CN113039477A - 具有厚有效载荷的透氧巩膜隐形眼镜 - Google Patents

Abstract

隐形眼镜具有足够厚以容纳有效载荷的芯。芯具有用于将隐形眼镜安装到用户的眼睛的巩膜的基底表面。它还提供了机械完整性以承载有效载荷。隐形眼镜还包括外部覆盖物和内部覆盖物。每个覆盖物是被成形为在覆盖物与芯之间形成气隙的透气性材料薄层。两个气隙通过穿过芯的空气路径来连接。来自外部环境的氧气穿过透气性外部覆盖物到达外部气隙，穿过空气路径到达内部气隙，并且穿过透气性内部覆盖物到达佩戴者的眼睛的角膜。

Description

具有厚有效载荷的透氧巩膜隐形眼镜

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月8日提交的美国申请号16/184,242、于2019年3月21日提交的美国申请号16/360,872，以及于2019年10月31日提交的美国专利申请号16/670,515的优先权，这些申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及隐形眼镜，并且具体地涉及透氧的厚隐形眼镜，例如承载电子有效载荷的巩膜隐形眼镜。

背景技术

提供屈光矫正的隐形眼镜是司空见惯的。当今使用的大多数隐形眼镜是所谓的软性隐形眼镜。它们相对较薄并且由透氧水凝胶制成。氧气穿过隐形眼镜材料到达角膜。足够的氧气供应是任何隐形眼镜的重要要求，因为由于人角膜内缺乏血管，组成角膜的组织通过暴露于空气中来接收氧气。如果没有足够的氧气流过隐形眼镜，角膜就会受损。

近来，人们对执行除视力矫正之外功能的隐形眼镜的兴趣已经增加。在很多这些应用中，隐形眼镜可以承载有效载荷以执行各种功能。例如，隐形眼镜可以包含一个或多个电气组件的有效载荷，诸如投影仪、成像设备、传感器、陀螺仪、电池、MEMS(微机电系统)、加速度计和磁力计等。隐形眼镜具有足够的厚度和结构完整性以容纳有效载荷。但是，增加隐形眼镜的厚度会减少透过隐形眼镜的材料到达角膜的氧气量。通常，有效载荷本身也不是透气性的，这进一步减少了氧气流量。

因此，在仍然满足隐形眼镜的其他要求的情况下，提供从外部环境到角膜的充氧路径可能是具有挑战性的。

附图说明

根据以下详细描述和所附权利要求结合附图中的示例，本公开实施例的其他优点和特征将变得更加清楚，在附图中：

图1A示出了根据一些实施例的佩戴有安装在巩膜隐形眼镜中的显示器的用户。

图1B示出了根据一些实施例的安装在用户眼睛上的巩膜隐形眼镜显示器的截面图。

图1C是使用巩膜隐形眼镜的眼戴式显示器的功能框图。

图2是根据一些实施例的能够容纳较厚有效载荷的巩膜隐形眼镜的简化透视图，其中隐形眼镜被配置为安装在用户的眼睛上。

图3A是能够容纳较厚有效载荷的巩膜隐形眼镜的更详细的透视图。

图3B示出了图3A的巩膜隐形眼镜的截面图。

图3C示出了图3A的巩膜隐形眼镜的组件的分解图。

图4A示出了根据一些实施例的形成在巩膜隐形眼镜的外部覆盖物上的图案化结构的侧视图和俯视图。

图4B示出了形成在巩膜隐形眼镜的外部覆盖物上的图3A的图案化结构的第一部分的视图。

图4C示出了形成在巩膜隐形眼镜的外部覆盖物上的图3A的图案化结构的第二部分的视图。

图5A示出了根据一些实施例的具有基本均匀厚度的巩膜隐形眼镜的外部覆盖物的透视图。

图5B示出了根据一些实施例的其上形成有图案化结构的巩膜隐形眼镜的外部覆盖物的透视图。

图6A示出了根据一些实施例的在组装之前的、用于巩膜隐形眼镜的所制造的芯组件和外部覆盖物组件的视图。

图6B示出了组装在一起的图6A的芯组件和外部覆盖物组件的侧视图和透视图。

图6C示出了组装在一起并且被切割以形成巩膜隐形眼镜的图6A的芯组件和外部覆盖物组件的侧视图和透视图。

图7A(1)和7A(2)示出了根据一些实施例的组装在一起的芯组件和外部覆盖物组件的侧视截面图，其中在芯组件上形成有图案化结构。

图7B(1)和7B(2)示出了组装在一起并且被切割以形成巩膜隐形眼镜的图7A(1-2)的芯组件和外部覆盖物组件的侧视截面图。

图8是根据一些实施例的用于形成巩膜隐形眼镜的工艺的流程图。

图9A示出了根据一些实施例的能够容纳较厚有效载荷的另一类型的巩膜隐形眼镜的简化透视图，其中隐形眼镜被配置为安装在用户的眼睛上。

图9B示出了图9A所示的巩膜隐形眼镜的组件的更详细的分解图。

图9C示出了图9A所示的巩膜隐形眼镜的更详细的截面图。

图10A示出了根据一些实施例的巩膜隐形眼镜的截面图。

图10B示出了图10A的区域D的更详细的视图，其包括在盖与芯之间的第一接口，以及在芯与基底之间的第二接口。

图10C示出了图10A的区域E的更详细的视图，其包括中央接口，该中央接口将盖连接到隐形眼镜的芯。

图11A示出了具有在隐形眼镜的盖、芯和基底之间的另一结构接口的三层隐形眼镜的截面图。

图11B示出了图10A的区域A的更详细的视图，其包含胶接口。

图12示出了隐形眼镜的俯视图，其中盖被分成多个单独的盖零件。

图13示出了安装在用户眼睛上的椭圆形巩膜隐形眼镜显示器。

具体实施方式

附图和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施例。应当注意，根据下面的讨论，本文中公开的结构和方法的备选实施例将容易地被认为是可以采用的可行备选方案，而不背离所要求保护的原理。

隐形眼镜可以承载用于执行各种功能的有效载荷。例如，隐形眼镜可以包含一个或多个电子组件的有效载荷，诸如投影仪、成像设备、一个或多个传感器等。隐形眼镜必须具有足够的厚度以容纳有效载荷。但是，增加隐形眼镜的厚度会减少可以透过隐形眼镜的材料到达角膜的氧气量。

为了在维持足够的结构完整性的情况下确保足够的角膜氧合(oxygenation)，可以将巩膜隐形眼镜构造为三层，包括外部覆盖物、中间结构和内部覆盖物。中间结构可以包含有效载荷，并且称为芯。芯可以包括具有机械完整性以承载有效载荷的材料。在一些实施例中，芯材料具有差的氧气透过率。

芯的面向外(即，面向外部环境)表面的、暴露于外界氧气的区域中的一部分被外部覆盖物覆盖。内部覆盖物覆盖在用户角膜之上的芯的面向内表面。当由佩戴者佩戴时，外部覆盖物面向外部环境，而内部覆盖物靠近佩戴者的角膜。外部覆盖物和内部覆盖物均是透气性材料薄层，各自被成形为形成在它们与芯之间的相应空隙腔(也称为“气隙”)。腔通过穿过芯的空气路径(例如，风道)被连接。来自外部环境的氧气穿过透气性外部覆盖物到达形成在外部覆盖物与芯之间的外部腔、穿过空气路径到达形成在芯与内部覆盖物之间的内部腔，并且穿过透气性内部覆盖物达到佩戴者的眼睛的角膜。

图1A示出了根据一些实施例的佩戴有安装在巩膜隐形眼镜中的显示器的用户。在一些实施例中，用户可以在一只眼睛上佩戴有巩膜隐形眼镜。在其他实施例中，用户可以在每只眼睛上佩戴有巩膜隐形眼镜。在用户佩戴有一副巩膜隐形眼镜的情况下，每个巩膜隐形眼镜可以包含不同有效载荷，从而允许每个巩膜隐形眼镜执行不同功能。例如，在一些实施例中，每个巩膜隐形眼镜可以包括被配置为将图像投影到用户的相应眼睛中的投影仪，但是也可以包括不同传感器或其他组件以提供不同类型的功能。

在一些实施例中，由于用于巩膜隐形眼镜上的处理组件的空间受到限制，巩膜隐形眼镜100被配置为与外部设备对接以提供某些功能，诸如图像处理功能、传感器分析功能等。另外，在一些实施例中，巩膜隐形眼镜100包括电源线圈，该电源线圈被配置为从外部设备无线地接收功率。在一些实施例中，外部设备是用户佩戴的辅助设备，诸如项链、头带、眼镜或其他可佩戴设备。在其他实施例中，外部设备是诸如移动电话等电子设备。在一些实施例中，巩膜隐形眼镜100可以由隐形眼镜内的一个或多个电池供电，并且可以与用于执行某些处理功能的外部设备对接。在一些实施例中，外部设备可以被配置为与远程服务器(例如，云服务器)通信。

图1B示出了根据一些实施例的安装在用户的眼睛上的巩膜隐形眼镜的截面图。巩膜隐形眼镜被设计为安装在用户眼睛的巩膜上，使得它们在佩戴时不会在佩戴者的眼睛上四处移动。眼睛102包括角膜104和巩膜106。巩膜隐形眼镜100由巩膜106支撑并且在角膜104之上拱起，通常在隐形眼镜100与角膜之间形成泪液层108。氧气透过隐形眼镜100和泪液层108进入角膜104，这个进入的速率取决于隐形眼镜100的几何形状以及形成隐形眼镜100的材料的氧气透过率和厚度(该图中未示出)。

隐形眼镜100包含有效载荷。这些有效载荷可能不是透气的，并且还可能要求隐形眼镜具有足以容纳和支撑有效载荷的厚度和结构强度。因此，在软性隐形眼镜中用于角膜氧合的方法通常不足以用于隐形眼镜100。在一些实施例中，有效载荷可以包括电子器件，包括需要电源(诸如电池或被感应地供电的线圈)的电子器件。在图1B的示例中，有效载荷包括将图像投影到佩戴者的视网膜上的小型投影仪(称为毫微微型投影仪(femtoprojector)114)、以及用于操作毫微微型投影仪的对应电子器件112(例如，毫微微型投影仪的驱动电路系统)。在一些实施例中，这两者均由围绕隐形眼镜的外围的线圈145供电。在其他实施例中，毫微微型投影仪114和电子器件112可以由位于隐形眼镜100内的电池或其他类型的电源(未示出)供电。

