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DE102024200410A1 - Method and device for spatial reconstruction of an eye and determination of a gaze vector of the eye - Google Patents

Method and device for spatial reconstruction of an eye and determination of a gaze vector of the eye

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Publication number
DE102024200410A1
DE102024200410A1 DE102024200410.3A DE102024200410A DE102024200410A1 DE 102024200410 A1 DE102024200410 A1 DE 102024200410A1 DE 102024200410 A DE102024200410 A DE 102024200410A DE 102024200410 A1 DE102024200410 A1 DE 102024200410A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
eye
cornea
laser beam
scattering
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024200410.3A
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German (de)
Inventor
Johannes Fischer
Johannes Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102024200410.3A priority Critical patent/DE102024200410A1/en
Priority to PCT/EP2024/086174 priority patent/WO2025153267A1/en
Publication of DE102024200410A1 publication Critical patent/DE102024200410A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Verfahren (800), insbesondere zum Betreiben einer Datenbrille (500), umfassend: ein Ausleuchten (806) eines Auges (2), das einen Augapfel (4), eine Cornea (8), eine Sklera (6) und eine Pupille (10) umfasst, mit diffus gestreutem Licht (107a, 107b) eines Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c), beispielsweise eines Infrarot-Laserstrahls, insbesondere eines modulierten Infrarot-Laserstrahls, mittels einer Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wobei die Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' vom Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) für bestimmte Abstrahlwinkel (α) bestrahlt werden, wodurch der Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) diffus gestreut wird; ein Erfassen (808) einer Position (304a, ..., 304f') von einer Mehrzahl an Glints (108a, ..., 108f), die der diffus gestreute Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) auf dem Auge (2) erzeugt, mittels einer Eventkamera (300), wobei eine Anzahl der Glints (108a, ..., 108f) einer Anzahl der Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' entspricht; ein Ermitteln (810) einer räumlichen Position (32) der Cornea (8) des Auges (2), abhängig von der Position (304a, ..., 304f') der erfassten Glints (108a, ..., 108f), einer geometrischen Anordnung der Eventkamera (300) und der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f', einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea (8), einem vorgegebenen Radius (50) der Cornea (8) sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Zentrum (36) der Cornea (8) und einem vorgegebenen Mittelpunkt (38) der Sklera (6), und/oder ein Ermitteln (812) einer räumlichen Position (32) der Cornea (8) des Auges (2), abhängig von der Position (304a, ..., 304f') der erfassten Glints (108a,..., 108f) sowie einer geometrischen Anordnung der Eventkamera (300) und der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f '), wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' zumindest vier Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f ') umfasst.
Method (800), in particular for operating data glasses (500), comprising: illuminating (806) an eye (2), which comprises an eyeball (4), a cornea (8), a sclera (6) and a pupil (10), with diffusely scattered light (107a, 107b) of a laser beam (106, 106a, 106b, 106c), for example an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam, by means of a plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wherein the scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') are emitted by the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) are irradiated for specific radiation angles (α), whereby the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) is diffusely scattered; detecting (808) a position (304a, ..., 304f') of a plurality of glints (108a, ..., 108f) that the diffusely scattered laser beam (106, 106a, 106b, 106c) generates on the eye (2) by means of an event camera (300), wherein a number of the glints (108a, ..., 108f) corresponds to a number of the scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'); determining (810) a spatial position (32) of the cornea (8) of the eye (2), depending on the position (304a, ..., 304f') of the detected glints (108a, ..., 108f), a geometric arrangement of the event camera (300) and the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), a predetermined refractive power of the cornea (8), a predetermined radius (50) of the cornea (8) and a predetermined distance between a center (36) of the cornea (8) and a predetermined center point (38) of the sclera (6), and/or determining (812) a spatial position (32) of the cornea (8) of the eye (2) depending on the position (304a, ..., 304f') of the detected glints (108a, ..., 108f) and a geometric arrangement of the event camera (300) and the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f '), wherein the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f ') comprises at least four scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f ').

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur räumlichen Rekonstruktion eines Auges und zur Ermittlung eines Blickvektors des Auges.The present invention relates to a method and a device for the spatial reconstruction of an eye and for determining a gaze vector of the eye.

Um eine Pupillenellipse eines Auges zu schätzen werden im Stand der Technik beispielsweise Abtastende Laser-Systeme mit einer in das Laser-System integrierten oder externen Fotodiode herangezogen. Dabei erscheint eine Pupillenkontur des Auges hell beziehungsweise dunkel. Mittels eines Bildverarbeitungsalgorithmus wird die dunkel beziehungsweise helle Pupillenkontur in einem Bild der Fotodiode detektiert und die Pupillenellipse geschätzt. Die Fotodiode wird dabei in äquidistanten Abständen mit einer festen Samplerate ausgewertet.To estimate the pupil ellipse of an eye, current technology uses scanning laser systems with a photodiode integrated into the laser system or externally. The pupil contour of the eye appears bright or dark. Using an image processing algorithm, the dark or bright pupil contour is detected in an image from the photodiode, and the pupil ellipse is estimated. The photodiode is evaluated at equidistant intervals with a fixed sampling rate.

Alternativ wird eine Kombination eine Beleuchtung des Auges mittels in einem Brillenrahmen angeordneten Infrarot-LEDs realisiert wobei ein Fotokamerasensor und eine Eventkamera das Auge erfassen um eine Blickrichtung des Auges zu bestimmen.Alternatively, a combination of eye illumination using infrared LEDs arranged in a spectacle frame is realized, with a photo camera sensor and an event camera capturing the eye to determine the direction of gaze of the eye.

Die vorgenannten Vorgehensweisen benötigen einen aufwendigen Bildaufbau der Fotodioden oder der Fotokamerasensor sowie eine Abstimmung einer Samplerate des Bildaufbaus zum Laser-System oder der Beleuchtung. Dies resultiert in einem hohen Rechenaufwand und Energiebedarf. Zudem weisen Fotodioden und Fotokamerasensoren eine hohe Störlichtempfindlichkeit auf. The aforementioned approaches require complex image generation by the photodiodes or camera sensors, as well as coordination of the image generation sampling rate with the laser system or illumination. This results in high computational effort and energy consumption. Furthermore, photodiodes and camera sensors are highly sensitive to stray light.

Deshalb ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Blickvektors wünschenswert, die eine Rechenkomplexität sowie einen Energiebedarf verringert und robuster gegenüber Störeinflüssen ist.Therefore, a method and apparatus for determining a gaze vector is desirable that reduces computational complexity and energy consumption and is more robust against disturbances.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Dies wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen erzielt.This is achieved by an apparatus and a method according to the independent claims.

Das Verfahren, insbesondere zum Betreiben einer Datenbrille, umfasst: ein Ausleuchten eines Auges, das einen Augapfel, eine Cornea, eine Sklera und eine Pupille umfasst, mit diffus gestreutem Licht eines Laserstrahls, beispielsweise eines Infrarot-Laserstrahls, insbesondere eines modulierten Infrarot-Laserstrahls, mittels einer Mehrzahl an Streuabschnitten, wobei die Streuabschnitte vom Laserstrahl für bestimmte Abstrahlwinkel bestrahlt werden, wodurch der Laserstrahl diffus gestreut wird; ein Erfassen einer Position von einer Mehrzahl an Glints, die der diffus gestreute Laserstrahl auf dem Auge erzeugt, mittels einer Eventkamera, wobei eine Anzahl der Glints einer Anzahl der Streuabschnitte entspricht; ein Ermitteln einer räumlichen Position der Cornea des Auges, abhängig von der Position der erfassten Glints, einer geometrischen Anordnung der Eventkamera und der Mehrzahl an Streuabschnitten, einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea, einem vorgegebenen Radius der Cornea sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Mittelpunkt der Cornea und einem vorgegebenen Mittelpunkt der Sklera, und/oder ein Ermitteln einer räumlichen Position der Cornea des Auges, abhängig von der Position der erfassten Glints sowie einer geometrischen Anordnung der Eventkamera und der Mehrzahl an Streuabschnitten, wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten zumindest vier Streuabschnitte umfasst.The method, in particular for operating data glasses, comprises: illuminating an eye, which comprises an eyeball, a cornea, a sclera, and a pupil, with diffusely scattered light from a laser beam, for example an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam, by means of a plurality of scattering sections, wherein the scattering sections are irradiated by the laser beam for specific radiation angles, whereby the laser beam is diffusely scattered; detecting a position of a plurality of glints generated on the eye by the diffusely scattered laser beam by means of an event camera, wherein a number of glints corresponds to a number of scattering sections; determining a spatial position of the cornea of the eye, depending on the position of the detected glints, a geometric arrangement of the event camera and the plurality of scattering sections, a predetermined refractive power of the cornea, a predetermined radius of the cornea and a predetermined distance between a center point of the cornea and a predetermined center point of the sclera, and/or determining a spatial position of the cornea of the eye, depending on the position of the detected glints and a geometric arrangement of the event camera and the plurality of scattering sections, wherein the plurality of scattering sections comprises at least four scattering sections.

Dadurch, dass die Streuabschnitte von dem Laserstrahl lediglich für bestimmte Abstrahlwinkel beleuchtete werden, resultiert eine Charakteristik einer blinkenden Lichtquelle. Somit entfällt eine Verwendung von blinkenden LEDs (Lichtemittierenden-Dioden), die in einem Erfassungsbereich oder in einer Nähe des Erfassungsbereichs des Auges anzuordnen sind. Ein Energiebedarf ist ebenfalls reduziert, da eine beliebige Anzahl an Streuabschnitten und somit eine beliebige Anzahl an Glints unter einer Verwendung lediglich eines Laserstrahls realisierbar ist.Because the scattered sections are illuminated by the laser beam only at specific beam angles, the characteristic of a flashing light source results. This eliminates the need for flashing LEDs (light-emitting diodes) that are positioned in or near the detection zone of the eye. Energy consumption is also reduced, as any number of scattered sections, and thus any number of glints, can be realized using just one laser beam.

Vorzugsweise ist ein Holografisch-optische-Element derart segmentiert, dass es die Mehrzahl an Streuabschnitten bildet, beispielsweise mittels diffus streuender Hogel, insbesondere ist das Holografisch-optisches-Element derart ausgebildet, dass es vom Auge ausgehende Strahlen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich des Laserstrahls derart umlenkt, dass das Auge mittels der Eventkamera wie aus einer zentralen Perspektive relativ zum Auge erfasst wird.Preferably, a holographic optical element is segmented in such a way that it forms the plurality of scattering sections, for example by means of diffusely scattering holograms. In particular, the holographic optical element is designed in such a way that it deflects rays emanating from the eye, in particular for a wavelength range of the laser beam, in such a way that the eye is captured by the event camera as if from a central perspective relative to the eye.

Durch eine Verwendung des Holografisch-optischen-Elements ist es möglich die Streuabschnitte flexibel und platzsparend beliebig anzuordnen. Dadurch, dass die vom Auge ausgehenden Strahlen auf die Eventkamera umgelenkt werden, ist eine vorteilhafte Erfassung des Auges aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge möglich, ohne dass die Eventkamera an einer für diese Erfassung notwendigen räumlichen Position angeordnet sein muss. Somit wird eine Flexibilität bezüglich der Anordnung der Eventkamera bei einer gleichbleibenden Erfassungsqualität verbessert. Dadurch, dass lediglich ausgehende Strahlen des Auges im Wellenlängenbereich des Laserstrahls umgelenkt werden, wird eine Robustheit gegenüber Störlicht verbessert.By using the holographic optical element, it is possible to arrange the scattering sections flexibly and space-savingly. By redirecting the rays emanating from the eye to the event camera, advantageous detection of the eye from the central perspective relative to the eye is possible without the event camera having to be positioned at a spatial location required for this detection. This improves flexibility regarding the arrangement of the event camera while maintaining consistent detection quality. By redirecting only outgoing rays from the eye in the wavelength range of the laser beam, robustness against stray light is improved.

