KR102645732B1 - 콘택트 렌즈 및 통신 시스템 - Google Patents

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타카유키 히라바야시
나오토 야마구치
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마사카즈 야지마
후미코 시가
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Abstract

본 개시의 일 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈는, 안구에 장착되는 렌즈부를 구비하고 있다. 콘택트 렌즈는, 또한, 렌즈부에, 통신 전극, 센서 소자, 제어부 및 실드층을 구비하고 있다. 제어부는, 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 통신 전극에 출력한다. 실드층은 센서 소자, 제어부 및 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 설치되어 있다.

Description

콘택트 렌즈 및 통신 시스템
본 개시는 콘택트 렌즈 및 통신 시스템에 관한 것이다.
최근, 콘택트 렌즈를 이용하여 생체 정보 등을 취득하는 방법이 개발되고 있다.
특허문헌 1: 국제공개 WO2014/181568호
그런데, 콘택트 렌즈로부터 주변기기에 데이터를 송신하는 경우, 통상, 무선통신이 이용된다. 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 경우에는, 콘택트 렌즈의 면적이 작고, 또한, 콘택트 렌즈가 눈물에 젖어 있으므로, 통신 감도가 낮아지기 쉽고, 신호에 중첩된 노이즈에 의해 통신 속도도 느려지기 쉽다. 따라서, 노이즈에 강한 콘택트 렌즈 및 통신 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시의 일 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈는, 안구에 장착되는 렌즈부를 구비하고 있다. 콘택트 렌즈는, 또한, 렌즈부에, 통신 전극, 센서 소자, 제어부 및 실드층을 구비하고 있다. 제어부는, 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 통신 전극에 출력한다. 실드층은 센서 소자, 제어부 및 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 설치되어 있다.
본 개시의 일 실시형태에 관련되는 통신 시스템은, 콘택트 렌즈와, 웨어러블 장치를 구비하고 있다. 콘택트 렌즈는, 안구에 장착되는 렌즈부를 가지고 있다. 콘택트 렌즈는, 또한, 렌즈부에, 통신 전극, 센서 소자, 제어부 및 실드층을 가지고 있다. 제어부는, 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 통신 전극에 출력한다. 실드층은 센서 소자, 제어부 및 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 설치되어 있다.
본 개시의 일 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈 및 통신 시스템에서는, 센서 소자, 제어부 및 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 실드층이 설치되어 있다. 이에 의해, 외부로부터의 전계나 자계에 의한 악영향을 저감할 수 있으므로, 센서 소자에 의한 고정밀 계측을 행하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 개시의 제1 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 개시의 제2 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 5는 도 4의 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 4의 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 개시의 제3 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 8은 도 1 내지 도 7의 통신 전극의 평면 구성 또는 단면 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1 내지 도 7의 통신 전극의 평면 구성 또는 단면 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 콘택트 렌즈, 또는, 도 1의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 2의 콘택트 렌즈, 또는, 도 2의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 12는 도 3의 콘택트 렌즈, 또는, 도 3의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 13은 도 4의 콘택트 렌즈, 또는, 도 4의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 14는 도 5의 콘택트 렌즈, 또는, 도 5의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 15는 도 6의 콘택트 렌즈, 또는, 도 6의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 16은 도 7의 콘택트 렌즈, 또는, 도 7의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 17은 도 10 내지 도 16의 콘택트 렌즈의 단면 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 1의 콘택트 렌즈, 또는, 도 1의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 19는 도 2의 콘택트 렌즈, 또는, 도 2의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 20은 도 3의 콘택트 렌즈, 또는, 도 3의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 21은 도 4의 콘택트 렌즈, 또는, 도 4의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 22는 도 5의 콘택트 렌즈, 또는, 도 5의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 23은 도 6의 콘택트 렌즈, 또는, 도 6의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 24는 도 7의 콘택트 렌즈, 또는, 도 7의 콘택트 렌즈에 도 8, 도 9의 통신 전극이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 25는 도 18 내지 도 24의 콘택트 렌즈의 단면 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은 도 10 내지 도 25의 콘택트 렌즈의 기능 블록의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은 도 10 내지 도 25의 실드층의 일례를 나타내는 도면이다.
도 28은 도 1 내지 도 9의 콘택트 렌즈의 기능 블록의 일례를 나타내는 도면이다.
도 29는 본 개시의 제4 실시형태에 관련되는 통신 시스템의 개략 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은 도 29의 통신 시스템의 개략 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 한다.
1. 제1 실시형태
렌즈부의 중앙에 통신 전극을 설치한 예(도 1)
2. 제1 실시형태의 변형예
통신 전극의 변형(도 2, 도 3)
3. 제2 실시형태
렌즈부의 외연(外緣)에 통신 전극을 설치한 예(도 4)
4. 제2 실시형태의 변형예
통신 전극의 변형(도 5, 도 6)
5. 제3 실시형태
렌즈부의 중앙 및 외연의 각각에 통신 전극을 설치한 예(도 7)
6. 각 실시형태에 공통인 변형예
변형예 A: 통신 전극에 협착부를 마련한 예(도 8, 도 9)
변형예 B: 센서 소자, 제어부 상에 실드층을 마련한 예
(도 10 내지 도 17)
변형예 C: 통신 전극 상에 실드층을 마련한 예(도 18 내지 도 25)
변형예 D: 실드층을 노이즈 제거용의 통신 전극으로서 사용한 예
(도 26)
변형예 E: 실드층에 개구부를 형성한 예(도 27)
변형예 F: 실드층 없이 노이즈 제거를 행한 예(도 28)
7. 제4 실시형태
콘택트 렌즈와 웨어러블 장치에서 통신을 행하는 예(도 29, 도 30)
<1. 제1 실시형태>
[구성]
본 개시의 제1 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(1)에 대해 설명한다. 도 1은, 콘택트 렌즈(1)가 안구(100)에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 콘택트 렌즈(1)는, 외부기기와의 사이에서, 인체 또는 인체의 매우 근방의 공간을 통해, 근거리의 무선 통신(구체적으로는, 전계 방식 또는 전파 방식의 무선 통신)을 행한다. 전계 방식의 무선 통신이란, 전극을 통해 발생시킨 전계를 이용한 무선 통신을 말한다. 한편, 전파 방식의 무선 통신이란, 예를 들면, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 마이크로스트립 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나나 슬롯 안테나 등을 이용한 무선 통신을 말한다.
