(57)【要約】      （修正有）【課題】睡眠を検出するためのセンサ並びに関連するハードウェア及びソフトウェアを有する電動又は電子眼用レンズを提供する。【解決手段】装着者の睡眠に関連付けられるデータを記録するための、電子システムを有する眼用レンズのための眼瞼位置センサシステム１１０及び／又は眼球運動センサシステム。眼瞼位置センサシステム１１０は、眼用レンズ内に組み込まれる電子システムの一部である。電子システムは、システムコントローラ及びデータマネージャを含む。眼瞼位置センサシステム１１０は、眼瞼位置を判定するために利用され、眼球運動センサシステムは、システムコントローラにより、装着者が覚醒しているか、眠っているか、又はＲＥＭ睡眠中であるかを判定するために、眼の位置を判定するために利用される。【選択図】図１Ａ
2017102435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、
前記電動眼用レンズを作動させることと、
前記レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、
第１の眼瞼サンプリング速度で、閉瞼が起こったかどうかを判定することと、を含み、
閉瞼が検出される場合、
少なくとも１回、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つをサンプリングすることと、
閾値を超えているかどうかを判定することと、を含み、前記閾値を超えている場合、
前記アキュムレータから読取値を読み出すことと、
前記アキュムレータ読取値、並びに前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つの読取値を記憶することと、
前記読取値が前記閾値未満であるかどうかを判定することと、を含み、前記読取値が前記閾値未満である場合、ＲＥＭ終了の指示を記憶し、閉瞼のサンプリングに戻ることと、を含む、方法。
【請求項２】
前記レンズ上に存在する少なくとも１つの光センサで、光レベルを測定することと、
前記光レベル、及び前記アキュムレータからの現在の読取値を記憶することと、
いつ光レベルの変化が起こったかを判定し、前記光レベル読取値と共に前記アキュムレータからの前記現在の読取値を記憶することと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アキュムレータを持続時間閾値と比較することと、
前記アキュムレータが前記持続時間閾値を超えている場合、現在の前記光レベルが最初の前記光レベル読取値に近似しているかどうかを判定し、最初の光レベルに達したとき、方法を終了することと、を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つのサンプリングが、前記読取値が前記閾値を超えるまで第１の運動サンプリング速度で起こり、次いで第２の運動サンプリング速度でサンプリングする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
閉瞼が検出される場合には、第２の眼瞼サンプリング速度で閉瞼をサンプリングする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
利用可能なエネルギーレベルに関して、前記レンズ上の電源を監視することを更に含み、
前記電源が、低エネルギー閾値未満の前記利用可能なエネルギーレベルを有する場合、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
少なくとも１つのセンサの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記電源の更なる監視を終了することと、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低エネルギーを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つから電力を取り除くことと、
前記第１のサンプリング速度よりも遅い第２の眼瞼サンプリング速度で、前記閉瞼をサンプリングすることと、
前記読取値が記憶されているメモリに電力供給することと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
読取値を記憶するための利用可能なメモリを監視することを更に含み、
前記利用可能なメモリが低メモリ閾値未満である場合、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低メモリを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記メモリの最も古い記憶された読取値に上書きして前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つからの将来の読取値を記憶することと、
最下位のアキュムレータ読取値に関連付けられた前記記憶されたセンサ読取値を削除し、前記メモリ内の残りの記憶されたセンサ及びアキュムレータ読取値を推移させることと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記読取値の記憶が、前記読取値を記憶用の外部デバイスに伝送することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記外部デバイスが、前記外部デバイス上の現在時間に基づくタイムスタンプと共に前記読取値を記憶する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記外部デバイスで光レベルをサンプリングし、タイムスタンプと共に前記光レベルをメモリに記憶することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記外部デバイスで、睡眠検査の開始及び前記睡眠検査の終了のためのユーザー入力を受信することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、
前記電動眼用レンズを作動させることと、
前記レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、
少なくとも１回、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つをサンプリングすることと、
第１の閾値を超えているかどうかを判定することと、を含み、前記第１の閾値を超えている場合、
前記アキュムレータから読取値を読み出すことと、
前記アキュムレータ読取値、並びに前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つの読取値を記憶することと、
前記読取値が第２の閾値未満であるかどうかを判定することと、を含み、前記読取値が前記第２の閾値未満である場合、ＲＥＭ終了の指示を記憶し、閉瞼のサンプリングに戻ることと、を含む、方法。
【請求項１３】
前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つのサンプリングが、前記読取値が前記閾値を超えるまで第１の運動サンプリング速度で起こり、次いで第２の運動サンプリング速度でサンプリングする、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
利用可能なエネルギーレベルに関して、前記レンズ上の電源を監視することを更に含み、
前記電源が、低エネルギー閾値未満の前記利用可能なエネルギーレベルを有する場合、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
少なくとも１つのセンサの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記電源の更なる監視を終了することと、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低エネルギーを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つから電力を取り除くことと、
前記第１のサンプリング速度よりも遅い第２の眼瞼サンプリング速度で、前記閉瞼をサンプリングすることと、
前記読取値が記憶されているメモリに電力供給することと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
読取値を記憶するための利用可能なメモリを監視することを更に含み、
前記利用可能なメモリが低メモリ閾値未満である場合、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低メモリを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記メモリの最も古い記憶された読取値に上書きして前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つからの将来の読取値を記憶することと、
最下位のアキュムレータ読取値に関連付けられた前記記憶されたセンサ読取値を削除し、前記メモリ内の残りの記憶されたセンサ及びアキュムレータ読取値を推移させることと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
読取値の任意の記憶が、前記読取値を記憶用の外部デバイスに伝送することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
電動眼用レンズであって、
コンタクトレンズと、
前記コンタクトレンズ内の眼瞼位置センサシステムであって、眼瞼位置を検出するための互いから縦に離間配置された複数の測定点を有するセンサアレイ、及び眼瞼位置を検出する前記センサアレイの前記測定点をサンプリングして、出力眼瞼信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼瞼位置センサシステムと、
前記コンタクトレンズ内の眼球運動センサシステムであって、眼の位置を追跡及び判定するための少なくとも１つのセンサ、並びに前記センサに協働的に関連付けられ、前記センサ出力からの情報に基づいて空間座標内で眼の位置を追跡及び判定し、出力運動信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼球運動センサシステムと、
前記眼瞼位置センサシステム及び前記眼球運動センサシステムと電気的に接続されたシステムコントローラであって、少なくとも１つの既定のサンプリング速度に基づいて、前記眼瞼位置センサシステム及び前記眼球運動システムをサンプリングするように構成された、システムコントローラと、
前記システムコントローラと電気通信しているメモリと、を備え、
前記システムコントローラが、前記メモリ内の各サンプルに基づいてデータを記憶する、電動眼用レンズ。
【請求項１８】
アキュムレータを更に備え、
前記システムコントローラが、記憶されている各サンプルデータセットに関して、前記アキュムレータからの対応する読取値を記憶するように構成される、請求項１７に記載の電動眼用レンズ。
【請求項１９】
前記眼瞼位置センサシステム、前記眼球運動センサシステム、及び前記システムコントローラに電気的に接続された電源と、
前記電源及び前記メモリのうちの少なくとも１つと電気通信しているリソース管理システムと、を更に備え、前記リソース管理システムが、低エネルギーレベル及びメモリ記憶のうちの少なくとも１つの閾値を超えていることを判定するように構成され、正の判定に応答して、前記リソース管理システムが、
前記システムのすべてのサンプリング速度を低減することと、
前記眼瞼位置センサシステム及び前記眼球運動システムのすべてのサンプリングを終了することと、
メモリ記憶閾値を超えている場合、より古いデータをより新しいデータと置換することと、のうちの少なくとも１つを行うように構成される、請求項１８に記載の電動眼用レンズ。
【請求項２０】
システムであって、
請求項１８に記載の電動眼用レンズと、
前記レンズを収容可能な基地局であって、
少なくとも１つのレンズに十分な大きさの空洞を有するハウジング、
クロック、
前記レンズを作動させること、及び前記レンズ内の前記メモリに記憶されたデータをダウンロードすることを含めて、前記ハウジング内に挿入された任意のレンズと通信するように構成された通信システム、
ダウンロードしたデータを記憶するように構成されたメモリ、を含む、基地局と、
外部コンピュータと通信して、前記レンズ内の前記メモリから受信したデータを伝送するための手段と、を備える、システム。
【請求項２１】
外部デバイスと通信するように構成された通信システムを更に備える、請求項１７に記載の電動眼用レンズ。
【請求項２２】
前記システムコントローラが、前記通信システムを介して、任意の受信した信号出力を前記外部デバイスに伝送する、請求項２１に記載の電動眼用レンズ。
【請求項２３】
前記眼球運動システムが、少なくとも１つの加速度計を含む、請求項１７に記載の電動眼用レンズ。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの加速度計からの信号が運動閾値を超えている場合、前記眼球運動センサシステム信号調節器が出力を提供する、請求項２３に記載の電動眼用レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動又は電子眼用レンズに関し、より具体的には、睡眠を検出するためのセンサ並びに関連するハードウェア及びソフトウェアを有する電動又は電子眼用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの小型化が進むのに伴って、多様な用途において装着可能な又は埋込み可能なマイクロ電子デバイスが創出される可能性が益々高まっている。そのような用途には、身体の化学反応の様態を監視すること、測定に反応して又は外部の制御信号に反応して、自動的機構を含む様々な機構によって、制御された薬物又は治療薬の投薬量を投与すること、並びに器官又は組織の能力を増強することが挙げられ得る。そのようなデバイスの例には、グルコース注入ポンプ、ペースメーカー、除細動器、心室補助デバイス、及び神経刺激器が挙げられる。特に有用な新たな応用分野として、眼用装着可能レンズ及びコンタクトレンズが挙げられる。例えば、装着可能レンズは、眼の性能を増加又は向上させるための、電子的に調節可能な焦点を有するレンズアセンブリを組み込んでもよい。別の例において、調節可能な焦点の有無にかかわらず、装着可能なコンタクトレンズが、前角膜（涙膜）に特定の化学物質の濃度を検知するために、電子センサを組み込んでもよい。レンズアセンブリに埋込まれた電子装置の使用により、電子装置との通信、電子装置の電力供給及び／又はエネルギー再印加方法、電子装置の相互接続、内部及び外部の感知及び／又は監視、並びに電子装置及びレンズの全体的機能の制御に対する、潜在的必要性が生じる。
【０００３】
人間の眼は、数百万の色を識別する能力、変化する光条件に容易に順応する能力、及び信号又は情報を、高速インターネット接続を超える速度で脳に伝送する能力を有する。コンタクトレンズ及び眼内レンズ等のレンズは現在、近視（近眼）、遠視（遠眼）、老眼、及び乱視等の視力障害を矯正するために利用されている。しかしながら、更なる構成要素を組み込んだ、適切に設計されたレンズは、視力障害を矯正するのみならず、視力を向上させるために利用されてもよい。
【０００４】
コンタクトレンズは、近視、遠視、乱視、並びに他の視力障害を矯正するために利用されてもよい。コンタクトレンズはまた、装着者の眼の自然な外観を向上させるために利用されてもよい。コンタクトレンズ又は「コンタクト」は単に、眼の前面上に配置されるレンズである。コンタクトレンズは、医療デバイスと見なされるものであり、視力を矯正するために、かつ／又は審美上の若しくは他の治療上の理由で装着され得る。コンタクトレンズは、１９５０年代以来、視力を改善するために商業的に利用されてきた。初期のコンタクトレンズは、硬質な材料から作製又は製作され、比較的高価で脆弱なものであった。加えて、これら初期のコンタクトレンズは、コンタクトレンズを通して結膜及び角膜へと十分に酸素を透過させない材料から製作されており、これにより、場合によっては臨床上の多数の悪影響を生じる可能性があった。こうしたコンタクトレンズは現在も利用されているが、最初の着け心地が悪いためにすべての患者に適しているわけではない。この分野における後の発展により、ヒドロゲルに基づくソフトコンタクトレンズが生み出され、このソフトコンタクトレンズは今日、極めて一般的となり、広く利用されている。特に、今日、入手可能なシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、非常に高度な酸素透過性を有するシリコーンの利点を、ヒドロゲルの持つ実証済みの快適性及び臨床成績と組み合わせたものである。基本的に、これらのシリコーンヒドロゲルに基づくコンタクトレンズは、初期の硬質な材料から作製されたコンタクトレンズと比べて、より高度な酸素透過率を有すると共に概してより着け心地がよい。
【０００５】
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ための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一体化させる必要がある。例えば、制御回路、マイクロプロセッサ、通信デバイス、電力供給デバイス、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部品を介してコンタクトレンズに一体化させることで、視力を矯正するだけでなく、視力を向上させ、更に本明細書に説明されるような更なる機能性を与えることができる。電子及び／又は電動眼用レンズは、ズームイン及びズームアウト機能によって、又は単純にレンズの屈折能力を変化させることによって、視力の向上を提供するように設計され得る。電子及び／又は電動コンタクトレンズは、色及び解像度を向上させ、文字情報を表示し、会話をリアルタイムで字幕に翻訳し、ナビゲーションシステムからの視覚的キューを与え、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、装着者が低光量条件下でも見えるように設計され得る。適切に設計された電子装置及び／又はレンズ上の電子装置の適切な配置は、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を可能にし得、新規の画像ディスプレイを提供し得る。代わりに、又はこれらの機能若しくは同様の機能のいずれかにに加えて、コンタクトレンズは、装着者のバイオマーカー及び健康指標を非侵襲的に監視するための構成要素を組み込むこともできる。例えば、レンズに内蔵されたセンサによって涙膜の構成成分を分析することにより、糖尿病患者が血液を採取する必要なくして、血糖値を監視することが可能となり得る。更に、適切に構成されたレンズには、コレステロール、ナトリウム、及びカリウムの濃度、並びに他の生物学的マーカーを監視するためのセンサを組み込むことができる。これを無線データ送信器と組み合わせることにより、医師が患者の血液成分をほぼ即時に把握することが可能となり、患者が検査機関にお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。更に、レンズに組み込まれたセンサを利用して眼に入射する光を検出することにより、周辺光条件を補償する、又は瞬きのパターンを決定することができる。
【０００６】
デバイスの適切な組み合わせは、潜在的に無制限の機能性をもたらし得るが、一片の光学等級のポリマー上に追加の構成要素を組み込むことに関連するいくつかの困難が存在する。一般的に、こうした構成要素をレンズ上に直接製造すること、並びに非平面状の表面に平面状のデバイスを実装して相互に接続することは、いくつかの理由により困難である。一定の縮尺での製造も困難である。レンズ上又はレンズ内に配置される構成要素は、眼の液体環境からこうした構成要素を保護する一方で、小型化され、わずか１．５平方センチメートルの透明なポリマー上に一体化される必要がある。更なる構成要素によって厚みが増したコンタクトレンズを装着者にとって快適かつ安全なものとすることにも困難である。
【０００７】
コンタクトレンズ等の眼用デバイスの面積及び体積の制約、並びにデバイスが使用される環境を考慮すると、デバイスを物理的に実現するためには、その大部分が光学等級プラスチックからなる非平面的な表面上にいくつかの電子部品を実装して相互接続することを含む、いくつかの問題を克服しなければならない。したがって、機械的かつ電気的な耐久性を有する電子コンタクトレンズを提供する必要性が存在する。
【０００８】
これらは電動レンズであるため、電子装置を動作させるためのエネルギー、又はより具体的には電流消費が、眼用レンズの規模での電池技術を考慮した場合に懸念事項となる。通常の電流消費に加えて、この種の電動デバイス又はシステムでは一般的に、潜在的に広範囲の動作パラメータにわたって動作を保証するための待機予備電流、精密な電圧制御及びスイッチング性能、並びに、例えば数年にわたり潜在的にアイドリング状態に維持された後、１回の充電で最大で１８時間のバースト消費が求められる。したがって、必要とされる電力を与える一方で、低コスト性、長期の信頼性の高い動作、安全性、及びサイズについて最適化されたシステムが求められている。
【０００９】
更に、電動レンズに付随する機能の複雑性、及び電動レンズを構成するすべての要素間の高度な相互作用のため、電動眼用レンズを構成する電子装置及び光学素子の全体的な動作を調整及び制御することが求められる。したがって、安全、低コストで信頼性が高く、電力消費率が低く、かつ眼用レンズに組み込むための拡張性を有するすべての他の構成要素の動作を制御するためのシステムが求められている。
【００１０】
電動又は電子眼用レンズは、電動又は電子眼用レンズを利用する個人の、特定の一意的な生理学的機能を考慮しなければならない場合がある。より具体的には、電動レンズは、所与の時間における瞬きの回数、瞬きの持続時間、瞬き間の時間、及び例えば、個人が居眠りしている場合等、任意の数の可能な瞬きパターンを含む瞬きを考慮しなければならない場合がある。瞬き検出はまた、特定の機能性を提供するために利用されてもよく、例えば、瞬きは、電動眼用レンズの１つ又は２つ以上の態様を制御する手段として利用されてもよい。更に、瞬きを判定するときには、光の強度レベル、及び人の眼瞼が遮断する可視光線の量の変化等の外部要因が考慮されなければならない。例えば、部屋が５４〜１６１ルックスの照度を有する場合、光センサは、人が瞬きするときに生じる光の強度の変化を検出することができるほど高感度であるべきである。
【００１１】
