能夠與外部裝置交互的眼科鏡片系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠與外部裝置無線交互的可通電眼科鏡片系統(tǒng)。該可通電眼科鏡片系統(tǒng)可與特定外部裝置動態(tài)地交互,其中用戶可通過可通電眼科鏡片系統(tǒng)來操作外部裝置內(nèi)的一種或多種功能。該外部裝置可能夠識別眼睛姿態(tài),該眼睛姿態(tài)可包括有意的眼睛和眼瞼運動。外部裝置可操作眼科鏡片系統(tǒng)內(nèi)的功能性,其中該操作可以是基于從眼科鏡片系統(tǒng)接收的信息。該眼科鏡片系統(tǒng)可包括至少一個可通電眼科鏡片。多個眼科鏡片可以是優(yōu)選的,其中所述眼科鏡片系統(tǒng)或者所述外部裝置中的任一者或二者的功能性可以基于鏡片之間相對位置數(shù)據(jù)或通信出現(xiàn)。
【專利說明】能夠與外部裝置交互的眼科鏡片系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001] 1.巧術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及與眼科鏡片相關(guān)聯(lián)的方法、設備和裝置,其可與包括(例如)智能電 話、電視或膝上型計算機的外部裝置交互。更具體地,本發(fā)明涉及可通電眼科鏡片系統(tǒng),其 可與具有屏幕和操作系統(tǒng)的外部裝置的功能動態(tài)地交互。
[0003] 2.巧關(guān)領(lǐng)域的討論
[0004] 在傳統(tǒng)上,諸如接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片或者巧點塞的眼科裝置包括具有矯正、美容或 治療性質(zhì)的生物相容性裝置。例如,接觸鏡片可提供視力矯正功能性、美容增強作用和/或 治療效果中的一種或多種。每種功能由鏡片的物理特性提供。將折射性質(zhì)結(jié)合到鏡片中的 設計可提供視力矯正功能。結(jié)合到鏡片中的著色可提供美容增強作用。結(jié)合到鏡片中的活 性劑可提供治療功能性。無需使得鏡片進入通電狀態(tài),即可實現(xiàn)該些物理特性。
[0005] 最近,已將有源組件添加在接觸鏡片中,并且該添加可涉及將通電元件結(jié)合到眼 科裝置內(nèi)。用于實現(xiàn)此效果的相對復雜的組件可通過W下方式得到經(jīng)改善的特性:使得它 們包括在插入物裝置中,所述插入物裝置隨后可包括在制造現(xiàn)有技術(shù)眼科鏡片狀態(tài)的過程 中可用的標準材料或者類似材料。
[0006] 包括例如平板電腦、智能電話和電子書閱讀器的具有屏幕和操作系統(tǒng)的手持電子 裝置的流行已促進了交互機制的演化。例如,一些早期的手持裝置不通過與裝置屏幕的相 互作用來操作,并且經(jīng)常需要觸控筆與裝置輸入盤交互。近期的型號包括完全交互式屏幕, 從而允許用戶使用他們的手指或觸控筆與裝置交互。
[0007] 相似地,與諸如臺式計算機或電視的非手持裝置交互的方法也已經(jīng)演進成滿足日 益增加的各種不同的計算機用戶群體的需要。例如,一些計算機具有自適應性特征結(jié)構(gòu),允 許四肢痛疾的用戶通常通過能檢測眼睛運動的相機來操作裝置。
[0008] 最近,手持裝置已與類似的自適應性技術(shù)交互,W允許便于不使用手來操作。然 而,將眼睛跟蹤技術(shù)整合到手持裝置中是非常受限制的。眼睛跟蹤技術(shù)通常利用裝置內(nèi)的 相機,該會導致誤導的眼睛運動指示,因為手持裝置本質(zhì)上是便攜式的。裝置運動、眼睛運 動和頭部運動的組合會導致不一致的指令。
[0009] 基于眼睛運動的控制在功能性上也受到限制。當前,一些裝置允許進行基本的滾 動操作,其中所述裝置識別用戶已達到了裝置屏幕的周邊并且頁面上的信息延伸超出周 邊。一些裝置識別用戶何時轉(zhuǎn)過臉去離開裝置屏幕,其中所述裝置將暫停介質(zhì),直到用戶已 返回觀察裝置屏幕。
[0010] 因此,存在更準確并且動態(tài)的眼睛跟蹤機制的需求,其可允許具有更廣地交互能 力。跟蹤和交互機制可允許可通電眼科鏡片與一系列外部裝置(包括手持裝置和非手持裝 置)交互。因此,期望的是改善與外部裝置交互的過程、方法和裝置。可能預料到,一些通 過可通電眼科鏡片有效地與外部裝置交互的解決方案可為不通電的裝置和其它生物醫(yī)學 裝置提供新穎性的方面。因此,與通電的眼科鏡片和外部裝置之間的通信相關(guān)的新型的方 法、裝置和設備是重要的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 本發(fā)明的可能夠與外部裝置交互的可通電眼科鏡片克服如W上簡要描述的與本 領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)的缺點。另外,與存在的該種現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明允許具有更廣的交互能力。
[0012] 本發(fā)明涉及可通電眼科鏡片系統(tǒng),所述可通電眼科鏡片系統(tǒng)包括能夠與特定外部 裝置交互的至少一個眼科鏡片,其中所述眼科鏡片可包括電子部件和軟鏡片部分,其可至 少部分封裝所述電子部件。此類電子部件可包括可互連電子部件的無線接收器、無線發(fā)射 器、處理器、傳感器和導電跡線。一些此類眼科鏡片還可包括功率源,其能夠?qū)⑺鲭娮硬?件通電。作為另外一種選擇,可通過外部裝置將眼科鏡片無線地通電。電子部件可被封裝 在介質(zhì)插入物內(nèi)。
[0013] 電子部件可使得眼科鏡片系統(tǒng)能夠與特定外部裝置交互。一旦眼科鏡片系統(tǒng)與特 定外部裝置配對,就可W出現(xiàn)無線通信。交互可允許眼科鏡片系統(tǒng)操作外部裝置或者使外 部裝置操作眼科鏡片系統(tǒng)或兩者。例如,該交互可基于W下自動調(diào)節(jié)外部裝置屏幕的亮度: 由眼科鏡片系統(tǒng)收集的瞳孔和環(huán)境光數(shù)據(jù)和由外部裝置收集的環(huán)境光數(shù)據(jù)。又如,眼科鏡 片系統(tǒng)可包括事件通知機構(gòu),事件通知機構(gòu)可將可在眼科鏡片系統(tǒng)和外部裝置之內(nèi)或之間 發(fā)生的事件通知給用戶。
[0014] 外部裝置是可通過一組眼睛姿態(tài)操作的,其可包括有意的眼睛運動或眼撿位置變 化。在一些方面,眼科鏡片系統(tǒng)可包括位置檢測機構(gòu),位置檢測機構(gòu)可能夠檢測眼撿位置或 眼睛運動。眼科鏡片系統(tǒng)可向外部裝置傳輸此類數(shù)據(jù)。位置數(shù)據(jù)可包括眼睛姿態(tài)或者可通 過其它方式指導眼科鏡片系統(tǒng)或外部裝置的操作。例如,位置檢測機構(gòu)可跟蹤用戶的注視, 所述注視可指示外部裝置滾動。
[0015] 一些眼科鏡片系統(tǒng)可包括與第一眼科鏡片類似的第二眼科鏡片,其中可將所述第 二眼科鏡片配戴在用戶相對的眼睛上。在兩個眼科鏡片均包括位置檢測器的情況下,外部 裝置可能夠跟蹤會聚,所述會聚可指示外部裝置和眼科鏡片系統(tǒng)之間的觀察距離。基于會 聚數(shù)據(jù),外部裝置可增加字體的大小和在屏幕上的圖像,或者在眼科鏡片系統(tǒng)包括可變光 學部分的情況下,外部裝置可調(diào)節(jié)眼科鏡片系統(tǒng)的焦度。
[0016] 本發(fā)明的眼科鏡片系統(tǒng)提供動態(tài)、準確和不需要使用手的方式與外部裝置交互。 此系統(tǒng)也可將功率和處理負擔從眼科鏡片轉(zhuǎn)移到外部裝置,該會顯著減少受到大小和生物 相容性的限制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 下文是附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實施例的更為具體的說明,通過該些說明,本發(fā)明 的上述及其他特征結(jié)構(gòu)和優(yōu)點將顯而易見。
[0018] 圖1A示出眼睛上的可通電眼科鏡片的示例性實施例的剖視圖,其中所述可通電 眼科鏡片能夠與外部裝置無線地交互。
[0019] 圖1B示出能夠與外部裝置無線地交互的可通電眼科鏡片的示例性實施例的前視 圖。
[0020] 圖2A示出眼睛上的可通電眼科鏡片的另選實施例的剖視圖,其中可通電眼科鏡 片能夠與外部裝置無線地交互。
