立體觀察裝置與顯示同步的制作方法
【技術領域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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、60HzUOOHz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)。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]盡管與顯示器和單副3D眼睛之間所需的同步相關的復雜性可以得到有效處理，但是當期望用多副眼鏡來觀察顯示器(例如電視)時，由于此時需要每副眼鏡同時與顯示器同步操作，附加的問題就產生了。然而眼鏡的數目越大，用以實現它所需的帶寬就越大，這會很快使得此類方法不切實際。

【發明內容】

[0012]從第一方面來看，本發明提供了一種用于具有顯示器的同步化立體觀察裝置的方法，該方法包括:
[0013]傳送由顯示器產生或者與顯示器同步的信號，其包括數據包序列，其中序列中的每個數據包包括數據的識別部分；
[0014]立體觀察裝置接收來自數據包序列的數據包；
[0015]使用所述識別部分來識別數據包在數據包序列中的位置；
[0016]使用所述位置確定與數據包相關的定時信息；以及
[0017]將定時信息用于具有顯示器的立體觀察裝置的同步以及確定何時激活立體觀察裝置中的接收器以接收隨后的數據包。
[0018]本發明擴展至執行根據第一方面的方法的觀察裝置。因此，從第二方面來看，本發明還提供了一種立體觀察裝置，包括:
[0019]接收器，所述接收器配置為接收來自信號的數據包，所述信號包括數據包序列；以及
[0020]處理裝置，所述處理裝置配置為:
[0021]使用數據包中數據的識別部分來識別數據包在數據包序列中的位置；
[0022]使用所述位置來確定與數據包相關的定時信息；以及
[0023]將定時信息用于具有顯示器的立體觀察裝置的同步以及確定何時激活立體觀察裝置中的接收器以接收隨后的數據包。
[0024]在每個數據包中提供識別部分允許僅從一個接收到的數據包來確定同步所需的定時信息，即使其不是序列中的第一數據包，即數據包序列的傳送時間可以從數據包的到達時間和數據包在序列中的位置來確定，所述位置是從識別部分確定的。這在數據包序列中提供了冗余信息以提供更大的傳送誤差(例如丟掉的數據包)容忍度從而沒有必要提供ACK信號。其優點是本發明的方法和裝置可用于實施廣播協議，所述廣播協議對于用于同步定時器足夠魯棒。因此系統能夠利用廣播協議的優點，所述優點對于使用ACK信號的協議將是無效的。例如，使用廣播協議的優點是顯示系統大體上可以支持無限制的眼鏡的副數。
[0025]由于冗余是由定時信息的等效值提供的，所述定時信息可以來源于接收到的數據包，不管序列中的哪個數據包被接收，其不需要提供每個數據包中的有效載荷部分以提供定時信息上的冗余。然而，包含有效載荷部分是合適的。如果提供有效載荷部分，期望提供序列中的每個數據包的有效載荷部分中的等同信息，從而接收信息，不管序列中的哪個數據包被接收。因此在一些實施例中，序列中的至少一個數據包包含與序列中另外的數據包中的對應部分的數據相同的一部分數據。有效載荷部分可以遵循數據的識別部分和/或與隨后的接收頻率相關的一部分數據。然而，數據的部分可以以任何適合的順序來提供。作為非限制性例子，有效載荷部分可以包含音頻數據。
[0026]本發明擴展至用于執行此類方法的顯示裝置。因此，從第三方面來看，本發明提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括配置為傳送信號的發射器布置，所述信號包括數據包序列，其中序列中的每個數據包包括:
[0027]數據的識別部分，所述數據的識別部分不同于序列中其他數據包中的識別部分；以及
[0028]數據的有效載荷部分，所述數據的有效載荷部分與序列中至少一個其他數據包中的有效載荷部分相同。
[0029]在一些實施例中，序列中的數據包中數據的有效載荷部分與序列中的每個其他數據包的有效載荷部分相同。
[0030]根據本發明的各方面，將定時信息用于確定何時激活接收器以接收隨后的數據包允許在不需要接收器時將其去激活(deactivat1n)，例如在數據包已經被接收之后直到下一數據包的預期時間。在一些實施例中，如果已經完成預定數目的數據包的接收則接收器去激活。在一些實施例中，預定的數據包數目是一。本領域的技術人員將會看到根據本發明的接收器的去激活減少了眼鏡的電力消耗，從而延長眼鏡中電源的壽命。在一些實施例中，當發射器不進行傳輸時其被關掉。這可以非常有利地減小顯示器的電力消耗(例如，如果顯示器是通過電池供電的)。
[0031]在一組實施例中，因此所述方法包括隨后傳送另外的數據包序列，其中另外的序列中的每個數據包包括數據的識別部分；以及激活接收器以在預期到達時間上接收所述另外的序列。因此，在一些優選的實施例中，發射器布置配置為發送另外的數據包序列，其中另外的數據包序列中的每個數據包包括數據的識別部分，該識別部分不同于序列中每個其他數據包中的識別部分；以及數據的有效載荷部分，所述有效載荷部分與序列中的至少一個其他數據包中的有效載荷部分相同。在一些優選的實施例中，立體觀察裝置的處理裝置進一步配置為激活接收器以在預期到達時間接收另外的數據包序列。
[0032]本發明的方法可以容忍傳送誤差(例如丟包)，因為