CN102196275B - 立体显示系统及其同步容错方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种立体显示系统，包括立体显示设备、同步信号发射器和眼镜，所述同步信号发射器从立体显示设备接收场同步信号，以一定周期发送所述场同步信号给眼镜，所述眼镜包括接收头、处理器和眼镜镜片，所述处理器包括计时器、定时器和眼镜驱动模块，所述接收头接收所述同步信号发射器发送的场同步信号，所述计时器对接收头所接收信号的间隔时间进行计时以确定是否需要同步，所述定时器产生眼镜镜片驱动定时并在需要同步时产生同步定时，所述眼镜驱动模块根据定时器产生的眼镜镜片驱动定时控制所述眼镜镜片的开关。上述立体显示系统通过降低发送场同步信号的频率，减少受干扰的几率，同时提高眼镜的抗干扰能力，避免观看图像产生重影和闪烁。
Description
技术领域
本发明涉及立体显示技术，尤其涉及一种立体显示系统及其同步容错方法。
背景技术
随着立体(3D)显示技术的逐渐成熟，让用户直接在家里就能够欣赏到3D的电影或者电视节目的需求越来越迫切。目前很多3D视频的同步显示方案都是通过连续发送每场的场同步信号，眼镜接收到场同步信号后不停的打开、关闭其左、右眼的镜片，从而使用户在观看过程中始终是左眼看到显示设备上的左眼图像，右眼始终看到的是显示设备上的右眼图像，来实现观看3D电影或电视节目。而通常情况下信号发射都是通过红外发射头来发射红外数据给眼镜系统来接收，但是使用红外发射会受到很多干扰，例如电视、DVD、空调的遥控器和很多照明设备发出的红外光都会对3D显示设备和眼镜系统的同步产生干扰，导致显示设备上播放的左眼图像和右眼图像经常与相应镜片的开关不能同步，产生闪烁、重影、抖动等现象，使人感到眼部不适、头痛等症状，从而达不到3D显示带给观众愉悦的体验。
现有的主流家电厂商普遍采用的3D显示整套方案仍然存在上述缺陷，其3D显示设备在连续播放显示左右眼图像时，由于每场都会发送场同步信号给眼镜以进行同步，眼镜系统在每场都会同步由场同步信号发色器发出的红外信号以进行同步，由于要对每个场同步脉冲触发的中断进行处理，占用系统资源，导致定时中断计时不准，同时每个同步信号都需要处理，从而接收到干扰脉冲的几率就会越高，观众看到的图像重影就会越多。
由于3D技术的特殊性，要使用户看到3D的效果，3D液晶眼镜左右镜片的开启与关闭必须与视频的场同步信号保持一致，而场同步信号是由3D设备的发射器通过红外发射到眼镜的接收头，很容易受到别的红外设备的干扰，因此需要有一种方法来实现3D场同步信号的发射与接收不受到其他红外信号的干扰，以解决观看3D视频过程中的重影、闪烁等不良现象，从而使用户观看到高亮度、高清晰度的流畅画面，达到完美的用户观看体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立体显示信号同步系统及其同步容错方法，降低场同步信号传输过程的受干扰几率，并提高眼镜的抗干扰能力。
本发明的技术方案如下：
一种立体显示系统，包括立体显示设备、同步信号发射器和眼镜，所述同步信号发射器从立体显示设备接收场同步信号，以一定周期发送所述场同步信号给眼镜，所述眼镜包括接收头、处理器和眼镜镜片，所述处理器包括计时器、定时器和眼镜驱动模块，所述接收头接收所述同步信号发射器发送的场同步信号，所述计时器对接收头所接收信号的间隔时间进行计时以确定是否需要同步，所述定时器产生眼镜镜片驱动定时并在需要同步时产生同步定时，所述眼镜驱动模块根据定时器产生的眼镜镜片驱动定时控制所述眼镜镜片的开关。
所述立体显示系统，其中，所述计时器计算接收头所接收信号与最近一次接收到场同步信号的间隔时间，若其等于所述同步信号发射器发送所述场同步信号的周期，则确定需要同步。
所述立体显示系统，其中，所述同步信号发射器发送所述场同步信号的周期为所述场同步信号自身周期的2n倍，n为正整数。
