MX2014010333A - Metodos y aparatos para formar un circuito electronico en dispositivos oftalmicos. - Google Patents

Abstract

Esta invención describe un dispositivo oftálmico energizado con modos de consumo de energía baja; en algunas modalidades, se describen los accesorios de medios con modos de consumo bajo de energía.

Description

MÉTODOS Y APARATOS PARA FORMAR UN CIRCUITO ELECTRÓNICO EN DISPOSITIVOS OFTÁLMICOS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica la prioridad a la solicitud de patente provisional núm. 61/604206, presentada el 28 de febrero de 2012.

CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención describe un dispositivo oftálmico energizado con un accesorio de medios encapsulado con un modo de almacenamiento y, más específicamente, en donde el accesorio de medios incorpora un mecanismo de conmutación que puede colocarse en un modo de almacenamiento y un modo de operación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tradicionalmente, un dispositivo oftálmico, tal como una lente de contacto, o una lente intraocular o un tapón lagrimal, incluía un dispositivo biocompatible con una cualidad correctiva, cosmética, o terapéutica. Por ejemplo, una lente de contacto, puede proporcionar uno o más de funcionalidad correctiva de la visión, mejora cosmética y efectos terapéuticos.

Se brinda cada función gracias a una característica física de la lente. Un diseño que incorpora una cualidad refractiva en una lente puede proporcionar una función correctiva de la visión. Un pigmento incorporado en la lente puede proporcionar una mejora cosmética. Un agente activo incorporado en una lente puede proporcionar una funcionalidad terapéutica. Dichas características físicas se logran sin que la lente entre en un estado energizado. Un tapón lagrimal ha sido, tradicionalmente, un dispositivo pasivo.

Más recientemente, se han incorporado componentes activos en una lente de contacto. Algunos componentes pueden incluir dispositivos semiconductores. Algunos ejemplos han mostrado dispositivos semiconductores incorporados en una lente de contacto colocada sobre los ojos de animales. Se ha descrito, además, cómo los componentes activos pueden energizarse y activarse de muchas maneras dentro de la estructura de la lente propiamente dicha. La topología y tamaño del espacio definido por la estructura de la lente crea un ambiente nuevo y desafiante para la definición de varias funcionalidades. Es importante proporcionar un medio confiable, compacto y rentable para interconectar y unir los componentes al formar factores consistentes con el ambiente oftálmico.

La inclusión de elementos de energización en un dispositivo oftálmico añade el problema de la pérdida de energización entre la fecha de fabricación y la fecha del uso real del dispositivo. Una de las causas más significativas de la pérdida de energización puede ser la fuga de corriente eléctrica a través de dispositivos y estructuras que conectan, física y eléctricamente, con los elementos de energización. Muchos dispositivos oftálmicos, tales como las lentes oftálmicas, tienen vidas útiles en anaquel de seis años; por consiguiente, existe la necesidad de minimizar las pérdidas de energización al asegurar una fuga de corriente extremadamente baja. Por lo tanto, puede ser importante asegurar que los elementos de energización y los componentes eléctricos incluidos se conecten para tener fugas muy bajas y modos de operación diseñados que minimicen la pérdida de energización durante los periodos de almacenamiento. La incorporación de elementos de energización en el dispositivo oftálmico presenta el problema adicional de fuga de corriente porque las soluciones a la fuga no pueden depender del contacto eléctrico directo.

Las modalidades tecnológicas que tratan dicha necesidad de antecedentes oftalmológicos pueden generar soluciones que no solo afectan los requerimientos oftálmicos pero abarcan, además, modalidades novedosas para el espacio de tecnología más general que define la conservación de energía para elementos energizados encapsulados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Consecuentemente, la presente invención incluye un accesorio de medios encapsulado con un modo de almacenamiento que puede incluirse en un dispositivo oftálmico energizado, y en algunas modalidades, específicamente, una lente de contacto. El modo de almacenamiento reduce la fuga dentro del accesorio de medios sin requerir niveles operativos de corriente. En algunas modalidades, se proporciona un dispositivo oftálmico energizado con un modo de almacenamiento.

