JP2021529068A - 網膜低酸素症を防止するためのデバイス - Google Patents

Abstract

暗順応を減少させるように構成されるコンタクトレンズは、１または複数のＬＥＤを備え、中心窩から離れて網膜の傍中心窩または周中心窩に向かって、ＬＥＤからの光を方向付ける。いくつかの実施形態では、１または複数のマイクロＬＥＤのアレイとＬＥＤを動作させる電子機器とを埋め込まれたソフトコンタクトレンズは、暗順応を抑制し、杆体による酸素消費を低減させるために、夜間に着用されるように構成される。コンタクトレンズは、コンタクトレンズ材料の単一の層、または電子機器とＬＥＤアレイとを備える可撓性透明プラスチック層を挟み込む複数の層で作製され得る。コンタクトレンズは、人間の角膜に適合する親水性ハイドロゲル材料、またはシリコーンハイドロゲル材料で作製され得る。コンタクトレンズは、球面であり得、着用者の眼に屈折補正を提供し得る。

Description

（関連出願）
本願は、２０１８年７月７日に出願された米国仮特許出願第６２／６９４，９７１号の出願日の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）の下の利益を主張し、この開示は、全体がこの参照によって援用される。

（背景）
糖尿病網膜症（ＤＲ）は、１型糖尿病と２型糖尿病との合併症であり得る。糖尿病網膜症は、視覚障害および究極的には盲目にもつながり得る。現在、２型糖尿病が流行しており、ＤＲは、将来、より深刻な健康問題となり得る。網膜は、３種類の光受容体（杆体、錐体、および内因性光感受性網膜神経節細胞（ＩＰＲＧＣ））を有する。杆体は、錐体より数が多い。例えば、眼は、１２０，０００，０００の杆体と６，０００，０００の錐体とを有し得る。杆体は、錐体より高い代謝率を有する。このより高い代謝率は、杆体が単一の光子の吸収を知らせることを可能とする。このより高い代謝活動は、より多くの血液供給が杆体に向かう結果となる。杆体は血管がないが、これらの細胞は、脈絡膜毛細管ネットワークによって供給される。杆体によって使用される酸素の量は、暗順応において増加する。暗闇では、杆体は、網膜循環によって供給される酸素のための「シンク」として機能するので、低酸素は、網膜の他の区域に影響を与える。明順応では、杆体によって使用される酸素の量は有意に減少する。先行的な分析は、光受容体によって消費される酸素の量は明るい場所で略半減されることを示している。

暗闇における光受容体の高い代謝需要は、網膜低酸素症を悪化させ、ＤＲの主な原因であり得ることが提案されている。杆体光受容体が暗順応することを防止することは、それらの代謝需要を有意に低減させ、低酸素症を和らげ、ＤＲの進行を遅らせ得ることも提案されている。糖尿病患者における予備的試験は、杆体が暗順応することを防止するための夜間の光曝露が、糖尿病患者における視覚的機能の向上および黄斑浮腫の後退という結果となることを示す。

暗順応を防止し網膜低酸素症を低減させるために網膜に照射を提供することを目的とする先行技術のデバイスが報告されている。これらは、ベータ粒子を発する酸化トリチウムで充填された封止された微小管を埋め込まれた光マスクおよびコンタクトレンズを含む。これらの放射性コンタクトレンズは、「白熱コンタクトレンズ」と称されてきた。Ｃａｌｔｅｃｈの研究者によって報告された開発では、ベータ粒子は、細管の内面上の燐光性コーティングによって吸収され、可視放射を発する。光マスクは、例えば、Ｐｏｌｙｐｈｏｔｏｎｉｘ Ｍｅｄｉｃａｌによって市販されている。光マスクは、スペクトルの青領域から緑領域で発光するＬＥＤ光源を組み込んでいる。それらは、午後８時から午前８時まで着用され、毎日充電されるように設計される。これらのマスクは、約８０日の使用寿命を有することが報告されている。

Ｃａｌｔｅｃｈによって説明される発光性コンタクトレンズは、放射を発するために燐光性コーティングを刺激するエネルギーを生成するために、水素の放射性同位体を活用する。一日あたり数時間定期的に角膜上に着用されるように設計されたコンタクトレンズ内にそのようなデバイスを含むことは、着用者にリスクを課し得、患者または介護者に受け入れられない可能性がある。例えば、コンタクトレンズは、挿入中、除去中および清掃中の粗雑な操作に耐えることが期待される。埋め込まれた細管は、そのような操作中に割れ、酸化トリチウム等の放射性化学物質をコンタクトレンズ内へ解放し得、その後放射性化学物質が角膜によって吸収されることが考えられる。生成された照射の強度が適切なレベルの網膜照射を提供するためには不十分であり得る可能性がある。

Ｐｏｌｙｐｈｏｔｏｎｉｃｓによって市場で販売されている睡眠マスクは、緑色の光および青色の光を生成し、光は、まぶたおよび瞳孔、ならびに／または強膜および脈絡膜を通って透過される。デバイスは、７５明所視ｃｄ／ｍ^２の光を生成し得る。この睡眠マスクは、暗順応を減少させ得るが、この手法のいくつかの側面は、理想より低い。１つの報告された光マスクの限界は、少なくともいくつかの例において、光マスクが低いコンプライアンスレートを有し得ることである。別の限界は、発された光の約９９％がまぶたによってブロックされ得、おそらくマスク自体の材料によってよりブロックされるので、マスクを動作させる電気エネルギーの大きさは、理想より大きく、少なくともいくつかの例において、バッテリ充電および少なくともいくらかの温度上昇という結果となり得ることである。

別の先行技術デバイスは、透明シリコーンゴム含有発光ダイオードで作製されたプラスチックカップを有する。凹面は、左眼または右眼のいずれかの閉じたまぶたに適合される。このデバイスは、光を発する。光マスクと同様、このデバイスは、少なくともいくつかの例において、理想に満たないコンプライアンスを有し得る。

暗順応に関連付けられる光を測定するための一手法は、Ｔｒｏｌａｎｄで光を定量化ことである。Ｔｒｏｌａｎｄは、網膜照射の測定値であり、以下のように定義される。
Ｔ＝ＬＸｐ
ここで、Ｌは、明所視輝度（ｃｄｍ^−２）であり、ｐは、瞳孔面積（ｍｍ^２）である。
暗所視Ｔｒｏｌａｎｄは、
Ｔ＝Ｌ’Ｘｐ
として定義される。ここで、Ｌ’は、暗所視輝度（ｃｄｍ^−２であり、ｐは、瞳孔面積（ｍｍ^２）である。

上記に照らして、暗闇の中で、暗順応を防止し酸素需要を低減させる網膜照射を提供する安全で効果的なデバイスに対するニーズが存在する。

（概要）
いくつかの実施形態では、暗順応を減少させるように構成されたコンタクトレンズは、１または複数の光源を備え、中心窩から離れて網膜の傍中心窩領域または周中心窩領域に向かって１または複数の光源からの光を方向付ける。いくつかの実施形態では、ソフトコンタクトレンズは、そこに１または複数のマイクロＬＥＤのアレイとＬＥＤを動作させる電子機器とを埋め込まれており、コンタクトレンズは、暗順応を減少させ、杆体による酸素消費を低減させるために、夜間に着用されるように構成される。いくつかの実施形態では、ＬＥＤからの像は、眼の中で結像され、ＬＥＤは、網膜の像殻上に、網膜の像殻の前に、または網膜の像殻の背後等に、様々に結像され得る。コンタクトレンズは、単一の層のコンタクトレンズ材料、または電子機器とＬＥＤアレイとを備える可撓性透明プラスチック層を挟み込む複数の層で作製され得る。コンタクトレンズは、人間の角膜に適合する親水性ハイドロゲル材料、またはシリコーンハイドロゲル材料で作製され得る。コンタクトレンズは、球面であり得、着用者の眼に屈折補正を提供し得る。コンタクトレンズは、平行移動または回転に対して眼の上でレンズを安定化されるように設計されたベースカーブ形状を設けられ得る。コンタクトレンズは、使い捨て可能であるか、または計画的に交換されるモダリティであるかのいずれかであり得る。ＬＥＤアレイは、所望の波長帯内の照射強度の最適な範囲を提供するように設計され得る。ＬＥＤは、手動または自動で作動され得る搭載されたセンサによってトリガされ得る。ＬＥＤアレイは、一次バッテリまたは充電可能であり得る搭載バッテリによって電力供給され得る。

