可视光通信信号显示方法以及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于通过可视光通信、使任意的信息混杂在显示装置所显示的影像之中来进行发送的可视光通信信号显示方法以及显示装置。
【背景技术】
[0002]提出了利用可视光的通信技术。例如，如专利文献I以及2那样，在显示器、以及包含投影仪等的影像显示装置中，提出了在通常的显示影像之中叠加基于可视光的通信信息来进行显示的技术。
[0003]此夕卜，有如下技术:在印刷物中使用的数字水印(digital watermark)技术；将QR码(注册商标)、或者条码等在图像中进行显示，经由这些被编码了的信号将信息通过便携电话、智能手机、或者数码相机等的摄像设备向互联网世界传播。
[0004]但是，这些技术中，通过各像素的驱动和背灯的控制来进行影像信号显示，在其中的背灯的控制的一部分将可视光通信信号编码并叠加。因此，这些技术中，仅能适用通过2个系统的控制来进行影像显示的影像显示器件。
[0005]此外，提出了对图像整体如数字水印那样将信息以不醒目的形式叠加、在接收侧将叠加的信息解码等、使用影像显示装置将与影像不同的信息(例如与影像关联的信息等)以与影像同步或不同步的方式进行收发的方法。此外，还实现了如下方案:如新闻发布(press release) I那样，虽然存在些许影像的劣化，但利用通常存在的接收装置迅速地进行信息的分离。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:特开2007 - 43706号公报
[0009]专利文献2:特开2009 - 212768号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]但是，在以往的可视光通信中，需要进一步的改善。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本公开的一个技术方案的可视光通信信号显示方法，显示由影像信号表示的图像、和通过将可视光通信信号进行编码而得到的图像，其特征在于，包括:编码步骤，通过将上述可视光通信信号的至少一部分进行编码而生成编码图像；分割步骤，对应于将上述编码图像进行分割而得到的多个局部图像的每一个，生成多个分割图像，该多个分割图像是包含相对应的局部图像、并且该局部图像以外在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的图像；以及显示步骤，在影像显示期间，显示由上述影像信号表示的图像，在与上述影像显示期间不同的通信期间，将上述多个分割图像按时间序列进行显示。
[0014]发明效果
[0015]根据本公开，在可视光通信中能够实现进一步的改善。
【附图说明】
[0016]图1是表不实施方式I的可视光通信系统的一例的概略图。
[0017]图2是表示实施方式I的显示装置的概略结构的框图。
[0018]图3是表示实施方式I的接收装置的概略结构的框图。
[0019]图4是表示实施方式I的可视光通信信号的编码图像的一例的概略图。
[0020]图5是表示在实施方式I的显示装置中将可视光通信信号的编码图像向通常的影像进行插入来显示的例子的图。
[0021]图6是表示实施方式I的接收装置的动作的图。
[0022]图7是表示实施方式I的编码图像和接收装置的角度、与摄像错误发生概率之间的关系的例子的图。
[0023]图8是表示实施方式I的编码图像的其他生成例的图。
[0024]图9是表示实施方式I的编码图像的其他显示例的概略图。
[0025]图10是表示实施方式I的光源亮度的高频噪声与曝光时间的关系的图。
[0026]图1lA是表示实施方式2的将编码图像分割、与点亮定时相匹配而发送信号的发送方法的概略图。
[0027]图1lB是表示实施方式2的将编码图像分割、与点亮定时相匹配而发送信号的发送方法的概略图。
[0028]图12是表示实施方式2的将编码图像分割、与分割后的图像的显示次序相匹配而发送信号的发送方法的概略图。
[0029]图13是表示实施方式2的正对投影的情况和其他情况的所投影的编码图像的示意图。
[0030]图14是表示实施方式2的用于向通常的屏幕以外利用编码图像对信号进行发送的图像的生成例的概略图。
[0031]图15是表示实施方式2的用于向通常的屏幕以外利用编码图像对信号进行发送的图像的其他生成例的概略图。
[0032]图16是用于说明实施方式2的曝光时间与图像的显示时间的关系的图。
[0033]图17是实施方式2的可视光通信信号显示方法的流程图。
