JPWO2008010274A1 - Visible light communication device - Google Patents

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Abstract

可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止し、通信品質を向上する。前景用の光を発光する第1の可視光LED11と、背景用の光を発光するもので第1の可視光LED11と発光波長帯域が異なる第2の可視光LED12と、前景用の光と背景用の光の双方に可視光通信用の情報が重畳されるように第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12を駆動する表示制御部10と、第1の可視光LED11の出力光に対して可視光通信用の情報に関連する表示情報を付加する表示情報付加部13と、前景用の光及び背景用の光を投影面に合焦状態で投影するフォーカス部14とを備え、波長帯域の異なる前景と背景による表示情報を投影面に視認可能に表示するとともに、前景と背景の双方の光に可視光通信用の情報を含むようにする。The presence / absence of visible light communication and communication contents can be easily viewed by a user, and CN deterioration due to visible display of communication contents is prevented, thereby improving communication quality. A first visible light LED 11 that emits light for foreground, a second visible light LED 12 that emits light for background, and has a light emission wavelength band different from that of the first visible light LED 11, and foreground light and background Display control unit 10 for driving the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 so that the information for visible light communication is superimposed on both of the light for use and the output light of the first visible light LED 11 A display information adding unit 13 that adds display information related to information for visible light communication, and a focus unit 14 that projects the foreground light and the background light onto the projection surface in a focused state. Display information on the foreground and background in different bands is displayed on the projection surface so as to be visible, and information for visible light communication is included in both the foreground and background light.

Description

本発明は、可視光による通信を行う可視光通信装置に関する。   The present invention relates to a visible light communication apparatus that performs communication using visible light.

可視光通信は、人間の目に見える表示器や照明などの可視光を利用して、可視光情報として付加した情報を伝送するものである。可視光通信においては、送信側では光源から出射する可視光を伝送情報に応じて変調して情報を重畳した状態で発信し、受信側では受光した可視光を復調することで伝送情報を取得するようになっている。従来の可視光通信においては、可視であることが最大の特徴であるにもかかわらず、利用者が可視光通信によって情報が伝送されているかどうか、及び、どのような情報が伝送されているかを認識することは困難であった。   In the visible light communication, information added as visible light information is transmitted using visible light such as a display or illumination visible to human eyes. In visible light communication, visible light emitted from a light source is modulated in accordance with transmission information and transmitted in a state where information is superimposed on the transmission side, and transmission information is acquired by demodulating the received visible light on the reception side. It is like that. In conventional visible light communication, whether or not information is transmitted by visible light communication, and what information is transmitted, despite the fact that visibility is the biggest feature. It was difficult to recognize.

可視光を利用した通信装置として、例えば特許文献1には、赤外線通信等の不可視光による無線通信を行うものにおいて、可視光を赤外線等の照射領域のガイドに用いる無線通信装置が開示されている。この従来例の無線通信装置は、赤外線照射領域の中心等に可視光光軸を合わせるよう配置することにより、目に見えない赤外線の照射領域の代わりに可視光の光ビームの照射位置を目で確認することで、赤外線が送信可能な位置にあることを判断するものである。この特許文献1に記載の従来例は、通信を行う赤外線等のガイドに可視光を利用するものであり、利用者は伝送される情報内容が何であるかを実際に通信が成功するまで認識することができない。   As a communication device using visible light, for example, Patent Document 1 discloses a wireless communication device that uses visible light as a guide for an irradiation area such as infrared light in wireless communication using invisible light such as infrared communication. . This conventional wireless communication device is arranged so that the visible light optical axis is aligned with the center of the infrared irradiation region, etc., so that the irradiation position of the visible light beam can be visually observed instead of the invisible infrared irradiation region. By checking, it is determined that the infrared ray is in a position where it can be transmitted. The conventional example described in Patent Document 1 uses visible light as a guide for infrared rays or the like for communication, and the user recognizes what the information content to be transmitted is until the communication is actually successful. I can't.

可視光通信装置としては、例えば特許文献2に可視光通信表示システムおよび可視光通信照明システムが開示されている。この可視光通信表示システムにおける表示装置は、複数の可視光を発する光源から構成された図形を表示すると共に可視光通信で情報を発信するものであり、上記表示装置において、発信用の可視光情報と共に受信した所定の識別情報と当該装置の識別情報とが一致するかを判定し、一致した場合に光源を変調して可視光情報を発信するようになっている。   As a visible light communication apparatus, for example, Patent Document 2 discloses a visible light communication display system and a visible light communication illumination system. The display device in the visible light communication display system displays a figure composed of a plurality of light sources that emit visible light and transmits information by visible light communication. In the display device, visible light information for transmission In addition, it is determined whether or not the predetermined identification information received together with the identification information of the device matches, and if they match, the light source is modulated and visible light information is transmitted.

この特許文献2に記載の従来例は、LED(Light Emitting Diode)などを用いた表示板において可視光通信をする場合の構成を示したものである。この従来例の表示装置を天井などに設置する場合は、ユーザが上を見上げないと可視光通信している内容を把握できない。また、表示装置の照度を上げると、文字や図形として見えなくなってしまう。   The conventional example described in Patent Document 2 shows a configuration in the case where visible light communication is performed on a display board using an LED (Light Emitting Diode) or the like. When this conventional display device is installed on a ceiling or the like, the contents of visible light communication cannot be grasped unless the user looks up. Further, when the illuminance of the display device is increased, the display device cannot be seen as characters or figures.

図11は赤外線と可視光とを用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図である。この図11の例は、特許文献1に記載された構成を模擬したもので、赤外線光源101からの赤外線によって通信を行い、可視光光源102からの可視光を表示にのみ用いる場合に対応する。この場合、赤外線受光素子の受光帯域105は、赤外線光源101から出射される赤外線帯域λx1の光のみに対応している。また、可視光光源102から出射される可視光帯域λx2の光にはデータが重畳されていない状態である。この状態では、利用者は通信を行っている赤外線の照射エリアを実際には正確に視認できなく、また情報内容も視認することはできない。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing a band of output light in a communication device using infrared light and visible light. The example of FIG. 11 simulates the configuration described in Patent Document 1, and corresponds to the case where communication is performed using infrared rays from the infrared light source 101 and the visible light from the visible light source 102 is used only for display. In this case, the light receiving band 105 of the infrared light receiving element corresponds to only the light in the infrared band λx1 emitted from the infrared light source 101. In addition, data is not superimposed on the light in the visible light band λx2 emitted from the visible light source 102. In this state, the user cannot actually visually recognize the infrared irradiation area with which the user is communicating, and cannot view the information content.

図12は2つの可視光を用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図である。この図12の例は、可視光通信と図11の例とを組み合わせたもので、第1の可視光光源111からの第1の可視光によって通信を行い、第2の可視光光源112からの第2の可視光を表示にのみ用いる場合に対応する。この場合、人間の可視帯域に第1の可視光光源111から出射される第1の可視光の可視光帯域λx1と第2の可視光光源112から出射される第2の可視光の可視光帯域λx2とが含まれ、これらの2つの帯域の光が視認可能である。また、第1の可視光光源111から送出される第1の可視光のみでデータを伝送しており、第2の可視光光源112からの第2の可視光にはデータが重畳されていない状態である。この状態では、可視光帯域全域を受光帯域106として持つ一般的な可視光用受光素子で受光した場合に、第2の可視光光源112からの第2の可視光はノイズになってしまい、通信用の第1の可視光光源111からの第1の可視光にとっては、CN劣化を招くことになる。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing a band of output light in a communication device using two visible lights. The example of FIG. 12 is a combination of the visible light communication and the example of FIG. 11, performs communication using the first visible light from the first visible light source 111, and transmits from the second visible light source 112. This corresponds to the case where the second visible light is used only for display. In this case, the visible light band λx1 of the first visible light emitted from the first visible light source 111 and the visible light band of the second visible light emitted from the second visible light source 112 in the human visible band. λx2 is included, and these two bands of light are visible. Further, data is transmitted only by the first visible light transmitted from the first visible light source 111, and the data is not superimposed on the second visible light from the second visible light source 112. It is. In this state, when a general visible light receiving element having the entire visible light band as the light receiving band 106 is received, the second visible light from the second visible light source 112 becomes noise, and communication is performed. The first visible light from the first visible light source 111 for use causes CN degradation.

特開平9−69815号公報JP-A-9-69815 特開2006−50528号公報JP 2006-50528 A

従来の可視光通信装置では、可視光通信を行っている際の伝送情報の内容を容易に視認することができなかった。また、照明を利用して可視光通信を行う場合に、データ送信をしている照明としていない照明との識別ができなかった。さらに、通信内容を視認可能に表示するために、他の帯域の可視光を用いるようにした場合は、可視光通信にとっては表示用の可視光がノイズとなってしまい、CNが劣化するという不具合が生じる。   In the conventional visible light communication apparatus, the contents of transmission information when performing visible light communication cannot be easily visually confirmed. Further, when visible light communication is performed using illumination, it is not possible to distinguish from illumination that is not used as illumination for data transmission. Further, when visible light of another band is used to display the communication contents so as to be visible, the visible light for display becomes noise for visible light communication, and CN deteriorates. Occurs.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止することが可能な可視光通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows the user to easily recognize the presence / absence of visible light communication and the communication content, and can prevent the CN deterioration due to the visible display of the communication content. An object is to provide an optical communication device.

本発明の可視光通信装置は、可視光光源を含み、異なる複数の色の可視光を出力するもので、前記複数の色の出力光のうち、少なくとも一つを前景用の光とし、他の少なくとも一つを背景用の光として出力する可視光出力部と、前記前景用の光と前記背景用の光の双方において可視光通信用の情報を含むように前記可視光光源を駆動する光源制御部と、前記前景用の光または前記背景用の光に対して、前記可視光通信用の情報に関連する表示情報を出力光の投影面に投影した状態で視認可能となるように付加する表示情報付加部と、前記前景用の光及び前記背景用の光を投影面に投影する投影部とを備えるものである。   The visible light communication device of the present invention includes a visible light source and outputs visible light of a plurality of different colors. At least one of the plurality of colors of output light is foreground light, A visible light output unit that outputs at least one as background light, and a light source control that drives the visible light source so that information for visible light communication is included in both the foreground light and the background light And display for adding display information related to the visible light communication information to the foreground light or the background light so as to be visible in a state of being projected on the projection surface of the output light. An information adding unit; and a projection unit that projects the foreground light and the background light onto a projection surface.

これにより、可視光通信用の出力光を照射する際、可視光通信用の情報に関連する表示情報を投影面に視認可能に表示することによって、波長帯域の異なる前景と背景による表示情報に基づいて可視光通信を行っているかどうか、及びその通信内容を利用者が目視で容易に認識可能となる。また、前景用の光と背景用の光の双方に可視光通信用の情報を含むようにすることで、通信内容の可視表示の際に前景または背景がノイズ成分となることなく、CN劣化を防止できる。   Thereby, when irradiating the output light for visible light communication, display information related to the information for visible light communication is displayed on the projection surface so as to be visible, so that the display information based on the foreground and the background having different wavelength bands is used. Thus, the user can easily visually recognize whether or not visible light communication is being performed and the communication contents. In addition, by including information for visible light communication in both foreground light and background light, CN degradation can be achieved without the foreground or background becoming a noise component when displaying the communication content. Can be prevented.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記可視光出力部は、前記可視光光源として、前記前景用の光を発光する第1の可視光光源と、前記背景用の光を発光するもので前記第1の可視光光源と発光波長帯域が異なる第2の可視光光源とを備えるものとする。   In addition, the present invention is the above visible light communication device, wherein the visible light output unit includes the first visible light source that emits the foreground light as the visible light source, and the background light. And a second visible light source having a light emission wavelength band different from that of the first visible light source.

これにより、例えば異なる発光中心波長を持つ可視光LEDなどの第1の可視光光源及び第2の可視光光源によって、それぞれ前景用と背景用の光を出力することで、表示情報を視認可能に表示しつつ可視光通信を行うことができる。   Thereby, for example, the display information can be visually recognized by outputting foreground and background light respectively by the first visible light source and the second visible light source such as visible light LEDs having different emission center wavelengths. Visible light communication can be performed while displaying.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記可視光出力部は、前記前景用の光を透過する第1のフィルタと、前記背景用の光を透過するもので前記第1のフィルタと透過帯域が異なる第2のフィルタとを備えるものとする。   Further, the present invention is the above visible light communication device, wherein the visible light output unit transmits the foreground light and the background light. And a second filter having a different transmission band.

これにより、例えば白色光LEDなどの可視光光源を用いて光路を2つに分岐し、第1のフィルタ及び第2のフィルタによって、それぞれ前景用と背景用の光を透過して出力することで、表示情報を視認可能に表示しつつ可視光通信を行うことができる。   Thus, for example, by using a visible light source such as a white light LED, the optical path is branched into two, and the foreground and background light are transmitted and output by the first filter and the second filter, respectively. Visible light communication can be performed while displaying the display information in a visible manner.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記可視光出力部は、白色光を出力する可視光光源と、前記前景用の光または前記背景用の光の一方を透過するフィルタとを少なくとも備えるものとする。   The present invention is the above visible light communication device, wherein the visible light output unit includes a visible light source that outputs white light, and a filter that transmits one of the foreground light and the background light. And at least.

これにより、例えば白色光LEDなどの可視光光源を用いて光路を2つに分岐し、前景用と背景用の少なくとも一方の光をフィルタによって透過して出力することで、表示情報を視認可能に表示しつつ可視光通信を行うことができる。   This makes it possible to visually recognize display information by branching the optical path into two using a visible light source such as a white light LED, and transmitting and outputting at least one light for foreground and background using a filter. Visible light communication can be performed while displaying.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記表示情報付加部は、前記表示情報を投影面上で形成するために一部領域を遮断または透過する透過領域制御部材を備えるものとする。   The present invention is the above visible light communication device, wherein the display information adding unit includes a transmission region control member that blocks or transmits a part of the region in order to form the display information on a projection plane. And

これにより、例えば液晶パネルなどの透過領域制御部材によって、前景用の光または背景用の光の一部領域を遮断または透過することで、表示情報を投影面上で形成して視認可能に表示することができる。   Thus, for example, by using a transmission region control member such as a liquid crystal panel, a partial area of foreground light or background light is blocked or transmitted, so that display information is formed on the projection surface and displayed in a visible manner. be able to.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記前景用の光と前記背景用の光とが所定値以上のコントラストを持つように出力光の色を制御するコントラスト制御部を備えるものとする。   Further, the present invention is the above visible light communication device, further comprising a contrast control unit that controls a color of the output light so that the foreground light and the background light have a contrast of a predetermined value or more. Shall.

これにより、コントラスト制御部において、例えば、投影面からの反射光を受光してそのRGB成分を検出する受光部、前記RGB成分から明度差及び色差を算出してコントラストを判定するコントラスト判定部、前記コントラストの値が所定値以上となるように前景用の光と背景用の光の少なくとも一方の色を調整する色調整部などを有する構成とし、出力光の色を調整することによって、前景と背景のコントラストを適正にすることができ、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   Thus, in the contrast control unit, for example, a light receiving unit that receives reflected light from the projection surface and detects the RGB component thereof, a contrast determination unit that calculates a brightness difference and a color difference from the RGB component and determines the contrast, Foreground and background by adjusting the color of the output light with a color adjustment unit that adjusts the color of at least one of the foreground light and background light so that the contrast value is equal to or greater than a predetermined value The contrast of the display can be made appropriate, and the user can recognize the display information more clearly.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記投影面における前記表示情報の合焦状態を調整する焦点調整部を備えるものとする。   Moreover, this invention is said visible light communication apparatus, Comprising: The focus adjustment part which adjusts the focus state of the said display information in the said projection surface shall be provided.

これにより、焦点調整部において、例えば、表示情報の投影面上での合焦状態を検出するAF部、前記AF部の出力に応じて投影部の光学レンズ等を駆動するレンズ駆動部等を備える構成とし、光学系の光路上の位置を調整することによって、表示情報の焦点調整を適正にすることができ、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   Accordingly, the focus adjustment unit includes, for example, an AF unit that detects a focus state of display information on the projection surface, a lens driving unit that drives an optical lens of the projection unit according to the output of the AF unit, and the like. By adjusting the position of the optical system on the optical path, the focus of the display information can be adjusted appropriately, and the user can recognize the display information more clearly.

本発明の可視光通信方法は、可視光光源から、異なる複数の色の可視光を出力し、前記複数の色の出力光のうち、少なくとも一つを前景用の光とし、他の少なくとも一つを背景用の光として出力するステップと、前記前景用の光と前記背景用の光の双方において可視光通信用の情報を含むように前記可視光光源を駆動するステップと、前記前景用の光または前記背景用の光に対して、前記可視光通信用の情報に関連する表示情報を出力光の投影面に投影した状態で視認可能となるように付加するステップと、前記前景用の光及び前記背景用の光を投影面に投影するステップとを備えるものである。   The visible light communication method of the present invention outputs visible light of a plurality of different colors from a visible light source, and at least one of the plurality of colors of output light is foreground light, and at least one of the other colors. Output as background light, driving the visible light source to include information for visible light communication in both the foreground light and the background light, and the foreground light Or adding the display information related to the visible light communication information to the background light so that the display information can be viewed in a state projected onto the projection surface of the output light, and the foreground light and Projecting the background light onto a projection surface.

これにより、可視光通信用の出力光を照射する際、可視光通信用の情報に関連する表示情報を投影面に視認可能に表示することによって、波長帯域の異なる前景と背景による表示情報に基づいて可視光通信を行っているかどうか、及びその通信内容を利用者が目視で容易に認識可能となる。また、前景用の光と背景用の光の双方に可視光通信用の情報を含むようにすることで、通信内容の可視表示の際に前景または背景がノイズ成分となることなく、CN劣化を防止できる。   Thereby, when irradiating the output light for visible light communication, display information related to the information for visible light communication is displayed on the projection surface so as to be visible, so that the display information based on the foreground and the background having different wavelength bands is used. Thus, the user can easily visually recognize whether or not visible light communication is being performed and the communication contents. In addition, by including information for visible light communication in both foreground light and background light, CN degradation can be achieved without the foreground or background becoming a noise component when displaying the communication content. Can be prevented.

本発明によれば、可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止することが可能な可視光通信装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while the presence or absence of visible light communication and communication content can be made visible easily by a user, the visible light communication apparatus which can prevent CN degradation by the visible display of communication content can be provided.

