RU2413266C1 - Electronically controlled 3d glasses - Google Patents

Electronically controlled 3d glasses Download PDF

Info

Publication number
RU2413266C1
RU2413266C1 RU2009121603/28A RU2009121603A RU2413266C1 RU 2413266 C1 RU2413266 C1 RU 2413266C1 RU 2009121603/28 A RU2009121603/28 A RU 2009121603/28A RU 2009121603 A RU2009121603 A RU 2009121603A RU 2413266 C1 RU2413266 C1 RU 2413266C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glasses
electronically controlled
pulse
piezoelectric transducers
shutters
Prior art date
Application number
RU2009121603/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009121603A (en
Inventor
Борис Иванович Волков (RU)
Борис Иванович Волков
Original Assignee
Борис Иванович Волков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Иванович Волков filed Critical Борис Иванович Волков
Priority to RU2009121603/28A priority Critical patent/RU2413266C1/en
Publication of RU2009121603A publication Critical patent/RU2009121603A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2413266C1 publication Critical patent/RU2413266C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: glasses have a housing, left- and right-hand side glasses, first and second electronically controlled shutters and an infrared receiver inside the housing of the glasses. The left- and right-hand side glasses are hollow and the first and second electronically controlled shutters lie inside the said glasses, respectively. Each of the shutters has four identical piezoelectric transducers, each having a bimorphous tubular piezoelectric element. A rectangular shaped opaque fine-meshed screen is attached to the piezoelectric element. A unit of pulse amplifiers, comprising two series-connected pulse generating circuits, is connected to the output of the infrared receiver and is placed in the housing of the 3D glasses. The first and second outputs of the first pulse generating circuit are respectively connected to the first and second control inputs of the piezoelectric transducers in the first electronically controlled shutter. The first and second outputs of the second pulse generating circuit are respectively connected to the first and second control inputs of the piezoelectric transducers in the second electronically controlled shutter.
EFFECT: high transparency of the 3D glasses and low response time of the electronically controlled shutters.
3 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратным устройствам персонального компьютера /ПК/ и может быть использовано при формировании трехмерных изображений.The invention relates to hardware devices of a personal computer / PC / and can be used in the formation of three-dimensional images.

Прототипом приняты 3Д-очки [1 с.558-567], содержащие корпус, ЖK-линзы, используемые с электронно-управляемыми затворами /фильтрами/, в левом и правом стекле 3Д-очков. Стекла 3Д-очков выполнены по технологии ЖК-ячеек просветного типа, которыми управляют сигналы с видеоадаптера, прозрачность стекол изменяется синхронно со сменой изображения кадров стереопары на экране монитора ПК [1 c.559]. 3Д-очки подсоединяются к видеоадаптеру ПК при помощи гибкого соединительного провода через специальный внешний или интегрированный на плату видеоадаптера контроллер. Вместо соединительного провода для передачи команд от контроллера к очкам применяется ИК-передатчик, а очки оборудуются встроенным миниатюрным ИК-приемником. На мониторе ПК последовательно отображаются левый и правый кадры стереопары, одновременно с ними стекла 3Д-очков поочередно теряют прозрачность. В результате каждый глаз видит свой кадр стереопары, что позволяет получить стереоэффект. Недостатки прототипа: низкая прозрачность стекол из-за использования в них ЖК-ячеек, время отклика ЖК-ячеек, которое в лучшем случае 5 мс, препятствует повышению частоты кадров, при частоте кадров 100 Гц половина длительности периода кадра приходится на время отклика, что еще снизит прозрачность стекол для зрения зрителя.The prototype adopted 3D glasses [1 p.558-567], containing the housing, LCD lenses used with electronically controlled shutters / filters /, in the left and right glass of 3D glasses. The glasses of 3D glasses are made using the technology of LCD cells of the translucent type, which are controlled by signals from the video adapter, the transparency of the glasses changes synchronously with the change of the image of the stereo pair frames on the PC monitor screen [1 p.559]. 3D glasses are connected to the PC video adapter using a flexible connecting wire through a special external controller or integrated on the video adapter board. Instead of a connecting wire for transmitting commands from the controller to the glasses, an IR transmitter is used, and the glasses are equipped with a built-in miniature IR receiver. On the PC monitor, the left and right frames of the stereo pair are displayed sequentially, at the same time the glasses of 3D glasses alternately lose transparency. As a result, each eye sees its own stereo pair frame, which allows you to get a stereo effect. The disadvantages of the prototype: low transparency of the glasses due to the use of LCD cells, the response time of the LCD cells, which in the best case is 5 ms, prevents the frame rate from increasing, at a frame frequency of 100 Hz, half the length of the frame period falls on the response time, what else reduce the transparency of the glass for the viewer.

