CN109856815A - 隐形眼镜、其制造方法及监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种隐形眼镜、其制造方法及监测装置。其中，隐形眼镜包括依次层叠设置的近眼膜、压力电容式传感器、纳米天线和远眼膜；近眼膜被配置为与眼球接触；远眼膜被配置为远离眼球；压力电容式传感器位于近眼膜与纳米天线之间，用于感测眼部压力信号；纳米天线将压力电容式传感器感测的压力信号转换为无线电波信号。

Description

隐形眼镜、其制造方法及监测装置

技术领域

本公开一般涉及眼部监测领域，尤其涉及隐形眼镜、其制造方法及监测装置。

背景技术

随着电子化与互联网的迅猛发展，人们使用带有显示器的电子设备的时间越来越长，眼部疲劳和疾病问题越来越严重。

此外，对于驾驶员而言，疲劳驾驶的后果尤为严重。

因此，通过监测眼部状态来解决上述问题是非常亟须的。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种能够监测眼部状态的隐形眼镜、其制造方法及监测装置。

第一方面，提供一种隐形眼镜，包括依次层叠设置的近眼膜、压力电容式传感器、纳米天线和远眼膜；

近眼膜被配置为与眼球接触；

远眼膜被配置为远离眼球；

压力电容式传感器位于近眼膜与纳米天线之间，用于感测眼部压力信号；

纳米天线将压力电容式传感器感测的压力信号转换为无线电波信号。

在本申请的一个或多个实施例中，压力电容式传感器包括：

设置于纳米天线上的呈条状间隔排布的第一电极；

设置于近眼膜上的第二电极；

第一电极与第二电极之间具有空气夹层。

在本申请的一个或多个实施例中，压力电容式传感器包括：

设置于纳米天线上的呈阵列式排布的第一电极；

设置于近眼膜上的第二电极；

第一电极与第二电极之间具有空气夹层。

在本申请的一个或多个实施例中，远眼膜采用硬镜材料，近眼膜采用软镜材料。

在本申请的一个或多个实施例中，第一电极和第二电极为透明材料。

第二方面、提供一种隐形眼镜的制造方法，包括：

在近眼膜上形成压力电容式传感器的第二电极；

在远眼膜上形成纳米天线；

在纳米天线上图案化形成压力电容式传感器的第一电极；

贴合近眼膜和远眼膜。

在本申请的一个或多个实施例中，贴合近眼膜和远眼膜包括：

采用热压花工艺贴合近眼膜和远眼膜。

第三方面、提供一种疲劳驾驶监测装置，包括，

本申请各实施例所提供的的隐形眼镜；

信号处理单元，用于接收隐形眼镜发送的压力信号，根据压力信号，判断是否处于疲劳驾驶状态，响应于处于疲劳驾驶状态，向驾驶的机动车发送制动信号。

在本申请的一个或多个实施例中，根据压力信号，判断是否处于疲劳驾驶状态包括：

通过眼睑对隐形眼镜的压力大小和持续时间判断是否处于疲劳驾驶状态。

第四方面、提供一种眼部监测装置，包括：

本申请各实施例所提供的的隐形眼镜；

信号处理单元，用于接收隐形眼镜发送的压力信号，根据压力信号，判断是否存在眼部状态变化，响应于存在眼部状态变化，向提示单元发送监测结果；

提示单元，根据监测结果，进行相应提示。

根据本申请实施例提供的技术方案，通过具有压力传感器和纳米天线的隐形眼镜，能够解决如何采集眼部状态信息的问题。进一步的，根据本申请的某些实施例，通过利用该隐形眼镜的监测装置，还能解决如何通过处理眼部状态信息判断是否处于疲劳驾驶的问题，获得预防疲劳驾驶的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本申请实施例的隐形眼镜的示例性结构框图；

图2示出了图1的A区域的局部放大的隐形眼镜的示例性结构框图；

图3示出了根据本申请实施例的隐形眼镜第一电极的示例性结构框图；

图4示出了根据本申请另一实施例的隐形眼镜第一电极的示例性结构框图；

图5示出了根据本申请实施例的隐形眼镜的制造方法的示例性流程图；

图6示出了根据本申请实施例的监测装置的示例性结构框图；

图7示出了根据本申请实施例的疲劳驾驶监测装置的示例性结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1和图2，其中，图1示出了根据本申请实施例的隐形眼镜的示例性结构框图；图2示出了图1的A区域的局部放大的隐形眼镜的示例性结构框图。如图1图2所示，一种隐形眼镜，包括依次层叠设置的近眼膜10、压力电容式传感器20、纳米天线30和远眼膜40：