本発明の実施形態に係る可視光通信装置の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the visible light communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る可視光通信装置の出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the zone | band of the output light of the visible light communication apparatus which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態における可視光通信装置の出力光の投影状態を模式的に示す説明図Explanatory drawing which shows typically the projection state of the output light of the visible light communication apparatus in embodiment of this invention 本発明の第1の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the visible light communication apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る可視光通信装置の主要部の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the principal part of the visible light communication apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本実施形態の可視光通信装置における可視光光源及び出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the band of visible light source and output light in the visible light communication apparatus of this embodiment 本発明の第3の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the visible light communication apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施形態における可視光通信装置のコントラスト調整の動作手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement procedure of contrast adjustment of the visible light communication apparatus in 3rd Embodiment. 本発明の第4の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the visible light communication apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 第4の実施形態における可視光通信装置のフォーカス調整の動作手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement procedure of the focus adjustment of the visible light communication apparatus in 4th Embodiment. 赤外線と可視光とを用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the zone | band of the output light in the communication apparatus using infrared rays and visible light 2つの可視光を用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the zone | band of the output light in the communication apparatus using two visible lights

符号の説明Explanation of symbols

10 表示制御部
11 第1の可視光LED
12 第2の可視光LED
13 表示情報付加部
14 フォーカス部
15 投影面
16 携帯機器
20、40、50、60 可視光通信装置
21 通信機能部
22、52、62 表示制御部
23、43、53、63 光学系
28 メモリ
29 LED制御部
30 送信制御部
31 受信制御部
32 液晶制御部
33 可視光用PD
34 偏光板
35 液晶パネル
36 光学レンズ
37、65 レンズ位置調整部
38、66 レンズ駆動部
41 可視光LED
42 光分岐器
45、46 フィルタ
54 コントラスト分析部
55 フィルタ制御部
57、58 波長可変フィルタ
59 RGBフィルタ
64 AF部
67、68 ミラー
10 Display Control Unit 11 First Visible Light LED
12 Second visible light LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Display information addition part 14 Focus part 15 Projection surface 16 Portable apparatus 20, 40, 50, 60 Visible light communication apparatus 21 Communication function part 22, 52, 62 Display control part 23, 43, 53, 63 Optical system 28 Memory 29 LED Control unit 30 Transmission control unit 31 Reception control unit 32 Liquid crystal control unit 33 PD for visible light
34 Polarizing plate 35 Liquid crystal panel 36 Optical lens 37, 65 Lens position adjusting unit 38, 66 Lens driving unit 41 Visible light LED
42 Optical splitter 45, 46 Filter 54 Contrast analysis unit 55 Filter control unit 57, 58 Tunable filter 59 RGB filter 64 AF unit 67, 68 Mirror

以下の実施形態では、可視光通信装置として照明装置に適用した構成例を示す。本実施形態の可視光通信装置の発光部としては、LED(Light Emitting Diode)による発光素子を用いることとする。   In the following embodiment, the structural example applied to the illuminating device as a visible light communication apparatus is shown. As a light emitting unit of the visible light communication device of the present embodiment, a light emitting element using an LED (Light Emitting Diode) is used.

図1は本発明の実施形態に係る可視光通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の可視光通信装置は、表示制御部10、第1の可視光LED11、第2の可視光LED12、表示情報付加部13、フォーカス部14を備えて構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a visible light communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The visible light communication apparatus according to the present embodiment includes a display control unit 10, a first visible light LED 11, a second visible light LED 12, a display information adding unit 13, and a focusing unit 14.

表示制御部10は、この可視光通信装置より送信するデータの出力制御とともに、可視光通信用に照射する光の表示態様を制御するものである。表示制御部10は、光源制御部の機能とともに表示情報付加部を制御する機能を有し、第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12を変調するための可視光通信用の変調データと、表示情報付加部13において付加して投影すべき表示情報とを出力する。ここで、変調データと表示情報は関連のあるものとする。また、変調方式としては、例えば振幅変調や位相変調などの方式を使っても良い。また、第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12に出力する変調データは同一のものである。   The display control unit 10 controls the display mode of light emitted for visible light communication, together with output control of data transmitted from the visible light communication device. The display control unit 10 has a function of controlling the display information adding unit together with the function of the light source control unit, and includes modulation data for visible light communication for modulating the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12, and The display information adding unit 13 outputs the display information to be added and projected. Here, it is assumed that the modulation data and the display information are related. As a modulation method, for example, a method such as amplitude modulation or phase modulation may be used. Further, the modulation data output to the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 are the same.

第1の可視光LED11、第2の可視光LED12は、それぞれ可視光を発光する可視光光源であり、可視光出力部の機能を実現するものである。第1の可視光LED11と第2の可視光LED12とは出力光の波長が異なり、互いに異なる色を発光するものである。これらの第1の可視光LED11、第2の可視光LED12は、それぞれ表示制御部10からの変調データによってLEDの出力光を変調する。   Each of the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 is a visible light source that emits visible light, and realizes the function of the visible light output unit. The first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 have different wavelengths of output light and emit different colors. Each of the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 modulates the output light of the LED according to the modulation data from the display control unit 10.

表示情報付加部13は、変調データで変調された第1の可視光LED11の出力光に、表示制御部10から受信した表示情報を付加する。具体的には、表示情報付加部13は、スリット、マスクなどの、第1の可視光LED11の出力光を透過する部分と透過しない部分とを有し、これらの透過/非等化部分を変更可能な透過領域制御部材を備え、表示制御部10からの表示情報に応じて文字、記号、図形などの表示情報を付加する。また、表示情報付加部13の透過領域制御部材として、スリット、マスクなどの代わりに、液晶パネルを用いれば、より多様な表示情報を付加することができる。   The display information adding unit 13 adds the display information received from the display control unit 10 to the output light of the first visible light LED 11 modulated with the modulation data. Specifically, the display information adding unit 13 has a part that transmits the output light of the first visible light LED 11 and a part that does not transmit, such as a slit and a mask, and changes these transmission / non-equalization parts. A possible transmissive region control member is provided, and display information such as characters, symbols, and figures is added according to display information from the display control unit 10. Further, if a liquid crystal panel is used as a transmission region control member of the display information adding unit 13 instead of a slit, a mask, etc., more various display information can be added.

フォーカス部14は、出射光学系を備え、投影部の機能を有するもので、変調データで変調され表示情報が付加された第1の可視光LED11の出力光を、床面、壁面などの投影面に投影し、焦点を合わせて結像させる。具体的には、フォーカス部14は出射光学系として投影用の光学レンズなどを有して構成される。また、フォーカシングのための投影用レンズの駆動機構などを備えていてもよい。   The focus unit 14 includes an output optical system and has a function of a projection unit. The focus unit 14 projects the output light of the first visible light LED 11 modulated with modulation data and added with display information onto a projection surface such as a floor surface or a wall surface. And focus and focus on the image. Specifically, the focus unit 14 is configured to have a projection optical lens or the like as an output optical system. Further, a projection lens drive mechanism for focusing may be provided.

図2は本発明の実施形態に係る可視光通信装置の出力光の帯域を示す説明図、図3は本発明の実施形態における可視光通信装置の出力光の投影状態を模式的に示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory view showing a band of output light of the visible light communication apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a projection state of output light of the visible light communication apparatus in the embodiment of the present invention. It is.

本実施形態では、可視光光源から異なる複数の波長の光を出力し、一方を文字等の表示情報を付加した前景の光とし、他方を背景の光として床や壁等の投影面に投影する。これにより、可視光通信の内容を背景と前景による表示情報として可視的に表示することができる。   In the present embodiment, light having a plurality of different wavelengths is output from a visible light source, one is used as foreground light to which display information such as characters is added, and the other is projected onto a projection surface such as a floor or a wall as background light. Thereby, the contents of visible light communication can be visually displayed as display information based on the background and foreground.

図2に示すように、人間の可視帯域において、第1の可視光LED11から発光中心波長が波長λ1の前景となる表示情報が付加された光を出力し、第2の可視光LED12から発光中心波長が波長λ2の背景となる光を出力する。また、これらの色の異なる第1の可視光LED11の出力光と第2の可視光LED12の出力光のそれぞれを同一の変調データによって変調し、可視光通信用のデータを重畳して送信する。これらの出力光の波長λ1、λ2は、人間の可視帯域内のもので、互いに異なる色であればよく、認識が容易なように所定値以上のコントラストを持つ色の組み合わせであれば、λ1とλ2の大小関係や値などは任意である。   As shown in FIG. 2, in the human visible band, the first visible light LED 11 outputs light with display information added to the foreground whose emission center wavelength is the wavelength λ1, and the second visible light LED 12 emits the emission center. The light which becomes the background of the wavelength λ2 is output. Further, the output light of the first visible light LED 11 and the output light of the second visible light LED 12 having different colors are modulated by the same modulation data, and the visible light communication data is superimposed and transmitted. The wavelengths λ1 and λ2 of these output lights are in the human visible band and may be different colors from each other. If the combination of colors having a contrast of a predetermined value or more is easy to recognize, λ1 and The magnitude relationship and value of λ2 are arbitrary.

そして、図3に示すように、これら第1の可視光LED11からの情報表示(前景表示)用の出力光と第2の可視光LED12からの背景表示用の出力光は、床面、壁面などの投影面15に合焦状態で投影される。このとき、第1の可視光LED11からの出力光と第2の可視光LED12からの出力光を重ねた状態で投影する。これにより、利用者は背景と前景による表示情報によって可視光通信の内容を目視で容易に認識できる。また、携帯電話機などの携帯機器16では、可視光LED11、12からの可視光の照射領域17において変調された可視光を受信して復調することによって、可視光通信によるデータを取得できる。   As shown in FIG. 3, the output light for information display (foreground display) from the first visible light LED 11 and the output light for background display from the second visible light LED 12 are the floor surface, wall surface, and the like. Is projected on the projection plane 15 in a focused state. At this time, the output light from the first visible light LED 11 and the output light from the second visible light LED 12 are projected in a superimposed state. As a result, the user can easily visually recognize the contents of visible light communication based on the display information of the background and foreground. Further, the portable device 16 such as a cellular phone can acquire data by visible light communication by receiving and demodulating visible light modulated in the visible light irradiation region 17 from the visible light LEDs 11 and 12.

この場合、受信側の携帯機器16における可視光用受光素子の受信帯域B1には、表示情報が付加された前景の光の波長λ1と背景の光の波長λ2の双方が含まれているが、両方の光にデータが重畳されているため、情報表示用に設けた一方の可視光がノイズとなる不具合が生じない。よって、携帯機器16の受光部が可視光通信用の投影光における文字、図形等の表示情報部分に位置する場合であっても、CN劣化無くデータ通信が可能である。   In this case, the reception band B1 of the visible light receiving element in the portable device 16 on the receiving side includes both the wavelength λ1 of the foreground light and the wavelength λ2 of the background light to which the display information is added. Since data is superimposed on both lights, there is no problem that one visible light provided for information display becomes noise. Therefore, even when the light receiving unit of the portable device 16 is located in a display information portion such as characters and figures in the projection light for visible light communication, data communication is possible without CN deterioration.

このように本実施形態では、第1の可視光LED11からの出力光に付加された表示情報よって、可視光通信の内容を可視的に表示し、利用者が容易に認識することが可能である。また、前景用及び背景用の2つの可視光LED11、12からの出力光によって、可視光通信用に変調された光の強度を増加させることができる。さらに、第1の可視光LED11からの出力光と第2の可視光LED12からの出力光とは同一の変調データによって変調されているので、通信内容の表示によるCN劣化を無くすことができ、可視光通信の通信品質を高く保持できる。   Thus, in this embodiment, the display information added to the output light from the first visible light LED 11 allows the contents of visible light communication to be visually displayed and can be easily recognized by the user. . Further, the intensity of light modulated for visible light communication can be increased by the output light from the two visible light LEDs 11 and 12 for foreground and background. Further, since the output light from the first visible light LED 11 and the output light from the second visible light LED 12 are modulated by the same modulation data, CN deterioration due to display of communication contents can be eliminated, and visible light is visible. High communication quality of optical communication can be maintained.

以下に、可視光通信装置の構成例をいくつかの実施形態において示す。
(第1の実施形態)
図4は本発明の第1の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図である。第1の実施形態の可視光通信装置20は、通信機能部21、表示制御部22、光学系23を備えて構成される。
Below, the structural example of a visible light communication apparatus is shown in some embodiment.
(First embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the visible light communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. The visible light communication device 20 according to the first embodiment includes a communication function unit 21, a display control unit 22, and an optical system 23.

通信機能部21は、送信部24と受信部25とを有し、ネットワーク網26と有線または無線にて接続されており、他の通信機器27と双方向通信が可能である。ネットワーク網26としては、例えば、W−LAN(Wireless Local Area Network:無線LAN)、UWB(Ultra Wide Band)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(商標)、携帯電話網、インターネット網などの各種無線または有線による通信手段の接続形態が利用可能である。   The communication function unit 21 includes a transmission unit 24 and a reception unit 25, and is connected to a network 26 by wire or wireless, and can perform bidirectional communication with other communication devices 27. Examples of the network 26 include various wireless such as W-LAN (Wireless Local Area Network: wireless LAN), UWB (Ultra Wide Band), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (trademark), mobile phone network, and Internet network. A connection form of communication means by wire can be used.

表示制御部22は、LED制御部29、送信制御部30、受信制御部31、液晶制御部32を有して構成され、可視光光源である可視光LED11、12に対する出力制御、及び可視光用受光素子である可視光用PD(Photo Diode)33からの入力信号処理を行う。また、データの記憶を行うメモリ28を備え、通信機能部21と表示制御部22に接続されている。   The display control unit 22 includes an LED control unit 29, a transmission control unit 30, a reception control unit 31, and a liquid crystal control unit 32, and performs output control for visible light LEDs 11 and 12 that are visible light sources, and for visible light Input signal processing from a visible light PD (Photo Diode) 33 which is a light receiving element is performed. A memory 28 for storing data is provided, and is connected to the communication function unit 21 and the display control unit 22.

光学系23は、第1の可視光LED11、第2の可視光LED12、可視光用PD33、偏光板34、液晶パネル35、光学レンズ36を有して構成される。ここで、第1の可視光LED11と第2の可視光LED12は、図2に示したように、発光波長は可視光領域であるが、発光中心波長がそれぞれλ1とλ2と異なっている。なお、必須の構成要素ではないが、第1の可視光LED11からの出力光を投影面において合焦させるフォーカシングのための構成として、表示制御部22にレンズ位置調整部37を、光学系23にレンズ駆動部38をそれぞれ設け、光学レンズ36の位置調整が可能なようにしてもよい。   The optical system 23 includes a first visible light LED 11, a second visible light LED 12, a visible light PD 33, a polarizing plate 34, a liquid crystal panel 35, and an optical lens 36. Here, as shown in FIG. 2, the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 have a light emission wavelength in the visible light region, but have emission center wavelengths different from λ1 and λ2, respectively. Although not an essential component, the display control unit 22 includes a lens position adjustment unit 37 and the optical system 23 includes a focusing unit that focuses output light from the first visible light LED 11 on the projection surface. A lens driving unit 38 may be provided so that the position of the optical lens 36 can be adjusted.

ここで、第1の可視光LED11、第2の可視光LED12が可視光出力部の機能を実現する。また、LED制御部29、送信制御部30が光源制御部の機能を実現する。また、液晶制御部32、液晶パネル35が表示情報付加部の機能を実現する。また、光学レンズ36が照射部の機能を実現する。   Here, the 1st visible light LED11 and the 2nd visible light LED12 implement | achieve the function of a visible light output part. Further, the LED control unit 29 and the transmission control unit 30 realize the function of the light source control unit. In addition, the liquid crystal control unit 32 and the liquid crystal panel 35 realize the function of the display information adding unit. Further, the optical lens 36 realizes the function of the irradiation unit.

このような構成の可視光通信装置20において、通信機能部21は、送信部24及び受信部25によってネットワーク網26を介して通信機器27との間で通信を行い、データの送信、受信を行う。通信機能部21において受信したデータは、メモリ28に送られ、ここに情報として記憶されて蓄積される。   In the visible light communication apparatus 20 having such a configuration, the communication function unit 21 communicates with the communication device 27 via the network 26 by the transmission unit 24 and the reception unit 25, and transmits and receives data. . Data received by the communication function unit 21 is sent to the memory 28 where it is stored and stored as information.

表示制御部22のLED制御部29は、メモリ28より、伝達すべき情報(音楽や天気予報などのコンテンツ)や表示すべき文字、図形等の情報のデータを取得し、このデータに基づく表示データを液晶制御部32に出力する。また同時に、LED制御部29は、伝達すべき情報や表示すべき文字、図形等の情報のデータに基づいて送信信号の変調データを生成し、送信制御部30に対して変調データを出力する。液晶制御部32は、表示データに基づいて表示すべき文字、図形等を表示できるように、所定部分が透過可能となるよう液晶パネル35を制御する。   The LED control unit 29 of the display control unit 22 acquires from the memory 28 data of information to be transmitted (contents such as music and weather forecast) and information such as characters and graphics to be displayed, and display data based on this data Is output to the liquid crystal control unit 32. At the same time, the LED control unit 29 generates modulation data of the transmission signal based on data of information to be transmitted and information to be displayed such as characters and graphics, and outputs the modulation data to the transmission control unit 30. The liquid crystal control unit 32 controls the liquid crystal panel 35 so that a predetermined portion can be transmitted so that characters, figures, and the like to be displayed can be displayed based on the display data.

送信制御部30は、LED制御部29からの変調データを第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12に出力し、これらの可視光LED11、12を発光駆動する。これにより、可視光LED11、12からは、それぞれの発光波長によって、伝達すべき情報に対応する変調データで変調された可視光が出射される。ここで、第1の可視光LED11と第2の可視光LED12は、同じ情報(コンテンツ)を可視光通信により送信するため、同期してオン、オフを行う。なお、2つの可視光LED11、12において、可視光通信により伝送するデータ(可視光に重畳する変調データ)の伝送レートは、上記のように同期させて同じレートとするが、各LEDで発光電力が異なる場合など、装置構成や使用状態に応じて異なる伝送レートとすることも可能である。   The transmission control unit 30 outputs the modulation data from the LED control unit 29 to the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12, and drives the visible light LEDs 11 and 12 to emit light. Thereby, visible light modulated by the modulation data corresponding to the information to be transmitted is emitted from the visible light LEDs 11 and 12 according to the respective emission wavelengths. Here, the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 transmit the same information (contents) by visible light communication, and thus are turned on and off in synchronization. Note that the transmission rate of data transmitted by visible light communication (modulated data superimposed on visible light) in the two visible light LEDs 11 and 12 is the same rate synchronized as described above. It is also possible to set different transmission rates depending on the device configuration and usage state, such as when the values are different.

