CN104049386B - 用于立体介质的三维感知的眼科镜片观看套装 - Google Patents

用于立体介质的三维感知的眼科镜片观看套装 Download PDF

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Abstract

本发明描述了用于形成具有转换滤光片的眼科镜片的观看套装的方法，所述方法包括其中所述转换滤光片被包括在封装刚性插件中的实施例。本发明还包括用于形成能够激励和控制有源转换滤光片的激活的介质插件的方法，并且更具体地，其中所述介质插件可并入眼科镜片观看套装中。

Description

用于立体介质的三维感知的眼科镜片观看套装
技术领域
本发明描述了与眼科装置有关的方法、设备和装置，该眼科装置考虑到特定二维介质的三维观看，并且更具体地，在一些实施例中该眼科装置具有多件式刚性插件，组件在该多件式刚性插件内或在其之上。
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中的一种或多种：视力矫正功能性、美容增强作用和治疗效果。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性。无需使镜片处于通电状态即可实现此类物理特性。
近来，对特定二维图像例如诸如立体成像的三维观看的普及性已经提高。此普及性促进了3-D电影的涌现和3-D电视的开发。通常，三维观看需要这样一种特定装置，该装置在二维图像到达眼睛之前对该图像进行解译，从而考虑到来自组合过滤转换的三维感知。
最近，已将有源组件添加在接触镜片中，并且该添加可涉及将通电元件结合到眼科装置内。实现此效果的较复杂组件可能要求通过以下步骤来改善特性：将其包括在插入装置中，然后使该插入装置包括有用于制造现有技术的眼科镜片的标准或类似材料。期望改善工艺、方法和所得装置以用于实现各类插件。可以预期，用于通电插件的一些解决方案可为非通电装置和其它生物医学装置提供新型方面。因此，与眼科镜片观看套装有关的新型方法、装置和设备是重要的。
发明内容
本发明包括与制造用于立体介质的三维感知的眼科装置的观看套装的方法有关的创新。该方法可包括以下步骤：形成用于放置在使用者的右眼上的第一眼科装置；将第一转换滤光片添加至第一眼科装置，其中该第一转换滤光片能够向右眼提供立体图像的第一过滤转换；形成用于放置在左眼上的第二眼科装置；以及将第二转换滤光片添加至第二眼科装置，其中该第二转换滤光片能够向左眼提供立体介质的第二过滤转换，并且其中该第一过滤转换和第二过滤转换在同时观看时构成三维感知。
在一些实施例中，第一插入装置可被封装在第一眼科装置内，并且第二插入装置可被封装在第二眼科装置内。第一插入装置和第二插入装置可包括有源组件。第一插入装置的封装可包括添加第一转换滤光片，并且第二插入装置的封装可包括添加第二转换滤光片。
在一些实施例中，第一转换滤光片可包含第一二向色材料，其中第一二向色材料过滤第一组波长值；第二转换滤光片可包含第二二向色材料，其中第二二向色材料过滤第二组波长值；并且其中当同时观看第一眼科镜片和第二眼科镜片时，第一组波长值和第二组波长值的组合可构成三维感知。在一些实施例中，第一转换滤光片和第二转换滤光片可考虑到非三维感知，并且第一转换滤光片和第二转换滤光片在非三维感知期间可能感知不到。
在一些实施例中，第一插入装置和第二插入装置可热成形。在一些此类实施例中，第一插入装置可包括通过热成形的第一转换滤光片，并且第二插入装置包括通过热成形的第二转换滤光片。
在一些实施例中，形成眼科镜片的方法还可包括以下步骤：将生物相容性聚合物添加至前曲面模具部件和后曲面模具部件中的一者或两者；将后曲面模具部件紧邻前曲面模具部件放置；使生物相容性单体固化以形成眼科镜片；将眼科镜片从前曲面模具部件和后曲面部件脱模；以及使眼科镜片水合。
本发明还包括一种形成用于包括在立体介质的三维感知的眼科镜片的观看套装中的一组介质插件的方法，该方法包括以下步骤：将左电源和左激活负载并入电路中，其中左负载能够控制左有源转换滤光片；将右有源转换滤光片并入左介质插件的左光学区中；将右电源和右激活负载并入电路中，其中右负载能够控制右有源转换滤光片；以及将右有源转换滤光片并入右介质插件的右光学区中。
在一些实施例中，该方法还可包括以下步骤：将立体介质传感器并入左介质插件和右介质插件中的一者或两者中，其中立体介质传感器与左激活负载和右激活负载中的一者或两者电连通，并且其中立体介质传感器能够检测对三维感知的需求。立体传感器可能能够检测立体介质的刷新率，并且立体介质传感器可能能够触发右介质插件和左介质插件的激活频率的变化。
该方法还可包括以下步骤：将左同步负载并入与左激活负载电连通的左介质插件中，将右同步负载并入与右激活负载电连通的右介质插件中；将同步传感器并入左介质插件和右介质插件中的一者或两者中，其中同步传感器与左激活负载电连通并且能够检测右介质插件的激活。
附图说明
图1示出了具有转换滤光片的眼科镜片的观看套装的示例性实施例。
图2示出了具有转换滤光片的眼科镜片的观看套装的替代实施例。
图3示出了可包括刚性插件的眼科镜片的观看套装的示例性实施例，其中刚性插件包括转换滤光片。
图4示出了可包括刚性插件的眼科镜片的观看套装的替代实施例，其中刚性插件包括转换滤光片。
图5示出了可包括介质插件的眼科镜片的观看套装的示例性实施例，其中介质插件包括转换滤光片。
图6示出了可包括介质插件的眼科镜片的观看套装的示例性实施例，其中介质插件不控制转换滤光片。
图7示出了用于形成具有转换滤光片的眼科镜片的观看套装的示例性工艺流程图。
