具有眼瞼位置傳感器的電子式眼科透鏡的製作方法

2023-05-28 07:26:06 5

具有眼瞼位置傳感器的電子式眼科透鏡的製作方法
【專利摘要】本發明描述了一種用於包含電子系統的眼科透鏡的眼瞼位置傳感器系統。所述眼瞼位置傳感器系統是被結合到眼科透鏡中的電子系統的一部分。所述電子系統包括一個或多個電池或其他電源、電力管理電路、一個或多個傳感器、時鐘產生電路、控制算法和電路、以及透鏡驅動器電路。所述眼瞼位置傳感器系統用於確定眼瞼位置並利用該信息來控制眼科透鏡的各個方面。
【專利說明】具有眼瞼位置傳感器的電子式眼科透鏡【背景技術】
[0001]1.摶術領域
[0002]本發明涉及一種動力式或電子式眼科透鏡，更具體地講，涉及一種具有用於檢測眼瞼位置的傳感器以及相關硬體和軟體的動力式或電子式眼科透鏡。
[0003]2.相關領域描述
[0004]隨著電子裝置持續小型化，變得越來越有可能產生用於多種用途的可佩戴的或可嵌入的微電子裝置。此類用途可包括監測身體化學性質的各方面、響應於測量或者響應於外部控制信號經由各種機構(包括自動地)施用受控劑量的藥物或治療劑、以及擴充器官或組織的性能。此類裝置的實例包括葡萄糖輸注泵、起搏器、去纖顫器、心室輔助裝置和神經刺激器。一種新的尤其可用的應用領域是眼科可佩戴透鏡和接觸透鏡。例如，可佩戴透鏡可結合透鏡組件，該透鏡組件具有電子可調式焦距，以擴充或增強眼的性能。在另一個例子中，無論具有還是不具有可調式焦距，可佩戴的接觸透鏡都可包含電子傳感器，以檢測角膜前(淚)膜中特定化學物質的濃度。在透鏡組件中使用嵌入式電子器件會引入如下潛在的需求:需要與電子器件通信，需要一種對這些電子器件供電和/或重新供能的方法，需要將電子器件互連，需要內部和外部傳感和/或監視，以及需要控制電子器件和透鏡的總體功能。
[0005]人眼具有辨別上百萬種顏色的能力、易於調節以改變光照條件的能力、以及以超過高速網際網路連接的速率將信號或信息傳輸到大腦的能力。當前，透鏡諸如接觸透鏡和眼內透鏡被用來矯正視力缺陷，諸如近視(近視眼)、遠視(遠視眼)、老花眼和散光。然而，結合附加組件的適當設計的透鏡可用來增強視力以及矯正視力缺陷。
[0006]接觸透鏡可用於矯正近視、遠視、散光以及其他視覺靈敏度缺陷。接觸透鏡也可用於增強佩戴者的眼睛的自然外觀。接觸透鏡或「觸體」只是放置在眼睛的前表面上的透鏡。接觸透鏡被視為醫療裝置並且可被佩戴，以校正視力和/或用於美容或其他治療原因。自20世紀50年代起，市場上就可購買到改善視力的接觸透鏡。早期的接觸透鏡由硬性材料構成或製成，相對較為昂貴並且易碎。此外，這些早期的接觸透鏡由如下材料製成，所述材料不允許足夠的氧氣穿過接觸透鏡傳輸到結膜和角膜，這可潛在地引起許多不良臨床效應。儘管仍使用這些接觸透鏡，但它們因其不良的初始舒適度而不適用於所有患者。該領域的後續發展產生了基於水凝膠的軟性接觸透鏡，所述軟性接觸透鏡在當今極其流行且被廣泛應用。具體地講，當今可用的有機矽水凝膠接觸透鏡將具有極高透氧度的有機矽的有益效果與水凝膠的經證實的舒適度和臨床性能結合在一起。本質上，與由早期硬性材料製得的接觸透鏡相比，這些基於有機矽水凝膠的接觸透鏡具有較高的透氧度並且通常具有較高的佩戴舒適度。
[0007]常規的接觸透鏡為具有特定形狀的聚合物結構，以如上所簡述地矯正各種視力問題。為了獲得增強的功能，必須將各種電路和組件集成到這些聚合物結構中。例如，控制電路、微處理器、通信裝置、電源、傳感器、致動器、發光二極體和微型天線可經由定製的光電組件被集成到接觸透鏡中，以不僅矯正視力，而且增強視力，以及提供如本文所解釋的附加的功能。電子式和/或動力式接觸透鏡可被設計成經由放大和縮小能力或者僅只是通過改變透鏡的屈光力來提供增強的視力。電子式和/或動力式接觸透鏡可被設計成增強顏色和解析度、顯示紋理信息、將語音實時轉變為字幕、提供導航系統的視覺提示、以及提供圖像處理和網際網路接入。透鏡可被設計成允許佩戴者在低光照條件下視物。在透鏡上適當設計的電子器件和/或電子器件布置可允許例如在沒有可變焦距光學透鏡的情況下將圖像投射到視網膜上，提供新型圖像顯示裝置，以及甚至提供喚醒警示。作為另一種選擇或者除了這些功能或相似功能中的任一者之外，接觸透鏡可結合用於非入侵地監測佩戴者的生物標記的組件和健康指示器。例如，通過分析淚膜的組分，構建到透鏡中的傳感器可允許糖尿病患者監視血糖水平，而不需要抽血。此外，適當構造的透鏡可結合用於監測膽固醇、鈉和鉀水平的傳感器、以及其它生物標記物。這與無線數據發送器聯接可允許醫師幾乎立即得到患者的血液化學性質，而不需要患者浪費時間去實驗室並進行抽血。此外，可利用內置於透鏡中的傳感器來檢測入射到眼睛上的光，以補償環境光照條件或者用於確定眨眼圖案。
[0008]裝置的正確組合可產生潛在的無限功能；然而，存在許多與將額外的組件結合到光學等級聚合物部件上相關的困難。通常，由於多種原因，使得難以在透鏡上直接製造此類組件，並且難以在非平面表面上將平面裝置安裝和互連。還難以按比例製造。待放置在透鏡上或透鏡中的組件需要小型化且集成到僅僅1.5平方釐米的透明聚合物上，同時保護組件不受眼上液體環境的影響。由於附加組件的增加的厚度，還難以製造對於佩戴者而言舒適且安全的接觸透鏡。
[0009]考慮到諸如接觸透鏡的眼科裝置的面積和體積限制以及其使用環境，裝置的物理實現必須克服多個問題，包括在非平面表面上將多個電子組件安裝和互連，這些電子組件的大多數包括光學塑料。因此，需要提供機械穩固和電氣穩固的電子式接觸透鏡。
[0010]由於這些是動力式透鏡，因而考慮到在眼科透鏡規模上的電池技術，用於驅動電子器件的能量或更具體地講電流消耗是一個關切的問題。除正常的電流消耗外，該性質的動力式裝置或系統一般需要待機電流儲備，需要具有精確的電壓控制和切換能力以確保在潛在的許多種工作參數條件下工作，並且需要在可能保持閒置多年之後進行突然的電流消耗(例如在單次充電後長達十八(18)個小時的消耗)。因此，需要一種在提供所需電力的同時在低成本、長期可靠的服務、安全以及尺寸方面最優化的系統。
[0011]此外，由於與動力式透鏡相關聯的功能複雜度以及構成動力式透鏡的所有組件之間的高的相互作用水平，需要協調和控制構成動力式眼科透鏡的電子器件和光學元件的總體操作。因此，需要一種用於控制所有其他組件的操作的系統，所述系統安全、低成本且可靠，具有低的能量消耗速率並且尺寸可被縮小成能結合到眼科透鏡中。
[0012]動力式或電子式眼科透鏡可能必須考慮到利用所述動力式或電子式眼科透鏡的個體的某些獨特生理機能。更具體地講，動力式透鏡可能必須考慮到眨眼，包括在給定時間周期中的眨眼次數、眨眼的持續時間、各次眨眼之間的時間以及任何數目的可能的眨眼圖案，例如如果所述個體正在打瞌睡。眨眼檢測也可被用於提供某些功能，例如可利用眨眼作為控制動力式眼科透鏡的一個或多個方面的手段。另外，在確定眨眼時，必須考慮到外部因素，例如光強度水平的變化、以及人的眼瞼所阻擋的可見光的量。例如，如果房間中的照明水平介於五十四(54)和一百六十一(161)勒之間，則光傳感器應足夠靈敏地檢測在人眨眼時發生的光強度變化。[0013]環境光傳感器或光傳感器被用於許多系統和產品中，例如用於電視中以根據房間光照來調節亮度、用於燈中以在黃昏時開啟、以及用於電話中以調節屏幕亮度。然而，這些當前使用的傳感器系統對於結合到接觸透鏡中而言不夠小和/或不具有足夠低的能量消耗。
[0014]還重要指出的是，可使用針對人眼的計算機視覺系統(例如被數位化至計算機中的照相機)來實現不同類型的眨眼檢測器。在計算機上運行的軟體可識別各種視覺圖案，例如睜眼和閉眼。這些系統可被用於出於診斷和研究目的的眼科臨床設置中。不同於上述檢測器和系統，這些系統旨在在眼睛外使用並且是用於向眼睛看去而非從眼睛向外看。儘管這些系統並沒有小到足以結合到接觸透鏡中，但所利用的軟體可與與動力式接觸透鏡結合工作的軟體相似。這兩種系統中的每一種均可包含人工神經網絡的軟體實現，所述人工神經網絡從輸入學習並相應地調節它們的輸出。作為另外一種選擇，可利用包含統計數據、其他自適應性算法、和/或信號處理的基於非生物的軟體實現來形成智能系統。