毫微微型投影仪114可以包括具有LED阵列的LED前面板、具有接收用于驱动LED前面板的数据的电子器件的ASIC背板、以及将来自LED阵列的光投影到视网膜上的光学器件。毫微微型投影仪114优选地适合于2mm乘以2mm乘以2mm的体积，或者甚至适合于1mm乘以1mm乘以1mm的体积。隐形眼镜100必须足够厚并且在结构上是可靠的，以支撑毫微微型投影仪114和电子器件112，同时仍保持足够的氧气流向角膜。

为了允许毫微微型投影仪114将图像投影到用户的视网膜上，可以将毫微微型投影仪114定位在角膜之上。另一方面，如图1B所示，电子器件112可以远离角膜定位。为了方便起见，将隐形眼镜100划分为中央区和外围区。中央区可以是指隐形眼镜的与眼睛102的角膜104重叠的区域，而角膜外侧的隐形眼镜的区域称为外围区。如图1B所示，毫微微型投影仪114位于隐形眼镜的中央区内，而电子器件112和线圈145位于外围区中。人们有不同大小和形状的眼睛。中央区可以被定义为在隐形眼镜的中心轴的一定距离内的隐形眼镜的一部分。角膜与巩膜之间的边界的直径通常在10到12.5mm之间，因此，为方便起见，中央区可以定义为隐形眼镜的直径10mm中央区(即，在隐形眼镜的中心轴的5mm半径内)。由于所需要的光路，将光投影到视网膜上的有效载荷组件通常将位于中央区内。相反，没有将光投影到视网膜上或没有以其他方式与视网膜相互作用的有效载荷组件可以位于中央区的边缘上或者在中央区之外使得它们不会阻挡光到达视网膜。

动力有效载荷的其他示例包括传感器、成像器和眼睛跟踪组件，诸如加速计、陀螺仪和磁力计。有效载荷还可以包括无源设备，诸如用于无线功率或数据传输的线圈或天线、用于能量存储的电容器以及无源光学结构(例如，吸收挡光板、分束器、成像光学器件)。角膜隐形眼镜100还可以包含多个毫微微型投影仪，每个毫微微型投影仪将图像投影到用户的视网膜上。因为当用户的眼睛在其眼窝中旋转时，隐形眼镜100随用户的眼睛102移动，所以安装在隐形眼镜100中的毫微微型投影仪也将随着用户的眼睛移动并且投影到视网膜的相同区域。某个(某些)毫微微型投影仪可能总是将图像投影到凹窝，而其他(一个或多个)毫微微型投影仪可能总是将图像投影到更多分辨率较低的外围区。因此，不同毫微微型投影仪可能具有不同分辨率。来自不同毫微微型投影仪的图像可能会重叠，以在佩戴者的视网膜上形成合成图像。具有一个或多个毫微微型投影仪的隐形眼镜在下文中可以称为“隐形眼镜显示器”或“眼戴式显示器”。

图1C是根据一些实施例的使用巩膜隐形眼镜的眼戴式显示器的功能框图。显示器可以分为数据/控制子系统150和电源子系统170。在一些实施例中，数据/控制子系统150的接收路径包括天线152、接收电路系统154、数据管线156和毫微微型投影仪160。来自外部源(例如，诸如附件设备等外部设备)的数据经由天线152被无线地传输到显示器。接收电路系统154执行用于接收数据的功能，例如，解调、噪声滤波和放大。它还将接收信号转换为数字形式。管线156处理用于毫微微型投影仪160的数字信号。这些功能可以包括解码和定时。该处理还可以取决于在隐形眼镜内内部生成的其他信号，例如眼睛跟踪158或环境光感测。毫微微型投影仪160然后将对应图像投影到佩戴者的视网膜上。在该示例中，毫微微型投影仪160包括CMOS ASIC背板162、LED前面板164和光学器件166，如前所述。

数据/控制子系统150还可以包括通过传输器电路系统154和天线152的反向通道。例如，隐形眼镜可以传输眼睛跟踪数据、控制数据和/或关于隐形眼镜的状态的数据。

在一些实施例中，经由电源线圈172无线地接收功率。电源线圈172耦合到电路系统174，该电路系统174调节并且分配传入功率(例如，如果需要，从AC转换为DC)。除了或代替电源线圈172，电源子系统170还可以包括诸如电池176或电容器(未示出)等能量存储设备。例如，在一些实施例中，电源线圈172用于给电池176充电，电池176将功率分配给数据/控制子系统150的组件。在一些实施例中，隐形眼镜可以包括电池176，但不包括电源线圈172，反之亦然。

除了图1C所示的组件，整个系统还可以包括位于隐形眼镜外部的(即，镜片外)组件。例如，头部跟踪和眼睛跟踪功能可以部分或完全在镜片外执行(例如，隐形眼镜内的传感器可以将原始传感器数据传输到外部设备，该外部设备分析接收用以计算头部或眼睛取向的数据)。数据流水线也可以部分或全部在镜片外执行。在图1C的左侧的每个箭头也连接到镜片外组件。功率传输器线圈在镜片外，用于隐形眼镜显示器的图像数据和控制数据的源在镜片外，并且反向通道的接收侧在镜片外。

有多种方式来实现不同系统功能。系统的某些部分可以完全在用户外部，而其他部分可以以头盔或眼镜的形式由用户佩戴。组件也可以戴在腰带、臂章、腕带、项链或其他类型的背包上。例如，在一些实施例中，隐形眼镜可以经由天线152从与用户相关联的外部设备接收待由毫微微型投影仪160显示的图像内容。外部设备还可以与服务器(例如，远程服务器)通信以生成图像内容。

图2是根据一些实施例的能够容纳较厚有效载荷的巩膜隐形眼镜的简化透视图，其中隐形眼镜被配置为安装在用户的眼睛上。在一些实施例中，较厚有效载荷可以是指厚度大于500um的有效载荷。对于隐形眼镜，诸如“外部”、“之上”、“顶部”和“上”等术语是指远离佩戴者的眼睛的方向，而诸如“内部”、“下面”、“底部”和“下”等术语是指朝向佩戴者的眼睛的方向。巩膜隐形眼镜200包括承载有效载荷的芯210。芯210具有安装到眼睛的巩膜的基底表面216、面向外部环境的外部表面212和面向眼睛角膜的内部表面213。隐形眼镜200还包括覆盖芯的外部表面212的至少一部分的外部覆盖物220和覆盖芯的内部表面213的至少一部分的内部覆盖物230。每个覆盖物220、230形成在该覆盖物与芯210之间的相对应的空气腔225、235。穿过芯210的空气路径240连接两个腔225、235。如本文中使用的，腔225和235也可以分别称为外部气隙225和内部气隙235。

外部覆盖物220、芯210和内部覆盖物230一起形成三层隐形眼镜200。外部覆盖物220、芯210和内部覆盖物230被成形为使得当组装隐形眼镜时，在外部覆盖物220与芯210之间形成有外部腔225，并且在芯210与内部覆盖物230之间形成有内部腔235。由于外部腔225与内部腔235均被其相应结构完全包围，所以腔不会直接暴露于外部环境，从而防止了来自外部空气或泪液层的任何碎屑或其他污染物可能会到达任一个腔。

外部覆盖物220暴露于空气或者通过在覆盖物之上形成的薄泪液层与空气隔离。这样，氧气从周围空气扩散通过外部覆盖物220(和薄泪液层)的透气性材料而到达外部腔225。外部腔225中的氧气扩散通过空气路径240以遍历芯210的整个厚度以到达内部腔235。氧气从内部腔235扩散通过内部覆盖物230的透气性材料，以到达泪液层和下面的佩戴者的角膜。因为内部腔235可以覆盖佩戴者角膜的全部或大部分，所以氧气可以通过内部覆盖物230均匀地分布在佩戴者的角膜上。在一些实施例中，可以用亲水性材料涂层覆盖外部覆盖物和/或内部覆盖物的一个或多个表面，以使隐形眼镜佩戴起来更舒适(例如，通过改善隐形眼镜的润滑性)和/或保持覆盖物的透气性。在一些实施例中，芯的未被外部和内部覆盖物覆盖的部分(诸如芯的外部表面的暴露部分)被亲水性材料涂层覆盖，以通过改善润滑性来增加佩戴者的舒适性。

氧气通过空气(诸如在腔225、235和空气路径240中)的扩散比通过诸如刚性透气性(“RGP”)塑料等可渗透固体的扩散快大约100,000倍。因此，隐形眼镜200的氧气透过率主要由两个覆盖物220、230的厚度和材料决定，而不是由腔225、235、空气通道240或芯210的厚度决定。整个隐形眼镜200的氧气透过率“Dk/t”可以基于分别与外部腔225和内部腔235重叠的外部覆盖物220和内部覆盖物230的面积的Dk/t来近似，而不是基于芯210的厚度或材料来近似。可以选择芯210的厚度和材料以容纳期望有效载荷并且提供足够的结构强度以支撑有效载荷。在此，Dk是氧气透过率，其中D是以

来测量的扩散常数，k是每单位O₂分压中的O₂的浓度并且以

来测量。t是材料的厚度。Dk/t通常以

为单位来表示。一些来源建议将Dk/t＝24的氧气透过率作为日常佩戴隐形眼镜的最小值，并且建议将Dk/t＝87的氧气透过率作为与角膜接触的长戴型眼镜的最小值。

在图2中，内部覆盖物230和内部腔235足够大以覆盖基本整个角膜。以这种方式，氧气可以从腔235通过内部覆盖物230直接扩散到角膜的所有部分。通常不需要通过内部覆盖物230或泪液层的横向扩散。为了容纳典型角膜，内部覆盖物230和内部腔235均具有直径至少约10-13mm的圆形边缘。

