[发明专利]用于眼睛追踪应用的镜片和头戴式装置

说明书

本发明涉及用于眼睛追踪应用的镜片(10)。镜片包括第一保护层(20)，所述第一保护层(20)被布置成在镜片用于眼睛追踪时面向要被追踪的眼睛，并且镜片还包括至少一个光源(50)。光源被布置成发射第一光，并且折射元件(60)布置在至少一个光源的光路中。

技术领域

本公开涉及用于眼睛追踪应用的镜片和头戴式装置。

背景技术

眼睛追踪是测量眼睛的注视点或测量眼睛相对于头部的运动的过程。眼睛追踪器是用于测量眼睛位置和眼睛移动的装置。眼睛追踪器用于若干研究和研发领域中，诸如，用于视觉系统上，用于心理学中，用于心理语言学中，用于市场营销中(作为用于人机互动的输入装置)以及用于产品设计中。存在用于测量眼睛移动的许多方法。新出现的变化形式之一使用视频图像，其中从所述视频图像提取眼睛位置。

眼睛追踪器按若干方式中的一种来测量眼睛的旋转，但主要归结于三个主要种类：对象的移动的测量；在并未直接接触眼睛的情况下的光学追踪；以及使用布置在眼睛周围的电极而进行的电位的测量。

光学追踪种类将某一非接触式光学方法用于测量眼睛运动。光(通常是红外光)从眼睛反射并由视频相机或某一其它专门设计的光学传感器感测。信息接着被分析以从反射的改变提取眼睛移动。

在常规头戴式眼睛追踪装置中，电光部件(诸如，一个或更多个相机和/或光源)通常安装在机械支撑结构上，其中所述机械支撑结构至少部分覆盖一副眼镜的镜框。此解决方案的实例公开在第9,665,172号美国专利中，其中所述美国专利描述一种便携式眼睛追踪装置，其包含镜架，所述镜架具有附接在上面的眼镜镜片，以便在最大可能程度上模仿一副传统眼镜或太阳镜。镜架包含中央零件(centrepiece)，其中眼镜镜片附接到所述中央零件，并且侧部零件(sidepiece)从所述中央零件延伸。这些侧部零件可按一副传统眼镜或太阳镜的方式配合在用户的耳朵上。提供鼻部零件(nose piece)，其目的是为了舒适并且为了有助于将装置配合在用户的鼻子上。可捕捉静态图像和/或视频图像和/或其它图像数据的实景相机在鼻部零件上方设置在眼镜镜片中。为了记录声音，麦克风也可被布置成邻近于或接近于实景相机。控制单元位于一个或两个镜腿(侧部零件)内。

附接到镜架的是具有光学器件保持构件的机械支撑结构，其中所述机械支撑结构通常固定到便携式眼睛追踪装置的镜架。具有光学器件保持构件的机械支撑结构通常构成对于用户来说在视觉上且在物理上造成阻碍的元件。此支撑结构可能被认为是干扰性的并且从功能与美感观点两者来看不太有吸引力。在延伸的镜架结构上安装时易碎的且有时极敏感的光学和/或电子部件从镜片及其功能元件的强度和耐久性的角度来看可也是不期望的，镜片及其功能元件的强度和耐久性对于眼睛追踪装置的强健且可靠的功能来说是至关重要的。

发明内容

本公开的目标是缓解已知装置的上述问题中的至少一些。

本公开的目标是提供对于用户来说在视觉上和/或在物理上较少造成阻碍的头戴式装置。

本公开的目标是提供已知装置的替代解决方案。

根据由用于眼睛追踪应用的镜片实现的本公开的一个方面来实现上述目标中的至少一个。镜片包括第一保护层，所述第一保护层被布置成在镜片用于眼睛追踪时面向要被追踪的眼睛，其中镜片还包括至少一个光源，其中所述光源被布置成发射第一光。镜片还包括折射元件，所述折射元件布置在至少一个光源的光路中。

这允许在期望方向上引导第一光和/或按期望方式操纵第一光。此外，这减少对用于引导/操纵第一光的任何额外部件的需要，从而减少对用于支撑额外部件的额外结构的需要。折射元件减少第一光在镜片内的内部全反射。有利地，电力消耗进一步减少，并且杂散光减少。因为较少的来自光源的杂散光将到达图像捕捉装置(诸如，眼睛追踪相机)，所以眼睛追踪的准确性将进一步提高。