可变焦镜片装置、系统和相关方法与流程

文档序号:14649086发布日期:2018-06-08 21:26阅读:226来源:国知局
可变焦镜片装置、系统和相关方法与流程

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背景技术:

焦点矫正可以改善受试者的视力。例如,可以使用眼镜、接触镜片和眼内镜片(IOL)(诸如人工晶状眼内镜片、无晶状体眼内镜片或有晶体眼内镜片(PIOL))来矫正受试者的视力。典型的眼内镜片可以包括单焦点、多焦点或适应性配置。眼内镜片可以包括光学元件(例如镜片)和触觉元件(例如,被配置成辅助定位IOL的臂或翼)。

这种配置可以局限于近视聚焦或远视聚焦,而无法在其间进行选择性地可修改调整。因此,IOL的制造商、用户和设计者继续寻求改进的IOL。



技术实现要素:

这里公开的实施方式涉及可切换和/或可修改的聚焦镜片(MFL)装置,诸如IOL装置、MFL装置(例如,具有一个或多个MFL的眼镜、护目镜、面罩、遮光板、瞄准镜,例如双筒望远镜、显微镜等),系统(包括IOL系统),以及包括确定受试者的眼睛的相对倾斜或辐辏旋转并基于所确定的辐辏旋转使一个或多个眼内镜片聚焦的方法。在下面的详细描述中,参考了形成其一部分的附图。在附图中,除非上下文另有规定,否则相似的符号通常标识相似的组件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着限制。在不脱离这里给出的主题的精神或范围的情况下,可以使用其他实施方式,并且可以做出其他改变。

一种实施方式包括一种系统,该系统包括:眼睛辐辏检测系统,其被配置成检测可以位于受试者的眼睛中的至少一个IOL装置;传感器,该传感器可以提供或产生与受试者的眼睛的辐辏旋转相关的输出;以及控制器,其可以指导IOL装置改变焦距。例如,IOL系统可以包括场源,该场源可以建立可由传感器感测或检测的可识别场的场源。在实施方式中,传感器和可识别场可以具有相对位置,使得受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的变化或受试者的眼睛之间的辐辏变化(例如,眼睛的辐辏旋转)产生传感器和可识别场之间的相对位置或方位的变化。例如,当受试者的眼睛倾斜或枢转时,传感器和可识别场可以相对于彼此运动,并且检测到的场中的变化可以与受试者的眼睛之间的辐辏旋转相关。

一种实施方式包括IOL系统。IOL系统包括磁场源,其大小适于并被配置成放置在受试者的第一眼睛中。所述磁场源被配置成建立具有相对于所述第一眼睛的预定取向的可识别磁场。IOL系统还包括IOL装置,其大小适于并且被配置成放置在受试者的第二眼睛中。IOL可以被配置成产生一个或多个检测输出。所述系统还包括可切换镜片,所述可切换镜片被配置成选择性地在第一焦距与小于所述第一焦距的至少第二焦距之间切换。IOL装置还包括传感器,所述传感器被配置成检测所述建立的可识别磁场中与第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转相对应的变化。所述传感器被配置成至少部分地基于检测到的变化产生一个或多个检测输出。此外,所述系统包括控制器,其能操作地耦合到所述眼睛辐辏检测系统,以从其接收一个或多个检测输出。所述控制器包括控制电路,所述控制电路被配置成响应于所述一个或多个检测输出来指导所述可切换镜片在所述第一焦距和所述至少第二焦距之间选择性地切换。

一种实施方式包括调节一个或多个眼内镜片装置的焦距的方法。所述方法包括利用位于受试者的第一眼睛中的磁场源建立可识别磁场。所述可识别磁场相对于第一眼睛具有预定的取向。所述方法还包括在控制器处从传感器接收一个或多个检测输出。所述一个或多个检测输出基于所述建立的可识别磁场中与所述受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转相对应的检测的变化。所述方法还包括响应于至少所述一个或多个检测输出,修改位于所述第一眼睛或所述第二眼睛的一个或多个中的一个或多个眼内镜片装置的焦距。

一种实施方式包括IOL系统。IOL系统包括配置成位于受试者上的磁场源。所述磁场源被配置成建立具有相对于所述第一眼睛的预定取向的可识别磁场。IOL系统还包括传感器,该传感器被配置成检测所建立的可识别磁场中至少部分对应于所述受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转的变化。所述传感器被配置成对检测到的变化产生一个或多个检测输出。所述系统还包括IOL装置,其大小适于并且被配置成放置在受试者的第二眼睛中。所述IOL装置包括可切换镜片,所述可切换镜片被配置成选择性地在第一焦距与小于所述第一焦距的至少第二焦距之间切换。IOL装置还包括能操作地耦合到传感器以从其接收一个或多个检测输出的控制器。所述控制器包括控制电路,所述控制电路被配置成响应于所述一个或多个检测输出来指导所述可切换镜片在所述第一焦距和所述第二焦距之间选择性地切换。

一种实施方式包括一种系统,该系统包括:眼睛辐辏检测系统,其被配置成检测受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转或所述受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转的变化中的至少一种,以产生与之对应的一个或多个检测输出。所述系统还包括可切换镜片,所述可切换镜片被配置成选择性地在第一焦距与小于所述第一焦距的至少第二焦距之间切换。此外,所述系统包括控制器,其能操作地耦合到所述眼睛辐辏检测系统,以从其接收一个或多个检测输出。所述控制器包括控制电路,所述控制电路被配置成响应于所述一个或多个检测输出来指导所述可切换镜片在所述第一焦距和所述第二焦距之间选择性地切换。

一种实施方式包括一种系统,所述系统包括眼睛辐辏检测系统,所述眼睛辐辏检测系统具有:场源,其可移除地位于受试者上并被配置成建立可识别场;以及至少一个传感器,其被配置成响应于所述受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转的变化来检测所述可识别场的变化,并且响应于此产生一个或多个检测输出。所述系统还包括至少一个可切换镜片,所述可切换镜片被配置成选择性地在第一焦距与小于所述第一焦距的至少第二焦距之间切换。此外,所述系统包括控制器,其能操作地耦合到所述眼睛辐辏检测系统,以从其接收一个或多个检测输出。所述控制器包括控制电路,所述控制电路被配置成响应于所述一个或多个检测输出来指导所述可切换镜片在所述第一焦距和所述第二焦距之间选择性地切换。

一种实施方式包括系统,所述系统包括距离检测器,其可位于受试者上并被配置成检测从所述受试者到所述受试者观看的物体的距离并且产生与之对应的一个或多个检测输出。所述系统还包括至少一个可切换镜片,所述可切换镜片被配置成选择性地在第一焦距与小于所述第一焦距的至少第二焦距之间切换。此外,所述系统包括至少一个控制器,其能操作地耦合到距离检测器以从其接收一个或多个检测输出。所述至少一个控制器包括控制电路,所述控制电路被配置成响应于所述一个或多个检测输出来指导所述可切换镜片在所述第一焦距和所述第二焦距之间选择性地切换。

一种实施方式包括一种方法,该方法包括:眼睛辐辏检测系统,其检测受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转或所述受试者的第一眼睛和第二眼睛之间的辐辏旋转的变化中的至少一种,并且产生与之对应的一个或多个检测输出。所述方法还包括:可切换镜片,其选择性地在第一焦距与小于所述第一焦距的至少第二焦距之间切换。此外,所述方法包括控制器,其能操作地耦合到所述眼睛辐辏检测系统,并且从其接收一个或多个检测输出。所述控制器包括控制电路,所述控制电路响应于所述一个或多个检测输出来指导所述可切换镜片在所述第一焦距和所述第二焦距之间选择性地切换。

来自任何公开的实施方式的特征可以彼此组合使用,而没有限制。此外,通过考虑以下详细描述和附图,本公开的其他特征和优点对于本领域的普通技术人员将变得明显。

前面的概述只是说明性的,并不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下详细描述,其他方面、实施方式和特征将变得明显。

附图说明

图1是根据实施方式的在其间具有第一辐辏并聚焦在距受试者第一距离处的第一物体上的受试者的眼睛的示意性俯视图。

图2是根据实施方式的图1的受试者的眼睛的示意性俯视图,其中眼睛之间具有第二辐辏并且聚焦在距受试者第二距离处的第二物体上,该第二距离小于第一距离。

图3是根据实施方式的位于眼睛中的受试者的眼睛和眼内镜片装置的示意性侧视剖视图。

图4A是根据实施方式的位于眼睛中的IOL装置的俯视图。

图4B是图4A的IOL装置的侧视图。

图5A是根据实施方式的IOL系统的示意性俯视图,该IOL系统包括由受试者的眼睛以其间的第一辐辏定向的两个IOL装置。

图5B是根据实施方式的图5A的IOL系统的示意性俯视图,其中IOL装置由受试者的眼睛以其间的第二辐辏定向。

图5C是根据实施方式的图5A的IOL系统的示意性俯视图,其中IOL装置由在第一方向上共倾的受试者的眼睛定向。

图5D是根据实施方式的图5A的IOL系统的示意性俯视图,其中IOL装置由在第二方向上共倾的受试者的眼睛定向。

图6A是根据另一实施方式的IOL系统的示意性俯视图,该IOL系统包括由受试者的眼睛以其间的第一辐辏定向的两个IOL装置。

图6B是根据实施方式的图6A的IOL系统的示意性俯视图,其中IOL装置由受试者的眼睛以其间的第二辐辏定向。

图7A是根据又另一实施方式的IOL系统的示意图,该IOL系统包括由受试者的眼睛以其间的第一辐辏定向的两个IOL装置。

图7B是图7A的IOL系统的示意图,其中IOL装置由受试者的眼睛以其间的第二辐辏定向。

图8A是根据实施方式的可调焦镜片(MFL)系统的示意性俯视图。

图8B是根据另一实施方式的MFL系统的示意性俯视图。

图9A是根据实施方式的MFL系统的示意性前视图。

图9B是根据另一实施方式的MFL系统的示意性前视图。

图9C是根据又一实施方式的MFL系统的示意性前视图。

图9D是根据实施方式的MFL系统的示意性等轴视图。

图10A是根据实施方式的MFL系统和位于距受试者第一距离处的可视的物体的示意性等轴视图。

图10B是图10A的MFL系统和位于距受试者第二距离处的可视物体的示意性等轴视图。

图11是根据实施方式的可操作地耦合到控制器的MFL装置的示意图。

具体实施方式

这里公开的实施方式涉及可切换和/或可修改的聚焦镜片(MFL)装置,诸如IOL装置、MFL装置(例如,具有一个或多个MFL的眼镜、护目镜、面罩、遮光板、瞄准镜,例如双筒望远镜、显微镜等),系统(包括IOL系统),以及包括确定受试者的眼睛的相对倾斜或辐辏旋转并基于所确定的辐辏旋转使一个或多个眼内镜片聚焦的方法。在下面的详细描述中,参考了形成其一部分的附图。在附图中,除非上下文另有规定,否则相似的符号通常标识相似的组件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着限制。在不脱离这里给出的主题的精神或范围的情况下,可以使用其他实施方式,并且可以做出其他改变。

