RU2629902C2 - Bearing insert for ophthalmological device with overlapped integrated components - Google Patents
Bearing insert for ophthalmological device with overlapped integrated components Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629902C2 RU2629902C2 RU2014134722A RU2014134722A RU2629902C2 RU 2629902 C2 RU2629902 C2 RU 2629902C2 RU 2014134722 A RU2014134722 A RU 2014134722A RU 2014134722 A RU2014134722 A RU 2014134722A RU 2629902 C2 RU2629902 C2 RU 2629902C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- carrier insert
- superimposed
- lens
- battery
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/04—Contact lenses for the eyes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
- G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
- G02C7/083—Electrooptic lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/146—Mixed devices
- H01L2924/1461—MEMS
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу формирования несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами для офтальмологической линзы и к несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами для офтальмологической линзы.The present invention relates to a method for forming a carrier insert with integrated components for an ophthalmic lens superimposed on one another and to a carrier insert with integrated components for an ophthalmic lens superimposed on each other.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, традиционно представляет собой биосовместимое устройство с корректирующими, косметическими или терапевтическими свойствами. Например, использование контактной линзы может преследовать одну или более из следующих целей: коррекция характеристик зрения, косметическое улучшение и терапевтические эффекты. Каждая из функций обусловлена определенной физической характеристикой линзы. Конфигурация линзы с учетом светопреломляющего свойства позволяет осуществлять функцию коррекции зрения. Введение в линзу пигмента позволяет обеспечить косметическое улучшение. Введение в линзу активного агента позволяет использовать линзу в терапевтических целях. Таких физических характеристик можно добиться без переведения линзы в состояние с энергообеспечением.An ophthalmic device, such as a contact lens, an intraocular lens or a lacrimal plug, is traditionally a biocompatible device with corrective, cosmetic or therapeutic properties. For example, the use of a contact lens may have one or more of the following objectives: correction of vision, cosmetic improvement, and therapeutic effects. Each of the functions is determined by a specific physical characteristic of the lens. The configuration of the lens taking into account the light-reflecting properties allows the function of vision correction. The introduction of a pigment into the lens allows for cosmetic improvement. The introduction of an active agent into the lens allows the lens to be used for therapeutic purposes. Such physical characteristics can be achieved without putting the lens in a state with energy supply.
В последнее время высказываются предположения о возможности внедрения в контактную линзу активных компонентов. Некоторые компоненты могут включать в себя полупроводниковые устройства. В некоторых примерах представлено внедрение полупроводниковых устройств в контактные линзы, помещенные на глаза животного. Однако для таких устройств пока не предложен автономный механизм энергообеспечения. Для питания таких полупроводниковых устройств в принципе можно использовать провода, соединяющие линзу с аккумуляторной батареей, кроме того, высказывались предложения по беспроводному питанию таких устройств, однако до сих пор не предложен никакой механизм для осуществления такого беспроводного питания.Recently, there have been suggestions about the possibility of introducing active components into the contact lens. Some components may include semiconductor devices. In some examples, the introduction of semiconductor devices into contact lenses placed on the eyes of an animal is presented. However, an autonomous energy supply mechanism has not yet been proposed for such devices. To power such semiconductor devices, in principle, you can use the wires connecting the lens to the battery, in addition, suggestions were made for the wireless power supply of such devices, but so far no mechanism has been proposed for implementing such a wireless power supply.
Следовательно, желательно иметь в наличии дополнительные способы и прибор для реализации офтальмологических линз с энергообеспечением, достаточным для обеспечения одного или более из функциональных возможностей офтальмологической линзы и контролируемого изменения оптических характеристик офтальмологической линзы или иного биомедицинского устройства.Therefore, it is desirable to have additional methods and apparatus for implementing ophthalmic lenses with an energy supply sufficient to provide one or more of the functionality of an ophthalmic lens and a controlled change in the optical characteristics of an ophthalmic lens or other biomedical device.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предложен способ формирования несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами для офтальмологической линзы. Способ содержит: формирование слоев подложки с функциональными возможностями; сборку слоев подложки; формирование электрических соединений между слоями подложки; герметизацию многослойного элемента материалом для вклеивания внутри тела литой офтальмологической линзы.In accordance with one aspect of the present invention, a method for forming a carrier insert with integrated components for an ophthalmic lens superimposed on one another is provided. The method comprises: forming substrate layers with functionality; assembly of substrate layers; the formation of electrical connections between the layers of the substrate; sealing a multilayer element with a material for gluing an ophthalmic lens inside the body.
Слоям подложки при сборке может быть придана одна из круговой кольцеобразной формы или части кольцеобразной формы.During assembly, the substrate layers may be given one of a circular annular shape or part of an annular shape.
Наложенные друг на друга функциональные слои могут адгезивно прикреплять к изолирующим слоям с образованием многослойного элемента.The functional layers superimposed on each other can adhesively adhere to the insulating layers to form a multilayer element.
Второму слою наложенных друг на друга интегрированных компонентов может быть придана форма по меньшей мере части круговой кольцеобразной структуры, внешний радиус которой меньше радиуса первого слоя.The second layer of superimposed integrated components can be shaped into at least part of a circular annular structure whose outer radius is smaller than the radius of the first layer.
Один или более слоев могут содержать поверхность с металлической характеристикой.One or more layers may comprise a surface with a metallic characteristic.
На поверхность одного или более из слоев, имеющих металлическую характеристику, может быть нанесена пленка припоя.A solder film may be applied to the surface of one or more of the layers having a metal characteristic.
Способ может содержать размещение аккумуляторной батареи на несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами, причем аккумуляторная батарея является подзаряжаемой посредством одного или более из радиочастотного излучения и магнитной индукции.The method may comprise placing the battery on a carrier insert with integrated components superimposed on each other, the battery being rechargeable by one or more of radio frequency radiation and magnetic induction.
Способ может содержать размещение тонкопленочной аккумуляторной батареи на несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами и модификацию поверхности аккумуляторной батареи для определения ее внешнего вида.The method may include placing a thin-film battery on a carrier insert with integrated components superimposed on each other and modifying the surface of the battery to determine its appearance.
Слои подложки могут быть гибкими.Substrate layers can be flexible.
В соответствии с дополнительным аспектом предложен способ, содержащий стадии формирования несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами и вклеивания несущей вставки в офтальмологическую линзу.In accordance with a further aspect, a method is provided comprising the steps of forming a carrier insert with integrated components superimposed on one another and gluing the carrier insert into an ophthalmic lens.
В соответствии с дополнительным аспектом предложена вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов. Вставка содержит: слои подложки с функциональными возможностями; причем слои подложки собраны с образованием электрических соединений между слоями подложки, образуя многослойный элемент; причем многослойный элемент герметизирован материалом для вклеивания внутри тела литой офтальмологической линзы.In accordance with a further aspect, an insert with layers of stacked integrated components is provided. The insert contains: substrate layers with functionality; moreover, the substrate layers are assembled with the formation of electrical connections between the layers of the substrate, forming a multilayer element; moreover, the multilayer element is sealed with a material for gluing inside the body of a cast ophthalmic lens.
Слоям подложки при сборке может быть придана одна из круговой кольцеобразной формы или части кольцеобразной формы.During assembly, the substrate layers may be given one of a circular annular shape or part of an annular shape.
Наложенные друг на друга функциональные слои могут адгезивно прикреплять к изолирующим слоям с образованием многослойного элемента.The functional layers superimposed on each other can adhesively adhere to the insulating layers to form a multilayer element.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может содержать второй слой наложенных друг на друга интегрированных компонентов в форме по меньшей мере части круговой кольцеобразной структуры, внешний радиус которой меньше внешнего радиуса первого слоя.An insert with layers of integrated components stacked on top of each other may comprise a second layer of integrated components stacked on top of each other in the form of at least a portion of a circular annular structure whose outer radius is smaller than the outer radius of the first layer.
Один или более слоев могут содержать поверхность с металлической характеристикой.One or more layers may comprise a surface with a metallic characteristic.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может содержать пленку припоя, нанесенную на поверхность одного или более слоев, имеющих металлическую характеристику.An insert with layers of integrated components superimposed on each other may comprise a solder film deposited on the surface of one or more layers having a metal characteristic.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может содержать аккумуляторную батарею, которая является подзаряжаемой посредством одного или более из радиочастотного излучения и магнитной индукции.The insert with layers of superimposed integrated components may comprise a battery that is rechargeable by one or more of radio frequency radiation and magnetic induction.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может содержать тонкопленочную аккумуляторную батарею, причем поверхность аккумуляторной батареи выполнена с возможностью определения заданного внешнего вида.The insert with layers of integrated components superimposed on each other may comprise a thin-film battery, the surface of the battery being configured to determine a predetermined appearance.
Слои подложки могут быть гибкими.Substrate layers can be flexible.
В соответствии с дополнительным аспектом предложена офтальмологическая линза, содержащая вклеенную в нее вставку со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов.In accordance with a further aspect, an ophthalmic lens is provided comprising an insert glued into it with layers of integrated components superimposed on top of one another.
В настоящем документе описана несущая вставка, которая может быть выполнена с энергообеспечением и встроена в офтальмологическое устройство, такое как, например контактная линза или пробка для слезной точки. Кроме того, настоящее изобретение также включает в себя способ и прибор для формирования офтальмологической линзы, содержащей несущую вставку с энергообеспечением. В некоторых иллюстративных примерах среда в состоянии с энергообеспечением способна обеспечивать электропитание для компонента, способного потреблять ток. Компоненты могут включать в себя, например, одно или более из: элемента линзы с изменяемыми оптическими свойствами, полупроводникового устройства и активного или пассивного электронного устройства. Некоторые примеры также могут включать в себя литую силикон-гидрогелевую контактную линзу с жесткой или формуемой вставкой с энергообеспечением, содержащейся в офтальмологической линзе с соблюдением принципа биосовместимости.This document describes a carrier insert, which can be made with energy supply and built into an ophthalmic device, such as, for example, a contact lens or a tube for a lacrimal opening. In addition, the present invention also includes a method and apparatus for forming an ophthalmic lens containing a carrier insert with energy supply. In some illustrative examples, an environment in an energy-capable state is capable of providing power to a component capable of consuming current. Components may include, for example, one or more of: a variable optical property lens element, a semiconductor device, and an active or passive electronic device. Some examples may also include a molded silicone hydrogel contact lens with a rigid or formable insert with energy supply contained in an ophthalmic lens in compliance with the biocompatibility principle.
В настоящем документе описаны офтальмологическая линза с частью среды с энергообеспечением, прибор для формирования офтальмологической линзы с частью среды с энергообеспечением и способы их производства. Источник энергии можно поместить в несущую вставку, а вставку можно разместить в непосредственной близости к одной или обеим из первой части формы для литья и второй части формы для литья. Реакционную смесь мономера помещают между первой частью формы для литья и второй частью формы для литья. Первая часть формы для литья расположена в непосредственной близости ко второй части формы для литья, тем самым формируя полость для линзы, причем в полости для линзы находится несущая вставка с энергообеспечением и по меньшей мере часть реакционной смеси мономера. Реакционную смесь мономера облучают актиничным излучением с образованием офтальмологической линзы. Линзы формируют путем управления потоком актиничного излучения, которым воздействуют на реакционную смесь мономера.This document describes an ophthalmic lens with a part of a medium with energy supply, a device for forming an ophthalmic lens with a part of a medium with energy supply and methods for their production. The energy source can be placed in the carrier insert, and the insert can be placed in close proximity to one or both of the first part of the mold and the second part of the mold. The monomer reaction mixture is placed between the first part of the mold and the second part of the mold. The first part of the mold is located in close proximity to the second part of the mold, thereby forming a cavity for the lens, and in the cavity for the lens there is a carrier insert with energy supply and at least part of the reaction mixture of the monomer. The reaction monomer mixture is irradiated with actinic radiation to form an ophthalmic lens. Lenses are formed by controlling the flow of actinic radiation, which affects the reaction mixture of the monomer.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS
На фиг. 1 представлен прибор узла формы для литья в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.In FIG. 1 shows a mold assembly assembly device in accordance with an embodiment of the present invention.
На фиг. 2A-2D представлены различные несущие вставки, которые можно установить в офтальмологическую линзу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.In FIG. 2A-2D illustrate various carrier inserts that can be mounted in an ophthalmic lens in accordance with an embodiment of the present invention.
На фиг. 3 представлен прибор для размещения источника питания внутри части формы для литья офтальмологической линзы.In FIG. 3 shows a device for placing a power source inside a part of an ophthalmic lens injection mold.
На фиг. 4 представлены стадии способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.In FIG. 4 shows the steps of a method in accordance with an embodiment of the present invention.
На фиг. 5 представлены стадии способов в соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения.In FIG. 5 illustrates process steps in accordance with a further aspect of the present invention.
На фиг. 6 представлен процессор, который можно использовать для реализации способа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.In FIG. 6 shows a processor that can be used to implement the method in accordance with an embodiment of the present invention.
На фиг. 7 представлено изображение примера несущей вставки.In FIG. 7 is an illustration of an example of a carrier insert.
На фиг. 8 представлено поперечное сечение примера несущей вставки.In FIG. 8 is a cross-sectional view of an example of a carrier insert.
На фиг. 9 представлено поперечное сечение устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами, осуществляющего энергообеспечение несущих вставок с наложенными друг на друга интегрированными компонентами в соответствии с вариантом осуществления изобретения.In FIG. 9 is a cross-sectional view of a device with integrated components superimposed on top of one another, which provides power supply to carrier inserts with integrated components superimposed in accordance with an embodiment of the invention.
