[发明专利]一种集成瞳孔追踪功能的全息智能显示装置及实现方法

说明书

本发明涉及一种集成瞳孔追踪功能的全息智能显示装置及实现方法，本发明全息波导的波导基体上附着有对两种不同波段光线敏感的第一全息光栅组、第二全息光栅组，本发明通过使用两组对不同波段光线敏感的全息光栅组传递特定波长的图像信息，减少了不同光线之间的串扰，可以有效增加瞳孔的识别效率，且由于通过两组不同波段光线敏感的全息光栅组的使用，可以将图像源与瞳孔成像单元设置于同一侧，进而使其两者共用部分光路系统，从而有效简化整个系统结构，用以解决现有可穿戴智能眼镜，无法集成瞳孔追踪模块或能集成但模块过大过重过复杂的技术问题。

技术领域

本发明涉及光电器件领域,具体涉及一种集成瞳孔追踪功能的全息智能显示装置及实现方法。

背景技术

眼睛是人类感官中最重要的器官之一，是人类获取信息知识最主要的通道。人类可以通过眼睛感知外部物体的距离、大小、颜色、形状等各种信息。眼睛在获取信息的同时，也可以反映出人类的内心活动，譬如在说谎时眼睛的闪烁、飘忽不定，因此，对瞳孔视线进行追踪，对心理学的研究有一定的意义。

另外，对瞳孔跟踪可以获取用户的关注点以及关注方向，获取相关的数据进行分析。譬如在阅读文献时，研究眼球的运动轨迹，分析如何获取关键知识过程；在逛街时获取用户在广告以及商品上的视线轨迹以及停留时间，为更好的营销策略提供数据支持；在开车时检测眼睛的视线轨迹来判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，检测到疲劳驾驶状态后，通过其他措施来提醒驾驶者，避免交通事故发生等，应用场景比较广泛。

而在人机交互方面，瞳孔追踪具有更加广泛的应用前景。通过分析视线的注视方向、时间长短、眨眼睛的次数快慢等参数作为输入命令，对智能设备进行一定的操作，譬如家电的开关设置、电脑文本的编辑、手机应用程序使用等。瞳孔追踪技术可以应用在虚拟现实、增强现实、混合现实等迅速发展起来的领域上，相较目前的手柄操作、手势识别等交互方式，瞳孔追踪技术具有直接、轻便、自然等优势。

为了不遮挡或者不影响显示效果，目前在智能可穿戴设备上添加瞳孔追踪模块，普遍存在结构设计复杂、模块整体体积庞大、比较重等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种集成瞳孔追踪功能的全息智能显示装置及实现方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种集成瞳孔追踪功能的全息智能显示装置，包括：

全息波导，其包括波导基体及附着在所述波导基体上对两种不同波段光线敏感的第一全息光栅组、第二全息光栅组，

其中，所述第一全息光栅组用于将带有图像信息的第一入射光线耦合入射至所述波导基体，以使所述第一入射光线在所述波导基体内发生全反射后耦合射出所述波导基体，输出照射在眼睛上的第一出射光线，

所述第二全息光栅组用于将经眼睛反射的第二入射光线耦合入射至所述波导基体，以使所述第二入射光线在所述波导基体内发生全反射后耦合射出所述波导基体，输出第二出射光线，

所述波导基体用于所述第一入射光线、第二入射光线的全反射；

瞳孔成像单元，位于所述全息波导的一侧，用于接收所述第二出射光线，并形成包含眼睛瞳孔的图像。

本发明通过使用两组对两种不同波段光线敏感的全息光栅组传递特定波长的图像信息，减少了不同光线之间的串扰，可以有效增加瞳孔的识别效率，且由于通过两组不同波段光线敏感的全息光栅组的使用，可以将图像源与瞳孔成像单元置于同一侧，通过共用部分光路系统，从而有效简化整个系统。

进一步的，所述第一全息光栅组、第二全息光栅组均设置在所述波导基体的表面或设置在所述波导基体内，其中，第一全息光栅组对可见光敏感，第二全息光栅组对近红外光敏感。