JP4579552B2

JP4579552B2 - 赤外線ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP4579552B2
Application number: JP2004022347A
Authority: JP
Inventors: 郁夫高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: JP2005215360A

Description

本発明は、赤外線ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いたディスプレイ装置に係り、表示と通信を同時に行うことができる技術に関する。

赤外発光ダイオードを用いたディスプレイ装置について、特開平９−１２７９１３号公報の［００４９］に、各画素の発光サイドに赤、緑、青のＬＥＤに加えて赤外線発光ダイオードを入れる技術が開示されている。当該技術は、普通の画像データに重畳させて、他の画像データを表示させたり、高配列の光通信に使用することを想定している。

しかし、この例では、画像データの表示あるいは光通信を、個別に行うことを想定しており、表示と通信を同時に行うようにする技術については、開示されていない。
特開平９−１２７９１３号公報

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされたものであって、その目的とするところは、赤外線ＬＥＤを用いたディスプレイ装置に係り、表示と通信を同時に行うことができるようにすることを課題とする。

本発明に係る赤外線ディスプレイ装置は、
以下の要素を有することを特徴とする
（１）ディスプレイにおける可視状態を想定して変化する表示情報を、画素当たりの表示あるいは非表示に随時割り当てた表示情報回路出力データを出力する表示情報回路
（２）赤外線通信に係る送信のパルス波形を示すデータ通信回路出力データを出力するデータ通信回路
（３）前記表示情報回路出力データと前記データ通信回路出力データの論理積を生成し、点灯信号として出力する論理積回路
（４）前記点灯信号に従って赤外線発光素子を発光させる赤外線発光素子入力信号を出力するドライブ回路
（５）赤外線発光素子入力信号により赤外線を発光する赤外線発光素子。

本発明により、赤外線による表示と通信を同時に行える赤外線ディスプレイ装置が実現できる。

実施の形態１．
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。本発明に係る赤外線ディスプレイ装置は、複数画素から構成されている。まず、１画素当たりの構成について説明する。図１は、１画素当たりの構成を示す図である。表示情報回路１、データ通信回路２、ＡＮＤ回路（論理積回路）３、ドライブ回路４、赤外線発光ダイオード５から構成されている。

表示情報回路１は、ディスプレイにおける可視状態を想定して変化する表示情報を、画素当たりの表示指示（ＯＮ）あるいは非表示指示（ＯＦＦ）に随時割り当てたデータを出力するように構成されている。このデータを、表示情報回路出力データと呼ぶ。例えば、上記表示情報を入力し、各画素に割り当てる構成となる。

図２は、各信号を示す図である。表示情報回路出力データ６は、この表示情報回路出力データを示している。

データ通信回路２は、赤外線通信に係る送信用のパルス波形のデータを出力するように構成されている。このデータを、データ通信回路出力データと呼ぶ。図２のデータ通信回路出力データ７は、このデータ通信回路出力データを示している。この回路は、例えば、送信対象の情報を入力し、その情報を上記送信用のパルス波形のデータに変換する。

ＡＮＤ回路（論理積回路）３は、表示情報回路出力データとデータ通信回路出力データを入力し、論理積に係るデータを出力するように構成されている。この信号を点灯信号と呼ぶ。図２の点灯信号８は、この点灯信号を示している。

ドライブ回路４は、電流を供給する回路であり、電源供給源と接続している。ドライブ回路４は、点灯信号を入力し、点灯信号に従ってダイオード入力信号を出力するように構成されている。つまり、点灯信号と同期してダイオードを発光させる電流を出力する。

赤外線発光ダイオード５は、赤外線を発光するＬＥＤ素子であり、ダイオード入力信号により発光するように構成されている。赤外線発光素子の例である。

図３は、複数画素の構成を示す図である。表示情報回路１は、画素毎に固有の表示情報回路出力データを出力し、それぞれのＡＮＤ回路（論理積回路）３−１〜Ｎに供給される。データ通信回路２は、共通のデータ通信回路出力データを、すべてのＡＮＤ回路（論理積回路）３−１〜Ｎに供給する。

このように構成することにより、ディスプレイ全体として可視状態を想定した点灯の制御を行うと同時に、赤外線通信に係るパルス波を点灯中の画素から送信することができる。

赤外線は、肉眼では認識できないが、携帯電話の付属カメラ、デジタルカメラ、あるいはビデオカメラなどの受光装置で受光したデータを表示装置で表示させると、白色の光として肉眼で認識できるようになる。その為、例えば、携帯電話のカメラと表示装置を介して、可視状態を想定した表示状態を読み取ることができるようになる。

図４は、ディスプレイの適用形態を示す図である。４１は、通常用いられる可視光によるディスプレイ装置である。４２は、本発明に係る赤外線ディスプレイ装置である。例えば、競馬場の表示システムとして本装置を用いる場合には、競走馬の映像を可視ディスプレイ装置４１に表示し、同時に当該競走馬の名前等の基本情報を、赤外線ディスプレイ装置４２の表示情報として出力することが考えられる。利用者は、可視ディスプレイ装置４１に表示されている競走馬の名前等を確認したい場合に、携帯電話のカメラを起動させ、赤外線ディスプレイ装置４２からの赤外線を受光することにより、当該名前を携帯電話の表示装置で確認することができる。

