專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)通信系統(tǒng)、光讀出器以及讀取信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)通信系統(tǒng)、光讀出器以及讀取信息的方法。本發(fā)明優(yōu)選用于從小型無(wú)線(xiàn)IC芯片中讀取識(shí)別信息。
背景技術(shù)：
最近，射頻識(shí)別(RFID)作為代替條形碼來(lái)識(shí)別或管理物品的技術(shù)已經(jīng)引起了人們的注意。
在RFID中，對(duì)物品特定的識(shí)別信息存儲(chǔ)于稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)IC標(biāo)簽(或無(wú)線(xiàn)IC芯片)的小型無(wú)線(xiàn)設(shè)備中，這些物品基于識(shí)別信息而被識(shí)別和管理。
目前已經(jīng)提出多種從無(wú)線(xiàn)IC標(biāo)簽中或從無(wú)線(xiàn)IC標(biāo)簽所傳送的無(wú)線(xiàn)信號(hào)中讀取識(shí)別信息的讀出器。一些讀出器與無(wú)線(xiàn)IC標(biāo)簽進(jìn)行光學(xué)通信，以傳送并接收識(shí)別信息(例如，日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2006-11948)。
在日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2006-11948中公開(kāi)的技術(shù)中，各光讀出器包括光讀出單元，該光讀出單元發(fā)出光束至各光學(xué)ID標(biāo)簽并接收從光學(xué)ID標(biāo)簽所反射的光學(xué)信號(hào)，以讀出對(duì)光學(xué)ID標(biāo)簽特定的識(shí)別信息。
光學(xué)ID標(biāo)簽包含存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有特定的識(shí)別信息；光轉(zhuǎn)換器，根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的識(shí)別信息調(diào)制從光讀出器中發(fā)出的光束，然后將調(diào)制后的光束轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)；光反射器，反射入射方向上的光束調(diào)制之后的光學(xué)信號(hào)。
用在日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2006-11948中公開(kāi)的技術(shù)，被設(shè)置彼此鄰近具有一定間隔的多個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽可以從遠(yuǎn)程位置識(shí)別，從而光讀出器可以用來(lái)以與遠(yuǎn)程控制器一樣的方式讀取關(guān)于光學(xué)ID標(biāo)簽的識(shí)別信息。

發(fā)明內(nèi)容
然而，具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)ID標(biāo)簽存在如下問(wèn)題如果以相近的入射角發(fā)射多條光束，那么識(shí)別信息就不被傳送至以所述相近的入射角發(fā)射了光束的光讀出器，或者不同條識(shí)別信息被同時(shí)發(fā)送至光讀出器，因?yàn)楸环瓷涞墓馐鴷?huì)聚在入射方向(擁塞(congestion)狀態(tài))。
因此，期望提供一種光學(xué)通信系統(tǒng)、光讀出器以及讀取信息的方法，其能夠適當(dāng)?shù)貍鬟f識(shí)別信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種光學(xué)通信系統(tǒng)包括至少一個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽以及至少一個(gè)光讀出器。識(shí)別信息在光學(xué)ID標(biāo)簽與光讀出器之間用光作為通信介質(zhì)進(jìn)行傳遞。光學(xué)ID標(biāo)簽包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)識(shí)別信息；反射單元，用于反射入射方向的入射光；以及調(diào)制單元，用于基于在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的識(shí)別信息調(diào)制反射光。光讀出器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，用于發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)在發(fā)射方向上入射的被反射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，用于從光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，用于對(duì)信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
