CN109564358A - 用于可安装在眼睛上的设备的触觉接口 - Google Patents

Abstract

一种可安装在眼睛上的设备包括封壳材料，该封壳材料成形为可移除地安装在角膜上，并且当封壳材料如此安装时允许眼睑运动。该可安装在眼睛上的设备还包括触觉传感器系统，该触觉传感器系统(包括一个或多个压敏传感器)设置在封壳材料内并被耦合以响应于用户施加到一个或多个压敏传感器的压力而输出信号。控制器设置在封壳材料内，并电耦合到触觉传感器系统以接收信号，并且响应于该信号，控制可安装在眼睛上的设备中的至少一条其他电路。

Description

用于可安装在眼睛上的设备的触觉接口

技术领域

本公开总体上涉及光学领域，并且具体地但不排他地涉及隐形眼镜。

背景技术

调节(Accommodation)是眼睛调整焦距以保持聚焦在不同距离的物体上的过程。调节是一种反射动作，但可以有意识地操纵。调节由睫状肌的收缩控制。睫状肌包围眼睛的弹性晶状体，并在肌肉收缩期间对弹性晶状体施加力，这改变了弹性晶状体的焦点。

随着个人年龄的增长，睫状肌的效力降低。老花眼是与年龄相关的眼睛调节能力或聚焦能力的逐渐丧失，这导致近距离模糊增加。随着年龄的增长，这种调节能力的丧失已经得到了很好的研究，并且是相对一致和可预测的。老花眼影响着当今世界近17亿人(仅美国就有1.1亿人)，随着世界人口老龄化，这个数字预计会大幅上升。越来越需要能够帮助个人抵消老花眼影响的技术和设备。

附图说明

参考以下附图描述本发明的非限制性和非穷举性实施例，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部件。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在说明所描述的原理上。

图1是根据本公开的实施例的具有触觉传感器系统的可安装在眼睛上的设备的功能框图。

图2A是根据本公开的实施例的图1的可安装在眼睛上的设备的俯视图。

图2B是根据本公开的实施例的图2A的可安装在眼睛上的设备的透视图。

图3A-图3E示出了根据本公开的几个实施例的压敏传感器的配置。

图4A-图4E示出了根据本公开的几个实施例的图1的可安装在眼睛上的设备的使用情况。

图5是示出根据本公开的实施例的用于与电子隐形眼镜手动通信的方法的流程图。

图6A-图6B示出了根据本公开的几个实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的电容传感器。

图7A-图7B示出了根据本公开的几个实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的电容传感器。

图8A-图8B示出了根据本公开的几个实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的压电传感器。

图9A-图9B示出了根据本公开的几个实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的压阻传感器。

具体实施方式

本文描述了用于可安装在眼睛上的设备的触觉接口的装置和方法的实施例。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施例的全面理解。相关领域的技术人员将认识到；然而，本文描述的技术可以在没有一个或多个具体细节的情况下来实施，或者用其他方法、组件、材料等来实施。在其他情况下，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以避免模糊某些方面。

贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。

本文描述了一种可安装在眼睛上的设备(或智能隐形眼镜)，其包括用于与可安装在眼睛上的设备手动通信的触觉传感器系统。如将示出的，将触觉传感器系统放置在隐形眼镜中可能出于多种原因而有用，包括提供智能隐形眼镜的用户和眼镜本身之间的直接通信方法。简单地通过触摸智能隐形眼镜，用户可以向眼镜传送指令。当镜片需要用户立即输入时、当镜片出现故障时、或者当用户想要开/关镜片时，直接通信可能是理想的。然而，本领域技术人员将会理解，在许多情形下，与智能隐形眼镜的直接用户通信是有用的。

图1是根据本公开的实施例的具有触觉传感器系统135的可安装在眼睛上的设备100的功能框图。在所描绘的实施例中，可安装在眼睛上的设备100包括被形成为接触的安装到眼睛的角膜表面的封壳材料110。衬底115被嵌入在封壳材料110内或被封壳材料110包围，以提供电力供应120、控制器125、天线140以及各种互连部145和150的安装表面。电力供应120的所示实施例包括能量收集天线155、充电电路160和电池165。控制器125的所示实施例包括控制逻辑170、调节逻辑175和通信逻辑180。如图所示，调节致动器130和触觉传感器系统135被设置在封壳材料110中。因为可安装在眼睛上的设备100包括电子器件，并且被配置为接触的安装在眼睛上，所以它在本文也被称为隐形眼镜、智能隐形眼镜或电子隐形眼镜。

