CN113093502A - 一种穿戴跟踪型几何全息显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穿戴跟踪型几何全息显示系统,包括投影设备、共轭成像屏、支持结构、处理器和运动跟踪器。采用本发明的穿戴跟踪型几何全息显示系统,投影设备在共轭成像屏的第一侧投影画面信息,共轭成像屏将位于第一侧的画面信息转换为第二侧的光学共轭图像,穿戴于用户头部的运动跟踪器跟踪用户头部的运动数据,处理器根据运动数据控制支持结构做出相应的动作响应,并通过调整所述投影设备和所述共轭成像屏的相对空间位置和/或整体空间位置,以使所述视窗始终覆盖用户眼睛,用户通过视窗观看光学共轭图像。由于视窗始终覆盖用户眼睛,用户能够观察全部三维画面,从而提高了用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及几何全息显示技术领域,特别涉及一种穿戴跟踪型几何全息显示系统。
背景技术
几何全息显示技术是利用全息原理实现的真实的立体显示技术。几何全息显示技术的视窗通常都比较小,视窗需要覆盖用户眼睛才能正常为用户提供高质量的三维画面。当用户在不同的位置上进行观察时,用户相对于屏幕存在显著的位移,因此需要调整视窗的位置,才能够观看到正常的三维画面。目前,采用视觉识别跟踪技术识别用户眼睛的角度来调整视窗位置,但是视觉识别跟踪技术难以判断用户眼睛与屏幕之间的距离,视窗不能全部覆盖用户眼睛,通过视窗观察不到/不全三维画面,从而影响用户的使用体验。
因此,如何提高用户的使用体验,是本领域技术人员函待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种穿戴跟踪型几何全息显示系统,以提高用户的使用体验。
为实现上述目的,本发明提供一种穿戴跟踪型几何全息显示系统,包括:
投影设备,用于在空间投影画面信息;
共轭成像屏,用于将所述投影设备投影于所述共轭成像屏的第一侧的所述画面信息转化为位于所述共轭成像屏的第二侧的光学共轭图像,所述投影设备的输出瞳孔相对于所述共轭成像屏的光学共轭区为观看所述光学共轭图像的视窗;
支持结构,分别与所述投影设备和所述共轭成像屏相匹配,并为二者提供物理结构支撑;
处理器,与所述投影设备和所述支持结构电连接;所述穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括穿戴于用户头部的运动跟踪器,所述运动跟踪器用于跟踪用户头部的运动数据,并把所述运动数据传输给所述处理器,所述处理器根据接收到的所述运动数据控制所述支持结构做出相应的动作响应,通过调整所述投影设备和所述共轭成像屏的相对空间位置和/或整体空间位置,以使所述视窗始终覆盖用户眼睛。
可选的,所述运动跟踪器包括穿戴于用户头部的穿戴部、设置在所述穿戴部上的运动跟踪部和数据传送部,所述运动跟踪部用于跟踪用户头部的运动数据,所述数据传送部用于将所述运动数据传输给所述处理器。
可选的,所述运动跟踪部和所述数据传送部集成在一起,集成在一起的所述运动跟踪部和所述数据传送部可拆卸的设置在所述穿戴部上。
可选的,所述数据传送部与所述处理器通过有线或无线传输。
可选的,所述运动跟踪部为陀螺仪,所述运动数据为用户头部的加速度和用户头部的倾角;所述处理器由所述加速度获得用户头部的位移和倾角。
可选的,所述穿戴部上还设置有用于为所述运动跟踪部和所述数据传送部供电的电池和充电口。
可选的,所述运动跟踪部为陀螺仪,所述运动数据为用户头部的加速度和用户头部的倾角;所述处理器由所述加速度获得用户头部相对于基准位置的位移。
可选的,还包括与所述处理器进行电连接的校准部件,当所述运动跟踪器设置在所述校准部件的校准位置时,所述处理器记录的所述运动数据复位。
可选的,还包括设置在所述穿戴部上的眼动跟踪传感器,所述眼动跟踪传感器用于跟踪用户眼睛动作,并通过所述数据传送部传输给所述处理器。
可选的,还包括设置在所述穿戴部上的麦克风,所述麦克风用于采集用户的语音信息,并通过所述数据传送部传输给所述处理器。
可选的,还包括设置在所述穿戴部上的体温传感器,所述体温传感器用于监测用户的体温。
可选的,还包括设置在所述穿戴部上的心率传感器,所述心率传感器用于监测用户的心率。
可选的,所述穿戴部为眼镜、发卡或者耳机。
