眼球追踪模组和眼镜的制作方法

本发明涉及头戴设备领域，特别涉及一种眼球追踪模组和眼镜。
背景技术：
：眼球追踪技术是一种利用机械、电子、光学等各种检测手段获取使用者当前“注视方向”的技术。随着计算机视觉、人工智能技术和数字化技术的迅速发展，眼球追踪技术已成为当前热点研究领域，在人机交互领域有着广泛应用，例如，可应用于虚拟现实、增强现实、车辆辅助驾驶、用户体验、认知障碍诊断等多个领域。眼球追踪技术在虚拟现实设备、增强现实设备等头戴类产品中实现时，通常需要在头戴类产品中设置光源和摄像装置。为保证用户体验效果，避免遮挡用户视线，需要将光源设置在合适的位置。技术实现要素：本发明的主要目的是提出一种眼球追踪模组，旨在降低对佩戴者视线的遮挡。为实现上述目的，本发明提出的眼球追踪模组，用于眼镜，所述眼镜包括镜片，所述眼球追踪模组包括：至少一个定位组件，包括设于所述镜片周侧的光源、及与所述光源位于同一光学路径上的反射结构；至少部分所述光源发出的光经所述反射结构反射至用户眼球；以及摄像部件，用以拍摄所述用户眼球的眼部图像。可选地，所述反射结构为反射镜；所述反射镜嵌设在所述镜片中；或者，所述反射镜悬置于所述镜片的内侧或者外侧。可选地，所述反射结构为成型于所述镜片上的凹槽，所述凹槽中靠近所述光源的槽壁面形成用以反射所述光源所发射的光线的反射面。可选地，所述反射面设有反射涂层。可选地，所述镜片包括位于中心的用户视线区和位于所述用户视线区外围的非用户视线区，所述反射结构设置于所述非用户视线区。可选地，所述镜片具有相对的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和所述第二侧边各设有至少一个所述定位组件。可选地，所述镜片具有位于所述第一侧边和所述第二侧边之间的第三侧边，所述摄像部件设于所述第三侧边。可选地，所述眼球追踪模组还包括柔性电路板，所述柔性电路板设于所述镜片的外周，所述摄像部件和所述光源均与所述柔性电路板电连接。可选地，所述柔性电路板呈透明设置。本发明还提出一种眼镜，包括镜架、镜片以及如上所述的眼球追踪模组，所述镜片设于所述镜架，所述眼球追踪模组至少设于所述镜架和所述镜片中的一者。可选地，所述镜架包括相连接的两个安装框部，每一所述安装框部中均设有一个所述眼球追踪模组，任意一个所述眼球追踪模组的摄像部件均设于对应的所述安装框部远离另一个所述安装框部的一侧。可选地，所述眼球追踪模组的镜片为光波导镜片，所述眼镜还包括光机模组，所述光机模组安装于所述镜架。本发明技术方案通过将光源设置在镜片周侧，利用与光源对应设置的反射结构将光线反射至眼球，如此相当于将光源设置在镜片的视线区域之外，可以避免光源遮挡视线。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明眼球追踪模组一实施例的结构示意图；图2为图1中眼球追踪模组的剖切示意图；图3为图2中眼球追踪模组光线反射至人眼的示意图；图4为本发明眼镜一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10镜片40柔性电路板11第一侧边50镜架12第二侧边51安装框部13第三侧边511透视窗区14透视镜片区512光机安装区15耦入区52连接部21光源53挂架22反射结构60光机模组30摄像部件本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种眼球追踪模组，用于眼镜，该眼镜可以为ar眼镜或其它需要眼球追踪模组的眼镜。在本发明实施例中，请参照图1至图3，该眼球追踪模组包括摄像部件30和至少一个定位组件，定位组件包括设于眼镜的镜片10周侧的光源21、及与光源21位于同一光学路径上的反射结构22；至少部分光源21发出的光经反射结构22反射至用户眼球。