一種立體眼鏡的制作方法

專利名稱：一種立體眼鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及眼鏡式視頻顯示技術領域，具體地說，涉及一種能夠進行動態功 耗控制的立體眼鏡。
技術背景 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看東西，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。由于左右兩眼有間距，造成兩眼 的視角有些細微的差別，而這樣的差別會讓兩眼個別看到的景物有一點點的位移，同時，人 類的大腦很巧妙地將兩眼的圖像融合，產生出有空間感的立體視覺效果在大腦中。由于計算機屏幕只有一個，而我們卻有兩個眼睛，又必須要讓左、右眼所看的圖像 各自獨立分開，才能有立體視覺。這時，就可以通過3D立體眼鏡，讓這個視差持續在屏幕上 表現出來。現有技術中的立體眼鏡很多是利用鏡片的反射和折射原理，使得視頻圖像到達人 的左、右眼時有一個空間上的位移，產生視差，從而使普通視頻在人腦中產生出有空間感的 立體視覺效果，如專利文獻1，公開了一種采用半透明半反射鏡片與平面鏡相配合結構的視 頻臨境眼鏡，包括鏡框，鏡框中間固定有與其成45度的平面鏡和半透明半反射鏡片，平面 鏡與半透明半反射鏡片互成90度，鏡框上半透明半反射鏡片的反射面一側設置有與半透 明半反射鏡片平行的平面鏡，且鏡框上與半透明半反射鏡片互成90度的平面鏡的反射面 一側設置有與該平面鏡平行的平面鏡。但上述利用鏡片的反射和折射原理實現的立體視覺效果，眼鏡本身鏡片過多、鏡 面結構復雜、不易維護，而且與實際視頻的同步性以及最終反應到人腦中的視頻圖像質量 都比較差。現在的立體眼鏡也有采用以控制左、右液晶鏡片開關來交替顯示視頻圖像的立 體成像技術，如專利文獻2公開的立體眼鏡，如圖1所示，該立體眼鏡包括一眼鏡框本體，眼 鏡框本體內設置有電源，電源經電路與同步信號處理模塊連接，同步信號處理模塊經電路 與控制模塊連接，另外還設置有一感應開關，串接于電源與同步信號處理模塊之間，通過人 體與該感應開關的接觸與否來控制系統是否進行同步處理工作。但專利文獻2的立體眼鏡 只有有感應開關所確定的工作和關機兩種狀態，在工作狀態下的電源消耗持續維持最大狀 態，功耗比較高。專利文獻1 中國專利公告第CN2888469號專利文獻2 中國專利公告第CN201348682號

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種同步效果好且功耗低的立體眼鏡。基于上述目的，本實用新型提供的立體眼鏡包括信號接收模塊、主控模塊電源和 和左右LCD鏡片，其中主控模塊分別與信號接收模塊、電源以及左右LCD鏡片連接，主控模 塊包括[0010]同步控制模塊，用于根據所述信號接收模塊所接收的同步信號控制所述左右LCD 鏡片交替地打開和閉合；動態功耗控制模塊，用于監測同步信號，并根據監測結果對所述立體眼鏡的部分 和/或所有單元的供電進行動態控制。此外，優選的結構是，同步控制模塊包括升壓器，提供IXD鏡片驅動電壓；模擬開關，分別與所述升壓器和所述左右LCD鏡片電連接，用于輸出同步控制信號。另外，優選的結構是，動態功耗控制模塊包括信號監測模塊，用于監測信號接收模 塊所接收的信號，并根據信號的狀態對信號接收模塊、左右LCD鏡片進行使能控制。再者，優選的結構是，信號接收模塊包括由紅外接收器和調制解調器組成的同步 信號接收部分。本實用新型提供的立體眼鏡通過信號監測和信號質量檢測，根據信號質量對立體 眼鏡工作中以及待機時的功耗進行有效的動態控制，相對延長了單位功耗下的工作時間。 另外，根據電視的同步信號利用三通道單刀雙擲開關來同步控制左、右液晶鏡片的切換，使 得3D立體成像更加流暢；同時，使用模擬開關的功耗遠遠低于使用分離器件的功耗，有利 于立體眼鏡整體的功耗控制。

