主动快门式3D眼镜端供电系统、3D眼镜端、3D播放终端和供电方法

摘要

本发明公开了一种主动快门式3D眼镜端供电系统、3D眼镜端、3D播放终端和供电方法。所述供电系统包括设置在3D播放终端的热电转换模块、发射控制模块和红外发射模块，以及设置在3D眼镜端的红外接收模块、红外转换模块、储能模块和主控芯片。热电转换模块采集3D播放终端工作时产生的热能，将其转换为电能后通过红外发射模块发射红外驱动信号，3D眼镜端的红外接收模块接收红外驱动信号并通过红外转换模块将其转换为电能驱动主控芯片电路工作，剩余的电能存储在储能模块中，用于在红外驱动信号被遮挡时维持3D眼镜端正常工作。3D眼镜端不会出现使用过程中需要充电或更换电池的情况，提高了用户体验。将电池、充电管理等模块删减，也降低了成本。

说明书

技术领域

本发明涉及智能辅助设备领域，特别涉及一种主动快门式3D眼镜端供 电系统、3D眼镜端、3D播放终端和供电方法。

背景技术

3D眼镜作为智能电视的配件，随着智能电视产业的快速发展，已经拥有 了极其广阔的发展前景。所实现的3D效果，极高的提升了用户体验。传统 的3D眼镜，除偏光式以外，主动快门式的产品都需要电力供给，如纽扣电 池、锂电池等作为能源，驱动3D眼镜与电视配合工作产生3D效果。用户在 使用的过程中，可能出现电池电量不足，需要用户充电或者更换电池的情形， 影响用户体验。

发明内容

为了解决现有技术中主动快门式3D眼镜内部需要安装电池，可能在使 用的过程中电量不足，需要充电或更换电池，从而影响用户体验的问题，本 发明提供了一种主动快门式3D眼镜端供电系统、3D眼镜端、3D播放终端和 供电方法。

依据本发明的一个方面，本发明提供了一种主动快门式3D眼镜端的供 电系统，包括3D播放终端和3D眼镜端；

所述3D播放终端包括热电转换模块、发射控制模块和红外发射模块；

所述3D眼镜端包括红外接收模块、红外转换模块和主控芯片；

所述热电转换模块，用于采集3D播放终端工作时内部电子电路产生的 热能，将所述热能转换为电能输出给所述发射控制模块；

所述发射控制模块，用于存储所述热电转换模块转换的电能，并当存储 的电能电压达到设定阈值时，控制所述红外发射模块工作；

所述红外发射模块，用于将所述发射控制模块存储的电能转换为红外驱 动信号向外发射；

所述红外接收模块，用于在所述3D眼镜端处于所述3D播放终端的红外 发射区域内时，接收所述红外驱动信号并输出给所述红外转换模块；

所述红外转换模块，用于将所述红外驱动信号转换为电能进行存储，并 当存储的电能电压满足该3D眼镜端的开机要求时，驱动所述主控芯片开机 工作。

其中，所述发射控制模块，还用于接收所述3D播放终端发送的3D控制 信号，根据所述3D控制信号控制所述红外发射模块工作；

所述红外发射模块，还用于将所述3D控制信号转换为红外同步信号与 所述红外驱动信号一起向外发射；

所述红外接收模块，还用于在所述3D眼镜端处于所述3D播放终端的红 外发射区域内时，接收所述红外驱动信号并传输给所述红外转换模块，由所 述红外转换模块驱动所述主控芯片正常工作；以及接收所述红外同步信号并 输出给所述主控芯片，由所述主控芯片根据所述红外同步信号控制所述3D 眼镜端的左右镜片交替开关实现3D效果。

其中，所述3D眼镜端还包括储能模块；

将所述红外转换模块转换的电能驱动所述3D眼镜端正常工作后剩余的 电能存储在所述的储能模块中，用于在所述红外驱动信号被遮挡后，维持所 述3D眼镜端正常工作。

依据本发明的另一方面，本发明提供了一种3D播放终端，包括：热电 转换模块、发射控制模块和红外发射模块；

所述热电转换模块，用于采集3D播放终端工作时内部电子电路产生的 热能，将所述热能转换为电能输出给所述发射控制模块；

所述发射控制模块，用于存储所述热电转换模块转换的电能，并当存储 的电能电压达到设定阈值时，控制所述红外发射模块工作；

所述红外发射模块，用于将所述发射控制模块存储的电能转换为红外驱 动信号向外发射，在主动快门式3D眼镜端处于所述3D播放终端的红外发射 区域内时，由所述3D眼镜端接收所述红外驱动信号并转换为电能驱动自身 开机工作。

