具有融合区和对准侧壁的眼科装置的制作方法

文档序号:26101723发布日期:2021-07-30 18:12阅读:75来源:国知局
具有融合区和对准侧壁的眼科装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月11日提交的第62/777,896号美国临时申请的权益,该美国临时申请通过引用整体合并于此。本申请与2019年12月10日提交的第16/709,184号美国非临时申请相关。

本公开总体上涉及眼科装置,具体地但不排他地,涉及调节的眼科装置。



背景技术:

老花眼可以通过提供调节的可佩戴或可植入的透镜来治疗。例如,透镜可以通过包括在透镜中的液晶材料的电刺激来提供调节。类似于接触透镜被植入或佩戴在眼睛的表面上的透镜可以包括材料的多个层来提供调节和相关控制。

然而,由于形成所述多个层的部件的尺寸和对准要求,所述多个层可能使透镜的制造复杂化。例如,透镜的光轴可能对透镜的制造增加对准约束。所述多个层的光轴的未对准可能导致视力模糊。虽然许多制造技术可用于提供期望的对准,但是这样的技术可能无法解决透镜的附加因素。

附图说明

所要求保护的主题的非限制且非穷尽的实施方式参照以下附图来描述,其中,贯穿各个视图,相同的附图标记指代相同的部分,除非另外指明。并非元件的所有例子都有必要被标记,从而在适当的情况下不使附图杂乱。未必按比例绘制附图,而是将重点放在示出所描述的原理上。

图1是根据本公开的实施方式的光学元件的局部等距图。

图2a是根据本公开的实施方式的眼科装置的等距图。

图2b是根据本公开的实施方式的图2a的眼科装置的自上而下的等距分解图。

图2c是根据本公开的实施方式的图2a的眼科装置的自下而上的等距分解图。

图3a是根据本公开的实施方式的眼科装置的自上而下的平面图。

图3b是根据本公开的实施方式的图3a的眼科装置的截面图。

图3c是根据本公开的实施方式的图3a的眼科装置的另一截面图。

图4是根据本公开的实施方式的眼科装置的局部截面图。

图5是根据本公开的实施方式的眼科装置的功能框图。

图6是根据本公开的实施方式的组装眼科装置的方法的框图。

具体实施方式

这里描述了包括眼科装置的系统和设备的实施方式,该眼科装置包括对准侧壁和融合区。在以下描述中,阐述了许多具体细节以提供对实施方式的透彻理解。然而,相关领域的技术人员将认识到,这里描述的技术可以在没有所述具体细节中的一个或更多个的情况下实施,或者用其它方法、部件、材料等来实施。在另外的情况下,没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作,以避免使某些方面模糊。

贯穿本说明书对“一个实施方式”或“实施方式”的引用意思是结合该实施方式描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方式中。因此,贯穿本说明书在各个地方出现短语“在一个实施方式中”或“在实施方式中”未必都指的是同一实施方式。此外,特定的特征、结构或特性可以在一个或更多个实施方式中以任何合适的方式组合。

图1是根据本公开的实施方式的光学元件102的局部等距图。如这里进一步讨论的,光学元件102可以是眼科装置100的部件,该眼科装置100包括成形为以堆叠配置联接或以堆叠配置另行组装的附加的光学元件(未示出,见例如图2a-2c)。如所示出的,光学元件102包括对准侧壁104、融合区108和导电层116。在示出的实施方式中,对准侧壁104设置在光学元件102的光学区106周围。就此而言,当例如光学元件102安装在眼睛上或在眼睛中时,对准侧壁104对于用户是不可见的。对准侧壁104包括从光学区106的表面112突出的对准侧壁脊110。如这里参照图2a-2c进一步讨论的,对准侧壁104成形为与另一光学元件的对准侧壁合作地联接。这样的合作联接适合于例如使光学元件102的光轴和另一光学元件(未示出,见图2a-2c)的光轴对准,并提供与光学区106相邻设置且设置在光学元件之间的腔室。

如所示出的,融合区108设置在对准侧壁104中并成形为将对准侧壁104从对准侧壁104的脊110过渡到光学区106的表面112。就此而言,融合区108形成穿过对准侧壁104的路径114。光学元件102还包括透光的导电层116。如所示出的,导电层116设置在光学区106的表面112上并延伸穿过融合区108的路径114。

如上,导电层116也是透光的。在实施方式中,导电层116是导电的。就此而言,并且如这里关于图2a-2c进一步讨论的,导电层116适合于向设置在光学元件之间的液晶(未示出,见图4)施加电势,同时是透光的使得用户能看穿导电层116。在实施方式中,导电层116包括多个导电的金属纳米线,诸如银纳米线。虽然这里讨论了包括导电的金属纳米线的导电层,但是将理解,本公开的导电层包括其它透光的导电材料,诸如铟锡氧化物、掺铝的锌氧化物、锡酸钡、掺杂的聚噻吩(诸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐)等。