在一种或多种实施方式中,MFL系统,诸如IOL系统,可以包括:至少一个MFL装置(例如,可以位于受试者的眼睛中的IOL装置);传感器,其能够提供或产生与受试者的眼睛的辐辏旋转相关的输出;以及控制器,其能够指导MFL装置以响应于与辐辏旋转相关的输出来改变焦距的控制器。例如,MFL系统可以包括场源,该场源可以建立可由传感器感测或检测的可识别场的场源。在实施方式中,传感器和可识别场可以具有相对位置,使得受试者的眼睛之间的辐辏变化(例如,眼睛的辐辏旋转)产生传感器和可识别场之间的相对位置或方位的变化。例如,当受试者的眼睛倾斜或枢转时,传感器和可识别场可以相对于彼此运动,并且检测到的场中的变化可以与受试者的眼睛之间的辐辏旋转相关。

在实施方式中,该场可以是由永久磁体或电磁体建立的可识别磁场。此外,如下面更详细讨论的,场源(例如,磁场源)可以位于受试者的至少一只眼睛中。例如,场源可以被嵌入或安装到可以位于受试者的一只眼睛中的MFL装置(例如,IOL装置)中。可替代地或附加地,MFL系统可以包括位于受试者的眼睛的一个或两个眼睛附近但在外部(例如,在受试者的眼镜上)的场源。在实施方式中,位于受试者的一只或两只眼睛中的一个或多个传感器可以在辐辏旋转期间(例如,当眼睛之间的辐辏发生变化时),例如当眼睛会聚或发散时,检测可识别场或其分量的变化。因此,例如,检测到的可识别磁场或其分量的变化可以对应于眼睛之间的辐辏的变化。

MFL系统可以包括控制器。例如,控制器可以可操作地耦合到传感器并且可以接收来自传感器的检测输出。更具体地说,来自传感器的检测输出可以基于可以与受试者的眼睛之间的辐辏旋转有关的检测到的场中的变化或该场的一个或多个分量。在实施方式中,控制可以区分眼睛的辐辏旋转和眼睛的共倾旋转(co-tilt rotation)(例如,当受试者的眼睛沿相同方向倾斜时,诸如观看位于该受试者周围或一侧的受试者)。作为这种区分的结果,在这样的实施方式中,每个MFL或MFL装置(例如,IOL或IOL装置)可以独立于另一个起作用,从而依靠自身实现准确的辐辏确定(以及因此准确的焦距确定),而不需要在两个MFL装置之间(例如,在IOL之间)进行通信。例如,控制器可以将每个IOL的确定的倾斜与其他IOL的确定的倾斜进行比较,以便决定或确定每个IOL的倾斜的哪个部分表示辐辏并且哪个部分代表共倾。

在实施方式中,MFL装置(例如,IOL装置)可以在两个或更多个焦距(例如,用于远距视觉的第一焦距和用于近距视觉的第二焦距)之间切换。例如,MFL装置可以包括一个或多个可切换镜片,这些镜片可以通过控制器在两个或更多个焦距之间被指导或切换。此外,控制器可以可操作地连接到传感器并且可以从其接收输出,输出可以与检测到的场中的变化相关并因此与眼睛之间的辐辏旋转相关。在实施方式中,控制器可以至少部分地基于从传感器接收的输出来切换或指导MFL装置的切换。

通常,MFL装置可以具有可选择性修改的焦距。例如,MFL可以包括:至少一种材料,其可以具有电可修改折射率(包括与之相关的任何双折射);和/或在其中限定衍射图案的衍射表面,如结合题为“眼内镜片系统及相关方法”的美国专利申请号14/807,673中的IOL更全面描述的,该专利申请的全部内容通过引用并入本文中。鉴于本公开,应当认识到,结合IOL描述的材料、特征、元件和组件可以与(例如,眼镜、护目镜、护面罩等中的MFL的镜片的)MFL的材料、特征、元件和组件相似或相同,包括但不限于液晶和电活性聚合物材料。

在实施方式中,本文公开的MFL系统可以包括被配置成检测受试者的一个或多个生理标记的一个或多个传感器。例如,IOL系统可以包括一个或多个传感器,其被配置成检测诸如受试者的眼睛中的葡萄糖浓度;眼压,心率,眼睛中存在的生物蛋白或任何其他生物标记。一个或多个传感器可以可操作地耦合到控制器。MFL系统的控制器可以被配置成将物理标记的测量结果发送到远程源,诸如计算机、蜂窝电话或其他电子设备。在实施方式中,测量的物理标记可以用于确定受试者或其眼睛的健康状况,定制MFL装置(例如,IOL装置的)对特定受试者的操作,确定是否需要移除或调整MFL控制器,或者确定MFL控制器的焦点调整是否适合受试者。电子设备然后可以向控制器发送指令以选择性地控制或以其他方式调整MFL系统的功能,诸如可控地改变MFL装置的焦距。

图1示意性地示出了聚焦在位于距受试者第一距离处的第一物体10的受试者的眼睛20和30。具体地讲,当眼睛20、30聚焦在第一物体10上时,其各自光轴之间的角度可以处于辐辏角φ1。图1还示意性地图示了根据实施方式的IOL系统100。例如,IOL系统100可以包括位于受试者的第一眼睛20中的第一IOL装置110和位于第二眼睛30中的第二IOL装置110'。

通常,第一IOL装置110或第二IOL装置110'可被配置成增强或矫正受试者的视觉缺陷或替换受试者的相应的第一眼睛20或第二眼睛30中的镜片(例如,在白内障手术中)。应该理解的是,在一种或多种实施方式中,IOL系统100可以仅包括单个IOL装置(例如,第一IOL装置110或第二IOL装置110'),其可以位于第一眼睛20或第二眼睛30中。IOL装置110或110'可以切换到或设定在第一焦距处,使得从第一物体10的距离进入眼睛的光聚焦在相应眼睛20、30的视网膜上,由此将使眼睛20、30聚焦在第一物体10上。

当受试者聚焦在另一物体上时,诸如比第一物体10更靠近受试者的物体,受试者的眼睛20、30可以倾斜,诸如以会聚,从而改变其光轴之间的角度。图2示意性地示出了聚焦在第二物体40上的受试者的眼睛20、30,第二物体位于比第一物体10(图1)更靠近受试者的第二距离处。例如,当眼睛20、30聚焦在第二物体40上时,其光轴之间的角度可以改变为第二角度φ2。更具体地说,当眼睛20、30聚焦在较近的第二物体40上时,眼睛20、30会聚或倾斜时,使得由其各自的光轴限定的第二角度φ2大于第一角度φ1。

在实施方式中,响应于眼睛20、30之间的改变的倾斜,IOL装置110或110'可以被切换到第二焦距,该第二焦距可以比第一焦距更短。IOL装置110或110'可以包括一个或多个传感器,其可以感测或检测可识别场(例如,磁场)中的变化并且可以将该变化与眼睛20、30之间的辐辏旋转变化相关联(例如,会聚以聚焦在更近的物体上或发散以聚焦在更远的物体上)。类似地,当受试者试图使眼睛20、30聚焦在物体(例如,聚焦在第一物体10上(图1)))上,且受试者与该物体的距离大于受试者与第二物体40的距离一定距离的物体上时,IOL装置110或110'可以被切换到第一焦距(比第二焦距长)。

此外,如下面更详细地描述的,IOL装置110或110'可以区分辐辏旋转和共倾旋转(例如,当眼睛20、30沿相同方向旋转诸如以观察用户周围的物体时)。这样,例如,IOL装置110或110'可以响应于检测到的辐辏旋转来切换焦距。在实施方式中,IOL装置110或110'可以在眼睛20、30的共倾期间保持先前设定的焦距。

如上所述,IOL装置110或110'可以位于受试者的眼睛中(例如,在眼睛20或眼睛30中)。图3是根据实施方式的植入有IOL装置110的眼睛20的侧面剖视图。应该理解的是,虽然这里的描述涉及IOL装置110和受试者的对应的眼睛20,但是IOL装置110'或其在眼睛30中的位置(图1-2)可具有相同或相似的配置。通常,眼睛20包括角膜21、虹膜22、天然晶状体和其后的视网膜23。一个或多个IOL装置110可以植入眼睛20中。例如,IOL装置110可以植入在天然晶状体上方,在虹膜22前方(例如在前房中)或后方(例如在后房中),或者在天然晶状体内部,诸如在天然晶状体的囊袋24中。在实施方式中,眼睛20中可以不存在天然晶状体(例如,IOL装置110可以替代天然晶状体,并且可以放置在前房、后房中或在用于容纳天然晶状体的囊袋内部)。

通常,如下面更详细地描述的,IOL装置110可以包括镜片111和连接到镜片111或与镜片111集成的力触觉件112。在实施方式中,力触觉件112可以位于或固定到眼睛20中的一个或多个结构中,从而将IOL装置110定位或固定在眼睛20中。例如,力触觉件112可以位于天然晶状体的睫状体或肌肉上或者位于天然晶状体的囊袋24中或上。镜片111可以侧向地位于眼睛20的中心,而力触觉件112从其横向延伸。如上所述,IOL装置110的镜片111可以在两个或更多个焦距之间切换,以使从选择的距离进入眼睛的光聚焦在眼睛的视网膜23上,由此提供对位于所选焦距处的物体的焦点并且增强或校正受试者的视力。

在实施方式中,IOL装置110可以基本上固定在眼睛20内(例如,IOL装置可以相对于眼睛20的光轴基本不可移动)。这样,例如,眼睛20的运动可导致IOL装置110的相应运动。具体地讲,当眼睛20在眼窝中倾斜或枢转时,IOL装置110可相应地与眼睛20一起倾斜或枢转。此外,IOL装置110的一个、一些或全部元件或组件可相对于眼睛20或相对于其光轴具有预定取向,如下文更详细描述的。

图4A和4B示出了根据实施方式的IOL装置110。图4A是IOL装置110的俯视图,并且图4B是IOL装置110的侧视图。如上所述,IOL装置110可以被配置成适配在眼睛的一个或多个解剖结构中或其上,并且可以包括镜片111和一个或多个力触觉件112。如图4A所示,在实施方式中,IOL装置110包括镜片111。例如,镜片111可以被配置成将光聚焦到视网膜的表面上并且可以是基本圆形的或椭圆形的。此外,镜片111可以在两个或更多个焦距之间切换,并且在实施方式中,可以在三个或更多个焦距之间切换。

在实施方式中,镜片111可以包括或可以被配置成可切换衍射镜片。另外或可替代地,镜片111可以包括或可以被配置成折射晶片,其可以具有可选择性修改的折射率和焦距(例如,可变焦距折射镜片)。在任何实施方式中,镜片111可至少在第一焦距和至少第二焦距之间切换。

在实施方式中,包括控制电路的控制器可以可操作地耦合到镜片111,并且可以在两个或更多个焦距之间切换或指导镜片111的切换。在实施方式中,控制器可以位于或嵌入IOL装置110的一个或多个部分中。例如,控制器130可以安装在或者嵌入在力触觉件112(如图4B所示)中,在IOL装置110的镜片111中或在IOL装置110的另一部分中。此外,控制器130可以接收来自传感器的检测输出;检测输出可以与受试者的眼睛之间的辐辏旋转相关或对应。至少部分地基于接收到的检测输出,控制器130可以将镜片111切换到合适的或预定的焦距。