На фиг. 10 представлена несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами в рамках примера офтальмологической линзы.In FIG. 10 shows a carrier insert with integrated components stacked on top of each other as part of an ophthalmic lens example.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу формирования несущей вставки и несущей вставке для офтальмологической линзы. Кроме того, несущую вставку можно встроить в офтальмологическую линзу.The present invention relates to a method for forming a carrier insert and a carrier insert for an ophthalmic lens. In addition, the carrier insert can be integrated into the ophthalmic lens.
Линза с энергообеспечением 100 может быть сформирована со встроенной несущей вставкой и источником энергии, таким как электрохимический элемент или аккумуляторная батарея, в качестве средства хранения энергии и необязательно средства для герметизации и изоляции материалов, содержащих источник энергии, от среды, в которую помещают офтальмологическую линзу.A
В некоторых иллюстративных примерах несущая вставка также включает в себя набор схем, компонентов и источников энергии. Несущую вставку, в которой размещают набор схем, компонентов и источников энергии, можно расположить на периферии оптической зоны, через которую будет смотреть пользователь линзы, тогда как в альтернативном варианте осуществления размещают набор схем, компонентов и источников энергии, которые являются достаточно маленькими и не препятствуют нормальному зрению пользователя контактной линзы, следовательно, их можно размещать в несущей вставке внутри или за пределами оптической зоны.In some illustrative examples, the carrier insert also includes a set of circuits, components, and energy sources. The carrier insert, which houses a set of circuits, components and energy sources, can be located on the periphery of the optical zone through which the lens user will look, while in an alternative embodiment, a set of circuits, components and energy sources that are small enough and not obstruct normal vision of the user of the contact lens, therefore, they can be placed in the carrier insert inside or outside the optical zone.
В целом несущая вставка встроена в офтальмологическую линзу посредством элемента автоматизации, который размещает источник энергии в необходимом месте относительно части формы для литья, используемой для отливки линзы.In general, the carrier insert is integrated into the ophthalmic lens through an automation element that places the energy source in the desired location relative to the part of the casting mold used for casting the lens.
В некоторых иллюстративных примерах источник энергии находится в электрическом соединении с компонентом, который можно активировать по команде и который потребляет электрический ток от источника энергии, включенного в офтальмологическую линзу. Компонент может включать в себя, например, полупроводниковое устройство, активное или пассивное электрическое устройство или электрически активируемый механизм, включая, например: микроэлектромеханические системы (МЭМС), наноэлектромеханические системы (НЭМС) или микромеханизмы. После размещения источника энергии и компонента реакционной смеси придают форму с помощью формы для литья и выполняют полимеризацию смеси с образованием офтальмологической линзы.In some illustrative examples, the energy source is in electrical connection with a component that can be activated by command and which draws electrical current from an energy source included in the ophthalmic lens. A component may include, for example, a semiconductor device, an active or passive electrical device, or an electrically activated mechanism, including, for example: microelectromechanical systems (MEMS), nanoelectromechanical systems (NEMS), or micromechanisms. After the energy source and the component of the reaction mixture are placed, they are molded using a casting mold and the mixture is polymerized to form an ophthalmic lens.
В следующих разделах представлено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления являются только примерами осуществления. Предполагается, что специалисту в данной области будут очевидны возможности создания вариаций, модификаций и изменений. Следовательно, предполагается, что указанные примеры осуществления не ограничивают объем настоящего изобретения.The following sections provide a detailed description of embodiments of the present invention. Descriptions of both preferred and alternative embodiments are only exemplary embodiments. It is intended that those skilled in the art will appreciate the possibility of creating variations, modifications, and changes. Therefore, it is assumed that these embodiments do not limit the scope of the present invention.
СПИСОК ТЕРМИНОВLIST OF TERMS
В данном описании и формуле настоящего изобретения используются различные термины, для которых приняты следующие определения.In this description and the claims of the present invention, various terms are used for which the following definitions are adopted.
Компонент - при использовании в настоящем документе относится к устройству, способному получать электрический ток от источника энергии для изменения одного или более из логического состояния или физического состояния.Component - as used herein, refers to a device capable of receiving electric current from an energy source to change one or more of a logical state or physical state.
С энергообеспечением - при использовании в настоящем документе относится к состоянию, в котором устройство может поставлять электрический ток или аккумулировать электрическую энергию.Power Supply — when used herein, refers to a state in which a device can supply electrical current or accumulate electrical energy.
Энергия - при использовании в настоящем документе относится к способности физической системы совершать работу. Множество сфер применения в рамках настоящего изобретения может относиться к указанной способности выполнения электрических действий при совершении работы.Energy - when used in this document refers to the ability of a physical system to do work. Many areas of application within the framework of the present invention may relate to the indicated ability to perform electrical actions when performing work.
Источник энергии - при использовании в настоящем документе относится к устройству, выполненному с возможностью поставлять энергию или приводить биомедицинское устройство в состояние с энергообеспечением.Energy source - when used herein, refers to a device configured to supply energy or bring a biomedical device into a state of energy supply.
Устройство сбора энергии - при использовании в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.Energy harvesting device - when used herein, refers to a device capable of extracting energy from the environment and converting it into electrical energy.
Линза - относится к любому офтальмологическому устройству, находящемуся внутри глаза или на нем. Данные устройства можно использовать для оптической коррекции или применять в качестве косметического средства. Например, термин может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое используют для коррекции или модификации зрения, либо для косметического улучшения физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без снижения зрения. Предпочтительные линзы представляют собой мягкие контактные линзы, полученные из силиконовых эластомеров или гидрогелей.Lens - refers to any ophthalmic device inside or on the eye. These devices can be used for optical correction or used as a cosmetic product. For example, the term may refer to a contact lens, intraocular lens, patch lens, ocular insertion, optical insertion, or other similar device that is used to correct or modify vision, or to cosmeticly improve the physiology of the eye (e.g., changing the color of the iris) without reducing vision . Preferred lenses are soft contact lenses derived from silicone elastomers or hydrogels.
Линзообразующая смесь или «реакционная смесь» (реакционная смесь мономера (РСМ)) - при использовании в настоящем документе относится к мономерному или форполимерному материалу, который можно полимеризовать и поперечно сшить или поперечно сшить с образованием офтальмологической линзы. Линзообразующие смеси могут включать в себя одну или более добавок, таких как: УФ-блокаторы, красители, фотоинициаторы или катализаторы и другие добавки, которые могут требоваться в составе офтальмологических линз, таких как контактные или интраокулярные линзы.Lens-forming mixture or “reaction mixture” (monomer reaction mixture (PCM)), as used herein, refers to a monomer or prepolymer material that can be polymerized and cross-linked or cross-linked to form an ophthalmic lens. Lens-forming mixtures may include one or more additives, such as: UV blockers, dyes, photoinitiators or catalysts, and other additives that may be required as part of ophthalmic lenses, such as contact or intraocular lenses.
Линзообразующая поверхность - относится к поверхности, которую используют для литья линзы. Любая такая поверхность может представлять собой поверхность оптической чистоты и качества, что указывает на то, что она является достаточно гладкой и образована таким образом, что поверхность линзы, образованная при полимеризации линзообразующего материала в контакте с поверхностью формы для литья, характеризуется оптически приемлемым качеством. Линзообразующая поверхность 103-104 дополнительно может иметь геометрию, необходимую для придания поверхности линзы требуемых оптических характеристик, включая, без ограничений, сферическую, асферическую и цилиндрическую оптическую силу, коррекцию аберрации волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любые их комбинации.Lens-forming surface - refers to the surface that is used to cast the lens. Any such surface may be a surface of optical cleanliness and quality, which indicates that it is sufficiently smooth and formed in such a way that the lens surface formed by polymerization of the lens-forming material in contact with the surface of the mold is characterized by optically acceptable quality. The lens-forming surface 103-104 may additionally have the geometry necessary to impart the required optical characteristics to the lens surface, including, without limitation, spherical, aspherical and cylindrical optical power, correction of the wavefront aberration, correction of the topography of the cornea, etc., as well as any of them combinations.
Литий-ионный элемент - относится к электрохимическому элементу, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате перемещения ионов лития через элемент. Данный электрохимический элемент, как правило, называемый аккумуляторной батареей, в своей типичной форме может быть возвращен в состояние с более высоким зарядом или перезаряжен.Lithium-ion cell - refers to an electrochemical cell in which electrical energy is generated by the movement of lithium ions through a cell. This electrochemical cell, usually called a battery, in its typical form can be returned to a state with a higher charge or recharged.
Несущая вставка - при использовании в настоящем документе обозначает формуемую или жесткую подложку, способную поддерживать источник энергии внутри офтальмологической линзы. Несущая вставка также может поддерживать один или более компонентов.Carrier insert — when used herein, means a moldable or rigid substrate capable of supporting an energy source within an ophthalmic lens. The carrier insert may also support one or more components.
Форма для литья - относится к жесткому или полужесткому объекту, который можно использовать для формирования линз из неполимеризованных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья - переднюю криволинейную часть формы для литья и заднюю криволинейную часть формы для литья.Casting mold - refers to a rigid or semi-rigid object that can be used to form lenses from unpolymerized formulations. Some preferred molds include two parts of the mold: the front curved part of the mold and the back curved part of the mold.
Оптическая зона - при использовании в настоящем документе обозначает область офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы.Optical zone — when used herein, indicates the area of the ophthalmic lens through which the user of the ophthalmic lens looks.
Мощность - при использовании в настоящем документе обозначает выполненную работу или переданную энергию за единицу времени.Power - when used in this document, means work performed or energy transferred per unit of time.
Перезаряжаемый или перезапитываемый - при использовании в настоящем документе обозначает возможность быть перезаряженным или переведенным в состояние с более высокой способностью совершать работу. Множество сфер применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к возможности восстановления способности, при которой электрический ток определенной величины испускается в течение определенного периода времени.Rechargeable or rechargeable - when used in this document, means the ability to be recharged or transferred to a state with a higher ability to do work. Many fields of application within the framework of the present invention may relate to the possibility of restoring the ability at which an electric current of a certain magnitude is emitted over a period of time.
Повторно подключить к источнику энергии или перезарядить - возвращать в состояние совершения работы с более высокой мощностью. Множество сфер применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства испускать электрический ток определенной величины в течение определенного периода времени.Reconnect to the power source or recharge - return to the state of the work with higher power. Many areas of application within the framework of the present invention may relate to restoring the ability of a device to emit a certain amount of electric current over a period of time.
Высвобожденный из формы для литья - обозначает, что линза либо полностью отделена от формы для литья, либо лишь слабо прикреплена к ней таким образом, что ее можно удалить легким встряхиванием или сдвинуть тампоном.Released from the mold — indicates that the lens is either completely detached from the mold or only loosely attached to it so that it can be removed with a gentle shake or swapped.
«Устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами» - при использовании в настоящем документе термин иногда заменяют термином «SIC-устройства», термин относится к результату применения технологий упаковки, позволяющих собирать тонкие слои подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения по меньшей мере части каждого слоя друг на друга. Слои могут содержать многокомпонентные устройства различных типов, материалов, форм и размеров. Более того, слои можно получить с помощью различных технологий производства устройств для получения различных необходимых форм.“Devices with integrated components superimposed on one another” - when used in this document, the term is sometimes replaced by the term “SIC devices”, the term refers to the result of the application of packaging technologies that allow the assembly of thin layers of substrates, which can contain electrical and electromechanical devices, into functional integrated devices by overlaying at least part of each layer on top of each other. Layers may contain multicomponent devices of various types, materials, shapes and sizes. Moreover, the layers can be obtained using various technologies for the production of devices to obtain various necessary forms.
Формы для литьяMolds
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для литья 100 офтальмологической линзы с несущей вставкой 111. При использовании в настоящем документе термин «устройство для литья» 100 включает в себя пластиковые элементы для образования полости 105; причем линзообразующая смесь может подаваться в полость таким образом, что при протекании химической реакции или при полимеризации линзообразующей смеси получается офтальмологическая линза требуемой формы. Формы для литья и узлы форм для литья 100, составляющие предмет данного изобретения, состоят из более чем одной «части формы для литья» 101-102. Части формы для литья 101-102 можно сближать друг с другом таким образом, что между частями формы для литья 101-102 образуется полость 105, в которой можно сформировать линзу. Данная комбинация частей формы для литья 101-102 предпочтительно является временной. После формирования линзы части формы для литья 101-102 можно снова разъединить для извлечения линзы.In FIG. 1 is a block diagram of an
По меньшей мере одна часть поверхности 103-104 по меньшей мере одной из частей формы для литья 101-102 находится в контакте с линзообразующей смесью, так что при протекании химической реакции или при полимеризации линзообразующей смеси данная поверхность 103-104 обеспечивает необходимый контур и форму части линзы, с которой она контактирует. Это также справедливо для по меньшей мере еще одной части формы для литья 101-102.At least one part of the surface 103-104 of at least one part of the mold 101-102 is in contact with the lens-forming mixture, so that during a chemical reaction or during polymerization of the lens-forming mixture, this surface 103-104 provides the necessary contour and shape of the part the lens with which she is in contact. This is also true for at least one more part of the mold 101-102.
