CN104042397A - 具有电存储模式的通电眼科装置的制造方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了结合有电源的存储模式的通电眼科装置的制造方法和使用方法、制造所述装置的方法、以及可将所述电源恢复到操作模式的启动方法。

Description

具有电存储模式的通电眼科装置的制造方法和使用方法

相关专利申请

本专利申请作为部分专利申请接续案主张优先于专利申请No.13／781,494，专利申请No.13／781,494是在2013年2月28日提交的名称为Methods And Apparatus To Form Electronic Circuitry on Ophthalmic Devices(在眼科装置上形成电子电路的方法和设备)的美国非临时性专利申请，其主张优先于在2012年2月28日提交的名称为Methods And Apparatus ToForm Electronic Circuitry on Ophthalmic Devices(在眼科装置上形成电子电路的方法和设备)的临时性专利申请No.61／604206。

技术领域

本发明描述具有带存储模式的介质插入物的通电眼科装置的制造方法和使用方法，且更具体地，其中所述介质插入物结合有可被置于存储模式和操作模式下的切换机构。

背景技术

传统上，眼科装置例如接触镜片、眼内透镜或泪点塞包括具有矫正、美容或治疗性质的生物相容性装置。例如，接触镜片可提供以下功能中的一种或多种：视力矫正功能、美容增强作用以及治疗作用。每种功能由镜片的物理特性提供。将折射性质结合到镜片中的设计可提供视力矫正功能。结合到镜片中的颜料可提供美容增强作用。结合到镜片中的活性剂可提供治疗功能。无需使镜片进入到通电状态中即可实现这些物理特性。泪点塞传统上为无源装置。

最近，已将有源元件结合到接触镜片中。一些元件可包括半导体装置。已示出了在置于动物眼睛上的接触镜片中结合有半导体装置的一些例子。还描述了如何在镜片结构自身内以多种方式使有源元件被通电和启动。由镜片结构限定的空间的形貌和大小为限定各种功能创造了新型且具有挑战性的环境。重要的是提供可靠、紧凑、且高性价比的手段以根据符合眼科环境的形状因数来互连和附接这些元件。

在眼科装置中包括通电元件会增加装置的制造日期和实际使用日期之间的通电损耗的问题。通电损耗的一个更显著原因可为通过与所述通电元件物理连接和电连接的装置和结构的电流的泄漏。许多眼科装置(诸如可弃式接触镜片)的典型存储寿命为六年；因此，需要通过确保极低的漏电电流来最小化通电损耗。因此，重要的是确保所包括的通电元件和所述通电元件所连接的电元件具有极低的漏电、且设计有在存储期间最小化通电损耗的操作模式。将通电元件结合到眼科装置中还带来了额外的电流泄漏问题，因为对漏电的解决方案并不依赖于直接电接触。

解决这种眼科背景需要的技术实施例可产生如下解决方案：其不仅解决了眼科需要，且还涵盖了针对限定被封装的通电元件的能量节约的更普遍技术空间的新型实施例。

发明内容

因此，本发明包括一种具有存储模式的被封装介质插入物，所述被封装介质插入物可被包括在通电眼科装置(且在一些实施例中，具体来讲是接触镜片)中。存储模式减少了介质插入物内的漏电，同时不需要操作级电流。在一些实施例中，提供一种具有存储模式的通电眼科装置。

因此，本发明公开了一种具有存储模式和操作模式的切换机构，其中所述切换机构被结合到至少具有负载和电源的电路中。例如，所述负载可控制装置的特定功能，例如光学件功率调整、或活性剂的配给。电路可被包括在被封装的介质插入物中，所述被封装的介质插入物可被包括在通电眼科装置中。

所述介质插入物可被完全封装以保护和容纳所述通电元件、迹线和电子元件。可由聚合物生物相容性材料构成的眼科装置可包括刚性中心、软性裙边设计，其中中心刚性光学元件包括所述介质插入物。

在一些实施例中，存储模式可被建模成仅在将切换机构建模成使电阻增加导致漏电减少时才发生。该漏电电流可满足期望的存储模式电流消耗规格，且因此可实现通电眼科装置的基本存储寿命。由于介质插入物被完全封装，因此切换机构可响应于可源于装置外部且不与电路直接接触的外部刺激。因此，切换机构315还可由各种种类的传感器部分构成。例如，这些传感器可为用以接收射频发射作为刺激并对其做出反应的天线，或者所述传感器可为对基于光子的外部刺激做出反应的光电池。

为了进一步节约能量，甚至当眼科装置不在存储模式下时，仍可将休眠模式与存储模式功能组合在一起。存储模式通常可指低能量消耗状态，涉及切换机构将高电阻引入到电源至负载的导电路径中，而休眠模式可指在电子电路经由低电阻路径连接到电源时所述电路的低能量消耗状态。

在一些实施例中，在封装之前的测试过程期间或在元件本身的组装期间，可触发复位功能。例如，如果在指定时间之后使装置进入存储模式，则所述复位功能可建立电路的最佳备用状态。在一些实施例中，电子电路块能够执行所述复位功能并将负载的至少一部分置于预定通电状态下。