周辺光センサ又は光センサは、例えば、室内灯に応じて明るさを調整するようにテレビに、夕暮れにスイッチが入るように光源に、及びスクリーンの明るさを調整するように電話に等、多くのシステム及び製品に利用される。しかしながら、これらの現在利用されるセンサシステムは、十分に小さくない、及び／又はコンタクトレンズへの組み込みのために十分に低い電力消費を有していない。
【００１２】
異なる種類の瞬き検出器が、例えば、コンピュータに対してディジタル化されたカメラ等、人の眼（複数可）に対して行われるコンピュータ視覚システムを用いて実装されてもよいということにも留意することが重要である。コンピュータ上で実行されているソフトウェアは、眼の開閉等の視覚的パターンを認識し得る。これらのシステムは、診断目的及び研究のための眼科臨床設定において利用されてもよい。上述の検出器及びシステムとは異なり、これらのシステムは、オフアイ使用が意図され、眼を基点に遠くを見るよりはむしろ眼を見るためのものである。これらのシステムは、コンタクトレンズ内に組み込めるほど小型ではないが、利用されるソフトウェアは、電動コンタクトレンズと共に動作するソフトウェアに類似してもよい。どちらのシステムも、入力から学習し、それに応じてそれらの出力を調整する人工の神経ネットワークのソフトウェア実行を組み込んでもよい。代わりに、統計学、他の適合アルゴリズム、及び／又は信号処理を組み込む、生物学に基づかないソフトウェアの実行が、高性能システムを作成するために利用されてもよい。
【００１３】
例えば、トラック運転手、警備員、及び任務に就いている軍人等、労働者が意識を持ちりかつ覚醒している必要がある様々な仕事が存在する。労働者が任務を果たしている間に、この労働者が眠りに落ちた場合、非生産的であり、潜在的問題へとつながるだろう。これらの仕事の多くは、労働者がその任務を果たしている間に移動できることを必要とするものであり、それ故、固定台監視システムは、これらの労働者の監視を提供するのに実用的ではない。更に、勤務時間外に調節された量の睡眠を必要とする多くの仕事が存在し、これらは、より良好な記録を提供するために、労働者の睡眠の自動ロギングを有する代わりに、労働者によって手動でロギングされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、閉眼の長さ又は瞬き等のある特定の生理学的機能を検出するための手段及び方法の必要性が存在する。利用されているセンサは、コンタクトレンズに使用されるためにサイズ決定及び構成される必要がある。加えて、ユーザーの眼瞼の位置を検出する必要性が存在する。眼瞼位置センサは、あるユーザーが眠りに落ちているのを検出する、例えば、装着者が眠りに落ちていることのデータ事象をロギングするために、使用することができる。眼瞼の位置を検出するための既存のシステムが存在するが、それらは、眼及び眼瞼からの反射に依存するカメライメージャ、画像認識、及び赤外線放射体／検出器の組み合わせ等のデバイスに限定されている。眼瞼の位置を検出するための現行のシステムは、眼鏡又は臨床環境の使用にも依存しており、コンタクトレンズ内に容易には包含されない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
少なくとも１つの実施形態では、電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、該方法は、電動眼用レンズを作動させることと、レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、第１の眼瞼サンプリング速度で閉瞼が起こったかどうかを判定することと、を含み、閉瞼が検出される場合、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つを少なくとも１回サンプリングすることと、閾値を超えているかどうかを判定することと、を含み、閾値を超えている場合、アキュムレータから読取値を読み出すことと、アキュムレータ読取値並びに加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つの読取値を記憶することと、読取値が閾値未満であるかどうかを判定することと、を含み、読取値が閾値未満である場合、ＲＥＭ終了の指示を記憶し、閉瞼のサンプリングに戻ることと、を含む。更なる実施形態では、本方法は、レンズ上に存在する少なくとも１つの光センサで、光レベルを測定することと、光レベル及びアキュムレータからの現在の読取値を記憶することと、いつ光レベルの変化が起こったかを判定し、光レベル読取値と共にアキュムレータからの現在の読取値を記憶することと、を更に含む。前の実施形態に付け加えた更なる実施形態では、本方法は、アキュムレータを持続時間閾値と比較することと、アキュムレータが持続時間閾値を超えている場合、現在の光レベルが最初の光レベル読取値に近似しているかどうかを判定し、最初の光レベルに達したとき、方法を終了することと、を更に含む。前の実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つのサンプリングは、読取値が閾値を超えるまで第１の運動サンプリング速度で起こり、次いで第２の運動サンプリング速度でサンプリングする。前の実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、閉瞼が検出される場合には、第２の眼瞼サンプリング速度で閉瞼をサンプリングする。
【００１６】
少なくとも１つの実施形態では、電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、該方法は、電動眼用レンズを作動させることと、レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つを少なくとも１回サンプリングすることと、第１の閾値を超えているかどうかを判定することと、を含み、第１の閾値を超えている場合、アキュムレータから読取値を読み出すことと、アキュムレータ読取値並びに加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つの読取値を記憶することと、読取値が第２の閾値未満であるかどうかを判定することと、を含み、読取値が第２の閾値未満である場合、ＲＥＭ終了の指示を記憶し、閉瞼のサンプリングに戻ることと、を含む。更なる実施形態では、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つのサンプリングは、読取値が閾値を超えるまで第１の運動サンプリング速度で起こり、次いで第２の運動サンプリング速度でサンプリングする。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態では、電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、該方法は、電動眼用レンズを作動させることと、レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、眼瞼位置センサシステム及び眼球運動センサシステムのうちの少なくとも１つをサンプリングすることと、アキュムレータから読取値を読み出すことと、眼瞼位置センサシステムの出力、眼球運動センサシステムの出力、及びアキュムレータ読取値をメモリに記憶することと、サンプリングを反復して、既定のサンプリング速度で工程を読み出し、記憶することと、を含む。更なる実施形態では、眼球運動センサシステムは、加速度計及び変換器のうちの１つを含む。前の２つの実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、本方法は、レンズ上に存在する少なくとも１つの光センサで、光レベルを測定することと、光レベル及びアキュムレータからの現在の読取値を記憶することと、いつ光レベルの変化が起こったかを判定し、光レベル読取値と共にアキュムレータからの現在の読取値を記憶することと、を更に含む。更なる実施形態では、本方法は、アキュムレータを持続時間閾値と比較することと、アキュムレータが持続時間閾値を超えている場合、現在の光レベルが最初の光レベル読取値に近似しているかどうかを判定し、最初の光レベルに達したとき、方法を終了することと、を更に含む。この段落の実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、閉瞼が検出される場合には、第２の眼瞼サンプリング速度で閉瞼をサンプリングする。
【００１８】
前の実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、本方法は、利用可能なエネルギーレベルに関して、レンズ上の電源を監視することを更に含み、電源が、低エネルギー閾値未満の利用可能なエネルギーレベルを有する場合、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つのサンプリング速度を低減することと、少なくとも１つのセンサのサンプリング速度を低減することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、電源の更なる監視を終了することと、アキュムレータの現在値に基づいて低エネルギーを表すタイムスタンプを記憶することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つから電力を取り除くことと、第１のサンプリング速度よりも遅い第２の眼瞼サンプリング速度で、閉瞼をサンプリングすることと、読取値が記憶されているメモリに電力供給することと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む。
【００１９】
前の実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、本方法は、読取値を記憶するための利用可能なメモリを監視することを更に含み、利用可能なメモリが低メモリ閾値未満である場合、アキュムレータの現在値に基づいて低メモリを表すタイムスタンプを記憶することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つのサンプリング速度を低減することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、メモリの最も古い記憶された読取値に上書きして加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つからの将来の読取値を記憶することと、最下位のアキュムレータ読取値に関連付けられた記憶されたセンサ読取値を削除し、メモリ内の残りの記憶されたセンサ及びアキュムレータ読取値を推移させることと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む。
【００２０】
前の実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、読取値の記憶は、読取値を記憶用の外部デバイスに伝送することを含む。更なる実施形態では、外部デバイスは、外部デバイス上の現在時間に基づくタイムスタンプと共に読取値を記憶する。前の２つの実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、本方法は、外部デバイスで光レベルをサンプリングし、タイムスタンプと共に光レベルをメモリに記憶することを更に含む。前の３つの実施形態のいずれかに付け加えた更なる実施形態では、本方法は、外部デバイスで睡眠検査の開始及び睡眠検査の終了のためのユーザー入力を受信することを更に含む。
【００２１】
少なくとも１つの実施形態では、電動眼用レンズは、コンタクトレンズと、コンタクトレンズ内の眼瞼位置センサシステムであって、眼瞼位置を検出するための互いから縦に離間配置された複数の測定点を有するセンサアレイ、及びセンサアレイの測定点をサンプリングして眼瞼位置を検出し、出力眼瞼信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼瞼位置センサシステムと、コンタクトレンズ内の眼球運動センサシステムであって、眼の位置を追跡及び判定するための少なくとも１つのセンサ、並びにセンサに協働的に関連付けられ、センサ出力からの情報に基づいて空間座標内で眼の位置を追跡及び判定し、出力運動信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼球運動センサシステムと、該眼瞼位置センサシステム及び該眼球運動センサシステムに電気的に接続されたシステムコントローラであって、少なくとも１つの既定のサンプリング速度に基づいて、該眼瞼位置センサシステム及び該眼球運動システムをサンプリングするように構成された、システムコントローラと、該システムコントローラと電気通信しているメモリと、を含み、該システムコントローラが、該メモリ内の各サンプルに基づいてデータを記憶する。
【００２２】
少なくとも１つの実施形態では、電動眼用レンズは、コンタクトレンズと、コンタクトレンズ内の眼球運動センサシステムであって、眼の位置を追跡及び判定するための少なくとも１つのセンサ、並びにセンサに協働的に関連付けられ、センサ出力からの情報に基づいて空間座標内で眼の位置を追跡及び判定し、出力運動信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼球運動センサシステムと、該眼球運動センサシステムと電気的に接続されたシステムコントローラであって、少なくとも１つの既定のサンプリング速度に基づいて眼球運動センサシステムをサンプリングするように構成された、システムコントローラと、該システムコントローラと電気通信し、メモリを有するデータマネージャであって、該システムコントローラから該データマネージャに出力された任意の信号に存在するデータを該メモリに記憶するように構成された、データマネージャと、を含む。更なる実施形態では、レンズは、コンタクトレンズ内の眼瞼位置センサシステムであって、眼瞼位置センサシステムが、眼瞼位置を検出するための互いから縦に離間配置された複数の測定点を有するセンサアレイ、及びセンサアレイの測定点をサンプリングして眼瞼位置を検出し、出力眼瞼信号を提供するように構成された信号調節器を有する、眼瞼位置センサシステムを更に含み、該システムコントローラは、該眼瞼位置センサシステムと電気的に接続され、該システムコントローラは、少なくとも１つの既定の眼瞼サンプリング速度に基づいて、該眼瞼位置センサシステムをサンプリングするように構成されている。
【００２３】
上記の電動眼用レンズ実施形態のいずれかに付け加えて、レンズは、アキュムレータを更に含み、該システムコントローラは、記憶された各サンプルデータセットに関して、該アキュムレータからの対応する読取値を記憶するように構成されている。上記の電動眼用レンズ実施形態のいずれかに付け加えて、レンズは、該眼瞼位置センサシステム、該眼球運動センサシステム、及び該システムコントローラに電気的に接続された電源と、該電源及び該メモリのうちの少なくとも１つと電気通信しているリソース管理システムと、を更に含み、該リソース管理システムが、低エネルギーレベル及びメモリ記憶のうちの少なくとも１つの閾値を超えていることを判定するように構成され、正の判定に応答して、該リソース管理システムが、該システムのすべてのサンプリング速度を低減することと、該眼瞼位置センサシステム及び該眼球運動システムのすべてのサンプリングを終了することと、メモリ記憶閾値を超えている場合、より古いデータをより新しいデータと置換することと、のうちの少なくとも１つを行うように構成されている。
【００２４】
上記の電動眼用レンズ実施形態のいずれかに付け加えて、レンズは、外部デバイスと通信するように構成された通信システムを更に含む。更なる実施形態では、システムコントローラは、任意の受信した信号出力を、該通信システムを介して外部デバイスに伝送する。
【００２５】
上記の電動眼用レンズ実施形態のいずれかに付け加えて、眼球運動システムは、少なくとも１つの加速度計を含む。更なる実施形態では、眼球運動センサシステム信号調節器は、該少なくとも１つの加速度計からの信号が運動閾値を超えている場合、出力を提供する。
【００２６】
少なくとも１つの実施形態では、システムは、上記の電動眼用レンズ実施形態のいずれかと、該レンズを収容可能な基地局と、を含み、該基地局は、少なくとも１つのレンズに十分な大きさの空洞を有するハウジングと、クロックと、該レンズを作動させること及び該レンズ内の該メモリに記憶されたデータをダウンロードすることを含めて、該ハウジング内に挿入された任意のレンズと通信するように構成された通信システムと、ダウンロードしたデータを記憶するように構成されたメモリと、外部コンピュータと通信して、該レンズ内の該メモリから受信したデータを伝送するための手段と、を含む。
【００２７】
本発明に従った眼瞼位置センサ及び／又は眼球運動センサを有する電子眼用レンズは、上で簡潔に説明される先行技術に関連する制限を克服する。これらのセンサは、既存の眼に対面する検出システムに見られるような臨床環境又は眼鏡を必要とする代わりに、コンタクトレンズ内に組み込まれてもよい。センサは、コンタクトレンズで用いるのに適切な寸法及び電力消費量のものである。センサはまた、装着者が眠っているか、又は覚醒しているかを判定するために必要な情報も出力する。
【００２８】
一態様によれば、本発明は、電動眼用レンズを目的とする。電動眼用レンズは、コンタクトレンズ、コンタクトレンズ内に組み込まれた眼瞼位置センサシステム、眼の位置センサシステム、システムコントローラ、及びデータマネージャを含む。眼瞼位置センサシステムは、眼瞼位置を検出するための互いから縦に離間配置された複数の個別のセンサのうちの少なくとも１つを有するセンサアレイと、連続圧力及び／又は静電容量センサと、を含む。眼の位置センサシステムは、眼の位置を検出するための少なくとも１つのセンサを含む。システムコントローラは、眼瞼位置を検出するためのセンサアレイの各個別のセンサをサンプリングし、出力制御信号を提供するように構成されている。データマネージャは、出力制御信号を受信し、装着者の睡眠に関するデータをロギングするように構成されている。少なくとも１つの実施形態では、コンタクトレンズは、光学ゾーン及び電気部品が位置する辺縁ゾーンを含む。代替の実施形態では、眼瞼位置センサシステムは、複数の個別のセンサの代わりにストリップセンサを含む。
【００２９】
更に別の態様によれば、本発明は、電動眼用レンズを目的とする。電動眼用レンズは、眼内レンズ、眼内レンズ内に組み込まれた眼瞼位置センサシステム、眼の位置センサシステム、システムコントローラ、及びデータマネージャを含む。眼瞼位置センサシステムは、眼瞼位置を検出するための、互いから縦に離間配置された複数の個別のセンサを有するセンサアレイを含む。眼の位置センサシステムは、眼の位置を検出するための少なくとも１つのセンサを含む。システムコントローラは、各個別のセンサをサンプリングし、出力制御信号を提供するように構成されている。データマネージャは、出力制御信号を受信し、かつ装着者の睡眠に関するデータをロギングするように構成されている。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態では、労働者の睡眠を追跡する機構を提供することが有利であろう。
【００３１】
本発明は、眼瞼センサ又は眼瞼位置センサ及び眼の位置センサを組み込み得る電動又は電子眼用レンズに関する。瞬き反射及び涙拡散作用を含む様々な方法で眼瞼が眼球を保護することは既知である。眼瞼の瞬き反射は、眼への脅威を知覚したときに素早く閉じることによって、眼球への外傷を防ぐ。瞬きはまた、涙を眼球表面にわたって拡散させ、眼球表面の潤いを保ち、細菌及び他の異物を洗い流す。しかしながら、眼瞼の動きは、他の作用又は機能の現れも示し得る。少なくとも１つの実施形態では、眼瞼位置センサは、電子眼用レンズを装着している個人が眠っているかどうかを判定するために利用されてもよい。
【００３２】
本発明は、より一般には、可変焦点光学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、電子システムを含む電動コンタクトレンズに関する。電子システムは、１又は２つ以上の電池又は他の電源、電力管理回路、１又は２つ以上のセンサ、クロック発生回路、制御アルゴニズム及び回路、並びにレンズ駆動回路を含む。
【００３３】
電動眼用レンズの制御は、携帯型遠隔デバイス等の、レンズと通信する手動で動作される外部デバイスによって達成されてもよい。代わりに、電動眼用レンズの制御は、装着者からの直接的なフィードバック又は制御信号によって達成されてもよい。例えば、レンズ内に構築されたセンサは、瞬き及び／又は瞬きパターンを検出してもよい。瞬きのパターン又はシーケンスに基づいて、電動眼用レンズは、例えば、覚醒動作状態と睡眠動作状態との間で動作状態を変化させてもよい。代替的に、センサは、レンズが挿入されたことを示す信号を提供するために、例えば、圧力センサ、リードスイッチ、塩分濃度センサ、バイオセンサ、及び静電容量センサを含んでもよい。
【００３４】
少なくとも１つの実施形態では、瞬き検出アルゴリズムは、瞬きの特性、例えば、眼瞼が開いているか、又は閉じているか、開いている状態又は閉じている状態での瞬きの持続期間、瞬き間の持続期間、及び所与の期間における瞬きの回数を検出するシステムコントローラの構成要素である。少なくとも１つの実施形態に従ったアルゴリズムは、ある特定のサンプリング速度で眼上への光の入射をサンプリングすることに依存する。所定の瞬きパターンが記憶され、入射光サンプルの最近の履歴と比較される。パターンが整合する場合、瞬き検出アルゴリズムは、例えば特定の動作状態に切り替えるように、システムコントローラにおける活動をトリガする。
【００３５】
少なくとも１つの実施形態では、瞬き検出アルゴリズム及び関連する回路は、適度に広い範囲の照明条件で動作し、かつ好ましくは、意図的な瞬きシーケンス又は閉じた眼瞼と無意識の瞬きとを区別することができる。意図的な瞬きを利用して電動眼用レンズを作動させ、かつ／又は制御するために要求されるトレーニングが最小限であることも好ましい。本発明の瞬き検出アルゴリズム及び関連する回路は、電動又は電子コンタクトレンズを介して瞬きを検出するための安全で低価格の確実な手段及び方法を提供し、それは、低電力消費率も有し、電動又は電子眼用レンズを少なくとも作動させるか、又は制御するために、眼用レンズに組み込むように拡張可能である。
【００３６】
本発明は、眼瞼又は眼瞼位置センサを組み込む電動又は電子眼用レンズも目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
本発明の前述並びに他の特徴及び利点は、添付の図面に示される本発明の好ましい実施形態の、以下のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図１Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったセンサシステムを有するコンタクトレンズを示す。
