(57)【要約】      （修正有）【課題】眼科用装置のセンサシステムを提供する。【解決手段】センサシステムは、ユーザーの上まぶた１１０及び下まぶた１１２のうちの１つ以上によってその上を選択的に覆われるように構成されている第１電極と、ユーザーの上まぶた１１０及び下まぶた１１２のうちの１つ以上によってその上を選択的に覆われるように構成されている第２電極とを備え、かつ、第１電極及び第２電極からの静電容量測定値を受け取るために第１電極及び第２電極に協働的に関連付けられ、第１電極及び第２電極から受取った静電容量測定値に基づいて、上まぶた１１０及び下まぶた１１２のうちの１つ以上の空間座標上の位置を判定するように構成されているシステムコントローラ１１４とを備える。【選択図】図１
2018101137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上によって、選択的に覆われるように構成された第１電極と、
ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上によって、選択的に覆われるように構成された第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極からの静電容量測定値を受け取るために前記第１電極及び前記第２電極に協働的に関連付けられ、前記第１電極及び前記第２電極から受取った前記静電容量測定値に基づいて、前記上まぶた及び前記下まぶたのうちの１つ以上の空間座標上の位置を判定するように構成されているシステムコントローラと、を備える、電動眼科用装置用のまぶたの位置感知システム。
【請求項２】
前記第１電極及び前記第２電極が互いに離間している、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項３】
前記第１電極及び前記第２電極が、前記電動眼科用装置上に配設されている、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項４】
前記電動眼科用装置が、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、接眼インサート若しくは光学インサート、又はそれらを組み合わせたものを備える、請求項３に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項５】
前記第１電極及び前記第２電極のうちの１つ以上が、概ね曲線形状に構成されている、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項６】
前記第１電極及び前記第２電極が、概ね環状の形状に構成されている、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項７】
前記第１電極及び前記第２電極が、前記電動眼科用装置の前記ユーザーの眼の瞳孔の互いに反対の側に配設されている、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項８】
前記センサからの信号を受信し、デジタル信号処理を実施し、かつ１つ以上を前記システムコントローラに出力するように構成されている信号処理装置を更に備える、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項９】
信号処理装置が、関連したメモリを備える、請求項８に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項１０】
電源装置を更に備える、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項１１】
前記空間座標が２次元である、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項１２】
前記空間座標が３次元である、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項１３】
外部のデバイスと無線のインターフェイスで接続するように構成されているトランシーバを更に備える、請求項１に記載のまぶたの位置感知システム。
【請求項１４】
光学ゾーンと、周縁ゾーンとを含むレンズと、
前記コンタクトレンズの前記周縁ゾーン内に組み込まれた視線追跡システムと、を備える電動眼科用装置であって、前記視線追跡システムが、上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上の位置に少なくとも基づいて静電容量を検出するための静電容量式タッチセンサと、前記静電容量式タッチセンサに協働的に関連付けられ、前記センサから受取った情報に基づいて空間座標上での視線方向を判定するように構成されているシステムコントローラと、前記出力された制御信号を受信し、所定の機能を実行するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータと、を含む、電動眼科用装置。
【請求項１５】
前記静電容量式タッチセンサが、複数の、互いに離間された電極を備える、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【請求項１６】
前記複数の、互いに離間された電極は、概ね曲線形状に構成されている、請求項１５に記載の電動眼科用装置。
【請求項１７】
前記複数の、互いに離間された電極は、概ね環状の形状に構成されている、請求項１５に記載の電動眼科用装置。
【請求項１８】
前記複数の、互いに離間された電極のうちの少なくとも２つは、前記電動眼科用装置の前記ユーザーの眼の瞳孔の互いに反対の側に配設されている、請求項１５に記載の電動眼科用装置。
【請求項１９】
前記視線追跡システムが、前記センサから信号を受信し、デジタル信号処理を実行し、前記システムコントローラに１つ以上を出力するように構成された信号処理装置を更に備える、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【請求項２０】
信号処理装置が、関連したメモリを備える、請求項１９に記載の電動眼科用装置。
【請求項２１】
前記視線追跡システムが、電源装置を更に備える、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【請求項２２】
前記視線追跡システムが、少なくとも第２のレンズとの通信のための通信システムを更に備える、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【請求項２３】
前記空間座標が２次元である、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【請求項２４】
前記空間座標が３次元である、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【請求項２５】
前記視線追跡システムが、外部のデバイスと無線のインターフェイスで接続する、請求項１４に記載の電動眼科用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば、コンタクトレンズを含む装着型レンズ、眼内レンズ（ＩＯＬ）を含む移植可能なレンズ、及び光学部品を含む任意のその他のタイプのデバイスなどの電子眼科用装置、並びにより具体的には、電子眼科用装置を作動させ制御するために、まぶたの位置を判定するためのセンサ及びそれに関連するハードウェアとソフトウェアとに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクトレンズ及び眼内レンズなどのレンズは、現在、近視（近眼）、遠視（遠眼）、老視、及び乱視などの視覚障害を矯正するのに利用されている。しかしながら、追加の構成要素を組み込んだ適切に設計されているレンズが、視力の向上並びに視覚障害の矯正に利用され得る。
【０００３】
従来のコンタクトレンズは、上記に簡潔に述べた様々な視力の問題を矯正する、特定の形状を有するポリマー構造体である。機能性の向上を図るには、これらのポリマー構造体に様々な回路及び構成要素を統合する必要がある。例えば、制御回路、マイクロプロセッサ、通信デバイス、電源装置、センサ、アクチュエータ、発光ダイオード、及び小型アンテナを、特別に設計された光電子素子を介してコンタクトレンズに統合して、視力を矯正するだけでなく、視力を向上させると共に、本明細書に説明するような追加の機能性を提供し得る。
【０００４】
電子及び／又は電動式コンタクトレンズは、ズームイン及びズームアウト機能によって視力を向上させるか、又は単純にレンズの屈折能力を変化させるように設計され得る。電子及び／又は電動式コンタクトレンズは、色及び解像度を向上させるように、文字情報を表示するように、会話をリアルタイムで字幕に翻訳するように、ナビゲーションシステムから視覚的キューを与えるように、また、画像処理及びインターネットアクセスを提供するように設計され得る。レンズは、着用者が低光量条件で見ることができるように設計され得る。適切に設計された電子部品及び／又はレンズ上の電子部品の配置により、可変焦点光学レンズを用いることなく、例えば網膜に画像を投影することが可能となり、新規な画像ディスプレイを提供し、更には目覚ましアラートを提供することも可能となる。
【０００５】
追加的に又は代替的に、ある状況下では、コンタクトレンズの機能を制御するために、まぶたの位置、視線、及び／又は瞳孔収斂を用い得る。例えば、読み取りの時などのように、個人が近くの物体に焦点を合わせるときに、瞳孔は、双方の眼の視線を同じ場所に固定するために収斂する。この現象は、システムのジオメトリ、すなわち２つの眼と焦点領域によって形成される三角形と、特定の隣接物体にもたらされる注目とに基づいて起こるものである。この効果は、眼鏡、立体鏡、及びその関連器具であって隣接物体を凝視したときに明瞭かつ快適な視力を保証する器具の設計に使用される。この効果はまた、例えば、臨床的状況においてもモニターされ得るが、その一例としては、瞳孔をカメラで観察し、パターン識別機能を実行することで使用者の瞳孔位置を記録することによってなされる。瞳孔収斂はまた、眼鏡に実装される類似のカメラ及び検出システムによって検出され得る。しかしながら、そのような臨床的な方法は、日々の装着のような非臨床的な状況を想定した場合には適していない場合があり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、例えばまぶたの位置、瞳孔収斂及び視線方向のような特定の生理学的機能を検出する手段及び方法、並びに電子又は電動眼科レンズを作動し、かつ／又は制御するために、それらを利用する手段及び方法に対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、可変焦点光学系が含まれる場合にそれを作動させることを含む、任意の数の機能を実行する、電子システムを備える電動眼科用装置に関する。電子システムは、１つ以上の電池又は他の電源、電力管理回路、１つ以上のセンサ、センサ構成、制御アルゴリズム、静電容量センサを備えた回路、及びレンズ駆動回路を含む。
