JP6863612B2 - 光ナローキャスティング - Google Patents

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Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる２０１５年１２月３０日に出願された米国仮特許出願第６２／２７３，２７６号の利益を主張する。
本開示は、概して、無線光通信に関する。いくつかの実施形態は、光ナローキャスティングのためのシステムおよび方法に関する。
一般に、長距離および短距離の双方の移動通信システムは、電波（例えば、セルラーネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、ブルートゥース（登録商標）通信、近距離無線通信（ＮＦＣ）など）の送信および／または受信に基づいている。位置ベースサービスなどのサービスは、電波ベース通信（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）測位、ＷｉＦｉ三角測量など）にも依存することが多い。
様々な実施形態において、第１のトランスミッタは、第１の光源および第１のコリメータを備える。
第１のコリメータは、そのそれぞれが第１の光源の発光素子を略中心とする光軸を中心に回転対称である第１の部分および第２の部分を含むことができる。
第１のコリメータの第１の部分は、狭い円形の第１の入射瞳と狭い円形の第１の射出瞳との間の広い中間体を有することができる。
広い中間体は、狭い円形の第１の入射瞳の第２の直径よりも大きく且つ狭い円形の第１の射出瞳の第３の直径よりも大きい第１の直径を有することができる。
第１のコリメータの第２の部分は、狭い円形の第２の入射瞳と広い円形の第２の射出瞳との間に張り出し体を有することができ、狭い第２の入射瞳は、狭い円形の第１の射出瞳と結合され、同じ直径を有する。
広い第２の射出瞳の第４の直径は、第１の部分の広い中間体の第１の直径よりも大きくすることができる。
狭い第１の入射瞳は、第１の光源からの光を受光するように光源の近くに配置されることができる。
光は、広い第２の射出瞳から射出されることができる。
いくつかの実施形態では、第１のトランスミッタは、さらに、データを光伝送用の光フォーマットに変換するように構成されたデータフォーマット変換器と、データフォーマット変換器からデータを受信し且つ変換されたデータを送信するように第１の光源を制御するように構成された光源ドライバとを備えることができる。
データフォーマット変換器は、データをゼロ復帰オン−オフキーイング（ＲＺ−ＯＯＫ）フォーマットまたは非ゼロ復帰オン−オフキーイング（ＮＲＺ−ＯＯＫ）フォーマットに変換するように構成されることができる。
いくつかの実施形態では、データフォーマット変換器は、オーバーフローエラーを防止するために先入れ先出し（ＦＩＦＯ）送信および受信を組み込むように構成されている。
第１のトランスミッタは、さらに、第１のコリメータの広い第２の射出瞳の前方に配置された第１の対の小型レンズアレイを備えることができる。
第１の対の小型レンズアレイは、第１のコリメータの広い第２の射出瞳から出射される光の均一性を改善するために同一のケーラーホモジナイザであってもよい。
第１の対の小型レンズアレイは、第１のコリメータの広い第２の射出瞳の前方に互いに平行に配置されてもよい。
第１の対の小型レンズアレイのそれぞれは、第１の対の小型レンズアレイの小型レンズのそれぞれの焦点距離に等しい距離だけ互いから分離されてもよい。
第１のコリメータの第１の部分は、１０ｍｍ以下である狭い円形の第１の入射瞳から狭い第１の射出瞳までの長さを有することができる。
第１のコリメータの第２の部分は、１２ｍｍ以下である狭い第２の入射瞳から第１のコリメータの広い第２の射出瞳までの長さを有することができる。第１のコリメータの第１および第２の部分は、それぞれ、内面および外面を含み、内面は反射性である。
第１の光源は、８５０ｎｍの重心波長を有するスペクトルを有する光放射を出射することができる。
いくつかの実施形態では、第１の光源は、インコヒーレント光エミッタまたはコヒーレント光エミッタを含む。
様々な実施形態では、第１のトランスミッタは、さらに、データフォーマット変換器に結合されたデジタル装置を備えることができ、デジタル装置は、第１のトランスミッタによって変調光ビームとして伝送されるデータを提供するように構成されている。
第１のトランスミッタは、第１のトランスミッタの指示方向を制御するように構成されたチルトアクチュエータを備えることができる。
第１のトランスミッタは、さらに、第１の光源から熱を放散するように構成されたヒートシンクを備えることができる。
様々な実施形態では、それぞれが互いに同一であり且つ第１のトランスミッタと同一である１つ以上の追加のトランスミッタがあってもよく、１つ以上の追加のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれの各コリメータの各光軸は、互いに平行とすることができる。デジタル装置は、１つ以上の追加のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれに同時に結合されてもよい。デジタル装置は、１つ以上の追加のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって変調光ビームとして送信されるべきデータを提供するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、水平および垂直角度座標の関数として１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって任意の所与の時間に生成される光強度出力は、多角形角度領域内の５％以下の二乗平均平方根（ＲＭＳ）非均一性を有し、多角形角度領域のそれぞれのサイズおよび形状は同一であり、各多角形角度領域内で１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって所与の時間に生成された平均光強度は、それらの各多角形角度領域のそれぞれ内で１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって同時に生成される平均光強度にほぼ等しい。互いに対する１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれの角度方向は、個々の多角形角度領域のそれぞれから構成された単一のより大きい結合された多角形角度領域内の光強度のＲＭＳ非均一性が５％以下であるように、１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれと関連付けられた５％以下のＲＭＳ非均一性の対応する個々の多角形角度領域がいかなる隣接多角形領域間にも間隙のない非重複構成で配置されるようなものとすることができる。
例示的な方法は、第１のトランスミッタの第１の光源から光を受光することと、第１の光源から受光した光を第１のトランスミッタの第１のコリメータと位置合わせすることとを備えることができる。第１のコリメータは、そのそれぞれが第１の光源の発光素子を略中心とする光軸を中心に回転対称である第１の部分および第２の部分を含むことができる。光は、第１のコリメータの第１の部分の狭い円形の第１の入射瞳によって受光されてもよい。第１のコリメータの第１の部分は、狭い円形の第１の入射瞳と狭い円形の第１の射出瞳との間に広い中間体を有することができる。広い中間体は、狭い円形の第１の入射瞳の第２の直径よりも大きく且つ狭い円形の第１の射出瞳の第３の直径よりも大きい第１の直径を有することができる。狭い円形の第１の射出瞳は、広い中間体からの光を、第１のコリメータの第２の部分の狭い円形の第２の入射瞳に提供することができる。第１のコリメータの第２の部分は、狭い円形の第２の入射瞳と広い第２の射出瞳との間に張り出し体を有することができ、狭い円形の第２の入射瞳は、第１のコリメータの第１の部分からの光を受光するように第１のコリメータの第１の部分の狭い円形の第１の射出瞳に結合される。広い第２の射出瞳の第４の直径は、第１のコリメータの第１の部分の広い中間体の第１の直径よりも大きくすることができる。広い第２の射出瞳は、位置合わせされた光エネルギを透過させるように光を放射することができる。
本方法は、さらに、受信データを光伝送用の光フォーマットに変換して光学的にフォーマットされたデータを生成することと、光学的にフォーマットされたデータを光ビームとして放射するように第１の光源を駆動することとを備えることができ、光ビームの少なくとも一部は、第１のコリメータによって受光される。光学的にフォーマットされたデータは、ゼロ復帰オン−オフキーイング（ＲＺ−ＯＯＫ）フォーマットまたは非ゼロ復帰オン−オフキーイング（ＮＲＺ−ＯＯＫ）フォーマットを使用して変換されることができる。本方法は、さらに、オーバーフローエラーを防止するために光学的にフォーマットされたデータ内に先入れ先出し（ＦＩＦＯ）送信および受信を組み込むことを備えることができる。
本方法は、さらに、第１のコリメータの第２の部分の広い第２の射出瞳の前方に配置された第１の対の小型レンズアレイを用いて位置合わせされた光エネルギの均一性を高めることを備えることができる。第１の対の小型レンズアレイは、同一のケーラーホモジナイザとすることができる。第１の対の小型レンズアレイは、第１のコリメータの第２の部分の広い第２の射出瞳の前方に互いに平行に配置されてもよく、第１の対の小型レンズアレイのそれぞれは、第１の対の小型レンズアレイの小型レンズのそれぞれの焦点距離に等しい距離だけ互いに離隔されることができる。
いくつかの実施形態では、第１のコリメータの第１の部分は、１０ｍｍ以下である狭い円形の第１の入射瞳から狭い円形の第１の射出瞳までの長さを有する。第１のコリメータの第２の部分は、１２ｍｍ以下である第１のコリメータの狭い円形の第２の入射瞳から広い第２の射出瞳までの長さを有することができる。第１のコリメータの第１および第２の部分は、それぞれ、内面および外面を含むことができ、内面は反射性である。
本方法は、さらに、チルトアクチュエータを使用して第１のトランスミッタの指向方向を制御することを備えることができる。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、データフォーマット変換器によってデジタル装置から装置データを受信して受信データを作成するステップを備えることができ、装置データは、第１のトランスミッタによって変調光ビームとして伝送される少なくとも１つのファイルを含む。
第１の光源は、８５０ｎｍの重心波長を有するスペクトルを有する光放射を出射することができる。第１の光源は、インコヒーレントまたはコヒーレント光放射器とすることができる。本方法は、さらに、ヒートシンクを用いて第１の光源から熱を放散することを備えることができる。
様々な実施形態では、本方法は、さらに、それぞれが互いに同一であり且つ第１のトランスミッタと同一である１つ以上の追加のトランスミッタによって光ビームを放射することを備え、１つ以上の追加のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれの各コリメータの各光軸は互いに平行である。本方法は、１つ以上の追加のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって変調光ビームとして伝送されるべきデータをデジタル装置によって提供することを備えることができる。デジタル装置は、１つ以上の追加のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれに同時に結合されてもよい。１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって任意の所与の時間に生成される光強度出力は、多角形角度領域内の５％以下の二乗平均平方根（ＲＭＳ）非均一性を有する水平および垂直角座標の関数とすることができる。多角形角度領域のそれぞれのサイズおよび形状は同一であってもよい。各多角形角度領域内の１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって所与の時間に生成される平均光強度は、それらの各多角形角度領域のそれぞれ内に１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれによって同時に生成される平均光強度にほぼ等しくすることができる。互いに対する１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれの角度方向は、個々の多角形角度領域のそれぞれから構成された単一のより大きい結合された多角形角度領域内の光強度のＲＭＳ非均一性が５％以下であるように、１つ以上のトランスミッタおよび第１のトランスミッタのそれぞれと関連付けられた５％以下のＲＭＳ非均一性の対応する個々の多角形角度領域がいかなる隣接多角形領域間にも間隙のない非重複構成で配置されるようなものとすることができる。
他の例示的なトランスミッタは、光源およびワイングラスコリメータを含むことができる。ワイングラスコリメータは、そのそれぞれが光源の発光素子を略中心とする光軸を中心に回転対称である第１の部分および第２の部分を含むことができる。第１の部分は、狭い入射瞳と狭い円形の射出瞳との間に広い中間体を有する略楕円形とすることができる。広い中間体は、狭い入射瞳の第２の直径よりも大きく且つ狭い円形の射出瞳の第３の直径よりも大きい第１の直径を有することができる。第２の部分は、狭い円形の入射瞳と広い射出瞳との間に張り出し体を有する略放物面形状とすることができる。狭い円形の入射瞳は、第１の部分の狭い円形の射出瞳に結合されることができる。広い射出瞳の第４の直径は、第１の部分の広い中間体の第１の直径よりも大きくすることができる。狭い入射瞳は、光源から光を受光するように光源の近くに配置される。広い射出瞳は、光を放射することができる。
様々な実施形態において、レシーバは、小型レンズアレイと、光検出器アレイと、信号増幅器およびフィルタと、フォーマット変換器と、ポートとを備える。小型レンズアレイは、複数の小型レンズを含むことができ、複数の小型レンズのそれぞれは、第１の側面および第２の側面を含み、第１の側面は凸面であり、第２の側面は平面である。光検出器アレイは、複数の光検出器を含むことができ、複数の光検出器の各光検出器は、複数の小型レンズの焦点面に配置される。小型レンズのそれぞれは、視野（ＦＯＶ）から受光した凸面側に集光された光束を、複数の光検出器の少なくとも１つの光検出器上に集光させるように配置されてもよい。信号増幅器およびフィルタは、光検出器アレイに結合されることができ、光検出器アレイから受信した信号を増幅およびフィルタリングして増幅信号を生成するように構成されることができる。フォーマット変換器は、増幅信号の光フォーマットをデジタル信号に変換するように構成されることができる。ポートは、デジタル信号をデジタル装置に出力するように構成されることができる。
いくつかの実施形態では、デジタル装置ケースは、デジタル装置と結合することができ、デジタル装置ケースは、小型レンズアレイと、光検出器アレイと、信号増幅器およびフィルタと、フォーマット変換器と、ポートとを含むことができる。あるいは、デジタル装置は、小型レンズアレイと、光検出器アレイと、信号増幅器およびフィルタと、フォーマット変換器と、ポートとを含むことができる。
複数の光検出器の光検出器の１つから複数の小型レンズの最も近い小型レンズの頂点までの幅は、４ｍｍ以下である。
様々な実施形態において、レシーバは、さらに、結像レンズと、少なくとも１つのビーコン検出器と、データプロセッサとを備えることができる。少なくとも１つのビーコン検出器は、結像レンズの焦点面内にあってもよい。結像レンズおよび少なくとも１つのビーコン検出器は、少なくとも１つのトランスミッタから少なくとも１つの光学ビーコンを受信することができる。データプロセッサは、光ビーコンが検出されたときに、追加の情報が複数の光検出器の少なくとも１つの光検出器によって検出可能であることを示すための通知を生成するように構成されることができる。
いくつかの実施形態では、各光検出器は、１０ｎｍから１０６ｎｍのスペクトルの光信号を検出することができる。光検出器アレイは、例えば、６×６アレイの光検出器を含むことができ、小型レンズアレイは、６×６アレイの小型レンズを含む。小型レンズアレイは、例えば、２．７５ｍｍ以下の正方形とすることができる。
レシーバは、マルチチャネルレシーバとすることができ、複数の光検出器の各光検出器は、チャネルの光波帯域内で光束を受光するために専用とすることができる。レシーバは、さらに、複数の光検出器のうちの少なくとも１つの光検出器の少なくとも一方側に入射する帯域外光束のレベルを低減するように構成されたスペクトルフィルタを備えることができる。いくつかの実施形態では、スペクトルフィルタは、少なくとも１つのビーコン検出器に入射する帯域外光束のレベルを低減するように構成されてもよい。
様々な実施形態において、チルトアクチュエータは、レシーバの傾斜方向を制御するように構成されることができる。レシーバは、さらに、少なくとも１つのビーコン検出器の１つの位置において受信したビーコンの位置を使用してプロセッサによって計算されたトランスミッタ位置情報に基づいてチルトアクチュエータを制御するように構成されたプロセッサを備えることができる。複数の小型レンズの各小型レンズは、約１．８５ｍｍの中心のレンズ厚さを有する約２．７５ｍｍの正方形とすることができる。
例示的な方法は、複数の小型レンズを含む小型レンズアレイによって光トランスミッタから光信号を収集することであって、複数の小型レンズのそれぞれが第１の側面および第２の側面を含み、第１の側面が凸面であり、第２の側面が平面であることと、小型レンズアレイによって複数の光検出器を含む光検出器アレイに光信号を集光させることであって、複数の光検出器の各光検出器が複数の小型レンズの焦点面に配置され、小型レンズのそれぞれが視野（ＦＯＶ）から受光して凸面側に集光された光束を複数の光検出器のうちの少なくとも１つの光検出器に集光させることと、光信号の集光に応じて複数の光検出器によって検出器信号を生成することと、
光検出器アレイに結合された信号増幅器およびフィルタによって検出器信号を増幅してフィルタリングして増幅信号を生成することと、増幅信号を光フォーマットからデジタル信号に変換することと、デジタル信号をデジタル装置に供給することとを備えることができる。
いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、小型レンズアレイと、光検出器アレイと、信号増幅器およびフィルタと、フォーマット変換器と、ポートとを含むデジタル装置ケースをデジタル装置に結合することを備えることができる。あるいは、デジタル装置は、小型レンズアレイと、光検出器アレイと、信号増幅器およびフィルタと、フォーマット変換器と、ポートとを備えることができる。
いくつかの実施形態では、複数の光検出器の光検出器の１つから複数の小型レンズの最も近い小型レンズの頂点までの幅は、４ｍｍ以下である。
本方法は、さらに、結像レンズによって光トランスミッタから光ビーコンを収集することと、結像レンズによって結像レンズの焦点面におけるビーコン検出器に光ビーコンを集光させることと、ビーコン信号の集光に応じてビーコン検出器によってビーコン検出器信号を生成することと、小型レンズアレイを介して且つ複数の光検出器のうちの少なくとも１つの光検出器によって光トランスミッタから追加情報が検出可能であることを示すためにビーコン検出器信号に基づいて通知をデータプロセッサによって生成することとを備えることができる。
いくつかの実施形態では、各光検出器は、１０ｎｍから１０６ｎｍのスペクトルの光信号を検出することができる。光検出器アレイは、６×６アレイの光検出器を含むことができ、小型レンズアレイは、６×６アレイの小型レンズを含むことができる。小型レンズアレイは、２．７５ｍｍ以下の正方形とすることができる。様々な実施形態では、レシーバは、マルチチャネルレシーバであり、複数の光検出器の各光検出器は、チャネルの光波帯域内で光束を受光するために専用である。
本方法は、さらに、複数の光検出器のうちの少なくとも１つの光検出器の少なくとも一方側に入射する帯域外光束のレベルをスペクトルフィルタによって低減することを備えることができる。いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、少なくとも１つのビーコン検出器に入射する帯域外光束のレベルをスペクトルフィルタによって低減することを備えることができる。
いくつかの実施形態では、本方法は、さらに、チルトアクチュエータを用いて小型レンズアレイおよび光検出器アレイの方向を制御することを備えることができる。本方法は、さらに、少なくとも１つのビーコン検出器の１つの位置において受信したビーコンの位置を使用してプロセッサによって計算されたトランスミッタ位置情報に基づいてチルトアクチュエータをプロセッサによって制御することを備えることができる。複数の小型レンズの各小型レンズは、約１．８５ｍｍの中心のレンズ厚さを有する約２．７５ｍｍの正方形とすることができる。
１つの実施形態によれば、システムは、複数の光源を備える。システムは、さらに、光学的に伝送されるべきデータを受信し、複数の光源のそれぞれを駆動する出力された変調電気信号の同一で同期したコピーである、受信したデータを表す変調電気信号を出力するように適合された光源ドライバ要素を備える。さらに、システムは、複数のビーム形成光学系を備え、複数のビーム形成光学系のそれぞれのうちの１つは、複数のビーム形成光学系が光ビームの組み合わせを透過するように複数の光源のそれぞれのうちの１つの発光素子を略中心とする光軸を有し、光ビームの組み合わせが複数のビーム形成光学系のそれぞれから出射された光ビームを含み、光ビームの組み合わせが２次元角度出射領域にわたって分布された光強度を有する。
いくつかの態様によれば、光源ドライバ要素は、単一の光源ドライバまたは複数の相互に同期化された光源ドライバを備えることができる。複数のビーム形成光学系のうちの１つ以上および複数のビーム形成光学系のうちの１つ以上に対応する複数の光源のうちの１つ以上の光源は、角度オフセットを有して配置される。光強度分布は、２次元角度出射領域内の水平角座標および垂直角座標の関数とすることができる。角度オフセットは、２次元角度出射領域に対する水平角度オフセットまたは垂直角度オフセットのうちの少なくとも１つを含む。複数のビーム形成光学系のそれぞれによって伝送された各光ビームは、複数のビーム形成光学系のそれぞれについて指定された２次元角度出射領域内の水平角座標および垂直角座標の関数である均一な光強度分布を有する。
いくつかの実施形態では、複数のビーム形成光学系の第１のサブセットは、光源の第１の対応するサブセットから光を集光し、集光した光を、システムと関連付けられた追加のまたは他の情報の存在または利用可能性を示すビーコン情報を含み且つ受信データの少なくとも一部を表す光学ビーコンを含む変調光ビーコンとして出射する。複数のビーム形成光学系の第２のサブセットは、光源の第２の対応するサブセットから光を集光し、集光した光を、システムと関連付けられた追加のまたは他の情報を含み且つ受信データの少なくとも他の一部を表す光信号を含む変調光ビーコンとして出射する。
いくつかの実施形態では、光ビームの組み合わせは、光ビーコンと時間的にインターリーブされた光信号を含む。いくつかの実施形態では、光ビームの組み合わせは、光信号と光ビーコンとの組み合わせを含み、光信号のそれぞれは第１の識別子を含み、光ビーコンのそれぞれは第２の識別子を含む。いくつかの実施形態では、光ビームの組み合わせは、第１の光波長帯域で伝送される光信号と、第２の光波長帯域で伝送される光ビーコンとの組み合わせを含み、第１の光波長帯域は、第２の光波長帯域のものとは異なり、それよりも非重複光波長帯である。
いくつかの実施形態では、複数のビーム形成光学系のそれぞれは、対応する光源から光を集光し、集光した光を変調光ビームとして出射する。変調光ビームは、システムと関連付けられた追加のまたは他の情報の存在または利用可能性を示すビーコン情報を含み且つ受信データの少なくとも一部を表す光ビーコン、またはシステムと関連付けられた追加のまたは他の情報を含み且つ受信データの少なくとも他の一部を表す光信号のうちの少なくとも１つを含む。
いくつかの実施形態では、光ビームの組み合わせは、光ビーコンと時間的にインターリーブされた光信号を含む。
いくつかの実施形態では、光ビームの組み合わせは、光信号と光ビーコンとの組み合わせを含み、光信号のそれぞれは第１の識別子を含み、光ビーコンのそれぞれは第２の識別子を含む。
いくつかの実施形態では、光ビームの組み合わせは、光ビーコンによって変調された光信号の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、光ビーコンを伝送するために使用される第１のデータレートは、光信号を伝送するために使用される第２のデータレートよりも低い。いくつかの実施形態では、光信号を表す変調は、光ビーコンを表す変調によって変調され、受信データは、システムと関連付けられた追加のまたは他の情報の存在または利用可能を示すビーコン情報と、システムと関連付けられた追加のまたは他の情報を含む信号情報とを含む。
いくつかの実施形態によれば、複数のビーム形成光学系のそれぞれは、そのそれぞれが対応する光源の発光素子を略中心とする光軸に関して回転対称である第１の部分および第２の部分を含むワイングラスコリメータを備え、ワイングラスコリメータの第１の部分が狭い円形の第１の入射瞳と狭い円形の第１の射出瞳との間に広い中間体を有し、広い中間体が狭い円形の第１の入射瞳の第２の直径よりも大きく且つ狭い円形の第１の射出瞳の第３の直径よりも大きい第１の直径を有し、ワイングラスコリメータの第２の部分が狭い円形の第２の入射瞳と広い円形の第２の射出瞳との間に張り出し体を有し、狭い第２の入射瞳が狭い円形の第１の射出瞳と結合されて同じ直径を有し、広い第２の射出瞳の第４の直径が第１の部分の広い中間体の第１の直径よりも大きく、狭い第１の入射瞳が対応する光源からの光を受光し且つ広い第２の射出瞳から光を放射するように対応する光源の近くに配置されている。
１つの実施形態によれば、光レシーバアセンブリは、光トランスミッタアセンブリから光ビーコンを検出して受信し、受信した光ビーコンから識別情報を抽出するように構成された光ビーコンレシーバを備え、抽出された識別情報は、光トランスミッタアセンブリのソースを識別する。光レシーバアセンブリは、さらに、光トランスミッタアセンブリからの光信号を検出して受信し、受信した光信号から情報を抽出するように構成された光信号レシーバを備える。
いくつかの態様では、光ビーコンレシーバは、複数の光検出器を備える。複数の光検出器のそれぞれは、光検出器アレイを備えることができる。
いくつかの態様では、光ビーコンレシーバは、複数のレシーバ光学系を備え、複数のレシーバ光学系のそれぞれが、複数の光検出器の対応する１つと光学的に位置合わせされる。複数のレシーバ光学系は、各光軸のそれぞれが互いに平行になるように配置されてもよい。
いくつかの態様では、光信号レシーバは、複数の光検出器を備える。複数の光検出器のそれぞれは、光検出器アレイを備えることができる。
いくつかの態様では、光信号レシーバは、複数のレシーバ光学系を備え、複数のレシーバ光学系のそれぞれは、複数の光検出器の対応する１つと光学的に位置合わせされる。複数のレシーバ光学系のそれぞれは、各光軸のそれぞれが互いに平行になるように配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリは、さらに、プロセッサによって実行されたときに、システムに、受光した光ビーコンから抽出された識別情報に基づいて、ビデオカメラの視野のライブディスプレイ上にオーバーレイされたソースの視覚的表現をグラフィカルユーザインターフェース上に表示させ、ソースの視覚的表現を選択するユーザ入力に対応するデータをグラフィカルユーザインターフェースにおいて受信させ、データを受信することに応答して、受信した光信号から抽出された情報の視覚的表現をグラフィカルユーザインターフェース上に表示させる命令を記憶した非一時的コンピュータ可読媒体を備える。
１つの実施形態によれば、光学的にナローキャスト情報を利用して拡張現実体験を提示する方法は、ライブシーンを撮像することと、ビーコンの存在を検出することと、ビーコンの角度位置を判定することと、ビーコンのソースを示すビーコンからの識別データを抽出することと、ビーコンの角度位置および識別データの拡張現実表現を用いてライブシーンを拡張することと、拡張現実表現に関する選択を受信することと、ビーコンのソースによって送信された光信号またはビーコンのソースに関連付けられた光信号ソースから記述データを抽出することと、抽出された記述データを提示することとを備える。
１つの態様によれば、抽出された記述データの提示は、ビーコンの角度位置および識別データの拡張現実表現に関連してまたはこれに代えて、抽出された記述データの拡張現実表現によってライブシーンを拡張することを備える。抽出された記述データの提示は、ライブシーンが撮像されるユーザ装置上で行われてもよい。
本方法は、さらに、ビーコンの角度位置に基づいてビーコンのソースの方向に１つ以上の光レシーバを向けることを備えることができる。さらに、本方法は、抽出された記述データを、実行されると１つ以上のプロセッサに抽出された記述データを表示させる１つ以上のアプリケーションに転送することを備えることができる。
１つ以上のプロセッサは、ライブシーンが撮像されるユーザ装置以外の追加のユーザ装置を備えることができる。本方法は、さらに、抽出された記述データを、実行されると１つ以上のプロセッサにビーコンのソースに関連付けられたウェブサイトを表示させる１つ以上のアプリケーションに転送することを備えることができる。抽出された記述データは、１つ以上のアプリケーションをウェブブラウザに向けるユニバーサルリソースロケータを含むことができ、１つ以上のアプリケーションはウェブブラウザを含む。抽出された記述データは、撮像されたライブシーンの視野内の１つ以上の関心オブジェクトに関連付けられた広告情報を含むことができる。抽出された記述データは、ビーコンのソースまたは光信号ソースの少なくとも１つに関連付けられたエンティティに関する広告情報を含むことができる。
１つの実施形態によれば、システムは、ライブシーンを撮像するように構成されたカメラと、ビーコンの存在を検出し、ビーコンの角度位置を判定し、ビーコンのソースを示すビーコンからの識別データを抽出するように適合された光ビーコンレシーバとを備える。システムは、さらに、コンピュータ実行可能プログラムコードが具現化される非一時的コンピュータ可読媒体に動作可能に接続された１つ以上のプロセッサを備え、コンピュータ実行可能プログラムコードは、実行されると、１つ以上のプロセッサにビーコンの角度位置および識別データの拡張現実表現によってライブシーンを拡張させる。システムは、さらに、拡張現実表現に関する選択を受信すると、ビーコンのソースによって送信された光信号またはビーコンのソースに関連付けられた光信号ソースからの記述データを抽出するように適合された光信号レシーバを備える。さらに、コンピュータ実行可能プログラムコードは、実行されると、さらに１つ以上のプロセッサに抽出された記述データを提示させる。
抽出された記述データを提示する際に、１つ以上のプロセッサは、ビーコンの角度位置および識別データの拡張現実表現に関連してまたはこれに代えて、抽出された記述データの拡張現実表現を用いてライブシーンを拡張することができる。抽出された記述データの提示は、ライブシーンが撮像されるカメラに動作可能に接続されたディスプレイ上で行うことができる。
さらに、コンピュータ実行可能プログラムコードは、実行されると、さらに１つ以上のプロセッサに、実行されると１つ以上のプロセッサに抽出された記述データを表示させる１つ以上のアプリケーションに抽出された記述データを転送させる。１つ以上のアプリケーションは、システムまたはシステムから遠隔に位置するユーザ装置上で実行される。
コンピュータ実行可能プログラムコードは、実行されると、さらに１つ以上のプロセッサに、実行されると１つ以上のプロセッサにビーコンのソースに関連付けられたウェブサイトを表示させる１つ以上のアプリケーションに抽出された記述データを転送させる。いくつかの態様によれば、抽出された記述データは、１つ以上のアプリケーションをウェブサイトに向けるユニバーサルリソースロケータを含み、１つ以上のアプリケーションはウェブブラウザを含む。他の態様によれば、記述データは、撮像されたライブシーンの視野内の１つ以上の関心オブジェクトに関連付けられた広告情報を含む。さらに他の態様によれば、抽出された記述データは、ビーコンのソースまたは光信号ソースの少なくとも１つに関連付けられたエンティティに関する広告情報を含む。
光ビーコンレシーバおよび光信号レシーバは、単一の光レシーバアセンブリ内に実装される。
１つの実施形態によれば、本方法は、変調光ビームから抽出された情報を装置に通信可能に結合された光レシーバによって表示するためのアプリケーションを装置上で開始することと、装置のビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイ上にオーバーレイされた光レシーバのＦＯＶの視覚的表現をアプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示することとを備え、光レシーバのＦＯＶの表示された視覚的表現は、ビデオカメラの表示されたＦＯＶに対してサイズ設定される。
実装において、装置は、スマートフォンまたはヘッドマウントディスプレイなどのモバイル装置である。
本方法の１つの実装では、光レシーバは、光信号レシーバである。
この実装では、本方法は、さらに、カメラを（例えばデジタル的にまたは光学的に）ズームすることと、カメラをズームすることに応答して、光信号レシーバの視野の視覚的表現をサイズ変更することとを備える。
さらなる実装では、光信号レシーバの視野の視覚的表現は、カメラがパン、チルト、またはロールされたときにはサイズ変更されない。
本方法の様々な実装では、光レシーバの視野の視覚的表現は、境界を有する幾何学的形状を含む。
例えば、幾何学的形状は、多角形（例えば、長方形もしくは正方形）または楕円（例えば、円形）であってもよい。
特定の実装では、幾何学的形状の境界は、閾値信号対雑音比（ＳＮＲ）または閾値ビットレートで光信号を受信する光信号レシーバのＦＯＶの領域に基づいている。
本方法の１つの実装では、光信号レシーバは、光信号レシーバと光ビーコンレシーバを備える光レシーバアセンブリの構成要素である。
そのような実装では、光信号レシーバのＦＯＶは、光ビーコンレシーバのＦＯＶよりも小さくてもよい。
本方法の１つの実装では、本方法は、さらに、変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションを開始することに応答して、光レシーバおよびカメラを起動するステップを含む。
本方法の１つの実施形態では、本方法は、モバイル装置に通信可能に結合された光ビーコンレシーバの視野内の光ビーコンを検出することと、受信したビーコンから識別情報を抽出することと、抽出された識別情報に基づいて、カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされたビーコンのソースの視覚的表現をグラフィカルユーザインターフェース上にレンダリングすることという追加のステップを含む。
さらに他の実装では、本方法は、光ビーコンレシーバの視野に対する受信ビーコンの角度位置を推定するステップを含むことができる。
そのような実装では、ビーコンのソースの視覚的表現は、推定された角度位置に基づいてレンダリングされることができ、ビーコンのソースの視覚的表現は、カメラのＦＯＶのライブディスプレイに対するソースの位置を視覚的に表すことができる。
本方法の１つの実施形態では、本方法は、ビーコンのソースの視覚的表現を選択するユーザ入力に対応するデータを受信することと、データの受信に応答して、ビーコンのソースによって伝送された光信号が光信号レシーバのＦＯＶ内にあるかどうかを判定することという追加のステップを含む。ビーコンのソースによって伝送された光信号が光信号レシーバのＦＯＶ内にないと判定された場合、本方法は、光信号レシーバのＦＯＶの視覚的表現がビーコンのソースの視覚的表現を囲むようにモバイル装置を位置決めするためのプロンプトをＧＵＩ上に表示する追加のステップを含むことができる。
さらに、ビーコンのソースによって伝送された光信号が光信号レシーバのＦＯＶ内にないと判定された場合、本方法は、チルトアクチュエータを使用して、ビーコンのソースによって伝送された光信号が光信号レシーバのＦＯＶ内に含まれるように光信号レシーバを所定方向に傾ける追加のステップを含むことができる。
本方法の１つの実装では、本方法は、光信号レシーバにおいて、ビーコンのソースによって伝送された光信号を受信することと、受信した光信号から情報を抽出することと、抽出された情報をグラフィカルユーザインターフェース上に表示することという追加のステップを含む。
受信した光信号から抽出された情報は、ビデオデータ、オーディオデータ、またはテキストデータのうちの少なくとも１つを含むことができる。
１つの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、システムに、モバイル装置に通信可能に結合された光レシーバによって変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションを開始させ、モバイル装置のビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイ上にオーバーレイされた光レシーバのＦＯＶの視覚的表現をアプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示させる命令を記憶することができ、光レシーバのＦＯＶの表示された視覚的表現は、ビデオカメラの表示されたＦＯＶに対してサイズ設定される。
この実施形態の実装において、非一時的コンピュータ可読媒体は、光レシーバに通信可能に結合されたモバイル装置の構成要素とすることができる。
１つの実施形態では、システムは、光レシーバアセンブリと、光レシーバアセンブリに通信可能に結合されたモバイル装置とを含み、モバイル装置は、前の段落で説明したカメラおよび非一時的コンピュータ可読媒体を備える。
光レシーバアセンブリは、光トランスミッタアセンブリからの光信号を検出して受信し、受信した光信号から情報を抽出するように構成された光信号レシーバを含むことができる。
光レシーバアセンブリは、モバイル装置またはモバイル装置に取り付けられたケース（例えば、スマートフォンケース）に物理的に統合されてもよい。
１つの実施形態では、本方法は、光ナローキャスティングシステムにおける双方向通信のために実装されることができる。
この実施形態では、本方法は、モバイル装置に通信可能に結合された光レシーバアセンブリにおいて、ソースの光トランスミッタアセンブリによって伝送される第１の変調光ビームを受光することと、変調光ビームから情報を抽出することと、モバイル装置上に提示されたアプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に抽出された情報を表示することと、グラフィカルユーザインターフェースにおいて表示された情報を選択するユーザ入力に対応するデータを受信することと、グラフィカルユーザインターフェースにおいて抽出された記述データを選択するユーザ入力に対応するデータを受信することに応答して、モバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリによってソースの光レシーバアセンブリに伝送されるべきデジタルデータを生成することと、モバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリにデジタルデータを転送することと、モバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリからのデジタルデータによって変調された光ビームを伝送することとを含む。
この実施形態の１つの実装では、本方法は、さらに、第２の変調光ビームを伝送する前に、ソースの光レシーバアセンブリがモバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリの光トランスミッタの信号経路内にあるかどうかを判定するステップを含む。
この実装では、本方法は、さらに、光トランスミッタによってカバーされる伝送放射領域に対応する拡張現実オブジェクトをグラフィカルユーザインターフェース上に表示することと、ソースの視覚的表現をグラフィカルユーザインターフェース上に表示することと、ソースの視覚的表現が光トランスミッタによってカバーされた伝送放射領域に対応する拡張現実オブジェクト内にあるようにモバイル装置を位置決めするためのプロンプトを表示することとを含むことができる。
そのような実装では、本方法は、さらに、ソースの光レシーバアセンブリが光トランスミッタの信号経路内にあるようにモバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリを傾けるステップを含むことができる。
この実施形態の１つの実装では、変調光ビームは光ビーコンであり、変調光ビームから抽出された情報は、ソースが光ナローキャスティングホットスポットであることを示し、生成されたデジタルデータは、ホットスポットにアクセスするための要求である。
この実施形態の他の実装では、変調光ビームは光信号である。この実装では、変調光ビームから抽出された情報は、ソースによって販売される製品に関連付けられた情報を含むことができ、生成されたデジタルデータは、製品を購入するための取引を実行するための要求とすることができる。
１つの実施形態では、システムは、モバイル装置に通信可能に結合され、ソースの光トランスミッタアセンブリによって伝送された第１の変調光ビームを受光し、変調光ビームから情報を抽出するように適合された光レシーバアセンブリと、プロセッサによって実行されると、モバイル装置に、抽出された情報をグラフィカルユーザインターフェース上に表示させ、グラフィカルユーザインターフェースにおいて表示された情報を選択するユーザ入力に対応するデータを受信させ、グラフィカルユーザインターフェースにおいて抽出された記述データを選択するユーザ入力に対応するデータを受信することに応答して、モバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリによってソースの光レシーバアセンブリに伝送されるべきデジタルデータを生成させ、デジタルデータをモバイル装置に通信可能に結合された光トランスミッタアセンブリに転送させる命令を記憶した非一時的コンピュータ可読媒体とを備える。
システムは、さらに、光トランスミッタアセンブリを含むことができ、光トランスミッタアセンブリは、デジタルデータによって変調された光ビームをソースの光レシーバアセンブリに伝送するように適合される。
このシステムの１つの実装では、光レシーバアセンブリおよび／または光トランスミッタアセンブリは、モバイル装置に取り付けられたケースに一体化される。
このシステムの１つの実装では、変調光ビームは光ビーコンであり、光ビームから抽出された情報は、ソースが光ナローキャスティングホットスポットであることを示し、生成されたデジタルデータは、ホットスポットにアクセスするための要求である。
１つの実施形態では、光ナローキャスティングアドホックネットワークシステムに実装される方法は、第１の装置のビーコントランスミッタから光ビーコンを伝送することであって、光ビーコンが光ナローキャスティングホットスポットとして装置を識別する情報によって変調されることと、第１の装置の光信号レシーバにおいて第２の装置からの光信号を受信することであって、光信号が無線周波数ネットワークを介して伝送される情報によって変調されることと、受信した光信号から情報を抽出することと、第１の装置の無線周波数接続インターフェースを使用して無線周波数ネットワークを介して情報を伝送することとを備える。
この実施形態の特定の実装では、第１の装置は、インターネットゲートウェイであり、第２の装置は、モバイル装置である。
この実施形態の１つの実装では、本方法は、さらに、無線周波数ネットワークを介して情報を伝送することに応答して、無線周波数ネットワークを介して情報によって変調された応答信号を受信することと、応答信号からの情報を光信号に変調することと、光信号を第２の装置の光信号レシーバに伝送することとを備える。
この実施形態の１つの実装では、本方法は、さらに、第１の装置の光ビーコンレシーバにおいて光ナローキャスティングホットスポットへのアクセスを要求する第２の装置から光ビーコンを受信することと、第２の装置が光ナローキャスティングホットスポットにアクセスすることを可能にすることとを備える。
光ビーコンは、第２の装置に関連付けられた固有の光ナローキャスティング識別子を含むことができ、第２の装置が光ナローキャスティングホットスポットにアクセスすることを可能にするステップは、固有の光ナローキャスティング識別子に基づいて装置が信頼されているという判定を含むことができる。
１つの実施形態によれば、光学的にナローキャストされたコンテンツによって撮像されたメディアを拡張するように構成された信号拡張メディアシステムは、１つ以上の光学トランスミッタアセンブリによって伝送された１つ以上の光ビームから抽出された光学的にナローキャストされたコンテンツを受信するように適合された光レシーバアセンブリを備えることができる。システムは、さらに、拡張メディアコンポーネントを備えることができる。
拡張メディアコンポーネントは、現実世界シーンの少なくとも１つのメディア表現を受信し、拡張メディアデータセットを生成するように少なくとも１つのメディア表現内またはその一部として光学的にナローキャストされたコンテンツを埋め込むように適合されることができる。
１つ以上の光ビームは、光ビーコンのソースに関連付けられた追加のまたは他の情報の存在または利用可能性を示すビーコン情報を含む光ビーコンを含むことができる。ビーコン情報は、さらに、光ビーコンのソースを識別する情報を含むことができる。他の態様によれば、ビーコン情報は、さらに、光ビーコンのソースに関する情報を含むことができる。１つ以上の光ビームは、光ビーコンのソースに関連付けられた追加のまたは他の情報を含む信号情報を含む光信号を含むことができる。
拡張メディアコンポーネントは、光学的にナローキャストされたコンテンツの２つ以上の部分を２つ以上の各メディア表現に埋め込むように適合されてもよい。少なくとも１つのメディア表現は、現実世界シーンの写真、ビデオ、またはオーディオ表現のうちの少なくとも１つを含むことができる。
１つの態様によれば、拡張メディアデータセットは、１つ以上の光トランスミッタアセンブリのそれぞれの水平および垂直位置に関する情報と組み合わせて、現実世界シーンの写真、ビデオ、またはオーディオ表現のうちの少なくとも１つを含むことができる。１つ以上の光トランスミッタアセンブリのそれぞれは、光レシーバアセンブリの視野内で検出されてもよい。他の態様によれば、拡張メディアデータセットは、光レシーバアセンブリが光学的にナローキャストされたコンテンツを受信している間に関連する光レシーバアセンブリのタイムスタンプまたは地理的位置のうちの少なくとも１つと組み合わされた現実世界シーンの写真、ビデオ、またはオーディオ表現のうちの少なくとも１つを含むことができる。
システムは、さらに、拡張メディアデータセットをリアルタイムまたは非リアルタイムで消費するように適合された１つ以上のユーザ装置に拡張メディアデータセットを記憶または送信することのうちの少なくとも１つに適合された通信インターフェースを備えることができる。
他の実施形態によれば、メディアプレゼンテーションシステムは、１つ以上の物理プロセッサと、１つ以上の物理プロセッサに、拡張メディアデータセットを受信させ、拡張メディアデータセット内にまたはその一部として埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの存在を検出させ、拡張メディアデータセットから埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部を抽出させ、拡張メディアデータセットのメディア表現部の一部または全部の提示とともに埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部を提示させるように実行されるコンピュータコードを有するメモリとを備えることができる。
拡張メディアデータセットのメディア表現部は、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツを含むビーコン情報または信号情報のうちの少なくとも１つとともに撮像された現実世界シーンの写真、ビデオ、またはオーディオ表現のうちの少なくとも１つを備えることができる。１つの態様によれば、ビーコン情報は、光学的にナローキャストされたコンテンツがそこから伝送されるソースエンティティを識別する情報を含む。他の態様によれば、信号情報は、ソースエンティティに関連付けられた識別情報以外の情報を含む。
埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツは、拡張メディアデータセットのメディア表現部にオーバーレイされた１つ以上のインタラクティブなグラフィック要素として表現されてもよい。拡張メディアデータセットのメディア表現部の一部または全部の提示は、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツを表す１つ以上のインタラクティブグラフィカル要素を、光学的にナローキャストされたコンテンツが伝送される１つ以上の光トランスミッタアセンブリの位置と視覚的に同等にもたらすようにナビゲート可能である。拡張メディアデータセットのメディア表現部の一部または全部の提示とともに埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部の提示は、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツをフィルタリングするための１つ以上のオプションが提示されるグラフィカルユーザインターフェースを含むことができる。
他の実施形態によれば、信号拡張メディアシステムは、光トランスミッタによって伝送される１つ以上の光ビームから抽出された光学的にナローキャストされたコンテンツを受信するように適合された光レシーバを備えることができる。システムは、さらに、光レシーバに動作可能に接続された第１のユーザ装置を備えることができる。第１のユーザ装置は、１つ以上の光ビームが検出される現実世界シーンの少なくとも１つのメディア表現を撮像し、光学的にナローキャストされたコンテンツを少なくとも１つのメディア表現内に埋め込むように適合されてもよい。システムは、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部および少なくとも１つのメディア表現の一部または全部を含む拡張メディアデータセットを受信し、拡張メディアデータセットから埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部を抽出し、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部を、少なくとも１つのメディア表現の一部または全部とともに提示するように適合された第２のユーザ装置を備えることができる。第２のユーザ装置は、さらに、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部を第３のユーザ装置にダウンロード、記憶、または伝送することのうちの少なくとも１つに適合されることができる。
開示された方法の他の特徴および態様は、本開示の実施形態にかかる特徴を例として示す添付図面とあわせて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
概要は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される特許請求された開示の範囲を限定するように意図するものではない。
本開示は、１つ以上の様々な実施形態にしたがって、以下の図を参照して詳細に説明される。
図は、例示のみを目的として提供されており、本開示の典型的または例示的な実施形態を単に示しているにすぎない。
例示的な光ナローキャスティングシステムを示している。
光トランスミッタアセンブリを構成することができる例示的な構成要素を示している。
図２Ａの光トランスミッタアセンブリおよび／またはその構成部品もしくは要素によって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。
光レシーバアセンブリを構成することができる１つ以上の例示的な構成要素を含む光レシーバアセンブリを示している。
図３Ａの光レシーバアセンブリおよび／またはその構成部品もしくは要素によって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。
光レシーバアセンブリの取り付けの例を示している。
装置に組み込まれる光レシーバアセンブリの例を示している。
光レシーバアセンブリが車両に設置され且つ車両に電子的に接続されている自動車の正面図を示している。
図５Ａの自動車の例示的な内部図を示している。
光レシーバアセンブリに動作可能におよび／または通信可能に接続されたユーザ装置を示している。
光ナローキャスティングシステム内のユーザ／制御装置および光レシーバアセンブリによって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。
例示的な光トランスミッタアセンブリの図である。
光トランスミッタアセンブリの例示的な機能ブロック図を示している。
いくつかの実施形態におけるデータの光ナローキャスト伝送のフローチャートである。
例示的な光トランスミッタアセンブリの図である。
光源からのトレース光線を有するビーム形成光学系の３次元斜視図を示している。
光源からのトレース光線を有するビーム形成光学系の他の３次元斜視図を示している。
光源からのトレース光線を有する例示的なビーム形成光学系の側面図を示している。
例示的な軸対称反射型コリメータの断面図である。
ビーム形成光学系に使用するためのワイングラスコリメータの例の３次元図を示している。
例示的な小型レンズアレイを示している。
例示的な小型レンズアレイの対を示している。
いくつかの実施形態におけるワイングラスコリメータおよび小型レンズアレイから構成される単一のビーム形成光学系によって生成される水平角度および垂直角度の関数としての出力強度分布の表面プロットである。
いくつかの実施形態において図１８Ａの結果を生成するために使用される同種類の６つの同一のビーム形成光学系によって生成された角度の関数としての複合出力強度分布の一部の表面プロットである。
図１８Ａの表面プロットとして示されるいくつかの実施形態において中心を通り且つ単一のビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心に対して±４°の水平座標における垂直スライスのグラフである。
図１８Ｂの表面プロットとして示されるいくつかの実施形態においてビームの中心を通り且つ６つのビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心に対して±４°の水平座標における垂直スライスのグラフである。
図１８Ａの表面プロットとして示されるいくつかの実施形態においてビームの中心を通り且つ単一のビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心に対して±３．９５°の垂直座標における水平スライスのグラフである。
図１８Ｂの表面プロットとして示されるいくつかの実施形態においてビームの中心を通り且つ６つのビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心に対して±３．９５°の垂直座標における水平スライスのグラフである。
複数の光源およびビーム形成光学系を利用する例示的なＯＴＡの簡略化された概略図を示している。
複数の光源およびビーム形成光学系を利用するＯＴＡからの例示的な複合光ビーム出力を示している。
８００〜９００ｎｍ帯域で動作する光ビーコンならびに９００〜１０００ｎｍ帯域で動作する光信号についての時間の関数としての（任意単位での）光パワー出力の例を示しており、光ビーコンおよび光信号のビットレートは、それぞれ、３３３．３３ｋＨｚおよび１ＭＨｚである。
二重変調の例のための伝送される出力ビームの時間波形の３つのプロットを示している。
例示的なデジタル装置のブロック図である。
例示的な光レシーバアセンブリの図である。
単一のＯＳＲおよび単一のＯＢＲを利用するＯＲＡを概略的に示している。
複数のＯＳＲを利用するＯＲＡを概略的に示している。
光レシーバアセンブリの機能ブロック図を示している。
光レシーバアセンブリによって光信号を受信するプロセスを示すフロー図である。
光レシーバアセンブリによって光ビーコンを受信するプロセスを示すフロー図である。
光線を検出器の感光面上に集束させる（すなわち、集光する）小型レンズを介してトレースされたコリメートされた光線の検出器およびビームの３次元図である。
小型レンズのアレイの３次元図を示している。
光アセンブリにおいて使用されることができる非球面小型レンズの光軸を通る対角線断面（すなわち、正方形の入射瞳の１つの角から反対側の角までとられる）を示している。
例示的な検出器の仕様を示している。
ＰＩＮ−ＨＲ００８検出器のスペクトル応答のプロットを示している。
バックグラウンド放射に起因する検出器ノイズを低減するためにＰＩＮ−ＨＲ００８０検出器とともに使用されることができる例示的な光帯域通過フィルタのスペクトル応答のプロットである。
