JP6920552B2 - 超弾性合金を含む可撓性バリア層 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２０１７年１１月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／５８７，２７９号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、眼科用デバイスに関し、特に、しかし排他的ではなく、気密バリア構造を含む眼科用デバイスに関する。

老眼治療は、交換レンズの移植を含み得る。眼内レンズとも呼ばれ得る、そのようなレンズは、静的または動的調節、またはそれらの組み合わせを提供し得る。様々な技術は、機械的または電気的に制御された調節などの、動的調節を提供するために利用でき得る。調節は、屈折力の複数レベルを提供する、動的光学コンポーネントの作動によって提供され得る。屈折力の変更は、眼内レンズを介してユーザに異なる焦点距離を提供し得る。しかしながら、作動の量は、使用される技術、例えば、機械的または電気的に依存し得る。

電気的作動が使用される場合、電子機器および導体は、視認性、移植互換性、および移植手順に関連する、特定の要求を満たす必要があり得る。例えば、電子機器および／または導体のいくつかまたはすべてを弾性的であり、さらに、眼内または眼上での使用に従順な材料から形成されることが望ましくあり得る。追加的に、目の液体環境は、気密封止などの、導体の電荷保持コンポーネントを保護するために、追加の所望の品質を課し得る。しかしながら、従来の気密バリアは、丸められ、および／または折り畳まれることが従順になり得ない。そのようなものとして、欠陥の発生を伴わずに丸めることおよび屈曲することに耐える、気密バリアが、望ましくあり得る。

本発明の非限定的かつ非網羅的な実施形態は、以下の図面を参照して記載され、特に指定されない限り、同様の符号数字は、様々な図面全体を通して同様の部分を指す。必要に応じて図面が煩雑にならないように、要素のすべての事例が必ずしも標識されているわけではない。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、記載されている原理を示すことに重点が置かれている。

本開示の実施形態による、１つ以上の導体の上に形成された気密バリア層を含む眼内レンズの斜視図および断面図である。 本開示の実施形態による、１つ以上の導体の上に形成された気密バリア層を含む眼内レンズの斜視図および断面図である。 本開示の実施形態による、導体の上に配置された気密バリア構造を含む眼内レンズの一部の断面図である。 本開示の一実施形態による、導体の上に配置された気密バリア構造を含む部分的な眼内レンズの断面図である。 本開示の実施形態による、導体上に配置された例示的な気密バリア構造である。 本開示の実施形態による、導体上に配置された気密バリアを含む眼科用デバイスの機能ブロック図である。

１つ以上の導体の上に形成された気密バリアを有する眼内レンズのための装置および方法の実施形態は、本明細書に記載される。以下の説明では、多くの特定の詳細は、実施形態の徹底的な理解を提供するために、示されている。しかしながら、関連技術の当業者は、本明細書に記載された技術が、具体的な詳細のうちの１つ以上を用いずに、または他の方法、コンポーネント、材料などを用いて実施することができることを認識するであろう。他の事例では、公知の構造、材料、または操作は、特定の態様を不明瞭にしないように、詳細には図示または記載されていない。

本明細書全体を通した「一実施形態」または「実施形態」への参照は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このように、本明細書全体を通して、様々な場所での「一実施形態では」または「実施形態では」という句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つ以上の実施形態において、任意の好適な方法で組み合わされ得る。

例えば、眼内レンズ（ＩＯＬ）は、ユーザのレンズがもはや焦点を変更することができないときに、調節を助けるためにユーザの眼に移植され得る。ＩＯＬは、静的屈折力を有し得るか、または、例えば、ＩＯＬの屈折力を変えるなどの、動的に適応する能力を有し得、その結果、ユーザは、天然の眼と同様に焦点を変更し得る。動的調整を提供するために、ＩＯＬは、ＩＯＬの光路に配置された動的光学部品に連結された、電子機器、導電性トレース、電極などを含み得る。電子機器は、例えば、調節を引き起こすように、１つ以上の導体を介して動的光学部品に電圧を提供し得る。

追加的に、ＩＯＬは、眼に移植されるため、眼内の小さな切開が、望ましくあり得る。それにもかかわらず、ＩＯＬは、元のレンズと同じサイズであり得るため、例えば、大きな切開が、要求され得る。しかしながら、ＩＯＬが、円筒形に丸め上げられるか、または折り畳まれることができる場合、より小さな切開が、可能になり得る。一般に、ＩＯＬを形成するほとんどの材料は、丸められ、または折り畳まれることに従順であるが、従来の導体は、丸める／撓む事象のストレスのため信頼性の問題を経験し得る。例えば、従来の導体は、基板から剥離し、および／または丸めることから誘発された応力から亀裂および／または座屈し得る。したがって、導体は、可撓性および変形可能、例えば、弾性であることが望ましくあり得、さらに、導体は、非弾性変形を経験することなく、広げる／開く所望の形状に戻ることが望ましくあり得る。

さらに、ＩＯＬは、眼の液体環境に配置されるため、眼の水分、イオン含有物、および／またはガスから導体の保護のための気密バリアを提供することが望ましくあり得る。気密保護は、望ましくは、水分、イオン含有物、およびガスによる劣化から導体を保護し得る。導体を気密的に封止することは、電解などの、導体の電圧による眼液の有害な反応を防止し得る。また、ＩＯＬは、挿入中に丸められ、または折り畳まれ得るため、気密バリアは、望ましくは、下にある導体の露出を導く可能性のある、亀裂または破損などの、欠陥を招くことなく、可撓性かつ伸張可能であり得る。そのようなものとして、可撓性かつ伸張可能な導体の上に可撓性かつ伸張可能な気密バリア構造を含むことが望ましくあり得る。