【０００８】
別の態様によれば、本開示は、電動眼科レンズを対象とする。そのようなレンズは、コンタクトレンズと、コンタクトレンズ内に組み込まれた視線追跡システムとを備え、視線追跡システムは、眼位を判定しかつ追跡するセンサと、センサに協働的に関連付けられたシステムコントローラであって、センサからの情報に基づいて、空間座標で視線方向を判定して追跡し、かつ制御信号を出力するように構成されたシステムコントローラと、出力された制御信号を受信し、所定の機能を実行するように構成された少なくとも１つのアクチュエータとを含む。
【０００９】
更に別の態様によれば、本開示は、電動眼科用デバイス用のまぶたの位置感知システムを対象とする。まぶたの位置感知システムは、ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上によって、選択的に覆われるように構成された第１電極を備え得る。まぶたの位置感知システムは、ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上によって、選択的に覆われるように構成された第２電極を備え得る。まぶたの位置感知システムは、第１電極及び第２電極からの静電容量測定値を受け取るために、第１電極及び第２電極に協働的に関連付けられたシステムコントローラを含み得るが、そのシステムコントローラは、第１電極及び第２電極から受取った静電容量測定値に基づいて、上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上の空間座標上の位置を判定するように構成されている。
【００１０】
更に別の態様によれば、本開示は電動眼科用装置を対象とする。電動眼科用装置は、視覚ゾーン及び周縁ゾーンを含むレンズを備え得る。電動眼科用装置は、コンタクトレンズの周縁ゾーン内に組み込まれた視線追跡システムを備え得るが、その視線追跡システムは、上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上の位置に少なくとも基づいて静電容量を検出するための静電容量式タッチセンサと、静電容量式タッチセンサに協働的に関連付けられ、センサから受取った情報に基づいて空間座標上での視線方向を判定するように構成されているシステムコントローラと、出力された制御信号を受信し、所定の機能を実行するように構成された少なくとも１つのアクチュエータとを含む。
【００１１】
視標追跡は、個人が見ている所である凝視点、又は頭部に対する眼の動きの、一方又は両方を判定する処理である。個人の視線方向は、頭部の配向及び眼の配向、並びに／又はまぶたの位置の構成によって決定される。より具体的には、個人の頭部の配向は、全体的な視線方向を決定し、一方で個人の眼の配向は、正確な視線方向を決定し、これは頭部の配向によって限定される。個人が凝視している所の情報は、個人の注目の焦点を判定する能力を提供し、この情報は、認知科学、心理学、人とコンピュータの相互作用、市場調査、及び医学研究を含む、任意の数の専門分野又は用途にも利用され得る。例えば、視線方向は、別のアクションを制御するコントローラ又はコンピュータへの直接入力として利用され得る。換言すれば、単純な眼球運動は、非常に複雑な機能を含む他のデバイスのアクションを制御するために利用され得る。単純な眼球運動は、例えば、デバイスの解錠、アプリケーション変更、ページ移行、及びズームイン又はズームアウト等を行うスワイプ等、タッチスクリーン及びスマートフォンアプリケーションにおいて普及してきている「スワイプ」と類似の方法で利用され得る。視線追跡システムは現在、例えば、コンピュータを動作するために眼球運動を使用して、麻痺を有する人々に対して、通信及び機能性を回復するために利用される。視標追跡又は視線追跡はまた、例えば、個人がテレビを見ている、ウェブサイトを閲覧しているとき等に、彼らが何に注目しているか等の任意の数の商用用途に利用され得る。この追跡から収集されたデータは、特定の視覚的パターンの形跡を提供するために統計的に分析され得る。したがって、眼球又は瞳孔運動を検出することから得られた情報は、幅広い用途に利用され得る。ビデオ式視標追跡装置、探りコイル、及び眼電図を得るための装置を含む、眼球運動を追跡するための現在利用可能なデバイスがいくつかある。探りコイル又は誘導センサは、周囲の磁界の変化を測定するデバイスである。本質的に、いくつかのコイルがコンタクトレンズ型デバイス内に包埋されてもよく、コイルで発生する電流の極性及び振幅は、眼の方向及び角変位によって変化する。眼電図は、眼の両側に配置された電極間の電位の差に基づいて、眼球運動及び眼位の検出のためのデバイスによって得られる。これらのデバイスの全てが、着用可能で快適な電子眼科レンズ又は電動コンタクトレンズとの使用に好適ではない。したがって、別の例示的実施形態によれば、本開示は、コンタクトレンズ内に直接組み込まれた視線センサを備える電動コンタクトレンズを対象とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本開示の上述及び他の特徴と利点は、添付図面に例証されるような、本開示の好ましい実施形態の以下のより詳しい記載から明白となるであろう。
【図１】本開示の一部の実施形態による、センサシステムを備えた例示的眼科用装置を示す。
【図２】本開示の一部の実施形態による、センサシステムを備えた例示的眼科用装置を示す。
【図３】本開示による、センサシステムを含む電子要素及び可変光学要素を有する眼科用装置の平面図である。
【図４】本開示の一部の実施形態による、電動又は電子眼科用装置に配置される、まばたき検出及び通信複合システムを含む、例示的電子インサートを描いた図である。
【図５Ａ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図５Ｂ】図５Ａの例示的電子システムの拡大図である。
【図６】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図７】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図８】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図９Ａ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図９Ｂ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図９Ｃ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図１０Ａ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図１０Ｂ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図１１Ａ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図１１Ｂ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図１１Ｃ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、まぶたの位置を検出するための例示的電子システムを描いた図である。
【図１２Ａ】遠くの物体を凝視する個人の眼を描いた前側透視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの眼を描いた上面透視図である。
【図１３Ａ】近くの物体を凝視する個人の眼を描いた前側透視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの眼を描いた上面透視図である。
【図１４】本開示による、２つの眼の間に同期化動作のための通信チャネルを有する、２つの例示的瞳孔位置センサ及び瞳孔収斂センサを描いた図である。
【図１５Ａ】本開示による、コンタクトレンズ内に組み込まれた、例示的瞳孔位置及び収斂検出システムを描いた図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの例示の瞳孔位置及び収斂検出システムの拡大図である。
【図１６】瞳孔収斂と焦点距離との間の相関の例示的プロットを描いた図である。
【図１７Ａ】右方向を凝視する個人の眼を描いた前側透視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの眼を描いた上面透視図である。
【図１８】本開示による、２次元における種々の視線方向に関連付けられたジオメトリを描いた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