在被封装的眼科装置中包括具有存储模式的介质插入物的方法也可为有意义的。因此，在本文中描述了制造方法。在一些实施例中，可在通电眼科装置内操作的负载可被结合到电路中的介质插入物中，所述电路还具有电源和切换机构。在一些此类实施例中，可将复位功能与电路结合在一起。在制造过程期间，通电介质插入物可被置于存储模式下。一些实施例可包括组装测试工序，其中可使介质插入物离开存储模式以评价眼科装置的操作，且随后再返回到存储模式。所述眼科装置可视情况被置于密封包装中，所述密封包装可防止在由用户启动之前所述眼科装置被无意地从存储模式启动。该制造方法在其中将介质插入物封装到除眼科装置之外的通电装置中的实施例中是可用的。

使用具有带存储模式的介质插入物的被封装眼科装置的方法可为有意义的。因此，在本文中描述了使用方法。在一些实施例中，用户可打开容纳了在存储模式下的通电眼科装置的密封包装(诸如泡罩)，且可通过触发切换机构而用外部刺激将所述装置从存储模式唤醒。在一些特定实施例中，用户可直接触发所述切换机构，例如在机械系统中，外部刺激可为切换机构上的压力，需要用户挤压或捏压所述装置。在其它实施例中，取出眼科装置可使切换机构暴露到适当的外部刺激中，从而不需要用户的额外动作。

在其中眼科装置可多次使用的实施例中，可需要另外的步骤。在此类实施例中，节约多次使用之间的存储周期期间的电流泄漏可实现延长的电源寿命。因此，用户能够使眼科装置返回到存储模式并存储所述眼科装置，直到需要后续使用时为止。在其中将介质插入物封装到除眼科装置之外的通电装置中的实施例中，该使用方法是可用的。

附图说明

图1示出了用于通电眼科装置的介质插入物的示例性实施例和通电眼科装置的示例性实施例。

图2示出了用于具有通电元件或电源的装置的通电损耗机构的模式。

图3示出了用于具有外部启动的存储模式的通电装置的电路设计的示例性实施例，所述电路设计在具有被封装的介质插入物的眼科装置中是可用的。

图4示出了用于具有外部启动的存储模式的通电装置的电路设计的替代实施例，所述电路设计在具有被封装的介质插入物的眼科装置中是可用的。

图5示出了用于具有存储模式的通电装置的电路设计的示例性实施例，其中对存储模式的状态起重要作用的切换机构本身由单独的负载和开关构成，这在具有被封装的介质插入物的眼科装置中是可用的。

图6示出了针对用于制造具有存储模式的通电眼科装置的示例性工序的流程图。

图7示出了针对使用具有存储模式的通电眼科装置的示例性工序的流程图。

具体实施方式

本发明涉及一种具有存储模式的通电眼科装置，所述存储模式可通过减少在不使用所述眼科装置时的电流泄漏来节约能量，且本发明还包括制造方法和使用方法。在以下章节中将详细说明本发明的实施例。文中描述的优选实施例和替代实施例二者均仅为示例性实施例，并且应当理解，对于本领域中的技术人员而言其变化、修改和更改均可能显而易见。因此，应当了解，所述示例性实施例不对作为其基础的本发明的范围构成限制。

所结合的电池组可具有低漏电状态或存储模式，以保持足够的电力以供使用眼科装置时操作。眼科装置的用户则能够启动或唤醒电池组和／或负载电路。电子领域中已存在具有存储模式的电源以最小化在装置使用之前的漏电，但关于通电眼科装置的问题与当前可用的那些产品的问题不同。例如，在玩具中保存电力的常见技术是用纸包装产品，所述纸用来覆盖硬币电池组。在牵拉插片时，所述纸被取出，且实现电池组和电路之间的接触。在此启动之前，系统处于低漏电状态下，具有长的存储寿命。此类方法不能用于被封装在接触镜片内的电子系统。

将通电元件结合到眼科装置中还带来了额外的电流泄漏问题，因为对漏电的解决方案并不依赖于直接电接触。因此，所述启动方法可依赖外部刺激，而用于从存储模式切换到有效模式的机构可被容纳在所述通电眼科装置内。该概念类似于“荧光棒”的概念，其中只有在通过有目的的事件(折断棒状物)启动装置时才释放出能量(在荧光棒的情况下，即为产生光的化学反应)。与荧光棒不同的是，具有被封装的介质插入物的通电眼科装置可容纳有复杂的电子元件，且可包含生物相容性材料。

眼科介质插入物内的小空间可为存储模式增加另一限制。对于包括切换机构的电路的所有元件而言，眼科介质插入物中的面积可为1.5平方厘米。大小约束还限制了可能使用的电源，且还需从电源可用的面积中减去由电路使用的面积。因此，使得在存储寿命之后通电眼科装置仍可用于实际使用的允许漏电范围是很小的。本发明解决了该能量节约问题。

术语

在涉及本发明的该说明书和权利要求书中，所使用的各个术语定义如下：

封装：如本文所用，是指形成屏蔽以分离实体(例如，介质插入物)和邻近所述实体的环境。

通电：如本文所用，是指能够提供电流或者内部存储有电能的状态。

能量：如本文所用，是指使物理系统做功的能力。本发明中的多种用途可指所述能力在做功的过程中能够执行电动作。

能量源：如本文所用，是指能够供应能量或将逻辑装置或电装置置于通电状态下的装置或层。

能量采集器：如本文所用，是指能够从环境中提取能量并将所提取的能量转换成电能的装置。

功能化的：如本文所用，是指使层或装置能够执行包括(例如)通电、启动或控制的功能。

漏电：如本文所用，是指不希望的能量损耗。

镜片或眼科装置：如本文所用，是指驻留在眼睛内或眼睛上的任何装置。这些装置可提供光学矫正、可为装饰性的、或者可提供与眼睛无关的功能性。例如，术语镜片可指用于矫正或改进视力或从美容方面提升眼睛生理机能(例如虹膜颜色)而不会影响视力的接触镜片、眼内透镜、覆盖镜片、眼部插入物、光学插入物或其它类似的装置。或者，所述镜片可提供非光学功能，例如监视葡萄糖水平或配给活性剂。在一些实施例中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或水凝胶(例如，包括有机硅水凝胶和含氟水凝胶)制成的软性接触镜片。

