【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及眼动追踪系统，并且更具体地涉及产生用于眼动追踪的闪烁和虹膜照明的技术。
技术介绍
1、人工现实系统显示如下内容：所述内容可以包括完全生成的内容或与所采集的(例如，真实世界)内容相结合的生成的内容。人工现实系统可以包括显示设备和多个光学元件，该显示设备发射光，该多个光学元件作用于所发射的光和/或真实世界光，以对光进行调制、组合并将光重定向到观看者的眼睛。
2、为了将光重定向到观看者的眼睛，人工现实系统包括眼动追踪系统，以获得关于眼睛位置的信息，例如关于眼睛注视角度的信息。一些眼动追踪系统包括一个或多个光源、次级光学器件和用于采集每只眼睛的成像设备。次级光学器件是安装在光源顶部的光学元件。光源和次级光学器件可以在眼睛上产生随时间而被监测的闪烁、以及用于区分眼睛的瞳孔和虹膜的整体虹膜照明(在本文中也被称为“泛光照明”)。可以基于闪烁位置和所检测到的瞳孔来追踪瞳孔的位置。
3、上述眼动追踪方法的一个缺点是，光源和次级光学器件产生的闪烁需要紧密聚焦。然而，使用光源和次级光学器件来产生紧密聚焦的闪烁减少了光源和次级光学器件可产生的泛光照明量。因此，一般而言，传统的眼动追踪系统不能产生足够紧密聚焦的闪烁和足够的泛光照明来实现准确的眼动追踪和期望的虹膜对比度的信噪比。
4、上述眼动追踪方法的另一个缺点是，光源和次级光学器件的组合的尺寸通常相对较大。光源和次级光学器件的尺寸可能导致人工现实系统(例如，头戴式显示器(head-mounted display，hmd))的显示器相对远离观看者的面部。
5、如上所述，本领域所需要的是更有效的眼动追踪技术。
技术实现思路
1、本公开的一个实施例提出了一种眼动追踪系统。该眼动追踪系统包括一个或多个摄像头以及一个或多个光源，该一个或多个光源被配置为照射眼睛。要么(i)由包括在该一个或多个光源中的每个光源发射的光路中设置有小透镜阵列或漫射器中的至少一者，要么(ii)由包括在该一个或多个光源中的每个光源发射的光路不被任何光学元件遮挡。
2、在一些实施例中，包括在一个或多个光源中的各个光源可以包括发光二极管(light-emitting diode，led)、超发光二极管(superluminescent diode，sled)、谐振腔led、激光器、垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser，vcsel)或光子晶体表面发射激光器(photonic crystal surface emitting laser，pcsel)。
3、在一些实施例中，该一个或多个光源可以包括：一个或多个第一光源，每个第一光源在多个方向上产生大致均匀的光；以及一个或多个第二光源，每个第二光源产生相对于每个第一光源更窄视场(fov)的光束。
4、在一些实施例中，包括在一个或多个光源中的每个光源发射的光路中可以设置有小透镜阵列，并且该眼动追踪系统还包括：与一个或多个光源相对应的一个或多个折叠反射镜。
5、在一些实施例中，该眼动追踪系统还可以包括一个或多个处理器，其中，该一个或多个处理器被配置为基于由一个或多个摄像头采集的多个图像，来执行一个或多个光轴追踪操作或者一个或多个虚拟瞳孔追踪操作中的至少一者。
6、在一些实施例中，该一个或多个光源可以安装在眼杯上。
7、在一些实施例中，包括在一个或多个光源中的第一组光源可以邻近包括在一个或多个摄像头中的第一摄像头设置。
8、在一些实施例中，该眼动追踪系统还可以包括处理器，该处理器被配置为基于由一个或多个摄像头采集的多个图像，来执行一个或多个光轴操作或一个或多个虚拟瞳孔追踪操作中的至少一者。
9、在一些实施例中，该眼动追踪系统还可以包括一个或多个处理器，其中，该一个或多个处理器被配置为基于以下项中的至少一项来追踪眼睛：通过一个或多个光源产生的多个闪烁；或由一个或多个光源产生的虹膜照明。
10、本公开的另一实施例提出了一种头戴式显示器(hmd)。该hmd包括电子显示器和眼动追踪系统。该眼动追踪系统包括一个或多个光源，该一个或多个光源被配置为照射眼睛。要么(i)由包括在一个或多个光源中的每个光源发射的光路中设置有小透镜阵列或漫射器中的至少一者，要么(ii)由包括在一个或多个光源中的每个光源发射的光路不被任何光学元件遮挡。
11、在一些实施例中，该眼动追踪系统还可以包括一个或多个摄像头。
12、在一些实施例中，包括在一个或多个光源中的各个光源可以包括发光二极管(led)、超发光二极管(sled)、谐振腔led、激光器、垂直腔面发射激光器(vcsel)或光子晶体表面发射激光器(pcsel)。
13、在一些实施例中，该一个或多个光源可以包括：一个或多个第一光源，每个第一光源在多个方向上产生大致均匀的光；以及一个或多个第二光源，每个第二光源产生相对于每个第一光源更窄的视场(fov)光束。
14、在一些实施例中，由包括在一个或多个光源中的每个光源发射的光路中可以设置有小透镜阵列，并且该眼动追踪系统还包括：与一个或多个光源相对应的一个或多个折叠反射镜。
15、在一些实施例中，该hmd还可以包括处理器，该处理器被配置为基于由一个或多个摄像头采集的多个图像，来执行一个或多个光轴操作或一个或多个虚拟光瞳追踪操作中的至少一者。
16、在一些实施例中，该一个或多个光源可以安装在眼杯上。
17、在一些实施例中，包括在一个或多个光源中的第一组光源可以邻近摄像头设置。
