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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6393306
(24)【登録日】2018年8月31日
(45)【発行日】2018年9月19日
(54)【発明の名称】送信機および送信方法
(51)【国際特許分類】
H04B 10/116 20130101AFI20180910BHJP
【ＦＩ】
H04B10/116
【請求項の数】11
【全頁数】66
(21)【出願番号】特願2016-503787(P2016-503787)
(86)(22)【出願日】2014年6月30日
(86)【国際出願番号】JP2014003466
(87)【国際公開番号】WO2015125180
(87)【国際公開日】20150827
【審査請求日】2017年6月30日
(31)【優先権主張番号】61/941,610
(32)【優先日】2014年2月19日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】特願2014-30063(P2014-30063)
(32)【優先日】2014年2月19日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】514136668
【氏名又は名称】パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ
【氏名又は名称原語表記】Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】青山 秀紀
(72)【発明者】
【氏名】大嶋 光昭
【審査官】
高野 洋
(56)【参考文献】
【文献】
特開平２−３７８５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−２３９８００（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１１／０３１１２３４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２００４／０３８９６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００２−１９０７６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平５−１９１３４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６４−４１２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭６１−２５２７２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−３０３９１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１２−５２７８２０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｂ １０／１１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機であって、
液晶板と、
透光性を有する第１の板と、
前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板と、
送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させる制御部とを備え、
前記制御部は、
前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持する
送信機。
液晶板と、
透光性を有する第１の板と、
前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板と、
送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させる制御部とを備え、
前記制御部は、
前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持する
送信機。
【請求項2】
前記液晶板は、液晶ディスプレイの表面側に備えられている第１の偏光板と、液晶と、前記第１の偏光板との間に前記液晶を挟み込むように配置される第２の偏光板とからなり、
前記第２の偏光板は、当該第２の偏光板の偏光方向が前記液晶ディスプレイの前記第１の偏光板の偏光方向に対して垂直になるように、前記液晶ディスプレイに取り付けられている
請求項１に記載の送信機。
前記第２の偏光板は、当該第２の偏光板の偏光方向が前記液晶ディスプレイの前記第１の偏光板の偏光方向に対して垂直になるように、前記液晶ディスプレイに取り付けられている
請求項１に記載の送信機。
【請求項3】
前記液晶板と前記第１および第２の板とからなる信号送信部は、液晶ディスプレイの表面のうちの端にのみ形成されている
請求項１または２に記載の送信機。
請求項１または２に記載の送信機。
【請求項4】
前記液晶板と前記第１および第２の板とからなる信号送信部は、液晶ディスプレイの表面のうちの周縁にのみ形成されている
請求項１または２に記載の送信機。
請求項１または２に記載の送信機。
【請求項5】
前記液晶板と前記第１および第２の板とからなる信号送信部は、互いに隣接して配列された複数の液晶ディスプレイのそれぞれの表面のうち、前記複数の液晶ディスプレイの境界に沿う部分にのみ形成されている
請求項１または２に記載の送信機。
請求項１または２に記載の送信機。
【請求項6】
前記制御部は、
前記液晶板に印加される前記制御電圧を、予め定められた電圧値よりも高い範囲で変化させることにより、前記液晶板の透過率を前記第１の透過率と第２の透過率とに切り替える
請求項１〜５の何れか１項に記載の送信機。
前記液晶板に印加される前記制御電圧を、予め定められた電圧値よりも高い範囲で変化させることにより、前記液晶板の透過率を前記第１の透過率と第２の透過率とに切り替える
請求項１〜５の何れか１項に記載の送信機。
【請求項7】
前記予め定められた電圧値は０Ｖである
請求項６に記載の送信機。
請求項６に記載の送信機。
【請求項8】
前記制御部は、
０からｎ（ｎは０以上の整数）番目の信号のそれぞれに互いに異なる周波数が割り当てられている場合に、ｋ（ｋは０以上ｎ以下の整数）番目の信号を送信する際には、当該ｋ番目の信号に割り当てられた周波数で変化する前記制御電圧を前記液晶板に印加し、
前記互いに異なる周波数の割り当てでは、
ｉ（ｉは０以上ｎ以下の整数）番目の信号の値を、定数ａおよびｂを用いて（ａ＋ｂ×ｉ）として表す場合、
ｉ番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ）と、（ｉ−１）番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ−１）との差分が、ｉが大きいほど、大きくまたは小さくなるように、前記互いに異なる周波数が割り当てられている
請求項１〜７の何れか１項に記載の送信機。
０からｎ（ｎは０以上の整数）番目の信号のそれぞれに互いに異なる周波数が割り当てられている場合に、ｋ（ｋは０以上ｎ以下の整数）番目の信号を送信する際には、当該ｋ番目の信号に割り当てられた周波数で変化する前記制御電圧を前記液晶板に印加し、
前記互いに異なる周波数の割り当てでは、
ｉ（ｉは０以上ｎ以下の整数）番目の信号の値を、定数ａおよびｂを用いて（ａ＋ｂ×ｉ）として表す場合、
ｉ番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ）と、（ｉ−１）番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ−１）との差分が、ｉが大きいほど、大きくまたは小さくなるように、前記互いに異なる周波数が割り当てられている
請求項１〜７の何れか１項に記載の送信機。
【請求項9】
前記液晶板を構成する２枚の偏光板のうちの少なくとも一方の偏光板には、外光に対して偏光を行わない領域が、当該偏光板に対して均一に形成されている
請求項１〜８の何れか１項に記載の送信機。
請求項１〜８の何れか１項に記載の送信機。
【請求項10】
送信機が、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信方法であって、
前記送信機は、液晶板と、透光性を有する第１の板と、前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板とを備え、
前記送信方法は、
送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させ、
前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持する
送信方法。
前記送信機は、液晶板と、透光性を有する第１の板と、前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板とを備え、
前記送信方法は、
送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させ、
前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持する
送信方法。
【請求項11】
放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機を制御するプログラムであって、
前記送信機は、液晶板と、透光性を有する第１の板と、前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板とを備え、
前記プログラムは、
送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させ、
前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持することを、
前記送信機のコンピュータに実行させるプログラム。
前記送信機は、液晶板と、透光性を有する第１の板と、前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板とを備え、
前記プログラムは、
送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させ、
前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持することを、
前記送信機のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スマートフォン、タブレット、携帯電話等の携帯端末と、エアコン、照明機器、炊飯器などの家電機器との通信方法に関する。【背景技術】
【0002】
近年のホームネットワークでは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）でのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）接続によるＡＶ家電の連携に加え、環境問題に対応した電力使用量の管理や、宅外からの電源ＯＮ／ＯＦＦといった機能を持つホームエネルギーマネジメントシステム（ＨＥＭＳ）によって、多様な家電機器がネットワークに接続される家電連携機能の導入が進んでいる。しかしながら、通信機能を有するには、演算力が十分ではない家電や、コスト面で通信機能の搭載が難しい家電などもある。【0003】
このような問題を解決するため、特許文献１では、光を用いて自由空間に情報を伝達する光空間伝送装置において、照明光の単色光源を複数用いた通信を行うことで、限られた送信装置のなかで、効率的に機器間の通信を実現する技術が記載されている。【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００２−２９０３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の光を用いた送信機は、照明のような３色光源を持つ必要があり、構成上の制約を受け易いという問題がある。【0006】
そこで、本発明は、構成上の制約を受け難い送信機などを提供する。【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一形態に係る送信機は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機であって、液晶板と、透光性を有する第１の板と、前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板と、送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させる制御部とを備え、前記制御部は、前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持する。【0008】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、構成上の制約を受け難い送信機を実現できる。【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の一態様に係る送信機は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機であって、液晶板と、透光性を有する第１の板と、前記液晶板との間に前記第１の板を挟み込むように配置される第２の板と、送信対象の信号に応じた制御電圧を前記液晶板に印加することによって、前記液晶板の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、前記第１の板に反射されて前記液晶板を介して前記受信機側に放出される外光の光量を変化させる制御部とを備え、前記制御部は、前記液晶板の透過率を、前記第１の透過率よりも低い前記第２の透過率に切り替えたときには、前記液晶板を既に透過した外光が、前記第２の板に反射されて前記第１の板を介して前記液晶板に到達するまで、前記液晶板の透過率を前記第２の透過率に維持する。【0012】
これにより、送信機は、第１の板に反射されて受信機側に放出される外光の光量を変化させることによって、外光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。さらに、例えば図４２〜図４３Ｂに示すように、液晶板の透過率が第２の透過率（低い透過率）に切り替えられたときには、液晶板を既に透過した外光が、第２の板に反射されて液晶板に到達するまで、液晶板は低い透過率に維持されている。したがって、第１の板が透光性を有することにより、外光がその第１の板を透過してしまっても、その外光が第２の板に反射されて受信機側に放出されてしまうことを抑えることができる。その結果、第２の板による外光の反射を考慮することなく、可視光信号の送信を制御することができる。つまり、可視光信号の送信の制御においても制約を受け難くすることができる。【0013】
また、前記液晶板は、液晶ディスプレイの表面側に備えられている第１の偏光板と、液晶と、前記第１の偏光板との間に前記液晶を挟み込むように配置される第２の偏光板とからなり、前記第２の偏光板は、当該第２の偏光板の偏光方向が前記液晶ディスプレイの前記第１の偏光板の偏光方向に対して垂直になるように、前記液晶ディスプレイに取り付けられていてもよい。【0014】
これにより、例えば図４７に示すように、可視光通信用の液晶板が液晶ディスプレイに取り付けられる際には、その液晶板の偏光板として、液晶ディスプレイに備えられている偏光板が利用されるため、専用の２枚の偏光板を有する液晶板を液晶ディスプレイに取り付ける場合よりも、偏光板の数を減らすことができる。その結果、構成を簡単にすることができるとともに、液晶板から放たれる光の光量を増すことができ、適切な可視光通信を行うことができる。【0015】
また、前記液晶板と前記第１および第２の板とからなる信号送信部は、液晶ディスプレイの表面のうちの端にのみ形成されていてもよい。例えば、前記液晶板と前記第１および第２の板とからなる信号送信部は、液晶ディスプレイの表面のうちの周縁にのみ形成されている。【0017】
また、前記液晶板と前記第１および第２の板とからなる信号送信部は、互いに隣接して配列された複数の液晶ディスプレイのそれぞれの表面のうち、前記複数の液晶ディスプレイの境界に沿う部分にのみ形成されていてもよい。【0018】
これにより、例えば図４４に示すように、各液晶ディスプレイを見え易くすることができる。【0019】
また、前記制御部は、前記液晶板に印加される前記制御電圧を、予め定められた電圧値よりも高い範囲で変化させることにより、前記液晶板の透過率を前記第１の透過率と第２の透過率とに切り替えてもよい。例えば、前記予め定められた電圧値は０Ｖである。【0020】
これにより、例えば図５１および図５２に示すように、制御電圧の立ち上がりおよび立ち下がりにそれぞれ時間を要する場合でも、それらの時間を短くすることができ、高い周波数で液晶板の透過率を切り替えることができる。その結果、可視光通信の通信速度を向上させることができる。【0021】
また、前記制御部は、０からｎ（ｎは０以上の整数）番目の信号のそれぞれに互いに異なる周波数が割り当てられている場合に、ｋ（ｋは０以上ｎ以下の整数）番目の信号を送信する際には、当該ｋ番目の信号に割り当てられた周波数で変化する前記制御電圧を前記液晶板に印加し、前記互いに異なる周波数の割り当てでは、ｉ（ｉは０以上ｎ以下の整数）番目の信号の値を、定数ａおよびｂを用いて（ａ＋ｂ×ｉ）として表す場合、ｉ番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ）と、（ｉ−１）番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ−１）との差分が、ｉが大きいほど、大きくまたは小さくなるように、前記互いに異なる周波数が割り当てられていてもよい。【0022】
これにより、例えば図５５の（ａ）に示すように、ａ＝２０であり、ｂ＝１であって、ｉが大きいほど、周波数ｆ（ｉ）と周波数ｆ（ｉ−１）との差分が小さくなるように、各信号に周波数が割り当てられている場合には、受信機はそれらの周波数を容易に識別することができ、各信号を適切に受信することができる。なお、例えば、図５５の（ａ）に示すように、各信号に波長を等差的に割り当てることによって、ｉが大きいほど、周波数ｆ（ｉ）と周波数ｆ（ｉ−１）との差分が小さくなるように、各信号に周波数を割り当てることができる。【0023】
また、前記液晶板を構成する２枚の偏光板のうちの少なくとも一方の偏光板には、外光に対して偏光を行わない領域が、当該偏光板に対して均一に形成されていてもよい。【0024】
これにより、液晶板からの放たれる光の光量を増すことができ、例えば第１の板に描かれている文字および図柄などを見え易くすることができる。【0025】
本発明の一態様に係る送信機は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する制御部と、太陽光を反射する反射体と、前記反射体によって反射された太陽光である反射光を受け、当該反射光が透過することにより前記受信機側に放出される光の光量を、前記制御電圧にしたがって変化させる液晶板と、を備える。【0026】
これにより、送信機は、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。なお、送信機は、照明機器などの他の機器からの光をその太陽光の代わりに用いてもよい。【0027】
また、前記反射体は、前記液晶板の前記反射光を受ける面と間を空けて対向するように配置され、前記太陽光の少なくとも一部を前記間から前記液晶板を介さずに受けて、当該一部を前記液晶板に向けて反射してもよい。【0028】