[0021] 圖2B示出能夠與外部裝置無線地交互的可通電眼科鏡片的另選實施例的前視 圖。
[0022] 圖3示出從外部裝置到眼睛上的可通電眼科鏡片的無線通信的示例性實施例。
[0023] 圖4示出從外部裝置到眼睛上的可通電眼科鏡片的無線通信的另選實施例。
[0024] 圖5A示出代表可商購獲得的發(fā)光二極管(LED)的電流對比電壓"IV"曲線圖的圖。 [00巧]圖5B示出用低壓電池驅(qū)動LED的系統(tǒng)。
[0026] 圖6A示出外部裝置和眼睛上的可通電眼科鏡片之間的無線通信和控制的第一示 例性實施例。
[0027] 圖她示出外部裝置和眼睛上的可通電眼科鏡片之間的無線通信和控制的第二示 例性實施例。
[002引圖7示出具有位置識別機構(gòu)的可通電眼科鏡片的示例性實施例。
[0029] 圖8示出具有位置識別機構(gòu)的可通電眼科鏡片的另選實施例。
[0030] 圖9A-9D示出各自配戴具有位置識別機構(gòu)的可通電眼科鏡片的一雙眼睛的各種 注視方向和會聚距離的俯視視圖。
[0031] 圖10A-10D示出一雙眼睛的各種注視方向和會聚距離的俯視視圖,其中僅一只眼 睛配戴具有位置識別機構(gòu)的可通電眼科鏡片。
[0032] 圖11A示出觀察具有隱私保護的外部裝置的屏幕的一雙眼睛,其中用戶未配戴具 有隱私保護過濾器的可通電眼科鏡片。
[0033] 圖11B示出觀察具有隱私保護的外部裝置的屏幕的一雙眼睛,其中用戶正配戴具 有隱私保護過濾器的可通電眼科鏡片。
[0034] 圖12示出自動調(diào)節(jié)外部裝置屏幕亮度的系統(tǒng)。
[0035] 圖13示出具有各種取樣比率的可通電眼科鏡片的決策流程圖。
[0036] 圖14示出一旦通過配對提示啟動后,可通電眼科鏡片和外部裝置之間交互的處 理步驟。
【具體實施方式】
[0037] 本發(fā)明描述具有與外部裝置通信的交互能力的可通電眼科鏡片。一般來講,根據(jù) 本發(fā)明的一些實施例,可將交互和/或定位跟蹤機構(gòu)裝到可通電眼科鏡片內(nèi),諸如可包括 介質(zhì)插入物的那些。
[0038] 在W下部分中,將給出本發(fā)明的示例性實施例的詳細說明。文中所述優(yōu)選實施例 和可供選擇的實施例均為示例性實施例,并且應當理解,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,它的變 型、修改形式W及更改形式均可為顯而易見的。因此,應當理解,所述示例性實施例不對本 發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。
[0039] 術(shù)語衷
[0040] 在涉及本發(fā)明的本【具體實施方式】和權(quán)利要求書中,可使用W下定義將適用的各個 術(shù)語:
[0041] 元件;如本文所用,是指能夠從能量源中汲取電流W執(zhí)行一種或多種邏輯狀態(tài)或 物理狀態(tài)變化的裝置。
[004引電通信;如本文所化是指受電場影響。就導電材料而言,該影響可由電流的流動 引起或?qū)е码娏鞯牧鲃印T谄渌牧现?,其可是電勢場產(chǎn)生的影響,諸如永久和感應分子偶 極子沿著例如場力線取向的趨勢。
[0043] 封裝;如本文所用,是指形成阻隔W將實體(例如,介質(zhì)插入物)與鄰近該實體的 環(huán)境分開。
[0044] 封裝劑;如本文所用,是指圍繞實體(例如諸如介質(zhì)插入物)所形成的層,該層形 成阻隔W將實體與鄰近該實體的環(huán)境分隔開。例如,封裝劑可包括有機娃水凝膠(諸如,依 他菲康、加萊菲康(Galyfilcon)、那拉菲康(Narafilcon) W及賽諾菲康(Senofilcon))或者其 它水凝膠型接觸鏡片材料。在一些示例性實施例中,封裝劑可W是半滲透性的,W將特定物 質(zhì)包含在實體內(nèi)并且防止特定物質(zhì)(例如,水)進入實體。
[004引通電的;如本文所化是指能夠提供電流或能夠在其內(nèi)儲存電能的狀態(tài)。
[0046] 能量;如本文所用,是指使物理系統(tǒng)做功的能力。本發(fā)明中的多種用途可能涉及在 做功的過程中能夠執(zhí)行電動作的能力。
[0047] 能量源:如本文所用,是指在通電狀態(tài)下能夠提供能量或放置邏輯或電子器件的 任何裝置或?qū)印?br>
[0048] 事件;如本文所用,指在各種位置可能出現(xiàn)的定義的一組參數(shù),該些位置包括(例 如)眼環(huán)鏡、眼科鏡片、鄰近眼科鏡片的環(huán)鏡或外部裝置。例如,事件可包括眼環(huán)境中的生 物標記、眼科鏡片的通電水平、可視地識別鄰近眼科鏡片的環(huán)境中的具體對象、或者通過外 部裝置接收電子郵件或文本。對用戶來說事件可W是具體的,諸如藥物含量,或者可大體適 用于所有用戶的,諸如外部裝置內(nèi)的電話呼叫。
[0049] 功能性;如本文所用,是指與輔助或附帶功能相比眼科鏡片的基本用途或目的。功 能性可包括(例如)視力校正、活性劑分配、美容、外部裝置交互或H維感知立體介質(zhì)。相 比之下,附帶功能可包括允許基本目標運行所必要的動作。
[0050] 功能化的;如本文所用,是指使層或裝置能夠執(zhí)行包括例如通電、啟動或控制的功 能。
[0051] 眼內(nèi)鏡片;如本文所用,是指可嵌入眼睛內(nèi)的眼科鏡片。
[0052] 眼科鏡片或眼科裝置或鏡片:如本文所用,是指位于眼睛內(nèi)或眼睛上的任何裝置。 所述裝置可提供光學校正,可美容,或可提供與光學質(zhì)量無關(guān)的一些功能性。例如,術(shù)語鏡 片可指用于矯正或改進視力或提升眼部機體美觀效果(例如虹膜顏色)而不會影響視力的 接觸鏡片、眼內(nèi)透鏡、覆蓋鏡片、眼部插入物、光學插入物或其他類似的裝置。作為另外一種 選擇,鏡片可指可置于眼睛上并具有除了視力矯正之外的功能(例如,監(jiān)測巧液組分)或具 有施用活性劑的裝置的裝置。在一些示例性實施例中,本發(fā)明的優(yōu)選鏡片可W是由有機娃 彈性體或水凝膠制成的軟接觸鏡片,其中水凝膠可包括(例如)有機娃水凝膠和氣化水凝 膠。
[0053] 鏡片形成混合物或反應性混合物或RMM ;如本文所用,是指可被固化并交聯(lián)或可 被交聯(lián)而形成眼科鏡片的單體組合物和/或預聚物材料。各種實施例可包括鏡片形成混合 物,其中鏡片形成混合物具有一種或多種添加劑,諸如紫外線隔離劑、著色劑、稀釋劑、光引 發(fā)劑或催化劑W及眼科鏡片(諸如,接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片)中可能有用的其他添加劑。
[0054] 液晶;如本文所用,是指具有介于常規(guī)液體與固態(tài)晶體之間的性質(zhì)的物態(tài)。液晶 不能W固體表征,但其分子表現(xiàn)出某種程度的對齊。如本文所用,液晶不限于特定的相或結(jié) 構(gòu),但液晶可具有特定的靜息取向。液晶的取向和相可通過諸如例如溫度、磁力或電的外力 來操縱,該取決于液晶的類別。
[0055] 介質(zhì)插入物;如本文所用,是指將并入通電眼科裝置中的封裝插入物??蓪⑼娫?件和電路系統(tǒng)嵌在介質(zhì)插入物中。介質(zhì)插入物限定了通電眼科裝置的主要用途。例如,在 通電眼科裝置允許用戶調(diào)整光焦度的實施例中,介質(zhì)插入物可包括控制光學區(qū)中的液體彎 月面部分的通電元件。作為另外一種選擇,介質(zhì)插入物可W是環(huán)形的W使得光學區(qū)不含材 料。在此類實施例中,鏡片的通電功能可能不為光學性質(zhì),但可能為例如監(jiān)測葡萄糖或施用 藥物。
[0056] 光學區(qū):如本文所用,是指眼科鏡片的用戶通過其進行觀察的眼科鏡片的區(qū)域。
[0057] 功率;如本文所化是指每單位時間內(nèi)所做的功或所傳遞的能量。
[0058] 可再充電或可再通電:如本文所用,是指恢復到具有更大做功能性力的狀態(tài)的性 能。本發(fā)明范圍內(nèi)的多種用途可與能夠在特定恢復時間段內(nèi)使電流W特定速率流動的恢復 能力相關(guān)。
[0059] 再通電或再充電;如本文所用,是指恢復到具有更大做功能力的狀態(tài)。本發(fā)明范圍 內(nèi)的多種用途可與能夠使裝置在特定的恢復時間周期內(nèi)使電流W特定速率流動的恢復能 力相關(guān)。
