[发明专利]眼球追迹装置及其光学组件

说明书

技术领域

本发明乃是涉及一种眼球追迹装置及其元件，特别涉及一种眼球追迹装置及使用于此眼球追迹装置的光学组件。

背景技术

现有科技已发展出一种眼球追迹装置（eye tracking device）。这种装置能侦测眼球的运动，并且可以应用于医疗设备以及眼动仪（eye tracker）。此外，眼球追迹装置可搭配影像处理技术与演算法而设计成输入装置（input device）或虚拟实境装置（virtual reality device），例如视动滑鼠（eye mouse）以及头戴式显示器（Head Mounted Display，HMD）。

一般眼球追迹装置通常具有多个发光源与摄影机，而各个发光源能各自对眼睛发出光线，以在眼球上形成多个亮点（glint）。这些亮点位于眼球的瞳孔（pupil）外，而摄影机撷取瞳孔、虹膜（iris）以及这些亮点的影像。利用影像处理技术以及演算法，这些亮点能作为定位点，而眼球追迹装置能侦测这些亮点与瞳孔之间的相对运动，进而侦测眼球的运动。

各个亮点基本上是由单一发光源所产生，所以亮点的数量通常等于发光源的数量。换句话说，现有眼球追迹装置可在眼球上产生的亮点数量是由发光源的数量来决定。现有的眼球追迹装置所具有的发光源的数量越多，形成在眼球上的亮点的数量也越多。

发明内容

本发明提供一种眼球追迹装置，其利用光学组件来将发光源所发出的光线分成多条出射光，而这些出射光能在眼球上形成多个亮点。

本发明提供一种光学组件，其适用于上述眼球追迹装置。

本发明一实施例提出一种光学组件，其包括一发光源以及一分光元件。发光源用于发出一入射光。分光元件用于将入射光分成多条出射光，其中入射光与这些出射光皆为不可见光。这些出射光入射至一眼球，并在眼球上形成多个亮点。至少部分这些亮点位于眼球的瞳孔外的区域。

本发明另一实施例提出一种眼球追迹装置，其包括一承载框架、上述光学组件以及影像撷取单元。承载框架适于配置在使用者的面前，而光学组件与影像撷取单元皆装设于承载框架。

利用上述分光元件，单一发光源所发出的入射光可以分成多条出射光，而这些出射光能照射在眼球上，从而形成多个可作为定位点的亮点。利用这些亮点，本发明的眼球追迹装置得以侦测眼球的运动。

为了能更进一步了解本发明的技术，请参阅以下详细说明与图式，相信本发明的特征，当可由此得以具体了解。然而，所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1A是本发明一实施例的眼球追迹装置的侧视示意图。

图1B是图1A中眼球追迹装置的前视示意图。

图2A是图1A中眼球追迹装置的放大示意图。

图2B是从底面观看图2A中光学组件的示意图。

图2C是图2B中光学组件的剖面示意图。

图2D是图2B中线I-I的剖面示意图。

图2E是本发明另一实施例中的光学组件的底视示意图。

图2F是本发明另一实施例中的光学组件的剖面示意图。

图3是本发明另一实施例的光学组件的俯视示意图。

图4是本发明另一实施例的光学组件的立体示意图。

图5A是本发明另一实施例的眼球追迹装置的立体示意图。

图5B是图5A中眼球追迹装置的前视示意图。

其中，附图标记说明如下：

50：眼镜

100、500：眼球追迹装置

110、210、210’、310、410、510：光学组件

112：发光源

114、314、414：分光元件

114c：包覆层

114g、114g’、214g：导光件

114i：光输入件

120：影像撷取单元

130、530：承载框架

132：镜框

134：镜脚

314a、314b：棱面

531：结合件

532：框体

532a：第一半框件

532b：第二半框件

A1、A2：夹角

B1：眼球

C1：顶角

D1、D2、D3：分光部

E1：轴线

G1：亮点

H1：框口

I1：虹膜

L1：出射光