発光装置、照明装置、表示装置、標示装置、光通信システム及び光通信方法
【課題】装置構成が簡単で、高速なデータ通信が可能な発光装置、照明装置、表示装置、標示装置、光通信システム及び光通信方法を提供する。
【解決手段】発光ダイオード部３０は、赤色の発光ダイオード１０から出射される赤色光と、緑色の発光ダイオード１１から出射される緑色光と、青色の発光ダイオード１２から出射される青色光とを合成して得られる白色光を照明光として出射する。変調回路１６は、発光ダイオード部３０を構成する発光ダイオード１０、１１、１２のうち、赤色の発光ダイオード１０を駆動するための電気信号を、データ信号に従って変調する。
【解決手段】発光ダイオード部３０は、赤色の発光ダイオード１０から出射される赤色光と、緑色の発光ダイオード１１から出射される緑色光と、青色の発光ダイオード１２から出射される青色光とを合成して得られる白色光を照明光として出射する。変調回路１６は、発光ダイオード部３０を構成する発光ダイオード１０、１１、１２のうち、赤色の発光ダイオード１０を駆動するための電気信号を、データ信号に従って変調する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信が可能な発光装置、照明装置、表示装置、標示装置、光通信システム及び光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明光を用いた通信方式が注目されている。例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを用いた３原色の照明用ＬＥＤ（Light Emitting Diode）をデータ通信に用いる照明光送信装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１８８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された照明光送信装置では、赤色、緑色、青色すべての発光ダイオードに対しデータを分配し、データを送信する。この照明光送信装置では、データ通信中は、全ての色の強度が変調されるため、１つの色の発光ダイオードの変調光は、他の色の発光ダイオードの変調光にとってノイズ成分となる。このため、この照明光を受信する受信装置では、３原色各々に対応した波長フィルタが必要になる。このような波長フィルタは、非常に高価である。また、この装置では、受信した変調光に対応する電気信号に基づいてデータ信号を復調する復調回路が、色毎に必要となる。以上のことから、この照明光送信装置では、受信装置の装置構成が複雑になり、装置コストが増大する。
【０００５】
また、この受信装置では、各色の発光ダイオードから送信されたデータ信号を別々の光電気変換器で受信して復調してから、復調されたデータを再構築する必要があるので、受信装置の装置構成がさらに複雑になる。また、データの再構築のため、全体的なデータ通信速度が、結果的に最も通信速度の遅い発光ダイオードの性能によって制限されてしまう。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、装置構成が簡単で、高速なデータ通信が可能な発光装置、照明装置、表示装置、標示装置、光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る発光装置は、
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色の光を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する変調部と、
を備える。
【０００８】
この場合、前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか１色の前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【０００９】
この場合、前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１０】
また、前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１１】
また、前記変調部は、
前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１２】
また、前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、発光する色が異なる複数の発光ダイオード各々を駆動するための前記電気信号を、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１３】
この場合、前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか２色の前記発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１４】
この場合、前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１５】
また、前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１６】
また、前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１７】
本発明の第２の観点に係る照明装置は、
本発明の発光装置から出射される合成光を用いて照明を行う。
【００１８】
本発明の第３の観点に係る表示装置は、
本発明の発光装置が、表示面に複数配列された表示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記表示面に表示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える。
【００１９】
本発明の第４の観点に係る標示装置は、
本発明の発光装置が、標示面に複数配列された標示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記標示面に標示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える。
【００２０】
本発明の第５の観点に係る光通信システムは、
本発明の発光装置と、
前記発光ダイオード部から出射された光を受光し、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて、データ信号を復調する受信装置と、
を備える。
【００２１】
本発明の第６の観点に係る光通信方法は、
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色の光を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調するステップと、
前記発光ダイオード部から出射された光を光電気変換器で受光して、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて前記データ信号を復調するステップと、
