CN104160323A - 用于在眼科装置上形成电子电路系统的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通电眼科装置，该通电眼科装置具有所结合的低能量消耗模式。在一些实施例中，描述了具有所结合的低能量消耗模式的介质插入物。

Description

用于在眼科装置上形成电子电路系统的方法和设备
相关申请
本申请要求于2012年2月28日提交的临时专利申请No.61/604206的优先权。
技术领域
本发明描述了具有带有存储模式的封装的介质插入物的通电眼科装置，并且更具体地，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，眼科装置诸如接触镜片、眼内镜片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。接触镜片例如可提供以下一种或多种功能：视力矫正功能性、美容增强作用以及治疗效果。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。一些例子已示出了结合在置于动物眼睛上的接触镜片中的半导体装置。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该元件。
在眼科装置中包括通电元件会增加装置的制造日期与实际使用日期之间的通电损耗的问题。通电损耗的一个或多个更显著原因可为通过与通电元件物理连接和电连接的装置和结构的电流的泄漏。许多眼科装置诸如抛弃型接触镜片具有典型的六年保质期；因此，需要通过确保极低的泄漏电流来使通电损耗最小化。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封装的介质插入物，所述封装的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，同时不需要工作电平的电流。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功率源的电路中。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施用。电路可被包括在封装的介质插入物中，该封装的介质插入物可被包括在通电眼科装置中。
介质插入物可被完全封装以保护和容纳通电元件、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功率源至负载的导电路径中，而休眠模式可指在电子电路系统经由低电阻路径连接到功率源时所述电路系统的低能量消耗状态。
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，电子电路系统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义的通电状态。
附图说明
图1示出了用于通电眼科装置的介质插件的示例性实施例和通电眼科装置的示例性实施例。
图2示出了具有通电元件、功率源、互连件和/或开关的装置的通电损耗机构的模型。
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，所述电路设计可被包括在具有封装的介质插入物的眼科装置中。
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，所述电路设计可被包括在具有封装的介质插入物的眼科装置中。
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，其中对于存储模式的状态来说很重要的切换机构本身由单独的负载和开关构成，所述电路设计可被包括在具有封装的介质插入物的眼科装置中。
具体实施方式
本发明涉及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眼科装置时的电流泄漏来节约能量。以下部分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，所述示例性实施例并非限制本基础发明的范围。
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功率源以使在装置使用之前的漏电最小化，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(就荧光棒而言，即为产生光的化学反应)。与荧光棒不同的是，具有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系统的所有元件而言，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功率源，且还需从功率源可用的面积中减去由电路系统使用的面积。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。
术语表
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。
通电的：如本文所用，是指能够提供电流或能够在其内储存电能的状态。
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，是指能够提供能量或使逻辑或电装置处于通电状态的装置或层。
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、激活或控制的功能。
泄漏：如本文所用，是指不利的能量损耗。
镜片或眼科装置：如本文所用，是指位于眼睛内或眼睛上的任何装置。这些装置可提供光学矫正，可具有美容作用或可提供与眼睛无关的一些功能性。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、眼部插入物、光学插入物或其他类似的装置。或者，所述镜片可提供非光学功能，例如监测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制成的软性接触镜片，其中水凝胶包括例如硅水凝胶和含氟水凝胶。
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，是指用于模塑镜片的表面。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、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜形貌校正等，以及它们的任何组合。
锂离子电池：如本文所用，是指锂离子在其中移动穿过以产生电能的电化学电池。这种通常称之为电池组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。通电元件和电路系统可结合到介质插件中。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，是指可以用于利用未固化的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，是指其中流经电路的电流允许装置进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透过眼科装置看到的区域。
