(57)【要約】【課題】  エネルギー印加された眼用レンズデバイスを提供する。【解決手段】  このエネルギー印加された眼用レンズデバイスは、１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタと、第１のプロセッサー及び１つ又は２つ以上の光源を支持するメディアインサートと、第１のプロセッサー及び第２のプロセッサーと通信するように構成された１つ又は２つ以上のアンテナと、を含み得る。１つ又は２つ以上の光源は、光を生成するように構成され得る。１つ又は２つ以上の光源から生成された光の少なくとも一部は、１つ又は２つ以上のフォトニックエミッタによって発光され得る。第１のプロセッサーは、視覚的表現を投射するためにセンサーから指示を受信するように構成され得る。このプロセッサーは、更に、その受信した指示に反応して、１つ又は２つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタ及び１つ又は２つ以上の光源の少なくとも１つを制御するように構成され得る。【選択図】  図１
2014182401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー印加された眼用デバイスであって、
前記眼用デバイスの１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタと、
前記眼用デバイスの第１のプロセッサー及び１つ又は２つ以上の光源を支持するメディアインサートであり、
前記１つ又は２つ以上の光源が光を生成するように構成され、前記１つ又は２つ以上の光源から生成された光の少なくとも一部が、前記眼用デバイスの前記１つ又は２つ以上のフォトニックエミッタによって放出され、
前記眼用デバイスの前記第１のプロセッサーが、
視覚的表現を投射する指示をセンサーから受信し、かつ
その受信した指示に反応して、１つ又は２つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて前記１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタ及び前記１つ又は２つ以上の光源の中の少なくとも１つを制御するように構成される、メディアインサートと、
前記第１のプロセッサー及び第２のプロセッサーと通信するように構成された前記眼用デバイスの１つ又は２つ以上のアンテナであって、前記第２のプロセッサーが、前記視覚的表現を生成するように構成される、１つ又は２つ以上のアンテナと、を備える、エネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項２】
前記１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタが半導体材料を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項３】
前記１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタが抵抗性加熱素子を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項４】
前記１つ又は２つ以上の光源が発光ダイオードを備える、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項５】
前記１つ又は２つ以上の光源がレーザーを備える、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項６】
前記メディアインサートが、前記第１のプロセッサー及び前記１つ又は２つ以上の光源に電力を供給するように構成されたエネルギー印加素子を更に支持する、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項７】
前記エネルギー印加素子が、積み重ねられて一体化された複数の基材層を備え、それらの層間に電気相互接続を有する、請求項６に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項８】
前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、光センサーから受信した前記視覚的表現を投射するために周囲光が十分であることの指示を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項９】
前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、神経系センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１０】
前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、イメージセンサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１１】
イメージセンサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して既定の物体が可視であることの指示を含む、請求項１０に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１２】
表面自由エネルギーを有する表面領域を含む画素に基づく光変調システムを更に備え、前記表面自由エネルギーが、前記表面領域に広がる電極電位の場の印加によって変更される、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１３】
前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の場面に重ねられた画像を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１４】
前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の前記場面の画像強調を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１５】
前記場面の前記画像強調が、前記場面の輝度の変更、前記場面の飽和の変更、前記場面の色の変更、前記場面のコントラストの変更、前記場面の鮮鋭さの変更、又は前記場面の色相の変更を含む、請求項１４に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１６】
前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用レンズの着用者のための健康評価情報を含む、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１７】
前記１つ又は２つ以上の光源が、赤色の発光の中心波長を有するように構成された第１のソリッドステート発光素子と、緑色の発光の中心波長を有するように構成された第２のソリッドステート発光素子と、青色の発光の中心波長を有するように構成された第３のソリッドステート発光素子とを備える、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１８】
前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンに更にレンズを備える、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項１９】
前記レンズが可変焦点距離レンズである、請求項１８に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【請求項２０】
前記センサーが、前記エネルギー印加された眼用レンズデバイスの外側に配置され、かつ前記第１のプロセッサーが、前記センサーとのワイヤレス通信のための通信プロトコルを制御するように更に構成される、請求項１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、広くは、使用者に視覚的表現を提供するためのエネルギー印加された眼用デバイスに関する。具体的には、眼用デバイスによって受信された、検知した反応及び／又は送信されたデータに基づいて視覚的表現が投射される。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンタクトレンズ、眼内レンズ、又は涙点プラグなどの眼用デバイスには、矯正的、美容的、又は治療的性質を有する生体適合性デバイスが含まれていた。コンタクトレンズは、例えば、視力矯正機能、美容増進、及び治療効果のうちの１つ又は複数を提供することができる。それぞれの機能は、レンズの物理的特性によって与えられる。レンズに屈折性質を組み込む設計は、視力矯正機能を提供することができる。レンズに組み込まれる顔料は、美容強化を提供することができる。レンズに組み込まれる活性剤は、治療的機能を提供することができる。こうした物理的特性は、レンズがエネルギー印加された状態となることなく実現される。受動的デバイスとして従来涙点プラグがある。