图8示出了用于形成具有可包括转换滤光片的刚性插件的眼科镜片的观看套装的示例性工艺流程图。
图9示出了用于形成具有有源转换滤光片的介质插件的示例性工艺流程图，其中介质插件可被包括在眼科镜片的观看套装中。
具体实施方式
本发明包括用于制造具有转换滤光片的眼科镜片的观看套装的方法和设备，其中观看套装考虑到立体介质的三维感知。此外，本发明包括所得的眼科镜片的观看套装。
立体介质涉及同时显示两个图像，其中大脑将这两个图像解译为具有三维性质的单个图像。一些有限的介质考虑到例如诸如在并列型立体成像中的三维感知而无需过滤装置，其中观看者可通过其眼睛来促使三维感知。其它介质包括自动立体技术，其中过滤机构被包括在投影装置内，诸如，例如利用视差屏障的手持游戏装置。由于过滤机构被包括在投影装置内，因此三维感知无需另外的过滤设备，尽管过滤针对预定的眼睛组定制并且对于具有相异特性的使用者可能并不那样有效。
其它类型的立体介质需要附加的过滤装置，并且通常过滤装置是便携式的并且是针对个人的，其中每个观看者必须使用过滤装置来体验三维感知。常见过滤装置包括“3-D眼镜”，其结构与一副眼镜类似，其中每个“镜片”包括转换滤光片。当在一起使用以观看立体介质时，这两个滤光片允许大脑体验三维感知。
立体介质的再现促进了该技术的发展。例如，形成立体介质已变得更加复杂，从而考虑到具有细微差别的三维成像，其中观看者可感觉到沉浸于拍摄环境中。另一个例子包括利用立体介质的家庭影院电视的开发，其中标准电视节目如体育可以三维方式观看。立体介质可在未来变得更加普及。
最普及的立体介质需要3-D眼镜的一些变型。然而，这些眼镜通常笨重并且昂贵，尤其是对于家庭影院而言。此外，“镜片”是静止的，而眼球运动会使透视发生偏移，其可在长时段内抖动，例如当观看立体影片时。立体电视机通常包括一组或两组3-D眼镜，从而在本质上限制了观看者的数量。另外，虽然眼镜是可获得的，但往往受到成本限制。
因此，本发明包括用于立体介质的三维感知的替代过滤装置。一般来讲，根据本发明的一些实施例，刚性插件通过自动化装置嵌入眼科镜片内，该自动化装置可将插件放置在与用于制作镜片的模具部件相关的期望位置。将各种组件放置到眼科镜片中的实施例可采用一个或多个步骤，在一个或多个步骤中，组件被密封并粘附到位，或者组件被封装。
在一些具有介质插件的实施例中，能量源被放置成与组件电连通，该组件可按指令启动并从被包括在眼科镜片内的能量源汲取电流。组件可包括例如半导体装置、有源或无源电气装置或电动机械，包括例如：微机电系统(MEMS)、纳机电系统(NEMS)或微机械。继放置能量源和组件之后，反应性混合物可通过模具部件成型并聚合以形成眼科镜片。
以下部分将详细说明本发明的实施例。对优选实施例和可供选择的实施例的描述均仅为示例性实施例，并且应当理解，对于本领域的技术人员而言其变型、修改形式和更改均可能是显而易见的。因此，应当理解，所述示例性实施例不对本发明的范围构成限制。
术语
在涉及本发明的说明书和权利要求书中，所使用的各个术语定义如下：
后曲面件或后插入件：如本文所用，是指多件式刚性插件的固体元件，当将其被组装到所述插件中时，将占据位于背面的镜片的一侧上的位置。在眼科装置中，此类件将位于更靠近使用者的眼睛表面的插入件的一侧上。在一些实施例中，后曲面件可含有和包括位于眼科装置的中心的区域，光可通过该区域进入使用者的眼睛中，该区域可称为光学区。在其它实施例中，该件可采用环形形状，在该环形形状中该件不含有或包括光学区中的一些或全部区域。在眼科插件的一些实施例中，可存在多个后曲面件，并且该多个后曲面件中的一个可包括光学区，而其它后曲面件可为环形或环面的多个部分。
组件：如本文所用，是指能够从能量源中汲取电流以执行一种或多种逻辑状态或物理状态变化的装置。
封装：如本文所用，是指形成屏障以将实体(例如诸如介质插件)与邻近该实体的环境分隔开。
封装材料：如本文所用，是指围绕实体(例如诸如介质插件)所形成的层，该层形成屏障以将实体与邻近该实体的环境分隔开。例如，封装材料可由有机硅水凝胶例如依他菲康(Etafilcon)、加来菲康(Galyfilcon)、那拉菲康(Narafilcon)和塞诺菲康(Senofilcon)或其它水凝胶接触镜片材料构成。在一些实施例中，封装材料可为半渗透性的以将指定材料包含在实体内并防止指定物质(例如诸如水)进入实体中。
通电的：如本文所用，是指能够提供电流或能够在其内储存有电能的状态。
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涉及在做功的过程中能够执行电动作的所述能力。
能量源：如本文所用，是指能够提供能量或使生物医学装置处于通电状态的装置。
能量采集器：如本文所用，是指能够从环境中提取能量并将其转化为电能的装置。
过滤转换：如本文所用，是指通过转换滤光片观看时所得到的感知图像。
前曲面件或前插入件：如本文所用，是指多件式刚性插件的固体元件，当将其被组装到所述插件中时，将占据位于前面的镜片的一侧的位置。在眼科装置中，前曲面件将位于更远离使用者的眼睛表面的插件的一侧上。在一些实施例中，该件可含有和包括位于眼科装置中心的区域，光可通过该区域进入使用者的眼睛中，该区域可称为光学区。在其它实施例中，该件可采用环形形状，在该环形形状中该件不含有或包括光学区中的一些或全部区域。在眼科插件的一些实施例中，可存在多个前曲面件，并且多个前曲面件中的一个可包括光学区，而其它前曲面件可为环形或环面的多个部分。