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能力。本发明范围内的多种用途可涉及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。
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。本发明范围内的许多用途可涉及使装置恢复至使电流在特定的恢复时间周期内使电流以特定速率流动的能力。
基准：如本文所用，是指产生适合于在其他电路中使用的固定且稳定的电压或电流输出的电路。基准可源于能带隙，可补偿温度、供给和工艺变化，并且可针对特定的专用集成电路(ASIC)进行专门设计。
从模具脱离：如本文所用，是指镜片完全从模具分离或只是松散地附接，使得其可通过轻微搅动移除或用药签推出。
复位功能：如本文所用，是指将电路设定至特定的预先确定的状态(包括例如逻辑状态或通电状态)的自触发算法机制。复位功能可包括例如接通功率的复位电路，其可与切换机构共同工作以确保在初始连接至功率源和从存储模式唤醒时芯片的正确启动。
休眠模式或待机模式：如本文所用，是指通电装置在切换机构已闭合后的低电流汲取状态，该状态允许在不需要操作模式时的能量保存。
堆叠的：如本文所用，是指将至少两个部件层紧邻彼此放置，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。
堆叠的集成元器件或SIC器件：如本文所用，是指包装技术的产品，其通过在彼此上堆叠每层的至少一部分而将基片的薄层组装到有效集成器件中的，该基片的薄层可含有电子装置和机电装置。所述层可包括各种类型、材料、形状和尺寸的元件装置。此外，层可由各种装置生产技术制成以匹配和呈现各种轮廓。
存储模式：如本文所用，是指包括电子部件的系统的状态，其中功率源供给或被要求提供最小的设计负载电流。此术语与待机模式不可互换。
基片插入物：如本文所用，是指能够支撑眼科装置内能量源的可成形的或刚性的基片。在一些实施例中，基片插入物还支承一个或多个元件。
切换机构：如本文所用，是指与电路集成的元件，其提供响应于外界刺激的各种水平的电阻，而与眼科装置无关。
通电眼科装置
参见图1，示出用于通电眼科装置的介质插件100的示例性实施例以及对应的通电眼科装置150。介质插件100可包括可具有或可能不具有提供视力矫正功能的光学区120。在眼科装置的通电功能与视力无关的情况下，介质插件100的光学区120可不含材料。在一些实施例中，介质插件100可包括未处于光学区120中的部分，该光学区120包括结合通电元件110和电子部件105的基片115。
在一些实施例中，功率源110(可为例如电池)和负载105(可为例如半导体芯)可附接到基片115。导电迹线125和130可将电子部件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以例如防止特定物质(例如水)进入介质插件100，并且允许特定物质(例如环境气体或通电元件内的反应副产物)渗透或逸出介质插件100。
在一些实施例中，介质插件100可并入眼科装置150中，其可包含聚合物型生物相容性材料。眼科装置150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介质插件100。在一些特定的实施例中，介质插件100可与大气环境直接接触，并且相应前表面和后表面上的角膜表面或介质插件100可封装在眼科装置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，功率源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，例如由于功率源本身内的漏电，或沿着功率源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功率源汲取能量。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施用。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目标水平，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。在另一种意义上，在操作装置时，可能重要的是电流流过建模切换机构不会在该机构自身内造成影响；因此，在一些实施例中，切换机构205可由这样的材料构成：在期望的操作期间，所述材料在切换机构闭合时可耐受最高至且包括I操作模式的电流。
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，功率源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系统中利用的技术有关，因为电子电路可在此电势周围的窗口中操作。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，涉及切换机构将高电阻引入到功率源至负载的导电路径中，而休眠模式可指在电子电路系统经由低电阻路径连接到功率源时所述电路系统的低能量消耗状态。在所连接的电子电路系统控制其自身以基本“关断”多数电路系统时，例如通过等待以便在预先确定的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可包括功率源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，功率源310本身的寄生漏电和功率源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，切换机构可与功率源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系统，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，负载可将切换机构之一置于存储模式下，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，电子电路系统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义的通电状态。电子电路系统块可被结合到电路内，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可被整合到功率源405中，该功率源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可被整合到负载465内。负载465可被置于电路470中与功率源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是分立电路的实施例。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和功率源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，该负载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。这可保护电路系统免受后续制造程序(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。

