JP6362887B2 - 使用者に視覚表現を提供するための方法及び眼用デバイス - Google Patents

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Description

本開示は、広くは、使用者に視覚的表現を提供するためのエネルギー印加された眼用デバイスに関する。具体的には、眼用デバイスによって受信された、検知した反応及び/又は送信されたデータに基づいて視覚的表現が投射される。
従来、コンタクトレンズ、眼内レンズ、又は涙点プラグなどの眼用デバイスには、矯正的、美容的、又は治療的性質を有する生体適合性デバイスが含まれていた。コンタクトレンズは、例えば、視力矯正機能、美容増進、及び治療効果のうちの1つ又は複数を提供することができる。それぞれの機能は、レンズの物理的特性によって与えられる。レンズに屈折性質を組み込む設計は、視力矯正機能を提供することができる。レンズに組み込まれる顔料は、美容強化を提供することができる。レンズに組み込まれる活性剤は、治療的機能を提供することができる。こうした物理的特性は、レンズがエネルギー印加された状態となることなく実現される。受動的デバイスとして従来涙点プラグがある。
最近、能動的エネルギー印加された眼用デバイスが開発された。これらによってもたらされる開発努力により、前記エネルギー印加された眼用デバイスは、画像の投射に有用であり得る光源素子を包含することができることが理論化された。投射画像には、テキスト及び、使用者の通常の視界に重ねられた画像が含まれるであろう。しかし、使用を想定することに加えて、そのような光源が有用かつ安全なやり方で機能するためには、多くの制約を解決する必要がある。
前述のことを鑑みると、容量の制限を克服し、有用かつ安全なやり方で視覚的表現を提供することが可能な方法及び眼用デバイスに対する必要性が存在する。
その結果、前述の必要性が本開示によって大部分満たされ、本開示では、エネルギー印加された眼用デバイスに含まれ得るフォトニックエミッタを有するメディアインサートの一態様において、及びいくつかの実施形態において、具体的には、コンタクトレンズが開示される。フォトニックエミッタは光パターンを提供することができ、その光パターンは、例えば、メッセージを使用者に伝達するために使用できる光パターンが提供している信号、画像強調、及び/又は動画像が含まれる視覚的表現を形成する。
エネルギー印加された眼用レンズデバイスが開示される。このエネルギー印加された眼用レンズデバイスは、1つ又は2つ以上の変調されるフォトニックエミッタと、第1のプロセッサー及び1つ又は2つ以上の光源を支持するメディアインサートと、第1のプロセッサー及び第2のプロセッサーと通信するように構成された1つ又は2つ以上のアンテナと、を含み得る。1つ又は2つ以上の光源は、光を生成するように構成され得る。1つ又は2つ以上の光源から生成された光の少なくとも一部は、1つ又は2つ以上のフォトニックエミッタによって発光され得る。第1のプロセッサーは、視覚的表現を投射するためにセンサーから指示を受信するように構成され得る。このプロセッサーは、更に、その受信した指示に反応して、1つ又は2つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて1つ又は2つ以上の変調されるフォトニックエミッタ及び1つ又は2つ以上の光源の中の少なくとも1つを制御するように構成され得る。第2のプロセッサーは、視覚的表現を生成するように構成され得る。
本開示のいくつかの態様では、使用者の眼表面とその眼のそれぞれの眼瞼との間の位置を占有する眼用デバイスと一致する大きさ及び形を有し得る眼用デバイスとしてこれらのコンポーネントの全てを組み立てることができる。
エネルギー印加素子、制御回路、通信回路、及びデータ処理回路とともに、投射システムを備える眼用デバイスを単一の実体として形成することができる。この投射システムは、少なくともフォトニックエミッタ素子と、光源と、光変調素子と、レンズ素子とを備えるサブシステムによって構成できる。この投射システムはまた、フォトニックエミッタ素子と、付随する画素に基づく光変調素子との組み合わせを含むサブシステムで構成されてもよい。
投射システムが組み込まれた眼用デバイスは、多様な形態でデータ又は情報を表示し得る。表示装置は、テキストに基づく情報を投射し得る。同様に、表示装置は画像を投射し得る。画像は、投射される画像データの複数の画素で構成されたデジタル画像の形態であり得る。画像は、モノクローム表示として表示されてもよく、あるいは、多様な色調を有するものでもよい。この投射システムは、タイムスケール上で表示装置を変更することによって、多様なフォーマットのビデオ形態でデータを表示することができる。
フォトニックエミッタのシステムを備える眼用表示装置の代表的な表示装置は、眼用デバイスの一部としてレンズを組み入れることができる。これらのレンズは、フォトニックエミッタのシステムから形成された画像に作用し、多様なやり方で使用者の網膜上にその画像の焦点を合わせることができる。フォトニックエミッタのアレイによって作り出された遠視野画像又はフォトニックエミッタのアレイによって作り出された近視野画像は、レンズシステムによって焦点合わせされ得る。いくつかの実施形態では、レンズシステムは複数のレンズサブシステムを含み得る。いくつかの実施形態では、レンズサブシステムは一定の焦点特性又は一定の焦点距離を有する素子を有し得る。他の実施形態では、レンズサブシステムは少なくとも第1の変動焦点距離のレンズを含み得る。そのような変動焦点距離レンズの例としては、EWOD効果を利用して機能することも可能なメニスカス系レンズが挙げられる。複合可変焦点距離レンズはまた、複数の電極領域とともに形成することができ、これは、焦点距離の観点から及び画像が投射される場所を効果的に変えることができる並進の観点からの両方においてレンズの焦点特性を移動させるために有用であり得る。場合によっては、画像を使用者の眼を通して使用者の網膜上にシステムによって投射することができる。使用者の網膜上に投射されたとき、影像化されたフォトニック素子の範囲によって形成される画像の大きさは1平方センチメートル未満であり得る。他の実施形態では、大きさは、およそ1平方ミリメートル以下である場合がある。
以上、本明細書の詳細な説明がより良く理解されるように、及び当該技術分野への本開示の寄与がより良く理解されるように、本開示の特定の態様をむしろ大まかに説明した。
この点に関し、本開示の少なくとも1つの実施形態を詳細に説明する前に、本開示は、その用途において、以下の説明で述べる又は図面に示す構造の細部及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本開示は、記載されている実施形態に加えて他の実施形態が可能であり、多様な方法での実用化及び実行が可能である。また、本明細書で用いた表現及び用語並びに要約は、説明及び便宜の目的のためであり、限定と見なされるべきではないことが理解されるべきである。
したがって、当業者は、本開示の基礎となっている概念が、本開示のいくつかの目的を実行するための他のデバイス及びシステムの設計の基礎として容易に利用され得ることを理解するであろう。したがって、そのような等価の構成体が本開示の意図及び範囲から逸脱しない限りは、請求項は等価の構成体を含むものとしてみなすことが重要である。
