CN107710056A - 具有能量收集部件的隐形眼镜 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有能量收集部件的隐形眼镜。所公开的隐形眼镜包括：传感器部件，所述传感器部件用于检测用户的生物信息；以及电源供应部件，所述电源供应部件用于将由于用户的眼睛部分的运动而产生的机械能转换成电能并将电能供应给传感器。

Description

具有能量收集部件的隐形眼镜
技术领域
本公开涉及直接佩戴在用户眼睛上的隐形眼镜，并且更具体地，涉及包括能量收集单元的隐形眼镜。
背景技术
已经提出了通过在直接佩戴在用户眼睛上的隐形眼镜中包括传感器来连续地监测用户的生物状态的研究。例如，正在执行如下研究：通过在隐形眼镜中包括用于检测血糖变化的生物传感器来确定隐形眼镜佩戴者是否患有糖尿病以及糖尿病的发展程度，因而即使当刚佩戴上隐形眼镜时也能够稳定地收集和分析眼泪。
当如上所述在隐形眼镜中包括传感器时，需要为隐形眼镜供应用于驱动传感器的电能。因此，正在提出如下方法：经由微型太阳能电池或通过无线充电为隐形眼镜供应电能，或者将射频(RF)电能从通信过程中经由附接到除用户眼睛之外的身体部位的RF收发器提供的RF电磁波中分离并利用RF电能作为操作电源，或者通过包括薄膜电池来接收传感器的操作电源。
发明内容
技术问题
在通过微型太阳能电池为隐形眼镜供应电能的方法中，充电效率在太阳光较弱的地方迅速降低。无线充电方法存在由于电磁波辐射而引起的危害性争议。薄膜电池提供的能量存储效率低。因此，本公开提供了一种向隐形眼镜的传感器提供电能同时解决了这些问题的方法。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种隐形眼镜，所述隐形眼镜包括：镜片部分，所述镜片部分被用于放置在用户的眼睛上；传感器，所述传感器被配置为检测用户的生物信息；以及电源，所述电源被配置为将由于眼睛部分的运动而产生的动态运动转换成电能并将电能提供给传感器。
所述镜片部分可以具有凹表面和凸表面，并且所述凹表面可以接触眼睛的角膜表面。
当由所述电源收集的电能量等于或大于感测使能电量时，所述传感器可以被驱动以检测用户的信息。
所述隐形眼镜可以进一步包括：信号处理器，所述信号处理器被配置为处理由所述传感器检测到的信号；通信器，所述通信器被配置为向外部设备发送由所述传感器检测的信息；以及控制器，所述控制器被配置为控制所述传感器、所述信号处理器和所述通信器。当由所述电源收集的电能量等于或大于通信使能电量时，所述控制器可以驱动所述通信器尝试与所述外部设备连接。当用户的眨眼次数等于或大于参考次数时，所述控制器可以驱动所述通信器尝试与所述外部设备连接。
由所述传感器检测的生物信息可以是如下中的至少一种：用户的血糖浓度、眨眼、用户的眨眼次数、用户的闭眼持续时间、用户的眨眼模式、用户的眼球运动、用户的温度、用户的脉搏以及关于用户的眼泪中包含的生物材料的信息。
所述隐形眼镜可以进一步包括显示器，所述显示器被配置为输出由所述传感器检测的信息或从外部电子设备接收的信息。
所述隐形眼镜可以进一步包括存储器，所述存储器被配置为存储由所述传感器检测的信息或从所述外部电子设备接收的信息。所述存储器可以是非易失性存储器。
所述电源可以包括能量收集单元，所述能量收集单元收集由用户的眼睛和眼睑中的至少一个的运动而产生的动态运动作为电能。
所述能量收集单元可以包括第一压电元件，所述第一压电元件包括由于用户的眼睛和眼睑中的至少一个的运动而弯曲的第一压电层以及第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极接触所述第一压电层并且收集由于所述第一压电层的变形而产生的电能。
例如，所述第一电极和所述第二电极可以相互分离地布置在所述第一压电层的第一表面上。在这种情况下，所述第一电极和所述第二电极可以面向彼此，并且可以被布置成在多个点处朝向彼此延长并且相互交替。
作为另一示例，所述第一电极和所述第二电极可以分别布置在所述第一压电层的第一表面上以及与所述第一表面相对的所述第一压电层的第二表面上。在这种情况下，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个可以以格网图案、之字图案或梳状电极图案形成。例如，当所述第一电极和所述第二电极具有梳状电极图案时，所述第一电极可以在所述第一压电层的第一表面上的多个点处沿第一方向延长，并且所述第二电极可以在所述第一压电层的第二表面上的多个点处沿第二方向延长。所述第一方向和所述第二方向可以是相同的或者可以是不同的。
所述能量收集单元可以进一步包括第二压电元件，所述第二压电元件包括第二压电层以及第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极与所述第二压电层接触并且收集由于所述第二压电层的变形而产生的电力。所述第一压电元件和所述第二压电元件可以具有堆叠结构。所述第三电极和所述第四电极中的一个可以与所述第一电极和所述第二电极中的一个是共同的电极。
所述隐形眼镜可以包括装配有所述传感器的电路层以及装配有所述第一压电元件的压电元件层。换句话说，装配有所述传感器的层和装配有所述第一压电元件的层可以彼此不同。所述压电元件层可以被堆叠成比所述电路层距离直接接触用户眼睛的镜片部分的表面更远。换句话说，当所述隐形眼镜被佩戴在用户眼睛上时，所述压电元件层可被堆叠成位于外侧。所述隐形眼镜可以进一步包括位于所述电路层和所述压电元件层之间或者所述电路层和所述镜片部分之间的间隔件。所述间隔件可以使由于用户眼睛或眼睑的运动而产生的外部力最小化地被发送到电路层，以便所述压电元件层可以被更有效地弯曲。所述间隔件可以是空气层、液体层或非常柔软的软质材料层。
所述传感器和所述第一压电元件可以设置在同一层上。例如，所述第一压电层可以设置在所述镜片部分的中心区域上，并且所述传感器可以设置在所述镜片部分的边缘区域上。
所述电源可以进一步包括蓄电器件和整流电路。所述电力储存器可以包括电容器，例如超小型超级电容器。所述电容器可以设置在所述镜片部分的外周上。或者，所述电容器可以设置在所述镜片部分的外周的一个区域上。
所述传感器可以包括生物传感器、光检测传感器、陀螺仪传感器和惯性传感器中的至少一种。所述生物传感器可以是例如血糖检测传感器。
所述传感器可以检测用户眼睛的运动。例如，所述传感器可以包括陀螺仪传感器和惯性传感器以检测用户眼睛的运动。
所述传感器可以检测用户的眨眼。例如，当所述能量收集单元是压电型时，所述传感器可以根据眼睑的运动而产生的电力波形来对眨眼次数进行计数。或者，所述传感器可以包括光检测传感器，以对由于眨眼而对外部光的阻挡进行计数，并且因此对眨眼次数进行计数。
根据本发明的另一方面，提供了一种隐形眼镜，所述隐形眼镜包括：镜片部分，所述镜片部分被用于放置在用户的眼睛上；传感器，所述传感器被配置为检测用户的生物信息；以及电源，所述电源被配置为经由眼睛部分的眼泪与电极的反应将生物化学能量转换成电能并将电能提供给传感器。
所述电源可以包括收集眼睛部分的眼泪的收集器以及设置在所述收集器的至少部分区域上的电极，并且可以通过所述收集器收集的眼泪与所述电极的反应将生物化学能量转化成电能。所述电源可以被理解为使用眼睛部分的眼泪的生物燃料电池。
所述收集器可以包括一端暴露于所述镜片部分的外部的微型泪管以及连接到所述微型泪管并装配有所述电极的微型管。
所述微型管可以是环形的，并且所述微型泪管可以沿直径方向从所述镜片部分的边缘延伸到所述微型管。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：被配置为与隐形眼镜通信的通信器，以及被配置为处理从所述隐形眼镜接收的信息的控制器。
例如，所述电子设备从所述隐形眼镜接收的信息可以是关于用户眼睛的运动的信息，并且所述控制器可以基于所述关于用户眼睛的运动的信息来提取用户眼睛的运动方向和运动程度中的至少一个，并且生成与用户眼睛的运动方向和运动程度中的至少一个相对应的第一控制命令。所述第一控制命令可以是用于所述电子设备的控制命令或用于另一电子设备的控制命令。
作为另一示例，所述电子设备从所述隐形眼镜接收的信息可以是关于用户眨眼的信息，并且所述控制器可以基于所述关于用户眨眼的信息来提取单位时间的眨眼次数和眨眼的持续时间中的至少一个，并且生成与单位时间的眨眼次数和眨眼的持续时间中的至少一个相对应的第二控制命令。所述第二控制命令可以是用于与所述隐形眼镜通信的所述电子设备的控制命令或用于另一电子设备的控制命令。
作为另一示例，所述电子设备从所述隐形眼镜接收的信息可以是关于用户眨眼的信息，并且所述控制器可以基于所述关于用户眨眼的信息来检测用户的疲劳程度，并且当所述用户的疲劳程度超过参考值时可以产生第三控制命令。所述第三控制命令可以是生成警告用户的警报的控制命令。
作为另一示例，所述电子设备从所述隐形眼镜接收的信息可以是关于用户眨眼模式的信息，并且所述控制器可以基于所述关于用户眨眼模式的信息来生成第四控制命令。例如，所述眨眼模式可以是长时间闭眼和短时间闭眼的组合，并且长时间闭眼和短时间闭眼可以像摩斯密码一样组合，从而表达字符或句子。当所述电子设备接收到如上所述的关于用户眨眼模式的信息时，所述电子设备可以显示与所述用户眨眼模式相对应的字符或句子，或者可以经由扬声器输出所述字符或句子。
所述电子设备可以是移动电话、智能电话、平板计算机、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑、个人计算机(PC)、电视机(TV)、游戏机、遥控器或汽车。
根据本发明的另一方面，提供了一种驱动隐形眼镜的方法，所述隐形眼镜包括：镜片部分，所述镜片部分被用于放置在用户的眼睛上；传感器，所述传感器被设置在所述镜片部分内并被配置为检测所述用户的生物信息；以及电源，所述电源被配置为将由于眼睛部分的运动而产生的动态运动转换成电能并将电能提供给传感器。所述方法包括通过使用电源从所述用户的眼睛部分收集电能并通过使用所收集的电能驱动传感器的操作。
当所收集的电能量等于或大于感测使能电量时，可以驱动传感器。
当所收集的电能量等于或大于通信使能电量时，可以尝试与外部设备连接。