[0015]因此，需要一種用於檢測某些生理機能(例如眨眼)並根據傳感器所檢測到的眨眼序列的類型利用這些生理機能來激活和/或控制電子式或動力式眼科透鏡的裝置和方法。所用傳感器的尺寸和構造必須適合用於接觸透鏡中。此外，需要檢測使用者眼瞼的位置。使用者需要聚焦於近處的一個指標是:上眼瞼下垂，例如當手持報紙讀報時。對眼瞼位置的該變化的檢測可被用作可變焦距透鏡的輸入以矯正老花眼。眼瞼位置傳感器也可用於檢測使用者是否正在眯眼，可能正在試圖聚焦於遠處。眼瞼位置傳感器可用於檢測使用者是否正在入睡，例如以觸發適當的警示以使使用者保持醒著。存在用於檢測眼瞼位置的現有系統；然而，這些現有系統僅限於如照相機成像器、圖像識別、以及紅外線發射器/檢測器對這些依賴於從眼鏡和眼瞼反光的裝置。用於檢查眼瞼位置的現有系統還依賴於眼鏡或臨床環境的使用，並且不容易包含於接觸透鏡內。

【發明內容】

[0016]根據本發明的具有眼瞼位置傳感器的電子式眼科透鏡克服了上面所簡要說明的與現有技術相關聯的局限性。該眼瞼位置傳感器可被集成到接觸透鏡中，而不像對於現有面朝眼睛的檢測系統所常見的一樣需要臨床環境或眼鏡。所述眼瞼位置傳感器的尺寸和能量消耗適合用於接觸透鏡中。所述眼瞼位置傳感器還輸出對於接觸透鏡應用而言所需的信息，例如矯正老花眼或警示打瞌睡的使用者。
[0017]根據一個方面，本發明涉及一種動力式眼科透鏡。所述動力式眼科透鏡包括接觸透鏡以及眼瞼位置傳感器系統，所述接觸透鏡包括光學區和周邊區，所述眼瞼位置傳感器系統被結合到所述接觸透鏡的周邊區中，所述眼瞼位置傳感器系統包括傳感器陣列、系統控制器、以及至少一個致動器，所述傳感器陣列具有多個個體傳感器以檢測眼瞼位置，所述系統控制器配置成對所述傳感器陣列中的每個個體傳感器取樣以檢測眼瞼位置並提供輸出控制信號，所述至少一個致動器配置成接收所述輸出控制信號並實現預定的功能。
[0018]根據另一個方面，本發明涉及一種動力式眼科透鏡。所述動力式眼科透鏡包括接觸透鏡，以及眼瞼位置傳感器系統，所述眼瞼位置傳感器系統被結合到所述接觸透鏡中，所述眼瞼位置傳感器系統包括傳感器陣列、系統控制器、以及至少一個致動器，所述傳感器陣列具有多個個體傳感器以檢測眼瞼位置，所述系統控制器配置成對所述傳感器陣列中的每個個體傳感器取樣以檢測眼瞼位置並提供輸出控制信號，所述至少一個致動器配置成接收所述輸出控制信號並實現預定的功能。
[0019]根據另一個方面，本發明涉及一種動力式眼科透鏡。所述動力式眼科透鏡包括眼內透鏡以及眼瞼位置傳感器系統，所述眼瞼位置傳感器系統被結合到所述眼內透鏡中，所述眼瞼位置傳感器系統包括傳感器陣列、系統控制器、以及至少一個致動器，所述傳感器陣列具有多個個體傳感器以檢測眼瞼位置，所述系統控制器配置成對所述傳感器陣列中的每個個體傳感器取樣以檢測眼瞼位置並提供輸出控制信號，所述至少一個致動器配置成接收所述輸出控制信號並實現預定的功能。
[0020]本發明涉及一種可結合眼瞼或眼瞼位置傳感器的動力式或電子式眼科透鏡。已知眼瞼以多種方式保護眼球，包括眨眼反射和眼淚展布動作。在感覺到對眼睛的威脅時，眼瞼的眨眼反射能通過迅速地閉合來防止對眼球造成創傷。眨眼還會在眼球表面展布眼淚，以使眼球表面保持溼潤並衝洗掉細菌和其他異物。但眼瞼的運動也可能指示其他動作或所起的其他功能。例如，當個體聚焦於近處的物體上時，上眼瞼下垂。因此，可將對該運動的檢測用作具有可變焦距光學元件的電子式眼科透鏡的輸入，以矯正與老花眼相關聯的調節作用損失。作為另外一種選擇，當個體想要聚焦於遠處的物體上時，他或她可能眯眼。可將與眯眼相關聯的眼瞼運動用作具有可變焦距光學元件的電子式眼科透鏡的輸入，以聚焦於或拉近遠處的物體。此外，眼瞼位置傳感器也可用於向佩戴電子式眼科透鏡的個體警示其處於睡著的危險中。
[0021]本發明更一般地涉及一種包括電子系統的動力式接觸透鏡，所述電子系統執行任何數量的功能，包括致動可變焦距光學元件(如果包括的話)。所述電子系統包括一個或多個電池或其他電源、電力管理電路、一個或多個傳感器、時鐘產生電路、控制算法和電路、以及透鏡驅動器電路。
[0022]對動力式眼科透鏡的控制可通過以無線方式與透鏡通信的手動操作式外部裝置(例如手持式遙控單元)來實現。作為另外一種選擇，對動力式眼科透鏡的控制可通過直接來自於佩戴者的反饋信號或控制信號來實現。例如，內置於透鏡中的傳感器可檢測眨眼和/或眨眼圖案。基於眨眼圖案或眨眼序列，為了聚焦於近處的物體或遠處的物體上，動力式眼科透鏡可改變狀態，例如改變其屈光力。
[0023]眨眼檢測算法是系統控制器的組件，其用於檢測眨眼的特性，例如眼瞼是張開的還是閉合的、眨眼張開或閉合的持續時間、兩次眨眼之間的持續時間、以及在給定時間周期中的眨眼次數。根據本發明的示例性算法依賴於以某一取樣速率對入射於眼睛上的光取樣。存儲預確定的眨眼圖案，並與入射光樣本的最近歷史進行比較。當圖案相匹配時，眨眼檢測算法便觸發系統控制器中的活動，例如以激活透鏡驅動器以改變透鏡的屈光力。
[0024]本發明的眨眼檢測算法和相關聯的電路在相當廣泛的光照條件下工作，並且優選地能夠區分有意的眨眼序列與無意的眨眼。還優選的是，只需要進行很少的訓練便能利用有意的眨眼來激活和/或控制動力式眼科透鏡。本發明的眨眼檢測算法和相關聯的電路提供一種通過動力式或電子式接觸透鏡來檢測眨眼的安全、低成本且可靠的裝置和方法，以實現對動力式或電子式眼科透鏡的激活或控制中的至少一者，所述動力式或電子式接觸透鏡還具有低能量消耗速率並可被縮小成能結合於眼科透鏡中。
[0025]本發明還涉及一種結合眼瞼位置傳感器的動力式或電子式眼科透鏡。【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下文是附圖所示的本發明優選實施例的更為具體的說明，通過這些說明，本發明的上述及其他特徵和優點將顯而易見。
[0027]圖1示出根據本發明某一實施例的包括眨眼檢測系統的示例性接觸透鏡。
[0028]圖2示出根據本發明的入射於眼睛表面上的光與時間的關係的圖示，其示出在各種光強度水平下所記錄的可能的無意的眨眼圖案與時間的關係以及基於最大和最小光強度水平之間的某一點的可用閾值水平。
[0029]圖3是根據本發明的眨眼檢測系統的示例性狀態轉變圖。
[0030]圖4是根據本發明的用於對所接收的光信號進行檢測和取樣的光檢測路徑的示意圖。
[0031]圖5是根據本發明的數字調節邏輯的方框圖。
[0032]圖6是根據本發明的數字檢測邏輯的方框圖。
[0033]圖7是根據本發明的示例性時序圖。
[0034]圖8是根據本發明的數字系統控制器的示意圖。
[0035]圖9是根據本發明的用於自動增益控制的示例性時序圖。
[0036]圖10是根據本發明的示例性集成電路電路小片上的光阻擋區域和光通過區域的示意圖。
[0037]圖11是根據本發明的用於動力式接觸透鏡的示例性電子插件(包括眨眼檢測器)的示意圖。
[0038]圖12是根據本發明的示例性眼瞼位置傳感器的示意圖。
[0039]圖13是根據本發明的兩個示例性眼瞼位置傳感器的示意圖，所述眼瞼位置傳感器具有用於使兩隻眼睛之間的動作同步的通信信道。
[0040]圖14A是根據本發明的包含於接觸透鏡中的第一示例性電子系統的示意圖，所述第一示例性電子系統用於檢測眼瞼位置。
[0041]圖14B是圖14A的第一示例性電子系統的放大視圖。
[0042]圖15是根據本發明的來自眼瞼位置傳感器的示例性輸出的示意圖。
[0043]圖16A是根據本發明的包含於接觸透鏡中的第二示例性電子系統的示意圖，所述第二示例性電子系統用於檢測眼瞼位置。
[0044]圖16B是圖16A的第二示例性電子系統的放大視圖。
【具體實施方式】
[0045]常規的接觸透鏡為具有特定形狀的聚合物結構，以如上所簡述地矯正各種視力問題。為了獲得增強的功能，可將各種電路和組件集成到這些聚合物結構中。例如，控制電路、微處理器、通信裝置、電源、傳感器、致動器、發光二極體和微型天線可經由定製的光電組件被集成到接觸透鏡中，以不僅矯正視力，而且增強視力，以及提供如本文所解釋的附加的功能。電子式和/或動力式接觸透鏡可被設計成經由放大和縮小能力或者僅僅只是通過改變透鏡的屈光力而提供增強的視力。電子式和/或動力式接觸透鏡可被設計成增強顏色和解析度、顯示紋理信息、將語音實時轉變為字幕、提供導航系統的視覺提示、以及提供圖像處理和網際網路接入。透鏡可被設計成允許佩戴者在低光照條件下視物。透鏡上適當設計的電子器件和/或電子器件布置可允許例如在沒有可變焦距光學透鏡的情況下將圖像投射到視網膜上，提供新型圖像顯示裝置，並且甚至提供喚醒警示。作為另一種選擇或者除了這些功能或相似功能中的任一種之外，接觸透鏡可結合用於非入侵地監測佩戴者的生物標記的組件和健康指示器。例如，通過分析淚膜的組分，構建到透鏡中的傳感器可允許糖尿病患者監視血糖水平，而不需要抽血。此外，適當構造的透鏡可結合用於監測膽固醇、鈉和鉀水平的傳感器、以及其它生物標記物。這與無線數據發送器聯接可允許醫師能夠幾乎立即得到患者的血液化學性質，而不需要患者浪費時間去實驗室並進行抽血。此外，可利用內置於透鏡中的傳感器來檢測入射到眼睛上的光，以補償環境光照條件或者用於確定眨眼圖案。