Vorzugsweise umfasst ein Wellenleiter eine Einkoppelstruktur, mittels welcher der Laserstrahl in den Wellenleiter eingekoppelt wird, wobei der Wellenleiter eine Mehrzahl an Auskoppelstrukturen umfasst, mittels welcher für den jeweiligen bestimmten Abstrahlwinkel der Laserstrahl auskoppelt wird, und wobei der Wellenleiter ein Streuelement umfasst, wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten durch die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen und dem das Streuelement gebildet werden.Preferably, a waveguide comprises a coupling structure by means of which the laser beam is coupled into the waveguide, wherein the waveguide comprises a plurality of coupling-out structures by means of which the laser beam is coupled out for the respective determined radiation angle, and wherein the waveguide comprises a scattering element, wherein the plurality of scattering sections are formed by the plurality of coupling-out structures and the scattering element.

Durch eine Verwendung des Wellenleiters ist es möglich die Streuabschnitte flexibel und platzsparend beliebig anzuordnen. Zudem ist auch eine den Laserstrahl generierende Einrichtung durch die Verwendung des Wellenleiters bezüglich einer Flexibilität verbessert.The use of a waveguide makes it possible to arrange the scattering sections flexibly and space-savingly. Furthermore, the use of a waveguide also improves the flexibility of the laser beam generating device.

Vorzugsweise ist der Wellenleiter derart ausgebildet, dass von dem Auge ausgehende Strahlen, insbesondere die Glints, auf die Eventkamera umgelenkt werden.Preferably, the waveguide is designed such that rays emanating from the eye, in particular the glints, are deflected onto the event camera.

Dadurch, dass die vom Auge ausgehenden Strahlen auf die Eventkamera umgelenkt werden, ist eine vorteilhafte Erfassung des Auges aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge möglich, ohne dass die Eventkamera an einer für diese Erfassung notwendigen räumlichen Position angeordnet sein muss. Somit wird eine Flexibilität bezüglich der Anordnung der Eventkamera bei einer gleichbleibenden Erfassungsqualität verbessert.By redirecting the rays emanating from the eye to the event camera, advantageous capture of the eye from the central perspective relative to the eye is possible without requiring the event camera to be positioned at a specific spatial location. This improves flexibility regarding the placement of the event camera while maintaining consistent capture quality.

Vorzugsweise ist zumindest ein Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten derart angeordnet ist, dass durch diesen das Auge aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls beleuchtet wird.Preferably, at least one scattering section of the plurality of scattering sections is arranged such that the eye is illuminated by it from the central perspective relative to the eye with diffusely scattered light of the laser beam.

Durch den zumindest einen Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten wird das Auge aus derselben Achse beleuchtet wie es durch die Eventkamera erfasst wird. Somit erscheint die Pupille des Auges hell und kann mittels der Eventkamera erfasst werden, wodurch das Verfahren robuster wird. Zudem ist kein Fotokamerasensor für eine Bestimmung einer Pupille eines Auges notwendig und es wird ein Energiebedarf und Platzbedarf reduziert.Due to at least one of the plurality of scattering sections, the eye is illuminated from the same axis as it is captured by the event camera. Thus, the pupil of the eye appears bright and can be captured by the event camera, making the method more robust. Furthermore, no camera sensor is required to determine the pupil of an eye, and energy consumption and space requirements are reduced.

Vorzugweise umfasst das Verfahren nach Anspruch: ein Erfassen der Pupille mittels der Eventkamera; ein Ermitteln einer Position eines Zentrums der Pupille des Auges; ein Ermitteln einer Position eines Zentrums der räumlichen Position der Cornea; ein Ermitteln eines Blickvektors des Auges abhängig von der Position des Zentrums der Pupille und dem ermittelten Zentrum der räumlichen Position der Cornea. Dadurch wird eine Blickrichtung des Auges, in Form des Blickvektors, mit niedriger Rechenkomplexität ermittelt.The method according to claim 1 preferably comprises: detecting the pupil using the event camera; determining a position of a center of the pupil of the eye; determining a position of a center of the spatial position of the cornea; and determining a gaze vector of the eye depending on the position of the center of the pupil and the determined center of the spatial position of the cornea. This allows a gaze direction of the eye, in the form of the gaze vector, to be determined with low computational complexity.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren: ein Klassifizieren der erfassten Positionen der Glints in zumindest zwei Cluster dahingehen, ob ein Glint der Cornea oder der Sklera des Auges zuzuordnen ist, beispielsweise abhängig von einer Form der erfassten Position des Glints auf der Eventkamera; ein Ermitteln einer räumlichen Position der Sklera des Auges abhängig von den erfassten Positionen der Glints die der Sklera zugeordnet sind; ein Ermitteln einer Position eines Zentrums der räumlichen Position der Cornea; ein Ermitteln einer Position eines Zentrums der räumlichen Position der Sklera; ein Ermitteln eines Blickvektors des Auges abhängig von der Position des Zentrums der räumlichen Position der Cornea und dem Zentrum der räumlichen Position der Sklera. Dadurch wird eine Blickrichtung des Auges, in Form des Blickvektors, mit niedriger Rechenkomplexität ermittelt.The method preferably comprises: classifying the detected positions of the glints into at least two clusters as to whether a glint is to be assigned to the cornea or the sclera of the eye, for example depending on a shape of the detected position of the glint on the event camera; determining a spatial position of the sclera of the eye depending on the detected positions of the glints assigned to the sclera; determining a position of a center of the spatial position of the cornea; determining a position of a center of the spatial position of the sclera; determining a gaze vector of the eye depending on the position of the center of the spatial position of the cornea and the center of the spatial position of the sclera. As a result, a gaze direction of the eye, in the form of the gaze vector, is determined with low computational complexity.

Die Vorrichtung umfasst: eine Beleuchtungseinrichtung, die ausgebildet ist einen Laserstrahl, beispielsweise einen Infrarot-Laserstrahls, insbesondere einen modulierten Infrarot-Laserstrahl zu genieren und diesen in zumindest einer Dimension in einem Abstrahlwinkel abzustrahlen, insbesondere in zwei Dimensionen mit einem ersten Abstrahlwinkel und einem zweiten Abstrahlwinkel, insbesondere mittels einer in der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Ablenkeinrichtung, beispielsweise eines Micro-Electro-Mechanical-Systems Spiegels; eine Ausleuchtungseinrichtung, die ausgebildet ist ein Auge, das einen Augapfel, eine Cornea, eine Sklera und eine Pupille umfasst, mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls auszuleuchten, wobei die Ausleuchtungseinrichtung eine Mehrzahl an Streuabschnitten umfasst, wobei die Streuabschnitte ausgebildet sind, vom Laserstrahl für bestimmte Abstrahlwinkel bestrahlt zu werden und den Laserstrahl diffus zu streuen; eine Eventkamera, die ausgebildet ist eine Position von einer Mehrzahl an Glints auf dem Auge zu erfassen; eine Auswerteeinrichtung, die ausgebildet ist eine räumliche Position der Cornea des Auges, abhängig von der Position der erfassten Glints, einer geometrischen Anordnung der Eventkamera und der Mehrzahl an Streuabschnitten, einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea, einem vorgegebenen Radius der Cornea sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Mittelpunkt der Cornea und einem vorgegebenen Mittelpunkt der Sklera zu ermitteln, und/oder eine räumliche Position der Cornea des Auges, abhängig von der Position der erfassten Glints sowie einer geometrischen Anordnung der Eventkamera und der Mehrzahl an Streuabschnitten, wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten zumindest vier Streuabschnitte umfasst, zu ermitteln.The device comprises: an illumination device designed to generate a laser beam, for example an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam, and to emit it in at least one dimension at a radiation angle, in particular in two dimensions with a first radiation angle and a second radiation angle, in particular by means of a deflection device arranged in the illumination device, for example a micro-electro-mechanical system mirror; an illumination device designed to illuminate an eye, which comprises an eyeball, a cornea, a sclera and a pupil, with diffusely scattered light from the laser beam, wherein the illumination device comprises a plurality of scattering sections, wherein the scattering sections are designed to be irradiated by the laser beam for specific radiation angles and to diffusely scatter the laser beam; an event camera designed to detect a position of a plurality of glints on the eye; an evaluation device which is designed to determine a spatial position of the cornea of the eye, depending on the position of the detected glints, a geometric arrangement of the event camera and the plurality of scattering sections, a predetermined refractive power of the cornea, a predetermined radius of the cornea and a predetermined distance between a center point of the cornea and a predetermined center point of the sclera, and/or to determine a spatial position of the cornea of the eye, depending on the position of the detected glints and a geometric arrangement of the event camera and the plurality of scattering sections, wherein the plurality of scattering sections comprises at least four scattering sections.

Durch die Ausleuchtungseinrichtung und die von dieser umfassen Mehrzahl an Streuabschnitten genügt der durch die Beleuchtungseinrichtung generierte und für unterschiedliche Ablenkwinkel abgestrahlte Laserstrahl, um den Effekt einer Vielzahl an diffus streuenden blinkenden Lichtquellen zu erzielen. Dadurch wird ein Energiebedarf und Platzbedarf reduziert.Thanks to the illumination device and its multiple scattering sections, the laser beam generated by the illumination device and emitted at different deflection angles is sufficient to create the effect of a multitude of diffusely scattering flashing light sources. This reduces energy consumption and space requirements.

Vorzugsweise ist die Ausleuchtungseinrichtung als Holografisch-optisches-Element ausgebildet und das Holografische-optische-Element ist derart segmentiert, dass es die Mehrzahl an Streuabschnitten bildet, beispielsweise mittels diffus streuender Hogel, insbesondere wobei das Holografisch-optisches-Element ausgebildet ist, vom Auge ausgehende Strahlen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich des Laserstrahls derart umzulenken, dass die Eventkamera das Auge wie aus einer zentralen Perspektive relativ zum Auge erfasst. Dadurch können eine Vielzahl an optischen Funktionen in die Ausleuchtungseinrichtung integriert werden ohne den Platzbedarf zu erhöhen und dabei eine Qualität und Robustheit der Erfassung der Glints durch die Eventkamera erhöhen.Preferably, the illumination device is designed as a holographic optical element, and the holographic optical element is segmented such that it forms the plurality of scattering sections, for example, by means of diffusely scattering holograms. In particular, the holographic optical element is designed to redirect rays emanating from the eye, in particular for a wavelength range of the laser beam, such that the event camera captures the eye as if from a central perspective relative to the eye. This allows a multitude of optical functions to be integrated into the illumination device without increasing the space requirement, thereby increasing the quality and robustness of the glint capture by the event camera.

Vorzugsweise ist die Ausleuchtungseinrichtung als Wellenleiter ausgebildet, wobei der Wellenleiter eine Einkoppelstruktur umfasst, die den Laserstrahl in den Wellenleiter eingekoppelt, eine Mehrzahl an Auskoppelstrukturen umfasst, die ausgebildet sind für den bestimmten Abstrahlwinkel den Laserstrahl auszukoppeln, und ein Streuelement umfasst, wobei die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen und das Streuelement die Mehrzahl an Streuabschnitten bilden. Der Wellenleiter ermöglicht es die Beleuchtungseinrichtung flexibel und platzsparender anzuordnenPreferably, the illumination device is designed as a waveguide, wherein the waveguide comprises an input coupling structure that couples the laser beam into the waveguide, a plurality of output coupling structures configured to output the laser beam for the specific beam angle, and a scattering element, wherein the plurality of output coupling structures and the scattering element form the plurality of scattering sections. The waveguide enables the illumination device to be arranged flexibly and in a more space-saving manner.

