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一种可配套智能终端的眼球追踪装置

阅读：1007发布：2020-07-24

专利汇可以提供一种可配套智能终端的眼球追踪装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种可配套智能终端的眼球追踪装置，眼球追踪装置(10)包括壳体(11)、图像传感器模组(12)、近红外光源 (13)和连接器件(14)；眼球追踪装置(10)通过夹持机构(15)夹持固定在智能终端(30)的显示屏(31)以外的表面；并且，眼球追踪装置(10)通过连接器件(14)与具有显示屏的智能终端(30)之间通信连接。优点：既具有对智能终端固定作用，又能够实现传统的人眼视线跟踪的功能，具有占用空间小、携带方便、组装简单、成本低、眼球追踪装置和具有显示设备的智能终端之间相对位置固定、功能多样等优点。，下面是一种可配套智能终端的眼球追踪装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述眼球追踪装置(10)包括壳体(11)、图像传感器模组(12)、近红外光源(13)和连接器件(14)；
所述壳体(11)设置有夹持机构(15)，所述夹持机构(15)为夹持外壳或夹持槽或夹持支撑板和/或接口，所述眼球追踪装置(10)通过所述夹持机构(15)夹持固定在智能终端(30)的显示屏(31)以外的表面；并且，所述眼球追踪装置(10)通过所述连接器件(14)与所述具有显示屏(31)的智能终端(30)之间通信连接；
所述图像传感器模组(12)和所述近红外光源(13)的组数均至少有一组，安装在所述壳体(11)外围；并且，所述图像传感器模组(12)的中心光轴方向以及所述近红外光源(13)的光束中心方向与智能终端的显示屏所在的平面呈一定夹角安装。
2.根据权利要求1所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述图像传感器模组(12)的中心光轴方向以及所述近红外光源(13)的光束中心方向与智能终端(30)的显示屏(31)所在的平面各方向的安装夹角数值小于+55°且大于-55°。
3.根据权利要求1所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述图像传感器模组(12)中至少存在一个近红外摄像头；和/或所述图像传感器模组(12)中至少存在一个自动对焦摄像头。
4.根据权利要求3所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述自动对焦摄像头为相位自动对焦摄像头。
5.根据权利要求1所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，每组所述近红外光源(13)由至少一个红外点光源组成，相邻红外点光源的距离不超过20毫米。
6.根据权利要求5所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述近红外光源(13)的设置数量为1组，靠近所述图像传感器模组(12)设置；
或者
所述近红外光源(13)的设置数量为2组，安装于所述图像传感器模组(12) 的左右两侧；
或者
所述近红外光源(13)的设置数量为2组，分别安装在壳体(11)的上下两侧；
或者
所述近红外光源(13)的设置数量为3组，其中一个靠近所述图像传感器模组(12)设置；
另外两个分别安装在壳体(11)的上下两侧；
或者
所述近红外光源(13)的设置数量为4组，分别安装在壳体(11)的四个角位置；
或者
所述近红外光源(13)的设置数量为5组，其中一个靠近所述图像传感器模组(12)设置；
另外四个分别安装在壳体(11)的四个角位置。
7.根据权利要求1所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述夹持机构(15)可调节，用于适应固定不同尺寸的智能终端产品。
8.根据权利要求1所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，还包括集成电路板(17)；所述集成电路板(17)上设置有主控芯片(16)；所述主控芯片(16)分别与所述图像传感器模组(12)和所述近红外光源(13)连接。
9.根据权利要求8所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述连接器件(14)为接口(14-1)和/或天线(14-2)。
10.根据权利要求9所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，当所述连接器件(14)为接口(14-1)时，所述连接器件(14)同时具有所述夹持机构(15)的固定功能。
11.根据权利要求9所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述接口(14-1)为Micro usb接口和/或Type-c usb接口和/或闪电接口和/或HDMI接口和/或以太网口和/或3.5mm耳机接口。
12.根据权利要求9所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述天线(14-2)为蓝牙通讯模块和/或WIFI通讯模块和/或红外通讯模块。
13.根据权利要求9所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述主控芯片(16)的第1端口与所述近红外光源(13)连接；所述主控芯片(16)的第2端口与所述图像传感器模组(12)连接；
所述主控芯片(16)的第3端口通过所述接口与所述智能终端连接；和/或所述主控芯片(16)的第4端口通过所述天线与所述智能终端连接。
14.根据权利要求8所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述眼球追踪装置还包括供电电源。
15.根据权利要求14所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述供电电源为内置供电电池(18)和/或无线充电模块(19)；其中，所述供电电池(18)与所述主控芯片(16)的第5端口连接；所述无线充电模块(19)与所述主控芯片(16)的第6端口连接。
16.根据权利要求15所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述无线充电模块(19)为电磁感应换能模块和/或电场换能模块和/或磁共振换能模块和/或超声波换能模块和/或电磁波换能模块。
17.根据权利要求8所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述壳体(11)还设置有用于与外部设备通信和供电的第1通信供电接口(20)所述第1通信供电接口(20)与所述主控芯片(16)连接。
18.根据权利要求17所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述第1通信供电接口(20)为USB母口或DC接口。
19.根据权利要求1所述的可配套智能终端的眼球追踪装置，其特征在于，所述眼球追踪装置还设置有控制按钮，所述控制按钮为实体按钮(23)和/或类比遥杆(24)和/或控制开关(21)和/或触摸板(22)。

