WO2023113361A1 - 스마트 컨택트 렌즈 - Google Patents

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WO2023113361A1
WO2023113361A1 PCT/KR2022/019822 KR2022019822W WO2023113361A1 WO 2023113361 A1 WO2023113361 A1 WO 2023113361A1 KR 2022019822 W KR2022019822 W KR 2022019822W WO 2023113361 A1 WO2023113361 A1 WO 2023113361A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
buffer
ring
planar
smart contact
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/019822
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
유시열
김혜영
정효진
Original Assignee
주식회사 옵트로쓰
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220106980A external-priority patent/KR20230092718A/ko
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Publication of WO2023113361A1 publication Critical patent/WO2023113361A1/ko

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C11/00—Non-optical adjuncts; Attachment thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies

Definitions

  • the present invention relates to smart contact lenses.
  • the present invention relates to a smart contact lens that effectively embeds an antenna including a planar shape in the contact lens.
  • a wearable lens may include a lens assembly with an electronically adjustable focus to enhance the eye's performance.
  • a wearable contact lens with or without an adjustable focus may include an electronic sensor to detect the concentration of a particular chemical in the precorneal membrane.
  • Embedding electronics and communication capabilities in contact lenses is a challenge due to the limited size of the components, especially their maximum length and width as well as their thickness, limited energy storage capacity in batteries or supercapacitors, and limited peak current due to high battery internal resistance in small batteries.
  • Technical challenges arise in a number of areas, including limited charge storage in dissipation and small capacitors, limited average power consumption due to limited energy storage, and limited robustness and manufacturability of small and particularly thin components.
  • Patent Document 1 KR 10-1967870 B1
  • the present invention aims to solve the foregoing and other problems.
  • Another object of the present invention is to provide a smart contact lens including an antenna in which wrinkles and folds of the antenna are minimized in the process of three-dimensionalizing the planar antenna.
  • a lens body forming a first lens surface in contact with the eye and a second lens surface positioned opposite the first lens surface; and an antenna disposed between the first lens surface and the second lens surface and forming a closed loop, the antenna comprising: an antenna ring forming a ring shape as a whole; And a smart contact lens including an antenna buffer bent and extended from the antenna ring in a radial direction of the antenna ring may be provided.
  • a smart contact lens including an antenna in which wrinkles and folds of the antenna are minimized in the process of making the planar antenna three-dimensional can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of a smart contact lens according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the smart contact lens shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the smart contact lens shown in FIG. 2 cut along line A-A.
  • FIG. 4 is a diagram showing an antenna formed on a plane.
  • FIG. 5 is a view showing a cross section of the antenna shown in FIG. 4 cut along line B-B.
  • FIG. 6 is a view comparing a planar antenna and a three-dimensional antenna.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which a buffer inside the antenna is formed in a planar antenna.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a planar antenna in which an antenna outer buffer is formed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a planar antenna in which an antenna outer buffer and an antenna inner buffer are formed.
  • 10 to 17 are diagrams illustrating planar antennas according to various embodiments of the present invention.
  • films, regions, components, etc. when it is assumed that films, regions, components, etc. are connected, not only are the films, regions, and components directly connected, but also other films, regions, and components are interposed between the films, regions, and components. This includes cases where it is connected indirectly.
  • a film, region, component, etc. is electrically connected in this specification, not only is the film, region, component, etc. directly electrically connected, but another film, region, component, etc. is interposed therebetween. Including cases of indirect electrical connection.
  • FIG. 1 is a perspective view of a smart contact lens according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a plan view of the smart contact lens shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the smart contact lens shown in FIG. 2 cut along line A-A.
  • the smart contact lens 10 includes a lens body 100 .
  • the lens body 100 may form a skeleton of the smart contact lens 10 .
  • the lens body 100 may form an exterior surface of the smart contact lens 10 .
  • the lens body 100 may be formed of a material including a transparent material.
  • the lens body 100 may be formed of a material containing silicon.
  • the lens body 100 may be formed of a material formulated with silicone, a thermal initiator, a sunscreen, HEMA (hydroxyethyl methacrylate), and the like.
  • the lens body 100 may include a first lens surface 110 .
  • the first lens surface 110 may be one surface formed on the lens body 100 .
  • the first lens surface 110 may face the eye and contact the eye.
  • the shape of the first lens surface 110 may correspond to the shape of the eyeball.
  • the lens body 100 may include a second lens surface 120 .
  • the second lens surface 120 may be the other surface formed on the lens body 100 .
  • the second lens surface 120 may be positioned opposite the first lens surface 110 .
  • the lens body 100 may include a lens outer circumference 130 .
  • the lens outer circumference 130 may form a boundary between the first lens surface 110 and the second lens surface 120 .
  • the lens outer circumference 130 may be connected to the first lens surface 110 and the second lens surface 120 .
  • the thickness of the lens body 100 may increase from the outer circumference of the lens 130 toward the center of the lens body 100 .
  • the thickness of the lens body 100 may be the distance between the first lens surface 110 and the second lens surface 120 .
  • the thickness of the lens body 100 may mean the length of the lens body 100 in a direction perpendicular to the first lens surface 110 and/or the second lens surface 120 .
  • the smart contact lens 10 may include an electronic module 200 .
  • the electronic module 200 may be embedded in the lens body 100 .
  • the electronic module 200 may be disposed between the first lens surface 110 and the second lens surface 120 .
  • the electronic module 200 may include an antenna 210 .
  • the antenna 210 may form a ring shape.
  • the antenna 210 may form a loop.
  • the antenna 210 may form a closed loop.
  • the antenna 210 may transmit and receive signals.
  • the antenna 210 may receive power wirelessly from the outside.
  • the antenna 210 may be formed of a material including metal.
  • the antenna 210 may be formed of a material including at least one of gold (Ag) and copper (Cu).
  • the antenna 210 may be formed of a metal strip.
  • the thickness of the antenna 210 may be smaller than the thickness of the lens body 100 at a point where the antenna 210 is located.
  • the antenna 210 may form a width.
  • the inner side of the antenna 211 may mean an inner perimeter of the antenna 210 .
  • the outer perimeter of the antenna 212 may mean an outer perimeter of the antenna 210 .
  • the width of the antenna 210 may mean the distance between the inner side of the antenna 211 and the outer side of the antenna 212 .
