(57)【要約】【課題】使用者の眼球に入射する光のうち瞳孔に入射する所定の波長域の光を検出できる光透過体を提供する。【解決手段】コンタクトレンズ１は、使用者の眼球１００に対して接触もしくは３ｃｍ以内の距離で配置される光透過体であって、使用者の視野方向において、使用者の瞳孔１０３と重なる瞳孔領域２に格子状に構成された、所定の波長域の光を検出する検出部１０を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の眼球に対して接触もしくは３ｃｍ以内の距離で配置される光透過体であって、
前記使用者の視野方向において、前記使用者の瞳孔と重なる瞳孔領域に格子状に構成された、所定の波長域の光を検出する検出部を有することを特徴とする光透過体。
【請求項２】
前記瞳孔領域に対して前記検出部のうち光を透過する開口部の開口率は、３０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光透過体。
【請求項３】
前記開口部に、前記所定の波長域の光の透過率を低減させる膜が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光透過体。
【請求項４】
前記検出部の検出信号を外部に送信する通信部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光透過体。
【請求項５】
前記所定の波長域の光はブルーライトであり、
前記検出部は、前記ブルーライトの光量を検出可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光透過体。
【請求項６】
前記光透過体は、コンタクトレンズであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光透過体。
【請求項７】
前記光透過体は、眼鏡用レンズであることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光透過体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の普及に伴って、家庭やオフィスにおける照明、テレビやパーソナルコンピューター（ＰＣ）やスマートフォンの液晶画面等を通して、ブルーライトと呼ばれる青色の光が眼に入る機会が多くなっている。ブルーライトは、波長域が３８０〜５００ｎｍの光であり、可視光の中で最も波長が短く、強いエネルギーを持っており、眼に入ると角膜や水晶体で吸収されずに網膜まで到達する。そのため、ブルーライトが長時間眼に入ると、目の疲れや痛み、睡眠障害等の影響を与えるだけでなく、網膜や黄斑部に損傷を与え、黄斑変性症の発症リスクが高められる可能性が指摘されている。
【０００３】
直接眼球に装着する視覚補正装置として用いられるコンタクトレンズに、入射する紫外光などの光を検知して透過する光の量を調整する機能を付加したコンタクトレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のコンタクトレンズは、コンタクトレンズの周縁部に設けられた撮像部（特許文献１の図１参照）で撮像された画像に基づいて検出した紫外光などの光量に応じて、眼球の瞳孔を覆う第１領域と、その外側の虹彩を覆う第２領域との少なくとも一方を透過する光の量や波長を調整する構成となっている。このような構成によれば、撮像部で撮像された画像に基づいてブルーライトの光量を検出することも可能であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１４／１７８２２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のコンタクトレンズでは、撮像部がレンズ系と駆動系と個体撮像素子アレイとを有し、瞳孔を覆う第１領域よりも外側に設けられている。そのため、眼球に入射する光のうち検出できるのは瞳孔よりも外側の狭い範囲に入射する光であり、瞳孔に入射して網膜に影響を与えるおそれがある光の検出ができないという課題がある。また、例えば使用者が瞼を少し開けた薄目の状態において撮像部が瞼で覆われてしまうと、眼球に入射する光の検出ができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例の光透過体は、使用者の眼球に対して接触もしくは３ｃｍ以内の距離で配置される光透過体であって、前記使用者の視野方向において、前記使用者の瞳孔と重なる瞳孔領域に格子状に構成された、所定の波長域の光を検出する検出部を有することを特徴とする。
【０００８】
