JP2013197843A - 伝送システムおよび送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示される映像に与える影響を抑えつつ情報を送信可能な送信装置およびこれを用いた伝送システムを提供する。
【解決手段】実施形態によれば、伝送システムは、送信装置と、前記送信装置から送信される信号を受信する受信装置と、を備える。前記送信装置は、光源と、変調部と、第１の駆動部と、前記光源から照射される可視光を用いて、表示部と、第２の駆動部と、を有する。前記変調部は、前記入力映像信号の１フレームにおける前記第２の明るさ信号の平均値が、当該フレームにおける前記第１の明るさ信号の値と略等しくなるよう、前記第２の明るさ信号を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、伝送システムおよび送信装置に関する。

映像表示装置において、表示される映像に関する電話番号やＵＲＬ（Uniform Resource Locator）等の情報が表示されることがある。しかしながら、これらの情報は、本来の映像に重畳されて表示されるため、映像が見づらくなるという問題がある。

特開２００４−８８２３８号公報

表示される映像に与える影響を抑えつつ情報を送信可能な送信装置およびこれを用いた伝送システムを提供する。

実施形態によれば、伝送システムは、送信装置と、前記送信装置から送信される信号を受信する受信装置と、を備える。前記送信装置は、第１の駆動信号に応じた光量の可視光を照射する光源と、前記送信装置から前記受信装置へ送信される送信データに応じて、前記光源が照射すべき光量を示す第１の明るさ信号を変調して、第２の明るさ信号を生成する変調部と、前記第２の明るさ信号に基づいて前記第１の駆動信号を生成する第１の駆動部と、前記光源から照射される可視光を用いて、第２の駆動信号に応じた映像を表示する表示部と、入力映像信号に基づいて前記第２の駆動信号を生成する第２の駆動部と、を有する。前記変調部は、前記入力映像信号の１フレームにおける前記第２の明るさ信号の平均値が、当該フレームにおける前記第１の明るさ信号の値と略等しくなるよう、前記第２の明るさ信号を生成する。前記受信装置は、前記表示部が表示する映像を受光する受光部と、前記受光した映像を復調して、前記送信データを復元する復調部と、を有する。

第１の実施形態に係る伝送システム１００の概略ブロック図。 変調部１１の動作を説明するための波形図。 図１の伝送システム１００の処理動作の一例を示すフローチャート。 複数の光源を備える送信装置１の概略ブロック図。 図４の送信装置１における変調部１１の動作を説明するための図。 第２の実施形態に係る伝送システム２００の概略ブロック図。 変調部１１の動作を説明するための波形図。 図６の伝送システム２００の処理動作の一例を示すフローチャート。 変調部１１の第１の例を示す概略ブロック図。 復調部２３の第１の例を示す概略ブロック図。 変調部１１の第２の例を示す概略ブロック図。 復調部２３の第２の例を示す概略ブロック図。 変調部１１の第３の例を示す概略ブロック図。 復調部２３の第３の例を示す概略ブロック図。

以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る伝送システム１００の概略ブロック図である。伝送システムは、送信装置１と、送信装置１が送信する信号を受信する受信装置２とを備えている。

送信装置１は、変調部１１と、駆動部１２と、光源１３と、駆動部１４と、表示部１５とを有する。

変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて明るさ信号（第１の明るさ信号）Ｌ_Ｔｘを変調し、変調された明るさ信号（第２の明るさ信号）Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する。明るさ信号Ｌ_Ｔｘは光源１３が照射すべき光量を示す。また、送信データＤ_Ｔｘは、例えば入力映像信号Ｖ_Ｔｘに関する情報が掲載されたホームページを示すＵＲＬである。

駆動部（第１の駆動部）１２は、明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に基づいて、光源１３を駆動するための駆動信号（第１の駆動信号）を生成する。光源１３は駆動信号に応じた光量の可視光を表示部１５へ照射する。

