一种生物信息采集装置和可穿戴设备制造方法及图纸

技术编号:44189585 阅读:12 留言:0更新日期:2025-02-06 18:29
本申请提供一种生物信息采集装置和可穿戴设备,涉及生物信息采集技术领域,包括位于光路中的成像模组和图像传感器,成像模组用于将来自眼球的反射光线引导至图像传感器成像,成像模组的物面与像面平行,且成像模组的物面中心线和像面中心线不重合,形成错位。利用成像模组的物面中心线和成像模组的像面中心线之间的错位,使得成像模组的物面中心线朝向眼球偏移,方便成像模组的物面区域朝向眼球偏移以覆盖眼球。这样使得成像模组的视场角较多部分用于眼球的成像,改善大部分视场角被浪费的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及生物信息采集,具体而言,涉及一种生物信息采集装置和可穿戴设备


技术介绍

1、随着近眼显示技术及可穿戴设备的发展,智能可穿戴电子产品逐渐进入消费市场。其中,ar(增强现实,augmented reality)、vr(虚拟现实,virtual reality)、mr(混合现实,mixed reality)、xr(扩展现实,extended reality)等智能眼镜得到不同客户群体的关注。为了进一步的提高智能眼镜的使用体验,需要使得智能眼镜具有眼球追踪的功能,以便于智能眼镜能够识别到用户的视觉方向,进而确定用户所关注的内容。

2、图1为现有技术提供的一种智能眼镜的结构示意图。参见图1,现有技术中通常在智能眼镜101边缘设置摄像头102,并且将摄像头102朝向眼球倾斜,以方便对眼球进行拍摄。在该方案中,由于摄像头102的倾斜会使眼球的局部偏离摄像头的物面103,容易造成眼球局部成像不清晰的问题。

3、为了解决这一问题,图2为现有技术提供的另一种智能眼镜的结构示意图。参见图2,在智能眼镜101边缘设置的摄像头102不再朝向眼球倾斜,这种设置方式虽然能够避免眼球偏离摄像头的物面103,但是由于摄像头102位于设备的边缘,所以需要摄像头102具备较大的视场角fov,以便摄像头的物面区域覆盖眼球。但通过图2可以了解到,这种方案中摄像头102大部分的视场角都被浪费,没有用于眼球的成像。


技术实现思路

1、本申请的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种生物信息采集装置和可穿戴设备。

2、为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:

3、本申请实施例的一方面,提供一种生物信息采集装置,包括位于光路中的成像模组和图像传感器,成像模组用于将来自眼球的反射光线引导至图像传感器成像,成像模组的物面与像面平行,且成像模组的物面中心线和像面中心线不重合。

4、可选地,成像模组包括位于光路中的偏折透镜和成像透镜组,偏折透镜的出光面的光轴相对偏折透镜的入光面的光轴偏折预设角度,以使成像模组的物面中心线和像面中心线不重合,来自眼球的反射光线经偏折透镜和成像透镜组引导至图像传感器成像。

5、可选地,偏折透镜具有相对的第一边缘和第二边缘,偏折透镜在第一边缘处的厚度大于偏折透镜在第二边缘处的厚度。

6、可选地,偏折透镜的入光面和出光面均为平面;

7、偏折透镜的入光面为平面、出光面为自由曲面;

8、偏折透镜的入光面为自由曲面、出光面为平面;

9、或者;偏折透镜的入光面和出光面均为自由曲面。

10、可选地,预设角度大于或等于20°。

11、可选地,成像模组的视场角大于或等于40°。

12、可选地,成像透镜组包括至少一个成像透镜,偏折透镜位于成像透镜组的入光侧;

13、成像透镜组包括至少一个成像透镜,偏折透镜位于成像透镜组的出光侧;

14、或者;成像透镜组包括至少两个成像透镜,偏折透镜位于相邻两个成像透镜之间。

15、可选地,成像透镜的入光面和/或出光面为非球面。

16、可选地,偏折透镜和/或成像透镜的折射率大于或等于1.3且小于或等于1.8。

17、可选地,生物信息采集装置还包括补光单元和滤光膜,来自眼球的反射光线至少由补光单元出射,滤光膜位于图像传感器的入光侧,来自眼球的反射光线具有目标波段,滤光膜用于透过具有目标波段的光线,并目滤除目标波段以外的光线。