第1の可視光LED11からの出力光は、偏光板34を透過して所定の偏光を持つ光となった後、液晶パネル35を透過して表示内容に対応した所定部分が透過、遮断される。そして、液晶パネル35を透過した光が光学レンズ36を介して出射され、前景の情報表示用の光として投影面に投影される。第2の可視光LED12からの出力光は、そのまま出射されて背景の光として投影面に投影される。このとき、可視光通信用のデータ及びこれに関連する表示情報は、他の通信機器27などからネットワーク網26を介して送信し、通信内容を適宜変更することが可能である。   The output light from the first visible light LED 11 passes through the polarizing plate 34 to become light having a predetermined polarization, and then passes through the liquid crystal panel 35 to transmit and block a predetermined portion corresponding to display contents. . The light transmitted through the liquid crystal panel 35 is emitted through the optical lens 36 and projected onto the projection surface as light for displaying the foreground information. The output light from the second visible light LED 12 is emitted as it is and projected onto the projection surface as background light. At this time, the data for visible light communication and the display information related thereto can be transmitted from another communication device 27 or the like via the network 26 to change the communication contents as appropriate.

また、可視光用PD33は、携帯機器16などから上り方向の光通信信号を受信し、受信信号を受信制御部31に出力する。受信制御部31は、プリアンプ、誤り訂正などの受信信号処理を行い、受信データを通信機能部21に出力する。この受信データは、送信データとして通信機能部21の送信部24から送信され、ネットワーク網26を経由して対象の通信機器27へ伝送される。   The visible light PD 33 receives an upstream optical communication signal from the mobile device 16 and the like, and outputs the received signal to the reception control unit 31. The reception control unit 31 performs reception signal processing such as preamplification and error correction, and outputs reception data to the communication function unit 21. This reception data is transmitted as transmission data from the transmission unit 24 of the communication function unit 21 and transmitted to the target communication device 27 via the network 26.

上記のように、第1の実施形態では、可視光光源として2つの可視光LEDを設け、第1の可視光LED11によって通信内容などを示す文字等の表示情報を表示する前景の光を出力し、第2の可視光LED12によって前記表示情報に対する背景の光を出力する。また、第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12の両方の出力光を、伝送すべき情報に対応する変調データで変調し、可視光通信用のデータを重畳する。   As described above, in the first embodiment, two visible light LEDs are provided as visible light sources, and the first visible light LED 11 outputs foreground light for displaying display information such as characters indicating communication contents. The second visible light LED 12 outputs background light for the display information. Further, the output light of both the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 is modulated with modulation data corresponding to information to be transmitted, and the data for visible light communication is superimposed.

これにより、前景と背景による表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示し、利用者が容易に通信内容を認識することができる。また、2つの可視光LED11、12からの出力光は共に可視光通信用の変調データで変調されているため、これら2つの出力光が加算されることで可視光通信用の光の強度を増加できるとともに、可視光の照射領域内ではどこでもデータを受信できる。したがって、通信内容の表示を行うようにした場合でも可視光帯域のノイズを削減でき、可視光通信におけるCN劣化を防止することができる。   Thereby, the content of visible light communication is visually displayed by the display information by a foreground and a background, and a user can recognize the communication content easily. In addition, since the output lights from the two visible light LEDs 11 and 12 are both modulated by the modulation data for visible light communication, the intensity of the light for visible light communication is increased by adding these two output lights. Data can be received anywhere within the visible light irradiation area. Therefore, even when communication contents are displayed, noise in the visible light band can be reduced, and CN deterioration in visible light communication can be prevented.

(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態に係る可視光通信装置の主要部の詳細構成を示すブロック図である。図6は可視光通信装置における可視光光源及び出力光の帯域を示す説明図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the main part of the visible light communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a visible light source and a band of output light in the visible light communication apparatus.

第2の実施形態は、第1の実施形態の光学系の構成を変更し、可視光光源として単一の光源を用いた例である。第1の実施形態と同様の構成要素は同一の符号を付し、同一の構成及び動作に関する説明を省略し、ここでは第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   The second embodiment is an example in which the configuration of the optical system of the first embodiment is changed and a single light source is used as a visible light source. Constituent elements similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description of the same configuration and operation is omitted, and here, the description will focus on parts different from those in the first embodiment.

可視光通信装置40の光学系43は、可視光LED41、光分岐器42、第1のフィルタ45、第2のフィルタ46、可視光用PD33、偏光板34、液晶パネル35、光学レンズ36を有して構成される。   The optical system 43 of the visible light communication device 40 includes a visible light LED 41, an optical splitter 42, a first filter 45, a second filter 46, a visible light PD 33, a polarizing plate 34, a liquid crystal panel 35, and an optical lens 36. Configured.

ここで、可視光LED41、光分岐器42、第1のフィルタ45、第2のフィルタ46が可視光出力部の機能を実現する。   Here, the visible light LED 41, the optical branching device 42, the first filter 45, and the second filter 46 realize the function of the visible light output unit.

可視光光源としての可視光LED41は、白色光を発光するものを用い、発光波長が図6(a)に示すような人間の可視帯域ほぼ全域にわたるような出力帯域特性を有する。ここで、可視光LED41には、送信制御部30から伝達すべき情報に対応する変調データが入力され、この変調データで変調された可視光が可視光LED41から出射される。光分岐器42は、プリズムなどによって構成され、可視光LED41からの出力光を2つの光路に分岐させる。第1のフィルタ45と第2のフィルタ46は、光分岐器42から分岐された2つの出射光路上にそれぞれ配置される。   The visible light LED 41 as a visible light source is a light emitting LED that emits white light, and has an output band characteristic such that the emission wavelength covers almost the entire visible band of a human as shown in FIG. Here, modulation data corresponding to information to be transmitted from the transmission control unit 30 is input to the visible light LED 41, and visible light modulated by this modulation data is emitted from the visible light LED 41. The light splitter 42 is configured by a prism or the like, and branches the output light from the visible light LED 41 into two optical paths. The first filter 45 and the second filter 46 are respectively disposed on the two outgoing optical paths branched from the optical splitter 42.

第1のフィルタ45は、透過帯域が図6(b)に示すような中心波長λ1となるような出力帯域特性を有し、波長λ1の光を選択的に透過させる。第2のフィルタ46は、透過帯域が図6(a)に示すような可視帯域ほぼ全域、あるいは図6(c)に示すような中心波長λ2となるような出力帯域特性を有し、可視光LED41からの出力光をそのまま透過させるか、あるいは波長λ2の光を選択的に透過させる。   The first filter 45 has an output band characteristic such that the transmission band has a center wavelength λ1 as shown in FIG. 6B, and selectively transmits light having the wavelength λ1. The second filter 46 has an output band characteristic such that the transmission band is almost the entire visible band as shown in FIG. 6A or the center wavelength λ2 as shown in FIG. The output light from the LED 41 is transmitted as it is, or the light of wavelength λ2 is selectively transmitted.

第1のフィルタ45を透過した波長λ1の光は、偏光板34を透過して所定の偏光を持つ光となった後、液晶パネル35を透過して伝達すべき情報に関連する表示内容に対応した所定部分が透過、遮断される。このとき、液晶パネル35は、液晶制御部32によって表示データに基づいて所定部分が透過可能となるよう制御され、透過光によって表示すべき文字、図形等を表示できるように駆動される。そして、液晶パネル35を透過した光が光学レンズ36を介して出射され、前景の情報表示用の光として床や壁等の投影面に投影される。第2のフィルタ46を透過した白色光または波長λ2の光は、そのまま出射されて背景の光として投影面に投影される。   The light of wavelength λ1 that has passed through the first filter 45 passes through the polarizing plate 34 to become light having a predetermined polarization, and then corresponds to the display content related to information to be transmitted through the liquid crystal panel 35. The predetermined part is transmitted and blocked. At this time, the liquid crystal panel 35 is controlled by the liquid crystal control unit 32 so that a predetermined portion can be transmitted based on the display data, and is driven so as to display characters, figures, and the like to be displayed by the transmitted light. Then, the light transmitted through the liquid crystal panel 35 is emitted through the optical lens 36 and projected onto a projection surface such as a floor or a wall as light for displaying foreground information. The white light or the light having the wavelength λ2 that has passed through the second filter 46 is emitted as it is and projected onto the projection surface as background light.

なお、上記の例では、第1のフィルタ45を透過する前景用の光を波長λ1の光、第2のフィルタ46を透過する背景用の光を白色光または波長λ2の光としたが、背景用の光を波長λ2の光とした場合は、第1のフィルタ45が可視帯域ほぼ全域をそのまま透過させるものとして、通信内容などを示す文字等の表示情報を表示する前景用の光を白色光としてもよい。白色光を出力光とする場合は、第1のフィルタ45や第2のフィルタ46を設けないようにしてもよい。   In the above example, the foreground light that passes through the first filter 45 is light of wavelength λ1, and the background light that passes through the second filter 46 is white light or light of wavelength λ2. In the case where the light for wavelength λ2 is light, the first filter 45 transmits the entire visible band as it is, and the foreground light for displaying display information such as characters indicating communication contents is white light. It is good. When white light is used as output light, the first filter 45 and the second filter 46 may not be provided.

このように、第2の実施形態では、1つの可視光光源を用いて光路を2つに分岐し、それぞれフィルタで特定の波長帯域を透過して抽出する構成とすることで、第1の実施形態の複数の可視光光源を持つ場合と同様の機能を実現できる。すなわち、前景用と背景用とで異なる色の出力光を出射し、双方の光に可視光通信用のデータを重畳した状態で、前景と背景による表示情報を投影面に投影することによって、可視光通信の内容を可視的に表示することが可能となる。これにより、可視光通信におけるCN劣化を防止しつつ、利用者が容易に通信内容を認識することができる。   As described above, in the second embodiment, the optical path is divided into two by using one visible light source, and a specific wavelength band is transmitted and extracted by each filter. The same function as when having a plurality of visible light sources in the form can be realized. In other words, output light of different colors is emitted for the foreground and the background, and the display information for the foreground and the background is projected onto the projection plane in a state where the data for visible light communication is superimposed on both lights, thereby making the visible light visible. The contents of optical communication can be displayed visually. Thereby, the user can easily recognize the communication contents while preventing the CN deterioration in the visible light communication.

(第3の実施形態)
図7は本発明の第3の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図である。図8は第3の実施形態における可視光通信装置のコントラスト調整の動作手順を示すフローチャートである。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of the visible light communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure of contrast adjustment of the visible light communication apparatus according to the third embodiment.

第3の実施形態は、第2の実施形態の光学系及び表示制御部の構成を変更し、表示情報を含む出力光における前景と背景のコントラスト調整機能を設けた例である。第1及び第2の実施形態と同様の構成要素は同一の符号を付し、同一の構成及び動作に関する説明を省略し、ここでは第1及び第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   The third embodiment is an example in which the configuration of the optical system and the display control unit of the second embodiment is changed to provide a foreground / background contrast adjustment function for output light including display information. Constituent elements similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, description of the same configuration and operation is omitted, and here, the description will focus on parts that are different from the first and second embodiments. .

可視光通信装置50の表示制御部52は、LED制御部29、送信制御部30、受信制御部31、液晶制御部32に加えて、コントラスト分析部54、フィルタ制御部55を備えている。光学系53には、光分岐器42から分岐された2つの出射光路上にそれぞれ第1の波長可変フィルタ57、第2の波長可変フィルタ58が配置される。波長可変フィルタ57、58は、フィルタ制御部55からの制御信号に応じて透過する光の波長帯域を変更可能なように構成される。また、可視光用PD33の入射光路上に、光をR、G、Bの各色の波長に分離するRGBフィルタ59が挿抜自在に配置される。   The display control unit 52 of the visible light communication device 50 includes a contrast analysis unit 54 and a filter control unit 55 in addition to the LED control unit 29, the transmission control unit 30, the reception control unit 31, and the liquid crystal control unit 32. In the optical system 53, a first wavelength tunable filter 57 and a second wavelength tunable filter 58 are arranged on the two outgoing optical paths branched from the optical branching device 42, respectively. The wavelength tunable filters 57 and 58 are configured to be able to change the wavelength band of the transmitted light according to the control signal from the filter control unit 55. In addition, an RGB filter 59 that separates light into wavelengths of R, G, and B colors is detachably disposed on the incident light path of the visible light PD 33.

ここで、可視光LED41、光分岐器42、第1の波長可変フィルタ57、第2の波長可変フィルタ58が可視光出力部の機能を実現する。また、RGBフィルタ59、可視光用PD33、コントラスト分析部54、フィルタ制御部55、第1の波長可変フィルタ57、第2の波長可変フィルタ58がコントラスト制御部の機能を実現する。   Here, the visible light LED 41, the optical branching device 42, the first wavelength tunable filter 57, and the second wavelength tunable filter 58 realize the function of the visible light output unit. In addition, the RGB filter 59, the visible light PD 33, the contrast analysis unit 54, the filter control unit 55, the first wavelength tunable filter 57, and the second wavelength tunable filter 58 realize the function of the contrast control unit.

可視光用PD33の出力信号は、受信制御部31とともにコントラスト分析部54に入力される。RGBフィルタ59は、移動機能を持ち、コントラスト分析部54による入射光のコントラスト分析を行うときのみ可視光用PD33の前に配置され、コントラスト調整後には可視光用PD33の入射光路上から退避する。すなわち、コントラスト分析を行わない通常動作時には、外部の携帯機器等からの送信光がRGBフィルタ59を通過しないでそのまま可視光用PD33に入射するようにRGBフィルタ59が移動する。   The output signal of the visible light PD 33 is input to the contrast analysis unit 54 together with the reception control unit 31. The RGB filter 59 has a moving function, and is disposed in front of the visible light PD 33 only when the contrast analysis of the incident light is performed by the contrast analysis unit 54, and retracts from the incident light path of the visible light PD 33 after contrast adjustment. That is, during normal operation without contrast analysis, the RGB filter 59 moves so that transmission light from an external portable device or the like enters the visible light PD 33 without passing through the RGB filter 59.

フィルタ制御部55は、コントラスト分析部54による分析結果を入力し、このコントラスト分析結果に応じて波長可変フィルタ57、58の透過波長帯域を制御する。これにより、波長可変フィルタ57、58で透過する光の波長帯域(出力する可視光の色)の調整を行う。   The filter control unit 55 receives the analysis result from the contrast analysis unit 54 and controls the transmission wavelength band of the wavelength tunable filters 57 and 58 according to the contrast analysis result. As a result, the wavelength band of light transmitted through the wavelength tunable filters 57 and 58 (color of visible light to be output) is adjusted.

表示情報の視認性を考慮して、予め出力光の前景と背景とのコントラストが所定値以上となるように設定してあっても、投影面である床面や壁面の材料、色等によっては可視化した文字などの表示情報が見づらくなる場合がある。このため、本実施形態では、投影面からの反射光を検出して前景と背景とのコントラストを算出し、コントラストが所定値以上に高くなるように出力光の色(波長)を調整する。   Considering the visibility of display information, even if the contrast between the foreground and background of the output light is set to a predetermined value or more in advance, depending on the floor surface and wall material, color etc. Display information such as visualized characters may be difficult to see. For this reason, in the present embodiment, the contrast between the foreground and the background is calculated by detecting the reflected light from the projection surface, and the color (wavelength) of the output light is adjusted so that the contrast becomes higher than a predetermined value.

ここで、投影面に投影した表示情報を持つ前景とその周囲の背景とのコントラストについて説明する。出力光のコントラストを分析する場合、前景の光と背景の光をそれぞれ出射した状態で、投影面から反射して入射し、RGBフィルタ59を通過した光を可視光用PD33で受光し、コントラスト分析部54においてそれぞれの色R、G、Bにおける強度を測定する。その後、明度差と色差を算出する。   Here, the contrast between the foreground having display information projected on the projection plane and the surrounding background will be described. When analyzing the contrast of the output light, the foreground light and the background light are respectively emitted, reflected from the projection surface and incident, and the light that has passed through the RGB filter 59 is received by the visible light PD 33, and contrast analysis is performed. The unit 54 measures the intensity in each of the colors R, G, and B. Thereafter, the brightness difference and the color difference are calculated.

R、G、Bの各色の値から、明度Vは例えば以下の計算式で算出できる。
V=((R×299)+(G×587)+(B×114))/1000 …(1)
From the values of each color of R, G, and B, the lightness V can be calculated by the following calculation formula, for example.
V = ((R × 299) + (G × 587) + (B × 114)) / 1000 (1)

上記(1)式を用いて、前景の明度Vfと背景の明度Vbをそれぞれ算出し、これらの差を求めて明度差ΔVを算出する。
ΔV=Vb−Vf …(2)
Using the above equation (1), the foreground brightness Vf and the background brightness Vb are calculated, and the difference between them is calculated to calculate the brightness difference ΔV.
ΔV = Vb−Vf (2)

また、前景と背景の色差ΔEを例えば以下の計算式によって算出する。
ΔE=(max(Rb,Rf)−min(Rb,Rf))+(max(Gb,Gf)−min(Gb,Gf))
+(max(Bb,Bf)−min(Bb,Bf)) …(3)
ここで、max()は最大値、min()は最小値を表し、Rbは背景のR値、Rfは前景のR値で、G,Bについても同様である。
Further, the color difference ΔE between the foreground and the background is calculated by, for example, the following calculation formula.
ΔE = (max (Rb, Rf) −min (Rb, Rf)) + (max (Gb, Gf) −min (Gb, Gf))
+ (Max (Bb, Bf) −min (Bb, Bf)) (3)
Here, max () represents the maximum value, min () represents the minimum value, Rb represents the background R value, Rf represents the foreground R value, and the same applies to G and B.

そして、コントラスト分析部54において算出した明度差及び色差を評価し、フィルタ制御部55によって波長可変フィルタ57、58の透過帯域を制御することによってコントラストの調整を行う。明度差及び色差の評価は、World Wide Web Consortium(W3C)により提案されているコンピュータディスプレイ上の望ましいコントラスト値などを基準にしてもよい。本実施形態では、一例として、背景と前景の明度差が125以上となるように、また、背景と前景の色差が500以上となるようにコントラストを調整する場合で説明を行う。すなわち、フィルタ制御部55は、明度差ΔV≧125かつ色差ΔE≧500となるように波長可変フィルタ57、58を調整する。   Then, the brightness difference and the color difference calculated in the contrast analysis unit 54 are evaluated, and the contrast is adjusted by controlling the transmission bands of the wavelength tunable filters 57 and 58 by the filter control unit 55. The evaluation of brightness difference and color difference may be based on a desirable contrast value on a computer display proposed by the World Wide Web Consortium (W3C). In the present embodiment, as an example, a description will be given of the case where the contrast is adjusted so that the brightness difference between the background and the foreground is 125 or more, and the color difference between the background and the foreground is 500 or more. That is, the filter control unit 55 adjusts the wavelength variable filters 57 and 58 so that the brightness difference ΔV ≧ 125 and the color difference ΔE ≧ 500.