镜片形成混合物或反应混合物或反应单体混合物(RMM)：如本文所用，是指可被固化并交联或可被交联而形成眼科装置的单体或预聚物材料。各种实施例可包括具有一种或多种添加剂的镜片形成混合物，所述添加剂是(例如)紫外线阻滞剂、着色剂、光引发剂或催化剂以及眼科装置(例如，接触镜片或眼内镜片)中可能需要的其它添加剂。

镜片形成表面：如本文所用，是指用来模塑镜片的表面。在一些实施例中，任何此类表面都可以具有光学性能表面光洁度，这表示它足够光滑，并且成型为使得镜片表面具有合格的光学特性，该镜片表面通过与模塑表面接触的镜片形成材料的聚合作用而形成。此外，在一些实施例中，镜片形成表面可以具有给镜片表面赋予期望的光学特性所必需的几何形状，包括(但不限于)球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜形貌矫正等以及它们的任何组合。

锂离子电池：如本文所用，是指其中锂离子运动穿过电池以产生电能的电化学电池。这种通常称之为电池组(battery)的电化学电池可以其典型形式重新通电或重新充电。

介质插入物：如本文所用，是指将包括在通电眼科装置中的被封装插入物。通电元件和电路可被结合到所述介质插入物中。所述介质插入物限定通电眼科装置的主要用途。例如，在其中通电眼科装置允许用户调整光学功率的实施例中，介质插入物可包括控制光学区中的液态弯月面型部分的通电元件。或者，介质插入物可为环形的，使得光学区无任何材料。在此类实施例中，镜片的通电功能并非光学性能，而是(例如)监视葡萄糖水平或配给活性剂。

模具：如本文所用，是指可用于利用未固化制剂来形成镜片的刚性或半刚性物体。一些优选的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。

操作模式：如本文所用，是指其中整个电路上的电流允许装置执行其主要通电功能的高电流汲取状态。

光学区：如本文所用，是指眼科装置佩戴者可透过眼科装置进行观看的区域。

功率：如本文所用，是指每单位时间内所做的功或所传递的能量。

可再充电或可再通电：如本文所用，是指能够被恢复到具有较高做功能力的状态。本发明范围内的多种用途可与以在某一重建时间段内使电流以某一速率流动的能力来恢复的能力相关。

再通电或再充电：如本文所用，是指恢复到具有更大做功能力的状态。本发明内的多种用途可涉及使装置恢复到在某一重建时间段内使电流以某一速率流动的能力。

参考电压：如本文所用，是指产生适合于在其它电路中使用的固定且稳定的电压或电流输出的电路。参考电压可从带隙中导出、可用于补偿温度、供电和工序变化、且可根据具体的专用集成电路(ASIC)来具体地调整。

从模具脱离：如本文所用，是指镜片与模具完全分离，或只松散地附接，从而使其可通过轻轻晃动而取出或用棉签推离。

复位功能：如本文所用，是指用以将电路设定到特定预定状态(例如，包括逻辑状态或通电状态)的自触发算法机构。复位功能可包括(例如)加电复位电路，所述加电复位电路可结合切换机构起作用以确保在初始连接到电源和从存储模式唤醒时晶片的正确调通(bring-up)。

休眠模式或待机模式：如本文所用，是指在关闭切换机构之后通电装置的低电流汲取状态，所述状态允许在不需要操作模式时的能量节约。

堆叠的：如本文所用，是指将至少两个元件层紧邻彼此放置，使得其中一层的一个表面的至少一部分接触第二个层的第一表面。在一些实施例中，不论是用于附着还是用于其它功能的膜均可驻留在通过所述膜彼此接触的两个层之间。

堆叠的集成元件装置或SIC装置：如本文所用，是指包装技术的产物，所述技术可将薄的基底层通过将每个层的至少一部分堆叠在彼此上而组装成可操作的集成装置，所述基底可包括电装置和机电装置。所述层可包括各种类型、材料、形状和尺寸的元件装置。此外，所述层可由各种装置生产技术制成以配合和采取各种轮廓。

存储模式：如本文所用，是指包括多个电子元件的系统的状态，在所述状态下电源供应或需要供应最小的期望负载电流。该术语不可与待机模式互换。

基底插入物：如本文所用，是指能够支承眼科装置内的能量源的可成型基底或刚性基底。在一些实施例中，基底插入物还支承一个或多个元件。

切换机构：如本文所用，是指与提供多个电阻水平的电路成一体的可响应于独立于眼科装置的外部刺激的元件。

通电眼科装置

参见图1，其中示出了用于通电眼科装置的介质插入物100和对应的通电眼科装置150的示例性实施例。介质插入物100可包括光学区120，所述光学区可用于或可不用于提供视力矫正。在眼科装置的通电功能与视力无关的情况下，介质插入物100的光学区120可并无任何材料。在一些实施例中，介质插入物100可包括不在光学区120中的一部分，所述部分包括与通电元件110和电子元件105相结合的基底115。