Por lo tanto, la presente invención incluye la descripción de un mecanismo de conmutación con un modo de almacenamiento, en donde el mecanismo de conmutación se incorpora en un circuito con al menos una carga y una fuente de energía. Por ejemplo, la carga puede controlar una función específica del dispositivo, tal como, por ejemplo, el ajuste de energía óptica o la administración de un agente activo. El circuito puede incluirse en un accesorio de medios encapsulado que puede incluirse en un dispositivo oftálmico energizado.

El accesorio de medios puede encapsularse, completamente, para proteger y contener los elementos de energización, trazas y componentes electrónicos. El dispositivo oftálmico, que puede estar comprendido de material biocompatible polimérico, puede incluir un diseño de borde suave, de centro rígido en donde el elemento óptico rígido central comprende el accesorio de medios.

En algunas modalidades, puede modelarse un modo de almacenamiento para que ocurra cuando se modela el mecanismo de conmutación para que tenga una resistencia mayor que resulta en una fuga reducida de corriente. Esta fuga de corriente puede satisfacer las especificaciones deseadas de consumo de corriente de modo de almacenamiento y, por lo tanto, puede permitir una vida útil sustancial del dispositivo oftálmico energizado. Debido a que el accesorio de medios se encuentra completamente encapsulado, el mecanismo de conmutación puede ser sensible a un estímulo externo que puede originarse fuera del dispositivo cuando no está en contacto directo con el circuito. Por lo tanto, el mecanismo de conmutación 315 puede comprender, además, porciones de sensores de varios tipos. Por ejemplo, estos sensores pueden ser antenas para recibir y reaccionar a las emisiones de radiofrecuencia como estímulo, o pueden ser fotoceldas que reaccionan con un estímulo exterior con base en fotones.

Para conservar, además, energía, aún cuando el dispositivo oftálmico no está en modo de almacenamiento, puede combinarse un modo de descanso con una función de modo de almacenamiento. Mientras que el modo de almacenamiento puede referirse, típicamente, a un estado de consumo bajo de energía que incluye un mecanismo de conmutación que introduce resistencia alta a la trayectoria conductora de la fuente de energía a la carga, un modo de descanso puede referirse a un estado de consumo bajo de energía de circuito electrónico cuando ese circuito se conecta mediante una trayectoria de resistencia baja a la fuente de energía.

En algunas modalidades, una función de reajuste puede activarse durante el proceso de prueba antes del envasado o durante el montaje de los componentes propiamente dichos. Por ejemplo, la función de reinicio puede establecer un estado de descanso óptimo del circuito si el dispositivo se pone en modo de almacenamiento en un momento posterior específico. En algunas modalidades, un bloque de circuito electrónico puede ser capaz de realizar la función de reinicio y colocar al menos una porción de la carga en un estado energizado predefinido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las Figs. 1A y 1B ilustran una modalidad ilustrativa de un accesorio de medios para un dispositivo oftálmico energizado y una modalidad ilustrativa de un dispositivo oftálmico energizado.

La Fig. 2 ilustra un modelo para los mecanismos de pérdida de energización para dispositivos con elementos de energización, fuentes de energía, interconexiones y/o interruptores.

La Fig. 3 ilustra una modalidad ilustrativa de un diseño de circuito para un dispositivo energizado con un modo de almacenamiento externamente activado, que puede incluirse en dispositivos oftálmicos con accesorios de medios encapsulados.

La Fig. 4 ilustra modalidades alternativas de diseños de circuito para dispositivos energizados con modos de almacenamiento externamente activados, que pueden incluirse en dispositivos oftálmicos con accesorios de medios encapsulados.

La Fig. 5 ilustra una modalidad ilustrativa de un diseño de circuito para un dispositivo energizado con un modo de almacenamiento en donde un mecanismo de conmutación importante para el modo de almacenamiento comprende en sí una carga separada y un interruptor, que puede incluirse en dispositivos oftálmicos con accesorios de medios encapsulados.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un dispositivo oftálmico energizado que tiene un modo de almacenamiento que puede conservar energía al reducir la fuga de corriente cuando el dispositivo oftálmico no está en uso. En las siguientes secciones podrán encontrarse descripciones detalladas de las modalidades de la invención. La descripción tanto de modalidades preferidas como alternativas son modalidades ilustrativas únicamente y se considera que, para aquellos con experiencia en la materia, sus variaciones, modificaciones y alteraciones pueden resultar evidentes. Es por ello que debe entenderse que estas modalidades ilustrativas no limitan el alcance de la invención subyacente.

