[发明专利]用于确定注视方向的设备和方法

摘要

一种眼睛跟踪器设备(200)包括衍射光束扩展器(207)以提供两个基本上校准的照射光束(B11，B12)。校准的光束(B11，B12)提供出现于眼睛的图像中的两个反射斑(G1，G2)。根据反射斑(G1，G2)相对于眼睛(E1)的瞳孔(P)的位置来计算注视方向(GZD)。通过将红外激光束(B4)分成在光束扩展器的衬底(7)中在不同方向上传播的两个输入耦合光束(B5，B6)来提供两个照射光束(B11，B12)。对输入耦合光束(B5，B6)进行扩展，并且随后通过输出耦合光栅(230)从衬底(7)耦合输出它们的光以照射眼睛(E1)。相同衬底(7)也可以用来实施用于向所述眼睛(E1)显示虚拟图像的虚拟显示设备(100)。

主权项

一种用于确定眼睛(E1)的注视方向(GZD)的设备(200，500)，所述设备(200)包括：‑第一成像单元(400)，用于获取所述眼睛(E1)的图像(401)，‑基本上平坦波导衬底(7)，‑光源(350)，用于提供第一光束(B4)，所述第一光束(B4)基本上被校准，‑输入耦合光栅(210)，用于将所述光束(B4)的光衍射到所述衬底(7)并且形成在所述衬底(7)内在不同方向上传播的第一输入耦合光束(B5)和第二输入耦合光束(B6)，‑第一扩展光栅部分(221)，用于通过衍射所述第一输入耦合光束(B5)的光来提供第一扩展内部光束(B7)，‑第二扩展光栅部分(222)，用于通过衍射所述第二输入耦合光束(B6)的光来提供第二扩展内部光束(B8)，‑第一输出耦合光栅部分(230)，用于通过从所述衬底(7)衍射输出所述第一内部光束(B7)的光来形成第一基本上校准的照射光束(B11)，‑第二输出耦合光栅部分(230)，用于通过从所述衬底(7)衍射输出所述第二内部光束(B8)的光来形成第二基本上校准的照射光束(B11)，所述照射光束(B11，B12)具有不同方向，从而所述第一照射光束(B11)在光从所述眼睛(E1)的表面反射时提供第一反射斑(G1)并且所述第二照射光束(B12)在光从所述眼睛(E1)的表面反射时提供第二反射斑(G2)，所述反射斑出现于所述图像(401)中，以及‑数据处理单元(550)，用于基于所述第一反射斑(G1)在所述图像(401)中的位置、所述第二反射斑(G2)在所述图像(401)中的位置、所述眼睛(E1)的瞳孔(P)和/或虹膜(IRI)在所述图像(401)中的位置和所述照射光束(B11，B12)的方向来确定所述眼睛(E1)相对于所述设备(200)的注视方向(GZD)。