在一些实施例中，电源110和负载105可被附接到基底115，所述电源可为(例如)电池组，所述负载可为(例如)半导体晶粒。导电迹线125和130可与电子元件105和通电元件110电互连。介质插入物100可被完全封装以保护和容纳通电元件110、迹线125和130、以及电子元件105。在一些实施例中，封装材料可为半渗透性的，例如以防止特定物质(诸如水)进入介质插入物100，且允许特定物质(诸如环境气体或在通电元件内的反应副产物)穿透介质插入物100或从其中逸出。

在一些实施例中，介质插入物100可被包括在眼科装置150中，所述眼科装置可包含聚合物生物相容性材料。眼科装置150可包括刚性中心、软性裙边设计，其中中心刚性光学元件包括介质插入物100。在一些特定实施例中，介质插入物100可与周围环境以及(或分别)各个前表面和后表面上的角膜表面直接接触，介质插入物100可被封装在眼科装置150中。眼科装置150的周边155可为软性裙边材料，包括(例如)水凝胶材料。

参见图2，其中示出了对节约通电装置中的功率而言起重要作用的电路设计方面的一般模型，所述通电装置可包括通电眼科装置。理想情况下，当装置处于操作模式下时，电源210可为负载220供应充足的电流，且无任何电流损耗到达其它路径。然而，在实际条件下，装置中通常可存在并联的漏电路径，例如由于电源本身内的漏电，或沿着电源210和负载元件220之间的互连的漏电。这些漏电电流的路径可被建模为并联“分流电阻”，如分流电阻器215所示。就可能的程度而言，装置中的漏电路径被最小化，这将对应于具有“分流电阻”的最大化值的模型。因此，具有低漏电的优选实施例可被建模为具有分流电阻器225，其中所述分流电阻器具有极高的电阻，例如10⁹欧姆。

即使在其中分流电阻极高的实施例中(且在下列讨论中，假设为无穷大，其中分流电阻器不包括在电路图中)，仍可通过负载本身从电源汲取能量。在一些实施例中，存储模式可被建模为在将切换机构205建模成具有变化的电阻时发生。在理想情况下，当电路225处于操作模式下时整个切换机构205上的电阻可为零，且在电路225处于存储模式下时电阻为无穷大。在一些示例性实施例中，在切换机构205闭合时，切换机构可添加最小电阻(例如，小于10欧姆)，而在切换机构205打开时，切换机构添加极高的电阻(例如，10⁹欧姆)。在一些实施例中，为了满足该规格，在存储模式下电路可为失效的。例如，一些实施例可包括可切断电池组与负载的高隔离开关，其中所述负载可包括(例如)参考电压、振荡器、数字逻辑电路、或在一些实施例中包括镜片驱动器电路。

在通电眼科装置中，负载220可控制装置的特定功能，例如光学功率调整或活性剂的配给。在一些优选实施例中，负载电阻可为标称的。先前所述的关于电流、功率和电阻的例子可在适用于一些示例性实施例中的标称操作界线内。例如，在一些优选实施例中，在通电眼科装置处于存储模式下时的电流汲取(其可被分类为漏电电流)可小于400pA。

该漏电电流可满足期望的存储模式电流消耗规格，且因此可实现通电眼科装置的基本存储寿命。在一些实施例中，例如，当眼科装置处于存储模式下时的漏电水平可为标准水平，这将具有限制电路元件的磨损的额外有益效果。

在一些优选实施例中，当通电眼科装置处于操作模式下时，电流可平均为3μA或更小，但可包含10毫安或更大的峰值。I_操作模式可为在已从存储模式唤醒通电眼科装置之后的电流，且I_存储模式可为在所述装置处于存储模式下时的非操作漏电电流，且将直接影响装置可以其I_操作模式操作的可能时间。

在不具有存储模式的通电眼科装置中，在数年存储之后在通电元件中可用的电力可稳定地减小，可能减小到零可用电力的断电状态。通过将存储模式方面添加到元件或装置设计，所得装置可被建模为具有切换机构205，所述切换机构具有可减轻随时间的电流损耗的高R_接通。有效电路可以给定的I_操作模式操作的时间可与模型切换机构205的R_接通直接相关，其中较高的R_接通可降低通电元件上的漏电汲取，则这可允许装置以其I_操作模式可操作的时间较长。另一方面，当装置操作时，流过所建模的切换机构的电流不在所述机构本身内造成影响是重要的；因此，在一些实施例中，切换机构205可由在闭合时在希望的操作周期上可承受最多为(且包含)I_操作模式的电流的材料组成。

可存在各种各样的与具体应用所利用的通电单元的类型、尺寸、和数量相关的设计参数。在一些实施例中，例如，电源210可由两个串联的电池组单元构成，每个电池组单元具有介于0.8到1.65V之间的电池电压，因此提供1.6到3.3V的电压供应。将该类型的电池单元配置到该电压范围内的期望可与在电子电路中利用的技术有关，因为电子电路可在此电势周围的上下限幅(windoW)内操作。如果使用不同类型的电池组，例如在阳极和阴极中涉及的化学作用发生变化时，标称电池电压可改变。