所述立体显示系统，其中，所述同步定时的时长为所述场同步信号自身周期的四分之一。
所述立体显示系统，其中，所述定时器在同步定时的计时结束后重新开始所述眼镜镜片驱动定时。
一种立体显示系统的同步容错方法，包括以下步骤：
A.同步信号发射器从立体显示设备接收场同步信号并计数；
B.计数达到一预设值后发送一同步脉冲信号；
C.眼镜接收所述同步信号发射器发送的同步脉冲信号并计算其与前一次接收到同步脉冲信号的间隔时间；
D.判断间隔时间是否等于预设时长，若是则进入步骤E，不是则进入步骤F；
E.定时器产生同步定时，并在同步定时的时间截止后进入步骤F；和
F.定时器产生眼镜镜片驱动定时，控制眼镜镜片工作。
所述同步容错方法，其中，在所述步骤B中，所述预设值为偶数。
所述同步容错方法，其中，在所述步骤D中，所述预设时长等于所述场同步信号的周期与所述预设值的乘积。
所述同步容错方法，其中，在所述步骤F中，所述眼镜镜片驱动定时的时长等于所述同步信号发射器发送所述场同步信号的周期，所述眼镜镜片驱动定时包括若干相互间隔、数量相同且时长相等的左眼驱动定时和右眼驱动定时。
上述立体显示系统通过降低发送场同步信号的频率，减少受干扰的几率，同时提高眼镜的抗干扰能力，避免观看图像产生重影和闪烁。
附图说明
图1为本发明立体显示系统较佳实施方式的结构示意图；
图2为本发明立体显示系统较佳实施方式中眼镜的结构示意图；
图3为本发明立体显示系统较佳实施方式中同步信号发射器的工作原理示意图；
图4为图3的局部放大示意图；
图5为同步信号发射器与眼镜镜片开关的同步关系示意图；
图6为本发明立体显示系统较佳实施方式中眼镜的同步原理示意图；
图7为本发明立体显示设备的同步容错方法较佳实施方式的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式加以详细说明。
参考图1，为本发明立体显示系统较佳实施方式的框图，所述同步系统包括作为立体显示设备的立体电视10、同步信号发射器20及眼镜30，所述立体电视10将场同步信号Vsync发送到同步信号发射器20，同步信号发射器20每接收到n个场同步信号Vsync以后会发送一个红外信号作为同步脉冲信号给眼镜30接收，其中n为偶数，在本发明的较佳实施方式中n为4。
参考图2，所述眼镜30包括红外接收头32、处理器34和眼镜镜片36，所述处理器34进一步包括计时器342、定时器344和眼镜驱动模块346，所述眼镜镜片36上设有开关。
一并参考图3和图4，所述同步信号发射器20的工作原理如下：图3中上面线条代表场同步信号Vsync，下面的线条代表红外信号，所述场同步信号Vsync是电视机10发送到同步信号发射器20的信号，其周期为10ms，同步信号发射器(IRBlaster)20在收到Vsync信号以后，会计算接收到场同步信号Vsync的次数，当收到4个场同步信号Vsync的时候才会发出一个38KHz的红外信号给眼镜30作为同步脉冲信号，所述红外信号的发射周期为40ms。
所述场同步信号Vsync与眼镜镜片36开关的同步关系如图5所示，其中场同步信号Vsync中奇数个的部分为左眼同步信号L，偶数个的部分为右眼同步信号R，其中La、Lb、Ra及Rb分别表示眼镜30的左、右镜片中开关的驱动波形，其中L(a-b)表示La减Lb得出的波形，同理R(a-b)表示Ra减Rb得出的波形，其中标示有5ms的部分表示眼镜镜片36开，其它部分表示眼镜镜片36关。
在本发明的较佳实施方式中所述同步信号发射器20只在收到左眼同步信号L时发送红外信号，并且是隔一个左眼同步信号L发送一次，由于中间间隔了4个场同步信号周期，所以眼镜30接收到相邻两次红外信号时所显示的图像为同一只眼睛所看到的图像，而眼镜30接收到两次红外信号之间则还会有两次另外一边眼睛看到的图像和一次同样眼睛看到的图像，这样眼镜30在收到红外信号即同步脉冲信号的时候会做一个同步的处理，其他的时候则自动产生驱动眼镜镜片36中开关的波形，由于场频是固定的，所以可以根据收到红外信号的时间来判定是否为真正需要的同步信息。
