CN108472153A - 与眼科设备的红外通信 - Google Patents

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Abstract

用于参与与可植入眼科设备(100)的无线通信的技术和机制。在实施例中，眼科设备的外部包括其中设置有控制电路(105)的外围(115)的生物相容性表面。利用控制电路，眼科设备有助于感测眼睛的状况或辅助眼睛的视力。在另一个实施例中，无线通信电路(135)设置在外围中或在外围上，该无线通信电路参与在电磁频谱的红外波长范围内的无线信号的通信。控制电路与无线通信电路之间的电信号是基于无线信号的。在另一个实施例中，无线信号是基于控制电路与无线通信电路之间的电信号的。

Description

与眼科设备的红外通信
技术领域
本公开总体上涉及眼科(ophthalmic)设备，并且具体地但非排他地涉及眼内调节透镜(intraocular accommodation lens)。
背景技术
调节是人眼可以调整其焦距以保持对不同距离的物体的聚焦的过程。调节是一种反射行为，但是可以被有意识地操纵。调节是由睫状肌收缩来控制的。睫状肌环绕着眼睛的有弹性的晶状体(lens)，并且在收缩时释放经由悬韧带施加到晶状体的张力，导致了晶状体松弛、改变形状、并从而改变其光学能力。
随着年龄的增长，睫状肌的有效性降低。老花眼是一种渐进性的、与年龄有关的眼睛的调节或聚焦强度的损失，其导致近距离处模糊性增加。随着年龄的增长而丧失调节力已经得到了很好的研究，并且是相对一致的且可预测的。老花眼影响着现今全球近17亿人(仅在美国就有1.1亿人)，并且预计这一数字会随着世界人口老龄化而大幅上升。
最近的技术已经开始提供在人眼中或在人眼上进行操作以辅助使用者的视觉聚焦的各种设备。对于这些设备的一些类型，调节透镜包括一个或多个元件以及用于施加电信号以改变所述一个或多个元件的聚焦能力的电路。随着连续几代集成电路不断地在尺寸和功耗方面递减，预计对于将被结合在诸如可调节(或其他)眼科设备的医疗设备中的附加功能的需求将会增加。功耗、成本和空间是限制将通信和/或其他功能有效地结合到这类设备中的能力的一些约束。
附图说明
在附图的各图中通过示例而非限制的方式展示了本发明的各种实施例，在附图中：
图1是展示了根据实施例的眼科系统的用于交换红外信号的元件的功能框图。
图2A是示出根据实施例的眼科透镜设备的元件的透视图。
图2B是示出根据实施例的用于交换红外通信的眼科透镜设备的元件的平面图。
图3是根据一个实施例的植入了参与红外通信的眼内设备的眼睛的截面展示。
图4是根据一个实施例的植入了参与红外通信的眼内设备的眼睛的截面展示。
图5是根据实施例的用于在眼科设备与外部读取器之间交换红外信号的系统的功能框图。
图6是展示了根据实施例的用于参与与眼科设备的无线通信的设备的元件的功能框图。
具体实施方式
在本文中描述的实施例以各种方式提供利用红外(IR)信令与可植入眼科设备的通信。根据一个实施例的眼科设备可以操作以从例如位于植入眼科设备的眼睛的外部的远程设备接收IR信号(和/或发送IR信号到该远程设备)。基于这样的通信，远程设备可以访问眼科设备以执行多种操作中的任何操作，包括但不限于发送控制命令、接收服务(或其他)请求、读取所存储的数据、更新软件和/或固件、改变一个或多个操作参数或其他设置等。一些实施例是基于对IR波长(而不是射频(RF)波段信令)可以被眼内设备使用的认识的，因为眼睛在电磁频谱的IR区域是透射的。为了提供根据实施例的通信，眼科设备可以包括对IR波段中的信号敏感的光传感器(例如光电二极管)。可替代地或另外地，这样的眼科设备可以包括用于发送来自眼睛的信号的IR光源。
在本文中参考提供不同水平的调节以辅助眼睛的视力的眼科设备来描述各种实施例的某些特征。然而，一些实施例不限于提供自动调节，并且这种描述可以被扩展为额外地或可替代地应用于各种其他可植入眼科设备中的任何一种。例如，根据另一个实施例的设备可以仅提供一个水平的调节。在另一个实施例中，可植入设备在除辅助眼睛的视力的设备以外或代替该设备包括用于检测眼睛中或眼睛上的状况(例如，压力水平)的一个或多个传感器。
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施例的彻底理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，在没有这些具体细节中的一个或多个细节的情况下或在利用其他方法、组件、材料等的情况下，可以实践本文中描述的技术。在其他实例中，公知的结构、材料或操作未被详细示出或描述，以避免使某些方面含糊不清。