采用本发明的穿戴跟踪型几何全息显示系统,投影设备在共轭成像屏的第一侧投影画面信息,共轭成像屏将位于第一侧的画面信息转换为第二侧的光学共轭图像,穿戴于用户头部的运动跟踪器跟踪用户头部的运动数据,处理器根据运动数据控制支持结构做出相应的动作响应,并通过调整所述投影设备和所述共轭成像屏的相对空间位置和/或整体空间位置,以使所述视窗始终覆盖用户眼睛,用户通过视窗观看光学共轭图像。由于视窗始终覆盖用户眼睛,用户能够观察全部三维画面,从而提高了用户的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种穿戴跟踪型几何全息显示系统示意图;
图2为本发明实施例所提供的另一种穿戴跟踪型几何全息显示系统示意图;
图3为本发明实施例所提供的一种运动跟踪器的结构示意图;
图4为本发明实施例所提供的另一种运动跟踪器的结构示意图;
图5为本发明实施例所提供的又一种运动跟踪器的结构示意图;
图6为本发明实施例所提供的又一种穿戴跟踪型几何全息显示系统示意图;
图7为本发明实施例所提供的又一种穿戴跟踪型几何全息显示系统示意图。
其中:100为投影设备、200为共轭成像屏、300为支持结构、400为处理器、600为运动跟踪器、700为校准部件、101为画面信息、501为光学共轭图像、502为视窗、601为穿戴部、602为运动跟踪部、603为数据传送部、604为眼动跟踪传感器、605为麦克风。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种穿戴跟踪型几何全息显示系统,以提高用户的使用体验。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图7,本发明公开的一种穿戴跟踪型几何全息显示系统包括投影设备100、共轭成像屏200、支持结构300、处理器400和运动跟踪器600。其中,投影设备100用于在空间投影画面信息101;共轭成像屏200用于将投影设备100投影于共轭成像屏200的第一侧的画面信息101转化为位于共轭成像屏200的第二侧的光学共轭图像501,投影设备100的输出瞳孔相对于共轭成像屏200的光学共轭区为观看光学共轭图像501的视窗502;支持结构300分别与投影设备100和共轭成像屏200相匹配,并为二者提供物理结构支撑;处理器400与投影设备100和支持结构300电连接;穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括穿戴于用户头部的运动跟踪器600,运动跟踪器600用于跟踪用户头部的运动数据,并把运动数据传输给处理器400,处理器400根据接收到的运动数据控制支持结构300做出相应的动作响应,通过调整投影设备100和共轭成像屏200的相对空间位置和/或整体空间位置,以使视窗502始终覆盖用户眼睛。
采用本发明的穿戴跟踪型几何全息显示系统,投影设备100在共轭成像屏200的第一侧投影画面信息101,共轭成像屏200将位于第一侧的画面信息101转换为第二侧的光学共轭图像501,穿戴于用户头部的运动跟踪器600跟踪用户头部的运动数据,处理器400根据运动数据控制支持结构300做出相应的动作响应,并通过调整投影设备100和共轭成像屏200的相对空间位置和/或整体空间位置,以使视窗502始终覆盖用户眼睛,用户通过视窗502观看光学共轭图像501。由于视窗502始终覆盖用户眼睛,用户能够观察全部三维画面,从而提高了用户的使用体验。
需要说明的是,视窗502的概念本发明团队在之前申请的专利中已经多次进行说明,其定义和光学原理/光学意义已经非常清晰,这里不再进行专门的详细描述。视窗502始终处于投影设备100的输出瞳孔相对于共轭成像屏200的光学共轭区域中可以理解为,视窗502与投影设备的输出瞳孔相对于共轭成像屏200的光学共轭区有重叠或重合。投影设备100的输出瞳孔可以理解为投影设备100输出画面信息的最终部位,以普通投影仪为例,普通投影仪的输出瞳孔是普通投影仪的成像镜组中的最外侧镜片。
由于本发明采用的运动跟踪器600只需要跟踪用户头部的运动数据,该运动数据可以理解为位移、加速度或/和倾角,因此,通过设置常规的传感器就能够获知,与现有技术中的视觉识别跟踪技术相比,成本更低,精度更高。