Vorzugsweise ist der Wellenleiter ausgebildet von dem Auge ausgehende Strahlen, insbesondere die Glints auf die Eventkamera umzulenken. Dadurch ist eine flexiblere Anordnung der Eventkamera möglich, ohne dabei eine Qualität und Robustheit einer Erfassung des Auges durch die Eventkamera zu beeinflussen.Preferably, the waveguide is designed to redirect rays emanating from the eye, in particular the glints, to the event camera. This allows for a more flexible arrangement of the event camera without compromising the quality and robustness of the event camera's detection of the eye.

Vorzugsweise ist ein Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten ausgebildet, das Auge aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls zu beleuchten. Somit wird das Auge aus derselben Achse beleuchtet wie es durch die Eventkamera erfasst wird. Somit erscheint die Pupille des Auges hell und kann mittels der Eventkamera erfasst werden, wodurch das Verfahren robuster wird. Zudem ist kein Fotokamerasensor für eine Bestimmung einer Pupille eines Auges notwendig und es wird ein Energiebedarf und Platzbedarf reduziert.Preferably, one scattering section of the plurality of scattering sections is configured to illuminate the eye from the central perspective relative to the eye with diffusely scattered light from the laser beam. Thus, the eye is illuminated from the same axis as it is captured by the event camera. Thus, the pupil of the eye appears bright and can be captured by the event camera, making the method more robust. Furthermore, no camera sensor is required to determine the pupil of an eye, and energy consumption and space requirements are reduced.

Vorzugsweise ist die Eventkamera ausgebildet, die Pupille zu erfassen und die Auswerteeinrichtung ausgebildet, eine Position eines Zentrums der Pupille des Auges zu ermitteln, eine Position eines Zentrums der räumlichen Position der Cornea zu ermitteln, einen Blickvektor des Auges abhängig von der räumlichen Position des Zentrums der Pupille und der ermittelten räumlichen Position des Zentrums der räumlichen Position der Cornea zu ermitteln. Dadurch wird eine Blickrichtung des Auges, in Form des Blickvektors, mit niedriger Rechenkomplexität ermittelt.Preferably, the event camera is configured to capture the pupil, and the evaluation device is configured to determine a position of a center of the pupil of the eye, a position of a center of the spatial position of the cornea, and a gaze vector of the eye depending on the spatial position of the center of the pupil and the determined spatial position of the center of the spatial position of the cornea. This allows a gaze direction of the eye, in the form of the gaze vector, to be determined with low computational complexity.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, die erfassten Positionen der Glints in zumindest zwei Cluster dahingehen zu klassifizieren, ob ein Glint der Cornea oder der Sklera des Auges zuzuordnen ist, insbesondere abhängig von einer Form der erfassten Position des Glints auf der Eventkamera; eine räumliche Position der Sklera des Auges abhängig von den erfassten Positionen der Glints, die der Sklera zugeordnet sind zu ermitteln; eine Position eines Zentrums der räumlichen Position der Cornea zu ermitteln; eine Position eines Zentrums der räumlichen Position der Sklera zu ermitteln; einen Blickvektor des Auges abhängig von der Position des Zentrums der räumlichen Position der Cornea und der Position des Zentrums der räumlichen Position der Sklera zu ermitteln. Dadurch wird eine Blickrichtung des Auges, in Form des Blickvektors, mit niedriger Rechenkomplexität ermittelt.Preferably, the evaluation device is designed to classify the detected positions of the glints into at least two clusters as to whether a glint is to be assigned to the cornea or the sclera of the eye, in particular depending on a shape of the detected position of the glint on the event camera; to determine a spatial position of the sclera of the eye depending on the detected positions of the glints assigned to the sclera; to determine a position of a center of the spatial position of the cornea; to determine a position of a center of the spatial position of the sclera; to determine a gaze vector of the eye depending on the position of the center of the spatial position of the cornea and the position of the center of the spatial position of the sclera. As a result, a gaze direction of the eye, in the form of the gaze vector, is determined with low computational complexity.

Vorzugsweise ist die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Eventkamera und/oder die Auswerteinrichtung an einer Datenbrille, insbesondere in einem Rahmen und/oder Bügel der Datenbrille angeordnet ist und/oder dass die Ausleuchteinrichtung in einem Brillenglas der Datenbrille angeordnet. Die Vorrichtung kann flexibel platzsparend und unauffällig an der Datenbrille angeordnet werden. Dadurch wird diese komfortabler zu tragen. Zudem wird die Qualität der der Datenbrille verbessert, da wie oben beschreiben eine Rechenkomplexität, ein Energiebedarf und eine Robustheit verbessert wird.Preferably, the illumination device and/or the event camera and/or the evaluation device are arranged on the data glasses, in particular in a frame and/or temple of the data glasses, and/or the illumination device is arranged in a lens of the data glasses. The device can be arranged flexibly, space-savingly, and unobtrusively on the data glasses. This makes them more comfortable to wear. Furthermore, the quality of the data glasses is improved because, as described above, computational complexity, energy consumption, and robustness are improved.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Ermitteln eines Blickvektors eines Auges;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung angeordnet an einer Datenbrille;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung;
  • 4a eine schematische Darstellung einer Ausleuchtungseinrichtung ausgebildet als ein Holografisches-Optisches Element;
  • 4b eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Ausleuchtungseinrichtung ausgebildet als ein Wellenleiter;
  • 4c eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Wellenleiters;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Erfassungsbereiches einer Eventkamera und eines zeitlichen Verlaufs von erfassten Glints durch die Eventkamera für den Wellenleiter;
  • 6 eine schematische Darstellung des Erfassungsbereiches der Eventkamera und eines zeitlichen Verlaufs von erfassten Glints durch die Eventkamera für die Ausführungsform des Wellenleiters;
  • 7 eine schematische Darstellung einer Rekonstruktion des Auges;
  • 8 eine schematische Darstellung von Glints auf einer Cornea und einer Sklera des Auges;
  • 9 eine schematische Darstellung einer Rekonstruktion des Auges;
  • 10 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung des Blickvektors des Auges;
  • 11 ein Ablaufdiagram eines Teils einer Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung des Blickvektors des Auges;
  • 12 ein Ablaufdiagramm eines Teils einer Ausführungsform des Verfahrens zur Bestimmung des Blickvektors des Auges.
Further advantageous embodiments will become apparent from the following description and the drawing. The drawing shows:
  • 1 a schematic representation of a device for determining a gaze vector of an eye;
  • 2 a schematic representation of an embodiment of the device arranged on data glasses;
  • 3 a schematic representation of an embodiment of the device;
  • 4a a schematic representation of an illumination device designed as a holographic optical element;
  • 4b a schematic representation of an embodiment of the illumination device designed as a waveguide;
  • 4c a schematic representation of an embodiment of the waveguide;
  • 5 a schematic representation of a detection range of an event camera and a temporal progression of detected glints by the event camera for the waveguide;
  • 6 a schematic representation of the detection range of the event camera and a temporal progression of detected glints by the event camera for the waveguide embodiment;
  • 7 a schematic representation of a reconstruction of the eye;
  • 8 a schematic representation of glints on a cornea and sclera of the eye;
  • 9 a schematic representation of a reconstruction of the eye;
  • 10 a flowchart of a method for determining the gaze vector of the eye;
  • 11 a flowchart of a part of an embodiment of the method for determining the gaze vector of the eye;
  • 12 a flowchart of a part of an embodiment of the method for determining the gaze vector of the eye.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung 900 zur Bestimmung eines Blickvektors eines Auges 2 umfassend eine Beleuchtungseinrichtung 100 eine Ausleuchtungseinrichtung 200, eine Eventkamera 300 und eine Auswerteeinrichtung 400.The 1 shows a device 900 for determining a gaze vector of an eye 2 comprising an illumination device 100, an illumination device 200, an event camera 300 and an evaluation device 400.

Die Beleuchtungseinrichtung 100 ist ausgebildet einen Laserstrahl 106, beispielsweise einen Infrarot-Laserstrahl, insbesondere einen modulierten Infrarot-Laserstrahl zu genieren und diesen in zumindest einer Dimension in einem Abstrahlwinkel α abzustrahlen. Der Lasterstahl 106 wird beispielsweise mittels einer von der Beleuchtungseinrichtung 100 umfassten Lichtquelle 102 erzeugt. Dabei ist der Abstrahlwinkel α variabel und die Beleuchtungseinrichtung 100 ändert diesen beispielsweise in vorgegeben Schritten und Mustern. Dafür umfasst die Beleuchtungseinrichtung 100 im Beispiel eine Ablenkeinrichtung 104, die insbesondere als Prisma, Galvospiegel oder Micro-Electro-Mechanical-Systems Spiegel ausgebildet ist.The illumination device 100 is configured to generate a laser beam 106, for example, an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam, and to emit it in at least one dimension at an emission angle α. The laser beam 106 is generated, for example, by means of a light source 102 included in the illumination device 100. The emission angle α is variable, and the illumination device 100 changes it, for example, in predetermined steps and patterns. For this purpose, the illumination device 100 in the example comprises a deflection device 104, which is configured, in particular, as a prism, galvo mirror, or micro-electro-mechanical system mirror.

Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung 100 ausgebildet ist den Laserstrahl 106 variablen in zwei Dimensionen mit einem ersten Abstrahlwinkel α und einem zweiten Abstrahlwinkel β abzustrahlen. Dabei ist beispielsweise die Ablenkeinrichtung 104 ausgebildet den ersten und zweiten Abstrahlwinkel α und β zu variieren.It can be provided that the illumination device 100 is configured to emit the laser beam 106 in two dimensions with a first emission angle α and a second emission angle β. For example, the deflection device 104 is configured to vary the first and second emission angles α and β.

Die Ausleuchtungseinrichtung 200 ist ausgebildet das Auge 2, welches einen Augapfel eine Cornea 8, eine Sklera 6 und eine Pupille 10 umfasst, mit diffus gestreutem Licht 107a, 107b des Laserstrahls 106 auszuleuchten. Die Ausleuchtungseinrichtung 200 umfasst eine Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b, die ausgebildet sind vom Laserstrahl 106 für bestimmte Abstrahlwinkel α bestrahlt zu werden und den Laserstrahl 106 diffus zu streuen. Dabei wird für einen bestimmten Abstrahlwinkel α jeweils zumindest ein Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b bestrahlet. Dadurch, dass der Abstrahlwinkel α geändert wird, wird der zumindest eine Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b nicht dauerhaft beleuchtet sondern nur für den bestimmten Abstrahlwinkel α oder einen bestimmten Bereich des Abstrahlwinkels α. Somit entsteht eine Abstrahlcharakteristik für die Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b von blinkenden diffus streuenden LEDs.The illumination device 200 is designed to illuminate the eye 2, which comprises an eyeball, a cornea 8, a sclera 6, and a pupil 10, with diffusely scattered light 107a, 107b of the laser beam 106. The illumination device 200 comprises a plurality of scattering sections 202a, 202b, which are designed to be irradiated by the laser beam 106 for specific radiation angles α and to diffusely scatter the laser beam 106. For a specific radiation angle α, at least one scattering section of the plurality of scattering sections 202a, 202b is irradiated. By changing the radiation angle α, the at least one scattering section of the plurality of scattering sections 202a, 202b is not continuously illuminated, but only for the specific radiation angle α or a specific range of the radiation angle α. This creates a radiation characteristic for the majority of scattering sections 202a, 202b of flashing diffusely scattering LEDs.

