BR102014004479A2 - lente oftálmica eletrônica com um sensor de olhar - Google Patents
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
lente oftálmica eletrônica com um sensor de olhar. a presente invenção refere-se a um sistema de rastreamento de direção do olhar para uma lente oftálmica compreendendo um sistema eletrônico. o sistema de rastreamento de direção do olhar faz parte de um sistema eletrônico incorporado à lente oftálmica. os sistemas eletrônicos incluem uma ou mais baterias ou outras fontes de energia, circuitos de gerenciamento de energia, um ou mais sensores, circuitos de geração de relógio, algoritmos e circuitos de controle, e circuitos de acionamento da lente. o sistema de rastreamento de direção do olhar é utilizado para determinar a posição da pupila e usar esta informação para controlar vários aspectos da lente oftálmica
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LENTE OFTÁLMICA ELETRÔNICA COM UM SENSOR DE OLHAR".
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
1. CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a uma lente oftálmica ener-gizada ou eletrônica que tem um sensor e um hardware e software associados para a detecção da direção do olhar, e mais particularmente, a uma lente oftálmica energizada ou eletrônica que compreende um sensor e um hardware e software associados para a detecção da direção do olhar para alterar o estado da lente oftálmica energizada ou eletrônica.
2. DISCUSSÃO DA TÉCNICA RELACIONADA [002] Como os dispositivos eletrônicos continuam a ser miniaturi-zados, está se tornando cada vez mais provável criar dispositivos mi-croeletrônicos que podem ser vestidos ou embutidos para uma variedade de usos. Tais usos podem incluir o monitoramento de aspectos da química do corpo, administração de dosagens controladas de medicamentos ou agentes terapêuticos através de vários mecanismos, incluindo automaticamente, em resposta a medições, ou em resposta a sinais de controle externos, e aumento do desempenho de órgãos ou tecidos. Exemplos de tais dispositivos incluem bombas de infusão de glicose, marca-passos, desfibriladores, dispositivos de auxílio ventricu-lar e neuroestimuladores. Um novo campo de aplicação particularmente útil é em lentes e lentes de contato oftálmicas que podem ser vestidas. Por exemplo, uma lente que pode ser vestida pode incorporar um conjunto de lente que tem um foco ajustável eletronicamente para aumentar ou melhorar o desempenho do olho. Em outro exemplo, com ou sem foco ajustável, uma lente de contato que pode ser vestida pode incorporar sensores eletrônicos para detectar concentrações de produtos químicos específicos no filme pré-corneal (lacrimal). O uso de eletrônicos integrados em um conjunto de lente introduz um requisito em potencial para comunicação com os eletrônicos, para um método de energização e/ou reenergização dos eletrônicos, para interconexão dos eletrônicos, para detecção e/ou monitoramento interno e externo, e para o controle dos eletrônicos e da função geral da lente. [003] O olho humano tem a capacidade de discernir milhões de cores, se ajustar facilmente a condições de luz variáveis, e transmitir sinais ou informações ao cérebro a uma taxa que excede aquela de uma conexão de Internet de alta velocidade. As lentes, como lentes de contato e lentes intraoculares, são utilizadas atualmente para corrigir defeitos de visão como miopia, hipermetropia, presbiopia e astigma-tismo. Entretanto, lentes adequadamente projetadas que incorporam componentes adicionais podem ser usadas para melhorar a visão assim como para corrigir defeitos de visão. [004] As lentes de contato podem ser usadas para corrigir miopia, hipermetropia, astigmatismo, bem como outros defeitos de acuidade visual. As lentes de contato também podem ser utilizadas para melhorar a aparência natural dos olhos do usuário. As lentes de contato ou "contatos" são simplesmente lentes colocadas na superfície anterior do olho. As lentes de contato são consideradas como dispositivos médicos e podem ser usadas para corrigir a visão e/ou por razões cosméticas ou outras razões terapêuticas. As lentes de contato têm sido utilizadas comercialmente para aprimorar a visão desde a década de 1950. As lentes de contato antigas eram produzidas ou fabricadas a partir de materiais rígidos e eram relativamente dispendiosas e frágeis. Ademais, essas lentes de contato antigas eram fabricadas a partir de materiais que não permitiam a transmissão de oxigênio o suficiente através das lentes de contato para a conjuntiva e córnea que poderíam causar, potencialmente, vários efeitos clínicos adversos. Embora essas lentes de contato ainda sejam utilizadas, elas não são adequadas para todos os pacientes devido a seu conforto inicial insatisfatório. Os desenvolvimentos posteriores no campo promoveram o surgimento de lentes de contato moles, baseadas em hidrogéis, que são extremamente populares e amplamente utilizadas atualmente. Especificamente, as lentes de contato de hidrogel e silicone que estão disponíveis hoje combinam o benefício do silicone, que tem permeabilidade ao o-xigênio extremamente alta, e o conforto comprovado e desempenho clínico dos hidrogéis. Essencialmente, estas lentes de contato à base de hidrogel e silicone têm uma permeabilidade a oxigênio mais alta e são, em geral, mais confortáveis de se usar que lentes de contato produzidas a partir de materiais rígidos mais primitivos. [005] As lentes de contato convencionais são estruturas poliméri-cas com formatos específicos para corrigir vários problemas de visão, conforme resumidamente apresentado acima. Para alcançar a funcionalidade aperfeiçoada, vários circuitos e componentes precisam ser integrados nestas estruturas poliméricas. Por exemplo, circuitos de controle, microprocessadores, dispositivos de comunicação, alimenta-dores, sensores, atuadores, diodos emissores de luz, e antenas em miniatura podem ser integrados a lentes de contato através de componentes optoeletrônicos customizados para não apenas corrigir a visão, mas para melhorar a visão e também fornecer funcionalidade adicional, tal como é explicado aqui. Lentes de contato eletrônicas e/ou e-nergizadas podem ser projetadas para proporcionar visão intensificada através de capacidades de ampliação e redução, ou apenas simplesmente modificando as capacidades refrativas das lentes. As lentes de contato eletrônicas e/ou energizadas podem ser projetadas para melhorar a cor e a resolução, exibir informações de textura, traduzir a fala em legendas em tempo real, oferecer indicações visuais a partir de um sistema de navegação, e fornecer processamento de imagens e acesso à internet. As lentes podem ser projetadas para permitir que o usuá- rio enxergue em condições de pouca luz. Os elementos eletrônicos e/ou arranjo de elementos eletrônicos apropriadamente projetados nas lentes podem permitir a projeção de uma imagem sobre a retina, como por exemplo, sem uma lente óptica de foco variável, fornecer telas de imagens inovadoras e até mesmo fornecer alarmes. Alternativamente, ou em adição a qualquer uma destas funções ou funções similares, as lentes de contato podem incorporar componentes para o monitoramento não invasivo dos biomarcadores do usuário e indicadores de saúde. Por exemplo, sensores construídos nas lentes podem permitir a um paciente diabético manter indicações sobre os níveis de açúcar sanguíneo pela análise de componentes do filme lacrimal sem a necessidade de retirar sangue. Além disso, uma lente configurada adequadamente pode incorporar sensores para o monitoramento dos níveis de colesterol, sódio, e potássio, bem como outros marcadores biológicos. Isto, acoplado a um transmissor de dados sem fio, podería permitir a um médico ter acesso quase imediato à química do sangue do paciente sem a necessidade de o paciente perder tempo para ir a um laboratório e tirar sangue. Além disso, sensores construídos nas lentes podem ser usados para detectar luz incidente no olho para compensar condições de luz ambiente ou para uso na determinação de padrões de piscadela. [006] A combinação adequada de dispositivos podería fornecer funcionalidade potencialmente ilimitada, entretanto, existem inúmeras dificuldades associadas à incorporação de componentes adicionais em uma peça de polímero de grau óptico. Em geral, é difícil fabricar tais componentes diretamente sobre a lente por várias razões, assim como instalar e interconectar dispositivos planos sobre uma superfície não planar. Também é difícil se fazer fabricação em escala. Os componentes a serem colocados sobre ou dentro da lente precisam ser miniatu-rizados e integrados sobre apenas 1,5 centímetro quadrado de um po- límero transparente, porém protegendo os componentes do ambiente líquido sobre o olho. Também é difícil tornar uma lente de contato confortável e segura para o usuário com a espessura adicionada dos componentes adicionais. [007] Devido às restrições de área e volume de um dispositivo oftálmico como uma lente de contato, e o ambiente no qual ela deve ser utilizada, a concretização física do dispositivo deve vencer vários problemas, inclusive a instalação e interconexão de vários componentes eletrônicos sobre uma superfície não planar, cujo volume compreende plástico óptico. Consequentemente, existe uma necessidade por fornecer uma lente de contato eletrônica mecânica e eletricamente robusta. [008] Uma vez que estas são lentes energizadas, a energia ou, mais particularmente, o consumo de corrente para operar os eletrônicos é uma preocupação, dada a tecnologia de bateria em escala para uma lente oftálmica. Em adição ao consumo de corrente normal, dispositivos ou sistemas energizados desta natureza geralmente necessitam de uma corrente reserva, um controle de tensão preciso e capacidades de chaveamento para assegurar operação ao longo de uma faixa potencialmente ampla de parâmetros de operação, e consumo de rajadas, como por exemplo, até dezoito (18) horas em uma única carga, após permanecer potencialmente inativo por anos. Consequentemente, existe uma necessidade por um sistema que é otimizado para serviço, segurança e tamanho confiáveis de baixo custo e a longo prazo, ao mesmo tempo em que se fornece a energia necessária. [009] Além disso, devido à complexidade da funcionalidade associada a uma lente energizada e o alto nível de interação entre todos os componentes que compreendem uma lente energizada, existe uma necessidade de se coordenar e controlar a operação geral dos eletrônicos e ópticos que compreendem uma lente oftálmica energizada.
