专利名称：3d眼镜系统及3d显示设备、3d眼镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及显示技术领域，特别是涉及ー种3D眼镜系统及3D显示设备、3D眼镜。
背景技术：
随着数字视频技术的不断发展，立体电影和立体电视、立体投影机越来越普及，上述各类的3D (three-dimensional,三维图形)显不设备与其对应的3D眼镜的工作原理通常采用帧序时分方式实现3D显示，即将3D显示设备的同步信号通过特殊调制的红外线，发射传输到观看者佩戴的3D眼镜上，使左右镜片的开关与3D显示设备的显示屏的帧序立体图像保持同步，从而使人产生立体视觉效果，能够获得高清的图像。
·[0003]虽然红外线快门式3D眼镜渐渐地成为市场主流，但是，传统的红外线快门式3D眼镜由于每个生产者使用的协议不同、3D显示设备的參数不同，而不能通用，甚至同样的3D眼镜在同一生产者生产的不同3D显示设备中获得的3D图像也有很大区别，其中原因是只要不同型号的3D显示设备參数就略有区别，而一般3D眼镜无法根据不同參数来自动调节以达到最佳观看效果。综上，现有3D眼镜技术中，存在如下问题3D显示设备与3D眼镜之间，它们虽然使用同种协议，但其对于相位与占空比的要求各不相同，从而导致3D眼镜与同种协议的不同3D显示设备之间不能够通用。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题是提供ー种3D眼镜系统及3D显示设备、3D眼镜，能够使3D眼镜与同种协议的3D显示设备通用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供ー种3D眼镜系统，包括3D显示设备和3D眼镜；3D显示设备包括编码发射模块，编码发射模块包括光电耦合输入电路、通信总线、MCU处理电路以及红外线发射电路；光电耦合输入电路、通信总线以及红外线发射电路分别连接MCU处理电路；3D眼镜包括接收电路、控制电路以及眼镜开关机构，接收电路包括红外线接收解调単元和解码单元；接收电路、控制电路以及眼镜开关机构依次连接，红外线接收解调单元连接解码单元，解码单元连接控制电路。其中，MCU处理电路包括总线通信接ロ単元、数字编码单元和载波单元；总线通信接ロ、数字编码单元和载波单元依次连接，并且，光电耦合输入电路连接数字编码单元，通信总线连接总线通信接ロ単元，载波单元连接红外线发射电路。其中，3D眼镜包括快门IXD眼镜片；控制电路包括參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元；參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元依次连接，并且，解码单元连接參数识别与存储单元。为解决上述技术问题，本实用新型采用的另ー个技术方案是提供ー种3D显示设备，包括编码发射模块；编码发射模块包括光电耦合输入电路、通信总线、MCU处理电路以及红外线发射电路；光电耦合输入电路、通信总线以及红外线发射电路分别连接MCU处理电路。其中，MCU处理电路包括总线通信接ロ単元、数字编码单元和载波单元；总线通信接ロ、数字编码单元和载波单元依次连接，并且，光电耦合输入电路连接数字编码单元，通信总线连接总线通信接ロ単元，载波单元连接红外线发射电路。为解决上述技术问题，本实用新型采用的另ー个技术方案是提供ー种3D眼镜，包括接收电路、控制电路以及眼镜开关机构；接收电路包括红外线接收解调単元和解码単元；接收电路、控制电路以及眼镜开关机构依次连接，红外线接收解调单元连接解码单元，解码单元连接控制电路。其中，3D眼镜包括快门IXD眼镜片；控制电路包括參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元；參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元依次连接，并 且，解码单元连接參数识别与存储单元。本实用新型的有益效果是区别于现有技术的情况，本实用新型的3D显示设备对同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码，并将同步编码进行载波调制后发射出去，由3D眼镜获取经过载波调制的同步编码，经解调、解码后，获取得到同步信号和控制信号，根据同步信号的上升沿与下降沿信息可计算获取周期、频率和相位，根据控制信息可获取得到占空比控制信息，因此在基于同种协议的3D显示设备与3D眼镜之间，通过发射不同的周期、频率、相位与占空比控制信息，能够实现3D眼镜与3D显示设备的自适应工作，使3D眼镜与同种协议的3D显示设备通用。