（図面の簡単な説明）
図１は、いくつかの実施形態によるマイクロＬＥＤの構造を示す。

図２は、いくつかの実施形態による異なる錐体および杆体の密度を有する網膜のセクターを示す。

図３Ａは、いくつかの実施形態による傍中心窩ゾーンおよび周中心窩ゾーンを照射するように設計される埋め込まれたマイクロＬＥＤアレイを有するコンタクトレンズを示す。

図３Ｂは、いくつかの実施形態によるＬＥＤアレイおよびレンズアレイを示す。

図４Ａは、いくつかの実施形態による傍中心窩ゾーンおよび周中心窩ゾーンを照射するための複数のＬＥＤおよび回路を備えるコンタクトレンズを示す。

図４Ｂは、図４Ａのコンタクトレンズの側方断面図を示す。

（詳細な説明）
本願で開示される方法および装置は、暗順応を減少させるために眼の中心窩から離れて光を方向付けることによって網膜疾患を処置するためによく適している。コンタクトレンズ上の光源に特定の言及がなされるが、コンタクトレンズに言及して本明細書中で開示される方法および装置は、眼の杆体の暗順応を減少させるために中心窩から離れた網膜の場所に光を方向付けるように同様に構成され得る。コンタクトレンズ、ゴーグルまたは眼鏡フレームのうちの１または複数を備える支持体は、本明細書中で説明されるように、光源に結合され、中心窩から離れた眼の網膜に光を方向付けるように構成され得る。実施形態は、コンタクトレンズを備える支持体について説明されるが、いくつかの実施形態では、支持体は、眼鏡フレームまたはゴーグルを備え、光源および関連付けられる光学的構成要素は、コンタクトレンズに言及して本明細書中で説明されるように、眼鏡フレームまたはゴーグルが着用者に設置されているときに中心窩から離れた網膜に光を方向付けるように構成される。

本明細書中で開示される方法および装置は、マイクロ電子機器およびＬＥＤをコンタクトレンズと組み合わせる先行手法との組み合わせのためによく適している。例えば、マイクロＬＥＤは、ディスプレイ目的のため、特に拡張現実または仮想現実用途のために、既にソフトコンタクトレンズ内に埋め込まれており、これらの先行手法のうちのいくつかの側面は、本願で開示される実施形態による組み込みに適している。

マイクロＬＥＤ
１または複数のＬＥＤ１００、例えば１または複数のマイクロＬＥＤの微小構造が、図１に示され、マイクロＬＥＤの前面に向かってマイクロＬＥＤにより発される光をコリメートする設計を実証しているが、本明細書中で開示される実施形態による他のマイクロＬＥＤが用いられ得る。いくつかの実施形態では、マイクロＬＥＤは、側壁１１０を備え、側壁１１０は、光１３０の全内反射を提供し得る。光１３０は、発光層１２０において生成される。ＬＥＤは、ｎコンタクト１２４とｐコンタクト１２２とを備える。光１３０は、区域１４０に向けて方向付けられる。１または複数のマイクロＬＥＤ１００に近い光ビームは、約５〜２５ミクロンの断面を備え得、マイクロＬＥＤおよびリフレクタの発光区域は、同様の寸法を備え得る。いくつかの実施形態では、ＬＥＤの寸法は、点光源に近似している。いくつかの実施形態では、ＬＥＤからの光は、実質的にコリメートされた構成で、例えば１０度以下の角度を有する光の発散錐体によって眼に向けて方向付けられる。

マイクロＬＥＤは、約５ｎＡの駆動電流で光を生成し得るが、他の量の電流が用いられ得る。いくつかの実施形態では、個々の構造は、レンズを通る視力の陰りまたは低下を引き起こさないように十分に小さく、本明細書中で説明されるように、コンタクトレンズの光学的ゾーンの外側に位置し得る。マイクロＬＥＤは、それぞれ、２ミクロン程度の小さい径である。マイクロＬＥＤは、それらの発射の量子効率、つまりそれらに供給される電気エネルギーから光への変換効率を、非常に高いレベルのエネルギー入力に至るまで維持し得、光生成の量子効率を低下させる前に８００万〜１０００万ｃｄ／ｍ^２の光出力に達し得る。従って、１０×１０のマイクロＬＥＤアレイは、各々が２〜４ミクロンで１０ミクロンのピッチであり、０．１５ｍｍ×０．１５ｍｍの面積を占め、０．０８〜０．１０ｃｄ、または４×１０^６〜５×１０^６ｃｄ／ｍ^２の照射レベルまでを生成し得る一方で、単一のマイクロＬＥＤは、約８×１０^−４カンデラを生成し得、そのほとんどは、瞳孔に送達され、瞳孔開口部にわたって７×１０^−１ｃｄ／ｍ^２の照射レベルを提供し得る。このレベルの照射は、暗順応を克服するために十分である。錐体の暗順応は、概して、約１０分未満を要する。杆体の暗順応は、概して、３０分未満を要し、実質的な量の暗順応は、１０〜２０分を占める。暗順応曲線の例は、Ｐｉｒｅｎｎｅ，ＭＨ、「Ｄａｒｋ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｉｇｈｔ ｖｉｓｉｏｎ」、ｃｈａｐｔｅｒ５ ｉｎ Ｄａｖｓｉｏｎ，Ｈ，ｅｄ，Ｔｈｅ Ｅｙｅ，ｖｏｌ２；Ｌｏｎｄｏｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９６２で説明されている。単一のマイクロＬＥＤを駆動する約１０ｎＡの電流は、暗順応を克服するために十分である。好ましい実施形態は、４ｍｍの径の瞳孔にわたって０．０５〜５．０ｃｄの範囲の照射を送達する。暗所視瞳孔サイズは、４０代以上の年齢層の着用者において２．５ｍｍ〜８．００ｍｍで変動し得る。

概して、発される光の上位レベル（表面積に接触するコンタクトレンズの眼全体にわたる合計）は、着用者が眠っているかまたは暗闇にいるとき、長時間、例えば８時間で約２５ｃｄ／ｍ^２以下であり得る。瞳孔の径（４ｍｍが想定される）にわたる照射のレベルの上限は、例えば、５０明所視Ｔｒｏｌａｎｄであり得、１０暗所視Ｔｒｏｌａｎｄであり、５００ｎｍ（＋／−１０ｎｍ）でピークとなり得る。本明細書中で説明されるようなコンタクトレンズの発光ダイオード（「ＬＥＤ」）の発射のピークは、例えば、約４９０ｎｍ〜約５１０ｎｍの範囲内であり得る。治療光は、長期間送達され得、レンズは、さらなる実質的に継続的な着用（例えば１週間以上）のために構成され、例えば、本明細書中で説明されるように、治療照射を提供するためにユーザ作動され得る。

本明細書中で説明されるコンタクトレンズは、眼の中の杆体および錐体の配分に従って眼の杆体を照射するように構成され得る。眼の中の杆体および錐体の配分は、当業者に知られているように、中心窩からの角度を参照して決定され得る。杆体の密度は、中心窩においておよそ０であり、中心窩から外側に向かって増加する。中心窩における錐体の密度は、１ｍｍ^２あたりおよそ１４０，０００個の受容体である。中心窩から約１０度の錐体の密度は、およそ１０，０００である。中心窩から１０度における杆体の密度は、１ｍｍ^２あたりおよそ１２０，０００〜１４０，０００個の受容体である。盲点は、中心窩からおよそ１５〜２０度に位置する。およそ２０度における杆体の密度が最も高く、１ｍｍ^２あたり約１５０，０００〜１６０，０００個の受容体である。中心窩からより長い距離では、杆体の密度は、ピーク値から減少する。例えば、中心窩から４０度では、密度は、１ｍｍ^２あたり約１１０，０００〜１３５，０００個の受容体である。杆体および錐体の密度の例は、Ｗｉｋｉｐｅｄｉａのウェブサイト（ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ＿ｃｅｌ）においてワールドワイドウェブ上で提供される。

