[发明专利]立体观察装置与显示同步

说明书

一种与显示器(2)同步的立体观察装置(16)。传输由显示器(16)生成或者与显示器(16)同步的信号(8)。信号(8)包括数据包序列(204)，其中序列中的每个数据包(202a‑e)包括数据的识别部分。立体观察装置(16)从数据包序列(204)中接收数据包(202b)。数据包序列(204)中数据包(202b)的位置是使用所述识别部分来识别的。使用所述位置来确定与数据包(202b)相关的定时信息。定时信息用于立体观察装置(16)与显示器(2)的同步化，并且用于确定何时激活立体观察装置(16)中的接收器(22)以接收随后的数据包。

技术领域

本发明通常涉及立体显示系统，具体地涉及鲁棒的电能管理系统以及用于具有显示器的同步立体观察装置的相关方法。

背景技术

已知在本领域中通过分别向左眼和右眼提供左右视角的二维图像来创建观察三维图像的感觉。还已知可以通过提供移动的左右视角移动图像来实现移动三维图像。

已知在本领域中存在各种方法来确保左视图仅由左眼观察，而右视图仅由右眼观察，包括互补滤色片眼镜、线性或圆偏光眼镜以及快门眼镜。

在本领域中充分认识到互补滤色片眼镜的局限性，尤其是其受限的提供真实彩色图像的能力。偏光眼镜也具有缺点，包括其依赖于昂贵的投影仪和屏幕来提供偏振光，并且直到光线到达偏光眼镜前保持偏振。可以优选快门眼睛来避免如上文所述的问题，然而仍具有如下面讨论的其他问题。

包含快门眼镜的显示系统包括交替显示左右视图的显示屏，以及一副由观看者佩戴的快门眼镜。快门眼镜配置为以便当显示左视图时左眼快门是透明的，当显示右视图时其是非透明的，并且以便当显示右视图时右眼快门是透明的，当显示左视图时其是非透明的。

为确保观察者感知平滑的图像，必须以足够高的频率交替左右视图，这样使用者感知提供给每个眼睛的图像是连续的，而不是闪烁的。本领域中通常使用的频率包括50Hz、60Hz、100Hz和120Hz，尽管可以使用其它频率，在此公开的本发明并不限制于任何特定的频率。这需要眼镜的快门以较高的瞬时精度与显示器上的交替图像同步，甚至快门时间上微小的误差(大约几十毫秒)就会导致所显示图像上的不良视觉伪影，例如闪烁或者重影(其中左图对右眼可见和/或右图对左眼可见)。

如果独立运行，眼镜和显示器上的局部定时器(尽管最初被同步化)通常将不会保持它们的同步性。为了保持同步化，因此需要显示器和眼镜之间的频繁或者连续的通讯。在一些系统中，这是使用红外线(IR)来实现的。例如，可以从显示器传送方波至眼镜，其中高信号对应于左视图(并且因此左快门变换为透明状态)，低信号对应于右视图(并且右快门变换为透明状态)。然而，这里存在与IR通讯相关的缺点，包括来自周围IR源的噪声干扰，以及若由显示器到眼镜的视线受阻(例如人或物在显示器的附近移动)的IR通讯的中断。

国际专利申请WO 2010/141514公开了一种3D观察系统以及相关的协议，其利用射频(RF)信号在显示器和3D眼镜之间进行通讯，其避免了受到周围IR源干扰的问题并且由于RF辐射的更长波长而改善了视线问题。

与快门眼镜相关的进一步的问题是确保用于同步的通讯协议是鲁棒的。现有技术下使用的处理该问题的一个方法是使得显示器和眼镜之间进行双向通讯，即响应于眼镜从显示器接收到信号而从眼镜发送确认(“ACK”)信号至显示器。ACK信号的到达(或者不存在期望的ACK信号)向显示系统提供关于信号是否已经被眼镜接收到的信息。这允许显示器弥补信号传送至眼镜问题，例如丢失的数据包。然而，其限制了可以同时与显示器一起使用的眼镜的副数。

使用快门眼镜的立体观察系统的进一步的缺点是为保持快门与图像的同步而所需的频繁通讯需要很多能量。对于观察者最方便的是给眼镜提供内部电源(例如电池)以便从与外部电源的有线连接中解脱出来。然而，通讯协议的电力需求会导致电池很快地消耗殆尽，需要频繁地更换电池。