Consequentemente, existe uma necessidade por um sistema para controlar a operação de todos os outros componentes que é seguro, de baixo custo, e confiável, tem uma taxa baixa de consumo de energia, e é escalável para a incorporação em uma lente oftálmica. [0010] As lentes oftálmicas energizadas ou eletrônicas podem responder por certas funções fisiológicas exclusivas do indivíduo que utiliza a lente oftálmica energizada ou eletrônica. Mais especificamente, lentes energizadas podem responder por piscadela, incluindo o número de piscadelas em um dado período de tempo, a duração de uma piscadela, o intervalo entre piscadelas e vários padrões de piscadela possíveis, como por exemplo, se o indivíduo está dormindo involuntariamente. A detecção de piscadela também pode ser utilizada para fornecer certas funcionalidades, por exemplo, a piscadela pode ser usada como um meio para controlar um ou mais aspectos de uma lente oftálmica energizada. Adicionalmente, fatores externos, como alterações nos níveis de intensidade de luz, e a quantidade de luz visível que a pálpebra de uma pessoa bloqueia, devem ser levados em consideração ao se determinar as piscadelas. Por exemplo, se uma sala tem um nível de iluminação entre cinquenta e quatro (54) e cento e sessenta e um (161) de lux, um fotossensor devería ser sensível o bastante para detectar alterações na intensidade de luz que ocorrem quando uma pessoa pisca. [0011] Sensores ou fotossensores de luz ambiente são utilizados em diversos sistemas e produtos, como por exemplo, em televisores para ajuste do brilho de acordo com a luz ambiente, em luzes que ligam automaticamente ao anoitecer, e em telefones para ajustar o brilho da tela. Entretanto, estes sistemas de sensor utilizados atualmente não são pequenos o bastante e/ou não tem um consumo de energia baixo o bastante para a incorporação em lentes de contato. [0012] Também é importante observar que tipos diferentes de de- tectores de piscadela podem ser implementados a sistemas de visão computadorizados direcionados ao(s) olho(s) do usuário, como por e-xemplo, uma câmera digitizada a um computador. O software operando no computador pode reconhecer padrões visuais como o olho aberto e fechado. Estes sistemas podem ser usados em cenários clínicos de oftalmologia para propósitos de diagnóstico e estudos. Ao contrário dos detectores e sistemas descritos acima, estes sistemas são destinados para uso fora do olho e para observar o olho ao invés de se o-Ihar para uma direção contrária ao olho. Embora estes sistemas não sejam pequenos o suficiente para serem incorporados a lentes de contato, o software utilizado pode ser similar ao software que funcionaria em conjunto com lentes de contato energizadas. Ambos sistemas podem incorporar implementações de software de redes neurais artificiais que aprender a partir de uma entrada e ajustam sua saída adequadamente. Alternativamente, implementações de software sem base biológica que incorporam estatísticas, outros algoritmos adaptativos, e/ou processamento de sinal podem ser usadas para criar sistemas inteligentes. [0013] Consequentemente, existe uma necessidade por um meio e um método para a detecção de certas funções fisiológicas, como uma piscadela, e utilização dos mesmos para ativar e/ou controlar uma lente oftálmica eletrônica ou energizada de acordo com o tipo de sequência de piscadela detectada por um sensor. O sensor sendo utilizado deve ser dimensionado e configurado para uso em uma lente de contato. [0014] Alternativamente, a convergência da pupila ao invés de ou em adição à piscadela pode ser usada para controlar a funcionalidade de uma lente de contato em determinadas circunstâncias. Quando um indivíduo de foca em um objeto próximo, como por exemplo durante leitura, as pupilas dele/dela convergem para fixar o olhar de ambos os olhos no mesmo local. Este fenômeno tem por base a geometria do sistema, um triângulo sendo formado pelos dois olhos e a área de foco, e a atenção sendo trazida até um objeto próximo específico. Este efeito é usado no desenvolvimento de óculos, estereoscópios, e instrumentos relacionados para se assegurar uma visão límpida e confortável ao se olhar para objetos próximos. Este efeito também pode ser monitorado em um ambiente clínico, como por exemplo gravando-se as posições da pupila de um usuário ao se observar as mesmas com uma câmera e realizando-se funções de reconhecimento de padrão. A convergência da pupila também podería ser detectada por uma câmera e um sistema de detecção similares aos implementados em lentes de óculos. [0015] Devido à correlação entre a convergência da pupila e o foco em objetos próximos, a convergência da pupila pode ser usada para ativar ações em um lente oftálmica eletrônica, como por exemplo, alteração da potência de um óptico de potência variável para permitir a um indivíduo com presbiopia se focar em objetos próximos. Em adição à convergência da pupila, a direção do olhar de um indivíduo pode ser rastreada e esta informação de rastreamento pode ser usada para controlar uma lente oftálmica energizada. [0016] Consequentemente, existe uma necessidade por um meio e um método para a detecção de certas funções fisiológicas, como convergência da pupila e direção do olhar, e utilização dos mesmos para ativar e/ou controlar uma lente oftálmica eletrônica ou energizada de acordo com a convergência da pupila detectada por um sensor. O sensor sendo utilizado é, de preferência, dimensionado e configurado para uso em uma lente de contato energizada ou eletrônica.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0017] A lente oftálmica eletrônica com um sensor de direção do olhar de acordo com a presente invenção supera as limitações assoei- adas à técnica anterior, conforme brevemente descrito acima. O sensor detecta e rastreia a posição da pupila como um método conveniente para a alteração do estado de um dispositivo oftálmico eletrônico, como por exemplo, a alteração do foco para um usuário presbíope. O sensor é integrado a uma lente de contato ao invés de necessitar de um equipamento de observação externo volumoso ou lentes de óculos. O sistema do sensor tem o baixo consumo de energia e o tamanho pequeno necessários para ser implementado em uma lente de contato. O sistema tem o condicionamento de sinal e uma taxa de a-mostragem necessários para um uso agradável e natural. O sistema tem o condicionamento de sinal e os métodos de comunicação necessários para se evitar detecção de convergência falso positivo e falso negativo. [0018] De acordo com um aspecto, a presente invenção refere-se a uma lente oftálmica energizada. a lente oftálmica energizada compreende uma lente de contato incluindo uma zona óptica e uma zona periférica, e um sistema de rastreamento de olhar incorporado à zona periférica da lente de contato, o sistema de rastreamento de olhar incluindo um sensor para determinar e rastrear a posição do olho, um controlador de sistema associado cooperativamente ao sensor, o controlador de sistema configurado para determinar e rastrear a direção do olhar em coordenadas espaciais com base nas informações do sensor originando um sinal de controle, e pelo menos um atuador configurado para receber o sinal de controle de saída e implementar uma função predeterminada. [0019] De acordo com outro aspecto, a presente invenção refere-se a uma lente oftálmica energizada. a lente oftálmica energizada compreende uma lente de contato, e um sistema de rastreamento de olhar incorporado à lente de contato, o sistema de rastreamento de olhar incluindo um sensor para determinar e rastrear a posição do o- Iho, um controlador de sistema associado cooperativamente ao sensor, o controlador de sistema configurado para determinar e rastrear a direção do olhar em coordenadas espaciais com base nas informações do sensor originando um sinal de controle, e pelo menos um atuador configurado para receber o sinal de controle de saída e implementar uma função predeterminada. [0020] De acordo com ainda outro aspecto, a presente invenção refere-se a uma lente oftálmica energizada. a lente oftálmica energiza-da compreende uma lente intraocular, e um sistema de rastreamento de olhar incorporado à lente intraocular, o sistema de rastreamento de olhar incluindo um sensor para determinar e rastrear a posição do o-Iho, um controlador de sistema associado cooperativamente ao sensor, o controlador de sistema configurado para determinar e rastrear a direção do olhar em coordenadas espaciais com base nas informações do sensor originando um sinal de controle, e pelo menos um atuador configurado para receber o sinal de controle de saída e implementar uma função predeterminada. [0021] O rastreamento do olho é o processo que determina para onde um ou ambos os olhos de um indivíduo estão olhando, o ponto do olhar, ou o movimento de um olho em relação à cabeça. Uma direção do olhar do indivíduo é determinada pela orientação da cabeça e a orientação dos olhos. Mais especificamente, a orientação da cabeça do indivíduo determina a direção geral do olhar, enquanto a orientação dos olhos do indivíduo determina a direção exata do olhar que, por sua vez, é limitada pela orientação da cabeça. As informações de para onde um indivíduo está olhando fornece a habilidade de se determinar o foco de atenção do indivíduo e estas informações podem ser usadas em várias disciplinas ou aplicações, incluindo ciência cognitiva, psicologia, interação entre um ser humano e um computador, pesquisa de marketing e pesquisa médica. Por exemplo, a direção do olhar pode ser usada como uma entrada direta em um controlador ou computador para controlar outra ação. Em outras palavras, os movimentos simples dos olhos podem ser usados para controlar as ações de outros dispositivos, incluindo funções altamente complexas. Os movimentos simples dos olhos podem ser usados de uma maneira similar a um "deslizamento com o dedo", que têm se tornado comum em aplicações de tela de toque e smartphones, como por exemplo, deslizamento com o dedo para destravar um dispositivo, alterar aplicações, mudar páginas, ampliação ou redução e similares. Sistemas de rastreamento de olhar são utilizados atualmente para restaurar a comunicação e funcionalidade a indivíduos paralisados, por exemplo, usar os movimentos dos olhos para operar computadores. O rastreamento dos olhos ou rastreamento do olhar também pode ser utilizado em várias aplicações comerciais, por exemplo, a que os indivíduos estão prestando atenção quando eles estão assistindo televisão, navegando em websites e similares. Os dados coletados a partir deste rastreamento podem ser analisados estaticamente para fornecer evidência de padrões visuais específicos. Consequentemente, as informações armazenadas a partir de detecção do movimento do olho ou da pupila podem ser usadas em uma ampla gama de aplicações. [0022] Existem vários dispositivos atualmente disponíveis para rastreamento do movimento do olho, incluindo rastreadores de olho, bobinas exploradoras e disposições à base de vídeo para gerar eletro-oculogramas. As bobinas exploradoras ou sensores indutivos são dispositivos que medem as variações dos campos magnéticos circundantes. Essencialmente, várias bobinas podem ser embutidas em um dispositivo do tipo lente de contato, e a polaridade e amplitude da corrente gerada nas bobinas variam com a direção e deslocamento angular do olho. Um eletro-oculograma é gerado por um dispositivo para a detecção de movimento do olho e da posição do olho com base na dife- rença em potencial elétrico entre eletrodos colocados em ambos os lados do olho. Todos estes dispositivos não são adequados para uso com uma lente oftálmica eletrônica ou uma lente de contato energiza-da utilizável e confortável. Portanto, de acordo com outra modalidade exemplificadora, a presente invenção refere-se a uma lente de contato energizada que compreende um sensor de olhar incorporado diretamente à lente de contato. [0023] A presente invenção refere-se, de modo mais genérico, a uma lente de contato energizada que compreende um sistema eletrônico, que realiza inúmeras funções, incluindo atuação de um óptico de foco variável, se incluso. Os sistema eletrônicos incluem uma ou mais baterias ou outras fontes de energia, circuitos de gerenciamento de energia, um ou mais sensores, circuitos de geração de relógio, algoritmos e circuitos de controle, e circuitos de acionamento da lente. [0024] O controle de uma lente oftálmica energizada pode ser alcançado através de um dispositivo externo operado manualmente que se comunica sem fio com a lente, como uma unidade remota portátil. Alternativamente, o controle da lente oftálmica energizada pode ser alcançado através de retroinformação ou sinais de controle vindos diretamente do usuário. Por exemplo, sensores instalados na lente podem detectar piscadelas e/ou padrões de piscadela. Com base no padrão ou sequência de piscadelas, a lente oftálmica energizada pode mudar de estado, como por exemplo sua potência refrativa, a fim de ou se focar em um objeto próximo ou em um objeto distante. Alternativamente, ou em adição ao mesmo, a convergência da pupila e/ou a direção do olhar podem ser usados para alterar o estado de uma lente energizada da aplicação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0025] As características e vantagens mencionadas anteriormente bem como outras da presente invenção serão aparentes a partir da descrição mais particular a seguir de modalidades preferenciais da invenção, conforme ilustrado nos desenhos anexados. [0026] A Figura 1 ilustra uma lente de contato exemplificadora que compreende um sistema de detecção de piscadela de acordo com algumas modalidades da presente invenção. [0027] A Figura 2 ilustra uma representação gráfica de luz incidente sobre a superfície do olho versus tempo, ilustrando um possível padrão de piscadela involuntário registrado a vários níveis de intensidade de luz versus tempo, e um nível de limite utilizável com base em algum ponto entre os níveis de intensidade de luz máximo e mínimo de acordo com a presente invenção. [0028] A Figura 3 é um diagrama de transição de estado exemplifi-cador de um sistema de detecção de piscadela de acordo com a presente invenção. [0029] A Figura 4 é uma representação diagramática