在這個(gè)光學(xué)通信系統(tǒng)中，光讀出器可以提取作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽返回的反射光上的識(shí)別信息，即使作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽返回的反射光與來(lái)自其它光學(xué)ID標(biāo)簽的光擁塞在一起，其中光學(xué)ID標(biāo)簽用光讀出器發(fā)射的光輻照。從而，光讀出器可以讀出光學(xué)通信系統(tǒng)的目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的識(shí)別信息，即使其它光學(xué)ID標(biāo)簽也存在于目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽附近且光以與目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽的入射角近似的入射角入射到其它光學(xué)ID標(biāo)簽上。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用光作為通信介質(zhì)與存儲(chǔ)有識(shí)別信息的光學(xué)ID標(biāo)簽通信的光讀出器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，用于發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)在從發(fā)光單元發(fā)出的進(jìn)入光學(xué)ID標(biāo)簽的發(fā)射方向上的光由光學(xué)ID標(biāo)簽所反射的且基于識(shí)別信息調(diào)制的反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，用于從光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，用于對(duì)該信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
光讀出器可以提取作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽返回的反射光上的識(shí)別信息，即使作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽返回的反射光與來(lái)自其它光學(xué)ID標(biāo)簽的光擁塞在一起，其中光學(xué)ID標(biāo)簽用光讀出器發(fā)射的光輻照。從而，光讀出器可以讀出目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的識(shí)別信息，即使其它光學(xué)ID標(biāo)簽也存在于目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽附近且光以與目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽的入射角近似的入射角入射到其它光學(xué)ID標(biāo)簽上。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，一種用光作為通信介質(zhì)讀取存儲(chǔ)在光學(xué)ID標(biāo)簽中的識(shí)別信息的方法包括如下步驟在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；在發(fā)光單元中發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；在提取單元中從對(duì)反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分，該反射光是在從發(fā)光單元發(fā)射進(jìn)入光學(xué)ID標(biāo)簽中的發(fā)射方向上的光由光學(xué)ID標(biāo)簽所反射的，而且該反射光基于識(shí)別信息而被調(diào)制；以及在解調(diào)單元中對(duì)該信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
用所述讀取識(shí)別信息的方法，光讀出器可以提取作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽返回的反射光上的識(shí)別信息，即使作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽返回的反射光與來(lái)自其它光學(xué)ID標(biāo)簽的光擁塞在一起，其中光學(xué)ID標(biāo)簽用光讀出器發(fā)射的光輻照。從而，光讀出器可以讀出目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的識(shí)別信息，即使其它光學(xué)ID標(biāo)簽也存在于目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽附近且光以與目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽的入射角近似的入射角入射到其它光學(xué)ID標(biāo)簽上。
根據(jù)本發(fā)明，光讀出器可以讀出存儲(chǔ)于目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽中的識(shí)別信息，即使其它光學(xué)ID標(biāo)簽存在于該目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽附近且光以與目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽的入射角近似的入射角入射到其它光學(xué)ID標(biāo)簽上。因此，可以實(shí)現(xiàn)能夠適當(dāng)傳遞識(shí)別信息的光學(xué)通信系統(tǒng)、光讀出器、以及讀取信息的方法。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的例子；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)ID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的調(diào)制過(guò)程的流程圖；