镜片形成混合物或反应性混合物或反应性单体混合物(RMM)：如本文所用，是指可固化并交联、或可交联以形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各种实施例可包括镜片形成混合物，其中镜片形成混合物具有一种或多种添加剂，例如紫外线隔离剂、着色剂、光引发剂或催化剂以及眼科镜片(例如接触镜片或眼内透镜)可能需要的其它添加剂。
镜片形成表面：是指用于使镜片成形的表面。在一些实施例中，任何此类表面可以具有光学质量表面光洁度，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具表面接触的镜片形成材料的聚合作用而成型。另外，在一些实施例中，镜面形成表面可具有赋予镜片表面期望的光学特性所必需的几何形状，包括但不限于，球面、非球面和柱面度数、波前像差矫正、角膜形貌特征矫正等、以及它们的任何组合。
液晶：如本文所用，是指具有介于常规液体与固态晶体之间的性质的物态。液晶不能以固体表征，但其分子表现出某种程度的对齐。如本文所用，液晶不限于特定的相或结构，但液晶可具有特定的静息取向。液晶的取向和相可通过例如诸如温度、磁力或电的外力来操纵，这取决于液晶的类别。
锂离子电池：是指锂离子在其中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再通电或再充电。
介质插件：如本文所用，是指将并入通电眼科装置中的封装插件。通电元件和电路可嵌入介质插件中。介质插件限定了通电眼科装置的主要用途。例如，在通电眼科装置允许使用者调整光功率的实施例中，介质插件可包括控制光学区中的液体弯月面部分的通电元件。作为另外一种选择，介质插件可为环形的以使得光学区不含材料。在此类实施例中，镜片的通电功能可不是光学性能，但是例如可监测葡萄糖或服用药物。
模具：是指可用于将未固化制剂形成镜片的刚性或半刚性的物体。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。
眼科镜片或眼科装置或镜片：如本文所用，是指位于眼睛中或眼睛上的任何装置。该装置可提供光学矫正，可具有美容作用或提供与光学性能无关的一些功能性。例如，术语镜片可指用于矫正或改进视力或提升眼部机体美观效果(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、眼部插件、光学插件或其它类似的装置。作为另外一种选择，镜片可指可放置在眼睛上并且具有除视力矫正之外的功能(例如监测泪液的组分或施用活性剂的装置)的装置。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制成的软性接触镜片，该水凝胶包括例如有机硅水凝胶和含氟水凝胶。
光学区：如本文所用，是指眼科镜片的佩戴者通过其进行观看的眼科镜片的区域。
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，是指恢复到具有更大做功能力的状态的性能。本发明范围内的多种用途可与能够在特定的恢复时间周期内使电流以特定速率流动的恢复能力相关。
再通电或再充电：恢复到具有更大的做功能力的状态。本发明内的许多应用可涉及使装置恢复至电流在指定的再设定的时间段内以某一速率流动的能力。
从模具脱离：意指镜片完全从模具分离或只是松散地附着使得其可通过药签轻柔地搅拌或推动而移除。
刚性插件：如本文所用，是指保持预定形貌的插件。当被包括在接触镜片中时，刚性插件可有助于镜片的功能性。例如，刚性插件内的各种形貌特征或密度可限定可对具有散光的使用者的视力进行矫正的区域。
稳定特征：如本文所用，是指当将眼科装置放置在眼睛上时使得眼科装置稳定至眼睛上的特定取向的物理特性。在一些实施例中，稳定特征可添加足够的质量来压稳眼科装置。在一些实施例中，稳定特征可改变前曲面表面，其中眼睑可捕获稳定特征并且使用者可通过眨眼来重新定向镜片。此类实施例可通过包括可添加质量的稳定特征来增强。在一些实施例中，稳定特征可为来自封装生物相容性材料的单独材料，可为通过模塑工艺单独形成的插件或可被包括在刚性插件或介质插件中。
如本文所用，堆叠的集成组件装置或SIC装置是指包装技术的产品，该技术可将可包括电和机电装置的基底的薄层通过将每一层的至少一部分堆叠在彼此上而装配成可操作的集成装置。层可包括各种类型、材料、形状和尺寸的组件装置。此外，层可由各种装置生产技术制成以匹配和呈现各种轮廓。
三维感知或三维观看：如本文所用，是指在眼科装置转换二维图像的情况下使得大脑解读图像内的三维性质。
三维表面或三维基底：如本文所用，是指与平表面相比以三维方式形成的其中形貌特征针对特定目的设计的任何表面或基底。
转换滤光片：如本文所用，是指眼科镜片对指定的图像值可渗透而对其它指定的图像值不可渗透的性质。图像值可包括例如波长、光线角度、颜色和光线量。
观看套装：如本文所用，是指当一起使用时考虑到三维感知的一对眼科装置。
眼科镜片观看套装
参见图1，示出具有二向色转换滤光片101、151的眼科镜片100、150的观看套装的实施例。在一些实施例中，左眼科镜片100可包括左二向色转换滤光片101，并且右眼科镜片150可包括右二向色转换滤光片151。如横截面中所示，左二向色滤光片111可考虑到红、绿和蓝(RGB)光的特定阵列，并且右二向色滤光片161可考虑到RGB光的不同阵列。当将右眼科镜片160和左眼科镜片110用作观看套装时，组合的过滤转换可考虑到立体图像的三维感知。
眼科镜片100、150还可包括其它无源元件，例如诸如美容着色，包括虹膜图案，或视力矫正方面。