本適用例の光透過体の構成によれば、格子状に構成された検出部が使用者の視野方向において使用者の瞳孔と重なる瞳孔領域に配置されているので、使用者の眼球に入射する光のうち瞳孔に入射する所定の波長域の光を検出できる。また、薄目の状態など瞳孔領域の外側の一部が瞼で覆われていても、眼球（瞳孔）に入射する光を検出できる。なお、検出部が格子状に構成されているため、瞳孔領域に検出部が配置されていても格子の間を光が透過して瞳孔に入射するので、使用者は光透過体を通して景色や対象物を視認することができる。また、検出部を瞳孔領域よりも外側まで広げて配置すれば、眼球におけるより広い範囲に入射する光を検出することも可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例の光透過体であって、前記瞳孔領域に対して前記検出部のうち光を透過する開口部の開口率は、３０％以上であることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、瞳孔領域に検出部が配置されていても、３０％以上の光が透過するので使用者の視認性が保たれる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例の光透過体であって、前記開口部に、前記所定の波長域の光の透過率を低減させる膜が配置されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、開口部に入射する光のうち所定の波長域の光の透過率が、開口部に配置された膜により低減されるので、使用者の瞳孔に入射する所定の波長域の光の量を低減できる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例の光透過体であって、前記検出部の検出信号を外部に送信する通信部を有することが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、通信部により検出部の検出信号を、例えば、スマートフォンやパーソナルコンピューター等の外部の機器に送信することで、使用者の眼球に入射した光のモニターや分析を行うことができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例の光透過体であって、前記所定の波長域の光はブルーライトであり、前記検出部は、前記ブルーライトの光量を検出可能であることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、使用者の眼球に入射するブルーライトを検出することができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例の光透過体であって、前記光透過体は、コンタクトレンズであってもよい。
【００１８】
この構成によれば、光透過体をコンタクトレンズの形態で提供できる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例の光透過体であって、前記光透過体は、眼鏡用レンズであってもよい。
【００２０】
この構成によれば、光透過体を眼鏡用レンズの形態で提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示す模式図。
【図２】本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示す断面図。
【図３】本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示す正面図。
【図４】本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態に係るコンタクトレンズの製造方法の一例を説明する図。
【図６】本実施形態に係る検出部の配置例を示す平面図。
【図７】本実施形態に係る検出部の配置例を示す平面図。
【図８】変形例に係る眼鏡用レンズの概略構成を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２３】
＜光透過体の構成＞
まず、本実施形態に係る光透過体としてのコンタクトレンズの構成を、図１、図２、図３、および図４を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示す模式図である。図２は、本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示す断面図である。図３は、本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示す正面図である。図４は、本実施形態に係るコンタクトレンズの概略構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態に係るコンタクトレンズ１は、曲面形状を有し、使用者の眼球１００に対して接触して配置（装着）され使用される。コンタクトレンズ１を装着した状態において、使用者の視野方向から入射する光Ｌは、コンタクトレンズ１を透過して、角膜１０１から虹彩１０２によって囲まれた瞳孔１０３に入射し、水晶体１０４で屈折して、網膜１０５で像を結ぶ。コンタクトレンズ１は、使用者の視野方向において、使用者の瞳孔１０３と重なる瞳孔領域２と、瞳孔領域２の周囲に配置された周辺領域３とを有している。
