头戴式可视设备及用于头戴式可视设备的眼球追踪系统技术方案

头戴式可视设备及用于所述头戴式可视设备的眼球追踪系统，其包括一屏幕，用于投射一虚拟场景图像至使用者的眼球，一VR(Virtual Reality)光学透镜，用于在所述屏幕和该使用者的眼球之间构建一光学路径；以及，一眼球追踪系统，用于检测该使用者的眼球的视线方向。所述眼球追踪系统包括：至少一光源，用于投射一检测光至该使用者的眼球；以及，一接收模组，用于接收自该使用者的眼球处所反射的该检测光，其中，所述接收模组位于所述VR光学透镜的侧部，并朝向该使用者的眼球，以使得自该使用者的眼球处所反射的该检测光直接被所述接收模组所接收。这样，所述眼球追踪系统的光路不经过VR光学透镜，以简化所述头戴式可视设备的整体光路系统设计，利于实施。

Head mounted visual equipment and eyeball tracking system for head mounted visual equipment

【技术实现步骤摘要】
头戴式可视设备及用于头戴式可视设备的眼球追踪系统
本专利技术涉及虚拟现实领域，尤其涉及用于实现虚拟现实的头戴式可视设备及用于所述头戴式可视设备的眼球追踪系统。
技术介绍
近年来，虚拟现实(virtualreality)和增强现实(AugmentedReality)为人类创造了独特的感官体验。虚拟现实是一种在模拟环境中与计算机生成的虚拟场景所产生的交互式体验。沉浸式的模拟环境可以与现实世界相类似，或者脱离于现实世界，从而创造出在普通物理现实世界中无法实现的感官体验。目前，市场上涌现了诸多VR技术相关产品，通过这些产品用户可沉浸于三维立体空间视觉中并与之交互。最常见的VR产品为头戴式可视设备(Head-MountedDisplay)，其外形类似于眼镜。在使用时，使用者穿戴该设备于头部以进行虚拟现实体验。头戴式可视设备的主流支撑技术包括：SLAM算法和眼球追踪技术。其中，SLAM算法(SimultaneousLocalizationandMapping)的主要作用在于构建沉浸式虚拟环境，其技术核心在于同步定位与地图构建。对于SLAM算法所构建本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一头戴式可视设备，其特征在于，包括：/n一屏幕，用于投射一虚拟场景图像至使用者的眼球，/n一VR(Virtual Reality)光学透镜，用于在所述屏幕和该使用者的眼球之间构建一光学路径，以使得所述屏幕所投射的所述虚拟场景图像能够透过所述VR光学透镜抵至该使用者的眼球；以及/n一眼球追踪系统，用于检测该使用者的眼球的视线方向，以基于该视线方向调整所述虚拟场景图像位于所述屏幕的显示位置，其中，所述眼球追踪系统包括：/n至少一光源，用于投射一检测光至该使用者的眼球；以及/n一接收模组，用于接收自该使用者的眼球处所反射的该检测光，以检测该使用者的眼球的视线方向，其中，所述接收模组位于所述VR光...

【技术特征摘要】
1.一头戴式可视设备，其特征在于，包括：
一屏幕，用于投射一虚拟场景图像至使用者的眼球，
一VR(VirtualReality)光学透镜，用于在所述屏幕和该使用者的眼球之间构建一光学路径，以使得所述屏幕所投射的所述虚拟场景图像能够透过所述VR光学透镜抵至该使用者的眼球；以及
一眼球追踪系统，用于检测该使用者的眼球的视线方向，以基于该视线方向调整所述虚拟场景图像位于所述屏幕的显示位置，其中，所述眼球追踪系统包括：
至少一光源，用于投射一检测光至该使用者的眼球；以及
一接收模组，用于接收自该使用者的眼球处所反射的该检测光，以检测该使用者的眼球的视线方向，其中，所述接收模组位于所述VR光学透镜的侧部，并朝向该使用者的眼球，以使得自该使用者的眼球处所反射的该检测光直接被所述接收模组所接收。


2.如权利要求1所述的头戴式可视设备，其中，所述光学镜头包括至少一光学透镜和一感光芯片，其中，所述光学镜头用于接收该使用者的眼球处所反射的该检测光，其中，所述感光芯片所设定的平面与所述至少一光学透镜所设定的平面之间具有一夹角。


3.如权利要求2所述的头戴式可视设备，其中，所述感光芯片所设定的平面与所述至少一光学透镜所设定的平面之间的夹角的大小取决于该使用者眼球所设定的物方光轴和所述接收模组所设定的感光光轴之间的夹角和所述至少一光学透镜自身的光学参数。


4.如权利要求3所述的头戴式可视设备，其中，该使用者眼球所设定的物方光轴和所述接收模组所设定的感光光轴之间的夹角取决于该使用者的眼球与所述VR光学透镜之间的距离，该使用者的眼球的预设直径，以及，所述VR光学透镜与所述接收模组之间的距离。


5.如权利要求4所述的头戴式可视设备，其中，该使用者眼球所设定的物方光轴和所述接收模组所设定的感光光轴之间的夹角的范围为：25.0°～40.0°。


6.如权利要求5所述的头戴式可视设备，其中，设定该使用者眼球所设定的光轴和所述接收模组所设定的光轴之间的夹角为32°。


7.如权利要求6所述的头戴式可视设备，其中，设定所述感光芯片所设定的平面与所述至少一光学透镜所设定的平面之间的夹角为20°。


8.如权利要求1-7任一所述的头戴式可视设备，其中，所述接收模组的所述至少一光学透镜被实施为单片非球面光学透镜。


9.如权利要求8所述的头戴式可视设备，其中，所述眼球追踪系统集成于所述VR光学透镜，以使得所述VR光学透镜和所述眼球追踪系统具有一体式结构。


10.如权利要求8所述的头戴式可视设备，其中，所述至少一光源包括8个所述光源，其中，8个所述光源周向地布置于所述VR光学透镜的周缘，用于投射该检测光至该使用者的眼球。


11.如权利要求10所述的头戴式可视设备，其中，每一所述光源包括多路光纤和一非可见光光源，所述多路光纤分别连通于所述非可见光源，以使得在所述非可见光源被导通后，分别于所述多路光纤的每一光纤处产生该检测光。


12.如权利要求1-7任一所述的头戴式可...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扣文，郭美杉，宋立通，唐溦，谢剑，
申请(专利权)人：余姚舜宇智能光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33