参见图2，示出具有偏振转换滤光片20l、251的眼科镜片200、250的观看套装的替代实施例，其中眼科镜片200、250可转换圆偏振光。存在通过可透射材料例如线栅、采用布儒斯特角板(Brewster’s angles plates)以及采用双折射或双轴材料产生偏振光的多种技术。
左眼科镜片200可包括左转换滤光片201，并且右眼科镜片250可包括右转换滤光片251。如横截面中所示，左转换滤光片211和右转换滤光片261可使圆偏振光线性偏振，其中两个转换滤光片211、261可以不同的角度使光偏振。在一些实施例中，在将左眼科镜片210和右眼科镜片260用作观看套装的情况下，可组合左过滤转换和右过滤转换以考虑到立体图像的三维感知。
在其中偏振可取决于眼睛上的特定取向的实施例中，眼科镜片200、250可包括稳定特征202、252。在此类实施例中，稳定特征202、252可与转换滤光片201、251对准。如横截面中所示，稳定特征212、262可改变前曲面表面的形貌特征。改变的形貌特性可允许眼睑捕获稳定特征212、262，并且使用者可通过眨眼来重新定向眼科镜片210、260。
作为另外一种选择，稳定特征212、262可不影响前曲面表面的形貌特征，并且添加的质量可足够以特定取向将眼科镜片210、260压稳在眼睛上。稳定特征120可包含与封装的反应性单体混合物不同的材料。为了进一步有利于在眼睛上放置，稳定特征212、262可含有色调，其中使用者可观看到眼科镜片200、250可如何在眼睛上定向。
参见图3，示出具有转换滤光片301、351的眼科镜片300、350的观看套装的实施例，其中转换滤光片301、351可被包括在封装的刚性插件304、354中。
在一些实施例中，刚性插件304、354可被包括在眼科镜片300、350中，其可包含聚合物型生物相容性材料。眼科镜片300、350可包括刚性中心、柔性裙边设计，在该设计中，中心刚性光学元件包括刚性插件304、354。眼科镜片300、350的封装材料303、353可为生物相容性聚合材料，例如有机硅水凝胶，包括例如依他菲康、那拉菲康、加来菲康和塞诺菲康。
与眼科镜片100、150相同，类似的过滤技术也可用于刚性插件304、354，其中转换滤光片101、150被包括在柔性镜片材料中，如例如图1中所示。刚性插件304、354可被眼科镜片300、350完全封装。因此，刚性插件304、354可不限于生物相容性材料。
在一些实施例中，刚性插件304、354可包含二向色材料的膜。一些实施例可包括膜层，每个膜层构成转换滤光片301、351。例如，顶部膜和底部膜可起到保护内部二向色膜的作用，并且保护层可通过热成形工艺以三维方式形成。
如横截面中所示，刚性插件314、310可被聚合的RMM313、363完全封装。封装工艺可将刚性插件314、364放置在眼科镜片310、360的光学区中。在一些实施例中，刚性插件314、364可延伸超过光学区。在此类实施例中，刚性插件314、364的周边部分可提供无源功能性。例如，光学区的外侧部分可包括美容着色，例如诸如虹膜图案；或周边可包括活性剂。在一些实施例中，活性剂可提供缓解水合的作用，这在使用者的眨眼率较低的情况(例如当观看立体介质时)下是有用的。
参见图4，示出具有刚性插件404、454的眼科镜片400、450的观看套装的替代实施例。在此类实施例中，刚性插件404、454可转化圆偏振光。左刚性插件404可包括左转换滤光片401，并且右刚性插件454可包括右转换滤光片451。
在一些实施例中，偏振特征401、451可热成形到插入件404、454上。在一些实施例中，此类特征401、451可通过薄膜起始物的性质提供给插入件404、454。作为另外一种选择，热成形工艺可足以提供偏振特征401、451。
可通过单一技术或通过技术组合来在刚性插件404、454中开发过滤功能。例如，在一些实施例中，眼科镜片400、450的偏振特征401、451可包括线栅和二向色材料。在一些实施例中，刚性插件404、454可由以平行方式部署以形成线栅的金属或导电细丝或线的薄片热成形。
如横截面中所示，刚性插件414、464可包含多个层。例如，正面层420、470可包括四分之一波片，背面层421、471可包括线偏振片，并且右转换滤光片461可使圆偏振光线性偏振，其中两个转换滤光片411、461可使光以不同的角度偏振。在一些实施例中，在将左眼科镜片410和右眼科镜片460用作观看套装的情况下，可组合左过滤转换和右过滤转换以考虑到立体图像三维感知。
热成形技术可向正面层420、470和背面层421、471添加对准特征，这可考虑到对右刚性插件464和左刚性插件414的不同偏振取向的精确控制。可通过热成形刚性插件464、414以包括三维表面来增强偏振特征。
例如，当刚性插件404、454被组装到眼科镜片400、450中时，刚性插件404、454可定位成具有进入在前曲面模具与后曲面模具之间形成的腔体中的对准特征。可通过利用反应性单体混合物填充模具件之间的区域，然后使RMM聚合来封装刚性插件404、454。许多反应性单体混合物可与模塑眼科装置的形成一致，包括例如能够形成水凝胶镜片诸如有机硅水凝胶的那些。
眼科镜片400、450的一些实施例可包括稳定特征402、452，其中稳定特征402、452可使眼睛上的镜片400、450取向并限制旋转。稳定特征402、452可在其中转换滤光片401、451取决于特定对准的实施例中尤其重要。例如，观看套装可包括类似的转换滤光片401、451，并且两种独特的过滤转换可由左眼科镜片400和右眼科镜片450中的转换滤光片401、451的不同对准所导致。