【００２５】
図２に示すように、コンタクトレンズ１は、第１レンズ層１ａと、第２レンズ層１ｃと、第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとの間に挟持されたフレキシブル基板１ｂと、で構成されている。第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとは、公知の材料で形成できる。
【００２６】
コンタクトレンズ１がハードレンズである場合、第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとは、例えば、酸素透過性（ＲＧＰ：Rigid Gas Permeable）材料やポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）などで構成される。コンタクトレンズ１がソフトレンズである場合、第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとは、例えば、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）などの含水性材料やアクリル系エラストマーなどの非含水性材料、シリコーンハイドロゲルなどの高酸素透過性材料などで構成される。フレキシブル基板１ｂの構成については後述する。
【００２７】
図３に示すように、コンタクトレンズ１の外形は円形である。瞳孔領域２は、円形であり、コンタクトレンズ１の中央に配置され、周辺領域３に囲まれている。上述したように、瞳孔領域２は、使用者の視野方向において使用者の瞳孔１０３（図１参照）と重なる領域である。瞳孔領域２には、格子状に配列されたフォトダイオードＰＤを含む検出部１０が配置されている。
【００２８】
ここで、図１に示す瞳孔１０３の大きさは、眼球１００に入射する光の量に応じて虹彩１０２が伸びたり縮んだりすることで変化する。より具体的には、眼球１００に入射する光の量が多い（明るい）ときは虹彩１０２が伸びて瞳孔１０３の径が小さくなり、眼球１００に入射する光の量が少ない（暗い）ときは虹彩１０２が縮んで瞳孔１０３の径が大きくなる。一般に、瞳孔１０３の径は、小さいときで２ｍｍ程度、大きいときで８ｍｍ程度といわれている。
【００２９】
図３に示す瞳孔領域２の大きさ（径）は、瞳孔１０３の最大径と言われる８ｍｍ以上に設定されている。したがって、使用者がコンタクトレンズ１を装着した状態では、虹彩１０２の伸び縮み（瞳孔１０３の径の大小）に関わらず、使用者の視野方向から瞳孔１０３に入射する光は、検出部１０が配置された瞳孔領域２を通過する。なお、図３に破線で示す瞳孔最小領域２ａの大きさ（径）は、瞳孔１０３の最小径と言われる２ｍｍに対応する。
【００３０】
検出部１０は、使用者の瞳孔１０３に入射する光のうち、所定の波長域の光を検出する。所定の波長域の光とは、例えば、波長域が３８０ｎｍ〜５００ｎｍのブルーライトと呼ばれる青色の光である。
【００３１】
ブルーライトは、可視光の中で最も波長が短く、強いエネルギーを持っており、眼球１００に入ると角膜１０１や水晶体１０４で吸収されずに網膜１０５まで到達する。そのため、ブルーライトが長時間眼に入ると、目の疲れや痛み、睡眠障害等の影響を与えるだけでなく、網膜や黄斑部に損傷を与え、黄斑変性症の発症リスクが高められる可能性が指摘されている。
【００３２】
周辺領域３には、制御部２０と通信部２２とアンテナ２４とが配置されている。制御部２０は、検出部１０および通信部２２の動作を制御する。制御部２０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。通信部２２は、アンテナ２４を介して、パーソナルコンピューター（ＰＣ）やスマートフォンなどの外部装置と無線で接続し、検出部１０により検出された検出信号の送信を行う。
【００３３】
検出部１０と制御部２０と通信部２２とアンテナ２４とは、図２に示すフレキシブル基板１ｂ上に設けられている。なお、図示しないが、コンタクトレンズ１は、検出部１０、制御部２０、通信部２２に電力を供給するための、例えば太陽電池などの電源部を備えていてもよい。また、電力供給を、アンテナ２４を介した電磁誘導方式、電波方式、電磁界共鳴方式などにより行う構成としてもよい。
【００３４】
＜検出部の構成＞