なお、出力光のコントラストの調整は、可視光LEDを発光中心波長が異なる複数のLEDを備えるもので構成し、その複数種類のLEDのうち使用するLEDを切り替えることにより、投影面への投影光の波長を変化させるようにしてもよい。   Note that the contrast of the output light is adjusted by configuring the visible light LED with a plurality of LEDs having different emission center wavelengths, and switching the LED to be used among the plurality of types of LEDs, thereby projecting light onto the projection surface. The wavelength may be changed.

次に、図8を参照してコントラスト調整の動作例を説明する。ここでは、背景を白色光とした場合を一例として示す。   Next, an example of contrast adjustment will be described with reference to FIG. Here, a case where the background is white light is shown as an example.

まず、液晶制御部32で液晶パネル35を制御し、液晶パネル35の全領域を閉じるなどして前景用の光を遮断し、背景用の光が出射されるようにする。この状態で、背景用の光としての白色光を出射して床や壁等の投影面に照射する(ステップS1)。そして、白色光の投影面からの反射光をRGBフィルタ59を介して可視光用PD33で受光し、コントラスト分析部54において分析し(ステップS2)、この背景の光のR、G、B値をそれぞれ算出する(ステップS3)。   First, the liquid crystal control unit 32 controls the liquid crystal panel 35 to close the entire area of the liquid crystal panel 35 so as to block the foreground light so that the background light is emitted. In this state, white light as background light is emitted and irradiated onto a projection surface such as a floor or a wall (step S1). The reflected light from the projection surface of the white light is received by the visible light PD 33 via the RGB filter 59 and analyzed by the contrast analysis unit 54 (step S2), and the R, G, B values of the background light are calculated. Each is calculated (step S3).

次に、液晶制御部32で液晶パネル35を制御し、液晶パネル35の全領域を開口するなどして前景用の光が透過されて出射されるようにする。この状態で、前景用の光としての所定の色の光を出射して床や壁等の投影面に照射する(ステップS4)。そして、所定の色の光の投影面からの反射光をRGBフィルタ59を介して可視光用PD33で受光し、コントラスト分析部54において分析し(ステップS5)、この前景の光のR、G、B値をそれぞれ算出する(ステップS6)。   Next, the liquid crystal control unit 32 controls the liquid crystal panel 35 so that the foreground light is transmitted and emitted by opening the entire area of the liquid crystal panel 35 or the like. In this state, light of a predetermined color as foreground light is emitted and irradiated onto a projection surface such as a floor or a wall (step S4). Then, the reflected light from the projection surface of the light of a predetermined color is received by the visible light PD 33 through the RGB filter 59 and analyzed by the contrast analysis unit 54 (step S5), and the foreground light R, G, Each B value is calculated (step S6).

その後、コントラスト分析部54により、背景の光のR、G、B値と前景の光のR、G、B値とから、照明色の背景と前景の明度差ΔV及び色差ΔEを算出する(ステップS7)。そして、これらの明度差及び色差の算出結果を判定する(ステップS8)。ここで、明度差ΔV≧125かつ色差ΔE≧500であれば処理を終了する。一方、明度差及び色差が上記条件を満たさない場合は、フィルタ制御部55により波長可変フィルタ57を調整し、前景の光の色を変化させる(ステップS9)。また、明度差や色差があまりに小さい場合など、背景色の調整も必要かを判断し(ステップS10)、必要に応じてフィルタ制御部55により波長可変フィルタ58を調整し、背景の光を色を変化させる(ステップS11)。その後はステップS1に戻って同様の処理を実行して再度コントラストの分析を行い、明度差≧125かつ色差≧500となるまで、S1〜S8の手順を繰り返す。   Thereafter, the contrast analyzer 54 calculates the lightness difference ΔV and color difference ΔE between the background and foreground of the illumination color from the R, G, B values of the background light and the R, G, B values of the foreground light (step S7). Then, the calculation result of the brightness difference and the color difference is determined (step S8). Here, if the brightness difference ΔV ≧ 125 and the color difference ΔE ≧ 500, the process is terminated. On the other hand, when the lightness difference and the color difference do not satisfy the above conditions, the filter control unit 55 adjusts the wavelength variable filter 57 to change the color of the foreground light (step S9). In addition, when the brightness difference or the color difference is too small, it is determined whether the background color needs to be adjusted (step S10), and the wavelength control filter 58 is adjusted by the filter control unit 55 as necessary to change the color of the background light. Change (step S11). After that, the process returns to step S1, the same processing is executed, the contrast is analyzed again, and the procedures of S1 to S8 are repeated until the brightness difference ≧ 125 and the color difference ≧ 500.

なお、前景の光のR、G、B値は、フィルタ制御部55において波長可変フィルタ57の設定値から取得することも可能である。この場合、コントラスト分析部54で算出した背景の光のR、G、B値とフィルタ制御部55で取得した前景の光のR、G、B値とから明度差及び色差を算出すればよい。   Note that the R, G, and B values of the foreground light can also be obtained from the set values of the wavelength variable filter 57 in the filter control unit 55. In this case, the brightness difference and the color difference may be calculated from the R, G, B values of the background light calculated by the contrast analysis unit 54 and the R, G, B values of the foreground light acquired by the filter control unit 55.

このように、第3の実施形態では、表示情報を含む出力光における前景と背景のコントラスト調整機能を設けることによって、表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示する場合に、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   As described above, in the third embodiment, by providing the contrast adjustment function between the foreground and the background in the output light including the display information, the user can visually display the contents of the visible light communication by the display information. The display information can be recognized more clearly.

(第4の実施形態)
図9は本発明の第4の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図である。図10は第4の実施形態における可視光通信装置のフォーカス調整の動作手順を示すフローチャートである。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of a visible light communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a flowchart showing an operation procedure of focus adjustment of the visible light communication apparatus according to the fourth embodiment.

第4の実施形態は、第1の実施形態の光学系及び表示制御部の構成を変更し、表示情報を含む出力光の投影面におけるフォーカス調整機能を設けた例である。第1〜第3の実施形態と同様の構成要素は同一の符号を付し、同一の構成及び動作に関する説明を省略し、ここでは第1〜第3の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   The fourth embodiment is an example in which the configuration of the optical system and the display control unit of the first embodiment is changed, and a focus adjustment function is provided on the projection plane of output light including display information. Constituent elements similar to those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, description of the same configuration and operation is omitted, and here, the description will focus on parts different from the first to third embodiments. .

可視光通信装置60の表示制御部62は、LED制御部29、送信制御部30、受信制御部31、液晶制御部32に加えて、AF(オートフォーカス)部65、レンズ位置調整部65を備えている。AF部65は、受光素子と演算部とを有し、投影面における表示情報の合焦状態を判定するものである。合焦状態の判定は、カメラなどで用いられる公知の位相差検出方式やコントラスト検出方式などを利用して行う。受光素子としては、CCDなどを用い、位相差検出方式の場合はラインセンサを備え、コントラスト検出方式の場合はイメージセンサを備えるようにすればよい。   The display control unit 62 of the visible light communication device 60 includes an AF (autofocus) unit 65 and a lens position adjustment unit 65 in addition to the LED control unit 29, the transmission control unit 30, the reception control unit 31, and the liquid crystal control unit 32. ing. The AF unit 65 includes a light receiving element and a calculation unit, and determines the focus state of display information on the projection plane. The in-focus state is determined using a known phase difference detection method or contrast detection method used in a camera or the like. As the light receiving element, a CCD or the like is used, and in the case of the phase difference detection method, a line sensor is provided, and in the case of the contrast detection method, an image sensor is provided.

光学系63には、第1の可視光LED11からの出射光路上の液晶パネル35と光学レンズ36との間などに、ミラー67、ミラー68が配置され、ミラー68の反射光をAF部65が受光するように構成される。ミラー67はハーフミラー等で構成され、第1の可視光LED11からの出力光をそのまま透過させる一方で、反対方向から入射する床や壁等の投影面からの表示情報を持つ反射光を反射させる特性を有する。また、光学系63は、光学レンズ36の位置を光軸方向に調整するレンズ駆動部38を備える。   In the optical system 63, a mirror 67 and a mirror 68 are disposed between the liquid crystal panel 35 and the optical lens 36 on the optical path from the first visible light LED 11, and the AF unit 65 receives the reflected light from the mirror 68. It is configured to receive light. The mirror 67 is composed of a half mirror or the like, and transmits the output light from the first visible light LED 11 as it is, while reflecting reflected light having display information from a projection surface such as a floor or a wall incident from the opposite direction. Have The optical system 63 includes a lens driving unit 38 that adjusts the position of the optical lens 36 in the optical axis direction.

ここで、ミラー67、ミラー68、AF部65、レンズ位置調整部65、レンズ駆動部38が焦点調整部の機能を実現する。   Here, the mirror 67, the mirror 68, the AF unit 65, the lens position adjusting unit 65, and the lens driving unit 38 realize the function of the focus adjusting unit.

例えば照明装置などに適用した可視光通信装置を天井などに設置する場合、一旦設置した後に文字などの表示情報のフォーカス調整を行うのは手間がかかる。このため、本実施形態では、表示情報のフォーカス調整を自動で行うオートフォーカス機能を設け、投影面における表示情報が合焦状態となるように調整を行う。   For example, when a visible light communication device applied to a lighting device or the like is installed on a ceiling or the like, it takes time and effort to adjust the focus of display information such as characters after being once installed. For this reason, in the present embodiment, an autofocus function for automatically adjusting the focus of display information is provided, and the display information on the projection surface is adjusted so as to be in focus.

上記のような構成の可視光通信装置60において、第1の可視光LED11からの出力光は、偏光板34を透過して所定の偏光を持つ光となった後、液晶パネル35を透過して表示内容に対応した所定部分が透過、遮断される。そして、液晶パネル35を透過した光がミラー67を透過して光学レンズ36を介して出射され、前景の情報表示用の光として投影面に投影される。投影面からの反射光は、光学レンズ36を介して入射してミラー67で反射され、さらにミラー68で反射してAF部65で受光される。   In the visible light communication device 60 configured as described above, the output light from the first visible light LED 11 passes through the polarizing plate 34 and becomes light having a predetermined polarization, and then passes through the liquid crystal panel 35. A predetermined portion corresponding to the display content is transmitted and blocked. Then, the light transmitted through the liquid crystal panel 35 passes through the mirror 67 and is emitted through the optical lens 36, and is projected onto the projection surface as light for displaying foreground information. Reflected light from the projection surface enters through the optical lens 36 and is reflected by the mirror 67, further reflected by the mirror 68 and received by the AF unit 65.

AF部65は、投影面からの反射光における文字等の表示情報の合焦状態を判定し、判定結果をレンズ位置調整部65に送出する。レンズ位置調整部65は、AF部65の出力に応じてレンズ駆動部38に制御信号を送出し、光学レンズ36の位置を調整する。このとき、AF部65の判定結果により焦点が合っていない場合は、レンズ位置調整部65にて調整量を算出してレンズ駆動部38に制御信号を送る。レンズ駆動部38は、レンズ位置調整部65からの制御信号に基づき光学レンズ36の光軸方向の位置を調整して焦点を合致させる。このようにして、表示情報を含む前景の出力光の投影面におけるフォーカス調整を行う。   The AF unit 65 determines the focus state of display information such as characters in the reflected light from the projection surface, and sends the determination result to the lens position adjustment unit 65. The lens position adjustment unit 65 sends a control signal to the lens driving unit 38 according to the output of the AF unit 65 to adjust the position of the optical lens 36. At this time, if the result of the determination by the AF unit 65 is not in focus, the lens position adjusting unit 65 calculates an adjustment amount and sends a control signal to the lens driving unit 38. The lens driving unit 38 adjusts the position of the optical lens 36 in the optical axis direction based on the control signal from the lens position adjusting unit 65 so as to match the focus. In this way, focus adjustment is performed on the projection surface of the foreground output light including display information.

次に、図10を参照してフォーカス調整の動作例を説明する。初めに、LED制御部29は、通信機能部21において表示すべき文字、図形等の表示情報のデータを受信したかどうかを判断する(ステップS21)。表示情報を受信していない場合は、LED制御部29は第2の可視光LED12のみを駆動して照射する(ステップS28)。これにより、可視光通信装置60は照明として機能する。   Next, an example of focus adjustment operation will be described with reference to FIG. First, the LED control unit 29 determines whether display information data such as characters and graphics to be displayed in the communication function unit 21 has been received (step S21). When the display information is not received, the LED control unit 29 drives and irradiates only the second visible light LED 12 (step S28). Thereby, the visible light communication device 60 functions as illumination.

表示情報を受信した場合は、LED制御部29がこの表示情報のデータに基づく表示データを液晶制御部32に出力し、液晶制御部32は、表示データに基づいて表示すべき文字、図形等を表示できるように、所定部分が透過可能となるよう液晶パネル35を制御する(ステップS22)。そして、第1の可視光LED11と第2の可視光LED12を照射して表示情報を床や壁等の投影面に投影し(ステップS23)、投影面からの表示情報を含む反射光をAF部64にて受光する(ステップS24)。   When the display information is received, the LED control unit 29 outputs display data based on the display information data to the liquid crystal control unit 32, and the liquid crystal control unit 32 displays characters, figures, and the like to be displayed based on the display data. The liquid crystal panel 35 is controlled so that a predetermined portion can be transmitted so that the image can be displayed (step S22). Then, the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 are irradiated to project the display information onto a projection surface such as a floor or a wall (step S23), and the reflected light including the display information from the projection surface is reflected to the AF unit 64. (Step S24).

そして、AF部64において受光した表示情報が合焦状態であるかどうかを判定し(ステップS25)、焦点が合っている場合は処理を終了する。一方、焦点が合っていない場合は、レンズ位置調整部65より合焦状態となるように調整量を指示し(ステップS26)、その指示に基づいてレンズ駆動部66が光学レンズ36の位置調整を行う(ステップS27)。その後はステップS24に戻って同様の処理を実行して再度合焦状態の判定、調整を行い、投影面に投影した文字、図形等の表示情報の焦点が合うまでステップS24〜S27の手順を繰り返す。   Then, it is determined whether or not the display information received by the AF unit 64 is in an in-focus state (Step S25). On the other hand, if it is not in focus, the lens position adjustment unit 65 instructs the adjustment amount so as to be in focus (step S26), and the lens driving unit 66 adjusts the position of the optical lens 36 based on the instruction. This is performed (step S27). Thereafter, returning to step S24, the same processing is executed to determine and adjust the in-focus state again, and the procedures of steps S24 to S27 are repeated until the display information such as characters and figures projected on the projection surface is in focus. .

このように、第4の実施形態では、表示情報を含む出力光の投影面におけるフォーカス調整機能を設けることによって、表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示する場合に、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   As described above, in the fourth embodiment, by providing the focus adjustment function on the projection plane of the output light including the display information, the user can display the contents of the visible light communication by the display information. Information can be recognized more clearly.

なお、可視光通信装置として、上記の第1の実施形態から第4の実施形態の構成を適宜組み合わせることも可能である。   In addition, as a visible light communication apparatus, it is also possible to combine suitably the structure of said 1st Embodiment to 4th Embodiment.

また、可視光通信装置と通信を行う携帯機器としては、携帯電話機、携帯情報端末(PDA)、ノート型パーソナルコンピュータ(PC)、メモリ内蔵型やHDD型等の携帯音楽プレーヤー、デジタルカメラ、電子辞書、スピーカー、ヘッドフォンなどにも適用可能である。   In addition, portable devices that communicate with the visible light communication device include mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook personal computers (PCs), portable music players such as built-in memory and HDD types, digital cameras, and electronic dictionaries. It can also be applied to speakers, headphones, etc.

上述した各実施形態によれば、所定のコントラストを持つ前景と背景による表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示可能であり、これによって、可視光通信の有無及びその通信内容を利用者が容易に認識することができる。また、前景と背景の両方に変調データを重畳することによって、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止でき、通信品質の向上を図ることができる。   According to each of the above-described embodiments, the contents of visible light communication can be visually displayed by display information based on the foreground and background having a predetermined contrast. Can be easily recognized. In addition, by superimposing modulation data on both the foreground and background, CN deterioration due to visible display of communication contents can be prevented, and communication quality can be improved.

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。   Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

本発明は、可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止することが可能となる効果を有し、可視光による通信を行う可視光通信装置等に有用である。   The present invention enables the user to easily recognize the presence / absence of visible light communication and the communication content, and has the effect of preventing CN deterioration due to the visible display of the communication content. Useful for visible light communication devices and the like.

本発明は、可視光による通信を行う可視光通信装置に関する。   The present invention relates to a visible light communication apparatus that performs communication using visible light.

可視光通信は、人間の目に見える表示器や照明などの可視光を利用して、可視光情報として付加した情報を伝送するものである。可視光通信においては、送信側では光源から出射する可視光を伝送情報に応じて変調して情報を重畳した状態で発信し、受信側では受光した可視光を復調することで伝送情報を取得するようになっている。従来の可視光通信においては、可視であることが最大の特徴であるにもかかわらず、利用者が可視光通信によって情報が伝送されているかどうか、及び、どのような情報が伝送されているかを認識することは困難であった。   In the visible light communication, information added as visible light information is transmitted using visible light such as a display or illumination visible to human eyes. In visible light communication, visible light emitted from a light source is modulated in accordance with transmission information and transmitted in a superimposed state on the transmission side, and transmission information is acquired by demodulating the received visible light on the reception side. It is like that. In conventional visible light communication, whether or not information is transmitted by visible light communication, and what kind of information is transmitted by the user, despite being the most characteristic of being visible. It was difficult to recognize.

可視光を利用した通信装置として、例えば特許文献1には、赤外線通信等の不可視光による無線通信を行うものにおいて、可視光を赤外線等の照射領域のガイドに用いる無線通信装置が開示されている。この従来例の無線通信装置は、赤外線照射領域の中心等に可視光光軸を合わせるよう配置することにより、目に見えない赤外線の照射領域の代わりに可視光の光ビームの照射位置を目で確認することで、赤外線が送信可能な位置にあることを判断するものである。この特許文献1に記載の従来例は、通信を行う赤外線等のガイドに可視光を利用するものであり、利用者は伝送される情報内容が何であるかを実際に通信が成功するまで認識することができない。   As a communication device using visible light, for example, Patent Document 1 discloses a wireless communication device that uses visible light as a guide for an irradiation area such as infrared light in wireless communication using invisible light such as infrared communication. . This conventional wireless communication device is arranged so that the visible light optical axis is aligned with the center of the infrared irradiation region, etc., so that the irradiation position of the visible light beam can be visually observed instead of the invisible infrared irradiation region. By checking, it is determined that the infrared ray is in a position where it can be transmitted. The conventional example described in Patent Document 1 uses visible light as a guide for infrared rays or the like for communication, and the user recognizes what the information content to be transmitted is until the communication is actually successful. I can't.

