可在快門眼鏡中使用的同步電路和方法

2023-07-02 02:17:06 2

專利名稱：可在快門眼鏡中使用的同步電路和方法
技術領域：
本發明涉及可在用於觀看3D視頻的快門眼鏡(shutter glasses)中使用的同步 電路和方法。更具體而言，本發明涉及能夠降低功耗的同步電路和方法。
背景技術：
近年來，稱為平板顯示器(如，液晶顯示器(LCD，liquid crystal display)和等 離子顯示面板(PDP，plasma display panel))的電視機的數目增長正在快速地推進。此外， 2003年12月在日本開始了地面數字廣播，使得用戶能夠在家觀看高質量、高清內容。進而， 近年來已經看到了高清記錄器和媒體播放器的快速上升，從而有助於建立用戶不僅能夠觀 看高清廣播而且能夠觀看高清打包媒體(packaged media)的家庭環境。在這些情形下，使 得能夠觀看三維(3D)立體畫面內容的平板顯示器也相繼為公眾所知。觀看3D立體內容的方法大致可以分為兩種類型眼鏡方法，其使用偏振濾波眼鏡 或快門眼鏡；以及裸眼方法，其使用透鏡的(lenticular)、視差擋板或不涉及眼鏡的類似 方法。在這些方法當中，考慮到與二維畫面顯示的兼容性，可期望的是，眼鏡方法在不遠的 未來將會變得廣泛用於家庭觀看。圖1圖示了使用快門眼睛觀看3D立體畫面背後的原理。在顯示器1上，按時間順序顯示下列畫面左眼畫面Li、右眼畫面R1、左眼畫面 L2、右眼畫面R2、左眼畫面L3、右眼畫面R3等，其中左眼畫面與右眼畫面交替顯示。同時，觀看3D立體畫面的用戶佩戴快門眼鏡2。以畫面的垂直同步(sync)信號形 式將sync信號提供給快門眼鏡2。快門眼鏡2可以包括對於左眼和右眼分別具有不同偏振 的液晶器件。液晶器件與sync信號同步地交替重複下列兩種快門操作左眼睜開、右眼閉 合；以及左眼閉合、右眼睜開。結果，只有右眼畫面被輸入到用戶的右眼，並且只有左眼畫面 被輸入到用戶的左眼。在左眼畫面和右眼畫面之間提供視差，並且作為具有視差的這些二 維畫面的結果，用戶能夠感覺3D立體畫面。考慮到觀看時舒適，在許多情況下，將提供給快門眼鏡2的sync信號通過紅外或 類似技術而進行無線發送。然而，利用紅外的通信具有很高的方向性，因此其具有當接收器 不再直接處於發射器前方時進入信號變得較弱的缺點。圖2圖示了所採用的用作紅外通信的發射器的紅外發射二極體的發射特性。在圖 2中，通過將基準強度(100% )取為直接處於紅外發射二極體前方(0° )的發射強度而示 出了發射特性。如圖2所示，發射二極體的信號強度在從10°到20°的範圍之外急劇地下降。一 旦超過30°，則幾乎接收不到信號。為此，如通過圖3中示例所示的那樣，可以想像的是，通過使用多個紅外發射二極 管來覆蓋用戶的觀看範圍。通常，取得顯示器1和觀看其上顯示的3D立體畫面的用戶的相對位置，以獲得如 同圖4中所示那樣的適當關係。換言之，將用於觀看3D立體畫面的適當用戶觀看範圍3取為如下的扇形區域該扇形區域的半徑L是顯示器1中屏幕的垂直長度1的三倍。從而，用戶觀看範圍3依賴於顯示器1的屏幕大小。由於大平板顯示器近來的數量 快速增長，用戶觀看範圍3的大小正在增大。為此，變得難以通過使用如圖3中所示的多個 紅外發射二極體來覆蓋用戶觀看範圍3。如果未可靠地接收到sync信號，則快門眼鏡2可 能不能與左右眼畫面同步地進行快門動作(shutter)。這種情形不僅可能阻止用戶正常地 觀看3D立體畫面，而且可能進一步導致用戶由於不規則的快門動作而感到不舒適。此外， 通過使用多個紅外發射二極體，存在發射側功耗增大這一額外問題。同時，當考慮接收側的快門眼鏡2通過電池無線接收sync信號並且使其獨立工作 時，需要儘可能地減小功耗，並且需要快門眼鏡2能夠經受長時間的使用。例如，在日本專利3270886號中，本申請人已經提出了如下的快門眼鏡在該快門 眼鏡中，在接收sync信號時，通過提供在活動周期以外的周期期間阻擋用於接收sync信號 的、對於接收器的功率供應的控制器而實現了低功耗。

發明內容
然而，在接收側的快門眼鏡2中，期望功耗的進一步降低。鑑於上述情形，期望提供被配置為能夠進一步降低功耗的信號接收裝置、快門眼 鏡和信號發送系統。根據本發明的一實施方式，可以進一步降低功耗。某些實施方式涉及用於將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步 信號進行同步的方法。所述快門眼鏡可以向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺。所述方法是 在快門眼鏡執行的。在本方法中，接收視頻同步信號。生成與所述視頻同步信號同步的自 定時信號。進入禁止所述視頻同步信號的接收的操作的低功率模式。基於所述自定時信號 控制快門操作。退出所述低功率模式，以使得能夠接收所述視頻同步信號。將所述自定時 信號與所述視頻同步信號重新同步。某些實施方式涉及用於將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步 信號進行同步的電路。所述快門眼鏡可以向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺。所述電路包 含接收器，其被配置為接收視頻同步信號。所述電路還包括定時發生器，其被配置為生成與 所述視頻同步信號同步的自定時信號。所述電路進一步包括控制器，其被配置為通過在所 述定時發生器將所述自定時信號與所述視頻同步信號同步之後禁止所述接收器，來切換所 述電路進入低功率模式；以及通過啟動所述接收器以使得所述定時發生器將所述自定時信 號與所述視頻同步信號重新同步，來切換所述電路離開低功率模式。某些實施方式涉及用於將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步 信號進行同步的方法。所述快門眼鏡可以向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺。所述方法是 在快門眼鏡執行的。在所述方法中，接收視頻同步信號。確定表示所述視頻同步信號的周 期的周期信息。基於所述周期信息，生成自定時信號。基於所述自定時信號，控制所述快門 操作。某些實施方式涉及用於將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步 信號進行同步的電路。所述快門眼鏡向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺。所述電路包含周 期信息分析器，其被配置為分析所述視頻同步信號，並且確定表示所述視頻同步信號的周期的周期信息。所述電路還包括自定時計數器，其被配置為接收所述周期信息，並且基於 所述周期信息生成自定時信號以控制所述快門操作。某些實施方式涉及用於將自定時信號與同步信號進行同步的方法。在本方法中， 接收同步信號。生成與所述同步信號同步的自定時信號。控制一電路進入禁止所述同步信 號的接收的操作的低功率模式。控制所述電路退出所述低功率模式，以使得能夠接收所述 同步信號。將所述自定時信號與所述同步信號重新同步。某些實施方式涉及用於將自定時信號與同步信號進行同步的電路。該電路包含接 收器，其被配置為接收同步信號。該電路還包含定時發生器，其被配置為生成與所述同步信 號同步的自定時信號。該電路進一步包含控制器，其被配置為通過在所述定時發生器將 所述自定時信號與所述同步信號同步之後禁止所述接收器，來切換所述電路進入低功率模 式；以及通過啟動所述接收器以使得所述定時發生器將所述自定時信號與所述同步信號重 新同步，來切換所述電路離開低功率模式。


圖1圖示了使用快門眼鏡觀看3D立體畫面背後的原理；圖2圖示了紅外發射二極體的發射特性；圖3圖示了用於覆蓋用戶觀看範圍的多個紅外發射二極體的布局；圖4圖示了用於觀看3D立體畫面的適當的用戶觀看範圍；圖5圖示已經應用了本發明第一實施方式的3D立體畫面觀看系統的示例性配 置；圖6圖示了從發送裝置發送的sync信號；圖7圖示了左/右畫面顯示和sync信號之間的關係；圖8是圖示圖5中所示的快門眼鏡的示例性配置的框圖；圖9說明確定單元的操作；圖10說明確定單元的操作；圖11說明周期計數；圖12說明周期計數；圖13說明周期計數；圖14說明周期信息的計算；圖15說明周期信息的計算；圖16說明周期信息存儲單元的操作；圖17說明周期信息存儲單元的操作；圖18說明周期信息存儲單元的操作；圖19說明自定時計數器的操作；圖20說明自定時計數器的操作；圖21說明自定時計數器的操作；圖22說明快門驅動器和快門單元的操作；圖23圖示晶體振蕩器的示例性溫度特性；圖24圖示sync信號和生成的定時信號；