例如,控制器130可以可操作地耦合到并且可以接收来自传感器140的检测输出,传感器可以位于IOL装置110的一个或多个部分上或者被嵌入其中。例如,传感器140可以安装在或嵌入到力触觉件112(如图4B所示)或IOL装置110的镜片111中。通常,传感器140可以是用于检测可识别场中的变化的任何合适的传感器,其可以对应于眼睛的辐辏旋转,如下面更详细地描述的。

在实施方式中,可识别场可以是可识别磁场。因此,例如,传感器140可以是磁场传感器。通常,传感器140可以是任何合适的传感器或多个传感器,其可以充分小型化并且可以被配置用于放置在受试者的眼睛中(例如,可以嵌入或安装在IOL装置110的一个或多个部分上的基于MEMS的传感器)。合适的传感器的实例包括霍尔效应传感器、磁阻传感器(例如,AMR磁力计、GMR磁力计)、感应线圈、磁二极管、基于洛伦兹力的传感器、基于电子隧穿的传感器或MEMS罗盘。例如,传感器140可以产生检测输出(例如,电压或谐振频率的可测量的变化),其可以与可识别磁场的位置变化有关或基于这种变化,这种变化可以与受试者的眼睛之间辐辏的变化有关。在实施方式中,传感器140可以产生可以包括传感器140的检测输出的信号。

在实施方式中,IOL装置110可以包括场源150(例如,磁场源),其可以建立可由附加传感器检测到的可识别磁场,附加传感器可以可操作地耦合到附加控制器。场源150可以是偶极磁体(例如,永磁体、电磁体或前述的组合),并且可以建立或产生对应的可识别的偶极磁场。此外,场源150可以安装在IOL装置110上或者嵌入其中。例如,场源150可以嵌入在力触觉件112(如图4B所示)或IOL装置110的镜片111中。

在实施方式中,场源150可以大致固定在眼睛中或相对于眼睛固定。另外或可替代地,场源150可以具有相对于眼睛或其光轴的预定取向。例如,场源可以相对于IOL装置110以第一预定取向嵌入IOL装置110内,并且IOL装置110可以相对于眼睛以第二预定取向植入眼睛内。这样,例如,可识别场,诸如可识别磁场,可以具有相对于眼睛或相对于其光轴的预定取向。

此外,在实施方式中,IOL装置110可以以眼睛的运动导致IOL装置110的相应运动的方式位于眼睛中。因此,例如,眼睛的运动可以产生场源150和由此建立的磁场的相应运动。如此,传感器检测建立的可识别磁场的变化,其可以对应于可识别磁场和眼睛的运动(例如,眼睛的运动可以是至少部分地对应于眼睛之间的辐辏旋转的眼睛的倾斜或枢转)。

IOL装置可以位于受试者的一只或两只眼睛中。在实施方式中,第一眼睛中的IOL装置可以与第二眼睛中的另一IOL进行通信,反之亦然(例如,这些IOL装置可以可操作地耦合在一起)。例如,第二眼睛中的IOL装置可以向第一眼睛中的IOL装置110发送从第二眼睛中的IOL中的第一传感器接收到的检测输出,可以发送焦距确定等。在实施方式中,IOL装置110可以包括通信装置160(例如,控制器130可以可操作地耦合到通信装置160)。通信装置160可以安装在IOL装置110上或者嵌入IOL装置中。例如,通信装置160可以嵌入力触觉件112(如图4B所示)或IOL装置110的镜片111中。

通信装置160可以是无线的(例如,通信装置160可以是发射机或收发机)或有线的。例如,可以在通信装置160与另一个或附加的通信装置之间建立无线(例如,基于RF或基于US的)连接。可替代地,通信装置160和另一通信装置之间可以具有有线连接。例如,连接通信装置160和另一通信装置的电导体可以被植入受试者的眼睛中或在其附近。在任何实施方式中,通信装置160可以可操作地耦合到附加的通信装置,诸如在两者之间发送数据。

在实施方式中,控制器130、传感器140、场源150或通信装置160可以可操作地耦合或连接到电源。例如,电源可以包括可以被安装到IOL装置110上或嵌入IOL装置110中的可再充电的能量存储装置或电池(未示出)。电池可以无线充电(例如,无线或感应充电器可以给电池充电)。在实施方式中,电池可以可操作地连接到可安装在IOL装置110上或嵌入到IOL装置110中的光伏电池。可替代地或另外,电池可以可操作地连接或耦合到充电端口,该充电端口可以被配置成接收充电装置。无论如何,电源可以为控制器130、传感器140、场源150或通信装置160中的一个或多个供电。

在实施方式中,电源可以包括寄生功率设备,诸如感应线圈、一个或多个光电池、热电装置或被配置成从受试者或环境收集能量的任何其他设备。例如,感应线圈可以包括其中具有磁体的通道,该通道在受试者运动(例如,眼睛运动或闪烁)时通过感应线圈。在实施方式中,感应线圈可以设置在受试者的眼睛中(例如,在IOL中或与IOL相邻),并且对应的磁体可以位于受试者的相邻部分上(例如,眼睑或鼻子的鼻梁),由此眼睛或眼睑的运动可以引起感应线圈中产生电流。

再次,虽然IOL装置110被描述为包括控制器130、传感器140、场源150和通信装置160,但是不同实施方式的IOL装置110的配置可以不同。特别是,例如,IOL装置110可以仅包括控制器130和传感器140,并且传感器140可以检测由位于IOL装置110或IOL装置110所处的眼睛外部的场源所建立的可识别场(例如,可识别磁场)的变化(例如,场源可以位于另一只眼睛中,可以植入眼睛附近,诸如在鼻子上,可以是能穿戴的等)。在实施方式中,IOL装置110可以仅包括场源150,并且随着眼睛与IOL装置110一起倾斜或枢转,第二眼睛中的传感器可以检测到由场源150建立的可识别磁场的变化(例如,第二眼睛中的另一个IOL装置可以包括可操作地耦合到控制器的传感器)。

如上所述,IOL系统可以包括单个IOL装置或多个IOL装置(例如,IOL装置可以位于受试者的一只眼睛或两只眼睛中)。通常,IOL系统的IOL装置可以与IOL装置110相似或相同。然而,应该理解,本文所述的IOL系统中包括的任何IOL装置可以包括或可以可操作地耦合到任何数量的控制器、传感器、场源、通信装置或其组合,其可以与控制器130、传感器140、场源150和通信装置160相似或相同。

图5A-5D示意性地图示了根据实施方式的IOL系统100a,其包括第一眼睛或右眼(未示出)中的第一IOL装置110a和第二眼睛或左眼(未示出)中的第二IOL装置110b。应该理解的是,名称,第一眼睛/右眼和第二眼睛/左眼只是为了便于描述而使用,并且不应该被理解为限制性的(例如,第一IOL装置110a可以位于第二眼睛或左眼中并且第二IOL装置110b可以位于第一眼睛或右眼中)。除了在此另外描述的以外,第一IOL装置110a、第二IOL装置110b及其元件和组件可以与IOL装置110(图3-4B)及其相应的元件和组件相似或相同。

图5A示出了第一IOL装置110a和第二IOL装置110b,其中第一和第二眼睛的相应的第一和第二光轴60a和60b被定向为在其间限定第一角度φ1,眼睛以该角度在距离受试者的第一距离处聚焦在第一物体上。在实施方式中,第一IOL装置110a包括可操作地耦合到包括控制电路的控制器130a的传感器140a(例如,传感器140a或控制器130a可以嵌入第一IOL装置110a中,诸如在第一IOL装置110a的力触觉件112a中)。此外,控制器130a可以可操作地耦合到第一IOL装置110a的第一镜片111a,诸如以切换或指导第一镜片111a的焦距至少在不同焦距之间切换。

在实施方式中,第二IOL装置110b可以包括安装在其上或嵌入其中的磁场源50b。磁场源150b可以建立可由传感器140a感测的可识别磁场50b。更具体地说,例如,传感器140a可以检测可识别磁场50b的取向或位置的变化。还应该理解的是,磁场源50b可以被定位或固定在没有第二IOL装置110b的受试者的第二眼睛中(例如,可以将磁场源50b植入到眼睛中,例如在眼睛的巩膜中)。无论如何,在一种或多种实施方式中,磁场源150b可以与第二眼睛一起运动和倾斜(使可识别磁场50b相应地运动),并且传感器140a可以检测可识别磁场50b的取向或位置的变化。还应该理解,本文所述的包含在一个或多个IOL装置中的任何元件或组件可以直接植入眼内,而不在该眼中植入IOL装置(例如,可以在眼睛中植入第二个,控制器等)。

在实施方式中,控制器130a被配置成将检测到的可识别磁场50b的变化与眼睛之间的辐辏旋转相关联。例如,传感器140a可以通过检测可识别磁场的变化的分量来产生检测输出,检测输出可以对应于与辐辏旋转至少部分地对应的变化,变化的分量可以在基本上垂直于可识别磁场的主要分量的方向的方向上。此外,检测输出可以由控制器130a接收,并且基于检测输出,控制器130a可以确定眼睛之间的辐辏旋转。

在实施方式中,控制器130a可以至少部分地基于或由于辐辏旋转确定表观物体距离(例如,从受试者到受试者的眼睛试图聚焦的物体的距离)。在实施方式中,控制器130a可以至少部分地基于所确定的距离确定可切换镜片(例如,用于可切换镜片111a或用于第二IOL 110b的可切换镜片)的第一焦距或第二焦距,并且可以切换可切换镜片到所确定的焦距或指导可切换镜片到所确定的焦距的切换。

通常,磁场源50b可以是任何合适的磁体,其可以建立可以任何合适的磁场,不同实施方式中的磁场可以不同。在所示实施方式中,磁场源50b是偶极磁体,例如永磁体(例如铁磁体)。在实施方式中,磁场源50b可以是偶极电磁体。在实施方式中,磁场源50b可以产生具有偶极和非偶极贡献的磁场。在这样的实施方式中,与偶极贡献相比,非偶极贡献通常随着远离磁场源50b更快地减弱,使得在距离磁场源50b足够远距离处(例如,在传感器位置140a处),主要贡献是磁偶极的贡献。在实施方式中,电磁体可以可操作地耦合到控制器130a或附加控制器(例如耦合到第二IOL装置110b中的控制器),其可以开启或关闭电磁体,或可以改变由此建立或产生的磁场的强度。例如,可以以以一定方式使电磁体产生脉冲,该方式可以区分或识别由可以存在于受试者环境中的其他干扰磁场由此建立的磁场。此外,基于来自传感器140a的检测输出,控制器130a可以将可识别脉冲磁场与其他磁场区分开来。

通常,如上所述,传感器140a可以是任何合适的传感器或多个传感器,其可以充分小型化以放置在受试者的眼睛中(例如,可以嵌入或安装在第一IOL装置110a上的基于MEMS的传感器)。合适的传感器的实例包括霍尔效应传感器、磁阻传感器(例如,AMR磁力计、GMR磁力计)、感应线圈、磁二极管、基于洛伦兹力的传感器、基于电子隧穿的传感器、MEMS罗盘等。在任何情况下,传感器140a可以是或可以包括能够检测可识别磁场50b的位置或方向的变化的任何合适的传感器或传感器的组合。