この考察は、ＩＯＬを中心としているが、そのような考察は、限定を意図するものではなく、本開示の態様は、少なくとも１つの実施例を与えるように、眼上装着可能眼科用デバイスに等しく適用可能であることに留意されたい。一般に、本開示の特徴は、例えば、従来の非弾性の気密バリアを損傷し得る、屈曲することおよび／または丸めることを経験し得る、デバイスのための弾性かつ伸張可能な気密バリアおよび導体を対象とする。

図１Ａおよび１Ｂは、本開示の実施形態による、１つ以上の導体の上に形成された気密バリア層を含むＩＯＬ１００の斜視図および断面図である。ＩＯＬ１００の例示的な実施形態は、支持構造１０２、接点パッド１０６、制御電子機器１０８、動的光学部品１１２、アンテナ１１４、導体１１６、基板１３０、ならびに光学窓１１８および１２０を含む。図示されていないが、ＩＯＬ１００は、透明または半透明の生体適合性材料で包囲され得る。いくつかの実施形態では、ＩＯＬ１００は、電気湿潤技術に基づいてユーザに動的調節を提供する。他の実施形態では、ＩＯＬ１００は、液晶技術に基づいてユーザに動的調節を提供する。当然ながら、他のレンズ技術も、可能である。いずれかの実施形態では、ＩＯＬ１００の様々な電子コンポーネントを相互接続する、導体は、水分およびイオン含有物が導体に接触する可能性を防止または低減するように、それらの上に形成された気密バリア層を有し得る。導体は、電圧および／または電流を運ぶ、相互接続、電気トレース、リード、または任意の導電性接続／カップリングし得る。さらに、気密バリアは、その中に有害な亀裂および／またはねじれが形成されることなく、丸めるおよび屈曲する事象を経験し得る。

支持構造１０２は、ＩＯＬ１００の様々な特徴のための支持フレームを提供し得る。例えば、支持構造１０２は、接点１０６、制御電子機器１０８、光学窓１１６、導体１１６、アンテナ１１４、基板１３０、および本明細書において考察される他の様々なコンポーネントに対する支持を提供し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、制御電子機器１０８、導体１１６、アンテナ１１４、および接点１０６などの、いくつかのコンポーネントは、支持構造１０２に含まれる、基板１３０上に配置され得る。一般に、支持構造１０２は、眼の中への移植に従順な、生体適合性材料から形成され得る。例示的な材料としては、シリコーン、ゾルゲル、ＡｃｒｙＳｏｆ（登録商標）が挙げられ得る。生体適合性ヒドロゲル、疎水性アクリル、フッ素化ポリメタクリレートおよび／またはそのようなものなど、他の生体適合性材料も、使用され得る。支持構造１０２は、他のＩＯＬ１００コンポーネントのためのプラットフォームを提供する、ＩＯＬ１００の主要構造コンポーネントであり得る。支持構造１０２は、丸め上げるおよび／または折り畳むことができるように可撓性であり得るので、小さな形状に操作して、小さな切開、例えば、長さがおよそ２ｍｍの切開を通して眼の中への挿入に対応し得る。支持構造１０２は、好ましくは、開いた後に元の形状に戻るように、高弾性である。

制御電子機器１０８は、動的光学部品１１２に少なくとも電圧を提供するように連結され得る。ＩＯＬ１００の図示された実施形態では、支持構造１０２は、そこを貫通して形成された、開口部１１０、例えば、アパーチャを有する環状形状、例えば、ワッシャ形状である。開口部１１０は、ＩＯＬ１００のために光路を提供し得る。いくつかの実施形態では、光学窓１１８および１２０は、支持構造１０２の上部および底部の両方の少なくとも開口部１１０の上に配置される。

開口部１１０は、支持構造１０２の内側表面、例えば、側壁１０４によって形成され得る。いくつかの実施形態では、側壁１０４は、支持構造１０２の上部表面および／または底部表面１２２、１２２４に対して非直交角度、例えば、斜めの角度であり得る。例えば、側壁は、支持構造１０２の上部表面または底部表面の少なくとも１つに対して４５°の角度であり得る。一般に、ＩＯＬ１００の動的光学部品１１２のタイプは、支持構造１０２の上部表面または底部表面１２２、１２４に対する側壁１０４の傾斜または角度を判定し得、かつ４５°以外の他の角度は、本開示の範囲内であり得る。例えば、動的光学部品１１２が、電気湿潤に基づく場合、側壁１０４は、斜めの角度であり得、かついくつかの実施形態では、円錐台の形状であり得る。しかしながら、動的光学部品１１２が、液晶技術に基づく場合、その後側壁１０４の角度は、支持構造１０２の上部表面および底部表面１２２、１２４に対して直角であり得る。

支持構造１０２は、アパーチャ１１０を取り囲む、上部表面および底部表面１２２、１２４の両方のそれぞれの内側縁部に形成された凹部をさらに有し得る。凹部は、光学窓１１８、１２０を支持構造１０２に取り付けて、かつ封止するための表面を提供し得る。凹部は、底部表面１２４の中に形成された表面１２６および１２８によって画定され得、これは、上部表面１２２上で鏡映され得る。いくつかの実施形態では、上部表面１２２に形成された凹部、および底部表面１２４に形成された凹部は、異なり得、支持構造１０２の異なる表面領域を提供し得る。当然ながら、支持構造１０２は、表面１２６および１２８を伴わずに形成され得、光学窓１１８および１２０は、代わりに、それぞれ上部表面および底部表面１２２および１２４に配置され得る。