【図１Ｂ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったセンサシステムを有するコンタクトレンズを示す。
【図２】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、種々の光の強度レベルで記録された可能な無意識の瞬きパターン対時間、及び最大の光の強度レベルと最小の光の強度レベルとの間のある点に基づく使用可能な閾値レベルを示す、眼の表面上の光の入射対時間のグラフ表示を示す。
【図３】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った眼瞼位置センサシステムの状態移行の図表である。
【図４】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、受信された光信号を検出及びサンプリングするために利用される光検出経路の図表示を示す。
【図５】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったディジタル調節論理のブロック図を示す。
【図６】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったディジタル検出論理のブロック図を示す。
【図７】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったタイミング図を示す。
【図８Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったディジタルシステムコントローラの図表示を示す。
【図８Ｂ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従ったディジタルシステムコントローラの図表示を示す。
【図９Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図９Ｂ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図９Ｃ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図９Ｄ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図９Ｅ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図９Ｆ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図９Ｇ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った自動利得制御のタイミング図を示す。
【図１０】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った集積回路ダイ上の光遮断及び光通過領域の図表示を示す。
【図１１】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、電動コンタクトレンズのための瞬き検出器を含む電子インサートの図表示を示す。
【図１２Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った眼瞼位置センサの図表示を示す。
【図１２Ｂ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った眼瞼位置センサの図表示を示す。
【図１３Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、２つの眼の間の動作を同期化するための通信チャネルを有する２つの眼瞼位置センサの図表示を示す。
【図１３Ｂ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、外部デバイスと通信するための通信チャネルを有する１つの眼瞼位置センサの図表示を示す。
【図１４Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、眼瞼位置を検出するためのコンタクトレンズ内に組み込まれた電子システムの図表示を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ａの電子システムの拡大図を示す。
【図１５】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、眼瞼位置センサからの出力の図表示を示す。
【図１６Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、眼瞼位置を検出するためのコンタクトレンズ内に組み込まれた別の電子システムの図表示を示す。
【図１６Ｂ】図１６Ａの電子システムの拡大図を示す。
【図１７Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った眼瞼位置検出システムの図表示を示す。
【図１７Ｂ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った眼瞼位置検出システムの図表示を示す。
【図１７Ｃ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った眼瞼位置検出システムの図表示を示す。
【図１７Ｄ】図１７Ａ〜１７Ｃの電子システムの拡大図を示す。
【図１８Ａ】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、コンタクトレンズ内に組み込まれた瞳孔位置及び輻輳検出システムの図表示を示す。
【図１８Ｂ】図１８Ａの瞳孔位置及び輻輳検出システムの拡大図である。
【図１８Ｃ】眼上のＸ、Ｙ、及びＺ軸のオーバレイを示す。
【図１９】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、挿入センサの実施形態のブロック図を示す。
【図２０】複数のセンサ、システムコントローラ、及び警告機構を有する汎用システムのブロック図を示し、作動決定は、本発明に従った２つ又は３つ以上のセンサの出力に基づいて行われる。
【図２１】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、システムコントローラが、センサ入力に基づいて警告機構の状態を変化させるべきかどうかを判定する方法のフローチャートを示す。
【図２２】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、格納箱のブロック図を示す。
【図２３】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、システムコントローラが睡眠を監視する方法のフローチャートを示す。
【図２４】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、システムコントローラが睡眠を監視する方法のフローチャートを示す。
【図２５】本発明の少なくとも１つの実施形態に従った、システムコントローラが睡眠を監視する方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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ための特定の形状を有するポリマー構造体である。高い機能性を達成するために、様々な回路及び構成要素が、これらのポリマー構造に組み込まれ得る。例えば、制御回路、マイクロプロセッサ、通信デバイス、電力供給デバイス、センサ、データマネージャ、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部品を介してコンタクトレンズに一体化させることで、視力を矯正するだけでなく、視力を向上させ、更に本明細書に説明されるような追加の機能性を提供することができる。電子及び／又は電動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り、又は単純にレンズの屈折能力を変化させることにより、視力向上を提供するように設計されてもよい。電子及び／又は電動コンタクトレンズは、色及び解像度を向上させ、文字情報を表示し、会話をリアルタイムで字幕に翻訳し、ナビゲーションシステムからの視覚的キューを与え、画像処理及びインターネットアクセスを与えるように設計されてもよい。こうしたレンズは、装着者が低光量条件下でも見えるように設計されてもよい。適切に設計された電子装置及び／又はレンズ上の電子装置の適切な配置により、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。更に、レンズに組み込まれたセンサは、眼に入射する光を検出して周辺光条件を補償するのに利用され得るか、又は瞬きのパターン及び装着者が眠っているか、若しくは覚醒しているかの判定における使用のために利用することができる。
【００３９】
少なくとも１つの実施形態の電動又は電子コンタクトレンズは、上述の視力障害のうちの１つ又は２つ以上を有する患者の視力を矯正及び／又は向上させるか、あるいは有用な眼の機能を果たすための要素の有無に関わらず、装着者の睡眠を監視するための必要な要素を含む。加えて、電子コンタクトレンズは、単に正常な視力を向上させるために、又は上述の多種多様な機能性を提供するために利用されてもよい。電子コンタクトレンズは、任意の好適な機能性のために、可変焦点光学レンズ、コンタクトレンズに埋め込まれた組み立てられた前方光学素子を有してもよく、又はレンズなしで電子装置をただ単純に埋め込んでもよい。本発明の電子レンズは、上述の任意の数のコンタクトレンズに組み込むことができる。更に、眼内レンズは、本明細書に記載される様々な構成要素及び機能性を組み込むこともできる。しかしながら、説明を簡単にするため、本開示では、１回使用、１日使い捨てが意図される電子コンタクトレンズについて主に述べる。
【００４０】
本発明は、可変焦点光学素子、又は果た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任意の他のデバイス（単数又は複数）を作動させる電子システムを有する、電動眼用レンズ又は電動コンタクトレンズに採用されてもよい。電子システムは、１又は２つ以上の電池又は他の電源、電力管理回路、１又は２つ以上のセンサ、クロック発生回路、制御アルゴニズム及び回路、並びにレンズ駆動回路を含む。これらの構成要素の複雑度は、必要とされる又は望ましいレンズの機能性に応じて異なり得る。代替的に、コンタクトレンズは、少なくとも１つの実施形態では、レム（ＲＥＭ）睡眠を含む装着者の睡眠を単に監視してもよい。
【００４１】
電子又は電動眼用レンズの制御は、携帯型遠隔デバイス等の、レンズと通信する手動で動作される外部デバイスによって達成されてもよい。例えば、フォブは、装着者からの手動入力に基づいて電動レンズと無線通信を行うことができる。代わりに、電動眼用レンズの制御は、装着者からの直接的なフィードバック又は制御信号によって達成されてもよい。例えば、レンズ内に組み込まれたセンサは、瞬き、瞬きパターン、閉瞼、及び／又は眼球運動を検出してもよい。瞬き及び／又は運動のパターン若しくはシーケンスに基づいて、電動眼用レンズは、動作状態、例えば、レンズの動作状態を、装着者の睡眠の監視を開始するように変化させてもよい。更なる代替例は、装着者が、電動眼用レンズの動作の制御手段を持たないことである。
【００４２】
図１Ａは、少なくとも１つの実施形態に従った睡眠監視システムを示す。示されるシステムは、眼瞼位置センサシステム１１０、眼球運動センサシステム１２０、システムコントローラ１３２、及びデータマネージャ１３４を含む。センサシステムは、システムコントローラ１３２と電気通信しており、システムコントローラ１３２は次いで、データマネージャ１３４と電気通信している。少なくとも１つの実施形態では、データマネージャ１３４は、メモリに接続されたアキュムレータを含む。少なくとも１つの実施形態では、データマネージャ１３４は、システムコントローラ１３２と統合される。
【００４３】
図１Ｂの示される眼瞼位置センサシステム１１０は、信号処理構成要素（複数可）と電気通信している少なくとも１つのセンサを含む。少なくとも１つのセンサは、閉瞼の検出を可能にし、本明細書で後に論じられるように、様々な形態をとり得る。
【００４４】
図１Ｂに示される眼球運動センサシステム１２０は、信号プロセッサと電気通信している少なくとも１つのセンサを含む。少なくとも１つのセンサは、本明細書で後に論じられるように、様々な形態をとり得る。例には、加速度計及び変換器が含まれる。
【００４５】
代替の実施形態では、集積回路又はシステムコントローラを収容する他の電気部品はまた、２つのセンサシステムの信号処理も収容する。
【００４６】
図１Ａはまた、少なくとも１つの実施形態においてシステムの他の構成要素に電力を提供する、電源１３０も示す。図１Ａは、後に論じられる任意のリソース管理システム１４０を示す。
【００４７】
少なくとも１つの代替の実施形態におけるシステムコントローラは、瞬きの特性、例えば、眼瞼が開いているか又は閉じているか、瞬きの持続時間、瞬き間の持続時間、所与の期間における瞬きの回数、及び閉瞼の長さを検出する瞬き検出法を使用する。少なくとも１つの実施形態に従った方法は、ある特定のサンプリング速度で眼上への光の入射をサンプリングすることに依存する。所定の瞬きパターンが記憶され、入射光サンプルの最近の履歴と比較される。パターンが整合する場合、瞬き検出は、例えば睡眠監視を作動する又は睡眠監視を作動停止するように、システムコントローラにおける活動をトリガしてもよい。更なる実施形態では、瞬き検出は、所定の瞬きパターンと、眠気又は睡眠開始に関連付けられる眼瞼の動きとを区別する。
【００４８】
瞬きは、眼瞼の素早い開閉であり、眼の不可欠な機能である。瞬きは、例えば、物体が眼に近接して不意に現れたときに個人が瞬きする等、眼を異物から保護する。瞬きは、涙を広げることによって、眼の前面上に潤滑をもたらす。瞬きはまた、混入物及び／又は刺激物を眼から除去する役割も果たす。通常、瞬きは自動的に行われるが、刺激物による場合のように、外部刺激が原因となり得る。しかしながら、瞬きは意図的でもあり得、例えば、言語により又はジェスチャーにより情報交換できない個人は、「はい」では１回瞬きし、「いいえ」では２回瞬きすることができる。１つの代替の実施形態では、瞬き検出法及びシステムは、通常の瞬き応答と混同され得ない瞬きパターンを利用する。換言すれば、瞬きが作用を制御するための手段として利用される場合には、所与の作用に対して選択される特定のパターンは無作為で生じ得ず、さもなければ、不慮の作用が起こり得る。瞬き速度及び／又は頻度は、疲労、集中、倦怠、眼の怪我、薬物治療、及び疾患を含むいくつかの要因によって影響され得るため、制御目的の瞬きパターンは、好ましくは、瞬きに影響するこれらの及び任意の他の可変要素を考慮する。無意識の瞬きの平均長さは、約１００〜４００ミリ秒の範囲である。平均的な成人男性及び女性は、１０回の無意識の瞬き／分という速度で瞬きし、無意識の瞬き間の平均時間は、約０．３〜７０秒である。眼瞼の動きはまた、眼瞼が一定期間にわたって閉じる一般的な傾向を有する眠気、又は装着者が眠っていることを示す一定期間閉じている等の他の状態も示し得る。
【００４９】
瞬き検出は、以下の工程に要約され得る。
１．正の瞬き検出のために、ユーザーが行うか、又は睡眠開始を表す、意図的な「瞬きシーケンス」を定義する。
２．瞬きシーケンスの検出及び無意識の瞬きの拒絶と一致する速度で、入射する光レベルをサンプリングする。
３．サンプリングされた光レベルの履歴を、瞬きテンプレートの値によって定義される、予想される「瞬きシーケンス」と比較する。
４．例えば、移行の間際等、比較の間に無視されるべきテンプレートの部分を示すために、瞬き「マスク」シーケンスを任意追加的に実装する。これは、プラス又はマイナス１の誤差の時間枠等、ユーザーが所望の「瞬きシーケンス」から逸脱することを許容し得、レンズの作動、制御、及び焦点変更のうちの１つ又は２つ以上が起こり得る。更に、これはユーザーの瞬きシーケンスのタイミングの変化を許容し得る。
【００５０】
種々の予想又は意図される瞬きパターンは、一度に１つ又は２つ以上の作動でデバイス内にプログラムすることができ、少なくとも１つの実施形態では、特定の動作状態に使用される特定の瞬きパターンの使用を制御し得ることが理解されるべきである。より具体的には、複数の予想される又は意図される瞬きパターンが、同じ目的又は機能性のために、あるいは異なる又は代替の機能性を実行するために利用されてもよい。例えば、１つの瞬きパターンは、レンズに、少なくとも眠っている動作状態と覚醒動作状態との間の動作状態の変更をもたらすために利用されてもよい。少なくとも１つの実施形態における瞬き検出はまた、連続した瞬きとして検出されるであろう、眼瞼が閉じたままの場合、瞬きが起こった後にセンサの一部分が眼瞼によって覆われる場合等、部分的瞬き又は一連の部分的瞬きとして検出されるであろう、眼瞼が睡眠のために閉じていく運動軌道を有する場合、並びに例えば、注視位置及び／又は頭部下垂の確認の有無に関わらず、その通常の定常状態位置からの上眼瞼及び／又は下眼瞼の定常状態位置における変化として検出されるであろう、眼瞼が下垂する場合についても、検出することができる。
【００５１】
装着者が居眠りをしているかどうかを判定する方法の例は、瞬き期間幅及び開瞼期間幅の長さを追跡することによってである。代替的に、部分的開瞼期間幅も、開瞼期間幅に加えて、又はそれの代わりに追跡される。典型的には、瞬きと開瞼との間の比率は１：１５〜１：２２になるが、装着者が、睡眠に近づくにつれ、瞬き期間幅の長さが増加する一方で、開瞼期間幅は減少する。期間幅を記憶するための複数のレジスタを含むシステムにおいて、瞬き期間と開瞼期間との間の動作中の一連の比率は、比率の傾向が既定の眠気閾値に近づくにつれ、装着者が恐らく居眠りを始めているように維持されてもよい。既定の眠気閾値の例には、１対１、２、３、４、５、及び１０が挙げられるが、これらに限定されない。システムコントローラは、比率を比較し、ローリングウィンドウにわたる期間の長さを追跡するように構成されている。代替の実施形態では、システムコントローラは、装着者が、うとうとしていることに気付き、別の長い瞬き期間を有する前により注意を払い得るため、既定のウィンドウの標準的ではない瞬きに関連付けられる期間幅情報のみ保持する。少なくとも１つの実施形態では、装着者の居眠りが検出される場合、センサ（複数可）のサンプリング頻度が増加して、データ解像度を上昇させ得る。更なる実施形態では、データマネージャは、サンプリング頻度が変更されたときにロギングし、更なる実施形態では、使用されるサンプリング頻度の識別が記憶される。
【００５２】
代替の実施形態は、システムコントローラは、既定の時点（複数可）で装着者の瞬き対開瞼の比率を判定する。既定の時点（複数可）の例には、レンズ挿入直後、１時間単位、２時間単位、４時間単位、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。代替の又は更なる実施形態では、システムコントローラは、片目又は両目の焦点の変化が検出される場合、又は瞬きの間隔の増加が、例えば、装着者が何かに集中しているか、若しくは倦怠が装着者に起こっていることを示す既定の閾値を超えるような瞬きの間隔が増加した場合、装着者の瞬き対開瞼の比率を判定する。この装着者固有の比率は、既定の眠気閾値を算出するために使用される。算出の例には、装着者固有の比率の分数をとること、例えば、４分の１（例えば、１：２０〜１：１５）、２分の１（例えば、１：２０〜１：１０）、又は４分の３（例えば、１：２０〜１：５）減少させることが含まれる。この例に基づいて、当業者は、様々な減少が可能であることを理解するはずである。
【００５３】
居眠りの更なる例は、瞬き中の開瞼及び閉瞼の速度である。ある研究は、閉瞼の平均時間は、９２ミリ秒プラスマイナス１７ミリ秒であり、開瞼の平均時間は、２４２ミリ秒プラスマイナス５５ミリ秒であったことを見出した。ＢａｎｄｅｒＷｅｒｆ，ｅｔ  ａｌ．、「Ｅｙｅｌｉｄ  Ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ：Ｂｅｈａｖｉｏｒａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  Ｂｌｉｎｋｉｎｇ  ｉｎ  Ｈｕｍａｎｓ  ｕｎｄｅｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  Ｓｔｉｍｕｌｕｓ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，Ｍａｙ  ２００３，ｖｏｌ．８９，ｎｏ．５，ｐｐ．２７８４〜２７９６。少なくとも１つの実施形態では、システムコントローラは、監視されている眼瞼の動きの速度に変化があるかの判定を可能にするために、閉瞼及び開瞼のうちの少なくとも１つの時間の動作一覧表を維持する。一連の瞬きにわたる速度が減少したときのように、システムコントローラは、装着者が眠気を催しているかどうかを判定するための基準を有している。更なる実施形態では、速度は、閉じた眼瞼位置から開いた眼瞼位置までの距離と、これらの２つの点の間を移動する時間と、の間の比率として測定される。
【００５４】
居眠りの更なる例は、レンズ装着者の瞳孔の断続性運動における減少である。ある人が、覚醒しているとき、これらの眼が生理学的理由に起因して断続性運動で素早く動くことは正常である。ある人が眠気を催すにつれ、これらの運動が減少する一方で、眼瞼は開いている。少なくとも１つの実施形態における眼球運動センサシステムは、瞳孔の運動を追跡するために使用され、瞳孔運動の量、長さ、及び速度を反映する進行する眼球運動データ一覧に沿って比較するために、この情報をシステムコントローラに提供することができる。
【００５５】
更なる実施形態では、システムコントローラは、加速度計からの信号を利用して、任意のより長い瞬き期間幅と併せて装着者の頭が下垂し始めたかどうかを判定し、少なくとも１つの実施形態におけるシステムコントローラは、眠気閾値を下げるか、又は代替的に、下垂している頭を装着者が居眠りをし始め、警告が必要である確認として使用する。
【００５６】
図１Ｂは、ブロック図の形態での、少なくとも１つの実施形態に従ったコンタクトレンズ１００を示す。示される実施形態では、コンタクトレンズ１００は、眼瞼位置システム１１０、眼球運動センサシステム１２０、電源１３０、システムコントローラ１３２、及びデータマネージャ１３４を含む。示される眼瞼位置システム１１０は、光センサ１１２、増幅器１１４、アナログディジタル変換器（又はＡＤＣ）１１６、及びディジタル信号プロセッサ１１８を含む。示される眼球運動センサシステム１２０は、センサ１２２及び信号プロセッサ１２４、例えば、獲得サンプリング信号調節器を含む。