  • the electronic module 200 may include a sensor 220 .
  • the sensor 220 may include a strain sensor.
  • the sensor 220 may detect expansion and contraction of the eyeball and/or changes in intraocular pressure.
  • the sensor 220 may be formed of a material including a transparent material.
  • Sensor 220 may be coupled to antenna 210 .
  • Information acquired by the sensor 220 may be sensed through an external device through the antenna 210 or transmitted to the external device.
  • the information acquired by the sensor 220 may be biometric information.
  • Information on the expansion and contraction of the eyeball and/or changes in intraocular pressure may be one of biometric information.
  • the sensor 220 may receive power through the antenna 210 .
  • the electronic module 200 may include a chip 230 (chip).
  • the chip 230 may include an application-specific integrated circuit (ASIC) chip.
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the chip 230 may generate a signal.
  • the chip 230 may generate a new signal by receiving information (or signal) obtained from the sensor 220 .
  • Chip 230 may be coupled to antenna 230 .
  • the chip 230 may receive power from the outside through the antenna 230 .
  • the antenna 230 may receive power from the outside by electromagnetic induction.
  • Antenna 230 may deliver power to chip 230 .
  • the chip 230 may transmit a signal to the outside.
  • the chip 230 may transmit a signal including biometric information to an external device through a wireless communication method.
  • the chip 230 may include an RF communication module to transmit a signal to an external device.
  • the chip 230 may transmit a signal to an external device through the antenna 230 .
  • the first lens surface 110 may be concave toward a direction in which the first lens surface 110 faces each other.
  • the second lens surface 120 may be concave toward the direction in which the first lens surface 110 faces each other.
  • the width of the antenna 210 may be greater than the thickness of the lens body 100 at a point where the antenna 210 is located. Therefore, the antenna 210 may form a shape corresponding to the shape of the lens body 100 .
  • the shape of the antenna 210 may correspond to a portion of a cone. In other words, the antenna 210 may not be located on a plane.
  • FIG. 4 is a diagram showing an antenna formed on a plane.
  • FIG. 5 is a view showing a cross section of the antenna shown in FIG. 4 cut along line B-B.
  • the antenna 210' may be formed on a plane.
  • the inner side of the antenna 211 and the outer side of the antenna 212 may be located on the same plane.
  • the cost and process time of manufacturing the antenna 210' are, when the antenna 210 (see FIGS. 1 to 3) is formed in a three-dimensional shape. 3) may be less than the manufacturing cost and process time.
  • the antenna 210' formed on a plane needs to be transformed into a three-dimensional shape.
  • pressure may be applied to the planar antenna 210' in a mold having a desired three-dimensional shape.
  • the planar antenna 210' may be referred to as a "planar antenna”.
  • the three-dimensional antenna 210 may be referred to as a “stereo antenna”.
  • FIG. 6 is a view comparing a planar antenna and a three-dimensional antenna.
  • the planar antenna 210' may receive pressure from a mold.
  • the center of the planar antenna 210' and the three-dimensional antenna 210 may be located on the reference line LX.
  • the flat antenna 210' and the three-dimensional antenna 210 may be formed or disposed symmetrically with respect to the reference line LX.
  • the inner radius of the antennas 210 and 210' may be specified by the inner side of the antenna 211.
  • the outer radius of the antennas 210 and 210' may be specified by the outer edge of the antenna 212.
  • the inner diameter of the planar antenna Rp1 may be the inner diameter of the antenna 210' in the planar antenna 210'.
  • the outer diameter of the planar antenna Rp2 may be the outer diameter of the antenna 210' in the planar antenna 210'.
  • the antenna width (w) may be a value obtained by subtracting the inner diameter (Rp1) of the planar antenna from the outer diameter (Rp2) of the planar antenna.
  • the stereoscopic antenna inner diameter Rs1 may be the inner diameter of the antenna 210 in the stereoscopic antenna 210 .
  • the outer diameter of the stereoscopic antenna Rs2 may be the outer diameter of the antenna 210 in the stereoscopic antenna 210 .
  • the antenna width (w) of the three-dimensional antenna 210 may be the same as the antenna width (w) of the planar antenna 210'.
  • a process of converting a flat antenna 210 ′ into a three-dimensional antenna 210 can be reviewed.
  • the outer diameters of the antennas 210' and 210 do not change. That is, it can be assumed that the three-dimensional antenna outer diameter Rs2 is the same as the flat antenna outer diameter Rp2. Assuming that the outer diameter Rs2 of the three-dimensional antenna is the same as the outer diameter Rp2 of the flat antenna, the inner diameter Rs1 of the three-dimensional antenna may be larger than the inner diameter Rp1 of the flat antenna. However, it may be difficult to stretch the planar antenna 210'.
  • the inner diameters of the antennas 210 and 210' do not change. That is, it can be assumed that the three-dimensional antenna inner diameter Rs1 is the same as the flat antenna inner diameter Rp1. Assuming that the stereoscopic antenna inner diameter Rs1 is the same as the planar antenna inner diameter Rp1, the stereoscopic antenna outer diameter Rs2 may be smaller than the planar antenna outer diameter Rp2. It may be difficult for the planar antenna 210' to retract.
  • At least a portion of the stereoscopic antenna 210 may have corrugations formed or at least a portion of the stereoscopic antenna 210 may be folded and overlapped.
  • the performance of the smart contact lens 10 may deteriorate, and the stereoscopic antenna 210 may protrude out of the lens body 100. . Therefore, it is necessary to form a buffer section in the planar antenna 210' so that the three-dimensional antenna 210 is not wrinkled or folded and overlapped.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which a buffer inside the antenna is formed in a planar antenna.
  • the buffer section may refer to a portion of the flat antenna 210 ′ that is bent or compressed by a compressive force generated in the process of changing the flat antenna 210 ′ to the stereoscopic antenna 210 .
  • the planar antenna 210' may include an antenna ring 2110.
  • the antenna ring 2110 may form a ring shape.
  • the planar antenna 210' may include an antenna inner buffer 2130.
  • the antenna inner buffer 2130 may refer to a recessed portion of the antenna ring 2110 toward the center CX of the antenna ring 2110 .
  • the compression angle (CA) may be a central angle of the antenna inner buffer 2130. That is, the compression angle CA may mean an angle formed by the antenna inner buffer 2130 with respect to the center CX.