Таким образом, например, устройство для литья 100 образовано из двух частей 101-102: вогнутой части (передней части) 102 и выпуклой части (задней части) 101, между которыми образована полость. Часть вогнутой поверхности 104, находящаяся в контакте с линзообразующей смесью, имеет кривизну, совпадающую с кривизной передней поверхности офтальмологической линзы, формируемой в устройстве для литья 100, и достаточно гладкую поверхность и такое исполнение, что поверхность офтальмологической линзы, образованная при полимеризации линзообразующей смеси, которая контактирует с вогнутой поверхностью 104, будет оптически приемлемого качества.Thus, for example, the
Передняя часть формы для литья 102 может также иметь кольцеобразный фланец, выполненный заодно с окружающим его краем окружности, и отходит от него в плоскости, перпендикулярной оси и проходящей от фланца (не показан).The front part of the
Поверхность для формирования линзы может включать в себя поверхность 103-104 с поверхностным покрытием оптического качества, что указывает на то, что она является достаточно гладкой и образована таким образом, что поверхность линзы, образованная при полимеризации линзообразующего материала в контакте с поверхностью формы для литья, характеризуется оптически приемлемым качеством. Кроме того, линзообразующая поверхность 103-104 может иметь геометрию, требуемую для придания поверхности линзы требуемых оптических характеристик, включая, без ограничений, сферическую, асферическую и цилиндрическую оптическую силу, коррекцию аберрации волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любые их комбинации.The surface for forming the lens may include a surface 103-104 with a surface coating of optical quality, which indicates that it is sufficiently smooth and formed so that the surface of the lens formed by polymerization of the lens-forming material in contact with the surface of the mold, characterized by optically acceptable quality. In addition, the lens-forming surface 103-104 may have the geometry required to impart the required optical characteristics to the lens surface, including, without limitation, spherical, aspherical and cylindrical optical power, wavefront aberration correction, corneal topography correction, etc., as well as any combination of them.
Элементом 111 показана несущая вставка, на которой установлены источник энергии 109 и компонент 108. Несущая вставка 111 может быть изготовлена из любого соответствующего материала, на который можно поместить источник энергии 109, и также может включать в себя соединения схемы, компоненты и другие аспекты, подходящие для обеспечения электрической связи между источником энергии 109 и компонентом 108 и позволяющие компоненту потреблять электрический ток от источника энергии 109.
Несущая вставка 111 может включать в себя гибкую подложку. Дополнительные примеры могут включать в себя несущую вставку 111, которая является жесткой, такой как кремниевая пластина. Жесткая вставка может включать в себя оптическую зону, обеспечивающую определенное оптическое свойство (например, такое как свойства, используемые для коррекции зрения) и часть неоптической зоны. Источник энергии может быть размещен в одной или обеих из оптической зоны и неоптической зоны вставки. Другие примеры могут включать в себя кольцеобразную вставку, либо жесткую, либо формуемую, либо имеющую некоторую форму, окружающую оптическую зону, через которую смотрит пользователь.The
Другие примеры включают в себя несущую вставку 111, образованную из прозрачного слоя материала, который затем будет включен в линзу при ее формировании. Прозрачный слой может включать в себя, например, описанный ниже пигмент, мономер или другой биосовместимый материал.Other examples include a
Источник энергии 109 можно разместить на несущей вставке 111 перед помещением несущей вставки 111 в часть формы для литья, используемой для формирования линзы. Несущая вставка 111 также может включать в себя один или более компонентов, которые будут получать электрическую энергию от источника энергии 109.An
Линза с несущей вставкой 111 может иметь конфигурацию с жестким центром и мягким краем, в которой центральный жесткий оптический элемент находится в непосредственном контакте с атмосферой и с поверхностью роговой оболочки глаза соответственно на передней и задней поверхностях, причем мягкий край материала линзы (как правило, полученный из гидрогелевого материала) закреплен на периферической зоне жесткого оптического элемента, причем жесткий оптический элемент также выступает в качестве несущей вставки, обеспечивающей энергию и возможность функционирования для полученной офтальмологической линзы.A lens with a
Некоторые примеры включают в себя несущую вставку 111, которая представляет собой жесткую вставку для линзы, полностью герметизированную гидрогелевой матрицей. Несущую вставку 111, представляющую собой жесткую вставку для линзы, можно производить, например, с использованием технологии микролитья под давлением. Например, может быть включена сополимерная смола поли(4-метилпент-1-ена) диаметром от приблизительно 6 мм до 10 мм, радиусом передней поверхности от приблизительно 6 мм до 10 мм, радиусом задней поверхности от приблизительно 6 мм до 10 мм и толщиной центральной части от приблизительно 0,050 мм до 0,5 мм. Может быть включена вставка диаметром приблизительно 8,9 мм, радиусом передней поверхности приблизительно 7,9 мм, радиусом задней поверхности приблизительно 7,8 мм, толщиной центральной части приблизительно 0,100 мм и профилем края приблизительно 0,050 радиуса. Машина для микролитья может включать в себя пятитонную систему Microsystem 50 производства компании Battenfield Inc.Some examples include a
Несущую вставку можно поместить в часть формы для литья 101-102, используемую для формирования офтальмологической линзы.The carrier insert can be placed in a portion of the mold 101-102 used to form the ophthalmic lens.
Материал частей формы для литья 101-102 может включать в себя, например, полиолефин или один или более из: полипропилена, полистирола, полиэтилена, полиметилметакрилата и модифицированных полиолефинов. Другие формы для литья могут включать в себя керамический или металлический материал.The material of the parts of the injection mold 101-102 may include, for example, a polyolefin or one or more of: polypropylene, polystyrene, polyethylene, polymethyl methacrylate and modified polyolefins. Other molds may include ceramic or metallic material.
Другие материалы формы для литья, которые можно использовать в комбинации с одной или более добавками с образованием формы для литья офтальмологической линзы, включают в себя, например, полипропиленовые смолы Zieglar-Natta (иногда называемые znPP); очищенные статистические сополимеры для чистого литья в соответствии с пунктом (c) 3.2 раздела 21 Свода федеральных правил США (CFR) Управления по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами (FDA) США; статистический сополимер (znPP) с этиленовой группой.Other casting mold materials that can be used in combination with one or more additives to form an ophthalmic lens casting mold include, for example, Zieglar-Natta polypropylene resins (sometimes referred to as znPP); refined random clean cast random copolymers in accordance with paragraph (c) 3.2 of
Также формы для литья могут содержать такие полимеры, как полипропилен, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, модифицированные полиолефины с алициклическим фрагментом в основной цепи и циклические полиолефины. Смесь можно использовать на любой или обеих из половин формы для литья, причем предпочтительно данная смесь используется для выполнения задней криволинейной поверхности, а передняя криволинейная поверхность состоит из алициклических сополимеров.Injection molds may also include polymers such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, modified polyolefins with an alicyclic moiety in the backbone, and cyclic polyolefins. The mixture can be used on either or both of the halves of the casting mold, preferably this mixture is used to form the rear curved surface, and the front curved surface consists of alicyclic copolymers.
В некоторых предпочтительных способах получения форм для литья 100 используется литье под давлением в соответствии с известными технологиями, однако способы также могут включать в себя формы для литья, изготовленные с использованием иных технологий, включая токарную обработку, алмазную обточку или лазерную резку.Some preferred methods for making
Как правило, линзы формируют на по меньшей мере одной поверхности обеих частей формы для литья 101-102. Однако одну поверхность линзы можно образовать из части формы для литья 101-102, а другую поверхность линзы можно образовать способом токарной обработки или другими способами.Typically, lenses are formed on at least one surface of both parts of the mold 101-102. However, one surface of the lens can be formed from part of the mold 101-102, and the other surface of the lens can be formed by a turning method or other methods.
ЛинзыLenses
На фиг. 2A-2D представлены примеры конфигураций несущих вставок 211-214. На фиг. 2A представлена кольцеобразная несущая вставка 211. Другие несущие вставки могут иметь различные формы, совместимые с их размещением внутри офтальмологической линзы. Некоторые предпочтительные формы включают в себя формы с дугообразными конфигурациями, согласующимися по общей форме с офтальмологической линзой. На фиг. 2B представлена несущая вставка 212, которая включает в себя площадь, равную приблизительно Ѕ полной площади кольцеобразной конфигурации, и также имеет дугообразную область и может окружать оптическую зону линзы, в которую помещают несущую вставку 212. Аналогичным образом на фиг. 2C представлена несущая вставка 213, площадь которой равна приблизительно 1/3 полной площади кольцеобразной конфигурации. На фиг. 2D представлена кольцеобразная конфигурация 214, в которой несущая вставка 214 состоит из множества отдельных участков 215, 216, 21. Отдельные участки 215, 216, 21 могут подходить для разделения различных функций, выполняемых отдельными участками 215, 216, 21. Например, один из отдельных участков 215, 216, 21 может содержать один или более источников энергии, а другой из отдельных участков 215, 216, 21 может включать в себя компоненты.In FIG. 2A-2D illustrate examples of configurations of carrier inserts 211-214. In FIG. 2A shows an
Несущая вставка 211-214 может необязательно иметь оптическую зону, включающую в себя элемент с изменяемыми оптическими свойствами с электропитанием от источника энергии, размещенного на несущей вставке 211-214. Несущая вставка 211-214 может также включать в себя схему для управления элементом с изменяемыми оптическими свойствами, находящимся в оптической зоне 211-214. В данном описании элемент с изменяемыми оптическими свойствами может считаться компонентом в указанном выше смысле.The carrier insert 211-214 may optionally have an optical zone including an element with variable optical properties powered by an energy source located on the carrier insert 211-214. The carrier insert 211-214 may also include a circuit for controlling an element with variable optical properties located in the optical zone 211-214. In this description, an element with variable optical properties can be considered a component in the above sense.
Источник энергии может находиться в электрической связи с компонентом. Компонент может включать в себя любое устройство, которое реагирует на электрический заряд изменением состояния, такое как, например: полупроводниковый чип, пассивное электрическое устройство или оптическое устройство, такое как кристаллическая линза.The energy source may be in electrical communication with the component. A component may include any device that responds to an electric charge by a state change, such as, for example, a semiconductor chip, a passive electrical device, or an optical device, such as a crystalline lens.
Источник энергии включает в себя, например: аккумуляторную батарею или другой электрохимический элемент, конденсатор, ультраконденсатор, суперконденсатор или другой компонент хранения. Литий-ионную батарею можно разместить на несущей вставке 211-214 на периферии офтальмологической линзы за пределами оптической зоны, и она может являться подзаряжаемой посредством одного или более из радиочастотного излучения и магнитной индукции для получения источника энергии, нанесенного методом струйной печати.An energy source includes, for example: a battery or other electrochemical cell, capacitor, ultracapacitor, supercapacitor, or other storage component. The lithium-ion battery can be placed on the carrier insert 211-214 on the periphery of the ophthalmic lens outside the optical zone, and it can be recharged by one or more of radio frequency radiation and magnetic induction to obtain an energy source deposited by inkjet printing.
Предпочтительный тип линзы может включать в себя линзу, которая включает в себя силиконсодержащий компонент. Под «силиконсодержащим компонентом» подразумевается любой компонент, содержащий по меньшей мере одно звено [-Si-O-] в составе мономера, макромера или форполимера. Полное содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом силиконсодержащем компоненте предпочтительно составляет более приблизительно 20% вес. и более предпочтительно более 30% вес. от общей молекулярной массы силиконсодержащего компонента. Подходящие силиконсодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатная, метакрилатная, акриламидная, метакриламидная, виниловая, N-виниллактамовая, N-виниламидная и стириловая функциональные группы.A preferred type of lens may include a lens that includes a silicone-containing component. By “silicone-containing component” is meant any component containing at least one [-Si-O-] unit in the composition of a monomer, macromer or prepolymer. The total content of Si and directly bonded to it O in the considered silicone-containing component is preferably more than about 20% by weight. and more preferably more than 30% by weight. of the total molecular weight of the silicone-containing component. Suitable silicone-containing components preferably contain polymerizable functional groups, such as acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, vinyl, N-vinyl lactam, N-vinyl amide and styryl functional groups.
Подходящие силиконсодержащие компоненты включают в себя соединения формулы I:Suitable silicone-containing components include compounds of formula I:
где:Where:
R1 независимо выбирают из одновалентных реакционно-способных групп, одновалентных алкильных групп или одновалентных арильных групп, причем каждая из перечисленных выше групп может дополнительно содержать функциональные группы, выбранные из гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамата, карбоната, галогена или их комбинаций; причем одновалентные силоксановые цепи содержат 1-100 повторяющихся звеньев Si-O, которые могут дополнительно содержать функциональные группы, выбранные из алкила, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамата, галогена или их комбинаций;R 1 independently selected from monovalent reactive groups, monovalent alkyl groups or monovalent aryl groups, each of the above groups may additionally contain functional groups selected from hydroxy, amino, oxa, carboxy, alkylcarboxy, alkoxy, amido, carbamate, carbonate halogen or combinations thereof; moreover, monovalent siloxane chains contain 1-100 repeating Si-O units, which may additionally contain functional groups selected from alkyl, hydroxy, amino, oxa, carboxy, alkylcarboxy, alkoxy, amido, carbamate, halogen, or combinations thereof;
b = от 0 до 500, причем подразумевается, что если b отлично от 0, то относительно b имеется распределение с модой, равной указанному значению; причем по меньшей мере один R1 содержит одновалентную реакционно-способную группу, а в некоторых примерах от одного до 3 R1 содержат одновалентные реакционно-способные группы.b = from 0 to 500, and it is understood that if b is different from 0, then with respect to b there is a distribution with a mode equal to the specified value; moreover, at least one R 1 contains a monovalent reactive group, and in some examples from one to 3 R 1 contain a monovalent reactive group.
При использовании в настоящем документе термин «одновалентные реакционно-способные группы» относится к группам, способным к реакциям свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Не имеющие ограничительного характера примеры свободнорадикальных реакционно-способных групп включают в себя (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C1-6 алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C1-6 алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C2-12 алкенилы, C2-12 алкенилфенилы, C2-12 алкенилнафтилы, C2-6 алкенилфенил-C1-6 алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Не имеющие ограничительного характера примеры катионных реакционноспособных групп, включают в себя винилэфирные или эпоксидные группы и их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционно-способные группы содержат (мет)акрилат, акрилокси, (мет)акриламид и их смеси.As used herein, the term “monovalent reactive groups” refers to groups capable of free radical and / or cationic polymerization reactions. Non-limiting examples of free radical reactive groups include (meth) acrylates, styryls, vinyls, vinyl esters, C 1-6 alkyl (meth) acrylates, (meth) acrylamides, C 1-6 alkyl (meth) acrylamides, N-vinyl lactams, N-vinyl amides, C 2-12 alkenyls, C 2-12 alkenylphenyls, C 2-12 alkenylnaphthyls, C 2-6 alkenylphenyl-C 1-6 alkyls, O-vinyl carbamates and O-vinyl carbonates. Non-limiting examples of cationic reactive groups include vinyl ester or epoxy groups and mixtures thereof. In one embodiment, the free radical reactive groups comprise (meth) acrylate, acryloxy, (meth) acrylamide, and mixtures thereof.