안구(100)는, 예를 들면, 동공(110)을 가지고 있다. 동공(110)은, 밝은 환경 하에서는 수축하고, 어두운 환경에서는 확대된다. 콘택트 렌즈(1)는, 안구(100)에 장착되는 렌즈부(10)와, 렌즈부(10)에 설치된 통신 전극(20)을 구비하고 있다. 콘택트 렌즈(1)는, 또한, 센서 소자(30)와, 제어부(40)를 구비하고 있다.
제어부(40)는, 통신 전극(20)에 전력을 공급함과 함께, 센서 소자(30)에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 통신 전극(20)에 출력한다. 제어부(40)는, 예를 들면, 프로세서와, 기억부와, 전원을 포함하여 구성되어 있다. 전원은 통신 전극(20)에 전력을 공급한다. 기억부는, 예를 들면, 비휘발성 메모리에 의해 구성되어 있으며, 예를 들면, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리, 저항 변화형 메모리 등에 의해 구성되어 있다. 기억부는, 제어부(40)에 의해 실행되는 처리 프로그램 등을 기억하고 있다. 처리 프로그램은, 센서 소자(30)로부터 검출 데이터를 취득하거나, 취득한 검출 데이터를, 통신 전극(20)을 통해 외부기기에 출력하거나 하기 위한 프로그램이다. 검출 데이터는, 콘택트 렌즈(1)를 사용하여 얻어진 데이터이며, 구체적으로는, 센서 소자(30)에 의해 검출된 정보이다. 프로세서는, 예를 들면, 기억부에 기억된 처리 프로그램을 실행한다. 프로세서의 기능은, 예를 들면, 프로세서에 의해 처리 프로그램이 실행됨으로써 실현된다. 프로세서는, 센서 소자(30)에서 취득된 정보(검출 데이터)를, 통신 전극(20)을 통해 외부기기에 출력한다.
센서 소자(30)는, 예를 들면, 콘택트 렌즈(1)가 장착되어 있는 사용자의 생체 정보를 취득한다. 센서 소자(30)는, 예를 들면, 눈물에 포함되는 특정한 성분(예를 들면, 염분, 산소, 지방질, 혈당값, 또는 호르몬 물질)을 검출하는 디바이스이다. 이 경우, 센서 소자(30)에 의해 검출됨으로써 얻어지는 검출 데이터는, 눈물의 성분에 관한 정보이다. 또한, 센서 소자(30)는, 예를 들면, 시선을 검출하는 디바이스, 안구 내의 혈관의 상태를 검출하는 디바이스, 안구 내의 혈관의 맥박을 검출하는 디바이스, 안압을 검출하는 디바이스, 또는, 눈꺼풀의 개폐를 검출하는 디바이스여도 된다. 센서 소자(30)가 시선을 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 시선에 관한 생체 정보이다. 센서 소자(30)가 안구 내의 혈관의 상태를 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 안구 내의 혈관에 관한 정보이다. 센서 소자(30)가 안구 내의 혈관의 맥박을 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 안구 내의 혈관의 맥박에 관한 정보이다. 센서 소자(30)가 안압을 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 안압에 관한 생체 정보이다. 센서 소자(30)가 눈꺼풀의 개폐를 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 눈꺼풀의 개폐에 관한 생체 정보이다. 센서 소자(30)는, 생체 정보 이외의 정보를 취득하도록 되어 있어도 된다. 센서 소자(30)는, 예를 들면, 외부의 밝기를 검출하는 디바이스, 진동을 검출하는 디바이스, 또는, 온도를 검출하는 디바이스여도 된다. 센서 소자(30)가 외부의 밝기를 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 외부의 밝기에 관한 정보이다. 센서 소자(30)가 진동을 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 진동에 관한 정보이다. 센서 소자(30)가 온도를 검출하는 디바이스인 경우에는, 검출 데이터는, 온도에 관한 정보이다.
렌즈부(10)는, 안구(100)의 표면 형상을 따른 곡면 형상으로 되어 있다. 렌즈부(10)는, 정면에서 보았을 때에는, 예를 들면, 원형 형상으로 되어 있다. 렌즈부(10)의 직경은, 어두운 환경 하에서 확대되어 있을 때의 동공(110)의 직경보다 큰 값으로 되어 있다. 렌즈부(10)는, 근시, 원시, 난시 등을 보정하기 위한 시력 보정 기능을 가진 렌즈여도 되고, 그러한 시력 보정 기능을 갖지 않는 광투과성 기재여도 된다. 렌즈부(10)는, 예를 들면, 광투과성 수지에 의해 구성되어 있으며, 통신 전극(20)을 지지하는 지지 기재로서의 역할을 가지고 있다.
통신 전극(20)은, 예를 들면, 렌즈부(10)의 중앙에 형성되어 있다. 통신 전극(20)은, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에, 적어도 밝은 환경 하에서 수축하고 있을 때의 동공(110)과 대향하는 영역에 주로 설치되어 있다. 즉, 통신 전극(20)은, 예를 들면, 적어도 밝은 환경 하에서 수축하고 있을 때의 동공(110)과 대향하는 영역을 대체로 덮는 위치에 설치되어 있다. 통신 전극(20)은, 예를 들면, 렌즈부(10)의 내부에 설치되어 있다.
