特開 2024-180307 スマートコンタクトレンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024180307

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】スマートコンタクトレンズ

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/22 20060101AFI20241219BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20241219BHJP

   G02C 7/04 20060101ALI20241219BHJP

   G02C 11/00 20060101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/22 Z

H01Q23/00

G02C7/04

G02C11/00

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024087222

(22)【出願日】2024-05-29

(31)【優先権主張番号】112122322

(32)【優先日】2023-06-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】508226687

【氏名又は名称】和碩聯合科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＰＥＧＡＴＲＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】５Ｆ．，Ｎｏ．７６，Ｌｉｇｏｎｇ Ｓｔ．， Ｂｅｉｔｏｕ Ｄｉｓｔ．， Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ １１２， Ｔａｉｗａｎ

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】嚴大龍

(72)【発明者】

【氏名】劉安錫

【テーマコード（参考）】

2H006

5J021

5J047

【Ｆターム（参考）】

2H006BC00

2H006CA00

5J021AB03

5J021FA23

5J021JA10

5J047AA12

5J047AB07

5J047EF02

(57)【要約】

【目的】誘導機能を有し、かつ超高周波アンテナが優れた性能を有するスマートコンタクトレンズを提供する。
【解決手段】スマートコンタクトレンズは、可視領域、外周領域、信号源、アンテナアセンブリ、誘導コイル、ハイパスフィルタ、誘導モジュール、およびローパスフィルタを含む。外周領域は、可視領域を取り囲む。信号源は、外周領域に配置される。アンテナアセンブリは、外周領域に配置され、信号源に接続される。誘導コイルは、外周領域に配置され、アンテナアセンブリを取り囲む。ハイパスフィルタは、信号源および誘導コイルに接続される。誘導モジュールは、外周領域に配置される。ローパスフィルタは、誘導コイルおよび誘導モジュールに接続される。誘導コイルとアンテナアセンブリは、超高周波帯域において共同で共振し、超高周波帯域は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可視領域と、
前記可視領域を取り囲む外周領域と、
前記外周領域に配置された信号源と、
前記外周領域に配置され、前記信号源に接続されたアンテナアセンブリと、
前記外周領域に配置され、前記アンテナアセンブリを取り囲む誘導コイルと、
前記信号源および前記誘導コイルに接続されたハイパスフィルタと、
前記外周領域に配置された誘導モジュールと、
前記誘導コイルおよび前記誘導モジュールに接続されたローパスフィルタと、
を含み、
前記誘導コイルと前記アンテナアセンブリが、超高周波帯域において共同で共振し、
前記超高周波帯域が、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである、
スマートコンタクトレンズ。

【請求項2】

前記アンテナアセンブリが、第１ラジエータ、第２ラジエータ、および第３ラジエータを含み、
前記第１ラジエータが、前記信号源に接続され、
前記第２ラジエータが、グランドプレーンに接続され、
前記第３ラジエータが、前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータに接続され、
前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータが、前記第３ラジエータに対して対称的に配置された、
請求項１に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項3】

前記誘導コイルが、前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータを取り囲み、
前記誘導コイルと前記第１ラジエータの間および前記誘導コイルと前記第２ラジエータの間にスロットが形成された、
請求項２に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項4】

前記第１ラジエータが、第１セグメントおよび第２セグメントを含み、
前記第１セグメントが、前記信号源に接続され、前記第２セグメントよりも前記誘導コイルに近く、
前記第２ラジエータが、第３セグメントおよび第４セグメントを含み、
前記第３セグメントが、前記グランドプレーンに接続され、前記第４セグメントよりも前記誘導コイルに近い、
請求項２に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項5】

前記ハイパスフィルタが、容量素子を含み、
前記ローパスフィルタが、誘導素子を含む、
請求項１に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項6】