また、赤外線ディスプレイ装置４２は同時に赤外線通信に係るパルス波を出力している。従って、携帯電話４３で赤外線を受信することにより、当該競走馬に係る詳細情報等を受信し、携帯電話の表示アプリケーションで確認することができる。図５は、携帯電話の構成を示す図である。ＩｒＤＡ（ＩｎｆｒａｒｅｄＤａｔａＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）受信モジュール５１で、赤外通信に係る受信処理を行い、アプリケーション用マイコン５２で動作するアプリケーションソフトにより受信したデータを表示装置に出力する。

ここで、赤外通信を行うための条件について簡単な試算を示す。図６は、受光エネルギーの概要を示す図である。

単位面積当りのエネルギー量Ｈを数式で表す。

赤外線ＬＥＤをＮ個使用した場合には、Ｎ倍となる。

リモコン装置の通信状況から推測する。受信モジュールにおけるノイズ源は、太陽光などの他の光源が主である。したがって，リモコンを晴天昼時に外で使用する場合を想定する。リモコンを晴天昼時に外で使用し、最大通信距離を３ｍ程度、赤外線ＬＥＤパルス光出力を２００ｍＷ、指向特性を±１５度とすると、Ｈ＝９８．５２ｍＷ／ｍ^２となる。

外で晴天昼時の仕様を想定した場合の最小受信エネルギー量をＨ＝１００ｍＷ／ｍ^２、赤外線ＬＥＤパルス光出力を２００ｍＷ、指向特性を±３０度とすると、通信距離５０ｍを確保するためには，赤外線ＬＥＤを１５００個以上全点灯する必要が有る。尚、一般的にはＬＥＤディスプレイの１素子は複数個のＬＥＤ素子をまとめたもの（１ＬＥＤ素子で十分な光量は出せないため）であり、例えば５個のＬＥＤ素子を１画素子とした場合には、実際には３００個以上の画素を発光させることにより、赤外線通信が可能になる。

最後に、携帯電話側のアプリケーションの例について説明する。図７は、アプリケーションのフローを示す図である。

まず、本アプリケーションを立ち上げる（Ｓ７１）。これにより、カメラの機能が起動し、携帯電話の表示装置で赤外線ディスプレイ装置４２の表示を読み取ることができるようになる。そして、メニューから「競走馬の選択」の項目を選択すると（Ｓ７２）、カメラの機能を停止させ、赤外線通信に係る受信機能を起動する。そして、この状態で登録ボタンが押されると（Ｓ７３）、赤外線通信による受信を行う。この例では、競走馬の馬番を受信する。一旦、登録を終了し（Ｓ７４）、インターネットによる通信を開始する（Ｓ７５）。そして、先に受信した馬番に係るオッズ等の情報を取得し（Ｓ７６）、通信を終了する（Ｓ７７）。

このアプリケーションは一例に過ぎず、さまざまな応用が考えられる。

実施の形態２．
上述の赤外線に係る発光素子は、可視光に係る発光素子と組み合せて画素を構成するようにしてもよい。例えば、三原色のＬＥＤ群に赤外線ＬＥＤを加えて、画素を構成するディスプレイが考えられる。

１画素当たりの構成を示す図である。各信号を示す図である。複数画素の構成を示す図である。ディスプレイの適用形態を示す図である。携帯電話の構成を示す図である。受光エネルギーの概要を示す図である。アプリケーションのフローを示す図である。

符号の説明

１表示情報回路、２データ通信回路、３ＡＮＤ回路（論理積回路）、４ドライブ回路、５赤外線発光ダイオード、６表示情報回路出力データ、７データ通信回路出力データ、８点灯信号、４１可視ディスプレイ装置、４２赤外線ディスプレイ装置、４３携帯電話、５１ＩｒＤＡ受信モジュール、５２アプリケーション用マイコン、５３通信用マイコン。

Claims

ディスプレイにおける可視状態を想定して変化する表示情報を、画素当たりの表示あるいは非表示に随時割り当てた表示情報回路出力データを出力する表示情報回路と、
赤外線通信に係る送信のパルス波形を示すデータ通信回路出力データを出力するデータ通信回路と、
前記表示情報回路出力データと前記データ通信回路出力データの論理積を生成し、点灯信号として出力する論理積回路と、
前記点灯信号に従って赤外線発光素子を発光させる赤外線発光素子入力信号を出力するドライブ回路と、
前記赤外線発光素子入力信号により赤外線を発光する赤外線発光素子とを備え、
前記赤外線発光素子は、可視光に係る発光素子と組み合せて画素を構成する
ことを特徴とする赤外線ディスプレイ装置。
前記赤外線発光素子は、赤外線発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の赤外線ディスプレイ装置。