可安装在眼睛上的设备100中的封壳材料110被配置为可移除地安装在用户眼睛的角膜上，并且具有在安装封壳材料110时允许眼睑运动的尺寸和形状。触觉传感器系统135可以包括一个或多个压敏传感器并被设置在封壳材料110内。触觉传感器系统135被耦合以响应于用户施加到一个或多个压敏传感器的压力而输出信号。控制器125被设置在封壳材料110内，并电耦合到触觉传感器系统135以接收信号，并且响应于该信号，控制可安装在眼睛上的设备100中的至少一条其他电路(例如，调节致动器130、天线140、电力供应120或多条其他未描绘的电路，诸如葡萄糖传感器)。

电力供应120向控制器125和/或调节致动器130供应操作电压。天线140由控制器125操作以向和/或从可安装在眼睛上的设备100传达信息。在所示实施例中，天线140、控制器125和电力供应120被设置在衬底115上/中，而触觉传感器系统135和调节致动器130被设置在封壳材料110中(不是在衬底115中/上)。然而，在其他实施例中，包含在可安装在眼睛上的设备100中的各条电路和设备可以被设置在衬底115中/上或封壳材料110中，这取决于可安装在眼睛上的设备100的具体设计。例如，在一个实施例中，调节致动器130可以被设置在透明衬底上。

衬底115包括适于安装控制器125、电力供应120和天线140的一个或多个表面。衬底115既可以用作基于芯片的电路的安装平台(例如，通过倒装式芯片安装)，也可以用作图案化导电材料(例如，金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、其他导电材料、这些材料的组合等)以制作电极、互连部、天线等的平台。在一些实施例中，可以在衬底115上图案化基本透明的导电材料(例如，氧化铟锡或银纳米线网)，以形成电路、电极等。例如，天线140可以通过在衬底115上沉积金或其他导电材料的图案来形成。类似地，互连部145和150可以通过在衬底115上沉积导电材料的合适的图案来形成。抗蚀剂、掩模和沉积技术的组合可以被采用于图案化衬底115上的材料。衬底115可以是相对刚性的材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇))或足以在结构上支撑封壳材料110内的电路和/或电子器件的另一种材料。可安装在眼睛上的设备100可替换地被布置有一组未连接的衬底，而不是单个衬底115。例如，控制器125和电力供应120可以被安装在一个衬底115上，而天线140被安装在另一衬底115上，并且两者可以经由互连部来电连接。衬底115也可以是连续条的半导体，容纳前述多条器件结构中的所有或一些作为集成电路。

衬底115可以成形为扁平环，其径向宽度尺寸足以为嵌入式电子组件提供安装平台。衬底115可以具有足够小的厚度，以允许衬底115嵌入封壳材料110中，而不会不利地影响可安装在眼睛上的设备100的轮廓。衬底115可以具有足够大的厚度，以提供适于支撑安装在其上的电子器件的结构稳定性。例如，衬底115可以成形为直径约10毫米、径向宽度约1毫米(例如，外半径比内半径大1毫米)、厚度约50微米的环。衬底115可以可选地与可安装在眼睛上的设备100的安装在眼睛上的表面(例如，凸面)的曲率对准。例如，衬底115可以沿着限定内半径和外半径的两个圆形段之间的假想圆锥的表面成形。在这样的示例中，沿着假想圆锥的表面的衬底115的表面限定了倾斜表面，该倾斜表面在该半径处近似与装在眼睛上的表面的曲率对准。

在所示实施例中，电力供应120包括电池165，以给包括控制器125的各种嵌入式电子设备供电。电池165可以通过充电电路160和能量收集天线155感应地充电。在一个实施例中，天线140和能量收集天线155是独立的天线，其服务于它们各自的能量收集和通信的功能。在另一实施例中，能量收集天线155和天线140是相同的物理天线，对于感应充电和与读取器105的无线通信，该物理天线在时间上共享。额外地或可替代地，电力供应120可以包括太阳能电池(“光伏电池”)，以捕获来自入射紫外线、可见光和/或红外辐射的能量。此外，可以包括惯性动力收集系统，以从环境振动中捕获能量。