说明书全文

一种可配套智能终端的眼球追踪装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于眼球追踪技术领域，具体涉及一种可配套智能终端的眼球追踪装置。

背景技术

[0002] 目前，公知的眼球追踪系统主要包括眼球追踪装置和显示设备；其中，眼球追踪装置的核心设备为红外光源和图像采集设备；其主要工作原理为：采用红外光源发射出的红外线对眼睛作近距照射，此处，因人眼对红外光无光感，因此红外线并不会影响人的正常视觉效果；然后，由于眼睛中虹膜、瞳孔和巩膜对红外线的折反射率存在差异，因此，通过图像采集设备不断拍摄人眼图像，通过对人眼图像进行图像分析处理，可生成眼动轨迹，并通过显示设备显示眼动轨迹，实现人眼视线跟踪。

[0003] 上述眼球追踪系统虽然具有系统成本较低、使用方便以及视线跟踪精度高等优点，但是，眼球追踪装置多通过支架固定在显示设备的附近，并通过数据线实现眼球追踪装置和显示设备的通信。虽然眼球追踪装置不受显示设备的限制，但是，眼球追踪装置和显示设备采用分体式形式，具有占用空间大、携带不方便、组装繁琐、成本高、眼球追踪装置和显示设备之间相对位置易变动等问题，从而限制了眼球追踪系统的广泛推广使用。实用新型内容

[0004] 针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种可配套智能终端的眼球追踪装置，可有效解决上述问题。

[0005] 本实用新型采用的技术方案如下：

[0006] 本实用新型提供一种可配套智能终端的眼球追踪装置，所述眼球追踪装置(10)包括壳体(11)、图像传感器模组(12)、近红外光源(13)和连接器件(14)；

[0007] 所述壳体(11)设置有夹持机构(15)，所述夹持机构(15)为夹持外壳或夹持槽或夹持支撑板和/或接口，所述眼球追踪装置(10)通过所述夹持机构(15)夹持固定在智能终端(30)的显示屏(31)以外的表面；并且，所述眼球追踪装置(10)通过所述连接器件(14)与所述具有显示屏(31)的智能终端(30)之间通信连接；

[0008] 所述图像传感器模组(12)和所述近红外光源(13)的组数均至少有一组，安装在所述壳体(11)外围；并且，所述图像传感器模组(12)的中心光轴方向以及所述近红外光源(13)的光束中心方向与智能终端(30)的显示屏(31)所在的平面呈一定夹角安装。

[0009] 优选的，所述图像传感器模组(12)的中心光轴方向以及所述近红外光源(13)的光束中心方向与智能终端(30)的显示屏(31)所在的平面各方向的安装夹角数值小于+55°且大于-55°。