断面に切り取られた代表的な眼用レンズ150の等角図及び本開示の態様にしたがって実施されたメディアインサート100の上面図である。 本開示の態様による代表的なマルチピースメディアインサート200の上面図A及び断面図Bを図示する。 メディアインサートが能動的焦点調節レンズシステムを含む、図2に示したものの別の代表的な代替実施形態の上面図A及び断面図Bを図示する。 本発明のいくつかの実施形態に含まれ得る代表的なフォトニックエミッタ構造物を図示する。 光源560及び光源をアレイに連結する手段を有するフォトニックエミッタ画素520の代表的なアレイ構造物500を図示する。 代表的な眼用デバイスの光学ゾーンの一部内のフォトニックエミッタのアレイを備える代表的デバイスを図示する。 本開示のいくつかの態様による代表的な光変調素子構造物を図示する。 本開示のいくつかの態様を実施するために有用であり得る代替の代表的な光変調素子構造物を図示する。 本開示のいくつかの態様を実施するために有用であり得るフォトニックアレイ、光の位相又は強度の変調アレイを備える投射システム及びレンズシステムのための代表的なエネルギー印加された眼用デバイス900を図示する。 本開示のいくつかの態様によるフォトニックエミッタを備える眼用デバイスの使用に関係する方法段階を図示する。 視覚的表現を提供するために、関係するデータに関連付けるためにセンサー及びプロセッサーに有用な物体を用いた地理的設定の斜視図を図示する。 本開示の多様な態様を実施するために有用であり得るプロセッサー装置のブロック図を図示する。 本開示のいくつかの態様による視覚的表現の投射に関係する方法段階を図示する。
用語集
本発明を対象としたこの説明及び特許請求の範囲においては、以下の定義が適用される様々な用語が用いられ得る。
誘電体エレクトロウェッティングすなわちEWODは、本明細書で使用するとき、不混和性の流体又は液体と、所定の表面自由エネルギーを有する表面領域と、電位場との組み合わせが存在するデバイスの分類若しくはデバイスの部分の分類を指す。典型的には、電位場は、表面領域の表面自由エネルギーを変更し、これは、不混和性の流体と表面領域との相互作用を変更し得る。
エネルギー印加された:本明細書で使用するとき、電流を供給することが可能であるか、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を指す。
エネルギー:本明細書で使用するとき、ある物理系が仕事をする能力のことを指す。本発明で使用される場合の多くは、動作する際に電気的作用を行うことが可能である前記能力に関連し得る。
エネルギー源:本明細書で使用するとき、エネルギー源は、エネルギーを供給し、又は論理的若しくは電気的デバイスをエネルギー印加された状態に置くことが可能なデバイス又は層を指す。
エネルギーハーベスタ:本明細書で使用する場合、環境からエネルギーを抽出することができ、それを電気的エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
機能化:本明細書で使用するとき、例えばエネルギー印加、作動、又は制御を含めた機能を、層又はデバイスが実行することを可能にすることを指す。
漏れ:本明細書で使用するとき、エネルギーの不必要な損失を指す。
レンズ又は眼用レンズ:本明細書で使用するとき、眼内又は眼上に存在する任意の眼用デバイスを指す。これらのデバイスは、光学的補正を提供すること、化粧用であること、又は眼と無関係の機能性を提供することが可能である。例えば、レンズという用語は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼球インサート、光学インサート、又は視力が補正若しくは変更されるか、又は視力を妨げることなく眼の生理機能が美容的に増強される(例えば、虹彩色)、他の同様のデバイスを指し得る。あるいは、レンズは、例えば、グルコースのモニタリング又は医薬品の投与などの非光学的機能を提供し得る。幾つかの実施形態では、本発明の好ましいレンズは、例えば、シリコーンヒドロゲル類、及びフルオロヒドロゲル類を含む、シリコーンエラストマー類又はヒドロゲル類から製造される、ソフトコンタクトレンズである。
レンズ形成用混合物、又は反応性混合物若しくは反応性モノマー混合物(RMM):本明細書で使用されるとき、硬化及び架橋することができるか、又は架橋して眼用レンズを形成することができるモノマー材料又はプレポリマー材料を指す。様々な実施形態は、例えば、UV遮断剤、染料、光開始剤又は触媒、及びコンタクト若しくは眼内レンズ等の眼用レンズに望まれ得る他の添加剤等の1つ又は複数の添加剤を有するレンズ形成混合物を含んでよい。
レンズ形成表面:本明細書で使用するとき、レンズの成型に使用される表面を指す。いくつかの実施形態では、任意のこのような表面は、光学品質の表面仕上げを有することができ、光学品質の表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形型表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作られるレンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態では、レンズ形成表面は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要な幾何学形状を有することができる。所望の光学特性としては、限定することなく、球面屈折力、非球面屈折力、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、これらの任意の組み合わせが挙げられる。
光変調素子:本明細書で使用されるとき、光変調素子は、一方の側から別の側に透過する光の強度を変調するデバイス又はデバイスの部分をいう。本明細書に記載の理想的な光変調素子は、1つの状態における全ての光を透過し得、別の状態における光を透過し得ない。実用的な素子は、理想的な態様を実質的に達成し得る。
リチウムイオンセル:本明細書で使用するとき、リチウムイオンセルは、リチウムイオンがセル内を移動し電気的エネルギーを生成する、電気化学セルを指す。典型的には電池とよばれるこの電気化学セルは、その通常の状態にエネルギー再印加される又は再充電され得る。
メディアインサート:本明細書で使用するとき、メディアインサートは、エネルギー印加された眼用デバイスの部品として含まれるカプセル式インサートを指す。エネルギー印加素子及び回路がメディアインサートに組み込まれ得る。メディアインサートは、エネルギー印加された眼用デバイスの主目的を規定する。例えば、使用者が屈折力を調節することができるエネルギー印加された眼用デバイスの実施形態においては、メディアインサートは、光学的ゾーンにおける液体のメニスカスの部分を制御するエネルギー印加素子を含み得る。あるいは、メディアインサートは、光学ゾーンに材料を含まない環状型であり得る。そのような実施形態では、レンズのエネルギー印加された機能は、光学的な性質のものでなくてもよく、むしろ例えば、グルコースのモニタリング又は医薬品の投与であり得る。
動作モード:本明細書で使用するとき、動作モードは、回路上の電流によってデバイスがその主要なエネルギー印加された機能を実行することが可能である、電流引き込みが高い状態を指す。
光学ゾーン:本明細書で使用するとき、眼用レンズの装用者がそこを通して見ることになる、眼用レンズの領域を指す。
フォトニックエミッタ:本明細書で使用するとき、フォトニックエミッタは、入射光を受け、その光を自由空間に透過させ得るデバイス又はデバイスの部分を指す。光は、エミッタ上への入射光の方向とは別の変更された方向に典型的には進み得る。エミッタは、典型的には、光を透過するアンテナ構造物を備え得る。
画素に基づく光変調システム:本明細書で使用するとき、個々に機能する光変調素子の組み合わせを指し、光変調システムのそれぞれの個々の機能部分が画素すなわち画像素子とみなされ得る。
動力:本明細書で使用するとき、単位時間当たりに行われる仕事又は移動するエネルギーのことを指す。
再充電可能又は再エネルギー印加可能:本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高いキャパシティの状態へと復元可能な能力を指す。本発明内の多くの使用は、特定の再開された期間にかけて電流を特定の速度で流すことができる状態に回復できる能力と関係し得る。