【００５７】
コンタクトレンズ１００がユーザーの眼の前側表面上に配置されたとき、瞬き検出器システムの電子回路が、少なくとも１つの実施形態では、瞬き検出を実行するために利用されてもよい。光センサ１１２及び他の回路は、瞬き、ユーザーの眼によって生成される種々の瞬きパターン、及び／又は閉瞼のレベルを検出するように構成されている。
【００５８】
この例示の実施形態では、光センサ１１２は、コンタクトレンズ１００内に埋め込まれてもよく、周辺光１４１を受け、入射光子を電子に変換し、それによって矢印１１３によって示される電流を増幅器１１４に流れ込ませる。光センサ又は光検出器１１２は、任意の好適なデバイスを含んでもよい。一実施形態では、光センサ１１２は、フォトダイオードを含む。少なくとも１つの実施形態では、フォトダイオードは、集積化能力を向上させ、光センサ１１２及び他の回路の外形寸法を小さくさせる、相補形金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ処理技術）において、実装される。電流１１３は、入射光レベルに比例し、光検出器１１２が眼瞼で覆われる場合に実質的に減少する。増幅器１１４は、利得を伴って入力に比例して出力を生成し、入力電流を出力電圧に変換するトランスインピーダンス増幅器として機能し得る。増幅器１１４は、ＡＤＣ  １１６によって獲得されるのに十分な電圧及び電力を信号に供給する等、システムの残部に使用可能なレベルまで信号を増幅し得る。例えば、光センサ１１２の出力は非常に小さく、暗い環境で使用される可能性があるため、増幅器は後続のブロックを駆動するために必要となり得る。増幅器１１４は、可変利得増幅器として実装されてもよく、その利得は、システムの動作範囲を最大化するように、フィードバック装置において、システムコントローラ１３２によって調整されてもよい。利得の提供に加えて、増幅器１１４は、光センサ１１２及び増幅器１１４出力に適したフィルタリング及び他の回路等の、他のアナログ信号調節回路を含んでもよい。増幅器１１４は、光センサ１１２による信号出力を増幅し、調節するための任意の好適なデバイスを含んでもよい。例えば、増幅器１１４は、単一の演算増幅器、又は１つ若しくは２つ以上の演算増幅器を備えるより複雑な回路を含み得る。光センサは、フォトダイオードの切り替え可能なアレイでもあってよく、増幅器は、積分器であってもよい。先に記載されるように、光センサ１１２及び増幅器１１４は、眼を通して受信された入射光の強度に基づいて、瞬きシーケンスを検出して隔離し、入力電流を最終的にシステムコントローラ１３２よって使用可能なディジタル信号に変換するように構成されている。少なくとも１つの実施形態では、システムコントローラ１３２は、種々の光の強度レベル条件で種々の瞬きシーケンス、瞬きパターン、及び／又は（部分的若しくは完全な）閉瞼を認識するように事前にプログラムされるか、あるいは事前に構成され、適切な出力信号をデータマネージャ１３４に提供する。少なくとも１つの実施形態では、システムコントローラ１３２はまた、関連するメモリも含む。
【００５９】
この実施形態では、ＡＤＣ  １１６が、増幅器１１４からの連続的なアナログ信号出力を、更なる信号処理に適切なサンプリングされたディジタル信号へ変換するために、使用されてもよい。例えば、ＡＤＣ  １１６は、増幅器１１４からのアナログ信号出力を、ディジタル信号プロセッサ１１８等の後続のか、又は下流の回路によって使用可能となり得るディジタル信号に変換することができる。ディジタル信号プロセッサ１１８は、下流での使用のために入射光検出を可能にするための、サンプリングされたデータのフィルタリング、処理、検出、及びさもなければ、操作／処理のうちの１つ又は２つ以上を含む、ディジタル信号処理に利用され得る。ディジタル信号プロセッサ１１８は、長時間の閉瞼又は眼瞼ドリフトを示す瞬きシーケンスと共に、上述の瞬きシーケンス及び／又は瞬きパターンでプログラムされてもよい。少なくとも１つの実施形態では、ディジタル信号プロセッサ１１８はまた、少なくとも１つの実施形態では、例えば、システムコントローラ１３２によって選択された各動作状態の瞬きパターンを検出するためのテンプレート及びマスクセットを記憶する関連するメモリも含む。ディジタル信号プロセッサ１１８は、アナログ回路、ディジタル回路、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを利用して実装されてもよい。示される実施形態では、これは、ディジタル回路で実装される。関連する増幅器１１４及びディジタル信号プロセッサ１１８と共に、ＡＤＣ  １１６は、例えば、１００ミリ秒毎等の上述されたサンプリング速度と一致した好適な速度で作動され、これは、少なくとも１つの実施形態では、調節の対象となる。
【００６０】
少なくとも１つの実施形態では、眼、より具体的には瞳孔の運動の検出を可能にする任意の好適なデバイスが、センサ１２２として利用されてもよく、２つ以上のセンサ１２２が利用されてもよい。センサ１２２の出力が、信号プロセッサ１２４によって獲得され、サンプリングされ、及び調節される。信号プロセッサ１２４は、センサ１２２からデータを受信し、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、アナログディジタル変換器、フィルタ、ディジタル信号プロセッサ、及び関連する回路を含む任意の数のデバイスを含んでもよい。信号プロセッサ１２４は、アナログ回路、ディジタル回路、ソフトウェア、及び／又はこれらの組み合わせを利用して実装されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、信号プロセッサ１２４は、センサ１２２と共に共同設計され、例えば、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。少なくとも１つの実施形態では、信号プロセッサ１２４の出力は、サンプリングされたディジタルストリームであり、絶対位置又は相対位置、運動、輻輳に一致して検出された視線、又は他のデータを含んでもよい。システムコントローラ１３２は、位置信号プロセッサ１２４から入力を受信し、眼瞼位置センサシステムからの入力と併せてこの情報を使用して装着者が睡眠中であるかどうかを判定する。
【００６１】
少なくとも１つの実施形態では、信号プロセッサ１１８及び１２４は、１つの信号プロセッサへと組み合わされる（又は１つの信号プロセッサとして製造される）。
【００６２】
電源１３０は、システム内の多くの構成要素のための電力を供給する。電力は、電池、エネルギー回収装置、又は当業者に既知の他の好適な手段から供給することができる。本質的に、システムのすべての他の構成要素に信頼性のある電力を供給するためには、任意の種類の電源１３０を利用することができる。少なくとも１つの実施形態では、瞬きシーケンスは、システム及び／又はシステムコントローラの動作状態を変化させるために利用されてもよい。更に、システムコントローラ１３２は、例えば、アクチュエータを介し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、ディジタル信号プロセッサ１１８及び／又は信号プロセッサ１２４からの入力に応じて電動コンタクトレンズの他の態様を制御してもよい。
【００６３】
少なくとも１つの実施形態では、システムコントローラ１３２は、例えば、睡眠監視を開始するか又は終了するために、受信した瞬きパターンに基づいてレンズの動作状態を判定するが、代替の実施形態では、他の動作状態が同時か又は別個に可能である。この実施形態に付け加えて又は代替的に、動作状態は、装着者が眠りに落ちたことを検出するシステムコントローラ１３２に応答してデータマネージャ１３４が行うことを制御すると共に、その動作状態においてディジタル信号プロセッサ１１８によって使用される一組の瞬きテンプレート及びマスクを判定する。更なる代替の実施形態では、勤務シフト中の使用を意図したレンズは、睡眠開始を示す瞬きテンプレートのみを使用して動作し、装着者による任意の瞬きパターンに基づいて動作状態を変化させない。
【００６４】
システムコントローラ１３２は、光センサチェーン、即ち、光センサ１１２、増幅器１１４、ＡＤＣ  １１６、及びディジタル信号処理システム１１８からの信号を使用してサンプリングした光レベルを比較して、閉瞼及び／又は瞬き作動パターンを判定する。
【００６５】
図２を参照すると、種々の光の強度レベルで記録された瞬きパターンサンプル対時間、及び使用可能な閾値レベルのグラフ表示が示される。したがって、異なる場所での光の強度レベルの変化を考慮すること等、種々の要因を考慮することは、眼への光の入射をサンプリングするときに、及び／又は種々の活動を実行する間に、瞬きの検出における誤差を軽減及び／又は防止し得る。更に、眼への光の入射をサンプリングするときに、周辺光の強度レベルの変化が眼又は眼瞼に及ぼし得る効果を考慮することはまた、眼瞼を低強度の光レベル及び高強度の光レベルにおいて閉じたときに、眼瞼がどのくらいの量の可視光線を遮断するか等、瞬きの検出における誤差を軽減及び／又は防止し得る。換言すれば、誤った瞬きパターンが制御のために利用されることを防止するために、以下で更に詳細に説明されるように、周辺光のレベルが好ましくは考慮される。
【００６６】
例えば、研究では、眼瞼は、平均して約９９パーセントの可視光線を遮断するが、より低い波長では、より少ない光が眼瞼を通して伝達される傾向を有し、約９９．６パーセントの可視光線を遮断するということが判明している。より長い波長では、眼瞼は、スペクトルの赤外部分にかけて３０パーセントの入射光のみを遮断し得る。しかしながら、重要な留意点は、異なる周波数、波長、及び強度の光が、異なる効率で眼瞼を通して伝達され得るということである。例えば、明るい光源を見ているとき、個人が眼瞼を閉じた状態では赤い光を見る可能性がある。個人の皮膚色素沈着等、個人によって、眼瞼がどのくらいの量の可視光線を遮断するかにおいても変化があってもよい。図２に示されるように、種々の光レベルにわたる瞬きパターンのデータサンプルは、７０秒の時間間隔の過程でシミュレーションされ、その中で眼を通して伝達された可視光線強度レベルは、シミュレーションの過程において記録され、使用可能な閾値が示される。閾値は、様々な光の強度レベルで、シミュレーションの過程にわたるサンプル瞬きパターンに対して記録された可視光線強度のピークピーク値の間の値に設定される。時間と共に平均光レベルを追跡し、閾値を調整しながら、瞬きパターンを事前プログラムする能力を有することは、いつ個人が瞬きしているか、対照的にいつ個人が瞬きしていないか、かつ／又は単にある特定の領域における光の強度の変化があるかどうかを検出可能であることに不可欠であり得る。
【００６７】
ここで再度図１Ａ及び１Ｂを参照すると、更なる代替の実施形態では、システムコントローラ１３２は、瞬き検出器、圧力センサ、加速度計（複数可）、光センサ、及びフォブコントロールのうちの１つ又は２つ以上を含む源から入力を受信してもよい。一般論として、かつ本開示に基づいて、当業者は、システムコントローラ１３２による睡眠を判定する方法が、１つ又は２つ以上の入力を使用し得ることを理解するはずである。例えば、電子又は電動コンタクトレンズは、例えば、頭部が急に上下に動くと同時に眼瞼が閉じている等、一日の間に個人の瞬きパターン及び加速度計で検出された個人の頭部運動の両方を認識するようにレンズをプログラミングする等、個別のユーザーに特有にプログラム可能であってもよい。いくつかの実施形態では、瞬き検出及び頭部運動等の電子コンタクトレンズによる睡眠の判定のための２つ以上の入力の使用は、図２０及び２１に関連して後述されるように、睡眠開始が起こっていると判定される前に、それぞれの方法が別のものと相互比較される能力を与え得る。相互比較を行うことの利点としては、意図せずにレンズが警告する及び／又は誤ったデータを記録することをトリガする機会を最小限に抑える等、誤判定の低減が含まれる。一実施形態では、相互比較は、睡眠判定前にある特定の数の条件が満たされる投票スキームを伴ってもよい。更なる実施形態では、相互比較は、ある特定の入力が閉瞼及び頭部配向等の他の入力よりも重要であると見なされる重み付き平均を伴ってもよい。
【００６８】
ある代替の実施形態では、システムコントローラ１３２は、装着者が睡眠動作状態中に眠りに落ちたことを示す信号を出力してもよく、次いでデータマネージャ１３４が、後の読み出しのためにメモリに情報を記録する。代替の実施形態では、システムコントローラ１３２は、システムコントローラ１３２にメモリにデータを記憶し、データ記憶のためにデータマネージャ１３４を使用しない。少なくとも１つの実施形態では、後述のように、タイムスタンプを提供するアキュムレータ等のクロックが存在する。上に記載されるように、本発明の電動レンズは、様々な機能性を提供してもよい。
【００６９】
図３〜１７Ｄは、眼瞼位置センサシステムの例を提供し、図１８Ａ〜１８Ｃは、眼球運動センサシステムの例を提供する。少なくとも１つの実施形態では、眼瞼位置センサシステムは、瞬き検出を使用して、眼瞼が閉じられているか、及び複数のサンプルにわたって閉じられたままになっているかどうかを決定する。
【００７０】
図３は、少なくとも１つの実施形態に従った、眼瞼位置センサシステムの状態移行図表３００を示す。システムは、ＩＤＬＥ状態３０２から始まり、イネーブル信号ｂｌ＿ｇｏがアサートされるのを待機する。イネーブルｂｌ＿ｇｏ信号が、例えば、瞬きサンプリング速度に相応の１００ミリ秒の速度でｂｌ＿ｇｏをパルス化する発振器及び制御回路によってアサートされるときに、次いで、状態マシンはＷＡＩＴ＿ＡＤＣ状態３０４に移行し、そこでＡＤＣは、受信された光レベルをディジタル値に変換するように有効化される。ＡＤＣは、その動作が完了したことを示すために、ａｄｃ＿ｄｏｎｅ信号をアサートし、システム又は状態マシンはＳＨＩＦＴ状態３０６に移行する。ＳＨＩＦＴ状態３０６において、システムは、瞬きサンプルの履歴を保持するために、直近で受信されたＡＤＣ出力値をシフトレジスタにプッシュする。いくつかの実施形態では、ＡＤＣ出力値はまず、記憶装置の必要条件を最小化するために、単一ビット（１又は０）をサンプル値に提供するように閾値と比較される。次いで、システム又は状態マシンは、ＣＯＭＰＡＲＥ状態３０８に移行し、そこで、サンプル履歴シフトレジスタの値が、上述のように、１つ又は２つ以上の瞬きシーケンステンプレート及びマスクと比較される。整合が検出された場合、１つ又は２つ以上の出力信号は、レンズの状態を、睡眠動作状態若しくは覚醒動作状態に切り替えるか、又は装着者の睡眠開始を信号で送るもの等がアサートされてもよい。次いで、システム又は状態マシンはＤＯＮＥ状態３１０に移行し、その動作が完了したことを示すために、ｂｌ＿ｄｏｎｅ信号をアサートする。
【００７１】
図４は、受信された光レベルを検出し、サンプリングするために使用され得る光センサ又は光検出器信号経路ｐｄ＿ｒｘ＿ｔｏｐを示す。信号経路ｐｄ＿ｒｘ＿ｔｏｐは、フォトダイオード４０２、トランスインピーダンス増幅器４０４、自動利得及び低域フィルタリングステージ４０６（ＡＧＣ／ＬＰＦ）、及びＡＤＣ  ４０８を含んでもよい。ａｄｃ＿ｖｒｅｆ信号は、電源１３０（図１ＢのＡＤＣ  １１６参照）からＡＤＣ  ４０８へ入力されるか、又は代わりに、アナログディジタル変換器４０８内の専用回路から提供されてもよい。ＡＤＣ  ４０８からの出力であるａｄｃ＿ｄａｔａは、ディジタル信号処理及びシステムコントローラブロック１１８／１３２（図１Ｂ参照）に伝送される。個別のブロック１１８及び１３２として図１Ｂに例示されているが、説明を簡単にするために、ディジタル信号処理及びシステムコントローラは、単一ブロック４１０に実装される。イネーブル信号ａｄｃ＿ｅｎ、開始信号ａｄｃ＿ｓｔａｒｔ、及びリセット信号ａｄｃ＿ｒｓｔ＿ｎは、ディジタル信号処理及びシステムコントローラ４１０から受信されるが、完了信号ａｄｃ＿ｃｏｍｐｌｅｔｅはそこに伝送される。クロック信号ａｄｃ＿ｃｌｋは、信号経路ｐｄ＿ｒｘ＿ｔｏｐの外部のクロック源からか、又はディジタル信号処理及びシステムコントローラ４１０から受信されてもよい。ａｄｃ＿ｃｌｋ信号及びシステムクロックは、異なる周波数で実行していてもよいことに留意することが重要である。任意の数の異なるＡＤＣは、異なるインターフェイス及び制御信号を有してもよいが、光センサ信号経路のアナログ部分の出力のサンプリングされたディジタル表現を提供する同様の機能を実行する本発明に従って利用され得るということにも留意することが重要である。光検出イネーブルｐｄ＿ｅｎ、及び光検出利得ｐｄ＿ｇａｉｎは、ディジタル信号処理及びシステムコントローラ４１０から受信される。
【００７２】
図５は、受信されたＡＤＣ信号値ａｄｃ＿ｄａｔａを単一ビット値ｐｄ＿ｄａｔａまで減らすために使用され得るディジタル調節論理５００のブロック図を示す。ディジタル調節論理５００は、信号上に保持されている値ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄを提供するために、光検出信号経路ｐｄ＿ｒｘ＿ｔｏｐからデータａｄｃ＿ｄａｔａを受信するためのディジタルレジスタ５０２を含んでもよい。ディジタルレジスタ５０２は、ａｄｃ＿ｃｏｍｐｌｅｔｅ信号がアサートされるときに、ａｄｃ＿ｄａｔａ信号の新しい値を受信するように、またその他ではａｄｃ＿ｃｏｍｐｌｅｔｅ信号が受信されるときに、最新の受信された値を保持するように構成されている。この様式では、システムは、データがシステム電力消費量を減らすようにラッチされれば、光検出信号経路を無効にしてもよい。次いで、保持されたデータ値は、信号ｐｄ＿ｔｈの１つ又は２つ以上の閾値を提供するために、閾値生成回路５０４において、例えば、積分ダンプ平均（integrate-and-dump average）又はディジタル論理に実装された他の平均方法によって平均化されてもよい。次いで、保持されたデータ値は、信号ｐｄ＿ｄａｔａの１ビットデータ値を提供するように、比較器５０６を介して１つ又は２つ以上の閾値と比較されてもよい。比較動作は、出力信号ｐｄ＿ｄａｔａの雑音を最小化するために、ヒステリシス、又は１つ又は２つ以上の閾値との比較を採用してもよいということが理解されるだろう。ディジタル調節論理は、算出された閾値に従って及び／又は保持されたデータ値に従って、図４に例示される信号ｐｄ＿ｇａｉｎを介して、光検出信号経路内の自動利得及び低域フィルタリングステージ４０６の利得を設定するために、利得調整ブロックｐｄ＿ｇａｉｎ＿ａｄｊ  ５０８を更に備えてもよい。この実施形態において、６ビットワードは、複雑性を最小化すると同時に動作範囲にわたる十分な解像度を瞬き検出に提供するということに留意することが重要である。図５は、例えば、ある人が、利得調整ブロックｐｄ＿ｇａｉｎ＿ａｄｊ  ５０８によって決定された自動利得制御をオーバーライドすることを可能にする直列データインターフェイスからｐｄ＿ｇａｉｎ＿ｓｄｉ制御信号を提供することを含む、代替の実施形態を示す。
【００７３】
１つの実施形態では、閾値生成回路５０４は、ピーク検出器、谷検出器、及び閾値計算回路を含む。この実施形態では、閾値及び利得制御値は、以下のように生成され得る。ピーク検出器及び谷検出器は、信号ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄに保持された値を受信するように構成されている。ピーク検出器は、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値の増加を素早く追跡し、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値が減少する場合にゆっくりと減衰する出力値ｐｄ＿ｐｋを提供するように更に構成されている。動作は、電気分野において周知の古典的ダイオード包絡線検出器のものに類似している。谷検出器は、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値の減少を素早く追跡し、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値が増加する場合に高い値までゆっくりと減衰する出力値ｐｄ＿ｖｌを提供するように更に構成されている。谷検出器の動作はまた、正の電源電圧に拘束される放電抵抗器を有するダイオード包絡線検出器に類似している。閾値計算回路は、ｐｄ＿ｐｌ及びｐｄ＿ｖｌ値を受信するように構成され、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌ値の平均に基づいて、中点閾値ｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄを算出するように更に構成されている。閾値生成回路５０４は、中点閾値ｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄに基づいて、閾値ｐｄ＿ｔｈを提供する。
【００７４】
閾値生成回路５０４は、ｐｄ＿ｇａｉｎ値の変動に応じて、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌレベルの値を更新するように更に適合されてもよい。ｐｄ＿ｇａｉｎ値が１工程で増加する場合、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌ値は、光検出信号経路における予想された利得の増加に等しい要因によって増加される。ｐｄ＿ｇａｉｎ値が１工程で減少する場合、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖａｌ値は、光検出信号経路における予想された利得の減少に等しい要因によって減少される。この様式で、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌ値にそれぞれ保持されたピーク検出器及び谷検出器の状態、及びｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌ値から算出された閾値ｐｄ＿ｔｈは、信号経路利得の変動を整合するように更新され、それによって、光検出信号経路利得における意図的な変化からのみ起因する状態又は値での不連続性又は他の変化を回避する。
【００７５】