Цель изобретения - увеличить прозрачность стекол очков для зрения и уменьшить время отклика электронно-управляемых затворов.The purpose of the invention is to increase the transparency of the glasses glasses for vision and reduce the response time of electronically controlled shutters.

Техническими результатами являются повышение прозрачности стекол 3Д-очков в открытом состоянии и уменьшение времени отклика электронно-управляемых затворов. Technical results include increasing the transparency of 3D glasses in the open state and reducing the response time of electronically controlled shutters.

Сущность изобретения в том, что в 3Д-очки вводится блок импульсных усилителей, а в каждый электронно-управляемый затвор вводится соответствующее число пьезоэлектрических преобразователей.The essence of the invention is that a block of pulse amplifiers is introduced into 3D glasses, and a corresponding number of piezoelectric transducers is introduced into each electronically controlled shutter.

Электронно-управляемые 3Д-очки показаны на фиг.1, электронно-управляемый затвор - на фиг.2, блок импульсных усилителей - на фиг.3. Electronically controlled 3D glasses are shown in figure 1, the electronically controlled shutter in figure 2, the block of pulse amplifiers in figure 3.

Электронно-управляемые 3Д-очки /фиг.1/ включают корпус 1, левое 2 и правое 3 стекла, каждое из которых выполнено внутри полым и содержит внутри электронно-управляемый затвор 4, включает ИК-приемник 5 и блок 6 импульсных усилителей, размещенные на корпусе 3Д-очков. Электронно-управляемый затвор 4 каждый содержит четыре пьезоэлектрических преобразователя 7-10. Исходное состояние электронно-управляемых затворов 4 в левом стекле закрытое, в правом стекле открытое. Прозрачное поле в стекле в открытом состоянии /фиг.2/ 18 мм×7 мм, которое с расстояния в 1 метр позволяет видеть с запасом экран в 22" /56 см/, большее поле при этом расстоянии уже избыточно. Принцип действия 3Д-очков: на мониторе последовательно друг за другом отображаются левый и правый кадры стереопары, синхронно с ними стекла очков поочередно теряют прозрачность /правый затем левый/, синхронность прозрачности соответствующего стекла и появление на экране соответствующего ему кадра стереопары задается синхроимпульсами с контроллера видеоадаптера [1, с.560].Electronically controlled 3D glasses / Fig. 1/ include a housing 1, a left 2 and a right 3 glasses, each of which is hollow inside and contains an electronically controlled shutter 4 inside, includes an IR receiver 5 and a block of 6 pulse amplifiers placed on 3D glasses case. The electronically controlled shutter 4 each contains four piezoelectric transducers 7-10. The initial state of the electronically controlled shutters 4 in the left glass is closed, in the right glass it is open. The transparent field in the glass in the open state (Fig. 2/18 mm × 7 mm, which from a distance of 1 meter allows you to see a 22 ”/ 56 cm / screen with a margin, a larger field at this distance is already redundant. Principle of operation of 3D glasses : the monitor displays the left and right frames of the stereo pair sequentially, synchronously with them the glasses of glasses alternately lose transparency / right then the left /, the synchronism of transparency of the corresponding glass and the appearance of the corresponding frame of the stereo pair on the screen is set by the sync pulses from the video controller tera [1, p.560].

