CN107122057A - 一种低功耗vr眼镜眼球追踪模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块，包括基座、红外光源组和图像获取模块，基座包括安装部、透光部和透光部边沿，红外光源组包括至少一个红外光源，红外光源安装在透光部边沿上且固定设置于眼球的侧前方区域，用于向眼球发射红外光，并在外角膜上形成普尔钦斑，图像获取模块捕捉普尔钦斑，实现对VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球追踪，透光部边沿设置导光槽，红外光源安装在导光槽底部，导光槽的各侧面为导光面，导光面中至少包括一个斜面导光面，斜面导光面将红外光源发出的光线导向特定方向。上述低功耗VR眼镜眼球追踪模块，可以提高红外光源所发出光线的利用率，在保证对眼球照明同等发光强度的前提下，降低VR眼镜眼球追踪模块的功耗。

Description

一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块
技术领域
本发明属于智能可穿戴设备领域，尤其涉及一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块。
背景技术
虚拟现实(VR)技术发轫于上世纪60年代，最早应用于军事、航天领域。近些年来兴起的VR眼镜，其原理是将小型二维显示器所产生的影像藉由光学系统放大，具体而言，小型显示器所发射的光线经过凸透镜使影像因折射产生类似远方效果，利用此效果将近处物体放大至远处观赏而达到所谓的全像视觉。
近年来，眼球追踪技术受到国内外科研人员的普遍关注，市场上也出现了一些基于眼球追踪技术的产品，尤其在一些发达国家，眼球追踪技术的应用已日臻成熟。
将眼球追踪技术应用于VR眼镜中目前正在成为业界研究的热点，但是，目前VR眼镜眼球追踪模块的主要缺点之一是其功耗过高，需要外接电源才能解决持续性供电问题，这一缺陷直接导致模块本身出现集成度不高，结构复杂等问题。
发明内容
本发明的技术方案可以解决VR眼镜眼球追踪模块功耗过高的问题，发明人提出的技术方案为：
一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块，包括基座、红外光源组和图像获取模块，，基座包括安装部、透光部和透光部边沿，红外光源组包括至少一个红外光源，红外光源安装在所述透光部边沿上且固定设置于眼球的侧前方区域，用于向眼球发射红外光，红外光在眼球外角膜上形成普尔钦斑，图像获取模块捕捉普尔钦斑，实现对VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球追踪，透光部边沿设置若干导光槽，红外光源安装在导光槽底部，导光槽的各侧面为导光面，导光面中至少包括一个斜面导光面，斜面导光面与导光槽底面形成一定的倾角α，0°＜α＜90°，斜面导光面将红外光源发出的光线导向特定方向。上述低功耗VR眼镜眼球追踪模块，可以提高红外光源所发出光线的利用率，在保证对眼球照明同等发光强度的前提下，降低VR眼镜眼球追踪模块的功耗。
作为本发明的进一步优化，导光槽内设置光学透镜，所述光学透镜覆盖在所述红外光源上方，光学透镜可以进一步优化红外光源发出光线的出射方向，进而进一步降低VR眼镜眼球追踪模块的功耗。
作为本发明的进一步优化，基座内设置数据处理模块，数据处理模块可以将图像获取模块所捕捉的普尔钦斑进行分析处理，最终实现对眼球的有效追踪。
作为本发明的进一步优化，红外光源组包含8个红外光源，设置8个红外光源可以有效提高VR眼镜眼球追踪模块的眼球追踪范围。
作为本发明的进一步优化，透光部包括视力矫正镜片，视力镜片可以对VR设备使用者进行视力矫正，使其清晰地感受虚拟现实。
作为本发明的进一步优化，低功耗VR眼镜眼球追踪模块包括红外滤光片，所述红外滤光片将所述光源覆盖，此技术方案可以过滤红外光源中可能出现的可见光，防止可见光对VR设备使用者观看虚拟现实的影响，同时使人眼不能直接看到红外LED灯，使设备更美观。
作为本发明的进一步优化，安装部包括卡扣结构，可以实现低功耗VR眼镜眼球追踪模块的手动拆卸，使模块更便于安装或更换。
本发明披露的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，可以提高红外光源所发出光线的利用率，在保证对眼球照明同等发光强度的前提下，降低VR眼镜眼球追踪模块的功耗。
附图说明
图1为本发明低功耗VR眼镜眼球追踪模块结构示意图；
图2为本发明低功耗VR眼镜眼球追踪模块基座结构示意图；
图3为本发明实施例一中导光槽结构示意图；
图4为本发明实施例二中导光槽结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术方案，现结合附图说明本发明优选的实施例。
