WO2009113416A1 - 通信システム、送信装置及び受信装置 - Google Patents

Abstract

　送信装置は、不特定者向けに提供する公衆画像（第１の画像）と特定のユーザにのみ提供する秘密画像（第２の画像）と該秘密画像の反転画像とを時分割で表示すると共に、秘密画像の表示と同期する秘密画像用同期信号を送信する。受信装置は、送信装置から送信された秘密画像用同期信号を受信し、該秘密画像用同期信号を用いて送信装置に表示されている秘密画像を撮影部で撮影して表示部に表示する。

Description

通信システム、送信装置及び受信装置

　本発明はディスプレイ等に表示する画像や動画像によって情報を伝達する通信システム、並びに該通信システムで用いる送信装置及び受信装置に関する。

　ディスプレイ等に表示する画像や動画像により情報を伝達する可視光通信技術としては、表示画像の一部に特定の二次元コード（ＱＲコード）等を表示し、携帯電話機等のカメラにより該二次元コードを撮像して情報を受信するシステムが知られている。

　例えば特開２００７－１６３２３３号公報には、車両用ナビゲーションシステムで異常を検出した場合に、該異常を示す異常信号を含む故障診断データを生成し、故障診断データをシンボルコード（バーコードや二次元コード）に変換して表示装置に表示し、表示されたシンボルコードをユーザが携帯端末装置で読み取ることで故障診断データを視認できるようにした構成が記載されている。

　また、特開２００６－０２０２０４号公報には、表示媒体に印刷された二次元コードを端末装置で読み取り、画像や音声等のコンテンツを提供する、読み取った二次元コードの情報で特定されるサーバ装置にアクセスして各種のコンテンツを取得する構成が記載されている。

　しかしながら上記したような背景技術の可視光通信技術では、例えば街頭で用いられる大型の表示ディスプレイ等で二次元コードを表示すると、二次元コードが公衆に向けて表示された広告等の画像（公衆画像）の一部を占有するために美観を損なうという問題がある。

　そこで、本発明は、公衆画像の美観を損なうことなく、簡易な手段により可視光通信が可能な通信システム、並びに該通信システムで用いる送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため本発明の通信システムは、第１の画像と第２の画像と該第２の画像の反転画像とを時分割で表示するための画像信号を出力すると共に、前記第２の画像の表示と同期する第２の画像用同期信号を送信する送信装置と、
　前記送信装置より出力された画像信号に基づく画像を表示する表示装置と、
　前記第２の画像用同期信号を受信し、前記第２の画像用同期信号を用いて前記送信装置に表示された前記第２の画像を前記撮影部により撮影する受信装置と、
を有する。

　一方、本発明の送信装置は、第１の画像、第２の画像及び該第２の画像の反転画像を表示する表示部と、
　前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を前記表示部に時分割で表示させるための制御部と、
　前記第２の画像の表示と同期する第２の画像用同期信号を送信する同期信号発生部と、
を有する。

　また、本発明の受信装置は、送信装置から送信される、第２の画像の表示と同期する第２の画像用同期信号を受信し、受信した前記第２の画像用同期信号に基づいて、前記第２の画像の撮影タイミングを指示する同期信号処理部と、
　前記同期信号処理部からの指示にしたがって前記第２の画像を撮影する撮影部と、
　前記撮影部で撮影された前記第２の画像を表示する表示部と、
を有する。

図１Ａは、第１の実施の形態の通信システムの一構成例を示す模式図である。 図１Ｂは、図１Ａに示した通信システムを利用したネットワークシステムの一構成例を示す模式図である。 図２は、図１Ａに示した表示装置及び送信装置の一構成例を示すブロック図である。 図３は、図１Ａに示した受信装置の一構成例を示すブロック図である。 図４は、第１の実施の形態の送信装置の動作例を示す模式図である。 図５は、セキュアディスプレイ技術で利用する送信装置及び光シャッターの動作例を示す模式図である。 図６は、第２の実施の形態の送信装置の動作例を示す模式図である。 図７は、第２の実施の形態の送信装置の他の動作例を示す模式図である。 図８は、第３の実施の形態の送信装置の動作例を示す模式図である。 図９は、第３の実施の形態の送信装置の他の動作例を示す図であり、同図（ａ）はフリッカを知覚し易い動作例、同図（ｂ）はフリッカを知覚し難い動作例を示す模式図である。 図１０は、第４の実施の形態の受信装置の動作例を示す模式図である。

　次に本発明について図面を用いて説明する。

　上述した背景技術の問題点に対処する方法として、例えば公衆画像と特定のユーザにのみ提供する画像（秘密画像）とを時分割に表示する表示装置と、秘密画像の表示タイミングに同期して光を透過させる光シャッターとを組み合わせた、いわゆるセキュアディスプレイ技術がある。