可視領域と、
前記可視領域を取り囲む外周領域と、
前記外周領域に配置された信号源と、
前記外周領域に配置され、前記信号源に接続されたアンテナアセンブリと、
前記外周領域に配置され、前記アンテナアセンブリを取り囲む誘導コイルと、
前記信号源を前記誘導コイルの第１位置に接続する第１ハイパスフィルタおよび第１スイッチと、
前記信号源を前記誘導コイルの第２位置に接続する第２ハイパスフィルタおよび第２スイッチと、
前記外周領域に配置された誘導モジュールと、
前記誘導コイルおよび前記誘導モジュールに接続されたローパスフィルタと、
を含み、
前記誘導コイルの前記第１位置と端末の間の部分と前記アンテナアセンブリが、前記第１スイッチが閉じて前記第２スイッチが開いた状態で、第１超高周波帯域において共同で共振し、
前記誘導コイルの前記第２位置と前記端末の間の部分と前記アンテナアセンブリが、前記第１スイッチが開いて前記第２スイッチが閉じた状態で、第２超高周波帯域において共同で共振し、
前記第１超高周波帯域および前記第２超高周波帯域が、８６５ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである、
スマートコンタクトレンズ。

【請求項7】

前記アンテナアセンブリが、第１ラジエータ、第２ラジエータ、および第３ラジエータを含み、
前記第１ラジエータが、前記信号源に接続され、
前記第２ラジエータが、グランドプレーンに接続され、
前記第３ラジエータが、前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータに接続され、
前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータが、前記第３ラジエータに対して対称的に配置された、
請求項６に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項8】

前記誘導コイルが、前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータを取り囲み、
前記誘導コイルと前記第１ラジエータの間および前記誘導コイルと前記第２ラジエータの間にスロットが形成された請求項７に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項9】

前記第１ラジエータが、第１セグメントおよび第２セグメントを含み、
前記第１セグメントが、前記信号源に接続され、前記第２セグメントよりも前記誘導コイルに近く、
前記第２ラジエータが、第３セグメントおよび第４セグメントを含み、
前記第３セグメントが、前記グランドプレーンに接続され、前記第４セグメントよりも前記誘導コイルに近い請求項７に記載のスマートコンタクトレンズ。

【請求項10】

前記第１ハイパスフィルタおよび前記第２ハイパスフィルタのそれぞれが、容量素子を含み、
前記ローパスフィルタが、誘導素子を含む、
請求項６に記載のスマートコンタクトレンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スマートコンタクトレンズに関するものであり、特に、誘導機能および優れたアンテナ性能を備えたスマートコンタクトレンズに関するものである。

【背景技術】

【0002】

周知のスマートコンタクトレンズには、アンテナ、チップ、誘導モジュール、およびバッテリーなどの素子が含まれている。これらの素子は、可視領域の外側に配置されなければならない。そのため、これらの素子を配置できる空間は、限られている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

眼圧検出機能を有するスマートコンタクトレンズが超高周波アンテナを使用する場合、超高周波アンテナと眼圧検出用の誘導コイルの両方が一定の面積を有するため、いかにして超高周波アンテナと誘導コイルを同時に限られた空間内に配置し、かつ優れた性能を有する超高周波アンテナを実現するかが、本分野において検討すべき課題となっている。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、誘導機能を有し、かつ超高周波アンテナが優れた性能を有するスマートコンタクトレンズを提供する。

【0005】

本発明のスマートコンタクトレンズは、可視領域、外周領域、信号源、アンテナアセンブリ、誘導コイル、ハイパスフィルタ、誘導モジュール、およびローパスフィルタを含む。外周領域は、可視領域を取り囲む。信号源は、外周領域に配置される。アンテナアセンブリは、外周領域に配置され、信号源に接続される。誘導コイルは、外周領域に配置され、アンテナアセンブリを取り囲む。ハイパスフィルタは、信号源および誘導コイルに接続される。誘導モジュールは、外周領域に配置される。ローパスフィルタは、誘導コイルおよび誘導モジュールに接続される。誘導コイルとアンテナアセンブリは、超高周波帯において共同で共振し、超高周波帯は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。

【0006】

本発明のスマートコンタクトレンズは、可視領域、外周領域、信号源、アンテナアセンブリ、誘導コイル、第１ハイパスフィルタおよび第１スイッチ、第２ハイパスフィルタおよび第２スイッチ、誘導モジュール、およびローパスフィルタを含む。外周領域は、可視領域を取り囲む。信号源は、外周領域に配置される。アンテナアセンブリは、外周領域に配置され、信号源に接続される。誘導コイルは、外周領域に配置され、アンテナアセンブリを取り囲む。第１ハイパスフィルタおよび第１スイッチは、信号源を誘導コイルの第１位置に接続する。第２ハイパスフィルタおよび第２スイッチは、信号源を誘導コイルの第２位置に接続する。誘導モジュールは、外周領域に配置される。ローパスフィルタは、誘導コイルおよび誘導モジュールに接続される。誘導コイルの第１位置と末端の間の部分とアンテナアセンブリは、第１スイッチが閉じて第２スイッチが開いた状態で、第１超高周波帯において共同で共振し、誘導コイルの第２位置と末端の間の部分とアンテナアセンブリは、第１スイッチが開いて第２スイッチが閉じた状態で、第２超高周波帯において共同で共振する。第１超高周波帯および第２超高周波帯は、８６５ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。