を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光通信の際に、強度を変調する発光ダイオードの色を減らしている。これにより、受信装置側における波長フィルタ及び復調回路の数を減らすことができるうえ、データを再構築する必要がなくなるので、装置構成が簡単で、高速なデータ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光電気変換器の分光感度特性の一例を示すグラフである。
【図３】赤色、緑色、青色の発光ダイオードを点滅させたときの周波数応答におけるカットオフ周波数の一例を示すテーブルである。
【図４】赤色の発光ダイオードと光電気変換器の受光素子との間の距離とビット誤り率との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光通信システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２６】
図１には、本実施形態に係る光通信システム１００の構成が示されている。図１に示すように、光通信システム１００は、発光装置１と、受信装置２とを備える。
【００２７】
発光装置１は、例えば室内の天井等に設置され、室内を照明する照明装置である。発光装置１は、発光ダイオード１０、１１、１２を備える。本実施形態では、発光ダイオード１０を赤色発光ダイオードとし、発光ダイオード１１を緑色発光ダイオードとし、発光ダイオード１２を青色発光ダイオードとしている。
【００２８】
図１では、発光ダイオード１０、１１、１２が１つずつしか図示されていないが、実際には、それぞれが複数設けられていてもよい。
【００２９】
発光ダイオード１０、１１、１２は、ほぼ同じ方向に各色の光を出射する。これにより、発光ダイオード１０、１１、１２からそれぞれ出射された各色の光が合成されて、白色の光となる。
【００３０】
発光装置１は、この白色の光を用いて室内を照明する。言い換えると、発光ダイオード１０、１１、１２によって発光ダイオード部３０が形成され、発光ダイオード部３０により室内が照明される。
【００３１】
この照明を行うため、発光装置１は、駆動回路１３、１４、１５をさらに備える。
【００３２】
駆動回路１３は、不図示の電源から印加される電圧に基づいて、発光ダイオード１０に駆動電流を流すことにより発光ダイオード１０を発光させる。駆動回路１４は、不図示の電源から印加される電圧に基づいて発光ダイオード１１に駆動電流を流すことにより発光ダイオード１１を発光させる。駆動回路１５は、不図示の電源から印加される電圧に基づいて発光ダイオード１２に駆動電流を流すことにより発光ダイオード１２を発光させる。
【００３３】
駆動回路１３、１４、１５は、室内を照明するのに十分な駆動電流を発光ダイオード１０、１１、１２に流す。発光ダイオード１１、１２に流れる駆動電流は一定であり、発光ダイオード１１、１２の発光強度（照度）は一定である。
【００３４】
発光装置１は、駆動回路１３の前段に、変調回路１６をさらに備える。変調回路１６は、不図示の電源から印加される電圧を入力し、入力した電圧を駆動回路１３に出力する。変調回路１６は、駆動回路１３に印加する電圧を、入力するデータ信号に基づいて変調して出力する。
【００３５】
この変調により、駆動回路１３の内部に設けられたトランジスタ（変調された電圧がベース電圧として入力されるトランジスタ）がオンオフして、発光ダイオード１０に流れる駆動電流が変調され、発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度は、データ信号に従って変調され、点滅する。
【００３６】
この変調速度は非常に高速であるため、発光ダイオード１０の強度変調が人間に知覚されることはない。この強度変調により送信可能なデータの送信速度は、例えば１１０Ｍｂｐｓにも達する。
【００３７】
受信装置２は、室内に設置された家電機器や通信機器などに設けられている。
【００３８】
受信装置２は、光電気変換器（Ｏ／Ｅ）２０と復調回路２１とを備える。光電気変換器２０は、シリコンフォトダイオード（不図示）を受光素子として有し、発光ダイオード１０、１１、１２から出射された光を受光素子で受光し、受光した光を電気信号に変換する。
【００３９】
復調回路２１は、変換された電気信号をデータ信号に復調する。実際には、発光ダイオード１０から出射された赤色光の強度だけが変調されているので、復調回路２１では、発光ダイオード１０から出射され強度変調された赤色光の成分に基づいてデータ信号が復調される。
【００４０】
次に、本実施形態に係る光通信システム１００の動作について説明する。
【００４１】
不図示の電源スイッチがオンになり、変調回路１６を介して駆動回路１３に電圧が印加され、駆動回路１４、１５に電圧が印加されると、駆動回路１３、１４、１５は、それぞれ発光ダイオード１０、１１、１２を駆動する。データ信号が入力されていない状態では、発光ダイオード１０、１１、１２に流れる駆動電流は一定であり、発光ダイオード部３０は、白色光源として室内を照明する。
【００４２】
不図示の上位装置からデータ信号が入力されると、変調回路１６は、駆動回路１３に印加される電圧をデータ信号に従って変調する。これにより、発光ダイオード１０には、変調された駆動電流が流れ、発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度が変調される。発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度変調は、人間の眼では知覚できないほど高速なので、発光ダイオード部３０は、依然として、白色光源として室内を照明し続けることができる。
【００４３】
受信装置２の光電気変換器２０は、発光ダイオード１０、１１、１２、すなわち発光ダイオード部３０から発せられる白色光を受光し、その受光結果に対応する電気信号を出力する。復調回路２１は、その電気信号に基づいてデータ信号を復調する。強度が変調されているのは、赤色光１色だけであるため、この受信装置２には、波長フィルタを備える必要はなく、復調回路２１の後段に、データを再構築するための回路も必要ない。
【００４４】
受信装置２の復調回路２１で復調されたデータ信号は、家電機器又は通信機器に出力され、例えば、それらの制御に用いられる。
【００４５】
このように、本実施形態に係る発光装置１は、３つの発光ダイオード１０、１１、１２のうち、赤色を発光するダイオード１０から出射される赤色光の強度のみを変調することにより、受信装置２にデータを送信する。
【００４６】
図２には、光電気変換器２０に用いられる受光素子（２種類のシリコンフォトダイオード）の分光感度特性が示されている。図２では、横軸が、受光する光の波長であり、縦軸が、その波長の光に対する受光感度（Ａ／Ｗ）である。図２に示すように、この受光素子では、赤色光（約６５０ｎｍ）に対する受光感度が、緑色光（約５４４ｎｍ）、青色光（約４５０ｎｍ）に対する受光感度よりも高くなっている。
【００４７】
この受光感度が高ければ高いほど、その光の変調状態を正確に検出し易くなるので、ビット誤り率の低い、より高品質なデータ通信が可能となる。ビット誤りが発生すると、誤りが発生したデータの再送等が必要になり、データの通信速度が実質的に低下するため、受光感度の高い赤色発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度を変調するようにすれば、データの通信速度の低下も防止することができる。
