JP4640483B2 - Imaging apparatus and program - Google Patents

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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撮像装置、及び、プログラムに関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for various purposes such as landmark display of buildings, advertisement display, amusement facility guidance and congestion status display such as amusement parks, product descriptions at stores, and exhibit descriptions at museums and exhibitions. The present invention relates to an imaging device and a program.

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。   Conventionally, landmarks such as buildings, advertisements, amusement parks such as amusement parks, crowds, etc., product descriptions at stores, exhibitions at museums and exhibitions, such as paper, banners, billboards, plates, etc. This is done using “visual information” such as letters and figures written on the “information presentation”.

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。   However, when it is desired to search for a specific information display object in an environment where there are a large number of information display objects, there arises a problem that the desired information display object becomes inconspicuous by surrounding information display objects. For example, if the product A and the product B are displayed adjacent to each other at the store, the product description of the product A may be mistaken for the product description of the product B.

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)。   Therefore, as prior art 1, by utilizing information transmission by optical space transmission, the correspondence between the information presentation target product and the presentation information is clarified so as not to misidentify the information, and further, the information integrity Is also considered (for example, see Patent Document 1).

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。   Specifically, in this prior art 1, an optical tag device attached near a product arranged on a display shelf is photographed and stored in time series with an electronic still camera, and light existing in the stored image is stored. Recognizing that the information is luminance-modulated from the time-series luminance change of the tag device, extracting information related to the product from the luminance-modulated information, and displaying the extracted information superimposed on the captured image. Is. However, in this prior art 1, for example, when there is a light source (for example, disturbance light such as flicker of a fluorescent lamp) nearby that changes in luminance in the same pattern as the luminance change pattern of the flashing optical tag device, There has been a technical problem that information extraction from the optical tag device is not performed correctly.

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)。   In view of such a problem, as the conventional technique 2, an information receiving apparatus, an information transmission system, and an information transmission method that can always extract information correctly while avoiding adverse effects due to disturbance light are considered (for example, Patent Document 2).

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。   Specifically, this prior art 2 uses a light receiving unit having an image sensor such as a CCD, and from a light emitting unit (corresponding to the optical tag device in the prior art 1) existing within the photographing field angle of the image sensor. Detects a change in brightness, binarizes the degree of change in brightness as modulation information into a bit pattern sequence, and matches the binarized bit pattern sequence to any of the pre-correlated bit pattern sequences The transmission information from the light emitting unit is reproduced by generating a binary logic signal (1/0) based on the determination result, and the light emission pattern of this light emitting unit By making it unique, the influence of ambient light is reduced.

特開2001−245253号公報(第2頁、第5頁、図1、図10)JP 2001-245253 A (2nd page, 5th page, FIG. 1, FIG. 10) 特開2003−179556号公報(第7頁〜第8頁、図7〜図10)JP 2003-179556 A (Pages 7 to 8, FIGS. 7 to 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。
However, although the prior art 2 can avoid the adverse effects of ambient light, there is a problem that the image processing is wasteful.
That is, in the prior art 2, “partial readout” is performed from an image within the shooting angle of view of the image sensor, and the readout area is shifted every one period, while the above binarization processing or binarization processing is performed. Even if the logical processing of the bit pattern series is executed, the processing remains the same for all the pixels of the image frame output from the image sensor, in other words, within the shooting angle of view of the image sensor. The point light source is detected and captured for the entire area of the image. Therefore, as described below, useless processing cannot be denied.

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。   Assuming that all pixels (full dots) within the shooting angle of view of the image sensor are 1280 × 960 dots, and that this image sensor is capable of partial readout of 320 × 240 dots, In other words, the above binarization processing or the logical processing of the bit pattern series after binarization processing is performed for each area obtained by dividing a 1280 × 960 dot image by 4 × 4. In this case, since one process is performed on pixels of 320 × 240 dots for one area, if attention is paid to only one process, the processing load is surely small. However, the point light source of the light emitting unit, especially the point light source located in the distance, is considerably small, and in many cases it is enough to fit in one divided area. Processing for other divided areas that are not present is useless.

本発明は、撮影された画像と受光した輝度変調情報とを、例えば一つの画像ファイルとして関連付けて記録することのできる撮像装置、及び、プログラムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an imaging apparatus and a program capable of recording a captured image and received luminance modulation information in association with each other as, for example, one image file.

請求項1記載の発明は、撮像手段と、この撮像手段によって撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段と、前記撮像手段によって撮像された画像と、前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録する記録手段と、前記光の再受光が指示されたか否かを判断する指示判断手段と、この指示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を保持した状態で、前記光の再受光を開始する再受光開始手段と、前記撮像手段によって撮像された画像と前記復元手段によって前記受光された光から復元された情報とを関連付けて記憶するよう前記記録手段を制御する記録制御手段とを備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an imaging unit and a light source that emits light with a luminance change in a time series included in an angle of view captured by the imaging unit, or an object irradiated with light emitted from the light source. , Continuously receiving the light whose luminance changes in time series, and restoring means for restoring information from the received light; an image captured by the imaging means; and information restored by the restoring means Recording means for recording in association, instruction determination means for determining whether or not re-light reception of the light has been instructed, and determining that re-light reception has been instructed by the instruction determination means, the image captured by the imaging means In a held state, a re-light receiving start unit that starts re-reception of the light, an image captured by the imaging unit, and information restored from the light received by the restoring unit are associated Characterized in that it comprises a recording control means for controlling said recording means so as to store.

請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、前記復元手段が復元する情報に対応する光の受光が完了したか否かを判断する完了判断手段を更に備え、前記記録制御手段は、この完了判断手段により前記光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と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記憶することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the recording control unit further includes a completion determining unit that determines whether or not light reception corresponding to information restored by the restoring unit is completed. When the completion determining unit determines that the light reception is completed , the image captured by the imaging unit and the information restored by the restoring unit are stored in association with each other.

請求項3記載の発明は、上記請求項2記載の発明において、前記完了判断手段により前記光の受光が完了したと判断すると、その旨を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the completion determining unit determines that the light has been received, a notification unit that notifies the fact is further provided.

請求項4記載の発明は、撮像手段と、この撮像手段によって撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段と、前記撮像手段によって撮像された画像と、前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録する記録手段とを備える撮像装置において、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画像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更に備え、前記記録手段は、前記撮像制御手段による制御により撮像された画像と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記憶することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an imaging unit and a light source that emits light with a luminance change in a time series included in an angle of view captured by the imaging unit, or an object irradiated with light emitted from the light source. , Continuously receiving the light whose luminance changes in time series, and restoring means for restoring information from the received light; an image captured by the imaging means; and information restored by the restoring means In the image pickup apparatus including the recording means for recording in association, the luminance modulation is repetition of turning on and off the specific wavelength light, and controls the image pickup means to pick up an image at the turn-off timing of the specific wavelength light. further comprising an imaging control means, said recording means, especially that that associates and stores the recovered information by the restoring means and the image captured by the control by the imaging control means To.

請求項5記載の発明は、撮像装置が有するコンピュータを、撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段、前記撮像された画像と、前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録部に記録する記録手段、前記光の再受光が指示されたか否かを判断する指示判断手段、この指示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を保持した状態で、前記光の再受光を開始する再受光開始手段、前記撮像手段によって撮像された画像と前記復元手段によって前記受光された光から復元された情報とを関連付けて記憶するよう前記記録手段を制御する記録制御手段として機能させることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is a computer that the imaging apparatus has, from a light source that emits light that changes in luminance in a time series included in the captured angle of view, or an object that is irradiated with light emitted from the light source, Reconstructing means that continuously receives light that changes in luminance in time series and restores information from the received light, and associates the captured image with information restored by the restoring means in a recording unit Recording means for recording, instruction determination means for determining whether or not re-light reception of the light has been instructed, and when it is determined that re-light reception has been instructed by the instruction determination means, the image captured by the imaging means is retained A re-light receiving start means for starting re-light reception of the light, and an image captured by the imaging means and information restored from the light received by the restoring means in association with each other Wherein the function as a recording control means for controlling the recording means.

請求項6記載の発明は、撮像装置が有するコンピュータを、撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段、及び、前記撮像された画像と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録部に記録させる記録手段として機能させ、更に、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画像を撮像するよう制御する撮像制御手段として機能させ、前記記録手段に、前記撮像制御手段による制御により撮像された画像と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記憶するよう機能させることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a computer having an imaging device, from a light source that emits light with a luminance change in a time series included in a captured angle of view, or an object irradiated with light emitted from the light source, Reconstructing means for continuously receiving the light whose luminance changes in time series and restoring information from the received light, and a recording unit associating the captured image with the information restored by the restoring means Further, the luminance modulation is a repetition of turning on and off the specific wavelength light, and functions as an imaging control means for controlling to take an image at the turn-off timing of the specific wavelength light. , in the recording means, to characterized in that to function to store in association with recovered information by the restoring means and the image captured by the control by the imaging control means .

本発明によれば、撮影された画像と受光した輝度変調情報とを、例えば一つの画像ファイルとして関連付けて記録することができ、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。   According to the present invention, a photographed image and received light intensity modulation information can be recorded in association with each other as, for example, one image file, and can be applied to image number-of-prints management and copyright management.