在示出的实施方式中,导电层116设置在融合区108的路径114内。光学元件102被示出为包括与设置在路径114中的导电层116导电连通的导电耳片136。在实施方式中,融合区108的中心部分134(诸如路径114)与光学区106的曲率是曲率连续的。见例如图3b和图3c。如所示出的,导电耳片136设置在光学元件102的边缘138处。此外,在实施方式中,路径114的中心与导电耳片136的中心对准。导电耳片136的这样的边缘布置适合于将导电耳片136与这样的外部电源电联接。就此而言,电信号、电力等能通过导电耳片136从外部源(未示出,见例如图2a-2c)(诸如控制器)提供给导电层116。

图2a是根据本公开的实施方式的眼科装置200的等距图。图2b是根据本公开的实施方式的眼科装置200的自上而下的等距分解图。图2c是根据本公开的实施方式的眼科装置200的自下而上的等距分解图。

眼科装置200成形为安装在眼睛上和/或植入在眼睛中。因此,在实施方式中,眼科装置200是调节的眼科装置,诸如调节的眼内透镜或调节的接触透镜。在实施方式中,眼科装置200成形为安装在眼睛的表面(诸如角膜表面)上。在另一实施方式中,眼科装置200成形为植入在眼睛中,诸如在眼睛的囊袋中。

眼科装置200被示出为包括第一光学元件202和第二光学元件218。在实施方式中,第一光学元件202是光学元件102的示例。如所示出的,第一光学元件202和第二光学元件218成形为合作地联接以使第一光学元件202的第一光轴224和第二光学元件218的第二光轴226对准。就此而言,光轴224和226分别是光学元件202和218的中心光轴,并且当光学元件202和218联接时,光学元件202和218被同轴地对准。如这里进一步讨论的,当眼科装置200安装在眼睛上或在眼睛中时,多个层的光轴的未对准可能导致视力模糊。

在示出的实施方式中,第一光学元件202包括设置在第一光学区206周围的第一对准侧壁204,第二光学元件218包括设置在第二光学区222周围的第二对准侧壁220。如所示出的,第一对准侧壁204和第二对准侧壁220成形为合作地联接。就此而言,当第一光学元件202和第二光学元件218合作地联接时,第一光轴224和第二光轴226对准。

在实施方式中,第一对准侧壁204相对于第一光轴224具有在约2°至约15°范围内的角度。在实施方式中,第一对准侧壁204相对于第一光轴224具有在约5°至约15°范围内的角度。当第一对准侧壁204和第二对准侧壁220合作地联接时,这样的相对陡峭的对准侧壁角度适合于使第一光轴224和第二光轴226紧密地对准。就此而言,在实施方式中,当第一对准侧壁204和第二对准侧壁220合作地联接时,第一光轴224和第二光轴226设置在约0μm至约30μm的范围内。

导电层(诸如包括银纳米线的导电层)趋向于并非均匀地涂覆这样的陡峭的侧壁和/或向设置在陡峭的侧壁外侧的电源提供均匀、可靠的电连通。因此,虽然相对陡峭的对准侧壁适合于提供光学元件的紧密对准的光轴,但是这样的陡峭的侧壁通常使设置在光学元件的光学区中的导电层和设置在对准侧壁外侧的电连接器之间的电连接变得困难。

就此而言,第一光学元件202包括设置在第一对准侧壁204中的融合区208。如所示出的,第一融合区208关于第一光轴224设置为旋转地不对称。如这里关于图1进一步讨论的,融合区208成形为将第一对准侧壁204从第一对准侧壁204的脊210过渡到第一光学区206的表面212,以形成穿过第一对准侧壁204的路径214。透光的第一导电层216设置在第一光学区206的表面212上,并延伸穿过融合区208的路径214。就此而言,第一导电层216通过导电迹线296a与设置在第一光学元件202的边缘238周围的导电耳片236导电连通以及与控制器232导电连通。

这与导电层216的其它部分形成对比,导电层216的外部范围至少部分地由第一对准侧壁204限定。如上,在某些实施方式中,导电层216包括多个导电的银纳米线。这样的银纳米线可以通过例如施加银纳米线和溶剂的悬浮液而施加到表面212,该溶剂被蒸发。当导电纳米线的悬浮液被置于光滑、平坦的表面上时,导电层216的导电特性(诸如电阻)通常较高。例如,在这样的悬浮液施加到具有脊的表面的情况下,由其制成的导电层可能具有不均匀的电阻。相比之下,设置在表面212上以及在路径214中的导电层216具有适合于从外部源传导电信号、电力等的均匀的电阻。

融合区208被示出为相对于第一光轴224具有角度α1和弧长α2。在实施方式中,角度α1在约10°至约50°的范围内。在实施方式中,角度α1在约15°至约40°的范围内。如这里进一步讨论的,在实施方式中,导电层216和228包括导电的金属纳米线,诸如银纳米线。随着角度α1变窄,导电路径214的宽度减小,因此通常增大经过融合区208区域中的导电层216的电阻。这样的增大的电阻可以高于例如植入的调节的眼内眼科装置200的电功率容量。因此,在实施方式中,角度α1大于约10°。