閾値生成回路５０４の更なる実施形態では、閾値計算回路は、ｐｄ＿ｐｋ値の比率又はパーセンテージに基づいて、閾値ｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋを算出するように更に構成されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、ｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋは、ｐｄ＿ｐｋ値の８分の７であるように有利に構成されてもよく、演算は、関連技術において周知のように、簡易な３ビットの右シフト及び減法で実行されてもよい。閾値計算回路は、ｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄ及びｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋのうちのより小さい方となるように、閾値ｐｄ＿ｔｈを選択してもよい。この様式では、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌ値が等しくなることをもたらし得るフォトダイオードへの長期にわたる一定の光の入射の後でさえ、ｐｄ＿ｔｈ値は、ｐｄ＿ｐｋ値と等しくは決してならないだろう。ｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋ値は、長く間隔が空いた後でも、瞬きの検出を確実にするということが理解されるだろう。閾値生成回路の挙動は、後に考察されるように図９に更に示される。
【００７６】
図６は、少なくとも１つの実施形態に従った、ディジタル瞬き検出を実行するために使用され得るディジタル検出論理６００のブロック図を示す。ディジタル検出論理６００は、ここで１ビット値を有する信号ｐｄ＿ｄａｔａに例示されるように、図４の光検出信号経路ｐｄ＿ｒｘ＿ｔｏｐからか、又は図５のディジタル調節論理からデータを受信するように適合されたシフトレジスタ６０２を含んでもよい。シフトレジスタ６０２は、ここ２４ビットレジスタで、受信されたサンプル値の履歴を保持する。ディジタル検出論理６００は、サンプル履歴、並びに（必要に応じて）動作状態に基づいて１つ又は２つ以上のテンプレートｂｌ＿ｔｐｌ及びマスクｂｌ＿ｍａｓｋを受信するように適合された比較ブロック６０４を更に備え、後の使用のために保持され得る１つ又は２つ以上の出力信号の１つ又は２つ以上のテンプレート及びマスクへの整合を示すように構成されている。少なくとも１つの実施形態では、動作状態は、比較ブロック６０４によって使用されるテンプレートｂｌ＿ｔｐｌ及びマスクｂｌ＿ｍａｓｋのセットを決定する。少なくとも１セットのテンプレートｂｌ＿ｔｐｌにおいて、装着者が眠りに落ちることを表す少なくとも１つの睡眠テンプレートが存在する。代替の実施形態では、ディジタル検出論理６００は、１つ又は２つ以上の睡眠テンプレートを含むように適合された比較ブロックを含み、後の使用のために保持され得る１つ又は２つ以上の出力信号の１つ又は２つ以上のテンプレート及びマスクへの整合を示すように構成されている。そのような代替の実施形態では、レンズは、睡眠及び覚醒動作状態を有しない。
【００７７】
比較ブロック６０４の出力は、Ｄフリップフロップ６０６を介してラッチされる。ディジタル検出論理６００は、マスキング動作のため、小さなシフトで同一のサンプル履歴セット上にあり得る継時比較を抑制する計数器６０８又は他の論理を更に含んでもよい。好ましい実施形態では、サンプル履歴は、陽性整合が判明された後、消去又はリセットされ、したがって、後続の整合が識別可能になる前にサンプリングされる完全な新しい整合するシーケンスを必要とする。ディジタル検出論理６００は、制御信号を光検出信号経路及びＡＤＣに提供するために、状態マシン又は類似の制御回路をまた更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、制御信号は、ディジタル検出論理６００から分離した制御状態マシンによって生成されてもよい。この制御状態マシンは、ディジタル信号処理及びシステムコントローラ４１０の一部であってもよい。
【００７８】
代替の実施形態では、システムは、眼瞼（複数可）が閉じたままになった周期の数に基づいて睡眠を判定する。システムは、眼瞼（複数可）が閉じていると検出されたら、実装に応じてカウンタ、例えば、レジスタを０又は１にリセットする。眼瞼（複数可）が閉じたままになったそれぞれの周期に対して、カウンタは、１つずつ増分される。カウンタが既定の閾値に達したとき、装着者が睡眠中であるという判定を行う。反対に、カウンタは、使用される実装に応じて閾値と等しい数にリセットされ、眼瞼（複数可）が閉じたままになったそれぞれの周期についてカウンタが０又は１に達するまで減少してもよい。
【００７９】
図７は、検出サブシステムから光検出信号経路に使用されるＡＤＣ  ４０８（図４）に提供された制御信号のタイミング図を示す。イネーブル及びクロック信号ａｄｃ＿ｅｎ、ａｄｃ＿ｒｓｔ＿ｎ及びａｄｃ＿ｃｌｋは、サンプルシーケンスの開始時に作動され、アナログディジタル変換処理が完了するまで継続する。１つの実施形態では、ＡＤＣ変換処理は、パルスがａｄｃ＿ｓｔａｒｔ信号に提供されるときに開始される。ＡＤＣ出力値は、ａｄｃ＿ｄａｔａ信号に保持され、処理の完了は、ａｄｃ＿ｃｏｍｐｌｅｔｅ信号のアナログディジタル変換器論理によって示される。ＡＤＣの前に増幅器の利得を設定するために利用されるｐｄ＿ｇａｉｎ信号がまた、図７に示される。この信号は、変換前にアナログ回路バイアス及び信号レベルを安定させるために、機動時間の前に設定されるように示される。
【００８０】
図８Ａは、ディジタル瞬き検出サブシステムｄｉｇ＿ｂｌｉｎｋ  ８０２を有するディジタルシステムコントローラ８００を示す。ディジタル瞬き検出サブシステムｄｉｇ＿ｂｌｉｎｋ  ８０２は、マスター状態マシンｄｉｇ＿ｍａｓｔｅｒ  ８０４によって制御されてもよく、ディジタルシステムコントローラ８００の外部のクロック生成器であるｃｌｋｇｅｎ  ８０６からクロック信号を受信するように適合されてもよい。ディジタル瞬き検出サブシステムｄｉｇ＿ｂｌｉｎｋ  ８０２は、上述のように、光検出サブシステムへ制御信号を提供し、光検出サブシステムから信号を受信するように適合されてもよい。ディジタル瞬き検出サブシステムｄｉｇ＿ｂｌｉｎｋ  ８０２は、瞬き検出アルゴリズムにおける動作のシーケンスを制御するために、状態マシンに加えて上述のディジタル調節論理及びディジタル検出論理を含んでもよい。ディジタル瞬き検出サブシステムｄｉｇ＿ｂｌｉｎｋ  ８０２は、マスター状態マシン８０４からのイネーブル信号を受信し、完了若しくは終了指示、及び瞬き検出指示をもとのマスター状態マシン８０４に提供するように適合されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、瞬き検出は、前に言及されるように装着者が眠気を催しているとき、指示を提供する。少なくとも１つの実施形態では、瞬きデータは、システムによって睡眠が検出されたら、緩衝器内のデータが伝送され、後の分析、例えば、睡眠前に過度に集中することと悪い睡眠の質との間の相関等のためにメモリに記憶され得るように緩衝器に記憶される。
【００８１】
代替の実施形態では、図８Ｂは、ディジタル睡眠検出サブシステムｄｉｇ＿ｓｌｅｅｐ  ８５２を備えたディジタルシステムコントローラ８５０を示す。ディジタル睡眠検出サブシステムｄｉｇ＿ｓｌｅｅｐ  ８５２は、マスター状態マシンｄｉｇ＿ｍａｓｔｅｒ  ８５４によって制御されてもよく、ディジタルシステムコントローラ８５０の外部のクロック生成器であるｃｌｋｇｅｎ  ８５６からクロック信号を受信するように適合されてもよい。ディジタル睡眠検出サブシステムｄｉｇ＿ｓｌｅｅｐ  ８５２は、上述のように、光検出サブシステムへ制御信号を提供し、光検出サブシステムから信号を受信するように適合されてもよい。ディジタル睡眠検出サブシステムｄｉｇ＿ｓｌｅｅｐ  ８５２は、睡眠検出アルゴリズムにおける動作のシーケンスを制御するために、状態マシンに加えて上述のディジタル調節論理及びディジタル検出論理を含んでもよい。ディジタル睡眠検出サブシステムｄｉｇ＿ｓｌｅｅｐ  ８５２は、マスター状態マシン８５４からのイネーブル信号を受信し、完了若しくは終了指示、及び睡眠検出指示をもとのマスター状態マシン８５４に提供するように適合されてもよい。
【００８２】
図８Ａ及び８Ｂに示されている実施形態のいずれかに対する代替の実施形態では、データマネージャが装着者の睡眠の開始及び終了に関するデータを記録する実施形態において、データが例えば少なくとも１つの電子通信構成要素を使用してレンズから外部デバイスに伝送（又は送信）されたとき、外部デバイスが、レンズからのタイムスタンプ、及びロギングされたタイムスタンプと比較してデータが伝送された外部デバイス上の現在時間に基づいて時刻を逆算することによって、装着者がレンズを装着しながらどれくらいの期間眠っていたかどうかを判定することができるように、タイムレコーダが、クロック生成器８０６と接続され、レンズが動作を開始して以来の時間を追跡し、タイムスタンプ信号をデータマネージャに提供する。
【００８３】
図９Ａ〜９Ｇは波形を描写し、閾値生成回路及び自動利得制御（図５）の動作を示す。図９Ａは、様々な光レベルに応じて、フォトダイオードによって提供され得る光電流対時間の例を示す。プロットの第１の部分では、光レベル及び生じた光電流は、プロットの第２の部分と比較して比較的低い。プロットの第１の部分及び第２の部分の双方において、光及び光電流を低減するための２回の瞬きが見られる。眼瞼による光の減衰は、１００パーセントでない場合があるが、眼への光の入射の波長に対する眼瞼の透過特性に応じて、より低い値であり得るということに留意されたい。図９Ｂは、図９Ａの光電流波形に応じて捕獲されたａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値を示す。簡単にするために、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値は、一連の離散ディジタルサンプルとしてよりもむしろ連続的なアナログ信号として示される。ディジタルサンプル値は、対応するサンプル時間に、図９Ｂに示されるレベルに対応するということが理解されるだろう。プロットの上部及び下部の破線は、ａｄｃ＿ｄａｔａ及びａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ信号の最大値及び最小値を示す。最大と最小との間の値の範囲はまた、ａｄｃ＿ｄａｔａ信号の動作範囲として周知である。以下で論議されるように、光検出（photodection）信号経路利得は、プロットの第２の部分において異なる（低い）。一般に、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値は、光電流に正比例し、利得の変動は比例の定量又は定数にのみ影響する。図９Ｃは、閾値生成回路によるａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値に応じて算出されたｐｄ＿ｐｋ、ｐｄ＿ｖｌ、及びｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄ値を示す。図９Ｄは、閾値生成回路のいくつかの実施形態におけるａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値に応じて算出されたｐｄ＿ｐｋ、ｐｄ＿ｖｌ、及びｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋ値を示す。ｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋ値は、常にいくつかのｐｄ＿ｐｋ値の比率であるということに留意されたい。図９Ｅは、ｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄ及びｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋ値を伴うａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値を示す。長期にわたって、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値が比較的一定であるところでは、ｐｄ＿ｖｌ値が同じレベルまで減衰するにつれて、ｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄ値はａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値に等しくなるということに留意されたい。ｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋ値は常に、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値を若干下回るように保たれている。また、図９Ｅに示されるのは、ｐｄ＿ｔｈの選択であり、そこではｐｄ＿ｔｈ値は、ｐｄ＿ｔｈ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｔｈ＿ｍｉｄの値よりも低くなるように選択される。この方法で、閾値は常にｐｄ＿ｐｋ値からいくらか距離が離れるように設定され、光電流及びａｄｃ＿ｄａｔａ保持信号の雑音に起因するｐｄ＿ｄａｔａの誤った移行を回避する。図９Ｆは、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値とｐｄ＿ｔｈ値の比較によって生成されたｐｄ＿ｄａｔａ値を示す。ｐｄ＿ｄａｔａ信号は、瞬きが起こっているときに低い、二値の信号であるということに留意されたい。図９Ｇは、これらの波形例に対するｔｉａ＿ｇａｉｎ対時間の値を示す。ｔｉａ＿ｇａｉｎの値は、図９Ｅにａｇｃ＿ｐｋ＿ｔｈとして示されるｐｄ＿ｔｈが高閾値を超え始めるときに、より低く設定される。類似の挙動が、ｐｄ＿ｔｈが低閾値を下回って減少し始めるときに、ｔｉａ＿ｇａｉｎを上昇させるために生じるということが理解されるだろう。図９Ａ〜９Ｅの各々の第２の部分を再度見てみると、より低いｔｉａ＿ｇａｉｎの効果は明瞭である。特に、ａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ値は、ａｄｃ＿ｄａｔａ及びａｄｃ＿ｄａｔａ＿ｈｅｌｄ信号の動作範囲の中間近くに維持されるということに留意されたい。更に、ｐｄ＿ｐｋ及びｐｄ＿ｖｌ値は、単に光検出信号経路利得における変動のため、ピーク及び谷検出器状態及び値において不連続性が回避されるように、上述のように利得変動に従って更新されるということに留意することが重要である。
【００８４】
図１０は、集積回路ダイ１０００上の光遮断及び光通過特徴を示す。集積回路ダイ１０００は、光通過領域１００２、光遮断領域１００４、接着パッド１００６、パッシベーション開口部１００８、及び光遮断層開口部１０１０を含む。光通過領域１００２は、例えば、半導体処理において実装されるフォトダイオードのアレイ等、光センサ（例示されていない）の上に位置付けられる。少なくとも１つの実施形態では、光通過領域１００２は、できる限り多くの光を光センサに到達することを可能にし、それによって感度を最大化する。これは、製造に利用される半導体プロセスにおいて、又は後処理において許容される、ポリシリコン、金属、酸化物、窒化物、ポリイミド、及び光受容体上の他の層を除去することにより行われてもよい。光通過領域１００２はまた、例えば、反射防止コーティング、フィルタ、及び／又は拡散器等の光検出を最適化する他の特別な処理も受信してもよい。光遮断領域１００４は、露光量を必要としないダイ上の他の回路を覆ってもよい。他の回路の性能は、例えば、先に述べたように、コンタクトレンズ内への組み込みのために必要とされる超低電流回路において、バイアス電圧及び発振器周波数を変化すること等、光電流によって低下され得る。光遮断領域１００４は、薄い不透明な反射性材料、例えば、半導体ウエハー処理及び後処理において既に使用されているアルミニウム又は銅で形成される。金属で実装される場合、光遮断領域１００４を形成する材料は、短絡状態を防止するために、回路下部及び接着パッド１００６から絶縁されなければならない。このような絶縁は、例えば、酸化物、窒化物、及び／又はポリイミド等の、通常のウエハーパッシベーションの一部としてダイ上に既に存在するパッシベーションによって、又は後処理の間に追加される他の誘電体によって提供されてもよい。マスキングは、伝導性の光遮断金属が、ダイ上の接着パッドと重なり合わないように、光遮断層開口部１０１０を許容する。光遮断領域１００４は、ダイ接着の間にダイを保護し、短絡を回避するために、追加の誘電体又はパッシベーションで覆われる。この最終パッシベーションは、接着パッド１００６への接続を可能にするために、パッシベーション開口部１００８を有する。
【００８５】
コンタクトレンズが色付け能力を含む代替の実施形態では、光通過領域１００２は、色付けされ得るコンタクトレンズの領域と少なくとも部分的に重なる。光センサがコンタクトレンズの色付け領域及び色付されない領域の両方内に存在する場合、それは、色付けによって遮断される光の量を決定することが可能である。更なる実施形態では、光通過領域１００２全体が、色付け領域内に存在する。
【００８６】
図１１は、本実施形態（発明）に従った眼瞼位置センサシステムを有する電子インサートを有するコンタクトレンズを示す。コンタクトレンズ１１００は、電子インサート１１０４を提供するソフトプラスチック部分１１０２を含む。このインサート１１０４は、例えば、作動に応じて近く又は遠くに焦点を合わせること等、電子装置によって作動されるレンズ１１０６を含む。示される実施形態では、集積回路１１０８は、インサート１１０４上に装着し、電池１１１０、レンズ１１０６、及びシステムの必要性に応じて他の構成要素に接続する。集積回路１１０８は、光センサ１１１２及び関連する光検出器信号経路回路を含む。光センサ１１１２は、レンズインサートを通して外側を向き、眼から見て外側に向くため、周辺光を受信することができる。光センサ１１１２は、例えば、単一のフォトダイオード又はフォトダイオードのアレイとして、（図示されるように）集積回路１１０８上に実装され得る。光センサ１１１２はまた、インサート１１０４上に装着され、かつワイヤリング配線１１１４と接続された分離デバイスとして実装されてもよい。眼瞼が閉じるときに、光検出器１１１２を含むレンズインサート１１０４は覆われ、それによって、光検出器１１１２に入射する光レベルを低減する。光検出器１１１２は、周辺光を測定し、ユーザーが瞬きするかどうかどうかを判定する。本開示に基づいて、当業者は、光検出器１１２が本開示で論じられている他のセンサによって置換又は増強され得ることを理解するはずである。
【００８７】
瞬き検出法の追加の実施形態は、例えば、固定されたテンプレートを使用することによって、又はマスクの「考慮しない」間隔（０の値）を拡大することによってよりもむしろ、測定された第１の瞬きの終了時間に基づく第２の瞬きの開始のタイミングによって、瞬きシーケンスの持続時間及び間隔において、より多くの変化を可能にすることができる。
【００８８】
瞬き検出及び／又は睡眠検出が、ディジタル論理又はマイクロコントローラを実行しているソフトウェアで実行されてもよいことが理解されよう。アルゴリズム論理又はマイクロコントローラは、光検出信号経路回路及びシステムコントローラを有する単一の特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣに実装されてもよく、あるいは、複数の集積回路にわたって区分されてもよい。
【００８９】
瞬き反射及び涙拡散作用を含む様々な方法で眼瞼が眼球を保護することは既知である。眼瞼の瞬き反射は、眼への脅威を知覚したときに素早く閉じることによって、眼球への外傷を防ぐ。瞬きはまた、涙を眼球表面にわたって拡散させ、眼球表面の潤いを保ち、細菌及び他の異物を洗い流す。しかしながら、眼瞼の動きはまた、電子眼用レンズを装着している個人（又は装着者）がいつ眠りに落ちたかを追跡するために使用されていることを超えて、進行中の他の活動又は機能も示し得る。加えて又は代替の用途において、感知データを、収集処理としてではなく、誘発事象の一部として単に利用することができることにも留意することが重要である。換言すれば、このようなセンサを利用するデバイスは、ユーザーに可視である様式で状態を変化しなくてもよく、むしろデバイスはデータを記憶するだけでもよいということも理解されるべきである。
【００９０】
ここで図１２Ａを参照すると、眼１２００上に眼瞼位置センサシステムが示される。システムは、コンタクトレンズ１２０２内に組み込まれる。上眼瞼及び下眼瞼が示され、上眼瞼は、閉鎖の増大の順に可能性のある位置１２０１、１２０３、及び１２０５を有する。下眼瞼もまた、上眼瞼に対応する閉鎖のレベル、即ち、位置１２０７、１２０９、及び１２０５によって示される。眼瞼が閉じると、それらは、同一の位置、即ち、１２０５を占有する。実施形態に従ったコンタクトレンズ１２０２は、センサアレイ１２０４を含む。このセンサアレイ１２０４は、１つ又は２つ以上の光センサを含む。この実施形態において、センサアレイ１２０４は、１２個の光センサ１２０６ａ〜１２０６ｌを含む。上眼瞼が位置１２０１にあり、下眼瞼が位置１２０７にあるとき、すべての光センサ１２０６ａ〜１２０６ｌは露出され、周辺光を受信し、それによって、本明細書に記載の電子回路によって検出され得る光電流を作り出す。眼瞼が位置１２０３及び１２０９で部分的に閉じると、上位及び下位の光センサ１２０６ａ及び１２０６ｂは被覆され、他の光センサ１２０６ｃ〜１２０６ｌよりも少ない光を受信し、電子回路によって検出され得る相応により低い電流を出力する。眼瞼が位置１２０５で完全に閉じると、すべてのセンサ１２０６ａ〜１２０６ｌは覆われ、電流が相応に減少する。このシステムは、例えば、睡眠又は疲労の潜在的開始を示す瞬き後に上眼瞼及び下眼瞼が完全に開かない場合、センサアレイ内の各光センサをサンプリングし、センサ位置に対する光電流出力を使用して眼瞼の位置を決定することにより、眼瞼の位置を検出するのに使用されてもよい。光センサは、コンタクトレンズ上の好適な位置に配置されるべきであることが理解され、例えば、眼瞼の位置を確実に判定するのに十分なサンプル位置を提供する一方で、障害物のない光学ゾーン（おおよそ大きく開いた瞳孔によって占有される領域）を妨害しない。このシステムは、センサを定期的にサンプリングし、かつ測定結果を経時的に比較することによって、瞬きを検出するのにも使用されてもよい。代替の実施形態では、センサアレイ１２０４’の光センサ１２０６ａ’〜１２０６ｌ’が、瞳孔周囲に正確なパターンを形成する一方で、例えば、図１２Ｂに示されるように、互いから縦に離間配置される。例示されている実施形態のいずれかの下、当業者は、１２以外の数字もセンサアレイに使用されてもよいことを理解するはずである。更なる例は、３〜１５の範囲の数（少なくとも１つの実施形態では端点を含む）、より具体的には、４〜８の範囲の数字（少なくとも１つの実施形態では端点を含む）を含む。
【００９１】