【０００３】
最近、能動的エネルギー印加された眼用デバイスが開発された。これらによってもたらされる開発努力により、前記エネルギー印加された眼用デバイスは、画像の投射に有用であり得る光源素子を包含することができることが理論化された。投射画像には、テキスト及び、使用者の通常の視界に重ねられた画像が含まれるであろう。しかし、使用を想定することに加えて、そのような光源が有用かつ安全なやり方で機能するためには、多くの制約を解決する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のことを鑑みると、容量の制限を克服し、有用かつ安全なやり方で視覚的表現を提供することが可能な方法及び眼用デバイスに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
その結果、前述の必要性が本開示によって大部分満たされ、本開示では、エネルギー印加された眼用デバイスに含まれ得るフォトニックエミッタを有するメディアインサートの一態様において、及びいくつかの実施形態において、具体的には、コンタクトレンズが開示される。フォトニックエミッタは光パターンを提供することができ、その光パターンは、例えば、メッセージを使用者に伝達するために使用できる光パターンが提供している信号、画像強調、及び／又は動画像が含まれる視覚的表現を形成する。
【０００６】
エネルギー印加された眼用レンズデバイスが開示される。このエネルギー印加された眼用レンズデバイスは、１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタと、第１のプロセッサー及び１つ又は２つ以上の光源を支持するメディアインサートと、第１のプロセッサー及び第２のプロセッサーと通信するように構成された１つ又は２つ以上のアンテナと、を含み得る。１つ又は２つ以上の光源は、光を生成するように構成され得る。１つ又は２つ以上の光源から生成された光の少なくとも一部は、１つ又は２つ以上のフォトニックエミッタによって発光され得る。第１のプロセッサーは、視覚的表現を投射するためにセンサーから指示を受信するように構成され得る。このプロセッサーは、更に、その受信した指示に反応して、１つ又は２つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタ及び１つ又は２つ以上の光源の中の少なくとも１つを制御するように構成され得る。第２のプロセッサーは、視覚的表現を生成するように構成され得る。
【０００７】
本開示のいくつかの態様では、使用者の眼表面とその眼のそれぞれの眼瞼との間の位置を占有する眼用デバイスと一致する大きさ及び形を有し得る眼用デバイスとしてこれらのコンポーネントの全てを組み立てることができる。
【０００８】
エネルギー印加素子、制御回路、通信回路、及びデータ処理回路とともに、投射システムを備える眼用デバイスを単一の実体として形成することができる。この投射システムは、少なくともフォトニックエミッタ素子と、光源と、光変調素子と、レンズ素子とを備えるサブシステムによって構成できる。この投射システムはまた、フォトニックエミッタ素子と、付随する画素に基づく光変調素子との組み合わせを含むサブシステムで構成されてもよい。
【０００９】
投射システムが組み込まれた眼用デバイスは、多様な形態でデータ又は情報を表示し得る。表示装置は、テキストに基づく情報を投射し得る。同様に、表示装置は画像を投射し得る。画像は、投射される画像データの複数の画素で構成されたデジタル画像の形態であり得る。画像は、モノクローム表示として表示されてもよく、あるいは、多様な色調を有するものでもよい。この投射システムは、タイムスケール上で表示装置を変更することによって、多様なフォーマットのビデオ形態でデータを表示することができる。
【００１０】
フォトニックエミッタのシステムを備える眼用表示装置の代表的な表示装置は、眼用デバイスの一部としてレンズを組み入れることができる。これらのレンズは、フォトニックエミッタのシステムから形成された画像に作用し、多様なやり方で使用者の網膜上にその画像の焦点を合わせることができる。フォトニックエミッタのアレイによって作り出された遠視野画像又はフォトニックエミッタのアレイによって作り出された近視野画像は、レンズシステムによって焦点合わせされ得る。いくつかの実施形態では、レンズシステムは複数のレンズサブシステムを含み得る。いくつかの実施形態では、レンズサブシステムは一定の焦点特性又は一定の焦点距離を有する素子を有し得る。他の実施形態では、レンズサブシステムは少なくとも第１の変動焦点距離のレンズを含み得る。そのような変動焦点距離レンズの例としては、ＥＷＯＤ効果を利用して機能することも可能なメニスカス系レンズが挙げられる。複合可変焦点距離レンズはまた、複数の電極領域とともに形成することができ、これは、焦点距離の観点から及び画像が投射される場所を効果的に変えることができる並進の観点からの両方においてレンズの焦点特性を移動させるために有用であり得る。場合によっては、画像を使用者の眼を通して使用者の網膜上にシステムによって投射することができる。使用者の網膜上に投射されたとき、影像化されたフォトニック素子の範囲によって形成される画像の大きさは１平方センチメートル未満であり得る。他の実施形態では、大きさは、およそ１平方ミリメートル以下である場合がある。
【００１１】
以上、本明細書の詳細な説明がより良く理解されるように、及び当該技術分野への本開示の寄与がより良く理解されるように、本開示の特定の態様をむしろ大まかに説明した。
【００１２】
この点に関し、本開示の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本開示は、その用途において、以下の説明で述べる又は図面に示す構造の細部及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本開示は、記載されている実施形態に加えて他の実施形態が可能であり、多様な方法での実用化及び実行が可能である。また、本明細書で用いた表現及び用語並びに要約は、説明及び便宜の目的のためであり、限定と見なされるべきではないことが理解されるべきである。
【００１３】
したがって、当業者は、本開示の基礎となっている概念が、本開示のいくつかの目的を実行するための他のデバイス及びシステムの設計の基礎として容易に利用され得ることを理解するであろう。したがって、そのような等価の構成体が本開示の意図及び範囲から逸脱しない限りは、請求項は等価の構成体を含むものとしてみなすことが重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】断面に切り取られた代表的な眼用レンズ１５０の等角図及び本開示の態様にしたがって実施されたメディアインサート１００の上面図である。
【図２】本開示の態様による代表的なマルチピースメディアインサート２００の上面図Ａ及び断面図Ｂを図示する。
【図３】メディアインサートが能動的焦点調節レンズシステムを含む、図２に示したものの別の代表的な代替実施形態の上面図Ａ及び断面図Ｂを図示する。
【図４】本発明のいくつかの実施形態に含まれ得る代表的なフォトニックエミッタ構造物を図示する。
【図５】光源５６０及び光源をアレイに連結する手段を有するフォトニックエミッタ画素５２０の代表的なアレイ構造物５００を図示する。
【図６】代表的な眼用デバイスの光学ゾーンの一部内のフォトニックエミッタのアレイを備える代表的デバイスを図示する。
【図７】本開示のいくつかの態様による代表的な光変調素子構造物を図示する。
【図８】本開示のいくつかの態様を実施するために有用であり得る代替の代表的な光変調素子構造物を図示する。
【図９】本開示のいくつかの態様を実施するために有用であり得るフォトニックアレイ、光の位相又は強度の変調アレイを備える投射システム及びレンズシステムのための代表的なエネルギー印加された眼用デバイス９００を図示する。