18、可选地,补光单元和成像模组关于眼球的平视视线对称分布。

19、本申请实施例的另一方面,提供一种可穿戴设备,包括穿戴主体以及上述任一种的生物信息采集装置,生物信息采集装置设置于穿戴主体。

20、本申请的有益效果包括:

21、本申请提供了一种生物信息采集装置和可穿戴设备,包括位于光路中的成像模组和图像传感器,成像模组用于将来自眼球的反射光线引导至图像传感器成像,成像模组的物面与像面平行,且成像模组的物面中心线和像面中心线不重合,形成错位。利用成像模组的物面中心线和成像模组的像面中心线之间的错位,使得成像模组的物面中心线朝向眼球偏移,方便成像模组的物面区域朝向眼球偏移以覆盖眼球。这样使得成像模组的视场角较多部分用于眼球的成像,改善大部分视场角被浪费的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物信息采集装置,其特征在于,包括位于光路中的成像模组和图像传感器,所述成像模组用于将来自眼球的反射光线引导至所述图像传感器成像,所述成像模组的物面与像面平行,且所述成像模组的物面中心线和像面中心线不重合。

2.如权利要求1所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述成像模组包括位于所述光路中的偏折透镜和成像透镜组,所述偏折透镜的出光面的光轴相对所述偏折透镜的入光面的光轴偏折预设角度,以使所述成像模组的物面中心线和像面中心线不重合,来自所述眼球的反射光线经所述偏折透镜和所述成像透镜组引导至所述图像传感器成像。

3.如权利要求2所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述偏折透镜具有相对的第一边缘和第二边缘,所述偏折透镜在所述第一边缘处的厚度大于所述偏折透镜在所述第二边缘处的厚度。

4.如权利要求3所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述偏折透镜的入光面和出光面均为平面;

5.如权利要求2所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述预设角度大于或等于20°。

6.如权利要求1所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述成像模组的视场角大于或等于40°。

7.如权利要求2至5任一项所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述成像透镜组包括至少一个成像透镜,所述偏折透镜位于所述成像透镜组的入光侧;

8.如权利要求7所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述成像透镜的入光面和/或出光面为非球面。

9.如权利要求7所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述偏折透镜和/或所述成像透镜的折射率大于或等于1.3且小于或等于1.8。

10.如权利要求1至6任一项所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述生物信息采集装置还包括补光单元和滤光膜,来自所述眼球的反射光线至少由所述补光单元出射,所述滤光膜位于所述图像传感器的入光侧,来自所述眼球的反射光线具有目标波段,所述滤光膜用于透过具有目标波段的光线,并目滤除目标波段以外的光线。

11.如权利要求10所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述补光单元和所述成像模组关于所述眼球的平视视线对称分布。

12.一种可穿戴设备,其特征在于,包括穿戴主体以及如权利要求1至11任一项所述的生物信息采集装置,所述生物信息采集装置设置于所述穿戴主体。

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【技术特征摘要】

1.一种生物信息采集装置,其特征在于,包括位于光路中的成像模组和图像传感器,所述成像模组用于将来自眼球的反射光线引导至所述图像传感器成像,所述成像模组的物面与像面平行,且所述成像模组的物面中心线和像面中心线不重合。

2.如权利要求1所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述成像模组包括位于所述光路中的偏折透镜和成像透镜组,所述偏折透镜的出光面的光轴相对所述偏折透镜的入光面的光轴偏折预设角度,以使所述成像模组的物面中心线和像面中心线不重合,来自所述眼球的反射光线经所述偏折透镜和所述成像透镜组引导至所述图像传感器成像。

3.如权利要求2所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述偏折透镜具有相对的第一边缘和第二边缘,所述偏折透镜在所述第一边缘处的厚度大于所述偏折透镜在所述第二边缘处的厚度。

4.如权利要求3所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述偏折透镜的入光面和出光面均为平面;

5.如权利要求2所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述预设角度大于或等于20°。

6.如权利要求1所述的生物信息采集装置,其特征在于,所述成像模组的视场角大于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张林
申请(专利权)人:天津极豪科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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