통신 전극(20)은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되어 있다. 통신 전극(20)은, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같은 메시 형상의 형상으로 되어 있다. 통신 전극(20)은, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), ITiO(Indium Titanium Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 카본 나노튜브를 포함하는 투명 도전성 배선으로 구성되어 있다. 또한, 통신 전극(20)은, 도전성 카본 배선, 또는, 금속 배선으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 통신 전극(20)은, 시선을 방해하는 것을 피하기 위해, 표면에 반사율이 낮은 재료(금속 재료의 반사율보다 낮은 반사율의 재료)를 포함하는 배선으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 통신 전극(20)이, 반사율이 낮은 재료(금속 재료의 반사율보다 낮은 반사율의 재료)로 이루어지는 배선으로 구성되어 있어도 된다. 통신 전극(20)은, 상대적으로 반사율이 높은 재료로 이루어지는 층의 상면, 측면 및 저면 중 적어도 1개의 면을, 상대적으로 반사율이 낮은 재료로 이루어지는 층으로 덮은 배선으로 구성되어 있어도 된다. 통신 전극(20)에 사용될 수 있는 반사율이 낮은 재료로서는, 예를 들면, 카본 나노튜브 등을 들 수 있다. 통신 전극(20)의 개구율(동공(110)과 대향하는 영역에 통신 전극(20) 비형성 영역이 차지하는 비율)은, 콘택트 렌즈(1)의 광투과율이 허용 범위 내가 되도록 설정되어 있다.
[효과]
다음으로, 본 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(1)의 효과에 대해 설명한다.
콘택트 렌즈로부터 주변기기에 데이터를 송신하는 경우, 통상, 무선 통신이 이용된다. 콘택트 렌즈가 안구에 장착되어 있는 경우에는, 콘택트 렌즈의 면적이 작고, 또한, 콘택트 렌즈가 눈물에 젖어 있으므로, 통신 감도가 낮아지기 쉽고, 통신 속도도 느려지기 쉽다. 예를 들면, 전파 방식의 무선 통신에서는, 콘택트 렌즈의 외연에 가는 안테나(예를 들면, 루프 안테나 등)를 형성하는 것만으로는, 통신 감도가 낮고, 통신 속도도 느리다. 또한, 예를 들면, 전계 방식의 무선 통신에서는, 콘택트 렌즈의 외연에 가는 안테나 전극(예를 들면, 루프 형상 전극 등)을 형성하는 것만으로는, 통신 감도가 낮고, 통신 속도도 느리다.
한편, 본 실시형태에서는, 메시 형상의 통신 전극(20)이 렌즈부(10)의 일부에 설치되어 있다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(20)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(20)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(20)을 렌즈부(10)의 중앙에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(20)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 통신 전극(20)이, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역에 주로 설치되어 있다. 이에 의해, 통신 전극(20)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 통신 전극(20)이, ITO, ITiO, IZO 또는 카본 나노튜브를 포함하는 투명 도전성 배선으로 구성되어 있다. 이에 의해, 통신 전극(20)의 개구율이 그다지 높지 않은 경우라도, 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(20)이 투명 도전성 배선으로 구성되어 있기 때문에, 통신 전극(20)을 렌즈부(10)의 중앙에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(20)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제어부(40)로부터 통신 전극(20)에 전력이 공급됨과 함께, 센서 소자(30)에서 취득된 정보에 대응하는 신호가 제어부(40)로부터 통신 전극(20)에 출력된다. 이에 의해, 센서 소자(30)에서 취득된 정보를 외부기기에서 활용하는 것이 가능해진다.
<2. 제1 실시형태의 변형예>
다음으로, 상기 제1 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(1)의 변형예에 대해 설명한다.
[변형예 1-1]
통신 전극(20)은, 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 사행하는 선 형상으로 되어 있어도 된다. 이 때, 통신 전극(20)은, 예를 들면, 전계 통신에서의 전계 강도가 크게 되도록, 좁은 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되어 있어도 된다. 또한, 도 2에서는, 통신 전극(20)은, 렌즈부(10)의 중심을 둘러싸도록 복수의 배선이 사행하는 형상으로 되어 있지만, 통신 전극(20)의 배선 패턴은, 도 2에 기재된 배선 패턴에 한정되지 않는다.
본 변형예에서는, 통신 전극(20)이 사행하는 선 형상의 형상으로 되어 있다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(20)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(20)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(20)을 렌즈부(10)의 중앙에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(20)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
[변형예 1-2]
통신 전극(20)은, 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 메시 형상의 슬롯 안테나로 되어 있어도 된다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(20)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(20)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(20)을 렌즈부(10)의 중앙에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(20)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
<3. 제2 실시형태>
[구성]
다음으로, 본 개시의 제2 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(2)에 대해 설명한다. 도 4는 콘택트 렌즈(2)가 안구(100)에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 콘택트 렌즈(1)는, 외부기기와의 사이에서, 인체 또는 인체의 매우 근방의 공간을 통해, 근거리의 무선 통신(구체적으로는, 전계 방식 또는 전파 방식의 무선 통신)을 행한다. 전계 방식의 무선 통신이란, 전극을 통해 발생시킨 전계를 이용한 무선 통신을 말한다. 한편, 전파 방식의 무선 통신이란, 예를 들면, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 마이크로스트립 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나나 슬롯 안테나 등을 이용한 무선 통신을 말한다.
콘택트 렌즈(2)는, 안구(100)에 장착되는 렌즈부(10)와, 렌즈부(10)에 설치된 통신 전극(50)을 구비하고 있다. 콘택트 렌즈(2)는, 또한, 센서 소자(30)와, 제어부(40)를 구비하고 있다. 제어부(40)는, 통신 전극(50)에 전력을 공급함과 함께, 센서 소자(30)에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 통신 전극(50)에 출력한다. 제어부(40)는, 상기 실시형태의 제어부(40)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.
통신 전극(50)은, 예를 들면, 렌즈부(10)의 외연에 형성되어 있다. 통신 전극(50)은, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에, 적어도 밝은 환경 하에서 수축하고 있을 때의 동공(110)과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 설치되어 있다. 즉, 통신 전극(20)은, 예를 들면, 적어도 밝은 환경 하에서 수축하고 있을 때의 동공(110)과 대향하는 영역을 피해 설치되어 있다. 통신 전극(50)은, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에, 어두운 환경 하에서 확대되어 있을 때의 동공(110)과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 설치되어 있어도 된다. 이 때, 통신 전극(20)은, 예를 들면, 어두운 환경 하에서 확대되어 있을 때의 동공(110)과 대향하는 영역을 피해 설치되어 있다. 통신 전극(50)은, 예를 들면, 렌즈부(10)의 내부에 설치되어 있다.