眼科用装置は、コンタクトレンズを含み得る。従来のコンタクトレンズは、上記に簡潔に述べた様々な視力の問題を矯正する、特定の形状を有するポリマー構造である。機能性の向上を達成するため、様々な回路及び構成要素がこれらのポリマー構造に統合され得る。例えば、制御回路、マイクロプロセッサ、通信デバイス、電源装置、センサ、アクチュエータ、発光ダイオード、及び小型アンテナを、特別に設計された光電子素子を介してコンタクトレンズに統合して、視力を矯正するだけでなく、視力を向上させると共に、本明細書に説明するような追加の機能性を提供し得る。電子及び／又は電動式コンタクトレンズは、ズームイン及びズームアウト機能によって視力を向上させるか、又は単純にレンズの屈折能力を変化させるように設計され得る。電子及び／又は電動式コンタクトレンズは、色及び解像度を向上させるように、文字情報を表示するように、会話をリアルタイムでキャプションに変換するように、ナビゲーションシステムから視覚的キューを与えるように、また、画像処理及びインターネットアクセスを提供するように設計され得る。レンズは、着用者が低光量条件で見ることができるように設計され得る。適切に設計された電子部品及び／又はレンズ上の電子部品の配置により、例えば可変焦点光学レンズを用いることなく網膜に画像を投影することが可能となり、新規な画像ディスプレイを提供し、更には目覚ましアラートを提供することも可能となる。これらの機能若しくは類似の機能のいずれかの代わりに、又はそれらに加えて、コンタクトレンズは、着用者のバイオマーカ及びヘルスインジケータを非侵襲的に監視する構成要素を組み込み得る。例えば、レンズに内蔵されたセンサは、涙膜の成分を分析することによって、糖尿病患者が血液を採取する必要なく血糖レベルを定期的にチェックするのを可能にし得る。それに加えて、適切に構成されたレンズは、コレステロール、ナトリウム、及びカリウムのレベル、並びに他の生物学的マーカを監視するセンサを組み込み得る。これを、無線データ送信器と連結することにより、医師が患者の血液の化学的情報にほぼ即時にアクセスすることが可能となって、患者が検査機関に赴いて血液を採取するために時間を浪費する必要がなくなる。
【００１４】
本開示の電子コンタクトレンズは、上述した視覚障害の１つ以上を有する患者の視力を矯正及び／又は向上するか、あるいは別の形で有用な眼科機能を行うのに必須の要素を備える。それに加えて、電子コンタクトレンズは、単に正常な視力を向上するか、又は上述したような多種多様な機能性を提供するのに利用され得る。電子コンタクトレンズは、コンタクトレンズに埋め込まれるか又は任意の適当な機能性を与えるためにレンズなしで電子部品を単純に埋め込んだ、組み立てられた前方光学素子である可変焦点光学レンズを備え得る。本開示の電子レンズは、上述したように、任意の数のコンタクトレンズに組み込まれ得る。それに加えて、眼内レンズにも、本明細書に記載するような様々な構成要素及び機能性を組み込み得る。しかしながら、説明を簡単にするため、本開示では、単回使用で一日使い捨て向けの、視力障害を矯正する電子コンタクトレンズに注目することとする。
【００１５】
本開示は、実行され得る任意の数の多数の機能を実施するように構成された、可変焦点光学部品又は他の任意の１つ以上のデバイスを作動させる電子システムを備える、電動眼用レンズ又は電動コンタクトレンズで採用され得る。電子システムは、１つ以上の電池又は他の電源、電力管理回路、１つ以上のセンサ、クロック発生回路、制御アルゴリズム及び回路、並びにレンズ駆動回路を含む。これらの構成要素の複合体は、レンズの必要な又は所望の機能性に応じて様々に変動し得る。
【００１６】
その構成要素が電動コンタクトレンズに埋め込まれ得るセンサは、異なる眼の位置又はまぶたの位置の特性を検出し得る。例えば、異なる信号には、眼が上下に動かされる場合の信号、近くに焦点を合わせる場合の信号、例えば、明から暗へ、暗から明へ、又は他の任意の光条件のような周囲の光のレベルの変化に適応する場合の信号うちの１つ以上が挙げられ得る。一例として、静電容量センサは、ユーザーのまぶたの位置を検出し、かつそれにより視線を判定するように配置され得る。この条件のリストは、例示的なものであって網羅的なものではない点に留意することは重要である。ある実施形態では、眼科用装置は、例えば回路のような、１つ以上のセンサシステムを備え得る。センサシステムは、まぶたの位置を検出するように構成されている１つ以上の静電容量センサで構成され得る。
【００１７】
図１は、本開示の１つの例示的な実施形態による、眼又は角膜の前面上に配設された眼科用装置１００を、ブロック図形式で図示している。眼科用装置１００は、眼の前面上に配設されているように図示され、説明されているが、他の構成、例えば眼内レンズ構成を含む構成、もまた利用し得るということが理解される。この例示的な実施形態では、センサシステムは、センサ１０２、センサ回路１０４、アナログデジタル変換器１０６、デジタル信号処理装置１０８、電源１１６、アクチュエータ１１８、及びシステムコントローラ１１４を備え得る。図示されているように、眼科用装置１００は、例えば、眼の前面又は角膜に隣接するように、上まぶた１１０及び下まぶた１１２に隣接して配設され得るが、そこでセンサシステムの電子回路又は回路１０４が本開示の感知を実行するために使用され得る。センサ１０２及びその他の回路が、眼と、例えばまぶた１１０、１１２のような眼の周囲のエリアに関連する、様々な電気的特性を感知するように構成されている。
【００１８】
この例示的な実施形態では、センサ１０２は、少なくとも部分的に眼科用装置１００内に埋め込まれ得る。センサ１０２は、静電容量を感知し、かつ／又は、眼及び／又はまぶたの状況が変化するにつれて静電容量が変化するのを感知するように構成された１つ以上の電極であり得るか又は備え得る。例えば、センサ１０２に備わっている電極の様々な部位が、図２に図示され、以下に説明されるように、まぶた１１０、１１２の近くに存在し得る。センサ１０２は、静電容量測定値を提供するように構成されていてよい。それゆえ、センサ１０２に対する上まぶた１１０及び／又は下まぶた１１２の相対的位置が変化すると、静電容量測定値も変化し得る。したがって、まぶた１１０、１１２の位置を表すのに、様々な静電容量信号が用いられ得るが、その信号は、眼位及び／又は視線を表すものとして作用し得る。
【００１９】
センサ回路１０４又はセンサシステムは、センサ１０２により受信した信号を処理するように構成され得る。一例として、センサ回路１０４は、信号を増幅して、信号レベルの小さな変化を検出するのを容易にするように構成され得る。別の例として、センサ回路１０４は、例えば、センサ回路１０４の様々な構成部品及び／又はアナログデジタル変換器１０６によって取得されるのに充分な電力を信号に与えるなど、システムの残りの部分に使用可能なレベルにまで信号を増幅するように構成され得る。
【００２０】
この例示的な実施形態では、アナログデジタル変換器１０６を使用して、増幅器から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して処理し得る。例えば、アナログデジタル変換器１０６は、センサ回路１０４から出力されたアナログ信号出力を、デジタル信号処理システム１０８又はマイクロプロセッサなどのような後続又は下流の回路によって使用され得るデジタル信号に、変換し得る。デジタル信号処理システム又はデジタル信号処理装置１０８は、毛様体筋の信号をノイズ及び干渉から区別するために、サンプリングされたデータのフィルタリング、処理、検出、及び他の何らかの態様による操作／処理の内の１以上を行うことを含むデジタル信号処理に使用することができる。デジタル信号処理装置１０８には、上記に述べたような毛様体筋の応答を予めプログラムすることができる。デジタル信号処理装置１０８は、アナログ回路、デジタル回路、ソフトウェア、及び／又は好ましくはこれらの組み合わせを用いて実施することができる。
【００２１】
電源１１６は、センサシステムを含む多くの要素に電力を供給する。電力は、電池、エネルギーハーベスタ、又は当業者には知られているような他の好適な手段から供給され得る。基本的には、任意の種類の電源を使用してシステムの他の全ての要素に高信頼度の電力を供給することができる。システムコントローラ１１４は、例えば、アクチュエータ１１８により電子的に制御されたレンズの焦点又は屈折力を変化させるなど、デジタル信号処理装置１０８からの入力に応じて電動コンタクトレンズの他の側面を制御することができる。他の機能及び動作を、様々な入力に基づいて、システムコントローラ１１４によって制御し得る。
【００２２】
更なる別の例示的な実施形態では、システムコントローラ１１４は、接触センサ、まばたき検出器、及びフォブ制御装置のうちの１つ以上を含むソースから入力を受信し得る。一般化すると、システムコントローラ１１４を作動及び／又は制御する方法は、１つ以上の作動方法の使用を必要とし得ることが当業者には明らかであり得る。例えば、電子又は電動コンタクトレンズは、例えば、遠くの物体に焦点を合わせる又は近くにある物体に焦点を合わせるなどの様々な動作を行う場合の個人の毛様体筋信号及び個人のまばたきパターンの両方を認識するようにレンズをプログラムするなど、個々の使用者に特化するようにプログラム可能であり得る。一部の例示的な実施形態では、まぶたの位置検出、視線検出、及びまばたき検出など、電子コンタクトレンズを作動するために複数の方法を用いることにより、コンタクトレンズを作動する前に、各方法どうしで相互チェックすることを可能とし得る。相互チェックを行うことの利点としては、意図せずにレンズを作動させてしまう可能性を最小限に抑えるなど、誤検知の低減が挙げられ得る。
【００２３】
図２は、本開示の別の例示的な実施形態による、眼２０１又は角膜の前面に示されたセンサシステムを備える眼科用装置２００を図示している。この例示的な実施形態では、センサシステムは、図１に示され、説明されている構成要素と類似のものであり得る。センサ２０２は、眼科用装置２００の上又は中に配設され得るが、静電容量測定値を提供するよう構成されている１つ以上の電極２０３を備え得る。したがって、上まぶた２１０及び／又は下まぶた２１２がその位置を変えるにつれて、まぶた２１０、２１２は、センサ２０２内の静電容量を変動させ、それによって、まぶた２１０、２１２の位置を示し得る。まぶた２１０、２１２が別の位置に移動するにつれて、センサ２０２での静電容量が変化し、新たな位置を示し得る。図２に示すように、電極２０３は、概ね曲線からなる形状を有し得るが、眼２０１の周りで概ね環状の外形に構成され得る。図示されているように、センサ２０２は４つの電極２０３を備えるが、任意の数の電極が用いられ得る。１つの実施例として、電極２０３は、互いに離間して設けられ得る。図示されるように、電極２０３ａは、電極２０３ｂと電極２０３ｄとの間、電極２０３ｃの反対側に配設される。電極２０３ｂは、電極２０３ａと電極２０３ｃとの間、電極２０３ｄの反対側に配設される。電極２０３ｃは、電極２０３ｂと電極２０３ｄとの間、電極２０３ａの反対側に配設される。電極２０３ｄは、電極２０３ａと電極２０３ｃとの間、電極２０３ｂの反対側に配設される。様々な構成を使用し得る。更に別の例として、センサ２０２は、例えば、電極対２０３ａ及び２０３ｃ、又は、電極対２０３ｂ及び２０３ｄのような、眼科用装置２００の互いに対向する四分領域内に構成された電極のような、２つの電極２０３を備え得る。眼科用装置の回転が、まぶた２０１、２１２に対する相対的な位置を変化させ得る場合にも、電極２０３の様々な構成は、まぶた２１０、２１２の様々な位置の検出を可能にし得る。
