CN102955257A - 3d眼镜及3d眼镜射频通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D眼镜及3D眼镜射频通信方法，3D眼镜通过射频方式接收最接近的3D播放设备发出的射频信号，该信号包含了3D播放设备的独立识别码与3D眼镜的控制参数信息。3D眼镜读取并储存该3D播放设备的识别码，以及接收3D播放设备的参数信号。在工作模式中3D眼镜只接收所存储识别码的3D播放设备的参数信号，并每隔特定时间去接收一次识别码与参数信号，这样可以有效避免其它3D播放设备的干扰。该3D眼镜具功耗低、全自动配对过程简单、抗干扰性良好且可实现较远距离的通信。

Description

3D眼镜及3D眼镜射频通信方法

技术领域

本发明涉及3D技术领域，尤其涉及一种3D眼镜及3D眼镜的射频通信方法。

背景技术

近年来由于3D(3维/Three Dimensional)电影盛行，人们对于3D影片的需求日趋增多，特别是3D产品亦从电影转至3D显示器(例如：3D LCDTV)产业。首先，人类为什么能通过视觉看出深度、并感觉到立体感，最主要的一点就是，人眼的视觉是可以感觉出深度的，也就是“深度知觉(depth perception)”；而有了深度的信息后，才能判断出立体空间中的相对位置。由于人的两个眼睛的位置不一样，一般人两眼间距约5到7公分，所以看到的东西会有两眼视差(binocular parallax)，而人脑会再将这两个影像做融合(convergence)，而产生出立体的感觉；而这就是所谓的「binocularcues 」。另外，人类亦可从眼睛对远近焦距的调适(accommodation)、动态视差(motion parallax)、透视(perspective)或光影等来判断物体的远近，亦即使人类只有单眼亦可判断远近。

因此，为了使在2D(2维/Two Dimensional)平面的影片变成3D立体感的影片，必须使人类左、右的眼睛分别看到不同的影像(即是一般视物的两眼视差)，再经由大脑融合，2D影片即可变为栩栩如生的3D影片。

在现有技术中，是运用快门眼镜(shutter glasses)，此种技术的基本原理就是，在屏幕上以两倍或两倍以上的频率交互地显示左眼和右眼的影像，而眼镜则会去动态地屏蔽使用者的左眼和右眼，在屏幕显示左眼影像时遮住右眼、在屏幕显示右眼影像时遮住左眼，以此达到让两眼看到各自不同的影像。虽然在这种状况下，没有两只眼睛是同时看到影像的，但是由于人眼的视觉暂留等机制的效果，还是能感觉到两眼都有看到各自不同的影像，进而产生立体感。

市面上出售的3D显示器即是使用此项技术，将3D影像以特定的通信协议编码后，经由3D显示器上的发射器传送至3D眼镜的接收器，再经过3D眼镜的接收器解码后，3D眼镜即可依据3D显示器发射器传送的3D影像信号，控制快门眼镜的开/闭。

目前，3D眼镜接收信号普遍采用常规蓝牙、Zigbee...等通信协议。而例如：蓝牙协议的数据较多，发送时间长，很容易受到外界信号的干扰。而且蓝牙通信协议需要特别的操作才能实现配对，并且对距离有一定的要求。

因此，本发明提供一种3D眼镜，主要运用射频(RF)通信比对与检测的方法，以解决通信配对过程复杂、容易受外界干扰以及通信距离较短的问题。

发明内容

依据上述的状况，本发明的一主要目的在于提供一种3D眼镜射频通信的方法，以解决通信配对过程复杂、容易受外界干扰以及通信距离较短的问题。

依据上述目的，本发明提供一种3D眼镜射频通信的方法，包括：寻找信号来源；判断来源的最强射频信号；读取该最强射频信号的识别码；接收该最强射频信号的信号发射器所传送的参数信号；及根据该参数信号对3D眼镜进行最佳化调整与同步控制。

本发明的另一主要目的在于提供一种3D眼镜的控制模块，通过控制模块，可快速对应外界信号源的射频信号及参数信号，使3D眼镜与显示装置在同步与控制上能更精确的匹配与运作。