通过刚性插件来添加转换滤光片可考虑到向封装材料提供附加的无源功能性。例如，一些实施例可包括光学区中的调色。在一些实施例中，颜色可为封装材料的固有性质。在其它实施例中，可通过沉积、涂覆或将颜色赋予反应性单体混合物的其它方式将染色性质添加至封装材料。颜色调色可在眼科镜片中提供多种功能。例如，调色可用于排除或衰减光的波长，如同遮蔽环境日光的功能一样。
调色可提供安全功能，其中调色可阻挡某些波长，从而遮蔽或部分遮蔽强辐射源，诸如，例如激光或焊弧的效应。在一些实施例中，调色881可解决一些使用者的医疗状况，这些使用者将从通过某些波长或防止某些波长进入使用者的眼睛中受益。
参见图5，示出了包括介质插件504、554的眼科镜片500、550的观看套装的示例性实施例。在一些此类实施例中，介质插件504、554可包括在可变光学部分内的转换滤光片501、551。各种通电元件可被包括在插件的光学区之外的区域中。通电元件可包括例如可控制转换滤光片501、551的性质的集成电路、无源电子组件、通电元件和激活元件。
介质插件504、554可包括多个插入件，其中插入件可通过热成形技术形成。例如，对准特征可考虑到两个插入件并且锁定到位，而无需向光学区部分或组件施加直接的力。这可考虑到对介质插件504、554的更加轻微但精确的组装。例如，液晶可易受压力或热所导致的损坏。在一些实施例中，前件插件可锁定到背件插件中，并且对准特征之间的锁定可保持两个件之间的位置。可通过向介质插件504、554的更稳固部分施加集中的压力或热来进一步固定介质插件504、554。
在一些实施例中，转换滤光片501、551可包括液晶，其中液晶的激活可使转换滤光片501、551暗化。暗化可足以阻挡光。观看套装可通过交替激活左转换滤光片501和右转换滤光片551来提供三维感知。在一些实施例中，左眼科镜片500可与右眼科镜片550电连通，这可允许左介质插件504与右介质插件554同步。
交替激活的频率可配置成为立体介质的特定刷新率。在一些实施例中，激活可针对单频进行编程。其它实施例可包括可变的交替激活频率。例如，介质插件504、554可包括可识别观看介质的刷新率的传感器，并且介质插件504、554可相应地调整交替激活频率。
在一些实施例中，单独的传感器可识别使用者正在观看立体介质的时间。当无需三维感知时，此传感器可能能够触发激活的停止。限制激活的能力可延长介质插件的电池寿命并且可考虑到耐磨损，因为交替激活可防止非三维感知。
参见图6，示出包括介质插件604、654的眼科镜片600、650的观看套装的替代实施例。在一些此类实施例中，转换滤光片601、651可为被包括在聚合RMM中的无源元件，并且介质插件604、654可包括可变光学区607、657中的有源弯月面基镜片607、657。弯月面基镜片可考虑到多种焦度的视力矫正。例如，可变光学区607、657可包含至少两种不混溶流体，所述至少两种不混溶流体在它们之间形成可充当焦点元件的界面。可将各种通电元件包括在插件的光学区外侧的区域中。通电元件可包括例如可控制弯月面基镜片的性质的集成电路、无源电子组件、通电元件和激活元件。
在其它实施例中，介质插件604、654可具有环形形状，其中环形介质插件604、654不包括光学区内的区域。此类实施例可提供非眼科功能性，包括例如施用活性剂或监测眼科环境诸如糖或温度的具体特性。
在一些实施例中，除了介质插件604、654之外，眼科镜片600、650可包括无源刚性插件(未示出)。刚性插件可向眼科镜片600、650提供附加的功能性，其中转换滤光片601、651被包括在聚合的反应性单体混合物中。在一些实施例中，热成形可向刚性插件添加彩色设计，这可向眼科镜片600、650添加美容功能。彩色设计可位于眼科镜片600、650的光学区的外侧。在一些实施例中，印刷图案可被包括在环形刚性插件中。作为另外一种选择，转换滤光片可被包括在刚性插件中。
在观看套装的一些实施例中，当无需三维观看时转换滤光片可能感知不到。此类实施例可考虑到眼科镜片的长期使用。长期使用在其中眼科镜片提供除转换滤光片之外的功能性的实施例中可为显著的。例如，包括转换滤光片的眼科镜片可矫正视力，向眼睛添加美容着色，监测眼科环境或其组合。因此，在此类实施例中，当使用者未观看立体介质时，转换滤光片可在视觉上被忽略。
用于基于插件的眼科镜片的材料
在一些实施例中，镜片类型可为包括含有机硅的组分的镜片。“含有机硅的组分”是指在单体、大分子单体或预聚物中含至少一个[-Si-O-]单元的组分。优选地，以含有机硅的组分的总分子量计，所有Si和所连接的O在含有机硅的组分中的含量大于约20重量％，还更优选地大于30重量％。可用的含有机硅的组分优选地包含可聚合的官能团，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团。
在一些实施例中，围绕插件的眼科镜片裙边(有时也称为插件封装层)可由标准水凝胶眼科镜片制剂构成。具有可向许多插件材料提供可接受匹配的示例性材料可包括那拉菲康族；包括那拉菲康A和那拉菲康B。作为另外一种选择，依他菲康族；包括依他菲康A，可代表良好的示例性材料选择。下文将对与本领域一致的材料性质进行更全面的技术讨论；但应清楚，可形成密封和封装插件的可接受封装或部分封装的任何材料是适合的并且包括在内。
合适的含有机硅的组分包括由式I表示的化合物
其中：