Das diffus gestreute Licht 107a, 107b des Laserstrahls 106 erzeugt eine Mehrzahl an spekularen Reflexionen (Glints) 108a, 108b auf dem Auge 2. Diese Glints 108a, 108b blinken abhängig zum Abstrahlwinkel α. Eine Anzahl der Mehrzahl an Glints 108a, 108b entspricht dabei einer Anzahl der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b.The diffusely scattered light 107a, 107b of the laser beam 106 generates a plurality of specular reflections (glints) 108a, 108b on the eye 2. These glints 108a, 108b blink depending on the radiation angle α. A number of the plurality of glints 108a, 108b corresponds to a number of the plurality of scattering sections 202a, 202b.

Die Eventkamera 300 ist ausgebildet eine Position 304a, 304b der Mehrzahl an Glints 108a, 108b auf dem Auge 2 zu erfassen. Die Eventkamera 300 umfasst beispielsweise eine Abbildungsoptik 302, die die erfasste Mehrzahl an Glints 108a, 108b auf einen Eventkamerasensor abbildet.The event camera 300 is configured to detect a position 304a, 304b of the plurality of glints 108a, 108b on the eye 2. The event camera 300 includes, for example, an imaging optics 302 that images the detected plurality of glints 108a, 108b onto an event camera sensor.

Die Auswerteeinrichtung 400, ist ausgebildet eine räumliche Position der Cornea 8 des Auges 2, abhängig von der Position 304a, 304b der erfassten Glints 108a, 108b, einer geometrischen Anordnung der Eventkamera 300 und der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b, einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea 8, einem vorgegebenen Radius 50 der Cornea 8 sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Zentrum 36 der Cornea 8 und einem vorgegebenen Mittelpunkt 38 der Sklera 6 zu ermitteln. Die geometrische Anordnung der Eventkamera 300 und der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b ist vorgegeben beziehungsweise vorgebbar und bleibt im Beispiel unverändert. Der vorgegebene Abstand zwischen einem Zentrum 36 der Cornea 8 und einem vorgegebenen Mittelpunkt 38 der Sklera 6 und der vorgegebenen Radius 50 der Cornea 8 sind beispielsweise als Durchschnittswerte aus der menschlichen Anatomie bekannt.The evaluation device 400 is designed to determine a spatial position of the cornea 8 of the eye 2, depending on the position 304a, 304b of the detected glints 108a, 108b, a geometric arrangement of the event camera 300 and the plurality of scattering sections 202a, 202b, a predetermined refractive power of the cornea 8, a predetermined radius 50 of the cornea 8 and a predetermined distance between a center 36 of the cornea 8 and a predetermined center point 38 of the sclera 6. The geometric arrangement of the event camera 300 and the plurality of scattering sections 202a, 202b is predetermined or can be predetermined and remains unchanged in the example. The predetermined distance between a center 36 of the cornea 8 and a predetermined center point 38 of the For example, sclera 6 and the given radius 50 of the cornea 8 are known as average values from human anatomy.

Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 400 ausgebildet ist, eine räumliche Position der Cornea 8 des Auges 2, abhängig von der Position 304a, 304b der erfassten Glints 108a, 108b sowie der geometrischen Anordnung der Eventkamera 300 und der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b, wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b zumindest vier Streuabschnitte 202a, 202b umfasst, zu ermitteln. Dabei kann die Cornea 8 samt einer räumlichen Position des Mittelpunkts 36 und des Radius 50 der Cornea 8 mittels einer Kugelfunktion approximiert werden.It can be provided that the evaluation device 400 is configured to determine a spatial position of the cornea 8 of the eye 2, depending on the position 304a, 304b of the detected glints 108a, 108b as well as the geometric arrangement of the event camera 300 and the plurality of scattering sections 202a, 202b, wherein the plurality of scattering sections 202a, 202b comprises at least four scattering sections 202a, 202b. In this case, the cornea 8, including a spatial position of the center point 36 and the radius 50 of the cornea 8, can be approximated using a spherical function.

Die 2 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung 900, die an einer Datenbrille 500 angeordnet ist. Dabei ist die Beleuchtungseinrichtung 100, die Eventkamera 300 und die Auswerteeinrichtung 400 in einem Brillenbügel 502 der Datenbrille 500 und die Ausleuchtungseinrichtung 200 in einem Brillenglas 504 der Datenbrille 500 angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung 100 und/oder die Eventkamera 300 und/oder die Auswerteeinrichtung 400 an anderen Elementen der Datenbrille 500 beispielsweise in einem Rahmen der Datenbrille 500 oder einen Nasenpad der Datenbrille 500 angeordnet sind.The 2 shows an embodiment of the device 900 arranged on data glasses 500. The illumination device 100, the event camera 300, and the evaluation device 400 are arranged in a temple 502 of the data glasses 500, and the illumination device 200 is arranged in a lens 504 of the data glasses 500. It can be provided that the illumination device 100 and/or the event camera 300 and/or the evaluation device 400 are arranged on other elements of the data glasses 500, for example, in a frame of the data glasses 500 or a nose pad of the data glasses 500.

Im Beispiels ist die Ausleuchtungseinrichtung 200 als ein Holografisch-optisches-Element 600 ausgebildet. Das Holografisch-optische-Element 600 ist derart segmentiert, dass es die Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b, 602a, 602b bildet, beispielsweise mittels diffus streuender Hogel 602a, 602b. Die Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b, 602a, 602b werden im Beispiel in einem Randbereich des Holografisch-optischen-Elements 600 gebildet. Ein Laserstrahl 106a, 106b mit jeweils einem bestimmten Ablenkwinkel α trifft auf einen Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b, 602a, 602b und der Laserstrahl 106a, 106b wird diffus gestreut und das Auge 2 wird mit dem diffus gestreuten Licht 107a, 107b des Laserstrahls 106a, 106b beleuchtet. Laserstrahlen 106c mit weiteren bestimmten Ablenkwinkeln α werden im Beispiel unverändert durch das Holografisch-optische-Element 600 geführt, beispielsweise mittels leerer Hogel.In the example, the illumination device 200 is embodied as a holographic optical element 600. The holographic optical element 600 is segmented such that it forms the plurality of scattering sections 202a, 202b, 602a, 602b, for example, by means of diffusely scattering holograms 602a, 602b. In the example, the plurality of scattering sections 202a, 202b, 602a, 602b are formed in an edge region of the holographic optical element 600. A laser beam 106a, 106b, each with a specific deflection angle α, strikes a scattering section of the plurality of scattering sections 202a, 202b, 602a, 602b. The laser beam 106a, 106b is diffusely scattered, and the eye 2 is illuminated with the diffusely scattered light 107a, 107b of the laser beam 106a, 106b. Laser beams 106c with further specific deflection angles α are guided unchanged through the holographic optical element 600 in the example, for example, using empty holograms.

Es kann vorgesehen sein, dass das Holografische-optische-Element 600 ausgebildet ist, vom Auge 2 ausgehende Strahlen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich des Laserstrahls 106, 106a, 106b, 106c derart umzulenken, dass die Eventkamera 300 das Auge 2 wie aus einer zentralen Perspektive relativ zum Auge 2 erfasst.It can be provided that the holographic optical element 600 is designed to deflect rays emanating from the eye 2, in particular for a wavelength range of the laser beam 106, 106a, 106b, 106c, such that the event camera 300 captures the eye 2 as if from a central perspective relative to the eye 2.

Die 3 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung 900 wobei die Ausleuchtungseinrichtung 200 als ein Wellenleiter 700 ausgebildet ist, wobei der Wellenleiter 700 eine Einkoppelstruktur 706 umfasst, die den Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c in den Wellenleiter 700 eingekoppelt. Der Wellenleiter 700 umfasst eine Mehrzahl an Auskoppelstrukturen 701a ... 701f, die ausgebildet sind für den bestimmten Abstrahlwinkel α den Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c auszukoppeln. Weiter umfasst der Wellenleiter 700 zumindest ein Streuelement 712, wobei die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen 701a ... 701f und das Streuelement 712 die Mehrzahl an Streuabschnitten 702a ... 702f bilden. Im Beispiel sind die Auskoppelstrukturen 701a...701f auf einer dem Auge 2abgewandten Seite des Wellenleiters 700, wobei der Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c in Richtung des Auges 2 durch das Streuelement 712 ausgekoppelt und diffus gestreut wird. Dadurch bildet sich die Mehrzahl an Streuabschnitten 702a ... 702f. Es kann vorgesehen sein, dass die Auskoppelstrukturen 701a...701f den Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c in eine entgegensetzte Richtung zum Auge auskoppeln und das Streuelement 712 ist auf der dem Auge 2 abgewandten Seite der Wellenleiters 700 angeordnet, wobei eine weitere reflektierende Schicht das diffus gestreute Licht in Richtung des Auges 2 abstrahlt.The 3 shows an embodiment of the device 900, wherein the illumination device 200 is designed as a waveguide 700, wherein the waveguide 700 comprises a coupling structure 706 that couples the laser beam 106, 106a, 106b, 106c into the waveguide 700. The waveguide 700 comprises a plurality of coupling-out structures 701a ... 701f that are designed to couple out the laser beam 106, 106a, 106b, 106c for the specific radiation angle α. Furthermore, the waveguide 700 comprises at least one scattering element 712, wherein the plurality of coupling-out structures 701a ... 701f and the scattering element 712 form the plurality of scattering sections 702a ... 702f. In the example, the outcoupling structures 701a...701f are located on a side of the waveguide 700 facing away from the eye 2, with the laser beam 106, 106a, 106b, 106c being outcoupled and diffusely scattered in the direction of the eye 2 by the scattering element 712. This forms the plurality of scattering sections 702a...702f. It can be provided that the outcoupling structures 701a...701f outcouple the laser beam 106, 106a, 106b, 106c in a direction opposite to the eye, and the scattering element 712 is arranged on the side of the waveguide 700 facing away from the eye 2, with a further reflective layer radiating the diffusely scattered light in the direction of the eye 2.

Im Beispiel breitet sich der Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c Innerhalb des Wellenleiters 700 Totalreflexion aus, bis dieser auf die Auskoppelstrukturen 701a...701f trifft. Diese sind beispielsweise als diffraktives optisches Element ausgeführt beispielsweise als Hologramm. Weiterhin ist der Wellenleiter 700 segmentiert, sodass für eine Sprunglänge im Wellenleiter der Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c auf ein weiteres Segment trifft oder mehrere Sprunglängen auf dasselbe Segment treffen. Trifft der Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c unter dem bestimmten Abstrahlwinkel α auf die Auskoppelstruktur 701a...701f ist eine Bragg-Bedingung erfüllt und der Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c wird ausgekoppelt.In the example, the laser beam 106, 106a, 106b, 106c propagates within the waveguide 700 by total internal reflection until it encounters the outcoupling structures 701a...701f. These are designed, for example, as a diffractive optical element, such as a hologram. Furthermore, the waveguide 700 is segmented, so that for one hop length in the waveguide, the laser beam 106, 106a, 106b, 106c encounters another segment, or multiple hop lengths encounter the same segment. If the laser beam 106, 106a, 106b, 106c encounters the outcoupling structure 701a...701f at the specific emission angle α, a Bragg condition is met and the laser beam 106, 106a, 106b, 106c is outcoupled.

Es kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter 700 ausgebildet ist von dem Auge 2 ausgehende Strahlen, insbesondere die Glints 108a ... 108f auf die Eventkamera 300 umzulenken. Dabei wird die Position 304a...304f der Mehrzahl an Glints 108a...108f erfasst.It can be provided that the waveguide 700 is designed to redirect rays emanating from the eye 2, in particular the glints 108a...108f, to the event camera 300. In this case, the position 304a...304f of the majority of glints 108a...108f is detected.