Una batería incorporada puede tener un estado de fuga baja o modo de almacenamiento para mantener suficiente energía para ser operativo durante el uso del dispositivo oftálmico. El usuario del dispositivo oftálmico puede entonces ser capaz de activar o accionar la batería y/o el circuito de carga. Las fuentes de energía con un modo de almacenamiento pueden existir ya en el campo de la electrónica para minimizar la fuga antes del uso del dispositivo, pero los problemas implicados con un dispositivo oftálmico energizado son distintos de aquellos productos actualmente disponibles. Por ejemplo, una técnica común en juguetes para conservar la energía es envasar el producto con papel usado para cubrir una batería de celda tipo moneda. Después de jalar una lengüeta, se retira el papel y se hace contacto entre la batería y el circuito. Antes de dicha activación, el sistema está en un estado de fuga baja con una vida en anaquel larga. Dichos métodos no pueden usarse para un sistema electrónico encapsulado con una lente de contacto.

La incorporación de elementos de energización en el dispositivo oftálmico presenta problemas adicionales a la fuga de corriente porque las soluciones a la fuga pueden no depender del contacto eléctrico directo. Por lo tanto, los métodos de activación pueden depender de un estímulo exterior en tanto que el mecanismo para cambiar del modo de almacenamiento al modo activo puede contenerse en el dispositivo oftálmico energizado. Este concepto es similar a aquel de "barra de brillo" en donde la energía (en el caso de una barra de brillo, una reacción química que crea luz) no se libera hasta que un evento útil (ajuste de barra) activa el dispositivo. A diferencia de una barra de brillo, un dispositivo oftálmico energizado con un accesorio de medios encapsulado puede contener componentes electrónicos complejos y puede comprometer material biocompatible.

El espacio pequeño dentro de un accesorio de medios oftálmico puede añadir otra limitación a un modo de almacenamiento. El área en un accesorio de medios oftálmico para todos los componentes del circuito que incluyen el mecanismo de conmutación puede ser 1.5 milímetros cuadrados. Las restricciones de tamaño limitan, además, el posible suministro de energía, y el área usado en el circuito puede reducir el área disponible para el suministro de energía. Consecuentemente, el intervalo de fuga permisible en donde el dispositivo oftálmico energizado puede aún funcionar para el uso práctico después de la vida útil es muy pequeño. La presente invención trata el problema de la conservación de energía.

Glosario En esta descripción y en las reivindicaciones orientadas a la presente invención pueden usarse diversos términos para los que se aplicarán las siguientes definiciones: Encapsulado: como se usa en la presente descripción, se refiere a una barrera para separar una entidad, tal como, por ejemplo, un accesorio de medios, desde un ambiente adyacente a la entidad.

Energizado: como se usa en la presente descripción, se refiere al estado de tener la capacidad de suministrar corriente eléctrica o tener energía eléctrica almacenada.

Energía: como se usa en la presente descripción, se refiere a la capacidad de funcionamiento de un sistema físico. Muchos usos de la presente invención pueden relacionarse a dicha capacidad de poder desarrollar acciones eléctricas en realizar el trabajo.

Fuente de energía: como se usa en la presente descripción, se refiere a un dispositivo o capa que es capaz de suministrar energía o colocar un dispositivo eléctrico o lógico en un estado energizado.

Recolector de energía: como se usa en la presente descripción, se refiere a un dispositivo capaz de extraer energía desde el ambiente y convertirla a energía eléctrica.

Funcionalizado: como se usa en la presente descripción, se refiere a elaborar una capa o dispositivo capaz de realizar una función que incluye, por ejemplo, energización, activación o control.

Fuga: como se usa en la presente descripción, se' refiere a la pérdida no deseada de energía.