当所述用户的眨眼次数等于或大于参考次数时，可以尝试与外部设备连接。
根据示例的驱动隐形眼镜的方法包括如下操作：连接外部设备；判定是否将所存储的数据连同实时数据一起向所述外部设备发送；以及当所存储的数据不被一起发送时，将由传感器实时检测的实时数据向所述外部设备发送，并且当所存储的数据被一起发送时，将所存储的数据连同所述实时数据一起向所述外部设备发送。
根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法可以包括如下操作：请求外部设备进行连接；当从所述外部设备接收到连接响应时，发送数据；以及当从所述外部设备接收到接收完成响应时，重置存储器。
根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法可以包括如下操作：响应外部设备所请求的连接；当从所述外部设备接收到数据传输命令时，发送数据；以及当从所述外部设备接收到接收完成响应时，重置存储器。
根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法可以包括如下操作：当从外部设备接收到无线电力时，发送上电响应；当从所述外部设备接收到数据传输命令时，发送数据；以及当从所述外部设备接收到接收完成响应时，重置存储器。
根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法可以包括如下操作：尝试将第二隐形眼镜连接到外部设备；如果所述第二隐形眼镜与所述外部设备的连接失败，则判定第一隐形眼镜是否被连接到所述外部设备；以及如果所述第一隐形眼镜被连接到所述外部设备，则在预设时间流逝之后重新尝试将所述第二隐形眼镜连接到所述外部设备。
根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法可以包括如下操作：对眨眼进行计数；以及当眨眼次数达到预设值时，驱动发光器件。根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法包括如下操作：对眨眼进行计数；以及当眨眼次数达到预设值时，向外部电子设备发送关于眨眼次数的信息。
根据另一示例的驱动隐形眼镜的方法包括如下操作：检测眨眼模式；以及向外部电子设备发送关于眨眼模式的信息。例如，检测眨眼模式的操作可以包括根据闭眼的持续时间区分长时间闭眼和短时闭眼以检测眨眼模式。
所述第一隐形眼镜的传感器和所述第二隐形眼镜的传感器可以检测相同的类型或不同的类型。例如，所述第一隐形眼镜可以追踪佩戴者的眼睛运动，并且所述第二隐形眼镜可以追踪佩戴者的眨眼。
有益效果
根据所公开的实施例的隐形眼镜可以通过包括能量收集单元来产生电能。
由于能量收集单元不会显著地增加隐形眼镜的典型厚度，所以能量收集单元可以保证用户的舒适佩戴。
附图说明
图1是根据实施例的隐形眼镜的示意性平面图。
图2是沿着图1的线I-I'截取的隐形眼镜的截面图。
图3是图1的隐形眼镜的电子元件单元的结构的示意性框图。
图4是图1的隐形眼镜的压电元件的平面图。
图5是沿着图4的线II-II'截取的压电元件的截面图。
图6是图1的隐形眼镜中的整流电路的示例的电路图。
图7是图5的隐形眼镜的电流收集操作的流程图。
图8a和图8b是用于解释图1的隐形眼镜的电流收集操作的视图。
图9是示出了由图3的压电元件生成的电压信号的曲线图。
图10是驱动图1的隐形眼镜的方法的流程图。
图11是根据另一实施例的隐形眼镜的压电元件的平面图。
图12是沿着图11的线II-II'截取的压电元件的截面图。
图13是根据另一实施例的隐形眼镜的压电元件的平面图。
图14是沿着图13的线IV-IV'截取的压电元件的截面图。
图15是根据另一实施例的隐形眼镜的截面图。
图16是根据另一实施例的隐形眼镜的平面图。
图17是根据另一实施例的隐形眼镜的侧视图。
图18是图17的压电元件的侧视图。
图19是根据另一实施例的隐形眼镜的示意性平面图。
图20是根据另一实施例的隐形眼镜的示意性平面图。
图21是图20的隐形眼镜的电子元件单元的结构的示意性框图。
图22例示了图20的隐形眼镜的显示器的示例。
图23是根据另一实施例的隐形眼镜的示意性平面图。
图24是图23的隐形眼镜的截面图。
图25a和图25b是图20的隐形眼镜的生物燃料电池的示例的放大视图。
图26是根据实施例的包括隐形眼镜的系统的框图。
图27a至图27f是根据实施例的用于解释制造隐形眼镜的方法的视图。
图28a和图28b是根据另一实施例的用于解释制造隐形眼镜的方法的视图。
图29a至图29d是根据另一实施例的用于解释制造隐形眼镜的方法的视图。
图30是根据实施例的驱动隐形眼镜的方法的流程图。
图31是图30的流程图中的数据发送的示例的流程图。
图32是根据另一实施例的驱动隐形眼镜的方法的流程图。
图33是根据实施例的操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。
图34是根据另一实施例的操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。
图35是根据另一实施例的操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。
图36是根据另一实施例的操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。
图37例示了眨眼模式的示例。
图38是根据另一实施例的包括隐形眼镜的系统的示意图。
图39是操作图38的系统的方法的流程图。
具体实施方式
参照用于示出示例性实施例的附图，以便获得对这些示例性实施例的优点和特征以及用于实现这些示例性实施例的优点和特征的方法的充分理解。然而，本发明可以以许多不同形式来实施，而不应被解释为受限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本发明的构思。本发明的范围仅由所附权利要求限定。附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中，为了清楚地解释，元件的尺寸或厚度可以被放大。
本文使用的术语将被简要地描述，并且本发明将被详细地描述。
尽管在考虑了本公开功能的情况下选择了目前广泛使用的通用术语来描述本公开，但是这些通用术语可以根据本领域普通技术人员的意图、情况先例、出现的新技术等发生变化。本发明的申请人任意选择的术语也可以用于特定的情况。在这种情况下，它们的含义需要在本发明的详细描述中被给出。因此，术语必须基于它们的含义和整个说明书的内容来定义，而不是通过简单地陈述术语来定义。
当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指存在所述的元件，但不排除存在或添加一个或多个其它元件。另外，诸如“……单元”、“……模块”等的术语指执行至少一个功能或操作的单元，并且这些单元可以被实现为硬件或软件或者硬件和软件的组合。
现在将参照示出了本发明示例性实施例的附图更全面地描述本发明。在附图中，省略了与本发明的描述无关的元件以清楚地解释本发明。
图1是根据实施例的隐形眼镜的示意性立体图，图2是沿着图1的线I-I'截取的隐形眼镜的截面图。
参照图1和图2，根据实施例的隐形眼镜100包括直接放置在用户(佩戴者)的眼睛上的镜片部分110，并且在镜片部分110中设置有电子元件单元120。
镜片部分110是执行隐形眼镜100的屈光的层，并且具有凹表面和凸表面。凹表面可以接触眼睛的角膜表面。镜片部分110可以具有公知的隐形眼镜形状。镜片部分110可以由用于形成公知的隐形眼镜的材料形成。例如，软性镜片可以由软性聚合物形成，硬性镜片可以由硬性聚合物形成。
电子元件单元120包括传感器130、显示器135和电源140。电源140包括压电元件150、整流电路160和蓄电器件165。电子元件单元120可以经由薄膜制造工艺由基底121上的薄膜电路形成。基底121可以由透明且柔性的材料形成。例如，基底121可以由公知的高分子物质材料形成，例如，聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚砜(PES)。基底121可以具有盘形形状。电子元件单元120的电路元件中的压电元件150可以布置在基底121的中心，并且除压电元件150之外的所有元件(即，传感器130、显示器135、整流电路160和蓄电器件165)可以布置在压电元件150的周围。根据这种布局，压电元件150可以获得大面积，并且可以抑制由传感器130、显示器135、整流电路160和蓄电器件165造成的透射光的折射或阻挡。电子元件单元120可以由透明材料形成，或可以被制造的非常薄以便被透明地形成。例如，电子元件单元120可以由具有数十微米(μm)或数百微米(μm)厚度的薄膜形成。在一些情况下，可以存在透明度稍低的电路元件。这些透明度稍低的电路元件可以如上所述通过被布置在压电元件150的周围来确保隐形眼镜100的透明度。
电子元件单元120可以位于镜片部分110内。在一些情况下，电子元件单元120的一部分可以经由镜片部分110暴露。例如，当电子元件单元120的传感器130是用于从用户的眼泪中检测生物材料的传感器时，如血糖检测传感器，传感器的检测面经由镜片部分110暴露。
电子元件单元120可以与镜片部分110分开制造并且可以在镜片部分110形成时被插入到镜片部分110中。根据制造方法，镜片部分110可以通过一体化的聚合物模具形成，或可以通过在两个层之间插入电子元件单元120使两个层彼此结合而形成。
镜片部分110可以被形成为具有预定屈光力的曲面。在一些情况下，镜片部分110可以设计为不具有屈光力。制造镜片部分110的方法将在后面被更详细地描述。
图3是电子元件单元120的结构的示意性框图。
参照图3，传感器130检测用户的生物信息。如将在后面描述的，因为电源140的压电元件150发出的电压波形可以与用户的眨眼相对应，所以传感器130可以根据压电元件150发出的电压波形检测用户的眨眼。此外，传感器130可以对眨眼进行计数。