圖25是說明定時信號生成處理的流程圖；圖26是說明另一定時信號生成處理的流程圖；圖27圖示周期信息存儲單元的另一示例性配置；圖28圖示圖27中所示的周期信息存儲單元中存儲的預設周期信息；圖29圖示已經應用了本發明第二實施方式的3D立體畫面觀看系統的示例性配 置；圖30圖示已經應用了本發明第三實施方式的3D立體畫面觀看系統的示例性配 置；以及圖31圖示已經應用了本發明第四實施方式的3D立體畫面觀看系統的示例性配置。
具體實施例方式圖5圖示已經應用了本發明第一實施方式的3D立體畫面觀看系統的示例性配置。在圖5中，3D立體畫面觀看系統11包括電視21、發送裝置22和快門眼鏡23。電視21接收外部提供的3D立體內容數據(即，3D立體畫面數據)，並且基於該3D 立體畫面數據，顯示用於促使用戶感覺3D立體畫面的2D畫面。更具體而言，電視21是交 替地顯示具有視差的左右眼畫面的IXD、PDP或類似的平板顯示器。應當理解，電視21接收 到的3D立體畫面數據的格式不具體受限。接收到的3D立體畫面數據的格式例如可以是 將左眼畫面和對應的右眼畫面作為一組進行存儲的格式、或者將2D畫面及其深度信息作 為一組進行存儲的格式。發送裝置22連接至電視21，其包括輸出紅外光線的紅外發射二極體。發送裝置22 使用紅外線將sync信號發送到快門眼鏡23。將sync信號從電視21提供至發送裝置22， 並且用於與左右眼畫面同步。快門眼鏡23包括用作信號接收裝置的功能。快門眼鏡23使用紅外線接收從發送 裝置22發送的sync信號，並且基於接收到的sync信號來控制液晶器件。通過基於sync 信號控制液晶器件，僅將右眼畫面輸入至用戶的右眼，並僅將左眼畫面輸入至用戶的左眼。 這樣，佩戴快門眼鏡23的用戶能夠感覺3D立體畫面。sync信號的描述圖6圖示從發送裝置22發送的sync信號。sync信號是顯示在電視21上的2D畫面的垂直sync信號。sync信號是具有周期 T(ms)的脈衝信號，其中在該周期T(ms)期間，信號在時間t(ms)內為低，否則為高。電視 21交替地顯示左眼畫面和右眼畫面，由此sync信號也是用於在左右眼畫面之間進行切換 的切換信號。這裡，在本實施方式中，採用120Hz作為電視21顯示2D畫面的幀速(即，顯示幀 速)。在這種情況下，左右眼畫面如圖7中所示那樣按照下列順序左眼畫面Li、右眼畫面 R1、左眼畫面L2、右眼畫面R2等，以大約8. 3ms的間隔交替顯示。另外，sync信號變為60Hz 脈衝信號，其中每單個周期T大約為16.7ms。將sync信號在每一周期期間的低(L)時間t 取為4ms。快門眼鏡23的示例性配置
圖8是圖示用作接收sync信號的信號接收裝置的快門眼鏡23的示例性配置的框 圖。快門眼鏡23包括接收器31、確定單元32、定時發生器33、開關34、快門驅動器35 和快門單元36。另外，定時發生器33包括振蕩器41、控制器42、周期信息分析器43、周期 信息存儲單元44和自定時計數器45。接收器31例如可實現為紅外通信模塊。接收器31使用紅外線接收從發送裝置22 發送的sync信號，並且將接收到的信號提供給確定單元32。接收器31在經由開關34被供 以電源電壓Vdd時進行工作。當開關34將電源電壓Vdd的供應切斷時，接收器31不工作。基於待接收的sync信號的周期T = 16. 7ms和L時間t = 4ms，確定單元32確定 接收到的sync信號是否有效。如果確定提供的sync信號是有效的sync信號，則確定單元 32將提供的sync信號提供給周期信息分析器43。相比之下，如果確定提供的sync信號不 是有效的sync信號，則確定單元32不把提供的sync信號提供給周期信息分析器43。這 樣，確定單元32用作噪聲濾波器，並且能夠防止下遊故障。這裡，確定單元32可以從快門眼鏡23內部的存儲器(未示出)獲取sync信號的 周期T = 16. 7ms和L時間t = 4ms,或者通過使用紅外通信接收來自發送裝置22的信息而 預先確定上述值。定時發生器33的振蕩器41例如可實現為晶體振蕩器。振蕩器41生成用作定時 發生器33內的工作基準的基準時鐘，並且將基準時鐘信息提供給定時發生器33的各種內 部組件。在本實施方式中，採用振蕩器41生成具有IMHz頻率的基準時鐘。控制器42通過將開關34接通或斷開，控制對於接收器31的功率供應。另外，在 開關34接通的同時，控制器42執行促使周期信息分析器43分析周期信息的控制。更具體而言，控制器42向開關34提供用於開啟對於接收器31的功率供應的開/ 關控制信號。隨後，控制器42將用於開始分析周期信息的分析開始指令提供給周期信息分 析器43。響應於分析開始指令，控制器42接收來自周期信息分析器43的、指示分析已結束 的分析結束通知。一旦獲取該通知，控制器42向開關34提供用於關閉對於接收器31的功 率供應的開/關控制信號。控制器42包括內部定時器42a，其測量在從周期信息分析器43獲取分析結束通知 之後的自定時周期。該自定時周期是如下這樣的時間段在該時間段期間，獨立於從發送裝 置22接收到的sync信號而驅動快門單元36的快門，並且其根據關於從發送裝置22接收 到的sync信號的可允許誤差而計算出。用於計算自定時周期的詳細方法將於稍後描述。一旦已經經過了內部定時器42a所測量的自定時周期，控制器42再次促使開啟對 於接收器31的功率供應，並且還促使周期信息分析器43分析周期信息。響應於來自控制器42的開/關控制信號，開關34將對於接收器31的電源電壓 Vdd的供給開啟或關斷。基於來自控制器42的分析開始指令，周期信息分析器43測量關於從確定單元32 提供的sync信號的周期信息和脈寬信息。更具體而言，周期信息分析器43通過基於基準時鐘保持計數，來測量從確定單元 32提供的sync信號的周期和脈寬。周期信息分析器43例如可實現為寄存器(S卩，觸發器)。 周期信息分析器43在將脈寬有關的測量結果以脈寬信息的形式提供給自定時計數器45的同時，將周期有關的測量結果以周期信息的形式提供給周期信息存儲單元44。這裡，周期信息分析器43通過測量128個周期的平均值，來獲取周期信息。表示 將128個周期進行平均的結果的周期信息由此含有整數部分和小數部分。在此情況下，周 期信息分析器43向周期信息存儲單元44提供包括整數部分和小數部分兩者在內的所有信 肩、ο同時，周期信息分析器43通過在周期測量期間測量sync信號中四個連續周期的 脈寬平均值，來獲取脈寬信息。然後周期信息分析器43向自定時計數器45提供僅含有平 均值測量結果的整數部分的脈寬信息。這是由於儘管脈寬信息如稍後所述那樣確定快門單 元36的打開時間，但是就精度而言，打開時間並非如周期信息那樣苛刻。通過如此在多個周期之上計算sync信號平均值的周期和脈寬、然後將結果提供 為周期信息和脈寬信息，變得可以吸收下列類型的誤差發送裝置22中振蕩器和快門眼鏡 23中振蕩器(即，振蕩器41)的偏差；惡化的通信質量所引起的進入信號波動；以及發送裝 置22的輸出單元以及快門眼鏡23的接收器31中的基於時間的波動。這裡，由於就精度而言，脈寬信息並非如同周期信息那樣苛刻，因此，系統可配置 為採用預設脈寬信息，而無需根據接收到的sync信號計算脈寬信息。換言之，可以省略脈 寬信息的測量。在測量周期信息和脈寬信息之後，周期信息分析器43將分析結束通知提供給控 制器42。同時，由於紅外通信如先前所述那樣具有很高的方向性，因此在來自發送裝置22 的進入信號中可能出現諸如閃爍(flickering)之類的現象。周期信息分析器43確定進入 信號中是否存在閃爍。如果在128個周期上存在單個脈衝閃爍，則儘管閃爍，仍然可以測量 周期和脈寬。相比之下，如果信號對於兩個連續脈衝不連續，或者如果在第一個周期和第 128個周期中出現閃爍，則平均值測量變得有問題，因此從頭重新開始測量。周期信息存儲單元44將從周期信息分析器43提供的周期信息轉換為自定時計數 器45可使用的值，並且將結果提供給自定時計數器45。更具體而言，周期信息存儲單元44 從提供自周期信息分析器43的整數部分和小數部分當中僅提取出周期信息的整數部分， 然後僅將該整數部分提供給自定時計數器45。然而，如果周期信息存儲單元44要連續地提 供周期信息的值的整數部分(即，相同整數值)，那麼丟棄的小數部分的量值變為誤差，這 在累積時可能變為很大的值。為此，周期信息存儲單元44將通過把周期信息轉換為使得小 數部分的誤差最小化的整數值所獲得的經校正的整數周期提供給自定時計數器45。基於從周期信息存儲單元44提供的經校正的整數周期以及從周期信息分析器43 提供的脈寬信息形式的脈寬，自定時計數器45生成與發送裝置22發送的sync信號一致的 定時信號。