依据上述目的，本发明提供一种3D眼镜的控制模块，包括：一信号接收模块，接收外界信号源的射频信号及参数信号，一镜片驱动模块，控制3D眼镜的左眼及右眼的镜片的开关，一升压电路，输出驱动电源给镜片驱动模块，及一主控制芯片模块，具有一射频芯片，其中3D眼镜的特征在于：主控制芯片模块，控制射频芯片正确的接收射频信号，并输出一指令至镜片驱动模块及升压电路，控制镜片驱动模块作相应的工作，同时控制升压电路为镜片驱动模块的电源供电，且当射频芯片接收参数信号时，主控制芯片模块根据参数信号的信息输出相应的指令至镜片驱动模块，同时开启升压电路，给镜片驱动模块供电，镜片驱动模块再驱动3D眼镜的左眼及右眼的镜片作相应的开关动作，使3D 眼镜与显示装置的时间匹配更为精确，能够在正确的时间点完全同步，以达到3D呈现的最佳效果。

本发明实施例的3D 眼镜通过RF方式接收最近的3D播放设备发出的无线射频信号，这样可以有效避免其它3D播放设备的干扰且3D 眼镜消耗功耗低，全自动配对过程简单，抗干扰性好且可实现较远距离的通信。

附图说明

图1是本发明的3D 眼镜示意图。

图2是本发明的一实施例的控制模块的功能框图。

图3是本发明的另一实施例的控制模块的功能框图。

图4是本发明的3D 眼镜射频通信的方法的流程图。

【主要元件符号说明】

镜架                  10

3D眼镜               1

控制模块              2

镜架                  10

镜框                  11

左镜框                111

右镜框                113

鼻梁架                13

镜脚                  15

耳架                  151

主控制芯片模块        20

射频芯片              201

判断单元              203

储存单元              205

自动关机单元          207

信号接收模块        21

升压电路            22

镜片驱动模块        23

电源管理模块        24

眼镜姿态感应单元    241

电池                25

主控制芯片模块      30

射频芯片            301

判断单元            303

储存单元            305

自动关机单元        307

信号接收模块        31

微处理器模块        33

镜片驱动模块        331

升压电路            333

电源管理模块        335

眼镜姿态感应单元    3351

电池                35

步骤                401、402、40、404、405、406

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

由于本发明公开一种3D 眼镜及3D 眼镜的射频通信方法。在本发明的实施例中所利用到的一些关于快门眼镜、射频通信、电路、电源管理模块，利用现有技术来完成，故在下述说明中，并不作完整描述。此外，于下文中描述的附图，并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本发明特征有关的示意图。

首先，图1为本发明的3D眼镜示意图。如图1所示，3D眼镜1包括：一镜架10，由一对镜框11所形成，镜框11包括左镜框111与右镜框113以及连接镜框111与右镜框113的一连接部所组成，且在每一镜框11中配置一左镜片与一右镜片，而此左镜片与一右镜片可以是一种液晶镜片或具光线穿透与遮蔽功能的镜片；此外，于此连接部中间形成一鼻梁架13；一对镜脚15，其一端与镜架10两侧端连接，并在每一镜脚15的另一端形成一耳架151；一信号接收模块21，配置于镜架10中，用以接收外界信号源的射频信号(RF signal)的识别码及参数信号，在本实施例中，信号接收模块21是配置在左镜111与右镜113之间的连接部中；此外，信号接收模块21的位置还可以配置于镜框11其它位置，例如：将信号接收器21配置于3D眼镜1的左侧、右侧位置或是镜脚15上，对此本发明并不加以限制；及一控制模块2，配置于镜架10中，同样地，控制模块2可以选择配置在3D眼镜1的镜架10的左侧或是右侧位置，对此本发明并不加以限制。