Подключение 3Д-очков к контроллеру выполняется при помощи инфракрасного приемопередатчика. ИК-приемник 5 /фиг.1/ принимает команды от ИК-передатчика, подключенного к контроллеру [1, с. 563]. Управляющие сигналы с выхода ИК-приемника 5 поступают последовательно в блок 6 импульсных усилителей, включающий две последовательно соединенные /фиг.3/ схемы формирования импульсов 12 и 13. Каждая схема формирования импульсов для получения на выходе двух идентичных управляющих импульсов с фазовым сдвигом между ними в 180° имеет на выходе фазоинверсный каскад [2, с.80]. С выходов первой схемы 12 /фиг.3/ выдаются параллельно два управляющих импульса: первый U1 положительной полярности и второй U2 отрицательной полярности, амплитуды обоих равны по абсолютной величине и соответствуют рабочему напряжению срабатывания пьезопреобразователя, по длительности оба импульса равны длительности левого кадра стереопары. Вторая схема 13 формирования импульсов идентична первой и формирует тоже два управляющих импульса U1, U2 по заднему фронту поступающего в нее импульса U1 с первой схемы 12 формирования импульсов /фиг.3/. Управляющие импульсы с первой схемы 12 поступают синхронно на первые и вторые управляющие входы электронно-управляемого затвора 4 левого стекла 2 /фиг.1/. Управляющие импульсы U2, U2 со второй схемы 13 поступают соответственно на первые и вторые управляющие входы электронно-управляемого затвора 4 правого стекла 3 /фиг.1/. Электронно-управляемый затвор 4 вмонтирован в полую часть каждого стекла очков и включает 7-10 идентичных по форме и размерам пьезоэлектрических преобразователя /фиг.2/, исполнительной частью каждого пьезопреобразователя является биморфный трубчатый пьезоэлемент, работающий на кручение [3, с.27], отличающийся высокой чувствительностью, прочностью и надежностью. К исполнительной части пьезоэлектрического преобразователя прикреплена прямоугольной формы светонепроницаемая мелкоячеистая сетка 11, ширина ее 4 мм, длина 7 мм. С поступлением на электроды левых пьезоэлектрических 7-10 управляющих импульсов U1, U2 трубчатые пьезоэлементы при кручении выполняют синхронно повороты четырех светонепроницаемых сеток 11 на 90° и открывают поле зрения левого стекла, зритель левым глазом видит изображение левого кадра стереопары. По окончании длительности управляющих импульсов светонепроницаемые сетки 11 в левом стекле возвращаются в исходное /закрытое/ состояние, а на электроды пьезоэлектрических преобразователей в правом электронно-управляемом затворе 4 правого стекла поступают управляющие импульсы U1 и U2 со второй схемы 13 формирования импульсов: в правом стекле открывается поле зрения, зритель правым глазом видит правый кадр стереопары. Время отклика электронно-управляемых затворов 4 на частотах кадровой развертки практически равно нулю.3D glasses are connected to the controller using an infrared transceiver. IR receiver 5 / Fig. 1/ receives commands from an IR transmitter connected to the controller [1, p. 563]. The control signals from the output of the IR receiver 5 are supplied sequentially to the block 6 of pulse amplifiers, which includes two pulse generation circuits 12 and 13 connected in series (Fig. 3/). Each pulse generation circuit to receive two identical control pulses with a phase shift between them at the output 180 ° has an output phase inverse cascade [2, p. 80]. From the outputs of the first circuit 12 / Fig. 3/, two control pulses are issued in parallel: the first U 1 of positive polarity and the second U 2 of negative polarity, the amplitudes of both are equal in absolute value and correspond to the operating voltage of the piezoelectric transducer, both pulses are equal in duration to the left frame of the stereo pair . The second pulse shaping circuit 13 is identical to the first and also generates two control pulses U 1 , U 2 along the trailing edge of the pulse U 1 entering it from the first pulse shaping circuit 12/3 /. The control pulses from the first circuit 12 are supplied synchronously to the first and second control inputs of the electronically controlled shutter 4 of the left glass 2/1 /. The control pulses U 2 , U 2 from the second circuit 13 are respectively supplied to the first and second control inputs of the electronically controlled shutter 4 of the right glass 3 / Fig. 1/. An electronically controlled shutter 4 is mounted in the hollow part of each glass of glasses and includes 7-10 piezoelectric transducers identical in shape and size (Fig. 2/), the executive part of each piezoelectric transducer is a bimorph tubular piezoelectric element operating on torsion [3, p.27], characterized by high sensitivity, durability and reliability. A rectangular opaque fine mesh 11 is attached to the executive part of the piezoelectric transducer, its width is 4 mm, length 7 mm. When the left-hand piezoelectric 7-10 control pulses U 1 , U 2 arrive at the electrodes, the tubular piezoelectric elements during torsion synchronously rotate four light-tight grids 11 through 90 ° and open the field of view of the left glass, the viewer sees the image of the left frame of the stereo pair with the left eye. At the end of the duration of the control pulses, the opaque grids 11 in the left glass are returned to their original / closed / state, and the control pulses U 1 and U 2 from the second pulse generation circuit 13 are fed to the electrodes of the piezoelectric transducers in the right electronically controlled shutter 4 of the right glass: in the right the field of view opens up to the glass, the viewer with his right eye sees the right frame of the stereo pair. The response time of the electronically controlled shutters 4 at the frequencies of the frame scan is almost zero.

Работа 3Д-очков.The work of 3D points.

