CN110658625A - 全息眼睛成像设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于跟踪眼睛(2)的运动的眼睛跟踪设备(1)，其包括：观察平面(3)，其用于向用户眼睛(2)显示显示图像的投影；图像模块(4)，其布置在观察平面(3)的与眼睛(2)相同的一侧；至少一个照明器(5)，其用于照射眼睛；控制单元(6)，其适于接收由图像模块(4)捕获的图像，并计算眼睛的视角；全息光学元件(HOE)(7)，其中全息光学元件(7)布置在眼睛(2)和观察平面(3)之间，其中图像模块(4)适于捕获全息光学元件(7)的图像，并且其中全息光学元件(7)适于最终将从眼睛(2)反射的入射光的第一部分(8)以第一角度(9)朝向图像模块引导，第一角度(9)不同于入射光的入射角(10)。

Description

全息眼睛成像设备
技术领域
本发明涉及一种用于跟踪眼睛的运动的眼睛跟踪设备。更具体地，本公开涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于跟踪眼睛的运动的眼睛跟踪设备。
背景技术
在眼睛跟踪设备例如眼睛跟踪眼镜中，通常具有多个照明光源，所述多个照明光源对每只眼睛用多次闪光来照射用户的眼睛，以及一个或两个用于观察眼睛的相机。将眼睛的瞳孔与眼睛中光源的闪光位置进行比较，以确定眼睛的观察方向。相机通常相对于眼睛成大角度布置，例如布置在眼镜镜框中。这不是好的视角。为了使观察方向的确定更容易，使用多个光源，并且使用计算设备来基于图像分析进行确定。然而，许多光源昂贵并且降低了眼睛跟踪设备的设计自由度。强大的计算能力既昂贵又耗能。
因此，在业内需要更便宜的眼睛跟踪设备和/或需要不太复杂的图像分析来确定用户眼睛观察方向的眼睛跟踪设备。
发明内容
本发明的目的是单独或以任何组合减轻、缓解或消除现有技术中的一个或多个上述缺陷和缺点，并至少解决上述问题。根据第一方面，提供了一种用于跟踪眼睛运动的眼睛跟踪设备，该设备包括观察平面、图像模块、至少一个照明器、控制单元、全息光学元件，观察平面用于向用户的眼睛显示图像投影，图像模块布置在观察平面的与眼睛相同的一侧，至少一个照明器用于照射眼睛，控制单元适于接收由图像模块捕获的图像，并计算眼睛的视角，其中全息光学元件布置在眼睛和观察平面之间，其中图像模块适于捕获全息光学元件的图像，并且其中全息光学元件适于最终将从眼睛反射的入射光的第一部分以第一角度朝向图像模块引导，第一角度与入射光的入射角度不同。以这种方式，图像模块将能够直接从用户正在观看的观察平面的方向观察用户的眼睛。由于图像模块的视角直接进入眼睛，使得图像分析更简单，从而节省了计算能力、成本和能量。由于通过图像模块的直视角使得跟踪变得更简单，因此也可以减少照明器的数量。
观察平面是用户正在观看的图像所在的平面。
全息光学元件的全息图不需要直接布置在用户的观察平面上。特别是对于虚拟现实(VR)头戴设备而言，镜头可以布置在眼睛和屏幕之间，屏幕将虚拟图像布置在几米之外的舒适距离上。在那种情况下，全息光学元件可以布置在镜头上。然而，重要的是，全息光学元件布置在观察平面和眼睛之间。
在增强现实(AR)设备中，投影仪可以布置在全息光学元件或棱镜的一侧，使得投影光束朝向眼睛。然后应将全息光学元件置于任何物理部件和眼睛之间。
根据一些实施方案，第一全息光学元件适于将从眼睛反射的入射光的第二部分以第二角度朝向图像模块引导。这将把通过图像模块感知的图像分成两个重叠的图像。这使得能够通过使用图像分析来分离重叠图像来实现立体成像，从而可以确定对象在图像中的深度。
根据一些实施方案，入射光的第一部分具有第一波长并且入射光的第二部分具有第二波长，眼睛跟踪设备还包括发射第一波长的光的第一照明器和发射第二波长的光的第二照明器。使用具有被分成重叠图像的不同波长的两个照明器，图像的分离更容易，并且图像的分离被减少为颜色分离。
根据一些实施方案，还包括：第二全息光学元件，其中第二全息光学元件适于将从眼睛反射的入射光以第二角度朝向图像模块引导；以及第二照明器，用于照射眼睛，其中第一照明器和第二照明器分别发射第一波长和第二波长的光，并且其中第一全息光学元件适于引导第一波长的光但不引导第二波长的光，而第二全息光学元件适于引导第二波长的光但不引导第一波长的光。以这种方式，每个全息光学元件中的全息图仅需要反射一个波长，从而使可能更便宜的更简单的全息光学元件成为可能。