例えば、反射体と液晶板とが接している場合には、太陽光が液晶板を透過して反射体によって反射され、その反射された太陽光が反射光として再び液晶板を透過する。したがって、太陽光が液晶板を２度透過することになるため、液晶板から受信機側に放出される光の光量は少なくなってしまう。そこで、上述のように、液晶板と間を空けて対向する反射体が、その間から液晶板を介さずに太陽光の少なくとも一部を受けて、その一部を液晶板に向けて反射すると、太陽光の少なくとも一部は液晶板を一度だけ透過して受信機側に放出される。したがって、液晶板から受信機側に放出される光の光量を多くすることができ、光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機にとって受信し易い信号を送信することができる。【0029】
また、前記送信機は、さらに、前記液晶板の前記反射光を受ける面である反射受光面を照らすための光源を備え、前記液晶板は、前記反射光を受けずに、前記光源からの光によって前記反射受光面が照らされる場合には、前記反射光の代わりに前記光源からの光が当該液晶板を透過することにより前記受信機側に放出される光の光量を、前記制御電圧にしたがって変化させてもよい。【0030】
これにより、天気が晴れている場合には、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、夜や天気が曇っている場合には、例えばバックライトなどの光源からの光を用いた可視光通信を行うことができる。つまり、太陽光の状態によって受ける影響を抑えることができる。【0031】
また、前記反射体は、透光性を有し、前記液晶板の前記反射受光面と対向するように配置され、前記送信機は、さらに、前記液晶板との間に前記反射体を挟み、且つ前記液晶板と略平行になるように配置される板状のライトガイドを備え、前記ライトガイドは、当該ライトガイドの端部に入射された太陽光が前記反射体を介して前記液晶板の前記反射受光面に広がって放たれるように、入射された前記太陽光の当該ライトガイド内における進路をガイドしてもよい。【0032】
これにより、液晶板の反射受光面は、反射光だけでなく、ライトガイドから反射体を介して広く放たれる太陽光も受けることになり、液晶板から受信機側に放出される光の光量を多くすることができる。したがって、光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機にとって受信し易い信号を送信することができる。【0033】
また、前記送信機は、さらに、太陽光を前記ライトガイドの端部に集光する集光レンズを備えてもよい。【0034】
これにより、ライトガイドに入射される太陽光の光量を多くすることができ、その結果、液晶板から受信機側に放出される光の光量をさらに多くすることができる。【0035】
また、前記ライトガイドは、さらに、当該ライトガイドの端部に入射された前記光源からの光が前記反射体を介して前記液晶板の前記反射受光面に広がって放たれるように、前記光源からの光の当該ライトガイド内における進路をガイドしてもよい。【0036】
これにより、バックライトなどの光源からの光がライトガイドの端部に入射されれば、その光源からの光も液晶板の反射受光面に広がって放たれるため、バックライトをライトガイドの端部に向けて配置することができる。つまり、バックライトの配置の自由度を高めることができる。【0037】
また、前記集光レンズおよび前記光源は、前記ライトガイドを挟むように当該ライトガイドの両端のそれぞれに配置され、前記ライトガイドには、光を散乱させるための複数の反射ドットが、前記集光レンズと前記光源とを結ぶ方向に沿って形成され、前記複数の反射ドットのうちのそれぞれの反射ドットの前記方向の幅は、当該反射ドットの位置が前記両端の何れか一方に近いほど狭く、当該反射ドットの位置が前記ライトガイドの中央に近いほど広くてもよい。【0038】
これにより、ライトガイドのそれぞれの端部から入射されてライトガイドの中央に向かってガイドされる、ライトガイド内の各位置における太陽光および光源からの光のそれぞれの光量は、ライトガイドの端に近い位置ほど多く、中央に近い位置ほど少なくなる。そこで上述のように、本発明の一態様では、反射ドットの位置がその端に近いほどその反射ドットの幅が狭く、反射ドットの位置がその中央に近いほどその反射ドットの幅が広くされている。これにより、ライトガイド内の各位置において、光がライトガイドから反射体を介して液晶板に放たれる割合を、ライトガイドの端に近い位置ほど少なく、中央に近い位置ほど多くすることができる。その結果、ライトガイド内の各位置において、光がライトガイドから反射体を介して液晶板に放たれる光量を略均一にすることができる。その結果、適切な輝度変化によって信号を送信することができる。【0039】
また、前記反射体は、透光性を有し、前記液晶板は、さらに、前記反射体を透過した太陽光である透過光を受け、当該透過光が透過することにより前記受信機側に放出される光の光量を、前記制御電圧にしたがって変化させてもよい。【0040】
これにより、液晶板からは反射光だけでなく透過光も受信機側に放出されるため、液晶板から受信機側に放出される光の光量を多くすることができる。したがって、光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機にとって受信し易い信号を送信することができる。【0041】
また、前記反射体の前記太陽光を反射する面は、鏡面に形成されていてもよい。【0042】
これにより、反射光の光量を多くすること、つまり反射光を明るくすることができる。したがって、液晶板から受信機側に放出される光の光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機にとって受信し易い信号を送信することができる。【0043】
また、本発明の一態様に係る送信機は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する制御部と、太陽光を受け、前記太陽光が透過することにより前記受信機側に放出される光の光量を、前記制御電圧にしたがって変化させる液晶板と、を備えてもよい。【0044】
これによっても、送信機は、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。なお、送信機は、照明機器などの他の機器からの光をその太陽光の代わりに用いてもよい。【0045】
また、本発明の一態様に係る受信方法は、送信機からの信号を受信する受信方法であって、上述の何れかの送信機にフラッシュライトを放つ発光ステップと、前記フラッシュライトにより照らされた前記送信機を撮像することにより、当該送信機から放出される光の光量の変化によって示される信号を受信する撮像ステップとを含み、前記送信機の反射体は、前記太陽光の代わりに前記フラッシュライトを反射し、前記送信機の液晶板は、反射された前記フラッシュライトである反射光が前記液晶板を透過することにより放出される光の光量を、当該液晶板に印加される前記制御電圧にしたがって変化させる。【0046】
これにより、太陽光がない場合や、太陽光が弱い場合には、フラッシュライトを太陽光の代わりに用いることで、その送信機からの信号を適切に受信することができる。【0047】
また本発明の一態様に係る情報通信方法は、被写体から情報を取得する情報通信方法であって、電波によって送信される少なくとも１つの第１のデータを受信する電波受信ステップと、前記被写体を撮像することによって、前記被写体から可視光によって送信される第２のデータを受信する可視光受信ステップと、受信された前記少なくとも１つの第１のデータの中から、受信された前記第２のデータに応じた第３のデータを特定する特定ステップとを含み、前記可視光受信ステップは、イメージセンサによる前記被写体の撮像によって得られる画像に、前記イメージセンサに含まれる露光ラインに対応する輝線が前記被写体の輝度変化に応じて生じるように、前記イメージセンサの露光時間を設定する露光時間設定ステップと、前記イメージセンサが、輝度変化する前記被写体を、設定された前記露光時間で撮像することによって、前記輝線を含む画像を取得する撮像ステップと、取得された前記画像に含まれる前記輝線のパターンによって特定されるデータを復調することにより前記第２のデータを取得する取得ステップとを含む。【0048】
これにより、後述する図３２〜図３５に示すように、電波によって送信される少なくとも１つの第１のデータの中から、可視光によって送信される第２のデータに応じた第３のデータが特定されるため、電波によって比較的広範囲に送信される大量のデータの中から、可視光通信可能な比較的狭い領域に応じた第３のデータを、第２のデータのデータ量が少なくても高速に受信することができる。言い換えれば、比較的狭い領域において必要とされる第３のデータを受信するための、可視光通信のデータ量を少なくすることができる。これにより、多様な機器で通信を可能とすることができる。【0049】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。【0050】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。【0051】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。【0053】
本実施の形態における送信機は、液晶板を備える。この液晶板に加える電圧（制御電圧）を制御することで、光がこの液晶板を透過する割合（透過率）を制御することができる。送信機は、この液晶板の性質を利用して、透過率を制御することで、光源を備えることなく可視光信号を送信することができる。また、環境光が明るく照明光の点滅が観察しづらい場合であっても受信しやすい可視光信号を送信することができる。なお、この液晶板の透過率を制御する方式は、赤外線や紫外線等の可視光以外の電磁波を用いても同様の効果が得られる。【0054】
例えば図１に示すように、送信機は、ショウウィンドウのガラスとして構成される液晶板９１４０ｂと、液晶板９１４０ｂに印加される制御電圧を送信対象の信号に応じて生成する制御部９１４３とを備える。この送信機は、液晶板９１４０ｂにおける太陽光等の外光に対する透過率を制御することで、信号を送信する。送信機は、液晶板９１４０ｂの透過率を制御することにより、近くにある商品９１４０ｃに関する情報や、その情報にアクセスするための情報を送信する。受信機９１４０ａの撮像部は、商品９１４０ｃへ向けられることで、その商品９１４０ｃと、その商品９１４０ｃの背景となる液晶板９１４０ｂとを同時に撮像する。その結果、受信機９１４０ａは、商品９１４０ｃに関する情報を含む、送信機の液晶板９１４０ｂからの信号を受信することができる。なお、受信機９１４０ａの撮像部は、複数の露光ラインを含むイメージセンサを有するカメラである。この受信機９１４０ａは、イメージセンサによる被写体の撮影によって得られる画像に、そのイメージセンサに含まれる各露光ラインに対応する輝線がその被写体の輝度変化に応じて生じるように、イメージセンサの露光時間を設定する。そして、受信機９１４０ａのイメージセンサは、輝度変化するその被写体を、設定された露光時間で撮像することによって、複数の輝線を含む画像である輝線画像を取得する。次に、受信機９１４０ａは、取得された輝線画像に含まれる複数の輝線のパターンによって特定されるデータを復調することにより、上述の商品９１４０ｃに関する情報を取得する。【0055】
また、図２に示すように、送信機は、制御部９１４３によって制御電圧が液晶板９１４０ｂに印加されることにより、太陽光に対する透過率と同時に、店舗内照明機器９１４０ｄの光に対する透過率も制御することで、信号を送信する。受信機９１４０ａが店舗の外にある場合は、受信機９１４０ａは、ショウウィンドウ越しに商品９１４０ｃを撮像することで、その手前にある液晶板９１４０ｂも同時に撮像する。その結果、受信機９１４０ａは、商品９１４０ｃに関する情報を含む、送信機の液晶板９１４０ｂからの信号を受信することができる。【0056】
このような本実施の形態における送信機は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機９１４０ａに送信する送信機であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する制御部９１４３と、太陽光を受け、その太陽光が透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その制御電圧にしたがって変化させる液晶板９１４０ｂとを備える。これにより、送信機は、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。なお、送信機は、照明機器などの他の機器からの光をその太陽光の代わりに用いてもよい。【0058】
本実施の形態における情報通信装置である送信機は、図３に示すように、液晶板９１４２と、太陽光を反射する反射板（反射体）９１４１ｃと、液晶板９１４２の透過率を制御する上述の制御部９１４３と、バックライト９１４１ｊとを備える。この送信機は、制御部９１４３によって液晶板９１４２の透過率を制御することで、反射板９１４１ｃによって反射されて液晶板９１４２から受信機９１４０ａ側に放出される光に、信号を重畳させることができる。【0059】
反射板９１４１ｃは、液晶板９１４２の背面（反射受光面）と間を空けずに対向するように配置された透光性を有する板であって、例えば文字または図柄などが描かれた広告用の看板などである。【0060】
バックライト９１４１ｊは、この反射板９１４１ｃの背面側に配置されて反射板９１４１ｃをその背面側から照らし出す。なお、本実施の形態では、送信機に含まれる構成要素のそれぞれにおいて、受信機９１４０ａ側（可視光信号が送信される側）の面を前面と称し、その前面と反対側の面を背面と称す。【0061】
液晶板９１４２は、液晶９１４１ｂと、その液晶９１４１ｂを挟む２枚の偏光板９１４１ｆとを備える。２枚の偏光板９１４１ｆのそれぞれの偏光方向は互いに９０°傾いている。制御部９１４３は、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成し、その制御電圧を液晶板９１４２の液晶９１４１ｂに印加する。これにより、液晶９１４１ｂに印加される制御電圧の電圧値が０Ｖの場合には、液晶９１４１ｂは、その液晶９１４１ｂを通る光の振動方向を９０°だけねじる。その結果、一方の偏光板９１４１ｆを透過した光は、液晶９１４１ｂによってねじられ、他方の偏光板９１４１ｆを透過する。つまり、図３の（ａ）に示すように、晴れのとき、つまり太陽が照っている場合には、太陽光は、液晶板９１４２をその前面側から透過して反射板９１４１ｃに反射され、再び液晶板９１４２を透過して放出される。したがって、このときには、反射板９１４１ｃに向けられた受信機９１４０ａの撮像部は、明るく照らされた反射板９１４１ｃを撮影する。【0062】
一方、液晶９１４１ｂに印加される制御電圧の電圧値が、０Ｖより大きいまたは小さい予め定められた値（作動電圧値）の場合には、液晶９１４１ｂは、その液晶９１４１ｂを通る光の振動方向をねじらない。その結果、一方の偏光板９１４１ｆを透過した光は、液晶９１４１ｂによってねじられないため、他方の偏光板９１４１ｆを透過することができない。つまり、液晶板９１４２の前面に照射される太陽光は、その液晶板９１４２を透過しない。したがって、このときには、反射板９１４１ｃに向けられた受信機９１４１ａの撮像部は、暗くなった反射板９１４１ｃを撮影する。【0063】
なお、図３において、光の向きを示す実線および点線のうち、実線は、送信対象の信号によって変調されていない光の向きを示し、点線は、送信対象の信号によって変調されている光の向きを示す。以下の他の図においても同様である。【0064】
このように、本実施の形態における送信機では、液晶板９１４２の光に対する透過率を送信対象の信号に応じて変化させることによって、太陽光などの外光を利用した輝度変化をその信号に応じて行うことができる。その結果、光源を備えることなく可視光信号を受信機９１４０ａに送信することができる。また、環境光が明るく照明光の点滅が観察しづらい場合であっても受信しやすい可視光信号を送信することができる。なお、この方式は、赤外線や紫外線等の可視光以外の電磁波を用いても同様の効果が得られる。反射板９１４１ｃに公告等を表示し、その公告に関連した情報（関連情報）を送信することで、ユーザは受信機９１４０ａを公告（反射板９１４１ｃ）に向けることでその関連情報を取得することができる。【0065】
つまり、本実施の形態における送信機は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機９１４０ａに送信する送信機であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する制御部９１４３と、太陽光を反射する反射板９１４１ｃと、その反射板９１４１ｃによって反射された太陽光である反射光を受け、その反射光が透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その制御電圧にしたがって変化させる液晶板９１４２とを備える。これにより、送信機は、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。なお、送信機は、照明機器などの他の機器からの光をその太陽光の代わりに用いてもよい。【0066】
また、図３の（ｂ）に示すように、夜や曇りのとき、つまり太陽が照っていない場合には、送信機は、反射板９１４１ｃの背面にあるバックライト９１４１ｊの光を太陽光の代わりに用いることによって、信号を送信することができる。つまり、送信機は、バックライト９１４１ｊから半透明の反射板９１４１ｃを介して液晶板９１４２の背面に照射される光を、その液晶板９１４２の前面側に透過させたり、透過させないようにすることにより、その光によって表される可視光信号を受信機９１４０ａに送信することができる。【0067】
つまり、本実施の形態における送信機は、さらに、液晶板９１４２の反射光を受ける面である反射受光面（背面）を照らすためのバックライト９１４１ｊを備える。そして液晶板９１４２は、反射光を受けずに、バックライト９１４１ｊからの光によって反射受光面が照らされる場合には、その反射光の代わりにバックライト９１４１ｊからの光が液晶板９１４２を透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その制御電圧にしたがって変化させる。これにより、天気が晴れている場合には、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、夜や天気が曇っている場合には、バックライト９１４１ｊからの光を用いた可視光通信を行うことができる。つまり、太陽光の状態によって受ける影響を抑えることができる。【0068】
また、太陽光などの外光が弱い場合には、外光を補助する程度にバックライト９１４１ｊを点灯させることで、信号を受信しやすくすることができる。また、バックライト９１４１ｊをフルパワーで点灯させるよりも消費電力を抑えることができる。バックライト９１４１ｊを点灯させる場合には、送信機の制御方式には、バックライト９１４１ｊは常時点灯させて液晶板９１４２の透過率を制御すことによって信号を表現する方式（液晶制御方式）と、液晶板９１４２の透過率は最大に固定してバックライト９１４１ｊの輝度を制御することによって信号を表現する方式（バックライト制御方式）と、液晶板９１４２の透過率とバックライト９１４１ｊの輝度とを同期して制御する方式（ハイブリッド制御方式）とがある。外光の明るさ等によってこれらの制御方式を変化させることで、受信誤り率や消費電力を低減させることができる。例えば、外光が比較的明るい場合は液晶制御方式やハイブリッド制御方式を選択したほうが受信誤りを少なくすることができる。送信機は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）やＷｉ−Ｆｉ等の無線通信を利用して、どの制御方式によって信号を送信しているかを受信機９１４０ａに伝えてもよい。この構成により、受信効率（受信速度や誤り率）が向上する。また、制御方式によって最適な変調方式を利用することができるようになり、送信効率（消費電力やチラツキ）や受信効率を高めることができる。【0069】
