[实用新型]一种内置眼动摄像头的Pancake光机装置

说明书

本实用新型公开了一种内置眼动摄像头的Pancake光机装置，包括红外摄像头、显示屏、红外LED、第一透镜L1、第二透镜L2、三合一膜片、第三透镜L3和人眼，所述红外摄像头放置在屏幕和第一透镜L1之间，并且处于Pancake有效光路之外，且红外LED发出的红外光被人眼反射。本实用新型眼动摄像头能够内置于结构紧凑的2片式及2片式以上Pancake光机内部，并且眼动摄像头光路共用了Pancake的部分镜片光路，减小了眼动摄像头的抓取视角，能够更准确全面的捕捉眼球的图像，同时没有被遮挡的问题，采用850nm或者950nm的眼动摄像头，以及特殊设计的红外带通的T/R50分光镜，使眼球捕获光路与Pancake光路成像互不干扰，并且降低红外LED进入眼动摄像头的光损耗。

技术领域

本实用新型涉及VR技术领域，具体为一种内置眼动摄像头的Pancake光机装置。

背景技术

随着VR的发展，眼动追踪技术将成为VR设备上的一个重要组成部分，在VR场景中，眼动追踪技术可以快速精确地测量用户注视的方向，不仅能实现注视点渲染技术，用以降低VR对硬件性能的损耗，还能用来创造一种视觉深度，目前Pancake方案将成为VR市场的主流方案，现有技术存在的问题和缺点：一、2片式及2片式以上Pancake光机内部空间有限，并且由于半透半反膜片的影响，给眼动摄像头内置在光机内部带来困难；二、目前市面上Pancake的眼动方案，眼动摄像头都是外置于光机边缘，对于我们大eyebox的Pancake光机方案，很不友好，特别是戴眼镜的用户，目前的眼动方案很难准确捕捉到眼球图像。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内置眼动摄像头的Pancake光机装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种内置眼动摄像头的Pancake光机装置，包括红外摄像头、显示屏、红外LED、第一透镜L1、第二透镜L2、三合一膜片、第三透镜L3和人眼，所述红外摄像头放置在屏幕和第一透镜L1之间，并且处于Pancake有效光路之外，且红外LED发出的红外光被人眼反射，再经过第三透镜L3、第二透镜L2和第一透镜L1的折射，光线从第一透镜L1上的物侧面膜层射出。

优选的，所述红外摄像头的波长为850nm或950nm，且三合一膜片为线偏振膜+偏振反射膜+1/4波片的组合体。

优选的，所述第一透镜L1的像侧面镀有特殊设计的可见光半透半反膜层，该膜层对可见光分光而对850nm或/和950nm红外光透过，第一透镜L1的物侧面和第二透镜L2的像侧面和第三透镜L3的物侧面镀有AR膜，第二透镜L2的物侧面和第三透镜L3的像侧面通过三合一膜片贴合在一起。

优选的，所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的f＝80mm或＝24mm。

优选的，所述第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的f＝24mm时，显示屏发出的圆偏振光经过第一透镜L1和第二透镜L2后，在三合一膜片中的1/4波片后转换成线偏振光，再经过偏振反射膜后，通过1/4波片回到第二透镜L2以及第一透镜L1，通过特殊设计的半透半反膜折回到第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3射入人眼，形成虚像。

优选的，所述第一透镜L1物侧面的K为-10，A4为-7.912E-007，A6为-1.542E-009，第一透镜L1像侧面的K为1，A4为2.199E-007，A6为-2.693E-010，第二透镜L2像侧面的K为-10，A4为2.221E-007，A6为-1.114E-009，第三透镜L3物侧面的K为-10，A4为2.111E-006，A6为-2.456E-009。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：