【００４８】
また、図３のテーブルには、赤色の発光ダイオード１０と、緑色の発光ダイオード１１と、青色の発光ダイオード１２とをそれぞれ点滅させたときのその点滅周波数の周波数応答におけるカットオフ周波数ｆｃが示されている。
【００４９】
図３に示すように、赤色の発光ダイオード１０のカットオフ周波数ｆｃは５４．０ＭＨｚであり、緑色の発光ダイオード１１のカットオフ周波数ｆｃは５５．３ＭＨｚであり、青色の発光ダイオード１２のカットオフ周波数ｆｃは５１．３ＭＨｚである。このように赤色の発光ダイオード１０のカットオフ周波数ｆｃは、緑色の発光ダイオード１１のカットオフ周波数ｆｃに次いで高く、高い周波数での強度変調が可能となるので、発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度を高速に変調すれば、高速データ通信が可能となる。
【００５０】
図４には、データの転送速度を１１０Ｍｂｐｓとしたときの発光ダイオード１０と光電気変換器２０の受光素子との間の距離とビット誤り率との関係を示すグラフが示されている。
【００５１】
図４では、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を１つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を消灯した場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが○印で示されている。これに対し、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を１つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を点灯して白色照明を同時に行った場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが□印で示されている。
【００５２】
図４に示すように、赤色の発光ダイオード１０だけを点灯した場合に比べて若干劣るものの、発光ダイオード１１、１２を点灯させつつ、発光ダイオード１０を点滅させたとしても、発光ダイオード１０と光電気変換器２０の受光素子との距離を１５ｍｍ程度にすれば、ビット誤りをほとんど発生させることなく、データを転送することが可能である。
【００５３】
図４では、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を２つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を消灯した場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが△印で示されている。これに対し、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を２つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を点灯させて白色照明を同時に行った場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが×印で示されている。
【００５４】
図４に示すように、赤色の発光ダイオード１０の数を増やせば、同じ距離であっても、ビット誤り率を低減することができる。
【００５５】
なお、光電気変換器２０の受光素子で受光される緑色光、青色光の成分が無視できない場合には、光電気変換器２０と復調回路２１との間に、電気的に緑色光、青色光の成分を除去するフィルタ回路を挿入するようにしてもよい。このようなフィルタ回路は、所定の波長帯域の光だけを通す波長フィルタに比べ極めて廉価である。波長フィルタを用いれば、受光される光の全体強度が弱まるところ、電気的なフィルタ回路を用いれば、受光される光の全体強度を弱めずに、所定帯域の波長の光だけを除去することができる。
【００５６】
もっとも、図３に示すように、緑色の発光ダイオード１１のカットオフ周波数ｆｃの方が、赤色の発光ダイオード１０のカットオフ周波数ｆｃよりも高くなっていることから、赤色の発光ダイオード１０に代えて、緑色の発光ダイオード１１から出射される緑色光の強度を変調して、データを送信するようにしてもよい。
【００５７】
また、光電気変換器２０での受光素子の中には、ある波長以上の光に対しては、感度が極めて低いものも存在する。例えば、光電気変換器２０の受光素子の中には、赤色光や緑色光には、感度がほとんどなく、青色光に対してのみ感度が高いものも存在する。
【００５８】
受光素子としてこのようなものを用いた場合には、赤色の発光ダイオード１０に代えて、青色の発光ダイオード１２から出射される青色光の強度を変調して、データを送信するようにしてもよい。このようにしても、受信により出力される電気信号に、緑色光、赤色光によるノイズが混入するおそれがないので、データ信号を精度良く抽出することができるからである。
【００５９】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、データ通信に用いる発光ダイオードの色を１色としている。これにより、受信装置２の側に波長フィルタ及び復調回路を複数設置する必要がなくなるので、装置構成を簡単なものとし、装置コストを低減することができる。また、受信装置２の側で、受信した各色の光に対応する電気信号からデータを復調して、復調されたデータを再構築する必要がなくなるので、高速なデータ通信が可能となる。
【００６０】
上述のように、変調する色は、赤色であってもよいし、緑色であってもよいし、青色であってもよい。変調する色は、発光装置１の用途や設置環境、光電気変換器２０の受光素子の受信帯域などに応じて適宜選択すればよい。
【００６１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６２】
本実施形態に係る光通信システム１００では、発光装置１の回路構成が、上記実施形態に係る光通信システム１００と異なる。
【００６３】
本実施形態では、発光ダイオード１０を駆動する駆動回路１３に加え、発光ダイオード１１を駆動する駆動回路１４にも、変調回路１６により変調された電圧が印加される。駆動回路１４は、変調された電圧に従って、発光ダイオード１１に駆動電流を流す。これにより、発光ダイオード１１から出射される緑色光の強度が、データ信号に従って変調される。発光ダイオード１０、１１から出射される赤色光、緑色光は、同じデータ信号に従って同時に変調された電圧に基づいて強度が変調されているので、赤色光、緑色光の強度変化は同期している。
【００６４】
受信装置２の光電気変換器２０は、シリコンフォトダイオード（不図示）を有し、発光ダイオード１０、１１、１２から出射された光を電気信号に変換する。復調回路２１は、変換された電気信号をデータ信号に復調する。実際には、発光ダイオード１０、１１から出射された光の強度のみが変調されているので、復調回路２１では、発光ダイオード１０、１１から出射された赤色光、緑色光の強度変調に基づいてデータ信号が復調される。
【００６５】
発光ダイオード１０、１１から出射される赤色光、緑色光の強度変調は、同期しているので、光電気変換器２０の前段に、波長フィルタが設けられる必要がない。