更具體而言，當根據基準時鐘的計數變為與經校正的整數周期和脈寬對應的數 字時，自定時計數器45通過切換高或低而生成定時信號。由此，生成的定時信號是用於驅動快門單元36的右眼快門37R和左眼快門37L的 信號，但右眼快門37R和左眼快門37L也應當交替地打開和關閉。為此，除了生成與sync信 號一致的定時信號之外，自定時計數器45還生成與sync信號相位異相180°的定時信號。 使用與發送裝置22發送的sync信號一致的定時信號，作為用於驅動(例如)右眼快門37R 的右眼定時信號，同時使用相位異相180°的定時信號，作為用於驅動左眼快門37L的左眼定時信號。可以通過邏輯電路或微處理器實現定時發生器33的控制器42、周期信息分析器 43、周期信息存儲單元44和自定時計數器45。基於從自定時計數器45提供的定時信號，快門驅動器35生成施加給快門單元36 的液晶器件的外加電壓。快門單元36包括右眼快門37R和左眼快門37L。右眼快門37R和左眼快門37L均 由在被賦予IOV到20V量級的外加電壓時進行工作的具有二極體端子的液晶器件來實現。 在本實施方式中，右眼快門37R和左眼快門37L均分別在快門驅動器35施加了 OV電位差 時打開，而在施加了 士 15V的電位差時關閉。在按照上述那樣配置的快門眼鏡23中，基於接收到的sync信號生成周期信息和 脈寬信息。然後基於生成的周期信息和脈寬信息生成定時信號。然後基於生成的定時信號 控制快門單元36的右眼快門37R和左眼快門37L的打開和關閉。換言之，快門眼鏡23使 用接收到的sync信號，作為用於再現相同定時信號的基礎，然後基於再現的定時信號來進 行快門操作。進而，快門眼鏡23基於自生(self-generated)的定時信號，在進行快門操作 的同時而切斷對於接收器31的功率供應。這樣，實現了減低的功耗，並且例如可以增大電 池電源的驅動時間。現在詳細描述快門眼鏡23的各種組件的操作。確定單元32的操作現在參考圖9和圖10，描述確定單元32的操作。圖9圖示發送裝置22輸出的sync信號、當接收與sync信號對應的信號時進入到 接收器31中的信號。取決於發送裝置22和快門眼鏡23的接收器31的相對位置，可能未以足夠的強度 接收到來自發送裝置22的紅外信號，並且可能在進入信號中出現閃爍(如圖9中所示)。 另外，接收器31也可能從其他的電子設備中拾取噪聲。如上所述，確定單元32基於應當接收到的sync信號的周期T = 16. 7ms和L時間 t = 4ms，確定進入的sync信號是否有效。換言之，當在根據周期T和L時間t的值不應當 發生變化的時候而在信號中看到對於高或低的改變時，確定單元32忽略作為噪聲影響或 類似因素的這種變化，並且不輸出至周期信息分析器43。結果，在來自確定單元32的輸出 信號中不產生在高或低周期期間發生的暫時信號變化。這樣，確定單元32用作消除噪聲的 噪聲濾波器，並且能夠防止下遊故障。這裡，進入信號中由於閃爍所導致的丟失的脈衝未被 恢復，而僅輸出至下遊的周期信息分析器43。周期信息分析器43的操作現在描述周期信息分析器43的操作。如先前所述，周期信息分析器43例如可以用寄存器來實現，並且基於基準時鐘來 測量從確定單元32提供的sync信號的周期和脈寬。另外，為了消除誤差和偏差，周期信息 分析器43測量作為在多個周期上所取得的平均值的周期和脈寬。寄存器位長的描述首先，將描述用於適當地測量作為128個周期的平均值的周期的周期信息分析器 43中的寄存器位長。由於要用IMHz參考時鐘測量eOHzsync信號的128個周期，因此可以使用下列等式計算出計數數目。16. 7ms 父128個周期/(1/1] 泡)= 2133333 (十進位)= 208D55(十六進位)換言之，考慮計數數目208D55(十六進位)，其表示08D55(十六進位)的每一數字 均包含4位，同時表示第一位數字2 (十六進位)包含2位。換言之，長度5X4+2 = 22位 的寄存器是優選的。同時，如下列等式給出的那樣，在測量作為4個周期上的平均值的脈寬時所使用 的寄存器的位長變為14位。41^\4個周期/(1/1] 泡)= 16000 (十進位)= 3E80 (十六進位 /14 位)如上所述，周期信息分析器43使用用於計算周期的22位寄存器以及用於計算脈 寬的14位寄存器，測量在128個周期上平均化的周期以及在4個周期上平均化的脈寬。周期計數的描述現在將描述由周期信息分析器43進行的周期計數。假設沒有閃爍或噪聲發生，則sync信號如圖11所示那樣變為具有固定周期T的 脈衝。從而，周期信息分析器43檢測sync信號中的每一下降沿，並且將對周期數計數的計 數器進行遞增。更具體而言，周期信息分析器43使用基準時鐘生成如下這樣的窗口 其寬度為周 期T的士 10%，並且以sync信號的每一下降沿為中心(如圖12所示)。一旦在窗口內檢測 到sync信號的下降沿，則周期信息分析器43遞增計數器。相比之下，當在窗口內未檢測到 sync信號的下降沿時，周期信息分析器43確定發生了閃爍，並且在窗口末尾遞增計數器。例如，如圖13所示，假設在測量周期計數時，脈衝由於第70個周期期間的閃爍而 丟失。在此情況下，雖然計數器在一旦檢測到第68個、第69個、第71個和第72個周期期 間的sync信號的下降沿時而遞增1，但是計數器在第70個周期期間的窗口末尾遞增1。以此方式，當在計數直至預定周期計數(即，128個周期)時僅在一個周期中發生 閃爍的時候，周期信息分析器43仿佛沒有發生閃爍那樣遞增計數器(即，周期計數)。相比之下，當連續兩次脈衝未在窗口內出現(即，當閃爍持續兩個或更多個周期 時)，周期信息分析器43確定通信質量已經糟糕地超出預期並且從頭重新開始周期計數。 另外，由於開始和結束點變得不確定，因此在第一個周期或第128個周期發生閃爍時精確 計數變得有問題。從而，在第一個周期或第128個周期期間在窗口內未檢測到下降沿的情 況下，周期信息分析器43也從頭重新開始周期計數。如上所述，周期信息分析器43確定sync信號中閃爍的存在或不存在。如果發生 單個脈衝閃爍，則只要在除了第一個周期或第128個周期以外的周期中發生閃爍，就可以 對周期進行計數。如果周期計數繼續，則可以計算出各周期的平均值。周期平均的描述接下來，將描述通過使用基準時鐘的計數在計數了 128個周期之後的周期平均值 的計算。
周期信息分析器43通過對寄存器中的計數值執行7位移位，計算128個周期的平 均值。換言之，在22位寄存器中，將高15位分配給整數部分，而將低7位分配給小數部分。 由於周期計數128是2的乘方，因此如果使用邏輯電路，則通過執行7位移位，可以容易地 計算出平均值。相比之下，將所累積的周期計數取為128(2的乘方)，這是因為這麼做允許 容易地計算出平均值。圖14圖示了用於由周期信息分析器43計算周期的22位寄存器51。在22位寄存器51中，將從Sl1到5115的寄存器的高15位分配給整數部分，而將從 5116到5122的寄存器的低7位分配給小數部分。在圖14中，字母a到ν表示從51工到5115 的寄存器中的各個值(0或1)。如先前所述，計數128個周期時的計數數目變為2133333(十進 制)=208D55(十六進位)·當以二進位表示時，2133333 (十進位)變為 1000001000110101010101 ( 二進位)。然後當以十六進位分別表示以二進位表示的整數部 分和小數部分時，這些值變為如圖15中同樣所示的下列值。整數部分=411A (十六進位/15位)小數部分=55 (十六進位/7位)周期信息分析器43將包括整數部分和小數部分在內的22位信息作為周期信息提 供給周期信息存儲單元44。脈寬平均的描述現在將描述脈寬的平均值的計算。在測量sync信號的周期的同時，周期信息分析器43通過使用14寄存器，測量四 個連續周期的信號的脈寬。如果脈衝測量期間在進入信號中出現閃爍或丟失脈衝時，那麼 周期信息分析器43將寄存器復位，並且重新開始計數。然後周期信息分析器43通過對寄存器中的計數值執行2位移位，計算在四個周期 上的脈寬平均值。換言之，由於周期計數4是2的乘方，因此類似於計算平均周期，可以通 過執行2位移位而容易地計算出脈寬的平均值。在14位寄存器中，高12位變為整數部分， 而低2位變為小數部分。周期信息分析器43然後僅將高12位整數部分作為脈寬信息提供 給自定時計數器45。當用IMHz基準時鐘測量4ms脈寬時，計數數目變為4ms/ (1/1ΜΗζ) = 4000 (十進位)=FAO (十六進位)例如，假設在周期測量期間，提供如下那樣的脈寬信號作為sync信號F9F、FA0、 S*、FA、FA1、FA2、FA1、FA0、FA1、.. .、FA2...。這裡，「丟失」表示由於閃爍而未觀察到脈 衝。在本示例中，使得周期信息分析器43在丟失脈衝之後，立即對寄存器中的四個連 續脈寬FA、FA1、FA2和FAl進行計數。