駆動部（第２の駆動部）１４は、入力映像信号Ｖ_Ｔｘに基づいて、表示部１５を駆動するための駆動信号を生成する。表示部（displaying device）１５は、光源１３から照射された可視光を用いて、入力映像信号Ｖ_Ｔｘに応じた映像を表示する。

一方、受信装置２は、受光部２１と、バッファ２２と、復調部２３とを有する。受信装置２は、例えば撮影機能付きの携帯電話である。

受光部２１は、例えばＣＭＯＳイメージセンサあるいはＣＣＤイメージセンサカメラであり、光源１３から照射された可視光を用いて表示される映像を受光し、電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}に変換する。

バッファ２２は、電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を一時的に記憶する。電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}は変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}＊Ｖ_Ｔｘと等しい。

復調部２３は、バッファ２２に記憶された電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を復調して、受信データＤ_Ｒｘを生成する。受信データＤ_Ｒｘは送信データＤ_Ｔｘと等しい。また、復調部２３は、電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を復調して、明るさ信号Ｌ_Ｒｘを生成してもよい。明るさ信号Ｌ_Ｒｘは明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＊Ｖ_Ｔｘと同じ情報を有する。

以上のようにして、送信装置１が送信した送信データＤ_Ｔｘが、受信データＤ_Ｒｘとして受信装置２に伝送される。以下、各部の詳細について説明する。

図１の送信装置１は、例えば液晶テレビである。この場合、光源１３はバックライト装置に含まれる光源であり、表示部１５は液晶パネルである。

光源１３は、例えば冷陰極蛍光管やＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源１３が照射すべき可視光の光量は、明るさ信号Ｌ_Ｔｘにより定められる。明るさ信号Ｌ_Ｔｘは一定値でもよいし、よりコントラスト感がある映像を表示するために、入力映像信号Ｖ_Ｔｘに応じて変化させてもよい。ただし、入力映像信号Ｖ_Ｔｘの１フレームの期間においては一定であるのが望ましい。

駆動部１４は、入力映像信号Ｖ_Ｔｘに基づいて、液晶パネル内部の液晶材料を制御するためのアナログ電圧を駆動信号として生成する。入力映像信号Ｖ_Ｔｘは、例えば放送波をチューニングおよびデコードして得られる信号であってもよいし、光ディスクやハードディスク等の記憶装置に記憶された信号であってもよい。入力映像信号Ｖ_Ｔｘのフレームレートは、例えば６０Ｈｚである。

表示部１５は、例えば一対のガラス基板を対向配置して、これらガラス基板の間に液晶材料を配置した構造の液晶パネルである。液晶パネル１は、複数（例えば１０８０本）の走査線と、複数（例えば１９２０＊３本）の信号線と、走査線および信号線の各交差箇所に形成される液晶画素とを有する。駆動部１４が生成する駆動信号に応じて、液晶画素内の液晶材料の配向が変化する。光源１３から照射された可視光のうち、液晶材料の配向に応じた強度の光が液晶材料を透過して、表示部１５上に、駆動信号すなわち入力映像信号Ｖ_Ｔｘに応じた映像が表示される。

もちろん、送信装置１は液晶テレビに限られず、光源１３が照射する可視光を用いて映像を表示する装置であればよい。例えば、送信装置１は液晶プロジェクタ等であってもよく、表示部１５は透過型および反射型いずれのイメージングデバイスであってもよい。

例えば透過型の液晶プロジェクタの場合、まず、光源１３から照射された可視光は、ダイクロイックミラーにより、赤色、緑色および青色の光に分解される。そして、各色の光に対応して液晶パネルが設けられ、駆動信号に応じて光を透過させる。液晶パネルを透過した赤色、緑色および青色の光はプリズムで合成され、レンズを介して、外部のスクリーン等に投射される。この場合、液晶パネルが表示部１５に対応するが、表示部１５上に映像が表示されるわけではなく、表示部１５から投射された光が外部に表示される。また、光源１３と表示部１５との間、および、表示部１５と受光部２１との間等には、ミラー、レンズおよびプリズムのような光学素子があってもよい。