【００６６】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、受信装置２の光電気変換器２０の受光素子の受光感度が高く、カットオフ周波数も高い発光ダイオード１０、１１で同一のデータ信号を送信するので、データ送信速度の低下を防止することができる。
【００６７】
また、受光素子が、赤色の光に対して感度が低く、緑色、青色の光に対して感度の高い素子である場合には、発光ダイオード１１、１２を用いてデータを送信するようにしてもよい。このようにしても、強度変調された光の受信により出力される電気信号に、赤色光によるノイズが混入するおそれがないので、データ信号を精度良く抽出することができるからである。
【００６８】
さらには、発光ダイオード１０、１２を用いてデータを送信するようにしてもよい。この組み合わせは、受信装置において、赤色の光に対して感度の高い受光素子と、青色の光に対して感度の高い受光素子との２つの受光素子の組を用いる場合などに有効である。
【００６９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７０】
本実施形態に係る光通信システム１００は、表示装置５０と、受信装置２とを備える。表示装置５０は、表示部４０と、制御部４１とを備える。
【００７１】
表示部４０の表示画面には、発光装置１が多数配列されている。１つ１つの発光装置１がこの表示画面の画素を構成している。発光装置１の回路構成は、図１に示すものであってもよいし。図５に示すものであってもよい。
【００７２】
制御部４１は、表示部４０の表示画面上に発光装置１のそれぞれの発光状態を制御して、画像や文字情報を表示画面に表示させる。
【００７３】
制御部４１は、この画像表示に加え、データ信号を発光装置１の変調回路１６に入力して、１色又は２色の発光ダイオードを駆動するための電気信号を変調させる。
【００７４】
受信装置２は、この変調による発光ダイオードの強度の変動を検出して、データ信号を復調する。
【００７５】
上記第１、第２の実施形態と異なり、この光通信システム１００では、変調されていない発光ダイオードの光の強度も一定ではなく、表示される画像に従って随時変化する。しかしながら、この画像による発光ダイオードの変化の周波数は、データ通信における発光ダイオードの強度変調の周波数よりも極めて低いので、受信装置２に、高域通過フィルタを設置すれば、画像の変化による光の強度の変化分を除去して、データ信号だけを抽出することは十分に可能である。
【００７６】
なお、画像等を標示する表示装置５０に代えて、発光装置１が標示面に複数標示され複数の発光装置１の発光により、標識や広告等を標示する標示装置を備えるようにしてもよい。
【００７７】
なお、上記各実施形態では、赤色、緑色、青色の発光ダイオードから成る発光ダイオード部を用いるものについて説明したが、本発明はこれには限られない。例えば、異なる色の光を発光する２つの発光ダイオードの組み合わせであっても、４つ以上のダイオードの組み合わせであっても、少なくとも１色を除く残りの色を発光する発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調すればよい。
【００７８】
なお、発光装置１及び受信装置２の回路構成は、図１、図５に示すものには限られない。データ信号に従って１色又は２色の発光ダイオードの強度が変調される回路であればよい。２つの発光ダイオードを強度変調する場合には、その変調は、同一のデータ信号で同時になされるようにするのが望ましい。
【００７９】
このような照明光通信システムは、そのユビキタス性や環境影響面での優位性から今後あらゆる場所で用いられることが予想される。例えば、屋内外でのＬＡＮ（Local Area Network）にこのシステムを適用することができる。また、信号機と車輌間の路車間通信等にこのシステムを適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を用いた光通信に好適である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 発光装置
２ 受信装置
１０、１１、１２ 発光ダイオード
１３、１４、１５ 駆動回路
１６ 変調回路
２０ 光電気変換器（Ｏ／Ｅ）
２１ 復調回路
３０ 発光ダイオード部
４０ 表示部
４１ 制御部
５０ 表示装置
１００ 光通信システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信が可能な発光装置、照明装置、表示装置、標示装置、光通信システム及び光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明光を用いた通信方式が注目されている。例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを用いた３原色の照明用ＬＥＤ（Light Emitting Diode）をデータ通信に用いる照明光送信装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３１８８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された照明光送信装置では、赤色、緑色、青色すべての発光ダイオードに対しデータを分配し、データを送信する。この照明光送信装置では、データ通信中は、全ての色の強度が変調されるため、１つの色の発光ダイオードの変調光は、他の色の発光ダイオードの変調光にとってノイズ成分となる。このため、この照明光を受信する受信装置では、３原色各々に対応した波長フィルタが必要になる。このような波長フィルタは、非常に高価である。また、この装置では、受信した変調光に対応する電気信号に基づいてデータ信号を復調する復調回路が、色毎に必要となる。以上のことから、この照明光送信装置では、受信装置の装置構成が複雑になり、装置コストが増大する。
【０００５】
また、この受信装置では、各色の発光ダイオードから送信されたデータ信号を別々の光電気変換器で受信して復調してから、復調されたデータを再構築する必要があるので、受信装置の装置構成がさらに複雑になる。また、データの再構築のため、全体的なデータ通信速度が、結果的に最も通信速度の遅い発光ダイオードの性能によって制限されてしまう。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、装置構成が簡単で、高速なデータ通信が可能な発光装置、照明装置、表示装置、標示装置、光通信システム及び光通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る発光装置は、
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色の光を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する変調部と、
を備える。
【０００８】
この場合、前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか１色の前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【０００９】
この場合、前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１０】