С приходом в ИК-приемник 5 сигнала начала периода левого кадра первая схема 12 формирования импульсов формирует и выдает параллельно два управляющих импульса U1, U2, поступающих синхронно на первый и второй входы пьезоэлектрических преобразователей 7-10 в электронно-управляемом затворе 4 левого стекла, светонепроницаемые сетки 11 поворачиваются на 90° и открывают поле зрения в левом стекле 2. Левый глаз зрителя видит левый кадр стереопары. Первый импульс U1 также поступает на вход второй схемы 13 формирования импульсов, которая по заднему фронту этого импульса формирует и выдает параллельно два управляющих импульса U1, U2 на первые и вторые входы пьезоэлектрических преобразователей 7-10 в электронно-управляемом затворе 4 правого стекла, светонепроницаемые сетки 11 поворачиваются на 90°, открывают поле зрения в правом стекле, правый глаз зрителя видит правый кадр стереопары. Каждый глаз видит свой кадр, в результате получается стереоэффект. Введенные электронно-управляемые затворы создают полную прозрачность стекол в 3Д-очках в открытом состоянии и не ограничивают увеличение частоты кадровой развертки.With the arrival of the left-frame period start signal to the IR receiver 5, the first pulse generating circuit 12 generates and issues in parallel two control pulses U 1 , U 2 , which arrive simultaneously at the first and second inputs of the piezoelectric transducers 7-10 in the electronically controlled shutter 4 of the left glass , the opaque grids 11 rotate 90 ° and open the field of view in the left glass 2. The left eye of the viewer sees the left frame of the stereo pair. The first pulse U 1 also goes to the input of the second pulse shaping circuit 13, which generates and issues in parallel two control pulses U 1 , U 2 to the first and second inputs of the piezoelectric transducers 7-10 in the electronically controlled shutter 4 of the right glass , opaque grids 11 rotate 90 °, open the field of view in the right glass, the right eye of the viewer sees the right frame of the stereo pair. Each eye sees its own frame, the result is a stereo effect. Introduced electronically controlled shutters create full transparency of the glasses in 3D glasses in the open state and do not limit the increase in the frequency of the frame scan.

Использованные источникиUsed sources

1. Колесниченко О.В, Шишигин И.В. Аппаратные средства PC, 5-е изд-е, СПб., 2004, с.558-567.1. Kolesnichenko O.V., Shishigin I.V. PC hardware, 5th ed., St. Petersburg., 2004, p. 588-567.

2. В.Ф.Баркан, В.К.Жданов. Усилительная и импульсная техника. М., 1981, с.80.2. V.F. Barkan, V.K. Zhdanov. Amplification and impulse technology. M., 1981, p. 80.

3. А.Ф.Плонский, В.И.Теаро. Пьезоэлектроника. М., 1979, с.26, 27.3. A.F. Plonsky, V.I. Thearo. Piezoelectronics. M., 1979, p. 26, 27.

4. И.В.Фридлянд, В.Г.Сошников. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. М., 1988, с.115-122.4. I.V. Fridlyand, V.G. Soshnikov. Automatic control systems in video recording devices. M., 1988, p. 115-122.

Claims (1)

Электронно-управляемые 3Д-очки, содержащие корпус, левое и правое стекла, первый и второй электронно-управляемые затворы и ИК-приемник, расположенный на корпусе очков, отличающиеся тем, что левое и правое стекла выполнены полыми, внутри которых размещены соответственно первый и второй электронно-управляемые затворы, каждый из которых включает четыре идентичных пьезоэлектрических преобразователей, каждый из которых включает биморфный трубчатый пьезоэлемент, к которому прикреплена прямоугольной формы светонепроницаемая мелкоячеистая сетка, и введен блок импульсных усилителей, включающий две последовательно соединенные схемы формирования импульсов, вход блока импульсных усилителей подключен к выходу ИК-приемника и размещен на корпусе 3Д-очков, первый и второй выходы первой схемы формирования импульсов подключены соответственно к первому и второму управляющим входам пьезоэлектрических преобразователей в первом электронно-управляемом затворе, первый и второй выходы второй схемы формирования импульсов подключены соответственно к первому и второму управляющим входам пьезоэлектрических преобразователей во втором электронно-управляемом затворе. Electronically-controlled 3D glasses containing a case, left and right glasses, the first and second electronically controlled shutters and an IR receiver located on the case of glasses, characterized in that the left and right glasses are hollow, inside of which are placed the first and second electronically controlled gates, each of which includes four identical piezoelectric transducers, each of which includes a bimorph tubular piezoelectric element to which a rectangular opaque small-mesh is attached net, and a block of pulse amplifiers is introduced, including two series-connected pulse-forming circuits, the input of the block of pulse amplifiers is connected to the output of the IR receiver and placed on the body of 3D glasses, the first and second outputs of the first pulse-forming circuit are connected respectively to the first and second control inputs piezoelectric transducers in the first electronically controlled gate, the first and second outputs of the second pulse shaping circuit are connected respectively to the first and second control input m of piezoelectric transducers in the second electronically controlled gate.
RU2009121603/28A 2009-06-05 2009-06-05 Electronically controlled 3d glasses RU2413266C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121603/28A RU2413266C1 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Electronically controlled 3d glasses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009121603/28A RU2413266C1 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Electronically controlled 3d glasses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009121603A RU2009121603A (en) 2010-12-10
RU2413266C1 true RU2413266C1 (en) 2011-02-27