次に、検出部１０の構成を、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る検出部の概略構成を示す斜視図である。
【００３５】
図４に示すように、検出部１０は、絶縁層１２と、陰極を含む陰極配線１４と、フォトダイオードＰＤと、絶縁層１５と、陽極を含む陽極配線１７とを含む。フォトダイオードＰＤは、ｎ型半導体層１３とｐ型半導体層１６とで構成される。ｎ型半導体層１３は、陰極（陰極配線１４）に電気的に接続されている。ｐ型半導体層１６は、陽極（陽極配線１７）に電気的に接続されている。絶縁層１２と絶縁層１５とは、例えばＳｉＯ2などの透光性を有する絶縁材料によって構成される。
【００３６】
検出部１０の表面（光が入射する側の面）におけるフォトダイオードＰＤと重なる領域には、所定の波長域である波長域が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲のブルーライトを透過し、ブルーライト以外の光を反射する反射膜が形成されている。これにより、検出部１０に光が入射すると、フォトダイオードＰＤは、入射光のうちブルーライトを選択的に受光する。そして、ブルーライトの光量に応じてフォトダイオードＰＤを構成するｐｎ接合の逆方向リーク電流が変化する。検出部１０は、この逆方向リーク電流の変化量に基づいて、ブルーライトの光量を検出することができる。
【００３７】
このような検出部１０を備えるコンタクトレンズ１の構成によれば、瞳孔１０３の径の大小に関わらず、使用者の眼球に入射する光のうち瞳孔１０３に入射するブルーライトを検出できる。これにより、瞳孔１０３に入射するブルーライトの光量を算出することや、ブルーライトの瞳孔領域２における光量分布をモニターすることができる。
【００３８】
例えば、予めブルーライトの光量の閾値を設定しておき、瞳孔１０３に入射するブルーライトの光量がこの閾値を超えたら、通信部２２により警告信号をスマートフォンやＰＣに送り、使用者に報知することで、ブルーライトに起因する眼球１００の炎症を予防することができる。また、使用者の作業環境などにおいて、ブルーライトがどの程度照射されているかを把握することができる。
【００３９】
そして、コンタクトレンズ１の構成によれば、瞳孔領域２にフォトダイオードＰＤを含む検出部１０が配置されているので、薄目の状態など、瞳孔領域２やその外側の周辺領域３の一部が瞼で覆われていても、眼球１００（瞳孔１０３）に入射するブルーライトを検出できる。なお、検出部１０が格子状に構成されているため、瞳孔領域２に検出部１０が配置されていても格子の間を光が透過して瞳孔１０３に入射するので、使用者はコンタクトレンズ１を通して景色や対象物を視認することができる。
【００４０】
上述の構成に加えて、検出部１０におけるフォトダイオードＰＤと重なる領域以外の領域に、ブルーライトの透過を低減または抑止する膜が形成されていてもよい。このような構成によれば、検出部１０に入射する光のうちブルーライトは、フォトダイオードＰＤと陰極配線１４および陽極配線１７とで遮光されるとともに、フォトダイオードＰＤと陰極配線１４と陽極配線１７とで囲まれた開口部１８（図６参照）における透過が低減または抑止される。これにより、瞳孔１０３に入射するブルーライトの光量を低減できるので、ブルーライトによる網膜１０５など眼球１００への影響を抑えることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、所定の波長域の光を３８０ｎｍ〜５００ｎｍのブルーライトとしているが、所定の波長域の光として、ブルーライトだけでなく３８０ｎｍ以下の紫外光を含むこととしてもよいし、紫外光のみに限定することとしてもよい。また、フォトダイオードＰＤと重なる領域に形成する反射膜を選択的に配置することにより、ブルーライトを検出するフォトダイオードＰＤと紫外光を検出するフォトダイオードＰＤとを混在させて配置してもよい。
【００４２】
＜光透過体の製造方法＞
次に、コンタクトレンズ１の製造方法の一例を、図４および図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係るコンタクトレンズの製造方法の一例を説明する図である。
【００４３】
まず、図４に示す検出部１０を形成する方法を説明する。検出部１０は、例えば、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いて形成することができる。シリコンからなる基板１１と絶縁層１２とｎ型半導体層とが積層されたＳＯＩ基板のｎ型半導体層にボロン（Ｂ）などを拡散して、上層側にｐ型半導体層１６を形成する。これにより、ｎ型半導体層１３とｐ型半導体層１６とが積層されたフォトダイオード層が形成される。
【００４４】