いくつかの実施形態では、一連のマイクロＬＥＤアレイが、コンタクトレンズのゾーンに設置され、コンタクトレンズのゾーンは、杆体密度が高いが錐体密度が不足している網膜の周縁ゾーンに対応する。マイクロＬＥＤが位置するコンタクトレンズのゾーンは、コンタクトレンズの外周縁ゾーン等の外側ゾーンを備え得る。網膜中の錐体および杆体の配分は、本明細書中で説明されるように、製品設計がＬＥＤアレイをコンタクトレンズの中心から離れて設置することを可能とし、従って、オプティクゾーンにおける実質的に酸素浸透性かつ高いレベルの透明性を提供する。コンタクトレンズのオプティカルゾーンは、眼の屈折異常を補正（例えば、眼の球面屈折異常および柱状屈折異常を補正）するように構成され得る。

図２は、異なる錐体および杆体の密度を有する網膜のセクターを示す。いくつかの実施形態によると、セクター１は、中心小窩（〜５００ミクロンの径）であり、セクター２−５は、傍中心窩ゾーン（２．５−３．０ｍｍの径）であり、セクター６−９は、周中心窩ゾーン（６ｍｍの径）である。本明細書中で説明されるコンタクトレンズは、網膜の傍中心窩ゾーンまたは周中心窩ゾーンのうちの１または複数に光を方向付けるように構成され得る。いくつかの実施形態では、マイクロＬＥＤアレイの場所は、レンズの周縁領域に位置し、それによって、各アレイからの照射は、図７に示されるように、網膜のサブセクターの各々に入射する。これらのマイクロＬＥＤアレイの各々は、２×２、または４×４もしくは１０×１０のサイズであり得、各ＬＥＤは、２ミクロン、４ミクロン、５ミクロンまたは１０ミクロンの径であり得、アレイは、１０ミクロン、２０ミクロンまたは１００ミクロンのピッチを有し得る。

図３Ａは、コンタクトレンズの本体３１０に埋め込まれたマイクロＬＥＤアレイ３２０を備えるコンタクトレンズ３００を示す。コンタクトレンズ３００の本体３１０は、シリコーンハイドロゲル材料等のハイドロゲル材料を備え得る。各アレイ３２０は、複数のＬＥＤ１００を備え得る。アレイは、好ましくは、図３Ａに示されるように、四分円の周縁に沿って配置される。いくつかの実施形態では、単一のマイクロＬＥＤが、図３Ａに示される周縁の場所の各々に位置する。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズは、コンタクトレンズ内の任意の場所に配置された単一のマイクロＬＥＤを備える。単一のマイクロＬＥＤは、本明細書中で説明されるように傍中心窩ゾーンまたは周中心窩ゾーンのうちの１または複数に光を方向付けるように構成され得る。

いくつかの実施形態では、マイクロＬＥＤによる発射の波長は、人間の網膜内の杆体のピークの光吸収に一致し、好ましくは５００ｎｍ＋／−１０ｎｍの範囲内である。いくつかの実施形態では、杆体の吸収係数が減少して錐体の作動が可能であり得るので、発される放射の帯域は、＋／−２５ｎｍを超えない。眼の錐体および杆体の３つのタイプの吸収スペクトルは、当業者に公知である。例えば、青錐体は、４２０ｎｍ辺りの吸収ピークを有し、緑錐体は、５３４ｎｍ辺りの吸収ピークを有し、赤錐体は、５６４ｎｍ辺りの吸収ピークを有する。杆体は、４９８ｎｍ辺りの吸収ピークを有する。杆体の吸収係数の大きさは、錐体および網膜神経節細胞の吸収係数より２〜３桁高く、そのため、杆体を刺激し暗順応を防止するために用いられる光の強度は、錐体または内因性光感受性網膜神経節細胞（ＩｐＲＧＣ）を刺激するには低すぎる可能性がある。

いくつかの実施形態では、ナノレンズアレイ等のレンズアレイが、遠方場の発散を低減させるために、マイクロＬＥＤアレイに結合される。マイクロＬＥＤからの光は、非常にランバーシアンであり得るが、反射および導波路効果を考慮に入れるために、１または複数のサイン関数およびコサイン関数を有するガウス関数として最も良くモデル化される。青波長ＬＥＤに関して、総発射は、開口数０．５のゾーン内で９５％コリメートされ得、これは、レンズ構造のない同一のＬＥＤの３．５倍の改善である。これは、半値全幅（ＨＷＨＭ）の線幅が２．８５倍低減されることに対応する。ナノレンズアレイ内の各レンズは、好ましくは、深さおよびピッチの点でマイクロＬＥＤに一致させられる。ナノレンズアレイは、球面レンズ、非球面レンズ、またはプリズムを有する非球面レンズであり得る。ナノレンズは、受動的であってもよいし、切り替え可能であってもよい。

図３Ｂは、本明細書中で説明されるように、光の配分によって網膜に光を方向付けるように複数のＬＥＤ１００の前面に設置された複数のレンズ３６０を示す。いくつかの実施形態では、複数のレンズは、アレイ３５０内に配列され、複数のＬＥＤは、同様のピッチを有するアレイ３２０内に配列される。レンズ３６０のアレイは、本明細書中で説明されるように、網膜上に所望の光配分を提供するように、ＬＥＤアレイ３５０の前面に設置され得る。レンズのアレイは、網膜上の適切な集光を提供するように、ＬＥＤアレイのＬＥＤから離間され得、例えば、本明細書中で説明されるように、中心窩から離され得る。ＬＥＤは、例えば、曲面からの反射によってＬＥＤからの反射光をレンズに向かって方向付けるために、本明細書中で説明されるように、リフレクタに結合され得る。いくつかの実施形態では、複数のレンズは、網膜の近くにＬＥＤの像を形成するように、複数のＬＥＤから離間され、ＬＥＤの像は、網膜殻上か、網膜殻の前か、または網膜殻の背後に形成され得る。

マイクロＬＥＤを駆動するための電子機器
図４Ａは、複数のＬＥＤ１００と、傍中心窩および周中心窩ゾーンを照射するための回路を備える電子機器４４０とを有するコンタクトレンズ３００を示す。コンタクトレンズ３００は、本明細書中で説明されるように、眼の屈折異常を補正するためのオプティカルゾーン４３０と、電子機器４４０と、マイクロＬＥＤアレイ３２０と、センサ４５０と、プリント回路基板４２０とを備え得る。オプティカルゾーン４３０は、眼の球面屈折異常および柱状屈折異常を補正し得、レンズ３００の中心の近くに位置する光軸４６０を備え得る。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ３００は、アンテナ４１０を備える。電子機器４４０は、本明細書中で説明されるように、モジュールを備える可撓性プリント回路基板等のプリント回路基板４２０上に搭載され得る。プリント回路４２０基板は、略環形状を備え、そこに電子機器が搭載され得る。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ３００は、トレースで電子機器に結合されたアンテナを備える。アンテナは、プリント回路基板上に搭載され得、またはコンタクトレンズ内に埋め込まれた別個の構成要素を備え得る。４つのマイクロＬＥＤアレイが示されているが、いくつかの実施形態では、コンタクトレンズは、単一のＬＥＤを備える。