図２は、本実施形態の特徴の１つである変調部１１の動作を説明するための波形図である。同図の横軸は時間であり、縦軸は、明るさ信号Ｌ_Ｔｘ（破線）、Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}（実線）の値、および、入力映像信号Ｖ_Ｔｘにおける各画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］の値である。画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］は水平方向ｊ番目、垂直方向ｋ番目の画素を意味し、表示部１５の解像度が水平方向ａ画素および垂直方向ｂ画素である例を示している。

変調部１１は、入力映像信号Ｖ_Ｔｘの１フレームの期間において、変調前の明るさ信号Ｌ_Ｔｘの値と、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}の平均値とが等しくなるよう、明るさ信号Ｌ_Ｔｘを変調する。すなわち、図２のフレームＦ１において、斜線を付した領域の面積はスポットを付した領域の面積と等しい。

また、変調部１１は、所定の周波数以上の周波数で、明るさ信号Ｌ_Ｔｘを変調する。人間の目は、ある周波数（例えば１００Ｈｚ程度）以上の光量の変化を認識できず、平均値を認識する。そのため、高い周波数で変調することで、変調前の明るさ信号Ｌ_Ｔｘに応じた光量が認識される。言い換えると、明るさ信号Ｌ_Ｔｘが変調されたことが認識されることなく、表示部１５は入力映像信号Ｖ_Ｔｘに応じた映像を表示できる。

変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて符号化、一次変調、二次変調、周波数変換を必要に応じておこなう。変調部１１はＭａｎｃｈｅｓｔｅｒ符号化を行ってもよいし、１０ｂ／８ｂ変換、ＰＰＭ(pulse position modulation)、ＰＷＭ(pulse width modulation)を行ってもよい。一次変調はアナログ振幅変調を行ってもよいし、振幅偏移変調を行ってもよい。もちろん、符号化、変調方式は上記の例に限定されない。より具体的な例については、第３の実施形態以降で説明する。

送信装置１の光源１３から変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に応じた光が照射されると、受信装置２の復調部２３は、受信した電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}に対して、変調部１１と逆の処理を行い、送信データＤ_Ｔｘと等しい受信データＤ_Ｒｘを生成する。また、変調部１１は、フレームごとに電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を平均して、明るさ信号Ｌ_Ｒｘを生成してもよい。

図３は、図１の伝送システム１００の処理動作の一例を示すフローチャートである。まず、送信装置１の変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて明るさ信号Ｌ_Ｔｘを変調し、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する（ステップＳ１）。そして、駆動部１２は、明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に基づいて光源１３を駆動し、光源１３は送信データＤ_Ｔｘの情報を含む可視光を照射する（ステップＳ２）。この可視光を用いて、表示部１５は入力映像信号Ｖ_Ｔｘに応じた映像を表示する（ステップＳ３）。
続いて、受信装置２の受光部２１は、光源１３から照射された、送信データＤ_Ｔｘの情報を含む可視光を用いた映像を受光する（ステップＳ４）。そして、復調部２３は復調処理を行って、受信データＤ_Ｒｘを生成する（ステップＳ５）。

このように、第１の実施形態では、送信データＤ_Ｔｘに応じて変調された可視光を用いて、情報を伝達する。このとき、変調後の可視光の光量の１フレーム内での平均値が、変調前の可視光の光量と等しくなるよう、変調を行う。そのため、表示部１５が表示する映像に与える影響を最小限に抑えつつ、情報を伝送できる。

