快門式3D液晶電視眼鏡系統方案設計與實現

　　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，設計了快門式3D液晶電視眼鏡系統方案，詳細介紹該快門式3D液晶電視眼鏡系統方案的整體結構，各個模塊電路的工作原理，方案關鍵元器件的選型，以及整體系統方案軟件的設計與實現。

　　引言

　　隨著3D立體視像、三維數字建模以及虛擬仿真、全息影像等技術不斷取得突破性進展，3D立體技術和產品日臻完善，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立體消費電子時代已經開啟，各影視設備廠商、電影公司、內容提供商、電視廠商都相繼進軍3D產業，催生一條全新的產業鏈。筆者參與研發的快門式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，紅外發射與接收部分電路的原理及實現，方案關鍵元器件的選型，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式3D眼鏡有一定借鑒。

　　整體電路結構設計

　　快門式3D液晶電視眼鏡系統方案包含兩部分：紅外發射部分和眼鏡部分。

　　紅外發射部分設計

　　紅外發射部分電路結構如圖1所示。紅外發射硬件部分包括MCU和紅外發射兩部分。　　

 

　　液晶電視機逐幀顯示左右幀，當幀畫面切換的時候，有一個sync信號，電視機主芯片將此sync信號發出。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面，低電平周期內對應右畫面。但是目前的3D片源有R/L、L/R方式的，有可能與VESA標準反向，高電平周期對應右畫面，低電平周期對應左畫面，為解決此問題，發射電路上設一個極性切換按鈕，如果在實際觀看中發現有錯亂現象，可以按一下按鈕，發射電路會將sync信號做極性反向處理。

　　MCU收到sync信號后進行處理，然后調制為紅外發射碼，通過20kHz的紅外載波發射出去。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。

　　軟件部分要求實現休眠/工作模式切換、紅外解碼、電量檢測指示和產生眼鏡驅動信號的功能。眼鏡接收到發射電路發出來的紅外信號時，根據其內容控制左右眼鏡片的開關。