de uma trajetória de fotodetecção utilizada para detectar e tomar amostras de sinais de luz recebidos de acordo com a presente invenção. [0030] A Figura 5 é um diagrama de blocos da lógica de condicionamento digital de acordo com a presente invenção. [0031] A Figura 6 é um diagrama de blocos da lógica de detecção digital de acordo com a presente invenção. [0032] A Figura 7 é um diagrama de temporização exemplificador de acordo com a presente invenção. [0033] A Figura 8 é uma representação diagramática de um controlador de sistema digital de acordo com a presente invenção. [0034] A Figura 9 é um diagrama de temporização exemplificador para controle de ganho automático de acordo com a presente invenção. [0035] A Figura 10 é uma representação diagramática de regiões de bloqueio de luz e passagem de luz em uma matriz de circuito inte- grado exemplificadora de acordo com a presente invenção. [0036] A Figura 11 é uma representação diagramática de um in-serto eletrônico exemplificador, incluindo um detector de piscadela, para uma lente de contato energizada de acordo com a presente invenção. [0037] A Figura 12A é uma representação diagramática de perspectiva anterior dos olhos de um indivíduo observando um objeto a distância. [0038] A Figura 12B é uma representação diagramática de perspectiva superior dos olhos da Figura 12A. [0039] A Figura 13A é uma representação diagramática de perspectiva anterior dos olhos de um indivíduo observando um objeto próximo. [0040] A Figura 13B é uma representação diagramática de perspectiva superior dos olhos da Figura 13A. [0041] A Figura 14 é uma representação diagramática de dois sensores de posição e convergência da pupila exemplificadores, que têm um canal de comunicação para operação sincronizada entre dois olhos de acordo com a presente invenção. [0042] A Figura 15A é uma representação diagramática de um sistema de detecção de posição e convergência da pupila exemplificador incorporado a uma lente de contato de acordo com a presente invenção. [0043] A Figura 15B é uma vista ampliada do sistema de detecção de posição e convergência da pupila exemplificador da Figura 15A. [0044] A Figura 16 é uma representação diagramática de uma plo-tagem exemplificadora da correlação entre a convergência da pupila e a distância focal. [0045] A Figura 17A é uma representação diagramática de perspectiva anterior dos olhos de um indivíduo olhando para a direita. [0046] A Figura 17B é uma representação diagramática de perspectiva superior dos olhos da Figura 17A. [0047] A Figura 18 é uma representação diagramática da geometria associada a várias direções de olhar em duas dimensões, de acordo com a presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS [0048] As lentes de contato convencionais são estruturas poliméri-cas com formatos específicos para corrigir vários problemas de visão, conforme resumidamente apresentado acima. Para alcançar a funcionalidade aperfeiçoada, vários circuitos e componentes podem ser integrados a estas estruturas poliméricas. Por exemplo, circuitos de controle, microprocessadores, dispositivos de comunicação, alimentado-res, sensores, atuadores, diodos emissores de luz, e antenas em miniatura podem ser integrados a lentes de contato através de componentes optoeletrônicos customizados para não apenas corrigir a visão, mas para melhorar a visão e também fornecer funcionalidade adicional, tal como é explicado aqui. As lentes de contato eletrônicas e/ou energizadas podem ser projetadas para proporcionar visão intensificada através de capacidades de ampliação e redução, ou apenas simplesmente modificando as capacidades refrativas das lentes. As lentes de contato eletrônicas e/ou energizadas podem ser projetadas para melhorar a cor e a resolução, exibir informações de textura, traduzir a fala em legendas em tempo real, oferecer indicações visuais a partir de um sistema de navegação, e fornecer processamento de imagens e acesso à internet. As lentes podem ser projetadas para permitir que o usuário enxergue em condições d luz baixa. Os elementos eletrônicos e/ou arranjo de elementos eletrônicos apropriadamente projetados nas lentes podem permitir a projeção de uma imagem sobre a retina, por exemplo, sem uma lente óptica de foco variável, fornecer telas de imagens de inovações e até mesmo fornecer alarmes. Alternativamente, ou em adição a qualquer uma destas funções ou funções similares, as lentes de contato podem incorporar componentes para o monitoramento não invasivo dos biomarcadores do usuário e indicadores de saúde. Por exemplo, sensores construídos nas lentes podem permitir a um paciente diabético manter indicações sobre os níveis de açúcar sanguíneo pela análise de componentes do filme lacrimal sem a necessidade de retirar sangue. Além disso, uma lente configurada adequadamente pode incorporar sensores para o monitoramento dos níveis de colesterol, sódio, e potássio, bem como outros marcadores biológicos. Isto acoplado a um transmissor de dados sem fio poderia permitir a um médico ter acesso quase imediato à química do sangue do paciente sem a necessidade de o paciente perder tempo para ir a um laboratório e tirar sangue. Além disso, os sensores construídos nas lentes podem ser usados para detectar luz incidente no olho para compensar condições de luz ambiente ou para uso na determinação de padrões de piscadela. [0049] A lente de contato energizada ou eletrônica da presente invenção compreende os elementos necessários para corrigir e/ou melhorar a visão de pacientes com um ou mais dos defeitos de visão descritos acima ou executar de outro modo uma função oftálmica útil. Além disso, a lente de contato eletrônica pode ser usada simplesmente para melhorar a visão normal ou fornecer uma ampla variedade de funcionalidades, conforme descrito acima. A lente de contato eletrônica pode compreender uma lente óptica de foco variável, um elemento óptico frontal incluído em uma lente de contato ou simplesmente elementos eletrônicos de inserção sem uma lente para qualquer funcionalidade adequada. A lente eletrônica da presente invenção pode ser incorporada em qualquer quantidade de lentes de contato, conforme descrito acima. Além disso, lentes intraoculares também podem incorporar os vários componentes e funcionalidades aqui descritos. Entre- tanto, para facilidade de explicação, a descrição irá se concentrar em uma lente de contato eletrônica para corrigir defeitos de visão, destinada para ser descartada diariamente após uso único. [0050] A presente invenção pode ser empregada em uma lente oftálmica energizada ou lente de contato energizada que compreende um sistema eletrônico, que atua um óptico de foco variável ou qualquer outro dispositivo ou dispositivos configurados para implementar qualquer número dentre numerosas funções que podem ser realizadas. Os sistema eletrônicos incluem uma ou mais baterias ou outras fontes de energia, circuitos de gerenciamento de energia, um ou mais sensores, circuitos de geração de relógio, algoritmos e circuitos de controle, e circuitos de acionamento da lente. A complexidade destes componentes pode variar dependendo da funcionalidade necessária ou desejada da lente. [0051] O controle de uma lente oftálmica eletrônica ou energizada pode ser alcançado através de um dispositivo externo operado manualmente que se comunica sem fio com a lente, como uma unidade remota portátil. Por exemplo, um controle remoto pode se conectar sem fio à lente energizada, com base em uma entrada manual do usuário. Alternativamente, o controle da lente oftálmica energizada pode ser alcançado através de retroinformação ou sinais de controle vindos diretamente do usuário. Por exemplo, sensores instalados na lente podem detectar piscadelas e/ou padrões de piscadela. Com base no padrão ou sequência de piscadelas, a lente oftálmica energizada pode mudar de estado, como por exemplo sua potência refrativa, a fim de ou se focar em um objeto próximo ou em um objeto distante. [0052] Alternativamente, a detecção de piscadela em uma lente oftálmica energizada ou eletrônica pode ser usada para vários outros usos onde há interação entre o usuário e a lente de contato eletrônica, como ativação de outro dispositivo eletrônico, ou envio de um coman- do até outro dispositivo eletrônico. Por exemplo, a detecção de piscadela em uma lente oftálmica pode ser usada em conjunto com uma câmera em um computador, sendo que a câmera segue para onde o(s) olho(s) se movem na tela do computador, e quando o usuário e-xecuta uma sequência de piscadela que ela detecta, isto faz com que o ponteiro do mouse realize um comando, como clique duplo em um item, realçar um item, ou selecionar um item do menu. [0053] Um algoritmo de detecção de piscadela é um componente do controlador de sistema que detecta características de piscadela, como por exemplo, se a pálpebra está aberta ou fechada, a duração da piscadela, o intervalo entre piscadelas, e o número de piscadelas em um dado período de tempo. O algoritmo de acordo com a presente invenção confia na amostragem de luz incidente no olho a uma certa taxa de amostragem. Padrões de piscadela predeterminados são armazenados e comparados ao histórico recente de amostras de luz incidente. Quando padrões combinam, o algoritmo de detecção de piscadela pode acionar uma atividade no controlador de sistema, por e-xemplo, para ativar o acionador da lente para alterar a potência refrati-va da lente. [0054] Piscar é o rápido fechamento e abertura das pálpebras e e é uma função essencial do olho. Piscar protege o olho de objetos estranhos, por exemplo, indivíduos piscam quando objetos aparecem inesperadamente próximos ao olho. Piscar fornece lubrificação sobre a superfície anterior do olho ao espalhar lágrimas. Piscar também serve para remover contaminantes e/ou agentes irritantes do olho. Normalmente, piscar é feito automaticamente, mas estímulos externos podem contribuir, como no caso de agentes irritantes. Entretanto, piscar pode também ser proposital, por exemplo, para indivíduos que não são capazes de se comunicar verbalmente ou com gestos podem piscar uma vez para sim e duas para não. O algoritmo e o sistema de detecção de piscadela da presente invenção utilizam padrões de piscadela que não podem ser confundidos com respostas de piscadela normal. Em outras palavras, se piscar é utilizado como um meio para controlar uma ação, então o padrão específico selecionado para uma dada ação não pode ocorrer aleatoriamente, caso contrário ações inadvertidas podem ocorrer. Uma vez que a velocidade de piscadela pode ser afetada por inúmeros fatores, incluindo fadiga, lesão ocular, medicamentos e doenças, padrões de piscadela para propósitos de controle, de preferência, levam em consideração estas e quaisquer outras variáveis que afetam o ato de piscar. O comprimento médio de piscadelas involuntárias si-tua-se na faixa de cerca de cem (100) a quatrocentos (400) milisse-gundos. Homens e mulheres adultos medianos piscam a uma taxa de dez (10) piscadelas involuntárias por minuto, e o tempo médio entre piscadelas involuntárias é de cerca de 0,3 a setenta (70) segundos. [0055] Uma modalidade exempliftcadora de um algoritmo de detecção de piscadela pode ser resumida nas seguintes etapas. [0056] Definir uma "sequência de piscadela" intencional que um usuário irá executar para uma detecção de piscadela positiva. [0057] Tomar amostras do nível de luz incidente a uma taxa consistente com a detecção da sequência de piscadela e rejeitando piscadelas involuntárias. [0058] Comparar o histórico dos níveis de luz amostrados à "sequência de piscadela" esperada, conforme definido por um modelo de piscadela de importância. [0059] Implementar opcionalmente uma sequência de "máscara" de piscadela para indicar porções do modelo a serem ignoradas durante comparações, por exemplo, transições próximas. Isto pode permitir a um usuário se desviar da "sequência de piscadela" desejada, como uma (1) janela de erro de mais ou menos, sendo que um ou mais dentre ativação, controle, e alteração do foco da lente pode ocor- rer. Adicionalmente, isto pode permitir uma variação na temporização do usuário da sequência de piscadela. [0060] Uma sequência de piscadela exemplificadora pode ser definida da seguinte forma: piscadela (fechado) por 0,5 s aberto por 0,5 s piscadela (fechado) por 0,5 s [0061] A uma taxa de amostragem de cem (100) ms, um modelo de amostra de vinte (20) piscadelas é dado por modelo de piscadela = [1,1,1, 0,0,0,0,0, 1,1,1,1,1, 0,0,0,0,0, 1,1]. [0062] A máscara de piscadela é definida para eliminar por masca-ramento as amostras logo após a transição (0 para eliminar por mas-caramento ou ignorar amostras), e é dada por máscara de piscadela = [1,1,1, 0,1,1,1,1, 0,1,1,1,1, 0,1,1,1,1, 0,1]. [0063] Opcionalmente, uma região de transição mais ampla pode ser eliminada por mascaramento para permitir uma incerteza de temporização maior, e é dada por máscara de piscadela = [1,1,0, 0,1,1,1,0, 0,1,1,1,0, 0,1,1,1,0, 0,1]. [0064] Padrões alternativos podem ser implementados, por exemplo uma única piscadela longa, nesse caso, uma piscadela de 1,5s com um modelo de amostra de 24, dado por modelo de piscadela = [1,1,1,1,0,0, 0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0, 0,1,1,1,1,1]. [0065] É importante observar que o exemplo acima têm propósitos ilustrativos e não representa um conjunto de dados específico. [0066] A detecção pode ser implementada comparando-se logicamente o histórico das amostras ao modelo e a máscara. A operação lógica é criar uma disjunção exclusiva (XOR) entre o modelo e a sequência do histórico de amostra, em uma base a nível de bit, e, então, verificar que todos os bits de histórico não mascarados se igualam ao modelo. Por exemplo, conforme ilustrado nos modelos de máscara de piscadela acima, em cada local da sequência de uma máscara de piscadela onde o valor é de lógica 1, uma piscadela precisa se igualar ao modelo de máscara de piscadela naquele lugar da sequência. Entretanto, em cada local da sequência de uma máscara de piscadela onde 0 valor é de lógica 0, não é necessário que uma piscadela se iguale ao modelo de máscara de piscadela naquele local da sequência. Por e-xemplo, a seguinte equação de algoritmo Boolean, conforme codificada em MATLAB®, pode ser usada.