其中，所述发射控制模块，还用于接收所述3D播放终端发送的3D控制 信号，根据所述3D控制信号控制所述红外发射模块工作；

所述红外发射模块，还用于将所述3D控制信号转换为红外同步信号与 所述红外驱动信号一起向外发射；由所述3D眼镜端根据接收到的所述红外 驱动信号驱动自身正常工作，根据接收到的所述红外同步信号控制左右镜片 交替开关实现3D效果。

依据本发明的又一方面，本发明提供了一种主动快门式3D眼镜端，包 括：红外接收模块、红外转换模块和主控芯片；

所述红外接收模块，用于在所述3D眼镜端处于3D播放终端的红外发射 区域内时，接收所述3D播放终端发射的红外驱动信号并输出给所述红外转 换模块；所述红外驱动信号是通过采集3D播放终端工作时内部电子电路产 生的热能，将所述热能转换为电能，再由所述电能转换得到；

所述红外转换模块，用于将所述红外驱动信号转换为电能进行存储，并 当存储的电能电压满足所述3D眼镜端的开机要求时，驱动所述主控芯片开 机工作。

其中，所述3D眼镜端还包括储能模块，将所述红外转换模块转换的电 能驱动所述3D眼镜端正常工作后剩余的电能存储在所述的储能模块中，用 于在所述红外驱动信号被遮挡后，维持所述3D眼镜端正常工作。

依据本发明的再一方面，本发明提供了一种主动快门式3D眼镜端的供 电方法，包括：

采集3D播放终端工作时内部电子电路产生的热能，将所述热能转换为 电能并存储；

当存储的电能电压达到设定阈值时，将所述电能转换为红外驱动信号向 外发射；

将主动快门式3D眼镜端处于所述3D播放终端的红外发射区域内，由所 述3D眼镜端接收该红外驱动信号并将所述红外驱动信号转换为电能进行存 储；

当存储的电能电压满足该3D眼镜端的开机要求时，驱动所述3D眼镜端 的主控芯片开机工作。

其中，所述方法还包括：

将所述3D播放终端发送的3D控制信号转换为红外同步信号与所述红外 驱动信号一起向外发射；

所述3D眼镜端根据所述红外驱动信号驱动自身正常工作；以及接收所 述红外同步信号并输出给所述主控芯片，由所述主控芯片根据所述红外同步 信号控制所述3D眼镜端的左右镜片交替开关实现3D效果。

其中，所述方法还包括：

存储驱动所述3D眼镜端正常工作后剩余的电能，用于在所述红外驱动 信号被遮挡后，维持所述3D眼镜端正常工作。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的供电系统不需要在3D眼镜 端额外适用外部电能供给，3D眼镜端工作所需的电能完全来自3D播放终端 工作时产生的热能，通过红外传输的方式驱动3D眼镜端工作，不会出现使 用过程中需要充电或更换电池的情况，提高了用户体验。3D眼镜端将电池、 充电管理等模块删减，简单的将主动快门式3D眼镜端作为一个无源器件， 完全接收来自3D播放终端的能量供给，降低了产品的成本。3D眼镜端内 部的储能模块可以很好的解决红外驱动信号被遮挡的问题，避免了红外驱动 信号被遮挡后3D眼镜端关机的情况。

附图说明

图1为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的供电系统的结构示 意图；

图2为本发明实施例提供的3D播放终端的工作原理图；

图3为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的工作原理图；

图4为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的供电方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发 明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的供电系统的结构示 意图。如图1所示，本发明提供的主动快门式3D眼镜端的供电系统，包括 3D播放终端110和3D眼镜端120；