[0046]本發明的動力式或電子式接觸透鏡包括必要的元件，以矯正和/或增強具有一種或多種上述視力缺陷的患者的視力，或者以其它方式執行可用的眼科功能。此外，電子式接觸透鏡可只是用來增強正常的視力，或者提供如上所述的廣泛種類的功能。電子式接觸透鏡可包括可變焦距光學透鏡，嵌入接觸透鏡中的組裝前光學部件，或者僅僅只是嵌入任何合適功能的電子器件而沒有透鏡。本發明的電子透鏡可結合成任何數量的上述接觸透鏡。此外，眼內透鏡也可結合本文所述的各種組件和功能。然而，為了容易解釋，本發明將集中於用於矯正視力缺陷的單次使用的可日拋電子式接觸透鏡。
[0047]本發明可用於包括電子系統的動力式眼科透鏡或動力式接觸透鏡，所述電子系統用於致動可變焦距光學元件或任何其他配置成實現可被執行的任何數量的諸多功能的裝置。所述電子系統包括一個或多個電池或其他電源、電力管理電路、一個或多個傳感器、時鐘產生電路、控制算法和電路、以及透鏡驅動器電路。這些組件的複雜度可根據透鏡所要求或所期望的功能而異。
[0048]對電子式或動力式眼科透鏡的控制可通過與透鏡通信的手動操作式外部裝置(例如手持式遙控單元)來實現。例如，短表鏈可根據佩戴者的人工輸入來與動力式透鏡進行無線通信。作為另外一種選擇，對動力式眼科透鏡的控制可通過直接來自於佩戴者的反饋信號或控制信號來實現。例如，內置於透鏡中的傳感器可檢測眨眼和/或眨眼圖案。根據眨眼圖案或眨眼序列，動力式眼科透鏡可改變狀態，例如改變其屈光力，以聚焦於近處的物體或遠處的物體上。
[0049]作為另外一種選擇，動力式或電子式眼科透鏡中的眨眼檢測可用於其中在使用者與電子式接觸透鏡之間存在相互作用的各種其他用途，例如激活另一電子裝置或向另一電子裝置發送命令。例如，眼科透鏡中的眨眼檢測可與計算機上的照相機結合使用，其中照相機跟蹤眼睛在計算機屏幕上移動的位置，並且當使用者執行眨眼序列且該眨眼序列被眨眼檢測檢測到時，引起滑鼠指針執行命令，例如雙擊某一個項、高亮顯示某一個項或選擇菜單項。
[0050]眨眼檢測算法是系統控制器的組件，用於檢測眨眼的特性，例如檢測眼瞼是張開的還是閉合的、眨眼的持續時間、兩次眨眼之間的持續時間、以及在給定時間周期中的眨眼次數。根據本發明的算法是依賴於以某一取樣速率對入射於眼睛上的光取樣。存儲預確定的眨眼圖案，並與入射光樣本的最近歷史進行比較。當圖案相匹配時，眨眼檢測算法可觸發系統控制器中的活動，例如以激活透鏡驅動器以改變透鏡的屈光力。
[0051]眨眼是指眼瞼的快速閉合和張開，並且是眼睛的基本功能。眨眼能保護眼睛免受異物損傷，例如當有物體意外地出現在眼睛附近時，個體便會眨眼。眨眼能通過眼淚的展布而在眼睛的前表面上提供潤滑。眨眼還能從眼睛移除的汙染物和/或刺激物。正常情況下，眨眼是自動進行的，但外部刺激可能會導致眨眼，例如在存在刺激物的情況下。然而，眨眼也可能是有目的的，例如對於不能通過語言或通過手勢進行交流的個體可通過眨眼一次來表示「是」、通過眨眼兩次來表示「否」。本發明的眨眼檢測算法和系統利用不會與正常眨眼響應相混淆的眨眼圖案。換句話說，如果要將眨眼作為用於控制動作的手段，則為給定動作所選擇的特定圖案便不會無規地出現；否則，則可能出現無意的動作。由於眨眼速度可受到若干因素(包括疲勞、眼睛受傷、用藥和疾病)的影響，用於控制目的的眨眼圖案優選地考慮到這些因素以及任何其他影響眨眼的變量。無意眨眼的平均長度在約一百(100)至四百(400)毫秒的範圍內。一般的成年男人和女人以每分鐘十(10)次無意眨眼的速率眨眼，並且兩次無意眨眼之間的平均時間是0.3秒至七十(70)秒。
[0052]可將眨眼檢測算法的示例性實施例歸納在以下步驟中:
[0053]1.定義使用者將執行的有意的「眨眼序列」以用於積極的眨眼檢測。
[0054]2.以與所述眨眼序列的檢測相符合的速率對入射光水平取樣並剔除無意的眨眼。
[0055]3.將取樣的光水平的歷史與預期的「眨眼序列」進行比較，所述「眨眼序列」由數值構成的眨眼模板來定義。
[0056]4.任選地，實施眨眼「遮罩」序列以指示在比較期間所要忽略的模板的部分，例如近處的轉變。這可允許使用者偏離所期望的「眨眼序列」，例如加一或減一(I)錯誤窗口，其中可能出現以下中的一者或多者:透鏡激活、控制以及焦距改變。另外，這可允許改變眨眼序列的使用者時序。
[0057]示例性的眨眼序列可定義如下:
[0058]1.眨眼(閉合)0.5s
[0059]2.睜開 0.5s
[0060]3.眨眼(閉合)0.5s
[0061]在一百(100)ms的取樣速率下，二十(20)個樣本的眨眼模板表示為:
[0062]眨眼模板(blink_template)= [I, I, I,O,O,O,O,O, I, I, I, I, I,O,O,O,O,O, I, I]。
[0063]眨眼遮罩被定義為將在躍遷之後立即出現的樣本遮去(O用於遮去或忽略樣本)，並且表示為:
[0064]眨眼遮罩(blink_mask)= [I, I, I,O, I, I, I, I,O, I, I, I, I,O, I, I, I, I,O, I]。
[0065]任選地，可遮去更寬的躍遷區域以允許更大的時序不確定性，並且表示為:
[0066]眨眼遮罩(blink_mask)= [1，1，0，0，1，1，1，0，0，1，1，1，0，0，1，1，1，0，0，I]。
[0067]可實施替代的圖案，例如單次長的眨眼，在這種情況下是具有24個樣本的模板的1.5s眨眼，表示為:
[0068]眨眼模板(blink_template)= [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1，1，1，1]。
[0069]重要的是應注意:上述例子只用於示例性目的，而並不代表具體的一組數據。
[0070]可通過將樣本歷史與模板和遮罩進行邏輯比較來實現檢測。邏輯運算是逐位地對模板和樣本歷史序列進行異或(XOR)運算，然後驗證所有未被遮罩的歷史位與模板相匹配。例如，如在以上眨眼遮罩樣本中所示，在眨眼遮罩的序列的值為邏輯I的每個位置上，眨眼必須與所述序列的該位置上的眨眼遮罩模板相匹配。然而，在眨眼遮罩的序列的值為邏輯O的每個位置上，不需要眨眼與所述序列的該位置上的眨眼遮罩模板相匹配。例如，可利用如在M ATLABu中編碼的以下布林算法方程。
[0071]matched = not(blink_mask) not(xor(blink_template, test_sample))，
[0072]其中test_sample是樣本歷史。匹配值是與眨眼模板、樣本歷史以及blink_mask具有相同長度的序列。如果匹配序列全部為邏輯1，則已出現了良好匹配。將其分解，not (xor (blink_template, test_sample))對每處失配均得出邏輯O,並且對每處匹配均得出邏輯I。與反相遮罩進行邏輯或運算迫使匹配序列中的每個位置在遮罩為邏輯O之處變成邏輯I。因此，在眨眼遮罩模板中，該處值被規定為邏輯O的越多，與人的眨眼相關的錯誤容限就越大。MATLABu^用於數值計算、可視化和編程的一種高級語言和具體實施形式，並且是位於美國麻薩諸塞州的Natick的MathWorks公司的產品。還重要的是應注意:眨眼遮罩模板中邏輯O的數目越大，則與預期的或所希望的眨眼圖案相匹配的誤報的可能性越大。應當理解，可將各種預期的或希望的眨眼圖案編程到裝置中，其中每次有一個或多個眨眼圖案是現用的。更具體地講，可將多個預期的或希望的眨眼圖案用於同一目的或功能、或者用於實現不同的或替代的功能。例如，可利用一個眨眼圖案使所希望的物體上的透鏡拉近或拉遠，同時可利用另一眨眼圖案使透鏡上的另一裝置(例如泵)來遞送一劑治療劑。
[0073]圖1以方框圖形式示出根據本發明示例性實施例的接觸透鏡100，所述接觸透鏡包括電子眨眼檢測器系統。在該示例性實施例中，電子眨眼檢測器系統可包括光傳感器102、放大器104、模數轉換器或ADC106、數位訊號處理器108、電源110、致動器113和系統控制器114。
[0074]當接觸透鏡100放置於使用者眼睛的前表面上時，可利用眨眼檢測器系統的電子電路來實現本發明的眨眼檢測算法。光傳感器102以及其他電路配置成檢測眨眼和/或由使用者的眼睛作出的各種眨眼圖案。
