伝達する例示アプリケーションを概略的に図示する。 光の変調反射によって信号を伝達する例示アプリケーションを概略的に図示する。

符号化光は、データ伝送が光源の本来の機能（例えば、作業向けの照明、周囲照明など）を妨げないような方法で、光に、典型的には普通の可視光に、情報を埋め込む技術である。これは、場合によっては、可視光通信（VLC）とも呼ばれる。それ故、埋め込まれた情報は、人間の観察者には知覚できず、これは、十分に速い変調周波数を用いることによって達成される。

埋め込まれた情報は、任意の感光素子又は感光素子のグループによって検出され得る。これは、例えば、個々の光の寄与をモニタするための、照明システムの一部として天井に取り付けられる又は遠隔制御装置の一部であるフォトダイオードであり得る。これは、撮像センサであってもよい。これは、例えば、照明システム内の個々のランプの遠隔制御を供給することができる、又は小売環境において製品又は位置情報を供給することができる携帯電話のカメラのCMOSセンサであってもよい。

符号化光に埋め込まれるデータは、ビデオストリームなどのあらゆる形態のデジタル情報を運ぶことができるが、光源の集まりの中で各光源に一意である識別符号を表すこともできる。このようなIDは、光源に、例えば位置ビーコンとして用いられ得るように、いわば、「タグ付け」する。更に、このようなIDは、照明される物体に、例えば、携帯電話が前記物体についての情報を供給することを可能にする知覚できない識別子を運ぶように、タグ付けする。

符号化光は、現在、多くの場合、発光ダイオード（LED）であるが、十分に高い速度で変調されることができれば、蛍光又は白熱光源であってもよい発光素子の変調によって、生成される。

従って、符号化光の概念は、様々なアプリケーションにおいて様々な光源で有益に用いられている。しかしながら、例えば、光源が、発光が制御可能ではない既存の「レガシー」デバイス又は自然光源であることから、又は発せられる光を変調することは電力消費を増加させるだろうことから、又は制御可能な光源を設けることはコストを増加させることから、発せられる光を変調することが必ずしも可能ではない又は望ましくない場合がある状況が多く存在する。それでもなお、動的な情報がこのような光源からの光に含まれることできる場合には有利であるだろう。この又は他の課題に対処するために、以下は、無変調光源を、能動的に光を生成しない面の透過率又は反射率の変調と組み合わせて用いることによって符号化光を生成するための装置を開示している。

アイデアは、非発光面又は物体の反射率及び／又は透過率を変調するために、「電子ペーパー」、「電子皮膚」若しくは「スマート窓」のタイプの技術又は同様の技術を用いるものである。従って、（日光又は人工光であり得る）無変調入射光が、透過又は反射後には変調光になる。受信側では、この透過又は反射符号化光は、変調光源から生じる符号化光で現在行われているのと同じ方法で検出され得る。

変調を実施するための技術の選択肢は、
・ 面内電気泳動などの電気泳動、例えば、Philips e-Skin（例えば、K.-M.H. Lenssen, M.H.W.M. van Delden, M. Muller and L.W.G. Stofmeel, "Bright e-skin technology and applications: simplified gray-scale e-paper", J. Soc.Info. Display 19/1, pp. 1-7, 2011参照）、若しくは別の例として、e-INK（e-INK面は、透過性ではあり得ず、故に、反射率のためにしか用いられることができないことに注意されたい）、
・ 動電学（例えば、Brad Benson, Qin Liu, Tim R. Koch, Jeff Mabeck, Randy L. Hoffman, Devin A. Mourey, Gregg Combs, Zhang-Lin Zhou and Dick Henze, "Reflective Full Color Electrokinetic Displays", Proc. IDW'11, EP4-1, 2011参照）、
・ 懸濁粒子デバイス（例えば、http://www.smartglass.com）、又は
・ エレクトロウェッティング、電気流体、液晶、エレクトロクロミックなどのような他の既知の技術、又はMirasolディスプレイ若しくはマイクロブラインドのようなマイクロメカニカル技術（Mirasolは透過性ではあり得ず、故に、これは反射率のためにしか用いられることができないことに注意されたい）などの技術を含む。

切り替え可能な窓、デジタルサイネージ、電子書籍リーダ及び電子ペーパーディスプレイの目的のための上記の技術それ自体は、当業者に知られている。しかしながら、それらは、新しい応用の可能性、即ち、符号化光を作成する新しい方法としての可能性を持ち、これらの技術のうちの幾つかのスイッチング周波数は、変調が人間の視覚には知覚できないようにして可視スペクトルにおいてこれを達成するのに十分高い（50Hzより高く、好ましくは、100Hzより高い）ことが本明細書において理解される。電子皮膚のようなものは、現時点では、約300ms毎に１回までしか切り替えられることができず、これは、目に見えないほど高い頻度ではない。しかしながら、この場合には、その代わりに、可視スペクトル外の光を変調することによって、変調は目に見えなくされ得る。

符号化機能は、スマートウインドウパネル若しくは広告掲示板のような物体の主な機能に組み込まれてもよく、又は能動的なホイル、ステッカ若しくはスキンを、（ことによると、そうでなければ受動的な）物体に付すことによって、（ことによると、レトロフィットのようにしてアフターマーケットで）別途付加されてもよい。