【図１０】本開示のいくつかの態様によるフォトニックエミッタを備える眼用デバイスの使用に関係する方法段階を図示する。
【図１１】視覚的表現を提供するために、関係するデータに関連付けるためにセンサー及びプロセッサーに有用な物体を用いた地理的設定の斜視図を図示する。
【図１２】本開示の多様な態様を実施するために有用であり得るプロセッサー装置のブロック図を図示する。
【図１３】本開示のいくつかの態様による視覚的表現の投射に関係する方法段階を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
用語集
本発明を対象としたこの説明及び特許請求の範囲においては、以下の定義が適用される様々な用語が用いられ得る。
誘電体エレクトロウェッティングすなわちＥＷＯＤは、本明細書で使用するとき、不混和性の流体又は液体と、所定の表面自由エネルギーを有する表面領域と、電位場との組み合わせが存在するデバイスの分類若しくはデバイスの部分の分類を指す。典型的には、電位場は、表面領域の表面自由エネルギーを変更し、これは、不混和性の流体と表面領域との相互作用を変更し得る。
【００１６】
エネルギー印加された：本明細書で使用するとき、電流を供給することが可能であるか、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を指す。
【００１７】
エネルギー：本明細書で使用するとき、ある物理系が仕事をする能力のことを指す。本発明で使用される場合の多くは、動作する際に電気的作用を行うことが可能である前記能力に関連し得る。
【００１８】
エネルギー源：本明細書で使用するとき、エネルギー源は、エネルギーを供給し、又は論理的若しくは電気的デバイスをエネルギー印加された状態に置くことが可能なデバイス又は層を指す。
【００１９】
エネルギーハーベスタ：本明細書で使用する場合、環境からエネルギーを抽出することができ、それを電気的エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
【００２０】
機能化：本明細書で使用するとき、例えばエネルギー印加、作動、又は制御を含めた機能を、層又はデバイスが実行することを可能にすることを指す。
【００２１】
漏れ：本明細書で使用するとき、エネルギーの不必要な損失を指す。
【００２２】
レンズ又は眼用レンズ：本明細書で使用するとき、眼内又は眼上に存在する任意の眼用デバイスを指す。これらのデバイスは、光学的補正を提供すること、化粧用であること、又は眼と無関係の機能性を提供することが可能である。例えば、レンズという用語は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼球インサート、光学インサート、又は視力が補正若しくは変更されるか、又は視力を妨げることなく眼の生理機能が美容的に増強される（例えば、虹彩色）、他の同様のデバイスを指し得る。あるいは、レンズは、例えば、グルコースのモニタリング又は医薬品の投与などの非光学的機能を提供し得る。幾つかの実施形態では、本発明の好ましいレンズは、例えば、シリコーンヒドロゲル類、及びフルオロヒドロゲル類を含む、シリコーンエラストマー類又はヒドロゲル類から製造される、ソフトコンタクトレンズである。
【００２３】
レンズ形成用混合物、又は反応性混合物若しくは反応性モノマー混合物（ＲＭＭ）：本明細書で使用されるとき、硬化及び架橋することができるか、又は架橋して眼用レンズを形成することができるモノマー材料又はプレポリマー材料を指す。様々な実施形態は、例えば、ＵＶ遮断剤、染料、光開始剤又は触媒、及びコンタクト若しくは眼内レンズ等の眼用レンズに望まれ得る他の添加剤等の１つ又は複数の添加剤を有するレンズ形成混合物を含んでよい。
【００２４】
レンズ形成表面：本明細書で使用するとき、レンズの成型に使用される表面を指す。いくつかの実施形態では、任意のこのような表面は、光学品質の表面仕上げを有することができ、光学品質の表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形型表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作られるレンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態では、レンズ形成表面は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要な幾何学形状を有することができる。所望の光学特性としては、限定することなく、球面屈折力、非球面屈折力、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、これらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００２５】
光変調素子：本明細書で使用されるとき、光変調素子は、一方の側から別の側に透過する光の強度を変調するデバイス又はデバイスの部分をいう。本明細書に記載の理想的な光変調素子は、１つの状態における全ての光を透過し得、別の状態における光を透過し得ない。実用的な素子は、理想的な態様を実質的に達成し得る。
【００２６】
リチウムイオンセル：本明細書で使用するとき、リチウムイオンセルは、リチウムイオンがセル内を移動し電気的エネルギーを生成する、電気化学セルを指す。典型的には電池とよばれるこの電気化学セルは、その通常の状態にエネルギー再印加される又は再充電され得る。
【００２７】
メディアインサート：本明細書で使用するとき、メディアインサートは、エネルギー印加された眼用デバイスの部品として含まれるカプセル式インサートを指す。エネルギー印加素子及び回路がメディアインサートに組み込まれ得る。メディアインサートは、エネルギー印加された眼用デバイスの主目的を規定する。例えば、使用者が屈折力を調節することができるエネルギー印加された眼用デバイスの実施形態においては、メディアインサートは、光学的ゾーンにおける液体のメニスカスの部分を制御するエネルギー印加素子を含み得る。あるいは、メディアインサートは、光学ゾーンに材料を含まない環状型であり得る。そのような実施形態では、レンズのエネルギー印加された機能は、光学的な性質のものでなくてもよく、むしろ例えば、グルコースのモニタリング又は医薬品の投与であり得る。
【００２８】
動作モード：本明細書で使用するとき、動作モードは、回路上の電流によってデバイスがその主要なエネルギー印加された機能を実行することが可能である、電流引き込みが高い状態を指す。
【００２９】
光学ゾーン：本明細書で使用するとき、眼用レンズの装用者がそこを通して見ることになる、眼用レンズの領域を指す。
【００３０】
フォトニックエミッタ：本明細書で使用するとき、フォトニックエミッタは、入射光を受け、その光を自由空間に透過させ得るデバイス又はデバイスの部分を指す。光は、エミッタ上への入射光の方向とは別の変更された方向に典型的には進み得る。エミッタは、典型的には、光を透過するアンテナ構造物を備え得る。
【００３１】
画素に基づく光変調システム：本明細書で使用するとき、個々に機能する光変調素子の組み合わせを指し、光変調システムのそれぞれの個々の機能部分が画素すなわち画像素子とみなされ得る。
【００３２】
動力：本明細書で使用するとき、単位時間当たりに行われる仕事又は移動するエネルギーのことを指す。
【００３３】
再充電可能又は再エネルギー印加可能：本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高いキャパシティの状態へと復元可能な能力を指す。本発明内の多くの使用は、特定の再開された期間にかけて電流を特定の速度で流すことができる状態に回復できる能力と関係し得る。
【００３４】
再エネルギー印加又は再充電：本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高い能力を有する状態まで回復することを指す。本発明においては多くの場合、特定の速度で、特定の再度回復された期間にかけて電流を流すことができるように、装置を回復することに関連して使用され得る。
【００３５】
リファレンス：本明細書で使用するとき、リファレンスは、他の回路に使用するのに適した、理想的には、一定の安定した電圧又は電流出力を発生する回路を指す。リファレンスは、バンドギャップから導出することができ、温度、電源、及びプロセス変動を補完することができ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に合わせて調整することができる。