【0007】

本発明の１つの実施形態において、アンテナアセンブリは、第１ラジエータ、第２ラジエータ、および第３ラジエータを含む。第１ラジエータは、信号源に接続され、第２ラジエータは、グランドプレーンに接続される。第３ラジエータは、第１ラジエータおよび第２ラジエータに接続される。第１ラジエータおよび第２ラジエータは、第３ラジエータに対して対称的に配置される。

【0008】

本発明の１つの実施形態において、誘導コイルは、第１ラジエータおよび第２ラジエータを取り囲む。スロットは、誘導コイルと第１ラジエータの間、および誘導コイルと第２ラジエータの間に形成される。

【0009】

本発明の１つの実施形態において、第１ラジエータは、第１セグメントおよび第２セグメントを含む。第１セグメントは、信号源に接続され、第２セグメントよりも誘導コイルに近い。第２ラジエータは、第３セグメントおよび第４セグメントを含む。第３セグメントは、グランドプレーンに接続され、第４セグメントよりも誘導コイルに近い。

【0010】

本発明の１つの実施形態において、ハイパスフィルタは、容量素子を含み、ローパスフィルタは、誘導素子を含む。

【発明の効果】

【0011】

以上のように、本発明のスマートコンタクトレンズは、誘導コイルでアンテナアセンブリを取り囲むことにより、誘導コイルとアンテナアセンブリが超高周波帯において共同で共振できるようにする。そのため、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの配置により、アンテナアセンブリおよび誘導モジュールの信号は、影響を受けない。このようにして、スマートコンタクトレンズは、誘導機能を有することができ、同時に、アンテナは、十分なラジエータ面積を有するため、優れたアンテナ性能を達成することができる。また、スマートコンタクトレンズは、ハイパスフィルタとスイッチを誘導コイルの異なる位置に接続することにより、アンテナアセンブリと誘導コイルが異なる周波数帯の超高周波信号において共同で共振できるようにすることができるため、異なる地域の法規制に従うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の１つの実施形態に係るスマートコンタクトレンズの概略図である。

【図2】図１のスマートコンタクトレンズの回路概略図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係るスマートコンタクトレンズの概略図である。

【図4】図３のスマートコンタクトレンズの回路概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、本発明の１つの実施形態に係るスマートコンタクトレンズの概略図である。図２は、図１のスマートコンタクトレンズの回路概略図である。図１および図２を参照すると、スマートコンタクトレンズ１００は、可視領域１１０、外周領域１２０、信号源１３０、アンテナアセンブリ１４０、誘導コイル１５０、ハイパスフィルタ１６０、誘導モジュール１７０、およびローパスフィルタ１８０を含む。外周領域１２０は、可視領域１１０を取り囲む。信号源１３０、アンテナアセンブリ１４０、誘導コイル１５０、ハイパスフィルタ１６０、誘導モジュール１７０、およびローパスフィルタ１８０は、外周領域１２０に配置される。アンテナアセンブリ１４０は、信号源１３０に接続される。誘導コイル１５０は、アンテナアセンブリ１４０を取り囲む。ハイパスフィルタ１６０は、信号源１３０および誘導コイル１５０に接続される。ローパスフィルタ１７０は、誘導コイル１５０および誘導モジュール１７０に接続される。

【0014】

本実施形態において、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０は、超高周波帯において共同で共振し、超高周波帯は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。

【0015】

本実施形態において、アンテナアセンブリ１４０は、ダイポールアンテナであるが、本発明はこれに限定されない。他の実施形態において、アンテナアセンブリ１４０は、モノポールアンテナまたはＰＩＦＡアンテナであってもよい。さらに、本実施形態において、ハイパスフィルタ１６０は、容量素子であり、ローパスフィルタ１８０は、誘導素子であるが、本発明はこれに限定されない。