続いて、ｎ型半導体層１３とｐ型半導体層１６とが積層されたフォトダイオード層のうち、ｐ型半導体層１６のフォトダイオードＰＤを構成する略円形状（または、メサ状）の部分以外の部分を、ｎ型半導体層１３に到達するまでエッチングする。フォトダイオードＰＤは、陽極配線１７側から見た平面視で、格子状に配置される。そして、ｎ型半導体層１３上のフォトダイオードＰＤの位置に対応する陰極を含み、格子状に配置されたフォトダイオードＰＤの一方向（図４における横方向）に沿って延在する陰極配線１４を形成する。
【００４５】
続いて、ｎ型半導体層１３をエッチングして、ｎ型半導体層１３における陰極配線１４同士の間に、陰極配線１４に沿って絶縁層１２に到達する分断溝を形成する。そして、絶縁層１２とｎ型半導体層１３と陰極配線１４とを覆い、隣り合うフォトダイオードＰＤ同士の間を埋め込むように、絶縁層１５を形成する。そして、フォトダイオードＰＤのｐ型半導体層１６と接する部分を陽極とし、陰極配線１４の延在方向と交差する方向（図４における斜め方向）に沿って延在する陽極配線１７を形成する。
【００４６】
続いて、検出部１０の表面（陽極配線１７が形成された側の面）に、所定の波長域外の光を反射する反射膜（図示しない）を蒸着法などを用いて成膜し、反射膜のうちフォトダイオードＰＤと重なる部分のみを残して他の部分を除去する。反射膜が配置されたフォトダイオードＰＤと重なる領域以外の領域に、所定の波長域の光の透過を抑止する膜を形成してもよい。これにより、検出部１０が形成される。なお、図示を省略するが、検出部１０が形成された基板１１上に、制御部２０と通信部２２とアンテナ２４とをそれぞれ形成し、必要な配線が施される。
【００４７】
続いて、上述のようにＳＯＩ基板を用いて形成した基板１１を含む状態の検出部１０を、図５に示すフレキシブル基板１ｂに接合する。図示を省略するが、基板１１を含む状態の検出部１０の表面（陽極配線１７が形成された側の面）に、水溶性接着剤などを用いて仮転写用の基板を接着する。そして、検出部１０から基板１１を剥離して、検出部１０の基板１１を剥離した側にフレキシブル基板１ｂを接着した後、水中で水溶性接着剤を溶融して仮転写用の基板を剥離する。これにより、検出部１０が配置されたフレキシブル基板１ｂが得られる。
【００４８】
フレキシブル基板１ｂとは別に、第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとを、公知の方法、例えば、レースカッティング、スピンキャスティング、モールディングなどの方法を用いて形成する。第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとは、コンタクトレンズ１として所望の度となるように形成される。フレキシブル基板１ｂを第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとの間に挟持し、接着剤を介して相互に接合することで、コンタクトレンズ１が得られる。
【００４９】
なお、検出部１０と制御部２０と通信部２２とアンテナ２４とのうちいずれかを、別のフレキシブル基板上に形成して、第１レンズ層１ａと第２レンズ層１ｃとの間にフレキシブル基板１ｂとともに挟持する構成としてもよい。
【００５０】
＜検出部の配置＞
次に、検出部の配置（平面的な構成）について、図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る検出部の配置例を示す平面図である。詳しくは、図６は、フレキシブル基板１ｂ上に配置された検出部１０を正面側から見た部分拡大図である。
【００５１】
図６に示すように、瞳孔領域２において、陰極配線１４と陽極配線１７とが格子状に配置され、陰極配線１４と陽極配線１７との交点にフォトダイオードＰＤが配置されている。瞳孔領域２に入射する光は、陰極配線１４、陽極配線１７、およびフォトダイオードＰＤで遮光され、陰極配線１４、陽極配線１７、およびフォトダイオードＰＤで囲まれた開口部１８を透過する（所定の波長域の光の透過を抑止する膜が形成されている場合は透過量が低減される）。
【００５２】
ここで、上述したように、瞳孔１０３の径は眼球１００に入射する光の量に応じて変化する。そのため、入射する光の量によっては、瞳孔領域２に配置されたフォトダイオードＰＤのうち、瞳孔１０３に入射する光の検出に寄与しないフォトダイオードＰＤが存在することとなる。また、使用者が瞼を少し開けた薄目の状態においては、瞳孔１０３に入射する光の一部が瞼で遮蔽される場合がある。そのため、瞳孔１０３に入射する所定の波長域の光の量を精度良く検出するためには、瞳孔１０３の最小径に対応する瞳孔最小領域２ａに、より多くのフォトダイオードＰＤを配置することが望ましい。
【００５３】