液晶９１４１ｂの透過率の制御に用いられる周波数領域は数１００〜１ｋＨｚ程度である。この周波数領域では、パルス変調を用いるとチラツキが発生する。そこで、周波数変調や位相変調を用いて信号を表現することで、チラツキを抑えて信号を送信することができる。液晶板９１４２は、例えばＴＮ（Twist Nematic）型液晶またはＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringece）型液晶である。【0070】
図４は、本実施の形態における反射型の送信機の適用例を示す図である。【0071】
図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、送信機は、バス停留所の標識塔９１４１ｄに液晶板９１４２が取り付けられることによって構成される。標識塔９１４１ｄは、図３に示す反射板９１４１ｃおよびバックライト９１４１ｊとして、送信機の一部を構成する。この構成により、昼夜を問わず可視光信号を送受信できる。【0072】
上述のように、液晶板９１４２は、２枚の偏光板９１４１ｆを備えており、光の強さは、その光が２枚の偏光板９１４１ｆを通る度に半分になる。図３の（ａ）の構成では、光は２枚の偏光板９１４１ｆを２回通るため、その光の強さは四分の一になり、暗くなってしまう。そこで、２枚の偏光板９１４１ｆを通らずに反射板９１４１ｃに光が当たるように送信機を構成してもよい。【0073】
図５は、本実施の形態における反射板９１４１ｃの配置構成を示す図である。【0074】
反射板９１４１ｃは、液晶板９１４２の背面と間を空けて対向するように配置される。そして反射板９１４１ｃは、太陽光の少なくとも一部をその間から液晶板９１４２を介さずに受けて、その一部を液晶板９１４２に向けて反射する。これにより、太陽光などの外光の少なくとも一部は、液晶板９１４２を一度だけ透過して受信機９１４０ａ側に放出されるため、液晶板９１４２から受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を多くすることができる。その結果、光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機９１４０ａにとって受信し易い信号を送信することができる。【0075】
ここで、反射板９１４１ｃの背面に均一に光が照射されるようにライトガイドを用いてもよい。【0076】
図６は、本実施の形態におけるライトガイドの側面図である。【0077】
ライトガイド９１４１ｇは、透光性を有する板である。図６に示すようにライトガイド９１４１ｇは、鉛直方向に沿うように立てられて、光は、ライトガイド９１４１ｇの上端に照射される。このとき、ライトガイド９１４１ｇの上端から内部に入る多くの光は、ライトガイド９１４１ｇの前面（図６の左側の面）および背面（図６の右側の面）に対する入射角が大きいため、その前面及び背面に反射されながらライトガイド９１４１ｇの下端まで案内される。【0078】
ここで、そのライトガイド９１４１ｇの背面には複数の反射ドットが形成されている。反射ドットは、光を乱反射（散乱）させる性質を有し、水平方向（図６の紙面垂直方向）に長い帯状に形成されている。また、複数の反射ドットはそれぞれ、ライトガイド９１４１ｇの垂直方向に沿って間隔を空けて配置されている。したがって、ライトガイド９１４１ｇ内で下端側に案内される光は、反射ドットに当たると乱反射し、乱反射した光の一部は、ライトガイド９１４１ｇの前面に対して小さい入射角で入射する。その結果、その一部の光は、ライトガイド９１４１ｇの前面から放出される。その結果、光がライトガイド９１４１ｇ内で上端側から下端側に案内されると、その途中で放出される光量に応じて、ライトガイド９１４１ｇ内の光は徐々に弱くなる。そこで、それぞれの反射ドットは、その反射ドットの位置が低いほど幅広く形成されている。したがって、光がライトガイド９１４１ｇの上端に入射すると、ライトガイド９１４１ｇは、その前面から全体的に均一な光を放出することができる。【0079】
図７は、本実施の形態における反射型の送信機の他の例を示す図である。【0080】
図７の（ａ）に示すように、送信機は、液晶板９１４２、反射板９１４１ｃ、バックライト９１４１ｊおよび制御部９１４３を備えるとともに、さらに、ライトガイド９１４１ｇおよび集光部９１４１ｈを備える。【0081】
ライトガイド９１４１ｇは、反射板９１４１ｃとバックライト９１４１ｊとの間に配置される。集光部９１４１ｈは、レンズとして構成され、ライトガイド９１４１ｇの上端に配置される。この集光部９１４１ｈは、太陽光などの外光を集光して、その外光をライトガイド９１４１ｇの上端から内部に導く。【0082】
これにより、液晶板９１４２の透過率が高く且つ外光がある場合には、半透明の反射板９１４１ｃの前面は、その液晶板９１４２を介して照射される外光と、集光部９１４１ｈおよびライトガイド９１４１ｇを介して照射される外光とによって、明るく照らし出される。また、外光がない場合には、半透明の反射板９１４１ｃの前面は、バックライト９１４１ｊから放たれてライトガイド９１４１ｇを介して反射板９１４１ｃの背面に照射される光によって、明るく照らし出される。【0083】
このような送信機は、ライトガイド９１４１ｇおよび集光部９１４１ｈを備えることによって、外光が弱くても、反射板９１４１ｃの前面を安定して照らし出すことができる。その結果、外光が弱くても、送信機は、液晶板９１４２の透過率を制御することにより、反射板９１４１ｃの前面から液晶板９１４２を介して放たれる光の光量を大きく変化させることができ、信号を適切に送信することができる。なお、液晶板９１４２の透過率の制御（切り替え）は、数ＧＨｚ以上の周波数ではなく、約５００Ｈｚの周波数で行われる。したがって、反射板９１４１ｃによって反射される外光に基づく信号と、ライトガイド９１４１ｇから反射板９１４１ｃを透過して放たれる外光に基づく信号とは、混信しない。なお、バックライト９１４１ｊは、ライトガイド９１４１ｇと反射板９１４１ｃとの間に配置されていてもよい。【0084】
また、図７の（ｂ）に示すように、送信機は、集光部９１４１ｈを備えていなくてもよい。この場合、バックライト９１４１ｊは、ライトガイド９１４１ｇの上端に配置される。そして、この場合、ライトガイド９１４１ｇは、外光の代わりに、バックライト９１４１ｊからの光を受けて、その光をライトガイド９１４１ｇの前面に拡散させ、その前面から全体的に均一な光を放出する。【0085】
このように本実施の形態では、反射板９１４１ｃは、透光性を有し、液晶板９１４２の反射受光面と対向するように配置される。そして、送信機は、さらに、液晶板９１４２との間に反射板９１４１ｃを挟み、且つ液晶板９１４２と略平行になるように配置される板状のライトガイド９１４１ｇを備える。このライトガイド９１４１ｇは、ライトガイド９１４１ｇの端部に入射された太陽光が反射板９１４１ｃを介して液晶板９１４２の反射受光面に広がって放たれるように、入射された太陽光のライトガイド９１４１ｇ内における進路をガイドする。これにより、液晶板９１４２の反射受光面は、反射光だけでなく、ライトガイドから反射板９１４１ｃを介して広く放たれる太陽光も受けることになり、液晶板９１４２から受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を多くすることができる。したがって、光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機９１４０ａにとって受信し易い信号を送信することができる。【0086】
また、本実施の形態における送信機は、さらに、太陽光をライトガイド９１４１ｇの端部に集光する集光部９１４１ｈを備える。これにより、ライトガイド９１４１ｇに入射される太陽光の光量を多くすることができ、その結果、液晶板９１４２から受信機９１４０ａ側に放出される光の光量をさらに多くすることができる。【0087】
また、本実施の形態では、反射板９１４１ｃは、透光性を有し、液晶板９１４２は、さらに、反射板９１４１ｃを透過した太陽光である透過光を受け、その透過光が透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その制御電圧にしたがって変化させる。これにより、液晶板からは反射光だけでなく透過光も受信機９１４０ａ側に放出されるため、液晶板９１４２から受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を多くすることができる。したがって、光量の変化幅、つまり輝度変化の幅を大きくすることができ、受信機９１４０ａにとって受信し易い信号を送信することができる。【0088】
図８は、本実施の形態における反射型の送信機の他の例を示す図である。【0089】
図８の（ａ）に示すように、送信機は、図７の（ａ）に示す構成と同様に、ライトガイド９１４１ｇ、集光部９１４１ｈおよびバックライト９１４１ｊを備える。しかし、バックライト９１４１ｊは、ライトガイド９１４１ｇの上端または背面側ではなく、ライトガイド９１４１ｇの下端に配置されている。この場合、ライトガイド９１４１ｇのそれぞれの反射ドットは、その反射ドットの垂直方向の位置が中央に近いほど幅広く形成されている。【0090】
これにより、液晶板９１４２の透過率が高く且つ外光がある場合には、半透明の反射板９１４１ｃにおける上半分の前面は、その液晶板９１４２を介して照射される外光と、集光部９１４１ｈおよびライトガイド９１４１ｇを介して照射される外光とによって、明るく照らし出される。そして、半透明の反射板９１４１ｃにおける下半分の前面は、液晶板９１４２を介して照射される外光と、バックライト９１４１ｊから放たれてライトガイド９１４１ｇを介して照射される光とによって、明るく照らし出される。【0091】
つまり、本実施の形態におけるライトガイド９１４１ｇは、さらに、ライトガイド９１４１ｇの端部に入射されたバックライト９１４１ｊからの光が反射板９１４１ｃを介して液晶板９１４２の反射受光面に広がって放たれるように、バックライト９１４１ｊからの光のライトガイド９１４１ｇ内における進路をガイドする。これにより、バックライト９１４１ｊからの光がライトガイド９１４１ｇの端部に入射されれば、そのバックライト９１４１ｊからの光も液晶板９１４２の反射受光面に広がって放たれるため、バックライト９１４１ｊをライトガイド９１４１ｇの端部に向けて配置することができる。つまり、バックライト９１４１ｊの配置の自由度を高めることができる。【0092】
さらに、本実施の形態における集光部９１４１ｈおよびバックライト９１４１ｊは、ライトガイド９１４１ｇを挟むようにライトガイド９１４１ｇの両端のそれぞれに配置されている。これにより、ライトガイド９１４１ｇのそれぞれの端部から入射されてライトガイド９１４１ｇの中央に向かってガイドされる、ライトガイド９１４１ｇ内の各位置における太陽光およびバックライト９１４１ｊからの光のそれぞれの光量は、ライトガイド９１４１ｇの端に近い位置ほど多く、中央に近い位置ほど少なくなる。そこで、本実施の形態におけるライトガイド９１４１ｇには、光を散乱させるための複数の反射ドットが、集光部９１４１ｈとバックライト９１４１ｊとを結ぶ方向に沿って形成され、複数の反射ドットのうちのそれぞれの反射ドットのその方向の幅は、反射ドットの位置がその両端の何れか一方に近いほど狭く、反射ドットの位置がライトガイド９１４１ｇの中央に近いほど広い。これにより、ライトガイド９１４１ｇ内の各位置において、光がライトガイド９１４１ｇから反射板９１４１ｃを介して液晶板９１４２に放たれる割合を、ライトガイド９１４１ｇの端に近い位置ほど少なく、中央に近い位置ほど多くすることができる。その結果、ライトガイド９１４１ｇ内の各位置において、光がライトガイド９１４１ｇから反射板９１４１ｃを介して液晶板９１４２に放たれる光量を略均一にすることができる。その結果、適切な輝度変化によって信号を送信することができる。【0093】
また、図８の（ｂ）に示すように、送信機は、さらに、ライトガイド９１４１ｋを備えてもよい。ライトガイド９１４１ｋは、ライトガイド９１４１ｇと同様に構成され、ライトガイド９１４１ｇの背面側に、そのライトガイド９１４１ｇと上下が逆になるように配置される。つまり、ライトガイド９１４１ｋのそれぞれの反射ドットは、その反射ドットの垂直方向の位置が上端に近いほど幅広く形成されている。そして、バックライト９１４１ｊは、ライトガイド９１４１ｋの下端に配置されている。【0094】
これにより、液晶板９１４２の透過率が高く且つ外光がある場合には、半透明の反射板９１４１ｃの前面は、その液晶板９１４２を介して照射される外光と、集光部９１４１ｈおよびライトガイド９１４１ｇを介して照射される外光と、バックライト９１４１ｊから放たれてライトガイド９１４１ｋおよびライトガイド９１４１ｇを介して照射される光とによって、明るく照らし出される。また、外光がない場合には、半透明の反射板９１４１ｃの前面は、バックライト９１４１ｊから放たれてライトガイド９１４１ｋおよびライトガイド９１４１ｇを介して反射板９１４１ｃの背面に照射される光によって、明るく照らし出される。【0095】
なお、ライトガイド９１４１ｋの前面から放たれる光は、ライトガイド９１４１ｇの背面における反射ドットがない部位に照射されると、そのライトガイド９１４１ｇ内に入射する。一方、ライトガイド９１４１ｇ内でその背面に向かう光は、ライトガイド９１４１ｋ側に放たれることなく、その背面で反射される。【0096】
図９は、本実施の形態における反射型の送信機の他の例を示す図である。【0097】
図９に示すように、反射板９１４１ｃの前面（太陽光を反射する面）は鏡面に形成されていてもよい。互いに振動方向が異なる複数の光成分を含む太陽光などの外光が、高い透過率にされている液晶板９１４２の前面に照射されると、偏光板９１４１ｆによって、その外光のうち特定の振動方向の光成分のみがその液晶板９１４２をその前面側から背面側に透過する。したがって、その外光は１／２に減衰する。ここで、液晶板９１４２を透過した特定の振動方向の光成分が、鏡面でない反射板９１４１ｃの前面に当たると、その光成分は、再び互いに振動方向が異なる複数の光成分を含む光として反射される。そして、この反射された光が、再び液晶板９１４２をその背面側から前面側に透過すると、その光はさらに１／２に減衰する。したがって、反射板９１４１ｃに反射される外光は、液晶板９１４２を２回透過することによって、１／４に減衰する。【0098】
しかし、反射板９１４１ｃの前面が鏡面として形成されている場合には、液晶板９１４２を透過した特定の振動方向の光成分は、反射板９１４１ｃの前面で反射されても、その特定の振動方向のみに振動している。したがって、反射板９１４１ｃの前面で反射された光は、液晶板９１４２をその背面側から前面側に殆ど減衰することなく透過する。したがって、反射板９１４１ｃによって反射される外光は、液晶板９１４２を２回透過しても、１／４までに減衰することなく、およそ１／２に減衰する。つまり、光の位相を揃えることによって、反射時の光の減衰を防ぐことができる。この構成により、反射光を明るく保つことができる。【0099】
図１０は、本実施の形態における反射型の送信機の他の例を示す図である。【0100】
反射板９１４１ｃの前面が鏡面に形成されている場合、送信機の液晶板９１４２は、図９に示す２枚の偏光板９１４１ｆのうち、背面側の偏光板９１４１ｆを備えることなく、前面側の偏光板９１４１ｆのみを備えていてもよい。このような送信機では、液晶９１４１ｂは、制御電圧の電圧値が０Ｖの場合には、その液晶９１４１ｂを通る光の振動方向を４５°だけねじり、制御電圧の電圧値が作動電圧値の場合、その光の振動方向をねじらない。【0101】
したがって、制御電圧の電圧値が０Ｖの場合には、偏光板９１４１ｆを透過して液晶９１４１ｂに入射する外光の振動方向は、その偏光板９１４１ｆの偏光方向と同じ方向であるが、その外光が液晶９１４１ｂを透過することによって、４５°だけねじられる。そして、その外光は、反射板９１４１ｃの鏡面に形成された前面に、ねじられた状態を維持したまま反射されて、再び液晶９１４１ｂを透過する。その結果、外光の振動方向はさらに４５°だけねじられる。これにより、偏光板９１４１ｆを透過して液晶９１４１ｂに入射した外光は、その振動方向が９０°ねじられた状態で再び偏光板９１４１ｆに戻ってくる。しかし、振動方向が９０°ねじられているため、その外光は液晶板９１４２の前面から放出されない。【0102】
一方、制御電圧の電圧値が作動電圧値の場合には、偏光板９１４１ｆを透過して液晶９１４１ｂに入射する外光の振動方向は、その偏光板９１４１ｆの偏光方向と同じ方向であって、その外光が液晶９１４１ｂを透過しても、ねじられない。そして、その外光は、反射板９１４１ｃの鏡面に形成された前面に、ねじられていない状態を維持したまま反射されて、再び液晶９１４１ｂを透過する。これにより、偏光板９１４１ｆを透過して液晶９１４１ｂに入射した外光は、その振動方向がねじられることなく再び偏光板９１４１ｆに戻ってくる。したがって、その外光は液晶板９１４２の前面から放出される。【0103】
このような送信機であっても、制御電圧に応じて液晶板９１４２の透過率を切り替えることができ、信号を適切に送信することができる。また、このような送信機では、偏光板を１枚だけ備えるため、反射光を明るく保つことができる。また、偏光板を減らすことで、コストダウンと薄型化を図ることができる。【0104】
図１１は、本実施の形態における送信機と受信機との間での通信の一例を示す図である。【0105】
本実施の形態における送信機９１４４ａは、上述の送信機であって、制御部９１４３（図示せず）、液晶板９１４２および反射板９１４１ｃを備える。受信機９１４０ａは、発光部９１４５と、撮像部であるカメラ９１４６とを備える。このような受信機９１４０ａは、送信機９１４４ａからの信号を受信するときには、発光部９１４５からフラッシュライトを送信機９１４４に放つ。送信機９１４４ａは、発光部９１４５からのフラッシュライトを外光として利用する。つまり、送信機９１４４ａは、送信対象の信号に応じて液晶板９１４２の透過率を切り替えることによって、反射板９１４１ｃを明るく照らし出したり、暗くしたりする。これにより、送信機９１４４ａは、送信対象の信号を受信機９１４０ａのカメラ９１４６に送信する。【0106】
このように、本実施の形態における受信方法は、送信機９１４４ａからの信号を受信する受信方法であって、送信機９１４４ａにフラッシュライトを放つ発光ステップと、フラッシュライトにより照らされた送信機９１４４ａを撮像することにより、送信機９１４４ａから放出される光の光量の変化によって示される信号を受信する撮像ステップとを含む。そして、送信機９１４４ａの反射板９１４１ｃは、太陽光の代わりにフラッシュライトを反射し、送信機９１４４ａの液晶板９１４２は、反射されたフラッシュライトである反射光が液晶板９１４２を透過することにより放出される光の光量を、液晶板９１４２に印加される制御電圧にしたがって変化させる。これにより、太陽光がない場合や、太陽光が弱い場合には、フラッシュライトを太陽光の代わりに用いることで、その送信機９１４４ａからの信号を適切に受信することができる。【0107】
図１２は、本実施の形態における反射型の送信機の適用例を示す図である。【0108】
本実施の形態における送信機９１４４ｂは、上述の送信機であって、制御部９１４３（図示せず）および液晶板９１４２を備える。このような送信機９１４４ｂは、看板９１４７に取り付けられて使用される。看板９１４７に取りけられた送信機９１４４ｂは、その液晶板９１４２に対向する看板９１４７の部位を、反射板９１４１ｃとして利用する。また、看板９１４７の上記部位が透光性を有し、看板９１４７の内部に光源が設置されている場合には、送信機９１４４ｂは、その光源をバックライト９１４１ｊとして利用する。【0109】
図１３は、本実施の形態における反射型の送信機の他の適用例を示す図である。【0110】