可視光通信装置としては、例えば特許文献2に可視光通信表示システムおよび可視光通信照明システムが開示されている。この可視光通信表示システムにおける表示装置は、複数の可視光を発する光源から構成された図形を表示すると共に可視光通信で情報を発信するものであり、上記表示装置において、発信用の可視光情報と共に受信した所定の識別情報と当該装置の識別情報とが一致するかを判定し、一致した場合に光源を変調して可視光情報を発信するようになっている。   As a visible light communication apparatus, for example, Patent Document 2 discloses a visible light communication display system and a visible light communication illumination system. The display device in the visible light communication display system displays a figure composed of a plurality of light sources that emit visible light and transmits information by visible light communication. In the display device, visible light information for transmission In addition, it is determined whether or not the predetermined identification information received together with the identification information of the device matches, and if they match, the light source is modulated and visible light information is transmitted.

この特許文献2に記載の従来例は、LED(Light Emitting Diode)などを用いた表示板において可視光通信をする場合の構成を示したものである。この従来例の表示装置を天井などに設置する場合は、ユーザが上を見上げないと可視光通信している内容を把握できない。また、表示装置の照度を上げると、文字や図形として見えなくなってしまう。   The conventional example described in Patent Document 2 shows a configuration in the case where visible light communication is performed on a display board using an LED (Light Emitting Diode) or the like. When this conventional display device is installed on a ceiling or the like, the contents of visible light communication cannot be grasped unless the user looks up. Further, when the illuminance of the display device is increased, the display device cannot be seen as characters or figures.

図11は赤外線と可視光とを用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図である。この図11の例は、特許文献1に記載された構成を模擬したもので、赤外線光源101からの赤外線によって通信を行い、可視光光源102からの可視光を表示にのみ用いる場合に対応する。この場合、赤外線受光素子の受光帯域105は、赤外線光源101から出射される赤外線帯域λx1の光のみに対応している。また、可視光光源102から出射される可視光帯域λx2の光にはデータが重畳されていない状態である。この状態では、利用者は通信を行っている赤外線の照射エリアを実際には正確に視認できなく、また情報内容も視認することはできない。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing a band of output light in a communication device using infrared light and visible light. The example of FIG. 11 simulates the configuration described in Patent Document 1, and corresponds to the case where communication is performed using infrared rays from the infrared light source 101 and the visible light from the visible light source 102 is used only for display. In this case, the light receiving band 105 of the infrared light receiving element corresponds to only the light in the infrared band λx1 emitted from the infrared light source 101. In addition, data is not superimposed on the light in the visible light band λx2 emitted from the visible light source 102. In this state, the user cannot actually visually recognize the infrared irradiation area with which the user is communicating, and cannot view the information content.

図12は2つの可視光を用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図である。この図12の例は、可視光通信と図11の例とを組み合わせたもので、第1の可視光光源111からの第1の可視光によって通信を行い、第2の可視光光源112からの第2の可視光を表示にのみ用いる場合に対応する。この場合、人間の可視帯域に第1の可視光光源111から出射される第1の可視光の可視光帯域λx1と第2の可視光光源112から出射される第2の可視光の可視光帯域λx2とが含まれ、これらの2つの帯域の光が視認可能である。また、第1の可視光光源111から送出される第1の可視光のみでデータを伝送しており、第2の可視光光源112からの第2の可視光にはデータが重畳されていない状態である。この状態では、可視光帯域全域を受光帯域106として持つ一般的な可視光用受光素子で受光した場合に、第2の可視光光源112からの第2の可視光はノイズになってしまい、通信用の第1の可視光光源111からの第1の可視光にとっては、CN劣化を招くことになる。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing a band of output light in a communication device using two visible lights. The example of FIG. 12 is a combination of the visible light communication and the example of FIG. 11, performs communication using the first visible light from the first visible light source 111, and transmits from the second visible light source 112. This corresponds to the case where the second visible light is used only for display. In this case, the visible light band λx1 of the first visible light emitted from the first visible light source 111 and the visible light band of the second visible light emitted from the second visible light source 112 in the human visible band. λx2 is included, and these two bands of light are visible. Further, data is transmitted only by the first visible light transmitted from the first visible light source 111, and the data is not superimposed on the second visible light from the second visible light source 112. It is. In this state, when a general visible light receiving element having the entire visible light band as the light receiving band 106 is received, the second visible light from the second visible light source 112 becomes noise, and communication is performed. The first visible light from the first visible light source 111 for use causes CN degradation.

特開平9−69815号公報JP-A-9-69815 特開2006−50528号公報JP 2006-50528 A

従来の可視光通信装置では、可視光通信を行っている際の伝送情報の内容を容易に視認することができなかった。また、照明を利用して可視光通信を行う場合に、データ送信をしている照明としていない照明との識別ができなかった。さらに、通信内容を視認可能に表示するために、他の帯域の可視光を用いるようにした場合は、可視光通信にとっては表示用の可視光がノイズとなってしまい、CNが劣化するという不具合が生じる。   In the conventional visible light communication apparatus, the contents of transmission information when performing visible light communication cannot be easily visually confirmed. Further, when visible light communication is performed using illumination, it is not possible to distinguish from illumination that is not used as illumination for data transmission. Further, when visible light of another band is used to display the communication contents so as to be visible, the visible light for display becomes noise for visible light communication, and CN deteriorates. Occurs.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止することが可能な可視光通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows the user to easily recognize the presence / absence of visible light communication and the communication content, and can prevent the CN deterioration due to the visible display of the communication content. An object is to provide an optical communication device.

本発明の可視光通信装置は、可視光光源を含み、異なる複数の色の可視光を出力するもので、前記複数の色の出力光のうち、少なくとも一つを前景用の光とし、他の少なくとも一つを背景用の光として出力する可視光出力部と、前記前景用の光と前記背景用の光の双方において可視光通信用の情報を含むように前記可視光光源を駆動する光源制御部と、前記前景用の光または前記背景用の光に対して、前記可視光通信用の情報に関連する表示情報を出力光の投影面に投影した状態で視認可能となるように付加する表示情報付加部と、前記前景用の光及び前記背景用の光を投影面に投影する投影部とを備えるものである。   The visible light communication device of the present invention includes a visible light source and outputs visible light of a plurality of different colors. At least one of the plurality of colors of output light is foreground light, A visible light output unit that outputs at least one as background light, and a light source control that drives the visible light source so that information for visible light communication is included in both the foreground light and the background light And display for adding display information related to the visible light communication information to the foreground light or the background light so as to be visible in a state of being projected on the projection surface of the output light. An information adding unit; and a projection unit that projects the foreground light and the background light onto a projection surface.

これにより、可視光通信用の出力光を照射する際、可視光通信用の情報に関連する表示情報を投影面に視認可能に表示することによって、波長帯域の異なる前景と背景による表示情報に基づいて可視光通信を行っているかどうか、及びその通信内容を利用者が目視で容易に認識可能となる。また、前景用の光と背景用の光の双方に可視光通信用の情報を含むようにすることで、通信内容の可視表示の際に前景または背景がノイズ成分となることなく、CN劣化を防止できる。   Thereby, when irradiating the output light for visible light communication, display information related to the information for visible light communication is displayed on the projection surface so as to be visible, so that the display information based on the foreground and the background having different wavelength bands is used. Thus, the user can easily visually recognize whether or not visible light communication is being performed and the communication contents. In addition, by including information for visible light communication in both foreground light and background light, CN degradation can be achieved without the foreground or background becoming a noise component when displaying the communication content. Can be prevented.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記可視光出力部は、前記可視光光源として、前記前景用の光を発光する第1の可視光光源と、前記背景用の光を発光するもので前記第1の可視光光源と発光波長帯域が異なる第2の可視光光源とを備えるものとする。   In addition, the present invention is the above visible light communication device, wherein the visible light output unit includes the first visible light source that emits the foreground light as the visible light source, and the background light. And a second visible light source having a light emission wavelength band different from that of the first visible light source.

これにより、例えば異なる発光中心波長を持つ可視光LEDなどの第1の可視光光源及び第2の可視光光源によって、それぞれ前景用と背景用の光を出力することで、表示情報を視認可能に表示しつつ可視光通信を行うことができる。   Thereby, for example, the display information can be visually recognized by outputting foreground and background light respectively by the first visible light source and the second visible light source such as visible light LEDs having different emission center wavelengths. Visible light communication can be performed while displaying.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記可視光出力部は、前記前景用の光を透過する第1のフィルタと、前記背景用の光を透過するもので前記第1のフィルタと透過帯域が異なる第2のフィルタとを備えるものとする。   Further, the present invention is the above visible light communication device, wherein the visible light output unit transmits the foreground light and the background light. And a second filter having a different transmission band.

これにより、例えば白色光LEDなどの可視光光源を用いて光路を2つに分岐し、第1のフィルタ及び第2のフィルタによって、それぞれ前景用と背景用の光を透過して出力することで、表示情報を視認可能に表示しつつ可視光通信を行うことができる。   Thus, for example, by using a visible light source such as a white light LED, the optical path is branched into two, and the foreground and background light are transmitted and output by the first filter and the second filter, respectively. Visible light communication can be performed while displaying the display information in a visible manner.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記可視光出力部は、白色光を出力する可視光光源と、前記前景用の光または前記背景用の光の一方を透過するフィルタとを少なくとも備えるものとする。   The present invention is the above visible light communication device, wherein the visible light output unit includes a visible light source that outputs white light, and a filter that transmits one of the foreground light and the background light. And at least.

これにより、例えば白色光LEDなどの可視光光源を用いて光路を2つに分岐し、前景用と背景用の少なくとも一方の光をフィルタによって透過して出力することで、表示情報を視認可能に表示しつつ可視光通信を行うことができる。   This makes it possible to visually recognize display information by branching the optical path into two using a visible light source such as a white light LED, and transmitting and outputting at least one light for foreground and background using a filter. Visible light communication can be performed while displaying.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記表示情報付加部は、前記表示情報を投影面上で形成するために一部領域を遮断または透過する透過領域制御部材を備えるものとする。   The present invention is the above visible light communication device, wherein the display information adding unit includes a transmission region control member that blocks or transmits a part of the region in order to form the display information on a projection plane. And

これにより、例えば液晶パネルなどの透過領域制御部材によって、前景用の光または背景用の光の一部領域を遮断または透過することで、表示情報を投影面上で形成して視認可能に表示することができる。   Thus, for example, by using a transmission region control member such as a liquid crystal panel, a partial area of foreground light or background light is blocked or transmitted, so that display information is formed on the projection surface and displayed in a visible manner. be able to.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記前景用の光と前記背景用の光とが所定値以上のコントラストを持つように出力光の色を制御するコントラスト制御部を備えるものとする。   Further, the present invention is the above visible light communication device, further comprising a contrast control unit that controls a color of the output light so that the foreground light and the background light have a contrast of a predetermined value or more. Shall.

これにより、コントラスト制御部において、例えば、投影面からの反射光を受光してそのRGB成分を検出する受光部、前記RGB成分から明度差及び色差を算出してコントラストを判定するコントラスト判定部、前記コントラストの値が所定値以上となるように前景用の光と背景用の光の少なくとも一方の色を調整する色調整部などを有する構成とし、出力光の色を調整することによって、前景と背景のコントラストを適正にすることができ、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   Thus, in the contrast control unit, for example, a light receiving unit that receives reflected light from the projection surface and detects the RGB component thereof, a contrast determination unit that calculates a brightness difference and a color difference from the RGB component and determines the contrast, Foreground and background by adjusting the color of the output light with a color adjustment unit that adjusts the color of at least one of the foreground light and background light so that the contrast value is equal to or greater than a predetermined value The contrast of the display can be made appropriate, and the user can recognize the display information more clearly.

また、本発明は、上記の可視光通信装置であって、前記投影面における前記表示情報の合焦状態を調整する焦点調整部を備えるものとする。   Moreover, this invention is said visible light communication apparatus, Comprising: The focus adjustment part which adjusts the focus state of the said display information in the said projection surface shall be provided.

これにより、焦点調整部において、例えば、表示情報の投影面上での合焦状態を検出するAF部、前記AF部の出力に応じて投影部の光学レンズ等を駆動するレンズ駆動部等を備える構成とし、光学系の光路上の位置を調整することによって、表示情報の焦点調整を適正にすることができ、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   Accordingly, the focus adjustment unit includes, for example, an AF unit that detects a focus state of display information on the projection surface, a lens driving unit that drives an optical lens of the projection unit according to the output of the AF unit, and the like. By adjusting the position of the optical system on the optical path, the focus of the display information can be adjusted appropriately, and the user can recognize the display information more clearly.

本発明の可視光通信方法は、可視光光源から、異なる複数の色の可視光を出力し、前記複数の色の出力光のうち、少なくとも一つを前景用の光とし、他の少なくとも一つを背景用の光として出力するステップと、前記前景用の光と前記背景用の光の双方において可視光通信用の情報を含むように前記可視光光源を駆動するステップと、前記前景用の光または前記背景用の光に対して、前記可視光通信用の情報に関連する表示情報を出力光の投影面に投影した状態で視認可能となるように付加するステップと、前記前景用の光及び前記背景用の光を投影面に投影するステップとを備えるものである。   The visible light communication method of the present invention outputs visible light of a plurality of different colors from a visible light source, and at least one of the plurality of colors of output light is foreground light, and at least one of the other colors. Output as background light, driving the visible light source to include information for visible light communication in both the foreground light and the background light, and the foreground light Or adding the display information related to the visible light communication information to the background light so that the display information can be viewed in a state projected onto the projection surface of the output light, and the foreground light and Projecting the background light onto a projection surface.

これにより、可視光通信用の出力光を照射する際、可視光通信用の情報に関連する表示情報を投影面に視認可能に表示することによって、波長帯域の異なる前景と背景による表示情報に基づいて可視光通信を行っているかどうか、及びその通信内容を利用者が目視で容易に認識可能となる。また、前景用の光と背景用の光の双方に可視光通信用の情報を含むようにすることで、通信内容の可視表示の際に前景または背景がノイズ成分となることなく、CN劣化を防止できる。   Thereby, when irradiating the output light for visible light communication, display information related to the information for visible light communication is displayed on the projection surface so as to be visible, so that the display information based on the foreground and the background having different wavelength bands is used. Thus, the user can easily visually recognize whether or not visible light communication is being performed and the communication contents. In addition, by including information for visible light communication in both foreground light and background light, CN degradation can be achieved without the foreground or background becoming a noise component when displaying the communication content. Can be prevented.

本発明によれば、可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止することが可能な可視光通信装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while the presence or absence of visible light communication and communication content can be made visible easily by a user, the visible light communication apparatus which can prevent CN degradation by the visible display of communication content can be provided.

以下の実施形態では、可視光通信装置として照明装置に適用した構成例を示す。本実施形態の可視光通信装置の発光部としては、LED(Light Emitting Diode)による発光素子を用いることとする。   In the following embodiment, the structural example applied to the illuminating device as a visible light communication apparatus is shown. As a light emitting unit of the visible light communication device of the present embodiment, a light emitting element using an LED (Light Emitting Diode) is used.

図1は本発明の実施形態に係る可視光通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の可視光通信装置は、表示制御部10、第1の可視光LED11、第2の可視光LED12、表示情報付加部13、フォーカス部14を備えて構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a visible light communication apparatus according to an embodiment of the present invention. The visible light communication apparatus according to the present embodiment includes a display control unit 10, a first visible light LED 11, a second visible light LED 12, a display information adding unit 13, and a focusing unit 14.

表示制御部10は、この可視光通信装置より送信するデータの出力制御とともに、可視光通信用に照射する光の表示態様を制御するものである。表示制御部10は、光源制御部の機能とともに表示情報付加部を制御する機能を有し、第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12を変調するための可視光通信用の変調データと、表示情報付加部13において付加して投影すべき表示情報とを出力する。ここで、変調データと表示情報は関連のあるものとする。また、変調方式としては、例えば振幅変調や位相変調などの方式を使っても良い。また、第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12に出力する変調データは同一のものである。   The display control unit 10 controls the display mode of light emitted for visible light communication, together with output control of data transmitted from the visible light communication device. The display control unit 10 has a function of controlling the display information adding unit together with the function of the light source control unit, and includes modulation data for visible light communication for modulating the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12, and The display information adding unit 13 outputs the display information to be added and projected. Here, it is assumed that the modulation data and the display information are related. As a modulation method, for example, a method such as amplitude modulation or phase modulation may be used. Further, the modulation data output to the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 are the same.

第1の可視光LED11、第2の可視光LED12は、それぞれ可視光を発光する可視光光源であり、可視光出力部の機能を実現するものである。第1の可視光LED11と第2の可視光LED12とは出力光の波長が異なり、互いに異なる色を発光するものである。これらの第1の可視光LED11、第2の可視光LED12は、それぞれ表示制御部10からの変調データによってLEDの出力光を変調する。   Each of the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 is a visible light source that emits visible light, and realizes the function of the visible light output unit. The first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 have different wavelengths of output light and emit different colors. Each of the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 modulates the output light of the LED according to the modulation data from the display control unit 10.

表示情報付加部13は、変調データで変調された第1の可視光LED11の出力光に、表示制御部10から受信した表示情報を付加する。具体的には、表示情報付加部13は、スリット、マスクなどの、第1の可視光LED11の出力光を透過する部分と透過しない部分とを有し、これらの透過/非等化部分を変更可能な透過領域制御部材を備え、表示制御部10からの表示情報に応じて文字、記号、図形などの表示情報を付加する。また、表示情報付加部13の透過領域制御部材として、スリット、マスクなどの代わりに、液晶パネルを用いれば、より多様な表示情報を付加することができる。   The display information adding unit 13 adds the display information received from the display control unit 10 to the output light of the first visible light LED 11 modulated with the modulation data. Specifically, the display information adding unit 13 has a part that transmits the output light of the first visible light LED 11 and a part that does not transmit, such as a slit and a mask, and changes these transmission / non-equalization parts. A possible transmissive region control member is provided, and display information such as characters, symbols, and figures is added according to display information from the display control unit 10. Further, if a liquid crystal panel is used as a transmission region control member of the display information adding unit 13 instead of a slit, a mask, etc., more various display information can be added.

