图1 搭载眼动追踪技术的Apple Vision Pro
眼动追踪技术作为AR眼镜的核心功能，和语音、手势控制一起为用户提供了沉浸式和自然的交互体验。据IDC预测，2025年全球AR设备出货量将突破4000万台，眼动追踪作为核心交互技术，市场规模预计年复合增长率达到68%
据麦姆斯咨询报道，光梓科技（PhotonIC Technologies）近日正式发布了与北美Tier-1 AR/VR眼镜公司合作开发的高性能LED驱动芯片PHLE1009。
图2 PHLE1009 LED驱动芯片
图3 搭载PHLE1009驱动芯片的Demo板及其演示效果（使用可见光LED）
技术原理：精准捕捉，让视线成为交互语言
目前应用最普遍的眼动追踪技术是瞳孔角膜反射法：将低功率的近红外光照射到瞳孔区域，这种不可见光会在角膜上产生反射并形成光斑，通过红外传感器捕捉近红外图像，最后通过软件算法将瞳孔中心点和光斑之间的矢量信息映射到空间坐标中，以确定眼部的注视方向。
通过多个不同角度的近红外光源投射，可以轻松应对暗光场景并解决头部运动等复杂场景导致的精度偏差。相比于其它方案（例如基于眼部特征的直接图像法）具有精度高、非接触、环境干扰小等优点。
图4 基于瞳孔角膜反射法的眼动追踪技术
关于PHLE1009芯片规格及优势：
PHLE1009是一款创新的LED 驱动芯片，专为高精度应用设计，得益于其全面的保护功能和灵活的配置选项，非常适合需要精确控制和高可靠性要求的眼动追踪应用。
通用LED驱动，适配性强
■ 驱动电压：3V~5.2V
■ 标准I2C接口：最高速度达1MHz，支持寄存器读写和MTP内存编程
■ 高度集成和小型化，帮助AR/VR设备实现轻量化设计
■ 芯片尺寸：采用WLCSP封装，尺寸为2.4mm * 2.4mm * 0.515mm
可根据不同应用场景切换发光序列，提供应用设计的灵活度
■ 多路LED驱动能力，支持桥接模式（Bridge Mode）：可配置多达9路 LED 通道，9个通道支持灵活的组合方式（最大支持9个通道合并以支持单路更大的驱动电流）。
■ 电流幅度、脉冲宽度精细化可调：每个通道最大108mA的可调发射峰值电流（最大支持9路合并，支持单路108mA*9的峰值电流）。提供高精度的LED驱动能力，并可以自由配置LED电流幅度（7.2mA / step）及脉冲宽度（最小支持2us）。
■ 灵活可编程的LED发光序列：通过配置LED通道之间的延迟，支持客户自定义灵活的LED发射序列，（例如可以实现N个通道按顺序发光、分组发光）。
丰富的芯片保护及人眼安全功能
■ 实时监控芯片状态：支持PD感测、温度感测和热敏电阻测量
■ 支持密码保护的多次编程（MTP）内存及只读存储器（ROM）
■ 完善的保护机制：内置过电压、过温和过流检测，以及LED关闭电压监控和发射电流监控：包括ASIC级保护特性（过压保护、欠压锁定、过流检测和热警告/关断）和人眼安全保护功能（脉冲宽度限制、脉冲计数限制、光电二极管过流、电阻锁定检测、热敏电阻测量）。
■ 内置自检（BIST）功能：支持多种故障注入测试，确保芯片功能健全。用于监测芯片内部保护电路的健康状态。
■ 故障上报：通过开漏IO支持，可与多个PHLE1009驱动器互操作关闭
PHLE1009芯片应用展望：
除了通过眼动追踪实现更好的交互控制并提高用户的沉浸感以外，目前Vision Pro已经通过眼动追踪系统实现了虹膜解锁/支付应用，实现了从Touch ID到Face ID再到Optic ID的飞跃，同时利用眼球追踪技术来实现注视点渲染（高像素渲染注视区域，低像素渲染外围区域）以减少设备计算负载，让虚拟视界更接近真实。除此之外利用眼动追踪的快速反应特性来减少设备延迟，从而解决AR/VR设备普遍存在的晕动病，实时监测用户的用眼时长及疲劳度从而实现DMS（驾驶员监控）。
除了用于眼动追踪，面部追踪以及AR/VR设备手势追踪补光也是PHLE1009的潜在应用场景。
虹膜解锁和注视点渲染应用
关于光梓科技：光梓科技是我国高速光电集成芯片领域的领军企业之一，是由国家高层次人才创新团队在国际顶级风投资本的支持下创建的、研发和产业化应用于5G传输、数据中心、3D ToF图像、生物传感等市场的集成电路与系统的高科技企业。公司利用具有完整自主知识产权的CMOS高速低功耗模拟光电子芯片设计和制造技术，联合世界领先水平的企业和学术机构，为快速增长的5G网络、云计算、大数据中心、移动信息、生物传感等新型数字经济产业提供在性能、功耗、成本结构上都有极强竞争力的高品质核心产品。光梓科技被权威市场分析机构和投资机构分别评为“中国5G行业30强（非上市公司）”、“中国信息光电创业企业42强”、“毕马威中国最半导体新锐50强”。
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