对于外部覆盖物220和外部腔225，位置不如暴露于外界氧气的总表面积重要。在一些设计中，外部结构220、225具有与内部结构230、235相同的表面积。也就是说，在图2中，外部覆盖物220与外部腔225之间的重叠面积至少等于内部覆盖物230与内部腔235之间的重叠面积。

图2中的空气路径240是穿过芯210的实心部分的单个风道，例如1mm直径风道。因为氧气在空气中的扩散很快，所以空气路径240的特定形状和位置是次要的，只要它连接两个腔225、235。例如，空气路径可以实现为两个或更多个风道而不是一个风道。它也可以位于隐形眼镜的外围，例如直径10mm的中央区之外，使得它不会干扰进入眼睛的光。

与芯210相比，覆盖物220、230每个相对薄，并且由氧气透过率材料(诸如刚性透气性(“RGP”)塑料)制成。另一方面，芯210足够厚以容纳有效载荷，诸如毫微微型投影仪和电子组件。芯210也可以由诸如RGP等透氧材料制成，或者由诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(“PMMA”)等不透氧材料制成。当芯210不包含有效载荷但是太厚以至于其将没有足够的氧气透过时，也可以使用上述方法。在一些实施例中，外部覆盖物220、芯210和内部覆盖物230经由粘合剂彼此结合。合适的粘合剂可以包括胶，诸如医用级光学胶。可能适用于该应用的示例胶包括来自Henkel Loctite的UV可固化光学胶。

在一些实施例中，诸如在图2所示的设计中，芯210通过基底表面216与巩膜接触，而内部覆盖物230不接触巩膜。与其中芯没有一直延伸到巩膜的设计相比，这在芯中提供了附加空间来容纳有效载荷。该方法还可以提供位于隐形眼镜的周界附近的更多有效载荷空间。例如，线圈可以位于更靠近周界的位置，从而导致更大面积的线圈和更高效的功率传输。芯210材料也是用于支撑有效载荷的良好结构材料。在一些实施例中，芯210和内部覆盖物230都可以接触巩膜。

在一些实施例中，外部覆盖物220具有环形形状并且不覆盖隐形眼镜的中央区。例如，外部覆盖物220可以具有中心孔，该中心孔的直径为至少5mm，至少8mm或至少10mm。因为外部覆盖物220没有延伸到芯210的中心，所以外部覆盖物220对隐形眼镜200的中心处的总厚度没有贡献。因此，与具有也覆盖芯的中心的外部覆盖物(例如，圆顶形的外部覆盖物)的隐形眼镜相比，隐形眼镜200的厚度减小。另外，如果外部覆盖物220的中心孔足够大(例如，直径为8mm或更大)，则与外部覆盖物被形成以覆盖中央区相比，光在前往佩戴者的眼睛的途中可能需要穿过的不同材料之间的边界的数目减小。这样，通过配置外部覆盖物的形状以使其不干扰穿过隐形眼镜到达佩戴者的眼睛的光，则消除了可能在外部覆盖物220、外部腔225和芯210之间的边界处发生的潜在的光学反射或散射。此外，与必须在隐形眼镜的整个中央区之上支撑的外部覆盖物相比，环形外部覆盖物220可以更耐用并且更容易由芯210支撑。因此，可以使外部覆盖物220更薄，同时仍保持结构完整性，这增加了通过外部覆盖物的氧气透过。

另外，在一些实施例中，覆盖物220、230与芯210齐平。芯的外部表面212具有用于外部覆盖物220的凹部，使得外部覆盖物和芯的邻接外部表面212形成光滑表面。因为眼睑在隐形眼镜之上眨动，所以光滑外部表面更舒适，并且如上所述提供了整体上更薄的隐形眼镜。芯的内部表面213还具有用于内部覆盖物230的凹部，这也导致这两者之间的光滑表面。

图3A-3C是图2所示的巩膜隐形眼镜的更详细的透视图、截面图和分解图。如图3A-3C所示，外部覆盖物220、芯210和内部覆盖物230彼此叠置以形成隐形眼镜200，并且可以使用一个或多个配准特征对准和固定。这些配准特征322和332在图3B的左侧标记。该结构还可以包含支撑特征(诸如脊部或突起)或间隔物(诸如塑料微球、圆柱形或矩形柱等)以防止气隙塌陷并且保持隐形眼镜的整体结构完整性(未示出)。

除了图2所示的用于氧气透过的结构，图3还示出了图1的毫微微型投影仪114和电子器件112(以及它们之间的互连)以及线圈145。芯210包括用于容纳这些有效载荷的特征。例如，芯210在芯的中央区内具有通孔314以容纳毫微微型投影仪114。毫微微型投影仪114放置在通孔314内，并且使用封装材料固定，该封装材料既可以固定毫微微型投影仪的位置，又可以保护毫微微型投影仪不受外界环境的影响。

作为另一示例，芯210还包括围绕芯210的圆周形成的凹槽345。电源线圈145缠绕在该凹槽345内部。注意，在图3所示的实施例中，凹槽345不与外部气隙225分开，这可以允许组件被定位成靠近隐形眼镜的周界。在一些情况下，组件(例如，线圈145)可以被封装在粘合剂或其他材料中，使得组件不暴露于外部气隙225内的空气。其他特征可以用于容纳其他有效载荷，诸如电子器件112或互连。

在图3中，空气路径是单个风道240。其形成在芯210内并且穿过芯210的厚度以将外部气隙225连接到内部气隙235。风道240形成在中芯210的外围区中，其可以被定向为基本垂直于芯210的外部表面和内部表面，并且连接外部气隙225和内部气隙235的横向重叠部分。在一些实施例中，多个风道240可以穿过芯210以连接外部气隙225和内部气隙235。

在一些实施例中，隐形眼镜的组件(外部覆盖物220、芯210和内部覆盖物230)被分别制造并且稍后被组装在一起。例如，外部覆盖物220、芯210和内部覆盖物230均可以是预制组件。每个组件的不同变体可以被制造以产生不同可能组合。在一些实施例中，内部覆盖物230可以被定制以提供期望屈光校正量(例如，针对特定佩戴者而定制，或者一个或多个预定屈光校正量等)。例如，可以调节内部覆盖物230的厚度和内部表面以实现不同屈光校正量。另一方面，外部覆盖物220和芯210可以被制造为标准组件。内部覆盖物230的外部表面可以具有预定共同形状，从而允许将外部覆盖物220和芯210放置在具有不同屈光校正量的不同内部覆盖物230上。在其他实施例中，外部覆盖物220和芯210的不同变体可以被制造并且与其余组件组装在一起。在一些实施例中，可以通过在金刚石车床上的精密加工来修改组件的形状。

覆盖物的结构和材料影响能够从外部环境流向用户角膜的氧气量。可以通过减小覆盖物的厚度来增加氧气的流量。然而，较薄的覆盖物不具有在没有支撑的情况下跨越长距离的结构完整性。在一些实施例中，为了促进氧气的流动，内部覆盖物、外部覆盖物和芯中的至少一者被形成为具有厚度变化的图案化结构，诸如散布有支撑件的凹部图案。图案化结构可以形成在外部覆盖物的内部表面上、在内部覆盖物的外部表面上、在芯的面向外部覆盖物的外部表面的一部分上，或者在芯的面向内部覆盖物的内部表面的一部分上。芯和覆盖物在支撑件处彼此接触，并且凹部形成用于氧气流动的腔。因为每个凹部仅在支撑件之间跨越短距离，所以可以将覆盖物做得更薄，从而增加氧气透过率。

为了便于讨论，下面的图4和5示出了形成在外部覆盖物的内部表面上的图案化结构。在这样的布置中，芯和外部覆盖物在图案化结构的支撑件处彼此接触，而图案化结构的凹部在芯与外部覆盖物之间形成腔，从而允许来自外部环境的氧气流穿过外部覆盖物到达腔。因为每个凹部仅在支撑件之间跨越短距离，所以可以在不损害结构完整性的情况下使外部覆盖物变薄。

在一些实施例中，图案化结构包括盲孔图案。图4A示出了根据一些实施例的形成在巩膜隐形眼镜的外部覆盖物上的图案化结构的侧视图和俯视图。如图4A所示，在巩膜隐形眼镜的外部覆盖物405的内部表面上形成有盲孔410图案。在该示例中，外部覆盖物405的最大厚度420为150um(微米)。每个盲孔410在外部覆盖物405内产生凹部，其中外部覆盖物具有减小的厚度415(在该示例中为15um)。在一些实施例中，与由盲孔410限定的凹部相对应的外部覆盖物的减小的厚度415明显小于外部覆盖物的最大厚度420(例如，约最大厚度的10％)。例如，在一些实施例中，外部覆盖物(在形成图案化结构之前)可以具有大约150um的厚度，而在凹部内的外部覆盖物的厚度可以是大约15um。应当理解，本文中讨论的任何特定尺寸仅用于示例目的，并且图案化结构和隐形眼镜组件可以具有不同于本文中讨论的尺寸。

形成图案化结构，使得当外部覆盖物405放置在芯425之上时，每个盲孔410之间的外部覆盖物405的部分将接触芯425的外部表面。这样，外部覆盖物405的厚度减小的每个部分(由盲孔410限定)在芯425上仅跨越短距离。这允许减小外部覆盖物405在凹部内的厚度，同时仍保持结构完整性。

在一些实施例中，一个或多个柱430形成在外部覆盖物405在盲孔410之间的部分上。当外部覆盖物405放置在芯425之上时，柱430用于将外部覆盖物405支撑在芯425上，并且使外部覆盖物405在盲孔410之间的一部分远离芯425。柱430之间的该空间限定空气腔435(也称为通道或通路435)，该空气腔435连接相邻盲孔410并且允许空气在它们之间流动。盲孔410及其连接通道435因此共同在外部覆盖物405与芯425之间形成单个腔，从而允许氧气在任何盲孔410的位置处穿过外部覆盖物405到达芯(例如，空气路径240)内的空气通路和内部腔。