いくつかの実施形態では、電子モジュールの設計は、最大限の可視性、視野への最小限の干渉、および酸素浸透性の最小限の低減を維持するために、コンタクトレンズの中央オプティカルゾーンをクリアに保つことの必要性によって動機づけされる。電子機器は、好ましくは、約１．０〜２．０ｍｍの幅で１．５〜３．５ｍｍの内径の環状ゾーン内に設置される。いくつかの実施形態では、円弧のうちの４０度以下が、マイクロＬＥＤアレイおよび電子機器によって占められる。主要な構成要素は、電圧ランプを含むマイクロコントローラ、一次（充電不可能）バッテリもしくは二次（充電可能）バッテリであり得るバッテリ、フラッシュメモリ、センサ、または（使用されるならば）無線周波数識別子（「ＲＦＩＤ」）モジュールのうちの１または複数を備え得る。これらの構成要素は、マイクロコントローラまたはカスタムメイド特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）の部分を備え得る。好ましくは、マイクロＬＥＤアレイによる電力消費は、３０ナノワット〜１マイクロワットの範囲内であり、その結果、一日の使用は、３．４ボルトで動作する場合、約０．２５マイクロワット時〜８マイクロワット時を消費する。したがって、１月の使用のために設計されるレンズは、３０〜５０ミリグラムの範囲の重量である場合、約７．５マイクロワット時〜約２５０マイクロワット時を消費する。ソリッドステート一次リチウムバッテリが、５０ミクロン未満の厚みを達成するために用いられ得、１０〜２０ｍｇの範囲内の重量が、この用途のために用いられ得る。１．０〜２．０ボルトの範囲内で動作するバッテリは、電圧を上昇させることを要求し得、上昇した電圧は、アップコンバートに起因するエネルギー損失を引き起こし得るので、これらのバッテリ（充電可能な一次電池）の開回路電圧の好ましい範囲は、３．０ボルト〜４．２ボルトであるが、３．０ｖを上回る電圧で電子機器を駆動することは所望されないので、より高い開回路電圧を提供するバッテリは非効率的である。いくつかの実施形態によると、ほとんどのＬＥＤは、動作するために約３．０ｖ〜約４．０ｖボルトに依存する。

マイクロＬＥＤアレイは、予め決められた間隔で、または着用者による作動時に、オンまたはオフにされ得る。例えば、圧電性センサまたは光センサ等のセンサは、瞬きを感知し電力をオンまたはオフにする作動信号をＬＥＤに提供するＭＣＵまたはＡＳＩＣモジュールに追加され得る。マイクロコントローラまたはＡＳＩＣのファームウェア内に構築される論理は、センサによって生成される信号を分析し、特定の予めプログラムされた信号プロファイルが認識されたときにＬＥＤに電力を提供する電圧ランプにコマンドを提供する。この予めプログラムされたプロファイルは、特定の瞬きシーケンスが着用者によって実行されるときに、圧電性センサ等のセンサによって生成され得る。そのような人工瞬きシーケンスは、自然に発生する瞬きのプロファイルを分析することによって選択され、その結果、オン信号またはオフ信号をトリガするように設計された意図される瞬きシーケンスは、偶発的には生成されない。例えば、回路およびセンサは、まぶたの開閉のシーケンスを識別するように構成され得、このシーケンスにおいて、眼は、複数回閉じられ、眼は複数回開けられる。いくつかの実施形態では、回路は、シーケンスにおいて眼が複数回開けられるより長く閉じられることに応答してオン／オフユーザコマンドを認識するための命令で構成され、これは、通常のまぶたの瞬きパターンとは異なり得る。

いくつかの実施形態では、充電可能なバッテリを無線で充電することが可能である遠隔ユニットも提供される。この遠隔ユニットは、好ましくは、着用者のベッドサイドに設置され、２０ｃｍ〜１ｍの距離にわたってコンタクトレンズ内のバッテリを無線で充電する。代替として、コンタクトレンズは、眼から取り除かれ、清掃のための食塩水または消毒溶液内に設置されるとともに、遠隔充電ユニットの近くに設置される。

図４Ｂは、図４Ａのようなコンタクトレンズの側方断面図を示す。いくつかの実施形態では、ＬＥＤアレイ等の光源からの光１３０は、コンタクトレンズの光軸４６０に向けて方向付けられる。ＬＥＤからの光線の角度は、本明細書中で説明されるように、中心窩から離れた網膜の領域を照射するように配列され得る。いくつかの実施形態では、ＬＥＤからの光は、コンタクトレンズの光軸に対するＬＥＤからの光ビームの入射角を定義するような角度で、コンタクトレンズの光軸に対して傾けられる。いくつかの実施形態では、ＬＥＤからの光１３０は、ビームを備え、ビームは、例えば、本明細書中で説明されるように中心窩から離れたピーク照射プロファイルで、本明細書中で説明されるように中心窩から離れた網膜の反対側を照射するように、コンタクトレンズの光軸に交差する。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズの外側部分の内側のＰＣＢの傾角は、中心窩から離れた網膜を照射するためにＬＥＤのうちの１または複数に傾きを提供する。いくつかの実施形態では、オプティカルゾーンから離れた外側部分内のコンタクトレンズの傾角は、中心窩から離れた網膜を照射するために十分な傾きを提供する。

図４Ａおよび図４Ｂを再度参照すると、コンタクトレンズは、コンタクトレンズ内に埋め込まれたＬＥＤ光源および電子モジュールを備える。ＬＥＤ光源および電子モジュールは、数時間の間、着用され、数時間の間、眼の中心窩から離れて光源から光を方向付けるように構成される。数時間は、例えば８時間を備え得る。

光源は、様々に中心窩から離れて光を方向付けるように構成され得る。光源は、眼の中心窩上に像を形成することなく眼の中心窩から離れて光を方向付けるように構成され得る。いくつかの実施形態では、光源は、眼の黄斑から離れて光を方向付けるように構成される。光源は、傍中心窩領域、周中心窩領域、または眼の黄斑の外側の領域のうちの１または複数に光を方向付けるように構成され得、強度照射プロファイルは、傍中心窩領域、周中心窩領域、または眼の黄斑の外側の領域のうちの１または複数内に位置するピークを備える。いくつかの実施形態では、光源は、周中心窩または中心窩の外側の領域にピークを方向付けるように構成される。いくつかの実施形態では、光源は、眼の黄斑の外側の領域にピークを方向付けるように構成される。いくつかの実施形態では、光源は、網膜像殻上に像を形成するように構成され得る。いくつかの実施形態では、この球面像は、網膜像殻の前面に形成され、近視焦点ぼけを引き起こし得る。いくつかの実施形態では、像は、網膜像殻の背後に形成され、遠視焦点ぼけを引き起こし得る。いくつかの実施形態では、異なる光源からの像は、様々に焦点化され、網膜の周縁部に乱視刺激を提供し得る。

コンタクトレンズは、中心窩から離れて光を方向付けるために様々に構成され得る。いくつかの実施形態では、ＬＥＤ光源のＬＥＤは、本明細書中で説明されるようなリフレクタまたはレンズのうちの１または複数に結合される。リフレクタまたはレンズのうちの１または複数は、眼の中心窩から離れて光を方向付けるように配列され得る。ＬＥＤ光源、ならびにリフレクタもしくはレンズのうちの１または複数は、眼の中心窩の外側の網膜の照射のピーク強度で、黄斑から離れて光を方向付けるように配列され得る。

いくつかの実施形態では、コンタクトレンズは、本明細書中で説明されるように、眼の屈折異常を補正するためのオプティカルゾーンを備える。例えば、ＬＥＤ、ならびにリフレクタもしくはレンズのうちの１または複数は、オプティカルゾーンの外側に位置し得る。

コンタクトレンズは、暗順応を減少させるように網膜上に適切な照射パターンを提供するための任意の適した数の光源を備え得る。光源は、複数の光源を備え得、オプティカルゾーンの外側に位置する複数のリフレクタまたはレンズのうちの１または複数は、中心窩から離れて光を方向付けるように配列され、複数の光源の各々のピーク強度プロファイルは、眼の中心窩の外側に位置する。