[0034]图18是实施方式2的可视光通信信号显示方法的流程图。
[0035]图19是表示实施方式3的排列为I列的摄像元件同时曝光、按列从近到远的顺序使曝光开始时刻错开而进行摄像的情况的例子的图。
[0036]图20是表不实施方式3的一个曝光行的曝光完成后下一曝光行的曝光开始的情况的图。
[0037]图21是表示实施方式3的一个曝光行的曝光完成后下一曝光行的曝光开始的情况的图。
[0038]图22是表不实施方式3的一个曝光行的曝光完成前下一曝光行的曝光开始的情况的图。
[0039]图23是表示实施方式3的在各曝光行的曝光开始时刻相等的情况下、曝光时间的不同所带来的影响的图。
[0040]图24是表示实施方式3的在曝光时间相等的情况下、各曝光行的曝光开始时刻的不同所带来的影响的图。
[0041]图25是表示实施方式3的在各曝光行的曝光时间不重叠的情况下、曝光时间短的情况的优点的图。
[0042]图26是表示实施方式3的光源亮度的最小变化时间、曝光时间、各曝光行的曝光开始时刻的时间差、以及摄像图像之间的关系的图。
[0043]图27是表示实施方式3的光源亮度的转变时间、与各曝光行的曝光开始时刻的时间差之间的关系的图。
[0044]图28是表示实施方式3的光源亮度的高频噪声与曝光时间的关系的图。
[0045]图29是表示实施方式3的光源亮度的高频噪声为20微秒的情况的、曝光时间与高频噪声的大小的关系的曲线图。
[0046]图30是表示实施方式3的曝光时间tE与识别成功率的关系的图。
[0047]图31是表示实施方式3的接收装置的各模式的一例的图。
[0048]图32是表示实施方式3的发光部的亮度的观测方法的一例的图。
[0049]图33是表示实施方式4的服务提供系统的图。
[0050]图34是表示实施方式4的服务提供的流程的图。
[0051]图35是表示实施方式4的其他例的服务提供的流程的图。
[0052]图36是表示实施方式4的其他例的服务提供的流程的图。
【具体实施方式】
[0053]以下，适当参照附图，详细说明实施方式。但是，存在将必要以上的详细说明省略的情况。例如，存在将已广为公知的事项的详细说明或对实质相同的结构的重复说明省略的情况。这是为了避免以下的说明不必要地冗长，从而使本领域技术人员容易理解。
[0054]另外，申请人为了本领域技术人员充分理解本公开而提供附图及以下的说明，并不意欲由此限定权利要求中记载的主题。
[0055](得到发明的经过)
[0056]如专利文献I公开的那样，有通过背灯的闪烁来叠加可视光通信信号的方法。根据该方法，在背灯的熄灭时间中，无法进行可视光通信信号的发送。无法发送可视光通信信号的期间成为信号的传递失误的主要原因，所以只能在画质降低的状态下进行通信。
[0057]此外，在近年来的影像显示装置、特别是液晶显示器、或者使用液晶的投影仪等领域中，为了画质改善，采用称作背灯扫描(backlight scanning)的技术。所谓背灯扫描，是将显示画面分割为几个区域、对背灯的发光进行控制以使得分割出的各区域定期地依次点亮的技术。此外，利用液晶的影像显示装置为了改善其动态图像特性的不佳程度，采用根据图像信号来限制背灯的点亮等对策。由此，在想要对这样的影像显示装置适用利用背灯的可视光通信时，难以兼顾动态图像特性的改善和基于背灯的调制的可视光通信。
[0058]另一方面，除此以外的影像显示装置、例如搭载有数字微镜器件(以下DMD)的类型的投影仪、有机EL(Electro Luminescence)显示器、以及等离子显示器自不必说，对于利用CRT (阴极射线管)的影像显示装置，也不可能通过专利文献I或2那样的手法对影像信号以外的信号进行叠加发送。此外，还有在印刷物中使用的数字水印技术、将QR码(注册商标)或条码等在图像中显示并经由这些编码后的信号从影像信号取得信息、进而通过便携电话、智能手机或数码相机等的摄像设备将取得的信息向互联网世界传播的方法。但是，根据这些方法，在画格尺寸上有制约，并且存在必须对焦到一定水平等的限制，所以存在图像识别花费时间的课题。此外，为此，必须将专用的影像信号持续输出至少几秒以上等，不是耐一般的使用的水平(level)。另外，本公开中，画格是指画面尺寸。
[0059]因此，本公开中，使影像信号中混入仅在非常短的期间被编码的信号，并将其以某种程度的周期重复。进而，通过使用利用了依次曝光型的图像传感器的摄像装置来取同步。由此，说明不用极度在意画格、以及到影像显示装置的距离等、即使较长也为I秒以内的较短时间的显示、并且不对影像信号有大的扰动即不使画质较大劣化而能够将可视光通信的信息插入到图像信息中进行发送的显示装置、接收装置、可视光通信系统及其信号传递方法。此外，在投影仪中，说明不向屏幕以外的单纯的平面而向构造物等进行投影的技术。