在一些实施例中，盲孔410以六边形图案形成，其中每个盲孔410被六个相邻盲孔围绕。另外，如图3A所示，每个柱430可以位于三个相邻盲孔410之间。在其他实施例中，盲孔410可以以矩形图案或其他类型的图案形成。在一些实施例中，图案化结构的盲孔图案被配置为使得图案化结构中的柱430之间的距离不超过1mm。

在一些实施例中，图4A所示的盲孔图案使用多个重叠的盲孔图案来形成，例如，包括第一半径和第一深度的盲孔的第一盲孔图案、以及包括第二半径和第二深度的盲孔的第二盲孔图案。在一些实施例中，第一盲孔图案和第二盲孔图案对准，使得第一盲孔图案和第二盲孔图案的盲孔共享中心轴。这样，第一盲孔图案的盲孔的间隔与第二盲孔图案的盲孔的间隔相同。

下面结合图4B和4C讨论使用重叠的第一盲孔图案和第二盲孔图案来产生整体图案的示例。图4B示出了形成图4A的图案化结构的第一步骤的视图。在该第一步骤中，将浅深度、大重叠的盲孔440切入外部覆盖物中，从而产生柱430。该深度对应于柱430的期望高度。因为氧气通过空气(例如，在形成在柱430之间的通道内)的扩散比通过可渗透固体(诸如用于形成外部覆盖物405的固体)的扩散快大约100,000倍，所以每个柱430的高度(以及在它们之间形成的所得的通道435的高度)与外部覆盖物405的总厚度相比可以减小(例如，在外部覆盖物的厚度的5-10％之间)。这允许柱430将外部覆盖物405更稳定地支撑在芯425上，而通道435仍将在盲孔410之间提供足够的空气流动。

这些盲孔的半径被选择为大于盲孔之间的间隔，使得当盲孔440形成在外部覆盖物405上时，盲孔440将部分地重叠。但是，选择半径以使得相邻盲孔之间的材料被保留以形成柱430。例如，在诸如图4B所示的六边形盲孔图案中，每个柱430由留在三个相邻盲孔440之间的材料限定。因此，每个盲孔440形成六个柱，这六个柱与留在其及其六个相邻盲孔之间的材料相对应。在该示例中，盲孔覆盖4.5mm宽的外部覆盖物。

图4C示出了形成图4A的图案化结构的第二步骤的视图。在此，在形成图4B的第一盲孔图案之后，在外部覆盖物405上形成第二盲孔410图案。当第一盲孔图案限定柱430时，第二盲孔图案限定外部覆盖物405的凹部。在一些实施例中，第二盲孔图案的每个盲孔与第一盲孔图案的对应盲孔440的中心轴对准(例如，使得盲孔310在第一盲孔图案所形成的一组柱430之间居中)。这些盲孔410的深度是基于在图案化结构的凹陷区域内的外部覆盖物的期望的减小厚度415来选择的。

因此，在已经在外部覆盖物405上形成第一盲孔图案和第二盲孔图案之后，外部覆盖物405的表面将包括位于具有柱430的支撑件之间的多个凹部(例如，由第二盲孔图案的盲孔410限定)(其中外部覆盖物的厚度大大减小)，其中外部覆盖物405由芯425支撑。因为空气(包括氧气)能够穿过外部覆盖物的速率与外部覆盖物的厚度成反比，所以在凹部处通过外部覆盖物405的氧气透过大大增加，因为外部覆盖物的厚度415减小。氧气可以经由柱430之间的空间所形成的通道435而在不同盲孔410之间穿过，从而将图案化结构的盲孔410连接起来以在隐形眼镜的外部覆盖物与芯之间共同形成单个腔。氧气因此可以从外部环境穿过外部覆盖物的透气性材料到达由盲孔限定的凹部，并且在盲孔之间流动以穿过芯到达空气通路(例如，图2所示的空气路径240)以进入内部腔，然后它在内部腔中可以穿过内部覆盖物以对用户的角膜供氧。

尽管图4B和4C示出了在第一盲孔图案之后形成的第二盲孔图案，应当理解，在其他实施例中，第一盲孔图案和第二盲孔图案可以以不同顺序形成。

另外，虽然图4A至4C将图案化结构的盲孔示出为圆柱形盲孔，但是应当理解，在一些实施例中，图案化结构可以包括其中盲孔具有不同形状的盲孔图案。例如，在一些实施例中，图案化结构包括其中每个盲孔被成形为截头椎体的盲孔图案，其中盲孔的尺寸随着外部覆盖物内的深度而减小，即，从在其上形成有盲孔的外部覆盖物的表面处的第一较大尺寸减小到在盲孔的最大深度处的第二较小尺寸。在一些实施例中，选择第一尺寸和第二尺寸使得盲孔将部分重叠直到一定深度。留在相邻盲孔之间的非重叠区域中的材料用作柱，而将外部覆盖物支撑在芯上，而由相邻盲孔之间的重叠区域形成的间隙形成允许空气在图案的盲孔之间流动的通路。

因为图案化结构允许外部覆盖物的部分的厚度大大减小(例如，与外部覆盖物的原始厚度相比约为10％)，所以实现期望水平的氧气透过所需要的外部覆盖物的总表面积可能会降低，因为氧气透过率与表面积成正比，而与外部覆盖物的厚度成反比。

图5A示出了根据一些实施例的具有基本均匀的厚度的巩膜隐形眼镜的外部覆盖物的透视图。当安装在隐形眼镜的芯上时，外部覆盖物505可以仅在外部覆盖物的边缘处接触芯，并且在其内部表面与芯的外部表面之间限定具有基本均匀厚度的外部腔。为了保持期望水平的结构完整性，外部覆盖物可能需要至少具有最小厚度。另外，为了达到期望水平的氧气透过，对于给定厚度，外部覆盖物505可能需要具有至少特定表面积。例如，在一些实施例中，外部覆盖物可以具有150um的厚度并且覆盖芯上的140mm²的表面积以实现期望氧合水平。

图5B示出了根据一些实施例的其上形成有图案化结构的巩膜隐形眼镜的外部覆盖物的透视图。形成在外部覆盖物510上的图案化结构515可以包括诸如图4A-4C所示的覆盖盲孔图案(例如，重叠的第一盲孔图案和第二盲孔图案形成多个盲孔和在相邻盲孔之间的柱)。当将外部覆盖物510组装在芯上时，外部覆盖物510的图案化结构515在外部覆盖物510与芯之间产生间歇式支撑点(例如，在图4A-4C所示的柱430处)。因为形成在外部覆盖物510中的图案化结构515的凹陷区域具有减小的厚度，所以对于给定表面积，外部覆盖物510的氧气透过量可以增加。作为示例，如果图案化结构的凹部覆盖外部覆盖物的50％并且比图5A的外部覆盖物505的厚度薄80％，则给定表面积的氧气透过量可以增加至少

这样，可以减小被外部覆盖物覆盖的芯的总表面积。例如，与图5A所示的外部覆盖物505(具有基本均匀的厚度)相比，图5B所示的外部覆盖物510(其上形成有图案化结构515)可以具有减小的表面积，但是仍然能够向隐形眼镜的外部腔提供相似的氧气透过量。在一些实施例中，外部覆盖物510具有宽度为3mm或更小的环形形状。如果图案化结构使氧气透过率增加150％(即，图5A中的氧气透过率的2.5倍)，则表面积可以是图5A中的表面积的40％并且仍然保持相同的氧气透过。在一些实施例中，图案化结构被配置为使得图案化结构的凹部至少占据图案化结构的整个面积的阈值百分比(例如，>50％)，以确保在凹部处具有外部覆盖物的减小厚度而产生的氧气透过率的优点能够抵消由于在内部覆盖物与芯之间的支撑件处的接触而导致的可透过表面积的减小。在一些实施例中，外部覆盖物可以被配置为在图案化结构的区域内具有小于100um的平均厚度，并且覆盖隐形眼镜上不大于100mm²的区域。在一些实施例中，图案化结构被配置为覆盖至少阈值量的外部覆盖物(例如，外部覆盖物的总面积的至少1/3)。在一些实施例中，芯上的环形外部覆盖物的总面积可以不大于100mm²。减小由外部覆盖物覆盖的芯的表面积可以允许关于在芯上放置各种组件和有效载荷(例如，外部覆盖物，诸如电子组件等有效载荷组件、电源线圈等)的附加灵活性。

尽管以上讨论主要涉及其中图案化结构包括盲孔图案的实施例，但是应当理解，图案化结构可以包括限定散布在多个支撑件之间的多个凹部的任何类型的结构。例如，在一些实施例中，图案化结构可以包括形成在外部覆盖物的内部表面上的多个凹槽。在所形成的凹槽之间的外部覆盖物的区域限定脊部，这些脊部在放置在芯上时支撑外部覆盖物，而凹槽限定其中外部覆盖物具有减小厚度的凹部，从而促进从外部环境到凹槽中氧气透过。在一些实施例中，多个凹槽通过一个或多个通路彼此连接，从而允许空气在凹槽之间流动。例如，在外部覆盖物为环形形式(例如，如图2-3和5所示)的实施例中，图案化结构可以包括形成在外部覆盖物上的多个同心周向凹槽，其中一个或多个附加凹槽垂直于周向凹槽定向以形成连接周向凹槽的通路。

在一些实施例中，图案化结构形成在芯的外部表面而不是外部覆盖物的内部表面上。例如，图案化结构可以包括形成在芯的外部表面上的多个同心周向凹槽，而外部覆盖物可以具有基本均匀的厚度。当安装在芯上时，芯上成对的相邻凹槽之间的脊部直接接触外部覆盖物的内部表面，以用作外部覆盖物的支撑件，而在外部覆盖物的内部表面与具有芯的凹槽之间的空间形成外部腔。在一些实施例中，外部覆盖物形成为具有基本均匀的厚度。然而，由于由形成在芯上的图案化结构周期性地支撑，因此与仅在其边缘处部支撑的外部覆盖物相比，该外部覆盖物的厚度可以减小。