第二光学元件218包括第二导电层228,该第二导电层228是透光的并设置在第二光学区222的面对第一光学元件202的表面230上。如这里关于图4进一步讨论的,这样的相面对的导电层216和228适合于向设置在相邻的光学元件202和218之间的液晶(未示出,见图4)施加电势,从而改变眼科装置200的屈光力。就此而言,眼科装置200还包括控制器232(诸如包括电源的控制器),其可操作地联接到导电层216和228,适合于向第一导电层216和第二导电层228施加电压。在实施方式中,控制器232包括当由控制器232运行时使眼科装置200执行操作的逻辑。在实施方式中,这样的操作包括向第一导电层216和第二导电层228施加电压,从而诸如通过改变设置在光学元件202和218之间的液晶的折射率而改变眼科装置200的屈光力。

在示出的实施方式中,第二光学元件218包括匹配融合区240a,该匹配融合区240a成形为与设置在第一光学元件202上的融合区208合作地联接。就此而言,第一对准侧壁204和第二对准侧壁220合作地联接,而没有使第二对准侧壁220通过第二对准侧壁脊244接触融合区208。而是,如这里关于图3b进一步讨论的,当融合区208将第一对准侧壁204从第一对准侧壁204的脊210过渡到第一光学区206的表面212时,匹配融合区240a同样将第二对准侧壁220从第二对准侧壁220的脊过渡到第二光学区222的表面230。

在实施方式中,匹配融合区240a相对于第二光轴226具有角度β1和弧长β2。在实施方式中,角度β1和弧长β2分别小于融合区208的角度α1和弧长α2。就此而言,弧长β2和α2的相对尺寸提供诸如在眼科装置200的制造和组装期间合作地联接第一对准侧壁204和第二对准侧壁220时的旋转公差。

如这里进一步讨论的,在实施方式中,眼科装置200配置为向导电层216和导电层228施加电压。就此而言,在实施方式中,第二光学元件218包括第二融合区242,该第二融合区242设置在第二对准侧壁220中并成形为将第二对准侧壁220从第二对准侧壁220的第二对准侧壁脊244过渡到第二光学区222的表面230。这样的第二融合区242形成穿过第二对准侧壁220的路径。如所示出的,第二导电层228设置在第二融合区242的路径上并延伸穿过该路径,并且设置在第二光学区222上。在示出的实施方式中,第二光学元件218还包括与第二光学元件218的边缘248相邻设置并与导电层228导电连通的导电耳片246。如图2a所示,当第一光学元件202和第二光学元件218诸如通过第一对准侧壁204和第二对准侧壁220的合作联接而被联接时,第二导电耳片246与导电迹线296b导电连通并因此与控制器232导电连通。

仍然参照图2a-2c,第一光学元件202还包括第二匹配融合区239,该第二匹配融合区239成形为当第一对准侧壁204和第二对准侧壁220合作地联接时与第二融合区242合作地联接。像匹配融合区240a一样,第二匹配融合区239成形为反映第二对准侧壁220从第二对准侧壁脊244到第二光学区222的表面230的过渡。就此而言,第一光学元件202和第二光学元件218成形为紧密地联接,而没有使第二对准侧壁脊244接触第二融合区242。

在示出的实施方式中,第一光学元件202和第二光学元件218被示出为分别包括支撑耳片284a-284c和286a-286c。这样的支撑耳片284a-284c和286a-286c适合于支撑第一光学元件202和第二光学元件218,使得诸如在涂覆工艺或其它制造步骤期间,导电层216和228分别不与支撑表面(未示出)接触和/或不被该支撑表面划伤。支撑耳片284a-284c和286a-286c也适合于使第一光学元件202和第二光学元件218相对于彼此旋转地对准。这样的摇转(yaw)对准对于例如使融合区208和匹配融合区240a对准是有用的。摇转对准可以进一步对于对设置在光学元件上的涂层的取向进行配向是有用的,如这里关于图4进一步讨论的。就此而言,某些支撑耳片(这里示出为支撑耳片284c和286b)分别包括对准狭缝290和292。这样的对准狭缝290和292也可以用于诸如在制造和组装期间使第一光学元件202和第二光学元件218旋转地对准。虽然示出了对准狭缝290和292,但是将理解,其它旋转对准特征(诸如对准槽或脊(未示出))可以用于诸如在制造期间使第一光学元件202和第二光学元件218旋转地对准。

在实施方式中,眼科装置200还包括成形为与第二光学元件218合作联接的第三光学元件264。如这里关于图3a-3c进一步讨论的,这样的第三光学元件264适合于与第二光学元件218一起限定第二腔室,在该第二腔室中设置第二液晶(未示出,见图4)。此外,如这里关于图4讨论的,这样的第三光学元件264以及设置在第二光学元件218和第三光学元件264之间的液晶可以适合于为眼科装置200提供偏振无关性。