根据一些实施方案，控制单元还适于控制照明器，使得在同一时间仅一个照明器照射。通过使照射定时与图像模块的记录同步，可以在不进行任何图像分析的情况下实现立体成像。
根据一些实施方案，控制单元还适于控制照明器，使得一个照明器在大部分时间照射。由于眼睛跟踪设备和用户眼睛之间的距离通常是相对固定的，因此在眼睛跟踪期间，对于前述大部分时间不需要深度值。足以以更长的间隔计算深度值，从而在时间精确的意义上节省处理功率并提高眼睛跟踪的速度。该设备可以例如对于第二波长的每个图像记录第一波长的十个图像。
根据一些实施方案，第一全息光学元件和第二全息光学元件组合在光聚合物层中，以通过减少部件的数量使组装更容易。
根据一些实施方案，第一全息光学元件和第二全息光学元件布置在透明基板的不同侧上，在由于第一全息光学元件和第二全息光学元件彼此叠置而使一个全息光学元件对另一个全息光学元件产生干扰的情况下，这样做是有益的。
根据一些实施方案，第一全息光学元件和第二全息光学元件彼此紧挨着地布置在透明基板上，从而保持全息光学元件彼此不干扰。
根据一些实施方案，至少一个照明器通过全息光学元件照射眼睛。在全息光学元件适于使光分束的情况下，来自每个照明器的光将被分成两部分，并在眼睛中产生两次闪光。然后将再次使反射光分束，并且图像模块可以记录四个重叠图像，从而进一步提高深度计算的准确性。
根据一些实施方案，所述至少一个照明器发射在700nm至1000nm范围内的波长，即近红外(NIR)波长，其恰好在人眼的可见光谱之上，使得用户不会受到照明器的干扰，但这种波长足够接近可见光谱以在由图像模块捕获的图像中获得“红眼”效果，即来自眼睛瞳孔的强烈反射。然后使识别图像中的眼睛的瞳孔非常容易。
根据一些实施方案，第一波长在700nm至900nm的范围内，优选地约850nm；并且第二波长在900nm至1000nm的范围内，优选地约940nm。因此这两个波长都很好地被分开，同时仍然在NIR范围内。
根据一些实施方案，第一角度和第二角度之间的差值在1度至20度的范围内，优选地在2度至10度的范围内，更优选地在3度至8度的范围内，最优选地在4度至6度的范围内。角度差应大到足以进行良好的深度计算，但小到足以不浪费图像模块的分辨率。
根据一些实施方案，至少一个照明器在图像模块的视角方向上照射。根据一些实施方案，至少一个照明器与图像模块相邻布置以节省空间并且使用与图像模块基本相同的光路。
根据一些实施方案，至少一个照明器和图像模块由分束器隔开，以虚拟地布置在相同的光点中但仍然物理分离。
根据一些实施方案，其中图像模块成角度以使得由光学装置产生的倾斜的焦平面与全息光学元件匹配，以便消除由图像模块上的入射光的角度引起的光学畸变。传感器的角度与倾斜的焦平面相匹配。这是Scheimpflug原理，用于对准焦平面并光学地减少图像的失真。
根据一些实施方案，其中眼睛跟踪设备被集成到眼镜中，其中图像模块和至少一个照明器被集成到眼镜的镜框中，并且一个或多个全息光学元件被布置在眼镜的玻璃部分上。
根据一些实施方案，眼睛跟踪设备还包括布置在眼镜的玻璃部分中的显示器，以观察AR应用或查看VR应用。
第二和第三方面的效果和特征在很大程度上类似于上面结合第一方面描述的那些效果和特征。关于第一方面提及的实施方案在很大程度上与第二方面和第三方面兼容。还应注意，除非另有明确说明，否则本发明构思涉及所有可能的特征组合。
根据下面给出的详细描述，本发明的更多适用范围将变得明显。然而，应该理解的是，详细描述和具体示例虽然展示了本发明的优选实施方案，但仅作为说明给出，因为根据该详细描述，本发明范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
因此，应当理解，本发明不限于所描述的设备的特定组成部分或所描述的方法的步骤，因为这样的设备和方法可以变化。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而非旨在限制。必须注意的是，如说明书和所附权利要求中所使用的，冠词“一”，“一个”，“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个构成要素，除非上下文另有明确规定。因此，例如，对“一个单元”或“该单元”的引用可以包括若干个设备等。此外，词语“包括”，“包含”，“含有”和类似的措辞不排除其他构成要素或步骤。
附图说明
当结合附图时，通过参考本发明优选实施方案的以下说明性和非限制性具体实施方式，将更全面地理解本发明的上述目的以及其他目的、特征和优势，在附图中：