R1独立地选自一价活性基团、一价烷基或一价芳基，上述任何基团还可以包含选自羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基、卤素或它们的组合的官能团；和含有1至100个Si-O重复单元的一价硅氧烷链，所述重复单元还可以包含选自烷基、羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰氨基、氨基甲酸酯基、卤素或它们的组合的官能团；
其中b＝0至500，其中应当理解，当b不为0时，b为众数(mode)等于指定值的分布；
其中至少一个R1包含一价反应性基团，并且在一些实施例中，1至3个R1包含一价反应性基团。
如本文所用，“一价反应性基团”为可经历自由基和/或阳离子聚合的基团。自由基反应性基团的非限制性例子包括(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、C1-6烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、C1-6烷基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12烯基、C2-12烯基苯基、C2-12烯基萘基、C2-6烯基苯基、C1-6烷基、O-乙烯基氨基甲酸酯以及O-乙烯基碳酸酯。阳离子反应性基团的非限制性例子包括乙烯基醚或环氧基以及它们的混合物。在一个实施例中，自由基反应性基团包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺、以及它们的混合物。
合适的一价烷基和芳基包括未取代的一价C1-C16烷基、C6-C14芳基，诸如取代的和未取代的甲基、乙基、丙基、丁基、2-羟丙基、丙氧基丙基、聚乙烯氧丙基、它们的组合等。
在一个实施例中，b为0，一个R1为一价反应性基团，并且至少3个R1选自具有1至16个碳原子的一价烷基，并且在另一个实施例中，选自具有1至6个碳原子的一价烷基。本实施例的有机硅组分的非限制性例子包括2-甲基-2-羟基-3-[3-[1，3，3，3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(“SiGMA”)、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基-三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(“TRIS”)、3-甲基丙烯酰氧基丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷以及3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷。
在另一个实施例中，b为2至20、3至15，或者在一些实施例中为3至10；至少一个末端R1包含一价反应性基团，其余的R1选自具有1至16个碳原子的一价烷基，并且在另一个实施例中，选自具有1至6个碳原子的一价烷基。在另一个实施例中，b为3至15，一个末端R1包含一价反应性基团，另一个末端R1包含具有1至6个碳原子的一价烷基并且剩余的R1包含具有1至3个碳原子的一价烷基。本实施例的有机硅组分的非限制性例子包括(单-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)-丙醚封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为400-1000)(“OH-mPDMS”)、单甲基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为800-1000)(“mPDMS”)。
在另一个实施例中，b为5至400或10至300，两个末端R1均包含一价反应性基团并且剩余的R1独立地选自具有1至18个碳原子的一价烷基，所述一价烷基在碳原子之间可具有醚键并且还可包含卤素。
在一个需要有机硅水凝胶镜片的实施例中，本发明的镜片将由反应性混合物制成，其中基于据以制备聚合物的活性单体组分的总重量计，反应性混合物包含至少约20重量％的含有机硅的组分，优选地在约20重量％至70重量％之间。
在另一个实施例中，1至4个R1包含乙烯基碳酸酯或如下式所示的乙烯基氨基甲酸酯：
其中：Y代表O-、S-或NH--；
R代表氢或甲基；d为1、2、3或4；并且q为0或1。
含有机硅的乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯单体具体包括：1，3-双[4-(乙烯氧基羰基氧基)丁-1-基]四甲基-二硅氧烷；3-(乙烯氧基羰基硫基)丙基-[三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷]；3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯；3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基氨基甲酸酯；碳酸三甲基甲硅烷基乙基乙烯酯；碳酸三甲基甲硅烷基甲基乙烯酯；并且
在期望生物医疗装置的模量在约200以下的情况中，只有一个R1应包含一价反应性基团，并且剩余的R1基团中不超过两个将包含一价硅氧烷基团。
另一类含有机硅组分包括以下式的聚氨酯大分子单体：
式IV-VI
(*D*A*D*G)a*D*D*E1；
E(*D*G*D*A)a*D*G*D*E1；或
E(*D*A*D*G)a*D*A*D*E1
其中：
D代表具有6至30个碳原子的烷二基、烷基环烷二基、环烷二基、芳二基或烷基芳二基，