如上,第三光学元件264和第二光学元件218成形为合作地联接。就此而言,第二光学元件218包括第三对准侧壁260,该第三对准侧壁260设置在第二光学区222周围并在第二光学元件218的与第二对准侧壁220相反的一侧。相应地,第三光学元件264包括第四对准侧壁266,该第四对准侧壁266设置在第三光学元件264的第三光学区274周围并成形为与第三对准侧壁260合作地联接。就此而言,第三对准侧壁260和第四对准侧壁266成形为使第二光学元件218的第二光轴226和第三光学元件264的第三光轴268对准。第三对准侧壁260和第四对准侧壁266还成形为限定设置在第二光学元件218和第三光学元件264之间的第二腔室(未示出,见图4)。如这里关于第一对准侧壁204和第二对准侧壁220进一步讨论的,当安装在眼睛中或在眼睛上时,第二光轴226和第三光轴268的对准适合于提供清晰的光学图像。

眼科装置200成形为向设置在第二腔室中的液晶(未示出,见图4)施加电压,该第二腔室设置在第二光学元件218和第三光学元件264之间。如所示出的,第二光学元件218还包括设置在第二光学元件218的与第二对准侧壁220相反的一侧的透光的第三导电层262。第三光学元件264包括第四导电层272,该第四导电层272是透光的并面对第三导电层262与第二光学元件218相对地设置在第三光学区274上。

此外,第二光学元件218包括第三融合区,该第三融合区成形为将第三对准侧壁260过渡到第二光学区222的与第二对准侧壁220相反的表面。同样地,第三光学元件264包括第四融合区279,该第四融合区279成形为将第四对准侧壁266从第四对准侧壁266的脊过渡到第三光学区274的表面273,以形成穿过第四对准侧壁266的路径。第四导电层272设置在第三光学区274的表面273上以及在第四融合区279上。

如所示出的,导电迹线296c与控制器232和设置在第四融合区279上的第四导电层272两者导电连通,使得第四导电层272定位为从控制器232接收电力。就此而言,在实施方式中,控制器232包括逻辑,该逻辑当由控制器232运行时使眼科装置200执行包括向第三导电层262和第四导电层272施加电压的操作,从而改变眼科装置200的屈光力。

第二光学元件218和第三光学元件264各自分别包括匹配融合区240b和276,匹配融合区240b和276成形为分别与设置在第三光学元件264和第二光学元件218上的融合区279和278合作地联接。

图3a是根据本公开的实施方式的眼科装置300的自上而下的平面图。图3b是根据本公开的实施方式的眼科装置300的截面图。图3c是根据本公开的实施方式的眼科装置300的另一截面图。在实施方式中,眼科装置300是眼科装置200的示例。

眼科装置300被示出为包括第一光学元件302、第二光学元件318和第三光学元件364。在实施方式中,第一光学元件302是光学元件102的示例。

第一光学元件302包括第一对准侧壁304,第二光学元件318包括对准侧壁320。如图3b所示,第一对准侧壁304和第二对准侧壁320成形为合作地联接。在示出的实施方式中,第二对准侧壁320成形为嵌套在第一对准侧壁304内。见图3b的左边,图3c的右边。就此而言,当第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作地联接时,第一光学元件302的中心光轴324和中心光轴326对准。

第一光学元件302还包括支撑耳片384a-384c,第二光学元件318还包括支撑耳片386a-386c。如这里关于图2a-2c进一步讨论的,这样的支撑耳片适合于保护导电层免于划伤并使第一光学元件302和第二光学元件318相对于彼此并相对于第三光学元件364对准。诸如在眼科装置300的组装和制造期间,对准狭缝390和392(诸如通路)适合于这样的对准。如这里关于图2a-2c进一步讨论的,虽然示出了对准狭缝390和392,但是可以包括其它对准特征,诸如对准槽或脊(未示出)。

第二光学元件318还包括第三对准侧壁360,该第三对准侧壁360设置在第二光学元件318的与对准侧壁320相反并面对第三光学元件364的一侧。相应地,第三光学元件364包括第四对准侧壁366,该第四对准侧壁366成形为与设置在第三光学区374周围的第三对准侧壁360合作地联接。如所示出的,当第三对准侧壁360和第四对准侧壁366合作地联接时,第二光学元件318的中心光轴326和第三光学元件364的中心光轴368对准。此外,第四对准侧壁366成形为嵌套在第三对准侧壁360内。

第一光学元件302包括融合区308,该融合区308设置在第一对准侧壁304中并成形为将第一对准侧壁304从第一对准侧壁304的脊310过渡到第一光学区306的表面。就此而言,融合区308形成穿过第一对准侧壁304的路径,如图3c的左边所示。如所示出的,融合区308与第一光学元件302的第一光学区306的表面是曲率连续的。在实施方式中,融合区308是光滑的,但是不必与第一光学区306的表面是曲率连续的。相应地,第二光学元件318包括匹配融合区340,该匹配融合区340成形为当第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作地联接时与融合区308合作地联接。就此而言,当第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作地联接并且第三对准侧壁360和第四对准侧壁366合作地联接时,设置在第一光学元件302上的导电层(未示出,见图4)可以诸如通过导电迹线396a与控制器332导电连通地放置。

第一光学元件302的融合区308和第二光学元件318的匹配融合区340(如图3c的左边所示)与眼科装置300的其中第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作联接的部分形成对比。例如,如图3c的右边所示,在第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作联接的情况下,从第一光学元件302的边缘338到第一光学元件302的光学区306没有路径。

