快門(mén)式3D液晶電視眼鏡系統方案設計與實(shí)現

　　摘要：介紹以德州儀器 (TI)半導體公司的MCU(Micro Control Unit)芯片為核心，設計了快門(mén)式3D液晶電視眼鏡系統方案，詳細介紹該快門(mén)式3D液晶電視眼鏡系統方案的整體結構，各個(gè)模塊電路的工作原理，方案關(guān)鍵元器件的選型，以及整體系統方案軟件的設計與實(shí)現。

　　引言

　　隨著(zhù)3D立體視像、三維數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(zhù)人們的溝通、工作和生活方式。3D立體消費電子時(shí)代已經(jīng)開(kāi)啟，各影視設備廠(chǎng)商、電影公司、內容提供商、電視廠(chǎng)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(mén)式3D液晶電視眼鏡系統方案采用德州儀器 (TI)半導體公司的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，方案關(guān)鍵元器件的選型，以及對整體軟件設計都做了詳細概述。下面介紹該快門(mén)式3D液晶電視眼鏡系統方案的整體結構設計思路，希望對今后設計液晶電視快門(mén)式3D眼鏡有一定借鑒。

　　整體電路結構設計

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

　　紅外發(fā)射部分設計

　　紅外發(fā)射部分電路結構如圖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>

 

　　液晶電視機逐幀顯示左右幀，當幀畫(huà)面切換的時(shí)候，有一個(gè)sync信號，電視機主芯片將此sync信號發(fā)出。VESA標準的sync信號為方波信號，如圖2所示，sync高電平周期對應左畫(huà)面，低電平周期內對應右畫(huà)面。但是目前的3D片源有R/L、L/R方式的，有可能與VESA標準反向，高電平周期對應右畫(huà)面，低電平周期對應左畫(huà)面，為解決此問(wèn)題，發(fā)射電路上設一個(gè)極性切換按鈕，如果在實(shí)際觀(guān)看中發(fā)現有錯亂現象，可以按一下按鈕，發(fā)射電路會(huì )將sync信號做極性反向處理。

　　MCU收到sync信號后進(jìn)行處理，然后調制為紅外發(fā)射碼，通過(guò)20kHz的紅外載波發(fā)射出去。目前電視機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。

　　眼鏡部分設計

　　眼鏡部分電路結構如圖3所示。眼鏡部分內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;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;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(guò)FPC線(xiàn)連接，鏡片、紅外接收頭需焊接在FPC線(xiàn)上，電池自帶接線(xiàn)口，焊接在PCB板上。

　　軟件部分要求實(shí)現休眠/工作模式切換、紅外解碼、電量檢測指示和產(chǎn)生眼鏡驅動(dòng)信號的功能。眼鏡接收到發(fā)射電路發(fā)出來(lái)的紅外信號時(shí)，根據其內容控制左右眼鏡片的開(kāi)關(guān)。