图I是本实用新型3D眼镜系统实施例的工作流程图；图2是本实用新型3D眼镜系统实施例中3D显示设备的电路示意图；图3是本实用新型3D眼镜系统实施例中3D眼镜的结构示意图；图4是图3所示3D眼镜的电路结构图；图5是本实用新型3D眼镜系统实施例中3D显示设备的MCU处理电路对同步信号和控制信号的数字编码时序图；图6是本实用新型3D眼镜系统实施例中同步编码的数据结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。參阅图1，图I是本实用新型3D眼镜系统实施例的工作流程图。本实用新型实施例包括如下步骤步骤S101，使3D显示设备获取包括上升沿和下降沿信息的同步信号和包括占空比控制信息的控制信号。步骤S102，按预定规则将同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码，并对同步编码进行载波调制后发射出去。[0025]其中，该按预定规则将同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码具体为在同步信号的下降沿和上升沿对同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码；其中，同步编码包括用于启动3D眼镜的红外线接收解调单元起导码、用于区分同步信号的上升沿和下降沿的属性码以及携帯占空比控制信息的功能码，属性码对应同步信号的上升沿或下降沿，功能码对应控制信号的占空比控制信息；并且，起导码由ー个四P脉宽的启动脉冲组成，属性码与功能码脉宽均为八P，并且均由每位为一 P脉宽的共八位组成。其中，P为单位脉宽，在本文中，全文以单位脉宽ー P为500us(0. 5ms)为例进行说明。另外，该对同步编码进行载波调制后发射出去的具体步骤为当3D显示设备在启动3D功能时通过红外线发射电路发射同步信号上升沿与下降沿的属性码并在紧跟的下个周期发射包括占空比控制信息的功能码，以后在每发射五次上升沿与下降沿的属性码时发射一次包括占空比控制信息的功能码。 步骤S103，使3D眼镜接收载波调制后的同步编码，并对载波调制后的同步编码进行解调，井根据预定编码规则解码得到同步信号和控制信号。步骤S104，获取同步信号中的上升沿和下降沿信息，以及获取控制信号包括的占空比控制信息。步骤S105，根据上升沿、下降沿信息以及占空比控制信息控制3D眼镜的开启和关闭。在步骤S105中，其具体实现原理为首先根据上升沿和下降沿信息计算得到同步信号的周期、频率以及相位；然后根据计算得到的周期、频率、相位以及占空比控制信息控制3D眼镜的开启和关闭。本实用新型实施例的3D显示设备对同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码，并将同步编码进行载波调制后发射出去，由3D眼镜获取经过载波调制的同步编码，经解调、解码后，获取得到同步信号和控制信号，根据同步信号的上升沿与下降沿信息可计算获取周期、频率和相位，根据控制信息可获取得到占空比控制信息，因此在基于同种协议的3D显示设备与3D眼镜之间，通过发射不同的周期、频率、相位与占空比控制信息，能够实现3D眼镜与3D显示设备的自适应工作，使3D眼镜与同种协议的3D显示设备通用。结合图2至图4，图2是本实用新型3D眼镜系统实施例中3D显示设备的电路示意图，图3是本实用新型3D眼镜系统实施例中3D眼镜的结构示意图，图4是图3所示3D眼镜的电路结构图。本实用新型3D眼镜系统实施例包括3D显示设备(图未示)和3D眼镜(图未示)。如图2，该3D显示设备包括编码发射模块11，其中编码发射模块11包括光电耦合输入电路110、通信总线lll、MCU(Micro Control Unit，微控制单元)处理电路112以及红外线发射电路113。其中，MCU处理电路112进ー步包括总线通信接ロ单元1120、数字编码単元1121以及载波単元1122。光电耦合输入电路110、通信总线111以及红外线发射电路113分别连接MCU处理电路112。如图3，该3D眼镜包括第一自攻螺丝I、右耳柄2、印刷电路板3、右镜片4、导光柱