　セキュアディスプレイ技術では、表示装置により不特定者向けに提供する公衆画像と、特定のユーザにのみ提供する秘密画像と、該秘密画像の反転画像とを１フレーム内で時分割に表示すると共に、ユーザの目前に存在する光シャッターを秘密画像の表示タイミングに同期させて透過状態に切り替える。これにより光シャッターを用いるユーザには秘密画像のみが視認され、光シャッターを用いない周囲の不特定者（公衆）には、秘密画像がその反転画像と重畳されて中間調（灰色）の画像になるため、公衆画像のみが視認される。なお、特許請求の範囲に記載した「第１の画像」は上記公衆画像に対応し、「第２の画像」は上記秘密画像に対応している。

　このセキュアディスプレイ技術を利用すれば、不特定者に向けて公衆画像を提供しつつ、光シャッターを持つユーザに秘密画像を用いて各種の情報を提供できる。そのため、公衆画像の美観を損なうことはない。

　しかしながら、セキュアディスプレイ技術では、上述したように秘密画像を視認するのに光シャッターが必要であるため、秘密画像を提供するユーザが限定されてしまう。一般的な可視光通信では、より簡易に秘密画像で多数のユーザに各種の情報（コンテンツ）を提供できるようにすることが望ましい。

　例えば、公衆画像により広告等を表示し、秘密画像により該公衆画像で表示された商品の詳細情報を提供するサーバ装置のＵＲＬ（Uniform　Resource　Locator）を二次元コード等で表示する場合、光シャッターを用いることなく該二次元コードを取得できればユーザの利便性が向上するために好ましい。

　そこで、本発明では、このセキュアディスプレイ技術を利用し、秘密画像により多数のユーザに簡易に各種のコンテンツを提供できる手法を提案する。なお、以下では、セキュアディスプレイ技術と同様に、不特定者に向けて提供する広告等の画像を公衆画像と称し、特定のユーザにのみ提供する画像を秘密画像と称す。
（第１の実施の形態）
　図１Ａは第１の実施の形態の通信システムの一構成例を示す模式図であり、図１Ｂは図１Ａに示した通信システムを利用したネットワークシステムの一構成例を示す模式図である。

　図１Ａに示すように、第１の実施の形態の通信システムは、公衆画像、秘密画像及びその反転画像を時分割で表示する表示装置１と、表示装置１に各画像を表示させるための画像信号を出力する送信装置３と、表示装置１に表示されている画像から公衆画像または秘密画像を取得する、ユーザが所有する受信装置２と、周知の通信手段を介して受信装置２に各種のコンテンツのデータを送信する、表示装置１あるいは送信装置３の近傍に設置されるデータサーバ４とを備えた構成である。

　図１Ａに示すように、本実施形態の通信システムを利用するユーザは、表示装置１の表示画像に対して受信装置２が備える不図示のカメラを向け、該受信装置２の表示部に表示されている公衆画像を視認しながら該公衆画像を撮影する。このとき撮影する画像は公衆画像全体であってもよく、公衆画像の一部であってもよい。このような操作により、ユーザは公衆画像あるいはその一部の画像（例えば広告表示された商品）を受信装置２に表示させることが可能であり、該公衆画像の撮影位置に対応する秘密画像を受信装置２に表示させることが可能である。また、ユーザは秘密画像を利用して提供される各種のコンテンツを受信装置２により取得できる。例えば、受信装置２で取得した秘密画像が二次元コード等を用いたデータサーバ４へのアクセスデータである場合、該アクセスデータに基づいてデータサーバ４と情報を送受信することで、データサーバ４から各種のコンテンツのデータを取得できる。

　なお、図１Ａに示す通信システムでは、秘密画像を利用してユーザに各種のコンテンツを提供することを想定しているため、該コンテンツのデータを受信装置２に送信するデータサーバ４を備えた構成を示しているが、データサーバ４は、必ずしも必要ではなく、秘密画像のみ提供する場合は無くてもよい。

　図１Ｂに示すように、図１Ａに示した通信システムは、インターネット等のネットワークと接続することで、ユーザに各種のコンテンツや情報サービスを提供するネットワークシステムを実現できる。

　このようなネットワークシステムでは、秘密画像が、例えば二次元コード等を用いたＵＲＬのデータである場合、ユーザは、受信装置２により該二次元コードをデコードしてＵＲＬを取得し、インターネット等のネットワークを介して該ＵＲＬで指定されたサーバ装置（Ｗｅｂサイト）から各種のコンテンツのデータを取得できる。

　また、秘密画像が、例えば動画像である場合、ユーザは、受信装置２を用いてビデオクリップ等の映像情報を取得することが可能であり、二次元コード等を用いて表示された音声情報（音楽等を含む）を取得することも可能である。