また、前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１１】
また、前記変調部は、
前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１２】
また、前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、発光する色が異なる複数の発光ダイオード各々を駆動するための前記電気信号を、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１３】
この場合、前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか２色の前記発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
こととしてもよい。
【００１４】
この場合、前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１５】
また、前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１６】
また、前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
こととしてもよい。
【００１７】
本発明の第２の観点に係る照明装置は、
本発明の発光装置から出射される合成光を用いて照明を行う。
【００１８】
本発明の第３の観点に係る表示装置は、
本発明の発光装置が、表示面に複数配列された表示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記表示面に表示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える。
【００１９】
本発明の第４の観点に係る標示装置は、
本発明の発光装置が、標示面に複数配列された標示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記標示面に標示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える。
【００２０】
本発明の第５の観点に係る光通信システムは、
本発明の発光装置と、
前記発光ダイオード部から出射された光を受光し、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて、データ信号を復調する受信装置と、
を備える。
【００２１】
本発明の第６の観点に係る光通信方法は、
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色の光を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調するステップと、
前記発光ダイオード部から出射された光を光電気変換器で受光して、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて前記データ信号を復調するステップと、
を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、光通信の際に、強度を変調する発光ダイオードの色を減らしている。これにより、受信装置側における波長フィルタ及び復調回路の数を減らすことができるうえ、データを再構築する必要がなくなるので、装置構成が簡単で、高速なデータ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光電気変換器の分光感度特性の一例を示すグラフである。
【図３】赤色、緑色、青色の発光ダイオードを点滅させたときの周波数応答におけるカットオフ周波数の一例を示すテーブルである。
【図４】赤色の発光ダイオードと光電気変換器の受光素子との間の距離とビット誤り率との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光通信システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２６】
図１には、本実施形態に係る光通信システム１００の構成が示されている。図１に示すように、光通信システム１００は、発光装置１と、受信装置２とを備える。
【００２７】
発光装置１は、例えば室内の天井等に設置され、室内を照明する照明装置である。発光装置１は、発光ダイオード１０、１１、１２を備える。本実施形態では、発光ダイオード１０を赤色発光ダイオードとし、発光ダイオード１１を緑色発光ダイオードとし、発光ダイオード１２を青色発光ダイオードとしている。
【００２８】
図１では、発光ダイオード１０、１１、１２が１つずつしか図示されていないが、実際には、それぞれが複数設けられていてもよい。
【００２９】
発光ダイオード１０、１１、１２は、ほぼ同じ方向に各色の光を出射する。これにより、発光ダイオード１０、１１、１２からそれぞれ出射された各色の光が合成されて、白色の光となる。
【００３０】
発光装置１は、この白色の光を用いて室内を照明する。言い換えると、発光ダイオード１０、１１、１２によって発光ダイオード部３０が形成され、発光ダイオード部３０により室内が照明される。
【００３１】
この照明を行うため、発光装置１は、駆動回路１３、１４、１５をさらに備える。
【００３２】
駆動回路１３は、不図示の電源から印加される電圧に基づいて、発光ダイオード１０に駆動電流を流すことにより発光ダイオード１０を発光させる。駆動回路１４は、不図示の電源から印加される電圧に基づいて発光ダイオード１１に駆動電流を流すことにより発光ダイオード１１を発光させる。駆動回路１５は、不図示の電源から印加される電圧に基づいて発光ダイオード１２に駆動電流を流すことにより発光ダイオード１２を発光させる。
【００３３】
駆動回路１３、１４、１５は、室内を照明するのに十分な駆動電流を発光ダイオード１０、１１、１２に流す。発光ダイオード１１、１２に流れる駆動電流は一定であり、発光ダイオード１１、１２の発光強度（照度）は一定である。
【００３４】
発光装置１は、駆動回路１３の前段に、変調回路１６をさらに備える。変調回路１６は、不図示の電源から印加される電圧を入力し、入力した電圧を駆動回路１３に出力する。変調回路１６は、駆動回路１３に印加する電圧を、入力するデータ信号に基づいて変調して出力する。
【００３５】
この変調により、駆動回路１３の内部に設けられたトランジスタ（変調された電圧がベース電圧として入力されるトランジスタ）がオンオフして、発光ダイオード１０に流れる駆動電流が変調され、発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度は、データ信号に従って変調され、点滅する。
【００３６】
この変調速度は非常に高速であるため、発光ダイオード１０の強度変調が人間に知覚されることはない。この強度変調により送信可能なデータの送信速度は、例えば１１０Ｍｂｐｓにも達する。
【００３７】
受信装置２は、室内に設置された家電機器や通信機器などに設けられている。
【００３８】
受信装置２は、光電気変換器（Ｏ／Ｅ）２０と復調回路２１とを備える。光電気変換器２０は、シリコンフォトダイオード（不図示）を受光素子として有し、発光ダイオード１０、１１、１２から出射された光を受光素子で受光し、受光した光を電気信号に変換する。