Igualado = não (máscara de piscadela) | não (disjunção exclusiva (modelo de piscadela, amostra de teste)), [0067] sendo que a amostra de teste é o histórico de amostra. O valor igualado é uma sequência com o mesmo comprimento que o modelo de piscadela, histórico de amostra e máscara de piscadela. Se a sequência igualada é toda lógicas 1, então uma boa combinação o-correu. Resumindo-se, não (disjunção exclusiva (modelo de piscadela, amostra de teste)) produz uma lógica 0 para cada má combinação e uma lógica 1 para cada combinação. Uma operação lógica com a máscara invertida força cada local na sequência igualada a uma lógica 1 onde a máscara é uma lógica 0. Consequentemente, quanto mais lugares em um modelo de máscara de piscadela onde o valor é especificado como lógica 0, maior a margem de erro em relação a uma piscadela de uma pessoa é permitido. MATLAB® é uma linguagem e implementação de alto nível para computação, visualização e programação numéricos, e é um produto disponível junto à MathWorks, de Na-tick, Massachusetts, EUA. Também é importante observar que quanto maior o número de lógicas 0 no modelo de máscara de piscadela, maior o potencial para falso positivo igualado a padrões de piscadela esperados ou tencionados. Deve-se entender que uma variedade de padrões de piscadela esperados ou tencionados podem ser programados em um dispositivo com um ou mais ativos ao mesmo tempo. Mais especificamente, múltiplos padrões de piscadela esperados ou tencionados podem ser usados para o mesmo propósito ou funcionalidade, ou para implementar funcionalidades diferentes ou alternativas. Por exemplo, um padrão de piscadela pode ser usado para fazer com que a lente amplie ou reduza um objeto tencionado, enquanto outro padrão de piscadela pode ser usado para fazer com que outro dispositivo, por exemplo, uma bomba, na lente forneça uma dose de um a-gente terapêutico. [0068] A Figura 1 ilustra, na forma de um diagrama de blocos, uma lente de contato 100, que compreende um sistema de detecção de piscadela eletrônico, de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente invenção. Nesta modalidade exemplificadora, o sistema de detecção de piscadela eletrônico pode compreender um fotossen-sor 102, um amplificador 104, um conversor analógico-para-digital ou ADC 106, um processador de sinal digital 108, uma fonte de alimentação 110, um atuador 112, e um controlador de sistema 114. [0069] Quando a lente de contato 100 é colocada na superfície frontal do olho do usuário o circuito eletrônico do sistema de detecção de piscadela pode ser usado para implementar o algoritmo detecção de piscadela da presente invenção. O fotossensor 102, bem como outros circuitos, é configurado para detectar piscadelas e/ou vários padrões de piscadela produzidos pelo olho do usuário. [0070] Nesta modalidade exemplificadora, o fotossensor 102 pode ser embutido na lente de contato 100 e recebe luz ambiente 101, convertendo fótons incidentes em elétrons e, assim, fazendo com que uma corrente, indicada pela seta 103, flua para dentro do amplificador 104. O fotossensor ou fotodetector 102 pode compreender qualquer dispositivo adequado. Em uma modalidade exemplificadora, o fotossensor 102 compreende um fotodiodo. Em uma modalidade exemplificadora preferencial, o fotodiodo é implementado em um semicondutor de óxido metálico complementar (tecnologia de processamento CMOS) para aumentar a habilidade de integração e reduzir o tamanho geral do fotossensor 102 e do outro circuito. A corrente 103 é proporcional ao nível de luz incidente e diminui substancialmente quando o fotodetector 102 está coberto por uma pálpebra. O amplificador 104 cria uma saída proporcional à entrada, com ganho, e pode funcionar como um amplificador de transimpedância que converte a corrente de entrada em uma tensão de saída. O amplificador 104 pode amplificar um sinal a um nível utilizável pelo restante do sistema, como dando ao sinal tensão e energia suficientes para ele ser capturado pelo ADC 106. Por exemplo, o amplificador pode ser necessário para guiar blocos subsequentes, uma vez que a saída do fotossensor 102 pode ser muito pequena e pode ser usada em ambientes de baixa luminosidade. O amplificador 104 pode ser implementado como um amplificador de ganho variável, o ganho do mesmo podendo ser ajustado pelo controlador de sistema 114, em uma disposição de retroinformação, para maximizar a faixa dinâmica do sistema. Em adição ao fornecimento de ganho, o amplificador 104 pode incluir outro circuito de condicionamento de sinal analógico, como filtração e outro circuito adequado às saídas do fotossensor 102 e do amplificador 104. O amplificador 104 pode compreender qualquer dispositivo adequado para a amplificação e condicionamento da saída de sinal pelo fotossensor 102. Por exemplo, o amplificador 104 pode compreender simplesmente um único amplificador operacional, ou um circuito mais complicado que compreende um ou mais amplificadores operacionais. Conforme apresentado acima, o fotossensor 102 e o amplificador 104 são configurados para detectar e isolar sequências de piscadela com base na intensidade de luz incidente recebida através do olho e converter a corrente de entrada em um sinal digital utilizável, por fim, pelo controlador de sistema 114. O controlador de sistema 114 é, de preferência, programado ou pré-configurado para reconhecer várias sequências de piscadela e/ou padrões de piscadela a vários níveis de intensidade de luz e fornecer um sinal de saída adequado ao atuador 112. O controlador de sistema 114 compreende também uma memória associada. [0071] Nesta modalidade exemplificadora, o ADC 106 pode ser usado para converter uma saída de sinal analógico contínua do amplificador 104 em um sinal digital amostrado adequado, para processamento de sinal adicional. Por exemplo, o ADC 106 pode converter uma saída de sinal analógico do amplificador 104 em um sinal digital que pode ser utilizável pelos circuitos subsequentes ou a jusante, como um sistema ou microprocessador de processamento de sinal digital 108. Um sistema de processamento de sinal digital ou um processador de sinal digital 108 pode ser usado para processamento do sinal digital, incluindo um ou mais dentre filtração, processamento, detecção, e de outro modo manipulação/processamento dos dados amostrados para permitir detecção de luz incidente para uso a jusante. O processador de sinal digital 108 pode ser pré-programado com as sequências de piscadela e/ou padrões de piscadela descritos acima. O processador de sinal digital 108 compreende também uma memória associada. O processador de sinal digital 108 pode ser implementado utilizando-se um circuito analógico, circuito digital, software, ou uma combinação dos mesmos. Na modalidade exemplificadora ilustrada, é implementado um circuito digital. O ADC 106 junto com seu amplificador 104 e processador de sinal digital 108 associados são ativados a uma taxa adequada em conformidade com a taxa de amostragem anteriormente descrita, por exemplo a cada cem (100) ms. [0072] Uma fonte de alimentação 110 supre energia para numerosos componentes que compreendem o sistema de detecção de piscadela. A energia pode ser suprida a partir de uma bateria, extrator de energia, ou outros meios adequados, tal como é conhecido ao versado na técnica. Essencialmente, qualquer tipo de fonte de alimentação 110 pode ser usada para fornecer energia confiável para todos os outros componentes do sistema. Uma sequência de piscadela pode ser usada para alterar o estado do sistema e/ou do controlador de sistema. Adicionalmente, o controlador de sistema 114 pode controlar outros aspectos de uma lente de contato energizada, dependendo da entrada do processador de sinal digital 108, como por exemplo, alteração do foco ou da potência refrativa de uma lente controlada eletronicamente através do atuador 112. [0073] O controlador de sistema 114 usa o sinal da cadeia do fo-tossensor, isto é, o fotossensor 102, o amplificador 104, o ADC 106 e o sistema de processamento de sinal digital 108, para comparar níveis de luz amostrados aos padrões de ativação de piscadela. Com referência à Figura 2, uma representação gráfica das amostras de padrão de piscadela registradas a vários níveis de intensidade de luz versus tempo e um nível de limite utilizável é ilustrada. Consequentemente, pode-se levar em consideração que vários fatores podem mitigar e/ou evitar erro na detecção de piscadelas ao se amostrar a luz que incide no olho, como levando-se em consideração alterações nos níveis de intensidade de luz em locais diferentes e/ou enquanto se realiza várias atividades. Adicionalmente, ao se amostrar luz incidente no olho, levando-se em consideração os efeitos que alterações na intensidade de luz ambiente podem ter no olho e na pálpebra, isto também pode mitigar e/ou evitar erro na detecção de piscadelas, como quanta luz visível um pálpebra bloqueia quando ela é fechada em níveis de luz de baixa intensidade e em níveis de luz de alta intensidade. Em outras palavras, a fim de se evitar que padrões de piscadela errados sejam utilizados para controle, o nível de luz ambiente é, de preferência, levado em consideração, conforme é explicado em maiores detalhes abaixo. [0074] Por exemplo, em um estudo, descobriu-se que a pálpebra bloqueia, em média, aproximadamente noventa (99) porcento da luz visível, mas a comprimentos de onda mais baixos menos luz tende a ser transmitida através da pálpebra, bloqueando aproximadamente 99,6 porcento da luz visível. Em comprimentos de onda mais longos, em direção à porção infravermelha do espectro, a pálpebra pode bloquear apenas trinta (30) porcento da luz incidente. É importante observar, entretanto, que luz em diferentes frequências, comprimentos de onda e intensidades pode ser transmitida através das pálpebras com eficiências diferentes. Por exemplo, ao se olhar para uma fonte de luz brilhante, um indivíduo pode ver uma luz vermelha com suas pálpebras fechadas. Também podem haver variações em quanta luz visível uma pálpebra bloqueia, com base no indivíduo, como a pigmentação da pele do indivíduo. Tal como é ilustrado na Figura 2, amostras de dados de padrões de piscadela ao longo de vários níveis de iluminação são simuladas durante um intervalo de tempo de setenta (70) segundos, sendo que os níveis de intensidade de luz visível transmitidos através do olho são registrados durante o período de estímulo, e um valor-limite utilizável é ilustrado. O limite é ajustado para um valor entre o valor pico a pico da intensidade de luz visível registrada para padrões de piscadela amostrados ao longo de um período de estímulo a níveis de intensidade de luz diferentes. Ter a habilidade de se pré-programar padrões de piscadela ao mesmo tempo em que se rastreia um nível de luz médio ao longo do tempo e se ajusta um limite pode ser crítico para ser possível detectar quando um indivíduo está piscando, em oposição a quando um indivíduo não está piscando e/ou há apenas uma alteração no nível de intensidade de luz em uma certa área. [0075] Agora referindo-se novamente à Figura 1, em modalidades exemplificadoras alternativas adicionais, o controlador de sistema 114 pode receber entrada de fontes incluindo um ou mais dentre um detector de piscadela, sensores de músculo ocular, e um controle remoto. A título de generalização, pode ser óbvio ao versado na técnica que o método para se ativar e/ou controlar o controlador de sistema 114 pode precisar do uso de um ou mais métodos de ativação. Por exemplo, uma lente de contato eletrônica ou energizada pode ser programável de maneira específica para um usuário individual, como programar uma lente para reconhecer ambos padrões de piscadela e sinais de músculo ciliar de um indivíduo ao se realizar várias ações, como por exemplo, se focar em um objeto distante, ou se focar em um objeto que está próximo. Em algumas modalidades exemplificadoras, o uso de mais de um método para ativar uma lente de contato eletrônica, como detecção de piscadela e detecção do sinal de músculo ciliar, pode oferecer a habilidade de cada método de ser checado cuidadosamente com outro antes da ativação da lente de contato ocorrer. Uma vantagem da checagem cuidadosa pode incluir mitigação de falsos positivos, como minimizar a chance de acionar não intencionalmente a ativação de uma lente. Em uma modalidade exemplificadora, a checagem cuidadosa pode envolver um esquema de votação, sendo que um determinado número de condições são alcançadas antes de qualquer ação ser realizada. [0076] O atuador 112 pode compreender qualquer dispositivo adequado para a implementação de uma ação específica, com base no sinal de comando recebido. Por exemplo, se um padrão de ativação de piscadela se iguala em comparação a um nível de luz amostrado, conforme descrito acima, o controlador de sistema 114 pode capacitar o atuador 112, como uma lente eletrônica ou energizada de óptica variá- vel. O atuador 112 pode compreender um dispositivo elétrico, um dispositivo mecânico, um dispositivo magnético, ou qualquer combinação dos mesmos. O atuador 112 recebe um sinal do controlador de sistema 114 em adição à energia da fonte de alimentação 110 e produz alguma ação com base no sinal do controlador de sistema 114. Por exemplo, se o sinal do controlador de sistema 114 indica que o usuário está tentando se focar em um objeto próximo, o atuador 112 pode ser usado para alterar a potência refrativa da lente oftálmica eletrônica, por exemplo, através de uma zona óptica multi-líquida dinâmica. Em uma modalidade exemplificadora alternativa, o controlador de sistema 114 pode proporcionar um sinal que indica que um agente terapêutico deve ser liberado ao(s) olho(s). Nesta modalidade exemplificadora, o atuador 112 pode compreender uma bomba e um reservatório, por e-xemplo, uma bomba de sistema microeletromecânico (MEMS). Conforme apresentado acima, a lente energizada da presente invenção pode proporcionar várias funcionalidades, consequentemente, um ou mais atuadores podem ser configurados da maneira variada para implementar uma funcionalidade. [0077] A Figura 3 ilustra um diagrama de transição de estado 300 para um sistema de detecção de piscadela exemplificador de acordo com o algoritmo de detecção de piscadela da presente invenção. O sistema inicia em um estado de REPOUSO 302 esperando por um