本実施の形態における送信機９１４４ｂは、複数の照明機器９１４９によって照らされる看板９１４８に取り付けられてもよい。看板９１４８に取りけられた送信機９１４４ｂは、その液晶板９１４２に対向する看板９１４８の部位を、反射板９１４１ｃとして利用する。また、送信機９１４４ｂは、複数の照明機器９１４９からの光を、上述の太陽光などの外光として利用する。ここで、複数の照明機器９１４９が輝度変化することによって信号を送信する場合には、それらの照明機器９１４９の輝度変化を同期させる必要がある。しかし、本実施の形態では、送信機９１４４ｂは、液晶板９１４２の透過率を切り替えることによって、送信対象の信号を送信するため、照明機器９１４９が複数ある場合であっても、上述のような同期の必要がない。【0111】
図１４は、本実施の形態における送信機の他の例を示す図である。【0112】
本実施の形態おける送信機９１５０は、上述の制御部９１４３（図示せず）および液晶板９１４２を備えるとともに、さらに、光源９１５５と２つの太陽電池９１５１とを備える。２つの太陽電池９１５１の一方は、例えば液晶板９１４２の前面側に取り付けられ、他方は背面側に取り付けられている。したがって、一方の太陽電池９１５１は、太陽光などの外光を受けることによって発電し、その発電によって得られた電力を制御部９１４３へ供給する。他方の太陽電池９１５１は、光源９１５５から放たれる光を受けることによって発電し、その発電によって得られた電力を制御部９１４３へ供給する。これにより、送信機９１５０は、外部からの電力供給を受けることなく、液晶板９１４２の透過率を切り替えて信号を送信することができる。【0113】
図１５は、本実施の形態における送信機９１５０の構成を示すブロック図である。【0114】
送信機９１５０は、液晶板９１４２、制御部９１４３、ソーラー発電部９１５２、信号記憶部９１５３、照度計測部９１５４、および光源９１５５を備える。【0115】
ソーラー発電部９１５２は、上述の２つの太陽電池９１５１からなり、外光または光源９１５５の光に応じて発電し、その発電によって得られた電力を制御部９１４３に供給する。信号記憶部９１５３は、例えば送信機９１５０を識別するための識別情報（ＩＤ）を保持している。制御部９１４３は、信号記憶部９１５３からその識別情報を送信対象の信号として読み出す。照度計測部９１５４は、送信機９１５０の周辺における外光の照度を計測し、その計測された照度を制御部９１４３に通知する。制御部９１４３は、その通知された照度が低い場合には、光源９１５５を点灯させる。なお、光源９１５５への電力は、その光源９１５５に取り付けられた電源から供給されてもよく、送信機９１５０の外部から供給されてもよい。【0116】
このような送信機９１５０からの信号を受信する受信機９１４０ａは、送信対象の信号であるＩＤを受信すると、そのＩＤに対応付けられた関連情報をサーバから取得する。例えば、送信機９１５０がバス停留所に設置されていれば、受信機９１４０ａは、そのバス停留所における現在時刻に対応するバスの運行状況を示す情報を関連情報としてサーバから取得する。また、送信機９１５０の制御部９１４３は、サーバに定期的にアクセスし、アクセスを行うごとに、そのバス停留所における現在時刻に対応するバスの運行状況を示す情報（バス運行情報）を取得し、その情報をＩＤの代わりに信号記憶部９１５３に記憶させておいてもよい。この場合には、送信機９１５０は、ＩＤの代わりに、最新のバス運行情報を送信する。したがって、受信機９１４０ａは、サーバにアクセスすることなく、バス運行情報を直接取得することができる。【0117】
図１６は、本実施の形態における透過型の送信機の適用例を示す図である。【0118】
送信機は、図１６に示すように、例えばバス停留所に設置された透光性を有する屋根として構成される液晶板９１４０ｂを備える。このような送信機は、図１６の（ａ）および（ｂ）に示すように、その液晶板９１４０ｂを透過した太陽光などの外光の照度（明るさ）を計測し、その照度が一定になるように、液晶板９１４０ｂの透過率を制御する。なお、透過率の制御は、送信機に備えられた制御部９１４３（図示せず）によって行われる。【0119】
なお、図１６に示す送信機は透過型であるが、反射型の送信機でも同様に、反射板によって反射されて液晶板９１４２を透過した太陽光などの外光の照度（明るさ）を計測し、その照度が一定になるように、液晶板９１４２の透過率を制御してもよい。【0120】
図１７は、本実施の形態における液晶板の制御の一例を示す図である。【0121】
送信機は、予め定められた周波数によって示される信号を送信する場合、例えば、図１７の（ａ）に示すように、高い透過率（明部）の期間に対する低い透過率（暗部）の期間の比率が１になるように、液晶板９１４０ｂの透過率をその周波数で切り替える。ここで、液晶板９１４０ｂを透過した外光が暗い場合には、送信機は、図１７の（ｂ）に示すように、明部の期間に対する暗部の期間の比が１より小さくなるように、液晶板９１４０ｂの透過率をその周波数で切り替える。これにより、送信機は、外光が暗くても、明るく大きな明暗差の輝度変化によって上述の信号を送信することができる。逆に、液晶板９１４０ｂを透過した外光が明るい場合には、送信機は、図１７の（ｃ）に示すように、明部の期間に対する暗部の期間の比が１より大きくなるように、液晶板９１４０ｂの透過率を上述の周波数で切り替える。これにより、送信機は、外光が明るすぎても、適切に抑えられた明暗差の輝度変化によって上述の信号を送信することができる。【0122】
これにより、外光が明るくても暗くても、同一の信号を適切に送信することができる。つまり、送信機は、図１７に示す透過率の推移をフーリエ級数展開した場合に、最も係数の大きい項が変わらないように明るさを調整する。なお、送信機は、図１７に示すような矩形波ではなく、正弦波にしたがって液晶板９１４０ｂの透過率を制御してもよい。【0123】
図１８は、本実施の形態における送信機による透過率の制御によって現われる液晶板の輝度変化のスペクトルを示す図である。【0124】
例えば、図１８の（ａ）に示すように、明部の期間と暗部の期間との比が１：１となるように、矩形波にしたがって透過率の切り替えが行われる場合には、輝度変化のスペクトルには信号成分と矩形成分とが現われる。信号成分は矩形波の周波数を示す成分であり、矩形成分は、その矩形波と正弦波との差分によって現われる成分である。【0125】
また、図１８の（ｂ）に示すように、明部の期間と暗部の期間との比が３：１となるように、矩形波にしたがって透過率の切り替えが行われる場合には、輝度変化のスペクトルには信号成分および矩形成分の他に非対称成分が現われる。非対称成分は、矩形波が非対称であるために現われる成分である。なお、明部の期間と暗部の期間との比が１：３となる場合にも、輝度変化のスペクトルは図１８の（ｂ）に示すスペクトルと同一になる。【0126】
また、図１８の（ｃ）に示すように、明部の期間と暗部の期間との比が７：１となるように、矩形波にしたがって透過率の切り替えが行われる場合にも、輝度変化のスペクトルには信号成分および矩形成分の他に非対称成分が現われる。なお、明部の期間と暗部の期間との比が１：７となる場合にも、輝度変化のスペクトルは図１８の（ｃ）に示すスペクトルと同一になる。【0127】
ここで、非対称成分および矩形成分の周波数は、信号成分の周波数よりも高い。したがって、受信機は、その透過率制御による輝度変化が行われる液晶板を撮像することによって、輝度変化のスペクトルに現われる各成分（ピーク）の周波数のうち、最も低い周波数のみを、送信対象の信号を示す周波数として取得する。【0128】
以上、本発明の一態様に係る送信機および送信方法について、実施の形態１を用いて説明したが、本発明の一態様に係る送信機および送信方法は、実施の形態１の構成に限定されるものではない。【0129】
図１９Ａは、本発明の一態様に係る送信機の構成を示すブロック図である。【0130】
本発明の一態様に係る送信機１００は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機９１４０ａに送信する送信機であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する制御部１０１と、太陽光を反射する反射体１０２と、反射体１０２によって反射された太陽光である反射光を受け、その反射光が透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その制御電圧にしたがって変化させる液晶板１０３とを備える。なお、反射体１０２は送信機１００に備えられていなくてもよい。つまり、本発明の一態様に係る送信機１００は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機９１４０ａに送信する送信機であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する制御部１０１と、太陽光を受け、その太陽光が透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その制御電圧にしたがって変化させる液晶板１０３とを備える。【0131】
図１９Ｂは、本発明の一態様に係る送信方法を示すフローチャートである。【0132】
本発明の一態様に係る送信方法は、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機９１４０ａに送信する送信方法であって、送信対象の信号に応じた制御電圧を生成する電圧生成ステップＳ１０１と、反射体によって反射された太陽光である反射光を液晶板が受け、その反射光が液晶板を透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、その液晶板に印加される制御電圧にしたがって変化させる透過率制御ステップＳ１０３とを含む。なお、透過率制御ステップＳ１０３では、上述と同様に反射板を用いずに、液晶板に直接照射される太陽光がその液晶板を透過することにより受信機９１４０ａ側に放出される光の光量を、変化させてもよい。【0133】
このような本発明の一態様に係る送信機または送信方法では、太陽光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。【0135】
図２０Ａに示すように、本実施の形態におけるショッピングカート９１００ｂは、据付台９１００ｃを備える。据付台９１００ｃは、例えばスマートフォン（多機能携帯電話）として構成される受信機９１００ａを上部に据付ける構造を持ち、また、下部に反射板９１００ｄを備える。ショッピングカート９１００ｂの進行方向に対して横から入射した光は、反射板９１００ｄで上方向に反射光として反射される。【0136】
受信機９１００ａは、撮像または受光を行う受信部９１００ｅ、９１００ｆを備える。受信機９１００ａは、下面に備えられた受信部９１００ｆにより、その反射光によって示される信号を受信する。また、受信機９１００ａは、上面に備えられた受信部９１００ｅにより、例えば天井照明機器等として構成された送信機からの光によって示される信号を受信する。受信機９１００ａは、図２０Ｂに示すように、受信した信号に応じてディスプレイに情報を表示したり、音声を再生したりすることで、例えばセール情報や商品の詳細情報をユーザに通知する。【0137】
反射板９１００ｄは、図２１の（ａ）に示すように、凸形状であってもよい。これにより、反射板９１００ｄが平面状である場合よりも、受信機９１００ａは、反射板９１００ｄを介して光源からの光を広く受けることができるため、その光源が大きく映し出された画像を取得することができる。これにより、遠くの光源からの信号を受信したり、受信速度を向上したりすることができる。【0138】
反射板９１００ｄは、図２１の（ｂ）に示すように、光を乱反射してもよい。これにより、反射板９１００ｄが光を鏡面反射する場合よりも、受信機９１００ａは、反射板９１００ｄを介して光源からの光を広く受けることができるため、その光源が大きく映し出された画像を取得することができる。これにより、遠くの光源からの信号を受信したり、受信速度を向上したりすることができる。【0139】
据付台９１００ｃは、図２１の（ｃ）に示すように、反射板９１００ｄの代わりに、ハーフミラー９１０１Ｃａ、ハーフミラー９１０１Ｃｃ、反射板９１０１Ｃｂ、および反射板９１０１Ｃｄを備えてもよい。これにより、両側から入射する光によって示される信号を受信機９１００ａで受信することが出来る。【0140】
ユーザは、商品のバーコードやラベル等を受信機９１００ａに撮像させ、受信機９１００ａは撮像した商品の情報を画面に表示する。【0141】
また、受信機９１００ａは、撮像した商品を購入予定商品として記憶する。受信機９１００ａは、可視光通信や電波通信や近接無線通信等を介してレジと通信することで、購入予定商品の情報をレジに渡す。これにより、レジでの検品作業を省き、購入処理を素早く済ませることができる。また、受信機９１００ａと紐付けられたクレジットカードや電子マネーを用いて商品の料金を支払う場合は、レジとの通信も不要となる。受信機９１００ａは、購入予定商品の重量をサーバから取得し、ショッピングカート９１００ｂに渡す。ショッピングカート９１００ｂは計量部を備え、計量部によって計量された重量と、購入予定商品の重量とが同じであるかどうか確認する。同じでなければ、ショッピングカート９１００ｂは、受信機９１００ａにその旨を伝え、警告を発する。計量部は、ショッピングカート９１００ｂではなくレジに備えられてもよい。この場合には、受信機９１００ａは、購入予定商品の重量をレジに伝える。または、受信機９１００ａは、購入予定商品のみをレジに伝え、レジがその重量を計算してもよい。【0142】
図２２は、受信機９１００ａとショッピングカート９１００ｂの構成図である。【0143】
ショッピングカート９１００ｂは、ダイナモ９１０２、給電部９１０３、および受光部９１０４を備える。ダイナモ９１０２は、使用者がショッピングカート９１００ｂを押す力を利用して発電を行う。受光部９１０４は、発電された電力を使用して、受信機９１００ａとの通信や、天井照明機器などの送信機からの光によって示される信号の受信を行う。また、給電部９１０３は、ダイナモ９１０２によって発電された電力のうちの余剰電力を受信機９１００ａへ送ることで、受信機９１００ａの充電器として動作する。【0144】
受信機９１００ａは、操作部９１０５、表示部９１０６、通信部９１０７、受光部９１０８、および撮像部９１０９を備える。操作部９１０５は、受信機９１００ａおよびショッピングカート９１００ｂの使用者による操作を受け付ける。表示部９１０６は、その操作部９１０５に受け付けられた操作に応じた画像を表示する。受光部９１０８および撮像部９１０９のそれぞれは、上述の受信部９１００ｅまたは受信部９１００ｆであって、撮像または受光を行う。通信部９１０７は、上述のサーバであるサーバ９１００ｓと通信することにより、そのサーバ９１００ｓのデータ保持部に保持されている例えば購入予定商品の重量を取得する。【0145】
図２３は、受信機９１００ａの動作の他の例を示すフローチャートである。【0146】
まず、受信機９１００ａは、ステップ９１２０ｂで可視光通信モードに移行する。次に、受信機９１００ａは、ステップ９１２０ｃで、その受信機９１００ａに備えられた受光部の感度が自動設定によって変更されないように、その感度を現在の設定値に固定する。そして、受信機９１００ａは、ステップ９１２０ｄで、輝線が観察できるかどうかを判断する。観察できると判断した場合（ステップ９１２０ｄのＹ）、受信機は、可視光通信のための感度の設定処理を終了する。観察できないと判断した場合（ステップ９１２０ｄのＮ）、受信機９１００ａは、ステップ９１２０ｆで、輝線が観察できない原因が、大きいノイズにあるか否かを判定する。原因が大きいノイズにあると判定した場合（ステップ９１２０ｆのＹ）、受信機９１００ａは、ステップ９１２０ｇで、その受光部の感度を現在の設定値より低い値（低感度）に設定して、ステップ９１２０ｄの処理を繰り返し行う。一方、その原因が大きいノイズでないと判断した場合（ステップ９１２０ｆのＮ）、受信機９１００ａは、ステップ９１２０ｈで、その受光部の感度を現在の設定値より高い値（高感度）に設定して、ステップ９１２０ｄの処理を繰り返し行う。【0148】
この信号送受信システムは、受信機９１３０ａ、送信機９１３０ｂ、ＩＤサービスサーバ９１３０ｃ、および投稿サーバ９１３０ｄを含む。送信機９１３０ｂは、展示物やその周囲を、可視光信号が含まれた光で照らす。受信機９１３０ａは、例えばスマートフォンとして構成され、送信機９１３０ｂによって照らされた展示物を撮像することにより、つまり、送信機９１３０ｂから放たれてその展示物によって反射された光を撮像することにより、送信機９１３０ｂからの可視光信号を受信する。受信機９１３０ａは、受信した可視光信号によって示される情報（例えばＩＤ）をＩＤサービスサーバ９１３０ｃに送信する。そして、受信機９１３０ａは、その情報をキーにして、ＩＤサービスサーバ９１３０ｃから展示物や展示施設等に関する情報（例えば展示物の写真と付加情報）を取得し、その情報を画面に表示する。受信機９１３０ａは、画面を介したユーザからの操作に応じて、取得した展示物等の情報にユーザのコメントを加えて投稿サーバ９１３０ｄに投稿する。これにより、投稿サーバ９１３０ｄは、その情報によって示される、展示物の写真と、ユーザのコメントと、付加情報（例えば、その展示物を展示する美術館などの展示施設のウェブサイトを示すＵＲＬ：Uniform Resource Locator）とを、投稿された記事として通信回線網を介して公開する。また、受信機９１３０ａは、他のユーザが投稿したコメントを表示する。【0150】
この信号送受信システムは、受信機９１３３ａ、送信機９１３３ｂ、制御装置９１３３ｃ、および指向性スピーカ９１３３ｄを含む。送信機９１３３ｂは、周囲を照らす照明機器として構成され、輝度変化することによって信号（可視光信号）を送信する。受信機９１３３ａは、例えばスマートフォンとして構成され、受信機９１３３ａに備えられている受光部（撮像部）に送信機９１３３ｂを撮像させることにより、送信機９１３３ｂからの信号を受信する。そして、受信機９１３３ａは、その信号によって示される例えば送信機９１３３ｂの位置などを用いて受信機９１３３ａの位置を推定する処理である自己位置推定を行う。例えば、受信機９１３３ａは、受信した信号によって示される送信機９１３３ｂの位置および大きさと、受光部による撮像によって得られる画像に映し出された送信機９１３３ｂの画像中の位置、大きさ、および向きなどとに基づいて、その自己位置推定を行う。また、受信機９１３３ａは、ユーザの顔を撮影し、その撮影によって得られる画像に映し出されたユーザの顔の位置および向きに基づいて、受信機９１３３ａから見たユーザの顔の位置と向きとを推定する。その結果、受信機９１３３ａは、自己位置推定によって得られる受信機９１３３ａの位置と、その受信機９１３３ａから見たユーザの顔の位置および向きとに基づいて、信号送受信システムが配置された空間における（グローバル座標系における）ユーザの顔の位置および向きを特定する。受信機９１３３ａは、制御装置９１３３ｃへ、そのユーザの顔の位置と向きと示す情報を送信する。制御装置９１３３ｃは、その情報を受信すると、グローバル座標系におけるユーザの耳の位置を特定する。そして、制御装置９１３３ｃは、指向性スピーカ９１３３ｄの音の出力方向を、特定された位置（ユーザの耳）へ向ける。これにより、指向性スピーカ９１３３ｄは、ユーザの見ている展示物や、ユーザの指定した内容に関する音声情報を、そのユーザに限定して伝えることができる。【0152】
図２６の（ａ）に示すように、送信機は、特定の輝度変化の周波数で特定の情報を表す周波数―ＩＤ方式の信号を送信する。受信機は、異なるタイミングに撮像することにより、２枚の画像９１８０ａと画像９１８０ｂとを取得する。これらの画像には、送信機の輝度変化による明暗の斑が、その送信機から送信された信号として全体的に現われているとともに、景色（展示物の像）も現われている。ここで、受信機は、撮像によって得られた２枚の画像９１８０ａと画像９１８０ｂの差分をとることで、景色を除いた画像９１８０ｃを差分画像として得ることができる。しかし、その差分画像９１８０ｃには、画像９１８０ａと画像９１８０ｂの撮像時の信号が重畳されてしまっている。【0153】