ミリメートル単位の寸法を有するＰＩＮ−ＨＲ００８０検出器を使用するフォトダイオードアレイの図である。
光トランスミッタからの入射ビームがＯＳＲのＦＯＶ上に中心合わせされるとき、ＯＳＲ光学系として図２９ｂの小型レンズアレイを使用してＯＳＲの単一の検出器（例えば、図３２の検出器アレイにおける検出器の１つ）上に生成される照度分布を示している。
透過ビームがＦＯＶの中心に対して１．８°の角度（すなわち、ＯＳＲのＦＯＶの幅の半分）で入射するとき、単一の検出器上に生成される照度分布を示している。
例示的なアドホック光ナローキャスティングネットワーク環境を示している。
実施形態において実装されることができるアドホックネットワーク設定を設定するための例示的なグラフィカルユーザインターフェースを示している。
実施形態において実装されることができるアドホックネットワーク設定を設定するための例示的なグラフィカルユーザインターフェースを示している。
実施形態において実装されることができるアドホックネットワーク設定を設定するための例示的なグラフィカルユーザインターフェースを示している。
光ナローキャスティングアドホックネットワークを使用してＲＦネットワークを形成または拡張するために装置によって実施されることができる例示的な方法を示すフロー図である。
光ナローキャスティングアドホックネットワークを介してＲＦネットワークにアクセスするために装置によって実装されることができる例示的な方法を示すフロー図である。
いくつかの実施形態にかかるＯＴＡ提示および選択システムの例のブロック図を示している。
いくつかの実施形態にかかるＯＴＡのグラフィカル表現を提示するための例示的な方法のフローチャートを示している。
いくつかの実施形態にかかる、光トランスミッタアセンブリまたはその表現をフィルタリングするための方法の例のフローチャートを示している。
いくつかの実施形態にかかる通知を提供するための方法の例のフローチャートを示している。
いくつかの実施形態にかかるユーザにとって関心のある１つ以上のＯＴＡを予測するための方法の例のフローチャートを示している。
いくつかの実施形態にかかる補足的な通信接続を使用して信号情報を拡張するための方法の例のフローチャートを示している。
実施形態にかかる光ナローキャスティング用のＧＵＩを提供するように構成された例示的な光ナローキャスティングモバイル装置のブロック図を示している。
実施形態にかかる光レシーバの視野の拡張現実表示をレンダリングする例示的な方法４６００を示すフロー図である。
拡張現実オブジェクトの視野を示す拡張現実グラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
カメラをズームした後の拡張現実オブジェクトの視野を示す図４７Ａの拡張現実グラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
実施形態にかかる、検出された光トランスミッタアセンブリまたは光トランスミッタアセンブリのソースの拡張現実表示をレンダリングする例示的な方法を示すフロー図である。
モバイル装置の光レシーバアセンブリによって検出されたビーコンを伝送する企業に関連付けられたアイコンを表示する拡張現実グラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
対応する光トランスミッタアセンブリに関連付けられた複数のアイコンを表示する拡張現実グラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
実施形態にかかる検出された光トランスミッタアセンブリから記述データを抽出するためにモバイル装置によって実施されることができる例示的なグラフィカルユーザインターフェース方法を示すフロー図である。
光トランスミッタアセンブリから受信した光信号から抽出された記述データを表示する例示的なグラフィカルユーザインターフェースを示している。
光トランスミッタアセンブリによって伝送された光信号から抽出された記述データを動的に提示する例示的なグラフィカルユーザインターフェース方法を示すフロー図である。
光トランスミッタアセンブリによって伝送された光信号情報を取り出すためのグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
光トランスミッタアセンブリによって伝送された光信号情報を取り出すためのグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
ビデオを含む光信号情報を取り出した後のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
光トランスミッタアセンブリから受信した全ての光信号情報を抽出した後のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
図５２Ｄのグラフィカルユーザインターフェースによって表示されたフォトギャラリーアイコンをユーザが入力選択した後のグラフィカルユーザインターフェースの表示例を示している。
図５２Ｄのグラフィカルユーザインターフェースによって表示された製品一覧アイコンをユーザが入力選択した後のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
図５２Ｆに示されたフレグランス製品カテゴリをユーザが入力選択した後のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
図５２Ｇに示された女性のフレグランス製品カテゴリをユーザが入力選択した後のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
図５２Ｈに示された特定のフレグランスをユーザが入力選択した後のグラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
エンティティから受信した光信号情報を提示するグラフィカルユーザインターフェースにおいて受信したユーザ入力に応じて光ナローキャスティングネットワークを介してエンティティと通信する例示的な方法を示すフロー図である。
モバイル装置上で光ナローキャスティングアプリケーションを実行することによって提示されることができる店舗ウィンドウまたは店内ディスプレイのための例示的な拡張現実光ナローキャスティンググラフィカルユーザインターフェースを示している。
モバイル装置上で光ナローキャスティングアプリケーションを実行することによって飛行機環境において提示されることができる例示的な拡張現実グラフィカルユーザインターフェースを示している。
図５５Ａに示された拡張現実オブジェクトをユーザが入力選択した後の例示的な拡張現実グラフィカルユーザインターフェースを示している。
図５５Ｂに示されたメニューアイテムをユーザが入力選択した後の例示的な拡張現実グラフィカルユーザインターフェースを示している。
車両において光ナローキャスティングを実施する例示的なグラフィカルユーザインターフェース方法を示すフロー図である。
不動産を購入することに関心がある運転者および／または乗客に対して車両によって提供されることができる光ナローキャスティンググラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
図５７Ａのグラフィカルユーザインターフェース上に表示された情報をフィルタリングした後に運転者および／または乗客に対して車両によって提供されることができる光ナローキャスティンググラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
図５７Ｂに示された販売用の家屋に関連付けられたアイコンをユーザが入力選択した後に運転手および／または乗客に対して車両によって提供されることができる光ナローキャスティンググラフィカルユーザインターフェースの例示的な表示を示している。
メディアコンテンツに光学的にナローキャストされたコンテンツを埋め込むために実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。
信号拡張メディアに埋め込まれた情報またはデータを取り出すために実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。
個人のグループの画像またはビデオを撮像するためにユーザがユーザ装置を利用することができるシナリオを示している。
図５９Ａに示された励磁的なシナリオにしたがって撮像された信号拡張写真の例示的な図を示している。
本明細書に開示される方法の様々な特徴を実施するために使用されることができる例示的なコンピューティングモジュールを示している。
図は網羅的なものではなく、開示された正確な形態に本開示を限定するものではない。
定義
本明細書で使用される場合、「光ナローキャスティングシステム」または「ＯＮＳ」は、１つ以上の伝搬媒体を介して伝送される１つ以上のデジタル変調光ビームを使用して１つ以上の位置から１つ以上の他の位置に情報を伝送することができるシステムである。想定される伝搬媒体は、これらに限定されるものではないが、空気、水、ガラス窓、および真空の空間を含むことができる。ＯＮＳは、光ビームを１つ以上の光レシーバアセンブリ（ＯＲＡ）に伝送するための１つ以上の光伝送アセンブリ（ＯＴＡ）を含むことができる。
本明細書で使用される場合、「光ビーム」は、約１０ｎｍ（例えば、極紫外線（ＵＶ）放射）から約１０６ｎｍ（例えば、遠赤外線（ＩＲ）放射）の範囲のスペクトル領域における波長を有する電磁放射の指向性ビームである。本明細書において光ビームを指すために使用される場合、用語「指向性」ビームは、例えば特定の伝播方向範囲で送られるが他の方向には送られない光エネルギなどのエネルギを指すことができる。例えば、レーザは、光の狭い指向性ビームを放射することができるが、太陽は、全ての可能な方向において外側に伝搬する無指向性光を放射すると理解されることができる。
本明細書で使用される場合、「光トランスミッタアセンブリ」または「ＯＴＡ」は、電子機器、ソフトウェア（および／またはファームウェア）、および１つ以上の光トランスミッタ（ＯＴ）を含む装置である。ＯＴＡは、ＯＮＳの要素とすることができる。ＯＴＡ内のＯＴは、少なくとも１つの光ビーコントランスミッタ（ＯＢＴ）および／または少なくとも１つの光信号トランスミッタ（ＯＳＴ）の機能を提供することができる。いくつかの実装では、単一のＯＴは、ＯＢＴおよびＯＳＴの双方として機能することができる。他の実装では、ＯＴＡのＯＢＴおよびＯＳＴは、別個の装置とすることができる。ＯＴＡはまた、そのＯＴによって出力される光ビームの指向方向を制御することを可能にする１つ以上のチルトアクチュエータを含むことができる。ＯＴＡの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、ＯＴＡとそのユーザ（またはそのユーザの装置）との間のインターフェースの提供、そのＯＴに対するタイミングパルスおよび電力の供給、ＯＴの動作の制御（例えば、それらをオンおよびオフにする、それらのデータ伝送速度を設定するなど）、１つ以上のデジタル変調光ビームとして出力するためにＯＴに対するデジタルデータの転送、出力光ビームの指向方向を変更するための１つ以上のチルトアクチュエータの制御など、様々な有用な機能を実行することができる。
本明細書で使用される場合、「光トランスミッタ」または「ＯＴ」は、１つ以上の光源、１つ以上のビーム形成光学系、および光ビームを伝送するように適合された関連ソフトウェア（および／またはファームウェア）を有する電子機器を含む装置である。１つ以上のＯＴは、ＯＴＡの少なくとも一部を形成することができる。光源は、コヒーレント（例えば、レーザ）またはインコヒーレント（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））であってもよい。各光源の光出力は、一連の１ビットおよび０ビットの形式でデジタルデータを伝送するために、所望のビットレート（またはユーザ選択可能な範囲のビットレートの１つ）で電子的に変調されてもよい。光源は、所望の光波帯域の光放射を生成する。各ビーム形成光学系は、１つ以上の光源によって放射された光束を集光し、屈折、反射および／または回折を利用して所望の角度強度分布を有する透過ビームに集束させることができる。場合によっては、ビーム形成光学系はまた、所望の波帯域の外側に透過する光束量を最小化するために１つ以上のスペクトルフィルタを含むこともできる。出射ビームの立体角を増加させるためにおよび／または特定の立体角領域において出射強度を増加させるために、いくつかの実装では複数のＯＴが単一のＯＴＡにおいて使用されることができる。ＯＴの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、以下の機能を実行することができる：コンポーネントであるＯＴＡによって伝送されたタイミングパルスおよび電力を受信して（必要に応じて）変更する；ＯＴＡから送られた様々な制御信号を受信して適切に解釈する；およびデジタル光学形式で出力するデジタル電子形式のデータをＯＴＡから受信する。
本明細書で使用される場合、「光ビーコントランスミッタ」または「ＯＢＴ」は、ＯＴＡに関連付けられたビーコンを生成するＯＴの種類である。「光ビーコン」または「ビーコン」は、ＯＲＡがＯＴＡの存在を検出することを可能にする情報を含む変調光ビームである。光ビーコンは、光学的に伝送された情報を受信するユーザまたはエンティティに、ビーコンに関連付けられたＯＴＡによって伝送された情報の存在または利用可能性を認識させる。ＯＴＡの存在を検出することに加えて、ＯＢＴによって生成されたビーコンはまた、光レシーバアセンブリ（ＯＲＡ）がエンティティ（例えば、企業、組織、個人、製品、ランドマークなど）およびＯＴＡが関連付けられているエンティティ（例えば、レストラン、デパート、映画館など）の種類（すなわち、カテゴリ）を識別することを可能にする情報を含むことができる。
ビーコンはまた、ＯＴＡの角度位置を判定するためにＯＢＲによって使用されることもできる。いくつかの実施形態では、ＯＴＡの角度位置、例えば水平および／または垂直角度位置は、光ビーコン内または光ビーコンの一部として光学的に伝送される情報に基づいて判定されることができる。例えば、ＯＴＡの位置を示す緯度、経度、および高度情報は、ビーコンにおいて伝送されてもよい。いくつかの実施形態では、光ビーコンの伝播方向のＯＢＲによって形成された１つ以上の測定値は、ＯＢＲのＦＯＶ内のＯＴＡの角度位置を導出、計算または判定するためにＯＢＲによって使用されることができる。前述したように、ＯＴＡ内の単一のＯＴは、ＯＢＴおよびＯＳＴの双方として機能してもよく、またはＯＴＡ内のＯＢＴおよびＯＳＴは、別個の装置であってもよい。
本明細書で使用される場合、「光信号トランスミッタ」または「ＯＳＴ」は、ＯＴＡに関連付けられた光信号を生成するＯＴの種類である。「光信号」は、ＯＴＡのオペレータが光レシーバアセンブリ（ＯＲＡ）に伝送することを望む光ビーコンに含まれる情報以外の情報を含む変調光ビームである。ＯＳＴの目的は、ＯＳＴがコンポーネントであるＯＴＡを既に検出したＯＲＡに情報を伝送することである。
いくつかの例では、ＯＲＡはまた、ＯＴＡによって伝送された光信号を受信する前に、ＯＴＡの角度位置を特定して判定していたこともある。ＯＴＡ内の単一のＯＴは、ＯＢＴおよびＯＳＴの双方として機能してもよく、またはＯＴＡ内のＯＢＴおよびＯＳＴは、別個の装置であってもよい。
ＯＴＡによって生成される変調光ビームは、光ビーコンおよび光信号の双方を含むことができる。あるいは、変調光ビームは、１つ以上の光ビーコンのみを含み、光信号を含まなくてもよく、または１つ以上の光信号のみを含み、光ビーコンを含まなくてもよい。例えば、ＯＴＡは、一方が光ビーコンであり且つ他方が光信号である２つの別個の光ビームを同時に出射することができ、光ビーコンは、光信号とは異なる波長スペクトルを有する。
本明細書で使用される場合、用語「光情報」は、一般に、変調光ビームから抽出されたまたは光ビームを変調するために使用される情報を指す。
光情報は、光ビーコンから抽出されたまたは光ビーコンに含まれる識別データ（例えば、特定のＯＴＡおよび／またはＯＴＡのソースを識別する）および光信号から抽出されたまたは光信号に含まれる記述データ（例えば、広告または他のメッセージ）を含むことができる。
このデータは、テキスト、ビデオ、オーディオ、メタデータ、または他の種類の情報などの機械可読および／または人間可読データを含むことができる。
本明細書で使用される場合、「光レシーバアセンブリ」または「ＯＲＡ」は、電子機器、ソフトウェア（および／またはファームウェア）、および１つ以上の光レシーバ（ＯＲ）を含む装置である。
ＯＲＡ内のＯＲは、少なくとも１つの光ビーコンレシーバ（ＯＢＲ）および／または少なくとも１つの光信号レシーバ（ＯＳＲ）の機能を提供することができる。
ＯＲＡは、ＯＮＳの要素とすることができる。場合によっては、ＯＲＡはまた、そのＯＢＲおよびＯＳＲが変調光ビームを受光することができる方向を制御することを可能にする１つ以上のチルトアクチュエータを含むこともできる。ＯＲＡは、以下の機能の１つ以上を実行することができる。それは、ＯＴＡによって伝送されたビーコンの存在を検出することができる。
それは、ＯＴＡが関連付けられているエンティティ（例えば、企業、組織、個人、製品、ランドマークなど）の識別子などのビーコンから情報を抽出することができる。それは、ビーコンの入射の方向を検知するかまたはそこから位置情報を抽出することによってＯＴＡの角度位置を判定することができる。それは、ＯＴＡによって伝送された光信号からデータを受信および／または抽出することができる。ＯＲＡの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、ＯＲＡとそのユーザ（またはユーザの装置）との間のインターフェースの提供、そのＯＢＲおよびＯＳＲにタイミングパルスおよび電力の供給、そのＯＢＲおよびＯＳＲの動作の制御（例えば、それらをオンおよびオフにする、データ受信速度を設定するなど）、検出されたＯＴＡに関するそのＯＢＲによって取得された識別情報および角度位置などの情報の受信およびユーザ（またはユーザの装置）への転送、そのＯＳＲによってＯＴＡから受信したデータの受信およびユーザ（またはユーザの装置）への転送、および１つ以上のＯＢＲおよび１つ以上のＯＳＲの指向方向を変更するための１つ以上のチルトアクチュエータの制御など、様々な有用な機能を実行する。
本明細書で使用される場合、「光ビーコンレシーバ」または「ＯＢＲ」は、ＯＲＡの少なくとも一部を構成することができる光ビーコンを受光するように適合された装置である。ＯＢＲは、１つ以上のＯＴＡの存在を検出することができる。
ＯＢＲはまた、例えば光ビーコン内に含まれる情報を介してＯＴＡが関連するエンティティ（例えば、企業、組織、または個人）を識別するとともに、ＯＴＡの角度位置を判定することもできる。前述したように、ＯＴＡの角度位置は、ビーコンの伝搬方向の測定から導出されてもよく、および／またはビーコン内に含まれる情報から判定されてもよい。ＯＢＲは、例えば、１つ以上の光検出器または検出器アレイ、１つ以上の光学部品（例えば、レンズ、反射器、および／または回折光学素子）をそれぞれ含む１つ以上の集光光学系、ならびに関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）を有する制御電子機器を含むことができる。検出器に入射する帯域外光束を低レベルに低減するために、各集光光学系にスペクトルフィルタを含めることができる。光検出器は、ＯＢＲが受信するように設計されたビーコンの波帯域内でおよびビットレートで光束を検出することができる。場合によっては、ＯＢＲは、その検出器、集光光学系、電子ハードウェア、およびソフトウェア／ファームウェアの一部または全部を、それが一部であるＯＲＡ内の１つ以上のＯＳＲと共有することができる。ＯＢＲの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、少なくとも以下の機能を実行する：それが一部であるＯＲＡによって送信されたタイミングパルスおよび電力を受信して（必要に応じて）変更する手段を提供すること；ＯＲＡによって送信された様々な制御信号を受信して適切に解釈すること；およびそれが検出して情報を受信したビーコンに関して得られた情報（例えば、識別情報および角度位置）をＯＲＡに転送すること。
本明細書で使用される場合、「光信号レシーバ」または「ＯＳＲ」は、光信号を受信し、それらが含むデータをデジタルまたは電子形式に変換するように適合された装置である。ＯＳＲは、１つ以上の光検出器または検出器アレイ、１つ以上の集光光学系、および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）を有する制御電子機器を含むことができる。光検出器は、ＯＳＲが受光するように設計された光信号の波帯域内でおよびビットレートで光束を検出することができる。各集光光学系は、その入射瞳上およびその特定の視野（ＦＯＶ）内で入射帯域内光束を集光することができ、屈折、反射および／または回折を利用して１つ以上の光検出器に集光する。検出器に入射する帯域外光束を低レベルに低減させるために、光トレインにスペクトルフィルタを含めることもできる。場合によっては、ＯＳＲは、その検出器、集光光学系、電子ハードウェア、およびソフトウェア／ファームウェアの一部または全部を、それが一部であるＯＲＡ内の１つ以上のＯＢＲと共有することができる。ＯＳＲの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、以下の機能のうちの１つ以上を実行することができる：（それが一部である）ＯＲＡによってタイミングパルスおよび電力を受信して（必要に応じて）変更する；ＯＲＡによって送信された様々な制御信号を受信して適切に解釈する；および受光した光信号から抽出されたデジタルデータをＯＲＡに転送する。
本明細書では、非電波ベースの通信チャネルを利用する通信のシステムおよび方法が開示される。すなわち、通信は、変調光ビームの形態の情報の送信および／または受信を介して達成されることができる。このようにして、例えば広告情報などの情報を送信したい企業などのようなユーザまたはエンティティは、情報のデジタル表現を伝送のために１つ以上の変調光ビームに変換することができるＯＴＡを利用することによってそうすることができる。伝送される情報は、例えば政府機関を含む企業および他の組織によって、および個人によって配布される情報を含むことができることに留意すべきである。ソーシャルメディアコンテキスト内で個人によって共有されるメッセージ、写真、およびビデオなどの個人コンテンツは、伝送される可能性のある情報の他の例である。
本明細書で開示される光通信方法およびシステムの特徴は、１つ以上のＯＴＡによって送信された情報を受信するように設計されたＯＲＡのユーザが、どの特定の光トランスミッタが関心のある情報を自分に送信するものかまたはそれらが配置される場所を事前に知ることができないことである。この理由のために、様々な実施形態の１つの態様は、ＯＲＡが、その情報を受信する前に光学的に伝送された情報の存在を検出するように構成された１つ以上の構成要素を備えることができることである。
１つ以上の変調光ビームの形で伝送される情報を受信することを希望するユーザは、スマートフォンなどのユーザ装置内でまたはその装置とともに実装されたＯＲＡを利用して、利用可能な光ビーコンの存在をスキャンして検出し、ビーコンに含まれる識別情報を抽出し、例えば拡張現実（ＡＲ）インターフェースを介して識別情報を表示することができる。その関連するビーコンから抽出されてＡＲインターフェース上に表示された情報を使用して特定のＯＴＡを選択すると、ユーザは、望むのであれば、ＡＲインターフェースまたはメディアプレーヤなどの他の情報提示機構を介して前記ＯＴＡに関連付けられた光信号に含まれるかまたはそれによって表される情報（例えば、デジタルビデオの形態の広告情報）の一部または全部をさらに取得することができる。
本明細書では光ナローキャスティングシステムと呼ばれるそのような光通信システムを用いることによって利点を実現することができる。例えば、本明細書に開示されるものなどの光ナローキャスティングシステムは、長距離高帯域幅能力を有し、規制上の制限を回避することができる（それゆえに、光伝送は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）または他の規制機関によって規制されない）。例えば、光ナローキャスティングシステムは、必要な消費電力が少なく且つエネルギ効率が高い非常にコンパクトな非結像光学部品によって強化される既存のハードウェアおよび／またはソフトウェア技術を利用する能力をユーザに提供することができる。例えば、光ナローキャスティングシステムの動作可能範囲は、約５０ｍ以内で有効であるＷｉＦｉのものと比較して約４００ｍ（例えば、日中）から約１２００ｍ（例えば、夜間）とすることができる。さらに、光ナローキャスティングシステムは、例えばビーム形成を用いて１つ以上の所望の方向に情報を導くことができる。これは、前述の非結像光学系の使用によって達成されることができるが、高価でかさばる指向性アンテナを使用する（ＷｉＦｉルータの）必要性がある場合にはＷｉＦｉを使用する指向性は実用的ではない。効率性に関して、光ナローキャスティングネットワークは、ＷｉＦｉネットワークよりも最大３００倍エネルギ効率を良くすることができる。さらに、光ナローキャスティングネットワークで達成できるセキュリティは、伝送された光ビームの指向性のために、ＷｉＦｉ（登録商標）ネットワークで可能なセキュリティよりもはるかに高い。
図１は、例示的な光ナローキャスティングシステム１００を示している。光ビームの送信および／または受信は、光トランスミッタアセンブリ１０４などのＯＴＡおよび光レシーバアセンブリ１０６などのＯＲＡを使用して達成することができる。前述したように、「光トランスミッタアセンブリ」または「ＯＴＡ」は、１つ以上の光ビームを伝送するように適合された光ナローキャスティング要素を指すことができ、特定の電子機器および／または回路、ソフトウェアおよび／またはファームウェア、ならびに１つ以上の光トランスミッタを含むことができ、これについては、図２を参照して以下により詳細に説明する。図１に示すように、光トランスミッタアセンブリ１０４は、１つ以上の光ビームを空気などの媒体に伝送することができる。
以前に示唆したように、光ビームは、１つ以上の光ビーコンおよび光信号を含むことができる。
光トランスミッタアセンブリ１０４は、光レシーバアセンブリ１０６によって受信されるべき光ビームとして伝送するために、デジタル情報を受信し、変調し、変換し、および／または他の方法で光フォーマットに処理することができる。デジタル情報は、１つ以上のソース、例えばソース装置１０２から光トランスミッタアセンブリ１０４によって受信されてもよい。ソース装置１０２は、コンピュータタブレット、スマートフォン、データサーバ、または他の情報源であってもよい。
光トランスミッタアセンブリ１０４は、建物、ビルボード、道路標識などのような様々な固定構造物上に設置されることができる。
また、自動車やバスなどの車両に設置されることもできる。これらの設置は単なる例示であり、決して限定するものではないことを理解すべきである。光トランスミッタアセンブリ１０４はまた、スマートフォン、タブレットコンピュータ、およびヘッドマウントディスプレイなどの携帯および／またはハンドヘルド装置に組み込まれてもよく、またはスマートフォンケースやタブレットコンピュータのケースなどの携帯および／またはハンドヘルド装置に取り付けられるもしくは近接して保持されることが意図された装置に組み込まれてもよい。ここで述べた装置は単なる例示であり、決して限定するものではないことを理解すべきである。さらに、光トランスミッタアセンブリ１０４は、単一のソース装置１０２に関連付けられるものとして示されているが、いくつかの実施形態では、光トランスミッタアセンブリ１０４は、追加のソース装置からのデジタル情報に関連付けられるおよび／または受信することができる。
光レシーバアセンブリ１０６は、建物、ビルボード、道路標識などのような様々な固定構造物上に設置されることができる。
また、自動車やバスなどの車両に設置されることもできる。
これらの設置は単なる例示であり、決して限定するものではないことを理解すべきである。光レシーバアセンブリ１０６はまた、スマートフォン、タブレットコンピュータ、およびヘッドマウントディスプレイなどの携帯および／またはハンドヘルド装置に組み込まれてもよく、またはスマートフォンケースやタブレットコンピュータのケースなどの携帯および／またはハンドヘルド装置に取り付けられるもしくは近接して保持されることが意図された装置に組み込まれてもよい。ここで述べた装置は単なる例示であり、決して限定するものではないことを理解すべきである。さらに、光レシーバアセンブリ１０６は、単一のユーザ装置１０８に関連付けられるものとして示されているが、いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリ１０６は、追加のユーザ装置に関連付けられる、それによって制御されるおよび／またはデジタル情報を共有することができる。
光レシーバアセンブリ１０６は、１つ以上の光ビームを受光するように適合された光ナローキャスティング要素であってもよく、特定の電子機器および／または回路、ソフトウェアおよび／またはファームウェア、ならびに１つ以上の光レシーバを含むことができ、これについては、図４を参照して以下により詳細に説明する。光レシーバアセンブリ１０６は、光ビームを受光し、光ビームをデジタル情報に復調し、変換し、および／または他の方法で処理して戻すことができる。光レシーバアセンブリ１０６は、ユーザ装置１０８などの受信装置にデジタル情報を伝送または転送することができる。ユーザ装置１０８は、コンピュータタブレット、スマートフォン、ネットワークサーバ、またはデジタル情報もしくはデータを受信および／または利用することができる他の装置とすることができる。光レシーバアセンブリ１０６は、ユーザ装置１０８と一体化されてもよく、または光レシーバアセンブリ１０６は、ユーザ装置１０８に動作可能に取り付けられてもよい。光レシーバアセンブリ１０６は、単一のユーザ装置にのみ関連付けられる必要はないことに留意すべきである。
いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリ１０６は、例えば、ブロードキャスト、マルチキャストなどを介して、複数のユーザ装置に受信したデジタル情報を伝送または転送することができる。
図１は、光トランスミッタアセンブリ１０４と光レシーバアセンブリ１０６との間の一方向通信を示しているが、光ナローキャスティングシステムはまた、双方向通信を含むことができることに留意すべきである。例えば、ソース装置１０２およびユーザ装置１０８は、それぞれ、それに組み込まれたまたはそれに動作可能に取り付けられた各光トランスミッタおよび光レシーバアセンブリを有することができる。
光ビームは、場合によっては、可視または近赤外帯域とすることができる。光ビームは、インコヒーレント光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））、レーザ、または他の適切な光源のいずれかを使用して生成されることができる。用途に応じて、異なる角度ビーム幅を使用することができる。光ビームは、遮ぎられていない視線（ＬＯＳ）に沿って光トランスミッタアセンブリから光レシーバアセンブリに直接伝搬することができるか、または、例えば、天井、壁、または他の構造物などからの、もしくは、小粒子（例えば、空気中のほこり）の懸濁液もしくは液滴（例えば、雲または霧）からの拡散反射を利用して間接的な非ＬＯＳ経路に沿って伝搬することができる。図２１に示すように、２つ以上の同一のモジュール式トランスミッタ−光学ユニットは、増加した水平および／または垂直角度ビーム幅、および／または特定の立体角領域内の増加した強度を有する複合ビームを生成するために使用されることができる。
アドホックネットワーク（例えば、２つ以上のコンピュータまたは他の装置間に直接確立された通信ネットワーク）は、基地局または他の集中型アクセスポイントに依存する必要はない。そのような通信ネットワークは、一般に、参加者によって記載された文書のセットを共有するまたはマルチプレイコンピュータゲームをするなど、特定の共通目的のために物理的に近接した少数の参加者間で一時的に確立される。いくつかの実施形態では、２つ以上のユーザ装置（その１つの実施形態はユーザ装置１０８とすることができる）は、それぞれ、光トランスミッタアセンブリおよび光レシーバアセンブリ（その実施形態は、図１の光トランスミッタアセンブリ１０４および光レシーバアセンブリ１０６とすることができる）を備えることができる。２つ以上のユーザ装置は、光ビームを介してデータを送受信するために使用され、それにより、アドホック光ナローキャスティングネットワークを形成する。
図２Ａは、光トランスミッタアセンブリ１０４を構成することができる例示的な構成要素を示している。
光トランスミッタアセンブリ１０４は、データインターフェース１０４ａを含むことができる。データインターフェース１０４ａは、光トランスミッタアセンブリ１０４とソース装置１０２（および／またはソース装置１０２のユーザ）との間のインターフェースを提供するように適合された電子機器および／または回路、ならびに関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）を備えることができる。例えば、光トランスミッタアセンブリ１０４は、データインターフェース１０４ａを介してソース装置１０２によって制御されてもよい。データインターフェース１０４ａは、有線および／または無線（例えば、ブルートゥース（登録商標））接続によってソース装置１０２と通信することができる。ソース装置１０２上の１つ以上のソフトウェアアプリケーションは、データファイルがデータインターフェース１０４ａを介して光トランスミッタアセンブリ１０４のメモリユニットにアップロードされることを可能にすることができる。これらの１つ以上のソフトウェアアプリケーションはまた、ユーザが光トランスミッタアセンブリ１０４にアップロードされた１つ以上のデータファイルの内容を光学的に伝送するように光トランスミッタアセンブリ１０４に命令するコマンドを送ることを可能にする。ユーザはまた、光トランスミッタアセンブリ１０４のビットレート、光出力強度、パルスデューティサイクル、および他の関連する動作パラメータなどの値を指定することができる。
光トランスミッタアセンブリ１０４は、制御電子機器１０４ｂを含むことができる。
制御電子機器１０４ｂは、ユーザによって入力され、光トランスミッタアセンブリ１０４の動作を制御するために利用される上述した値を受信することができる。例えば、制御電子機器１０４ｂは、タイミングパルスおよび電力を光トランスミッタに供給し、（例えば、それらをオンおよびオフする、データ伝送速度を設定するなどにより）例えば光ビーコントランスミッタ１０４ｃおよび光信号トランスミッタ１０４ｄなどの１つ以上の光トランスミッタの動作を制御することができる。
制御電子機器１０４ｂは、１つ以上のデジタル変調光ビームとして出力されるように１つ以上の光トランスミッタへのデジタルデータの転送を達成することができる。
いくつかの実施形態では、光トランスミッタアセンブリ１０４はまた、１つ以上の光ビームが指向されて出射される方向を光トランスミッタアセンブリ１０４が制御することを可能にする、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）アクチュエータなどの１つ以上のチルトアクチュエータを備えることもできる。例えば、光ビーコントランスミッタ１０４ｃ、光信号トランスミッタ１０４ｄ、および／または複合光トランスミッタ１０４ｅは、１つ以上のチルトアクチュエータがトランスミッタを動かすことを可能にする接続を介して光トランスミッタアセンブリ１０４に取り付けられるかまたは組み込まれることができる。制御電子機器１０４ｂは、１つ以上のチルトアクチュエータの動作を制御することができる。
光トランスミッタアセンブリ１０４は、例えばソース装置１０２から受信したデジタル情報を処理して光ビームとして送信するように適合された１つ以上の光トランスミッタを含むことができる。図２Ａに示すように、いくつかの実施形態は、光ビーコントランスミッタ１０４ｃおよび光信号トランスミッタ１０４ｄを有することができる。光ビーコントランスミッタ１０４ｃは、光ビーコンレシーバによって受信されるよう特に意図された光ビーコンを送信するように適合されることができる。光ビーコンは、光トランスミッタアセンブリ１０４の存在が検出されることを可能にする。光ビーコンは、ソース（例えば、ソース装置１０２に関連付けられたユーザまたはエンティティ、ソース装置１０２、および／または光トランスミッタアセンブリ１０４）が識別されることを可能にすることができる。光ビーコンはまた、異なる位置にあるＯＢＲのＦＯＶ内の光トランスミッタアセンブリ１０４の水平および／または垂直角度位置が判定されることを可能にする。これは、例えば、レンズの焦点面内に配置された検出器アレイ上の対応する異なる位置において異なる方向からレンズに入射する光ビーコンを集光させる（すなわち、集束させる）ために、結像レンズなどのレンズを利用するＯＢＲによって達成されることができる。光ビーコンが現在集束されている検出器アレイ内の位置は、光ビーコンが伝送されるＯＴＡのＯＢＲのＦＯＶに対する現在の角度位置の尺度とすることができる。すなわち、光ビーコンの形の光パワーは、ＯＢＲにおいて使用される検出器アレイの特定の行および列に配置された検出器に（ＯＢＲのレンズによって）主としてまたは全体的に集光されることができる。ＯＢＲは、光ビーコンの波帯に敏感なカメラであってもよい。光ビーコンが集中する検出器アレイの行および列は、ビーコンを送信したＯＴＡの現在の推定位置（ＯＢＲのＦＯＶ内）であり得る。この形式のＯＴＡ位置は、スマートフォンの前方視認カメラなどの関連する可視光カメラのＦＯＶ内の類似の位置にマッピングされることができる。これは、ＯＴＡの位置がユーザのリアルタイムビデオディスプレイ（例えば、スマートフォンのディスプレイ）上に表現されることを可能にする。そして、ＯＴＡを表すアイコンは、例えば、リアルタイムビデオディスプレイのこの位置にオーバーレイされることができる。ＯＴＡの水平および垂直角度位置は、一般に、時間の関数とすることができることに留意すべきである。例えば、ＯＴＡが移動する車両に搭載されているためにＯＴＡが移動した場合、ＯＢＲのＦＯＶ内のその位置は変わることがある。同様に、ＯＲＡが新たな場所に移動したり、傾いたりすると、ＯＴＡが同じ物理的な場所に留まっていても、ＯＢＲのＦＯＶ内のＯＴＡの場所も変わることがある。
光信号トランスミッタ１０４ｄは、光信号レシーバによって受信されるように特に意図された光信号を送信するように構成されることができる。光信号は、光トランスミッタアセンブリ１０４から光レシーバアセンブリ１０６へ情報を伝送し、光トランスミッタアセンブリ１０４および／またはそれに関連するエンティティは、既に検出され、識別され、および、ＯＢＲのＦＯＶに対する水平および／または垂直角度位置は、既に判定されている。さらに、出力光ビームの立体角を増加させるためにおよび／または特定の立体角領域における出力強度を増加させるために、光トランスミッタアセンブリ１０４に２つ以上の光トランスミッタが実装されてもよい。
図２Ａにも示されているように、代替例は、光ビーコントランスミッタ１０４ｃおよび光信号トランスミッタ１０４ｄの双方の機能を実現する「複合」光トランスミッタ１０４ｅを利用することであってもよい。例えば、複合光トランスミッタ１０４ｅは、光ビーコンおよび光信号の双方を伝送するように適合された単一の光トランスミッタを備えることができる。すなわち、複合光トランスミッタ１０４ｅは、光ビーコンレシーバおよび光信号レシーバの双方によって受信されることが意図された光ビームを伝送するように設計されることができる。
光トランスミッタ、例えば、光ビーコントランスミッタ１０４ｃ、光信号トランスミッタ１０４ｄ、および／または複合光トランスミッタ１０４ｅは、１つ以上の光源、１つ以上のビーム形成光学系、ならびにソフトウェアおよび／またはファームウェアに関連付けられた電子機器を含むことができる（図９を参照）。光源は、コヒーレント（例えば、レーザ）またはインコヒーレント（例えば、ＬＥＤ）とすることができる。各光源の光出力は、一連の１ビットおよび０ビットの形式でデジタル情報を伝送するために、所望のビットレート（またはユーザ選択可能な範囲のビットレートの１つ）で電子的に変調されてもよい。光源は、所望の光波帯域の光放射を生成することができる。各ビーム形成光学系は、１つ以上の光源によって放射された光束を集光し、屈折、反射および／または回折を利用して所望の角度強度分布を有する透過ビームに集光させることができる。
場合によっては、ビーム形成光学系は、所望の波帯域の外側に透過する光束量を最小化するために１つ以上のスペクトルフィルタを含むこともできる。
光トランスミッタ、例えば、光ビーコントランスミッタ１０４ｃ、光信号トランスミッタ１０４ｄ、および／または複合光トランスミッタ１０４ｅの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、以下の機能のうちの１つ以上を実行することができる：光トランスミッタアセンブリ１０４からタイミングパルスおよび／または電力を受信して必要に応じて変更する；光トランスミッタアセンブリ１０４から送信された様々な制御信号を受信して適切に解釈する；および制御電子機器１０４ｂを介して例えばデータインターフェース１０４ａからデジタル形式の情報またはデータを受信し、光ビームに対してデジタル光学的形式で出力する。いくつかの実施形態では、デジタル情報またはデータは、データインターフェース１０４Ａから直接受信されてもよいことに留意すべきである。
図２Ｂは、光トランスミッタアセンブリ１０４および／またはその構成要素部品もしくは要素によって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。
動作１１０において、光学的に伝送されるデジタルデータは、光トランスミッタアセンブリ１０４によって受信されることができる。上述したように、光学的に伝送されるデジタルデータは、データインターフェース１０４ａを介して受信されてもよい。例えば、ソース装置１０２を介したユーザは、デジタルビデオ広告を光トランスミッタアセンブリ１０４にアップロードすることができる。動作１１２において、デジタルデータは、１つ以上の光ビーコンおよび／または光信号に変換されることができる。例えば、デジタルビデオ広告は、光信号の形態での伝送のためにデジタルビデオ広告の光学的にフォーマットされた表現に変換されることができる。
この動作は、図９に関してより詳細に説明され、制御電子機器１０４ｂの制御のもとに、光ビーコントランスミッタ１０４ｃ、光信号トランスミッタ１０４ｄ、および／または複合光トランスミッタ１０４ｅの１つ以上において１つ以上の変換、処理、および／または変調動作を行うことを含むことができる。
動作１１４において、光ビーコンおよび／または光信号は、光ビーコントランスミッタ１０４ｃ、光信号トランスミッタ１０４ｄ、および／または複合光トランスミッタ１０４ｅのうちの１つ以上によって送信される。
光ビーコンの場合、例えば、ソース装置１０２のユーザを識別する情報は、光信号とともに送信されてもよく、別個に送信される光ビーコンに変換されてもよい。
図３Ａは、光レシーバアセンブリ１０６を構成することができる１つ以上の例示的な構成要素を含む光レシーバアセンブリ１０６をより詳細に示している。例えば、光レシーバアセンブリ１０６は、光ビーコンレシーバ１０６ａおよび光信号レシーバ１０６ｂのうちの１つ以上、または代替例として、光ビーコンレシーバ１０６ａおよび光信号レシーバ１０６ｂの双方の機能を実現する「複合」光レシーバ１０６ｃを含むことができる。例えば、複合光レシーバ１０６ｃは、光ビーコンおよび光信号の双方を受信するように適合された単一の光レシーバを備えることができる。
いくつかの実施形態では、光トランスミッタアセンブリ１０４と同様に、光レシーバアセンブリ１０６は、その光ビーコンレシーバおよび／または光信号レシーバが例えば光トランスミッタアセンブリ１０４などの１つ以上の光トランスミッタアセンブリによって伝送される光ビームを受信することができる方向を光レシーバアセンブリ１０６が制御することを可能にする１つ以上のチルトアクチュエータを含むことができる。
光レシーバアセンブリ１０６の目的は、以前に示唆したように、光トランスミッタアセンブリ１０４によって伝送されたデータの存在を検出しおよび／または（光ビーコンおよび／または光信号の形態で）データを受信することができる。例えば、光レシーバアセンブリ１０６は、それらによって送信された光ビーコンを検出することによって光トランスミッタアセンブリの存在を検出し、例えば光ビーコンを送信した光トランスミッタに関連付けられたエンティティに関する光ビーコンから識別情報を抽出し、（光ビーコンの入射方向を検出することによって）光トランスミッタアセンブリの水平および／または垂直角度位置を判定し、光信号の形態で情報またはデータを受信することができる。
光レシーバアセンブリ１０６は、光レシーバアセンブリと１つ以上のユーザおよび／または例えばユーザ装置１０８などのユーザ装置との間のインターフェースを提供するデータインターフェース１０６ｅを備えることができる。データインターフェース１０６ｅは、検出された光ビーコンに関して光ビーコンレシーバ１０６ａによって得られた識別情報および水平および／または垂直角度位置などの情報を受信してユーザ（または例えばユーザ装置１０８などのユーザの装置）に転送する役割を果たすことができる。データインターフェース１０６ｅは、例えば光信号レシーバ１０６ａによって光信号を介してデータを受信し、受信したデータをユーザ（または例えばユーザ装置１０８などのユーザの装置）に転送する役割を果たすことができる。光レシーバアセンブリ１０６は、データインターフェース１０６ｅを介して有線接続または無線接続によってユーザ装置１０８とインターフェースされることができる。ユーザ装置１０８に常駐するソフトウェアは、光レシーバアセンブリ１０６を動作させるためにユーザによって利用されてもよい。さらに、ユーザは、ユーザ装置１０８を使用して、受信されるべき信号のビットレートの範囲、使用されるべき誤り訂正方法、および／または様々な他のレシーバ動作パラメータを指定することができ、動作パラメータは、データインターフェース１０６ｅを介してレシーバアセンブリ１０６に送信されることができる。
光レシーバアセンブリ１０６は、制御電子機器１０６ｄを備えることができる。制御電子機器１０６ｄは、タイミングパルスおよび電力を光ビーコンレシーバ１０６ａ、光信号レシーバ１０６ｂ、または代替的に、複合光レシーバ１０６ｅに供給することができる。制御電子機器１０６ｄは、光ビーコンレシーバ１０６ａ、光信号レシーバ１０６ｂ、または代替的に、複合光レシーバ１０６ｅの動作（例えば、それらをオンおよびオフにする、データ出力フォーマットを設定するなど）を制御することができる。データインターフェース１０６ｅは、１つ以上の光ビーコンレシーバおよび／または１つ以上の光信号レシーバが指し示されることができる方向を変更するために使用されることができる１つ以上のチルトアクチュエータを制御することができる。
光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、それらを光ナローキャスティングシステムの光トランスミッタ以外の放射源（例えば、自然および人工照明源）によって生成される入射帯域内放射から区別して、１つ以上の伝送された光ビームの存在を検出するように構成されることができる。光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、その視野（ＦＯＶ）内の１つ以上の伝送された光ビームの水平および垂直角度位置を判定するように構成されることができる。光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、光ビーコンを検出して受信した例えば光トランスミッタアセンブリ１０４などの１つ以上の光トランスミッタアセンブリから識別情報を受信することができる。
例えば、レストランによって動作される光トランスミッタアセンブリは、光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃによって受信されるように意図された形式のレストランの（デジタル符号化された）名称および／またはレストランの種類を含む光ビーコンを送信することができる。
光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、１つ以上の光検出器または検出器アレイ、それぞれが１つ以上の光学部品（例えば、レンズ、反射器、および／または回折光学素子）を含む１つ以上の集光光学系、ならびに関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）を有する固有の制御電子機器を含むことができる。検出器に入射する帯域外光束を低レベルに低減することによって通信範囲を拡大するために、各集光光学系にスペクトルフィルタを含めることができる。光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、検出するように設計された光ビーコンを伝送するために光トランスミッタによって使用される波帯域およびビットレートで光束を検出することができる。光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃの構成要素部品は、図２６〜図２７に関してより詳細に説明される。
場合によっては、光ビーコンレシーバは、その検出器、集光光学系、電子ハードウェア、およびソフトウェア／ファームウェアの一部または全部を、その実施形態が光レシーバ１０６ｃを組み合わせることができる１つ以上の光信号レシーバと共有することができる。光ビーコンレシーバ１０６ａおよび／または複合光レシーバ１０６ｃの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、以下の機能のうちの少なくとも１つ以上を実行することができる：光レシーバアセンブリ１０６によってそれに送信されるタイミングパルスおよび電力を受信して（必要に応じて）変更すること；光レシーバアセンブリ１０６によって送信された様々な制御信号を受信して適切に解釈すること；およびそれが検出した光ビーコンに関して得た情報（例えば、識別情報および角度位置）を光レシーバアセンブリ１０６に転送すること。
光信号レシーバ１０６ｂおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、例えば光トランスミッタアセンブリ１０４などの１つ以上の光トランスミッタアセンブリから光信号を受信することができる。光信号レシーバ１０６および／または複合光レシーバ１０６ｃは、光学的にフォーマットされたデジタルデータを電子形式のデジタルデータに変換することができる。光ビーコンレシーバ１０６ａと同様に、光信号レシーバ１０６ｂおよび／または複合光レシーバ１０６ｃは、１つ以上の光検出器または検出器アレイ、１つ以上の集光光学系、および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）を有する制御電子機器を含むことができる。複合光レシーバ１０６ｃの場合、光ビーコンレシーバ１０６ａの構成部分は、光信号レシーバとしても動作するように構成されてもよい。光検出器は、受信するように設計された光信号および／または光ビーコンを伝送するために、光トランスミッタによって使用される波帯域およびビットレートで光束を検出することができる。
各集光光学系は、その入射瞳上およびその指定されたＦＯＶ内で入射帯域内光束を集光し、屈折、反射および／または回折を利用して１つ以上の光検出器に集光することができる。検出器に入射する帯域外光束をより低レベルに低減することによって通信範囲を拡大させるために各レシーバ光学系にスペクトルフィルタを含めることもできる。
光ビーコンレシーバ１０６ａ、光信号レシーバ１０６ｂ、および／または複合光レシーバ１０６ｃを部分的に構成する上述した光学系および／または検出器または検出器アレイのうちの１つ以上は、カスタム製造されてもよく、および／または市販されていてもよいことに留意すべきである。例えば、１つ以上の屈折光学系は、その動作が光レシーバアセンブリ１０６における使用のために最適化されることができるように、１つ以上の光学的性質または特性に関してカスタマイズされることができる。例えば、１つ以上の光検出器または検出器アレイは、市販の近ＩＲ検出器または検出器アレイとすることができる。
光信号レシーバ１０６ｂおよび／または複合光レシーバ１０６ｃの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、以下の機能のうちの１つ以上を実行することができる：光レシーバアセンブリ１０６によって送信されたタイミングパルスおよび電力を受信して（必要に応じて）変更すること；光レシーバアセンブリ１０６によって送信された様々な制御信号を受信して適切に解釈すること；および例えば光信号トランスミッタ１０４ｄおよび／または複合光トランスミッタ１０６ｅなどの１つ以上の光トランスミッタから受信したデジタルデータを光レシーバアセンブリ１０６に転送すること。いくつかの実施形態では、電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、光検出器を動作させるために適切な電力を供給するようにカスタマイズされてもよい。さらに、電子機器ハードウェアおよび／またはソフトウェアは、光検出器の出力を連続的に監視し、例えば人工または人造照明源から受光した光束とは対照的に−そこからの出力が光トランスミッタによって送信される信号を表すことができる場合を判定することができることに留意すべきである。
光ビーコンが検出されると、光レシーバアセンブリ１０６は、関連する光信号を受光し、それをそのメモリにデータファイルとして記憶することができる。例えば、光レシーバアセンブリ１０６は、所与の光信号の少なくとも一部が実際の光信号として認識される前に受信されることを可能にするために、１つ以上のメモリユニットまたはメモリ区画を使用してその検出器出力をバッファリングすることができる。あるいは、光トランスミッタアセンブリ１０４は、その先頭に短い「アラート」パルスシーケンスを含む光信号を伝送することができる。
このアラートパルスシーケンスは、光信号データセットの伝送が開始されたことを光レシーバアセンブリ１０６に通知することができ、それによってバッファリングを必要とせずにそのメモリにデータセット全体を記憶することを可能にする。すなわち、光トランスミッタアセンブリ１０４の光ビーコントランスミッタ１０４ｃは、アラートパルスシーケンスで始まる光信号が続く光ビーコンを伝送することができる。これらの動作は、光トランスミッタアセンブリ１０４によって連続的に繰り返されてもよい。いくつかの実施形態では、伝送された各光ビーコンは、伝送された各光信号の先頭に警告パルスシーケンスを含めるのではなく、アラートパルスシーケンスで終了することができる。
図３Ｂは、例えば光レシーバアセンブリ１０６などの光レシーバアセンブリおよび／またはその構成要素部品もしくは要素によって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。動作１２０において、光レシーバアセンブリ１０６は、光トランスミッタアセンブリ１０４によって伝送されることができる光ビーコンの存在を検出することができる。前述したように、光ビーコンは、光ビーコンのソースを識別する情報を含む光ビームとすることができる。光ビーコンはまた、光レシーバアセンブリ１０６が、光レシーバアセンブリ１０６の一部を備える１つ以上の光ビーコンレシーバのＦＯＶに対するその関連する光トランスミッタアセンブリの水平および垂直角度位置を推定することを可能にすることができる。動作１２２において、１つ以上の光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する光ビーコンの角度位置は、その入射伝播方向に基づいて判定される。複数の光ビーコンおよび／または光信号が光ナローキャスティングシステム１００内で伝送されることができることから、光ビーコンおよび関連する光信号が発生することができる場所からの光トランスミッタアセンブリ１０４の方向において光信号レシーバ１０６ｂまたは複合光レシーバ１０６ｃを指し示すまたは焦点をあてるために、光ビーコン伝送の角度位置が利用されることができる。光ビーコン伝送の角度位置はまた、ＯＴＡが位置する場所にナビゲートする際にユーザを支援するなど、他の目的のために利用されることもできる。動作１２４において、光ビーコンのソースを示すかまたは識別する識別情報が光ビーコンから抽出されることができる。これに関連して、光ビーコンのソースは、光トランスミッタアセンブリ１０４、光トランスミッタアセンブリ１０４を介して光ビームを伝送するためのソース装置１０２および／またはソース装置１０２を利用するユーザまたはエンティティとすることができる。動作１２６において、光ビーコンのソースによって光信号の形態で伝送された情報が抽出されることができる。同様に、それに関連する光信号のソースおよび光ビーコンのソースは、同一のもの、例えばソース装置１０２または光トランスミッタアセンブリ１０４、または代替的に、光トランスミッタアセンブリ１０４を介して光ビームを伝送するためにソース装置１０２を利用するユーザまたはエンティティとすることができる。
いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリなどの光ナローキャスティングシステム要素は、例えばユーザ装置１０８などの装置に統合されてもよい。すなわち、ユーザ装置１０８は、常駐する光レシーバ機能を有してもよい。あるいは、光レシーバアセンブリは、ユーザ装置１０８に動作可能且つ通信可能に接続されてもよい。この場合、光レシーバアセンブリは、アタッチメントまたは拡張としてユーザ装置１０８に追加されてもよい。場合によっては、光トランスミッタアセンブリは、特定位置に固定された「スタンドアロン」要素であってもよいが、光トランスミッタアセンブリについても同様とすることができる。
図４Ａは、光レシーバアセンブリの取り付けの例を示している。図示の実施形態では、光レシーバアセンブリ１４２は、ユーザ装置１３８用のユーザ装置ケース１４０（例えば、スマートフォン装置用のスマートフォンケース）に組み込まれることができる。光レシーバアセンブリ１４２の「可視」態様は、１つ以上のレンズまたは小型レンズアレイおよび１つ以上の光検出器などの１つ以上の光レシーバ要素を含むことができることに留意すべきである。例えば、図４Ａの光レシーバアセンブリ１４２は、小型レンズアレイおよび検出器を含むことができ、アレイ内の各小型レンズは、その焦点面に光検出器を有する。光検出器は、小型レンズの後ろに隠れていることから、図４Ａでは見えないことに留意すべきである。光レシーバアセンブリ１４２の他の構成要素部分は、ユーザ装置ケース１４０に組み込まれてもよいが、ユーザ装置ケース１４０がユーザ装置１３８上に配置されたときには見えなくてもよい。
図４Ｂは、装置に組み込まれる光レシーバアセンブリの例を示している。特に、光レシーバアセンブリ１５０は、ユーザ装置１４８に直接組み込まれることができる。例えば、ユーザ装置１４８の製造中に、光レシーバアセンブリ１５０が取り付けられることができる。同様に、光レシーバアセンブリ１５０の可視的態様のみが示されているが、光レシーバアセンブリ１５０の他の構成要素は、ユーザ装置１４８のハウジング内でユーザ装置１４８に組み込まれてもよい。
以前に示唆したように、ユーザは、動作パラメータを入力し、送信されたデータを受信し、光レシーバアセンブリを制御するなどのために、光レシーバアセンブリと相互作用するために装置を利用することができる。
ソフトウェア／ソフトウェアアプリケーションは、光学的に受信したメッセージを管理するためにユーザによって利用されてもよい。さらに、ユーザがソーシャルメディアサービスの加入者である場合、制御ソフトウェアは、光学的に受信したメッセージ、画像、ビデオ、または他の情報をソーシャルメディア「ページ」に投稿すること、他のユーザのページ上の投稿を閲覧して応答すること、投稿を共有することなど、そのようなタスクがソーシャルメディアサービスのコンテキスト内で実行される通常の方法で、そのサービスの全ての機能にユーザがアクセスすることを可能にすることができる。
そのために、図４Ａは、ユーザ装置ケース１４０がまた、ユーザ装置１３８および光受信アセンブリ１４２が通信および／または相互作用することを可能にする１つ以上の通信要素を含むことができることを示している。例えば、上述したように、ユーザ装置１３８は、光レシーバアセンブリ１４２などの動作パラメータを入力するためにユーザによって利用されてもよい。図４Ａに示すように、そのような通信要素１４４の１つは、ブルートゥース（登録商標）トランシーバ、ＮＦＣトランシーバ、または他の通信要素とすることができる。
必要に応じて、通信要素１４４に電力供給するために、電源１４６（例えば、小型バッテリ、エネルギ回収センサ、または他の適切な電源）が提供されることができる。ここで、通信要素１４４および電源１４６は、審美性のためにおよび／またはユーザ装置１３８に近い動作近接性を与えるために、ケース１４０の装置に面する側に埋め込まれるかまたは配置されることができる。電源１４６はまた、光レシーバアセンブリ１４２に電力を供給することができ、または光レシーバアセンブリ１４２は、通信要素１４４に電力供給するために使用されることができる独自の電源を有することができることに留意すべきである。いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリ１４２および／または通信要素１４４は、ユーザ装置１３８のマイクロＵＳＢまたはライトニングポートなどの入出力ポートに取り付けられることができる単一ユニットまたは装置に統合されることができる。
ユーザ装置１４８の場合、ユーザは、光レシーバアセンブリ１５０を制御することができ、および／または光レシーバアセンブリ１５０と、１つ以上のプロセッサ、メモリユニット、および／または図６０に示されるコンピューティングコンポーネントの実施形態とすることができるユーザ装置１４８の他の利用可能なコンポーネントとの間のハードワイヤード接続を介して上述した機能および／または相互作用を実行することができる。
図５Ａおよび図５Ｂは、光レシーバアセンブリ１５２が車両に設置され且つ車両に電子的に接続されることができる想定された実装を示している。図５Ａは、自動車１５４において光レシーバアセンブリ１５２がバックミラー１５８の上方のフロントガラス１５６の上部付近に設置されている自動車１５４の正面図を示している。光レシーバアセンブリ１５２は、フロントガラス１５６の外側またはフロントガラス１５６の内面に取り付けられてもよい。後者の場合、光レシーバアセンブリ１５２は、フロントガラス１５６を通過した光ビーコンおよび／または光信号を受光することができる。光レシーバアセンブリ１５２は、フロントガラス１５６の上部付近およびバックミラー１５４の上方に取り付けられるように示されているが、光レシーバアセンブリ１５２は、１つ以上の光ビームを受光する位置にある限り、全体的にフロントガラス１５６の異なる部分または自動車１５４の他の部分に（例えば、そのルーフ上に）取り付けられてもよい。
光レシーバアセンブリ１５２は、光ビーコンレシーバ１５２ａおよび光信号レシーバ１５２ｂ、ならびに、光レシーバアセンブリ１５２の動作および／または例えば車両のナビゲーションシステム、メディア、システム、ヘッドアップディスプレイなどの車両に存在するメディアおよび／または情報システムとの通信において利用される、例えば前述した制御電子機器、データインターフェースなどの任意の電子機器および／またはソフトウェア（および／またはファームウェア）を含むことができる。電子機器およびソフトウェア／ファームウェアは、図５Ａに示される正面図では見えないが、光レシーバアセンブリ１５２および／または関連する構成要素に存在することに留意すべきである。いくつかの実施形態では、光ビーコンレシーバ１５２ａおよび光学信号レシーバ１５２ｂは、光学部品および光検出器または検出器アレイの一部または全部を共有してもよい。
図５Ｂは、図５Ａの自動車１５４の例示的な内部図を示している。図５Ｂでは、光レシーバアセンブリ１５２の後方または後部が、バックミラー１５８の上方に見える。図５Ｂにも示されているように、自動車１５４には、ダッシュボード１６２に取り付けられたタッチスクリーン情報ディスプレイなどのディスプレイ１６０が装備されることができる。ディスプレイ１６０は、光レシーバアセンブリ１５２を動作させおよび／または１つ以上の光トランスミッタアセンブリから光レシーバアセンブリ１５２によって受信した情報を視認するために、自動車１５４の運転者および／または乗客によって利用されることができる。いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリ１５２は、ディスプレイ１６０（またはディスプレイ１６０を制御する１つ以上のプロセッサ（図示しない））にハードワイヤード接続または無線接続されてもよい。
いくつかの実施形態では、変更されていないユーザ装置が光ナローキャスティングシステムにおいて利用されることができる。例えば、ユーザ装置１３８の既存のカメラ１３８ａは、光レシーバアセンブリとして利用されることができる。他の例として、例えばユーザ装置１３８のＬＥＤ１３８ｂなど、写真フラッシュユニットとして使用するように設計された１つ以上のＬＥＤからの出力を変調することによって光ビーコンおよび／または光信号を含む変調光ビームを生成するためにソフトウェアが使用されてもよい。
いくつかの実施形態では、光レシーバアセンブリ１４２、１５０および／または１５２は、高ビットレート近ＩＲ光検出器を組み込むことができる。高ビットレート光検出器は、ユーザ装置の既存のハードウェア（例えば、カメラ１３８ａ）を使用して可能であるよりも高ビットレートでデータを受信することができる。
図３Ｂを再び参照すると、光ビーコンの存在を検出し、光ビーコンの角度位置を判定し、光ビーコンから識別情報を受信し、最終的に光信号を介して伝送された情報を受信するために、光レシーバアセンブリによって様々な動作が実行されることができる。ユーザの視点から、光ナローキャスティングシステムとの相互作用（例えば、光レシーバアセンブリの動作を制御することとは別に）は、検出された１つ以上の光ビーコンのソースの視覚的表現を選択することおよび／または１つ以上の光信号から受信した情報と相互作用することを含むことができる。
いくつかの実施形態では、光ナローキャスティングシステム１００の１つ以上の態様との上述したユーザ相互作用を容易にするために、ユーザ装置１０８（図１を参照）などのユーザ装置に常駐するまたはそれを介して利用可能な拡張現実機能が利用されることができる。図６は、（光レシーバアセンブリ１０６の１つの実施形態とすることができる）光レシーバアセンブリ１６６に動作可能におよび／または通信可能に接続された（ユーザ装置１０８の１つの実施形態とすることができる）ユーザ装置１６４を示している。
ユーザ装置１６４は、拡張現実コンポーネント１６４ａ、１つ以上のカメラ１６４ｂ、（タッチスクリーンまたは非タッチスクリーンディスプレイとすることができる）ディスプレイ１６４ｃ、１つ以上のスピーカ１６４ｄ、および／または１つ以上のセンサ１６４ｅを備えることができる。ユーザ装置１６４は、部分的には、環境の表示されたビュー内の要素を変更しながら、物理的な現実世界環境のリアルタイムビューを表示することができる拡張現実装置を具体化してもよい。そのため、完全にコンピュータ生成された世界のビューを表示する仮想現実装置とは異なり、拡張現実装置は、現実世界のビューを表示するが、コンピュータグラフィックス技術を使用して要素を拡張する（例えば追加または変更する）。そのような拡張現実装置は、現実世界環境のビューを撮像するために使用されるカメラ装置（または複数のカメラ装置）を含んでもよくおよび／またはそれに通信可能に結合されてもよく、撮像されたシーンの要素を拡張するように構成されたコンピュータソフトウェアおよび／またはハードウェアをさらに含んでもよい。例えば、本明細書でより詳細に説明するように、拡張現実装置は、街路、街、または他の場所のユーザのビューを表す一連の画像またはシーンを撮像することができ、検出された光ビーコンがユーザにリアルタイムでオーバーレイされた選択可能な項目またはアイコンとして表示されるように一連の画像を変更することができる。そのため、ユーザには、ユーザが位置する物理的現実環境の拡張ビューが提示されることができる。
１つ以上のカメラ１６４ｂは、視覚的シーンを撮像するためのカメラを含むことができる。１つ以上のカメラ１６４ｂは、例えばスマートフォンとすることができるユーザ装置１６４の既存のカメラであってもよい。本明細書で使用される場合、視覚的シーンとは、ユーザ装置１６４が使用されている（且つ１つ以上の光ビーコンおよび／または光信号が光ナローキャスティングシステムにおいて伝送されている）現実環境の１つ以上のビューを指す。
例えば、１つ以上のカメラ１６４ｂによって撮像され且つディスプレイ１６４ｃに提示されるビデオ画像は、特定の都市を探索するためにユーザ装置１６４を利用しているユーザの視点から見た都市シーンのライブフィードであってもよい。光レシーバアセンブリ１６６によって検出された光ビーコンを表すアイコンは、光ビーコンのソースの位置に見合ったシーン上にオーバーレイされてもよい。前述したように、光ビーコンは、光トランスミッタアセンブリによって伝送されることができ、光レシーバアセンブリ１６６は、光ビーコンを検出し、そこから識別情報を抽出することができる。例えば、オーバーレイされたアイコンは、記述情報または広告情報を送信しているユーザの視線内のホテルを表すことができる。例えばホテルの名称と住所などの光ビーコンのソースの名称と場所を示すテキストが付随していることがある。
１つ以上のセンサ１６４ｅの一例は、例えば、観察者によって操作されたとき（ユーザが１つ以上の企業、関心のあるポイントなどに関する情報を取得するために都市シーンをスキャンするとき）、ユーザ装置１６４の物理的加速度を測定することができる加速度計とすることができる。ユーザ装置１６４は、ユーザ装置１６４の位置が変化しているときを判定するために加速度計を使用することができ、これは、例えば、ユーザ装置１６４ａの位置が１つ以上の伝送された光ビーコンおよび／またはシーン自体に対して変化していることを示すことができる。拡張現実コンポーネント１６４ａはまた、それ自体でまたは加速度計からの支援を受けて、ユーザ装置１６４ａに対する光ビーコンの位置を判定することもできる。拡張現実コンポーネント１６４ａによって提供される拡張現実体験の１つ以上の態様をより正確に特徴付けるかまたはさらに高めるために、ＧＰＳレシーバ、コンパス、ジャイロスコープ、および／または他のセンサなどの他のセンサが利用されてもよいことに留意すべきである。
拡張現実コンポーネント１６４ａは、例えば、静的アイコン、アニメーション要素を介して、光ビーコン導出情報がどのように提示されることができるかなど、都市シーンの拡張現実ビューをディスプレイ１６４ｃ上に提示する態様を制御することができる。拡張現実コンポーネント１６４ａは、他の態様の中でもユーザ入力および／または選択に反応する、位置または場所支援キューまたはビジュアルの組み込み、ならびに光ビーコンに関連する１つ以上の光信号から抽出された情報の提示を制御することができる。
例えば、光レシーバアセンブリ１６６の光ビーコンレシーバによって受信された情報は、それが受信された後にキャッシュされてもよい。キャッシングは、受信直後に行われてもよい。各アイコン／マーカの位置が１つ以上のカメラ１６４ｂのＦＯＶ内の対応する光トランスミッタアセンブリの実際の位置と一致するように、検出された光ビーコンを表すために使用されるアイコン／マーカが拡張現実視覚的シーン内に配置されることができる。アイコン／マーカは、１つ以上のカメラ１６４ｂがズーム、パン、または他の方法で移動されると、正しい位置に「留まる」ことができ、位置正確な拡張現実体験をもたらす。
例えば、ユーザは、アイコンに触れることによってまたは作動させることによって特定の光ビーコンを表すアイコンを選択することができ、上述したように、光ビーコンのソースに関する情報は、例えばポップアップウィンドウを介して提示されることができる。ポップアップウィンドウの異なる領域に触れることは、光ビーコンのソースに関する異なる種類の追加情報をもたらすことができることに留意すべきである。いくつかの実施形態では、追加情報は、光ビーコンから抽出されることができる光ビーコンのソースに関連する識別情報とみなすことができる。いくつかの実施形態では、追加情報は、光ビーコンのものと同じソースまたは関連する光信号ソースによって伝送された光信号から抽出された情報であってもよい。例えば、追加情報は、ディスプレイ１６４ｃおよび／または１つ以上のスピーカ１６４ｄを介してユーザに提示されることができる広告マルチメディアを含むことができる。
いくつかの実施形態では、カメラからのライブ画像のディスプレイ上にオーバーレイされた１つ以上のボックスまたは他の代表的なグラフィックが拡張現実体験において使用されることができ、各ボックスのサイズおよび位置は、光レシーバアセンブリ１６６の各光信号レシーバに関連付けられるかまたはそれに見合ったＦＯＶのサイズおよび位置を表すことができる。ユーザは、例えば、検出された光ビーコンを表すアイコン／マーカがＦＯＶが表すボックスのうちの１つの中で移動できるようにユーザ装置１６４を傾けることにより、そのようなＦＯＶ表現を利用することができる。ユーザは、検出された光ビーコンに対応する１つ以上の光信号の光レシーバアセンブリ１６６の受光を開始するために、アイコン／マーカを選択することができる。
１つ以上の検出された光ビーコンおよび／または信号の１つ以上の選択可能な表現（および／または関連情報）を含む拡張現実シーンを少なくとも含む拡張現実体験は、光ナローキャスティンググラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）と考えることができる。
いくつかの実施形態では、拡張現実コンポーネント１６４ａは、拡張現実シーンの記録を可能にし、光ビーコン抽出情報、角度測位情報、および光信号抽出情報を、結果として得られるメディアファイルに埋め込むことを可能にする。必要に応じて、ユーザは、他人がアクセスするために、例えば、ソーシャルメディアアウトレットを介して、記録されたシーンを広めることができる。この埋め込み技術は、光学的に伝送された情報が、ユーザによってのみならず、例えば後にソーシャルメディア加入者または他のもの（例えば、ソーシャルメディアサイト）によって非リアルタイムでアクセスされることを可能にし、これは、ソーシャルメディア加入者の拡張されたソーシャルメディア体験を提供し、ソーシャルメディアサービスがオンライン広告収入を生み出す新たな機会を提供するとともに、光学的にナローキャストされた情報（例えば広告）の視聴者の数を大幅に増やすことができる。
図７は、光ナローキャスティングシステム内でユーザ／（前述したように、単一装置または例えば動作可能に接続された２つの装置で具現化されることができる）制御装置および光レシーバアセンブリによって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。動作１７０において、ライブシーンが撮像されることができる。上述したように、ライブシーンは、現実世界シーンを表す１つ以上のまたは一連の画像とすることができる。撮像は、ユーザ装置１６４の１つ以上のカメラ１６４ｂなどのユーザ／制御装置の１つ以上のカメラによって実行されることができる。
動作１７２において、光レシーバアセンブリ１６６は、光ナローキャスティングシステムの光トランスミッタアセンブリによって伝送されることができる光ビーコンの存在を検出することができる。前述したように、光ビーコンは、光ビーコンのソースを識別する情報を含む光ビームとすることができる。
動作１７４において、光ビーコンの水平および垂直角度位置は、光レシーバアセンブリ１６６の一部である１つ以上の光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する光ビーコンの伝播方向を測定することによって判定される。複数の光ビーコンおよび／または光信号が光ナローキャスティングシステム内で伝送されることができることから、光ビーコン伝送の角度位置は、光ビームおよび関連する光信号が発生するソースの方向において光レシーバアセンブリ１６６の１つ以上の光信号レシーバを指し示すまたは焦点をあてることができる。さらに、光ビーコンの角度位置の知識は、光ビーコンが受光された光トランスミッタアセンブリの位置をユーザが判定するおよび／またはナビゲートするのを助けるのに有用であり得る。
動作１７６において、識別情報が光ビーコンから抽出されてもよく、識別情報は、光ビーコンのソースを示すかまたは識別する。前述したように、光ビーコンのソースは、光トランスミッタアセンブリ、光源装置、および／または光源装置を利用して光トランスミッタアセンブリを介して光ビームを伝送するユーザまたはエンティティとすることができる。
動作１７８において、（動作１７０において撮像された）ライブシーンは、ビーコンの位置の拡張現実表現によって拡張されることができ、識別データが提示されることができる。上述したように、角度位置決めおよび識別情報は、光ビーコンからまたは光ビーコンに関連して取得されることができ、単独でまたは１つ以上のセンサ１６４ｅによって取得された情報にしたがって、拡張現実コンポーネント１６４ａによって提示されることができる。拡張現実表現は、（例えば、その画像に対する光ビーコンの位置で表示されたライブカメラ画像にオーバーレイされたシンボルまたはアイコンを利用することによって）少なくとも識別情報の１つ以上のグラフィカル表現、ならびに受信した光ビーコンの位置の表現を含むことができる。拡張現実表現は、ディスプレイ１６４ｃ上に提示されることができる。
動作１８０において、拡張現実表現に関する１つ以上の選択が受信されることができる。ユーザ装置１６４のユーザは、例えば、ディスプレイ１６４ｃがタッチスクリーンである場合にディスプレイ１６４ｃを利用することができるか、または拡張現実表現を選択するためのいくつかの他の入力装置もしくは機構を利用することができる。ディスプレイ１６４ｃ上には複数の拡張現実表現が提示されることができ、ユーザは関心のあるものを選択することができる。
動作１８２において、光ビーコンのソースまたは光ビーコンのソースに関連する光信号ソースによって送信された光信号からの記述データまたは情報が抽出されることができる。
この場合も、光信号ソースおよびビーコンソースは、同じもの、例えばソース装置もしくは光トランスミッタアセンブリ、または代替的に光トランスミッタアセンブリを介して光ビームを伝送するためにソース装置を利用するユーザまたはエンティティとすることができる。
動作１８４において、抽出された記述データはユーザに提示されることができる。
いくつかの実施形態では、抽出された記述データは、ライブシーンまたは拡張現実体験をさらに拡張する方法で提示されることができる。いくつかの実施形態では、抽出された記述データは、他のアプリケーションでもしくは他のアプリケーションを介して、またはメディアプレーヤ、ウェブブラウザなどの他のソフトウェアを使用して提示されることができる。いくつかの実施形態では、抽出された記述データは、特定のウェブページまたはウェブサイトを表示するようにウェブブラウザに指示するために使用されることができるユニバーサルリソースロケータ（ＵＲＬ）とすることができる。
本明細書で説明される例示的なアプリケーションおよび使用ケースシナリオは、限定的ではなく、光ナローキャスティングシステムは、多くの他のアプリケーションまたはシナリオで利用されることができることに留意すべきである。例えば、光ナローキャスティングシステムを使用して、店舗内の商品ディスプレイまたは店舗ウィンドウを拡張することができ、光ナローキャスティングシステムによって可能にされた情報交換を活用する拡張現実体験を通じて、販売用の１つ以上の製品に関する情報を消費者に提示することができる。例えば、光ナローキャスティングシステムは、製品情報だけでなく、潜在的顧客に店舗時間および／または関心のある他の情報などの他の情報を光学的に伝送するために使用されてもよい。ホーム外広告が利用される掲示板や他の場所では、光ナローキャスティングを活用して、広告の視覚的態様をより魅力的および／またはより遠くから見えるようにするとともに、例えば掲示板画像／テキストなどを介して現在提供されることができるよりもはるかに多くの情報も提供することができる。
新たなソーシャルメディアサイトおよび／またはアプリケーションは、光ナローキャスティングを介して得られたコンテンツの共有に基づいてもよく、所望に応じて、これらのサイトおよびアプリケーションにオンライン広告を表示して収入を生成することができる。例えば、ソーシャルメディアアプリケーションは、個人がスマートフォンや他のポータブル装置を使用して、光学的に伝送されたコンテンツが埋め込まれたビデオや写真を作成して共有することができる。
様々な実施形態において、光ナローキャスティングは、本質的に非常に局在化されているとみなすことができ、用語「局在化」とは、過度のビットエラーを防止するために十分に小さい経路長でデータをある場所から他の場所に送信する能力を指すことができる。この特徴は、情報を送信する人々の位置に関して取得することが困難なまたは不可能な情報を取得するために、ソーシャルメディアコンテキストで活用することができる。例えば、顧客のフィードバックを収集するために、１つ以上の光レシーバアセンブリが店舗の天井に取り付けられることができる。光レシーバアセンブリのそれぞれのＦＯＶは、実際に店舗内にいる人々によって光学的に送信された情報のみをピックアップするように設計されることができる。さらに、ＷｉＦｉ信号が大抵の場合にそうであるように、光情報は、壁、床、または天井を通過しない。
光レシーバアセンブリのアレイを使用して、人々が店内のどこにいるかについての詳細な情報を取得することもできる。これは、関心のある特定の製品を見つけるのに役立つ検索機能によって店舗内での正確なナビゲーションを提供するために使用されることができる。
光ナローキャスティングの局在化された性質はまた、例えば、ユーザ装置上のソーシャルメディアアプリケーションによって制御された光トランスミッタアセンブリを使用して（例えば、店内において見つけられる）光レシーバアセンブリに連絡先情報を送信するように人々を奨励することにより、特定の地理的位置を訪問するように人々に促すために使用されることもできる。光ナローキャスティングは、ＷｉＦｉまたは内蔵の位置センサを使用して達成できるものと比較して優れたローカリゼーションを提供することができる。光レシーバアセンブリのネットワークは、ユーザが周囲エリアに関する情報を共有し、関連するテキスト、写真、ビデオなどを共有することを可能にする特定のロケールで形成されてもよい。
セキュリティ、プライバシー、および／または匿名性は、光ナローキャスティングシステムの使用によって達成することができる。
例えばサービスを取得するためにユーザがネットワークにログインすることを要求するＷｉＦｉネットワークとは異なり、ユーザは、いかなる機密情報も（またはその主題についてのいかなる情報も）開示することなく光ビームを受光することができる。さらに、光トランスミッタアセンブリによって伝送される光ビームは、所望に応じて、光ビームの狭い幅に沿ったそれらの光レシーバアセンブリのみへ光ビームの受光を制限するために非常に狭くすることができる。
光ナローキャスティングの魅力的な特徴は、情報の伝達が目立たず、実際に視認できないことである。すなわち、光学的に伝送された情報を取得することに関心のある人々だけが情報を（例えば、拡張現実体験を介して）見ることができる。
図８は、例示的な光トランスミッタアセンブリ（ＯＴＡ）８００を示す図である。ＯＴＡ８００は、１つ以上の長距離高帯域幅光ナローキャスト信号を提供することができる。典型的なスマートフォン通信は、単に電波（例えば、セルラーネットワーク、ＷＩＦＩ、ＧＰＳ、およびブルートゥース（登録商標））の伝送にのみ基づいているが、ＯＴＡ８００は、１つ以上の光ビーコンおよび／または光信号、すなわち、光放射の１つ以上の変調ビームを伝送する。様々な実施形態では、ＯＴＡ８００は、一方向または双方向通信システムの一部であってもよい。本明細書で説明されるいくつかの実施形態では、そのサイズの装置について予期せぬ範囲および情報帯域幅性能を呈することができるように、ＯＴＡ８００用の小型フォームファクタビーム形成光学系を設計するために非結像光学設計技術が利用されることが理解される。
様々な実施形態では、ＯＴＡ８００は、光ナローキャスティングシステム（ＯＮＳ）の一部として光ビーコンおよび／または光信号を伝送する電子機器、ソフトウェア（および／またはファームウェア）、および（本明細書で説明される）１つ以上の光トランスミッタ（ＯＴ）を含む装置である。ＯＴＡ８００は、長い通信範囲が可能であり、低い訂正可能エラーレートでストリーミングビデオのために長距離で十分な情報を提供することができる。一例では、ＯＴＡ８００によって提供される変調光ビームは、本明細書で説明されるＯＲＡによって受光されることができる。ＯＲＡは、スマートフォン、メディアタブレット、ラップトップ、カメラ、ゲーム装置、ウェアラブル装置（例えば、スマートウォッチ）などのデジタルコンピューティングデバイスを含むことができるかまたはそれらに取り付けられることができる。
ＯＴＡ８００は、インコヒーレント光源（例えば、ＬＥＤ）、コヒーレント光源（例えば、レーザ）などを使用して生成される可視、近赤外（ＩＲ）、または他の光学帯域で光ビーコンおよび／または光信号を生成して伝送することができる。光ビームは、極紫外線（ＵＶ）から遠ＩＲまでのスペクトル領域の電磁波のビームであり、１０から１０６ｎｍの範囲の波長を含むことができる。ＯＴＡ８００は、上述したスペクトル領域内の任意の波長または波長範囲で光ビームを生成して伝送することができることが理解される。例えば、ＯＴＡ８００は、可視または近赤外（ＩＲ）帯域の光信号を生成して伝送することができる。
ＯＴＡ８００は、空気、水、透明固体（例えば、ガラス窓）、および／または空間（すなわち、真空）を介して他の場所に情報を伝送する光ビームを生成することができる。光トランスミッタによって伝送されるビームの伝播経路は、直接的（すなわち、視線）であってもよくまたは間接的であってもよい。間接的経路の例では、ビームは、ＯＲＡによって受光される前に、１つ以上の液体および／または固体物体で反射および／または散乱することができる。
様々な実施形態において、単一のＯＴＡ８００は、水平および垂直角度座標の関数として異なる強度分布を有する光ビームを生成することができる。いくつかの実施形態では、２つ以上の異なるＯＴＡ８００は、それぞれ、異なる強度分布を有する２つ以上の異なる光ビームを生成することができる。
ＯＴＡ８００の電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、限定されるものではないが、ＯＴＡ８００とそのユーザまたはユーザのコンピューティングデバイスの１つ以上との間のインターフェースの提供、そのＯＴへのタイミングパルスおよび電力の供給、そのＯＴの動作の制御（例えば、それらをオンおよびオフにする、それらのデータ伝送速度を設定するなど）、１つ以上のデジタル変調光ビームとして出力するためにＯＴの１つ以上へのデジタルデータの転送、および出射光ビームの指向方向を変更するための１つ以上のチルトアクチュエータの制御など、様々な有用な機能を実行する。
ＯＴＡ８００は、図８に示すようにコンパクトであってもよい。例えば、ＯＴＡ８００は、２インチの長さであってもよく、または２インチ未満であってもよい。ＯＴＡ８００の様々な例示的な構成要素が本明細書で説明される。ＯＴＡ８００は、２インチよりも長いかまたは２インチよりも短い任意の長さであってもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、ＯＴＡ８００の長さは、異なる性能特性（例えば、通信範囲、ビットレート、ビーム幅など）を生成することができる。
ＯＴＡ８００は、移動式であっても固定式であってもよい。例えば、専用のＯＴＡ８００は、様々な構造物（例えば、ビルや掲示板）上に静止して設置されてもよく、または車両（例えば、バス、自動車、および航空機）に設置されるため移動式であってもよい。さらに、それは、携帯またはウェアラブル装置であるためにまたは携帯またはウェアラブル装置の構成要素であるかもしくはアタッチメントであるために移動式であってもよい。
図８は、光通信用のＯＴＡ８００を示しているが、スマートフォンまたは他のデジタル装置がＯＴＡ８００の１つ以上の機能を実行することができることが理解される。例えば、スマートフォンに組み込まれたＬＥＤフラッシュユニットは、（例えば、コリメータなしの）ＯＴとして利用されることができ、スマートフォンアプリケーションは、フラッシュユニットの光出射の必要なデジタル変調を生成することができる。いくつかの実施形態では、スマートフォンは、ＯＴＡ８００の１つ以上の要素（例えば、統合されたＩＲ放射器およびビーム形成光学系、ファームウェア、および／またはソフトウェアインターフェース）を有するスマートフォンケースに結合されてもよい。
光通信を利用することは、スマートフォンおよび／または他のデジタルコンピューティングデバイスのユーザに多くの利点をもたらす。例えば、光通信は、セルラーカバレッジまたはＷｉＦｉが存在しない場合であっても、長距離および高帯域幅の能力を提供することができる。さらに、光伝送は、ＦＣＣによって規制されていない。光通信はまた、電力要件が低く、エネルギ効率が高い。ユーザはまた、パーソナル装置（例えば、スマートフォン）を介して位置情報を提供することは必ずしも要求されずまたは位置を三角測量するセルラータワーを利用して位置情報を提供する必要もないことから、光通信を利用することが好ましい。
光通信は、電波ベースの通信と比較して追加のセキュリティレベルを提供することができる。
例えば、狭いビーム幅を有する光ビームが生成されやすいため、いくつかの実施形態では、伝送された光信号は、狭い角度領域内に位置する光レシーバによってのみ受信される。情報を光学的に受信または送信することは、ユーザが自己の携帯電話サービスプランによって提供される限られたセルラーデータのいずれかを使用する必要はないことが理解される。
図９は、ＯＴＡ８００の例示的な機能ブロック図を示している。ＯＴＡ８００は、データ入力電子機器９０４、データプリプロセッサ９０６、データ記憶装置９１０、制御入力電子機器９１２、および光トランスミッタＯＴ９０２を含む。他の実施形態では、単一のＯＴＡ８００は、任意数のＯＴ９０２を含むことができる。ＯＴ９０２は、データフォーマット変換器９１６、光源ドライバ９１８、電源９２０、光源９２２、ビーム形成光学系９２４、ＯＴ制御電子機器９２６、ならびにＯＴ９０２が出射する光ビームの水平および垂直指向方向を制御するチルトアクチュエータ９２８を含むことができる。
ユーザは、コンピュータ、スマートフォン、または他のデジタルコンピューティングデバイスを利用して、ストリーミングビデオまたは他のデータのデータファイルをデータ入力電子機器９０４によってＯＴＡ８００に提供することができる。データ入力電子機器９０４は、ハードワイヤードデータ接続（例えば、ＵＳＢポート）、無線データ接続（例えば、ブルートゥース（登録商標））、またはその双方を介してデータを受け入れることができる。一例として、ユーザは、ローカル記憶装置（例えば、ハードドライブまたはＳＳＤ）、ネットワーク記憶装置、またはそのコンピューティングデバイス内のメモリから、データ入力電子機器９０４を介して１つ以上のデータファイルをアップロードすることができる。
様々な実施形態では、データ入力電子機器９０４は、他のデジタル機器から情報を受信するためのインターフェース、ポート、アンテナなどを含むことができる。
データ入力電子機器９０４は、ハードワイヤードデータ接続（例えば、ＵＳＢ、イーサネット（登録商標）ケーブル、ＳＡＴＡケーブルなど）および／または無線（例えば、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉなど）を介して情報を受信することができる。
ユーザはまた、データフォーマット変換器９１６、光源ドライバ９１８（例えば、光学的に伝送されるデータのビットレート、光出力強度、および光パルスデューティサイクルを指定するコマンド）、および／またはチルトアクチュエータ９２８（例えば、光ビームの水平および垂直指向方向を指定するコマンド）の任意数の動作を制御するためのコマンドを、制御入力電子機器９１２を介して入力するためにコンピューティングデバイスを利用することができる。
制御入力電子機器９１２はまた、ユーザが、データプリプロセッサ９０６の動作を制御するコマンド、ならびにデータ記憶装置９１０の動作を制御するコマンド（例えば、記憶装置からファイルを削除するコマンドまたは１つ以上の指定された記憶ファイルを、ファイルを送信することができるＯＴ９０２に転送するコマンド）を入力することを可能にすることができる。制御入力電子機器９１２は、ハードワイヤードデータ接続（例えば、ＵＳＢ接続）、無線データ接続（例えば、ブルートゥース（登録商標））、またはその双方を介して、１つ以上のコンピューティングデバイスからそのような制御コマンド入力を受け入れることができる。様々な実施形態において、データ入力電子機器９０４および制御入力電子機器９１２は、１つ以上のデータ接続を共有してもよい。
様々な実施形態において、制御コマンドは、データ入力電子機器９０４を介して制御入力電子機器９１２によって受信されてもよい。
様々な実施形態において、制御入力電子機器９１２は、ＯＴＡ８００上で実行されるソフトウェアから制御コマンドを検索または受信してもよい。
ＯＴＡ８００は、必要に応じて、データプリプロセッサ９０６によって入力データを前処理することができる。プリプロセッサ９０６は、任意の物理プロセッサまたは仮想プロセッサとすることができる。
いくつかの実施形態では、データは、ＯＴ９０２によって出力された変調光ビームの形態で伝送するためにそれを準備するように、編成、フィルタリング、圧縮、他のデータとの合成などを行うことができる。１人以上のユーザは、コンピューティングデバイスを利用して、異なる種類のデータファイル上でデータプリプロセッサ９０６によって実行されるべき所望の前処理を、制御入力電子機器９１２を介して入力される制御コマンドによって指定することができる。
様々な実施形態において、ＯＴＡ８００は、３００〜５００ｋｂ／ｓの範囲のビットレートで光学的に伝送される入力データとして７２０ｐビデオファイルを許容することができる。
任意のビデオフォーマットが、標準または高精細フォーマットを含む入力データとして許容され、そして光学的に伝送されてもよいことが理解される。また、ＯＴＡ８００は、ビデオ、画像、オーディオ、テキストファイルなどを含む任意のファイルまたはファイルの組み合わせを光学的に送信することができることも理解される。
ＯＴＡ８００内のデータ記憶装置９１０は、データ入力電子機器９０４を介して入力され、データプリプロセッサ９０６によって前処理されたデータを記憶することができる。データ記憶装置は、ハードドライブ、ＳＳＤ、ネットワーク記憶装置などを含む任意の記憶装置とすることができる。１人以上のユーザは、制御入力電子機器９１２を介して入力される制御コマンドによってデータ記憶装置９１０の動作を制御するためにコンピューティングデバイスを利用することができる。例えば、コマンドは、データ記憶装置９１０からデータファイルを削除するために発行されることができる。さらに、コマンドは、ファイル内の情報が光学的に送信されることができるように、データ記憶装置９１０に記憶されたファイルをＯＴ９０２に転送するために発行されることができる。
様々な実施形態において、ＯＴＡ８００は、データ記憶装置９１０に記憶された前処理された入力データをデータフォーマット変換器９１６に提供することができる。そのような入力データを提供するコマンドは、１つ以上のコンピューティングデバイスから受信されたコマンドに基づいて、制御入力電子機器９１２によってデータ記憶装置９１０に発行されてもよい。データフォーマット変換器９１６の目的は、データを光伝送のための適切なフォーマットに変換することであってよい。変換プロセスは、送信されるデータが前方誤り訂正（ＦＥＣ）セグメントなどのセグメントに分割されるデータ分割を含むことができる。そのようなＦＥＣセグメントは、任意のサイズであってもよく、プロトコル（例えば、ＴＣＰ）を使用して回復（例えば、即時回復）を支援してもよい。一例では、セグメントが正しく受信されない場合、次のセグメントは回復情報を提供する。異なるデータセグメンテーション方法が使用されてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、データは全くセグメント化されなくてもよく、またはセグメンテーション手順は、ユーザから受信された制御入力に依存する任意のステップであってもよい。
他の実施形態では、データフォーマット変換器９１６は、（例えば、回復を可能にするためにヴァンデルモンド行列に基づいて）エラー訂正のためにデータを配分することができる。そのようなデータ配分は、ユーザから受信した制御入力に依存する任意のステップであってもよい。データフォーマット変換器９１６はまた、データを光学的に伝送するための準備において、データのパラレル・シリアル変換を行うことができる。
いくつかの実施形態では、データフォーマット変換器９１６は、データを光伝送のための適切なフォーマットに変換することができる。一例では、データフォーマット変換器９１６は、光レシーバにクロック信号を供給するゼロ復帰オン／オフキーイング（ＲＺ−ＯＯＫ）フォーマットにデータを変換することができる。データフォーマット変換器９１６は、オーバーフローエラーを防止してデータ最適化を改善するために、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）をデータに組み込んで送受信することができる。所与のデータファイルからのデータに対するデータフォーマット変換器９１６によって実行される特定の一組の手順は、制御入力電子機器９１２を介してどの特定のデータフォーマット変換器コマンドが入力され、ＯＴ制御電子機器９２６を介してデータフォーマット変換器９１６に転送されたかに依存することができる。これらのデータフォーマット変換器コマンドは、データフォーマット変換器９１６によって実行される特定の手順の性質を変えることができる。例えば、特定のコマンドは、データセグメント化手順によって生成された各セグメントのビット数を以前の値から変更させることができるか、または他のコマンドは、特定の種類または複数の種類の１つ以上の特定のデータファイルまたは複数のファイルについて、データフォーマット変換処理からデータセグメント化手順を削除することができる。
光源ドライバ９１８は、データフォーマット変換器９１６から光学的に伝送されたデータを受け入れ、電源９２０によって供給される電力を使用して、光源９２２を駆動するために適切な変調電気信号を出力する。光源ドライバ９１８の動作は、制御入力電子機器９１２を介して入力されるユーザコマンドによって制御され、ＯＴ制御電子機器９２６を介して光源ドライバ９１８に転送される。例えば、ビットレート、光出力パワーレベル、および光パルスデューティサイクルなどの変調出射光ビームの特性は、このようにして制御されることができる。
いくつかの実施形態では、ＯＴ９０２は、チルトアクチュエータ９２８を備えることができる。
チルトアクチュエータ９２８は、出射光ビームの水平および垂直指向方向を変更することができる任意数のアクチュエータを含むことができる。任意の所与の時間に使用される特定の指向方向は、制御入力電子機器９１２を介して入力され且つＯＴ制御電子機器９２６を介してチルトアクチュエータ９２８に転送されるユーザコマンドによって制御される。
様々な実施形態では、チルトアクチュエータ９２８は、ビーム形成光学系９２４および／または光源９２２を移動させるための任意数のアクチュエータを含むことができる。
ＯＴ制御電子機器９２６は、制御入力電子機器９１２を介して受信したユーザコマンドを、データフォーマット変換器９１６、光源ドライバ９１８、および／またはチルトアクチュエータ９２８を含むＯＴ９０２の異なる構成要素に転送する手段を提供する。いくつかの実施形態では、ＯＴ制御電子機器は、前述した構成要素の３つ全てを制御してもよく、他の実施形態では、これらの構成要素のうちの１つまたは２つのみを制御してもよい。
様々な実施形態では、ビーム形成光学系９２４は、カスタムまたは市販の反射光学系および屈折光学系を含むことができる。
様々な実施形態では、光源９２２は、１つ以上のカスタムまたは市販の光学放射器から構成されてもよい。例えば、光源９２２は、少なくとも１つの市販の近ＩＲ放射器を組み込むことができる。
特定の実装では、光源９２２は、８５０ｎｍの重心波長および１．４Ｗのピーク電力（例えば、１ビット出力パルスの間）を有するスペクトルを有する光放射を出射することができる。光源９２２は、任意の波長スペクトルを有する光放射を生成することができることが理解される。同様に、光源９２２は、任意の出射パワーレベルで光放射を生成することができる。
光源９２２は、任意の光源とすることができる。
例えば、光源９２２は、インコヒーレント光放射器（例えば、ＬＥＤ）および／またはコヒーレント光放射器（例えば、レーザ）とすることができ、またはそれらを含んでもよい。いくつかの実施形態では、光源９２２は、放熱のためにベルクイスト（Ｂｅｒｑｕｉｓｔ）熱クラッドＬＥＤ基板上に取り付けられてもよい。光源９２２は、１ｍｍ×１ｍｍのダイサイズおよび／またはアクティブ放射器領域を有するＩＲ放射器であってもよい。光源９２２は、任意のサイズを有することができることが理解される。いくつかの実施形態では、光源９２２は、１つ以上のＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５プラチナドラゴン高出力ＩＲ放射器を備えてもよい。ＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５ ＩＲ放射器は、２４ＭＨｚの最大伝送ビットレートを有するが、光源９２２は、任意の伝送レートを有することができることが理解される。一例では、光源９２２のアクティブ放射器領域は１ｍｍ角であり、その最大伝送ビットレートは２４ＭＨｚとすることができる。
様々な実施形態では、光源９２２が１Ｗの光出射パワーを生成するための電力は、３．５７９Ｗである。光源９２２は、１Ｗの光出射パワーを生成するために、任意量の電力（例えば、より多くのまたはより少ない電力）を利用してもよいことが理解される。
光源ドライバ９１８は、データフォーマット変換器９１６によって提供されたフォーマットされたデータを利用して、光源９２２を駆動することができる。いくつかの実施形態では、光源ドライバ９１８は、光源９２２を駆動する高速ＭＯＳＦＥＴを含むことができる。ＭＯＳＦＥＴは、所望のデータ帯域幅を維持しながら高電流を供給するように選択することができる。
光源９２２は、ビーム形成光学系９２４に供給される１つ以上の変調光ビームを生成することができる。ビーム形成光学系９２４は、光源９２２によって生成された各ビームを受光し、水平および垂直角度座標の関数として所望の強度分布を有する出射ビームに変換する。本明細書で説明するように、光源９２２は、近ＩＲ波長範囲の光放射を出射することができる。
ビーム形成光学系９２４は、例えば、本明細書で論じられるコリメータ／ホモジナイザ光学系とすることができるかまたはこれを含むことができる。様々な実施形態では、ビーム形成光学系９２４は、正方形角度領域内で非常に均一である出射ビームを生成するために、反射「ワイングラス」コリメータ（本明細書でさらに説明される）および少なくとも１対の小型レンズアレイ（例えば、ケーラー小型レンズアレイ）（同様に本明細書でさらに説明される）を使用する。
異なる目的のために異なるＯＴＡ８００が存在することができることが理解される。例えば、屋外で使用するように設計されたＯＴＡ８００は、長距離光伝送が可能な電子機器、放射器、およびトランスミッタなどを含むことができる一方で、屋内で使用するように設計されたＯＴＡ８００は、屋内用に設計され且つより短距離光伝送用の電子機器、放射器、およびトランスミッタを含むことができる。
図１０は、いくつかの実施形態におけるデータの光ナローキャスト伝送のフローチャート１０００である。ステップ１００２において、ＯＴＡ８００は、光学的に送信されるデータを受信する。データは、任意数のファイルを含むことができる。データは、これに限定されるものではないが、例えば、ビデオ、パワーポイントスライド、オーディオ、文書、および／または画像を含むことができる。データは、異なる種類のメディアまたはファイルの任意の組み合わせ（例えば、ビデオ、スライド、オーディオ、文書、画像などの任意の組み合わせ）を含むことができる。
ＯＴＡ８００は、任意のコンピューティングデバイスまたはコンピューティングデバイスの組み合わせからデータを受信することができる。いくつかの実施形態では、リモートコンピューティングデバイス（すなわち、ＯＴＡ８００に対して遠隔のコンピューティングデバイス）は、有線または無線ネットワークを使用してデータ入力電子機器９０４を介してデータの一部または全部をＯＴＡ８００に提供することができる。例えば、サーバは、１つ以上のネットワークを介して任意数のＯＴＡ８００に任意数のファイルを提供することができる。サーバは、複数のＯＴＡ８００に同じファイルまたは異なるファイルを提供することができる。
様々な実施形態では、サーバは、エンティティまたはユーザについての任意数のＯＴＡ８００へのデジタルコンテンツの配信を調整および／または管理することができる。例えば、小売店は、任意数の異なる出口を有してもよく、そのうちの１つ以上は、任意数のＯＴＡ８００を含む。サーバは、任意数の異なる出口に配置された任意数のＯＴＡ８００に対して異なるデータまたは同じデータを送信することができる。サーバは、異なるＯＴＡ８００の間でコンテンツの更新または変更を提供するように制御または構成されてもよい。集中型サーバは、１つ以上の場所で任意数のＯＴＡ８００を介して一貫したおよび／または組織化されたメッセージングを提供することができ、それによってエンティティまたはユーザが一貫したメッセージングおよび／またはブランディングを提供することを可能にすることが理解される。
同様に、集中型サーバは、任意数のエンティティに代わって任意数の場所で任意数のＯＴＡ８００を介して一貫したおよび／または組織化されたメッセージングを提供することができることが理解される。例えば、同じ集中型サーバは、２つの異なる小売店からファイル（例えば、ビデオ、画像、オーディオ、テキストなど）を受信することができる。集中型サーバは、第１の小売店の指示または構成に基づいて、１つ以上の異なるＯＴＡ８００に異なるファイルを提供することができる。同様に、集中型サーバは、第２の小売店の指示または構成に基づいて、他のファイルを１つ以上の他のＯＴＡ８００に提供することができる。このようにして、集中型サーバは、店舗、レストラン、ランドマーク、施設、私有住宅、官公庁などに任意数のＯＴＡ８００を介して光ナローキャスティングコンテンツを調整して提供するために任意数のエンティティによって使用されてもよい。
ステップ１００４において、ＯＴＡ８００は、受信データを前処理する。例えば、データプリプロセッサ９０６は、ＯＴ９０２によって出力された変調光ビームの形態で伝送するためにデータを準備するために、編成、フィルタリング、圧縮、他のデータとの合成などを行うことができる。データは、ビデオ、テキスト、および／または画像の組み合わせを含むことができることが理解される。異なる種類のデータが異なる方法で前処理されてもよいことも理解される。例えば、ビデオデータは、ビデオコーデックを使用して圧縮ビデオファイルに変換され、他の種類のデータは、異なる方法で圧縮されてもよくまたは全く圧縮されなくてもよい。ステップ１００６において、データ記憶装置９１０は、前処理されたデータをメモリ（例えば、ハードディスク、ＳＳＤ、ネットワークメモリ、またはＲＡＭ）に記憶することができる。
ステップ１００８において、（ＯＴ９０２内の）データフォーマット変換器９１６は、記憶されたデータを光伝送のための適切なフォーマットに変換する。変換プロセスは、データセグメンテーション、パラレル・シリアル変換、および／またはクロック信号を光レシーバに供給するＲＺ−ＯＯＫフォーマットなどの光伝送に適した信号フォーマットへの変換を含むことができる。ステップ１００８の一部として、データフォーマット変換器９１６はまた、オーバーフローエラーを防止してデータの最適化を改善するために、送受信ＦＩＦＯをデータに組み込むこともできる。データは、（例えば、回復を可能にするためにヴァンデルモンデ行列に基づいて）誤り訂正のために配分されてもよい。前述したデータフォーマット変換プロセスの１つ以上は任意であってもよく、または全く使用されなくてもよいことが理解される。例えば、いくつかの実施形態では、ステップ１００８は、データセグメント化プロセスを含まなくてもよい。１つ以上の実施形態では、前述した手順以外の１つ以上のデータフォーマット変換手順が完全なデータフォーマット変換プロセスの一部として実行されてもよいことも理解される。
ステップ１０１０において、ＯＴＡ８００は、光源ドライバ９１８および光源９２２によって、ステップ１００８においてフォーマットされたデータを変調光ビームに変換することができる。光源ドライバ９１８は、データフォーマット変換器９１６からのデータ出力を入力として受け入れることができる。
その後、光源ドライバ９１８は、電源９２０によって供給される電力を使用して、光源９２２を駆動するために適切な変調電気信号を出力することができる。これらの変調電気信号は、光源９２２に変調光ビームの形態でデータを出力させることができる。
ステップ１０１２において、ステップ１０１０において生成された変調光ビームは、所要の強度分布を有する変調光ビームに変換される。このステップは、光源９２２によって生成された変調光ビームを、ビームを水平および垂直角度座標の関数として必要な強度分布を有するビームに変換するビーム形成光学系９２４に通過させることによって達成されることができる。いくつかの実施形態では、光源９２２によって生成された変調光ビームは、既に所望のまたは必要な強度分布を有していてもよく、この場合、ビーム形成光学系９２４は、ＯＴＡ８００の一部として含まれなくてもよい。いくつかの実施形態では、ビーム形成光学系９２４は、正方形角度領域内で非常に均一である出射ビームを生成するために、反射「ワイングラス」コリメータ（本明細書でさらに説明される）および少なくとも１対の小型レンズアレイ（例えば、ケーラー小型レンズアレイ）（同様に本明細書でさらに説明される）を含むことができる。
変調データは、ηｍｏｄの変調デューティサイクルを有し、その値は１未満である。変調デューティサイクルの一例では、変調デューティサイクルは、
Figure 0006863612
として定義されることができ、τは、光バイナリ１ビット（すなわち、バイナリ１ビットを表す単一の送信光パルス）の持続時間であり、τｉｎｔは、送信された一連のビットにおけるビットの開始から次のビットの開始までの時間間隔である。量τｉｎｔはまた、ＯＴＡ８００から信号を受信するために使用される光レシーバアセンブリ（ＯＲＡ）の有効積分時間でもある。ビットレートＢは、Ｈｚ単位で、τｉｎｔの逆数であるため、上記式は、
Figure 0006863612
として記載されることもできる。
様々な実施形態では、ビット誤り確率Ｐｅｒｒｏｒは、システム内のノイズが、任意の所与の光学的に送信されたビットを光レシーバによって誤って解釈させる（すなわち、１ビットを０ビットとして解釈する、またはその逆）確率として定義される。いくつかの実施形態では、システムは、中心波長λｃおよび波長範囲Δλを有する単一の光チャネルを利用することができる。異なる光波帯を使用する複数の光チャネルを有するシステムの場合、性能分析は、各チャネルに対して別個に行われなければならない。
図１１は、例示的なＯＴＡ８００の図である。
ＯＴＡ８００は、ビーム形成光学系９２４とともに搭載されたヒートシンク１１１４が取り付けられた光源９２２を含むことができる。この場合の光源９２２は、ＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５ ＩＲ放射器である。ヒートシンク１１１４は、光源９２２と熱接触する熱伝導構造であり、光源９２２から熱を放射するために１つ以上の熱伝導性のフィン形状の構造を組み込み、それによってその必要な平均光出力パワーを維持し且つ熱的損傷を防止するために十分に冷たさを保持する。
ビーム形成光学系は、反射ワイングラスコリメータ１１００と、２つの同一の小型レンズアレイ１１０８および１１１０とを備える。
３つの別個の反射構成要素１１０２、１１０４、および１１０６を含むことができるワイングラスコリメータ１１００は、光源９２２に結合され、および／または光源９２２からの光ビームを受光することができる。別個の反射構成要素１１０２、１１０４、および１１０６のそれぞれの内面の内部は、少なくとも部分的に反射性であってもよい。
別個の反射構成要素１１０２、１１０４、および１１０６の外面は、反射性でなくてもよい。
別個の反射構成要素１１０２、１１０４、および１１０６は、ワイングラスコリメータ１１００を形成するようにともに結合されてもよい。
本明細書で説明するように、ワイングラスコリメータは、楕円部および放物面部とすることができるかまたはそれらを含むことができる。
構成要素１１０２および１１０４は、楕円部を形成するように結合されてもよい。
いくつかの実施形態では、構成要素１１０２および１１０４は、楕円部の最も広い直径（例えば、本明細書でさらに説明される広い中間体の中央）に結合される。
構成要素１１０６は、構成要素１１０２とは反対側の構成要素１１０４の側方に結合されてもよい。
構成要素１１０６は、ワイングラスコリメータの放物面部を含むことができる。
いくつかの実施形態では、構成要素１１０２、１１０４、および１１０６は、ワイングラスコリメータの光軸が光源と位置合わせされるように、ワイングラスコリメータの楕円部および放物面部を位置決めおよび位置合わせする。
ワイングラスコリメータ１１００の反射光学面は、光源９２２の発光素子を略中心とする光軸を中心に回転対称であってもよい。いくつかの実施形態では、ワイングラスコリメータ１１００の反射面は、ワイングラスコリメータ１１００によって生成されたコリメートされたビームの水平および垂直ビーム幅を低減または最小化するために、楕円形に近い形状を有することができるが、楕円形から大幅に逸脱してもよい形状を有することができる２つの反射構成要素１１０２および１１０４の反射面を含むことができる。反射構成要素１１０６の反射面を含むワイングラスコリメータ１１００の反射面の第２の部分は、ワイングラスコリメータ１１００によって生成されたコリメートされたビームの水平および垂直ビーム幅を低減または最小化するために、放物面に近い形状を有することができるが、放物面から大幅に逸脱してもよい形状を有することができる。
所定の位置に小型レンズアレイ１１０８および１１１０を有しないワイングラスコリメータ１１００によって生成された出射光ビームは、正方形角度領域内で若干均一な水平および垂直角度座標の関数として強度分布を有することができる。１対の小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、ビーム形成光学系９２４によって出射される光ビームの強度分布の均一性を改善するかまたは略改善することができ、これにより、その正方形角度領域内に位置する任意の２つ以上の同一のＯＲＡについて実質的に同じとすることができるレシーバの通信範囲を提供する。いくつかの実施形態では、１対の小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、ワイングラスコリメータによって生成された出射ビームを、正方形角度領域よりもむしろ、矩形または六角形角度領域内で非常に均一な強度分布を有するビームに変換することができる。