【0016】

アンテナアセンブリ１４０は、第１ラジエータ１４１、第２ラジエータ１４２、および第３ラジエータ１４３を含む。第１ラジエータ１４１は、信号源１３０に接続され、第２ラジエータ１４２は、グランドプレーン１９０に接続される。第３ラジエータ１４３は、第１ラジエータ１４１および第２ラジエータ１４２に接続される。第１ラジエータ１４１および第２ラジエータ１４２は、第３ラジエータ１４３に対して対称的に配置される。

【0017】

説明すべきこととして、本実施形態において、第１ラジエータ１４１および第２ラジエータ１４２は、ダイポールアンテナを形成する。第３ラジエータ１４３は、アンテナ整合の機能を有し、第１ラジエータ１４１および第２ラジエータ１４２に接続される。

【0018】

誘導コイル１５０は、第１ラジエータ１４１と第２ラジエータ１４２を取り囲む。誘導コイル１５０と第１ラジエータ１４１の間、および誘導コイル１５０と第２ラジエータ１４２の間には、スロット１２１が形成される。誘導コイル１５０は、第１ラジエータ１４１および第２ラジエータ１４２と平行に配置されるため、第１ラジエータ１４１と第２ラジエータ１４２の間で共振する無線周波数信号を生成することができ、それにより、第１ラジエータ１４１と第２ラジエータ１４２の共振を補助することができる。このような設計により、誘導コイル１５０は、必要な面積を維持することができ、第１ラジエータ１４１および第２ラジエータ１４２は、十分なラジエータ面積を有することができる。このようにして、スマートコンタクトレンズ１００は、誘導機能を有することができ、同時に、アンテナアセンブリ１４０は、優れた性能を有することができる。

【0019】

一方、第１ラジエータ１４１は、第１セグメント１４１１および第２セグメント１４１２を含む。第１セグメント１４１１は、信号源１３０に接続され、第２セグメント１４１２よりも誘導コイル１５０に近い。第２ラジエータ１４２は、第３セグメント１４２１および第４セグメント１４２２を含む。第３セグメント１４２１は、グランドプレーン１９０に接続され、第４セグメント１４２２よりも誘導コイル１５０に近い。

【0020】

説明すべきこととして、信号源１３０に近い第１セグメント１４１１および第３セグメント１４２１は、第２セグメント１４１２および第４セグメント１４２２と比較して、より強い放射エネルギーを有する。そのため、第１セグメント１４１１および第３セグメント１４２１を誘導コイル１５０の近くに配置することによって、より優れた共同共振効果を達成することができる。

【0021】

言及すべきこととして、アンテナアセンブリ１４０と誘導コイル１５０の間にハイパスフィルタ１６０を配置し、誘導コイル１５０と誘導モジュール１７０の間にローパスフィルタ１８０を配置することにより、スマートコンタクトレンズ１００は、眼圧検出中に誘導コイル１５０によって生成された低周波信号がローパスフィルタ１８０を介して誘導モジュール１７０に入るようにすることができるため、データ収集を行うことができる。一方、低周波信号は、ハイパスフィルタ１６０によって遮断されるため、低周波信号がアンテナアセンブリ１４０に入ることによって短絡が生じる確率を減らすことができる。

【0022】

同様に、アンテナアセンブリ１４０から生成された高周波信号は、ハイパスフィルタ１６０を介して誘導コイル１５０に入るため、誘導コイル１５０の位置１５１と末端１５２の間の部分がアンテナアセンブリ１４０のラジエータとなり、アンテナアセンブリ１４０に一定のラジエータ面積を与える。一方、高周波信号は、ローパスフィルタ１８０によって遮断されるため、高周波信号が誘導モジュール１７０の信号に干渉する確率を減らすことができる。このような設計により、スマートコンタクトレンズ１００は、優れた誘導効果およびアンテナ性能を有することができる。

【0023】

図３は、本発明の他の実施形態に係るスマートコンタクトレンズの概略図である。図４は、図３のスマートコンタクトレンズの回路概略図である。図３のスマートコンタクトレンズ１００ａと図１のスマートコンタクトレンズ１００の主な違いは、スマートコンタクトレンズ１００ａが第１ラジエータ１４１と誘導コイル１５０の間に第１ハイパスフィルタ１６０ａ、第１スイッチ１６１ａ、第２ハイパスフィルタ１６０ｂ、および第２スイッチ１６１ｂを含むことである。以下、その違いについて説明する。