充电电路160可以包括整流器/调节器(regulator)，以适应捕获的能量，用于给电池165充电，或者在没有电池165的情况下直接给控制器125供电。充电电路160还可以包括一个或多个能量存储设备，以减轻能量收集天线155中的高频变化。例如，一个或多个能量存储设备(例如，电容器、电感器等)可以被连接以用作低通滤波器。

控制器125包含编排其他嵌入式组件的操作的逻辑。控制逻辑170控制可安装在眼睛上的设备100的一般操作，包括提供逻辑用户界面、功率控制功能等。调节逻辑175包括用于从监视眼睛方位的传感器接收信号、确定用户的当前注视方向或焦距、以及响应于这些物理提示操纵调节致动器130(隐形眼镜的焦距)的逻辑。自动调节可以基于来自注视跟踪的反馈实时地实施，或者允许用户选择特定的调节方式(例如，用于阅读的近场调节、用于常规活动的远场调节等)。通信逻辑180提供用于经由天线140与读取器105无线通信的通信协议。在一个实施例中，当存在从读取器105输出的电磁场171时，通信逻辑180经由天线140提供反向散射通信。在一个实施例中，通信逻辑180被操作为智能无线射频识别(“RFID”(radio-frequency identification，射频识别))标签，其调制天线140的阻抗以用于反向散射无线通信。控制器125的各种逻辑模块可以在通用微处理器上执行的软件/固件中、硬件(例如，专用集成电路)或两者的组合中实施。

可安装在眼睛上的设备100可以包括各种其他嵌入式电子器件和逻辑模块。例如，可以包括光源或像素阵列以向用户提供可视反馈。可以包括加速度计或陀螺仪以向控制器125提供位置、旋转、方向或加速度反馈信息。

所示实施例还包括具有处理器182、天线184和存储器186的读取器105。读取器105中的存储器186包括数据储存器188和程序指令190。如图所示，读取器105可以被设置在可安装在眼睛上的设备100的外部，但是可以被放置在它的附近，以对可安装在眼睛上的设备100充电，向可安装在眼睛上的设备100传送指令，和/或从可安装在眼睛上的设备100提取数据。在一个实施例中，读取器105可以类似于传统的隐形眼镜保持器，用户在夜间将可安装在眼睛上的设备100放置在该保持器中以充电、提取数据、清洁镜片等。

外部读取器105包括天线184(或多于一个天线的组)，用于向可安装在眼睛上的设备100传送无线信号171和从可安装在眼睛上的设备100接收无线信号171。外部读取器105还包括具有与存储器186通信的处理器182的计算系统。存储器186是非暂时性计算机可读介质，其可以包括但不限于磁盘、光盘、有机存储器和/或处理器182可读的任何其他易失性(例如，RAM)或非易失性(例如，ROM)存储系统。存储器186可以包括数据储存器188，以存储数据的指示，诸如数据日志(例如，用户日志)、程序设置(例如，用于调整可安装在眼睛上的设备100和/或外部读取器105的行为)等。存储器186还可以包括由处理器182运行的程序指令190，以使外部读取器105执行由指令190指定的过程。例如，程序指令190可以使得外部读取器105提供用户界面，该用户界面允许检索从可安装在眼睛上的设备100传达的信息，或者允许将信息发送到可安装在眼睛上的设备100，以编程或者以其他方式选择可安装在眼睛上的设备100的操作模式。外部读取器105还可以包括一个或多个硬件组件，用于操作天线184向可安装在眼睛上的设备100发送无线信号171和从可安装在眼睛上的设备100接收无线信号171。

外部读取器105可以是智能电话、数字助理或具有足以提供无线通信链路171的无线连接的其他便携式计算设备。外部读取器105还可以被实施为天线模块，其可以被插入到便携式计算设备，诸如在通信链路171以便携式计算设备中不常用的载波频率工作的实施例中。在一些情况下，外部读取器105是被配置为佩戴在佩戴者眼睛附近的专用设备，以允许无线通信链路171以低功率预算工作。例如，外部读取器105可以被集成在一件珠宝中，诸如项链、耳环等，或者被集成在穿戴在头部附近的衣物中，诸如帽子、头带等。

图2A是可安装在眼睛上的设备200的俯视图(其是图1的可安装在眼睛上的设备100的实施例)。可安装在眼睛上的设备200的所示实施例包括封壳材料210、衬底215、电力供应220、控制器225、调节致动器230、触觉传感器系统(包括单独的压敏传感器235)和天线240。应当理解，图2A和图2B不一定是按比例绘制的，而是仅出于说明的目的在描述示例性可安装在眼睛上的设备200的布置中示出的。