様々なこのような実施例によって達成され得る幾つかの利点は、例えば、
・ （発光符号化光技術と比較して）超低消費電力、
・ フィルムは、大量ロール・ツー・ロールプロセスで作成されることができ、且つ光源が含まれる必要がないことから、又はフィルムは、既存の基板上に堆積されることができることから、潜在的に低コスト、
・ 例えば、テレビのような機器のスクリーン若しくはハウジングの透過率若しくは反射率を変調することによって、又は適合するフィルム若しくはホイルを物体に取り付けることによって、ほぼ全ての家庭用の物体又は他の面に信号伝達機能を付加する、従って、家具、装飾品などのような伝統的に非電子的な物体を含む潜在的にあらゆる物体が、信号を発すること、又は対話型にすらされることを可能にする能力、及び／又は
・ 照明器具から発せられる符号化光は、それが照明する環境の中の全てのものによって反射され、このことは、時として、信号源が位置を特定することを困難にするが、変調される光が既に或る面によって一度反射された光である場合には、符号化光成分が、近くの他の面からのかなりの他の反射によって覆い隠されることはないことから、特に移動物体にとって興味深い、より優れた位置特定を含み得る。

専門用語上のN.B.、フィルムは、基板上に堆積される層を指すのに対して、組み合わされる基板及び層は、基板が可撓性である場合には、ホイルであり得る（他の例においては、基板は、ありふれた家庭用の物体の面などの既存の面であってもよく、これは、必ずしもホイルを形成しないだろう）。または、問題の材料が、基板として用いられ得る（構造的完全性を有する）が、同じ効果（この場合には、変調する能力）を達成するために堆積される別個の層を必要としない場合には、それもまたホイルであるだろう。従って、ホイルは、基板を有する又は基板である層を意味するが、一般に、層は基板を含まない。変調される素子は、必ずしも、フィルム又はホイルである必要はなく、例えば、別の選択肢として、変調可能な透過率又は反射率は、例えば、スマート窓のような透明又は半透明な固体材料のシートの内蔵特性であり得ることにも注意されたい。

ここで、様々な実施例の幾つかの例を、図１乃至４に関連してより詳細に説明する。

図１及び２は、各々、（i）発光素子を有する光源１０２と、（ii）信号伝達装置１０３と、（iii）検出装置１０８とを有するシステムを図示している。

光源１０２は、好ましくは可視スペクトル内の、光を発するよう、構成される、又は出現する。それは、太陽のような自然光源、又は照明を供給するための照明器具のような人工光源であり得る。光源１０２から発せられるような光は、一定である、又は少なくとも、前記光に埋め込まれた情報信号を持たないという点において、変調されていない（「変調されていない」とは、必ずしも、調光などを排除しない、即ち、データを通信しない発せられる光の全体的なレベル又は他の特性に対する擬似スタティック調節を排除しない）。

信号伝達装置１０３は、非発光素子１０４と、非発光素子１０４に動作可能に接続されるコントローラ１０６とを有する。非発光素子１０４は、それ自身の光を全く発さない。もっと正確に言えば、非発光素子１０４は、光源１０２からの光の少なくとも一部を検出装置１０８に向けて透過（通過）又は反射するよう構成される。図１は、透過の場合を概略的に図示しており、図２は、反射の場合を概略的に図示している。コントローラ１０６は、非発光素子１０４と同じユニット、例えば同じ機器に一緒に収容されてもよく、又は別々であってもよい。すぐに更に詳細に実例を挙げるように、非発光素子１０４は、窓ガラス、ディスプレイスクリーンの前面層、又は家庭用の物体の上に配置される（例えば、後付けされる）可撓性フィルム若しくはホイルなどの様々な形態のうちのいずれかをとり得る。

非発光素子１０４は、可変透過率又は反射率を持ち、それによって、各々、非発光素子１０４によって透過又は反射された光の特性は、コントローラ１０６から非発光素子１０４までの接続を介して制御可能である。実施例においては、変えられる特性は、透過又は反射される光の量（即ち、透過又は反射される入射光の割合）であるが、場合によっては、変調される特性は、透過又は反射される光の偏光又は波長などの別の特性であり得る（例えば、偏光を変調するためには液晶が用いられ得る）。従って、コントローラ１０６は、有線接続又は無線接続のいずれかであり得るコントローラ１０６から非発光素子１０４までの接続を介してこの特性を変調することによって、信号を光に変調することができる。コントローラ１０６それ自体は、１つ以上のプロセッサ、又は専用ハードウェア回路、又はPGA若しくはFPGAなどの構成可能な若しくは再構成可能なハードウェア回路、又はこれらの選択肢の任意の組み合わせにおいて実行するよう構成される制御ソフトウェアの形態で実施され得る。

従って、信号伝達装置１０３は、光源１０２によって発せられたもともとは変調されていない光を変調するよう構成される。以下で、変調が、信号伝達装置１０３によって実施されると記載されている場合には、これは、透過又は反射素子１０４がコントローラ１０６の制御下で光に変調を加えることを意味する省略表現であることは、理解されるだろう。

