头操作的数字眼镜制造技术

一种头操作的数字眼镜，其包括以下组件：左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、头部角速度检测仪、躯干角速度接收接口、处理器、存储器、电源。它允许用户通过头来快速、精确地操作指针，并可以将图像信息输出至广阔的三维空间中。

Digital glasses with head operation

Digital glasses a head operation, which comprises the following components: the left leg, right leg, left and right display device, display device, left right infrared emitter and infrared emitter, left and right, the infrared receiver infrared receiver head angular velocity detector, angular velocity, trunk receiving interface processor, memory and power. It allows the user to operate the pointer quickly and accurately through the head, and can output the image information into the vast three-dimensional space.

【技术实现步骤摘要】
头操作的数字眼镜
本专利技术涉及一种显示设备，尤其涉及一种头戴式显示设备。
技术介绍
数字眼镜是可以显示数字信号的头戴式显示设备，包括增强现实眼镜、虚拟现实眼镜、智能眼镜等。手机和平板电脑是主流的移动通信设备。手机显示区域狭窄，而平板电脑重量较大。此外，手机和平板电脑只能显示二维图像，它们要求用户改变头姿态，这限制了它们的应用领域。数字眼镜可以用近眼显示器将图像输出至广阔的三维空间中。但是目前的数字眼镜难以输入文字。语音识别输入法存在识别误差，抗干扰性差。触摸板虽然可以完成文字输入，但是它需要占用至少1只手的资源。当用户双手处于繁忙状态时，难以用触摸板输入文字。眼球追踪设备虽然可以用眼球运动操作数字眼镜，但是眼球追踪设备的指针移动精度较低，而且容易遭受环境光的干扰。本文设计一种数字眼镜，它允许用户通过头来快速、精确地操作指针，并可以将图像信息输出至广阔的三维空间中。目前尚无文献公开此类产品的制造方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种头操作的数字眼镜。它允许用户通过头来快速、精确地操作指针，并可以将图像信息输出至广阔的三维空间中。数字眼镜包括左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、头部角速度检测仪、躯干角速度接收接口、处理器、存储器、电源。显示设备是视频输出设备，包括投影机、液晶面板等设备。本段落假设用户一直戴着数字眼镜。左显示设备位于用户左眼前方，右显示设备位于用户右眼前方。红外发射器可以持续发射红外线，也可以固定时间间隔为周期发射红外线。当用户睁眼时，红外发射器发射的红外线照射其眼睛就会反射强红外光。当用户闭眼时，显示设备发射的光线照射其眼睛就会反射弱红外光。红外接收器可以将反射红外光转换成数字信号。左红外发射器将红外光发射至用户左眼上，左红外接收器接收用户左眼反射的红外光。右红外发射器将红外光发射至用户右眼上，右红外接收器接收用户右眼反射的红外光。红外接收器将接收的红外光强度转换成1个数字信号或1组数字信号发送给处理器。如果红外接收器是单像素红外相机，其就输出1个数字信号；如果红外接收器是多像素红外相机，其就输出1组数字信号。在响应范围内，输入红外光强度增大，红外接收器输出的数字信号就增大；反之，红外接收器输出的数字信号则减少。假设0＜p1＜q1和0＜p2＜q2成立。假设左红外接收器输出信号之和为l，而右红外接收器输出信号之和为r。如果l∈[q1,+∞)，则处理器判断用户左眼睁开；如果l∈[p1,q1)，则处理器判断用户左眼眯眼；如果l∈[0,p1)，则处理器判断用户左眼关闭。如果r∈[q2,+∞)，则处理器判断用户右眼睁开；如果r∈[p2,q2)，则处理器判断用户右眼眯眼；如果r∈[0,p2)，则处理器判断用户右眼关闭。假设s∈(0,3000)。下面定义一些专有名词。单眯眨左眼：用户的右眼持续睁开，用户的左眼不能关闭。于此同时该用户的左眼先睁开，再眯眼s毫秒，最后睁开。单眯眨右眼：用户的左眼持续睁开，用户的右眼不能关闭。于此同时该用户的右眼先睁开，再眯眼s毫秒，最后睁开。单眯眨：单眯眨左眼或单眯眨右眼。双眯眨：用户的双眼不能关闭。于此同时用户的双眼先同时睁开，再同时眯眼s毫秒，最后同时睁开。眯眨：单眯眨或双眯眨。单眨左眼：用户的右眼持续睁开。于此同时该用户的左眼先睁开，再关闭s毫秒，最后睁开。单眨右眼：用户的左眼持续睁开。于此同时该用户的右眼先睁开，再关闭s毫秒，最后睁开。单眨眼：单眨左眼或单眨右眼。双眨眼：用户的双眼先同时睁开，再同时关闭s毫秒，最后同时睁开。于是，左红外接收器、右红外接收器和处理器就可以识别出用户眯眨指令和单眨眼指令。眯眨和单眨眼可以排除人眼无意识的双眨眼，减少误操作。眯眨比眨眼更轻松、更快捷。眯眨不会关闭用户视野。双眯眨指令、单眯眨左眼指令、单眯眨右眼指令、单眨左眼指令和单眨右眼指令可以触发不同的事件。角速度检测仪是检测运载器角速度的仪器。常用的角速度检测仪是三轴角速度陀螺仪，它的支架中心充当陀螺仪坐标系原点，它的主轴、水平轴和垂直轴构成陀螺仪坐标系的坐标轴。于是，三轴角速度陀螺仪能检测出三维角速度向量。头部角速度检测仪戴在头部，它可以检测出头部的三维角速度向量[a1,a2,a3]。头部角速度检测仪会检测出躯干的角运动噪声。因此，数字眼镜可以增加一个躯干角速度检测仪以消除躯干角运动产生的角速度噪声。躯干角速度检测仪戴在躯干上，它可以检测出躯干的三维角速度向量[b1,b2,b3]。躯干角速度接收接口可以通过有线连接躯干角速度发射器来直接接收躯干角速度向量，躯干角速度接收接口也可以通过有线连接躯干角速度接收器来间接接收躯干角速度向量。躯干角速度接收器可以通过有线通信或无线通信来接收躯干角速度向量。数字眼镜也可以包括以下组件：左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、头部角速度检测仪、躯干角速度检测仪、处理器、存储器、电源。此时，躯干角速度检测仪通过有线通信或无线通信将躯干角速度向量发送给处理器。数字眼镜也可以包括以下组件：左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、头部角速度检测仪、躯干角速度检测仪、防汗胶带、处理器、存储器、电源。此时，防汗胶带的一面可以固定连接躯干陀螺仪，其另一面可以粘贴躯干表皮。防汗胶带可以防止用户流汗导致的躯干陀螺仪滑落。它可以长时间地将躯干陀螺仪固定在用户躯干上。防汗胶带的粘贴和撕下都很方便，它允许用户在颠簸环境中操作数字眼镜。下面定义“头部相对角速度向量”。头部相对角速度向量：头部相对躯干的三维旋转角速度向量。处理器可以检测躯干角速度检测仪的状态，并可以通过音频信号或视频信号将其输出给用户。躯干角速度检测仪的状态包括4种：角速度检测仪连接成功、角速度检测仪连接失败、角速度检测仪配对成功、角速度检测仪配对失败。如果躯干角速度接收接口接收到躯干角速度向量，则处理器就通知用户：角速度检测仪连接成功；反之，则处理器就通知用户：角速度检测仪连接失败。头部角速度检测仪可以将头部角速度坐标轴方向输出给处理器。躯干角速度检测仪可以将躯干角速度坐标轴方向输出给处理器。处理器可以计算头部角速度检测仪和躯干角速度检测仪的坐标轴方向差值X，并判断角速度检测仪配对是否成功。若X＝0，则头部角速度检测仪和躯干角速度检测仪的坐标轴方向一致，处理器就通知用户：角速度检测仪配对成功；若X≠0，则头部角速度检测仪和躯干角速度检测仪的坐标轴方向不一致，处理器就通知用户：角速度检测仪配对失败。令c1＝a1-b1、c1＝a1-b1、c1＝a1-b1，则头部相对角速度向量为[c1,c2,c3]。如果角速度检测仪连接失败或配对失败，则处理器将躯干角速度向量[b1,b2,b3]设置成零向量[0,0,0]。此时，头部相对角速度向量为[a1,a2,a3]。如果数字眼镜包括躯干角速度检测仪，并且该躯干角速度检测仪与头部角速度检测仪的坐标轴方向一致，则处理器无需检测躯干角速度检测仪的状态。处理器将头部角速度检测仪的坐标系原点平移至用户的颈椎顶点，用头部角速度检测仪的坐标轴方向充当头部坐标系的坐标轴方向。于是，处理器便针对用户头部建立了一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头操作的数字眼镜，其包括以下组件：左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、头部角速度检测仪、躯干角速度接收接口、处理器、存储器、电源；其特征在于：左显示设备和右显示设备可以显示二维操作界面和指针，左红外发射器将红外光发射至用户左眼上，左红外接收器接收用户左眼反射的红外光，右红外发射器将红外光发射至用户右眼上，右红外接收器接收用户右眼反射的红外光，左红外接收器所接收的红外光强度被转换成左眼睁开指令或左眼关闭指令，右红外接收器所接收的红外光强度被转换成右眼睁开指令或右眼关闭指令，左红外接收器、右红外接收器和处理器可以识别出用户眯眨指令，头部角速度检测仪戴在头部，头部角速度检测仪可以输出头部角速度向量，躯干角速度接收接口可以通过有线连接躯干角速度发射器来直接接收躯干角速度向量，躯干角速度接收接口也可以通过有线连接躯干角速度接收器来间接接收躯干角速度向量，头部角速度向量和躯干角速度向量可以生成指针位移向量，处理器用指针位移向量在操作界面上移动指针，处理器用眯眨指令来单击指针。