통신 전극(50)은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되어 있다. 통신 전극(50)은, 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같은 메시 형상으로 되어 있다. 통신 전극(50)은 도전성 카본 배선 또는 금속 배선으로 구성되어 있다. 또한, 통신 전극은, ITO, ITiO, IZO 또는 카본 나노튜브를 포함하는 투명 도전성 배선으로 구성되어 있어도 된다. 통신 전극(50)이 시야를 방해하는 영역에 형성되어 있지 않은 경우에는, 통신 전극(50)의 개구율(동공(110)과 대향하지 않는 영역에 통신 전극(20) 비형성 영역이 차지하는 비율)은, 특히 한정되지 않는다. 또한, 통신 전극(50)이 시야를 방해할 가능성이 있는 영역에도 형성되어 있는 경우에는, 콘택트 렌즈(2)의 광투과율이 허용 범위 내가 되도록 설정되어 있다.
[효과]
다음으로, 본 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(2)의 효과에 대해 설명한다.
본 실시형태에서는, 메시 형상의 통신 전극(50)이 렌즈부(10)의 일부에 설치되어 있다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(50)을, 시야를 방해할 가능성이 있는 영역에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(50)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(50)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 통신 전극(50)이, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하지 않는 영역에 주로 설치되어 있다. 이에 의해, 통신 전극(50)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(50)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 통신 전극(50)이 도전성 카본 배선 또는 금속 배선으로 구성되어 있는 경우에는, 통신 전극(50)이 ITO 등의 투명 도전 재료로 구성되어 있는 경우와 비교하여, 통신 전극(50)의 용량을 크게 할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제어부(40)로부터 통신 전극(50)에 전력이 공급됨과 함께, 센서 소자(30)에서 취득된 정보에 대응하는 신호가 제어부(40)로부터 통신 전극(50)에 출력된다. 이에 의해, 센서 소자(30)에서 취득된 정보를 외부기기에서 활용하는 것이 가능해진다.
<4. 제2 실시형태의 변형예>
다음으로, 상기 제2 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(2)의 변형예에 대해 설명한다.
[변형예 2-1]
통신 전극(50)은, 예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 사행하는 선 형상의 형상으로 되어 있어도 된다. 이 때, 통신 전극(50)은, 예를 들면, 전계 통신에서의 전계 강도가 크게 되도록, 좁은 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되어 있어도 된다. 또한, 도 5에서, 통신 전극(50)은, 렌즈부(10)의 중심을 둘러싸도록 복수의 배선이 사행하는 형상으로 되어 있지만, 통신 전극(50)의 배선 패턴은, 도 5에 기재된 배선 패턴에 한정되지 않는다.
본 변형예에서는, 통신 전극(50)이 사행하는 선 형상으로 되어 있다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(50)을, 시야를 방해할 가능성이 있는 영역에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(50)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(50)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
[변형예 2-2]
통신 전극(50)은, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 메시 형상의 슬롯 안테나로 되어 있어도 된다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(50)을, 시야를 방해할 가능성이 있는 영역에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(50)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(50)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
<5. 제3 실시형태>
[구성]
다음으로, 본 개시의 제3 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈(3)에 대해 설명한다. 도 7은 콘택트 렌즈(3)가 안구(100)에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 콘택트 렌즈(3)는, 외부기기와의 사이에서, 인체 또는 인체의 매우 근방의 공간을 통해, 근거리의 무선 통신(구체적으로는, 전계 방식 또는 전파 방식의 무선 통신)을 행한다. 전계 방식의 무선 통신이란, 전극을 통해 발생시킨 전계를 이용한 무선 통신을 말한다. 한편, 전파 방식의 무선 통신이란, 예를 들면, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 마이크로스트립 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나나 슬롯 안테나 등을 이용한 무선 통신을 말한다.
콘택트 렌즈(3)는, 안구(100)에 장착되는 렌즈부(10)와, 렌즈부(10)에 설치된 통신 전극(20, 50)을 구비하고 있다. 콘택트 렌즈(3)는, 또한, 센서 소자(30)와, 제어부(40)를 구비하고 있다. 통신 전극(20)(제1 부분 전극)은, 상기 제1 실시형태 및 그 변형예에 관련되는 통신 전극(20)이며, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역에 주로 설치되어 있다. 한편, 통신 전극(50)(제2 부분 전극)은, 상기 제2 실시형태 및 그 변형예에 관련되는 통신 전극(50)이며, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 통신 전극(20)의 개구율은, 예를 들면, 통신 전극(50)의 개구율보다 크게 되어 있다. 또한, 통신 전극(20)의 개구율이, 통신 전극(50)의 개구율과 동등하게 되어 있어도 된다.
[효과]
다음으로, 본 실시형태의 콘택트 렌즈(3)의 효과에 대해 설명한다.
본 실시형태에서는, 상기 제1 실시형태 및 그 변형예에 관련되는 통신 전극(20)과, 상기 제2 실시형태 및 그 변형예에 관련되는 통신 전극(50)이 렌즈부(10)에 설치되어 있다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(20, 50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(20, 50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(20, 50)을, 시야를 방해할 가능성이 있는 영역에도 설치할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(20, 50)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20, 50)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
<6. 각 실시형태에 공통인 변형예>
다음으로, 각 실시형태에 공통인 변형예에 대해 설명한다.
[변형예 A]
도 8, 도 9는, 상기 각 실시형태 및 그들의 변형예에 관련되는 통신 전극(20, 50)의 평면 구성 또는 단면 구성의 일례를 나타낸 것이다. 상기 각 실시형태 및 그들의 변형예에 있어서, 통신 전극(20, 50)은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되어 있다. 이 때, 통신 전극(20)을 구성하는 복수의 배선은, 간격이 국소적으로 좁아진 협착부(21)를 가지고 있다. 통신 전극(50)을 구성하는 복수의 배선은, 간격이 국소적으로 좁아진 협착부(51)를 가지고 있다. 협착부(21, 51)에서는, 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 배선 폭이 국소적으로 굵게 되어 있다. 협착부(21, 51)에서는, 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 배선이, 근접하는 배선측으로 국소적으로 파도 모양을 이루고 있어도 된다. 이와 같이, 간격이 국소적으로 좁아져 있는 경우, 협착부(51)에서 전계 강도가 국소적으로 강해진다. 이 때문에, 협착부(51)에서 발생한 전계는, 통신 전극(20, 50) 중 협착부(51) 이외의 위치에서 발생한 전계보다 멀리까지 전파한다.