Lente o dispositivo oftálmico: como se usa en la presente descripción, se refiere a cualquier dispositivo que se encuentra en o sobre el ojo. Estos dispositivos pueden proporcionar corrección óptica, pueden ser cosméticos, o pueden proporcionar funcionalidad no relacionada al ojo. Por ejemplo, el término lente puede referirse a una lente de contacto, lente infraocular, lente superpuesta, inserto ocular, inserto óptico, u otro dispositivo similar a través del cual se corrige o modifica la visión, o a través del cual la fisiología del ojo se mejora, cosméticamente (p. ej., color del iris) sin impedir la visión. Alternativamente, la lente puede proporcionar funciones no ópticas tales como, por ejemplo, monitorear glucosa o administrar un agente activo. En algunas modalidades, las lentes preferidas de la invención que son lentes de contacto suaves se elaboran de elastómeros de silicona o hidrogeles, que incluyen, por ejemplo, hidrogeles de silicona, y fluorohidrogeles.

Mezcla conformadora de lente o mezcla reactiva o mezcla monomérica reactiva (RMM, por sus siglas en inglés): como se usa en la presente descripción, se refiere a un monómero o material de prepolímero que puede curarse y reticularse o reticularse para formar un dispositivo oftálmico. Varias modalidades pueden incluir mezclas formadoras de lentes con uno o más aditivos tales como, por ejemplo, bloqueadores de rayos UV, tintes, fotoiniciadores o catalizadores, y otros aditivos que se puedan desear en dispositivos oftálmicos tales como lentes de contacto o intraoculares.

Superficie moldeadora de lentes: Como se usa en la presente descripción, se refiere a una superficie que se usa para moldear una lente. En algunas modalidades, cualquier superficie de estas características puede tener un acabado de superficie con cualidades ópticas que indica que es lo suficientemente liso y formado de manera que la superficie de la lente, creada por la polimerización de un material formador de lente en contacto con la superficie de moldeo, resulta ópticamente aceptable. Además, en algunas modalidades, la superficie formadora de lente puede tener una geometría que es necesaria para impartir las características ópticas deseadas a la superficie de la lente que incluye, pero no se limita a, potencia esférica, asférica y cilindrica, la corrección de aberraciones por frente de onda, la corrección por topografía corneal y similares y cualquier combinación de estos.

Celda de ion litio: Como se usa en la presente descripción, se refiere a una celda electroquímica en donde los iones de litio se mueven a través de la celda para generar energía eléctrica. Esta celda eletroquímica conocida, típicamente, como una batería, se puede reenergizar o recargar en sus formas típicas.

Accesorio de medios: como se usa en la presente descripción, se refiere a un accesorio encapsulado que se incluirá en un dispositivo oftálmico energizado. Los elementos de energización y circuito pueden incorporarse en el accesorio de medios. El accesorio de medios define el propósito principal del dispositivo oftálmico energizado. Por ejemplo, en las modalidades en donde el dispositivo oftálmico energizado permite que el usuario ajuste la potencia óptica, el accesorio de medios puede incluir elementos de energización que controlan una porción líquida del menisco en la zona óptica. Alternativamente, un accesorio de medios puede ser anular de manera que la zona óptica no contenga material. En dichas modalidades, la función energizada de la lente puede no tener calidad óptica pero puede ser, por ejemplo, para monitorear la glucosa o administrar un agente activo.

Molde: como se usa en la presente descripción, se refiere a un objeto rígido o semirígido que puede usarse para formar lentes a partir de formulaciones sin curar. Algunos de los moldes preferidos son dos piezas de moldeo que forman una pieza de moldeo cóncava y otra convexa.

Modo de operación: como se usa en la presente descripción, se refiere a un estado alto de arrastre de corriente en donde la corriente sobre un circuito permite que el dispositivo realice su función energizada primaria.

Zona óptica: como se usa en la presente descripción, se refiere a un área de un dispositivo oftálmico a través del cual un usuario del dispositivo oftálmico puede ver.

Alimentación: como se usa en la presente descripción, se refiere al trabajo realizado o a la energía transferida por unidad de tiempo.

Recargable o re-energizable: como se usa en la presente descripción, se refiere a una capacidad de ser restaurada a un estado con una capacidad mayor para realizar un trabajo. Muchos usos dentro de esta invención pueden relacionar la capacidad de restauración con la capacidad de flujo de corriente eléctrica a cierta velocidad y para cierto periodo de tiempo reestablecido.

Reenergizar o recargar: como se usa en la presente descripción, se refiere a restaurar a un estado con una capacidad mayor para realizar un trabajo. Muchos usos de la presente invención pueden relacionar la restauración de un dispositivo con la capacidad de flujo de corriente eléctrica a cierta velocidad y para cierto periodo de tiempo reestablecido.