導体１１６および／またはアンテナ１１４は、それらの上に形成された気密バリア構造１３２を有し得る。いくつかの実施形態では、導体１１６、アンテナ１１４、および気密バリア１３２が、弾性であり得、かつＩＯＬ１００の丸める／広げるまたは折り畳む／開く所望の形状に戻ることが望ましくあり得る。そのような品質を得るために、導体１１６、アンテナ１１４、および気密バリア１３２は、変形、丸め上げ、または丸め上げる、開くなどそれらの電気的および／または機械的特性に悪影響を与えることなく、大きな可撓性を有する材料から形成され得る。例えば、導体１１６およびアンテナ１１４は、１つ以上の超弾性合金から形成され得、気密バリア構造１３２は、可撓性絶縁材料および超弾性合金層の交互の積み重ねから形成され得る。

一般に、材料が、非弾性変形および／またはねじれおよび／または亀裂の形成の結果無しに、大量の変形、例えば、丸めること／屈曲することに耐えることが望ましくあり得る。このような特性を得るに、材料は、０．２５％〜５％、またはそれ以上の範囲の最小降伏ひずみがある、高降伏ひずみを有するべきである。導体および超弾性合金のための例示的な材料としては、ばね鋼または１つ以上の形状記憶合金が挙げられ得る。可撓性絶縁材料のための例示的な材料としては、エラストマー、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）シリコーン、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーン、シリコーン感圧接着剤（ＰＳＡ）、「ゴム状」ＰＳＡ（例えば、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）ＰＳＡ、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、およびブロックコポリマー）、または化学蒸着（ＣＶＤ）シリコーンが挙げられ得る。追加的な例としては、アクリレート、ウレタン、メタクリレート、および、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、パリレン、アクリルコポリマーなどのような、他の弾性材料が挙げられ得る。例示的な材料のうちの多くは、１０％〜４０％、またはそれ以上のひずみ降伏を有し得るが、気密構造１３２上の個々の層の降伏ひずみは、丸められた／折り畳まれた状態の間に経験し得る、ひずみの量に応じて異なり得る。一般に、可撓性絶縁材料は、生体適合性および弾性／伸張可能であるべきである。

接点パッド１０６は、制御電子機器１０８を動的光学部品１１２に電気的に連結し得、かつ支持構造１０２、または基板１３０の表面上に配置され得る。いくつかの実施形態では、接点パッド１０６は、動的光学部品１１２の電極の一部であり得る。しかしながら、接点パッド１０６は、電極の一部である必要はなく、別個のコンポーネントであり得る。追加的に、接点パッド１０６は、その少なくとも一部の上に配置された気密バリア層構造１３２を有し得るが、いくつかの実施形態での支持構造１０２に（部分的に）埋め込まれ得る。

基板１３０は、環状形状に形成され、かつアパーチャ１１０を取り囲むようにサイズ設定され得る。基板１３０はさらに、支持構造１０２の上部表面もしくは底部表面１２２、１２４に適合する、または支持構造１０２の中に適合するようにサイズ設定され得る。例えば、基板１３０は、支持構造１０２中に埋め込まれ得る。いくつかの実施形態では、支持構造材料は、気密バリア構造１３２の層を形成し得る。基板は、生体適合性プラスチックから形成され得、かつ少なくとも制御電子機器１０８、アンテナ１１４、導体１１６、および気密バリア構造１３２に機械的支持を提供するのに十分に剛性であり得る。基板１３０が支持構造１０２に埋め込まれている実施形態では、少なくとも制御電子機器１０８、導体１１６、気密バリア１３２、およびアンテナ１１４も、支持構造１０２中に埋め込まれ得る。そのような実施形態では、言及されたように、支持構造１０２を形成する材料は、気密バリア構造１３２の最終層を形成し得る。

第１および第２の光学窓１１８、１２０は、支持構造１０２の上部側および底部側に取り付けられ得る。第１および第２の光学窓１１８、１２０は、透明な、または部分的に透明なポリマーまたは薄いガラスから形成され得る。例示的なポリマーとしては、ポリジメチルシロキサン、疎水性アクリル（例えば、ＡｃｒｙＳｏｆ）、シリコーン類、アクリル、エポキシ、ウレタン、それらの組み合わせなどが挙げられる。本明細書では、上部および底部を使用して支持構造１０２の反対側を考察しているが、上部および底部の表記は、ＩＯＬ１００に対する方向性を示さず、図１Ｂに関する参照としてのみ使用される。

光学窓１１８、１２０は、透明であり得、かつアパーチャ１１０を被覆するように配置され得る。光学窓１１８、１２０は、屈折力があっても、またはなくてもよい。いくつかの実施形態では、光学窓の一方または両方は、ＩＯＬ１００の動的調節によって影響を受け得る、静的屈折力をＩＯＬ１００に提供する。いくつかの実施形態では、光学窓１１８、１２０は、いかなる屈折力も有しない。いずれかの実施形態では、光学窓１１８、１２０は、支持構造１０２に連結されて、キャビティ内に２つの非混和性流体を保持してもよく、キャビティは、支持構造１０２および光学窓１１８、１２０によって形成される。