본 변형예에서는, 통신 전극(20, 50)에 협착부(51)가 마련되어 있다. 이에 의해, 협착부(51)에서 발생한 전계가, 통신 전극(20, 50) 중 협착부(51) 이외의 위치에서 발생한 전계보다 멀리까지 전파하므로, 콘택트 렌즈(1∼3)와 외부기기에 의한 통신 가능한 거리를 길게 할 수 있다. 또한, 협착부(51)에서 발생한 전계의 강도는, 통신 전극(20, 50) 중 협착부(51) 이외의 위치에서 발생한 전계의 강도보다 크므로, 콘택트 렌즈(1∼3)와 외부기기의 통신을 안정화시킬 수 있다.
[변형예 B]
도 10 내지 도 17은, 상기 각 실시형태 및 그들의 변형예에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)의 일 변형예를 나타낸 것이다. 도 10은, 도 1의 콘택트 렌즈(1), 또는, 도 1의 콘택트 렌즈(1)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 11은, 도 2의 콘택트 렌즈(1), 또는, 도 2의 콘택트 렌즈(1)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 12는, 도 3의 콘택트 렌즈(1), 또는, 도 3의 콘택트 렌즈(1)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 13은, 도 4의 콘택트 렌즈(2), 또는, 도 4의 콘택트 렌즈(2)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 14는, 도 5의 콘택트 렌즈(2), 또는, 도 5의 콘택트 렌즈(2)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 15는, 도 6의 콘택트 렌즈(2), 또는, 도 6의 콘택트 렌즈(2)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 16은, 도 7의 콘택트 렌즈(3), 또는, 도 7의 콘택트 렌즈(3)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 17은 도 10 내지 도 16의 콘택트 렌즈(1∼3)의 단면 구성의 일례를 나타낸 것이다.
상기 각 실시형태 및 그들의 변형예에 있어서, 콘택트 렌즈(1∼3)는, 외부로부터의 전계나 자계의 침입을 방해하는 실드층(60)을 더 구비하고 있어도 된다. 본 변형예에서는, 실드층(60)은, 센서 소자(30) 및 제어부(40) 중 적어도 일방과 대향하는 위치이며, 또한, 센서 소자(30)나 제어부(40)와의 위치 관계에서 안구(100)와는 반대측의 위치에 마련되어 있다. 실드층(60)은, 예를 들면, 도 10 내지 도 17에 나타낸 바와 같이, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 마련되어 있다. 실드층(60)은, 예를 들면, 렌즈부(10)의 내부에 마련되어 있다. 실드층(60)은 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 실드층(60)은, 예를 들면, 도전성 카본 또는 금속에 의해 형성되어 있다. 또한, 실드층(60)은, ITO, ITiO, IZO, 또는 카본 나노튜브 등의 투명 도전성 재료에 의해 형성되어 있어도 된다.
본 변형예에서는, 실드층(60)이 설치되어 있다. 이에 의해, 센서 소자(30)나 제어부(40)가 외부로부터의 전계나 자계에 의한 악영향을 저감할 수 있다. 이에 의해, 센서 소자(30)에 의한 고정밀도인 계측을 행할 수 있다.
[변형예 C]
도 18 내지 도 25는, 상기 각 실시형태 및 그들의 변형예에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)의 일 변형예를 나타낸 것이다. 도 18은, 도 1의 콘택트 렌즈(1), 또는, 도 1의 콘택트 렌즈(1)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 19는, 도 2의 콘택트 렌즈(1), 또는, 도 2의 콘택트 렌즈(1)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 20은, 도 3의 콘택트 렌즈(1), 또는, 도 3의 콘택트 렌즈(1)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 21은, 도 4의 콘택트 렌즈(2), 또는, 도 4의 콘택트 렌즈(2)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 22는, 도 5의 콘택트 렌즈(2), 또는, 도 5의 콘택트 렌즈(2)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 23은, 도 6의 콘택트 렌즈(2), 또는, 도 6의 콘택트 렌즈(2)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 24는, 도 7의 콘택트 렌즈(3), 또는, 도 7의 콘택트 렌즈(3)에 도 8, 도 9의 통신 전극(20)이 설치된 것이 안구에 장착되어 있는 모습의 일례를 나타낸 것이다. 도 25는 도 18 내지 도 24의 콘택트 렌즈(1∼3)의 단면 구성의 일례를 나타낸 것이다.
상기 각 실시형태 및 그들의 변형예에 있어서, 콘택트 렌즈(1∼3)는, 외부로부터의 전계나 자계의 침입을 방해하는 실드층(60)을 더 구비하고 있어도 된다. 본 변형예에서, 실드층(60)은, 예를 들면, 도 18 내지 도 20에 나타낸 바와 같이, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역에 주로 마련되어 있다. 본 변형예에서, 실드층(60)은, 예를 들면, 도 21 내지 도 25에 나타낸 바와 같이, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역과, 렌즈부(10)가 안구(100)에 장착되었을 때에 동공(110)과 대향하는 영역 이외의 영역에 마련되어 있다. 실드층(60)은, 예를 들면, 도 21 내지 도 25에 나타낸 바와 같이, 센서 소자(30), 제어부(40) 및 통신 전극(20, 50)과 대향하는 위치이며, 또한, 센서 소자(30), 제어부(40) 및 통신 전극(20, 50)과의 위치 관계에서 안구(100)와는 반대측의 위치에 마련되어 있다. 실드층(60)은, 예를 들면, 렌즈부(10)의 내부에 마련되어 있다. 실드층(60)은, 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 실드층(60)에서는, 통신 전극(20)과 대향하는 부분이, 예를 들면, 도전성 카본 또는 금속에 의해 형성되고, 통신 전극(50)과 대향하는 부분이, 예를 들면, ITO, ITiO, IZO, 또는 카본 나노튜브 등의 투명 도전성 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 실드층(60) 전체가 도전성 카본 또는 금속에 의해 형성되어 있어도 된다. 또한, 실드층(60) 전체가 ITO, ITiO, IZO, 또는 카본 나노튜브 등의 투명 도전성 재료에 의해 형성되어 있어도 된다.