在某些电池组类型中，所采用的电池组大小可与本文已讨论的电流现象有关。例如，在某一操作电流处，具体应用可具有目标操作寿命。基于该目标值本身，电池的大小需要可仅由电池的固有能量密度和操作寿命的需要能量来估计。然而，如本文已描述，情况通常可更为复杂，因为针对所述存储寿命所需要的能量也可能是电池的大小需要的因素之一。针对存储寿命所需要的能量根据I_存储模式而明显地变化。因此，为何期望I_存储模式的最小化是显而易见的，因为其减少应用所需要的电池组化学品的量，或者另一方面针对应用中的给定的可用电池组空间大小增加操作寿命参数。

通过减少漏电且限制通过电路的能量流动，存储模式还可以最小化由通电电路引起的反应所得的副产物。在其中在小的密封包装(例如，泡罩)中装运眼科装置的实施例中，这可为尤其重要的，因为即使是少量的副产物积累也可损害眼科装置的完整性。

为了进一步节约能量，甚至当眼科装置不在存储模式下时，仍可将休眠模式与存储模式功能组合在一起。存储模式通常可指低能量消耗状态，所述存储模式涉及切换机构将高电阻引入到电源至负载的导电路径中，而休眠模式可指在电子电路经由低电阻路径连接到电源时所述电路的低能量消耗状态。在所连接的电子电路控制其自身以基本“关断”多数电路时，例如通过等待以便在预定速率下执行传感器取样来保存能量时，可出现此休眠模式。

参见图3，其中示出了针对具有存储模式的装置的电路设计的示例性实施例。电路325可包括电源310和负载320，所述负载可控制眼科装置的特定功能。如先前所提及，电源310本身的寄生漏电和电源310与负载320之间的连接上的寄生漏电可被设计和制造成极小的，且因此不示出(例如)“分流电阻”。在一些实施例中，切换机构可与电源310和负载320串联放置以促成存储模式。

切换机构315可响应于外部刺激330，所述外部刺激在其起源处不与电路325直接接触。切换机构315大体被示出为对外部刺激330敏感且有反应的装置。因此，切换机构315还可由各种种类的传感器部分构成。例如，这些传感器可为用以接收射频发射作为刺激并对其做出反应的天线，或者所述传感器可为对基于光子的外部刺激做出反应的光电池。对外部刺激敏感的开关可存在固有的多种类型的传感器。在其它实施例中，对外部刺激的探测可涉及开关中的元件的某些类型的物理变化。例如，使开关中的元件暴露到来自镜片外部的热刺激中可使开关内的元件的电阻率发生物理变化，且引起与其它所描述的传感器元件可能发生的反应差不多的反应。一些实施例还可对声音敏感。

在一些实施例中，例如，切换机构315的控制可使用电子手段、机械手段或磁手段。例如，电子手段可涉及在切换时使用晶体管电路，机械手段可涉及在切换时使用金属触点，且磁手段可涉及振簧继电器。可存在多种开关，其将在处于关模式下时具有高电阻，且在处于开模式下时具有低电阻。

一些实施例可包括切换机构315，所述切换机构可被重复地置于存储模式和操作模式下，这可允许(例如)在眼科装置的制造或重复使用期间的测试。在一些此类实施例中，负载320也可控制切换机构315，允许负载320将切换机构315往回置于存储模式。负载320可包括额外的传感器，例如红外线联结，所述额外的传感器可从用户或某一其它无源外部刺激接收命令。在接收到关断命令时，负载320可启动切换机构。

在一些实施例中，例如，电路可由多个切换机构(未示出)构成，所述多个切换机构可出于单次使用的目的而独立地启动，这可实现特定的使用次数。在此类实施例中，在单次使用之后，元件(例如负载)可将一个切换机构置于存储模式下，使得眼科装置可在不被使用时以最小漏电被再次启动。在电路包括多个单次使用切换机构的情况下，在第一次使用之后，元件可将第二切换机构触发成存储模式，允许所述第二切换机构对外部刺激做出响应。在此类实施例中，可根据切换机构的数目来限制使用。在一些替代实施例(例如具有单次使用装置)中，切换机构可仅被一次置于存储模式下并启动到操作模式。

存储模式可允许可靠的装运方法，因为眼科装置可被保持在已知的关闭状态下。在一些实施例中，单独的存储模式可足以建立装运所需的温度状态。而在其它替代实施例中，在包装之前的测试过程期间，或在将元件初始组装到装置中期间，可触发复位功能。例如，如果在指定时间之后使装置进入存储模式，则所述复位功能可建立电路的最佳备用状态。在一些实施例中，在测试之后的该指定时间可比在用户启动之后的时间短，从而允许使用两次复位功能，一次用于装运且一次用于使用。在一些实施例中，电子电路块能够执行所述复位功能并将负载320的至少一部分置于预定通电状态下。电子电路块可被结合到电路中，包括(例如)在负载320内。

参见图4，其中示出了具有存储模式的通电装置的电路设计的替代实施例，且此类电路可被结合到眼科装置中。在电路设计400的一些实施例中，切换机构410可被结合到电源405中，电源405然后可被置于电路420中与负载415串联。在电路设计450的一些替代实施例中，切换机构460可被结合到负载465内。负载465可被置于电路470中与电源455串联。在这些实施例400和450中，切换机构410可响应于外部刺激425和475。

参见图5，其中示出了主要切换机构550是独立电路的实施例。主要切换机构550可由负载540构成，所述控制负载与可操作通电眼科装置的控制负载530分离。在一些实施例中，主要切换机构550可以极低的功率操作以对外部刺激580恒定地取样。通过利用来自电源510的电力，主要切换机构550可提供优于无源切换机构的有益效果，例如对外部刺激具有更好的敏感性或选择性。