[0075]在該示例性實施例中，光傳感器102可被嵌入接觸透鏡100中並接收環境光101，由此將入射光子轉換成電子並從而產生電流(由箭頭103指示)，以流入放大器104中。光傳感器或光檢測器102可包括任何適合的裝置。在一個示例性實施例中，光傳感器102包括光二極體。在優選的示例性實施例中，光二極體被構建於互補金屬氧化物半導體(CMOS加工技術)中，以增大集成能力並減小光傳感器102和其他電路的總體尺寸。電流103與入射光水平成正比，並在光檢測器102被眼瞼覆蓋時顯著減小。放大器104產生與輸入成正比的放大的輸出，並可用作將輸入電流轉換成輸出電壓的轉阻抗放大器。放大器104可將信號放大到可供系統的其餘部分使用的水平，例如使信號具有足夠的電壓和功率以被ADC106獲取。例如，放大器可能是驅動後續區塊所需的，因為光傳感器102的輸出可能相當小並可能在低光照環境中使用。放大器104可被實現為可變增益放大器，其增益可由系統控制器114以反饋布置方式調整，以使系統的動態範圍最大化。除提供增益外，放大器104還可包括其他模擬信號調節電路，例如適合於光傳感器102和放大器104的輸出的濾波電路和其他電路。放大器104可包括任何適用於放大和調節由光傳感器102輸出的信號的裝置。例如，放大器104可只是包括單個運算放大器或者包括一個或多個運算放大器的更複雜的電路。如上文所述，光傳感器102和放大器104配置成根據通過眼睛所接收的入射光強度來檢測和分離眨眼序列，並將輸入電流轉換成最終可由系統控制器114使用的數位訊號。系統控制器114優選地被預編程或預配置以在各種光強度水平條件下識別各種眨眼序列和/或眨眼圖案，並向致動器112提供適合的輸出信號。系統控制器114還包括相關聯的存儲器。
[0076]在該不例性實施例中,ADC106可用於將從放大器104輸出的連續的模擬信號轉換成適合於進一步信號處理的取樣的數位訊號。例如，ADC106可將從放大器104輸出的模擬信號轉換成可供後續或下遊電路(例如數位訊號處理系統或微處理器108)使用的數位訊號。數位訊號處理系統或數位訊號處理器108可用於包括以下中的一者或多者的數位訊號處理:濾波、處理、檢測、以及以其他方式操縱/處理取樣的數據，以允許入射光檢測以供下遊使用。數位訊號處理器108可預編程有上述的眨眼序列和/或眨眼圖案。數位訊號處理器108還包括相關聯的存儲器。數位訊號處理器108可利用模擬電路、數字電路、軟體、或它們的組合來實施。在所示示例性實施例中，數位訊號處理器108被構建於數字電路中。ADC106以及相關聯的放大器104和數位訊號處理器108是以與前述取樣速率一致的適合的速率激活的，例如每一百(100)ms激活一次。
[0077]電源110為構成眨眼檢測系統的諸多組件供電。電力可由電池、能量採集器、或本領域中的普通技術人員所知的其他適合的手段提供。實質上，可利用任何類型的電源110來為系統的所有其他組件提供可靠的電力。可利用眨眼序列來改變系統和/或系統控制器的狀態。此外，系統控制器114可根據來自數位訊號處理器108的輸出來控制動力式接觸透鏡的其他方面，例如通過致動器112來改變電子控制式透鏡的焦距或屈光力。
[0078]系統控制器114利用來自光傳感器鏈的信號，即來自光傳感器102、放大器104、ADC106和數位訊號處理系統108的信號，以將取樣的光水平與眨眼激活圖案進行比較。參見圖2，其示出在各種光強度水平下所記錄的眨眼圖案樣本與時間和可用閾值水平的示意圖。因此，通過考慮到各種因素，可減少和/或防止在對入射於眼睛上的光取樣時的眨眼檢測錯誤，例如考慮到在不同位置和/或在執行各種活動時光強度水平的變化。另外，當對入射於眼睛上的光取樣時，通過考慮到環境光強度的變化可能對眼睛和眼瞼造成的影響，也可減少和/或防止眨眼檢測錯誤，例如在低強度光水平和高強度光水平下當眼瞼閉合時眼瞼阻擋多少可見光。換句話講，為防止利用錯誤的眨眼圖案進行控制，優選地應考慮環境光的水平，這將在下文進行更詳細的解釋。
[0079]例如在研究中，已發現眼瞼平均能阻擋約百分之九十九(99)的可見光，但在較短的波長處，透射過眼瞼的光趨于越少，從而阻擋約99.6%的可見光。在朝向光譜的紅外線部分的較長波長處，眼瞼可阻擋僅百分之三十(30)的入射光。然而，重要的是注意到不同頻率、波長和強度的光可能以不同的效率透射過眼瞼。例如，當注視亮的光源時，個體可在他或她的眼瞼閉合時看到紅色光。基於個體(例如個體的皮膚色素沉著)，在眼瞼阻擋多少光上也可能存在變化。如圖2所示，在七十(70)秒的時間間歇中模擬眨眼圖案在各種光照水平下的數據樣本，其中在模擬過程中記錄透射過眼睛的可見光強度水平，並示出可使用的閾值。閾值被設定為處於在模擬過程中在不同的光強度水平下針對樣本眨眼圖案所記錄的可見光強度的峰峰值之間的值。在跟蹤光水平隨時間的平均值並調節閾值的同時具有對眨眼圖案進行預編程的能力對於能夠檢測某個個體何時眨眼而言可能非常重要，這與個體不眨眼時和/或僅在某一區域中存在光強度水平變化時不同。[0080]現在再次參見圖1，在其他替代的示例性實施例中，系統控制器114可從包括以下中的一者或多者的源接收輸入:眨眼檢測器、眼睛肌肉傳感器、以及短表鏈控制裝置。一般而言，對於本領域中的技術人員可能顯而易見的是，激活和/或控制系統控制器114的方法可能需要使用一種或多種激活方法。例如，電子式或動力式接觸透鏡可針對個體使用者編程，例如對透鏡編程以識別個體的眨眼圖案和個體的睫狀肌兩者在執行各種動作時的睫狀肌信號，例如在聚焦於遠處的物體或者聚焦於近處的物體上時。在某一示例性實施例中，使用多於一種方法激活電子式接觸透鏡(例如眨眼檢測和睫狀肌信號檢測)可提供在激活接觸透鏡之前使每種方法相互交叉檢查的能力。交叉檢查的優點可包括消除誤報，例如使無意間觸發透鏡而激活的機率最小化。在一個示例性實施例中，交叉檢查可涉及投票方案，其中在進行任何動作之前滿足某一數量的條件。
[0081]致動器112可包括用於根據所接收命令信號來實現特定動作的任何適合的裝置。例如，如果眨眼激活圖案如上文所述與取樣的光水平相比較是匹配的，則系統控制器114可啟用致動器112，例如可變光學電子式或動力式透鏡。致動器112可包括電氣裝置、機械裝置、磁性裝置、或它們的任何組合。除從電源110接收電力外，致動器112還從系統控制器114接收信號，並根據來自系統控制器114的信號產生某一動作。例如，如果系統控制器114的信號表明佩戴者正在試圖聚焦於近處的物體上，則可利用致動器112改變電子式眼科透鏡的屈光力，例如經由動態多液體光學區。在替代的示例性實施例中，系統控制器114可輸出指示應向眼睛遞送治療劑的信號。在該示例性實施例中，致動器112可包括泵和貯存器，例如微機電系統(MEMS)泵。如上所述，本發明的動力式透鏡可提供各種功能；因此，可將一個或多個致動器以不同方式構造，以實現所述功能。
[0082]圖3示出根據本發明的眨眼檢測算法的用於示例性眨眼檢測系統的狀態轉變圖300。系統在開始時處於IDLE狀態302，等待致能信號bl_go被置位。當致能bl_go信號被置位時，例如通過與眨眼取樣速率相當的以一百(lOO)ms速率施加脈衝bl_go的振蕩器和控制電路，狀態機接著轉變至WAIT_ADC狀態304，在該狀態中，ADC被致能以將所接收的光水平轉換成數字值。ADC將adC_done信號置位，以指示其操作已完成，並且系統或狀態機轉變至SHIFT狀態306。在SHIFT狀態306中，系統將最新接收的ADC輸出值推至移位寄存器中，以保存眨眼樣本的歷史。在某一示例性實施例中，為了使存儲要求最小化，首先將ADC輸出值與閾值進行比較，以向樣本值提供單個位(I或O)。系統或狀態機接著轉變至COMPARE狀態308，在此狀態中，如上文所述將樣本歷史移位寄存器中的值與一個或多個眨眼序列模板和遮罩進行比較。如果檢測到匹配，則可將一個或多個輸出信號置位(例如置為I)，以切換透鏡驅動器的狀態bl_cp_t0ggle或待由動力式眼科透鏡執行的任何其他功能。系統或狀態機接著轉變至DONE狀態310，並將bl_done信號置位，以指示其操作完成。