在這種情況下，周期信息分析器43提供至自定時計 數器45的脈寬信息是FAl (四個脈寬的平均值)。這裡，例如，當在四個周期上測量平均值時，周期信息分析器43也可以添加條件， 如「各個脈寬當中的漂移在士4個時鐘內」。周期信息分析器43然後可以測量滿足所規定 條件的計數的平均值。這樣，即使根據四個周期的小樣本大小(small sample size)，也可以獲得可靠的脈寬測量結果。周期信息存儲單元44的操作現在參考圖16到圖18，描述周期信息存儲單元44的操作。周期信息存儲單元44取得從周期信息分析器43提供的周期信息，並且從其中包 含的整數部分和小數部分當中，僅將可由自定時計數器45計數的整數部分提供給自定時 計數器45。然而，如果要從周期信息分析器43連續地提供周期信息的整數部分，則丟棄的 小數部分的量值所產生的關於sync信號的誤差將會增大，並且影響快門操作。從而，周期信息存儲單元44將以下列方式針對小數部分的誤差所調節的經校正 的整數周期提供給自定時計數器45。當周期信息存儲單元44第一次將經校正的整數周期提供給自定時計數器45時， 周期信息存儲單元44將從周期信息分析器43提供的周期信息的整數部分(下文在適當地 情況下將其稱為原始整數部分)傳給自定時計數器45。如圖16中所示，直接將原始整數部 分作為第一回合經校正的整數周期傳給自定時計數器45，而不改變其值。另外，周期信息存儲單元44直接將從周期信息分析器43提供的周期信息的小數 部分(下文在適當的情況下將其稱為原始小數部分)作為第一回合小數部分進行存儲，而 不改變其值。在圖16到圖18中，從51到5122的寄存器中的值a到ν將括號中附帶的數 字置於右上方。這裡，字母a到ν表示在第η次傳遞經校正的整數周期後的值，這裡，用括 號中的數字表示η。隨後，當第二次提供經校正的整數周期時，周期信息存儲單元44首先將上面存儲 的第一回合小數部分加至原始小數部分(如圖17所示)。將第一回合小數部分與原始小數 部分所得到的總和存儲為第二回合小數部分。如果在將第一回合小數部分加至原始部分時產生了進位，則周期信息存儲單元44 將1加至原始整數部分，並將得到的值作為第二回合經校正的整數周期傳給自定時計數器 45。相比之下，如果在將第一回合小數部分加至原始小數部分時未產生進位，則周期信息存 儲單元44直接將原始整數部分作為第二回合經校正的整數周期傳給自定時計數器45，而 不改變其值。隨後，當第三次提供經校正的整數周期時，周期信息存儲單元44首先將上述存儲 的第二回合小數部分加至原始小數部分(如圖18所示)。第二回合小數部分和原始小數部 分所得到的總和作為第三回合小數部分而被存儲。如果在將第二回合小數部分加至原始小數部分時產生了進位，則周期信息存儲單 元44將1加至原始整數部分，並將得到的值作為第三回合經校正的整數周期傳給自定時計 數器45。相比之下，如果在將第二回合小數部分加至原始小數部分時未產生進位，則周期 信息存儲單元44直接將原始整數部分作為第三回合經校正的整數周期傳給自定時計數器 45，而不改變其值。此後，針對128個周期(即，直到第128個回合)重複類似的處理。從而，從周期信息存儲單元44提供給自定時計數器45的經校正的整數周期是下 列值之一原始整數部分加1的值，或者原始整數部分自身的值。小數部分加和128次，但是由於小數部分最初是除以128(S卩，經7位移位)的 數字，因此表示加和128次之後的小數部分的、從5116到5122的寄存器中的值ρ到ν變為0000000。現在給出使用特定數值的描述。考慮先前示例，假設在從周期信息分析器43提供的周期信息中，原始整數部分的 值是41IA (十六進位)，而原始小數部分的值是55 (十六進位)。在這種情況下，在第一回合中，周期信息存儲單元44直接將原始整數部分 411A(十六進位)作為第一回合經校正的整數周期提供給自定時計數器45。〈第一回合〉第一回合整數部分(經校正的整數周期)=411A(十六進位/15位)第一回合小數部分=55 (十六進位/7位)在第二回合中，周期信息存儲單元44將第一回合小數部分55 (十六進位/7位) 加至原始小數部分55 (十六進位/7位)。換言之，周期信息存儲單元44計算55 (十六進位 /7位)和55 (十六進位/7位)之和。計算55 (十六進位/7位)和55 (十六進位/7位)之和的結果是10101010 ( 二進 制/8位)，由此產生進位。從而，周期信息存儲單元44將1加至原始整數部分411A (十六 進位)以產生411B(十六進位)，並且將該結果作為第二回合經校正的整數周期傳給自定 時計數器45。另外，將上述值10101010 ( 二進位/8位)的低7位部分0101010 ( 二進位/7 位)或2A(十六進位)存儲為第二回合小數部分。〈第二回合〉第二回合整數部分(經校正的整數周期)=411B (十六進位/15位)第二回合小數部分=2A (十六進位/7位)在第三回合中，周期信息存儲單元44將第二回合小數部分2A(十六進位/7位) 加至原始小數部分55 (十六進位/7位)。換言之，周期信息存儲單元44計算2A (十六進位 /7位)和55 (十六進位/7位)之和。計算2A (十六進位/7位)和55 (十六進位/7位)之和的結果為7F (十六進位/7 位)，由此未產生進位。從而，周期信息存儲單元44直接將原始整數部分411A (十六進位) 作為第三回合經校正的整數部分傳給自定時計數器45。另外，將上述值7F(十六進位)存 儲為第三回合小數部分。〈第三回合〉第三回合整數部分(經校正的整數周期)=411A(十六進位/15位)第三回合小數部分=7F (十六進位/7位)此後，重複類似的處理直至第128回合。如果在傳遞第128回合經校正的整數周期後未從周期信息分析器43提供新的周 期信息，則周期信息存儲單元44使用當前存儲的周期信息，重複從第一回合到第128回合 的上述處理。自定時計數器45的操作現在將描述自定時計數器45的操作。自定時計數器45接收從周期信息存儲單元44提供的經校正的整數周期以及從周 期信息分析器43提供的作為脈寬信息的脈寬。基於上述信息，自定時計數器45生成用於 驅動快門單元36的右眼快門37R和左眼快門37L的定時信號。通過基於經校正的整數周期和脈寬來生成信號，自定時計數器45即使在進入的sync信號中出現噪聲或丟失脈衝時， 仍再現與sync信號相同的定時信號。圖19圖示發送裝置22輸出的sync信號以及自定時計數器45生成(S卩，再現) 的定時信號。自定時計數器45生成與sync信號同相的定時信號以及與sync信號異相180°的 定時信號。在本實施方式中，使用與sync信號同相的定時信號作為右眼定時信號，而使用 與sync信號異相180°的定時信號作為左眼定時信號。例如，考慮上述示例性數值，將經校正的整數周期411A、411B、411A、411B、 411B、...從周期信息存儲單元44傳給自定時計數器45。另外，從周期信息分析器43提供 表示值FAO (十六進位/12位)的脈寬信息。在這種情況下，自定時計數器45生成(即，再 現)的定時信號如同圖20中所示那樣。自定時計數器45使用圖20中所示的與sync信號同相的定時信號作為右眼定時 信號。另外，自定時計數器45如圖21中所示那樣，生成與右眼定時信號異相180°的定時 信號。該異相信號用作左眼定時信號。快門驅動器35和快門單元36的操作現在參考圖22，描述快門驅動器35和快門單元36的操作。將右眼定時信號和對應的180°異相左眼定時信號(如同圖22中所示的那些)從 自定時計數器45提供至快門驅動器35。這裡，右眼定時信號和左眼定時信號是LVTTL電平 信號。基於左眼定時信號，快門驅動器35控制向左眼液晶器件中的電極A及其對向電極 B所施加的電壓。換言之，對於左眼液晶器件的電極A，快門驅動器35重複如下的控制在左 眼定時信號的上升沿將電極設置為低電位(OV)，然後在下一上升沿返回到高電位(15V)。 另外，對於左眼液晶器件的電極B，快門驅動器35重複如下的控制在左眼定時信號的下降 沿將電極設置為高電位(15V)，然後在下一下降沿返回到低電位(OV)。實現左眼快門37L的液晶器件在施加了 OV的電位差時打開，而在施加了 士 15V的 電位差時關閉。因此，左眼快門37L如圖22中所示那樣重複地打開和關閉。左眼定時信號 的脈寬對應於左眼快門37L的打開時間。類似地，基於右眼定時信號，快門驅動器35控制向右眼液晶器件中的電極A及其 對向電極B所施加的電壓。換言之，對於右眼液晶器件的電極A，快門驅動器35重複如下的 控制在右眼定時信號的上升沿將電極設置為低電位(OV)，然後在下一上升沿返回到高電 位(15V)。另外，對於右眼液晶器件的電極B，快門驅動器35重複如下的控制在右眼定時 信號的下降沿將電極設置為高電位(15V)，然後在下一下降沿返回到低電平(OV)。實現右眼快門37R的液晶器件在施加了 OV的電位差時打開，而在施加了 士 15V的 電位差時關閉。因此，右眼快門37R如圖22中所示那樣重複地打開和關閉。右眼定時信號 的脈寬對應於右眼快門37R的打開時間。在對於左眼快門37L和右眼快門37R兩者的閉合狀態下，交替地反轉電極A和B 之間的極性，以便防止液晶器件的老化(burn in)。通過定時器42a的自定時周期的計算現在描述控制器42中的定時器42a所設置的自定時周期。