【００３９】
復調回路２１は、変換された電気信号をデータ信号に復調する。実際には、発光ダイオード１０から出射された赤色光の強度だけが変調されているので、復調回路２１では、発光ダイオード１０から出射され強度変調された赤色光の成分に基づいてデータ信号が復調される。
【００４０】
次に、本実施形態に係る光通信システム１００の動作について説明する。
【００４１】
不図示の電源スイッチがオンになり、変調回路１６を介して駆動回路１３に電圧が印加され、駆動回路１４、１５に電圧が印加されると、駆動回路１３、１４、１５は、それぞれ発光ダイオード１０、１１、１２を駆動する。データ信号が入力されていない状態では、発光ダイオード１０、１１、１２に流れる駆動電流は一定であり、発光ダイオード部３０は、白色光源として室内を照明する。
【００４２】
不図示の上位装置からデータ信号が入力されると、変調回路１６は、駆動回路１３に印加される電圧をデータ信号に従って変調する。これにより、発光ダイオード１０には、変調された駆動電流が流れ、発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度が変調される。発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度変調は、人間の眼では知覚できないほど高速なので、発光ダイオード部３０は、依然として、白色光源として室内を照明し続けることができる。
【００４３】
受信装置２の光電気変換器２０は、発光ダイオード１０、１１、１２、すなわち発光ダイオード部３０から発せられる白色光を受光し、その受光結果に対応する電気信号を出力する。復調回路２１は、その電気信号に基づいてデータ信号を復調する。強度が変調されているのは、赤色光１色だけであるため、この受信装置２には、波長フィルタを備える必要はなく、復調回路２１の後段に、データを再構築するための回路も必要ない。
【００４４】
受信装置２の復調回路２１で復調されたデータ信号は、家電機器又は通信機器に出力され、例えば、それらの制御に用いられる。
【００４５】
このように、本実施形態に係る発光装置１は、３つの発光ダイオード１０、１１、１２のうち、赤色を発光するダイオード１０から出射される赤色光の強度のみを変調することにより、受信装置２にデータを送信する。
【００４６】
図２には、光電気変換器２０に用いられる受光素子（２種類のシリコンフォトダイオード）の分光感度特性が示されている。図２では、横軸が、受光する光の波長であり、縦軸が、その波長の光に対する受光感度（Ａ／Ｗ）である。図２に示すように、この受光素子では、赤色光（約６５０ｎｍ）に対する受光感度が、緑色光（約５４４ｎｍ）、青色光（約４５０ｎｍ）に対する受光感度よりも高くなっている。
【００４７】
この受光感度が高ければ高いほど、その光の変調状態を正確に検出し易くなるので、ビット誤り率の低い、より高品質なデータ通信が可能となる。ビット誤りが発生すると、誤りが発生したデータの再送等が必要になり、データの通信速度が実質的に低下するため、受光感度の高い赤色発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度を変調するようにすれば、データの通信速度の低下も防止することができる。
【００４８】
また、図３のテーブルには、赤色の発光ダイオード１０と、緑色の発光ダイオード１１と、青色の発光ダイオード１２とをそれぞれ点滅させたときのその点滅周波数の周波数応答におけるカットオフ周波数ｆｃが示されている。
【００４９】
図３に示すように、赤色の発光ダイオード１０のカットオフ周波数ｆｃは５４．０ＭＨｚであり、緑色の発光ダイオード１１のカットオフ周波数ｆｃは５５．３ＭＨｚであり、青色の発光ダイオード１２のカットオフ周波数ｆｃは５１．３ＭＨｚである。このように赤色の発光ダイオード１０のカットオフ周波数ｆｃは、緑色の発光ダイオード１１のカットオフ周波数ｆｃに次いで高く、高い周波数での強度変調が可能となるので、発光ダイオード１０から出射される赤色光の強度を高速に変調すれば、高速データ通信が可能となる。
【００５０】
図４には、データの転送速度を１１０Ｍｂｐｓとしたときの発光ダイオード１０と光電気変換器２０の受光素子との間の距離とビット誤り率との関係を示すグラフが示されている。
【００５１】
図４では、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を１つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を消灯した場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが○印で示されている。これに対し、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を１つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を点灯して白色照明を同時に行った場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが□印で示されている。
【００５２】
図４に示すように、赤色の発光ダイオード１０だけを点灯した場合に比べて若干劣るものの、発光ダイオード１１、１２を点灯させつつ、発光ダイオード１０を点滅させたとしても、発光ダイオード１０と光電気変換器２０の受光素子との距離を１５ｍｍ程度にすれば、ビット誤りをほとんど発生させることなく、データを転送することが可能である。
【００５３】
図４では、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を２つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を消灯した場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが△印で示されている。これに対し、赤色の発光ダイオード１０、緑色の発光ダイオード１１、青色の発光ダイオード１２を２つずつとし、その発光ダイオード１０だけを点滅させてデータ通信を行い、他の発光ダイオード１１、１２を点灯させて白色照明を同時に行った場合における上記距離とビット誤り率との関係を示す計測データが×印で示されている。
【００５４】
図４に示すように、赤色の発光ダイオード１０の数を増やせば、同じ距離であっても、ビット誤り率を低減することができる。
【００５５】
なお、光電気変換器２０の受光素子で受光される緑色光、青色光の成分が無視できない場合には、光電気変換器２０と復調回路２１との間に、電気的に緑色光、青色光の成分を除去するフィルタ回路を挿入するようにしてもよい。このようなフィルタ回路は、所定の波長帯域の光だけを通す波長フィルタに比べ極めて廉価である。波長フィルタを用いれば、受光される光の全体強度が弱まるところ、電気的なフィルタ回路を用いれば、受光される光の全体強度を弱めずに、所定帯域の波長の光だけを除去することができる。
【００５６】
もっとも、図３に示すように、緑色の発光ダイオード１１のカットオフ周波数ｆｃの方が、赤色の発光ダイオード１０のカットオフ周波数ｆｃよりも高くなっていることから、赤色の発光ダイオード１０に代えて、緑色の発光ダイオード１１から出射される緑色光の強度を変調して、データを送信するようにしてもよい。
【００５７】