Claims (21)

1.一种带有具有电存储模式的介质插入物的通电眼科装置，所述通电眼科装置包括：
结合到介质插入物中的电功率源，其中封装的介质插入物被包括在通电眼科装置中；
结合到所述通电眼科装置中的电负载；
用于将所述电负载放置成与所述电功率源电连通的电连接介质，其中所述电功率源和所述电负载包括电路的一部分；和
被包括在所述电路中的切换机构，其中所述切换机构具有多个模式，所述多个模式包括：使所述眼科装置处于预定义的低能量消耗状态的存储模式，其中所述切换机构增加了电阻以限制电流流过所述电负载，以及操作模式，其中所述切换机构允许电流流过所述电负载，并且其中所述切换机构对源于所述通电眼科装置外部的刺激敏感。
2.根据权利要求1所述的通电眼科装置，其中所述切换机构被包括在所述功率源内。
3.根据权利要求1所述的通电眼科装置，其中所述切换机构被包括在所述负载内。
4.根据权利要求1所述的通电眼科装置，其中所述切换机构在所述功率源和所述负载的外部。
5.根据权利要求1所述的通电眼科装置，还包括：
与第一切换机构集成的第二切换机构，其中所述第二切换机构控制所述第一切换机构并且对源于所述通电眼科装置外部的第二刺激敏感。
6.根据权利要求5所述的通电眼科装置，其中所述第一刺激和所述第二刺激源于不同的源。
7.根据权利要求5所述的通电眼科装置，其中所述第一刺激使所述第一切换机构脱离所述第一存储模式，并且所述第二刺激使所述第二切换机构脱离第二存储模式。
8.根据权利要求7所述的通电眼科装置，其中与使所述第一切换机构脱离所述第一存储模式所允许的电流相比，使所述第二切换机构脱离所述第二存储模式允许更小的电流。
9.根据权利要求8所述的通电眼科装置，其中使所述第二切换机构脱离所述第二存储模式允许周期性取样以检测所述第一刺激。
10.根据权利要求1所述的通电眼科装置，还包括：
能够在所述负载的至少一部分上执行复位功能的所述负载内的电子电路系统块，其中所述块被包括在所述电路内并在启动时将所述负载的所述至少一部分置于预定义的通电状态。
11.根据权利要求10所述的通电眼科装置，其中所述复位功能在所述切换机构脱离存储模式时执行。
12.根据权利要求11所述的通电眼科装置，其中优化所述预定义的通电状态以用于初次使用和在眼睛上放置所述通电眼科装置。
13.根据权利要求10所述的通电眼科装置，其中在组装期间当形成被包括在所述电路中的连接时执行所述复位功能。
14.根据权利要求12所述的通电眼科装置，还包括：
能够在所述负载的一部分上执行第二复位功能的所述负载内的第二电子电路系统块，其中所述块被包括在所述电路内并在启动时将所述负载的第二部分置于预定义的通电状态。
15.根据权利要求14所述的通电眼科装置，其中所述第二复位功能在所述切换机构脱离存储模式以供使用时执行。
16.根据权利要求1所述的通电眼科装置，还包括：
电路系统块，所述电路系统块能够在不需要工作电平时通过减小流过所述电路的电流来调用待机模式作为节约能量的手段。
17.根据权利要求1所述的通电眼科装置，其中所述负载控制所述切换机构，从而使所述切换机构脱离操作模式并将所述切换机构置于存储模式。
18.根据权利要求16所述的通电眼科装置，其中所述负载还包括对源于所述通电眼科装置外部的第二刺激敏感的传感器。
19.根据权利要求16所述的通电眼科装置，还包括：
多个单次使用的切换机构，其中所述单次使用的切换机构可单独地脱离存储模式，并且所述负载可单独地将所述单次使用的切换机构置于存储模式，并且其中使第一单次使用的切换机构脱离存储模式允许电流流过所述电路，并且将第二单次使用的切换机构置于存储模式减小了流过所述电路的电流。
20.根据权利要求1所述的通电眼科装置，还包括：
结合到所述电路内的开关，其中所述开关对源于所述切换机构的内部刺激敏感，其中所述切换机构为分立电路。
21.一种具有电存储模式的封装的介质插入物，所述封装的介质插入物包括：
电功率源；
与所述功率源连接的负载，其中所述功率源和所述负载构成电路的至少一部分，其中所述电路被包括在封装的介质插入物中；和
被包括在所述电路的一部分内的至少第一切换机构，其中所述切换机构具有多个模式，所述多个模式至少包括：将所述介质插入物置于预定义的低能量消耗状态的存储模式，其中所述切换机构增加了电阻以使流过所述电路的电流最小化，以及操作模式，其中所述切换机构允许电流在所述电路中流动以增加到工作电平，并且其中所述切换机构对源于通电的介质插入物外部的刺激敏感。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI572941B (zh) 2012-02-28 2017-03-01 壯生和壯生視覺關懷公司 形成電子電路於眼用裝置之方法及設備
US9482879B2 (en) 2012-02-28 2016-11-01 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of manufacture and use of energized ophthalmic devices having an electrical storage mode
IL231344B (en) * 2013-03-13 2018-08-30 Johnson & Johnson Vision Care Methods for the production and use of energy-filled ophthalmic devices having an electrical storage mode
US9685689B1 (en) 2013-06-27 2017-06-20 Verily Life Sciences Llc Fabrication methods for bio-compatible devices
US9307901B1 (en) 2013-06-28 2016-04-12 Verily Life Sciences Llc Methods for leaving a channel in a polymer layer using a cross-linked polymer plug
US9028772B2 (en) 2013-06-28 2015-05-12 Google Inc. Methods for forming a channel through a polymer layer using one or more photoresist layers
US9806299B2 (en) 2014-04-08 2017-10-31 International Business Machines Corporation Cathode for thin film microbattery
US9508566B2 (en) 2014-08-15 2016-11-29 International Business Machines Corporation Wafer level overmold for three dimensional surfaces
US10105082B2 (en) 2014-08-15 2018-10-23 International Business Machines Corporation Metal-oxide-semiconductor capacitor based sensor
US9535266B2 (en) * 2014-11-05 2017-01-03 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Wake circuit for powered ophthalmic lens