なお、図１では光源１３を１つだけ描いているが、光源１３は複数であってもよい。

図４は、複数の光源を備える送信装置１の概略ブロック図である。同図の光源モジュール１３’は１または複数の光源を有する。複数の光源を有する場合、同種の光源であってもよいし、異なる色を発する複数種類の光源であってもよい。同図の光源モジュール１３’は、赤色の光を発する１以上の光源１３ｒと、緑色の光を発する１以上の光源１３ｇと、青色の光を発する１以上の光源１３ｂとを有する例を示している。各光源は、例えばＬＥＤである。このような送信装置１は、例えばＲＧＢ３色の光源を用いる携帯型プロジェクタなどが挙げられる。

この場合、明るさ信号は、光源１３ｒ用の明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＿ｒと、光源１３ｇ用の明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＿ｇと、光源１３ｂ用の明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＿ｂとを含んでいてもよい。そして、変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて、各明るさ信号を変調し、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ＿ｒ}，Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ＿ｇ}，Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ＿ｂ}を生成する。駆動部１２は、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ＿ｒ}，Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ＿ｇ}，Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ＿ｂ}に基づいて、光源１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを駆動するための駆動信号を生成する。

図５は、図４の送信装置１における変調部１１の動作を説明するための図である。同図の明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＿ｒ，Ｌ_Ｔｘ＿ｇ，Ｌ_Ｔｘ＿ｂに示すように、光源１３ｒ，１３ｇ，１３ｂは同期して発光しており、例えばフレーム単位で変化する。そして、変調部１１は、送信データＤＴｘに応じて、各明るさ信号を変調する。このとき、変調部１１は、明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＿ｒ，Ｌ_Ｔｘ＿ｇ，Ｌ_Ｔｘ＿ｂに対して互いに異なる変調処理を行うことで、送信可能なデータ量を向上させることができる。あるいは、変調部１１は、明るさ信号Ｌ_Ｔｘ＿ｒ，Ｌ_Ｔｘ＿ｇ，Ｌ_Ｔｘ＿ｂに対して同様の変調処理を行うことで、より確実に送信データＤ_Ｔｘを送信できるようにしてもよい。

送信装置１が複数種類の光源１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを有する場合、受信装置１の受光部２１は各色を受光し、電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ＿ｒ}，Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ＿ｇ}，Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ＿ｂ}に変換すればよい。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態は、送信データＤ_Ｔｘに応じて明るさ信号Ｌ_Ｔｘを変調するものであった。これに対し、以下に説明する第２の実施形態は、送信データＤ_Ｔｘに応じて入力映像信号Ｖ_Ｔｘを変調するものである
図６は、第２の実施形態に係る伝送システム２００の概略ブロック図である。図６では、図１と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。

本実施形態における送信装置１の変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて入力映像信号（第１の映像信号）Ｖ_Ｔｘを変調し、変調された映像信号（第２の映像信号）Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する。そして、駆動部１４は、変調された映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に基づいて、表示部１５を駆動するための駆動信号を生成する。一方、駆動部１２は、変調されない明るさ信号Ｌ_Ｔｘに基づいて、光源１３を駆動するための駆動信号を生成する。

その結果、表示部１５は、光源１３から照射された（変調されていない）可視光を用いて、変調された映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に応じた映像を表示する。

一方、受信装置２の復調部２３は、バッファ２２に記憶された電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を復調して、送信データＤ_Ｔｘと等しい受信データＤ_Ｒｘを生成する。また、復調部２３は、電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を復調して、入力映像信号Ｖ_Ｔｘと等しい映像信号Ｖ_Ｒｘを生成してもよい。

図７は、変調部１１の動作を説明するための波形図である。同図の横軸は時間であり、縦軸は、入力映像信号Ｖ_Ｔｘにおける画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］の値（破線）、および、変調された映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}における画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］_＿ＭＯＤの値（実線）である。本実施形態の変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて、各画素の信号値を変調する。

