快门式3D液晶电视眼镜系统方案设计与实现

　　摘要：介绍以德州仪器 (TI)半导体公司的MCU(Micro Control Unit)芯片为核心，设计了快门式3D液晶电视眼镜系统方案，详细介绍该快门式3D液晶电视眼镜系统方案的整体结构，各个模块电路的工作原理，方案关键元器件的选型，以及整体系统方案软件的设计与实现。

　　引言

　　随着3D立体视像、三维数字建模以及虚拟仿真、全息影像等技术不断取得突破性进展，3D立体技术和产品日臻完善，并且正在革命性地影响和改变着人们的沟通、工作和生活方式。3D立体消费电子时代已经开启，各影视设备厂商、电影公司、内容提供商、电视厂商都相继进军3D产业，催生一条全新的产业链。笔者参与研发的快门式3D液晶电视眼镜系统方案采用德州仪器 (TI)半导体公司的MCU(Micro Control Unit)芯片为核心，红外发射与接收部分电路的原理及实现，方案关键元器件的选型，以及对整体软件设计都做了详细概述。下面介绍该快门式3D液晶电视眼镜系统方案的整体结构设计思路，希望对今后设计液晶电视快门式3D眼镜有一定借鉴。

　　整体电路结构设计

　　快门式3D液晶电视眼镜系统方案包含两部分：红外发射部分和眼镜部分。

　　红外发射部分设计

　　红外发射部分电路结构如图1所示。红外发射硬件部分包括MCU和红外发射两部分。　　

 

　　液晶电视机逐帧显示左右帧，当帧画面切换的时候，有一个sync信号，电视机主芯片将此sync信号发出。VESA标准的sync信号为方波信号，如图2所示，sync高电平周期对应左画面，低电平周期内对应右画面。但是目前的3D片源有R/L、L/R方式的，有可能与VESA标准反向，高电平周期对应右画面，低电平周期对应左画面，为解决此问题，发射电路上设一个极性切换按钮，如果在实际观看中发现有错乱现象，可以按一下按钮，发射电路会将sync信号做极性反向处理。

　　MCU收到sync信号后进行处理，然后调制为红外发射码，通过20kHz的红外载波发射出去。目前电视机上采用的红外遥控接收头频率为38kHz，为防止干扰，特选用20kHz的载波频率。

　　眼镜部分设计

　　眼镜部分电路结构如图3所示。眼镜部分内部包含可充电聚合物锂电池、红外接收头、两块PCB板;一块PCB板上放置USB接口和充电电路，放在右边镜架内;另一块PCB板上包含MCU、升压电路、镜片切换控制电路三部分，放在左边镜架内;红外接收头放在两只镜片的正中间部位;PCB板与镜片、红外接收头通过FPC线连接，镜片、红外接收头需焊接在FPC线上，电池自带接线口，焊接在PCB板上。

　　软件部分要求实现休眠/工作模式切换、红外解码、电量检测指示和产生眼镜驱动信号的功能。眼镜接收到发射电路发出来的红外信号时，根据其内容控制左右眼镜片的开关。