　さらに、秘密画像の秘匿性を利用すれば、オンラインによる物品の購入や決済処理、あるいは株式の取引等、各種の情報サービスをユーザに提供できる。

　以下、図１Ａに示した通信システム及び図１Ｂに示したネットワークシステムを構成する、表示装置１、送信装置３及び受信装置２の具体例について図面を用いて説明する。

　図２は図１Ａに示した表示装置及び送信装置の一構成例を示すブロック図であり、図３は図１Ａに示した受信装置の一構成例を示すブロック図である。

　図２に示すように、送信装置３は、レベル検出部１１、第１の輝度変調部１２、第２の輝度変調部１３、反転画像生成部１４、セレクタ１５、同期信号発生部１６及び制御部１８を備え、表示装置１はビデオメモリ１７及び表示部１９を備えている。

　レベル検出部１１は、公衆画像の輝度（画像信号レベル）を検出し、その検出結果を第１の輝度変調部１２及び第２の輝度変調部１３に通知する。

　第１の輝度変調部１２は、レベル検出部１１の検出結果を基に必要に応じて公衆画像の輝度（画像信号レベル）を変更する。

　第２の輝度変調部１３は、レベル検出部１１の検出結果を基に必要に応じて秘密画像の輝度（画像信号レベル）を変更する。

　反転画像生成部１４は、第２の輝度変調部１３によるレベル変更後の秘密画像の画像信号を用いてその反転画像に対応する画像信号を生成する。反転画像の画像信号としては、例えば秘密画像の画像信号レベルを正方向とした場合、該秘密画像と画像信号レベルの絶対値が同一であり、かつ負方向の画像信号レベルを持つ画像信号を生成すればよい。

　セレクタ１５は、第１の輝度変調部１２から出力された公衆画像の画像信号、第２の輝度変調部１３から出力された秘密画像の画像信号または反転画像生成部１４で生成された反転画像の画像信号を、制御部１８からの指示にしたがって切り替え、ビデオメモリ１７に順次出力する。

　同期信号発生部１６は、公衆画像の表示開始、表示終了に同期する公衆画像用同期信号と、秘密画像の表示開始、表示終了に同期する秘密画像用同期信号とを生成して送信する。

　制御部１８は、表示部１９で表示する画像のフレーム構成に対応してセレクタ１５及び同期信号発生部１６の動作を制御する。

　ビデオメモリ１７は、セレクタ１５で選択された公衆画像、秘密画像または反転画像の画像信号を画像データとして順次保持する。なお、ビデオメモリ１７は、表示装置１ではなく、送信装置３に備えていてもよい。

　表示部１９は、ビデオメモリ１７に格納された画像データにしたがって公衆画像、秘密画像または反転画像を順次表示する。

　図２に示す送信装置３は、画像信号を処理するためのＡ／Ｄ変換器、プログラムにしたがって処理を実行するＣＰＵ、ＤＳＰあるいは論理演算回路等によって実現できる。また、表示装置１には、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＤＬＰ型のプロジェクター装置、有機ＥＬディスプレイ、ＰＤＰ等を用いることができる。

　図３に示すように、受信装置２は、撮影部２１、同期信号処理部２２、掛算器分配器２３、埋込信号処理部２４、ビデオメモリ２５、表示部２６、送受信部２７、制御部２８、音信号処理部２９及び通信部３０を備えた構成である。

　撮影部２１は、カメラを備え、表示装置１の表示部１９に表示された画像を同期信号処理部２２からの指示にしたがって撮影し、掛算器分配器２３に出力する。

　同期信号処理部２２は、送信装置３から送信された公衆画像用同期信号及び秘密画像用同期信号を受信する受信手段を備え、受信した公衆画像用同期信号及び秘密画像用同期信号に基づいて撮影部２１に公衆画像または秘密画像の撮影タイミングを指示すると共に公衆画像用同期信号または秘密画像用同期信号を掛算器分配器２３に出力する。

　公衆画像用同期信号及び秘密画像用同期信号は、赤外線等を利用した光通信手段、あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ等の周知の短距離無線通信手段を用いて、送信装置３が備える同期信号発生部１６から受信装置２が備える同期信号処理部２２へ送信される。

　掛算器分配器２３は、撮影部２１から出力された公衆画像または秘密画像の画像信号の輝度（画像信号レベル）を変更し、ビデオメモリ２５及び埋込信号処理部２４に分配する。

　ビデオメモリ２５は、掛算器分配器２３または制御部２８から出力された画像信号を画像データとして格納する。

　表示部２６は、ビデオメモリ２５に格納された画像データにしたがって公衆画像または秘密画像を表示する。

　埋込信号処理部２４は、撮影部２１で取得した秘密画像の画像信号に対して所要の信号処理を実行する。例えば、撮影部２１で撮影した秘密画像が二次元コードであった場合、埋込信号処理部２４は該二次元コードをデコードする。埋込信号処理部２４の信号処理の結果は制御部２８に出力される。