Referencia: como se usa en la presente descripción, se refiere a un circuito que produce un voltaje fijo y estable o salida de corriente adecuada para usar en otros circuitos. Una referencia puede derivarse de una separación de banda, puede compensarse por temperatura, suministro, y variación de proceso y puede adaptarse, específicamente, a un circuito integrado de aplicación específica particular (ASIC).

Desprendible de un molde: como se usa en la presente descripción, se refiere a una lente que se separa, completamente, del molde o solo se une, ligeramente, de manera que puede retirarse con una agitación suave o liberarse con un hisopo.

Función de reinicio: como se usa en la presente descripción, se refiere a un mecanismo de autoactivación para configurar un circuito a un estado predeterminado específico, que incluye, por ejemplo, un estado lógico o un estado de energización. Una función de reinicio puede incluir, por ejemplo, un circuito de reinicio encendido, que puede funcionar en conjunto con el mecanismo de conmutación para asegurar la activación adecuada del chip, tanto en la conexión inicial a la fuente de energía y en la activación del modo de almacenamiento.

Modo de descanso o modo en espera: como se usa en la presente descripción, se refiere a un estado bajo de arrastre de corriente de un dispositivo energizado después de que el mecanismo de conmutación se ha cerrado que permite la conservación de energía cuando no se requiere el modo de operación.

Apilado: como se usa en la presente descripción, significa colocar al menos dos capas de componente cerca entre sí de manera que al menos una porción de una superficie de una de las capas entra en contacto con una primera superficie de una segunda capa. En algunas modalidades, una película, puede existir una película para adhesión u otras funciones entre las dos capas que están en contacto entre sí a través de dicha película.

Dispositivos de componentes integrados apilados o dispositivos SIC: como se usa en la presente descripción, se refiere a los productos de tecnologías de envasado que ensamblan capas delgadas de sustratos que pueden contener dispositivos eléctricos y electromecánicos en dispositivos integrados operativos por medio del apilado de al menos una porción de cada capa una sobre la otra. Las capas pueden comprender dispositivos de componentes de varios tipos, materiales, formas, y tamaños. Además, las capas pueden elaborarse por varias tecnologías de producción para adaptar y asumir varios contornos.

Modo de almacenamiento: como se usa en la presente descripción, se refiere a un estado de un sistema que comprende componentes electrónicos en donde una fuente de energía suministra o es necesario que suministre una corriente de carga mínima diseñada. Este término no es intercambiable con el modo de espera.

Accesorio de sustrato: como se usa en la presente descripción, se refiere a un sustrato moldeable o rígido capaz de soportar una fuente de energía en un dispositivo oftálmico. En algunas modalidades, el accesorio de sustrato soporta, además, uno o más componentes.

Mecanismo de conmutación: como se usa en la presente invención, se refiere a un componente integrado con el circuito que proporciona varios niveles de resistencia que pueden ser sensibles a un estímulo exterior, que es independiente del dispositivo oftálmico.

Dispositivo oftálmico energizado Con referencia a las Figuras 1A y 1 B, se ilustra una modalidad ilustrativa de un accesorio de medios 100 para un dispositivo oftálmico energizado y un dispositivo oftálmico energizado correspondiente 150. El accesorio de medios 100 puede comprender una zona óptica 120 que puede o no puede ser funcional para proporcionar corrección de la visión. Donde la función energizada del dispositivo oftálmico no se relaciona con la visión, la zona óptica 120 del accesorio de medios 100 puede carecer de material. En algunas modalidades, el accesorio de medios 100 puede incluir una porción que no se encuentra en la zona óptica 120 que comprende un sustrato 115 incorporado con elementos de energización 110 y componentes electrónicos 105.

En algunas modalidades, una fuente de energía 110, que puede ser, por ejemplo, una batería, y una carga 105, que puede ser, por ejemplo, una matriz semiconductora, puede unirse al sustrato 115. Las trazas conductoras 125 y 130 pueden interconectar, eléctricamente, los componentes electrónicos 105 y los elementos de energización 10. El accesorio de medios 100 puede encapsularse, completamente, para proteger y contener los elementos de energización 110, las trazas 125 y 130, y los componentes electrónicos 105. En algunas modalidades, el material de encapsulación puede ser semi-permeable, por ejemplo, para prevenir que sustancias específicas, tales como agua entren en el accesorio de medios 100 y para permitir que sustancias específicas, tales como gases del ambiente o los subproductos de las reacciones dentro de los elementos de energización, penetren o escapen del accesorio de medios 100.