[0010] 优选的，所述图像传感器模组(12)中至少存在一个近红外摄像头；和/或所述图像传感器模组(12)中至少存在一个自动对焦摄像头。

[0011] 优选的，所述自动对焦摄像头为相位自动对焦摄像头。

[0012] 优选的，每组所述近红外光源(13)由至少一个红外点光源组成，相邻红外点光源的距离不超过20毫米。

[0013] 优选的，所述近红外光源(13)的设置数量为1组，靠近所述图像传感器模组(12)设置；

[0014] 或者

[0015] 所述近红外光源(13)的设置数量为2组，安装于所述图像传感器模组(12)的左右两侧；

[0016] 或者

[0017] 所述近红外光源(13)的设置数量为2组，分别安装在壳体(11)的上下两侧；

[0018] 或者

[0019] 所述近红外光源(13)的设置数量为3组，其中一个靠近所述图像传感器模组(12)设置；另外两个分别安装在壳体(11)的上下两侧；

[0020] 或者

[0021] 所述近红外光源(13)的设置数量为4组，分别安装在壳体(11)的四个角位置；

[0022] 或者

[0023] 所述近红外光源(13)的设置数量为5组，其中一个靠近所述图像传感器模组(12)设置；另外四个分别安装在壳体(11)的四个角位置。

[0024] 优选的，所述夹持机构(15)可调节，用于适应固定不同尺寸的智能终端产品。

[0025] 优选的，还包括集成电路板(17)；所述集成电路板(17)上设置有主控芯片(16)；所述主控芯片(16)分别与所述图像传感器模组(12)和所述近红外光源(13)连接。

[0026] 优选的，所述连接器件(14)为接口(14-1)和/或天线(14-2)。

[0027] 优选的，当所述连接器件(14)为接口(14-1)时，所述连接器件(14)同时具有所述夹持机构(15)的固定功能。

[0028] 优选的，所述接口(14-1)为Micro usb接口和/或Type-c usb接口和/或闪电接口和/或HDMI接口和/或以太网口和/或3.5mm耳机接口。

[0029] 优选的，所述天线(14-2)为蓝牙通讯模块和/或WIFI通讯模块和/或红外通讯模块。

[0030] 优选的，所述主控芯片(16)的第1端口与所述近红外光源(13)连接；所述主控芯片(16)的第2端口与所述图像传感器模组(12)连接；

[0031] 所述主控芯片(16)的第3端口通过所述接口与所述智能终端(30)连接；和/或所述主控芯片(16)的第4端口通过所述天线(14-2)与所述智能终端(30)连接。

[0032] 优选的，所述眼球追踪装置还包括供电电源。

[0033] 优选的，所述供电电源为内置供电电池(18)和/或无线充电模块(19)；其中，所述供电电池(18)与所述主控芯片(16)的第5端口连接；所述无线充电模块(19)与所述主控芯片(16)的第6端口连接。

[0034] 优选的，所述无线充电模块(19)为电磁感应换能模块和/或电场换能模块和/或磁共振换能模块和/或超声波换能模块和/或电磁波换能模块。

[0035] 优选的，所述壳体(11)还设置有用于与外部设备通信和供电的第1通信供电接口(20)所述第1通信供电接口(20)与所述主控芯片(16)连接。

[0036] 优选的，所述第1通信供电接口(20)为USB母口或DC接口。

[0037] 优选的，所述眼球追踪装置还设置有控制按钮，所述控制按钮为实体按钮(23)和/或类比遥杆(24)和/或控制开关(21)和/或触摸板(22)。

[0038] 本实用新型提供的可配套智能终端的眼球追踪装置具有以下优点：

[0039] 既具有对智能终端固定作用，又能够实现传统的人眼视线跟踪的功能，具有占用空间小、携带方便、组装简单、成本低、眼球追踪装置和具有显示设备的智能终端之间相对位置固定、功能多样等优点。附图说明

[0040] 图1为本实用新型提供的采用第1种夹持机构的眼球追踪装置的正面结构示意图；

[0041] 图2为本实用新型提供的采用第1种夹持机构的眼球追踪装置的背面结构示意图；

[0042] 图3为本实用新型提供的采用第1种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在分解状态下的结构示意图；