显示器135可以包括发光器件以及该发光器件的驱动电路。根据发光器件的类型，可以省略驱动电路。发光器件可以是发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)。从发光器件发射的光在镜片部分110内反射和漫射并入射到用户的瞳孔上，从而使用户能够识别发光器件的照明。如稍后将描述的，显示器135的发光器件基于由传感器130感测的用户信息而点亮，从而向用户通知预定信息。
可以额外的包括图3的用于存储由传感器130感测的用户信息的存储器137。例如，存储器137可以在每当传感器130检测到眨眼时，对眨眼进行计数，并且可以存储眨眼次数。存储器137可以使用非易失性存储器，以便即使当不供应电力时，所存储的信息也不会消失。在一些情况下，传感器130或显示器135的电路可以直接对眨眼次数进行计数。在这种情况下，可以省略存储器。
蓄电器件165可以是电容器。例如，蓄电器件165可以具有超级电容器结构，该超级电容器结构设计为使两个电极的面向面积最大化。用于存储电能的蓄电器件165的存储容量可以与蓄电器件165所占据的面积成比例地增大。考虑到这一点，蓄电器件165可以以围绕压电元件150的环状形成，如图1所示。
压电元件150是能量收集单元的示例，该能量收集单元将由于用户的眼睛部分的运动而产生的动态能量转换成电能，即收集能量。眼睛部分不仅指眼球本身，而且还指眼睑、泪管、眼球表面上的眼泪、眼外肌等中的至少一种。动态能量是根据动力学状态确定的能量，因此可以被称为机械能，并且通过对物体的动能和势能进行求和而形成。当没有摩擦时，适用机械能守恒定律。
图4是图1的隐形眼镜的压电元件150的平面图，并且图5是沿着图4的线II-II'截取的压电元件150的截面图。
参照图4和图5，压电元件150包括压电层151以及第一电极152和第二电极153，该第一电极152和第二电极153接触压电层151并且收集由于压电层151的变形所产生的电流。
压电层151可以由压电材料形成，例如，钛酸钡(BaTiO3)、锆钛酸铅(PZT)或聚偏二氟乙烯(PVDF)。压电层151可以形成为具有几微米至几十微米的厚度，并且可以相对于可见光是透明的并且是柔性的。如后面将要描述的，压电层151由于根据用户的眼睑运动而施加到佩戴在眼睑与眼睛之间的隐形眼镜100上的压力而变形，并且因此产生电能。
第一电极152和第二电极153由导电材料形成。例如，第一电极152和第二电极153可以由高导电性金属(例如金或银)、透明导电氧化物(TCO)(例如氧化铟锡(ITO))或非晶金属氧化物材料(例如ZnO、InO、GaO或SnO)形成。第一电极152和第二电极153可以由透明电极材料形成，例如银纳米线、碳纳米管(CNT)、石墨烯或导电聚合物，或者可以由上述示例的透明电极材料的组合形成。如图4所示，第一电极152和第二电极153可以在压电层151上相互分离地布置。另外，第一电极152和第二电极153可以面向彼此，并且可以具有梳状电极，该梳状电极被布置成使得第一电极152和第二电极153在多个点处朝向彼此延长并且相互交替。第一电极152和第二电极153之间的间隔距离D1与由压电元件150收集的电能的电压成比例，并且因此可以根据所需的电压大小来确定。例如，第一电极152和第二电极153之间的间隔距离D1可以被确定在100微米至500微米的范围内。因为第一电极152和第二电极153与在它们面向彼此的区域(长度)上收集的电能的电流成比例，所以梳状结构中的第一电极152和第二电极153确保它们面向彼此的长区域(长度)满足所需的电流大小。在一些情况下，第一电极152和第二电极153的交替布置形成格子图案，并且因此可以执行光栅功能(例如，过滤偏振光)。
第一电极152和第二电极153中的每个的宽度T可以根据用于形成第一电极152和第二电极153的材料的透明度被适当地设计。如果用于形成第一电极152和第二电极153的材料的透明度是低的，则第一电极152和第二电极153可以具有小的宽度以确保所需的透明度。
图6是根据本实施例的隐形眼镜100的整流电路160的电路图。在图6中，附图标记154和155指电连接到压电元件150的第一电极152和第二电极153的电极焊盘。如图6中所示的，整流电路160可以被实现为包括二极管161的桥接电路。整流电路160对由压电元件150产生的电能的交流电压进行整流，并且将经整流的交流电压存储在蓄电器件165中。图6的桥接电路是整流电路160的示例，但本实施例不限于此。可以使用公知的整流电路。图7是隐形眼镜100的电流收集操作的流程图，图8a和图8b是用于解释根据本实施例的隐形眼镜100的电流收集操作的视图，图9是示出了由压电元件150产生的电压信号的曲线图。在图8a和图8b中，附图符号EL指眼睑，附图符号T指眼泪，附图符号E指眼球，附图符号P指瞳孔。
参照图7至图9，当在操作S201中眼睑EL打开时，在操作S202中，没有外力施加到压电元件150的压电层151，因此压电层151处于基态。在操作S203中，不供应电力。在操作S204中，当用户(即，隐形眼镜的佩戴者)眨动眼睑EL时，在操作S205中，由于眼睑EL的运动和眼睑EL周围肌肉的收缩，镜片层110的表面110a被摩擦。在操作S206中，由于眼睑EL的摩擦，预定的压力被施加到镜片层110的表面110a并被传递到压电元件150。在操作S207中，当压电元件150被加压时，压电层151的晶体结构变形；在操作S208中，产生激发态；并且在操作S209中，由于所产生的激发态引起的电动势，电子移动到第一电极151和第二电极152。在操作S210中，由于压电元件150的压电层151重复因眼睑运动而导致的弯曲和展开的操作，压电层151生成交流电压。例如，压电层151由于眼睑的闭合运动而弯曲，并且因此压电元件150可以生成正(+)电压；压电层151由于眼睑的打开运动而展开，并且因此压电元件150可以生成负(-)电压。如此，当眼睑眨动时，正电压和负电压可以彼此交替大约一次。除了眼睑的这种运动之外，还可以存在使压电元件150在眼睛周围弯曲的因素，例如眼球的运动。由于这些因素，压电元件150也可以产生电能。由压电元件150产生的电能可以经由整流电路160整流，并被存储在蓄电器件165中，并且在操作S211中，可以向传感器130供应电能。
图10是驱动图1的隐形眼镜的方法的流程图。
在操作S210中，因为根据本实施例的电源140(即压电元件150、整流电路160和蓄电器件165)可以全部使用无源器件来实现，所以当用户佩戴隐形眼镜100时，压电元件150可以立即产生电能而无需专门的操作或控制。在操作S220中，当如上所述所产生的电能达到感测使能电量时，传感器130通过使用所产生的电能来检测眨眼。当压电元件150所产生的电能达到驱动传感器130所需的最小电量(以下称为感测使能电量)时，传感器130可以被自动驱动。例如，传感器130可以通过对由压电元件150产生的电压的波形(参见图9)中的峰值进行计数来识别眨眼并对眨眼进行计数。作为另一示例，传感器130可以包括专门的光电二极管(未示出)以便检测眨眼。如果眼睑闭合，则光被阻挡。如果眼睑打开，则光会到达光电二极管。因此，可以通过光电二极管来检测眨眼。在操作S230中，当传感器130检测眨眼时，存储器137存储眨眼的次数。每次检测到眨眼时，存储在存储器137中的眨眼次数增加1。该眨眼计数可以持续地重复。在操作S250中，当眨眼次数达到参考次数时，驱动显示器135的发光器件，并且在操作S260中，重置存储器137中存储的值。再次重复眨眼计数。
例如，眨眼次数因人而有稍微差异，但日常生活中正常人的眨眼次数为每分钟约15次至约20次。因此，可以基于眨眼次数来计算大概的时间。如果由传感器130检测到的眨眼次数达到参考次数，则隐形眼镜100驱动显示器135的发光器件发光，以便通知用户一段时间已经过去。当需要周期地通知用户时间流逝时，可以使用根据本实施例的隐形眼镜100。如果用户进行危险的工作或者周期性重复的工作，则可以通知用户预定的时间段已经过去，并且因此可以警告或可以通知用户是时候进行后续工作了。
根据上述实施例，压电元件150包括形成在压电层151的同一表面上的第一电极151和第二电极152。然而，本发明不限于此。图11是根据另一实施例的隐形眼镜的压电元件350的平面图，图12是沿着图11的线III-III'截取的压电元件350的截面图。
参照图11和图12，压电元件350包括压电层151以及分别设置在压电层151的两侧上的第一电极352和第二电极353。如图11所示，第一电极352和第二电极353可以形成为格子图案。附图标记352a和354分别指形成在压电层151的上表面上的第一电极352的布线用的焊盘和通孔。当第一电极352和第二电极353具有格子图案时，格子的条带之间的空间可以提供针孔效应。针孔效应是指通过阻挡经由各种路径传来的光束中的一些来防止在各个位置处产生图像而获得清晰图像的效果。如此，可以在考虑了针孔效应的情况下设计第一电极352和第二电极353的电极图案。例如，第一电极352和第二电极353的电极图案的栅格间距G1和G2可以被设计成等于或大于100微米，以获得针对可见光的针孔效应。
图13是根据另一实施例的隐形眼镜的压电元件的平面图，图14是沿着图13的线IV-IV'截取的压电元件的截面图。
参照图13和图14，压电元件450包括压电层151以及分别设置在压电层151的两侧上的第一电极452和第二电极453。第一电极452可以具有在压电层151的一个表面上的多个点处沿着第一方向延长的梳状电极的形状，并且第二电极453可以具有在压电层151的后表面上的多个点处沿着第二方向延长的梳状电极的形状。第一方向和第二方向可以以90°相交。因此，如图11所示，第一电极452和第二电极453彼此合作并形成从上往下看时的格子图案。因此，可以在考虑了针孔效应的情况下，设计第一电极452的栅格间距G1'和第二电极453的栅格间距G2'。例如，第一电极452的电极图案的栅格间距G1'和第二电极453的电极图案的栅格间距G2'可以被设计成等于或大于100微米，以便获得针对可见光的针孔效应。
尽管在本实施例中第一电极452的延伸方向和第二电极453的延伸方向是相互垂直的，但是本发明不限于此。例如，第一电极452的延伸方向可以与第二电极453的延伸方向平行，或第一电极452的延伸方向可以与第二电极453的延伸方向成锐角(钝角)。