Подходящие одновалентные алкильные и арильные группы включают в себя незамещенные одновалентные C1-C16 алкильные группы, C6-C14 арильные группы, такие как замещенные и незамещенные метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, их комбинации и т.п.Suitable monovalent alkyl and aryl groups include unsubstituted monovalent C 1 -C 16 alkyl groups, C 6 -C 14 aryl groups such as substituted and unsubstituted methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-hydroxypropyl, propoxypropyl, polyethyleneoxypropyl, combinations thereof etc.
В одном примере b равно нулю, один R1 представляет собой одновалентную реакционно-способную группу, и по меньшей мере 3 R1 выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 16 атомов углерода, а в другом примере - из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 6 атомов углерода. Не имеющие ограничительного характера примеры силиконсодержащих компонентов включают в себя 2-метил-, 2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA),In one example, b is zero, one R 1 represents a monovalent reactive group, and at least 3 R 1 selected from monovalent alkyl groups having from one to 16 carbon atoms, and in another example from monovalent alkyl groups having from one to 6 carbon atoms. Non-limiting examples of silicone-containing components include 2-methyl-, 2-hydroxy-3- [3- [1,3,3,3-tetramethyl-1 - [(trimethylsilyl) oxy] disiloxanyl] propoxy] propyl ether ( SiGMA)
2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан,2-hydroxy-3-methacryloxypropyloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane,
3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан (TRIS),3-methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane (TRIS),
3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и3-methacryloxypropylbis (trimethylsiloxy) methylsilane and
3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.3-methacryloxypropylpentamethyldisiloxane.
В другом примере b равно от 2 до 20, от 3 до 15 или от 3 до 10; по меньшей мере один концевой R1 содержит одновалентную реакционно-способную группу, а остальные R1 выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 16 атомов углерода, а в другом примере - из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 6 атомов углерода. В другом примере b равно от 3 до 15, один концевой R1 содержит одновалентную реакционно-способную группу, другой концевой R1 содержит одновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а остальные R1 содержат одновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 3 атомов углерода. Не имеющие ограничительного характера примеры силиконсодержащих компонентов включают в себя полидиметилсилоксан (ММ 400-1000) с концевой моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропилэфирной группой (OH-mPDMS), полидиметилсилоксаны (ММ 800-1000) с концевыми моно-н-бутильными и концевыми монометакрилоксипропильными группами (mPDMS).In another example, b is 2 to 20, 3 to 15, or 3 to 10; at least one terminal R 1 contains a monovalent reactive group, and the remaining R 1 is selected from monovalent alkyl groups having from 1 to 16 carbon atoms, and in another example, from monovalent alkyl groups having from 1 to 6 carbon atoms. In another example, b is from 3 to 15, one terminal R 1 contains a monovalent reactive group, the other terminal R 1 contains a monovalent alkyl group having from 1 to 6 carbon atoms, and the remaining R 1 contains a monovalent alkyl group having from 1 up to 3 carbon atoms. Non-limiting examples of silicone-containing components include polydimethylsiloxane (MM 400-1000) with a terminal mono (2-hydroxy-3-methacryloxypropyl) propyl ether group (OH-mPDMS), polydimethylsiloxanes (MM 800-1000) with a terminal mono- n-butyl and terminal monomethacryloxypropyl groups (mPDMS).
В другом примере b равно от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых R1 содержат одновалентные реакционно-способные группы, а остальные R1 независимо выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные связи между атомами углерода и могут дополнительно содержать галоген.In another example, b is from 5 to 400 or from 10 to 300, both terminal R 1 contain monovalent reactive groups, and the remaining R 1 are independently selected from monovalent alkyl groups having from 1 to 18 carbon atoms that may have ether bonds between carbon atoms and may additionally contain halogen.
В одном примере, когда необходимо получить линзу на основе силикон-гидрогеля, ее получают из реакционной смеси, содержащей по меньшей мере приблизительно 20 и предпочтительно приблизительно от 20 до 70% вес. силиконсодержащих компонентов в расчете на общий вес содержащих реакционный мономер компонентов, из которых получают полимер.In one example, when it is necessary to obtain a lens based on silicone hydrogel, it is obtained from a reaction mixture containing at least about 20 and preferably from about 20 to 70% by weight. silicone-containing components based on the total weight of the components containing the reaction monomer from which the polymer is obtained.
В другом примере от одного до четырех R1 представляют собой винилкарбонат или карбамат формулы:In another example, one to four R 1 are vinyl carbonate or carbamate of the formula:
Формула IIFormula II
где:Where:
Y означает O-, S- или NH-;Y is O-, S- or NH-;
R означает водород или метил; d равен 1, 2, 3 или 4; и q равен 0 или 1.R is hydrogen or methyl; d is 1, 2, 3 or 4; and q is 0 or 1.
Силиконсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя: 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан, 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис(триметилсилокси)силан],Silicone-containing vinyl carbonate or vinyl carbamate monomers specifically include: 1,3-bis [4- (vinyloxycarbonyloxy) but-1-yl] tetramethyldisiloxane, 3- (vinyloxycarbonylthio) propyl- [tris (trimethylsiloxy) silane],
3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилаллилкарбамат,3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propylallyl carbamate,
3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат, триметилсилилэтилвинилкарбонат, триметилсилилметилвинилкарбонат и:3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propyl vinyl carbamate, trimethylsilylethyl vinyl vinyl carbonate, trimethylsilyl methyl vinyl vinyl carbonate and:
Для биомедицинских устройств с модулем упругости менее приблизительно 200 только один R1 должен представлять собой одновалентную реакционно-способную группу, и не более двух из остальных R1 должны представлять собой одновалентные силоксановые группы.For biomedical devices with an elastic modulus of less than about 200, only one R 1 should be a monovalent reactive group, and no more than two of the remaining R 1 should be a monovalent siloxane group.
Другой класс силиконсодержащих компонентов включает в себя полиуретановые макромеры следующих формул:Another class of silicone-containing components includes polyurethane macromers of the following formulas:
Формулы IV-VIFormulas IV-VI
(*D*A*D*G)a *D*D*E1;(* D * A * D * G) a * D * D * E 1 ;
E(*D*G*D*A)a *D*G*D*E1; илиE (* D * G * D * A) a * D * G * D * E 1 ; or
E(*D*A*D*G)a *D*A*D*E1;E (* D * A * D * G) a * D * A * D * E 1 ;
где:Where:
D означает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 6 до 30 атомов углерода,D means alkyl diradical, alkylcycloalkyl diradical, cycloalkyl diradical, aryl diradical or alkylaryl diradical containing from 6 to 30 carbon atoms,
G означает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, который может содержать в основной цепи эфирные, тиоэфирные или аминовые связи;G is an alkyl diradical, cycloalkyl diradical, alkylcycloalkyl diradical, aryl diradical or alkylaryl diradical containing from 1 to 40 carbon atoms, which may contain ether, thioether or amine bonds in the main chain;
* означает уретановую или уреидо-связь;* means urethane or ureido bond;
a равно по меньшей мере 1; a is at least 1;
A означает двухвалентный полимерный радикал формулы:A means a divalent polymer radical of the formula:
Формула VIIFormula VII
R11 независимо означает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая может содержать эфирные связи между атомами углерода; y равно по меньшей мере 1; и p обеспечивает молекулярную массу фрагмента от 400 до 10000; каждый из E и E1 независимо означает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представленный формулой:R 11 independently means an alkyl or fluoro-substituted alkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, which may contain ether bonds between carbon atoms; y is at least 1; and p provides a molecular weight of the fragment from 400 to 10,000; each of E and E 1 independently means a polymerizable unsaturated organic radical represented by the formula:
Формула VIIIFormula VIII
где: R12 представляет собой водород или метил; R13 представляет собой водород, алкильный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал -CO-Y-R15, в котором Y представляет собой -O-,Y-S- или -NH-; R14 представляет собой двухвалентный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов углерода; X означает -CO- или -OCO-; Z означает -O- или -NH-; Ar означает ароматический радикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода; w равно от 0 до 6; x равно 0 или 1; y равно 0 или 1; и z равно 0 или 1.where: R 12 represents hydrogen or methyl; R 13 represents hydrogen, an alkyl radical having from 1 to 6 carbon atoms, or a —CO — YR 15 radical, in which Y represents —O—, YS— or —NH—; R 14 represents a divalent radical having from 1 to 12 carbon atoms; X is —CO— or —OCO—; Z is —O— or —NH—; Ar means an aromatic radical having from 6 to 30 carbon atoms; w is from 0 to 6; x is 0 or 1; y is 0 or 1; and z is 0 or 1.
Предпочтительный силиконсодержащий компонент представляет собой полиуретановый макромер, представленный следующей формулой:A preferred silicone-containing component is a polyurethane macromer represented by the following formula:
Формула IXFormula IX
где R16 представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления изоцианатной группы, такой как бирадикал изофорондиизоцианата. Другим подходящим силиконсодержащим макромером является соединение формулы X (где x + y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), образованное при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофорондиизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.where R 16 is a diisocyanate diradical after removal of an isocyanate group, such as an isophorondiisocyanate diradical. Another suitable silicone-containing macromer is a compound of formula X (where x + y is a number in the range from 10 to 30) formed by the reaction of fluoroether, hydroxyl-terminated polydimethylsiloxane, isophorone diisocyanate and isocyanatoethyl methacrylate.
Формула XFormula X
Другие силиконсодержащие компоненты, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают в себя макромеры, содержащие полисилоксановые, полиалкиленэфирные, диизоцианатные, полифторуглеводородные, полифторэфирные и полисахаридные группы; полисилоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, имеющей атом водорода, присоединенный к концевому дифторзамещенному атому углерода; гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксанильные связи, а также поперечносшиваемые мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любой из перечисленных выше полисилоксанов также можно использовать в качестве силиконсодержащего компонента в настоящем изобретении.Other silicone-containing components suitable for use in the present invention include macromers containing polysiloxane, polyalkylene ether, diisocyanate, polyfluorocarbon, polyfluoroether and polysaccharide groups; polysiloxanes with a polar fluorinated grafted or side group having a hydrogen atom attached to a terminal difluoro-substituted carbon atom; hydrophilic siloxanyl methacrylates containing ether and siloxanilic bonds, as well as crosslinkable monomers containing polyester and polysiloxanilic groups. Any of the above polysiloxanes can also be used as the silicone-containing component in the present invention.
СпособыWays
Следующие стадии способа предложены в качестве примеров способов, которые можно реализовать в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения. Следует понимать, что порядок представления стадий способа не является ограничивающим, а для реализации настоящего изобретения можно использовать и другие последовательности. Кроме того, не все стадии являются необходимыми для реализации настоящего изобретения, и в различные примеры настоящего изобретения можно включить дополнительные стадии.The following process steps are provided as examples of methods that can be implemented in accordance with some aspects of the present invention. It should be understood that the order of presentation of the stages of the method is not limiting, and other sequences can be used to implement the present invention. In addition, not all steps are necessary to implement the present invention, and additional steps may be included in various examples of the present invention.
На фиг. 4 показана блок-схема, представляющая стадии, которые можно использовать для реализации настоящего изобретения. На стадии 401 источник энергии помещают на несущую вставку. Несущая вставка также может содержать или не содержать один или более компонентов.In FIG. 4 is a flowchart showing steps that can be used to implement the present invention. At
На стадии 402 реакционную мономерную смесь можно поместить в первую часть формы для литья.At 402, the reaction monomer mixture can be placed in the first part of the mold.
На стадии 403 несущую вставку помещают в полость, образованную первой частью формы для литья. Несущую вставку 111 можно поместить в часть формы для литья 101-102 механическим способом. Помещение механическим способом может включать в себя, например, применение робота или других средств автоматизации, известных в данной области в качестве применяемых для установки компонентов способом поверхностного монтажа. Помещение несущей вставки 111 вручную также входит в объем настоящего изобретения. Соответственно, любое помещение механическим способом, позволяющее поместить несущую вставку 111 с источником энергии 109 в часть формы для литья, и полимеризация содержащейся в части формы для литья реакционной смеси 110 позволяет включить источник энергии 109 в состав полученной офтальмологической линзы.At
На несущую вставку также можно установить процессорное устройство, МЭМС, НЭМС или другой компонент, которые находятся в электрической связи с источником энергии.It is also possible to install a processor device, MEMS, NEMS, or another component, which are in electrical communication with an energy source, on a carrier insert.
На стадии 404 первую часть формы для литья можно разместить в непосредственной близости ко второй части формы для литья с образованием полости для формирования линзы, содержащей по меньшей мере часть реакционной мономерной смеси и источник энергии. На стадии 405 можно осуществить полимеризацию реакционной смеси мономера в полости. Полимеризацию можно осуществить, например, под воздействием одного или более из актиничного излучения и тепла. На стадии 406 линзу извлекают из частей формы для литья.At 404, the first part of the mold can be placed in close proximity to the second part of the mold to form a cavity for forming a lens containing at least a portion of the reaction monomer mixture and an energy source. At 405, polymerization of the monomer reaction mixture in the cavity can be carried out. The polymerization can be carried out, for example, under the influence of one or more of actinic radiation and heat. At 406, the lens is removed from parts of the mold.