投影设备100的作用是在空间投影画面信息101,本发明的画面信息101为投影设备100在空间某一焦平面投影的二维画面;或者画面信息101为投影设备100采用全息投影技术在空间投影的一系列分布在不同景深的二维画面组或者三维画面;或者画面信息101为投影设备100采用变焦深技术在空间投影不同景深的二维画面、三维画面或者准三维画面。
以普通投影仪作为投影设备100时,处理器400把画面信息101以及画面信息101的平均焦深信息发送给投影仪,投影仪自己调整投影焦深,投影仪就可以把画面投射到特定焦深位置。需要说明的是普通投影仪一般有自动对焦功能,开机时投影仪会根据内置的距离传感器测量屏幕距离投影仪的距离,然后驱动镜头调整到合适的位置,使投影焦深与屏幕重合;在本发明的系统中也可以去除掉其自带的距离传感器,使处理器400直接发送焦深数据到投影仪从而实现对投影焦深的控制,具体实现方式为现有成熟硬件通信技术,这里不做赘述。
共轭成像屏200用于将投影设备100投影于共轭成像屏200的第一侧的画面信息101转化为位于共轭成像屏200的第二侧的光学共轭图像501,共轭成像屏200的第二侧形成供用户眼睛观看光学共轭图像501的视窗502,视窗502处于投影设备100的输出瞳孔相对于共轭成像屏200的光学共轭区处。共轭成像屏200为透射式几何全息屏或者反射式穿戴跟踪型几何全息显示系统中的分光屏。图1和图6中共轭成像屏200为透射式几何全息屏,图2和图7中共轭成像屏200为反射式穿戴跟踪型几何全息显示系统中的分光屏。上述共轭成像屏200使用柔性全息屏,这样可以做成卷轴屏或者折叠屏,从而使系统整体更加紧凑、便携,当然对于合适的场合也可以使用硬质的屏幕。
支持结构300分别与投影设备100和共轭成像屏200相匹配,为二者提供物理结构支撑,具体支持结构300可以做成结构固定的支撑架,此时,处理器400通过控制投影设备100和/或共轭成像屏200的相对空间位置和/或整体空间位置来调节投影设备100的输出瞳孔相对于共轭成像屏200的光学共轭区,达到调节视窗502位置的目的。为了增加显示系统的灵活性,支持结构300设置为可以运动或者变形的结构,将支持结构300和处理器400电连接,支持结构300根据并处理器400的控制信息,做出相应响应动作,实现投影设备100和共轭成像屏200的相对空间位置和/或整体空间位置的调整,使得系统的视窗502始终覆盖用户眼睛,用户在不同的方位都可以正常观看画面,需要说明的是支持结构300为一般现有技术,本领域的技术人员可以根据实际应用的空间条件自行设计,比如:使用一些铰链结构和类似于伞轴的结构可以非常容易的设计出可以变形的结构,这里不做具体限定。
处理器400与投影设备100和支持结构300电连接,处理器400根据接收到的运动数据控制支持结构300做出相应的动作响应,通过调整投影设备100和共轭成像屏200的相对空间位置和/或整体空间位置,以使视窗502始终覆盖用户眼睛。另外,为了提高显示效果,该投影设备100可以根据处理器400的控制信号来调节投影画面的景深和显示内容;使得投影设备100把投影的画面信息101的焦深移到合理的位置,从而使得三维图像的焦深与实际焦深一致。
运动跟踪器600穿戴于用户头部,用于跟踪用户头部的运动数据,并把运动数据传输给处理器400。具体的,该运动跟踪器600包括穿戴于用户头部的穿戴部601、设置在穿戴部601上的运动跟踪部602和数据传送部603,运动跟踪部602用于跟踪用户头部的运动数据(),数据传送部603用于将运动数据传输给处理器400,如图3所示。运动跟踪部602根据头部的初始位置和运动加速度计算出用户的实时空间位置坐标和头部倾角姿态。
上述运动跟踪部602为位移传感器、加速度传感器、倾角传感器或者陀螺仪。以运动跟踪部602为陀螺仪为例,该陀螺仪实时获取的用户头部加速度和倾角,就能够获得/计算用户的实时运动情况。通过数据传送部603把运动数据传输给处理器400,进而处理器400可以发送指令控制系统调整穿戴跟踪型几何全息显示系统的视窗502位置,使其跟随用户头部进行运动,保证用户始终正常观看。以设置基准位置为例,上述陀螺仪获取用户运动数据,处理器400能够计算用户头部相对于基准位置的位移,计算方法为公知常识,不做赘述。通过陀螺仪跟踪运动数据的实施方式以及陀螺仪的具体结构形式较多,不做赘述,如采用GY-291ADXL345型号的传感器模块。
数据传送部603的作用是将运动数据传送给处理器400,其中,数据传送部603与处理器400通过有线或无线传输,具体的,该数据传送部为有线模块或者无线模块进行数据传输。其中,无线传输通过红外线、蓝牙、wifi等进行数据传输,有线传输可通过光缆或者电线进行数据传输。
