Transmisor de luz visible, receptor de luz visible, sistema de comunicación de luz visible y método de comunicación de luz visible.

Un aparato de transmisión (100) de luz visible, que comprende:



una serie de emisores de luz (110) para la emisión de luz en diferentes colores;

un calculador de coordenadas de cromaticidad (122) para mapear un valor digital a un valor de coordenadas de cromaticidad; y

un controlador de intensidades de la luz (124) para controlar la intensidad de la luz de cada uno de los emisores de luz (110) en base al valor de coordenadas de cromaticidad correspondiente al valor digital.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/074907.

Solicitante: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: República de Corea.

Dirección: 129, Samsung-ro, Yeongtong-gu Suwon-si, Gyeonggi-do, 443-742 REPUBLICA DE COREA.

Inventor/es: TOGASHI,MITSUHIRO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04B10/11 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.H04B 10/00 Sistemas de transmisión que utilizan haces de radiación electromagnéticas u otro tipo de ondas, p. ej. la luz, los infrarrojos, ultravioletas o radiación corpuscular, p. ej. comunicación cuántica. › Disposiciones específicas para la transmisión en el espacio libre, es decir, transmisión a través del aire o de vacío.
  • H04B10/116 H04B 10/00 […] › Comunicaciones con luz visible.
  • H04B10/516 H04B 10/00 […] › Detalles de codificación o modulación.
  • H04B10/61 H04B 10/00 […] › Receptores coherentes.
  • H04N11/00 H04 […] › H04N TRANSMISION DE IMAGENES, p. ej. TELEVISION. › Sistemas de televisión en color (detalles H04N 9/00; estereoscópica H04N 15/00).
  • H04N11/24 H04N […] › H04N 11/00 Sistemas de televisión en color (detalles H04N 9/00; estereoscópica H04N 15/00). › Sistemas de televisión de alta definición.
  • H04N9/64 H04N […] › H04N 9/00 Detalles de los sistemas de televisión en color. › Circuitos para el tratamiento de las señales de color (H04N 9/77 tiene prioridad).

PDF original: ES-2473611_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Transmisor de luz visible, receptor de luz visible, sistema de comunicaciïn de luz visible y mïtodo de comunicaciïn de luz visible.

[Campo tïcnico]

La presente invenciïn se refiere a un aparato de transmisiïn de luz visible, a un aparato de recepciïn de luz visible, a un sistema de comunicaciïn de luz visible y a un mïtodo de comunicaciïn de luz visible.

[Tïcnica anterior]

Las tïcnicas ïpticas de comunicaciïn que utilizan luz en el rango de la luz visible han atraïdo mucho interïs recientemente. Junto con la rïpida proliferaciïn de dispositivos de iluminaciïn que utilizan dispositivos de emisiïn de luz, tales como diodos emisores de luz (LEDs, Light Emitting Diodes) o similares, se estïn desarrollando tïcnicas para conseguir una comunicaciïn de datos mïs cïmoda, a mayor velocidad, utilizando infraestructuras que incluyen iluminaciïn interior y exterior.

Aunque los LED son los mïs prometedores para la emisiïn de luz en transmisiïn ïptica de datos a alta velocidad en tïrminos de la influencia sobre el cuerpo humano y el equipamiento mïdico, estïn disponibles asimismo otros dispositivos semiconductores de emisiïn de luz, que incluyen los diodos lïser (LDs, Laser Diodes) o los diodos superluminiscentes (SLDs, Super Luminescent Diodes) , que ofrecen una caracterïstica de respuesta mïs rïpida. Asimismo, la velocidad de transferencia de datos depende de la velocidad de respuesta del diodo emisor de luz en la comunicaciïn ïptica. En este contexto, se necesita una tïcnica para transmitir establemente una gran cantidad de datos en una seïal de emisiïn de luz de un dispositivo emisor de luz.