Es kann vorgesehen sein, das die Vorrichtung 900 eine Einkoppeleinrichtung 110 umfasst, beispielsweise einen Beamsplitter oder ein Prisma. Diese ist ausgebildet die ausgehenden Strahlen des Auges 2 auf die Eventkamera 300 abzubilden. Zudem ist die Einkoppeleinrichtung 110 beispielsweise ebenfalls ausgebildet, den Laserstrahl 106, 106a, 106b, 106c der Beleuchtungseinrichtung 100 auf Einkoppelstruktur 706 des Wellenleiters 700 umzulenken.It may be provided that the device 900 comprises a coupling device 110, for example, a beam splitter or a prism. This is designed to image the outgoing rays of the eye 2 onto the event camera 300. In addition, the coupling device 110 is also designed, for example, to project the laser beam 106, 106a, 106b, 106c of the illumination device 100. to the coupling structure 706 of the waveguide 700.

Denkbar ist zudem, dass in einen Strahlengang der vom Auge ausgehende Strahlen ein auf die Wellenlänge des Laserstrahls 106 ... 106c angepasstes Bandpassfilter, Laserlinienfilter oder Mikrolinsenarray eingekoppelt ist.It is also conceivable that a bandpass filter, laser line filter or microlens array adapted to the wavelength of the laser beam 106 ... 106c is coupled into a beam path of the rays emanating from the eye.

Für die Bestimmung einer Blickrichtung des Auges 2 wird beispielsweise zusätzlich zur räumlichen Position der Cornea 8 eine Position eines Zentrums der Pupille 10 benötigt.For example, to determine a viewing direction of the eye 2, in addition to the spatial position of the cornea 8, a position of a center of the pupil 10 is required.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a, 602b; 702a ... 702f derart angeordnet ist, dass der Streuabschnitt ausgebildet ist, das Auge 2 aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge 2 mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls 106...106c zu beleuchten (on-axis). Somit erscheint die Pupille 10 des Auges 2 hell und es entsteht ein entsprechendes Eventcluster auf der Eventkamera 300. Alternativ kann ein durch einen Streuabschnitt der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a, 602b; 702a ... 702f, der nicht in der zentralen Perspektive relativ zum Auge 2 liegt, beleuchtetes Bild des Auges 2 mittels eine Fotokamera aufgenommen werden (off-axis). Dabei erscheint die Pupille 10 des Auges 2 dunkel. Die Fotokamera kann dabei in die Eventkamera 300 integriert sein.It can be provided that a scattering section of the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a, 602b; 702a ... 702f is arranged such that the scattering section is designed to illuminate the eye 2 from the central perspective relative to the eye 2 with diffusely scattered light of the laser beam 106 ... 106c (on-axis). Thus, the pupil 10 of the eye 2 appears bright, and a corresponding event cluster is created on the event camera 300. Alternatively, an image of the eye 2 illuminated by a scattering section of the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a, 602b; 702a ... 702f that is not in the central perspective relative to the eye 2 can be recorded by a photo camera (off-axis). In this case, the pupil 10 of the eye 2 appears dark. The photo camera can be integrated into the Event Camera 300.

Die 4a zeigt eine Ausführungsform der Ausleuchtungseinrichtung 200 als das Holografische-optische-Element 600, welches in dem Brillenglas 504 angeordnet ist. Das Holografische-optische-Element 600 umfasst die Mehrzahl an Streuabschnitten 602a...602e' sowie den Streuabschnitt 608 der Mehrzahl an Streuabschnitten 602a...602e', der ausgebildet ist das Auge 2 aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge 2 mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls 106 ... 106c zu beleuchten. Zudem umfasst das Holografisch-optische-Element 600 im Beispiel einen den Laserstrahl 106a...106c durchlässigen Bereich 604. The 4a shows an embodiment of the illumination device 200 as the holographic optical element 600, which is arranged in the spectacle lens 504. The holographic optical element 600 comprises the plurality of scattering sections 602a...602e' as well as the scattering section 608 of the plurality of scattering sections 602a...602e', which is designed to illuminate the eye 2 from the central perspective relative to the eye 2 with diffusely scattered light of the laser beam 106...106c. Furthermore, the holographic optical element 600 in the example comprises a region 604 that transmits the laser beam 106a...106c.

Die 4b zeigt eine Ausführungsform der Ausleuchtungseinrichtung 200 als Wellenleiter 700, welcher in dem Brillenglas 504 angeordnet ist. Der Wellenleiter 700 umfasst im Beispiel die Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f, 702a'...702f'. Der Wellenleiter 700 weist zudem einen Expander 710 auf, welcher den Laserstrahl 106...106c zu der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f, 702a'...702f' führt. Im Beispiel ist der der Wellenleiter 700 derart ausgebildet, dass gegenüberliegende Streuabschnitte, beispielsweise der Streuabschnitt 702a und 702a' für denselben bestimmten Abstrahlwinkel α den Laserstrahl 106...106c auskoppeln und somit zeitgleich das diffus gestreute Licht 107a, 107b des Laserstrahls 106...106c abstrahlen. Somit entstehen jeweils entsprechend zwei Glints auf dem Auge 2 zeitgleich.The 4b shows an embodiment of the illumination device 200 as a waveguide 700, which is arranged in the spectacle lens 504. In the example, the waveguide 700 comprises the plurality of scattering sections 702a...702f, 702a'...702f'. The waveguide 700 also has an expander 710, which guides the laser beam 106...106c to the plurality of scattering sections 702a...702f, 702a'...702f'. In the example, the waveguide 700 is designed such that opposite scattering sections, for example the scattering sections 702a and 702a', decouple the laser beam 106...106c for the same specific radiation angle α and thus simultaneously emit the diffusely scattered light 107a, 107b of the laser beam 106...106c. Thus, two glints are created on eye 2 at the same time.

Die 4c zeigt eine Ausführungsform der Ausleuchtungseinrichtung 200 als Wellenleiter 700, welcher in dem Brillenglas 504 angeordnet ist. Der Wellenleiter 700 umfasst im Beispiel die Mehrzahl an Streuabschnitten 702a... 702f, 702a'...702f'. Der Wellenleiter 700 weist zudem einen ersten Expander 710a und einen zweiten Expander 710b auf. Zudem umfasst die Einkoppelstruktur 706 einen ersten Einkoppelbereich 706a und einen zweiten Einkoppelbereich 702b. Der erste Einkoppelbereich 706a wird für einen bestimmten oder bestimmten Bereich des zweiten Abstrahlwinkels β des Laserstrahls 106 ... 106c in einer zweiten Dimension bestrahlt und über den ersten Expander 710a zu einer ersten Gruppe der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f' geführt. Der erste Abstrahlwinkel α variiert bei gleichbleibendem zweiten Abstrahlwinkel β, wobei der Laserstrahl 106...106c aus zumindest einem Streuabschnitt der ersten Gruppe der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f' abhängig vom bestimmten Abstrahlwinkel α ausgekoppelt und diffus gestreut wird.The 4c shows an embodiment of the illumination device 200 as a waveguide 700, which is arranged in the spectacle lens 504. In the example, the waveguide 700 comprises the plurality of scattering sections 702a...702f, 702a'...702f'. The waveguide 700 also has a first expander 710a and a second expander 710b. In addition, the coupling structure 706 comprises a first coupling region 706a and a second coupling region 702b. The first coupling region 706a is irradiated in a second dimension for a specific or specific range of the second radiation angle β of the laser beam 106...106c and is guided via the first expander 710a to a first group of the plurality of scattering sections 702a...702f'. The first radiation angle α varies while the second radiation angle β remains constant, wherein the laser beam 106...106c is coupled out of at least one scattering section of the first group of the plurality of scattering sections 702a...702f' and diffusely scattered depending on the determined radiation angle α.

Der zweite Einkoppelbereich 706b wird für einen weiteren bestimmten oder bestimmten Bereich des zweiten Abstrahlwinkels β des Laserstrahls 106 ... 106c in der zweiten Dimension bestrahlt und über den zweiten Expander 710a zu einer zweiten Gruppe der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f' geführt. Der erste Abstrahlwinkel α variiert bei gleichbleibendem weiterem zweiten Abstrahlwinkel β, wobei der Laserstrahl 106 ... 106c aus zumindest einem Streuabschnitt der zweiten Gruppe der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f' abhängig vom bestimmten Abstrahlwinkel α ausgekoppelt und diffus gestreut wird.The second coupling region 706b is irradiated for a further specific or specific range of the second emission angle β of the laser beam 106...106c in the second dimension and is guided via the second expander 710a to a second group of the plurality of scattering sections 702a...702f'. The first emission angle α varies while the further second emission angle β remains constant, wherein the laser beam 106...106c is coupled out and diffusely scattered from at least one scattering section of the second group of the plurality of scattering sections 702a...702f' depending on the specific emission angle α.

Es kann vorgesehen sein, dass die Mehrzahl an Streuabschnitten 202, 202b; 602a...602e'; 702a...702f' unterschiedlich geometrisch Ausgestaltet sind, beispielsweise länglich, eckig, rund oder gekrümmt.It can be provided that the plurality of scattering sections 202, 202b; 602a...602e'; 702a...702f' are of different geometric configurations, for example elongated, angular, round or curved.

Die 5 zeigt einen zeitlichen Verlauf von den erfassten Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a...108f für das Ausführungsbeispiel gemäß der 4b, wobei die Anzahl der Mehrzahl an Glints 108a...108f der Anzahl der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f' entspricht. Die 5 stellt schematisch einen Sensorchip der Eventkamera 300 dar, welcher eine Ausdehnung in einer Richtung x und eine Ausdehnung in einer Richtung y aufweist. Mittels diesem Sensorchip werden die Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a..108f erfasst. Die in der 5 dargestellten Zeitdiagramme zeigen einen Zeitverlauf und eine Position in der Richtung x und der Richtung y sowie eine zeitliche Änderung des Abstrahlwinkel α und des zweiten Abstrahlwinkels β.The 5 shows a time course of the detected positions 304a...304f' of the plurality of glints 108a...108f for the embodiment according to the 4b , where the number of the plurality of glints 108a...108f corresponds to the number of the plurality of scattering sections 702a...702f'. The 5 schematically illustrates a sensor chip of the event camera 300, which has an extension in a direction x and an extension in a direction y. By means of this sensor chip, the positions 304a...304f' of the plurality of glints 108a..108f are detected. The 5 The time diagrams shown show a time course and a Position in the x direction and the y direction as well as a temporal change of the radiation angle α and the second radiation angle β.

Gemäß der Ausführungen zur 4b werden für die bestimmten Abstrahlwinkel α zeitgleich zwei örtlich getrennte Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a..108f mittels der Eventkamera erfasst. Diese zwei Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a..108f können parallel erfasst und verarbeitet werden.According to the statements on 4b For the specific radiation angle α, two spatially separated positions 304a...304f' of the plurality of glints 108a..108f are simultaneously recorded by the event camera. These two positions 304a...304f' of the plurality of glints 108a..108f can be recorded and processed in parallel.

Die 6 zeigt einen zeitlichen Verlauf von den erfassten Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a...108f für das Ausführungsbeispiel gemäß der 4c, wobei die Anzahl der Mehrzahl an Glints 108a...108f der Anzahl der Mehrzahl an Streuabschnitten 702a...702f' entspricht. Die 6 stellt schematisch den Sensorchip der Eventkamera 300 dar. Mittels diesem Sensorchip werden die Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a..108f erfasst. Die in der 6 dargestellten Zeitdiagramme zeigen einen Zeitverlauf und eine Position in der Richtung x und der Richtung y sowie eine zeitliche Änderung des Abstrahlwinkel α und des zweiten Abstrahlwinkels β. The 6 shows a time course of the detected positions 304a...304f' of the plurality of glints 108a...108f for the embodiment according to the 4c , where the number of the plurality of glints 108a...108f corresponds to the number of the plurality of scattering sections 702a...702f'. The 6 schematically represents the sensor chip of the event camera 300. By means of this sensor chip, the positions 304a...304f' of the plurality of glints 108a..108f are detected. The 6 The time diagrams shown show a time course and a position in the x direction and the y direction as well as a temporal change of the radiation angle α and the second radiation angle β.

