用于眼睛追踪应用的镜片和头戴式装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于眼睛追踪应用的镜片。镜片包括第一保护层，所述第一保护层被布置成在镜片用于眼睛追踪时面向要被追踪的眼睛。镜片还包括至少一个光源，所述至少一个光源至少部分布置在第一保护层中，被布置成在朝向眼睛的方向上从第一保护层发射第一光。此外，镜片包括至少一个图像捕捉装置，所述至少一个图像捕捉装置至少部分布置在第一保护层中，被布置成接收第一保护层内的第一光。镜片还包括吸收层，所述吸收层在镜片用于眼睛追踪时从要被追踪的眼睛的方向来看布置在第一保护层的远侧上，被调适成对于第一光的大部分的波长来说是吸收性的。

【技术实现步骤摘要】
用于眼睛追踪应用的镜片和头戴式装置
本公开涉及用于眼睛追踪应用的镜片，其中所述镜片包括至少一个光源和至少一个相机。本公开还涉及头戴式装置。
技术介绍
眼睛追踪是针对测量眼睛的注视点或测量眼睛相对于头部的运动的过程的术语。眼睛追踪器是针对用于测量眼睛位置和眼睛移动的装置的术语。眼睛追踪器常见地用于若干研究和研发领域中，诸如，在生理上用于视觉系统上，用于心理学中，用于心理语言学中，用于市场营销中(作为用于人机互动的输入装置)以及用于产品设计中。当前存在用于测量眼睛移动的许多方法。其新出现的变化形式之一使用视频图像，其中从所述视频图像提取眼睛位置。眼睛追踪器大体上被调适成按若干方式中的一种来测量眼睛的旋转，但主要归结于三个主要种类：在与眼睛接触的情况下的对象的移动的测量；在并未直接接触眼睛的情况下的光学追踪；以及使用布置在眼睛周围的电极而进行的电位的测量。前面提到的光学追踪种类将可用的非接触式光学方法中的一些方法用于测量眼睛运动。所发射的光(通常在红外波长区域中)从眼睛反射并由视频相机或某一其它专门设计的光学传感器感测。所感测的信息接着被实时地分析以从反射的改变提取眼睛移动。在常规头戴式眼睛追踪装置中，电光部件(诸如，一个或更多个相机和/或光源)通常安装在机械支撑结构上。最便利且经典的解决方案是使一副眼镜的镜架被所述机械支撑结构至少部分覆盖，其中必要的部件已安装到所述机械支撑结构上。此解决方案的实例公开在第9,665,172号美国专利中，其中所述美国专利描述一种便携式眼睛追踪装置，其包含镜架，所述镜架具有附接在上面的眼镜镜片，以便在最大可能程度上模仿一副传统眼镜或太阳镜。镜架包含中央零件(centrepiece)，其中眼镜镜片附接到所述中央零件，并且侧部零件(sidepiece)从所述中央零件延伸。这些侧部零件可按一副传统眼镜或太阳镜的方式配合在用户的耳朵上。提供鼻部零件(nosepiece)，其目的是为了舒适并且为了有助于将装置配合在用户的鼻子上。可捕捉静态图像和/或视频图像和/或其它图像数据的实景相机在鼻部零件上方设置在眼镜镜片中。为了记录声音，麦克风也可被布置成邻近于或接近于实景相机。控制单元位于一个或两个镜腿(侧部零件)内。附接到镜架的是具有光学器件保持构件的机械支撑结构，其中所述机械支撑结构通常固定到便携式眼睛追踪装置的镜架。具有光学器件保持构件的机械支撑结构通常构成对于用户来说在视觉上且在物理上造成阻碍的元件。此支撑结构可能被认为是干扰性的并且从功能与美感观点两者来看不太有吸引力。在延伸的镜架结构上安装时易碎的且有时极敏感的光学和/或电子部件从镜片及其功能元件的强度和耐久性的角度来看可也是不期望的，镜片及其功能元件的强度和耐久性对于眼睛追踪装置的强健且可靠的功能来说是至关重要的。此外，至少到目前为止，因为眼睛追踪技术现在刚刚出现，所以现有技术解决方案在设立生产设施从而以大规模生产眼睛追踪装置时在成本和效率方面尚未达到最佳。
技术实现思路