通過
以下結合附圖對其實施例進行描述，本實用新型的上述特征和技術優點將會 變得更加清楚和容易理解。圖1是表示現有技術中一種立體眼鏡的邏輯結構示意圖；圖2是表示本實用新型第一實施方式的邏輯結構示意圖；圖3是表示電視端發送的同步信號的波形圖；圖4是表示本實用新型第二實施方式的邏輯結構示意圖；圖5是表示本實用新型第三實施方式的邏輯結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細的描述。第一實施方式圖2是表示本實用新型第一實施方式的邏輯結構示意圖，如圖2所示，本實用新型 的立體眼鏡包括信號接收模塊1、主控模塊2、電源5和左右IXD鏡片602。其中主控模塊 2分別與信號接收模塊1、電源5以及左右LCD鏡片602相連接。其中信號接收模塊1用于 接收同步信號，主控模塊2用于根據信號接收模塊所接收的同步信號，對信號接收模塊1以 及左右IXD鏡片進行控制，左右IXD鏡片602用于觀看3D立體圖像，電源5用于給立體眼鏡供電。信號接收模塊1包括紅外接收器(IR RCV) 101和調制解調器102。其中，IR RCV101，用于接收同步信號，例如電視端發射的經過調制后的同步信號；信號調制器102， 用于對所接收的經過調制后的同步信號進行解調，以獲得解調后的同步信號。[0028]主控模塊2包括同步控制模塊3和動態功耗控制模塊4。同步控制模塊3與信號 接收模塊1相連，用于根據信號接收模塊1所接收的同步信號控制左右LCD鏡片交替地打 開和閉合。動態功耗控制模塊4用于監測同步信號，并根據監測結果對信號接收模塊、同步 控制模塊的供電進行動態控制，其中，當在特定時間段內沒有監測到同步信號時，動態功耗 控制模塊4使得對立體眼鏡的部分和/或所有單元停止供電。同步控制模塊3又包括升壓器301和模擬開關302，模擬開關302連接在升壓器 301和左右IXD鏡片602之間。其中，升壓器301用于將傳輸電壓提升至左右IXD鏡片602 所需要的電壓；模擬開關302，用于根據從信號接收模塊1接收的同步信號輸出同步控制 信 號，控制左右IXD鏡片602交替地打開和閉合。在本實施方式中，采用DC-DC轉換器作為立體眼鏡的升壓器301，將左右IXD鏡片 的開關電壓(LCD驅動電壓)提高到10V，同時在保證其立體圖像觀看效果的前提下，采用交 流控制液晶鏡片的方式，能夠有效提高左右LCD鏡片在長時間開關情況下的穩定性，使鏡 片的可靠性和使用壽命得到提升。在控制左右IXD鏡片交替地打開和閉合方面，本實用新型特別選用更可靠的三通 道單刀雙擲開關作為模擬開關。此開關的打開時間是100ns，關閉時間僅40ns，從而可以快 速地控制左右LCD鏡片的打開和閉合，由此使得3D立體成像更加流暢。此外，所選用的模 擬開關也可以是常規的三個分離晶體管和FET(場效應晶體管)的組合來實現。但是，使用 三通道單刀雙擲開關的功耗遠遠低于使用分離器件(分離晶體管、FET)的功耗，有利于立 體眼鏡整體的功耗控制。此外，同步控制模塊3還包括信號質量檢測模塊303，用于檢測所接收的信號的質 量，并根據檢測結果進行信道調整或者信號脈寬補償。