可安装在眼睛上的设备200是具有触觉传感器系统(包括一个或多个压敏传感器235)的圆形隐形眼镜。一个或多个压敏传感器235被设置在隐形眼镜内，并被耦合以响应于用户施加到一个或多个压敏传感器235的压力而输出信号。一个或多个压敏传感器235被设置围绕在可安装在眼睛上的设备200的外围(以及围绕调节致动器230)，使得进入用户眼睛的光不被一个或多个压敏传感器235阻挡(当封壳材料210安装在角膜上方时)。调节致动器230也被设置在隐形眼镜中，以便当隐形眼镜安装在用户的眼睛中时与用户的角膜光学地对准。控制器225被设置在隐形眼镜中，并电耦合到触觉传感器系统和调节致动器230。控制器225包括逻辑，当由控制器225执行该逻辑时使控制器225执行包括以下的操作：(1)响应于来自触觉传感器系统的信号控制设置在隐形眼镜中的一条或多条其他电路；以及(2)电操纵调节致动器230，以响应于由隐形眼镜测量的眼睛状态来自动地改变隐形眼镜的光焦度。在一个实施例中，控制器225可以响应于用户施加到一个或多个压敏传感器235的压力来操纵调节致动器230。

在所描绘的实施例中，互连部239在一个或多个压敏传感器235之间延伸，并且可以包括许多小导线，以将信号从一个或多个压敏传感器235单独发送到控制器225。电力供应220还被耦合到控制器225、调节致动器230和天线240，以向控制器225供电、向调节致动器230供电和/或从天线240接收电力。

图2B是根据本公开的实施例的图2A的可安装在眼睛上的设备200的透视图。可安装在眼睛上的设备200的封壳材料210被成形为弯曲盘。如图所示，为了便于接触安装，封壳材料210可以具有凹表面，该凹表面被配置为粘附(“安装”)到湿润的角膜表面(例如，通过毛细作用力在角膜表面覆盖泪膜)。另外，由于凹曲率，可安装在眼睛上的设备200可以通过角膜表面和封壳材料210之间的真空力来粘附。当以凹表面对着眼睛来安装时，封壳材料210的面向外的表面可以具有凸曲率，该凸曲率被形成为在可安装在眼睛上的设备200安装到眼睛时不干扰眼睑运动。

封壳材料210可以是基本透明的材料，以允许在可安装在眼睛上的设备200被安装到眼睛上时入射光透射到眼睛。封壳材料210可以是生物相容性材料，类似于用于在验光中形成视力矫正和/或美容隐形眼镜的那些材料，诸如聚合物材料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯))、聚羟乙基甲基丙烯酸酯(“polyHEMA”(polyhydroxyethylmethacrylate，聚羟乙基甲基丙烯酸酯))、水凝胶、这些材料的硅基聚合物(例如，氟硅丙烯酸酯)组合，或者其他材料。

图3A-图3E示出了根据本公开的几个实施例的设置在可安装在眼睛上的设备300上的压敏传感器335的配置。应该注意，存在其他的设备体系结构，但是没有描绘以避免模糊本公开的某些方面。另外的调节致动器330被描绘在用于参照系的设备的中心，但是在其他实施例中，调节致动器330可以不存在。

如图所示，压敏传感器335可以被安装/设置在可安装在眼睛上的设备300的外围周围，使得当封壳材料安装在角膜上方时，进入用户眼睛的光不被一个或多个压敏传感器335阻挡。尽管在所描绘的实施例中，压敏传感器335在可安装在眼睛上的设备300的主体(bulk)中自由浮动，但是在其他实施例中，它们可以被连接到衬底。此外，压敏传感器335被设置在可安装在眼睛上的设备300的环形区域中(由可安装在眼睛上的设备300的外边缘和瞳孔半径限定)。然而，在其他实施例中，压敏传感器335(当由光学透明材料组成时)可以被设置在瞳孔上方，而不会阻挡视线。

图3A示出了设置在可安装在眼睛上的设备300的相对侧上的两个压敏传感器335。因此，图3A具有偶数个压敏传感器335，其间隔均匀地围绕可安装在眼睛上的设备300的外围。

图3B示出了设置在可安装在眼睛上的设备300周围的三个压敏传感器335。换句话说，图3B具有奇数个压敏传感器335，其间隔均匀地围绕可安装在眼睛上的设备300的外围。