圖4A和4B示意性地顯示發(fā)射光及反饋光之間的光量變化；圖5A和5B顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例光學(xué)ID標(biāo)簽如何被容納；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光讀出器的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖；圖7是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光讀出器中信息提取單元的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的提取信息過(guò)程的流程圖；圖9是示意性地顯示反饋光的擁塞。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
光學(xué)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的例子。光學(xué)通信系統(tǒng)1包括多個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽以及多個(gè)光讀出器。每個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽被標(biāo)以光學(xué)ID標(biāo)簽2i(“i”等于1，2，3，……，或m(m為整數(shù)))，而每個(gè)光讀出器被標(biāo)以光讀出器3j(“j”等于1，2，3，……，或n(n為整數(shù)))。
光學(xué)ID標(biāo)簽2i被提供用于目標(biāo)物品。關(guān)于目標(biāo)物品的識(shí)別信息被記錄于光學(xué)ID標(biāo)簽2i。
具體地，例如，當(dāng)光學(xué)ID標(biāo)簽21至2m被用于管理物品時(shí)，光學(xué)ID標(biāo)簽2i被提供用于各物品，且關(guān)于物品的制作信息，例如物品的序列號(hào)以及制作日期作為識(shí)別信息存儲(chǔ)于光學(xué)ID標(biāo)簽2i中。
當(dāng)光學(xué)ID標(biāo)簽21至2m被用于提供信息時(shí)，光學(xué)ID標(biāo)簽2i被提供用于各廣告媒體，且關(guān)于廣告媒體的供給信息(例如廣告媒體相關(guān)公司網(wǎng)頁(yè)的統(tǒng)一資源定位器(URL))以及關(guān)于做廣告物品的信息被作為識(shí)別信息存儲(chǔ)于光學(xué)ID標(biāo)簽2i。
光學(xué)ID標(biāo)簽2i反射光束L1(用光束L1在其發(fā)射方向上輻照光學(xué)ID標(biāo)簽2i)并基于存儲(chǔ)于光學(xué)ID標(biāo)簽2i中的識(shí)別信息調(diào)制光束L1，然后返回調(diào)制所得到的反射光L2。
光讀出器3j被制作為專(zhuān)用移動(dòng)終端或者被安裝在移動(dòng)終端中，例如移動(dòng)電話(huà)或個(gè)人數(shù)字助理。光讀出器3j被分配給每個(gè)用戶(hù)。
為了讀出存儲(chǔ)于光學(xué)ID標(biāo)簽2i中的識(shí)別信息，用戶(hù)指示光讀出器3j向目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽2i發(fā)射光束L1。
在這種情況下，光讀出器3j提取光學(xué)ID標(biāo)簽2i中的識(shí)別信息，該識(shí)別信息疊加在從光束L1被發(fā)射向的光學(xué)ID標(biāo)簽2i返回的反射光L2上。
如上所述，在光學(xué)通信系統(tǒng)1中，用戶(hù)可以用光讀出器3j作為遠(yuǎn)程控制器。
光學(xué)ID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在將描述光學(xué)ID標(biāo)簽21至2m的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。因?yàn)楣鈱W(xué)ID標(biāo)簽21至2m具有相同的結(jié)構(gòu)，所以為了方便起見(jiàn)現(xiàn)在將參照?qǐng)D2描述光學(xué)ID標(biāo)簽21的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
參照?qǐng)D2，光學(xué)ID標(biāo)簽21包括光接收器11、電子存儲(chǔ)設(shè)備12、反射光轉(zhuǎn)換單元13、以及存儲(chǔ)器14。反射光轉(zhuǎn)換單元13包括光學(xué)單元21以及調(diào)制電路22。在光學(xué)單元21中，依次設(shè)置有反射鏡板21a、液晶顯示器(LCD)21b、以及偏振片21c。調(diào)制電路22與LCD連接21b以及存儲(chǔ)器14連接。
例如，當(dāng)用從光讀出器31發(fā)出的光束L1輻照光學(xué)ID標(biāo)簽21時(shí)，光接收器11對(duì)光束L1進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。電子存儲(chǔ)設(shè)備12存在在光電轉(zhuǎn)換中感應(yīng)的電壓，而且，如果所存儲(chǔ)的電壓超過(guò)預(yù)定閾值，則提供電壓給反射光轉(zhuǎn)換單元13中的調(diào)制電路22。
圖3是顯示調(diào)制電路22中進(jìn)行的調(diào)制過(guò)程的流程圖。在調(diào)制電路22接收電子存儲(chǔ)設(shè)備12提供的電壓之后，在步驟SP0，調(diào)制電路22開(kāi)始調(diào)制過(guò)程。在步驟SP1，通過(guò)將調(diào)制電路22提供的電壓用作驅(qū)動(dòng)電壓而啟動(dòng)調(diào)制電路。在步驟SP2，調(diào)制電路22從存儲(chǔ)器14讀出識(shí)別信息。