定時器42a設置的自定時周期是如下這樣的周期在其期間，對於接收器31的功 率供給被暫停，由此期望自定時周期儘可能長以便使得功率節省最大化。從而，可以使得自 定時周期為直到對於關於sync信號的誤差超過了可允許誤差範圍的閾值為止所持續的最 大時間長度，其中上述誤差是在生成與從發送裝置22發送的sync信號獨立的定時信號時 所產生的。由此，測量了在上述情形下直到這種誤差超過可允許範圍的時間。首先，考慮在生成與從發送裝置22發送的sync信號獨立的定時信號時所產生的 誤差。發送裝置22輸出的sync信號與快門眼鏡23內生成的IMHz基準時鐘是異步的。為 此，對於定時信號誤差有影響的可設想到的因素包括(1)發送裝置22處用於生成vsync 信號的振蕩器(即，晶體振蕩器)以及快門眼鏡23中的振蕩器41中的頻率偏差；以及(2) 當用參考時鐘測量時的士1時鐘誤差。現在描述第一因素(1)發送裝置22中用於生成vsync信號的振蕩器以及快門眼 鏡23中的振蕩器41中的頻率偏差。一批當前可用的典型晶體振蕩器包括具有(例如)不超過士20ppm、不超過 士50pm以及不超過士 IOOppm的頻率偏差的振蕩器。這裡，假設發送裝置22處的各個晶體 振蕩器和振蕩器41均具有士50ppm的頻率偏差。當一起取得兩個振蕩器的頻率偏差時， IOOpm的最大偏差是可能的。然而，如先前所述，由於快門眼鏡23通過內部產生的基準電路來測量sync信號的 周期，因此可以吸收晶體振蕩器的偏差中的波動。從而，可以保證忽略對於兩個振蕩器的組
合頻率偏差。然而，晶體振蕩器由於溫度變化也產生偏差。由於產生基準時鐘的晶體振蕩器也 是易受影響的，因此應當考慮溫度變化所引起的這種偏差。圖23圖示晶體振蕩器的示例性溫度特性。然而，注意，溫度特性根據如何驅動晶 體振蕩器而有所不同。在圖23中，針對溫度條件從0°C到70°的寬範圍示出了頻率偏差。然而，在要使 用快門眼鏡23的情形下，溫度不太可能在從0°C到70°C的全部範圍之上變化。從而，可以 將溫度變化的範圍限制到要使用快門眼鏡23的情形下的溫度變化範圍。由於可以將自定時周期期間溫度變化的考慮限制到要使用快門眼鏡23的情形下 溫度變化的考慮，因此例如考慮20°變化就足夠了。根據圖23所示的溫度變化，20°溫度 變化可產生5ppm的偏差(即，誤差)。現在描述第二因素(2)在用基準時鐘測量時的士 1時鐘誤差。在用IMHz基準時鐘測量128個周期(=(l/60Hz) X 128 = 2. Is)上的sync信號 所產生的誤差可以按照如下那樣計算(1/1ΜΗζ)/(2· Is) XlO6 = 0. 48ppm由此給出了 0. 48ppm的電位誤差。考慮到以上因素，可能產生5ppm+0. 48ppm = 5. 48ppm的總誤差。因此，測量直到誤差變為5. 48ppm為止的時間。在自定時周期的開始，發送裝置22輸出的sync信號和定時發生器33生成的定時 信號同相(如圖24所示)。一旦自定時周期開始，假設各信號逐漸變得異相。另外，假設相位失調(phase misalignment)的可允許範圍為4ms脈寬的士 10%。相位失調的該可允許 範圍是如下這樣的值其給出用於切換左右畫面之間定時的充足餘量(margin)。5. 48ppm的誤差針對sync信號的每個周期，對應於16. 7ms X 5. 48ppm = 0. 092 μ s 的相位失調。由於相位失調的可允許範圍是4ms脈寬的士 10%，因此在轉換為時間時，可允許 範圍變為4ms X 10%= 400 μ s從而，上面給出400 μ s/0. 092 μ s = 4347 個周期或換言之，在可允許範圍內仍然有相位失調，直到已經經過了 4347個周期為止。由於單個周期是16. 7ms (在60Hz處)，因此4347個周期X 16. 7ms = 72. 6s是等於4347個周期的時間量。上面由此證明了在不超過相位失調的可允許範圍的情況下，自定時操作的72. 6s 是可能的。因此，使得該值為控制器42的定時器42a作為自定時周期設置的值。通電時間的比例接下來，計算在快門眼鏡23中暫停對於接收器31的功率供應的時間比例。由於在測量周期信息和脈寬信息時將接收器31通電，因此，通電時間等於128個 周期。換言之，通電時間等於16. 7msX 128 = 2. 13s。另外，100ms是針對執行通電或斷 電控制的控制器42與實際通電或斷電之間的時間滯後的充裕估計。因此，總通電時間是 2.13s+200ms = 2. 33s。由於自定時周期為72. 6s，因此通電時間的比例變為2. 33s/(2. 33s+72. 6s) = 3. 1%上面由此證明接收器31通電的時間的比例僅為3. 1%。從而，快門眼鏡23可有助 於降低功耗。如果使用72. 6s自定時周期和2. 33s的通電時間重複地進行測量，則快門眼鏡23 可以以持續的通電時間的3. 比例進行工作。定時信號生成處理現在參考圖25所示的流程圖，描述在快門眼鏡23中執行的定時信號生成處理。作 為用戶操作用於指示快門眼鏡23開始工作的開始按鈕(未示出)或類似元件的結果而啟 動該處理。首先，在步驟Si，控制器42向開關34提供用於促使對於接收器31的功率供應開 啟的開/關控制信號。在步驟S2，控制器42向周期信息分析器43提供用於開始周期信息 的分析的分析開始指令。同步地執行步驟Sl和S2中的處理。在步驟S3，接收器31通過紅外開始接收從發送裝置22發送的同步信號。在步驟 S4，確定單元32確定從接收器31提供的sync信號是否有效，同時僅將確定為有效的sync 信號的信號輸出至下遊。這樣，確定單元32用作消除sync信號中的噪聲的噪聲濾波器。在步驟S5，基於來自控制器42的分析開始指令，周期信息分析器43開始測量 sync信號的周期信息和脈寬信息。為了消除誤差和偏差，周期信息分析器43測量作為128 個周期上的平均周期的sync信號的周期信息，並且測量作為4個周期上的平均脈寬的脈寬信息。這裡，也幾乎同步地執行步驟S3到S5中的處理。在步驟S6，周期信息分析器43確定是否要重新開始sync信號的周期信息和脈寬 信息的測量。更具體而言，由於在信號對於兩個連續脈衝而言不連續時或者在第一周期或 第128個周期中出現閃爍時，測量周期信息的平均值變得有問題，因此如果發生以上任何 一個情況，則應當從頭重新開始測量。從而，在步驟S6，周期信息分析器43確定信號對於兩 個連續脈衝而言是否不連續，並且確定在第一個周期或第128個周期中是否出現閃爍。如果在步驟S6確定應當重新開始測量，則處理返回到步驟Si，並且重複上述處理 的執行。換言之，再次將分析開始指令提供給周期信息分析器43，並且重新開始周期信息和 脈寬信息的測量。相比之下，如果在步驟S6確定可以在不重新開始的情況下繼續測量，則處理進入 到步驟S7,並且周期信息分析器43確定周期信息和脈寬信息的分析是否已經完成。如果在步驟S7確定周期信息和脈寬信息的分析尚未完成，則處理返回到步驟S6， 並且重複步驟S6及其後的處理。相比之下，如果在步驟S7確定周期信息和脈寬信息的分析已經完成，則處理進入 到步驟S8,並且周期信息分析器43提供分析結束通知、周期信息和脈寬信息。換言之，周期 信息分析器43將分析結束通知提供給控制器42，將周期信息提供給周期信息存儲單元44， 並且將脈寬信息提供給自定時計數器45。一旦被提供了分析結束通知，控制器42在步驟S9向開關34提供用於促使關閉對 於接收器31的功率供應的開/關控制信號。另外，在步驟S10，定時器42a開始自定時周期 的計數。在步驟S11，周期信息存儲單元44和自定時計數器45開始生成定時信號。換言 之，周期信息存儲單元44向自定時計數器45提供通過將周期信息的整數部分轉換為使得 小數部分的誤差最小化的整數值而獲得的經校正的整數周期。自定時計數器45然後基於 從周期信息存儲單元44提供的經校正的整數周期以及從周期信息分析器43提供的作為脈 寬信息的脈寬，而生成定時信號。此時，生成了兩個定時信號用於右眼快門37R的右眼定 時信號、以及用於左眼快門37L的180°異相左眼定時信號。在步驟S12，控制器42基於定時器42a的計數值，確定是否已經經過了自定時周 期。控制器42重複步驟S12中的處理，直到確定已經經過了自定時周期為止。在此時間期 間，持續地執行開始於步驟Sll的定時信號生成。如果在步驟S12確定已經經過了自定時周期，則處理返回到步驟Sl。這樣，再次執 行上述步驟Sl到S12中的處理。結果，重複如先前所述的2. 33s通電時間和72. 6s斷電時間(S卩，自定時周期)，並 且僅在快門眼鏡23的3. 1 %的總工作時間內將電源提供給接收器31。從而，相比於現有技 術，可以保證較長的斷電時間(即，自定時周期)，並且可以降低功耗。定時信號生成處理的修改上述定時信號生成處理是重複地進行周期信息和脈寬信息的測量這一示例。然 而，如果5. 48ppm的誤差是可允許的，則可以在已生成了定時信號一次之後，僅進行相位誘 導(phase entrainment)處理(即，相位同步處理)，而不重新測量128個周期上的平均值。 這樣，可以進一步減小通電時間。
