一种眼动追踪眼镜论文和设计-黄通兵

全文摘要

本实用新型公开了一种眼动追踪眼镜。所述眼动追踪眼镜包括：镜框内侧面上设置有进行视线追踪的眼动追踪装置；镜框的外侧面设置有第一磁铁，用于与镜片中设置的第二磁铁相互吸引，以将镜片固定于镜框上；镜框内侧面的两端设置有第一镜腿连接件，第一镜腿连接件用于与镜腿连接；镜腿一端设置有与第一镜腿连接件匹配的镜框连接件，另一端设置有存储部连接件；所述存储部两端设置有与存储部连接件匹配的第二镜腿连接件；存储部内容置备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。利用该眼动追踪眼镜能够适应于不同用户对眼动追踪眼镜的使用需求，提高用户佩戴眼动追踪眼镜的舒适度。

主设计要求

1.一种眼动追踪眼镜，其特征在于，包括镜框、两个镜腿、镜片和存储部；所述镜框内侧面上设置有进行视线追踪的眼动追踪装置；所述镜框的外侧面设置有第一磁铁，用于与所述镜片中设置的第二磁铁相互吸引，以将所述镜片固定于所述镜框上；所述镜框内侧面的两端设置有第一镜腿连接件，所述第一镜腿连接件用于与所述镜腿连接；所述镜腿一端设置有与所述第一镜腿连接件匹配的镜框连接件，另一端设置有存储部连接件；所述存储部两端设置有与所述存储部连接件匹配的第二镜腿连接件；所述存储部内容置备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。

设计方案

2.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述镜框内侧面中心位置处设置有进行视线追踪的眼动追踪装置，所述眼动追踪装置包括图像采集器。

3.根据权利要求2所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述图像采集器为红外摄像机或红外图像传感器，所述镜框内侧面上设置有红外灯。

4.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述镜框外侧面均匀布设有第一磁铁，所述第一磁铁与所述镜片外边缘均匀布设的第二磁铁相互吸引，以将所述镜片固定于所述镜框上。

5.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述存储部内设置有镜框固定槽、镜腿固定槽和\/或镜片固定槽；所述镜框固定槽用于固定所述备用镜框；所述镜腿固定槽用于固定所述备用镜腿；所述镜片固定槽用于固定所述备用镜片。

6.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述第一镜腿连接件为第一镜腿插接件，所述镜框连接件为与所述第一镜腿插接件匹配的镜框卡接件。

7.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述第一镜腿连接件为第一镜腿卡接件，所述镜框连接件为与所述第一镜腿卡接件匹配的镜框插接件。

8.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述存储部连接件为存储部插接件，所述第二镜腿连接件为与所述存储部插接件匹配的第二镜腿卡接件。

9.根据权利要求1所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述存储部连接件为存储部卡接件，所述第二镜腿连接件为与所述存储部卡接件匹配的第二镜腿插接件。

10.根据权利要求1-9任一所述的眼动追踪眼镜，其特征在于，所述存储部上设置有至少一个透气孔。

设计说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及可穿戴式智能设备技术领域，尤其涉及一种眼动追踪眼镜。

背景技术

随着科技的不断发展，现有用于追踪眼球的智能眼镜的种类越来越多。追踪眼球的智能眼镜可通过图像采集装置(如照相机或摄像机)测量眼睛运动情况来估计眼睛的视线和\/或注视点等信息，即通过获取反映眼睛运动的眼部图像，以及从获取到的眼部图像中提取眼部特征估计眼睛的视线和\/或注视点。

然而目前用于追踪眼球的眼镜多为一体式结构，其不便于存放，且不能够有效的适用于不同脸型或屈光度的用户，用户使用体验差。

实用新型内容

本实用新型提供的一种眼动追踪眼镜，能够有效的根据各用户需求更换并存储眼镜部件。

本实用新型实施例提供了一种眼动追踪眼镜，包括：镜框、两个镜腿、镜片和存储部；所述镜框内侧面上设置有进行视线追踪的眼动追踪装置；所述镜框的外侧面设置有第一磁铁，用于与所述镜片中设置的第二磁铁相互吸引，以将所述镜片固定于所述镜框上；所述镜框内侧面的两端设置有第一镜腿连接件，所述第一镜腿连接件用于与所述镜腿连接；所述镜腿一端设置有与所述第一镜腿连接件匹配的镜框连接件，另一端设置有存储部连接件；所述存储部两端设置有与所述存储部连接件匹配的第二镜腿连接件；所述存储部内容置备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。