G代表具有1至40个碳原子并且主链中可包含醚键、硫代键或胺键的烷二基、环烷二基、烷基环烷二基、芳二基或烷基芳二基；
*代表氨基甲酸酯或脲基键；
a为至少1；
A代表下式的二价聚合基团：
R11独立地代表具有1至10个碳原子并且碳原子之间可以包含醚键的烷基或氟代烷基；y为至少1；并且p提供400至10,000的部分重量；E和E1的每一个独立地代表可聚合的不饱和有机基，其用下式表示：
其中：R12为氢或甲基；R13为氢、具有1至6个碳原子的烷基或-CO-Y-R15基，其中Y为-O-、Y-S-或-NH-；R14为具有1至12个碳原子的二价基团；X代表-CO-或-OCO-；Z代表-O-或-NH-；Ar代表具有6至30个碳原子的芳基；w为0至6；x为0或1；y为0或1；并且z为0或1。
优选的含有机硅的组分是由如下式表示的聚氨酯大分子单体：
式IX(完整结构可通过连接相应的星号区*至*、**至**来理解)
其中R16为移除异氰酸酯基团后的二异氰酸酯的双自由基，例如异佛尔酮二异氰酸酯的双自由基。其它合适的含有机硅的大分子单体为由氟醚、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸异氰基乙酯反应形成的式X的化合物(其中x+y为在10至30范围内的数值)。
式X(完整结构可通过连接相应的星号区*至*来理解)
其它适合用于本发明的含有机硅的组分包括包含聚硅氧烷基团、聚亚烷基醚基团、二异氰酸酯基团、多氟化烃基团、多氟化醚基团和多糖基团的大分子单体；具有极性氟化接枝或侧基、有氢原子连接到末端二氟代碳原子的聚硅氧烷；含醚键和硅氧烷键的亲水性硅氧烷基甲基丙烯酸酯以及含聚醚基团和聚硅氧烷基团的可交联单体。上述任何聚硅氧烷也可用作本发明中的含有机硅组分。
方法
以下方法步骤作为可以根据本发明的一些方面实施的方法的例子来提供。应当理解，方法步骤的叙述顺序并不具有限制性，也可以使用其它顺序实施本发明。此外，并非所有步骤都是实施本发明所必需的，本发明的各个实施例中可以包括另外的步骤。
参见图7，流程图示出形成眼科镜片的观看套装的示例性步骤。在705处，反应性单体混合物可被沉积在前曲面模具上。在一些实施例中，左转换滤光片在聚合后的RMM中是固有的并且可无需附加步骤来添加转换滤光片。在其它实施例中，在710处，左转换滤光片可结合有RMM。在一些实施例中，在705沉积RMM之前，左转换滤光片可沉积或印刷在前曲面模具上。在此类实施例中，左转换滤光片可通过与RMM接触来并入。
在一些实施例中，在715处，稳定特征可被包括在RMM中，其中该稳定特征与左转换滤光片对准。在一些此类实施例中，材料可被沉积在前曲面模具件上，其中RMM可在于705处沉积期间并入材料。替代实施例可将材料注射到固化或部分固化的RMM中。另一个实施例可包括前曲面模具上的偏离，这可在眼科镜片中形成稳定特征。
在720处，后曲面模具可紧邻前曲面模具放置以形成镜片形成腔体。在725处，RMM可例如通过固化技术聚合。在730处，左眼科镜片可从模具中移除。在一些实施例中，在735-760处形成右眼科镜片可包括重复在705-730处形成左眼科镜片的工艺。右转换滤光片可补充左转换滤光片，其中过滤转换的合并考虑到三维感知。
参见图8，流程图示出了用于形成包括刚性插件的眼科镜片的观看套装的示例性步骤，其中转换滤光片被包括在刚性插件中。在805处，具有左转换滤光片的左刚性插件可邻近前曲面模具放置。在810处，反应性单体混合物可被沉积在前曲面模具上。在一些实施例中，RMM可向眼科镜片添加功能性，诸如例如在RMM向眼科镜片添加色调的情况下。
在815处，在一些实施例中，左刚性插件可与稳定特征对准，其中该对准确保了眼科镜片在眼睛上取向时左刚性插件的功能性。在一些此类实施例中，在于810处添加封装材料之前，稳定特征材料可被添加至前曲面模具的表面。在一些实施例中，稳定特征可为在于810处添加封装材料之前并且独立于在815处添加刚性插件之前可放置在前曲面模具上的插件。作为另外一种选择，稳定特征可与刚性插件一起添加，其中左刚性插件可在于805-830处进行模塑工艺之前与稳定特征对准。
在820处，后曲面模具可紧邻前曲面模具放置以形成镜片形成腔体。在825处，RMM可例如通过固化技术来聚合。在830处，左眼科镜片可从模塑设备中移除。在一些实施例中，在835-860处形成右眼科镜片可包括重复在805-830处形成左眼科镜片的工艺。右转换滤光片可补充左转换滤光片，其中过滤转换的合并考虑到三维感知。
参见图9，流程图示出了用于形成用于加入眼科镜片的观看套装的介质插件的示例性步骤。在905处，电源可并入到左介质插件中，其中左介质插件可被包括在左眼科镜片中。在910处，可控制左转换滤光片激活的负载可被包括在具有电源的电路中。在915处，有源转换滤光片可被包括在介质插件的光学区区域中。在一些实施例中，有源转换滤光片可包括液晶，并且在激活时，液晶可暗化并且阻挡光。
在其中观看套装取决于左眼科镜片与右眼科镜片之间的通信的实施例中，在920处，左同步负载可被包括在具有电源的电路中。左同步负载可与右同步负载电连通。在一些实施例中，在925处，左立体介质传感器可被包括在具有电源的电路中。左立体介质传感器可允许介质插件感测使用者何时需要三维感知。在传感器可检测立体介质的刷新率的情况下，一些实施例中的传感器可考虑到可变的激活频率。
在一些实施例中，在930-950处形成右介质插件的工艺可为在905-925处用于形成左介质插件的工艺步骤的重复。在其它实施例中，在950处，右介质插件可不包括单独的右立体介质传感器。在取决于左眼科镜片和右眼科镜片之间的交替激活的观看套装中，立体介质传感器可被包括在左介质插件中，其中左介质插件可将信息传送给右介质插件。例如，左同步负载可能能够将激活命令传送给右激活负载。
