快門式3d眼鏡的同步系統及方法

2023-07-27 05:12:21 2

專利名稱：快門式3d眼鏡的同步系統及方法
技術領域：
本發明涉及快門式3D眼鏡，尤其涉及快門式3D眼鏡的同步系統及方法， 屬於3D顯示技術領域。
背景技術：
人類之所以能夠看到立體的景物，是因為我們的雙眼可以各自獨立地看 景物，也就是左眼只能看到左眼的景物，而右眼只能看到右眼的景物。由於人類左右兩眼有 間距，造成兩眼的視角有些細微的差別，而這樣的差別會讓兩眼獨自看到的景物有一點點 的位移。而左眼與右眼圖像的差異稱為視差，人類的大腦很巧妙地將兩眼的圖像融合，在大 腦中產生出有空間感的立體視覺效果。基於上述原理，要讓平面的屏幕產生出立體效果，就要讓兩隻眼睛雖然看著同一 個屏幕，但卻要看到略有偏差的兩個不同畫面。上述設想如何實現呢？現有技術中一個比 較先進的方案就是「主動式快門眼鏡」技術。主動式快門眼鏡的原理如下屏幕會先顯示給 左眼觀看的畫面，這時快門式眼鏡會同步地將觀眾的右眼遮住，相當於給右眼戴上一個黑 眼罩。接著，屏幕會快速切換到給右眼觀看的畫面，這時快門式眼鏡會切轉成將觀眾的左眼 遮住。這個切換過程交替得非常迅速，每秒可以達到120次甚至更多，因此對人眼來說是 無法察覺出這個左右轉換的。主動式快門眼鏡技術的優點在於它的殘影少，價格可以接受，而且不論是電視、電 腦屏幕還是投影機，只要更新頻率能達到要求，就能導入這項技術。由於對電視和電腦屏 幕的生產商來說，將現有的技術改裝成能支持主動式快門眼鏡是切實可行的，所以現在市 面上大部份即將上市的3D顯示系統，包括索尼、松下、三星等廠商的電視機，以及NVIDIA 的3D眼鏡和部分的立體影院，都可以看到主動式快門眼鏡的技術軌跡。為了實現主動式快門眼鏡將觀眾的左右眼輪流遮擋的功能，通常3D眼鏡會用一 層液晶層來達到上面所說的遮住左眼或右眼的「眼罩」功能，這層液晶不通電時是透明的， 通電之後就會變黑色。通過電路對液晶眼鏡左右鏡片電源開、關的控制，使其中一個鏡片接 通電源從而控制該鏡片全黑，以便遮住觀眾的一隻眼睛，使另一個鏡片斷開電源從而控制 該鏡片為透明，以便另一隻眼看到其該看到的圖像，並且左右鏡片按規定的頻率進行切換。 在上述技術方案中，如果3D眼鏡快門的開合與左右圖像不完全同步，則有可能出現左眼能 看到右眼的景物，而右眼也能看到左眼景物的串擾現象，這樣不但3D效果難以達到，還會 出現模糊、重影，破壞觀看的舒適感，所以3D眼鏡和顯示終端(電影屏幕、電視、電腦等)之間 的完全同步對主動式快門3D眼鏡來說是十分關鍵的技術。

發明內容
本發明的目的在於提供一種快門式3D眼鏡的同步系統及方法，使3D眼鏡與顯示終端 (電影屏幕、電視、電腦等)能實現完全同步，達到良好的3D立體顯示效果。本發明的目的通過以下技術方案予以實現
一種快門式3D眼鏡的同步系統，包括圖像切換狀態採集裝置、快門式3D眼鏡，所述圖 像切換狀態採集裝置包括讀取切換狀態模塊41、第一 RF收發模塊42、第一主控制器43，所述讀取切換狀態模塊41讀取當前播放圖像的切換狀態信號，切換狀態信號包括是左圖像 還是右圖像以及此圖像切換已經經過的時間，讀取切換狀態模塊41將切換狀態信號輸入 所述第一主控制器43，第一主控制器43讀取切換狀態信號並打包成控制信號，所述第一 RF 收發模塊42與第一主控制器43相連，第一 RF收發模塊42用於接收快門式3D眼鏡發送的 數據請求，以及向快門式3D眼鏡發送所述控制信號；所述快門式3D眼鏡包括液晶眼鏡片 31、第二主控制器32、第二 RF收發模塊33、DC/DC升壓模塊34、電源35，所述電源35給第 二主控制器32、DC/DC升壓模塊34供電，DC/DC升壓模塊34將電源35升壓後給液晶眼鏡 片31供電，所述第二 RF收發模塊33根據第二主控制器32的命令向圖像切換狀態採集裝 置發送一個數據請求，並且接收圖像切換狀態採集裝置發送回來的控制信號，第二 RF收發 模塊33將控制信號輸送給第二主控制器32，第二主控制器32對接收到的控制信號分析後 調整快門式3D眼鏡的開關狀態，所述快門式3D眼鏡的開關狀態包括當前應遮住左眼圖像 還是遮住右眼圖像以及經過多長時間後開始切換。一種快門式3D眼鏡的同步方法，該方法包括以下步驟