【技术特征摘要】
2015.07.20 CN 2015104284098;2015.07.22 CN 201510431.一种头操作的数字眼镜，其包括以下组件：左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左红外接收器、右红外接收器、头部角速度检测仪、躯干角速度接收接口、处理器、存储器、电源；其特征在于：左显示设备和右显示设备可以显示二维操作界面和指针，左红外发射器将红外光发射至用户左眼上，左红外接收器接收用户左眼反射的红外光，右红外发射器将红外光发射至用户右眼上，右红外接收器接收用户右眼反射的红外光，左红外接收器所接收的红外光强度被转换成左眼睁开指令或左眼关闭指令，右红外接收器所接收的红外光强度被转换成右眼睁开指令或右眼关闭指令，左红外接收器、右红外接收器和处理器可以识别出用户眯眨指令，头部角速度检测仪戴在头部，头部角速度检测仪可以输出头部角速度向量，躯干角速度接收接口可以通过有线连接躯干角速度发射器来直接接收躯干角速度向量，躯干角速度接收接口也可以通过有线连接躯干角速度接收器来间接接收躯干角速度向量，头部角速度向量和躯干角速度向量可以生成指针位移向量，处理器用指针位移向量在操作界面上移动指针，处理器用眯眨指令来单击指针。2.一种头操作的数字眼镜，其包括以下组件：左镜腿、右镜腿、左显示设备、右显示设备、左红外发射器、右红外发射器、左...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢培树，
申请(专利权)人：谢培树，
类型：新型
国别省市：江苏,32