【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反射成像系统，具体涉及一种紧凑型眼球追踪成像装置。
技术介绍
1、眼球追踪装置是一种能够跟踪测量眼球位置及眼球运动信息的一种设备，在视觉系统、心理学、认知语言学的研究中有广泛的应用。常见的眼球追踪装置主要通过以下手段来实现：瞳孔角膜反射法、视网膜影像、对眼睛建模后计算视觉中心、视网膜反射光强度、角膜的反射光强度等。该类技术手段通常都需要依赖光学器件，比如摄像头、光敏传感器阵列等，对眼部的反射光线进行成像或检测来确定用户的视线朝向。
2、现有技术中，为实现在正常应用场景中对用户眼部的采集，往往需要通过折反射系统来使得成像系统小型化，进而被部署在眼镜、头戴式设备中等。比如，中国专利cn202210706722.3公开了一种眼球追踪光学系统及头戴式设备，该系统包括光源模块、固定透镜组模块、棱镜模块和图像采集模块；在拍摄眼部图像光路中，通过在图像采集模块的感光面前端增加至少一个反射棱镜，利用有限的内部空间，更灵活地调整图像采集模块的位置和角度，可以减小系统体积、延长光路和减小图像采集模块的拍摄角度，改善图像采集模块感光面利用率低的问题，使得眼部成像区域更大，改善眼部图像采集不完整的问题，提高眼部图像的成像像质。
3、但是，在实际实施过程中，专利技术人发现，上述方案中，需要在用户的眼部前方设置完整的固定透镜组模块，比如，上述技术方案中包括至少一面凸透镜，还包括一面反射镜，其在实际应用过程中会使得产品受到诸多制约，比如应用在眼镜、mr设备等用户需要“透视”到现实场景的产品中时，眼部前方的透镜系统会影响用
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种紧凑型眼球追踪成像装置。
2、具体技术方案如下：
3、一种紧凑型眼球追踪成像装置，包括照明装置、棱镜透镜模块和感光芯片；
4、所述照明装置以第一预设角度向用户的眼部投射照明光，以使得所述眼部产生第二预设角度的眼部反射光；
5、所述棱镜透镜模块在高度方向上相对于所述照明装置具有第一预设距离，以及在深度方向上具有第二预设距离，以使得所述棱镜透镜模块的受光部相对于所述眼部垂直设置；
6、所述受光部接收所述眼部反射光，所述棱镜透镜模块将所述眼部反射光转换为水平出射光并投射至所述感光芯片的成像面上，以使得所述感光芯片获取所述眼部的反射图像。
7、另一方面，所述照明装置靠近所述棱镜透镜模块的背部；
8、所述棱镜透镜模块呈l字形结构，所述棱镜透镜模块的出光部水平方向设置；
9、所述感光芯片竖直设置于所述出光部的同一高度上，并相对于所述出光部保持第三预设距离。
10、另一方面，所述棱镜透镜模块包括：
11、凹透镜，所述凹透镜的凹面朝向上方以作为所述受光部接收所述眼部反射光；
12、棱镜，所述棱镜的第一边水平并贴合所述凹透镜的底面设置，以接收所述凹透镜的凹透镜出射光，并通过所述棱镜的反射面转换成水平方向上的棱镜出射光，经由所述棱镜的第二边输出，所述第二边竖直设置；
13、透镜，所述透镜竖直贴合所述棱镜的第二边设置，接收并对所述棱镜出射光聚焦后投射至所述感光芯片。
14、另一方面，所述棱镜的剖面呈直角梯形，所述棱镜的第一边所对应的上底面的面积大于相对的下底面的面积；
15、所述上底面与所述反射面之间的上底角呈50-52度角；
16、所述第一边长3.2mm，所述第二边长3.2mm。
17、另一方面，所述凹透镜为非球面凹透镜，所述凹透镜的下底面为平面，所述凹透镜的顶点距离所述眼部的最下方的位置的距离在15mm-20mm之间。
18、另一方面，所述透镜为非球面凸透镜，所述透镜与所述棱镜胶合固定。
19、另一方面，所述第一预设距离在25mm-10mm之间，所述第二预设距离在15mm-4mm之间。
20、另一方面，所述照明装置包括照明装置壳体，所述照明装置壳体呈长圆筒状，所述照明装置壳体内设置有一个光源；
21、所述照明装置的出光口设置有照明装置透镜，所述照明装置透镜为凸透镜，直径为1.2mm，焦距为0.9mm，相对于所述光源1.5mm设置。
22、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
23、针对现有技术中的眼球追踪装置需要设置体积较大的透镜组、影响用户视觉的问题，本方案中，对光路的角度进行了调整，通过投射特定角度的光源来使得用户的眼部反射光能够投射进入眼部下方、沿水平方向设置的棱镜透镜模块中，再对光路进行矫正形成水平方向的出射光投射至感光芯片中，从而实现了较为紧凑的装置布局，便于布置在各类产品中。
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1.一种紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，包括照明装置、棱镜透镜模块和感光芯片；
2.根据权利要求1所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述照明装置靠近所述棱镜透镜模块的背部；
3.根据权利要求1所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述棱镜透镜模块包括：
4.根据权利要求3所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述棱镜的剖面呈直角梯形，所述棱镜的第一边所对应的上底面的面积大于相对的下底面的面积；
5.根据权利要求3所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述凹透镜为非球面凹透镜，所述凹透镜的下底面为平面，所述凹透镜的顶点距离所述眼部的最下方的位置的距离在15mm-20mm之间。
6.根据权利要求3所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述透镜为非球面凸透镜，所述透镜与所述棱镜胶合固定。
7.根据权利要求1所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述第一预设距离在25mm-10mm之间，所述第二预设距离在15mm-4mm之间。
8.根据权利要求1所述的紧凑型眼球追踪成像装置
...【技术特征摘要】
1.一种紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，包括照明装置、棱镜透镜模块和感光芯片；
2.根据权利要求1所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述照明装置靠近所述棱镜透镜模块的背部；
3.根据权利要求1所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述棱镜透镜模块包括：
4.根据权利要求3所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述棱镜的剖面呈直角梯形，所述棱镜的第一边所对应的上底面的面积大于相对的下底面的面积；
5.根据权利要求3所述的紧凑型眼球追踪成像装置，其特征在于，所述凹透镜为非球面凹透镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，盛东波，赵振华，陈秋航，
申请(专利权)人：上海理鑫光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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