【００３６】
リセット機能：本明細書で使用するとき、リセット機能は、回路を例えばロジック状態又はエネルギー印加された状態などを含む特定の既定の状態に設定する自己起動アルゴリズムを指す。リセット機能は、例えば、パワーオンリセット回路を含み得、これは、電源への初期接続及びストレージモードからの始動の両方に関して、チップを適切に立ち上げることを確実にするために、スイッチング機構と連携して動作し得る。
【００３７】
スリープモード又はスタンバイモード：本明細書で使用するとき、スリープモード又はスタンバイモードは、スイッチング機構が閉じられた後のエネルギー印加されたデバイスの低消費電流状態を指し、動作モードが必要とされないときの省エネルギーを可能にする。
【００３８】
積み重ねられた：本明細書で使用するとき、少なくとも２層の構成層を、層のうちの１つの一方の面の少なくとも一部が、第２の層の第１の面と接触するように、互いに近接して配置することを意味する。いくつかの実施形態では、接着のためであれ、又は他の機能のためであれ、フィルムが２つの層の間に存在し、これらの層はそのフィルムを通じて互いに接触している。
【００３９】
積み重ねられて一体化されたコンポーネントデバイス又はＳＩＣデバイス：本明細書で使用するとき、電気的及び電気機械的デバイスを含み得る基材の薄層を、各層の少なくとも一部分を互いの上に積み重ねる手段により、動作可能な一体型デバイスへと組み立て得るパッケージング技術製品を指す。層は、様々な型式、材料、形状及びサイズのコンポーネントデバイスを含んでもよい。更に、層は、様々な輪郭に適合しかつこの輪郭を取るために、様々なデバイス製造技術により作製され得る。
【００４０】
ストレージモード：本明細書で使用するとき、ストレージモードは、電源が最小限の設計負荷電流を供給する又はそのような供給を行う電源が必要とされる電子コンポーネントを含むシステムの状態を指す。この用語は、スタンバイモードと互換的に使用できる用語ではない。
【００４１】
基板インサート：本明細書で使用するとき、眼用レンズ内部にエネルギー源を支持することが可能な成形可能又は剛性の基板のことを指す。いくつかの実施形態では、基板インサートは、１つ又は２つ以上の構成要素も支持する。
【００４２】
スイッチング機構：本明細書で使用するとき、スイッチング機構は、眼用デバイスから独立している外的刺激に反応することができる抵抗の様々なレベルを提供する、回路と一体化されたコンポーネントを指す。
【００４３】
エネルギー印加された眼用デバイス
図１から始めると、断面に切り取られた代表的な眼用レンズ１５０の等角図及び本開示の態様にしたがって実施されたメディアインサート１００の上面図が図示されている。メディアインサート１００は、視力補正を提供する機能性がある場合もない場合もあり得る光学ゾーン１２０を含み得る。眼用レンズ１５０のエネルギー印加された機能が視力と無関係の場合、メディアインサート１００の光学ゾーン１２０には材料が含まれなくてよい。いくつかの実施形態では、メディアインサート１００は、エネルギー印加素子１１０及び電子コンポーネント１０５が組み込まれた基材インサート１１５を備える、光学ゾーンにない部分を含み得る。本開示の態様によると、電子コンポーネントは、本開示の以下の部分において詳述するように、フォトニックエミッタに関係する多数の実施形態を含み得る。
【００４４】
いくつかの実施形態では、例えば半導体ダイであり得るバッテリ及び積載物のような電源１１０が基材１１５に取り付けられ得る。導電性トレース１２５及び１３０は、電子コンポーネント１０５とエネルギー印加素子１１０とを電気的に相互接続し得る。メディアインサート１００は、エネルギー印加素子１１０、トレース１２５と１３０、及び電子コンポーネント１０５を保護及び包含するためにカプセル化され得る。いくつかの実施形態では、カプセル化材料は、例えば水のような特定の物質がメディアインサート１００に入るのを防ぎ、かつ例えば周囲の気体又はエネルギー印加素子１１０内の反応副産物のような特定の物質がメディアインサート１００に出入りすることを可能にするように、半透過性であり得る。
【００４５】
図のように、いくつかの実施形態では、メディアインサート１００は、生分解性高分子材料を含み得る眼用デバイス１５０に含まれる場合がある。眼用デバイス１５０は、中央部分が剛性でスカートが柔らかい設計を含み得、中央の剛性の光学素子がメディアインサート１００を含んでいる。いくつかの特定の実施形態では、メディアインサート１００は、前面及び後面のそれぞれが大気及び／又は角膜表面と直接接触し得る、あるいは、メディアインサート１００は眼用デバイス１５０内でカプセル化され得る。眼用デバイス１５０の周辺１５５は、例えばヒドロゲル材料などを含む柔らかいスカート材料であり得る。
【００４６】
メディアインサート１００及び眼用デバイス１５０の基幹施設は、フォトニックエミッタによる光の投射が関わる多数の実施形態のための環境を提供し得、能動的又は非能動的のレンズデバイスと組み合わせること、及び、いくつかの実施形態では光強度変調アレイと組み合わせることができる。これらの実施形態のいくつかは、フォトニック投射コンポーネントに関係しない眼用デバイス１５０の部分の純粋に受動的機能を含み得る。他の実施形態は、フォトニック投射コンポーネントの機能を補完又は補充し得る能動的機能を有する眼用デバイス１５０を含み得る。例えば、デバイスの非投射部分は視力補正を提供してもよく、あるいは、入射光に対するその透明度が減少され得るようにデバイスの能動的な「スクリーニング」を提供してもよい。
【００４７】
ここで図２を参照すると、代表的なマルチピースメディアインサート２００の上面図Ａ及び断面図Ｂが図示されている。このタイプのマルチピースメディアインサート２００は、材料が含まれていなくてよい中央の光学ゾーン２１１の周囲の材料の環を有する環状インサートであり得る。いくつかの実施形態では、光学ゾーン２１１の外側のインサートの周辺ゾーン２１０領域は、多様な種類の能動的素子２３１を支持するエネルギー印加素子２２５及び制御電子機器２２８を含み得る。これらの能動的素子２３１は、センサー及び通信素子を典型的には含み得る。加えて、フォトニック投射素子に基づく投射素子（図示せず）のための制御及びエネルギー印加機能を提供する素子が含まれる場合がある。また、デバイスの光学ゾーン２１１の外側に、メディアインサート２００上に配置された印刷パターン２２１がある場合がある。
【００４８】
いくつかの実施形態では、接眼環境における眼用レンズの向きに関しての要件がある場合がある。安定ゾーン機構２５０及び２６０が含まれてよく、それらは、形成された眼用デバイスを使用者の眼の上で配向するのを助け得る。更に、いくつかの実施形態では、マルチピース環状メディアインサート２００上の配向機構（図示せず）の使用は、成型された安定機構２５０及び２６０に対してそれを配向することを可能にし得、これは、動的焦点及びセンタリング調節を有さない投射素子及びレンズシステムの配置のために特に重要であり得る。
【００４９】
ここで図３を参照すると、メディアインサート３００が能動的焦点調節レンズシステム３３５を含む、図２に示したものの別の代表的な代替実施形態の上面図Ａ及び断面図Ｂが示されている。眼用デバイスの光学ゾーン３１１は、液体のメニスカスに基づくレンズシステムのような能動的焦点調節レンズシステム３３５が見出され得る部分を含み得る。メディアインサート３００の光学ゾーン３１１の外側の周辺３１０に、エネルギー印加素子３３６及び制御並びに起動コンポーネント３３１を含むインサートの部分があり得る。図２の実施形態と同様の動機のために、眼用デバイスに組み込まれた調整機構及び／又は安定ゾーン３５０及び３６０があってよく、特徴３２１としてインサートの上に印刷されたパターンがあってよい。
【００５０】
フォトニック投射素子