オプティカルゾーンは、コンタクトレンズから中心窩までの光軸を定義する中心光軸を備え得、複数の光源の各々に関するピーク強度プロファイルは、例えば中心窩の外側の網膜を照射するために、光軸から約５度より大きい角度で位置し得る。いくつかの実施形態では、角度は、傍中心窩の外側の網膜を照射するために、光軸から約８度より大きい。いくつかの実施形態では、角度は、周中心窩の外側、例えば黄斑の外側で眼を照射するために、光軸から約１８度より大きい。

複数の光源は、コンタクトレンズ上に様々に配列され得る。いくつかの実施形態では、複数の光源は、オプティカルゾーンの外側の環状ゾーンに沿って位置する。

光源は、様々に構成され得る。いくつかの実施形態では、光源は、例えば、マイクロＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）、または陰極線管（ＣＲＴ）のうちの１または複数を備える。

光源、ならびにリフレクタもしくはレンズのうちの１または複数は、様々に構成され得る。いくつかの実施形態では、光源は、例えば網膜の前面に光源の像を形成するために、本明細書中で説明されるようなレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される。いくつかの実施形態では、光は、例えば網膜上に光源の像を形成するように構成されたレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される。いくつかの実施形態では、光源は、網膜の背後に光源の像を形成するように構成されたレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される。

図４Ａを参照して本明細書中で説明されるような１または複数の光源、リフレクタもしくはレンズ等の光学的構成要素、プリント回路基板、プロセッサ、および関連する回路は、眼鏡フレームまたはゴーグルを備える支持体で同様に構成され得る。眼鏡フレームまたはゴーグルは、屈折異常補正を提供するレンズを備え得、電子機器、光源およびレンズは、眼鏡フレームまたはゴーグルによって支持されるレンズのオプティカルゾーンの外側に同様に配分される。

コンタクトレンズ製作プロセス
埋め込まれたマイクロＬＥＤを有するコンタクトレンズの製作は、既に開示されており、そのようなレンズの製作は、当業者に公知であるが、それらは、拡張現実用途および仮想現実用途のためのディスプレイ等の他の用途のためである。本願で開示されるコンタクトレンズは、様々に製作され得る。例えば、ソフトレンズは、注型成形もしくは機械加工または３Ｄプリントによって製作され得る。レンズは、複数の（２またはそれより多い）層で形成され得るか、または、レンズは、単一の層として形成され得る。いくつかの実施形態では、電子機器を有するマイクロレンズまたはマイクロレンズアレイは、回路基板上に製作され、可撓性フィルム基板（好ましくは、１０−５０ミクロンの厚みであるが１５０ミクロン以下の厚み）に写され得る。いくつかの実施形態では、この薄いフィルムは、縁において密封された２層生体適合性パッケージを形成して電子モジュールをカプセル化し、それによって、電子コンポーネントは、眼に中毒反応またはアレルギー反応を引き起こさない。いくつかの実施形態では、フィルムは、レンズが複層プロセスで作製されることが想定して、型に切られ、コンタクトレンズの内側に設置される。いくつかの実施形態では、可撓性フィルム基板は、好ましくは透明であり、レンズ材料と同一の桁の引張係数を有する。いくつかの実施形態では、基板の引張係数は、コンタクトレンズ材料の引張係数の０．５〜１０倍の間である。いくつかの実施形態では、基板の引張係数は、コンタクトレンズ材料の引張係数の０．８〜３．０倍の間である。いくつかの実施形態では、ソフトコンタクトレンズは、装用者が瞬きしたときにレンズが回転することを防止するために、スラブオフオプティクまたはダブルスラブオフオプティクによって提供される角膜上に安定化機構を設けられるか、またはレンズの側頭側および鼻側に厚いゾーンを設けられる。レンズ安定化は、マイクロレンズアレイが瞳孔との光学的結合のために適切な向きにとどまることに役立ち得る。

いくつかの実施形態では、コンタクトレンズは、着用者の屈折要件に一致する球面レンズまたは円環レンズを備える。多くの着用者は、夜間に時々起きてトイレに行くことを望み得るので、この実施形態は、わずかな光または暗闇の中で案内することに役立ち得る。

上で詳述されるように、本明細書中で説明および／または図示されるコンピューティングデバイスおよびコンピューティングシステムは、本明細書中で説明されるモジュール内に含まれるもの等のコンピュータ可読命令を実行することが可能な任意のタイプまたは形式のコンピューティングデバイスまたはコンピューティングシステムを広く表す。それらの最も基本的な構成では、これらのコンピューティングデバイス（単数または複数）各々が、少なくとも１つのメモリデバイスと、少なくとも１つの物理的プロセッサとを備え得る。

「メモリ」または「メモリデバイス」という用語は、本明細書中で用いられる場合、概して、データおよび／またはコンピュータ可読命令を記憶することが可能な任意のタイプまたは形式の揮発性または不揮発性のストレージデバイスまたは媒体を表す。一例では、メモリデバイスは、本明細書中で説明されるモジュールのうちの１または複数を記憶し、ロードし、かつ／または維持し得る。メモリデバイスの例は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、光ディスクドライブ、キャッシュ、これらのうちの１または複数のバリエーションもしくは組み合わせ、または任意の他の適切なストレージメモリを備えるが、これらに限定されない。

加えて、「プロセッサ」または「物理的プロセッサ」という用語は、本明細書中で用いられる場合、概して、コンピュータ可読命令を解釈および／または実行することが可能な任意のタイプまたは形式のハードウェア実装処理装置を指す。一例では、物理的プロセッサは、上で説明されるメモリデバイス内に記憶された１または複数のモジュールにアクセスし、かつ／またはこれを修正し得る。物理的プロセッサの例は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理装置（ＣＰＵ）、ソフトコアプロセッサを実装するフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、これらのうちの１または複数の一部、これらのうちの１または複数のバリエーションまたは組み合わせ、または任意の他の適切な物理的プロセッサを備えるが、これらに限定されない。

本明細書中で説明および／または図示される方法のステップは、別個の要素として例証されるが、単一の用途の一部を表し得る。加えて、いくつかの実施形態では、これらのステップのうちの１または複数は、１または複数のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムを表すか、またはこれに対応し得、１または複数のソフトウェアアプリケーションまたはプログラムがコンピューティングデバイスによって実行されると、コンピューティングデバイスに、方法のステップ等の１または複数のタスクを遂行させ得る。

加えて、本明細書中で説明されるデバイスのうちの１または複数は、データ、物理的デバイスおよび／または物理的デバイスの表現を、一形態から別の形態に変形させ得る。例えば、本明細書中で列挙されるデバイスのうちの１または複数は、変形させられるサンプルの像データを受信し、像データを変形させ、変形の結果を出力してプロセスを決定し、変形の結果を用いてプロセスを遂行し、変形の結果を記憶してサンプルの出力像を生み出し得る。さらに、または代替として、本明細書中で列挙されるモジュールのうちの１または複数は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、および／または物理的コンピューティングデバイスの任意の他の部分を、コンピューティングデバイス上で実行すること、コンピューティングデバイス上にデータを記憶すること、および／または別様にコンピューティングデバイスと相互作用することによって、コンピューティングデバイスの一形態からコンピューティングデバイスの別の形態に変形させ得る。

「コンピュータ可読媒体」という用語は、本明細書中で用いられる場合、概して、コンピュータ可読命令を記憶または運ぶことが可能な任意の形式のデバイス、キャリアまたは媒体を指す。コンピュータ可読媒体の例は、キャリア波等の伝送タイプの媒体、ならびに、磁気ストレージ媒体（例えば、ハードディスクドライブ、テープドライブ、フロッピー（登録商標）ディスク）、光ストレージ媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、およびＢＬＵ−ＲＡＹ（登録商標）ディスク）、電気ストレージ媒体（例えば、ソリッドステートドライブおよびフラッシュ媒体）、および他の分散システム等の非一過性タイプの媒体を備えるが、これらに限定されない。