图3C示出了设置在可安装在眼睛上的设备300的相对侧上的四个压敏传感器335。因此，图3C具有偶数个压敏传感器335，其间隔均匀地围绕可安装在眼睛上的设备300的外围。

图3D示出了设置在可安装在眼睛上的设备300周围的五个压敏传感器335。如图所示，图3D具有奇数个压敏传感器335，其不同的间隔隔开地围绕可安装在眼睛上的设备300的外围。在一些情况下，非对称传感器配置可能有利于检测用户施加在镜片上的压力的特定位置/方向。

类似地，图3E示出了设置在可安装在眼睛上的设备300周围的四个压敏传感器335。压敏传感器335不均匀地设置在设备的周围。

尽管图3A-图3E示出了压敏传感器335的配置，其中2、3、4和5个压敏传感器335设置在该设备中，但是本领域技术人员将会理解，其他配置可以具有以任何配置设置在可安装在眼睛上的设备300上的任何数量的压敏传感器335。在不同的可安装在眼睛上的设备300的使用情况下，不同的配置可能是有利的(例如，具有用于监测身体化学的各种传感器系统的设备可以保证与用于主动调节的设备不同的触觉传感器系统)。

图4A-图4E示出了根据本公开的几个实施例的图1的可安装在眼睛上的设备的使用情况。

图4A描绘了设置在用户眼睛中的可安装在眼睛上的设备400，并且该设备与虹膜光学地对准，使得光可以进入用户的眼睛。如图所示，两只眼睛都包含可安装在眼睛上的设备400。然而，在其他实施例中，只有一只眼睛可以包含可安装在眼睛上的设备400。如上所述，可安装在眼睛上的设备400被配置为不干扰用户眨眼。在可安装在眼睛上的设备400被安装到用户的角膜时，用户应该能够自然眨眼，而不会使可安装在眼睛上的设备400移位或引起不适。

图4B描绘了可以用于经由触觉接口控制可安装在眼睛上的设备400的几种运动。可安装在眼睛上的设备400可以被配置为接收用户用他们的(多个)手指按压一个或多个压敏传感器435的用户输入。在所描绘的实施例中，按压包括使用单个手指按压在单个压敏传感器335上。图4B还描绘了穿过设备表面以接触压敏传感器435中的一个或多个的可选划动运动。虽然所描绘的实施例示出了相对简单的划动运动，但是可以采用其他更复杂的划动运动，诸如环绕可安装在眼睛上的设备400的外围的划动等。

图4C描绘了可以用于控制可安装在眼睛上的设备400的另一运动。如图所示，用户可以使用两个图形按压可安装在眼睛上的设备400。这可以向可安装在眼睛上的设备400提供与图4B中的运动不同的信号或子信号。例如，图4A中的划动运动可以打开和关闭设备，而图4B中的双指按压运动可以是设备中的一条电路的手动超驰(override)信号。

图4D描绘了控制可安装在眼睛上的设备400的又一种可能的运动。不同于图4C(其中两个手指压在设备的相对侧)，图4D示出两个手指按压在彼此相邻的传感器435上。再次，可安装在眼睛上的设备400表面上的压力的这种配置可以向该设备传送另一信号。

图4E示出了一个或多个压敏传感器435可以被配置为通过用户的眼睑接收来自用户的压力。虽然图4B-图4D中描绘的运动被示出为发生在眼镜本身上(以示出用户手指相对于一个或多个压敏传感器435的位置)，但是所有这些运动以及未描绘的其他运动可以通过用户的眼睑被可安装在眼睛上的设备400接收。通过眼睑接收压力可以在操作可安装在眼睛上的设备400时增强用户的舒适度。此外，本领域技术人员将会理解，这里公开的运动类型不应被认为是限制性的；可安装在眼睛上的设备400可以被配置为接收来自用户的任何数量的不同信号，并且压敏传感器435可以以任何多种方式定向，以增强信号或引出(elicit)关于信号的信息(例如，一个或两个手指按压、划动方向、敲击、多次敲击、触摸和保持等)。从用户接收的信号可以对应于镜片中的任何动作，包括：手动超驰、省电模式、调节模式、放大/缩小、切换速度增加/降低、镜片关闭/禁用/重启、改变镜片颜色等。