[0060] 穩(wěn)定部件;如本文所用,是指當將眼科裝置放置在眼睛上時使得眼科裝置穩(wěn)定至 眼睛上的特定取向的物理特性。在一些示例性實施例中,穩(wěn)定部件可增添足夠的質(zhì)量W壓 載眼科裝置。在一些示例性實施例中,穩(wěn)定部件可改變前曲面表面,其中眼撿可接觸到穩(wěn)定 部件,并且用戶可通過眨眼重新調(diào)整鏡片。此類示例性實施例可通過包括可增加質(zhì)量的穩(wěn) 定部件來增強。在一些示例性實施例中,穩(wěn)定部件可W是與封裝生物相容性材料獨立的材 料,可為獨立于模制工藝形成的插入物,或者可包括在介質(zhì)插入物中。
[0061] 基片插入物;如本文所用,是指可能夠支承能量源并且可置于眼科鏡片之上或之 內(nèi)的可成形基底或剛性基底。在一些示例性實施例中,基底插入物也支撐一個或多個元件。
[0062] H維感知或H維觀察:如本文所用,是指在眼科裝置轉(zhuǎn)換二維圖像的情況下使得 大腦解讀圖像內(nèi)的H維性質(zhì)。
[0063] H維表面或H維基底:如本文所用,是指與平表面相比維方式形成的其中形 貌特征針對特定目的設計的任何表面或基底。
[0064] 可變光學的;如本文所用,是指改變光學質(zhì)量的能力,諸如例如鏡片的光焦度或偏 振角。
[00巧]眼科鏡片
[0066] 可通電眼科鏡片可與電子外部裝置的光譜交互,該些外部裝置包括(例如)手表、 智能電話、電視和計算機。在一些優(yōu)選的實施例中,外部裝置可包括操作系統(tǒng)和/或屏幕, 其可允許具有復雜交互能力。
[0067] 參見圖1A和圖2A,示出眼睛100、250上具有與外部裝置交互的能力的可通電眼科 鏡片110、260的示例性實施例。圖1B和圖2B示出眼科鏡片110、260的前視圖。如圖1A 和圖1B所示,眼科鏡片110可包括軟生物相容性部件114、具有接收器和/或發(fā)射器112的 處理器和導電跡線113。
[006引一些方面可包括另外的電子部件111,它可為眼科鏡片添加功能性。例如,電子部 件111可包括事件通知機構(gòu),其中來自外部裝置的提示可諸如通過使用發(fā)光二極管、振動 或聲音裝置啟動事件通知機構(gòu)。W下情況下可啟動通知機構(gòu):當在外部裝置上可發(fā)生諸如 電話呼叫或電子郵件進入的事件時;當在眼科鏡片上可發(fā)生諸如通電的事件時;或者當在 眼科鏡片和外部裝置之間發(fā)生諸如成功配對的事件時。出于示例性目的,電子部件111可 被描述為事件通知機構(gòu),但其它功能性可W是實用并且有利的。因此,該種變型也恰當?shù)卦?本文所述的具有創(chuàng)造性的技術(shù)的范圍內(nèi)。
[0069] 在一些示例性實施例中,眼科鏡片110可不包括功率源,眼科鏡片110可通過無線 能量傳輸被供電。例如,將眼科鏡片110置于鄰近外部裝置的指定位置可將傳感器和通知 機構(gòu)充電。作為另外一種選擇,來自外部裝置或眼科鏡片110的接合提示可啟動裝置之間 的交互,外部裝置可對通知機構(gòu)無線供電。
[0070] 組件111-113可W不封裝在介質(zhì)插入物內(nèi),并且軟生物相容性部分114可直接接 觸組件111-113。在此類示例性實施例中,軟生物相容性部分114可封裝組件111-113。所 述封裝可使組件111-113息浮在眼科鏡片110內(nèi)的特定深度處。作為另外一種選擇,組件 111-113可包括在基底插入物上??尚纬苫撞迦胛锊⑶铱稍谔砑榆浬锵嗳菪圆糠?14 之前將組件111-113放置在基底上。
[0071] 圖2A中示出眼睛250上用于通電的眼科裝置260的介質(zhì)插入物255的另選示例 性實施例,圖2B中示出對應的通電的眼科裝置260。介質(zhì)插入物255可包括光學區(qū)265,該 光學區(qū)可能提供或可能不提供第二功能性,包括例如視力矯正。在眼科裝置的通電功能與 視力無關(guān)的情況下,介質(zhì)插入物255的光學區(qū)265可不含材料。
[0072] 在一些示例性實施例中,介質(zhì)插入物255可包括不在光學區(qū)265內(nèi)的部分,其包括 交互通電元件(諸如,功率源263)和電子部件(諸如,處理器262)的基底。在一些實施例 中,包括例如電池的功率源263和包括半導體晶粒的處理器262可附接到基底。在一些此 類方面,導電跡線266可電互連電子部件262、261和通電元件263。
[0073] 在一些示例性實施例中,介質(zhì)插入物255還可包括接收器267,其可無線檢測外部 裝置的交互數(shù)據(jù)、將交互數(shù)據(jù)傳輸至外部裝置或者從外部裝置接收交互數(shù)據(jù)。接收器267 可諸如通過導電跡線266與處理器262和功率源263電通信。
[0074] 在一些示例性實施例中,可對處理器262進行編程W創(chuàng)建眼科鏡片260的功能性 的參數(shù)。例如,在眼科鏡片260包括光學區(qū)265內(nèi)的可變光學部分的情況下,處理器可編程 為用于設定通電光焦度。此類示例性實施例可允許大量生產(chǎn)具有相同組成但包括獨特編程 的處理器的介質(zhì)插入物。
[00巧]可在將電子部件261-263, 266, 267封裝入介質(zhì)插入物255之前對處理器進行編 程。作為另外一種選擇,可在封裝之后對處理器262進行無線編程。無線編程可允許在制 造過程之后例如通過醫(yī)生辦公室、商店或家中的編程裝置進行定制。在一些示例性實施例 中,外部裝置可能夠?qū)ρ劭歧R片進行編程。
[0076] 為了進行示意性的說明,在環(huán)形實施例中示出介質(zhì)插入物255,所述環(huán)形實施例可 不包括光學區(qū)265中的部分,盡管對于功能性插入物的機械具體實施而言可存在數(shù)個可能 性。然而,在介質(zhì)插入物255的功能性可能與視覺有關(guān)的情況下,介質(zhì)插入物255可包括光 學區(qū)265中的可通電元件。例如,介質(zhì)插入物255可包括可變光學部分,其中介質(zhì)插入物 255可基于不同的通電水平提供視力矯正的多個焦度。在一些示例性實施例中,外部裝置可 包括用于可變光學部分的控制機構(gòu)或其它可調(diào)節(jié)功能性。
[0077] 介質(zhì)插入物255可被完全封裝W保護和容納通電元件263、跡線266、電子部件 26U262和267。在一些實施例中,封裝材料可為半滲透性的,W例如防止特定物質(zhì)(諸如, 水)進入介質(zhì)插入物255并且允許特定物質(zhì)(諸如,環(huán)境氣體或通電元件內(nèi)的反應副產(chǎn)物) 滲透或逸出介質(zhì)插入物255。
[0078] 在一些示例性實施例中,介質(zhì)插入物255可被包括在眼科裝置260中,該眼科裝置 可包含聚合物生物相容性材料。眼科裝置260可包括剛性中也、柔性裙邊設計,其中中也剛 性光學元件包括介質(zhì)插入物255。在一些具體的實施例中,介質(zhì)插入物255可與大氣環(huán)境直 接接觸,并且相應前表面和后表面上的角膜表面或者(可供選擇地)介質(zhì)插入物255可被 封裝在眼科裝置260中。眼科裝置260的周邊264可為柔性裙邊材料,包括例如聚合的反 應單體混合物,諸如水凝膠材料。
[0079] 現(xiàn)在,參照圖3和圖4,示出從外部裝置到眼睛上的可加電眼科鏡片的無線通信的 示例性實施例。根據(jù)一個示例性實施例,外部裝置305可向眼科鏡片304上的接收器302 傳輸交互數(shù)據(jù)或指示306。在一些示例性實施例中,傳輸?shù)慕换?shù)據(jù)306可觸發(fā)啟動通知機 構(gòu)301。例如,如圖所示,通知機構(gòu)可包括光源,其中交互數(shù)據(jù)306可指示照明。在此類示例 性實施例中,光源可對準眼睛。作為另外一種選擇,光源可被引導到眼科鏡片304內(nèi),其中 眼科鏡片304可反射或散射光。間接可見光可將光弱化為輝光,其在視覺上的刺激性可能 較小。
[0080] 在一些可供選擇的示例性實施例中,外部裝置455可包括傳輸適配器457,它可允 許外部裝置455無線地向接收器452傳輸交互數(shù)據(jù)456并且從接收器452接收交互數(shù)據(jù) 456。此具體實施可W是優(yōu)選的,例如,如果在外部裝置455中未實現(xiàn)與接收器452通信必 需的無線協(xié)議。例如,眼科裝置454上的設計限制可要求使用定制的低功率通信協(xié)議。