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。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the specific details or examples in the following description and the illustrations of numerical values, character strings, and other symbols are only for reference in order to clarify the idea of the present invention, and the present invention may be used in whole or in part. Obviously, the idea of the invention is not limited. In addition, a well-known technique, a well-known procedure, a well-known architecture, a well-known circuit configuration, and the like (hereinafter, “well-known matter”) are not described in detail, but this is also to simplify the description. Not all or part of the matter is intentionally excluded. Such well-known matters are known to those skilled in the art at the time of filing of the present invention, and are naturally included in the following description.

<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。
<First embodiment>
FIG. 1 is a utilization state diagram of the information transmission system in the first embodiment. First, (a) will be described. An advertisement display board 15 is installed on the roof of a building 14 such as a building. As shown in the front view of (b) and the side view of (c), the advertisement display board 15 has an arbitrary explanatory character string (in the figure, “X department store special sale is in progress!”, “Light of this signboard”). The tag information can be used to obtain an electronic coupon that can be used when visiting the store. ”) It has a signboard 16 with a large illustration and a back fixed foot 17 that supports the signboard 16 from the back. It can be confirmed visually.

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。   An optical tag device 18 is attached to an arbitrary position of the signboard 16 (substantially the central portion in the illustrated example). The optical tag device 18 is a point light source that blinks in two pattern series, and when the optical tag device 18 is only visually observed, it can be seen only as blinking of light. By receiving the flashing light of the optical tag device 18 through an information receiving device (here, a camera-equipped mobile phone) corresponding to the information transmission system in the first embodiment, desired digital information (for example, used in an X department store) Information on electronic coupons that can be played back) and displayed on the information receiving device.

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。   In the illustrated example, there are a plurality of persons 19 to 21 at a position where the signboard 16 can be seen, and only some of them (for convenience, two persons 19 and 20) are the information in the first embodiment. Since the camera-equipped mobile phone 22 (information receiving device) corresponding to the transmission system is possessed, only these two persons 19 and 20 can obtain an electronic coupon that can be used in the X department store, and the remaining persons Since 21 does not have the camera-equipped mobile phone 22, the electronic coupon cannot be acquired.

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。   Note that the optical tag device 18 does not necessarily have to be attached to a large object such as the signboard 16, and can of course be attached to a very small object such as a product tag. The optical tag device 18 can be installed, for example, “I want to incentivize users who have come to a (relatively large) area to attract customers to that area” or “I want to see certain advertisements on the spot. “I want to give incentives to users”, “I want to automatically provide more detailed information (or links to it) to the user terminal than information such as signboards,” etc. The person who came to the area of (1) is provided with various information while being related to the physical entity (sign 16 in the illustrated example), or a specific service (electronic coupon in the illustrated example). As long as it is provided, it is not limited to the illustrated example, and any mode may be used.

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。   Here, an application example in which an optical tag device 18 is arranged on a signboard 16 and an electronic coupon is distributed as an incentive to a user who sees the advertisement of the signboard 16 is taken as an example. In this case, the “coupon” is an electronic image file, and a link destination is separately specified and downloaded from there.

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。   FIG. 2 is a front view and a rear view of the camera-equipped mobile phone 22 corresponding to the information transmission system in the first embodiment. The camera-equipped mobile phone 22 has a body 23 composed of a foldable lid 231 and a main body 232. The main body 232 includes an antenna 24, and the lid 231 includes a status indicator 25, a speaker 26, and a liquid crystal. A display unit 27 such as a display panel, a camera key 28, an on-hook button 29, an off-hook button 30, a cursor key (decision instruction when the center portion is pressed) 31, a numeric key button group 32, a microphone 33, and the like are provided. A photographing lens 34, a condensing lens 35, and the like are provided on the rear surface of H.231. Note that the photographing lens 34 and the condenser lens 35 are arranged as close as possible to the distance L in order to eliminate parallax.

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。   FIG. 3 is a sequence diagram showing a relationship between a user operation on the camera-equipped mobile phone 22 and an internal operation of the camera-equipped mobile phone 22. It is assumed that the code pattern of the optical tag device 18 is inputted in advance as desired by the provider. Also, for example, as a campaign announcement in advance, media such as TV commercials or magazines, or in the form of a mail magazine on the camera-equipped mobile phone 22, “Look at the XXX outdoor signage! Various services with optical tags It is preferable that information such as “XXXXXXX” is acquired and widely notified. “X” is an arbitrary character or an arbitrary number or an arbitrary symbol. However, instead of inputting individual access codes for providing information, an access code that anyone can use may be input.

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)。   First, when the user of the camera-equipped mobile phone 22 finds the signboard 16 having the optical tag device 18, the user enters an access code (step S11) and presses the camera key 28 of the camera-equipped mobile phone 22 (step S12). In response to this button operation, the camera-equipped mobile phone 22 switches from the normal telephone use state (standby state or call state) to the optical tag detection and reception state (steps S13 and S14), and the camera takes a picture. The image is displayed on the display unit 27, and a small index (see the aiming frame 40 in FIG. 4A) is superimposed and displayed in the image (step 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。   FIG. 4A is a diagram illustrating a display example of the display unit 27. In this figure, a mobile phone reception status indicator 36, a current time indicator 37, a remaining battery indicator 38, and the like are displayed at the upper end portion of the display portion 27, and an operation guidance is provided at the lower end portion of the display portion 27. A message 39 is displayed. A through image (moving image of several tens of frames per second) of the camera of the camera-equipped cellular phone 22 is displayed in a wide range other than the upper end and the lower end of the display unit 27. For example, in the illustrated example, FIG. A through image including the sign 16 of (a) is displayed. The star symbol in the through image schematically shows the optical tag device 18 in FIG. 1A, and the blinking light of the optical tag device 18 is information to be acquired. However, it is not possible to know the contents of the information just by looking at the flashing light. By receiving the light using a predetermined terminal (camera mobile phone 22), the contents of the information are reproduced inside the camera mobile phone 22 and displayed on the display unit 27 of the camera mobile phone 22. It is like that.

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。   The camera-equipped mobile phone 22 in the first embodiment does not process the entire through image displayed on the display unit 27 and reproduce the above information, but is surrounded by a small aiming frame 40 in the through image. Only the specific part is processed in a limited manner to reproduce the above information. This avoids useless processing and improves the responsiveness of information reproduction. That is, unlike the prior art 2, the information of the optical tag device 18 is reproduced by processing only within a specific range in the through image.

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。   In the example of FIG. 4A, the aiming frame 40 is not on the optical tag device 18 indicated by the star symbol. The white arrow 41 and the broken line frame 42 represent the moving direction of the camera-equipped mobile phone 22 and the camera photographing range after the movement necessary for overlaying the aiming frame 40 on the optical tag device 18 for convenience. Yes.

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)。   FIG. 4B is a diagram illustrating a display example of the display unit 27 when the aiming frame 40 is overlaid on the optical tag device 18. Thus, the user operates the cursor key 31 to superimpose the aiming frame 40 on the optical tag device 18 (step S16), and the camera-equipped mobile phone 22 lights or blinks the status indicator lamp 25, or It detects that the center part of the cursor key 31 was pressed, and starts the information detection process of the optical tag apparatus 18 (step 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。   FIG. 5A is a diagram illustrating a display example of the display unit 27 when information acquisition from the optical tag device 18 fails. For example, when information cannot be acquired even after a predetermined time has elapsed, or when correct information cannot be acquired due to the influence of ambient light or camera shake. In such a case, as shown in the figure, together with the information acquisition failure message 43, balloon messages 44 and 45 for each cause of failure are generated and displayed on the display unit 27.

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。   FIG. 5B is a diagram illustrating a display example of the display unit 27 when information acquisition from the optical tag device 18 is successful. For example, the character information acquired from the optical tag device 18 together with the information acquisition success message 46 Is generated and displayed on the display unit 27.

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)。   During this time, the camera-equipped mobile phone 22 displays the detection result (step S18), and determines whether there is an error such as garbled characters in the detection result (step S22). If the detection result is an error, that is, if the answer is No in Step S22, the camera-equipped mobile phone 22 returns to the standby state before performing this process, but if Yes, the process of Step S20 described later is performed. Also, the user confirms the start of the action according to the result in step S18 and executes an execution instruction (step S19). If the information acquisition is successful, for example, execution of a designated command, login to a web service, A command execution result such as information download is displayed (step S20), and the user uses the acquired information (for example, coupon use) (step 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。   Fig.6 (a) is a figure which shows the example of a display of the display part 27 when a coupon image file is downloaded, and Fig.6 (a) is a figure which shows the image of a coupon. The user uses the coupon by showing the screen shown in FIG.