追加的に、光学窓の一方または両方は、導電性であり得る。例えば、光学窓１１８および／または１２０は、導電性であり得る。インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの、透明導体は、例えば、光学窓１１８および／または１２０上に堆積され得る。光学窓の一方または両方が導電性に有することは、調節の変更を引き起こすために、電位差を動的光学部品１１２に適用されることが可能になり得る。

言及されたように、導体１１６、アンテナ１１４などの、ＩＯＬ１００の導体は、弾性、超弾性、または疑似弾性金属合金から形成され得る。金属合金が、０．２５％の最小降伏ひずみを有することが望ましくあり得るが、いくつかの実施形態では０．５％が好ましく、さらに他の実施形態では５％以上が好ましい。いくつかの実施形態では、導体は、０．２５％の降伏ひずみを有する、ばね鋼、または形状記憶合金から形成され得る。例えば、形状記憶合金は、５％以上の降伏ひずみを有する、様々な組成のニチノール（ニッケルチタン合金）、銅−亜鉛−アルミニウム、銅−アルミニウム、銅−アルミニウム−ニッケル、または銅−アルミニウム−ベリリウムであり得る。他の実施形態では、高い弾性を有する医療グレードのチタンなどの、生体適合性弾性金属合金から導体を形成することが望ましくあり得る。例えば、医療グレードのチタンは、Ｔｉ６Ａｌ４Ｖであり得る。

追加的に、ＩＯＬ１００は、開く／広げる際に非弾性変形を経験することなく、ユーザの眼への挿入のために折り畳まれるか、または丸め上げられ得る。屈曲するまたは丸める半径も、導体および気密バリア構造１３２の所望の厚さに影響を及ぼし得る。導体が丸める、または屈曲する後に可塑的に変形せず、かつそれらがその上／その中に形成されたねじれ、または亀裂を伴わずに所望の形状に戻ることが望ましくあり得、これは、使用された金属合金の降伏ひずみに依存し得る。

図２は、本開示の実施形態による、導体の上に配置された気密バリア構造を含むＩＯＬ２００の一部の断面図である。ＩＯＬ２００は、ＩＯＬ１００の例であり得る。ＩＯＬ２００は、少なくとも、支持構造２０２、動的光学部品２１２、光学窓２１８および２２０、基板２３０、導体２１６、気密バリア構造２３２、および基板２３０を含む。図示された実施形態では、基板２３０は、支持構造２０２の表面上に配置され、かつ導体２１６および気密バリア構造２３２は、基板２３０上に配置される。気密バリア層構造２３２は、湿気および／またはイオン含有物が導体に到達することから防止することができ、さらに、可撓性かつ伸張可能でなり、劣化することなく折り畳み／丸めることを経験し得る。

基板２３０は、ＩＯＬ２００の様々な電子機器および相互接続のための機械的支持を提供し得る。例えば、基板２３０は、少なくともアンテナ、制御電子機器、および図１Ａに示されるような様々な電子機器を連結する導体のための機械的支持を提供し得る。基板２３０は、環状形状であり得、かつ、アパーチャ１１０と同様に、ＩＯＬ２００のアパーチャの周りに適合し得る。基板２３０は、頑丈であるが、可撓性かつ屈曲可能なプラスチックから形成され得る。例えば、基板２３０は、ポリイミドから形成され得る。当然ながら、本明細書では他のプラスチックは、実装および検討され得る。

気密バリア構造２３２は、可撓性絶縁材料および超弾性合金の複数の交互の層から形成され得る。気密バリア構造２３２は、形状から伸張すること、または欠陥を形成することなく、屈曲することおよび／または丸めることに耐えるように、可撓性かつ伸張可能であり得る。可撓性絶縁材料は、ＲＴＶシリコーン、感圧接着剤（ＰＳＡ）を備えたシリコーン、化学蒸着（ＣＶＤ）シリコーン、「ゴム状」ＰＳＡなどのような、任意のタイプの既知のシリコーンであり得る。「ゴム状」のＰＳＡは、粘着付与剤、抗酸化剤、および溶剤で調合された様々なゴムベースを利用して、ＰＳＡ調合物を生成する。追加の例としては、アクリレート、ウレタン、メタクリレート、および、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、パリレン、アクリルコポリマーなどのような、他の弾性材料が挙げられ得る。

いくつかの実施形態では、第２の気密バリア構造２３２は、基板２３０の反対側上に配置され得る。そのような実施形態では、導体２１６は、上部および底部から気密的に保護され得る。

図３は、本開示の実施形態による、導体の上に配置された気密バリア構造を含む部分的なＩＯＬ３００の断面図である。部分的なＩＯＬ３００は、ＩＯＬ１００の例であり、かつＩＯＬ２００と同様であり得る。しかしながら、基板３３０ならびにその上に配置されたあらゆる電子機器および導体は、支持構造３０２中に埋め込まれ得る。例えば、基板３３０、導体３１６、および気密バリア構造３３２は、支持構造３０２に埋め込まれ得る。いくつかの実施形態では、気密バリア構造３３２を被覆する支持構造３０２は、最終的な可撓性絶縁材料層を気密バリアに提供し得、寄生容量をさらに低減し得る。いくつかの実施形態では、第２の気密バリア構造３３２は、基板３３０の反対側に配置され得る。