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的提及意味着结合所述实施例而描述的具体特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书，短语“在一个实施例中(in one embodiment)”或“在实施例中(in an embodiment)”在各种场合中的出现未必都是指相同的实施例。此外，这些具体特征、结构或特性可以用任何适当的方式结合在一个或多个实施例中。
图1是根据实施例的包括IR通信机制的眼科系统100的功能框图。眼科系统100可以实施为可以被植入使用者的眼睛的前房、后房或其他位置的眼内透镜(intraocularlens，“IOL”)。
所展示的眼科系统100的实施例包括外围(enclosure)115(或其他壳体(housing)结构)和设置在其中的电路105。眼科系统100的外部可以包括外围115的表面，其是生物相容性的以适应与人(或其他)眼睛的内部的直接接触。这样的外围115的表面可以由适应眼科设备植入的一种或多种生物相容性的并且在一些实施例中是透光的(例如，透明的、清澈的等)材料形成。这类材料的示例包括但不限于各种生物相容性水凝胶、硅酮、疏水性丙烯酸类、氟化聚甲基丙烯酸酯和/或类似物中的任一种。在实施例中，外围115包括例如由原子层沉积形成的生物相容性材料的涂层。例如，这类材料可以从现有眼内设备中使用的那些材料改造。
外围115可以是半刚性或刚性结构，该结构例如在至少二维平面中包围一个或多个用于辅助检测眼睛状况和/或辅助眼睛视力的组件。这类组件可以包括电路、光学器件、一个或多个传感器和/或类似物。外围115可以密封一些或全部这样的组件。在一个实施例中，外围本身是光学结构，其例如在其中形成用于提供各种调节程度的动态光学器件。可替代地，外围可以形成围绕光学器件延伸的孔口，其中外围在这样的光学器件的周围形成密封。
所展示的电路105的实施例包括控制器120，该控制器例如可以帮助眼科系统100对眼科系统100所植入的眼睛的状况进行检测。可替代地或另外地，控制器120可以操作以辅助眼睛的视力。控制器120可以包括被耦合以协调眼科系统100的其他组件的操作的逻辑。控制器120可以实施为在通用微控制器上执行的硬件逻辑(例如，专用集成电路、现场可编程门阵列等)、软件/固件逻辑、或硬件和软件/固件逻辑两者的组合。
电路105可以包括或耦合至各种附加的或可替代的电路组件中的任何一个组件，诸如图示的电力源(power source)125和充电电路130。电力源125可以使用包括可充电电池和/或电容元件的各种电力储存设备来实施。充电电路130可以被耦合以对电力源125进行充电，并且可以包括感应充电元件、光伏元件、使用自然运动产生电流的微机电系统(“MEMS”)充电单元等等。
在实施例中，外围115进一步具有设置在其中和/或其上的无线通信电路135，该无线通信电路电耦合至电路105。无线通信电路135可以包括或耦合至无线光发射器和/或无线光接收器，例如，如由图示的IR发射器和/或接收器(Tx/Rx)110所代表的。这样的光发射器和/或接收器机制可以使得眼科系统100能够发射或接收包括处于IR波段的波长中的电磁辐射的无线通信。例如，IR Tx/Tx 110可以包括IR光源和IR光传感器中的一个或两个。诸如在电视遥控器中使用的发光二极管(LED)是可以适于促进与根据实施例的眼科设备的无线通信的光源的一个示例。无线通信电路135可以进一步包括用于在这种通信的帮助下执行信号的电域处理(例如，编码、解码、放大、缓冲和/或类似处理)的电路。
某些实施例是基于以下认识的：眼睛的有机物质对于至少一些红外波长具有良好的透明度特性。如本文中所用的，“红外”是指比可见光的波长更长且比微波的波长短的一种或多种波长，例如小于1毫米(mm)。红外波段可以包括俗称为“近红外”、“中红外”和“远红外”的一些或全部波长范围。在一个说明性实施例中，IR Tx/Rx 110参与从700纳米(对应于430Thz频率)到1mm(对应于300GHz频率)的IR波段中的通信。在另一个实施例中，这样的IR波段在700nm与2000nm之间。在又另一个实施例中，IR波段在800nm与2000nm之间。这样的波长可以包括由例如在800nm至900nm的波长范围内发射的各种常规半导体设备中的任何半导体设备所使用的那些波长。可替代地或另外地，IR波段可以包括诸如由各种电信设备使用的一定范围的波长，例如包括或接近1550nm。要注意的是，随着无线通信的波长接近2000nm以上，水的吸收带可能开始导致眼睛本身使IR信号衰减。