图5是示出根据本公开的实施例的用于与电子隐形眼镜手动通信的方法500的流程图。方法框中的一些或所有出现的顺序不应被认为是限制性的。相反，受益于本公开的本领域普通技术人员将理解，一些方法框可以以未示出的各种顺序执行，或者甚至并行执行。另外，根据本公开的实施例，可以将框添加到方法500或从方法500中排除。

框501示出了机械变形电子隐形眼镜的一部分。在一个实施例中，机械变形包括通过用户的眼睑按压一个或多个压敏传感器。在一个实施例中，用户可以响应于从电子隐形眼镜到用户的通信信号，使电子隐形眼镜的一部分机械变形。例如，隐形眼镜中的二极管可以响应于用户的葡萄糖过高或过低而闪烁。用户可以通过按压镜片来确认这个信号。

框503示出了利用设置在电子隐形眼镜中的触觉传感器系统接收机械变形。触觉传感器系统包括一个或多个压敏传感器，该压敏传感器靠近电子隐形眼镜的外围设置。在一个实施例中，变形的位置对应于控制隐形眼镜的多个子信号。例如，用户可以用一个手指按压隐形眼镜，用两个手指按压，或者在镜片上做划动运动。这些动作中的每一个可以对应于由隐形眼镜接收的不同子信号。例如，第一子信号可以是用于电子隐形眼镜中的一条或多条电路的超驰信号，第二子信号可以是打开/关闭信号，以及第三子信号可以是调整设置在电子隐形眼镜中的调节致动器的光焦度的调整信号。

框505包括响应于电子隐形眼镜的机械变形而从触觉传感器系统输出信号。在一个实施例中，信号可以是与隐形眼镜变形量成比例的模拟信号。在另一实施例中，该信号可以是响应于隐形眼镜中的变形阈值量而输出的数字信号。

框507示出了利用耦合到触觉传感器系统的控制器接收信号，其中控制器被耦合到电子隐形眼镜中的一条或多条其他电路。

框509描述了隐形眼镜控制隐形眼镜中的多条其他电路。在电子隐形眼镜包括调节致动器的实施例中，调节致动器可以响应于压力产生的信号调整到某一焦距。例如，调节致动器可以被编程为具有一个或多个用于近距离(例如，阅读)或远距离(例如，观鸟)观看事物的预设模式。以特定方式按压隐形眼镜(例如，用一个手指、两个手指等)可以向调节致动器传送信号以调节到这些预设设置之一。

图6A-图6B示出了根据本公开的实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的电容传感器601。在所描绘的实施例中，电容传感器601包括设置在封壳材料610中的两个垂直定向的场板651。场板651彼此隔开一段距离。两个场板651涂覆有涂层材料653。涂层材料653可以是电阻性的，并有助于防止场板651和/或多条其他电路元件短路。

如图6B所示，当压力施加到封壳材料610时，场板651移动得更近。场板651之间的距离改变了它们之间的电容测量值。因此，该电容测量值可以被输出到可安装在眼睛上的设备中的控制器。模拟或数字信号可以被输出到控制器；通知控制器压力已经施加到可安装在眼睛上的设备。场板651可以通过穿过可安装在眼睛上的设备的导线耦合到控制器。此外，封壳材料610上的凸起(靠近场板651)可以通过增加局部变形来提供增强的变形和更大的信号强度。

图7A-图7B示出了根据本公开的实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的电容传感器701。在所描绘的实施例中，电容传感器701包括设置在封壳材料710中的两个水平定向的场板751。场板751彼此隔开横向距离。两个场板751涂覆有涂层材料753。涂层材料753可以是电阻性的，并有助于防止场板751和/或其他条电路元件短路。在所示实施例中，一个场板751小于另一场板751。这可能是由于隐形眼镜内部的空间限制，或者是为了优化两个场板之间的电场强度。在一个实施例中，场板751可以是穿过镜片的金属迹线，或者可以是各自形成脊状导电岛的离散固体芯片。

如图7B所示，当压力施加到封壳材料710上时，场板751相对于它们的先前的方位移动和旋转。场板751之间的变化距离和它们的方位改变了场板751之间的电容测量值。因此，电容测量值可以被输出到可安装在眼睛上的设备中的控制器。

本领域技术人员将理解，图6A-图6B和图7A-图7B中描述的电容传感器系统601和701仅仅是两个可能的电容传感器系统的图示。根据本公开的教导，可以采用其他几何形状/结构。