为了方便维护,运动跟踪部602和数据传送部603集成在一起,集成在一起的运动跟踪部602和数据传送部603可拆卸的设置在穿戴部601上。当运动跟踪部602和数据传送部603损坏时,可以进行替换;或者当穿戴部601损坏时,直接替换穿戴部601即可。
穿戴部601上设置有为运动跟踪部602和数据传送部603供电的供电模块,其中该供电模块为电池和/或充电口。进一步的,还可以配置有一个无线或者有线充电座。
穿戴部601的作用是支撑运动跟踪部602和数据传送部603,同时能够穿戴于用户头部,以实现运动跟踪部602跟踪用户头部的运动数据。该穿戴部601为镜框、耳机、发卡等通常穿戴于用户头部的结构。
本发明其中一个示例中,以穿戴部为镜框为例进行了介绍,通常情况下,镜框分为与用户眼睛相对应的部位、与用户鼻梁对应的部位以及与用户耳朵对应的部位;或者与用户眼睛相对应的部位、与用户鼻梁对应的部位以及与用户头部相对应的部位。第一种情况中,镜框通过搭在鼻梁和耳朵,实现镜框定位在用户头部;第二种情况中,镜框通过套设在用户头部,实现镜框定位在用户头部。其中,通常与用户耳朵对应的部位为镜腿。其中,运动跟踪部602和数据传送部603设置在镜框的镜腿上,供电模块设置在镜框的镜腿上。
镜框上与用户眼睛相对应的区域可设置镜片也可不设置镜片,当需要设置镜片时,镜框与用户眼睛相对应的区域还可以预留了镜片安装位,用于用户安装镜片,该镜片可以为普通镜片、也可以为防护镜片或者视力矫正的镜片。
为了适应不同的用户群体,镜框还可以设置成瞳距可调的模式,来适应儿童、成人等不同瞳距的用户。调整瞳距可以手动进行或者自动进行,当自动进行调整时,镜框上设置有一系列的动力机构以及传动机构以使得镜框的瞳距调整与用户相适配的位置。进一步地,当为自动调整时,调整瞳距的过程中,还可以把调整信号发送给处理器400,使其同时调整视窗502之间的位置,以适应用户的瞳距。
为了提高佩戴的舒适性,优选镜框总质量<50g,这样整体负重感比较小,不会对用户造成长时间使用后的不适症状。进一步优选,镜框总质量<15g,此时荷重感进一步降低,即使儿童用户也会比较舒适;进一步优选,镜框总质量<9g,此时几乎无负重感,大大提升舒适度;上述基准位置为共轭成像屏200或者一个相对于共轭成像屏200固定的结构。
由于镜框上需要设置运动跟踪部602、数据传送部603、供电模块等功能部件,同时为了追求形态上的科技感,镜框的对称性往往会被忽略掉,如谷歌眼镜,为了实现近眼显示功能,其形态被设计为不对称的形式,这种形式对于谷歌眼镜这种单目显示设备来说,没有什么太大的弊端,但是对于双目应用场景,就会存在明显的弊端,尤其是本发明的用户头部跟踪应用场景。不对称的结构(尤其是重量分布)会使用户在佩戴过程中出现左右不平衡而导致一定的歪斜情况发生,这样对于视窗调节就非常不利。有可能出现视窗覆盖一个眼睛,而视窗未覆盖另一只眼睛的情况。同时过于明显的不对称的重量分布还会带来佩戴舒适性的降低。综上,从跟踪稳定度以及佩戴舒适性角度考虑,镜框要尽可能接近对称的情况。但是实际情况下,考虑到需要在镜框上设置一些列运动跟踪部602、数据传送部603、供电模块等元器件,所以很难保证左右两边的重量完全一致,而且只要重量非对称性不是特别显著,就可以满足实际需求。因此,以镜框的中心面为界,位于中心面的第一侧的部分与位于中心面的第二侧的部分的重量差控制在15g以内,进一步地优选控制在10g以内。
运动跟踪部602、数据传送部603、供电模块等元器件设置在镜框与用户眼睛相对应的部位上,或者设置在镜框的镜腿上。优选的,把运动跟踪部602和数据传送部603设置在其中一个镜腿上,供电模块设置在另一个镜腿上,这样一方面可以避免重量全集中在一侧,另一方面还可以保留一定外形上的非对称性,提高科技感。
进一步的,运动跟踪部602和数据传送部603设置在其中一个镜腿靠近末端的位置,供电模块设置在另一个镜腿靠近末端的位置,可以把重心后移,提高佩戴的稳定性。
同样处于重量分布对称性的考虑,所述镜框的两个镜腿的质量比值介于0.8-1.2之间,且两者的质量差小于6g,这种方式可以大大提高佩戴的前后晃动和左右晃动稳定性,同时大大缓解偏沉问题,提高舒适性。