摄像部件30用以拍摄用户的眼部图像。本实施例中，光源21设于镜片10周侧时，既可以将光源21设置在镜片上10、并位于镜片10的边缘部分，以使光源21位于镜片10的视线区域之外，以减少光源21对用户视线的遮挡；也可以将光源21在镜片10所在的平面上的正投影与镜片10间隔，从而可以避免光源21遮挡视线，且可以避免在镜片10上布置导电线路，从而避免导电线路对视线的遮挡。反射结构22在镜片10所在的平面上的正投影位于镜片10上，由于反射结构22只需要反射光源21发出的光线即可，故可以将反射结构22简化设置，从而可以尽量减小对视线的遮挡。本发明技术方案通过将光源21设置在镜片10周侧，利用与光源21对应设置的反射结构22将光线反射至眼球，如此相当于将光源21设置在镜片10的视线区域之外，可以避免光源21遮挡视线。另外，由于反射结构22只需要反射光源21发出的光线即可，故可以将反射结构22简化设置，从而可以尽量减小反射结构22对视线的遮挡，而且可以避免在镜片10的视线区域中布置导电线路，以避免导电线路对视线的遮挡。即本方案的眼球追踪模组能降低对佩戴者视线的遮挡。此外，相较于光源21从镜片10周侧直接朝眼球倾斜发射光线的方式，如此通过设置反射结构22，能减小从反射结构22反射至用户眼球的光路相对用户正向视线的倾斜角度，从而能够较好地使得光线从眼球的正面射向眼球，提升光源21照射至用户眼球的光斑在眼部图像中的位置精度。反射结构22的实现方式具有多种，例如，在一实施例中，反射结构22为反射镜，反射镜嵌设在镜片10中。具体地，反射镜与镜片10一体成型，即在制造镜片10时，将反射镜作为嵌件一体成型于镜片10内，如此能够保证反射镜与镜片10连接可靠，相较于反射镜与镜片10分体设置的方式，如此有利于简化装配工序。此外，另一实施例中，反射结构22为反射镜，反射镜悬置于镜片10的内侧(即镜片10朝向眼球的一侧)或者外侧(即镜片10背向眼球的一侧)。即反射镜设于镜片10外，如此在安装时能便于调节反射镜的倾角，以保证反射镜能够准确将光线反射至眼球。另外，再一实施例中，反射结构22为成型于镜片10上的凹槽，凹槽中靠近光源21的槽壁面形成用以反射光源21所发射的光线的反射面。即反射面相对镜片10倾斜设置，可以设置定位光线和反射面形成全反射结构22，即光源21发射的光线至反射面的入射角大于临界角时，光源21发出的光线能够被反射面全反射至眼球，如此使得反射结构22的结构简单。在一实施例中，反射面设有反射涂层。即反射涂层可以进行提升反射面的反射效果，从而提升定位光斑的成型效果。需要说明的是，光源21发出的光，经反射结构22反射后在眼球角膜表面发生反射，而在摄像部件30的成像面上形成亮斑，该亮斑即为定位光斑，当然，在摄像部件30的成像面上还形成瞳孔图像。在一实施例中，镜片10包括位于中心的用户视线区和位于用户视线区外围的非用户视线区，反射结构22设置于非用户视线区。即反射结构22靠近镜片10的边缘设置，应当理解，佩戴者在佩戴眼镜时，位于中心的用户视线区为主要视线区域，而位于用户视线区外围的非用户视线区对用户的视线影响相对较小，故将反射结构22设置于非用户视线区时，能够进一步降低反射结构22对视线的遮挡。在一实施例中，可以设置多个定位组件，每个定位组件包括光源21及与光源21位于同一光学路径上的反射镜(反射结构22)。多个光源21在镜片10的周向间隔分布，镜片10上对应每一个光源21均设有一个反射结构22，每一个光源21均可以形成一个定位光斑，即多个光源21各自形成的定位光斑在摄像部件30的成像面中不重合。如此设置多个光源21和反射结构22，可以增加眼球追踪的参照，有利于提升眼球追踪的精准度。