[0043] 图4为本实用新型提供的采用第1种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在结合状态下的结构示意图；

[0044] 图5为图4的局部结构示意图；

[0045] 图6为本实用新型提供的采用第2种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在分解状态下的结构示意图；

[0046] 图7为本实用新型提供的采用第2种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在结合状态下的结构示意图；

[0047] 图8为本实用新型提供的采用第3种夹持机构的眼球追踪装置的正面结构示意图；

[0048] 图9为本实用新型提供的采用第3种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在分解状态下的结构示意图；

[0049] 图10为本实用新型提供的采用第3种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在结合状态下的结构示意图；

[0050] 图11为图10的局部结构示意图；

[0051] 图12为本实用新型提供的采用第4种夹持机构的眼球追踪装置的正面结构示意图；

[0052] 图13为本实用新型提供的采用第4种夹持机构的眼球追踪装置的背面结构示意图；

[0053] 图14为本实用新型提供的采用第4种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在分解状态下的结构示意图；

[0054] 图15为本实用新型提供的采用第4种夹持机构的眼球追踪装置和智能终端在结合状态下的结构示意图；

[0055] 图16为本实用新型提供的眼球追踪装置的电路原理图。

具体实施方式

[0056] 为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0057] 本实用新型提供一种可配套智能终端的眼球追踪装置，眼球追踪装置10包括壳体11、图像传感器模组12、近红外光源13和连接器件14；

[0058] 壳体11设置有夹持机构15，夹持机构15可调节，用于适应固定不同尺寸的智能终端，例如，夹持机构15为夹持外壳或夹持槽或夹持支撑板和/或接口，眼球追踪装置10通过夹持机构15夹持固定在智能终端30的显示屏31以外的表面；并且，眼球追踪装置10通过连接器件14与具有显示屏31的智能终端30之间通信连接；

[0059] 图像传感器模组12和近红外光源13的组数均至少有一组，安装在壳体11外围；并且，图像传感器模组12的中心光轴方向以及近红外光源13的光束中心方向与智能终端30的显示屏31所在的平面呈一定夹角安装。作为一种优选方式，图像传感器模组12的中心光轴方向以及近红外光源13的光束中心方向与智能终端30的显示屏31所在的平面各方向的安装夹角数值小于+55°且大于-55°。

[0060] 对于本实用新型提供的眼球追踪装置，其使用方法为：

[0061] 首先，眼球追踪装置10通过夹持机构15夹持固定在智能终端30的显示屏31以外的表面，使眼球追踪装置10和智能终端30之间相对位置固定不动。

[0062] 由于眼球追踪装置10自身安装有图像传感器模组12和近红外光源13，并且，眼球追踪装置10与智能终端30可通信，因此，近红外光源13照射眼睛，通过图像传感器模组12采集到人眼图像，最终对人眼图像进行分析，实现人眼视线跟踪。

[0063] 可见，本实用新型提供的眼球追踪装置，既具有对智能终端固定作用，又能够实现传统的人眼视线跟踪的功能，具有占用空间小、携带方便、组装简单、成本低、眼球追踪装置和具有显示屏的智能终端之间相对位置固定等优点。

[0064] 在上述结构的基础之上，实际应用中，还可对眼球追踪装置进行多方面的改进，以下对相关改进进行详细介绍，但是，需要强调的是，以下改进并不用于限制本实用新型的保护范围：

[0065] 需要说明的是，眼球追踪装置和具有显示屏的智能终端之间的连接固定方式，可采用各类形式，为方便对本实用新型进行理解，本实用新型附图共介绍了4种连接固定方式。

[0066] 具体的，图1-图5为眼球追踪装置和智能终端采用第1种连接固定方式的相关示意图；图6-图7为眼球追踪装置和智能终端采用第2种连接固定方式的相关示意图；图8-图11为眼球追踪装置和智能终端采用第3种连接固定方式的相关示意图；图12-图15为眼球追踪装置和智能终端采用第4种连接固定方式的相关示意图。当然，实际应用中，也可采用其他连接固定方式，本实用新型对此并不限制。

