CN103197430B - 一种全数字通用同步器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全数字通用同步器，其包括：接收模块：用于接收伺服电机的编码器输出的零位信号和投影设备输出的与左右屏影像的切换频率相同步的同步信号；测量和计算模块：测量出偏振镜片的原点到所述编码器零位所转过的角度并确定偏振片的原点，然后计算原点与同步信号的相位差θ；处理模块：当相位差θ大于设定值θ_S时，调整原点，直至相位差θ小于等于设定值θ_S为止；输出模块：将调整后的原点的信息传输给3D偏振器的控制器，并通过控制器控制伺服电机的旋转信号。所述的同步器通用性好，全部功能可利用VHDL语言实现，也可利用Verilog语言进行编程；而且可以实现高精度的同步，带给观众极佳的视觉享受，并且显著减轻用眼疲劳。

Description

一种全数字通用同步器

技术领域

本发明涉及电视电影播放的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种全数字通用同步器。

背景技术

近年来，电视电影行业迎来了3D技术浪潮.播放数字3D电影的系统主要由数字3D电影片源、数字3D投影设备、偏振影像系统、金属屏幕和偏振眼镜等五个部分组成。数字3D播放机的出现已经有10余年的历史，目前已经成为各大电影院的标准配置。偏振影像系统主要有两种方式实现，一种是基于圆偏振片的被动式，如专利CN101950123A。另一种是基于LCD偏振的主动式方案，如专利US8177366B2。专利CN101950123A公开了一种被动式3D影像播放系统，其包括3D偏振器、偏振镜片、数字3D投影设备、数据处理器、偏振眼镜。数据处理器将左右屏影像以固定的频率交替传输给投影设备，投影设备得到连续变化的交叉而又不重叠的两幅影像；通过3D偏振器中的伺服单位驱动偏振镜片旋转，使偏振镜片的左右切换频率与两幅影像切换频率同步。专利US8177366B2公开了一种主动式3D影像播放系统，又叫时分法遮光技术或液晶分时技术，主要是靠液晶眼镜来实现的，它的眼镜片实质上是可以分别控制开/关的两片液晶屏，眼镜中的液晶层有黑和白两种状态，平常显示为白色即透明状态，通电之后就会变黑色。通过一种讯号发射装置，让3D眼镜和屏幕之间实现精确同步。显示屏幕上会交替进行左右眼画面的播放，在播放左画面时，左眼镜打开，右眼镜关闭，观众左眼看到需要让左眼看见的画面，右眼什么都看不到。在播放右眼画面是，右眼看右画面，左眼看不到画面，就这样让左右眼分别看到左右各自的画面，从而实现3D立体效果。

上述两种方式都可以实现3D电影的播放，但被动式系统中同步信号如果与起始旋转原点的时间不同步而产生相位差θ，就会产生重影现象，观众在观看过程中就会头晕，严重的会导致眼睛流泪、呕吐等现象。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种全数字通用同步器，用于被动式偏振影像系统，实现数字3D播放机的同步信号与偏振系统的原点在时间上的同步。

为了解决上述技术问题并且实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种全数字通用同步器，应用于被动式3D电影系统中，所述的被动式3D电影系统包括3D偏振器、偏振镜片、投影设备和数字处理器，数据处理器将左右屏影像交替传输给投影设备，投影设备得到连续变化的交叉而又不重叠的两幅影像；所述的3D偏振器包括控制器和伺服电机，控制器控制伺服电机，3D偏振器中的伺服电机驱动偏振镜片切换，使得偏振镜片的左右切换频率与两幅影像切换频率同步，同步切换的偏振镜片将左右屏影像完全分开；其中所述的全数字通用同步器包括：接收模块：用于接收伺服电机的编码器输出的零位信号和投影设备输出的与左右屏影像的切换频率相同步的同步信号；测量和计算模块：测量出偏振镜片的原点到所述编码器零位所转过的角度并确定偏振片的原点，然后计算原点与同步信号的相位差θ；处理模块：当相位差θ大于设定值θ_S时，调整原点，直至相位差θ小于等于设定值θ_S为止；输出模块：将调整后的原点的信息传输给3D偏振器的控制器，并通过控制器控制伺服电机的旋转信号。

其中，所述切换频率为72Hz。

其中，所述处理模块中，调整所述全数字通用同步器的频率，来调整原点信号的相位，并且当相位差θ小于等于设定值θ_S时，将所述全数字通用同步器的频率调整回初始频率。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的全数字通用同步器通用性好，全部功能可以利用VHDL语言实现，也可以利用Verilog语言进行编程；而且可以实现高精度的同步，带给观众极佳的视觉享受，并且显著减轻用眼疲劳。