在步驟SP3，調(diào)制電路22根據(jù)依據(jù)調(diào)制方法(例如曼徹斯特編碼(Manchester Encoding))從存儲(chǔ)器14中讀出的識(shí)別信息，從對(duì)電子存儲(chǔ)設(shè)備12提供的電壓進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制結(jié)果提供給光學(xué)單元21中的LCD 21b。在LCD 21b中，液晶分子的取向隨著根據(jù)識(shí)別信息變化的電壓而變化。
調(diào)制電路22繼續(xù)改變LCD 21b中液晶分子的取向直至停止從電子存儲(chǔ)設(shè)備12提供電壓。在步驟SP4，調(diào)制電路22確定是否停止從電子存儲(chǔ)設(shè)備12提供電壓。如果調(diào)制電路22確定停止從電子存儲(chǔ)設(shè)備12提供電壓，則在步驟SP5，調(diào)制電路22終止調(diào)制過(guò)程。
在反射光轉(zhuǎn)換單元13中的光學(xué)單元21中，僅僅從光讀出器31發(fā)出的光束L1中的某些偏振分量通過(guò)偏振片21c。在偏振片21c中過(guò)濾掉的光從反射鏡板21a入射方向反射進(jìn)入反射鏡板21a(即，朝向目標(biāo)光讀出器31)。
從反射鏡板21a入射方向所反射的光根據(jù)LCD 21b中的液晶分子的取向而改變其偏振態(tài)。符合該偏振態(tài)的量的光經(jīng)偏振片21c發(fā)射作為反射光L2。
因此，如果每單位時(shí)間預(yù)定量的光束L1從光讀出器31發(fā)射進(jìn)入反射光轉(zhuǎn)換單元13，如圖4A中的例子所示，那么來(lái)自光束L1輻照的光學(xué)ID標(biāo)簽21的反射光L2隨著存儲(chǔ)器14中存儲(chǔ)的識(shí)別信息而改變，如圖4B中的例子所示。
如上所述，當(dāng)停止電壓供給時(shí)，光學(xué)ID標(biāo)簽21根據(jù)存儲(chǔ)器14中存儲(chǔ)的識(shí)別信息改變從光讀出器31發(fā)出的光束L1的反射光L2的量，并將識(shí)別信息疊加在反射光L2上，以將識(shí)別信息傳送至光讀出器31。
在根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例的光學(xué)ID標(biāo)簽21中，光接收器11、電子存儲(chǔ)設(shè)備12、反射光轉(zhuǎn)換單元13、以及存儲(chǔ)器14容納于由樹(shù)脂制作的薄盒(thin case)中。從而可以防止灰塵和濕氣進(jìn)入盒中從而用戶(hù)易于攜帶包含于盒子中的光學(xué)ID標(biāo)簽21。
具體地，例如，如圖5A和5B所示，電子存儲(chǔ)設(shè)備12提供在薄的矩形盒BD中的基片BS上的預(yù)定位置，光接收器11提供在基片BS的一個(gè)表面(光束L1入射的表面)上的預(yù)定位置。光學(xué)單元21提供在基片BS的中心部分中，靠近光接收器11。調(diào)制電路22和存儲(chǔ)器14提供在基片BS的另一表面上的預(yù)定位置，作為IC芯片CP。
在圖5A和5B中所示的結(jié)構(gòu)中，從光讀出器3j發(fā)出的光束L1入射到盒子BD厚度方向上的僅僅一個(gè)表面上，從而與IC芯片CP和光學(xué)單元21都提供在基片BS的同一表面的情況相比，可以確保光學(xué)單元21和光接收器11有較大的安裝面積。
光讀出器的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在將描述光讀出器31至3n的結(jié)構(gòu)的幾個(gè)例子。由于光讀出器31至3n具有相同的結(jié)構(gòu)，所以為了方便起見(jiàn)現(xiàn)在將參照?qǐng)D6描述光讀出器31的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。
參照?qǐng)D6，光讀出器31包括控制電路30、輸入單元31、輸出單元32、以及信息提取單元33。輸入單元31、輸出單元32以及信息提取單元33與控制電路30連接。控制電路30控制整個(gè)光讀出器31。輸入單元31接收對(duì)應(yīng)于用戶(hù)操作的各種指令。輸出單元32響應(yīng)指令和用戶(hù)操作而可視聽(tīng)地顯示過(guò)程的內(nèi)容。信息提取單元33發(fā)射光束L1并提取疊加于光束L1的反饋光上的識(shí)別信息。
控制電路30是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)、時(shí)鐘發(fā)生器、以及閃速存儲(chǔ)器。
當(dāng)輸入單元31接收指令以讀出識(shí)別信息時(shí)，控制電路30經(jīng)信息提取單元33提取記錄在光學(xué)ID標(biāo)簽2中的識(shí)別信息，以存儲(chǔ)識(shí)別信息于閃速存儲(chǔ)器中并經(jīng)輸出單元32顯示識(shí)別信息的內(nèi)容。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的信息提取單元33的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。參照?qǐng)D7，信息提取單元33包括傳輸處理部41以及接收處理部42。
傳輸處理部41包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器51、信號(hào)發(fā)生器52、放大器53、以及發(fā)光二極管(LED)54。隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器51響應(yīng)控制電路30(圖6)提供的各控制指令產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并將所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供給信號(hào)發(fā)生器52。