変調は、任意の適切な変調方式、例えば、NRZ（非ゼロ復帰）などのライン符号、マンチェスタ符号化若しくは３値マンチェスタを用いて、又は一般に、振幅変調、周波数変調、位相変調、パルス幅変調、パルス位置変調などのような様々な技術に基づく任意の変調手段を用いて実施され得る。本明細書で言及されているような変調又は切り替えは、必ずしも、完全なオンと完全なオフとの間の、即ち、0％の透過率と100％の透過率との間の、又は0％の反射率と100％の反射率との間の、切り替えを意味する必要はないことにも注意されたい。もっと正確に言えば、データを符号化するために、２つ以上の不連続なレベルの間で、例えば、80％の透過率と90％の透過率との間で、又は10％の反射率と20％の反射率との間で、切り替えることも可能である（パーセンテージは、光の任意の適切な特性、例えば、透過若しくは反射されるパワー若しくは強度、又は振幅、又は偏光の変化のパーセンテージであり得る）。実際には、変調が、全透過率又は反射率範囲の一部しかカバーしない場合には、これは、より高い変調周波数を可能にし得る。更に、変調は、不連続なレベルの間のものである必要すらなく、その代わりに、アナログ変調方式に従って連続的に可変（又は事実上、連続的に可変）のようにして透過率又は反射率を変調し得る。

好ましくは、光源１０２によって発せられ、装置１０３によって変調される光は、可視光を有する。この場合には、信号伝達装置１０３は、人間の視覚には知覚できない（人間の観察者ではなく、１つ以上の検出デバイスによってのみ検出可能である）周波数で変調を実施するよう構成される。これは、平均的なユーザ、又は世界中の全てのユーザ（全てのあり得るユーザ）には知覚できないことを意味し得る。典型的には、信号は、不連続なシンボルのシーケンスを有し、例えば、通常の（２値）マンチェスタ符号化の場合には、各シンボルは、値０というデータ内容のビットを表すオン・オフパルス若しくは値１というデータ内容のビットを表すオフ・オンパルスのいずれか、又はその逆である。このような場合には、シンボル周波数は、知覚できないよう、50Hzより高い、好ましくは100Hzより高い、又はより好ましくは150Hzより高い、又はそれどころか200Hzより高いだろう。

検出装置１０８は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、専用遠隔制御ユニット、又は他の携帯型若しくは静的ユーザデバイスなどのユニットに一緒に収容され、動作可能に接続されるカメラ又は専用フォトセルなどの光センサ１１０及びデコーダ１１２を有する。検出装置１０８は、光源１０２及び信号伝達装置１０８から離れたユニットに収容される。即ち、光源１０２は、検出装置１０８と同じユニットには収容されない（例えば太陽の場合のように、必ずしも、何らかのユニットに収容されるわけでもない）。実施例においては、検出装置１０８の光センサ１１０は、0.1mより大きい、又は0.5mより大きい、又は1mより大きい、又は2mより大きい、又は5mより大きい、又は10mより大きい最短直線距離（即ち、２つの構成要素の表面上の最も近い箇所の間の距離）だけ、光源１０２から離され得る。検出装置１０８が収容されるユニットは、信号伝達装置１０３からも離れている。即ち、信号伝達装置は、検出デバイス１０８と同じユニットには収容されない（例えば、窓、又は物体の外部に取り付けられるフィルムの場合のように、必ずしも、何らかの特定のユニットに収容されるわけでもない）。実施例においては、検出デバイス１０８の光センサ１１０は、0.1mより大きい、又は0.5mより大きい、又は1mより大きい、又は2mより大きい、又は5mより大きい、又は10mより大きい最短直線距離だけ、非発光素子１０４から離され得る。更に、信号伝達装置１０３は、光源１０２から離されてもよく、この場合もやはり、同じユニットのハウジング内にまとめられず（実際、必ずしも、何らかの特定のユニットに収容されるわけでもなく）、実施例においては、非発光素子１０４は、0.1mより大きい、又は0.5mより大きい、又は1mより大きい、又は2mより大きい、又は5mより大きい、又は10mより大きい最短直線距離だけ、光源１０２から離される。

信号伝達装置１０３の非発光素子１０４は、光源１０２からの光の少なくとも一部を、光センサ１１０によってキャプチャされるように、検出装置１０８の光センサ１１０に向けて透過又は反射するよう構成される。反射の場合には、実施例においては、反射は、好ましくは、鏡面（「鏡のような」）反射ではなく、拡散又はランバート（「塗料のような」）反射である。しかしながら、鏡面反射も除外されない。発光素子１０２と非発光素子１０４とは、光が、非発光素子１０４による上記の透過又は反射の前に、空気又は自由空間を介して発光素子１０２から非発光素子１０４へ進むように、空気又は自由空間によって離されることにも注意されたい。同様に、非発光素子１０４と光センサ１１０とは、光が、光センサ１１０による上記の検出の前に、空気又は自由空間を介して非発光素子１０４から光センサ１１０へ進むように、空気又は自由空間によって離される。実際、符号化光は、場合によっては、自由空間光通信とも呼ばれる。

