1.一种供在跟踪由具有红外波长的红外光照射的眼睛时使用的装置,所述装置包括:
波导,所述波导是透明的并且包括输入耦合器和输出耦合器;
所述输入耦合器包括彼此平行布置的两个或更多个可电子地切换的衍射光栅的堆叠;
其中所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者具有相应的透镜光学能力和相应的棱镜光学能力;
其中,所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者的透镜光学能力彼此不同,使得所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者具有不同的焦距;以及
其中,所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者在被打开时被适配成接收具有所述红外波长的红外光并将接收到的红外光耦合到所述波导中。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:
所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者包括下边界和上边界,所述上边界比所述下边界更靠近所述输出耦合器;以及
所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者在所述下边界处具有k向量角,该k向量角大于该可电子地切换的衍射光栅在所述上边界处的k向量角,其中在所述下边界与上边界之间k向量角随着在所述可电子地切换的衍射光栅的光栅平面与所述上边界之间的距离递减而逐渐递减。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,进一步包括:
传感器,所述传感器取决于在所述输出耦合器处离开所述波导的红外光束对眼睛进行成像;
输入耦合器控制器,所述输入耦合器控制器控制所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者何时被打开,使得一次仅所述可电子地切换的衍射光栅中的一者被打开;以及
图像分析器,所述图像分析器分析使用所述传感器获得的眼睛的两个或更多个图像以确定所述可电子地切换的衍射光栅中的哪一者在被打开时提供眼睛或其部分的最佳聚焦图像;
其中所述输入耦合器控制器使得所述可电子地切换的衍射光栅中的所述图像分析模块确定为提供所述眼睛的最佳聚焦图像的一个可电子地切换的衍射光栅被用来在眼睛跟踪期间对所述眼睛进行成像。
4.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于:
所述输入耦合器包括彼此平行布置的两个或更多个可电子地切换的衍射光栅的第二堆叠,所述第二堆叠毗邻所述第一堆叠,并且所述第二堆叠中的可电子地切换的衍射光栅提供与由所述第一堆叠中的可电子切换的衍射光栅提供的视野不同的视野。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,进一步包括:
传感器,所述传感器取决于在所述输出耦合器处离开所述波导的红外光束对眼睛进行成像;
输入耦合器控制模块,所述输入耦合器控制模块控制所述第一堆叠和第二堆叠中的可电子地切换的衍射光栅中的每一者何时被打开,使得一次仅所述可电子地切换的衍射光栅中的一者被打开;以及
图像分析模块,所述图像分析模块分析使用所述传感器获得的图像以确定所述可电子地切换的衍射光栅中的哪一者在被打开时使眼睛包括在其视野内,并提供眼睛或其部分的最清晰的图像。
6.一种供在跟踪眼睛时使用的方法,所述方法包括:
在波导的输入耦合器通常与眼睛轴向对准时,用红外光照射所述眼睛,所述输入耦合器包括彼此平行布置的两个或更多个可电子地切换的衍射光栅的堆叠,所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者具有相应的透镜光学能力和相应的棱镜光学能力,所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者的透镜光学能力彼此不同,使得所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者具有不同的焦距;
选择性地使得一次仅所述输入耦合器的可电子地切换的衍射光栅中的一者被打开,使得所述可电子地切换的衍射光栅中的每一者被单独地打开达单独的时间段;
在所述输入耦合器的可电子地切换的衍射光栅中的每一者被分开地打开时,取决于在所述波导的输出耦合器处离开所述波导的红外光束来分开地对所述眼睛进行成像,以由此获得所述眼睛的两个或更多个图像;以及
分析所述眼睛的两个或更多个图像以确定所述输入耦合器的可电子地切换的衍射光栅中的哪一者在被打开时提供所述眼睛或其部分的最佳聚焦图像。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
使用在所述输入耦合器的提供所述眼睛或其部分的最佳聚焦图像的那个可电子地切换的衍射光栅被打开时获得的所述眼睛的一个或多个图像来执行眼睛跟踪。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,进一步包括:
取决于在所述输入耦合器的提供所述眼睛或其部分的最佳聚焦图像的那个可电子地切换的衍射光栅被打开时进入所述波导的红外光束生成眼睛跟踪数据;以及
基于所述眼睛跟踪数据来控制或修改应用的方面。
9.如权利要求6、7或8所述的方法,其特征在于,所述分析包括:
确定所述两个或更多个图像中的每一者的分辨率、对比度或熵中的至少一者的测量值,以由此确定所述两个或更多个图像的每个图像的焦距度量;
确定所述两个或更多个图像中的哪一个图像具有最大焦距度量;以及
选择所述输入耦合器的可电子地切换的衍射光栅中被用于获得具有所述最大焦距度量的那个可电子地切换的衍射光栅作为提供所述眼睛或其部分的最佳聚焦图像的可电子地切换的衍射光栅。
10.如权利要求6、7或8所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在输入耦合器的可电子地切换的衍射光栅中的每一者的下边界与上边界之间使用逐渐递减的k向量角,以至少使得由所述输入耦合器耦合到所述波导中的大部分红外光通过所述波导传播到所述波导的所述输出耦合器;以及
使用所述波导的所述输出耦合器,以使得已经从所述输入耦合器传播到所述输出耦合器的红外光束离开所述波导。