对于IR Tx/Rx 110，无线通信电路135可以参与眼科系统100与远离眼科系统100的设备(未示出)之间的无线IR通信。例如，无线通信电路135可以被配置成用于参与与控制器120和/或电路105的其他逻辑的一个或多个信号的交换(例如，单向或双向)。这种交换可以包括无线通信电路135向控制器120发送基于由IR Tx/Rx 110的IR传感器(诸如光电二极管)接收的第一无线通信的第一电信号。可替代地或另外地，该交换可以包括控制器120向无线通信电路135发送第二电信号，其中，由IR Tx/Rx 110的IR发射器发送的第二无线通信是基于该第二电信号的。
在一个示例性实施例中，IR Tx/Rx 110接收用于控制器120关闭、打开或以其他方式改变功能性(诸如由眼科系统100的调节透镜(未示出)提供的调节的级别和/或类型)的无线命令。然而，根据不同的实施例，可以经由IR Tx/Tx 110来交换各种附加或替代类型的通信中的任何一种。作为说明而非限制，这样的通信可以包括眼科设备100下载固件更新、上传日志信息、交换错误消息或其他警报信号、接收要配置的操作模式的标识符、和/或类似操作。无线通信电路135(或眼科系统100的其他此类逻辑)可以进一步被配置成发送和/或接收其他无线通信，该无线通信例如处于无线电波长范围内(或各种其他非IR范围的电磁频谱中的任何一个)。例如，无线通信电路135可以进一步包括无源后向散射天线(例如RFID标签)或有源天线。
图2A示出根据实施例的支持光学IR通信的眼科设备200的透视图。例如，设备200可以包括眼科系统100的一些或全部特征。在所展示的说明性实施例中，壳体210形成了透镜212设置在其中的孔口区域，例如透镜212具有设置在其中的动态光学器件(未示出)。设置在壳体210中的电路可以有助于设备200的这种动态光学器件和/或其他机构的操作。这种电路可以被耦合用于接收(例如，利用说明性接收器IR Rx 214)包括IR波段中的电磁信号的无线通信。
响应于无线通信，设置在壳体210和/或透镜212中的电路可以选择性地开启、关闭或以其他方式配置眼科设备200的功能。例如，透镜212可以包括液晶、流体、电润湿和/或其他机构，用于至少部分地基于经由IR Rx 214无线传输至眼科设备200的信息来选择性地提供调节。尽管被示出为是被设置在由壳体210形成的孔口区域中，但是透镜212本身可以是壳体210的至少一部分，或者可替代壳体210，例如，其中，IR Rx 214与形成眼科设备200的外部的光学器件集成。
IR Rx 214可以接收由远程设备(未示出)的一个或多个IR光源发射的IR信号。远程设备可以包括例如各种移动设备(例如，手持设备、可穿戴设备等)中的任何设备，包括但不限于智能电话、智能手表、平板电脑、笔记本电脑、耳机等。在用于无线通信的IR波段的利用中，一些实施例在眼科设备中以各种方式使用诸如发光二极管(LED)的固态设备。无线发送到眼科设备200的数据可以以数字格式(例如，作为一系列光脉冲)进行编码，该数字格式类似于例如从各种电视遥控技术中的任何一种改编而来的格式。诸如由无线通信电路135和/或控制器120提供的解码功能可以限制一些意外的伪IR信号源(例如，电视遥控设备)可能导致眼科设备200的意外操作的可能性。IR接收器和/或发射器功能可以允许眼科设备参与例如与由射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、蓝牙或其他无线电波段通信技术相比距离相对较长的通信。
图2B展示了根据另一个实施例的支持IR波段中的无线通信的眼科设备250的元件。设备250是提供IR发射器功能和IR接收器功能两者的例如包括眼科系统100的一些或全部特征的实施例的一个示例。在所示的说明性实施例中，设备250包括动态光学器件264设置在其中的透镜262。设备250的壳体260可以围绕透镜262并为其提供机械支撑。可替代地，壳体260可以是透镜262的光学材料的一部分(与其集成在一起)。
设备250可以进一步包括红外接收器IR Rx 270，该红外接收器包括用于检测IR波段中的信号的传感器。可替代地或另外地，设备250可以包括红外发射器IR Tx 272，该红外发射器包括能够输出IR辐射的发光二极管或其他光源。IR Rx 270和/或IR Tx 272可以包括例如从用于交换IR信号的各种常规集成电路机构中的任何一种机构改造的电路。在一些实施例中，设备250还包括一个或多个触觉结构280a、280b，用于机械地抵抗设备250的移动，例如用于辅助将保持设备250定位在眼睛中的期望位置内。IR Rx 270和IR Tx272相对于彼此以及相对于透镜262和触觉结构280a、280b的特定位置仅是说明性的，并不限于一些实施例。