[0060]本公开的一个技术方案的可视光通信信号显示方法，显示由影像信号表示的图像、和通过将可视光通信信号进行编码而得到的图像，其特征在于，包含以下步骤:编码步骤，通过将上述可视光通信信号的至少一部分进行编码而生成编码图像；分割步骤，对应于将上述编码图像进行分割而得到的多个局部图像的每一个，生成多个分割图像，该多个分割图像是包含相对应的局部图像、并且该局部图像以外在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的图像；以及显示步骤，在影像显示期间，显示由上述影像信号表示的图像，在与上述影像显示期间不同的通信期间，将上述多个分割图像按时间序列进行显示。
[0061]由此，能够将编码图像分割为多个分割图像并适当地显示。
[0062]例如可以是，在上述编码步骤中，通过将上述可视光通信信号的一部分进行编码而生成上述编码图像，将上述可视光通信信号的其它部分编码为显示上述多个分割图像的定时，在上述显示步骤中，在上述通信期间，将上述多个分割图像按上述定时以时间序列进行显示。
[0063]由此，除了编码图像以外，还能够将分割图像被显示的定时用于信号发送。由此，能够使基于可视光通信的发送数据量增加。
[0064]例如可以是，在上述分割步骤中，进一步，对应于上述多个局部图像的每一个，生成多个反转图像，该多个反转图像是包含将相对应的局部图像的亮度反转而得到的反转局部图像、并且该反转局部图像以外在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的图像，在上述显示步骤中，进一步，在上述通信期间，将上述多个反转图像按时间序列进行显示。
[0065]由此，能够抑制编码图像被视觉识别。
[0066]例如可以是，在上述编码步骤中，通过将上述可视光通信信号的一部分进行编码而生成上述编码图像，将上述可视光通信信号的其它部分编码为显示上述多个分割图像的顺序，在上述显示步骤中，在上述通信期间，将上述多个分割图像按上述顺序以时间序列进行显示。
[0067]由此，除了编码图像以外，还能够将分割图像被显示的顺序用于信号发送。由此，能够使基于可视光通信的发送数据量增加。
[0068]例如可以是，在上述显示步骤中，在上述通信期间，在上述多个分割图像之间，显示在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的黑图像，上述黑图像被显示的时间为30 μ秒以上。
[0069]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0070]例如可以是，上述黑图像被显示的时间为100 μ秒以上。
[0071]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0072]例如可以是，在上述显示步骤中，一张上述分割图像被显示的时间为200 μ秒以下。
[0073]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0074]例如可以是，在上述显示步骤中，一张上述分割图像被显示的时间为10μ秒以上。
[0075]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0076]此外，本公开的一个技术方案的可视光通信信号显示方法，显示由影像信号表示的图像、和用于发送可视光通信信号的图像，其特征在于，包含以下步骤:编码步骤，将上述可视光通信信号的至少一部分编码为对基准图像进行分割的样式；分割步骤，按照上述样式，将上述基准图像分割为多个分割图像；以及显示步骤，在影像显示期间，显示由上述影像信号表示的图像，在与上述影像显示期间不同的通信期间，将上述基准图像的亮度反转而得到的反转图像以及上述多个分割图像按时间序列进行显示。
[0077]由此，能够实现将对基准图像进行分割的分割样式用于信号发送的可视光通信。进而，通过显示反转图像，接收装置能够利用反转图像把握基准图像的样式的位置。由此，在影像被显示在屏幕以外的不是单纯平面的构造物等上的情况下，也能够实现可视光通信。
[0078]例如可以是，用于发送上述可视光通信信号的图像包含上述基准图像以及上述多个分割图像。