图1是具有一个全息光学元件和照明器的眼睛跟踪设备的示意图，其中照明器直接照射眼睛。
图2是具有一个全息光学元件和照明器的眼睛跟踪设备的示意图，其中照明器通过全息光学元件照射眼睛。
图3a是具有全息光学元件和照明器的眼睛跟踪设备的示意图，该全息光学元件将入射光分束成两部分(角度复用)并且照明器直接照射眼睛。
图3b是图3a的眼睛及眼睛中来自照明器的闪光的示意图。
图4a是具有全息光学元件和照明器的眼睛跟踪设备的示意图，该全息光学元件将入射光分束成两部分(角度复用)并且照明器通过全息光学元件照射眼睛。
图4b是图4a的眼睛及眼睛中来自照明器的闪光的示意图。
图5是具有一个全息光学元件和两个照明器的眼睛跟踪设备的示意图，其中两个照明器发射不同波长。
图6是具有两个全息光学元件和两个发射不同波长的照明器的眼睛跟踪设备的示意图。
图7是具有两个全息光学元件和两个具有不同波长的照明器的眼睛跟踪设备的示意图，其中分束器用于照明器。
图8是具有两个全息光学元件和一个照明器的眼睛跟踪设备的示意图，其中所述两个全息光学元件在基板上彼此并排布置，所述一个照明器与图像模块相邻布置。
图9是具有两个全息光学元件和两个照明器的眼睛跟踪设备的示意图，其中所述两个全息光学元件用于不同波长并在基板上彼此并排布置，所述两个照明器发射两个不同的波长。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的当前优选实施方案。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，并且不应被解释为受限于本文所阐述的实施方案；相反，提供这些实施方案是为了彻底和完整，并且向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
图1示出了用于跟踪眼睛2的运动的眼睛跟踪设备1，其包括用于向用户的眼睛2显示图像投影的观察平面3。图像模块4布置在观察平面的与眼睛2相同的一侧。设置有至少一个照明器5用于照射眼睛2，并且设置有连接到图像模块4的控制单元，该控制单元适于接收由图像模块捕获的图像并计算眼睛的视角。全息光学元件HOE 7布置在眼睛2和观察平面3之间，其中图像模块适于捕获全息光学元件7的图像，并且其中全息光学元件7适于最终引导从眼睛反射的入射光的第一部分8以第一角度朝向图像模块，第一角度9不同于入射光的入射角度10。眼睛2具有瞳孔11、角膜12、前房13和虹膜14。
图2示出了与图1中的实施方案类似的实施方案，其中照明器5与图像模块相邻布置，从而通过全息光学元件7照射眼睛。
图3a示出了一个实施方案，其中第一全息光学元件7适于将从眼睛反射的入射光的第二部分16以第二角度15朝向图像模块4引导，从而实现立体成像。图3b示出了由图像模块6感知的图像，其中眼睛2的两个图像重叠，从而示出每个眼睛具有照明器5的闪烁反射17、18。图像可以通过图像分析被分成两个图像并且彼此进行比较，以确定眼睛2和全息光学元件7之间的距离。
图4a示出了一个实施方案，其中照明器5与图像模块4相邻布置，使得通过全息光学元件7照射眼睛2。然后将照射分成两部分，即眼睛将看到两个照明器。这将在眼睛中产生两次反射。由此，图像模块4将从单个照明器5捕获眼睛2中具有四个闪烁17、18、19、20的图像，如图4b所示。增加的信息将产生与观察平面3相关的眼睛的更准确的深度判定。
图5示出了包括具有不同波长的两个照明器5,25的眼睛跟踪设备的示意图。入射光的第一部分8具有第一波长，并且入射光的第二部分16具有第二波长，并且第一照明器5发射第一波长的光，并且第二照明器25发射第二波长的光。全息光学元件7优选地布置成以与波长相关的方式将来自照明器的反射分束。如果图像模块4是颜色敏感的，则可以简单地对图像进行颜色分离以使两个图像分离并计算深度信息。
在图6中，通过引入第二全息光学元件27来修改图5的实施方案，所述第二全息光学元件27被第一全息光学元件7夹设而成。第二全息光学元件27适于将来自第二照明器25的从眼睛反射的入射光以第二角度朝向图像模块引导。第一全息光学元件7适于引导来自第一波长但不是第二波长的第一照明器5的光，并且第二全息光学元件27适于引导第二波长的光但不引导第一波长的光。控制单元还适于控制照明器，使得在同一时间仅一个照明器照射并且使得一个照明器在大部分时间照射。
根据一些实施方案，至少一个照明器5发射在700nm至1000nm范围内的波长。照明器优选地是LED。在具有第二照明器25的实施方案中，第一波长在700nm至900nm的范围内，优选地约850nm；并且第二波长在900nm至1000nm的范围内，优选地约940nm。因此，两个照明器5,25都发射NIR范围内的光。