图3是根据一个实施例的在其中植入眼内设备300的眼睛315的截面展示，该眼内设备在IR波段中提供无线通信。例如，眼内设备300可以包括眼科系统100的特征和/或眼科设备200、250之一的特征。眼内设备300被展示为被植入在眼睛315的虹膜310后面的后房305内。然而，眼内设备300也可以植入到其他位置，诸如，设置在虹膜310与角膜325之间的前房320。在实施例中，眼内设备300包括设置在壳体350中或壳体350上的壳体350和IR Tx/Rx 360。IR Tx/Rx 360可以供设备300发射无线IR通信和/或接收无线IR通信。在实施例中，IR Tx/Rx 360设置在壳体350面朝角膜325的侧面352，例如用于经由从角膜325向侧面352延伸的直线路径来接收IR信号350。
一些实施例提供了将要植入虹膜310后面的眼科设备300，例如，其中外科医生可以在植入设备300期间采取步骤以确保IR辐射370到达IR Tx/Rx360的光传感器。例如，在眼科设备300的配置中，辐射可以透射过虹膜310的中心，或者可替代地，外科医生可以在虹膜310中形成小孔312(或“虹膜切除(iridectomy)”，与瞳孔不同)，因而允许IR辐射370到达IRTx/Rx 360的光传感器。在这样的实施例中，IR Tx/Rx 360在眼科设备300中或上(例如相对于眼科设备300的透镜(未示出))的位置可以便利IR Tx/Rx 360植入虹膜310后面的区域并且被虹膜310重叠。在这样的实施例中，IR Tx/Rx 360可以被进一步配置成被对准以参与经由通过虹膜切除(诸如由孔312所代表的)进行交换的信号的IR波段通信。在另一个实施例中，虹膜310的组织可能没有完全吸收所有IR辐射，并且由此可能不需要虹膜切除术312也可以使IR辐射到达和/或离开IR Tx/Rx 360。
图4是根据另一个实施例的眼睛430的截面展示，在该眼睛中植入了用于支持IR波段通信的眼内设备400。例如，眼内设备400可以包括眼科系统100的特征、和/或设备200、250、300之一。类似于设备300，眼内设备400可以例如植入在虹膜410后面的后房405内。眼内设备400可以包括壳体450、以及设置在壳体450中或上的IR Tx/Rx 460。在所示的实施例中，IR Tx/Rx 460在朝向眼睛430的视网膜的后部方向上设置在壳体450的背离角膜425的侧面452。IR Tx/Rx 460本身可以面向总体上朝向视网膜的方向。在这样的配置中，IR Tx/Rx 460可以检测到反射离开眼睛430的后部415处的部分视网膜的IR信号。通过说明而非限制的方式，可以在眼睛430处经由角膜425接收IR辐射470。IR辐射470的至少一些部分472可以传播通过后房405——例如通过设备400的光学器件——并且进入眼睛430的内部。至少某些部分472的反射474可以被引导回到侧面452并由IR Tx/Rx 460检测。在一些实施例中，漫反射474的检测可以通过在侧面452处的IR Tx/Rx 460的附加的、更大的和/或更灵敏的光电检测器来增强。
图5是根据实施例的用于在可植入眼科设备510与外部读取器505之间在IR波段中交换无线通信的系统500的功能框图。例如，设备510可以包括眼科设备100的特征和/或眼科设备200、250、300、400之一的特征。
设备510的外部可以由生物相容性的用于植入眼睛内的壳体形成。例如，设备510的外表面可以由生物相容性水凝胶、硅树脂、疏水性丙烯酸、氟化聚甲基丙烯酸酯和/或类似物形成。根据某些实施例，一些实施例不限于壳体的特定生物相容性材料，并且各种常规生物相容性材料中的任何一种都可适于与眼科设备结合。
基板515可以嵌入壳体内或被壳体包围，用于为电路提供安装表面，该电路诸如说明性电源(power supply)520、控制器525、传感器系统535、发射器和/或接收器(例如，说明性的IR Tx/Rx 540)以及各种互连件。壳体可以包括或者已经在其中设置了其他组件，诸如静态光学器件532和动态光学器件530(例如，包括液晶单元)。然而，根据不同的实施例，可以提供各种附加或替代组件中的任何组件。