En relaciïn con el problema anterior, por ejemplo, la solicitud de aplicaciïn de patente japonesa a inspecciïn pïblica nïmero 2004-147063 (documento de patente 1) da a conocer una estructura para regular la tensiïn de control a efectos de cambiar la intensidad de la luz emitida desde la fuente de luz en funciïn de una seïal multiplexada en frecuencia. Con la utilizaciïn de esta estructura, es posible cambiar la intensidad de la luz de una fuente de luz o transmitir datos multiplexados bajo un control de encender/apagar. En comparaciïn con la no multiplexaciïn, se puede conseguir una velocidad de transferencia de datos mayor. La publicaciïn de solicitud de patente japonesa a inspecciïn pïblica nïmero 2006-325085 (documento de patente 2) da a conocer una estructura para transmitir diferentes datos mediante controlar la emisiïn de luz de una serie de fuentes de luz que tienen espectros diferentes. Para ser mïs concretos, el documento de patente 2 da a conocer una estructura para transmitir datos mediante mapear valores digitales (1, 0) a cambios de fase en una temporizaciïn de transmisiïn de una seïal de modulaciïn por anchura de impulsos (PWM, Pulse Width Modulation) .

El documento US 2007/0058987 da a conocer un sistema de comunicaciïn de luz visible en el que se asigna un bit de datos a cada uno de LEDs rojo, verde y azul, de tal modo que cada LED se enciende o se apaga dependiendo del valor del bit asignado al mismo.

[Descripciïn]

[Problema tïcnico]

Sin embargo, la tïcnica de transmisiïn del documento de patente 1 aumenta la tasa de errores de transmisiïn debido a una disminuciïn en la intensidad de la luz sobre un trayecto de transmisiïn, a causa de que los datos multiplexados son transmitidos mediante modular una intensidad de la luz. Especialmente, en la comunicaciïn de luz visible, si una fuente de luz como aparato de transmisiïn es un dispositivo de iluminaciïn, la intensidad de la luz se reduce debido a efectos de apantallamiento. Por consiguiente, una tasa de errores de transmisiïn mayor disminuye la velocidad de transferencia de datos. Incluso aunque se implemente la tïcnica de transmisiïn del documento de patente 1, no es fïcil aumentar la velocidad de transferencia de datos hasta el lïmite de respuesta de la fuente de luz.

Al mismo tiempo, de la tïcnica de transmisiïn del documento de patente 2 no se espera mïs que un aumento de unas pocas veces la velocidad de transferencia de datos debido a que la multiplicidad de los datos es igual o menor que el nïmero de fuentes de luz que tienen espectros de emisiïn diferentes. Ademïs, la multiplicidad se reduce adicionalmente, excepto cuando la fuente de luz emite luz blanca.

La presente invenciïn estï destinada a solucionar los problemas anteriores. Por consiguiente, un objetivo de la presente invenciïn es dar a conocer un aparato de transmisiïn de luz visible, un aparato de recepciïn de luz visible, un sistema de comunicaciïn de luz visible, y un mïtodo de comunicaciïn de luz visible, para permitir la transmisiïn de datos modulados a un nïmero de mïltiples valores que incluyen tantos valores como el nïmero de fuentes de luz

o mïs y, al mismo tiempo suprimir un aumento en la tasa de errores de transmisiïn, provocado por una disminuciïn en la intensidad de la luz sobre un trayecto de transmisiïn.

[Soluciïn tïcnica]

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invenciïn, se da a conocer un aparato de transmisiïn de luz visible de comprende una serie de emisores de luz para emitir luz en diferentes colores, un calculador de coordenadas de cromaticidad para mapear un valor digital a un valor de coordenadas de cromaticidad; y un controlador de la intensidad de la luz para controlar la intensidad de la luz de cada uno de los emisores de luz en base al valor de las coordenadas de cromaticidad correspondiente al valor digital.

La serie de emisores de luz pueden estar agrupados en una serie de grupos de emisores de luz, teniendo cada grupo una serie de emisores de luz.