Family

ID=46306129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009121603/28A RU2413266C1 (en) 2009-06-05 2009-06-05 Electronically controlled 3d glasses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2413266C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8542326B2 (en) 2008-11-17 2013-09-24 X6D Limited 3D shutter glasses for use with LCD displays
USD692941S1 (en) 2009-11-16 2013-11-05 X6D Limited 3D glasses
USD711959S1 (en) 2012-08-10 2014-08-26 X6D Limited Glasses for amblyopia treatment
USRE45394E1 (en) 2008-10-20 2015-03-03 X6D Limited 3D glasses
RU2656829C1 (en) * 2017-05-25 2018-06-06 Сергей Владимирович Рожков System for making acquaintances with real people by means of augmented reality
RU2752654C1 (en) * 2018-03-09 2021-07-29 Макс-Планк-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Виссеншафтен Е.Ф. Method for displaying information to user

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45394E1 (en) 2008-10-20 2015-03-03 X6D Limited 3D glasses
US8542326B2 (en) 2008-11-17 2013-09-24 X6D Limited 3D shutter glasses for use with LCD displays
USD692941S1 (en) 2009-11-16 2013-11-05 X6D Limited 3D glasses
USD711959S1 (en) 2012-08-10 2014-08-26 X6D Limited Glasses for amblyopia treatment
RU2656829C1 (en) * 2017-05-25 2018-06-06 Сергей Владимирович Рожков System for making acquaintances with real people by means of augmented reality
RU2752654C1 (en) * 2018-03-09 2021-07-29 Макс-Планк-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Виссеншафтен Е.Ф. Method for displaying information to user
US11170723B2 (en) 2018-03-09 2021-11-09 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. System for displaying information to a user
US11694640B2 (en) 2018-03-09 2023-07-04 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. System for displaying information to a user

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009121603A (en) 2010-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2413266C1 (en) Electronically controlled 3d glasses
DE10041085C2 (en) Portable orientation system
EP3298443B1 (en) Dual composite light field device
TW201108715A (en) Method and apparatus for generating three dimensional image information using a single imaging path
CN101588512A (en) Device and method of stereo camera
CN101588513B (en) Device and method of stereo camera
CN205211286U (en) Collapsible 3D projection demonstrator
WO2012036015A1 (en) Drive circuit for display device, display device, and method for driving display device
CN205910418U (en) Nearly eye formula display of wear -type goggles
US20100277569A1 (en) Mobile information kiosk with a three-dimensional imaging effect
CN107111143B (en) Vision system and film viewer
CN205787388U (en) A kind of virtual reality mapping device and integral type virtual reality device
CA2809599C (en) Lens-based image augmenting optical window with intermediate real image
CA2809608C (en) Lens-based optical window with intermediate real image
US8953245B2 (en) Lens-based optical window with intermediate real image
US10200673B2 (en) Optical system for capturing and reproducing moving real images
RU2413388C1 (en) Device of volume video information display
RU46112U1 (en) STEREOSCOPE
CN103293733A (en) Display device for controlling liquid crystal optical grating 2D/3D switching
CN103297667A (en) Electronic equipment and image information acquiring method
US20240004195A1 (en) Wearable device with 1d-1d optical surfaces for stereoscopic and monocular depth programming
US20240004215A1 (en) Full lightfield with monocular and stereoscopic depth control via monocular-to-binocular hybridization
TWI493960B (en) Image processor for use in a frame sequential 3d display system and related 3d display system
US8059823B1 (en) Method and apparatus for enhancing auditory spatial perception
RU42333U1 (en) STEREOSCOPE