快門式3D液晶電視眼鏡系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　摘要：介紹以德州儀器 (TI)半導(dǎo)體公司的MCU(Micro Control Unit)芯片為核心，設(shè)計(jì)了快門式3D液晶電視眼鏡系統(tǒng)方案，詳細(xì)介紹該快門式3D液晶電視眼鏡系統(tǒng)方案的整體結(jié)構(gòu)，各個模塊電路的工作原理，方案關(guān)鍵元器件的選型，以及整體系統(tǒng)方案軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

　　引言

　　隨著3D立體視像、三維數(shù)字建模以及虛擬仿真、全息影像等技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展，3D立體技術(shù)和產(chǎn)品日臻完善，并且正在革命性地影響和改變著人們的溝通、工作和生活方式。3D立體消費(fèi)電子時代已經(jīng)開啟，各影視設(shè)備廠商、電影公司、內(nèi)容提供商、電視廠商都相繼進(jìn)軍3D產(chǎn)業(yè)，催生一條全新的產(chǎn)業(yè)鏈。筆者參與研發(fā)的快門式3D液晶電視眼鏡系統(tǒng)方案采用德州儀器 (TI)半導(dǎo)體公司的MCU(Micro Control Unit)芯片為核心，紅外發(fā)射與接收部分電路的原理及實(shí)現(xiàn)，方案關(guān)鍵元器件的選型，以及對整體軟件設(shè)計(jì)都做了詳細(xì)概述。下面介紹該快門式3D液晶電視眼鏡系統(tǒng)方案的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，希望對今后設(shè)計(jì)液晶電視快門式3D眼鏡有一定借鑒。

　　整體電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　快門式3D液晶電視眼鏡系統(tǒng)方案包含兩部分：紅外發(fā)射部分和眼鏡部分。

　　紅外發(fā)射部分設(shè)計(jì)

　　紅外發(fā)射部分電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。紅外發(fā)射硬件部分包括MCU和紅外發(fā)射兩部分?！　?/p>

 

　　液晶電視機(jī)逐幀顯示左右?guī)?，?dāng)幀畫面切換的時候，有一個sync信號，電視機(jī)主芯片將此sync信號發(fā)出。VESA標(biāo)準(zhǔn)的sync信號為方波信號，如圖2所示，sync高電平周期對應(yīng)左畫面，低電平周期內(nèi)對應(yīng)右畫面。但是目前的3D片源有R/L、L/R方式的，有可能與VESA標(biāo)準(zhǔn)反向，高電平周期對應(yīng)右畫面，低電平周期對應(yīng)左畫面，為解決此問題，發(fā)射電路上設(shè)一個極性切換按鈕，如果在實(shí)際觀看中發(fā)現(xiàn)有錯亂現(xiàn)象，可以按一下按鈕，發(fā)射電路會將sync信號做極性反向處理。

　　MCU收到sync信號后進(jìn)行處理，然后調(diào)制為紅外發(fā)射碼，通過20kHz的紅外載波發(fā)射出去。目前電視機(jī)上采用的紅外遙控接收頭頻率為38kHz，為防止干擾，特選用20kHz的載波頻率。

　　眼鏡部分設(shè)計(jì)

　　眼鏡部分電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。眼鏡部分內(nèi)部包含可充電聚合物鋰電池、紅外接收頭、兩塊PCB板;一塊PCB板上放置USB接口和充電電路，放在右邊鏡架內(nèi);另一塊PCB板上包含MCU、升壓電路、鏡片切換控制電路三部分，放在左邊鏡架內(nèi);紅外接收頭放在兩只鏡片的正中間部位;PCB板與鏡片、紅外接收頭通過FPC線連接，鏡片、紅外接收頭需焊接在FPC線上，電池自帶接線口，焊接在PCB板上。

　　軟件部分要求實(shí)現(xiàn)休眠/工作模式切換、紅外解碼、電量檢測指示和產(chǎn)生眼鏡驅(qū)動信號的功能。眼鏡接收到發(fā)射電路發(fā)出來的紅外信號時，根據(jù)其內(nèi)容控制左右眼鏡片的開關(guān)。