フォーカス部14は、出射光学系を備え、投影部の機能を有するもので、変調データで変調され表示情報が付加された第1の可視光LED11の出力光を、床面、壁面などの投影面に投影し、焦点を合わせて結像させる。具体的には、フォーカス部14は出射光学系として投影用の光学レンズなどを有して構成される。また、フォーカシングのための投影用レンズの駆動機構などを備えていてもよい。   The focus unit 14 includes an output optical system and has a function of a projection unit. The focus unit 14 projects the output light of the first visible light LED 11 modulated with modulation data and added with display information onto a projection surface such as a floor surface or a wall surface. And focus and focus on the image. Specifically, the focus unit 14 is configured to have a projection optical lens or the like as an output optical system. Further, a projection lens drive mechanism for focusing may be provided.

図2は本発明の実施形態に係る可視光通信装置の出力光の帯域を示す説明図、図3は本発明の実施形態における可視光通信装置の出力光の投影状態を模式的に示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory view showing a band of output light of the visible light communication apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a projection state of output light of the visible light communication apparatus in the embodiment of the present invention. It is.

本実施形態では、可視光光源から異なる複数の波長の光を出力し、一方を文字等の表示情報を付加した前景の光とし、他方を背景の光として床や壁等の投影面に投影する。これにより、可視光通信の内容を背景と前景による表示情報として可視的に表示することができる。   In the present embodiment, light having a plurality of different wavelengths is output from a visible light source, one is used as foreground light to which display information such as characters is added, and the other is projected onto a projection surface such as a floor or a wall as background light. Thereby, the contents of visible light communication can be visually displayed as display information based on the background and foreground.

図2に示すように、人間の可視帯域において、第1の可視光LED11から発光中心波長が波長λ1の前景となる表示情報が付加された光を出力し、第2の可視光LED12から発光中心波長が波長λ2の背景となる光を出力する。また、これらの色の異なる第1の可視光LED11の出力光と第2の可視光LED12の出力光のそれぞれを同一の変調データによって変調し、可視光通信用のデータを重畳して送信する。これらの出力光の波長λ1、λ2は、人間の可視帯域内のもので、互いに異なる色であればよく、認識が容易なように所定値以上のコントラストを持つ色の組み合わせであれば、λ1とλ2の大小関係や値などは任意である。   As shown in FIG. 2, in the human visible band, the first visible light LED 11 outputs light with display information added to the foreground whose emission center wavelength is the wavelength λ1, and the second visible light LED 12 emits the emission center. The light which becomes the background of the wavelength λ2 is output. Further, the output light of the first visible light LED 11 and the output light of the second visible light LED 12 having different colors are modulated by the same modulation data, and the visible light communication data is superimposed and transmitted. The wavelengths λ1 and λ2 of these output lights are in the human visible band and may be different colors from each other. If the combination of colors having a contrast of a predetermined value or more is easy to recognize, λ1 and The magnitude relationship and value of λ2 are arbitrary.

そして、図3に示すように、これら第1の可視光LED11からの情報表示(前景表示)用の出力光と第2の可視光LED12からの背景表示用の出力光は、床面、壁面などの投影面15に合焦状態で投影される。このとき、第1の可視光LED11からの出力光と第2の可視光LED12からの出力光を重ねた状態で投影する。これにより、利用者は背景と前景による表示情報によって可視光通信の内容を目視で容易に認識できる。また、携帯電話機などの携帯機器16では、可視光LED11、12からの可視光の照射領域17において変調された可視光を受信して復調することによって、可視光通信によるデータを取得できる。   As shown in FIG. 3, the output light for information display (foreground display) from the first visible light LED 11 and the output light for background display from the second visible light LED 12 are the floor surface, wall surface, and the like. Is projected on the projection plane 15 in a focused state. At this time, the output light from the first visible light LED 11 and the output light from the second visible light LED 12 are projected in a superimposed state. As a result, the user can easily visually recognize the contents of visible light communication based on the display information of the background and foreground. Further, the portable device 16 such as a cellular phone can acquire data by visible light communication by receiving and demodulating visible light modulated in the visible light irradiation region 17 from the visible light LEDs 11 and 12.

この場合、受信側の携帯機器16における可視光用受光素子の受信帯域B1には、表示情報が付加された前景の光の波長λ1と背景の光の波長λ2の双方が含まれているが、両方の光にデータが重畳されているため、情報表示用に設けた一方の可視光がノイズとなる不具合が生じない。よって、携帯機器16の受光部が可視光通信用の投影光における文字、図形等の表示情報部分に位置する場合であっても、CN劣化無くデータ通信が可能である。   In this case, the reception band B1 of the visible light receiving element in the portable device 16 on the receiving side includes both the wavelength λ1 of the foreground light and the wavelength λ2 of the background light to which the display information is added. Since data is superimposed on both lights, there is no problem that one visible light provided for information display becomes noise. Therefore, even when the light receiving unit of the portable device 16 is located in a display information portion such as characters and figures in the projection light for visible light communication, data communication is possible without CN deterioration.

このように本実施形態では、第1の可視光LED11からの出力光に付加された表示情報よって、可視光通信の内容を可視的に表示し、利用者が容易に認識することが可能である。また、前景用及び背景用の2つの可視光LED11、12からの出力光によって、可視光通信用に変調された光の強度を増加させることができる。さらに、第1の可視光LED11からの出力光と第2の可視光LED12からの出力光とは同一の変調データによって変調されているので、通信内容の表示によるCN劣化を無くすことができ、可視光通信の通信品質を高く保持できる。   Thus, in this embodiment, the display information added to the output light from the first visible light LED 11 allows the contents of visible light communication to be visually displayed and can be easily recognized by the user. . Further, the intensity of light modulated for visible light communication can be increased by the output light from the two visible light LEDs 11 and 12 for foreground and background. Further, since the output light from the first visible light LED 11 and the output light from the second visible light LED 12 are modulated by the same modulation data, CN deterioration due to display of communication contents can be eliminated, and visible light is visible. High communication quality of optical communication can be maintained.

以下に、可視光通信装置の構成例をいくつかの実施形態において示す。
(第1の実施形態)
図4は本発明の第1の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図である。第1の実施形態の可視光通信装置20は、通信機能部21、表示制御部22、光学系23を備えて構成される。
Below, the structural example of a visible light communication apparatus is shown in some embodiment.
(First embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the visible light communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. The visible light communication device 20 according to the first embodiment includes a communication function unit 21, a display control unit 22, and an optical system 23.

通信機能部21は、送信部24と受信部25とを有し、ネットワーク網26と有線または無線にて接続されており、他の通信機器27と双方向通信が可能である。ネットワーク網26としては、例えば、W−LAN(Wireless Local Area Network:無線LAN)、UWB(Ultra Wide Band)、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(商標)、携帯電話網、インターネット網などの各種無線または有線による通信手段の接続形態が利用可能である。   The communication function unit 21 includes a transmission unit 24 and a reception unit 25, and is connected to a network 26 by wire or wireless, and can perform bidirectional communication with other communication devices 27. Examples of the network 26 include various wireless such as W-LAN (Wireless Local Area Network: wireless LAN), UWB (Ultra Wide Band), Bluetooth (registered trademark), ZigBee (trademark), mobile phone network, and Internet network. A connection form of communication means by wire can be used.

表示制御部22は、LED制御部29、送信制御部30、受信制御部31、液晶制御部32を有して構成され、可視光光源である可視光LED11、12に対する出力制御、及び可視光用受光素子である可視光用PD(Photo Diode)33からの入力信号処理を行う。また、データの記憶を行うメモリ28を備え、通信機能部21と表示制御部22に接続されている。   The display control unit 22 includes an LED control unit 29, a transmission control unit 30, a reception control unit 31, and a liquid crystal control unit 32, and performs output control for visible light LEDs 11 and 12 that are visible light sources, and for visible light Input signal processing from a visible light PD (Photo Diode) 33 which is a light receiving element is performed. A memory 28 for storing data is provided, and is connected to the communication function unit 21 and the display control unit 22.

光学系23は、第1の可視光LED11、第2の可視光LED12、可視光用PD33、偏光板34、液晶パネル35、光学レンズ36を有して構成される。ここで、第1の可視光LED11と第2の可視光LED12は、図2に示したように、発光波長は可視光領域であるが、発光中心波長がそれぞれλ1とλ2と異なっている。なお、必須の構成要素ではないが、第1の可視光LED11からの出力光を投影面において合焦させるフォーカシングのための構成として、表示制御部22にレンズ位置調整部37を、光学系23にレンズ駆動部38をそれぞれ設け、光学レンズ36の位置調整が可能なようにしてもよい。   The optical system 23 includes a first visible light LED 11, a second visible light LED 12, a visible light PD 33, a polarizing plate 34, a liquid crystal panel 35, and an optical lens 36. Here, as shown in FIG. 2, the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 have a light emission wavelength in the visible light region, but have emission center wavelengths different from λ1 and λ2, respectively. Although not an essential component, the display control unit 22 includes a lens position adjustment unit 37 and the optical system 23 includes a focusing unit that focuses output light from the first visible light LED 11 on the projection surface. A lens driving unit 38 may be provided so that the position of the optical lens 36 can be adjusted.

ここで、第1の可視光LED11、第2の可視光LED12が可視光出力部の機能を実現する。また、LED制御部29、送信制御部30が光源制御部の機能を実現する。また、液晶制御部32、液晶パネル35が表示情報付加部の機能を実現する。また、光学レンズ36が照射部の機能を実現する。   Here, the 1st visible light LED11 and the 2nd visible light LED12 implement | achieve the function of a visible light output part. Further, the LED control unit 29 and the transmission control unit 30 realize the function of the light source control unit. In addition, the liquid crystal control unit 32 and the liquid crystal panel 35 realize the function of the display information adding unit. Further, the optical lens 36 realizes the function of the irradiation unit.

このような構成の可視光通信装置20において、通信機能部21は、送信部24及び受信部25によってネットワーク網26を介して通信機器27との間で通信を行い、データの送信、受信を行う。通信機能部21において受信したデータは、メモリ28に送られ、ここに情報として記憶されて蓄積される。   In the visible light communication apparatus 20 having such a configuration, the communication function unit 21 communicates with the communication device 27 via the network 26 by the transmission unit 24 and the reception unit 25, and transmits and receives data. . Data received by the communication function unit 21 is sent to the memory 28 where it is stored and stored as information.

表示制御部22のLED制御部29は、メモリ28より、伝達すべき情報(音楽や天気予報などのコンテンツ)や表示すべき文字、図形等の情報のデータを取得し、このデータに基づく表示データを液晶制御部32に出力する。また同時に、LED制御部29は、伝達すべき情報や表示すべき文字、図形等の情報のデータに基づいて送信信号の変調データを生成し、送信制御部30に対して変調データを出力する。液晶制御部32は、表示データに基づいて表示すべき文字、図形等を表示できるように、所定部分が透過可能となるよう液晶パネル35を制御する。   The LED control unit 29 of the display control unit 22 acquires from the memory 28 data of information to be transmitted (contents such as music and weather forecast) and information such as characters and graphics to be displayed, and display data based on this data Is output to the liquid crystal control unit 32. At the same time, the LED control unit 29 generates modulation data of the transmission signal based on data of information to be transmitted and information to be displayed such as characters and graphics, and outputs the modulation data to the transmission control unit 30. The liquid crystal control unit 32 controls the liquid crystal panel 35 so that a predetermined portion can be transmitted so that characters, figures, and the like to be displayed can be displayed based on the display data.

送信制御部30は、LED制御部29からの変調データを第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12に出力し、これらの可視光LED11、12を発光駆動する。これにより、可視光LED11、12からは、それぞれの発光波長によって、伝達すべき情報に対応する変調データで変調された可視光が出射される。ここで、第1の可視光LED11と第2の可視光LED12は、同じ情報(コンテンツ)を可視光通信により送信するため、同期してオン、オフを行う。なお、2つの可視光LED11、12において、可視光通信により伝送するデータ(可視光に重畳する変調データ)の伝送レートは、上記のように同期させて同じレートとするが、各LEDで発光電力が異なる場合など、装置構成や使用状態に応じて異なる伝送レートとすることも可能である。   The transmission control unit 30 outputs the modulation data from the LED control unit 29 to the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12, and drives the visible light LEDs 11 and 12 to emit light. Thereby, visible light modulated by the modulation data corresponding to the information to be transmitted is emitted from the visible light LEDs 11 and 12 according to the respective emission wavelengths. Here, the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 transmit the same information (contents) by visible light communication, and thus are turned on and off in synchronization. Note that the transmission rate of data transmitted by visible light communication (modulated data superimposed on visible light) in the two visible light LEDs 11 and 12 is the same rate synchronized as described above. It is also possible to set different transmission rates depending on the device configuration and usage state, such as when the values are different.

第1の可視光LED11からの出力光は、偏光板34を透過して所定の偏光を持つ光となった後、液晶パネル35を透過して表示内容に対応した所定部分が透過、遮断される。そして、液晶パネル35を透過した光が光学レンズ36を介して出射され、前景の情報表示用の光として投影面に投影される。第2の可視光LED12からの出力光は、そのまま出射されて背景の光として投影面に投影される。このとき、可視光通信用のデータ及びこれに関連する表示情報は、他の通信機器27などからネットワーク網26を介して送信し、通信内容を適宜変更することが可能である。   The output light from the first visible light LED 11 passes through the polarizing plate 34 to become light having a predetermined polarization, and then passes through the liquid crystal panel 35 to transmit and block a predetermined portion corresponding to display contents. . The light transmitted through the liquid crystal panel 35 is emitted through the optical lens 36 and projected onto the projection surface as light for displaying the foreground information. The output light from the second visible light LED 12 is emitted as it is and projected onto the projection surface as background light. At this time, the data for visible light communication and the display information related thereto can be transmitted from another communication device 27 or the like via the network 26 to change the communication contents as appropriate.

また、可視光用PD33は、携帯機器16などから上り方向の光通信信号を受信し、受信信号を受信制御部31に出力する。受信制御部31は、プリアンプ、誤り訂正などの受信信号処理を行い、受信データを通信機能部21に出力する。この受信データは、送信データとして通信機能部21の送信部24から送信され、ネットワーク網26を経由して対象の通信機器27へ伝送される。   The visible light PD 33 receives an upstream optical communication signal from the mobile device 16 and the like, and outputs the received signal to the reception control unit 31. The reception control unit 31 performs reception signal processing such as preamplification and error correction, and outputs reception data to the communication function unit 21. This reception data is transmitted as transmission data from the transmission unit 24 of the communication function unit 21 and transmitted to the target communication device 27 via the network 26.

上記のように、第1の実施形態では、可視光光源として2つの可視光LEDを設け、第1の可視光LED11によって通信内容などを示す文字等の表示情報を表示する前景の光を出力し、第2の可視光LED12によって前記表示情報に対する背景の光を出力する。また、第1の可視光LED11及び第2の可視光LED12の両方の出力光を、伝送すべき情報に対応する変調データで変調し、可視光通信用のデータを重畳する。   As described above, in the first embodiment, two visible light LEDs are provided as visible light sources, and the first visible light LED 11 outputs foreground light for displaying display information such as characters indicating communication contents. The second visible light LED 12 outputs background light for the display information. Further, the output light of both the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 is modulated with modulation data corresponding to information to be transmitted, and the data for visible light communication is superimposed.

これにより、前景と背景による表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示し、利用者が容易に通信内容を認識することができる。また、2つの可視光LED11、12からの出力光は共に可視光通信用の変調データで変調されているため、これら2つの出力光が加算されることで可視光通信用の光の強度を増加できるとともに、可視光の照射領域内ではどこでもデータを受信できる。したがって、通信内容の表示を行うようにした場合でも可視光帯域のノイズを削減でき、可視光通信におけるCN劣化を防止することができる。   Thereby, the content of visible light communication is visually displayed by the display information by a foreground and a background, and a user can recognize the communication content easily. In addition, since the output lights from the two visible light LEDs 11 and 12 are both modulated by the modulation data for visible light communication, the intensity of the light for visible light communication is increased by adding these two output lights. Data can be received anywhere within the visible light irradiation area. Therefore, even when communication contents are displayed, noise in the visible light band can be reduced, and CN deterioration in visible light communication can be prevented.

(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態に係る可視光通信装置の主要部の詳細構成を示すブロック図である。図6は可視光通信装置における可視光光源及び出力光の帯域を示す説明図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the main part of the visible light communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a visible light source and a band of output light in the visible light communication apparatus.

第2の実施形態は、第1の実施形態の光学系の構成を変更し、可視光光源として単一の光源を用いた例である。第1の実施形態と同様の構成要素は同一の符号を付し、同一の構成及び動作に関する説明を省略し、ここでは第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   The second embodiment is an example in which the configuration of the optical system of the first embodiment is changed and a single light source is used as a visible light source. Constituent elements similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description of the same configuration and operation is omitted, and here, the description will focus on parts different from those in the first embodiment.

可視光通信装置40の光学系43は、可視光LED41、光分岐器42、第1のフィルタ45、第2のフィルタ46、可視光用PD33、偏光板34、液晶パネル35、光学レンズ36を有して構成される。   The optical system 43 of the visible light communication device 40 includes a visible light LED 41, an optical splitter 42, a first filter 45, a second filter 46, a visible light PD 33, a polarizing plate 34, a liquid crystal panel 35, and an optical lens 36. Configured.

ここで、可視光LED41、光分岐器42、第1のフィルタ45、第2のフィルタ46が可視光出力部の機能を実現する。   Here, the visible light LED 41, the optical branching device 42, the first filter 45, and the second filter 46 realize the function of the visible light output unit.

可視光光源としての可視光LED41は、白色光を発光するものを用い、発光波長が図6(a)に示すような人間の可視帯域ほぼ全域にわたるような出力帯域特性を有する。ここで、可視光LED41には、送信制御部30から伝達すべき情報に対応する変調データが入力され、この変調データで変調された可視光が可視光LED41から出射される。光分岐器42は、プリズムなどによって構成され、可視光LED41からの出力光を2つの光路に分岐させる。第1のフィルタ45と第2のフィルタ46は、光分岐器42から分岐された2つの出射光路上にそれぞれ配置される。   The visible light LED 41 as a visible light source is a light emitting LED that emits white light, and has an output band characteristic such that the emission wavelength covers almost the entire visible band of a human as shown in FIG. Here, modulation data corresponding to information to be transmitted from the transmission control unit 30 is input to the visible light LED 41, and visible light modulated by this modulation data is emitted from the visible light LED 41. The light splitter 42 is configured by a prism or the like, and branches the output light from the visible light LED 41 into two optical paths. The first filter 45 and the second filter 46 are respectively disposed on the two outgoing optical paths branched from the optical splitter 42.