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。   FIG. 7 is an internal block diagram of the camera-equipped mobile phone 22 in the first embodiment. In this figure, the camera-equipped mobile phone 22 includes a data communication unit 48 including an antenna 24, an operation button unit 51 (28 to 32) including buttons such as a data buffer 49, a decoding bit buffer 50, a camera key 28, and a speaker 26. And a voice input / output unit 52 including a microphone 33, a display unit 27, a CPU 53, an acceleration sensor 54, a camera shake correction actuator 55, a photo detector unit 56, a photographing lens 34, a photographing image sensor 57 such as a CCD or CMOS, and an image buffer 58. A display buffer 59 and a storage unit 60. In addition to this, a power supply unit such as a battery is provided, but is omitted in order to avoid congestion in the drawing.

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。   The photo detector unit 56 includes a condenser lens 35, a photo detector 61, an amplification and A / D converter 62, a timing generator 63, a matched filter 64, and a filter buffer 65.

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。   There is nothing special to note about the configuration of the camera portion including the photographing lens 34 and the photographing image sensor 57. There may be a finder-like function capable of aiming at the optical tag intended by the user or a function for displaying the position of the information light source in the actual image. Therefore, even if the frame rate of the camera portion is, for example, a transmission signal speed of several tens of bits / second or several hundreds of bits / second, there is no problem in aiming confirmation, for example, an image of about 10 frames / second. Acquisition ability is sufficient. It should be noted that information such as the gain control of the camera part may be used for setting the gain control of the photodetector unit 56 without being closed inside the camera part.

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。   The photodetector unit 56 is a block that digitizes the luminance variation signal of the optical tag and performs the evaluation up to the correlation degree. Details will be described later.

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。   8 and 9 are conceptual diagrams of camera shake correction in the camera-equipped mobile phone 22 according to the first embodiment. As shown in FIG. 8A, the photodetector 61 is located on the optical axis of the condenser lens 35. In the first embodiment, the position of the photodetector 61 is changed by the actuator 55 provided along with the photodetector 61 so that the photodetector 61 is arranged on the optical axis connecting the light A and the detection point B of the optical tag device 18. Yes.

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。   For example, in the case where the actuator 55 is not provided, as shown in FIG. 8B, the optical axis shift due to camera shake occurs, and the photodetector 61 is not positioned at the detection point B, but in FIG. As shown, if the photo detector 61 is provided with an actuator 55 so that the position of the photo detector 61 can be changed, the photo detector 61 can be moved in the C direction and the optical axis deviation can be corrected. Therefore, the photodetector 61 can reliably capture the light A from the optical tag device 18 even if some camera shake is detected by the user.

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。   As shown in FIG. 9, the acceleration sensor 54 detects a camera shake caused by a user operation in two axial directions. The CPU 53 generates a camera shake correction control signal having a magnitude corresponding to the detection signal of the acceleration sensor 54, and drives the actuator 55 with the camera shake correction control signal. As described above, it is possible to correct the camera shake during the aiming of the optical tag by detecting the biaxial acceleration.

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。   In the first embodiment, for the sake of convenience, the detection field angle of the photo detector 61 is described as a narrow field angle of 2 degrees × 2 degrees, and the correction range is described as 1 degree. It is said that a beginner who is not very familiar with the operation of the camera causes camera shake at an angular velocity of about 5 degrees / second and in a range of about 1 degree. Normally, this level of camera shake correction function is equipped in general digital cameras, binoculars, and the like, and is considered sufficient for aiming at a narrow angle of view (2 degrees × 2 degrees) of the photodetector 61. As will be described later, this camera shake correction may be omitted depending on the sensitivity, the detection angle of view, and the distance and size standard with respect to the optical tag.

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。   Here, a design example in which the operation of the present invention is specifically realized with respect to the arrangement configuration of the photographing lens 34 (photographing image sensor 57) and the photodetector unit 56 in the camera-equipped mobile phone 22 will be described.

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。   FIG. 10 is a diagram showing an imaging field angle (wide angle of view of an elevation angle—an depression angle of about 32 degrees) of the photographing lens 34 (imaging image sensor 57) in the camera-equipped cellular phone 22, and FIG. 22 is a diagram showing a detected field angle (a narrow field angle of about 2 degrees in elevation angle−an depression angle) of the photo detector section 56 in FIG. In the first embodiment, it is assumed that a typical use distance is about several m to 100 m, and that the displacement of the angle of view due to the arrangement of the optical system is not affected, and the two optical axes are parallel. However, in consideration of utilization at a short distance, it is desirable to mount the two optical systems as close as possible (see the distance L in FIG. 2B). In the case of mainly using at a short distance, the angles of the optical axes of the two optical systems may be adjusted as appropriate by performing a bias for camera shake correction.

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。   As shown in FIG. 10, the photographic lens 34 and the like have a normal camera angle of view so that the user can easily aim at the image range captured by the user and is conscious of the operation in the normal camera mode. . Here, specifically, it is assumed that an image of 480 dots × 480 dots is acquired in the range of elevation angle−decline angle 32 degrees × left and right angles 32 degrees. On the other hand, as shown in FIG. 11, it is desirable that the photo detector 61 (the condensing lens 35, etc.) of the photo detector section 56 perform sufficient condensing with a large lens so that a distant signal source can be sufficiently condensed. . In the first embodiment, the angle of view is set to an elevation angle—an depression angle of 2 degrees × a horizontal angle of 2 degrees. This angle of view corresponds to the size of the aiming frame 40.

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。   In the first embodiment, for the convenience of the user, the aiming frame 40 is displayed at a position slightly above the center at the angle of view of the camera image, and the optical system is adapted to that. For this reason, as shown in FIG. 11, the photodetector 61 is disposed at a position slightly shifted from the center of the optical axis.

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。   10 and FIG. 11 both have a “matching lens” configuration, but this is, for example, for the convenience of explanation to clearly show that the lens is telephoto, and other configurations of optical systems (for example, , No single lens). In the final implementation, rather, the optical lens requires a complex lens group to ensure image quality, but details thereof are well known for various purposes and will be omitted.

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。   On the other hand, the optical system of the photodetector 61 does not accurately form an aiming region, and it is only necessary that the corresponding field angle region is focused on the photodetector 61 (with a lens having a necessary brightness). Since the depth of field or the required accuracy can be made low, an extremely simple and low-cost configuration including materials is possible. The focus may be pan focus in consideration of the use distance.

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。   FIGS. 12A and 12B are internal block configuration diagrams of the optical tag device 18. The optical tag device 18 includes a timing generator 66, a 1 / N frequency divider 67, a transmission data memory 68, a pattern data generation unit 69, a first control / drive unit 70, and a second control / drive unit 71. The first control / drive unit 70 includes two AND gates 72 and 73, two inverter gates 74 and 75, and one OR gate 76. The second control / drive unit 71 includes a front light 77 and a reflection. Type liquid crystal shutter 78.

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。   FIG. 13A is a diagram showing the front light 77 and the reflective liquid crystal shutter 78. The front light 77 only needs to illuminate the reflective liquid crystal shutter 78. That is, as shown in the figure, it is only necessary to shine from a place that does not interfere with the aiming. The light source of the optical tag device 18 is not limited to this example. For example, as shown in FIG. 13B, the light source 80 that directly emits light and the lowest possible luminance when the ambient light wraps around or is turned off. Although it is good also as a structure which included the food | hood 81, the structure of Fig.13 (a) may be able to be comprised more low-powered by the point which can ensure sufficient brightness | luminance fluctuation | variation outdoors on a clear day. So desirable.

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。   Next, the luminance, distance, area, light detector sensitivity, dynamic range, S / N, etc. of the light source will be described. A rough example of actual values of the light source and the detection element is as follows. Needless to say, the following approximate example is based on a model that considerably simplifies calculations related to luminous intensity.

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。   First, in the first embodiment, the optical tag device 18 is configured by a front light 77 and a reflection panel 78 as shown in FIG. 13, and can be used as an environment from the outdoors on a sunny day to the outdoors at night.

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。   The size of the reflection panel 78 is 1 square meter, and the reflection coefficient when the front light 77 is in a light emitting state is 30%, and the reflection coefficient when the front light 77 is not emitting light is 2%. Further, the front light 77 can uniformly irradiate the entire surface (1 square meter) of the reflective panel 78 with light of 1000 lumens (about one household bulb).

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。
The luminance calculation method is generally obtained by “luminance = reflection coefficient × illuminance / π”.
(A) Brightness is XA (ambient environment: sunny weather outdoors)
(B) Brightness is XB (Ambient environment: under night street lights)
FIG. 14 illustrates a case where the luminance of the optical tag is calculated under these extreme conditions.

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。
FIG. 14 is a graph showing the luminance calculation result of the optical tag.
(A) When the luminance is XA (100,000 lux) in the environmental illuminance (logarithmic X axis) a-1: the luminance of only the reflective panel 78 (point A)
(100,000 × 0.3) / π = 9543cd (per square meter)
a-2: Brightness (point B) when the amount of irradiation of the front light 77 is added
Assume that 1000 lumens of light that the front light 77 irradiates 1 square meter is 1000 lux. In this case, the brightness increase by the front light 77 is 1000 × 0.3 / π = 10 cd (per square meter)
And when added to the luminance of a-1,
9559 cd (per square meter).
a-3: Luminance (point C) of only the reflective panel 78 in a state where the front light 77 is not emitting light
(100,000 × 0.02) / π = 636 cd (per square meter)
From this result, when the luminance is XA (ambient environment: sunny weather outdoors), the ratio of the luminance when the front light 77 emits light and when it does not emit light is 15: 1.