【0024】

第１ハイパスフィルタ１６０ａおよび第１スイッチ１６１ａは、信号源１３０を誘導コイル１５０の第１位置１５１ａに接続する。第２ハイパスフィルタ１６０ｂおよび第２スイッチ１６１ｂは、信号源１３０を誘導コイル１５０の第２位置１５１ｂに接続する。誘導コイル１５０の第１位置１５１ａと末端１５２の間の部分とアンテナアセンブリ１４０は、第１スイッチ１６１ａが閉じて第２スイッチ１６１ｂが開いた状態で、第１超高周波帯域において共同で共振する。

【0025】

誘導コイル１５０の第２位置１５１ｂと末端１５２の間の部分とアンテナアセンブリ１４０は、第１スイッチ１６１ａが開いて第２スイッチ１６１ｂが閉じた状態で、第２超高周波帯域において共同で共振する。第１超高周波帯域および第２超高周波帯域は、８６５ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。

【0026】

説明すべきこととして、誘導コイル１５０の長さは、誘導コイル１５０がアンテナアセンブリ１４０と共振したときに生成される超高周波帯域の範囲に影響を与える。誘導コイル１５０が比較的長いとき、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０が共同で共振する超高周波帯域は、短い誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０が共同で共振する超高周波帯域よりも低い。つまり、誘導コイル１５０の長さを調整することによって、スマートコンタクトレンズ１００ａは、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０が異なる超高周波帯域において共振できるようにすることができるため、それにより、異なる地域の法規制に従うことができる。例えば、米国において、超高周波帯域は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚに指定されている。ヨーロッパにおいて、超高周波帯域は、８６５ＭＨｚ～８６８ＭＨｚに指定されている。

【0027】

本実施形態において、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０の共振長は、第１スイッチ１６１ａが閉じて第２スイッチ１６１ｂが開いた状態では、比較的長くなる。この時、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０が共振する超高周波帯域は、８６５ＭＨｚ～８６８ＭＨｚである。第１スイッチ１６１ａが開いて第２スイッチ１６１ｂが閉じた状態では、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０の共振長が比較的短くなる。この時、誘導コイル１５０とアンテナアセンブリ１４０が共振する超高周波帯域は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。

【0028】

以上のように、本発明のスマートコンタクトレンズは、誘導コイルとアンテナアセンブリの間の共同共振を利用して、アンテナアセンブリの面積が小さい場合でも、アンテナアセンブリが十分なラジエータ面積を持てるようにすることができる。このような設計により、優れた性能を有するアンテナアセンブリを提供することができる。また、誘導コイルとアンテナアセンブリの間にハイパスフィルタを配置し、誘導コイルと誘導モジュールの間にローパスフィルタを配置することにより、誘導コイルによって生成された低周波信号がアンテナアセンブリの信号に影響を与える確率を減らすだけでなく、アンテナアセンブリによって生成された高周波信号が誘導モジュールの信号に影響を与える確率も減らすことができる。

【産業上の利用可能性】

【0029】

ハイパスフィルタを配置して、誘導コイルの異なる位置にスイッチを接続し、スイッチを介して誘導コイルとアンテナアセンブリの間の開閉位置を制御することにより、スマートコンタクトレンズは、異なる長さのアンテナアセンブリと誘導コイルが異なる周波数帯域の超高周波信号において共同で共振できるようにすることができるため、異なる地域の法規制に従うことができる。

【符号の説明】

【0030】

１００、１００ａ スマートコンタクトレンズ
１１０ 可視領域
１２０ 外周領域
１２１ スロット
１３０ 信号源
１４０ アンテナアセンブリ
１４１～１４３ 第１～第３ラジエータ
１４１１ 第１セグメント
１４１２ 第２セグメント
１４２１ 第３セグメント
１４２２ 第４セグメント
１５０ 誘導コイル
１５１ 位置
１５１ａ 第１位置
１５１ｂ 第２位置
１５２ 端
１６０ ハイパスフィルタ
１６０ａ 第１ハイパスフィルタ
１６０ｂ 第２ハイパスフィルタ
１６１ａ 第１スイッチ
１６１ｂ 第２スイッチ
１７０ 誘導モジュール
１８０ ローパスフィルタ
１９０ グランドプレーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】