所展示的电源520的实施例包括能量收集天线555、充电电路560和电池565。所展示的控制器525的实施例包括控制逻辑570、调节逻辑575和通信逻辑580。所展示的读取器505的实施例包括处理器582、IR接收器和/或发射器(例如，说明性的IR Rx/Tx 584)540以及存储器586。所展示的存储器586的实施例包括数据存储器588和程序指令590。
控制器525可以被耦合用于接收来自传感器系统535的反馈控制信号，并且例如进一步被耦合用于操作动态光学器件530。电源520可以向控制器525和/或动态光学器件530供应操作电压。IR Tx/Rx 540可以由控制器525操作以将信息传送到设备510和/或从设备510传送信息。在一个实施例中，IR Tx/Rx 540、控制器525、电源520和传感器系统535全部位于嵌入式基板515上。因为设备510包括电子器件并且被配置成用于植入眼睛内，所以在本文中也将其不同地称为可植入眼科设备或眼内设备。
为了帮助调节和/或促进眼内的植入，光学器件532(和/或壳体的一部分)可以具有凹表面。在植入时，光学器件532的朝外的表面可以具有凸曲率。例如，光学器件532可以是类似于隐形眼镜(contact lens)的基本上透明的弯曲盘状。在一些情况下，可以将光学器件532(和/或壳体的一部分)成形为提供诸如可以由常规人工眼内透镜、眼镜镜片(spectacle lens)或隐形眼镜提供的预定的视力校正光学能力。
基板515包括适合于安装传感器系统535、控制器525、电源520和IR Tx/Rx 540的一个或多个表面。基板515既可以用作基于芯片的电路的安装平台(例如通过倒装芯片安装)和/或用作用于使导电材料(例如，金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、其他导电材料、其组合等)图案化的平台，用于产生电极、互连件、天线等。在一些实施例中，基本上透明的导电材料(例如，铟锡氧化物)可以在基板515上进行图案化以形成电路、电极等。例如，IR Tx/Rx540可以通过在基板515上沉积金或其他导电材料的图案来形成。类似地，互连件545和550可以通过在基板515上沉积导电材料的合适的图案来形成。可以采用抗蚀剂、掩模和沉积技术的组合来使基板515上的材料图案化。基板515可以是相对刚性的材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)或足以在结构上支撑壳体内的电路和/或电子器件的另一种材料。壳体可以可替代地包括多个基板而不是单个基板的布置。例如，控制器525和电源520可以安装到一个基板上，而IR Tx/Rx 540和传感器系统535安装到另一个基板上，并且这两者可以经由互连件电连接。
在一些实施例中，动态光学器件530居中地定位在光学器件532(和/或设备510的壳体)中，用于对通过眼睛和光学器件510的中心两者进行传输的光施加光学调节。在一些实施例中，设备510进一步包括一个或多个传感器(未示出)，例如分布在壳体中或壳体上用于感测眼睑重叠的一个或多个离散的光电检测器传感器。尽管某些实施例在这方面不受限制，但是传感器系统535(和/或设置在壳体中或壳体上的传感器)可以另外地或可替代地包括设置在设备510的壳体中或壳体上的电子(例如，基于MEMS的)压力传感器510。用这种压力传感器产生的数据可以辅助例如对诸如青光眼之类的眼科病症进行临床评估。
在所展示的实施例中，电源520包括用于向各种嵌入式电子器件(包括控制器525)供电的电池565。电池565可以由充电电路560和能量收集天线555进行感应充电。另外地或可替代地，电源520可以包括用于从进入的紫外线、可见光和/或IR辐射中捕获能量的太阳能电池(“光伏电池”)。此外，可以包括用于捕获来自周围振动的能量的惯性动力回收系统(inertial power scavenging system)。充电电路560可以包括整流器/调节器，用于调节捕获的能量以给电池565充电或在没有电池565的情况下向控制器525直接供电。充电电路560还可以包括一个或多个用于减轻能量收集天线555中的高频变化的能量储存设备。例如，一个或多个能量储存设备(例如，电容器、电感器等)可以被连接而用作低通滤波器。
控制器525包含用于编排其他嵌入组件的操作的逻辑。控制逻辑570可以控制设备510的总体操作，包括提供逻辑用户接口、功率控制功能等。调节逻辑575可以包括用于监测来自传感器系统535的反馈信号的逻辑，例如，用于确定用户的当前目光方向或焦距，并且作为响应操纵动态光学器件530以提供适当的调节。可以基于来自目光追踪的反馈而实时实现自动调节，或者允许用户控制选择特定的调节方案(例如，用于阅读的近场调节，用于常规活动的远场调节等)。