近眼膜10被配置为与眼球接触；

远眼膜40被配置为远离眼球；

压力电容式传感器20位于近眼膜10与纳米天线30之间，用于感测眼部压力信号；

纳米天线30将压力电容式传感器20感测的压力信号转换为无线电波信号。

眼睛内部的眼球泪液含量，血液流动状态和眼球内压等眼部状态能够反映眼部变化。本申请的隐形眼镜可以通过内部的压力电容式传感器检测上述眼部状态引起的压力大小变化或压力分布，同时传感器还可以检测出眼睑闭合时在眼球上产生的压力。传感器将收集到的压力数据会转换为电信号，纳米天线将该电信号转换为无线信号传输至外部。

在一些实施例中，远眼膜采用硬镜材料，近眼膜采用软镜材料。为了提高眼球佩戴隐形眼镜后的舒适度，远眼膜采用硬镜材料，近眼膜采用软镜材料。其中，硬镜使用的材料可以采用：硅聚酰亚胺(silicon polyimide)、耐高温聚酯薄膜(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(PMMA)等聚酯性材料。

需要说明的是，将纳米天线设置于远眼膜与压力电容式传感器之间，远离了近眼膜，将有利于提高压力电容式传感器感测眼部压力信号的精准度。

下面结合图2、图3和图4介绍压力电容式传感器的结构，其中，图3示出了根据本申请实施例的隐形眼镜第一电极的示例性结构框图；图4示出了根据本申请另一实施例的隐形眼镜第一电极的示例性结构框图。如图2和图3所示，压力电容式传感器20包括：

设置于纳米天线上的呈阵列式排布的第一电极21；

设置于近眼膜上的第二电极22；

第一电极与21第二电极22之间形成有空气夹层。

每个第一电极与第二电极之间形成感应电容。当感应电容之间的距离发生变化时，感应电容将进行充放电能。与其相连的纳米天线将该电能转换为无线电波发送至外部。具体地，眼睛内部的眼球泪液含量，血液流动状态、眼球内压和眼睑闭合的变化引发两个电极之间距离的变化，从而对应部分的反应电容发生充放电，产生电能。

第一电极21、第二电极22可采用导电金属材料或者导电有机材料。

在一些实施例中，如图2和图4所示，压力电容式传感器包括：

设置于纳米天线上的呈阵列式排布的第一电极21；

设置于近眼膜上的第二电极；

第一电极与第二电极之间形成有空气夹层。

其中，第一电极排布的密集度越高其感测精度越高。

在一些实施例中，第一电极和第二电极为透明材料。隐形眼镜佩戴后，压力电容式传感器覆盖了瞳孔区域，电极材料应采用具有良好透光效果的透明材料。

需要说明的是，隐形眼镜的瞳孔覆盖区域可设置微型光学器件，能够进行眼部近视、散光或老花问题的矫正。此时，设置于瞳孔区域外侧的压力电容式传感器可采用非透光材料。

图5示出了根据本申请实施例的隐形眼镜的制造方法的示例性流程图。如图5所示，一种隐形眼镜的制造方法，包括：

步骤S10：在近眼膜上形成压力电容式传感器的第二电极；

步骤S20：在远眼膜上形成纳米天线；

步骤S30：在纳米天线上图案化形成压力电容式传感器的第一电极；

步骤S40：贴合近眼膜和远眼膜

在步骤S10，可采用真空电化学沉积方式，在近眼膜上形成压力电容式传感器的第二电极，或者采用3D打印、离子喷射、或者镀膜方式形成第二电极。

在步骤S20，纳米天线可采用碳纳米管、纳米金属线。工艺上，可采用聚焦离子束法、离子喷射、纳米沉积或者3D打印方式形成纳米天线。

在步骤S30，可先沉积第一电极层，再通过曝光和刻蚀方式进行图案化。或者，其中的沉积工艺可用打印、、离子喷射、或者镀膜方式替代。

在步骤S40，采用热压压花工艺(hot embossing)将步骤S10的近眼膜和步骤S30的远眼膜进行贴合，形成压力感测型隐形眼镜。

需要说明的是，上述步骤S20和步骤S30可以在步骤S10之前进行，或者同时进行。也就是，先在远眼膜上形成纳米天线和压力电容式传感器的第一电极，再在近眼膜上形成压力电容式传感器的第二电极；或者步骤S20、步骤S30，可与步骤S10同时进行。