图7示出了一个实施方案，其中两个照明器5、25和图像模块4被分束器21隔开，使得照明器和图像模块虚拟地布置在同一光点中。
图8示出了一个实施方案，其中第一照明器5与图像模块4相邻布置，并且眼睛跟踪设备包括在基板3上彼此相邻布置的第一全息光学元件7和第二全息光学元件27。第一全息光学元件7将来自照明器的在眼睛中反射的光以第一角度朝向图像模块引导，并且第二全息光学元件27将来自照明器的在眼睛中反射的光以第二角度朝向图像模块引导。
图9示出了一个实施方案，其中两个照明器5,25与图像模块4相邻布置，并且其中眼睛跟踪设备包括在基板3上彼此相邻布置的第一全息光学元件7和第二全息光学元件27。在该实施方案中，照明器优选地发射不同波长的NIR光。第一全息光学元件7适于将来自第一照明器5的光引导至眼睛，并且眼睛中的第一照明器5的反射被引导回图像模块。第二全息光学元件27适于将来自第二照明器25的光引导至眼睛，并且眼睛中的第二照明器25的反射被引导回图像模块。在这种情况下，图像分离是在传感器上进行的，因为它们在传感器的不同部分(左右或上下)上成像。
根据一些实施方案，眼睛跟踪设备1被集成到眼镜(未示出)中。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施方案。相反，在所附权利要求的范围内可以进行多种修改和变型。
例如，本领域技术人员理解，图1至图7的实施方案中所示的部件可以装配到眼镜镜框(未示出)中，其中图像模块4和至少一个照明器5、25被集成到眼镜镜框中，并且全息光学元件7或全息光学元件7、27布置在眼镜的玻璃部分上；或者眼睛跟踪设备可以集成到需要眼睛跟踪的其他设备中。
另外，通过研究附图、本公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施方案的变型。

Claims (20)

1.一种用于跟踪眼睛(2)的运动的眼睛跟踪设备(1)，所述眼睛跟踪设备(1)包括，
观察平面(3)，所述观察平面(3)用于向用户的眼睛(2)显示图像的投影，
图像模块(4)，所述图像模块(4)布置在所述观察平面(3)的与眼睛(2)相同的一侧，
至少一个照明器(5)，所述至少一个照明器(5)用于照射眼睛，
控制单元(6)，所述控制单元(6)适于接收由所述图像模块(4)捕获的图像，并计算眼睛的视角，
全息光学元件(HOE)(7)，其中所述全息光学元件(7)布置在眼睛(2)和所述观察平面(3)之间，
其中所述图像模块(4)适于捕获所述全息光学元件(7)的图像，并且
其中所述全息光学元件(7)适于最终将从眼睛(2)反射的入射光的第一部分(8)以第一角度(9)朝向所述图像模块引导，所述第一角度(9)不同于所述入射光的入射角(10)。
2.根据权利要求1所述的眼睛跟踪设备(1)，其中所述第一全息光学元件(7)适于将从眼睛(2)反射的所述入射光的第二部分(16)以第二角度(15)朝向所述图像模块(4)引导。
3.根据权利要求2所述的眼睛跟踪设备(1)，其中所述入射光的所述第一部分(8)具有第一波长，并且所述入射光的所述第二部分(16)具有第二波长，
所述眼睛跟踪设备(1)还包括发射所述第一波长的光的第一照明器(5)和发射所述第二波长的光的第二照明器(25)。
4.根据权利要求2所述的眼睛跟踪设备，所述眼睛跟踪设备还包括第二全息光学元件(27)，其中所述第二全息光学元件(27)适于将从眼睛反射的入射光以第二角度朝向所述图像模块引导，并且第二照明器(25)用于照射眼睛，
其中所述第一照明器和所述第二照明器分别发射第一波长的光和第二波长的光，并且
其中所述第一全息光学元件(7)适于引导第一波长的光但不引导第二波长的光，并且所述第二全息光学元件(27)适于引导第二波长的光但不引导第一波长的光。
5.根据权利要求3或4所述的眼睛跟踪设备，其中所述控制单元(6)还适于控制所述照明器(5、25)以使得在同一时间仅一个照明器照射。