図１３Ａは、２つの眼１３００が少なくとも部分的にコンタクトレンズ１３０２で覆われたシステムを示す。センサアレイ１３０４は、図１２Ａ関して先に記載されたように、眼瞼の位置を判定するために、コンタクトレンズ１３０２の両方に存在する。この実施形態では、コンタクトレンズ１３０２は各々、電子通信構成要素１３０６を有する。それぞれのコンタクトレンズ１３０２中の電子通信構成要素１３０６は、双方向通信がコンタクトレンズ１３０２間で起こることを可能にする。電子通信構成要素１３０６は、無線周波数（ＲＦ）トランシーバ、アンテナ、光センサ１３０８用のインターフェイス回路、及び関連又は類似した電子構成要素を含んでもよい。線１３１０で表される通信チャネルは、コンタクトレンズ１３０２間の効果的な通信を可能にするために、適切なデータプロトコルを用いた適切な周波数及び電力でのＲＦ伝送でもよい。２つのコンタクトレンズ１３０２間のデータの伝送は、片目での目配せ、無意識の瞬き、又は目を細めることではなく、真の目的のある瞬きを検出するために、例えば、両眼瞼が閉じたことを検証することができる。伝送は、システムが、両方の眼瞼が同様の程度だけ閉じたか、例えば、どちらの眼瞼がユーザーが間近で読書することに関連しているかを判定することも可能にし得る。データ伝送は、外部デバイス、例えば、眼鏡、ユーザーのこめかみに装着されるパッチ、又はスマートフォン（又は他のプロセッサに基づくシステム）に対して行われてもよい。少なくとも１つの実施形態では、電子通信構成要素は、ロギングされた睡眠データをスマートフォン（又は他の外部デバイス）に伝送することを可能にする。したがって、電子通信構成要素１３０６は、少なくとも１つの代替の実施形態において１つのレンズのみの上に存在してもよい。代替の実施形態では、個人によって装着されたスマートフォン（又は伝送能力を有する他の加速度計を備えたデバイス）内に存在する加速度計は、睡眠の可能性を示す一般的な運動の欠如又は個人が静止していることを示すデータ等の、睡眠判定を相互比較するのに使用するための運動データを提供する。
【００９２】
代替の実施形態では、図１３Ｂに示される外部デバイス１３９０、は、コンタクトレンズ１３００上の電子通信構成要素１３０６と通信することを可能にする少なくとも１つの電子通信構成要素１３９２を介して、コンタクトレンズ１３００によって判定された睡眠に関連するデータを受信し記憶する。外部デバイスを使用することの１つの利点は、外部デバイスがコンタクトレンズよりも正確に時間の経過を追うと同時に、コンタクトレンズ上のメモリがいっぱいになることを心配せずにより早いサンプリング速度の十分なメモリを提供し得ることである。より正確な時間管理は、より正確な分析を可能にするデータセットを提供する。
【００９３】
更なる又は代替の実施形態では、外部デバイスは、いつ睡眠検査を開始するか及び／又は睡眠検査を終了するかを示すための機構を装着者に提供する。１つの例は、ユーザーによって触れられる仮想ボタンを含む外部デバイス上のグラフィカル・ユーザー・インターフェイスを表示することによってである。
【００９４】
図１４Ａ及び１４Ｂは、眼瞼の位置の光センサが、上で説明されるように、コンタクトレンズ１４０２、又はより具体的には、電動又は電子眼用レンズでの活動をトリガするために使用される電子システム１４００を示す。図１４Ａは、レンズ１４０２上の電子システム１４００を示し、図１４Ｂは、システム１４００の分解図である。光１４０１は、図１２に関して先に記載されたように、１つ又は２つ以上の光センサ１４０４への入射である。これらの光センサ１４０４を、フォトダイオード、硫化カドミウム（ＣｄＳ）センサ、又は周辺光を電流に変換するのに好適な他の技術を用いて実装することができる。光センサ１４０４の選択に応じて、増幅器１４０６又は他の好適な回路は、その後の回路又は下流回路による使用のために、入力信号の調節に必要とされ得る。マルチプレクサ１４０８は、単一のアナログディジタル変換器（又はＡＤＣ）１４１０が複数の光センサ１４０４から入力を受け入れることを可能にする。マルチプレクサ１４０８を、光センサ１４０４の直後、増幅器１４０６の直前に配置してもよいか、又は電力消費量、ダイの寸法、及び設計の複雑さを考慮して、使用されなくてもよい。眼瞼の位置を検出するために複数の光センサ１４０４が眼上の様々な位置で必要とされるため、下流の処理構成要素（例えば、増幅器、アナログディジタル変換器、及びディジタルサインプロセッサ）の共有は、電子回路に必要とされる寸法を著しく減少させ得る。増幅器１４０６は、利得を伴って入力に比例する出力を作成し、入力電流を出力電圧に変換するトランスインピーダンス増幅器として機能し得る。増幅器１４０６は、ＡＤＣ  １４１０によって獲得されるのに十分な電圧及び電力を信号に供給する等、システムの残部に使用可能なレベルまで信号を増幅し得る。例えば、増幅器１４０６は、光センサ１４０４の出力が極めて小さく、かつ低光量環境で使用され得るため、その後のブロックを駆動することが必要であり得る。増幅器１４０６を、可変利得増幅器として実装することもでき、システム１４００の動作範囲を最大限にするために、その利得をシステムコントローラ１４１２で調節することができる。利得の提供に加えて、増幅器１４０６は、他のアナログ信号調節回路、例えばフィルタリング並びに光センサ１４０４及び増幅器１４０６出力に適切な他の回路を含み得る。増幅器１４０６は、光センサ１４０４によって出力される信号を増幅及び調節するための、任意の好適なデバイスでもよい。例えば、増幅器１４０４は、単に単一の演算増幅器、又は１つ若しくは２つ以上の演算増幅器を備えるより複雑な回路でもよい。
【００９５】
上で説明されるように、光センサ１４０４及び増幅器１４０６は、眼上の様々な位置で入射光１４０１を検出し、かつ入力電流を、システムコントローラ１４１２によって最終的に使用可能なディジタル信号に変換するように構成されている。少なくとも１つの実施形態では、システムコントローラ１４１２は、眼瞼の位置を検出するために眼上のそれぞれの光センサ１４０４をサンプリングし、かつ適切な出力信号をデータマネージャ１４１４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１４１２はまた、関連するメモリも含む。システムコントローラ１４１２は、光センサ１４０４の最新のサンプルを、眼瞼が開いた位置及び目を細める位置に相関する予めプログラミングされたパターンに組み合わせることができる。例えば、パターンが、疲労に関連付けられる部分的に閉鎖した両方の眼瞼のものと整合したとき、システムコントローラ１４１２は、データマネージャ１４１４によるデータのロギングをトリガしてもよい。確実な検出のために、ユーザーの眼瞼のパターンを様々な周辺光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１４１２のプログラミングに必要とされ得る。システム１４００は、眼瞼の位置の変化、周辺光、影における通常の変化と他の現象と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のセンサ配置の最適化、眼瞼の位置パターンの判定、周辺光の記録、それぞれの光センサと隣接した光センサ及びすべての光センサとの比較、並びに眼瞼の位置を独自に見分けるための他の技法を介して達成され得る。
【００９６】
この実施形態では、ＡＤＣ  １４１０を使用して、増幅器１４０６からマルチプレクサを通して出力される連続アナログ信号を、更なる信号処理に適切なサンプリングされたディジタル信号に変換することができる。例えば、ＡＤＣ  １４１０は、増幅器１４０６から出力されるアナログ信号を、ディジタル信号処理システム又はマイクロプロセッサ１４１６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ィジタル信号に変換することができる。ディジタル信号処理システム又はディジタル信号プロセッサ１４１６は、フィルタリング、処理、検出、及び他には、下流での使用のために入射光検出を可能にするサンプリングされたデータの操作／処理のうちの１つ又は２つ以上を含む、ディジタル信号処理に利用され得る。ディジタル信号プロセッサ１４１６を、様々な眼瞼位置及び／又は閉鎖パターンで予めプログラミングすることができる。少なくとも１つの実施形態では、ディジタル信号プロセッサ１４１６はまた、関連するメモリも含む。ディジタル信号プロセッサ１４１６は、アナログ回路、ディジタル回路、ソフトウェア、及び／又はこれらの組み合わせを利用して実装されてもよい。関連する増幅器１４０６及びディジタル信号プロセッサ１４１６と共に、ＡＤＣ  １４１０は、例えば１００ミリ秒毎等の前述のサンプリング速度に従って、好適な速度で作動する。
【００９７】
電源１４１８は、眼瞼位置センサシステム１４００を含む多数の構成要素に電力を供給する。電源１４１８はまた、電力をコンタクトレンズ上の他の構成要素に供給するために利用されてもよい。電力は、電池、エネルギー回収装置、又は当業者には周知の他の好適な手段から供給することができる。本質的に、システムのすべての他の構成要素に信頼性のある電力を供給するためには、任意の種類の電源１４１８を利用することができる。アナログからディジタルに処理された眼瞼位置センサアレイパターンは、システムコントローラ１４１２又はシステムコントローラ１４１２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１４１２は、例えば、データマネージャ１４１４を作動させる等、ディジタル信号プロセッサ１４０８からの入力に応じて電動コンタクトレンズの他の態様を制御し得る。
【００９８】
ここで図１５を参照すると、コンタクトレンズ上の３つの異なる垂直位置で位置付けられた３つの光センサの出力特性が示される。出力特性は、それぞれの光センサへの入射光に比例する電流を表し得るか、又は下流信号、例えば、ＡＤＣ（図１４Ｂの要素１４１０）の出力時の時間に対するサンプリングされたディジタルデータ値を表し得る。例えば、暗い部屋から明るい玄関へと歩き、その後、暗い部屋に戻るとき、全体の入射光１５０２が増加し、安定状態を保ち、その後、減少する。３つすべての光センサ１５０４、１５０６、及び１５０８は、眼瞼が開いたままの状態である場合、光センサ１５０４及び１５０８に対して点線１５０１及び１５０３で示される周辺光の信号に類似した信号を出力するであろう。周辺光レベル１５０２の変化に加えて、眼瞼の部分閉鎖は、位置１５１０によって示され、開瞼位置１５１２及び１５１４の眼瞼とは異なる。眼瞼が部分的に閉じると、上位の光センサ１５０４は、上眼瞼によって覆われ、眼瞼による光センサの妨害のため、相応により低いレベルを出力する。周辺光１５０２が増加するにもかかわらず、光センサ１５０４は、眼瞼が部分的に閉じているため、より少ない光を受信し、より低い信号を出力する。同様の応答が、覆われた光センサ１５０８で観察される。中位のセンサ１５０６は、目を細めている間被覆されず、したがって、光レベルの増加を観察し続け、出力レベルが相応して増加する。この例が１つの特定の事例を示すが、センサ位置の様々な配置及び眼瞼の動きをどのように検出することができるかは明らかであろう。
【００９９】
図１６Ａ及び１６Ｂは、コンタクトレンズ１６０２内に組み込まれた代替の検出システム１６００を示す。図１６Ａは、コンタクトレンズ１６０２上のシステム１６００を示し、図１６Ｂは、システム１６００の分解図を示す。この実施形態では、静電容量タッチセンサ１６０４が、光センサの代わりに利用される。ある代替の実施形態では、静電容量タッチセンサ１６０４が、光センサに加えて利用される。静電容量タッチセンサは、電子工学業界で、例えば、タッチスクリーンディスプレイ内で一般的である。基本な原理は、例えば、誘電体によって被覆されるグリッドを実装することによって、静電容量が近接又は接触によって変化するように、可変コンデンサ１６０４が物理的様式で実装されることである。センサ調節器１６０６は、例えば、可変コンデンサを有する発振器における変化を測定することによって、又は一定周波数のＡＣ信号で一定のコンデンサに対する可変コンデンサの比率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。下流回路を低減させるために、センサ調節器１６０６の出力をマルチプレクサ１６０８と組み合わせてもよい。この実施形態において、図１４に関して上で説明される信号調節回路は、簡潔さのために省略されている。システムコントローラ１６１０は、例えば、それぞれのセンサを順に作動させて、値を記録することによって、マルチプレクサ１６０８を介して静電容量センサ調節器１６０６から入力を受信する。その後、それは、測定された値と予めプログラミングされたパターン及び過去のサンプルを比較して、眼瞼の位置を判定することができる。コンデンサタッチセンサ１６０４は、光検出器について先に記載されたパターンに類似した物理的パターンで配置されてもよいが、眼瞼の位置で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、更に言うと、全電子システムは、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る。眼瞼がセンサ１６０４を被覆すると、前述の周辺光の変化ではなく、静電容量の変化が検出される。少なくとも１つの実施形態では、図１６Ｂはまた、電源１６１４の包含も示す。
【０１００】
図１４Ｂの光センサに関して示されるように、必要に応じて、静電容量タッチセンサに従って、ＡＤＣ回路及びディジタル信号処理回路を利用することができることに留意することが重要である。代替の実施形態では、静電容量タッチセンサは、任意の圧力センサである。更なる実施形態では、レンズ上に光センサと圧力センサとの組み合わせが存在する。
【０１０１】
図１７Ａ〜１７Ｄは、眼瞼位置センサシステムが、回路１７００と共に作動するコンタクトレンズ１７０２に沿った複数の垂直点を覆うストリップを有するセンサである代替の実施形態を示す。ストリップ構成を有し得るセンサの一例は、静電容量センサである。図１７Ａは、ストリップ１７０８がコンタクトレンズ１７０２上で実質的に真っ直ぐである例を示す。ストリップ１７０８は、コンタクトレンズ１７０２を二分する線と平行に配向されるように示されるが、ストリップ１７０８は、二分する線に対して角度の付いた配向を有し得るか、又は弓形形状を有し得る。図１７Ｂは、ストリップ１７０８ａがコンタクトレンズ１７０２に沿ってＳ字経路をとる例を示す。図１７Ｃに示される実施形態では、ストリップ１７０８ｂのＳ字構成は、眼瞼が閉じた状態に近づくに従って回路１７００によって検出される静電容量における変化を増加させる。静電容量変化のレベルは、閉瞼の量と言い換えられる。ストリップ構成を有し得るセンサの別の例は、絞りと、ストリップ構成を有する基部と、を有する圧電圧力変換器である。眼瞼が閉じるに従い、追加の圧力が眼瞼によって圧電圧力変換器に対して加えられ、したがって閉瞼のレベルを判定する能力を可能にする。縦軸に沿った連続感知は、複数のセンサにわたる改善された粒度をもたらし、したがって、眼瞼位置の改善された測定をもたらす。図１７Ｄは、ストリップセンサ１７０８、１７０８ａ、１７０８ｂと併せて使用することができる、システムコントローラ１７１０、データマネージャ１７１２、及び電源１７１４を含む電気回路を示す。更なる代替の実施形態では、複数のストリップが存在する。角度が付いた及び／又はＳ字ストリップ構成の利点は、例えコンタクトレンズが、装着者の眼上で間違って配向されたとしても、眼瞼の位置を依然として検出することができることである。
【０１０２】
ディジタル信号処理ブロック及びシステムコントローラ（それぞれ、図１４Ｂの１４１６及び１４１２、図１６Ｂのシステムコントローラ１６１０、並びに図１７Ｄのシステムコントローラ１７１０）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依存する。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つ又は２つ以上から判定されてもよい。例えば、眼瞼の動きの一般的な特性は、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予めプログラミングされてもよい。しかしながら、一般的な予想応答からの個人の偏差及び／又は瞬き頻度における変化は、電子眼科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記録されてもよい。１つの実施形態では、ユーザーは、ユーザーが近焦点を望むときに、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てもよい。次いで、デバイスの学習アルゴリズムは、内部決定アルゴリズムを改善するために、フォブ信号の前及び後にメモリ内のセンサ入力を参照してもよい。このトレーニング期間は１日間続き得、その後、デバイスは自立的にセンサ入力のみで動作し、フォブを必要としないだろう。
【０１０３】
図１８Ａ及び１８Ｂは、例えば、睡眠中の眼の運動を検出するための眼球運動センサシステム例１８００を示す。センサ１８０２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１８０２は、コンタクトレンズ１８０１に多軸加速度計として実装されてもよい。コンタクトレンズ１８０１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１８０１上の加速度計は、眼球運動を追跡してもよい。任意の好適なデバイスは、センサ１８０２として利用されてもよく、また１つを超えるセンサ１８０２が利用されてもよいということに留意することが重要である。センサ１８０２の出力が、信号プロセッサ１８０４によって獲得され、サンプリングされ、及び調節される。信号プロセッサ１８０４は、センサ１８０２からデータを受信し、システム１８００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、アナログディジタル変換器、フィルタ、ディジタル信号プロセッサ、及び関連する回路を含む任意の数のデバイスを含んでもよい。信号プロセッサ１８０４は、アナログ回路、ディジタル回路、ソフトウェア、及び／又はこれらの組み合わせを利用して実装されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、信号プロセッサ１８０４及びセンサ１８０２は、同じ集積回路ダイで製造される。加速度計の獲得及び調節のためのセンサ回路は、筋活動センサ又は光学瞳孔追跡器のための回路とは異なる。少なくとも１つの実施形態では、信号プロセッサ１８０４の出力は、サンプリングされたディジタルストリームであり、絶対位置又は相対位置、運動、輻輳に一致して検出された視線、又は他のデータを含んでもよい。システムコントローラ１８０６は、信号プロセッサ１８０４から入力を受信し、装着者が睡眠中であるかどうかを決定するために、他の入力と共にこの情報を使用する。システムコントローラ１８０６は、センサ１８０２及び信号プロセッサ１８０４から出力を受信する一方で、それら双方の活動をトリガしてもよい。システムコントローラ１８０６は、眼球運動が検出されないとき、信号プロセッサ１８０４及び／又はトランシーバ１８１０からの入力データを使用して、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸上の配向に基づくセンサ１８０２の配向に基づき、装着者が横になっているかどうかを決定する。軸が図１８Ｃに示される通りである場合には、加速度計がいずれかの方向のＸ軸又はいずれかの方向のＺ軸に安定した加速を検出したとき、装着者の頭は水平の配向を有する。加速度計が負の方向のＹ軸に安定した加速を検出したときには、装着者の頭は垂直である。加速度計が、Ｘ軸における安定した加速の有無に関わらず、Ｙ軸及びＺ軸に安定した加速を検出したとき、装着者の頭は前方に傾けられている。
【０１０４】
図１８Ａ及び１８Ｂは、アンテナ１８１２を介して通信を受信及び／又は伝送する任意のトランシーバ１８１０を示す。この通信は、隣接したコンタクトレンズ、眼鏡、又は他のデバイスに源を発してもよい。トランシーバ１８１０は、システムコントローラ１８０６との双方向通信用に構成されてもよい。トランシーバ１８１０は、トランシーバに一般的なフィルタリング、増幅、検出、及び処理回路を含んでもよい。トランシーバ１８１０の具体的な詳細は、例えば、通信は、眼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ってもよい等、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１８１０及びアンテナ１８１２は、無線周波数（ＲＦ）帯、例えば２．４ＧＨｚ等において動作してもよく、又は通信のために光を使用してもよい。トランシーバ１８１０から受信された情報、例えば、配向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１８０６に入力される。システムコントローラ１８０６はまた、例えばデータマネージャ１８０８からのデータをトランシーバ１８１０に伝送してもよく、次いで、それはアンテナ１８１２を介して通信リンクでデータを伝送する。代替の実施形態では、トランシーバ１８１０及びアンテナ１８１２は、上述のように、光波及び／又は瞬きを介した通信を提供するために、眼瞼位置センサシステムによって置換される。
【０１０５】
システムコントローラ１８０６は、マイクロコントローラにおいて、又は任意の他の好適なデバイスにおいて、現場でプログラミング可能なゲートアレーに状態マシンとして実装されてもよい。本明細書に記載されるシステム１８００及び構成要素の電力は、電源１８１４によって供給され、それは、電池、エネルギー収穫機、又は当業者に周知の類似のデバイスを含んでもよい。電源１８１４はまた、電力をコンタクトレンズ１８０１の他のデバイスに供給するために利用されてもよい。
【０１０６】
少なくとも１つの実施形態では、瞳孔位置検出システム１８００は、組み込まれ、かつ／又は別様に封入され、生理食塩水コンタクトレンズ１８０１環境から絶縁される。
【０１０７】
少なくとも１つの実施形態では、電子装置及び電子装置相互接続は、コンタクトレンズの光学ゾーンではなく、辺縁ゾーン内に作り出される。実施形態に従って、電子装置の配置はコンタクトレンズの辺縁ゾーンに限定される必要はない点に留意することが重要である。本明細書に述べられるすべての電子部品は、薄膜技術及び／又は透明な材料を用いて製造することができる。これらの技術が用いられる場合、電子部品は光学素子と適合性を有する限り、任意の好適な位置に配置することができる。
【０１０８】