接着，请参阅图2，其为本发明的一实施例的控制模块的功能框图。如图2所示，3D眼镜1的控制模块2包括：一信号接收模块21，用以接收外界信号源的射频信号的识别码及参数信号；一升压电路22，用以提供控制模块2所需的电源；一镜片驱动模块23，其一端与升压电路22连接，用以控制3D眼镜1的左镜框111与右镜113框中的液晶镜片的开关；及一主控制芯片模块20，其一端与信号接收模块21连接，其另一端是与镜片驱动模块23连接，而主控制芯片模块20中配置有一射频芯片201，其中，主控制芯片模块20可以控制射频芯片201正确的接收射频信号，并输出一指令至镜片驱动模块23及升压电路22，用以控制镜片驱动模块23作相应的工作，同时控制升压电路22为镜片驱动模块23的电源供电，且当射频芯片201接收参数信号时，主控制芯片模块20可以根据参数信号的信息输出相应的指令至镜片驱动模块23，同时开启升压电路22，给镜片驱动模块23供电，镜片驱动模块23再驱动3D眼镜1的左镜框111与右镜框113中的液晶镜片在正确的时间点作相对应的开关动作。

此外，控制模块2还可以包括一电池25及一电源管理模块24，其中，电源管理模块24的一端与电池25连接，而另一端是与主控制芯片模块20及镜片驱动模块23连接；故电源管理模块24可以控制电池25充电管理，并为整个电路及模块提供工作电源；另外，电源管理模块24中亦包含一眼镜姿态感应单元241，在3D眼镜1于上下倒置时，则将3D眼镜1自动关机断电。另外，主控制芯片模块20进一步包含：一判断单元203、一储存单元205及一自动关机单元207；其中，判断单元203用于对信号接收模块21所接收的若干个射频信号的强度进行对比，并确定一个含有识别码的最强射频信号源；例如：判断出距离最接近且含有识别码的射频信号源为最强的射频信号源；之后，将最强的射频信号源中所发出的识别码信息以及参数送至储存单元205，由此可于下次观看时自动识别，亦可增加数据库中的识别码信息；自动关机单元207则是当预定时间内没有收到识别码信息以及所对应的参数信号时，则将3D眼镜1自动关机。

接着，以一实施例来说明。一般在观看3D节目之前，使用者所戴的3D眼镜1会先搜索观看设备(如：电视机、数字放影机、投影机或计算机等…)的信号来源，而当使用者所在的空间中存在多个信号时，3D眼镜1可能很难判断是要抓取所需的信号。因此，本发明的3D眼镜1的控制模块2即会通过主控制芯片模块20中的判断单元203，抓取含有识别码的信号中最强的信号；例如：将3D眼镜1移至要观看设备的前方或将眼镜移至最近处，使3D眼镜1可通过最强信号很快判断对应的设备。接着，在确定最强信号后，3D眼镜1的控制模块2中的信号接收模块21便会接收观看设备所发出的射频信号，而射频信号会传送至射频芯片201识别射频信号的识别码，识别完成后，信号接收模块21便会接收观看设备所发出的3D参数信号，此3D参数信号即是用来控制3D眼镜1的左镜框111与一右镜框113中的液晶镜片作相应的开关动作的参数；其中，3D影像是以左画面及右画面交互显示，并以3D眼镜来交互开左、右镜来达成3D效果，而参数信号便是控制液晶镜片何时开、关的参数。

以一般120hz LED背光显示器为例，如：画面更新时间约有4毫秒(ms)，画面停留时间约有4.3毫秒，亦即画面更新开始至下一次更新开始时间共有8.3毫秒。因此，画面如需完整呈现完美的3D效果，其3D眼镜1的左镜框111与右镜框113中的液晶镜片的开启时间愈接近4.3毫秒效果愈好，即画面停留时间等于左镜框111或右镜框113中的液晶镜片完全开启时间(要说明一点，因3D眼镜1控制左镜框111与右镜框113中的液晶镜片的开启快门速度较显示器快很多，因此快门开启时间在此不加详述)。在一开始画面更新的4毫秒期间，显示器LED背光关闭，因此左镜框111与右镜框113中的液晶镜片不论是否开启，均无法看显示画面，在大约3.95毫秒至4毫秒之间显示器LED背光开启，左镜框111中的液晶镜片会开启完成，右镜框113中的液晶镜片关闭，故此时只有左眼看的到画面，当至8.3毫秒时，左镜框111中的液晶镜片与显示器LED背光会关闭，然后回复成画面更新状态，此时，左镜111框为关闭的状态与右镜框113中的液晶镜片为准备启动的状态。当时间至12.25～12.3毫秒之间的时刻(即左镜框111中的液晶镜片关闭再经过3.95～4毫秒)，显示器LED背光开启，此时右镜框113中的液晶镜片会刚好开启完成，因此只有右眼看得到画面，当至16.6毫秒时(即右镜框113中的液晶镜片开启再经过4.3毫秒)，右镜框113中的液晶镜片会关闭，又再回复成画面更新状态，依此循环。

