[发明专利]眼球追踪装置、采用该眼球追踪装置的VR设备和AR设备

说明书

技术领域

本发明涉及眼球追踪技术领域，具体涉及一种眼球追踪装置及采用该眼球追踪装置的头戴式虚拟现实设备和头戴式增强现实设备。

背景技术

头戴式虚拟现实设备(又称VR眼镜，或者VR头盔)和头戴式增强现实设备(又称AR眼镜，或AR头盔)是目前正在快速发展和普及的虚拟现实和增强现实产品。

眼球追踪的主流技术是基于图像处理的眼球跟踪与视线检测技术，该技术实时计算并记录眼睛所看的位置。现有技术中，头戴式虚拟现实或增强现实装备主要基于暗瞳技术，并以角膜反光点作为参考点计算瞳孔-角膜反光点矢量对人眼视线进行追踪，存在以下问题：由于左右眼分别对应一个眼球追踪模块，并且在两个眼球追踪模块中均采用相同的光源，导致在标定或者使用时，两个眼球追踪模块中的光源发出的光线会相互干扰，使计算结果的误差增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种眼球追踪装置、采用该眼球追踪装置的VR设备和AR设备，能够有效避免在标定或者使用时，两个眼球追踪模块中的光源组件会相互干扰的问题。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种眼球追踪装置，其特点是，应用于头戴式虚拟现实设备或头戴式增强现实设备中，该眼球追踪装置包含：

用于追踪使用者视线的两个眼球追踪模块，每一所述的眼球追踪模块与一只眼睛对应设置；

每一所述的眼球追踪模块包含；

朝向使用者眼睛方向且能够在使用者眼角膜上形成至少一个角膜反光点的光源组件；及

用于连续捕获使用者眼睛图像的至少一个图像传感器组件；其中

每一所述的眼球追踪模块中的图像传感器组件仅能接收对应的眼球追踪模块中的光源组件发出的光。

较佳地，每一所述的眼球追踪模块中还包含一带通滤光片，所述的角膜反光点的反射光路经所述的带通滤光片入射至所述的图像传感器组件，从而使所述的图像传感器组件捕获到所述的使用者眼睛图像。

较佳地，所述的光源组件中包含一个或多个红外光源。

较佳地，其中一个眼球追踪模块中的光源组件发出第一波长的光线，另外一个眼球追踪模块中的光源组件发出第二波长的光线，并且，所述的第一波长与第二波长不同。

较佳地，所述的第一波长为850纳米，所述的第二波长为940纳米。

较佳地，所述的眼球追踪模块还包含一反光部件，所述的角膜反光点的反射光路经所述的反光部件入射至所述的图像传感器组件，从而使所述的图像传感器组件捕获到所述的使用者眼睛图像。

较佳地，所述的眼球追踪模块包含一镜杯，所述的镜杯包括透镜支架和透镜，所述透镜支架包括支架底座和支架侧壁。

较佳地，所述的眼球追踪装置还包含一中央处理器，所述的中央处理器分别与两个眼球追踪模块中的光源组件及图像传感器组件连接。

一种头戴式虚拟现实设备，其特点是，包含上述的眼球追踪装置。

一种头戴式增强现实设备，其特点是，包含上述的眼球追踪装置。

本发明一种眼球追踪装置、采用该眼球追踪装置的VR设备和AR设备与现有技术相比具有以下优点：通过提供对应设置在眼球追踪模块中的图像传感器组件和光源组件，避免左右眼的眼球追踪模块会相互干扰的问题，提高标定或使用时的精度。

附图说明

图1为本发明眼球追踪装置组装后的俯视图；

图2为眼球追踪装置的光路示意图；

图3为采用本发明装置时，用户正视时的眼睛图像；

图4为采用现有技术装置时，用户正视时的眼睛图像；

图5为采用本发明装置时，用户眼睛转动后的眼睛图像；

图6为采用现有技术装置时，用户眼睛转动后的眼睛图像。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当做说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供一种眼球追踪装置，可以集成在头戴式虚拟现实设备或头戴式增强现实设备中，用于追踪使用者的视线，从而在使用者佩戴头戴式虚拟现实设备或头戴式增强现实设备后，观看位于眼睛前方的显示终端时，能够基于眼球追踪技术对显示终端进行操作，并实现人机交互和注视点渲染等功能。