【００２４】
ここで図３を参照すると、本開示による、センサを備えるウェアラブル電子眼科用装置が平面図にて示されている。眼科用装置３００は、視覚ゾーン３０２及び周縁ゾーン３０４を有している。視覚ゾーン３０２は、視力補正、視力向上、他の視力関連機能、機械的支持、又は更にははっきりとした視覚を与えるための空隙のうちの１つ以上を提供する機能を有し得る。本開示によれば、視覚ゾーン３０２は、毛様体筋から検知される信号に基づいて、近い範囲及び遠い範囲における視覚を向上させるように構成された可変光学要素を備え得る。可変光学要素は、本明細書に述べられる検知システムからの活動化信号に基づいて、レンズの焦点距離又はレンズの屈折力を変化させるのに適した任意の装置を備え得る。例えば、可変光学要素は、その球面の曲率を変化させることが可能な、レンズに組み込まれる光学グレードのプラスチックの小片のような単純なものであり得る。周縁ゾーン３０４は、電気回路３０６、電源３０８、電気的相互接続要素３１０、機械的支持部、及びその他の機能要素のうちの１つ以上を備える。
【００２５】
電気回路３０６は、１つ以上の集積回路ダイ、プリント電子回路、電気的相互接続要素、及び／又は例えば本明細書に説明されるような検知回路を含む任意の他の好適なデバイスを備え得る。電源３０８は、電池、エネルギーハーベスト装置、及び／又は任意の他の好適なエネルギー貯蔵装置若しくはエネルギー発生装置のうちの１つ以上を備え得る。当業者であれば、図３は、あくまで電子眼科用レンズの例示的な一実施形態を表したものに過ぎず、図に示されるもの以外の他の幾何的配置を用いて、面積、体積、機能、作動時間、保管寿命、及び他の設計上のパラメータを最適化することが可能である点は容易に認識される所である。いずれの種類の可変光学要素においても、フェールセーフは遠方視力である点に留意することは重要である。例えば、電源が失われた場合、又は電子部品が故障した場合、装用者には遠方視力を与える光学要素が残される。
【００２６】
図４は、本開示による、電動又は電子眼科用装置に配置される、まばたき検出及び通信複合システムを含む、例示的電子インサートを描いた図である。図示されているように、コンタクトレンズ４００は、電子インサート４０４を備える軟質プラスチック部分４０２を備える。このインサート４０４は、例えば、作動に応じて近く又は遠くに焦点を合わせるなど、電子回路によって作動されるレンズ４０６を含む。集積回路４０８は、インサート４０４上に搭載され、電池４１０と、レンズ４０６と、システムの必要に応じて他の構成要素とに接続される。集積回路４０８は、センサ４１２と、関連する信号経路回路とを含む。センサ４１２は、本明細書に記載されているものなど、任意のセンサ構成を備え得る。センサ４１２はまた、インサート４０４上に搭載され、配線トレース４１４を用いて接続される、別個のデバイスとして実装され得る。
【００２７】
図５Ａ及び５Ｂは、コンタクトレンズなど、眼科用装置５０２内に組み込まれた、代替的な例示的検出システム５００を図示している。図５Ａは、装置５０２上のシステム５００を示し、図５Ｂは、システム５００の分解組立図の一例を示す。この例示的な実施形態では、静電容量式タッチセンサ５０４が、眼科用装置５０２のユーザーの一方の眼に隣接した場所での静電容量を検出するために用いられ得る。一例として、静電容量式タッチセンサ５０４は、ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上の位置により影響され得る静電容量を検出するように構成され得る。それゆえ、検出された静電容量は、まぶたの位置を示すものであり得るとともに、視線又は眼の位置を表すものでもあり得る。静電容量式タッチセンサ５０４のうちの１つ以上は、リニアセンサ６００（図６）、セグメント化センサ７００（図７）、及び／又は、センサエリア全般の反応を統合するように構成されている統合センサ８００（図８）として構成され得る。図６〜８に図示されている様々な構成では、センサ６００、７００、８００は、少なくとも部分的にはまぶた６１０、７１０、８１０の位置による、静電容量を検出するように構成され得る。追加的又は代替的に、センサ５０４は、デュアルワイヤシングル静電容量センサ９００（図９Ａ）及び／又は、概ね曲線の外形を有するデュアルワイヤデュアル静電容量センサ９０２（図９Ｂ）として構成され得る。追加的又は代替的に、センサ５０４は、概ね直線的な外形を有するデュアルワイヤデュアル静電容量センサ９０４（図９Ｃ）として構成され得る。追加的又は代替的に、センサ５０４は、例えば図２に図示されているような、概ね環状の外形に構成され得る。任意の数のセンサを構成し得る。例えば、図１０Ａは、概ね環状の外形に構成された８つのトレース又は電極１００３を有するセンサ１００２を備える眼科用装置１０００を図示している。別の例として、図１０Ｂは、概ね環状の外形に構成された２つのトレース又は電極１０１３を有し、電極１０１３のそれぞれが、概ね曲線的な形状を有し、眼科用装置１０１０の周囲の半分未満にのみ延在するセンサ１０１２を備える眼科用装置１０１０を図示している。
【００２８】
図５Ａ及び５Ｂを再び参照すると、静電容量式タッチセンサ５０４は、例えば、誘電体によって覆われたグリッドを実装することによって、近接性又は接触により静電容量が変動するような物理的方法によって実現され得る、可変キャパシタを備え得る。センサコンディショナ５０６は、例えば、可変キャパシタを備える発振器における変化を測定することによって、又は固定周波数のＡＣ信号で固定キャパシタに対する可変キャパシタの比を感知することによって、静電容量に比例する出力信号を作成する。下流の回路構成を低減させるため、センサコンディショナ５０６の出力はマルチプレクサ５０８と組み合わされ得る。
【００２９】
ある実施形態では、下流の回路構成には、システムコントローラ５１０が含まれ得るが、同コントローラ５１０は、連続的なアナログ信号を、更なる信号処理に適した、サンプリングされたデジタル信号に変換するために用いられ得る、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を備え得る。例えば、ＡＤＣは、アナログ信号を、システムコントローラ５１０の回路の一部であり得るデジタル信号処理システム又はマイクロプロセッサ等のその後の回路又は下流回路によって使用可能であり得るデジタル信号に変換し得る。デジタル信号処理システム又はデジタル信号処理装置は、サンプリングされたデータのフィルタリング、処理、検出、及び別の形での操作／処理のうち１つ以上を含む、デジタル信号処理に利用され得る。デジタル信号処理装置は、様々なまぶたパターンで事前プログラミングされ得る。一例として、静電容量測定値又はシグネチャのデータストアが、上まぶた及び下まぶたの特定の位置に対してマッピングされ得る。そのため、特定のシグネチャにマッチするか又は近い静電容量測定値が検出された場合に、関連付けられたまぶたの位置（複数可）が推定され得る。デジタル信号処理装置はまた、関連したメモリを備える。デジタル信号処理装置は、アナログ回路、デジタル回路、ソフトウェア、及び／又は好ましくはこれらの組み合わせを用いて実施し得る。
【００３０】
システムコントローラ５１０は、例えば、各センサ５０４を順に作動させ、値を記録することによって、マルチプレクサ５０８を介して静電容量式センサコンディショナ５０６からの入力を受信する。次に、測定値を事前プログラミングされたパターン及び過去のサンプルと比較して、まぶたの位置を判断し得る。その後、アクチュエータ５１２の機能を作動させることができ、例えば、可変焦点レンズをより近い焦点距離に変化させる。容量式タッチセンサ５０４は、図２及び図６〜１０を参照しながら説明及び図示したものに類似した物理的パターンでレイアウトされ得るが、まぶたの位置の変化に伴う静電容量の変化を検出するために最適化されるであろう。センサ５０４、及び／又は電子システム全体は、カプセルに封入され、生理食塩水コンタクトレンズ環境から隔離され得る。まぶたがセンサ５０４を覆うにつれて、静電容量の変化が検出され得る。眼科用装置５０２がその位置を変えたり、あるいは回転するにつれて、センサ５０４の様々な構成が、最適な検出条件の実現を容易にし得る。
【００３１】
システムコントローラ５１０は、好ましくは、まぶたの位置を検出するために目の上のそれぞれのセンサ５０４をサンプリングし、かつ適切な出力信号をアクチュエータ５１２に提供するように予めプログラミングされる。システムコントローラ５１０はまた、関連するメモリを備える。システムコントローラ５１０は、センサ５０４の最新のサンプルを、まぶたが開いた位置及び目を細めた位置に相関する、予めプログラミングされたパターンに合うように組み合わせ得る。パターンが、近くに視力調節することに関連したまぶたが伏し目になったパターン、例えば、上まぶたが伏し目になった際のパターンに整合すると、システムコントローラ５１０はアクチュエータ５１２に、電動コンタクトレンズに関連した可変電力光学素子の焦点状態の変化を引き起こさせ得る。確実な検出のため、ユーザーのまぶたのパターンを、様々な静電容量状況下及び焦点距離状況下で記録することが、システムコントローラ５１０のプログラミングに必要とされ得る。システム５００は、様々な条件下で、まぶたの位置の変化を区別する必要があり得る。この区別は、サンプリング周波数、増幅器利得、及び他のシステムパラメータの適切な選択、コンタクトレンズ内におけるセンサ配置の最適化、まぶた位置パターンの判定、静電容量の記録、各センサ５０４と隣接した全てのセンサ５０４との比較、並びにまぶたの位置を独自に見分ける他の技術を通して実現され得る。１つの実施例として、図１１Ａ〜１１Ｃは、まぶたがセンサ１１０２のトレース又は電極１１０３の上を覆うにつれてまぶたが取り得る、様々な位置を図示している。ユーザーの視線が変化するにつれて、まぶたの位置が変化し、センサ１１０２の異なる部位の上を覆い得るが、それにより、電極１１０３のうちの１つ以上で測定される静電容量測定値の変動が引き起こされる。そのような変動、及び／又は、サンプリングされた時点での不連続な個別の静電容量測定値は、特定のまぶたの位置と揃えてマッピングされ得る。したがって、同じ静電容量測定値又は静電容量の同じ変動が検出されると、マッピングされたまぶたの位置が判定され得る。追加的又は代替的に、視線を、特定のまぶたの位置に対してマッピングして、視線を静電容量測定値から判定可能にし得る。