因此，当控制模块2接收到观看设备所发出的3D参数信号后，主控制芯片模块20会控制电源管理模块24给升压电路22，升压电路22传送电力至镜片驱动模块23，控制左镜框111与右镜框113中的液晶镜片的开关，而主控制芯片模块20也会根据接收到的3D参数信号来控制左镜框111与右镜框113中的液晶镜片的开关时机。

请参阅图3，其为本发明的另一实施例的控制模块的功能框图。如图3所示，3D眼镜1的控制模块2包括：一信号接收模块31，用以接收外界信号源的射频信号及参数信号，一主控制芯片模块30，具有一射频芯片301，与信号接收模块31连接，及一微处理器模块33，其一端与信号接收模块31连接，其另一端与主控制芯片模块30连接，主控制芯片模块30，可以控制射频芯片301正确的接收射频信号，其中微处理器模块33包括：一镜片驱动模块331，控制3D眼镜1的左镜框111与右镜框113中的液晶镜片的开关，一升压电路333，用以提供镜片驱动模块331所需的电源，其中，主控制芯片模块30控制输出一指令至微处理器模块33控制3D眼镜1的镜片作相应的工作，当射频芯片301接收参数信号时，主控制芯片模块30可以根据参数信号的信息输出相应的指令至微处理器模块33，微处理器模块33再驱动3D眼镜1的镜片在正确的时间点作相应的开关动作。

此外，微处理器模块33还可以包括一电源管理模块335，电源管理模块335负责对与微处理器模块33连接的电池35进行充电管理，并为整个电路及模块提供工作电源；另外，电源管理模块335中亦包含一眼镜姿态感应单元3351，在3D眼镜1于上下倒置时，则将3D眼镜1自动关机断电。另外，主控制芯片模块30进一步包含：一判断单元303、一储存单元305及一自动关机单元307；其中，判断单元303用于对信号接收模块31所接收的若干个含有识别码的射频信号的强度进行对比，并确定一个最强的射频信号源；例如：判断出距离最近的射频信号源为最强的射频信号源；之后，将最强的射频信号源中所发出的识别码信息送至储存单元305，由此可于下次观看时自动识别，亦可增加数据库中的识别码信息；自动关机单元307则是当预定时间内没有收到识别码信息所对应的参数信号时，则将3D眼镜1自动关机。

图3的实施例与图2不同处，主要在于将镜片驱动模块331、升压电路333及电源管理模块335整合在微处理器模块33中，而其详细实施方式皆与上述图2相同，便不再加以赘述。

再接着，请参阅图4，其为本发明的3D眼镜射频通信的方法的流程图。如图4所示，3D眼镜射频通信的方法如下：

步骤401：确认3D眼镜姿态是否正确；3D眼镜1为正确摆放姿态，非上下倒置，此为待命状态，接着进入步骤402。

步骤402：寻找信号来源；3D眼镜1会先寻找外界中所有的3D信号，接着进入步骤403。

步骤403：判断来源的最强射频信号；在所有外界3D信号中，判断含有识别码的信号中最强的射频信号，可以在观看设备的前方或将眼镜移至最近处，接着进入步骤404。

步骤404：读取最强射频信号的识别码；在读取最强射频信号后，3D眼镜1会先读取最强射频信号的识别码，在判断出最强射频信号的识别码后，可通过控制模块2中的储存单元203，303将识别码储存，由此可于下次观看时自动识别，亦可增加数据库中的识别码信息，接着入步骤405。

步骤405：接收最强射频信号的信号发射器的识别码与参数信号；接收该设备所发出的参数信号，而参数信号便是控制何时开、关的参数。

3D眼镜1会于一定时间内接收识别码与参数信号(如：0.06秒接收一次)，并且在一预定时间内未接收到识别码时，则3D眼镜1会自动关机，而预定时间则为定时时间的整数倍(如：60秒)，最后进入步骤406。