図４は、本開示の実施形態による、導体上に配置された例示的な気密バリア構造４３２である。気密バリア構造４３２は、気密バリア構造１３２、２３２、および／または３３２の例であり得る。気密バリア構造４３２は、可撓性かつ伸張可能でありながら、湿気、イオン性コンポーネント、およびおそらくガスに対するバリアを提供し得る。気密バリア構造４３２を伸張させることは、欠陥または非弾性中傷を誘発し得る。

気密バリア構造４３２は、基板４３０上に配置された、導体４１６の上に形成され得る。導体４１６および基板４３０は、それぞれ、導体１１６、２１６および／または３１６、ならびに基板１３０、２３０、および／または３３０の例であり得る。導体４１６は、ニチノールなどの、超弾性合金から形成され得るが、上記で考察されるような他の材料も、実装され得る。超弾性合金から導体４３０を形成することは、導体４３０が屈曲することまたは丸めることにより劣化しないことを確実にし得る。さらに、超弾性合金から導体４３０を形成するは、それが気密バリア構造４３２の残りの部分と同様に変形して、層間剥離を低減または防止し得る。導体４１６の厚さは、所望のシート抵抗に依存し得、かつ１ミクロン〜１０ミクロンであり得る。いくつかの実施形態では、導体４１６は、厚さが５ミクロンであり得る。

いくつかの実施形態では、気密バリア構造４３２は、４３２Ａ、および４３２Ｂなどの、２つの構造を含み得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、気密バリア構造４３２は、導体４３０の上に配置された単一の構造４３２Ａのみを含み得る。上部の構造体４３２Ａおよび底部の４３２Ｂの両方を含めることは、導体４３０によって誘発された寄生容量を減少し得、かつ導体４１６の少なくとも２つの側面に気密バリアを提供し得る。

気密バリア構造４３２は、複数の超弾性合金層と交互になる複数の可撓性絶縁材料層を含み得る。例えば、第１の可撓性絶縁材料層４３４Ａは、導体４３０上に直接配置され得る。いくつかの実施形態では、第１の可撓性絶縁材料層４３４Ａは、およそ２０ミクロンの厚さであり得る。第１の超弾性合金層４３６Ａは、第１の可撓性絶縁材料層４３４Ａ上に配置され得る。いくつかの実施形態では、第１の弾性合金層４３６Ａは、およそ１ミクロンの厚さであり得る。第２の可撓性絶縁材料ならびに超弾性合金層４３８Ａおよび４４０Ａは、それぞれ、第１の超弾性合金層４３６Ａ上に配置され得る。第１の層と同様に、第２の可撓性絶縁材料ならびに超弾性合金層４３８Ａおよび４４０Ａは、それぞれ、２０および１ミクロンの厚さであり得る。第２の超弾性合金層４４０Ａの頂上に、第３の可撓性絶縁材料層４４２Ａは、配置され得る。しかしながら、第３の可撓性絶縁材料層４４２Ａは、第１および第２の可撓性絶縁材料層４３４Ａ、４３８Ａよりもはるかに厚くなり得る。例えば、第３の可撓性絶縁材料層４４２Ａは、およそ１５０ミクロンの厚さであり得る。第３の可撓性絶縁材料層４４２Ａは、第１および第２の可撓性絶縁材料層４３４Ａおよび４３８Ａよりも厚くして、導体４１６とバリア層構造４３２Ａとの組み合わせによって生成された寄生容量を低減し得る。気密バリア構造４３２Ｂは、気密バリア構造４３２Ａと同様に形成され得る。言及されたように、気密バリア構造４３２Ｂは、任意選択であり得る。

基板４３０、導体４１６、および気密バリア構造４３２の組み合わせが、支持構造に埋め込まれた、実施形態では、ＩＯＬ３００と類似し、厚い可撓性絶縁材料層４４２Ａ、Ｂは、支持構造自体から形成され得る。例えば、基板４３０、導体４１６、および気密バリア構造４３２Ａ、Ｂの最終層以外のすべての組み合わせをモールド中に置き得、かつ支持構造のための材料は、組み合わせの周りに注入して、支持構造および層４４２Ａ、Ｂの両方が形成され得る。

気密バリア構造４３２は、２つの超弾性合金層４３６および４４０、ならびに３つの可撓性絶縁材料層４３４、４３８、および４４２を含むように示されているが、そのような数の層は、本開示の非限定的な態様であり、かつより多い、またはより少ない層は、気密バリア構造を形成するように実装され得る。したがって、気密バリア構造４３２は、単なる例えである。

図５は、本開示の実施形態による、導体上に配置された気密バリアを含む眼科用デバイス５００の機能ブロック図である。眼科用デバイス５００は、眼内レンズなどの移植可能なデバイスであり得、かつＩＯＬ１００、２００、および／または３００の一例であり得る。描画された実施形態では、眼科用デバイス５００は、眼に移植されるように形成された包囲材料５４２を含む。基板５４４は、電源５４６、コントローラ５４８、アンテナ５６４、および様々な相互接続のための取り付け表面を提供するように、包囲材料５４２の中に埋め込まれるか、または囲まれる。基板５４４および関連する電子機器は、制御電子機器１０８および基板１３０などの、関連する基板の一実装であり得る。いくつかの実施形態では、基板５４４は、包囲材料５４２中に埋め込まれる、支持構造１０２などの、支持構造中に埋め込まれ得る。電源５４６の図示された実施形態は、エネルギー採取アンテナ５５２、充電回路５５４、およびバッテリ５５６を含む。コントローラ５４８の図示された実施形態は、制御ロジック５５８、調節ロジック５６０、および通信ロジック５６２を含む。示されるように、調節アクチュエータ５５０は、包囲材料５４２中に配置される。