変調部１１は、入力映像信号Ｖ_Ｔｘの１フレームの期間において、変調前の入力映像信号Ｖ_Ｔｘの各画素信号値が、対応するフレームにおいて、変調された映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}の対応する各画素信号値の平均値と等しくなるよう、入力映像信号Ｖ_Ｔｘを変調する。すなわち、フレームＦ１において、変調前の入力映像信号Ｖ_Ｔｘの画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］の値は一定である。変調部１１はこれを送信データＤ_Ｔｘに応じて変調して映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}の画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］_＿ＭＯＤを生成する。ここで、フレームＦ１内において、画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］_＿ＭＯＤの時間平均値は、画素信号ｘ［ｊ］ｙ［ｋ］の値と等しい。

また、本実施形態でも、変調部１１は、人間の目に認識されないよう所定の周波数以上の周波数で、入力映像信号Ｖ_Ｔｘを変調する。

以上のようにして、第１の実施形態と同様に、入力映像信号Ｖ_Ｔｘが変調されたことが認識されることなく、表示部１５は映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に応じた映像を表示する。このような機能を実現可能な表示部１５の一例として、光源１３から照射された光を反射するマイクロミラーを画素数だけ並べたデジタルマイクロミラーデバイスが挙げられる。

送信装置１の表示部１５が変調された映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に応じた映像を表示すると、受信装置２の復調部２３は、受信した電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}に対して、変調部１１と逆の処理を行い、送信データＤ_Ｔｘと等しい受信データＤ_Ｒｘを生成する。また、変調部１１は、フレームごとに電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を平均して、明るさ信号Ｌ_Ｒｘを生成してもよい。

図８は、図６の伝送システム２００の処理動作の一例を示すフローチャートである。まず、送信装置１の変調部１１は、送信データＤ_Ｔｘに応じて入力映像信号Ｖ_Ｔｘを変調し、変調された映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する（ステップＳ１１）。一方、駆動部１２は、明るさ信号Ｌ_Ｔｘに基づいて光源１３を駆動し、光源１３は可視光を照射する（ステップＳ１２）。この可視光を用いて、表示部１５は送信データＤ_Ｔｘの情報を含む映像信号Ｖ_Ｔｘに応じた映像を表示する（ステップＳ１３）。

続いて、受信装置２の受光部２１は、光源１３から照射された可視光を用いた、送信データＤ_Ｔｘの情報を含む映像を受光する（ステップＳ１４）。そして、復調部２３は復調処理を行って、受信データＤ_ＲＸを生成する（ステップＳ１５）。

このように、第２の実施形態では、送信データＤ_Ｔｘに応じて変調された映像を用いて、情報を伝達する。このとき、変調後の映像信号Ｖ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}における画素信号の１フレーム内での平均値が、変調前の入力映像信号Ｖ_Ｔｘにおける画素信号値と等しくなるよう、変調を行う。そのため、表示部１５が表示する映像に与える影響を最小限に抑えつつ、情報を伝送できる。また、各画素信号を変調するため、送信可能な送信データＤ_Ｔｘのデータ量が向上する。

（第３の実施形態）
以下の実施形態では、変調部１１および復調部２３の具体例を説明する。送信データＤ_Ｔｘに応じて明るさ信号Ｌ_Ｔｘを変調する変調部１１（第１の実施形態）の例を示すが、同様の変調部１１を用いて、送信データＤ_Ｔｘに応じて入力映像信号Ｖ_Ｔｘを変調する（第２の実施形態）こともできる。

図９は、変調部１１の第１の例を示す概略ブロック図である。変調部１１ａは、パケット生成部３１と、符号化部３２と、加算器３３とを有する。なお、同図では送信装置１から受信装置２へベースバンド信号を送信することを念頭に置いているが、パスバンド信号で送信する場合は、同図の変調部１１ａの出力信号にキャリア信号を乗じて、パスバンド信号を生成すればよい。

パケット生成部３１は、送信データＤ_Ｔｘを予め定めた単位に分割するとともに、ヘッダおよび誤り訂正情報などを付加して、パケットを生成する。符号化部３２は生成されたパケットを符号化する。加算器３３は、明るさ信号Ｌ_Ｔｘと符号化されたパケットとを加算し、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する。