步骤406：根据参数信号对3D眼镜进行同步控制；3D眼镜1中的控制模块2会根据参数信号的参数，控制3D眼镜1的左镜框111与右镜框113中的液晶镜片的开关，使观看人可观看到最佳3D效果的影像。若无参数信号，则3D眼镜会依内建的标准参数进行运作。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种3D眼镜射频通信的方法，包括：

自动寻找信号来源；

判断来源的最强射频信号；

读取该最强射频信号的识别码；

接收该最强射频信号的信号发射器的参数信号；及

根据该参数信号对3D眼镜进行调整以及同步控制。

2.如权利要求1所述的3D眼镜射频通信的方法，该方法进一步包括：

若无参数信号时，则依该3D眼镜内建预设参数进行调整以及同步控制。

3.如权利要求1所述的3D眼镜射频通信的方法，该方法进一步包括：

确认该3D眼镜姿态是否正确。

4.如权利要求1所述的3D眼镜射频通信的方法，该方法进一步包括：

储存该最强信号的该识别码。

5.如权利要求1所述的3D眼镜射频通信的方法，该方法进一步包括：

在预定时间内未接收到该识别码，则将该3D眼镜自动关机。

6.如权利要求5所述的3D眼镜射频通信的方法，该方法进一步包括：

定时时间内接收该识别码及/或参数信号。

7.如权利要求6所述的3D眼镜射频通信的方法，其中该预定时间为该定时时间的整数倍或由控制参数决定。

8.一种3D眼镜的控制模块，包括：

一信号接收模块，接收外界信号源的射频信号及参数信号，一镜片驱动模块，控制3D眼镜的左眼及右眼的镜片的开关，一升压电路，输出驱动电源给该镜片驱动模块，及一主控制芯片模块，具有一射频芯片，其中该3D眼镜的特征在于：

该主控制芯片模块控制该射频芯片正确的接收该射频信号，并输出一指令至该镜片驱动模块及该升压电路，控制该镜片驱动模块作相应的工作，同时控制该升压电路为该镜片驱动模块的电源供电，且当该射频芯片接收该参数信号时，该主控制芯片模块根据该参数信号的信息输出相应的指令至该镜片驱动模块，同时开启该升压电路，给该镜片驱动模块供电，该镜片驱动模块再驱动该3D眼镜的左眼及右眼的镜片作相应的开关动作。

9.一种3D眼镜的控制模块，包括：

一信号接收模块，接收外界信号源的射频信号及参数信号，一主控制芯片模块，具有一射频芯片，及一微处理器模块，该主控制芯片模块，控制该射频芯片正确的接收该射频信号，其中该微处理器模块的特征在于：

该微处理器模块包括：一镜片驱动模块，控制3D眼镜的左眼及右眼的镜片的开关，一升压电路，输出驱动电源给该镜片驱动模块，其中，该主控制芯片模块控制输出一指令至微处理器模块控制该3D眼镜的镜片作相应的工作，当该射频芯片接收该参数信号时，该主控制芯片模块根据该参数信号的信息输出相应的指令至该微处理器模块，该微处理器模块再驱动该3D眼镜的镜片作相应的开关动作。

10.如权利要求8或9所述的3D眼镜的控制模块，其中该控制模块进一步包含：

一电池；

一电源管理模块：负责电池充电管理，并为整个电路及模块提供工作电源。

11.如权利要求10所述的3D眼镜的控制模块，其中该电源管理模块进一步包含：

一眼镜姿态感应单元，负责侦测眼镜姿态，当该眼镜姿态为上下倒置时，则将该3D眼镜自动关机断电，并且将该电池的输出电源关闭，但不影响该电池的充电管理功能。

12.如权利要求8或9所述的3D眼镜的控制模块，其中该主控制芯片模块进一步包含：

一判断单元，用于对该信号接收模块所接收的若干个该射频信号的强度进行对比，并确定距离最近的信号源；

一储存单元，用于储存该距离最近的信号源所发出的该射频信号中所携带的识别码信息以及控制参数。

13.如权利要求12所述的3D眼镜的控制模块，其中该主控制芯片模块进一步包含：

一自动关机单元，当预定时间内没有收到该距离最近的信号源发出的该识别码时，则将该3D眼镜自动关机。

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