本实用新型实施例提供了一种眼动追踪眼镜，该眼动追踪眼镜设置有镜框、两个镜腿和存储部，该眼动追踪眼镜的眼动追踪装置设置在镜框上，用于获取用户眼部图像进行视线追踪。其次镜框的外侧面设置有第一磁铁，该第一磁铁与镜片中设置的第二磁铁相互吸引。然后镜框内侧面两端设置有第一镜腿连接件。镜腿一端设置有与第一镜腿连接件匹配的镜框连接件，另一端设置有存储部连接件。最后存储部两端设置有与存储部连接件匹配的第二镜腿连接件，该存储部内容置备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。利用上述技术方案，能够根据不同用户的使用需求选用适合用户的镜框、镜腿和\/或镜片；然后通过设置的第一磁铁和第二磁铁连接镜框和镜片，通过第一镜腿连接件和镜框连接件连接镜腿和镜框；通过存储部连接件和第二镜腿连接件连接镜腿和存储部，能够有效的根据用户的需求更换并存储眼镜部件(镜框、镜腿和\/或镜片)，提高了用户佩戴眼动追踪眼镜的舒适度。此外，该眼动追踪眼镜在佩戴后由于镜腿后端设置有存储部，能够有效解决长期佩戴眼动追踪眼镜所引起的下滑现象。其中存储部与镜腿的连接端可以由形状记忆材料制成，以满足不同脸型用户的需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种眼动追踪眼镜的分解示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种红外灯在镜框中的位置示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的存储部的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的图1中A处的局部放大图；

图5为本实用新型实施例一提供的图1中B处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种眼动追踪眼镜的分解示意图，该眼动追踪眼镜可适用于在用户使用眼动追踪眼镜的过程中由于眼镜尺寸不合适所引起的不适感的情况，该眼动追踪眼镜可以独立使用实现对用户的视线追踪，也可以适配在各种视觉增强设备上如虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备和增强现实(Augmented Reality，AR)设备。

在本实施例中，眼动追踪眼镜可以理解为能够对用户视线进行追踪的可拆卸式眼镜。用户能够根据个人需求拆卸眼动追踪眼镜中各眼镜部件，如：镜框、镜腿和\/或镜片。一般的，不同的用户对镜框或镜腿的使用需求不同，如对镜框的形状(圆形镜框或矩形镜框)、镜框的大小和镜框的材质等需求。

不同屈光度(如近视、远视或散光)的用户所需要的镜片也并不相同。此外，眼动追踪眼镜中配置的存储部中可配置有备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。需要注意的是，各眼动追踪眼镜可以设置有所适用用户的范围，如，适用于近视200度内的用户、适用200度至400度的用户或适用于近视400度至600度的用户。相应的，在眼动追踪眼镜的存储部中则分别存放有对应度数的镜片。

如图1所示，本实用新型实施例一提供的一种眼动追踪眼镜，包括：

镜框11、两个镜腿12、镜片13和存储部14；镜框11上设置有进行视线追踪的眼动追踪装置111；镜框11的外侧面设置有第一磁铁112，用于与镜片13中设置的第二磁铁131相互吸引，以将镜片13固定于镜框11上；镜框11内侧面的两端设置有第一镜腿连接件113，第一镜腿连接件113用于与镜腿12连接；镜腿12一端设置有与第一镜腿连接件113匹配的镜框连接件121，另一端设置有存储部连接件122；存储部14两端设置有与存储部连接件122匹配的第二镜腿连接件141；存储部14内容置备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。