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例如，假設在五個周期中完成了相位誘導，則可以按照如下那樣計算通電接收器 31的時間量(16. 7ms X 5 個周期)+200ms = 283. 5ms在這種情況下，上述通電時間變為快門眼鏡23的總工作時間的283. 5ms/ (283. 5ms+72. 6s) = 0. 39%。換言之，通過配置實施方式以在處理的二次迭代及其後中進行相位誘導，可以進 一步降低通電時間的比例。這樣進一步有助於降低功耗。現在參考圖26所示的流程圖，描述定時信號生成處理。在本示例中，在測量周期 信息和脈寬信息然後生成定時信號一次之後進行相位誘導。結果，可以在如下處理中進一 步減小通電時間的比例。圖26的步驟S21到S32中的處理分別與圖25的步驟Sl到S12中的處理類似，因 此省略了其進一步的描述。然而，在圖26中所示的定時信號生成處理中，如果在步驟S32確定已經經過了自 定時周期，則控制器42在步驟S33將促使開啟對於接收器31的功率供應的開/關控制信 號提供給開關34。這樣，如參考圖25所描述的那樣，接收器31開始接收sync信號，然後把 確定單元32確定為有效的sync信號提供給定時發生器33。隨後，在步驟S34，定時發生器33進行相位誘導，以便將sync信號和定時信號的相 位同步。在完成相位誘導後，處理返回到步驟S29，並且重複步驟S29到S34中的處理。可以由自定時計數器45進行這裡的相位誘導處理，或者可以在定時發生器33中 提供配置為進行相位誘導處理的分離相位誘導單元。如果由自定時計數器45進行相位誘 導，那麼還將從確定單元32提供的sync信號提供給自定時計數器45。如上所述，根據圖26中的定時信號生成處理，可以在第128個周期後將通電時間 的比例減小至0. 39%，從而進一步有助於降低功耗。根據上述快門眼鏡23，確定單元32消除噪聲，並且周期信息分析器43測量從被 確定為包括閃爍的信號中恢復的波形的周期和脈寬。這樣，即使在發送裝置22和快門眼鏡 23之間糟糕的通信質量的情形下，也可以從發送裝置22獲得周期信息。進而，由於周期信息分析器43測量sync信號的周期和脈寬作為多個周期上取得 的平均值，因此發送裝置22和快門眼鏡23中的振蕩器的偏差、惡化的通信質量所引起的進 入信號波動、和發送裝置22的輸出單元以及快門眼鏡23的接收器31中的基於時間的波動 都可以得到吸收。結果，可以將便宜的晶體振蕩器實施為振蕩器41。自定時計數器45基於從周期信息存儲單元44提供的經校正的整數周期以及從周 期信息分析器43提供的作為脈寬信息的脈寬，生成定時信號。可以利用極小規模邏輯電路 實現這種定時信號生成，並且可以實施諸如小規模專用集成電路(ASIC)、便宜的現場可編 程門陣列(FPGA)或複雜的可編程邏輯器件(CPLD)之類的器件。此外，如先前所述，由於使得接收器31的通電時間的比例非常小，因此未從發送 裝置22接收到sync信號的時間比例增大，由此本實施方式更不易於受到糟糕通信質量的影響。根據上述優點，快門眼鏡23即使在糟糕通信質量的情形下(如，當在用戶觀看範 圍中接收到的sync信號中出現閃爍時)，也能夠比現有技術的快門眼鏡更可靠地執行快門操作。應當理解，在實踐中，例如，從發送裝置22發送的sync信號的頻率不限於諸如 50Hz,59. 94Hz和60Hz之類的幾個值。從而，可以以預設周期信息的形式，預先存儲期望接 收到的sync信號的周期信息。然後，代之使用根據進入信號而測量的周期信息本身，可以 從預先存儲的多個預設周期信息當中選擇對應於測量的周期信息的預設周期信息。然後可 以從所選的預設周期信息中生成經校正的整數周期並且將其提供用於定時信號生成。圖27是圖示在預先存儲的預設周期信息用於提供經校正的整數周期的情況下周 期信息存儲單元44A的配置的框圖。周期信息存儲單元44A包括選擇器61和經校正的整數周期計算單元62。選擇器61預先存儲多個預設的周期信息。更具體而言，選擇器61存儲50Hz、 59. 94Hz、60Hz、120Hz和240Hz預設周期信息。類似地，預設周期信息包含15位整數部分和 7位小數部分。選擇器61從多個預設的周期信息中選擇與從周期信息分析器43提供的周 期信息最接近的預設周期信息，然後將所選信息提供給經校正的整數周期計算單元62。這裡，選擇器61也可以選擇「測量值」選項。當選擇「測量值」時，將從周期信息 分析器43提供的周期信息直接提供給經校正的整數周期計算單元62。在這種情況下，周期 信息存儲單元44A進行與先前所述的周期信息存儲單元44相同的處理。與先前所述的周期信息存儲單元44類似地，經校正的整數周期計算單元62通過 將從選擇器61提供的預設周期信息轉換為使小數部分的誤差最小化的整數值來計算經校 正的整數周期，然後將經校正的整數周期提供給自定時計數器45。圖28圖示選擇器61預先存儲的各種預設周期信息的示例性整數部分。選擇器61存儲值4E20 (十六進位)，作為對應於50Hz vsync頻率的預設周期信息 的整數部分。另外，選擇器61存儲值412B (十六進位)，作為對應於59. 94Hz vsync頻率的 預設周期信息的整數部分。類似地，選擇器61存儲值411A(十六進位)、208D (十六進位) 和1046 (十六進位)，作為分別與60Hz、120Hz和240Hz vsync頻率對應的預設周期信息的 整數部分。儘管在圖28中未示出，但選擇器61類似地存儲與50Hz、59. 94Hz、60Hz、120Hz和 240Hz vsync頻率對應的預設周期信息的小數部分。現在針對使用預設周期信息生成定時信號的情況，計算定時器42a所設置的自定 時周期。假設將均具有頻率偏差士20ppm的晶體振蕩器實施為發送裝置22處的振蕩器以 及振蕩器41。在這種情況下，當一起取得兩個振蕩器的頻率偏差時，40ppm的最大偏差是可 能的。另外，與上述實施方式類似地，假設相位失調的可允許範圍是400 μ S。考慮上述假設，定時信號每個周期的失調變為16. 7ms X 40ppm = 0. 668 μ s從而，直到到達相位失調的可允許範圍的400μ s限制為止的時間是400 μ s/0. 668 μ s = 598 個周期598 個周期 X 16. 7ms = 9. 9s以上由此證明9.9s自定時操作是可能的，並且證明可以在定時器42a中設置
由於考慮兩個振蕩器的頻率偏差，因此自定時周期變得比直接使用實際測量的周 期信息時的情況下的自定時周期更短。然而，相比於現有技術，接收器31的通電時間的比 例仍可以顯著地降低。其他實施方式本發明的實施方式不限於上述各實施方式，而是在不脫離本發明的範圍和精神的 情況下可以進行各種變化。例如，在上述實施方式中，發送裝置22和快門眼鏡23通過紅外線進行通信，但是 使用無線電頻率波的通信也是可以的。在實施無線電用於發送裝置22和快門眼鏡23之 間的通信的情況下，所採用的頻段例如可以是用於汽車的無鑰匙進入(keyless entry)的 300MHz，或者是用於無繩電話或類似設備的2. 4GHz。如先前所述，由於利用紅外線的通信是非常有方向性的，因此通信質量的潛在惡 化是關注點。相比之下，儘管部分地依賴於天線形狀，但是利用無線電的通信具有比紅外更 寬的通信範圍，因此可以改善通信質量。另一方面，利用無線電的通信就功耗而言具有比紅 外差的這一缺點。然而，由於通電時間的比例較低(如上所述)，因此快門眼鏡23在使用無 線電通信時仍可長時間段使用。以不同方式來說，通過進行先前所述的定時信號生成處理， 變得可以實施就功耗而言比紅外更差的無線電波通信。此外，在上述實施方式中，與電視21分離地提供發送裝置22，並且將發送裝置22 連接至電視21。