ここで図４を参照すると、本開示のいくつかの実施形態に含まれ得る代表的なフォトニックエミッタ４００の構造物Ａ及びＢが図示されている。フォトニックアプリケーションとともに使用するためのエミッタ（放射体ともみなされ得る）素子を規定する様々なやり方があってよい。Ａで、フォトニックエミッタ４００は単純なフォトニックエミッタ素子を示す。このシステムのための光子源は、放射体素子の結合部分４３０に平行に走る光パイプ４２０であり得る。光パイプ４２０を通じて移動する光子は、光パイプの外周に近い領域において指数関数的に減衰する現象であるエバネッセント結合とも呼ばれ得るプロセスによって結合部分４３０に結合し得る。結合部分４３０の結合は、光子が光パイプ４２０から放射体素子４４０へ移動することを可能にし得る。結合の程度及びしたがって放射体素子４４０に入る光子の数は、強度の一つのタイプであり、使用される材料、周囲条件など多数の現象によって変調され得るが、より重要なのは、システムの構造設計によって変調され得ることである。結合部分４３０のその平行な部分の長さ及びこの領域と光パイプの間の間隙４３５は、結合の効率を支配し得、フォトニックエミッタの集合におけるフォトニックエミッタ４００の名目的相対強度を調節するために使用され得る。例えば、フォトニックエミッタＡでは、光は、回折格子の形をした放射体部分４４０に到達するまで結合部分４３０の素子の光ガイドコンポーネントを通じて進むことになる。フォトニックエミッタ４００を通して光の効率を増すために、例えば発光表面の構築された角度及びそれらの形並びに間隙の寸法など、多数の影響を利用することができる。理想的には、できるだけ多くの光が放射体素子４４０で一方向に、例えば「ページの外」へ、発される。
【００５１】
フォトニックエミッタＢで、より精密なフォトニックエミッタ４００が見出され得る。加熱機構をエミッタセルに組み込むことができる。加熱機構は、フォトニックエミッタ４００に埋め込まれた抵抗加熱器で構成され得る。シリコンのような半導体材料でエミッタが形成される実施形態において、この抵抗器は、抵抗特性を変更するためにそれがドープされ得る同じ層内に形成され得る。接点４８０から、抵抗性のアーム４７０及びエミッタ本体４３０の一部を通り、抵抗性アーム４７１の別の部分を通じて戻り、接点４６０を通じて電流を流すことによって、フォトニックエミッタ４００は示差的に加熱される光の通り道の部分を有し得る。Ａのような光パイプの熱効果は、それらを通じて移動する光の位相特性を変更し得る。したがって、Ｂに図示されているフォトニックエミッタ４００は、そのソース光パイプ４２０における強度及び、エミッタデバイスの結合領域の近さ並びにその結合領域の寸法に基づく、放射体素子４９０中への光源光の結合効率に基づいて、特定の強度の光をそこから発し得る。更に加えて、その光の位相は、抵抗性アーム４６０と抵抗性アーム４８０の間の加熱器部分を通る電流の適用に基づいて、制御可能に変更され得る。そのようなやり方での、発光した光の相対位相の制御は、エミッタデバイスの部分に与えられる熱の状態によって個々の画素の位相が制御され得るそのようなフォトニックエミッタ４００とともに構築されたアレイの遠視野画像において観察可能なそれらの位相の特徴としてエンコードされた情報の効果的な送信をもたらし得る。したがって、そのようなフォトニックエミッタ４００を構築し得る多くの材料があり、非限定的な例としての熱制御及び機械的応力制御を含む、位相の影響を導入するために異なる材料用の多くの手段があってもよい。
【００５２】
ここで図５を参照すると、光源５６０を有するフォトニックエミッタ画素５２０から構築された代表的なアレイ構造物５００、及びこの光源をアレイに連結する手段が図示されている。いくつかの実施形態では、フォトニックエミッタ画素５２０は、図４に示したフォトニックエミッタと同様のやり方で画定され得る。光源５６０を用いて光を供給することができ、光源５６０は、いくつかの実施形態では、フォトニックエミッタアレイ構造物５００の１つ又は２つ以上の光供給パイプ５４０の中に光を発する１つ又は２つ以上のレーザー素子５６１、５６２、及び５６３で構成されている。画素５２０の加熱された部分を通って流れる電流は、集積回路における金属線と同じようなやり方でフォトニックエミッタアレイ構造物５００に埋め込まれた金属導線によって導入され得る。ワード線一式５３０は、効率的なやり方で個々のセルをアドレス指定するのを可能にするために、対応するビット線５３５を有し得る。いくつかの実施形態では、フォトニックアレイ構造物５００は、そのアレイ自体のための制御電子機器を構築するために有用なシリコン基材に埋め込まれ得る。代表的なフォトニックエミッタ画素５２０は、約９ミクロン×９ミクロン以下の寸法を有し得る。したがって、６４×６４エミッタのアレイは、サイズがおよそ０．５ｍｍ×０．５ｍｍのスケールを有し得る。フォトニックエミッタ画素５２０の実際の寸法は、異なる行列であり得、発光の異なる標的波長に対して異なる場合がある。
【００５３】
アレイ構造物５００のインセット５５０には、光源５６０及び１つ又は複数の光供給パイプ５４０の拡大図が示されている。光源５６０からの光は光パイプ５４０内に案内され得る。光パイプ５４０の寸法に沿って、追加の光パイプの形体の追加の分配素子が見出され得る。いくつかの実施形態では、例えば、光パイプ５７０、５７１、及び５７２は、主光供給パイプ５４０に連結され得、ほぼ垂直に走って、フォトニックエミッタ画素５２０の列に光を分配し得る。パイプ及び、列に沿った個々のフォトニックエミッタ画素５２０の設計態様は、列に沿って及びアレイ構造物５００において特定の強度のパターンを得ることができるように各素子に対して最適化し得る。好ましい例では、アレイ構造物５００は、各画素から得られる発光強度が全ての素子でほぼ同じになるように設計され得る。
【００５４】
いくつかの実施形態では、異なる波長で複数の光源５６１、５６２、及び５６３を使用して、単一のソース光パイプ５４０に光を与える場合があり、又は、いくつかの実施形態では、光パイプ５４０は複数のパイプで構成できる。この例では、３つの異なる光源５６１、５６２、及び５６３があり得る。非限定的な例として、ソース５６１が赤色の光源を含み得る場合、ソース５６２は緑色の光源を含み得、５６３は青色の光源を含み得る。本発明の技術と一貫性のある多くのタイプの光源があり得、非限定的な例として、ソリッドステートレーザー、又はソリッドステート発光ダイオード、又はフィルター処理した白熱ランプが含まれる。アレイの画素の相対位相が、情報のエンコーディングのために重要であり得る実施形態では、光源は、光出力の所望のコヒーレンスによって特徴付けられ得る。他の実施形態は、コヒーレントでない光源で機能し得る。
【００５５】
供給源に複数の波長が提供される場合は、項目５７０として示されている光パイプの列の相互作用を制御して、特定の列に関して１つの光源を優先して割り当てる。列５７０の光パイプが光供給パイプと連結される領域における濾過材料の使用によってこれを制御し得る。あるいは、複数の光供給パイプがある場合は、特定の光源のための望ましくない波長のためにパイプを吸収材料でブロックし得る。光の連結をブロックするために使用できる多くの材料があり得、金属材料又は、半導体材料における高濃度ドーピングレベルの使用が挙げられる。
【００５６】
代替実施形態では、複数の光源５６１、５６２、及び５６３はデューティサイクルを有し得る。それらは、ソース光パイプ５４０を使用するためにそれらの順番にオン又はオフになり得る。そのような実施形態では、異なる光源をアレイ構造物５００の異なる領域に送り込むために、複数のソース線又はコントロールのいずれも必要ない場合がある。しかし、フォトニックエミッタ画素５２０の設計は、特定の波長に対して最適化されるのでなく、使用される全ての波長のために最適化されるようなやり方で実行されなくてはならない場合がある。いくつかの実施形態では、フォトニックエミッタ画素５２０は、フォトニックエミッタ画素５２０の１つが特定のソースのために最適化され得る複数のエミッタで構成され得る。
【００５７】
個々の画素が位相ずれコンポーネントを含むことが設計範囲内であるアレイ構造物５００では、使用者の網膜を含み得る特定の点にアレイの遠視野画像の焦点を合わせることを可能にするレンズ（図示せず）を含むことが有用であり得る。単一光源の実施形態では、ソースとしてコヒーレントな光を使用することが重要であり得る。得られる遠視野画像は、個々の画素内の位相情報から構築された画像を含み得る。フォトニックアレイが遠視野位相制御された画素像を投射するそのような実施形態の例が図６に図示されている。前述のように、眼用レンズメディアインサート６１０は、電気バス６３０を介して電気信号を制御するためにエネルギー印加素子６０５及び制御回路６０６、６０７を含み得る。いくつかの実施形態では、この電気バス６３０は、最小限の可視光吸収性を有する導体で構築され得る。例えば、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）を使用し得る。
【００５８】
投射システム６２０は、光学ゾーンの中央またはその近くに配置され得、前述し図５に示したようなフォトニックエミッタのアレイを、制御回路、光源及びレンズ素子並びに他の含まれるコンポーネントとともに含み得る。代替実施形態は、光のエミッタとしてのフォトニックアレイの使用を含む場合があり、この場合、位相特性は主要な対象ではない。