[0081] 接收外部裝置交互數(shù)據(jù)456可啟動通知機構(gòu)451。例如,通知機構(gòu)可包括用于提供 機械運動的振動生成裝置,包括例如壓電器件。此類機構(gòu)可比光源的刺激性更強。
[008引因此,在交互數(shù)據(jù)456可提示用戶執(zhí)行確認動作(例如,眨眼識別通知)的情況 下,振動實施例可W是優(yōu)選的。一些示例性實施例可包括多種通知類型。例如,默認的通知 可W是閃光,用戶可將振動通知指派給特定事件,包括(例如)來自特定聯(lián)系人的電話呼叫 或文本消息或者定時提醒,其中外部裝置可包括智能電話。又如,光通知可向用戶提供關(guān)于 眼科鏡片與外部裝置成功配對的確認。
[0083] 在其它示例性實施例中,通知機構(gòu)451可包括聲音生成裝置,其中聲音可W是例 如通過骨傳導用戶可聽到的聲音。基于眼睛到頗骨的接近度,聲音可通過眼眶為可聽的,其 中頗骨的骨骼可將聲音導向耳蝸。在一些此類方面,聲音生成裝置可包括換能器,其中該換 能器可將無線接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成聲音輸出。
[0084] 聲音可由通知機構(gòu)確定,其中外部裝置交互數(shù)據(jù)可觸發(fā)預編程的聲音,諸如,嘩嘩 聲。作為另外一種選擇,外部裝置交互數(shù)據(jù)可包括與該外部裝置事件相關(guān)的特定的鈴聲或 者聲音。在此類示例性實施例中,通知機構(gòu)可生成特定的鈴聲或聲音,從而允許用戶辨別呼 叫者或事件,即使在外部裝置可能為靜音設置時也是如此。眼科裝置454中的控制器可存 儲數(shù)種通知方法,例如,閃光、振動和聲音模式,該可通過通信456來選擇,而不是通過通信 456傳輸。
[0085] 出于示例性目的,在通知機構(gòu)301包括光源的示例性實施例中,可通電元件301和 302被示出為被獨立封裝在眼科鏡片304中的組件。在通知機構(gòu)451包括振動警示的示例 性實施例中,可通電元件451和452被示出為介質(zhì)插入物453的組件。然而,通知機構(gòu)的變 型形式可不受圖示實施例的限制;其它的示例性實施例可W是實用的并且應該被視為在創(chuàng) 造性的技術(shù)的范圍內(nèi)。
[0086] 外部裝置和眼科鏡片可包括能夠使該兩個裝置無線通信的互補通信協(xié)議。在一些 示例性實施例中,通信協(xié)議可包括用于外部裝置的非典型技術(shù),包括例如紅外技術(shù),并且發(fā) 揮功能可依賴于接近度,該樣會限制與非預期外部裝置出現(xiàn)意外無線通信。
[0087] 在此類示例性實施例中,非典型技術(shù)可通過另外的硬件(包括例如傳輸適配器 457)特別地配備在外部裝置上。在一些示例性實施例中,傳輸適配器457可包括無線協(xié)議, 該無線協(xié)議被具體地設計成允許眼科鏡片和外部裝置之間進行非對稱通信和數(shù)據(jù)交換。該 種非對稱通信可將處理和功率負擔從眼科鏡片轉(zhuǎn)移至外部裝置,其大小可不受限制。
[0088] 作為示例性實例,傳輸適配器457可允許外部裝置455通過與接收器452的紅外 傳輸來傳輸和接收外部裝置交互數(shù)據(jù)456。在使用之前,例如在傳輸適配器被校準為特定的 紅外波長或脈沖圖案的情況下,傳輸適配器457可與特定的眼科鏡片配對。如數(shù)字通信中 通用的,在通信協(xié)議中可包括裝置尋址、誤差校正和加密。
[0089] 其他方面可允許通過典型地包括在標準外部裝置中的技術(shù)(例如,藍牙技術(shù))在 眼科鏡片和外部裝置之間進行配對。與紅外技術(shù)不同,藍牙技術(shù)在外部裝置中相對常用,進 行同步可不需要另外的硬件。
[0090] 通信協(xié)議可包括低功率實施例,包括例如ANT或Zi濁ee技術(shù)。該可允許眼科鏡片 定期對來自外部裝置的外部裝置事件數(shù)據(jù)傳輸?shù)沫h(huán)境進行取樣,同時還限制源于取樣的功 率損失。低功率無線協(xié)議可大體延長眼科鏡片的可能通電持續(xù)時間?;パa無線協(xié)議配置文 件可將眼科鏡片限于接收來自預期外部裝置的傳輸。
[0091] 在一些示例性實施例中,可在使用之前進行配對。例如,眼科鏡片可被預編程為諸 如通過使用可下載到預期外部裝置上的應用程序軟件而與特定外部裝置交互。在其他此類 示例性實施例中,眼科鏡片可包括序列驗證碼或電子譜系(e-pedigree),其對于特定的眼 科鏡片或眼科鏡片組而言可W是唯一的。該識別眼科鏡片的唯一代碼可根據(jù)與眼科鏡片的 品牌或生產(chǎn)線相關(guān)的序列化方法而改變。
[0092] 外部裝置可被編程,W識別特定的序列碼。在一些示例性實施例中,用戶可利用采 集技術(shù)對外部裝置進行編程,W掃描或拍攝庫存單位(SKU)條碼或快速響應怕時條碼,所 述條碼可與驗證序列號相關(guān)。在一些此類方面,SKU或QR條碼可位于眼科鏡片的包裝上, 例如位于單獨的泡罩包裝上或位于多個泡罩包裝的箱子上,或其他通用包裝技術(shù)上。作為 減少對眼科鏡片或眼睛的污染或損壞的手段,通過與包裝的相互作用啟動的配對可優(yōu)于直 接與眼科鏡片相互作用。
[0093] 在一些示例性實施例中,掃描的代碼可指定眼科鏡片的識別屬性。所述識別可允 許外部裝置與預期眼科鏡片進行特定通信。例如,掃描的代碼可包括驗證代碼、藍牙配置文 件、紅外波長或紅外信號圖案,具體取決于無線通信技術(shù)。
[0094] 在眼科鏡片和外部裝置之間進行通信之前,該兩個裝置可例如通過使用射頻識別 系統(tǒng)來交換或識別序列驗證或電子譜系。在一些示例性實施例中,外部裝置事件可觸發(fā)外 部裝置向眼科鏡片傳輸標識或驗證詢問。詢問可包括全部、部分授權(quán)代碼,或不包括授權(quán)代 碼。例如,外部裝置可傳輸整個代碼,并且在代碼匹配眼科鏡片的序列代碼的情況下,鏡片 可傳輸響應,該響應可包括序列代碼或識別的正確序列代碼。
[0095] 作為另外一種選擇,詢問可包括序列代碼的一部分,并且眼科鏡片可用剩余的部 分進行響應。成功的字符串可允許進一步的無線通信。在其它替代形式中,詢問可不傳輸 序列代碼的任何部分,但可提示眼科鏡片傳輸整個代碼。在外部裝置驗證了序列代碼的情 況下,可繼續(xù)進行無線通信,而在序列代碼不匹配的情況下,無線通信可被終止。
[0096] 在一些示例性實施例中,配對可完全發(fā)生在眼睛上,其中用戶或外部裝置操作者 可將外部裝置鄰近眼科鏡片放置。利用軟件應用程序,包括例如可下載的移動應用或在制 造期間安裝的標準無線軟件,用戶可提示外部裝置掃描眼科鏡片的無線配置或協(xié)議。該種 初始的掃描可W諸如(例如)通過紅外或藍牙技術(shù)來配對外部裝置和眼科鏡片。在外部裝 置基于配對驗證眼科鏡片身份的情況下,可發(fā)生進一步的無線通信。
[0097] 作為示例性例子,可將射頻識別(RFID)用作驗證眼科鏡片身份的手段。通過RFID 進行驗證可不需要外部裝置在眼科鏡片的視線之內(nèi)。此類實施例可將無線通信限于特定范 圍,但不一定限于特定位置。例如,外部裝置可位于包中或口袋中,并且在外部裝置在一定 范圍內(nèi)的情況下仍可發(fā)生無線通信。
[0098] RFID系統(tǒng)也可允許基于標簽和閱讀器的類型的識別交換的低功率要求。在一些 示例性實施例中,眼科鏡片可包括無源標簽,其中眼科鏡片可回應來自外部裝置中的有源 閱讀器的詢問。此類實施例可節(jié)省眼科鏡片內(nèi)的功率的使用。在一些此類方面,詢問可促 使眼科鏡片開始對外部裝置事件數(shù)據(jù)的限定環(huán)境進行取樣。在詢問之前眼科鏡片可為失活 的,并且可在規(guī)定量的時間之后停止取樣W節(jié)約能量,例如在未驗證驗證代碼時。作為另外 一種選擇,眼科鏡片可按不同的速率取樣,該些速率可根據(jù)外部裝置的存在和交互命令而 改變。
[0099] 現(xiàn)在參見圖5A,示出代表可商購獲得的發(fā)光二極管(LED)的電流對電壓"IV"曲 線圖的圖。示出紅色、白色和紅外(IR)該H種顏色,W例示與各種顏色相關(guān)聯(lián)的正向電壓 的差異。如本領(lǐng)域中已知的,因為用于制造各種顏色LED的半導體材料W及該些材料的帶 隙不同,所W正向電壓隨光波長出現(xiàn)差異。在圖5A中,在y軸上示出通過紅色、白色和IR L邸的電流,針對在Lm)上施加的正向電壓進行繪圖。在進行比較的給定點,例如1.0mA,需 要一定的正向電壓(1.8V)來獲得所關(guān)注的紅色LED的電流。同樣,在LED電流和發(fā)光強度 之間也存在相關(guān)性;因此,應當明顯的是,需要足夠的電壓實現(xiàn)來自LED的可用亮度。相似 地,白色和IR LED的導通電壓分別是2. 8V和1. 3V。