再エネルギー印加又は再充電:本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高い能力を有する状態まで回復することを指す。本発明においては多くの場合、特定の速度で、特定の再度回復された期間にかけて電流を流すことができるように、装置を回復することに関連して使用され得る。
リファレンス:本明細書で使用するとき、リファレンスは、他の回路に使用するのに適した、理想的には、一定の安定した電圧又は電流出力を発生する回路を指す。リファレンスは、バンドギャップから導出することができ、温度、電源、及びプロセス変動を補完することができ、特定用途向け集積回路(ASIC)に合わせて調整することができる。
リセット機能:本明細書で使用するとき、リセット機能は、回路を例えばロジック状態又はエネルギー印加された状態などを含む特定の既定の状態に設定する自己起動アルゴリズムを指す。リセット機能は、例えば、パワーオンリセット回路を含み得、これは、電源への初期接続及びストレージモードからの始動の両方に関して、チップを適切に立ち上げることを確実にするために、スイッチング機構と連携して動作し得る。
スリープモード又はスタンバイモード:本明細書で使用するとき、スリープモード又はスタンバイモードは、スイッチング機構が閉じられた後のエネルギー印加されたデバイスの低消費電流状態を指し、動作モードが必要とされないときの省エネルギーを可能にする。
積み重ねられた:本明細書で使用するとき、少なくとも2層の構成層を、層のうちの1つの一方の面の少なくとも一部が、第2の層の第1の面と接触するように、互いに近接して配置することを意味する。いくつかの実施形態では、接着のためであれ、又は他の機能のためであれ、フィルムが2つの層の間に存在し、これらの層はそのフィルムを通じて互いに接触している。
積み重ねられて一体化されたコンポーネントデバイス又はSICデバイス:本明細書で使用するとき、電気的及び電気機械的デバイスを含み得る基材の薄層を、各層の少なくとも一部分を互いの上に積み重ねる手段により、動作可能な一体型デバイスへと組み立て得るパッケージング技術製品を指す。層は、様々な型式、材料、形状及びサイズのコンポーネントデバイスを含んでもよい。更に、層は、様々な輪郭に適合しかつこの輪郭を取るために、様々なデバイス製造技術により作製され得る。
ストレージモード:本明細書で使用するとき、ストレージモードは、電源が最小限の設計負荷電流を供給する又はそのような供給を行う電源が必要とされる電子コンポーネントを含むシステムの状態を指す。この用語は、スタンバイモードと互換的に使用できる用語ではない。
基板インサート:本明細書で使用するとき、眼用レンズ内部にエネルギー源を支持することが可能な成形可能又は剛性の基板のことを指す。いくつかの実施形態では、基板インサートは、1つ又は2つ以上の構成要素も支持する。
スイッチング機構:本明細書で使用するとき、スイッチング機構は、眼用デバイスから独立している外的刺激に反応することができる抵抗の様々なレベルを提供する、回路と一体化されたコンポーネントを指す。
エネルギー印加された眼用デバイス
図1から始めると、断面に切り取られた代表的な眼用レンズ150の等角図及び本開示の態様にしたがって実施されたメディアインサート100の上面図が図示されている。メディアインサート100は、視力補正を提供する機能性がある場合もない場合もあり得る光学ゾーン120を含み得る。眼用レンズ150のエネルギー印加された機能が視力と無関係の場合、メディアインサート100の光学ゾーン120には材料が含まれなくてよい。いくつかの実施形態では、メディアインサート100は、エネルギー印加素子110及び電子コンポーネント105が組み込まれた基材インサート115を備える、光学ゾーンにない部分を含み得る。本開示の態様によると、電子コンポーネントは、本開示の以下の部分において詳述するように、フォトニックエミッタに関係する多数の実施形態を含み得る。
いくつかの実施形態では、例えば半導体ダイであり得るバッテリ及び積載物のような電源110が基材115に取り付けられ得る。導電性トレース125及び130は、電子コンポーネント105とエネルギー印加素子110とを電気的に相互接続し得る。メディアインサート100は、エネルギー印加素子110、トレース125と130、及び電子コンポーネント105を保護及び包含するためにカプセル化され得る。いくつかの実施形態では、カプセル化材料は、例えば水のような特定の物質がメディアインサート100に入るのを防ぎ、かつ例えば周囲の気体又はエネルギー印加素子110内の反応副産物のような特定の物質がメディアインサート100に出入りすることを可能にするように、半透過性であり得る。
図のように、いくつかの実施形態では、メディアインサート100は、生分解性高分子材料を含み得る眼用デバイス150に含まれる場合がある。眼用デバイス150は、中央部分が剛性でスカートが柔らかい設計を含み得、中央の剛性の光学素子がメディアインサート100を含んでいる。いくつかの特定の実施形態では、メディアインサート100は、前面及び後面のそれぞれが大気及び/又は角膜表面と直接接触し得る、あるいは、メディアインサート100は眼用デバイス150内でカプセル化され得る。眼用デバイス150の周辺155は、例えばヒドロゲル材料などを含む柔らかいスカート材料であり得る。
メディアインサート100及び眼用デバイス150の基幹施設は、フォトニックエミッタによる光の投射が関わる多数の実施形態のための環境を提供し得、能動的又は非能動的のレンズデバイスと組み合わせること、及び、いくつかの実施形態では光強度変調アレイと組み合わせることができる。これらの実施形態のいくつかは、フォトニック投射コンポーネントに関係しない眼用デバイス150の部分の純粋に受動的機能を含み得る。他の実施形態は、フォトニック投射コンポーネントの機能を補完又は補充し得る能動的機能を有する眼用デバイス150を含み得る。例えば、デバイスの非投射部分は視力補正を提供してもよく、あるいは、入射光に対するその透明度が減少され得るようにデバイスの能動的な「スクリーニング」を提供してもよい。
ここで図2を参照すると、代表的なマルチピースメディアインサート200の上面図A及び断面図Bが図示されている。このタイプのマルチピースメディアインサート200は、材料が含まれていなくてよい中央の光学ゾーン211の周囲の材料の環を有する環状インサートであり得る。いくつかの実施形態では、光学ゾーン211の外側のインサートの周辺ゾーン210領域は、多様な種類の能動的素子231を支持するエネルギー印加素子225及び制御電子機器228を含み得る。これらの能動的素子231は、センサー及び通信素子を典型的には含み得る。加えて、フォトニック投射素子に基づく投射素子(図示せず)のための制御及びエネルギー印加機能を提供する素子が含まれる場合がある。また、デバイスの光学ゾーン211の外側に、メディアインサート200上に配置された印刷パターン221がある場合がある。
いくつかの実施形態では、接眼環境における眼用レンズの向きに関しての要件がある場合がある。安定ゾーン機構250及び260が含まれてよく、それらは、形成された眼用デバイスを使用者の眼の上で配向するのを助け得る。更に、いくつかの実施形態では、マルチピース環状メディアインサート200上の配向機構(図示せず)の使用は、成型された安定機構250及び260に対してそれを配向することを可能にし得、これは、動的焦点及びセンタリング調節を有さない投射素子及びレンズシステムの配置のために特に重要であり得る。
ここで図3を参照すると、メディアインサート300が能動的焦点調節レンズシステム335を含む、図2に示したものの別の代表的な代替実施形態の上面図A及び断面図Bが示されている。眼用デバイスの光学ゾーン311は、液体のメニスカスに基づくレンズシステムのような能動的焦点調節レンズシステム335が見出され得る部分を含み得る。メディアインサート300の光学ゾーン311の外側の周辺310に、エネルギー印加素子336及び制御並びに起動コンポーネント331を含むインサートの部分があり得る。図2の実施形態と同様の動機のために、眼用デバイスに組み込まれた調整機構及び/又は安定ゾーン350及び360があってよく、特徴321としてインサートの上に印刷されたパターンがあってよい。