尽管在本实施例中第一电极452和第二电极453中的每一个均在多个点处延长，但是本发明不限于此。作为另一示例，第一电极452和第二电极454可以以之字形图案形成。
在上面参照图1至图10描述的实施例中，传感器130以及电源140的整流电路160和蓄电器件165设置在其上形成有压电元件150的同一层上。然而，本发明不限于此。图15是根据另一实施例的隐形眼镜500的截面图。参照图15，构成电子元件单元的薄膜电路520可以具有由电路层521和压电元件层522形成的双层结构。
压电元件层522可以设置成比电路层521距离直接接触用户眼睛的镜片部分110的表面110b更远。换句话说，当用户佩戴隐形眼镜500时，压电元件层522设置成暴露于外部，因此压电元件层522可以根据眼睑的运动而更有效地变形。
电路层520可以包括图1的传感器130、图1的电源140的整流电路160以及图1的电源140的蓄电器件165中的全部。电路层520的各种电路元件可以设置在电路层520的外部，以便提高隐形眼镜的透明度，但是本发明不限于此。电路层520的各种电路元件中确保透明度的电路元件可以被设置在电路层520的中心。透明度是指在可见光波段中的透明度，并且即使当存在不透明部分时，只要用户在佩戴隐形眼镜时不感到不适，该不透明部分就不碍事。
尽管图15的隐形眼镜500具有由电路层521和压电元件层522形成的双层结构，但是本发明不限于此。电路层521中包括的一些电路元件可以被形成在压电元件层522中。图16是根据另一实施例的隐形眼镜501的平面图。参照图16，整流电路560和蓄电器件565可以被形成在其上形成有压电元件550的同一层上。压电元件550可以设置在隐形眼镜501的中心区域上，并且整流电路560和蓄电器件565可以设置在隐形眼镜501的边缘区域上。此外，蓄电器件565可以是形成在压电元件550周围的环形电容器。如图15所示，传感器(未示出)可以设置在图15的电路层520中。
尽管在上面参照图1-图16描述的实施例中压电元件150包括单个压电层151，但是本发明不限于此。图17是根据另一实施例的隐形眼镜600的侧视图，图18是图17的压电元件层650的侧视图。
参照图17和图18，在根据本实施例的隐形眼镜600中，构成电子元件单元的薄膜电路620具有由电路层630和压电元件层650形成的双层结构，并且压电元件层650包括第一压电元件层651和第二压电元件层652。压电元件层650可以设置成比电路层630距离与用户眼睛直接接触的镜片部分110的表面更远。第一压电元件层651和第二压电元件层652可以堆叠在电路层630上。第一压电元件层651可以包括第一压电层651a以及分别设置在第一压电层651a的两侧上的第一电极653和第二电极654，第二压电元件层652可以包括第二压电层652a以及分别设置在第二压电层652a的两个表面上的第一电极653和第三电极655。在这种情况下，第一电极653位于第一压电元件层651和第二压电元件层652之间，并且可以用作第一压电元件层651和第二压电元件层652的公用电极。当然，类似于图4所示的电极结构，第一压电元件层651和第二压电元件层652中的每一个的电极均可以被形成在同一个层上。上述各种类型的电极图案可以用作第一压电元件层651和第二压电元件层652中的每一个的电极图案。电路层630可以包括图1的传感器130、图1的电源140的整流电路160以及图1的电源140的蓄电器件165中的全部。电路层630的各种电路元件可以设置在电路层630的外部以便提高隐形眼镜的透明度，但是本发明不限于此。电路层630的各种电路元件中确保透明度的电路元件可以设置在电路层630的中心。
尽管在本实施例中电路层630和压电元件层650形成在不同的层上，但是本发明不限于此。电路层630中包括的一些电路元件可以设置在其上设置有压电元件层650的同一层上。在这种情况下，传感器层630可以设置在压电元件层650的周围。
尽管在本实施例中压电元件层650具有双层结构，但是本发明不限于此。本领域普通技术人员可以从根据本实施例的双层结构的压电元件层650推导出三层或更多层的多层结构。
图19是根据另一实施例的隐形眼镜700的示意性平面图。
在根据本实施例的隐形眼镜700中，构成电子元件单元的薄膜电路720包括电路层730、间隔件770和压电元件层750。间隔件770可以设置在薄膜电路720的电路层730和镜片部分710之间。或者，间隔件770可以位于压电元件层750和薄膜电路720的电路层730之间。间隔件770可以是空气层、液体层或非常柔软的软材料层。间隔件770可以包括多个柱形物(未示出)，以便可以维持其间具有间隔件770的上层和下层的分离。间隔件770减少了根据眼睑运动而产生的应力向镜片部分710的后侧或电路层730的发送，以便使位于电路层730上方的压电元件层750可以根据眼睑的运动而容易地变形。
图20是根据另一实施例的隐形眼镜800的示意性平面图，图21是图20的隐形眼镜800的电子元件单元820的框图。
参照图20和图21，隐形眼镜800包括镜片部分810和设置在镜片部分810中的电子元件单元820。电子元件单元820包括传感器830、控制器833、显示器835、存储器837、通信器838和电源840。传感器830、控制器833、显示器835、存储器837和通信器838通过数据总线发送和接收信息或控制命令，并且可以从电源840接收电力。因为除了电子元件单元820的组件之外的组件(例如，镜片部分810)可以与上述实施例的组件基本相同，所以将省略其详细描述。因为电源840的组件可以与上述实施例的组件基本相同，所以将省略其详细描述。
传感器830检测用户的信息，并且可以包括生物传感器、光检测传感器、陀螺仪传感器、惯性传感器和磁传感器中的至少一种。
例如，生物传感器检测用户眼泪中包括的生物材料，并且可以是例如血糖检测传感器。
作为另一示例，传感器830可以包括微机电系统(MEMS)型陀螺仪传感器和MEMS型惯性传感器(或加速度传感器)中的至少一种，并且可以检测用户的眼球运动。换句话说，传感器830可以通过检测用户的眼球运动来追踪用户的眼睛。例如，隐形眼镜可以包括作为传感器830的陀螺仪传感器和三轴加速度传感器，并且可以通过使用陀螺仪传感器和三轴加速度传感器相组合而检测到的信号来追踪用户的瞳孔运动或检测瞳孔的运动位置。加速度传感器是测量特定力的传感器。因为重力加速度总是朝下施加到地面上，所以当z轴的正(+)方向指地球的中心时，加速度传感器的z轴垂直于地面并输出负g(-g)值。当被安装的物体的倾斜度改变时，重力不仅会影响z轴加速度传感器，还会影响x轴加速度传感器和y轴加速度传感器。以防隐形眼镜在任意方向上移动，测量旋转角度的陀螺仪传感器可以与加速度传感器组合使用。根据处理信号的算法，陀螺仪传感器可以是例如1度/小时级别(在非输入状态下姿势每小时变化1度)的MEMS型陀螺仪传感器。MEMS型陀螺仪传感器通常是测量旋转角速度的系统，并且可以在每个采样过程中读出旋转角速度。换句话说，旋转角度可以是陀螺仪传感器测得的旋转角速度与采样时间的乘积。可以通过对累加由陀螺仪传感器根据初始检测的滚动角、俯仰角和偏航角计算的旋转角的过程进行更新来追踪隐形眼镜的位置。陀螺仪传感器的累积误差可以通过使用加速度传感器连同陀螺仪传感器被补偿。例如，因为加速度传感器能够通过使用加速度传感器的输出来直接检测滚动和俯仰，所以加速度传感器不需要执行根据时间的积分。另外，通过使用加速度传感器与陀螺仪传感器的组合，可以不发生除了温度和随机游走噪声之外的根据运行时间的误差累积。因为陀螺仪传感器可检测到的偏航值也可以产生累积误差，所以关于偏航值的累积误差可以通过使用磁传感器的卡尔曼滤波器来补偿。
作为另一示例，考虑到由压电元件850产生的电压的交替波形与眼睑眨动相对应的事实，传感器830可以根据由压电元件850产生的电压的波形来对眨眼次数进行计数。作为另一示例，因为外部光在眼睑眨动时被阻挡，所以传感器830可以包括诸如光电二极管的光检测传感器，并且可以根据输入到光检测传感器的信号来对眨眼次数进行计数。单位时间内眨眼的次数因人而异，但处于平静状态的佩戴者可以在单位时间内具有恒定的眨眼次数。因此，当薄膜电路820不包括专门的计时器时，可以将眨眼次数用作大致的时间基准。另外，眨眼的次数可以根据佩戴者的疲劳状态、紧张状态等发生变化。因此，如稍后将描述的，可以通过定期地向与隐形眼镜交互操作的外部设备发送关于眨眼次数的信息来确定佩戴者的当前状态。而且，传感器830可以检测用户的闭眼持续时间或两次闭眼之间的时间间隔。
控制器833控制隐形眼镜的所有操作。例如，控制器833可以通过执行存储在存储器837中的程序来控制传感器830、显示器835和通信器838。
例如，控制器833可以根据由压电元件850产生的电压的波形来对眨眼计数，并且可以控制将眨眼的次数存储在存储器837中。
作为另一示例，控制器833可以每隔预定次数的眨眼来驱动传感器830。作为另一示例，控制器833可以确定蓄电器件865中存储的电量是否满足驱动传感器830所需的最小电量(以下称为感测使能电量)。如果所存储的电量等于或大于感测使能电量，则控制器833可以控制传感器830经常运行。
作为另一示例，控制器833可以确定蓄电器件865中存储的电量是否满足通信所需的最小电量(以下称为通信使能电量)。如果所存储的电量等于或大于通信使能电量，则控制器833可以控制通信器838与外部设备通信。
作为另一示例，当控制器833从外部设备接收到数据传输命令时，控制器833可以发送被存储在存储器837中的数据，并且当控制器833从外部设备接收到接收完成响应时，控制器833可以从存储器837移除数据以执行重置操作。
作为另一示例，控制器833可以执行与用户的眨眼模式相对应的一系列控制操作。例如，假定闭眼持续时间长的情况被称为第一眨眼，并且闭眼持续时间短的情况被称为第二眨眼，则控制器833可以根据第一眨眼和第二眨眼的各种组合生成字符，并向外部发送该字符，或执行控制(例如，尝试与外部通信或者通过传感器830测量血糖浓度)。