そこで、図２６の（ｂ）のように、送信機は、信号を送らない期間を設けてもよい。これにより、受信機は、信号が重畳されていない差分画像９１８０ｆを得ることができる。つまり、受信機は、送信機によって信号が送信されている期間に撮像することにより、景色とともに明暗の斑が現われている画像９１８０ｄを取得する。さらに、受信機は、送信機によって信号が送信されていない期間に撮像することにより、景色だけが現われている画像９１８０ｅを取得する。したがって、受信機は、画像９１８０ｄと画像９１８０ｅとの差分をとることで、景色が除かれ、且つ複数の信号が重畳されていない画像９１８０ｆを差分画像として得ることができる。【0154】
信号を送信している時間（信号送信期間）Ｔ１と、信号を送信していない時間（信号非送信期間）Ｔ２とをそれぞれ、受信機が１枚の画像を撮像する時間（現在の多くのカメラは３０分の１秒）より長くすることで、確実に差分画像９１８０ｆのような画像が得られる。なお、信号非送信期間では、信号を送らない代わりに、受信機に設定されている露光時間では認識できない高い周波数を用いてもよい。これにより、中間階調が表現できない送信機であっても、信号非送信期間の画像と信号送信期間の画像との平均輝度を揃えることができる。また、連続的に輝度を変化させることができるため、チラツキを低減させることができる。また、周波数を変化させていくことで信号を表現する周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調方式であっても、この構成により同様の効果が得られる。ＦＳＫ変調方式の場合は、周波数シフトのタイミングで信号を送信しない区間を挟むことで、周波数シフトのタイミングを受信機に知らせるという効果もある。この場合、信号非送信期間Ｔ２はシフト前の信号の１周期以上の長さとすればよい。【0156】
送信機は、時刻によって位相を変化させることで、信号を表現する。つまり、送信機は、所定の位相で一周期分の波形にしたがった輝度変化を行うことによって、０を示す信号を送信し、その位相と１８０°異なる位相で一周期分の波形にしたがった輝度変化を行うことによって、１を示す信号を送信する。【0158】
図２８の（ａ）に示すように、送信機は、位相を変化させずに輝度変化を行うことによって、０を示す信号を送信する。また、図２８の（ｂ）に示すように、送信機は、１周期ごとに位相を１８０度変化させて輝度変化を行うことによって、１を示す信号を送信する。このような送信機は、図２８に示す信号フォーマットと周波数変調とを併用することで、周波数変調のみを用いた場合よりも１ｂｉｔ多い信号を送信することができる。また、送信機は、位相の変化パターンを増やしたり、位相を変化させる周期のパターンを増やしたりすることで、より多くの情報量を送信することができる。【0160】
送信機は、ＦＳＫ変調方式によって信号を送信する。具体的には、送信機は、図２９に示すように、８つの周波数ｆ１〜ｆ８を用いた輝度変化を行うことによって、それぞれの周波数によって特定される信号を送信する。ここで、送信機は、図２９の（ａ）に示すように、周波数ｆ１で輝度変化しているときに、信号「００」を送信する場合には、その輝度変化の周波数ｆ１を周波数ｆ２に切り替えることによって、その信号を送信する。同様に、送信機は、周波数ｆ１で輝度変化しているときに、信号「０１」を送信する場合には、その輝度変化の周波数ｆ１を周波数ｆ４に切り替えることによって、その信号を送信する。また、送信機は、図２９の（ｂ）に示すように、周波数ｆ４で輝度変化しているときに、信号「００」を送信する場合には、その輝度変化の周波数ｆ４を周波数ｆ１に切り替えることによって、その信号を送信する。同様に、送信機は、周波数ｆ４で輝度変化しているときに、信号「０１」を送信する場合には、その輝度変化の周波数ｆ４を周波数ｆ３に切り替えることによって、その信号を送信する。【0161】
このように、次に送信される信号の候補である「００」、「０１」、「１０」および「１０」のそれぞれには、現在の輝度変化の周波数に応じて、周波数ｆ１〜ｆ８の中から選択される４つの周波数のそれぞれが割り当てられる。その選択される４つの周波数には、現在の周波数は含まれておらず、８つの周波数ｆ１〜ｆ８のうち、その選択される４つの周波数のそれぞれに隣り合う周波数は用いられない。なお、周波数ｆ１〜ｆ８の何れかによる輝度変化は、単位時間であるスロットごとに行われる。【0162】
このような送信機は、同じ周波数を連続して使用しないことで、受信機がスロットの移行（周波数シフトのタイミング）を明確に認識することができる。また、シフトの周期を厳密に定めなくてもよくなるため、安価なクロック装置を利用することができる。また、シフトの周期を不定にすることができ、シフトの周期に情報を埋め込むことができる。【0163】
さらに、次スロットで使用される可能性がある複数の周波数が隣接しないように設定することで、受信誤りを低減することができる。【0164】
また、ＦＳＫ変調方式では、信号の開始時点を示すスタート信号が必要となる。そこで、一定時間以上輝度変化をさせない状態、または、受信機では認識できない高速の輝度変化を行っている状態をスタート信号とすることで、受信機で認識可能な周波数を有効活用でき、信号の表現範囲を広げることができる。【0166】
輝度変化の周波数が急激に変化すると、人間の目で見てちらつきが感じられることがある。そこで、送信機は、図３０の（ａ）に示すように、輝度変化の周波数ｆ１を周波数ｆ２に切り替える場合には、周波数ｆ１と周波数ｆ２とのクロスフェードを行う。このように、シフト前後の周波数をクロスフェードさせながらシフトすることで、このちらつきを低減させることができる。また、送信機は、図３０の（ｂ）に示すように、輝度変化の周波数ｆ１を周波数ｆ２に切り替える場合には、輝度変化の周波数を周波数ｆ１から徐々に周波数ｆ２に近づける。このように、シフト前の周波数からシフト後の周波数に漸近させることでも、このちらつきを低減させることができる。また、シフト前後の周波数の間に、受信機に設定されている露光時間では観察できない程度の高い周波数の輝度変化を行うことにより、よりちらつきを低減させることができる。【0168】
信号送受信システムは、多機能携帯電話であるスマートフォン（スマホ）と、照明機器であるＬＥＤ発光機と、冷蔵庫などの家電機器と、サーバとを備えている。ＬＥＤ発光機は、ＢＴＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）を用いた通信を行うとともに、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた可視光通信を行う。例えば、ＬＥＤ発光機は、ＢＴＬＥによって、冷蔵庫を制御したり、エアコンと通信する。また、ＬＥＤ発光機は、可視光通信によって、電子レンジ、空気清浄機またはテレビ（ＴＶ）などの電源を制御する。【0169】
テレビは、例えば太陽光発電素子を備え、この太陽光発電素子を光センサとして利用する。つまり、ＬＥＤ発光機が輝度変化することによって信号を送信すると、テレビは、太陽光発電素子によって発電される電力の変化によって、そのＬＥＤ発光機の輝度変化を検出する。そして、テレビは、その検出された輝度変化によって示される信号を復調することによって、ＬＥＤ発光機から送信された信号を取得する。テレビは、その信号が電源ＯＮを示す命令である場合には、自らの主電源をＯＮに切り替え、その信号が電源ＯＦＦを示す命令である場合には、自らの主電源をＯＦＦに切り替える。【0170】
また、サーバは、ルータおよび特定小電力無線局（特小）を介してエアコンと通信することができる。さらに、エアコンはＢＴＬＥを介してＬＥＤ発光機と通信することができるため、サーバはＬＥＤ発光機と通信することができる。したがって、サーバは、ＬＥＤ発光機を介してＴＶの電源をＯＮとＯＦＦとに切り替えることができる。また、スマートフォンは、サーバと例えばＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）などを介して通信することによって、サーバを介してＴＶの電源を制御することができる。【0172】
例えば照明機器として構成される送信機９１１０ｂ〜９１１０ｅは、電波と可視光の両方を用いて信号（データ）を送信する。電波通信には、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（特にＢＴＬＥ）等の通信規約が用いられる。送信機９１１０ｂは、例えば自身のＩＤ「Ａａａ」を意味するデータを送信するとき、データを上位データ「Ａ」と下位データ「ａａ」に分割し、上位データと下位データを電波で送信し、それらのうちの下位データのみを可視光で送信する。送信機９１１０ｂと同様に、送信機９１１０ｃ〜９１１０ｅも、自身のＩＤを意味するデータを送信するとき、そのデータを上位データと下位データに分割し、上位データと下位データを電波で送信し、それらのうちの下位データのみを可視光で送信する。また、送信機９１１０ｂ〜９１１０ｅは、可視光でデータを送信していることを示す信号（可視光信号存在通知）を電波で送信するとしてもよい。なお、送信機９１１０ｂは、可視光で下位データを送信する可視光送信部と、電波で上位データおよび下位データを送信する電波送信部とを一体として備えているが、図３３に示すように、電波送信部を備えなくてもよい。送信機９１１０ｂのように送信機が電波送信部を備える場合は、電波送信部を動作させるための電力を照明機器の電源から供給することで、電力を安定して供給することができる。したがって、強い電波で、高頻度にデータを送信することができ、また、電池交換を不要とすることができる。一方、送信機９１１１ｂのように送信機が電波送信部を備えない場合は、電波送信に都合の良い位置に電波送信部（図３３の基地局Ａまたは基地局Ｂに相当するユニット）を配置することができる。したがって、可視光送信部と同一の下位データを送信する電波送信部を配置する自由度を高めることが出来る。【0173】
例えばスマートフォンとして構成される受信機９１１０ａは、電波と可視光のそれぞれで送信されたデータを受信する。可視光と比較して電波は指向性が弱く伝送範囲が広いため、受信機９１１０ａは、複数の送信機９１１０ｂ、９１１０ｃ、９１１０ｄから電波で送信されたデータを受信する。このとき受信されるデータは、「Ａａａ」、「Ａｂｂ」、および「Ｂａａ」である。このとき、受信機９１１０ａは、可視光によって下位データ「ｂｂ」を受信することで、上述の３つのデータのうち、処理すべきデータの全体が「Ａｂｂ」であることが判断できる。また、受信機９１１０ａは、下位データ「ｂｂ」の一部である最初の「ｂ」を受信した時点で、処理すべきデータの全体が「Ａｂｂ」であることが判断でき、早い時点でそのデータを用いた処理を行うことが出来る。また、受信機９１１０ａは、電波によってデータ「Ａａａ」、「Ａｂｂ」、および「Ｂａａ」を受信した時点で、これらのデータをキーとしてサーバから情報を受け取っておくことで、処理すべきデータが確定したときに、素早く表示等の処理を行うことができる。【0174】
この構成により、可視光で送受信されるデータ量を減らすことができる。これにより、受信機９１１０ａは、全てのデータを可視光で受信するよりも高速にデータを受信することができる。また、可視光で送受信されるデータ量が減少することで、少ないデータ量しか送信できない変調方式や、遠くから受信できる変調方式を利用することができる。【0175】
なお、図３３に示す構成の場合でも同様の効果が得られる。図３３に示す例では、例えば照明機器として構成される送信機９１１１ｂ〜ｅは、電波と可視光のうち可視光のみを用いて信号（データ）を送信する。基地局Ａである送信機９１１１ｇは、例えば上位データ「Ａ」と下位データ「ａａ」および「ｂｂ」とを電波で送信する。基地局Ｂである送信機９１１１ｈは、送信機９１１１ｇと同一の構成を有し、上位データ「Ｂ」と下位データ「ａａ」および「ｂｂ」とを電波で送信する。また、送信機９１１１ｇ，９１１１ｈは、可視光でデータが送信されていることを示す信号（可視光信号存在通知）を電波で送信してもよい。このような、図３３に示す構成の場合は、基地局Ａおよび基地局Ｂのそれぞれによって、互いに上位データが異なる通信可能領域を設定することができる。【0176】
図３４は、受信機９１１０ａの動作の一例を示すフローチャートである。【0177】
図３４に示すように、まず、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｂで、それぞれ上位データと下位データを含む１つ以上の組を電波通信で受信する。ステップ９１１０Ｂｃで、受信機９１１０ａは、電波通信で受信したデータ（１つ以上の組）のそれぞれをキーとして用いることにより、サーバから別のデータを取得する。ステップ９１１０Ｂｄで、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｂで受信されたデータの組が１組だけかどうかを確認する。ここで、１組だけの場合（ステップ９１１０ＢｂのＹ）、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｇで、その１組の上位データと下位データを合わせて受信データを生成し、その受信データに依存する処理を行う。一方、１組だけでない場合（ステップ９１１０ＢｄのＮ）、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｅで、可視光通信で下位データの一部を受信する。次に、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｆで、可視光通信で受信した下位データ（の一部）が、電波通信で受信した各組の下位データの中のどれであるか特定できるかどうか確認する。ここで、特定できる場合（ステップ９１１０ＢｆのＹ）、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｇで、特定された下位データと同じ組の上位データとその下位データとを合わせて受信データを生成し、その受信データに依存する処理を行う。一方、特定できない場合（ステップ９１１０ＢｆのＮ）、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｅからの処理を繰り返し実行する。【0178】
図３５は、受信機９１１０ａの動作の他の例を示すフローチャートである。【0179】
受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｈで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ等の電波通信によってデータを受信する。次に、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｉで、受信したデータをキーとして用いてサーバに問い合わせることにより、そのキーに紐付けられた情報を取得する。そして、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｊおよびステップ９１１０Ｂｋで、この取得した情報が、受信機９１１０ａのユーザ向けの情報（第１情報）と、受信機９１１０ａのユーザが登録した種類の情報（第２情報）とのうちの何れか一方であるか、何れの情報でもないかを判定する。ここで、受信機９１１０ａは、取得した情報が第１情報でも第２情報でもないと判定すると（ステップ９１１０ＢｊのＮおよびステップ９１１０ＢｋのＮ）、取得した情報の表示を行うことなく処理を終了する。一方、受信機９１１０ａは、取得した情報が第１情報または第２情報であると判定すると（ステップ９１１０Ｂｊおよびステップ９１１０Ｂｋの何れかでＹ）、ステップ９１１０Ｂｌで、音や光や振動等によって、情報を取得したことをユーザに通知し、可視光受信モードになる。この可視光受信モードになった受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｍで、可視光通信によってデータを受信する。さらにこのとき、受信機９１１０ａは、ステップ９１１０Ｂｎで、サーバから取得した公告やクーポン等の情報を表示する。【0181】
各通信方式は、本実施の形態における可視光通信システム（ＶＬＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）、およびＷｉ−Ｆｉである。図３６によって示されるグラフの横軸は、発光部の大きさや電波強度を調整することで通信することが可能な受信機と送信機との間の距離である通信可能距離（ｃｏｖｅｒａｇｅ ａｒｅａ）を示す。そして、そのグラフの縦軸は、受信機がその通信方式によって自らの位置を推定する精度である自己位置推定の精度を示す。この図３６に示すように、ＶＬＣでは、他の通信方式よりも、通信可能距離が長く、且つ、自己位置推定の精度が高い。【0182】
図３７は、三つの通信方式を用いた位置推定サービスの一例を示す図である。【0183】
受信機は、自己位置推定の精度が粗いＷｉ−Ｆｉ方式を用いて、建物内のどの階のどのあたりの位置に自らが居るのかを推定する。【0184】
受信機は、自己位置推定の精度が中程度のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）を用いて、どの店舗内に自らがいるのかを推定する。このとき、Ｗｉ−Ｆｉによる自己位置推定と併用することで、受信機は、通信可能なＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信エリアを絞り込むことができる。つまり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによって送信される信号であるＩＤが、そのＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信エリアを含むＷｉ−Ｆｉの通信エリア内でユニークであれば、そのＩＤに対応するＢｌｕｅｔｏｏｔｈの通信エリアを特定できる。したがって、ＩＤ管理が簡便になる。また、必要なＩＤの桁数が少なくなり、通信に必要なコスト（時間や消費電力）が少なくなる。また、受信機は、付近に位置推定用のＢｌｕｅｔｏｏｔｈの信号がないという情報を、Ｗｉ−Ｆｉで受け取ったときには、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの信号を検索しないことで、消費電力を削減できる。【0185】
受信機は、自己位置推定の精度が高いＶＬＣを用いて、どの棚の前に自らが居るかを推定する。このとき、受信機はＷｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる自己位置推定と併用することで、前記と同様の効果を得ることができる。【0186】
なお、本実施の形態では、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、およびＶＬＣの３つの通信方式を用いたが、これらのうちのいずれか二つだけを用いても良い。また、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈに代えて、ＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）や音波やＺｉｇＢｅｅ等を利用した別の自己位置推定を用いても、同等の効果が得られる。【0188】
例えばスマートフォントして構成される操作端末９１１４ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ等の電波通信によって、可視光信号を書き換える命令を示す書き換え信号を送信機９１１４ｂに送信する。送信機９１１４ｂは、例えば図３１に示すＬＥＤ発光機であって、その書き換え信号を受ける電波通信部９１１４ｄと、後述する書き換え許可スイッチ９１１４ｅと、可視光信号を記憶している送信信号記憶部９１１４ｆと、その可視光信号を可視光通信によって例えば図３１に示す電子レンジなどの機器に送信する可視光通信部９１１４ｇとを備える。書き換え許可スイッチ９１１４ｅは、送信信号記憶部９１１４ｆに記憶されている可視光信号の書き換えを許可するか否かを示す設定情報を保持している。そして、書き換え許可スイッチ９１１４ｅは、電波通信部９１１４ｄを介して書き換え信号を取得すると、自らに保持されている設定情報が許可することを示す場合には、その書き換え信号にしたがって、送信信号記憶部９１１４ｆに記憶されている可視光信号を書き換える。一方、書き換え許可スイッチ９１１４ｅは、その設定情報が許可しないことを示す場合には、その書き換え信号にしたがった可視光信号の書き換えを行わない。これにより、操作端末９１１４ａは、送信機９１１４ｂであるＬＥＤ発光機を介した電子レンジなどの機器に対する遠隔操作を、可視光信号に基づいて行うことができる。また、操作端末９１１４ａは、可視光信号を書き換えることによって、その機器に対して複数種の操作を行うことができる。また、可視光信号は送信機９１１４ｂに記憶されており、その書き換えには送信機９１１４ｂによる許可が必要となる。したがって、操作端末９１１４ａが不適切に機器を操作してしまうことを抑制することができる。【0189】