本公开的目标是缓解已知装置的上述问题中的至少一些。本公开的另一目标是提供对于用户来说在视觉上和/或在物理上较少造成阻碍的头戴式装置。本公开的又一目标是提供已知装置的替代且改进的解决方案。上述目标中的至少一个是根据由用于眼睛追踪应用的镜片实现的本公开的一个方面。镜片包括：第一保护层，具有第一表面，被布置成在镜片用于眼睛追踪时面向要被追踪的眼睛；以及至少一个光源，被至少部分布置成与第一保护层接触，被布置成在朝向眼睛的方向上从第一保护层发射第一光。镜片还包括：至少一个图像捕捉装置，被至少部分布置成与第一保护层接触，被布置成接收第一保护层内的所发射的第一光。镜片还包括吸收层，所述吸收层在镜片用于眼睛追踪时从要被追踪的眼睛的方向来看布置在第一保护层的远侧上，被调适成对于第一光的大部分来说是吸收性的。根据本专利技术的整体配置允许将光学部件和电气部件布置在镜片内。因此，不再如同在现有技术中一样需要镜片的外部上的机械支撑结构。因此，镜片允许较轻且较灵活的头戴式眼睛追踪装置的构造。此外，镜片允许一种头戴式眼睛追踪装置的构造，这种构造视觉上较少受损且具有较强健的构造。吸收层减少来自至少一个光源的杂散光。特别是，可能到达图像捕捉装置的杂散光可因为将被吸收层吸收而减少。通过将光源布置在镜片中，头戴式眼睛追踪装置的其它部件将获得关于其设计的较大自由度，这是因为所述部件不再需要支撑光源。特别是，这些其它部件可被设计得较轻，从而需要较少空间，或可能甚至完全省去。光源可以是发光二极管LED或激光器。那些是优选类型的光源，这是因为它们可极小且因此容易实施在镜片中。吸收层可被配置成还充当支撑层并支撑至少一个光源和至少一个图像捕捉装置中的至少一个。吸收层必须足够强韧以便允许吸收层充当支撑层。这允许镜片的较容易的生产。然而，如果吸收层充当支撑层，那么可有助于镜片的制造。光源和图像捕捉装置可接着在第一步骤中附接到支撑/吸收层，并且第一保护层可在第二步骤中模制到支撑层上。镜片可还包括支撑层，所述支撑层被配置成支撑至少一个光源和至少一个图像捕捉装置中的至少一个，其中支撑层布置在吸收层的任一侧上。正如吸收层一样，支撑层可被进一步调适成对于第一光的大部分的波长来说是吸收性的。镜片可还包括第二保护层，所述第二保护层从眼睛的方向来看提供在吸收层的远侧上。第二保护层的功能是进一步保护整体安装在镜片中的光学部件和/或电气部件。并且，通往部件的电连接以及来自部件的电连接可通过镜片的第三保护层来保护而免受机械损坏。在另一实例中，镜片可还包括第二保护层，所述第二保护层从眼睛的方向来看提供在支撑层的远侧上，并且其中第二保护层是吸收层。此举允许有助于镜片的安装，这是因为只有第二保护层对于至少一个光源的波长来说必须是吸收性的。此外，第二保护层保护整体安装在镜片中的光学部件和/或电气部件。并且，通往部件的电连接以及来自部件的电连接可通过镜片的第三保护层来保护而免受机械损坏。光源可被调适成发射基本上在波长范围650nm到3000nm中、优选在波长范围750nm到1400nm中、较优选在波长范围800nm到1000nm中的波长下的第一光，其中支撑层和/或吸收层被调适成对于所述波长来说是吸收性的。这实现优选用于眼睛追踪的第一光的波长与可用于虚拟现实VR和/或增强现实AR的可见光的波长的分离。支撑层、第二保护层和/或吸收层对于可见波长来说可以是基本上透明的。这是有利的，因为这允许用户看穿镜片并使镜片能够用于增强现实应用。镜片可包括折射元件，所述折射元件布置在第一光的光路中。折射元件可以是例如微镜片。这允许在期望方向上引导第一光和/或按期望方式操纵第一光。此外，这减少对用于引导/操纵第一光的任何额外部件的需要，从而减少对用于支撑额外部件的额外结构的需要。正如上文所述的减小的距离一样，所布置的折射元件减少第一光在镜片内的内部全反射。有利地，电力消耗进一步减少，并且杂散光减少。因为较少的来自光源的杂散光将到达眼睛追踪相机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于眼睛追踪应用的镜片(10)，所述镜片包括：/n第一保护层(20)，所述第一保护层(20)具有第一表面(21)，所述第一保护层(20)被布置成在所述镜片用于眼睛追踪时面向要被追踪的眼睛，/n至少一个光源(50)，所述至少一个光源(50)被至少部分布置成与所述第一保护层(20)接触，所述至少一个光源(50)被布置成在朝向所述眼睛的方向上从所述第一保护层(20)发射第一光，/n至少一个图像捕捉装置(60)，所述至少一个图像捕捉装置(60)被至少部分布置成与所述第一保护层(20)接触，所述至少一个图像捕捉装置(60)被布置成接收所述第一保护层(20)内的所述发射的第一光，/n其中所述镜片还包括吸收层(70)，所述吸收层(70)在所述镜片用于眼睛追踪时从所述要被追踪的眼睛(5)的方向来看被布置在所述第一保护层(20)的远侧上，所述吸收层(70)被调适成对于所述第一光的大部分来说是吸收性的。/n