在一些实施例中，在芯的外部表面上而不是在外部覆盖物的内部表面上形成图案化结构可以改善氧气透射率。因为外部覆盖物可以形成为具有减小的均匀厚度，所以当与外部覆盖物的厚度增加的区域相对应的支撑件形成在芯上而不是外部覆盖物上时，支撑件对氧气透过率的影响降低。另外，在一些实施例中，形成在芯上的图案化结构的支撑件可以是圆形的、尖的或以其他方式成形以减小与外部覆盖物的接触面积，从而增加有助于氧气透过的外部覆盖物的表面积的量。在一些实施例中，在芯上形成的图案化结构之上的外部覆盖物可以具有不大于100um的平均厚度。

由于当外部覆盖物安装到芯上时外部覆盖物在图案化结构的支撑件处与芯接触，因此，具有减小厚度的外部覆盖物的部分(例如，凹部)将仅跨越短距离(例如，对应于支撑件之间的距离)。然而，在将外部覆盖物组装在芯上之前，厚度减小的这些部分可能导致难以处理它们，因为由于缺少来自芯的支撑导致外部覆盖物的潜在折叠或破裂。

在一些实施例中，外部覆盖物和/或芯最初被形成为具有较大厚度的外部覆盖物组件和/或芯组件，而不是将芯和外部覆盖物形成为其最终期望厚度，外部覆盖物组件和/或芯组件然后在被组装在一起之后切成期望厚度。这可以帮助确保外部覆盖物的厚度足以在安装在芯上(并且因此从芯上容纳支撑件)之前进行处理。

图6A示出了根据一些实施例的在组装之前的用于巩膜隐形眼镜的所制造的芯组件和外部覆盖物组件的分解图。外部覆盖物组件605由透氧材料形成，并且具有便于处理外部覆盖物组件605的厚度。此外，芯组件610也可以形成为比其最终期望形状更厚。例如，在一些实施例中，芯组件610可以包括一个或多个对准特征或边缘615，在外部覆盖物组件605被放置在芯组件610之上时，该一个或多个对准特征或边缘615用于对准外部覆盖物组件605，以确保外部覆盖物组件605相对于芯组件610正确地定位。芯组件610还可以包括用于促进对芯组件610的处理的一个或多个特征。

在外部覆盖物组件605或芯组件610上形成有包括散布在多个支撑件之间的多个凹部的图案化结构。例如，如图6A所示，图案化结构可以对应于形成在芯组件610的一部分上的多个周向凹槽620。此外，附加凹槽625可以形成为图案化结构的一部分，以用作周向凹槽620的凹槽之间的通路。

图6B示出了被组装在一起的图6A的芯组件和外部覆盖物组件的侧视图和透视图。如图6B所示，外部覆盖物组件605放置在芯组件610上。可以使用一个或多个配准特征615将外部覆盖物组件605与芯组件610对准。当外部覆盖物组件605放置在芯组件610之上时，外部覆盖物组件605的内部表面和芯组件的外部表面在图案化结构的支撑件处直接接触(未示出)，例如，形成在周向凹槽620之间的图案化结构的脊部。在一些实施例中，外部覆盖物组件605和芯组件610使用一个或多个胶层(未示出)彼此固定。

图6C示出了被切割以形成巩膜隐形眼镜的图6B的组装的芯组件和外部覆盖物组件的侧视图和透视图。在外部覆盖物组件605安装在芯组件610上之后，将外部覆盖物组件605和芯组件610的外部表面成形为其期望形状。在一些实施例中，使用车床将外部覆盖物组件605和芯组件610的多余材料切掉，以形成隐形眼镜的芯630和外部覆盖物635。芯630和外部覆盖物635被成形为使得外部覆盖物的外部表面与芯的外部表面对准，从而为隐形眼镜产生光滑的外部表面。另外，因为外部覆盖物635由芯630支撑(例如，经由图案化结构的支撑件)，所以外部覆盖物635可以成形为减小的厚度，以促进氧气从局部环境到外部覆盖物与芯之间的图案化结构的凹部所形成的外部腔透过。

图7A示出了根据一些实施例的组装在一起的芯组件和外部覆盖物组件的侧视截面图，其中在芯组件上形成有图案化结构。图7A(1)示出了芯组件和外部覆盖物组件的放大截面图，而图7A(2)示出了在图7A(1)所示的区域B处放大的芯组件与外部覆盖物组件之间的接口的近视图。图7A所示的芯组件710和外部覆盖物组件705可以对应于图6A和6B所示的芯组件610和外部覆盖物组件605。如图7A所示，外部覆盖物组件705抵靠芯组件710放置，使得外部覆盖物组件705的内部表面直接接触形成在芯组件710的外部表面的一部分上的图案化结构715的支撑件。在其他实施例(未示出)中，图案化结构形成在外部覆盖物组件705上，该外部覆盖物组件705被对准使得图案化结构的支撑件接触芯组件710的外部表面。

相对于它们的最终期望形式，外部覆盖物组件和芯组件可以包含额外材料，以促进在组装期间的处理和/或对准。例如，外部覆盖物组件705可以由厚的材料形成，从而使其更容易处理并且在组装期间变形或破裂的风险较小。另外，芯组件710可以包括对准特征720，该对准特征720促进外部覆盖物组件705与芯组件710之间的对准。

在一些实施例中，外部覆盖物组件705和芯组件710经由沉积在外部覆盖物组件705与芯组件710之间的边缘处的胶层725彼此固定。在一些实施例中，胶层725可以填充外部覆盖物组件705与芯组件710之间的空间，以延伸到图案化结构715的外部支撑件。但是，由于在芯组件710与外部覆盖物组件705之间产生直接接触，因此图案化结构的外部支撑件防止胶725到达图案化结构715内的凹部。胶725可以用于将图案化结构715的凹部与外部环境密封开。因此，空气只能通过外部覆盖物组件705的透气性材料到达凹部所限定的、形成在外部覆盖物组件705与芯组件710之间的腔，从而防止外部碎屑和污染物进入外部腔。

图7B示出了被组装在一起并且切割以形成巩膜隐形眼镜的图7A的芯组件和外部覆盖物组件的侧视截面图。图7B(1)示出了缩小的横截面，而图7B(2)示出了在图7B(1)所示的区域C处放大的芯组件与外部覆盖物组件之间的接口的近视图。如图7B所示，组装的外部覆盖物组件和芯组件被切割以形成具有平滑外部表面740的芯735和外部覆盖物730。外部覆盖物730被成形为具有如下厚度，该厚度允许期望量的氧气透过通过外部覆盖物到达隐形眼镜的外部腔。由于在图7B所示的实施例中，图案化结构715形成在芯735上，因此，外部覆盖物730可以被成形为具有基本均匀的厚度。外部覆盖物730由图案化结构715的支撑件周期性地支撑，从而相对于如果外部覆盖物不接触胶层725之间的芯，而允许减小外部覆盖物730的厚度。例如，在一些实施例中，图案化结构的支撑件可以间隔开，使得图案化结构的区域之上的外部覆盖物不跨越大于0.5mm的距离。这样，即使外部覆盖物730与形成在芯735上的图案化结构的支撑件之间的接触点可能潜在地减小外部覆盖物730的可以通过其透过氧气的面积，但是外部覆盖物730的可能的厚度减小可以允许外部覆盖物的整体氧气透过率增加。在一些实施例中，图案化结构的支撑件可以是圆形的或尖的，以减小支撑件与外部覆盖物直接接触的面积。

图8是根据一些实施例的用于形成巩膜隐形眼镜的工艺的流程图。在805处，形成芯组件。芯组件可以对应于图6A-6C所示的芯组件605或图7A和7B所示的芯组件705。芯组件可以形成为与隐形眼镜的最终期望芯相比更厚，并且包括一个或多个对准特征，该一个或多个对准特征用于对准外部覆盖物、内部覆盖物、一个或多个有效载荷组件等。在一些实施例中，芯组件由不透气性材料形成。例如，可以选择芯组件的材料以向隐形眼镜提供结构强度。芯组件的外部表面的至少一部分被成形为容纳外部覆盖物组件的表面。

在810处，由透氧材料形成外部覆盖物组件。外部覆盖物组件至少包括内部表面，该内部表面被成形为安装在芯组件上。在一些实施例中，与最终期望外部覆盖物相比，外部覆盖物组件形成得更厚，以促进处理和组装。

在815处，在芯组件或外部覆盖物组件上形成图案化结构。图案化结构包括散布在多个支撑件之间的多个凹部。例如，在一些实施例中，图案化结构可以包括形成在外部覆盖物组件的内部表面上的一个或多个盲孔图案，其中盲孔与凹部相对应，并且外部覆盖物组件在盲孔之间的部分包括支撑件。在一些实施例中，外部覆盖物组件在盲孔之间的部分可以形成为一个或多个柱以用作支撑件。在一些实施例中，图案化结构可以包括形成在外部覆盖物组件的内部表面或芯组件的外部表面的一部分上的多个周向凹槽，其中凹槽与凹部相对应并且形成在成对的相邻凹槽之间的、与支撑件相对应的脊部。

在820处，将外部覆盖物组件附接到芯组件。外部覆盖物组件可以安装到芯组件，使得外部覆盖物组件和芯组件在图案化结构的支撑件处直接彼此直接接触。在一些实施例中，外部覆盖物组件经由在外部覆盖物组件的边缘处形成的胶层附接到芯组件。例如，胶层可以形成在外部覆盖物组件与芯组件之间的空间内，以延伸到图案化结构的外部支撑件，这防止了胶进入图案化结构的凹部。在一些实施例中，在将外部覆盖物组件附接到芯组件之前，用亲水性材料涂层覆盖外部覆盖物组件的内部表面，以改善隐形眼镜的润滑性和/或保持外部覆盖物组件的透气性。

在825处，可以将芯组件和外部覆盖物组件的外部表面成形为隐形眼镜的最终期望厚度。在一些实施例中，芯组件和外部覆盖物组件被切割或车削以形成隐形眼镜的最终芯和外部覆盖物。在一些实施例中，一旦将芯组件和外部覆盖物组件成形为期望形式和厚度，就可以将亲水材料涂层施加到外部覆盖的外部表面。