在由外部刺激580启动时，切换负载540可控制开关520，所述开关可在主电路570中、与控制负载530和电源510串联。在一些实施例中，在启动主开关520时，主电路570可以较高功率操作，例如平均为3μA且峰值为10mA。在一些实施例中，主开关520可进一步由负载540控制，负载540可将开关520往回置于存储模式。

在一些实施例中，主要切换机构550可包括额外的切换机构560。该额外切换机构560可提供许多功能，例如进一步减少电流泄漏且保护电力元件。在一些实施例中，可仅在将介质插入物结合到通电眼科装置中且所述装置准备好被包装时才将额外切换机构560启动一次。这可保护电路免受后续制造程序(包括(例如)用于使水凝胶凝固的固化灯)可引起的损害。在一些实施例中，额外切换机构560和主要切换机构550还可以响应于不同类型的外部刺激580。

例如，在一些实施例中，额外切换机构560可响应于温度，且主要切换机构550可响应于环境光线。此类实施例可允许当通电眼科装置处于存储模式的最节能阶段时将其存储在阴凉或寒冷的温度中。一旦将通电眼科装置暴露到较温暖的温度下，额外切换机构560便可触发主要切换机构550以开始在低功率下对环境光线取样，同时仍保持主电路570在存储模式下。在暴露到环境光线时，主要切换机构550可关闭主开关520且触发操作模式。

温度和光的该组合仅为出于示例性目的，且本领域中的技术人员可显而易见，切换系统的其它组合也是可行的。主要切换机构和额外切换机构的组合可包括(例如)电系统、机械系统或磁系统，且可依赖于(例如)电磁发射、声音、温度或光的刺激。

工序

参见图6，其中示出了可用于制造具有存储模式的通电眼科装置的示例性步骤的流程图。在605处，可将电源结合到介质插入物中，所述介质插入物将包括在眼科装置中。在610处，可将可在通电眼科装置内操作的负载结合到电路中的介质插入物中，所述电路还具有电源。在615处，可将切换机构与结合到介质插入物上的电路相结合。在一些实施例中，在620处，可视情况将复位功能与所述电路相结合。

在其中负载可在电池组组装之前被结合到介质插入物中的实施例中，复位设计可不同于其中在模具附接之前接通电池组的情况。例如，在其中在模具附接之前接通电池组的情况下，复位功能可需要处理对电池组的“有噪声”连接，例如与导电环氧树脂的连接，其中电阻可在固化期间改变。

步骤605至620的顺序仅为示例性目的，且其它顺序和组合完全在本文所述的领域内。例如，在其中将切换机构与电源相结合的实施例中，如图4中的实施例400中示出，步骤605和615可组合在一起。在一些实施例中，电路元件可被同时结合到介质插入物中。

在623处，介质插入物和所结合的电路可被包括在眼科装置中。视情况，介质插入物或眼科装置可被封装起来。在一些实施例中，步骤623可发生在步骤605至620之前，其中可在已将插入物封装到眼科装置中之后将电路元件注入到介质插入物上。

在625处，通电介质插入物可被置于存储模式下。所述步骤的顺序可依赖于具体实施例的总制造工序。例如，在一些实施例中，在后续步骤之前将电路置于存储模式下可保护电路免受可由于后续制造程序(包括(例如)用于使水凝胶凝固的固化灯)所致的损害。在所述实施例中，例如，步骤625可发生在步骤623之前。

在630至645处，一些实施例可视情况包括组装测试工序。组装测试模式可允许在组装插入物和眼科装置之后对电子电路和通电眼科装置进行测试。在630处，可由外部刺激将通电眼科装置从存储模式唤醒。对于用户而言，该外部刺激可与可将眼科装置置于操作模式下的外部刺激相同或不同。在一些实施例中，为了实现离开存储模式且进入操作模式、同时仍满足使用的存储模式电流需要，需要使能量进入电路以触发存储模式离开。

例如，一些实施例可利用光伏装置，其中亮光可从(例如)闪光灯或红外光纤束入射到光电探测器上。暴露在光下可产生足以关闭切换机构的电势。在切换机构关闭的情况下，在635处，与负载串联的电阻可减小，从而允许眼科装置进入操作模式。在包括复位功能的实施例中，例如，在640处，离开存储模式可触发加电复位，所述加电复位可将眼科装置置于已知的通电状态下。

在645处，在一些实施例中，在用以初始化数字块并决定带隙、校准器和振荡器的指定起动周期之后，系统可开始对系统进行取样。依赖于特定实施例中的启动系统，此取样可(例如)构建环境光线水平的历史记录、探测闪光、或探测红外控制光纤束的存在。在650处，眼科装置可返回到存储模式，直到稍后由用户启动为止。在一些实施例中，组装测试模式可为正常操作模式，具有结束测试模式并离开、到达存储模式的能力。依赖于所述装置和特定制造方法的实施例，眼科装置可(例如)通过原始手段、反向外部刺激、或通过新的手段返回到存储模式。

在655处，可将所述眼科装置视情况置于密封包装中，所述密封包装可防止在由用户启动之前将所述眼科装置从存储模式无意地启动。在一些实施例中，诸如其中存储模式可对环境光线敏感的情况下，常见的泡罩包装设计可需要被改进以包括可防止外部刺激在用户打开包装之前就将眼科装置从存储模式唤醒的物理属性。例如，在存储模式可对环境光线敏感的情况下，包装可以是触发光不可透过的。或者，如果存储模式依赖于将装置保持在特定温度范围内，则泡罩可由较好地保持冷的温度的材料构成。这些泡罩改进仅出于示例性目的，且本领域中的技术人员可显而易见，对包装的其它改进是可行的，且完全在本文所述的领域内。