  • Compressive force generated in the process of changing the planar antenna 210' to the three-dimensional antenna 210 may be applied to the planar antenna 210' in the circumferential direction of the antenna ring 2110.
  • the antenna inner buffer 2130 may form an angle with the antenna ring 2110.
  • the inner buffer 2130 contracts according to the arrangement of the inner buffer 2130 and the antenna ring 2110 by the compressive force. It can be.
  • the contractible distance of the antenna inner buffer 2130 may be the distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 .
  • a shrinkable distance of the antenna inner buffer 2130 may be larger than the difference between the outer circumference of the flat antenna 210' and the outer circumference of the stereoscopic antenna 210. If this is expressed as a formula, it may be as shown in Equation 1 below.
  • Equation 1 may be equal to Equation 2 below.
  • the inner diameter of the planar antenna Rp1 may be the inner diameter of the antenna ring 2110 of the planar antenna 210', and the outer diameter of the planar antenna Rp2 is the inner diameter of the antenna ring 2110 of the planar antenna 210'.
  • the inner diameter of the stereoscopic antenna Rs1 may be the inner diameter of the antenna ring 2110 of the stereoscopic antenna 210
  • the outer diameter of the stereoscopic antenna Rs2 is the diameter of the antenna ring 2110 of the stereoscopic antenna 210. may be apocryphal.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a planar antenna in which an antenna outer buffer is formed.
  • a planar antenna 210' may include an antenna outer buffer 2120.
  • the antenna outer buffer 2120 may be formed to extend from the antenna ring 2110 toward the outside of the antenna ring 2110 .
  • the antenna outer buffer 2120 may include an antenna outer buffer connector 2121 bent and extended outward from the antenna ring 2110 .
  • a plurality of antenna outer buffer connectors 2121 may be provided.
  • the antenna outer buffer connector 2121 may include a pair of antenna outer buffer connectors 2121 .
  • the antenna outer buffer 2120 may include an antenna outer buffer stand 2122 .
  • the antenna outer buffer stand 2122 may connect a pair of antenna outer buffer connectors 2121 .
  • the antenna outer buffer 2120 may be adjacent to at least one of the sensor 220 (see FIGS. 1 and 2) and the chip 230 (see FIGS. 1 and 2).
  • the sensor 220 may be located adjacent to the antenna outer buffer 2120 but inside the planar antenna 210'.
  • the chip 230 may be located inside the planar antenna 210'.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a planar antenna in which an antenna outer buffer and an antenna inner buffer are formed.
  • a planar antenna 210' may include an antenna inner buffer 2130 and an antenna outer buffer 2120.
  • the antenna outer buffer 2120 shown in FIG. 9 may be the same as the antenna outer buffer 2120 shown in FIG. 8 .
  • the antenna buffers 2120 and 2130 may mean at least one of the antenna inner buffer 2130 and the antenna outer buffer 2120.
  • the antenna buffers 2120 and 2130 may be formed by bending and extending from the antenna ring 2110 in a radial direction of the antenna ring 2110 .
  • the antenna inner buffer 2130 may include an antenna inner buffer connector 2131 .
  • the antenna inner buffer connector 2131 may be bent inwardly from the antenna ring 2110 and extended.
  • a plurality of antenna inner buffer connectors 2131 may be provided.
  • the antenna inner buffer connector 2131 may include a pair of antenna inner buffer connectors 2131 .
  • the antenna buffer connectors 2121 and 2131 may mean at least one of the antenna outer buffer connector 2121 and the antenna inner buffer connector 2131 .
  • the antenna inner buffer 2131 may include an antenna inner buffer stand 2132 .
  • the antenna inner buffer stand 2132 may connect a pair of antenna inner buffer connectors 2131 .
  • the antenna buffer stands 2122 and 2132 may mean at least one of the antenna outer buffer stand 2122 and the antenna inner buffer stand 2132 .
  • the inner antenna buffer 2130 may be located on the opposite side of the antenna outer buffer 2120 .
  • the antenna outer buffer 2120 may accommodate at least one of the sensor 220 (see FIGS. 1 and 2) and the chip 230 (see FIG. 1). In this case, even if a compressive force is applied to the antenna outer buffer 2120, contraction of the antenna outer buffer 2120 can be suppressed. That is, the contraction degree of the inner antenna buffer 2130 may be greater than the contraction degree of the antenna outer buffer 2120 .
  • 10 to 17 are diagrams illustrating planar antennas according to various embodiments of the present invention.
  • the antenna ring 2110 of the planar antenna 210' may have different widths according to sections.
  • the width of the antenna ring 2110 in some sections of the antenna ring 2110 may be greater than the width of the antenna ring 2110 in other sections of the antenna ring 2110.
  • the planar antenna 210' may include an antenna inner protrusion 2140.
  • the antenna inner protrusion 2140 may protrude toward the inside of the planar antenna 210' at a specific point of the antenna ring 2110.
  • At least one of the sensor 220 (see FIGS. 1 and 2) and the chip 230 (see FIG. 1) may be connected to the inner protrusion 2140 of the antenna.
  • a planar antenna 210′ may include an antenna inner protrusion 2140 and an antenna inner buffer 2130.
  • the antenna inner buffer 2130 may be located on the opposite side of the antenna inner protrusion 2140 .
  • the antenna inner buffer 2130 may form a recessed shape on the outer circumferential surface of the antenna ring 2110 .
  • the antenna inner buffer 2130 may be recessed in the outer circumferential surface of the antenna ring 2110 to form a notch shape.
  • the antenna inner buffer 2130 may protrude from the inner circumferential surface of the antenna ring 2110 toward the center of the flat antenna 210'.
  • the planar antenna 210' may include an antenna inner protrusion 2140 and an antenna inner buffer 2130.
  • a plurality of antenna inner buffers 2130 may be provided.
  • the number of antenna inner buffers 2130 may be two or three.
  • the plurality of antenna inner buffers 2130 may be spaced apart from each other.
  • the plurality of antenna inner buffers 2130 may be located on opposite sides of the antenna inner protrusion 2140 .
  • a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 12 may be smaller than a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 11 .
  • a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 13 may be smaller than a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 12 .
  • the distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 decreases, so that the contraction distance of the antenna inner buffer 2130 can be maintained constant. If the number of antenna inner buffers 2130 increases, the compressive force applied to the planar antenna 210' can be evenly distributed among the plurality of antenna inner buffers 2130.