18、在一些实施例中，该hmd还可以包括：透镜，其中，包括在一个或多个光源中的至少一个光源在相对于眼睛的方向上设置在透镜后面。
19、本公开的另一实施例提出了一种眼动追踪系统。该眼动追踪系统包括一个或多个摄像头。该眼动追踪系统还包括一个或多个第一光源，每个第一光源在多个方向上产生(或被设置成产生)大致均匀的光。另外，该眼动追踪系统包括一个或多个第二光源，每个第二光源产生(或被设置成产生)相对于每个第一光源更窄视场(fov)的光束。
20、在一些实施例中，每个第一光源可以包括发光二极管(led)、超发光二极管(sled)或谐振腔led；并且每个第一光源包括激光器、垂直腔面发射激光器(vcsel)或光子晶体表面发射激光器(pcsel)。
21、本文所公开的眼动追踪系统的一个优势是，该眼动追踪系统相对于传统的眼睛追踪系统更紧凑。因此，所公开的眼动追踪系统允许人工现实系统(例如，hmd)的显示器相对接近观看者的面部。因此，相对于包括传统眼动追踪系统的人工现实系统，观看者可以体验到正在显示的内容的更大的fov。另外，所公开的各眼动追踪系统中的一些眼动追踪系统相对于传统的眼动追踪系统，产生与泛光照明相结合的更紧密聚焦的闪烁。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种眼动追踪系统，包括：
2.根据权利要求1所述的眼动追踪系统，其中，包括在所述一个或多个光源中的各个光源包括发光二极管(LED)、超发光二极管(SLED)、谐振腔LED、激光器、垂直腔面发射激光器(VCSEL)或光子晶体表面发射激光器(PCSEL)。
3.根据权利要求1或2所述的眼动追踪系统，其中，所述一个或多个光源包括：
4.根据权利要求1、2或3所述的眼动追踪系统，其中，由包括在所述一个或多个光源中的每个光源发射的所述光路中设置有小透镜阵列，并且所述眼动追踪系统还包括：
5.根据权利要求4所述的眼动追踪系统，还包括一个或多个处理器，其中，所述一个或多个处理器被配置为：基于由所述一个或多个摄像头采集的多个图像，来执行一个或多个光轴追踪操作或一个或多个虚拟瞳孔追踪操作中的至少一者。
6.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪系统，其中，所述一个或多个光源安装在眼杯上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪系统，其中，包括在所述一个或多个光源中的第一组光源邻近包括在所述一个或多个摄像头中的第一摄像头
8.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪系统，还包括处理器，所述处理器被配置为基于由所述一个或多个摄像头采集的多个图像，来执行一个或多个光轴操作或者一个或多个虚拟瞳孔追踪操作中的至少一者。
9.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪系统，还包括一个或多个处理器，其中，所述一个或多个处理器被配置为基于以下项中的至少一项来追踪所述眼睛：通过所述一个或多个光源产生的多个闪烁；或由所述一个或多个光源产生的虹膜照明。
10.一种头戴式显示器(HMD)，包括：
11.根据权利要求10所述的HMD，其中，所述眼动追踪系统还包括以下项中的一项或多项：
12.根据权利要求10或11所述的HMD，其中，以下项中的一项或多项：
13.根据权利要求10、11或12所述的HMD，其中，所述一个或多个光源安装在眼杯上；和/或优选地，其中，包括在所述一个或多个光源中的第一组光源邻近摄像头设置。
14.一种眼动追踪系统，包括：
15.根据权利要求14所述的眼动追踪系统，其中：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种眼动追踪系统，包括：
2.根据权利要求1所述的眼动追踪系统，其中，包括在所述一个或多个光源中的各个光源包括发光二极管(led)、超发光二极管(sled)、谐振腔led、激光器、垂直腔面发射激光器(vcsel)或光子晶体表面发射激光器(pcsel)。
3.根据权利要求1或2所述的眼动追踪系统，其中，所述一个或多个光源包括：
4.根据权利要求1、2或3所述的眼动追踪系统，其中，由包括在所述一个或多个光源中的每个光源发射的所述光路中设置有小透镜阵列，并且所述眼动追踪系统还包括：
5.根据权利要求4所述的眼动追踪系统，还包括一个或多个处理器，其中，所述一个或多个处理器被配置为：基于由所述一个或多个摄像头采集的多个图像，来执行一个或多个光轴追踪操作或一个或多个虚拟瞳孔追踪操作中的至少一者。
6.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪系统，其中，所述一个或多个光源安装在眼杯上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的眼动追踪系统，其中，包括在所述一个或多个光源中的第一组光源邻近包括在所述一个或多个摄像...
【专利技术属性】
技术研发人员：埃雷杰普·梅努梅罗夫，安·拉塞尔，刘坤，
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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