所述眼镜30的同步原理如图6所示，当眼镜30收到红外信号即同步脉冲信号后，获得场同步信号Vsync，让左眼镜打开，让定时器344产生一个时长为T0的定时进行同步，并将记时器342清零；定时T0到了以后会让左眼镜关闭，并启动时长为T1的定时；定时T1到了以后会让右眼镜打开，并启动时长为T2的定时；定时T2到了以后会让右眼镜关闭，并启动时长为T3的定时；定时T3到了以后会让左眼镜打开，并启动时长为T4的定时；定时T4到了以后会让左眼镜关闭，并启动时长为T5的定时；定时T5到了以后会让右眼镜打开，并启动时长为T6的定时；定时T6到了以后会让右眼镜关闭，并启动时长为T7的定时；定时T7到了以后会让左眼镜打开，并启动时长为T8的定时；如果在定时T8的计时过程中收到了场同步信号Vsync，则会判断计时器342的时间是否在计时范围内，如果计时在范围内，则认为是正确的同步信号，同时让定时器344产生定时T0，等定时T0计时结束后再重新开始定时T1至T8，从而完成眼镜30与立体电视10的同步；如果在定时T8的计时过程中没有收到场同步信号Vsync，那么在定时T8时间到了以后，也会重新开始眼镜镜片驱动定时T1至T8，以产生驱动眼镜镜片36所需要的波形。在本实施方式中所述计时范围是40ms，即从第一个定时T0开始到下一个定时T0出现的时长，所述定时T0的时长为2.5ms，所述眼镜镜片驱动定时T1至T8的时长相等均为5ms。为了达到更好的容错效果，还可以使处理器34在定时T1至T7期间关闭对外部中断的处理从而不对接收到的干扰红外信号进行处理，而在定时T8的时候才会重新打开外部中断处理对接收到的红外信号进行处理。
其中，所述红外接收头32是负责将同步信号发射器20发送的红外信号转换成高低电平的场同步信号Vsync以让处理器34处理；所述处理器34中的记时器342的作用是来判断场同步信号Vsync是否为所需要的信号，当红外接收头32收到红外信号并转给处理器34处理以后，记时器342就会开始工作，当下一个红外信号过来以后，处理器34会根据记时器342中的值来判断是否为正确的场同步信号，并将记时器342重新清零，如果是正确的同步信号，处理器34会启动定时T0，并驱动眼镜镜片36的开关；所述处理器34中的定时器344是用来产生驱动眼镜所需要波形的时间，即图6所示的定时T1至T8的时间，如果没有场同步信号Vsync过来的时候，定时器344会循环产生定时T1至T8，如果有正确的场同步信号Vsync过来的话，定时器344会启动时长为T0的定时，定时T0到了以后会重新开始定时T1至T8；所述处理器34中的眼镜驱动模块346，依据定时器344所产生的眼镜镜片驱动定时控制眼镜镜片36的开关。
以上描述的是每4个场同步信号Vsync才发送一次红外信号的情况，对于2个场同步信号Vsync发送一次或其它的情况下，只要在红外信号来的时候重新启动一次定时T0即可，即定时T0依据不同情况会在定时T2、T4、T6、T8中间产生，并且计时器342的有效范围也要按照场同步信号Vsync的周期和红外信号包括的场同步信号个数重新计算。
参考图7，本发明立体显示设备的同步容错方法的流程如下：
步骤S1、同步信号发射器20对接收到的场同步信号Vsync进行计数；
步骤S2、判断计数是否完成，即判断是否已经收到4个立体电视发出的场同步信号Vsync，是则进入步骤S3，否则继续执行步骤S1；
步骤S3、同步信号发射器20在收到4个场同步信号Vsync后发送一作为同步脉冲信号的红外信号；
步骤S4、眼镜30的红外接收头32接收所述红外信号并发送给处理器34；
步骤S5、处理器34判断计时器342的计时是否正确，是则进入步骤S6，否则进入步骤S7；
