[發明專利]具有瞳孔追蹤功能的影像投影裝置及其瞳孔位置追蹤裝置

在審

• 申請號: 201710206164.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN108663806A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 施宏林;陳威廷
• 申請（專利權）人: 及至微機電股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;章侃銥

本發明公開一種具有瞳孔追蹤功能的影像投影裝置及其瞳孔位置追蹤裝置。瞳孔位置追蹤裝置包括一光源模塊、一微鏡模塊、一光學模塊、一感測模塊以及一控制模塊。控制模塊電性連接于微鏡模塊與感測模塊，且光源模塊、微鏡模塊、光學模塊以及感測模塊沿著一預定光學路徑布置。光源模塊所提供的一點光源通過微鏡模塊的反射以形成一面光源。面光源通過光學模塊的反射以形成投向眼球表面的一檢測光源，且眼球表面具有瞳孔表面以及圍繞瞳孔表面的非瞳孔表面。借此，檢測光源能通過瞳孔表面的反射以形成投向感測模塊的一反射光源，且感測模塊能依據反射光源以傳送瞳孔位置信號至控制模塊。本公開的影像投影裝置可以具有瞳孔追蹤功能。

技術領域

本公開涉及虛擬現實技術領域，具體而言，涉及一種具有瞳孔追蹤功能的影像投影裝置及其瞳孔位置追蹤裝置。

背景技術

將虛擬現實及/或擴增虛擬現實應用于使用者的頭戴式或穿戴式影像投影系統的技術是目前的大勢所趨。當用戶使用頭戴式或穿戴式影像投影系統(通常是眼鏡)時，虛擬現實影像或視頻會通過投影裝置投射至用戶的眼睛以呈像。同時，為了達到較佳的虛擬現實體驗感受，會在投影系統中另增設追蹤裝置以追蹤用戶的頭部與眼睛的位置以及移動。

現有技術中的虛擬現實裝置中，是通過檢測目前眼睛位置并預測頭部和眼睛的下一個位置來分析并結合影像至下一個位置的用戶聚焦區域，以實現凝視追蹤的效果。然而，使用者各眼所感知的實像(于視網膜的成像)實際上是聚焦在離眼睛固定距離(焦距)的實像或虛像平面。一般來說，人腦的視神經會自主地根據所感知的實像而欲調整眼睛對焦在所感知的組件/對象上，但是在虛擬現實裝置中，眼睛的焦距調整會跟已經固定距離的實像的焦距距離抵觸。如此一來，會使大腦無法成功協調視覺感知系統以及本體感覺，容易產生疲勞以及頭暈。

故，現有技術虛擬現實裝置中的凝視追蹤系統與虛擬圖像投射仍具有改善空間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足提供一種可具有瞳孔追蹤功能的影像投影裝置以及可實時反饋瞳孔位置信息的瞳孔位置追蹤裝置。

為了解決上述的技術問題，本發明所采用的其中一技術方案是，提供一種具有瞳孔追蹤功能的影像投影裝置，其包括：一光源模塊、一微鏡模塊、一光學模塊、一感測模塊以及一控制模塊，所述控制模塊電性連接于所述微鏡模塊與所述感測模塊，且所述光源模塊、所述微鏡模塊、所述光學模塊以及所述感測模塊沿著一預定光學路徑布置。其中，所述光源模塊所提供的一第一點光源通過所述微鏡模塊的反射以形成一第一面光源，所述第一面光源通過所述光學模塊的反射以形成一投向一眼球表面的檢測光源，且所述眼球表面具有一瞳孔表面以及一圍繞所述瞳孔表面的非瞳孔表面。其中，所述檢測光源通過所述瞳孔表面的反射以形成投向所述感測模塊的一第一反射光源，且所述感測模塊依據所述第一反射光源以傳送一瞳孔位置信號至所述控制模塊。其中，所述控制模塊依據所述瞳孔位置信號以調整所述微鏡模塊，所述光源模塊所提供的一第二點光源通過調整后的所述微鏡模塊的反射以形成一第二面光源，且所述第二面光源通過所述光學模塊的反射以形成一準確地投向所述瞳孔表面的影像光源。

更進一步地，所述第一點光源為一非可見光光束，且所述第二點光源為一影像光束。

更進一步地，投向所述眼球表面的所述檢測光源的面積大于或者等于所述眼球表面的面積。

更進一步地，所述微鏡模塊包括多個微鏡片，且所述控制模塊通過所述瞳孔位置信號，以調整每一個所述微鏡片的一反射角度。

更進一步地，所述檢測光源通過所述非瞳孔表面的反射以形成投向所述感測模塊的一第二反射光源，且所述瞳孔表面的透光性大于所述非瞳孔表面的透光性，以使得所述第一反射光源的強度小于所述第二反射光源的強度。