[0067] 在结合图1-图15的基础上，本实用新型改进如下：

[0068] 改进1：为提高图像传感器模组12对人眼图像的采集精度，图像传感器模组12的设置数量可以为多个，并且，对于多个图像传感器模组12，至少存在一个近红外摄像头；和/或至少存在一个自动对焦摄像头，自动对焦摄像头优选为相位自动对焦摄像头。

[0069] 另外，图像传感器模组12的镜片外部还可以设置有红外滤光片，红外滤光片用于过滤掉可见光，消除可见光对所采集图像的影响，进一步提高图像传感器模组对人眼图像的采集精度。

[0070] 改进2：

[0071] 每个近红外光源13由至少一个红外点光源组成，相邻红外点光源的距离不超过20毫米。并且，根据实际需求，灵活调整近红外光源的设置数量和设置位置，实现近红外光源对人眼的充分照射。

[0072] 例如：

[0073] 近红外光源13的设置数量为1组，靠近图像传感器模组12设置；

[0074] 或者

[0075] 近红外光源13的设置数量为2组，安装于图像传感器模组12的左右两侧；

[0076] 或者

[0077] 近红外光源13的设置数量为2组，分别安装在壳体11的上下两侧；

[0078] 或者

[0079] 近红外光源13的设置数量为3组，其中一个靠近图像传感器模组12设置；另外两个分别安装在壳体11的上下两侧；

[0080] 或者

[0081] 近红外光源13的设置数量为4组，分别安装在壳体11的四个角位置；

[0082] 或者

[0083] 近红外光源13的设置数量为5组，其中一个靠近图像传感器模组12设置；另外四个分别安装在壳体11的四个角位置。

[0084] 改进3：

[0085] 还包括集成电路板17，集成电路板17上设置有主控芯片16，主控芯片16分别与图像传感器模组12和近红外光源13连接。

[0086] 改进4：

[0087] 连接器件14为接口14-1和/或天线14-2，从而实现眼球追踪装置和智能终端之间的通信连接。

[0088] 另外，当连接器件14为接口14-1时，例如，为Micro usb接口和/或Type-c usb接口和/或闪电接口和/或HDMI接口和/或以太网口和/或3.5mm耳机接口，连接器件14同时具有夹持机构15的固定功能。

[0089] 天线14-2可采用蓝牙通讯模块和/或WIFI通讯模块和/或红外通讯模块。

[0090] 改进5：

[0091] 主控芯片16的第1端口与近红外光源13连接；主控芯片16的第2端口与图像传感器模组12连接；

[0092] 主控芯片16的第3端口通过接口14-1与智能终端30连接；和/或主控芯片16的第4端口通过天线14-2与智能终端30连接。

[0093] 改进6：

[0094] 眼球追踪装置还包括供电电源。供电电源为内置供电电池18和/或无线充电模块19；其中，供电电池18与主控芯片16的第5端口连接；无线充电模块19与主控芯片16的第6端口连接。

[0095] 实际应用中，无线充电模块19可采用电磁感应换能模块和/或电场换能模块和/或磁共振换能模块和/或超声波换能模块和/或电磁波换能模块。

[0096] 改进7：

[0097] 壳体11还设置有用于与外部设备通信和供电的第1通信供电接口20；第1通信供电接口20与主控芯片16连接。其中，第1通信供电接口20可采用USB母口或DC接口。通过第1通信供电接口20，实现眼球追踪装置与外部设备的通信和/或供电。

[0098] 改进8：

[0099] 眼球追踪装置还设置有控制按钮，控制按钮为实体按钮23和/或类比遥杆24和/或控制开关21和/或触摸板22。

[0100] 综上所述，本实用新型提供的可配套智能终端的眼球追踪装置具有以下优点：

[0101] 既具有对智能终端固定作用，又能够实现传统的人眼视线跟踪的功能，具有占用空间小、携带方便、组装简单、成本低、眼球追踪装置和具有显示设备的智能终端之间相对位置固定、功能多样等优点。

[0102] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

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