(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。
(B) When the luminance is XB (100 lux) in environmental illuminance (logarithmic X axis) b-1: luminance of only the reflective panel 78 (point D)
(100 × 0.3) /π=9.54 cd (per square meter)
b-2: Luminance (point E) when the amount of irradiation of the front light 77 is added
The brightness increase by the front light 77 is 1000 × 0.3 / π = 10 cd (per square meter)
And adding to the luminance of b-1,
19.54 cd (per square meter)
b-3: Luminance (point F) of only the reflective panel 78 in a state where the front light 77 is not emitting light.
(100 × 0.02) /π=0.6 cd (per square meter)
From this result, when the luminance is XB (ambient environment: under night street lights), the ratio of the luminance when the front light 77 emits light and when it does not emit light is 32: 1.

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。   As described above, in a bright environment such as outdoors in sunny daytime, a sufficient fluctuation range can be ensured by a luminance difference due to ambient light reflection, while in a dark environment such as outdoors at night, a sufficient fluctuation range by a luminance difference due to the front light 77 can be secured. Can be secured.

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。   If attention is paid to the luminance, a dynamic range of 9559: 0.6 = 42 db can be obtained even if this value is observed as it is at a short distance. In fact, since there is a luminance meter with a dynamic range of about 45 db even at present, if a modulation method as described later with a strong noise resistance such as spread spectrum is used, it is possible to measure as it is, but a high-precision photo detector In addition, since the number of A / D bits is required to be large (8 bits or more), in the first embodiment, as a method for configuring the terminal at low cost even with the current device, the gain of the photodetector (in some cases, the lens aperture is also included). ) And the following gain adjustment is performed as indicated by a trapezoidal figure frame 81 in FIG.

(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。
(A) In a sunny outdoor environment with a large range of fluctuation, lower the gain (in addition to using a lens diaphragm or the like) to prevent saturation.
(B) Increase the gain in the dark outdoors with little fluctuation.

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。   In this way, it is possible to perform control using an A / D converter of about 8 bits with a dynamic range of about 20 db in accordance with environmental illuminance conditions. Note that the information for controlling the gain of the photodetector is finely controlled so that the camera system can shoot normally with a small dynamic range, and this may be used to control the system of the photodetector.

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。   Actually, the luminance of the optical tag device 18 is observed by the photodetector 61 of a remote terminal (camera-equipped mobile phone 22). Since the photodetector 61 of the present invention is a single unit, the size of the light receiving sensor should be sufficiently large several times to several tens of times as compared with a photodiode used in a normal image sensor (photographing image sensor 57). Even if it operates at high speed, sufficient sensitivity and dynamic range can be secured. Since the optical tag device 18 is actually observed within a viewing angle of 2 ° × 2 °, if the panel has a size of 1 square meter, the photodetector 61 has a narrow angle of view of 2 ° × 2 °. For example, since the luminance fluctuation can be detected with full angle of view within 30 meters, the detection is very good.

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。   FIG. 15 is a conceptual diagram of detection by the photodetector 61. As shown in the figure, even when the field angle of the photo detector 61 is set to 2 degrees × 2 degrees, it is possible to detect the luminance variation at the full field angle at a short distance (approximately within 30 meters). When the distance is longer, for example, a distance of 60 meters, a panel with a size of 1 square meter has a luminance variation of 1/4 due to the average luminance and power of the surroundings, and a further distance, for example, At 90 meters, it will be 1/9. Practically, depending on the gain control and A / D accuracy, the fluctuation of the original optical tag device 18 is a sufficiently high ratio such as “15: 1” or “32: 1” under certain conditions. Therefore, even a panel with a size of 1 square meter can be set to about 100 meters. This is clear from the fact that, even at the level of a digital camera, if the subject has an area larger than a pixel and is properly exposed, it can distinguish white paper from black paper even at very long distances. It is. In addition, in order to perform stable detection even at a longer distance, a method such as using a larger panel or a front light 77 having a higher luminous intensity, such as a more accurate camera shake correction and a narrower detection angle of view of the photodetector. It is possible. On the other hand, if it is within a relatively short distance, a method of providing a detection angle of view with a margin by omitting the camera shake correction mechanism is also conceivable.

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。
Next, data format and optical tag modulation and demodulation will be described.
FIG. 16 is a format structure diagram of a data format. The source data block 82 has a fixed-length head block 83 and variable-length parameter blocks that follow the head block (in the figure, there are three first to third parameter blocks, but this number of blocks is an example) 84 to 86. The head block 83 includes a command code part 87, a first parameter block byte length storage part 88, a second parameter block length storage part 89, and a third parameter block length storage part 90. The first to third parameter block length storage parts The actual lengths (byte lengths) of the first to third parameter blocks 84 to 86 are stored in 88 to 90, respectively.

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。   FIG. 17 is a diagram showing the storage code of the command code portion 87 and the meaning of the code. As shown in this figure, for example, codes from “0” to “6” can be stored in the command code portion 87, and these codes are commands for instructing the operation of the terminal (mobile phone). For example, an application such as mobile phone web access, mail, or scheduler can be controlled based on the acquired data. Incidentally, the case of the code “0” and only the parameter “1” corresponds to the prior art 2.

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。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of data. In this example, the code “2” is set in the command code portion 87, and “107”, “20”, and “0” are set in the first to third parameter block length storage portions 88 to 90, respectively. Yes. Then, the first parameter block 84 and the second parameter block 85 are connected to the display information (“information acquisition complete! Necessary access information (ID and password) is stored. In the illustrated example, the third parameter block 86 is unused.

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。   FIG. 19 is a process diagram of the optical tag device 18. In this figure, when receiving the source data block 82, the optical tag device 18 performs data compression, error correction, and addition of a flag sequence to generate a data block 820. Then, on / off control of light emission is performed using a data block 821 obtained by converting them into two types of bit pattern sequences having low correlation to each other.

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。   FIG. 20 is an explanatory diagram of a pattern spreading method of a bit pattern series. In the first embodiment, the length of the bit pattern series (SA, SB) is increased to 15 bits each of SA = “111101011001000” and SB = “0000010100110111”. Now, assuming that the minimum ON / OFF slot time of the optical tag device 18 (minimum period of the timing generator 66 in FIG. 10) is 1 millisecond, the time required to send 1 bit is 15 milliseconds. The bit rate is about 67 bits / second. However, since the data to be transmitted is mainly text data, the actual bit rate is considered to be higher than the error correction and the data compression exceeds this. The time required for detection is 50 × 15 = 0.75 seconds assuming that a certain frame finally becomes 50 bytes. Therefore, one frame can be acquired in 0.75 seconds. However, if the data acquisition from a certain point is in the middle of the frame, the information can be acquired in 1.5 × 2 = 3 seconds at worst.

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。   Next, details of the modulation processing performed by the terminal (camera-equipped mobile phone 22) will be described. First, regarding synchronization, in the case of code spread modulation using such a pattern, it is necessary to synchronize both the optical tag device 18 and the terminal (camera-equipped mobile phone 22). In the first embodiment, the terminal is a camera-equipped mobile phone 22 and has a communication function on the terminal side, so it is easy to ensure independent synchronization with the optical tag device 18 with a required accuracy or more, or Alternatively, the detection timing may be shifted on the terminal side by a constant phase step until the detection is successful.

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。   In the present invention, since a continuous amount is observed by the photodetector 61, as a synchronization and detection method suitable for this, the start timing of one cycle of the pattern is obtained by using the peak of a so-called matched filter. And In this example, for example, synchronous supplementation (using a SAW device in the GHz band) by a SAW (surface acoustic wave) matched filter in CDMA (Code Division Multiple Access) communication is applied to the KHz band of the first embodiment.

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。   FIG. 21 is a conceptual structural diagram of the photo detector section 56 of the camera-equipped mobile phone 22 (corresponding to the internal details of the broken line section in FIG. 7). In the first embodiment, the luminance value within the target angle of view observed under gain control is A / D-sampled at a period four times the time slot of the pattern code, that is, 4 KHz, and placed in the FIFO buffer. The phase of the sample clock may be asynchronous with the light source (optical tag device 18), but the period error needs to be kept constant. As for the length of the buffer, 15 bits as the code pattern are sampled at a period of 4 times, so that 60 samples are sequentially stored in the FIFO. The specific addresses of the FIFO are taken out every four, and the data group corresponding to the sign bit 1 and the data group corresponding to the sign bit 0 constitute a matched filter that performs summation calculation while being weighted. The sampled FIFO data may be sequentially read by the CPU and calculated in software.

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。
The range of this filter indicates the correlation value of the input signal,
Maximum: 255 × 8/8 + (0 × 7) / 7 = 255
Minimum: 0 × 8 / 8− (255 × 7) / 7 = −255
In the case of DC input, 0 × 8 / 8− (255 × 7) / 7 = 0. However, it is from the start of input of the target pattern until detection synchronization can be achieved. When the target pattern does not exist, it takes a small positive or negative value.