[0083]圖4示出了可用於對所接收光水平進行檢測和取樣的示例性光傳感器或光檢測器信號路徑pd_rx_top。信號路徑pd_rx_top可包括光二極體402、轉阻抗放大器404、自動增益和低通濾波級406 (AGC/LPF)、以及ADC408。adc_vref信號從電源110 (參見圖1)輸入到ADC408，或者作為另外一種選擇，其可由模數轉換器408內的專用電路提供。ADC408的輸出adc_data被傳送到數位訊號處理和系統控制器區塊108/114(參見圖1)。儘管為易於解釋起見在圖1中分別被示出為個體區塊108和114，然而數位訊號處理和系統控制器優選地被構建於單個區塊410上。致能信號adc_en、起動信號adc_start以及復位信號adc_rst_η是從數位訊號處理和系統控制器410接收的，同時完成信號adc_c0mplete被傳送到數位訊號處理和系統控制器410。時鐘信號adc_clk可從位於信號路徑pd_rx_top外的時鐘源接收的，或者從數位訊號處理和系統控制器410接收。重要的是應注意，adc_clk信號和系統時鐘可以不同頻率運行。還重要的是應注意，根據本發明可使用任何數量的不同ADC，這些ADC可具有不同的界面和控制信號，但其執行相似的功能:提供光傳感器信號路徑的模擬部分的輸出的取樣的數字表示。光檢測致能信號Pd_en以及光檢測增益pd_gain是從數位訊號處理和系統控制器410接收的。
[0084]圖5示出可用於將所接收的ADC信號值adc_data減小至單個位的值pd_data的數字調節邏輯500的方框圖。數字調節邏輯500可包括數字寄存器502，以從光檢測信號路徑pd_rx_top接收數據adc_data,從而在信號adc_data_held上提供保持值。數字寄存器502配置成在adc_complete信號被置位時在adc_data信號上接收新的值,並且在接收到adC_COmplete信號時保持最後接收的值。這樣，一旦所述數據被鎖存，系統便可禁用光檢測信號路徑，以降低系統的電流消耗。接著，可在閾值產生電路504中通過實施於數字邏輯中的積分加清除平均或其他平均方法對所保持的數據值進行平均，以在信號Pd_th上產生一個或多個閾值。接著，可通過比較器506對所保持的數據值與所述一個或多個閾值進行比較，以在信號pd_data上產生一位數據值。應當理解，所述比較運算可利用滯後或與一個或多個閾值的比較，以使輸出信號pd_data上的噪聲最小化。數字調節邏輯可還包括增益調節區塊pd_gain_adj508，以根據所計算的閾值和/或根據所保持的數據值通過圖4所示的信號pd_gain在光檢測信號路徑中設定自動增益和低通濾波級406的增益。重要的是應注意，在該示例性實施例中，六位的字能在眨眼檢測的動態範圍內提供足夠的解析度，同時使複雜度最小化。
[0085]在一個示例性實施例中，閾值產生電路504包括峰值檢測器、谷值檢測器和閾值計算電路。在該示例 性實施例中，可如下文所述產生閾值和增益控制值。峰值檢測器和谷值檢測器配置成接收信號adc_data_held上的保持值。峰值檢測器還配置成提供輸出值pd_pk,輸出值pd_pk能快速地跟蹤adc_data_held值的增大並在adc_data_held值減小時緩慢衰減。該操作類似於在電氣【技術領域】中眾所周知的傳統二極體包絡線檢測器的操作。谷值檢測器還配置成提供輸出值pd_vl,輸出值pd_vl能快速地跟蹤adc_data_held值的減小並在adc_data_held值增大時緩慢地衰減至更高的值。谷值檢測器的操作也類似於二極體包絡線檢測器，其中放電電阻器被連接至正電源電壓。閾值計算電路配置成接收pd_pl值和pd_vl值,並且還配置成根據pd_pk值和pd_vl值的平均來計算中點閾值pd_th_mid。閾值產生電路504根據中點閾值pd_th_mid來提供閾值pd_th。
[0086]閾值產生電路504可還適於響應於pd_gain值的變化來更新pd_pk水平和pd_vl水平的值。如果pd_gain值增大一個步長,則pd_pk和pd_vl值增大一個因數,所述因數等於光檢測信號路徑的預期增益增大值。如果pd_gain值減小一個步長，則pd_pk值和pd_val值減小一個因數，所述因數等於光檢測信號路徑的預期增益減小值。這樣，分別在pd_Pk值和pd_vl值中所保持的峰值檢測器和谷值檢測器的狀態、以及根據pd_pk值和pd_vl值計算出的閾值Pd_th被更新以與信號路徑增益的變化相匹配，從而避免僅根據光檢測信號路徑增益的有意變化所得到的狀態或值的不連續性或其他變化。
[0087]在閾值產生電路504的另一示例性實施例中，閾值計算電路可還配置成根據pd_pk值的比例或百分比來計算閾值pd_th_pk。在優選的示例性實施例中，pd_th_pk可有利地被配置成Pd_pk值的八分之七，其計算可通過簡單的右移三位和減法來實現，如在本領域中眾所熟知。閾值計算電路可將閾值pd_th選擇成pd_th_mid和pd_th_pk中的較小者。這樣，pd_th值將永遠不等於pd_pk值，即使是在恆定的光長時期入射於光二極體上(這可能會導致pd_pk值和pd_vl值相等)之後。應當理解,pd_th_pk值確保在長的間歇之後能檢測到眨眼。閾值產生電路的行為進一步示出於圖9中，這將在下文進行論述。
[0088]圖6示出了根據本發明實施例的可用於實現示例性數字眨眼檢測算法的數字檢測邏輯600的方框圖。數字檢測邏輯600可包括移位寄存器602，移位寄存器602適於從光檢測信號路徑pd_rX_top (圖4)接收數據，或者從數字調節邏輯(圖5)接收數據，如此處在具有一位值的信號pd_data上所示。移位寄存器602在此處將接收的樣本值的歷史保持於24位寄存器中。數字檢測邏輯600還包括比較區塊604，該比較區塊適於接收樣本歷史以及一個或多個眨眼模板bl_tpl和眨眼遮罩bl_mask，並且數字檢測邏輯600配置成在一個或多個輸出信號上指示與所述一個或多個模板和遮罩的匹配，所述一個或多個輸出信號可被保持以供後用。比較區塊604的輸出通過D型觸發器606進行鎖存。數字檢測邏輯600還可包括計數器608或其他邏輯，以抑制由於遮罩操作引起的以小的移位對同一樣本歷史集合進行的連續比較。在優選的示例性實施例中，在發現確實匹配之後將樣本歷史清除或復位，因而需要取樣完整的、新的匹配眨眼序列才能再識別後續匹配。數字檢測邏輯600還可包括狀態機或相似控制電路，以向光檢測信號路徑和ADC提供控制信號。在某一示例性實施例中，控制信號可由與數字檢測邏輯600分開的控制狀態機產生。該控制狀態機可為數位訊號處理和系統控制器410的一部分。
[0089]圖7示出了從眨眼檢測子系統向在光檢測信號路徑中所用的ADC(圖4)提供的控制信號的時序圖。致能信號和時鐘信號adc_en、adc_rst_n和adc_cIk是在樣本序列開始時被激活的，並持續至模數轉換過程完成為止。在一個示例性實施例中，ADC轉換過程是當在adC_start信號上提供脈衝時開始的。ADC輸出值被保持於adc_data信號中，並且過程的結束是由模數轉換器邏輯在adc_c0mplete信號上指示的。在圖7中還示出了 pd_gain信號，所述信號用於設定ADC之前的放大器的增益。該信號被顯示為在暖機時間(warm-uptime)之前被設定，以使模擬電路偏壓和信號水平在轉換之前達到穩定。
[0090]圖8示出了包括數字眨眼檢測子系統dig_blink802的數字系統控制器800。數字眨眼檢測子系統dig_blink802可由主狀態機dig_master804控制並可適於從位於數字系統控制器800外的時鐘產生器clkgen806接收時鐘信號。數字眨眼檢測子系統dig_blink802可適於向如上文所述的光檢測子系統提供信號以及從光檢測子系統接收信號。除包括用於控制眨眼檢測算法中的運算序列的狀態機之外，數字眨眼檢測子系統dig_blink802還可包括上文所述的數字調節邏輯和數字檢測邏輯。數字眨眼檢測子系統dig_blink802可適於從主狀態機804接收致能信號，並向主狀態機804提供完成或結束指示以及眨眼檢測指示。
