News | 2019.08.19

微軟最新AR/VR專利提出『低功耗MEMS眼動追跡』解決方案

美國專利商標局曾於2019年2月底公佈了一份名為“Mems Line Scanner And Silicon Photomultiplier Based Pixel Camera For Low Light Large Dynamic Range Eye Imaging(基於MEMS線掃描儀和矽光電倍增管的點數監視器,適用於低光大動態範圍眼睛成像)的專利。這份發明涉及用戶眼睛成像,並且主要用於眼動追跡。
日前,美國專利商標局又公佈了一份與上述發明相關的微軟專利,同樣與眼動追跡相關。

微軟最新AR/VR專利提出『低功耗MEMS眼動追跡』解決方案AR資訊第1張

名為“Eye Tracking System For Use In A Visible Light Display Device(用於可見光顯示裝置的眼動追跡系統)”的專利主要描述了一種用於可見光顯示組件的眼動追跡系統。
當前的眼動追跡科技通常十分昂貴,因為其需要諸如專用監視器等額外的硬體(同時新增重量),而且所述監視器過於靠近用戶眼睛,從而會影響用戶視場。另外,當前的科技需要消耗大量的電能。顯然,頭顯系統非常有必要優化當前的眼動追跡系統。
出於上述種種考慮,微軟構思了一種基於矽光電倍增管感測器和MEMS掃描儀的紅外模塊。
相關專利:Eye Tracking System For Use In A Visible Light Display Device(用於可見光顯示裝置的眼動追跡系統)
專利描述了一種採用矽光電倍增管感測器並基於低分辯率和低功耗MEMS的眼動追跡系統。微軟指出,實施例能够採用顯著更低分辯率的眼睛影像進行操作,並且可以實現“至少85%”的功率節省。

 

微軟最新AR/VR專利提出『低功耗MEMS眼動追跡』解決方案AR資訊第2張
微軟解釋說,用於追跡用戶眼睛的影像的分辯率不必與掃描內容的分辯率相同。所以,實施例生成二次採樣的光波(如二次採樣的紅外光)並用來生成較低分辯率的用戶眼睛影像。所述影像用於確定用戶眼睛位置。因為實施例採用較低分辯率的眼睛影像進行操作,所以實施例能够顯著减少功率消耗。
微軟表示,這個眼動追跡組件可以集成至顯示器,所以不會產生額外的視覺阻擋。
微軟最新AR/VR專利提出『低功耗MEMS眼動追跡』解決方案AR資訊第3張

 

就工作原理而言,眼動追跡系統包括和/或使用一個或多個矽光電倍增管(SiPM)感測器和MEMS掃描儀的紅外模塊。紅外模塊發射光束。在使用眼動追跡系統時,至少一定量的光束引導至用戶眼睛。然後,SiPM感測器捕獲從用戶眼睛的反射光線。
專利檔案寫道,所述光線反射是由於光束達到眼睛並因用戶眼睛反射而發生。來自每個反射位置的反射訊號由SiPM接收,並且可用於生成眼睛的灰度影像。因為SiPM相對於紅外模塊和用戶眼睛定位,所以它們能够充分地捕獲反射訊號。一旦捕獲到所述反射訊號,則能確定用戶的眼睛位置。
名為“Eye Tracking System For Use In A Visible Light Display Device(用於可見光顯示裝置的眼動追跡系統)”的微軟專利最初於2018年2月提交,並在日前由美國專利商標局公佈。

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