ここで、上述したように、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}の１フレーム内の平均値が、変調前の明るさ信号Ｌ_Ｔｘの値と等しくなるようにする。そのためには、符号化部３２は、１フレームにおける平均値が０となるよう、パケットを符号化すればよい。

例えば、符号化部３２はパケットに対してマチェスター符号化を行う。すなわち、パケットにおけるハイを「１」から「−１」に変化する信号とし、パケットにおけるロウを「−１」から「１」に変化する信号とする。

また、符号化部３２はパケットに対して１０ｂ／８ｂ変換を行ってもよい。すなわち、パケットを８ビット単位で構成する。この８ビットを３ビットと５ビットとに分離し、これらのそれぞれに１ビットを付加して、１０ビットの信号とする。付加する１ビットを適宜調整することで、１フレームにおける平均値を０にできる。

あるいは、符号化部３２はパケットに対してＰＰＭ（Pulse Position Modulation）を行ってもよい。ＰＰＭはパルス位置変調と呼ばれるが、パルス位相変調と呼ばれることもある。パケットにおけるデータを幅が一定のパルスの位置（位相）により表す。例えば、入力されるパケットが４値(２ビット)の場合、入力“３”に対して“０００１”、入力“２”に対して“０１００”、入力“１”に対して“００１０” 、入力“０”に対して“１０００”を割り当てる。

また、符号化部３２はパケットに対してＰＷＭ（Pulse Width Modulation）を行ってもよい。ＰＷＭではパケットにおけるデータをパルスの幅で表す。例えば、入力データが４値(２ビット)の場合、入力“３”に対して“１１１１”、入力“２”に対して“１１１０” 、入力“１”に対して“１１００”、入力“０”に対して“１０００”を割り当てる。

以上のようにして、変調部１１ａは、１フレーム内の平均値を一定に保ちつつ、送信データＤ_Ｔｘに応じて変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成できる。

図１０は、復調部２３の第１の例を示す概略ブロック図である。復調部２３ａは、復号部４１と、データ復元部４２とを有する。なお、同図では受信装置２が送信装置１からベースバンド信号を受信することを念頭に置いているが、パスバンド信号を受信する場合は、まずパスバンド信号にキャリア信号を乗じ、その後に同図の各処理を行えばよい。

復号部４１は、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に対応する電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}に対して符号化部３２および加算器３３での処理と逆の処理を行って、パケットを生成する。すなわち、復号部４１は、入力される電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を１フレームごとに平均して、明るさ信号Ｌ_Ｒｘを生成する。そして、復号部４１は、電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}から明るさ信号Ｌ_Ｒｘを取り除き、符号化部３２と逆の処理を行う。

データ復元部４２は、生成されたパケットに対して、必要に応じて誤り訂正を行い、ヘッダおよび誤り訂正情報等を除いて、受信データＤ_Ｒｘを生成する。

以上のようにして、復調部２３ａは送信データと等しい受信データＤ_Ｒｘを生成できる。

このように、第３の実施形態では、送信データＤ_Ｔｘを符号化して明るさデータに重畳する。変調される送信データＤ_Ｔｘと変調された信号とが１対１で対応しているため、変調器１１ａおよび復調器２３ａの構成を比較的小さくできる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第３の実施形態の変形例であり、相違点を中心に説明する。

図１１は、変調部１１の第２の例を示す概略ブロック図である。変調部１１ｂは、パケット生成部３１と、乗算器３４と、加算器３３とを有する。乗算器３４は、パケットに対して、Ｍ系列あるいはＧｏｌｄ符号等の拡散符号を乗じる。加算器３３は、乗算器３４の出力と、明るさ信号Ｌ_Ｔｘとを加算して、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する。