【００３２】
ここで再び図５Ａ及び５Ｂを参照すると、電源５１４は、まぶた位置センサシステム５００を含む多数の構成要素に電力を供給する。電源５１４はまた、コンタクトレンズ上の他のデバイスに電力を供給するのに利用され得る。電力は、電池、エネルギーハーベスタ、又は当業者には知られているような他の好適な手段から供給され得る。本質的に、任意のタイプの電源５１４が利用して、システムの他の全ての構成要素に対して信頼性のある電力を提供し得る。アナログからデジタルに処理されたまぶた位置センサアレイパターンは、システムコントローラ５１０又はシステムコントローラ５１０の一部分の作動を可能にし得る。更に、システムコントローラ５１０は、例えば、アクチュエータ５１２を通じて電子的に制御されたレンズの焦点又は屈折力を変化させる等、マルチプレクサ５０８からの入力に応じて、電動コンタクトレンズの他の側面を制御し得る。
【００３３】
例示的な一実施形態では、電子部品及び電子相互接続は、コンタクトレンズの視覚領域ではなく周縁領域に作られる。代替的な例示的実施形態によれば、電子部品の位置決めは必ずしもコンタクトレンズの周縁領域に限定されなくてもよい点に留意することが重要である。本明細書に記載される電子構成要素は全て、薄膜技術及び／又は透明材料を利用して製作され得る。これらの技術が利用される場合、電子構成要素は、光学部品と適合性がある限り、任意の好適な位置に配置され得る。デジタル信号処理ブロック及びシステムコントローラ（図５Ｂのシステムコントローラ５１０）の活動は、利用可能なセンサ入力、環境、及びユーザーの反応によって決まる。入力、反応、及び決定閾値は、眼科調査、事前プログラミング、トレーニング、及び適合／学習アルゴリズムのうちの１つ以上から決定され得る。例えば、まぶたの動きの一般的な特性は、文献において十分に実証され、広範囲のユーザーの集団に適用可能であり、またシステムコントローラに事前プログラミングされ得る。しかしながら、一般的な期待応答からの個人の偏差は、電子眼用デバイスの動作における応答を改善し続ける、トレーニングセッション又は適合／学習アルゴリズムの一部にて記録され得る。１つの例示の実施形態では、ユーザーが近焦点を望むときに、ユーザーはデバイスと通信する携帯フォブを作動することによってデバイスをトレーニングし得る。次に、デバイスの学習アルゴリズムは、フォブ信号の前及び後でメモリ内のセンサ入力を参照して、内部決定アルゴリズムを改良し得る。このトレーニング期間は１日間続く場合があり、その後、デバイスは自律的にセンサ入力のみで動作し、フォブを必要としないであろう。
【００３４】
図１１Ａ、１１Ｂ、及び１１Ｃは、本開示の別の１つの例示的実施形態による、ユーザーの眼又は角膜に近接して配置され得る、センサシステムを備える眼科用装置１１００を図示している。この例示的な実施形態では、センサシステムは図１に示され、説明されている構成要素と類似のものであり得る。センサ１１０２は、眼科用装置１１００の上又は中に配設され得るが、静電容量測定値を提供するように構成されている１つ以上の電極１１０３ａ〜１１０３ｈを備え得る。したがって、上まぶた１１１０及び／又は下まぶた１１１２がその位置を変えるにつれて、まぶた１１１０、１１１２は、センサ１１０２内の静電容量を変動させ、それによって、まぶた１１１０、１１１２の位置を示し得る。まぶた１１１０、１１１２が別の位置に移動するにつれて、センサ１１０２での静電容量が変化し、新たな位置を示し得る。図１１Ａ〜１１Ｃに示すように、電極１１０３は、概ね曲線からなる形状を有し得るが、眼科用装置１１００の周りで概ね環状の外形に構成され得る。図示されているように、センサ１１０２は８つの電極１１０３ａ〜１１０３ｈを備えるが、任意の数の電極が用いられ得る。１つの実施例として、電極１１０３ａ〜１１０３ｈは、互いに離間して設けられ得る。図示されるように、電極１１０３ａは、電極１１０３ｂと電極１１０３ｈとの間、電極２０３ｅの反対側に配設される。電極１１０３ｂは、電極１１０３ａと電極１１０３ｃとの間、電極１１０３ｆの反対側に配設される。電極１１０３ｃは、電極１１０３ｂと電極１１０３ｄとの間、電極１１０３ｇの反対側に配設される。電極１１０３ｄは、電極１１０３ｃと電極１１０３ｅとの間、電極１１０３ｈの反対側に配設される。電極１１０３ｅは、電極１１０３ｄと電極１１０３ｆとの間、電極１１０３ａの反対側に配設される。電極１１０３ｆは、電極１１０３ｅと電極１１０３ｇとの間、電極１１０３ｂの反対側に配設される。電極１１０３ｇは、電極１１０３ｆと電極１１０３ｈとの間、電極１１０３ｃの反対側に配設される。電極１１０３ｈは、電極１１０３ｇと電極１１０３ａとの間、電極１１０３ｄの反対側に配設される。様々な構成を使用し得る。更に別の例として、センサ１１０２は、例えば、電極対１１０３ａ及び１１０３ｅ、又は、電極対１１０３ｇ及び１１０３ｃのような、眼科用装置１１００の互いに対向する四分領域内に構成された電極のような、２つの電極１１０３を備え得る。眼科用装置の回転が、まぶた１１０１、１１１２に対する相対的な位置を変化させ得る場合にも、電極１１０３ａ〜１１０３ｈの様々な構成は、まぶた１１１０、１１１２の様々な位置の検出を可能にし得る。
【００３５】
図１１Ａ、１１Ｂ、及び１１Ｃは、まぶた１１１０、１１１２がセンサ１１０２の電極１１０３の上に重なりつつあり得る場合の、まぶた１１１０、１１１２の様々な位置を図示している。ユーザーの視線が変化するにつれて、まぶた１１１０、１１１２の位置が変化し、センサ１１０２の異なる部位の上を覆い得るが、それにより、電極１１０３のうちの１つ以上で測定される静電容量測定値の変動が引き起こされる。
【００３６】
図１１Ａに図示されているように、下向きのゼロ度の視線角度が測定され得る（上まぶた１１１０が電極１１０３ａ及び電極１１０３ｈ上を覆っている一方で、下まぶた１１１２は、電極１１０３ａ〜１１０３ｈのうちの１つの上をも覆っていない場合）。したがって、電極１１０３ａ〜１１０３ｈのそれぞれにおける静電容量測定値は、下向きゼロ度の視線を表す静電容量感知シグネチャを提供し得る。特に、電極１１０３ａ及び電極１１０３ｈは、上まぶた１１１０による覆いを示す静電容量測定値を検出し得る。この情報は、例えばシステムコントローラ１１４（図１）を介して保存され、後々、参照され得る。一例としては、後で得られた静電容量測定値が、保存されている測定値と同じかあるいは類似のものであると判明した場合、まぶた１１１０、１１１２の位置が決定され得る。追加的又は代替的に、視線が判定され得る。更なる一例として、検出された予めセットされた閾値を超える静電容量を検出した場合に、保存されている測定値は特定の電極１１０３の作動又は不作動を表す。例えば、保存されている測定値が、下向きゼロ度の視線を示し得る場合、電極１１０３ａ、１１０３ｈが作動されるが、残りの電極１１０３ｂ〜１１０３ｇは作動されない。静電容量測定値は、絶対値、バイナリ値、実測値、及び／又は様々な条件で条件づけられた値であり得る。
【００３７】
図１１Ｂに図示されているように、下向きの２５°の視線の角度が測定され得る（上まぶた１１１０が電極１１０３ａ及び電極１１０３ｈ上を覆っている一方で、下まぶた１１１２は、電極１１０３ｄ及び電極１１０３ｅを覆っている場合）。したがって、電極１１０３ａ〜１１０３ｈのそれぞれにおける静電容量測定値は、下向き２５°の視線を表す静電容量感知シグネチャを提供し得る。特に、電極１１０３ａ及び電極１１０３ｈは、上まぶた１１１０による覆いを示す静電容量測定値を検出し得る。電極１１０３ｄ及び電極１１０３ｅは、下まぶた１１１２による覆いを示す静電容量測定値を検出し得る。この情報は、例えばシステムコントローラ１１４（図１）を介して保存され、後々、参照され得る。一例としては、後で得られた静電容量測定値が、保存されている測定値と同じかあるいは類似のものであると判明した場合、まぶた１１１０、１１１２の位置が決定され得る。追加的又は代替的に、視線が判定され得る。更なる一例として、検出された予めセットされた閾値を超える静電容量を検出した場合に、保存されている測定値は特定の電極１１０３の作動又は不作動を表す。例えば、保存されている測定値が、下向きゼロ度の視線を示し得る場合、電極１１０３ａ、１１０３ｄ、１１０３ｅ、１１０３ｈが作動されるが、残りの電極は作動されない。静電容量測定値は、絶対値、バイナリ値、実測値、及び／又は様々な条件で条件づけられた値であり得る。
【００３８】
図１１Ｃに図示されているように、下向き４５°の視線の角度が測定され得る（上まぶた１１１０が電極１１０３ａ及び電極１１０３ｈ上を覆っている一方で、下まぶた１１１２は、電極１１０３ｃ及び電極１１０３ｆを覆っている場合）。したがって、電極１１０３ａ〜１１０３ｈのそれぞれにおける静電容量測定値は、下向き４５°の視線を表す静電容量感知シグネチャを提供し得る。特に、電極１１０３ａ及び電極１１０３ｈは、上まぶた１１１０による覆いを示す静電容量測定値を検出し得る。電極１１０３ｃ及び電極１１０３ｆは、下まぶた１１１２による覆いを示す静電容量測定値を検出し得る。この情報は、例えばシステムコントローラ１１４（図１）を介して保存され、後々、参照され得る。一例としては、後で得られた静電容量測定値が、保存されている測定値と同じかあるいは類似のものであると判明した場合、まぶた１１１０、１１１２の位置が決定され得る。追加的又は代替的に、視線が判定され得る。更なる一例として、検出された予めセットされた閾値を超える静電容量を検出した場合に、保存されている測定値は特定の電極１１０３の作動又は不作動を表す。例えば、保存されている測定値が、下向きゼロ度の視線を示し得る場合、電極１１０３ａ、１１０３ｃ、１１０３ｆ、１１０３ｈが作動されるが、残りの電極は作動されない。静電容量測定値は、絶対値、バイナリ値、実測値、及び／又は様々な条件で条件づけられた値であり得る。