　制御部２８は、埋込信号処理部２４の信号処理の結果に基づき、送受信部２７や通信部３０を用いてネットワークあるいはデータサーバ４から音声（音楽等を含む）データ、文字データ、画像データ、動画像データ等の各種のコンテンツデータを取得する。制御部２８は、例えば埋込信号処理部２４の信号処理の結果によりＵＲＬを取得した場合は、通信部３０を用いて該ＵＲＬで指定されるネットワーク内のサーバ装置等から各種のコンテンツデータを取得し、埋込信号処理部２４の信号処理の結果によりデータサーバ４へのアクセスデータを取得した場合は、送受信部２７を用いてデータサーバ４から各種のコンテンツデータを取得する。取得した音声データは音信号処理部２９へ出力され、文字データ、画像データ、動画像データ等はビデオメモリ２５に画像データとして格納される。

　音信号処理部２９は、音声信号を増幅する増幅器や音声を出力するスピーカ等を備え、制御部２８から供給された音声データを音声信号に変換し、スピーカにより音声を出力する。

　送受信部２７は、データサーバ４と通信可能に接続され、制御部２８の指示にしたがってデータサーバ４から各種のコンテンツデータを受信する。送受信部２７とデータサーバ４とは、赤外線等を利用した光通信手段、あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ等の周知の短距離無線通信手段を用いて各種のコンテンツデータを送受信すればよい。

　通信部３０は、周知の無線通信手段によりインターネット等のネットワークと通信可能に接続され、制御部２８の指示にしたがってネットワーク内のＵＲＬで指定されるサーバ装置等から各種のコンテンツデータを受信する。

　受信装置２には、画像を撮影するためのカメラ及び送信装置３から送信された公衆画像用同期信号及び秘密画像用同期信号を受信する受信装置を備えた、携帯電話機やＰＤＡ（Personal　Digital　Assistant）、あるいはノート型のパーソナルコンピュータ等の携帯端末装置が用いられる。

　次に第１の実施の形態の送信装置３の動作について図面を用いて説明する。

　図４は第１の実施の形態の送信装置の動作例を示す模式図である。

　図４に示すように、第１の実施の形態の送信装置３は、上述したセキュアディスプレイ技術と同様に、１フレーム内で、公衆画像、秘密画像、反転画像を時分割で表示する。１フレーム内における、公衆画像、秘密画像、反転画像の表示順は任意とする。同期信号発生部１６は、公衆画像の表示開始、表示終了に同期する公衆画像用同期信号と、秘密画像の表示開始、表示終了に同期する秘密画像用同期信号とを送信する。

　受信装置２は、公衆画像用同期信号及び秘密画像用同期信号を同期信号処理部２２でそれぞれ受信し、ユーザの操作で指定された位置の公衆画像または秘密画像を撮影部２１で撮影して表示部２６に表示する。なお、秘密画像は、必ずしも表示部２６に表示する必要はなく、秘密画像の代わりに埋込信号処理部２４の信号処理の結果や、該信号処理の結果に基づいてネットワークあるいはデータサーバ４から取得した各種のコンテンツデータを表示してもよい。その場合、受信装置２は、ユーザが秘密画像を確認できる程度の時間だけ秘密画像を表示部２６に表示した後、埋込信号処理部２４の信号処理の結果やネットワークあるいはデータサーバ４から取得した各種のコンテンツデータを表示してもよい。

　一般に、受信装置２として用いる携帯端末装置が備えるカメラにはＣＣＤ（Charge　Coupled　Devices）やＣＭＯＳ等の撮像素子が用いられる。これらの撮像素子を用いる撮影部２１では、通常、ノイズの低減や受光感度を向上させるために、受光量に応じてＣＣＤやＣＭＯＳで発生する電荷を一定期間（例えば、１フレームの期間）だけ積分する蓄積モードで動作する。そのため、公衆画像あるいは秘密画像の表示期間を何らかの手段で検出しないと、撮影部２１は公衆画像と秘密画像の合成画像を出力してしまう。

　本実施形態の受信装置２は、送信装置３から送信される公衆画像用同期信号及び秘密画像用同期信号を用いて、所要の公衆画像または秘密画像の撮影時における積分期間の開始、終了を検出する。そのため、受信装置２は、ユーザの操作で指定された位置で公衆画像と秘密画像とを撮影部２１によって合成することなく撮影できる。また、本実施形態の受信装置２では、秘密画像用同期信号を用いて秘密画像を撮影するため、秘密画像と反転画像とが合成されることによる秘密画像の画質の劣化、すなわち可視光通信に用いる信号レベルの劣化が防止される。