El controlador de la intensidad de la luz puede controlar la serie de emisores de luz para emitir luz periïdicamente con intensidades de la luz correspondientes a un valor de coordenadas de cromaticidad que es un punto de referencia.

El controlador de la intensidad de la luz puede controlar parte de la serie de emisores de luz para emitir luz siempre con intensidades de la luz correspondientes a un valor de coordenadas de cromaticidad predeterminado que es un punto de referencia.

El calculador de las coordenadas de cromaticidad puede mapear una seïal de transmisiïn codificada sin DC al valor de coordenadas de cromaticidad.

El controlador de la intensidad de la luz puede controlar la intensidad de la luz de cada uno de los emisores de luz, de tal modo que la relaciïn de las intensidades de la luz de los emisores de luz en un periodo PWM corresponde al valor de las coordenadas de cromaticidad correspondiente al valor digital.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invenciïn, se da a conocer un aparato de recepciïn de luz visible para la desmodulaciïn de un valor digital correspondiente a un valor de coordenadas de cromaticidad, que comprende: una serie de receptores de luz que tienen diferentes caracterïsticas espectrales; un calculador de coordenadas de cromaticidad para calcular el valor de las coordenadas de cromaticidad de acuerdo con una intensidad de la luz recibida, detectada mediante cada uno de los receptores de luz; y un desmodulador para desmodular el valor digital a partir del valor de las coordenadas de cromaticidad.

El aparato de recepciïn de la luz visible puede incluir ademïs un corrector de las coordenadas de cromaticidad para calcular un vector que tiene elementos que son las intensidades de la luz recibidas, detectadas mediante los receptores de luz, para una matriz lineal para calibrar la reproducciïn del color y compensar las intensidades de la luz recibidas, detectadas mediante los receptores de luz.

El corrector de las coordenadas de cromaticidad puede calcular cada coeficiente de la matriz lineal basïndose en las intensidades de la luz recibidas de los receptores de luz detectadas a partir de luz recibida correspondiente a un valor de coordenadas de cromaticidad predeterminado que es un punto de referencia, y a las intensidades de la luz de los receptores de luz calculadas a partir del valor de coordenadas de cromaticidad predeterminado que es un punto de referencia.

El calculador de las coordenadas de cromaticidad puede calcular el valor de las coordenadas de cromaticidad basïndose en la intensidad total de la luz recibida, detectada por cada uno de los receptores de luz en un periodo PWM.

Una realizaciïn de la presente invenciïn da a conocer un sistema de comunicaciïn de luz visible que comprende un aparato de transmisiïn de acuerdo con un primer aspecto, y un aparato de recepciïn de acuerdo con un segundo aspecto.

De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invenciïn, se da a conocer un mïtodo de comunicaciïn de luz visible en un aparato de transmisiïn... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de transmisiïn (100) de luz visible, que comprende:

una serie de emisores de luz (110) para la emisiïn de luz en diferentes colores;

un calculador de coordenadas de cromaticidad (122) para mapear un valor digital a un valor de coordenadas de cromaticidad; y

un controlador de intensidades de la luz (124) para controlar la intensidad de la luz de cada uno de los emisores de luz (110) en base al valor de coordenadas de cromaticidad correspondiente al valor digital.

2. El aparato de transmisiïn de luz visible acorde con la reivindicaciïn 1, en el que la serie de emisores de luz (110) estïn agrupados en una serie de grupos de emisores de luz, teniendo cada grupo una serie de emisores de luz.

3. El aparato de transmisiïn de luz visible acorde con la reivindicaciïn 1 ï 2, en el que el controlador de la intensidad de la luz (124) estï configurado para controlar la serie de emisiones de luz (110) para que emitan luz periïdicamente con intensidades de la luz correspondientes a un valor de coordenadas de cromaticidad predeterminado, que es un punto de referencia.

4. El aparato de transmisiïn de luz visible acorde, por lo menos, con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el calculador de coordenadas de cromaticidad (122) estï configurado para mapear una seïal de transmisiïn codificada sin DC al valor de coordenadas de cromaticidad.