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。   FIG. 22 is a state diagram at the time when the target pattern signal is input but the phase is not yet matched (shifted by 4 signed bits = 16 samples). The graph in the figure shows a time-series change in the data sample value stored in the FIFO. As shown in the figure, the actual observation is a signal fluctuation that is smaller than the actual detection scale (MAX255). Actually, noise is added to the observation data as shown in the figure, but for the sake of simplicity, if it is assumed that “140” at one level and “120” at two levels, the output of this filter is about − 1.

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。   FIG. 23 is a state diagram when the detection phases are matched. In this state, the output outputs the variation width “20” of the added pattern. From this point, this peak lasts for a period of 4 samples (until the broken line on the graph), and the output drops rapidly. In fact, if the observed signal can be detected as “140” in the bright state and “120” in the dark state, for example, when the output at each sample time is calculated, only the four sample times in phase are peaked. “20” is indicated, and after that, “−1.4” is obtained. In this way, since the peak can be detected very easily, it is easy to match the detection timing thereafter. The filter output is stored in a FIFO for four samples as shown in FIG.

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。   FIG. 24 is a flowchart showing processing from the FIFO until the CPU determines a 0/1 bit and stores it in the decoded bit buffer 50. In this processing, since the bit string is decoded and stored in the decoded bit buffer 50 while containing some errors, the frame detection (in this embodiment, the data frame) The first and last is a sequence of 1), and an error correction block is extracted and error correction is performed, and the transmitted source data block is restored and processing is performed accordingly.

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)。   Specifically, first, the data in the filter buffer 65 is read (step S31), and it is determined whether or not the threshold has been exceeded for four consecutive sample times in order to perform stable extraction of “1” (step 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)。   When the threshold is exceeded for four consecutive sample times, t = -1 data (midst stable timing from the oversampled data: -2 may be used) is extracted (step S33), and the filter output value It is determined whether or not exceeds the threshold (step S34). If the filter output value exceeds the threshold, “1” is stored in the decoded bit buffer 50 (step S35). If the filter output value does not exceed the threshold, the filter output value is the threshold × (−1). Is determined (step 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。   If the filter output value exceeds the threshold × (−1), “0” is stored in the decoded bit buffer 50 (step S37). If the filter output value does not exceed the threshold × (−1), "0" is randomly stored in the decoded bit buffer 50 (step S38). Next, it is determined whether or not there is a detection stop from the upper sequence (step S39). If there is a detection stop, the process is terminated. If there is no detection stop, after waiting for 4 sample times (step S40), t = -1 Data is extracted (step S41), and the processing from step S34 onward is repeated.

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。
Since it is as above, according to 1st embodiment, the following effects are acquired.
(A) Since the data communication is received by the dedicated sensor (photodetector 61), the data transfer speed, while maintaining the convenience of the prior art 2 of taking the actual camera angle-of-view image and its position and information. That is, the delay time until the acquisition of information and the transmission speed can be increased.
(B) Since the light modulation processing is buffering or arithmetic processing for one data, a very simple processing configuration can be achieved.
(C) Since camera shake correction is added to the optical system of the photo detector 61, it is possible to detect stably even a terminal that performs hand-held shooting with a narrow detection angle of view.
(D) Since it was applied to a usage style in which outdoor advertising and mobile phones are used together, this enables advertisers to conduct limited service promotions and quantitative measurement of advertising effectiveness for outdoor advertising. . On the other hand, since the user is also a signboard with special information provision, there is an effect that the recognition degree to the advertisement is naturally improved.
(E) In addition, for example, it is possible to target an extremely large area compared to information provision using a two-dimensional code by an IC tag or a camera, and furthermore, information provision combined with a physical entity such as a signboard is possible. Therefore, a unique advertising effect can be brought about.
(F) Since various communication cooperation commands can be incorporated into the transmission data, it is possible to provide very effective information.
(G) Since code modulation is used for pulse modulation, even a weak luminance signal can be detected stably.
(H) Since a matched filter is configured for oversampled continuous data, phase synchronization between the optical tag device side and the terminal side can be easily performed.
(G) Since the optical tag device 18 is configured by combining the front light 77 and the reflective liquid crystal shutter 78, stable brightness fluctuations are possible not only indoors but also in various situations from outdoor in the daytime to outdoor in the nighttime. Can bring.
(K) Since the signage 16 and the optical tag device 18 are arranged, it is easy for the user to recognize and can bring about a unique advertising effect.
(C) Since the gain control of the photo detector 61 is performed from the exposure control data of the camera, it is possible to secure an optimal dynamic range and sensitivity in accordance with the use situation.

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。   In the prior art 2, regarding the modulation of the final light source, only a modulation method that diffuses bits into patterns can be used as a method that can transmit from discrete and complete image data with a high S / N ratio. In one embodiment, the method using the photo detector 61 allows high-speed and continuous observation, so if the characteristics of the detected data can be ensured, a simpler modulation scheme, for example, pulse modulation at a specific carrier frequency (10 KHz, etc.) You may do it. The same applies to pulse frequency switching modulation.

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。   Further, as described in the related art 2, the aiming on the camera and the screen is omitted, and only the photo detector 61 is aimed at only a simple tube or a telephoto optical finder to display and operate. It is also possible.

<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。
<Second embodiment>
By the way, in the above first embodiment, the photodetector 61 is used as the light receiving means for receiving the bright spot of the optical tag device 18, but the present invention is not limited to this. What is necessary is just to have an angle of view corresponding to the size of the information providing object (the optical tag device 18). For example, an image sensor such as a CCD or CMOS may be used, or a plurality of photodetectors may be arranged on a plane.

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。
Hereinafter, an embodiment using an image sensor such as a CCD or a CMOS (hereinafter referred to as a second embodiment) will be described.
FIG. 25 is an internal block diagram of the camera-equipped cellular phone 220 according to the second embodiment. In this figure, the camera-equipped cellular phone 220 uses an image sensor (hereinafter, referred to as “communication image sensor 610” in order to distinguish it from the imaging image sensor 57) instead of the photodetector 61 of the above-described embodiment. There is a feature.

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。   That is, the camera-equipped mobile phone 220 in the second embodiment includes an operation button unit 51 (28 to 32) including buttons such as a data communication unit 48 including the antenna 24, a data buffer 49, a decoding bit buffer 50, and a camera key 28. , A voice input / output unit 52 including a speaker 26 and a microphone 33, a display unit 27, a CPU 53, an acceleration sensor 54, a camera shake correction actuator 55, a communication image sensor unit 560, a photographing lens 34, and a photographing image such as a CCD or CMOS. A sensor 57, an image buffer 58, a display buffer 59, a storage unit 60, and the like are provided. In addition to this, a power supply unit such as a battery is provided, but is omitted in order to avoid congestion in the drawing.

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。   The communication image sensor unit 560 includes a condenser lens 35, a communication image sensor 610, an amplification and A / D converter 62, a timing generator 63, a matched filter 64, and a filter buffer 65.

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。   Similar to the above-described embodiment, there is nothing to be noted about the configuration of the camera portion including the photographing lens 34 and the photographing image sensor 57. There may be a finder-like function capable of aiming at the optical tag intended by the user or a function for displaying the position of the information light source in the actual image. Therefore, even if the frame rate of the camera portion is, for example, a transmission signal speed of several tens of bits / second or several hundreds of bits / second, there is no problem in aiming confirmation, for example, an image of about 10 frames / second. Acquisition ability is sufficient. Information such as gain control of the camera part may be used for setting gain control of the communication image sensor unit 560 without being closed inside the camera part.

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。   The communication image sensor unit 560 is a block that digitizes the luminance fluctuation signal of the optical tag device 18 and performs correlation evaluation, and basically has the same function as the photodetector unit 56 (see FIG. 7) of the above embodiment. However, the photo detector unit 56 of the above embodiment includes one photoelectric conversion element (photo detector 61), whereas the communication image sensor unit 560 of the second embodiment is configured by a CCD, a CMOS, or the like. The difference is that a two-dimensional image sensor (communication image sensor 610) including a plurality of photoelectric conversion elements (pixels) is provided.

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。   The photodetector 61 and the communication image sensor 610 are both devices that “convert light into an electrical signal”. The photodetector 61 is composed of a single photoelectric conversion element, whereas the communication image sensor 610 is different in that it is composed of a plurality of photoelectric conversion elements (a plurality of pixels). However, the number of pixels of the communication image sensor 610 may be smaller than that of the imaging image sensor 57. In other words, the communication image sensor 610 that only needs to detect a bright spot within a narrow angle of view has a lower resolution (for example, 30 dots × 30 dots) than the shooting image sensor 57 that requires shooting image quality. It doesn't matter.

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。   The light source (optical tag device 18) that emits information is assumed to sample a 1 kHz baseband signal at four times the speed as in the above embodiment. Accordingly, the frame rate of the communication image sensor 61 ′ is 4000 frames / second, and 1/400 [second] = 0.25 milliseconds, so that the necessary dynamic range is satisfied with a constant shutter speed of 0.25 milliseconds. The device should be designed as follows.