【００５９】
ここで図７を参照すると、本開示のいくつかの態様による代表的な光変調素子構造物が図示されている。ヒーターが組み込まれていない代表的なフォトニックエミッタを使用する画素素子７２０が使用され得る。いくつかの実施形態では、ヒーターを組み込むことがなお望ましい場合がある。例えば、得られるアレイの近視野画像の焦点が特定の位置に合うとき、光源は、エミッタから使用者の網膜へと進む透過強度を制御する素子を各画素が有する投射システムの部品であり得る。各フォトニック発光素子と提携される光強度制御素子の一例を図７に図示する。
【００６０】
誘電体エレクトロウェッティングの現象を使用して、個々の画素に透過される光の強度を制御し得る。この技法は、液体の近くの表面の表面自由エネルギーを変化させることによって液体の組み合わせに作用し得る。例えば、一方の液体が極性の水溶液であり、もう一方の液体が非極性の油である不混和性の液体の組み合わせは、ＥＷＯＤデバイスに効果的であり得る。これらの液体の一方が特定の望ましい波長の光に透明性となり、他方の液体がそれら又は全ての可視波長に不透明性になり得るように配合し得る。液体そのものがそのような特性を有してもよく、あるいは、液体を染色剤と組み合わせて所望の波長ブロッキング効果をもたらしてもよい。加えて、同じデバイスの区別された画素素子に異なる固有の波長ブロッキング能力を有する液体の異なる組み合わせを含めることも可能である場合がある。
【００６１】
例示の実施形態では、油性の非水性液が、光変調素子とみなされ得るＥＷＯＤ画素セルの層において有効な吸収性をもたらすように染色剤を含み得る。例えば、画素にわたって油性液体が配置されている画素素子７１０は、かなりの量の光を吸収できる。油性液体７１７と水性流体７１８とを有する画素セルの縁部を画定する隔離構造物７１１及び７１６があることができる。油性流体をはじくことができるように表面自由エネルギーを有する材料を用いるコーティング７１３を使用できる。したがって、基準のエネルギー印加されていない状態では、それらの流体は、染められた油性位相が表面７１３から離れた画素の内部領域にわたって局所的に位置づけられ得る場所、つまりその画素を通って進む光の通り道を好んで占めようとするであろう。表面７１３の材料を支える又は備える誘電体に沿った電極７１５及び７１４の組み合わせは、それらの２つの不混和性液体にわたる電位の印加を可能にすることができる。それらの電極にわたって電位を印加することによって、７２０に図示されているように、油性液体７１７を引き付けるように表面７１３の自由エネルギーが変更され得る。染色された流体７１７が電極７２７の側壁領域に引き付けられると、その流体が移動して光路から外れ、画素が光に対してより透明性になり得る。したがって、この実施形態は、フォトニックエミッタから発している光を画素に基づいて制御することを可能にして、その光を通過させることができる。いくつかの実施形態では、これは、透過性を制御するように誘電性セルをエレクトロウェッティングすることを含む対応する画素素子とフォトニックエミッタのアレイのそれぞれの組み合わせから投射システムを形成することを可能にできる。本明細書に記載のように、これらの実施形態は、光源、光源と画素素子の両方のための制御電子機器、及び使用者の網膜を含み得る所望の場所に近視野画像を焦点合わせするレンズシステムもまた含んでよい。フォトニックエミッタの近くの光の透過の制御を可能にできる誘電性セルのエレクトロウェッティングに多くの代替手段があり得る。加えて、誘電性セルのエレクトロウェッティングについて提供したこの例は、例えば、染料又は光をブロックする固有の性質を備え得る流体と逆のタイプを含む多くの代替手段を有することができる。
【００６２】
ここで図８を参照すると、ＥＷＯＤ画素に基づく光強度変調セルの代表的な代替実施形態が図示されている。本実施形態では、流体８１７が付着されることになる表面８１３に近い電極８１４は、垂直構造物８１１及び８１６の側壁ではなく、セル面８１２の１つに沿っている。このデバイスはこの表面８１３を通って進む光によって動作し得るので、このような実施形態では、比較的透明な電極８１４及び８１５の使用が重要であり得る。本開示の他の部分で言及したように、電極８１４及び８１５の材料としてＩＴＯを使用することは、許容可能な解決策であり得る。また、電極８１４及び８１５をＥＷＯＤセル面の周辺上に位置づけることを可能にする修正もまたあり得る。しかし、図８では、光吸収材料がセル面の大半をブロックしているセル８１０が図示されている。吸収性を有する流体８１７の代表物は、流体に固有のものであってもよく、あるいは染料の使用によるものであってもよい。他方の流体８１８は、セルを通じた光との相互作用があまりできない可能性がある。表面８１３は規定された表面自由エネルギーを有し、その表面エネルギーは、固有のもの又は表面特性を定着するように設計された処理により得たもののいずれかであってよい誘電性材料の任意の層８１２は、誘電体上の追加フィルムとして又は誘電体の表面修飾としてのいずれかとして表面８１３が作られた場合に存在し得る。電極８１４は、電位がＥＷＯＤセルにわたって印加されたときに影響を受ける誘電性表面の領域を画定するために有用であり得る。画素を画定するために光収容構造物８１１及び８１６を使用し得る。電位がセルにわたって電極８１４及び８１５に印加されたとき、セルの状態は、８２０に描かれているような状態であり得る。電極８１４より上の表面領域で光吸収性の流体８１７がはじかれる原因を引き起こすことによって、流体は画素素子の縁部８２７に向かって移動し得る。したがって、流体は光路から外れて、画素はより透明になることができ、それを通じて光が通ることを可能にする。
【００６３】
フォトニックエミッタでエネルギー印加される眼用デバイス
ここで図９を参照すると、本開示のいくつかの態様を実施するために有用であり得るフォトニックアレイ、光位相又は強度変調アレイ、及びレンズシステムを備える投射システム用の代表的なエネルギー印加された眼用デバイス９００が図示されている。眼用デバイス９００は、使用者の眼表面上に装着できる。ヒドロゲル系のスカート９１１は、いくつかの実施形態ではメディアインサート９３６デバイスを完全に囲み、他の実施形態ではそれを部分的に囲む又は支持する。この実施形態では、ヒドロゲルのスカート９１１は、基本的に環状のメディアインサート９３６を囲むことができる。メディアインサート９３６の内部には、制御、起動、通信、処理などのための電子回路（図９には図示せず）、エネルギー印加素子が封入されている。それらのエネルギー印加素子は、使い捨てバッテリ素子でもよく、あるいは、再充電を可能にし得る電力制御システムと一緒の充電式の素子でもよい。それらのコンポーネントは、別個のコンポーネントとして、あるいは複数の能動的な層を有して積み重ねられて一体化されたデバイスとして、メディアインサート９３６内に配置できる。
【００６４】
眼用デバイス９００は、安定化素子９５０及び９６０を含む構造的及び表面的態様を有してよく、安定化阻止は、使用者の眼上のデバイスの向きを規定するため及び使用者の視線に適切に眼用デバイス９００を調整するために有用であり得る。環状メディアインサート９３６は、その表面の１つ又は２つ以上に虹彩パターン９２１及び９３１として描かれた印刷されたパターン９２１及び９３１を有し得る。所望される可能性があるホログラム又は視覚的効果を生成するためにその他のパターンが適切である場合がある。
【００６５】
メディアインサート９３６は、光学ゾーンの小さい領域にフォトニック系撮像システム９４０を有し得る。既に述べたように、いくつかの実施形態では、６４×６４画素の撮像システム９４０は、およそ０．５ｍｍ×０．５ｍｍのサイズで形成され得る。断面Ｂを観察すると、フォトニック系撮像システム９４０は、フォトニックエミッタ素子（ＥＷＯＤに基づく画素透過性制御デバイスと、１つ又は複数の光源と、これらの電子部品を制御する電子機器）を備え得るフォトニック投射コンポーネントであり得る。フォトニック系撮像システム９４０は、レンズシステム９５０に取り付けることができ、データ・電力相互接続バス９４１によって環状メディアインサート９３６に接続できる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、レンズシステム９５０は、眼用デバイス９００の本体に関連する空間の一定の場所に撮像システムの近視野画像を焦点合わせする静的レンズコンポーネントで形成され得る。他の実施形態では、レンズシステム９５０は能動的コンポーネントもまた含み得る。例えば、複数の電極領域を有するメニスカス系レンズデバイスを、投射された画像の中心に並進させ、投射された画像の焦点及びサイズを効果的に調整するためにデバイスの焦点屈折力を調整するための両方に使用し得る。レンズデバイスはその独自の制御電子機器を有してもよく、あるいはそれは、フォトニック系撮像システム９４０又は環状メディアインサート９３６のいずれか若しくはそれら両方によって制御及びエネルギー印加され得る。