En algunas modalidades, el accesorio de medios 100 puede incluirse en un dispositivo oftálmico 150, que puede comprender un material polimérico bíocompatible. El dispositivo oftálmico 150 puede incluir un diseño de borde suave, de centro rígido en donde un elemento óptico rígido central comprende el accesorio de medios 100. En algunas modalidades específicas, el accesorio de medios 100 puede estar en contacto directo con la atmósfera y la superficie corneal en las superficies anterior y posterior respectivas, o alternativamente, el accesorio del medio 100 puede encapsularse en el dispositivo oftálmico 150. La periferia 155 del dispositivo oftálmico 150, puede ser un material de borde suave, que incluye, por ejemplo, un material de hidrogel.

Con referencia a la Figura 2, se ilustra un modelo general para aspectos de diseño de circuito importantes con relación a la conservación de energía en dispositivos energizados, que pueden incluir dispositivos oftálmicos energizados. Idealmente, cuando el dispositivo está en un modo de operación, la fuente de energía 210 puede suministrar la carga 220 con corriente completa y sin pérdida alguna de corriente a otras trayectorias. Sin embargo, en condiciones reales, existen trayectorias de fuga paralelas típicas que pueden ocurrir en los dispositivos, tales como, por ejemplo, debido a la fuga en la fuente de energía propiamente dicha o fuga a lo largo de las interconexiones entre la fuente de energía 210 y los componentes de carga 220. Las trayectorias de estas corrientes de fuga pueden modelarse como una "resistencia de derivación" paralela como se muestra con un resistor de derivación 215. En la medida de lo posible, las trayectorias de fuga en los dispositivos se minimizan, lo que correspondería a un modelo con valores maximizados de la "resistencia de derivación". Consecuentemente, las modalidades preferidas con fuga baja pueden modelarse para tener un resistor de derivación 225 con resistencia muy alta, tales como, por ejemplo, 109 ohmios.

Aún en las modalidades en donde la resistencia a la derivación es muy alta (y en las siguientes descripciones se asume que es infinita donde el resistor de derivación no se incluye en la ilustración del circuito), la fuente de energía puede aún tener energía arrastrada de esta a través de la carga propiamente dicha. En algunas modalidades, un modo de almacenamiento puede modelarse para que ocurra cuando el mecanismo de conmutación 205 se modela para tener una resistencia variable. En los casos ideales, la resistencia a través del mecanismo de conmutación 205 puede ser cero cuando el circuito 225 está en un modo operativo e infinito cuando el circuito 225 está en un modo de almacenamiento. En algunas modalidades ilustrativas, el mecanismo de conmutación puede añadir resistencia mínima, tal como, por ejemplo, menos de 10 ohmios, cuando el mecanismo de conmutación 205 se cierra, y añadir una resistencia muy alta, tal como, por ejemplo, 109 ohmios, cuando el mecanismo de conmutación 205 está abierto. En algunas modalidades, para cumplir con esta especificación, el circuito puede ser inactivo en un modo de almacenamiento. Por ejemplo, algunas modalidades pueden incluir un interruptor de aislamiento alto que puede cerrar la batería de la carga, en donde la carga puede incluir, por ejemplo, una referencia, osciladores, circuitos lógico digitales, o en algunas modalidades, un circuito conductor de lente.

En un dispositivo oftálmico energizado, la carga 220 puede controlar una función específica del dispositivo, tal como, por ejemplo, el ajuste de potencia óptica o administración de los agentes activos. En algunas modalidades preferidas, la resistencia de carga puede ser nominal.

Los ejemplos anteriormente descritos para corriente, potencia y resistencia pueden estar entre los límites de operación normales que se aplican en algunas modalidades ilustrativas. Por ejemplo, en algunas modalidades preferidas el arrastre de corriente cuando el dispositivo oftálmico energizado está en un modo de almacenamiento, que puede clasificarse como la corriente de fuga, puede ser menor que 400 pA.