如图3b所示,第二光学元件318包括第二融合区342,该第二融合区342设置在第二对准侧壁320中并成形为将第二对准侧壁320从第二对准侧壁320的脊344过渡到第二光学区322的表面。就此而言,第二融合区342形成穿过第二对准侧壁320的路径,其中,第二导电层(未示出,见图4)设置在第二融合区342的路径上并延伸穿过该路径,并且设置在第二光学区322上。见图3b的右边。当第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作地联接时,第二融合区342设置在第二光学元件318的第一侧并定位为面对第一光学元件302。另外,第一光学元件302包括匹配融合区339,该匹配融合区339成形为当第一对准侧壁304和第二对准侧壁320合作地联接时与第二融合区342合作地联接,并允许第一光学元件302和第二光学元件318的这样的联接,而不使第二融合区342和第一对准侧壁304的一部分接触。

第二光学元件318还包括第三融合区378,该第三融合区378成形为将第三对准侧壁360从第三对准侧壁360的脊359过渡到第二光学区322的表面,以形成穿过第三对准侧壁360的路径。第三光学元件364包括第三匹配融合区376,该第三匹配融合区376成形为当第三对准侧壁360和第四对准侧壁366合作地联接时与第三融合区378合作地联接。第三光学元件364还包括第四融合区379,该第四融合区379具有设置在其上的第四导电层(未示出,见图4)并且与导电迹线396c导电连通并通过导电迹线396c与控制器332导电连通。

在示出的实施方式中,第二融合区342和第三融合区378垂直地堆叠或关于第二光轴326对准。见图3b的右边。就此而言并且如所示出的,导电层(未示出,见图4)都通过导电迹线396b与第二导电耳片346和控制器332导电连通并相邻。在另一实施方式中,第二融合区342与第二导电耳片346导电连通,第三融合区378与第三导电耳片(未示出)导电连通,其中,第二融合区342和第三融合区378没有垂直地对准。

如所示出的,在融合区和匹配融合区(诸如第一融合区308和匹配融合区340)相遇的地方,间隙或毛细管由相邻的联接的光学元件(诸如第一光学元件302和第二光学元件318)限定。这样的间隙或毛细管提供到由第一光学元件302和第二光学元件318限定的腔室的路径(未示出,见图4)。间隙或毛细管成形为诸如通过毛细管力来保持设置在腔室中的液晶(未示出,见图4)。间隙或毛细管也可以用于诸如通过经由间隙或毛细管注入液晶来填充腔室。

图4是根据本公开的实施方式的眼科装置400的局部截面图。如所示出的,眼科装置400包括第一光学元件402、第二光学元件418和第三光学元件464。在实施方式中,眼科装置400是眼科装置200和/或300的示例。在实施方式中,第一光学元件402是光学元件102的示例。

在示出的实施方式中,第一光学元件402包括第一对准侧壁404,该第一对准侧壁404成形为与第二光学元件418的第二对准侧壁420合作地联接。同样地,第二光学元件418包括第三对准侧壁460,该第三对准侧壁460成形为与第三光学元件464的第四对准侧壁466合作地联接。如这里关于图2a-2c和图3a-3c进一步讨论的,第一对准侧壁404与第二对准侧壁420的这样的合作联接以及第三对准侧壁460与第四对准侧壁466的这样的合作联接分别使第一光学元件402和第二光学元件418的光轴(未示出,见图3a-3c)对准以及使第二光学元件418和第三光学元件464的光轴(未示出,见图3a-3c)对准。如所示出的,第四对准侧壁466嵌套在第三对准侧壁460内,第二对准侧壁420嵌套在第一对准侧壁404内。

眼科装置400的示出部分示出了第一光学元件402、第二光学元件418和第三光学元件464的合作联接的对准侧壁。然而,将理解,在某些实施方式中,眼科装置400的光学元件402、418和464包括一个或更多个融合区和匹配融合区,如这里关于图1、图2a-2c和图3a-3c进一步讨论的。

如所示出的,第一光学元件402和第二光学元件418分别包括第一导电层416和第二导电层428。在示出的实施方式中,当第一对准侧壁404和第二对准侧壁420合作地联接时,第一导电层416和第二导电层428被定位为彼此面对。此外,第一光学元件402包括设置在第一导电层416上的第一绝缘层452,第二光学元件418包括设置在第二导电层428上的第二绝缘层454。第一绝缘层452和第二绝缘层454成形为诸如通过覆盖或封装第一导电层416和第二导电层428而使第一导电层416与第二导电层428电隔离。

当第一对准侧壁404和第二对准侧壁420合作地联接时,第一光学元件402和第二光学元件418成形为限定设置在第一光学元件402和第二光学元件418之间的腔室450。在实施方式中,眼科装置400包括设置在腔室450中的第一液晶497。如这里进一步讨论的,通过向第一导电层416和第二导电层428施加电压,第一液晶497的折射率被改变,从而改变眼科装置400的屈光力。