光センサ１１０は、非発光素子１０４によって透過又は反射された光をキャプチャするよう構成される。実施例においては、光センサ１１０は、ローリングシャッタカメラ若しくはグローバルシャッタカメラなどのカメラの形態をとり得る、又は専用フォトセルのような別の形態をとり得る。デコーダ１６は、受信デバイス１０８のメモリに記憶され、受信デバイスのプロセッサにおいて実行するよう構成されるソフトウェアの形態で実施されてもよく、又は他の例においては、ハードウェア、又はハードウェア若しくはソフトウェアの任意の組み合わせで実施されてもよい。

どんな手段で実施されても、デコーダ１１２は、多くの既知の技術のうちのいずれかに基づいて、光センサによってキャプチャされた光において受信された埋め込み信号を復号するよう構成される。例えば、符号化光を検出する１つの方法は、画像キャプチャ素子が複数のラインに分けられ、各フレームがライン毎に露光される、即ち、各連続ラインの露光が、前のラインに対して時間的にオフセットされているローリングシャッタカメラを用いるものである。従って、光の各々のサンプルは、各ラインからキャプチャされ、各々が、わずかに異なる時点における変調光レベルを表す。その場合、デコーダ１１２は、信号又は信号の一部を復元するようフレーム内の異なるラインからのサンプルを組み合わせる（メッセージが、１フレームよりも長く続く場合には、異なるフレームからの一部もつなぎ合わせる）。しかしながら、他の例においては、フレームレート又はサンプルレートが（各々）信号のシンボルレートに対して十分に高い場合には、グローバルシャッタカメラ又は専用フォトセルなどの他の手段で符号化光を検出することも可能である。符号化光を検出するための技術それ自体は、当業界では既知であり、本明細書ではより詳細には説明しない。実施例においては、本開示の信号伝達技術は、従来の符号化光検出手段、例えば、スマートフォン又はタブレットのようなユーザ端末において実行し、ユーザ端末の内蔵ローリングシャッタカメラを用いて符号化光をキャプチャするアプリによる検出のための信号を送信するために有利に用いられ得る。

ここで、光の変調透過率の幾つかの例示アプリケーションを、図３に関して説明する。

図３において図示されているシナリオにおいては、光源１０２は、太陽の形態をとり、非発光素子１０４は、可変透過率を持つ透過素子の形態をとる。具体的には、図示されているシナリオにおいては、透過素子１０４は、太陽１０２からの変調されていない日光が部屋３００の内部に入ることを可能にするように構成される、部屋３００に取り付けられる窓の形態をとる。窓１０４は、光が通過することを可能にするが、可変（且つ制御可能な）透過率を持つ、透明又は半透明であるスマートガラスのような材料で形成される。コントローラ１０６は、部屋３００に入る光に信号を導入するために窓１０４の透過率を変調するよう構成される（即ち、部屋の外の光は変調されないが、窓１０４によって部屋３００に入れられる光は変調される）。（図３には示されていない）コントローラ１０６は、どこに配置されてもよく、有線又は無線手段によって窓１０４に接続され得る。例えば、コントローラ１０６は、窓枠に埋め込まれてもよく、又は部屋の中の他の場所に配置される無線コントローラであってもよい。

上記の変形例として、非発光素子１０４は、従来の「ダム（dumb）」窓の表面にわたって付される変調可能な透過率を持つ後付け透明又は半透明フィルムの形態をとってもよい。

本明細書で用いられているような「窓」という用語は、部屋３００の開口部を覆う一方で、光が開口部を通過して部屋３００に入ることを可能にするあらゆる素子を指し得ることに注意されたい。また、部屋３００は、より広くは、人間のユーザによって占有可能な任意の空間であって、その空間に境界をつけるいずれかの面内にある窓を備える任意の空間であり得る。従って、窓１０４は、建物の外壁の従来の窓、又は建物の屋根の天窓、又は部分的に閉じた空間の壁の窓、又は自動車のサイドウィンドウ若しくはサンルーフなどであり得る。

検出デバイス１０８は、内蔵カメラの形態の光センサ１１０を持ち、デコーダ１１２を実施するアプリケーション（「アプリ」）を実行する、スマートフォン、タブレット又はラップトップのような携帯型ユーザ端末の形態をとり得る。この場合には、アプリケーションは、カメラ１１０を用いて、窓１０４を通って入る光に付加された信号を検出し、関連する機能をユーザデバイス１０８のユーザ３０２に供給するよう構成される。

例えば、窓１０４によって光に導入される信号は、窓のID、又は部屋３００のID、又は部屋３００が入っている建物のIDを有してもよく、ユーザデバイス108において実行するアプリは、窓１０４によって導入された埋め込みIDの検出に基づいて、位置ベースの機能をユーザ３０２に供給するよう構成され得る。或るこのようなアプリケーションにおいては、この機能は、例えば、そのおおよその地図座標を検出するための、又は建物内の部屋の位置を検出するための、又は少なくとも部屋がどの建物に入っているのかを検出するための、地図又は間取り図におけるユーザデバイス１０８のおおよその位置の検出を含み得る。これは、ユーザデバイス１０８によって検出された光に埋め込まれたIDを検出し、次いで、位置データベースにアクセスして、例えば、GPS若しくは部屋３００の他のこのような地図座標、又は間取り図における部屋の位置を示すもの、又は部屋の名前若しくは建物の住所などの、検出されたIDにマッピングされた情報を調べることによって、達成される。更に／または、異なる壁の窓が異なるIDを持つ（又は１つの窓だけがIDを発する）場合には、幾つかの実施例においては、カメラ１１０の向き（方向）すら決定され得る。