当業者は、本明細書中で開示される任意のプロセスまたは方法が、様々に修正され得ることを認識するであろう。本明細書中で説明および／または図示されるプロセスのパラメータおよびステップのシーケンスは、単に例として与えられ、所望される場合変更され得る。例えば、本明細書中で図示および／または説明されるステップは、特定の順序で示されまたは議論されるが、これらのステップは、必ずしも図示または議論される順序で遂行される必要はない。

本明細書中で説明されるプロセッサは、本明細書中で開示される任意の方法のうちの１または複数のステップを遂行するように構成され得る。

本明細書中で説明および／または図示される種々の例示的な方法はまた、本明細書中で説明または図示されるステップの１または複数を省略するか、または開示されるステップに加えて追加的なステップを備え得る。さらに、本明細書中で開示される任意の方法のステップは、本明細書中で開示される任意の他の方法の任意の１または複数と組み合わせられ得る。

別様に留意されない限り、「に接続される」および「に結合される」（ならびにそれらの派生語）は、本明細書および請求項で用いられる場合、直接的接続および間接的接続（すなわち、他の要素または構成要素を介した接続）の両方を可能とするように解されるべきである。加えて、「ａ」または「ａｎ」という用語は、本明細書および請求項で用いられる場合、「少なくとも１つの」という意味として解されるべきである。最終的に、使用の容易さのために、「含む」および「有する」という語（ならびにそれらの派生語）は、本明細書および請求項で用いられる場合、「備える」という語と交換可能であり、これと同一の意味を有する。

本明細書中で開示されるプロセッサは、本明細書中で開示される任意の方法の任意の１または複数のステップを遂行するための命令で構成され得る。

「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、イベントの任意の特定の順序またはシーケンスを指すことなく、種々の層、要素、構成要素、領域またはセクションを説明するために本明細書中で用いられ得る。これらの用語は、単に、１つの層、要素、構成要素、領域またはセクションを、別の層、要素、構成要素、領域またはセクションから区別するために用いられる。第１の層、要素、構成要素、領域またはセクションは、本明細書中で用いられる場合、本開示の教示から逸脱することなく、第２の層、要素、構成要素、領域またはセクションと称され得る。

本明細書中で用いられる場合、「または」という用語は、代替としてのアイテム、および組み合わせたアイテムを指すために包括的に用いられる。「および／または」という用語が、同様に用いられる。

本明細書中で用いられる場合、数字等の文字は、同様の要素を指す。

本開示は、以下の数字を付けられた項を含む。これらの項の各々は、本開示による１または複数の他の項と組み合わせられ得る。

項１．コンタクトレンズであって、前記コンタクトレンズは、前記コンタクトレンズ内に埋め込まれた光源および電子モジュールを備え、前記光源および前記電子モジュールは、数時間の間、着用され、数時間の間、眼の中心窩から離れて前記光源からの光を方向付けるように構成される、コンタクトレンズ。

項２．前記光源は、前記眼の黄斑から離れて光を方向付けるように構成される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項３．前記光源は、前記眼の前記中心窩上に像を形成することなく、前記眼の前記中心窩から離れて光を方向付けるように構成される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項４．前記光源は、傍中心窩領域、周中心窩領域、または前記眼の前記黄斑の外側の領域のうちの１または複数に光を方向付けるように構成され、前記光は、前記傍中心窩領域、前記周中心窩領域、または前記眼の前記黄斑の外側の前記領域のうちの前記１または複数に位置するピークを備える強度照射プロファイルを有し、随意に、前記光源は、前記周中心窩領域または前記中心窩の外側の前記領域に前記ピークを方向付けるように構成され、随意に、前記光源は、前記眼の前記黄斑の外側の前記領域に前記ピークを方向付けるように構成される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項５．前記光源のＬＥＤは、リフレクタまたはレンズのうちの１または複数に結合され、前記光源、ならびに前記リフレクタまたは前記レンズのうちの前記１または複数は、前記眼の中心窩から離れて光を方向付けるように配列される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項６．前記ＬＥＤ光源、ならびに前記リフレクタまたは前記レンズのうちの前記１または複数は、前記眼の前記中心窩の外側の前記網膜の照射のピーク強度で、前記黄斑から離れて光を方向付けるように配列される、項５に記載のコンタクトレンズ。

項７．前記コンタクトレンズは、前記眼の屈折異常を補正するためのオプティカルゾーンを備える、項６に記載のコンタクトレンズ。

項８．前記ＬＥＤ、ならびに前記リフレクタまたは前記レンズのうちの前記１または複数は、前記オプティカルゾーンの外側に位置する、項７に記載のコンタクトレンズ。

項９．前記光源は、複数の光源を備え、複数の光源、ならびに複数のリフレクタまたはレンズのうちの１または複数は、前記オプティカルゾーンの外側に位置し、前記眼の中心窩の外側に位置する前記複数の光源の各々のピーク強度プロファイルで、前記中心窩から離れて光を方向付けるように配列される、項８に記載のコンタクトレンズ。

項１０．前記オプティカルゾーンは、前記コンタクトレンズから前記中心窩への光軸を画定する中心光軸を備え、前記複数の光源の各々に関する前記ピーク強度プロファイルは、前記光軸から約５度より大きい角度、随意に前記光軸から約８度より大きい角度、随意に前記光軸から約１８度大きい角度に位置する、項９に記載のコンタクトレンズ。

項１１．前記複数の光源は、前記オプティカルゾーンの外側の環状ゾーンに沿って位置する、項９に記載のコンタクトレンズ。

項１２．前記数時間は、８時間を備える、項１または項１０のいずれかに記載のコンタクトレンズ。

項１３．前記光源は、複数のＬＥＤを備え、随意に、前記複数のＬＥＤは、ＬＥＤのアレイを備える、項１に記載のコンタクトレンズ。

項１４．複数のマイクロＬＥＤアレイが、前記コンタクトレンズのオプティカルゾーンの外側に配置され、前記オプティカルゾーンは、前記着用者の屈折異常を補正するように形づくられる、項１３に記載のコンタクトレンズ。

項１５．前記電子モジュールは、１５０ミクロンを超えない厚みの生体適合性パッケージ内に密封される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項１６．前記光源は、約４９０〜約５１０ナノメートルの範囲内のピークを有する放射を発する、項１に記載のコンタクトレンズ。

項１７．前記ＬＥＤ光源は、２５ナノメートルを超えない帯域を有する放射を発する、項１に記載のコンタクトレンズ。

項１８．前記ＬＥＤ光源のパワーは、２．５ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内の前記眼の瞳孔開口部にわたって０．０５〜０．５カンデラの範囲内である、項１に記載のコンタクトレンズ。

項１９．前記光源は、前記眼の中心窩から離れて光を方向付けるようにレンズに光学的に結合される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項２０．前記電子モジュールは、プロセッサ、まぶたを検出するためのセンサ、電力を提供するためのバッテリ、メモリ、またはＲＦＩＤモジュールのうちの１または複数を備え、前記センサは、前記レンズ上のまぶたを検出する圧電性センサまたは光センサのうちの１または複数を備える、項１に記載のコンタクトレンズ。

項２１．前記電子モジュールは、弓形状を有するプリント回路基板を備え、前記プリント回路基板は、前記コンタクトレンズの中心から１．５ｍｍ以上前記コンタクトレンズの外側部分に配置される、項１または項２０に記載のコンタクトレンズ。

項２２．前記光源は、センサからの作動信号によってオンまたはオフにトリガされる、項１または項２０に記載のコンタクトレンズ。

項２３．前記電子モジュールは、前記光およびセンサに結合され、前記電子モジュールは、前記センサから受信された瞬きシーケンスに応答して前記光源をオンまたはオフにするための命令で構成される、項１または項２０に記載のコンタクトレンズ。