另外,还可以通过增加配重模块形式改变运动跟踪部、数据传送部603和供电模块在镜框上的排布,以优化运动跟踪部600的外形优化,例如,把运动跟踪部、数据传送部603和供电模块分别设置在两个镜腿上,增加配重模块调整镜框的两个镜腿的质量,以使得镜框的两个镜腿的质量比介于0.9-1.1之间,且两个镜腿的质量差小于3g,大大提高实用性。
本发明其中一个示例中,还包括与处理器400进行电连接的校准部件700,当运动跟踪器600设置在校准部件700的校准位置时,处理器400记录的运动数据复位。该校准部件700在穿戴跟踪型几何全息显示系统的位置为一确定位置,使用时可以以这个位置为初始化位置,运动跟踪器600被用户拿起后,开始记录其位移变化,这样之后运动跟踪器600的位移可以被实时计算出来,处理器400就可以根据运动跟踪器600的位移来调整视窗502位置使其跟随运动跟踪器600运动,从而使带有运动跟踪器600的用户正常观看画面,如图6和图7所示。
上述校准部件700相对于共轭成像屏200的位置相对固定,例如校准部件700设置在共轭成像屏200一侧。当需要位置校准时,把运动跟踪器600放回校准位置,处理器400记录的运动数据复位。例如,处理器400预先存储有投影设备100和共轭成像屏200空间位置的空间坐标系,处理器400根据用户头部的运动数据计算出用户头部在空间坐标系中的坐标位置,当运动跟踪器600放回校准位置时,处理器400记录的用户头部的坐标位置置零。
上述校准位置设置一个复位感知传感器,当运动跟踪器600放回校准位置时,复位感知传感器进行响应,并传递给处理器400,处理器400记录的运动数据复位。或者,在校准部件700手动复位按钮,当按下手动复位按钮时处理器400记录的运动数据复位。当然还可以用其他的方式实现复位和跟踪功能,事实上,只要能够使覆盖用户眼睛的视窗502与投影设备100的输出瞳孔相对于共轭成像屏200互为光学共轭位置关系,就可以实现跟踪功能。可选地,处理器400记录的运动数据复位时,处理器400控制投影设备100的输出瞳孔与置于校准位置的运动跟踪器600光学共轭,当然也可以不进行操作,等用户再次拿起运动跟踪器600后再进行控制操作。
本发明又一示例中,该穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括设置在穿戴部601上的眼动跟踪传感器604,眼动跟踪传感器604用于跟踪用户眼睛动作,并通过数据传送部603传输给处理器400。眼睛动作包括注视、转动、眨眼等动作,处理器400根据用户眼睛动作做出响应实现眼部动作交互等操作,如图4所示。
本发明又一示例中,该穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括设置在穿戴部601上的麦克风605,麦克风605用于采集用户的语音信息,并通过数据传送部603传输给处理器400,处理器400根据语音信息用于语音交互等操作,如图5所示
为了拓展该运动跟踪器600的功能,该穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括设置在穿戴部601上的体温传感器,体温传感器用于监测用户的体温,处理器400根据用户的体温调整整个环境的温度。进一步的,该穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括设置在穿戴部601上的心率传感器,心率传感器用于监测用户的心率。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器400执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机记录器(RAM)、内存、只读记录器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的记录介质中。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种穿戴跟踪型几何全息显示系统,包括:
投影设备,用于在空间投影画面信息;
共轭成像屏,用于将所述投影设备投影于所述共轭成像屏的第一侧的所述画面信息转化为位于所述共轭成像屏的第二侧的光学共轭图像,所述投影设备的输出瞳孔相对于所述共轭成像屏的光学共轭区为观看所述光学共轭图像的视窗;
支持结构,分别与所述投影设备和所述共轭成像屏相匹配,并为二者提供物理结构支撑;