通信逻辑580提供用于经由IR Tx/Rx 540与读取器505进行无线通信的通信协议。在一个实施例中，通信逻辑580操作IR Tx/Rx 540用于与读取器505交换(例如，用于发射和/或接收)处于IR波段中的一个或多个无线信号571。在一些实施例中，通信逻辑580可以进一步支持另一个(例如无线电)波段中的无线通信。例如，通信逻辑580可以进一步作为智能无线射频识别(“RFID”)标签来操作，其对用于反向散射无线通信的通信天线(未示出)的阻抗进行调制。控制器525的各种逻辑模块可以用在通用微处理器上执行的软件/固件、硬件(例如，专用集成电路)或两者的组合来实现。
眼科设备510可以包括各种其他嵌入式电子器件和逻辑模块。例如，光源或像素阵列可以被包括在光学器件532中，用于向使用者提供可见反馈。可以包括加速度计或陀螺仪，用于向控制器525提供位置、旋转、方向或加速度反馈信息。
要注意的是，为了便于描述，结合功能模块对图5所示的框图进行描述，但并不一定意味着实际组织。而是，设备510的实施例可以被安排成以单个芯片、多个芯片、一个或多个集成电路或其他方式实现的一个或多个功能模块(“子系统”)。
外部读取器505包括IR Rx/Tx 584，用于向设备510发送和/或从该设备接收无线IR信号571。外部读取器505还包括计算系统，其中处理器582与存储器586通信。存储器586是非暂时性计算机可读介质，其可以包括但不限于可由处理器582读取的磁盘、光盘、有机存储器和/或任何其他易失性(例如RAM)或非易失性(例如，ROM)存储系统。存储器586可以包括用于存储诸如数据日志(例如，用户日志)、程序设置(例如，用于调整设备510和/或外部读取器505的行为)等数据的指示的数据存储器588等。存储器586还可以包括程序指令590，供处理器582执行以使外部读取器505执行由指令590指定的过程。例如，程序指令590可以使得外部读取器505提供用户接口，该用户接口允许检索从设备510传送的信息或允许将信息传送到设备510以编程或以其他方式选择设备510的操作模式。外部读取器505还可以包括用于操作IR Rx/Tx 584以向/从设备510发送或接收无线信号571的一个或多个硬件组件。
外部读取器505可以是具有足以提供无线通信链路571的无线连接的智能电话、数字助理或其他便携式计算设备。外部读取器505还可以被实施为可插入便携式计算设备的模块，诸如在包括信号571的通信链路以便携式计算设备中不常用的载波频率进行操作的示例中。在一些情况下，外部读取器505是被配置成用于佩戴在佩戴者的眼睛附近以允许无线通信链路571以低功率预算进行操作的专用装置。例如，外部读取器505可以集成在一件珠宝中，诸如项，、耳环等，或者集成在戴在头部附近的一件衣服上，诸如帽子、头带等。
图6示出了根据实施例的参与与眼科设备的无线IR通信的说明性设备600。例如，设备600可以包括读取器505的一些或全部特征。设备600是被配置成用于提供用户输入/输出(I/O)接口以及IR发射器(例如LED或其他光源)和IR接收器(例如光电检测器)之一或两者的平台的一个示例。这样的平台可以进一步包括处理器逻辑，用于与用户I/O接口和IR发送器和/或接收器以各种方式交换各个信号。例如，处理器逻辑可以基于用户与用户I/O接口的交互来接收第一信号，并且基于第一信号来操作设备600的无线通信逻辑以将无线IR通信传输到眼科设备(未示出)。可替代地或另外地，无线通信逻辑可以向处理器逻辑发送由设备600从眼科设备接收的基于IR通信的第二信号。基于第二信号，处理器逻辑可以经由用户I/O接口来提供输出。
在所示的实施例中，设备600包括将设备600的组件进行互连的总线621，设备600的组件诸如说明性中央处理器624、存储器627(例如，包括随机存取存储器、只读存储器、闪存等中的一个或多个)、输入/输出(I/O)控制器628、诸如经由显示器适配器的显示屏的用户显示器622、或触摸屏；用户输入接口626，其可以包括一个或多个控制器以及相关联的用户输入设备(诸如键盘、鼠标、触摸屏等)，并且可以紧密耦合至I/O控制器628、固定存储器623(诸如硬盘驱动器、闪存、光纤通道网络、存储区域网络(SAN)设备、小型计算机系统接口(SCSI)设备等)、以及可操作以控制和接纳光盘、闪存驱动器、等的可移动介质组件625。除了显示设备622之外，设备600还可以包括由I/O控制器628控制的输出632，诸如扬声器、耳机插孔、USB端口等。设备600还可以包括可以连接到例如麦克风(未示出)、键盘(未示出)、加速度计(未示出)或类似设备的输入631。例如，加速度计可以响应于设备600向总线621的移动(诸如摇动(shaking))而输出信号。输出的信号可以由设备600接收和处理。在实施例中，设备600进一步包括由I/O控制器628或其他这类控制器逻辑进行操作的IR发射器和/或IR接收器，例如包括说明性的IR Tx/Rx 640。IR Tx/Rx 640可以参与设备600与远程眼科设备(诸如具有本文中分别描述的IR通信特征的远程眼科设备)之间的无线通信。
