[发明专利]使用自混合干涉测量的眼睛跟踪

说明书

本公开涉及“使用自混合干涉测量的眼睛跟踪”。一种眼睛跟踪设备包括头戴式框架、安装到所述头戴式框架的光学传感器子系统，以及处理器。所述光学传感器子系统包括一组一个或多个SMI传感器。所述处理器被配置为操作所述光学传感器子系统以使所述一组一个或多个SMI传感器朝向用户的眼睛发射一组一个或多个光束；从所述一组一个或多个SMI传感器接收一组一个或多个SMI信号；并且使用所述一组一个或多个SMI信号来跟踪所述眼睛的移动。

本申请是申请日为2022年9月22日、发明名称为“使用自混合干涉测量的眼睛跟踪”的中国专利申请202211169329.1的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是2021年9月22日提交的美国临时专利申请第63/247,188号的非临时性申请，并且根据35U.S.C.119(e)要求所述美国临时专利申请的权益，其内容以引用方式并入本文。

技术领域

所描述的实施方案通常涉及光学传感，并且更具体地，涉及使用光学传感器跟踪眼睛移动。

背景技术

眼睛监测技术可用于改进近眼显示器(例如，头戴式显示器(HMD))、增强现实(AR)系统、虚拟现实(VR)系统等。例如，凝视向量跟踪，也称为凝视位置跟踪，可以用作显示中央凹渲染或人类计算机交互的输入。传统的眼睛监测技术是基于相机的或基于视频的，并且依赖于眼睛的主动照明、眼睛图像获取以及诸如瞳孔中心和角膜闪光的眼睛特征的提取。这种眼睛监测技术的功耗、形状因子、计算成本和延迟对于更用户友好的下一代HMD、AR和VR系统(例如，重量更轻、电池供电并且功能更全面的系统)可能是显著的负担。

发明内容

本公开中描述的系统、设备、方法和装置的实施方案利用一个或多个自混合干涉测量(SMI)传感器来跟踪眼睛移动。在一些实施方案中，SMI传感器可以单独使用或与相机组合使用，以确定凝视向量或眼睛位置。

在第一方面，本公开描述了一种眼睛跟踪设备。所述眼睛跟踪设备能够包括头戴式框架、安装到所述头戴式框架的光学传感器子系统，以及处理器。所述光学传感器子系统能够包括一组一个或多个SMI传感器。所述处理器能够被配置为操作所述光学传感器子系统以使所述一组一个或多个SMI传感器朝向用户的眼睛发射一组一个或多个光束；从所述一组一个或多个SMI传感器接收一组一个或多个SMI信号；并且使用所述一组一个或多个SMI信号来跟踪所述眼睛的移动。

在第二方面，本公开描述了另一种眼睛跟踪设备。所述眼睛跟踪设备能够包括一组一个或多个SMI传感器、相机和处理器。所述处理器能够被配置为使所述相机以第一频率获取用户的眼睛的一组图像；使一组一个或多个SMI传感器朝向用户的眼睛发射一组一个或多个光束；以大于所述第一频率的第二频率对由所述一组一个或多个SMI传感器生成的一组一个或多个SMI信号进行采样；使用所述一组图像中的至少一个图像来确定所述眼睛的凝视向量；并且使用所述一组一个或多个SMI信号来跟踪所述眼睛的移动。

在第三方面，本公开描述了一种跟踪眼睛的移动的方法。所述方法能够包括操作光学传感器子系统以使得所述光学传感器子系统中的一组一个或多个SMI传感器朝向用户的眼睛发射一组一个或多个光束；从所述一组一个或多个SMI传感器接收一组一个或多个SMI信号；并且使用所述一组一个或多个SMI信号来跟踪所述眼睛的移动。

除了所述示例性方面和实施方案之外，参考附图并通过研究以下描述，更多方面和实施方案将为显而易见的。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：

图1示出了眼睛跟踪设备的示例性框图；

图2A示出了眼睛的被跟踪角速度的示例性图；

图2B示出了眼睛的被跟踪凝视的示例性图；