  • a planar antenna 210′ may include an antenna inner protrusion 2140 and an antenna inner buffer 2130.
  • the antenna inner buffer 2130 may be located on the opposite side of the antenna inner protrusion 2140 .
  • the antenna inner buffer 2130 may form a shape recessed in the outer circumferential surface of the antenna ring 2110 .
  • the antenna inner buffer 2130 may be recessed in the outer circumferential surface of the antenna ring 2110 to have the shape of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 9 .
  • the antenna inner buffer 2130 may include an antenna inner buffer connector 2131 (see FIG. 9) and an antenna inner buffer stand 2132 (see FIG. 9).
  • a planar antenna 210′ may include an antenna inner protrusion 2140 and an antenna inner buffer 2130.
  • a plurality of antenna inner buffers 2130 may be provided.
  • the antenna inner buffer 2130 may include a pair of antenna inner buffers 2130 .
  • a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 15 may be smaller than a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 14 .
  • the width of the antenna inner buffer connector (2131, see FIG. 9) of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 16 is the antenna inner buffer connector ( 2131, see FIG. 9). As the width of the antenna inner buffer connector 2131 (see FIG. 9) is smaller, the antenna inner buffer 2130 may be easily contracted.
  • FIG. 17 there may be two antenna inner buffers 2130 shown in FIG. 17 and one antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 16 .
  • a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 17 may be smaller than a distance between both ends of the antenna inner buffer 2130 shown in FIG. 16 .

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Abstract

스마트 컨택트 렌즈가 개시된다. 본 발명의 스마트 컨택트 렌즈는, 안구에 접하는 제1 렌즈 면과 상기 제1 렌즈 면의 맞은편에 위치하는 제2 렌즈 면을 형성하는, 렌즈 바디; 그리고 상기 제1 렌즈 면과 상기 제2 렌즈 면의 사이에 배치되고, 폐루프(closed loop)를 형성하는 안테나를 포함하고, 상기 안테나는, 전체적으로 링의 형상을 형성하는 안테나 링; 그리고 상기 안테나 링의 직경 방향으로 상기 안테나 링에서 굽어져 연장되는 안테나 버퍼를 포함할 수 있다.

Description

스마트 컨택트 렌즈
본 발명은 스마트 컨택트 렌즈에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 평면적 형상을 포함하는 안테나를 효과적으로 컨택트 렌즈에 매립하는 스마트 컨택트 렌즈에 관한 것이다.
스마트 디바이스들을 작고 가볍게 만들어 몸에 장착하고 편리성을 향상시킨 스마트 웨어러블 디바이스(Smart wearable device)들에 관한 연구가 매우 활발하다.
세계의 수많은 연구 기업들은 e-health 시스템의 발전과 발맞춰 인간의 질병을 진단하고 치료하기 위해 다양한 전자기기를 개발 중이며, 특히 유용한 응용 분야는 안과용의 렌즈다. 예를 들어, 착용 가능한 렌즈는 눈의 수행 능력을 향상시키기 위해 전자적으로 조절 가능한 초점을 갖는 렌즈 조립체를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 조절 가능한 초점을 갖거나 갖지 않는 착용 가능한 콘택트렌즈는 각막전(precorneal) 막 내의 특정 화학물질의 농도를 검출하기 위한 전자 센서를 포함할 수 있다. 렌즈 조립체에서의 매설된 전자장치의 사용은 전자장치와의 통신, 전자장치에 전력공급 및 재-에너지 공급하는 방법에 대한 잠재적 요건을 도입시킨다.
콘택트렌즈에 전자장치 및 통신 능력을 매설하는 것은, 구성요소의 제한된 크기, 특히 최대 길이 및 폭 뿐만 아니라 두께, 배터리 또는 슈퍼 커패시터에서 제한된 에너지 저장 용량, 소형 배터리에서 높은 배터리 내부 저항으로 인한 제한된 피크 전류 소모 및 소형 커패시터에서 제한된 전하 저장, 제한된 에너지 저장으로 인한 제한된 평균 전력 소모, 및 소형이고 특히 얇은 구성요소의 제한된 강건성 및 제조가능성을 포함해, 다수의 영역에서 기술적 과제가 요구된다.
(특허문헌 1) KR 10-1967870 B1
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 평면상 안테나를 입체화 하는 과정에서 안테나의 주름 및 접힘을 최소화한 안테나를 포함하는 스마트 컨택트 렌즈를 제공하는 것을 다른(another) 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 안구에 접하는 제1 렌즈 면과 상기 제1 렌즈 면의 맞은편에 위치하는 제2 렌즈 면을 형성하는, 렌즈 바디; 그리고 상기 제1 렌즈 면과 상기 제2 렌즈 면의 사이에 배치되고, 폐루프(closed loop)를 형성하는 안테나를 포함하고, 상기 안테나는, 전체적으로 링의 형상을 형성하는 안테나 링; 그리고 상기 안테나 링의 직경 방향으로 상기 안테나 링에서 굽어져 연장되는 안테나 버퍼를 포함하는, 스마트 컨택트 렌즈가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 스마트 컨택트 렌즈의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 평면상 안테나를 입체화 하는 과정에서 안테나의 주름 및 접힘을 최소화한 안테나를 포함하는 스마트 컨택트 렌즈가 제공될 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 컨택트 렌즈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스마트 컨택트 렌즈의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스마트 컨택트 렌즈를 A-A로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 평면상에서 형성된 안테나를 나타낸 도면이다.
도 5는, 도 4에 도시된 안테나를 B-B로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 평면 형상의 안테나와 입체 형상의 안테나를 대비한 도면이다.
도 7은 평면 안테나에 안테나 내측 버퍼가 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 안테나 외측 버퍼가 형성된 평면 안테나를 나타낸 도면이다.
도 9는, 안테나 외측 버퍼와 안테나 내측 버퍼가 형성된 평면 안테나를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 17은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평면 안테나를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 컨택트 렌즈의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 스마트 컨택트 렌즈의 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 스마트 컨택트 렌즈를 A-A로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 스마트 컨택트 렌즈(10)는 렌즈 바디(100)를 포함한다. 렌즈 바디(100)는 스마트 컨택트 렌즈(10)의 골격을 형성할 수 있다. 렌즈 바디(100)는 스마트 컨택트 렌즈(10)의 외부면(exterior surface)을 형성할 수 있다.