6.根据权利要求5所述的眼睛跟踪设备，其中所述控制单元(6)还适于控制所述照明器(5、25)以使得一个照明器在大部分时间照射。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述第一全息光学元件(7)和所述第二全息光学元件(27)组合在光聚合物层中。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述第一全息光学元件(7)和所述第二全息光学元件(27)布置在透明基板的不同两侧上。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述第一全息光学元件(7)和所述第二全息光学元件(27)在透明基板上彼此紧挨着布置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述至少一个照明器(5、25)经由所述全息光学元件照射眼睛。
11.根据前述权利要求中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述至少一个照明器(5)发射在700nm至1000nm范围内的波长。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述第一波长在700nm至900nm的范围内，优选地约850nm；并且所述第二波长在900nm至1000nm的范围内，优选地约940nm。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述第一角度和所述第二角度之间的差值在1度至20度的范围内，优选地在2度至10度的范围内，更优选地在3度至8度的范围内，最优选地在4度至6度的范围内。
14.根据前述权利要求中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述至少一个照明器(5、25)在所述图像模块(4)的视角方向上发射光。
15.根据前述权利要求中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述至少一个照明器(5、25)与所述图像模块(4)相邻布置。
16.根据权利要求14或15所述的眼睛跟踪设备，其中所述至少一个照明器(5、25)和所述图像模块(4)由分束器(21)隔开。
17.根据前述权利要求中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述图像模块(4)成角度以将由光学装置产生的倾斜的焦平面与所述全息光学元件(7)相匹配。
18.根据前述权利要求中任一项所述的眼睛跟踪设备，其中所述眼睛跟踪设备(1)被集成到眼镜中，其中所述图像模块和所述至少一个照明器(5、25)被集成到所述眼镜的镜框中，并且一个或多个全息光学元件布置在所述眼镜的玻璃部分上。
19.根据权利要求18所述的眼睛跟踪设备，所述眼睛跟踪设备还包括布置在所述眼镜的玻璃部分中的显示器。
20.一种用眼睛跟踪设备，包括权利要求1-19中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111708163A (zh) * 2020-04-26 2020-09-25 北京理工大学 具有眼动跟踪功能的抬头显示系统和方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022210736A1 (ja) * 2021-03-30 2022-10-06 富士フイルム株式会社 画像表示装置
DE102022203800A1 (de) 2022-04-14 2023-10-19 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optisches System für eine Pupillendetektion eines Nutzers einer Datenbrille

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5980041A (en) * 1995-09-09 1999-11-09 Ferranti Technologies Limited Point of observation tracking device and eye focus measuring device
WO2010057219A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 Luminit Llc Holographic substrate-guided wave-based see-through display