在实施方式中,第一IOL装置110a可以位于相对于第一眼睛的第一光轴60a的预定位置或取向,并且第二IOL装置110b或可识别磁场50b或磁场源50b或可识别磁场50的极轴可以相对于第二眼的第二光轴60b以预定的节距角α定向。通常,预定节距角可以是任何合适的角度,不同实施方式的节距角可以不同。例如,节距角α可以是相对于第一或第二光轴60a或60b的非平行角、钝角或锐角。此外,如下面更详细描述的那样,节距角可以是0°,使得可识别磁场50b的磁场分量基本平行于第二光轴60b。

此外,可识别磁场50b可以被定向为使得传感器140a或控制器130a可以区分眼睛的内倾或会聚(例如,当受试者试图将焦点从第一物体改变到更靠近受试者的第二物体时)与眼睛的共倾(例如,当受者倾斜或枢转眼睛以聚焦位于周围的受试者,诸如受试者的左侧或右侧时)。例如,可识别磁场50b可以相对于第二光轴60b定向在约45°处(例如,在45°±1°内,在45°±2°内,在45°±5°内)。

应该理解,可识别磁场50b可以相对于第二光轴60b具有任何合适的取向。例如,可识别磁场50b可以相对于第二光轴60b取向,使得眼睛的会聚导致磁场矢量(例如,洛伦兹力矢量)的幅度增大或方向发生变化,这可以与眼睛共倾时由传感器140a感测的磁场矢量的方向区分开,如下面更详细地讨论的。换句话说,可识别磁场50b可以被定向,使得从传感器140a接收到的检测输出可以由控制器130a处理以按照以下方式区别或识别可识别磁场50b的洛伦兹力矢量的大小或方向的变化:控制器130a可以区分眼睛的会聚或内倾与共倾。

还应该理解的是,第一IOL装置110a的传感器140a可以被配置成测量磁场的强度和方向,以测量磁场在特定灵敏度方向上的分量,或者包括多个(并置或非并置)磁性传感器,每个磁性传感器被配置成分别测量磁场的定向分量。在实施方式中,传感器140a包括传感器,该传感器被配置成测量相对于第一光轴60a以0°定向的磁场分量。在实施方式中,传感器140a包括传感器,该传感器被配置成测量相对于第一光轴60a(在第一IOL装置110a的平面中)指向或远离第二IOL装置110b以90°定向的磁场分量。传感器140a安装或嵌入在第一IOL装置110a内,使得随着第一眼睛倾斜,从而改变第一光轴60a和第一IOL装置110a的方向,传感器140a的灵敏度方向也发生改变。因此,由传感器140a测量的磁场的特定方向分量的值将基于第一眼睛的倾斜的变化而变化。应该进一步认识到,由传感器140a测量的磁场的特定方向分量的值也将通过磁场源50b的方向的变化以及在传感器140a的位置处的场的伴随变化而发生变化。由于磁场源50b被(直接或通过安装在第二IOL装置110b中间接地)植入第二眼睛中,因此由传感器140a测量的场值将基于第二眼睛的倾斜的变化而变化。因此,由传感器140a测量的场值将基于第一眼睛和第二眼睛的倾斜的变化而变化。

还应该理解,第二IOL装置110b可以包括可以建立多个可识别场的多个磁体。此外,相对于第二光轴60b以锐角或钝角定向的单个可识别场可以通过叠加由多个磁体建立的两个或更多个可识别磁场来表示。反之,单个倾斜的可识别磁场源(例如,相对于第二光轴60b以45°定向的磁场源)可以表示为两个磁场源:例如平行于IOL的平面定向(即,与光轴60b正交)的平面内场源m||以及垂直于IOL的平面定向的平面外场源m(即,沿着光轴60b)。传感器140a可以被配置成以相对于光轴60a的特定角度测量磁场。在实施方式中,一个或多个传感器140a可以测量平面内磁场分量b||和平面外磁场分量b。对于偶极主导的磁场,由传感器140a测量的相对磁场分量可以以矩阵形式写成

对于由偶极源产生的磁场,给定距离处的无量纲场b取决于源的取向以及场的测量位置

在这种情况下,四个矩阵元素(使用θ1作为第一眼睛的倾斜角度,并且使用θ2作为第二眼睛的倾斜角度):

B⊥⊥=2sinθ1 sinθ2-Cosθ1cosθ2

B⊥||=2sinθ1 cosθ2+cosθ1 sinθ2

B||⊥=2cosθ1 sinθ2+sinθ1 cosθ2

B||||=2cosθ1 cosθ2-sinθ1 sinθ2

由于眼睛旋转很小,我们可以将这些关系近似为:

B⊥⊥=-1

B⊥||=2θ12

B||⊥=2θ21

B||||=2

主导矩阵元素;B⊥⊥,由于垂直源引起的垂直场和B||||,由平行源引起的平行场,对眼睛倾斜不敏感。然而,交叉项,B⊥||,由平行光源引起的垂直场,以及B||⊥,由垂直光源引起的平行场对眼睛倾斜敏感,具体取决于它们两者。这些元素本身都不能区分辐辏和共倾,但是能够区分它们的组合。

辐辏:φ=θ21=B||⊥-B⊥||

共倾:

在实施方式中,第二眼睛中的磁场源50b包括两个磁场源,一个具有垂直于第二IOL的平面定向(即,沿着光轴60b)的偶极矩m,另一个具有平行于IOL的平面定向(即垂直于光轴60b)的偶极矩m||。在这样的实施方式中,第一眼睛中的传感器140a被配置成测量两个正交方向上的磁场,从而测量平面内磁场分量b||和平面外磁场分量b。如上所述,在本实施方式中,交叉项B⊥||和B||⊥可以被确定并用于确定两眼之间的辐辏;如果需要,这些也可以确定共倾。在一些情况下(例如,当磁偶极矩m和m||是利用永磁体产生的时候),测量的场分量b||可以包括m和m||两者的贡献,并且b类似。在这种情况下,控制器可以通过利用B||||和B||⊥对眼睛倾斜不敏感的事实来区分这些贡献(例如区分B||||和B||⊥并且区分B⊥||和B⊥⊥(并且因此将随时保持基本恒定);测量的b||或b或值的变化与B||⊥和B⊥||项对应。在其他实施方式中,可以通过使用时变磁场源(例如脉冲电磁体)来避免这种潜在的模糊性,从而使m和m||在不同的时间处于活动状态。

在另一种实施方式中,第二眼睛中的磁场源50b可以相对于光轴60b以角度α倾斜。在该实施方式中,传感器140a可以被配置成沿着大致垂直于磁场源60b的方向,即与光轴60a成角度(α-90°),往回指向第二眼睛的方向,测量磁场分量。在这种情况下,检测的场与偶极源之间的比例B为:

B=-0.5sinφ-1.5sin 2αcosφ-1.5cos 2asin2ψ

一般来说,这取决于辐辏φ和共倾ψ。然而,通过适当选择倾斜角α为45度,检测到的信号不再取决于共倾,并且可以直接用于确定辐辏。

B=-0.5sinφ-1.5cosφ≈-1.5-0.5φ

包括其控制电路的控制器130a可以利用上述方法和公式来区分共倾和内倾(辐辏)。显然,可以利用类似的组件布置(即,第一眼睛中的磁场源50a和第二眼睛中的传感器140b)使控制器130b(例如位于第二眼睛中)能够独立地确定辐辏和/或共倾。同样明显是,对于场源和传感器与光轴以45°定向的上述实施方式,磁场源50a可以垂直于传感器140a的灵敏度方向定向,而传感器140b的灵敏度方向可以垂直于磁场源50b定向;这种对齐对于信号噪声目的会是有利的。

如上所述,第一IOL装置110a的组件可相对于第一眼睛的光轴60a以预定角度定向。例如,传感器140a可被定位成使得当眼睛会聚时(例如,以代表眼睛将焦点改变为更近的物体的方式),传感器140a与眼睛一起枢转以对可识别磁场50b更敏感(如与眼睛运动之前相比);当眼睛在第一方向上共倾(例如,以代表眼睛向左看的方式(如图5C所示))时,传感器140a与眼睛一起运动并且可以以到可识别磁场50b的第二南极的距离比到北极的距离更近并且对第二南极比对北极更敏感的方式对齐;当眼睛在第二方向上共倾(例如,以代表眼睛向右看的方式)时,传感器140a可以与眼睛一起运动,并且可以以到可识别磁场50b的北极的距离更近并且对北极更敏感的方式对齐(如与眼睛运动之前相比(如图5D所示))。

无论如何,在实施方式中,当控制器130a接收到由传感器140a产生的检测输出时,控制器130a可以识别眼睛之间的辐辏旋转(例如会聚),并且可以将眼睛的辐辏旋转与共倾区分开。此外,控制器130a可以指导第一IOL装置110a至少部分地基于传感器140a的检测输出将焦距从第一焦距改变到第二焦距,这可以对应于眼睛之间的辐辏旋转。

如上所述,在所示实施方式中,磁场源150b可以被包括在可以位于受试者的第二眼睛中的第二IOL装置110b中。例如,第二IOL装置110b可以包括第二镜片111b,其可以与第一IOL装置110a的第一镜片111a相似或相同。在实施方式中,第二IOL装置110b还可以包括附加的或第二控制器(未示出),其可以切换或指导第二IOL装置110b在两个或更多个焦距之间切换。此外,控制器130a可以与第二控制器通信并且可以向其发送焦距指示。例如,控制器130a可以可操作地连接到第一通信装置(未示出),并且第二控制器可以连接到第二通信装置(未示出),其可以与第一通信装置通信或被配置成与第一通信装置通信。换句话说,第一和第二通信装置可以可操作地耦合。

例如,通过第一和第二通信装置之间的通信,控制器130a可以向附加的第二控制器发送控制器数据。通常,控制器数据可以包括任何数据或任何数量的合适参数。在实施方式中,控制器数据可以包括用于将第一镜片111a或第二镜片111b切换到第一焦距或切换到第二焦距的信息或指令(例如,控制器数据可以与用于第一镜片111a或用于第二镜片111b的选定焦距相关联)。另外或可替代地,控制器数据可以包括传感器140a的检测输出或者可以与之相关联。

在实施方式中,第一IOL装置110a或第二IOL装置110b可以包括附加的或可替代的传感器,其可以以可辅助控制器130a或附加的第二控制器识别或确定眼睛之间的辐辏旋转的方式检测眼睛运动。例如,第一IOL装置110a或第二IOL装置110b可以包括一个或多个加速度计或陀螺仪。更具体地说,由加速度计或陀螺仪产生的输出可以指示第一或第二眼睛的旋转或倾斜的方向。