Gemäß den Ausführungen zu 4c werden die Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a..108f mittels der Eventkamera einzeln über der Zeit erfasst. Dadurch ist eine Separation der erfassten Positionen 304a...304f' der Mehrzahl an Glints 108a..108f vereinfacht.According to the statements on 4c The positions 304a...304f' of the majority of glints 108a...108f are individually recorded over time using the event camera. This simplifies the separation of the recorded positions 304a...304f' of the majority of glints 108a...108f.

Die 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Rekonstruktion des Auges 2. Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 400 ausgebildet ist, eine Position eines Zentrums 42 der von der Eventkamera 300 oder der Fotokamera erfassten Pupille 10 des Auges 2 zu ermitteln und eine Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 zu ermitteln. Zudem ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, einen Blickvektor 40 des Auges 2 abhängig von der räumlichen Position des Zentrums 42 der Pupille 10 und der ermittelten räumlichen Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 zu ermitteln.The 7 shows a schematic representation of a reconstruction of the eye 2. It can be provided that the evaluation device 400 is designed to determine a position of a center 42 of the pupil 10 of the eye 2 captured by the event camera 300 or the photo camera and to determine a position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8. In addition, the evaluation device is designed to determine a gaze vector 40 of the eye 2 depending on the spatial position of the center 42 of the pupil 10 and the determined spatial position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8.

Die 8 zeigt eine schematische Darstellung das Auge 2 aus einer Perspektive der Eventkamera 300. Beispielhaft ist dargestellt, dass die Mehrzahl an Glints 108a...108f auf dem Auge 2 abhängig davon, ob diese auf der Cornea 8 oder der Sklera 6 des Auges 2 entstehen, eine unterschiedliche Form aufweisen. Aufgrund der verschiedenen Eigenschaften zwischen der Cornea 8 und der Sklera 6 resultieren unterschiedliche Volumenstreukegel der Mehrzahl an Glints 108a...108f.The 8 shows a schematic representation of the eye 2 from a perspective of the event camera 300. By way of example, it is shown that the majority of glints 108a...108f on the eye 2 have a different shape depending on whether they arise on the cornea 8 or the sclera 6 of the eye 2. Due to the different properties between the cornea 8 and the sclera 6, different volume scattering cones of the majority of glints 108a...108f result.

Beispielsweise weisen Glints auf der Cornea 8 im Beispiel mit den Bezugszeichen 108a und 108b gekennzeichnet, einen kleineren Volumenstreukegel als Glints auf der Sklera 6 im Beispiel mit den Bezugszeichen 108c und 108d gekennzeichnet auf. Dieser Unterschied bezüglich der Volumenstreukegel bewirkt, dass von der Eventkamera 300 unterschiedliche Eventcluster erfasst werden. Demnach werden unterschiedlich viele Pixel auf dem Sensorchip der Eventkamera 300 beleuchtet und dementsprechend entsteht eine unterschiedliche Anzahl an Events abhängig von der Form der erfassten Positionen (304a,...,304f') der Mehrzahl an Glints (108a,...,108f).For example, glints on the cornea 8, designated in the example with reference numerals 108a and 108b, have a smaller volume scattering cone than glints on the sclera 6, designated in the example with reference numerals 108c and 108d. This difference in the volume scattering cones causes different event clusters to be detected by the event camera 300. Accordingly, a different number of pixels on the sensor chip of the event camera 300 are illuminated, and accordingly, a different number of events arise depending on the shape of the detected positions (304a,...,304f') of the majority of glints (108a,...,108f).

Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 400 ausgebildet ist, die erfassten Positionen 304a, ..., 304f' der Glints 108a, ..., 108f in zumindest zwei Cluster dahingehen zu klassifizieren, ob ein Glint 108a, ..., 108f der Cornea 8 oder der Sklera 6 des Auges 2 zuzuordnen ist, insbesondere abhängig von der Form der erfassten Position 304a, ..., 304f' des Glints 108a, ..., 108f auf der Eventkamera 300.It can be provided that the evaluation device 400 is designed to classify the detected positions 304a, ..., 304f' of the glints 108a, ..., 108f into at least two clusters as to whether a glint 108a, ..., 108f is to be assigned to the cornea 8 or the sclera 6 of the eye 2, in particular depending on the shape of the detected position 304a, ..., 304f' of the glint 108a, ..., 108f on the event camera 300.

Die 9 zeigt eine Ausführungsform der Rekonstruktion des Auges 2. Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung 400 ausgebildet ist eine räumliche Position 34 der Sklera 6 des Auges 2 abhängig von den erfassten Positionen der Glints 304a, ..., 304f', die der Sklera 6 zugeordnet sind zu ermitteln und eine Position eines Zentrums 38 der räumlichen Position 34 der Sklera 6 zu ermitteln. Zudem kann die Auswerteeinrichtung 400 ausgebildet sein, eine Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 zu ermitteln. Wobei die Auswerteinrichtung 400 den Blickvektor 40 des Auges 2 abhängig von der Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 und der Position des Zentrums 38 der räumlichen Position 34 der Sklera 6 zu ermittelt.The 9 shows an embodiment of the reconstruction of the eye 2. It can be provided that the evaluation device 400 is designed to determine a spatial position 34 of the sclera 6 of the eye 2 depending on the detected positions of the glints 304a, ..., 304f' assigned to the sclera 6 and to determine a position of a center 38 of the spatial position 34 of the sclera 6. In addition, the evaluation device 400 can be designed to determine a position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8. The evaluation device 400 determines the gaze vector 40 of the eye 2 depending on the position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8 and the position of the center 38 of the spatial position 34 of the sclera 6.

Die 10 zeigt ein Verfahren 800, insbesondere zum Betreiben der Datenbrille 500. Das Verfahren 900 umfasst ein Generieren 804 des Laserstrahls 106, 106a, 106b, beispielsweise eines Infrarot-Laserstrahls, insbesondere eines modulierten Infrarot-Laserstrahls. Das Verfahren 800 umfasst zudem ein Ausleuchten 806 des Auges 2, das den Augapfel 4, die Cornea 8, die Sklera 6 und die Pupille 10 umfasst, mit diffus gestreutem Licht 107a, 107b des Laserstrahls 106, 106a, 106b mittels der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f', wobei die Streuabschnitte 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' vom Laserstrahl 106, 106a, 106b für bestimmte Abstrahlwinkel α bestrahlt werden, wodurch der Laserstrahl 106, 106a, 106b diffus gestreut wird.The 10 shows a method 800, in particular for operating the data glasses 500. The method 900 comprises generating 804 the laser beam 106, 106a, 106b, for example an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam. The method 800 also comprises illuminating 806 the eye 2, which comprises the eyeball 4, the cornea 8, the sclera 6 and the pupil 10, with diffusely scattered light 107a, 107b of the laser beam 106, 106a, 106b by means of the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f', wherein the scattering sections 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' are irradiated by the laser beam 106, 106a, 106b for certain radiation angles α, whereby the laser beam 106, 106a, 106b is diffusely scattered.

Das Verfahren 900 umfasst weiter ein Erfassen 808 der Position 304a, ..., 304f' von der Mehrzahl an Glints 108a, ..., 108f, die der diffus gestreute Laserstrahl 106, 106a, 106b auf dem Auge 2 erzeugt, mittels der Eventkamera 300, wobei die Anzahl der Glints 108a, ..., 108f der Anzahl der Streuabschnitte 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' entspricht.The method 900 further comprises detecting 808 the position 304a, ..., 304f' of the plurality of glints 108a, ..., 108f generated by the diffusely scattered laser beam 106, 106a, 106b on the eye 2 by means of the event camera 300, wherein the number of glints 108a, ..., 108f corresponds to the number of scattering sections 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'.

Zudem umfasst das Verfahren 800 ein Ermitteln 810 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 des Auges 2, abhängig von der Position 304a, ..., 304f' der erfassten Glints 108a, ..., 108f, der geometrischen Anordnung der Eventkamera 300 und der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f', einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea 8, einem vorgegebenen Radius 50 der Cornea 8 sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Zentrum 36 der Cornea 8 und einem vorgegebenen Mittelpunkt 38 der Sklera 6.In addition, the method 800 includes determining 810 the spatial position 32 of the cornea 8 of the eye 2, depending on the position 304a, ..., 304f' of the detected glints 108a, ..., 108f, the geometric arrangement of the event camera 300 and the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f', a predetermined refractive power of the cornea 8, a predetermined radius 50 of the cornea 8, and a predetermined distance between a center 36 of the cornea 8 and a predetermined center point 38 of the sclera 6.

Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren 800 ein Ermitteln 812 einer räumlichen Position 32 der Cornea 8 des Auges 2, abhängig von der Position 304a...304f' der erfassten Glints 108a...108f sowie der geometrischen Anordnung der Eventkamera 300 und der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' zumindest vier Streuabschnitte 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' umfasst.Alternatively or additionally, the method 800 comprises determining 812 a spatial position 32 of the cornea 8 of the eye 2, depending on the position 304a...304f' of the detected glints 108a...108f as well as the geometric arrangement of the event camera 300 and the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a...606e'; 702a...702f', wherein the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a...606e'; 702a...702f' comprises at least four scattering sections 202a, 202b; 602a...606e'; 702a...702f'.

Es kann vorgesehen sein, dass das Holografisch-optische-Element 600 derart segmentiert ist, dass es die Mehrzahl an Streuabschnitten 602a, ..., 602e' bildet, beispielsweise mittels diffus streuender Hogel 602a, ..., 602e', insbesondere wobei das Holografisch-optisches-Element 600 derart ausgebildet ist, dass es vom Auge 2 ausgehende Strahlen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich des Laserstrahls 106...106c derart umlenkt, dass das Auge 2 mittels der Eventkamera 300 wie aus einer zentralen Perspektive relativ zum Auge 2 erfasst wird.It can be provided that the holographic optical element 600 is segmented such that it forms the plurality of scattering sections 602a, ..., 602e', for example by means of diffusely scattering holograms 602a, ..., 602e', in particular wherein the holographic optical element 600 is designed such that it deflects rays emanating from the eye 2, in particular for a wavelength range of the laser beam 106...106c, such that the eye 2 is captured by the event camera 300 as if from a central perspective relative to the eye 2.

Es kann vorgesehen sein, dass der Wellenleiter 700 die Einkoppelstruktur 706 umfasst, mittels welcher der Laserstrahl 106, 106a, 106b in den Wellenleiter 700 eingekoppelt wird, wobei der Wellenleiter 700 die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen 701a ... 701f' umfasst, mittels welcher für den jeweiligen bestimmten Abstrahlwinkel α der Laserstrahl 106 ... 106c auskoppelt wird, und wobei der Wellenleiter 700 das Streuelement 712 umfasst, wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten 702a ... 702f' durch die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen 701a...701f' und das Streuelement 712 gebildet werden.It can be provided that the waveguide 700 comprises the coupling structure 706, by means of which the laser beam 106, 106a, 106b is coupled into the waveguide 700, wherein the waveguide 700 comprises the plurality of coupling-out structures 701a ... 701f', by means of which the laser beam 106 ... 106c is coupled out for the respective determined radiation angle α, and wherein the waveguide 700 comprises the scattering element 712, wherein the plurality of scattering sections 702a ... 702f' are formed by the plurality of coupling-out structures 701a ... 701f' and the scattering element 712.