图8A-图8B示出了根据本公开的实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的压电传感器801。如图所示，压电材料861被设置在两个电极863之间。压电材料861和电极863被设置在涂层材料853中。压电传感器801被设置在可安装在眼睛上的设备的封壳材料810中。

如图8B所示，当压力施加到安装在眼睛上的设备时，压电材料861压缩并产生与施加到设备的压力成比例的外部电压(V₂)。该电压可以被用于确定用户接触的存在(作为二进制信号)，或者可以被用于确定用户接触的存在和幅度(作为模拟信号)。

本领域技术人员将理解，图8A-图8B中描述的压电传感器系统801仅仅是一个可能的压电传感器系统的图示。根据本公开的教导，可以采用其他几何形状/结构。此外，可以使用多种材料来制造包括压电聚合物、生物材料、氧化物等的压电传感器系统801。

图9A-图9B示出了根据本公开的实施例的用于图1的可安装在眼睛上的设备中的压阻传感器系统901。在所描绘的实施例中，压阻传感器系统901包括设置在可安装在眼睛上的设备的封壳材料910中的应变仪971。如图9B所示，当压力施加到可安装在眼睛上的设备时，封壳材料910可能横向膨胀，作为结果，应变仪971的电阻可能增加。应变仪971可以相对于可安装在眼睛上的设备的表面法线水平定向，可以相对于可安装在眼睛上的设备的表面法线垂直定向，或者可以以其间的任何角度定向。应变仪971可以在可安装在眼睛上的设备内采取任何方位，因为不同的方位可以提高应变仪971的响应性。

此外，本领域技术人员可以理解，虽然图9A-图9B中描述的实施例示出了简单的应变仪，但是也可以使用其他应变/应力传感器来检测压力。根据本公开的教导，可以采用其他几何形状/结构/压阻设备。

上面解释的过程是用计算机软件和硬件来描述的。所描述的技术可以构成体现在有形或非暂时性机器(例如，计算机)可读存储介质内的机器可执行指令，当机器运行这些指令时，将使机器执行所描述的操作。此外，这些过程可以体现在硬件内，诸如专用集成电路(“ASIC”(application specific integrated circuit，专用集成电路))等。

有形机器可读存储介质包括以机器(例如，计算机、网络设备、个人数字助理、制造工具、具有一组一个或多个处理器的任何设备等)可访问的非暂时性形式提供(即，存储)信息的任何机制。例如，机器可读存储介质包括可记录/不可记录的介质(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备等)。

以上对本发明所示实施例的描述，包括摘要中描述的内容，并不意图穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。虽然本文出于说明性目的描述了本发明的具体实施例和示例，但是相关领域的技术人员将认识到，在本发明的范围内的各种修改是可能的。

根据上述详细描述，可以对本发明进行这些修改。以下权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中公开的特定实施例。相反，本发明的范围将完全由以下权利要求确定，这些权利要求将根据权利要求解释的既定原则来解释。

Claims (24)

1.一种可安装在眼睛上的设备，包括：

封壳材料，其成形为可移除地安装在角膜上方，并且当封壳材料如此安装时允许眼睑运动；

触觉传感器系统，包括一个或多个压敏传感器，所述触觉传感器系统设置在所述封壳材料内，并被耦合以响应于用户施加到所述一个或多个压敏传感器的压力而输出信号；和

控制器，其设置在所述封壳材料内并电耦合到所述触觉传感器系统以接收所述信号，并且响应于所述信号，控制在所述可安装在眼睛上的设备中的至少一条其他电路。

2.根据权利要求1所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述可安装在眼睛上的设备是圆形的，并且所述一个或多个压敏传感器被设置围绕在所述可安装在眼睛上的设备的外围，使得当所述封壳材料安装在角膜上时，进入用户眼睛的光基本上不被所述一个或多个压敏传感器阻挡。

3.根据权利要求2所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述一个或多个压敏传感器包括偶数个压敏传感器，所述偶数个压敏传感器间隔均匀地围绕所述可安装在眼睛上的设备的外围。

4.根据权利要求2所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述一个或多个压敏传感器包括奇数个压敏传感器，所述奇数个压敏传感器间隔均匀地围绕所述可安装在眼睛上的设备的外围。

5.根据权利要求2所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述一个或多个压敏传感器间隔不均匀地围绕所述可安装在眼睛上的设备的外围。