信號(hào)發(fā)生器52包括表示隨機(jī)數(shù)與振蕩頻率之間的對(duì)應(yīng)的表。信號(hào)發(fā)生器52基于這個(gè)表選擇與隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器51所提供的隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的振蕩頻率，并提供所選定的振蕩頻率值給接收處理部42。
另外，信號(hào)發(fā)生器52產(chǎn)生具有選定的振蕩頻率的信號(hào)并將該產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)放大器53提供給LED 54。結(jié)果，LED 54發(fā)出具有與隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的光束L1(圖6)。
在上述方式中，每當(dāng)接收控制指令時(shí)傳輸處理部41可以發(fā)出具有不同振蕩頻率的光束L1。
接收處理部42包括光電二極管(PD)55、檢測(cè)器56、帶通濾波器(BPF)57、以及解調(diào)電路58。PD 55對(duì)反射光L2(圖6)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并將光電轉(zhuǎn)換最后得到的交流信號(hào)提供給檢測(cè)器56，其中所述反射光L2是光學(xué)ID標(biāo)簽2所反射的，且在所述反射光上疊加有識(shí)別信息。
檢測(cè)器56檢測(cè)所述交流信號(hào)并將所檢測(cè)的交流信號(hào)的包絡(luò)提供給BPF 57作為被檢波信號(hào)。
BPF 57設(shè)定從傳輸處理部41中信號(hào)發(fā)生器52所提供的信號(hào)的振蕩頻率值。BPF 57從檢測(cè)器56所提供的被檢波信號(hào)中提取具有所述設(shè)定的振蕩頻率的信號(hào)成分，并將所提取的信號(hào)成分提供給解調(diào)電路58。
解調(diào)電路58對(duì)BPF 57所提供的信號(hào)分量進(jìn)行與光學(xué)ID標(biāo)簽2的調(diào)制電路22(圖2)中一樣的調(diào)制方法相對(duì)應(yīng)的解調(diào)處理，并將解調(diào)最后所得到的識(shí)別信息提供給控制電路30(圖6)。所述標(biāo)識(shí)信息存儲(chǔ)于控制電路30(圖6)中的閃速存儲(chǔ)器中。
用上述方式，接收處理部42可以從傳輸處理部41所發(fā)射的光束L1(圖6)的反射光L2(圖6)中提取疊加在反射光L2上的識(shí)別信息。
提取信息的過(guò)程圖8是顯示上述光讀出器31的控制電路30中提取信息的過(guò)程的流程圖。假設(shè)光讀出器31被定向于光學(xué)ID標(biāo)簽21到2m中的光學(xué)ID標(biāo)簽21(圖1)，即，光讀出器31從光學(xué)ID標(biāo)簽21中讀取識(shí)別信息。
如圖9中所示，例如也假設(shè)光學(xué)ID標(biāo)簽22和光學(xué)ID標(biāo)簽23鄰近光學(xué)ID標(biāo)簽21，而且光讀出器32和33以與光讀出器31的入射角近似的入射角從光學(xué)ID標(biāo)簽22和23讀出識(shí)別信息。
參照?qǐng)D8，在控制電路30從輸入單元31接收讀出識(shí)別信息的指令之后，然后在步驟SP10，控制電路30開(kāi)始提取信息的過(guò)程。在步驟SP11，控制電路30控制隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器51(圖7)以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并控制信號(hào)發(fā)生器52(圖7)以發(fā)射具有與所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的信號(hào)，以使傳輸處理部41(圖7)中的LED 54發(fā)射具有與所述隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的光束L1(圖6)。
光學(xué)ID標(biāo)簽21用光束L1輻照并返回其上疊加有光學(xué)ID標(biāo)簽21中存儲(chǔ)的識(shí)別信息的反射光L21。如圖9中所示，反射光L21與從光學(xué)ID標(biāo)簽22和23入射到光讀出器32和33的反射光束L22和L23擁塞在一起。結(jié)果，與反射光束L22和L23擁塞在一起的反射光L21入射到光讀出器31中。
在步驟S12，控制電路30對(duì)步驟SP11中在發(fā)射方向上入射的反射光L21進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。在步驟SP13，控制電路30控制接收處理部42(圖7)，以便基于光電轉(zhuǎn)換的結(jié)果從信號(hào)成分中提取識(shí)別信息，所述信號(hào)成分具有步驟SP11中發(fā)射的光束L1的振蕩頻率而且其上疊加有識(shí)別信息。
在步驟SP14，控制電路30控制輸出單元32以顯示所提取的識(shí)別信息的內(nèi)容。在步驟SP15，控制電路30結(jié)束提取信息過(guò)程。
如上所述，控制電路30發(fā)出具有與隨機(jī)數(shù)相對(duì)應(yīng)的振蕩頻率的光束L11，并從所接收的反射光L21中具有該振蕩頻率的信號(hào)成分中提取識(shí)別信息。從而，即使反射光L21與反射光束L22和L23擁塞在一起，也可以正確地獲取目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽21中存儲(chǔ)的識(shí)別信息并可以顯示所獲取的識(shí)別信息。