[0091]圖9提供了波形(圖9A-9G)，以示出閾值產生電路和自動增益控制(圖5)的操作。圖9A示出了由可響應於不同光水平的光二極體提供的光電流與時間的關係的例子。在曲線圖的第一部分中，與在曲線圖的第二部分中相比，光水平和所得的光電流相對較低。在曲線圖的第一部分和第二部分兩者中，均看到有兩次眨眼以減小光和光電流。應注意，由眼瞼造成的光的衰減可能不是百分之一百(100)，而是較低的值，該值取決於眼瞼對入射於眼睛上的光波長的透射特性。圖9B示出了響應於圖9A的光電流波形而捕獲的adc_data_held值。為簡明起見，adc_data_held值被示出為連續的模擬信號而不是一系列離散的數字樣本。應當理解，數字樣本值將對應於圖9B中在對應樣本時刻所示的水平。在曲線圖頂部和底部處的虛線指示adc_data信號和adc_data_held信號的最大值和最小值。最小和最大值之間的範圍也稱為adc_data信號的動態範圍。如下文所述，在曲線圖第二部分中的光檢測信號路徑增益是不同的(較低)。一般而言，adc_data_held值與光電流成正比，並且增益變化僅影響比例性的比率或常數。圖9C示出了由閾值產生電路響應於adc_data_held值而計算的pd_pk、pd_vl和pd_th_mid值。圖9D示出了在閾值產生電路的某一示例性實施例中響應於adc_data_held值而計算的pd_pk、pd_vl和pd_th_pk值。應注意，pd_th_pk值始終是pd_Pk值的某一比例。圖9E不出了 adc_data_held值以及pd_th_mid和pd_th_pk值。應注意,在其中adc_data_held值相對恆定的長時間周期中，隨著pd_vl值衰減至同一水平，pd_th_mid值變得等於adc_data_held值。pd_th_pk值始終保持低於adc_data—held值某一量。在圖9E中還示出了 pd_th的選擇,其中將pd_th值選擇為pd_th_pk和pd_th_mid中的較小者。這樣，閾值始終被設定為距pd_pk值某一距離，從而避免因光電流信號和adc_data held信號上的噪聲而導致pd_data上出現誤躍遷。圖9F示出了通過將adc_data_held值與pd_th值進行比較而產生的pd_data值。應注意，pd_data信號是雙值信號，其在發生眨眼時較低。圖9G示出了這些示例性波形的tia_gain值相對於時間的關係。tia_gain值被設定成當pd_th開始超過在圖9E中被顯示為agc_pk_th的高閾值時更低。應當理解，當pd_th開始下降至低於低閾值時，會發生相似的行為而使tia_gain升高。重新參見圖9A至圖9E中每一個的第二部分，tia_gain降低的效果很明顯。尤其應注意,adc_data_held值保持於adc_data信號和adc_data_held信號的動態範圍的中間附近。此外，重要的是應注意，如上文所述根據增益變化來更新pd_pk值和pd_vl值，從而在峰值和谷值檢測器狀態中避免只因光檢測信號路徑增益引起的不連續性。
[0092] 圖10示出了集成電路電路小片1000上的示例性光阻擋部件和光通過部件。集成電路電路小片1000包括光通過區域1002、光阻擋區域1004、焊盤1006、鈍化開孔1008、以及光阻擋層開孔1010。光通過區域1002位於光傳感器(未示出)上方，例如在半導體工藝中形成的光二極體陣列。在優選的示例性實施例中，光通過區域1002使儘可能多的光到達光傳感器，從而使靈敏度最大化。這可通過除去感光器上方的多晶娃、金屬、氧化物、氮化物、聚醯亞胺和其他層來完成，這在用於加工或後處理的半導體工藝中是允許的。光通過區域1002也可接受其他特殊處理，以使光檢測最大化，例如施加減反射塗層、濾光器、和/或漫射器。光阻擋區域1004可覆蓋電路小片上不需要進行曝光的其他電路。光電流可能會使其他電路的性能劣化，例如在如上文所述的結合到接觸透鏡中所需的超低電流電路中使偏置電壓和振蕩器頻率偏移。光阻擋區域1004優選地以薄的、不透明的反射材料形成，例如在半導體晶片處理和後處理中已經使用的鋁或銅。如果與金屬形成，則形成光阻擋區域1004的材料必須與下面的電路和焊盤1006絕緣，以防止短路狀況。此類絕緣可由已經作為正常晶片鈍化物的一部分存在於電路小片上的鈍化物(例如氧化物、氮化物和/或聚醯亞胺)來提供或者以在後處理期間所加入的其他電介質來提供。遮蔽允許光阻擋層具有開孔1010，以便導電的光阻擋金屬不與電路小片上的焊盤重疊。光阻擋區域1004被額外的電介質或鈍化物覆蓋，以保護電路小片並避免在電路小片附著期間短路。該最終鈍化物具有鈍化物開孔1008，以允許連接至焊盤1006。
[0093]圖11示出了根據本發明實施例的具有電子插件的示例性接觸透鏡，所述電子插件包括眨眼檢測系統。接觸透鏡1100包括軟塑料部分1102，所述軟塑料部分包括電子插件1104。該插件1104包括由電子器件激活的透鏡1106，例如根據激活聚焦於近處或遠處。集成電路1108安裝於插件1104上並連接至電池1110、透鏡1106、以及系統必需的其他組件。集成電路1108包括光傳感器1112和相關聯的光檢測器信號路徑電路。光傳感器112穿過透鏡插件面朝外並遠離眼睛，因而能夠接收環境光。光傳感器1112可在集成電路1108上(如圖所示)被構建成單個光二極體或光二極體的陣列。光傳感器1112也可被構建成安裝於插件1104上的單獨裝置並與跡線1114連接。當眼瞼閉合時，包括光檢測器1112的透鏡插件1104被覆蓋，從而使入射於光檢測器1112上的光水平減小。光檢測器1112能夠測量環境光，以確定使用者是否在眨眼。
[0094]眨眼檢測算法的附加實施例可允許眨眼序列的持續時間和間隔的更大變化，例如通過基於第一次眨眼的所測量的結束時間來對第二次眨眼的開始計時，而非通過利用固定的模板或通過加寬遮罩的「不用計」間歇(O值)。
[0095]應當理解，眨眼檢測算法可構建於數字邏輯中或者在微控制器上運行的軟體中。算法邏輯或微控制器可與光檢測信號路徑電路和系統控制器一起構建於單個應用專用集成電路(ASIC)上，或者其可橫跨多於一個集成電路來劃分。
[0096]重要的是應注意，本發明的眨眼檢測系統具有比視力診斷、視力矯正以及視力增強更廣的用途。這些更廣的用途包括利用眨眼檢測來為具有身體殘疾的個體控制各種各樣的功能。眨眼檢測可被設置成睜眼或閉眼。
[0097]根據另一示例性實施例，動力式或電子式眼科透鏡可結合眼瞼位置傳感器。已知眼瞼以多種方式保護眼球，包括眨眼反射和眼淚展布動作。在感覺到對眼睛的威脅時，眼瞼的眨眼反射能通過迅速地閉合來防止對眼球造成創傷。眨眼還會在眼球表面展布眼淚，以使眼球表面保持溼潤並衝洗掉細菌和其他異物。但眼瞼的運動也可能指示其他動作或所起的其他功能。例如，當個體聚焦於近處的物體上時，上眼瞼會下垂。因此，可將對該運動的檢測用作具有可變焦距光學元件的電子式眼科透鏡的輸入，以矯正與老花眼相關聯的調節作用損失。作為另外一種選擇，當個體想要聚焦於遠處的物體上時，他或她可能會眯眼。可將與眯眼相關聯的眼瞼運動用作具有可變焦距光學元件的電子式眼科透鏡的輸入，以拉近遠處的物體。此外，眼瞼位置傳感器也可用於向佩戴電子式眼科透鏡的個體警示其處於睡著的危險中。還重要的是應注意，除此之外或在替代用途中，所感測的數據可只是被用作收集過程的一部分而非作為觸發事件。例如，所感測的數據可被收集、記錄和用於治療疾病。換句話講，還應當理解，利用此類傳感器的裝置可不以對使用者可見的方式改變狀態；而所述裝置只是記錄數據。例如，此類傳感器可用於判斷使用者是否在一整天中具有正確的虹膜響應或者是否存在有問題的醫療病症。
[0098]現在參見圖12，其示出了眼睛1200上的示例性眼瞼位置傳感器系統。所述系統被結合到接觸透鏡1202中。圖中示出上眼瞼和下眼瞼，其中上眼瞼按閉合度增大的次序具有可能的位置1201、1203和1205。還示出了具有對應於上眼瞼的閉合度的下眼瞼；即位置1207、1209和1205。當眼瞼閉合時，它們佔據相同的位置；即位置1205。根據本示例性實施例的接觸透鏡1202包括傳感器陣列1204。該傳感器陣列1204包括一個或多個光傳感器。在該示例性實施例中，傳感器陣列1204包括十二(12)個光傳感器1206a-12061。當上眼瞼在位置1201處且下眼瞼在位置1207處時，所有光傳感器1206a-12061均暴露並接收環境光，從而形成光電流，所述光電流可由本文所述的電子電路檢測到。當眼瞼在位置1203和1209上部分地閉合時，頂部和底部光傳感器1206a和1206b被覆蓋，從而接收到比其他光傳感器1206C-12061少的光並輸出相應較低的電流，所述電流可被電子電路檢測到。當眼瞼在位置1205完全閉合時，所有傳感器1206a-12061被覆蓋，並且電流相應地減小。該示例性系統可用於通過以下方式來檢測眼瞼位置:對傳感器陣列中的每個光傳感器取樣並利用光電流輸出與傳感器位置的關係來確定眼瞼位置。應當理解，光傳感器應放置在接觸透鏡上的適合的位置，例如提供足夠的樣本位置以可靠地確定眼瞼位置，同時不阻擋透明的光學區(大致由散大的瞳孔佔據的區域)。該示例性系統也可用於通過對傳感器例行取樣並對隨著時間推移的測量值進行比較來檢測眼瞼。眼瞼位置可被控制器(未示出)用於啟動某一功能。例如，當人聚焦於近處的物體(如在閱讀中)上時，眼瞼通常會垂下或下垂。因此，如上文所簡要說明，眼瞼位置可能與其他傳感器結合以檢測老花眼個體想要聚焦於近處的意願。