렌즈 바디(100)는 투명한 물질을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 바디(100)는 실리콘을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 바디(100)는, 실리콘, 열개시제, 자외선 차단제, HEMA(하이드록시에틸 메타크릴레이트, Hydroxyethyl Methacrylate) 등을 배합한 소재로 형성될 수 있다.
렌즈 바디(100)는 제1 렌즈 면(110)을 포함할 수 있다. 제1 렌즈 면(110)은, 렌즈 바디(100)에 형성된 일 면일 수 있다. 제1 렌즈 면(110)은, 안구(eye)를 마주하며 안구에 접할 수 있다. 제1 렌즈 면(110)의 형상은 안구의 형상에 대응될 수 있다.
렌즈 바디(100)는 제2 렌즈 면(120)을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 면(120)은, 렌즈 바디(100)에 형성된 타 면일 수 있다. 제2 렌즈 면(120)은, 제1 렌즈 면(110)의 맞은편에 위치할 수 있다.
렌즈 바디(100)는 렌즈 외주(130)를 포함할 수 있다. 렌즈 외주(130)는, 제1 렌즈 면(110)과 제2 렌즈 면(120)의 경계를 형성할 수 있다. 렌즈 외주(130)는, 제1 렌즈 면(110)과 제2 렌즈 면(120)에 연결될 수 있다.
렌즈 바디(100)의 두께는, 렌즈 외주(130)에서 렌즈 바디(100)의 중심부로 갈수록 증가할 수 있다. 렌즈 바디(100)의 두께는, 제1 렌즈 면(110)과 제2 렌즈 면(120) 사이의 거리일 수 있다. 예를 들어, 렌즈 바디(100)의 두께는 제1 렌즈 면(110) 및/또는 제2 렌즈 면(120)과 수직하는 방향의 렌즈 바디(100)의 길이를 의미할 수 있다.
스마트 컨택트 렌즈(10)는 전자 모듈(200)을 포함할 수 있다. 전자 모듈(200)은, 렌즈 바디(100)에 매립될(embedded) 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈(200)은, 제1 렌즈 면(110)과 제2 렌즈 면(120)의 사이에 배치될 수 있다.
전자 모듈(200)은, 안테나(210)를 포함할 수 있다. 안테나(210)는 링(ring) 형상을 형성할 수 있다. 안테나(210)는, 루프(loop)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 안테나(210)는 폐루프(closed loop)를 형성할 수 있다. 안테나(210)는, 신호(signal)를 송수신할 수 있다. 안테나(210)는 외부로부터 무선으로 전력을 제공받을 수 있다.
안테나(210)는, 금속을 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나(210)는, 금(Ag)과 구리(Cu) 중에서 적어도 하나를 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나(210)는 금속 스트립(metal strip)으로 형성될 수 있다. 안테나(210)의 두께는, 안테나(210)가 위치하는 지점에서 렌즈 바디(100)의 두께 보다 작을 수 있다.
안테나(210)는 폭(width)을 형성할 수 있다. 안테나 내변(211)은, 안테나(210)의 내주(inner perimeter)를 의미할 수 있다. 안테나 외변(212)은, 안테나(210)의 외주(outer perimeter)를 의미할 수 있다. 안테나(210)의 폭은, 안테나 내변(211)과 안테나 외변(212) 사이의 거리를 의미할 수 있다.
전자 모듈(200)은 센서(220)를 포함할 수 있다. 센서(220)는, 스트레인 센서(strain sensor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스마트 컨택트 렌즈(10)가 안구에 장착되면, 센서(220)는 안구의 팽창과 수축 및/또는 안압(intraocular pressure)의 변화를 감지할 수 있다. 센서(220)는 투명한 물질을 포함하는 소재로 형성될 수 있다.
센서(220)는 안테나(210)에 연결될 수 있다. 센서(220)가 획득한 정보는, 안테나(210)를 통해 외부기기를 통해 감지되거나 외부기기로 전송될 수 있다. 센서(220)가 획득한 정보는, 생체 정보일 수 있다. 안구의 팽창과 수축 및/또는 안압(intraocular pressure)의 변화에 대한 정보는 생체 정보 중 하나일 수 있다. 센서(220)는 안테나(210)를 통해 전력을 제공받을 수 있다.
전자 모듈(200)은 칩(230, chip)을 포함할 수 있다. 칩(230)은, ASIC(Application-specific integrated circuit) 칩을 포함할 수 있다. 칩(230)은 신호(signal)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 칩(230)은 센서(220)로부터 획득한 정보(또는 신호)를 수신하여 새로운 신호를 생성할 수 있다.
칩(230)은 안테나(230)에 연결될 수 있다. 칩(230)은 안테나(230)를 통해 외부로부터 전력을 제공받을 수 있다. 예를 들어, 안테나(230)는 외부로부터 전자기 유도 방식에 의해 전력을 제공받을 수 있다. 안테나(230)는 전력을 칩(230)에 전달할 수 있다.
칩(230)은, 외부에 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 칩(230)은 생체 정보를 포함한 신호를 무선 통신 방식으로 외부 기기에 송신할 수 있다. 예를 들어, 칩(230)은 RF 통신 모듈을 구비하여 신호를 외부 기기에 송신할 수 있다. 다른 예를 들어, 칩(230)은, 안테나(230)를 통해 신호를 외부 기기에 송신할 수 있다.
제1 렌즈 면(110)은, 제1 렌즈 면(110)이 마주하는 방향을 향하여 오목할 수 있다. 제2 렌즈 면(120)은, 제1 렌즈 면(110)이 마주하는 방향을 향하여 오목할 수 있다. 안테나(210)의 폭은, 안테나(210)가 위치하는 지점에서 렌즈 바디(100)의 두께 보다 클 수 있다. 따라서 안테나(210)는, 렌즈 바디(100)의 형상에 대응된 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어, 안테나(210)의 형상은 콘(cone)의 일부에 대응될 수 있다. 달리 말하면, 안테나(210)는 평면(plane) 상에 위치하지 않을 수 있다.