본 변형예에서는, 실드층(60)이 마련되어 있다. 이에 의해, 센서 소자(30), 제어부(40) 및 통신 전극(20, 50)이 외부로부터의 전계나 자계에 의한 악영향을 저감할 수 있다. 이에 의해, 센서 소자(30)에 의한 고정밀도인 계측을 행할 수 있다. 또한, 통신 전극(20, 50)이 금속 재료로 구성되어 있는 경우에는, 실드층(60)이 마련되어 있음으로써, 통신 전극(20, 50)에서의 반사에 의한 플레어(flare)나 회절에 의한 무지개빛이 관찰되는 것을 방지할 수 있다.
[변형예 D]
도 26은 상기 변형예 B, C에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)의 기능 블록의 일례를 나타낸 것이다. 상기 변형예 B, C에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)에 있어서, 제어부(40)는, 예를 들면, 신호 생성부(41), 노이즈 삭감부(42) 및 연산부(43)를 가지고 있어도 된다. 신호 생성부(41)는, 센서 소자(30)에서 취득된 정보(검출 신호)에 대응하는 신호를 생성하고, 생성한 신호를, 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기에 출력한다. 노이즈 삭감부(42)는, 외부기기로부터의 신호를, 통신 전극(20, 50)을 통해 취득한다. 노이즈 삭감부(42)는, 나아가, 실드층(60)에서 취득된 노이즈 신호를 이용하여, 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기로부터 취득한 신호에 포함되는 노이즈를 삭감하고, 이에 의해 얻어진 신호(노이즈 저감 신호)를 연산부(43)에 출력한다. 연산부(43)는, 노이즈 삭감부(42)로부터 입력된 노이즈 저감 신호에 기초한 연산을 행한다.
본 변형예에서는, 실드층(60)에서 취득된 노이즈 신호를 이용하여, 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기로부터 취득한 신호에 포함되는 노이즈가 삭감된다. 이에 의해, 통신 전극(20, 50)에서 취득한 신호에, 외부로부터의 전계나 자계에 의한 노이즈가 중첩되어 있는 경우라도, 실드층(60)에서 취득된 노이즈 신호를 이용함으로써, 그 노이즈를 저감할 수 있다. 그 결과, 고속 통신을 행할 수 있다.
[변형예 E]
도 27은, 상기 변형예 B, C, D에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)에 포함되는 실드층(60)의 일례를 나타낸 것이다. 상기 변형예 B, C, D에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)에 있어서, 통신 전극(20, 50)은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되어 있다. 이 때, 통신 전극(20)을 구성하는 복수의 배선은, 간격이 국소적으로 좁아진 협착부(21)를 가지고 있다. 통신 전극(50)을 구성하는 복수의 배선은, 간격이 국소적으로 좁아진 협착부(51)를 가지고 있다. 실드층(60)은, 예를 들면, 도 27에 나타낸 바와 같이, 협착부(51)와 대향하는 위치에 개구부(61)를 가지고 있다. 이에 의해, 협착부(51)에서 발생한 전계를, 개구부(61)를 통해, 외부에 출력하는 것이 가능하다. 또한, 외부로부터의 전계를, 개구부(61)를 통해, 협착부(51)(통신 전극(20))에 수신할 수 있다. 그 결과, 인체의 매우 근방의 공간을 통해, 콘택트 렌즈(1∼3)와 외부기기의 통신을 행할 수 있다.
[변형예 F]
도 28은 상기 각 실시형태 및 변형예 A에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)의 기능 블록의 일례를 나타낸 것이다. 상기 각 실시형태 및 변형예 A에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)에 있어서, 제어부(40)는, 예를 들면, 신호 생성부(41), 노이즈 삭감부(42) 및 연산부(43)를 가지고 있어도 된다. 신호 생성부(41)는, 센서 소자(30)에서 취득된 정보(검출 신호)에 대응하는 신호를 생성하고, 생성한 신호를, 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기에 출력한다. 노이즈 삭감부(42)는, 외부기기로부터의 신호를, 통신 전극(20, 50)을 통해 취득한다. 노이즈 삭감부(42)는, 예를 들면, 외부기기와 통신을 행하지 않는 기간에 통신 전극(20, 50)을 통해 취득한 신호(노이즈 신호(A))와, 외부기기와 통신을 행하는 기간에 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기로부터 취득한 신호(데이터 신호(B))에 기초하여, 데이터 신호에 포함되는 노이즈를 삭감한다. 노이즈 삭감부(42)는, 예를 들면, 데이터 신호(B)로부터 노이즈 신호(A)를 제거함으로써, 데이터 신호(B)에 포함되는 노이즈를 삭감한다. 노이즈 삭감부(42)는, 예를 들면, 데이터 신호(B)에 포함되는 노이즈를 삭감함으로써 얻어진 신호(노이즈 저감 신호)를 연산부(43)에 출력한다. 연산부(43)는, 노이즈 삭감부(42)로부터 입력된 노이즈 저감 신호에 기초한 연산을 행한다.
본 변형예에서는, 통신 전극(20, 50)을 통해 얻어진 노이즈 신호(A)를 이용하여, 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기로부터 취득한 데이터 신호(B)에 포함되는 노이즈가 삭감된다. 이에 의해, 통신 전극(20, 50)에서 취득한 신호에, 외부로부터의 전계나 자계에 의한 노이즈가 중첩되어 있는 경우라도, 데이터 신호(B)에 포함되는 노이즈를 저감할 수 있다. 그 결과, 고속 통신을 행할 수 있다.