存储器837对操作控制器833的一系列控制命令进行存储，或对由传感器830测量的信息进行存储。当由传感器830测量的信息超过存储器837的存储容量时，存储器837可以顺序地删除最早的信息并存储最近测量的信息。存储器837可以是例如非易失性存储器。
显示器835可以显示由传感器830检测的用户信息。显示器835可以包括发光器件以及发光器件的驱动电路。根据发光器件的类型，可以省略驱动电路。发光器件可以是例如LED或OLED。例如，隐形眼镜可以通过将由嵌入在隐形眼镜中的传感器830获得的信息的原始数据或处理后的信息与参考值定期比较来检查当前佩戴者的身体所面临的危险状况，同时周期地存储原始数据和处理后的信息。在这种情况下，根据本实施例的隐形眼镜可以通过使用嵌入在其中的显示器835来警告用户。
图22是显示器835的示例的示意图。参照图22，显示器835可以包括四个发光器件835a、835b、835c和835d。发光器件835a、835b、835c和835d的一些材料可以是不透明的。在这种情况下，当佩戴隐形眼镜时，发光器件835a、835b、835c和835d可以布置在瞳孔周围，即沿着隐形眼镜的外周布置。四个发光器件835a、835b、835c和835d可以以90度的间隔布置。四个发光器件835a、835b、835c和835d可以独立地发光。四个发光器件835a、835b、835c和835d可以是例如LED或OLED。尽管从发光器件835a、835b、835c和835d发射的光在镜片部分810内被反射并被漫射，但是发光器件835a、835b、835c和835d的邻域更亮。因此，可以通过使用发光器件835a、835b、835c和835d的发光模式向用户发送信息。四个发光器件835a、835b、835c和835d的布置是示例，但是本实施例不限于此。例如，显示器835可以包括单个发光器件或环形发光器件。
重新参照图20，通信器838经由天线839与图26的外部设备1220无线通信，并且因此可以向外部设备1220发送由传感器830检测的信息。此外，通信器838可以从外部设备1220接收控制命令。天线839可以以围绕压电元件850的环形形成。如在上述实施例中所述的，电力储存器865可以使用环形电容器来实现。在这种情况下，天线839可以被布置在蓄电器件865周围，并且可以使由于蓄电器件865而导致的无线电波的指向性影响最小化。当然，天线839不限于这种环形。天线839可以以预定图案形成，或者，环形天线839的一部分可以具有图案。而且，蓄电器件865的一部分可以被用作天线839。
尽管在本实施例中电子元件单元820具有单层结构，但本发明不限于此。例如，天线839和蓄电器件865可以设置在不同的层上。例如，天线839可以设置在其上设置有压电元件850的同一层上并且设置在压电元件850周围，而蓄电器件865可以设置在与设置有压电元件850的层所不同的层上。或者，蓄电器件865可以设置在其上设置有压电元件850的同一层上并且设置在压电元件850周围，而天线839可以设置在与设置有压电元件850的层所不同的层上。
尽管在本实施例中包括通信器，但本发明不限于此。图23是根据另一实施例的隐形眼镜的电子元件单元920的框图。参照图23，根据本实施例的隐形眼镜的电子元件单元920包括传感器930、控制器933、显示器935、存储器937和电源940。根据本实施例的电子元件单元920可以被理解为从上面参照图20-图22描述的电子元件单元820中省略了通信器838和天线839。由传感器930检测的信息可以被显示在显示器935上。例如，控制器933可以通过将眨眼次数存储在存储器937中并且每预定次数的眨眼后在显示器935上执行显示(例如，激活图22的发光器件835a、835b、835c和835d以发光)，来帮助佩戴者计算粗略的时间段。在传感器930是生物传感器(例如，血糖检测传感器)的情况下，控制器933可以通过分析由传感器930检测的信号来计算用户的血糖，并且当估计的血糖超过预定阈值时，控制显示器935来指示血糖等使用户处于危险中。
图24A是根据另一实施例的隐形眼镜1000的示意性平面图，图24B是图24A的隐形眼镜1000的截面图。
参照图24A和图24B，隐形眼镜1000包括镜片部分1010和1011、位于镜片部分1010和1011内的电路1030以及电源。尽管在图24B中镜片部分1010和1011被示出为两层，但是镜片部分1010和1011可以是单个镜片体。
电路1030可以包括检测用户的生物信息的传感器(参见图1的传感器130、图21的传感器830或图23的传感器930)。电路1030可以进一步包括显示由传感器检测的生物信息或其他信息片段的显示器(参见图1的显示器135、图21的显示器835或图23的显示器935)。电路1030可以进一步包括控制器(图21的控制器833)、存储器(图21的存储器837)和通信器(图21的通信器838)，并且因此可以处理由传感器检测的生物信息或与外部设备通信。显示器、控制器、存储器和通信器中的一些可以被省略。电路1030的结构与上述实施例中的相应结构基本相同，因此将省略其详细描述。
电源可以包括生物燃料电池1050。电源可以进一步包括对由生物燃料电池1050产生的电能进行存储的蓄电器件(参见图1的蓄电器件165)。蓄电器件可以包括电容器，例如超小型超级电容器，并且可以沿着镜片部分1010和1011的外周设置。在图24B中，附图标记1056指向电路1030发送由生物燃料电池1050获得的电能的线路。
生物燃料电池1050是能量收集单元的另一个示例，其从经由眼泪中包含的少量成分与电极的反应而生成的生物化学能量中产生电能，即执行收集。生物化学能量可以包括生物能量和化学能量中的至少一种。例如，生物燃料电池1050可以通过使用眼泪中包含的少量糖或矿物质中的酶或微生物来产生电能。
生物燃料电池1050可以包括收集眼泪的收集器。收集器包括一个或多个具有环状并设置在镜片部分1010内的微型管1053以及沿着直径方向从镜片部分1010的外边缘朝向微型管1053延伸的微型泪管1052。
微型泪管1052可以足够细以引起毛细现象，并且可以大于要被利用的眼泪材料的分子尺寸。微型泪管1052的一端1052a暴露于镜片部分1010的外部，以便眼泪能够被引入微型泪管1052中。
微型管1053从微型泪管1052接收眼泪。在微型管1053中，生物化学能量经由氧化还原反应被转换成电能。微型管1053可以具有比旨在与微生物或酶反应的材料的分子大小宽两倍或更多倍数的褶皱空间，以便使与微生物或酶的反应最大化。图25a和图25b是图24a的隐形眼镜1000的部分A的放大视图，并且例示了生物燃料电池1050的微型管1053的褶皱空间的示例。微型管1053可以包括如图25a中所示的之字形电极1055，或者可以包括如图25b中所示的具有多个侧分支的电极1055'。要在反应中被使用的受体1054被布置在微型管1053的电极1055和1055'中。受体1054可以使用酶或微生物作为催化剂。电极1055和1055'可以被理解为固定受体1054并且因此在其上发生氧化反应或还原反应的负极(或正极)。对电极可以设置在微型管1053的内壁上，以便与电极1055和1055'相对。
在微型管1053中，眼泪中包含的有机材料可以与受体1054进行生物学反应，因此可以通过在正电极上的氧化反应或在负电极上与氧的还原反应来产生电能。例如，当将作为受体1054的葡萄糖氧化酶(GOx)(即催化剂)附着到电极1055和1055'时，GOx加速眼泪中包含的葡萄糖的氧化从而获得电子。例如，报道了在人血血清条件下，对于50微米纤维电极，单位面积的输出为1.02毫瓦(mW)。
经由受体1054在电极1055和1055'上收集的电子可以通过线路1056被发送到电路1030并且被存储在蓄电器件中，或者可以被直接发送到传感器并且因此驱动传感器。在上述实施例中，微型泪管1052和微型管1053是收集眼泪的收集器的示例。然而，本发明不限于此。作为另一示例，镜片部分1010的最外表面可以具有多孔结构，并且可以将受体设置在多孔的最外表面内。在这种情况下，当眼泪被引入到多孔的最外表面时，可以通过氧化还原反应产生电能。作为另一示例，镜片部分1010的最外表面可以由分子结合结构在特定情况下是可分离的氧化组合(oxidative combination)形成。在这种情况下，发生氧化还原反应的生物燃料电池的电极可以被理解为已经被形成在不包括收集眼泪的专门收集器的镜片部分1010的最外表面上。
根据上述实施例的生物燃料电池在上面已经被描述作为从眼泪中包含的有机材料产生电能的示例，但是本发明不限于此。作为另一示例，可以通过与眼泪中包含的无机材料(例如盐)的化学反应来产生电能。
根据上述实施例的生物燃料电池在原理上与室温型燃料电池具有相似的结构，并且能够与眼泪中包含的糖和脂质成分反应的酶或微生物(希瓦氏菌属(Shewanella)细菌等)可以用作催化剂。经由有机材料(例如葡萄糖)的生物学反应生成的材料在正极上被氧化，并且通过有机材料与氧在负极上的还原反应产生电能。
根据上述实施例的隐形眼镜在上面已经被描述为经由该隐形眼镜中包括的能量收集单元获得电能。然而，隐形眼镜可以与能量收集单元一起从外部接收电能。例如，隐形眼镜可以进一步包括无线电力接收模块，并且因此可以从外部以电场形式、磁场形式或电磁场形式接收电能。
图26是根据实施例的包括隐形眼镜的系统1200的框图。
参照图26，根据本实施例的系统1200包括隐形眼镜1210以及与隐形眼镜1210通信的外部设备1220。
外部电子设备1220包括通信器1221、控制器1222和存储器1224。
隐形眼镜1210的通信器(图21的通信器838)和外部电子设备1220的通信器1221可以包括短距离通信模块。短距离通信模块指用于在预定距离内进行短距离通信的模块。例如，短距离通信技术可以是无线局域网(WLAN)、无线保真(Wi-Fi)、蓝牙、紫蜂协议(ZigBee)、Wi-Fi直连(WFD)、超宽带(UWB)、红外数据协会(IrDA)、低能耗蓝牙(BLE)、近场通讯(NFC)等，但是本发明不限于此。隐形眼镜1210的通信器838以及外部电子设备1220的通信器1221可以采用移动通信模块或任何其他公知的无线通信方法。