도 4는 평면상에서 형성된 안테나를 나타낸 도면이다. 도 5는, 도 4에 도시된 안테나를 B-B로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 안테나(210’)는 평면상에서 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나 내변(211)과 안테나 외변(212)은, 동일한 평면에 위치할 수 있다. 안테나(210’)를 평면상에서 형성하는 경우 안테나(210’)를 제조하는 비용 및 공정 시간은, 안테나(210, 도 1 내지 도 3 참조)를 입체상에서 형성하는 경우 안테나(210, 도 1 내지 도 3 참조)를 제조하는 비용 및 공정 시간 보다 각각 작을 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 안테나(210)가 렌즈 바디(100)에 매립되기 위해서, 평면상에서 형성된 안테나(210’)가 입체 형상으로 변환될 필요가 있다. 평면 형상의 안테나(210’)를 입체 형상으로 변환하기 위하여, 원하는 입체 형상의 몰드에서 평면 형상의 안테나(210’)에 압력을 가할 수 있다. 평면 형상의 안테나(210’)는 “평면 안테나”라 칭할 수 있다. 입체 형상의 안테나(210)는 “입체 안테나”라 칭할 수 있다.
도 6은 평면 형상의 안테나와 입체 형상의 안테나를 대비한 도면이다.
도 6을 참조하면, 평면 안테나(210’)는 몰드에 의해 압력을 제공받을 수 있다. 평면 안테나(210’)와 입체 안테나(210)의 중심은, 기준선(LX)에 위치할 수 있다. 평면 안테나(210’)와 입체 안테나(210)는, 기준선(LX)에 대하여 대칭으로 형성되거나 배치될 수 있다.
안테나(210, 210’)의 내경(inner radius)은 안테나 내변(211)에 의해 특정될 수 있다. 안테나(210, 210’)의 외경(outer radius)은 안테나 외변(212)에 의해 특정될 수 있다.
평면 안테나 내경(Rp1)은, 평면 안테나(210’)에서 안테나(210’)의 내경일 수 있다. 평면 안테나 외경(Rp2)은, 평면 안테나(210’)에서 안테나(210’)의 외경일 수 있다. 평면 안테나(210’)에서 안테나 폭(w)은, 평면 안테나 외경(Rp2)에서 평면 안테나 내경(Rp1)을 뺀 값일 수 있다.
입체 안테나 내경(Rs1)은, 입체 안테나(210)에서 안테나(210)의 내경일 수 있다. 입체 안테나 외경(Rs2)은, 입체 안테나(210)에서 안테나(210)의 외경일 수 있다. 입체 안테나(210)의 안테나 폭(w)은, 평면 안테나(210’)의 안테나 폭(w)과 동일할 수 있다.
평면 안테나(210’)를 입체 안테나(210)로 변환하는 과정을 살펴볼 수 있다.
안테나(210’, 210)의 외경이 변하지 않는 가정을 해볼 수 있다. 즉 입체 안테나 외경(Rs2)이 평면 안테나 외경(Rp2)과 동일하다는 가정을 해볼 수 있다. 입체 안테나 외경(Rs2)이 평면 안테나 외경(Rp2)과 동일하다고 가정하면, 입체 안테나 내경(Rs1)은 평면 안테나 내경(Rp1) 보다 클 수 있다. 그러나, 평면 안테나(210’)가 늘어나기는 어려울 수 있다.
따라서 다른 가정을 해볼 수 있다. 예를 들어, 안테나(210, 210’)의 내경이 변하지 않는 가정을 해볼 수 있다. 즉 입체 안테나 내경(Rs1)이 평면 안테나 내경(Rp1)과 동일하다는 가정을 해볼 수 있다. 입체 안테나 내경(Rs1)이 평면 안테나 내경(Rp1)과 동일하다고 가정하면, 입체 안테나 외경(Rs2)은 평면 안테나 외경(Rp2) 보다 작을 수 있다. 평면 안테나(210’)가 수축하기는 어려울 수 있다. 따라서 평면 안테나(210’)가 입체 안테나(210)로 변환하는 과정에서, 입체 안테나(210)의 적어도 일부에 주름(corrugation)이 형성되거나 입체 안테나(210)의 적어도 일부가 접혀져 중첩될 수 있다.
입체 안테나(210)에 주름이 형성되거나 입체 안테나(210)의 적어도 일부가 접혀져 중첩되면, 입체 안테나(210)의 성능이 저하되거나, 입체 안테나(210)가 렌즈 바디(100) 내부에 배치되기 어려울 수 있다.
특히 입체 안테나(210)에 불규칙하거나 과도한 주름이나 접힘이 발생하는 경우, 스마트 컨택트 렌즈(10)의 성능이 저하될 수 있고, 입체 안테나(210)가 렌즈 바디(100)의 외부로 돌출될 수 있다. 따라서 입체 안테나(210)에 주름이 형성되거나 접혀져 중첩되지 않도록, 평면 안테나(210’)에 버퍼 구간을 형성시킬 필요가 있다.
도 7은 평면 안테나에 안테나 내측 버퍼가 형성된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 입체 안테나(210)에 주름이 형성되지 않고 접혀져 중첩되지 않도록, 평면 안테나(210’)에 버퍼 구간을 형성시킬 필요가 발생할 수 있다. 버퍼 구간은, 평면 안테나(210’)가 입체 안테나(210)로 변하는 과정에서 발생되는 압축력에 의하여, 평면 안테나(210’) 중에서 휘어지거나 압축되는 부분을 의미할 수 있다.
평면 안테나(210’)는 안테나 링(2110)을 포함할 수 있다. 안테나 링(2110)은, 링(ring)의 형상을 형성할 수 있다. 평면 안테나(210’)는 안테나 내측 버퍼(2130)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 링(2110)에서 안테나 링(2110)의 중심(CX)을 향하여 만입된 부분을 의미할 수 있다.
압축 각도(CA)는, 안테나 내측 버퍼(2130)의 중심각(central angle)일 수 있다. 즉, 압축 각도(CA)는, 안테나 내측 버퍼(2130)가 중심(CX)에 대하여 형성하는 각도(angle)를 의미할 수 있다.
평면 안테나(210’)가 입체 안테나(210)로 변경되는 과정에서 발생하는 압축력은 안테나 링(2110)의 원주 방향으로 평면 안테나(210’)에 가해질 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)와 안테나 링(2110)의 경계에서, 안테나 내측 버퍼(2130)는 안테나 링(2110)과 각도를 형성할 수 있다.