具體的說，當信號質量檢測模塊402 檢測出所接收的同步信號質量差時，同步控制模塊3會產生同步信號，并利用所產生的同 步信號控制立體眼鏡的左右IXD鏡片602交替地打開和閉合，從而使得通過IXD顯示的3D 畫面無重影、無閃爍，以達到與3D圖像同步時相同的視覺效果。另外，在立體眼鏡啟動的初始化階段，信號質量檢測模塊303還能夠自動掃描無 線信道，主動避開已被占用的頻道和信道質量太差的信道；在工作過程中，當信道質量變差 后，信號質量檢測模塊303還可以主動切換空閑信道或者信道質量好的信道，提高立體眼 鏡對于信號選擇的智能性。動態功耗控制模塊4包括信號監測模塊401，用于監測信號接收模塊1所接收的信 號，并根據信號的狀態對所述信號接收模塊、信號輸出模塊進行使能控制。舉例來說，如果 超過Is沒有同步信號，則觸發主控模塊2關閉DC-DC ；如果超過6s沒有同步視頻信號，則 關閉IR RCV (紅外接收器)；如果超過30s沒有視同步信號，則整個立體眼鏡系統關機。當 然，如果在30s之內接收到了有效信號，則主控模塊2會及時開啟關閉的IR RCV和DC-DC， 保證立體眼鏡的正常工作；整個系統關機后，信號監測模塊也就停止信號的監測，即使有信 號傳來，主控模塊2以及信號監測模塊401也不會工作，需要手動按鍵(開關按鍵8)才能 開啟。左右IXD鏡片602與同步控制模塊3相連，用于通過交替控制立體眼鏡的左右IXD 鏡片602的打開和閉合，觀看立體圖像。具體地，同步控制模塊3根據來自信號接收模塊1 的同步信號，同步控制立體眼鏡的左右LCD鏡片的模擬開關，使得左右LCD鏡片的打開 和閉合的交替切換頻率與視頻源圖場的交錯顯示頻率一致，從而使得在人們戴上立體眼鏡后能夠觀看到立體圖像。下面以一個例子來說明如何進行同步和切換。例如，電視端所發射的信號60Hz同步信號，經過紅外線調制后，發送給眼鏡。在信 號接收模塊1的紅外接收器(IR RCV) 101接收到電視端所發射的信號后，進行解調后得到 60Hz的同步信號。圖3示出了電視端發射的同步信號的波形圖。如圖3所示，在一個周期 內，高電平的持續時間為16. 4ms，低電平的持續時間約為0. 2ms。立體眼鏡的同步控制單元 240根據所獲得的信號(即，IR同步信號)，控制立體眼鏡的左右IXD鏡片L、R交替地打開 和閉合，從而使得所述立體眼鏡的左右LCD鏡片的交替打開和閉合的切換頻率與所接收的 同步信號同步。根據立體圖像的成像方式，對于第一個信號，通常需要左同步，也就是要求 在開始時左側的LCD鏡片先關閉，右側的LCD鏡片打開；然后再關閉右側的LCD鏡片，同時 打開左側的IXD鏡片，依次交替顯示單圖場和偶圖場，從而使得在通過立體眼鏡觀看時能 夠觀看到立體圖像。本實施方式通過信號動態功耗控制模塊的控制，在合理的等待時間內盡可能的降 低立體眼鏡內部部件的能源消耗，實現了立體眼鏡的低功耗控制。實驗證明，本實用新型的 系統平均電流消耗僅為1. 7mA左右，可以保證連續觀看45小時電視而不需要更換電池，大 大節省了能源，降低了立體眼鏡的后期使用成本。電源5包括電池501、充電控制器503和低電檢測器504。其中，電池501分別與充電控制器503和低電檢測器504電連接。 低電檢測器504，用于檢測電源的電壓是否足夠支持立體眼鏡的運作，如果電量過 低，則產生低電報警，將示警信號傳輸給主控模塊2，通過主控模塊2控制充電控制器504為 電池501充電。充電控制器503，用于響應低電檢測器的低電報警而為電源充電，并在充電完畢后 自動斷開充電電路。在本實施方式中，該充電控制器上設置有用于外接充電的通用USB接此外，本實施方式中，電池501采用可充電的鋰電池。