其中，光源21的数量可以为两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多等等。当然，在其它实施例中，也可以仅设置一个光源21。在一实施例中，镜片10具有相对的第一侧边11和第二侧边12，第一侧边11和第二侧边12各设有至少一个定位组件。即第一侧边11和第二侧边12各设有至少一个光源21、镜片10上对应每一个光源21均设有一个反射结构22。如此在第一侧边11和第二侧边12各设有至少一个定位组件时，相当于增加了光源21的数量，有利于提升眼球追踪的精准度。而且将多个光源21分设于镜片10的两相对侧时，使得位于第一侧边11的光源21发射至角膜表面的光线位置位于眼球靠近第一侧边11的一侧，而位于第二侧边12的光源21发射至角膜表面的光线位置位于眼球靠近第二侧边12的一侧，如此能够保证第一侧边11和第二侧边12的光源21发出的光线在反射结构22与眼球之间的光路均较近，且可以使得各个光路长度大致相当，还能避免第一侧边11的光源21和第二侧边12的光源21发出的光线相干涉。当然，在其它实施例中，也可以将多个光源21在镜片10的四周均匀分布或者所有光源21设于镜片10的同一侧边。在一实施例中，镜片10具有位于第一侧边11和第二侧边12之间的第三侧边13，摄像部件30设于第三侧边13。即光源21与摄像部件30不在镜片10的同一侧边，如此能够避免摄像部件30与光源21相干涉。当然，在其它实施例中，光源21与摄像部件30也可以设于镜片10的同一侧边。在一实施例中，眼球追踪模组还包括柔性电路板40，柔性电路板40设于镜片10的外周，摄像部件30和光源21均与柔性电路板40电连接。通过将柔性电路板40设于镜片10的外周，可以降低柔性电路板40对视线的遮挡，而且摄像部件30和光源21均设于镜片10的周侧，通过同一柔性电路板40与眼镜的控制电路电连接，有利于简化电路结构。为进一步降低柔性电路板40对视线造成遮挡的可能，在一实施例中，柔性电路板40呈透明设置。当然，在其它实施例中，柔性电路板40也可以呈不透明设置。在一实施例中，光源21为发光二极管。如此可以将光源21的尺寸设置较小，能够简化眼球追踪模组的结构和整体尺寸。当然，在其它实施例中，光源21也可以为其它发光结构。本发明还提出一种眼镜，请结合参照图1和图4，该眼镜包括镜架50、镜片10和眼球追踪模组，该眼球追踪模组的具体结构参照上述实施例，由于本眼镜采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，镜片10设于镜架50，眼球追踪模组至少设于镜架50和镜片10中的一者。即眼球追踪模组可以仅安装于镜片10；或者眼球追踪模组可以仅安装于镜架50；或者眼球追踪模组部分结构(例如光源21)安装于镜架50，另一部分(例如反射结构22)安装于镜片10。镜架50用于佩戴在用户头部。本实施例中，镜架50包括安装框部51和佩戴组件，眼球追踪模组设于安装框部51，佩戴组件与安装框部51可拆卸连接。具体而言，镜片10安装于安装框部51。其中，光源21可以仅固定在镜片10的周侧，或者光源21也可以仅固定在安装框部51，或者光源21还可以固定在镜片10的同时、还与安装框部51固定。摄像部件30可以仅安装在镜片10的周侧，或者摄像部件30也可以安装在安装框部51。在其它实施例中，也可以将安装框部51和佩戴组件也可以连接为一体，即安装框部51和佩戴组件为不可拆卸连接。在一实施例中，镜架50包括相连接的两个安装框部51，每一安装框部51中均设有一个眼球追踪模组，任意一个眼球追踪模组的摄像部件30均设于对应的安装框部51远离另一个安装框部51的一侧。