6.根据权利要求1所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述一个或多个压敏传感器被配置为当所述封闭材料安装在角膜上方并且所述眼睑闭合时，通过用户的眼睑接收压力。

7.根据权利要求6所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述压力包括用户的一个或多个手指通过眼睑按压靠近所述一个或多个压敏传感器。

8.根据权利要求1所述的可安装在眼睛上的设备，其中，所述一个或多个压敏传感器包括电容传感器、压阻传感器或压电传感器中的至少一个。

9.一种隐形眼镜，包括：

触觉传感器系统，包括一个或多个压敏传感器，所述触觉传感器系统设置在所述隐形眼镜内，并被耦合以响应于用户施加到所述一个或多个压敏传感器的压力而输出信号；

调节致动器，其设置在所述隐形眼镜中，当所述隐形眼镜安装在用户的眼睛上时，以与用户的角膜光学地对准；和

控制器，其设置在所述隐形眼镜中并电耦合到所述触觉传感器系统和所述调节致动器，其中所述控制器包括逻辑，当由所述控制器运行所述逻辑时，使得所述控制器执行包括以下操作：

响应于来自所述触觉传感器系统的信号，控制设置在所述隐形眼镜中的一条或多条其他电路；和

电操纵调节致动器以改变所述隐形眼镜的光焦度。

10.根据权利要求9所述的隐形眼镜，其中，控制所述一条或多条其他电路包括响应于由用户施加的压力操纵所述调节致动器。

11.根据权利要求9所述的隐形眼镜，其中，控制所述一条或多条其他电路包括打开和关闭所述隐形眼镜。

12.根据权利要求9所述的隐形眼镜，其中，当所述隐形眼镜安装在所述用户的眼睛中时，由所述用户施加到所述一个或多个压敏传感器的压力包括通过所述用户的眼睑按压所述隐形眼镜。

13.根据权利要求9所述的隐形眼镜，还包括：

衬底，其具有设置在所述隐形眼镜内的环形，其中所述控制器被设置在所述衬底上，并且其中所述衬底的环形包围所述调节致动器；

电池，其设置在所述衬底上以向所述控制器、所述触觉传感器系统和所述调节致动器供电；和

天线，其设置在所述衬底上并电连接到所述控制器，所述天线被配置为提供与所述控制器的无线通信和电池的感应充电。

14.根据权利要求9所述的隐形眼镜，其中，所述一个或多个压敏传感器被设置在所述隐形眼镜中，靠近所述调节致动器的外围。

15.根据权利要求14所述的隐形眼镜，其中，所述一个或多个压敏传感器包括偶数个压敏传感器，所述偶数个压敏传感器间隔均匀地围绕所述调节致动器的外围。

16.根据权利要求14所述的隐形眼镜，其中，所述一个或多个压敏传感器包括奇数个压敏传感器，所述奇数个压敏传感器间隔均匀地围绕所述调节致动器的外围。

17.根据权利要求14所述的隐形眼镜，其中，所述一个或多个压敏传感器间隔不均匀地围绕所述调节致动器的外围。

18.一种与电子隐形眼镜手动通信的方法；包括：

利用设置在所述电子隐形眼镜中的触觉传感器系统感测所述电子隐形眼镜的机械变形，其中包括一个或多个压敏传感器的触觉传感器系统被设置靠近在所述电子隐形眼镜的外围；

响应于所述电子隐形眼镜的机械变形，从所述触觉传感器系统输出信号；和

利用耦合到所述触觉传感器系统的控制器接收信号，其中所述控制器被耦合到所述电子隐形眼镜中的一条或多条其他电路。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，感测所述机械变形包括感测用户通过用户的眼睑按压所述一个或多个压敏传感器，其中所述机械变形的位置对应于包括在所述信号中的多个子信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述多个子信号中的第一子信号是所述电子隐形眼镜中的一条或多条其他电路的超驰信号。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述多个子信号中的第二子信号是打开/关闭信号。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述多个子信号中的第三子信号是调整设置在所述电子隐形眼镜中的调节致动器的光焦度的调整信号。

23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述用户按压所述一个或多个压敏传感器包括用一个手指按压、用两个手指按压或在所述电子隐形眼镜上划动中的至少一个。

24.根据权利要求18所述的方法，其中，响应于来自所述电子隐形眼镜的低葡萄糖信号、正常葡萄糖信号或高葡萄糖信号，所感测的机械变形被确定为来自用户的确认信号。