[0099]圖13示出了其中兩隻眼睛1300被接觸透鏡1302部分地覆蓋的示例性系統。在兩個接觸透鏡1302中均存在傳感器陣列1304，以如上文針對圖12所述來確定眼瞼位置。在該示例性實施例中，接觸透鏡1302各自包括電子通信組件1306。每個接觸透鏡1302中的電子通信組件1306允許在接觸透鏡1302之間雙向通信。電子通信組件1306可包括射頻(RF)收發器、天線、用於光傳感器1308的接口電路、以及相關聯的或相似的電子組件。由線1310表示的通信信道可包括通過適當的數據協議以適當頻率和功率進行的RF傳輸，以允許在接觸透鏡1302之間通信。兩個接觸透鏡1302之間的數據傳輸可例如證實兩個眼瞼均已閉合，以檢測真實的、有目的的眨眼而非純粹的閃眨或無意的眨眼。所述傳輸還可使系統能夠判斷是否兩個眼瞼均已閉合相似的量，例如與使用者在很近距離內閱讀相關聯的量。也可與外部裝置(例如眼鏡、佩戴在使用者太陽穴上的貼片、或智慧型電話)發生數據傳輸。
[0100]圖14A和14B示出了示例性電子系統1400，其中使用上文所述的眼瞼位置光傳感器來觸發接觸透鏡1402或者更具體地講動力式或電子式眼科透鏡。圖14A示出位於透鏡1402上的示例性電子系統1400，並且圖14B是系統1400的分解圖。如前面參照圖12所述，光1401入射於一個或多個光傳感器1404上。這些光傳感器1404可使用光二極體、硫化鎘(CdS)傳感器、或者其他適於將環境光轉換成電流的技術來構建。根據對光傳感器1404的選擇，可能需要使用放大器1406或其他適合的電路來調節輸入信號以供後續電路或下遊電路使用。多路復用器1408允許單個模數轉換器HlO(ADC)從多個光傳感器1404接收輸入。多路復用器1408可緊位於光傳感器1404的後面、放大器1406的前面，或者根據電流消耗、電路小片大小、以及設計複雜度的考慮因素，可不使用多路復用器1408。由於需要在眼睛上的不同位置使用多個光傳感器1404來檢測眼瞼位置，因而共享下遊處理組件(例如放大器、模數轉換器、以及數位訊號處理器)可顯著減小電子電路所需的尺寸。放大器1406產生與輸入成正比的放大的輸出，並可用作轉阻抗放大器以將輸入電流轉換成輸出電壓。放大器1406可將信號放大到可供系統的其餘部分使用的水平，例如使信號具有足夠的電壓和功率以被ADC1410獲取。例如，放大器1406可能是驅動後續區塊所需的，因為光傳感器1404的輸出可能非常小並可能用於低光照環境中。放大器1406也可被構建成可變增益放大器，其增益可由系統控制器1412調節，以使系統1400的動態範圍最大化。除提供增益外，放大器1406還可包括其他模擬信號調節電路,例如適於光傳感器1404和放大器1406的輸出的濾波電路和其他電路。放大器1406可包括任何適用於放大和調節由光傳感器1404輸出的信號的裝置。例如，放大器1404可只包括單個運算放大器或含有一個或多個運算放大器的更複雜電路。
[0101]如上文所述，光傳感器1404和放大器1406配置成在眼睛的不同位置處檢測入射光1401，並將輸入電流轉換成最終可由系統控制器1412使用的數位訊號。系統控制器1412優選地被預編程為對眼睛上的每個光傳感器1404取樣，以檢測眼瞼位置並向致動器1414提供適當的輸出信號。系統控制器1412還包括相關聯的存儲器。系統控制器1412可將光傳感器1404的新近樣本與和眼瞼張開位置和眯眼位置相關的預編程的圖案進行比較。當所述圖案與和近處調節相關聯的眼瞼下垂(例如上眼瞼下垂)相匹配時，系統控制器1412可觸發致動器1414來改變與動力式接觸透鏡相關聯的可變屈光力光學元件的聚焦狀態。可能需要記錄在各種環境光下和焦距情形下的使用者眼瞼圖案，以對系統控制器1412進行編程以實現可靠的檢測。系統1400可能需要區分在環境光、陰影、以及其他現象情形下的眼瞼位置變化與正常變化。該區分可通過以下方式實現:取樣頻率、放大器增益、以及其他系統參數的恰當選擇；使傳感器在接觸透鏡中的放置最佳化；確定眼瞼位置圖案；記錄環境光；將每個光傳感器與相鄰的和全部的光傳感器進行比較；以及通過其他技術來唯一地辨別眼瞼位置。
[0102]在該示例性實施例中，ADC1410可用於將穿過多路復用器從放大器1406輸出的連續的模擬信號轉換成適合於進一步信號處理的取樣的數位訊號。例如，ADC1410可將從放大器1406輸出的模擬信號轉換成可供後續電路或下遊電路(例如數位訊號處理系統或微處理器1416)使用的數位訊號。數位訊號處理系統或數位訊號處理器1416可用於包括以下中的一者或多者的數位訊號處理:濾波、處理、檢測、以及以其他方式操縱/處理取樣的數據，以允許入射光檢測以供下遊使用。數位訊號處理器1416可被預編程有各種眼瞼圖案。數位訊號處理器1416還包括相關聯的存儲器。數位訊號處理器1416可利用以下來構建:模擬電路、數字電路、軟體、和/或優選地它們的組合。ADC1410以及相關聯的放大器1406和數位訊號處理器1416是以與前述取樣速率一致的適合的速率激活的，例如每一百(lOO)ms激活一次。
[0103]電源1418向構成眼瞼位置傳感器系統1400的諸多組件供電。電源1418也可用於向接觸透鏡上的其他裝置供電。電力可由電池、能量採集器、或本領域中的普通技術人員所知的其他適合手段提供。實質上，可利用任何類型的電源1418來為系統的所有其他組件提供可靠的電力。從模擬形式被處理成數字形式的眼瞼位置傳感器陣列圖案可激活系統控制器1412或系統控制器1412的一部分。此外，系統控制器1412可根據來自數位訊號處理器1408的輸出來控制動力式接觸透鏡的其他方面，例如通過致動器1414來改變電子控制式透鏡的焦距或屈光力。
[0104]現在參見圖15，其示出定位在接觸透鏡上三個不同垂直位置處的三個光傳感器的示例性輸出特性。輸出特性可表示每個光傳感器上與入射光成正比的電流或者可表示ADC(在圖14的元件1410)的輸出端處的下遊信號(例如數字取樣數據值)與時間的關係。例如當從黑暗的房間走到明亮的走廊、然後又走回到黑暗的房間時，總的入射光1502會增多、保持穩定、然後減少。如果眼瞼保持張開，則所有三個光傳感器1504、1506和1508將輸出與環境光照相似的信號，對於光傳感器1504和1508,此由虛線1501和1503不出。除環境光水平1502變化外，眼瞼的眯起由位置1510指示，其不同於眼瞼張開位置1512和1514。當眼瞼因眯眼而閉合時，上部光傳感器1504變成被上眼瞼覆蓋並由於該光傳感器被眼瞼阻擋而輸出相應較低的水平。儘管環境光1502增強，但由於眼瞼部分地閉合，光傳感器1504接收到的光變少並輸出較低的信號。對於在眯眼時被覆蓋住的光傳感器1508，也觀察到相似的響應。中間的傳感器1506在眯眼時不被覆蓋，因此繼續看到光水平增大，同時輸出水平相應地增大。儘管該例子示出了一種特定情況，然而如何檢測各種配置形式的傳感器位置和眼瞼運動應是顯而易見的。
[0105]圖16A和16B示出了被結合到接觸透鏡1602中的替代的示例性檢測系統1600。同樣，圖16A示出了位於透鏡1602上的系統1600，圖16B則示出了系統1600的分解圖。在該示例性實施例中，利用電容式觸摸傳感器1604代替光傳感器。電容式觸摸傳感器在電子行業中是常用的，例如用於觸控螢幕顯示器。其基本原理是:以實體方式構建可變電容器1604，使得電容隨著接近度或觸摸而變化，例如通過構建由電介質覆蓋的網格來實現。傳感器調節器1604形成與電容成比例的輸出信號，例如，通過測量包括可變電容器的振蕩器中的變化或者通過在固定頻率的Ac信號下感測可變電容器對固定電容器的比率來實現。可將傳感器調節器1606的輸出與多路復用器1608相組合來減少下遊電路。在該示例性實施例中，為簡明起見，省略了相對於圖14的上文所述的必要的信號調節電路。系統控制器1610通過多路復用器1608從電容傳感器調節器1606接收輸入，例如通過依次激活每個傳感器並記錄值。其可接著將測量值與預編程的圖案和歷史樣本進行比較，以確定眼瞼位置。其可接著激活致動器1612中的功能，例如使可變焦距透鏡改變成較近的焦距。電容器觸摸傳感器1604可按與前面關於光檢測器所述的圖案相似的實體圖案進行布置，但將被最優化以用於檢測電容隨眼瞼位置的變化。傳感器以及就此而言整個電子系統將被封裝並與含鹽分的接觸透鏡環境絕緣。由於眼瞼覆蓋傳感器1604，將檢測到電容的變化而非前面所述的環境光的變化。
