闫占军， 李文强， 周拥军， 康明武

(1.光电控制技术重点实验室，河南洛阳 471009;2.中航工业洛阳电光设备研究所，河南洛阳 471009)

0 引言

在过去的几十年里，头盔显示技术已有显著的发展，但是由于头盔可视化范围有限，制约了视觉追踪能力。传统的头部跟踪系统通过精确测量头部姿态，能够在HMD上正确显示相关头部方位的信息，提高了实际的视角范围。然而，在空对空作战中，眼部运动可以有更大的视觉覆盖范围，使用眼睛去跟踪，实现对目标的连续捕捉。目前，发展较成熟，视觉追踪精度较高的眼跟踪技术是使用红外探测器探测眼睛受红外光照射时所形成的红外图像，提取眼部数据［1］。此类眼跟踪器的光学系统设计，通常采用反射镜及透镜组［2］，具有体积和重量较大、结构松散的缺点，影响在HMD中的普遍应用。

全息波导技术将衍射成像全息光学元件和图像光线传输波导光学元件集成在一起，形成全息波导元件。全息波导元件与集成光学及微电子元件的兼容性很强［3］。近年来，已在光互联、指纹采集探测、图像准直显示［4－6］等领域中取得重大进展。针对分离光学元件构成的眼球跟踪光学系统存在的缺点，仅采用一片薄全息波导设计了一种全息波导眼跟踪光学结构。这种结构优点在于紧凑、体积小、质量轻、系统衍射效率高，具有较好的人机工效，能够有效校正像差。主要讨论了在眼跟踪系统中应用全息波导元件设计眼睛红外图像探测光路的方法。……