電源５４６は、動的光学部品１１２の例である、コントローラ５４８および／または調節アクチュエータ５５０に動作電圧を供給する。アンテナ５６４は、眼科用デバイス５００と、および／または、からの情報を通信するように、コントローラ５４８によって操作される。図示された実施形態では、アンテナ５６４、コントローラ５４８、および電源５４６は、基板５４４上／中に配置され、一方、調節アクチュエータ５５０は、基板５４４中／上ではなく、支持構造（図示せず）のアパーチャ領域中などの、包囲材料５４２中に配置される。しかしながら、他の実施形態では、眼科用デバイス５００中に包含される様々な回路部品およびデバイスは、眼科用デバイス５００の特定の設計に応じて、基板５４４の中／上、または包囲材料５４２中に配置され得る。

基板５４４は、コントローラ５４８、電源５４６、およびアンテナ５６４を取り付けるために好適な１つ以上の表面を含む。基板５４４は、チップベースの回路（例えば、フリップチップ取り付けによって）のための取り付けプラットフォームとして、および／または、電極、相互接続、アンテナなどを作成するように、導電性材料（例えば、金、プラチナ、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、他の導電性材料、これらの組み合わせ、など）をパターン化するためのプラットフォームとして、の両方で用いられることができる。いくつかの実施形態では、実質的に透明な導電性材料（例えば、インジウムスズ酸化物、または銀ナノワイヤーメッシュ）は、基板５４４上にパターン化されて、回路、電極、などが形成されることができる。例えば、アンテナ５６４は、基板５４４上に金または別の導電性材料のパターンを堆積させることによって形成されることができる。同様に、相互接続は、基板５４４上に導電性材料の好適なパターンを堆積させることによって形成されることができる。レジスト、マスク、および堆積技術の組み合わせは、用いられて、基板５４４上の材料をパターン化することができる。基板５４４は、丸められ、または折り畳まれるのに十分に可撓性でありながら、包囲材料５４２内の回路および／または電子機器を構造的に支持するのに十分な、ポリマーまたは別の材料などの、比較的軟質の材料であることができる。代替的に、眼科用デバイス５００は、単一の基板５４４よりはむしろ、接続されていない基板の群で配置されることができる。例えば、コントローラ５４８および電源５４６は、１つの基板５４４に取り付けられることができ、一方アンテナ５６４は、別の基板５４４に取り付けられ、かつその２つは、相互接続を介して電気的に接続されることができる。基板５４４はまた、集積回路として、デバイスアーキテクチャの前述の部品のすべてまたはいくつかを収容する、半導体の連続部品であり得る。

基板５４４は、埋め込まれた電子コンポーネントのための取り付けプラットフォームを提供するのに十分な半径方向の幅寸法を有する平坦化されたリングとして、成形されることができる。基板５４４は、眼科用デバイス５００の外形に悪影響を与えることなく、基板５４４を包囲材料５４２に埋め込むことができるように、十分に薄い厚さを有することができる。基板５４４は、その上に取り付けられた電子機器を支持するために適切な構造的安定性を提供するのに十分な厚さを有することができる。例えば、基板５４４は、約１０ミリメートルの直径、約１ミリメートルの半径方向幅（例えば、内側半径よりも１ミリメートル大きい外側半径）、および約５０マイクロメートルの厚さを有するリングとして成形されることができる。いくつかの実施形態では、基板５４４は、少なくとも調節アクチュエータ５５０に関連する光学領域を取り囲み得、かつ支持構造１０２および／または２０２に類似し得る。例えば、基板５４４は、周辺領域に、かつ光学素子２１４および２１６などの、少なくとも２つの光学素子の間に配置され得る。

追加的に、電源５４６は、１つ以上の相互接続を介してコントローラ５４８に連結され得る。同様に、コントローラ５４８は、１つ以上の相互接続を介して、調節アクチュエータ５５０およびアンテナ５６４に連結され得る。相互接続は、導体１１６の例であり得る。いくつかの実施形態では、相互接続は、少なくとも気密バリア構造４３２と同様の気密バリア構造（図示せず）によって被覆され得る。

図示された実施形態では、電源５４６は、コントローラ５４８を含む、様々な埋め込み電子機器に給電するためのバッテリ５５６を含む。バッテリ５５６は、充電回路５５４およびエネルギー採取アンテナ５５２によって誘導的に充電され得る。一実施形態では、アンテナ５６４およびエネルギー採取アンテナ５５２は、エネルギー採取および通信のそれぞれの機能を果たす、独立したアンテナである。別の実施形態では、エネルギー採取アンテナ５５２およびアンテナ５６４は、誘導充電およびリーダ５０５とのワイヤレス通信のそれぞれの機能のために時分割された、同様の物理アンテナである。追加的にまたは代替的に、電源５４６は、入射してくる紫外線、可視光線、および／または赤外線からエネルギーを捕捉するように、太陽電池（「光電池」）を含み得る。さらに、慣性力掃気システムは、周囲の振動からエネルギーを捕捉するために、含まれ得る。