5、接收罩6、按键开关7、第二自攻螺丝8、前壳9、左镜片10、纽扣电池11、电池盒12、后壳13、左耳柄14、鼻夹15以及绝缘片16。继续參阅图4，该3D眼镜包括依次连接的接收电路213、控制电路214以及眼镜开关机构(图未示)，该接收电路213进ー步包括红外线接收解调单元2130和解码单元2131。其中，接收电路213、控制电路214以及眼镜开关机构依次连接，红外线接收解调单元2130连接解码单元2131，解码单元2131连接控制电路214。在发送端，即3D显示设备端，光电耦合输入电路110将3D显示设备输出的同步信号转换成相应的电压信号并输入到数字编码单元1121，通信总线111通过总线通信接ロ単元1120将3D显示设备输出的控制信号转换成相应的电压信号并输入到数字编码单元1121，该数字编码单元1121按预定规则对同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码，并将该同步编码输出至载波单元1122，该载波単元1122对同步编码进行载波调制，并输出至红外线发射电路113，最后由红外线发射电路113将经过载波调制后的同步编码发送出去。其中，同步信号包括上升沿和下降沿信息，控制信号包括占空比控制信息。MCU处理电路112对同步信号和控制信号的数字编码时序如图5所示。M⑶处理电路112中，数字编码单元1121在同步信号的下降沿和上升沿对同步信号和控制信号进行数 字编码得到同步编码。值得注意的是，在载波单元1122对该同步编码进行载波调制吋，由 于采用了数字编码，载波频率可采用20KHz (千赫兹)，因为在现实环境中存在许多的38KHz载波频率的信号，如遥控器一般选用38KHz的载波频率，能够极大程度避免受到遥控器的干扰。其中，该同步编码的数据结构如图6所示。同步编码包括起导码、属性码和功能码。起导码用于启动3D眼镜的红外线接收解调单元；属性码用于区分同步信号的上升沿和下降沿；功能码用于携带占空比控制信息，表达不同功能。属性码对应同步信号的上升沿或下降沿，功能码对应控制信号的占空比控制信息；并且，起导码由ー个四P脉宽的启动脉冲组成，属性码与功能码脉宽均为八P，并且均由每位为一P脉宽的共八位组成。并且，为了使3D显示设备的同步信号编码长度保持相同，从而不影响3D眼镜的同步相位，姆个bit位采用等宽电平高低来区分bitO和bitl。bitO和bitl的逻辑状态的区分具体为起导码中最后的引导脉冲过后，当出现IP脉宽低电平时，即表示为bitO;反之当出现IP脉宽的高电平时，即表示为bitl ;起导码(4bit) +属性码(8bit)/功能码(8bit)。采用数字编码增强了抗干扰能力，同时能够包含更多的控制信息。并且从图6可知，整个同步编码的宽度为12P。I个单位脉宽(IP)为O. 5ms (毫秒)。以FOPTlasma Display Panel,等离子显示器)电视为例，PDP电视会产生约O. 25ms的干扰信号，而本实用新型实施例中，将I个单位脉宽由O. 25ms增加到O. 5ms，能够提高同步编码对I3DP的抗干扰能力。MCU处理电路112还具体用于当3D显示设备在启动3D功能时通过红外线发射电路113发射同步信号上升沿与下降沿的属性码并在紧跟的下个周期发射包括占空比控制信息的功能码，以后在每发射5次上升沿与下降沿的属性码时发射一次包括占空比控制信息的功能码。值得注意的是，占空比控制信息由紧邻的两个功能码之间的时间长度计算获得，例如，如图5所示，在0x00时刻发送一次功能码，下一紧邻的0x40时刻又发送了另ー功能码，0x00时刻与0x40时刻之间的时间长度即可表示为占空比控制信息。并且，在实际使用中，只要3D眼镜接收到一次功能码即可，而多次发射功能码即是为了确保能够接收到一次功能码，并且如本实用新型实施例中，即以后在每发射5次上升沿与下降沿的属性码时发射一次包括占空比控制信息的功能码，而非毎次都发送功能码，能够节省发射功率。当然，也不仅限于每发射5次上升沿与下降沿的属性码时发射一次包括占空比控制信息的功能码，视具体情况而定也可以是其它次数。