項２４．バッテリは、３．０ｖから４．０ｖの範囲の開回路電圧を有する充電可能なバッテリを備える、項１または項２０に記載のコンタクトレンズ。

項２５．バッテリは、ソリッドステートバッテリを備える、項１または項２０に記載のコンタクトレンズ。

項２６．前記ＲＦＩＤモジュールは、前記バッテリを無線で充電する、項１または項１に記載のコンタクトレンズ。

項２７．前記コンタクトレンズは、着用者が暗闇にいるとき、または着用者が眠っているときに、前記着用者の暗順応を減少させるように設計される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項２８．前記コンタクトレンズは、糖尿病網膜症に起因する進行性網膜障害を遅らせるように設計される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項２９．前記光源は、マイクロＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）、または陰極線管（ＣＲＴ）のうちの１または複数を備える、項１に記載のコンタクトレンズ。

項３０．前記光は、前記網膜の前に前記光源の像を形成するように構成されるレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項３１．前記光は、前記網膜上に前記光源の像を形成するように構成されるレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項３２．前記光は、前記網膜の背後に前記光源の像を形成するように構成されるレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される、項１に記載のコンタクトレンズ。

項３３．コンタクトレンズであって、前記コンタクトレンズは、前記コンタクトレンズ内に埋め込まれたマイクロＬＥＤ光源および電子モジュールを備え、前記マイクロＬＥＤ光源および前記電子モジュールは、一度に数時間着用されるように構成される、コンタクトレンズ。

項３４．前記マイクロＬＥＤ光源は、マイクロＬＥＤのアレイを備える、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項３５．複数のマイクロＬＥＤアレイは、前記コンタクトレンズの周縁オプティカルゾーンに、または周縁オプティカルゾーンの周辺に配置される、項３４に記載のコンタクトレンズ。

項３６．前記電子モジュールは、１５０ミクロンを超えない厚みの生体適合性パッケージ内に密封される、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項３７．前記光源は、５００ナノメートルの放射を発する、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項３８．前記マイクロＬＥＤ光源は、２５ナノメートルを超えない帯域を有する放射を発する、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項３９．前記マイクロＬＥＤ光源のパワーは、２．５ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内の瞳孔開口部にわたって０．０５〜０．５カンデラの範囲内である、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項４０．前記マイクロＬＥＤ光源は、マイクロレンズアレイとインタフェース接続されている、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項４１．前記電子モジュールは、マイクロコントローラまたはＡＳＩＣと、圧電性センサと、電力を提供するためのバッテリと、フラッシュメモリまたは不揮発性メモリと、ＲＦＩＤモジュールとを備える、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項４２．前記電子モジュールは、前記コンタクトレンズの中心から１．５ｍｍ以上の前記コンタクトレンズの周縁部に配置された弓形状で構築される、項３３または項４１に記載のコンタクトレンズ。

項４３．前記マクロＬＥＤ光源は、センサからの作動信号によってオンまたはオフにトリガされる、項３３または項４１に記載のコンタクトレンズ。

項４４．前記マイクロＬＥＤ光源は、自然に発生しない特定の瞬きシーケンスによってオンまたはオフにされる、項３３または項４１に記載のコンタクトレンズ。

項４５．バッテリは、３．０ｖ〜４．０ｖの範囲の開回路電圧を有する充電可能バッテリである、項３３または項４１に記載のコンタクトレンズ。

項４６．バッテリは、ソリッドステートバッテリである、項３３または項４１に記載のコンタクトレンズ。

項４７．前記ＲＦＩＤモジュールは、前記バッテリを無線で充電する、項４１または項４６に記載のコンタクトレンズ。

項４８．前記コンタクトレンズは、着用者が暗闇にいるとき、または着用者が眠っているときに、前記着用者の暗順応を抑制するように設計される、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項４９．前記コンタクトレンズは、糖尿病網膜症に起因する進行性網膜障害を遅らせるように設計される、項３３に記載のコンタクトレンズ。

項５０．前記コンタクトレンズは、着用者が暗闇にいるとき、または着用者が眠っているときに、着用者の眼へのある量の光によって暗順応を抑制するように構成され、前記ある量の光は、２５カンデラ（ｃｄ）毎平方メートル（ｍ^２）以下を備える、項１〜項４９のうちのいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。

項５１．コンタクトレンズ本体をさらに備え、前記コンタクトレンズ本体は、ハイドロゲルを備え、前記マイクロＬＥＤ光源および前記電子モジュールは、前記コンタクトレンズ本体中に埋め込まれる、項１〜項５０のうちのいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。

項５２．着用者の眼の暗順応を減少させるためのデバイスであって、前記デバイスは、
１または複数のＬＥＤを備える光源と、
前記着用者の前記眼に前記１または複数のＬＥＤからの光を結合し、前記着用者の中心窩から離れた場所に光を方向付けるための支持体と
を備え、前記支持体は、コンタクトレンズ、眼鏡フレーム、またはゴーグルのうちの１または複数を備える、デバイス。

項５３．前記中心窩から離れた前記場所に前記光源からの光を方向付けるために、前記１または複数のＬＥＤに結合されたレンズまたはリフレクタのうちの１または複数をさらに備える、項５２に記載のデバイス。

本開示の実施形態は、本明細書中に記載されるように示され、説明され、単に例として提供された。当業者は、本開示の範囲を逸脱することなく、数多くの改造物、変更物、バリエーションおよび代用物を認識するであろう。例えば、網膜疾患を治療するために暗順応を減少させるように構成されるコンタクトレンズへの言及がなされるが、本明細書中で開示されるコンタクトレンズの構成および配列は、眼鏡およびゴーグルにおいて同様に実用化され得る。本明細書中で開示される実施形態のいくつかの代替物および組成物が、本開示および本明細書中で開示される発明の範囲から逸脱することなく活用され得る。したがって、本願で開示される発明は、添付の請求項およびその同等物の範囲によってのみ定義される。

Claims (53)