在本实施例中，该眼动追踪眼镜的工作原理是：镜框11通过外侧面设置的第一磁铁112与镜片13上设置的第二磁铁131相互吸引，以将镜片13通过磁铁间的吸引力固定在镜框11上；镜框11内侧面两端设置的第一镜腿连接件113与镜腿12一端设置的与第一镜腿连接件113匹配的镜框连接件121活动连接，以将镜腿12固定于镜框11上；镜腿12通过另一端设置的存储部连接件122与存储部14两端设置的与存储部连接件122匹配的第二镜腿连接件141活动连接，以将存储部14固定于镜腿12上。存储部14内可容置有备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片，为了佩戴舒适存储部14可选用柔性材料。

在本实施例中，眼动追踪眼镜的镜框11与镜片13之间、镜腿12与镜框11之间、镜腿12与存储部14之间均可拆卸连接，用户能够根据个人需求选用适用的眼镜部件。

其中，该眼动追踪眼镜的镜腿12上可以设置有脑电波传感器，用于监测用户脑电波信号。此外，该眼动追踪眼镜进行视线追踪的眼动追踪装置111设置于镜框11内侧面上，此处并不对眼动追踪装置111在镜框11内侧面的具体位置及数量作出限定，其可以设置于镜框11中心区域处，也可以在镜框11两端眼部中心区域处(如镜框11内侧面与第一磁铁112对应位置处)，只要眼动追踪装置111能够获取到用户的眼部图像，并基于该眼部图像对用户进行视线追踪即可。需要注意的是，图1中第一磁铁112位于镜框11外侧面上，图1中以虚线示出。

可以理解的是，眼动追踪装置111可以包括图像采集器。此外还可以包括光源，如红外光源。眼动追踪装置111包括的光源可以为多个红外光源以预定的方式排列，如一字型、口字型或品字型。

图像采集器可以包括红外摄像机、红外图像传感器、照相机或摄像头。当眼动追踪装置111不包括红外光源时，图像采集器可以选用普通摄像头，然后基于普通摄像头获取的用户眼部图像进行视线追踪。当眼动追踪装置111包括红外光源时，图像采集器可以选用红外摄像头，然后基于红外摄像头获得的用户眼部图像进行视线追踪。

一般的，本实施例为了固定镜框11和镜片13，可以在镜框11外侧面设置有第一磁铁112，在镜片13相应位置处设置与第一磁铁112匹配的第二磁铁131。可以理解的是，采用第一磁铁112和第二磁铁131连接镜框11和镜片13能够保证在拆卸镜片13的过程中更好的保证镜片13不被磨损，增强镜片13的使用寿命。

此处并不对磁铁的数量、在镜框11中外侧面的具体位置和形状进行限定，只要能够将镜片13牢固的固定在镜框11上即可。可选的，如图1所示，可以在镜框11外侧面镜片13安装位置处的上方和下方各设置一个第一磁铁112；相应的，在镜片13相应位置处设置与第一磁铁112匹配的第二磁铁131。可以理解的是，本实施例也可以在镜片13外边缘设置有安装框体，然后将第二磁铁131嵌入安装框体中，以和镜框11中设置的第一磁铁112相互吸引。

在本实施例中镜框11内侧面的两端设置的第一镜腿连接件113与镜腿12一端设置的镜框连接件121相匹配，使得镜框11和镜腿12活动连接。如两者可以采用套接式连接、插接式连接或卡扣式连接。此外，镜腿12另一端设置的存储部连接件122与存储部14两端设置的第二镜腿连接件141相匹配，使得存储部14和镜腿12固定连接。同样的，存储部连接件122和第二镜腿连接件141可以采用套接式连接、插接式连接或卡扣式连接。

值得注意的是，为了进一步固定各眼镜部件间连接的稳固性，可以在各接口处设置有磁铁，以通过吸力进一步固定各眼镜部件，如可以在存储部连接件122和第二镜腿连接件141上设置磁铁，以使两者间的连接更加牢固。