【００３９】
図１２Ａ及び１２Ｂは、例えば読書等、近焦点の代わりに、例えば車の運転等、遠焦点を必要とする遠くの物体を凝視している個人の２つの眼１２００の異なる図を示す。図１２Ａは、眼１２００の前側透視図を示すのに対して、図１２Ｂは、眼１２００の上面透視図を示す。遠くの物体を凝視している間（不図示）、両方の瞳孔１２０２はそれぞれ中心にあり、両方の瞳孔１２０２は一緒に追跡をする。瞳孔１２０２と観察下の物体との間の線１２０１は、双方ともに９０度である角度１２０４によって示されるように平行である。これは、いかなる個人の２つの眼１２００の間の距離も、眼１２００から観察下の物体までの距離よりもはるかに小さいためである。個人が遠くの物体の動きを追跡するとき、眼１２００は動くが、角度１２０４は９０度に非常に近いままであり、これもまた、２つの眼１２００の間の距離が、眼１２００から観察下の物体までの距離よりもはるかに小さいためである。
【００４０】
図１３Ａ及び１３Ｂは、この例では観察下の物体（不図示）が、遠いというよりもむしろ近い又は近接しているということを除いて、図１２Ａ及び１２Ｂに例示されるものに実質的に類似する、１対の眼１３００を示す。ここでは、眼１３００どうしの間の距離は、眼１３００から観察下の物体までの距離に対して認識可能な程度に大きいため、眼１３００は視界内に観察下の物体を保持するために収斂する。誇張されているものの、例示されるように瞳孔１３０２は収斂し、互いに近づくように動く。瞳孔と観察下の物体との間に引かれた線１３０１どうしは、もはや平行ではなく、角度１３０４は９０度未満である。この現象は、腕を完全に伸ばした状態で、被験者にまず２フィートの近似距離で指に焦点を合わせさせることによって容易に観察され得る。被験者が指を近づけるにつれて、眼は鼻の方へ収斂し、「寄り目」になる。
【００４１】
図１４は、図１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ及び１３Ｂについて説明された収斂が感知する手段としての、かつ１対のコンタクトレンズ１４００どうしの間で通信する手段としてのシステムを図示している。瞳孔１４０２は、近くの物体を見るために収斂されて図示されている。眼１４０６上に位置付けられたコンタクトレンズ１４００内に組み込まれた瞳孔位置及び収斂検出システム１４０４は、例えば、瞳孔１４０２を観察する裏面光検出器、又は眼１４０６の動き、したがって瞳孔１４０２を追跡する加速度計等で、瞳孔１４０２及び／又はコンタクトレンズ１４００の位置を追跡する。瞳孔位置及び収斂検出器システム１４０４は、後に詳細が記載されるように、例えば、３軸加速度計、信号調節回路、コントローラ、メモリ、電源装置、及びトランシーバ等のより複雑なシステムを形成するいくつかの構成要素を備え得る。２つのコンタクトレンズ１４００の間の通信チャネル１４０１は、瞳孔位置及び収斂検出システム１４０４が瞳孔位置に同期することを可能にする。通信はまた、例えば眼鏡又はスマートフォン等の外部のデバイスと行われ得る。コンタクトレンズ１４００どうしの間の通信は、収斂を検出するために重要である。例えば、双方の瞳孔１４０２の位置を知ることがなければ、単に左方向へ見下ろすことが、右眼の収斂として検出されてしまう恐れがあるが、それは、瞳孔１４０２は双方のアクションにおいて類似した動きをするためである。しかしながら、右眼の瞳孔が左下方向へ動いていると検出される一方で左眼の瞳孔が右下方向へ動いていると検出される場合には、収斂であると解釈され得る。２つのコンタクトレンズ１４００どうしの間の通信は、絶対的位置又は相対的位置という形をとってもよく、又は収斂の場合に動くと予想される方向に眼が動いた場合、単に「収斂疑惑」信号であり得る。この場合、所与のコンタクトレンズが、収斂それ自体を検出し、隣接したコンタクトレンズから収斂の示唆を受信する場合、それは、例えば、眼が文書の読取りをできるよう、可変焦点又は変倍光学系装備コンタクトレンズを近接距離状態へ切り替える等、段階的な変化を始動させ得る。例えば、まぶたの位置及び毛様体筋活動等、適応（近くに焦点を合わせる）したいという欲求を判定するのに有用な他の情報はまた、コンタクトレンズが通信チャネル１４０１を装備される場合、同チャネル１４０１を介して伝達され得る。チャネル１４０１を介する通信は、各レンズ１４０６によって感知され、検出され、又は判定され、視力矯正、視力補助、娯楽、及び新奇なものを含む多様な目的に使用される他の信号を含み得るということも理解されるべきである。
【００４２】
１つの例示の実施形態によれば、デジタル通信システムは、実装されるときに任意の数の形態を取り得る、いくつかの要素を備える。デジタル通信システムは、一般に、情報源、情報源エンコーダ、チャネルエンコーダ、デジタル変調器、チャネル、デジタル復調器、チャネルデコーダ、及び情報源デコーダを備える。情報源は、別のデバイス又はシステムによって必要とされる情報及び／又はデータを生成する任意のデバイスを備え得る。情報源は、アナログでもデジタルでもあり得る。情報源がアナログの場合、その出力は、２進列からなるデジタル信号に変換される。情報源エンコーダは、情報源からの信号を２進数のシーケンスに効率的に変換する処理を実行する。次いで、情報源エンコーダからの情報は、チャネルエンコーダに渡され、そこで、２進情報シーケンスが冗長化される。この冗長は、チャネルに受ける雑音、干渉等の影響を克服するために、受信器で利用され得る。次いで、２進シーケンスは、デジタル変調器に送られ、次いで、チャネルを介する伝送のために、シーケンスをアナログ電気信号に変換する。本質的に、デジタル変調器は、２進シーケンスを信号波形又は記号にマップする。各記号は、１つ以上のビットの値を表し得る。デジタル変調器は、チャネルを介して又は通じての伝送に適切な高周波搬送波信号の位相、周波数、又は振幅を変調し得る。チャネルは、それを通じて波形が移動する媒体であり、チャネルは波形の干渉又は他の破損をもたらし得る。無線通信システムの場合、チャネルは大気である。デジタル復調器は、チャネルで破損した波形を受信して、それを処理し、伝達されたデータ記号を表示する数列にできる限り近くまで波形を還元する。チャネルデコーダは、チャネルエンコーダ及び受信されたデータの冗長によって利用されるコードの知識に基づいて、元の情報シーケンスを再構成する。情報源デコーダは、符号化アルゴリズムの知識に基づいてシーケンスを復号するが、そこでは、その出力は情報源信号を表すものである。上述の要素は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにおいて実現され得るということに留意すべきである。加えて、通信チャネルは、有線及び無線を含む、任意の種類のチャネルを備え得る。無線において、チャネルは、高周波電磁信号、低周波電磁信号、可視光線信号、及び赤外線信号用に構成され得る。
【００４３】
図１５Ａ及び１５Ｂは、電動眼科レンズの１つ以上の態様の制御のための、例示的な瞳孔位置及び収斂検出システム１５００を描いた図である。センサ１５０２は、瞳孔、又はより一般に眼の動き及び／又は位置を検出する。センサ１５０２は、コンタクトレンズ１５０１上に多軸加速度計として実装され得る。コンタクトレンズ１５０１を眼に付着させ、一般に眼と共に動く状態で、コンタクトレンズ１５０１上の加速度計は眼球運動を追跡し得る。センサ１５０２はまた、眼球運動を追跡するために、画像、パターン、又はコントラストの変化を検出する後ろ向きのカメラ又はセンサとして実装され得る。代替的に、センサ１５０２は、窩内の眼を動かす神経及び／又は筋肉の活動を検出する神経筋センサを備え得る。各眼に最大幅の動きを提供する各眼球に付着された６つの筋肉があり、各筋肉はそれぞれ独自のアクション（複数可）を有する。これらの６つの筋肉は、３つの脳神経のうちの１つによって神経支配される。任意の好適なデバイスがセンサ１５０２として利用され得るが、２つ以上のセンサ１５０２が利用され得ることに注意することが重要である。センサ１５０２の出力は、信号処理装置１５０４によって獲得され、サンプリングされ、かつ条件付けされる。信号処理装置１５０４は、センサ１５０２からデータを受信し、システム１５００の構成要素のシステムの残りの部分に対して好適なフォーマットで出力を生成するために、増幅器、トランスインピーダンス増幅器、アナログデジタル変換器、フィルタ、デジタル信号処理装置、及び関連した回路を含む任意の数のデバイスを含み得る。信号処理装置１５０４は、アナログ回路、デジタル回路、ソフトウェア、及び／又は好ましくはそれらの組み合わせを利用して実装され得る。信号処理装置１５０４は、当該技術において周知の方法を利用して、センサ１５０２とコデザインされるということが理解されなければならないが、その方法の一例としては、加速度計の獲得及び調節のための回路は、筋肉活動センサ又は光学的瞳孔追跡装置のための回路と異なる等のものがある。信号処理装置１５０４の出力は、好ましくは、サンプリングされたデジタルストリームであり、絶対位置又は相対位置、運動、収斂に一致して検出された視線、又は他のデータを含み得る。システムコントローラ１５０６は、信号処理装置１５０４から入力を受信し、電子コンタクトレンズ１５０１を制御するために、他の入力と共にこの情報を使用する。例えば、システムコントローラ１５０６は、コンタクトレンズ１５０１において変倍光学系を制御するアクチュエータ１５０８に信号を出力し得る。例えば、コンタクトレンズ１５０１が、現在、遠焦点状態であり、センサ１５０２が収斂を検出する場合、システムコントローラ１５０６は、アクチュエータ１５０８に近焦点状態に変更するように命令し得る。システムコントローラ１５０６は、センサ１５０２及び信号処理装置１５０４から出力を受信する一方で、それら双方の活動を始動させ得る。トランシーバ１５１０は、アンテナ１５０２を通じて通信を受信及び／又は伝達する。この通信は、隣接したコンタクトレンズ、眼鏡のレンズ、又は他のデバイスに源を発し得る。トランシーバ１５１０は、システムコントローラ１５０６との双方向通信用に構成され得る。トランシーバ１５１０は、トランシーバに一般的なフィルタリング、増幅、検出、及び処理回路を含み得る。トランシーバ１５１０の具体的な詳細は、例えば、通信は、眼どうしの間の信頼性のある通信、低電力消費、及び法的規制を満たすために、適切な周波数、振幅、及びフォーマットであり得る等、電子又は電動コンタクトレンズに合わせられる。トランシーバ１５１０及びアンテナ１５１２は、無線周波数（ＲＦ）帯、例えば２．４ＧＨｚで働いてもよく、又は通信のために光を使用し得る。トランシーバ１５１０から受信された情報（例えば、収斂又は開散を示す隣接したレンズからの情報）は、システムコントローラ１５０６に入力される。システムコントローラ１５０６は、システム状態の変化が必要とされるかどうか決定するために、信号処理装置１５０４及び／又はトランシーバ１５１０からの入力データを使用する。システムコントローラ１５０６はまた、データをトランシーバ１５１０に伝達し得るが、同トランシーバ１５１０は、次にアンテナ１５１２を介して通信リンクでデータを伝達する。システムコントローラ１５０６は、フィールドプログラマブルゲートアレイ上に、マイクロコントローラ内に、又は他の任意の好適なデバイス内に、状態機械として実装され得る。本明細書に記載されるシステム１５００及び構成要素の電力は、電池、エネルギーハーベスタ、又は当業者には知られている類似のデバイスを含み得る、電源１５１４によって供給される。電源１５１４はまた、電力をコンタクトレンズ１５０１の他のデバイスに供給するために利用され得る。本発明の例示的な瞳孔位置及び収斂検出システム１５００は、生理食塩水コンタクトレンズ１５０１環境に組み込まれるか、及び／又はそうでなければ、カプセルに封入された上で生理食塩水コンタクトレンズ１５０１環境から絶縁される。