また、光電気変換器２０での受光素子の中には、ある波長以上の光に対しては、感度が極めて低いものも存在する。例えば、光電気変換器２０の受光素子の中には、赤色光や緑色光には、感度がほとんどなく、青色光に対してのみ感度が高いものも存在する。
【００５８】
受光素子としてこのようなものを用いた場合には、赤色の発光ダイオード１０に代えて、青色の発光ダイオード１２から出射される青色光の強度を変調して、データを送信するようにしてもよい。このようにしても、受信により出力される電気信号に、緑色光、赤色光によるノイズが混入するおそれがないので、データ信号を精度良く抽出することができるからである。
【００５９】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、データ通信に用いる発光ダイオードの色を１色としている。これにより、受信装置２の側に波長フィルタ及び復調回路を複数設置する必要がなくなるので、装置構成を簡単なものとし、装置コストを低減することができる。また、受信装置２の側で、受信した各色の光に対応する電気信号からデータを復調して、復調されたデータを再構築する必要がなくなるので、高速なデータ通信が可能となる。
【００６０】
上述のように、変調する色は、赤色であってもよいし、緑色であってもよいし、青色であってもよい。変調する色は、発光装置１の用途や設置環境、光電気変換器２０の受光素子の受信帯域などに応じて適宜選択すればよい。
【００６１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６２】
本実施形態に係る光通信システム１００では、発光装置１の回路構成が、上記実施形態に係る光通信システム１００と異なる。
【００６３】
本実施形態では、発光ダイオード１０を駆動する駆動回路１３に加え、発光ダイオード１１を駆動する駆動回路１４にも、変調回路１６により変調された電圧が印加される。駆動回路１４は、変調された電圧に従って、発光ダイオード１１に駆動電流を流す。これにより、発光ダイオード１１から出射される緑色光の強度が、データ信号に従って変調される。発光ダイオード１０、１１から出射される赤色光、緑色光は、同じデータ信号に従って同時に変調された電圧に基づいて強度が変調されているので、赤色光、緑色光の強度変化は同期している。
【００６４】
受信装置２の光電気変換器２０は、シリコンフォトダイオード（不図示）を有し、発光ダイオード１０、１１、１２から出射された光を電気信号に変換する。復調回路２１は、変換された電気信号をデータ信号に復調する。実際には、発光ダイオード１０、１１から出射された光の強度のみが変調されているので、復調回路２１では、発光ダイオード１０、１１から出射された赤色光、緑色光の強度変調に基づいてデータ信号が復調される。
【００６５】
発光ダイオード１０、１１から出射される赤色光、緑色光の強度変調は、同期しているので、光電気変換器２０の前段に、波長フィルタが設けられる必要がない。
【００６６】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、受信装置２の光電気変換器２０の受光素子の受光感度が高く、カットオフ周波数も高い発光ダイオード１０、１１で同一のデータ信号を送信するので、データ送信速度の低下を防止することができる。
【００６７】
また、受光素子が、赤色の光に対して感度が低く、緑色、青色の光に対して感度の高い素子である場合には、発光ダイオード１１、１２を用いてデータを送信するようにしてもよい。このようにしても、強度変調された光の受信により出力される電気信号に、赤色光によるノイズが混入するおそれがないので、データ信号を精度良く抽出することができるからである。
【００６８】
さらには、発光ダイオード１０、１２を用いてデータを送信するようにしてもよい。この組み合わせは、受信装置において、赤色の光に対して感度の高い受光素子と、青色の光に対して感度の高い受光素子との２つの受光素子の組を用いる場合などに有効である。
【００６９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７０】
本実施形態に係る光通信システム１００は、表示装置５０と、受信装置２とを備える。表示装置５０は、表示部４０と、制御部４１とを備える。
【００７１】
表示部４０の表示画面には、発光装置１が多数配列されている。１つ１つの発光装置１がこの表示画面の画素を構成している。発光装置１の回路構成は、図１に示すものであってもよいし。図５に示すものであってもよい。
【００７２】
制御部４１は、表示部４０の表示画面上に発光装置１のそれぞれの発光状態を制御して、画像や文字情報を表示画面に表示させる。
【００７３】
制御部４１は、この画像表示に加え、データ信号を発光装置１の変調回路１６に入力して、１色又は２色の発光ダイオードを駆動するための電気信号を変調させる。
【００７４】
受信装置２は、この変調による発光ダイオードの強度の変動を検出して、データ信号を復調する。
【００７５】
上記第１、第２の実施形態と異なり、この光通信システム１００では、変調されていない発光ダイオードの光の強度も一定ではなく、表示される画像に従って随時変化する。しかしながら、この画像による発光ダイオードの変化の周波数は、データ通信における発光ダイオードの強度変調の周波数よりも極めて低いので、受信装置２に、高域通過フィルタを設置すれば、画像の変化による光の強度の変化分を除去して、データ信号だけを抽出することは十分に可能である。
【００７６】
なお、画像等を標示する表示装置５０に代えて、発光装置１が標示面に複数標示され複数の発光装置１の発光により、標識や広告等を標示する標示装置を備えるようにしてもよい。
【００７７】
なお、上記各実施形態では、赤色、緑色、青色の発光ダイオードから成る発光ダイオード部を用いるものについて説明したが、本発明はこれには限られない。例えば、異なる色の光を発光する２つの発光ダイオードの組み合わせであっても、４つ以上のダイオードの組み合わせであっても、少なくとも１色を除く残りの色を発光する発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調すればよい。
【００７８】
なお、発光装置１及び受信装置２の回路構成は、図１、図５に示すものには限られない。データ信号に従って１色又は２色の発光ダイオードの強度が変調される回路であればよい。２つの発光ダイオードを強度変調する場合には、その変調は、同一のデータ信号で同時になされるようにするのが望ましい。
【００７９】
このような照明光通信システムは、そのユビキタス性や環境影響面での優位性から今後あらゆる場所で用いられることが予想される。例えば、屋内外でのＬＡＮ（Local Area Network）にこのシステムを適用することができる。また、信号機と車輌間の路車間通信等にこのシステムを適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を用いた光通信に好適である。
【符号の説明】
【００８１】
１ 発光装置
２ 受信装置
１０、１１、１２ 発光ダイオード
１３、１４、１５ 駆動回路
１６ 変調回路
２０ 光電気変換器（Ｏ／Ｅ）
２１ 復調回路
３０ 発光ダイオード部
４０ 表示部
４１ 制御部
５０ 表示装置