在示出的实施方式中,当第三对准侧壁460和第四对准侧壁466合作地联接时,第二光学元件418和第三光学元件464成形为限定设置在第二光学元件418和第三光学元件464之间的第二腔室470。在实施方式中,眼科装置400包括设置在第二腔室470中的第二液晶498。

同样地,第二光学元件418包括设置在第二光学元件418的与第二对准侧壁420相反的一侧的透光的第三导电层462以及设置在第三导电层462上的第三绝缘层456。第三光学元件464包括与第二光学元件418相对设置的透光的第四导电层472以及设置在第四导电层472上的第四绝缘层458。第三绝缘层456和第四绝缘层458成形为诸如通过分别覆盖或封装第三导电层462和第四导电层472而使第三导电层462与第四导电层472电隔离。就此而言,眼科装置400配置为向第三导电层462和第四导电层472施加电压并向第二腔室470中的第二液晶498施加电偏压,从而改变第二液晶498的折射率和眼科装置400的屈光力。

在实施方式中,绝缘层452、454、456和458成形为使与绝缘层452、454、456和458的表面接触的液晶497和498的分子配向。在实施方式中,绝缘层452和454成形为使设置在第一腔室450中的第一液晶497在第一方向上配向,绝缘层456和458成形为使设置在第二腔室470中的第二液晶498的分子在与第一方向正交的第二方向上配向。就此而言,眼科装置400配置为提供偏振无关性并避免产生例如叠加在清晰图像上的模糊图像。绝缘层452和454相对于绝缘层456和458的正交性可以通过光学元件402、418和464相对于彼此的取向诸如利用对准狭缝(未示出,见图2a-图2c)来实现。

图5是根据本公开的实施方式的眼科系统501的功能框图,该眼科系统501包括眼科装置500,该眼科装置500包括对准侧壁和融合区。在实施方式中,眼科装置500是眼科装置200、300和/或400的示例。眼科装置500可以是眼上装置(诸如接触透镜或智能接触透镜)或可植入装置(诸如眼内透镜)。在绘出的实施方式中,眼科装置500包括形成为接触式安装到眼睛的角膜表面或植入到眼睛中的外壳材料510。基板515嵌入在外壳材料510内或被外壳材料510围绕以提供电源520、控制器525、天线540以及各种互连545和550的安装表面。基板515和相关电子器件可以是控制器232和/或控制器332的一种实现方式。电源520的所示实施方式包括能量收集天线555、充电电路560和电池565。控制器525的所示实施方式包括控制逻辑570、调节逻辑575和通信逻辑580。如所示出的,调节致动器530设置在外壳材料510中。

电源520向控制器525和/或调节致动器530供应工作电压。天线540由控制器525操作,以向和/或从眼科装置500通信地传输信息。在示出的实施方式中,天线540、控制器525和电源520设置在基板515上/中,而调节致动器530设置在外壳材料510中(不在基板515中/上)。然而,在另外的实施方式中,取决于眼科装置500的具体设计,眼科装置500中包含的各个电路和装置可以设置在基板515中/上或在外壳材料510中。例如,在一个实施方式中,调节致动器530可以设置在透明基板上。

基板515包括适合于安装控制器525、电源520和天线540的一个或更多个表面。基板515可以用作基于芯片的电路的安装平台(例如,通过倒装芯片安装)和/或使导电材料(例如,金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、其它导电材料、这些的组合等)图案化以创建电极、互连、天线等的平台。在一些实施方式中,基本上透明的导电材料(例如,铟锡氧化物或银纳米线网)可以在基板515上被图案化以形成电路、电极等。例如,天线540可以通过在基板515上沉积金或另一种导电材料的图案来形成。类似地,互连545和550可以通过在基板515上沉积导电材料的适当图案来形成。抗蚀剂、掩模和沉积技术的组合可以用于图案化基板515上的材料。基板515可以是相对刚性的材料,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或足以在结构上支撑外壳材料510内的电路和/或电子器件的别的材料。替代地,眼科装置500可以以一组不连接的基板而非单个基板515来布置。例如,控制器525和电源520可以安装到一个基板515,而天线540安装到另一个基板515,并且两者可以经由互连电连接。基板515也可以是连续的一块半导体,容纳作为集成电路的前述多个器件架构的全部或一些。

基板515可以成形为扁平环,其具有足以为嵌入的电子部件提供安装平台的径向宽度尺寸。基板515可以具有足够小的厚度,以允许基板515嵌入外壳材料510中,而不会不利地影响眼科装置500的轮廓。基板515可以具有足够大的厚度,以提供适合于支撑安装在其上的电子器件的结构稳定性。例如,基板515可以成形为具有约10毫米直径、约1毫米径向宽度(例如,外半径比内半径大1毫米)和约50微米厚度的环。基板515可以可选地与眼科装置500的眼睛安装表面(例如,凸起表面)的曲率对齐。例如,基板515可以沿着限定内半径和外半径的两个圆形段之间的假想圆锥的表面成形。在这样的示例中,沿着该假想圆锥的表面的基板515的表面限定一倾斜表面,该倾斜表面在该半径处近似与眼睛安装表面的曲率对齐。