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。   As described above, assuming that the resolution of the communication image sensor 610 is 30 × 30 dots, the data rate for reading all pixels of the frame in this case is 30 × 30 × 4000 = 3,600 with 8-bit data for one dot. 1,000 frames / second.

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。   In the case of a general VGA (640 × 480 dot) image sensor, 30 fps (frame / second) is a normal bandwidth, and the data rate of 30 bps is 640 × 480 × 30 = 9, 216,000 dots. Therefore, if the data rate of the communication image sensor 610 of the second embodiment is about 3,600,000 frames / second, it can be realized with a margin.

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。   Next, the relationship between specific design numerical values, detection angles, distances, and object sizes will be described. Assume that the assumed usage state is the same as in FIG. In addition, the distance between the optical tag device 18 and the terminal (camera mobile phone 220) is 50 m, and the size of the light source of the optical tag device 18 is a 10 cm × 10 cm rectangle (10 cm square).

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。   FIG. 26 is a diagram showing an imaging angle of view (wide angle of view of about 26 degrees × 39 degrees) of the imaging lens 34 (imaging image sensor 57) in the camera-equipped mobile phone 220 according to the second embodiment. It is a figure which shows the detection field angle (narrow field angle of about 6 degree x 6 degree | times) of the image sensor 610 for communication in the mobile phone 220 with the camera.

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。   Here, as an example of a target value for realizing camera shake and rough aiming, a 5 m range 50 m ahead is set as a sensor field angle (view angle of the communication image sensor 610: 6 degrees × 6 degrees). 6 degrees is given as a tangent (5 m / 50 m). The coverage angle per dot of the communication image sensor 610 having an angle of view of 6 degrees and 30 × 30 dots is given by about 6/30 = 0.2 degrees square.

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。
FIGS. 28A to 28D are views showing the apparent dot size G at each distance of the area (10 cm × 10 cm) of the illumination portion of the optical tag device 18.
For example, as shown in FIG. 28A, when the optical tag device 18 is 5 m away from the camera-equipped mobile phone 220, that is, 10 cm≈1.1 degrees, the dot size G of the optical tag device 18 is 1.1 / 0. .2 = 5.5 dot width and 100% luminance change can be obtained. As shown in FIG. 28B, when the optical tag device 18 is 10 m ahead of the camera-equipped mobile phone 220, that is, 10 cm≈0.6 degrees, the dot size G of the optical tag device 18 is 0.6 / 0. .2 = approx. 4 dots wide and 100% change in luminance. As shown in FIGS. 28C and 28D, when the optical tag device 18 is 50 m away from the camera-equipped mobile phone 220, that is, 10 cm≈0.11 degrees, the dot size G of the optical tag device 18 is 0. .11 / 0.2 = approx. 0.5 dot width, resulting in a luminance change of an area of 1 dot or less, and the power becomes about 1/4 to 1/16.

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。   As described above, the signal strength is ¼ or less at a location 50 m away from the optical tag device 18 (the location of the camera-equipped mobile phone 220), but such a decrease in signal does not cause any inconvenience. In the case of a general image sensor, the dynamic range per dot is about 30 to 50 dB. Therefore, if the detection level of the ON light source with one dot covered is 50% to the saturation level of the dynamic range. Even if the detection voltage falls by 1/4 (that is, −6 dB), no inconvenience occurs.

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。   Although the shutter speed is 0.25 milliseconds, generally, the absolute luminance of the light source is almost constant and is very high with respect to the surroundings due to the requirement for visibility. Even if the 610 is operated at the above-described 4000 frames / second (shutter time of about 0.25 milliseconds), it is possible to easily cope with the lens aperture, gain, and the like, so that the blinking information of the light source can be sufficiently obtained. Note that there is a slight increase in luminance due to reflection of ambient illumination, but this is not a big problem as compared to the ON / OFF luminance change of the signal itself.

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。   Of course, for example, when the surroundings become dark, the surrounding image becomes a so-called “black shadow”, or when it is fine, the so-called “white stripes”, so at a fixed shutter speed, it looks like a photograph. However, since the communication image sensor 61 is exclusively “communication” and is not used for monitoring or photographing, surrounding images other than the information light source are “white stripes” and “ Even if “blackout” occurs, it is not affected at all.

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。   Next, in the second embodiment, the camera shake mechanism (actuator 55) can be eliminated. This is because the angle of view of the communication image sensor 610 of the second embodiment is as large as “6 degrees × 6 degrees” with respect to the angle of view “2 degrees × 2 degrees” of the photodetector 61 of the first embodiment. . That is, the allowable amount of camera shake is 3 × 3 = 9 times, and resistance to large camera shake (hand shake, walking, use from a vehicle, etc.) is enhanced. Here, the angle of view of the communication image sensor 610 is set to “6 degrees × 6 degrees”, but this is only an example. From the standpoint of camera shake resistance, a larger angle of view can be used.

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。   FIG. 29 is a conceptual diagram of the second embodiment that does not require a camera shake mechanism. As shown in this figure, the communication image sensor 610 is disposed behind the condenser lens 35, and the image of the light spot A is formed on the light receiving surface of the communication image sensor 610 through the condenser lens 35. Now, as shown in (a), when the light spot A is located on the optical axis of the condensing lens 35, the image of the light spot A is connected to a position B substantially at the center of the light receiving surface of the communication image sensor 610. However, when the light spot A is shifted from the optical axis of the condenser lens 35 as shown in (b), the image of the light spot A is also shifted from the optical axis of the condenser lens 35. ′ Is imaged. At this time, if the size of the light receiving surface of the communication image sensor 610 is sufficient, that is, if it is large enough to include the position B ′, the image of the position B as well as the image of the position A is taken. Thus, it is possible to perform alignment (superimpose on the image at position A), and hence it is possible to perform camera shake correction by image processing. Therefore, it is not necessary to provide a camera shake correction mechanism (actuator 55).

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。
As an image processing method for correcting camera shake, the following can be used.
FIG. 30 is a corresponding limit schematic diagram of a motion capable of capturing a pattern. When each dot of the communication image sensor 610 is processed in parallel, as shown in this figure, if overlapping dot coordinates H do not occur through a plurality of frames (for example, 15 frames) in two pattern series, No dot indicating correlation is generated, and therefore pattern detection cannot be performed.

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
The following expression (1) is a general expression of the corresponding limit of the motion that can capture the pattern.
d> mpf × n × x (1)
d: Target spot diameter (diameter)
mpf: Number of moving dots per frame time (MovePerFrame)
n: Spreading code length (or data block length)
x: Double speed of capture for target signal

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)
In the above formula (1), n = 15 (number of bits of SA and SB patterns = 15 bits), d = 4 (10 em ahead 10 m≈0.6 degrees 0.6 / 0.2 = about 4 dot width), When x = 4 (4 because 1 kHz baseband signal is captured by 4 kHz capture) is applied and mpf is solved under this condition, the following equation (2) is obtained.
mpf <d / (n × x) = 4 / (15 × 4)
≒ 0.67 dots / 1 frame time (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。   Since 0.67 dots is approximately 0.134 degrees, it can be seen that an angular velocity per second of 0.134 × 4000 = 536 degrees / second can be accommodated. Of course, the maximum angular velocity is 536 degrees / second, but in the case of the second embodiment, the fluctuation range must be within 6 degrees square (the angle of view of the communication image sensor 61 ′ is 6 degrees × 6 degrees). I must.

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。   These exemplified values are appropriately set when the present invention is actually used. For example, in order to cope with a smaller signal light source and a farther signal light source, the resolution of the communication image sensor 610 may be increased. Further, when the allowable perimeter such as camera shake may be small, it is possible to cope with a smaller dot area by narrowing the angle of view of the communication image sensor 610. Furthermore, the frame rate may be further increased in order to deal with extremely severe blurring. Incidentally, it goes without saying that increasing the frame rate increases the communication speed.

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。   In any case, in the second embodiment, as long as it is within the angle of view (6 degrees square) of the communication image sensor 610, there is no practical problem no matter how the signal is captured. The camera shake mechanism (actuator 55) 610 can be eliminated.

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。
Since it is as above, according to 2nd embodiment, the following effects are acquired.
First, the characteristics of two-dimensional communication can be brought out. That is, the communication image sensor 610 can simultaneously receive a plurality of signals, and each can be discriminated in position (discrimination based on the pixel position of the communication image sensor 610).

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。   In addition, both the minimum detection angle and the detection range can be achieved. That is, in the second embodiment, the detection aiming range is set to 6 × 6 degrees, so that the minimum light source area is reduced to 0 while expanding the area range to 9 times the same range (2 degrees × 2 degrees) of the above embodiment. It can be set to 9 times as well as 2 degrees or less. For this reason, if the light source is the same, detection is possible even at a distance three times that of the above embodiment, or if the light source is the same distance, even a light source having a size 1/9 smaller than that of the above embodiment is detected. Further, since the detection angle (view angle) can be widened, the range of the aiming area performed by the user can be increased while maintaining the detection limit angle and the like. Therefore, rough aiming is possible, and operability at the time of information acquisition can be improved.