操作和有益效果在上述的結(jié)構(gòu)中，光學(xué)通信系統(tǒng)1中的光讀出器3j根據(jù)讀操作產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)并經(jīng)LED 54(圖7)發(fā)射具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光束。
光讀出器3j在PD 55(圖7)中對(duì)反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，其中所述反射光是在從LED 54發(fā)射進(jìn)入預(yù)定的光學(xué)ID標(biāo)簽2i的發(fā)射方向上的光從光學(xué)ID標(biāo)簽2i反射的而且被基于識(shí)別信息調(diào)制。光讀出器3j經(jīng)BPF 57(圖7)從光電轉(zhuǎn)換最后所得到的信號(hào)中提取具有振蕩頻率的信號(hào)成分，并在解調(diào)電路58(圖7)中解調(diào)所述信號(hào)成分。
因此，即使作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽21返回的反射光與來(lái)自光學(xué)ID標(biāo)簽22和23(圖9)的反射光擁塞在一起，光讀出器3j也可以提取疊加在作為反饋光從目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽21返回的反射光上的識(shí)別信息。
結(jié)果，在光學(xué)傳輸系統(tǒng)1中，光讀出器31可以讀出存儲(chǔ)于目標(biāo)光學(xué)ID標(biāo)簽21中存儲(chǔ)的識(shí)別信息，即使光學(xué)ID標(biāo)簽22和23位于光學(xué)ID標(biāo)簽21附近而且光學(xué)ID標(biāo)簽22和23用光以與光學(xué)ID標(biāo)簽21的入射角近似的入射角來(lái)輻照，例如，如果光學(xué)ID標(biāo)簽2i提供在懸掛于列車(chē)上的廣告招貼畫(huà)上且多種用戶(hù)同時(shí)用它們自己的光讀出器3j讀出存儲(chǔ)于光學(xué)ID標(biāo)簽2i中的識(shí)別信息。結(jié)果，可以減少對(duì)光學(xué)通信系統(tǒng)1中光學(xué)ID標(biāo)簽2i的設(shè)置的亮度限制。
用上述結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)能夠適當(dāng)傳遞識(shí)別信息的光學(xué)通信系統(tǒng)1，而無(wú)論光學(xué)ID標(biāo)簽2i如何設(shè)置或者光讀出器3j所讀出的光學(xué)ID標(biāo)簽2i的狀態(tài)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及其它因素可能存在各種修改、組合、子組合以及變形，這些都在所附權(quán)利要求書(shū)或其等同替換的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽；以及至少一個(gè)光讀出器，其中識(shí)別信息在光學(xué)ID標(biāo)簽與光讀出器之間用光作為通信介質(zhì)進(jìn)行傳遞，其中光學(xué)ID標(biāo)簽包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)識(shí)別信息；反射單元，用于反射入射方向的入射光；以及調(diào)制單元，用于基于存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的識(shí)別信息調(diào)制反射光，以及其中光讀出器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，用于發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)在發(fā)射方向上入射的被反射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，用于從光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，用于對(duì)所述信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
2.一種光讀出器，其用光作為通信介質(zhì)與存儲(chǔ)有識(shí)別信息的光學(xué)ID標(biāo)簽通信，該光讀出器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，用于發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)在從發(fā)光單元發(fā)出的進(jìn)入光學(xué)ID標(biāo)簽的發(fā)射方向上的光由光學(xué)ID標(biāo)簽所反射的且基于識(shí)別信息調(diào)制的反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，用于從光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，用于對(duì)該信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光讀出器，其中光電轉(zhuǎn)換單元對(duì)從在多個(gè)用發(fā)光單元發(fā)出的光輻照的相鄰光學(xué)ID標(biāo)簽中一個(gè)隨機(jī)的光學(xué)ID標(biāo)簽所返回的反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光讀出器，其中隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元每當(dāng)響應(yīng)讀取操作而接收用輸入單元輸入的指令時(shí)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光讀出器，還包括指示單元，用于指示由解調(diào)單元而最后解調(diào)得到的識(shí)別信息。