充電回路５５４は、バッテリ５５６を充電するため、および／またはコントローラ５４８に直接給電するために、捕捉されたエネルギーを制約する整流器／レギュレータを含み得る。充電回路５５４はまた、エネルギー採取アンテナ５５２中の高周波変動を緩和する１つ以上のエネルギー貯蔵デバイスを含み得る。例えば、１つ以上のエネルギー貯蔵デバイス（例えば、コンデンサ、インダクタなど）は、接続されて、ローパスフィルタとして機能させることができる。

コントローラ５４８は、他の埋め込まれたコンポーネントの動作をコレオグラフ（ｃｈｏｒｅｏｇｒａｐｈ）するロジックを包含する。制御ロジック５５８は、論理ユーザインターフェース、電力制御機能などを提供することを含む、眼科用デバイス５００の一般的な動作を制御する。調節ロジック５６０は、眼の向きを監視するセンサからの信号を受信し、ユーザの現在の注視方向または焦点距離を判定し、かつ、これらの物理的キューに応答して調節アクチュエータ５５０（コンタクトレンズの焦点距離）を操作するロジックを含む。自動調節は、視線追跡からのフィードバックに基づいてリアルタイムで実行され、または、ユーザが特定の調節方法（例えば、読書のための近視野調節、通常の活動のための遠視野調節など）を選択することが許されることができる。通信ロジック５６２は、アンテナ５６４を介してリーダ５０５とワイヤレス通信のための通信プロトコルを提供する。一実施形態では、通信ロジック５６２は、リーダ５０５から出力された電磁場５８０の存在下にあるときに、アンテナ５６４を介して後方散乱通信を提供する。一実施形態では、通信ロジック５６２は、後方散乱ワイヤレス通信のためにアンテナ５６４のインピーダンスを変調する、スマートワイヤレス無線周波数識別（「ＲＦＩＤ」）タグとして動作する。コントローラ５４８の様々な論理モジュールは、汎用マイクロプロセッサ上で実行されるソフトウェア／ファームウェア、ハードウェア（例えば、特定用途集積回路）、または両方の組み合わせで実装され得る。

眼科用デバイス５００は、様々な他の埋め込み電子機器および論理モジュールを含み得る。例えば、光源または画素配列は、ユーザに可視フィードバックを提供するために含まれ得る。加速度計またはジャイロスコープは、含められて、位置、回転、方向、または加速度のフィードバック情報をコントローラ５４８に提供し得る。

図示された実施形態はまた、プロセッサ５７２、アンテナ５７４、およびメモリ５６６を備えたリーダ５０５を含む。リーダ５０５のメモリ５６６は、データストレージ５６８およびプログラム命令５７０を含む。示されるように、リーダ５０５は、眼科用デバイス５００の外側に配置され得るが、充電式眼科用デバイス５００に近接して配置され、眼科用デバイス５００に命令を送信し、そして／または眼科用デバイス５００からデータを抽出し得る。一実施形態では、リーダ５０５は、充電、データの抽出、レンズの清掃などのように、ユーザが夜に眼科用デバイス５００を置く、従来のコンタクトレンズホルダーに似ていることがあり得る。

外部リーダ５０５は、眼科用デバイス５００に、および、からワイヤレス信号５８０を送信および受信するためのアンテナ５７４（または２つ以上のアンテナの群）を含む。外部リーダ５０５はまた、メモリ５６６と通信状態にあるプロセッサ５７２を備えるコンピューティングシステムを含む。メモリ５６６は、限定はされないが、磁気ディスク、光ディスク、有機メモリ、および／またはプロセッサ５７２によって読取可能な任意の他の揮発性（例えば、ＲＡＭ）または不揮発性の（例えば、ＲＯＭ）ストレージシステムを含むことができる、非一時的なコンピュータ読取可能媒体である。メモリ５６６は、データログ（例えば、ユーザログ）、プログラム設定（例えば、眼科用デバイス５００および／または外部リーダ５０５の挙動を調整する）などの、データの指標を格納するデータストレージ５６８を含むことができる。メモリ５６６はまた、プロセッサ５７２による実行のためのプログラム命令５７０を含み、命令５７０によって指定されたプロセスを外部リーダ５０５に実行させることができる。例えば、プログラム命令５７０は、眼科用デバイス５００から通信された情報を引き出すことを可能にするか、または眼科用デバイス５００に情報を送信して、眼科用デバイス５００の動作モードをプログラムまたは他の方法で選択することを可能にする、ユーザインターフェースを外部リーダ５０５に提供することができる。外部リーダ５０５はまた、アンテナ５７４を操作して、眼科用デバイス５００に、および眼科用デバイス５００から、ワイヤレス信号５８０を送信および受信するための１つ以上のハードウェアコンポーネントを含むことができる。

外部リーダ５０５は、スマートフォン、デジタルアシスタント、またはワイヤレス通信リンク５８０を提供するのに十分なワイヤレス接続性を有する他の携帯型コンピューティングデバイスであることができる。外部リーダ５０５はまた、通信リンク５８０が携帯型コンピューティングデバイスで一般的に用いられていない搬送周波数で動作する実施形態など、携帯型コンピューティングデバイスにプラグ接続することができる、アンテナモジュールとして実装されることができる。いくつかの事例では、外部リーダ５０５は、ワイヤレス通信リンク５８０が低電力バジェットで動作することを可能にするために、着用者の眼の比較的近傍に着用されるように構成された専用デバイスである。例えば、外部リーダ５０５は、ネックレス、イヤリングなどの宝石類に組み込むことができ、または帽子、ヘッドバンドなど、頭部近傍に着用する衣料品の中に組み込むことができる。