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。   Further, the mechanism can be simplified. That is, when aiming at a narrow limit detection angle, the camera shake correction mechanism (actuator 55) as shown in the previous embodiment can be eliminated.

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。   In addition, cost merit can be achieved. That is, the number of pixels of the communication image sensor 610 may be smaller than that of the imaging image sensor 57, and a low-resolution one (inexpensive one) can be used, and the accuracy of the optical system is not required. Cost can be reduced.

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。   Further, since a two-dimensional sensor (communication image sensor 610) specialized for communication is used, adjustment and design of sensor sensitivity become extremely simple. In other words, a general landscape has a very large dynamic range of illumination from nighttime to sunny daytime, so a camera that captures a landscape combines real-time illumination of several tens to 100 dB with a combination of shutter speed, lens aperture, gain, and the like. The luminance range must be covered.

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。   However, if a dedicated image sensor (communication image sensor 610) is used as in the second embodiment, it becomes a sensor only for optical communication. On the other hand, since the information light source side has a constant absolute luminance, gain adjustment only needs to be performed on the target signal, so sensitivity adjustment and design become extremely simple.

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)。   FIGS. 31 to 33 are flowcharts of a control program (shooting mode program) that is preferably applied to the mobile phone with camera 220 of the second embodiment. When this flowchart is started, first, a camera unit such as the image sensor 57 for shooting is activated (step S51), and a frame image captured by the camera unit is displayed on the display unit 27 as a through image for composition confirmation (step 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。   Next, it is determined whether or not a user has instructed to display a predetermined submenu (step S53). The “predetermined submenu” is a menu for receiving information from the optical tag device 18, and the menu selection button is provided in the operation unit 51 in advance.

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。   When the sub menu display instruction is not performed, the normal processing for the photographing mode is executed (step S54). On the other hand, when the sub menu display instruction is performed, the following process is executed.

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)。   That is, the predetermined submenu is displayed on the display unit 27 (step S55), and information from the optical tag device 18 is received in the submenu and whether or not the information is stored together with the photographed image. To the user (step 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)。   If the user selects negative (does not store information), the process returns to the normal processing (step S55). If the user selects affirmative (stores information), the display unit A predetermined “grid” is displayed in the through image being displayed on the screen 27 (step 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。   Here, the “grid” is a rectangular frame representing the angle of view (6 degrees × 6 degrees) of the communication image sensor 610, and the aiming frame 40 of the above-described embodiment (see FIG. 4A). It is equivalent to. The user who wants to receive information from the optical tag device 18 is directed to the camera-equipped mobile phone 220 so that the entire optical tag device 18 or a signboard including the optical tag device 18 is contained in the grid. Adjust (shooting direction).

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)。   Next, it is determined whether or not a bright spot is detected in the grid (step 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。   When no bright spot is detected in the grid (when the determination result in step S58 is “NO”), it is determined whether or not the shutter button (not shown) of the operation unit 51 is pressed (step S59). If not, the process returns to step S57 again. When the shutter operation is performed, a photographed image of the photographing image sensor 57 at that time is captured (step S60), and a predetermined message for warning that information from the optical tag device 18 has not been received is displayed. The image is displayed on the unit 27 (step S61), and an image saving instruction by the user is detected (step S62). If there is no save instruction, the captured image is discarded (step S63), and the flowchart ends (returns to the main program). On the other hand, when an image save instruction by the user is detected, the captured image is converted into a file (step S64). ) After saving the file in the storage unit 60 (step S65), the flowchart is ended (return to the main program).

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。   As described above, when a bright spot is not detected in the grid, after displaying a predetermined message for warning that the information from the optical tag device 18 is not received, the same as in normal camera shooting. The captured image at that time can be filed and stored. For this reason, the user can know from the warning message that information from the optical tag device 18 could not be received. That is, it is possible to intuitively know that the stored image is the same as a normal camera image (an image without information).

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。   On the other hand, when a bright spot is detected in the grid (when the determination result in step S58 is “YES”), the bright spot portion in the grid is differentiated and displayed (step S66). The user confirms the bright spot portion displayed in a differentiated manner, determines whether the bright spot portion is within the grid, and if necessary, finely adjusts the direction (photographing direction) of the camera-equipped mobile phone 220. To do.

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)。   Next, a depression operation of a shutter button (not shown) of the operation unit 51 is determined (step S67). If the shutter operation is not performed, the process returns to step S66 again. If the shutter operation is performed, the captured image of the imaging image sensor 57 at that time is captured (step 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。   Here, the imaging image sensor 57 continuously generates and outputs images of several tens of frames per second, but the bright spots in the grid (the bright spots of the optical tag device 18) are also several times or several tens of times per second. Since the light blinks in a cycle, the image sensor 57 for shooting generates and outputs two types of images, an image including a bright spot and an image not including the bright spot. It is desirable to use an image that does not include a bright spot as a captured image for storage and storage. This is because when an image including a bright spot is stored, the bright spot becomes an obstacle and the image looks worse. For this reason, in the second embodiment, when capturing an image for storage in step S68, an image that does not include a bright spot is selected.

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。   When the image capture is completed, it is next determined whether or not the reception of information from the optical tag device 18 is completed (step S69). If not completed, an icon such as an hourglass indicating that information is being received, a symbol or a message is displayed on the display unit 27 (step S70), and step S69 is repeated.

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)。   When the reception of information from the optical tag device 18 is completed, the image captured in step S68 (image not including the bright spot) and the received information are combined to generate one image file (step S71). : Association means) and the received information is displayed on the display unit 27 (step S72: display means).

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。   Next, it is determined whether or not there is an image saving instruction by the user (step S73). If there is no image saving instruction, it is determined whether or not there is a request for re-reception of information from the user (step S74: operation acceptance). Means, re-reception execution means). If there is a request for re-reception of information, it is considered that there is an error in the information displayed on the display unit 27, and step S69 and subsequent steps are re-executed. Here, when the information is re-received, the image is not captured (step S68). This is because there is no inconvenience in the image captured in step S68, and only a trouble (communication failure or the like) has occurred when receiving information from the optical tag device 18. In this way, it is possible to reduce the processing burden and the processing time when re-receiving information.

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。   If the information is not received again, the image file generated in step S71 is discarded (step S74), and the flowchart is ended (returns to the main program). If the reception of information is completed normally and an image save instruction is detected (“YES” in step S73), the image file generated in step S71, that is, the image file is imported in step S68. An image file including the placed image (image not including a bright spot) and reception information is stored in the storage unit 60, and the flowchart is ended (return to the main program).

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。   Here, as an example of the image file including the image (image not including the bright spot) captured at step S68 and the reception information, Exif (Exchangeable image file format: main image) of a digital camera. This is a general-purpose image file format defined so that various attached information and other optional information at the time of shooting can be saved together with the data of.) Files can be used. In the Exif file, a storage area for text information that can be arbitrarily used is defined. By writing the reception information from the optical tag device 18 in this storage area, the image data and the reception information are combined in one image file. Can be paid.

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。   Thus, according to the flowchart shown in the figure, the received information from the optical tag device 18 can be stored and stored together with the captured image in a single image file. Therefore, by reading out the information at the time of reproduction of the image file, it is possible to realize various services such as the use of coupons as in the application example in the above embodiment.

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。   Further, since the image data included in the image file is an image that does not include the bright spot of the optical tag device 18, the appearance of the image is not deteriorated.

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。   In addition, when the information is re-received, the image capture (step S68) is passed, so that a wasteful image capture process is not performed, and the processing load and the processing time can be reduced accordingly.

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。   Note that the image captured in step S68 is not limited to a still image. A simple video may be used. In other words, the image generated and output from the image sensor 57 for shooting is an image of several tens of frames per second, and each of these images is a still image. Then, since it looks like a moving image with movement, frame images taken during an arbitrary time may be continuously captured as simple moving image data. However, when capturing the moving image data, it is desirable to exclude an image including a bright spot from the capturing target in order to avoid deterioration in the appearance of the reproduced moving image.

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。   Also, generally, the simple moving image data captured in this way has an enormous file size when stored as a moving image file as it is, and presses the capacity of the storage unit 27. For example, I picture, B picture, and P picture In this file compression, an I picture may be composed only of images that do not include a bright spot, and a B picture or a P picture may be generated from the I picture. .