[0106]重要的是應注意，如相對於圖14B的光傳感器所示，如果需要，可根據電容式觸摸傳感器使用ADC電路和數位訊號處理電路。
[0107]在一個示例性實施例中，在接觸透鏡的周邊區中而非在光學區中製作電子器件和電子互連線。根據替代的示例性實施例，重要的是應注意，電子器件的位置不必僅限於接觸透鏡的周邊區。本文所述的所有電子組件均可利用薄膜技術和/或透明材料製成。如果利用這些技術，則電子組件可放置於任何適合的位置，只要它們與光學元件兼容即可。
[0108]數位訊號處理區塊和系統控制器(分別為圖14B中的1416和1412、以及圖16B中的系統控制器1610)的活動取決於可用的傳感器輸入、環境和使用者反應。輸入、反應、以及判定閾值可根據以下中的一者或多者來確定:眼科研究、預編程、訓練、以及自適應性/學習算法。例如，眼瞼運動的一般特性可被充分記錄於文獻中、適用於廣泛的使用者人群、以及被預編程到系統控制器中。然而，個體與一般預期響應的偏差可被記錄於自適應性/學習算法的訓練期間或部分中，所述算法在電子式眼科裝置的操作中繼續完善響應。在一個示例性實施例中，使用者可通過在使用者想要聚焦於近處時激活與裝置通信的手持式短表鏈來訓練所述裝置。裝置中的學習算法可接著參考在短表鏈信號之前與之後所存儲的傳感器輸入，以完善內部決策算法。該訓練周期可持續一天，然後裝置將僅靠傳感器輸入來自主地操作，並且不需要短表鏈。
[0109]眼內透鏡或IOL是被植入眼睛中並替代晶狀透鏡的透鏡。它可用於患有白內障的個體或者只是用於治療各種屈光缺陷。IOL通常包括小的塑料透鏡，所述塑料透鏡具有塑料側面支撐件(被稱為觸覺學)，以將透鏡在眼睛中的囊袋內保持固定。本文所述的任何電子器件和/或組件均可被以與接觸透鏡相似的方式結合到IOL中。
[0110]儘管所示出和描述的據信是最為實用和優選的實施例，但顯而易見的是，本領域中的技術人員可以對所描述和所示出的具體設計和方法作出變更，並且可在不脫離本發明的精神和範圍的情況下使用這些變更形式。本發明並非局限於所述和所示的具體構造，而是應該理解為與落入所附權利要求書的範圍內的全部修改形式相符。
【權利要求】
1.一種動力式眼科透鏡，所述動力式眼科透鏡包括: 接觸透鏡，所述接觸透鏡包括光學區和周邊區；以及 眼瞼位置傳感器系統，所述眼瞼位置傳感器系統被結合到所述接觸透鏡的所述周邊區中，所述眼瞼位置傳感器系統包括傳感器陣列、系統控制器、以及至少一個致動器，所述傳感器陣列具有多個個體傳感器以檢測眼瞼位置，所述系統控制器配置成對所述傳感器陣列中的每個個體傳感器取樣以檢測眼瞼位置並提供輸出控制信號，所述至少一個致動器配置成接收所述輸出控制信號並實現預定的功能。
2.根據權利要求1所述的動力式眼科透鏡，其中所述多個個體傳感器包括光傳感器，所述光傳感器用於檢測入射於眼睛上的光。
3.根據權利要求2所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括連接到所述光傳感器的放大器，所述放大器配置成調節從所述光傳感器輸出的信號以供下遊使用。
4.根據權利要求3所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括多路復用器，所述多路復用器配置成從所述放大器接收多個輸入並輸出單個信號。
5.根據權利要求4所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括模數轉換器，所述模 數轉換器配置成將來自所述放大器的模擬信號轉換成取樣的數位訊號以供進一步信號處理。
6.根據權利要求5所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括數位訊號處理器，所述數位訊號處理器配置成從所述模數轉換器接收輸出並執行包括以下中的一者或多者的數位訊號處理:濾波、處理以及檢測取樣的數據，以允許入射光檢測以供下遊使用。
7.根據權利要求6所述的動力式眼科透鏡，其中所述數位訊號處理器包括相關聯的存儲器。
8.根據權利要求1所述的動力式眼科透鏡，還包括電源。
9.根據權利要求1所述的動力式眼科透鏡，其中所述多個個體傳感器包括電容式觸摸傳感器，所述電容式觸摸傳感器用於檢測接觸或接近度並輸出指示所述接觸或接近度的信號。
10.根據權利要求9所述的動力式眼科透鏡，其中所述傳感器系統還包括傳感器調節器，所述傳感器調節器輸出與電容成比例的信號以供下遊使用。
11.根據權利要求10所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括多路復用器，所述多路復用器配置成從傳感器導體接收多個輸入並向所述系統控制器輸出單個信號。
12.根據權利要求1所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括通信信道，所述通信信道用於協調各對動力式接觸透鏡之間的動作。
13.一種動力式眼科透鏡，所述動力式眼科透鏡包括: 接觸透鏡；以及 眼瞼位置傳感器系統，所述眼瞼位置傳感器系統被結合到所述接觸透鏡中，所述眼瞼位置傳感器系統包括傳感器陣列、系統控制器、以及至少一個致動器，所述傳感器陣列具有多個個體傳感器以檢測眼瞼位置，所述系統控制器配置成對所述傳感器陣列中的每個個體傳感器取樣以檢測眼瞼位置並提供輸出控制信號，所述至少一個致動器配置成接收所述輸出控制信號並實現預定的功能。
14.根據權利要求13所述的動力式眼科透鏡，其中所述多個個體傳感器包括光傳感器，所述光傳感器用於檢測入射於眼睛上的光。
15.根據權利要求14所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括連接到所述光傳感器的放大器，所述放大器配置成調節從所述光傳感器輸出的信號以供下遊使用。
16.根據權利要求15所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括多路復用器，所述多路復用器配置成從所述放大器接收多個輸入並輸出單個信號。
17.根據權利要求16所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括模數轉換器，所述模數轉換器配置成將來自所述放大器的模擬信號轉換成取樣的數位訊號以供進一步信號處理。
18.根據權利要求17所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括數位訊號處理器，所述數位訊號處理器配置成從所述模數轉換器接收輸出並執行包括以下中的一者或多者的數位訊號處理:濾波、處理以及檢測取樣的數據，以允許入射光檢測以供下遊使用。
19.根據權利要求18所述的動力式眼科透鏡，其中所述數位訊號處理器包括相關聯的存儲器。
20.根據權利要求13所述的動力式眼科透鏡，還包括電源。
21.根據權利要求13所述的動力式眼科透鏡，其中所述多個個體傳感器包括電容式觸摸傳感器，所述電容式觸摸傳感器用於檢測接觸或接近度並輸出指示所述接觸或接近度的信號。
22.根據權利要求21所述的動力式眼科透鏡，其中所述傳感器系統還包括傳感器調節器，所述傳感器調節器輸出與電容成比例的信號以供下遊使用。
23.根據權利要求22所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括多路復用器，所述多路復用器配置成從傳感器導體接收多個輸入並向所述系統控制器輸出單個信號。
24.根據權利要求13所述的動力式眼科透鏡，其中所述眼瞼位置傳感器系統還包括通信信道，所述通信信道用於協調各對動力式接觸透鏡之間的動作。
25.一種動力式眼科透鏡，所述動力式眼科透鏡包括: 眼內透鏡；以及 眼瞼位置傳感器系統，所述眼瞼位置傳感器系統被結合到所述眼內透鏡中，所述眼瞼位置傳感器系統包括傳感器陣列、系統控制器、以及至少一個致動器，所述傳感器陣列具有多個個體傳感器以檢測眼瞼位置，所述系統控制器配置成對所述傳感器陣列中的每個個體傳感器取樣以檢測眼瞼位置並提供輸出控制信號，所述至少一個致動器配置成接收所述輸出控制信號並實現預定的功能。
【文檔編號】G02C7/04GK104020578SQ201310112085
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年4月2日 優先權日:2013年2月28日
【發明者】R.B.皮尤, A.託納, D.B.奧茨 申請人:莊臣及莊臣視力保護公司