总线621允许在中央处理器624与存储器627之间进行数据通信，该存储器可以包括如之前所指出的只读存储器(ROM)或快闪存储器(两者都没有示出)、以及随机存取存储器(RAM)(未示出)。RAM一般为将操作系统和应用程序加载到其中的主存储器。除其他代码之外，ROM或快闪存储器可以包含控制基本硬件操作(如与外围组件的交互)的基本输入输出系统(BIOS)。与设备600驻存在一起的应用通常被存储在设备可读介质上并且经由其来访问，如硬盘驱动器(例如，固定存储器623)、光驱、软盘、或其他存储介质625。
固定存储器623可以与设备600成一体或者可以是分开的并且通过其他接口来访问。网络接口629可以通过电话链路提供至远程服务器的直接连接、通过互联网服务提供商(ISP)提供至互联网的直接连接、或通过直接网络链路提供至远程服务器的直接连接，该直接网络链路通过POP(存在点)或其他技术连接至互联网。网络接口629可以使用无线技术提供这种连接，包括数字蜂窝电话连接、蜂窝数字分组数据(CDPD)连接、数字卫星数据连接等等。例如，网络接口629可以允许设备600与局域网、广域网、因特网、云网络等中的一个或多个进行通信。
许多其他设备或组件(未示出)可以用类似的方式连接(例如，文档扫描仪、数码相机等)。相反地，图6中所示的所有组件不需要全都存在来实践本公开。这些组件可以用与所展示的方式不同的方式互连。诸如图6所示的计算机化设备的操作可以包括从本领域中容易得知的技术进行改编的过程，这些在本申请中未进行详细讨论。用于实施这些实施例的代码可以被存储在计算机可读存储介质(如存储器627、固定存储器623、可移除介质625中的一种或多种)中或被存储在远程存储位置上。
以上对所展示的本发明的实施例的说明(包括摘要中描述的内容)并不意图是穷尽的或将本发明限制于所披露的精确形式。虽然本文中对本发明的具体实施例和示例进行描述是为了说明的目的，但是在本发明的范围内各种修改是可能的，如本领域技术人员将会认识到的那样。
根据以上的详细描述可以对本发明进行这些修改。以下权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中所披露的具体实施例。相反，本发明的范围应完全由以下权利要求书来确定，以下权利要求书应根据所确立的权利要求解释原理来解释。

Claims (20)

1.一种用于植入眼睛中的眼科设备，所述眼科设备包括：
外围，位于所述眼科设备的生物相容性材料内；
控制电路，设置在所述外围中并且被配置成用于感测所述眼睛处的状况或用于辅助所述眼睛的视力；以及
无线通信电路，设置在所述外围中或在所述外围上，所述无线通信电路电耦合到所述控制电路，其中：
所述无线通信电路包括用于从所述眼科设备发送第一无线信号的光发射器，其中，所述第一无线信号的波长处于红外波段中，并且所述控制电路被配置成向所述无线通信电路提供第一电信号，其中，所述第一无线信号是基于所述第一电信号的；或者
所述无线通信电路包括用于检测第二无线信号的光接收器，其中，所述第二无线信号的波长处于所述红外波段中，并且所述控制电路被配置成从所述无线通信电路接收第二电信号，其中，所述第二电信号是基于所述第二无线信号的。
2.如权利要求1所述的眼科设备，其中，所述无线通信电路包括所述光发射器和所述光接收器。
3.如权利要求1所述的眼科设备，其中，所述外围的侧面被配置成面朝所述眼睛的角膜，并且其中，所述无线通信电路包括所述光发射器或所述光接收器，所述光发射器或所述光接收器设置在所述外围的侧面中或所述侧面上并且面朝所述角膜。
4.如权利要求3所述的眼科设备，其中，所述无线通信电路包括所述光发射器或所述光接收器，所述光发射器或所述光接收器被配置成植入在所述眼睛的虹膜后面并且与所述虹膜重叠的区域中、并且被配置成被对准以经由通过所述虹膜的虹膜切除交换的信号进行通信。