在实施方式中,由第一眼睛中的加速度计或陀螺仪检测或感测到的倾斜或旋转的方向可以被传送至第二眼睛中的加速度计或陀螺仪或将其与第二眼睛中的加速度计或陀螺仪检测或感测到的倾斜或旋转的方向进行比较。例如,控制器130a可以与附加的第二控制器通信(如上所述),并且可以向其发送控制器数据(例如,控制器数据可以包括来自加速度计或来自陀螺仪的经处理或未经处理的输出)。控制器130a或附加的第二控制器可以区分共倾,或者眼睛正在与辐辏旋转相同的方向上倾斜,或者眼睛在不同的方向上倾斜(例如,聚焦在离先前观察的受试者更近或更远的受试者上)。此外,至少部分地基于从第一眼睛和第二眼睛中的加速度计或陀螺仪接收的输出,控制器130a或附加的第二控制器可以确定第一镜片111a或第二镜片111b的焦距。

在实施方式中,控制器130a或第二控制器可以利用来自加速计或陀螺仪的检测输出来交叉检查或验证眼睛之间的辐辏变化的确定,这可以基于来自传感器140a的输出。反之,控制器130a或第二控制器可以利用来自传感器140a的检测输出来交叉检查或比较眼睛之间的辐辏旋转的确定或识别,这可以基于来自加速度计或陀螺仪的输出。此外,在实施方式中,加速度计或陀螺仪可以被初始或周期性地校准(例如,基于来自传感器140a的检测输出)以针对噪声、漂移、其他错误等进行调整

图5B示出了响应于受试者的第一眼睛和第二眼睛的相应会聚而与其在图5A中所示的相应取向相比倾斜的第一IOL装置110a和第二IOL装置110b以及相应的眼睛(未示出)。特别地,例如,第一IOL装置110a可相对于第一光轴60a保持基本固定,并且第二IOL装置110b可相对于第二光轴60b保持基本固定。因此,当第一眼睛朝向或远离第二眼睛倾斜时,第一IOL装置110a可以相应地向第二IOL装置110b倾斜(例如,第一和第二眼睛之间的辐辏旋转可以产生第一IOL装置110a和第二IOL装置110b的相对方位或位置的相应改变)。特别地,第一眼睛和第二眼睛可以会聚以在其各自的第一光学轴线60a和第二光学轴线60b之间形成第二角度φ2,并且第一IOL装置110a和第二IOL装置110b可以相应地会聚在一起。

如上所述,例如,当第一IOL装置110a和第二IOL装置110b会聚时,传感器140a可相对于磁场源150b并相对于由其建立的可识别磁场50b重新定向或重新定位。更具体地说,例如,可识别磁场50b和传感器140a可以相对于彼此重新定向,使得传感器140a可以产生与磁场矢量的方向或其大小的变化有关的输出。此外,如上所述,至少部分地基于来自传感器140a的输出,控制器130a可以区分眼睛之间的辐辏旋转(例如,眼睛的会聚)和眼睛的共倾。

此外,如图5C所示,当眼睛沿相同方向倾斜或向左共倾时,使得其各自的第一和第二光轴60a、60b大致彼此平行,而第一IOL装置110a和第二IOL装置110b保持大致彼此平行,传感器140a相对于磁场源50b的极轴的角位置发生改变。传感器140a和可识别磁场50b被重新定向,使得传感器140a的相对位置从更接近可识别磁场50b的北极变为更接近可识别磁场50b的南极。因此,例如,来自传感器140a的检测输出可以对应于检测到的磁场矢量方向的变化,并且控制器130a可以将来自传感器140a的检测输出与眼睛的共倾相关联。

可替代地,如图5D所示,眼睛可以向右共倾,使得虽然第一IOL装置110a和第二IOL装置110b大致保持彼此平行,但是传感器140a相对于磁场源50b的极轴的角位置发生改变。例如,在重新定位或重新定位传感器140a和可识别磁场50b(响应于眼睛向右共倾)之后,来自传感器140a的检测输出可以对应于检测到的磁场矢量的变化,并且控制器130a可以将来自传感器140a的检测输出与眼睛的共倾相关联。无论如何,第一IOL装置110a和第二IOL装置110b可相对于第一光轴60a和第二光轴60b定位或定向使得来自传感器140a的检测输出可以通过控制器130a关联以区分辐辏旋转(例如,眼睛的会聚或内倾)与眼睛的共倾。

如上所述,IOL系统可以包括多个可识别的区域,以及可以检测其间的位置或方向的相对变化的多个对应的传感器。图6A和6B示出根据实施方式的包括第一IOL装置110c和第二IOL装置110d并建立多个可识别场的IOL系统100c。特别地,图6A示出了当受试者的眼睛(未示出)聚焦或试图聚焦在第一焦距使得第一眼睛和第二眼睛的相应的第一和第二光轴60a、60b限定两者之间的第一角度φ1时处于相对彼此的第一相应位置或取向的第一IOL装置110c和第二IOL装置110d。例如,第一IOL装置110c和第二IOL装置110d可以相对于受试者的眼睛的第一和第二光轴60a、60b基本上固定。图6B示出了当受试者试图使眼睛聚焦或正在使眼睛聚焦在第二焦距使得第一和第二光轴60a、60b限定两者之间的第二角度φ2时处于相对彼此的第二相应位置或取向的第一IOL装置110c和第二IOL装置110d。下面描述当受试者使眼睛内倾和外倾时的IOL系统100c(例如,使得眼睛之间的辐辏旋转使第一和第二光轴60a、60b在定义第一角度φ1和第二角度φ2之间倾斜或枢转)。

除了在此另外描述的以外,IOL系统100c及其元件和组件可以与任何IOL系统100、100a(图1-5D)及其相应的元件和组件相似或相同。例如,第一IOL装置110c可以包括第一传感器140c以及包括控制电路的第一控制器(未示出),其可以与第一IOL装置110a的传感器140a和控制器130a相似或相同(图5A-5D)。类似地,第二IOL装置110d可以包括第二传感器140d以及包括控制电路的第二控制器(未示出),其也可以与第一IOL装置110a的传感器140a和控制器130a相似或相同(图5A-5D)。

在所示实施方式中,第一IOL装置110c包括可建立第一可识别磁场50c的第一场源150c,并且第二IOL装置110d包括可建立第二可识别磁场50d的第二场源150d。通常,第一可识别磁场50c和第二可识别磁场50d可以具有相对于第一眼睛和第二眼睛的第一光轴60a或第二光轴60b的任何合适的取向。在实施方式中,第一可识别磁场50c可以相对于第一光轴60b以约90°定向,并且第二可识别磁场50d可以大致平行于第二光轴60b定向,反之亦然。此外,第一可识别磁场50c和第二可识别磁场50d可以具有任何相对于彼此合适的取向。例如,第一可识别磁场50c和第二可识别磁场50d可以大致彼此垂直地定向(例如,当第一和第二光轴60a、60b相对定向以限定第一角度φ1或第二角度φ2时)。在实施方式中,第一可识别磁场50c或第二可识别磁场50d可以大致平行于在眼睛之间延伸的轴定向。

如上所述,当眼睛与第一IOL装置110c和第二IOL装置110d一起会聚或发散时,第一传感器140c和第二传感器140d可以检测相应的第二可识别磁场50d和第一可识别磁场50c的位置或方位的变化。例如,第一传感器140c可以感测第一可识别磁场50d,并且可以随着第二可识别磁场50d和第一传感器140c相对于彼此运动而产生第一检测输出。在实施方式中,第一传感器140c可以检测第二可识别磁场50d的变化分量(例如,在基本上垂直于第二可识别磁场50d的主要分量的方向上)。例如,第一传感器140c的第一检测输出可以至少部分地对应于眼睛之间的辐辏旋转。第二传感器140d可以检测第一可识别磁场50c的变化分量(例如,在基本上垂直于第一可识别磁场50c的主要分量的方向上),其可以至少部分地对应于眼睛之间的辐辏旋转。这样,第二传感器140d的第二检测输出也可以至少部分地对应于眼睛之间的辐辏或辐辏旋转的变化。如下面更详细地描述的,第一或第二控制器可以比较第一和第二检测输出以确定眼睛之间的辐辏旋转。

在一种或多种实施方式中,第一和第二控制器可以从相应的第一和第二传感器140c、140d接收对应的第一和第二检测输出,并且可以处理检测输出以基于其产生控制器数据(例如,可以识别或确定眼睛之间的辐辏旋转或者可以区分眼睛的辐辏旋转和共倾)。在实施方式中,控制器数据可以包含第一和第二检测输出。此外,第一控制器可以将控制器数据发送给第二控制器(例如,通过相应的通信装置),反之亦然。因此,例如,第一或第二控制器可以接收第一和第二检测输出。此外,在实施方式中,第一或第二控制器可以比较第一和第二检测输出以确定眼睛之间的辐辏旋转(例如,以区分眼睛的会聚、发散和共倾)。

在实施方式中,在确定眼睛之间的辐辏旋转之后,第一或第二控制器可以确定第一IOL装置110c或第二IOL装置110d的合适的或可选择的焦距。例如,如上所述,第一IOL装置110c或第二IOL装置110d可包括一个或多个可在两个或更多个焦距之间切换的可切换镜片(例如,第一或第二控制器可以切换或指导可切换镜片)。基于所确定的辐辏旋转,第一控制器可以指导第一IOL装置110c切换到第一焦距或第二焦距。类似地,第二控制器可以基于所确定的辐辏旋转指导第二IOL装置110d切换到第一焦距或第二焦距。在实施方式中,第一控制器可以将控制器数据发送到第二控制器(或反之亦然),并且控制器数据可以包括确定的辐辏旋转或眼睛之间的辐辏变化或用于第一IOL装置110c或第二IOL装置110d的合适的或选择的焦距。

如上所述,在实施方式中,IOL系统可以包括位于受试者的眼睛外部的场源。图7A和图7B示出根据实施方式的IOL系统100e,其包括位于受试者70的相应的第一眼睛20和第二眼睛30中的IOL装置110e和110f以及位于第一眼睛20和第二眼睛30外部的磁场源150e。特别地,图7A示出了处于第一倾斜的受试者70的第一眼睛20和第二眼睛30,其定位成聚焦在位于距受试者70第一距离处的第一物体上。图7B示出处于第二倾斜的第一眼睛20和第二眼睛30,其定位成聚焦位于距受试者70第二距离处的第二物体。以下描述当受试者70使第一眼睛20和第二眼睛30在第一倾斜位置和第二倾斜位置之间倾斜或枢转时的IOL系统100e(例如,眼睛之间的辐辏变化使第一和第二眼睛20、30在第一和第二倾斜位置之间倾斜)。

在实施方式中,当受试者70在第一倾斜和第二倾斜之间改变第一眼睛20和第二眼睛30的倾斜时,磁场源150e可以建立可由第一IOL装置110e中或第二IOL装置110f中的一个或多个传感器检测的可识别场。通常,磁场源150e可以相对于第一/第二眼睛20、30或其光轴以任何适当的角度建立可识别磁场。例如,类似于IOL系统100a(图5A-5D),当第一和第二眼睛20、30处于两者之间的第一倾斜时,磁场源150e可建立相对于第二眼睛30的光轴以大约45°角度定向的可识别场。与IOL系统100a(图5A-5D)相反,由磁场源150e建立的磁场可相对于受试者70保持基本固定(例如,相对于受试者70的头部)。在实施方式中,第一眼睛20或第二眼睛30的运动或倾斜可以在磁场源150e与IOL系统100e的传感器之间产生相应的相对运动或倾斜(例如,由磁场源150e建立的可识别磁场可以相对于受试者的头部保持固定,并且IOL系统100e的传感器可以与第一眼睛20和第二眼睛30一起运动,诸如在两者之间的辐辏旋转期间一起运动)。