电子设备1220可以一直连接到隐形眼镜1210并且因此实时地处理从隐形眼镜1210接收的信息。或者，电子设备1220可以以固定时间间隔连接到隐形眼镜1210，或可以在特定时间连接到隐形眼镜1210并且定期地或偶尔地从隐形眼镜1210接收信息并且处理所接收的信息。电子设备1220可以是移动电话、智能手机、充电垫、平板计算机、个人数字助理(PDA)、电子书终端、数字广播终端、膝上型计算机、个人计算机(PC)、导航、MP3播放器、数码相机、互联网协议电视(IPTV)、数字电视(DTV)、游戏机、遥控器、用户边缘(CE)设备(例如，具有通信功能的冰箱或空调)或汽车，但是本发明不限于此。电子设备1220可以是能够由用户穿戴的可穿戴设备。例如，根据本发明实施例的电子设备1220可以使用手表、眼镜、戒指、手镯、项链等来实现。
例如，从隐形眼镜1210接收到的信息可以是关于用户眼睛的运动的信息。在这种情况下，控制器1222可以基于关于用户眼睛的运动的信息来提取用户眼睛的运动方向和运动程度中的至少一个，并且生成与用户眼睛的运动方向和运动程度中的至少一个相对应的第一控制命令。第一控制命令可以是用于电子设备1220的控制命令或用于另一电子设备的控制命令。例如，控制器1222可以将用户眼睛的运动分为向左运动、向右运动、向上运动和向下运动，并且生成分别与向左运动、向右运动、向上运动和向下运动相对应的控制命令。
作为另一示例，从隐形眼镜1210接收的信息可以是关于用户眨眼的信息。控制器1222可以基于关于用户眨眼的信息来提取单位时间的眨眼次数和眨眼的持续时间中的至少一个，并且生成与单位时间的眨眼次数和眨眼的持续时间中的至少一个相对应的第二控制命令。第二控制命令可以是用于电子设备1220的控制命令或用于另一电子设备的控制命令。例如，当在预定时间段内眨眼的次数超过预定参考次数或者眨眼的持续时间超过预定参考时间段时，控制器1222可以生成特定的控制命令。
作为另一示例，从隐形眼镜1210接收的信息可以是关于用户眨眼的信息，并且控制器1222可以基于关于用户眨眼的信息来检测用户的疲劳程度，并且当用户的疲劳程度超过参考值时可以产生第三控制命令。第三控制命令可以是生成警告用户的警报的控制命令。
作为另一示例，从隐形眼镜1210接收的信息可以是关于眼泪中包含的生物材料(例如，血糖)的信息，并且控制器1222可以基于关于生物材料的信息来生成关于用户的生物状态的信息。关于生物状态的信息可被累积并用作用户的健康管理数据。
图27a至图27f是根据实施例的用于解释制造隐形眼镜的方法的视图。
参照图27a，制备能够模制隐形眼镜的模具2010。根据本实施例的模具2010包括在模具2010下部的电磁体2020，以便设置参考位置。聚合物注入器2030将液态聚合物2050注入到模具2010中。
包括电子元件单元(例如，图1的120)的薄膜电路2060可以使用公知的方法来制造。如图27b所示，制造的薄膜电路2060从其边缘开始被浸入液态聚合物2050中。
参照图27c，当薄膜电路2060被完全浸入液体聚合物2050中时，驱动电磁体2020。适当调整电磁体2020的强度，使得薄膜电路2060由于液体聚合物2050的表面张力和电磁体2020的磁力而漂浮在液体聚合物2050上。
参照图27d，旋转模具2010使得液体聚合物2050具有预定曲率。此时，为了防止由于离心力而导致的薄膜电路2060的旋转与聚合物2050的旋转不匹配，需根据旋转速度来调整电磁体2020的强度。如图27E所示，当模具2010正在被旋转以使得液体聚合物2050具有预定曲率时，通过紫外(UV)固化来使液体聚合物2050固化。
如图27f所示，通过抛光机2090对硬化的聚合物2050的表面进行抛光，从而完成隐形眼镜的制造。
图28a和图28b是根据另一实施例的用于解释制造隐形眼镜的方法的视图。
参照图28a，压电元件和包括电子元件单元(例如，图1的120)的薄膜电路2120是使用公知的方法被独立地制造的。接下来，将基底聚合物2110放入模具中，然后将薄膜电路2120放入模具中，然后注入第二聚合物2130，从而形成包括薄膜电路2120的圆柱形扣状物2140。
参照图28b，固定器2150通过使用气压2155来固定扣状物2140，并且在该状态下，扣状物2140通过被计算机控制下的切削机2160切削而形成镜片的曲面，并且镜片的曲面被抛光以具有光滑表面。
图29a至图29d是根据另一实施例的用于解释制造隐形眼镜的方法的视图。
参照图29a，压电元件和包括电子元件单元(例如，图1的120)的薄膜电路2210是使用公知的方法被独立地制造的。盖拉线(lid line)2215从薄膜电路2210向外延伸。
如图29b所示，薄膜电路2210位于下模具2220上，盖拉线2215从下模具2220拉出并连接到张紧装置(未示出)。张紧装置是用于适当地调整盖拉线2215的张力的设备。盖拉线2215被调整成使得薄膜电路2210被固定在正常位置。
接下来，如图29c所示，使用制模机2230将液体聚合物2240注射到下模具2220上。
参照图29d，上模具2250覆盖液态聚合物2240并因此将液态聚合物2240压紧在下模具2220和上模具2250内，并且同时拉动压电薄膜的盖拉线2215以防止薄膜电路2210在由下模具2220和上模具2250形成的体积内接触上模具2250和下模具2220。因此，薄膜电路2210可以漂浮在液体聚合物中。
在上述状态中，通过UV固化使液体聚合物2240固化，然后通过上模具2220或下模具2250中包括的切割器(未示出)或者上模具2220或下模具2250边缘处的压力来去除盖拉线2215。
现在将描述驱动根据上述实施例的隐形眼镜的方法。
图30是根据实施例的驱动隐形眼镜的方法的流程图。隐形眼镜可以在被用户佩戴时与外部设备通信。参照图30，在操作S3010中，隐形眼镜收集由用户的眼睛和眼睑中的至少一个的运动而产生的动态运动作为电能。电能由能量收集单元(例如，图1的150)产生，并且在操作S3020中，使用图21的传感器830收集数据，并在操作S3030中，将数据存储在图21的存储器837中。因为佩戴者的眼睛或眼睑连续运动，所以能量收集单元根据该运动连续地产生电能。在操作S3040中，将所存储的电量与通信使能电量定期地进行相互比较。通信使能电量可以指隐形眼镜连接到外部设备并且发送至少一次数据量所需的电量。在操作S3050中，当所存储的电量等于或大于通信使能电量时，隐形眼镜尝试连接到外部设备。在操作S3060中，当隐形眼镜连接到外部设备时，隐形眼镜发送数据。当所存储的电量大于通信使能电量时，隐形眼镜可以连续地发送数据。在一些情况下，作为一次数据发送的结果，所存储的电量可能根据电能消耗变得小于通信使能电量。在这种情况下，可以存储电能，直到所存储的电量变得大于通信使能电量，然后隐形眼镜可以再次尝试连接到外部设备。隐形眼镜可以从外部设备接收控制命令。
在隐形眼镜向外部设备发送数据的操作S3060中，所发送的数据可以是由传感器实时检测的实时数据，或者可以包括实时数据以及存储在存储器中的数据。图31是图30的流程图中的数据发送的示例的流程图。参照图31，驱动隐形眼镜的方法可以进一步包括判定是否将实时数据与存储在存储器中的数据一起发送的操作S3061。
是否将实时数据与存储在存储器中的数据一起发送可以作为程序被预先存储在存储器中。如果将实时数据与所存储的数据一起发送被设置为默认选项，则在操作S3062中，控制器可以将实时数据和存储在存储器中的数据聚集在一起，并且在操作S3063中，可以顺序地向外部设备发送聚集的数据。另一方面，如果将优先发送实时数据设置为默认选项，则在操作S3064中，控制器绕过存储在存储器中的数据，并且在操作S3063中，可以优先向外部设备发送实时数据。在实时数据发送到外部设备之后，可以向外部设备发送存储在存储器中的数据。
是否将实时数据与存储在存储器中的数据一起发送可以取决于蓄电器件中存储的电量。如果蓄电器件中存储的电量显著大于与外部设备通信所需的最小量(即，通信使能电量)或者能实时产生足够量的电能，则在操作S3062中，控制器可以将实时数据和存储在存储器中的数据二者聚集在一起，并且在操作S3063中，可以顺序地向外部设备发送聚集的数据。如果蓄电器件中存储的电量仅是与外部设备通信所需的最小量(即，通信使能电量)，则在操作S3064中，控制器可以绕过存储在存储器中的数据，并且在操作S3063中，可以优先向外部设备发送实时数据。
图32是根据另一实施例的驱动隐形眼镜的方法的流程图。隐形眼镜在被用户佩戴时与外部设备通信。参照图30，在操作S3010中，隐形眼镜收集由用户的眼睛和眼睑中的至少一个的运动而产生的动态运动作为电能。电能由能量收集单元(例如，图21的850)产生，并且在操作S3020中，使用图21的传感器830收集数据，并在操作S3030中，将数据存储在图21的存储器857中。由于电量是与佩戴者的眼睛或眼睑的运动次数成比例地产生的，所以可以预先估计用于产生通信使能电量所需的眨眼次数。因此，在操作S3041中，判定眨眼次数是否大于预设参考次数。如果眨眼次数大于预设参考次数，则在操作S3050中，隐形眼镜连接到外部设备，并且向外部设备发送数据。如上所述，基于由压电元件产生的电力的电压波形来对眨眼次数进行计数，并将眨眼次数存储在存储器中。当传感器包括光电二极管时，可以使用光电二极管来对眨眼次数进行计数。一旦隐形眼镜尝试连接到外部设备，存储器中存储的眨眼次数将被重置。在隐形眼镜向外部设备发送数据的操作S3060中，所发送的数据可以是由传感器实时检测的实时数据，或者可以包括实时数据以及存储在存储器中的数据，如上面参考图31所述的。