所述3D播放终端110例如可以是3D视频播放器、3D智能电视或3D 影院等，包括热电转换模块130、发射控制模块140和红外发射模块150；

所述3D眼镜端120包括红外接收模块160、红外转换模块170和主控芯 片180；

所述热电转换模块130，用于采集3D播放终端110工作时内部电子电路 产生的热能，将所述热能转换为电能输出给所述发射控制模块140；

所述发射控制模块140，用于存储所述热电转换模块转换130的电能， 并当存储的电能电压达到设定阈值时，控制所述红外发射模块150工作；

所述红外发射模块150，用于将所述发射控制模块140存储的电能转换 为红外驱动信号向外发射；

所述红外接收模块160，用于在所述3D眼镜端120处于所述3D播放终 端110的红外发射区域内时，接收所述红外驱动信号并输出给所述红外转换 模块170；

所述红外转换模块170，用于将所述红外驱动信号转换为电能进行存储， 并当存储的电能电压满足该3D眼镜端的开机要求时，驱动所述主控芯片180 开机工作。

其中，所述发射控制模块140，还用于接收所述3D播放终端110发送的 3D控制信号，根据所述3D控制信号控制所述红外发射模块150工作；

所述红外发射模块150，还用于将所述3D控制信号转换为红外同步信号 与所述红外驱动信号一起向外发射；

所述红外接收模块160，还用于在所述3D眼镜端120处于所述3D播放 终端110的红外发射区域内时，接收所述红外驱动信号并传输给所述红外转 换模块170，由所述红外转换模块170驱动所述主控芯片180正常工作；以 及接收所述红外同步信号并输出给所述主控芯片180，由所述主控芯片180 根据所述红外同步信号控制所述3D眼镜端120的左右镜片交替开关实现3D 效果。

其中，所述3D眼镜端120还包括储能模块190；

所述红外转换模块170转换的电能驱动所述3D眼镜端120正常工作后 剩余的电能存储在所述的储能模块190中，用于在所述红外驱动信号被遮挡 后，维持所述3D眼镜端120正常工作。

图2为本发明实施例提供的3D播放终端的工作原理图。如图2所示， 当3D播放终端工作时，背光模组产生的热能通过碱金属热电转换器吸收后， 形成弱电流，以LC电路形式储存。电流经过一段时间积累后，由于电磁效 应，第一电磁开关K1自动吸附闭合。此时LC电路中储存的电能准备为红外 二极管阵列供电。当用户切换到3D片源模式时，3D播放终端的3D模块开 始工作，TV控制信号驱动三极管工作，即红外同步信号开始向外发射。

3D播放终端的热电转换模块采用碱金属热电转换器，包裹在电视机背光 模组的电源模块部分。3D播放终端的红外发射模块包括：第一电容C1、第 一线圈L1、第一电磁开关K1、三极管、红外二极管阵列；第一电容C1与碱 金属热电转换器并联；第一线圈L1一端接碱金属热电转换器的输出端，另 一端接所述第一电磁开关K1一端；三极管的集电极接第一电磁开关K1的另 一端，发射极接红外二极管阵列的正极，红外二极管阵列的负极接地。三极 管的基极接收电视机发送的TV控制信号，用于驱动所述三极管工作，发射 同步控制信号。

为确保3D眼镜端能够尽快吸收足够的能量，3D播放终端采用多个大功 率红外二极管，以阵列形式向外辐射。同时为保证热电转换效率，背光模组 的电源模块部分使用较大块的金属热电转换器包裹，以保证背光模组在工作 时产生的热量能够较快、高效的转化到LC电路中。

3D眼镜的热电转换模块收集3D播放终端工作时产生的热能，同时高效 的将热能转化为电能，通过红外传输、转化后作为3D眼镜端工作的能源。 由于3D播放终端的背光模组在工作时，会产生大量的热，因此这部分能源 可以完全满足3D眼镜端工作所需。由热能转化而来的电能，通过大功率的 红外LED发射模组，准确高效的发送至3D眼镜端的接收端。

图3为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的工作原理图。如图3 所示，3D眼镜端的接收模块在接收到大功率的红外驱动信号后，通过红外转 换模块，即红外吸附导电材料，将红外驱动信号转化为电能，先行储存在一 个大电容器中，延时后，方可作为能源驱动3D眼镜端电路工作。与此同时， 3D播放终端可同步将3D信号的同步信息夹杂在红外驱动信号中，在输出能 源的同时输出红外同步信号。

3D眼镜端的红外接收模块使用红外光电二极管，3D眼镜端的红外转换 模块包括单晶硅薄膜、第二电容C2；单晶硅薄膜的结两端分别连接所述第二 电容C2的两端。3D眼镜端的储能模块包括第二电容C2、第二线圈L2、第 二电磁开关K2；第二线圈L2、第二电磁开关K2、主控芯片依次串联后，并 联到第二电容C2的两端。