参见图7，其中示出了可用于使用具有存储模式的通电眼科装置的示例性步骤的流程图。在一些实施例中，在705处，用户可打开密封包装(诸如泡罩)，所述密封包装容纳了在存储模式下的通电眼科装置。在710处，外部刺激可通过触发切换机构而将所述装置从存储模式唤醒。在一些特定实施例中，用户可直接触发所述切换机构，例如在机械系统中，外部刺激可为切换机构上的压力，需要用户挤压或捏压所述装置。或者，打开密封包装便可触发切换机构而不需要用户的额外动作。例如，外部刺激可为环境光线。

在一些实施例中，诸如在图5中，在其中切换机构550可具有额外开关560的情况下，通电眼科装置可具有多级存储模式。在此类实施例中，用户可触发多级启动，或者，在替代实施例中，可触发将通电眼科装置置于操作模式下的最终启动步骤。在用户触发多级启动的情况下，图7的工序可包括在步骤705之前的步骤，例如从制冷设备中取出密封包装，其中额外开关560可响应于作为外部刺激的温度。

在一些实施例中，在715处，将通电眼科装置从存储模式唤醒可最小化切换机构的电阻，从而允许通过电路的电流增加到操作水平。在指定起动周期之后，可达到操作模式以初始化数字块并决定参考电压、校准器和振荡器。在具有复位功能的实施例中，在720处，操作模式可提示复位功能，所述复位功能可将通电眼科装置置于已知的通电状态下。在725处，用户可将启动的通电眼科装置置于眼睛上。

在其中介质插入物并未被封装到眼科装置中的实施例中，用户不能够将眼科装置直接置于眼睛上。在此类实施例中，可需要额外步骤(未示出)以在眼睛上使用所述眼科装置。例如，在一些实施例中，用户可将软性镜片(诸如水凝胶镜片)置于眼睛上，且然后将通电眼科装置置于所述软性镜片上。或者，用户可在将眼科装置和软性镜片置于眼睛上之前将二者组合在一起。

在一些实施例中，在725处的该步骤可在将装置从存储模式唤醒之后的指定时间之后发生，以确保所述装置处于已知状态下，例如，可出于舒适和安全的目的来配置所述已知状态。在一些实施例中，一旦已处于操作模式下，参考电压、校准器、核心振荡器和一些数字电路便可持续有效。例如，在一些实施例中，包括放大器和额外数字电路的光电探测器系统可在重复性突发操作中保持有效以限制平均电流消耗。镜片驱动器可依赖于系统输入而被启动。

在使用之后，在730处，用户可从眼睛取出所述通电眼科装置。在一些实施例中，例如在日用型镜片的情况下，所述工序可通过从眼睛取出通电眼科装置而结束。而在其中可多次使用眼科装置的其它实施例中，可需要另外的步骤。在此类实施例中，节约多次使用之间的存储周期期间的电流泄漏可实现延长的电源寿命。在725处，用户可使眼科装置返回到存储模式。如同图6中的组装测试模式，可通过各种外部刺激重新起始存储模式，所述外部刺激包括(例如)启动刺激的反转、或触发存储模式所特有的独立外部刺激。

在740处，用户可用灭菌溶液将眼科装置存储在气密容器中。在存储期间，在743处，所述眼科装置可被视情况地再充电。步骤735至743的顺序仅出于示例性目的，且其它顺序也是可行的。例如，在一些实施例中，可组合步骤735和740，其中装置在容器中的放置便可起始存储模式。在另外的实施例中，步骤735至743可被组合，使得装置在容器中的放置会起始存储模式并将所述装置再充电。依赖于特定实施例，灭菌溶液也可以操作为外部刺激、再充电流体或二者。在一些实施例中，容器可提供外部刺激、可将电源再充电、或二者皆可。

在允许重复使用的实施例中，在745处，用户可从存储容器中取出眼科装置。在750处，外部刺激可将装置从存储模式唤醒，且在755处，整个切换机构上的电阻可减小以允许通过电路的电流增加到操作模式。在一些实施例中，在760处，操作模式可触发复位功能，所述复位功能可将装置置于已知的通电状态下。在765处，用户则可将启动的通电眼科装置置于眼睛上。在使用之后，在770处，用户可从眼睛取出所述装置。在一些实施例中，步骤745至765可为初始步骤705至725的重复，而在其它实施例中，初始步骤705至725可不同于重新启动所需的步骤745至765。

对于优选实施例和替代实施例二者的描述仅出于示例性目的，且应当理解，对于本领域中的技术人员而言多种变型、修改和变更将显而易见。因此，应当理解，这些示例性实施例不限制由权利要求限定的本发明各方面的宽泛性。

Claims (22)

1. 一种制造具有电存储模式的通电眼科装置的方法，所述方法包括以下步骤：

将介质插入物结合到所述通电眼科装置内，其中所述介质插入物包括电路，其中所述电路包括电源、电负载和第一切换机构，且其中所述第一切换机构包括多种模式，所述多种模式包括操作模式以及将所述眼科装置置于预定低能量消耗状态下的第一存储模式，其中当在所述第一存储模式下时，所述第一切换机构增加电阻以约束通过所述电负载的电流，其中当在所述操作模式下时，所述第一切换机构允许通过所述电负载的电流增加；以及