【００４４】
図１６は、眼科文献において一般的に実証される、収斂１６００と焦点距離状態１６０２、１６０４、及び１６０６との間の、例示的な、簡易化された相関を示す。図１２Ａ及び１２Ｂに対して説明されたように、遠焦点状態１６０２及び１６０６のときには、収斂の度合いは低い。図１３Ａ及び１３Ｂに対して説明されたように、近焦点状態１６０４のときには、収斂の度合いは高い。閾値１６０８は、例えば、閾値が正に通過されるときに付加力で可変光学の焦点を合わせること、次いで、閾値が負に通過されるときに付加力なしに可変光学の焦点を合わせること等、電子眼科レンズの状態を変更するために、システムコントローラ（図１５の要素１５０６）に設定され得る。
【００４５】
視標追跡は、個人が見ている所である凝視点、又は頭部に対する眼の動きのうちの、一方又は両方を判定する処理である。個人の視線方向は、頭部の配向及び眼の配向によって決定される。より具体的には、個人の頭部の配向は、全体的な視線方向を決定し、一方で個人の眼の配向は、正確な視線方向を決定し、これは頭部の配向によって限定される。個人が凝視している所の情報は、個人の注目の焦点を判定する能力を提供し、この情報は、認知科学、心理学、人とコンピュータの相互作用、市場調査、及び医学研究を含む、任意の数の専門分野又は用途にも利用され得る。例えば、視線方向は、別のアクションを制御するコントローラ又はコンピュータへの直接入力として利用され得る。換言すれば、単純な眼球運動は、非常に複雑な機能を含む他のデバイスのアクションを制御するために利用され得る。単純な眼球運動は、例えば、デバイスの解錠、アプリケーション変更、ページ移行、及びズームイン又はズームアウト等を行うスワイプ等、タッチスクリーン及びスマートフォンアプリケーションにおいて普及してきている「スワイプ」と類似の方法で利用され得る。視線追跡システムは現在、例えば、コンピュータを動作するために眼球運動を使用して、麻痺を有する人々に対して、通信及び機能性を回復するために利用される。視標追跡又は視線追跡はまた、例えば、個人がテレビを見ている、ウェブサイトを閲覧しているとき等に、彼らが何に注目しているか等の任意の数の商用用途に利用され得る。この追跡から収集されたデータは、特定の視覚的パターンの形跡を提供するために統計的に分析され得る。したがって、眼球又は瞳孔運動を検出することから得られた情報は、幅広い用途に利用され得る。加えて又は代替の用途において、感知データは、事象を引き起こすこととしてよりもむしろ、収集処理の一部として単に利用され得るということにも留意すべきである。例えば、感知されたデータは、病状の治療において、収集、ロギング、及び利用され得る。換言すれば、かかるセンサを利用するデバイスは、ユーザーの目に見える形で状態を変化させない場合があり、むしろ、デバイスは単にデータを記録するだけであり得るということも認識されるべきである。例えば、このようなセンサは、使用者が、一日を通して適切な虹彩反応を有するかどうか、又は問題のある病状が認められるかどうかを判定するために使用され得る。本開示による視標追跡は、大まかな又は微妙な追跡監視のために設置され得るということに留意することが重要である。ビデオ式視標追跡装置、探りコイル、及び眼電図を得るための装置を含む、眼球運動を追跡するための現在利用可能なデバイスがいくつかある。探りコイル又は誘導センサは、周囲の磁界の変化を測定するデバイスである。本質的に、いくつかのコイルがコンタクトレンズ型デバイス内に包埋されてもよく、コイルで発生する電流の極性及び振幅は、眼の方向及び角変位によって変化する。眼電図は、眼の両側に配置された電極間の電位の差に基づいて、眼球運動及び眼位の検出のためのデバイスによって得られる。これらのデバイスの全てが、着用可能で快適な電子眼科レンズ又は電動コンタクトレンズとの使用に好適とは限らない。したがって、別の例示的実施形態によれば、本開示は、コンタクトレンズ内に直接組み込まれた視線センサを備える電動コンタクトレンズを対象とする。既述のように、視線センサは、上まぶた及び下まぶたが静電容量センサ電極上を覆うことに基づいて、静電容量を検出するように構成されている静電容量センサを備え得る。それゆえに、電極の静電容量測定値に基づいて、まぶたの位置が判定され得る。一例としては、多くの静電容量測定値がサンプリングされ、既知のまぶたの位置に関連付けられ得る。それゆえに、同じ又は類似の静電容量測定値が検出された場合には、まぶたの位置は、関連付けられた位置及びサンプリングされた静電容量に基づいて決定され得る。
【００４６】
図１７Ａ及び１７Ｂは、この例では、例示されていないが、観察下の物体が使用者の右方向にあるということを除いて、図１２Ａ及び１２Ｂに図示されるものに実質的に類似する１対の眼１７０１を示す。図１７Ａは、眼１７０１の前側透視図を示すのに対して、図１７Ｂは、眼１７０１の上面透視図を示す。観察下の物体が右方向の位置にあることは、あくまで例示目的で使用されるものであり、観察下の物体は、３次元空間における任意の可視の地点にもあり得る（ただし対応する視線の変化を伴う）ということが理解されなければならない。誇張して例示されるように、双方の瞳孔１７０３が右の方を向いている。瞳孔１７０３と観察下の物体との間に引かれた線１７０５は、物体が、眼１７０１の間の距離よりも眼１７０１から非常に遠いように示されるため、ほぼ平行である。角度１７０７は９０度未満であるのに対して、角度１７０９は９０度を超える。これらの角度は、角度が、遠くの物体を真直ぐに凝視するときに双方ともに９０度であるか、又は隣接物体を真直ぐに凝視するときに双方ともに９０度未満であるかのいずれかである前の図と対照をなしている。２次元で示されるとおり、角度は凝視位を判定するために使用され得るが、あるいはより一般に、眼球運動のサンプルは、視線の絶対位置及び相対位置、並びに視線の動きを判定するために利用され得る。
【００４７】
図１８は、種々の視線方向に関連付けられた幾何学的なシステムを図示している。図１８は、平面図である。眼１８０１及び１８０３は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥと示された様々な対象を凝視していることが示される。１本の線が、各眼１８０１及び１８０３を各対象に結んでいる。三角形は、双方の眼１８０１及び１８０３をつなぐ線に加えて、眼１８０１及び１８０３を所与の対象とつなぐ２つの線の各々によって形成される。図に見られ得るとおり、各眼１８０１及び１８０３の凝視方向と、２つの眼１８０１と１８０３との間の線との間の角度は、各対象ごとに変化する。これらの角度は、センサシステムによって測定され、間接的なセンサ測定から判定されてもよく、又は単に例示目的のために示され得る。図の簡潔化のために２次元空間において示されるが、凝視は、対応する更なる軸線の追加を伴って、３次元空間において生じるということが明白であるべきである。対象Ａ及びＢは、例えば、近焦点適応で読取られるように、眼１８０１及び１８０３に比較的近くに示される。対象Ａは、双方の眼１８０１及び１８０３の右方向にあるため、双方の眼１８０１及び１８０３は右方向を向いている。２つの眼１８０１及び１８０３を結ぶ線と共線であるように図示される水平線と視線の方向との間に、反時計回り方向に形成される角度を測定すると、対象Ａについては両方の角度とも鋭角である。ここで対象Ｂを参照すると、眼１８０１及び１８０３は、両眼１８０１及び１８０３の前方にしてそれらの間の対象で収斂している。そのため、横軸及び凝視方向から反時計回りとして先に定義された角度は、右眼１８０３に対して鈍角であり、左眼１８０１に対して鋭角である。好適なセンサシステムは、問題の用途に対して好適な精度で対象ＡとＢとの間の位置の違いを見分けるだろう。対象Ｃは、右眼１８０３が、対象Ｂに対する場合と同じ視線方向と角度を有するという特別なケースについて、中程度の距離に示されている。視線方向は、対象ＢとＣとの間で異なり、両方の眼１８０１及び１８０３からの入力を用いた視線方向判定システムが、視線の方向を判定するのを可能にしている。更に、３次元空間においては、別の対象Ｆが対象Ｂの上方に位置する事例が示され得る。そのような例は、２次元図面上に投影されると、例えば図１８に見えるように、水平線からの角度は、対象Ｂに対する水平線からの角度と同じとなるであろう。しかしながら図面のページに対して垂直な角度が３次元空間に延びており、これらは、上記の対象ＢとＦとの間で同じにはならないであろう。最後に、対象Ｄ及びＥが、遠くの物体として示される。これらの例は、凝視下にある物体がより遠いため、眼１８０１及び１８０３での、遠点間の角度差は小さくなるということを示す。視線方向を検出する好適なシステムは、小さな遠くの物体を見分けるのに十分な精度を有するだろう。
【００４８】
