/ Nweon / 0浏览

苹果专利提出新型眼动追踪技术方案,提升准确性和速度



映维网Nweon
2025年02月24日

)现有的眼动追踪技术主要分析用户眼睛反射的闪光,并通过图像传感器捕获。这种眼动追踪系统可能缺乏准确性,需要多个摄像头来捕获足够数量的闪烁,而且摄像头的位置不是位于能够捕获足够数量闪烁的最佳位置。

在一份专利申请中,
苹果
就针对所述问题提出了一种解决方案。

概括而言,专利描述的方法可以检测从眼睛反射的多个光源产生的光的反射。示例性电子设备可包括框架、图像传感器、耦合到框架的透明基板、耦合到透明基板的波导和耦合到多个红外光源的处理器。

所述透明基板可包括多个IR红外光源,所述红外光源可在透明基板内或在所述透明基板的表面之上以空间排列方式配置。所述波导可以配置为显示投影图像。处理器可以配置为接收来自图像传感器的传感器数据。传感器数据可以对应于由多个红外光源产生并从眼睛反射的光的多个反射。

图2A示出操作环境200,包括用户佩戴的设备210。设备210包括控制器250。控制器250可包括处理器和控制从光源发出的光的电源。

图2B示出透明基板。特别地,图2B示出具有用于眼动追踪系统的组件和用于设备210的XR显示器的透明基板。215包括多个光源230、232、234、236、检测器220、控制器250。控制器250可通过透明导体控制光源230、232、234、236并向其供电。

图3示出眼动追踪系统的示例环境300。眼动追踪系统演示了通过光源230追踪眼45的眼睛特征。如图所示,光源230(将光指向用户的眼睛45。然后,光波由眼睛的角膜反射,并由检测器检测到。

图4示出位于透明基板内的多个光源。透镜410是一种透明基板,从用户侧堆叠。透镜410,又称为“堆栈”,可以包括不同的透明或半透明层。

所述透镜410包括多个光源430、432、434、436、438、440。可以将每个光源430-440放置在气隙414内,嵌入在所述波导415内,嵌入在所述气隙412内,或以每个光源430-440的组合放置。总之,多个光源430可以放置在堆栈/透镜410中的任何接口之上。

光源430-440可以以特定的空间安排分散在透镜410内部和整个透镜410中。

图5A-5D示出用于HMD的透明基板内多个光源的不同空间安排。

图5A示出具有椭圆结构的空间布置的多个光源530。由于光源530在佩戴时由于靠近透镜510而对人眼显示为透明/半透明,所以光源不可见,但显示器545对人眼可见。

图5B示出具有椭圆结构的空间布置的多个光源530。

图5C示出具有网格结构的空间布置的多个光源530。图5C所示的网格结构的空间排列表明,每个光源间距均匀,使得每个光源与每个相邻光源的距离相等。例如,光源532与光源534之间的距离与光源534与光源536之间的距离相同。

图5D示出具有非均匀空间布置的多个光源530,其中没有一个光源与显示器545重叠。

图6示出多个光源的光源簇的不同空间排列。配置610演示了包括一个光源612的示例性单个LED簇。配置620演示了一个多LED簇,其包括网多个光源622。

配置630演示了一个多LED簇,其包括以2×2阵列形式的四个光源632。配置640包括以3×3阵列形成的9个光源634。

图7示出示例性方法700。

在702,从多个光源产生光,光源在透明基板内或在透明基板的表面上以空间排列方式配置,其中多个光源配置为将光指向眼睛。光源通过产生从眼睛的一部分反射出来的光而产生闪烁。

在704,接收来自图像传感器的传感器数据,传感器数据对应于从眼睛反射的光的多个反射。系统根据传感器接收到的反射光确定闪烁的位置。

在706,根据传感器数据确定眼睛特征。确定眼睛特征可以基于确定的闪烁位置。例如,眼睛特征可包括用于眼动追踪系统的注视方向、眼睛方向、识别眼睛的虹膜等。

在一个实施例中,透明基板包括波导。多个光源嵌入在所述透明基板内。处理器通过透明导体耦合到多个红外光源。例如,控制器250包括处理器和电源,其分别通过透明导体252、254控制从光源234、236发射的光。多个光源是可单独寻址。


相关专利


Apple Patent | Eye reflections using ir light sources on a transparent substrate

名为“Eye reflections using ir light sources on a transparent substrate”的苹果专利申请最初在2022年9月提交,并在日前由美国专利商标局公布。