　第１の実施の形態の通信システムによれば、公衆画像の美観を損なうことなく、簡易な手段によって可視光通信が可能になる。

　なお、上述したセキュアディスプレイ技術では、光シャッターとして液晶を用いているため、図５に示すように公衆画像と秘密画像間ならびに秘密画像と反転画像間にそれぞれ何も表示しない期間（ブランク）を設ける必要がある。このブランクは、液晶が非透過状態から透過状態あるいは透過状態から非透過状態に切り替わる際に一定の時間を必要とするため、秘密画像の前後で表示される公衆画像あるいは反転画像を排除して秘密画像のみを確実に透過させるために設けられている。そのため、上述したセキュアディスプレイ技術では秘密画像の輝度が低下してしまう課題がある。

　一方、本実施形態の通信システムでは、受信装置２が備える撮影部２１により公衆画像あるいは秘密画像を撮影して表示するため、図４に示したように公衆画像と秘密画像間ならびに秘密画像と反転画像間にブランク期間を設ける必要がない。そのため、上述したセキュアディスプレイ技術と比べて秘密画像の輝度の低下が抑制される。
（第２の実施の形態）
　図６は第２の実施の形態の送信装置の動作例を示す模式図である。

　第２の実施の形態の送信装置３は、公衆画像の表示期間を秘密画像及び反転画像の表示期間よりも長く設定する。具体的には、図６に示すように公衆画像のみ表示するフレーム（以下、公衆画像フレームと称す）を設け、第１の実施の形態で示した公衆画像、秘密画像及び反転画像を時分割で表示するフレーム（以下、セキュアフレームと称す）を連続する複数の公衆画像フレーム間に周期的に挿入する。このように公衆画像の表示期間を秘密画像や反転画像の表示期間よりも長く設定すると、表示装置１で表示する公衆画像の輝度が向上してコントラストが上がるため、表示している公衆画像の画質が向上する。

　公衆画像フレーム及びセキュアフレームの切り替えは、送信装置３の制御部１８によりフレーム構成に合わせてセレクタ１５に最適な画像信号を選択させればよい。また、送信装置３の同期信号発生部１６は、表示装置１で表示する画像のフレーム構成に応じて公衆画像の表示開始、表示終了に同期する公衆画像用同期信号及び秘密画像の表示開始、表示終了に同期する秘密画像用同期信号を送信すればよい。表示装置１、送信装置３及び受信装置２の構成、並びにその他の動作については第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

　上述したセキュアディスプレイ技術では、ユーザが光シャッターを通して秘密画像を直接視認することを想定しているため、可視光通信を行う際に単に公衆画像フレームを設けると秘密画像の輝度が低下して可視光通信として実用的な輝度が得られない可能性がある。しかしながら本発明では秘密画像が受信装置２の撮影部２１によって光シャッターを通さずに直接撮影され、ビデオメモリ２５に保存されて表示される。そのため、セキュアディスプレイ技術のように秘密画像の輝度の低下を考慮する必要がない。

　なお、セキュアフレームは、図７（ａ）に示すように３つのフレーム毎に設ける構成や図７（ｂ）に示すように４つのフレーム毎に設ける構成であってもよく、５フレームあるいは６フレーム毎にセキュアフレームを設ける構成であってもよい。公衆画像フレームの数を増やすほど公衆画像の輝度が向上して公衆画像のコントラストが上がるが、公衆画像フレーム数が増えると秘密画像の取得機会が低減する。したがって、秘密画像の更新頻度が高い場合（動画表示等）や受信装置２で秘密画像を表示するまでに要する時間を短縮したい場合は、必要に応じて公衆画像フレームの増加数に上限値を設定することが好ましい。

　本実施形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、表示装置１で表示する公衆画像の輝度が向上してコントラストが上がるため、表示している公衆画像の画質を向上させることができる。
（第３の実施の形態）
　図８は第３の実施の形態の送信装置の動作例を示す模式図である。また、図９は第３の実施の形態の送信装置の他の動作例を示す図であり、同図（ａ）はフリッカを知覚し易い動作例、同図（ｂ）はフリッカを知覚し難い動作例を示す模式図である。表示装置１、送信装置３及び受信装置２の構成、並びにその他の動作については第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

　上述した第２の実施の形態では、連続する複数のフレーム毎にセキュアフレームを周期的に挿入する例を示した。しかしながら公衆画像フレームとセキュアフレームとでは表示期間の差違に起因して公衆画像の輝度が異なるため、表示装置１で表示する画像に周期的にセキュアフレームを挿入すると、公衆画像がちらつくフリッカが発生する要因となる。

　第３の実施の形態では、連続する複数の公衆画像フレームに対してセキュアフレームをランダムに挿入する（図８参照）。このようにすることで、表示装置１で表示する公衆画像のフリッカが抑制される。