フォトニック投射素子
ここで図4を参照すると、本開示のいくつかの実施形態に含まれ得る代表的なフォトニックエミッタ400の構造物A及びBが図示されている。フォトニックアプリケーションとともに使用するためのエミッタ(放射体ともみなされ得る)素子を規定する様々なやり方があってよい。Aで、フォトニックエミッタ400は単純なフォトニックエミッタ素子を示す。このシステムのための光子源は、放射体素子の結合部分430に平行に走る光パイプ420であり得る。光パイプ420を通じて移動する光子は、光パイプの外周に近い領域において指数関数的に減衰する現象であるエバネッセント結合とも呼ばれ得るプロセスによって結合部分430に結合し得る。結合部分430の結合は、光子が光パイプ420から放射体素子440へ移動することを可能にし得る。結合の程度及びしたがって放射体素子440に入る光子の数は、強度の一つのタイプであり、使用される材料、周囲条件など多数の現象によって変調され得るが、より重要なのは、システムの構造設計によって変調され得ることである。結合部分430のその平行な部分の長さ及びこの領域と光パイプの間の間隙435は、結合の効率を支配し得、フォトニックエミッタの集合におけるフォトニックエミッタ400の名目的相対強度を調節するために使用され得る。例えば、フォトニックエミッタAでは、光は、回折格子の形をした放射体部分440に到達するまで結合部分430の素子の光ガイドコンポーネントを通じて進むことになる。フォトニックエミッタ400を通して光の効率を増すために、例えば発光表面の構築された角度及びそれらの形並びに間隙の寸法など、多数の影響を利用することができる。理想的には、できるだけ多くの光が放射体素子440で一方向に、例えば「ページの外」へ、発される。
フォトニックエミッタBで、より精密なフォトニックエミッタ400が見出され得る。加熱機構をエミッタセルに組み込むことができる。加熱機構は、フォトニックエミッタ400に埋め込まれた抵抗加熱器で構成され得る。シリコンのような半導体材料でエミッタが形成される実施形態において、この抵抗器は、抵抗特性を変更するためにそれがドープされ得る同じ層内に形成され得る。接点480から、抵抗性のアーム470及びエミッタ本体430の一部を通り、抵抗性アーム471の別の部分を通じて戻り、接点460を通じて電流を流すことによって、フォトニックエミッタ400は示差的に加熱される光の通り道の部分を有し得る。Aのような光パイプの熱効果は、それらを通じて移動する光の位相特性を変更し得る。したがって、Bに図示されているフォトニックエミッタ400は、そのソース光パイプ420における強度及び、エミッタデバイスの結合領域の近さ並びにその結合領域の寸法に基づく、放射体素子490中への光源光の結合効率に基づいて、特定の強度の光をそこから発し得る。更に加えて、その光の位相は、抵抗性アーム460と抵抗性アーム480の間の加熱器部分を通る電流の適用に基づいて、制御可能に変更され得る。そのようなやり方での、発光した光の相対位相の制御は、エミッタデバイスの部分に与えられる熱の状態によって個々の画素の位相が制御され得るそのようなフォトニックエミッタ400とともに構築されたアレイの遠視野画像において観察可能なそれらの位相の特徴としてエンコードされた情報の効果的な送信をもたらし得る。したがって、そのようなフォトニックエミッタ400を構築し得る多くの材料があり、非限定的な例としての熱制御及び機械的応力制御を含む、位相の影響を導入するために異なる材料用の多くの手段があってもよい。
ここで図5を参照すると、光源560を有するフォトニックエミッタ画素520から構築された代表的なアレイ構造物500、及びこの光源をアレイに連結する手段が図示されている。いくつかの実施形態では、フォトニックエミッタ画素520は、図4に示したフォトニックエミッタと同様のやり方で画定され得る。光源560を用いて光を供給することができ、光源560は、いくつかの実施形態では、フォトニックエミッタアレイ構造物500の1つ又は2つ以上の光供給パイプ540の中に光を発する1つ又は2つ以上のレーザー素子561、562、及び563で構成されている。画素520の加熱された部分を通って流れる電流は、集積回路における金属線と同じようなやり方でフォトニックエミッタアレイ構造物500に埋め込まれた金属導線によって導入され得る。ワード線一式530は、効率的なやり方で個々のセルをアドレス指定するのを可能にするために、対応するビット線535を有し得る。いくつかの実施形態では、フォトニックアレイ構造物500は、そのアレイ自体のための制御電子機器を構築するために有用なシリコン基材に埋め込まれ得る。代表的なフォトニックエミッタ画素520は、約9ミクロン×9ミクロン以下の寸法を有し得る。したがって、64×64エミッタのアレイは、サイズがおよそ0.5mm×0.5mmのスケールを有し得る。フォトニックエミッタ画素520の実際の寸法は、異なる行列であり得、発光の異なる標的波長に対して異なる場合がある。
アレイ構造物500のインセット550には、光源560及び1つ又は複数の光供給パイプ540の拡大図が示されている。光源560からの光は光パイプ540内に案内され得る。光パイプ540の寸法に沿って、追加の光パイプの形体の追加の分配素子が見出され得る。いくつかの実施形態では、例えば、光パイプ570、571、及び572は、主光供給パイプ540に連結され得、ほぼ垂直に走って、フォトニックエミッタ画素520の列に光を分配し得る。パイプ及び、列に沿った個々のフォトニックエミッタ画素520の設計態様は、列に沿って及びアレイ構造物500において特定の強度のパターンを得ることができるように各素子に対して最適化し得る。好ましい例では、アレイ構造物500は、各画素から得られる発光強度が全ての素子でほぼ同じになるように設計され得る。
いくつかの実施形態では、異なる波長で複数の光源561、562、及び563を使用して、単一のソース光パイプ540に光を与える場合があり、又は、いくつかの実施形態では、光パイプ540は複数のパイプで構成できる。この例では、3つの異なる光源561、562、及び563があり得る。非限定的な例として、ソース561が赤色の光源を含み得る場合、ソース562は緑色の光源を含み得、563は青色の光源を含み得る。本発明の技術と一貫性のある多くのタイプの光源があり得、非限定的な例として、ソリッドステートレーザー、又はソリッドステート発光ダイオード、又はフィルター処理した白熱ランプが含まれる。アレイの画素の相対位相が、情報のエンコーディングのために重要であり得る実施形態では、光源は、光出力の所望のコヒーレンスによって特徴付けられ得る。他の実施形態は、コヒーレントでない光源で機能し得る。
供給源に複数の波長が提供される場合は、項目570として示されている光パイプの列の相互作用を制御して、特定の列に関して1つの光源を優先して割り当てる。列570の光パイプが光供給パイプと連結される領域における濾過材料の使用によってこれを制御し得る。あるいは、複数の光供給パイプがある場合は、特定の光源のための望ましくない波長のためにパイプを吸収材料でブロックし得る。光の連結をブロックするために使用できる多くの材料があり得、金属材料又は、半導体材料における高濃度ドーピングレベルの使用が挙げられる。
代替実施形態では、複数の光源561、562、及び563はデューティサイクルを有し得る。それらは、ソース光パイプ540を使用するためにそれらの順番にオン又はオフになり得る。そのような実施形態では、異なる光源をアレイ構造物500の異なる領域に送り込むために、複数のソース線又はコントロールのいずれも必要ない場合がある。しかし、フォトニックエミッタ画素520の設計は、特定の波長に対して最適化されるのでなく、使用される全ての波長のために最適化されるようなやり方で実行されなくてはならない場合がある。いくつかの実施形態では、フォトニックエミッタ画素520は、フォトニックエミッタ画素520の1つが特定のソースのために最適化され得る複数のエミッタで構成され得る。
個々の画素が位相ずれコンポーネントを含むことが設計範囲内であるアレイ構造物500では、使用者の網膜を含み得る特定の点にアレイの遠視野画像の焦点を合わせることを可能にするレンズ(図示せず)を含むことが有用であり得る。単一光源の実施形態では、ソースとしてコヒーレントな光を使用することが重要であり得る。得られる遠視野画像は、個々の画素内の位相情報から構築された画像を含み得る。フォトニックアレイが遠視野位相制御された画素像を投射するそのような実施形態の例が図6に図示されている。前述のように、眼用レンズメディアインサート610は、電気バス630を介して電気信号を制御するためにエネルギー印加素子605及び制御回路606、607を含み得る。いくつかの実施形態では、この電気バス630は、最小限の可視光吸収性を有する導体で構築され得る。例えば、インジウムとスズの酸化物(ITO)を使用し得る。
投射システム620は、光学ゾーンの中央またはその近くに配置され得、前述し図5に示したようなフォトニックエミッタのアレイを、制御回路、光源及びレンズ素子並びに他の含まれるコンポーネントとともに含み得る。代替実施形態は、光のエミッタとしてのフォトニックアレイの使用を含む場合があり、この場合、位相特性は主要な対象ではない。
ここで図7を参照すると、本開示のいくつかの態様による代表的な光変調素子構造物が図示されている。ヒーターが組み込まれていない代表的なフォトニックエミッタを使用する画素素子720が使用され得る。いくつかの実施形態では、ヒーターを組み込むことがなお望ましい場合がある。例えば、得られるアレイの近視野画像の焦点が特定の位置に合うとき、光源は、エミッタから使用者の網膜へと進む透過強度を制御する素子を各画素が有する投射システムの部品であり得る。各フォトニック発光素子と提携される光強度制御素子の一例を図7に図示する。
誘電体エレクトロウェッティングの現象を使用して、個々の画素に透過される光の強度を制御し得る。この技法は、液体の近くの表面の表面自由エネルギーを変化させることによって液体の組み合わせに作用し得る。例えば、一方の液体が極性の水溶液であり、もう一方の液体が非極性の油である不混和性の液体の組み合わせは、EWODデバイスに効果的であり得る。これらの液体の一方が特定の望ましい波長の光に透明性となり、他方の液体がそれら又は全ての可視波長に不透明性になり得るように配合し得る。液体そのものがそのような特性を有してもよく、あるいは、液体を染色剤と組み合わせて所望の波長ブロッキング効果をもたらしてもよい。加えて、同じデバイスの区別された画素素子に異なる固有の波長ブロッキング能力を有する液体の異なる組み合わせを含めることも可能である場合がある。
例示の実施形態では、油性の非水性液が、光変調素子とみなされ得るEWOD画素セルの層において有効な吸収性をもたらすように染色剤を含み得る。例えば、画素にわたって油性液体が配置されている画素素子710は、かなりの量の光を吸収できる。油性液体717と水性流体718とを有する画素セルの縁部を画定する隔離構造物711及び716があることができる。油性流体をはじくことができるように表面自由エネルギーを有する材料を用いるコーティング713を使用できる。したがって、基準のエネルギー印加されていない状態では、それらの流体は、染められた油性位相が表面713から離れた画素の内部領域にわたって局所的に位置づけられ得る場所、つまりその画素を通って進む光の通り道を好んで占めようとするであろう。表面713の材料を支える又は備える誘電体に沿った電極715及び714の組み合わせは、それらの2つの不混和性液体にわたる電位の印加を可能にすることができる。それらの電極にわたって電位を印加することによって、720に図示されているように、油性液体717を引き付けるように表面713の自由エネルギーが変更され得る。染色された流体717が電極727の側壁領域に引き付けられると、その流体が移動して光路から外れ、画素が光に対してより透明性になり得る。したがって、この実施形態は、フォトニックエミッタから発している光を画素に基づいて制御することを可能にして、その光を通過させることができる。いくつかの実施形態では、これは、透過性を制御するように誘電性セルをエレクトロウェッティングすることを含む対応する画素素子とフォトニックエミッタのアレイのそれぞれの組み合わせから投射システムを形成することを可能にできる。本明細書に記載のように、これらの実施形態は、光源、光源と画素素子の両方のための制御電子機器、及び使用者の網膜を含み得る所望の場所に近視野画像を焦点合わせするレンズシステムもまた含んでよい。フォトニックエミッタの近くの光の透過の制御を可能にできる誘電性セルのエレクトロウェッティングに多くの代替手段があり得る。加えて、誘電性セルのエレクトロウェッティングについて提供したこの例は、例えば、染料又は光をブロックする固有の性質を備え得る流体と逆のタイプを含む多くの代替手段を有することができる。
ここで図8を参照すると、EWOD画素に基づく光強度変調セルの代表的な代替実施形態が図示されている。本実施形態では、流体817が付着されることになる表面813に近い電極814は、垂直構造物811及び816の側壁ではなく、セル面812の1つに沿っている。このデバイスはこの表面813を通って進む光によって動作し得るので、このような実施形態では、比較的透明な電極814及び815の使用が重要であり得る。本開示の他の部分で言及したように、電極814及び815の材料としてITOを使用することは、許容可能な解決策であり得る。また、電極814及び815をEWODセル面の周辺上に位置づけることを可能にする修正もまたあり得る。しかし、図8では、光吸収材料がセル面の大半をブロックしているセル810が図示されている。吸収性を有する流体817の代表物は、流体に固有のものであってもよく、あるいは染料の使用によるものであってもよい。他方の流体818は、セルを通じた光との相互作用があまりできない可能性がある。表面813は規定された表面自由エネルギーを有し、その表面エネルギーは、固有のもの又は表面特性を定着するように設計された処理により得たもののいずれかであってよい誘電性材料の任意の層812は、誘電体上の追加フィルムとして又は誘電体の表面修飾としてのいずれかとして表面813が作られた場合に存在し得る。電極814は、電位がEWODセルにわたって印加されたときに影響を受ける誘電性表面の領域を画定するために有用であり得る。画素を画定するために光収容構造物811及び816を使用し得る。電位がセルにわたって電極814及び815に印加されたとき、セルの状態は、820に描かれているような状態であり得る。電極814より上の表面領域で光吸収性の流体817がはじかれる原因を引き起こすことによって、流体は画素素子の縁部827に向かって移動し得る。したがって、流体は光路から外れて、画素はより透明になることができ、それを通じて光が通ることを可能にする。
フォトニックエミッタでエネルギー印加される眼用デバイス
ここで図9を参照すると、本開示のいくつかの態様を実施するために有用であり得るフォトニックアレイ、光位相又は強度変調アレイ、及びレンズシステムを備える投射システム用の代表的なエネルギー印加された眼用デバイス900が図示されている。眼用デバイス900は、使用者の眼表面上に装着できる。ヒドロゲル系のスカート911は、いくつかの実施形態ではメディアインサート936デバイスを完全に囲み、他の実施形態ではそれを部分的に囲む又は支持する。この実施形態では、ヒドロゲルのスカート911は、基本的に環状のメディアインサート936を囲むことができる。メディアインサート936の内部には、制御、起動、通信、処理などのための電子回路(図9には図示せず)、エネルギー印加素子が封入されている。それらのエネルギー印加素子は、使い捨てバッテリ素子でもよく、あるいは、再充電を可能にし得る電力制御システムと一緒の充電式の素子でもよい。それらのコンポーネントは、別個のコンポーネントとして、あるいは複数の能動的な層を有して積み重ねられて一体化されたデバイスとして、メディアインサート936内に配置できる。
眼用デバイス900は、安定化素子950及び960を含む構造的及び表面的態様を有してよく、安定化阻止は、使用者の眼上のデバイスの向きを規定するため及び使用者の視線に適切に眼用デバイス900を調整するために有用であり得る。環状メディアインサート936は、その表面の1つ又は2つ以上に虹彩パターン921及び931として描かれた印刷されたパターン921及び931を有し得る。所望される可能性があるホログラム又は視覚的効果を生成するためにその他のパターンが適切である場合がある。
メディアインサート936は、光学ゾーンの小さい領域にフォトニック系撮像システム940を有し得る。既に述べたように、いくつかの実施形態では、64×64画素の撮像システム940は、およそ0.5mm×0.5mmのサイズで形成され得る。断面Bを観察すると、フォトニック系撮像システム940は、フォトニックエミッタ素子(EWODに基づく画素透過性制御デバイスと、1つ又は複数の光源と、これらの電子部品を制御する電子機器)を備え得るフォトニック投射コンポーネントであり得る。フォトニック系撮像システム940は、レンズシステム950に取り付けることができ、データ・電力相互接続バス941によって環状メディアインサート936に接続できる。
いくつかの実施形態では、レンズシステム950は、眼用デバイス900の本体に関連する空間の一定の場所に撮像システムの近視野画像を焦点合わせする静的レンズコンポーネントで形成され得る。他の実施形態では、レンズシステム950は能動的コンポーネントもまた含み得る。例えば、複数の電極領域を有するメニスカス系レンズデバイスを、投射された画像の中心に並進させ、投射された画像の焦点及びサイズを効果的に調整するためにデバイスの焦点屈折力を調整するための両方に使用し得る。レンズデバイスはその独自の制御電子機器を有してもよく、あるいはそれは、フォトニック系撮像システム940又は環状メディアインサート936のいずれか若しくはそれら両方によって制御及びエネルギー印加され得る。
いくつかの実施形態では、表示装置は64×64をベースとする投射システムであり得るが、それ以上又はそれ以下の画素も本発明の技術の範囲内であり、それは、画素素子及び眼用デバイスそのもののサイズによって限定され得る。この表示装置は、ドットマトリックステキストデータ、画像データ、又はビデオデータの表示に有用であり得る。このレンズシステムを使用して、いくつかの実施形態では、データの表示中に使用者の眼にわたって投射システムをラスタ化することによって表示装置の有効画素サイズを拡大し得る。この表示装置は本来的に単色性であってもよく、あるいは、複数の光源に基づく色範囲を有してもよい。
フォトニックエミッタを有する眼用デバイスのための方法
ここで図10を参照すると、本開示のいくつかの態様によるフォトニックエミッタを備える眼用デバイスの使用に関連する方法段階を流れ図1000に図示した。段階1001で、使用者は、フォトニックエミッタに基づく投射システムが取り付けられた眼用デバイスを入手する。透過率を制御するために誘電体セルをエレクトロウェッティングすることを含む対応する画素素子を有するフォトニックエミッタのアレイには、光源、光源及び画素素子の両方のための制御電子機器、及び使用者の網膜を含み得る所望の場所に近視野画像を焦点合わせするためのレンズシステムが関連付けられ得る。このシステムには、例えば電子部品、エネルギー印加素子、センサーなどが含まれ得る。
段階1002で、ヒドロゲルのスカートの中に眼用デバイスがカプセル化されていない場合は、使用者はデバイスをヒドロゲルのスカートに取り付けるか、その眼用デバイスを別のレンズ自体の上に配置できる。
段階1003で、その完成した眼用デバイスを使用者の眼に配置できる。更に、段階1004で、何らかの起動信号が眼用デバイス内の投射システムを起動できる。ステップ1005で、データが投射システムのコントロールに受信され得る。場合によっては、データは、記憶素子に格納されたデータとして又は眼用デバイスの検知素子によって入手されたデータとしてのいずれかで、眼用デバイス内に見出され得る。また別の場合には、眼用デバイス内の受信素子が、眼用デバイスの外部ソースからデータを受信してよい段階1006で、データが眼用デバイスによって投射できる。データの投射は、テキスト表現又は、画像データ又はビデオデータのグラフィック表現を含むことができる。段階1007で、使用者は外部の制御デバイスを使用して、制御信号を眼用デバイスに送信できる。制御信号は、レンズシステムの多くの動作パラメータの変更を引き起こすことができる。変更されるパラメータとしては、レンズシステムの焦点特性及び網膜上の画像の中心合わせであってよい。
ここで図11を参照すると、視覚的表現を提供するために、センサー及びプロセッサーが関係するデータを関連付けるために有用な物体を含んだ地理的設定の斜視図が図示されている。1100において、地理的場所1101に関連付けられ得る4つの物体1145を認識できる。地理的場所1101情報は、例えば、眼用デバイスのプロセッサーと通信している携帯電話の衛星利用測位システムによって決定できる。眼用デバイスは、データベース1110を含むこと、及び/又は、眼用レンズに含まれている1つ又は2つ以上のセンサーによって認識することが比較的容易であり得る、捕らえられた画像内の物体と関連付けることができるデータベースと接続することができる。このセンサーは、例えば、画像の解析1105を行うために通信デバイスを介してプロセッサーにデータを送信できる画像センサーを含み得る。プロセッサーは、視覚的表現を含むデータベースと関連づけられ、眼用レンズの着用者が観察している地理設定と関連付けられたデータと受信された情報とを照合できる。視覚的表現は、例えば、テキスト1140、イメージオーバーレイ表現1135、歴史的表現1130、オーバーレイイメージ1125などの表示を含み得る。これらは、本開示の実施形態にしたがって投射され得る。
好ましい実施形態では、安全な解析1120を実行するために、同じ画像センサー又は異なるセンサーが眼用レンズのプロセッサーに情報を送信し得る。例えば、画像センサーは、既定の時間を越えて使用者の眼瞼が閉じたときに視覚的表現の投射を防ぐことができる。その他のセンサーとしては、例えば、使用者の状態を検知し、投射される視覚的表現に使用者がどのように反応するかを予測し得るバイオマーカーセンサー及び/又は神経系信号センサーが挙げられる。この予測は、既に記録されたデータに基づいて、又は既に検知された特定の使用者による反応に基づいていてよい。加えて、いくつかの実施形態では、使用者は使用者のインターフェイスを通じてシステムの設定にアクセスし、変更することができる場合がある。このインターフェイスには、例えば、格納された情報にアクセスし、修正できるアプリケーションであって、眼用デバイスに関連づけられ、通信できるアプリケーションを有する携帯電話が挙げられる。
ここで図12を参照すると、コントローラ1200は、上記のデバイスにおいて具現化でき、本開示のいくつかの実施形態を実施するために使用され得る。コントローラ1200は、1つ又は2つ以上のプロセッサーのような、通信網を介して通信するように構成された通信デバイス1220に連結されたプロセッサーユニット1210を含む。通信デバイス1220は、例えば、パーソナルコンピュータ、セルラー電話、タブレット、コンピュータ、自動車、又は手持ち式デバイスのような、1つ又は2つ以上のブルートゥースデバイスとの通信のために使用し得る。
プロセッサー1210はまた、ストレージデバイス1230と通信し得る。ストレージデバイス1230は、ハードディスクドライブ、光学的記憶装置、及びランダムアクセスメモリ(RAM)装置、読み取り専用メモリ(ROM)デバイスなどの半導体記憶デバイスを含む電子ストレージデバイスの組み合わせを含む、任意の適切な情報ストレージデバイスを備えてもよい。
ストレージデバイス1230は、プロセッサー1210を制御するためのプログラム1240を記憶することができる。プロセッサー1210は、プログラム1240の命令を実行することにより、本開示の態様にしたがって動作する。プロセッサー1210は、場合によっては、上述のプロセスを実施するように装置を動作する制御コマンドを含む情報を通信デバイス1220に送信させることもできる。本発明の様々な態様を実施するために使用される装置の具体的な例としては、コンピュータサーバー、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、手持ち式コンピュータ、iPod、携帯電話、タブレット、又は他の通信デバイス、若しくは任意の他のプロセッサー及び表示装置が備わったデバイスが挙げられる。
いくつかの好ましい実施形態では、装置は、ビデオ及びデータサーバーファームと通信し得る。ビデオ及びデータサーバーファームは、場所に関連付けられた少なくとも1つの視覚的表現を含み得る。視覚的表現は、例えば、地理的場所、コンタクトレンズにより検知された条件、及び/又はその日の特定の時間に対応し得る。視覚的表現の全ては、眼用デバイスと関連する1つ又は2つ以上のセンサーによって実行される安全性評価に基づいて相関付けで表示され得る。
ここで図13を参照すると、本開示のいくつかの態様による視覚的表現の投射に関する方法段階が流れ図に図示されている。段階1301で、使用者は、ナノフォトニック投射システムを含む眼用デバイスを着用する。段階1302で、受信した信号に基づいて投射システムを起動することができる。この信号は、特定の設定についての情報を要求するセンサー又は使用者からの信号であることができる。段階1303で、眼用デバイスに関連付けられた1つ又は2つ以上のソース、又は眼用デバイスに含まれているデータベースから情報が受信される。眼用デバイスに含まれる情報は、例えば、健康評価測定の閾値であってもよい。
段階1304で、視覚的表現が1つ又は2つ以上の関連付けられたデータベースから生成される又は引き出されることができる。段階1305で、表現を生成させる準備の効果は、収集された追加的なセンサーデータ及び既定の設定に基づいて予測/評価され得る。例えば、周囲光条件、バイオマーカーのレベル、段階1302の信号の要求からの経過時間及び/又は情報の要求からの使用者の位置である。段階1306で、視覚的表現は、条件に合うように修正されるか又は完全に除去され得る。段階1307で、元の表現及び/又は修正された表現から肯定的影響が予測される場合、投射システムによって視覚的表現が投射される。いくつかの好ましい実施形態では、投射システムは、本明細書に開示されている画素に基づく光変調システムの実施形態を含み得る。
〔実施の態様〕
(1) エネルギー印加された眼用デバイスであって、
前記眼用デバイスの1つ又は2つ以上の変調されるフォトニックエミッタと、
前記眼用デバイスの第1のプロセッサー及び1つ又は2つ以上の光源を支持するメディアインサートであり、
前記1つ又は2つ以上の光源が光を生成するように構成され、前記1つ又は2つ以上の光源から生成された光の少なくとも一部が、前記眼用デバイスの前記1つ又は2つ以上のフォトニックエミッタによって放出され、
前記眼用デバイスの前記第1のプロセッサーが、
視覚的表現を投射する指示をセンサーから受信し、かつ
その受信した指示に反応して、1つ又は2つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて前記1つ又は2つ以上の変調されるフォトニックエミッタ及び前記1つ又は2つ以上の光源の中の少なくとも1つを制御するように構成される、メディアインサートと、
前記第1のプロセッサー及び第2のプロセッサーと通信するように構成された前記眼用デバイスの1つ又は2つ以上のアンテナであって、前記第2のプロセッサーが、前記視覚的表現を生成するように構成される、1つ又は2つ以上のアンテナと、を備える、エネルギー印加された眼用デバイス。
(2) 前記1つ又は2つ以上の変調されるフォトニックエミッタが半導体材料を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(3) 前記1つ又は2つ以上の変調されるフォトニックエミッタが抵抗性加熱素子を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(4) 前記1つ又は2つ以上の光源が発光ダイオードを備える、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(5) 前記1つ又は2つ以上の光源がレーザーを備える、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(6) 前記メディアインサートが、前記第1のプロセッサー及び前記1つ又は2つ以上の光源に電力を供給するように構成されたエネルギー印加素子を更に支持する、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(7) 前記エネルギー印加素子が、積み重ねられて一体化された複数の基材層を備え、それらの層間に電気相互接続を有する、実施態様6に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(8) 前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、光センサーから受信した前記視覚的表現を投射するために周囲光が十分であることの指示を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(9) 前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、神経系センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(10) 前記センサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、イメージセンサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(11) イメージセンサーから受信した前記視覚的表現を投射する指示が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して既定の物体が可視であることの指示を含む、実施態様10に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(12) 表面自由エネルギーを有する表面領域を含む画素に基づく光変調システムを更に備え、前記表面自由エネルギーが、前記表面領域に広がる電極電位の場の印加によって変更される、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(13) 前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の場面に重ねられた画像を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(14) 前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の前記場面の画像強調を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(15) 前記場面の前記画像強調が、前記場面の輝度の変更、前記場面の飽和の変更、前記場面の色の変更、前記場面のコントラストの変更、前記場面の鮮鋭さの変更、又は前記場面の色相の変更を含む、実施態様14に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(16) 前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用レンズの着用者のための健康評価情報を含む、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(17) 前記1つ又は2つ以上の光源が、赤色の発光の中心波長を有するように構成された第1のソリッドステート発光素子と、緑色の発光の中心波長を有するように構成された第2のソリッドステート発光素子と、青色の発光の中心波長を有するように構成された第3のソリッドステート発光素子とを備える、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(18) 前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンに更にレンズを備える、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(19) 前記レンズが可変焦点距離レンズである、実施態様18に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
(20) 前記センサーが、前記エネルギー印加された眼用レンズデバイスの外側に配置され、かつ前記第1のプロセッサーが、前記センサーとのワイヤレス通信のための通信プロトコルを制御するように更に構成される、実施態様1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。

Claims (19)

  1. 眼内又は眼上に存在するように構成され、エネルギー印加された眼用デバイスであって、
    プロセッサー及び1つ又は2つ以上の光源を支持するメディアインサートと、
    複数の変調されるフォトニックエミッタと、を備え、
    前記1つ又は2つ以上の光源が光を生成するように構成され、前記1つ又は2つ以上の光源から生成された光の光子の少なくとも一部が、前記複数の変調されるフォトニックエミッタに配られて、前記光子が、前記眼用デバイスの前記複数の変調されるフォトニックエミッタによって捕えられて、放出され、
    前記プロセッサーが、
    視覚的表現を投射する指示をセンサーから受信し、
    その受信した指示に反応して、1つ又は2つ以上のプログラムされたパラメータに基づいて前記複数の変調されるフォトニックエミッタ及び前記1つ又は2つ以上の光源の中の少なくとも1つを制御し、
    前記視覚的表現を眼内に生成するように構成され
    前記複数の変調されるフォトニックエミッタの各々は、光パイプ、及び、結合部分を有する放射体素子を備え、前記光パイプおよび前記結合部分間には間隙が設けられ、前記光源から生成された前記光の前記光子は、前記光パイプを通じて移動し、前記光パイプの外周に近い領域において指数関数的に減衰する現象であるエバネッセント結合によって前記結合部分に結合し、それにより前記光子が、前記光パイプから前記放射体素子に移動し、前記放射体素子から放出される、エネルギー印加された眼用デバイス。
  2. 前記複数の変調されるフォトニックエミッタが半導体材料を含む、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  3. 前記複数の変調されるフォトニックエミッタが、捕えられた光の前記光子の位相を変更する抵抗性加熱素子を含む、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  4. 前記1つ又は2つ以上の光源が発光ダイオードを備える、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  5. 前記1つ又は2つ以上の光源がレーザーを備える、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  6. 前記メディアインサートが、前記プロセッサー及び前記1つ又は2つ以上の光源に電力を供給するように構成されたエネルギー印加素子を更に支持する、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  7. 前記エネルギー印加素子が、積み重ねられて一体化された複数の基材層を備え、それらの層間に電気相互接続を有する、請求項6に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  8. 前記視覚的表現を投射する指示が、光センサーから受信した前記視覚的表現を投射するために周囲光が十分であることの指示を含む、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  9. 前記視覚的表現を投射する指示が、神経系センサーから受信される、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  10. 前記視覚的表現を投射する指示が、イメージセンサーから受信される、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  11. 表面自由エネルギーを有する表面領域を含む画素に基づく光変調システムを更に備え、前記表面自由エネルギーが、前記表面領域に広がる電極電位の場の印加によって変更される、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  12. 前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の場面に重ねられた画像を含む、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  13. 前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンを通して可視の前記場面の画像強調を含む、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  14. 前記場面の前記画像強調が、前記場面の輝度の変更、前記場面の飽和の変更、前記場面の色の変更、前記場面のコントラストの変更、前記場面の鮮鋭さの変更、又は前記場面の色相の変更を含む、請求項13に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  15. 前記視覚的表現が、前記エネルギー印加された眼用レンズの着用者のための健康評価情報を含む、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  16. 前記1つ又は2つ以上の光源が、赤色の発光の中心波長を有するように構成された第1のソリッドステート発光素子と、緑色の発光の中心波長を有するように構成された第2のソリッドステート発光素子と、青色の発光の中心波長を有するように構成された第3のソリッドステート発光素子とを備える、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  17. 前記エネルギー印加された眼用デバイスの光学ゾーンに更にレンズを備える、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  18. 前記レンズが可変焦点距離レンズである、請求項17に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
  19. 前記センサーが、前記エネルギー印加された眼用レンズデバイスの外側に配置され、かつ前記プロセッサーが、前記センサーとのワイヤレス通信のための通信プロトコルを制御するように更に構成される、請求項1に記載のエネルギー印加された眼用デバイス。
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