當然也可以采用普通一次性 鋰電池或者經過調壓的外部電源。此外，在主控模塊2上還設置有立體眼鏡的開關按鍵8，用于控制整個立體眼鏡的 電源開啟與關閉。第二實施方式圖4是本實用新型第二實施方式的邏輯結構示意圖。與第一實施方式不同的是， 在本實施方式中，分別增加了用于同步接收電視伴音音頻信號的FM接收器103和用于輸出 電視伴音音頻信號的音頻輸出器604。其中，音頻輸出器604為輔助以功放的耳機。與第一實施方式中對接收的同步信號的處理過程相同，對于電視伴音音頻信號， 如果信號監測模塊401長時間沒有監測到電視伴音信號的存在，則自動關閉FM發射，進入 FM的待機模式；有電視伴音時主控模塊2打開FM功能，進入FM的工作模式，經由同步控制 模塊3同步輸出與同步信號對應的電視伴音音頻信號。在現有的立體眼鏡工作模式中，只有對同步信號的處理，而未見對相應音頻的處理。本實施方式一方面擴展了立體眼鏡的工作模式，另一方面也滿足了用戶對多媒體信息 的多方面需求。同樣，對于所增加的電視伴音工作模式，通過動態功耗控制模塊4的監測以及動 態功耗的控制，在合理的等待時間內盡可能的降低FM接收器14和音頻輸出器604的功耗， 從而使立體眼鏡內部部件的整體能源消耗降低，實現了本實用新型的低功耗動態控制目 的。更進一步，本第二實施方式中還增加了一個用來手工切換立體眼鏡工作模式的按 鍵9。通過該按鍵，用戶可以分別選擇僅3D功能、僅電視伴音功能，或者同時選用3D和電視 伴音功能。本實施方式將開機默認為3D+電視伴音功能。通過按鍵9的設置，用戶可以根據使用環境和個人需求自主選擇立體眼睛的工作 方式，不僅使立體眼鏡的使用更靈活多變，還在一定程度上避免了不必要的能耗浪費。另外，該按鍵9可以單獨設置，也可以與立體眼鏡的開關按鍵8合并設置，利用按 鍵的當前狀態和按壓時長來控制開/關機或者工作方式切換。第三實施方式圖5是本實用新型第三實施方式的邏輯結構示意圖。如圖5所示，與第二實施方 式不同的是，在本實施方式中，增加了一個信道記錄、預測模塊7，用于在監測到同步信號和 /或電視伴音的音頻信號后，記錄當前同步信號和/或電視伴音的音頻信號的信道，以便 在信號變化后調整信道或者重新掃描信道時，根據當前記錄的信道信息自動預測可能的有 效、優質信道，進行小范圍的信道調整或者掃描。如果在工作過程中3D同步信號因為某種原因被中斷，信道記錄、預測模塊7根據 之前的控制記錄自動預測3D同步時間。同樣，如果工作過程中電視伴音頻道同步信號中 斷，信道記錄、預測模塊7也會根據之前的控制記錄自動預測頻道號，縮短IR RCV和FM的 搜索時間，不僅能提高立體眼鏡在音頻、同步上的連續性，同時也在一定程度上減少了電源 的消耗。本實施方式較之于第一、第二實施方式，縮短了信號掃描的時間，在功耗控制方面
更進一步。通過本實用新型提供的立體眼鏡，在開機后以固定時間為周期持續掃描待接收的 信號，在信號中斷、信號恢復或者信號質量變差時，能夠動態調整相應功耗器件的工作狀 態，實現立體眼鏡的動態功耗控制，從而在立體眼鏡的各個運行環節盡可能的降低功耗、提 高單位電量的使用率。在本實用新型的上述教導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各 種改進和變形，而這些改進和變形，都落在本實用新型的保護范圍內，本領域技術人員應該 明白，上述的具體描述只是更好的解釋本實用新型的目的，本實用新型的保護范圍由權利 要求及其等同物限定。