　公衆画像フレーム及びセキュアフレームの切り替えは、第２の実施の形態と同様に、送信装置３の制御部１８によりフレーム構成に合わせてセレクタ１５に最適な画像信号を選択させればよい。また、送信装置３の同期信号発生部１６は、表示するフレーム構成に応じて公衆画像の表示開始、表示終了に同期する公衆画像用同期信号及び秘密画像の表示開始、表示終了に同期する秘密画像用同期信号を送信すればよい。表示装置１、送信装置３及び受信装置２の構成、並びにその他の動作については第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

　なお、表示装置１で表示する公衆画像のフリッカを抑制する方法としては、以下に記載する方法も有効である。

　図９（ａ）に示すように、公衆画像フレーム（フレーム１）とセキュアフレーム（フレーム２）とが混在する場合、公衆画像フレームとセキュアフレームの公衆画像の画像信号レベルを等しくすると、これらのフレームにおける公衆画像の輝度の差が大きくなるため、フリッカが知覚されやすくなる。

　そこで、図９（ｂ）に示すように、公衆画像フレームとセキュアフレームの公衆画像の画像信号レベルを変えてフレーム毎の公衆画像の輝度を同一にする。具体的には、第１の輝度変調部１２により、公衆画像フレームとセキュアフレームの公衆画像の表示期間の比率に応じて、公衆画像フレーム内の公衆画像の画像信号レベルを低下させる。あるいは第２の輝度変調部１３により、公衆画像フレームとセキュアフレームの公衆画像の表示期間の比率に応じて、セキュアフレーム内の公衆画像の画像信号レベルを増大させる。例えば、公衆画像フレームの表示期間がセキュアフレームの公衆画像の表示期間の３倍である場合、第１の輝度変調部１２は公衆画像フレームの画像信号レベルを１／３にする。あるいは第２の輝度変調部１３は秘密画像フレームの画像信号レベルを３倍にする。これらの方法でも表示装置１で表示する公衆画像のフリッカが抑制される。

　なお、上記公衆画像フレームとセキュアフレームの公衆画像の輝度を同一にするとは、フレーム毎の公衆画像の画像信号レベルのピーク値を同一にすること、フレーム毎の公衆画像の画像信号レベルの平均値を同一にすること、あるいはこれらの処理を組み合わせた処理を指す。

　本実施形態によれば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様の効果に加えて、表示装置１で表示する公衆画像のフリッカが抑制される。
（第４の実施の形態）
　第４の実施の形態では、受信装置２の表示部２６で表示している公衆画像と秘密画像の輝度を同一にするための方法を提案する。表示装置１、送信装置３及び受信装置２の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

　図１０は第４の実施の形態の受信装置の動作例を示す模式図である。

　図１０（ａ）に示すように、表示装置１で公衆画像フレームとセキュアフレームとを混在して表示している場合、送信装置３の同期信号発生部１６から公衆画像の表示開始、表示終了のタイミングに一致する公衆画像用同期信号が送信されると、受信装置２では積分期間が異なるために明るさ（輝度）が異なる公衆画像と秘密画像が得られる。そのため、受信装置２の表示部２６で表示している公衆画像を秘密画像に切り替えると、秘密画像の画面が暗くコントラストが低い画像として知覚されてしまう。

　第４の実施の形態の受信装置２は、掛算器分配器２３により、公衆画像と秘密画像の表示期間の比率に応じて、受信装置２の表示部２６で表示する公衆画像と秘密画像の輝度が同一になるように撮影部２１で取得した秘密画像の画像信号レベルを増大させる。あるいは受信装置２の表示部２６で表示する公衆画像と秘密画像の輝度が同一になるように撮影部２１で取得した公衆画像の画像信号レベルを低下させる。例えば、公衆画像用同期信号と秘密画像用同期信号に基づき公衆画像の表示期間が秘密画像の表示期間の３倍であることを検出した場合、掛算器分配器２３は秘密画像の画像信号レベルを３倍にする。あるいは掛算器分配器２３は公衆画像の画像信号レベルを１／３にする。このようにすれば公衆画像と秘密画像の輝度が同一になるため、受信装置２の表示部２６に公衆画像及び秘密画像が等しい明るさで表示される。

　なお、受信装置２の表示部２６で表示している公衆画像と秘密画像の輝度を同一にするには以下のような方法もある。

　図１０（ｂ）に示すように、公衆画像と秘密画像の輝度を同一にするには送信装置３の同期信号発生部１６で生成する公衆画像用同期信号の表示開始から表示終了までの期間を秘密画像の表示期間（１０（ｃ）参照）に一致させればよい。例えば、表示装置１による公衆画像の表示期間が秘密画像の表示期間の３倍である場合、同期信号発生部１６で生成する公衆画像用同期信号の表示開始から表示終了までの期間を実際の表示期間の１／３にする。