步骤S6、定时器344产生时长为T0的定时进行同步；
步骤S7、定时器344产生眼镜镜片驱动定时T1至T8，眼镜驱动模块346依据定时器344所产生的眼镜镜片驱动定时控制眼镜镜片36的开关。
在本发明提供的立体显示系统及其同步容错方法中，所述同步信号发射器20只会以一定间隔一直发射奇场(左眼)或偶场(右眼)的场同步脉冲信号，而不会一会发奇场同步脉冲信号，一会发偶场同步脉冲信号，也不是如其它现有方法每场都有同步脉冲信号发射，降低了发送同步脉冲的频率，减少受干扰的几率，同时也降低了眼镜30需既要同步奇场，又要同步偶场信号的难度。
所述眼镜30同时也会对收到的信号做容错处理，每收到4个场同步信号以后才认为需要重新做一次同步，期间眼镜30会依据内部的定时器344自己决定开关左、右眼的眼镜镜片。如果中途受到别的遥控干扰或者没有接收到场同步信号发射器20发出的红外信号，眼镜30的处理器34不会对眼镜镜片36进行外部同步校准，而依据内部的定时器344自己决定开关左、右眼的眼镜镜片，直到收到下次正确的连续4个场同步信号。这样眼镜30会对接收过程中引入的干扰能有效去除，避免眼镜镜片36开关的误操作，使眼镜30的左、右眼镜镜片36绝对与视频的左、右眼图像同步，从而使图像精确、流畅的呈现给用户，避免图像重影和闪烁。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种立体显示系统，包括立体显示设备、同步信号发射器和眼镜，其特征在于：所述同步信号发射器从立体显示设备接收场同步信号，以一定周期发送所述场同步信号给眼镜，所述眼镜包括接收头、处理器和眼镜镜片，所述处理器包括计时器、定时器和眼镜驱动模块，所述接收头接收所述同步信号发射器发送的场同步信号，所述计时器对接收头所接收信号的间隔时间进行计时以确定是否需要同步，所述定时器产生眼镜镜片驱动定时并在需要同步时产生同步定时，所述眼镜驱动模块根据定时器产生的眼镜镜片驱动定时控制所述眼镜镜片的开关；其中，
所述计时器计算接收头所接收信号与最近一次接收到场同步信号的间隔时间，若其等于所述同步信号发射器发送所述场同步信号的周期，则确定需要同步。
2.根据权利要求1所述的立体显示系统，其特征在于：所述同步信号发射器发送所述场同步信号的周期为所述场同步信号自身周期的2n倍，n为正整数。
3.根据权利要求2所述的立体显示系统，其特征在于：所述同步定时的时长为所述场同步信号自身周期的四分之一。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的立体显示系统，其特征在于：所述定时器在同步定时的计时结束后重新开始所述眼镜镜片驱动定时。
5.如权利要求1所述立体显示系统的同步容错方法，包括以下步骤：
A.同步信号发射器从立体显示设备接收场同步信号并计数；
B.计数达到一预设值后发送一同步脉冲信号；
C.眼镜接收所述同步信号发射器发送的同步脉冲信号并计算其与前一次接收到同步脉冲信号的间隔时间；
D.判断间隔时间是否等于预设时长，若是则进入步骤E，不是则进入步骤F；
E.定时器产生同步定时，并在同步定时的时间截止后进入步骤F；和
F.定时器产生眼镜镜片驱动定时，控制眼镜镜片工作。
6.根据权利要求5所述的同步容错方法，其特征在于：在所述步骤B中，所述预设值为偶数。
7.根据权利要求5所述的同步容错方法，其特征在于：在所述步骤D中，所述预设时长等于所述场同步信号的周期与所述预设值的乘积。
8.根据权利要求5所述的同步容错方法，其特征在于：在所述步骤F中，所述眼镜镜片驱动定时的时长等于所述同步信号发射器发送所述场同步信号的周期，所述眼镜镜片驱动定时包括若干相互间隔、数量相同且时长相等的左眼驱动定时和右眼驱动定时。
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