步驟1，快門式3D眼鏡通過第二 RF收發模塊33以無線的方式發送一個數據請求給圖 像切換狀態採集裝置，請求其將當前切換狀態信號發送回來；
步驟2，快門式3D眼鏡發送完數據請求的同時啟動第二主控制器32的一個計時器進行 計時；
步驟3，圖像切換狀態採集裝置通過第一 RF收發模塊42以無線的方式接收快門式3D 眼鏡的數據請求；
步驟4，圖像切換狀態採集裝置接收到快門式3D眼鏡的數據請求後，立即讀取當 前播放圖像的切換狀態，此刻的切換狀態包括正在播放圖像的左右，以及此圖像切換已經 經過的時間Tl ；
步驟5，圖像切換狀態採集裝置將讀取到的切換狀態打包成控制信號； 步驟6，圖像切換狀態採集裝置通過第一RF收發模塊42以無線的方式將所述的控制信 號發送給快門式3D眼鏡；
步驟7，快門式3D眼鏡通過第二 RF收發模塊33以無線的方式接收圖像切換狀態採集 裝置發送回來的控制信號；
步驟8，快門式3D眼鏡第二主控制器32將接收到的控制信號分析和處理，提取出圖像 切換狀態信號；
步驟9，快門式3D眼鏡第二主控制器32讀取在步驟2中啟動的計時器的計時時間T2 ； 步驟10，若T1+T2小於一個切換周期T0，則第二主控制器32控制液晶眼鏡片31在T3 時間以後切換左右圖像，T3=T0- (Tl+ Τ2)；若Τ1+Τ2大於一個切換周期Τ0，則第二主控制 器32控制液晶眼鏡片31在T5時間以後切換左右圖像，T5=2T0- (Tl+ Τ2)。與現有技術相比，本發明的有益效果是使快門式3D眼鏡與顯示終端能實現完全 同步，達到良好的3D立體顯示效果，解決了現有技術因不完全同步產生的串擾現象。


圖1是本發明圖像切換狀態採集裝置結構框圖； 圖2是本發明快門式3D眼鏡結構框圖；圖3是本發明的快門式3D眼鏡同步方法的流程圖； 圖4是本發明實施例同步方法的波形圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
如圖1、圖2所示，本發明包括圖像切換狀態採集裝置、快門式3D眼鏡，如圖1所示，所 述圖像切換狀態採集裝置包括讀取切換狀態模塊41、第一 RF收發模塊42、第一主控制器 43，所述讀取切換狀態模塊41讀取當前播放圖像的切換狀態信號，切換狀態信號包括是 左圖像還是右圖像以及此圖像切換已經經過的時間，讀取切換狀態模塊41將切換狀態信 號輸入所述第一主控制器43，第一主控制器43讀取切換狀態信號並打包成控制信號，所述 第一 RF收發模塊42與第一主控制器43相連，第一 RF收發模塊42用於接收快門式3D眼 鏡發送的數據請求，以及向快門式3D眼鏡發送所述控制信號。如圖2所示，所述快門式3D 眼鏡包括液晶眼鏡片31、第二主控制器32、第二 RF收發模塊33、DC/DC升壓模塊34、電源 35，所述液晶眼鏡片31平常是透明的，通電之後就會變黑色。對液晶眼鏡片進行通電開、關 的控制，通電可以控制眼鏡鏡片全黑，以便遮住一隻眼的圖像，斷電可以控制眼鏡鏡片為透 明，以便另一眼看到另一眼該看到的圖像。所述電源35給第二主控制器32、DC/DC升壓模 塊34供電，DC/DC升壓模塊34將電源35升壓後給液晶眼鏡片31供電。