6.一種用光作為通信介質(zhì)讀取存儲(chǔ)在光學(xué)ID標(biāo)簽中的識(shí)別信息的方法，包括如下步驟在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；在發(fā)光單元中發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；在提取單元中從對(duì)反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分，該反射光是在從發(fā)光單元發(fā)射進(jìn)入光學(xué)ID標(biāo)簽中的發(fā)射方向上的光由光學(xué)ID標(biāo)簽所反射的，而且該反射光基于識(shí)別信息而被調(diào)制；以及在解調(diào)單元中對(duì)該信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
7.一種光學(xué)通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽；以及至少一個(gè)光讀出器，其中識(shí)別信息在光學(xué)ID標(biāo)簽與光讀出器之間用光作為通信介質(zhì)進(jìn)行傳遞，其中光學(xué)ID標(biāo)簽包括存儲(chǔ)單元，其中存儲(chǔ)識(shí)別信息；反射單元，其反射入射方向的入射光；以及調(diào)制單元，用于基于在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的識(shí)別信息調(diào)制反射光，以及其中光讀出器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，其發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)在發(fā)射方向上入射的被反射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，其從光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，用于對(duì)該信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
8.一種光讀取器，其用光作為通信介質(zhì)與存儲(chǔ)有識(shí)別信息的光學(xué)ID標(biāo)簽進(jìn)行通信，該光讀取器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，其發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，其對(duì)在從發(fā)光單元發(fā)出的進(jìn)入光學(xué)ID標(biāo)簽的發(fā)射方向上的光由光學(xué)ID標(biāo)簽所反射的且基于識(shí)別信息調(diào)制的反射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，其從光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)中提取具有所述振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，其對(duì)該信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
全文摘要
一種光通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)光學(xué)ID標(biāo)簽以及至少一個(gè)光讀出器。識(shí)別信息在光學(xué)ID標(biāo)簽與光讀出器之間用光作為通信介質(zhì)進(jìn)行通信。光學(xué)ID標(biāo)簽包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)識(shí)別信息；反射單元，用于反射入射方向的入射光；以及調(diào)制單元，用于基于在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的識(shí)別信息調(diào)制所反射的光。光讀出器包括隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；發(fā)光單元，用于發(fā)出具有對(duì)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)特定的振蕩頻率的光；光電轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)在發(fā)射方向上入射的被反射的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；提取單元，用于從因光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)提取具有振蕩頻率的信號(hào)成分；以及解調(diào)單元，用于對(duì)信號(hào)成分進(jìn)行解調(diào)。
文檔編號(hào)G06K19/07GK101046842SQ20071009186
公開(kāi)日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者森田直 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社