しかしながら、フォトダイオードＰＤの配置密度を高めると、開口部１８が狭小化されるため、入射する光の量に対して検出部１０を透過する光の量が減少し、使用者が検出部１０（コンタクトレンズ１）を通して景色や対象物を視認することが困難となる。本発明者は、検出部１０が配置された所定の領域（例えば、瞳孔最小領域２ａ）における開口部１８の開口率は、使用者の視認性を確保する上で、３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましいと考える。
【００５４】
コンタクトレンズ１は眼球１００に装着されるので、検出部１０は角膜１０１に近接する位置に配置される。そのため、フォトダイオードＰＤの配置密度を高めると、使用者は明るさが低下したと感じるが、網膜１０５で結ぶ像にはあまり影響を与えないものと考えられ、開口率が３０％程度であっても景色や対象物を視認することは可能であると考える。
【００５５】
フォトダイオードＰＤの配置密度を高めつつ、開口部１８の開口率も高めようとすると、フォトダイオードＰＤの径や、陰極配線１４および陽極配線１７の線幅を小さくすることが求められる。しかしながら、フォトダイオードＰＤの径や、陰極配線１４および陽極配線１７の線幅を小さくし過ぎると、検出部１０の電気的な特性や製造歩留まりの低下を招くこととなる。
【００５６】
そこで、フォトダイオードＰＤの配置密度として、図６に示すように、瞳孔最小領域２ａ内に少なくとも９個のフォトダイオードＰＤを配置することとする。そして、フォトダイオードＰＤの径や、陰極配線１４および陽極配線１７の線幅を、検出部１０の電気的な特性や製造歩留まりを低下させない範囲に設定する。以下に、これらの設定を異ならせた実施例に基づいて、開口部１８の開口率を概算し説明する。
【００５７】
（実施例１）
図６に示す実施例１は、瞳孔最小領域２ａに、９個のフォトダイオードＰＤを配置した例である。フォトダイオードＰＤの径を０．２ｍｍとし、陰極配線１４および陽極配線１７の線幅を０．０２ｍｍとする。ここでは、瞳孔最小領域２ａを、半径２ｍｍの円に内接する正方形２ｂとみなして、開口率を概算するものとする。なお、陰極配線１４の延在方向を行方向とし、陽極配線１７の延在方向を列方向とする。
【００５８】
半径２ｍｍの円に内接する正方形２ｂの１辺は、２／√２＝√２となる。この正方形２ｂ内に、３行×３列のフォトダイオードＰＤを配置すると、行方向および列方向におけるフォトダイオードＰＤの配置ピッチは、概略、√２／３＝０．４７ｍｍ程度となる。フォトダイオードＰＤの１個当たりの面積は０．０４ｍｍ2であるので、正方形２ｂ内に配置される９個のフォトダイオードＰＤの面積の合計は、０．３６ｍｍ2となる。
【００５９】
また、正方形２ｂ内に配置される陰極配線１４の１本の長さは√２ｍｍであるが、１本当たり３個のフォトダイオードＰＤと重なるので、陰極配線１４のうちフォトダイオードＰＤと重ならない部分の長さは、概略で√２−（０．２×３）＝０．８１ｍｍとなる。陰極配線１４の数は３本となるので、陰極配線１４の長さの合計は、０．８１×３＝２．４３ｍｍとなる。したがって、陰極配線１４の面積の合計は、２．４３ｍｍ×０．０２ｍｍ＝０．０４８６ｍｍ2となる。陽極配線１７も、同様に、０．０４８６ｍｍ2となる。
【００６０】
これにより、正方形２ｂ内に配置されるフォトダイオードＰＤと陰極配線１４および陽極配線１７の面積の合計は０．４５７２ｍｍ2となるので、開口部１８の面積は２ｍｍ2−０．４５７２ｍｍ2＝１．５４２８ｍｍ2となる。この結果、開口部１８の開口率は、７７．１４％となる。なお、実施例１では、瞳孔領域２には１４５個のフォトダイオードＰＤが配置される。
【００６１】
（実施例２）
実施例２は、図示を省略するが、実施例１の構成に対してフォトダイオードＰＤの径を０．１ｍｍとする以外は同様の設定とする。なお、髪の毛の太さ（径）は一般に０．０５〜０．１５ｍｍと言われているので、実施例２におけるフォトダイオードＰＤの径は、平均的な髪の毛の太さに相当する。
【００６２】
実施例２では、フォトダイオードＰＤの１個当たりの面積が０．０１ｍｍ2であるので、フォトダイオードＰＤの面積の合計は、０．０９ｍｍ2となる。陰極配線１４および陽極配線１７のうち１本当たりのフォトダイオードＰＤと重ならない部分の長さは、概略で√２−（０．１×３）＝１．１１ｍｍとなる。したがって、陰極配線１４および陽極配線１７の面積の合計は、１．１１ｍｍ×０．０２ｍｍ×３×２＝０．０４４４ｍｍ2となる。これにより、正方形２ｂ内に配置されるフォトダイオードＰＤと陰極配線１４および陽極配線１７との面積の合計は０．１３４４ｍｍ2となるので、開口部１８の開口率は、９３．２８％となる。
【００６３】
（実施例３）