所述第二 RF收發 模塊33根據第二主控制器32的命令向圖像切換狀態採集裝置發送一個數據請求，並且接 收圖像切換狀態採集裝置發送回來的控制信號，第二 RF收發模塊33將控制信號輸送給第 二主控制器32，第二主控制器32對接收到的控制信號分析後調整快門式3D眼鏡的開關狀 態，所述快門式3D眼鏡的開關狀態包括當前應遮住左眼圖像還是遮住右眼圖像以及經過 多長時間後開始切換。「主動式快門眼鏡」技術要求顯示終端以一定頻率切換左右圖像，3D眼鏡以相同的 頻率切換左右眼鏡片，在理想狀態下，3D眼鏡與顯示終端的波形應該始終同步。但是實際 上，由於3D眼鏡的切換頻率不完全精確，導致經過一段時間以後3D眼鏡與顯示終端的波形 不能完全同步。所以必須每隔一定周期調整一次3D眼鏡的開關狀態，使3D眼鏡與顯示終 端的波形實現完全同步。如圖4所示，本實施例波形在0點3D眼鏡與顯示終端的波形是完全同步的，經過 一段時間，3D眼鏡與顯示終端的波形產生了 At的誤差。為了實現3D眼鏡與顯示終端完全同步切換，實施如圖3所示的快門式3D眼鏡的 同步方法，該方法包括以下步驟
步驟1，在A點開始進行同步的調整，首先快門式3D眼鏡通過第二 RF收發模塊33以無 線的方式發送一個數據請求給圖像切換狀態採集裝置，請求其將當前切換狀態信號發送回 來；
步驟2，快門式3D眼鏡發送完數據請求的同時啟動第二主控制器32的一個計時器進行 計時；
步驟3，圖像切換狀態採集裝置通過第一 RF收發模塊42以無線的方式接收快門式3D 眼鏡的數據請求；
步驟4，圖像切換狀態採集裝置接收到快門式3D眼鏡的數據請求後，立即讀取當前播放圖像的切換狀態，因為無線數據從發送出來到接收到之間時間極短，可以忽略不 計，因此認為讀取切換狀態與3D眼鏡啟動第二主控制器32的計時器發生在同一時間，此 刻的切換狀態包括正在播放圖像的左右，以及此圖像切換已經經過的時間Tl ； 步驟5，圖像切換狀態採集裝置將讀取到的切換狀態打包成控制信號； 步驟6，圖像切換狀態採集裝置通過第一RF收發模塊42以無線的方式將所述的控制信 號發送給快門式3D眼鏡；
步驟7，快門式3D眼鏡通過第二 RF收發模塊33以無線的方式接收圖像切換狀態採集 裝置發送回來的控制信號；
步驟8，快門式3D眼鏡第二主控制器32將接收到的控制信號分析和處理，提取出圖像 切換狀態信號；
步驟9，快門式3D眼鏡讀取在步驟2中啟動的計時器的計時時間T2 ；由於圖像切換狀 態採集裝置記錄下圖像切換狀態到3D眼鏡接收到它的切換狀態並分析提取出來是有一段 時間間隔的(即步驟2到步驟8之間的時間)，這段時間間隔即T2，用計時器精確計算這段 時間，以便真正實現3D眼鏡和顯示終端的完全同步；
步驟10，若T1+T2小於一個切換周期T0，則第二主控制器32控制液晶眼鏡片31在T3 時間以後(即圖中C點)切換左右圖像，T3=T0- (Tl+ T2);當然除了圖4波形中的情況，還有 可能Τ1+Τ2大於一個切換周期Τ0，表示當前顯示終端的圖像在Tl+ Τ2時間段內已經切換， 並且切換後已經持續時間T4，T4= (Tl+ Τ2)-Τ0，則第二主控制器32控制液晶眼鏡片31在 Τ5時間以後切換左右圖像，T5=2T0- (Tl+ Τ2)。本系統及方法使快門式3D眼鏡與顯示終端能實現完全同步，達到良好的3D立體 顯示效果，解決了現有技術因不完全同步產生的串擾現象。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡採用等同替換或等效變換形 成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種快門式3D眼鏡的同步系統，其特徵在於，包括圖像切換狀態採集裝置、快門式 3D眼鏡，所述圖像切換狀態採集裝置包括讀取切換狀態模塊(41)、第一 RF收發模塊(42)、 第一主控制器(43)，所述讀取切換狀態模塊(41)讀取當前播放圖像的切換狀態信號，切換 