小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、例えば、１対のケーラー小型レンズアレイを備えてもよい。小型レンズアレイについては、本明細書でさらに説明する。小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、構造ユニット１１１２によって離隔されるおよび／または位置決めされてもよく、２つの小型レンズアレイ間の間隔は、各アレイの各小型レンズの焦点距離に略等しい。小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、ワイングラス１１００コリメータの射出瞳の前方に配置されてもよく、この射出瞳は、反射構成要素１１０６のより大きい開口である（すなわち、図１１の断面図における１１０６の最も右側の開口）。
様々な実施形態では、ワイングラスコリメータ１１００および１対の小型レンズアレイ１１０８および１１１０を含むことができるビーム形成光学系９２４は、光源９２２の光出力を８°平方の角度領域内にある非常に均一な強度分布を有する出射光ビームに変換することができる。ビーム形成光学系９２４は、様々な実施形態において、光源の出力を、任意の正方形、矩形、または六角形の角度領域内で非常に均一な強度分布を有する出射光ビームに変換することができることが理解される。
その均一な正方形出射光ビームのために、それ自体の光源９２２をそれぞれ有するビーム形成光学系９２４のこの設計の複数のコピーは、水平方向および／または垂直方向に８°よりも広い出射光ビームを生成する単一のＯＴＡ８００内でともに使用することができる。本明細書で説明するように、光源（例えば、図９の光源９２２）は、８６０ｎｍのピーク出力波長を有する１Ｗの近ＩＲ固体放射器とすることができる。ビーム形成光学系９２４は、１８．５ｍｍの有効開口直径および３０．５ｍｍの全長を有することができる。
様々な実施形態では、適切なＯＲＡとともに使用される場合、ＯＴＡ８００は、昼間に４００ｍを超え、夜間に１２００ｍを超える距離にわたって、１ＭＨｚのビットレートおよび１０−９のビットエラー確率で情報転送を可能にすることができる。このデータレートは、ライブストリーミングされたＨＤビデオの伝送を可能にする。
図１２ａおよび図１２ｂは、光源９２２からトレースされた光線を有するビーム形成光学系９２４の２つの異なる３次元斜視図を示している。光源９２２自体は、これらの２つの図には示されていないことに留意すべきである。また、図１２ａおよび図１２ｂには、ワイングラスコリメータの反射光学面のみが示されており、この光学面を取り囲む機械的構造は、これら２つの図には示されていないことにも留意すべきである。図１２ａは、楕円部１２００および放物面部１２０２を含むことができるワイングラスコリメータ１１００ならびに小型レンズアレイ１１０８および１１１０を示している。一例では、小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、出射強度分布の均一性を改善する２つの同一のケーラー小型レンズアレイである。
楕円部１２００は、回転対称であってもよい。
楕円部１２００は、狭い入射瞳、より広い中間体、および狭い円形射出瞳を含むことができる。
狭い入射瞳は、中間体の最大直径よりも小さい直径を有する円形とすることができる。
狭い入射瞳は、光源からの光を受光するように配置されてもよい。
広い中間体の直径は、狭い入射瞳から狭い入射瞳の直径よりも大きい直径まで広がり、次に狭い円形の射出瞳に向かって縮小することができる。
放物面部１２０２はまた、回転対称であってもよい。
放物面部１２０２は、狭い円形の入射瞳および広い射出瞳を含むことができる。
放物面部１２０２の直径は、狭い円形の入射瞳から広い射出瞳の直径まで広がっている。
放物面部１２０２の射出瞳の直径は、ワイングラスコリメータの反射面の最大直径であってもよい。
狭い円形の入射瞳は、楕円部１２００の狭い円形の射出瞳であってもよいし、結合されてもよい。
そのため、放物面部１２０２の狭い円形の入射瞳の直径は、楕円部１２００の狭い円形の射出瞳の直径と同じであってもよい。
第２の図において、図１２ｂは、光源９２２からトレースされた光線を有するビーム形成光学系９２４の異なる斜視図を示している。様々な実施形態では、ワイングラスコリメータ１１００の長さは１インチ未満である。
図１３は、光源からのトレース光線を有する例示的なビーム形成光学系の側面図を示している。
ビーム形成光学系は、１２．５ｍｍの長さの放物面部１２０２を有するコリメータを含むことができる。
部分１２０２は、任意の長さであってもよいことが理解される。
図１４は、例示的な軸対称反射型コリメータ１４００（例えば、ワイングラスコリメータ１１００）の断面図である。光源１４０２は、任意の光放射源（例えば、図９の光源９２２）であってもよく、光ビームをコリメータ１４００に提供するように配置されてもよい。いくつかの実施形態では、光源１４０２または光放射器１４０２の発光面は、コリメータ１４００（例えば、ワイングラスコリメータ１１００）の入射瞳に配置される。
いくつかの実施形態では、ワイングラスコリメータ１１００は、光源９２２の放射面を無限に再結像してコリメートされた出射ビームを生成する。コリメートされたビームは、１対の小型レンズアレイ１１０８および１１１０を通って伝搬し、８°平方の角度領域内で非常に均一な強度分布を有する光ビームとして出射することができる。小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、この正方形角度領域内で平坦な（すなわち均一な）強度分布を有するようにビームを均質化することができ、ＯＴＡ８００から同距離にあり且つ上述した正方形角度領域内に位置する２つ以上の同一のＯＲＡに対して均一またはほぼ均一な信号強度を提供する。様々な実施形態において、出射光ビームが非常に均一である角度領域は、正方形ではなく矩形または六角形とすることができることが理解される。
図１４において、コリメータ１４００は、２２ｍｍより僅かに短い長さおよび１８．５ｍｍの射出瞳直径を有する。コリメータ１４００は、２２ｍｍよりも長くても短くてもよく、１８．５ｍｍよりも大きいまたは小さい（例えば、２０ｍｍ、１８ｍｍなど）の射出瞳直径を有してもよいことが理解される。一例では、コリメータ１４００は、１８．５１１ｍｍの射出瞳直径および２１．５０ｍｍの全長を有することができる。コリメータ１４００の中央遮蔽は、６．５３６ｍｍの直径を有することができる。
測定値はミリメートルで表されているが、コリメータ１４００は、ミリメートルの小数部を含む任意の長さであってもよいことが理解される。
図１５は、ビーム形成光学系９２４に使用するためのワイングラスコリメータ１１００の例の３次元図を示している。コリメータは、３つの反射光学構成要素１１０２、１１０４、および１１０６を含むことができる。図１５は、いくつかの実施形態において、３つの反射構成要素１１０２、１１０４、および１１０６がワイングラスコリメータを形成するようにどのようにして組み合わさることができるかを示している。小型レンズアレイ１１０８および１１１０は、反射構成要素１１０６の射出瞳の前方にあってもよい。
反射構成要素１１０２、１１０４、および１１０６は、任意数の方法で製造することができる。例えば、それらは、光学面がその形状の＋０．０１０インチ以内になるように、それぞれがアルミニウムからほぼ正味の形状に変わる３部製造プロセスで製造することができる。そして、構成要素は、ダイヤモンド旋削され、必要な光学面形状を生成することができる。そして、各構成要素の光学面は、光源９２２の光波帯において非常に反射性である反射コーティングによってコーティングすることができる。
図１６は、例示的な小型レンズアレイ１６００を示している。本明細書で説明されるように、小型レンズアレイ１６００は、１対のケーラー小型レンズアレイのうちの１つとすることができる。コリメータ１１００のビーム出射の経路に（例えば、ワイングラスコリメータ１１００の射出瞳の前方に）配置された２つの小型レンズアレイがあってもよい。図１６に示すように、小型レンズアレイ１６００は、正方形開口を有する同一の小型レンズの正方形アレイを含むことができ、小型レンズアレイ１６００の開口が円形になるようにアレイは切り取られる。小型レンズアレイ１６００は、第２の側に対向する第１の側を有することができ、第１の側は、第２の側よりもワイングラスコリメータ１１００に近い。小型レンズアレイ１６００の第１の側の小型レンズは、同一の凸球面形状輪郭を有してもよい。第１の側の凸球面小型レンズ表面は、物理的に実現可能な凸面湾曲を有することができる。一例では、小型レンズアレイ１６００の第１の側の各小型レンズは、３．６９５ｍｍの曲率半径を有する。小型レンズアレイ１６００の第１の側は、コリメータ１１００の射出瞳に向かって面していてもよい。小型レンズアレイ１６００の第２の側（第１の側の反対側）は、平面であってもよい。
一例では、各小型レンズアレイは、Ｓｃｈｏｔｔ Ｂ２７０ガラス製とすることができる。各アレイは、２０ｍｍの開口径に切り取られている小型レンズの２０×２０の正方形アレイを有して１．２ｍｍの厚さとすることができる。アレイにおける各小型レンズは、１ｍｍ平方の開口を有する。Ｂ２７０ガラスの屈折率は、８５０ｎｍの波長に対して１．５１５５５である。各小型レンズの焦点距離は、７．１７ｍｍとすることができる。２つの小型レンズアレイの平面間の分離は、７．５ｍｍとすることができる。一例では、ワイングラスコリメータ１１００およびケーラー小型レンズアレイを含むビーム形成光学系９２４の全長は３０．５０ｍｍである。
各小型レンズアレイは、任意の透明な屈折光学材料から構成されてもよく、任意の厚さであってもよく、任意の波長に対して任意の屈折率を有してもよいことが理解される。焦点距離は、７．１７ｍｍよりも大きくても小さくてもよく、小型レンズアレイ間の分離は、任意の距離であってもよい。ビーム形成光学系９２４の長さは、任意の値を有することができる。
図１７は、例示的な１対の小型レンズアレイ１７００を示している。いくつかの実施形態では、１対の小型レンズアレイ１７００は、１対のケーラー小型レンズアレイの代わりにまたはそれに加えて設けられることができる。小型レンズアレイ１７００は、様々な実施形態において、（例えば、アクリルで）光学的に印刷されることができる。一例では、小型レンズアレイ１７００は、ＵＶ硬化前に添加剤アクリルインク液滴を用いて印刷されることができる。
例示的なＯＴＡ８００の性能は、以下のように説明される。この例では、ＯＴＡ８００は、８５０ｎｍの重心波長、７５ｎｍのピーク光帯域幅の５％における全幅、および１．４Ｗのピーク光出力パワー（例えば、１ビットパルス中）を有するＩＲ放射器を含む。アクティブ放射器領域は、一辺が１ｍｍの正方形とすることができ、最大伝送ビットレートは２４ＭＨｚとすることができる。ビーム形成光学系は、本明細書に記載されたように、ワイングラスコリメータ１１００と、ケーラー小型レンズアレイである小型レンズアレイ１１０８および１１１０とを含むことができる。
この例の性能を計算する際、ビーム形成光学系の光学効率は、ηｔｒａｎｓ＝０．８０と仮定される。例示的なＯＴＡ８００において使用されるビーム形成光学系は、１ｍｍ平方の光源からの光束を強度均一性の高い８°平方の出射ビームに効率的に伝達するように設計されている。１ｍｍ平方の均一なランベルト放射器として定義される理想化された光源９２２から８°平方の出射ビームへの光束の伝達効率は、約８２．２％とすることができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、光源９２２の発光素子は、ビーム形成光学系によって集光されることができる前に、光の一部が孔の壁における材料によって散乱されるように、光源９２２のベースの浅い孔の底部に取り付けられてもよい（例えば、ＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５ ＩＲ放射器のベースにおける浅い孔の底部に取り付けられるＩＲ放射ダイ）。その結果、そのような理想化されていない光源９２２の光束伝達効率は、４９．８％とすることができる。これは、ソースのエタンデュを著しく増加させ、光の多くが所望の８°平方の角度領域に伝達されることを防止する。
図１８Ａ、Ｂ〜図２０Ａ、Ｂは、本明細書に記載された例示的なＯＴＡシステム（例えば、ＯＴＡ８００）の性能を示すグラフを示している。図１８Ａは、いくつかの実施形態において前述したワイングラスコリメータ１１００ならびに小型レンズアレイ１１０８および１１１０からなる単一のビーム形成光学系によって生成される水平角および垂直角の関数としての出力強度分布の表面プロットである。この強度分布を生成するのに使用される光源９２２は、１．４Ｗの光出力パワーで動作する、ＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５ ＩＲ放射器であった。ビーム形成光学系および光源は、８°平方の角度領域内で非常に均一な強度出力を生成するように配向され、各平方領域の上縁および下縁は、水平角度座標軸に平行に配向された。強度分布は、無損失の光学材料および光学面を用いたレイトレーシングシミュレーションによって生成された。ここで、「無損失」という用語は、強度分布を生成するために使用されるレイトレーシングシミュレーションにおいて、ワイングラスコリメータ１１００の反射面が１００％の反射率を有し、２つの小型レンズアレイ１１０８および１１１０のそれぞれの各側における光学面が１００％の透過率を有し、２つの小型レンズアレイ１１０８および１１１０を通って伝搬する光線の光パワーのバルク吸収損失がゼロであったことを意味する。実際の光学面および光学材料は、無損失ではない。無損失光学材料および表面を用いて強度出力を推定するために、図１８ａの強度分布は、光学材料に関連する全ての損失係数（すなわち、バルク吸収損失）および表面の積を強度値に乗算することによって適切にスケーリングされることができる。レイトレーシングシミュレーションにおいて使用される光源モデルは、ＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５ ＩＲ放射器のゴニオメトリック測定から生成された光線データであった。このために使用されたゴニオメトリックデータセットは、ＯＳＲＡＭによって提供された。
図１８Ｂは、いくつかの実施形態において図１８Ａの結果を生成するために使用される同種類の６つの同一のビーム形成光学系によって生成された角度の関数としての複合出力強度分布の一部の表面プロットである。１．４Ｗの光出力パワーで動作するＯＳＲＡＭ ＳＦＨ ４２３５ ＩＲ放射器が６つのビーム形成光学系のそれぞれにおける光源９２２として使用された。各ビーム形成光学系およびその関連する光源は、８°平方の角度領域内に非常に均一な強度出力を生成するように配向され、各平方領域の上縁および下縁は、水平角度座標軸に平行に配向された。６つのビーム形成光学系の全てが同じ垂直方向に向けられたが、隣接するビーム形成光学系は、６つのビーム形成光学系の合成出力が４８°の水平方向の幅および８°の垂直方向の幅の矩形角度領域において非常に均一な強度分布であるように、８°だけ異なる水平方向に向けられた。図１８ａの結果を生成するために使用された同じ種類のレイトレーシングシミュレーションおよび光源モデルが、図１８Ｂの結果を生成するために使用され、全ての光学面および光学材料は無損失であった。
図１９Ａは、図１８Ａにおいて表面プロットとして示されるいくつかの実施形態における単一のビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心および垂直エッジを通る垂直スライス（すなわち、８°平方の均一領域の中心に対して水平角度座標−４°、０°、および＋４°を通る垂直スライス）のグラフである。
図１９Ａからわかるように、強度は、均一性の高い上述した８°平方の角度領域内で約３６Ｗ／ｓｒである。この領域のエッジ（すなわち、領域の中心から±４°の垂直エッジ）において、強度は約２５Ｗ／ｓｒである。
図１９Ｂは、図１８Ｂの表面プロットとして示されるいくつかの実施形態においてビームの中心を通り且つ６つのビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心に対して±４°の水平座標における垂直スライスのグラフである。
図１９Ｂからわかるように、強度は、均一性の高い上述した４８°×８°の矩形角度領域の中心付近の垂直ビーム幅に沿って約４４Ｗ／ｓｒである。中心から±４°の水平座標を通る垂直スライスに沿って、この矩形角度領域内の強度は約４２Ｗ／ｓｒである。
図２０Ａは、図１８Ａにおいて表面プロットとして示されるいくつかの実施形態における単一のビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心および垂直エッジ付近を通る水平スライス（すなわち、８°平方の均一領域の中心に対して垂直角度座標−３．９５°、０°、および＋３．９５°を通る水平スライス）のグラフである。
図２０Ａからわかるように、強度は、均一性の高い上述した８°平方の角度領域内で約３６Ｗ／ｓｒである。この領域のエッジの付近（すなわち、領域の中心に対して±３．９５°の垂直座標）において、強度は約３５Ｗ／ｓｒである。出射光ビームの水平および垂直角度幅は、任意の値を有することができ、強度レベルは、ビームの水平および垂直範囲内の任意の値を有することができることが理解される。
図２０Ｂは、図１８Ｂの表面プロットとして示されるいくつかの実施形態においてビームの中心を通り且つ６つのビーム形成光学系によって生成される同じ強度分布の中心に対して±３．９５°の垂直座標における水平スライスのグラフである。
図２０Ｂからわかるように、強度は、均一性の高い上述した４８°×８°の矩形角度領域の中心に対して水平方向に−９．５°から＋９．５°の間のビームの水平中心線に沿って約４４Ｗ／ｓｒである。中心から±３．９５°の水平座標を通る水平スライスに沿って、水平方向に−９．５°から＋９．５°の間のこの矩形の角度領域内の強度は約４２Ｗ／ｓｒである。
図２１Ａは、複数の光源２１０６ａ〜ｃおよびビーム形成光学系２１０８ａ〜ｃを利用する例示的なＯＴＡの簡略化された概略図を示している。それ自体の光源２１０６ａ〜ｃをそれぞれ利用するビーム形成光学系２１０８ａ〜ｃの１つ以上の設計の複数のコピーは、それ単独でビーム形成光学系のいずれか１つによって生成されるものよりも広い出射ビームを生成するために、単一のＯＴＡ内でともに使用されることができる。いくつかの実施形態では、水平および／または垂直角度ビーム幅が増加し、および／または特定の立体角領域内の強度が増加した合成出射光ビームを生成するために、それ自体の光源をそれぞれ利用する複数のビーム形成光学系が使用されることができる。
様々な実施形態において、（例えば、ユーザのコンピューティングデバイスからの）ソフトウェア２１０２は、制御電子機器２１０４（例えば、図８および図９のＯＴＡ８００内の電子機器）に転送するためにファイルを提供することができる。制御電子機器は、これらのファイルにおける情報を、光源２１０６ａ〜ｃを駆動するための適切な電気信号に変換することができる。
各光源は、変調光ビームを生成することができ、その変調は、上述したファイルに含まれる情報を表す。光源２１０６ａ〜ｃのそれぞれからの変調光ビームは、複数のビーム形成光学系２１０８ａ〜ｃのそれぞれ１つ（例えば、ワイングラスコリメータ１１００ならびに１対の小型レンズアレイ１１０８および１１１０）によって必要な強度分布を有する変調出射光ビームに変換される。図２１ａは、３つの光源２１０６ａ〜ｃおよび３つのビーム形成光学系２１０８ａ〜ｃの制御を示しているが、任意数の光源および任意数のビーム形成光学系があってもよいことが理解される。
光源２１０６ａ〜ｃは、時間の関数としてのそれらの変調された光出力が同一であるように、同一の同期電気駆動信号によって駆動されてもよい。図２１においては屈折として示されているが、光学系は、屈折、反射および／または回折を利用することができる。ビーム形成光学系２１０８ａ−ｃによって出射されたビームは、角度出射領域と呼ばれる所望の２次元角度ゾーンにわたって所望の強度分布を有する合成出射ビームを生成するように結合することができる。
図２１Ｂは、複数の光源およびビーム形成光学系を利用するＯＴＡから出射される複合光ビームの例を示している。前述したように、様々な実施形態にかかるＯＴＡは、例えば正方形角度領域内で非常に均一な光ビームを出射するように適合されたＯＴ（それぞれが光源およびビーム形成光学系を含むことができる）を備えることができる。図２１ｂは、そのそれぞれが例えば８°平方の角度領域を含むことができる複数の光ビーム２１１０ａ〜２１１０ｌの組み合わせを示している。図２１ｂには示されていないが、光ビーム２１１０ａ〜２１１０ｌのそれぞれは、単一のＯＴ（光源およびビーム形成光学系）から出射される変調光ビームの結果とすることができることが理解される。例えば、光ビーム２１１０ａは、（図２１ａの）光源２１０６ａおよびビーム形成光学系２１０８ａの出力とすることができ、光ビーム２１１０ｂは、光源２１０６ｂおよびビーム形成光学系２１０８ｂの出力とすることができるなどである。
図２１Ｂに示す例では、各光ビームの各８°平方の角度領域は、「タイル状」の合成光ビームを生成するために互いに「当接」することができる。複数のＯＴのそれぞれから出射された各光ビームが図示された合成光ビームをもたらすことができるように、合成された光ビームを生成する１つ以上のＯＴが照準合わせおよび／または位置決めされることができることがさらに理解されるべきである。すなわち、例えば角度出射領域内の水平および／または垂直角度座標に１つ以上のＯＴを位置決めするときに、１つ以上の角度オフセットを使用することができる。したがって、上述した強度分布は、そのような角度座標の関数であってもよい。例えば、光ビーム２１１０ａ〜２１１０ｌのそれぞれを含む光線は、概ねｚ方向に出射されることができるが、ある角度だけオフセットされてもよい。ここで、光ビーム２１１０ｂ、２１１０ｅ、２１１０ｈ、および２１１０ｋを生成するＯＴは、光ビーム２１１０ｂ、２１１０ｅ、２１１０ｈ、および２１１０ｋがｙ方向に関して角度付けられていないが、３２°幅の角度領域を形成するようにｘ方向に８°だけ互いにオフセットされるように位置決めされることができる。
光ビーム２１１０ａ、２１１０ｄ、２１１０ｇ、および２１１０ｊを出射するＯＴは、３２°幅の角度領域を形成するように（互いに対して）８°だけｘ方向にオフセットされることができ、光ビーム２１１０ｂ、２１１０ｅ、２１１０ｈ、および２１１０ｋに対して８°だけｙ方向にさらにオフセットされることができる。
光ビーム２１１０ｃ、２１１０ｆ、２１１０ｉ、および２１１０ｌはまた、光ビーム２１１０ｂ、２１１０ｅ、２１１０ｈおよび２１１０ｋに対して８°だけｙ方向にオフセットされることができる。
得られた複数のＯＴからの合成光ビーム出射は、３２°×２４°の矩形光ビームである。
複数のＯＴを含むＯＴＡは、任意の所望の方法で配向された１つ以上のＯＴを有することができることに留意すべきである。
例えば、ＯＴＡは、第２のＯＴに対して９０°に配向された第１のＯＴを有することができる。そのような構成は、２つの異なる経路（例えば、２つの道に沿った、ＯＴＡはそれらの２つの道の隅部に位置する）の合流点に配置されるとき、ＯＴＡが２つの異なる経路に沿って光ビームを出射するために使用されることを可能にする。
他の配向も可能であり、本明細書で想定される。
そのようなタイル状に出射される１つ以上の光ビームは、光ビーコン、光信号、またはそれらの何らかの組み合わせであってもよいことにさらに留意すべきである。例えば、光信号および光ビーコンは、伝送のために時間的にインターリーブされてもよい。例えば、光信号および光ビーコンは、光ビームまたは光ビームの一部が光信号である／信号情報を含むことを示す第１の識別子と、光ビームまたは光ビームの一部が光ビーコンである／ビーコン情報を含むことを示す第２の識別子とを用いて、適切に識別されることができる。例えば、光ビームは、光ビーコンによって変調された光信号を含むことができ、例えば光信号を表す変調自体が光ビーコンを表す変調によって変調される。光信号を伝送するために使用されるデータレートは、光ビーコンを伝送するために使用されるデータレートとは異なっていてもよい。例えば、光信号データレートは、光ビーコンデータレートよりも高くてもよい。異なる光波長帯域を使用して光信号および光ビーコンを伝送することができ、各光波長帯域は異なることができ、重複しない。
様々な実施形態では、ＯＴＡ８００は、２つの異なる種類の変調光ビーム、すなわち光ビーコンおよび光信号を伝送することができる。これら２つの種類の変調光ビームは、それらの機能に関して本明細書で説明される。光ビーコンおよび光信号がＯＮＳにおいてそれぞれの目的に役立つために、２つの種類の変調光ビームを区別する効果的な方法が採用されることが必要である。さもなければ、ＯＲＡは、光ビーコンまたは光ビーコンの一部を光信号または光信号の一部として誤って解釈する可能性がある。同様に、ＯＲＡは、光信号または光信号の一部を光ビーコンまたは光ビーコンの一部として誤って解釈する可能性がある。
光ビーコンと光信号とを区別する可能な方法についてここで説明する。光信号と区別可能な光ビーコンを生成するために本明細書に提示されたもの以外の有効な方法がいくつでも存在することができることが理解される。本明細書で説明する方法は、（１）スペクトル分離、（２）時間的分離、および（３）二重変調を含む。
ＯＲＡが光ビーコンと光信号とを区別することを可能にする直接的な方法は、スペクトル分離を使用することである。一例では、光ビーコンに使用される光波帯域（光波長帯域とも称することができる）は、光信号に使用される光波帯域とは別個である。例えば、ＯＴＡ８００は、８００〜９００ｎｍの範囲の波長スペクトルを有する近ＩＲを出射する光源を変調することによって光ビーコンを生成することができる。ＯＴＡ８００はまた、９００〜１０００ｎｍの範囲の波長スペクトルを有する近ＩＲを出射する光源を変調することによって光信号を生成することができる。そのようなＯＴＡによって伝送される光ビームを受光するためのＯＲＡは、８００〜９００ｎｍの範囲の波長に対してのみ有意な感度を有する（本明細書で説明する）ＯＢＲおよび９００〜１０００ｎｍの範囲の波長に対してのみ有意な感度を有する（本明細書で説明する）ＯＳＲを使用することができる。ＯＢＲおよびＯＳＲの互いの帯域内の波長を有する光放射に対する感度が十分に低い限り、光ビーコンが光信号と混同される可能性、およびその逆は無視することができる。
さらに、光ビーコンに使用されるビットレートが光信号に使用されるものと大幅に異なる場合、電子帯域通過フィルタリングは、光ビーコンおよび光信号が互いに混同される可能性をさらに低減することができる。光ビーコンに含まれる情報の量は、通常、光信号に含まれる情報の量よりはるかに少ないため、光ビーコンが光信号よりも著しく低いビットレートを使用することは一般に問題ではない。いくつかの実施形態では、スペクトル分離を伴う光ビーコンおよび光信号の生成を可能にするために、別個のトランスミッタ光学系および光源をＯＴＡにおいて使用することができる。
同様に、光ビーコンおよび光信号の双方を受信できるようにするために、別個のレシーバ光学系および検出器（または検出器アレイ）を必要とする場合がある。
図２２は、８００〜９００ｎｍ帯域で動作する光ビーコンならびに９００〜１０００ｎｍ帯域で動作する光信号についての時間の関数としての（任意単位での）光パワー出力の例を示しており、光ビーコンおよび光信号のビットレートは、それぞれ、３３３．３３ｋＨｚおよび１ＭＨｚである。光ビーコンと光信号の双方に使用される符号化方式は、１ビットがパルスの存在によって表され、０ビットがパルスの不在によって表されることである。図２２の上側のプロット２２００は、３３ｍｓの全持続時間を有する時間間隔の間の光ビーコンの時間の関数としての光出力パワーを示している。図の下側のプロット２２０２は、同じ時間間隔の間の光信号の時間の関数としての光出力パワーを示している。
光信号と区別可能な光ビーコンを可能にする第２の方法は、時間的分離である。名称が示すように、本方法は、光ビーコンをスペクトル的にではなく時間的に光信号から分離する。この例では、任意の所与の時間において、ＯＴＡ８００は、光ビーコンまたは光信号のいずれかを出射するが、同時に双方を出射することはない。そのようなＯＴＡは、光ビーコンおよび光信号の伝送間で交互にしてもよい。いくつかの実施形態では、ＯＲＡは、光ビーコンの最初におけるヘッダの存在を探すことにより、そのようなＯＴＡからの光ビーコンまたは光信号を現在受信しているかどうかを判定することができる。そのようなヘッダは、光ビーコンの開始を示す固有の一連の送信された１ビットおよび０ビットを含むことができる。光信号の伝送の開始をマーキングするために異なるヘッダが使用されてもよく、あるいは、伝送された各光ビーコンは、光ビーコンの伝送がいつ終了し且つ光信号がいつ始まったのかをＯＲＡが常に知るように標準数のパルスを含むことができる。光ビーコンは、通常、光信号に対して非常に少量の情報しか含まないことから、光ビーコンを伝送するためにＯＴＡによって費やされる時間量は、（双方のビットレートが同じであると仮定して）光信号を伝送するために費やされる時間量に対して通常は非常に小さい（例えば、２％）。時間的分離法の１つの利点は、光ビーコンと光信号の双方を生成するために、ＯＴＡが単一の光源と単一の波帯で動作する単一のトランスミッタ光学系を使用することができることである。同様に、ＯＲＡは、光ビーコンと光信号の双方を受信するために単一のレシーバ光学系と単一の検出器（または検出器アレイ）を使用することができる。すなわち、同じレシーバ光学系および検出器（または検出器アレイ）は、時間的に分離された光ビーコンおよび光信号を受信するように設計されたＯＲＡ内のＯＢＲおよびＯＳＲとして機能することができる。
光ビーコンと光信号とを区別することを可能にする本明細書で説明する第３の方法は、二重変調である。本方法では、ＯＴＡは、光ビーコンの比較的低ビットレート変調を有する単一の変調光ビームを、光信号の比較的高いビットレート変調と組み合わせて伝送する。このようにして、光ビーコンおよび光信号が合成されて単一のビームになる。これは、単一の光源と単一のトランスミッタ光学系を使用して単一の光波帯で動作するＯＴＡを使用して二重変調法が実施されることを可能にする。
図２３は、二重変調の例のための伝送される出力ビームの時間波形の３つのプロットを示している。「時間波形」は、本明細書では、変調光ビームの時間の関数としての出力光パワーとして定義される。上側のプロット２３００は、光ビーコンの例示的な時間波形を示す一方で、中間のプロット２３０２は、同じ時間間隔の間の光信号の例示的な時間波形を示している。スペクトル分離法に関して説明したように、光ビーコンおよび光信号のこの例は、２つの異なる波帯で同時に伝送することができる。しかしながら、代替方法は、所望の光ビーコンと所望の光信号の双方の時間波形によって変調される（単一の波帯内の）単一のビームを使用することである。変調には双方の時間波形が含まれるため、この変調は、単一の光源およびトランスミッタ光学系が光ビーコンおよび光信号の双方として働く単一のビームを伝送することができるという利点を有する。合成された二重変調波形がプロット２３０４に示されている。二重変調の２つの成分（すなわち、光ビーコン成分および光信号成分）の振幅は、そのような二重変調光ビームを受光するために使用されるＯＢＲおよびＯＳＲの既知の特性に基づいて、光ビーコンおよび光信号の双方に対してほぼ同じ通信範囲を提供するように調整されることができる。対応する光信号よりも著しく低い（例えば、１００倍）ビットレートを有する光ビーコンについては、例えば電気帯域通過フィルタリングを用いてＯＢＲおよびＯＳＲが二重変調された伝送光ビームの光ビーコンと光信号成分との間で区別されることは困難ではない。光ビーコンの情報コンテンツは一般に光信号の情報コンテンツよりもはるかに低いので、光ビーコンは、光信号よりもはるかに低いビットレートを有することができる。
図２４は、例示的なデジタル装置２４００のブロック図である。デジタル装置２４００は、バス２４１４に通信可能に結合されたプロセッサ２４０２、メモリシステム２４０４、記憶装置システム２４０６、通信ネットワークインターフェース２４０８、Ｉ／Ｏインターフェース２４１０、およびディスプレイインターフェース２４１２を備える。プロセッサ２４０２は、実行可能命令（例えば、プログラム）を実行するように構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサ２４０２は、実行可能命令を処理することができる回路または任意のプロセッサを備える。
メモリシステム２４０４は、データを記憶するように構成された任意のメモリである。メモリシステム２４０４のいくつかの例は、ＲＡＭまたはＲＯＭなどの記憶装置である。メモリシステム２４０４は、ＲＡＭキャッシュを備えることができる。様々な実施形態では、データは、メモリシステム２４０４内に記憶される。メモリシステム２４０４内のデータは、クリアされるかまたは最終的に記憶装置システム２４０６に転送されることができる。
記憶装置システム２４０６は、データを検索して記憶するように構成された任意の記憶装置である。記憶装置システム２４０６のいくつかの例は、フラッシュドライブ、ハードドライブ、光学ドライブ、および／または磁気テープである。いくつかの実施形態では、デジタル装置２４００は、ＲＡＭ形式のメモリシステム２４０４と、フラッシュデータの形式の記憶装置システム２４０６とを含む。メモリシステム２４０４および記憶装置システム２４０６は、双方とも、プロセッサ２４０２を含むコンピュータプロセッサによって実行可能な命令またはプログラムを記憶することができるコンピュータ可読媒体を備える。
通信ネットワークインターフェース（ｃｏｍｍ．ネットワークインターフェース）２４０８は、リンク２４１４を介してネットワークに接続されることができる。通信ネットワークインターフェース２４０８は、例えば、イーサネット（登録商標）接続、シリアル接続、パラレル接続、またはＡＴＡ接続を介した通信をサポートすることができる。通信ネットワークインターフェース２４０８はまた、無線通信（例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ、ＷｉＭａｘ）もサポートすることができる。通信ネットワークインターフェース２４０８が多くの有線および無線規格をサポートすることができることは、当業者にとって明らかであろう。
オプションの入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２４１０は、ユーザからの入力を受信してデータを出力する任意の装置である。オプションのディスプレイインターフェース２４１２は、グラフィックスおよびデータをディスプレイに出力するように構成された任意の装置である。一例では、ディスプレイインターフェース２４１２は、グラフィックスアダプタである。
デジタル装置２４００のハードウェア要素は、図２４に示されたものに限定されないことが理解される。デジタル装置２４００は、図示されたものよりも多いまたは少ないハードウェア要素を備えることができる。さらに、ハードウェア要素は、機能を共有することができ、さらにここで説明された様々な実施形態の範囲内とすることができる。一例では、符号化および／または復号は、プロセッサ２４０２および／またはＧＰＵ（すなわち、ＮＶＩＤＩＡ）上に配置されたコプロセッサによって実行されることができる。
図２５は、例示的な光レシーバアセンブリ（ＯＲＡ）２５００の図である。
ＯＲＡ２５００は、長距離の広帯域の光ナローキャスト情報を受信することができる。典型的なスマートフォン通信は、電波（例えば、セルラーネットワーク、ＷＩＦＩ、ＧＰＳ、およびブルートゥース（登録商標））の伝送から受信されるのみであるが、ＯＲＡ２５００は、変調光ビーム（例えば、光放射の変調ビーム）の形態で情報を受信することができる。様々な実施形態において、ＯＲＡ２５００は、一方向または双方向光ナローキャスト通信システムの一部であってもよい。ＯＲＡ２５００は、デジタル装置内に取り付けられてもよくまたはデジタル装置内に含まれてもよいことが理解される。
一例では、ＯＲＡ２５００を有するデジタル装置は、光ナローキャスティングを介して情報を受信することができるだけでなく、無線スマートフォン通信も可能である。
ＯＲＡ２５００は、（本明細書で説明する）電子機器、ソフトウェア（および／またはファームウェア）、および光ナローキャスティングシステム（ＯＮＳ）の一部として変調光ビームの形態でデータ（すなわち、情報）を受信する１つ以上の光レシーバ（ＯＲ）を含むことができる。ＯＲＡ２５００は、長通信距離が可能であり、低い訂正可能な誤り率でビデオをストリーミングするために長距離で十分な情報を受信することができる。一例では、ＯＲＡ２５００によって受信された信号は、本明細書で説明される光トランスミッタアセンブリ（例えば、ＯＴＡ８００）によって伝送されることができる。
ＯＴＡによって出射される変調光ビームは、本明細書で説明するように、光ビーコンおよび光信号の２つの異なる種類のものであってもよい。ある場合には、単一の変調光ビームは、同時に光ビーコンと光信号の双方とすることができる。光ビーコンおよび光信号の詳細な説明は、本明細書で説明される。いくつかの実施形態では、光ビーコンを受光するように設計された光レシーバは、光ビーコンレシーバ（ＯＢＲ）と呼ぶことができる。光信号を受光するように設計されたＯＲは、光信号レシーバ（ＯＳＲ）と呼ぶことができる。様々な実施形態において、ＯＲＡ２５００は、少なくとも１つのＯＳＲおよび１つのＯＢＲを含むことができる。いくつかの実施形態では、単一の光レシーバは、ＯＢＲおよびＯＳＲの双方として機能することができる。
ＯＲＡ２５００は、スマートフォン、メディアタブレット、ラップトップ、カメラ、ゲーム装置、ウェアラブル装置（例えば、スマートウォッチ）、自動車中央コンピュータなどのデジタルコンピューティングデバイスを含むかまたはそれらに取り付けられることができる。様々な実施形態では、ＯＲＡ２５００の任意のまたは全ての構成要素は、スマートフォンなどのデジタル装置に結合されたケース（例えば、スマートフォンケース）内にある。一例では、デジタル装置は、１つ以上のＯＳＲ２５０２および１つ以上のＯＢＲ２５１０を組み込んだＯＲＡ２５００を備えたスマートフォンケースに結合されてもよい。そのようなスマートフォンケースはまた、双方向通信を容易にするためにＯＴＡ８００（図２５には図示しない）を装備することもできる。
ＯＲＡ２５００は、インコヒーレント光源（例えば、ＬＥＤ）、コヒーレント光源（例えば、レーザ）などを使用して生成された可視光、近赤外光（ＩＲ）、または他の光帯域の変調光ビームを受光することができる。例えば、ＯＲＡ２５００は、１０から１０６ｎｍの範囲の波長を含むことができる極紫外線（ＵＶ）から遠ＩＲまでのスペクトル領域の変調光ビームを受光することができる。ＯＲＡ２５００は、前述したスペクトル領域内の任意の波長または波長範囲で変調光ビームを受光することができることが理解される。例えば、ＯＲＡ２５００は、可視または近ＩＲ帯域の変調光ビームを受光することができる。
ＯＲＡ２５００は、空気、水、透明固体（例えば、ガラス窓）、および／または空間（すなわち、真空）を介して伝送される変調光ビームを受光することができる。前述したように、ＯＲＡ２５００は、デジタル装置ケース（例えば、スマートフォンケース）を含むことができる。
デジタル装置ケースは、１つ以上のＯＳＲ２５０２および１つ以上のＯＢＲ２５１０を含むことができるかまたはそれらに結合されることができる。
ＯＳＲ２５０２は、例えば、検出器アレイ（例えば、６×６アレイの検出器）２５０８を含むことができる。検出器アレイ２５０８については、本明細書でさらに説明する。
いくつかの実施形態では、ＯＳＲが１６．５ｍｍ角の開口または同様のサイズの開口を有する単一のレンズを利用する場合、ＯＳＲの総厚さは、１６．５ｍｍよりも大きくなる必要があり得る。その結果、単一のレンズを利用するＯＳＲは、典型的な装置（例えば、スマートフォン）または装置ケース（例えば、スマートフォンケース）内の利用可能な空間にそれを装着することができないため、スマートフォンまたは他のパーソナルデジタル装置のために実用的でない。
あるいは、ＯＳＲ２５０２は、厚さが１６．５インチよりもかなり小さい設計を可能にすることができる、別個の検出器と対になっている各サブ開口内の各小型レンズと組み合わせた１６．５ｍｍ角の開口を有するより小さい開口を有する小型レンズのアレイ（例えば、２．７５ｍｍ角のサブ開口を有する３６個の小型レンズの６×６アレイ）を含むことができる。小型レンズアレイと検出器アレイの総厚さを０．２０インチ未満にすることができるように、例えば、６×６小型レンズアレイの３６個の２．７５ｍｍ角のサブ開口のそれぞれにおいて、各小型レンズの焦点面に配置された別個の検出器が存在することができる、この例では、単一の０．２ｍｍ角の高速シリコン光検出器が各小型レンズの焦点面内に配置されることができる。各検出器の感光面から各小型レンズの最外面まで測定されたレシーバ光学系の総厚さは、約４ｍｍとすることができる。その結果、レンズおよび検出器を含むＯＳＲ２５０２は、スマートフォンまたはデジタル装置ケースに装着することができる。
ＯＲＡ２５００は、デジタル装置に任意数の方法で結合された別個のＯＲＡであってもよくもしくはそれを含んでもよく、デジタル装置ケースであってもよくもしくはそれを含んでもよく、またはデジタル装置（例えば、スマートフォンは、ＯＲＡ２５００を内部的に含むことができる）であってもよくもしくはそれを含んでもよい。一例では、ＯＲＡ２５００は、組み合わせた１６．５ｍｍ角の開口を有する６×６アレイの小型レンズを有するＯＳＲ２５０２を含むことができ、各小型レンズは、１．０に近いｆ／＃を有する。いくつかの実施形態では、小型レンズアレイおよび検出器アレイの総厚さは、０．２０インチ未満であってもよい。ＯＳＲ内の３６個の検出器が全て単一の増幅器に加算されると、検出器ショットノイズが低減されることができ、３６個の検出器のうちのいずれか１つからの信号のみを使用するまたは３６個未満の検出器からの合計信号を使用して得られることができるものよりも高い信号対雑音比（ＳＮＲ）およびより長い範囲が可能になることは理解される。同じ例では、ＯＲＡ２５００はまた、焦点面に検出器アレイを有する単一の結像レンズからなるＯＢＲ２５１０を含むことができ、前記検出器アレイは、ビデオカメラにおける使用のために設計される。
様々な実施形態において、ＯＳＲ２５０２の検出器は、高ビットレートで動作し、ＯＳＲとしてデジタル装置に組み込まれたカメラを使用して可能であるよりもはるかに高いビットレートでデータを受信する能力を提供することができる。これは、ビデオ画像を生成する必要がなくなり、高ビットレートＯＳＲ２５０２は、内蔵カメラ２５０４を使用して達成することができるよりもはるかに高いフレームレートで動作するように設計されることができるためである。
高ビットレートＯＳＲ２５０２は、相対的に狭いＦＯＶ（例えば、３．６°×３．６°）内のその入射瞳上に集光された光束を、光トランスミッタ（例えば、ＯＴＡ８００）によって使用されるビットレートで動作することができる１つ以上の検出器（本明細書でさらに説明される）上に集光させる光学系（例えば、前述した６×６小型レンズアレイ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、高ビットレートＯＳＲ２５０２は、マルチチャネルレシーバであり、その場合、各チャネルに対応する光波帯域内で光束を受光するために専用の少なくとも１つの検出器を有することができる。光チャネルは、可視および／または近ＩＲにあってもよいが、他のスペクトル領域にあってもよい。
様々な実施形態では、光スペクトルフィルタを使用して、各検出器に入射する帯域外光束を低レベルに低減し、それによってバックグラウンドノイズを低減し、動作範囲を拡大することができる。高ビットレートＯＳＲ２５０２の開口サイズは、いくつかの実施形態では、典型的な携帯装置に組み込まれたビデオカメラのものよりもかなり大きくすることができ、これは、ビデオカメラを光レシーバとして使用することに対して、所与のビットレートで達成可能な動作範囲を大幅に拡張することができる。高ビットレートＯＳＲ２５０２は、高解像度のビデオ画像を生成する必要はなく、むしろ光信号を受信する手段を提供する可能性があるため、高ビットレートＯＳＲ２５０２は、可視帯域カメラよりも少ないピクセルおよびより高いフレームレートを有することができることが理解される。
光レシーバ（例えば、ＯＲＡ２５００）は、既存の携帯装置内に含まれていないスタンドアロンの光トランスミッタと、携帯装置のＬＥＤフラッシュ装置に基づくトランスミッタとの双方とともに動作することができる。ＯＲＡ２５００はまた、携帯装置間の双方向光通信のための能力の一部（すなわち、変調光ビームの形態で情報を受信する能力）を提供してもよい。
ＯＲＡ２５００は、電子機器、ソフトウェア、ファームウェア、１つ以上のＯＢＲ、および１つ以上のＯＳＲを含む装置を含むことができるかまたはそれらに結合されることができることが理解される。いくつかの実施形態では、ＯＲＡ２５００は、ＯＢＲおよび／またはＯＳＲの指向方向の制御を可能にする１つ以上のチルトアクチュエータを含むことができる。
ＯＲＡの電子機器および関連するソフトウェア（および／またはファームウェア）は、これらに限定されるものではないが、ＯＲＡとそのユーザ（またはそのユーザの装置）との間のインターフェースの提供、ＯＢＲおよびＯＳＲの動作の制御（例えば、それらをオンおよびオフにする、データ受信速度を設定するなど）、検出された光ビーコンに関するＯＢＲによって取得された識別情報および角度位置などの情報の受信およびユーザ（またはユーザの装置）への転送、ＯＳＲによって受信した光信号から抽出されたデータの受信およびユーザ（またはユーザの装置）への転送、および／または１つ以上のＯＢＲおよび１つ以上のＯＳＲの指向方向を変更するための１つ以上のチルトアクチュエータの制御を含む様々な機能を実行する。
図２６は、単一のＯＳＲ２５０２および単一のＯＢＲ２５１０を利用するＯＲＡ２５００を概略的に示している。ＯＳＲ２５０２は、１つ以上の光検出器または検出器アレイ２６００および１つ以上のＯＳＲ光学系２６０２を含むことができる。ＯＢＲ２５１０は、１つ以上の光検出器アレイ２６０８および１つ以上のＯＢＲ光学系２６１０を含むことができる。図２６のＯＲＡ２５００はまた、ＯＲＡ制御電子機器２６０４およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６も含む。ＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６は、ＯＲＡ制御電子機器２６０４がユーザコマンドにどのように応答するか、光学的に受信されたデータをどのように処理するか、データを何のフォーマットで出力するかなど、様々な態様を制御することができる。
ＯＲＡ制御電子機器２６０４は、制御入力ポート２６１２（例えば、任意数のデジタル装置から情報を受信することができる物理ポートまたは仮想ポート）を介して、ユーザ装置からの制御入力を受け入れることができる。ＯＲＡ制御電子機器２６０４は、１つ以上のＯＴＡ８００によって送信された光信号から受信した情報および／または光信号に関連する他の関連情報（例えば、受信した光信号のＳＮＲの推定値）をＯＳＲデータ出力ポート２６１４（例えば、任意数のデジタル装置に情報を提供することができる物理ポートまたは仮想ポート）を介してユーザ装置に出力する。
ＯＲＡ制御電子機器２６０４はまた、１つ以上のＯＴＡ８００によって送信された光ビーコンから取り出された情報をＯＢＲデータ出力ポート２６１６（例えば、任意数のデジタル装置から情報を出力することができる物理ポートまたは仮想ポート）を介してユーザ装置に出力することができる。光ビーコンから抽出されてＯＢＲデータ出力ポート２６１６を介して出力された前記情報は、これらに限定されるものではないが、検出されてＯＢＲのＦＯＶ内に現在含まれている光ビーコンの数、検出された光ビーコンに関連するＯＴＡのＯＢＲのＦＯＶ内の現在推定されている水平および垂直角度位置、および／またはＯＢＲによって検出された光ビーコンから抽出された識別情報のような情報を含むことができる。一例では、光ビーコンから取り出された情報は、前記光ビーコンを送信したＯＴＡに関連するエンティティ（例えば、企業、組織、または個人）を識別することができる。
ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００は、光信号を送信するために光トランスミッタ（例えば、ＯＴＡ８００）によって使用される波帯域およびビットレートの光束を検出することができる。同様に、ＯＢＲ検出器アレイ２６０８は、光ビーコンを送信するために光トランスミッタ（例えば、ＯＴＡ８００）によって使用される波帯域およびビットレートの光束を検出することができる。各ＯＳＲレシーバ光学系２６０２は、その入射瞳上およびその指定されたＦＯＶ内で入射帯域内光束を集光し、屈折、反射および／または回折を利用して１つ以上のＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００に光束を集光させることができる。同様に、各ＯＢＲレシーバ光学系２６１０は、その入射瞳上およびその指定されたＦＯＶ内で入射帯域内光束を集光し、屈折、反射および／または回折を利用してＯＢＲ検出器アレイ２６０８の１つ以上に光束を集光させることができる。
いくつかの実施形態では、１つ以上の光スペクトル帯域通過フィルタは、ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００および／またはＯＢＲ検出器アレイ２６０８に入射する帯域外光束を低レベルに低減するために、各ＯＳＲ光学系２６０２および／または各ＯＢＲ光学系２６１０の一部として含めることができる。そのようなスペクトル帯域通過フィルタのそれぞれは、別個の構成要素（例えば、スペクトル帯域通過コーティングによってコーティングされた平坦な屈折板）とすることができ、または検出器または検出器アレイ上に光束を集光させるために使用されるＯＳＲ光学系２６０２またはＯＢＲ光学系２６１０の光学部品の１つ（例えば、レンズまたは反射集光器）の光学面上にスペクトル帯域通過コーティングを含むことができる。
様々な実施形態では、単一のＯＳＲ２５０２は、それぞれがそれ自体のＯＳＲ光学系２６０２と対になる複数の光検出器または検出器アレイ２６００を備えることができる。同様に、様々な実施形態において、単一のＯＢＲ２５１０は、それぞれがそれ自体のＯＢＲ光学系２６１０と対になる複数の光検出器アレイ２６０８を備えることができる。単一のＯＳＲにおける複数のＯＳＲ光学系と対にされた複数の検出器または複数の検出器アレイおよび／または単一のＯＢＲにおける複数のＯＢＲ光学系と対にされた複数の検出器アレイの前記使用は、それらがユーザ装置（例えば、スマートフォン）または装置ケース（例えば、スマートフォンケース）に嵌まることができるように、ＯＳＲおよび／またはＯＢＲの厚さを十分に薄く維持しながら、特定の立体角領域においてＦＯＶを増加させるおよび／またはＯＳＲのおよび／またはＯＢＲの感度を増加させる手段を提供することができる。
例えば、図２６Ｂは、複数のＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００ａ〜ｃおよびＯＳＲ光学系２６０２−ｃを利用する例示的なＯＲＡの簡略化された概略図を示している。ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００ａ〜ｃは、互いに同一であってもよくまたは少なくとも類似していてもよい。
ＯＳＲ光学系２６０２〜ｃは、互いに平行な光軸を有することができる。複数のＯＳＲ検出器または検出器アレイは、それぞれのＯＳＲ光学系とともに、様々な方法で構成されることができることに留意すべきであり、その一例は、図２１ｂにおいて複数のＯＴが構成される方法、例えば２次元アレイと同様であってもよい。
ＯＲＡ制御電子機器２６０４およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６は、制御入力ポート２６１２を介して入力される制御コマンドを介して、ユーザが様々な動作設定を調整することを可能にすることができ、および／またはＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００および／またはＯＢＲ検出器アレイ２６０８の動作のための電力および制御信号を提供することを可能にすることができる。さらに、ＯＲＡ制御電子機器２６０４およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６は、ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００およびＯＢＲ検出器アレイ２６０８からの変調信号を受信して増幅し、必要に応じて光信号および光ビーコンの形態で光学的に受信した情報を復号し、受信した情報を表示および／または内部記憶装置に適したフォーマットに変換し、受信した情報を内部記憶装置（すなわち、ＯＲＡ制御電子機器２６０４内のメモリ）に記憶することができる。ＯＲＡ制御電子機器２６０４およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６はまた、ＯＳＲデータ出力ポート２６１４およびＯＢＲデータ出力ポート２６１６を介してユーザがＯＴＡ８００から受信した情報および他の関連データをＯＲＡ制御電子機器内の内部記憶装置から他の電子機器またはコンピュータに転送するのを可能にすることができる。
いくつかの実施形態では、ＯＲＡ制御電子機器２６０４およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６を使用して、ＯＳＲ２５０２および／またはＯＢＲ２５１０アセンブリの１つ以上を傾けることによって光学信号および光ビーコンが受信される方向を制御することができる。そのような場合、チルトアクチュエータは、傾斜動作を行うことができる。例えば、チルトアクチュエータが使用される場合、傾動は、ユーザ入力に基づいてもよくまたはＯＲＡ制御電子機器２６０４およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェア２６０６によって自動的に制御されてもよい。
いくつかの実施形態では、傾動は、光トランスミッタ（例えば、ＯＴＡ８００）を動作させる水平および垂直角度位置に関するＯＢＲ２５１０から、または制御入力ポート２６１２を介して受信されるポインティングコマンドから受信した情報に基づくことができる。ハンドヘルドおよびウェアラブル装置のＯＲＡ２５００の場合、信号が受信される方向は、手および／または身体の動きによって、ユーザによって手動で制御されてもよい。
いくつかの実施形態では、ＯＢＲ２５１０の機能は、ＯＴＡ８００によって送信される光ビーコンの存在を検出することを可能にする情報をＯＲＡ２５００に提供し、光トランスミッタ以外の放射源（例えば、自然および人工照明源）によって生成される入射帯域内放射からそれらを区別することができる。さらに、ＯＢＲ２５１０は、ＯＢＲ２５００に情報を提供し、前記ＯＢＲのＦＯＶ内で受信した光ビーコンの、したがって前記受信した光ビーコンを送信しているＯＴＡ８００の水平および垂直角度位置を判定することを可能にする。ＯＢＲ２５１０はまた、光ビーコンから抽出された情報をＯＲＡ２５００に提供し、ＯＴＡ８００によって動作するかまたはそれに関連付けられたエンティティ（例えば、企業、組織、または個人）を識別することを可能にする。いくつかの実施形態では、ＯＢＲ２５１０は、その光学系および検出器アレイの一部または全部を１つ以上のＯＳＲ２５０２と共有してもよく、または別個のユニットとすることができる。
いくつかの実施形態では、本明細書で説明するように、スマートフォンに組み込まれたＬＥＤフラッシュユニット２５０６は、他のスマートフォンのカメラまたはＯＲＡ２５００（例えば、ＯＲＡ２５００を装備したスマートフォンやスマートフォンのケース）に光信号および／または光ビーコンを伝送するためにＯＴＡ（例えば、コリメータを有しない）として利用されることができる。
光情報を伝送するために、スマートフォンアプリケーションは、フラッシュユニットの光出力の必要なデジタル変調を生成することができる。
場合によっては、ＯＳＲデータ出力ポート２６１４および／またはＯＢＲデータ出力ポート２６１６を介してＯＲＡ２５００によって出力された情報の一部または全部は、光トランスミッタから得られた情報以外の検知データと組み合わせることができる。これは、他のセンサが受信した情報も含むことができる。例えば、ＯＲＡ２５００がインストールされている、またはインターフェースされているデジタル装置（例えば、スマートフォン）は、任意数のカメラ、または１つ以上の同じ場所に配置されたカメラによって同時に収集された写真またはビデオ画像を記憶してもよい。ＯＲＡ２５００がインストールされている、またはインターフェースされている装置はまた、１つ以上のＯＴＡ８００から受信した任意の情報（例えば、写真画像、ビデオ、テキストなど）に添付するために周囲音声を記録する目的のために、１つ以上のマイクロフォンを含んでもよく、または１つ以上の同じ場所に配置されたマイクロフォンからのオーディオ入力を受け入れてもよい。
他の例では、ＯＲＡ２５００がインストールされた装置は、ＧＰＳ情報、アプリケーションから受信した情報、または（例えば、セルラーまたはデータネットワークを介した）他のデジタル装置を含むことができる。