第1のフィルタ45は、透過帯域が図6(b)に示すような中心波長λ1となるような出力帯域特性を有し、波長λ1の光を選択的に透過させる。第2のフィルタ46は、透過帯域が図6(a)に示すような可視帯域ほぼ全域、あるいは図6(c)に示すような中心波長λ2となるような出力帯域特性を有し、可視光LED41からの出力光をそのまま透過させるか、あるいは波長λ2の光を選択的に透過させる。   The first filter 45 has an output band characteristic such that the transmission band has a center wavelength λ1 as shown in FIG. 6B, and selectively transmits light having the wavelength λ1. The second filter 46 has an output band characteristic such that the transmission band is almost the entire visible band as shown in FIG. 6A or the center wavelength λ2 as shown in FIG. The output light from the LED 41 is transmitted as it is, or the light of wavelength λ2 is selectively transmitted.

第1のフィルタ45を透過した波長λ1の光は、偏光板34を透過して所定の偏光を持つ光となった後、液晶パネル35を透過して伝達すべき情報に関連する表示内容に対応した所定部分が透過、遮断される。このとき、液晶パネル35は、液晶制御部32によって表示データに基づいて所定部分が透過可能となるよう制御され、透過光によって表示すべき文字、図形等を表示できるように駆動される。そして、液晶パネル35を透過した光が光学レンズ36を介して出射され、前景の情報表示用の光として床や壁等の投影面に投影される。第2のフィルタ46を透過した白色光または波長λ2の光は、そのまま出射されて背景の光として投影面に投影される。   The light of wavelength λ1 that has passed through the first filter 45 passes through the polarizing plate 34 to become light having a predetermined polarization, and then corresponds to the display content related to information to be transmitted through the liquid crystal panel 35. The predetermined part is transmitted and blocked. At this time, the liquid crystal panel 35 is controlled by the liquid crystal control unit 32 so that a predetermined portion can be transmitted based on the display data, and is driven so as to display characters, figures, and the like to be displayed by the transmitted light. Then, the light transmitted through the liquid crystal panel 35 is emitted through the optical lens 36 and projected onto a projection surface such as a floor or a wall as light for displaying foreground information. The white light or the light having the wavelength λ2 that has passed through the second filter 46 is emitted as it is and projected onto the projection surface as background light.

なお、上記の例では、第1のフィルタ45を透過する前景用の光を波長λ1の光、第2のフィルタ46を透過する背景用の光を白色光または波長λ2の光としたが、背景用の光を波長λ2の光とした場合は、第1のフィルタ45が可視帯域ほぼ全域をそのまま透過させるものとして、通信内容などを示す文字等の表示情報を表示する前景用の光を白色光としてもよい。白色光を出力光とする場合は、第1のフィルタ45や第2のフィルタ46を設けないようにしてもよい。   In the above example, the foreground light that passes through the first filter 45 is light of wavelength λ1, and the background light that passes through the second filter 46 is white light or light of wavelength λ2. In the case where the light for wavelength λ2 is light, the first filter 45 transmits the entire visible band as it is, and the foreground light for displaying display information such as characters indicating communication contents is white light. It is good. When white light is used as output light, the first filter 45 and the second filter 46 may not be provided.

このように、第2の実施形態では、1つの可視光光源を用いて光路を2つに分岐し、それぞれフィルタで特定の波長帯域を透過して抽出する構成とすることで、第1の実施形態の複数の可視光光源を持つ場合と同様の機能を実現できる。すなわち、前景用と背景用とで異なる色の出力光を出射し、双方の光に可視光通信用のデータを重畳した状態で、前景と背景による表示情報を投影面に投影することによって、可視光通信の内容を可視的に表示することが可能となる。これにより、可視光通信におけるCN劣化を防止しつつ、利用者が容易に通信内容を認識することができる。   As described above, in the second embodiment, the optical path is divided into two by using one visible light source, and a specific wavelength band is transmitted and extracted by each filter. The same function as when having a plurality of visible light sources in the form can be realized. In other words, output light of different colors is emitted for the foreground and the background, and the display information for the foreground and the background is projected onto the projection plane in a state where the data for visible light communication is superimposed on both lights, thereby making the visible light visible. The contents of optical communication can be displayed visually. Thereby, the user can easily recognize the communication contents while preventing the CN deterioration in the visible light communication.

(第3の実施形態)
図7は本発明の第3の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図である。図8は第3の実施形態における可視光通信装置のコントラスト調整の動作手順を示すフローチャートである。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing a detailed configuration of the visible light communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure of contrast adjustment of the visible light communication apparatus according to the third embodiment.

第3の実施形態は、第2の実施形態の光学系及び表示制御部の構成を変更し、表示情報を含む出力光における前景と背景のコントラスト調整機能を設けた例である。第1及び第2の実施形態と同様の構成要素は同一の符号を付し、同一の構成及び動作に関する説明を省略し、ここでは第1及び第2の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   The third embodiment is an example in which the configuration of the optical system and the display control unit of the second embodiment is changed to provide a foreground / background contrast adjustment function for output light including display information. Constituent elements similar to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, description of the same configuration and operation is omitted, and here, the description will focus on parts that are different from the first and second embodiments. .

可視光通信装置50の表示制御部52は、LED制御部29、送信制御部30、受信制御部31、液晶制御部32に加えて、コントラスト分析部54、フィルタ制御部55を備えている。光学系53には、光分岐器42から分岐された2つの出射光路上にそれぞれ第1の波長可変フィルタ57、第2の波長可変フィルタ58が配置される。波長可変フィルタ57、58は、フィルタ制御部55からの制御信号に応じて透過する光の波長帯域を変更可能なように構成される。また、可視光用PD33の入射光路上に、光をR、G、Bの各色の波長に分離するRGBフィルタ59が挿抜自在に配置される。   The display control unit 52 of the visible light communication device 50 includes a contrast analysis unit 54 and a filter control unit 55 in addition to the LED control unit 29, the transmission control unit 30, the reception control unit 31, and the liquid crystal control unit 32. In the optical system 53, a first wavelength tunable filter 57 and a second wavelength tunable filter 58 are arranged on the two outgoing optical paths branched from the optical branching device 42, respectively. The wavelength tunable filters 57 and 58 are configured to be able to change the wavelength band of the transmitted light according to the control signal from the filter control unit 55. In addition, an RGB filter 59 that separates light into wavelengths of R, G, and B colors is detachably disposed on the incident light path of the visible light PD 33.

ここで、可視光LED41、光分岐器42、第1の波長可変フィルタ57、第2の波長可変フィルタ58が可視光出力部の機能を実現する。また、RGBフィルタ59、可視光用PD33、コントラスト分析部54、フィルタ制御部55、第1の波長可変フィルタ57、第2の波長可変フィルタ58がコントラスト制御部の機能を実現する。   Here, the visible light LED 41, the optical branching device 42, the first wavelength tunable filter 57, and the second wavelength tunable filter 58 realize the function of the visible light output unit. In addition, the RGB filter 59, the visible light PD 33, the contrast analysis unit 54, the filter control unit 55, the first wavelength tunable filter 57, and the second wavelength tunable filter 58 realize the function of the contrast control unit.

可視光用PD33の出力信号は、受信制御部31とともにコントラスト分析部54に入力される。RGBフィルタ59は、移動機能を持ち、コントラスト分析部54による入射光のコントラスト分析を行うときのみ可視光用PD33の前に配置され、コントラスト調整後には可視光用PD33の入射光路上から退避する。すなわち、コントラスト分析を行わない通常動作時には、外部の携帯機器等からの送信光がRGBフィルタ59を通過しないでそのまま可視光用PD33に入射するようにRGBフィルタ59が移動する。   The output signal of the visible light PD 33 is input to the contrast analysis unit 54 together with the reception control unit 31. The RGB filter 59 has a moving function, and is disposed in front of the visible light PD 33 only when the contrast analysis of the incident light is performed by the contrast analysis unit 54, and retracts from the incident light path of the visible light PD 33 after contrast adjustment. That is, during normal operation without contrast analysis, the RGB filter 59 moves so that transmission light from an external portable device or the like enters the visible light PD 33 without passing through the RGB filter 59.

フィルタ制御部55は、コントラスト分析部54による分析結果を入力し、このコントラスト分析結果に応じて波長可変フィルタ57、58の透過波長帯域を制御する。これにより、波長可変フィルタ57、58で透過する光の波長帯域(出力する可視光の色)の調整を行う。   The filter control unit 55 receives the analysis result from the contrast analysis unit 54 and controls the transmission wavelength band of the wavelength tunable filters 57 and 58 according to the contrast analysis result. As a result, the wavelength band of light transmitted through the wavelength tunable filters 57 and 58 (color of visible light to be output) is adjusted.

表示情報の視認性を考慮して、予め出力光の前景と背景とのコントラストが所定値以上となるように設定してあっても、投影面である床面や壁面の材料、色等によっては可視化した文字などの表示情報が見づらくなる場合がある。このため、本実施形態では、投影面からの反射光を検出して前景と背景とのコントラストを算出し、コントラストが所定値以上に高くなるように出力光の色(波長)を調整する。   Considering the visibility of display information, even if the contrast between the foreground and background of the output light is set to a predetermined value or more in advance, depending on the floor surface and wall material, color etc. Display information such as visualized characters may be difficult to see. For this reason, in the present embodiment, the contrast between the foreground and the background is calculated by detecting the reflected light from the projection surface, and the color (wavelength) of the output light is adjusted so that the contrast becomes higher than a predetermined value.

ここで、投影面に投影した表示情報を持つ前景とその周囲の背景とのコントラストについて説明する。出力光のコントラストを分析する場合、前景の光と背景の光をそれぞれ出射した状態で、投影面から反射して入射し、RGBフィルタ59を通過した光を可視光用PD33で受光し、コントラスト分析部54においてそれぞれの色R、G、Bにおける強度を測定する。その後、明度差と色差を算出する。   Here, the contrast between the foreground having display information projected on the projection plane and the surrounding background will be described. When analyzing the contrast of the output light, the foreground light and the background light are respectively emitted, reflected from the projection surface and incident, and the light that has passed through the RGB filter 59 is received by the visible light PD 33, and contrast analysis is performed. The unit 54 measures the intensity in each of the colors R, G, and B. Thereafter, the brightness difference and the color difference are calculated.

R、G、Bの各色の値から、明度Vは例えば以下の計算式で算出できる。
V=((R×299)+(G×587)+(B×114))/1000 …(1)
From the values of each color of R, G, and B, the lightness V can be calculated by the following calculation formula, for example.
V = ((R × 299) + (G × 587) + (B × 114)) / 1000 (1)

上記(1)式を用いて、前景の明度Vfと背景の明度Vbをそれぞれ算出し、これらの差を求めて明度差ΔVを算出する。
ΔV=Vb−Vf …(2)
Using the above equation (1), the foreground brightness Vf and the background brightness Vb are calculated, and the difference between them is calculated to calculate the brightness difference ΔV.
ΔV = Vb−Vf (2)

また、前景と背景の色差ΔEを例えば以下の計算式によって算出する。
ΔE=(max(Rb,Rf)−min(Rb,Rf))+(max(Gb,Gf)−min(Gb,Gf))
+(max(Bb,Bf)−min(Bb,Bf)) …(3)
ここで、max()は最大値、min()は最小値を表し、Rbは背景のR値、Rfは前景のR値で、G,Bについても同様である。
Further, the color difference ΔE between the foreground and the background is calculated by, for example, the following calculation formula.
ΔE = (max (Rb, Rf) −min (Rb, Rf)) + (max (Gb, Gf) −min (Gb, Gf))
+ (Max (Bb, Bf) −min (Bb, Bf)) (3)
Here, max () represents the maximum value, min () represents the minimum value, Rb represents the background R value, Rf represents the foreground R value, and the same applies to G and B.

そして、コントラスト分析部54において算出した明度差及び色差を評価し、フィルタ制御部55によって波長可変フィルタ57、58の透過帯域を制御することによってコントラストの調整を行う。明度差及び色差の評価は、World Wide Web Consortium(W3C)により提案されているコンピュータディスプレイ上の望ましいコントラスト値などを基準にしてもよい。本実施形態では、一例として、背景と前景の明度差が125以上となるように、また、背景と前景の色差が500以上となるようにコントラストを調整する場合で説明を行う。すなわち、フィルタ制御部55は、明度差ΔV≧125かつ色差ΔE≧500となるように波長可変フィルタ57、58を調整する。   Then, the brightness difference and the color difference calculated in the contrast analysis unit 54 are evaluated, and the contrast is adjusted by controlling the transmission bands of the wavelength tunable filters 57 and 58 by the filter control unit 55. The evaluation of brightness difference and color difference may be based on a desirable contrast value on a computer display proposed by the World Wide Web Consortium (W3C). In the present embodiment, as an example, a description will be given of the case where the contrast is adjusted so that the brightness difference between the background and the foreground is 125 or more, and the color difference between the background and the foreground is 500 or more. That is, the filter control unit 55 adjusts the wavelength variable filters 57 and 58 so that the brightness difference ΔV ≧ 125 and the color difference ΔE ≧ 500.

なお、出力光のコントラストの調整は、可視光LEDを発光中心波長が異なる複数のLEDを備えるもので構成し、その複数種類のLEDのうち使用するLEDを切り替えることにより、投影面への投影光の波長を変化させるようにしてもよい。   Note that the contrast of the output light is adjusted by configuring the visible light LED with a plurality of LEDs having different emission center wavelengths, and switching the LED to be used among the plurality of types of LEDs, thereby projecting light onto the projection surface. The wavelength may be changed.

次に、図8を参照してコントラスト調整の動作例を説明する。ここでは、背景を白色光とした場合を一例として示す。   Next, an example of contrast adjustment will be described with reference to FIG. Here, a case where the background is white light is shown as an example.

まず、液晶制御部32で液晶パネル35を制御し、液晶パネル35の全領域を閉じるなどして前景用の光を遮断し、背景用の光が出射されるようにする。この状態で、背景用の光としての白色光を出射して床や壁等の投影面に照射する(ステップS1)。そして、白色光の投影面からの反射光をRGBフィルタ59を介して可視光用PD33で受光し、コントラスト分析部54において分析し(ステップS2)、この背景の光のR、G、B値をそれぞれ算出する(ステップS3)。   First, the liquid crystal control unit 32 controls the liquid crystal panel 35 to close the entire area of the liquid crystal panel 35 so as to block the foreground light so that the background light is emitted. In this state, white light as background light is emitted and irradiated onto a projection surface such as a floor or a wall (step S1). The reflected light from the projection surface of the white light is received by the visible light PD 33 via the RGB filter 59 and analyzed by the contrast analysis unit 54 (step S2), and the R, G, B values of the background light are calculated. Each is calculated (step S3).

次に、液晶制御部32で液晶パネル35を制御し、液晶パネル35の全領域を開口するなどして前景用の光が透過されて出射されるようにする。この状態で、前景用の光としての所定の色の光を出射して床や壁等の投影面に照射する(ステップS4)。そして、所定の色の光の投影面からの反射光をRGBフィルタ59を介して可視光用PD33で受光し、コントラスト分析部54において分析し(ステップS5)、この前景の光のR、G、B値をそれぞれ算出する(ステップS6)。   Next, the liquid crystal control unit 32 controls the liquid crystal panel 35 so that the foreground light is transmitted and emitted by opening the entire area of the liquid crystal panel 35 or the like. In this state, light of a predetermined color as foreground light is emitted and irradiated onto a projection surface such as a floor or a wall (step S4). Then, the reflected light from the projection surface of the light of a predetermined color is received by the visible light PD 33 through the RGB filter 59 and analyzed by the contrast analysis unit 54 (step S5), and the foreground light R, G, Each B value is calculated (step S6).

その後、コントラスト分析部54により、背景の光のR、G、B値と前景の光のR、G、B値とから、照明色の背景と前景の明度差ΔV及び色差ΔEを算出する(ステップS7)。そして、これらの明度差及び色差の算出結果を判定する(ステップS8)。ここで、明度差ΔV≧125かつ色差ΔE≧500であれば処理を終了する。一方、明度差及び色差が上記条件を満たさない場合は、フィルタ制御部55により波長可変フィルタ57を調整し、前景の光の色を変化させる(ステップS9)。また、明度差や色差があまりに小さい場合など、背景色の調整も必要かを判断し(ステップS10)、必要に応じてフィルタ制御部55により波長可変フィルタ58を調整し、背景の光を色を変化させる(ステップS11)。その後はステップS1に戻って同様の処理を実行して再度コントラストの分析を行い、明度差≧125かつ色差≧500となるまで、S1〜S8の手順を繰り返す。   Thereafter, the contrast analyzer 54 calculates the lightness difference ΔV and color difference ΔE between the background and foreground of the illumination color from the R, G, B values of the background light and the R, G, B values of the foreground light (step S7). Then, the calculation result of the brightness difference and the color difference is determined (step S8). Here, if the brightness difference ΔV ≧ 125 and the color difference ΔE ≧ 500, the process is terminated. On the other hand, when the lightness difference and the color difference do not satisfy the above conditions, the filter control unit 55 adjusts the wavelength variable filter 57 to change the color of the foreground light (step S9). In addition, when the brightness difference or the color difference is too small, it is determined whether the background color needs to be adjusted (step S10), and the wavelength control filter 58 is adjusted by the filter control unit 55 as necessary to change the color of the background light. Change (step S11). After that, the process returns to step S1, the same processing is executed, the contrast is analyzed again, and the procedures of S1 to S8 are repeated until the brightness difference ≧ 125 and the color difference ≧ 500.

なお、前景の光のR、G、B値は、フィルタ制御部55において波長可変フィルタ57の設定値から取得することも可能である。この場合、コントラスト分析部54で算出した背景の光のR、G、B値とフィルタ制御部55で取得した前景の光のR、G、B値とから明度差及び色差を算出すればよい。   Note that the R, G, and B values of the foreground light can also be obtained from the set values of the wavelength variable filter 57 in the filter control unit 55. In this case, the brightness difference and the color difference may be calculated from the R, G, B values of the background light calculated by the contrast analysis unit 54 and the R, G, B values of the foreground light acquired by the filter control unit 55.

このように、第3の実施形態では、表示情報を含む出力光における前景と背景のコントラスト調整機能を設けることによって、表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示する場合に、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   As described above, in the third embodiment, by providing the contrast adjustment function between the foreground and the background in the output light including the display information, the user can visually display the contents of the visible light communication by the display information. The display information can be recognized more clearly.