然而，發送裝置22也可以內置於電視21作為其一個組件。進一步，發送裝置22和快門眼鏡23之間的通信也可以是有線的(而不是無線 的)。本發明的第二實施方式圖29圖示已經應用了本發明第二實施方式並且被配置為使得針對前128個周期 以有線方式發送sync信號的3D立體畫面觀看系統。圖29中的3D立體畫面觀看系統101包括電視111、快門眼鏡112以及發送sync 信號的有線線纜113。圖5所示的發送裝置22的功能內置於電視111中。電視111將前128個周期的 sync信號經由有線線纜113發送到快門眼鏡112。快門眼鏡112經由有線線纜113接收前 128個周期的sync信號。一旦已經發送和接收了前128個周期的sync信號，快門眼鏡112 就與有線線纜113斷開。在所有其他方面，電視111與圖5中所示的電視21類似，並且快 門眼鏡112與圖5中所示的快門眼鏡23類似。作為上述的結果，針對前128個周期通過有 線連接來接收sync信號，因此變得可以可靠地接收sync信號。本發明的第三實施方式圖30圖示已經應用了本發明第三實施方式的3D立體畫面觀看系統。圖30中所示的3D立體畫面觀看系統121包括電視21、支架(cradle) 131、連接線 纜132和快門眼鏡133。支架131包括與圖5中所示的發送裝置22的功能類似的功能，並且通過連接線纜 132而連接到電視21。另外，快門眼鏡133可以布置在支架131之上。當快門眼鏡133布 置在支架131之上時，支架131上的觸點141a和141b進行與快門眼鏡133上的觸點141c 和141d的電連接。
支架131經由連接線纜132從電視21獲取sync信號，並且經由觸點141a和141b 將sync信號發送到在支架131上布置的快門眼鏡133。另外，支架131包括用於對其上布 置的快門眼鏡133的內部電池進行充電的功能。此外，當快門眼鏡133未置於支架131上時，與發送裝置22類似地，支架131能夠 無線地將sync信號發送到快門眼鏡133。當將快門眼鏡133置於支架131上時，經由觸點141c和141d接收sync信號，同 時也對內部電池充電。當未置於支架131上時，快門眼鏡133無線地接收sync信號。在所 有其他方面，支架131與圖5中所示的發送裝置22類似，並且快門眼鏡133與圖5中所示 的快門眼鏡23類似。考慮到以此方式配置的3D立體畫面觀看系統121，使用的下列模式是可能的。例如當未觀看3D立體畫面時，用戶將移除快門眼鏡133並且將快門眼鏡133放置 在某個地點。相比之下，當用戶要觀看3D立體畫面時，他/她通常做些準備，如回放記錄了 3D立體畫面內容的BD-ROM或類似光碟。因此，在用戶未觀看3D立體畫面時，他/她可以將快門眼鏡133布置在支架131 上。然後，用戶執行操作來回放3D立體畫面內容，並且緊接在顯示3D立體畫面內容之前， 用戶從支架131取得快門眼鏡133，並且將快門眼鏡133戴上。使用的上述模式是用戶觀看內容時通常執行的動作，因此對於用戶來說不太可能 感覺麻煩。在這種情況下，快門眼鏡133經由141a和141b，通過有線連接從支架131獲取 sync信號，直到測量了前128個周期的sync信號的周期信息和脈寬信息為止。如先前所 述那樣，測量前128個周期的sync信號的周期信息和脈寬信息所涉及的時間量是很短的 2. 13s,由此執行預備操作所花費的時間對於測量而言是足夠充分的。在前128個周期之 後，快門眼鏡133僅在相位誘導期間與支架131無線地通信。這樣，針對前128個周期通過 有線連接接收到了 sync信號，因此變得可以可靠地接收到sync信號。這裡，也可以在開始接收sync信號時使得開始快門眼鏡133中周期信息和脈寬信 息的測量。本發明的第四實施方式圖31圖示已經應用了本發明第四實施方式的3D立體畫面觀看系統。圖31中所示的3D立體畫面觀看系統151包括與圖5中所示的第一實施方式相同 的電視21、發送裝置22和快門眼鏡23，以及回放裝置161。在第一實施方式中，電視21將sync信號提供給發送裝置22。相比之下，在圖31 中所示的3D立體畫面觀看系統151中，回放裝置161將sync信號提供給發送裝置22。回放裝置161向電視21提供基於3D立體畫面數據的用於左右眼畫面的2D畫面 數據。另外，回放裝置161還向發送裝置22提供sync信號。回放裝置161例如可以是記 錄回放裝置、個人計算機(PC)或回放硬碟或光碟上記錄的內容的類似裝置。根據圖31中所示的3D立體畫面觀看系統151，作為電視21採用的電視可以是這 樣的現有電視其既未配備有顯示基於3D立體畫面數據的左右眼畫面的功能，也未配備有 輸出sync信號的功能。用於處理已經超過了可允許範圍的相位失調的方法
在上述實施方式中，利用假設為4ms脈寬的士 10% (或換言之，400μ s)的相位失 調的可允許範圍而確定自定時周期。現在將描述處理相位失調已經超過了可允許範圍並且 假設自定時周期已經結束的情況的方法。相位失調例如在發生突然和未預料到的溫度變化時可能超過可允許範圍。在這種 情況下，可能錯誤地設置自定時周期，並且斷電時間可能變得比先前所述的設置值更長。另 外，當相位失調超過可允許範圍時，定時信號不再與電視21上顯示的3D立體畫面同步，並 且用戶可能不再能夠感覺3D的畫面。這些情況例如可以通過下列方法來處理。第一種方法涉及將直至那點的周期信息和脈寬信息進行復位(即，刪除)，並通過 周期信息分析器43來重新分析周期信息和脈寬信息。換言之，第一種方法涉及從使用圖26 所示的相位誘導的定時信號生成處理切換到圖25中所示的定時信號生成處理。第二種方法涉及除了預設周期信息之外，還預先將預設脈寬信息存儲在圖27中 所示的周期信息存儲單元44A中。然而在不測量進入sync信號的情況下使用預設信息生 成定時信號。例如，可以將自定時周期結束後再次接收到的sync信號提供給自定時計數器45。 在自定時計數器45中，在提供的sync信號與自定時計數器45生成的定時信號之間檢測到 相位差。然後將相位差檢測結果提供給周期信息分析器43。如果所提供的相位差超過已預 先存儲的相位差的可允許範圍，則周期信息分析器43提供在第一次測量周期信息時所選 擇的預設周期信息以及其對應的預設脈寬信息。第二種方法具有如下優點其恢復正常操作快了由於未重新測量所節省的時間量。除了用於處理自定時周期已結束後的相位失調的上述第一和第二方法之外，也可 以在快門眼鏡23上提供用戶可操作按鈕(或開關)，以使得當用戶操作開關時，進行上述第 一或第二方法。當相位失調很大時，用戶可能不再能夠感覺3D的3D立體畫面，或者體驗不 舒服的感覺。在這些情況下，快門眼鏡23進行第一或第二方法作為用戶操作按鈕的結果。 從而，用戶變得可以隨意發出用於重新生成定時信號的指令，而與相位失調的可允許範圍 無關。另外，也可以在快門眼鏡中提供用於檢測快門眼鏡23的傾斜的三軸傳感器 (three-axis sensor)，以便在快門眼鏡23呈現至少預定傾斜量時，使得周期信息分析器 43開始測量周期信息和脈寬信息。在這種情況下，用戶例如能夠通過傾斜他/她的頭部而 發出重新生成定時信號的指令，從而改善可使用性。在本說明書中，流程圖中所述的步驟顯然可表示以遵照這裡所述順序的時間順序 所進行的處理。然而，應當理解，也可以並行或單獨地執行所述步驟，而不以時間順序來處理。在本說明書中，採用系統來表示多個器件所組成的裝置的整體。本申請包含與2009年5月25日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP 2009-125250中公開的主題有關的主題，將其全部內容通過引用的方式合併在此。本領域技術人員應當理解，依據設計要求和其他因素，可出現各種修改、組合、部 分組合和變更，只要其在所附權利要求書及其等效物的範圍內即可。
權利要求
一種將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步信號進行同步的方法，所述快門眼鏡向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺，所述方法是在快門眼鏡執行的，所述方法包含接收所述視頻同步信號；生成與所述視頻同步信號同步的自定時信號；進入禁止所述視頻同步信號的接收的操作的低功率模式；基於所述自定時信號控制快門操作；退出所述低功率模式，以使得能夠接收所述視頻同步信號；以及將所述自定時信號與所述視頻同步信號重新同步。
2.如權利要求1所述的方法，其中，經由無線通信接收所述視頻同步信號。
3.如權利要求1所述的方法，其中，進入低功率模式包含將電源與配置為接收所述視 頻同步信號的接收器斷開。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述視頻同步信號具有與視頻的所顯示的幀的周 期對應的周期。