尽管以上描述主要讨论了与外部覆盖物和芯之间的接口相关联的图案化结构，但是类似的技术可以用于形成与内部覆盖物和芯之间的接口相关联的图案化结构(例如，形成在芯的内部表面的一部分或内部覆盖物的外部表面上的图案化结构)。这可以允许内部覆盖物在与图案化结构的凹部相对应的区域中形成为具有减小的厚度，该凹部由图案化结构的支撑件支撑。

在一些实施例中，因为图案化结构可能潜在地影响光通过隐形眼镜，所以图案化结构仅形成在隐形眼镜的位于隐形眼镜的中央区外部的部分上。在一些实施例中，外部覆盖物可以完全设置在隐形眼镜的中央区外部。这样，图案化结构可以形成在外部覆盖物的内部表面上或形成在芯的外部表面的、将要安装外部覆盖物的部分上，而基本不会影响光通过用户的眼睛。另一方面，在内部覆盖物被定位成覆盖佩戴者的全部或大部分角膜(例如，以促进氧气通过内部覆盖物均匀地分布在佩戴者的整个角膜上)的实施例中，图案化结构可以仅形成在隐形眼镜中央区外部的内部覆盖物或芯的部分上。如果可以用基本均匀厚度的内部覆盖物实现期望的氧合水平，则可以不必形成与内部覆盖物相关联的图案化结构。

虽然上面的图2-3示出了一种三层隐形眼镜的特殊配置，该眼镜能够容纳较厚有效载荷，同时又为眼睛提供了充足的充氧(例如，芯210具有当佩戴隐形眼镜时安装到眼睛的巩膜的基底表面216)，但是可以理解，可以使用其他配置。例如，在一些实施例中，隐形眼镜可以包括芯、外部覆盖物(也可以称为“盖”)和内部覆盖物(也称为“基底”)，其中内部覆盖物或基底被形成为将隐形眼镜支撑在眼睛的巩膜上，而不是如图2-3所示在巩膜上由芯支撑隐形眼镜。下面关于图9-11讨论这种类型的配置的示例。

图9A是根据一些实施例的能够容纳较厚有效载荷(例如，大于500um的厚度)的三层隐形眼镜900的简化透视图。如图9A所示，隐形眼镜900包括盖902、芯904和基底906。盖902定位成与芯204的外部表面相邻，而基底906定位成与芯904的内部表面相邻。盖902、芯904和基底906一起对应于三层隐形眼镜900的三个层。当由佩戴者佩戴时，基底906被定位成与佩戴者的眼睛(角膜和巩膜)相邻并且通过泪液层与佩戴者的眼睛的表面分离，而盖902和芯204的部分暴露于空气(佩戴者闭上眼睛或眨眼时除外)。

盖902、芯904和基底906被成形为使得在组装隐形眼镜900时，在盖902与芯904之间形成外部气隙908，并且在芯904与基底906之间形成内部气隙910。由于内部气隙908和外部910分别由其相应结构完全包围，因此外部和内部气隙不会直接暴露于外部环境，从而防止了来自外部空气或来自泪液层的任何碎片或其他污染物可能到达外部气隙908或内部气隙910。

类似于图2-3所示的隐形眼镜的外部覆盖物220、内部覆盖物230和芯210，隐形眼镜900的盖902和基底906与芯904相比各自相对较薄，并且由诸如RGP塑料等对氧气可渗透的材料制成，而芯904足够厚以容纳期望有效载荷，诸如毫微微型投影仪或一种或多种其他类型的电子组件。盖902可以具有环形形状，使得当将盖902放置在芯904之上时，盖902仅覆盖芯的外围区内的区域，同时使芯904的中央区暴露于空气。

盖902暴露于空气或通过形成在盖902之上的薄泪液层(厚度通常约为10μm)与空气隔离。这样，氧气能够从周围空气扩散通过盖902的透气性材料(和薄泪液层)以到达外部气隙908。收集在外部气隙908中的氧气然后能够迅速扩散通过一个或多个空气通路918(图9A中未示出)，穿过芯904的厚度以通过芯904到达内部气隙910。氧气从内部气隙910扩散通过基底906的透气性材料以到达泪液层和佩戴者的下面的角膜。因为内部气隙910可以被配置为覆盖佩戴者的角膜的大部分，所以氧气可以通过基底906基本均匀地分布在佩戴者的角膜上。与图2所示的隐形眼镜200一样，隐形眼镜900的氧气透过率主要由盖902和基底906的厚度来定义，而不是由外部气隙908、内部气隙910或芯904的厚度来定义，从而允许选择芯904的厚度和材料以能够容纳期望有效载荷并且提供足够的结构强度以支撑有效载荷。

图9B示出了根据一些实施例的三层隐形眼镜900的组件的更详细的分解图。图9C示出了根据一些实施例的三层隐形眼镜900的更详细的截面图。如图9B和9C所示，盖902、芯904和基底906彼此叠置以形成隐形眼镜900，并且可以使用一个或多个配准特征对准。例如，盖902可以包括被配置为与芯904的对应配准特征对接的第一配准特征912a和第二配准特征912b。在一些实施例中，第一配准特征912a与盖902的中心孔的半径相对应，而第二配准特征912b与盖902的圆周半径相对应。基底908可以包括被配置为与芯904的对应配准特征对接的配准特征912c。

如图9C所示，盖902和芯904被成形为限定盖902与芯904之间的外部气隙908。此外，当盖902放置在芯904之上时，盖902和芯904被成形为使得盖902的外部表面与中央区中的芯904的外部表面对准，以使由盖902和芯904限定的隐形眼镜900的共同外部表面基本光滑并且不具有突起或不连续性。例如，芯904可以在中央区中具有第一厚度t1，并且在外围区的部分中具有小于第一厚度t1的第二厚度t2。当盖902放置在具有第二厚度t2的外围区的区域之上时，盖902的底表面将与具有第一厚度t1的中央区中的芯904的外部表面对准。另外，盖902和芯904还被成形为使得当盖902放置在芯204之上时，盖902的基底表面与芯904的外部表面间隔开，从而在芯904与盖902之间产生外部气隙908。

在一些实施例中，盖902和芯904中的至少一者在配准特征912a/b之间具有不均匀的厚度，以便限定盖902与芯904之间的外部气隙908。类似地，基底906可以具有不均匀的厚度，以便限定基底906与芯904之间的内部气隙910。例如，如图9C所示，芯904的内部表面可以基本光滑，而基底906的厚度在配准特征912c与隐形眼镜的中心轴之间变化，从而在基底908与芯904的内部表面之间形成空间，以在基底906和芯904彼此附接时限定内部气隙910。

在一些实施例中，芯904包括用于容纳一个或多个有效载荷组件的一个或多个特征。例如，如图9B所示，芯904在芯的中央区内具有通孔914a，以容纳诸如毫微微型投影仪等电气设备。毫微微型投影仪可以放置在通孔914a内并且使用封装材料固定，该封装材料既可以固定毫微微型投影仪的位置，又可以保护毫微微型投影仪不受外界环境的影响。

另外，芯904可以在芯的外围区中包括一个或多个有效载荷特征914b，以容纳一个或多个附加有效载荷组件。例如，有效载荷特征914b可以是围绕芯904的圆周形成的凹槽的形式，其深度足以将电源线圈缠绕在芯904周围，使得电源线圈不会从有效载荷特征914b中伸出。芯904还可以包括用于容纳附加有效载荷组件916(例如，如图9C所示)、有效载荷组件之间的布线或电连接等的附加有效载荷特征。

在一些实施例中，当盖902放置在芯904之上时，芯904的外围区内的有效载荷特征914b位于外部气隙908下方。在一些实施例中，有效载荷特征内的有效载荷组件(例如，电源线圈)可以封装在粘合剂或其他材料中，使得组件不暴露于外部气隙908内的空气。在其他实施例中，有效载荷组件不暴露于外部气隙908内的空气。例如，如图9C所示，有效载荷特征914b可以位于盖902下方，使得有效载荷916(例如，电源线圈)位于外部气隙908内。这使得芯内的有效载荷组件能够位于芯的外围区中。在一些实施例中，芯904可以包含与穿过芯的一个或多个空气通路918相比更靠近芯904的中心的至少一个有效载荷组件、以及与一个或多个空气通路918相比更远离该中心的至少一个有效载荷组件。

虽然图9B示出了形成在芯904的外部表面上的芯904的外围区中的某些有效载荷特征(例如，有效载荷特征914b)，但是在一些实施例中，一个或多个有效载荷特征可以形成在芯904的外围区的内部表面上。

虽然图9示出了形成在与盖重叠的芯的区域上的一些有效载荷特征(例如，形成在盖902下方的有效载荷特征214b)，在芯与外部覆盖物/盖之间的接口包括图案化结构(例如，在外部覆盖物的内部表面上，或者在芯的外部表面上)的实施例中，如图3-7所示，在其上可以形成有效载荷的、芯的外部表面的部分可以被限制为不与图案化结构重叠的部分。然而，因为使用图案化结构可能潜在地减小由外部覆盖物/盖覆盖的芯上的表面积，所以芯上不与外部覆盖物/盖重叠的附加表面积可以可用于形成用于容纳有效载荷组件的有效载荷特征。另外，在其中图案化结构仅对应于外部覆盖物的一部分的一些实施例中，一个或多个有效载荷特征可以形成在芯与外部覆盖物重叠但不与图案化结构重叠的部分中。

空气通路918形成在芯904内，并且穿过芯904的厚度以将外部气隙908连接到内部气隙910。因为外部气隙908没有延伸到芯904的中央区，所以空气通路918形成在芯904的外围区中。在一些实施例中，如图9C所示，空气通路918定向成基本垂直于芯904的外部表面和内部表面，并且连接外部气隙908和内部气隙910的横向重叠部分。如本文中使用的，如果两个实体与垂直于隐形眼镜900的外部表面的公共线相交，则这两个实体可以为“横向重叠”。

在一些实施例中，每个空气通路的形状基本是圆柱形的(例如，具有圆形横截面)。然而，在其他实施例中，空气通路918可以具有不同形状(例如，不同形状的横截面)。空气通路918的横截面面积被构造成允许在外部气隙与内部气隙之间的、足以给佩戴者眼睛的角膜供氧的一定量的空气流。