実施例３は、図示を省略するが、実施例２の構成に対して瞳孔最小領域２ａ（正方形２ｂ）に６４個のフォトダイオードＰＤを配置することとする以外は同様の設定とする。すなわち、正方形２ｂ内に、８行×８列のフォトダイオードＰＤを配置する。行方向および列方向におけるフォトダイオードＰＤの配置ピッチは、概略、√２／８＝０．１８ｍｍ程度となる。フォトダイオードＰＤの１個当たりの面積が０．０１ｍｍ2であるので、正方形２ｂ内に配置される６４個のフォトダイオードＰＤの面積の合計は、０．６４ｍｍ2となる。
【００６４】
陰極配線１４および陽極配線１７のうち１本当たりのフォトダイオードＰＤと重ならない部分の長さは、概略で√２−（０．１×８）＝０．６１ｍｍとなる。陰極配線１４および陽極配線１７の数はそれぞれ８本となるので、陰極配線１４および陽極配線１７の面積の合計は、０．６１ｍｍ×０．０２ｍｍ×８×２＝０．１９５２ｍｍ2となる。したがって、正方形２ｂ内に配置されるフォトダイオードＰＤと陰極配線１４および陽極配線１７の面積の合計は０．８３５２ｍｍ2となるので、開口部１８の開口率は、５８．２４％となる。
【００６５】
以上の実施例で示したように、瞳孔最小領域２ａ内に９個のフォトダイオードＰＤを配置しても、開口部１８の開口率を９０％以上とすることができる。開口率の上限は特に規定しないが、検出部１０の電気的な特性や製造歩留まりの低下させない範囲で、９５％程度の開口率は実現可能である。
【００６６】
また、フォトダイオードＰＤの配置密度を高めた場合でも、検出部１０の電気的な特性や製造歩留まりの低下させることなく開口部１８の開口率を５０％以上とすることができ、開口部１８の開口率を３０％以上とすれば、さらにフォトダイオードＰＤの配置密度を高めることも可能となる。
【００６７】
なお、フォトダイオードＰＤが瞳孔領域２だけでなく、周辺領域３まで配置された構成としてもよい。このようにすれば、眼球１００におけるより広い範囲に入射する光を検出することも可能となる。
【００６８】
上述した実施例の他に、本実施形態に係る検出部１０の配置例を図７に示す。図７は、本実施形態に係る検出部の配置例を示す平面図である。
【００６９】
図７に示す例では、フォトダイオードＰＤの配置ピッチを０．４１ｍｍとして、瞳孔領域２内に最大１９行、１９列で、合計２９３のフォトダイオードＰＤが配置されている。また、瞳孔最小領域２ａ内には、最大５行、５列で、合計２１のフォトダイオードＰＤが配置されている。
【００７０】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
【００７１】
上記実施形態では、光透過体としてコンタクトレンズの構成を説明したが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、光透過体は眼鏡用レンズであってもよい。図８は、変形例に係る眼鏡用レンズの概略構成を示す正面図である。
【００７２】
図８に示すように、眼鏡用レンズ１Ａには、格子状に配列されたフォトダイオードＰＤと陰極配線１４と陽極配線１７とを含む検出部１０Ａが配置されている。眼鏡用レンズ１Ａの場合は、使用者の眼球１００から離れた位置であって、眼球１００に対して３ｃｍ以内の距離で配置される。眼球１００に対して３ｃｍを超える範囲で本発明の光透過体を配置する場合、使用者の視認性を確保するのが難しくなる。なお、眼球１００から離す距離に応じて、使用者の視野方向の変化に対応できるよう、眼鏡用レンズ１Ａにおける広い範囲に検出部１０Ａが配置されていることが望ましい。
【００７３】
例えば、図８に示す眼鏡用レンズ１Ａにおいて、横方向（行方向）の長さ４０ｍｍ、縦方向（列方向）の長さ２４ｍｍの領域にフォトダイオードＰＤを配置するものとする。行方向および列方向におけるフォトダイオードＰＤの配置ピッチを０．４ｍｍとすれば、この領域に１００×６０＝６０００個のフォトダイオードＰＤを配置することができる。フォトダイオードＰＤが配置された領域の周辺には、制御部２０と通信部２２とアンテナ２４とが配置される。
【００７４】
また、本実施形態に係る光透過体は、使用者の頭部に装着されて画像（虚像）の表示を行うヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）であってもよい。さらに本実施形態に係る、光透過体の応用例として、スマートフォンやタブレット端末のディスプレイの保護フィルムに検出部１０を配置する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１…コンタクトレンズ（光透過体）、１Ａ…眼鏡用レンズ（光透過体）、２…瞳孔領域、１０…検出部、１８…開口部、２２…通信部、１００…眼球、１０３…瞳孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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