面向人（脑-眼）机交互的眼动追踪隐形眼镜

新一代信息技术

VR/AR设备从大型的显示器装备到头戴式装备，小型化、轻量化、自然化、隐蔽化是设备的主要发展方向。隐形眼镜天然与眼睛合为一体，有望实现原位眼动追踪功能，赋能精准实时、轻量无感、自然高效的眼机交互应用，是VR/AR设备的终极形态。尤其可以闭眼的时候使用。

正常微结构加工或制备一般是在平面上进行的，所有芯片加工也都是平面加工，但隐形眼镜比较特殊，是一个精密的曲面，在加工上非常有挑战性，而且正常芯片都在干燥的环境中进行，但隐形眼镜需要在湿润的环境中工作，因为眼睛表面是湿润的，所以以前的技术方法和材料体系都存在一定限制性。

该眼动追踪隐形眼镜由四个无线射频器件构成，分布于隐形眼镜的四周并封装在医疗级硅橡胶材质内。其具有和人眼角膜相匹配的曲率，表面亲水化改性和极薄的厚度使其水润透氧、舒适无感。用户佩戴隐形眼镜之后，通过简单的隐式校准过程，定标人眼眼球个体差异和佩戴过程中的随机性，基于时序眼动追踪算法实现高精度的眼动追踪。

基于隐形眼镜眼动追踪和眼动命令输入的眼机交互系统

基于频率编码策略，该隐形眼镜具有无线无源、轻量无感、柔软安全的特点，能够实现高精度的眼动追踪和眼动命令识别，有望在人机交互、眼脑医学诊疗、眼-脑科学研究、心理学研究等领域展开应用。例如，在进行AR、VR体验时，根据实时眼动角度使用视网膜渲染技术，减少用户眩晕感，节省图形渲染计算资源；基于眼动追踪等人机交互技术达成高效自然的交互体验。从医学角度讲，通过监测微眼颤、睡眠快速眼动期、斜视，可以进行眼脑医学诊疗、开展心理学研究等，例如针对阿尔茨海默症进行早筛和病程监测、针对癫痫患者进行日常监测和预警等。

眼动角精度优于0.5°，甚至小于中央凹所提供的视角，满足眼动追踪的精度要求。隐形眼镜工作过程中鲁棒稳定，无线射频的技术方案免疫强光、投影图像对眼动追踪的干扰。器件的工作频率也规避了常见的电磁干扰，例如手机、路由器等射频信号源。此外，隐形眼镜的生物相容性封装保证了器件的安全性，通过72小时细胞毒性测试以及长达一周的长期活体兔眼刺激测试，和商用隐形眼镜无明显差异。