オスラムの赤外LED,VRヘッドセットの視線検出に採用

オスラム オプトセミコンダクターズは,バーチャルリアリティ(VR)システムを開発するFOVEに,ユーザーの視線と眼の動きを追跡する赤外照射をの小型「CHIPLED」を提供すると発表した(ニュースリリース)。

FOVEのハイエンドのVRシステムでは,ユーザーは密閉式ヘッドセットにより高い没入感が得られる。センサーはユーザーを追跡し,その位置と動きを仮想のアクションに融合させる。ユーザーは物体を見るだけで,それを選択したり,動かしたり,さらには仮想のキャラクターとアイコンタクトを交わしたり,あるスポットを凝視することで動作を誘発したりすることが可能になる。

さらに,この技術は「フォービエイテッド・レンダリング」を可能にする。この技術は,ユーザーの注視点情報に基づいてVRシステムが解像度を調整し,中心視野のレンダリングは高解像度,周辺視野は低解像度にする。これにより,コンピュータ処理とグラフィックカードの必要性を大幅に減らすことができる。

アイトラッキングシステムはユーザーの眼を赤外光で照射し,赤外カメラセンサーで反射光を記録し,アルゴリズムによりユーザーの視線方向と眼の動きを決定する。この機能をヘッドセット内部で実現するため,数個の赤外LEDが2つのレンズの周囲に実装されている。このLEDは,発光スペクトル中心外では光量がほとんどないため,光学フィルター設計プロセスの簡素化とセンサー性能の最大化が可能になったという。

今回FOVEが採用した「CHIPLED SFH 4053」のパッケージサイズは0.5mmx1.0mmx0.45mm。850nmの波長はカメラセンサーの分光感度にマッチし,±70°の半値角により眼への均一な照射を確実にする。FOVEとの協業によって,同社はVRヘッドセットにアイトラッキング機能を提供する初のメーカーになったとしている。

さらにFOVEはユーザーの位置と動きを追跡し,VRアクションに組み込むためにも赤外技術を採用している。ヘッドセットの周囲にはオスラムの「TOPLED SFH 4253」が数個搭載されており,それらが赤外光のドットパターンを作成し,カメラが記録し追跡することで,ユーザーの動きを判断する。

このLEDの850nmの波長は,フォトセンサーの分光感度にマッチする。このエミッタの放射特性とパッケージ形状もこのアプリケーション要件に適合したという。

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