结论
如上文所述以及如以下权利要求进一步限定，本发明提供了用于形成具有转换滤光片的眼科镜片的观看套装(包括其中转换滤光片被包括在封装刚性插件中的实施例)的方法。本发明还包括用于形成能够激励和控制有源转换滤光片的激活的介质插件的方法，更具体而言，其中介质插件可并入眼科镜片观看套装中。

Claims (13)

1.一种制造用于立体介质的三维感知的眼科装置的观看套装的方法，所述方法包括以下步骤：
形成用于放置在使用者的右眼上或右眼中的第一眼科装置；
将第一转换滤光片添加至所述第一眼科装置，其中所述第一转换滤光片能够向所述右眼提供所述立体介质的第一过滤转换；
形成用于放置在左眼上或左眼中的第二眼科装置；
将第二转换滤光片添加至所述第二眼科装置，其中所述第二转换滤光片能够向所述左眼提供所述立体介质的第二过滤转换，并且其中所述第一过滤转换和所述第二过滤转换在同时观看时构成所述立体介质的三维感知。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
将第一插入装置封装在所述第一眼科装置内；
将第二插入装置封装在所述第二眼科装置内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一插入装置和所述第二插入装置包括有源组件。
4.根据权利要求2所述的方法，其中：
所述第一插入装置的所述封装包括所述第一转换滤光片的添加；并且
所述第二插入装置的所述封装包括所述第二转换滤光片的添加。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
所述第一转换滤光片包含第一二向色材料，其中所述第一二向色材料过滤第一组波长值；
所述第二转换滤光片包含第二二向色材料，其中所述第二二向色材料过滤第二组波长值；并且
其中当同时观看所述第一眼科装置和所述第二眼科装置时，所述第一组波长值和所述第二组波长值的组合构成三维感知。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一插入装置和所述第二插入装置是热成形的。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一插入装置通过热成形包括所述第一转换滤光片，并且其中所述第二插入装置通过热成形包括所述第二转换滤光片。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一眼科装置和所述第二眼科装置中的一者或两者的所述形成还包括以下方法步骤：
将生物相容性聚合物添加至前曲面模具部件和后曲面模具部件中的一者或两者；
将所述后曲面模具部件紧邻所述前曲面模具部件放置；
使生物相容性单体固化以形成所述第一眼科装置和所述第二眼科装置中的一者或两者；
将所述第一眼科装置和所述第二眼科装置中的一者或两者从所述前曲面模具部件和所述后曲面部件脱模；以及
使所述第一眼科装置和所述第二眼科装置中的一者或两者水合。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一转换滤光片和所述第二转换滤光片考虑到非三维感知，并且其中所述第一转换滤光片和所述第二转换滤光片在非三维感知期间是所述使用者感知不到的。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括形成用于包括在用于立体介质的三维感知的眼科装置的观看套装中的一组介质插件的步骤，其中形成用于包括在用于立体介质的三维感知的眼科装置的观看套装中的一组介质插件包括以下步骤：
将左电源和左激活负载并入电路中，其中所述左激活负载能够控制所述第二转换滤光片，其中所述第二转换滤光片是左有源转换滤光片；
将所述左有源转换滤光片并入左介质插件的左光学区中；
将右电源和右激活负载并入电路中，其中所述右激活负载能够控制所述第一转换滤光片，其中所述第一转换滤光片是右有源转换滤光片；以及
将所述右有源转换滤光片并入右介质插件的右光学区中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中形成用于包括在用于立体介质的三维感知的眼科装置的观看套装中的一组介质插件还包括以下步骤：
将立体介质传感器并入所述左介质插件和所述右介质插件中的一者或两者中，其中所述立体介质传感器与所述左激活负载和所述右激活负载中的一者或两者电连通，并且其中所述立体介质传感器能够检测对三维感知的需求。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述立体传感器能够检测所述立体介质的刷新率，并且其中所述立体介质传感器能够触发所述右介质插件和所述左介质插件的激活频率的变化。
13.根据权利要求10所述的方法，其中形成用于包括在用于立体介质的三维感知的眼科装置的观看套装中的一组介质插件还包括以下步骤：
将左同步负载并入与所述左激活负载电连通的所述左介质插件中；
将右同步负载并入与所述右激活负载电连通的所述右介质插件中；
将同步传感器并入所述左介质插件和所述右介质插件中的一者或两者中，其中所述同步传感器与所述左激活负载电连通并且能够检测所述右介质插件的所述激活。
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