处理器,与所述投影设备和所述支持结构电连接,其特征在于,所述穿戴跟踪型几何全息显示系统还包括穿戴于用户头部的运动跟踪器,所述运动跟踪器用于跟踪用户头部的运动数据,并把所述运动数据传输给所述处理器,所述处理器根据接收到的所述运动数据控制所述支持结构做出相应的动作响应,通过调整所述投影设备和所述共轭成像屏的相对空间位置和/或整体空间位置,以使所述视窗始终覆盖用户眼睛。
2.如权利要求1所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,所述运动跟踪器包括穿戴于用户头部的穿戴部、设置在所述穿戴部上的运动跟踪部和数据传送部,所述运动跟踪部用于跟踪用户头部的运动数据,所述数据传送部用于将所述运动数据传输给所述处理器。
3.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,所述运动跟踪部和所述数据传送部集成在一起,集成在一起的所述运动跟踪部和所述数据传送部可拆卸的设置在所述穿戴部上。
4.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,所述数据传送部与所述处理器通过有线或无线传输。
5.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,所述运动跟踪部为陀螺仪,所述运动数据为用户头部的加速度和用户头部的倾角;所述处理器由所述加速度获得用户头部的位移和倾角。
6.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,所述穿戴部上还设置有用于为所述运动跟踪部和所述数据传送部供电的电池和充电口。
7.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,还包括与所述处理器进行电连接的校准部件,当所述运动跟踪器设置在所述校准部件的校准位置时,所述处理器记录的所述运动数据复位。
8.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,还包括设置在所述穿戴部上的眼动跟踪传感器,所述眼动跟踪传感器用于跟踪用户眼睛动作,并通过所述数据传送部传输给所述处理器。
9.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,还包括设置在所述穿戴部上的麦克风,所述麦克风用于采集用户的语音信息,并通过所述数据传送部传输给所述处理器。
10.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,还包括设置在所述穿戴部上的体温传感器,所述体温传感器用于监测用户的体温。
11.如权利要求2所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,还包括设置在所述穿戴部上的心率传感器,所述心率传感器用于监测用户的心率。
12.如权利要求2至10中任一项所述的穿戴跟踪型几何全息显示系统,其特征在于,所述穿戴部为眼镜、发卡或者耳机。
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2021
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Cited By (2)
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CN113671812A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-19 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 全息影像成像方法、全息投影设备、观测设备及系统 |
CN113671812B (zh) * | 2021-09-14 | 2022-10-28 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 全息影像成像方法、全息投影设备、观测设备及系统 |
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