而在接收端，即3D眼镜端，红外线接收解调単元2130接收由红外线发射电路113发送的经过载波単元1122进行载波调制后的同步编码，将同步编码进行解调之后送入解码单元2131 ;解码单元2131按照MCU处理电路112中的数字编码单元1121对同步信号和控制信号的数字编码方式解码得到同步信号和控制信号，并获取同步信号的上升沿或下降沿信息，以及获取控制信号的占空比控制信息。最后，控制电路214根据同步信号的上升沿或下降沿信息、占空比控制信息控制眼镜开关机构的开启和关闭。请继续參阅图3和图4，3D眼镜进ー步包括快门LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)眼镜片(图未示)，该控制电路214进ー步包括參数识别与存储单元2140、数字锁相环频率发生与相位控制单元2141、IXD时序发生単元2142以及IXD驱动单元2143。其中，參数识别与存储单元2140、数字锁相环频率发生与相位控制单元2141、LCD时序发生·单元2142以及IXD驱动单元2143依次连接，并且，解码单元2131连接控制电路214的參数识别与存储单元2140。解码单元2131将获得的同步信号的上升沿或下降沿信息和控制信号的占空比控制信息送给參数识别与存储单元2140 ;參数识别与存储单元2140根据同步信号的上升沿或下降沿信息对应的周期測量出同步信号的频率及相位并将其保存，用于在同步信号或控制信号丢失时按參数识别与存储单元2140中保存的參数值进行主动的异步运行；数字锁相环频率发生与相位控制单元2141根据參数识别与存储单元2140中的參数结合LCD的延时特征，主动发生出与3D显示设备帧序立体图像的频率、相位以及占空比一致的波形控制信号，传送给IXD时序发生単元2142 ;IXD时序发生単元2142根据快门IXD的时间和电压特性产生出合适的时序波形，送给快门LCD驱动单元2143，从而实现快门LCD眼镜片的开闭与3D显示设备的帧序时分立体图像保持同步的开启和关闭。能够使人的左右眼看到的图像分别与立体图像的左右帧图像同步，因而使人产生立体感。同时，在采用本实用新型实施例的结构和方法后，即使短暂的丢失编码发射模块11发射的同步信号，3D眼镜仍然能够正常的进行同步工作，不会发生不同步或者闪烁的现象。本实用新型实施例，可以在通信总线111处对同步信号和控制信号进行调节，即可实现对相位以及占空比控制信息的调节，3D眼镜根据接收到的不同的同步信号和控制信号进行自适应调节，能够实现3D眼镜与基于同种协议3D显示设备的通用。本实用新型还提供一种如上述任一实施例的3D显示设备。3D显示设备至少包括编码发射模块，编码发射模块包括光电耦合输入电路、通信总线、MCU处理电路以及红外线发射电路。其中，光电耦合输入电路、通信总线以及红外线发射电路分别连接MCU处理电路。光电耦合输入电路和通信总线分别将3D显示设备输出的同步信号和控制信号转换成相应的电压信号并输入到MCU处理电路，MCU处理电路按预定规则对同步信号和控制信号进行数字编码得到同步编码，并对同步编码进行载波调制，最后将经过载波调制后的同步编码输出至红外线发射电路发送出去，并且同步信号包括上升沿和下降沿信息，控制信号包括占空比控制信息。MCU处理电路对同步信号的数字编码的时序处理方法是在同步信号的下降沿和上升沿进行数字编码；其中，编码的码流数据结构包括用于启动3D眼镜的红外线接收解调单元起导码、用于区分同步信号的上升沿和下降沿的属性码以及携帯占空比控制信息的功能码，属性码对应同步信号的上升沿或下降沿，功能码对应控制信号的占空比控制信息；并且，起导码由ー个四P脉宽的启动脉冲组成；属性码与功能码脉宽均为八P，即属性码和功能码脉宽均为八个単位脉宽，并且均由每位为一 P脉宽的共八位组成。另外，MCU处理电路包括总线通信接ロ単元、数字编码单元和载波单元；总线通信 接ロ、数字编码单元和载波单元依次连接，并且，光电耦合输入电路连接数字编码单元，通信总线连接总线通信接ロ単元，载波单元连接红外线发射电路。本实用新型还提供ー种如上述任一实施例的3D眼镜。该3D眼镜至少包括接收电路、控制电路以及眼镜开关机构，接收电路包括依次连接的红外线接收解调単元和解码单元。其中，接收电路、控制电路以及眼镜开关机构依次连接，红外线接收解调单元连接解码单元，解码单元连接控制电路。红外线接收解调単元接收由红外线发射电路发送的经过载波调制后的同步编码，将同步编码进行解调之后送入解码单元；解码单元按照对同步信号和控制信号的数字编码方式解码得到同步信号和控制信号，并获取同步信号的上升沿或下降沿信息，以及获取控制信号的占空比控制信息。