Denkbar ist, dass der Wellenleiter 700 derart ausgebildet ist, dass von dem Auge 2 ausgehende Strahlen, insbesondere die Glints 108a, ..., 108f, auf die Eventkamera 300 umgelenkt werden.It is conceivable that the waveguide 700 is designed such that rays emanating from the eye 2, in particular the glints 108a, ..., 108f, are deflected onto the event camera 300.

Es kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Streuabschnitt 608 der Mehrzahl an Streuabschnitten 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' derart angeordnet ist, dass durch diesen das Auge 2 aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge 2 mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls 106, 106a, 106b beleuchtet wird.It can be provided that at least one scattering section 608 of the plurality of scattering sections 202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f' is arranged such that the eye 2 is illuminated by it from the central perspective relative to the eye 2 with diffusely scattered light of the laser beam 106, 106a, 106b.

Beispielsweise umfasst das Verfahren 800 gemäß der 11 ein Erfassen 814 der Pupille 10 mittels der Eventkamera 300, ein Ermitteln 816 der Position des Zentrums 42 der Pupille 10 des Auges 2, ein Ermitteln 818 der Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 und ein Ermitteln 820 des Blickvektors 40 des Auges 2 abhängig von der Position des Zentrums 42 der Pupille 10 und dem ermittelten Zentrum 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8.For example, the method 800 according to the 11 a detection 814 of the pupil 10 by means of the event camera 300, a determination 816 of the position of the center 42 of the pupil 10 of the eye 2, a determination 818 of the position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8 and a determination 820 of the gaze vector 40 of the eye 2 depending on the position of the center 42 of the pupil 10 and the determined center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8.

Beispielsweise umfasst das Verfahren 800 gemäß der 12 ein Klassifizieren 822 der erfassten Positionen 304a, ..., 304f' der Glints 108a, ..., 108f in zumindest zwei Cluster dahingehen, ob ein Glint 108a, ..., 108f der Cornea 8 oder der Sklera 6 des Auges 2 zuzuordnen ist, beispielsweise abhängig von der Form der erfassten Position 304a, ..., 304f' des Glints 108a, ..., 108f auf der Eventkamera 300, ein Ermitteln 824 der räumlichen Position 34 der Sklera 6 des Auges 2 abhängig von den erfassten Positionen der Glints 304a, ..., 304f' die der Sklera 6 zugeordnet sind, ein Ermitteln 826 der Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8, ein Ermitteln 828 der Position des Zentrums 38 der räumlichen Position 34 der Sklera 6 und ein Ermitteln 830 des Blickvektors 40 des Auges 2 abhängig von der Position des Zentrums 36 der räumlichen Position 32 der Cornea 8 und dem Zentrum 38 der räumlichen Position 34 der Sklera 6.For example, the method 800 according to the 12 a classification 822 of the detected positions 304a, ..., 304f' of the glints 108a, ..., 108f into at least two clusters as to whether a glint 108a, ..., 108f is to be assigned to the cornea 8 or the sclera 6 of the eye 2, for example depending on the shape of the detected position 304a, ..., 304f' of the glint 108a, ..., 108f on the event camera 300, a determination 824 of the spatial position 34 of the sclera 6 of the eye 2 depending on the detected positions of the glints 304a, ..., 304f' that are assigned to the sclera 6, a determination 826 of the position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8, a determination 828 of the position of the center 38 of the spatial Position 34 of the sclera 6 and determining 830 the gaze vector 40 of the eye 2 depending on the position of the center 36 of the spatial position 32 of the cornea 8 and the center 38 of the spatial position 34 of the sclera 6.

Claims (15)