１００ 光通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色の光を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する変調部と、
を備える発光装置。
【請求項２】
前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか１色の前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記変調部は、
前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、発光する色が異なる複数の発光ダイオード各々を駆動するための前記電気信号を、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか２色の前記発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置から出射される合成光を用いて照明を行う照明装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置が、表示面に複数配列された表示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記表示面に表示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える表示装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置が、標示面に複数配列された標示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記標示面に標示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える標示装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置と、
前記発光ダイオード部から出射された光を受光し、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて、データ信号を復調する受信装置と、
を備える光通信システム。
【請求項１５】
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調するステップと、
前記発光ダイオード部から出射された光を光電気変換器で受光して、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて前記データ信号を復調するステップと、
を含む光通信方法。
【請求項１】
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部と、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色の光を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する変調部と、
を備える発光装置。
【請求項２】
前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか１色の前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記変調部は、
前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、発光する色が異なる複数の発光ダイオード各々を駆動するための前記電気信号を、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記発光ダイオード部は、
赤色の発光ダイオードから出射される赤色光と、緑色の発光ダイオードから出射される緑色光と、青色の発光ダイオードから出射される青色光とを合成して得られる白色光を前記合成光として出射し、
前記変調部は、
前記発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、いずれか２色の前記発光ダイオードを駆動するための前記電気信号を前記データ信号に従って変調する、
ことを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記変調部は、
前記緑色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記変調部は、
前記赤色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号と、前記青色の発光ダイオードを駆動するための前記電気信号とを、同一の前記データ信号に従って同時に変調する、
ことを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置から出射される合成光を用いて照明を行う照明装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置が、表示面に複数配列された表示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記表示面に表示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える表示装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置が、標示面に複数配列された標示部と、
複数の前記発光装置の発光状態を制御して、情報を前記標示面に標示させるとともに、前記データ信号を前記各発光装置に入力する制御部と、
を備える標示装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の発光装置と、
前記発光ダイオード部から出射された光を受光し、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて、データ信号を復調する受信装置と、
を備える光通信システム。
【請求項１５】
複数の異なる色の光をそれぞれ発光する発光ダイオードから出射される光の合成光を出射する発光ダイオード部を構成する前記発光ダイオードのうち、少なくとも１色を除く残りの色を発光する前記発光ダイオードを駆動するための電気信号をデータ信号に従って変調するステップと、
前記発光ダイオード部から出射された光を光電気変換器で受光して、受光した光に相当する電気信号を得て、その電気信号に基づいて前記データ信号を復調するステップと、
を含む光通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９２９３２（Ｐ２０１１−１９２９３２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９９３０（Ｐ２０１０−５９９３０）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００１２５３４７）学校法人近畿大学 (389)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００１２５３４７）学校法人近畿大学 (389)
【Ｆターム（参考）】
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