[发明专利]用于结合光扫描投影仪跟踪眼睛运动的方法和系统

说明书

本发明涉及用于结合光扫描投影仪跟踪眼睛运动的方法和系统。一种眼睛跟踪系统包括光扫描投影仪和光学耦合到光扫描投影仪的目镜。该眼睛跟踪系统还包括光学传感器以及耦合到光扫描投影仪和光学传感器的处理器。

本申请是申请日为2018年3月21日、PCT国际申请号为PCT/US2018/023512、中国国家阶段申请号为201880019662.X、发明名称为“用于结合光扫描投影仪跟踪眼睛运动的方法和系统”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请主张2017年3月21日提交的名称为“Method and System for TrackingEye Movement in Conjunction with a Fiber Scanning Projector(用于结合光纤扫描投影仪跟踪眼睛运动的方法和系统)”的美国临时专利申请No.62/474,497的优先权，出于所有目的，该申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

背景技术

现代计算和显示技术促进了所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的开发，其中数字再现的图像或其部分以看起来是或可以被感知为真实的方式呈现给观看者。虚拟现实或“VR”场景通常涉及呈现数字或虚拟图像信息而对其它实际的真实世界视觉输入不透明，增强现实“AR”场景通常涉及呈现数字或虚拟图像信息作为对观看者周围实际的真实世界的可视化的增强。

尽管在这些显示技术中已经取得了进步，但是本领域需要与增强现实系统(尤其是显示系统)相关的改进方法和系统。

发明内容

本发明一般地涉及与包括可穿戴显示器的投影系统有关的方法和系统。更具体地说，本发明的实施例提供了与光扫描投影仪系统有关的跟踪眼睛运动的方法和系统。在特定实施例中，用于确定随时间变化的眼睛取向和运动(即，眼睛跟踪)的方法和系统结合由光纤扫描投影仪驱动的波导显示器来实现。本发明适用于计算机视觉和图像显示系统中的各种应用。

根据本发明的实施例，提供了一种眼睛跟踪系统。所述眼睛跟踪系统包括：一副眼镜，其包括两个框架；以及光扫描投影仪，其耦合到所述一副眼镜并且能够操作以扫描光束。所述眼睛跟踪系统还包括目镜，其安装在所述两个框架中的一者中并且光学耦合到所述光扫描投影仪。所述目镜包括出射光瞳扩展器，其能够操作以将所述光束的至少一部分引向用户的眼睛。所述眼睛跟踪系统进一步包括：一个或多个光电检测器，其耦合到所述一副眼镜；以及处理器，其耦合到所述光扫描投影仪和所述一个或多个光电检测器。

根据本发明的特定实施例，提供了一种眼睛跟踪系统。所述眼睛跟踪系统包括光扫描投影仪和光学耦合到所述光扫描投影仪的目镜。所述眼睛跟踪系统还包括光学传感器和耦合到所述光扫描投影仪和所述光学传感器的处理器。

根据本发明的另一实施例，提供了一种操作包括光扫描投影仪、目镜和光学传感器的眼睛跟踪系统的方法。所述方法包括使用所述光扫描投影仪产生光信号；以及将所述光信号的至少一部分耦合到所述目镜中。所述方法还包括从所述目镜投射可由用户的眼睛观看的图像；使用所述光学传感器检测从所述用户的眼睛反射的光；以及跟踪所述用户的眼睛的位置。