一种生物信息采集模组和可穿戴设备的制作方法

本申请涉及生物信息识别，具体而言，涉及一种生物信息采集模组和可穿戴设备。

背景技术：

1、随着近眼显示技术及穿戴设备的发展，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可穿戴设备的使用体验，需要使得可穿戴设备具有眼球追踪的功能，以便于设备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、现有技术中，通常在智能眼镜的边框设置摄像头，通过摄像头来直接拍摄眼球，进而通过眼球的光线反射对眼球进行追踪。但在该方案中，由于摄像头所处的位置为眼球的侧边，因此，所获得的也都为眼球的侧面图像，一般仅为眼球的1/2，导致眼动识别效果较差，并且由于不同产品内摄像头的设置位置不同，拍到的眼部角度也不一致，因此，还需要算法重新学习，适配不同的产品。

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模组和可穿戴设备。

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模组，包括沿光路依次设置的光学单元和光电传感单元，光学单元用于将来自眼球的反射光线转折预设角度，以使来自眼球的反射光线入射至光电传感单元，光学单元入光面的中心与眼球的瞳孔中心的连线为第一直线，第一直线与眼球的平视视线的夹角小于30度，或，光学单元的主光轴与眼球平视视线方向的夹角小于30度。

4、可选地，光学单元的视场角为90度至120度。

5、可选地，光学单元入光面的中心与眼球在平视视线方向上的直线距离为10mm至20mm。

6、可选地，光学单元的出光面至光电传感单元的直线距离至少为10-15mm。

7、可选地，预设角度为70度至120度。

8、可选地，沿光学单元主光轴方向的反射光线对应的预设角度大于60度且小于90度。

9、可选地，光学单元为透可见光的光学单元。

10、可选地，光学单元包括光学元件，光学元件具有反射面，来自眼球的反射光线经反射面反射后转折预设角度。

11、可选地，反射面的面型为平面，光学单元还包括透镜组；透镜组位于反射面的入光侧，来自眼球的反射光线经透镜组准直后入射光学元件；

12、或，透镜组位于反射面的出光侧，来自眼球的反射光线经反射面转折预设角度后入射透镜组，并经透镜组准直后入射光电传感单元。

13、可选地，透镜组至少包括凹透镜。

14、可选地，光学元件包括两个通过斜面贴合对接的三棱镜，两个三棱镜的贴合对接面作为反射面。

15、可选地，反射面的面型为曲面，来自眼球的反射光线经反射面准直并转折预设角度。

16、可选地，反射面内嵌于光学元件内，且光学元件位于反射面相对两侧的材质的折射率相同。

17、可选地，生物信息采集模组还包括补光单元，补光单元用于朝向眼球出射具有目标波段的光线，光学单元包括反射膜，反射膜用于反射具有目标波段的光线，并透过目标波段以外的光线。

18、可选地，目标波段包括可见光波段和/或红外波段。

19、可选地，生物信息采集模组还包括定位件，光学单元和光电传感单元可拆卸的连接至定位件。

20、可选地，在光学单元和光电传感单元之间还设置有成像单元，光学单元出射的来自眼球的反射光线经成像单元引导至光电传感单元成像。

21、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模组，生物信息采集模组设置于穿戴主体。

22、可选地，穿戴主体具有透光片，生物信息采集模组的光学单元位于透光片的中间区域，生物信息采集模组的光电传感单元位于透光片的安装框架。

23、可选地，透光片的中间区域包括眼球用于观测虚拟图像的观测区域以及位于观测区域外围的周边区域，光学单元位于周边区域。

24、可选地，透光片包括一体成型的第一子部和第二子部，观测区域位于第一子部，光学单元内嵌于第二子部内。

25、可选地，透光片包括相互拼接的第一子片和第二子片，观测区域位于第一子片，光学单元内嵌于第二子片内。

26、本申请的有益效果包括：

27、本申请提供了一种生物信息采集模组和可穿戴设备，生物信息采集模组包括沿光路依次设置的光学单元和光电传感单元，通过对来自眼球的反射光线进行转折，能够弱化生物信息采集模组对用户眼球的正常视线所造成的影响，并且配合生物信息采集模组处于相对眼球的特定区域，从而使得生物信息采集模组能够采集到眼球的正面图像，如此，一方面可以有效提高生物信息采集模组的眼动识别效果，另一方面还可以在生物信息采集模组应用于不同产品时，无需因拍到的眼球侧边图像的角度不一致所导致的算法需要重新学习的问题。