また、操作端末９１１４ａは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ等の電波通信によって、送信機９１１４ｃへ上述の書き換え信号とパスワードとを送信してもよい。この場合、送信機９１１４ｃは、例えば図３１に示すＬＥＤ発光機であって、上述の電波通信部９１１４ｄ、送信信号記憶部９１１４ｆ、および可視光通信部９１１４ｇを備えるとともに、パスワード照合部９１１４ｈと、パスワード記憶部９１１４ｉと、パスワード送信部９１１４ｊとを備える。パスワード記憶部９１１４ｉは、パスワードを記憶している。パスワード照合部９１１４ｈは、電波通信部９１１４ｄを介して書き換え信号とともにパスワードを取得すると、そのパスワードと、パスワード記憶部９１１４ｉに記憶されているパスワードとが同一であるか否かを判定する。そして、同一であると判定されると、パスワード照合部９１１４ｈは、取得された書き換え信号にしたがって、送信信号記憶部９１１４ｆに記憶されている可視光信号を書き換える。一方、同一でないと判定されると、パスワード照合部９１１４ｈは、その取得された書き換え信号にしたがった可視光信号の書き換えを行わない。パスワード送信部９１１４ｊは、例えば近接無線通信等によって、パスワード記憶部９１１４ｉに記憶されているパスワードを操作端末９１１４ａに送信する。【0190】
このような、送信機９１１４ｃを用いた場合では、不適切な操作端末９１１４ａによる機器の制御を抑制することができ、上述の送信機９１１４ｂを用いた場合と同様の効果を奏することができる。【0191】
なお、送信機９１１４ｃは、操作端末９１１４ａのＩＤを記憶しておき、そのＩＤによって識別される操作端末からの書き換え信号にのみ応じてもよい。また、サーバが上述の設定情報を記憶していてもよい。この場合、操作端末９１１４ａは、書き換え信号をそのサーバに送信する。サーバは、その書き換え信号を受信すると、記憶している設定情報に応じて、その書き換え信号を送信機に送信するか否かを判定する。送信機は、サーバから書き換え信号を受信すると、その書き換え信号に応じた可視光信号の書き換えを実行する。【0193】
照明機器として構成される送信機９１１５ｂは、図３２に示す送信機９１１０ｂ〜９１１０ｅと同様に、上位データおよび下位データを含む位置推定情報をＢＴＬＥなどによって受信機９１１５ａに送信し、下位データのみを含む位置推定情報を周波数変調方式の可視光通信によって受信機９１１５ａに送信する。また、照明機器として構成される送信機９１１５ｃは、上位データおよび下位データを含む位置推定情報をパルス変調方式（例えば４ＰＰＭ方式など）の可視光通信によって受信機９１１５ａに送信する。なお、パルス変調方式の可視光通信では、周波数変調方式の可視光通信よりも単位時間内に送信可能なデータ量が多い。したがって、周波数変調方式の送信機９１１５ｂは、下位データのみを含む位置推定情報を可視光通信によって送信し、パルス変調方式の送信機９１１５ｃは、上位データおよび下位データを含む位置推定情報を可視光通信によって送信する。【0194】
受信機９１１５ａは、ＢＴＬＥなどによって位置推定情報を受信しているか否かに応じて、可視光通信の方式を周波数変調方式かパルス変調方式に切り替える。【0195】
図４０は、受信機９１１５ａの動作の一例を示すフローチャートである。【0196】
受信機９１１５ａは、まず、ステップ９１１６ａで可視光通信モードになる。次に、受信機９１１５ａは、ステップ９１１６ｂで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）やＷｉ−Ｆｉ、またはＩＭＥＳ等の通信により位置推定情報を受信しているか否かを判定する。ここで、受信機９１１５ａは、受信していると判定すると（ステップ９１１６ｂのＹ）、ステップ９１１６ｃで、送信機から送信された可視光信号を周波数変調方式（周波数ＩＤ変調方式やＦＳＫ変調方式等）で受信する。そして、受信機９１１５ａは、ステップ９１１６ｄで、その受信が成功したか否かを判定し、成功したと判定したときには（ステップ９１１６ｄのＹ）、受信処理を終了する。【0197】
一方、受信機９１１５ａは、位置推定情報を受信していないと判定したとき（ステップ９１１６ｂのＮ）、または、受信が成功していないと判定したとき（ステップ９１１６ｄのＮ）には、ステップ９１１６ｅで露光時間を設定する。つまり、受信機９１１５ａは、自らに設定される露光時間を、自動設定によって設定された露光時間よりも短い時間に設定する。次に、受信機９１１５ａは、ステップ９１１６ｆで、送信機から送信された可視光信号をパルス変調方式（パルス位置変調方式やパルス密度変調方式等）で受信する。そして、受信機９１１５ａは、ステップ９１１６ｇで、その受信が成功したか否かを判定し、成功したと判定したときには（ステップ９１１６ｇのＹ）、受信処理を終了する。一方、受信機９１１５ａは、その受信が成功していないと判定したときには（ステップ９１１６ｇのＮ）、ステップ９１１６ｃの処理を実行する。なお、上述の例では、パルス変調方式を用いる場合には、露光時間を短く設定したが、周波数変調方式を用いる場合にも同様に露光時間を短く設定してもよい。【0198】
このような信号送受信方法では、可視光通信にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ等を併用した通信方式と、併用していない通信方式とを、自動で切り替えて通信を行うことができる。【0199】
（実施の形態５）図４１は、実施の形態５における送信機による透過率の制御方法の一例を示す図である。なお、この図４１は、液晶板９１４２の透過率および光の進路のそれぞれの時間的な変化を示すものであって、図４４の横軸は時間を示す。また、図４１において、液晶板９１４２の黒色で示した部分は、液晶板９１４２が閉状態（透過率が低く、光を通さない状態）になっていることを示し、液晶板９１４２の白色で示した部分は、液晶板９１４２が開状態（透過率が高く、光を通す状態）になっていることを示す。
【0200】
つまり、本実施の形態における送信機の制御部９１４３は、時刻ｔ１に液晶板９１４２の状態を開状態から閉状態に切り替え、その時点から時間（閉時間）Ｔｃｕｔ経過後の時刻ｔ２に、液晶板９１４２の状態を閉状態から開状態に切り替る。さらに、制御部９１４３は、時刻ｔ２から時間（開時間）Ｔｔｒｎ経過後の時刻ｔ３に再び、液晶板９１４２の状態を開状態から閉状態に切り替る。制御部９１４３は、このような液晶板９１４２の透過率の切り替えを周期的に繰り返し行う。また、例えば、時刻ｔ５に、光が開状態の液晶板９１４２に入射すると、その光は、時刻ｔ６に反射板９１４１ｃによって反射されて、時刻ｔ７に液晶板９１４２から放出される。【0201】
ここで、液晶板９１４２の厚みをｄＬＣとし、屈折率をｎＬＣとし、光速をｃとしたとき、光が液晶板９１４２に入射してから反射板９１４１ｃに反射されて液晶板９１４２から出てくるまでの遅延時間ｔｒは、２ ×ｄＬＣ×ｎＬＣ/ｃとなる。閉状態が継続されている時間を閉時間Ｔｃｕｔ、開状態が継続されている時間を開時間Ｔｔｒｎとすると、液晶板９１４２が暗く見える時間である暗時間Ｔｄｒｋは、Ｔｃｕｔ＋ｔｒとなり、液晶板９１４２が明るく見える時間である明時間Ｔｂｒｔは、Ｔｔｒｎ−ｔｒとなる。Ｔｄｒｋ＝Ｔｂｒｔとすると、液晶板９１４２の閉状態および開状態を変化させる周波数、つまり液晶板９１４２の透過率を変化させる周波数ｆは、１／（２×Ｔｄｒｋ）となる。Ｔｄｒｋ＞ｔｒであるため、ｆ＜ｃ／（４×ｄＬＣ×ｎＬＣ）とすると、輝度変化をさせて信号を表現することができる。例えば、ｄＬＣ＝０．０１（ｍ）であれば、周波数ｆはおよそ１０ＧＨｚ以下である。【0202】
図４２は、実施の形態５における送信機による透過率の制御方法の他の例を示す図である。なお、この図４２も、図４１と同様、液晶板９１４２の透過率および光の進路のそれぞれの時間的な変化を示すものであって、図４２の横軸は時間を示す。【0203】
本実施の形態における送信機は、図４２の（ａ）および（ｂ）に示すように、液晶板９１４２と、透光性を有する半透明の反射板９１４１ｃと、反射板９１４１ｃよりも高い透光性を有する板状の透過物９１５７と、透光性がない板状の非透過物９１５８と、制御部９１４３（図示せず）とを備える。なお、非透過物９１５８は、液晶板９１４２との間に反射板９１４１ｃおよび透過物９１５７を挟み込むように配置される。つまり、液晶板９１４２、反射板９１４１ｃ、透過物９１５７、非透過物９１５８の順に、これらの構成要素が配置されている。【0204】
制御部９１４３は、送信対象の信号に応じた制御電圧を液晶板９１４２に印加することによって、液晶板９１４２の外光に対する透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替えることにより、反射板９１４１ｃに反射されて液晶板９１４２を介して受信機側に放出される外光の光量を変化させる。液晶板９１４２の透過率が第１の透過率になっている状態が上述の開状態であり、液晶板９１４２の透過率が第２の透過率になっている状態が上述の閉状態である。【0205】
ここで、反射板９１４１ｃが透光性を有する場合には、開状態の液晶板９１４２を介して反射板９１４１ｃに照射された外光は、その反射板９１４１ｃおよび透過物９１５７を透過して非透過物９１５８によって反射されることがある。その反射された外光は、反射板９１４１ｃおよび透過物９１５７を再び透過して液晶板９１４２に到達する。このとき、液晶板９１４２が開状態であれば、その液晶板９１４２に到達した外光は、液晶板９１４２を透過して放出される。【0206】
例えば、図４５の（ａ）に示すように、時刻ｔ１０に、外光が開状態の液晶板９１４２に入射すると、その外光は、反射板９１４１ｃおよび透過物９１５７を透過して、時刻ｔ１２に非透過物９１５８によって反射される。そして、その反射された外光は、反射板９１４１ｃおよび透過物９１５７を再び透過して、時刻ｔ１３に、液晶板９１４２に到達する。このとき、液晶板９１４２の状態が開状態に既に切り替えられていれば、その外光は、液晶板９１４２を透過して、時刻ｔ１４にその液晶板９１４２から放出される。【0207】
ここで、時刻ｔ１０の後の時刻ｔ１１に、液晶板９１４２の状態が開状態から閉状態に切り替えられ、その時刻ｔ１１から上述の暗時間Ｔｄｒｋが経過するまで、液晶板９１４２からの外光の放出を停止させようとしても、閉時間Ｔｃｕｔが短ければ、その放出を抑えられないことがある。具体的には、非透過物９１５８によって反射された外光が液晶板９１４２に到達する時刻ｔ１３までに、時刻ｔ１１から閉時間Ｔｃｕｔが既に経過していれば、時刻ｔ１３では、液晶板９１４２は開状態である。したがって、非透過物９１５８によって反射された外光は、その時刻ｔ１３に液晶板９１４２に入射して、その液晶板９１４２を透過し、時刻ｔ１１から暗時間Ｔｄｒｋが未だ経過していない時刻ｔ１４に、液晶板９１４２から放出されてしまう。【0208】
したがって、実施の形態５における制御部９１４３は、図４２の（ｂ）に示すように、閉状態が少なくとも時刻ｔ１３まで継続されるように、閉時間Ｔｃｕｔを設定する。【0209】
図４３Ａは、実施の形態５における送信機のブロック図である。【0210】
本実施の形態における送信機１００ａは、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信機１００であって、液晶板１０３ａと、透光性を有する第１の板１０２ａと、液晶板１０３ａとの間に第１の板１０２ａを挟み込むように配置される第２の板１０４ａと、制御部１０１ａとを備える。なお、液晶板１０３ａ、第１の板１０２ａ、第２の板１０４ａ、および制御部１０１ａは、それぞれ上述の液晶板９１４２、反射板９１４１ｃ、非透過物９１５８、および制御部９１４３に相当する。【0211】
制御部１０１ａは、送信対象の信号に応じた制御電圧を液晶板１０３ａに印加することによって、液晶板１０３ａの外光に対する透過率を第１の透過率（開状態）と第２の透過率（閉状態）とに切り替えることにより、第１の板１０２ａに反射されて液晶板１０３ａを介して受信機側に放出される外光の光量を変化させる。さらに、制御部１０１ａは、液晶板１０３ａの透過率を、第１の透過率（開状態）よりも低い第２の透過率（閉状態）に切り替えたときには、液晶板１０３ａを既に透過した外光が、第２の板１０４ａに反射されて第１の板１０２ａを介して液晶板１０３ａに到達するまで、液晶板１０３ａの透過率を第２の透過率（閉状態）に維持する。【0212】
図４３Ｂは、実施の形態５における送信方法を示すフローチャートである。【0213】
本実施の形態における送信方法は、送信機１００ａが、放出される光の光量を変化させることによって信号を受信機に送信する送信方法である。また、送信機１００ａは、上述のように、液晶板１０３ａと、透光性を有する第１の板１０２ａと、液晶板１０３ａとの間に第１の板１０２ａを挟み込むように配置される第２の板１０４ａとを備えている。【0214】
このような送信方法では、送信対象の信号に応じた制御電圧を液晶板１０３ａに印加することによって、液晶板１０３ａの外光に対する透過率を第１の透過率（開状態）と第２の透過率（閉状態）とに切り替えることにより、第１の板１０２ａに反射されて液晶板１０３ａを介して受信機側に放出される外光の光量を変化させる（ステップＳ１０１ａ）。ここで、液晶板１０３ａの透過率を、第１の透過率（開状態）よりも低い第２の透過率（閉状態）に切り替えたときには、液晶板１０３ａを既に透過した外光が、第２の板１０４ａに反射されて第１の板１０２ａを介して液晶板１０３ａに到達するまで、液晶板１０３ａの透過率を第２の透過率（閉状態）に維持する。【0215】
これにより、送信機１００ａは、第１の板１０２ａに反射されて受信機側に放出される外光の光量を変化させることによって、外光を用いた可視光通信を行うことができ、可視光通信用の光源を持つ必要がなく、構成上の制約を受け難くすることができる。さらに、液晶板１０３ａの透過率が第２の透過率（低い透過率）に切り替えられたときには、液晶板１０３ａを既に透過した外光が、第２の板１０４ａに反射されて液晶板１０３ａに到達するまで、液晶板１０３ａは低い透過率に維持されている。したがって、第１の板１０２ａが透光性を有することにより、外光がその第１の板１０２ａを透過してしまっても、その外光が第２の板１０４ａに反射されて受信機側に放出されてしまうことを抑えることができる。その結果、第２の板１０４ａによる外光の反射を考慮することなく、可視光信号の送信を制御することができる。つまり、可視光信号の送信の制御においても制約を受け難くすることができる。【0216】
図４４は、実施の形態５における送信機の液晶板９１４２の配置の一例を示す図である。【0217】
本実施の形態における送信機の液晶板９１４２は、例えば図４４の（ａ）に示す看板９１４７ａに取り付けられる。この場合、液晶板９１４２は、図４４の（ｂ）に示すように、看板９１４７ａの表面における下端の縁に沿うように、且つその縁に対向するように配置される。なお、図４１および図４２に示す反射板９１４１ｃ、透過物９１５７および非透過物９１５８などは、看板９１４７ａに備えられている。これにより、液晶板９１４２を看板９１４７ａに取り付けるだけで、または、液晶板９１４２を看板９１４７ａの前に置くだけで、その看板９１４７ａに送信機能を付加することができる。また、液晶板９１４２が看板９１４７ａの表面のうちの端にのみ取り付けられるため、看板９１４７ａの全面が液晶板９１４２に覆われる場合よりも、看板９１４７ａを見え易くすることができる。また、看板９１４７ａのうち液晶板９１４２に覆われた部分は見え難くなるため、その部分に文字や模様を入れて目立たなくしてもよい。【0218】
また、液晶板９１４２は、看板９１４７ａに接触させて取り付けてもよいが、図４４の（ｃ）に示すように、看板９１４７ａの表面と隙間を空けて配置されていてもよい。これにより、外光が液晶板９１４２を介することなくその隙間に入り込むことができる。その結果、外光は看板９１４７ａに直接反射されて液晶板９１４２を透過して放出されるため、液晶板９１４２および看板９１４７ａを明るくすることができ、それらを見え易くすることができる。【0219】
なお、図４１および図４２に示す反射板９１４１ｃ、透過物９１５７および非透過物９１５８などは、液晶板９１４２とともに看板９１４７ａに取り付けられてもよい。また、看板９１４７ａは液晶ディスプレイであってもよい。つまり、図４３Ａに示す液晶板１０３ａと第１の板１０２ａと第２の板１０４ａとからなる信号送信部が、液晶ディスプレイの表面のうちの端にのみ形成される。これにより、液晶ディスプレイの全面が信号送信部に覆われる場合よりも、液晶ディスプレイを見え易くすることができる。【0220】
図４５は、実施の形態５における送信機の液晶板９１４２の配置の他の例を示す図である。【0221】
本実施の形態における送信機の液晶板９１４２は、例えば図４５の（ａ）に示す看板９１４７ａに取り付けられる。この場合、液晶板９１４２は、図４５の（ｂ）に示すように、看板９１４７ａの表面における周縁に沿うように、且つその周縁に対向するように配置されてもよい。なお、上述のように、看板９１４７ａは液晶ディスプレイであってもよい。つまり、図４３Ａに示す液晶板１０３ａと第１の板１０２ａと第２の板１０４ａとからなる信号送信部が、液晶ディスプレイの表面のうちの周縁にのみ形成される。これにより、液晶ディスプレイの全面が信号送信部に覆われる場合よりも、液晶ディスプレイを見え易くすることができる。【0222】
図４６は、実施の形態５における送信機の液晶板９１４２の配置の他の例を示す図である。【0223】
本実施の形態における送信機の液晶板９１４２は、例えば図４６の（ａ）に示す、互いに隣接して配列された複数の看板９１４７ａ〜看板９１４７ｄに取り付けられてもよい。この場合、液晶板９１４２は、図４６の（ｂ）に示すように、互いに隣接して配列された複数の看板９１４７ａ〜看板９１４７ｄのそれぞれの表面のうち、それらの複数の看板９１４７ａ〜看板９１４７ｄの境界に沿う部分のみに、且つその部分に対向するように配置される。これにより、複数の看板９１４７ａ〜看板９１４７ｄのそれぞれを見え易くすることができる。なお、上述と同様に、複数の看板９１４７ａ〜看板９１４７ｄは液晶ディスプレイであってもよい。つまり、図４３Ａに示す液晶板１０３ａと第１の板１０２ａと第２の板１０４ａとからなる信号送信部が、互いに隣接して配列された複数の液晶ディスプレイのそれぞれの表面のうち、その複数の液晶ディスプレイの境界に沿う部分にのみ形成される。これにより、各液晶ディスプレイを見え易くすることができる。【0224】
図４７は、実施の形態５における送信機の液晶板９１４２の構成の一例を示す図である。【0225】
本実施の形態における送信機の液晶板９１４２は、図４７の（ｂ）に示す液晶ディスプレイ装置９２００ａに備えられている液晶ディスプレイ９２００の表面に形成されてもよい。液晶ディスプレイ９２００は、図４７の（ａ）に示すように、２つの偏光板９２０１，９２０２と、その２つの偏光板９２０１，９２０２に挟み込まれる液晶９２０３とを有する。【0226】
そこで、本実施の形態における送信機の液晶板９１４２は、図４７の（ｃ）に示すように、液晶ディスプレイ９２００の表面側に備えられている偏光板９２０１と、送信用液晶９１４１ｂと、偏光板９２０１との間に送信用液晶９１４１ｂを挟み込むように配置される偏光板９１４１ｆとからなる。つまり、図４７の（ｃ）および（ｄ）に示すように、送信用液晶９１４１ｂと偏光板９１４１ｆとからなる送信用液晶パネル９１４２ａが、液晶ディスプレイ９２００の表面に取り付けられる。そして、液晶ディスプレイ９２００の表面側の偏光板９２０１は、映像を映し出すための機能と、可視光通信用の液晶板９１４２の一部の機能とを兼ね備える。【0227】