Хотя настоящее изобретение можно использовать для формирования твердых или мягких контактных линз, полученных из любого известного материала для формирования линз или материала, подходящего для производства таких линз, линзы, составляющие предмет настоящего изобретения, предпочтительно представляют собой мягкие контактные линзы с содержанием воды от приблизительно 0 до приблизительно 90 процентов. Более предпочтительно линзы получают из мономеров, содержащих гидроксильные группы, карбоксильные группы или оба типа групп, или получают из силиконсодержащих полимеров, таких как силоксаны, гидрогели, силикон-гидрогели и их комбинации. Материал, подходящий для формирования линз, составляющих предмет настоящего изобретения, можно получить путем взаимодействия смесей макромеров, мономеров и их комбинаций с добавками, такими как инициаторы полимеризации. Подходящие материалы включат в себя, без ограничений, силикон-гидрогели, полученные из силиконовых макромеров и гидрофильных мономеров.Although the present invention can be used to form hard or soft contact lenses obtained from any known lens forming material or material suitable for the manufacture of such lenses, the lenses of the present invention are preferably soft contact lenses with a water content of from about 0 to approximately 90 percent. More preferably, the lenses are obtained from monomers containing hydroxyl groups, carboxyl groups, or both types of groups, or are obtained from silicone-containing polymers such as siloxanes, hydrogels, silicone hydrogels, and combinations thereof. A material suitable for forming the lenses of the present invention can be obtained by reacting mixtures of macromers, monomers and their combinations with additives, such as polymerization initiators. Suitable materials include, without limitation, silicone hydrogels derived from silicone macromers and hydrophilic monomers.
Как представлено на фиг. 4, на стадии 402 реакционную смесь помещают между первой частью формы для литья и второй частью формы для литья, а на стадии 403 несущую вставку располагают в контакте с реакционной смесью. На стадии 404 первую часть формы для литья размещают в непосредственной близости ко второй части формы для литья с образованием полости для формирования линзы, содержащей реакционную смесь мономера и среду.As shown in FIG. 4, in
На стадии 405 проводят полимеризацию реакционной смеси, например, под воздействием одного или более из актиничного излучения и тепла. На стадии 406 офтальмологическое устройство с встроенной несущей вставкой и источником энергии извлекают из частей формы для литья, использовавшихся для формирования офтальмологического устройства.At
Как представлено на фиг. 5, в другом аспекте настоящего изобретения встроенная в офтальмологическое устройство несущая вставка может получать питание от встроенного источника энергии. На стадии 501 несущую вставку помещают в офтальмологическую линзу, как описано выше. На стадии 502 обеспечивают электрическое соединение между несущей вставкой и компонентом, включенным в несущую вставку или иным образом включенным в офтальмологическую линзу 105. Электрическое соединение может быть установлено, например, с помощью включенной в несущую вставку схемы или с использованием контактных дорожек, нанесенных способом струйной печати или иным способом непосредственно на материал линзы.As shown in FIG. 5, in another aspect of the present invention, a carrier insert integrated in an ophthalmic device may receive power from an integrated energy source. At
На стадии 503 энергия направляется в компонент, встроенный в офтальмологическую линзу. Энергия может направляться в устройство, например, посредством электрической схемы, способной проводить электрический ток. На стадии 504 компонент выполняет некоторое действие на основе поступившей в него энергии. Действие может включать в себя механическое действие, изменяющее характеристики линзы, или некоторое действие, связанное с обработкой информации, включая одно или более из: приема, передачи, хранения и обработки информации. Примеры включают в себя информацию, которая хранится и обрабатывается в цифровом виде.At 503, energy is directed to a component embedded in the ophthalmic lens. Energy can be directed to the device, for example, by means of an electrical circuit capable of conducting electric current. At
На стадии 505 информация может передаваться из встроенного в линзу компонента.At 505, information may be transmitted from a component embedded in the lens.
ПриборDevice
На фиг. 3 представлен автоматический прибор 310 с одним или более механизмами переноса 311 несущей вставки 314. Как показано на фигуре, множество частей форм для литья, каждая со связанной с ней несущей вставкой 314, установлены на поддон 313, который обрабатывается механизмами переноса среды 311. Примеры могут включать в себя один механизм, отдельно размещающий несущие вставки 314, или множество механизмов (не показаны), одновременно размещающих несущие вставки 314 во множестве частей формы для литья, а в некоторых примерах - в каждой форме для литья.In FIG. 3 depicts an
Другой аспект включает в себя прибор для поддерживания несущей вставки 314, в то время как вокруг данных компонентов отливается тело офтальмологической линзы. Источник энергии может быть закреплен в точках фиксации в форме для литья линзы (не показано). Точки фиксации могут быть закреплены полимеризованным материалом того же типа, из которого формируют тело линзы.Another aspect includes an apparatus for supporting the
На фиг. 6 представлен контроллер 600, который можно использовать в некоторых примерах настоящего изобретения. Контроллер 600 включает в себя один или более процессоров 610, которые могут включать в себя один или более компонентов процессора, связанных с устройством связи 620. В некоторых примерах контроллер 600 можно использовать для передачи энергии к источнику энергии, размещенному в офтальмологической линзе.In FIG. 6 illustrates a
Процессоры 610 связаны с устройством связи, выполненным с возможностью передачи энергии через канал связи. Устройство связи можно использовать для электронного управления одним или более из: средств автоматизации, используемых для размещения среды с источником энергии в части формы для литья офтальмологической линзы и передачи цифровых данных к компоненту, установленному на среде и помещенному внутрь части формы для литья офтальмологической линзы, и от него или для управления компонентом, встроенным в офтальмологическую линзу.Processors 610 are associated with a communication device configured to transmit energy through a communication channel. The communication device can be used for electronic control of one or more of: automation tools used to place the medium with the energy source in the part of the mold for casting an ophthalmic lens and transmit digital data to a component mounted on the medium and placed inside the part of the mold for casting an ophthalmic lens, and from it or to control a component embedded in an ophthalmic lens.
Устройство связи 620 также можно использовать для связи, например, с одним или более контроллерными приборами или компонентами производственного оборудования.
Процессор 610 также находится в связи с устройством хранения данных 630. Устройство хранения данных 630 может содержать любые соответствующие устройства хранения информации, включая комбинации магнитных устройств хранения данных (например, магнитной ленты и жестких дисков), оптических и/или полупроводниковых устройств хранения данных, таких как оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).The processor 610 is also in communication with the
Устройство хранения данных 630 может хранить программу 640 для управления процессором 610. Процессор 610 выполняет команды программы программного обеспечения 640 и таким образом работает в соответствии с настоящим изобретением. Например, процессор 610 может получать информацию, характеризующую местоположение несущей вставки, местоположение компонента и т.п. Устройство хранения данных 630 может также хранить офтальмологические данные в одной или более базах данных 650 и 660. База данных может включать в себя информацию о нестандартных конфигурациях несущей вставки, метрологические данные, а также специализированные управляющие последовательности для управления потоком энергии к несущей вставке и от нее.The
На фиг. 7 представлено изображение сверху вниз несущей вставки 700. На данном изображении источник энергии 710 показан в периферийной части 711 несущей вставки 700. Источник энергии 710 может включать в себя, например, тонкопленочную перезаряжаемую литий-ионную аккумуляторную батарею. Источник энергии 710 может быть соединен с контактными точками 714 для обеспечения взаимосвязи. К контактным точкам 714 могут быть присоединены провода, соединяющие источник энергии 710 с фотоэлектрическим элементом 715, который можно использовать для подзарядки аккумуляторного источника энергии 710. Дополнительные провода могут соединять источник энергии 710 с гибкой схемой соединения с помощью проводного соединения.In FIG. 7 is a top-down image of a
Несущая вставка 700 может включать в себя гибкую подложку. Данная гибкая подложка может иметь форму, приближенную к типичной форме линзы, аналогично тому, что было описано выше. Однако для большей гибкости несущая вставка 700 может включать в себя дополнительные конструктивные особенности, такие как радиальные разрезы вдоль всей длины. Также могут быть включены различные электронные компоненты 712, такие как интегральные схемы, отдельные компоненты, пассивные компоненты и другие такие устройства.The
На фигуре также представлена оптическая зона 713. Оптическая зона может быть оптически пассивной и не вносить оптических изменений или может иметь заданные оптические характеристики, например, вносить заданную оптическую коррекцию. Другие примеры линзы включают в себя оптическую зону с компонентом с изменяемыми по команде оптическими свойствами.The
На фиг. 8 представлена несущая вставка 800 в сечении. Несущая вставка 800 может включать в себя оптическую зону 830, как описано выше, и также одну или более периферийных частей 810-820. Несущая вставка и компоненты могут размещаться в периферийных частях 810-820.In FIG. 8 shows a
В некоторых примерах предусматриваются возможности изменения внешнего вида офтальмологической линзы. Эстетика поверхности тонкопленочной микробатареи может корректироваться различным образом для получения конкретного внешнего вида аккумуляторной батареи, встроенной в электроактивную контактную линзу или другой элемент из гидрогеля. Например, тонкопленочная микробатарея может быть получена с использованием упаковочных материалов с эстетически привлекательной фактурой и/или расцветкой, что позволит либо замаскировать наличие тонкопленочной микробатареи, либо альтернативно создать имитирующие радужку цветные рисунки, однотонные и/или смешанные цветные рисунки, отражающие конфигурации, радужные конфигурации, металлоподобные конфигурации либо любые другие возможные художественные конфигурации или рисунки. В других примерах тонкопленочная микробатарея может быть частично закрыта другими находящимися внутри линзы компонентами, например, фотогальваническим элементом, установленным на внешней поверхности аккумуляторной батареи, или альтернативно аккумуляторная батарея может быть размещена за всей гибкой схемой или ее частью. Кроме того, тонкопленочная аккумуляторная батарея может быть стратегически размещена таким образом, чтобы верхнее или нижнее веко частично или полностью скрывало ее присутствие. Специалист в данной области определит, что существует множество примеров, относящихся к внешнему виду офтальмологического устройства с энергообеспечением, и способов их определения.Some examples provide options for changing the appearance of an ophthalmic lens. The aesthetics of the surface of a thin-film micro-battery can be adjusted in various ways to obtain the specific appearance of a battery built into an electroactive contact lens or other hydrogel element. For example, a thin-film micro-battery can be obtained using packaging materials with an aesthetically attractive texture and / or color, which will either mask the presence of a thin-film micro-battery, or alternatively create iris-like color patterns, plain and / or mixed color patterns that reflect configurations, rainbow patterns, metal-like configurations or any other possible artistic configurations or drawings. In other examples, the thin-film micro-battery may be partially covered by other components inside the lens, for example, a photovoltaic cell mounted on the outer surface of the battery, or alternatively, the battery may be placed behind all or part of the flexible circuit. In addition, the thin-film battery can be strategically placed so that the upper or lower eyelid partially or completely obscures its presence. The person skilled in the art will determine that there are many examples relating to the appearance of an ophthalmic device with energy supply, and methods for determining them.
Существует множество примеров, относящихся к способу формирования офтальмологического устройства с энергообеспечением различных описанных выше типов. В ряде примеров описанное в настоящем документе изобретение может включать в себя производимую отдельными стадиями сборку подкомпонентов конкретной офтальмологической линзы с энергообеспечением. Подобная «отдельная» сборка имеющих преимущественную форму тонкопленочных микробатарей, гибких схем, соединительных элементов, микроэлектронных компонентов и/или электроактивных компонентов в сочетании с нанесением биосовместимого инертного однородного покрытия позволяет получить единый содержащий все требуемые элементы встраиваемый блок, который можно легко встроить в линзу при использовании стандартных технологий производства контактных линз. Гибкие схемы могут включать в себя схемы, полученные из полиимидной пленки с медным покрытием или иных аналогичных подложек. Однородное покрытие может включать в себя, без ограничений, парилен (классов N, C, D, HT и любых их комбинаций), поли(п-ксилилен), диэлектрические покрытия, силиконовые однородные покрытия или любые иные преимущественные биосовместимые покрытия.There are many examples related to the method of forming an ophthalmic device with energy supply of the various types described above. In a number of examples, the invention described herein may include the assembly of subcomponents of a particular ophthalmic lens with energy supply in separate steps. Such a “separate” assembly of predominantly thin-film microbatteries, flexible circuits, connecting elements, microelectronic components and / or electroactive components in combination with the application of a biocompatible inert uniform coating allows you to get a single built-in unit containing all the required elements that can be easily integrated into the lens when used standard contact lens manufacturing technology. Flexible schemes may include schemes obtained from a copper-coated polyimide film or other similar substrates. A uniform coating may include, without limitation, parylene (classes N, C, D, HT and any combination thereof), poly (p-xylylene), dielectric coatings, uniform silicone coatings, or any other advantageous biocompatible coatings.
Некоторые примеры настоящего изобретения представляют собой способы, направленные на разработку геометрии конфигураций тонкопленочных микробатарей, допускающей их встраивание в материалы офтальмологических линз и/или герметизацию этими материалами. Другие примеры могут включать в себя способы введения тонкопленочных микробатарей в различные материалы, такие как, без ограничений, гидрогели, силикон-гидрогели, материалы для получения жестких газопроницаемых контактных линз, силиконы, термопластичные полимеры, термопластичные эластомеры, термоотверждающиеся полимеры, однородные диэлектрические/изолирующие покрытия и покрытия для создания герметичных барьеров.Some examples of the present invention are methods aimed at developing the geometry of the configurations of thin-film microbatteries, allowing them to be embedded in materials of ophthalmic lenses and / or sealing with these materials. Other examples may include methods for incorporating thin film microbatteries into various materials, such as, without limitation, hydrogels, silicone hydrogels, materials for producing rigid gas permeable contact lenses, silicones, thermoplastic polymers, thermoplastic elastomers, thermoset polymers, uniform dielectric / insulating coatings and coatings to create airtight barriers.