図１２は、復調部２３の第２の例を示す概略ブロック図である。復調部２３ｂは、乗算器４３とデータ復元部４２とを有する。乗算器４３は、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に対応する電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}に対して、逆拡散符号を乗じて、パケットを生成する。そして、データ復元部４２は生成されたパケットを復元して、受信データＤ_Ｒｘを生成する。

このように、第４の実施形態では、送信データＤ_Ｔｘを拡散して明るさデータに重畳する。受信時に逆拡散してデータを復元するため、環境雑音の影響を受けにくい。また、変調された信号のランダム性が高いため、映像への影響をより小さくできる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態は、第３の実施形態の変形例であり、相違点を中心に説明する。

図１３は、変調部１１の第３の例を示す概略ブロック図である。変調部１１ｃは、パケット生成部３１と、符号化部３２と、ΔΣ変調器３５と、加算器３３とを有する。ΔΣ変調器３５は、符号化部３３により符号化されたパケットに対して、ΔΣ変調を行う。これにより、ΔΣ変調器３５に入力される符号に比例したパルス密度が得られる。加算器３３は、ΔΣ変調器３５の出力と、明るさ信号Ｌ_Ｔｘとを加算して、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}を生成する。

図１４は、復調部２３の第３の例を示す概略ブロック図である。復調部２３ｃは、復調器４４と、復号部４１と、データ復元部４２とを有する。復調器４４は、変調された明るさ信号Ｌ_{Ｔｘ＿ＭＯＤ}に対応する電気信号Ｌ_{Ｒｘ＿ＭＯＤ}を復調して、そのパルス密度に比例した信号を得る。復号部４１は、復調器４４の出力を復号して、パケットを生成する。そして、データ復元部４２は生成されたパケットを復元して、受信データＤ_Ｒｘを生成する。

このように、第５の実施形態では、送信データＤ_ＴｘをΔΣ変調して明るさデータに重畳する。受信時に平均化してデータを復元するため、環境雑音の影響を受けにくい。また、変調された信号のランダム性が高いため、映像への影響をより小さくできる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 送信装置
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 変調部
１２ 駆動部
１３ 光源
１４ 駆動部
１５ 表示部
２ 受信装置
２１ 受光部
２２ バッファ
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 復調部
１００，２００ 伝送システム

Claims (9)