装置は、光ビームおよび／またはセンサから取り出された情報を用いて上述した情報のいずれかまたは全てを含むことができることが理解される。
ＯＲＡ２５００がインストールされているか、またはインターフェースされているデジタル装置（例えば、スマートフォン）は、ＯＢＲ２５１０のＦＯＶ内のＯＴＡ８００の推定された水平および垂直位置などの当該関連情報と同様に、そのような写真、ビデオ、および／またはオーディオデータと、ＯＲＡ２５００が１つ以上のＯＴＡ８００から光信号および／または光ビーコンの形態で受信した情報とを組み合わせた標準化フォーマットで単一のデータセットを作成することができる。必要に応じて、レシーバおよび信号検出器が位置する装置のタイムスタンプならびに緯度、経度、および高度などの他のデータを含めることができる。そのような結合されたデータセットは、ＷｉＦｉまたは他のデータ接続を介して他の装置またはインターネットにアップロードまたはライブストリーミングされることができ、および／または後の使用のためにファイルとして記憶されることができる。
いくつかの実施形態では、ユーザの装置内のデジタルカメラ（例えば、図２５のカメラ２５０４）は、ＯＢＲ、ＯＳＲ、またはその双方として機能することができる。
しかしながら、光ビーコンまたは光信号を受信するためのビットレートは、ユーザ装置（例えば、スマートフォン）カメラのフレームレート制限のために比較的低くてもよい。一例では、ビットレートは、約３０ビット／秒であってもよい。
いくつかの実施形態では、ショートメッセージの形態の有用な情報は、１つ以上のＯＢＲおよび／または１つ以上のＯＳＲとしてのカメラの１つ以上を使用してスマートフォンによってさらに受信されることができる。
ＯＴＡは、ＯＳＲに高ビットレート（例えば、１Ｍｂｉｔ／秒）の光信号を送信することに加えて、情報が光学的に送信される携帯ユーザ装置における典型的なビデオカメラ（例えば、図２５のカメラ２５０４）によって一時的に解決できる十分に低いビットレートで光ビーコンを送信してもよい。また、図２６のＯＢＲ２５１０自体は、そのような低ビットレートの光ビーコンを受信することができるビデオカメラであってもよい。光ビーコンを受信するために使用されるビデオカメラは、可視光波帯またはいくつかの他の光波帯（例えば、近ＩＲ帯域）で動作することができる。いくつかの実施形態では、低ビットレート光ビーコンは、携帯装置内のビデオカメラが光トランスミッタの存在を検出してカメラのＦＯＶ内の水平および垂直角度位置を判定するために使用できる特性信号を提供することができる。前記低ビットレート光ビーコンは、光信号の形態で情報をＯＳＲ２５０２に送信するために使用されるチャネルとは完全に別個の１つ以上の光波長チャネルで送信されることができる（図２５および図２６を参照）。あるいは、光ビーコンは、光信号を送信するために使用される１つ以上の波長チャネルを共有することができる。後者の場合、光ビーコンは、高ビットレート光信号の低ビットレート変調の形態をとることができ、または高ビットレート光信号の伝送は、低ビットレート光ビーコンが送信されることができる時間間隔を提供するために周期的に一時停止されることができる。
図２７は、ＯＲＡ２５００の機能ブロック図を示している。ＯＳＲ２５０２は、１つ以上のＯＴＡ（例えば、ＯＴＡ８００）から光信号を受信して光信号を電気信号に変換する。
一例では、ＯＳＲ２５０２は、光信号束をＯＴＡから１つ以上のＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００に集光させる（すなわち、光信号の光束密度を高める）１つ以上のＯＳＲ光学系２６０２を含む。ＯＳＲ光学系２６０２は、同一の正方形開口非球面小型レンズの正方形アレイを含むことができ、そのそれぞれは、その焦点面に単一のＯＳＲ検出器を有する。
狭帯域光フィルタがＯＳＲ光学系２６０２に含まれてもよい。狭帯域光フィルタは、例えば、検出器とは反対側の小型レンズの側に配置された透明な平坦な基板上の多層薄膜干渉フィルタコーティング（例えば、検出器は、小型レンズアレイの一方の側にあってもよく、光学フィルタは、小型レンズアレイの他の側にあってもよい）であってもよく、またはＯＳＲ光学系２６０２の光学面（例えば、前述した正方形開口小型レンズの表面）の１つ以上における１つ以上の多層薄膜干渉フィルタコーティングであってもよい。
狭帯域フィルタに使用される基板材料は、８００〜９００ｎｍの波帯域にわたって高い透過率を有するガラスとすることができる。基板材料の透過率は、任意の波帯に対して高くてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、狭帯域光フィルタ用の基板は、２０ｍｍ角の開口および１．１ｍｍの厚さを有する。
狭帯域光フィルタは、任意のサイズおよび形状（例えば、必ずしも正方形でない）であってもよく、任意の厚さを有してもよいことが理解される。一例では、狭帯域光フィルタは、８５０ｎｍの通過帯域の中心波長を含み、入射角０°の通過帯域の幅は、７５ｎｍとすることができる。
一例では、ＯＳＲ光学系２６０２の小型レンズアレイを構成する材料は、波長８５０ｎｍの屈折率が１．５７１０のポリカーボネートとすることができる。
アレイ内の各小型レンズの入射瞳の寸法は、２．７５ｍｍ角とすることができる。
小型レンズアレイの組み合わされた入射瞳の寸法は、１６．５ｍｍ角とすることができる。０．２０３ｍｍ角の感光領域を有するＯＳＲ検出器２６００を有するＯＳＲ２５０２のＦＯＶの全幅は、前記検出器が上述した小型レンズの焦点面に位置する場合には３．６°角とすることができる。
いくつかの実施形態では、中心のレンズの厚さは１．８５０ｍｍである。
６×６レンズアレイにおける各レンズの焦点距離は、３．２３０ｍｍとすることができる。
レンズの外面から焦点面までの距離は、４．０００ｍｍであり、コーティングされていないレンズ（狭帯域光フィルタ損失を含んでも含まなくてもよい）の帯域内光効率は、０．８９３９とすることができる。
ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００は、ＯＳＲ光学系２６０２によって提供される集光された光信号を電気信号に変換することができる。ＯＳＲ電力およびクロック信号電子機器２７０２は、ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００が適切に機能するために必要な電力および／またはクロック信号を提供することができる。ＯＳＲ電力およびクロック信号電子機器２７０２によって供給される電力およびクロック信号は、制御入力ポート２６１２（図２６を参照）を介してユーザまたはユーザの装置から受信した入力に基づいて制御入力電子機器２７０４によって制御される。ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００の出力は、ＯＳＲ増幅器およびフィルタ２７０６によって増幅およびフィルタリングされることができる。前記フィルタリングは、例えば、ＳＮＲを改善するための帯域通過フィルタリングを含むことができる。増幅されてフィルタリングされた信号は、ＯＳＲフォーマット変換器２７０８によってそのフォーマットが便利な形式に変換されることができる。例えば、ＯＳＲフォーマット変換器２７０８は、電気信号パルスをデジタルメモリに記憶するとともにエラー訂正を実行するのに適したデジタル形式に変換することができる。
ＯＳＲフォーマット変換器２７０８は、受信した光信号が暗号化されていれば復号を実行することもできる。ＯＳＲメモリ２７１０は、ＯＳＲフォーマット変換器２７０８からデータを受け取り、そのデータをデジタルメモリに記憶することができる。ＯＳＲメモリ２７１０に記憶されたデータは、ＯＳＲデータ出力ポート２６１４を介して出力され、前記出力は、制御入力ポート２６１２を介して受信されたコマンドに基づいて制御入力電子機器２７０４によって制御される。制御入力電子機器２７０４はまた、制御入力ポート２６１２を介して受信されたコマンドに基づいて、ＯＳＲ増幅器およびフィルタ２７０６ならびにＯＳＲフォーマット変換器２７０８の動作を制御する。
図２７のＯＢＲ２５１０は、１つ以上のＯＴＡ（例えば、ＯＴＡ８００）によって送信された光ビーコンを受信し、前記ビーコンを電気信号に変換することができる。電気信号を分析することにより、ＯＲＡ２５００は、光ビーコンの存在を検出し、前記光ビーコンを送信するＯＴＡのＯＢＲのＦＯＶに対する水平および垂直角度位置を推定し、前記ＯＴＡを動作させるまたはそれに関連付けられたエンティティを識別する情報を抽出することができる。本明細書で説明されるように、ＯＢＲ２５１０は、光ビーコン光束をＯＴＡから１つ以上のＯＢＲ検出器アレイ２６０８に集光させる（すなわち、光ビーコンの光束密度を高める）１つ以上のＯＢＲ光学系２６１０を含むことができる。ＯＢＲ光学系２６１０は、それぞれがその焦点面に単一のＯＢＲ検出器アレイ２６０８を有する１つ以上の結像レンズから構成されることができる。
１つ以上の狭帯域光フィルタがＯＢＲ光学系２６０２に含まれてもよい。そのような狭帯域光フィルタのそれぞれは、例えば、それが関連する検出器アレイとは反対側のＯＢＲ結像レンズの側面に配置された透明な平坦基板上の多層薄膜干渉フィルタコーティング（例えば、各検出器アレイは、その関連する結像レンズの一方の側にあってもよく、光学フィルタは、結像レンズの他方の側にあってもよい）であってもよく、またはＯＢＲ光学系２６１０の１つ以上の光学面（例えば、上述した結像レンズのそれぞれの１つ以上の光学面）の１つ以上の多層薄膜干渉フィルタコーティングを備えてもよい。
狭帯域フィルタに使用される基板材料は、８００〜９００ｎｍの波帯域にわたって高い透過率を有するガラスとすることができる。基板材料の透過率は、任意の波帯に対して高くてもよいことが理解される。いくつかの実施形態では、各狭帯域光フィルタ用の基板は、直径６ｍｍの円形開口および厚さ０．５ｍｍを有する。狭帯域光フィルタは、任意のサイズおよび形状（例えば、必ずしも正方形でない）であってもよく、任意の厚さを有してもよいことが理解される。一例では、狭帯域光フィルタは、８５０ｎｍの通過帯域の中心波長を含み、入射角０°の通過帯域の幅は、７５ｎｍとすることができる。
図２７を参照すると、ＯＢＲ検出器アレイ２６０８は、ＯＢＲ光学系２５１０によって提供される集光された光ビーコンを電気信号に変換することができる。ＯＢＲ電力およびクロック信号電子機器２７１２は、ＯＢＲ検出器アレイ２６０８が適切に機能するために必要な電力および／またはクロック信号を提供することができる。ＯＢＲ電力およびクロック信号電子機器２７１２によって供給される電力およびクロック信号は、制御入力ポート２６１２を介してユーザまたはユーザの装置から受信された入力に基づいて、制御入力電子機器２７０４によって制御されてもよい。
ＯＢＲ検出器アレイ２６０８の出力は、ＯＢＲ増幅器およびフィルタ２７１４によって増幅されてフィルタリングされることができる。前記フィルタリングは、例えば、ＳＮＲを改善するための帯域通過フィルタリングを含むことができる。そして、増幅されてフィルタリングされた信号は、ＯＢＲデータプロセッサ２７１６に入力されることができ、光ビーコンを検出するために必要な処理を実行し、光ビーコンを送信したＯＴＡのＯＢＲのＦＯＶ内の水平および垂直角度位置を判定し、ビーコンからの識別情報を抽出することができる。
ＯＢＲデータプロセッサ２７１６は、任意数のプロセッサ（例えば、物理的または仮想的）であってもよく、またはそれらを含んでもよい。
ＯＢＲデータプロセッサ２７１６は、例えば、ＯＢＲがそれらを検出することを可能にするために光ビーコンに含まれる１ビットおよび０ビットのパルスの特定のバイナリシーケンス（例えば、００１０１１０００１００００１１１０１）であるビーコンヘッダコードについてのＯＢＲ検出器アレイ２６０８内の各検出器によって生成された時間の関数として電気信号出力を探索することによって光ビーコンを検出することができる。
いくつかの実施形態では、光ビーコンが検出されると、ＯＢＲデータプロセッサ２７１６は、前記ビーコン生成する電気信号のＯＢＲ検出器アレイ内の位置からＯＢＲ光学系のＦＯＶ内の前記光ビーコンの水平および垂直角度位置を推定することができる。ＯＢＲ光学系２６１０は結像光学系であるため、ＯＢＲ検出器アレイにおいて電気信号が生成される水平および垂直位置と、前記電気信号が生成される光ビーコンのＯＢＲのＦＯＶ内の水平および垂直角度位置との間の直接的なマッピングが存在することができる。ＯＢＲデータプロセッサ２７１６は、検出された光ビーコンに対応する電気信号におけるビーコンヘッダコードに続く１ビットおよび０ビットパルスのシーケンスを受信してデジタル形式で記憶することにより、前記検出された光ビーコンから識別情報を抽出することができる。識別情報が暗号化されると、ＯＢＲデータプロセッサ２７１６は、識別情報を復号することができる。ＯＢＲデータプロセッサ２７１６はまた、識別情報に対する誤り訂正を実行するとともに、それをデジタルメモリに記憶するための便利なフォーマットに変換することもできる。ＯＢＲデータプロセッサによって生成された結果は、デジタル形式でＯＢＲメモリ２７１８に記憶されることができる。ＯＢＲメモリ２７１８に記憶されたデータは、ＯＢＲデータ出力ポート２６１６を介して出力されることができ、前記出力は、制御入力ポート２６１２を介して受信されたコマンドに基づいて制御入力電子機器２７０４によって制御される。制御入力電子機器２７０４はまた、制御入力ポート２６１２を介して受信されたコマンドに基づいて、ＯＢＲ増幅器およびフィルタ２７１４ならびにＯＢＲデータプロセッサ２７１６の動作を制御する。
いくつかの実施形態では、ＯＲＡ２５００によって検出されて受信された光ビーコンから得られた識別情報ならびに水平および垂直位置情報は、そのユーザが１つ以上の関心のあるＯＴＡを選択し、次いでユーザに関心のない他のＯＴＡからではなくそれらのＯＴＡからの光信号を受信することを可能にすることができる。そのような場合、受信した識別情報は、ユーザが１つ以上の関心を選択することを可能にするために検出されたＯＴＡの十分な知識を（例えば、検出されたＯＴＡに関する情報の表示によって）ユーザに提供することができる。
そして、関連するＯＴＡがＯＳＲ２５０２のＦＯＶ内に位置するまで、手動でまたはチルトアクチュエータを用いてＯＲＡ２５００を最初に傾けることにより、関心のある所与のＯＴＡからの光信号が受信されることができ、ＯＴＡをＯＳＲのＦＯＶ内に入れるために、正しい水平および垂直量だけＯＲＡを傾けるように前記ＯＴＡの光ビーコンから以前に取得した位置決め情報が使用されることができる。関心のあるＯＴＡがＯＳＲのＦＯＶ内に配置されると、制御入力ポート２６１２を介してユーザによって発行されたコマンドは、ＯＲＡにそのＯＴＡによって送信された光信号からの情報を抽出して記憶させ、ＯＳＲデータ出力ポート２６１４を介して出力されることができる。
ＯＴＡ８００と同様に、ＯＲＡ２５００は、制御入力ポート２６１２を介してＯＲＡ２５００に入力を提供する有線または無線接続によってコンピューティングデバイス（例えば、ノートブックコンピュータまたはスマートフォン）とインターフェースされることができ、ＯＳＲデータ出力ポート２６１４およびＯＢＲデータ出力ポート２６１６を介してＯＲＡ２５００からの出力を受け入れることができる。このコンピューティングデバイスにインストールされたソフトウェアは、ユーザがＯＲＡ２５００を動作させるおよび／または制御することを可能にすることができる。例えば、ユーザは、受信されたデータファイルをダウンロードすることができるとともに、信号フィルタリングパラメータ、使用される誤り訂正方法、および他の様々なレシーバ動作パラメータを指定することができる。
いくつかの実施形態では、ＯＲＡ２５００とインターフェース接続されたコンピューティングデバイスは、任意のデジタル装置であってもよい。
本明細書で説明されるように、デジタル装置は、プロセッサおよびメモリを有する任意の装置である。
コンピューティングデバイスは、（例えば、ＵＳＢポートを介して）ＯＲＡ２５００からデータを受信することができる。
図２８Ａは、ＯＲＡ２５００によって光信号を受信するプロセスを示すフロー図２８００である。
ステップ２８０２において、ＯＳＲ光学系２６０２は、そのＦＯＶ内に位置するＯＴＡから光信号を集光し、光信号をＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００に集光させる。
ＯＳＲ光学系２６０２は、帯域外光学放射（例えば、太陽光、人工光源など）を減衰させることによってＳＮＲを改善するための光学狭帯域フィルタを含むことができる。
ステップ２８０４において、ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００は、集光した光信号を電気信号に変換する。
ステップ２８０６において、ＯＳＲ増幅器およびフィルタ２７０６は、ＯＳＲ検出器または検出器アレイ２６００から出力された電気信号を増幅および／またはフィルタリングする。フィルタリングは、例えば、信号帯域外の電気ノイズを除去するための帯域通過フィルタリングを含むことができる。
ステップ２８０８において、ＯＳＲフォーマット変換器２７０８は、増幅されてフィルタリングされた信号を、都合のよいデジタルフォーマットに変換する。このステップ中に、誤り訂正が実行され、元の光信号が暗号化されていれば、信号を復号することができる。
ステップ２８１０において、ＯＳＲメモリ２７１０は、ＯＳＲフォーマット変換器２７０８から出力されたフォーマットされた光信号データを記憶することができる。
ステップ２８１２において、ＯＳＲデータ出力ポート２６１４は、ＯＳＲメモリ２７１０に記憶されたフォーマットされた光信号データをデジタル装置に出力することができる。
図２８Ｂは、ＯＲＡ２５００によって光ビーコンを受信するプロセスを示すフロー図である。
ステップ２８１４において、ＯＢＲ光学系２６１０は、そのＦＯＶ内に位置するＯＴＡから光ビーコンを集光し、前記光ビーコンをＯＢＲ検出器アレイ２６０８に集光させる。
ＯＢＲ光学系２６１０は、帯域外光放射（例えば、太陽光、人工光源など）を減衰させることによってＳＮＲを改善するための光学狭帯域フィルタを含むことができる。
ステップ２８１６において、ＯＢＲ検出器アレイ２６０８は、集光した光ビーコンを電気信号に変換する。光ビーコンのこの電気的バージョンは、本明細書では電気ビーコン信号と呼ばれる。
ステップ２８１８において、ＯＢＲ増幅器およびフィルタ２７１４は、ＯＢＲ検出器アレイ２６０８から出力された電気ビーコン信号を増幅およびフィルタリングする。フィルタリングは、例えば、信号帯域外の電気ノイズを除去するための帯域通過フィルタリングを含むことができる。
ステップ２８２０において、ＯＢＲデータプロセッサ２７１６は、増幅されてフィルタリングされた電気ビーコン信号を処理して光ビーコンを検出し、光ビーコンを送信したＯＴＡのＯＢＲのＦＯＶ内の水平および垂直角度位置を判定し、および／またはビーコンからの識別情報を抽出することができる。このステップ中に、誤り訂正も実行され、元の光ビーコンが暗号化されていれば、信号を復号することができる。
ステップ２８２２において、ＯＢＲメモリ２７１８は、電気ビーコン信号から得られたビーコン情報をＯＢＲデータプロセッサ２７１６によって記憶することができる。
ステップ２８２４において、ＯＢＲデータ出力ポート２６１６は、ＯＢＲメモリ２７１８に記憶されたビーコン情報をデジタル装置に出力する。
多くの異なる光学アセンブリ（例えば、１つ以上のレンズ、反射器、フィルタ、および／または他の種類の光学部品の組み合わせ、ならびに１つ以上の光検出器または光検出器アレイ）が本明細書に記載される実施形態とともに利用されることができることが理解される。図２９Ａ〜図３４は、ＯＳＲ２５０２を含む小型レンズと光検出器との組み合わせの一例、ならびにこの例に対する可能な性能尺度を示している。
図２９Ａは、光線を検出器２９００の感光面上に集束させる（すなわち、集光する）小型レンズ２９０２を介してトレースされたコリメートされた光線の検出器２９００およびビームの３次元図である。各検出器２９００は、カスタマイズされるかまたは市販されているものであってもよい。
図２９Ｂは、小型レンズのアレイ２９０４の３次元図を示している。小型レンズアレイ２９０４は、６×６アレイに配置された３６個の同一の小型レンズ２９０２を含む。アレイ２９０４内の各小型レンズ２９０２は、両側に非球面の光学面を有する正方形開口非球面小型レンズとすることができる。アレイ内の全ての小型レンズの光軸は、互いに平行である。検出器の正方形の光学的に感応性の表面は、光軸を中心とする各レンズの焦点面に位置する。一例では、小型レンズアレイ２９０４が構成される材料は、８５０ｎｍに等しい波長の光に対して１．５７１０の屈折率を有するコーティングされていないポリカーボネートとすることができる。この例では、アレイ内の各小型レンズの入射瞳は、２．７５ｍｍ角とすることができる。小型レンズアレイ２９０４の組み合わされた入射瞳は、１６．５ｍｍ角とすることができる。各小型レンズの焦点面において光軸に垂直で中心にある０．２０３ｍｍ角の感光面を有する検出器を有するこの光学アセンブリを含むＯＳＲのＦＯＶは、３．６°平方とすることができる。
この例では、ＯＳＲのＦＯＶを中心とした無限遠点光源に対して検出器の感光面に入射する光線の最大入射角は３７°である。
一例では、各小型レンズ２９０４は、各小型レンズの入射瞳孔面積が以下となることができるように側方において２．７５ｍｍの正方形入射瞳を含むことができる：
ａｒｅｃ＝（２．７５ｍｍ）２＝７．５６２５ｍｍ２
各小型レンズの入射瞳は、任意の形状（例えば、円形、長円形、矩形、多角形など）および任意のサイズであってもよいことが理解される。
そのため、レシーバ光学系は、任意の入射瞳領域を含むことができる。
様々な実施形態では、ＯＲＡ２５００は、６×６アレイの軸対称非球面小型レンズを使用し、そのそれぞれは、その焦点面内に単一の近ＩＲ検出器を有する。したがって、この例におけるレシーバ光学系の総数は以下である：
Ｎｒｅｃ＝３６
任意数のレシーバ光学系があってもよく、アレイが必ずしも正方形でなくてもよいことが理解される。
さらに、この例では全ての小型レンズおよび検出器が同じ種類（すなわち、それぞれが同じ特性および能力を有する）とすることができるが、異なる種類の小型レンズの異なる組み合わせを含む任意数の小型レンズであってもよいことが理解される。
同様に、異なる種類の検出器の異なる組み合わせを含む任意数の検出器があってもよい。
小型レンズのアレイ２９０４は、任意のサイズであってもよい。
一例では、小型レンズのアレイ２９０４は、１辺につき０．５インチであってもよい。
この例では、小型レンズのアレイ２９０４の各小型レンズ２９０２は、約０．０８３インチの幅とすることができる。
図３０は、光アセンブリにおいて使用されることができる非球面小型レンズ（例えば、小型レンズ２９０２）の光軸を通る対角線断面（すなわち、正方形の入射瞳の１つの角から反対側の角までとられる）を示している。
光検出器（例えば、検出器２９００）の感光面は、焦点面（ｚ＝０ｍｍ）にあってもよく、光軸の中心にあり、光軸に対して垂直である。
ここで、非球面小型レンズの略平面の側部は、光学検出器から２．１５ｍｍから２．２０ｍｍの間に位置する。
非球面小型レンズの略凸面側は、小型レンズの頂点において光学検出器から約４ｍｍである。
この例では、小型レンズのアレイ２９０４の組み合わされた入射瞳は、１６．５ｍｍ角である。図３０のｚ軸に平行に測定された小型レンズの厚さは、中心で１．８５ｍｍであり、正方形小型レンズ開口の隅部で０．７１８ｍｍである。小型レンズの外側光学面から焦点面までの光軸に沿った距離は約４．０ｍｍである。レンズの焦点距離は以下とすることができる：
ｆｒｅｃ＝３．２３ｍｍ
ＯＳＲ光学系の帯域内光効率は、光学材料および光学表面における反射、透過、および／または吸収損失のために失われるＯＳＲの動作波帯における集光パワーの割合として定義される。コーティングされていない光学面を有する例示的な小型レンズアレイＯＳＲ光学系設計の帯域内光学効率は、
ηｒｅｃ＝０．８９４
光軸に平行なＯＳＲ光学系に入射するコリメートされたビームの場合、以下とすることができる：上式で与えられる光効率値は、小型レンズ表面上のＡＲコーティングによって有意に高くすることができる。光効率は、ＯＳＲのＦＯＶ内の全ての入射伝播方向について略同じであってもよい。
図３１Ａは、例示的な検出器（例えば、図２９Ａの検出器２９００）の仕様を示している。
一例では、光レシーバに使用される検出器は、ＯＳＩオプトエレクトロニクスのＰＩＮ−ＨＲ００８高速Ｓｉフォトダイオードである。これらは浸漬されていない検出器であるため、検出器が浸漬される材料（すなわち空気）の屈折率は：
ｎｄｅｔ＝１
である。
この特定のフォトダイオードの最大ビットレートは８００ＭＨｚであり、量子効率は０．７４０である。
特異的検出能は４．０６×１０１２ｃｍ Ｈｚ１／２Ｗ−１である。
ＯＳＩオプトエレクトロニクスのＰＩＮ−ＨＲ０２０高速Ｓｉフォトダイオードなどの他の検出器を使用することができるが、これに限定されるものではないことが理解される。
いくつかの実施形態とともに使用される他の検出器は、任意の最大ビットレート、量子効率、特定の検出率、および活性領域を有することができる。
図３１Ｂは、ＰＩＮ−ＨＲ００８検出器のスペクトル応答のプロットを示している。スペクトル応答は、伝送スペクトルよりも広い。この理由から、光レシーバは、伝送されたスペクトル領域の外側からのバックグラウンド放射が検出器ノイズに寄与するのを防ぐために、光帯域通過フィルタを使用することができる。
図３１ｃは、バックグラウンド放射に起因する検出器ノイズを低減するためにＰＩＮ−ＨＲ００８０検出器とともに使用されることができる例示的な光帯域通過フィルタのスペクトル応答のプロットである。図３１ａに示すように、検出器の活性領域は、幅がΧｄｅｔ＝０．２０３ｍｍの正方形である。したがって、各検出器は、
ａｄｅｔ＝（０．２０３ｍｍ）２＝０．０４１２０９ｍｍ２
の活性領域を有する。
図３２は、ミリメートル単位の寸法を有するＰＩＮ−ＨＲ００８０検出器を使用するフォトダイオードアレイ（例えば、小型レンズ２９０４とともに使用するための検出器アレイ）の図である。これらの検出器のそれぞれは、図３１Ａに示された検出器と同じであるが、金属ハウジング内に単独で搭載される代わりに、それらは全て単一の基板上にともに取り付けられる。
図３３は、光トランスミッタ（例えば、図９のＯＴＡ８００）からの入射ビームがＯＳＲのＦＯＶ上に中心合わせされるとき、ＯＳＲ光学系として図２９Ｂの小型レンズアレイを使用してＯＳＲの単一の検出器（例えば、図３２の検出器アレイにおける検出器の１つ）上に生成される照度分布を示している。この分布の幅は、検出器の活性領域の０．２０３ｍｍ幅よりもはるかに小さいため、入射ビームがＯＳＲのＦＯＶの中心に置かれたとき、各レンズの焦点面に転送された光束の１００％が活性領域に入射することができる。
様々な実施形態では、ＯＳＲのＦＯＶの全幅は、
式
Figure 0006863612
から計算されることができる。
ここで、ｘｄｅｔは正方形検出器の幅であり、ｆｒｅｃはＯＳＲ光学系の焦点距離である。
検出器の幅とレシーバの焦点距離を先の式に代入すると、
Figure 0006863612
を与える。
図３４は、透過ビームがＦＯＶの中心に対して１．８°の角度（すなわち、ＯＳＲのＦＯＶの幅の半分）で入射するとき、単一の検出器上に生成される照度分布を示している。入射ビームがＦＯＶの中心にある場合よりも分布が広いが、その幅は、検出器の活性領域の幅に対して依然として小さい。
例示的な検出器の外部量子効率は以下のとおりである。
ＱＥｄｅｔ＝０．７４
検出器のＤ−Ｓｔａｒ値は以下である。
Figure 0006863612
ＯＳＲ光学系２６０２およびＯＢＲ光学系２６１０の光学系は、任意数の光学部品を含むことができる。
ＯＳＲ光学系２６０２およびＯＢＲ光学系２６１０の光学部品は、屈折、反射および／または回折を利用することができる。
図２９Ａに示すように、各小型レンズ２９０２がその焦点面に検出器２９００を有する、図２９Ｂの小型レンズアレイ２９０４を含む例示的なＯＳＲ２５０２のエタンデュ分析は、以下のとおりである。検出器アレイ内の単一の検出器のエタンデュは、以下の式によって与えられる：
Figure 0006863612
ここで、ａｄｅｔは、単一の検出器の面積であり、ｎｄｅｔは、検出器が浸漬される材料の屈折率であり、θｄｅｔは、その表面法線に対して検出器に入射する光線の最大入射角である。この例では、単一の検出器に対応するＯＳＲのＦＯＶは、角度幅ＦＯＶｒｅｃを有する正方形である。この角度は９０°に対して十分に小さいため、小角度近似を立体角の計算に使用することができる。したがって、この例では、単一検出器レシーバＦＯＶに対応する立体角は、以下のとおりである：
Figure 0006863612
小角度近似のため、投影された立体角は、以下の立体角に等しい：
Figure 0006863612
ＯＳＲ小型レンズアレイの小型レンズの１つのエタンデュは以下のとおりである：
Figure 0006863612
ここで、ａｒｅｃはその入射瞳面積である。検出器エタンデュを小型レンズエタンデュと等しく設定してａｒｅｃを解くと、以下の結果を与える：
Figure 0006863612
量ａｒｅｃ，ｍａｘは、効率的な光束移動を得ることができることが可能なレシーバ光学系の１つの最大許容入射瞳領域を表す。最大許容総結合レシーバ入射瞳面積は、以下のとおりである：
Figure 0006863612
ここで、Ｎｒｅｃは、小型レンズアレイ内の小型レンズの総数である。ＯＳＲ小型レンズアレイの総結合入射瞳面積の所望値Ａｒｅｃが与えられた角度θｄｅｔの最小許容値θｄｅｔ，ｍｉｎおよび他のＯＳＲパラメータの値は、以下のように計算されることができる：
Figure 0006863612
この例の検出器は正方形であるため、検出器の有効領域の各辺の幅は以下のとおりである：
Figure 0006863612
ＯＳＲ光学系からの距離ｒに位置するＯＴＡから送信された１ビットの間にＯＳＲ光学系の入射瞳に生成される信号強度（Ｗ／ｓｒ単位）は、以下のとおりである：
Figure 0006863612
ここで、Ｉｔｒａｎｓは、ＯＴＡからＯＳＲ光学系まで視線に沿ってＯＴＡによって生成される理想的な無損失（すなわち、理想的ではないコーティングおよびＯＴＡ光学系で使用される光学材料による反射、透過および吸収損失を含まない）出射強度である。理想的な無損失強度Ｉｔｒａｎｓは、理想的ではない光学材料およびコーティングによる損失がＯＴＡ光学系の光学効率ηｔｒａｎｓによって計算されるため、上式で使用される。上式における関数Ｔａｔｍｏｓ（ｒ）は、伝播経路に沿った帯域内大気透過率である。大気中の吸光係数ａａｔｍｏｓで大気透過率を特徴付けると、上式は以下のようになる：
Figure 0006863612
ＯＳＲ小型レンズの１つの入射瞳によってＯＴＡで定められた立体角は、以下とすることができる：
Figure 0006863612
ＯＴＡがＯＳＲのＦＯＶ内にある場合、単一の１ビットの送信中にＯＳＲ検出器の１つに入射する光パワーは、以下とすることができる：
Figure 0006863612
ここで、ｎｒｅｃは、理想的ではない光学材料およびコーティングの影響を含むＯＳＲ光学系の光学効率である。ＯＳＲ光学系の収差は、ＯＴＡの角度位置がＯＳＲのＦＯＶ内にある場合に、単一の小型レンズの入射瞳に入射する送信されたパワーの全てが単一のＯＳＲ検出器に当たるように、十分に低くすることができる。単一の１ビットの送信中にこの検出器上に堆積される総信号エネルギは、単に光パワーのビット持続時間τ倍とすることができる：
Figure 0006863612
この検出器で生成される信号電子の対応する数は、以下とすることができる：
Figure 0006863612
ここで、ＱＥｄｅｔは、検出器の外部量子効率であり、ｈはプランク定数であり、ｃは光速であり、λｃはＯＳＲ波帯の中心波長である。ビット持続時間τは、送信された光パルスの変調デューティサイクルｎｍｏｄを送信ビットレートＢで除算したものとして表現することができる。上記の結果として、以下のとおりである：
Figure 0006863612
１ビットの信号電子による単一の検出器で生成される光子ノイズの標準偏差は、信号電子数の平方根である。この例では、この光子ノイズの標準偏差は、以下とすることができる：
Figure 0006863612
バックグラウンド放射のために単一のＯＳＲ検出器に入射する光パワーは、以下とすることができる：
Figure 0006863612
ここで、Ｌｂａｃｋはスペクトルバックグラウンド放射輝度であり、Δλは光波帯であり、ΩｒｅｃはＯＳＲのＦＯＶに対応する立体角である。１つの積分時間中に収集される対応するエネルギは、以下とすることができる：
Figure 0006863612
ここで、τｉｎｔは積分時間であり、ビットレートＢの観点から以下のように表すことができる：
Figure 0006863612
上記の結果として、以下のとおりである：
Figure 0006863612
１つの積分時間の間に１つの検出器におけるバックグラウンド放射によって生成される電子の対応する数は、以下とすることができる：
Figure 0006863612
上記の結果として、以下のとおりである：
Figure 0006863612
バックグラウンド放射に起因する光子ノイズの標準偏差は、ｅｂａｃｋの平方根をとることによって得られる：
Figure 0006863612
検出器のノイズは、Ｄ−ｓｔａｒの値によって特徴付けることができる。検出器の電気的帯域幅は、ビットレートの半分である：
Figure 0006863612
Ｄ−ｓｔａｒの定義から、１つのＯＳＲ検出器のノイズ等価パワーは以下のようになる：
Figure 0006863612
ここで、Ｄｓｔａｒｄｅｔは、レシーバの各検出器のＤ−ｓｔａｒ値である。１つの積分時間中に生成される検出器−ノイズ電子の標準偏差は、以下のとおりである：
Figure 0006863612
ビットレートＢはτｉｎｔの逆数であるため、結果は以下のようになる：
Figure 0006863612
上記の３つのノイズ源は全て統計的に独立している。したがって、合成されたノイズ分散は、別個のノイズ源の分散の和に等しくなる。１ビットの場合、１つの検出器で生成される合成ノイズは、以下とすることができる：
Figure 0006863612
０ビット中に生成された対応する合成ノイズは、０ビット中に光パワーが伝送されないため、送信信号によって生成される光子ノイズからの寄与がないことを除き、１ビットの場合と同じである。したがって、０ビット中の１つの検出器における合成ノイズは、以下とすることができる：
Figure 0006863612
ＯＳＲの各検出器のノイズの統計的独立性を呼び出すと、これらのＮｒｅｃ検出器の合成ノイズは：
Figure 0006863612
送信された１ビットについては、以下とすることができ、
Figure 0006863612
送信された０ビットについては、以下とすることができる。光レシーバの信号対ノイズ比は、合成された１ビット信号レベルを合成された１ビットノイズレベルで除算したものとして定義される：
Figure 0006863612
これは、以下に簡略化する：
Figure 0006863612
光レシーバのソフトウェアは、所定のビットが０ビットであるか１ビットであるかを判定するために閾値を使用することができる。この目的のために、以下の閾値レベルを使用することができる：
Figure 0006863612
様々な実施形態では、光レシーバによって１つの積分時間の間に受信された合成信号がこの閾値以上である場合、受信ビットは１ビットとみなされる。それ以外の場合、受信ビットは０ビットとみなされる。ここで閾値レベルを使用することにより、ビットエラー確率が１ビットの場合と０ビットの場合で同じであり、ビットエラー確率全体ができるだけ低いことが保証される。ビット誤り確率は、以下のとおりである。
Figure 0006863612
ここで、Ｐｃｎｏｒｍ（ｘ，μ，σ）は、平均μと標準偏差σの累積正規確率分布である。この式は、ビットエラー確率が所望の値に等しい理想的な（すなわち無損失の）強度の関数として通信範囲ｒｃｏｍｍ（Ｉｔｒａｎｓ）を得るために数値的に解くことができる。
前述したように、本明細書で開示される技術は、基地局または中央アクセスポイントに依存することなく、２つ以上の装置間で直接確立される一種の通信ネットワークであるアドホックネットワーク内で情報を送信および受信するために使用されることができる。
したがって、２つの装置は、セルラーネットワーク、衛星ネットワーク、ＷｉＦｉネットワーク、ブルートゥース（登録商標）ネットワークなどの従来の電波ベースの通信システムにアクセスすることなく、高帯域幅で直接長距離通信することができる。
場合によっては、アドホックネットワークは、ＲＦデータネットワークへのアクセスを有しない１つ以上の光ナローキャスティング装置とＲＦデータ接続を共有する、インターネットゲートウェイ装置を含むことができる。
図３５は、アドホック光ナローキャスティングネットワーク環境３５００のそのような実装の１つを示している。
図３５のアドホック光ナローキャスティングネットワーク環境は、主として、ＲＦデータ接続を介してインターネットアクセスを提供するモバイル装置を参照して説明されるが、他の場合、アドホック光ナローキャスティングネットワークが他の目的のために確立されることができることに留意すべきである。
例えば、アドホックネットワークは、モバイル装置間のポイントツーポイント通信を提供するモバイルアドホックネットワークとして、車両と路側機器または広告ノードとの間のポイントツーポイント通信を提供する車両アドホックネットワークとして、モバイル装置を固定インターネットゲートウェイ装置とリンクするアドホックネットワークとして、モバイル装置を広告企業の固定ノードとリンクするアドホックネットワークとして、ソーシャル設定における複数の個人をリンクするアドホックネットワークとして、およびその他の目的のために実装されることができる。
アドホック環境３５００において、モバイル装置３５１０Ａおよび３５１０Ｂ（例えば、スマートフォン）は、空間的または他の伝搬媒体を介してデジタル変調光ビーム３５３０〜３５３１を送信することによって直接通信する。
各装置は、それぞれ、光伝送要素３５１１（例えば、ＯＴＡの要素）および光受信要素３５１２（例えば、１つ以上のレンズまたは小型レンズアレイおよび１つ以上の光検出器を含むＯＲＡの要素）を含む。
この例では、双方向通信が図示されているが、場合によっては、アドホックネットワークは単方向であってもよい。
例えば、モバイル装置３５１０Ｂの送信要素３５１１は、モバイル装置３５１０Ａの受信要素３５１２によって受信されるデジタル変調光ビーム３５３１をブロードキャストすることができる。
さらに、この例示的な環境におけるアドホックネットワークは、モバイル装置３５１０Ａと３５１０Ｂとの間に確立されるが、他の実装では、ＯＴＡ／ＯＲＡによって構成された固定装置、ＯＴＡ／ＯＲＡによって構成された車両、および他の装置を使用してアドホックネットワークを確立することができる。
変調光ビーム３５３０および３５３１は、テキスト情報、音声情報、オーディオ情報、ビデオ情報、アプリケーション情報、およびアドホックネットワーク上で共有されることができる他の情報などの情報を含むことができる。
例えば、装置は、写真、ライブビデオストリーム、音声会話、または文書を共有するために、本開示にかかる光ナローキャスティングを使用することができる。
さらに、後述するように、変調光ビーム３５３０は、装置３５１０ＢによってＲＦ通信ネットワーク３５５０を介して送信される情報を含み、変調光ビーム３５３１は、ＲＦ通信ネットワーク３５５０を介してモバイル装置３５１０Ｂによって取り出される情報を含むことができる。
実装では、モバイル装置は、さらに以下に説明されるように、装置トラスト、装置パーミッション、受信された情報が揮発性または不揮発性メモリに記憶されるものなどのアドホックネットワーク接続の様々なパラメータを制御するために使用されることができる光ナローキャスティングアプリケーションを開始することができる。
図３５の例示的な環境では、装置３５１０Ａは、ＲＦ通信ネットワークへのアクセスを有しないかまたはアクセスが制限される。
例えば、装置３５１０Ａは、ＷｉＦｉネットワークが利用可能でないエリアに位置し、ユーザのセルラーキャリアがカバレッジを提供しないスマートフォンであってもよい。
対照的に、モバイル装置３５１０Ｂは、ＲＦ通信ネットワーク３５５０を介して１つ以上のＲＦ通信ネットワークにアクセスする。
例えば、装置３５１０Ｂは、１つ以上のＷｉｆｉアクセスポイント３５６０（例えば、ルータ）を介した１つ以上のＷｉＦｉネットワーク、１つ以上の衛星３５７０（および屋外／屋内衛星ユニット）を介した衛星ネットワーク、および１つ以上のセルラーまたは無線局３５８０を介したセルラーネットワークにアクセスすることができる。
ＲＦ通信ネットワーク３５５０は、セルラー遠隔通信プロトコル（例えば、ＧＳＭ（登録商標）、ＬＴＥ、ＣＤＭＡ２０００など）、ＷｉＦｉ通信プロトコル（例えば、８０２．１１ｇ、８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃなど）などの任意の適切なＲＦ通信プロトコルを使用することができる。
そのため、この環境では、モバイル装置３５１０Ｂは、ＲＦネットワークにアクセスしないまたはＲＦネットワークにアクセスできない装置（例えば、モバイル装置３５１０Ａ）とのＲＦ接続（例えば、インターネット、ＬＡＮ、および／またはＷＡＮへの接続）を共有する光ナローキャスティングホットスポットとして構成することができる。
換言すれば、モバイル装置３５１０Ａは、アドホック光ナローキャスティング接続を使用してモバイル装置３５１０Ｂに「繋がれる」ことができる。
この実装によって様々な利点が実現される。
一例として、アドホック光ナローキャスティングネットワーク環境３５００は、ＲＦ信号利用可能性のない遠隔地に位置する装置および／またはセルラー、衛星、ＷｉＦｉまたは他の同様の接続を形成するために必要なハードウェア／チップセットを持たない装置へのインターネットアクセスを提供または拡張するために使用されることができる。
例えば、インターネットアクセスを提供するために固定された衛星屋外ユニットに依存する農村地域の住宅を考える。
このシナリオでは、無線ＲＦゲートウェイ（例えば、ＷｉＦｉルータ）は、居住者がゲートウェイに近接しているという条件で利用可能な衛星接続への無線アクセスをブロードキャストすることができる。
しかしながら、居住者がゲートウェイからかなりの距離（例えば、５０ｍ以上）を移動する場合、ゲートウェイの信号は、居住者のモバイル装置がネットワークにアクセスするには弱すぎる可能性がある。
前述の問題は、２００ｍ、４００ｍ、またはそれ以上の距離で変調光ビームをブロードキャストおよび受信することができるＯＴＡおよびＯＲＡを住居に配置することによって対処することができる。
例えば、衛星屋外ユニットは、ＯＴＡおよびＯＲＡによって改良することができる。他の例として、アドホック光ナローキャスティングネットワークを使用して、災害救助ゾーン、軍事ゾーン、およびＲＦ通信ネットワークに容易にアクセスできない他のゾーンにおけるインターネットアクセスを提供または拡張することができる。
いくつかの実装では、光ナローキャスティングアドホックネットワークがモバイル装置３５１０Ａおよび３５１０Ｂの間で直接確立される前に、他の装置が、識別情報以外の情報（例えば、音声メッセージ、テキストメッセージ、文書ファイル、広告など）を含む光ビーコンおよび／または光信号を送信する信頼できる装置であるおよび／または識別情報以外の情報を含む受信された光ビーコンおよび／または光信号の復調および復号を行う信頼できる装置である旨を装置のうちの少なくとも１つが最初に確認することができる。
実装では、装置によって送信された光ビーコンに含まれるソース識別情報を検討することによって信頼を確立することができる。
例えば、装置によって送信されたビーコンは、装置に割り当てられた固有の光ナローキャスティングＩＤ、装置に割り当てられた固有のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレス、または何らかの他の種類の識別情報などのソース識別情報を含むことができる。
場合によっては、光ビーコンまたは光信号におけるコードまたはパスワードを送信することによって信頼を確立することができる。
あるいは、光ビーコンまたは光信号に含まれる情報は、以前に信頼できるユーザに利用可能にされた鍵を使用して暗号化されてもよい。
当業者には理解されるように、光ナローキャスティングアドホックネットワーク上の装置間の信頼および／またはセキュア通信を確立するために、様々な方法を実装することができる。
あるいは、場合によっては、信頼を確立する必要がない場合もある。
例えば、ＯＴＡによって送信された情報が、変調光ビームの経路内の任意の装置によって公に受信されることを意図されている場合（例えば、広告情報）、またはＯＲＡが全ての光信号を受け入れるように構成されている場合、装置は、信頼プロセスを行わないことができる。
図３６Ａ〜図３６Ｃは、実施形態において実装されることができるアドホックネットワーク設定を設定するための例示的なグラフィカルユーザインターフェース３６００を示している。
グラフィカルユーザインターフェースは、装置（例えば、モバイル装置３５１０Ａまたは３５１０Ｂ）上のアプリケーションインスタンスを開始することによって提供されてもよい。
例えば、アプリケーションは、ナローキャスティングアプリケーションのコンポーネントとして提供されてもよい。
実装に応じて、アプリケーションは、ネイティブアプリケーションであっても第三者アプリケーションであってもよい。
図３６Ａ〜図３６Ｃの特定の例では、アプリケーションは、スマートフォンに実装されている。
図３６Ａに示すように、グラフィカルユーザインターフェースは、光ナローキャスティングを有効または無効にするためのコントロール３６１０（例えば、ラジオボックス、ボタン、トグル、スライダなど）をユーザに提示することができる。
光ナローキャスティングが可能になると、モバイル装置のＯＴＡおよび／またはＯＲＡは、変調光ビームを送信および／または受信するように構成されることができる。
そのため、モバイル装置は、他の装置とのナローキャスティングアドホックネットワークを形成することができる。
反対に、光ナローキャスティングが無効にされている場合、モバイル装置のＯＴＡおよび／またはＯＲＡは、変調光ビームを送受信することができず、バッテリ寿命を節約するために電源をオフにすることができる。
図３６Ａの例では、光ナローキャスティングが可能である。
そのため、モバイル装置は、ＯＲＡを備えた他の装置によって装置を（例えば、「ジョンの電話」として）発見可能にする変調光ビーコンを送信するように構成される。例えば、モバイル装置のＯＴＡは、モバイル装置識別情報を含むビーコンを特定の角度領域内で送信することができる。
例示的なグラフィカルユーザインターフェース３６００はまた、モバイル装置が以前に光ナローキャスティングアドホックネットワークを確立した装置を含む、記憶された信頼できる装置３６２０のリストを表示する。
このように、グラフィカルユーザインターフェース３６００は、モバイル装置のユーザが、アドホックネットワークを自動的に形成するための信頼できる装置を特定することを可能にすることができる。
例えば、モバイル装置のＯＲＡが、信頼できる装置リスト上の装置からビーコンを受信する場合、アドホックネットワークが自動的に確立されることができる。
また、信頼できる装置リストは、どの信頼できる装置が現在そのモバイル装置に接続されているか、および信頼できる（または信頼できない）装置に関連する他の情報の指標を表示してもよい。
例えば、図３６Ａにおいて、「ジョンの自宅Ｔｘ」として識別される信頼できる装置は、現在光ナローキャスティングアドホックネットワークを介してモバイル装置に接続されている。
他の例として、信頼できる装置リストは、モバイル装置に対する信頼できる装置の位置の短い視覚的指標（例えば、北東南西平面の距離および絶対的な向き）を表示することができる。
信頼できる装置の位置のこの視覚的指標は、例えば、モバイル装置のＯＲＡのＦＯＶに対する装置の位置のＡＲ表現、信頼できる装置の位置を示すナビゲーションマップインターフェース、または他の何らかの指標によって補足することができる。
この視覚的指標は、インターネットゲートウェイ装置などの固定装置の場合に特に有用とすることができる。
視覚的指標は、装置を探し出し、ＲＦネットワークへのアクセスを提供する光ナローキャスティングホットスポットへの接続などの光ナローキャスティングアドホックネットワークを確立する迅速な手段を提供することができる。
グラフィカルユーザインターフェース３６００はまた、信頼できる装置リストにない他の装置３６３０のリストを表示する。
例えば、これは、モバイル装置が以前に光ナローキャスティングアドホックネットワークを形成していない装置、光ナローキャスティングアドホックネットワークを形成した後に信頼できる装置リストに追加されなかった装置、またはユーザがアドホック光ナローキャスティングアドホックネットワークを形成することを望まない装置を含むことができる。
図３６Ａの例では、ビーコンは、モバイルが以前にアドホックネットワークを形成していない装置である「ダンの電話」として識別された装置から受信される。
ここで図３６Ｂを参照すると、「ダンの電話」として識別される装置は、アドホックネットワークを形成する要求を含む光信号または他の変調光ビームを送信することができる。
光信号は、ビームを復調するモバイル装置のＯＲＡで受信され、グラフィカルユーザインターフェース３６００に、「ダンの電話」がアドホックネットワークを形成したい旨を示すプロンプトをユーザに表示する。
図３６Ｂの例では、装置のユーザは、要求を受け入れてアドホックネットワークを形成するか、要求を拒否するか、または装置との将来の通信をブロックする（例えば、装置から受信する将来の光信号を無視する）ことができる。
ここで図３６Ｃを参照すると、モバイル装置が「ダンの電話」からの光ナローキャスティングアドホックネットワークを形成するための要求を受け入れると仮定すると、グラフィカルユーザインターフェースは、光ナローキャスティングアドホックネットワークを介してユーザのモバイル装置と「ダンの電話」との間の通信を構成するオプションをユーザに提示することができる。
図３６Ｃの例では、ユーザには、「ダンの電話」を信頼できる装置リストに追加するためのコントロール３６４０およびユーザの装置とダンの電話との間の許可された光ナローキャスティングアドホックネットワーク通信を設定するためのコントロール３６５０が提示される。
例えば、許可は、光ナローキャスティングアドホックネットワーク（例えば、「光電話」）を介して音声および／またはビデオ電話を開始し、光ナローキャスティングアドホックネットワーク（例えば、「光テキスト」）を介してテキストメッセージを送信し、光ナローキャスティングアドホックネットワーク（「ファイル転送」）を介して文書、ビデオ、オーディオ、または他のファイルを転送し、モバイル装置にインストールされた特定のアプリケーション（例えば、「アプリ１」および「アプリ２」）を使用して通信するため、または他の許可のために設定されることができる。
さらに、許可コントロール３６５０を使用して、モバイル装置のユーザは、「ダンの電話」が、ＲＦ接続（例えば、インターネットゲートウェイ）にゲートウェイを提供する光ナローキャスティングホットスポット（例えば、「テザリング」）としてユーザの装置を使用することを可能にするかどうかを選択することができる。
図３７は、光ナローキャスティングアドホックネットワークを使用してＲＦネットワークを形成または拡張するために装置（例えば、装置３５１０Ｂ）によって実装されることができる例示的な方法３７００を示すフロー図である。
ＲＦネットワークを形成または拡張する装置は、ｉ）ＲＦネットワークへの接続を利用して、光ナローキャスティングアドホックネットワークを介して他の装置によって要求された情報を検索する、ｉｉ）ＲＦネットワークを介して検索された情報を（例えば、光信号を使用して）光アドホックネットワークを介して要求装置に返送することができる。
動作３７１０において、装置は、光ナローキャスティングホットスポットとして使用可能にされる。
例えば、モバイル装置３５１０Ｂのユーザは、装置にアドホック光ナローキャスティングネットワークを介してそのＲＦ接続（例えば、インターネットへの接続）を共有することを許可する制御を選択するために（例えば、図３６Ａ〜図３６Ｃを参照して説明したＧＵＩに類似の）ＧＵＩを使用することができる。
他の例として、ユーザは、ＲＦネットワークにアクセスできない装置へのインターネットへのアクセスを拡張または形成するために、住宅、遠隔地、または他の場所に固定インターネットゲートウェイ装置を配備することができる。
この例では、ユーザは、信頼できる装置および／または秘密の暗号鍵を有する装置のみが、光ナローキャスティングアドホックネットワークを介してゲートウェイのインターネット接続にアクセスできるように、事前に固定インターネットゲートウェイ装置を構成することができる。
動作３７２０において、装置は、ＯＴＡを使用して、ビーコンまたは光ナローキャスティングホットスポットソースとして装置を識別する他の変調光ビームをブロードキャストする。
実装において、ビーコンは、固定された角度領域にわたってブロードキャストされてもよい。
例えば、ビーコンは、光ナローキャストホットスポットソースが、ＲＦネットワークを介して検索された情報を搬送する光信号または他の変調光ビームをブロードキャストするのと同じ角度領域でブロードキャストされてもよい。
いくつかの実装では、複数のビーコンをブロードキャストして、信号の角度領域を増加させることができる。
あるいは、いくつかの実装では、ビーコンは、光ナローキャスティングホットスポットソースを識別するビーコンを受信する装置の確率を高めるために、（例えば、ＯＴＡの１つ以上のチルトアクチュエータを使用して）水平および／または垂直角度方向にスイープされてもよい。
動作３７３０において、装置は、光ナローキャスティングホットスポットソースへのアクセスを要求する装置からの変調光ビームをＯＲＡで受信する。
実装では、要求装置は、装置を識別する光ビーコンおよび光ナローキャスティングホットスポットへのアクセスを要求する光信号を送信することができる。
前述したように、光ビーコンおよび光信号は、同じ変調光ビームまたは別個の変調光ビームで送信することができる。
判定３７４０において、光ナローキャスティングホットスポットへのアクセスを要求する装置が信頼できる装置であるかどうかが判定される。
例えば、アクセスを要求する装置は、光ナローキャスティングホットスポット装置が記憶された信頼できる装置リストと比較して、装置が信頼できるかどうかを判定する識別情報（例えば、固有の光ナローキャスティングＩＤ）を含むビーコンを送信することができる。
他の例として、アクセスを要求する装置は、光ナローキャスティングホットスポット装置が、装置が信頼できるかどうかを判定するために使用することができる暗号鍵または他の情報を含む光信号を送信することができる。
装置が信頼できる場合、動作３７５０において、光ナローキャスティングホットスポットは、装置が光ナローキャスティングホットスポットのＲＦネットワーク接続にアクセスすることを許可することができる。
いくつかの実装では、光ナローキャスティングホットスポットは、要求装置との接続を認証または他の方法で確認する光信号を送信することができる。
判定３７４０において、光ナローキャスティングホットスポットが、要求装置が信頼できると判定できない場合、光ナローキャスティングホットスポットは、（例えば、秘密鍵を含む変調光ビームを送信することによって）要求装置がそれを信頼できると証明できるまで要求装置からの光信号を無視することができる。
あるいは、いくつかの実装では、光ナローキャスティングホットスポットから変調光ビームを受信することができる全ての装置（例えば、光ナローキャスティングホットスポットの光信号経路内にＦＯＶを有するＯＲＡで構成された全ての装置）は、光ナローキャスティングホットスポットにアクセスすることが許可されてもよい。
そのような実装では、動作３７３０〜３７５０はスキップされてもよい。
動作３７６０において、光ナローキャスティングホットスポット装置は、ホットスポットへのアクセスが許可された装置からＯＲＡで光信号を受信する。
実装では、光信号は、光ナローキャスティングホットスポット装置によって利用可能にされたＲＦ通信ネットワークを介して送信される情報を含む変調光ビームである。
ＲＦ通信ネットワークを介して送信される情報の宛先ノードおよびアプリケーション（例えば、ウェブブラウザ要求）に応じて、光ビームによって搬送される情報は、適切なヘッダおよびトレーラを使用して要求装置によってカプセル化されてもよい。
動作３７７０において、光ナローキャスティングホットスポット装置は、（例えば、変調光ビームを復調し、そうでなければ受信するための本明細書で開示されるシステムおよび方法を使用して）光信号から情報を抽出することができる。
そして、情報は、（例えば、ＲＦ搬送波信号上で情報を変調することによって）装置のＲＦ接続インターフェースを使用して、ＲＦネットワークを介してノードに送信されることができる。
例えば、図３５の例を参照すると、光ナローキャスティングホットスポット装置３５１０Ｂは、装置３５１０Ａから光ビーム３５３０を受信し、ＲＦ通信ネットワーク３５５０用の情報を光ビームから抽出し、ＲＦ通信ネットワーク３５５０を介した送信の準備においてその情報をカプセル化および／または再変調し、ＲＦ通信ネットワーク３５５０を介して情報を送信することができる。
動作３７８０において、ＲＦ通信ネットワークを介して情報を送信することに応答して、光ナローキャスティングホットスポット装置は、応答（例えば、情報を含む変調ＲＦ信号）を受信する。
動作３７９０において、ＲＦネットワークを介して取り出された情報は、（例えば、変調光ビームを変調および送信するために本明細書に開示されるシステムおよび方法を使用して）光信号上で変調され、ホットスポットのＯＴＡによって要求装置のＯＲＡに送信される。