Другие примеры могут включать в себя способы для стратегического размещения источника энергии в рамках геометрии офтальмологической линзы. Более конкретно, источник энергии может представлять собой непрозрачный элемент. Поскольку источник энергии не должен препятствовать прохождению света через офтальмологическую линзу, конфигурационные способы направлены на обеспечение свободной области 5-8 мм в центре контактной линзы, которая не загораживается непрозрачными частями источника энергии. Специалист в данной области определит, что возможны различные варианты осуществления, относящиеся к конфигурации различных источников энергии, которые благоприятным образом взаимодействуют с оптически важными частями офтальмологической линзы.Other examples may include methods for strategically placing an energy source within the geometry of an ophthalmic lens. More specifically, the energy source may be an opaque element. Since the energy source should not impede the passage of light through the ophthalmic lens, configuration methods are aimed at providing a free area of 5-8 mm in the center of the contact lens, which is not blocked by opaque parts of the energy source. One of skill in the art will recognize that various embodiments are possible related to the configuration of various energy sources that interact favorably with optically important parts of an ophthalmic lens.
Масса и плотность источника энергии могут облегчить конфигурации, поскольку указанный источник энергии, один или в сочетании с другими имеющимися в теле офтальмологической линзы зонами стабилизации, может также выступать в качестве стабилизатора углового положения находящейся на глазу линзы. Такие примеры могут иметь преимущества для ряда сфер применения, включая, без ограничений, коррекцию астигматизма, повышение комфорта при ношении линзы или обеспечение постоянного/контролируемого расположения остальных компонентов в офтальмологической линзе с энергообеспечением.The mass and density of the energy source can facilitate configurations, since the specified energy source, alone or in combination with other stabilization zones in the body of the ophthalmic lens, can also act as a stabilizer of the angular position of the lens located on the eye. Such examples may have advantages for a number of applications, including, without limitation, astigmatism correction, increased comfort when wearing a lens, or providing a constant / controlled location of the remaining components in an ophthalmic lens with energy supply.
Кроме того, источник энергии может размещаться на определенном расстоянии от внешнего края контактной линзы для обеспечения преимущественного профиля края контактной линзы, необходимого для повышения комфорта при ношении линзы и при этом максимального снижения риска возникновения нежелательных эффектов. Примеры таких нежелательных эффектов, которых необходимо избежать, могут включать в себя дугообразные поражения внешнего эпителия или гигантский папиллярный конъюнктивит.In addition, the energy source can be placed at a certain distance from the outer edge of the contact lens to provide an advantageous edge profile of the contact lens, which is necessary to increase wearing comfort while minimizing the risk of unwanted effects. Examples of such undesirable effects that must be avoided may include arched lesions of the external epithelium or giant papillary conjunctivitis.
В качестве не имеющего ограничительного характера примера катод, электролит и анод встроенных электрохимических элементов могут быть сформированы путем нанесения соответствующих композиций методом печати в геометрии, требуемой для образования таких участков катода, электролита и анода. Следует понимать, что формируемые таким образом аккумуляторные батареи могут включать в себя как одноразовые элементы, например, на основе окиси магния и цинка, так и перезаряжаемые тонкие аккумуляторные батареи на основе лития, аналогичные указанным выше тонкопленочным аккумуляторным батареям. Специалист в данной области определит, что широкий спектр различных примеров разных элементов и способов формирования офтальмологических линз с энергообеспечением предполагает использование технологий печати.As a non-limiting example, the cathode, electrolyte and anode of the embedded electrochemical cells can be formed by applying the corresponding compositions by printing in the geometry required to form such sections of the cathode, electrolyte and anode. It should be understood that the batteries thus formed can include both disposable cells, for example based on magnesium oxide and zinc, and rechargeable thin lithium-based batteries similar to the above thin-film batteries. The person skilled in the art will determine that a wide range of different examples of different elements and methods for forming ophthalmic lenses with energy supply involves the use of printing technologies.
Кроме того, также можно использовать устройства сбора энергии, находящиеся в электрическом соединении таким образом, что устройства сбора энергии могут подзаряжать один или более источников энергии. Устройства сбора энергии могут включать в себя, например: фотоэлектрические элементы, термоэлектрические элементы или пьезоэлектрические элементы. Положительный аспект устройств сбора энергии заключается в их способности поглощать энергию из окружающей среды и затем предоставлять электрическую энергию без необходимости внешнего проводного подключения. Устройства сбора энергии могут представлять собой источник энергии в офтальмологической линзе с энергообеспечением. Однако устройство сбора энергии можно использовать в сочетании с другими источниками, способными хранить энергию в электрической форме.In addition, it is also possible to use energy harvesting devices in electrical connection such that the energy harvesting devices can recharge one or more energy sources. Energy harvesting devices may include, for example: photovoltaic cells, thermoelectric cells, or piezoelectric cells. A positive aspect of energy harvesting devices is their ability to absorb energy from the environment and then provide electrical energy without the need for an external wired connection. Energy harvesting devices can be an energy source in an ophthalmic lens with energy supply. However, the energy harvesting device can be used in combination with other sources capable of storing energy in electrical form.
Другие типы источников энергии включают в себя применение устройств типа конденсатора. Следует понимать, что конденсаторы могут обеспечить большую плотность энергии, чем устройства сбора энергии, но меньшую, чем аккумуляторные батареи.Other types of energy sources include the use of capacitor-type devices. It should be understood that capacitors can provide a higher energy density than energy harvesting devices, but less than batteries.
Конденсаторы представляют собой тип источника энергии, который запасает энергию в электрической форме и, следовательно, может быть одним из источников энергии, который можно использовать в сочетании с устройствами сбора энергии для создания беспроводного источника энергии, способного накапливать энергию. По существу конденсаторы имеют преимущество перед аккумуляторными батареями, поскольку в целом они обеспечивают более высокую удельную мощность по сравнению с аккумуляторными батареями. Существует множество типов конденсаторов, от стандартных электрических тонкопленочных конденсаторов, конденсаторов на майларовой пленке и электролитических конденсаторов до относительно новых и более совершенных технологий наноразмерных конденсаторов высокой плотности энергии или суперконденсаторов.Capacitors are a type of energy source that stores energy in electrical form and, therefore, can be one of the energy sources that can be used in combination with energy harvesting devices to create a wireless energy source that can store energy. Essentially, capacitors have an advantage over rechargeable batteries because they generally provide higher power density than rechargeable batteries. There are many types of capacitors, from standard thin-film electric capacitors, Mylar film capacitors and electrolytic capacitors to relatively new and more advanced technologies of nanoscale capacitors of high energy density or supercapacitors.
Кроме того, источники энергии, включая электрохимические элементы или аккумуляторные батареи, могут определять относительно желательную рабочую точку. Аккумуляторные батареи имеют множество преимущественных характеристик. Например, аккумуляторные батареи хранят энергию в виде, допускающем прямое преобразование в электрическую энергию. Некоторые аккумуляторные батареи могут быть перезаряжаемыми или перезапитываемыми и, следовательно, представляют собой другую категорию источников энергии, которые могут быть связаны с устройствами сбора энергии. Как правило, аккумуляторные батареи обладают относительно высокой плотностью энергии, и сохраненная в батарее энергия может использоваться для выполнения операций с относительно более высокими требованиями к источнику энергии по сравнению с другими миниатюрными источниками энергии. Кроме того, аккумуляторные батареи могут быть изготовлены в виде гибких устройств. Специалист в данной области определит, что в случае приложений, требующих высоких энергетических характеристик, аккумуляторная батарея также может быть соединена с конденсаторами. Возможны многочисленные варианты осуществления, в которых аккумуляторная батарея представляет собой по меньшей мере часть источника энергии в офтальмологической линзе с энергообеспечением.In addition, energy sources, including electrochemical cells or batteries, can determine a relatively desired operating point. Rechargeable batteries have many advantageous characteristics. For example, batteries store energy in a form that allows direct conversion to electrical energy. Some batteries may be rechargeable or rechargeable and, therefore, represent a different category of energy sources that may be associated with energy harvesting devices. Typically, batteries have a relatively high energy density, and the energy stored in the battery can be used to perform operations with relatively higher energy source requirements compared to other miniature energy sources. In addition, batteries can be manufactured as flexible devices. One of skill in the art will determine that in the case of applications requiring high energy performance, the battery can also be connected to capacitors. Numerous embodiments are possible in which the battery is at least a portion of the energy source in an ophthalmic lens with energy supply.
В качестве источника энергии может быть включен топливный элемент. Топливные элементы вырабатывают электричество при потреблении от источника химического топлива, выдавая электрическую энергию и побочные продукты, включая тепловую энергию. В источниках энергии с топливными элементами предусматривается возможность использования биологически доступных материалов в качестве источника топлива.A fuel cell may be included as an energy source. Fuel cells generate electricity when consumed from a chemical fuel source, generating electrical energy and by-products, including thermal energy. In energy sources with fuel cells, it is possible to use bioavailable materials as a fuel source.
Существует множество типов аккумуляторных батарей, которые могут быть включены в офтальмологические линзы с энергообеспечением. Например, одноразовые аккумуляторные батареи могут быть образованы из различных материалов катода и анода. В качестве не имеющих ограничительного характера примеров данные материалы могут включать в себя одно или более из: цинка, углерода, серебра, марганца, кобальта, лития и кремния. Другие примеры могут быть основаны на использовании перезаряжаемых аккумуляторных батарей. Такие батареи в свою очередь можно получить по одной или более из: литий-ионной технологии; серебряной технологии; магниевой технологии; ниобиевой технологии или другой технологии, применяющей другие токопроводящие материалы. Специалист в данной области определит, что в качестве источника энергии для офтальмологических линз с энергообеспечением можно применять различные современные технологии изготовления аккумуляторных батарей для получения одноразовых или перезаряжаемых систем аккумуляторных батарей.There are many types of batteries that can be included in ophthalmic lenses with energy supply. For example, disposable batteries may be formed from various cathode and anode materials. By way of non-limiting examples, these materials may include one or more of: zinc, carbon, silver, manganese, cobalt, lithium, and silicon. Other examples may be based on the use of rechargeable batteries. Such batteries, in turn, can be obtained by one or more of: lithium-ion technology; silver technology; magnesium technology; niobium technology or other technology that uses other conductive materials. The person skilled in the art will determine that as an energy source for ophthalmic lenses with energy supply, various modern battery manufacturing techniques can be applied to produce disposable or rechargeable battery systems.
В силу физических и пространственных ограничений, накладываемых условиями работы аккумуляторной батареи в контактной линзе, в качестве источника энергии можно использовать тонкопленочные аккумуляторные батареи. Тонкопленочные аккумуляторные батареи могут занимать небольшой объем пространства, совместимый с примерами офтальмологических устройств для использования человеком. Более того, их можно сформировать на гибкой подложке, что позволяет свободно изгибаться как самой аккумуляторной батарее с подложкой, так и включающей их офтальмологической линзе.Due to the physical and spatial limitations imposed by the operating conditions of the battery in the contact lens, thin-film batteries can be used as an energy source. Thin-film batteries may occupy a small amount of space compatible with examples of ophthalmic devices for human use. Moreover, they can be formed on a flexible substrate, which allows you to freely bend as the battery itself with the substrate, and including their ophthalmic lens.
В случае тонкопленочных аккумуляторных батарей примеры могут включать в себя одноразовые и перезаряжаемые формы. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи позволяют получить продукт с более продолжительным сроком службы и, следовательно, более высокими скоростями потребления энергии. Много усилий было направлено на разработку технологии для производства офтальмологических линз с энергообеспечением с перезаряжаемыми тонкопленочными аккумуляторными батареями, однако настоящее изобретение не ограничивается данным подклассом.In the case of thin-film batteries, examples may include disposable and rechargeable forms. Rechargeable batteries allow you to get a product with a longer service life and, therefore, higher speeds of energy consumption. Much effort has been directed towards the development of technology for the production of ophthalmic lenses with energy supply with rechargeable thin-film batteries, but the present invention is not limited to this subclass.
Перезаряжаемые тонкопленочные аккумуляторные батареи доступны в продаже, например, Oak Ridge National Laboratory производит их в различных формах с начала 1990-х годов. В настоящее время производством и поставкой на рынок таких аккумуляторных батарей занимаются такие компании, как Excellatron Solid State, LLC (г. Атланта, штат Джорджия), Infinite Power Solutions (г. Литлтон, штат Колорадо) и Cymbet Corporation (г. Элк-Ривер, штат Миннесота). Доминирующим направлением в развитии технологии является разработка плоских тонкопленочных аккумуляторных батарей. Применение таких аккумуляторных батарей может содержать формирование из тонкопленочной аккумуляторной батареи трехмерной формы, например, со сферическим радиусом кривизны. Все разнообразие форм таких трехмерных аккумуляторных батарей входит в объем настоящего изобретения.Rechargeable thin-film batteries are commercially available, for example, the Oak Ridge National Laboratory has been manufacturing them in various forms since the early 1990s. Currently, companies such as Excellatron Solid State, LLC (Atlanta, GA), Infinite Power Solutions (Littleton, Colorado) and Cymbet Corporation (Elk River) are engaged in the production and delivery of such batteries to the market. , Minnesota). The dominant direction in the development of technology is the development of flat thin-film batteries. The use of such rechargeable batteries may comprise forming from a thin-film rechargeable battery a three-dimensional shape, for example, with a spherical radius of curvature. The entire variety of shapes of such three-dimensional batteries is within the scope of the present invention.