權利要求一種立體眼鏡，包括信號接收模塊(1)、主控模塊(2)、電源(5)和左右LCD鏡片(602)，其中所述主控模塊(2)分別與所述信號接收模塊(1)、電源(5)以及左右LCD鏡片(602)連接，其特征在于，主控模塊(2)包括同步控制模塊(3)，用于根據所述信號接收模塊所接收的同步信號控制所述左右LCD鏡片交替地打開和閉合；動態功耗控制模塊(4)，用于監測同步信號，并根據監測結果對所述立體眼鏡的部分和/或所有單元的供電進行動態控制。
2.按照權利要求1所述的立體眼鏡，其特征在于，所述同步控制模塊(3)包括 升壓器(301)，提供LCD鏡片驅動電壓；模擬開關(302)，分別與所述升壓器和所述左右LCD鏡片電連接，用于輸出同步控制信號。
3.按照權利要求1或2所述的立體眼鏡，其特征在于， 所述動態功耗控制模塊(4)包括信號監測模塊(401)；其中，所述信號監測模塊(401)用于監測信號接收模塊所接收的信號，并根據信號的 狀態對所述信號接收模塊、左右LCD鏡片進行使能控制。
4.按照權利要求3所述的立體眼鏡，其特征在于，所述同步控制模塊(3)還包括 信號質量檢測模塊(303)，用于檢測所接收的信號的質量，并根據檢測結果進行信道調整或者信號脈寬補償。
5.按照權利要求1或2或4所述的立體眼鏡，其特征在于，所述信號接收模塊(1)包括由紅外接收器(101)和調制解調器(102)組成的同步信號 接收部分。
6.按照權利要求5所述的立體眼鏡，其特征在于， 還包括音頻輸出器(604)；并且所述信號接收模塊(1)還包括由FM調頻(103)實現的音頻接收部分。
7.按照權利要求1或2或6所述的立體眼鏡，其特征在于，所述電源(5)包括 電池(501)、充電控制器(503)和低電檢測器(504)，其中，充電控制器(503)，與電池(501)連接，用于電力不足時向電池(501)充電；該充電控 制器(503)具有外接充電源的USB接口 ；低電檢測器(504)與所述電池(501)電連接。
8.按照權利要求7所述的立體眼鏡，其特征在于， 所述音頻輸出器(604)為耳機；所述電池(501)為可充電的鋰電池。
9.按照權利要求4所述的立體眼鏡，其特征在于，所述升壓器(301)采用DC-DC升壓器，所述模擬開關(302)采用三通道單刀雙擲模擬開關。
10.按照權利要求4所述的立體眼鏡，其特征在于，該立體眼鏡還包括開關按鍵(8)，與主控模塊(2)相連，用于控制整個立體眼鏡的電源開啟與關閉。
11.按照權利要求4所述的立體眼鏡，其特征在于，所述立體眼鏡還包括 按鍵(9)，與所述主控模塊(2)電連接，用于手工切換立體眼鏡的工作模式。
12.按照權利要求6所述的立體眼鏡，其特征在于，所述立體眼鏡還包括 信道記錄、預測模塊(7)，與所述主控模塊(2)電連接，用于記錄當前同步信號和/或音 頻信號的信道和預測目標信道。
專利摘要本實用新型提供一種立體眼鏡，包括立體眼鏡包括信號接收模塊、主控模塊電源和和左右LCD鏡片，其中主控模塊分別與信號接收模塊、電源以及左右LCD鏡片連接，主控模塊包括同步控制模塊，用于根據信號接收模塊所接收的同步信號控制左右LCD鏡片交替地打開和閉合；動態功耗控制模塊，用于監測同步信號，并根據監測結果對立體眼鏡的部分和/或所有單元的供電進行動態控制。本實用新型根據信號狀態及信號質量對立體眼鏡工作中以及待機時的功耗進行有效的動態控制，相對延長了單位功耗下的工作時間。
文檔編號G09G3/36GK201590223SQ20102010327
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者于大超, 葉鑫, 郄勇 申請人:歌爾聲學股份有限公司