狀態信號包括是左圖像還是右圖像以及此圖像切換已經經過的時間，讀取切換狀態模塊 (41)將切換狀態信號輸入所述第一主控制器(43)，第一主控制器(43)讀取切換狀態信號 並打包成控制信號，所述第一 RF收發模塊(42)與第一主控制器(43)相連，第一 RF收發模 塊(42)用於接收快門式3D眼鏡發送的數據請求，以及向快門式3D眼鏡發送所述控制信號； 所述快門式3D眼鏡包括液晶眼鏡片(31)、第二主控制器(32)、第二 RF收發模塊(33)、DC/ DC升壓模塊(34 )、電源(35 )，所述電源(35 )給第二主控制器(32 )、DC/DC升壓模塊(34 )供 電，DC/DC升壓模塊(34)將電源(35)升壓後給液晶眼鏡片(31)供電，所述第二 RF收發模 塊(33)根據第二主控制器(32)的命令向圖像切換狀態採集裝置發送一個數據請求，並且 接收圖像切換狀態採集裝置發送回來的控制信號，第二 RF收發模塊(33)將控制信號輸送 給第二主控制器(32)，第二主控制器(32)對接收到的控制信號分析後調整快門式3D眼鏡 的開關狀態，所述快門式3D眼鏡的開關狀態包括當前應遮住左眼圖像還是遮住右眼圖像 以及經過多長時間後開始切換。
2.一種如權利要求1所述的快門式3D眼鏡同步系統的同步方法，其特徵在於，該方法 包括以下步驟步驟1，快門式3D眼鏡通過第二 RF收發模塊(33)以無線的方式發送一個數據請求給 圖像切換狀態採集裝置，請求其將當前切換狀態信號發送回來；步驟2，快門式3D眼鏡發送完數據請求的同時啟動第二主控制器(32)的一個計時器進 行計時；步驟3，圖像切換狀態採集裝置通過第一RF收發模塊(42)以無線的方式接收快門式3D 眼鏡的數據請求；步驟4，圖像切換狀態採集裝置接收到快門式3D眼鏡的數據請求後，立即讀取當 前播放圖像的切換狀態，此刻的切換狀態包括正在播放圖像的左右，以及此圖像切換已經 經過的時間Tl ；步驟5，圖像切換狀態採集裝置將讀取到的切換狀態打包成控制信號；步驟6，圖像切換狀態採集裝置通過第一 RF收發模塊(42)以無線的方式將所述的控制 信號發送給快門式3D眼鏡；步驟7，快門式3D眼鏡通過第二 RF收發模塊(33)以無線的方式接收圖像切換狀態採 集裝置發送回來的控制信號；步驟8，快門式3D眼鏡第二主控制器(32)將接收到的控制信號分析和處理，提取出圖 像切換狀態信號；步驟9，快門式3D眼鏡第二主控制器(32)讀取在步驟2中啟動的計時器的計時時間T2 ；步驟10，若T1+T2小於一個切換周期T0，則第二主控制器(32)控制液晶眼鏡片(31)在 T3時間以後切換左右圖像，T3=T0- (Tl+ Τ2)；若Τ1+Τ2大於一個切換周期Τ0，則第二主控 制器(32)控制液晶眼鏡片(31)在Τ5時間以後切換左右圖像，T5=2T0- (Tl+ Τ2)。
全文摘要
本發明公開了一種快門式3D眼鏡的同步系統及方法，其中圖像切換狀態採集裝置包括讀取切換狀態模塊、第一RF收發模塊、第一主控制器，所述讀取切換狀態模塊讀取當前圖像切換狀態並輸入到第一主控制器，第一主控制器將其打包成控制信號，第一RF收發模塊接收快門式3D眼鏡發送的數據請求，並向快門式3D眼鏡發送控制信號；快門式3D眼鏡包括液晶眼鏡片、第二主控制器、第二RF收發模塊、DC/DC升壓模塊、電源，第二RF收發模塊根據第二主控制器的命令發送數據請求，並且接收發送回來的控制信號，第二主控制器對控制信號分析後調整快門式3D眼鏡的開關狀態使快門式3D眼鏡與顯示終端實現完全同步。
文檔編號H04N13/00GK102137269SQ20111010072
公開日2011年7月27日 申請日期2011年4月21日 優先權日2011年4月21日
發明者嚴松, 餘中燕, 唐元浩, 宋曉輝, 龍濤 申請人:江蘇惠通集團有限責任公司