在实施方式中,第一IOL装置110e可以包括第一传感器。当第一IOL装置110e与第一眼睛20一起枢转或倾斜时,第一传感器可以检测可识别磁场在基本上垂直于可识别磁场的主要分量的方向的方向上的变化分量。此外,第二IOL装置110f可以包括第二传感器。当第二IOL装置110f与第二眼睛30一起枢转或倾斜时,第二传感器可以检测可识别磁场在基本上垂直于可识别磁场的主要分量的方向的方向上的变化分量。

如上所述,第一IOL装置110e或第二IOL装置110f可以包括一个或多个控制器,其包括可操作地耦合到相应的第一和第二传感器的控制电路。例如,第一IOL装置110e可以包括第一控制器,其可操作地耦合到第一传感器,并且被配置成从其接收第一检测输出(例如,第一传感器可以基于检测到的可识别磁场的分量的变化来产生第一检测输出)。类似地,第二IOL装置110f可以包括第二控制器,其可操作地耦合到第二传感器,并且被配置成从其接收第二检测输出(例如,第二传感器可以以类似于上述方式基于检测到的可识别磁场的分量的变化来产生第二检测输出)。

在实施方式中,第一控制器可以可操作地耦合到第二控制器或可以与第二控制器通信。例如,第一控制器可以可操作地耦合到第一通信装置并且第二控制器可以可操作地耦合到第二通信装置,并且第一和第二通信装置可以被配置成在其间传输数据。因此,第一控制器可以将控制器数据(其可以包括来自第一传感器的检测输出或焦距的确定)发送到第二控制器。另外或可替代地,第二控制器可以将控制器数据(其可以包括来自第二传感器的检测输出或焦距的确定)发送到第一控制器。此外,第一控制器或第二控制器被配置成基于第一检测输出和第二检测输出来区分第一眼睛20和第二眼睛30的辐辏旋转与共倾旋转。

如上所述,第一或第二控制器还被适配成确定用于一个或多个可切换镜片的合适或可选的焦距。例如,第一IOL装置110e可以包括可以在两个或更多个焦距之间切换的第一可切换镜片。可替代地或另外,第二IOL装置110f可以包括可以在两个或更多个焦距之间切换的第二可切换镜片。因此,第一控制器或第二控制器可以基于第一和第二检测输出指导或切换第一可切换镜片或第二可切换镜片。

在实施方式中,IOL系统100e可以包括可以产生多个对应的可识别场的多个磁场源。通常,多个磁场源中的每一个可相对于第一眼睛20或第二眼睛30定向(例如,如当第一眼睛20和第二眼睛30处于两者之间的第一倾斜时所测量的)。类似地,多个磁场源可以以任意数量的适当角度相对于彼此定向。例如,第一可识别场可以相对于第一眼睛20的光轴以第一预定角度定向,并且第二可识别场可以相对于第二眼睛30以第二预定角度定向(例如,当第一眼睛20和第二眼睛30处于倾斜时)。

磁场源150e或附加的或替代的磁场源通常可以利用任何数量的合适机构或配置相对于受试者70固定地定位。例如,磁场源150e可以被植入到受试者70的第一眼睛20或第二眼睛30附近(例如,靠近受试者70的鼻子的鼻梁或在其上)。另外或可替代地,磁场源150e可以可移除地定位或固定到受试者70上(例如,利用粘合剂,在可穿戴物体上,例如眼镜等上)。在任何实施方式中,磁场源150e可相对于受试者70的头部大致固定,使得第一眼睛20和第二眼睛30的倾斜或枢转可以导致第一眼睛20与可识别场之间以及第二眼睛30与可识别场之间的相对运动。

在另一种实施方式中,通常可以颠倒结合图7A-7B描述的场源和场传感器的位置。在这样的实施方式中,IOL系统110e和IOL系统110f可以包括植入或嵌入的磁场源,而一个或多个磁场传感器通常可相对于受试者70固定地定位(例如,在以上参照150e所讨论的位置中)。在该实施方式中,磁场的方向随着眼睛倾斜而改变,导致由固定位置的传感器检测到的磁场的改变值。控制器(例如,IOL外部的控制器)可以接收来自场传感器的信号并确定一只或两只眼睛的倾斜。具体地讲,控制器可以比较来自双眼的倾斜值,从而确定辐辏,并且可以区分辐辏和共倾。然后控制器可以与每个IOL中的控制器可操作地耦合(例如通过无线通信),然后控制它们各自的IOL光学器件的焦距变化。在该实施方式中,每个IOL仅需要通信接收器,但不一定需要发射器。

如上所述并且如根据本公开将认识到的,MFL系统可以包括可以从受试者移除的一个或多个可穿戴和/或可移除元件。此外,可穿戴和/或可移除元件可以包括可以形成或限定至少部分眼睛辐辏检测系统(或子系统)的任何数量的传感器和/或检测器,眼睛辐辏检测系统(或子系统)可以确定受试者的眼睛之间的辐辏和/或辐辏的变化。

例如,如上所述和如图8A所示,可以产生可识别磁场的一个或多个元件或组件可以固定到可穿戴设备(例如眼镜)或与之集成。图8A是根据实施方式的包括MFL装置200(例如眼镜)的MFL系统100g的示意性俯视图。在图8A中,MFL装置200位于受试者的第一眼睛20和第二眼睛30的前方。应当理解,MFL装置200(例如,眼镜的)和/或MFL系统的右部分可以与左部分(如图8A所示)基本相同,但是可以是其镜像。可替代地,MFL装置200的一部分可以被配置成如图8A所示,并且MFL装置200的另一部分可以具有用于检测眼睛之间的辐辏和/或右眼的运动的任何合适的配置。

除了在此另外描述的以外,MFL系统100g及其元件和组件可以与本文所述的任何IOL系统及其相应的元件和组件相似或相同。例如,MFL装置200可以与本文所述的任何IOL装置相似或相同。在实施方式中,MFL装置200可以包括可修改焦点或可切换镜片210、210',其可以与本文所述的任何IOL装置的镜片类似或相同(例如,可切换镜片210和/或210'可以包括至少一种可以具有电可修改折射率的材料)。

在实施方式中,200可以包括一个或多个场源,诸如场源150g、150g',其可以与本文所述的任何场源相似或相同(例如,与场源150(图4A-4B)相似或相同)。举例来说,一个或一个以上场源150g、150g'中的每一者可与受试者的相应眼睛相关联或可对应于受试者的相应眼睛(例如,场源150g可以与第一眼睛20相关联并且场源150g'可以与第二眼睛30相关联),包括但不限于磁体。

通常,MFL系统100g可以包括任何合适的眼睛辐辏检测系统。在实施方式中,MFL系统100g可以包括可以安装到受试者的相应眼睛20、30上的传感器140g、140g'。例如,可将一个或多个传感器140g、140g'植入或固定在触觉或IOL装置中,安装至、嵌入于或集成至接触镜片(例如,可移除接触镜片)等。在这个特定实施方式中示出了两个传感器。在任何情况下,在实施方式中,一个或多个传感器140g、140g'可以位于眼睛20、30中或安装到其上,使得眼睛20、30的旋转或倾斜产生一个或多个传感器140g、140g'的相应倾斜以及由此感测或检测的场的对应变化(例如,因为场相对于受试者的眼窝保持基本固定)。

应该理解的是,在实施方式中,一个或多个隐形眼镜可以包括场源。例如,可以由受试者穿戴的一个或多个隐形眼镜可以包括可以产生可识别磁场和/或电场的永磁体、电磁体、线圈等中的至少一个。此外,一个或多个接触镜片可以包括至少一个可切换镜片(例如,接触镜片可以包括可切换镜片和不可切换镜片)。

如上更详细地描述的,传感器140g、140g'可将一个或多个信号发送到控制器130g;信号可以对应于和/或可以至少部分地基于受试者的眼睛之间的辐辏角和/或辐辏变化。MFL系统100g可以包括至少一个通信装置,诸如通信装置160g,以及至少一个控制器,诸如控制器130g。一个或多个传感器140g、140g'可以可操作地耦合到控制器130g(例如,直接或间接地,诸如经由通信装置160g)。例如,一个或多个传感器140g、140g'可以将一个或多个信号无线地发送到通信装置160g,该通信装置可以将一个或多个相应的信号发送到控制器130g。可替代地,一个或多个传感器140g、140g'可以直接连接到控制器130g(例如,在控制器130g的I/O接口处)。

例如,一个或多个传感器140g、140g'可以可操作地耦合到通信装置160g,该通信装置可以可操作地耦合到控制器130g(例如,与以上结合通信装置160(图4A-4B)所述的相同)。在实施方式中,一个或多个传感器140g、140g'可以向控制器130g发送一个或多个信号。此外,控制器130g可以至少部分地基于从一个或多个传感器140g、140g'接收到的信号来产生并发送一个或多个信号和/或指令。

在实施方式中,控制器130g可以至少部分地基于从一个或多个传感器140g、140g'接收的信号来确定受试者的眼睛20、30之间的辐辏的变化。在实施方式中,MFL装置可以包括一个或多个可切换镜片(例如,可切换镜片210、210')。控制器130g可以改变或指导可切换镜片210、210'的焦距的改变。例如,通信装置160g可以接收来自控制器130g的信号并且可以将一个或多个信号发送到可切换镜片210、210'(例如,从通信装置160g直接或间接接收的信号可以指导可切换镜片210和/或210'的焦距的变化)。

在一些实施方式中,控制器130g可以安装或固定到MFL装置200上。例如,如上所述,MFL装置200可以被配置成一副眼镜,并且控制器130g可以被安装或者并入到眼镜的框架中。可替代地,控制器130g可以位于MFL装置200的外侧或外部。

通常,可切换镜片210、210'可以安装到或被包括在MFL装置200中,使得进入眼睛20、30的光在进入眼睛20、30之前穿过可切换镜片210、210'。例如,MFL装置200可以包括可位于眼睛20、30前面的可切换镜片210、210',诸如以使通过它们的光聚焦或重定向并进入眼睛20、30以适当地将光聚焦在眼睛20、30的相应视网膜上。在实施方式中,MFL装置200可以包括一个或多个不可切换镜片,并且可切换镜片210、210'可以安装到其上和/或与之集成。

如上所述(例如,结合IOL的可切换镜片),控制器130g可以基于从一个或多个传感器140g和/或140g'接收的信号(例如,至少部分地基于辐辏角和/或受试者的眼睛20、30之间的辐辏角的变化)来改变可切换镜片210和/或210'的焦距或指导其变化。具体地,例如,控制器130g可以改变可切换镜片210和/或210'的焦距,以适当地将光聚焦在眼睛20、30的视网膜上。

应当理解的是,可切换镜片210和/或210'可以是MFL装置200中唯一的镜片。可替代地,可切换镜片210和/或210'可以安装在一个或多个附加镜片上或与之集成。例如,可切换镜片210和/或210'可以安装在或以其他方式固定到现有镜片(例如,不可切换镜片)、校正镜片、着色镜片、偏振镜片等(例如,被配置成眼镜的MFL装置200的现有镜片)上。