このような情報を調べるため、データベースは、モバイルユーザデバイス１０８においてローカルに記憶されていてもよく、又はデータベースは、（１つ以上の場所に１つ以上のサーバユニットを有する）サーバに記憶されていてもよく、アプリケーションは、インターネットなどのユーザデバイス１０８が接続することができる１つ以上のネットワークを介してデータベースにアクセスし得る。

代わりに又は更に、データベース内の情報は、部屋３００に関連する他の情報、例えば、部屋の中の博物館作品若しくは展示物に関する情報、又は特定の場所専用の広告を含み得る。

別の例として、埋め込まれたIDは、照明、暖房及び／又は空調のような部屋の中のユーティリティを制御する機能などの或る特定の位置依存サービスにアクセスする権限がユーザデバイス１０８にあるかどうかをチェックするために用いられ得る。このようなユーティリティでは、今日、多くの場合、ユーザデバイスとユーティリティのコントローラとの間の無線接続（例えば、Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth又は携帯電話接続）を用いて、ユーザデバイス１０８からユーティリティを制御することが可能である。しかしながら、一般に、ユーザ３０２は、物理的に、部屋３００又は問題の環境の中にいる、又は少なくとも、何らかの所定の領域内にいる場合にしか、前記ユーザ３０２のユーザデバイス１０８からユーティリティを制御することはできないだろう。通常、これは、屋内測位ネットワークによって評価されるが、本願によれば、或る特定の部屋３００又はエリアの中のユーザの存在は、ユーザデバイス１０８が窓１０４によって信号伝達されたID又は符号を検出することができることを条件とされ得る。この条件は、アプリそれ自体に組み込まれ得る、又はアプリは、アクセスが許可される前にアプリケーションが位置ベースのサービスのサーバに符号をサブミットすることを必要とされ得る。このような場合には、検出デバイス１０８は、他の例においては、専用の遠隔制御装置であり得ることにも注意されたい。

代わりに又は更に、IDの存否は、プライバシが保証されているかどうか、又は「カバーのカーテン」が開けられているかどうかを示し得る。即ち、窓からの光の中にID又は他の指標(indicator)が存在する場合には、これは、或る特定の動作が検出デバイス１０８によって行われることを禁止されていることを、検出デバイス１０８がこれを守るよう構成されることで、検出デバイス１０８に示し得る。例えば、検出デバイス１０８は、スマートフォン又はタブレットのようなユーザ端末の形態をとることができ、或る特定のID又は他の所定の指標の存在は、画像（写真又はビデオ）のキャプチャなどの或る特定のユーザ動作が禁止されていることを、ユーザ端末１１０が、ユーザがそれを用いてIDを含む画像をキャプチャすることを阻止するよう構成されることで、示し得る。あるいは、画像（写真又はビデオ）のキャプチャなどの或る特定のユーザ動作は、ユーザのデバイス１０８によってIDが検出されている間しか許可されないなどの、その逆の方法で、同等の効果が実現され得る。

位置依存サービスの他の例は、道路通行料のような位置依存支払の受け取り、イベントへの入場、事前注文された製品又はサービスの提供などを含む。

更に別の例として、窓１０４のIDは、ユーザデバイス１０８からRFバックチャネル（例えば、Wi-Fi、ZigBee又はBluetooth）などのバックチャネルを介して前記窓を制御するため前記窓をアドレス指定するために用いられ得る。例えば、これは、スマートガラス窓それ自体の全体的な不透明度若しくは色、又は電動ブラインド若しくはカーテンを制御するなどのために窓の扱いを制御するために用いられ得る。また、このような場合には、検出デバイス１０８は、適切なアプリケーションを実行するユーザデバイスであってもよく、又は他の例においては、専用の遠隔制御装置であってもよい。

窓の例は、本開示の範囲内にある光の変調透過の唯一の例ではないことに注意されたい。例えば、別の例においては、光源１０２は、LCDスクリーンディスプレイのようなディスプレイスクリーンの形態をとってもよく、透過素子１０４は、スクリーンの上に付される後付けフィルムの形態をとってもよい。この場合には、変調層１０４は、前記変調層１０４がスクリーンのユニットのハウジング（ケーシング及びベゼル）に含まれず、スクリーンを収容しているユニットはこの層と一緒には製造又は販売されないという点で、スクリーンと同じユニットの一部を形成しない。コントローラ１０６は、好ましくは、スクリーン１０４を含む機器の残りの部分と同じハウジング内に組み込まれるが、これは、必ずしもそうとは限らず、その代わりに、前記コントローラ１０６は、外部コントローラであってもよい。スクリーンの透過率の変調は、（可視画像又はビデオをユーザに供給するという本来の機能に加えて）ユーザ３０２の視点からは目に見えないように様々なあり得る情報を信号伝達するために用いられ得る。例えば、スクリーンの透過層１０４の透過率を変調することによって、スクリーンを有する機器のIDが、ユーザデバイス１０８に信号伝達され得る。次いで、ユーザデバイス１０８は、例えば、前記機器を制御するために、又は前記機器とペアを組んで、別のRFチャネル（例えば、Wi-Fi、ZigBee又はBluetooth）を介して更なるデータを転送するために、これを用いて前記機器をアドレス指定し得る。