図３８は、光ナローキャスティングアドホックネットワークを介してＲＦネットワークにアクセスするために装置（例えば、装置３５１０Ａ）によって実装されることができる例示的な方法３８００を示すフロー図である。
様々な実施形態において、本方法３８００を実装する装置は、ＲＦネットワーク（例えば、セルラーカバレッジまたはＷｉＦｉアクセスのないスマートフォン）にアクセスすることができない装置、またはＲＦネットワークを介して情報を送信することができない装置（例えば、セルラーまたはＷｉＦｉチップセットを持たないモバイル装置）とすることができる。
動作３８１０において、装置は、ＲＦネットワークへのアクセスを提供する光ナローキャスティングホットスポットによってブロードキャストされるビーコンをＯＲＡで検出する。
装置がホットスポットの位置をメモリに予め記憶している実装では、ビーコンの検出は、装置のユーザを装置のＯＲＡおよび／またはカメラのＦＯＶに対するビーコンの絶対的な方向に向けるアプリケーションのＧＵＩによって容易にされることができる。
動作３８２０において、装置は、光ナローキャスティングホットスポットへのアクセスを要求するホットスポットに変調光ビームを送信することができる。
例えば、装置は、光ビーコンの後に光ナローキャスティングホットスポットへのアクセスを要求する光信号を送信することができる。
実施形態では、装置は、それが信頼できる装置であることを確認し、そうでなければ方法３７００を参照して上述したようにセキュア接続を確立することができる。
動作３８３０において、装置は、ホットスポットのＲＦネットワーク接続を介して送信される情報を光信号上に変調することができる。
動作３８４０において、装置のＯＴＡは、ホットスポットのＲＦネットワーク接続を介して送信される情報を含む変調光ビームをホットスポットのＯＲＡに送信することができる。
動作３８５０において、装置は、ホットスポットによってＲＦネットワーク上で検索された情報を含むホットスポットのＯＴＡからの変調光信号をＯＲＡで受信する。
様々な実施形態において、コンピューティングシステムは、本開示にしたがって、光ナローキャスティング用のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供するように構成されてもよい。
例えば、ＧＵＩは、ＯＴＡおよび／またはＯＴＡのソース、ＯＴＡによって生成された変調光ビームから抽出された情報、およびそのグラフィカル表現を提示および選択するために提供されてもよい。
いくつかの実施形態では、説明を明瞭にするために、ＯＴＡへの言及は、物理的なＯＴＡおよび／またはそのグラフィカルな表現を指すことがある。
ＵＩまたはＧＵＩを記述するために本明細書で使用される場合、用語「ユーザ入力」は、一般に、ＵＩにおいて１つ以上のアクションをトリガするデータを生成する任意のユーザアクション（例えば、光信号情報の検索、光信号情報の表示、グラフィカルコントロールの選択、ＯＲＡの移動など）を指す。
ユーザ入力は、例えば、タッチユーザインターフェースジェスチャ（例えば、タップ、ホールド、スワイプ、ピンチなど）、音声入力（例えば、デジタル化され、対応する動作に変換される音声コマンド）、キーボード入力（例えば、キーボードキーの押下）、マウス入力（例えば、マウスポインタのクリックおよび／または移動）などを含むことができる。
ユーザ入力は、タッチジェスチャ、音声コマンド、および／またはキー押下の特定のシーケンスなどの一連の入力を含むことができる。
ユーザ入力は、例えば、ボタン、チェックボックス、メニュー、ウィンドウ、スライダ、ナビゲーション制御要素など、表示されたグラフィカル制御要素を選択、変更、または操作することができる。
図３９は、いくつかの実施形態にかかるＯＴＡ提示および選択システム（または「提示および選択システム」）３９０２の例のブロック図３９００を示している。
実装において、提示および選択システム３９０２のコンポーネントは、モバイル装置（例えば、スマートフォン、ラップトップ、ヘッドマウントディスプレイなどの拡張現実装置）に提供される１つ以上のソフトウェアアプリケーションのコンポーネント、車両（例えば、自動車）のコンピューティングデバイス、または他の何らかのユーザ装置を備えることができる。
場合によっては、これらのコンポーネントは、１つ以上のアプリケーションに統合されてもよい。
説明を明瞭にするために、本明細書で使用される場合、ユーザ装置への言及は、ユーザ装置に関連する他の装置およびシステム（例えば、ユーザ装置に結合または統合されたＯＲＡ）も含むことができる。
実装に応じて、ソフトウェアアプリケーションは、装置によってローカルに（例えば、ネイティブアプリケーションまたは第三者アプリケーションとして）実行されてもよく、ウェブアプリケーションまたはクラウドアプリケーションサービスの一部として提供されてもよい。
図３９の例では、提示および選択システム３９０２は、装置インターフェースエンジン３９０４、光レシーバインターフェースエンジン３９０６、ロケーションエンジン３９０８、拡張現実制御エンジン３９１０、フィルタリングエンジン３９１２、第三者インターフェースエンジン３９１４、通知エンジン３９１６、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８、信号情報拡張エンジン３９２０、グラフィカルユーザインターフェースエンジン１２２、およびデータストア３９２４を含む。
装置インターフェースエンジン３９０４は、提示および選択システム３９０２と１つ以上の関連するユーザ装置との間の相互作用を容易にする。
例えば、ユーザ装置は、モバイル装置（例えば、スマートフォン、携帯電話、スマートウォッチ、ヘッドマウントディスプレイ、タブレットコンピュータ、またはラップトップコンピュータ）、自動車などの車両のコンピューティングデバイス（例えば、車載コンピューティングデバイスおよびセンサ）などを含むことができる。
いくつかの実施形態では、装置インターフェースエンジン３９０４は、１つ以上のユーザ装置のコンテンツ撮像装置（例えば、カメラおよびマイクロフォン）、提示装置（例えば、ディスプレイおよびスピーカ）、およびセンサ（例えば、位置センサおよび配向スピーカ）の機能にアクセスまたは制御することができる。
装置インターフェースエンジン３９０４は、ユーザ装置と相互作用するための１つ以上のアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）または通信プロトコルを含むことができる。
光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、提示および選択システム３９０２と１つ以上のＯＲＡとの間の相互作用を容易にする。
例えば、光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、ユーザ装置に含まれるかまたはユーザ装置に結合されたＯＲＡにアクセスすることができる。
光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、任意数のＯＲＡと同時にまたは他の方法で相互作用するために１つ以上のＡＰＩまたは通信プロトコルを利用することができる。
いくつかの実施形態では、光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、１つ以上のＯＲＡから光情報（例えば、識別データおよび記述データ）を取得する。
光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、自動的に（例えば、ユーザ入力を必要とせずに）または手動で（例えば、ユーザ入力に応じて）光情報を取得することができる。
例えば、光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、受信された変調光ビームから光情報の抽出を開始するかまたはＯＲＡが受信した変調光ビームからの全ての光情報の抽出を終了した後に、光情報をＯＲＡから自動的に取得することができる。
いくつかの実施形態では、光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、光情報を記憶する。
例えば、光レシーバインターフェースエンジン３９０６は、光情報をデータストア（例えば、データストア３９２４）に永続的にまたは一時的に記憶（例えば、キャッシュまたはバッファリング）することができる。
これは、ＯＴＡの変調光ビームがもはやＯＲＡのＯＢＲまたはＯＳＲのＦＯＶ内になくなった後に、提示および選択システム３９０２が光学情報にアクセスすることを可能にする。いくつかの実施形態では、ルールは、光情報をいつ記憶するか、どのような光情報を記憶するか、光情報を記憶する時間量、記憶した光情報をいつパージするか、および受信した光情報を記憶するための他の条件を決定するための条件を定義することができる。
例えば、ルールは、光情報が閾値数のＯＴＡのために記憶されることができることを定義することができる。
例えば、ＦＩＦＯ構造は、２０個のＯＴＡのために光情報を記憶してもよく、光情報が追加のＯＴＡのために記憶されるときに、先入れＯＴＡに関連する光情報をパージすることができる。
いくつかの実施形態では、光情報ルールは、光情報を記憶するための地理的近接条件を定義する。
例えば、ＯＲＡまたは関連するユーザ装置が、ＯＴＡの閾値地理的近接度（例えば１ｋｍ）、または光情報が受信された場所内にある場合、光情報を記憶することができる。
以下のように、ユーザ装置が地理的近接度を超える場合、光情報をパージすることができる。
これは、例えば、記憶された光情報が最新であり、リソース（例えば、メモリ）が不要に消費されないことを保証するのに役立つことができる。
ロケーションエンジン３９０８は、１つ以上のＯＴＡに対するＯＲＡまたは関連するユーザ装置の位置を判定するように機能する。
いくつかの実施形態では、ロケーションエンジン３９０８は、（例えば、ユーザ装置の１つ以上のセンサによって示されるような）ユーザ装置の現在の位置および向きならびにＯＴＡの現在の位置および向きからの相対的な位置を判定することができる。ユーザ装置が位置（例えば、ユーザ装置を操作するユーザが歩行しいている）または向き（例えば、ユーザがユーザ装置を傾けたり回転させたりする）を変更すると、ロケーションエンジン３９０８は、ユーザ装置とＯＴＡとの間の相対位置を更新することができる。
図３９の例では、拡張現実制御エンジン３９１０は、ＯＴＡおよび光情報を提示、選択、および他の方法で相互作用するための拡張現実特徴を提供するように機能する。
拡張現実制御エンジン３９１０は、ユーザ入力を受信し、そうでなければ、提示および選択システム３９０２の拡張現実特徴を制御することができる。
例えば、拡張現実アクションは、拡張現実オブジェクトを選択すること、選択された拡張現実オブジェクトに関連する光情報の要求を生成すること、および拡張現実オブジェクトを除去することを含むことができる。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン３９１０は、コンテンツ（例えば、画像、写真、ビデオ、またはオーディオ）を取り込み、コンテンツが取り込まれているのと同じ時間または略同じ時間にコンテンツ上に拡張現実オブジェクトをオーバーレイすることができる。
拡張現実オブジェクトは、視覚的オブジェクト（例えば、グラフィックス、アイコン、テキスト、画像、写真、またはビデオ）、オーディオオブジェクト（例えば、歌または他のオーディオトラック）、およびＵＲＩリンク（例えば、ハイパーリンク）などのメタデータオブジェクトまたは１つ以上の第三者システム（例えば、ウェブブラウザまたはモバイルアプリケーション）を実行するための命令を含むことができる。
いくつかの実施形態では、拡張現実オブジェクトは、ＯＴＡまたはＯＴＡのソースを表すことができる。例えば、ＯＴＡを表す拡張現実オブジェクトは、ＯＴＡを表すアイコン、光情報を表すテキストおよび画像などを含むことができる。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン３９１０は、ＯＲＡに関連付けられた光レシーバ（例えば、ＯＢＲおよび／またはＯＳＲ）が変調光ビームを受信することができるＦＯＶの境界の視覚的表現を提供する視野（ＦＯＶ）拡張現実オブジェクトをレンダリングする。
例えば、ＦＯＶ拡張現実オブジェクトは、正方形、矩形、円形、または他の幾何学的オブジェクトとして視覚的にレンダリングすることができる。
ＯＴＡまたはＯＴＡのソースの視覚的表現がＦＯＶ拡張現実オブジェクトの境界内にある場合、ＯＲＡの光レシーバは、ＯＴＡによって送信される変調光ビームの少なくとも一部が光レシーバのＦＯＶ内にあることから、視覚的に表わされたＯＴＡから光情報を受信することができる。逆に、ＯＴＡの視覚的表現がＦＯＶ境界外にある場合、ＯＲＡは、ＯＴＡの視覚的表現がＦＯＶ拡張現実オブジェクトの境界内にあるように、（例えば、チルトアクチュエータおよび／またはユーザの装置のユーザ移動によって）移動されることができる。
いくつかの実施形態では、ＦＯＶ拡張現実オブジェクトは、スケーラブルであり、および／またはディスプレイ上の相対的な位置（例えば、中央の位置）を維持する。
例えば、ユーザがズームインまたはズームアウトすると、ＦＯＶ拡張現実オブジェクトは、サイズを変更することができ、ユーザがある方向（例えば、左または右）にパンすると、視野拡張現実オブジェクトは、ディスプレイ上の同じ相対位置を維持することができる。
いくつかの実施形態では、一部または全ての拡張現実オブジェクトは、インタラクティブである。
例えば、拡張現実制御エンジン３９１０は、ユーザ入力に応答して拡張現実オブジェクトを選択し、その選択に応答して１つ以上の動作を実行することができる。
例えば、ＯＴＡの視覚的表現またはＯＴＡのソースなどの拡張現実オブジェクトの選択は、ＯＴＡから受信した光情報の提示をトリガすることができる。
フィルタリングエンジン３９１２は、１組のＯＴＡから１つ以上のＯＴＡのサブセットを選択または除去する（または、まとめて「フィルタリングする」）ように機能する。
フィルタリングエンジン３９１２は、変調光ビームに関連する１つ以上のフィルタパラメータおよび対応するタグに基づいてＯＴＡをフィルタリングすることができる。
フィルタパラメータおよびタグは、ＯＴＡのソース（例えば、場所）、ＯＴＡに関連する１つ以上のエンティティ（例えば、人物、会社または組織の名称または他の識別子）、ＯＴＡに関連付けられた１つ以上のカテゴリ（例えば、商人、音楽会場、または不動産業者）、およびＯＴＡに関連する１つ以上のサブカテゴリ（例えば、宝石商人または居住用不動産業者）を示すことができる。
フィルタパラメータおよびタグは、予め決定されていてもよくユーザが定義してもよい。
いくつかの実施形態では、光情報（例えば、ビーコン信号の光情報のヘッダ）にタグを含めることができる。
フィルタリングエンジン３９１２は、ＯＴＡをフィルタリングするためにフィルタパラメータおよびタグをマッチングまたは他の方法で比較することができる。
図３９の例では、第三者インターフェースエンジン３９１４は、提示および選択システム３９０２と１つ以上の第三者システムとの間の相互作用を容易にするように機能する。
第三者システムは、モバイルアプリケーションシステム（例えば、Ｇｏｏｇｌｅ Ｍａｐｓ（登録商標））、ソーシャルメディアシステム（例えば、Ｆａｃｅｂｏｏｋ（登録商標）またはＴｗｉｔｔｅｒ（登録商標））などを含むことができ、それらは、ローカルシステムまたはリモートシステムを含むことができる。
例えば、第三者インターフェースエンジン３９１４は、第三者システムによって生成された地図上にＯＴＡの視覚的指標を提示し、ユーザが第三者システムを使用してＯＴＡを選択し、そうでなければ相互作用することを可能にする。
いくつかの実施形態では、第三者インターフェースエンジン３９１４は、１つ以上のＡＰＩまたは通信プロトコルを含む。
図３９の例では、通知エンジン３９１６は、ＯＴＡに関連するメッセージまたはアラートを生成および提供するように機能する。
例えば、通知エンジン３９１６は、１つ以上の通知トリガ条件の充足に応答して、または通知パラメータに基づいて、通知メッセージをトリガすることができる。
通知トリガ条件は、ＯＴＡ、信号強度または信号品質、ＯＴＡ接続状態などの検出を含むことができ、予め決められていてもユーザ定義であってもよい。
メッセージは、提示および選択システム３９０２および／またはユーザ装置のコンポーネントを介してユーザに提供されてもよく、メッセージは、拡張現実オブジェクトまたは他の視覚的指標、音、または触覚を含むことができる。
いくつかの実施形態では、通知エンジン３９１６は、ＯＴＡおよび／またはユーザ装置を配向するための指標を提供するように機能する。
例えば、通知エンジン３９１６は、変調光ビームを受信し、または変調光ビームの強度および／または品質を改善するために、ＯＴＡに対してＯＲＡを配向するための視覚的指標（例えば、グラフィカルな矢印）または音声指標（例えば、音声命令）を生成することができる。
指標は、ユーザ入力に応答して（例えば、ユーザ要求配向命令）または自動的に（例えば、接続が低下する、または信号強度および／または品質が閾値を下回る）ように生成されることができる。
図３９の例では、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、ＯＴＡを推奨するように機能する。
いくつかの実施形態では、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、ＯＴＡがユーザにとって関心があるかどうかを検出する。
例えば、１０個のＯＴＡが特定の場所で利用可能であり、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、ユーザの予測された関心レベル（例えば、低、中、高）に基づいて、利用可能なＯＴＡをそれぞれ分類することができる。
コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、どのＯＴＡが関心レベルに基づいて提示されるかを選択することができる。
例えば、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、表示のために中レベルおよび高レベルのＯＴＡを選択し、関心レベルが低いＯＴＡを無視することができる。
これは、例えば、ユーザがＯＴＡから受信した情報を不必要に氾濫させないようにするのに役立つ。
いくつかの実施形態では、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、一部または全部の利用可能なＯＴＡのＯＴＡ関心ベクトルを生成することができる。
本明細書で使用される場合、利用可能なＯＴＡは、ＯＲＡに現在送信しているＯＴＡ、ＯＲＡに現在送信可能なＯＴＡ、限定された位置または向きの変化によってＯＲＡに送信できるＯＴＡ、および／または利用可能な（例えば、キャッシュされた）光情報を有するＯＴＡを含むことができる。
関心ベクトルは、ＯＴＡ識別子および以前のユーザ相互作用の履歴を含むことができる。
関心ベクトルは、互いにまたは閾値と比較されて、ユーザに提示するＯＴＡを決定し、および／またはユーザに強調するＯＴＡを決定する。
例えば、関連するユーザが特定のＯＴＡ、または信号情報の特定のカテゴリまたはサブカテゴリ（例えば、商人、宝石商人など）を送信するＯＴＡと以前に相互作用したこと、閾値回数または頻度を関心ベクトルが示す場合、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、予測された関心レベルを「高」として分類することができる。
同様に、関心ベクトルが特定の閾値未満のユーザ相互作用を示す場合、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８は、予測された関心レベルを「低」として分類することができる。
図３９の例では、光情報拡張エンジン３９２０は、拡張された信号情報を提供するように機能する。
本明細書で使用される場合、拡張された信号情報は、補助的な通信接続（例えば、ＷｉＦｉ）から得られた拡張された信号情報を含むことができる。
本明細書で使用される場合、補足的な通信接続は、光情報を提供する通信接続以外の任意の通信接続とすることができる。
例えば、拡張された信号情報は、エンティティのビジネス、ビデオ、写真、オンライン小売特徴などの詳細な説明を含むことができる。
これは、例えば、変調光ビームを介して合理的に伝送されない追加情報が提供されることを可能にする。
いくつかの実施形態では、信号情報拡張エンジン３９２０は、補助通信接続を自動的に検出および／またはアクセスし、および／または補助通信接続にアクセスしたときに拡張信号情報を自動的に取得することができる。
グラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２は、１つ以上のＯＴＡを提示、選択、および他の方法で相互作用するためのグラフィカルユーザインターフェースを提供するように機能する。
例えば、グラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２は、モバイルアプリケーション、デスクトップアプリケーション、ウェブアプリケーションなどとして実装されることができる。
いくつかの実施形態では、グラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２は、拡張されていない現実環境ではあるが、本明細書の他の箇所に記載されているＯＴＡと相互作用する機能を提供する。
例えば、グラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２は、利用可能なＯＴＡのリスト（例えば、フィルタリングされたリストまたはフィルタリングされていないリスト）の提示、ＯＴＡに関するユーザ選択の受信、選択されたＯＴＡからの光情報の提示、通知の提示、拡張信号情報の提示などをすることができる。
データストア３９２４は、データを永続的におよび／または一時的に記憶するように機能する。
例えば、データストア３９２４は、他のシステムから受信した通信、光信号情報および拡張信号情報、ルール、およびフィルタを記憶することができる。
図４０は、いくつかの実施形態にかかるＯＴＡのグラフィカル表現を提示するための例示的な方法のフローチャート４０００を示している。
動作４００２において、提示および選択システム（例えば提示および選択システム３９０２）は、ユーザ装置の１つ以上のカメラ（例えば、モバイル装置のカメラまたは自動車のカメラ）の視野内の都市または他の環境などの環境のコンテンツを取得する。
例えば、コンテンツは、リアルタイムで（例えば、コンテンツが撮像されているのと同じ、または略同じ時間に）取得されることができる。
いくつかの実施形態では、装置インターフェースエンジン（例えば、装置インターフェースエンジン３９０４）がコンテンツを取得する。
動作４００４において、提示および選択システムは、１つ以上のＯＴＡに関連付けられた光情報を取得する。
いくつかの実施形態では、光レシーバインターフェースエンジン（例えば、光レシーバインターフェースエンジン３９０６）が光情報を取得する。
動作４００６において、提示および選択システムは、少なくとも一時的に光情報を記憶する。
例えば、提示および選択システムは、光情報をデータストア（例えばデータストア３９２４）にキャッシュし、および／または光情報をデータストア（例えば、データストア３９２４）に持続的に記憶することができる。
いくつかの実施形態では、提示および選択システムは、１つ以上の光情報ルールに基づいて光情報を記憶する。
動作４００８において、提示および選択システムは、１つ以上の利用可能なＯＴＡを識別する。
いくつかの実施形態では、光レシーバインターフェースエンジンは、１つ以上の利用可能なＯＴＡを識別する。
様々な実施形態において、フィルタリングエンジン（例えば、フィルタリングエンジン３９１２）は、１つ以上の利用可能なＯＴＡをフィルタリングしてもよい。
例えば、１０個のＯＴＡが利用可能とすることができるが、５つのＯＴＡだけがユーザにとって関心がある場合がある。
フィルタリングエンジンは、利用可能なＯＴＡをフィルタリングして、ユーザにとって関心のあるＯＴＡのみが識別されるようにしてもよい。
例示的なフィルタリング方法については、以下でさらに説明する。
動作４０１０において、提示および選択システムは、１つ以上の利用可能なＯＴＡの１つ以上のグラフィカル表現を提示する。いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン（例えば拡張現実制御エンジン３９１０）、第三者インターフェースエンジン（例えば第三者インターフェースエンジン３９１４）、またはグラフィカルユーザインターフェースエンジン（例えばグラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２）がグラフィカル表現を提示する。例えば、拡張現実制御エンジンは、利用可能なＯＴＡの少なくとも一部を表す１つ以上の拡張現実オブジェクトを生成し、１つ以上の拡張現実オブジェクトをコンテンツにオーバーレイすることができる。
さらなる例として、第三者インターフェースエンジンは、対応するＯＴＡの位置を示す第三者システム（例えば、Ｇｏｏｇｌｅ Ｍａｐｓ（登録商標））上の１つ以上のグラフィカルアイコンを全体的に生成することができる。
さらなる例として、グラフィカルユーザインターフェースエンジンは、利用可能なＯＴＡのリストを提示することができる。
動作４０１２において、提示および選択システムは、１つ以上のＯＴＡの表現をグラフィカルにレンダリングする。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン、第三者インターフェースエンジン、および／またはグラフィカルユーザインターフェースエンジンが、ユーザ入力に応じてグラフィカル表現をレンダリングする。
動作４０１４において、提示および選択システムは、選択に応答して追加の光情報を提示する。
例えば、追加情報は、追加の識別データ、追加の記述データなどを含むことができる。
様々な実施形態では、拡張現実制御エンジン、第三者インターフェースエンジン、またはグラフィカルユーザインターフェースエンジンが特定のグラフィカル表現を提示する。
図４１は、いくつかの実施形態にかかるＯＴＡまたはその表現をフィルタリングするための方法の一例のフローチャート４１００を示している。
動作４１０２において、提示および選択システム（例えば、提示および選択システム３９０２）は、フィルタパラメータのセットを取得する。
フィルタパラメータのセットは、ＯＴＡパラメータ（例えば、ソース、カテゴリ、サブカテゴリなど）に対応することができる。
フィルタパラメータは、リアルタイムで（例えば、同時に、または略同時に、関連付けられたユーザ装置が環境のコンテンツを捕捉している）取得されることができる。
いくつかの実施形態では、フィルタリングエンジン（例えば、フィルタリングエンジン３９１２）は、フィルタパラメータのセットを自動的に（例えば、所定のフィルタルールに基づいて）または拡張現実制御エンジン（例えば、拡張現実制御エンジン３９１０）またはグラフィカルユーザインターフェースエンジン（例えば、グラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２）によって受信されたユーザ入力に基づいて取得する。
動作４１０４において、提示および選択システムは、利用可能なＯＴＡのセットを識別する。
例えば、提示および選択システムは、１つ以上のタグまたは１つ以上のビーコン信号の他の光情報に基づいて利用可能なＯＴＡのセットを識別することができる。
１つ以上のビーコン信号の１つ以上のタグおよび／または他の光情報は、「アクティブ」である（例えば、現在関連付けられているＯＲＡによって受信されている）および／または記憶される（例えば、キャッシュまたは永続的に記憶される）ことができる。
したがって、利用可能なＯＴＡは、変調光ビームを関連するＯＲＡに送信しているまたは送信することができるＯＴＡ、および／または現在送信していないまたは現在送信することができないＯＴＡとすることができる。いくつかの実施形態では、フィルタリングエンジンは、利用可能なＯＴＡのセットを識別する。
動作４１０６において、提示および選択システムは、フィルタパラメータのセットに基づいて利用可能なＯＴＡのセットからＯＴＡのサブセットをフィルタリングする。
ＯＴＡのサブセットは、存在する場合、利用可能なＯＴＡのどれが存在するかを示すことができる。
様々な実施形態では、提示および選択システムは、フィルタパラメータのセットおよび変調光ビームの１つ以上の対応するタグに基づいて、利用可能なＯＴＡのセットからＯＴＡのサブセットをフィルタリングする。
例えば、変調光ビームのソースがフィルタパラメータのセットの対応するソースパラメータと一致する場合、その変調光ビームに関連するＯＴＡはフィルタリングされてもよい。
同様に、フィルタパラメータのセットが、第１の特定のカテゴリ（例えば、不動産）がユーザにとって関心があることを示し、第２の特定のカテゴリ（例えば、宝飾品）がユーザにとって関心がないことを示す場合、利用可能なＯＴＡのセットは、ＯＴＡのサブセットが第１の特定のカテゴリに関連付けられたＯＴＡを含み且つ第２の特定のカテゴリに関連付けられたＯＴＡを含まないようにフィルタリングすることができる。
フィルタリングは、任意数のフィルタパラメータに基づいて実行されてもよく、ユーザにとって関心のあるパラメータおよび／またはユーザにとって関心のないパラメータを示してもよい。
いくつかの実施形態では、フィルタリングエンジンは、ＯＴＡの１つ以上のサブセットをフィルタリングする。
様々な実施形態では、物理的なＯＴＡ、およびそのグラフィカル表現がフィルタリングされてもよい。
より具体的には、ユーザ装置および／または関連するＯＲＡは、フィルタパラメータのセットに基づいて、ＯＴＡからの送信を拒否する（例えば、無視する）ことができる。
例えば、特定のＯＴＡからの第１の光ビームは、ＯＴＡのパラメータ（例えば、光源、カテゴリ、サブカテゴリなど）を示す１つ以上のタグを含むことができる。
ユーザ装置および／または関連するＯＲＡは、フィルタパラメータのセットに基づいて、特定のＯＴＡの後続の送信を拒否することができる。例えば、特定の期間（例えば、１時間、１日、１ヶ月など）の間、特定のＯＴＡの後続の送信を拒否することができる。
様々な実施形態では、フィルタリングは、利用可能なＯＴＡに関するユーザのコンテキストおよび／または予測された関心レベルに基づくことができる。
コンテキストに基づくフィルタリングは、フィルタリングエンジンおよび／またはコンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン（例えば、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８）によって実行されてもよい。
コンテキストに基づく例示的なフィルタリング方法を以下に説明する。
動作４１０８において、提示および選択システムは、フィルタリングに基づいて利用可能なＯＴＡのセットの１つ以上のＯＴＡのグラフィカル表現を提示する。
例えば、提示および選択システムは、ＯＴＡのサブセットを提示することができる。
いくつかの例では、フィルタリングは、利用可能なＯＴＡのどれもがユーザに提示されないことを示すことがあることが理解される。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジンまたはグラフィカルユーザインターフェースエンジンがグラフィカル表現を提示する。
図４２は、いくつかの実施形態にかかる通知を提供するための方法の例のフローチャート４２００を示している。
動作４２０２において、提示および選択システム（例えば提示および選択システム３９０２）は、通知パラメータを取得する。例えば、通知パラメータは、フィルタパラメータまたは他の通知パラメータを含むことができる。
いくつかの実施形態では、通知エンジン（例えば、通知エンジン３９１６）が通知パラメータを取得する。
動作４２０４において、提示および選択システムは、利用可能なＯＴＡのセットを識別する。
いくつかの実施形態では、通知エンジンは、利用可能なＯＴＡのセットを識別する。
動作４２０６において、提示および選択システムは、通知パラメータに基づいて利用可能なＯＴＡのセットからＯＴＡのサブセットを識別する。
いくつかの実施形態では、通知エンジンが判定を実行する。
動作４２０８において、識別されたＯＴＡに関する１つ以上の通知メッセージが提供される。例えば、通知メッセージは、利用可能なＯＴＡのセット、または利用可能なＯＴＡのサブセットを示すことができる。
いくつかの実施形態では、通知エンジンは、拡張現実制御エンジン（例えば、拡張現実制御エンジン３９１０）、第三者インターフェースエンジン（例えば、第三者インターフェースエンジン３９１４）、またはグラフィカルユーザインターフェースエンジン（例えば、グラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２）を介してユーザに１つ以上の通知メッセージを提供する。
図４３は、いくつかの実施形態にかかるユーザにとって関心のある１つ以上のＯＴＡを予測するための方法の例のフローチャート４３００を示している。
動作４３０２において、提示および選択システム（例えば提示および選択システム３９０２）は、以前のユーザアクションの履歴を取得する。
いくつかの実施形態では、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン（例えば、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジン３９１８）がＯＴＡのサブセットを識別する。
動作４３０４において、提示および選択システムは、利用可能なＯＴＡのセットを識別する。
いくつかの実施形態では、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジンが利用可能なＯＴＡのセットを識別する。
動作４３０６において、提示および選択システムは、以前のアクションの履歴に基づいて利用可能なＯＴＡからＯＴＡのサブセットを識別する。
いくつかの実施形態では、コンテキスト認識ＯＴＡ検知エンジンがＯＴＡのサブセットを識別する。
動作４３０８において、提示および選択システムは、ＯＴＡのサブセットの少なくとも一部についての拡張されたグラフィカル表現を提示する。
例えば、拡張されたグラフィカル表現は、変更された色、サイズ、および／または形状を含むことができる。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン（例えば、拡張現実制御エンジン３９１０）、第三者インターフェースエンジン３９１４、またはグラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２が拡張されたグラフィカル表現を提供する。
図４４は、いくつかの実施形態にかかる補足的な通信接続（例えば、ＷｉＦｉ）を使用して信号情報を拡張するための方法の例のフローチャート４４００を示している。
動作４４０２において、提示および選択システム（例えば、提示および選択システム３９０２）は、利用可能なＯＴＡのセットに関連する光情報を取得する。
いくつかの実施形態では、光レシーバインターフェースエンジン（例えば、光レシーバインターフェースエンジン３９０６）が光情報を取得する。
動作４４０４において、提示および選択システムは、光情報を提示する。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン（例えば拡張現実制御エンジン３９１０）、第三者インターフェースエンジン（例えば第三者インターフェースエンジン３９１４）、またはグラフィカルユーザインターフェースエンジン（例えばグラフィカルユーザインターフェースエンジン３９２２）がグラフィカル表現を提供する。
動作４４０６において、提示および選択システムは、補足接続が利用可能であるかどうかを判定する。
いくつかの実施形態では、信号情報拡張エンジン（例えば、信号拡張エンジン３９２０）が利用可能な補足接続を判定する。
動作４４０８において、提示および選択システムは、補足接続が利用可能であれば、補足接続を使用して拡張情報を取得する。
それ以外の場合、本方法は終了するか、または補足接続が利用可能になるのを待機する。
いくつかの実施形態では、信号情報拡張エンジンは、補足接続が利用可能である場合に拡張情報を取得するか、補足接続が利用可能になるのを待機する。
動作４４１０において、提示および選択システムは、拡張された情報を用いてグラフィカル表示を拡張する。
いくつかの実施形態では、拡張現実制御エンジン、第三者インターフェースエンジン、またはグラフィカルユーザインターフェースエンジンは、信号情報拡張エンジンによって得られた拡張情報を用いてグラフィカル表現を拡張する。
図４５は、本開示にかかる光ナローキャスティング用のＧＵＩを提供するように構成された例示的な光ナローキャスティングモバイル装置４５００のブロック図を示している。
ＧＵＩは、モバイル装置４５００の１つ以上の光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を開始することによって提供されることができる。
１つ以上の光ナローキャスティングアプリケーション４５７５は、上述した提示および選択システム３９０２の１つ以上のコンポーネントを含むことができる。いくつかの例では、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５は、モバイル装置上で利用可能な他のアプリケーションのコンポーネントとして実装されてもよい。
例えば、１つの実施形態では、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５は、モバイル装置によって開始されたカメラアプリケーションを介して提供されてもよい。
モバイル装置４５００は、光レシーバアセンブリ４５１０、光トランスミッタアセンブリ４５２０、モーションセンサ４５３０、位置判定装置４５４０、ディスプレイ４５５０、カメラ４５６０、記憶装置４５７０、および処理モジュール４５８０を含む。
図４５の例に示すように、ＯＲＡ４５１０およびＯＴＡ４５２０は、モバイル装置４５００（例えば、モバイル装置４５００のケーシングの内側）に組み込まれる。
しかしながら、代替実装では、代わりに、ＯＲＡ４５１０および／またはＯＴＡ４５２０は、モバイル装置４５００に（例えば、内蔵ＯＲＡを有するスマートフォンケースを使用して）通信可能に結合されることができる。
さらに、図４５の例では、カメラ４５６０は、ＯＲＡ４５１０とは別個の構成要素である。
しかしながら、図２５〜図２６を参照して説明したように、場合によっては、光ビーコンおよび／または光信号を受信するために、カメラ４５６０をＯＲＡとして利用することができる。
そのような実装では、カメラ４５６０は、ＯＲＡ４５１０の代わりに、またはそれに加えて使用されてもよい。
ＯＲＡ４５１０およびＯＴＡ４５２０の実装例は、図８〜図３４を参照してより詳細に説明される。
記憶装置４５７０は、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュ記憶装置）、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ）、またはそれらの何らかの組み合わせを含むことができる。図４５の例では、記憶装置４５７０は、処理モジュール４５８０（例えば、デジタル信号プロセッサ）によって実行されると、光ナローキャスティングＧＵＩをディスプレイ４５５０（例えば、スマートフォンのタッチスクリーンディスプレイまたはヘッドマウントディスプレイ）上に提供する光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を記憶する。
さらに、記憶装置４５７０は、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を使用して検索または作成された情報を記憶することができる。
例えば、記憶装置４５７０は、アプリケーション設定（例えば、フィルタ、通知、ＯＴＡ／ＯＲＡ設定）、光ビーコンおよび光信号から抽出された情報、および他の情報を記憶することができる。
モーションセンサ４５３０は、モバイル４５００の向きを表す電子入力信号を生成する。
これらの電子入力信号は、モバイル装置４５００の相対的な向き（例えば、北東南西（ＮＥＳＷ）および上下平面の向き）を判定するために、処理モジュール４５８０の回路によって受信されて処理されることができる。
実施形態では、モーションセンサ４５３０は、１つ以上のジャイロスコープ、加速度計、および磁力計を含むことができる。
位置判定装置４５４０は、ＲＦ通信媒体を介して地理的位置情報を検索するための装置を含む。
例えば、位置判定装置４５４０は、セルラーレシーバ、全地球測位システムレシーバ、ネットワークインターフェースカード、高度計、またはそれらの何らかの組み合わせを含むことができる。
装置４５４０によって検索された位置情報は、モバイル装置４５００の地理的座標を判定するために処理モジュール４５８０によって処理されることができる。
例えば、ＧＰＳレシーバは、３つ以上の衛星から時間信号を取得し、３次元三辺測量を使用してモバイル装置４５００の位置を判定することができる。
他の例として、モバイル装置４５００の地理的座標は、フィンガープリンティング、受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）、到達角度（ＡｏＡ）、飛行時間（ＴｏＦ）または当該技術分野において公知の他の技術を使用して、１つ以上のＷｉＦｉアクセスポイントに対して判定されることができる。
以下でさらに説明するように、モバイル装置４５００の判定された向き（例えば、ＮＥＳＷ方向の絶対的な向き）および地理的位置（例えば、地理的座標）は、光ナローキャスティングＧＵＩディスプレイを生成するのを助けることができる。
例えば、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５のＧＵＩは、モバイル装置の判定された向きおよび／または地理的位置に少なくとも一部基づいて、ＯＲＡ４５１０（例えば、ＯＢＲまたはＯＳＲ）の光レシーバのＦＯＶに対する１つ以上のＯＴＡの位置の拡張現実表示をレンダリングすることができる。
カメラ４５６０は、ディスプレイ４５５０上に提示されることができるユーザの現実世界環境のビデオストリームを撮像する。
以下でさらに説明する実装において、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５は、ＦＯＶ拡張現実オブジェクトおよびＯＴＡの視覚的表現などの拡張現実オブジェクトを、カメラ４５６０によって撮像されたビデオストリームのディスプレイ上にオーバーレイすることができる。
図４６は、実施形態にかかる光レシーバのＦＯＶのＡＲ表示をレンダリングする例示的な方法４６００を示すフロー図である。
図４６は、モバイル装置４５００（例えば、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を実行する装置）によって提供されるＡＲ ＧＵＩの例示的な表示を示す図４７Ａ〜図４７Ｂを参照して説明される。
動作４６１０において、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５は、モバイル装置４５００上で開始される。
例えば、スマートフォンまたはタブレット装置を操作するユーザは、光ナローキャスティングアプリケーションに対応するアイコンをタップするか、そうでなければタッチすることができる。
他の例として、光ナローキャスティングアプリケーションは、モバイル装置４５００の電源がオンにされた後に自動的に開始されてもよい。
いくつかの実装形態では、光ナローキャスティングアプリケーションは、装置にインストールされた他のアプリケーション内で開始されてもよい。
例えば、モバイル装置４５００のカメラアプリケーションは、光ナローキャスティングモードを開始するためのオプションを含むことができる。
動作４６２０において、モバイル装置のカメラ４５６０およびＯＲＡ４５１０は、（例えば、電源がオフまたはアイドル状態から）起動されることができる。
いくつかの例では、カメラ４５６０およびＯＲＡ４５１０は、光ナローキャスティングアプリケーションの開始に応答して起動されることができる。
一旦起動されると、カメラ４５６０は、ディスプレイ４５５０上に表示されるユーザの現実環境のライブフィードを撮像し、ＯＲＡ４５１０は、１つ以上のＯＴＡから光ビーコンおよび／または光信号を受信することができる。
ＯＲＡおよびカメラの起動後、動作４６３０において、カメラのＦＯＶのライブディスプレイの上にオーバーレイされたＯＲＡの光レシーバのＦＯＶ（例えば、ＯＢＲおよび／またはＯＳＲのＦＯＶ）の視覚的表現がＧＵＩ上に表示される。図４７Ａは、ライブカメラフィード上にオーバーレイされたＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０を示すＡＲ ＧＵＩ４７１０のそのような一例を示している。
ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、ＯＲＡ４５１０の光レシーバ（例えば、ＯＢＲおよび／またはＯＳＲ）が光信号を受信するＦＯＶの境界の視覚的表現を提供する。
光レシーバのＦＯＶは、光ビーコンまたは光信号を受信する角度領域に依存するため、表示されたＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、カメラの表示されたＦＯＶに対してサイズ設定されることができる。
例えば、１６°×８°の角度領域がＡＲ ＧＵＩ４７１０に表示され、光レシーバのＦＯＶが４°×４°の角度領域内の信号を受信する場合、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０の領域は、ＡＲ ＧＵＩ４７１０の表示の領域の１／８をカバーすることができる。
様々な実施形態において、ＯＢＲのＦＯＶは、ビーコンを見つけるプロセスを容易にするために、カメラのＦＯＶと一致するか、またはそれを若干超えて拡張することさえできることに留意すべきである。
そのような実施形態では、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、図４９Ａおよび図４９Ｂに示すように、ＯＳＲのより小さいＦＯＶを表す。そのような実装では、ビーコンが検出されると、ＯＳＲのより小さい視野は、ＯＴＡによって送信された光信号をＯＳＲのＦＯＶ内にもたらすためにモバイル装置を移動および／または傾斜させることによって光信号を受信できるように配置されることができる。
場合によっては、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０の境界は、閾値ＳＮＲおよび／または閾値ビットレートで光ビーコンまたは光信号を受信するレシーバのＦＯＶの領域に基づくことができる。
この例に示すように、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、正方形としてレンダリングされる。
しかしながら、ＯＲＡ内の１つ以上のレシーバの構成（例えば、矩形アレイまたは円形アレイ構成）に依存して、場合によっては、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、代わりに、矩形または他の多角形、円形または他の楕円形、またはいくつかの他の幾何学的形状としてレンダリングされてもよい。
換言すれば、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、光レシーバが光ビーコンまたは光信号を受信することができる角度領域の断面としてレンダリングされることができる。
図４７Ａに示す実施形態では、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、半透明オブジェクトとして表示され、ライブ環境および／または他のＡＲオブジェクト（例えば、ＯＴＡの視覚的表現）のユーザの視界の妨害を回避する。
あるいは、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、レシーバのＦＯＶの輪郭として表示されてもよい。さらに他の実施形態では、ＧＵＩ４７１０は、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０の外観を変更するか、またはＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０をビューから隠すためのコントロールを提供することができる。
実施形態では、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、異なる方向においてモバイル装置（およびそれに対応するＯＲＡ）が移動される（すなわち、傾けられるまたはパンされる）ときにディスプレイ４５５０またはＧＵＩ４７１０の相対位置（例えば、図４７Ａ〜図４７Ｂに示されるような中心位置）に固定されたままである。
例えば、ユーザがモバイル装置をある方向（例えば、左または右）に傾けると、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０は、ディスプレイ上の同じ相対位置を維持する。
動作４６４０において、モバイル装置のカメラ４５６０がズームインまたはズームアウトされる。
実装において、カメラは、光学的におよび／またはデジタル的にズームされてもよい。
ズームインまたはズームアウトがＧＵＩ３１０によって表示されるユーザ環境の角度領域を変更すると、動作４６５０において、ＯＲＡの光レシーバのＦＯＶの視覚的表現（例えば、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０）がサイズ変更される。例えば、図４７Ｂの例に示すように、カメラのズームインに応答してＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０が増加する。
逆に、カメラがズームアウトされた場合、ＡＲオブジェクト４７２０のサイズは減少する。
図４８は、実施形態にかかる検出されたＯＴＡまたはＯＴＡのソースのＡＲ表示をレンダリングする例示的な方法４８００を示すフロー図である。
方法４８００を開始する前に、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を開始することができ、方法４６００を参照して上述したように、ＯＲＡおよびカメラを起動することができる。
図４８は、モバイル装置４５００（例えば、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を実行する装置）によって提供されるＡＲ ＧＵＩの例示的な表示を示す図４９Ａ〜図４９Ｂを参照して説明される。
動作４８３０において、ＯＴＡのＯＢＴによって送信されたビーコンが、ＯＲＡ４５１０のＯＢＲのＦＯＶ内で検出される。
例えば、ユーザが環境内でモバイル装置を動かすと、環境内のＯＢＴによって送信された光ビーコンがＯＢＲのＦＯＶに入ることができる。光ビーコンが検出されると、動作４８４０において、ＯＲＡ４５１０は、ＯＢＲのＦＯＶに対する受信ビーコンの水平および垂直角度位置を推定することができる。例えば、光ビーコンの角度位置は、電気信号がＯＢＲの検出器アレイで生成される水平および垂直位置と電気信号を生成した光ビーコンのＯＢＲのＦＯＶ内の水平および垂直角度位置との間のマッピングによって検出されることができる。
動作４８５０において、ＯＲＡ４５１０は、受信したビーコンから識別情報を抽出する。
識別情報は、光ビーコンを送信したＯＴＡに関連するソースまたはエンティティの名称（例えば、企業名、装置名、個人名など）を識別することができる。
場合によっては、識別情報は、ソースのカテゴリおよび／または種類をさらに識別することができる。
例えば、識別情報は、ソースが個人、企業、組織、ランドマーク、製品、またはオブジェクトであるかどうかを指定することができる。
企業の場合、識別情報は、例えば、企業がレストラン、ホテル、百貨店、スーパーマーケット、倉庫、ガソリンスタンド、映画館などのいずれであるかを特定することができる。
抽出された識別情報は、ＯＲＡ４５１０のメモリおよび／またはモバイル装置４５００の他の記憶装置（例えば、記憶装置４５７０）に一時的にキャッシュされるか、または永続的に記憶されることができる。
一旦抽出されると、識別情報は、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５において利用可能とされる。
動作４８６０において、抽出された識別情報および受信されたビーコンの推定角度位置は、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５によって使用されて、カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされたビーコンソースの視覚的表現をレンダリングすることができる。視覚的表現は、様々な実装において、（例えば、抽出された識別情報に基づいて）ビーコンのソースを識別し、（例えば、受信したビーコンの推定された角度位置に基づいて）カメラからのライブフィードの表示に対するソース／ＯＴＡの位置を視覚的に表すことができる。
そのような実装の１つが図４９Ａに示されており、これは、モバイル装置のＯＲＡによって検出されたビーコンを送信する企業（例えば、「企業Ａ」）に関連するアイコンまたはマーカ４９１３を表示するＡＲ ＧＵＩを示している。
この例では、アイコン４９１３は、モバイル装置のカメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされる。
この例におけるアイコン４９１３の位置は、受信したビーコンの推定された角度位置に基づいて、カメラ画像の表示されたライブフィードに対する「企業Ａ」の推定位置を表す。
例えば、ユーザが都市環境でモバイル装置を移動させると、「企業Ａ」によって送信されたビーコンは、モバイル装置のＯＲＡのＯＢＲのＦＯＶに入り（前記ＯＢＲのＦＯＶは、モバイル装置のカメラのＦＯＶと略一致する）、受信したビーコンから識別情報が抽出され、「企業Ａ」のグラフィカル表現４９１３がＧＵＩ上にレンダリングされた。
いくつかの実装では、ビーコンのソースの視覚的表現は、ソースの名称に加えて、ソースのカテゴリまたは種類を示すアイコンを含むことができる。
例えば、アイコンは、ソースがレストラン、ホテル、百貨店、スーパーマーケット、倉庫、ガソリンスタンド、映画館などであるかどうかを示すことができる。
そのような場合、光ナローキャスティングアプリケーションは、異なる種類のエンティティを表すために、所定のセットのアイコンを使用することができる。
動作４８７０において、モバイル装置のカメラが移動（例えば、パン、チルトまたはロール）されてもよく、および／またはカメラによって生成された表示画像がズームインまたはズームアウトされてもよい。
変更に応じて、これは、カメラのＦＯＶのサイズおよび／または向きを生成し、表示されたライブフィード画像に対するその位置が常に前記ビーコンを送信したＯＴＡの現実世界シーンに対する実際の位置の正確な表現であるように、ビーコンのソースの視覚的表現が更新されることができる。場合によっては、これは、カメラ出力の表示されたライブフィード上にＡＲ視覚的レイヤをオーバーレイすることによって実装されてもよい。
ＡＲ視覚的レイヤは、ビーコンを表すＡＲオブジェクトの互いの位置を記憶することができる。
カメラが移動および／またはズームされると、ビーコンを表すＡＲオブジェクトは、このレイヤに「固定」されたままであり、カメラが移動および／またはズームされると、カメラのライブフィード画像とともに適切に登録されるかまたは位置合わせされて保持される。
いくつかの例では、ソースの表示された視覚的表現のサイズは、カメラがズームインするにつれて大きくなり、カメラがズームアウトするにつれて小さくなることができる。
いくつかの実施形態では、モーションセンサ４５３０を使用して、光レシーバのＦＯＶの向き（例えば、ＮＥＳＷおよび上下平面内）におけるモバイル装置の絶対的な向きを判定し、位置判定装置４５４０を使用して、ビーコンを検出したときのモバイル装置の地理的位置（例えば、緯度、経度、および高度）を判定することができる。
この追加情報は、ビーコンの推定された角度位置とともにメモリに記憶され、ビーコンがもはやＯＢＲのＦＯＶ内に存在しないとき、または光ナローキャスティングアプリケーションが閉じられて後で再開されたときであっても、光ナローキャスティングアプリケーションのＧＵＩによってレンダリングされるようにビーコンの相対位置を「マッピング」するために使用されることができる。
図４９Ｂは、対応するＯＴＡ／エンティティ（すなわち、「企業Ａ」、「企業Ｂ」、「企業Ｃ」および「企業Ｄ」）に関連する複数のアイコン４９１３〜４９１６を表示するＡＲ ＧＵＩ４７１０の一例を示している。
アイコン４９１３〜４９１６は、光ビーコンの検出に応答して生成されることができ、モバイル装置のカメラのライブフィード上にオーバーレイされる。
いくつかの例では、検出されたビーコンに関連する情報は、モバイル装置のＯＲＡのＯＢＲが、その後のアプリケーションセッション中にＡＲ ＧＵＩを生成するためにビーコンを再検出する必要がないように、永続記憶装置（例えば、記憶装置４５７０）に記憶されることができる。
以下にさらに説明するように、ユーザは、ビーコンのソースのこれらのＡＲ表現を、ＯＳＲのＦＯＶ ＡＲ表現とともに利用して、ビーコンの各ソースに関連する追加の記述情報を検索することができる。
例えば、ユーザは、ユーザがＯＲＡに対応するアイコンを選択してＯＲＡに対応する１つ以上の光信号の受信を開始することができるように、以前に検出された光ビーコンを表すアイコンがＦＯＶ ＡＲオブジェクト内で移動されるようにモバイル装置を傾けることができる。そのような例示的な使用ケースを以下にさらに説明する。