　このようにすると、受信装置２の撮影部２１における公衆画像と秘密画像の積分期間が同一になるため、受信装置２の表示部２６に表示される公衆画像と秘密画像とが等しい明るさで表示される。

　本実施形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、受信装置２の表示部２６に公衆画像及び秘密画像が等しい明るさで表示される。

　なお、上記公衆画像と秘密画像の輝度を同一にするとは、公衆画像及び秘密画像の画像信号レベルのピーク値を同一にすること、公衆画像及び秘密画像の画像信号レベルの平均値を同一にすること、あるいはこれらの処理を組み合わせた処理を指す。
（第５の実施の形態）
　上述したように、本発明ではセキュアディスプレイ技術を利用しているため、表示装置１は公衆画像と共に秘密画像とその反転画像を重畳した中間調（灰色）の画像を表示する。そのため、公衆画像内に暗い（黒い）画像が含まれていると、その部位を実際よりも明るく感じる、いわゆる黒浮きが発生する。すなわち、表示装置１で表示している公衆画像のコントラストが低下する。

　第５の実施の形態では、表示装置１で表示している公衆画像内に暗い部位がある場合、送信装置３は、その主要な色を判断し、それに対応する青色または赤色の秘密画像を表示装置１にセキュアフレーム内で表示させる。例えば公衆画像内の暗い部位が青色の強い画像である場合、表示装置１にセキュアフレーム内の対応する部位で青色の秘密画像とその反転画像で表示させる。このようにすると、対応する部位における秘密画像と反転画像を重畳した中間調が青色になるため、公衆画像内の暗い部位のコントラストの低下が抑制される。

　また、公衆画像内の暗い部位が赤色の強い画像である場合、表示装置１にセキュアフレーム内の対応する部位で赤色の秘密画像とその反転画像を表示させる。このようにすると、対応する部位における秘密画像と反転画像を重畳した中間調が赤色になるため、公衆画像内の暗い部位のコントラストの低下が抑制される。

　さらに、公衆画像内に暗い部位が複数あり、赤色の強い画像が表示された部位と青色の強い画像が表示された部位がある場合、表示装置１にセキュアフレーム内の対応する各部位で赤色または青色の秘密画像とその反転画像を表示させる。このようにすると、対応する部位における秘密画像と反転画像を重畳した中間調が赤色または青色になるため、公衆画像内の暗い部位のコントラストの低下が抑制される。

　但し、本実施形態では、秘密画像として、一般的なカラー画像を表示すると、秘密画像の色が正しく表示されないことになる。したがって、本実施形態で表示する秘密画像は、二次元コードや一次元コードのようなコード化された画像であることが好ましい。但し、本実施形態で表示する秘密画像は、コード化された画像に限定されるものではなく、上記の処理によって赤色や青色の部位を含むことになっても違和感の無い画像であれば、どのような画像でもよい。

　なお、公衆画像内の明るい部位では、第１の実施の形態～第３の実施の形態で示したように、通常のカラー画像からなる秘密画像とその反転画像をセキュアフレーム内で表示すればよい。

　また、秘密画像と反転画像を青または赤で表示する場合、公衆画像では青または赤がより強く表示される。したがって、公衆画像の青または赤の画像信号レベルを、秘密画像と反転画像を重畳した中間調の画像信号レベルに合わせて低下させれば、秘密画像と反転画像全体を青または赤の画像で表示することも可能である。

　第５の実施の形態の送信装置３は、図２に示したレベル検出部１１によって公衆画像の画像信号レベル及び色を予め設定された所定の大きさの領域毎に検出し、その検出結果を第１の輝度変調部１２及び第２の輝度変調部１３に通知する。第１の輝度変調部１２は、レベル検出部１１の検出結果に基づき、必要に応じて公衆画像の青または赤の画像信号レベルを低下させて出力する。

　第２の輝度変調部１３は、レベル検出部１１の検出結果に基づいて、予め設定された所定の大きさの領域毎に、あるいは秘密画像全体を青または赤の画像に変換して出力する。送信装置３のその他の構成、並びに表示装置１及び受信装置２の構成は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

　本実施形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、表示装置１で表示している公衆画像に暗い部位が含まれていても、コントラストの低下が抑制されて画質を向上させることができる。

　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細は本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。

　この出願は、２００８年３月１０日に出願された特願２００８－０５９９６９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (17)