将所述第一切换机构置于所述第一存储模式下。

2. 根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

封装所述眼科装置和所述介质插入物。

3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第一切换机构对源于所述通电眼科装置外部的第一刺激敏感。

4. 根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

在将所述第一切换机构置于所述第一存储模式下之前，测试包括在所述介质插入物中的所述电路的操作。

5. 根据权利要求3所述的方法，还包括：

通过源于所述眼科装置外部的第一刺激来触发所述第一切换机构的模式的第一改变，其中所述第一改变将所述第一切换机构置于所述操作模式下；

将电流稳定在操作水平处；

在所述第一切换机构处于所述操作模式下时，测试包括在所述介质插入物中的所述电路的操作；

使所述第一切换机构返回到所述第一存储模式。

6. 根据权利要求5所述的方法，其中由所述电路的第一组件控制所述第一切换机构到所述第一存储模式的所述返回。

7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述电路还包括第一电子电路的第一块，所述第一块能够对所述电负载的第一部分执行第一复位功能，其中所述第一块包括在所述电路内，并且在启动所述第一块时，其将所述电负载的所述部分置于第一预定通电状态下。

8. 根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：

在所述电流增加到所述操作水平时启动所述第一复位功能，其中所述电路还包括能够对所述电负载的所述部分执行所述第一复位功能的所述电子电路的第一块，其中所述块被包括在所述电路内，并且在启动所述块时，其将所述电负载的所述第一部分置于所述第一预定通电状态下。

9. 根据权利要求1所述的方法，其中在将所述介质插入物结合到所述通电眼科装置内以保护所述电路内的组件之前，将所述第一切换机构置于所述第一存储模式下。

10. 根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述通电眼科装置包装到密封容器中。

11. 根据权利要求9所述的方法，其中所述密封容器包括保持所述第一存储模式的物理属性。

12. 一种使用具有所述第一存储模式的所述通电眼科装置的方法，所述方法包括以下步骤：

打开所述密封容器，其中所述密封容器保持具有所述第一存储模式的至少所述通电眼科装置；以及

通过源于所述眼科装置外部的所述第二刺激触发所述第一切换机构的模式的第二改变，其中模式的所述第二改变减小所述第一切换机构的电阻。

13. 根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：

将所述通电眼科装置置于眼睛上。

14. 根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：

在流过所述电路的所述电流升高到高于所述存储模式水平的指定水平时，启动第二电路块以执行第二复位功能，其中所述第二复位功能导致将所述眼科装置置于第二预定通电状态下。

15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述第二预定通电状态被最优化，以用于所述眼科装置的初始使用以及在所述眼睛上的放置。

16. 根据权利要求13所述的方法，还包括以下步骤：

从所述眼睛取出所述通电眼科装置；

触发所述第一切换机构的模式的第三改变，其中模式的所述第三改变通过增加所述第一切换机构的电阻而使所述眼科装置返回到所述第一存储模式；

将所述通电眼科装置存储在具有至少灭菌装置的可密封容器中；

从所述可密封容器中取出所述通电眼科装置；

通过源于所述眼科装置外部的第三刺激触发所述第一切换机构的模式的第三改变，其中模式的所述第三改变减小所述第一切换机构的电阻；以及

将所述通电眼科装置置于所述眼睛上。

17. 根据权利要求16所述的方法，其中由所述电路的第二组件控制所述第一切换机构到所述存储模式的所述返回。

18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述第二组件还包括对源于所述通电眼科装置外部的第四刺激敏感的传感器。

19. 根据权利要求13所述的方法，其中所述第一切换机构是第一单次使用切换机构，并且所述方法还包括以下步骤：

从所述眼睛取出所述通电眼科装置；

触发第二单次使用切换机构的模式的第一改变，其中所述第二单次使用切换机构的模式的所述第一改变通过增加所述第二单次使用切换机构的电阻而使所述眼科装置返回到所述第一存储模式；

将所述通电眼科装置存储在具有至少所述灭菌装置的所述可密封容器中；

从所述可密封容器中取出所述通电眼科装置；

通过源于所述眼科装置外部的第四刺激触发所述第二单次使用切换机构的模式的第二改变，其中所述第二单次使用切换机构的模式的所述第二改变减小所述第二单次使用切换机构的电阻；以及

将所述通电眼科装置置于所述眼睛上。

20. 根据权利要求12所述的方法，其中所述电路还包括第二切换机构，并且其中所述方法还包括以下步骤：

将所述密封容器暴露于源于所述眼科装置外部的第五刺激，其中所述暴露触发所述第二切换机构的模式的改变，并且将所述眼科装置置于第二存储模式下。

21. 根据权利要求20所述的方法，其中所述第二存储模式是低能量消耗状态，并且允许所述第一切换机构针对所述第二刺激开始取样。

22. 一种使用具有所述第一存储模式的所述通电眼科装置的方法，所述方法包括以下步骤：

打开所述密封容器，其中所述密封容器保持具有所述第一存储模式的至少所述通电眼科装置；

通过源于所述眼科装置外部的所述第二刺激触发所述第一切换机构的模式的所述第二改变，其中模式的所述第二改变减小所述第一切换机构的电阻；

将软性眼科镜片置于所述眼睛上；以及

将所述通电眼科装置置于邻近所述软性眼科镜片处。