[0100] 在電子眼科裝置中,大小的局限限制了電池可用的區(qū)域和體積。該些限制連同諸 如安全和生物相容性問題的眼科裝置中其它限制潛在地限制了電池電壓、瞬時電流、等效 串聯(lián)電阻和容量。因為受限的電池電壓和其它原因(諸如,在某些半導體制造節(jié)點中與數(shù) 字電路電壓一致),可能期望在電子眼科裝置中使用低壓電池。另外,可能期望使用單個電 池而不是使用串聯(lián)的兩個電池來獲得較高電壓,從而限制了電池電壓。單個電池的優(yōu)點可 在于制造、可靠性、收率和電流容量優(yōu)于串聯(lián)的兩個電池。
[0101] 由單個電池單元提供的受限電壓會不足W啟動電子眼科裝置中用于進行指示、通 信或其它應用的一些類型的LED,諸如圖5A中示出的那些。例如,堿性電池的每個單元在可 用電池放電范圍內(nèi)可具有0.8V至1.6V。當完全充電并且在放電曲線的一部分內(nèi)時,此單元 可具有足夠的電壓啟動紅色或IR LED,但甚至該些相對低壓的LED在接近電池放電結(jié)束時 也無法啟動。重要的是要注意,因為LED電流至正向電壓的階躍響應(參照用于LED電流 的公式),即使期望的是極小的電流(諸如幾微安),仍然可需要大電壓。根據(jù)圖5A中示出 的LED響應,也可W明顯的是,因為2. 8V的正向電壓,白色LED無法被1.6V最大電壓的電 池啟動。
[0102] 因為前述限制,在電子眼科裝置中需要當被低壓電池供電時提供足夠允許L邸發(fā) 射可用光強度的電路。此類優(yōu)選電路可W是小、消耗極少的電流并且與控制L邸強度的電 路系統(tǒng)整合。此類電路系統(tǒng)可允許L邸強度在連續(xù)可變范圍內(nèi)受到控制、脈動、被進行脈寬 調(diào)制或僅僅是打開和關(guān)閉。
[0103] 可使用充電粟增加低壓電池可用的電壓,充電粟的一般形式是工業(yè)上熟知的。例 女口,在2. 8V下幾乎完全耗盡地驅(qū)動白色L邸時使用最小電壓是0. 8V的電池的情況下,充電 粟可能夠?qū)㈦姵仉妷撼薟至少3. 5, W實現(xiàn)足夠高的輸出電壓。另外,在一些優(yōu)選的實施例 中,充電粟和相關(guān)電路系統(tǒng)可調(diào)控通過L邸的電流,W調(diào)控L邸輸出強度。作為另外一種選 擇,充電粟可維持膽存器或鎮(zhèn)流電容器中的電荷,L邸控制電路系統(tǒng)接著可將鎮(zhèn)流電容器用 作其電源。
[0104] 現(xiàn)在,參見圖5B,示出被配置成用低壓電池502驅(qū)動LED 510的系統(tǒng)。在諸如圖示 的一些示例性實施例中,充電粟504可增加來自電池502的可用偏置電壓并且可對電容器 506進行充電。LED控制器508可切換和/或調(diào)控通向LED 510的電流。充電粟504、電容 器506和L邸控制器508的電路系統(tǒng)可被整合到同一功能塊中,從而可增加對于效率和晶 粒大小的有益效果。通過虛線矩形512指示此類整合。
[0105] 現(xiàn)在,參見圖6A,示出外部裝置和眼睛上的可通電眼科鏡片之間的無線通信和控 制的示例性實施例。在一些示例性實施例中,眼科鏡片603可包括能夠接收交互數(shù)據(jù)606 的無線接收器602和功能性機構(gòu)601 (諸如,能夠為用戶提示或通知事件的通知機構(gòu))。在 接收步驟中,外部裝置605可向接收器602無線地傳輸交互數(shù)據(jù)606。
[0106] 在一些示例性實施例中,如圖她所示,眼科鏡片653還可包括發(fā)射器652,發(fā)射器 可在眼科裝置653中位于與接收器602 (上面參照圖6A所述的)類似的位置。在傳輸步驟 中,發(fā)射器652可將響應數(shù)據(jù)657發(fā)送回外部裝置605。響應數(shù)據(jù)657可在外部裝置605中 觸發(fā)動作,包括例如將鈴聲靜音。在一些其它示例性實施例中,眼科鏡片653可啟動交互數(shù) 據(jù)的交換。該種啟動可W是根據(jù)眼科鏡片上的預定義事件自動進行的或者可W是由用戶操 作的,例如,眨眼。
[0107] 在此類示例性實施例中,驗證步驟(類似于參照圖3和圖4描述的)可優(yōu)選地用 于確認無線通信是在指定的眼科鏡片653和外部裝置605之間進行的??稍趫?zhí)行驗證步驟 然后立即傳輸響應或啟動數(shù)據(jù)657,該可限制不當?shù)捻憫崾尽T谄渌纠詫嵤├?,?初始傳輸交互數(shù)據(jù)606之后,可在整個交互數(shù)據(jù)交換中連續(xù)進行無線通信。在連續(xù)進行無 線通信的情況下,不需要第二驗證過程即可確保預期的無線通信。
[0108] 現(xiàn)在,參見圖7和圖8,示出具有位置識別機構(gòu)705、805的可通電眼科鏡片700、 800。在眼科鏡片700和800內(nèi)結(jié)合并且定位在眼睛上的瞳孔位置和會聚檢測系統(tǒng)705、805 可跟蹤瞳孔的位置、眼科鏡片700和800或者二者。例如,檢測系統(tǒng)可包括能夠觀察瞳孔的 反向面向的光電探測器或者能夠跟蹤眼睛運動的加速器。
[0109] 如圖7中所示,位置識別機構(gòu)705可檢測眼科鏡片700后的眼睛運動和/或可檢 測眼科鏡片700前方眼撿的位置。在一些示例性實施例中,眼科鏡片700可包括傳感器陣 列705。在眼科鏡片700可檢測眼撿位置的情況下,傳感器陣列705可包括一個或多個光電 傳感器??蓪⒋祟惞怆妭鞲衅髦糜谘劭歧R片700上的合適位置,從而得到足W在未遮擋透 光光學區(qū)的情況下可靠地確定眼撿位置的取樣位置。例如,如圖所示,可將傳感器的垂直線 布置在光學區(qū)的外面。
[0110] 當眼睛處于打開位置時,所有或大部分的光電傳感器可被暴露W接收環(huán)境光,從 而可產(chǎn)生能被眼科鏡片內(nèi)包括的電子電路檢測到的光電流。對于一些或全部的光電傳感器 來說,眼撿位置的變化會限制環(huán)境光的暴露。眼科鏡片可能夠基于光電流的變化程度檢測 眼撿位置。
[0111] 眼撿檢測設備可允許眼科鏡片識別眼睛姿態(tài),該些眼睛姿態(tài)可包括有意的眨眼或 使眼色模式,例如,參照圖6所描述的。在一些優(yōu)選的實施例中,可將眼撿檢測與會聚檢測 組合起來。該種組合可允許眼科鏡片辨別有意的眼撿位置和無意的眼撿位置變化,無意的 眼撿位置變化可能是例如由于不同距離的對象之間焦距的變化所造成的。
[0112] 在一些示例性實施例中,光電檢測器陣列705可W是面向后面的,從而允許眼科 鏡片700跟蹤注視。當位于瞳孔外面時,可阻擋朝向光電檢測器的光。當眼睛可改變注視 時,光電檢測器705的一部分可被暴露于通過瞳孔反射的光。因此,眼科鏡片700可包括穩(wěn) 定特征710,該穩(wěn)定特征可允許眼睛在壓載的眼科鏡片700后面運動。
[0113] 如圖8所示出,瞳孔位置和會聚檢測器系統(tǒng)805可包括數(shù)個組件,該些組件可形成 更復雜的系統(tǒng),包括(例如)H軸加速器805、功率源810、收發(fā)器815和包括信號調(diào)節(jié)電路 系統(tǒng)和存儲器的控制器820。兩個眼科鏡片之間的通信信道可允許瞳孔位置和會聚檢測系 統(tǒng)在瞳孔位置上同步。
[0114] 在一些示例性實施例中,眼科鏡片800可隨眼睛一起運動。在此類實施例中,眼科 鏡片800可包括一個或多個加速器805。在一些此類實施例中,加速器805可包括壓電、壓 阻或電容性部件,包括(例如)壓電陶瓷或晶體。加速器805可包括微機電式系統(tǒng)(MEM巧。 另一方面,諸如圖7所示的,眼科鏡片700可W是由穩(wěn)定特征710進行壓載,其中眼睛可在 鏡片700后面運動。
[0115] 一些示例性實施例可包括單個可通電鏡片,其中用戶可在相對的眼睛上配戴無源 鏡片,或者,其中視力校正可不是必須的,用戶可不配戴第二個鏡片。在可能必須校正視力 的情況下,可通電鏡片可包括靜態(tài)視力校正能力。作為另外一種選擇,該交互可能需要來自 兩個可通電鏡片的相對信息,諸如(例如)裝置可跟蹤注視、會聚或者二者。在此類實施例 中,用戶可能需要配戴兩個可通電眼科鏡片。