在示出的实施方式中,电源520包括电池565以为包括控制器525的各种嵌入的电子器件供电。电池565可以通过充电电路560和能量收集天线555感应地充电。在一个实施方式中,天线540和能量收集天线555是独立的天线,它们起到其各自的能量收集功能和通信功能。在另一实施方式中,能量收集天线555和天线540是同一物理天线,它们被分时用于其各自的感应充电功能以及与读取器505无线通信功能。附加地或替代地,电源520可以包括太阳能电池(“光伏电池”),以从进入的紫外、可见和/或红外辐射捕获能量。此外,可以包括惯性动力收集系统以从环境振动捕获能量。

充电电路560可以包括整流器/调节器以调节捕获的能量用于对电池565充电,或在没有电池565的情况下直接为控制器525供电。充电电路560还可以包括一个或更多个能量储存器件以减轻能量收集天线555中的高频变化。例如,一个或更多个能量储存器件(例如,电容器、电感器等)可以被连接以用作低通滤波器。

控制器525包含编排其它嵌入的部件的操作的逻辑。控制逻辑570控制眼科装置500的一般操作,包括提供逻辑用户界面、电力控制功能等。调节逻辑575包括用于以下的逻辑:从监测眼睛的取向的传感器接收信号;确定当前视线方向或用户的焦距;以及响应于这些身体提示来操纵调节致动器530(接触透镜的焦距)。自动调节可以基于来自视线跟踪的反馈被实时地实现,或允许用户选择具体调节方法(例如,用于阅读的近场调节、用于常规活动的远场调节等)。通信逻辑580提供用于经由天线540与阅读器505无线通信的通信协议。在一个实施方式中,当存在从阅读器505输出的电磁场571时,通信逻辑580经由天线540提供反向散射通信。在一个实施方式中,通信逻辑580用作智能无线射频识别(rfid)标签,其调制用于反向散射无线通信的天线540的阻抗。控制器525的各种逻辑模块可以实现为在通用微处理器上运行的软件/固件、实现为硬件(例如,专用集成电路)、或实现为两者的组合。

眼科装置500可以包括各种其它嵌入的电子器件和逻辑模块。例如,可以包括光源或像素阵列以向用户提供可见的反馈。可以包括加速度计或陀螺仪以向控制器525提供位置、旋转、方向或加速度的反馈信息。

示出的实施方式还包括具有处理器582、天线584和存储器586的读取器505。读取器505中的存储器586包括数据存储588和程序指令590。如所示出的,读取器505可以设置在眼科装置500外部,但是可以放置在其附近以对眼科装置500充电、向眼科装置500发送指令和/或从眼科装置500提取数据。在一个实施方式中,读取器505可以类似于常规的接触透镜座,用户在夜间将眼科装置500放置在其中以充电、提取数据、清洁透镜等。

外部读取器505包括天线584(或多于一个的天线的组)以向眼科装置500发送无线信号571和从眼科装置500接收无线信号571。外部读取器505还包括具有与存储器586通信的处理器582的计算系统。存储器586是非暂时性计算机可读介质,其可以包括但不限于磁盘、光盘、有机存储器和/或可由处理器182读取的任何其它易失性(例如,ram)或非易失性(例如,rom)存储系统。存储器586可以包括数据存储588以存储数据的标识,诸如数据日志(例如,用户日志)、程序设置(例如,用于调整眼科装置500和/或外部读取器505的行为)等。存储器586还可以包括供处理器582运行以使外部读取器505执行由指令590指定的过程的程序指令590。例如,程序指令590可以使外部读取器505提供用户界面,该用户界面允许检索从眼科装置500通信地传输的信息,或允许向眼科装置500发送信息以对眼科装置500的操作模式进行编程或以其它方式进行选择。外部读取器505还可以包括用于操作天线584以向眼科装置500发送无线信号571和从眼科装置500接收无线信号571的一个或更多个硬件部件。

外部读取器505可以是智能电话、数字助理或具有足以提供无线通信链路571的无线连接的其它便携式计算装置。外部读取器505也可以被实现为可插入到便携式计算装置中的天线模块,诸如在通信链路571以便携式计算装置中不常用的载波频率工作的实施方式中。在一些情况下,外部读取器505是专用装置,其配置为被佩戴在相对靠近佩戴者眼睛的位置以允许无线通信链路571以低功率预算工作。例如,外部读取器505可以集成在一件珠宝(诸如项链、耳饰等)中,或集成在穿戴于头部附近的一件服饰(诸如帽子、头带等)中。

在另一方面,本公开提供了用于组装眼科装置的方法600。在实施方式中,该方法包括:使设置在第一光学元件的对准侧壁中的融合区与设置在第二光学元件的对准侧壁中的匹配融合区对准,该融合区成形为将第一对准侧壁从第一对准侧壁的脊过渡到第一光学元件的第一光学区的表面以形成穿过第一对准侧壁的路径,该匹配融合区成形为与融合区合作地联接;以及将第一光学元件的对准侧壁与第二光学元件的对准侧壁合作地联接,以使第一光学元件的光轴与第二光学元件的光轴对准。如这里进一步讨论的,通过合作地联接第一对准侧壁和第二对准侧壁,设置在光学区上且透光的导电层可以放置为与适合于向导电层提供信号和电力的电源导电连通。