図４８は、実施の形態５における送信用液晶パネル９１４２ａの取り付け例を示す図である。【0228】
例えば、図４８の（ａ）に示すように、液晶ディスプレイ装置９２００ａの表面側に備えられている偏光板９２０１の偏光方向は垂直方向である。この場合、図４８の（ｂ）に示すように、偏光方向が水平方向の偏光板９１４１ｆを有する送信用液晶パネル９１４２ａが、その液晶ディスプレイ装置９２００ａの表面に取り付けられる。【0229】
また、図４８の（ｃ）に示すように、液晶ディスプレイ装置９２００ａの表面側に備えられている偏光板９２０１の偏光方向は水平方向である。この場合、図４８の（ｄ）に示すように、偏光方向が垂直方向の偏光板９１４１ｆを有する送信用液晶パネル９１４２ａが、その液晶ディスプレイ装置９２００ａの表面に取り付けられる。【0230】
また、図４８の（ｅ）に示すように、液晶ディスプレイ装置９２００ａの表面側に備えられている偏光板９２０１の偏光方向は斜め方向（水平方向から反時計回りに４５°傾いた方向）である。この場合、図４８の（ｆ）に示すように、偏光方向が逆斜め方向（水平方向から反時計回りに１３５°傾いた方向）の偏光板９１４１ｆを有する送信用液晶パネル９１４２ａが、その液晶ディスプレイ装置９２００ａの表面に取り付けられる。【0231】
このように、本実施の形態では、液晶板９１４２は、液晶ディスプレイ９２００の表面側に備えられている偏光板９２０１と、液晶９２０３と、偏光板９２０１との間に液晶９２０３を挟み込むように配置される送信用偏光板９１４１ｆとからなる。そして、送信用偏光板９１４１ｆは、その送信用偏光板９１４１ｆの偏光方向が液晶ディスプレイ９２００の偏光板９２０１の偏光方向に対して垂直になるように、その液晶ディスプレイ９２００に取り付けられる。これにより、その液晶板９１４２の偏光板として、液晶ディスプレイ９２００に備えられている偏光板９２０１が利用されるため、専用の２枚の偏光板を有する液晶板を液晶ディスプレイ９２００に取り付ける場合よりも、偏光板の数を減らすことができる。その結果、構成を簡単にすることができるとともに、液晶板９１４２から放たれる光の光量を増すことができ、適切な可視光通信を行うことができる。【0232】
図４９は、実施の形態５における液晶板９１４２に取り付けられる電極を示す図である。【0233】
図４９に示すように、液晶板９１４２には、複数対（例えば３対）の電極９１４２ｂが取り付けられている。制御部９１４３は、これらの複数対の電極９１４２ｂを用いて液晶板９１４２に制御電圧を印加することにより、その液晶板９１４２の透過率を変化させる。これにより、電極９１４２ｂが一対だけ液晶板９１４２に取り付けられている場合と比べて、信号伝達にかかる時間を短くすることができ、高い周波数で透過率を切り替えることができる。つまり、高い周波数の信号を送信することができる。【0234】
図５０Ａは、実施の形態５における信号送受信システムの一例を示す図である。【0235】
この信号送受信システムは、受信機９１４０ａと、送信機９１４４ｂと、ＩＤサービスサーバ９１３０ｃとを備える。なお、本実施の形態における送信機９１４４ｂは、上述の送信機であって、制御部９１４３（図示せず）および液晶板９１４２を備える。また、液晶板９１４２は看板９１４７ａの表面に取り付けられている。【0236】
このような信号送受信システムでは、受信機９１４０ａは、液晶板９１４２を撮影することによって、送信機９１４４ｂ（液晶板９１４２）から送信される信号（可視光信号）を受信する。受信機９１４０ａは、信号を受信することによって、その信号によって示されるＩＤ（識別情報）を取得する。そして、受信機９１４０ａは、そのＩＤをＩＤサービスサーバ９１３０ｃに送信する。ＩＤサービスサーバ９１３０ｃは、そのＩＤに対応付けられた関連情報を取得して、その関連情報を受信機９１４０ａに送信する。これにより、関連情報が看板９１４７ａの広告内容に関する詳細な情報であれば、受信機９１４０ａは、その広告内容に関する詳細な情報をユーザに提示することができる。【0237】
図５０Ｂは、実施の形態５における信号送受信システムの他の例を示す図である。【0238】
この信号送受信システムは、受信機９１４０ａと、送信機９１４４ｂと、サービスサーバ９１３０ｅとを備える。なお、送信機９１４４ｂは、上述のように、制御部９１４３（図示せず）および液晶板９１４２を備える。また、液晶板９１４２は看板９１４７ａの表面に取り付けられている。【0239】
このような信号送受信システムでは、サービスサーバ９１３０ｅが、看板９１４７ａの広告内容に関する詳細な情報をデータとして送信機９１４４ｂに送信する。そして、送信機９１４４ｂは、液晶板９１４２の透過率を変化させることによって、そのデータを可視光によって送信する。受信機９１４０ａは、液晶板９１４２を撮影することによって、送信機９１４４ｂ（液晶板９１４２）から送信されるそのデータを受信する。これにより、受信機９１４０ａは、その広告内容に関する詳細な情報をユーザに提示することができる。【0240】
図５１は、実施の形態５における制御電圧の波形を示す図である。【0241】
図５１に示すように、制御部９１４３によって液晶板９１４２に印加される制御電圧の立ち上がりおよび立ち下がりには時間がかかる。特に、立ち下がりには、立ち上がりよりも長い時間を要する。具体的には、立ち上がりには１２０μ秒かかるところ、立ち下がりには５００μ秒かかる。【0242】
図５２は、実施の形態５における制御電圧の波形を示す図である。【0243】
図５１に示すように、制御電圧の立ち上がりおよび立ち下がりには時間がかかるため、図５２の（ａ）に示すように、制御電圧を０ＶとｎＶ（ｎ＞０）とに切り替えることを繰り返す際には、その繰り返しの周波数を高くすることはできない。つまり、液晶板９１４２の透過率の切り替えの周波数、および、可視光信号の周波数を高くすることができない。しかし、図５２の（ｂ）に示すように、制御電圧をｍＶ（ｍ＞０）とｐＶ（ｐ＞ｍ）とに切り替えることを繰り返す際には、その繰り返しの周波数を高くすることができる。つまり、制御電圧を０Ｖまで下げなければ、立ち上がりおよび立ち下がりの影響を抑えることができ、液晶板９１４２の透過率の切り替えの周波数、および、可視光信号の周波数を高くすることができる。また、制御電圧を変動させる範囲を狭めることによっても同様の効果を得ることができる。【0244】
つまり、本実施の形態における制御部９１４３は、液晶板９１４２に印加される制御電圧を、予め定められた電圧値よりも高い範囲で変化させることにより、液晶板９１４２の透過率を第１の透過率と第２の透過率とに切り替える。例えば、予め定められた電圧値は０Ｖである。これにより、制御電圧の立ち上がりおよび立ち下がりにそれぞれ時間を要する場合でも、それらの時間を短くすることができ、高い周波数で液晶板の透過率を切り替えることができる。その結果、可視光通信の通信速度を向上させることができる。【0245】
図５３は、実施の形態５における液晶板９１４２の配置の一例を示す図である。【0246】
送信機９１４４ｂに備えられる液晶板９１４２は、例えば、看板９１４７ａに対向する状態で、且つ看板９１４７ａから離れた位置に配置される。これにより、外光は、液晶板９１４２を介することなく、看板９１４７ａと液晶板９１４２との間に直接入り込むことができる。その結果、液晶板９１４２から看板９１４７ａと反対側（図５３の左側）に放出される外光の光量を、液晶板９１４２が看板９１４７ａに接触している場合よりも増すことができる。つまり、液晶板９１４２を明るくすることができるとともに、送信機９１４４ｂから送信される信号を適切に送信することができる。さらに、液晶板９１４２の看板９１４７ａと反対側からの光が、その液晶板９１４２によって遮られて、看板９１４７ａに伝わり難くすることができ、断熱効果を得ることができる。なお、看板９１４７ａが液晶ディスプレイ９２００として構成されている場合には、液晶板９１４２の代わりに、送信用液晶パネル９１４２ａを配置してもよい。この場合、送信用液晶パネル９１４２ａは、液晶ディスプレイ９２００に対向する状態で、且つ液晶ディスプレイ９２００から離れた位置に配置される。また、看板９１４７ａは壁であってもよい。【0247】
図５４は、実施の形態５における露光ラインごとの露光時間を示す図である。【0248】
本実施の形態における受信機９１４０ａは、各露光ラインの露光を順次異なる時刻で開始するとともに、一つの露光ラインの露光を完了する前に、次の露光ラインの露光を開始し、通常撮影モードの露光時間よりも短い露光時間で撮影を行うことにより画像データを取得する。そして、受信機９１４０ａは、その画像データに現れる、各露光ラインに対応する輝線のパターンのうち、露光ラインに対して略垂直な方向によって特定されるデータを復調することにより情報を取得する。【0249】
つまり、受信機９１４０ａは、図５４に示すように、イメージセンサの各露光ラインを露光させるときには、１番目の露光ラインの露光を開始させ、その露光の開始から時間Ｔｌｉｎｅ経過後に、２番目の露光ラインの露光を開始させる。このように、受信機９１４０ａは、ｎ番目の露光ラインを露光させるときには、（ｎ−１）番目の露光ラインの露光が開始されてから時間Ｔｌｉｎｅ経過後に、ｎ番目の露光ラインの露光を開始させる。なお、上述の１番目、２番目およびｎ番目は、例えばイメージセンサ内の各露光ラインの配列順である。【0250】
そして、受信機９１４０ａは、イメージセンサに含まれる最後の露光ラインの露光が終了してから時間Ｔｂｌａｎｋ２が経過したときに、または、最後の露光ラインの露光が開始されてから時間Ｔｂｌａｎｋ１が経過したときに、再び１番目の露光ラインの露光を開始させる。つまり、イメージセンサに含まれる各露光ラインの露光を再びシーケンシャルに開始させる。受信機９１４０ａは、このようなイメージセンサに含まれる全ての露光ラインの露光を、時間Ｔｆｒａｍｅを一周期として繰り返し行う。【0251】
ここで、上述の時間Ｔｌｉｎｅ、時間Ｔｂｌａｎｋ１、時間Ｔｂｌａｎｋ２、および時間Ｔｆｒａｍｅは、受信機ごとに異なる。そこで、本実施の形態における送信機９１４４ａは、受信機ごとの上記各時間の少なくとも１つを予め記憶している。そして、送信機９１４４ａは、送信先の受信機に応じた時間に基づいて周波数を決定し、その周波数にしたがって液晶板９１４２の透過率を切り替える。これにより、受信機のそれぞれに適した周波数の可視光信号を送信することができる。言い換えれば、受信機は、送信機９１４４ａから送信される信号を正確に受信することができる。【0252】
図５５は、実施の形態５における信号値、波長および周波数の関係を示す図である。【0253】
例えば、周波数変調では、信号が示す値（信号値）のそれぞれに対して互いに異なる周波数が割り当てられている。これにより、送信機は、送信対象の信号を送信する際には、その信号の信号値に割り当てられた周波数で可視光の光量を変化させる。具体的には、図５５の（ｂ）に示すように、信号値（２０、２１）のそれぞれに周波数（２００Ｈｚ、２１０Ｈｚ）が割り当てられ、信号値（１００、１０１）のそれぞれに周波数（１０００Ｈｚ、１０１０Ｈｚ）が割り当てられ、信号値（５００、５０１）のそれぞれに周波数（５０００Ｈｚ、５０１０Ｈｚ）が割り当てられている。この例では、信号値が大きくても小さくても、ｎ番目の信号値と（ｎ＋１）番目の信号値とのそれぞれに割り当てられる周波数の差分は同じである。つまり、０番目の信号値（２０）に割り当てられる周波数（２００Ｈｚ）と、１番目の信号値（２１）に割り当てられる周波数（２１０Ｈｚ）との差分は１０Ｈｚである。そして、４８０番目の信号値（５００）に割り当てられる周波数（５０００Ｈｚ）と、４８１番目の信号値（５０１）に割り当てられる周波数（５０１０Ｈｚ）との差分も１０Ｈｚである。【0254】
しかし、上述のように各信号値に対して等差的に周波数が割り当てられる場合には、受信機は、その割り当てられた周波数を識別することが困難になる場合がある。その場合には、受信機は送信機から送信される信号値を取得することができない。【0255】
そこで、本実施の形態における送信機は、図５５の（ａ）に示すように、各信号値に対して等差的に波長を割り当てる。つまり、信号値（２０、２１）のそれぞれに波長（２００μ秒、２１０μ秒）が割り当てられ、信号値（１００、１０１）のそれぞれに波長（１０００μ秒、１０１０μ秒）が割り当てられ、信号値（５００、５０１）のそれぞれに波長（５０００μ秒、５０１０μ秒）が割り当てられる。つまり、信号値が大きくても小さくても、ｎ番目の信号値と（ｎ＋１）番目の信号値とのそれぞれに割り当てられる波長の差分は同じである。例えば、０番目の信号値（２０）に割り当てられる波長（２００μ秒）と、１番目の信号値（２１）に割り当てられる波長（２１０μ秒）との差分は１０μ秒である。そして、４８０番目の信号値（５００）に割り当てられる波長（５０００μ秒）と、４８１番目の信号値（５０１）に割り当てられる波長（５０１０μ秒）との差分も１０μ秒である。【0256】
その結果、本実施の形態では、各信号に対しては非等差的に周波数が割り当てられる。つまり、信号値（２０、２１）のそれぞれに周波数（５０００Ｈｚ、４６７１．９Ｈｚ）が割り当てられ、信号値（１００、１０１）のそれぞれに周波数（１０００Ｈｚ、９９０．１Ｈｚ）が割り当てられ、信号値（５００、５０１）のそれぞれに周波数（２００Ｈｚ、１９９．６Ｈｚ）が割り当てられる。このように、ｎ番目の信号値と（ｎ＋１）番目の信号値とのそれぞれに割り当てられる周波数の差分は、信号値の序数が大きくなるほど、つまり信号値が大きくなるほど、小さくなる。【0257】
つまり、本実施の形態における送信機の制御部９１４３は、０からｎ（ｎは０以上の整数）番目の信号のそれぞれに互いに異なる周波数が割り当てられている場合に、ｋ（ｋは０以上ｎ以下の整数）番目の信号を送信する際には、そのｋ番目の信号に割り当てられた周波数で変化する制御電圧を液晶板９１４２に印加する。そして、上述の互いに異なる周波数の割り当てでは、ｉ（ｉは０以上ｎ以下の整数）番目の信号の値を、定数ａおよびｂを用いて（ａ＋ｂ×ｉ）として表す場合、ｉ番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ）と、（ｉ−１）番目の信号に割り当てられる周波数ｆ（ｉ−１）との差分が、ｉが大きいほど、大きくまたは小さくなるように、上述の互いに異なる周波数が割り当てられている。なお、図５５の（ａ）に示す例では、ａ＝２０であり、ｂ＝１であって、ｉが大きいほど、周波数ｆ（ｉ）と周波数ｆ（ｉ−１）との差分が小さくなるように、各信号（信号値）に周波数が割り当てられている。【0258】
このように、各信号値に対して等差的に波長が割り当てられ、その結果、各信号値に対して非等差的に周波数が割り当てられる場合には、受信機では、その割り当てられた周波数を識別することが容易となる。したがって、受信機は送信機から送信される信号値を適切に取得することができる。【0259】
図５６は、実施の形態５における偏光板のバリエーションを示す図である。【0260】
液晶板９１４２または送信用液晶パネル９１４２ａに備えられている偏光板は、図５６の（ａ）に示すように、光を偏光させる領域（偏光フィルタ）がその偏光板の全面に形成されていてもよく、図５６の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、部分的に形成されていてもよい。なお、図５６において、ハッチングされている部分が上述の偏光フィルタである。つまり、偏光板には、図５６の（ｂ）および（ｃ）に示すように、光を偏光させない複数の帯状の領域がそれぞれ非偏光領域として等間隔に形成されていてもよい。また、偏光板には、図５６の（ｄ）に示すように、格子状の非偏光領域が形成されていてもよい。言い換えれば、本実施の形態における、液晶板９１４２を構成する２枚の偏光板のうちの少なくとも一方の偏光板には、外光に対して偏光を行わない領域（非偏光領域）が、その偏光板に対して均一に形成されている。【0261】
このような非偏光領域が偏光板に形成されているため、液晶板９１４２を透過する光の光量を増すことができる。その結果、液晶板９１４２を看板９１４７ａに取り付けた場合にも、看板９１４７ａの表面を見やすくすることができる。なお、非偏光領域は細かく均一に偏光板に形成されていることが望ましい。非偏光領域が細かく均一なほど、液晶板９１４２の透過率に斑が発生することを抑えることができ、その液晶板９１４２から放たれる光の光量を均一にすることができる。また、非偏光領域を目立たなくすることができる。なお、図５６の例では、非偏光領域の形状は帯状または格子状であるが、その形状はどのようなものであってもよい。また、液晶板９１４２を構成する２枚の偏光板のそれぞれに、同一の形状および大きさの非偏光領域が形成されていてもよく、互いに異なる形状または大きさの非偏光領域が形成されていてもよい。【0262】
なお、本実施の形態における送信機、受信機、液晶板などの構成はいずれも、他の実施の形態のものであってもよい。【0263】
（実施の形態６）以下、実施の形態６の撮像方法について説明する。上記各実施の形態における受信機は、この実施の形態６における撮像方法によって送信機を撮像することにより、その送信機から送信される信号（可視光信号）を受信してもよい。この場合、受信機は、複数の露光ラインを含むイメージセンサ（撮像素子）を受光部または撮像部として備える。
【0264】
（発光部の輝度の観測）１枚の画像を撮像するとき、全ての撮像素子を同一のタイミングで露光させるのではなく、撮像素子ごとに異なる時刻に露光を開始・終了する撮像方法を提案する。図５７は、１列に並んだ撮像素子は同時に露光させ、列が近い順に露光開始時刻をずらして撮像する場合の例である。ここでは、同時に露光する撮像素子の露光ラインと呼び、その撮像素子に対応する画像上の画素のラインを輝線と呼ぶ。
【0265】
この撮像方法を用いて、点滅している光源を撮像素子の全面に写して撮像した場合、図５８のように、撮像画像上に露光ラインに沿った輝線（画素値の明暗の線）が生じる。この輝線のパターンを認識することで、撮像フレームレートを上回る速度の光源輝度変化を推定することができる。これにより、信号を光源輝度の変化として送信することで、撮像フレームレート以上の速度での通信を行うことができる。光源が２種類の輝度値をとることで信号を表現する場合、低い方の輝度値をロー（ＬＯ）、高い方の輝度値をハイ（ＨＩ）と呼ぶ。ローは光源が光っていない状態でも良いし、ハイよりも弱く光っていても良い。【0266】
この方法によって、撮像フレームレートを超える速度で情報の伝送を行う。【0267】
一枚の撮像画像中に、露光時間が重ならない露光ラインが２０ラインあり、撮像のフレームレートが３０ｆｐｓのときは、１．６７ミリ秒周期の輝度変化を認識できる。露光時間が重ならない露光ラインが１０００ラインある場合は、３万分の１秒（約３３マイクロ秒）周期の輝度変化を認識できる。なお、露光時間は例えば１０ミリ秒よりも短く設定される。【0268】
図５８は、一つの露光ラインの露光が完了してから次の露光ラインの露光が開始される場合を示している。【0269】
この場合、１秒あたりのフレーム数（フレームレート）がｆ、１画像を構成する露光ライン数がｌのとき、各露光ラインが一定以上の光を受光しているかどうかで情報を伝送すると、最大でｆｌビット毎秒の速度で情報を伝送することができる。【0270】
なお、ラインごとではなく、画素ごとに時間差で露光を行う場合は、さらに高速で通信が可能である。【0271】
このとき、露光ラインあたりの画素数がｍ画素であり、各画素が一定以上の光を受光しているかどうかで情報を伝送する場合には、伝送速度は最大でｆｌｍビット毎秒となる。【0272】
図５９のように、発光部の発光による各露光ラインの露光状態を複数のレベルで認識可能であれば、発光部の発光時間を各露光ラインの露光時間より短い単位の時間で制御することで、より多くの情報を伝送することができる。【0273】
露光状態をＥｌｖ段階で認識可能である場合には、最大でｆｌＥｌｖビット毎秒の速度で情報を伝送することができる。【0274】
また、各露光ラインの露光のタイミングと少しずつずらしたタイミングで発光部を発光させることで、発信の基本周期を認識することができる。【0275】