[0116] 現(xiàn)在,參見圖9A-9D,W俯視視圖的形式示出各自配戴可通電眼科鏡片的一雙眼睛 的各種注視方法和會聚距離。出于示例目的,外部裝置的屏幕被示出在與注視平行的位置, 但其它角度可能是實用的并且應當被視為本文所述的具有創(chuàng)造性的領(lǐng)域的部分。在用戶正 配戴一組可通電眼科鏡片的情況下,外部裝置可接收來自兩個鏡片的位置輸入。
[0117] 如圖9A所示,當遠距離觀察外部裝置900時,兩只眼睛可在類似或相同方向上注 視,會聚極少。如圖9B所示,當近距離觀察外部裝置900時,眼睛可能會聚,但仍然注視前 方。如圖9C所示,當看向外部裝置900的屏幕的左邊部分時,左眼可W是向前看,并且右眼 可W轉(zhuǎn)向左邊看。如圖9D所示,當看向外部裝置900的屏幕的右邊部分時,會出現(xiàn)與圖4C 的相反的情況。
[011引現(xiàn)在,參見圖10A-10D,用一雙眼睛的俯視視圖示出與圖9A-9D所示相同的場景, 其中只有右眼可配戴可通電鏡片1002,其中外部裝置的屏幕被示出為與眼睛的注視平行。 與一對可通電眼科鏡片相比,單個可通電眼科鏡片可只給外部裝置提供來自一只眼睛的位 置數(shù)據(jù),不涉及相對的眼睛。
[0119] 如圖10A所示,當遠距離觀察外部裝置1000時,兩只眼睛可在類似或相同方向上 注視,會聚極少。如圖10B所示,當近距離觀察外部裝置1000時,眼睛可會聚,得仍然注視 前方。如圖10C所法,當看向外部裝置1000的屏幕的左邊部分時,左眼可W是向前看,右眼 可W偏向看左邊。如圖10D所示,當看向外部裝置1000的屏幕的右邊部分時,會出現(xiàn)與圖 10C相反的情況。
[0120] 與圖9A-9D不同,外部裝置1000可僅從圖10A-10D的右眼接收位置信息。因此, 裝置可能不能辨別圖10A和圖10D或者圖10B和圖10C,因為右眼出于類似位置,盡管用戶 可W不同的方向和距離來看。
[0121] 跟蹤眼睛運動可允許裝置精確地識別用戶在看哪里并且可在屏幕上的特定部分 上放大,包括(例如)智能電話或平板電腦中的狀態(tài)條。在一些示例性實施例中,可針對用 戶的優(yōu)選要求和屬性校準裝置。校準可更準確地建立用戶的眼睛運動。校準過程可向外部 裝置、眼科鏡片或二者提供基線數(shù)據(jù)。在一些方面,校準可對眼科鏡片進行編程,W識別鏡 片如何相對于眼睛運動而運動。
[0122] 例如,裝置可提示用戶看不同距離處的特定點,諸如圖9A-9D和圖10A-10D所示。 裝置可指示用戶正常地閱讀屏幕,W檢測用戶的自然閱讀速度,從而允許裝置辨別屏幕上 不同點的掃視和閱讀。如果用戶掃視不同的點可能不需要動作,但裝置可隨著用戶閱讀而 滾動。
[0123] 校準可允許外部裝置辨別有意和無意的眼睛運動,例如,由眼球震顫造成的運動。 校準步驟可提示用戶W預定義的時長看外部裝置屏幕上的對象。在該段時間內(nèi),外部裝置 可記錄或識別無意運動數(shù)據(jù),包括速度、方向和距初始聚焦點的距離。
[0124] 基于校準,外部裝置可能夠識別并忽略無意運動數(shù)據(jù),W類似于噪聲的方式處理 數(shù)據(jù),該在電子裝置中是通用的。對于具有嚴重或有問題的眼睛震顫的用戶,校準可能不足 W區(qū)分有意和無意的眼睛運動。在一些此類示例性實施例中,專用的眼科鏡片、外部裝置中 的額外軟件或者二者的組合可能是必需的,W充分克服無意眼睛運動的"噪聲"。
[0125] 在一些方面,外部裝置可能夠檢測并跟蹤用戶的注視和眼睛會聚。眼睛會聚對于 確定用戶眼睛接近設備的程度是特別有用的。眼睛會聚數(shù)據(jù)可提示裝置的響應動作,該可 能導致一個或多個眼科鏡片上焦點的變化或者可能導致裝置屏幕上顯示的變化。例如,裝 置可識別用戶正將屏幕保持在閱讀距離。在響應中,屏幕上的字體可增大,眼科鏡片可改變 光焦度或者二者。
[0126] 相似地,跟蹤并檢測眼睛運動和眨眼模式可允許用戶通過眼睛姿態(tài)來操作裝置。 裝置中的通用操作機構(gòu)可識別一組預定義的姿態(tài),其中用戶可W特定的方式觸摸屏幕W提 示裝置中的動作。例如,緊縮屏幕可提示裝置進行放大,并且掃過屏幕可指示設備在掃過的 方向上滾動。在裝置可識別眼睛運動、眨眼或者二者的示例性實施例中,可形成一組眼睛姿 態(tài),W允許用戶通過有意的眼睛運動、眨眼或者二者的組合來操作裝置。
[0127] 在一些示例性實施例中,可通電眼科鏡片的功能性可能要求鏡片之間通信。例如, 眼科鏡片可允許用戶察覺立體介質(zhì)是H維的,該可允許用戶觀察"3D"電影、視頻游戲,并 在不需要如此類介質(zhì)通常所需的"3D眼鏡"的情況下示出。作為非限制性實例,示出3D介 質(zhì)的外部裝置可包括電視、手持游戲裝置和/或平板電腦。一些示例性實施例可要求鏡片 另選地W與立體介質(zhì)的刷新速率相當?shù)乃俣茸钃跤脩舻囊暰€,該可能需要復雜的處理和電 源。裝置可能夠檢測立體介質(zhì)的刷新速率并且可提示在眼科鏡片中另選的視線阻擋。
[012引利用外部裝置跟蹤注視和/或會聚的此類示例性實施例可減少眼科鏡片上的功 率和處理負擔,僅需要有無線交換少量數(shù)據(jù)的能力,并且在一些方面,需要將可控制鏡片內(nèi) 功能性的機構(gòu)通電。外部裝置可用作交互機構(gòu)的主要處理部件和功率源,從而可降低固有 地受大小限制的眼科鏡片的負擔。利用外部裝置可允許通信需要視線,從而在鼻梁阻止左 眼科鏡片和右眼科鏡片之間的通信的情況下實際并非如此。
[0129] 現(xiàn)在,參見圖11A和圖11B,示出兩組眼睛1100U150,其中一組配戴無源眼科鏡片 1102而一組配戴可通電眼科鏡片1152,其中該兩組眼睛1100U150均在觀察同一裝置屏幕 1110。在一些示例性實施例中,外部裝置可包括具有安全或隱私保護或?qū)拥钠聊?110,其中 眼科鏡片1152上的過濾器對觀察屏幕1110的內(nèi)容來說可能是必須的。如圖11A所示,在 沒有過濾器的情況下,屏幕1110可W是從視覺上被阻止的,如圖11B所示,帶有過濾器的可 通電眼科鏡片可允許用戶透過過濾器觀察屏幕1110。隱私保護設置可W是靜態(tài)的,從而可 僅需要眼科鏡片之內(nèi)或之上的無源過濾器。
[0130] 作為另外一種選擇,隱私保護設置可W是可調(diào)節(jié)的,其中可通電眼科鏡片上的過 濾器可W是可編程的W適應可變的保護設置??勺兊谋Wo設置可限制其他用戶的眼科鏡片 包括相同過濾器的可能性??勺兊谋Wo設置可由用戶進行編程,或者可W是隨機產(chǎn)生的。
[0131] 在一些示例性實施例中,隱私保護可包括偏振的或有色調(diào)的屏幕。在隱私保護包 括偏振屏幕的情況下,過濾器可包括互補偏振,其中過濾器的偏振可對準屏幕的偏振。在隱 私保護包括色調(diào)的情況下,過濾器可阻止吸收色調(diào)顏色的特定波長。
[0132] 當通過隱私保護觀察裝置時,可啟動眼科鏡片中的過濾器,當不通過隱私保護觀 察時,隱私保護可防止過濾器阻擋用戶的視線。與諸如可移動過濾器片材的通用屏幕保護 方法相比,該種隱私保護可更方便、更不明顯并且更安全。
[0133] 現(xiàn)在參見圖12,示出自動調(diào)節(jié)外部裝置1230的屏幕1250的亮度的系統(tǒng)。一些外 部裝置1230可包括亮度可調(diào)節(jié)的背光屏幕1250。諸如智能電話和平板電腦的一些當前的 裝置基于被預編程的參數(shù)(例如,環(huán)境光級)自動地調(diào)節(jié)亮度。然而,被預編程的參數(shù)可限 制可能落在那些參數(shù)內(nèi)的那些用戶的效果。相關(guān)瞳孔1201的大小變化、屏幕亮度和環(huán)境光 級1205、1235、1255可允許對亮度偏好進行個性化評估。
[0134] 可通過多個傳感器或相機1210、1260、1240測量環(huán)境光級1205、1235、1255。具有 亮度自動調(diào)節(jié)特征的現(xiàn)有裝置測量屏幕前面和/或裝置后面的光??捎善聊话l(fā)出的亮度使 屏幕1250前面的光級1255偏移,可因裝置1230造成的影子使裝置1230后面的光級1235 偏移。
[01巧]單獨地,每種方法可能不足W建立有效的環(huán)境光級。通過包括眼睛上的環(huán)境光 1205和諸如瞳孔直徑的觀察眼睛的參數(shù),可為用戶優(yōu)化顯示1250,例如,優(yōu)化黑色水平和 動態(tài)范圍或調(diào)色板。檢測來自多個位置的光級可導致能夠更準確地評估環(huán)境光級。在一些 優(yōu)選實施例中,可通過歸一化外部裝置中至少兩個傳感器或相機和至少一個眼科鏡片1200 中的傳感器或相機的測量值來測定環(huán)境光級。在一些方面,裝置可對特定用戶形成亮度配 置,其可W是在多個具有屏幕的裝置上通用的。此類實施例可限制為每個裝置建立亮度偏 好的校準要求。