【００６７】
いくつかの実施形態では、表示装置は６４×６４をベースとする投射システムであり得るが、それ以上又はそれ以下の画素も本発明の技術の範囲内であり、それは、画素素子及び眼用デバイスそのもののサイズによって限定され得る。この表示装置は、ドットマトリックステキストデータ、画像データ、又はビデオデータの表示に有用であり得る。このレンズシステムを使用して、いくつかの実施形態では、データの表示中に使用者の眼にわたって投射システムをラスタ化することによって表示装置の有効画素サイズを拡大し得る。この表示装置は本来的に単色性であってもよく、あるいは、複数の光源に基づく色範囲を有してもよい。
【００６８】
フォトニックエミッタを有する眼用デバイスのための方法
ここで図１０を参照すると、本開示のいくつかの態様によるフォトニックエミッタを備える眼用デバイスの使用に関連する方法段階を流れ図１０００に図示した。段階１００１で、使用者は、フォトニックエミッタに基づく投射システムが取り付けられた眼用デバイスを入手する。透過率を制御するために誘電体セルをエレクトロウェッティングすることを含む対応する画素素子を有するフォトニックエミッタのアレイには、光源、光源及び画素素子の両方のための制御電子機器、及び使用者の網膜を含み得る所望の場所に近視野画像を焦点合わせするためのレンズシステムが関連付けられ得る。このシステムには、例えば電子部品、エネルギー印加素子、センサーなどが含まれ得る。
【００６９】
段階１００２で、ヒドロゲルのスカートの中に眼用デバイスがカプセル化されていない場合は、使用者はデバイスをヒドロゲルのスカートに取り付けるか、その眼用デバイスを別のレンズ自体の上に配置できる。
【００７０】
段階１００３で、その完成した眼用デバイスを使用者の眼に配置できる。更に、段階１００４で、何らかの起動信号が眼用デバイス内の投射システムを起動できる。ステップ１００５で、データが投射システムのコントロールに受信され得る。場合によっては、データは、記憶素子に格納されたデータとして又は眼用デバイスの検知素子によって入手されたデータとしてのいずれかで、眼用デバイス内に見出され得る。また別の場合には、眼用デバイス内の受信素子が、眼用デバイスの外部ソースからデータを受信してよい段階１００６で、データが眼用デバイスによって投射できる。データの投射は、テキスト表現又は、画像データ又はビデオデータのグラフィック表現を含むことができる。段階１００７で、使用者は外部の制御デバイスを使用して、制御信号を眼用デバイスに送信できる。制御信号は、レンズシステムの多くの動作パラメータの変更を引き起こすことができる。変更されるパラメータとしては、レンズシステムの焦点特性及び網膜上の画像の中心合わせであってよい。
【００７１】
ここで図１１を参照すると、視覚的表現を提供するために、センサー及びプロセッサーが関係するデータを関連付けるために有用な物体を含んだ地理的設定の斜視図が図示されている。１１００において、地理的場所１１０１に関連付けられ得る４つの物体１１４５を認識できる。地理的場所１１０１情報は、例えば、眼用デバイスのプロセッサーと通信している携帯電話の衛星利用測位システムによって決定できる。眼用デバイスは、データベース１１１０を含むこと、及び／又は、眼用レンズに含まれている１つ又は２つ以上のセンサーによって認識することが比較的容易であり得る、捕らえられた画像内の物体と関連付けることができるデータベースと接続することができる。このセンサーは、例えば、画像の解析１１０５を行うために通信デバイスを介してプロセッサーにデータを送信できる画像センサーを含み得る。プロセッサーは、視覚的表現を含むデータベースと関連づけられ、眼用レンズの着用者が観察している地理設定と関連付けられたデータと受信された情報とを照合できる。視覚的表現は、例えば、テキスト１１４０、イメージオーバーレイ表現１１３５、歴史的表現１１３０、オーバーレイイメージ１１２５などの表示を含み得る。これらは、本開示の実施形態にしたがって投射され得る。
【００７２】
好ましい実施形態では、安全な解析１１２０を実行するために、同じ画像センサー又は異なるセンサーが眼用レンズのプロセッサーに情報を送信し得る。例えば、画像センサーは、既定の時間を越えて使用者の眼瞼が閉じたときに視覚的表現の投射を防ぐことができる。その他のセンサーとしては、例えば、使用者の状態を検知し、投射される視覚的表現に使用者がどのように反応するかを予測し得るバイオマーカーセンサー及び／又は神経系信号センサーが挙げられる。この予測は、既に記録されたデータに基づいて、又は既に検知された特定の使用者による反応に基づいていてよい。加えて、いくつかの実施形態では、使用者は使用者のインターフェイスを通じてシステムの設定にアクセスし、変更することができる場合がある。このインターフェイスには、例えば、格納された情報にアクセスし、修正できるアプリケーションであって、眼用デバイスに関連づけられ、通信できるアプリケーションを有する携帯電話が挙げられる。
【００７３】
ここで図１２を参照すると、コントローラ１２００は、上記のデバイスにおいて具現化でき、本開示のいくつかの実施形態を実施するために使用され得る。コントローラ１２００は、１つ又は２つ以上のプロセッサーのような、通信網を介して通信するように構成された通信デバイス１２２０に連結されたプロセッサーユニット１２１０を含む。通信デバイス１２２０は、例えば、パーソナルコンピュータ、セルラー電話、タブレット、コンピュータ、自動車、又は手持ち式デバイスのような、１つ又は２つ以上のブルートゥースデバイスとの通信のために使用し得る。
【００７４】
プロセッサー１２１０はまた、ストレージデバイス１２３０と通信し得る。ストレージデバイス１２３０は、ハードディスクドライブ、光学的記憶装置、及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）デバイスなどの半導体記憶デバイスを含む電子ストレージデバイスの組み合わせを含む、任意の適切な情報ストレージデバイスを備えてもよい。
【００７５】
ストレージデバイス１２３０は、プロセッサー１２１０を制御するためのプログラム１２４０を記憶することができる。プロセッサー１２１０は、プログラム１２４０の命令を実行することにより、本開示の態様にしたがって動作する。プロセッサー１２１０は、場合によっては、上述のプロセスを実施するように装置を動作する制御コマンドを含む情報を通信デバイス１２２０に送信させることもできる。本発明の様々な態様を実施するために使用される装置の具体的な例としては、コンピュータサーバー、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ち式コンピュータ、ｉＰｏｄ、携帯電話、タブレット、又は他の通信デバイス、若しくは任意の他のプロセッサー及び表示装置が備わったデバイスが挙げられる。
【００７６】
いくつかの好ましい実施形態では、装置は、ビデオ及びデータサーバーファームと通信し得る。ビデオ及びデータサーバーファームは、場所に関連付けられた少なくとも１つの視覚的表現を含み得る。視覚的表現は、例えば、地理的場所、コンタクトレンズにより検知された条件、及び／又はその日の特定の時間に対応し得る。視覚的表現の全ては、眼用デバイスと関連する１つ又は２つ以上のセンサーによって実行される安全性評価に基づいて相関付けで表示され得る。
【００７７】
ここで図１３を参照すると、本開示のいくつかの態様による視覚的表現の投射に関する方法段階が流れ図に図示されている。段階１３０１で、使用者は、ナノフォトニック投射システムを含む眼用デバイスを着用する。段階１３０２で、受信した信号に基づいて投射システムを起動することができる。この信号は、特定の設定についての情報を要求するセンサー又は使用者からの信号であることができる。段階１３０３で、眼用デバイスに関連付けられた１つ又は２つ以上のソース、又は眼用デバイスに含まれているデータベースから情報が受信される。眼用デバイスに含まれる情報は、例えば、健康評価測定の閾値であってもよい。
【００７８】