본 변형예에 있어서, 센서 소자(30)로부터 얻어진 검출 신호에 포함되는 노이즈를 저감해도 된다. 신호 생성부(41)는, 예를 들면, 센서로서 기능하지 않는 기간에 센서 소자(30)로부터 얻어진 검출 신호(노이즈 신호(C))와, 센서로서 기능하는 기간에 센서 소자(30)로부터 취득한 검출 신호(데이터 신호(D))에 기초하여, 데이터 신호(D)에 포함되는 노이즈를 삭감한다. 신호 생성부(41)는, 예를 들면, 데이터 신호(D)로부터 노이즈 신호(C)를 제거함으로써, 데이터 신호(D)에 포함되는 노이즈를 삭감한다. 신호 생성부(41)는, 예를 들면, 데이터 신호(D)에 포함되는 노이즈를 삭감함으로써 얻어진 신호를, 통신 전극(20, 50)을 통해 외부기기에 출력한다.
본 변형예에 있어서, 센서로서 기능하지 않는 기간에 센서 소자(30)로부터 얻어진 검출 신호(노이즈 신호(C))를 이용하여, 센서로서 기능하는 기간에 센서 소자(30)로부터 취득한 검출 신호(데이터 신호(D))에 포함되는 노이즈가 삭감된다. 이에 의해, 센서 소자(30)로부터 얻어진 검출 신호에, 외부로부터의 전계나 자계에 의한 노이즈가 중첩되어 있는 경우라도, 데이터 신호(D)에 포함되는 노이즈를 저감할 수 있다. 그 결과, 고속 통신을 행할 수 있다.
<7. 제4 실시형태>
[구성]
다음으로, 본 개시의 제4 실시형태에 관련되는 통신 시스템(4)에 대해 설명한다. 도 29, 도 30은, 상기 각 실시형태 및 그 변형예에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)와, 웨어러블 장치(5) 사이에서 통신을 행하는 통신 시스템(4)의 개략 구성의 일례를 나타낸 것이다. 통신 시스템(4)은, 상기 각 실시형태 및 그 변형예에 관련되는 콘택트 렌즈(1∼3)와, 웨어러블 장치(5)를 구비하고 있다.
도 29에는, 실드층(60)이 마련되어 있지 않은 콘택트 렌즈(1∼3)가 예시되어 있다. 도 30에는, 실드층(60)이 센서 소자(30)와, 제어부(40)와, 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)을 덮도록 마련된 콘택트 렌즈(1∼3)가 예시되어 있다. 또한, 도 30에 있어서, 실드층(60)이 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)을 덮지 않아도 된다. 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)이, 본 개시의 「제1 통신 전극」의 일 구체예에 상당한다.
웨어러블 장치(5)는, 손목 밴드형 또는 손목시계형의 웨어러블 장치이다. 웨어러블 장치(5)는, 예를 들면, 콘택트 렌즈(1∼3)로부터 출력된 신호를 수신하는 통신 전극(54)과, 통신 전극(54)을 저장하는 케이스(52)와, 케이스(52)를 지지하는 손목 고정용의 벨트(53)를 가지고 있다. 통신 전극(54)이, 본 개시의 「제2 통신 전극」의 일 구체예에 상당한다.
본 실시형태에서는, 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)이 렌즈부(10)의 일부에 설치되어 있다. 이에 의해, 판 형상의 통신 전극을 설치한 경우와 비교하여, 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있다. 또한, 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)에 의한 시인성 악화를 억제할 수 있기 때문에, 통신 전극(20)을 렌즈부(10)의 중앙에도 설치하거나, 그 주위에 통신 전극(50)을 설치하거나 할 수 있다. 이에 의해, 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)을 형성할 수 있는 영역을 넓게 취할 수 있으므로, 통신 전극(20), 통신 전극(50), 또는 통신 전극(20, 50)의 용량 또는 길이를 확보할 수 있다. 그 결과, 통신 감도나 통신 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 명세서 중에 기재된 효과는 어디까지나 예시이다. 본 개시의 효과는, 본 명세서 중에 기재된 효과에 한정되는 것이 아니다. 본 개시가, 본 명세서 중에 기재된 효과 이외의 효과를 가지고 있어도 된다.
또한, 예를 들면, 본 개시는 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.
(1)
안구에 장착되는 렌즈부와,
상기 렌즈부에 설치된 통신 전극과,
상기 렌즈부에 설치된 센서 소자와,
상기 렌즈부에 설치되며, 상기 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 상기 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 상기 통신 전극에 출력하는 제어부와,
상기 렌즈부에 설치되며, 또한, 상기 센서 소자, 상기 제어부 및 상기 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 마련된 실드층을 구비한 콘택트 렌즈.
(2)
상기 실드층은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역에 주로 설치되고, 투명 도전성 재료로 형성되어 있는 (1)에 기재된 콘택트 렌즈.
(3)
상기 통신 전극은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역에 주로 설치되고, 투명 도전성 배선, 반사율이 낮은 재료로 이루어지는 배선, 또는, 반사율이 높은 재료로 이루어지는 층의 상면, 측면 및 저면 중 적어도 1개의 면을 반사율이 낮은 재료로 이루어지는 층으로 덮은 배선으로 구성되어 있는 (2)에 기재된 콘택트 렌즈.
(4)
상기 실드층은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 설치되고, 도전성 카본 또는 금속으로 형성되어 있는 (1)에 기재된 콘택트 렌즈.
(5)
상기 통신 전극은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 설치되고, 도전성 카본 배선 또는 금속 배선으로 구성되어 있는 (4)에 기재된 콘택트 렌즈.
(6)
상기 통신 전극은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역에 주로 설치된 제1 부분 전극과, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역 이외의 영역에 주로 설치된 제2 부분 전극을 가지며,
상기 실드층에서는,
상기 제1 부분 전극과 대향하는 부분이 투명 도전성 재료로 형성되고,
상기 제2 부분 전극과 대향하는 부분이 도전성 카본 또는 금속으로 형성되어 있는 (1)에 기재된 콘택트 렌즈.
(7)
상기 제1 부분 전극은, 투명 도전성 배선, 또는, 반사율이 낮은 재료로 이루어지는 배선, 또는, 반사율이 높은 재료로 이루어지는 층의 상면, 측면 및 저면 중 적어도 1개의 면을 반사율이 낮은 재료로 이루어지는 층으로 덮은 배선으로 구성되어 있고,
상기 제2 부분 전극은, 도전성 카본 배선 또는 금속 배선으로 구성되어 있는 (6)에 기재된 콘택트 렌즈.