sinal de permissão bl_go para ser confirmado. Quando o sinal de permissão bl_go é confirmado, por exemplo, por um oscilador e um circuito de controle que pulsam o bl_go a uma taxa de cem (100) ms proporcionalmente à taxa de amostragem de piscadela, o estado da máquina então passa para um estado de ESPERA PELO ADC 304 onde um ADC é habilitado para converter um nível de luz recebido em um valor digital. O ADC confirma um sinal de adc_done para indicar que suas operações foram completadas, e o sistema ou máquina de esta- do passa para um estado de ALTERAÇÃO 306. No estado de ALTERAÇÃO 306 o sistema insere o valor de saída do ADC mais recentemente recebido em um registro de alteração para manter o histórico de amostras de piscadela. Em algumas modalidades exemplificadoras, o valor de saída do ADC é primeiro comparado a um valor-limite para fornecer um único bit (1 ou 0) para um valor de amostra, a fim de se minimizar requisitos de armazenamento. O sistema ou máquina de estado então passa para um estado de COMPARAÇÃO 308 onde os valores no registro de alteração do histórico de amostra são comparados a um ou mais modelos e máscaras de sequência de piscadela, conforme descrito acima. Se uma combinação é detectada, um ou mais sinais de saída podem ser confirmados, como um para chavear o estado do acionador da lente, bl_cp_toggle, ou qualquer outra funcionalidade a ser realizada pela lente oftálmica energizada. O sistema ou máquina de estado então passa para um estado FINALIZADO 310 e confirma um sinal bl_done para indicar que suas operações foram completadas. [0078] A Figura 4 ilustra uma trajetória de sinal de fotossensor ou fotodetector pd_rx_top exemplificadora que pode ser usada para detectar e amostrar níveis de luz recebidos. A trajetória de sinal Pd_ rx_top pode compreender um fotodiodo 402, um amplificador de transimpedância 404, um estágio de filtragem de ganho automático e de passa baixo 406 (AGC/LPF), e um ADC 408. O sinal adc_vref é inserido no ADC 408 a partir da fonte de alimentação 110 (consulte a Figura 1) ou, alternativamente, ele pode ser fornecido a partir de um circuito dedicado dentro do conversor de analógico-para-digital 408. A saída do ADC 408, adc_data, é transmitida ao bloco de processamento de sinal digital e controlador de sistema 108/114 (consulte a Figura 1). Embora ilustrados na Figura 1 como blocos individuais 108 e 114, para facilidade de explicação, o processamento de sinal digital e o controlador de sistema são, de preferência, implementados em um Cínico bloco 410. Para habilitar o sinal, adc_en, o sinal inicial, adc_start, e o sinal de reinicialização, adc_rst_n são recebidos a partir do processamento de sinal digital e do controlador de sistema 410 enquanto o sinal completo, adc_complete, é transmitido ao mesmo. O sinal de relógio, adc_clk, pode ser recebido a partir de uma fonte externa de relógio à trajetória de sinal, pd_rx_top, ou do processamento de sinal digital e do controlador de sistema 410. É importante observar que o sinal adc_clk e o relógio do sistema podem estar sendo executados a frequências diferentes. Também é importante observar que qualquer número de ADCs diferentes pode ser usado de acordo com a presente invenção, que podem ter interfaces e sinais de controle diferentes, mas que realizam uma função similar de fornecer uma representação digital amostrada da saída da porção analógica da trajetória de sinal do fotossensor. A permissão da fotodetecção, pd_en, e o ganho da fotodetecção, pd_gain, são recebidos do processamento de sinal digital e do controlador de sistema 410. [0079] A Figura 5 ilustra um diagrama de blocos da lógica de condicionamento digital 500 que pode ser usado para reduzir o valor de sinal de ADC recebido, adc_data, a um valor de um único bit pd_data. A lógica de condicionamento digital 500 pode compreender um registro digital 502 para receber os dados, adc_data, da trajetória de sinal de fotodetecção pd_rx_top para fornecer um valor permanente no sinal adc_data_held. O registro digital 502 é configurado para aceitar um novo valor no sinal adc_data quando o sinal adc_complete é confirmado e para, de outro modo, manter a último valor aceito quando o sinal adc_complete é recebido. Desta maneira, o sistema pode desabilitar a trajetória de sinal de fotodetecção uma vez que o dado é engatado para reduzir o consumo de corrente do sistema. O valor de dado mantido pode, então, ser rateado, por exemplo, por uma média de integração e reposição ou outros métodos de rateamento implementados em lógica digital, no circuito de criação de limite 504 para produzir um ou mais limites no sinal pd_th. O valor de dado mantido pode, então, ser comparado, através de um comparados 506, a uma ou mais limites para produzir um valor de dado de um bit no sinal pd_data. Será entendido que a operação de comparação pode empregar histerese ou comparação a um ou mais limites para minimizar o ruído do sinal de saída pd_data. A lógica de condicionamento digital pode compreender adicionalmente um bloco de ajuste de ganho pd_gain_adj 508 para ajustar o ganho do estágio de ganho e filtragem de passa baixo automático 406 na trajetória de sinal de fotodetecção através do sinal pd_gain, ilustrado na Figura 4, de acordo com os valores de limite calculados e/ou de acordo com o valor de dado mantido. É importante observar que nesta modalidade exemplificadora palavras de seis bits fornecem resolução suficiente sobre uma faixa dinâmica para detecção de piscadela, enquanto se minimiza a complexidade. [0080] Em uma modalidade exemplificadora, o circuito de criação de limite 504 compreende um detector de pico, um detector de vale e um circuito de cálculo de limite. Nesta modalidade exemplificadora, os valores de controle de limite e ganho podem ser gerados da forma a seguir. O detector de pico e o detector de vale são configurados para receber o valor mantido no sinal adc_data_held. O detector de pico é adicionalmente configurado para fornecer um valor de saída, pd_pk, que rapidamente rastreia aumentos no valor adc_data_held e lentamente decai se o valor adc_data_held diminui. A operação é análoga àquela de um detector de envelope de diodo clássico, conforme é bem conhecido na arte elétrica. O detector de vale é adicionalmente configurado para fornecer um valor de saída pd_vl que rapidamente rastreia aumentos no valor adc_data_held e lentamente decai até um valor mais alto se o valor adc_data_held aumenta. A operação do detec- tor de vale também é análoga ao detector de envelope de diodo, com o resistor de descarga ligado a uma tensão de fonte de alimentação positiva. O circuito de cálculo de limite é configurado para receber os valores pd_pl e pd_vl e é adicionalmente configurado para calcular um valor-limite de ponto médio pd_th_mid, com base na média dos valores pd_pk e pd_vl. O circuito de criação de limite 504 fornece o valor-limite pd_th com base no valor-limite de ponto médio pd_th_mid. [0081] O circuito de criação de limite 504 pode ser adicionalmente adaptado para atualizar os valores dos níveis pd_pk e pd_vl em resposta à alterações no valor pd_gain. Se o valor pd_gain aumenta por uma etapa, então os valores pd_pk e pd_vl são aumentados por um fator igual ao aumento de ganho esperado na trajetória de sinal de fo-todetecção. Se o valor pd_gain diminui por uma etapa, então os valores pd_pk e pd_val são diminuídos por um fator igual à redução de ganho esperada na trajetória de sinal de fotodetecção. Desta maneira, os estados do detector de pico e dos detectores de vale, conforme mantidos nos valores pd_pk e pd_vl, respectivamente, e o valor-limite pd_th conforme calculado a partir dos valores pd_pk e pd_vl, são atualizados para se igualar a alterações no ganho da trajetória de sinal, evitando assim descontinuidades ou outras alterações no estado ou valor, resultantes apenas da alteração intencional no ganho da trajetória de sinal de fotodetecção. [0082] Em uma modalidade exemplificadora adicional do circuito de criação de limite 504, o circuito de cálculo de limite pode ser adicionalmente configurado para calcular um valor-limite pd_th_pk com base em uma proporção ou porcentagem do valor pd_pk. Em uma modalidade exemplificadora preferencial o pd_th_pk pode ser vantajosamente configurado para ser sete oitavos do valor pd_pk, um cálculo que pode ser implementado com um deslocamento para a direita por três bits simples e uma subtração, tal como é bem conhecido na técnica relevante. O circuito de cálculo de limite pode selecionar o valor-limite pd_th para ser o menor dentre pd_th_mid e pd_th_pk. Desta maneira, o valor pd_th nunca irá ser igual ao valor pd_pk, mesmo após longos períodos de luz incidente constante no fotodiodo, que pode resultar nos valores pd_pk e pd_vl sendo iguais. Será entendido que o valor Pd_ _th_pk assegura a detecção de uma piscadela após intervalo longos. O comportamento do circuito de criação de limite é adicionalmente ilustrado na Figura 9, conforme discutido subsequentemente. [0083] A Figura 6 ilustra um diagrama de blocos da lógica de detecção digital 600 que pode ser usado para implementar um algoritmo de detecção de piscadela digital exemplificador, de acordo com uma modalidade da presente invenção. A lógica de detecção digital 600 pode compreender um registro de deslocamento 602 adaptado para receber os dados de uma trajetória de sinal de fotodetecção pd_rx_top, Figura 4, ou da lógica de condicionamento digital, Figura 5, conforme ilustrado aqui no sinal pd_data, que tem um valor de um bit. O registro de deslocamento 602 mantém um histórico dos valores de amostra recebidos, aqui em um registro de 24 bits. A lógica de detecção digital 600 compreende adicionalmente um bloco de comparação 604, adaptado para receber o histórico de amostra e um ou mais modelos de piscadela bl tpl e máscaras de piscadela bl_mask, e é configurado para indicar uma combinação a um ou mais dos moldes e máscaras em um ou mais sinais de saída que podem ser mantidos para uso futuro. A saída do bloco de comparação 604 é trancada através de um flip-flop D 606. A lógica de detecção digital 600 pode compreender adicionalmente um contador 608 ou outra lógica para suprimir comparações sucessivas, que podem estar no mesmo conjunto de histórico de amostra a deslocamentos pequenos devido às operações de mascaramento. Em um modalidade exemplificadora preferencial, o histórico de amostra é limpo ou reiniciado depois que uma combinação positiva é encontrada, necessitando assim que uma sequência de piscadela de igualdade completa e nova seja amostrada antes de se ser capaz de identificar uma combinação subsequente. A lógica de detecção digital 600 pode compreender ainda uma máquina de estado ou um circuito de controle similares para fornecer sinais de controle à trajetória de sinal de fotodetecção e ao ADC. Em algumas modalidades exemplificadoras os sinais de controle podem ser gerados por uma máquina de estado de controle que é separada da lógica de detecção digital 600. Esta máquina de estado de controle pode ser parte do processamento de sinal digital e do controlador de sistema 410. [0084] A Figura 7 ilustra um diagrama de temporização dos sinais de controle fornecidos a partir de um subsistema de detecção de piscadela a um ADC 408 (Figura 4) usada em uma trajetória de sinal de fotodetecção. Os sinais de permissão e relógio adc_en, adc_rst_n e adc_clk são ativados no início de uma sequência de amostra e continuam até que o processo de conversão de analógico para digital é finalizado. Em uma modalidade exemplificadora o processo de conversão do ADC tem início quando um pulso é fornecido no sinal adc_start. O valor de saída do ADC é mantido em um sinal adc_data e finalização do processo é indicada pela lógica de conversão de analógico para digital em um sinal adc_complete. Também ilustrado na Figura 7 é o sinal pd_gain que é utilizado para ajustar o ganho dos amplificadores antes do ADC. O sinal é mostrado como sendo ajustado antes do tempo de aquecimento para permitir que a inclinação do circuito analógico e dos níveis de sinal se estabilizem antes da conversão. [0085] A Figura 8 ilustra um controlador de sistema digital 800 que compreende um subsistema de detecção de piscadela digital dig_blink 802. O subsistema de detecção de piscadela digital dig_blink 802 pode ser controlado por uma máquina de estado mestre dig_master 804 e pode ser adaptado para receber sinais de relógio a partir de um gera- dor de relógio clkgen 806 externo ao controlador de sistema digital 800. O subsistema de detecção de piscadela digital dig_blink 802 pode ser adaptado para fornecer sinais de controle para o e receber sinais do subsistema de fotodetecção, conforme descrito acima. O subsistema de detecção de piscadela digital dig__blink 802 pode compreender uma lógica de condicionamento digital e uma lógica de detecção digital, conforme descrito acima, em adição a uma máquina de estado para controlar a sequência de operações em um algoritmo de detecção de piscadela. O subsistema de detecção de piscadela digital dig__blink 802 pode ser adaptado para receber um sinal de permissão da máquina de estado mestre 804 e para fornecer uma indicação de término ou finalização e uma indicação de detecção de piscadela de volta à máquina de estado mestre 804. [0086] A Figura 9 fornece formas de ondas, as Figuras de 9A a 9G, para ilustrar a operação do circuito de criação de limite e controle de ganho automático (Figura 5). A Figura 9A ilustra um exemplo de fotocorrente versus tempo, conforme pode ser fornecido por um fotodi-odo em resposta a níveis de luz diferentes. Na primeira porção da plo-tagem, o nível de luz e a fotocorrente resultante são relativamente baixos em comparação com a segunda porção da plotagem. Em tanto na primeira como na segunda porções da plotagem, percebe-se que uma piscadela dupla reduz a luz e a fotocorrente. Observa-se que a atenuação da luz pela pálpebra pode não ser cem (100) porcento, mas um valor mais baixo dependendo das propriedades de transmissão da pálpebra para os comprimentos de onda de luz incidente no olho. A Figura 9B ilustra o valor adc_data_held que é capturado em resposta a forma de onda da fotocorrente da Figura 9A. Por uma questão de simplicidade, o valor adc_data_held é ilustrado como um sinal analógico contínuo ao invés de uma série de amostras digitais