【技术特征摘要】
20190131 SE 1950118-81.一种用于眼睛追踪应用的镜片(10)，所述镜片包括：
第一保护层(20)，所述第一保护层(20)具有第一表面(21)，所述第一保护层(20)被布置成在所述镜片用于眼睛追踪时面向要被追踪的眼睛，
至少一个光源(50)，所述至少一个光源(50)被至少部分布置成与所述第一保护层(20)接触，所述至少一个光源(50)被布置成在朝向所述眼睛的方向上从所述第一保护层(20)发射第一光，
至少一个图像捕捉装置(60)，所述至少一个图像捕捉装置(60)被至少部分布置成与所述第一保护层(20)接触，所述至少一个图像捕捉装置(60)被布置成接收所述第一保护层(20)内的所述发射的第一光，
其中所述镜片还包括吸收层(70)，所述吸收层(70)在所述镜片用于眼睛追踪时从所述要被追踪的眼睛(5)的方向来看被布置在所述第一保护层(20)的远侧上，所述吸收层(70)被调适成对于所述第一光的大部分来说是吸收性的。


2.根据权利要求1所述的镜片(10)，其中所述光源(50)是发光二极管、LED或激光器。


3.根据权利要求1或2所述的镜片(10)，其中所述吸收层(70)被配置成还充当支撑层(30)并支撑所述至少一个光源(50)和所述至少一个图像捕捉装置(60)中的至少一个。


4.根据权利要求1或2所述的镜片(10)，其中所述镜片还包括支撑层(30)，所述支撑层(30)被配置成支撑所述至少一个光源(50)和所述至少一个图像捕捉装置(60)中的至少一个，其中所述支撑层(30)被布置在所述吸收层(70)的任一侧上。


5.根据前述权利要求中任一项所述的镜片，其中第二保护层(40)从所述眼睛的方向来看被提供在所述吸收层(70)的远侧上。


6.根据权利要求1或2所述的镜片(10)，其中第二保护层(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞尔·托林，丹尼尔·容格伦，
申请(专利权)人：托比股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE