TW202203521A - 電子隱形眼鏡之充電盒 - Google Patents

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帕翠紗 韋伯
馬可 伯傑納
喬納斯 布雪
伯瑞文思 沙牧葛拉札
漢斯 伯納
阿米塔薇 古帕
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Abstract

本發明揭示一種隱形眼鏡充電盒，其包括一容器，該容器經定大小且經成形以接收一電子隱形眼鏡(「eCL」)及充電線圈以耦合至該eCL之一線圈。在一些實施例中，該充電線圈包括大於該eCL之該線圈之一直徑的一直徑，以便減小該容器中該eCL之位置及定向之靈敏度並改良該等線圈之間的耦合。在一些實施例中，該充電線圈經定尺寸以便至少部分繞接收該eCL之該容器延伸。

Description

電子隱形眼鏡之充電盒
已提出用於許多目的之電子隱形眼鏡(「eCL」)，諸如監測葡萄糖水準、產生視覺顯示、用於增強實境應用、治療諸如近視及黃斑病變之疾病及對生命徵象及醫療參數之無創監測。電子隱形眼鏡可依賴由一可再充電電源(諸如一電池)供電之電路系統。在一些例項中，能夠依一有效及方便方式為一電子隱形眼鏡之電源充電將係有幫助的。
與本發明有關之工作表明，至少在一些例項中，用於給電子隱形眼鏡充電之先前方法可能不理想。例如，對於將隱形眼鏡放置在其中為隱形眼鏡充電之容器中而言，先前方法可能比理想情況更敏感。而且，先前方法對隱形眼鏡再充電容器之定向可能比理想情況更敏感。先前eCL可包括用於對eCL中之一電池充電之一感應天線線圈，且在至少一些例項中，eCL之感應天線線圈與充電電路系統之間的耦合可能不理想。與理想情況相比，此可導致eCL之充電效率降低且用於為eCL充電之功率更多。
鑑於上文，需要用於為電子隱形眼鏡充電之經改良方法及設備。
本發明之實施例針對一種電子隱形眼鏡(eCL)充電盒，其包括經定大小且經成形以接收一eCL之一容器及能夠感應地耦合至該eCL之一線圈之一充電線圈。可依降低該充電程序對該容器中該eCL之位置及定向之敏感性之一方式組態該充電線圈。在一些實施例中，依在該容器內該eCL線圈之任何定向以在該eCL線圈處產生一電壓之一方式組態該充電線圈。在一些實施例中，該充電電路系統之該天線線圈包括大於該eCL之該線圈之一直徑的一直徑，以便減小該eCL在該容器中之位置及定向之靈敏度並改良感應耦合。在一些實施例中，該充電線圈經定尺寸以便至少部分繞接收該eCL之該容器延伸。
儘管本發明之該隱形眼鏡充電盒可依多種方式組態，但在一些實施例中，該充電盒包括經定大小且經成形以接收用於該eCL之該容器之一孔，其允許將該容器自該充電盒插入及移除。在一些實施例中，該eCL包括一無菌eCL且該容器包括具有黏著至該容器之一可移除障蔽(諸如箔)之一無菌內部。當將一eCL及容器替換為一新eCL及容器時，該可移動容器允許重新使用該隱形眼鏡充電盒。 [以引用的方式併入]
本文中所提及及識別之所有專利、申請及出版物之全部內容以引用的方式併入本文中，且即使在本申請之其他地方提及，亦應認為藉由引用的方式將其完全併入。
本申請案主張2020年2月21日申請之題為「Charging Case For Electronic Contact Lens」之美國臨時申請案第62/979,994號之權利，該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
以下詳細描述且根據本文中所揭示之實施例提供對在本發明中所描述之本發明之特徵及優點之一更佳理解。儘管詳細描述包含許多特定實施例，但此等僅藉由實例提供且不應被解釋為限制本文中所揭示之發明之範疇。
如本文中所描述之充電盒非常適合與多種類型之eCL一起使用，包含(但不限於)用於葡萄糖監測、產生視覺顯示(作為增強實境應用程式之部分)及屈光不正(諸如近視及黃斑病變)之治療之eCL。
圖1展示適於與一電子隱形眼鏡充電盒一起使用之一電子隱形眼鏡10。隱形眼鏡10包括用於eCL之一基底或基板，其中該基底或基板包括嵌入式電子電路系統及/或光學元件。在一些實施例中，基底可包括一軟的生物相容性材料，諸如一水凝膠或一矽酮水凝膠聚合物，其經設計成對於持續磨損而言係舒適的。在一些實施例中，隱形眼鏡10具有直徑在自6 mm至9 mm之一範圍內，例如在自7.0 mm至8.0 mm之一範圍內之一中央光學區14。中央光學區14由一外部環形區包圍，諸如寬度在一範圍2.5 mm至3.0 mm內之一周邊區16。外部環形區由寬度在自0.5 mm至1.0 mm之範圍內之一最外邊緣區18圍繞。中央光學區14經組態以提供屈光矯正且(例如)在設計上可為球形、圓環或多焦點。光學區14周邊之外部環形區16經組態以適合角膜曲率且可包括用於平移及旋轉穩定性之旋轉穩定區，同時允許眨眼後隱形眼鏡10在眼睛(未展示)上移動。邊緣區18可包括在自0.05 mm至0.15 mm之一範圍內之一厚度且可形成為一楔形。軟隱形眼鏡10之總直徑可在自12.5 mm至15.0 mm之一範圍內，例如在13.5 mm至14.8 mm之一範圍內。
嵌入式光源30及電子電路系統較佳位於隱形眼鏡10之外部環形區16中，其中外部環形區通常位於中央光學區外部，如圖1中所展示。根據一些實施例，中央光學區14較佳沒有電子器件及光源30，以便不損害中央凹或黃斑視覺之品質。在一些實施例中，邊緣區18不包括電路系統以保持與角膜表面之接觸並為佩戴者提供更大舒適度。
光源30可依多種方式配置在隱形眼鏡上。例如，光源可繞中央光學區配置在一實質上連續環中。在一些實施例中，複數個光源及複數個光學元件(例如，眼鏡、鏡子或光導)耦合在一起以形成一連續照明環。
例示性電子接觸眼鏡
在一些實施例中，圖1之隱形眼鏡10包括由具有高透氧性之一軟生物相容性聚合物組成之一主體，該主體嵌入有一透明膜，該透明膜填充有電子電路系統及eCL之光學組件。在一些實施例中，主體包括在其上定位及支撐電子電路系統及光學組件之一基底或基板。在一些實施例中，此透明膜可包括一透明印刷電路板(「PCB」)基板。PCB之厚度可在自約5微米至50微米之一範圍內且可包括複數層膜以便將PCB基板之兩個表面用於電子電路系統。PCB基板可彎曲以符合基本隱形眼鏡10之幾何形狀，其中一曲率在(例如)一範圍約7.5 mm至約10.0 mm內，例如在自約8.0 mm至約9.5 mm之一範圍內。可依提供合適氧氣滲透性之一方式組態或建構PCB基板。在一些實施例中，PCB經穿孔以改良其對氧氣、淚液、營養物或二氧化碳之一或多者之滲透性。在一些實施例中，PCB具有一低拉伸模量，例如在自約1 MPa至約50 mPa之一範圍內，然亦可使用更硬膜。在一些實施例中，用於一透明可撓性PCB基板之一較佳材料包括自一液體或一溶液澆鑄之一聚醯亞胺，且當旋鑄在一平坦基板上並隨後熱固化以形成一聚醯亞胺(諸如KaptonTM )時可呈一聚醯胺酸之形式。
隱形眼鏡10可包括圖1中所展示之一或多個組件。在圖1中所展示之實施例中，電子系統之元件或組件包括：複數個光源30，其等安裝在一匯流排上；一微控制器38 (或其他合適形式之處理器或處理元件)，其包括一電源及資料管理系統、一機載記憶體及一RFID模組；一感測器(未展示)，其設計成偵測一實體或生理觸發並發出將光源30開啟或關閉之一信號；用於無線交換資料之一天線41，其亦用作電力之一無線接收器且能夠在一單一或多個頻帶上操作用於傳輸及接收資料及電力；及一可再充電固體狀態之鋰離子電池20。在一些實施例中，天線41可包括(例如)包括一或多個匝之一線圈。在一些實施例中，微控制器38包括一專用積體電路(「ASIC」)。複數個光源30可包括如本文中所描述之微觀光源30。
光源30可沿距中心範圍1.5 mm至5.0 mm內之一直徑圓周定位。
如將進一步詳細描述，微控制器38可經組態以執行用於實施用於eCL之一狀態機之操作。此eCL狀態機可使eCL處於複數種狀態或操作模式之一者。在一些實施例中，此等eCL狀態可包含「充電」、「休息」或「閒置」、「治療」或「錯誤」之一或多者。作為操作之一實例，一旦eCL自eCL充電盒偵測一電壓，eCL狀態機將進入一充電狀態。
充電盒
如本文中所揭示之eCL充電盒適合與多種類型之eCL一起使用。在一些實施例中，eCL盒經組態以儲存浸沒在一隱形眼鏡溶液中之eCL，且為eCL之電源(例如，eCL之電池20)再充電。
可根據如本文中所描述之各種實施例依許多方式組態eCL充電盒。盒可包括元件或組件之任何合適機械構形。在一些實施例中，充電盒包括整合機械組件、eCL充電電子設備及耦合至充電電子設備以控制充電功能之韌體。在一些實施例中，eCL充電盒之電路系統經組態以偵測在充電盒中eCL之存在且回應於在充電盒中偵測eCL而對eCL充電。充電、偵測或其他電路系統可經組態以在未偵測到隱形眼鏡時使用減少之電量，例如進入一被動休眠模式。該電路系統可經組態以週期性地啟動以偵測隱形眼鏡之存在或不存在，且若沒有偵測到隱形眼鏡則返回至被動模式，或回應於偵測到隱形眼鏡而對隱形眼鏡充電。eCL充電盒可經組態以由電池(諸如兩節AAA電池)提供之電源運行。充電盒電池可為一次性或可再充電。
在一些實施例中，包含於eCL充電盒中之電路系統包括以下之一或多者：一印刷電路板、一天線、天線驅動器電路系統、眼鏡偵測電路系統及一處理器，諸如一微控制器單元(「MCU」)，其中此等組件之各者可位於印刷電路板(「PCB」)上。例如，PCB可包括一可撓性PCB。
在一些實施例中，eCL充電盒可經組態有適當人體工程學及整合組件。根據本發明之實施例，描述具有不同整合概念及具有不同外部形狀之若干機械組態。發明人已進行實驗，且準備如本文中所揭示之隱形眼鏡充電盒之3D列印模型，以便評估實用性、人體工程學及有益形狀。發明人亦已進行實驗及模擬以判定根據本文中所揭示之實施例之eCL充電盒之合適特性及特徵。
儘管參考較佳及有益設計概念，但此等根據一些實施例作為實例描述及提供。
圖1A及圖1B展示具有水密外殼及放置於其上之蓋之eCL盒102及104。各eCL盒可包括：具有一標籤「R」111之一第一容器110，其指示將一eCL放置至一使用者之一右眼中；及具有一標籤「L」113之一第二容器112，其指示將一eCL放置至一使用者之一左眼中，其中各容器經定大小且定成形以接收一eCL。一可移除蓋120可放置在各容器上方，例如一螺紋蓋。
圖1C1及圖1C2展示複數個塑膠(或其他合適材料)隱形眼鏡容器及相關聯組件。複數個隱形眼鏡容器可經組態以可移除且能夠插入至eCL充電盒之外殼中之一孔或其他開口中，如圖1A及圖1B中所展示。
再次參考圖1C2之分解圖，複數個容器132及134之各者包括一蓋140、一保護性障壁150 (諸如一箔或其他膜)、一eCL 160及接收eCL之一隔室170。可提供保護性障壁150以維持各容器132及134內之隱形眼鏡160之無菌性。在一些實施例中，無菌容器之各者包括一無菌隱形眼鏡及包含於其中之無菌溶液，其中保護性障壁覆蓋通向容器之一開口。隔室170之各者可包括一配件或其他耦合件180 (諸如一卡扣配合耦合件)以在將容器之下部透過外殼中之一孔插入之後將容器可逆地耦合至充電盒外殼。當替換眼鏡(例如，用無菌隱形眼鏡替換)時，可移除容器允許eCL充電器之其他組件重新使用。
容器132及134可包括一隱形眼鏡溶液且可以一無菌組態提供給患者，其中一無菌障壁150 (諸如箔)在通向隱形眼鏡隔室之開口上方。隔室170內之隱形眼鏡160可包括一無菌隱形眼鏡且浸入一無菌隱形眼鏡溶液中。首次使用eCL 160時，可移除保護性無菌障壁150 (諸如箔)。容器132及134可與具有eCL之容器中之無菌隱形眼鏡溶液一起運輸。在將容器插入孔中並放置在充電盒之外殼中之後，即可移除蓋，移除無菌障壁材料，且移除eCL並放置在患者之眼睛上。在一些實施例中，在自容器移除之前對無菌eCL進行(再)充電。
一旦穿戴eCL，則可將eCL放置於容器中且如本文中所描述再充電。可在一合適時間使用eCL且接著根據需要將其用一新容器及eCL替換。
eCL充電盒可經組態以易於使用。盒可包括一合適外部大小及形狀，使得盒準備使用且可容易地攜帶於一口袋、錢包或包中以方便使用。
在一些實施例中，整個盒經組態以能夠浸入水中且可包括IP67等級之一進入保護(「IP」)碼，即，該單元可放置於一水體中直至一米深之深度持續半小時，而不會損壞內部電子設備。外殼可包含一IP67等級之一材料，且當將容器放置於外殼孔中時，可使用一(若干)合適墊圈以為eCL充電盒提供IP67等級。eCL盒包括任何合適數目個容器，例如兩個eCL隔室，各者經組態以接納一單一隱形眼鏡。
複數個容器之各者可包括一標準大小之塑膠容器。在一些實施例中，複數個容器之各者可放置於eCL充電盒之一右眼容器或一左眼容器中，其中容器之各者包括一孔及一耦合件(諸如一卡扣耦合件或其他合適耦合件)以將容器固定於該盒中，如本文中所描述。替代地或組合地，具有用於右眼之一隱形眼鏡之一容器可經組態以僅能夠放置在對應右容器及孔中，且具有用於左眼之一隱形眼鏡之一容器可經組態以僅能夠放置在對應左容器及孔中。
一組兩個隱形眼鏡可在盒中個別放置在一起，且盒中之各eCL可經組態以校正對應眼睛(例如，左眼或右眼)之屈光不正。
eCL充電盒可經組態有任何合適數目個天線，例如線圈，以提供給對應(若干) eCL眼鏡充電之一能力。eCL充電器通常將包括兩個充電線圈，其中一個充電線圈用於為各眼睛之隱形眼鏡充電。含有眼鏡及充電線圈之隔室可如本文中所描述依許多方式配置，例如，充電線圈可放置在隔室下方，或隔室可至少部分插入通過充電線圈。
eCL充電盒可經組態有一適當電源及電路系統以使用適當電池提供約1個月之自主權，使得該盒可為隱形眼鏡充電，而無需盒電池替換或將其再充電至少約1個月。電池可包括一次性或可再充電電池。eCL充電盒可包括適當電路系統，諸如韌體及/或對應處理器指令，用於使微控制器回應於將eCL放置於如本文中所描述之隔室中而對eCL充電。
圖2A至圖2E展示eCL充電盒202之一初始準備。所展示之步驟之各者可由患者或一眼保健專業人員或其之一合適組合執行。
圖2A展示電池啟動條210之移除。電池啟動條可包括一介電材料，該介電材料經組態以防止eCL充電盒202在預期使用之前運行，例如在eCL充電盒在使用之前經儲存或運輸時。電池啟動條210之移除允許電源(諸如電池)向如本文中所描述之eCL電路系統提供功率。
圖2B展示將eCL隔室220及222放置至包括一充電器之一eCL盒202上或其中，其中充電器包括能夠對eCL進行無線充電之電路系統。一隔室或容器220保持左眼之一eCL，而一對應隔室或容器222保持右眼之一eCL。eCL隔室/容器可包括如本文中所描述之無菌容器，例如(例如)參考圖1C2。
圖2C展示在充電盒202中用eCL進行充電之eCL。
可由一眼睛護理專業人員及/或患者執行圖2A至圖2C中所繪示之步驟。
圖2D展示一使用者如何可移除一蓋230及一保護性無菌障壁材料(諸如箔) 232以便進入eCL用於自充電盒202移除。在一些實施例中，可藉由自一隔室之一螺紋部分擰下蓋來移除蓋。
圖2E展示eCL盒202，其中蓋經移除且帶電eCL 240準備好移除並放置在眼睛上。
在典型使用期間，根據一些實施例，患者將執行圖2C至圖2E中所展示之步驟。
圖3A至圖3E展示eCL之一實例使用，且根據一些實施例，此等步驟可由患者每天執行以便給eCL充電。
圖3A展示放置在一充電盒302中用於充電之一eCL。例如，此可發生在患者入睡之夜晚。
圖3B展示準備好將其移除並放置在眼睛上之一蓋310及eCL 312之移除。如所提及，在一些實施例中，可藉由旋開蓋來移除蓋。
圖3C展示自充電盒移除並準備戴在眼睛上之eCL 312。
圖3D展示在移除eCL之後且能夠被沖洗並填充有隱形眼鏡溶液之eCL容器320。
圖3E展示放置在正確隔室330 (即，對應於適當eCL之左或右隔室)中之一eCL 312。將眼鏡放入隔室中之後，可將蓋放置在隔室上方且為eCL充電。
如連接圖3E至圖3A之箭頭所建議，可每天重複以上步驟。
圖4A展示圖1B (對應於圖9之整合概念2)之eCL充電盒402及相關聯組件之一分解圖。在一些實施例中，eCL盒402可包括繞盒中之孔之各者之一墊圈410以便密封外殼412並提供合適防水性及防水，例如以滿足如本文中所描述之IP67標準。
圖4B展示圖1A (對應於圖9之整合概念6)之eCL充電盒404及相關聯組件之一分解圖。在一些實施例中，eCL盒404可包括繞盒中之孔之各者之一墊圈410以便密封外殼412並提供合適防水性及防水，例如以滿足如本文中所描述之IP67標準。
如圖4A及圖4B中所展示，在一些實施例中，充電盒402及404可包含用於各隔室450之一蓋420、用於各隔室之一保護性箔或其他合適材料430、用於放置至各隔室中用於充電及儲存之一eCL 440及一卡扣配合460或將一隔室可逆地連接至盒之其他構件。一些實施例可包含一條470，該條可經移除以允許啟動及使用盒中之(若干)電池。
圖5A展示圖1B及圖4A之eCL無線耦合充電器502之組件之一分解底視圖。根據圖5A中所展示之整合概念2之實施例，電池510位於隔室/容器520之側面。具有充電天線(例如線圈)之一印刷電路板(「PCB」) 530包括複數個孔，該等孔徑定大小且經成形以接收隔室520，使得線圈可至少部分繞其中放置eCL之隔室延伸。盒外殼540之一頂部經組態有用於接收隔室520之孔。外殼542之一底部經組態以用在其間延伸之一墊圈550嚙合外殼540之上部以提供防水性(例如)以至少達到如本文中所描述之IP67標準。外殼542之底部可包括一配件以接收並嚙合隔室520之各者之配件，例如，形成於隔室之各者上或附接至其之一卡扣配件。展示一電池啟動條552在電池與電池座端子之間延伸以便使電池與端子不接觸。
圖5B展示圖1A及圖4B之eCL無線耦合充電器504之組件之一分解底視圖。根據圖5B中所展示之整合概念6之實施例，電池510位於隔室/容器下方。具有充電天線(例如線圈)之一印刷電路板(「PCB」) 530位於複數個隔室下方及電池510上方以便在電池與複數個隔室之間延伸。外殼540之一頂部經組態有用於接收隔室之孔。外殼542之一底部經組態以使外殼540之上部與在其間延伸之一墊圈550嚙合以提供防水性(例如)以至少達到如本文中所描述之IP67標準。外殼542之底部可包括一配件以接收並嚙合容器之各者之配件560，例如，容器之各者之一卡扣配件。展示一電池啟動條552在電池與電池座端子之間延伸以便使電池與端子不接觸。
圖6A展示如圖5B中位於一eCL隔室/容器610下方之一充電線圈602，其中充電線圈602包括大於eCL線圈604之一最大截面尺寸(例如，一直徑)之一最大截面尺寸(例如，一直徑)。在一些實施例中，充電線圈602包括大於eCL 604之線圈且不大於隔室610之直徑的一直徑。在一些實施例中，eCL隔室610下方之充電線圈602包括大於eCL隔室610的一直徑。
圖6B展示如圖5A中位於一eCL隔室/容器630周圍之一充電線圈622，其中充電線圈622包括大於eCL隔室630之最大橫截面尺寸及eCL線圈624之最大橫截面尺寸之一最大橫截面尺寸(例如，一直徑)。在一些實施例中，充電線圈622位於一PCB (諸如一可撓性PCB)上，且PCB包括一孔，該孔經定大小以接收保持eCL之隔室630。
儘管圖6A及6B係關於充電線圈及eCL線圈之相對直徑，但在一些實施例中，線圈可包括非圓形形狀。充電線圈之最大橫截面尺寸可包括一橢圓之一直徑、一橫截面積或一主軸之一或多者，且eCL線圈之最大橫截面尺寸可包括一橢圓之一直徑、一橫截面積或一主軸之一或多者。
圖6C展示充電線圈與eCL線圈之間的耦合參數k (以一百分比表示)之一CMOSOL模擬之結果，其依據沿水平軸以mm為單位之充電器線圈半徑(rt )及沿垂直軸以mm為單位之軸向線圈分離距離(dz )變化而變化。使用可自美利堅合眾國伯靈頓馬薩諸塞州之COMSOL公司購買之有限元建模軟體執行模擬。圖6C中所展示之模擬假定沒有軸向未對準。此等模擬展示在掃視(變化)隱形眼鏡與充電線圈(其可指稱TX線圈)之間的軸向距離時，耦合參數k依據充電線圈半徑而變化，且假設沒有軸向未對準。如將參考圖6C瞭解，線圈越近(即，軸向間隔越小)，耦合越好，且因此，能量傳遞越有效。例如，在一大致8 mm充電線圈半徑rt 之情況下，耦合係數k大致係10.000，其中一軸向位移dz 大致係7 mm (如由箭頭640所指示之區域所指示)，而耦合係數大致係35.000，其中一軸向位移大致係1 mm。替代地，在一大致14.5mm充電線圈半徑rt 之情況下，耦合係數k大致係10.000，其中一軸向位移dz 大致係1 mm (如由箭頭642所指示之區域所指示)。在圖中，由曲線650指示產生一等值k之參數組合。
圖6D展示用於圖6C之模擬之eCL 660及充電662線圈之配置及相關聯參數dz 670及rt 672。
圖7A至圖7E展示隔室/容器中之eCL相對於充電線圈之實例位置。
圖7A展示可用於判定充電線圈及eCL 710線圈之位置及定向靈敏度之eCL充電盒隔室702之一實施例之實例變量及尺寸。在一些實施例中，隔室702包括在自15 mm至約30 mm之一範圍內之一直徑dc ，例如24 mm。隔室之高度hc 可在自約5 mm至約20 mm之一範圍內，例如約13.3 mm。eCL 720可包括在自約10 mm至約17 mm之一範圍內之一直徑d1 ，例如13.5 mm。隱形眼鏡之一下垂高度hs 可包括隱形眼鏡之頂點與隱形眼鏡之外周之間的一垂直距離。隱形眼鏡之頂點與eCL線圈710之間的下垂高度可在自約2 mm至約5 mm之一範圍內，例如約3.3 mm。
圖7B展示如圖6A中之在一eCL隔室702下方之充電線圈730，在充電線圈之一中心與eCL線圈之一中心之間具有一平移偏移Δa，且在充電線圈之中心與eCL線圈710之中心之間具有一分隔距離Δd。
圖7C展示與圖7B相比之一不同平移偏移Δa及分離距離Δd，及充電線圈730之一軸線與eCL線圈710之一軸線之間的一旋轉角度Δθ。
圖7D展示如圖6B中之繞一eCL隔室702之充電線圈730，在充電線圈730之一中心與eCL線圈710之一中心之間具有一平移偏移Δa，且在充電線圈730之中心與eCL線圈710之中心之間具有為零之一分隔距離Δd。
圖7E展示與圖7D相比之一不同平移偏移Δa及分離距離Δd，及在充電線圈730之一軸線與eCL線圈710之一軸線之間的一旋轉角度Δθ。
基於針對圖7A至圖7E所描述之參數，發明人已進行模擬，建議可為eCL加載以下用於指示之變量或參數之值：
對於位於eCL隔室下方之充電線圈，可使用以下參數範圍：
Δa：自0至大致5 mm，一最大值為6 mm；
Δd：自大致2 mm至一最大值8 mm；及
Δθ：角度較佳地不大於45°。
對於位於eCL隔室周圍之充電線圈，可使用以下參數範圍：
Δa：自0至大致8 mm；
Δd：自0 mm到6 mm；及
Δθ：角度較佳地不大於45°。
一般技術者可進行實驗以判定額外及/或替代組態及參數。
本發明人已根據本文中所描述之實施例評估若干概念設計。圖8A展示用於概念1之充電盒800之一概念編號及3D視圖。該圖展示盒外殼802，其包含用於一左(L)眼鏡806及一右(R)眼鏡804之隔室，及用於各隔室之蓋。
圖8B展示用於兩個AAA電池810、眼鏡隔室804及806及充電線圈820之一整合方法，如在圖8A中。
圖8C展示圖8A及圖8B之實例充電盒800之尺寸。在一些實施例中，充電盒800包括在自約60 mm至約90 mm，例如約75 mm之一範圍內之一長度lc 、在自約45 mm至約75 mm，例如約60 mm之一範圍內之一寬度wc 及包含蓋830之在自約20 mm至約40 mm，例如約30 mm之一範圍內之一總高度hc 。在一些實施例中，沒有可移除蓋h1c 之盒之高度在自約10 mm至約30 mm之一範圍內，例如約20 mm。
電源可依多種方式組態且可包括一可再充電或一次性電源。儘管本文中涉及電池，但電源可包括(例如)插入至諸如一110V插座或一220V插座之一插座中之一充電器。替代地或組合地，充電器可插入至一低壓電能源，諸如一5V電源，例如通用串列匯流排(USB)或一12V電源，諸如一汽車電池。
由於一電源(諸如兩個AAA電池)可包括更大組件，因此可考慮兩個電池在充電盒內之定位來使eCL充電盒及外殼之組態定大小且成形。另外，充電線圈可經組態而靠近eCL (如本文中所描述，在eCL隔室下方或周圍)。
圖9A至圖9U展示概念1、2、3a、3b、4、5及6之所考量組件之整合選項之盒形狀，即電池及PCB (包括充電線圈)。一概念編號、盒之一3D視圖、兩個AAA電池及充電線圈之一整合方法、眼鏡隔室、隔室蓋、在隔室適合之PCB中之孔及盒之主要尺寸。各選項之尺寸包含一盒長度lc 、一盒寬度wc 、盒在適當位置之一盒高度hc 及不考慮盒時一盒高度為h1c 。概念5進一步包含用於容納電池之一者之一特徵hf 之高度。概念之各者亦指示一右側(R)及一左側(L)標籤，其指示哪個眼鏡適合已貼標籤之隔室。
圖9A、圖9H及圖9O展示概念1 900，其具有兩個電池902，其中電池安置於隔室904之相對側上，且其中隔室至少部分延伸穿過PCB 906中之孔且穿過兩個充電線圈之平面。對於概念1，盒901長度lc 在自約60 mm至約90 mm之一範圍內，例如約75 mm，盒寬度wc 在自約50 mm至約70 mm之一範圍內，例如約60 mm，盒908在適當位置中之盒高度hc 在自約25 mm至約35 mm之一範圍內，例如約30 mm，且在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約15 mm至約25 mm之一範圍內，例如約20 mm。
圖9B、圖9I及圖9P展示概念2 910，其具有兩個電池912，其中電池安置於隔室914之相同側上，且其中隔室至少部分延伸穿過PCB 916中之孔且穿過兩個充電線圈之平面。對於概念2，盒長度lc 在自約60 mm至約90 mm之一範圍內，例如約75 mm，盒寬度wc 在自約50 mm至約70 mm之一範圍內，例如約60 mm，盒918在適當位置中之盒高度hc 在自約25 mm至約35 mm之一範圍內，例如約30 mm，且在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約15 mm至約25 mm之一範圍內，例如約20 mm。
圖9C、圖9J及圖9Q展示概念3a 920，其具有兩個電池922，其中電池安置於隔室924之間，且其中隔室至少部分延伸穿過PCB 926中之孔且穿過兩個充電線圈之平面。自圖9Q之俯視圖，可見外殼包括一大致三角形形狀。對於概念3a，盒長度lc 在自約80 mm至約105 mm之一範圍內，例如約93 mm，盒寬度wc 在自約45 mm至約65 mm之一範圍內，例如約53 mm，盒928在適當位置中之盒高度hc 在自約25 mm至約35 mm之一範圍內，例如約30 mm，且在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約15 mm至約25 mm之一範圍內，例如約20 mm。
圖9D、圖9K及圖9R展示概念3b 930，其具有兩個電池932，其中電池安置於隔室934之間，且其中隔室至少部分延伸穿過PCB 936中之孔且穿過兩個充電線圈之平面。自圖9Q之俯視圖，可見外殼包括一大致矩形形狀。對於概念3b，盒長度lc 在自約80 mm至約105 mm之一範圍內，例如約95 mm，盒寬度wc 在自約45 mm至約65 mm之一範圍內，例如約53 mm，盒938在適當位置中之盒高度hc 在自約25 mm至約35 mm之一範圍內，例如約30 mm，且在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約15 mm至約25 mm之一範圍內，例如約20 mm。
圖9E、圖9L及9S展示概念4 940，其具有兩個電池942，其中電池彼此橫向安置，例如垂直於彼此配置。電池之一者在隔室944之間延伸。隔室至少部分延伸穿過PCB 946中之一孔且穿過兩個充電線圈之平面。對於概念4，盒長度lc 在自約70 mm至約90 mm之一範圍內，例如約83 mm，盒寬度wc 在自約55 mm至約75 mm之一範圍內，例如約63 mm，盒948在適當位置中之盒高度hc 在自約25 mm至約35 mm之一範圍內，例如約30 mm，且在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約15 mm至約25 mm之一範圍內，例如約20 mm。
圖9F、9M及9T展示概念5 950，其具有兩個電池952，其中電池彼此安置於容器954之間，且其中容器至少部分延伸穿過PCB 956中之孔且穿過兩個充電線圈之平面。對於概念5，盒長度lc 在自約80 mm至約100 mm之一範圍內，例如約90 mm，盒寬度wc 在自約50 mm至約70 mm之一範圍內，例如約57 mm，盒958在適當位置中之盒高度hc 在自約25 mm至約35 mm之一範圍內，例如約30 mm，在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約15 mm至約25 mm之一範圍內，例如約20 mm，且用於容納電池之一者之特徵之高度hf 在自約25 mm至約40 mm之一範圍內，例如約32 mm。
圖9G、圖9N及圖9U展示概念6 960，其具有兩個電池962，其中電池安置於隔室964下方，且其中隔室位於PCB 966上方且靠近PCB。對於概念6，盒長度lc 在自約65 mm至約85 mm之一範圍內，例如約73 mm，盒寬度wc 在自約30 mm至約50 mm之一範圍內，例如約39 mm，盒968在適當位置中之盒高度hc 在自約30 mm至約50 mm之一範圍內，例如約39 mm，且在不考慮盒之情況下之盒高度h1c 在自約20 mm至約40 mm之一範圍內，例如約29 mm。
圖10A、圖10B及圖10C展示概念2之eCL充電盒及相關聯尺寸之一實例。在一些實施例中，充電盒1000包括在自約60 mm至約90 mm，例如約71 mm之一範圍內之一長度lc 、在自約45 mm至約75 mm，例如約59 mm之一範圍內之一寬度wc 及包含蓋之在自約20 mm至約40 mm，例如約29 mm之一範圍內之一總高度hc 。接收隔室之複數個孔位於彼此之在自約20 mm至約40 mm，例如約33 mm之一範圍內之一中心距ddcenter 。
圖11A、圖11B及圖11C展示概念6之eCL充電盒及相關聯尺寸之一實例。在一些實施例中，充電盒1100包括在自約60 mm至約90 mm，例如約73 mm之一範圍內之一長度lc 、在自約35 mm至約75 mm，例如約39 mm之一範圍內之一寬度wc 及包含蓋之在自約20 mm至約40 mm，例如約37 mm之一範圍內之一總高度hc 。接收隔室之複數個孔位於彼此之在自約20 mm至約40 mm，例如約33 mm之一範圍內之一中心距ddcenter 。
關於圖10A至圖10C所展示之實施例包括以下特徵之一或多者：實質上平坦、可放在一褲子口袋中、可容易打開且具有一彎曲不對稱形狀。與關於圖11A至圖11C所展示之實施例相比，此等實施例可包括一更大佔地面積。
關於圖11A至圖11C所展示之實施例包括以下特徵之一或多者：緊湊、一更時尚外觀、便攜、易於打開且具有一彎曲不對稱形狀。
在一些實施例中，根據自隱形眼鏡佩戴者接收之回饋及偏好，如本文中所描述之隱形眼鏡充電盒可包括以下特徵之一或多者：
左側/右側易於識別，例如藉由一不對稱形狀/色彩/不同表面紋理及/或標籤；
例如，為了避免細菌生長及出於方便原因，液體應易於流出且不積聚；
平坦底部，其允許eCL盒易於定位於一平坦表面上；
側壁靠近蓋，以便為手指及拇指提供足夠空間來抓住蓋並將其移除；及/或
隱形眼鏡隔室內部之凹槽，用於硬性隱形眼鏡能夠更容易地將其移除。
基於本文中所提供之教導及揭示內容，一般技術者能夠進行測試及/或模擬以判定針對模擬之充電線圈與eCL線圈之間的耦合效率，其中eCL放置於隔室內之不同位置中且判定感應磁場對隱形眼鏡溶液之影響。
在一些實施例中，eCL充電盒可包括以下特徵之一或多者：
能夠充電過夜；
一1小時充電週期以為2x5uAh隱形眼鏡充電盒電池充滿電；
能夠(例如)在約10分鐘內執行一快速充電，以保持充電盒之電池充分(再)充電以用於日常使用之eCL充電；
用於偵測容器/盒中是否存在一隱形眼鏡之電路系統；
在13.56 MHz ISM頻帶中操作；及
在所有ITU (國際電信聯盟)地區安全操作而不會造成干擾。
根據實施例，可為eCL充電盒組態一適當功耗(一功率「預算」)以允許eCL充電盒由標準大小之AAA鹼性電池(例如2 x 1200 mAh)供電。
功率預算可包括以下特徵之一或多者：在充電週期期間：最大100 mW；或在閒置模式期間：最大1 mW。
在一些實施例中，眼鏡隔室包括無菌眼鏡隔室，且充電盒之其他部分可為非無菌的。例如，在如本文中所描述移除保護性無菌障壁之前，眼鏡之主要包裝可為無菌的。
圖12展示根據一些實施例之用於一eCL充電盒之電路系統之一系統架構或設計1200。在此實例電路中，諸如電池1210之一電源(例如兩個AAA電池)耦合至諸如一微控制器單元(MCU)之一處理器1220。MCU 1220耦合至一放大器電路1230、一eCL偵測電路(例如，在圖中繪示為與一RC網路組合之一二極體)1240及一時脈信號發生器，諸如一外部晶體1250或其他振盪器。在一些實施例中，MCU耦合至一狀態LED 1260。處理器(MCU) 1220經組態以將一時脈信號(例如，在13.56 MHz之一信號) 1270作為一輸入傳輸之放大器電路1230。放大器電路1230放大時脈信號1270。放大器電路之輸出耦合至一匹配網路(例如，串聯配置之一對電容器) 1280，該匹配網路可操作地耦合至如本文中所描述之一充電線圈1290。處理器(MCU) 1220可經組態以執行邏輯功能，諸如根據眼鏡偵測電路系統1240之一輸出來偵測一眼鏡在充電盒之一隔室內之放置。如熟習此項技術者將瞭解，在不脫離本文中所描述之概念之情況下，可將所展示之組件之其他組件及其他值用於建構電路。
圖13係一第一驅動器設計1300之一天線放大器及驅動器電路之一電路圖，該第一驅動器設計1300經組態以接收一時脈信號並驅動一充電線圈，如本文中參考圖12所描述。如所繪示，儘管可使用任何合適頻率，但放大器自MCU接收時脈信號，例如一13.566MHz之時脈信號。放大器電路之一閘極驅動器1310接收時脈信號。如圖中所展示，閘極驅動器1310可包括耦合至一整流器網路A1、A3、A5、A6、A7、A8、A9及A10之邏輯閘A2及A4。閘極驅動器耦合至一半橋拓撲電路1320，該半橋拓撲電路1320包括一互補P/N-MOSFET對(圖中之M1及M2)。半橋電路1320將一信號輸出至包括電容器C1及C3之匹配網路1330，該匹配網路1330耦合至充電線圈1340。如本文中所描述，充電線圈耦合至eCL線圈1350。在一些實施例中，閘極驅動器可經組態具有空載時間產生及離散邏輯組件及為MOSFET之閘極充電之一緩衝器。在一實例中，充電線圈1340可包括繞一16mm直徑核心之24根合適線之繞組。在一實例中，eCL線圈1350可包括繞一12mm直徑核心之6根合適線之繞組。eCL電路系統亦可包含所展示之其他組件，其中一些可形成一RC網路。如熟習此項技術者將瞭解，在不脫離本文中所描述之概念之情況下，可將所展示之組件之其他組件及其他值用於建構電路。
圖14係用於一第二設計1400之一天線驅動器之一電路圖。在此實施例中，天線驅動器放大器可包括一商購緩衝積體電路(「IC」)。輸入時脈信號1410耦合至緩衝器積體電路之輸入。緩衝器積體電路可包括一商用緩衝器IC，其之一最大電流為32 mA；例如，零件號NL27WZ14DFT2G或可自安森美半導體(ON Semiconductor)商購之一類似零件。在一些實施例中，並聯之兩個緩衝器1420及1422 (如圖中所展示)可經組態以傳遞足夠電流以驅動充電線圈(未展示)。緩衝器IC 1424之輸出可耦合至包括兩個電容器1430及1432之一匹配網路，該匹配網路耦合至充電線圈。充電線圈可依本文中所描述之方式之一者耦合至充電盒隔室中之eCL之天線線圈。如熟習此項技術者將瞭解，在不脫離本文中所描述之概念之情況下，可將所展示之組件之其他組件及其他值用於建構電路。
天線線圈可依不同方式組態，且可包括任何合適直徑、匝數、耦合參數k以及沿線圈之跡線之橫截面厚度。
eCL之充電線圈及天線線圈之兩個相關參數係線圈直徑及線圈電感。線圈直徑直接影響耦合參數k。耦合參數k越高，充電線圈與eCL線圈之間的功率鏈接/傳輸越有效。耦合參數k受線圈之間的距離及隱形眼鏡線圈半徑(7mm)與充電線圈半徑之間的差之影響。
線圈電感與線圈匝數有關。在電感與頻率匹配網路之組件約束之間需要一折衷。線圈之電感越高，在相同電流位準下之磁場越強且耦合效率越好。然而，線圈之電感越高，匹配電容器越小且匹配電容器之準確度/精度變得更加重要。
在一些實施例中，匹配電容器在自約50 pF至約100 pF之一範圍內。
線圈之電感可通過以下公式計算：
Figure 02_image001
其中Lant 係充電或eCL天線線圈之電感，ω2 係頻率平方，且C係匹配電容器之電容。
在一些實施例中，在具有100 pF之一匹配電容器之情況下，線圈包括1.4 uH之一電感，而在具有50 pF之一電容時，電感包括2.8 uH。
具有一32 mm直徑(繞儲存容器)及4匝之一天線線圈包括大致1.2 uH之一電感。
具有一32 mm直徑(繞儲存容器)及6匝之一天線線圈包括大致2.3 uH之一電感。
圖15展示一PCB 1500，PCB 1500具有位於其上之兩個線圈1510及經定大小以接收如本文中所描述之隱形眼鏡隔室之兩個孔1520。PCB 1500可經定大小且經成形以適合於一充電盒外殼且可包括如本文中所描述之一或多個電路系統組件。
線圈之電感可包括任何合適電感，例如在自約0.5 uH至約6 uH之一範圍內，且該範圍可(例如)自1 uH至約3 uH。線圈之匝數可在自1匝至約10匝之一範圍內，例如在自4匝至8匝之一範圍內。
圖16係用於偵測隔室中eCL線圈之存在之一電路1600之一圖。電路1600可經組態以在將一次級線圈(在此情況下為eCL線圈)插入初級天線線圈之磁場中時偵測初級(充電)天線線圈中之電壓變化。該電路可耦合至線圈驅動器1602及處理器或控制器(諸如MCU)。電路1600可包括一整流二極體1610 (諸如一高頻HF肖特基二極體)以對來自線圈驅動器1602之電壓進行整流。對線圈電壓進行整流且使用一分壓器(一輸出「V_feedback」 1640，該分壓器包括一對電阻器1630及1632，分別具1.5 M歐姆及220 k歐姆之一電阻值)將所得DC電壓向下移位至處理器之輸入類比至數位轉換(「ADC」)範圍，例如，MCU ADC輸入範圍。分壓器(電阻器1630及1632)可耦合至一電容器1650以提供信號之低通濾波。如熟習此項技術者將瞭解，在不脫離本文中所描述之概念之情況下，可將所展示之組件之其他組件及其他值用於建構電路。
在一些實施例中，V_feedback可由MCU量測且與一臨限值電壓V_thr比較以便判定隔室中是否存在一eCL：
作為一實例，處理器可經組態以實施以下邏輯：
V_feedback＞ V_thr：存在眼鏡；
V_feedback ＜V_thr：不存在眼鏡。
由發明人進行之實驗室測試已證明當在具有測試天線/線圈之一麵包板上進行測試時，此一回饋電路之可行性。
包括MCU之處理器可依多種方式組態且可包括一小型處理器、一振盪器或一外部振盪器之一或多者以減少MCU之功耗。
充電天線線圈可經組態以匹配eCL線圈之諧振頻率。充電天線線圈電路(例如)可包括一並聯組態之電容器及一微調電容器。
充電天線線圈可循序地或實質上同時操作(通電)。
圖17A至圖17D展示用具有一軸向線圈位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描。使用一虛設eCL眼鏡量測幾何掃描(使用一線圈半徑r=16 mm且RL =10 mΩ之一天線線圈設計)。虛設眼鏡包括線圈及經組態以對應於一eCL之電路系統及線圈之電路系統。
圖17A展示在垂直軸上測試線圈中之感應電壓Vind (以伏特為單位)依據充電線圈與eCL線圈之間的軸向距離dz (以mm為單位) 而變化。如所展示，感應電壓隨軸向距離之增加而減小。0 mm軸向位移時之感應電壓大致係6 V，且10 mm軸向位移時之感應電壓大致係3 V。
圖17B展示用於圖17A之掃頻之eCL線圈1702及充電線圈1704之配置，其中軸向距離或間隔dz 經識別。
圖17C展示依據軸向位移dz (以mm為單位)而變化之感應電壓Vind (伏特)，其中眼鏡線圈之軸線相對於充電線圈傾斜45°且一橫向位移距離dx ＝7 mm。如所展示，感應電壓自-10 mm處之大致3 V變為-3 mm處之大致5 V之一峰值且接著在10 mm之一軸向位移dz 處減小至大致2 V。
圖17D展示用於圖17C之掃頻之eCL線圈1702及充電線圈1704之配置，其中軸向距離或間隔dz 及橫向位移距離dx 經識別。
圖17E至圖17H展示用具有一橫向線圈位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描。圖17E展示感應電壓Vind (以伏特為單位)依據橫向距離或偏移dx 及dz ＝0 mm之一軸向位移而變化。圖中之虛線指示其中eCL線圈接觸充電線圈。圖17F展示用於圖17E之掃頻之隱形眼鏡線圈1702及充電線圈1704之配置，其中橫向位移距離dx 經識別。
圖17G展示感應電壓Vind (伏特)依據橫向距離或偏移dx 及一軸向位移dz ＝5 mm而變化。圖中之虛線指示充電線圈之邊界。圖17H展示用於圖17G之掃頻之隱形眼鏡線圈1702及充電線圈1704之配置，其中軸向距離或間隔dz 及橫向位移距離dx 經識別。
圖18A及圖18B展示用具有一軸向線圈位移之虛設eCL眼鏡測試之一組幾何掃描。在此等實例中，天線或充電線圈具有7.5 mm且RL =10 mΩ之一半徑。圖18A展示感應電壓Vind (以伏特為單位)，其中軸向距離dz 自2 mm變化至10 mm。圖18B展示此實例之充電線圈1804及隱形眼鏡線圈1802之幾何形狀，其中軸向距離或間隔dz 經識別。
圖18C及圖18D展示用具有一軸向線圈位移且眼鏡線圈以45度傾斜之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描。圖18C展示當軸向距離dz 自6 mm變為14 mm時，針對橫向位移或偏移dx 之感應電壓Vind (以伏特為單位)設置為-7 mm (上圖)及7 mm (下圖)。圖18D展示針對此實例之充電線圈1804及隱形眼鏡線圈1802配置，其中軸向距離或間隔dz 及橫向位移距離dx 經識別。
圖18E及圖18F展示用具有一橫向線圈位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描。圖18E展示感應電壓Vind (以伏特為單位)，其中軸向距離dz 設置為5 mm，且橫向位移自0 mm變化至14 mm。圖中之虛線指示充電線圈之半徑。圖18F展示針對此實例之充電線圈1804及隱形眼鏡線圈1802之配置，其中軸向距離或間隔dz 及橫向位移距離dx 經識別。
圖18G展示一測試探針1810，該測試探針1810包括對應於根據參考圖17A至圖18F所描述之測試/實驗及量測而在一測試充電線圈1814上掃過之一虛設眼鏡之一線圈1812。
圖17A至圖17H之掃頻用包括16 mm之一半徑之一充電線圈量測。圖18A至圖18H之掃頻用包括7.5 mm之一半徑之一充電線圈量測。
圖17A至圖18H之掃頻表明，一較小線圈效率稍高，但一較大線圈提供對隱形眼鏡線圈之位移之敏感性之一降低(在3.0 V及10 MOhm時，為0.4%對0.3%)。
與本發明有關之工作表明，將充電線圈放置在eCL眼鏡上方一點以使其處於一最佳位置可為有利的；相信此將導致系統對眼鏡之脫位不太敏感。
與本發明有關之工作表明，在自約25 mm至約35 mm，例如自約26 mm至約32 mm之一直徑或最大尺寸範圍內之一充電線圈將提供對位移之降低靈敏度，且對eCL線圈進行充分有效充電。
在一些實施例中，(若干)線圈之橫截面厚度可適當地經定尺寸以減小eCL線圈電阻。例如，將厚度(及橫截面積)加倍可使線圈電阻減小兩倍。
在一些實施例中，藉由增加電壓倍增級來降低負載輸入阻抗可改良功率傳輸效率。
圖19展示一eCL充電盒容器1902，其具有位於放置在容器或隔室中之眼鏡1920之線圈1922上方之一充電線圈1910。接觸鏡1920展示於隔室1902中，其中接觸鏡放置在隔室之一內表面上。當隱形眼鏡1920之一頂點由隔室之一下部內表面支撐時，充電線圈1910可位於eCL線圈1922之位置上方。充電線圈1910可自隔室之下部內表面朝向隔室之開口1904軸向移位。在一些實施例中，充電線圈1910在軸向上定位成比在接觸鏡1920之線圈1922上更靠近隔室1902之開口1904。eCL可包括在接觸鏡1920之一頂點與eCL之線圈1922之間延伸之一軸向下垂距離ds 。在一些實施例中，自隔室之下部內表面至充電線圈1910線圈之軸向距離da 大於在eCL之頂點與eCL之線圈之間的軸向下垂距離ds 。在一些實施例中，隔室之下部內表面與充電線圈之間的軸向距離da 包括至少3 mm且(例如)可在自約3 mm至約9 mm之一範圍內。
圖20展示可用於實施本發明之電子隱形眼鏡充電盒之一充電器狀態機2000之一實施例。
在一些實施例中，在一廣泛意義上，充電器狀態機之工作流程自一初始點2002開始：
閒置狀態2010：eCL充電器韌體(「FW」)開始目標(裝置) 偵測，若已偵測到一目標，則更改為充電狀態，否則其切換成閒置狀態。閒置狀態2010可透過一裝置偵測之操作2012而轉變成充電狀態2030。閒置狀態可透過一沒有裝置偵測之操作2014而轉變成休眠狀態2020。
休眠狀態2020：休眠一預定時間段且在喚醒時更改成閒置狀態。當未偵測到一目標時，可自閒置狀態進入一休眠狀態。休眠狀態2020可透過一喚醒操作2022轉變成閒置狀態2010。
充電狀態2030：當偵測到一目標時，對目標裝置進行充電，定期檢查目標是否仍可用，若沒有更改成閒置狀態，則保持充電狀態。若發生一充電超時，切換至休眠模式並更改定期目標偵測超時。如所展示，若偵測到一裝置2012，則狀態機2000自閒置狀態2010轉變成充電狀態2030，其中狀態機繼續檢查裝置2032。若未偵測到任何裝置2034，則狀態更改成閒置狀態2010。
錯誤狀態2040：若在閒置狀態2010期間發生一錯誤(諸如一引導錯誤2042)，則進入此狀態。 一般而言，可藉由重置/重新充電電路系統來保留錯誤狀態。
圖21展示可用於實施本發明之電子隱形眼鏡充電盒之一目標(裝置)偵測狀態機2100之一實施例。
在一些實施例中，在一廣泛意義上，偵測狀態機之工作流程自一初始點2102開始：
未知狀態2110：一未初始化狀態。一旦初始化2112，狀態機2100則移動至一閒置狀態2120。
閒置狀態2120：狀態機2100準備執行目標(裝置)偵測。開始一開始目標偵測操作2122。
ChargerClockEnable狀態2130：在此狀態下，啟用時脈以等待電路系統穩定。一旦啟用時脈且經過一穩定或延遲時間段2132，狀態機2100則轉變成搜索目標狀態。
SearchTarget狀態2140：在此狀態下，在穩定延遲或超時到期之後，電路系統正在自回饋ADC讀取(獲取)資料。在獲取回饋資料之後，將資料提供2142至預處理狀態。
預處理狀態2150：在此狀態下，檢查所提供之資料且可對所提供之資料求平均或依其他方式處理。若在資料中發現一錯誤2152，則狀態機2100轉變成錯誤狀態。
錯誤狀態2160：例如，若資料已損壞(諸如為一無效類型或大小)，則進入此狀態。若資料沒有產生一錯誤且預處理完成(諸如藉由平均化所讀取之資料)，則狀態機2100自預處理狀態2150轉變成2154評估狀態。
評估狀態2170：在此狀態下，對預處理之資料進行評估以判定是否存在一目標(裝置)。在評估資料之後，狀態機2100自評估狀態轉變成2172閒置狀態2120。
圖22A及圖22B展示對於不同狀態，功率位準(沿垂直軸線) 依據時間(t)(沿水平軸線)而變化。
圖22A展示休眠2210及閒置2220狀態；注意，休眠狀態可持續幾秒鐘且具有一較低功率位準(例如8秒)，而閒置狀態可短得多(例如15 ms)，但具有一較高功率位準。
圖22B展示充電狀態2230；注意，充電狀態可持續數十秒(例如一分鐘)且具有一大致恆定功率位準。
在一些實施例中，在充電之後，休眠時間可增加至一定義值。在此階段期間，若目標可用，則狀態機不自閒置狀態切換至充電狀態。然而，若在閒置狀態下充電後未識別到目標(例如eCL線圈)且隨後經識別，則狀態機轉變成充電狀態。
已參考一(若干)充電盒狀態機，諸如圖20及圖21中所繪示之狀態機。然而，如參考圖1所描示，eCL可包括一微控制器(圖1之元件38)且在一些實施例中，微控制器(或其他形式之處理器或處理元件)可經組態以實施一eCL狀態機。eCL狀態機可經組態以實施以下狀態之一或多者：(1)一充電狀態；(2)一靜止或閒置狀態；(3)一治療或使用狀態，及(4)一錯誤狀態。充電狀態係指其中由充電盒對eCL進行充電之一狀態。靜止或閒置狀態係指其中未對eCL充電且未使用eCL之一狀態。治療或使用狀態係其中積極使用eCL，使得其可為對一使用者之一治療或自其收集資料之部分之一狀態。錯誤狀態係其中在充電程序或eCL之操作中發生一錯誤之一狀態。
圖23展示可用於實施一實施例之一韌體抽象層架構2300。韌體提取層包括一硬體層2310 (例如，具有一MCU或其他形式之控制器或處理器)、包括一運行時間2322 (例如一IAR C運行時間)及一周邊設備庫2324 (例如，一ST周邊設備庫)之一第三方硬體抽象層(HAL) 2320、包括一系統控件2332程序及一組功能之一硬體抽象層(HAL) 2330、包括充電器2342、系統2344、可視化2346及日誌2348程序/功能之一漸進陣列邏輯(PAL)層2340及包括充電盒之主要功能(包含充電器2352及狀態機2354功能)之一應用(APP)層2350。該架構亦可包括一組服務或服務層2360以允許存取或監測由層及其各自程序、模組或特徵執行之功能。
圖23中所展示之層之一或多者可包含操作以提供本文中所描述之功能及特徵之程序。例如，在PAL層2340中，充電器程序2343可包括：一PalClockGenerator程序及一PalTargetDetector程序；系統程序2345可包括一PalSys程序；視覺程序2347可包括一PalLed程序；且一日誌程序2349可包括一PalLog程序。
在HAL層2330中，系統控制程序可包括：HalUart及HalTimer程序2333；HalGpio及HalLpTimer程序2334；HalAdc及HalPwm程序2335；HalSysTick及HalDma程序2336；及HalSys及HalClock程序2337。
服務層2360可包括SrvQueue、SrvEvent、SrvTimer及SrvSwVersion程序2361。
關於參考圖23所描述之功能、層或程序之任何者，一般技術者將基於本文中之描述及附圖來理解此等及如何實施其等。
圖24展示針對其中未找到eCL線圈(目標)之一情況之一序列圖2400。如圖中所展示，一StartTargetDetection()信號或指令2412可由一狀態機2410產生且由一目標偵測功能2420接收。此之後係由一時脈功能2430接收之一StartClockGeneration()信號2422及一StartClock()操作2414。在一指定時間段或超時之後，一StopClockGeneration()信號2424導致一StopClock()操作2416。若在該時間段期間未偵測到目標，則產生一TargetNotDetected()信號2426，接著充電裝置進入一Sleep()模式或狀態2440。
圖25展示針對其中找到eCL線圈或目標之一情況之一序列圖2500。如圖中所展示，一StartTargetDetection()信號或指令2512可由一狀態機2510產且並由一目標偵測功能2520接收。此之後係由一時脈功能2530接收之一StartClockGeneration()信號2522及一StartClock()操作2514。在一指定時間段或超時之後，一StopClockGeneration()信號2524導致一StopClock()操作2516。若在該時間段期間已偵測到一目標，則產生一TargetDetected()信號2526，接著充電裝置進入Charging()模式或狀態2540。此之後係StartTargetDetection()信號或指令2512、StartClockGeneration()信號2522及StopClockGeneration()信號2524及一TargetDetected()信號2526之一迴路，以便只要偵測到一目標，則保持在Charging()模式或狀態2540。
處理器(例如，MCU、韌體及軟體)可經組態以實施如本文中所描述之系統狀態及臨限值。在一些實施例中，如本文中所描述，MCU或其他處理器包括與eCL線圈之偵測、使用eCL線圈之充電程序及休眠時間、閒置時間及其他參數之設置有關之可組態參數。
在一些實施例中，可組態參數可包括以下參數之一或多者：
進入「充電狀態」之前之休眠時間及數個休眠循環： a.  COUNT_OF_SLEEPS_NO_TARGET b.  SLEEP_TIME_NO_TARGET_SEC
在達成「充電狀態」之後之休眠時間： a.  COUNT_OF_SLEEPS_CHARGED b.  SLEEP_TIME_TARGET_CHARGED_SEC
充電時間： a.  CHARGING_TIMEOUT_SEC
在充電狀態期間之定期目標偵測檢查或確認： a.  PERIODIC_TARGET_DETECTOR_SEC
使能時脈與啟始回饋資料獲取之間的延遲： a.  CHARGER_CLOCK_ENABLE_DELAY_MSEC
用於目標偵測之臨限值電壓： a.  TARGET_DETECTOR_THRESHOLD
如本文中所描述，本文中所描述及/或繪示之計算裝置及系統廣泛地表示能夠執行電腦可讀指令之任何類型或形式之計算裝置或系統，諸如包含於本文中所描述之模組及元件內之彼等電腦可讀指令。在其最基本組態中，此等計算裝置可各包括至少一個記憶體裝置及至少一個實體處理器。
如本文中所使用，術語「記憶體」或「記憶體裝置」通常表示能夠儲存資料及/或電腦可讀指令之任何類型或形式之揮發性或非揮發性儲存裝置或媒體。在一實例中，一記憶體裝置可儲存、加載及/或維護本文中所描述之模組之一或多者。記憶體裝置之實例包括(但不限於)隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、硬碟機(HDD)、固態驅動器(SSD)、光碟驅動器、快取記憶體、其等之一或多者之變體或組合或任何其他合適儲存記憶體。
另外，如本文中所使用之術語「處理器」或「實體處理器」通常係指能夠解釋及/或執行電腦可讀指令之任何類型或形式之硬體實施之處理單元。在一實例中，一實體處理器可存取及/或修改儲存於上述記憶體裝置中之一或多個模組。實體處理器之實例包括(但不限於)微處理器、微控制器、中央處理器(CPU)、實施軟核處理器之場可程式化閘陣列(FPGA)、專用積體電路(ASIC)、此等之一或多者之部分、此等之一或多者之變體或組合，或任何其他合適實體處理器。處理器可包括一分佈式處理器系統，例如運行並行處理器或一遠端處理器(諸如一伺服器)及其組合。
儘管繪示為單獨元件，但本文中所描述及/或繪示之方法步驟可代表一單一應用之部分。另外，在一些實施例中，此等步驟之一或多者可表示或對應於一或多個軟體應用程式或程式，其等當由一計算裝置執行時可使計算裝置執行一或多個任務，諸如方法步驟。
另外，本文中所描述之裝置之一或多者可將資料、實體裝置及/或實體裝置之表示自一種形式轉換成另一種形式。另外或替代地，本文中所述之模組之一或多者可藉由在計算裝置上執行、將資料儲存於計算裝置上及/或依其他方式與計算裝置互動來將一處理器、揮發性記憶體、非揮發性記憶體及/或一實體計算裝置之任何其他部分自一種形式之計算裝置轉換成另一種形式之計算裝置。
如本文中所使用之術語「電腦可讀媒體」通常係指能夠儲存或攜帶電腦可讀指令之任何形式之裝置、載體或媒體。電腦可讀媒體之實例包括(但不限於)傳輸類型之媒體(諸如載波)及非暫時性類型之媒體(諸如，磁儲存媒體(例如，硬碟機、磁帶驅動器及軟碟)、光學儲存媒體(例如，光碟(CD)、數位視訊磁碟(DVD)及BLU-RAY磁碟)、電子儲存媒體(例如，固態驅動器及快閃媒體)及其他分佈系統。
一般技術者將認識到，本文中所揭示之任何程序或方法可依許多方式修改。本文中所描述及/或繪示之步驟之程序參數及順序僅藉由實例給出且可根據需要改變。例如，儘管可依一特定順序展示或討論本文中所繪示及/或描述之步驟，但並不一定必須依所繪示或討論之順序來執行此等步驟。
本文中所描述及/或繪示之各種實例性方法亦可省略本文中所描述或繪示之步驟之一或多者或除所揭示之步驟之外亦包括額外步驟。進一步言之，如本文中所揭示之任何方法之一步驟可與如本文中所揭示之任何其他方法之任何一或多個步驟組合。
如本文中所描述之處理器可經組態以執行本文中所揭示之任何方法之一或多個步驟。替代地或組合地，處理器可經組態以組合如本文中所揭示之一或多種方法之一或多個步驟。
除非另有說明，否則如在說明書及申請專利範圍中使用之術語「連接至」及「耦合至」(及其衍生詞)應解釋為容許直接及間接(即，經由其他元件或組件)連接。另外，如在說明書及申請專利範圍中使用之術語「一」或「一個」應解釋為意謂「至少一個」。最後，為了易於使用，如在說明書及申請專利範圍中使用之術語「包含」及「具有」(及其衍生詞)可與詞「包括」互換且具有相同含義。
如本文中所揭示之處理器可經組態有指令以執行如本文中所揭示之任何方法之任何一或多個步驟。
將理解，儘管在本文中可使用術語「第一」、「第二」、「第三」等等來描述各種層、元件、組件、區域或區段，而不參考事件之任何特定順序或序列。此等術語僅用於區分一個層、元件、組件、區域或區段與另一層、元件、組件、區域或區段。在不脫離本發明之教導之情況下，如本文中所描述之一第一層、元件、組件、區域或區段可指稱一第二層、元件、組件、區域或區段。
如本文中所使用，術語「或」包括在內以替代地及組合地指代項目。
如本文中所使用，諸如數字之符號係指相同元件。
如本文中所使用，術語「容器」及「隔室」係可互換的。
本發明包含以下編號之條款：
條款1：一種用於一電子隱形眼鏡(eCL)之充電盒，其包括：一電源；一容器，其經定大小且經成形以接收該eCL；及一充電線圈，其耦合至該電源，該充電線圈包括大於該eCL之一線圈之一最大橫截面尺寸之一最大橫截面尺寸。
條款2.如條款1之充電盒，其中該充電線圈經組態以感應地耦合至該eCL之該線圈以對該eCL充電。
條款3.如條款1之充電盒，其中該充電線圈界定延伸穿過一中心且實質上垂直於該充電線圈延伸之一充電線圈軸線且該eCL線圈界定延伸穿過一中心且實質上垂直於該eCL線圈延伸之一eCL線圈軸線。
條款4.如條款3之充電盒，其中該充電線圈經組態以在自0 mm至約20 mm之一範圍內之在該充電線圈之一中心與該eCL線圈之一中心之間的一間隔距離Δd、在自約0 mm至約9 mm之一範圍內之該充電線圈之該中心與該eCL線圈之該中心之間的一橫向偏移Δa、及在自約0度至約45度之一範圍內之該充電線圈軸線與該eCL線圈軸線之間的一差角Δθ對該eCL充電，且可選地其中Δd在自0 mm至約10mm之一範圍內，且Δa在自約0 mm至約5 mm之一範圍內。
條款5.如條款1之充電盒，其中該充電線圈經組態以在自約0度至約20度之一範圍內之該eCL線圈軸線與該充電線圈軸線之間的一角度對該電源充電。
條款6.如條款1之充電盒，其中該充電線圈包括經定大小以接收該隱形眼鏡之一孔，該充電線圈繞該容器之至少一部分延伸。
條款7.如條款6之充電盒，其中該容器包括一軸線且該充電線圈沿該容器軸線軸向地朝向該容器之一開口且遠離該容器之一底端定位以支撐該隱形眼鏡，且可選地其中當該隱形眼鏡之一頂點放置在該容器之該底端上時，該充電線圈在軸向上比該隱形眼鏡之一充電線圈更靠近該開口。
條款8：如條款1之充電盒，其中充電線圈位於一印刷電路板(PCB)上，且其中該PCB包括經定大小以接收該容器之一孔，該充電線圈繞接收於該線圈中之該容器之至少該部分延伸。
條款9.如條款1之充電盒，其進一步包括位於該容器中之一鹽溶液，且其中該充電線圈經組態以當將該eCL放置在該鹽溶液中時對該eCL充電。
條款10.如條款1之充電盒，其進一步包括在該容器上之一可移除蓋，及在該容器中之包含鹽之一無菌隱形眼鏡溶液，且其中該充電線圈經組態以透過該無菌隱形眼鏡溶液對該eCL充電。
條款11.如條款1之充電盒，其中該電源包括一或多個可再充電電池，且可選地其中該充電盒包括耦合至一電源以對該一或多個可再充電電池充電之一連接器。
條款12.如條款1之充電盒，其中該電源包括一或多個一次性電池。
條款13.如條款1之充電盒，其進一步包括：電源管理電路系統，其可操作地耦合至該電源及該充電線圈以提供在自3.0伏特至5伏特之一範圍內，且可選地在自3.5伏特至4.0伏特之一範圍內之一電壓之一穩定電流。
條款14.如條款13之充電盒，其進一步包括耦合至該功率管理電路系統及該充電線圈以將電能感應地傳輸至該eCL之該線圈的充電線圈電路系統。
條款15.如條款1之充電盒，其中該充電線圈之該最大橫截面尺寸包括一橢圓之一直徑、一橫截面面積或一主軸之一或多者且該eCL線圈之該最大橫截面尺寸包括一橢圓之一直徑、一橫截面積或一主軸之一或多者。
條款16.如條款1之充電盒，其進一步包括：一外殼，其包括經定大小以接收該容器之一孔，其中該容器之一蓋繞該外殼定位。
條款17.如條款16之充電盒，其中該外殼包括一頂部及一底部，該頂部包括該孔。
條款18：如條款17之充電盒，其中該充電線圈位於該頂部與該底部之間且經定大小以接收該容器之至少一部分。
條款19.如條款16之充電盒，其中該容器包括一配件，該配件與該外殼之一內部結構嚙合且通過延伸至該外殼外部之一蓋保持透過該孔插入之該容器且可選地其中該配件包括一卡扣配件。
條款20.如條款16之充電盒，其中該容器包括一密封無菌隔室，該密封無菌隔室包括處於一無菌隱形眼鏡溶液中之一無菌隱形眼鏡，且其中該容器由一第一可移除蓋及一第二可移除蓋密封，該第一可移除蓋經組態以在該第二可移除蓋已經移除之後經移除且可選地其中該第一可移除蓋包括一箔或一塑膠膜之一或多者且可選地其中該第二可移除蓋螺合至該容器之一上部上。
條款21.如條款16之充電盒，其中該外殼經組態以在該孔中接收一第一容器，以使得能夠在複數天之後自該孔移除該第一容器，且在複數天之後將一第二容器插入該孔中，以便允許該充電盒與該第二容器一起使用。
條款22.如條款1之充電盒，其進一步包括：一處理器，其可操作地耦合至該電源及該充電線圈；充電線圈驅動電路系統，其耦合至該處理器及該充電線圈；及eCL偵測電路系統，其耦合至該充電線圈及該處理器以偵測該eCL在該容器中之放置；其中該處理器經組態有指令以回應於來自該eCL偵測電路系統之一信號而用一時脈信號來驅動該充電線圈驅動電路系統。
條款23.如條款22之充電盒，其中該處理器經組態以實施一充電盒狀態機。
條款24.如條款22之充電盒，其中該充電盒狀態機包括閒置、休眠、充電及錯誤狀態。
條款25.如條款1之充電盒，其中該eCL包括一處理器或處理元件。
條款26.如條款25之充電盒，其中該處理器或處理元件經組態以實施一eCL狀態機。
條款27.如條款26之充電盒，其中該eCL狀態機包括充電、休息、治療及錯誤狀態。
條款28.如條款25之充電盒，其中該eCl包括一照明源。
條款29.如條款25之充電盒，其中該eCl包括一電池。
條款30.如前述條款中任一項之充電盒，其中該eCL包括具有一第一eCL線圈之一第一eCL及具有一第二eCL線圈之一第二eCL，且該容器包括分別經定大小且經成形以接收該第一eCL及該第二eCL之一第一容器及一第二容器，且其中該充電線圈包括分別對該第一eCL及該第二eCL充電之一第一充電線圈及一第二充電線圈，且其中該第一充電線圈及該第二充電線圈分別包括大於該第一eCL線圈及該第二eCL線圈之一最大距離。
已如本文中所闡述展示及描述本發明之實施例，且僅藉由實例提供。在不脫離本發明之範疇之情況下，一般技術者將認識到許多修改、改變、變化及替代。在不脫離本發明及本文中所揭示之發明之範疇之情況下，可利用本文中所揭示之實施例之若干替代方案及組合。因此，當前所揭示發明之範疇應僅由隨附申請專利範圍及其等效物範疇界定。
10:電子隱形眼鏡 14:中央光學區 16:周邊區 18:邊緣區 20:鋰離子電池 30:嵌入式光源 38:微控制器 41:天線 102:eCL盒 104:eCL盒 110:第一容器 111:標籤「R」 112:第二容器 113:標籤「L」 120:可移除蓋 132:容器 134:容器 140:蓋 150:保護性障壁 160:eCL 170:隔室 180:耦合件 202:eCL充電盒 210:電池啟動條 220:eCL隔室 222:eCL隔室 230:蓋 232:保護性無菌障壁材料 240:帶電eCL 302:充電盒 310:蓋 312:eCL 320:eCL容器 330:正確隔室 402:eCL盒 404:eCL盒 410:墊圈 412:外殼 420:蓋 430:材料 440:eCL 450:隔室 460:卡扣配合 470:條 502:eCL無線耦合充電器 504:eCL無線耦合充電器 510:電池 520:隔室 530:印刷電路板 540:盒外殼 542:外殼 550:墊圈 552:電池啟動條 560:配件 602:充電線圈 604:eCL線圈 610:隔室 622:充電線圈 624:eCL線圈 630:隔室 640:箭頭 642:箭頭 650:曲線 660:eCL 662:充電 670:參數dz 672:參數rt 702:eCL充電盒隔室 710:eCL 720:eCL 730:充電線圈 800:充電盒 802:盒外殼 804:右(R)眼鏡 806:左(L)眼鏡 810:AAA電池 820:充電線圈 830:蓋 900:概念1 901:盒 902:電池 904:隔室 906:PCB 908:盒 910:概念2 912:電池 914:隔室 916:PCB 918:盒 920:概念3a 922:電池 924:隔室 926:PCB 928:盒 930:概念3b 932:電池 934:隔室 936:PCB 938:盒 940:概念4 942:電池 944:隔室 946:PCB 948:盒 950:概念5 952:電池 954:容器 956:PCB 958:盒 960:概念6 962:電池 964:隔室 966:PCB 968:盒 1000:充電盒 1100:充電盒 1200:系統架構或設計 1210:電池 1220:處理器 1230:放大器電路 1240:眼鏡偵測電路系統 1250:外部晶體 1260:狀態LED 1270:時脈信號 1280:電容器 1290:充電線圈 1300:第一驅動器設計 1310:閘極驅動器 1320:半橋拓撲電路 1330:匹配網路 1340:充電線圈 1350:eCL線圈 1400:第二設計 1410:輸入時脈信號 1420:緩衝器 1422:緩衝器 1424:緩衝器IC 1430:電容器 1432:電容器 1500:PCB 1510:線圈 1520:孔 1600:電路 1602:線圈驅動器 1610:整流二極體 1630:電阻器 1632:電阻器 1640:分壓器 1650:電容器 1702:eCL線圈 1704:充電線圈 1802:隱形眼鏡線圈 1804:充電線圈 1810:測試探針 1812:線圈 1814:測試充電線圈 1902:eCL充電盒容器 1904:開口 1910:充電線圈 1920:接觸鏡 1922:線圈 2000:充電器狀態機 2002:初始點 2010:閒置狀態 2012:操作 2014:操作 2020:休眠狀態 2022:喚醒操作 2030:充電狀態 2032:狀態機繼續檢查裝置 2034:未偵測到任何裝置 2040:錯誤狀態 2042:引導錯誤 2100:目標(裝置)偵測狀態機 2102:初始點 2110:未知狀態 2112:初始化 2120:閒置狀態 2122:開始一開始目標偵測操作 2130:ChargerClockEnable狀態 2132:啟用時脈且經過一穩定或延遲時間段 2140:SearchTarget狀態 2142:將資料提供至預處理狀態 2150:預處理狀態 2152:在資料中發現一錯誤 5154:自預處理狀態轉變成評估狀態 2160:錯誤狀態 2170:評估狀態 2172:自評估狀態轉變成閒置狀態 2210:休眠 2220:閒置 2230:充電狀態 2300:韌體抽象層架構 2310:硬體層 2320:第三方硬體抽象層(HAL) 2322:運行時間 2324:周邊設備庫 2330:HAL層 2332:系統控件 2333:HalUart及HalTimer程序 2334:HalGpio及HalLpTimer程序 2335:HalAdc及HalPwm程序 2336:HalSysTick及HalDma程序 2337:HalSys及HalClock程序 2340:漸進陣列邏輯(PAL)層 2342:充電器 2343:充電器程序 2344:系統 2345:系統程序 2346:可視化 2347:視覺程序 2348:日誌 2349:日誌程序 2350:應用(APP)層 2352:充電器 2354:狀態機 2360:服務或服務層 2361:SrvQueue、SrvEvent、SrvTimer及SrvSwVersion程序 2400:序列圖 2410:狀態機 2412:StartTargetDetection()信號或指令 2414:StartClock()操作 2416:StopClock()操作 2420:目標偵測功能 2422:StartClockGeneration()信號 2424:StopClockGeneration()信號 2426:TargetNotDetected() 2430:時脈功能 2440:Sleep()模式或狀態 2500:序列圖 2510:狀態機 2512:StartTargetDetection()信號或指令 2514:StartClock()操作 2516:StopClock()操作 2520:目標偵測功能 2522:StartClockGeneration()信號 2524:StopClockGeneration()信號 2526:TargetDetected()信號 2530:時脈功能 2540:Charging()模式或狀態
藉由參考以下闡述繪示性實施例之詳細描述及附圖，可獲得對本發明之特徵、優點及原理之一更佳理解，其中：
圖1展示根據一些實施例之適於與一電子隱形眼鏡充電盒一起使用之一電子隱形眼鏡(「eCL」)；
圖1A及圖1B展示根據一些實施例之具有水密外殼之電子隱形眼鏡(eCL)箱；
圖1C1及圖1C2展示根據一些實施例之複數個塑膠隱形眼鏡容器及相關聯組件；
圖2A展示根據一些實施例之一電池啟動條之移除；
圖2B展示根據一些實施例之將包括隔室一之eCL容器放置在包括一充電器之一eCL箱中；
圖2C展示根據一些實施例之在充電盒下用eCL進行eCL充電；
圖2D展示根據一些實施例之覆蓋物及保護箔之移除；
圖2E展示根據一些實施例之eCL盒，其中蓋經移除且帶電eCL準備好移除且放置在眼睛上；
圖3A展示根據一些實施例之一eCL充電；
圖3B展示根據一些實施例之覆蓋物之移除及準備好移除及放置在眼睛上之eCL；
圖3C展示根據一些實施例之自盒移除以佩戴在眼睛上之eCL；
圖3D展示根據一些實施例之用隱形眼鏡溶液沖洗之容器；
圖3E展示根據一些實施例之放置在正確隔室中之一eCL；
圖4A展示根據一些實施例之如圖1B中之eCL充電盒及相關聯組件之一分解圖；
圖4B展示根據一些實施例之如圖1A中之eCL充電盒及相關聯組件之一分解圖；
圖5A展示根據一些實施例之如圖1B及圖4A中之eCL無線耦合充電器之組件之一分解底側圖；
圖5B展示根據一些實施例之如圖1A及圖4AB中之eCL無線耦合充電器之組件之一分解底側圖；
圖6A展示根據一些實施例之在一eCL容器下方之一充電器線圈，其中充電器線圈包括大於eCL線圈之一直徑的一直徑；
圖6B展示根據一些實施例之繞一eCL容器之一充電器線圈，其中充電器線圈包括大於eCL容器及eCL線圈之直徑的一直徑；
圖6C展示根據一些實施例之具有變化充電器線圈半徑(rt )及線圈間隔距離dz 之充電線圈與eCL線圈之間的耦合參數之一COMSOL (一基於物理學之有限元)模擬；
圖6D展示根據一些實施例之用於圖6C之模擬之eCL及充電器線圈之配置及相關聯參數dz 及rt ；
圖7A展示根據一些實施例之用於判定線圈之位置及定向靈敏度之eCL充電盒之尺寸；
圖7B展示根據一些實施例之具有在充電線圈之一中心與eCL線圈之一中心之間的一平移偏移Δa及在充電線圈之中心與eCL線圈之中心之間的一間隔距離Δd的如圖6A中之一eCL容器下方之充電線圈；
圖7C展示根據一些實施例之與圖7B相比之一不同平移及偏移及在充電線圈之一軸線與eCL線圈之一軸線之間的一旋轉角Δθ；
圖7D展示根據一些實施例之具有在充電線圈之一中心與eCL線圈之一中心之間的一平移偏移Δa及在充電線圈之中心與eCL線圈之中心之間的一間隔距離Δd的如圖6B中之一eCL容器周圍之充電線圈；
圖7E展示根據一些實施例之與圖7D相比之一不同平移及偏移及在充電線圈之一軸線與eCL線圈之一軸線之間的一旋轉角Δθ；
圖8A展示根據一些實施例之盒之一概念圖1及3D視圖；
圖8B展示根據一些實施例之用於兩個AAA電池及如圖8A中之充電線圈之一整合方法；
圖8C展示根據一些實施例之充電盒之尺寸；
圖9A至圖9U展示根據一些實施例之用於概念1、2、3a、3b、4、5及6之所考量組件(即，電池及PCB (充電線圈))之整合選項之不同盒形狀；
圖10A、圖10B及圖10C展示根據一些實施例之概念2；
圖11A、圖11B及圖11C展示根據一些實施例之概念6；
圖12展示根據一些實施例之eCL充電盒之電路系統之系統架構；
圖13展示根據一些實施例之天線驅動器設計I；
圖14展示根據一些實施例之天線驅動器設計II；
圖15展示根據一些實施例之具有兩個線圈及兩個孔之一PCB線圈；
圖16展示根據一些實施例之一眼鏡偵測電路；
圖17A至圖17D展示根據一些實施例之用具有一軸向線圈位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描；
圖17E至圖17H展示根據一些實施例之用具有一橫向線圈位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描；
圖18A及圖18B展示根據一些實施例之用具有一軸向線圈位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描；
圖18C及18D展示用具有他軸向位移且眼鏡線圈傾斜45度之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描；
圖18E及圖18F展示根據一些實施例之用具有一橫向位移之虛設眼鏡測試之一組幾何掃描；
圖18G展示根據一些實施例之包括對應於掃過一測試充電線圈之一虛設眼鏡之一線圈的一測試探針；
圖19展示根據一些實施例之一eCL充電盒，其中一充電線圈位於放置在容器中之眼鏡之線圈上方；
圖20展示根據一些實施例之可用於實施電子隱形眼鏡充電盒之一無線充電器主狀態機；
圖21展示根據一些實施例之可用於實施電子隱形眼鏡充電盒之一目標偵測狀態機；
圖22A及圖22B展示根據一些實施例之功率狀態；
圖23展示根據一些實施例之一韌體抽象層；
圖24展示根據一些實施例之其中找不到eCL線圈目標之一序列圖情況；及
圖25展示根據一些實施例之其中找到目標之一序列圖情況。
402:eCL盒
410:墊圈
412:外殼
420:蓋
430:材料
440:eCL
450:隔室
460:卡扣配合
470:條

Claims (30)

  1. 一種用於一電子隱形眼鏡(eCL)之充電盒，其包括： 一電源； 一容器，其經定大小且經成形以接收該eCL；及 一充電線圈，其耦合至該電源，該充電線圈包括大於該eCL之一線圈之一最大橫截面尺寸之一最大橫截面尺寸。
  2. 如請求項1之充電盒，其中該充電線圈經組態以感應地耦合至該eCL之該線圈以對該eCL充電。
  3. 如請求項1之充電盒，其中該充電線圈界定延伸穿過一中心且實質上垂直於該充電線圈延伸之一充電線圈軸線且該eCL線圈界定延伸穿過一中心且實質上垂直於該eCL線圈延伸之一eCL線圈軸線。
  4. 如請求項3之充電盒，其中該充電線圈經組態以在自0 mm至約20 mm之一範圍內之在該充電線圈之一中心與該eCL線圈之一中心之間的一間隔距離Δd、在自約0 mm至約9 mm之一範圍內之該充電線圈之該中心與該eCL線圈之該中心之間的一橫向偏移Δa、及在自約0度至約45度之一範圍內之該充電線圈軸線與該eCL線圈軸線之間的一差角Δθ對該eCL充電，且可選地其中Δd在自0 mm至約10mm之一範圍內，且Δa在自約0 mm至約5 mm之一範圍內。
  5. 如請求項1之充電盒，其中該充電線圈經組態以在自約0度至約20度之一範圍內之該eCL線圈軸線與該充電線圈軸線之間的一角度對該電源充電。
  6. 如請求項1之充電盒，其中該充電線圈包括經定大小以接收該隱形眼鏡之一孔，該充電線圈繞該容器之至少一部分延伸。
  7. 如請求項6之充電盒，其中該容器包括一軸線且該充電線圈沿該容器軸線軸向地朝向該容器之一開口且遠離該容器之一底端定位以支撐該隱形眼鏡，且可選地其中當該隱形眼鏡之一頂點放置在該容器之該底端上時，該充電線圈在軸向上比該隱形眼鏡之一充電線圈更靠近該開口。
  8. 如請求項1之充電盒，其中充電線圈位於一印刷電路板(PCB)上，且其中該PCB包括經定大小以接收該容器之一孔，該充電線圈繞接收於該線圈中之該容器之至少該部分延伸。
  9. 如請求項1之充電盒，其進一步包括位於該容器中之一鹽溶液，且其中該充電線圈經組態以當將該eCL放置在該鹽溶液中時對該eCL充電。
  10. 如請求項1之充電盒，其進一步包括在該容器上之一可移除蓋，及在該容器中之包含鹽之一無菌隱形眼鏡溶液，且其中該充電線圈經組態以透過該無菌隱形眼鏡溶液對該eCL充電。
  11. 如請求項1之充電盒，其中該電源包括一或多個可再充電電池，且可選地其中該充電盒包括耦合至一電源以對該一或多個可再充電電池充電之一連接器。
  12. 如請求項1之充電盒，其中該電源包括一或多個一次性電池。
  13. 如請求項1之充電盒，其進一步包括： 電源管理電路系統，其可操作地耦合至該電源及該充電線圈以提供在自3.0伏特至5伏特之一範圍內，且可選地在自3.5伏特至4.0伏特之一範圍內之一電壓之一穩定電流。
  14. 如請求項13之充電盒，其進一步包括耦合至該功率管理電路系統及該充電線圈以將電能感應地傳輸至該eCL之該線圈的充電線圈電路系統。
  15. 如請求項1之充電盒，其中該充電線圈之該最大橫截面尺寸包括一橢圓之一直徑、一橫截面面積或一主軸之一或多者，且該eCL線圈之該最大橫截面尺寸包括一橢圓之一直徑、一橫截面積或一主軸之一或多者。
  16. 如請求項1之充電盒，其進一步包括： 一外殼，其包括經定大小以接收該容器之一孔，其中該容器之一蓋繞該外殼定位。
  17. 如請求項16之充電盒，其中該外殼包括一頂部及一底部，該頂部包括該孔。
  18. 如請求項17之充電盒，其中該充電線圈位於該頂部與該底部之間且經定大小以接收該容器之至少一部分。
  19. 如請求項16之充電盒，其中該容器包括一配件，該配件與該外殼之一內部結構嚙合且通過延伸至該外殼外部之一蓋保持透過該孔插入之該容器且可選地其中該配件包括一卡扣配件。
  20. 如請求項16之充電盒，其中該容器包括一密封無菌隔室，該密封無菌隔室包括處於一無菌隱形眼鏡溶液中之一無菌隱形眼鏡，且其中該容器由一第一可移除蓋及一第二可移除蓋密封，該第一可移除蓋經組態以在該第二可移除蓋已經移除之後經移除且可選地其中該第一可移除蓋包括一箔或一塑膠膜之一或多者，且可選地其中該第二可移除蓋螺合至該容器之一上部上。
  21. 如請求項16之充電盒，其中該外殼經組態以在該孔中接收一第一容器，以使得能夠在複數天之後自該孔移除該第一容器，且在複數天之後將一第二容器插入該孔中，以便允許該充電盒與該第二容器一起使用。
  22. 如請求項1之充電盒，其進一步包括： 一處理器，其可操作地耦合至該電源及該充電線圈； 充電線圈驅動電路系統，其耦合至該處理器及該充電線圈；及 eCL偵測電路系統，其耦合至該充電線圈及該處理器以偵測該eCL在該容器中之放置； 其中該處理器經組態有指令以回應於來自該eCL偵測電路系統之一信號而用一時脈信號來驅動該充電線圈驅動電路系統。
  23. 如請求項22之充電盒，其中該處理器經組態以實施一充電盒狀態機。
  24. 如請求項22之充電盒，其中該充電盒狀態機包括閒置、休眠、充電及錯誤狀態。
  25. 如請求項1之充電盒，其中該eCL包括一處理器或處理元件。
  26. 如請求項25之充電盒，其中該處理器或處理元件經組態以實施一eCL狀態機。
  27. 如請求項26之充電盒，其中該eCL狀態機包括充電、休息、治療及錯誤狀態。
  28. 如請求項25之充電盒，其中該eCl包括一照明源。
  29. 如請求項25之充電盒，其中該eCl包括一電池。
  30. 如前述請求項中任一項之充電盒，其中該eCL包括具有一第一eCL線圈之一第一eCL及具有一第二eCL線圈之一第二eCL，且該容器包括分別經定大小且經成形以接收該第一eCL及該第二eCL之一第一容器及一第二容器，且其中該充電線圈包括分別對該第一eCL及該第二eCL充電之一第一充電線圈及一第二充電線圈，且其中該第一充電線圈及該第二充電線圈分別包括大於該第一eCL線圈及該第二eCL線圈之一最大距離。
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