1. 　第１の画像と第２の画像と該第２の画像の反転画像とを時分割で表示するための画像信号を出力すると共に、前記第２の画像の表示と同期する第２の画像用同期信号を送信する送信装置と、
   　前記送信装置より出力された画像信号に基づく画像を表示する表示装置と、
   　前記第２の画像用同期信号を受信し、前記第２の画像用同期信号を用いて前記送信装置に表示された前記第２の画像を前記撮影部により撮影する受信装置と、
   を有する通信システム。
2. 　前記送信装置は、
   　前記第１の画像の表示と同期する第１の画像用同期信号を送信し、
   　前記受信装置は、
   　前記第１の画像用同期信号を受信し、前記第１の画像用同期信号を用いて前記表示装置に表示された前記第１の画像を撮影部により撮影して表示部に表示する請求項１記載の通信システム。
3. 　前記送信装置は、
   　前記第１の画像の表示期間を前記第２の画像及び前記反転画像の表示期間よりも長く設定する請求項１または２記載の通信システム。
4. 　前記送信装置は、
   　前記第１の画像のみ表示する第１の画像フレームと、前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を時分割で表示する第２の画像フレームとを用いて、前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を表示する請求項３記載の通信システム。
5. 　前記送信装置は、
   　連続する複数の前記第１の画像フレームに対して前記第２の画像フレームをランダムに挿入する請求項４記載の通信システム。
6. 　前記送信装置は、
   　前記第１の画像フレームの第１の画像の輝度と前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の輝度とが同一になるように、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の表示期間の比率に応じて、前記第１の画像フレームの第１の画像の画像信号レベルまたは前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の画像信号レベルを変更する請求項４記載の通信システム。
7. 　前記送信装置は、
   　前記第２の画像がコード化された画像である場合、前記第２の画像及び前記反転画像に、青または赤の画像を含めて表示する請求項１記載の通信システム。
8. 　第１の画像、第２の画像及び該第２の画像の反転画像を表示する表示部と、
   　前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を前記表示部に時分割で表示させるための制御部と、
   　前記第２の画像の表示と同期する第２の画像用同期信号を送信する同期信号発生部と、
   を有する送信装置。
9. 　前記同期信号発生部は、
   　前記第１の画像の表示と同期する第１の画像用同期信号を送信する送信装置。
10. 　前記制御部は、
    　前記第１の画像の表示期間を前記第２の画像及び前記反転画像の表示期間よりも長く設定する請求項８または９記載の送信装置。
11. 　前記制御部は、
    　前記第１の画像のみ表示する第１の画像フレームと、前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を時分割で表示する第２の画像フレームとを用いて、前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を前記表示部に表示させる請求項１０記載の送信装置。
12. 　前記制御部は、
    　連続する複数の前記第１の画像フレームに対して前記第２の画像フレームをランダムに挿入する請求項１１記載の送信装置。
13. 　前記第１の画像フレームの第１の画像の輝度と前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の輝度を検出するレベル検出部と、
    　前記第１の画像フレームの第１の画像の輝度と前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の輝度とが同一になるように、前記第１の画像フレームと前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の表示期間の比率に応じて、前記第１の画像フレームの第１の画像の画像信号レベルまたは前記第２の画像フレームに含まれる第１の画像の画像信号レベルを変更する第１の輝度変調部と、
    をさらに有する請求項１１記載の送信装置。
14. 　前記第２の画像がコード化された画像である場合、前記第２の画像及び前記反転画像に、青または赤の画像を含めるための第２の輝度変調部をさらに有する請求項１３記載の送信装置。
15. 　送信装置から送信される、第２の画像の表示と同期する第２の画像用同期信号を受信し、受信した前記第２の画像用同期信号に基づいて、前記第２の画像の撮影タイミングを指示する同期信号処理部と、
    　前記同期信号処理部からの指示にしたがって前記第２の画像を撮影する撮影部と、
    　前記撮影部で撮影された前記第２の画像を表示する表示部と、
    を有する受信装置。
16. 　前記同期信号処理部は、
    　送信装置から送信される、第１の画像の表示と同期する第１の画像用同期信号を受信し、受信した前記第１の画像用同期信号に基づいて、前記第１の画像の撮影タイミングを前記撮影部に指示し、
    　前記撮影部は、
    　前記同期信号処理部からの指示にしたがって前記第１の画像を撮影し、
    　前記表示部は、
    　前記撮影部で撮影された、少なくとも前記第１の画像を表示する請求項１５記載の受信装置。
17. 　前記送信装置が、前記第１の画像のみ表示する第１の画像フレームと前記第１の画像、前記第２の画像及び該第２の画像の反転画像を時分割で表示する第２の画像フレームとを用いて前記第１の画像、前記第２の画像及び前記反転画像を表示しているとき、前記第１の画像と前記第２の画像の輝度が同一になるように、前記撮影部で撮影された前記第１の画像の画像信号レベルまたは前記第２の画像の画像信号レベルを変更する掛算器分配部をさらに有する請求項１５または１６記載の受信装置。

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