図５０Ａは、実施形態にしたがって、検出されたＯＴＡから記述データ（例えば、光信号から得られた情報）を抽出するためにモバイル装置によって実装されることができる例示的なＧＵＩ方法５０００を示すフロー図である。
例示的なＧＵＩ方法５０００は、例えば、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を実行することによって実装されることができる。
動作５０１０において、装置（例えば、モバイル装置１００）は、ＯＴＡソースの視覚的表現（例えば、ＯＴＡソースによって送信されたビーコンを検出することによって以前に生成された視覚的表現）を選択するユーザ入力に対応するデータを受信する。
例えば、図４９Ｂの例を参照すると、ユーザは、「企業Ａ」によって表されるアイコン４９１３をタップ、タッチ、または他の方法で選択することができる。
判定５０２０において、選択されたＯＴＡソースに関連する記述情報が利用可能なデータ記憶装置に以前に記憶されているかどうかが判定される。
例えば、記述情報が記憶装置４５７０またはＯＲＡアセンブリ４５１０のメモリに永続的に記憶されるか、または一時的にキャッシュされるかどうかが判定されることができる。
この記述情報は、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５を用いて以前のユーザセッションの間に記憶されたものであってもよい。
記述情報が記憶されている場合、その情報は、記憶装置から検索され、動作５０７０において提示されることができる。
一方、ＯＴＡソースに関する記述情報が記憶装置からの検索に利用可能でない場合、モバイル装置は、代わりに、ＯＲＡ４５１０のＯＳＲを使用してデータを受信することができる。
そのため、判定５０３０において、ソースのＯＴＡ（すなわち、ＯＳＴ）によって送信された光信号がＯＲＡのＯＳＲのＦＯＶ内にあるかどうかが判定される。ほとんどの場合、エンティティに関連する光信号は、ビーコンと同じまたは略同じ角度位置（例えば、ＯＳＴおよびＯＢＴが同じ装置であるか、または同じＯＴＡに統合されている）から送信されることに留意すべきである。
例えば、図４９Ａの例では、企業ＡがＯＳＲのＦＯＶ内にあり、ＡＲ ＦＯＶオブジェクト４７２０によって表されるように、企業Ａに関連付けられたＯＴＡによって送信される光信号がＯＳＲのＦＯＶ内である旨が判定されることができる。逆に、図４９Ｂの例では、表現されたエンティティによって送信された光信号のいずれもＯＳＲのＦＯＶ内にない。
光信号がＯＳＲのＦＯＶ内にない場合、動作５０４０において、光ナローキャスティングアプリケーションのＧＵＩは、ＯＲＡが選択されたＯＴＡによって送信された光信号を受信することができるように、モバイル装置を配置する（例えば傾斜させる）ようにモバイル装置のユーザにプロンプトを表示することができる。例えば、図４９Ｂの例では、ユーザが「企業Ａ」を選択すると、ＧＵＩは、アイコン４９１３がＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０のＦＯＶ内にあるようにモバイル装置を配置するようにユーザに促すことができる。
さらに、動作５０４０において、制御電子機器およびＯＲＡソフトウェアおよび／またはファームウェアを使用して、ＯＳＲのＦＯＶが所望の光信号の経路内にあるように、１つ以上のチルトアクチュエータを傾斜させることによってＯＳＲによって光信号が受信される方向を制御することができる。
いくつかの実施形態では、ＧＵＩ４７１０は、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０がカメラ４５６０のＦＯＶに嵌まるかまたはそれを超えるように、カメラ４５６０をズームするための制御を提供することができる。
そのような構成は、ＧＵＩ上に表示されたＯＴＡ／ＯＴＡのソースの全ての視覚的表現がＯＳＲのＦＯＶ内にすぐにあり、光信号取得の準備ができているため、上述したＡＲ ＧＵＩ内でＯＴＡを検出して選択する直観的な方法を提供することができる。
動作５０５０において、光信号がＯＴＡから受信され、動作５０６０において、受信された光信号から記述情報が抽出される。
光信号を受信して受信した光信号から情報を抽出するための特定のシステムおよび方法は、図２５〜図３４を参照してより詳細に説明される。
抽出された記述情報は、ＯＴＡのソースによって生成された様々な情報を含むことができる。例えば、抽出された情報は、ソース問い合わせ情報、写真画像、ビデオ、テキスト、製品リスト、広告、およびＯＴＡのソースによって生成された他の情報を含むことができる。以下でさらに説明されるいくつかの実装では、検出された光信号から抽出された記述情報は、後にアクセスするために永続的記憶装置に記憶されてもよい。
動作５０７０において、抽出された記述情報は、光ナローキャスティングアプリケーションのＧＵＩを使用してユーザに提示される。
実装において、抽出された記述情報は、ウィンドウ、ウィンドウ制御、メニュー、アイコン、またはそれらのいくつかの組み合わせを使用して提示されることができる。
例えば、異なる種類の記述情報（例えば、ビデオ情報、問い合わせ情報、ショッピング情報など）が抽出される場合、様々な種類の記述情報は、アイコンまたはメニュー項目によって編成されることができ、選択されると、選択された情報の種類を含むウィンドウを提示することができる。
図５０Ｂは、エンティティのＯＴＡから受信された光信号から抽出された記述データ５０９５を表示するＧＵＩ４７１０のそのような一例を示している。
この例では、ユーザは、企業ＡのＯＳＴによって送信された光信号がモバイル装置のＯＳＲのＦＯＶ内にあるように、（例えば、タッチユーザインターフェースジェスチャによって）企業Ａに対応するアイコン４９１３を選択し、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０を配置することができている。この例では、光信号から抽出された記述データ５０９５はウィンドウに表示され、物理アドレス、電話番号、およびウェブアドレスを含む企業Ａの問い合わせ情報を含む。
例示的な方法５０００は、ユーザがＯＴＡソースを選択することによってＯＴＡソースから光信号情報を手動で検索する例示的なＧＵＩ方法を示しているが、代替実装では、光ナローキャスティングアプリケーション４５７５は、光信号情報がモバイル装置のＯＳＲのＦＯＶ内に入る光信号を送信する（例えば、ユーザ定義フィルタによって判定される）ＯＴＡの全てまたはサブセットについて自動的に検索されるように構成されることができることに留意すべきである。
例えば、光ナローキャスティングアプリケーションは、モバイル装置が環境の周りを移動するときに光信号情報の自動検索を可能にするかまたは無効にするためのＧＵＩコントローラをユーザに提示することができる。
いくつかの場合、光信号は、検索するのに些細な時間（例えば、少ない秒、数秒、分、数分、またはそれ以上）を要する記述データを搬送することができる。
例えば、光信号は、高忠実度の画像データ、ビデオデータ、オーディオデータ、大きなファイルサイズを有する文書、またはそれらのいくつかの組み合わせを搬送することができる。
そのような場合、ＯＲＡが光信号を受信して残りのデータを抽出する間に、入射光信号から抽出されたデータを動的に提示する（例えば、ストリームする）ことが望ましい場合がある。
さらに、ユーザがモバイル装置のＯＳＲのＦＯＶを所定位置に保持することを確実にするために、データが光信号から「ダウンロード」または検索されているという指標をユーザに提供することが望ましい場合がある。
図５１は、ＯＴＡによって送信された光信号から抽出された記述データを動的に提示する１つのそのような例示的なＧＵＩ方法５１００を示すフロー図である。図５１は、方法５１００を実装するための例示的なＧＵＩ４７１０を示す図５２Ａ〜図５２Ｉを参照して説明される。
動作５１１０において、光信号がＯＲＡで受信され、動作５１２０において、ＯＲＡは、受信された光信号から記述データを抽出し始める。
記述データの受信中に、ＧＵＩは、光信号のデータ抽出が現在保留中または完了していることをユーザに視覚的に示すことができる。
例えば、図５２Ａの例では、ユーザは、アイコン４９１３上にＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０を配置し、スタートコントロール５２１０を選択するかアイコン４９１３をタップすることによって企業ＡのＯＴＡによって送信される光信号情報の検索を開始することができる。
データの検索中、アイコン４９１３は、点滅してもよく、および／またはＧＵＩ４７１０は、その特定のＯＴＡのためにデータが検索されていることを示す他の視覚的指標を提供してもよい。
判定５１３０において、十分な記述データがＧＵＩ上に提示するために抽出されたかどうかが判定される。例えば、異なる種類のデータ（例えば、問い合わせ情報、ビデオ、写真など）が抽出される場合、抽出された記述データは、１つの種類のデータ（問い合わせ情報など）が完全に抽出された場合に提示の準備ができている。
他の例として、ビデオデータをストリーミングできるようにビデオデータの十分なバッファが作成されている場合、ビデオデータは、提示の準備ができている。
提示のために十分な記述データが抽出されている場合、動作５１４０において、抽出された記述データの種類に関連する１つ以上のアイコン、マーカ、またはメニュー項目を提示のために利用可能にすることができる。
例えば、図５２Ｂの例では、関連する企業のアイコン４９１３の隣にビデオアイコン信号５２５０（例えば、ビデオカメラのシンボルを有する正方形）が表示される。
この例では、アイコンの外観は、ビデオデータが視聴可能であることを示すことができる。
いくつかの例では、アイコンは、そのようなデータが提示の準備が整う前であっても検索されているデータの種類を示すために最初に表示されてもよい。
例えば、ビデオアイコン５２５０は、十分なビデオデータが提示のために利用可能になるまでグレーアウトされてもよい。
図５２Ｂの例示的なＧＵＩにも示されているように、ユーザには、既に受信されたデータを記憶またはアーカイブするためのコントロール５２４０（例えば、保存アイコン）と、データ受信を一時停止または停止するためのコントロール５２３０（例えば、終了アイコン）とが提示されることができる。
あるいは、受信した全てのデータは自動的にアーカイブされることもできる。
動作５１５０において、モバイル装置は、提示のために利用可能な抽出された記述データの種類に対応するオブジェクトを選択するユーザ入力に対応するデータを受信する。
例えば、図５２Ｂの例では、ユーザは、企業ＡのＯＴＡによって送信された光信号から抽出されたビデオ情報を選択するために、ビデオアイコン５２５０をタップするか、または他のユーザ入力を提供することができる。動作５１６０において、抽出された記述データの種類がＧＵＩ上に提示される。
一例として、図５２Ｃは、ユーザがビデオアイコン５２５０に触れた後に提示されることができる企業Ａ用の広告ビデオ５２５１を有するウィンドウを表示するＧＵＩを示している。
この場合、ビデオは、ウィンドウ内のＧＵＩにオーバーレイされ、ユーザが再生制御を選択した後に再生を開始する。
ビデオ再生中、アイコン４９１３は、点滅を続けることができ、またはＧＵＩは、企業ＡのＯＴＡによって送信された光信号からデータが依然として検索されているという何らかの他の指標を提供することができる。
図５２Ｄは、全ての光信号情報が抽出された後の（すなわち、データ転送が完了した）例示的なＧＵＩを示している。
この例では、ユーザのモバイル装置は、受信データの快適な閲覧のために所望のように再配置されることができる（すなわち、ＡＲ ＦＯＶオブジェクト４７２０内にアイコン４９１３を有する必要はない）。
図示されているように、３つ以上のアイコンが表示され、受信されて閲覧の準備ができた他のデータが存在することを示す。
アイコンは、店舗情報アイコン５２６０、フォトギャラリーアイコン５２７０、および製品一覧アイコン５２８０を含む。
この例では、店舗情報アイコン５２６０が選択される。
アイコン５２６０を選択すると、店舗の場所、電話番号などを示すウィンドウ５２６１が表示される。
さらに、この例では、ウィンドウのためのナビゲーションコントロール５２６２（例えば、ウィンドウを閉じるため）および５２６３（例えば、ウィンドウを拡大するため）が表示される。
図５２Ｅは、ユーザ入力がフォトギャラリーアイコン５２７０を選択した後の例示的なＧＵＩを示している。
この例では、フォトギャラリーアイコンに触れると、ギャラリーの写真をナビゲートするためのナビゲーションコントロール５２７２を有するフォトギャラリーを含むウィンドウ５２７１を表示することができる。
図５２Ｆは、ユーザ入力が製品一覧アイコン５２８０を選択した後の例示的なＧＵＩを示している。
この例では、製品一覧アイコン５２８０をタッチすることにより、製品カテゴリ（例えば、宝石、フレグランスなど）の一覧および製品カテゴリをナビゲートするためのコントロールを含むウィンドウ５２８１を表示することができる。
この例では、ウィンドウ５２８１は、表示された情報に埋め込まれたポインタまたは他のリンクを使用して、抽出された記述情報の階層ナビゲーションを提供することができる。
図５２Ｇは、ウィンドウ５２８１に表示されたフレグランス製品カテゴリをユーザが入力した後の例示的なＧＵＩを示している。
フレグランス製品カテゴリの選択は、ウィンドウ５２８１を更新するか、または利用可能なフレグランスに関する情報を表示するための新たなウィンドウを生成する。
図５２Ｈは、ユーザ入力が女性のフレグランス製品カテゴリを選択した後の例示的なＧＵＩを示している。
女性のフレグランス製品カテゴリを選択すると、女性のフレグランスのリストが表示される。
図５２Ｉは、図５２Ｈに一覧表示された特定のフレグランスをユーザ入力が選択した後の例示的なＧＵＩを示している。
フレグランスの選択は、製品に関する情報をもたらし、企業Ａから製品を注文するオプションを選択するためのコントロールをユーザに提供する。
当業者にとって理解されるように、図５２Ａ〜図５２Ｉを参照して示されるナビゲーションコントロールは、その中に示されている正確な形態で実装される必要はなく、場合によっては、タッチユーザインターフェースジェスチャおよび／または音声コマンドなどの他のユーザインターフェース入力をコントロールの代わりに使用することができる。
例えば、写真ギャラリーウィンドウ５２７１の例では、写真コレクションをナビゲートするために、スワイプユーザインターフェースジェスチャをコントロール５２７２の代わりに使用することができる。
図５２Ｉの例示的なＧＵＩによって示されるように、ＧＵＩは、エンティティのＯＴＡから受信された光信号情報を提示するプロセスの一部として、ＯＴＡに関連するエンティティと通信するためのコントロールを提示することもできる（例えば、「図５２Ｉの「注文」コントロール）。そのため、これらのコントロールのうちの１つ以上を選択することにより、モバイル装置に、モバイル装置のＯＴＡからエンティティのＯＲＡに送信された光ビーコンおよび／または光信号上に変調された光ナローキャスティングアプリケーションを介して情報を生成させることができる。
図５３は、エンティティから受信した光信号情報を提示するＧＵＩで受信されたユーザ入力に応答して、光ナローキャスティングネットワークを介してエンティティと通信する装置の１つのそのような例示的なＧＵＩ方法５３００を示すフロー図である。
動作５３１０において、光源のＯＴＡから受信された光信号から抽出された記述データが光ナローキャスティングＧＵＩによって提示される。提示された記述情報は、実施形態では、装置からソースへの要求を開始するためのコントロールを含むことができる。
要求は、例えば、光信号で利用できなかった追加情報の要求、製品の注文要求などを含むことができる。
例えば、図５２Ｉを参照すると、モバイル装置は、企業Ａによる販売用の製品の注文要求を開始することができる。動作５３２０において、抽出された記述データを選択するユーザ入力に対応するデータが受信される。
例えば、ユーザは、製品注文要求などの要求を開始するためのコントロールを選択することができる。
ユーザの入力に応答して、ＯＴＡのソースから追加のデータを要求するデータが動作５３３０において生成されてもよい。
例えば、製品注文要求を作成することにより、モバイル装置は、ＯＴＡのソースに関連付けられたＯＲＡに送信されるセキュアトランザクション要求を生成することができる。動作５３４０において、生成されたデータは、ソースのＯＲＡに光信号を出力するための準備として、モバイル装置のＯＴＡに転送されることができる。
判定５３５０において、ソースのＯＲＡがモバイル装置の光トランスミッタの送信経路内にあるかどうかが判定される。
実装では、この判定は、ソースのＯＲＡがソースのＯＴＡと同じ場所または略同じ場所に配置されているという前提に基づくことができる。ソースのＯＲＡがＯＳＴの送信経路内にない場合、動作５３６０において、ＯＴＡハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアを使用して、１つ以上のチルトアクチュエータを傾けることによってＯＳＴによって出力される光信号の指向方向を制御することができる。
さらに、動作５３６０において、ＯＴＡがソースのＯＲＡに光信号を送信するようにモバイル装置を配置するために、モバイル装置のユーザにプロンプトを表示することができる。
実装において、モバイル装置の光ナローキャスティングアプリケーションのＧＵＩは、モバイル装置の光トランスミッタによってカバーされる送信放射領域に対応するＡＲオブジェクトを表示することができる。
表示されたＡＲオブジェクトは、例示的なＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０に関して上述したのと同様の方法で表示されることができる。
ソースのＯＲＡがソースのＯＴＡと同じまたは略同じ場所に位置していると仮定すると、ＧＵＩは、ＧＵＩ上のソースの視覚的表現が光トランスミッタの放射領域に対応するＡＲオブジェクト内にあるように、モバイル装置を配置するようにユーザにプロンプトを表示することができる。
動作５３７０において、モバイル装置は、光信号をソースのＯＲＡに送信する。動作５３８０において、モバイル装置は、ソースのＯＴＡから応答光信号を受信する。例えば、モバイル装置は、製品を購入するセキュアトランザクション要求を含む光信号を送信し、セキュアトランザクション要求の確認を含む応答光信号を受信することができる。
いくつかの例では、方法５３００は、ＯＴＡおよびＯＲＡを含むエンティティの１つ以上の装置とモバイル装置との間に光ナローキャスティングアドホックネットワークを確立することによって実装されることができる。光ナローキャスティングアドホックネットワークを形成するためのシステムおよび方法は、図３５〜図３８により詳細に説明される。
図５４は、モバイル装置上で光ナローキャスティングアプリケーションを実行することによって提示されることができる店舗ウィンドウまたは店内ディスプレイのための例示的なＡＲ光ナローキャスティンググラフィカルユーザインターフェース５４００を示している。
この例では、光ナローキャスティングアプリケーションは、店舗または店舗ウィンドウ内の商品の表示を拡張させることができる。
図示されているように、ライブカメラフィードには、表示された商品（例えば、ガラス製品、男性用腕時計など）に関連する光学的に送信された情報を表すアイコンおよびテキスト５４０１〜５４０４がオーバーレイされる。
この例では、オーバレイアイコンの位置は、光ビーコンを放射する小さな開口（例えば、直径１〜２ｍｍ程度）を有するＯＢＴの位置に対応する。アイコンおよびテキストは、ライブ画像上の空間内に浮遊し、モバイル装置カメラが移動するのにともなって画像との位置合わせを継続して維持するように見える。これは、アイコンとテキストがライブビデオ画像の一部であるという錯覚を与える。
残りの例では、全てのＯＢＲおよびＯＳＲのＦＯＶは、光ビーコンおよび光信号から受信された情報のＡＲ表示のためのライブフィード画像を提供するカメラのＦＯＶと少なくとも同じ大きさであると仮定する。この場合、光ビーコンおよび／または光信号をそこから受信するためにＯＴＡが配置されなければならない角度領域をユーザに示す目的で、ＯＢＲまたはＯＳＲのＦＯＶ（例えば、ＦＯＶ ＡＲオブジェクト４７２０）を表すためにＧＵＩ内のＡＲオブジェクトを利用する必要はない。
上述した例のように、モバイル装置のディスプレイ上のアイコンの１つに触れることにより、ＯＳＴから追加の情報を検索し、追加のグラフィカル情報および／または商品を説明するテキストを表示することができる。例えば、男性用腕時計を表すアイコン５４０２に触れることにより、その腕時計の価格および詳細仕様、ならびに写真およびビデオをポップアップボックスに表示することができる。さらに、腕時計の拡大された３Ｄ表現がライブシーンにオーバーレイされることができる。この３Ｄ表現は、ズームインまたはズームアウトし、それを任意の所望の向きに回転させるために、モバイル装置のタッチスクリーンディスプレイ上で指を用いて操作されることができる。
図５５Ａ〜図５５Ｃは、モバイル装置上で光ナローキャスティングアプリケーションを実行することによって飛行機環境において提示されることができる例示的な拡張現実グラフィカルユーザインターフェース５５００を示している。
この環境では、光学ナローキャスティングアプリケーションは、飛行機に搭載された１つ以上の光トランシーバから受信した情報を提示することによって飛行中の乗客の体験を向上させることができ、用語「光トランシーバ」とは、１つ以上のＯＴＡ１つ以上のＯＲＡを備え、それ自体と１つ以上の他の光トランシーバとの間で双方向光通信を提供することができる光学ナローキャスティング装置を指す。
示されているように、光トランシーバ５５２０は、乗客のトレイテーブルの上方の乗客の前方に配置された航空機のシートバック５５１０に一体化されるかまたは取り付けられる。
この位置に光トランシーバ５５２０を配置することにより、モバイル装置のＯＲＡのＦＯＶがモバイル装置の背面に（すなわち、モバイル装置の前方カメラと同じ側に）配置されている場合に光ビーコンおよび光信号の受信を容易にすることができる。
同様に、モバイル装置のＯＴＡから光トランシーバ５５２０への光信号の送信を容易にすることができる。
例えば、乗客は、モバイル装置のＯＲＡがトランシーバ５５２０から光信号を受信している間にモバイル装置のディスプレイが見えるように、モバイル装置を手に保持することができる。
しかしながら、他の実装では、トランシーバ５５２０は、代わりに、乗客席のアームレスト、乗客の上方の天井のオーバーヘッド、または他の場所に一体化されてもよい。
図５５Ａの例に示すように、モバイル装置のライブカメラフィードは、光トランシーバ５５２０を使用して飛行中に航空会社によって乗客に提供された光学的に送信された情報を表す視覚的表現５５３０（例えば、アイコンおよび／またはテキスト）とオーバーレイされる。
例えば、アイコンおよびテキスト５５３０（図５５Ａに「機内情報」として示されている）は、前記トランシーバに関連付けられた識別情報を含む光ビーコンをトランシーバ５５２０がそのＯＢＴを使用してモバイル装置内のＯＲＡに送信する結果として表示されることができる。
この例では、視覚的表現５５３０の形態で表示された識別情報の部分は、トランシーバ５５２０を機内情報ソースとして識別する。（例えば、タッチユーザインターフェースジェスチャによって）５５３０を選択すると、モバイル装置は、ＧＵＩ５５００を介して、トランシーバ５５２０によって送信された光信号から受信された追加情報をダウンロードして表示させることができる。
図５５Ｂの例では、「機内情報」アイコン５５３０の選択により、ＧＵＩ５５００は、選択に利用可能なメニューオプションを含むウィンドウ５５４０を表示させる。
例えば、メニューオプションは、「機内エンターテインメント」オプション、「機内食」オプション、「接続フライト情報」オプション、「目的地空港レストラン」オプション、および他のオプションを含むことができる。
図５５Ｃの例では、「接続フライト情報」オプションを選択すると、光信号から受信した接続フライトに関する情報５５５０を表示することができる。
その後、ユーザは、このオプションをキャンセルして前のメニューに戻ることができる。
例えば、ユーザは、空港レストランに関する一連のメニューを表示するために、前のメニューに移動して「目的地空港レストランオプション」を選択するようにナビゲートすることができる。
いくつかの例では、光ナローキャスティングアドホックネットワークがユーザのモバイル装置とシートバック５５１０に設置されたトランシーバ５５２０との間に確立されてもよい。
これは、例えば、乗客が光信号を介して特定のコンテンツ（例えば、映画）の送信を要求するコマンドをトランシーバ５５２０に送信する場合に、特に有利であり得る。
この例示的な環境における光ナローキャスティングの使用は、ＲＦ信号干渉に関するＦＡＡ規制に準拠するために「航空機モード」に置かれている場合であっても、乗客のモバイル装置は光信号情報を送信および受信することができるので特に有利であり得る。
光ナローキャスティングを使用して航空機のシートバックに設置された光トランシーバから光ビーコンおよび光信号情報を受信して提示することに加えて、乗客は、光ナローキャスティングを使用して、航空機ウィンドウを介して地上から（例えば、企業から）光ビーコンおよび光信号を受信することができる。
上述したように、モバイル装置に加えて、本明細書で開示される光ナローキャスティング技術は、バスや自動車などの車両を使用して実装されてもよい。
この技術を自動車に実装するためのＧＵＩ方法を以下でさらに説明する。
図５６は、車両において光ナローキャスティングを実装する１つのそのようなＧＵＩ方法の例５６００を示すフロー図である。
方法５６００は、様々な実施形態において、図５Ａ〜図５Ｂを参照して上述したように、ＯＲＡを備えた車両によって実現されることができる。
車両は、光ナローキャスティングＧＵＩを車両の乗員に視覚的に提示するために、必要なハードウェア（例えば、カメラ、ディスプレイ、ＧＰＳ、記憶装置など）、ソフトウェア、および／またはファームウェアを含むダッシュボードシステムをさらに含むことができる。
場合によっては、光ナローキャスティングＧＵＩは、車両のナビゲーションマップインターフェースの構成要素として提供されてもよい。
５６００の方法にしたがって、車両のＯＲＡは、複数のＯＴＡから受信した情報を自動的に検索してフィルタリングすることができる。
関心のあるフィルタリングされた情報は、車両のダッシュボード上のディスプレイによって提示されることができる。
関心のある情報は、抽出中および記憶中に（例えば、受信した光信号情報が抽出され、関心のある情報を送信するＯＳＴのために記憶されるのみである）、提示中に（例えば、記憶された情報のサブセットが提示のために利用可能とされる）、またはそれらのいくつかの組み合わせ中にフィルタリングされてもよい。
図５６は、不動産を購入することに関心がある運転者および／または乗客に対して車両によって提供されることができる光ナローキャスティングＧＵＩの例示的な表示を示す図５７Ａ〜図５７Ｃを参照して説明される。
動作５６１０において、車両のダッシュボードシステムのディスプレイは、車両のＯＲＡによってＯＴＡから受信されたデータの抽出および記憶のためのフィルタを設定するためのコントロールを含む光ナローキャスティングＧＵＩを提示する。動作５６２０において、車両のダッシュボードシステムは、ＯＳＴから受信された情報の抽出および記憶のためのＧＵＩ選択フィルタでのユーザ入力に対応するデータを受信する。例えば、ユーザは、ユーザにとって関心のあるおよび／または関心のない情報のカテゴリおよびサブカテゴリを指定するためのコントロールを選択することができる。
例えば、ユーザは、レストラン、ガソリンスタンド、および売り家のみがユーザにとって関心があると指定することができる。
そのため、この例では、（例えば、光ビーコンからの識別情報のＯＲＡの抽出によって判定されるような）これらのカテゴリの１つに入る光信号情報のみが、車両のダッシュボードシステムによって記憶されてもよい。
さらなる例として、所与のカテゴリの情報（例えば、レストラン）について、ユーザは、これらのパラメータを満たす光信号情報のみが車両のダッシュボードシステムによって記憶されるように、追加のフィルタ（例えば、価格設定、料理、時間など）を指定することができる。
あるいは、いくつかの実施形態では、動作５６１０〜５６２０はスキップされてもよく、ＯＳＴによって送信される全ての情報が抽出されて記憶されてもよく、ユーザへの情報の提示中に関心のある情報のフィルタリングが行われてもよい。
動作５６３０において、車両のＯＲＡは、ＯＴＡによって送信された情報を受信する。
例えば、車両のＯＲＡは、企業、売り家に関する情報などを含む光ビーコンおよび／または光信号を受信することができる。
動作５６４０において、車両のＯＲＡは、受信された光ビーコンからの識別データと、必要に応じて光信号からの他のデータを抽出する。
例えば、識別データは、企業名および企業カテゴリを指定することができる。
抽出された識別データに応じて、判定５６５０において、ＯＴＡによって送信されたデータが動作５６２０においてユーザによって指定されたフィルタを満たすかどうかが車両のダッシュボードシステム上のソフトウェアによって判定されることができる。
ＯＴＡによって送信されたデータが指定されたフィルタを満たさない場合、車両のＯＲＡは、ＯＴＡから受信したデータを無視する（例えば、抽出または記憶しない）ことができる。いくつかの実装では、光ビーコンデータに加えて、ＯＴＡから光信号データを抽出し、ＯＴＡによって送信されたデータが動作５６２０においてユーザによって指定されたフィルタに準拠しているかどうかを判定する必要があり得る。
そのような実装では、動作５６４０は、車両ＯＲＡが光信号からデータを抽出することを含み、判定５６５０は、抽出された光信号データをフィルタと比較することを含む。
動作５６６０において、記憶された光ビーコンデータおよび光信号データの全てまたはサブセットが車両のダッシュボードのディスプレイ上に提示される。
図５７Ａは、車両のダッシュボードのディスプレイ５７００上の光ナローキャスティングＧＵＩの１つのそのような例示的な提示を示している。
この例では、情報は、住宅または他の不動産に関連する販売情報をブロードキャストするＯＴＡから取得される。
例えば、運転に先立って、ユーザは、販売情報およびフィルタを満たすＯＴＡによってブロードキャストされた他の情報を検索および記憶するためのフィルタを設定することができる。
例えば、関心のあった売り家を指定することに加えて、ユーザは、価格基準、寝室数基準、浴室数基準、平方フィート基準、位置基準、または他の基準などの追加基準を指定することができる。
そのため、運転中に、ユーザが指定した基準を満たす家ごとに詳細情報が受信され、記憶されることができる。
図５７Ａの例に示すように、ダッシュボードディスプレイ上に示されたＧＵＩは、車両のライブカメラフィード上にそれぞれの家に関連するＡＲオブジェクト５７１０、５７２０、および５７３０をオーバーレイする。
この例では、各ＡＲオブジェクトは、売り家に関連するＯＴＡから抽出された光ビーコンおよび／または光信号情報の視覚的表現であり、各家のＯＴＡから車両のＯＲＡによって受信された（例えば、家の方向の）それぞれの角度位置に基づいてオーバーレイされる。さらに、ＡＲオブジェクトは、価格や部屋数などの抽出された関心のある情報を表示する。
図５７Ａの例では、受信された光ビーコンデータおよび光信号データを提示するためのＡＲ ＧＵＩが示されているが、場合によっては、代替ＧＵＩを使用してデータを提示することもできる。
例えば、抽出されたデータは、代わりに、ストリートビューの仮想表現のオーバーレイとして、または（例えば、車両ダッシュボードシステムのナビゲーションマップインターフェースを使用して生成された）自動車の位置のオーバーヘッドマップビューのオーバーレイとして提示されることができる。
方法５６００を再度参照すると、光ビーコンおよび／または光信号データを車両ダッシュボードのディスプレイ上に提示する間、またはその前に、ユーザは、どのような記憶されたデータが提示されるかを指定するフィルタを選択することができる。
そのため、動作５６８０において、記憶されたデータを提示するＧＵＩ選択フィルタでのユーザ入力に対応するデータを受信することができる。
それに応じて、動作５６９０において、ＧＵＩは、選択されたフィルタに基づいて、記憶されたデータのサブセットを提示することができる。
ここで図５７Ｂの例を参照すると、ユーザは、ＡＲアイコン５７１０によって表される売り家が見えないようにフィルタリングされるように、価格および／またはルームフィルタを選択することができる。
例えば、ユーザは、６０万ドルを超える価格および／または４つを超える寝室を有する家を除外することができる。
図５７Ｃの例では、車両内のユーザは、売り家に関連するアイコン５７２０を選択する。
それに応答して、家に関連するより詳細な情報がオプションのメニューを含むウィンドウ５７２５内でユーザに提示される。
例示的な方法５６００は、車両に関して記載されているが、他の実装では、方法５６００のステップの一部または全部がモバイル装置または他の装置に実装されてもよいことが理解されるべきである。
例えば、スマートフォンのユーザは、光ビーコンおよび／または光信号から抽出されたデータの抽出および記憶のためのフィルタを設定する、フィルタパラメータを満たす抽出されたデータを自動的に記憶する、および何のデータがＧＵＩによって提示されるかを指定するためのフィルタを設定するために使用されることができる光ナローキャスティングアプリケーションを実行することができる。さらに、いくつかの例では、ユーザのモバイル装置にインストールされた光ナローキャスティングアプリケーションを使用した同様の提示のために、ユーザの車両によって抽出されて記憶された光ビーコンデータおよび／または光信号データが（例えば、ブルートゥース（登録商標）または他の適切な接続を介して）ユーザのモバイル装置に転送されることができる。
図５７Ａ〜図５７Ｃの例は、開示された光ナローキャスティング技術を車両で利用することができる例示的な使用例を示しているが、様々な他の用途も可能である。
例えば、いくつかの実装では、車両は、レストランなどの企業に関連するＯＴＡを備えた広告掲示板から光伝送を受信することができる。
上述したＧＵＩ方法にしたがって、例えば、広告掲示板上にインストールされたＯＴＡからの光ビーコンおよび／または光信号情報の受信により、車両のダッシュボード上のＧＵＩに、企業に関連付けられたアイコン、ウィンドウ、または他の情報を表示させることができる。
場合によっては、アドホックネットワークが確立されてもよい。
いくつかの実装では、案内標識（例えば、経路標識）、警告標識（例えば、左折先行標識）、規制標識（例えば、停止標識および歩留り標識）および他の標識などの道路標識は、到来する交通に光ビーコンおよび／または光信号情報を送信するＯＴＡを備えることができる。
この情報は、ＯＲＡを装備した車両によって受信され、車両のダッシュボードを介してユーザに提示されることができる。
例えば、道路標識からの光伝送は、今後の道路修理を警告することができる。
この光学的に伝送された情報は、車両のダッシュボードによって提示されたナビゲーションマップインターフェースに利用可能とされ、推定走行時間を調整するおよび／または経路を再マッピングすることができる。
再度図６を参照すると、以前に示唆したように、拡張現実コンポーネント１６４ａは、拡張現実シーンの記録を可能にし、１つ以上のＯＴＡから１つ以上のＯＲＡによって受信された任意の光学的にナローキャストされたコンテンツ（すなわち、情報）を結果としてのメディアファイルに埋め込むことを可能にする。ＯＴＡからＯＲＡによって受信されるそのような埋め込みコンテンツは、１つ以上の光ビーコンから抽出された識別情報、１つ以上の光信号から抽出された情報、および／または埋め込まれた光学的に送信されたコンテンツを送信した１つ以上のＯＴＡの記録されたシーン内の水平および／または垂直位置座標を含むことができる。必要に応じて、ユーザは、他の人がアクセスするために、例えばソーシャルメディアアウトレットを介して、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツを含む、結果として得られる記録されたシーンを広めることができる。この埋め込み技術は、光学的にナローキャストされた情報が、ユーザによってのみならず、例えば、後にソーシャルメディア加入者または他の人によって（例えば、ソーシャルメディアサイト上で）非リアルタイムでアクセスされることを可能にすることができ、これは、ソーシャルメディア加入者のための拡張されたソーシャルメディア体験を提供することができる。それはまた、光学的にナローキャストされた情報（例えば、広告）の視聴者の数を著しく増加させ、ソーシャルメディアサービスがオンライン広告収入を生み出す新たな機会をもたらすことができる。したがって、拡張現実コンポーネント１６４ａは、拡張メディアコンポーネントと考えることができる。いくつかの実施形態では、光学的にナローキャストされた情報を１つ以上のメディアファイルに埋め込むために、別個のおよび／または異なる拡張メディアコンポーネントを利用することができる。いくつかの実施形態では、ＯＲＡの制御電子機器（例えば、図３Ａの制御電子機器１０６ｄ）を使用して、情報またはデータの埋め込みを達成することができる。
図５８Ａは、メディアコンテンツに光学的にナローキャストされたコンテンツを埋め込むための、例えば図６のＯＲＡ１６６などのＯＲＡ、例えば構成要素１６４ａなどの拡張現実／拡張メディア構成要素、および／または例えば図３Ａの制御電子機器１０６ｄなどのＯＲＡ制御電子機器によって実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。動作５８１０において、１つ以上のＯＴＡによって送信された１つ以上の光ビームから抽出されたコンテンツが受信されることができる。そのようなコンテンツは、１つ以上のＯＴＡによって送信される１つ以上の光ビーコンおよび／または１つ以上の光信号から抽出および受信されてもよい。より具体的には、ＯＴＡを所有する、動作させる、および／または他の方法でＯＴＡに関連付けられているエンティティ（例えば、個人、企業または組織）に関する識別情報は、１つ以上のＯＢＲを使用して１つ以上の光ビーコンから受信することができ、他の情報またはデータは、１つ以上のＯＳＲを使用して１つ以上の光信号から受信することができる。さらに、１つ以上のＯＢＲのＦＯＶ内のＯＴＡの推定された水平および垂直角度位置に関する情報は、例えば、光ビーコンの伝播方向を測定することができるＯＢＲを使用して前記光ビーコンから取得されることができる。情報の埋め込み（そのようなＯＲＡ制御電子機器は、拡張メディアコンポーネント１６４ａの実施形態とすることができる）を扱う拡張現実／拡張メディアコンポーネントの場合、そのような光学的にナローキャストされたコンテンツは、関連するＯＲＡから拡張現実／拡張メディアコンポーネントによって受信されることができる。情報の埋め込みを扱うＯＲＡ制御電子機器の場合、そのような光学的にナローキャストされたコンテンツは、１つ以上のＯＢＲ、１つ以上のＯＳＲ、またはその双方から制御電子機器によって受信されることができ、ＯＢＲおよびＯＳＲは、ＯＲＡ制御電子機器に関連付けられた同じＯＲＡの構成要素とすることができる。
動作５８２０において、現実世界シーンの少なくとも１つのメディア表現（例えば、ビデオ画像、デジタル写真画像、および／または記録されたオーディオ）が受信されることができる。そのようなメディア表現の受信は、拡張現実／拡張メディアコンポーネント、またはＯＲＡの制御電子機器で行うことができる。再度図６を参照すると、ユーザ装置１６４は、１つ以上のカメラ１６４ｂおよび／または１つ以上のセンサ１６４ｅを備えることができる。１つ以上のカメラ１６４ｂは、現実環境の１つ以上の画像など、前記現実環境のメディア表現を撮像するために使用されることができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の画像は静止画像／写真であってもよい。いくつかの実施形態では、一連の画像は、現実世界シーンのビデオまたはアニメーション画像のフレームを含むことができる。いくつかの実施形態では、現実世界環境のオーディオまたは他のメディア表現は、１つ以上のセンサ１６４ｅのうちの少なくとも１つを使用して取り込まれてもよい。例えば、１つ以上のセンサ１６４ｅのうちの１つは、現実世界シーンを表す少なくとも１つの画像の撮像に関連して検知された音声／オーディオを取り込むように適合されたマイクロフォンであってもよい。いくつかの実施形態では、ＯＲＡ１６６および／またはユーザ装置１６４がインターフェースされることができる他のセンサからのコンテンツが受信されて現実世界シーンのメディア表現にコンテンツを提供するために使用されることができる。例えば、ユーザ装置１６４は、１つ以上の同じ位置にあるまたは遠隔に位置するマイクロフォンまたはオーディオトランスデューサから１つ以上のオーディオ入力ポートを介して送信されたオーディオを受け入れることができる。いくつかの実施形態では、現実世界環境の上述したメディア表現は、その中に埋め込まれる光ナローキャスティングコンテンツが撮像されるのと略同じ時間間隔の間に撮像されることができる。現実世界環境の上述したメディア表現がカメラによって撮像されるいくつかの実施形態では、カメラ画像は、それに埋め込まれる光ナローキャスティングコンテンツが撮像されるのと略同じ時間間隔の間に撮像されることができる。さらに、前記カメラが画像を形成するために受光することができる伝搬方向は、光学的にナローキャストされたコンテンツが、埋め込まれる光学的にナローキャストされたコンテンツを提供するＯＲＡによって受信されることができる伝搬方向と略一致する。
そのため、光学的にナローキャストされたコンテンツに寄与する（すなわち、埋め込まれる）各ＯＴＡの現実世界シーンにおける水平および垂直位置に対応する、撮像された画像内の水平および垂直位置は、ＯＲＡによってそのＯＴＡに対して提供されたＯＴＡロケーションデータから（例えば、ロケーションマッピング機能またはルックアップテーブルに基づいて）正確に計算されることができる。
動作５８３０において、光学的にナローキャストされたコンテンツは、拡張メディアデータセットを生成するために、少なくとも１つのメディア表現内に埋め込まれるか、または少なくとも１つのメディア表現の一部として埋め込まれることができる。ＯＲＡの拡張現実／拡張メディアコンポーネントまたは制御電子機器は、光学的にナローキャストされたコンテンツのこの埋め込みを実行することができる。そのような情報／データを埋め込む様々な方法が本開示の実施形態にしたがって利用されることができる。例えば、ステガノグラフィ技術は、光学的にナローキャストされたコンテンツが１つ以上のカメラ１６４ｂおよび／または１つ以上のセンサ１６４ｅによって取り込まれた画像、ビデオ、および／または音声とすることができるカバーメディアに埋め込まれる場合に使用されることができる。いくつかの実施形態では、電子透かし技術を使用して、光学的にナローキャストされたコンテンツを表すデジタル信号またはパターンを、撮像された画像および／または関連する現実世界シーンを表す音声などのデジタルメディアコンテンツに挿入することができる。
最下位ビット挿入、離散ウェーブレットもしくは余弦変換、または他の技術など、さらに他の技術が使用されることができる。
いくつかの実施形態では、技術の組み合わせを使用することができる。例えば、電子透かし技術を利用して、識別情報を撮像されたビデオに埋め込むことができる。電子透かしは、典型的には作品の所有者を識別するために使用されるため、ソース情報、ＧＰＳ座標などの埋め込まれた識別情報は、電子透かしによって適切に対処されることができる。光ビーコンから受信または抽出されたデータよりも包括的または膨大とすることができる光信号（例えば、他のメディア自体を含むことができるデータ）から受信または抽出されるデータについては、ステガノグラフィ技術を利用することができ、現実世界環境のメディア表現（例えば、ビデオ）自体が一時的に変調されることができる。埋め込まれた情報は、２つ以上の画像または取り込まれたメディア表現のセットの間で「分解される」ことに留意すべきである。
光学的にナローキャストされたコンテンツを撮像されたメディアコンテンツに埋め込むことにより、現実世界環境の写真、ビデオ、および／またはオーディオ表現を、ＯＲＡのＦＯＶ内の検出されたＯＴＡの水平および垂直位置に関する情報を含む、１つ以上のＯＴＡから同時に受信した光ビーコンおよび／または光信号から受信したデータと組み合わせた単一の結合データセットを生成することができる。いくつかの実施形態では、この単一のデータセットは、標準化フォーマットで生成されることができる。必要に応じて、ユーザ装置１６４などのＯＲＡが位置する装置または関連する装置のタイムスタンプ、緯度、経度、および／または高度などの他のデータが受信および／または検知して埋め込まれることができる。
そのような結合されたデータセットは、ＷｉＦｉまたは他のデータ接続を介して、他の装置にまたはインターネットなどのデータネットワークにアップロードまたはライブストリーミングされることができ、および／または後に使用するためにファイルとして記憶されることができる。上述したデータセットは、一般に、信号拡張メディア（ＳＥＭ）と呼ばれ、その具体例は、光学的に送信される信号／ビーコン情報が結合されるメディアの種類に応じて、信号拡張写真（ＳＥＰ）、信号拡張ビデオ（ＳＥＶ）、および信号拡張音声（ＳＥＡ）と呼ばれることができる。新たな／変更されたオーディオ、画像、および／またはビデオフォーマットが開発され且つ埋め込まれた光ビーム情報を含めるために利用されることができるが、既存のフォーマットを利用することもできることに留意すべきである。拡張メディアコンポーネント１６４ａは、１つ以上のカメラ１６４ｂおよび／または１つ以上のセンサ１６４ｅによって取り込まれたオーディオ、画像および／またはビデオを生成するために、ユーザ装置１６４に常駐する既存のソフトウェア／ハードウェアであってもよいことに留意すべきである。
図５８Ｂは、ＳＥＭに埋め込まれた情報またはデータを取得するために実行されることができる例示的な動作を示すフローチャートである。これらの例示的な動作は、任意の適切なメディア提示装置および／またはアプリケーション／ソフトウェアによって実行されることができる。後にさらに詳細に説明するように、ソーシャルメディアプラットフォーム／アプリケーションは、ユーザ／視聴者にＳＥＭを提示することができる。スマートフォン、ラップトップＰＣ、タブレットＰＣなどのユーザ装置に常駐するものなどのメディアプレーヤは、ＳＥＭを提示することができる。
動作５８５０において、上述したＳＥＭなどの拡張メディアデータセットがユーザ装置によって受信されることができる。ユーザ装置は、スマートフォン、ラップトップＰＣ、タブレットＰＣなど、メディアコンテンツをレンダリングまたは提示することができる任意の装置とすることができる。拡張メディアデータセットは、拡張メディアデータセットを受信および／または記憶するために使用されるサーバ、データリポジトリ、および／または任意の機構、装置、またはシステムから受信することができる。例えば、写真やビデオの視聴および／またはオーディオの聴取に使用されるソフトウェアやアプリケーションをアップグレードして、１つ以上のＳＥＭの全コンテンツを便利に表示する機能を提供することができる。動作５８６０において、拡張メディアデータセット内に埋め込まれた、または拡張メディアデータセットの一部として埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの存在が検出されることができる。動作５８７０において、光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部を抽出することができる。動作５８８０において、光学的にナローキャストされたコンテンツの一部または全部が、拡張メディアデータセットの（例えば、現実世界環境のメディア表現のような）メディア表現部の一部または全部の提示とともに提示（例えば、表示）されることができる。提示方法は様々であることに留意すべきである。例えば、ユーザには、それ自体で現実世界シーンのカメラ１６４ｂによって撮像された写真またはビデオを、または情報が受信されて前記撮像された写真またはビデオに埋め込まれたＯＴＡの（写真またはビデオ画像内の水平および／または垂直位置に対する）実際の位置に対応する前記写真もしくはビデオ内の位置に重ね合わされたシンボルおよび／または識別テキスト／画像を視認するオプションが提示されることができる。いくつかの実施形態では、シンボルは、そのシンボルに関連付けられた特定のＯＴＡによって送信される情報を含むポップアップウィンドウまたは他のグラフィックを表示するために、視聴者によって選択されることができる選択可能なアイコンまたはコントロールとして提示されることができる。いくつかの実施形態では、そのような選択可能なアイコンは、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツが撮像されたのと略同じ時間間隔の間に取り込まれたオーディオの提示とともに提示されてもよい。
ユーザ装置（例えば、カメラまたはマイクロフォン）によって取り込まれたメディアがメディアファイルとして記憶されている場合、ユーザ装置のユーザにメディアを提示するために利用されるメディアプレーヤは、メディアを再生するときに任意のおよび全ての「標準」機能または非信号拡張機能が実行されることを可能にすることに留意すべきである。取り込まれたメディアは、例えば、ストリーミングメディアまたは非リアルタイムメディアとして提示されることができることに留意すべきである。さらに、メディアプレーヤは、１つ以上のＯＴＡから受信された埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツが前記撮像された写真またはビデオ表現に対する前記ＯＴＡの水平および垂直位置に相応した表示にオーバーレイされる（すなわち重ね合わされる）ように現実世界環境の撮像された写真またはビデオメディア表現内でユーザがパン、ズームまたは他の方法で「移動」する能力を提供することができる。これらの機能を実行するソフトウェアはまた、ＳＥＭ自体を消費するように使用される装置が実際にＳＥＭ自体を生成したか否かにかかわらず、１つ以上のＯＴＡから正常に受信された埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツを含むライブストリーミングおよび／またはプレレコーディングされたメディアを視聴するために使用される任意の他の装置にもインストールされることができる。すなわち、光ビーコンおよび／または光信号の形式でＯＲＡによって受信される任意の情報は、ＯＲＡ（例えば、カメラおよびマイクロフォン）以外のユーザ装置によって生成されたメディアデータセットに埋め込まれてもよく、ライブストリームの形式でまたはプレレコーティングメディアファイルとしてそのようなメディアデータセットを受信する誰にでも利用可能である。
光学的にナローキャストされたコンテンツのメディアへの埋め込みが自動的に達成されることに留意されたい。例えば、図５８Ａの動作５８３０は、ユーザに提示された拡張現実体験の提示中に、光レシーバのＦＯＶ内の光学的にナローキャストされたコンテンツの存在を検出すると自動的に発生することができる（図６〜図７を参照）。いくつかの実施形態では、拡張現実コンポーネント１６４ａは、拡張現実体験で撮像された現実世界シーンの１つ以上のメディア表現にそのようなコンテンツを自動的に埋め込むのではなく、光学的にナローキャストされたコンテンツを埋め込むオプションをユーザ装置１６４のユーザに提示することができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、どの情報を埋め込むべきか、またどのような条件で情報を埋め込むべきかに関してパラメータを設定することができる。例えば、ユーザ装置１６４は、光学的にナローキャストされたコンテンツが画像またはビデオに埋め込まれる条件を定義する条件またはパラメータを指定する１つ以上のオプションまたはフィルタを設定するＧＵＩをユーザに提示することができる。
例えば、パラメータは、ＯＴＡがユーザ／ユーザ装置から指定された距離内であるとき、情報が特定の種類の情報であると識別された場合、ＯＴＡが特定の種類であるかまたはまたは指定された小売業者、企業などに関連すると識別された場合、情報が埋め込まれることができる旨を指定することができる。
本明細書では、ＳＥＭの用途および利点を強調するいくつかの例示的なアプリケーションについて説明する。
第１の例として、光ナローキャスティングを使用してそのレンガモルタル店の近くの顧客および潜在顧客に情報を提供する小売業を考える。小売業は、小売業／店舗の名称、住所、および電話番号、ならびに広告媒体、そのウェブサイトへのリンク、Ｔｗｉｔｔｅｒ（登録商標）ページ、Ｆａｃｅｂｏｏｋ（登録商標）ページなどの情報を提供するために、そのレンガモルタル店の内部および／または外部で１つ以上のＯＴＡを使用することができる。店舗のＯＴＡの１つ以上をＯＲＡのＦＯＶ内に配置してユーザがＯＲＡを装備したスマートフォンを使用して店舗内または外のいずれかでビデオを撮像した場合、ＯＲＡによって受信された光学的にナローキャストされた情報は、ＳＥＶを生成するためにビデオに埋め込まれることができる。このＳＥＶがソーシャルメディアを介して共有される（例えば、ＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）、Ｆａｃｅｂｏｏｋ（登録商標）、Ｉｎｓｔａｇｒａｍ（登録商標）にアップロードされる）場合、店舗は、（レンガモルタル店に存在しないと発見／利用可能でない追加の情報を含むことができる）レンガモルタル店によって送信される情報にアクセスできる人数が増加することから利益を得ることができる。
ＳＥＶがＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）にアップロードされる他の例を考える。
ＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）サーバは、アップロードされたＳＥＶファイルに埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの存在を検出するように構成されることができ、ＳＥＶを閲覧している人にこの埋め込みコンテンツを表示する便利な手段を提供する。光学的にナローキャストされたコンテンツを埋め込むことは、他の情報のＳＥＭへの追加／埋め込みを妨げる必要はないことに留意すべきである。例えば、ＳＥＭ作成者は、ＳＥＭ作成者自身のソーシャルメディアアカウントへのリンクなどの追加の情報をＳＥＶに埋め込むこともできる。ＳＥＭが記録された場所の緯度と経度も自動的に埋め込まれるため、人々は場所ベースの検索を使用してその場所をオンラインで見つけることができる。ＳＥＭ作成者の名称（または作成者に関連付けられたソーシャルメディアアカウント名などの他の識別子）をＳＥＭに含めることができ、ＳＥＭ作成者がＹｏｕＴｕｂｅ（登録商標）にアップロードした他のＳＥＭが便利にアクセスされるようにすることを可能とする。極めて人気のある（すなわち、ウィルス性になる）ＳＥＭの場合、埋め込まれた情報には多数の視聴者がアクセスすることができる。これは、情報がＳＥＭに埋め込まれている店舗（または他の人物または組織）にとって強力な広告形態である。メタデータの形態と考えることもできる埋め込み情報は、（例えば、１つ以上のＯＴＡを所有するかまたはそれに関連付けられた小売業、ソースエンティティ、人物など）埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの特定のソースに関連するＳＥＭを検索および／または識別するために使用することができる識別情報によってさらに符号化されることができる。
このようにして、そのようなソースは、自分自身の広告を向上させるために、広告キャンペーンで使用するために、それ自体／自分自身に関連する人気のある（例えば、ウィルス性の）ＳＥＭを検索してアクセスすることができる。
そのために、そのようなメタデータは、デジタルメディア権利（ＤＲＭ）の１つ以上の形式に関連付けられてもよい。
例えば、ＳＥＭ作成者は、作成したＳＥＭにＤＲＭを設けることができる。
例えば、情報ソースは、例えば、レンガモルタル店の境界内で作られたビデオ記録の使用がレンガモルタル店／関連企業エンティティによって制御されることができるように、送信される情報にＤＲＭ情報／機構を埋め込むことができる。
光学的に伝達された情報をメディアに埋め込むことによるソーシャルメディア関連の利点の他の例として、企業および／またはソーシャルネットワーキングの目的で個人によるＳＥＭの使用を考える。例えば、会った２人の人物は、問い合わせ情報を交換したいが、どちらも名刺を持っていないことがある。しかしながら、各人は、情報を光学的に送受信するためのスマートフォンを有することがあり、例えば、各自のスマートフォンは、ＯＴＡおよびＯＲＡを有する場合がある。ソーシャルメディアプラットフォーム上で接続するために、第１の人は、自己のＯＴＡを起動して、自己のソーシャルメディアユーザ名の１つ以上を含む自己の問い合わせ情報を送信するように構成することができる。第２の人は、第１の人の光ビーコンおよび／または光信号を検出して受信することができるスマートフォンのＯＲＡを起動して用い、第１の人のビデオまたは写真を撮像することができる。第２の人のスマートフォンは、第１の人の問い合わせ情報（例えば、名称、電話番号、ソーシャルメディアユーザ名など）をＳＥＭに組み込むかまたは埋め込む例えば第１の人のＳＥＶまたはＳＥＰなどのＳＥＭを生成することができる。
いくつかの実施形態では、ＳＥＭは、記憶のために第２の人のソーシャルメディアプラットフォームサーバ／データベースにアップロードされてもよい。