技术特征：

1.一种生物信息采集模组，其特征在于，包括沿光路依次设置的光学单元和光电传感单元，所述光学单元用于将来自眼球的反射光线转折预设角度，以使所述来自眼球的反射光线入射至所述光电传感单元，所述光学单元入光面的中心与所述眼球的瞳孔中心的连线为第一直线，所述第一直线与所述眼球的平视视线的夹角小于30度，或，所述光学单元的主光轴与所述眼球平视视线方向的夹角小于30度。

2.如权利要求1所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述光学单元的视场角为90度至120度。

3.如权利要求1所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述光学单元入光面的中心与所述眼球在所述平视视线方向上的直线距离为10mm至20mm。

4.如权利要求1所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述光学单元的出光面至所述光电传感单元的直线距离至少为10-15mm。

5.如权利要求1所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述预设角度为70度至120度。

6.如权利要求5所述的生物信息采集模组，其特征在于，沿所述光学单元主光轴方向的反射光线对应的预设角度大于60度且小于90度。

7.如权利要求1所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述光学单元为透可见光的光学单元。

8.如权利要求1至7任一项所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述光学单元包括光学元件，所述光学元件具有反射面，所述来自眼球的反射光线经所述反射面反射后转折所述预设角度。

9.如权利要求8所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述反射面的面型为平面，所述光学单元还包括透镜组；所述透镜组位于所述反射面的入光侧，所述来自眼球的反射光线经所述透镜组准直后入射所述光学元件；

10.如权利要求9所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述透镜组至少包括凹透镜。

11.如权利要求8所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述光学元件包括两个通过斜面贴合对接的三棱镜，两个所述三棱镜的贴合对接面作为所述反射面。

12.如权利要求8所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述反射面的面型为曲面，所述来自眼球的反射光线经所述反射面准直并转折所述预设角度。

13.如权利要求12所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述反射面内嵌于所述光学元件内，且所述光学元件位于所述反射面相对两侧的材质的折射率相同。

14.如权利要求1至7任一项所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述生物信息采集模组还包括补光单元，所述补光单元用于朝向所述眼球出射具有目标波段的光线，所述光学单元包括反射膜，所述反射膜用于反射具有目标波段的光线，并透过目标波段以外的光线。

15.如权利要求14所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述目标波段包括可见光波段和/或红外波段。

16.如权利要求1至7任一项所述的生物信息采集模组，其特征在于，所述生物信息采集模组还包括定位件，所述光学单元和所述光电传感单元可拆卸的连接至所述定位件。

17.如权利要求1至7任一项所述的生物信息采集模组，其特征在于，在所述光学单元和所述光电传感单元之间还设置有成像单元，所述光学单元出射的所述来自眼球的反射光线经所述成像单元引导至所述光电传感单元成像。

18.一种可穿戴设备，其特征在于，包括穿戴主体以及如权利要求1至17任一项所述的生物信息采集模组，所述生物信息采集模组设置于所述穿戴主体。

19.如权利要求18所述的可穿戴设备，其特征在于，所述穿戴主体具有透光片，所述生物信息采集模组的光学单元位于所述透光片的中间区域，所述生物信息采集模组的光电传感单元位于所述透光片的安装框架。

20.如权利要求19所述的可穿戴设备，其特征在于，所述透光片的中间区域包括所述眼球用于观测虚拟图像的观测区域以及位于所述观测区域外围的周边区域，所述光学单元位于所述周边区域。

21.如权利要求20所述的可穿戴设备，其特征在于，所述透光片包括一体成型的第一子部和第二子部，所述观测区域位于所述第一子部，所述光学单元内嵌于所述第二子部内；

技术总结
本申请提供一种生物信息采集模组和可穿戴设备，涉及生物信息识别技术领域，生物信息采集模组包括沿光路依次设置的光学单元和光电传感单元，通过对来自眼球的反射光线进行转折，能够弱化生物信息采集模组对用户眼球的正常视线所造成的影响，并且配合生物信息采集模组处于相对眼球的特定区域，从而使得生物信息采集模组能够采集到眼球的正面图像，如此，一方面可以有效提高生物信息采集模组的眼动识别效果，另一方面还可以在生物信息采集模组应用于不同产品时，无需因拍到的眼球侧边图像的角度不一致所导致的算法需要重新学习的问题。

技术研发人员：徐慧晶
受保护的技术使用者：天津极豪科技有限公司
技术研发日：20231212
技术公布日：2024/12/5