段階１３０４で、視覚的表現が１つ又は２つ以上の関連付けられたデータベースから生成される又は引き出されることができる。段階１３０５で、表現を生成させる準備の効果は、収集された追加的なセンサーデータ及び既定の設定に基づいて予測／評価され得る。例えば、周囲光条件、バイオマーカーのレベル、段階１３０２の信号の要求からの経過時間及び／又は情報の要求からの使用者の位置である。段階１３０６で、視覚的表現は、条件に合うように修正されるか又は完全に除去され得る。段階１３０７で、元の表現及び／又は修正された表現から肯定的影響が予測される場合、投射システムによって視覚的表現が投射される。いくつかの好ましい実施形態では、投射システムは、本明細書に開示されている画素に基づく光変調システムの実施形態を含み得る。
【００７９】
〔実施の態様〕
（１）  エネルギー印加された眼用デバイスであって、
前記眼用デバイスの１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタと、
前記眼用デバイスの第１のプロセッサー及び１つ又は２つ以上の光源を支持するメディアインサートであり、
前記１つ又は２つ以上の光源が光を生成するように構成され、前記１つ又は２つ以上の光源から生成された光の少なくとも一部が、前記眼用デバイスの前記１つ又は２つ以上のフォトニックエミッタによって放出され、
前記眼用デバイスの前記第１のプロセッサーが、
視覚的表現を投射する指示をセンサーから受信し、かつ
その受信した指示に反応して、１つ又は２つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて前記１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタ及び前記１つ又は２つ以上の光源の中の少なくとも１つを制御するように構成される、メディアインサートと、
前記第１のプロセッサー及び第２のプロセッサーと通信するように構成された前記眼用デバイスの１つ又は２つ以上のアンテナであって、前記第２のプロセッサーが、前記視覚的表現を生成するように構成される、１つ又は２つ以上のアンテナと、を備える、エネルギー印加された眼用デバイス。
（２）  前記１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタが半導体材料を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（３）  前記１つ又は２つ以上の変調されるフォトニックエミッタが抵抗性加熱素子を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（４）  前記１つ又は２つ以上の光源が発光ダイオードを備える、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（５）  前記１つ又は２つ以上の光源がレーザーを備える、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【００８０】
（６）  前記メディアインサートが、前記第１のプロセッサー及び前記１つ又は２つ以上の光源に電力を供給するように構成されたエネルギー印加素子を更に支持する、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（７）  前記エネルギー印加素子が、積み重ねられて一体化された複数の基材層を備え、それらの層間に電気相互接続を有する、実施態様６に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（８）  前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、光センサーから受信した前記視覚的表現を投射するために周囲光が十分であることの指示を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（９）  前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、神経系センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１０）  前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、イメージセンサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【００８１】
（１１）  イメージセンサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して既定の物体が可視であることの指示を含む、実施態様１０に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１２）  表面自由エネルギーを有する表面領域を含む画素に基づく光変調システムを更に備え、前記表面自由エネルギーが、前記表面領域に広がる電極電位の場の印加によって変更される、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１３）  前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の場面に重ねられた画像を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１４）  前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の前記場面の画像強調を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１５）  前記場面の前記画像強調が、前記場面の輝度の変更、前記場面の飽和の変更、前記場面の色の変更、前記場面のコントラストの変更、前記場面の鮮鋭さの変更、又は前記場面の色相の変更を含む、実施態様１４に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【００８２】
（１６）  前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用レンズの着用者のための健康評価情報を含む、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１７）  前記１つ又は２つ以上の光源が、赤色の発光の中心波長を有するように構成された第１のソリッドステート発光素子と、緑色の発光の中心波長を有するように構成された第２のソリッドステート発光素子と、青色の発光の中心波長を有するように構成された第３のソリッドステート発光素子とを備える、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１８）  前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンに更にレンズを備える、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（１９）  前記レンズが可変焦点距離レンズである、実施態様１８に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
（２０）  前記センサーが、前記エネルギー印加された眼用レンズデバイスの外側に配置され、かつ前記第１のプロセッサーが、前記センサーとのワイヤレス通信のための通信プロトコルを制御するように更に構成される、実施態様１に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
【図１】
2014182401.tif 000003
【図２】
2014182401.tif 000004
【図３】
2014182401.tif 000005
【図４】
2014182401.tif 000006
【図５】
2014182401.tif 000007
【図６】
2014182401.tif 000008
【図７】
2014182401.tif 000009
【図８】
2014182401.tif 000010
【図９】
2014182401.tif 000011
【図１０】
2014182401.tif 000012
【図１１】
2014182401.tif 000013
【図１２】
2014182401.tif 000014
【図１３】
2014182401.tif 000015
【外国語明細書】
2014182401000001.pdf