本申请还提供一种疲劳驾驶监测装置。图6示出了根据本申请实施例的疲劳驾驶监测装置100的示例性结构框图。如图6所示，包括：

本申请各实施例所提供的隐形眼镜110；

信号处理单元120，用于接收隐形眼镜发送的压力信号，根据压力信号，判断是否处于疲劳驾驶状态，响应于处于疲劳驾驶状态，向驾驶的机动车发送制动信号。

该隐形眼镜用于驾驶者，当驾驶者处于疲劳状态时，眼睑闭合的持续时间将变长。压力电容式传感器将收集到的压力信号转换为电信号，并通过无线电波信号传输的方式传送给信号处理单元220，信号处理单元220对无线电波信号中的压力信号进行处理，并通过眼睑闭合对传感器产生的压力大小和持续时间来判断驾驶者是否疲劳驾驶等，从而起到及时制动作用。需要说明的是，判断为疲劳驾驶状态后，也可以通过报警等方式进行提示。

本申请还提供一种眼部监测装置。图7示出了根据本申请实施例的眼部监测装置200的示例性结构框图。如图7所示，包括：

本申请各实施例所提供的隐形眼镜210；

信号处理单元220，用于接收隐形眼镜发送的压力信号，根据压力信号，判断是否存在眼部状态变化，响应于存在眼部状态变化，向提示单元发送监测结果；

提示单元230，根据监测结果，进行相应提示。

压力电容式传感器将收集到的压力信号转换为电信号，并通过无线电波信号传输的方式传送给信号处理单元120，信号处理单元120对无线电波信号中的压力信号进行处理，并且对出现眼部状态变化的数据做出判断，再通过提示单元进行相应的提示，例如提示单元130通过声音、视频的方式提醒使用者做出改善眼部环境的提醒或者做出相应的措施。可以起到对使用者和眼部有疾病的患者起保护作用预防和及时就诊提醒的作用。

需要说明的是，可通过正常状态下的眼部压力数据进行对比的方式来判断眼部状态是否发生变化。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种隐形眼镜，其特征在于，包括依次层叠设置的近眼膜、压力电容式传感器、纳米天线和远眼膜；

所述近眼膜被配置为与眼球接触；

所述远眼膜被配置为远离眼球；

所述压力电容式传感器位于所述近眼膜与所述纳米天线之间，用于感测眼部压力信号；

所述纳米天线将所述压力电容式传感器感测的所述压力信号转换为无线电波信号。

2.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述压力电容式传感器包括：

设置于所述纳米天线上的呈条状间隔排布的第一电极；

设置于所述近眼膜上的第二电极；

所述第一电极与所述第二电极之间具有空气夹层。

3.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述压力电容式传感器包括：

设置于所述纳米天线上的呈阵列式排布的第一电极；

设置于所述近眼膜上的第二电极；

所述第一电极与所述第二电极之间具有空气夹层。

4.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述远眼膜采用硬镜材料，所述近眼膜采用软镜材料。

5.根据权利要求2所述的隐形眼镜，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为透明材料。

6.一种隐形眼镜的制造方法，其特征在于，包括：

在近眼膜上形成压力电容式传感器的第二电极；

在远眼膜上形成纳米天线；

在所述纳米天线上图案化形成所述压力电容式传感器的第一电极；

贴合所述近眼膜和所述远眼膜。

7.根据权利要求6所述的隐形眼镜的制造方法，其特征在于，所述贴合所述近眼膜和所述远眼膜包括：

采用热压花工艺贴合所述近眼膜和所述远眼膜。

8.一种疲劳驾驶监测装置，其特征在于，

权利要求1至5任一所述的隐形眼镜；

信号处理单元，用于接收所述隐形眼镜发送的压力信号，根据所述压力信号，判断是否处于疲劳驾驶状态，响应于处于疲劳驾驶状态，向驾驶的机动车发送制动信号。

9.根据权利要求8所述的疲劳驾驶监测装置，其特征在于，所述根据所述压力信号，判断是否处于疲劳驾驶状态包括：

通过眼睑对所述隐形眼镜的压力大小和持续时间判断是否处于疲劳驾驶状态。

10.一种眼部监测装置，其特征在于，包括：

权利要求1至5任一所述的隐形眼镜；

信号处理单元，用于接收所述隐形眼镜发送的压力信号，根据所述压力信号，判断是否存在眼部状态变化，响应于存在眼部状态变化，向提示单元发送监测结果；

提示单元，根据所述监测结果，进行相应提示。