少なくとも１つの実施形態では、図１９に示されるように、コンタクトレンズ１９００は、レンズ保管ケースからの取り出し及び装着者の眼の中へのコンタクトレンズの挿入のうちの少なくとも１つを検出するためのセンサ１９１０を含む。少なくとも１つの実施形態では、装着者の中へのコンタクトレンズの挿入は、システムコントローラ１９２０による睡眠監視を作動させる。更なる実施形態では、挿入は、データマネージャ１９２２のアキュムレータの実行を開始する。検出を提供するセンサの例には、圧力センサ、リードスイッチ、塩分濃度センサ、バイオセンサ、及び静電容量センサが挙げられるが、これらに限定されない。少なくとも１つの実施形態では、これらのセンサは、光センサと共に稼働して保管容器からコンタクトを取り出した後に発生する光の存在を検出する。センサの実施形態に付け加えた更なる実施形態では、センサを監視するために使用されるサンプリング速度は、眼からのコンタクトレンズの取り出しの検出を可能にしながら、観察されている事象の検出後に、電力を節約するために低減されてもよい。前の実施形態に対する代替の実施形態では、センサは、コンタクトレンズが眼上に置かれたことが検出されると停止する。
【０１０９】
圧力センサは様々な形態をとり得る。１つの例は、アナログディジタル変換器を介してシステムコントローラに接続された後ろ向き（又は虹彩と対向する）圧力センサである。少なくとも１つの実施形態では、後ろ向き圧力センサが、コンタクトレンズ内に部分的に封入される一方で、アナログディジタル変換器は、コンタクトレンズ内に完全に封入され、コンタクトレンズ内に存在する任意の回路基板の一部として含まれる。システムコントローラは、データ収集がシステムコントローラによって開始されるべきであることを示す挿入閾値の超過で圧力センサからの信号を受信すると、アキュムレータをリセットする。システムコントローラは、次いで圧力センサからの信号が、コンタクトレンズが取り出され、更なるデータ収集が不要になったことを示す挿入閾値未満に下がったとき、データマネージャに信号を送信して現在のアキュムレータ値を記憶する。システムコントローラは、眼瞼が開いていることをシステムコントローラが検出したときにだけ、既定のスケジュールで圧力センサをサンプリングする。圧力センサの別の例は、保管容器内に存在する生理食塩水からの圧力の除去を検出し、コンタクトレンズの他の機能性を作動させるための信号を提供する圧力センサである。圧力センサの更なる例は、インターディジタル変換器（ＩＤＴ）を有する表面超音波共振器である。更なる例は、圧力があるか又は圧力がないかのいずれかを検出するが、圧力のレベルは検出しないバイナリ接触圧センサである。
【０１１０】
リードスイッチの一例は、コンタクトレンズが挿入されて装着者の眼から圧力がかかることによって、又はコンタクトレンズが使用のために保管容器から取り出されたときの圧力の除去により、残りの回路要素に電力を提供するコンタクトレンズ内の回路を完成させる。それぞれの事象が起こると、リードスイッチが閉じて、回路を完成させてシステムコントローラと電源との間に電気接続を提供する。システムにおけるリードスイッチ使用の別の例は、スイッチが作動された際に、バイナリ出力を提供することであり、バイナリ出力は、回路を完成させるのとは反対にスイッチを閉じる（又はスイッチの配向によっては開く）指示を提供する。
【０１１１】
少なくとも１つの実施形態では、塩分濃度センサ又はバイオセンサは、涙液中に存在する塩分濃度又は別の化学物質を検出する。監視され得る物質の例には、病原体、バイオマーカー、活性薬剤、及び化学物質が挙げられるが、これらに限定されない。バイオセンサの一例は、監視されている物質と結合し得、存在する物質の量が増加するに従い抵抗性の上昇をもたらす、システムコントローラと電気通信している抵抗性タブ（resistance tab）である。別の例は、反応が監視される化学物質の存在を示す特定の分子と反応し得る物質、材料、又は混合物を含有する反応管（複数可）である。更に別の例は、表面がある特定の物質に対して親和性を有するように官能化され、センサの電気的特性、例えば静電容量又は電圧が、センサが官能化された物質の存在に対して変化するバイオセンサである。監視される化学物質が涙液中の何らかの物質の濃度に関連する少なくとも１つの実施形態では、反応は、直接その物質と共に発生し得るか、又は監視されている物質の濃度を示し得る別個の物質と共に発生し得る。他の例では、他の電気活性な生物学的構成成分は、特定の管内の伝導性に影響し得ることから、監視される物質以外の物質との干渉を最小化するため、管は、選択的障壁で裏打ちされるか、又はそれを含んでもよい。監視される物質の存在に対して増加した伝導率を有する管とは別の様式で、管は、代わりに監視される物質の存在に増加した固有抵抗を有してもよい。更なる例は、特性の物質又は化学物質に対して、選択的に透過性又は誘因的である物質を含む中空管を有する。これらの例のいずれかの下、バイナリ出力を超えた物質のレベルの段階的指示を提供することが可能であり得る。
【０１１２】
静電容量センサは、後ろ向き又は前向きであり得る。少なくとも１つの実施形態では、センサは、装着者の眼による接触を可能にするため、後ろ向きセンサである。更なる実施形態では、接触が、コンタクトレンズが挿入されたことを示す挿入閾値を超えて静電容量に変化をもたらしたら、センサは停止されるか、又はそのサンプリング速度を減少させる。しかしながら、センサが前向きであった場合には、挿入閾値を超えて静電容量を変化させる眼瞼のうちの１つによる接触が、コンタクトレンズの挿入を確認する。更なる実施形態では、前向きの静電容量センサはまた、眼瞼の位置の検出のためにも使用される。
【０１１３】
いくつかの電子部品を有する電動眼用レンズ等の複数のセンサを含み得る複合システムにおいて、誤動作又は睡眠判定の誤検出作動を起こす可能性を減少させることが好ましい。別の実施形態に従って、この実施形態は、不正確な、不完全な、又は誤った情報に基づいて電動眼用レンズの状態を変化させる可能性を大幅に減少させるために、複数のセンサからの入力を利用する意思決定方法及び／又は投票スキームを目的とし、生理学的条件、並びに内部源及び外部源からの雑音及び／又は干渉を変化させる。例えば、睡眠検出において、制御システムは、眼の刺激等に起因するランダムな瞬きパターンに基づいて睡眠開始を判定するべきではない。しかしながら、単一のセンサからの入力又は単一のセンサ若しくは他のセンサからの誤った情報が原因で、システムコントローラによって間違った決断が下される場合がある。例えば、眼用レンズにかけられた圧力がわからないと、単なる閉瞼が、装着者が彼らの眼を擦り、圧力センサ（複数可）に眼瞼の圧力よりも大きい圧力をかけているにも関わらず、睡眠判定をトリガし得る。眼瞼位置センサを有する電動眼用レンズにおいて、眼瞼の動きは、睡眠判定を行うためのきっかけとしても利用されてもよい。例えば、個人が近距離の物体に焦点を合わせるために見下ろすとき、眼瞼が下垂する傾向があり、したがって、これを利用して、眼用レンズの状態を変化させることができる。この場合もやはり、単一入力のみが利用される場合、誤動作は、その個人に眠気があり、眼瞼が下垂したという事実が原因で起こり得る。これらのセンサのすべてを、電子又は電動眼用レンズ内に組み込まれた様々なシステムによって実行される動作のきっかけとして利用することができ、それらすべては独立して、又は限られた組み合わせで、誤差の支配下にある可能性がある。睡眠開始の判定に直接関連するある特定の態様を検出することを意図した既に言及されているセンサに加えて、他のセンサが、監視周囲条件、雑音、及び干渉によって状態変化センサを改善するために使用されてもよい。例えば、周辺光を監視して、瞬き検出の精度、眼瞼の位置、及び瞳孔径センサを改善することができる。そのようなセンサを利用して、例えば、共通モード雑音及び干渉を控除することによって、他のセンサを増強させることができる。センサ入力を使用して、過去の読み取りを記録することができ、その後、それは、複合決定アルゴリズム、例えば、瞳孔の位置を判定するために加速度計入力及び眼筋収縮の両方を検討するアルゴリズムによって検討される。少なくとも１つの実施形態に従った投票スキームの利用は、装着者が眠りに落ちたかについての判定において誤差の可能性を低減することができ、より正確な測定も可能にすることができる。換言すれば、下される任意の所与の判定について、裏付けとなる証拠を確認するためか、又は一次センサによって判定される入力を増強させるために利用することができるセンサが存在する。加えて又は代替の用途において、感知データを、誘発事象としてではなく、収集処理の一部として単に利用することができることにも留意することが重要である。例えば、感知データは、病状の治療において、収集、記憶、及び利用されてもよい。換言すれば、このようなセンサを利用するデバイスは、ユーザーに可視である様式で状態を変化しなくてもよく、むしろデバイスはデータをロギングするだけでもよいということも理解されるべきである。
【０１１４】
ここで図２０を参照すると、センサ２００２、２００４、２００６、及び２００８が、睡眠開始及び／又は睡眠中の事象かを判定するために使用される汎用システムが示される。センサ２００２、２００４、２００６、及び２００８は、瞬き動作、眼瞼位置、瞳孔位置、コンタクトレンズ配向、外部レンズ圧等を含む任意の数の可能性のある入力を含んでもよい。センサの数及び種類は、適用及びユーザーによって決定される。それぞれのセンサ２００２、２００４、２００６、及び２００８は、センサブロック、専用ブロック、又はシステムコントローラ２０１０内に包含される独自の信号調節を有してもよい。システムコントローラ２０１０は、それぞれのセンサ２００２、２００４、２００６、及び２００８からの入力を受け入れる。その後、それは、入力データを処理及び比較するためにルーチンを行う。これらの入力に基づいて、システムコントローラ２０１０は、データマネージャ２０１２が任意の読取値を記録すべきかどうかを判定する。例えば、眼瞼下垂と、低周囲光と、縦のレンズ配向との組み合わせが、システムコントローラ２０１０に装着者が眠気を催しているか判定させて、データマネージャ２０１２に信号を送らせ、睡眠判定を行うために使用されている少なくとも１つのセンサシステムのサンプリング速度を増加させてもよい。同様に、閉瞼と、装着者にとって縦の配向と、外部眼瞼圧との組み合わせが、システムコントローラ２０１０に、睡眠開始ではなく、通常の動作を継続することを判定させてもよい。閉瞼と、装着者にとって水平の配向との組み合わせは、装着者の配向を仮定して睡眠が意図的な睡眠である可能性が高いため、システムコントローラ２０１０に睡眠開始を判定させ、警告機構にデータを記録するように信号を送らせてもよい。様々なセンサからの入力を利用して、意思決定能力を改善するためにシステムコントローラの構成を変更することもでき、例えば、周辺光が減少すると、コントローラは、光センサの利得を増加させ得る。システムコントローラは、センサをオン及び／又はオフにし、サンプリング速度を増大及び／又は低減させ、システムに他の変更を加えて、性能を最適化することもできる。
【０１１５】
図２１は、システムコントローラ、例えば、図２０に示されるシステムコントローラ２０１０がセンサをサンプリングし、睡眠状態を判定するように動作する方法を示す。第１の工程は、センサのサンプリング２１０２である。これは、他の要素にデータを作動させ、ウォームアップさせ、較正させ、読み取らせ、調節させ、かつ出力させることを必要とし得る。システムコントローラは、プログラミングされた値及び現在のデータに基づく構成情報、例えば、入射光の履歴に基づく光センサ増幅器の利得をそれぞれのセンサに提供することもでき、あるいはこれらの設定をシステムにおける他の要素によって判定することができる。次いで、この方法は、基準又は基準結果との比較と共に、フィルタリング及び追加の調節２１０４、例えば、アナログフィルタリングとは反対のディジタルフィルタリングを行う。この工程の１つの目的は、正確かつ反復可能な決定が下されるように、次の工程のために入力データを適切に調節することである。次いで、各センサからの結果、例えば、眼瞼位置及び放射体検出器の応答を判定する（２１０６）。この判定は、予めログラミングされた閾値若しくは可変の閾値との比較、特定のパターンとの比較、又は任意の他の判定を含み得る。結果は前工程から集められ、結果の重み付けを行い、決定を下す（２１０８）。少なくとも１つの実施形態では、この工程は、ユーザー毎のトレーニング及び好みを含んでもよく、すべてのセンサが決定前にサンプリングされ、かつ様々な重さがそれぞれのセンサの結果に適用されることを確実にする。少なくとも１つの実施形態では、現実の世界の雑音及び干渉の存在下で予測可能かつ反復可能な決定が下される。決定が上述のように睡眠状態に関して下された場合には、データを記録する（２１１０）。睡眠状態に関する決定に関わらず、別のセットの測定及び判定を行うことができるように、システムをサンプリングに戻す（２１１２）。少なくとも１つの実施形態では、図２１の方法を実行するのに必要な合計時間は、個人が自身の環境と生来相互作用する程度と同様に、システムがユーザーの入力に応答する程度に十分短い。例えば、変倍焦点レンズを作動させるために利用される場合、システムは、生来の視力調節システムの焦点状態と同様に、約１秒以内に焦点状態を変化させるべきである。
【０１１６】
それぞれのセンサ入力は、睡眠以外の理由で変化し得ることを理解されたい。例えば、眼インピーダンスは、身体水和量、食塩摂取量、労作レベル、又は他の手段の変化によって経時的に変化し得る。同様に、瞳孔の直径は、周辺光レベルの変化によって変化し得る。したがって、焦点距離の所望の変化と相関するために２つ以上の入力を必要とすることによって、又は他のセンサを増強させるために特定のセンサ入力を使用することによって、複数のセンサ入力を組み合わせることが、誤検出作動の可能性を減少させることは明らかであろう。
【０１１７】
睡眠を判定するために使用されるそれぞれのセンサ及びセンサの組み合わせの閾値、並びに／又は睡眠中にロギングするためのデータの選択が、安全性、応答時間、及びユーザーの好み等の多くの変化するものに左右されることも明らかであろう。投票スキームの特定のプログラミングは、若干数の対象の臨床的観察及び特定のユーザーに合わせた個別のプログラミングに基づき得る。投票スキームにおけるパラメータは、センサ入力、例えば、閾値に依存している場合があり、瞬き検出のための利得設定は周辺光によって変化し得る。
【０１１８】
代替の実施形態では、システムは、電源及びシステムコントローラと電気通信しているメモリ保存コントローラを更に含む。少なくとも１つの実施形態では、メモリ保存コントローラは、図１Ａに関連して論じられたリソース管理システム１４０の例である。既定の周波数でのメモリ保存コントローラは、電源を試験して残っているエネルギーのレベルを判定する。残りのエネルギーが既定のエネルギー閾値未満に落ちたとき、メモリ保存コントローラは、システムコントローラに命令を送信して、センサシステムのサンプリングを止め、データマネージャによって現在時間及び／又はアキュムレータ値を記録させる信号を送信する。次いで、コンタクトレンズ上に存在するメモリ及び／又はデータ記憶装置内のデータを維持するために、電力が提供される。更なる実施形態では、電源が、低エネルギー閾値未満の利用可能なエネルギーレベルを見出したとき、システムは、以下のうちの少なくとも１つを行う：加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つのサンプリング速度を低減すること、少なくとも１つのセンサのサンプリング速度を低減すること、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了すること、電源の更なる監視を終了すること、アキュムレータの現在値に基づいて低エネルギーを表すタイムスタンプを記憶すること、
加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つから電源を取り除くこと、第１のサンプリング速度よりも遅い第２の眼瞼サンプリング速度で閉瞼をサンプリングすること、読取値が記憶されているメモリに電力供給すること、又はこれらの任意の組み合わせ。本開示に基づいて、当業者は、特定の実装が利用可能な選択肢のうちただ１つを有し得、これが、言語のうちの少なくとも１つによって包含されることが企図されることを理解するはずである。
【０１１９】
既定のエネルギー閾値は、任意のメモリ又はデータ記憶装置への電力供給を維持するために必要とされる電力の推定値に基づく。更なる実施形態では、閾値は、依然としてメモリ及び／又はデータ記憶装置のための電力の推定期間を助けながら、レンズの現在の実行時間に基づいて調整される。どのようにして閾値を経時的に調整するかの１つの例は、コンタクトレンズのサンプリング期間によって測定された既定の時間のそれぞれの経過について、レジスタを減少させることである。
【０１２０】
更なる実施形態では、エネルギーレベル試験は、センサシステム（複数可）が読取値（複数可）を提供しているときに起こるレンズの最大負荷の下、電源のエネルギーレベルを閾値と比較するために、センサシステム（複数可）のサンプリングと組み合わせて行われる。電源のエネルギーレベルが閾値未満である場合には、次のエネルギーレベル試験前に、センサシステム（複数可）が、利用可能な電力が不十分であるために誤った読取値を提供する、及び／又は記憶されたデータが破損し、したがって信頼できないデータセットをもたらすような、次回のセンササンプリングが電源を枯渇させる可能性が高い。
【０１２１】
改善された代替の実施形態では、メモリ保存コントローラは、センサ（複数可）のサンプリングを行っていない期間中に、電源上に人工的な負荷をかける。サンプリング期間の例には、１分、２分、５分、１０分、１５分、２０分、及び３０分が挙げられるが、これらに限定されない。電源の試験の他の例には、かかっている電圧を得ることと、特別な試験波形を電池から出てくるパルス電流に導入することと、更なる実施形態では、比較される結果を予想される残りの実行時間の観点から下方に調整され得る既定の閾値と比較することで電圧の低下を測定することと、が含まれるが、これらに限定されない。
【０１２２】
更なる代替の実施形態では、メモリ保存コントローラは、データマネージャを監視して残りのスペースを判定する。データマネージャのメモリの残りのスペースが、自由スペース閾値未満である場合、メモリ保存コントローラは、システムコントローラに信号を送信して、以下ののうちの少なくとも１つを行う：記憶のための追加のデータを作成することを避けるために、センサシステム（複数可）のサンプリングを終了することと、データ記憶装置に信号を送信してメモリが一杯になったフラグを設定し、先入れ先出しアプローチを使用して現在記憶されているデータを推移させて追加のスペースを提供することと、システムコントローラ及びセンサシステム（複数可）から電力を取り除き、データ記憶装置にのみ電力が供給されたままにすること。他の例には、アキュムレータの現在値に基づいて低メモリを表すタイムスタンプを記憶することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つのサンプリング速度を低減することと、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、メモリ内の最も古い記憶された読取値に上書きして加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つからの将来の読取値を記憶することと、最下位のアキュムレータ読取値と関連付けられた記憶されたセンサ読取値を削除しメモリに記憶されている残りのセンサ及びアキュムレータ読取値を推移させることと、これらの例の任意の組み合わせと、が含まれる。
【０１２３】
上記の実施形態に付け加えた更なる実施形態では、メモリ保存コントローラ及び／又はリソース管理システムは、システムコントローラの一部である。
【０１２４】
少なくとも１つの実施形態では、システムは、格納箱を更に含む。少なくとも１つの実施形態では、格納箱は、基部を有するハウジングと、ハウジング内の空洞内にコンタクトレンズを置くことを可能にするための基部に対してカバーの開放を促進するための１つの縁部に沿って接続されたカバーと、を含む。代替の実施形態では、格納箱は、消毒、監視、再注文、及び外部接続性機能性を含んでもよい。消毒機能性は、レンズが装着者により長期間にわたって使用されることを可能にする。
【０１２５】
図２２は、ハウジング２２００、通信システム、メモリ、クロック、電気通信コネクタ２２０２、及び電源２２０６を有する格納箱の例を示す。代替の実施形態では、格納箱は、上述のハウジング及びカバー等のハウジング内に含まれる放射消毒ベースユニット２２０４を含む。電気通信コネクタ２２０２には、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタ又は他の種類のコネクタが含まれてもよい。このコネクタは、データ及び電力の一方又は両方を伝送するための端子を備えてもよい。一部の実施形態では、電気通信コネクタ２２０２は、放射消毒ベースユニット２２０４を動作させるための電力を提供する。一部の実施形態はまた、１つ又は２つ以上の電池２２０６又は他の電力貯蔵デバイスも含み得る。一部の実施形態では、電池２２０６としては、１つ又は２つ以上のリチウムイオン電池、又は他の再充電可能なデバイスが挙げられる。電力貯蔵デバイスは、電気通信コネクタ２２０２を用いて充電電流を受容できる。少なくとも１つの電池の実施形態では、放射消毒ベースユニット２２０４は、電池２２０６に蓄えられた電力を用いて稼働する。
【０１２６】
少なくとも１つの実施形態では、通信システムは、挿入されたレンズと相互作用するための無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）アンテナ等のアンテナと、該アンテナと電気的に通信するコントローラと、を含む。少なくとも１つの実施形態では、コントローラは、少なくとも１つのメモリと電気通信しており、少なくとも１つの実施形態では、このメモリは、メモリスティックに使用されているもの等のフラッシュメモリである。相互作用の例には、１つ又は両方のレンズ上の電源への無線での充電と、レンズ（複数可）上に記憶されているデータを格納箱内の（又は格納箱と通信している）メモリに伝送することと、格納箱から少なくとも１つのレンズに装着者特有の特性に基づいてテンプレート及びマスクを伝送することと、を含む。代替の実施形態では、アンテナは、コンピュータ又はスマートフォン等の外部デバイスと通信するために使用される。
【０１２７】
少なくとも１つの実施形態では、コントローラは、格納箱上の現在時間に相関してデータ転送の時間での電流アキュムレータ読取値に基づいて実際の時間にタイムスタンプ情報を変更するために、少なくとも１つのレンズから受信したデータを翻訳及び／又はフォーマットするように構成されている。代替の実施形態では、格納箱は、アキュムレータをゼロにリセットする信号をレンズに送信し、プロセッサは、アキュムレータがゼロにリセットされた時間をメモリ内に記録する。格納箱にレンズを再挿入した後、プロセッサは、現在時間を記述し、サンプリング周期の数を決定する。サンプリング周期が、何がサンプリングされているか、及び／又はレンズ（複数可）の取り外し以降のレンズ（複数可）の動作状態に応じて異なる長さのものである実施形態では、格納箱は、格納箱によって測定された格納箱からのレンズ（複数可）の取り出しと、格納箱へのレンズ（複数可）の返却との間の時間差にわたるサンプル期間を正規化する。