Verfahren (800), insbesondere zum Betreiben einer Datenbrille (500), umfassend: - ein Ausleuchten (806) eines Auges (2), das einen Augapfel (4), eine Cornea (8), eine Sklera (6) und eine Pupille (10) umfasst, mit diffus gestreutem Licht (107a, 107b) eines Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c), beispielsweise eines Infrarot-Laserstrahls, insbesondere eines modulierten Infrarot-Laserstrahls, mittels einer Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wobei die Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') vom Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) für bestimmte Abstrahlwinkel (α) bestrahlt werden, wodurch der Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) diffus gestreut wird; - ein Erfassen (808) einer Position (304a,..., 304f') von einer Mehrzahl an Glints (108a,..., 108f), die der diffus gestreute Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) auf dem Auge (2) erzeugt, mittels einer Eventkamera (300), wobei eine Anzahl der Glints (108a,..., 108f) einer Anzahl der Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') entspricht; - ein Ermitteln (810) einer räumlichen Position (32) der Cornea (8) des Auges (2), abhängig von der Position (304a,..., 304f') der erfassten Glints (108a,..., 108f), einer geometrischen Anordnung der Eventkamera (300) und der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea (8), einem vorgegebenen Radius (50) der Cornea (8) sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Zentrum (36) der Cornea (8) und einem vorgegebenen Mittelpunkt (38) der Sklera (6), und/oder - ein Ermitteln (812) einer räumlichen Position (32) der Cornea (8) des Auges (2), abhängig von der Position (304a,..., 304f') der erfassten Glints (108a,..., 108f) sowie einer geometrischen Anordnung der Eventkamera (300) und der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') zumindest vier Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') umfasst.Method (800), in particular for operating data glasses (500), comprising: - illuminating (806) an eye (2), which comprises an eyeball (4), a cornea (8), a sclera (6) and a pupil (10), with diffusely scattered light (107a, 107b) of a laser beam (106, 106a, 106b, 106c), for example an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam, by means of a plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wherein the scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') are emitted by the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) are irradiated for specific radiation angles (α), whereby the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) is diffusely scattered; - detecting (808) a position (304a,..., 304f') of a plurality of glints (108a,..., 108f) which the diffusely scattered laser beam (106, 106a, 106b, 106c) generates on the eye (2), by means of an event camera (300), wherein a number of the glints (108a,..., 108f) corresponds to a number of the scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'); - determining (810) a spatial position (32) of the cornea (8) of the eye (2) depending on the position (304a,..., 304f') of the detected glints (108a,..., 108f), a geometric arrangement of the event camera (300) and the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a...606e';702a...702f'), a predetermined refractive power of the cornea (8), a predetermined radius (50) of the cornea (8) and a predetermined distance between a center (36) of the cornea (8) and a predetermined center point (38) of the sclera (6), and/or - determining (812) a spatial position (32) of the cornea (8) of the eye (2) depending on the position (304a,..., 304f') of the detected glints (108a,..., 108f) and a geometric arrangement of the event camera (300) and the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wherein the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') comprises at least four scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'). Das Verfahren (800) nach Anspruch 1, wobei ein Holografisch-optische-Element (600) derart segmentiert ist, dass es die Mehrzahl an Streuabschnitten (602a, ..., 602e') bildet, beispielsweise mittels diffus streuender Hogel (602a, ..., 602e'), insbesondere wobei das Holografisch-optisches-Element (600) derart ausgebildet ist, dass es vom Auge (2) ausgehende Strahlen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich des Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c) derart umlenkt, dass das Auge (2) mittels der Eventkamera (300) wie aus einer zentralen Perspektive relativ zum Auge (2) erfasst wird.The procedure (800) according to Claim 1 , wherein a holographic optical element (600) is segmented such that it forms the plurality of scattering sections (602a, ..., 602e'), for example by means of diffusely scattering holograms (602a, ..., 602e'), in particular wherein the holographic optical element (600) is designed such that it deflects rays emanating from the eye (2), in particular for a wavelength range of the laser beam (106, 106a, 106b, 106c), such that the eye (2) is captured by the event camera (300) as if from a central perspective relative to the eye (2). Das Verfahren (800) nach Anspruch 1, wobei ein Wellenleiter (700) eine Einkoppelstruktur (706) umfasst, mittels welcher der Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) in den Wellenleiter (700) eingekoppelt wird, wobei der Wellenleiter (700) eine Mehrzahl an Auskoppelstrukturen (701a ... 701f) umfasst, mittels welcher für den jeweiligen bestimmten Abstrahlwinkel (α) der Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) auskoppelt wird, und wobei der Wellenleiter (700) ein Streuelement (712) umfasst, wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten (702a ... 702f') durch die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen (701a ... 701f) und das Streuelement (712) gebildet werden.The procedure (800) according to Claim 1 , wherein a waveguide (700) comprises a coupling structure (706) by means of which the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) is coupled into the waveguide (700), wherein the waveguide (700) comprises a plurality of coupling-out structures (701a ... 701f) by means of which the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) is coupled out for the respective determined radiation angle (α), and wherein the waveguide (700) comprises a scattering element (712), wherein the plurality of scattering sections (702a ... 702f') are formed by the plurality of coupling-out structures (701a ... 701f) and the scattering element (712). Das Verfahren (800) nach Anspruch 3 wobei der Wellenleiter (700) derart ausgebildet ist, dass von dem Auge (2) ausgehende Strahlen, insbesondere die Glints (108a,..., 108f), auf die Eventkamera (300) umgelenkt werden.The procedure (800) according to Claim 3 wherein the waveguide (700) is designed such that rays emanating from the eye (2), in particular the glints (108a,..., 108f), are deflected onto the event camera (300). Das Verfahren (800) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zumindest ein Streuabschnitt (608) der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') derart angeordnet ist, dass durch diesen das Auge (2) aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge (2) mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c) beleuchtet wird.The method (800) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein at least one scattering section (608) of the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') is arranged such that the eye (2) is illuminated by it from the central perspective relative to the eye (2) with diffusely scattered light of the laser beam (106, 106a, 106b, 106c). Das Verfahren (800) nach Anspruch 5, umfassend: - ein Erfassen (814) der Pupille (10) mittels der Eventkamera (300); - ein Ermitteln (816) einer Position eines Zentrums (42) der Pupille (10) des Auges (2); - ein Ermitteln (818) einer Position eines Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8); - ein Ermitteln (820) eines Blickvektors (40) des Auges (2) abhängig von der Position des Zentrums (42) der Pupille (10) und dem ermittelten Zentrum (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8).The procedure (800) according to Claim 5 , comprising: - detecting (814) the pupil (10) by means of the event camera (300); - determining (816) a position of a center (42) of the pupil (10) of the eye (2); - determining (818) a position of a center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8); - determining (820) a gaze vector (40) of the eye (2) depending on the position of the center (42) of the pupil (10) and the determined center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8). Das Verfahren (800) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6 umfassend: - ein Klassifizieren (822) der erfassten Positionen (304a,..., 304f') der Glints (108a,..., 108f) in zumindest zwei Cluster dahingehen, ob ein Glint (108a,..., 108f) der Cornea (8) oder der Sklera (6) des Auges (2) zuzuordnen ist, beispielsweise abhängig von einer Form der erfassten Position (304a,..., 304f') des Glints (108a,..., 108f) auf der Eventkamera (300); - ein Ermitteln (824) einer räumlichen Position (34) der Sklera (6) des Auges (2) abhängig von den erfassten Positionen der Glints (304a,..., 304f') die der Sklera (6) zugeordnet sind; - ein Ermitteln (826) einer Position eines Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8); - ein Ermitteln (828) einer Position eines Zentrums (38) der räumlichen Position (34) der Sklera (6); - ein Ermitteln (830) eines Blickvektors (40) des Auges (2) abhängig von der Position des Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8) und dem Zentrum (38) der räumlichen Position (34) der Sklera (6).The method (800) according to any one of the preceding Claims 1 until 6 comprising: - classifying (822) the detected positions (304a,..., 304f') of the glints (108a,..., 108f) into at least two clusters as to whether a glint (108a,..., 108f) is to be assigned to the cornea (8) or the sclera (6) of the eye (2), for example depending on a shape of the detected position (304a,..., 304f') of the glint (108a,..., 108f) on the event camera (300); - determining (824) a spatial position (34) of the sclera (6) of the eye (2) depending on the detected positions of the glints (304a,..., 304f') assigned to the sclera (6); - determining (826) a position of a center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8); - determining (828) a position of a center (38) of the spatial position (34) of the sclera (6); - determining (830) a gaze vector (40) of the eye (2) depending on the position of the center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8) and the center (38) of the spatial position (34) of the sclera (6). Vorrichtung (900) umfassend: - eine Beleuchtungseinrichtung (100), die ausgebildet ist einen Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c), beispielsweise einen Infrarot-Laserstrahls, insbesondere einen modulierten Infrarot-Laserstrahl zu genieren (802) und diesen in zumindest einer Dimension in einem Abstrahlwinkel (α) abzustrahlen, insbesondere in zwei Dimensionen mit einem ersten Abstrahlwinkel (α) und einem zweiten Abstrahlwinkel (β), insbesondere mittels einer in der Beleuchtungseinrichtung (100) angeordneten Ablenkeinrichtung (104), beispielsweise eines Micro-Electro-Mechanical-Systems Spiegels; - eine Ausleuchtungseinrichtung (200; 600; 700), die ausgebildet ist ein Auge (2), das einen Augapfel (4), eine Cornea (8), eine Sklera (6) und eine Pupille (10) umfasst, mit diffus gestreutem Licht (107a, 107b) des Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c) auszuleuchten (806), wobei die Ausleuchtungseinrichtung (200; 600; 700) eine Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') umfasst, wobei die Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') ausgebildet sind, vom Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) für bestimmte Abstrahlwinkel (α) bestrahlt zu werden und den Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) diffus zu streuen; - eine Eventkamera (300), die ausgebildet ist eine Position (304a,..., 304f') von einer Mehrzahl an Glints (108a,..., 108f) auf dem Auge (2) zu erfassen (808), wobei eine Anzahl der Glints (108a,..., 108f) einer Anzahl der Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') entspricht; - eine Auswerteeinrichtung (400), die ausgebildet ist eine räumliche Position (32) der Cornea (8) des Auges (2), abhängig von der Position (304a,..., 304f') der erfassten Glints (108a,..., 108f), einer geometrischen Anordnung der Eventkamera (300) und der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), einer vorgegebenen Brechkraft der Cornea (8), einem vorgegebenen Radius (50) der Cornea (8) sowie einem vorgegebenen Abstand zwischen einem Zentrum (36) der Cornea (8) und einem vorgegebenen Mittelpunkt (38) der Sklera (6) zu ermitteln (810), und/oder eine räumliche Position (32) der Cornea (8) des Auges (2), abhängig von der Position (304a,..., 304f') der erfassten Glints (108a,..., 108f) sowie einer geometrischen Anordnung der Eventkamera (300) und der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wobei die Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') zumindest vier Streuabschnitte (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') umfasst, zu ermitteln (812).Device (900) comprising: - an illumination device (100) which is designed to generate (802) a laser beam (106, 106a, 106b, 106c), for example an infrared laser beam, in particular a modulated infrared laser beam, and to radiate this in at least one dimension at a radiation angle (α), in particular in two dimensions with a first radiation angle (α) and a second radiation angle (β), in particular by means of a device arranged in the illumination device (100) Deflection device (104), for example a micro-electro-mechanical system mirror; - an illumination device (200; 600; 700) which is designed to illuminate (806) an eye (2) comprising an eyeball (4), a cornea (8), a sclera (6) and a pupil (10) with diffusely scattered light (107a, 107b) of the laser beam (106, 106a, 106b, 106c), wherein the illumination device (200; 600; 700) comprises a plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wherein the scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') are designed to be emitted by the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) for specific radiation angles (α) and to diffusely scatter the laser beam (106, 106a, 106b, 106c); - an event camera (300) which is designed to detect (808) a position (304a,..., 304f') of a plurality of glints (108a,..., 108f) on the eye (2), wherein a number of glints (108a,..., 108f) corresponds to a number of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'); - an evaluation device (400) which is designed to determine (810) a spatial position (32) of the cornea (8) of the eye (2) depending on the position (304a,..., 304f') of the detected glints (108a,..., 108f), a geometric arrangement of the event camera (300) and the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), a predetermined refractive power of the cornea (8), a predetermined radius (50) of the cornea (8) and a predetermined distance between a center (36) of the cornea (8) and a predetermined center point (38) of the sclera (6), and/or a spatial position (32) of the cornea (8) of the eye (2) depending on the position (304a,..., 304f') of the detected Glints (108a,..., 108f) and a geometric arrangement of the event camera (300) and the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), wherein the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') comprises at least four scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f'), to be determined (812). Die Vorrichtung (900) nach Anspruch 8, wobei die Ausleuchtungseinrichtung (200; 600; 700) als Holografisch-optisches-Element (600) ausgebildet ist und das Holografische-optische-Element (600) derart segmentiert ist, dass es die Mehrzahl an Streuabschnitten (602a, ..., 602e') bildet, beispielsweise mittels diffus streuender Hogel (602a, ..., 602e'), insbesondere wobei das Holografisch-optisches-Element (600) ausgebildet ist, vom Auge (2) ausgehende Strahlen, insbesondere für einen Wellenlängenbereich des Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c) derart umzulenken, dass die Eventkamera (300) das Auge (2) wie aus einer zentralen Perspektive relativ zum Auge (2) erfasst.The device (900) according to Claim 8 , wherein the illumination device (200; 600; 700) is designed as a holographic optical element (600) and the holographic optical element (600) is segmented such that it forms the plurality of scattering sections (602a, ..., 602e'), for example by means of diffusely scattering holograms (602a, ..., 602e'), in particular wherein the holographic optical element (600) is designed to deflect rays emanating from the eye (2), in particular for a wavelength range of the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) such that the event camera (300) captures the eye (2) as if from a central perspective relative to the eye (2). Die Vorrichtung (900) nach Anspruch 8, wobei die Ausleuchtungseinrichtung (200; 600; 700) als Wellenleiter (700) ausgebildet ist, wobei der Wellenleiter (700) eine Einkoppelstruktur (706) umfasst, die den Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) in den Wellenleiter (700) eingekoppelt, eine Mehrzahl an Auskoppelstrukturen (701a ... 701f ) umfasst, die ausgebildet sind für den bestimmten Abstrahlwinkel (α) den Laserstrahl (106, 106a, 106b, 106c) auszukoppeln, und ein Streuelement (712) umfasst, wobei die Mehrzahl an Auskoppelstrukturen (701a ... 701f ) und das Streuelement (712) die Mehrzahl an Streuabschnitten (702a ... 702f') bilden.The device (900) according to Claim 8 , wherein the illumination device (200; 600; 700) is designed as a waveguide (700), wherein the waveguide (700) comprises a coupling structure (706) which couples the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) into the waveguide (700), a plurality of coupling-out structures (701a ... 701f ) which are designed to couple out the laser beam (106, 106a, 106b, 106c) for the specific radiation angle (α), and a scattering element (712), wherein the plurality of coupling-out structures (701a ... 701f ) and the scattering element (712) form the plurality of scattering sections (702a ... 702f'). Die Vorrichtung (900) nach Anspruch 10, wobei der Wellenleiter (700) ausgebildet ist von dem Auge (2) ausgehende Strahlen, insbesondere die Glints (108a,..., 108f) auf die Eventkamera (300) umzulenken.The device (900) according to Claim 10 , wherein the waveguide (700) is designed to deflect rays emanating from the eye (2), in particular the glints (108a,..., 108f) onto the event camera (300). Die Vorrichtung (900) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei ein Streuabschnitt (608) der Mehrzahl an Streuabschnitten (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') ausgebildet ist, das Auge (2) aus der zentralen Perspektive relativ zum Auge (2) mit diffus gestreutem Licht des Laserstrahls (106, 106a, 106b, 106c) zu beleuchten.The device (900) according to one of the Claims 8 until 11 , wherein a scattering section (608) of the plurality of scattering sections (202a, 202b; 602a ... 606e'; 702a ... 702f') is designed to illuminate the eye (2) from the central perspective relative to the eye (2) with diffusely scattered light of the laser beam (106, 106a, 106b, 106c). Die Vorrichtung (900) nach Anspruch 12, wobei: - die Eventkamera (300) ausgebildet ist, die Pupille (10) zu erfassen (814); - die Auswerteeinrichtung (400) ausgebildet ist, eine Position eines Zentrums (42) der Pupille (10) des Auges (2) zu ermitteln (816), eine Position eines Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8) zu ermitteln (818), einen Blickvektor (40) des Auges (2) abhängig von der räumlichen Position des Zentrums (42) der Pupille (10) und der ermittelten räumlichen Position des Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8) zu ermitteln (820).The device (900) according to Claim 12 , wherein: - the event camera (300) is designed to detect (814) the pupil (10); - the evaluation device (400) is designed to determine (816) a position of a center (42) of the pupil (10) of the eye (2), to determine (818) a position of a center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8), to determine (820) a gaze vector (40) of the eye (2) depending on the spatial position of the center (42) of the pupil (10) and the determined spatial position of the center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8). Die Vorrichtung (900) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Auswerteeinrichtung (400) ausgebildet ist, - die erfassten Positionen (304a,..., 304f') der Glints (108a,..., 108f) in zumindest zwei Cluster dahingehen zu klassifizieren (822), ob ein Glint (108a,..., 108f) der Cornea (8) oder der Sklera (6) des Auges (2) zuzuordnen ist, insbesondere abhängig von einer Form der erfassten Position (304a,..., 304f') des Glints (108a,..., 108f) auf der Eventkamera (300); - eine räumliche Position (34) der Sklera (6) des Auges (2) abhängig von den erfassten Positionen der Glints (304a,..., 304f'), die der Sklera (6) zugeordnet sind zu ermitteln (824); - eine Position eines Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8) zu ermitteln (826); - eine Position eines Zentrums (338) der räumlichen Position 34) der Sklera (6) zu ermitteln (828); - einen Blickvektor (40) des Auges (2) abhängig von der Position des Zentrums (36) der räumlichen Position (32) der Cornea (8) und der Position des Zentrums (38) der räumlichen Position (34) der Sklera (6) zu ermitteln (830).The device (900) according to one of the Claims 8 until 13 , wherein the evaluation device (400) is designed to - classify (822) the detected positions (304a,..., 304f') of the glints (108a,..., 108f) into at least two clusters as to whether a glint (108a,..., 108f) is to be assigned to the cornea (8) or the sclera (6) of the eye (2), in particular depending on a shape of the detected position (304a,..., 304f') of the glint (108a,..., 108f) on the event camera (300); - determine (824) a spatial position (34) of the sclera (6) of the eye (2) depending on the detected positions of the glints (304a,..., 304f') assigned to the sclera (6); - to determine (826) a position of a center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8); - to determine (828) a position of a center (338) of the spatial position (34) of the sclera (6); - to determine (830) a gaze vector (40) of the eye (2) depending on the position of the center (36) of the spatial position (32) of the cornea (8) and the position of the center (38) of the spatial position (34) of the sclera (6). Datenbrille (500) umfassend die Vorrichtung (900) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die Beleuchtungseinrichtung (100) und/oder die Eventkamera (300) und/oder die Auswerteinrichtung (400) an der Datenbrille (500), insbesondere in einem Rahmen und/oder Bügel (502) der Datenbrille (500) angeordnet ist und/oder dass die Ausleuchteinrichtung (200; 600; 700) in einem Brillenglas (504) der Datenbrille (500) angeordnet ist.Data glasses (500) comprising the device (900) according to one of the Claims 8 until 14 , wherein the illumination device (100) and/or the event camera (300) and/or the evaluation device (400) is arranged on the data glasses (500), in particular in a frame and/or temple (502) of the data glasses (500) and/or that the illumination device (200; 600; 700) is arranged in a spectacle lens (504) of the data glasses (500).
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