用于头戴式显示设备的眼睛跟踪系统技术方案

本公开涉及用于在各种应用中使用的眼睛跟踪的系统和方法，例如包括头戴式显示设备的虚拟现实或增强现实应用。可以提供一种眼睛跟踪子系统，其包括多个组件，每个组件包括光源(例如LED)、光检测器(例如硅光电二极管)、以及偏振器。偏振器被配置成防止经由镜面反射所反射的光到达光检测器，使得光检测器仅检测到散射光。机器学习或其它技术可以用于跟踪或以其它方式确定用户的凝视方向，用户的凝视方向可以由HMD设备的一个或多个组件使用，以各种方式改善其功能。式改善其功能。式改善其功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于头戴式显示设备的眼睛跟踪系统


[0001]下面的公开内容总体上涉及用于眼睛跟踪的技术，更具体地，涉及用于头戴式显示设备中的眼睛跟踪的技术。

技术介绍

[0002]头戴式显示器(HMD)设备或系统是佩戴在用户头部上的电子设备，并且当如此佩戴时，将至少一个电子显示器固定在用户眼睛的至少一个的可视区域内，而不考虑用户头部的位置或方向。用于实施方式虚拟现实系统的HMD设备通常完全包围佩戴者的眼睛，并用“虚拟”现实替换佩戴者前方的实际视图(或实际现实)，而用于增强现实系统的HMD设备通常提供佩戴者眼睛前方的一个或多个屏幕的半透明或透明覆盖，从而用附加信息增强实际视图。对于增强现实系统，HMD设备的“显示”组件或者是透明的，或者是在用户视野的外围，从而它不会完全阻止用户看到他们的外部环境。

技术实现思路

[0003]头戴式显示器(HMD)系统可以概括为包括可佩戴在用户头部上的支撑结构；连接到支撑结构的眼睛跟踪子系统，眼睛跟踪子系统包括多个眼睛跟踪组件，每个眼睛跟踪组件包括用于发射光的光源；光检测器，用于检测光；以及偏振器，位于光源和光检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种头戴式显示器(HMD)系统，包括：支撑结构，能够佩戴在用户头部；眼睛跟踪子系统，所述眼睛跟踪子系统连接到所述支撑结构，并且包括多个眼睛跟踪组件，每个眼睛跟踪组件包括：光源，操作以发光；光检测器，操作以检测光；以及偏振器，位于所述光源和所述光检测器中的至少一者的附近，所述偏振器被配置为防止经由镜面反射所反射的光被所述光检测器接收；至少一个处理器；以及存储器，存储指令或数据集合，作为执行的结果，所述指令或数据集合使得所述HMD系统：选择性地使得所述多个眼睛跟踪组件的所述光源发光；接收由所述多个眼睛跟踪组件的所述光检测器捕获的光检测信息；将所接收的光检测信息作为输入提供给预测模型；响应于提供所述光检测信息，从所述预测模型接收所述用户的眼睛的经确定凝视方向；以及向与所述HMD系统相关联的部件提供所述经确定凝视方向，以由其使用。2.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述光检测信息包括在来自所述光源的光已经反射、散射或被吸收离开所述用户的面部或眼睛之后，所述光源中的每一者的特征辐射图案。3.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述光源中的每一者指向所述用户的瞳孔的预期位置。4.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述光源包括发光二极管，所述发光二极管发射波长在780nm和1000nm之间的光。5.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述光检测器包括光电二极管。6.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述眼睛跟踪子系统包括定位成确定所述用户的左眼的凝视方向的四个眼睛跟踪组件，以及定位成确定所述用户的右眼的凝视方向的四个眼睛跟踪组件。7.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述偏振器包括两个交叉线性偏振器。8.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，对于所述多个眼睛跟踪组件中的每一者，所述偏振器包括位于所述光源的光发射路径中的第一偏振器和位于所述光检测器的光检测路径中的第二偏振器。9.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述偏振器包括圆形偏振器或线性偏振器中的至少一种。10.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，对于所述多个眼睛跟踪组件中的每一者，所述光源定位成远离所述用户的眼睛的光轴，以提供瞳孔的暗场照明。11.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述预测模型包括机器学习模型。12.根据权利要求11所述的HMD系统，其中，所述机器学习模型包括混合密度网络(MDN)模型。
13.根据权利要求11所述的HMD系统，其中，所述机器学习模型包括递归神经网络(RNN)模型。14.根据权利要求11所述的HMD系统，其中，所述机器学习模型利用过去的输入信息或眼睛运动信息来确定所述凝视方向。15.根据权利要求11所述的HMD系统，其中，所述机器学习模型是在多个HMD系统的现场操作期间训练的模型。16.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述预测模型包括多项式或查找表。17.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述HMD系统包括至少一个显示器，并且所述至少一个处理器：使得所述至少一个显示器呈现用户界面元素；选择性地使所述多个眼睛跟踪组件的所述光源发光；接收由所述多个眼睛跟踪组件的所述光检测器捕获的光检测信息；以及至少部分地基于所接收的光检测信息以及与所接收的光检测信息相关联的已知或推断的凝视方向信息来更新所述机器学习模型。18.根据权利要求17所述的HMD系统，其中，所述用户界面元素包括静态用户界面元素或移动用户界面元素。19.根据权利要求1所述的HMD系统，其中，所述HMD系统包括至少一个显示器，并且所述至少一个处理器：至少部分地基于所述经确定凝视方向来动态...

【专利技术属性】
技术研发人员：约书亚，
申请(专利权)人：威尔乌集团，
类型：发明
国别省市：