图33是根据实施例的、操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。参照图33，首先，在操作S4010中，隐形眼镜可以请求外部设备进行连接。例如，当如上面参照图30所述的所存储的电量大于通信使能电量时或者眨眼次数大于参考次数时，在操作S4010中，隐形眼镜可以首先请求外部设备进行连接，同时将隐形眼镜的身份(ID)信息发送到外部设备。在操作S4020中，外部设备可以响应隐形眼镜的连接请求，并且因此隐形眼镜和外部设备可以进入可通信的状态，即可以被配对。接下来，在操作S4030中，当隐形眼镜和外部设备配对时，隐形眼镜向外部设备发送数据。在操作S4040，当外部设备接收到所有数据时，外部设备向隐形眼镜发送接收完成响应。在操作S4050中，隐形眼镜通过从存储器中移除数据来重置存储器。在一些情况下，外部设备可以首先向隐形眼镜发送数据传输命令，并且作为响应，隐形眼镜可以向外部设备发送数据。外部设备在操作S4060中处理所接收的数据，并且在操作S4070中执行后续的过程。例如，隐形眼镜可以根据目的来处理由其自身测量的数据，但是需要高级计算或高电量的处理过程则可以由外部设备进行处理。在这种情况下，如上所述，外部设备可以实时地或以固定时间间隔来接收由隐形眼镜收集的数据，并且可以通过使用所接收的数据来执行计算。如上所述，隐形眼镜可以实时或以特定数据单元来发送所收集的数据。当隐形眼镜以特定数据单元来发送所收集的数据时，隐形眼镜可以直接指示所连接的外部设备对每个数据单元执行计算。例如，当隐形眼镜测量血糖时，外部设备存储关于先前测量的血糖的信息，并将关于先前测量的血糖的信息与实时血糖量进行比较，并且当确定实时血糖快速变化时，外部设备可以通过显示器、扬声器、振动器等通知用户血糖高。
图34是根据另一实施例的操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。本实施例不限于隐形眼镜在由用户佩戴时与外部设备通信的情况，并且包括隐形眼镜被从佩戴者摘下的情况。
参照图34，首先，在操作S4011中，外部设备可以请求隐形眼镜进行连接。例如，外部设备可以定期地(例如，每30分钟、每一小时或每天)请求隐形眼镜进行连接。在操作S4021中，隐形眼镜可以响应外部设备的连接请求，并且因此隐形眼镜和外部设备可以进入可通信的状态，即可以被配对。当在隐形眼镜中存储的电量小于通信使能电量时或者由于任何其他原因而未能完成连接时，外部设备在预定时间段内(例如，一分钟或十分钟)或定期地连续重新尝试连接到隐形眼镜。在操作S4025中，隐形眼镜从外部设备接收数据传输命令，然后发送数据。在操作S4040中，当外部设备接收到所有数据时，外部设备向隐形眼镜发送接收完成响应。在操作S4050中，隐形眼镜通过从存储器中移除数据来重置存储器。
图35是根据另一实施例的、操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图。本实施例示出了隐形眼镜被从佩戴者摘下的情况。参照图35，根据本实施例的隐形眼镜除了包括能量收集单元(例如压电元件或生物燃料电池)之外，还包括无线电力接收模块。外部设备还包括无线电力发送模块。例如，外部设备可以是无线充电垫，该无线充电垫可以包括具有线圈或微带形状的发射天线，并且该天线与隐形眼镜中包括的天线(图21的839)相匹配。
在操作S4012中，当隐形眼镜位于外部设备附近时，外部设备根据电磁感应法或磁共振法向隐形眼镜发送无线电力。可以将用于通信的数据(例如，时间信息和控制命令)与电源一起编码，然后经由透射波发送，并且隐形眼镜可以对透射波进行解码，以将电力和数据相互分离并使用它们。隐形眼镜接收并存储被发送的无线电力。在操作S4022中，当所存储的电量等于或大于通信使能电量时，隐形眼镜向外部设备发送上电响应。在操作S4025中，当外部设备从隐形眼镜接收到上电响应时，外部设备向隐形眼镜发送数据传输命令。在操作S4025中，当隐形眼镜从外部设备接收到数据传输命令时，在操作S4030中，隐形眼镜向外部设备发送数据。在操作S4040，当外部设备接收到所有数据时，外部设备向隐形眼镜发送接收完成响应。在操作S4050中，隐形眼镜通过从存储器中移除数据来重置存储器。
图36是根据另一实施例的、操作包括隐形眼镜的系统的方法的流程图，图37例示了眨眼模式的示例。
参照图36，首先，在操作S4013中，隐形眼镜可以请求外部设备进行连接。例如，当如上面参照图30所述的所存储的电量大于通信使能电量时或者眨眼次数大于参考次数时，隐形眼镜可以请求外部设备进行连接，同时向外部设备发送隐形眼镜的ID信息。在操作S4023中，外部设备可以响应隐形眼镜的连接请求，并且因此隐形眼镜和外部设备可以进入可通信的状态，即可以被配对。接下来，在操作S4033中，当隐形眼镜和外部设备配对时，隐形眼镜向外部设备发送眨眼模式信息。在操作S4043中，当外部设备接收到眨眼模式信息时，外部设备向隐形眼镜发送接收完成响应。在操作S4053中，隐形眼镜通过从存储器中移除眨眼模式信息来重置存储器。外部设备在操作S4053中分析所接收的眨眼模式信息，并且在操作S4073中显示与眨眼模式相对应的信息。
用户可以有意地改变闭眼的持续时间以及两次闭眼之间的时间间隔。例如，用户可以眨眼，同时区分闭眼持续时间长的情况与闭眼持续时间短的情况。参照图37，假定将闭眼持续时间长的情况T1称为第一眨眼4111，将闭眼持续时间短的情况T2称为第二眨眼4112，第一眨眼4111和第二眨眼4112的各种组合可以包含预定的信息。例如，眨眼模式(即，第一眨眼4111和第二眨眼4112的组合)可以对应于字符(例如，摩斯密码)。可以将根据第一眨眼4111和第二眨眼4112的组合的信息匹配数据预先存储在外部设备的存储器中。外部设备可以将所接收的眨眼模式信息与匹配数据进行比较，从而提取与眨眼模式相对应的信息。例如，用户可以通过以基于预定表的第一眨眼4111和第二眨眼4112的组合的模式进行眨眼来向外部设备发送预定的字符或句子，并且外部设备可以显示眨眼模式中包含的预定字符或句子。作为另一示例，眨眼模式可以与控制外部设备的控制命令相匹配。在这种情况下，用户可以通过将第一眨眼4111与第二眨眼4112组合并根据该组合进行眨眼来控制外部设备。
图38是根据另一实施例的、包括隐形眼镜的系统的示意图，并且图39是操作根据本实施例的系统的方法的流程图。
参照图38和图39，根据本实施例的系统包括分别佩戴在佩戴者的双眼上的第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020以及外部设备5030。
第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以通过使用不同的通信方法和不同的频带或者通过使用相同的通信方法和相同的频带来与外部设备5030交互操作。例如，在将第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020佩戴在眼睛上之后，由于在佩戴不久后眼睑的眨动而为电源充电(在操作S5110)，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020的存储电量达到通信使能电量。即使第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020被同时佩戴在双眼上，也可能第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020中的一个首先达到通信使能电量。
第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以使用相同的协议和不同的频带。在这种情况下，当第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020通过使用不同的频带(即便使用相同的协议)与外部设备5030通信时，无论第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020中的哪一个首先达到通信使能电量，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020中的每一个都可以与外部设备5030通信。
第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以使用相同的协议和相同的频带。在这种情况下，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以在相同的频率内生成各自可区分的ID。当首先达到通信使能电量的隐形眼镜(例如，第一隐形眼镜5010)与外部设备5030配对时，尽管第二隐形眼镜5020在操作S5130中尝试连接到外部设备5030，但是在操作S5140中，由于第一隐形眼镜5010的连接，该尝试可能失败。第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020搜索与第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020使用相同协议和相同频带的其它相邻隐形眼镜。然而，由于隐形眼镜发射的波的强度是非常弱的，所以只有在接近两只眼睛之间的长度的区域中的波才可以被指定为可通信等级的辐射功率。因此，当以非特定时间间隔发射用于搜索的时标(tick)信号时，处于不活动状态的其它隐形眼镜可以随机地接收时标信号。换句话说，在操作S5140中，当第一隐形眼镜5010与外部设备5030配对时，第二隐形眼镜5020可以根据第一隐形眼镜5010的时标信号和ID来确定第一隐形眼镜5010是否连接到外部设备5030。当第二隐形眼镜5020的连接失败与第一隐形眼镜5010的连接无关时，第二隐形眼镜5020立即重新尝试连接到外部设备5030。如果第二隐形眼镜5020的连接失败是由于第一隐形眼镜5010与外部设备的连接，则在操作S5150中，通信频率可以被设置为基于关于相同频道内的时间轴的不同时间间隔来激活以便防止频率混淆。例如，第二隐形眼镜5020可以在经过Δt之后重新尝试与外部设备的连接。这里，Δt小于第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020连接到外部设备的时间周期。例如，Δt可以是第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020连接到外部设备的时间周期的1/2、1/3、1/4等。第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020分别产生能够发送如上所述的它们自己的信息的协议，然后与外部设备5030交换数据，以便外部设备5030可以处理该数据。处理的主体可以是直接与第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020交互操作的外部设备5030(例如，移动电话、TV或任何其它可穿戴设备)。或者，当直接与第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020交互操作的外部设备5030连接到网络时，外部设备5030可以通过使用网络资源经由网络向第二外部设备(例如，服务器、计算机处理设备或记录设备)发送从第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020接收的数据，以便第二外部设备可以单独地处理数据或存储数据。根据网络环境，可以动态地和可变地应用该系统结构。外部设备5030可以从第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020接收数据片段，并且根据各个处理器/线程来处理接收的数据片段。外部设备5030可以以符合由第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020单独发送的波的时标信号或协议的单独形式，向第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020发送处理结果，或在处理之后对第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020作出响应。如果通信连接由于第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020的不稳定的电力环境而不可预知地终止，则在关于先前连接的配置文件的信息被删除之后，外部设备5030可以以新的方式尝试与通信终止的隐形眼镜进行通信。在这种情况下，外部设备5030可以避开由通信终止的隐形眼镜使用的频道，以避免干扰未终止连接的隐形眼镜。在通信终止之后新进入初始状态的隐形眼镜可以尝试连接到外部设备5030。此时，隐形眼镜可以检测由未终止连接的隐形眼镜发送的频道的激活状态，将激活状态的起点视为时标，并避开该频道或者调整该频道中的时间间隔，从而重新连接到外部设备5030。
第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以提供相同的功能和补充所提供的功能。例如，当第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020的传感器收集并测量眼泪的成分时，外部设备5030可以估计由第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020分别测量的测量值，并且校正特定组分的最终组分含量。因此，当测量生物活性迹象时，外部设备5030可以对由第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020分别测量的测量值求和并使用，从而提高所测量的生物活性迹象的可靠性。例如，由第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020分别测量的测量值可以是温度、脉冲等。
第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以包括不同类型的传感器，并且可以相互补充或同时执行不同的功能，从而平稳地追踪佩戴者的特定生物标志或状况。例如，第一隐形眼镜5010可以包括提供了对一只眼睛的眼泪中包含的脂质(脂肪组分)的含量进行测量和追踪的功能的传感器，并且第二隐形眼镜5020可以包括提供了对另一只眼睛的眼睑眨动次数进行测量的功能的传感器。在这种情况下，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以根据特定时间段内的眼睑眨动来追踪眼泪中包含的脂质成分的变化，从而外部设备5030可以根据眼睑眨动次数来估计脂质成分的变化对干眼症的影响。因此，当眼睑眨动次数没有达到参考值时，或者当由于脂质成分过少而预计眼睛表面的水分蒸发过多时，可以通过能够与外部设备5030通信的另一外部设备将该情况通知给佩戴者。当第一隐形眼镜5010和/或第二隐形眼镜5020包括图21的显示器835时，例如发光器件，显示器135可以向佩戴者显示关于特定状况的事件。当向佩戴者显示事件时，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以相互通信，以便其中的一个或二者可以显示事件，并且因此佩戴者可以识别该事件。或者，在被发送到与第一隐形眼镜5010和/或第二隐形眼镜5020交互操作的外部设备5030的测量数据被外部设备5030分析之后，外部设备5030可以指示第一隐形眼镜5010和/或第二隐形眼镜5020生成事件并显示该事件。
作为另一示例，第一隐形眼镜5010可以包括能够执行对一只眼睛的运动进行追踪的功能的传感器，并且第二隐形眼镜5020可以包括能够执行对另一只眼睛的眨眼次数进行追踪的功能的逻辑。因此，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以追踪佩戴者的眼睛运动和眨眼次数。由于眼睛运动和眨眼可以被各种组合，所以第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以检测佩戴者的眼睛运动和眨眼的组合，并因此检测佩戴者期望的命令，从而指示外部设备5030执行该命令。眼睛运动和眨眼可以通过第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020来检测，并且其是被区分的测量方面的示例，但是本发明不限于此。当第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020从佩戴者检测至少两个不同的测量方面并且将关于该至少两个不同的测量方面的信息发送到外部设备5030时，外部设备5030可以将该至少两个不同的测量方面的组合与预定的命令表进行匹配并且执行与该组合相对应的命令。换句话说，通过检测来自佩戴者的至少两个不同的测量方面的组合，第一隐形眼镜5010和第二隐形眼镜5020可以指示外部设备5030执行佩戴者期望的命令。
尽管已经参考附图中例示的实施例描述了根据本发明的包括能量收集单元的隐形眼镜，以便于理解本发明，但是所例示的实施例仅是示例，并且可以对所例示的实施例和其他等同实施例进行各种修改。因此，本发明的范围应当由所附权利要求来确定。

Claims (15)

1.一种隐形眼镜，包括：
镜片部分，所述镜片部分被用于放置在用户的眼睛上；
传感器，所述传感器被配置为检测所述用户的生物信息；以及
电源，所述电源被配置为将由于眼睛部分的运动产生的动态运动转换成电能并将所述电能提供给所述传感器。
2.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其中，当由所述电源收集的电能量等于或大于感测使能电量时，所述传感器被驱动以检测所述用户的信息。
3.根据权利要求1所述的隐形眼镜，进一步包括：信号处理器，所述信号处理器被配置为处理由所述传感器检测的信号；通信器，所述通信器被配置为向外部设备发送由所述传感器检测的信息；以及控制器，所述控制器被配置为控制所述传感器、所述信号处理器和所述通信器。
4.根据权利要求3所述的隐形眼镜，其中，当由所述电源收集的电能量等于或大于通信使能电量时，所述控制器驱动所述通信器尝试与所述外部设备连接。
5.根据权利要求3所述的隐形眼镜，其中，当所述用户的眨眼次数等于或大于参考次数时，所述控制器驱动所述通信器尝试与所述外部设备连接。
6.根据权利要求3所述的隐形眼镜，其中，由所述传感器检测的信息是以下至少一种：所述用户的眨眼次数、所述用户的闭眼持续时间、所述用户的眨眼模式、所述用户的眼球运动以及关于所述用户的眼泪中包含的生物材料的信息。
7.根据权利要求1所述的隐形眼镜，进一步包括：显示器，所述显示器被配置为输出由所述传感器检测的信息或从外部电子设备接收的信息。
8.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其中，所述电源包括第一压电元件，所述第一压电元件包括由于所述用户的眼睛部分的运动而弯曲的第一压电层以及第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极接触所述第一压电层并且收集由于所述第一压电层的变形而产生的电能。
9.根据权利要求8所述的隐形眼镜，其中，所述第一电极和所述第二电极相互分离地布置在所述第一压电层的第一表面上。
10.根据权利要求8所述的隐形眼镜，其中，所述第一电极和所述第二电极分别布置在所述第一压电层的第一表面上和所述第一压电层的与所述第一表面相对的第二表面上。
11.根据权利要求8所述的隐形眼镜，其中，所述电源进一步包括第二压电元件，所述第二压电元件包括第二压电层以及第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极与所述第二压电层接触并且收集由于所述第二压电层的变形而产生的电力。
12.根据权利要求8所述的隐形眼镜，其中，装配有所述传感器的层和装配有所述第一压电元件的层是彼此不同的。
13.根据权利要求8所述的隐形眼镜，其中，所述第一压电元件设置在所述镜片部分的中心区域上，并且所述传感器设置在所述镜片部分的边缘区域上。
14.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其中，所述电源进一步包括蓄电器件。
15.根据权利要求14所述的隐形眼镜，其中，所述蓄电器件包括电容器，并且所述电容器设置在所述镜片部分的外周上。
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