1. 送信装置と、前記送信装置から送信される信号を受信する受信装置と、を備え、
   前記送信装置は、
   第１の駆動信号に応じた光量の可視光を照射する光源と、
   前記送信装置から前記受信装置へ送信される送信データに応じて、人間に認識されない周波数で、前記光源が照射すべき光量を示す第１の明るさ信号を変調して、第２の明るさ信号を生成する変調部と、
   前記第２の明るさ信号に基づいて第１の駆動信号を生成する第１の駆動部と、
   前記光源から照射される可視光を用いて、第２の駆動信号に応じた映像を表示する表示部と、
   入力映像信号に基づいて前記第２の駆動信号を生成する第２の駆動部と、を有し、
   前記変調部は、前記入力映像信号の１フレームにおける前記第２の明るさ信号の平均値が、当該フレームにおける前記第１の明るさ信号の値と略等しくなるよう、前記第２の明るさ信号を生成し、
   前記受信装置は、
   前記表示部が表示する映像を受光する受光部と、
   前記受光した映像を復調して、前記送信データを復元するとともに、前記受光した映像のフレーム毎の明るさの平均値に基づいて、前記第１の明るさ信号を復元する復調部と、を有することを特徴とする伝送システム。
2. 送信装置と、前記送信装置から送信される信号を受信する受信装置と、を備え、
   前記送信装置は、
   第１の駆動信号に応じた光量の可視光を照射する光源と、
   前記送信装置から前記受信装置へ送信される送信データに応じて、前記光源が照射すべき光量を示す第１の明るさ信号を変調して、第２の明るさ信号を生成する変調部と、
   前記第２の明るさ信号に基づいて前記第１の駆動信号を生成する第１の駆動部と、
   前記光源から照射される可視光を用いて、第２の駆動信号に応じた映像を表示する表示部と、
   入力映像信号に基づいて前記第２の駆動信号を生成する第２の駆動部と、を有し、
   前記変調部は、前記入力映像信号の１フレームにおける前記第２の明るさ信号の平均値が、当該フレームにおける前記第１の明るさ信号の値と略等しくなるよう、前記第２の明るさ信号を生成し、
   前記受信装置は、
   前記表示部が表示する映像を受光する受光部と、
   前記受光した映像を復調して、前記送信データを復元する復調部と、を有することを特徴とする伝送システム。
3. 前記変調部は、前記送信データが人間に認識されないよう、前記第１の明るさ信号を変調することを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。
4. 前記変調部は、人間に認識されない周波数で、前記第１の明るさ信号を変調することを特徴とする請求項２または３に記載の伝送システム。
5. 前記復調部は、前記受光した映像を復調して、前記第１の明るさ信号を復元することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の伝送システム。
6. 前記復調部は、前記受光した映像のフレーム毎の明るさの平均値に基づいて、前記第１の明るさ信号を復元することを特徴とする請求項５に記載の伝送システム。
7. 第１の駆動信号に応じた光量の可視光を照射する光源と、
   受信装置へ送信される送信データに応じて、前記光源が照射すべき光量を示す第１の明るさ信号を変調して、第２の明るさ信号を生成する変調部と、
   前記第２の明るさ信号に基づいて前記第１の駆動信号を生成する第１の駆動部と、
   前記光源から照射される可視光を用いて、第２の駆動信号に応じた映像を表示する表示部と、
   入力映像信号に基づいて前記第２の駆動信号を生成する第２の駆動部と、を有し、
   前記変調部は、前記入力映像信号の１フレームにおける前記第２の明るさ信号の平均値が、当該フレームにおける前記第１の明るさ信号の値と略等しくなるよう、前記第２の明るさ信号を生成することを特徴とする送信装置。
8. 送信装置と、前記送信装置から送信される信号を受信する受信装置と、を備え、
   前記送信装置は、
   第１の駆動信号に応じた光量の可視光を照射する光源と、
   前記光源が照射する光量を示す明るさ信号に基づいて前記第１の駆動信号を生成する第１の駆動部と、
   前記光源から照射される可視光を用いて、第２の駆動信号に応じた映像を表示する表示部と、
   前記送信装置から前記受信装置へ送信される送信データに応じて、前記表示部に表示すべき映像を示す第１の映像信号を変調して、第２の映像信号を生成する変調部と、
   前記第２の映像信号基づいて前記第２の駆動信号を生成する第２の駆動部と、を有し、
   前記変調部は、前記第１の映像信号の１フレームの期間における前記第２の映像信号の各画素信号値の平均値が、当該フレームにおける前記第１の映像信号の対応する各画素信号値と略等しくなるよう、前記第２の映像信号を生成し、
   前記受信装置は、
   前記表示部が表示する映像を受光する受光部と、
   前記受光した映像を復調して、前記送信データを復元する復調部と、を有することを特徴とする伝送システム。
9. 第１の駆動信号に応じた光量の可視光を照射する光源と、
   前記光源が照射する光量を示す明るさ信号に基づいて前記第１の駆動信号を生成する第１の駆動部と、
   前記光源から照射される可視光を用いて、第２の駆動信号に応じた映像を表示する表示部と、
   受信装置へ送信される送信データに応じて、前記表示部に表示すべき映像を示す第１の映像信号を変調して、第２の映像信号を生成する変調部と、
   前記第２の映像信号基づいて前記第２の駆動信号を生成する第２の駆動部と、を有し、
   前記変調部は、前記第１の映像信号の１フレームの期間における前記第２の映像信号の各画素信号値の平均値が、当該フレームにおける前記第１の映像信号の対応する各画素信号値と略等しくなるよう、前記第２の映像信号を生成することを特徴とする送信装置。

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