实施例一中公开了一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块，如图1、图2及图3所示，该模块包括基座1、红外光源组2和图像获取模块3，基座包括安装部12、透光部11和透光部边沿13，红外光源组2包括8个红外光源201，红外光源201安装在透光部边沿13上且固定设置于眼球的侧前方区域，用于向眼球发射红外光，红外光在眼球外角膜上形成普尔钦斑，图像获取模块3捕捉普尔钦斑，实现对VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球追踪，透光部边沿13设置8个导光槽10，红外光源201安装在导光槽10底部，导光槽10的各侧面为导光面，导光面中包括一个斜面导光面101，斜面导光面101相对导光槽底面的倾角α为60度，斜面导光面101将红外光源201发出的光线导向VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球方向。
实施例一中的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，斜面导光面101将红外光源201发出的光线导向VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球方向，可以显著提高红外光源所发出光线的利用率，在保证对眼球照明同等发光强度的前提下，降低VR眼镜眼球追踪模块的功耗。
实施例二中公开了一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块，如图1、图2及图4所示，该模块包括基座1、红外光源组2和图像获取模块3，基座包括安装部12、透光部11和透光部边沿13，红外光源组2包括8个红外光源201，红外光源201安装在透光部边沿13上且固定设置于眼球的侧前方区域，用于向眼球发射红外光，红外光在眼球外角膜上形成普尔钦斑，图像获取模块3捕捉普尔钦斑，实现对VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球追踪，透光部边沿13设置8个导光槽10，红外光源201安装在导光槽10底部，导光槽10的各侧面为导光面，导光面中包括一个斜面导光面101，斜面导光面101相对导光槽底面的倾角α为60度，斜面导光面101将红外光源201发出的光线导向VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球方向。
在实施例二中，导光槽10内设置光学透镜202，所述光学透镜202覆盖在红外光源201上方，光学透镜202可以进一步优化红外光源发出光线的出射方向，进而进一步降低VR眼镜眼球追踪模块的功耗。
在本发明的其他实施例中，基座1内设置数据处理模块，数据处理模块可以将图像获取模块3所捕捉的普尔钦斑进行分析处理，最终实现对眼球的有效追踪。
在本发明的其他实施例中，透光部包括视力镜片，视力镜片可以对VR设备使用者进行视力矫正，使其清晰地感受虚拟现实。
在本发明的其他实施例中，低功耗VR眼镜眼球追踪模块包括红外滤光片，所述红外滤光片将所述光源覆盖，此实施例中的红外滤光片可以过滤红外光源中可能出现的可见光，防止可见光对VR设备使用者观看虚拟现实的影响，同时使人眼不能直接看到红外LED灯，使设备更美观。
在本发明的其他实施例中，安装部包括卡扣结构，可以实现低功耗VR眼镜眼球追踪模块的手动拆卸，使模块更便于安装或更换。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种低功耗VR眼镜眼球追踪模块，包括基座、红外光源组和图像获取模块，所述基座包括安装部、透光部和透光部边沿，所述红外光源组包括至少一个红外光源，所述红外光源安装在所述透光部边沿上且固定设置于眼球的侧前方区域，用于向眼球发射红外光，所述红外光在眼球外角膜上形成普尔钦斑，图像获取模块捕捉所述普尔钦斑，实现对VR眼镜眼球追踪模块使用者的眼球追踪，其特征在于，所述透光部边沿设置若干导光槽，所述红外光源安装在导光槽底部，所述导光槽的各侧面为导光面，所述导光面中至少包括一个斜面导光面，所述斜面导光面将红外光源发出的光线导向特定方向。
2.根据权利要求1所述的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，其特征在于，所述导光槽内设置光学透镜，所述光学透镜覆盖在所述红外光源上方。
3.根据权利要求1所述的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，其特征在于，所述基座内设置数据处理模块。
4.根据权利要求1所述的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，其特征在于，所述红外光源组包含8个红外光源。
5.根据权利要求1所述的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，其特征在于，所述透光部包括视力矫正镜片。
6.根据权利要求1所述的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，其特征在于，所述低功耗VR眼镜眼球追踪模块包括红外滤光片，所述红外滤光片将所述光源覆盖。
7.根据权利要求1所述的低功耗VR眼镜眼球追踪模块，其特征在于，所述安装部包括卡扣结构。
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