应当理解，佩戴者佩戴眼镜时，两个安装框部51之间的部分对应佩戴者的鼻梁设置，通过将任意一个眼球追踪模组的摄像部件30均设于安装框部51远离另一个安装框部51的一侧时，相当于使得摄像部件30远离佩戴者鼻梁设置，能够避免佩戴者佩戴眼镜时摄像部件30与佩戴者鼻梁干涉，提升摄像部件30的可靠性。当然，在其它实施例中，也可以将任意一个眼球追踪模组的摄像部件30均设于安装框部51靠近另一个安装框部51的一侧。另外，在其它实施例中，也可以仅设置一个安装框部51，两个眼球追踪模组均设于该安装框部51中。佩戴组件的结构具有多种，例如，一实施例中，佩戴组件包括两个镜腿和连接两个镜腿前端的挂架53，挂架53与镜框连接，安装框部51或两个安装框部51的连接处设有连接部52，挂架53与连接部52连接，并与安装框部51间隔，即挂架53与安装框部51相隔离开，以使挂架53与安装框部51之间具有供挂架53朝安装框部51形变的无障碍空间。以在佩戴或掰动镜腿时，即使挂架53因镜腿张开而发生变形，然而挂架53与安装框部51间隔，能够降低甚至可以避免因挂架53变形而带动镜框变形的可能。其中，挂架53可以设于镜框的上侧、前侧或后侧。当然，在其它实施例中，佩戴组件也可以为绑带结构或者其它头戴结构等等。在一实施例中，镜腿与挂架53铰接，以使镜腿能够相对挂架53折叠，便于收纳。在一实施例中，眼镜还包括光机模组60，光机模组60安装于镜架50。即眼镜为ar眼镜，通过将眼球追踪模组用于ar眼镜时，能够提升ar眼镜的眼球追踪功能。当然，在其它实施例中，眼镜也可以为智能眼镜或vr眼镜等等。在一实施例中，眼球追踪模组的镜片10为光波导镜片，光机模组60在光波导镜片所在平面上的投影位于光波导镜片上，如此相当于可以利用光波导镜片作为眼球追踪模组的镜片10，有利于简化眼镜的结构，减轻眼镜重量和成本。在一实施例中，安装框部51包括透视窗区511以及位于透视窗区511远离连接部52一侧且外凸于透视窗区511的光机安装区512，透视窗区511的外边沿与光机安装区512的外边沿平滑过渡。即光机安装区512朝透视窗区511远离连接部52的方向凸出设置，光机模组60安装于光机安装区512。如此可以使得光机模组60与连接部52之间的距离较远，一方面能够避免光机模组60与佩戴组件干涉，以及避免光机模组60抵接用户面部。另一方面能进一步降低连接部52与安装框部51之间轻微变形时对光机模组60和镜片10配合精度的影响，从而保证ar眼镜成像效果和双目融合精度较好。当然，在其它实施例中，光机模组60也可以设于安装框部51的上方或安装框部51的侧边。另外，在其它实施例中，透视窗区511的外边沿与光机安装区512的外边沿也可以不是平滑过渡。在一实施例中，镜片10包括一体的透视镜片区14和耦入区15，透视镜片区14对应于透视窗区511、耦入区15对应于光机安装区512且外凸于透视镜片区14。透视镜片区14安装于透视窗区511，耦入区15朝透视镜片区14的侧向凸出设置，并对应安装于光机安装区512，以与光机模组60配合安装。如此通过在透视镜片区14的侧向凸出设置耦入区15来与光机模组60配合时，相当于只增大了镜片10的局部尺寸，可以使得耦入区15的尺寸对应光机模组60的尺寸设置，能够避免镜片10尺寸过大，有利于提升ar眼镜的结构紧凑性，且使得耦入区15不在透视窗区511内，避免了光机模组60与镜片10配合的位置遮挡视线。在一实施例中，反射结构22为反射镜，反射镜嵌设在镜片10中，且与镜片10一体成型时，反射镜上反射面沿耦入区15指向透视镜片区14的方向延伸，如此能够降低反射镜对光机模组60耦入光线的干涉，有利于保证成像效果。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12