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。It is a utilization state figure of the information transmission system in a first embodiment. 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。It is the front view and back view of the mobile telephone 22 with a camera corresponding to the information transmission system in 1st embodiment. 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。FIG. 6 is a sequence diagram showing a relationship between a user operation on the camera-equipped mobile phone 22 and an internal operation of the camera-equipped mobile phone 22. 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。FIG. 6 is a diagram showing a display example of the display unit 27 and a diagram showing a display example of the display unit 27 when the aiming frame 40 is superimposed on the optical tag device 18. 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。FIG. 6 is a diagram illustrating a display example of the display unit 27 when information acquisition from the optical tag device 18 fails, and a diagram illustrating a display example of the display unit 27 when information acquisition from the optical tag device 18 is successful. 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。It is the figure which shows the example of a display of the display part 27 when downloading the image file of a coupon, and the figure which shows the image of a coupon. 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。It is an internal block block diagram of the mobile telephone 22 with a camera in 1st embodiment. 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。It is a key map of camera shake amendment in cellular phone 22 with a camera of a first embodiment. 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。It is a key map of camera shake amendment in cellular phone 22 with a camera of a first embodiment. 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。It is a figure which shows the angle of view (for example, 32 degrees x 32 degrees) of the optical system of a camera system. 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。It is a figure which shows the angle of view (for example, 2 degree x 2 degree | times) of the optical system of a photodetector system. 光タグ装置18の内部ブロック構成図である。FIG. 3 is an internal block configuration diagram of the optical tag device 18. 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。It is a figure which shows the front light 77 and the reflective liquid-crystal shutter. 光タグの輝度計算結果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the brightness | luminance calculation result of an optical tag. フォトディテクタ61の検出概念図である。3 is a detection conceptual diagram of a photodetector 61. FIG. データ形式のフォーマット構造図である。It is a format structure diagram of a data format. 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。It is a figure which shows the storage code of the command code part 87, and the meaning of the code. データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of data. 光タグ装置18のプロセス図である。FIG. 5 is a process diagram of the optical tag device 18. パターン拡散方式の説明図である。It is explanatory drawing of a pattern spreading | diffusion system. 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。It is a conceptual structure figure of photo detector part 56 of cellular phone 22 with a camera (equivalent to the internal details of the broken line part of Drawing 7). 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。It is a state diagram at the time when the target pattern signal is input but the phase is not yet matched (shifted by 4 signed bits = 16 samples). 検出位相が合ったときの状態図である。It is a state diagram when a detection phase is suitable. 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。FIG. 6 is a flowchart showing processing from the FIFO until the CPU determines a 0/1 bit and stores it in a decoded bit buffer 50. 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。It is an internal block block diagram of mobile telephone 22 'with a camera in 2nd embodiment. 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。It is a figure which shows the imaging field angle (wide field angle of about 26 degree x 39 degree | times) of the imaging lens 34 (image sensor 57 for imaging | photography) in the mobile phone 220 with a camera of 2nd embodiment. 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。It is a figure which shows the detection field angle (narrow field angle of about 6 degree x 6 degree | times) of the image sensor 610 for communication in the mobile phone 220 with a camera of 2nd embodiment. 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。It is a figure which shows the apparent dot size in each distance of the area (10 cm x 10 cm) of the illumination part of the optical tag apparatus 18. FIG. 第二実施形態における手ブレ機構不要の概念図である。It is a conceptual diagram which does not require the camera shake mechanism in 2nd embodiment. パターンを捕捉可能な動きの対応限界模式図である。It is a corresponding limit schematic diagram of the movement which can capture a pattern. 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。It is a figure (1/3) which shows the flowchart of a control program (photographing mode program) preferable when applied to the mobile phone with camera 220 of the second embodiment. 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。It is a figure (2/3) which shows the flowchart of a control program (photographing mode program) preferable when applied to the mobile phone with camera 220 of the second embodiment. 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。It is a figure (3/3) which shows the flowchart of a preferable control program (photographing mode program) applied to the mobile phone 220 with a camera of 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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)
18 Optical tag device (information output device)
22 Mobile phone with camera (information receiver)
25 Status indicator (notification means)
27 Display section (display means)
31 Cursor keys (specifying means, moving means, light receiving instruction means, specifying means)
34 Shooting lens (imaging means)
35 Condensing lens (light receiving means, optical system)
40 Aiming frame (index)
47 Message balloon (reproduction means)
50 Decoding bit buffer (restoration means)
53 CPU (designation means, light reception control means, conversion means, logic signal output means, second judgment means, imaging control means, conversion means, logic signal output means, association means, first judgment means, designation means, restoration means , Control means)
54 Acceleration sensor (control means)
55 Shake correction actuator (control means)
57 Image sensor for imaging (imaging means)
60 storage unit (storage means)
61 Photodetector (light receiving element, light receiving means)
69 Pattern data generator (selection means)
70 First control / drive unit (modulation means)
77 Front light (output means)
78 Reflective type liquid crystal shutter (output means)
220 Mobile phone with camera (information receiving device)
610 (light receiving means, two-dimensional image sensor)

Claims (6)

撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像と、前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録する記録手段と
前記光の再受光が指示されたか否かを判断する指示判断手段と、
この指示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を保持した状態で、前記光の再受光を開始する再受光開始手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像と前記復元手段によって前記受光された光から復元された情報とを関連付けて記憶するよう前記記録手段を制御する記録制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
Imaging means;
A light source that emits light that changes in luminance in a time series included in the angle of view captured by the imaging means, or an object that is irradiated with light emitted from the light source, continuously emits light that changes in luminance in a time series. Means for receiving light automatically and restoring information from the received light;
A recording unit that records the image captured by the imaging unit in association with the information restored by the restoration unit ;
Instruction determination means for determining whether re-light reception of the light is instructed;
When it is determined that re-light reception is instructed by the instruction determination unit, a re-light reception start unit that starts re-reception of the light in a state where the image captured by the imaging unit is held;
An image pickup apparatus comprising: a recording control unit that controls the recording unit to store an image captured by the imaging unit and information restored from the light received by the restoration unit in association with each other .
前記復元手段が復元する情報に対応する光の受光が完了したか否かを判断する完了判断手段を更に備え、
前記記録制御手段は、この完了判断手段により前記光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と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記憶することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
A completion judging means for judging whether or not the light reception corresponding to the information restored by the restoring means is completed ;
The recording control unit stores the image captured by the imaging unit and the information restored by the restoration unit in association with each other when the completion judgment unit judges that the light reception has been completed. The imaging device according to claim 1.
前記完了判断手段により前記光の受光が完了したと判断すると、その旨を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 2, further comprising notification means for notifying that when the completion determination means determines that the light reception has been completed. 撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段と、前記撮像手段によって撮像された画像と、前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録する記録手段とを備える撮像装置において、
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画像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更に備え、
前記記録手段は、前記撮像制御手段による制御により撮像された画像と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記憶することを特徴とする撮像装置。
Imaging means;
A light source that emits light that changes in luminance in a time series included in the angle of view captured by the imaging means, or an object that is irradiated with light emitted from the light source, continuously emits light that changes in luminance in a time series. An image pickup apparatus comprising: a restoration unit that receives light and restores information from the received light; an image captured by the imaging unit; and a recording unit that records the information restored by the restoration unit in association with each other ,
The luminance modulation is repetition of turning on and off a specific wavelength light,
An image pickup control means for controlling the image pickup means to pick up an image of the specific wavelength light extinguishing timing;
The image recording apparatus, wherein the recording unit stores an image captured by control by the image capturing control unit and information restored by the restoration unit in association with each other .
撮像装置が有するコンピュータを、A computer included in the imaging apparatus;
撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段、A light source that changes in luminance in a time series and emits light included in the captured angle of view or an object irradiated with light emitted from the light source continuously receives the light that changes in luminance in a time series. , Restoration means for restoring information from the received light,
前記撮像された画像と、前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録部に記録する記録手段、A recording unit that records the captured image and the information restored by the restoration unit in a recording unit in association with each other;
前記光の再受光が指示されたか否かを判断する指示判断手段、Instruction determination means for determining whether re-light reception of the light has been instructed;
この指示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を保持した状態で、前記光の再受光を開始する再受光開始手段、When it is determined that re-light reception is instructed by the instruction determination unit, a re-light reception start unit that starts re-reception of the light in a state where the image captured by the imaging unit is held;
前記撮像手段によって撮像された画像と前記復元手段によって前記受光された光から復元された情報とを関連付けて記憶するよう前記記録手段を制御する記録制御手段Recording control means for controlling the recording means so as to store the image captured by the imaging means and the information restored from the light received by the restoring means in association with each other.
として機能させることを特徴とするプログラム。A program characterized by functioning as
撮像装置が有するコンピュータを、
撮像された画角に含まれる時系列的に輝度変化して発光する光源、もしくは、この光源が発光する光が照射される物体から、前記時系列的に輝度変化する光を連続的に受光し、受光された光から情報を復元する復元手段、及び、前記撮像された画像と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記録部に記録させる記録手段として機能させ、更に、
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画像を撮像するよう制御する撮像制御手段として機能させ、
前記記録手段に、前記撮像制御手段による制御により撮像された画像と前記復元手段によって復元された情報とを関連付けて記憶するよう機能させることを特徴とするプログラム。
A computer included in the imaging apparatus;
A light source that emits light with a time-series change in luminance included in the captured angle of view or an object irradiated with light emitted from the light source is continuously received with the light that changes in luminance in a time series. , Functioning as a restoring means for restoring information from the received light, and a recording means for associating and recording the captured image and information restored by the restoring means to the recording unit,
The luminance modulation is repetition of turning on and off a specific wavelength light,
Function as an imaging control means for controlling to capture an image of the specific wavelength light extinguishing timing,
A program for causing the recording unit to function to store an image captured by control by the imaging control unit and information restored by the restoration unit in association with each other .
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