在本实施例中，眼动追踪眼镜上设置与镜腿12活动连接的存储部14，该存储部14可以根据用户个人使用需求进行佩戴或拆卸。存储部14中容置有备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。其中，备用镜框和备用镜腿可以为与眼动追踪眼镜原有镜框11和镜腿12处于不同尺寸，备用镜片和眼动追踪眼镜原有镜片13可以为适用于不同屈光度用户的不同焦距的透镜。

可以理解的是，当用户使用完眼动追踪眼镜后，可以将眼动追踪眼镜中的各眼镜部件拆卸下来存放至存储部14中，从而便于对眼动追踪眼镜的保存。

可以理解的是，存储部14与镜腿12连接面可以由形状记忆材料制成。形状记忆材料为一种特殊功能材料，其具有形状记忆效应。当存储部14受到一定压力(如用户佩戴上眼动追踪眼镜后对存储部14产生的压力)后，会进行塑性变形，以适用用户脸型。此外，眼动追踪眼镜中在佩戴时，存储部14能够避免用户长期佩戴所引起的下滑现象。需要注意的是，此处并不对存储部14的材质进行限定，只要能够起到容纳作用即可。可选的，存储部14可以选用轻便透气性好的材料制成。

需要注意的是，当存储部14与镜腿12连接面由形状记忆材料制成时，在存储部14中可以预留出产生形变的空间，在存储部14除产生形变的空间处存储备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。

本实用新型实施例一提供的一种眼动追踪眼镜，设置有镜框、镜腿、镜片和存储部。通过镜框外侧面设置的第一磁铁和镜片上设置的第二磁铁，固定镜框和镜片；通过镜框内侧面设置的第一镜腿连接件与镜腿一端设置的镜框连接件，固定镜框和镜腿；通过镜腿另一端设置的存储部连接件和存储部两端设置的第二镜腿连接件，固定镜腿与存储部。利用上述眼动追踪眼镜，能够根据不同用户的使用需求选用适合用户的镜框、镜腿和\/或镜片；然后通过设置的第一磁铁和第二磁铁连接镜框和镜片，通过第一镜腿连接件和镜框连接件连接镜腿和镜框；通过存储部连接件和第二镜腿连接件连接镜腿和存储部，能够有效的根据用户的需求更换并存储眼镜部件，提高了用户佩戴眼动追踪眼镜的舒适度。此外，该眼动追踪眼镜在佩戴后由于镜腿后端设置有存储部，能够有效解决长期佩戴眼动追踪眼镜所引起的下滑现象。其中存储部与镜腿的连接端可以由形状记忆材料制成，以满足不同脸型用户的需求。

进一步的，镜框11内侧面中心位置处设置有进行视线追踪的眼动追踪装置111，眼动追踪装置111包括图像采集器。

一般的，为了更好的获取用户眼部图像以对用户进行视线追踪，可以将眼动追踪装置111设置在镜框11内侧面中心位置处。该眼动追踪装置111包括图像采集器，如摄像头。

可以理解的是，镜框11中可以包括设置有至少一个眼动追踪装置111，当有两个眼动追踪装置111时，可以将眼动追踪装置111设置于镜框11内侧面镜片13安装位置的上端或下端中心区域，如内侧面中与第一磁铁112相对位置处。

需要注意的是，为了便于对眼动追踪装置111获取的数据进行处理，该眼动追踪装置111可以集成有处理单元。处理单元能够将眼动追踪装置111获取的数据进行处理传输。

在上述技术方案的基础上，图像采集器为红外摄像机或红外图像传感器，镜框11内侧面上设置有红外灯。

图2为本实用新型实施例一提供的一种红外灯在镜框中的位置示意图，如图2所示，眼动追踪装置111包括的图像采集器可以为红外摄像机或红外图像传感器。镜框11内侧面设置的红外灯114可以均匀分布于镜框11内侧面上，用于在用户眼部中形成光斑(也称普尔钦斑)，从而便于对用户视线进行追踪。如图2所示，红外灯114均匀分布于镜框11中镜片13安装位置处的周边。