要約中に記載されているものを含む、本発明の図示された実施形態の上記の記載は、網羅的であること、または本発明を開示された正確な形態に限定することを意図していない。本発明の特定の実施形態、およびそのための実施例は、例示的目的のために本明細書に記載されているが、当業者が認識するように、本発明の範囲内で様々な修正が可能である。

これらの修正は、上記の詳細な説明に照らして、本発明に対して行うことができる。以下の特許請求の範囲で使用される用語は、本発明を明細書に開示された特定の実施形態に限定するものと解釈されるべきではない。むしろ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって完全に決定されるべきであり、それらは、特許請求の範囲の解釈の確立された理論に従って解釈されるべきである。独占的な財産または特権が主張される本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載されたように特定される。

Claims (18)

1. 支持構造と、
   前記支持構造に含まれる基板と、
   前記基板上に配置されている少なくとも１つの導体と、
   前記少なくとも１つの導体の上に配置されている気密バリア構造と、を備え、前記気密バリア構造は、可撓性絶縁材料および超弾性金属合金層の交互の積み重ねを含む、眼科用装置。
2. 前記基板は、前記支持構造に埋め込まれている、請求項１に記載の眼科用装置。
3. 前記基板は、前記支持構造の表面上に配置されている、請求項１に記載の眼科用装置。
4. 前記少なくとも１つの導体は、超弾性金属合金から形成されている、請求項１に記載の眼科用装置。
5. 前記気密バリア層は、
   前記少なくとも１つの導体上に配置されている第１の可撓性絶縁材料層と、
   前記第１の可撓性絶縁材料層上に配置されている第１の超弾性金属合金層と、
   前記第１の超弾性金属合金層上に配置されている第２の可撓性絶縁材料層と、
   前記第２の可撓性絶縁材料層上に配置されている第２の超弾性金属合金層と、
   前記第２の超弾性金属合金層上に配置されている第３の可撓性絶縁材料層と、を含む、請求項１に記載の眼科用装置。
6. 第２の気密バリア層は、前記少なくとも１つの導体に対応する領域内の前記基板の底側上に形成されている、請求項１に記載の眼科用装置。
7. 前記超弾性金属合金は、ニチノール、銅−亜鉛−アルミニウム、銅−アルミニウム、銅−アルミニウム−ニッケル、および銅−アルミニウム−ベリリウムのうちの１つから選択される、請求項１に記載の眼科用装置。
8. 前記第１、第２、および第３の可撓性絶縁材料層は、シリコーン、感圧接着剤（ＰＳＡ）シリコーン、ゴム状ＰＳＡ、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、パリレン、またはアクリルコポリマーのうちの１つから形成されている、請求項１に記載の眼科用装置。
9. 前記支持構造は、アパーチャを形成する環状形状であり、前記眼科用装置は、
   前記アパーチャに配置され、制御信号に応答して動的調整を提供するように連結されている、動的光学部品と、
   前記支持構造の反対側に配置されている光学窓と、をさらに備える、請求項１に記載の眼科用装置。
10. 前記基板上に配置され、前記動的光学部品を制御するように電気的に連結されている制御電子機器であって、前記制御信号を提供するように前記少なくとも１つの導体を介して前記動的光学部品に連結されている、制御電子機器をさらに備える、請求項９に記載の眼科用装置。
11. 前記基板上に配置されているアンテナをさらに備える、請求項１に記載の眼科用装置。
12. 第３の気密バリア層は、前記アンテナ上に配置されている、請求項１１に記載の眼科用装置。
13. 眼内レンズであって、
    支持構造と、
    前記支持構造に埋め込まれている基板と、
    前記基板の表面上に配置されている少なくとも１つの導体であって、超弾性金属合金から形成されている、少なくとも１つの導体と、
    前記少なくとも１つの導体上に配置されている気密バリア構造であって、可撓性絶縁材料および超弾性金属合金層の交互の積み重ねから形成されている、気密バリア構造と、を備える、眼内レンズ。
14. 前記超弾性金属合金は、形状記憶合金である、請求項１３に記載の眼内レンズ。
15. 前記形状記憶合金は、ニチノール、銅−亜鉛−アルミニウム、銅−アルミニウム、銅−アルミニウム−ニッケル、および銅−アルミニウム−ベリリウムのうちの１つから選択される、請求項１４に記載の眼内レンズ。
16. 前記気密バリア層は、
    前記少なくとも１つの導体上に配置されている第１の可撓性絶縁材料層と、
    前記第１の可撓性絶縁材料層上に配置されている第１の超弾性金属合金層と、
    前記第１の超弾性金属合金層上に配置されている第２の可撓性絶縁材料層と、
    前記第２の可撓性絶縁材料層上に配置されている第２の超弾性金属合金層と、
    前記第２の超弾性金属合金層上に配置されている第３の可撓性絶縁材料層と、を含む、請求項１３に記載の眼内レンズ。
17. 前記支持構造は、アパーチャを形成する環状の形状であり、前記眼内レンズは、
    前記アパーチャに配置され、制御信号に応答して動的調整を提供するように連結されている動的光学部品と、
    前記支持構造の反対側に配置され、少なくとも動的光学部品を横切ってわたる光学窓と、をさらに備える、請求項１３に記載の眼内レンズ。
18. 前記基板上に配置されているアンテナをさらに備え、第３の気密バリア層が、前記アンテナ上に配置されている、請求項１３に記載の眼内レンズ。

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