图6示出了方法600的示例。该方法可以用于形成眼科装置200、300、400和500。

如所示出的,方法600可以从过程块601开始,过程块601包括使设置在第一光学元件的侧壁中的融合区与设置在第二光学元件的对准侧壁中的匹配融合区对准。在实施方式中,融合区设置在第一光学元件的对准侧壁中,成形为将第一对准侧壁从第一对准侧壁的脊过渡到第一光学元件的第一光学区的表面,以形成穿过第一对准侧壁的路径。见例如图1。此外,在实施方式中,匹配融合区设置在第二光学元件的对准侧壁中,成形为与融合区合作地联接。这样的匹配融合区可以设置在第二光学元件的对准侧壁中,成形为将第二对准侧壁从第二对准侧壁的脊过渡到第二光学元件的第二光学区的表面。见例如图2b和图3b。

方法600可以从过程块601开始,过程块601包括使第一光学元件的融合区与第二光学元件的匹配融合区对准。就此而言,第一光学元件和第二光学元件可以合作地联接,而不使例如第二光学元件的对准侧壁与第一光学元件的融合区接触和/或第一光学元件的对准侧壁与匹配融合区接触。如这里关于图2a-2c进一步讨论的,这样的旋转对准可以使用设置在第一光学元件和第二光学元件上的支撑耳片和/或利用设置在支撑耳片中的对准狭缝来实现。

过程块601之后可以是过程块603,过程块603包括将第一光学元件的对准侧壁与第二光学元件的对准侧壁合作地联接。就此而言,第一光学元件的光轴与第二光学元件的光轴对准。如这里关于例如图2a-2c和图3a-3c进一步讨论的,诸如当安装在眼睛中或在眼睛上时,第一和第二光学元件的光轴的这样的对准提供清晰的图像。这样的合作联接可以包括将第一对准侧壁的内表面压入第二对准侧壁的外表面中,使得例如第二对准侧壁嵌套在第一对准侧壁内。

在实施方式中,将第一对准侧壁与第二对准侧壁合作地联接设置一导电层,该导电层设置在光学区上并且是透光的,通过融合区的路径与电源导电连通。如这里关于图2a-2c进一步讨论的,导电层和电源之间的这样的导电连通适合于向导电层提供电力和信号。通过向导电层提供这样的电力,可以改变设置在眼科装置中的液晶的折射率,因此可以改变眼科装置的屈光力。

过程块603之后可以是过程块605,过程块605包括向眼科装置提供液晶。在实施方式中,当第一对准侧壁和第二对准侧壁合作地联接时,第一光学元件和第二光学元件限定设置在第一光学元件和第二光学元件之间的腔室。见例如图4。在实施方式中,向眼科装置提供液晶包括通过由融合区和匹配融合区限定的间隙注入或以其它方式提供液晶到腔室中,诸如在过程块603之后并且如图6所示。在实施方式中,液晶至少部分地由于间隙和液晶之间的毛细管力而保持在腔室中。

在另一实施方式中,提供液晶包括将液晶提供到第一光学元件的第一光学区或第二光学元件的第二光学区的表面上。在实施方式中,在合作地联接第一光学元件的对准侧壁和第二光学元件的对准侧壁之前,发生将液晶提供到第一光学元件或第二光学元件的光学区的表面上。当液晶被提供到光学区时,液晶趋向于粘附并追溯光学区的与对准侧壁的脊相邻的部分。此外,液晶趋向于不进入融合区的路径,直到光学区已被液晶填充。就此而言,由于融合区的路径,光学区趋向于没有气泡或没有未填充液晶的自由空间。因此,当第一光学元件和第二光学元件合作地联接时,设置在其间的腔室趋向于没有气泡,并且填充有液晶。

过程块的一些或全部在每个过程中出现的顺序不应被认为是限制性的。而是,受益于本公开的本领域普通技术人员将理解,一些过程块可以按未示出的各种顺序执行,或者甚至并行执行。

以上说明的过程在计算机软件和硬件方面来描述。所描述的技术可以构成在有形或非暂时性机器(例如,计算机)可读存储介质中体现的机器可运行指令,该机器可运行指令当由机器运行时将使该机器执行所描述的操作。另外,过程可以在硬件(诸如专用集成电路(“asic”))中或以其它方式体现。

有形的机器可读存储介质包括提供(即存储)可由机器(例如,计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、具有一个或更多个处理器的集合的任何装置等)访问的非暂时性形式的信息的任何机构。例如,机器可读存储介质包括可记录/不可记录介质(例如,只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪速存储器装置等)。

本发明的所示实施方式的以上描述,包括摘要中描述的内容,并不旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。虽然这里出于说明的目的描述了本发明的具体实施方式和示例,但是相关领域的技术人员将认识到,在本发明的范围内可以进行各种修改。

可以根据以上详细描述对本发明进行这些修改。在所附权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制为说明书中公开的具体实施方式。而是,本发明的范围将完全由所附权利要求确定,所附权利要求将根据权利要求解释的既定原则来解释。

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