distintas. Será entendido que os valores de amostra digitai irão corresponder ao nível ilustrado na Figura 9B em tempos de amostragem correspondentes. As linhas tracejadas no topo e no fundo da plotagem indicam os valores máximo e mínimo dos sinais adc_data e adc_data_held. A faixa de valores entre o mínimo e máximo também é conhecida como faixa dinâmica do sinal adc_data. Conforme discutido abaixo, o ganho da trajetória de sinal de fotodetecção é diferente (mais baixo) na segunda porção da plotagem. Em geral o valor adc_data_held é diretamente proporcional à fotocorrente, e alterações de ganho afetam apenas o racionamento ou a constante de proporcionalidade. A Figura 9C ilustra os valores pd_pk, pd_vl e pd_th_mid calculados em resposta ao valor adc_data_held pelo circuito de criação de limite. A Figura 9D ilustra os valores pd_pk, pd_vl e pd_th_pk calculado em resposta ao valor adc_data_held em algumas modalidades exemplificadoras do circuito de criação de limite. Observa-se que o valor pd_th_pk é sempre alguma proporção do valor pd_pk. A Figura 9E ilustra o valor adc_data_held com os valores pd_th_mid e pd_th_pk. Observa-se que durante longos períodos de tempo onde o valor adc_data_held é relativamente constante, o valor pd_th_mid se torna igual ao valor adc_data_held conforme o valor pd_vl cai no mesmo nível. O valor pd_th_pk sempre permanece alguma quantidade abaixo do valor adc_data_held. Também ilustrado na Figura 9E é a seleção do pd_th, onde o valor pd_th é selecionado para ser mais baixo dentre pd_th_pk e pd_th_mid. Desta forma, o limite é sempre ajustado a alguma distância do valor pd_pk, evitando transições falsas no pd_data devido a ruído na fotocorrente e nos sinais adc_data_held. A Figura 9F ilustra o valor pd_data gerado pela comparação entre o valor adc_data_held e o valor pd_th. Observa-se que o sinal pd_data é um sinal de dois valores que é baixo quando uma piscadela está ocorrendo. A Figura 9G ilustra um valor de tia_gain versus tempo para estas formas de onda exemplificadoras. O valor de tia_gain é ajustado mais baixo quando o pd_th começa a exceder um limite alto mostrado como agc_pk_th na Figura 9E. Será entendido que um comportamento similar ocorre para aumentar o tia_gain quando pd_th começa a cair abaixo de um limite baixo. Observando-se novamente a segunda porção de cada uma das Figuras de 9A a 9E, o efeito de um tia_gain menor é claro. Em particular, observa-se que o valor adc_data_held é mantido próximo ao meio da faixa dinâmica dos sinais adc_data e adc_data_held. Adicionalmente, é importante observar que os valores pd_pk e pd_vl são atualizados de acordo com a alteração de ganho, conforme descrito acima, de modo que descontinuidades são evitadas nos estados e valores do detector de pico e vale devido somente às alterações no ganho da trajetória de sinal de fotodetecção. [0087] A Figura 10 ilustra características exemplificadoras de bloqueio de luz e passagem de luz em uma matriz de circuito integrado 1000. A matriz de circuito integrado 1000 compreende uma região de passagem de luz 1002, uma região de bloqueio de luz 1004, áreas de ligação 1006, aberturas de passivação 1008, e aberturas na camada de bloqueio de luz 1010. A região de passagem de luz 1002 está situada acima de fotossensores (não ilustrados), por exemplo um conjunto de fotodiodos implementados no processo do semicondutor. Em uma modalidade exemplificadora preferencial, a região de passagem de luz 1002 permite que o máximo de luz possível alcance os fotossensores, maximizando assim sua sensibilidade. Isto pode ser feito através da remoção de polisilício, metal, óxido, nitreto, poli-imida, e outras camadas acima dos foto receptores, conforme permitido no processo do semicondutor utilizado para a fabricação ou em um processamento posterior. A área de passagem de luz 1002 também pode receber outros processamentos especais para otimizar a detecção de luz, por exemplo um revestimento, filtro, e/ou difusor antirreflexivos. A região de bloqueio de luz 1004 pode cobrir outros circuitos na matriz que não ne- cessitam de exposição à luz. O desempenho dos outros circuitos pode ser degradado por fotocorrentes, por exemplo alterando as tensões de inclinação e frequências de oscilador em circuitos de corrente ultrabai-xa necessários para a incorporação em lentes de contato, conforme mencionado anteriormente. A região de bloqueio de luz 1004 é, de preferência, formada com um material delgado, opaco e reflexivo, por exemplo alumínio ou cobre, já usados no processamento de um tablete semicondutor e processamento posterior. Se implementado com metal, o material que forma a região de bloqueio de luz 1004 deve ser isolado dos circuitos abaixo e das áreas de ligação 1006 para evitar condições de curto-circuito. Tal isolamento pode ser fornecido pela passivação já presente na matriz como parte da passivação de tablete normal, por exemplo óxido, nitreto, e/ou poli-imida, ou com outro dielé-trico adicionado durante processamento posterior. O mascaramento permite aberturas na camada de bloqueio de luz 1010, de modo que metal de bloqueio de luz condutivo não sobrepõe as áreas de ligação na matriz. A região de bloqueio de luz 1004 está coberta com dielétrico ou passivação adicionais para proteger a matriz e evitar curtos-circuitos durante fixação da matriz. Esta passivação final tem aberturas de passivação 1008 para permitir conexão às áreas de ligação 1006. [0088] A Figura 11 ilustra uma lente de contato exemplificadora com um inserto eletrônico que compreende um sistema de detecção de piscadela de acordo com as presentes modalidades (invenção). A lente de contato 1100 compreende uma porção de plástico macio 1102 que compreende um inserto eletrônico 1104. Este inserto 1104 inclui uma lente 1106 que é ativada pelos eletrônicos, por exemplo se focando próximo ou longe dependendo da ativação. O circuito integrado 1108 é montado no inserto 1104 e se conecta às baterias 1110, à lente 1106, e outros componentes conforme necessário para o sistema. O circuito integrado 1108 inclui um fotossensor 1112 e circuitos de traje- tória de sinal de fotodetector associados. O fotossensor 1112 fica voltado para fora através do inserto de lente e para longe do olho, e é portanto capaz de receber luz ambiente. O fotossensor 1112 pode ser implementado no circuito integrado 1108 (conforme mostrado) por e-xemplo como um fotodiodo único ou conjunto de fotodiodos. O fotossensor 1112 pode também ser implementado como um dispositivo separado montado no inserto 1104 e conectado a traços elétricos 1114. Quando a pálpebra se fecha, o inserto de lente 1104 incluindo o fotodetector 1112 está coberto, reduzindo assim o nível de luz incidente no fotodetector 1112. O fotodetector 1112 é capaz de medir a luz ambiente para determinar se o usuário está piscando ou não. [0089] Modalidades adicionais do algoritmo de detecção de piscadela podem permitir uma variação maior na duração e espaçamento da sequência de piscadela, por exemplo por temporização do início de uma segunda piscadela com base no tempo de finalização medido de uma primeira piscadela, ao invés de usar um modelo fixo, ou por ampliação dos intervalos "ignorados" da máscara (valores 0). [0090] Será entendido que o algoritmo de detecção de piscadela pode ser implementado na lógica digital ou em um software executado em um microcontrolador. A lógica ou microcontrolador de algoritmo pode ser implementado em um único circuito integrado para aplicação específica, ASIC, com um circuito de trajetória de sinal de fotodetec-ção e um controlador de sistema, ou ele pode ser particionado ao longo de mais de um circuito integrado. [0091] É importante observar que o sistema de detecção de piscadela da presente invenção tem usos mais amplos que para diagnóticos de visão, correção de visão e aprimoramento de visão. Estes usos mais amplos incluem utilização da detecção de piscadela para controlar uma ampla variedade de funcionalidade para indivíduos com inca-pacidades físicas. A detecção de piscadela pode ser ajustada no olho ou fora do olho. [0092] De acordo com outra modalidade exemplificadora, uma lente oftálmica energizada ou eletrônica pode incorporar um sistema de detecção de posição e convergência da pupila. No processo de acomodação, a geometria de lente cristalina é alterada através da ação do músculo ciliar para aumentar sua potência de adição conforme o indivíduo tenta se focar em um objeto próximo. Ao mesmo tempo em que a lente cristalina se acomoda, duas outras ações ocorrem, isto é, cada olho (pupila) se move ligeiramente para dentro em direção ao nariz, convergência, e as pupilas ficam um pouco menores (miose). As alterações na lente cristalina, convergência e miose são geralmente denominadas reflexo acomodativo. Em outras palavras, quando um indivíduo de foca em um objeto próximo, como por exemplo ao ler, suas pupilas se convergem para fixar o olhar de ambos os olhos no mesmo local. Este fenômeno tem por base a geometria do sistema que é um triângulo formado pela distância entre os dois olhos e a distância de cada olho ao objeto. Uma descrição mais detalhada é fornecida subsequentemente. Devido à correlação entre a convergência da pupila e o foco em objetos próximos, a convergência da pupila pode ser usada para acionar ações em uma lente oftálmica eletrônica, como por e-xemplo, alteração da potência de um óptico de potência variável para permitir a um indivíduo com presbiopia se focar em objetos próximos. Também é importante observar que o dado percebido, em adição a ou em uso alternativo pode simplesmente ser utilizado como parte de um processo de coleta ao invés de um evento de acionamento. Por exemplo, os dados percebidos podem ser coletados, armazenados e utilizados no tratamento de condições médicas. Em outras palavras, também deve ser entendido que um dispositivo que utiliza tal sensor pode não mudar de estado de uma maneira visível ao usuário, ao invés disso o dispositivo pode simplesmente armazenar dados. Por exemplo, tal sensor podería ser usado para determinar se um usuário tem a resposta de íris adequada ao longo do dia ou se uma condição médica problemática existe. [0093] As Figuras 12A e 12B ilustram vistas diferentes de dois o-Ihos 1200 de um indivíduo que está olhando para um objeto distante que exige foco distante, como por exemplo, dirigir um carro, ao invés de foco próximo, como por exemplo, ler um livro. A Figura 12A ilustra uma perspectiva frontal dos olhos 1200, enquanto a Figura 12B ilustra uma perspectiva superior dos olhos 1200. Ao olhar para um objeto distante, não ilustrado, as pupilas 1202 são centralizadas e rastreiam juntas. As linhas 1201 entre as pupilas 1202 e o objeto sob observação são paralelas, tal como é mostrado pelos ângulos 1204, ambos sendo de noventa (90) graus. Isso se deve ao fato de que a distância entre os dois olhos 1200 em qualquer indivíduo é muito menor que a distância dos olhos 1200 até o objeto sob observação. Conforme um indivíduo rastreia o movimento de um objeto distante, embora os olhos 1200 se movam, os ângulos 1204 permanecem bem próximos a noventa (90) graus, novamente devido à distância entre os dois olhos 1200 ser muito menor que a distância dos olhos 1200 até o objeto sob observação. [0094] As Figuras 13A e 13B ilustram um par de olhos 1300 substancialmente similar àquele ilustrado nas Figuras 12A e 12B, com a exceção de que, neste exemplo, o objeto sob observação, não ilustrado, está próximo ao invés de estar distante. Uma vez que a distância entre os olhos 1300 é agora apreciativamente relativa à distância dos olhos 1300 até o objeto sob observação, os olhos 1300 se convergem para manter o objeto sob observação dentro do campo de visão. Conforme ilustrado, através de exagero, as pupilas 1302 se convergem e se movem para mais próximo uma da outra. As linhas 1301 desenhadas entre as pupilas e o objeto sob observação não são mais parale- Ias, e os ângulos 1304 são menores que noventa (90) graus. Este fenômeno pode ser facilmente observado ao se fazer com que um indivíduo se foque primeiro em seu dedo a uma distância aproximada de dois (2) pés com seu braço totalmente estendido. Conforme o indivíduo traz seu dedo mais para perto, seus olhos irão convergir em direção ao seu nariz, tornando o indivíduo "vesgo". [0095] A Figura 14 ilustra um sistema através do qual a convergência descrita em relação às Figuras 12A, 12B, 13A e 13B pode ser percebida e comunicada entre um par de lentes de contato 1400. As pupilas 1402 são ilustradas convergidas para visualização de um objeto próximo. A posição e sistemas de detecção de convergência da pupila 1404 incorporados nas lentes de contato 1400 que são posicionadas nos olhos 1406 rastreiam a posição das pupilas 1402 e/ou das lentes de contato 1400, por exemplo, com fotodetectores voltados para o lado contrário para se observar as pupilas 1402 ou com acelerômetros para rastrear o movimento dos olhos 1406 e, consequentemente, das pupilas 1402. A posição e os sistemas de detecção de convergência da pupila 1404 podem compreender vários componentes que formam um sistema mais complexo, por exemplo um acelerômetro de 3 eixos, um circuito de condicionamento de sinal, um controlador, uma memória, uma fonte de alimentação, e um transceptor, tal como é descrito em detalhes subsequentemente. O canal de comunicação 1401 entre as duas lentes de contato 1400 permite que a posição e o sistemas de detecção de convergência da pupila 1404 sejam sincronizados na posição da pupila. A comunicação também pode ocorrer com um dispositivo externo, como por exemplo, óculos ou um smartphone. A comunicação entre as lentes de contato 1400 é importante para detectar convergência. Por exemplo, sem se saber a posição de ambas pupilas 1402, simplesmente olhar para baixo e para a esquerda pode ser detectado como convergência pelo olho direito, uma vez que a pupila 1402 tem um movimento similar para ambas ações. Entretanto, se a pupila direita é detectada se movendo para baixo e para a esquerda, enquanto a pupila do olho esquerdo é detectada se movendo para baixo e para a direita, uma convergência pode ser construída. A comunicação entre as duas lentes de contato 1400 pode assumir a forma de posição absoluta ou relativa, ou pode ser simplesmente um sinal de "convergência suspeita" se o olho se move na direção esperada