[0136] 現(xiàn)在參見圖13,示出具有可變?nèi)铀俾实目赏娧劭歧R片的決策流程圖。可變?nèi)?樣速率可允許眼科鏡片比單取樣速率的功率消耗更有效,該與外部裝置有意義的交互可W 是必須的。在一些優(yōu)選的實施例中,眼科鏡片可種或更多種取樣速率操作。眼科鏡片 可W最低的速度取樣W確定指定的外部裝置是否在可操作范圍內(nèi)。在可檢測指定外部裝置 的情況下,取樣速率可增加W確定是否與外部裝置接合并交互。當眼科鏡片與外部裝置活 動地交互時,取樣速率會是最高的,從而可優(yōu)化用戶交互。可變?nèi)铀俾士上拗颇芰肯摹?br>
[0137] 在1300處,針對存在特定外部裝置,眼科鏡片可W睡眠速率取樣環(huán)境,其中睡眠 速率可包括最低取樣速率。取樣(在1300處)可檢測特定外部裝置(在1330處)或者可 不檢測特定的外部裝置(在1320處)。在眼科鏡片可不檢測指定外部裝置(在1320處) 的情況下,眼科鏡片可保持睡眠模式并且可W最低速率繼續(xù)取樣(在1300處)。例如,睡眠 模式下的取樣速率可包括0. 3化和10化之間的頻率。
[013引作為另外一種選擇,在眼科鏡片可檢測特定外部裝置(在1330處)的情況下,眼 科鏡片可針對來自特定外部裝置的配對提示開始取樣(在1335處)。在1335處,眼科鏡片 可W備用速率進行取樣,其可W快于睡眠模式下的取樣速率。例如,備用速率可W包括2Hz 和10化之間的頻率。配對提示可W啟動眼科鏡片和特定外部裝置之間的通信。
[0139] 在1350處,眼科鏡片可不檢測配對提示,其中眼科鏡片可驗證特定外部裝置的存 在,該可導致檢測(在1330處)或不檢測(在1320處)。作為另外一種選擇,在1360處, 眼科鏡片可檢測配對提示。檢測配對提示(在1360處)可允許眼科鏡片與外部裝置配對 (在1365處)。在一些示例性實施例中,在檢測步驟(在1360處)和配對步驟(在1365 處)之間可出現(xiàn)中間步驟。此類中間步驟(包括例如將參照圖14描述的中間步驟)可包 括驗證或授權(quán)步驟,該可W確保眼科鏡片與特定外部裝置通信。
[0140] 響應于配對(在1365處),眼科鏡片可W開始W活動速率取樣,該活動速率可W是 最高的取樣速率。例如,活動速率可包括10化和100化之間的頻率,從而可允許交互動作而 不具有可由低取樣速率(諸如,可能在睡眠或備用時出現(xiàn)的)造成的延遲。取樣(在1370 處)可檢測交互提示(在1390處)或者可不檢測交互提示(在1380處)。在眼科鏡片可 不檢測交互提示(在1380處)的情況下,眼科鏡片可連續(xù)W活動速率取樣(在1370處), 直到配對可被中斷,該可W觸發(fā)向下轉(zhuǎn)至較低取樣速率,諸如睡眠模式(在1300處)或備 用模式(在1335處)。
[0141] 作為另外一種選擇,在1390處,眼科鏡片可檢測交互提示,并且在1395處,眼科 鏡片可活動地與外部裝置交互。眼科鏡片可W活動速率針對交互提示持續(xù)取樣(在1370 處)。在一些示例性實施例中,在1395處交互之后,通信可被中斷,并且在1300處,眼科鏡 片可返回睡眠模式并且因指定外部裝置的存在而重新取樣。
[0142] 外部裝置與眼科鏡片一樣,可不受空間和能量的限制。因此,外部裝置可W恒定快 速的速率進行取樣,其中裝置可檢測來自眼科鏡片的數(shù)據(jù)傳輸或交互提示。在一些示例性 實施例中,與眼科鏡片類似,外部裝置可W較低速率進行取樣,W檢測相容的眼科鏡片的存 在,其中檢測可W提示較快的取樣速率。例如,活動速率可包括10化和100化之間的頻率, 較低速率可包括0. 3化和10化之間的頻率。
[0143] 現(xiàn)在,參照圖14,流程圖示出一旦通過配對提示啟動,眼科鏡片和外部裝置之間就 交互的處理步驟。在1400處,眼科鏡片可檢測由外部裝置傳輸?shù)呐鋵μ崾?。任選地,在1405 處,配對提示可包括對眼科鏡片的授權(quán)詢問(例如,參照圖4所述的),眼科鏡片可W用授 權(quán)代碼進行響應。在一些方面,在1410處,配對提示可觸發(fā)眼科鏡片提高取樣速率的頻率。 例如,眼科鏡片可進入詢問模式,其可包括高于睡眠模式但低于活動模式的取樣速率,或者 眼科鏡片可進入活動模式。
[0144] 在一些示例性實施例中,在1420處,眼科鏡片可W用未授權(quán)代碼進行響應或者可 根本就不響應。在此類事件中,在1425處,眼科鏡片可返回睡眠取樣速率。在1425處,外 部裝置可命令眼科鏡片基于不正確響應返回睡眠模式。外部裝置在指定時長內(nèi)未進行響應 的超時可指示眼科鏡片返回睡眠模式,諸如圖13中所述的。
[0145] 在眼科鏡片可用經(jīng)授權(quán)的或配對的代碼進行響應(在1430處)的情況下,詢問可 將外部裝置和眼科鏡片配對。在一些示例性實施例中,在1435處,響應于配對,外部裝置可 命令眼科鏡片啟動取樣模式。作為另外一種選擇,在1440處,配對本身可提示眼科鏡片將 取樣速率增加至活動模式?;顒幽J较碌娜铀俾士勺鉝允許設備之間有效地交互,響應 時間迅速,優(yōu)選地幾乎立即被用戶察覺到。
[0146] 在1445處,眼科鏡片可檢測來自外部裝置的交互提示。在1460處,交互提示可指 導眼科鏡片的操作,其中提示可啟動鏡片的功能性。例如,在具有可變光學部分的眼科鏡片 內(nèi),交互提示可觸發(fā)視力校正光焦度的改變。相似地,指令可觸發(fā)啟動通知機構(gòu)或喚醒警 示,其可W防止用戶在駕駛時睡著。在一些示例性實施例中,在1465處,眼科鏡片可將完成 數(shù)據(jù)傳輸回外部裝置。完成數(shù)據(jù)可允許外部裝置驗證接收到交互提示并且在眼科鏡片中觸 發(fā)校正操作。
[0147] 在一些示例性實施例中,在1470處,交互提示可請求來自眼科鏡片的響應。被請 求的響應可包括用戶的確認動作、眼科鏡片內(nèi)部的動作或者二者的組合。例如,交互提示可 請求用戶看屏幕上的特定對象或者W特定的模式眨眼。然后,眼科鏡片可將瞳孔和/或眼 撿位置數(shù)據(jù)傳輸回外部裝置。
[0148] 作為另外一種選擇,交互提示可不需要用戶響應,但可從眼科鏡片請求當前的位 置數(shù)據(jù)。在1475處,眼科鏡片可將響應數(shù)據(jù)傳輸回外部裝置,并且在1480處,響應可指導 外部裝置中的操作。在其它實施例(未示出)中,交互提示可指導操作(在1460處)并且 請求響應(在1470處)。被請求的響應可W是用戶獲知操作,諸如,警示或警告。 。"引 巧于某于插入物的眼科鏡片的材料
[0150] 在一些示例性實施例中,鏡片類型可為包括含有機娃的組分的鏡片。"含有機娃的 組分"是指在單體、大分子單體或預聚物中含至少一個[-Si-0-]單元的組分。優(yōu)選地,W 含有機娃的組分的總分子量計,所有Si和所連接的0在含有機娃的組分中W大于約20重 量%,還更優(yōu)選地大于30重量%的量存在??捎玫陌袡C娃的組分優(yōu)選地包含可聚合的 官能團,諸如丙帰酸醋、甲基丙帰酸醋、丙帰醜胺、甲基丙帰醜胺、己帰基、N-己帰基內(nèi)醜胺、 N-己帰基醜胺和苯己帰基官能團。
[0151] 在一些示例性實施例中,圍繞插入物的眼科鏡片裙邊(有時可稱為插入物封裝 層)可由標準水凝膠鏡片制劑構(gòu)成。具有可向許多插入物材料提供可接受匹配的示例性材 料可W包括那拉菲康族;包括那拉菲康A和那拉菲康B。作為另外一種選擇,依他菲康族; 包括依他菲康A,可代表良好的示例性材料選擇。下文將對與本領(lǐng)域一致的材料性質(zhì)進行更 全面的技術(shù)討論;但應清楚,可形成密封和封裝插入物的可接受封裝或部分封裝的任何材 料是符合的并且包括在內(nèi)。
[0152] 合適的含有機娃的組分包括由式I表示的化合物
[0153]
【權(quán)利要求】