압축력이 안테나 링(2110)의 원주 방향으로 평면 안테나(210’)에 가해지면, 안테나 내측 버퍼(2130)와 안테나 링(2110)의 배치 구도에 따라, 압축력에 의해 안테나 내측 버퍼(2130)가 수축될 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2130)가 수축됨으로써, 안테나 링(2110)의 수축이 억제 또는 완화될 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)의 수축 가능한 거리는, 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 사이의 거리일 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2130)의 수축 가능한 거리는, 평면 안테나(210’)의 외주와 입체 안테나(210)의 외주의 차이 보다 클 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 아래 수학식 1과 같을 수 있다.
Figure PCTKR2022019822-appb-img-000001
Figure PCTKR2022019822-appb-img-000002
평면 안테나(210’)와 입체 안테나(210) 사이에 형성되는 각도를 “DA”라 한다면, 평면 안테나 외경(Rp2)과 입체 안테나 외경(Rs2)의 차이는, cos(DA)에 안테나 폭(w)을 곱한 값일 수 있다. 즉 수학식 1은 아래의 수학식 2와 같을 수 있다.
Figure PCTKR2022019822-appb-img-000003
도 6 및 도 7에서, 평면 안테나 내경(Rp1)은 평면 안테나(210’)의 안테나 링(2110)의 내경일 수 있고, 평면 안테나 외경(Rp2)은 평면 안테나(210’)의 안테나 링(2110)의 외경일 수 있고, 입체 안테나 내경(Rs1)은 입체 안테나(210)의 안테나 링(2110)의 내경일 수 있고, 입체 안테나 외경(Rs2)은 입체 안테나(210)의 안테나 링(2110)의 외경일 수 있다.
도 8은 안테나 외측 버퍼가 형성된 평면 안테나를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 평면 안테나(210’)는 안테나 외측 버퍼(2120)를 포함할 수 있다. 안테나 외측 버퍼(2120)는, 안테나 링(2110)에서 안테나 링(2110)의 외부를 향하여 연장되어 형성될 수 있다.
안테나 외측 버퍼(2120)는, 안테나 링(2110)에서 외부로 굽어져 연장된 안테나 외측 버퍼 커넥터(2121)를 포함할 수 있다. 안테나 외측 버퍼 커넥터(2121)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 안테나 외측 버퍼 커넥터(2121)는, 한 쌍의 안테나 외측 버퍼 커넥터(2121)를 포함할 수 있다.
안테나 외측 버퍼(2120)는, 안테나 외측 버퍼 스탠드(2122)를 포함할 수 있다. 안테나 외측 버퍼 스탠드(2122)는, 한 쌍의 안테나 외측 버퍼 커넥터(2121)를 연결할 수 있다.
안테나 외측 버퍼(2120)는, 센서(220, 도 1 및 도 2 참조)와 칩(230, 도 1 및 도 2 참조) 중에서 적어도 하나에 인접할 수 있다. 예를 들어, 센서(220, 도 1 및 도 2 참조)는, 안테나 외측 버퍼(2120)에 인접하되 평면 안테나(210’)의 내부에 위치할 수 있다. 칩(230, 도 1 및 도 2 참조)은 평면 안테나(210’)의 내부에 위치할 수 있다.
도 9는, 안테나 외측 버퍼와 안테나 내측 버퍼가 형성된 평면 안테나를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 평면 안테나(210’)는 안테나 내측 버퍼(2130)와 안테나 외측 버퍼(2120)를 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 안테나 외측 버퍼(2120)는 도 8에 도시된 안테나 외측 버퍼(2120)와 동일할 수 있다. 안테나 버퍼(2120, 2130)는, 안테나 내측 버퍼(2130)와 안테나 외측 버퍼(2120) 중에서 적어도 하나를 의미할 수 있다. 안테나 버퍼(2120, 2130)는, 안테나 링(2110)에서 안테나 링(2110)의 직경 방향으로 굽어져 연장되어 형성될 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131)는, 안테나 링(2110)에서 내부로 굽어져 연장될 수 있다. 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131)는, 한 쌍의 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131)를 포함할 수 있다. 안테나 버퍼 커넥터(2121, 2131)는, 안테나 외측 버퍼 커넥터(2121)와 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131) 중에서 적어도 하나를 의미할 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2131)는, 안테나 내측 버퍼 스탠드(2132)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼 스탠드(2132)는, 한 쌍의 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131)를 연결할 수 있다. 안테나 버퍼 스탠드(2122, 2132)는, 안테나 외측 버퍼 스탠드(2122)와 안테나 내측 버퍼 스탠드(2132) 중에서 적어도 하나를 의미할 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 외측 버퍼(2120)의 맞은편에 위치할 수 있다. 안테나 외측 버퍼(2120)는, 센서(220, 도 1 및 도 2 참조)와 칩(230, 도 1 참조) 중에서 적어도 하나를 수용할 수 있다. 이 경우, 압축력이 안테나 외측 버퍼(2120)에 가해지더라도 안테나 외측 버퍼(2120)가 수축되는 것이 억제될 수 있다. 즉, 안테나 내측 버퍼(2130)가 수축되는 정도가 안테나 외측 버퍼(2120)가 수축되는 정도 보다 클 수 있다.
도 10 내지 도 17은, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 평면 안테나를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 평면 안테나(210’)의 안테나 링(2110)은 구간에 따라 다른 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 링(2110)의 일부 구간에서 안테나 링(2110)의 폭은, 안테나 링(2110)의 다른 구간에서 안테나 링(2110)의 폭 보다 클 수 있다.
평면 안테나(210’)는, 안테나 내측 돌기(2140)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 돌기(2140)는, 안테나 링(2110)의 특정 지점에서 평면 안테나(210’)의 내부를 향해 돌출되어 형성될 수 있다. 센서(220, 도 1 및 도 2 참조)와 칩(230, 도 1 참조) 중에서 적어도 하나는, 안테나 내측 돌기(2140)에 연결될 수 있다.