1. コンタクトレンズであって、前記コンタクトレンズは、前記コンタクトレンズ内に埋め込まれた光源および電子モジュールを備え、前記光源および前記電子モジュールは、数時間の間、着用され、数時間の間、眼の中心窩から離れて前記光源からの光を方向付けるように構成される、コンタクトレンズ。
2. 前記光源は、前記眼の黄斑から離れて光を方向付けるように構成される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
3. 前記光源は、前記眼の前記中心窩上に像を形成することなく、前記眼の前記中心窩から離れて光を方向付けるように構成される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
4. 前記光源は、傍中心窩領域、周中心窩領域、または前記眼の前記黄斑の外側の領域のうちの１または複数に光を方向付けるように構成され、前記光は、前記傍中心窩領域、前記周中心窩領域、または前記眼の前記黄斑の外側の前記領域のうちの前記１または複数に位置するピークを備える強度照射プロファイルを有し、随意に、前記光源は、前記周中心窩領域または前記中心窩の外側の前記領域に前記ピークを方向付けるように構成され、随意に、前記光源は、前記眼の前記黄斑の外側の前記領域に前記ピークを方向付けるように構成される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
5. 前記光源のＬＥＤは、リフレクタまたはレンズのうちの１または複数に結合され、前記光源、ならびに前記リフレクタまたは前記レンズのうちの前記１または複数は、前記眼の中心窩から離れて光を方向付けるように配列される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
6. 前記ＬＥＤ光源、ならびに前記リフレクタまたは前記レンズのうちの前記１または複数は、前記眼の前記中心窩の外側の前記網膜の照射のピーク強度で、前記黄斑から離れて光を方向付けるように配列される、請求項５に記載のコンタクトレンズ。
7. 前記コンタクトレンズは、前記眼の屈折異常を補正するためのオプティカルゾーンを備える、請求項６に記載のコンタクトレンズ。
8. 前記ＬＥＤ、ならびに前記リフレクタまたは前記レンズのうちの前記１または複数は、前記オプティカルゾーンの外側に位置する、請求項７に記載のコンタクトレンズ。
9. 前記光源は、複数の光源を備え、前記複数の光源、ならびに複数のリフレクタまたはレンズのうちの１または複数は、前記オプティカルゾーンの外側に位置し、前記眼の中心窩の外側に位置する前記複数の光源の各々のピーク強度プロファイルで、前記中心窩から離れて光を方向付けるように配列される、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
10. 前記オプティカルゾーンは、前記コンタクトレンズから前記中心窩への光軸を画定する中心光軸を備え、前記複数の光源の各々に関する前記ピーク強度プロファイルは、前記光軸から約５度より大きい角度、随意に前記光軸から約８度より大きい角度、随意に前記光軸から約１８度大きい角度に位置する、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
11. 前記複数の光源は、前記オプティカルゾーンの外側の環状ゾーンに沿って位置する、請求項９に記載のコンタクトレンズ。
12. 前記数時間は、８時間を備える、請求項１または請求項１０のいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
13. 前記光源は、複数のＬＥＤを備え、随意に、前記複数のＬＥＤは、ＬＥＤのアレイを備える、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
14. 複数のマイクロＬＥＤアレイが、前記コンタクトレンズのオプティカルゾーンの外側に配置され、前記オプティカルゾーンは、前記着用者の屈折異常を補正するように形づくられる、請求項１３に記載のコンタクトレンズ。
15. 前記電子モジュールは、１５０ミクロンを超えない厚みの生体適合性パッケージ内に密封される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
16. 前記光源は、約４９０〜約５１０ナノメートルの範囲内のピークを有する放射を発する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
17. 前記ＬＥＤ光源は、２５ナノメートルを超えない帯域を有する放射を発する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
18. 前記ＬＥＤ光源のパワーは、２．５ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内の前記眼の瞳孔開口部にわたって０．０５〜０．５カンデラの範囲内である、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
19. 前記光源は、前記眼の中心窩から離れて光を方向付けるようにレンズに光学的に結合される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
20. 前記電子モジュールは、プロセッサ、まぶたを検出するためのセンサ、電力を提供するためのバッテリ、メモリ、またはＲＦＩＤモジュールのうちの１または複数を備え、前記センサは、前記レンズ上のまぶたを検出する圧電性センサまたは光センサのうちの１または複数を備える、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
21. 前記電子モジュールは、弓形状を有するプリント回路基板を備え、前記プリント回路基板は、前記コンタクトレンズの中心から１．５ｍｍ以上前記コンタクトレンズの外側部分に配置される、請求項１または請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
22. 前記光源は、センサからの作動信号によってオンまたはオフにトリガされる、請求項１または請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
23. 前記電子モジュールは、前記光およびセンサに結合され、前記電子モジュールは、前記センサから受信された瞬きシーケンスに応答して前記光源をオンまたはオフにするための命令で構成される、請求項１または請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
24. バッテリは、３．０ｖから４．０ｖの範囲の開回路電圧を有する充電可能なバッテリを備える、請求項１または請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
25. バッテリは、ソリッドステートバッテリを備える、請求項１または請求項２０に記載のコンタクトレンズ。
26. 前記ＲＦＩＤモジュールは、前記バッテリを無線で充電する、請求項１または請求項１に記載のコンタクトレンズ。
27. 前記コンタクトレンズは、着用者が暗闇にいるとき、または着用者が眠っているときに、前記着用者の暗順応を減少させるように設計される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
28. 前記コンタクトレンズは、糖尿病網膜症に起因する進行性網膜障害を遅らせるように設計される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
29. 前記光源は、マイクロＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、量子ドット発光ダイオード（ＱＬＥＤ）、または陰極線管（ＣＲＴ）のうちの１または複数を備える、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
30. 前記光は、前記網膜の前に前記光源の像を形成するように構成されるレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
31. 前記光は、前記網膜上に前記光源の像を形成するように構成されるレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
32. 前記光は、前記網膜の背後に前記光源の像を形成するように構成されるレンズまたはリフレクタのうちの１または複数に結合される、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
33. コンタクトレンズであって、前記コンタクトレンズは、前記コンタクトレンズ内に埋め込まれたマイクロＬＥＤ光源および電子モジュールを備え、前記マイクロＬＥＤ光源および前記電子モジュールは、一度に数時間着用されるように構成される、コンタクトレンズ。
34. 前記マイクロＬＥＤ光源は、マイクロＬＥＤのアレイを備える、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
35. 複数のマイクロＬＥＤアレイは、前記コンタクトレンズの周縁オプティカルゾーンに、または周縁オプティカルゾーンの周辺に配置される、請求項３４に記載のコンタクトレンズ。
36. 前記電子モジュールは、１５０ミクロンを超えない厚みの生体適合性パッケージ内に密封される、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
37. 前記光源は、５００ナノメートルの放射を発する、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
38. 前記マイクロＬＥＤ光源は、２５ナノメートルを超えない帯域を有する放射を発する、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
39. 前記マイクロＬＥＤ光源のパワーは、２．５ｍｍ〜６．０ｍｍの範囲内の瞳孔開口部にわたって０．０５〜０．５カンデラの範囲内である、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
40. 前記マイクロＬＥＤ光源は、マイクロレンズアレイとインタフェース接続されている、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
41. 前記電子モジュールは、マイクロコントローラまたはＡＳＩＣと、圧電性センサと、電力を提供するためのバッテリと、フラッシュメモリまたは不揮発性メモリと、ＲＦＩＤモジュールとを備える、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
42. 前記電子モジュールは、前記コンタクトレンズの中心から１．５ｍｍ以上の前記コンタクトレンズの周縁部に配置された弓形状で構築される、請求項３３または請求項４１に記載のコンタクトレンズ。
43. 前記マクロＬＥＤ光源は、センサからの作動信号によってオンまたはオフにトリガされる、請求項３３または請求項４１に記載のコンタクトレンズ。
44. 前記マイクロＬＥＤ光源は、自然に発生しない特定の瞬きシーケンスによってオンまたはオフにされる、請求項３３または請求項４１に記載のコンタクトレンズ。
45. バッテリは、３．０ｖ〜４．０ｖの範囲の開回路電圧を有する充電可能バッテリである、請求項３３または請求項４１に記載のコンタクトレンズ。
46. バッテリは、ソリッドステートバッテリである、請求項３３または請求項４１に記載のコンタクトレンズ。
47. 前記ＲＦＩＤモジュールは、前記バッテリを無線で充電する、請求項４１または請求項４６に記載のコンタクトレンズ。
48. 前記コンタクトレンズは、着用者が暗闇にいるとき、または着用者が眠っているときに、前記着用者の暗順応を抑制するように設計される、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
49. 前記コンタクトレンズは、糖尿病網膜症に起因する進行性網膜障害を遅らせるように設計される、請求項３３に記載のコンタクトレンズ。
50. 前記コンタクトレンズは、着用者が暗闇にいるとき、または着用者が眠っているときに、着用者の眼へのある量の光によって暗順応を抑制するように構成され、前記ある量の光は、２５カンデラ（ｃｄ）毎平方メートル（ｍ^２）以下を備える、請求項１〜請求項４９のうちのいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
51. コンタクトレンズ本体をさらに備え、前記コンタクトレンズ本体は、ハイドロゲルを備え、前記マイクロＬＥＤ光源および前記電子モジュールは、前記コンタクトレンズ本体中に埋め込まれる、請求項１〜請求項５０のうちのいずれか一項に記載のコンタクトレンズ。
52. 着用者の眼の暗順応を減少させるためのデバイスであって、前記デバイスは、
    １または複数のＬＥＤを備える光源と、
    前記着用者の前記眼に前記１または複数のＬＥＤからの光を結合し、前記着用者の中心窩から離れた場所に光を方向付けるための支持体と
    を備え、前記支持体は、コンタクトレンズ、眼鏡フレーム、またはゴーグルのうちの１または複数を備える、デバイス。
53. 前記中心窩から離れた前記場所に前記光源からの光を方向付けるために、前記１または複数のＬＥＤに結合されたレンズまたはリフレクタのうちの１または複数をさらに備える、請求項５２に記載のデバイス。

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