当3D眼镜端正对3D播放终端的红外发射模块后，即开始接收红外传输 的能源，3D眼镜端的红外接收模块使用红外光电二极管，红外转换模块使用 单晶硅薄膜。单晶硅的结两端挂载一颗第二电容C2和第二线圈L2，用以暂 存红外信号转换得来的电能，维持电压稳定。由于3D播放终端使用大功率 红外LED发射模组，因此当红外光照射到单晶硅表面PN结时，使电子和空 穴分离，形成弱电流，通过电容电感聚集，当电压升高，满足3D眼镜端开 机要求时，第二电磁开关K2自动吸附闭合，提示用户可以开机。由于红外 信号不断接收，3D眼镜端开机工作时，需要满足一定的电量条件，即正常工 作消耗的电量与储能值外加转化值，形成一个循环，以保证3D眼镜端正常 工作时，不断电。

3D播放终端的红外发射模块可以在发射的红外驱动信号中，加入红外同 步信号，使红外驱动信号和红外同步信号同时传输至3D眼镜端，3D眼镜端 的主控芯片控制左右镜片交替开关，实现3D效果。由于3D眼镜端在工作时 的电能消耗较低，因此可以将红外传输过来的额外电能储存起来，利用LC 电路，可搭一个简易的储能电路，使额外的电能储存，防止当红外信号被遮 挡时，3D眼镜端中断工作的情况出现。

图4为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的结构示意图。如图4 所示，本实施例提供的主动快门式3D眼镜端在两片LCD镜片之间的镜框部 分设置了一个大面积的红外信号接收屏幕，以保证红外信号的充分、高效接 收。接收屏幕内部设置有3D眼镜端的红外转换模块和红外接收模块(未示 出)，用于接收3D播放终端发射的红外驱动信号和红外同步信号，驱动3D 眼镜端电路正常工作，并控制3D眼镜端与3D播放终端保持同步。

图5为本发明实施例提供的主动快门式3D眼镜端的供电方法的流程图。 如图5所示，本发明提供的主动快门式3D眼镜端的供电方法包括：

步骤S501：将3D眼镜端置于3D播放终端的红外发射区域内。

步骤S502：采集3D播放终端工作时内部电子电路产生的热能，将该热 能转换为电能并存储。

步骤S503：判断存储的电能电压是否达到设定阈值，如果没达到，则继 续存储电能；如果达到了设定阈值，则执行步骤S504。

步骤S504：3D播放终端将存储的电能转换为红外驱动信号向外发射。

步骤S505：3D眼镜端接收红外驱动信号，并将红外驱动信号转换为电 能进行存储。

步骤S506：判断存储电能的电压是否满足3D眼镜端的开机要求，若不 满足，则返回步骤S505，继续存储电能；若满足，则执行步骤S507。

步骤S507：3D眼镜端利用存储的电能驱动主控芯片开机工作。

步骤S508：3D播放终端将发送的3D控制信号转换为红外同步信号， 与红外驱动信号一起向外发射。

步骤S509：3D眼镜端同时接收红外驱动信号和红外同步信号，利用红 外驱动信号驱动主控芯片正常工作，利用红外同步信号控制左右镜片交替开 关实现3D效果，以保持3D眼镜端与3D播放终端同步工作。

步骤S510：3D眼镜端存储正常工作后剩余的电能。

步骤S511：判断红外驱动信号是否被遮挡，若信号未被遮挡，则返回步 骤S510，继续用接收转化的电能驱动3D眼镜端工作并存储额外的电能；若 信号被遮挡，则执行步骤S512。

步骤S512：利用存储的电能维持3D眼镜端的主控芯片正常工作。

综上所述，本发明提供的一种主动快门式3D眼镜端供电系统、3D眼镜 端、3D播放终端和供电方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明提供的主动快门式3D眼镜端供电系统不需要在3D眼镜端额 外适用外部电能供给，3D眼镜端工作所需的电能完全来自3D播放终端工作 时产生的热能，通过红外传输的方式驱动3D眼镜端工作，不会出现使用过 程中需要充电或更换电池的情况，提高了用户体验。

2、本发明提供的主动快门式3D眼镜端，将电池、充电管理等模块删减， 简单的将主动快门式3D眼镜端作为一个无源器件，完全接收来自3D播放终 端的能量供给，降低了产品的成本。

3、本发明提供的主动快门式3D眼镜端内部的储能模块可以很好的解决 红外驱动信号被遮挡的问题，避免了红外驱动信号被遮挡后3D眼镜端关机 的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均 包含在本发明的保护范围内。