需要注意的是，图像采集器中可以集成有处理单元，以将图像采集器接收的数据进行处理与传输，并为图像采集器和红外灯114供电。可以理解的是，针对眼动追踪眼镜的工作状态(如虹膜识别状态或视线追踪状态)或工作环境(光照强的环境或光照弱的环境，其中，强或弱的判断可以通过该眼动追踪眼镜是否能够在当前环境下进行视线追踪或虹膜识别来界定)的不同，可以通过处理单元控制红外灯114点亮的个数。

在上述技术方案的基础上，镜框11外侧面均匀布设有第一磁铁112，第一磁铁112与镜片13外边缘均匀布设的第二磁铁131相互吸引，以将镜片13固定于镜框11上。

可以理解是，为了更好的将镜框11与镜片13固定住，可以在镜框11的外侧面均匀布设有第一磁铁112，然后在镜片13外边缘相应位置处布设有与第一磁铁112相互吸引的第二磁铁131。可以理解的是，在将第二磁铁131嵌入镜片13外边缘时，可以在镜片13外边缘设置有镜片安装框，然后将第二磁铁131均匀嵌入镜片安装框中。

其中，第一磁铁112在镜框11中的位置可以参见图2中红外灯114的位置，红外灯114位于镜框11的内侧面上，第一磁铁112位于镜框11的外侧面上。可以理解的是，红外灯114和第一磁铁112也可以交替排列。

进一步的，存储部14内设置有镜框固定槽、镜腿固定槽和\/或镜片固定槽；镜框固定槽用于固定所述备用镜框；镜腿固定槽用于固定所述备用镜腿；镜片固定槽用于固定所述备用镜片。

图3为本实用新型实施例一提供的存储部的结构示意图，如图3所示，存储部14为了更好的存储备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片，在存储部14内部可以设置有镜框固定槽143、镜腿固定槽142和\/或镜片固定槽144。其中，镜框固定槽143为更好的适应镜框11的构造可以设置成n型。

此外，若存储部14与镜腿12连接面由形状记忆材料制成，则可以在镜腿固定槽142位置处预留出形变空间，以便于存储部14受力产生形变，而不破坏存储部14中容置的备用镜框、备用镜腿和\/或备用镜片。

在上述技术方案的基础上，第一镜腿连接件113为第一镜腿插接件，镜框连接件121为与所述第一镜腿插接件匹配的镜框卡接件。

图4为本实用新型实施例一提供的图1中A处的局部放大图，如图4所示，第一镜腿连接件113可以为第一镜腿插接件，通过镜框卡接件活动连接以固定镜框11和镜腿12。其中，第一镜腿插接件内部插接头的形状和数量并不作限定，只要能够牢固的固定镜框11和镜腿12即可。此外，为了更加牢固的固定镜框11和镜腿12可以在第一镜腿插接件和镜框卡接件中嵌入相互吸引的磁铁。

在上述技术方案的基础上，第一镜腿连接件113为第一镜腿卡接件，镜框连接件121为与所述第一镜腿卡接件匹配的镜框插接件。

进一步的，存储部连接件122为存储部插接件，第二镜腿连接件141为与所述存储部插接件匹配的第二镜腿卡接件。

在上述技术方案的基础上，存储部连接件122为存储部卡接件，第二镜腿连接件141为与所述存储部卡接件匹配的第二镜腿插接件。

图5为本实用新型实施例一提供的图1中B处的局部放大图，如图5所示，存储部连接件122可以为存储部卡接件，通过第二镜腿插接件连接以固定镜腿12和存储部14。其中，第二镜腿插接件内部插接头的数量的形状和数量并不作限定，只要能够牢固固定住镜腿12和存储部14即可。同样的，可以在存储部卡接件和第二镜腿插接件中嵌入相互吸引的磁铁以更加牢固的固定镜腿12和存储部14。

在上述技术方案的基础上，存储部14上设置有至少一个透气孔。

一般的，为了提高用户佩戴眼动追踪眼镜的舒适度，可以在存储部14上设置有至少一个透气孔，其中，透气孔的数量和形状不作限定。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

设计图

一种眼动追踪眼镜论文和设计

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