更に別の例においては、既存の照明器具を変更することなく、容易な後付けによって、符号化光機能を供給するために、既存の照明器具にフィルム又はホイルが付され得る。この場合もやはり、これは、ユーザ端末（例えば、スマートフォン又はタブレット）のような検出デバイス１０８によって検出することができ、屋内ナビゲーション、他の位置依存情報の供給、ユーザ端末１０８に照明器具を制御するためのアクセスが認められているかどうかの検出、照明器具によって照明される環境に関連するプライバシ設定の検出などのような上記の様々な目的のうちの任意の１つ以上のために用いられ得る。

ここで、光の変調反射率の幾つかの例示アプリケーションを、図４に関して説明する。

図４において図示されているシナリオにおいては、光源１０２は、太陽などの自然光源、又は部屋３００（又はその一部）を照明するための照明器具などの人工光源のいずれかの形態をとる。例として、光源１０２が照明器具である場合について以下に説明する。非発光素子１０４は、可変反射率を持つ反射素子の形態をとる。具体的には、図示されているシナリオにおいては、反射素子１０４は、スクリーンの前方（外向きの）層、製造時に組み込まれるようなスクリーンの前方窓ガラス、又はスクリーンの前面にわたる後付けフィルムのいずれかの形態をとる。スクリーン１０４を収容する機器は、例えば、テレビ、コンピュータモニタ、タブレット若しくは電子書籍リーダであってもよく、又は実は、以前の「ダム」機器における対話機能の普及の高まりで、冷蔵庫、コーヒーテーブル、会議室テーブル、プリンタ、複写機などのような一体化したスクリーンを備える任意の家庭用若しくはオフィス用機器であってもよい。この場合もやはり、コントローラ１０６は、好ましくは、スクリーン１０４を含む機器の残りの部分と同じハウジング内に組み込まれるが、これは、必ずしもそうとは限らず、その代わりに、前記コントローラ１０６は、外部コントローラであってもよい。

光源１０２とスクリーン１０４との相対的な配置は、光源１０２からの変調されていない光がスクリーン１０４によってユーザデバイス１０８のカメラ（又は他の光センサ）１０４に反射されるようなものである。コントローラ１０６は、ユーザデバイスによる（例えば、この場合もやはり、デバイス１０８において実行するアプリによる）検出のために、信号を反射光に埋め込むために、スクリーン１０４の可変反射率を制御するよう構成される。

あり得る使用事例は、上記のものと同様であり、例えば、スクリーンの反射層１０４の反射率を変調することによって、機器のIDがユーザデバイス１０８に信号伝達され得る。次いで、ユーザデバイス１０８は、例えば、前記機器を制御するために、又は前記機器とペアを組んで、別のRFチャネル（例えば、Wi-Fi、ZigBee又はBluetooth）を介して更なるデータを転送するために、これを用いて前記機器をアドレス指定し得る。別の例として、スクリーン１０４の反射層（又は実際には後付け透過層）の変調は、スクリーン１０４の可視出力を介して消費されるメイン画像コンテンツに付随する付加的なコンテンツをユーザデバイス１０８に伝達するために用いられ得る。例えば、機器はテレビであってもよく、付随コンテンツは、ユーザ３０２が現在見ているTV番組若しくはチャンネル、及び／又は利用可能な番組若しくはチャンネルの範囲に関連するコンテンツであってもよい。この場合には、ユーザ３０２は、メイン番組と並行して、前記ユーザのユーザデバイス１０８を介してこのコンテンツを消費する。例えば、この付随コンテンツは、現在の番組の概要、電子番組ガイド（EPG）、または対話型コンテンツを含み得る。付随コンテンツは、反射光に埋め込まれた信号伝達されたリンク、ポインタ、符号又はIDに基づいて（例えば、ユーザデバイス１０８が、１つ以上のネットワーク、例えば、インターネットを介してアクセスするデータストアにおいて）調べられることができる、且つ／又は付随コンテンツは、反射光に明示的に（直接的に）埋め込まれることさえできる。

スクリーンの例は、本開示の範囲内にある光の変調反射の唯一の例ではないことに注意されたい。例えば、変調反射率を持つ面は、道路案内標識、広告掲示板若しくは他の標識、又は標識若しくは広告掲示板の表面にわたって後付けされるフィルム若しくはホイルの面に組み込まれ得る。例えば、これは、ユーザデバイス１０８が、（標識それ自体の可視画像コンテンツに加えて）広告掲示板によって宣伝されている製品に関する情報又は標識に関連する安全情報などの標識に関連する更なる情報を検索するためにたどる又は調べることができるリンク、ポインタ、符号又はIDを目に見えないように信号伝達するために用いられ得る。あるいは、この場合もやはり、関連する情報は、反射光に明示的に（直接的に）埋め込まれることさえできる。