在实施方式中,可切换或可切换镜片210、210'的焦距的修改可以由受试者调整或训练。例如,受试者可以聚焦在受试者上并且可以向控制器130g提供输入以改变可切换镜片210、210'的焦距,诸如产生可切换镜片210、210'的合适的相应焦距。此外,控制器可以使由受试者选择的焦距与眼睛20、30之间的辐辏角(例如,如由眼睛辐辏检测系统检测到的)相关。在调节或训练之后,控制器130g可以基于从一个或多个传感器140g和/或140g'接收的一个或多个信号在可切换镜片210、210'上产生(或再现)合适的焦距。例如,从一个或多个传感器140g、140g'接收信号,这可以由此涉及类似于或对应于受试者向控制器130g提供相应输入所处的辐辏的辐辏,从而指示用于可切换镜片210、210'的合适焦距。

在实施方式中,MFL系统100g可以包括位于受试者的每只眼睛20、30中或上的多个传感器。此外,传感器可以位于MFL装置上,并且一个或多个场源可以位于眼睛内或眼睛附近。图8B是根据实施方式的MFL系统100h的示意图。除了在此另外描述的以外,MFL系统100h及其元件和组件与MFL系统100g(图8A)及其相应的元件和组件相似或相同。在实施方式中,MFL系统100h包括MFL装置200a,其可以具有可与可切换镜片210、210'(图8A)相似或相同的可切换镜片210a、210a'。此外,MFL系统可以包括至少一个通信装置160h和/或至少一个控制器130h,其可以与通信装置160g和控制器130g(图8A)类似或相同。

在实施方式中,MFL系统200a可以包括一个或多个传感器140h、141h、140h'、141h'。在实施方式中,传感器140h、141h、140h'、141h'可以可操作地耦合到通信装置160h和控制器130h。此外,MFL系统200a可以包括一个或多个场源150h、150h',其可以(例如,以与上面结合一个或多个传感器140g、140g'(图8A)所描述的类似的方式)安装在或植入到受试者的各个眼睛20、30中。一个或多个场源150h、150h'可以为相应的眼睛20、30建立或产生可识别场。在实施方式中,一个或多个场源150h、150h'包括磁体。例如,当眼睛20和30朝着彼此或互相背离枢转或倾斜时,一个或多个传感器140h、141h、140h'、141h'可以检测到由相对于一个或多个传感器140h、141h、140h'、141h'运动的一个或多个场源150h、150h'产生的可识别场的变化。

一个或多个传感器140h、141h、140h'、141h'可以产生与可识别场的倾斜的改变以及眼睛20、30之间的辐辏的改变相关的一个或多个信号。如上面更详细地描述的那样,基于从一个或多个传感器140h、141h、140h'、141h'接收的信号,控制器130h可以(例如,基于两只眼睛中每只眼睛的倾斜的变化)确定眼睛之间的辐辏变化。控制器可以(例如,以与上述相同的方式)改变或指导改变可切换镜片210a、210a'的焦距。

眼睛辐辏检测系统可以包括任何数量的适合的传感器和/或检测器,其可以有助于确定眼睛之间的辐辏旋转和/或其中的改变。例如,辐辏检测系统可以包括一个或多个前视检测器,诸如相机,其可以跟踪受试者的一只或多只眼睛的运动。

图9A-9B图示了根据实施方式的MFL系统100k。除了在此另外描述的以外,MFL系统100k及其元件和组件可以与MFL系统100g、100h(图8A-8B)及其相应的元件和组件中的任何一个相似或相同。在实施方式中,MFL系统100k可以包括MFL装置200b,该MFL装置200b包括可位于受试者70的眼睛20、30前方的可切换镜片210b、210b'。

在实施方式中,MFL系统100k的眼睛辐辏检测系统可以包括一个或多个传感器反馈回路,并且可以包括,例如红外光和传感器、激光和传感器,或者一个或多个相机(例如,摄像机、红外相机等),例如可以监测眼睛20、30的运动的相机140k、141k、140k'、141k'。例如,相机140k、141k、140k'、141k'可安装在MFL装置200c上和/或与之集成。此外,相机140k、141k、140k'、141k'可以(例如,直接或间接地,诸如经由通信装置160k)可操作地耦合到控制器130k并且可以向其发送一个或多个信号。例如,控制器130k可以确定眼睛20、30之间的辐辏旋转和/或它们之间的辐辏的变化,并且可以基于其确定可切换镜片的合适焦距,从而改变可切换镜片210b、210b'的功率。

例如,相机140k、141k、140k'、141k'可以监视眼睛20、30之间的辐辏旋转和/或辐辏旋转的变化。例如,摄像机140k、141k、140k'、141k'可以具有合适的视野(FOV),诸如FOV 145k和FOV 145k'以捕捉相应眼睛20和30的运动。当受试者使眼睛20和30运动并且它们之间的辐辏旋转改变时,相机140k、141k、140k'、141k'可以检测到该运动并且可以向控制器130k发送一个或多个信号。控制器130k可以处理从一个或多个相机140k、141k、140k'、141k'接收的信号以确定眼睛20、30之间的辐辏旋转和/或确定辐辏旋转的变化。

例如,当眼睛20、30枢转时,一个或多个相机140k、141k、140k'、141k'可以检测眼睛20、30的每个虹膜(或瞳孔)的形状的变化(例如,作为来自每个相机140k、141k、140k'、141k'的有利位置的半球形虹膜的二维投影或表示)。在实施方式中,控制器130k可以使从每个相机140k、141k、140k'、141k'的有利位置将每个虹膜投影到平面上的形状或形状变化与眼睛20、30之间的辐辏旋转和/或辐辏旋转的改变相关联。例如,由各个相机140k、141k、140k'、141k'中的每一个产生的二维图像中的虹膜的形状可以随着眼睛20、30枢转而改变,并且控制器130k可以使来自相机140k、141k、140k'、141k'的二维图像中的虹膜的形状与眼睛20、30之间的辐辏旋转相关联,从而评估由焦点确定的眼睛相对于彼此的角度。

应该理解,MFL系统可以包括任何合适数量的相机。此外,相机可以以允许控制器130k处理来自相机的图像以产生一个或多个眼睛20、30的三维表示的方式相对于受试者的眼睛20、30定位和定向。在实施方式中,控制器130k可以使用眼睛20和/或30的三维表示来确定它们之间的辐辏旋转和/或确定辐辏旋转的变化。

MFL装置200可以包括一个或多个可切换镜片,诸如可切换镜片210c、210c'。如上所述,控制器可以基于从相机140k、141k、140k'、141k'接收的输入来修改或指导修改可切换镜片210c、210c'的焦距,所述输入可以与眼睛20、30之间的辐辏旋转相关。

在图9A-9B所示的示例中,相机140k位于鼻梁附近并且相机141k与之相对并且朝向受试者70的太阳穴。类似地,相机140k'、141k'可具有相对于相机140k,141k的镜像位置(例如,关于受试者70的鼻子镜像)。然而,一般而言,相机可以在任何合适的位置和方位上定位和/或定向以适当地捕捉眼睛20、30的运动。例如,FOV 145k和/或145k'可以具有大致水平的方位。

图9C图示了根据实施方式的MFL系统100m。除了在此另外描述的以外,MFL系统100m及其元件和组件可以与MFL系统100k(图9A-9B)及其相应的元件和组件相似或相同。在实施方式中,MFL系统100m可以包括位于受试者70的眼睛20、30上方和下方的相机。例如,MFL系统100m可以包括可以具有用于跟踪眼睛20的运动的FOV 145m的相机140m,141m,以及可以具有用于跟踪眼睛30的运动的FOV 145m'的相机140m'、141m'。例如,FOV 145m和/或145m'可以具有大致垂直的取向。

在至少一种实施方式中,眼睛-辐辏检测系统可以包括位于眼睛20和/或30前方并且被配置成捕捉其运动的一个或多个相机。在实施方式中,整个眼睛-辐辏检测系统的至少一部分或整个眼睛-辐辏检测系统可以远离受试者定位。例如,图9D示出了MFL系统100p,其包括远离受试者70定位的检测相机140p。

相机140p可以具有合适的FOV 145p,其可以捕捉眼睛20、30的运动以及它们之间的辐辏的变化。例如,相机140p可以将一个或多个信号发送到控制器,并且控制器可以基于从相机140p接收的信号来确定辐辏旋转或其中的改变。

如上所述,MFL系统100p可以包括MFL装置200d,其可以具有可切换镜片210d、210d'。此外,MFL系统100p可以包括控制器,并且相机140p可以可操作地耦合到控制器(例如,经由通信装置)。在实施方式中,控制器可以改变或指导改变可切换镜片210d、210d'的焦距为合适的焦距(例如,至少部分地基于所确定的眼睛20、30之间的辐辏)。

在实施方式中,相机140p可以检测从眼睛20、30通过可切换镜片210d、210d'的光以产生二维图像。随着辐辏旋转在眼睛20、30之间变化,由相机140p产生的二维图像可以改变并且该改变可以通过控制器与眼睛20、30之间的辐辏旋转相关联。此外,尽管这里描述的相机产生的图像可以是二维的,但应当理解,MFL系统100p可以包括多个相机,其可以用于产生三维图像(或其数字表示)并且可以由控制器处理以确定眼睛20、30之间的辐辏。

在实施方式中,相机140p或其他传感器利用眼球上或眼球内的标志作为与检测由焦点确定的辐辏旋转或眼睛20、30的角度有关的参考点。例如,可以使用血管图案或虹膜图案或其他独特的识别标志作为用于识别眼睛关于焦距的位置的参考点。此外,应该认识到,眼睛的辐辏旋转可以用任何数量的合适的方法、设备和系统来确定,诸如利用名称为“非强迫式主动眼睛判读”的美国专利第9,039,179号中描述的一种或多种方法、设备或系统,其全部内容通过引用并入本文中。

另外或可替代地,MFL系统可以具有测距仪,其可以辅助确定与受试者正在观看的物体的距离并且基于该距离来调整焦距,使得被观看的物体对于受试者而言对焦。图10A-10B示出距受试者70第一距离处的第一物体10和距离受试者70第二距离处的第二物体40,第二物体40比第一物体10更靠近受试者70。在实施方式中,MFL系统100r可以包括测距仪或距离检测器140r(例如,距离检测器140r可以包括光源和检测器,该检测器可以检测反射光并且可以基于其来确定到物体的距离)。

例如,距离检测器140r可以位于任何合适的位置和/或方位,使得距离检测器140r可以检测到从受试者70(例如从受试者70的眼睛)到物体的距离。此外,距离检测器140r可以可操作地耦合到控制器,该控制器可以确定从受试者70到物体(例如,到第一和/或第二物体10、40)的距离。

在实施方式中,MFL系统100r可以包括可以具有可切换镜片的MFL装置200e。控制器可以至少部分地基于从受试者70到物体的检测到的距离来改变一个或多个可切换镜片的焦距。例如,当受试者70看着物体10(图10A)时,使得MFL装置200e大体朝向物体10,控制器可以基于到物体10的距离确定适合于可切换镜片的焦距,并且可以至少部分地基于到物体10的距离来修改或指导修改可切换镜片的焦距。例如,受试者70可以以将距离检测器140r与物体10对齐的方式使MFL装置200e运动。类似地,当受试者70看着物体40时(图10B),控制器可以基于到物体40的距离来确定适合于可切换镜片的焦距,并且可以至少部分地基于到物体40的距离来修改或指导修改可切换镜片的焦距。

