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具有面内照明的眼睛追踪系统技术方案

技术编号:40699930 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-22 10:57
本文描述了一种具有光学组件面内照明的眼睛追踪系统。使用与近眼显示设备的光学组件的平面对准的侧面发射发光二极管(LED)来照射用户的眼睛并且产生可以由眼睛追踪摄像头检测到的闪烁。当光学组件中包括可能使来自发光二极管(LED)的照明光束扭曲的校正光学透镜或类似元件时,通过使用提供倾斜光束的封装件内或外部修改的发光二极管(LED)来缓解扭曲。除了诸如反射器或标签等封装件内级别缓解之外,扭曲的光学元件的边缘部分可以成形或用折射元件来补偿为朝向眼睛重新引导光束。

【技术实现步骤摘要】

本专利申请总体上涉及近眼显示设备中的眼睛追踪,尤其涉及在光学组件平面中投射照明以实现眼睛追踪功能的发光二极管(light emitting diode,led)的配置。


技术介绍

1、近年来,随着技术的进步,内容创建和内容输送的普遍性和扩散性大大增加。特别是,交互式内容,例如,虚拟现实(virtual reality,vr)内容、增强现实(augmentedreality,ar)内容、混合现实(mixed reality,mr)内容、以及真实环境和/或虚拟环境(例如,虚拟实境(metaverse))中的内容和与其相关联的内容,对消费者具有很大的吸引力。

2、为了便于输送这些内容和其他相关内容,服务提供商努力提供各种形式的可穿戴显示系统。其中一个示例可以是头戴式显示器(head-mounted display,hmd)设备,例如,可穿戴眼镜、可穿戴头戴式设备(headset)或眼镜。在一些示例中,头戴式显示器(hmd)设备可以投射或引导光以便于可以在如虚拟现实(vr)应用、增强现实(ar)应用或混合现实(mr)应用中显示虚拟对象,或将真实对象的图像与虚拟对象进行组合。例如,在ar系统中,用户可以观看虚拟对象的图像(例如,计算机生成的图像(computer-generated image,cgi)和周围环境这二者。头戴式显示器(hmd)设备还可以呈现交互式内容,其中,用户(佩戴者)的注视(gaze)可以用作交互式内容的输入。


技术实现思路

1、本公开提供一种眼睛追踪系统,该眼睛追踪系统包括:多个照明器,该多个照明器用于在眼睛的表面上产生闪烁,其中,该多个照明器沿着包括用于近眼显示设备的光学组件的框架定位,并且该多个照明器的照明与光学组件的平面对准;眼睛追踪摄像头,该眼睛追踪摄像头用于采集眼睛的具有该闪烁的图像;以及处理器,该处理器与该多个照明器和该眼睛追踪摄像头通信耦合,该处理器用于基于所采集的所述眼睛的具有该闪烁的所述图像来确定眼睛的该表面的三维特征,以确定眼睛的位置和注视。

2、本公开还提供一种近眼显示设备,该近眼显示设备包括:光学组件,该光学组件包括用于向眼睛投射人工现实内容的波导显示器;眼睛追踪系统,该眼睛追踪系统包括多个照明器和眼睛追踪摄像头,该多个照明器用于在眼睛的表面上产生闪烁,其中,该多个照明器沿着包括光学组件的框架定位,并且该多个照明器的照明与光学组件的平面对准;该眼睛追踪摄像头用于采集眼睛的该表面上的该闪烁;以及处理器,该处理器与该多个照明器和该眼睛追踪摄像头通信耦合,该处理器用于基于所采集的该闪烁来确定眼睛的该表面的三维特征,以确定眼睛的位置和注视。

3、本公开还提供一种方法,该方法包括:通过沿着包括用于近眼显示设备的光学组件的框架定位的多个照明器来照射眼睛,其中,该多个照明器的照明与光学组件的平面对准;通过眼睛追踪摄像头采集眼睛的具有由该照明产生的闪烁的图像;通过与该多个照明器和该眼睛追踪摄像头通信耦合的处理器基于所采集的眼睛的具有该闪烁的图像,来确定眼睛的表面的三维特征;以及基于所确定的三维特征,来确定眼睛的位置和注视。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种眼睛追踪系统,所述眼睛追踪系统包括:

2.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述多个照明器包括发光二极管LED、侧面发射激光二极管、垂直腔面发射激光二极管或超辐射发光二极管中的一者或多者。

3.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述LED发射可见光、红外光或近红外光。

4.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述LED包括侧面发射标签封装LED或引线框架LED。

5.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述LED包括倾斜发射LED,所述倾斜发射LED包括折射层或衍射层,以实现倾斜发射。

6.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述LED包括倾斜发射LED,所述倾斜发射LED包括封装件内反射器或外部反射器,以实现倾斜发射。

7.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述多个照明器被定位为使得所述闪烁位于所述眼睛追踪摄像头的视场FOV内。

8.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述光学组件包括校正光学透镜,并且所述校正光学透镜的边缘部分被成形为朝向所述眼睛引导所述多个照明器的照明。

9.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述多个照明器包括多达二十个照明器。

10.一种近眼显示设备,所述近眼显示设备包括:

11.根据权利要求10所述的近眼显示设备,其中,所述多个照明器包括发射可见光、红外光或近红外光的发光二极管LED。

12.根据权利要求11所述的近眼显示设备,其中,所述LED包括侧面发射标签封装LED或引线框架LED。

13.根据权利要求11所述的近眼显示设备,其中,所述LED包括:

14.根据权利要求10所述的近眼显示设备,其中,所述多个照明器被定位为使得所述闪烁位于所述眼睛追踪摄像头的视场FOV内。

15.根据权利要求10所述的近眼显示设备,其中,所述光学组件包括校正光学透镜,并且所述校正光学透镜的边缘部分被成形为朝向所述眼睛引导所述多个照明器的照明。

16.根据权利要求10所述的近眼显示设备,其中,所述光学组件包括校正光学透镜,并且所述校正光学透镜的边缘部分用折射元件来补偿,以朝向所述眼睛引导所述多个照明器的照明。

17.一种方法,所述方法包括:

18.根据权利要求17所述的方法,其中,通过所述多个照明器来照射所述眼睛包括:

19.根据权利要求17所述的方法,其中,通过所述多个照明器来照射所述眼睛包括:

20.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种眼睛追踪系统,所述眼睛追踪系统包括:

2.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述多个照明器包括发光二极管led、侧面发射激光二极管、垂直腔面发射激光二极管或超辐射发光二极管中的一者或多者。

3.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述led发射可见光、红外光或近红外光。

4.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述led包括侧面发射标签封装led或引线框架led。

5.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述led包括倾斜发射led,所述倾斜发射led包括折射层或衍射层,以实现倾斜发射。

6.根据权利要求2所述的眼睛追踪系统,其中,所述led包括倾斜发射led,所述倾斜发射led包括封装件内反射器或外部反射器,以实现倾斜发射。

7.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述多个照明器被定位为使得所述闪烁位于所述眼睛追踪摄像头的视场fov内。

8.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述光学组件包括校正光学透镜,并且所述校正光学透镜的边缘部分被成形为朝向所述眼睛引导所述多个照明器的照明。

9.根据权利要求1所述的眼睛追踪系统,其中,所述多个照明器包括多达二十个照明器。

10.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:查德·里奇滕汉莫尔特扎·卡拉米叶宽培穆罕默德·穆特鲁张绮
申请(专利权)人:元平台技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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