在一些实施例中，基底906包括一个或多个支撑特征920以向内部气隙910提供结构支撑。因为内部气隙910可以在芯904的中央区和外围区上延伸以允许氧气更均匀地分布通过基底906到达佩戴者的角膜，内部气隙910内的支撑组件920可以用于保持隐形眼镜的间隙距离和整体结构完整性。支撑特征920可以包括一个或多个脊部或突起。例如，如图9B和9C所示，支撑特征920包括从基底908的外部表面突出的脊部，该脊部位于距基底908的中心轴的特定半径处。在一些实施例中，支撑特征920的半径可以类似于环形盖902的中心孔的半径。但是，为了避免阻挡氧气在内部气隙910内的流动，支撑特征920可以仅部分延伸穿过内部气隙910的高度(例如，使得空气可以在支撑组件920上流动)，是不连续的(例如，不是一直沿圆圈延伸)，或其某种组合。即使支撑特征920没有完全延伸穿过内部气隙910以接触相对表面(例如，芯904的内部表面)，支撑特征920仍可以起到限制基底906和内部气隙910的变形量的作用。

在一些实施例中，代替或除了支撑特征920，内部气隙910可以包含一个或多个间隔物(未示出)，诸如塑料微球、圆柱形或矩形柱等，该间隔物放置在芯904与基底906之间以帮助保持隐形眼镜的结构完整性并且保持内部气隙910的间隙距离。此外，在一些实施例中，代替或除了在基底908的外部表面上，支撑特征920可以形成为芯904的内部表面的一部分。在一些实施例中，芯904和/或盖902可以具有一个或多个支撑特征以为外部气隙908提供结构支撑。在一个实施例中，一个或多个支撑结构可以沿着盖902、芯904或盖906的半径延伸。在一些实施例中，盖902的内部表面和基底906的外部表面中的至少一者包括凹槽矩阵，其中外部或内部气隙由凹槽与芯904之间的空间限定，盖或芯的表面的其余部分用作支撑特征。在一些实施例中，支撑特征可以包括图案化结构，该图案化结构包括散布在多个支撑件之间的多个凹部，诸如图4-7所示的那些。

在一些实施例中，隐形眼镜的组件(盖902、芯904和基底906)分别制造并且稍后被组装在一起。例如，盖902、芯904和基底906每个可以对应于预制组件。在一些实施例中，使用粘合剂将盖、芯和基底组装在一起。可以在这些零件上形成一个或多个接口，以确保适当的对准和用于将零件组装在一起的可靠的粘结线。例如，盖可以在对准止动表面处与芯对准。盖包括突起，该突起置换沉积在形成在芯中的凹部中的胶。该位移在突起的一侧形成胶的受控厚度粘结线，而一些胶通过毛细作用仅流到隐形眼镜的外部表面。如果沉积的胶量超过理想量，则可以将零件组装在一起而没有胶溢出。

图10A示出了根据一些实施例的三层隐形眼镜的截面图。如上所述，与隐形眼镜的各层相对应的组件(即，盖、芯和基底)可以分别制造，并且使用诸如胶等粘合材料彼此连接。盖、芯和基底可以在一个或多个胶接口处彼此接触。例如，如图10A所示，盖902的外围边缘在第一接口1002处连接到芯904，而盖902的中央边缘在中央接口1014处连接到芯904。另一方面，芯904的外围边缘在第二接口1004处连接到基底906。

图10B示出了图10A的区域D的更详细的视图，其包括盖与芯之间的第一接口1002和芯与基底之间的第二接口1004。图10C示出了图10A的区域E的更详细的视图，其包括将盖连接到隐形眼镜的芯的中央接口1014。胶接口1002、1004和1014中的每个包括用于对准所连接的相应组件的特征、以及用于控制组件之间的胶流动的一个或多个特征，从而防止胶从接口溢出到隐形眼镜的外部表面上，即使在胶接口处的组件之间沉积有超过理想量的胶。

如图10B所示，第一胶接口1002包括容器1006、置换器1008和毛细芯1010。置换器1008在盖902上形成为凸形特征(例如，突起或脊部)，而在芯904上形成有对应凹入特征(例如，凹陷或凹槽)。此外，盖902的内部表面的一部分和芯904的外部表面的一部分(在下文中，“对准表面”)可以用作对准止动件1012，在盖902放置在芯904之上时，该对准止动件1012将盖902与芯904对准。

在组装之前，将一定量的胶放入形成在芯904上的凹入特征(以下称为“凹部”)中。当盖902放置在芯904上时，盖902和芯904的对准表面彼此接触以形成对准止动件1012，并且使盖902和芯904相对于彼此径向对准。另外，对准表面可以被成形为使得止动件1012也使盖902与芯904沿轴向方向对准。

当盖902和芯904对准时，盖902上的置换器1008与芯904上的相应凹部对准，并且从凹部中置换出胶。所置换的胶的至少一部分被吸到毛细芯1010上，该毛细芯1010被形成为当盖902与芯904对准时在盖902和芯904的表面之间的变窄间隙。通过表面张力和毛细作用，所置换的胶朝向盖902和芯904的外部表面处的接缝被吸入毛细芯1010。

凹部大于置换器1008，使得当置换器1008位于凹部内时，在显示器1008的与毛细芯1010相对的一侧形成有容器1006，以容纳否则会流过盖902与芯904之间的接缝的任何过量胶。例如，图10所示的第一胶接口1002的容器1006可以在置换器1008的与毛细芯1010相对的一侧包括过量空间，以允许任何过量胶沿与毛细芯1010相对并且远离毛细芯1010的方向流动。因此，置换器1008可以将胶分成流过毛细芯1010的第一量和保留在与毛细芯1010相对的置换器1008另一侧的容器1006中的第二多余量，以确保过量胶不被推过盖902与芯904之间的接缝。

第二胶接口1004可以与如上所述的第一胶接口1002相似地构造。例如，第二胶接口1004可以由芯904的置换器与基底906上的对应凹部对准(例如，通过芯904和基底906的对应对准表面)而形成。当胶放置在基底的容器中时，容器中的至少一部分胶流入芯与基底之间的间隙所形成的毛细芯中，而其余的过量胶被推入形成在置换器的与毛细芯相对的另一侧的容器中。

如图10A所示，由于盖902的环形形状，盖902可以经由至少两个不同胶接口(例如，中央接口1014和外围接口(对应于上述第一接口1002))附接到芯904。在一些实施例中，如图10C所示，中央接口1014的置换器1008是大致楔形的，具有第一表面和第二表面，第一表面用作盖902的对准表面以与芯904的对应对准表面对准以形成对准止动件1012，第二表面与芯904的第二表面对准以形成毛细芯1010。如图10C所示，容器1006可以与毛细芯1010形成在置换器1008的同一侧。当盖902放置在芯904之上时，置换器1008与形成在芯904上的凹部对准，并且将沉积在凹部内的胶朝向毛细芯1010和形成在盖902与芯904之间的接缝推入。另外，可能已经沉积在凹部内的任何过量的胶保留在置换器1008与凹部之间所形成的容器1006内，从而防止胶从接缝溢出。

虽然图10B和10C示出了位于特定组件上的每个胶接口的置换器和容器，但是在其他实施例中，置换器和容器可以形成在不同组件上。例如，在一些实施例中，第一胶接口1002的容器可以形成在盖902上，而置换器可以形成在芯904上。容器和置换器形成在哪个组件上可以基于隐形眼镜在组装过程中的预期取向。

图11A示出了根据一些实施例的在隐形眼镜的盖、芯和基底之间具有另一结构接口的三层隐形眼镜的截面图。如图11A所示，盖、芯和基底被定位成使得盖902和芯904都被放置在基底906的单个表面上。与图10A和10B所示的配置相比，这允许盖902、芯904和基底906利用隐形眼镜的外部表面上的少一个的接缝来被组装。

图11B示出了包含胶接口1102的图11A的区域A的更详细的视图。在胶接口1102处，基底906可以具有对准表面，该对准表面被配置为与芯904形成对准止动件1112B，以使芯904与基底906对准。基底906可以在其上还形成有一对凹部，胶可以沉积到该对凹部中。

盖902和芯904中的每个可以在其上形成有相应置换器1108A和1108B，置换器1108A和1108B被配置为装配到基底906的相应凹部中。此外，盖902和芯904各自具有对准表面，从而在盖902和芯904之间形成对准止动件1112A用于盖902与芯904对准。这样，当芯904放置在基底906之上并且使用对准止动件1112B与基底906对准时、以及当盖902放置在芯904之上并且使用对准止动件1112A与芯904对准时，盖902将与基底906对准，使得盖902的置换器1108A定位在其在基底906上的对应凹部内。

当盖902和芯904放置在基底906之上时，毛细芯1110通过盖902和基底906的表面形成在盖902的置换器1108A的一侧。凹部中的胶的一部分通过表面张力和毛细作用流入毛细芯1110中。然而，其余的过量胶被置换器1108A推入在置换器1108A的与毛细芯1110相对的一侧的容器1106A中，从而使得毛细芯1110仅接收填充盖902与基底906之间的接缝所需要的量的胶，而没有胶流过接缝，即使在基底906上的凹部中沉积有超过理想量的胶。

芯904的置换器1108B置换沉积在基底906上的对应凹部内的胶。例如，第一量的胶流入形成在芯904于基底906之间的毛细芯1110中。第二过量胶被置换器1108B推入到容器1106B中。

在一些实施例中，芯904、盖902和基底906被成形为使得在芯904、盖902与基底906之间形成间隙容积1114。间隙容积1114是容器1106A和1102的一部分并且能够接收由置换器1108A置换的过量胶。另外，由于芯904与基底906之间的接口不包括隐形眼镜的外部表面上的接缝，因此置换器1108B可以将过量胶推入容器1106B或间隙容积1114中。

在一些实施例中，由于间隙容积1114可以形成在盖902与芯904之间，所以将盖902和芯904附接到基底906的单个表面上(如图11A和11B所示)可以允许过量胶的更大公差。此外，所得到的隐形眼镜在镜片的外部表面上将仅具有一个接缝(例如，在盖902与基底908之间的接缝，从而潜在地减少了外部污染物(例如，灰尘、泪液等)通过接缝进入隐形眼镜的机会)。