5.如權利要求1所述的方法，進一步包含通過在如下操作之間交替而基於所述自定時信號執行所述快門操作 在防止光線通過快門眼鏡而傳遞至佩戴者右眼的同時，使得光線能夠通過快門眼鏡而 傳遞至佩戴者左眼；和在防止光線通過快門眼鏡而傳遞至佩戴者左眼的同時，使得光線能夠通過快門眼鏡而 傳遞至佩戴者右眼。
6.如權利要求1所述的方法，其中，在與所述視頻同步信號獨立地控制快門操作的自 定時周期內，控制快門眼鏡處於操作的低功率模式。
7.如權利要求6所述的方法，其中，將所述自定時周期選擇為小於一閾值。
8.如權利要求1所述的方法，進一步包含 接收來自人的輸入；以及響應於接收所述輸入，退出低功率模式，並且將所述自定時信號與所述視頻同步信號 重新同步。
9.如權利要求1所述的方法，進一步包含確定表示所述視頻同步信號的周期的周期信息；以及 基於所述周期信息，生成所述自定時信號。
10.一種將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步信號進行同步的電 路，所述快門眼鏡向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺，所述電路包含接收器，其被配置為接收視頻同步信號；定時發生器，其被配置為生成與所述視頻同步信號同步的自定時信號；以及 控制器，其被配置為通過在所述定時發生器將所述自定時信號與所述視頻同步信號同步之後禁止所述接 收器，來切換所述電路進入低功率模式；以及通過啟動所述接收器以使得所述定時發生器將所述自定時信號與所述視頻同步信號 重新同步，來切換所述電路離開低功率模式。
11.如權利要求10所述的電路，其中，經由無線通信接收所述視頻同步信號。
12.如權利要求10所述的電路，其中，所述接收器被配置為接收紅外信號。
13.如權利要求10所述的電路，進一步包含開關，其耦合至所述控制器以接收促使該開關將電源與所述接收器斷開的信號。
14.如權利要求10所述的電路，其中，所述視頻同步信號具有與視頻的所顯示的幀的 周期對應的周期。
15.如權利要求10所述的電路，進一步包含快門驅動器，其基於所述自定時信號驅動快門操作以便在如下操作之間進行交替在防止光線通過快門眼鏡而傳遞至佩戴者右眼的同時，使得光線能夠通過快門眼鏡而 傳遞至佩戴者左眼；和在防止光線通過快門眼鏡而傳遞至佩戴者左眼的同時，使得光線能夠通過快門眼鏡而 傳遞至佩戴者右眼。
16.如權利要求10所述的電路，其中，所述控制器被配置為在與所述視頻同步信號獨 立地控制快門操作的自定時周期內，控制快門眼鏡處於操作的低功率模式。
17.如權利要求16所述的電路，其中，將所述自定時周期選擇為小於一閾值。
18.如權利要求10所述的電路，進一步包含周期信息分析器，其被配置為分析所述視 頻同步信號，並且確定表示所述視頻同步信號的周期的周期信息。
19.如權利要求10所述的電路，進一步包含自定時計數器，其被配置為接收所述周期信息，並且基於所述周期信息生成自定時信 號以控制所述快門操作。
20.一種將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步信號進行同步的方 法，所述快門眼鏡向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺，所述方法是在快門眼鏡執行的，所述 方法包含接收所述視頻同步信號；確定表示所述視頻同步信號的周期的周期信息；基於所述周期信息，生成自定時信號；以及基於所述自定時信號，控制所述快門操作。
21.如權利要求20所述的方法，其中，經由無線通信接收所述視頻同步信號。
22.如權利要求20所述的方法，其中，通過將所述視頻同步信號的多個測量的周期進 行平均來確定所述周期信息。
23.如權利要求20所述的方法，進一步包含確定表示所述視頻同步信號的脈寬的脈 寬信息，其中，基於所述脈寬信息生成所述自定時信號。
24.如權利要求20所述的方法，進一步包含確定所述視頻同步信號是否有效；以及如果所述視頻同步信號有效，則將所述視頻同步信號提供給周期信息分析器。
25.如權利要求20所述的方法，進一步包含響應於確定所述周期信息，禁止所述視頻同步信號的接收。
26.一種將快門眼鏡的快門操作與用於所顯示的視頻的視頻同步信號進行同步的電 路，所述快門眼鏡向佩戴者提供觀看三維視頻的感覺，所述電路包含周期信息分析器，其被配置為分析所述視頻同步信號，並且確定表示所述視頻同步信 號的周期的周期信息；以及自定時計數器，其被配置為接收所述周期信息，並且基於所述周期信息生成自定時信 號以控制所述快門操作。
27.如權利要求26所述的電路，進一步包含接收器，其被配置為經由無線通信接收所 述視頻同步信號。
28.如權利要求26所述的電路，進一步包含控制器，其被配置為使用用於確定自定時 周期何時到期的定時器來控制所述周期信息分析器。
29.如權利要求26所述的電路，其中，該電路進一步被配置為確定表示所述視頻同步 信號的脈寬的脈寬信息，並且基於所述脈寬信息生成所述自定時信號。
30.如權利要求26所述的電路，進一步包含周期信息存儲單元，其被配置為存儲所述 周期信息，並且向所述自定時計數器提供所述周期信息。
31.一種將自定時信號與同步信號進行同步的方法，該方法包含 接收所述同步信號；生成與所述同步信號同步的自定時信號； 控制一電路進入禁止所述同步信號的接收的操作的低功率模式； 控制所述電路退出所述低功率模式，以使得能夠接收所述同步信號；以及 將所述自定時信號與所述同步信號重新同步。
32.如權利要求31所述的方法，其中，經由無線通信接收所述同步信號。
33.如權利要求31所述的方法，其中，進入低功率模式包含將電源與配置為接收所述 同步信號的接收器斷開。
34.如權利要求31所述的方法，其中，所述同步信號是具有與視頻的所顯示的幀的周 期對應的周期的視頻同步信號。
35.如權利要求31所述的方法，其中，在與所述同步信號獨立地控制所述電路的操作 的自定時周期內，控制所述電路處於操作的低功率模式。
36.如權利要求35所述的方法，其中，將所述自定時周期選擇為小於一閾值。
37.如權利要求31所述的方法，進一步包含 接收來自人的輸入；以及響應於接收所述輸入，退出低功率模式，並且將所述自定時信號與所述同步信號重新 同步。
38.如權利要求31所述的方法，進一步包含 確定表示所述同步信號的周期的周期信息；以及 基於所述周期信息，生成所述自定時信號。
39.一種將自定時信號與同步信號進行同步的電路，該電路包含 接收器，其被配置為接收所述同步信號；定時發生器，其被配置為生成與所述同步信號同步的自定時信號；以及 控制器，其被配置為通過在所述定時發生器將所述自定時信號與所述同步信號進行同步之後禁止所述接 收器，來切換所述電路進入低功率模式；以及通過啟動所述接收器以使得所述定時發生器將所述自定時信號與所述同步信號重新 同步，來切換所述電路離開低功率模式。
40.如權利要求39所述的電路，其中，經由無線通信接收所述同步信號。
41.如權利要求40所述的電路，其中，所述接收器被配置為接收紅外信號。
42.如權利要求39所述的電路，進一步包含開關，其耦合至所述控制器以接收促使該開關將電源與所述接收器斷開的信號。
43.如權利要求39所述的電路，其中，所述同步信號是具有與視頻的所顯示的幀的周 期對應的周期的視頻同步信號。
44.如權利要求39所述的電路，其中，所述控制器被配置為在與所述同步信號獨立地 控制所述電路的操作的自定時周期內，控制所述電路處於操作的低功率模式。
45.如權利要求44所述的電路，其中，將所述自定時周期選擇為小於一閾值。
46.如權利要求39所述的電路，進一步包含周期信息分析器，其被配置為分析所述同 步信號，並且確定表示所述同步信號的周期的周期信息。
47.如權利要求39所述的電路，進一步包含自定時計數器，其被配置為接收所述周期信息，並且基於所述周期信息生成自定時信 號以控制所述電路的操作。
全文摘要
在此公開了使得用戶能夠使用快門眼鏡觀看3D視頻的電路和方法。所述快門眼鏡可以無線地接收視頻同步信號以便將快門操作的定時與所顯示的視頻的定時同步。可以基於視頻同步信號的測量周期生成自定時信號。可以進入禁止所述視頻同步信號的接收的操作的低功率模式，並且基於所述自定時信號控制快門操作。
文檔編號G02B27/22GK101900885SQ20101018311
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月18日 優先權日2009年5月25日
發明者仁紙勉, 千葉淳弘, 吉藤一成, 大橋功 申請人:索尼公司