[發明專利]立體觀察裝置與顯示同步

有效

• 申請號: 201380062748.8
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN104823445B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 拉塞·豪格恩斯·奧爾森;弗蘭克·貝恩特森;魯內·布蘭德賽格
• 申請（專利權）人: 北歐半導體公司
• 主分類號: H04N13/398
• 分類號: H04N13/398
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 朱鳳成;段曉玲

一種與顯示器(2)同步的立體觀察裝置(16)。傳輸由顯示器(16)生成或者與顯示器(16)同步的信號(8)。信號(8)包括數據包序列(204)，其中序列中的每個數據包(202a?e)包括數據的識別部分。立體觀察裝置(16)從數據包序列(204)中接收數據包(202b)。數據包序列(204)中數據包(202b)的位置是使用所述識別部分來識別的。使用所述位置來確定與數據包(202b)相關的定時信息。定時信息用于立體觀察裝置(16)與顯示器(2)的同步化，并且用于確定何時激活立體觀察裝置(16)中的接收器(22)以接收隨后的數據包。

技術領域

本發明通常涉及立體顯示系統，具體地涉及魯棒的電能管理系統以及用于具有顯示器的同步立體觀察裝置的相關方法。

背景技術

已知在本領域中通過分別向左眼和右眼提供左右視角的二維圖像來創建觀察三維圖像的感覺。還已知可以通過提供移動的左右視角移動圖像來實現移動三維圖像。

已知在本領域中存在各種方法來確保左視圖僅由左眼觀察，而右視圖僅由右眼觀察，包括互補濾色片眼鏡、線性或圓偏光眼鏡以及快門眼鏡。

在本領域中充分認識到互補濾色片眼鏡的局限性，尤其是其受限的提供真實彩色圖像的能力。偏光眼鏡也具有缺點，包括其依賴于昂貴的投影儀和屏幕來提供偏振光，并且直到光線到達偏光眼鏡前保持偏振。可以優選快門眼睛來避免如上文所述的問題，然而仍具有如下面討論的其他問題。

包含快門眼鏡的顯示系統包括交替顯示左右視圖的顯示屏，以及一副由觀看者佩戴的快門眼鏡。快門眼鏡配置為以便當顯示左視圖時左眼快門是透明的，當顯示右視圖時其是非透明的，并且以便當顯示右視圖時右眼快門是透明的，當顯示左視圖時其是非透明的。

為確保觀察者感知平滑的圖像，必須以足夠高的頻率交替左右視圖，這樣使用者感知提供給每個眼睛的圖像是連續的，而不是閃爍的。本領域中通常使用的頻率包括50Hz、60Hz、100Hz和120Hz，盡管可以使用其它頻率，在此公開的本發明并不限制于任何特定的頻率。這需要眼鏡的快門以較高的瞬時精度與顯示器上的交替圖像同步，甚至快門時間上微小的誤差(大約幾十毫秒)就會導致所顯示圖像上的不良視覺偽影，例如閃爍或者重影(其中左圖對右眼可見和/或右圖對左眼可見)。

如果獨立運行，眼鏡和顯示器上的局部定時器(盡管最初被同步化)通常將不會保持它們的同步性。為了保持同步化，因此需要顯示器和眼鏡之間的頻繁或者連續的通訊。在一些系統中，這是使用紅外線(IR)來實現的。例如，可以從顯示器傳送方波至眼鏡，其中高信號對應于左視圖(并且因此左快門變換為透明狀態)，低信號對應于右視圖(并且右快門變換為透明狀態)。然而，這里存在與IR通訊相關的缺點，包括來自周圍IR源的噪聲干擾，以及若由顯示器到眼鏡的視線受阻(例如人或物在顯示器的附近移動)的IR通訊的中斷。

國際專利申請WO 2010/141514公開了一種3D觀察系統以及相關的協議，其利用射頻(RF)信號在顯示器和3D眼鏡之間進行通訊，其避免了受到周圍IR源干擾的問題并且由于RF輻射的更長波長而改善了視線問題。

與快門眼鏡相關的進一步的問題是確保用于同步的通訊協議是魯棒的。現有技術下使用的處理該問題的一個方法是使得顯示器和眼鏡之間進行雙向通訊，即響應于眼鏡從顯示器接收到信號而從眼鏡發送確認(“ACK”)信號至顯示器。ACK信號的到達(或者不存在期望的ACK信號)向顯示系統提供關于信號是否已經被眼鏡接收到的信息。這允許顯示器彌補信號傳送至眼鏡問題，例如丟失的數據包。然而，其限制了可以同時與顯示器一起使用的眼鏡的副數。

使用快門眼鏡的立體觀察系統的進一步的缺點是為保持快門與圖像的同步而所需的頻繁通訊需要很多能量。對于觀察者最方便的是給眼鏡提供內部電源(例如電池)以便從與外部電源的有線連接中解脫出來。然而，通訊協議的電力需求會導致電池很快地消耗殆盡，需要頻繁地更換電池。