在实施方式中,MFL装置200e可以包括可切换镜片210e、210e'。例如,距离检测器140r可以发送一个或多个检测信号到控制器,该控制器可以改变或指导改变可切换镜片210e、210e'的焦距(例如,如上所述)。此外,控制器可以向可切换镜片210e、210e'发送(直接或间接)一个或多个信号,从而指导切换镜片210e、210e'改变焦距。在实施方式中,由受试者70(例如,物体10和/或40)观看的物体可以包括一个或多个传感器或检测器,其可以被配置成确定或识别受试者的凝视所聚焦的物体的部分,并且可以基于此来调整焦距。例如,受试者可以包括相机,该相机可以向控制器发送与受试者凝视位置相关的一个或多个信号。此外,控制器可以确定受试者70的眼睛聚焦的凝视位置,并且可以基于凝视位置和/或基于受试者70与受试者的凝视位置之间的距离来改变一个或多个可切换镜片210e、210e'的焦距或指导其改变。

例如,受试者可以是个人计算设备,诸如智能手机、平板电脑、计算机等,其可以包括被配置成跟踪受试者70的眼睛的运动的相机。此外,在实施方式中,物体可以包括控制器,该控制器可以可操作地耦合到MFL装置200以及可切换镜片210e、210e'(例如,经由有线或无线连接),如本文所述。

通常,距离检测器140r可以位于任何合适的位置,诸如在受试者70上或附近。在实施方式中,MFL装置200e可以具有安装在其上或者包含在其中的距离检测器140r。可替代地或另外,距离检测器140r可以位于受试者70上(例如,作为植入物)。此外,这里描述的任何眼睛辐辏检测系统都可以被包括在MFL系统100r中。还应该理解的是,眼睛辐辏检测系统和/或距离检测系统中的任何一个都可以被包括在IOL系统中(例如,控制器可以至少部分地基于从本文中结合MFL系统和装置描述的一个或多个眼睛辐辏检测系统和/或距离检测系统接收到的信号来修改IOL装置的焦距。

如从本文的描述可以理解的那样,取决于在此阐述的焦距,可以根据穿戴该设备的受试者的需要来调整可切换镜片。在实施方式中,由于发生感测反馈回路,可以实时调节可切换镜片,或者可以将其设置为特定计划或程序。在实施方式中,该系统包括被配置成发送或接收与用于穿戴该设备的特定受试者的调节有关的数据的至少一个发射器、接收器和/或收发器。因此,使特定受试者与针对焦距(例如,在距离10处的物体或在距离40处的物体)的特定调整值相关的数据可以被发送到受试者本身、数据库或其他实体(例如,计算系统或另一用户)。以此方式,随着时间变化实时收集数据允许收集并比较包括针对特定受试者的随时间变化的特定调整值,并可以指出该特定受试者的视力是保持不变还是正在改善或恶化,以及改善或恶化的速率。

例如,如图11所示,MFL装置200f可以包括或可以连接到通信装置160t(例如,至少一个接收器、发射器、收发器或其组合),其可以接收与修改MFL装置200f的一个或多个可切换镜片的焦距有关的数据或指令。如上所述,MFL系统可以包括控制器130t(例如,控制器130t可以接收一个或多个信号并且可以确定眼睛的辐辏旋转和/或MFL装置200f的可切换镜片的合适焦距)。在实施方式中,控制器130t可以包括可操作地耦合在一起的I/O接口310、处理器320和存储器330。在实施方式中,控制器130t可以包括数据库340(例如,数据库340并且可以具有存储在控制器130t的存储器中的数据)。例如,控制器130t可以将一个或多个参数存储在数据库340中(例如,控制器130t可以将训练或调整数据存储在数据库340中)。

在实施方式中,通信装置160t'(例如,至少一个接收器、发射器、收发器或其组合)可以可操作地耦合到控制器130t和/或与之集成。例如,通信装置160t'可以可操作地耦合到通信装置160t(例如,通过有线或无线连接),使得MFL装置200f和控制器130t可以向彼此发送并接收数据。在实施方式中,显示器350和/或输入设备360(例如,物理或虚拟键盘、麦克风等)可以可操作地耦合到控制器130t和/或与之集成。例如,如本文所述,用户(例如,使用和/或穿戴MFL装置200f的受试者)可以将输入和/或数据输入到控制器130t中。此外,应该理解的是,控制器130t可以可操作地耦合到任何数量的合适设备和/或与之集成,诸如个人电子设备(例如,个人计算机、智能电话、平板电脑等)和/或任何其他计算和/或输入设备。应该理解的是,本文所述的任何系统(例如,MFL和/或IOL系统)可以具有与上述和图11中所示的系统相似或相同的配置。

应该理解,可以在本文描述的控制器中使用各种各样的硬件、软件、固件或者其实际上的任何组合。在一个实施方式中,本文描述的主题的若干部分可以经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成格式来实现。然而,本文公开的实施方式的一些方面可以全部或部分地等效地在集成电路中实现为:在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如,在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件或实际上其任何组合。另外,读者将认识到,这里描述的主题的机制能够以各种形式作为程序产品被分发,并且本文描述的主题的说明性实施方式适用,而不管用于实际执行分布的信号承载介质的特定类型如何。

一般意义上,本文描述的各种实施方式可以通过具有广泛范围的电子部件(例如硬件、软件、固件或其实际上其任何组合)以及可以赋予机械力或运动的各种部件(例如刚体、弹簧或扭转体、液压装置和电磁致动装置或实际上它们的任何组合)的各种类型的机电系统单独地和/或共同地实现。因此,如本文所用,“机电系统”包括但不限于:与换能器(例如,致动器、电动机、压电晶体等)可操作地耦合的电路、具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路或由至少部分地执行本文所述的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器、形成存储器设备(例如,随机存取存储器的形式)的电路、形成通信装置(例如调制解调器,通信交换机或光电设备)的电路以及其任何非电模拟设备(诸如光学或其他类似物)。

一般意义上,可以通过各种硬件、软件、固件或其任何组合单独和/或共同实现的本文描述的各个方面可以被视为由各种类型的“电路”组成。因此,如本文所用,“电路”包括但不限于:具有至少一个分立电路的电路、具有至少一个集成电路的电路、具有至少一个专用集成电路的电路或者由至少部分地执行本文所述的过程和/或装置的计算机程序配置的微处理器、形成存储器装置(例如,随机存取存储器的形式)的电路、和/或形成通信装置(例如,调制解调器、通信交换机或光电设备)。这里描述的主题可以以模拟或数字方式或其一些组合来实现。

为了概念的清楚起见,将这里描述的部件(例如步骤)、设备和对象以及伴随它们的讨论用作示例。因此,如本文所使用的,所阐述的具体范例和伴随的讨论旨在表示它们的更一般的类别。一般而言,此处使用任何特定示例也旨在代表其类别,并且不包含这些特定部件(例如步骤)、设备和对象不应被视为表示期望限制。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用,读者可以根据上下文和/或应用适当地将复数转换为单数和/或从单数转换为复数。为清楚起见,各种单数/复数置换在此未明确阐述。

本文描述的主题有时示出包含在不同的其它部件内或与不同的其它部件连接的不同部件。应当理解,这样描述的体系结构仅仅是示例性的,并且实际上可以实施实现相同功能的许多其他体系结构。在构思意义上,实现相同功能的部件的任何布置被有效地“相关联”,使得实现期望的功能。因此,本文中组合以实现特定功能的任何两个部件可被视为彼此“相关联”,使得实现所需功能,而与体系结构或中间部件无关。同样地,这样相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现期望的功能,并且能够这样相关联的任何两个部件也可以被视为彼此“可操作地可耦合”以实现期望的功能。可操作地可耦合的具体示例包括但不限于:物理上可配对和/或物理交互的部件、和/或无线可交互的和/或无线交互的部件、和/或逻辑上交互的和/或逻辑上可交互的部件。

在一些情况下,一个或多个部件在本文中可以被称为“配置为”。读者应认识到,除非上下文另有要求,否则“配置为”或“适于”是同义词并且可以通常包括活动状态部件和/或非活动状态部件和/或待机状态部件。

尽管已经示出和描述了本文描述的本主题的特定方面,但是显而易见的是,基于本文的教导,可以在不脱离所描述的主题及其更广泛的方面的情况下进行改变和修改,因此,所附权利要求将在其范围内包括在本文所描述的主题的真实精神和范围内的所有这样的改变和修改。此外,应该理解,本发明由所附权利要求限定。一般而言,本文中,特别是所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在作为“开放”术语(例如,术语“包括”被解释为“包括但不限于”,术语“具有”应当被解释为“至少具有”,术语“包含”应当被解释为“包含但不限于”等)。还应当理解,如果意指引入权利要求表述对象的特定数量,则这样的意图将在权利要求中被明确地陈述,并且在没有这样的陈述的情况下,不存在这样的意图。例如,为了帮助理解,以下所附权利要求可以包含引入性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求表述对象。然而,这样的短语的使用不应被解释为暗示通过不定冠词“一”或“一个”引入权利要求表述对象将包含这种引入的权利要求表述对象的任何特定权利要求限制为仅包含一个这样的表述对象的发明,即使当相同的权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”以及诸如“一”或“一个”之类的不定冠词(例如,“一”或“一个”应典型地解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)也如此;这同样适用于用于引入权利要求表述对象的定冠词的使用。另外,即使明确地叙述了所引入的权利要求表述对象的特定数量,这种表述对象通常应被解释为意指至少所陈述的数量(例如,没有其他修饰语的无修饰表述“两个表述对象”,通常意指至少两个表述对象,或两个或两个以上表述对象)。此外,在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的惯用语的那些情况下,一般来说,这种结构意指本领域技术人员会理解的惯用意义(例如,“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于:仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统、和/或同时具有A、B和C的系统等)。在使用类似于“A、B或C中的至少一个等”的惯用语的那些情况下,一般来说,这种结构意指惯用意义(例如,“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于:仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、同时具有A和B的系统、同时具有A和C的系统、同时具有B和C的系统、和/或同时具有A、B和C的系统等)。事实上,提供两或更多可选择项的选言词和/或短语,无论是在说明书、权利要求书、或附图中,都应当被理解为预期包括术语中的一项、任一项、或两项的可能性。例如,短语“A或B”通常会被理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

关于所附权利要求,其中所列举的操作通常可以以任何顺序执行。除非上下文另有规定,否则这种替换排序的示例可以包括重叠、交错、中断、重新排序、增量、预备、补充、同时、反向或其他变体排序。此外,除非上下文另有规定,否则诸如“响应于”、“与...相关”或其他过去时态形容词之类的术语通常不意图排除这样的变体。

虽然本文已经公开了各个方面和实施方式,但是本文公开的各个方面和实施方式是用于说明的目的,而不是限制性的,真正的范围和精神由以下权利要求指示。

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