[发明专利]一种穿戴跟踪型几何全息显示系统

说明书

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。

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。