Несущие вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентамиCarrier inserts with integrated components superimposed
Тонкопленочные аккумуляторные батареи и/или электронные элементы с энергообеспечением можно включить в несущую вставку в виде наложенных друг на друга интегрированных компонентов. На фиг. 9, элемент 900, в качестве не имеющего ограничительного характера примера представлена иллюстрация поперечного сечения данного типа. Несущая вставка может включать в себя множество слоев разного типа, которые герметизируют в формы, соответствующие офтальмологическому окружению, в которое они будут заключены. Данные вставки со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов могут занимать весь объем вставки, как показано в различных примерах, представленных на фиг. 2A, 2B, 2C и 2D. В альтернативных вариантах осуществления в некоторых случаях несущая вставка может принимать данные формы, тогда как многослойный интегрированный компонент может занимать лишь часть объема всей вставки.Thin-film batteries and / or energy-efficient electronic elements can be incorporated into the carrier insert as integrated components superimposed on top of one another. In FIG. 9,
Как показано в примере элементом 900, несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может обладать различными функциональными аспектами. Как показано на фиг. 9, тонкопленочные аккумуляторные батареи могут содержать один или более наложенных друг на друга слоев. В данном случае слои 906 и 907 могут представлять собой слои аккумуляторной батареи, причем в слоях может располагаться множество компонентов. Один такой компонент аккумуляторной батареи обозначен как элемент 940. Как показано на фигуре, почти во всех слоях могут присутствовать соединения, которые расположены между двумя наложенными друг на друга слоями. В данной области возможно множество способов создания данных соединений, однако, как показано элементами 930 и 931, соединение между слоями 907 и 908 может быть получено при помощи шариковых выводов. В некоторых случаях требуются только данные соединения, однако в других случаях шариковые выводы могут контактировать с другими соединительными элементами, например, со сквозными отверстиями через слой. В слое 907 компонента тонкопленочной аккумуляторной батареи, имеющем соединения 930 и 931, может быть предусмотрено сквозное отверстие, которое обеспечивает электрическое соединение между одной стороной компонента и другой стороной. Некоторые из данных сквозных компонентов подложки затем могут образовывать на противоположной стороне подложки другое межслойное соединение со слоем, расположенным над компонентом, как в случае с компонентом 940.As shown in the example by
В других слоях несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может присутствовать соединительный слой, предназначенный для соединения различных компонентов в связанных между собой слоях, например, слой 905. Данный слой может содержать отверстия и дорожки, проводящие сигналы от различных компонентов к другим компонентам. Например, слой 905 может обеспечивать соединения различных элементов аккумуляторной батареи с блоком управления питанием, который может находиться среди технологических компонентов слоя 904. Также соединительный слой может обеспечивать соединения между компонентами в технологическом слое и компонентами за пределами технологического слоя; например, это может относиться к компоненту интегрированного пассивного устройства (IPD), показанного как элемент 920. Специальные соединительные слои позволяют обеспечить различные способы распределения электрических сигналов.In other layers of the carrier insert with integrated components superimposed on each other, there may be a connecting layer for connecting various components in interconnected layers, for example,
Предусмотрены два элемента, именуемые технологическими слоями и обозначенные элементами 904 и 902. Данные элементы представляют различные технологические варианты, которые могут быть включены в несущие вставки. Один из слоев может включать в себя технологические элементы на основе КМОП, биполярного КМОП, биполярной технологии или технологии памяти, тогда как другой слой может включать в себя другую технологию. В альтернативном варианте осуществления два слоя могут относиться к разным технологическим подсемействам в пределах общего семейства; например, слой 902 может включать в себя электронные элементы, произведенные по 0,5-микронной технологии КМОП, а слой 904 может включать в себя элементы, произведенные с использованием 20-нанометровой технологии КМОП. Следует понимать, что в сферу действия настоящего изобретения попадают многие другие комбинации различных типов электронных технологий.There are two elements, referred to as process layers and indicated by
Могут быть предусмотрены дополнительные соединительные слои, аналогичные слою 905. Дополнительный слой может представлять собой другой полностью соединительный слой, как показано в элементе 903. В альтернативном варианте осуществления дополнительный слой может представлять собой часть многослойного слоя, как показано в элементе 910. В некоторых случаях данные дополнительные элементы могут обеспечивать электрическое соединение, в других случаях они могут представлять собой структурные соединения, осуществляемые, благодаря наличию слоя. Между различными слоями могут присутствовать как структурные, так и электрические соединения.Additional connecting layers similar to
Несущая вставка может включать в себя места для электрических соединений с компонентами, находящимися за пределами вставки, как описано выше. Однако в других примерах несущая вставка также может включать в себя соединение с внешними компонентами беспроводным способом. В таких случаях примером беспроводного способа соединения может служить использование антенн. Также может присутствовать слой, обозначенный как элемент 901, в котором может находиться пример такой антенны. Во многих случаях такой слой антенны может размещаться в несущей вставке сверху или снизу от устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами. Как показано в элементе 908, такой находящийся сверху или снизу слой также может не включать в себя антенну с беспроводным способом связи и, следовательно, может выступать в качестве опорной подложки для формирования многослойного устройства.The carrier insert may include locations for electrical connections to components outside the insert, as described above. However, in other examples, the carrier insert may also include connecting to external components wirelessly. In such cases, the use of antennas is an example of a wireless connection method. A layer designated as
В некоторых примерах, описанных в настоящем документе, элементы аккумуляторной батареи могут быть включены в качестве элементов по меньшей мере в один из самих наложенных друг на друга слоев. Также следует отметить, что возможны другие варианты осуществления, в которых элементы аккумуляторной батареи размещены за пределами слоев наложенных друг на друга интегрированных компонентов. Также в несущей вставке может присутствовать отдельная аккумуляторная батарея или другой компонент энергообеспечения, или в альтернативном варианте осуществления данные отдельные компоненты энергообеспечения могут размещаться за пределами несущей вставки.In some examples described herein, battery cells may be included as cells in at least one of the layers themselves superimposed. It should also be noted that other embodiments are possible in which the battery cells are placed outside the layers of integrated components superimposed on one another. Also, a separate battery or other energy supply component may be present in the carrier insert, or in an alternative embodiment, these individual energy components may be located outside the carrier insert.
На фиг. 10 элементом 1000 показана несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами, элемент 1040, внутри офтальмологической линзы, элемент 1030. Граница материала несущей вставки показана элементом, обозначенным как 1040. В данном примере в пределах границ несущей вставки размещены слои наложенных друг на друга интегрированных компонентов, обозначенные как элемент 1010. В некоторых примерах данного типа за пределами несущей вставки, но внутри офтальмологической линзы 1030 может находиться электроактивная линза, показанная как элемент 1020. Управляющие сигналы для компонентов внутри линзы могут формироваться от беспроводного сигнала, как описано выше. Слои наложенных друг на друга компонентов внутри несущей вставки могут получать данный беспроводной сигнал и в некоторых случаях регулировать электрический сигнал, поступающий по проводам, проходящим за пределами несущей вставки 1040 и соединяющимся с электроактивной линзой 1020. Следует понимать, что возможно множество альтернативных вариантов использования и подключения несущей вставки, содержащей наложенные друг на друга интегрированные компоненты в офтальмологической линзе, которые могут включать в себя наложенные друг на друга интегрированные компоненты в устройствах, которые не являются офтальмологическими линзами, а также, без ограничений, биомедицинские устройства различных типов с энергообеспечением.In FIG. 10,
Ниже описаны различные примеры и аспекты настоящего изобретения.Various examples and aspects of the present invention are described below.
Предложен способ формирования несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами для офтальмологической линзы. Способ содержит: формирование слоев подложки с функциональными возможностями; сборку слоев подложки; формирование электрических соединений между слоями подложки; герметизацию многослойного элемента материалами, которые могут быть вклеены внутри тела литой офтальмологической линзы.A method is proposed for forming a carrier insert with integrated components for an ophthalmic lens superimposed on one another. The method comprises: forming substrate layers with functionality; assembly of substrate layers; the formation of electrical connections between the layers of the substrate; sealing a multilayer element with materials that can be glued inside the body of a cast ophthalmic lens.
Один из слоев несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может содержать твердотельный источник энергии.One of the layers of the carrier insert with integrated components superimposed on each other may comprise a solid state energy source.
Несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может иметь кольцеобразную форму.The carrier insert with integrated components superimposed on each other may have an annular shape.
Несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может иметь дугообразную форму.A carrier insert with integrated components superimposed on one another may have an arched shape.
Способ может дополнительно содержать стадию размещения линзы с переменным фокусом в непосредственной близости к несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами.The method may further comprise the step of placing the lens with a variable focus in close proximity to the carrier insert with integrated components superimposed on one another.
Линза с переменным фокусом может быть прикреплена к несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами.A variable focus lens can be attached to a carrier insert with integrated components superimposed on one another.
По меньшей мере часть одного или более слоев может содержать адгезивную пленку.At least a portion of the one or more layers may comprise an adhesive film.
Два или более слоя могут адгезивно прикреплять друг к другу при помощи адгезивной пленки по меньшей мере на части одного или более слоев.Two or more layers can be adhesively bonded to each other with an adhesive film on at least part of one or more layers.
Наложенные друг на друга слои могут быть герметизированы одним или более материалами, которые могут быть вклеены внутри тела литой офтальмологической линзы.The superimposed layers can be sealed with one or more materials that can be glued inside the body of the cast ophthalmic lens.
Один или более из материалов для герметизации могут содержать полимер на кремнийорганической основе.One or more of the sealing materials may comprise an organosilicon polymer.
Слой может содержать полупроводниковую подложку с электронной схемой в непосредственной близости к ее первой поверхности.The layer may contain a semiconductor substrate with an electronic circuit in close proximity to its first surface.
Способ может дополнительно содержать слой с одной или более подложками со слоями для электрохимического компонента электропитания.The method may further comprise a layer with one or more substrates with layers for an electrochemical power component.
По меньшей мере один слой в несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может содержать полупроводниковый слой с электронной схемой, способной управлять электрическим током, генерируемым электрохимическими элементами.At least one layer in a carrier insert with integrated components superimposed on each other may comprise a semiconductor layer with an electronic circuit capable of controlling the electric current generated by electrochemical cells.
Способ может дополнительно содержать компонент электроактивной линзы внутри офтальмологического устройства.The method may further comprise an electroactive lens component within an ophthalmic device.
Электронная схема может находиться в электрической связи с компонентом электроактивной линзы внутри офтальмологического устройства.The electronic circuit may be in electrical communication with a component of the electroactive lens inside an ophthalmic device.
Слои могут содержать один или более слоев металла, которые выступают в качестве антенны.The layers may contain one or more layers of metal that act as an antenna.
Слоям подложки при сборке может быть придана одна из круговой кольцеобразной формы или части кольцеобразной формы.During assembly, the substrate layers may be given one of a circular annular shape or part of an annular shape.
Наложенные друг на друга функциональные слои могут адгезивно прикреплять к изолирующим слоям с образованием многослойного элемента.The functional layers superimposed on each other can adhesively adhere to the insulating layers to form a multilayer element.
Вставка со слоями интегрированных компонентов может содержать один или более слоев, выполненных в форме по меньшей мере части круговой кольцеобразной структуры.The insert with layers of integrated components may contain one or more layers made in the form of at least part of a circular annular structure.
Один или более слоев могут находиться в электрической связи со вторым слоем с помощью по меньшей мере одного размещенного между ними шарикового вывода.One or more layers may be in electrical communication with the second layer using at least one ball lead located between them.
Один или более слоев могут находиться в электрической связи со вторым слоем посредством по меньшей мере одного проводного соединения с размещенной между ними контактной площадкой.One or more layers may be in electrical communication with the second layer by means of at least one wire connection with a contact pad located between them.
Второму слою наложенных друг на друга интегрированных компонентов может быть придана форма по меньшей мере части круговой кольцеобразной структуры, внешний радиус которой меньше радиуса первого слоя.The second layer of superimposed integrated components can be shaped into at least part of a circular annular structure whose outer radius is smaller than the radius of the first layer.
Один или более слоев могут содержать поверхность с металлической характеристикой.One or more layers may comprise a surface with a metallic characteristic.
На поверхность одного или более из слоев, имеющих металлическую характеристику, может быть нанесена пленка припоя.A solder film may be applied to the surface of one or more of the layers having a metal characteristic.
Предложена вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов. Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов содержит: слои подложки с функциональными возможностями; причем слои подложки собраны с образованием электрических соединений между слоями подложки, образуя многослойный элемент; причем многослойный элемент герметизирован материалами, которые могут быть вклеены внутри тела литой офтальмологической линзы.An insert with layers of integrated components superimposed on top of one another is proposed. An insert with layers of integrated components superimposed on each other contains: substrate layers with functional capabilities; moreover, the substrate layers are assembled with the formation of electrical connections between the layers of the substrate, forming a multilayer element; moreover, the multilayer element is sealed with materials that can be glued inside the body of the cast ophthalmic lens.
Один из слоев наложенных друг на друга интегрированных компонентов или несущая вставка могут содержать твердотельный источник энергии.One of the layers of superimposed integrated components or a carrier insert may comprise a solid state energy source.
Слой наложенных друг на друга интегрированных компонентов или несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами могут иметь кольцеобразную форму.A layer of superimposed integrated components or a carrier insert with superimposed integrated components may have an annular shape.
Слой наложенных друг на друга интегрированных компонентов или несущая вставка с наложенными друг на друга интегрированными компонентами могут иметь дугообразную форму.A layer of superimposed integrated components or a carrier insert with superimposed integrated components may have an arcuate shape.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может дополнительно содержать размещение линзы с переменным фокусом в непосредственной близости к слою наложенных друг на друга компонентов или несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами.An insert with layers of superimposed integrated components may further comprise placing the lens with a variable focus in close proximity to a layer of superimposed components or a carrier insert with superimposed integrated components.
Линза с переменным фокусом прикреплена к слою наложенных друг на друга интегрированных компонентов или к несущей вставке с наложенными друг на друга интегрированными компонентами.A variable focus lens is attached to a layer of superimposed integrated components or to a carrier insert with superimposed integrated components.