5.如权利要求1所述的眼科设备，其中，所述外围的侧面被配置成面朝所述眼睛的视网膜，并且其中，所述无线通信电路包括所述光发射器或所述光接收器，所述光发射器或所述光接收器设置在所述外围的所述侧面中或所述侧面上、并且被配置成面朝所述视网膜以经由从所述视网膜反射出来的信号来参与通信。
6.如权利要求5所述的眼科设备，其中，所述无线通信电路包括设置在所述外围的所述侧面中或所述侧面上的所述光接收器，其中，所述外围的另一侧面被配置成面朝所述眼睛的角膜，并且其中，所述无线通信电路包括设置在所述外围的所述另一侧面中或所述另一侧面上的所述光发射器，其中，所述光发射器被配置成面朝所述角膜。
7.如权利要求1所述的眼科设备，所述控制逻辑响应于所述第二无线信号而选择性地开启或关闭所述眼科设备的功能。
8.如权利要求1所述的眼科设备，其中，所述红外波段在700纳米(nm)与2000nm之间。
9.如权利要求1所述的眼科设备，其中，所述外围包括或耦合至透镜。
10.如权利要求9所述的眼科设备，进一步包括设置在所述透镜中的动态光学器件。
11.如权利要求1所述的眼科设备，进一步包括设置在所述外围中或所述外围上的压力传感器。
12.如权利要求1所述的眼科设备，其中，所述通信电路进一步在所述眼科设备与另一个设备之间交换无线通信，所述无线通信处于无线电波段中的波长。
13.一种系统，包括：
基通信站；以及
用于植入眼睛中的眼科设备，所述眼科设备包括：
外围，位于所述眼科设备的生物相容性材料内；
控制电路，设置在所述外围中并且被配置成感测所述眼睛处的状况或辅助所述眼睛的视力；以及
无线通信电路，设置在所述外围中或在所述外围上，所述无线通信电路电耦合到所述控制电路，其中：
所述无线通信电路包括用于向所述基通信站发送第一无线信号的光发射器，其中，所述第一无线信号的波长处于红外波段中，并且所述控制电路被配置成向所述无线通信电路提供第一电信号，其中，所述第一无线信号是基于所述第一电信号的；或者
所述无线通信电路包括用于检测来自所述基通信站的第二无线信号的光接收器，其中，所述第二无线信号的波长处于所述红外波段中，并且所述控制电路被配置成从所述无线通信电路接收第二电信号，其中，所述第二电信号是基于所述第二无线信号的。
14.如权利要求13所述的系统，其中，所述无线通信电路包括所述光发射器和所述光接收器。
15.如权利要求13所述的系统，其中，所述外围的侧面被配置成面朝所述眼睛的角膜，并且其中，所述无线通信电路包括所述光发射器或所述光接收器，所述光发射器或所述光接收器设置在所述外围的所述侧面中或所述侧面上并且面朝所述角膜。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述无线通信电路包括所述光发射器或所述光接收器，所述光发射器或所述光接收器被配置成植入在所述眼睛的虹膜后面并且与所述虹膜重叠的区域中、并且被配置成被对准以经由通过所述虹膜的虹膜切除交换的信号进行通信。
17.如权利要求13所述的系统，其中，所述外围的侧面被配置成面朝所述眼睛的视网膜，并且其中，所述无线通信电路包括所述光发射器或所述光接收器，所述光发射器或所述光接收器设置在所述外围的所述侧面中或所述侧面上、并且被配置成面朝所述视网膜以经由从所述视网膜反射的信号来参与通信。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述无线通信电路包括设置在所述外围的所述侧面中或所述侧面上的光接收器，其中，所述外围的另一侧面被配置成用于面朝所述眼睛的角膜，并且其中，所述无线通信电路包括所述光发射器，所述光发射器设置在所述外围的所述另一侧面中或所述另一侧面上、并且被配置成面朝所述角膜。
19.一种装置，包括：
用户输入/输出(I/O)接口；
耦合至所述用户I/O接口的处理器逻辑；以及
耦合至所述处理器逻辑的无线通信电路，所述无线通信电路被配置成与设置在眼睛中的眼科设备交换通信，其中：
所述无线通信电路包括光发射器，并且所述处理器逻辑包括电路，所述电路被配置成基于经由所述用户I/O接口接收的输入而操作所述光发射器以从所述装置向所述眼科设备发送第一无线信号，其中，所述第一无线信号的波长处于红外波段中；或者
所述无线通信电路包括用于检测来自所述眼科设备的第二无线信号的光接收器，其中，所述第二无线信号的波长处于所述红外波段中，并且其中，所述处理器逻辑包括电路，所述电路被配置成操作所述用户I/O接口以基于所述第二无线信号来提供输出。
20.如权利要求19所述的装置，其中，所述无线通信电路包括所述光发射器和所述光接收器。
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