[0079]例如可以是，在上述编码步骤中，通过将上述可视光通信信号的一部分进行编码而生成上述样式，将上述可视光通信信号的其它部分编码为显示上述多个分割图像的定时，在上述显示步骤中，在上述通信期间，将上述多个分割图像按上述定时以时间序列进行显不O
[0080]由此，除了分割样式以外，还能够将分割图像被显示的定时用于信号发送。由此，能够使基于可视光通信的发送数据量增加。
[0081]例如可以是，在上述编码步骤中，从将上述基准图像分割为相同数量的上述分割图像的多个样式中，选择与上述可视光通信信号的至少一部分对应的样式，由此将上述可视光通信信号的至少一部分以上述样式进行编码，上述多个样式包含上述多个分割图像包含在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的全黑图像的样式。
[0082]由此，能够增加样式的数量，并且能够容易地进行样式与信号的变换。
[0083]例如可以是，在上述编码步骤中，从将上述基准图像分割为不同数量的分割图像的多个样式中，选择与上述可视光通信信号的至少一部分对应的样式，由此将上述可视光通信信号的至少一部分编码为上述样式。
[0084]由此，能够抑制不需要的图像的显示。
[0085]例如可以是，在上述分割步骤中，对应于将上述基准图像进行分割而得到的多个局部图像的每一个，生成上述多个分割图像，该多个分割图像是包含相对应的局部图像并且该局部图像以外在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的图像。
[0086]由此，能够将基准图像分割为多个分割图像而进行适当地显示。
[0087]例如可以是，在上述编码步骤中，通过将上述可视光通信信号的一部分进行编码而生成上述样式，将上述可视光通信信号的其它部分编码为显示上述多个分割图像的顺序，在上述显示步骤中，在上述通信期间，将上述多个分割图像按上述顺序以时间序列进行显不O
[0088]由此，除了分割样式以外，还能够将分割图像被显示的顺序用于信号发送。由此，能够使基于可视光通信的发送数据量增加。
[0089]例如可以是，在上述编码步骤中，通过将上述可视光通信信号的一部分进行编码而生成上述样式，将上述可视光通信信号的其它部分编码为上述基准图像。
[0090]由此，除了分割样式以外，还能够将图像的内容用于信号发送。由此，能够使基于可视光通信的发送数据量增加。
[0091]例如可以是，在上述显示步骤中，在上述通信期间，在上述多个分割图像之间，显示在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的黑图像，上述黑图像被显示的时间为30 μ秒以上。
[0092]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0093]例如可以是，上述黑图像被显示的时间为100 μ秒以上。
[0094]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0095]例如可以是，在上述显示步骤中，一张上述分割图像被显示的时间为200 μ秒以下。
[0096]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0097]例如可以是，在上述显示步骤中，一张上述分割图像被显示的时间为10μ秒以上。
[0098]由此，能够显示在接收装置中能够适当地接收信号的影像。
[0099]此外，本公开的一个技术方案的显示装置，显示由影像信号表示的图像、和通过将可视光通信信号进行编码而得到的图像，其特征在于，包括:编码部，通过将上述可视光通信信号的至少一部分进行编码而生成编码图像；分割部，对应于将上述编码图像进行分割而得到的多个局部图像的每一个，生成多个分割图像，该多个分割图像是包含相对应的局部图像、并且该局部图像以外在规定的亮度值以下且具有大致均匀的亮度值的图像；以及显示部，在影像显示期间，显示由上述影像信号表示的图像，在与上述影像显示期间不同的通信期间，将上述多个分割图像按时间序列进行显示。
[0100]由此，该显示装置能够将编码图像分割为多个分割图像而适当地显示。
[0101]此外，本公开的一个技术方案的显示装置，显示由影像信号表示的图像、和用于发送可视光通信信号的图像，其特征在于，包含:编码部，将上述可视光通信信号的至少一部分，编码为将基准图像进行分割的样式；分割部，按照上述样式，将上述基准图像分割为多个分割图像；以及显示部，在影像显示期间，显示由上述影像信号表示的图像，在与上述影像显示期间不同的通信期间，将上述基准图像的亮度反转而得到的反转图像以及上述多个分割图像按时间序列进行