図６０Ａは、一つの露光ラインの露光が完了する前に次の露光ラインの露光が開始される場合を示している。即ち、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成となっている。このような構成により、（１）一つの露光ラインの露光時間の終了を待って次の露光ラインの露光を開始する場合に比べ、所定の時間内におけるサンプル数を多くすることができる。所定時間内におけるサンプル数が多くなることにより、被写体である光送信機が発生する光信号をより適切に検出することが可能となる。即ち、光信号を検出する際のエラー率を低減することが可能となる。更に、（２）一つの露光ラインの露光時間の終了を待って次の露光ラインの露光を開始する場合に比べ、各露光ラインの露光時間を長くすることができるため、被写体が暗い場合であっても、より明るい画像を取得することが可能となる。即ち、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可能となる。なお、全ての露光ラインにおいて、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成となる必要はなく、一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持たない構成とすることも可能である。一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持たないように構成するにより、撮像画面上における露光時間の重なりによる中間色の発生を抑制でき、より適切に輝線を検出することが可能となる。【0276】
この場合は、各露光ラインの明るさから露光時間を算出し、発光部の発光の状態を認識する。【0277】
なお、各露光ラインの明るさを、輝度が閾値以上であるかどうかの２値で判別する場合には、発光していない状態を認識するために、発光部は発光していない状態を各ラインの露光時間以上の時間継続しなければならない。【0278】
図６０Ｂは、各露光ラインの露光開始時刻が等しい場合に、露光時間の違いによる影響を示している。７５００ａは前の露光ラインの露光終了時刻と次の露光ラインの露光開始時刻とが等しい場合であり、７５００ｂはそれより露光時間を長くとった場合である。７５００ｂのように、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成とすることにより、露光時間を長くとることが可能となる。即ち、撮像素子に入射する光が増大し、明るい画像を得ることができる。また、同一の明るさの画像を撮像するための撮像感度を低く抑えられることで、ノイズの少ない画像が得られるため、通信エラーが抑制される。【0279】
図６０Ｃは、露光時間が等しい場合に、各露光ラインの露光開始時刻の違いによる影響を示している。７５０１ａは前の露光ラインの露光終了時刻と次の露光ラインの露光開始時刻とが等しい場合であり、７５０１ｂは前の露光ラインの露光終了より早く次の露光ラインの露光を開始する場合である。７５０１ｂのように、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成とすることにより、時間あたりに露光できるラインを増やすことが可能となる。これにより、より解像度が高くなり、多くの情報量が得られる。サンプル間隔（＝露光開始時刻の差）が密になることで、より正確に光源輝度の変化を推定することができ、エラー率が低減でき、更に、より短い時間における光源輝度の変化を認識することができる。露光時間に重なりを持たせることで、隣接する露光ラインの露光量の差を利用して、露光時間よりも短い光源の点滅を認識することができる。【0280】
図６０Ｂ、図６０Ｃで説明したように、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりをもつように、各露光ラインを順次露光する構成において、露光時間を通常撮影モードよりも短く設定することにより発生する輝線パターンを信号伝送に用いることにより通信速度を飛躍的に向上させることが可能になる。ここで、可視光通信時における露光時間を１／４８０秒以下に設定することにより適切な輝線パターンを発生させることが可能となる。ここで、露光時間は、フレーム周波数＝ｆとすると、露光時間＜１／８×ｆと設定する必要がある。撮影の際に発生するブランキングは、最大で１フレームの半分の大きさになる。即ち、ブランキング時間は、撮影時間の半分以下であるため、実際の撮影時間は、最も短い時間で１／２ｆとなる。更に、１／２ｆの時間内において、４値の情報を受ける必要があるため、少なくとも露光時間は、１／（２ｆ×４）よりも短くする必要が生じる。通常フレームレートは、６０フレーム／秒以下であることから、１／４８０秒以下の露光時間に設定することにより、適切な輝線パターンを画像データに発生させ、高速の信号伝送を行うことが可能となる。【0281】
図６０Ｄは、各露光ラインの露光時間が重なっていない場合、露光時間が短い場合の利点を示している。露光時間が長い場合は、光源は７５０２ａのように２値の輝度変化をしていたとしても、撮像画像では７５０２ｅのように中間色の部分ができ、光源の輝度変化を認識することが難しくなる傾向がある。しかし、７５０２ｄのように、一つの露光ラインの露光終了後、次の露光ラインの露光開始まで所定の露光しない空き時間（所定の待ち時間）ｔＤ２を設ける構成とすることにより、光源の輝度変化を認識しやすくすることが可能となる。即ち、７５０２ｆのような、より適切な輝線パターンを検出することが可能となる。７５０２ｄのように、所定の露光しない空き時間を設ける構成は、露光時間ｔＥを各露光ラインの露光開始時刻の時間差ｔＤよりも小さくすることにより実現することが可能となる。通常撮影モードが、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成である場合において、露光時間を通常撮影モード時よりも、所定の露光しない空き時間が生じるまで短く設定することにより、実現することができる。また、通常撮影モードが、前の露光ラインの露光終了時刻と次の露光ラインの露光開始時刻とが等しい場合であっても、所定の露光しない時間が生じるまで露光時間を短く設定することにより、実現することができる。また、７５０２ｇのように、各露光ラインの露光開始時刻の間隔ｔＤを大きくすることによっても、一つの露光ラインの露光終了後、次の露光ラインの露光開始まで所定の露光しない空き時間（所定の待ち時間）ｔＤ２を設ける構成をとることができる。この構成では、露光時間を長くすることができるため、明るい画像を撮像することができ、ノイズが少なくなることからエラー耐性が高い。一方で、この構成では、一定時間内に露光できる露光ラインが少なくなるため、７５０２ｈのように、サンプル数が少なくなるという欠点があるため、状況によって使い分けることが望ましい。例えば、撮像対象が明るい場合には前者の構成を用い、暗い場合には後者の構成を用いることで、光源輝度変化の推定誤差を低減することができる。【0282】
なお、全ての露光ラインにおいて、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成となる必要はなく、一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持たない構成とすることも可能である。また、全ての露光ラインにおいて、一つの露光ラインの露光終了後、次の露光ラインの露光開始まで所定の露光しない空き時間（所定の待ち時間）を設ける構成となる必要はなく、一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持つ構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、それぞれの構成における利点を生かすことが可能となる。また、通常のフレームレート（３０ｆｐｓ、６０ｆｐｓ）にて撮影を行う通常撮影モードと、可視光通信を行う１／４８０秒以下の露光時間にて撮影を行う可視光通信モードとにおいて、同一の読み出し方法または回路にて信号の読み出しを行ってもよい。同一の読み出し方法または回路にて信号を読み出すことにより、通常撮影モードと、可視光通信モードとに対して、それぞれ別の回路を用いる必要がなくなり、回路規模を小さくすることが可能となる。【0283】
図６０Ｅは、光源輝度の最小変化時間ｔＳと、露光時間ｔＥと、各露光ラインの露光開始時刻の時間差ｔＤと、撮像画像との関係を示している。ｔＥ＋ｔＤ＜ｔＳとした場合は、必ず一つ以上の露光ラインが露光の開始から終了まで光源が変化しない状態で撮像するため、７５０３ｄのように輝度がはっきりとした画像が得られ、光源の輝度変化を認識しやすい。２ｔＥ＞ｔＳとした場合は、光源の輝度変化とは異なるパターンの輝線が得られる場合があり、撮像画像から光源の輝度変化を認識することが難しくなる。【0284】
図６０Ｆは、光源輝度の遷移時間ｔＴと、各露光ラインの露光開始時刻の時間差ｔＤとの関係を示している。ｔＴに比べてｔＤが大きいほど、中間色になる露光ラインが少なくなり、光源輝度の推定が容易になる。ｔＤ＞ｔＴのとき中間色の露光ラインは連続で２ライン以下になり、望ましい。ｔＴは、光源がＬＥＤの場合は１マイクロ秒以下、光源が有機ＥＬの場合は５マイクロ秒程度となるため、ｔＤを５マイクロ秒以上とすることで、光源輝度の推定を容易にすることができる。【0285】
図６０Ｇは、光源輝度の高周波ノイズｔＨＴと、露光時間ｔＥとの関係を示している。ｔＨＴに比べてｔＥが大きいほど、撮像画像は高周波ノイズの影響が少なくなり、光源輝度の推定が容易になる。ｔＥがｔＨＴの整数倍のときは高周波ノイズの影響がなくなり、光源輝度の推定が最も容易になる。光源輝度の推定には、ｔＥ＞ｔＨＴであることが望ましい。高周波ノイズの主な原因はスイッチング電源回路に由来し、多くの電灯用のスイッチング電源ではｔＨＴは２０マイクロ秒以下であるため、ｔＥを２０マイクロ秒以上とすることで、光源輝度の推定を容易に行うことができる。【0286】
図６０Ｈは、ｔＨＴが２０マイクロ秒の場合の、露光時間ｔＥと高周波ノイズの大きさとの関係を表すグラフである。ｔＨＴは光源によってばらつきがあることを考慮すると、グラフより、ｔＥは、ノイズ量が極大をとるときの値と等しくなる値である、１５マイクロ秒以上、または、３５マイクロ秒以上、または、５４マイクロ秒以上、または、７４マイクロ秒以上として定めると効率が良いことが確認できる。高周波ノイズ低減の観点からはｔＥは大きいほうが望ましいが、前述のとおり、ｔＥが小さいほど中間色部分が発生しづらくなるという点で光源輝度の推定が容易になるという性質もある。そのため、光源輝度の変化の周期が１５〜３５マイクロ秒のときはｔＥは１５マイクロ秒以上、光源輝度の変化の周期が３５〜５４マイクロ秒のときはｔＥは３５マイクロ秒以上、光源輝度の変化の周期が５４〜７４マイクロ秒のときはｔＥは５４マイクロ秒以上、光源輝度の変化の周期が７４マイクロ秒以上のときはｔＥは７４マイクロ秒以上として設定すると良い。【0287】
図６０Ｉは、露光時間ｔＥと認識成功率との関係を示す。露光時間ｔＥは光源の輝度が一定である時間に対して相対的な意味を持つため、光源輝度が変化する周期ｔＳを露光時間ｔＥで割った値（相対露光時間）を横軸としている。グラフより、認識成功率をほぼ１００％としたい場合は、相対露光時間を１．２以下にすれば良いことがわかる。例えば、送信信号を１ｋＨｚとする場合は露光時間を約０．８３ミリ秒以下とすれば良い。同様に、認識成功率を９５％以上としたい場合は相対露光時間を１．２５以下に、認識成功率を８０％以上としたい場合は相対露光時間を１．４以下にすれば良いということがわかる。また、相対露光時間が１．５付近で認識成功率が急激に下がり、１．６でほぼ０％となるため、相対露光時間が１．５を超えないように設定すべきであることがわかる。また、認識率が７５０７ｃで０になった後、７５０７ｄや、７５０７ｅ、７５０７ｆで、再度上昇していることがわかる。そのため、露光時間を長くして明るい画像を撮像したい場合などは、相対露光時間が１．９から２．２、２．４から２．６、２．８から３．０となる露光時間を利用すれば良い。例えば、図６２の中間モードとして、これらの露光時間を使うと良い。【0288】
図６１のように、撮像装置によっては、露光を行わない時間（ブランキング）が存在することがある。【0289】
ブランキングが存在する場合には、その時間の発光部の輝度は観察できない。【0290】
発光部が同じ信号を２回以上繰り返して送信する、または、誤り訂正符号を付加することで、ブランキングによる伝送損失を防ぐことができる。【0291】
発光部は、同じ信号が常にブランキングの間に送信されることを防ぐために、画像を撮像する周期と互いに素となる周期、または、画像を撮像する周期より短い周期で信号を送信する。【0293】
まず、サーバｅｘ８００２を管理する企業Ａ ｅｘ８０００に対して、他の企業Ｂや個人ｅｘ８００１が、携帯端末への情報の配信を依頼する。例えば、サイネージと可視光通信した携帯端末に対して、詳細な広告情報や、クーポン情報、または、地図情報などの配信を依頼する。サーバを管理する企業Ａ ｅｘ８０００は、任意のＩＤ情報に対応させて携帯端末へ配信する情報を管理する。携帯端末ｅｘ８００３は、可視光通信により被写体ｅｘ８００４からＩＤ情報を取得し、取得したＩＤ情報をサーバｅｘ８００２へ送信する。サーバｅｘ８００２は、ＩＤ情報に対応する情報を携帯端末へ送信するとともに、ＩＤ情報に対応する情報を送信した回数をカウントする。サーバを管理する企業Ａ ｅｘ８０００は、カウントした回数に応じた料金を、依頼した企業Ｂや個人ｅｘ８００１に対して課金する。例えば、カウント数が大きい程、課金する額を大きくする。【0294】
図６４は、サービス提供のフローを示すフローチャートである。【0295】
Ｓｔｅｐ ｅｘ８０００において、サーバを管理する企業Ａが、他企業Ｂより情報配信の依頼を受ける。次に、Ｓｔｅｐ ｅｘ８００１において、企業Ａが管理するサーバにおいて、配信依頼を受けた情報を、特定のＩＤ情報と関連付ける。Ｓｔｅｐ ｅｘ８００２では、携帯端末が、可視光通信により、被写体から特定のＩＤ情報を受信し、企業Ａが管理するサーバへ送信する。可視光通信方法の詳細については、他の実施の形態において既に説明しているため省略する。サーバは、携帯端末から送信された特定のＩＤ情報に対応する情報を携帯端末に対して送信する。Ｓｔｅｐ ｅｘ８００３では、サーバにおいて、情報配信した回数をカウントする。最後に、Ｓｔｅｐ ｅｘ８００４において、情報配信したカウント数に応じた料金を企業Ｂに対して課金する。このように、カウント数に応じて、課金を行うことにより、情報配信の宣伝効果に応じた適切な料金を企業Ｂに課金することが可能となる。【0297】
Ｓｔｅｐ ｅｘ８００８において、情報配信の開始から所定時間が経過したか否か判断する。所定時間内と判断されれば、Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１１において、企業Ｂに対しての課金は行わない。一方、所定期間が経過していると判断された場合には、Ｓｔｅｐ ｅｘ８００９において、情報を配信した回数をカウントする。そして、Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１０において、情報配信したカウントに応じた料金を企業Ｂに対して課金する。このように、所定期間内は無料で情報配信を行うことから、企業Ｂは宣伝効果などを確認した上で、課金サービスを受けることができる。【0299】
Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１４において、情報を配信した回数をカウントする。Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１５において、情報配信開始から所定期間が経過していないと判断された場合には、Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１６において課金は行わない。一方、所定期間が経過していると判断された場合には、Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１７において、情報を配信した回数が所定値以上か否か判断を行う。情報を配信した回数が所定値に満たない場合には、カウント数をリセットし、再度、情報を配信した回数をカウントする。この場合、情報を配信した回数が所定値未満だった、所定期間については企業Ｂに対して課金は行わない。Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１７において、カウント数が所定値以上であれば、Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１８においてカウント数を一度リセットし、再度カウントを再開する。Ｓｔｅｐ ｅｘ８０１９において、カウント数に応じた料金を企業Ｂに対して課金する。このように、無料で配信を行った期間内におけるカウント数が少なかった場合に、再度、無料配信の期間を設けることで、企業Ｂは適切なタイミングで課金サービスを受けることができる。また、企業Ａもカウント数が少なかった場合に、情報内容を分析し、例えば、季節と対応しない情報になっているような場合に、情報内容を変更するように企業Ｂに対し提案することが可能となる。なお、再度、無料の情報配信期間を設ける場合には、初回の所定の期間よりも短い期間としてもよい。初回の所定の期間よりも短くすることにより、企業Ａに対する負担を小さくすることができる。また、一定期間を空けて、無料の配信期間を再度設ける構成としてもよい。例えば、季節の影響を受ける情報であれば、季節が変わるまで一定期間を空けて、再度、無料の配信期間を設けることができる。【0300】
なお、情報の配信回数によらず、データ量に応じて、課金料金を変更するとしてもよい。一定のデータ量の配信は無料として、所定のデータ量以上は、課金する構成としてもよい。また、データ量が大きくなるにつれて、課金料金も大きくしてもよい。また、情報を特定のＩＤ情報に対応付けて管理する際に、管理料を課金してもよい。管理料として課金することにより、情報配信を依頼した時点で、料金を決定することが可能となる。【0301】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の送信機などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。すなわち、このプログラムは、コンピュータに、図１９Ｂ、図２３、図３４、図３５、図４０、図４３Ｂ、および図６４〜図６６の何れかによって示されるフローチャートの各ステップを実行させる。【0302】
以上、一つまたは複数の態様に係る送信機などについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。【産業上の利用可能性】
【0303】
本発明は、送信機等に利用でき、特に、スマートフォン、タブレット、携帯電話等の携帯端末、エアコン、照明機器、または炊飯器などの家電機器との通信するための送信機に利用することができる。【符号の説明】
【0304】
１００，１００ａ，９１５０ 送信機１０１，１０１ａ，９１４３ 制御部
１０２，９１４１ｃ 反射体
１０２ａ 第１の板
１０３，１０３ａ，９１４０ｂ，９１４２ 液晶板
１０４ａ 第２の板
９１４０ａ 受信機
９１４１ｂ 液晶
９１４１ｃ 反射板
９１４１ｆ 偏光板
９１４１ｇ，９１４１ｋ ライトガイド
９１４１ｈ 集光部
９１４１ｊ バックライト
９１５８ 非透過物
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43A】
【図43B】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50A】
【図50B】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60A】
【図60B】
【図60C】
【図60D】
【図60E】
【図60F】
【図60G】
【図60H】
【図60I】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】