最終，控制电路根据同步信号的上升沿或下降沿信息、占空比控制信息控制眼镜开关机构的开启和关闭。另外，3D眼镜包括快门IXD眼镜片；控制电路包括參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元；參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元依次连接，并且，解码单元连接參数识别与存储单元。综上，本实用新型实施例具有如下优点(I)能够实现3D眼镜与同种协议3D显示设备的通用；(2) 3D眼镜能够不受电视遥控器的干扰；(3)电视机能够不受3D眼镜红外线发射器的干扰；(4) 3D显示设备与3D眼镜间的红外线同步信号短暂丢失后，3D眼镜仍然能够稳定的和3D显示设备保持同歩。以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.ー种3D眼镜系统，其特征在于，包括 3D显示设备和3D眼镜； 所述3D显示设备包括编码发射模块，所述编码发射模块包括光电耦合输入电路、通信总线、MCU处理电路以及红外线发射电路； 所述光电耦合输入电路、通信总线以及红外线发射电路分别连接MCU处理电路； 所述3D眼镜包括接收电路、控制电路以及眼镜开关机构，所述接收电路包括红外线接收解调単元和解码单元； 所述接收电路、控制电路以及眼镜开关机构依次连接，所述红外线接收解调单元连接解码单元，所述解码単元连接控制电路。
2.根据权利要求I的3D眼镜系统，其特征在于 所述MCU处理电路包括总线通信接ロ単元、数字编码单元和载波单元； 所述总线通信接ロ、数字编码单元和载波单元依次连接，并且，所述光电耦合输入电路连接数字编码单元，所述通信总线连接总线通信接ロ単元，所述载波単元连接红外线发射电路。
3.根据权利要求I的3D眼镜系统，其特征在于 所述3D眼镜包括快门IXD眼镜片； 所述控制电路包括參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元； 所述參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及IXD驱动单元依次连接,并且,所述解码单元连接參数识别与存储单元。
4.ー种3D显示设备，其特征在于，包括 编码发射模块； 所述编码发射模块包括光电耦合输入电路、通信总线、MCU处理电路以及红外线发射电路； 所述光电耦合输入电路、通信总线以及红外线发射电路分别连接MCU处理电路。
5.根据权利要求4的3D眼镜系统，其特征在于 所述MCU处理电路包括总线通信接ロ単元、数字编码单元和载波单元； 所述总线通信接ロ、数字编码单元和载波单元依次连接，并且，所述光电耦合输入电路连接数字编码单元，所述通信总线连接总线通信接ロ単元，所述载波単元连接红外线发射电路。
6.—种3D眼镜,其特征在于,包括 接收电路、控制电路以及眼镜开关机构； 所述接收电路包括红外线接收解调単元和解码单元； 所述接收电路、控制电路以及眼镜开关机构依次连接，所述红外线接收解调单元连接解码单元，所述解码単元连接控制电路。
7.根据权利要求6的3D眼镜系统，其特征在于 所述3D眼镜包括快门IXD眼镜片； 所述控制电路包括參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以及LCD驱动单元；所述參数识别与存储单元、数字锁相环频率发生与相位控制单元、LCD时序发生单元以 及IXD驱动单元依次连接,并且,解码单元连接參数识别与存储单元。
专利摘要本实用新型公开了一种3D眼镜系统及3D显示设备、3D眼镜。该3D显示设备包括编码发射模块；编码发射模块包括光电耦合输入电路、通信总线、MCU处理电路以及红外线发射电路；光电耦合输入电路、通信总线以及红外线发射电路分别连接MCU处理电路。通过上述方式，本实用新型能够使3D眼镜与同种协议的3D显示设备通用。
文档编号G02B27/22GK202631857SQ20122016976
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者刘美鸿 申请人:深圳市亿思达显示科技有限公司