도 11을 참조하면, 평면 안테나(210’)는, 안테나 내측 돌기(2140)와 안테나 내측 버퍼(2130)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 내측 돌기(2140)의 맞은편에 위치할 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 링(2110)의 외주면에서 함몰된 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 링(2110)의 외주면에서 함몰되어 노치(notch) 형상을 형성할 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 링(2110)의 내주면에서 평면 안테나(210’)의 중심을 향해 돌출된 형상을 형성할 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 평면 안테나(210’)는, 안테나 내측 돌기(2140)와 안테나 내측 버퍼(2130)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 안테나 내측 버퍼(2130)는, 2개 또는 3개일 수 있다. 복수의 안테나 내측 버퍼(2130)는, 서로 이격될 수 있다. 복수의 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 내측 돌기(2140)의 맞은편에 위치할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 도 12에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 거리는, 도 11에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 거리 보다 작을 수 있다. 도 12에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 2개이고 도 11에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 1개일 수 있다. 도 13에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 거리는, 도 12에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 거리 보다 작을 수 있다. 도 13에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 3개이고 도 12에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 2개일 수 있다.
즉 안테나 내측 버퍼(2130)의 개수가 많아진 반면 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 사이의 거리는 작아짐으로써, 안테나 내측 버퍼(2130)의 수축 거리는 일정하게 유지될 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)의 개수가 많아지면, 평면 안테나(210’)에 가해지는 압축력이 복수의 안테나 내측 버퍼(2130)에 고루 분산될 수 있다.
도 14를 참조하면, 평면 안테나(210’)는, 안테나 내측 돌기(2140)와 안테나 내측 버퍼(2130)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)는 안테나 내측 돌기(2140)의 맞은편에 위치할 수 있다.
안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 링(2110)의 외주면에서 함몰된 형상을 형성할 수 있다. 예를 들어 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 링(2110)의 외주면에서 함몰되어 도 9에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 내측 버퍼(2130)는, 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131, 도 9 참조)와 안테나 내측 버퍼 스탠드(2132, 도 9 참조)를 포함할 수 있다.
도 15를 참조하면, 평면 안테나(210’)는, 안테나 내측 돌기(2140)와 안테나 내측 버퍼(2130)를 포함할 수 있다. 안테나 내측 버퍼(2130)는, 복수로 제공될 수 있다. 예를 들어, 안테나 내측 버퍼(2130)는, 한 쌍의 안테나 내측 버퍼(2130)를 포함할 수 있다.
도 15에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 사이 거리는, 도 14에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 사이 거리 보다 작을 수 있다. 도 15에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 2개이고, 도 14에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 1개일 수 있다.
도 16을 참조하면, 도 16에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131, 도 9 참조)의 폭은, 도 14에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131, 도 9 참조)의 폭 보다 작을 수 있다. 안테나 내측 버퍼 커넥터(2131, 도 9 참조)의 폭이 작을수록, 안테나 내측 버퍼(2130)가 수축되기 용이해질 수 있다.
도 17을 참조하면, 도 17에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 2개이고, 도 16에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)는 1개일 수 있다. 도 17에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 사이 거리는, 도 16에 도시된 안테나 내측 버퍼(2130)의 양단 사이 거리 보다 작을 수 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (12)

  1. 안구에 접하는 제1 렌즈 면과 상기 제1 렌즈 면의 맞은편에 위치하는 제2 렌즈 면을 형성하는, 렌즈 바디; 그리고
    상기 제1 렌즈 면과 상기 제2 렌즈 면의 사이에 배치되고, 폐루프(closed loop)를 형성하는 안테나를 포함하고,
    상기 안테나는,
    전체적으로 링의 형상을 형성하는 안테나 링; 그리고
    상기 안테나 링의 직경 방향으로 상기 안테나 링에서 굽어져 연장되는 안테나 버퍼를 포함하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 버퍼는,
    상기 안테나 링의 직경 방향으로 상기 안테나 링의 외부를 향하여 상기 안테나 링에서 굽어져 연장되는 안테나 외측 버퍼와, 상기 안테나 링의 직경 방향으로 상기 안테나 링의 내부를 향하여 상기 안테나 링에서 굽어져 연장되는 안테나 내측 버퍼 중에서 적어도 하나를 포함하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 버퍼는,
    상기 안테나 링의 직경 방향으로 굽어져 연장되는 안테나 버퍼 커넥터; 그리고
    상기 안테나 버퍼 커넥터에 연결되는 안테나 버퍼 스탠드를 포함하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안테나 버퍼 커넥터는,
    한 쌍의 안테나 버퍼 커넥터를 포함하고,
    상기 안테나 버퍼 스탠드는,
    상기 한 쌍의 안테나 버퍼 커넥터를 연결하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    평면상에서 형성된 평면 안테나에 압력을 가하여 형성되고, 상기 평면 안테나와 각도를 형성하며,
    상기 평면 안테나는,
    상기 안테나 링 및 상기 안테나 버퍼를 포함하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 평면 안테나에 압력을 가하여 상기 안테나가 형성되는 과정에서, 상기 평면 안테나에 압축력이 가해지고,
    상기 평면 안테나에 압축력이 가해지면, 상기 평면 안테나의 상기 안테나 버퍼가 수축되는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 평면 안테나의 안테나 버퍼가 수축 가능한 거리는,
    상기 평면 안테나의 외주와 상기 안테나의 외주 사이의 차이 보다 큰 것을 특징으로 하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 평면 안테나의 안테나 버퍼의 중심각은,
    수학식 1의 관계를 만족하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
    [수학식 1]
    Figure PCTKR2022019822-appb-img-000004
    (Rp2: 상기 평면 안테나의 상기 안테나 링의 외경, Rs2: 상기 안테나의 상기 안테나 링의 외경, CA: 상기 평면 안테나의 안테나 버퍼의 중심각)
  9. 제5항에 있어서,
    상기 평면 안테나의 안테나 버퍼의 중심각은,
    수학식 2의 관계를 만족하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
    [수학식 2]
    Figure PCTKR2022019822-appb-img-000005
    (Rp2: 상기 평면 안테나의 상기 안테나 링의 외경, CA: 상기 평면 안테나의 안테나 버퍼의 중심각, DA: 상기 평면 안테나와 상기 안테나 사이의 각도, w: 상기 평면 안테나의 폭)
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 면과 상기 제2 렌즈 면의 사이에 배치되고, 상기 안테나에 연결되는, 센서 및 칩을 더 포함하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안테나는 외부로부터 전력을 제공받아 상기 칩에 전달하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 센서는,
    스트레인 센서(strain sensor)를 포함하는,
    스마트 컨택트 렌즈.
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