視線方向は、例えば、瞳孔を観察する裏面光検出器で、又は眼の動きを追跡する加速度計で等、任意の数の好適なデバイスによって判定され得る。神経筋センサもまた利用され得る。眼球運動を制御する６つの筋肉を監視することによって、正確な視線方向が判定され得る。前の位置及び／又は加速度を保存するメモリ要素が、現在及び過去のセンサ入力を考慮する位置計算システムに加えて必要とされ得る。加えて、図１５Ａ及び１５Ｂに例示されるシステムは、同様に、本発明の視線及び追跡システムに適用可能である。
【００４９】
システムは、好ましくは、３次元空間における視線ジオメトリを考慮するようにプログラムされる。静止した物体を凝視するときに、眼は完全に安定したままではないということは、視力測定の当該技術分野において周知である。むしろ、眼はあちこちに素早く動く。凝視位置を検出する好適なシステムは、視覚生理学を考慮するのに必要なフィルタリング及び／又は補正を含むだろう。例えば、このようなシステムは、使用者の自然な眼の挙動に特別に同調される低域フィルタ又はアルゴリズムを含み得る。
【００５０】
例示的な一実施形態では、電子部品及び電子相互接続は、コンタクトレンズの視覚領域ではなく周縁領域に作られる。代替的な例示的実施形態によれば、電子部品の位置決めは必ずしもコンタクトレンズの周縁領域に限定されなくてもよい点に留意することが重要である。本明細書に記載される電子構成要素は全て、薄膜技術及び／又は透明材料を利用して製作され得る。これらの技術が利用される場合、電子構成要素は、光学部品と適合性がある限り、任意の好適な位置に配置され得る。
【００５１】
獲得サンプリング信号処理ブロック及びシステムコントローラの活動（それぞれ、図１５Ｂの１５０４及び１５０６）は、利用可能なセンサ入力、環境、及び使用者の反応によって決まる。入力、反応、及び決定閾値は、眼科調査、事前プログラミング、トレーニング、及び適合／学習アルゴリズムのうちの１つ以上から決定され得る。例えば、眼球運動の一般的な特性は、文献において十分に実証されており、広範囲の使用者の集団に適用可能であり得るだけでなく、システムコントローラに予めプログラムされ得る。しかしながら、一般的な期待応答からの個人の偏差は、電子眼用デバイスの動作における応答を改善し続ける、トレーニングセッション又は適合／学習アルゴリズムの一部にて記録され得る。１つの例示の実施形態では、ユーザーが近焦点を望むときに、ユーザーはデバイスと通信する携帯フォブを作動することによってデバイスをトレーニングし得る。次に、デバイスの学習アルゴリズムは、フォブ信号の前及び後でメモリ内のセンサ入力を参照して、内部決定アルゴリズムを改良し得る。このトレーニング期間は１日間続く場合があり、その後、デバイスは自律的にセンサ入力のみで動作し、フォブを必要としないであろう。眼内レンズ、即ちＩＯＬは、眼に埋め込まれ、水晶体と置き換えられるレンズである。白内障をもつ個人に対して、又は単に様々な屈折異常を治療するのに利用され得る。ＩＯＬは、一般的に、眼の水晶体嚢内においてレンズを定位置で保持する、触角と呼ばれるプラスチックの横支柱を備えた、小さいプラスチックレンズを備える。本明細書に記載される電子部品及び／又は構成要素のいずれかが、コンタクトレンズに類似した方法で、ＩＯＬに組み込まれ得る。
【００５２】
ここで図示及び説明した実施形態は、最も実用的で好適な実施形態と考えられるが、当業者であれば、ここに図示及び開示した特定の設計及び方法からの変更はそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、記載し例証した特定の構成に限定されないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得る全ての修正と一貫するように構成されているべきである。
【００５３】
〔実施の態様〕
（１）  ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上によって、選択的に覆われるように構成された第１電極と、
ユーザーの上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上によって、選択的に覆われるように構成された第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極からの静電容量測定値を受け取るために前記第１電極及び前記第２電極に協働的に関連付けられ、前記第１電極及び前記第２電極から受取った前記静電容量測定値に基づいて、前記上まぶた及び前記下まぶたのうちの１つ以上の空間座標上の位置を判定するように構成されているシステムコントローラと、を備える、電動眼科用装置用のまぶたの位置感知システム。
（２）  前記第１電極及び前記第２電極が互いに離間している、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（３）  前記第１電極及び前記第２電極が、前記電動眼科用装置上に配設されている、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（４）  前記電動眼科用装置が、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、接眼インサート若しくは光学インサート、又はそれらを組み合わせたものを備える、実施態様３に記載のまぶたの位置感知システム。
（５）  前記第１電極及び前記第２電極のうちの１つ以上が、概ね曲線形状に構成されている、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
【００５４】
（６）  前記第１電極及び前記第２電極が、概ね環状の形状に構成されている、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（７）  前記第１電極及び前記第２電極が、前記電動眼科用装置の前記ユーザーの眼の瞳孔の互いに反対の側に配設されている、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（８）  前記センサからの信号を受信し、デジタル信号処理を実施し、かつ１つ以上を前記システムコントローラに出力するように構成されている信号処理装置を更に備える、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（９）  信号処理装置が、関連したメモリを備える、実施態様８に記載のまぶたの位置感知システム。
（１０）  電源装置を更に備える、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
【００５５】
（１１）  前記空間座標が２次元である、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（１２）  前記空間座標が３次元である、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（１３）  外部のデバイスと無線のインターフェイスで接続するように構成されているトランシーバを更に備える、実施態様１に記載のまぶたの位置感知システム。
（１４）  光学ゾーンと、周縁ゾーンとを含むレンズと、
前記コンタクトレンズの前記周縁ゾーン内に組み込まれた視線追跡システムと、を備える電動眼科用装置であって、前記視線追跡システムが、上まぶた及び下まぶたのうちの１つ以上の位置に少なくとも基づいて静電容量を検出するための静電容量式タッチセンサと、前記静電容量式タッチセンサに協働的に関連付けられ、前記センサから受取った情報に基づいて空間座標上での視線方向を判定するように構成されているシステムコントローラと、前記出力された制御信号を受信し、所定の機能を実行するように構成されている少なくとも１つのアクチュエータと、を含む、電動眼科用装置。
（１５）  前記静電容量式タッチセンサが、複数の、互いに離間された電極を備える、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
【００５６】
（１６）  前記複数の、互いに離間された電極は、概ね曲線形状に構成されている、実施態様１５に記載の電動眼科用装置。
（１７）  前記複数の、互いに離間された電極は、概ね環状の形状に構成されている、実施態様１５に記載の電動眼科用装置。
（１８）  前記複数の、互いに離間された電極のうちの少なくとも２つは、前記電動眼科用装置の前記ユーザーの眼の瞳孔の互いに反対の側に配設されている、実施態様１５に記載の電動眼科用装置。
（１９）  前記視線追跡システムが、前記センサから信号を受信し、デジタル信号処理を実行し、前記システムコントローラに１つ以上を出力するように構成された信号処理装置を更に備える、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
（２０）  信号処理装置が、関連したメモリを備える、実施態様１９に記載の電動眼科用装置。
【００５７】
（２１）  前記視線追跡システムが、電源装置を更に備える、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
（２２）  前記視線追跡システムが、少なくとも第２のレンズとの通信のための通信システムを更に備える、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
（２３）  前記空間座標が２次元である、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
（２４）  前記空間座標が３次元である、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
（２５）  前記視線追跡システムが、外部のデバイスと無線のインターフェイスで接続する、実施態様１４に記載の電動眼科用装置。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
2018101137.tif 000027
【図１７Ａ】
2018101137.tif 000028
【図１７Ｂ】
2018101137.tif 000029
【図１８】
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【外国語明細書】
2018101137000001.pdf