5. El aparato de transmisiïn de luz visible acorde, por lo menos, por una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el controlador de la intensidad de la luz (124) estï configurado para controlar la intensidad de la luz de cada uno de los emisores de luz (110) , de manera que la intensidad total de la luz de los emisores de luz (110) en un perïodo de modulaciïn por anchura de impulsos, PWM, es independiente del tiempo de emisiïn de luz del periodo PWM.

6. Un aparato de recepciïn (200) de luz visible para desmodular un valor digital correspondiente a un valor de coordenadas de cromaticidad, que comprende:

una serie de receptores de luz (210) que tienen caracterïsticas espectrales diferentes;

un calculador de coordenadas de cromaticidad para calcular el valor de coordenadas de cromaticidad de acuerdo con una intensidad de la luz recibida, detectada por cada uno de los receptores de luz (210) ; y

un desmodulador (226) para desmodular el valor digital a partir del valor de coordenadas de cromaticidad.

7. El aparato de recepciïn de luz visible acorde con la reivindicaciïn 6, que comprende ademïs un corrector de coordenadas de cromaticidad (222) para calcular un vector que tiene elementos que son las intensidades de la luz recibidas, detectadas por los receptores de luz (210) , para una matriz lineal a efectos de calibrar la reproducciïn del color y de compensar las intensidades de la luz recibidas, detectadas por los receptores de luz (210) .

8. El aparato de recepciïn de luz visible acorde con la reivindicaciïn 7, en el que el corrector de coordenadas de cromaticidad (222) estï configurado para calcular cada coeficiente de la matriz lineal en base a las intensidades de la luz recibidas de los receptores de luz (210) , detectadas a partir de luz recibida correspondiente a un valor predeterminado de coordenadas de cromaticidad que es un punto de referencia, y a intensidades de la luz de los receptores de luz (210) calculadas a partir del valor predeterminado de coordenadas de cromaticidad que es un punto de referencia.

9. El aparato de recepciïn de luz visible acorde con cualquiera de las reivindicaciones 6, 7 y 8, en el que el calculador de coordenadas de cromaticidad estï configurado para calcular el valor de coordenadas de cromaticidad basïndose en la intensidad de la luz recibida total, detectada por cada uno de los receptores de luz (210) en un periodo de modulaciïn por anchura de impulsos, PWM.

10. Un sistema de comunicaciïn (1000) de luz visible, que comprende un aparato de transmisiïn acorde con la reivindicaciïn 1 y un aparato de recepciïn acorde con la reivindicaciïn 6.

11. Un mïtodo de comunicaciïn de luz visible en un aparato de transmisiïn (100) de luz visible con una serie de emisores de luz (110) para emitir luz en diferentes colores, comprendiendo el mïtodo las etapas de:

mapear un valor digital a un valor de coordenadas de cromaticidad; y 13

controlar una intensidad de la luz de cada uno de los emisores de luz (110) basïndose en el valor de coordenadas de cromaticidad correspondiente al valor digital.

12. Un mïtodo de comunicaciïn de luz visible en un aparato de recepciïn (200) de luz visible que tiene una serie de receptores de luz (210) que tienen caracterïsticas espectrales diferentes, para desmodular un valor digital 5 correspondiente a un valor de coordenadas de cromaticidad, comprendiendo el mïtodo las etapas de:

calcular el valor de coordenadas de cromaticidad de acuerdo con una intensidad de la luz recibida, detectada por cada uno de los receptores de luz (210) ; y

desmodular el valor digital a partir del valor de coordenadas de cromaticidad.

13. Un mïtodo de comunicaciïn de luz visible en un sistema de comunicaciïn de luz visible que comprende un aparato de transmisiïn (100) con una serie de emisores de luz (110) para emitir luz en diferentes colores y un aparato de recepciïn (200) con una serie de receptores de luz (210) que tienen caracterïsticas espectrales diferentes, comprendiendo el mïtodo las etapas de los mïtodos de las reivindicaciones 11 y 12.


 

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