【０１２８】
一部の実施形態では、電気通信コネクタ２１０２は、ＡＣ電流又はＤＣ電流の単純供給源を含み得る。そのような実施形態では、電源２１０６は、電力が電気通信コネクタ２１０２を通して提供されるため、省略されてもよい。
【０１２９】
眼内レンズすなわちＩＯＬとは、眼内に移植されて水晶体レンズを置換するレンズのことである。眼内レンズは白内障の患者に使用されるか、又は様々な屈折障害を治療するために単に使用されうる。ＩＯＬは、レンズを眼内の水晶体嚢内部において定位置に保持するためのハプティックと呼ばれるプラスチック製の側部支柱を有する小型のプラスチックレンズから一般的に構成されている。本明細書において述べる電子装置及び／又は構成要素はいずれも、コンタクトレンズの場合と同様の様式でＩＯＬに組み込むことができる。
【０１３０】
図２３は、電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法を示す。上述のように、電動眼用レンズを作動させる（２３０２）様々な方法が存在する。少なくとも１つの実施形態では、電動眼用レンズの作動、又は代替的に睡眠監視動作状態に応答して、アキュムレータがレンズ上で始動され、時間の経過を追跡する（２３０４）。システムコントローラは、眼瞼（複数可）が第１のサンプリング速度で閉じているかに関して、眼瞼位置センサシステムを監視する（２３０６）。システムコントローラが、眼瞼が閉じていることを検出したとき、眼球運動センサシステム（例えば加速度計及び／又は変換器）がサンプリングされる（２３０８）。システムコントローラは、眼球運動センサシステムからの読取値が閾値を超えているかどうかを判定する（２３１０）。少なくとも１つの実施形態では、閾値を超えている場合には、これはＲＥＭ睡眠を示す。閾値を超えている場合、システムコントローラは、アキュムレータからの読取値を読み出し（２３１２）、アキュムレータ読取値を眼球運動センサ読取値と共に記憶する（２３１４）。システムコントローラは、眼球運動センサを監視し、いつ読取値が閾値未満になったかどうかを判定して、少なくとも１つの実施形態では、閉瞼読取値のサンプリングに戻る前にＲＥＭ睡眠の終了を示す（２３１６）。
【０１３１】
代替の実施形態では、眼瞼位置センサシステム及び眼球運動センサシステムからのデータのサンプリング及び記憶は、眼用レンズがデータ収集のために作動されると、アキュムレータの開始の有無に関わらず起こる。データは、データ収集中又はデータ収集が開始した後に、分析及び／又は再調査のために外部デバイス（例えば、図１３Ｂの外部デバイス１３９０）に伝送される。更なる実施形態では、サンプリング及び記憶は、データ収集の終わりを示す終了信号が受信されるまで、及び／又はリソース管理システムが、利用可能なリソースが十分に存在しないと判定するまで継続する。更なる代替の実施形態では、データを記憶する代わりに、データは、外部デバイスに伝送される。
【０１３２】
更なる実施形態では、光のレベルは、コンタクトレンズ上に存在する光センサで測定される。光レベル読取値は、最初の光レベルとしてアキュムレータからの読取値と共に、例えば、データマネージャによって記憶される。システムコントローラは、光センサを監視して、いつ光レベルの変化が起こったかを判定し、光レベル読取値と共にアキュムレータからの現在の読取値を記憶する。これは、睡眠パターンの分析を可能にするために、眼瞼が開いている間、周囲光のレベルが監視されることを可能にする。更なる実施形態では、システムコントローラは、アキュムレータ読取値を持続時間閾値と比較する。アキュムレータが持続時間閾値を超えたとき、システムコントローラは、光センサをサンプリングして、最初の光レベルに達したときに睡眠監視を終了するように、現在の光レベルが最初の光レベル読取値に近似しているかどうかを判定する。少なくとも１つの実施形態では、これは、予期する睡眠時間が経過するまで、現在の光レベルのサンプリング及び監視の低減を可能にする。
【０１３３】
少なくとも１つの実施形態では、眼瞼位置センサ及び／又は眼の位置センサのサンプリング速度は、第２のサンプリング速度（例えば、第２の眼瞼サンプリング速度及び第２の運動サンプリング速度）に変更される。少なくとも１つの実施形態では、第２のサンプリング速度が、より遅い一方で、別の実施形態では、第２のサンプリング速度はより速い。
【０１３４】
少なくとも１つの実施形態では、コンタクトレンズは、少なくとも１つの実施形態では記憶装置及び／又は処理電力を提供する外部デバイスと併せて、本方法を実施する。コンタクトレンズは、読取値を記憶するとき、読取値を記憶用の外部デバイスにも伝送する。代替の実施形態では、コンタクトレンズは、読取値を記憶せず、読取値を記憶するのに外部デバイスに依存する。少なくとも１つの実施形態では、外部デバイスは、外部デバイス上の現在時間に基づいてタンプスタンプと共に読取値を記憶すると同時に、代替の実施形態では、外部デバイスは、コンタクトレンズと外部デバイスとの間の伝送時間を考慮にいれるために、タイムスタンプを調整する。少なくとも１つの実施形態では、外部デバイスは、例えば、カメラ又は他のＣＣＤを用いて光レベルをサンプリングし、外部デバイス上のメモリ内のタイムスタンプと共に光レベルを記憶する。先に論じられたように、少なくとも１つの実施形態では、外部デバイスは、睡眠検査の開始及び睡眠検査の終了に関するユーザー入力を可能にするインターフェイスを提供してもよい。
【０１３５】
図２４に示される代替の方法の実施形態では、電動眼用レンズが作動される（２４０２）が、少なくとも１つの実施形態では、この工程は省略される。システムコントローラ及び／又はデータマネージャは、アキュムレータを開始させて時間の経過を追跡する（２４０４）。システムコントローラは、加速度計又は変換器等の眼の位置センサをサンプリングし（２４０６）、少なくとも１つの実施形態では、ここで、このサンプリングが少なくとも１回起こる。眼の位置センサから受信された読取値は、システムコントローラによって閾値と比較され（２４０８）、閾値がシステムコントローラ及び／又はデータマネージャを超えたようなときには、アキュムレータからの読取値を読み出し（２４１０）、アキュムレータ読取値及び眼の位置センサ読取値を記憶し（２４１２）、後にサンプリングされた読取値が閾値未満であるかどうかを判定し（２４１４）、読取値が閾値未満であるようなときには、ＲＥＭ終了の指示を記憶する（２４１６）。少なくとも１つの実施形態では、閾値が、異なる値である一方で、別の実施形態では、閾値は同じ閾値であり、閾値は、第１の閾値及び第２の閾値である。様々な代替の実施形態では、図２３に示される方法に加えて論じられている実施形態は、図２４に示される方法と共に機能する。
【０１３６】
図２５に示される代替の方法の実施形態では、レンズが作動される（２５０２）が、少なくとも１つの実施形態では、この工程は省略される。システムコントローラ及び／又はデータマネージャは、アキュムレータを開始させて時間の経過を追跡する（２５０４）。システムコントローラは、加速度計又は変換器等の眼の位置センサをサンプリングし（２５０６）、少なくとも１つの実施形態では、ここでこのサンプリングが少なくとも１回起こる。システムコントローラ及び／又はデータマネージャは、アキュムレータからの読取値を読み出し（２５０８）、次いで、アキュムレータ読取値及び眼の位置センサ読取値を記憶する（２５１０）。少なくとも１つの実施形態では、サンプリング、読み出し、及び記憶の工程は、方法の停止又は終了が起こるまで反復され、例には、先に論じられた様々なアプローチが含まれる。
【０１３７】
図示及び説明されたものは、最も実用的な実施形態であると考えられるが、説明及び図示した特定の設計及び方法からの変更が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、説明及び示される特定の構造に限定されるものではないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得るすべての改変例と一貫性を有するものとして解釈されるべきである。
【０１３８】
〔実施の態様〕
（１）  電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、
前記電動眼用レンズを作動させることと、
前記レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、
第１の眼瞼サンプリング速度で、閉瞼が起こったかどうかを判定することと、を含み、
閉瞼が検出される場合、
少なくとも１回、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つをサンプリングすることと、
閾値を超えているかどうかを判定することと、を含み、前記閾値を超えている場合、
前記アキュムレータから読取値を読み出すことと、
前記アキュムレータ読取値、並びに前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つの読取値を記憶することと、
前記読取値が前記閾値未満であるかどうかを判定することと、を含み、前記読取値が前記閾値未満である場合、ＲＥＭ終了の指示を記憶し、閉瞼のサンプリングに戻ることと、を含む、方法。
（２）  前記レンズ上に存在する少なくとも１つの光センサで、光レベルを測定することと、
前記光レベル、及び前記アキュムレータからの現在の読取値を記憶することと、
いつ光レベルの変化が起こったかを判定し、前記光レベル読取値と共に前記アキュムレータからの前記現在の読取値を記憶することと、を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記アキュムレータを持続時間閾値と比較することと、
前記アキュムレータが前記持続時間閾値を超えている場合、現在の前記光レベルが最初の前記光レベル読取値に近似しているかどうかを判定し、最初の光レベルに達したとき、方法を終了することと、を更に含む、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つのサンプリングが、前記読取値が前記閾値を超えるまで第１の運動サンプリング速度で起こり、次いで第２の運動サンプリング速度でサンプリングする、実施態様１に記載の方法。
（５）  閉瞼が検出される場合には、第２の眼瞼サンプリング速度で閉瞼をサンプリングする、実施態様１に記載の方法。
【０１３９】
（６）  利用可能なエネルギーレベルに関して、前記レンズ上の電源を監視することを更に含み、
前記電源が、低エネルギー閾値未満の前記利用可能なエネルギーレベルを有する場合、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
少なくとも１つのセンサの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記電源の更なる監視を終了することと、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低エネルギーを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つから電力を取り除くことと、
前記第１のサンプリング速度よりも遅い第２の眼瞼サンプリング速度で、前記閉瞼をサンプリングすることと、
前記読取値が記憶されているメモリに電力供給することと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（７）  読取値を記憶するための利用可能なメモリを監視することを更に含み、
前記利用可能なメモリが低メモリ閾値未満である場合、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低メモリを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記メモリの最も古い記憶された読取値に上書きして前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つからの将来の読取値を記憶することと、
最下位のアキュムレータ読取値に関連付けられた前記記憶されたセンサ読取値を削除し、前記メモリ内の残りの記憶されたセンサ及びアキュムレータ読取値を推移させることと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（８）  前記読取値の記憶が、前記読取値を記憶用の外部デバイスに伝送することを含む、実施態様１に記載の方法。
（９）  前記外部デバイスが、前記外部デバイス上の現在時間に基づくタイムスタンプと共に前記読取値を記憶する、実施態様８に記載の方法。
（１０）  前記外部デバイスで光レベルをサンプリングし、タイムスタンプと共に前記光レベルをメモリに記憶することを更に含む、実施態様８に記載の方法。
【０１４０】
（１１）  前記外部デバイスで、睡眠検査の開始及び前記睡眠検査の終了のためのユーザー入力を受信することを更に含む、実施態様８に記載の方法。
（１２）  電動眼用レンズで睡眠を監視するための方法であって、
前記電動眼用レンズを作動させることと、
前記レンズ上のアキュムレータを開始させ、時間の経過を追跡することと、
少なくとも１回、加速度計及び変換器のうちの少なくとも１つをサンプリングすることと、
第１の閾値を超えているかどうかを判定することと、を含み、前記第１の閾値を超えている場合、
前記アキュムレータから読取値を読み出すことと、
前記アキュムレータ読取値、並びに前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つの読取値を記憶することと、
前記読取値が第２の閾値未満であるかどうかを判定することと、を含み、前記読取値が前記第２の閾値未満である場合、ＲＥＭ終了の指示を記憶し、閉瞼のサンプリングに戻ることと、を含む、方法。
（１３）  前記加速度計及び前記変換器のうちの前記少なくとも１つのサンプリングが、前記読取値が前記閾値を超えるまで第１の運動サンプリング速度で起こり、次いで第２の運動サンプリング速度でサンプリングする、実施態様１２に記載の方法。
（１４）  利用可能なエネルギーレベルに関して、前記レンズ上の電源を監視することを更に含み、
前記電源が、低エネルギー閾値未満の前記利用可能なエネルギーレベルを有する場合、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
少なくとも１つのセンサの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記電源の更なる監視を終了することと、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低エネルギーを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つから電力を取り除くことと、
前記第１のサンプリング速度よりも遅い第２の眼瞼サンプリング速度で、前記閉瞼をサンプリングすることと、
前記読取値が記憶されているメモリに電力供給することと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、実施態様１２に記載の方法。
（１５）  読取値を記憶するための利用可能なメモリを監視することを更に含み、
前記利用可能なメモリが低メモリ閾値未満である場合、
前記アキュムレータの前記現在値に基づいて低メモリを表すタイムスタンプを記憶することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの前記サンプリング速度を低減することと、
前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つの更なるサンプリングを終了することと、
前記メモリの最も古い記憶された読取値に上書きして前記加速度計及び前記変換器のうちの少なくとも１つからの将来の読取値を記憶することと、
最下位のアキュムレータ読取値に関連付けられた前記記憶されたセンサ読取値を削除し、前記メモリ内の残りの記憶されたセンサ及びアキュムレータ読取値を推移させることと、のうちの少なくとも１つを行うことを更に含む、実施態様１２に記載の方法。
【０１４１】
（１６）  読取値の任意の記憶が、前記読取値を記憶用の外部デバイスに伝送することを含む、実施態様１２に記載の方法。
（１７）  電動眼用レンズであって、
コンタクトレンズと、
前記コンタクトレンズ内の眼瞼位置センサシステムであって、眼瞼位置を検出するための互いから縦に離間配置された複数の測定点を有するセンサアレイ、及び眼瞼位置を検出する前記センサアレイの前記測定点をサンプリングして、出力眼瞼信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼瞼位置センサシステムと、
前記コンタクトレンズ内の眼球運動センサシステムであって、眼の位置を追跡及び判定するための少なくとも１つのセンサ、並びに前記センサに協働的に関連付けられ、前記センサ出力からの情報に基づいて空間座標内で眼の位置を追跡及び判定し、出力運動信号を提供するように構成された信号調節器を含む、眼球運動センサシステムと、
前記眼瞼位置センサシステム及び前記眼球運動センサシステムと電気的に接続されたシステムコントローラであって、少なくとも１つの既定のサンプリング速度に基づいて、前記眼瞼位置センサシステム及び前記眼球運動システムをサンプリングするように構成された、システムコントローラと、
前記システムコントローラと電気通信しているメモリと、を備え、
前記システムコントローラが、前記メモリ内の各サンプルに基づいてデータを記憶する、電動眼用レンズ。
（１８）  アキュムレータを更に備え、
前記システムコントローラが、記憶されている各サンプルデータセットに関して、前記アキュムレータからの対応する読取値を記憶するように構成される、実施態様１７に記載の電動眼用レンズ。
（１９）  前記眼瞼位置センサシステム、前記眼球運動センサシステム、及び前記システムコントローラに電気的に接続された電源と、
前記電源及び前記メモリのうちの少なくとも１つと電気通信しているリソース管理システムと、を更に備え、前記リソース管理システムが、低エネルギーレベル及びメモリ記憶のうちの少なくとも１つの閾値を超えていることを判定するように構成され、正の判定に応答して、前記リソース管理システムが、
前記システムのすべてのサンプリング速度を低減することと、
前記眼瞼位置センサシステム及び前記眼球運動システムのすべてのサンプリングを終了することと、
メモリ記憶閾値を超えている場合、より古いデータをより新しいデータと置換することと、のうちの少なくとも１つを行うように構成される、実施態様１８に記載の電動眼用レンズ。
（２０）  システムであって、
実施態様１８に記載の電動眼用レンズと、
前記レンズを収容可能な基地局であって、
少なくとも１つのレンズに十分な大きさの空洞を有するハウジング、
クロック、
前記レンズを作動させること、及び前記レンズ内の前記メモリに記憶されたデータをダウンロードすることを含めて、前記ハウジング内に挿入された任意のレンズと通信するように構成された通信システム、
ダウンロードしたデータを記憶するように構成されたメモリ、を含む、基地局と、
外部コンピュータと通信して、前記レンズ内の前記メモリから受信したデータを伝送するための手段と、を備える、システム。
【０１４２】
（２１）  外部デバイスと通信するように構成された通信システムを更に備える、実施態様１７に記載の電動眼用レンズ。
（２２）  前記システムコントローラが、前記通信システムを介して、任意の受信した信号出力を前記外部デバイスに伝送する、実施態様２１に記載の電動眼用レンズ。
（２３）  前記眼球運動システムが、少なくとも１つの加速度計を含む、実施態様１７に記載の電動眼用レンズ。
（２４）  前記少なくとも１つの加速度計からの信号が運動閾値を超えている場合、前記眼球運動センサシステム信号調節器が出力を提供する、実施態様２３に記載の電動眼用レンズ。
【図１Ａ】
2017102435.tif 000003
【図１Ｂ】
2017102435.tif 000004
【図２】
2017102435.tif 000005
【図３】
2017102435.tif 000006
【図４】
2017102435.tif 000007
【図５】
2017102435.tif 000008
【図６】
2017102435.tif 000009
【図７】
2017102435.tif 000010
【図８Ａ】
2017102435.tif 000011
【図８Ｂ】
2017102435.tif 000012
【図９Ａ】
2017102435.tif 000013
【図９Ｂ】
2017102435.tif 000014
【図９Ｃ】
2017102435.tif 000015
【図９Ｄ】
2017102435.tif 000016
【図９Ｅ】
2017102435.tif 000017
【図９Ｆ】
2017102435.tif 000018
【図９Ｇ】
2017102435.tif 000019
【図１０】
2017102435.tif 000020
【図１１】
2017102435.tif 000021
【図１２Ａ】
2017102435.tif 000022
【図１２Ｂ】
2017102435.tif 000023
【図１３Ａ】
2017102435.tif 000024
【図１３Ｂ】
2017102435.tif 000025
【図１４Ａ】
2017102435.tif 000026
【図１４Ｂ】
2017102435.tif 000027
【図１５】
2017102435.tif 000028
【図１６Ａ】
2017102435.tif 000029
【図１６Ｂ】
2017102435.tif 000030
【図１７Ａ】
2017102435.tif 000031
【図１７Ｂ】
2017102435.tif 000032
【図１７Ｃ】
2017102435.tif 000033
【図１７Ｄ】
2017102435.tif 000034
【図１８Ａ】
2017102435.tif 000035
【図１８Ｂ】
2017102435.tif 000036
【図１８Ｃ】
2017102435.tif 000037
【図１９】
2017102435.tif 000038
【図２０】
2017102435.tif 000039
【図２１】
2017102435.tif 000040
【図２２】
2017102435.tif 000041
【図２３】
2017102435.tif 000042
【図２４】
2017102435.tif 000043
【図２５】
2017102435.tif 000044
【外国語明細書】
2017102435000001.pdf