別の例として、変調反射率を持つホイル又はフィルムのような可撓性適合層は、事実上あらゆる物体の外部に、さもなければ、電子的な機能を持たないだろう、又は少なくとも情報を信号伝達しないだろう従来は「ダム」物体でしかない物体の外部にすら、取り付けられ得る。例えば、このような層は、家具、壁、テーブル、炊事用具、冷蔵庫、冷凍庫、車両、衣類、食器類、彫像又は他の装飾品、おもちゃ、家庭用ペットなどのような様々な物体のうちの任意の１つ以上の面又は面の一部にわたって配置され得る。また、可変透過率ホイル又はフィルムは、或る特定の物体に、例えば、オーブンがオンであるときに光る内部光である光源１０２を備えるオーブンの透明な扉に付加され得る。特に低消費電力のため、これらのフィルム又はホイルは、ウェアラブルな又は動かせる物体（例えば、人又は衣服に対する「タグ」）に特に適している。

上記の実施例はほんの一例として記載されていることは理解されるだろう。

上記の（変調反射又は透過のいずれかの場合における）様々な実施例において、反射又は透過素子は、単一の一様な層又は面であってもよく、即ち、如何なる時点にも層全体にわたって１つの反射率又は透過率値のみが可能であってもよい。または、反射又は透過素子が単一の一様な層又は面ではない場合でも、依然として、変調は、時間的なものでしかなく、空間的なものではないことが事実であり得る（従って、パターンのある又は一様ではない反射率又は透過率はあり得るが、情報がパターン又は非一様性に空間的に符号化されないように、パターン全体が一緒に時間的に変調される）。

しかしながら、他の例においては、面が、各セグメント（各エリア）の反射率又は透過率が別々に変えられる複数の別個のエリアにセグメント化されることも可能である。この場合には、情報は、セグメントの切り替えの特定のシーケンスを用いて符号化されてもよい。即ち、データは、時間的変化及び空間的変化の両方、即ち、空間的パターンの時間的変化によって符号化されてもよい。この空間的に分布した符号化は、各セグメントのスイッチング速度が比較的低いときに有益であり得る。他の例においては、別々の個々に復号可能なサブストリームが各セグメントに符号化され得る。

非発光素子がセグメント化されるといわれている場合、これは、前記非発光素子が画素化されることを意味しないことに注意されたい。即ち、非発光素子は、依然として、非マトリクス素子である。マトリクスパネルにおいては、各画素は、少なくとも２つのラインによって個々にアドレス指定され、横列及び縦列があり、横列と縦列との交差点における信号の組み合わせが画素の状態を決定する。アクティブマトリクスパネルにおいては、各交差点にスイッチング素子（典型的にはトランジスタ）が存在する。他方で、セグメントの場合は、各セグメントは、共通線から選択セグメントへ信号を向けるスイッチング素子を全く用いずに、それ自身のドライバ及びそれ自身の関連する信号によって直接駆動される。従って、セグメントは、少なくとも１つの「自身の」リード線を持つ（第２のものは共通電極であり得る）が、マトリクスパネルにおいては、画素は、他の画素とそれらのリード線を共用し、スイッチング素子が、各画素が確実に所望の値を得るようにする。実際、マトリクスパネルは、一般に、横列及び縦列ドライバ、即ち、所与の横列の全ての画素の間で供用されるドライバ及び所与の縦列の全ての画素の間で供用されるドライバを持つのに対して、セグメント化構成は、各セグメントへの直接接続を備える各々の１つのドライバを持つだろう。

更に、マトリクスの画素は、規則正しい形をしている（又は少なくとも規則正しい繰り返しのレイアウトを持つ）のに対し、非マトリクス構造においては、必ずしもそうではない。例えば、名称入りの標識について考えると、標識の個々の文字（即ち、文字全体）をオンに切り替えることができる場合には、それは、セグメントディスプレイであるのに対して、マトリクスディスプレイは、より複雑な形状を表すためには複数の同一のパターン化された等距離の繰り返しのマトリクス素子を必要とするだろう。従って、セグメント及び画素の両方とも形状を規定する輪郭を有するが、非マトリクスディスプレイにおいては、これらの素子は、規則正しく間隔をあけられていない又はパターン化されていないのに対して、マトリクスディスプレイにおいては、これらの素子は、規則正しく間隔をあけられている又はパターン化されている。

更に、上記では、主として、変調の高い周波数が、変調がユーザ３０２に不可視に保たれる手段であるようにして、可視スペクトルにおける光を変調することに関して説明されているが、あり得る全ての実施例において必ずしもそうであるわけではない。他の例においては、変調光は、可視スペクトル外のもの、即ち、赤外線又は紫外線であってもよい（この場合には、光源１０２は、可視スペクトル外の光だけを発してもよく、又は光源２０は、可視スペクトル内及び可視スペクトル外の両方の光を発してもよいが、透過若しくは反射素子１０４は、可視スペクトル外の成分のみを変調する）。別の選択肢として、不可視性は、人間の目には見えないが、カメラ又はフォトダイオードのような光センサによって依然として検出され得る偏光のような光のパラメータを変調することによって達成され得る。