いくつかの実施形態では、例えば拡張現実／拡張メディアコンポーネントなどの第２の人のスマートフォンは、第１の人の問い合わせ情報を抽出し、その問い合わせ情報を第２の人のソーシャルメディアプラットフォームサーバ／データベースにアップロードすることができる。この例から明らかなように、ＳＥＭの全体をアップロード／記憶する必要はない。
いくつかの実施形態では、ユーザは、対応するメディアコンテンツなしで識別および／または記述データをローカルに記憶しながら、ＳＥＭ（すなわち、撮像されたメディアとともに光学的にナローキャストされたコンテンツ）をソーシャルメディアプラットフォームサーバ／データベースまたは他のデータリポジトリに記憶したいことがある。
いくつかの実施形態では、既知の対象に関する情報を有するメディアに「タグ付け」することは、光ナローキャスティングを使用して達成することができる。例えば、光ナローキャスティングが可能な装置は、写真またはビデオを撮像する人のＯＲＡに所望の情報を送信するために、グループの単一の写真またはビデオを、各人が例えばスマートフォンなどの自己のＯＴＡを装備したユーザ装置を使用して撮像することにより、グループの各メンバーによって光学的に送信された情報を同時に記録することができる。本方法の重要な利点は、記録された画像内の各ＯＴＡの水平および垂直位置も取り込まれ、各人の記録されたビデオまたは写真画像が、その人が光学的に送信した情報と正しく関連付けられることである。
例えば、図５９Ａは、ユーザが個人のグループ、例えば人物５９１０、５９１２、５９１４、および５９１６の画像またはビデオを撮像するために、例えばスマートフォン１６４などのユーザ装置を利用するシナリオを示している。人物５９１０、５９１２、５９１４、および５９１６のそれぞれは、例えばユーザ装置５９１０ａ，５９１２ａ，５９１４ａ、および５９１６ａなどのＯＴＡを備えた各ユーザ装置を使用して、名称、問い合わせ情報、または他のデータなどのそれぞれの識別および／または記述データを送信することができる。ユーザ装置５９１０ａ、５９１２ａ、５９１４ａ、および５９１６ａのそれぞれは、それぞれのＯＴＡおよび／またはＯＲＡを有することができ、その一例は５９１０ｂ／ｃである。
明確にするために、他のそれぞれのＯＴＡ／ＯＲＡは、図５９Ａではラベル付けされていないが、存在することが理解される。ＯＴＡは、（ここでは示されていないが、例えば図６に示されている）ユーザ装置１６４のＯＲＡによって受信することができる１つ以上の光ビーコンおよび／または光信号を送信することができる。ユーザ装置１６４は、ディスプレイ１６４ｃ上のユーザ装置１６４のユーザにメディア撮像ＧＵＩを提示することができる。メディア撮像ＧＵＩは、（ここでは図示されていないが、例えば図６に図示されている）１つ以上のカメラ１６４ｂの使用にしたがってまたは拡張現実体験として提示されてもよく、現実世界シーンは、１つ以上のカメラ１６４ｂを使用して撮像され且つ拡張現実／拡張メディアコンポーネント１６４ａを介して生成される。メディア撮像ＧＵＩ／拡張現実体験は、写真、ビデオ、および／またはオーディオなどの１つ以上の種類のメディアを撮像するためのオプションをユーザに提供することができる。メディア撮像ＧＵＩ／拡張現実体験は、ＳＥＭを撮像し、フラッシュなどの動作パラメータを設定するための１つ以上のオプションをユーザに提供することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の種類のメディアの撮像は、ＳＥＭを撮像するオプションを指定する必要なく、光学的にナローキャストされたコンテンツを撮像することを自動的に含むことができる。画像、この例では写真を撮像すると、１つ以上のＯＴＡ（例えば、図５９Ａに示された４人の人間によって操作される４つのＯＴＡ）によって光学的に伝送される全てのまたは選択可能な／フィルタリング可能な情報が、結果として得られるＳＥＰに埋め込まれることができる。そのような情報は、ＳＥＰに保持され、ＳＥＰ以外の用途／記憶などのために抽出されてもよい。
このようにして、ソーシャルネットワーキングの新たな次元が創出され、多くのユーザに大きな魅力を与えることができる。写真やビデオ中の人々に関する情報は、視覚的な顔認識法に関連する余分な処理および／またはエラーを必要とせずに、光学的に便利に受信され、画像およびビデオファイルに自動的に記憶されることができる。ソーシャルメディアサービスを使用してこれらのファイルを共有した後、埋め込まれた情報は、ユーザによって便利にアクセスされることができる。さらに、近くの固定構造物（例えば、店舗、レストラン、看板、および家屋）および車両（例えば、バス、トラック、および自動車）に取り付けられたＯＴＡから受信した情報も、共有された写真およびビデオに自動的に組み込まれることができる。ソーシャルメディアサービスは、検索機能を提供して、ユーザが個人、企業、関心のある地理的場所に関する埋め込みコンテンツを有する共有メディアを検索することを可能にすることもできる。所望に応じて、任意のユーザがプライバシー設定を使用してユーザに関する情報の検索を実行するための見知らぬ人の能力を制限し、作成されたＳＥＭに関連付けられたＤＲＭを作成することなどができる。
例えば、図５９Ｂは、図５９Ａに示された励磁的なシナリオにしたがって撮像されたＳＥＰの例示的な図を示している。図５９Ｂに示すように、結果として生じるＳＥＰ５９３２は、例えば、スマートフォンなどのユーザ装置上でユーザに提示されるソーシャルメディアプラットフォームウェブページ５９３０上に表示されることができる。ソーシャルメディアプラットフォームウェブページ５９３０の適切なユーザインターフェースは、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツ、例えばメディア５９３４をダウンロードするオプションなしに、メディアのみをダウンロードするためのオプションを含むことができる。ユーザインターフェースは、「ＳＥＭダウンロード」オプション５９３６に対してＳＥＰ５９３２の全体をダウンロードするオプションを提供することができる。ユーザインターフェースは、埋め込まれた情報の１つ以上の態様、例えば、各個人に関連付けられ、各個人のそれぞれのＯＴＡによって送信される埋め込み名称情報を使用して、ＳＥＰ５９３２内の各人にタグ付けするためのオプションを提供することができる。これは、「ＩＤ」オプション５９３８によって達成することができる。
ユーザインターフェースは、「光情報」オプション５９４０を介して、埋め込まれた光学的に送信された情報、この場合にはＳＥＰ５９３２内の各人の名称および問い合わせ情報のみをダウンロードするオプションを提供することができ、そのような埋め込まれた情報は、抽出されて例えばデジタルアドレス帳にローカルに記憶されることができる。
さらに他の例は、ナローキャストされたコンテンツなどの追加のおよび／または他の情報またはコンテンツに対するポインタまたはブックマークとしての埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツの利用を含むことができる。前述したように、光ビーコン情報および光信号情報は、ＯＴＡによって送信され、ＯＲＡによって受信されることができる。いくつかの実施形態では、光学的にナローキャストされたコンテンツが得られた場所と同じまたは近接した場所でＳＥＭを見るユーザがその時点で、例えば埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツを送信したＯＴＡによって送信された光信号情報を受信することができるように、光学的にナローキャストされたコンテンツとして光ビーコン情報がＳＥＭに埋め込まれることができる。いくつかの実施形態では、追加および／または他の情報またはコンテンツは、埋め込まれた光学的にナローキャストされたコンテンツが取得された場所に近接しているために関連するコンテンツおよび／または利用可能なコンテンツとすることができる。
そのような追加のおよび／または他の情報またはコンテンツは、他の通信チャネル、例えばＷｉＦｉまたはブルートゥース（登録商標）チャネルを介してユーザによって受信されてもよい。このようにして、ユーザは、情報またはコンテンツを選択的に受信する能力をフィルタリングおよび／または他の方法で体験することができる。
このようにして、ユーザ装置のメモリを節約することができる。
本明細書に開示された光ナローキャスティング技術の追加の例示的な用途を以下に説明する。
様々な実施形態において、本明細書に開示された光ナローキャスティング技術は、これらに限定されるものではないが、様々な企業環境に適用可能である：
光ナローキャスティングハードウェアおよびソフトウェアをマーケティングキャンペーンで使用するために企業や他の組織に直接販売またはリースする。例えば、会社は、光ナローキャスティングハードウェアおよびソフトウェアを購入して、レンガモルタル店に設置することができる。これは、潜在的な顧客に製品情報、店舗時間、およびその他の関心のある情報を光学的に伝送するために使用することができる。
光ナローキャスティングハードウェアおよびソフトウェアを宅外広告会社に販売またはリースするか、またはそのようなハードウェアおよびソフトウェアをマーケティングキャンペーンで使用するために他の企業に販売またはリースするパートナーと提携する。例えば、掲示板会社は、掲示板、店頭ディスプレイ、および宅外広告が使用される他の場所で使用するために、企業に光ナローキャスティングハードウェアを供給することができる。
携帯装置ベースの光ナローキャスティングハードウェアを個々の消費者またはスマートフォンおよび同様の装置を消費者に販売する企業に直接販売する。例えば、光レシーバおよび／または光トランスミッタが組み込まれたスマートフォンケースは、消費者に直接販売することができる。あるいは、光ナローキャスティング機器を製造業者に販売して、スマートフォンや他の携帯装置（タブレットコンピュータ、電子書籍リーダなど）に組み込むことが可能である。
販売者のウェブサイトにトラフィックを誘導する光学的に送信される広告のための様々な製品の販売者への料金の請求。例えば、光ナローキャスティング機器は、様々な屋外の場所に設置することができる。広告は、これらの場所から送信することができ、携帯装置ベースの光レシーバを使用する個人によって受信されることができる。これらの広告は、クリックされると、携帯装置ユーザを製品関連のウェブサイトに導き、製品情報を取得したり、特定の製品を購入したりすることができるリンクを含むことができる。そのような製品の販売者は、例えば、そのウェブサイトに導かれたトラフィックの各インスタンスまたはそのようなトラフィックに起因する各製品の販売のための広告料を請求されることができる。さらに、光学的に送信された広告コンテンツは、携帯装置ユーザによって記録されたビデオおよび写真に埋め込まれ、その後、１つ以上のソーシャルメディアウェブサイトにアップロードまたはライブストリーミングされることができる。そのようなビデオまたは写真をオンラインで視聴している他の人は、そのような埋め込み広告をクリックして広告コンテンツを見たり、販売者のウェブサイトにリダイレクトされたりする機会を有することができる。そのような埋め込み広告を介して自社の製品を広告する会社は、ペイパークリック、ペイパーセール、または同様の基準で広告料を請求されることができる。
光ナローキャスティングで得られたコンテンツの共有に基づいて新たなソーシャルメディアサイトおよびアプリを作成し、これらのサイトやアプリにオンライン広告を表示して収入を得ることができる。例えば、個人が自己のスマートフォンや他の携帯装置を使用して、光学的に送信されたコンテンツが埋め込まれたビデオや写真を作成して共有することを便利にすることができるソーシャルメディアアプリを作成することができる。ソーシャルメディアアプリのユーザが閲覧した広告と引き換えに、様々な製品を販売する企業に料金を請求されることができる。
本明細書で開示される光ナローキャスティング技術は、様々なソーシャルメディア環境に適用することもできる。
様々な実施形態において、現在開示されている光ナローキャスティング技術は、デジタル情報を普及させる新たな方法を提供する。そのユニークな特徴は、ソーシャルメディアへの重要な貢献を形成し、したがって、大きな機会をもたらす。
様々な実施形態において、現在の光学ナローキャスティング技術は、非常に局在化された性質である。本明細書での用語「局在化」は、この技術がある場所から他の場所にデータを首尾よく送信するために、同じ実施形態において、過度のビットエラーを防止するために十分に小さい経路長でトランスミッタとレシーバとの間の光路を直接的にまたは間接的に（例えば、拡散反射されて）利用するという事実を指す。この特徴は、情報を送信する人々の位置を取得することが困難または不可能であったかもしれない情報を取得するためにソーシャルメディアのコンテキストにおいて利用されることができる。
例えば、ソーシャルメディアアプリを使用して、販売している様々な製品に関する顧客からのフィードバックを収集したいショッピングモールの店舗の場合を考える。しかし、現在店内にいる人々は、店舗の製品に関心があり且つ知識が豊富な顧客である可能性がはるかに高いことから、フィードバックを残すことができるようにしたいだけである。１つの潜在的な解決策は、ほとんどのスマートフォンおよび他の携帯装置で利用可能な位置検知機能を使用することである。しかしながら、位置検知機能によって提供される情報は、フィードバックを残している人々が実際に店舗にいるかどうかを確実に判定するためには十分に正確ではない場合がある。彼らは、例えば、店外にいるか、またはフィードバックを収集している店舗のすぐ上または下にある他店にいる場合がある。
他の潜在的な問題は、多くの人々が、携帯装置において起動される位置検知機能を有していない可能性があるということである。あるいは、たとえそれが起動されていても、店舗のフィードバック収集アプリに自己の位置情報にアクセスする許可を与えたくない場合もある。同様の問題は、ＷｉＦｉがフィードバック収集を店内の顧客に限定するために使用されるのを阻害する。ＷｉＦｉ信号は、壁、床、天井を通過する。さらに、多くの顧客が店舗のＷｉＦｉシステムにログインする意志がないかもしれない。
これらの問題は、顧客のフィードバックを収集するために店舗の天井に取り付けられた１つ以上の光レシーバを使用することによって排除することができる。レシーバの視野（ＦＯＶ）は、実際に店舗内の人々が光学的に送信した情報のみを収集するように設計されることができる。さらに、光情報は、壁、床、または天井を通過しない。レシーバのアレイを使用して、人々が店舗内のどこにいるかについての詳細情報を取得することもできる。これは、関心のある特定の製品を見つけるのに役立つ検索機能によって店舗内での正確なナビゲーションを提供するために使用されることができる。
いくつかの実施形態における光ナローキャスティング技術の局在化された性質は、ビジネス目的または他の目的のために、人々に特定の地理的位置を訪問するよう動機付けるために使用されることもできる。例えば、小売店のチェーンは、ソーシャルメディアを使用して貴重な賞品のあるコンテストを宣伝することができる。しかしながら、このコンテストに参加するためには、チェーンの店舗の１つを訪問し、そのスマートフォンまたは他の携帯装置のソーシャルメディアアプリによって制御される光トランスミッタを使用して店舗の光レシーバの１つに自分の問い合わせ情報を送信する必要がある。前例のように、光ナローキャスティング技術は、ＷｉＦｉまたは内蔵位置センサを使用して達成できるものと比較して優れた局在化を提供することができる。
光ナローキャスティングの局在化された性質を利用したアプリケーションの他の例として、人々が経験した旅行を容易に文書化し且つその情報をオンラインフレンドと共有することを可能にする旅行関連のソーシャルメディアサービスの新たな形態を考える。サービス自体には、Ｐｌａｃｅｂｏｏｋなどのわかりやすい名称を付けることができる。このサービスを提供する会社は、公園、博物館、レストラン、ホテル、空港、鉄道駅などの便利な場所に、世界的な光レシーバのネットワークを構築することができる。加入者は、スマートフォンまたは他の携帯装置を使用して近くのレシーバを見つけることができる。一旦見つけると、その場所に行ってスマートフォンを使って自己の識別情報を光学的にその場所に送信することができる。これは、セルラーネットワークおよびＷｉＦｉのどちらも必要なく行うことができる。それらの識別情報に加えて、ユーザは、関連するテキスト、写真、および／またはビデオ画像を送信することもできる。光レシーバにはカメラを装備することもでき、加入者の情報を送信している間に加入者の写真やビデオを記録することができる。
様々な実施形態では、Ｐｌａｃｅｂｏｏｋレシーバによって記録された任意の写真またはビデオを含むこの情報の全ては、レシーバの場所およびタイムスタンプとともに加入者のＰｌａｃｅｂｏｏｋページに記憶されることができ、加入者の旅行の記録を提供する。この情報は、加入者のＰｌａｃｅｂｏｏｋの「友人」および／または他の加入者と共有することができ、そのため、旅行者は、異なる旅行先のメモを比較することができる。情報は、日付、場所、キーワードなどで完全に検索可能である。Ｐｌａｃｅｂｏｏｋレシーバは、サービスを提供する会社によってインストールされて支払いが行われることができる。さらに、他の会社、組織、またはコミュニティは、レシーバをスポンサーすることによって利益を得ることができ、Ｐｌａｃｅｂｏｏｋの加入者をその場所に惹きつける可能性がある。収入はまた、ソーシャルメディアサービスのユーザが閲覧可能な広告を介して生成されることもできる。
現在開示されている光ナローキャスティング技術の他の特徴は、いくつかの実施形態では、現在使用されている他の形式のデジタル通信よりもプライバシーおよび匿名性をユーザにより容易に提供できるということである。ソーシャルメディアの現在の多くのユーザは、プライバシーを十分に懸念しており、できるだけ多くのプライバシーを保持するソーシャルメディア技術に対する強い嗜好がある。
単に情報を受信することに関心がある人を考える。光レシーバを搭載したスマートフォンを使用することにより、トランスミッタとレシーバとの間に妨害されない視線または間接拡散伝搬経路がある限り、近くの任意の光トランスミッタから情報を受信することができ、トランスミッタからレシーバへの範囲は、十分に高い信号対ノイズ比を提供するのに十分低い。彼女は、ＷｉＦｉネットワークにログインしたり、携帯電話の接続を使ったりしなくても、そのような信号を受信することができる。実際に、携帯電話が「航空機モード」であってもデータを受信することができる。したがって、データを受信したいだけの人は、匿名のままこれを行うことができる。データを送信したいと思っている人であっても、高度のプライバシーを達成することができる。この主な理由は、光トランスミッタによって送信されるビームを、必要に応じて非常に狭くすることができるからである。したがって、この狭いビーム幅内のレシーバのみが情報を受信することができる。これは、無指向性である無線サービス、ＷｉＦｉ、およびブルートゥース（登録商標）を使用して送信される信号とは対照的である。データを送信する際のさらに高いレベルのセキュリティが望まれる場合、暗号化を使用することができる。
本明細書に開示される光ナローキャスティング技術の魅力的な特徴は、従来の標識の有効な代替として、および個人的な表現のための新たなメディアとして役立つことができるということである。住宅所有者は、自己の家の側に光ナローキャスティングトランスミッタを設置することができる。そして、彼は、地元の条例に違反することなく、通行人に自己のビジネスに関する情報を伝えることができる。人々は、無修正の個人的な表情、特定の政治家候補者を支援することの宣言、無料の子猫の宣伝、近隣のバーベキューの告知、新たな音楽の作曲や個人的なビデオの送信など、ビジネス以外の目的で自宅に光トランスミッタを設置することに関心をもつことがあり得る。
いくつかの実施形態では、ソーシャルメディアに関連する光ナローキャスティング技術の特徴は、スマートフォンまたは他の携帯装置によって撮像されたビデオまたは写真に光トランスミッタから受信した情報を自動的に埋め込む能力である。この能力は、光ナローキャスティングを介して送信される任意の所与のメッセージの潜在的な聴衆規模を大幅に増加させることにより、ソーシャルメディアに新たな強力な次元を加えることができる。これを理解する最善の方法は、いくつかの例を説明することである。
光学的に伝送された情報をビデオや写真に埋め込むことによるソーシャルメディア関連の利点の一例として、ビジネスやソーシャルネットワーキングの目的での個人によるこの技術の使用を考える。ボブとスーザンという２人の見知らぬ人が、民間の旅客機で隣に座ってフライト中に会話をしたとする。フライトの終わりに、彼らは連絡を取り合うことに同意する。いずれも名刺を持っていないが、いずれも光学的に情報を送受信するために装備されたスマートフォンを有している。ソーシャルメディア上のスーザンと接続するために、ボブは、彼のソーシャルメディアユーザ名の１つ以上を含む問い合わせ情報を送信するように設定し、単に彼の光トランスミッタを起動すればよい。そして、スーザンは、彼女の電話の光レシーバを起動し且つ彼の電話の光トランスミッタをレシーバのＦＯＶに入れることによってボブのビデオや写真を撮像することができる。そして、彼女の電話は、ボブのＳＥＶまたは信号拡張写真（ＳＥＰ）を作成することができ、ボブの問い合わせ情報（例えば、名称、電話番号、ソーシャルメディアユーザ名など）を画像ファイルに組み込むことができる。
ビデオや写真自体を含むこの全ての情報は、ＳＥＰやＳＥＶの記憶および共有の機能を提供するソーシャルメディアサービスのスーザンのアカウントに自動的にアップロードされることができる。同じ方法を使用して、グループの単一の写真またはビデオを撮像し、各人が自分のスマートフォンを使用して所望の情報を、写真やビデオを撮像している人の光レシーバに送信することにより、グループの各メンバーによって光学的に送信された情報を同時に記録することができる。本方法の利点は、いくつかの実施形態では、記録された画像内の各光トランスミッタの水平および垂直位置もまた取り込まれることができ、各人の記録されたビデオまたは写真画像が、彼または彼女が光学的に伝達した情報に正確に関連付けられることができるということである。
いくつかの実施形態では、上記特徴は、既存のソーシャルメディアプラットフォーム（例えば、Ｆａｃｅｂｏｏｋ（登録商標））を利用するのではなく、新たなソーシャルメディアサービスで実施されてもよい。例えば、従来の写真やビデオではなく、ＳＥＰやＳＥＶを共有するための新たなソーシャルメディアサービスを作成することができる。
いくつかの実施形態では、上述した新たなソーシャルメディアサービスには、Ｏｐｔｉｇｒａｍなどの適切な名称を付けることができ、ＳＥＰおよびＳＥＶから埋め込まれた情報を表示および抽出することができる。これは、多くのユーザに大きな魅力を有するソーシャルネットワーキングに対する新たな次元を提供することができる。初めて、写真やビデオの中の人々に関する情報が光学的に便利に受信され、画像ファイルやビデオファイルに自動的に記憶されることができる。ソーシャルメディアサービスを使用してこれらのファイルを共有した後、埋め込まれた情報は、ユーザによって便利にアクセスされることができる。さらに、近くの固定構造物（例えば、店舗、レストラン、看板、および家屋）および車両（例えば、バス、トラック、および自動車）に取り付けられた光トランスミッタから受信した情報は、共有された写真およびビデオに自動的に組み込まれることもできる。ソーシャルメディアサービスは、検索機能を提供して、ユーザが個人、企業、関心のある地理的場所に関する埋め込みコンテンツを有する共有メディアを検索することを可能にすることもできる。（必要に応じて、任意のユーザがプライバシー設定を使用してユーザ自身に関する情報の検索を実行するための見知らぬ人の能力を制限することができる。）
広告収入は、既存の方法および／またはアップロードされた写真およびビデオに埋め込まれた光学的に送信された広告によって生成されることができる。広告の後者のカテゴリは、ユーザが他のソーシャルメディアサイトにリンクを提供したり、そのようなサイトに再アップロードしたりするたびに、さらなる露出を得ることができ、したがってさらなる収入を生み出すことができる。
図６０は、本明細書に開示される方法の様々な特徴を実施するために使用されることができる例示的なコンピューティングモジュールを示している。
本明細書で使用される場合、用語モジュールは、本出願の１つ以上の実施形態にしたがって実行されることができる所与の機能単位を記載することができる。
本明細書で使用される場合、モジュールは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせの任意の形態を利用して実装されることができる。
例えば、モジュールを構成するために、１つ以上のプロセッサ、コントローラ、ＡＳＩＣ、ＰＬＡ、ＰＡＬ、ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ、論理コンポーネント、ソフトウェアルーチンまたは他の機構が実装されることができる。
実装において、本明細書で説明される様々なモジュールは、別個のモジュールとして実装されてもよく、説明された機能および特徴は、１つ以上のモジュールの一部または全部で共有されてもよい。
換言すれば、本明細書を読んだ後に当業者にとって明らかなように、本明細書に記載された様々な特徴および機能は、任意の所与のアプリケーションで実施されてもよく、１つ以上の別個のモジュールまたは様々な組み合わせおよび順列の共有モジュールで実装されることができる。機能の様々な特徴または要素は別個のモジュールとして個別に説明または特許請求されることができるが、当業者であれば、これらの特徴および機能が１つ以上の共通ソフトウェアおよびハードウェア要素間で共有されることができ、そのような特徴または機能を実装するために別個のハードウェアまたはソフトウェアコンポーネントが使用されることを必要としないし暗示もしないことが理解される。
アプリケーションのコンポーネントまたはモジュールがソフトウェアを使用して全体的にまたは部分的に実装される場合、１つの実施形態では、これらのソフトウェア要素は、それに関して説明される機能を実行することができるコンピューティングまたは処理モジュールで動作するように実装されることができる。
そのようなコンピューティングモジュールの１つが図６０に示される。
様々な実施形態がこの例示的なコンピューティングモジュール６０００の観点から説明される。
この説明を読めば、他のコンピューティングモジュールまたはアーキテクチャを使用してアプリケーションをどのように実装するかが当業者にとって明らかになるであろう。
ここで図６０を参照すると、コンピューティングモジュール６０００は、例えば、デスクトップ、ラップトップ、ノートブック、およびタブレットコンピュータ、ハンドヘルドコンピューティングデバイス（タブレット、ＰＤＡ、スマートフォン、携帯電話、パームトップなど）、メインフレーム、スーパーコンピュータ、ワークステーションもしくはサーバ、または所与のアプリケーションもしくは環境に望ましいかまたは適切である任意の他の種類の専用または汎用コンピューティングデバイス内で見られるコンピューティングまたは処理能力を表すことができる。
コンピューティングモジュール６０００はまた、所与の装置内に埋め込まれるかまたは他の方法で利用可能なコンピューティング能力を表すことができる。
例えば、コンピューティングモジュールは、例えば、デジタルカメラ、ナビゲーションシステム、携帯電話、携帯コンピューティングデバイス、モデム、ルータ、ＷＡＰ、端末、および何らかの形式の処理能力を含むことができる他の電子装置などの他の電子装置に見ることができる。
コンピューティングモジュール６０００は、例えば、プロセッサ６００４などの１つ以上のプロセッサ、コントローラ、制御モジュール、または他の処理装置を含むことができる。
プロセッサ６００４は、例えば、マイクロプロセッサ、コントローラ、または他の制御ロジックなどの汎用または専用処理エンジンを使用して実装されることができる。
図示の例では、プロセッサ６００４は、バス６００２に接続されているが、コンピューティングモジュール６０００の他のコンポーネントとの相互作用を容易にするためにまたは外部と通信するために任意の通信媒体が使用されることができる。
コンピューティングモジュール６０００はまた、本明細書では単にメインメモリ６００８と呼ばれる１つ以上のメモリモジュールを含むことができる。
例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミックメモリがプロセッサ６００４によって実行されることになる情報および命令を記憶するために使用されることが好ましい。
メインメモリ６００８はまた、プロセッサ６００４によって実行される命令の実行中に一時変数または他の中間情報を記憶するために使用されてもよい。
コンピューティングモジュール６０００は、同様に、プロセッサ６００４のための静的情報および命令を記憶するためにバス６００２に結合された読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）または他の静的記憶装置を含むことができる。
コンピューティングモジュール６０００はまた、例えば、メディアドライブ６０１２および記憶ユニットインターフェース６０２０を含むことができる１つ以上の様々な形態の情報記憶機構６０１０を含むことができる。
メディアドライブ６０１２は、固定または取り外し可能な記憶媒体６０１４をサポートするためのドライブまたは他の機構を含むことができる。
例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、ＣＤもしくはＤＶＤドライブ（ＲまたはＲＷ）、または他の取り外し可能な媒体または固定媒体ドライブが提供されることができる。
したがって、記憶媒体６０１４は、例えば、メディアドライブ６０１２によって読み出される、それに書き込まれるまたはそれによってアクセスされる、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ、カートリッジ、光ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、もしくはブルーレイ、または他の固定または取り外し可能な媒体を含むことができる。
これらの例が示すように、記憶媒体６０１４は、コンピュータソフトウェアまたはデータを記憶したコンピュータ使用可能記憶媒体を含むことができる。
代替実施形態では、情報記憶機構６０１０は、コンピュータプログラムまたは他の命令またはデータをコンピューティングモジュール６０００にロードすることを可能にする他の同様の手段を含むことができる。
そのような手段は、例えば、固定または取り外し可能な記憶ユニット６０２２およびインターフェース６０２０を含むことができる。
そのような記憶ユニット６０２２およびインターフェース６０２０の例は、ソフトウェアおよびデータが記憶ユニット６０２２からコンピューティングモジュール６０００に転送されることを可能にする、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース、取り外し可能なメモリ（例えば、フラッシュメモリまたは他の取り外し可能なメモリモジュール）およびメモリスロット、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカード、ならびに他の固定または取り外し可能な記憶ユニット６０２２およびインターフェース６０２０を含むことができる。
コンピューティングモジュール６０００はまた、通信インターフェース６０２４を含むことができる。
通信インターフェース６０２４は、ソフトウェアおよびデータがコンピューティングモジュール６０００と外部装置との間で転送されることを可能にするために使用されることができる。
通信インターフェース６０２４の例は、モデムまたはソフトモデム、ネットワークインターフェース（イーサネット（登録商標）、ネットワークインターフェースカード、ＷｉＭｅｄｉａ、ＩＥＥＥ８０２．ＸＸまたは他のインターフェースなど）、通信ポート（例えば、ＵＳＢポート、ＩＲポート、ＲＳ２３２ポート、ブルートゥース（登録商標）インターフェース、またはその他のポート）、またはその他の通信インターフェースを含むことができる。
通信インターフェース６０２４を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、典型的には、電子、電磁（光を含む）とすることができる信号、または所与の通信インターフェース６０２４によって交換されることができる他の信号とすることができる信号上で搬送されることができる。
これらの信号は、チャネル６０２８を介して通信インターフェース６０２４に供給されることができる。
このチャネル６０２８は、信号を搬送することができ、有線または無線の通信媒体を使用して実装されることができる。
チャネルのいくつかの例は、電話回線、セルラーリンク、ＲＦリンク、光リンク、ネットワークインターフェース、ローカルまたはワイドエリアネットワーク、および他の有線または無線通信チャネルを含むことができる。
この文書では、「コンピュータ可読媒体」、「コンピュータ使用可能媒体」および「コンピュータプログラム媒体」という用語は、一般に、非一時的媒体、例えばメモリ６００８、記憶ユニット６０２２、およびメディア６０１４などの揮発性または不揮発性媒体を指すために使用される。
これらのおよび他の様々な形態のコンピュータプログラム媒体またはコンピュータ使用可能媒体は、実行のために処理装置に１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを搬送することに関与することができる。
媒体上で実現されるそのような命令は、一般に、「コンピュータプログラムコード」または「コンピュータプログラム製品」（コンピュータプログラムまたは他のグループの形態でグループ化されることができる）と呼ばれる。
実行されると、そのような命令は、コンピューティングモジュール６０００が本明細書で説明されるような本出願の特徴または機能を実行することを可能にすることができる。
様々な例示的な実施形態および実施形態に関して上述したが、個々の実施形態の１つ以上で説明される様々な特徴、態様および機能は、それらが記載された特定の実施形態へのそれらの適用性に限定されず、そのような実施形態が記載されているか否かおよびそのような特徴が記載された実施形態の一部として提示されているか否かにかかわらず、単独でまたは様々な組み合わせで、代わりに本出願の他の実施形態の１つ以上に適用されることができることが理解されるべきである。
したがって、本出願の範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではない。
本文書で使用されている用語および表現、およびその変形は、特に明記しない限り、限定するのではなく、オープンエンドと解釈されるべきである。
前述の例として、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、「限定するものではないが含む」等を意味するものと解釈されるべきである。用語「例」は、説明されている項目の例示的な場合を提供するために使用されており、それらの網羅的または限定的なリストではない。用語「ａ」または「ａｎ」は、「少なくとも１つの」、「１つ以上の」などを意味するものと解釈されるべきである。「従来の」、「伝統的な」、「通常の」、「標準の」、「既知の」などの形容詞および類似の意味の用語は、記載された項目を所与の期間または所与の時間に利用可能な項目に限定するものと解釈されるべきではなく、現在または将来の任意の時点で利用可能なまたはは知られていると思われる従来の、伝統的な、通常の、または標準の技術を包含するように読まれるべきである。
同様に、この文書が当業者にとって明らかであるかまたは知られている技術を指している場合、そのような技術は、当業者にとって現在または将来の任意の時点で明らかであるかまたは知られている技術を包含する。
「１つ以上」、「少なくとも」、「これに限定されるものではない」などの広範な語句の存在は、場合によってはより狭い場合が意図されるかまたはそのような広範なフレーズが存在しない場合に必要とされることを意味するものと解釈されてはならない。
用語「モジュール」の使用は、モジュールの一部として記載または特許請求されている構成要素または機能が全て共通パッケージで構成されていることを意味するものではない。
実際に、モジュールの様々な構成要素の一部または全部は、制御ロジックまたは他の構成要素であっても、単一のパッケージに組み合わされてもよく、別個に維持されてもよく、さらに複数のグループまたはパッケージまたは複数の場所に分散されてもよい。
さらに、本明細書に記載された様々な実施形態は、例示的なブロック図、フローチャートおよび他の図に関して記載される。
本明細書を読んだ後に当業者に明らかになるであろうように、例示された実施形態およびそれらの様々な代替例は、示された例に限定されることなく実装されることができる。
例えば、ブロック図およびそれに付随する記述は、特定のアーキテクチャまたは構成を必要とすると解釈されるべきではない。
本開示の様々な実施形態が上述されたが、それらは、単なる例示として提示されたにすぎず、限定するものではないことが理解されるべきである。
同様に、様々な図は、本開示に含めることができる特徴および機能の理解を助けるためになされ、本開示の例示的なアーキテクチャまたは他の構成を示すことができる。
本開示は、図示された例示的なアーキテクチャまたは構成に限定されず、所望の特徴は、様々な代替のアーキテクチャおよび構成を使用して実装されることができる。
実際に、本開示の所望の特徴を実装するために代替的な機能的、論理的または物理的な区分化および構成がどのように実装されることができるかは、当業者にとって明らかであろう。
また、ここに示したもの以外の多数の異なる構成モジュール名が様々な区画に適用されることができる。
さらに、フロー図、動作説明および方法請求項に関して、本明細書でステップが提示される順序は、文脈が別途指示しない限り、列挙された機能を同じ順序で実行するために様々な実施形態が実装されることを義務付けるものではない。
ステップは、必要に応じて、並列実行のために再編成されてもよく、または再順序付けされてもよいことが理解されるべきである。

Claims (29)

  1. 変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションをモバイル装置上で開始する工程と、
    前記モバイル装置のビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイを、前記アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示する工程と、
    前記モバイル装置に通信可能に結合された光ビーコンレシーバのＦＯＶ内の光ビーコンを検出する工程と、
    前記光ビーコンから識別情報を抽出する工程と、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程と、
    抽出された前記識別情報および決定された前記角度位置に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現をレンダリングする工程であって、前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現は、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイに対する前記ソースの位置を視覚的に表す、工程と、
    を含み、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程は、前記光ビーコンの前記ソースの位置情報を前記光ビーコンから抽出すること、および、少なくとも前記位置情報を使用して前記光ビーコンの前記ソースの角度位置を決定することを含む、方法。
  2. 前記位置情報は、前記光ビーコンの前記ソースの緯度および経度情報を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記光ビーコンの前記ソースの角度位置を決定する工程は、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する前記光ビーコンの伝播方向を測定すること、および、少なくとも、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する前記光ビーコンの伝播方向と、前記位置情報とを使用して、前記光ビーコンの前記ソースの前記角度位置を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションをモバイル装置上で開始する工程と、
    前記モバイル装置のビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイを、前記アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示する工程と、
    前記モバイル装置に通信可能に結合された光ビーコンレシーバのＦＯＶ内の光ビーコンを検出する工程と、
    前記光ビーコンから識別情報を抽出する工程と、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程と、
    抽出された前記識別情報および決定された前記角度位置に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現をレンダリングする工程であって、前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現は、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイに対する前記ソースの位置を視覚的に表す、工程と、
    を含み、
    前記光ビーコンの前記ソースの角度位置を決定する工程は、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する前記光ビーコンの伝播方向を測定すること、および、少なくとも、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する前記光ビーコンの伝播方向を使用して、前記光ビーコンの前記ソースの前記角度位置を決定することを含む、方法。
  5. 抽出された前記識別情報は、前記ビーコンの前記ソースの名称およびカテゴリを識別し、前記方法は、抽出された前記識別情報に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースを視覚的に表すアイコンをレンダリングする工程であって、前記アイコンは抽出された前記ソースの前記カテゴリに基づく、工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. その後の前記アプリケーションのセッション中、前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現がレンダリングされるために前記光ビーコンレシーバが前記ビーコンを再検出する必要がないように、前記光ビーコンから抽出された前記識別情報を永続記憶装置に記憶させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記変調光ビームは、前記モバイル装置に通信可能に結合された光信号レシーバで受信される、請求項１に記載の方法。
  8. 前記光信号レシーバは、前記光信号レシーバおよび前記光ビーコンレシーバを備える光レシーバアセンブリの構成要素であり、前記光信号レシーバのＦＯＶが、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶよりも小さい、請求項７に記載の方法。
  9. 前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現を選択するユーザ入力に対応するデータを受信する工程と、
    前記データを受信することに応答して、前記ビーコンの前記ソースに関連する記述情報が、前記モバイル装置に通信可能に結合された記憶装置において利用可能であるかどうかを判定する工程と、
    をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  10. 前記ビーコンの前記ソースに関連する前記記述情報が前記記憶装置において利用可能であることを決定する工程と、
    前記記憶装置から前記記述情報を取り出す工程と、
    前記グラフィカルユーザインターフェース上に取り出された前記記述情報を表示する工程と、をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記変調光ビームは、前記モバイル装置に通信可能に結合された光信号レシーバで受信され、前記方法は、
    前記ビーコンの前記ソースに関連する前記記述情報が前記記憶装置において利用可能でないことを決定する工程と、
    前記ビーコンの前記ソースに関連する前記記述情報が前記記憶装置において利用可能でないことの決定に応答して、前記ビーコンの前記ソースによって伝送された光信号が、前記光信号レシーバのＦＯＶ内にあるかどうかを判定する工程と、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記光信号レシーバで、前記ビーコンの前記ソースによって伝送された光信号を受信する工程と、
    受信された前記光信号から記述情報を抽出する工程と、
    前記グラフィカルユーザインターフェース上に抽出した前記記述情報を表示する工程であって、受信された前記光信号から抽出された前記記述情報は、ビデオデータ、オーディオデータ、またはテキストデータのうちの少なくとも１つを含む、工程と、
    をさらに含む、請求項７に記載の方法。
  13. 受信された前記光信号から抽出された前記記述情報は、前記ソースへの要求を開始するためのコントロールを含んでおり、前記方法は、
    前記コントロールを選択するユーザ入力に対応するデータを受信する工程と、
    前記データの受信に応答して、前記ソースに光信号を伝送する工程と、
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記ソースに伝送された前記光信号は、製品の注文要求をするための情報で変調される、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ソースに伝送された前記光信号は、前記ソースからの追加情報の要求をするための情報で変調される、請求項１３に記載の方法。
  16. そこに記憶された命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されたときにシステムに対して、
    変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションを開始する工程と、
    モバイル装置のビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイを、前記アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示する工程と、
    前記モバイル装置に通信可能に結合された光ビーコンレシーバのＦＯＶ内の光ビーコンを検出する工程と、
    前記光ビーコンから識別情報を抽出する工程と、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程と、
    抽出された前記識別情報および決定された前記角度位置に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現をレンダリングする工程であって、前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現は、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイに対する前記ソースの位置を視覚的に表す、工程と、
    を実行させ、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程は、前記光ビーコンの前記ソースの位置情報を前記光ビーコンから抽出すること、および、少なくとも前記位置情報を使用して前記光ビーコンの前記ソースの角度位置を決定することを含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
  17. 前記位置情報は、前記光ビーコンの前記ソースの緯度および経度情報を含む、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  18. そこに記憶された命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサによって実行されたときにシステムに対して、
    変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションを開始する工程と、
    モバイル装置のビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイを、前記アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示する工程と、
    前記モバイル装置に通信可能に結合された光ビーコンレシーバのＦＯＶ内の光ビーコンを検出する工程と、
    前記光ビーコンから識別情報を抽出する工程と、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程と、
    抽出された前記識別情報および決定された前記角度位置に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現をレンダリングする工程であって、前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現は、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイに対する前記ソースの位置を視覚的に表す、工程と、
    を実行させ、
    前記光ビーコンの前記ソースの角度位置を決定する工程は、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する前記光ビーコンの伝播方向を測定すること、および、少なくとも、前記光ビーコンレシーバのＦＯＶに対する前記光ビーコンの伝播方向を使用して、前記光ビーコンの前記ソースの前記角度位置を決定することを含む、非一時的コンピュータ可読媒体。
  19. 抽出された前記識別情報は、前記ビーコンの前記ソースの名称およびカテゴリを識別し、前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、抽出された前記識別情報に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースを視覚的に表すアイコンをレンダリングする工程であって、前記アイコンは抽出された前記ソースの前記カテゴリに基づく、工程をさらに実行させる、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  20. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、その後の前記アプリケーションのセッション中、前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現がレンダリングされるために前記光ビーコンレシーバが前記ビーコンを再検出する必要がないように、前記光ビーコンから抽出された前記識別情報を永続記憶装置に記憶させる工程をさらに実行させる、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  21. 前記変調光ビームは、前記モバイル装置に通信可能に結合された光信号レシーバで受信される、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  22. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、
    前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現を選択するユーザ入力に対応するデータを受信する工程と、
    前記データを受信することに応答して、前記ビーコンの前記ソースに関連する記述情報が、前記モバイル装置に通信可能に結合された記憶装置において利用可能であるかどうかを判定する工程と、
    をさらに実行させる、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  23. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、
    前記ビーコンの前記ソースに関連する前記記述情報が前記記憶装置において利用可能であることを決定する工程と、
    前記記憶装置から前記記述情報を取り出す工程と、
    前記グラフィカルユーザインターフェース上に取り出された前記記述情報を表示する工程と、をさらに実行させる、請求項２２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  24. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、
    前記ビーコンの前記ソースに関連する前記記述情報が前記記憶装置において利用可能でないことを決定する工程と、
    前記ビーコンの前記ソースに関連する前記記述情報が前記記憶装置において利用可能でないことの決定に応答して、前記ビーコンの前記ソースによって伝送された光信号が、前記光信号レシーバのＦＯＶ内にあるかどうかを判定する工程と、をさらに実行させる、請求項２２に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  25. 前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、
    前記光信号レシーバで、前記ビーコンの前記ソースによって伝送された光信号を受信する工程と、
    受信された前記光信号から記述情報を抽出する工程と、
    前記グラフィカルユーザインターフェース上に抽出した前記記述情報を表示する工程であって、受信された前記光信号から抽出された前記記述情報は、ビデオデータ、オーディオデータ、またはテキストデータのうちの少なくとも１つを含む、工程と、
    をさらに実行させる、請求項２１に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  26. 受信された前記光信号から抽出された前記記述情報は、前記ソースへの要求を開始するためのコントロールを含んでおり、前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに前記システムに対して、
    前記コントロールを選択するユーザ入力に対応するデータを受信することに応答して、前記ソースに光信号を伝送する工程をさらに実行させる、請求項２５に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  27. 前記ソースに伝送された前記光信号は、製品の注文要求をするための情報で変調される、請求項２６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  28. 前記ソースに伝送された前記光信号は、前記ソースからの追加情報の要求をするための情報で変調される、請求項２６に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
  29. 光ビーコンレシーバと、
    ビデオカメラ、プロセッサ、および、そこに記憶された命令を有する非一時的コンピュータ可読媒体を備え、前記光ビーコンレシーバと通信可能に結合されたモバイル装置と、
    を備えるシステムであって、
    前記命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記モバイル装置に対して、
    変調光ビームから抽出された情報を表示するためのアプリケーションを開始する工程と、
    前記ビデオカメラの視野（ＦＯＶ）のライブディスプレイを、前記アプリケーションのグラフィカルユーザインターフェース上に表示する工程と、
    前記光ビーコンレシーバのＦＯＶ内の光ビーコンを検出する工程と、
    前記光ビーコンから識別情報を抽出する工程と、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程と、
    抽出された前記識別情報および決定された前記角度位置に基づいて、前記グラフィカルユーザインターフェース上で、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイ上にオーバーレイされた前記ビーコンの前記ソースの視覚的表現をレンダリングする工程であって、前記ビーコンの前記ソースの前記視覚的表現は、前記カメラのＦＯＶのライブディスプレイに対する前記ソースの位置を視覚的に表す、工程と、
    を実行させ、
    前記光ビーコンのソースの角度位置を決定する工程は、前記光ビーコンの前記ソースの位置情報を前記光ビーコンから抽出すること、および、少なくとも前記位置情報を使用して前記光ビーコンの前記ソースの角度位置を決定することを含む、システム。
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