一种眼球追踪光学系统的制作方法

本发明涉及光学系统，尤其涉及一种眼球追踪光学系统。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，智能眼镜应用越来越普及，随之而来的就是眼球追踪及瞳孔识别技术的发展，而现有的眼球追踪光学系统，大多布置于眼睛的正面，且体积较大，这样的布置不仅不美观并且还会遮挡视野，而另一种眼球追踪系统虽然布置于眼睛的斜侧方，但是所得到的像为斜视的像，不仅可见范围小，并且极度影响到瞳孔识别的效果。大部分眼球追踪系统没有与之相匹配的照明系统，光源利用效率不高，导致最终成像昏暗。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种眼球追踪光学系统，解决以上技术问题；

2、一种眼球追踪光学系统，包括，

3、光源组件，用于照射出射光至待追踪目标对象，所述待追踪目标对象反射所述出射光后产生第一反射光；

4、棱镜，所述棱镜的斜面与所述光源组件的侧面呈第一角度，所述棱镜对所述第一反射光反射后产生第二反射光；

5、透镜组件，位于所述棱镜的出射端，所述透镜组件将所述第二反射光聚焦至感光芯片，所述感光芯片将光线转化为电信号，以捕捉所述待追踪目标对象的运动轨迹。

6、优选地，所述第一角度为60°，所述棱镜为直角棱镜，所述棱镜的长、宽、高均为4.5mm，所述棱镜的第一折射面与所述斜面呈60°角。

7、优选地，所述透镜组件包括第一透镜和第二透镜，所述第二透镜位于所述第一透镜的出射端，所述第一透镜为球面透镜，所述第二透镜为非球面透镜。

8、优选地，所述透镜组件在水平方向上与所述棱镜的第二折射面相距0.07mm，所述透镜组件在竖直方向上与所述棱镜的顶点相距3.5mm。

9、优选地，所述棱镜与所述待追踪目标对象在水平方向上相距5mm，在竖直方向上相距7.8mm。

10、优选地，所述透镜组件的焦距为1.5mm，所述透镜组件的口径为0.5mm。

11、优选地，所述透镜组件的视场角为35°，所述透镜组件的像距为2mm。

12、优选地，所述感光芯片位于眼球追踪光学系统的光轴的上方，与所述光轴相距0.35mm，所述感光芯片的弥散斑的直径小于等于0.015mm。

13、优选地，所述光源组件包括led灯和第三透镜，所述第三透镜位于所述led灯的下方，所述第三透镜为凸透镜。

14、优选地，所述led灯的发光区域的直径为0.7mm，所述led灯的发射角为60°，所述第三透镜的直径为1mm，焦距为0.8mm，所述第三透镜与所述led灯相距1.5mm。

15、本发明的有益效果是：由于采用以上技术方案，使得整个系统在眼睛侧面也能得到眼球正面的像，且可视范围广，缩小了体积，解决了遮挡视野、瞳孔识别难的问题，成像明亮，光源利用率高。

技术特征：

1.一种眼球追踪光学系统，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述第一角度为60°，所述棱镜(2)为直角棱镜，所述棱镜(2)的长、宽、高均为4.5mm，所述棱镜(2)的第一折射面(22)与所述斜面呈60°角。

3.根据权利要求1所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述透镜组件(3)包括第一透镜(31)和第二透镜(32)，所述第二透镜(32)位于所述第一透镜(31)的出射端，所述第一透镜(31)为球面透镜，所述第二透镜(32)为非球面透镜。

4.根据权利要求3所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述透镜组件(3)在水平方向上与所述棱镜(2)的第二折射面(23)相距0.07mm，所述透镜组件(3)在竖直方向上与所述棱镜(2)的顶点相距3.5mm。

5.根据权利要求1所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述棱镜(2)与所述待追踪目标对象(5)在水平方向上相距5mm，在竖直方向上相距7.8mm。

6.根据权利要求4所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述透镜组件(3)的焦距为1.5mm，所述透镜组件(3)的口径为0.5mm。

7.根据权利要求6所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述透镜组件(3)的视场角为35°，所述透镜组件(3)的像距为2mm。

8.根据权利要求1所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述感光芯片(4)位于眼球追踪光学系统的光轴(41)的上方，与所述光轴(41)相距0.35mm，所述感光芯片(4)的弥散斑的直径小于等于0.015mm。

9.根据权利要求1所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述光源组件(1)包括led灯(11)和第三透镜(12)，所述第三透镜(12)位于所述led灯(11)的下方，所述第三透镜(12)为凸透镜。

10.根据权利要求9所述的眼球追踪光学系统，其特征在于，所述led灯(11)的发光区域的直径为0.7mm，所述led灯(11)的发射角为60°，所述第三透镜(12)的直径为1mm，焦距为0.8mm，所述第三透镜(12)与所述led灯(11)相距1.5mm。

技术总结
本发明公开了一种眼球追踪光学系统，属于光学系统技术领域；包括，光源组件，用于照射出射光至待追踪目标对象，待追踪目标对象反射出射光后产生第一反射光；棱镜，棱镜的斜面与光源组件的侧面呈第一角度，棱镜对第一反射光反射后产生第二反射光；透镜组件，位于棱镜的出射端，透镜组件将第二反射光聚焦至感光芯片，感光芯片将光线转化为电信号，以捕捉待追踪目标对象的运动轨迹。上述技术方案的有益效果是：使得整个系统在眼睛侧面也能得到眼球正面的像，且可视范围广，缩小了体积，解决了遮挡视野、瞳孔识别难的问题，成像明亮，光源利用率高。

技术研发人员：赵振华,杨波,陈秋航,盛东波
受保护的技术使用者：上海理鑫光学科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24