US20100188638A1 (en) * 2000-10-07 2010-07-29 Metaio Gmbh Information system and method for providing information using a holographic element
US20120194781A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Light Prescriptions Innovators, Llc Autofocusing eyewear, especially for presbyopia correction
CN104601980A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 深圳市亿思达科技集团有限公司 基于眼镜追踪的全息显示装置、系统及方法
CN107533362A (zh) * 2015-05-08 2018-01-02 Smi创新传感技术有限公司 眼睛跟踪设备和用于操作眼睛跟踪设备的方法
CN107710048A (zh) * 2015-05-28 2018-02-16 赛尔米克实验室公司 在可穿戴式平视显示器中集成眼睛追踪和扫描激光投射的系统、设备和方法
CN107750346A (zh) * 2015-06-17 2018-03-02 卡尔蔡司斯马特光学有限公司 眼镜镜片和用于制作眼镜镜片的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10983356B2 (en) * 2017-06-27 2021-04-20 Google Llc Systems, devices, and methods for optical waveguides

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5980041A (en) * 1995-09-09 1999-11-09 Ferranti Technologies Limited Point of observation tracking device and eye focus measuring device
US20100188638A1 (en) * 2000-10-07 2010-07-29 Metaio Gmbh Information system and method for providing information using a holographic element
WO2010057219A1 (en) * 2008-11-17 2010-05-20 Luminit Llc Holographic substrate-guided wave-based see-through display
US20120194781A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Light Prescriptions Innovators, Llc Autofocusing eyewear, especially for presbyopia correction
CN104601980A (zh) * 2014-12-30 2015-05-06 深圳市亿思达科技集团有限公司 基于眼镜追踪的全息显示装置、系统及方法
CN107533362A (zh) * 2015-05-08 2018-01-02 Smi创新传感技术有限公司 眼睛跟踪设备和用于操作眼睛跟踪设备的方法
CN107710048A (zh) * 2015-05-28 2018-02-16 赛尔米克实验室公司 在可穿戴式平视显示器中集成眼睛追踪和扫描激光投射的系统、设备和方法
CN107750346A (zh) * 2015-06-17 2018-03-02 卡尔蔡司斯马特光学有限公司 眼镜镜片和用于制作眼镜镜片的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111708163A (zh) * 2020-04-26 2020-09-25 北京理工大学 具有眼动跟踪功能的抬头显示系统和方法
CN111708163B (zh) * 2020-04-26 2022-06-03 北京理工大学 具有眼动跟踪功能的抬头显示系统和方法

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