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005033782A2 (en) * 2003-10-03 2005-04-14 Invisia Ltd. Multifocal lens
WO2010051225A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded microcontroller
CN102159381A (zh) * 2008-09-22 2011-08-17 庄臣及庄臣视力保护公司 通电眼科镜片
WO2011163080A1 (en) * 2010-06-20 2011-12-29 Elenza, Inc. Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561433A (ja) 1991-09-02 1993-03-12 Seiko Epson Corp 表示制御回路
DE69430306T2 (de) 1993-01-15 2002-12-12 Mark Lee Pankow Vorrichtung zur behandlung von kontaktlinsen
RU2664U1 (ru) * 1995-09-29 1996-08-16 Алексей Альбертович Дузенкевич Очки с переменной оптической силой
US5918107A (en) 1998-04-13 1999-06-29 Micron Technology, Inc. Method and system for fabricating and testing assemblies containing wire bonded semiconductor dice
US7072443B2 (en) * 2002-10-03 2006-07-04 Schick Technologies, Inc. Intraoral image sensor
EP1760515A3 (en) * 2003-10-03 2011-08-31 Invisia Ltd. Multifocal ophthalmic lens
JP4329479B2 (ja) * 2003-10-07 2009-09-09 パナソニック株式会社 遠隔制御信号受信装置
CA2548232A1 (en) * 2005-05-24 2006-11-24 Anton Sabeta A method & system for tracking the wearable life of an ophthalmic product
JP2007164830A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Toshiba Corp スタンバイ電源回路およびそれを用いた半導体記憶装置
US7477753B2 (en) 2006-01-05 2009-01-13 Insound Medical, Inc. Hearing aid protective packaging assembly
JP2007259588A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toshiba Corp 消費電力削減回路
US8215770B2 (en) 2007-02-23 2012-07-10 E-A Ophthalmics Ophthalmic dynamic aperture
US9675443B2 (en) * 2009-09-10 2017-06-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
MY160103A (en) * 2008-10-03 2017-02-28 Access Business Group Int Llc Power system
US8092013B2 (en) * 2008-10-28 2012-01-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus and method for activation of components of an energized ophthalmic lens
JP5278167B2 (ja) * 2009-05-29 2013-09-04 富士通株式会社 半導体集積回路装置及び電源システム
JP4975071B2 (ja) * 2009-08-26 2012-07-11 株式会社ナナオ 動体判別機能付き電子機器
US8628194B2 (en) 2009-10-13 2014-01-14 Anton Sabeta Method and system for contact lens care and compliance
US20120206691A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-16 Iwai Benjamin T Dynamic multifocal contact lens
US8592860B2 (en) 2011-02-11 2013-11-26 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for protection of electronic circuits operating under high stress conditions
US9110310B2 (en) * 2011-03-18 2015-08-18 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Multiple energization elements in stacked integrated component devices
TWI572941B (zh) 2012-02-28 2017-03-01 壯生和壯生視覺關懷公司 形成電子電路於眼用裝置之方法及設備

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005033782A2 (en) * 2003-10-03 2005-04-14 Invisia Ltd. Multifocal lens
CN102159381A (zh) * 2008-09-22 2011-08-17 庄臣及庄臣视力保护公司 通电眼科镜片
WO2010051225A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded microcontroller
WO2011163080A1 (en) * 2010-06-20 2011-12-29 Elenza, Inc. Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits

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Publication number Publication date
KR20140126763A (ko) 2014-10-31
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