太陽は、唯一の自然光源ではなく、照明器具は、唯一のあり得る人工光源ではないことにも注意されたい。他の実施例においては、他の人工又は自然光源１０２、例えば、生物発光光源、化学発光光源などが用いられ得る。

請求項に記載の発明を実施する当業者は、図面、明細及び添付の請求項の研究から、開示されている実施例に対する他の変形を、理解し、達成し得る。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形表記は、複数の存在を除外しない。請求項において列挙されている幾つかのアイテムの機能を、単一のプロセッサ又は他のユニットが実現してもよい。単に、特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように用いられることができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はそれの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体に記憶／分散されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムなどを介して、他の形態で分散されてもよい。請求項における如何なる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (14)

1. 発光素子からの光を透過及び／又は反射するように配置される非発光素子であって、前記非発光素子は、各々、可変透過率又は反射率を持ち、少なくとも、前記非発光素子及び前記発光素子は、如何なる同じユニット内にも一緒には収容されないという点において、前記非発光素子は、前記発光素子から分離している非発光素子と、
   前記光を時間的に変調し、それによって、人間の視覚には知覚できないように透過及び／又は反射された前記光にデータを埋め込むために、前記非発光素子の前記透過率又は反射率を制御するよう構成されるコントローラとを有するシステムであって、
   前記非発光素子は、埋め込まれた前記データが検出装置によって検出されるように、前記発光素子及び非発光素子とは別のユニットに収容される前記検出装置に向けて前記光を透過又は反射するよう構成され、
   前記非発光素子の前記透過率又は反射率は、前記透過率又は反射率が前記非発光素子の領域にわたって一様にしか変えられることができないという点において、前記変調が、前記領域にわたって一様に前記透過率又は反射率を時間的に変えることによって実施されるように、可変であるシステム。
2. 前記光が、人間のユーザに知覚できる本来の機能を持ち、前記データの埋め込みが、前記ユーザに知覚できない副次的な機能である請求項１に記載のシステム。
3. 前記発光素子は、前記光にデータを埋め込む目的のための唯一の変調が、前記非発光素子の前記透過率又は反射率の前記変調によるものであるように、前記発光素子が発する前記光にデータを埋め込まない請求項１に記載のシステム。
4. 前記光が、ユーザによって占有される環境を照明する環境光である請求項１、２又は３に記載のシステム。
5. 前記発光素子が人工光源である請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記発光素子が照明器具である請求項４又は５に記載のシステム。
7. 前記光が、前記非発光素子によって透過又は反射される前に、空気又は自由空間を通って伝わるように、前記発光素子が、前記発光素子及び非発光素子上のあらゆる２つの各々の箇所の間で10cm以上の前記空気又は自由空間によって、前記非発光素子から分離されている請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
8. 前記非発光素子が、前記照明器具の表面の上に後付けされる後付け層である請求項６に記載のシステム。
9. 前記発光素子が、ディスプレイスクリーンであり、前記非発光素子が、前記ディスプレイスクリーンの上に後付けされる後付け層である請求項５に記載のシステム。
10. 前記非発光素子が、
    窓、
    ユーザ端末、台所用品、家具、建物、車両又は衣類若しくは他のウェアラブルアイテムの面、又は
    道路案内標識、広告掲示板若しくは他の標識、のうちの１つ、又はそれらのうちの１つの上に後付けされる後付け層である請求項１乃至５のいずれか一項又は請求項７に記載のシステム。
11. 前記変調が、前記領域の全体にわたって一様に前記透過率又は反射率を時間的に変えることのみから成る請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記光が、可視スペクトル内にあり、前記コントローラが、人間の視覚の及ばない周波数において前記変調を実施するよう構成される請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記データがシンボルのシーケンスを有し、前記周波数が前記シンボルのシンボル周波数であり、前記シンボル周波数が100Hz以上である請求項１２に記載のシステム。
14. 非発光素子を用いて、発光素子から発せられた可視光を透過及び／又は反射するステップであって、前記非発光素子は、各々、可変透過率又は反射率を持ち、少なくとも、前記非発光素子及び発光素子は、如何なる同じユニット内にも一緒には収容されないという点において、前記非発光素子は、前記発光素子から分離しており、前記非発光素子の前記透過率又は反射率は、前記透過率又は反射率が前記非発光素子の領域にわたって一様にしか変えられることができないという点において、前記変調が、前記領域にわたって一様に前記透過率又は反射率を時間的に変えることによって実施されるように、可変であるステップと、
    人間の視覚の及ばない周波数において前記光を変調し、それによって、人間の視覚には知覚できないように前記光にデータを知覚できないように埋め込むために、前記非発光素子の前記透過率又は反射率を制御するステップと、
    埋め込まれた前記データが検出装置によって検出されるように、透過又は反射された前記光を、前記発光素子及び非発光素子とは別のユニットに収容される前記検出装置に向けるステップとを有する信号伝達方法。

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