de convergência. Nesse caso, se uma dada lente de contato detecta por si só convergência e recebe uma indicação de convergência a partir da lente de contato adjacente, ela pode ativar uma alteração no estágio, por exemplo, alterando uma lente de contato equipada com um óptico de foco variável ou potência variável ao estado de distância próxima para auxiliar na leitura. Outras informações úteis para determinar o desejo de se acomodar (foco próximo), como por exemplo, a posição da pálpebra e a atividade do músculo ciliar, podem também ser transmitidas ao longo do canal de comunicação 1401 se as lentes de contato são equipadas para o mesmo. Deve-se entender que a comunicação ao longo do canal 1401 podería compreender outros sinais percebidos, detectados, ou determinados por cada uma das lentes 1406 e usados para uma variedade de propósitos, incluindo correção da visão, aprimoramento da visão, entretenimento, e inovação. [0096] De acordo com uma modalidade exemplificadora, um sistema de comunicação digital compreende inúmeros elementos que, quando implementados, podem tomar inúmeras formas. O sistema de comunicação digital compreende, em geral, uma fonte de informações, um codificador de fonte, um codificador de canal, um modulador digital, um canal, um demodulador digital, um decodificador de canal e um decodificador de fonte. [0097] A fonte de informações pode compreender qualquer dispositivo que gera informações e/ou dados que são necessários para ou- tro dispositivo ou sistema. A fonte pode ser analógica ou digital. Se a fonte é analógica, sua saída é convertida em um sinal digital que compreende um carreira binária. O codificador de fonte implementa um processo de conversão eficiente do sinal da fonte para uma sequência de dígitos binários. As informações do codificador de fonte são então passadas para um codificador de canal onde redundância é introduzida na sequência de informações binárias. Esta redundância pode ser usada no receptor para superar os efeitos de ruído, interferência e similares encontrados no canal. A sequência binária é então passada para um modulador digital que, por sua vez, converte a sequência em sinais elétricos analógicos para transmissão ao longo do canal. Essencialmente, o modulador digital mapeia as sequências binárias em formas de onda ou símbolos de sinal. Cada símbolo pode representar o valor de um ou mais bits. O modulador digital pode modular uma fase, frequência ou amplitude de um sinal carreador de alta frequência adequado para transmissão ao longo do ou através do canal. O canal é o meio através do qual formas de onda viajam, e o canal pode introduzir interferência ou outra deturpação das formas de onda. No caso de um sistema de comunicação sem fio, o canal é a atmosfera. O demodula-dor digital recebe a forma de onda corrompida pelo canal, processa a mesma e reduz a forma de onda para uma sequência de números que representam, o mais próximo possível, os símbolos de dados transmitidos. O decodiflcador de canal reconstrói a sequência de informações original a partir de conhecimento do código utilizado pelo codificador de canal e a redundância nos dados recebidos. O decodiflcador de fonte decodifica a sequência a partir de conhecimento do algoritmo de codificação, sendo que a saída do mesmo é representativa do sinal de informações da fonte. [0098] É importante observar que os elementos descritos acima podem ser realizados em hardware, em software ou em uma combina- ção de hardware e software. Além disso, o canal de comunicação pode compreender qualquer tipo de canal, incluindo com fio e sem fio. No sem fio, o canal pode ser configurado para sinais eletromagnéticos de alta frequência, sinais eletromagnéticos de baixa frequência, sinais de luz visível e sinais de luz infravermelha. [0099] As Figuras 15 A e B são representações diagramáticas de um sistema de detecção de posição e convergência da pupila 1500 exemplificador para controle de um ou mais aspectos de uma lente oftálmica energizada. O sensor 1502 detecta o movimento e/ou posição da pupila ou, de modo mais genérico, do olho. O sensor 1502 pode ser implementado como um acelerômetro multiaxial em uma lente de contato 1501. Com a lente de contato 1501 sendo afixada ao olho e, em geral, se movendo com o olho, um acelerômetro na lente de contato 1501 pode rastrear o movimento do olho. O sensor 1502 pode também ser implementado como uma câmera ou sensor voltados para a parte posterior, que detecta alterações nas imagens, padrões, ou contraste para rastrear o movimento do olho. Alternativamente, o sensor 1502 pode compreender sensores neuromusculares para detectar atividade do nervo e/ou músculo que move o olho na órbita. Existem seis músculos fixados a cada globo ocular que fornecem a cada olho uma faixa completa de movimento, e cada músculo tem sua ação ou ações exclusivas. Estes seis músculos são inervados por um de três nervos cranianos. É importante observar que qualquer dispositivo adequado pode ser usado como o sensor 1502, e mais de um único sensor 1502 pode ser usado. A saída do sensor 1502 é capturada, amostrada, e condicionada pelo processador de sinal 1504. O processador de sinal 1504 pode incluir vários dispositivos incluindo um amplificador, um amplificador de transimpedância, um conversor de analógico para digital, um filtro, um processador de sinal digital, e circuitos relacionados para receber dados do sensor 1502 e gerar uma saída em um formato adequado para o restante dos componentes do sistema 1500. O processador de sinal 1504 pode ser implementado utilizando-se um circuito analógico, um circuito digital, um software, e/ou, de preferência, uma combinação dos mesmos. Será entendido que o processador de sinal 1504 é coprojetado com o sensor 1502 utilizando-se métodos que são conhecidos na técnica relevante, como por exemplo, circuitos para a captura e condicionamento de um acelerômetro são diferentes dos circuitos para um sensor de atividade muscular ou rastreador de pupila óptico. A saída do processador de sinal 1504 é, de preferência, uma corrente digital amostrada e pode incluir uma posição absoluta ou relativa, movimento, olhar detectado em concordância com convergência, ou outros dados. O controlador de sistema 1506 recebe a entrada do processador de sinal 1504 e usa esta informações, em conjunto com outras entradas, para controlar a lente de contato eletrônica 1501. Por exemplo, o controlador de sistema 1506 pode enviar um sinal para um atuador 1508 que controla um óptico de potência variável na lente de contato 1501. Se, por exemplo, a lente de contato 1501 está atualmente em um estado de foco distante e o sensor 1502 detecta convergência, o controlador de sistema 1506 pode comandar o atuador 1508 a mudar para um estado de foco próximo. O controlador de sistema 1506 pode acionador a atividade de ambos o sensor 1502 e o processador de sinal 1504, enquanto recebe uma saída dos mesmos. Um transceptor 1510 recebe e/ou transmite uma comunicação através da antena 1502. Esta comunicação pode vir de uma lente de contato adjacente, lentes de óculos, ou outros dispositivos. O transceptor 1510 pode ser configurado para comunicação bidirecional com o controlador de sistema 1506. O transceptor 1510 pode conter circuitos de filtração, amplificação, detecção, e processamento, tal como é comum em transceptores. Os detalhes específicos do transceptor 1510 são feitos sob medida para uma lente de contato eletrônica ou energizada, por exemplo a comunicação pode estar a uma frequência, amplitude, e formato adequados para comunicação confiável entre os olhos, baixo consumo de energia, e para se alcançar requisitos reguladores. O transceptor 1510 e a antena 1512 podem trabalhar em faixas de frequência de rádio (RF), como por exemplo 2,4 GHz, ou podem usar luz para a comunicação. As informações recebidas a partir do transceptor 1510 são inseridas no controlador de sistema 1506, por exemplo, as informações de uma lente adjacente que indicam convergência ou divergência. O controlador de sistema 1506 usa os dados de entrada do processador de sinal 1504 e/ou do transceptor 1510 para decidir se uma alteração no estado do sistema é necessária. O controlador de sistema 1506 também pode transmitir dados ao transceptor 1510, que então transmite os dados ao longo da ligação de comunicação através da antena 1512. O controlador de sistema 1506 pode ser implementado como uma máquina de estado, em um arranjo de portas programá-vel em campo, em um microcontrolador, ou em qualquer outro dispositivo adequado. A energia para o sistema 1500 e componentes aqui descritos é fornecida por uma fonte de alimentação 1514, que pode incluir uma batería, um extrator de energia, ou um dispositivo similar, tal como é conhecido ao versado na técnica. A fonte de alimentação 1514 pode também ser utilizada para suprir energia a outros dispositivos na lente de contato 1501. [00100] O sistema de detecção de posição e convergência da pupila 1500 exemplificador da presente invenção é incorporado e/ou de outro modo encapsulado e isolado do ambiente de solução salina da lente de contato 1501. [00101] A Figura 16 ilustra uma correlação exemplificadora e simplificada entre a convergência 1600 e os estados de comprimento focal 1602, 1604, e 1606, tal como é comumente documentado na literatura oftálmica. Quando no estado de foco distante 1602 e 1606, conforme descrito em relação às Figuras 12A e 12B, o grau de convergência é baixo. Quando no estado de foco próximo 1604, conforme descrito em relação às Figures 13A e 13B, o grau de convergência é alto. Um limite 1608 pode ser determinado no controlador de sistema (elemento 1506 da Figura 15) para alterar o estado da lente oftálmica eletrônica, por exemplo, focalização de uma variável óptica com potência adicional quando o limite é passado positivamente, focando-se então a óptica variável sem nenhuma potência adicional quando o limite é passado negativamente. [00102] O rastreamento do olho é o processo que determina para onde um ou ambos os olhos de um indivíduo estão olhando, o ponto do olhar, ou o movimento de um olho em relação à cabeça. Uma direção do olhar do indivíduo é determinada pela orientação da cabeça e a orientação dos olhos. Mais especificamente, a orientação da cabeça do indivíduo determina a direção geral do olhar, enquanto a orientação dos olhos do indivíduo determina a direção exata do olhar que, por sua vez, é limitada pela orientação da cabeça. As informações de para onde um indivíduo está olhando fornece a habilidade de se determinar o foco de atenção do indivíduo e estas informações podem ser usadas em várias disciplinas ou aplicações, incluindo ciência cognitiva, psicologia, interação entre um ser humano e um computador, pesquisa de marketing e pesquisa médica. Por exemplo, a direção do olhar pode ser usada como uma entrada direta em um controlador ou computador para controlar outra ação. Em outras palavras, movimentos simples dos olhos podem ser usados para controlar as ações de outros dispositivos, incluindo funções altamente complexas. Movimentos simples dos olhos podem ser usados de uma maneira similar a um "deslizamento com o dedo", que têm se tornado comum em aplicações de tela de toque e smartphones, como por exemplo, deslizamento com o dedo para destravar um dispositivo, alterar aplicações, mudar páginas, am- pliação ou redução e similares. Sistemas de rastreamento de olhar são utilizados atualmente para restaurar comunicação e funcionalidade a indivíduos paralisados, por exemplo, usar movimentos dos olhos para operar computadores. O rastreamento dos olhos ou rastreamento do olhar também pode ser utilizado em várias aplicações comerciais, por exemplo, a que os indivíduos estão prestando atenção quando eles estão assistindo televisão, navegando em websites e similares. Os dados coletados a partir deste rastreamento podem ser analisados esta-ticamente para fornecer evidência de padrões visuais específicos. Consequentemente, as informações armazenadas a partir de detecção do movimento do olho ou da pupila podem ser usadas em uma ampla gama de aplicações. Novamente, é importante observar que o dado percebido, em adição a ou em uso alternativo pode simplesmente ser utilizado como parte de um processo de coleta ao invés de um evento de acionamento. Por exemplo, os dados percebidos podem ser coletados, armazenados e utilizados no tratamento de condições médicas. Em outras palavras, também deve ser entendido que um dispositivo que utiliza tal sensor pode não mudar de estado de uma maneira visível ao usuário, ao invés disso o dispositivo pode simplesmente armazenar dados. Por exemplo, tal sensor poderia ser usado para determinar se um usuário tem a resposta de íris adequada ao longo do dia ou se uma condição médica problemática existe. [00103] É importante notar que o rastreamento do olho de acordo com a presente invenção pode ser ajustado para monitoramento de rastreamento grosso ou fino. [00104] Existem vários dispositivos atualmente disponíveis para rastreamento do movimento do olho, incluindo rastreadores de olho, bobinas exploradoras e disposições à base de vídeo para gerar eletro-oculogramas. As bobinas exploradoras ou sensores indutivos são dispositivos que medem as variações dos campos magnéticos circundan- tes. Essencialmente, várias bobinas podem ser embutidas em um dispositivo do tipo lente de contato, e a polaridade e amplitude da corrente gerada nas bobinas variam com a direção e deslocamento angular do olho. Um eletro-oculograma é gerado por um dispositivo para a detecção de movimento do olho e da posição do olho com base na diferença em potencial elétrico entre eletrodos colocados em ambos os lados do olho. Todos estes dispositivos não são adequados para uso com uma lente oftálmica eletrônica ou uma lente de contato energiza-da utilizáveis e confortáveis. Portanto, de acordo com outra modalidade exemplificadora, a presente invenção refere-se a uma lente de contato energizada que compreende um sensor de olhar incorporado diretamente à lente de contato. [00105] As Figuras 17A e 17B ilustram um par de olhos 1701 substancialmente similar àquele ilustrado nas Figuras 12A e 12B, com a exceção de que, neste exemplo, o objeto sob observação, não ilustrado, está à direita do usuário. A Figura 17A ilustra uma perspectiva frontal dos olhos 1701, enquanto