这样，隐形眼镜的组件可以经由一个或多个胶接口连接，其中每个胶接口包括突起，该突起置换沉积在凹部中的胶，使得第一量的胶流到形成在组件之间的接缝，第二过量胶被置换到过量的容器容积中，以防止胶溢出隐形眼镜的外部表面，即使沉积了多于理想量的胶。

尽管图10和11示出了胶接口结构，该胶接口结构可以用于将盖902、芯904和基底906附接在隐形眼镜中，其中基底906安装到佩戴者的眼睛的巩膜，但是应当理解，上述胶接口结构可以用于具有其他配置的隐形眼镜，诸如其中芯包括安装到佩戴者的眼睛的巩膜的基底表面的隐形眼镜(例如，如图2所示)。例如，在一些实施例中，可以使用类似于图10所示的接口1002和1014的胶接口结构将外部覆盖物220附接到芯210。另外，可以使用类似于接口1004的胶接口结构将内部覆盖物230附接到芯210，但是其中毛细芯1010面对内部覆盖物230和芯210的内部表面之间的、而不是如图10所示的外部表面之间的接缝。

在一些实施例中，可以使用摩擦配合或卡扣配合将隐形眼镜的组件放置在一起，而不使用胶附接。例如，在一些实施例中，第一组件的置换器可以具有一个或多个特征，该一个或多个特征被配置为卡扣到第二组件上的凹部内的一个或多个特征上，从而允许将这些组件组装在一起而无需胶。在其他实施例中，可以使用激光焊接或超声结合将隐形眼镜的组件附接在一起。

图12示出了隐形眼镜的俯视图，其中外部覆盖物被分成单独的零件。尽管先前的附图已经将外部覆盖物(例如，图2所示的外部覆盖物220、如图9所示的盖902)示出为单个环形件，但是在一些实施例中，外部覆盖物可以具有几个单独的零件。在图12中，外部覆盖物1220被分成四个单独的零件1220A-D。当放置在芯1210之上时，每个外部覆盖物1220A-D在其与芯1210之间形成单独的外部气隙，每个气隙经由空气路径连接到内部气隙。虽然图12示出了每个外部覆盖物1220A-D之间的空间，但是在一些实施例中，当外部覆盖物1220A-D放置在芯1210之上时，它们直接彼此直接邻接。使用单独的零件可以减小每个零件上的机械应力。

图13示出了安装在用户的眼睛上的椭圆形巩膜隐形眼镜显示器。隐形眼镜1300具有非圆形的周界1302并且在上下眼睑下方延伸。在该示例中，隐形眼镜1300具有沿眼睛睁开的方向伸长的“椭圆形”周界1302。由于眼睛的曲率，周界的实际形状是三维的。但是，为方便起见，将其称为椭圆形。由于隐形眼镜1200的尺寸，其被用户的眼睑部分地覆盖。图13还示出了承载有效载荷的隐形眼镜1300，该有效载荷可以包括一组毫微微型投影仪1314、电子器件1312和线圈1345。

非圆形周界的一个优点是隐形眼镜更大并且具有更多空间来承载有效载荷。另一优点是周界更大，从而可以使用更大线圈1345。例如，导电线圈1345可以被构造为使得其平行于周界1302并且位于周界1302的0.3mm至3mm之内(例如，线圈1345位于周界1302的2mm之内)。尽管隐形眼镜较大并且具有非圆形的周界，但是内部覆盖物和内部气隙可以具有与先前所述相同的圆形尺寸和形状，因为这足以对角膜供氧。

为了说明的目的，已经给出了对本发明的实施例的前述描述；并不旨在穷举本发明或将本发明限制为所公开的精确形式，而仅示出了不同示例。应当理解，本公开的范围包括上面未详细讨论的其他实施例。相关领域的技术人员可以理解，根据以上公开，在不脱离在所附权利要求中限定的精神和范围的情况下，很多修改和变体是可能的。因此，本发明的范围应当由所附权利要求及其合法等同物确定。

最后，主要为了可读性和指导性目的选择了本说明书中使用的语言，并且可能没有选择其来界定或限制本发明的主题。因此，意图是，本发明的范围不受该详细描述的限制，而是由基于此的在本申请上提出的任何权利要求所限制。因此，本发明的实施例的公开旨在说明而非限制本发明的范围，本发明的范围在所附权利要求中阐述。

Claims (27)

1.一种巩膜隐形眼镜，安装到眼睛的巩膜，所述巩膜隐形眼镜包括：

芯，具有外部表面和内部表面，所述外部表面面向外远离所述眼睛，所述内部表面面向内朝向所述眼睛的角膜；所述芯承载有效载荷；

透气性外部覆盖物，在所述芯的外部表面之上，所述外部覆盖物与所述芯的外部表面形成外部空隙腔，在所述外部覆盖物与所述芯的外部表面之间的所述外部空隙腔通过所述透气性外部覆盖物从外部环境接收氧气；

透气性内部覆盖物，在所述芯的内部表面下方并且被设置在所述眼睛的所述角膜之上，所述内部覆盖物与所述芯的内部表面形成内部空隙腔，在所述内部覆盖物与所述芯的内部表面之间的所述内部空隙腔将氧气通过所述透气性内部覆盖物传递到所述眼睛的所述角膜；并且

其中所述芯包含空气路径，所述空气路径从所述外部空隙腔穿过所述芯到所述内部空隙腔。

2.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述芯包括安装到所述巩膜的基底表面。

3.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述内部覆盖物不接触所述巩膜。

4.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述外部覆盖物具有环形形状，所述环形形状具有直径为至少5mm的中心孔。

5.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述芯包括用于所述外部覆盖物的凹部，使得所述外部覆盖物和所述芯的邻接外部表面形成用于所述隐形眼镜的光滑表面。

6.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述内部覆盖物和所述内部空隙腔各自具有至少10mm的直径。

7.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其中所述内部空隙腔和所述外部空隙腔横向重叠，并且一个或多个空气通道被定向为基本垂直于所述内部空隙腔和所述外部空隙腔两者。

8.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述芯的外部表面和所述外部覆盖物的内部表面中的至少一者包括图案化结构，所述图案化结构具有多个凹部，所述多个凹部被散布有多个支撑件，所述芯和所述外部覆盖物在所述多个支撑件处彼此接触，并且所述多个凹部形成所述外部空隙腔。

9.根据权利要求8所述的巩膜隐形眼镜，其中所述外部覆盖物的内部表面包括所述图案化结构。

10.根据权利要求9所述的巩膜隐形眼镜，其中在所述图案化结构内，所述外部覆盖物具有在所述图案化结构的总面积的至少1/3之上的、不大于100um的厚度。

11.根据权利要求8所述的巩膜隐形眼镜，其中所述图案化结构包括盲孔图案。

12.根据权利要求11所述的巩膜隐形眼镜，其中所述盲孔图案包括：

不重叠的第一多个盲孔，各自具有第一深度和第一半径；以及

第二多个盲孔，覆在所述第一多个盲孔上，所述第二多个盲孔各自具有比所述第一深度浅的第二深度和大于所述第一半径的第二半径，其中所述第二多个盲孔彼此重叠以形成在所述第一多个盲孔之间的多个列。

13.根据权利要求11所述的巩膜隐形眼镜，其中所述盲孔是截头椎体。

14.根据权利要求8所述的巩膜隐形眼镜，其中所述图案化结构包括多个同心凹槽。

15.根据权利要求8所述的巩膜隐形眼镜，其中所述图案化结构覆盖不大于100mm²的面积。

16.根据权利要求8所述的巩膜隐形眼镜，其中对于所述外部空隙腔中的任何点，到最近支撑件的距离不超过0.5mm。

17.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述外部覆盖物具有面积不大于100mm²的环形形状。

18.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述有效载荷是电子有效载荷。

19.根据权利要求18所述的巩膜隐形眼镜，其中所述电子有效载荷包括将图像投影到所述眼睛的视网膜上的毫微微型投影仪。

20.根据权利要求18所述的巩膜隐形眼镜，其中所述有效载荷还包括用于与所述隐形眼镜的外部进行数据通信的天线、用于所述毫微微型投影仪的驱动电路系统、电源和连接电组件的电互连。

21.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述隐形眼镜具有椭圆形周界。

22.根据权利要求18所述的巩膜隐形眼镜，其中所述外部覆盖物的外部表面和所述外部覆盖物的内部表面涂覆有亲水性材料。

23.根据权利要求1所述的巩膜隐形眼镜，其中所述芯的未被所述外部覆盖物覆盖的部分涂覆有亲水性材料。

24.一种隐形眼镜，能安装在眼睛上，所述眼镜包括：

芯，具有外部表面和内部表面，所述外部表面面向外远离所述眼睛，所述内部表面面向内朝向所述眼睛；

透气性外部覆盖物，具有内部表面，所述内部表面覆盖所述芯的所述外部表面的至少一部分，所述外部覆盖物的内部表面和所述芯的外部表面形成第一空隙腔，在所述外部覆盖物的内部表面与所述芯的外部表面之间的所述第一空隙腔通过所述透气性外部覆盖物从周围空气接收氧气；

透气性内部覆盖物，覆盖所述芯的内部表面的至少一部分，所述内部覆盖物和所述芯的内部表面形成第二空隙腔，在所述内部覆盖物与所述芯的内部表面之间的所述第二空隙腔将氧气通过所述透气性内部覆盖物传递到所述眼睛；以及

穿过所述芯的至少一个空气路径，允许氧气在所述第一空隙腔与所述第二空隙腔之间流动。

25.根据权利要求24所述的隐形眼镜，其中所述芯的外部表面和所述外部覆盖物的内部表面中的至少一者包括多个凹部，所述多个凹部被散布有多个支撑件，所述芯和所述外部覆盖物在所述多个支撑件处彼此接触，并且所述多个凹部形成所述第一空隙腔。

26.根据权利要求24所述的隐形眼镜，其中所述芯承载有效载荷。

27.根据权利要求26所述的隐形眼镜，其中所述有效载荷包括毫微微型投影仪。

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