(第4の実施形態)
図9は本発明の第4の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図である。図10は第4の実施形態における可視光通信装置のフォーカス調整の動作手順を示すフローチャートである。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing a detailed configuration of a visible light communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a flowchart showing an operation procedure of focus adjustment of the visible light communication apparatus according to the fourth embodiment.

第4の実施形態は、第1の実施形態の光学系及び表示制御部の構成を変更し、表示情報を含む出力光の投影面におけるフォーカス調整機能を設けた例である。第1〜第3の実施形態と同様の構成要素は同一の符号を付し、同一の構成及び動作に関する説明を省略し、ここでは第1〜第3の実施形態と異なる部分を中心に説明する。   The fourth embodiment is an example in which the configuration of the optical system and the display control unit of the first embodiment is changed, and a focus adjustment function is provided on the projection plane of output light including display information. Constituent elements similar to those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, description of the same configuration and operation is omitted, and here, the description will focus on parts different from the first to third embodiments. .

可視光通信装置60の表示制御部62は、LED制御部29、送信制御部30、受信制御部31、液晶制御部32に加えて、AF(オートフォーカス)部65、レンズ位置調整部65を備えている。AF部65は、受光素子と演算部とを有し、投影面における表示情報の合焦状態を判定するものである。合焦状態の判定は、カメラなどで用いられる公知の位相差検出方式やコントラスト検出方式などを利用して行う。受光素子としては、CCDなどを用い、位相差検出方式の場合はラインセンサを備え、コントラスト検出方式の場合はイメージセンサを備えるようにすればよい。   The display control unit 62 of the visible light communication device 60 includes an AF (autofocus) unit 65 and a lens position adjustment unit 65 in addition to the LED control unit 29, the transmission control unit 30, the reception control unit 31, and the liquid crystal control unit 32. ing. The AF unit 65 includes a light receiving element and a calculation unit, and determines the focus state of display information on the projection plane. The in-focus state is determined using a known phase difference detection method or contrast detection method used in a camera or the like. As the light receiving element, a CCD or the like is used, and in the case of the phase difference detection method, a line sensor is provided, and in the case of the contrast detection method, an image sensor is provided.

光学系63には、第1の可視光LED11からの出射光路上の液晶パネル35と光学レンズ36との間などに、ミラー67、ミラー68が配置され、ミラー68の反射光をAF部65が受光するように構成される。ミラー67はハーフミラー等で構成され、第1の可視光LED11からの出力光をそのまま透過させる一方で、反対方向から入射する床や壁等の投影面からの表示情報を持つ反射光を反射させる特性を有する。また、光学系63は、光学レンズ36の位置を光軸方向に調整するレンズ駆動部38を備える。   In the optical system 63, a mirror 67 and a mirror 68 are disposed between the liquid crystal panel 35 and the optical lens 36 on the optical path from the first visible light LED 11, and the AF unit 65 receives the reflected light from the mirror 68. It is configured to receive light. The mirror 67 is composed of a half mirror or the like, and transmits the output light from the first visible light LED 11 as it is, while reflecting reflected light having display information from a projection surface such as a floor or a wall incident from the opposite direction. Have The optical system 63 includes a lens driving unit 38 that adjusts the position of the optical lens 36 in the optical axis direction.

ここで、ミラー67、ミラー68、AF部65、レンズ位置調整部65、レンズ駆動部38が焦点調整部の機能を実現する。   Here, the mirror 67, the mirror 68, the AF unit 65, the lens position adjusting unit 65, and the lens driving unit 38 realize the function of the focus adjusting unit.

例えば照明装置などに適用した可視光通信装置を天井などに設置する場合、一旦設置した後に文字などの表示情報のフォーカス調整を行うのは手間がかかる。このため、本実施形態では、表示情報のフォーカス調整を自動で行うオートフォーカス機能を設け、投影面における表示情報が合焦状態となるように調整を行う。   For example, when a visible light communication device applied to a lighting device or the like is installed on a ceiling or the like, it takes time and effort to adjust the focus of display information such as characters after being once installed. For this reason, in the present embodiment, an autofocus function for automatically adjusting the focus of display information is provided, and the display information on the projection surface is adjusted so as to be in focus.

上記のような構成の可視光通信装置60において、第1の可視光LED11からの出力光は、偏光板34を透過して所定の偏光を持つ光となった後、液晶パネル35を透過して表示内容に対応した所定部分が透過、遮断される。そして、液晶パネル35を透過した光がミラー67を透過して光学レンズ36を介して出射され、前景の情報表示用の光として投影面に投影される。投影面からの反射光は、光学レンズ36を介して入射してミラー67で反射され、さらにミラー68で反射してAF部65で受光される。   In the visible light communication device 60 configured as described above, the output light from the first visible light LED 11 passes through the polarizing plate 34 and becomes light having a predetermined polarization, and then passes through the liquid crystal panel 35. A predetermined portion corresponding to the display content is transmitted and blocked. Then, the light transmitted through the liquid crystal panel 35 passes through the mirror 67 and is emitted through the optical lens 36, and is projected onto the projection surface as light for displaying foreground information. Reflected light from the projection surface enters through the optical lens 36 and is reflected by the mirror 67, further reflected by the mirror 68 and received by the AF unit 65.

AF部65は、投影面からの反射光における文字等の表示情報の合焦状態を判定し、判定結果をレンズ位置調整部65に送出する。レンズ位置調整部65は、AF部65の出力に応じてレンズ駆動部38に制御信号を送出し、光学レンズ36の位置を調整する。このとき、AF部65の判定結果により焦点が合っていない場合は、レンズ位置調整部65にて調整量を算出してレンズ駆動部38に制御信号を送る。レンズ駆動部38は、レンズ位置調整部65からの制御信号に基づき光学レンズ36の光軸方向の位置を調整して焦点を合致させる。このようにして、表示情報を含む前景の出力光の投影面におけるフォーカス調整を行う。   The AF unit 65 determines the focus state of display information such as characters in the reflected light from the projection surface, and sends the determination result to the lens position adjustment unit 65. The lens position adjustment unit 65 sends a control signal to the lens driving unit 38 according to the output of the AF unit 65 to adjust the position of the optical lens 36. At this time, if the result of the determination by the AF unit 65 is not in focus, the lens position adjusting unit 65 calculates an adjustment amount and sends a control signal to the lens driving unit 38. The lens driving unit 38 adjusts the position of the optical lens 36 in the optical axis direction based on the control signal from the lens position adjusting unit 65 so as to match the focus. In this way, focus adjustment is performed on the projection surface of the foreground output light including display information.

次に、図10を参照してフォーカス調整の動作例を説明する。初めに、LED制御部29は、通信機能部21において表示すべき文字、図形等の表示情報のデータを受信したかどうかを判断する(ステップS21)。表示情報を受信していない場合は、LED制御部29は第2の可視光LED12のみを駆動して照射する(ステップS28)。これにより、可視光通信装置60は照明として機能する。   Next, an example of focus adjustment operation will be described with reference to FIG. First, the LED control unit 29 determines whether display information data such as characters and graphics to be displayed in the communication function unit 21 has been received (step S21). When the display information is not received, the LED control unit 29 drives and irradiates only the second visible light LED 12 (step S28). Thereby, the visible light communication device 60 functions as illumination.

表示情報を受信した場合は、LED制御部29がこの表示情報のデータに基づく表示データを液晶制御部32に出力し、液晶制御部32は、表示データに基づいて表示すべき文字、図形等を表示できるように、所定部分が透過可能となるよう液晶パネル35を制御する(ステップS22)。そして、第1の可視光LED11と第2の可視光LED12を照射して表示情報を床や壁等の投影面に投影し(ステップS23)、投影面からの表示情報を含む反射光をAF部64にて受光する(ステップS24)。   When the display information is received, the LED control unit 29 outputs display data based on the display information data to the liquid crystal control unit 32, and the liquid crystal control unit 32 displays characters, figures, and the like to be displayed based on the display data. The liquid crystal panel 35 is controlled so that a predetermined portion can be transmitted so that the image can be displayed (step S22). Then, the first visible light LED 11 and the second visible light LED 12 are irradiated to project the display information onto a projection surface such as a floor or a wall (step S23), and the reflected light including the display information from the projection surface is reflected to the AF unit 64. (Step S24).

そして、AF部64において受光した表示情報が合焦状態であるかどうかを判定し(ステップS25)、焦点が合っている場合は処理を終了する。一方、焦点が合っていない場合は、レンズ位置調整部65より合焦状態となるように調整量を指示し(ステップS26)、その指示に基づいてレンズ駆動部66が光学レンズ36の位置調整を行う(ステップS27)。その後はステップS24に戻って同様の処理を実行して再度合焦状態の判定、調整を行い、投影面に投影した文字、図形等の表示情報の焦点が合うまでステップS24〜S27の手順を繰り返す。   Then, it is determined whether or not the display information received by the AF unit 64 is in an in-focus state (Step S25). On the other hand, if it is not in focus, the lens position adjustment unit 65 instructs the adjustment amount so as to be in focus (step S26), and the lens driving unit 66 adjusts the position of the optical lens 36 based on the instruction. This is performed (step S27). Thereafter, returning to step S24, the same processing is executed to determine and adjust the in-focus state again, and the procedures of steps S24 to S27 are repeated until the display information such as characters and figures projected on the projection surface is in focus. .

このように、第4の実施形態では、表示情報を含む出力光の投影面におけるフォーカス調整機能を設けることによって、表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示する場合に、利用者が表示情報をより鮮明に認識可能なようにすることができる。   As described above, in the fourth embodiment, by providing the focus adjustment function on the projection plane of the output light including the display information, the user can display the contents of the visible light communication by the display information. Information can be recognized more clearly.

なお、可視光通信装置として、上記の第1の実施形態から第4の実施形態の構成を適宜組み合わせることも可能である。   In addition, as a visible light communication apparatus, it is also possible to combine suitably the structure of said 1st Embodiment to 4th Embodiment.

また、可視光通信装置と通信を行う携帯機器としては、携帯電話機、携帯情報端末(PDA)、ノート型パーソナルコンピュータ(PC)、メモリ内蔵型やHDD型等の携帯音楽プレーヤー、デジタルカメラ、電子辞書、スピーカー、ヘッドフォンなどにも適用可能である。   In addition, portable devices that communicate with the visible light communication device include mobile phones, personal digital assistants (PDAs), notebook personal computers (PCs), portable music players such as built-in memory and HDD types, digital cameras, and electronic dictionaries. It can also be applied to speakers, headphones, etc.

上述した各実施形態によれば、所定のコントラストを持つ前景と背景による表示情報によって可視光通信の内容を可視的に表示可能であり、これによって、可視光通信の有無及びその通信内容を利用者が容易に認識することができる。また、前景と背景の両方に変調データを重畳することによって、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止でき、通信品質の向上を図ることができる。   According to each of the above-described embodiments, the contents of visible light communication can be visually displayed by display information based on the foreground and background having a predetermined contrast. Can be easily recognized. In addition, by superimposing modulation data on both the foreground and background, CN deterioration due to visible display of communication contents can be prevented, and communication quality can be improved.

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。   Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

本発明は、可視光通信の有無及び通信内容を利用者が容易に視認可能にできるとともに、通信内容の可視表示によるCN劣化を防止することが可能となる効果を有し、可視光による通信を行う可視光通信装置等に有用である。   The present invention enables the user to easily recognize the presence / absence of visible light communication and the communication content, and has the effect of preventing CN deterioration due to the visible display of the communication content. Useful for visible light communication devices and the like.

本発明の実施形態に係る可視光通信装置の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the visible light communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る可視光通信装置の出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the zone | band of the output light of the visible light communication apparatus which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態における可視光通信装置の出力光の投影状態を模式的に示す説明図Explanatory drawing which shows typically the projection state of the output light of the visible light communication apparatus in embodiment of this invention 本発明の第1の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the visible light communication apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る可視光通信装置の主要部の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the principal part of the visible light communication apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本実施形態の可視光通信装置における可視光光源及び出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the band of visible light source and output light in the visible light communication apparatus of this embodiment 本発明の第3の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the visible light communication apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 第3の実施形態における可視光通信装置のコントラスト調整の動作手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement procedure of contrast adjustment of the visible light communication apparatus in 3rd Embodiment. 本発明の第4の実施形態に係る可視光通信装置の詳細構成を示すブロック図The block diagram which shows the detailed structure of the visible light communication apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 第4の実施形態における可視光通信装置のフォーカス調整の動作手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement procedure of the focus adjustment of the visible light communication apparatus in 4th Embodiment. 赤外線と可視光とを用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the zone | band of the output light in the communication apparatus using infrared rays and visible light 2つの可視光を用いた通信装置における出力光の帯域を示す説明図Explanatory drawing which shows the zone | band of the output light in the communication apparatus using two visible lights

符号の説明Explanation of symbols

10 表示制御部
11 第1の可視光LED
12 第2の可視光LED
13 表示情報付加部
14 フォーカス部
15 投影面
16 携帯機器
20、40、50、60 可視光通信装置
21 通信機能部
22、52、62 表示制御部
23、43、53、63 光学系
28 メモリ
29 LED制御部
30 送信制御部
31 受信制御部
32 液晶制御部
33 可視光用PD
34 偏光板
35 液晶パネル
36 光学レンズ
37、65 レンズ位置調整部
38、66 レンズ駆動部
41 可視光LED
42 光分岐器
45、46 フィルタ
54 コントラスト分析部
55 フィルタ制御部
57、58 波長可変フィルタ
59 RGBフィルタ
64 AF部
67、68 ミラー
10 Display Control Unit 11 First Visible Light LED
12 Second visible light LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Display information addition part 14 Focus part 15 Projection surface 16 Portable apparatus 20, 40, 50, 60 Visible light communication apparatus 21 Communication function part 22, 52, 62 Display control part 23, 43, 53, 63 Optical system 28 Memory 29 LED Control unit 30 Transmission control unit 31 Reception control unit 32 Liquid crystal control unit 33 PD for visible light
34 Polarizing plate 35 Liquid crystal panel 36 Optical lens 37, 65 Lens position adjusting unit 38, 66 Lens driving unit 41 Visible light LED
42 Optical splitter 45, 46 Filter 54 Contrast analysis unit 55 Filter control unit 57, 58 Tunable filter 59 RGB filter 64 AF unit 67, 68 Mirror

Claims (8)

可視光光源を含み、異なる複数の色の可視光を出力するもので、前記複数の色の出力光のうち、少なくとも一つを前景用の光とし、他の少なくとも一つを背景用の光として出力する可視光出力部と、
前記前景用の光と前記背景用の光の双方において可視光通信用の情報を含むように前記可視光光源を駆動する光源制御部と、
前記前景用の光または前記背景用の光に対して、前記可視光通信用の情報に関連する表示情報を出力光の投影面に投影した状態で視認可能となるように付加する表示情報付加部と、
前記前景用の光及び前記背景用の光を投影面に投影する投影部と
を備える可視光通信装置。
Including a visible light source and outputting visible light of a plurality of different colors, at least one of the plurality of colors of output light as foreground light and at least one of the other as background light A visible light output section to output,
A light source controller that drives the visible light source so as to include information for visible light communication in both the foreground light and the background light;
A display information adding unit that adds display information related to the visible light communication information to the foreground light or the background light so as to be visible in a state of being projected onto a projection surface of output light. When,
A visible light communication apparatus comprising: a projection unit that projects the foreground light and the background light onto a projection surface.
請求項1に記載の可視光通信装置であって、
前記可視光出力部は、前記可視光光源として、前記前景用の光を発光する第1の可視光光源と、前記背景用の光を発光するもので前記第1の可視光光源と発光波長帯域が異なる第2の可視光光源とを備える可視光通信装置。
The visible light communication device according to claim 1,
The visible light output unit emits the foreground light as the visible light source, and emits the background light. The first visible light source and the emission wavelength band. Visible light communication apparatus provided with the 2nd visible light source from which they differ.
請求項1または2に記載の可視光通信装置であって、
前記可視光出力部は、前記前景用の光を透過する第1のフィルタと、前記背景用の光を透過するもので前記第1のフィルタと透過帯域が異なる第2のフィルタとを備える可視光通信装置。
The visible light communication device according to claim 1 or 2,
The visible light output section includes a first filter that transmits the foreground light and a visible light that transmits the background light and has a second filter that has a transmission band different from that of the first filter. Communication device.
請求項1に記載の可視光通信装置であって、
前記可視光出力部は、白色光を出力する可視光光源と、前記前景用の光または前記背景用の光の一方を透過するフィルタとを少なくとも備える可視光通信装置。
The visible light communication device according to claim 1,
The visible light output unit includes at least a visible light source that outputs white light, and a filter that transmits one of the foreground light and the background light.
請求項1から4のいずれかに記載の可視光通信装置であって、
前記表示情報付加部は、前記表示情報を投影面上で形成するために一部領域を遮断または透過する透過領域制御部材を備える可視光通信装置。
The visible light communication device according to any one of claims 1 to 4,
The said display information addition part is a visible light communication apparatus provided with the transmissive area | region control member which interrupts | blocks or permeate | transmits a one part area | region in order to form the said display information on a projection surface.
請求項1から5のいずれかに記載の可視光通信装置であって、
前記前景用の光と前記背景用の光とが所定値以上のコントラストを持つように出力光の色を制御するコントラスト制御部を備える可視光通信装置。
The visible light communication device according to any one of claims 1 to 5,
A visible light communication apparatus including a contrast control unit that controls a color of output light so that the foreground light and the background light have a contrast of a predetermined value or more.
請求項1から6のいずれかに記載の可視光通信装置であって、
前記投影面における前記表示情報の合焦状態を調整する焦点調整部を備える可視光通信装置。
The visible light communication device according to any one of claims 1 to 6,
A visible light communication apparatus including a focus adjustment unit that adjusts a focus state of the display information on the projection plane.
可視光光源から、異なる複数の色の可視光を出力し、前記複数の色の出力光のうち、少なくとも一つを前景用の光とし、他の少なくとも一つを背景用の光として出力するステップと、
前記前景用の光と前記背景用の光の双方において可視光通信用の情報を含むように前記可視光光源を駆動するステップと、
前記前景用の光または前記背景用の光に対して、前記可視光通信用の情報に関連する表示情報を出力光の投影面に投影した状態で視認可能となるように付加するステップと、
前記前景用の光及び前記背景用の光を投影面に投影するステップと
を備える可視光通信方法。
Outputting visible light of a plurality of different colors from a visible light source, outputting at least one of the plurality of colors of output light as foreground light, and outputting at least one of the other as background light When,
Driving the visible light source to include information for visible light communication in both the foreground light and the background light;
Adding display information related to the visible light communication information to the foreground light or the background light so as to be visible in a state of being projected on a projection surface of output light;
Projecting the foreground light and the background light onto a projection surface.
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