附图说明

图1为现有技术中被动式3D电影系统的结构框图。

图2为现有技术中被动式3D电影系统中干扰区域产生的原理图。

图3为全数字通用同步器的结构框图。

图4为应用了本发明所述全数字通用同步器的被动式3D电影系统的结构框图。

图5显示了应用全数字通用同步器后同步信号和电影信号保持一致的示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有技术中的被动式3D电影系统包括3D偏振器、偏振镜片、投影设备和数字处理器，数据处理器将左右屏影像交替传输给投影设备，投影设备得到连续变化的交叉而又不重叠的两幅影像；所述的3D偏振器包括控制器和伺服电机，控制器控制伺服电机，3D偏振器中的伺服电机驱动偏振镜片切换，使得偏振镜片的左右切换频率与两幅影像切换频率同步，同步切换的偏振镜片将左右屏影像完全分开。但是如附图2所示，上述系统在实际应用中，经常会出现同步信号与偏振片的起始旋转原点的时间不同步，则在左旋影像切换为右旋影像，以及右旋影像切换为左旋影像的过程中，均会产生图像干扰现象，观众看到的是重影。这种不同步称为相位差，用θ表示：当θ为零时，完全没有重影，随着θ的增大，重影越严重，亮度也越低。极端情况下，θ为180度时，重影达到最大，亮度为0，此时观众完全看不到任何影像。为此本发明提供了一种全数字通用同步器，如附图3所示，所述的全数字通用同步器包括：接收模块10：用于接收伺服电机的编码器输出的零位信号和投影设备输出的与左右屏影像的切换频率相同步的同步信号，所述切换频率为72Hz；测量和计算模块20：测量出偏振镜片的原点到所述编码器零位所转过的角度并确定偏振片的原点，然后计算原点与同步信号的相位差θ；处理模块30：当相位差θ大于设定值θ_S时，调整原点，直到相位差θ小于等于设定值θ_S为止；这可以通过调整所述全数字通用同步器的频率来实现，并且当相位差θ小于等于设定值θ_S时，将所述全数字通用同步器的频率调整回初始频率，举例来说：当原点信号滞后于同步信号时，说明伺服电机转得慢了，此时将同步器加速到72.005Hz，原点信号则相对于同步信号左移，直到相位差θ小于一个设定范围，例如±0.01，然后将同步器的速度保持在72Hz，同步过程完成。当原点信号超前于同步信号时，说明伺服电机转得快了，此时将同步器减速到71.995Hz，原点信号则相对于同步信号右移，直到相位差θ小于一个设定范围，例如±0.01，然后将同步器的速度保持在72Hz，同步过程完成。输出模块40：将调整后的原点的信息传输给3D偏振器的控制器，并通过控制器控制伺服电机的旋转信号。图4显示了应用了本发明所述全数字通用同步器的被动式3D电影系统的结构框图。应用了本发明所述全数字通用同步器的被动式3D电影系统，能够如附图5所示，实现高精度的同步，带给观众极佳的视觉感受。

虽然具体实施方式部分已经通过实施例对本发明的技术方案进行了详细阐述，但本领域的普通技术人员应当理解可以在不脱离本发明公开的范围以内，可以采用等同替换或等效变换形式实施。因此，本发明的保护范围并不限于上述实施例，只要没有脱离发明实质的实施方式，均应理解为落在了本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种全数字通用同步器，应用于被动式3D电影系统中，所述的被动式3D电影系统包括3D偏振器、偏振镜片、投影设备和数字处理器，数据处理器将左右屏影像交替传输给投影设备，投影设备得到连续变化的交叉而又不重叠的两幅影像；所述的3D偏振器包括控制器和伺服电机，控制器控制伺服电机，3D偏振器中的伺服电机驱动偏振镜片切换，使得偏振镜片的左右切换频率与两幅影像切换频率同步，同步切换的偏振镜片将左右屏影像完全分开；其特征在于：所述的全数字通用同步器包括：接收模块：用于接收伺服电机的编码器输出的零位信号和投影设备输出的与左右屏影像的切换频率相同步的同步信号；测量和计算模块：测量出偏振镜片的原点到所述编码器零位所转过的角度并确定偏振镜片的原点，然后计算原点与同步信号的相位差θ；处理模块：当相位差θ大于设定值θ_S时，调整原点，直至相位差θ小于等于设定值θ_S为止；输出模块：将调整后的原点的信息传输给3D偏振器的控制器，并通过控制器控制伺服电机的旋转信号。

2.根据权利要求1所述的全数字通用同步器，其特征在于所述切换频率为72Hz。

3.根据权利要求1或2所述的全数字通用同步器，其特征在于所述处理模块中，调整所述全数字通用同步器的频率，来调整原点信号的相位，并且当相位差θ小于等于设定值θ_S时，将所述全数字通用同步器的频率调整回初始频率。