По меньшей мере часть одного или более из слоев может содержать адгезивную пленку.At least a portion of one or more of the layers may comprise an adhesive film.
Два или более слоя могут адгезивно прикреплять друг к другу при помощи адгезивной пленки по меньшей мере на части одного или более из слоев.Two or more layers can adhere adhesively to each other with an adhesive film on at least a portion of one or more of the layers.
Наложенные друг на друга слои могут быть герметизированы одним или более из материалов, которые могут быть вклеены внутри тела литой офтальмологической линзы.The superimposed layers can be sealed with one or more of the materials that can be glued inside the body of the cast ophthalmic lens.
Один или более из материалов для герметизации могут содержать полимер на кремнийорганической основе.One or more of the sealing materials may comprise an organosilicon polymer.
Слой может содержать полупроводниковую подложку с электронной схемой в непосредственной близости к ее первой поверхности.The layer may contain a semiconductor substrate with an electronic circuit in close proximity to its first surface.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может дополнительно содержать слой с одной или более подложками со слоями для электрохимического компонента энергопитания.The insert with layers of superimposed integrated components may further comprise a layer with one or more substrates with layers for the electrochemical power supply component.
По меньшей мере один слой наложенных друг на друга интегрированных компонентов или по меньшей мере один слой в несущей вставке со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может содержать полупроводниковый слой с электронной схемой, способной управлять электрическим током, генерируемым электрохимическими элементами.At least one layer of superimposed integrated components or at least one layer in a carrier insert with layers of superimposed integrated components may comprise a semiconductor layer with an electronic circuit capable of controlling an electric current generated by electrochemical cells.
Вставка со слоями наложенных друг на друга интегрированных компонентов может дополнительно содержать компонент электроактивной линзы внутри офтальмологического устройства.The insert with layers of superimposed integrated components may further comprise an electroactive lens component within the ophthalmic device.
Электронная схема находится в электрической связи с компонентом электроактивной линзы внутри офтальмологического устройства.The electronic circuit is in electrical communication with a component of an electroactive lens inside an ophthalmic device.
Слои могут содержать один или более слоев металла, которые выступают в качестве антенны.The layers may contain one or more layers of metal that act as an antenna.
Слоям подложки при сборке может быть придана одна из круговой кольцеобразной формы или части кольцеобразной формы.During assembly, the substrate layers may be given one of a circular annular shape or part of an annular shape.
Наложенные друг на друга функциональные слои могут адгезивно прикреплять к изолирующим слоям с образованием многослойного элемента.The functional layers superimposed on each other can adhesively adhere to the insulating layers to form a multilayer element.
Вставка со слоями интегрированных компонентов может содержать один или более слоев, выполненных в форме по меньшей мере части круговой кольцеобразной структуры.The insert with layers of integrated components may contain one or more layers made in the form of at least part of a circular annular structure.
Один или более слоев могут находиться в электрической связи со вторым слоем с помощью по меньшей мере одного размещенного между ними шарикового вывода.One or more layers may be in electrical communication with the second layer using at least one ball lead located between them.
Один или более слоев могут находиться в электрической связи со вторым слоем посредством по меньшей мере одного проводного соединения с размещенной между ними контактной площадкой.One or more layers may be in electrical communication with the second layer by means of at least one wire connection with a contact pad located between them.
Второму слою наложенных друг на друга интегрированных компонентов может быть придана форма по меньшей мере части круговой кольцеобразной структуры, внешний радиус которой меньше радиуса первого слоя.The second layer of superimposed integrated components can be shaped into at least part of a circular annular structure whose outer radius is smaller than the radius of the first layer.
Один или более слоев могут содержать поверхность с металлической характеристикой.One or more layers may comprise a surface with a metallic characteristic.
На поверхность одного или более из слоев, имеющих металлическую характеристику, может быть нанесена пленка припоя.A solder film may be applied to the surface of one or more of the layers having a metal characteristic.
Описан прибор для производства несущей вставки с наложенными друг на друга интегрированными компонентами. Прибор содержит: жесткую выступающую поверхность по существу конической формы; полки вдоль краев выступающей поверхности, выполненные с возможностью поддерживать тонкие слои на открытой поверхности полок; и юстировочные элементы вдоль азимута конической выступающей поверхности.A device for manufacturing a carrier insert with integrated components superimposed on one another is described. The device contains: a rigid protruding surface of essentially conical shape; shelves along the edges of the protruding surface, configured to support thin layers on the open surface of the shelves; and adjustment elements along the azimuth of the conical projecting surface.
По меньшей мере часть выступающей поверхности можно покрыть неадгезивной поверхностной пленкой.At least a portion of the protruding surface may be coated with a non-adhesive surface film.
Неадгезивная поверхностная пленка может быть выполнена из тефлона.Non-adhesive surface film may be made of Teflon.
Прибор может дополнительно содержать средства автоматизации для размещения многослойных элементов на выступающей поверхности.The device may further comprise automation means for placing the multilayer elements on the protruding surface.
Прибор может дополнительно содержать: процессор для управления средствами автоматизации; цифровое устройство хранения данных, содержащее программное обеспечение, выполняемое по требованию, причем указанное программное обеспечение в сочетании с процессором способно поместить функционализированную многослойную вставку в часть формы для литья.The device may further comprise: a processor for controlling automation means; a digital data storage device containing on-demand software, said software combined with a processor, capable of placing a functionalized multilayer insert in a part of the mold.
Процессор может быть выполнен с возможностью приема запрограммированных наборов команд от сети, находящейся в логической связи с указанным процессором.The processor may be configured to receive programmed instruction sets from a network in logical communication with said processor.
ЗаключениеConclusion
Как описано выше и дополнительно определено ниже в формуле изобретения, предложены способы формирования несущих вставок, несущие вставки и прибор для реализации таких способов, а также офтальмологические линзы, выполненные с несущими вставками.As described above and further defined below in the claims, methods for forming load-bearing inserts, load-bearing inserts and an apparatus for implementing such methods, as well as ophthalmic lenses made with load-bearing inserts, are proposed.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/358,577 | 2012-01-26 | ||
US13/358,571 US9233513B2 (en) | 2011-03-18 | 2012-01-26 | Apparatus for manufacturing stacked integrated component media inserts for ophthalmic devices |
US13/358,571 | 2012-01-26 | ||
US13/358,577 US9914273B2 (en) | 2011-03-18 | 2012-01-26 | Method for using a stacked integrated component media insert in an ophthalmic device |
US13/358,575 | 2012-01-26 | ||
US13/358,575 US9889615B2 (en) | 2011-03-18 | 2012-01-26 | Stacked integrated component media insert for an ophthalmic device |
PCT/US2013/023182 WO2013112862A1 (en) | 2012-01-26 | 2013-01-25 | Stacked integrated component media insert for an ophthalmic device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014134722A RU2014134722A (en) | 2016-03-20 |
RU2629902C2 true RU2629902C2 (en) | 2017-09-04 |
Family
ID=47741261
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014134722A RU2629902C2 (en) | 2012-01-26 | 2013-01-25 | Bearing insert for ophthalmological device with overlapped integrated components |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2807518A1 (en) |
JP (1) | JP6312605B2 (en) |
KR (1) | KR20140117618A (en) |
CN (1) | CN104204914B (en) |
AU (1) | AU2013211968B2 (en) |
BR (1) | BR112014018456A8 (en) |
CA (1) | CA2862666A1 (en) |
HK (1) | HK1204680A1 (en) |
RU (1) | RU2629902C2 (en) |
SG (1) | SG11201404174SA (en) |
TW (1) | TWI616325B (en) |
WO (1) | WO2013112862A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102248847B1 (en) * | 2015-06-01 | 2021-05-06 | 삼성전자주식회사 | Contact lens with an energy harvesting unit |
US20170086676A1 (en) * | 2015-09-24 | 2017-03-30 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Quantum-dot spectrometers for use in biomedical devices and methods of use |
CN108205207A (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 江苏海伦隐形眼镜有限公司 | A kind of production method of intelligent invisible glasses |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5600180A (en) * | 1994-07-22 | 1997-02-04 | Nec Corporation | Sealing structure for bumps on a semiconductor integrated circuit chip |
US6217171B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-04-17 | Novartis Ag | Composite ophthamic lens |
US20080208335A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-08-28 | Blum Ronald D | Flexible electro-active lens |
US20100072643A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | Pugh Randall B | Binder of energized components in an ophthalmic lens |
WO2010033679A2 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Energized ophthalmic lens |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4172566B2 (en) * | 2000-09-21 | 2008-10-29 | Tdk株式会社 | Surface electrode structure of ceramic multilayer substrate and method of manufacturing surface electrode |
EP1947501B1 (en) * | 2002-08-09 | 2012-04-25 | E-Vision, LLC | Electro-active contact lens system |
EP1760515A3 (en) * | 2003-10-03 | 2011-08-31 | Invisia Ltd. | Multifocal ophthalmic lens |
US20070090869A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-04-26 | Motorola, Inc. | Combined power source and printed transistor circuit apparatus and method |
CN101395520A (en) * | 2006-01-10 | 2009-03-25 | E-视觉有限公司 | An improved device and method for manufacturing an electro-active spectacle lens involving a mechanically flexible integration insert |
JP5011820B2 (en) * | 2006-05-24 | 2012-08-29 | オムロン株式会社 | Multilayer device and manufacturing method thereof |
CN101669059B (en) * | 2007-02-23 | 2013-09-11 | 像素光学公司 | Ophthalmic dynamic aperture |
US8348424B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-01-08 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Variable focus ophthalmic device |
US9427920B2 (en) * | 2008-09-30 | 2016-08-30 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Energized media for an ophthalmic device |
US9375886B2 (en) * | 2008-10-31 | 2016-06-28 | Johnson & Johnson Vision Care Inc. | Ophthalmic device with embedded microcontroller |
JP5694947B2 (en) * | 2008-12-11 | 2015-04-01 | エムシー10 インコーポレイテッドMc10,Inc. | Device using extensible electronic components for medical applications |
US8137148B2 (en) * | 2009-09-30 | 2012-03-20 | General Electric Company | Method of manufacturing monolithic parallel interconnect structure |
WO2011163080A1 (en) * | 2010-06-20 | 2011-12-29 | Elenza, Inc. | Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits |
-
2013
- 2013-01-25 SG SG11201404174SA patent/SG11201404174SA/en unknown
- 2013-01-25 CN CN201380016979.5A patent/CN104204914B/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-01-25 WO PCT/US2013/023182 patent/WO2013112862A1/en active Application Filing
- 2013-01-25 BR BR112014018456A patent/BR112014018456A8/en not_active IP Right Cessation
- 2013-01-25 AU AU2013211968A patent/AU2013211968B2/en not_active Ceased
- 2013-01-25 JP JP2014554864A patent/JP6312605B2/en active Active
- 2013-01-25 RU RU2014134722A patent/RU2629902C2/en not_active IP Right Cessation
- 2013-01-25 EP EP13705295.7A patent/EP2807518A1/en not_active Withdrawn
- 2013-01-25 CA CA2862666A patent/CA2862666A1/en not_active Abandoned
- 2013-01-25 TW TW102103007A patent/TWI616325B/en not_active IP Right Cessation
- 2013-01-25 KR KR1020147023652A patent/KR20140117618A/en not_active Application Discontinuation
-
2015
- 2015-05-28 HK HK15105049.3A patent/HK1204680A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5600180A (en) * | 1994-07-22 | 1997-02-04 | Nec Corporation | Sealing structure for bumps on a semiconductor integrated circuit chip |
US6217171B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-04-17 | Novartis Ag | Composite ophthamic lens |
US20080208335A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-08-28 | Blum Ronald D | Flexible electro-active lens |
US20100072643A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | Pugh Randall B | Binder of energized components in an ophthalmic lens |
WO2010033679A2 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Energized ophthalmic lens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI616325B (en) | 2018-03-01 |
BR112014018456A8 (en) | 2017-07-11 |
CN104204914A (en) | 2014-12-10 |
KR20140117618A (en) | 2014-10-07 |
AU2013211968A1 (en) | 2014-09-11 |
CA2862666A1 (en) | 2013-08-01 |
AU2013211968B2 (en) | 2016-09-29 |
JP6312605B2 (en) | 2018-04-18 |
WO2013112862A1 (en) | 2013-08-01 |
CN104204914B (en) | 2018-06-15 |
BR112014018456A2 (en) | 2017-06-20 |
RU2014134722A (en) | 2016-03-20 |
JP2015510143A (en) | 2015-04-02 |
HK1204680A1 (en) | 2015-11-27 |
SG11201404174SA (en) | 2014-10-30 |
TW201341165A (en) | 2013-10-16 |
EP2807518A1 (en) | 2014-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2505406C2 (en) | Substrate having energy source for ophthalmic device | |
US9914273B2 (en) | Method for using a stacked integrated component media insert in an ophthalmic device | |
RU2640541C2 (en) | Method for forming multicomponent insert device with seal for ophthalmological devices | |
US20190137785A1 (en) | Multi-piece insert device with glue seal for ophthalmic devices | |
RU2647990C2 (en) | Hermetization of ophthalmological devices with built-in electronics and annular inserts | |
JP5607635B2 (en) | Energized component binder in ophthalmic lenses | |
JP5788322B2 (en) | Method for forming energized ophthalmic device | |
US9481138B2 (en) | Sealing and encapsulation in energized ophthalmic devices with annular inserts | |
JP2019066865A (en) | Energized ophthalmic lens including stacked integrated components | |
JP2012503222A (en) | Energized ophthalmic lens | |
KR20110075001A (en) | Method and apparatus for forming a variable focus opthalmic device | |
RU2629902C2 (en) | Bearing insert for ophthalmological device with overlapped integrated components | |
EP3225385A1 (en) | Method of forming a multi-piece insert device with seal for ophthalmic devices and a multi-piece insert device with glue seal for ophthalmic devices |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190126 |