(8)
상기 제어부는, 상기 실드층에서 취득된 노이즈 신호를 이용하여, 상기 통신 전극을 통해 외부기기로부터 취득한 신호에 포함되는 노이즈를 삭감하는 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 콘택트 렌즈.
(9)
상기 통신 전극은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되고,
상기 복수의 배선은, 상기 간격이 국소적으로 좁아진 협착부를 가지며,
상기 실드층은, 상기 통신 전극과 대향하는 영역에 설치되고, 또한, 상기 협착부와 대향하는 위치에 개구부를 갖는 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 콘택트 렌즈.
(10)
콘택트 렌즈와, 웨어러블 장치를 구비하고,
상기 콘택트 렌즈는,
안구에 장착되는 렌즈부와,
상기 렌즈부에 설치된 통신 전극과,
상기 렌즈부에 설치된 센서 소자와,
상기 렌즈부에 설치되며, 상기 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 상기 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 상기 통신 전극에 출력하는 제어부와,
상기 렌즈부에 설치되며, 상기 센서 소자, 상기 제어부 및 상기 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 마련된 실드층을 갖는 통신 시스템.
본 개시의 일 실시형태에 관련되는 콘택트 렌즈 및 통신 시스템에 의하면, 실드층에 의해, 외부로부터의 전계나 자계에 의한 악영향을 저감하도록 하였으므로, 센서 소자에 의한 고정밀 계측을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 노이즈에 강한 콘택트 렌즈 및 통신 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시의 효과는, 여기에 기재된 효과에 반드시 한정되지 않고, 본 명세서 중에 기재된 어떠한 효과여도 된다.
본 출원은, 일본국 특허청에서 2017년 12월 22일에 출원된 일본 특허출원번호 제2017-245990호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.
당업자라면, 설계상의 요건이나 다른 요인에 따라, 다양한 수정, 콤비네이션, 서브콤비네이션, 및 변경을 생각할 수 있지만, 그들은 첨부된 청구범위나 그 균등물의 범위에 포함된다는 것이 이해된다.

Claims (10)

  1. 안구에 장착되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 설치된 통신 전극과,
    상기 렌즈부에 설치된 센서 소자와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 상기 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 상기 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 상기 통신 전극에 출력하는 제어부와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 또한, 상기 센서 소자, 상기 제어부 및 상기 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 마련된 실드층을 구비하고,
    상기 통신 전극은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역에 설치된 제1 부분 전극과, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역 이외의 영역에 설치된 제2 부분 전극을 가지며,
    상기 실드층에서는,
    상기 제1 부분 전극과 대향하는 부분이 투명 도전성 재료로 형성되고,
    상기 제2 부분 전극과 대향하는 부분이 도전성 카본 또는 금속으로 형성되어 있는, 콘택트 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분 전극은, 투명 도전성 배선, 금속 재료보다 반사율이 낮은 재료로 이루어지는 배선, 또는, 제1 반사율의 재료로 이루어지는 층의 상면, 측면 및 저면 중 적어도 1개의 면을 상기 제1 반사율보다 낮은 제2 반사율의 재료로 이루어지는 층으로 덮은 배선으로 구성되어 있고,
    상기 제2 부분 전극은, 도전성 카본 배선 또는 금속 배선으로 구성되어 있는, 콘택트 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 실드층에서 취득된 노이즈 신호를 이용하여, 상기 통신 전극을 통해 외부기기로부터 취득한 신호에 포함되는 노이즈를 삭감하는, 콘택트 렌즈.
  4. 안구에 장착되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 설치된 통신 전극과,
    상기 렌즈부에 설치된 센서 소자와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 상기 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 상기 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 상기 통신 전극에 출력하는 제어부와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 또한, 상기 센서 소자, 상기 제어부 및 상기 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 마련된 실드층을 구비하고,
    상기 통신 전극은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되고,
    상기 복수의 배선은, 상기 간격이 국소적으로 좁아진 협착부를 가지며,
    상기 실드층은, 상기 통신 전극과 대향하는 영역에 설치되고, 또한, 상기 협착부와 대향하는 위치에 개구부를 갖는, 콘택트 렌즈.
  5. 콘택트 렌즈와, 웨어러블 장치를 구비하고,
    상기 콘택트 렌즈는,
    안구에 장착되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 설치된 통신 전극과,
    상기 렌즈부에 설치된 센서 소자와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 상기 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 상기 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 상기 통신 전극에 출력하는 제어부와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 상기 센서 소자, 상기 제어부 및 상기 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 마련된 실드층을 갖고,
    상기 통신 전극은, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역에 설치된 제1 부분 전극과, 상기 렌즈부가 상기 안구에 장착되었을 때에 동공과 대향하는 영역 이외의 영역에 설치된 제2 부분 전극을 가지며,
    상기 실드층에서는,
    상기 제1 부분 전극과 대향하는 부분이 투명 도전성 재료로 형성되고,
    상기 제2 부분 전극과 대향하는 부분이 도전성 카본 또는 금속으로 형성되어 있는, 통신 시스템.
  6. 콘택트 렌즈와, 웨어러블 장치를 구비하고,
    상기 콘택트 렌즈는,
    안구에 장착되는 렌즈부와,
    상기 렌즈부에 설치된 통신 전극과,
    상기 렌즈부에 설치된 센서 소자와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 상기 통신 전극에 전력을 공급함과 함께, 상기 센서 소자에서 취득된 정보에 대응하는 신호를 상기 통신 전극에 출력하는 제어부와,
    상기 렌즈부에 설치되며, 또한, 상기 센서 소자, 상기 제어부 및 상기 통신 전극 중 적어도 하나와 대향하는 위치에 마련된 실드층을 구비하고,
    상기 통신 전극은, 미리 정해진 간격을 두고 서로 인접하는 복수의 배선을 포함하여 구성되고,
    상기 복수의 배선은, 상기 간격이 국소적으로 좁아진 협착부를 가지며,
    상기 실드층은, 상기 통신 전극과 대향하는 영역에 설치되고, 또한, 상기 협착부와 대향하는 위치에 개구부를 갖는, 통신 시스템.
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