a Figura 17B ilustra uma perspectiva superior dos olhos 1701. A posição à direita é usada para propósitos ilustrativos, mas será entendido que o objeto sob observação podería estar em qualquer ponto visível em um espaço tridimensional com as alterações correspondentes no olhar. Conforme ilustrado, através de exagero, ambas pupilas 1703 estão voltadas para a direita. As linhas 1705 desenhadas entre as pupilas 1703 e o objeto sob observação são quase paralelas, uma vez que o objeto é ilustrado como estando muito mais longe dos olhos 1701 que a distância entre os olhos 1701. O ângulo 1707 é menor que noventa (90) graus, enquanto o ângulo 1709 é maior que noventa (90) graus. Estes ângulos estão em contraste com as Figuras anteriores, onde os ângulos eram ambos noventa (90) graus, ao se olhar para um objeto distante diretamente a frente, ou eram ambos menores que noventa graus, ao se olhar para um ob- jeto próximo diretamente a frente. Tal como é ilustrado em duas dimensões, o ângulo pode ser usado para determinar a posição do olhar ou, de modo mais genérico, amostras do movimento do olho podem ser usadas para determinar uma posição e movimento absolutos e relativos do olhar. [00106] A Figura 18 ilustra os sistemas geométricos associados a várias direções de olhar. A Figura 18 é uma vista superior. Os olhos 1801 e 1803 são mostrados observando vários alvos identificados como A, B, C, D, e E. Uma linha conecta cada olho 1801 e 1803 a cada alvo. Um triângulo é formado por cada uma das duas linhas conectando os olhos 1801 e 1803 a um dado alvo, em adição a uma linha que conecta ambos os olhos 1801 e 1803. Conforme pode ser visto na ilustração, os ângulos entre a direção do olhar em cada olho 1801 e 1803 e a linha entre os dois olhos 1801 e 1803 varia para cada alvo. Estes ângulos podem ser medidos pelo sistema de sensor, determinado a partir de medições de sensor indiretas, ou podem ser mostrados apenas para propósitos ilustrativos. Embora mostrado em um espaço bidimensional por uma questão de simplicidade da ilustração, deve ser aparente que o olhar ocorre em um espaço tridimensional, com a adição correspondente de um eixo adicional. Os alvos A e B são mostrados relativamente próximos aos olhos 1801 e 1803, por exemplo, para serem lidos com acomodação de foco próximo. O alvo A está a direita de ambos os olhos 1801 e 1803, por isto ambos os olhos 1801 e 1803 estão voltados para a direita. Medindo-se o ângulo formado de modo anti-horário entre o eixo horizontal, ilustrado colinear com a linha conectando os dois olhos 1801 e 1803, e a direção do olhar, ambos os ângulos são agudos para o alvo A. Agora com referência ao alvo B, o olhos 1801 e 1803 são convergidos em um alvo na frente dos e entre ambos os olhos 1801 e 1803. Por isto o ângulo, anteriormente definido como anti-horário a partir do eixo horizontal e da direção do olhar, é obtuso para o olho direito 1803 e agudo para o olho esquerdo 1801. Um sistema de sensor adequado irá diferenciar a diferença posicionai entre os alvos A e B com exatidão adequada para a aplicação de relação. O alvo C é mostrado a uma distância intermediária para o caso especial do olho direito 1803 tendo a mesma direção de olhar e ângulo que no alvo B. A direção do olhar varia entre os alvos B e C permitindo que um sistema de determinação de direção do olhar use entradas de ambos os olhos 1801 e 1803 para determinar a direção do olhar. Adicionalmente, um caso poderia ser ilustrado onde outro alvo F se encontra acima do alvo B no espaço tridimensional. Em tal exemplo, projetado na ilustração bidimensional mostrada na Figura 18, os ângulos do eixo horizontal seriam idênticos àqueles ilustrados para o alvo B. Entretanto, os ângulos normais à página se estendendo no espaço tridimensional não seriam iguais entre os alvos. Finalmente, os alvos D e E são mostrados como objetivos distantes. Estes exemplos ilustram que, conforme o objeto sob observação está mais longe, a diferença angular nos olhos 1801 e 1803 entre pontos distantes se torna menor. Um sistema adequado para a detecção da direção do olhar teria exatidão suficiente para diferenciar entre objetos pequenos e distantes. [00107] A direção do olhar pode ser determinada por vários dispositivos adequados, por exemplo, com fotodetectores voltados para o lado contrário para observar as pupilas ou com acelerômetros para ras-trear o movimento dos olhos. Os sensores neuromusculares podem também ser utilizados. Ao se monitorar os seis músculos que controlam o movimento do olho, a direção precisa do olhar pode ser determinada. Um elemento de memória para armazenar um posição e/ou aceleração anteriores pode ser necessário em adição a um sistema de computação da posição, considerando entradas de sensor atuais e anteriores. Além disso, o sistema ilustrado nas Figuras 15A e 15B é igualmente aplicável ao sistema de olhar e rastreamento da presente invenção. O sistema é, de preferência, programado para levar em consideração geometrias de olhar no espaço tridimensional. [00108] É conhecido na técnica de optometria que os olhos não permanecem completamente estáveis ao se olhar para um objeto estacionário. Ao invés disso, os olhos se movem rapidamente para frente e para trás. Um sistema adequado para a detecção da posição do o-Ihar incluiría a filtração e/ou compensação necessárias para levar em consdieração a fisiologia visual. Por exemplo, tal sistema poderia incluir um filtro passa baixo ou um algoritmo especialmente sintonizado aos comportamentos naturais do olho do usuário. [00109] Em uma modalidade exemplificadora, os eletrônicos e in-terconexões eletrônicas são produzidos na zona periférica de uma lente de contato ao invés de na zona óptica. De acordo com uma modalidade exemplificadora alternativa, é importante observar que o posicionamento dos eletrônicos não precisa ser limitada à zona periférica da lente de contato. Todos os componentes eletrônicos aqui descritos podem ser fabricados utilizando-se tecnologia de filme delgado e/ou materiais transparentes. Se estas tecnologias são utilizadas, os componentes eletrônicos podem ser colocados em um local adequado, contanto que eles sejam compatíveis com os ópticos. [00110] As atividades do bloco de processamento e do controlador de sistema para captura do sinal de amostragem (1504 e 1506 na Figura 15B, respectivamente) dependem das entradas de sensor disponíveis, do ambiente, e das reações do usuário. Os limites de entrada, reação, e decisão podem ser determinados a partir de um ou mais algoritmo de pesquisa oftálmica, pré-programação, treinamento, e adap-tativos/de aprendizado. Por exemplo, as características gerais do movimento do olho podem ser bem documentadas na literatura, aplicáveis a uma ampla população de usuários, e pré-programadas no controlador de sistema. Entretanto, os desvios de um indivíduo da respos- ta geral esperada podem ser registrados em uma sessão de treinamento ou parte de um algoritmo adaptativo/de aprendizado que continua a refinar a resposta na operação do dispositivo oftálmico eletrônico. Em uma modalidade exemplificadora, o usuário pode treinar o dispositivo ativando um controle remoto, que se comunica com o dispositivo, quando o usuário deseja foco próximo. Um algoritmo de aprendizado no dispositivo pode, então, fazer referência às entradas do sensor na memória antes e depois do sinal do controle remoto para refinar os algoritmos de decisão interna. Este período de treinamento podería durar por um dia, período após o qual o dispositivo iria operar autono-mamente com apenas as entradas de sensor e sem a necessidade do controle remoto. [00111] Uma lente intraocular ou IOL é uma lente que é implantada no olho e substitui a lente cristalina. Ela pode ser usada para indivíduos com catarata ou simplesmente para tratar vários erros refrativos. Uma IOL compreende tipicamente uma lente plástica pequena com escoras laterais plásticas chamadas de háptico para manter a lente em posição dentro da bolsa capsular do olho. Qualquer um dos eletrônicos e/ou componentes aqui descritos pode ser incorporado às lOLs de uma maneira similar aquela das lentes de contato. [00112] Embora mostrado e descrito no que se acredita ser as modalidades mais práticas e preferenciais, é óbvio que divergências de projetos e métodos específicos descritos e mostrados serão sugeridas por aqueles versados na técnica e podem ser usadas sem que se desvie do caráter e âmbito da invenção. A presente invenção não é restrita a construções particulares descritas e ilustradas, mas deve ser construída de modo coeso com todas as modificações que possam estar no escopo das reivindicações.
Claims (25)
1. Lente oftálmica energizada, a lente oftálmica energizada compreendendo: uma lente de contato incluindo uma zona óptica e uma zona periférica, e um sistema de rastreamento de olhar incorporado à lente de contato, o sistema de rastreamento de olhar incluindo um sensor para determinar e rastrear a posição do olho, um controlador de sistema associado cooperativamente ao sensor, o controlador de sistema configurado para determinar e rastrear a direção do olhar em coordenadas espaciais, com base nas informações do sensor originando um sinal de controle, e pelo menos um atuador configurado para receber o sinal de controle de saída e implementar uma função predeterminada.
2. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor compreende ao menos um fotodetector posicionado para capturar uma imagem do olho.
3. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 2, em que o ao menos um fotodetector compreende uma câmera voltada para a parte posterior configurada para detectar alterações nas imagens, padrões, ou contraste, para rastrear o movimento do olho.
4. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor compreende ao menos um acelerômetro para rastrear o movimento de ao menos um dentre o olho ou a lente de contato.
5. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sensor compreende ao menos um sensor neuromus-cular configurado para detectar a atividade neuromuscular associada ao movimento do olho.
6. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de rastreamento de olhar compreende adi- cionalmente um processador de sinal configurado para receber sinais do sensor, realizar processamento do sinal digital, e suprir um ou mais ao controlador de sistema.
7. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 6, em que o processador de sinal compreende uma memória associada.
8. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de rastreamento de olhar compreende adicionalmente uma fonte de alimentação.
9. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de rastreamento de olhar compreende adicionalmente um sistema de comunicação para comunicação com ao menos uma segunda lente de contato.
10. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que as coordenadas espaciais estão em duas dimensões.
11. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que as coordenadas espaciais estão em três dimensões.
12. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 1, em que o sistema de rastreamento de olhar interage sem fio com um dispositivo externo.
13. Lente oftálmica energizada, a lente oftálmica energizada compreendendo: uma lente de contato, e um sistema de rastreamento de olhar incorporado à lente de contato, o sistema de rastreamento de olhar incluindo um sensor para determinar e rastrear a posição do olho, um controlador de sistema associado cooperativamente ao sensor, o controlador de sistema configurado para determinar e rastrear a direção do olhar em coordenadas espaciais, com base nas informações do sensor originando um sinal de controle, e pelo menos um atuador configurado para receber o sinal de controle de saída e implementar uma função predeterminada.
14. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sensor compreende ao menos um fotodetector posicionado para capturar uma imagem do olho.
15. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o ao menos um fotodetector compreende uma câmera voltada para a parte posterior configurada para detectar alterações nas imagens, padrões, ou contraste, para rastrear o movimento do olho.
16. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sensor compreende ao menos um acelerômetro para rastrear o movimento de ao menos um dentre o olho ou a lente de contato.
17. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sensor compreende ao menos um sensor neuro-muscular configurado para detectar a atividade neuromuscular associada ao movimento do olho.
18. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sistema de rastreamento de olhar compreende adicionalmente um processador de sinal configurado para receber sinais do sensor, realizar processamento do sinal digital, e suprir um ou mais ao controlador de sistema.
19. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 18, em que o processador de sinal compreende uma memória associada.
20. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sistema de rastreamento de olhar compreende adicionalmente uma fonte de alimentação.
21. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sistema de rastreamento de olhar compreende adicionalmente um sistema de comunicação para comunicação com ao menos uma segunda lente de contato.
22. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que as coordenadas espaciais estão em duas dimensões.
23. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que as coordenadas espaciais estão em três dimensões.
24. Lente oftálmica energizada, de acordo com a reivindicação 13, em que o sistema de rastreamento de olhar interage sem fio com um dispositivo externo.
25. Lente oftálmica energizada, a lente oftálmica energizada compreendendo: uma lente intraocular, e um sistema de rastreamento de olhar incorporado à lente intraocular, o sistema de rastreamento de olhar incluindo um sensor para determinar e rastrear a posição do olho, um controlador de sistema associado cooperativamente ao sensor, o controlador de sistema configurado para determinar e rastrear a direção do olhar em coordenadas espaciais, com base nas informações do sensor originando um sinal de controle, e pelo menos um atuador configurado para receber o sinal de controle de saída e implementar uma função predeterminada.
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