1. 一種能夠與預定義的外部裝置交互的眼科鏡片系統(tǒng),所述眼科鏡片系統(tǒng)包括至少第 一眼科鏡片,所述第一眼科鏡片包括: 第一組電子部件,其能夠與所述預定義的外部裝置交互; 第一軟鏡片部分,其能夠封裝所述第一組電子部件的至少一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述電子部件包括: 接收器,所述接收器被配置用于從所述預定義的外部裝置無線地接收數(shù)據(jù); 處理器,所述處理器與功率源和所述接收器電通信,其中所述處理器被配置用于控制 所述接收器; 傳感器,所述傳感器與所述處理器電通信,其中所述傳感器被配置用于檢測用戶響應, 其中所述處理器被配置用于基于所述用戶響應產(chǎn)生用戶響應數(shù)據(jù); 發(fā)射器,所述發(fā)射器與所述處理器電通信,其中所述發(fā)射器被配置用于向所述預定義 的外部裝置傳輸響應數(shù)據(jù),并且其中傳輸所述響應數(shù)據(jù)能夠在所述預定義的外部裝置中觸 發(fā)預定義的動作;和 導電跡線,所述導電跡線被配置用于使電子部件互連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一軟鏡片部分包括聚合活性單體 混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一眼科鏡片和所述預定義的外部 裝置之間的無線配對能夠使得所述眼科鏡片系統(tǒng)和所述預定義的外部裝置之間進行交互。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一眼科鏡片還包括事件通知機 構(gòu),所述事件通知機構(gòu)被配置用于將預定義的事件通知給所述眼科鏡片系統(tǒng)的用戶,其中 所述預定義的事件能夠被所述眼科鏡片系統(tǒng)或者所述預定義的外部裝置中的一者或二者 檢測到。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片系統(tǒng)和所述預定義的外部 裝置中的一者或二者至少被配置用于對所述預定義的外部裝置的功能性或所述第一眼科 鏡片的功能性進行編程或操作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),還包括第二眼科鏡片,其中所述第二眼科鏡 片包括: 第二組電子部件,其能夠與所述預定義的外部裝置交互; 第二軟鏡片部分,其能夠封裝所述第二組電子部件的至少一部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述預定義的外部裝置包括操作系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述外部裝置能夠自動地調(diào)節(jié)所述外部 裝置的屏幕的亮度級,其中所述亮度級是基于配戴所述第一眼科鏡片的第一眼睛的一個或 多個瞳孔的大小、屏幕的亮度級和至少第一環(huán)境光的亮度級之間的相關(guān)性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片系統(tǒng)被配置用于跟蹤所 述第一眼睛的注視。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片系統(tǒng)被配置用于以多種 速率進行取樣。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),還包括隱私保護過濾器,其中所述預定義的 外部裝置包括隱私保護,所述隱私保護被配置用于限制對所述屏幕的觀察,并且其中所述 隱私保護過濾器被配置用于允許用戶通過隱私保護觀察所述屏幕。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一組電子部件還包括充電泵。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述接收器能夠從所述預定義的外部 裝置無線地接收能量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述電子部件還包括功率源,其中所述 導電跡線被配置用于將所述功率源與所述接收器電連接。
16. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片系統(tǒng)被配置用于跟蹤所 述第一眼睛和配戴所述第二眼科鏡片的第二眼睛的注視以及所述第一眼睛和所述第二眼 睛之間的會聚。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一眼科鏡片還包括面向前的光 傳感器,其中所述面向前的光傳感器被配置用于測量位于所述眼睛的近側(cè)和外部的環(huán)境 光。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一眼科鏡片還包括第一位置檢 測機構(gòu),其被配置用于檢測所述第一眼睛的眼睛運動或眼瞼位置,并且其中所述第一眼科 鏡片被配置用于向所述預定義的裝置傳輸位置數(shù)據(jù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片還包括介質(zhì)插入物,所 述介質(zhì)插入物被配置用于封裝所述電子部件,其中所述軟鏡片部分被配置用于封裝所述介 質(zhì)插入物的至少一部分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述會聚的變化導致對所述屏幕上的 對象的大小的調(diào)節(jié)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片系統(tǒng)還包括可變光學部 分,所述可變光學部分被配置用于通過所述第一眼和所述第二眼的光學區(qū)來提供多種鏡片 光焦度,并且其中所述會聚的變化導致鏡片光焦度的變化。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼科鏡片系統(tǒng)能夠向所述預定義 的外部裝置傳輸位置數(shù)據(jù),其中位置數(shù)據(jù)源自跟蹤所述注視和所述會聚。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述外部裝置還包括至少后方光傳感 器和前方光傳感器,其中所述后方光傳感器被配置用于測量位于所述外部裝置外部并在與 所述屏幕相對的方向上的環(huán)境光級,并且所述前方光傳感器被配置用于測量位于所述外部 裝置外部并在所述屏幕的方向上的環(huán)境光級。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中傳輸所述位置數(shù)據(jù)能夠在所述預定義 的外部裝置中提示響應動作。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述位置數(shù)據(jù)包括眼睛姿態(tài),所述眼 睛姿態(tài)能夠觸發(fā)所述外部裝置中的操作,其中所述眼睛姿態(tài)包括由用戶造成的注視和/或 會聚的有意的變化。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一環(huán)境光包括整體環(huán)境光級, 其中所述整體環(huán)境光級是基于以下計算的:由后方光傳感器測量的環(huán)境光、由前方光傳感 器測量的環(huán)境光和由面向前的光傳感器測量的環(huán)境光。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述第一眼科鏡片和所述第二眼科鏡 片中的一者或二者還包括眼瞼位置檢測機構(gòu),所述眼瞼位置檢測機構(gòu)能夠檢測所述第一眼 睛和所述第二眼睛中的一者或二者的眼瞼位置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述位置數(shù)據(jù)包括眼睛姿態(tài),所述眼 睛姿態(tài)能夠觸發(fā)所述外部裝置中的操作,其中所述眼睛姿態(tài)包括由所述用戶造成的有意的 位置變化。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的眼科鏡片系統(tǒng),其中所述眼睛姿態(tài)還包括所述第一眼睛和 所述第二眼睛中的一者或二者的眼瞼位置的有意的變化。
【文檔編號】G02C7/04GK104423067SQ201410448832
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
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