Esta corriente de fuga puede satisfacer las especificaciones deseadas de consumo de corriente de modo de almacenamiento para permitir una vida útil del dispositivo oftálmico energizado. En algunas modalidades, por ejemplo, el nivel de fuga mientras el dispositivo oftálmico está en un modo de almacenamiento puede estar en un nivel objetivo, que puede dar un beneficio añadido de limitar el desgaste de los componentes del circuito.

En algunas modalidades preferidas, cuando el dispositivo oftálmico energizado está en un modo de operación, la corriente puede ser 3 uA o menos en promedio pero puede contener picos hasta 10 miliamperios o más. IMODO DE OPERACIÓN puede ser la corriente después que el dispositivo oftálmico energizado se ha activado del almacenamiento, y IMODO DE ALMACENAMIENTO puede ser la corriente de fuga no operativa mientras que el dispositivo está en el modo de almacenamiento y puede afectar directamente el tiempo potencial en que el dispositivo puede operar en su IMODO DE OPERACIÓN- En los dispositivos oftálmicos energizados que no tienen un modo de almacenamiento, la energía disponible de los elementos de energización después de años de almacenamiento puede disminuir, gradualmente, potencialmente, hasta un estado sin energía de potencia disponible con un valor de cero. Al añadir un aspecto de modo de almacenamiento a los componentes o al diseño del dispositivo, el dispositivo resultante puede modelarse como si tuviera un mecanismo de conmutación 205 con un RINTERRUPTOR ABIERTO que puede reducir la pérdida de corriente a lo largo del tiempo. El momento en el que un circuito activo puede operar en un IMODO DE OPERACIÓN dado puede relacionarse directamente al RINTERRUPTOR ABIERTO del mecanismo de conmutación modelo 205 en que un RINTERRUPTOR ABIERTO más alto puede reducir el arrastre de fuga en el elemento de energización, que puede después permitir por un periodo de tiempo más largo que el dispositivo puede operar en su IMODO DE OPERACIÓN- En otro sentido, cuando el dispositivo está en el modo de operación puede ser importante que la corriente que fluye a través del mecanismo de conmutación no cause efectos en el mecanismo propiamente dicho; por lo tanto, en algunas modalidades, el mecanismo de conmutación 205 puede comprender un material que, cuando se cierra, puede soportar corrientes hasta e incluir el IMODO DE OPERACIÓN sobre los periodos de operación esperados.

Puede existir una variedad de parámetros de diseño que se relacionan al tipo, dimensión, y cantidad de celdas de energización que se usan para una aplicación particular. En algunas modalidades, por ejemplo, la fuente de energía 210 puede comprender dos celdas de baterías en series cada una de las cuales tiene un voltaje de celda entre 0.8 a 1.65 V y de esa manera proporciona un suministro de voltaje de 1.6 a 3.3 V. El deseo de configurar celdas de este tipo en este intervalo de voltaje puede estar relacionado a la tecnología que se usa en el circuito electrónico ya que puede operar en una ventana alrededor de este potencial eléctrico. Si se usan diferentes tipos de batería, por ejemplo, donde la química incluida en los ánodos y los cátodos es variada, los voltajes nominales de celda pueden variar.

Dentro de cierto tipo de batería, el tamaño de las baterías usado puede relacionarse al fenómeno de corriente eléctrica que se ha descrito en la presente descripción. Por ejemplo, una aplicación particular puede tener una vida operativa objetivo a cierta corriente operativa. Con base en este valor objetivo solo, los requerimientos de tamaño de las celdas pueden estimarse, simplemente, de la densidad de energía inherente de las celdas y la energía requerida para la vida operativa. Sin embargo, como se describe en la presente descripción, la situación puede ser, típicamente, más complicada dado que la energía requerida para la vida de almacenamiento puede, además, ser un factor en el requerimiento de tamaño de las celdas. La energía requerida para la vida de almacenamiento es una función significativa de 'MODO DE ALMACENAMIENTO- Por lo tanto, puede estar claro por qué la minimización del IMODO DE ALMACENAMIENTO ©s deseable porque reduce la cantidad de químicos de batería requeridos para una aplicación, o por otro lado, aumenta los parámetros de vida operativa para un tamaño dado de espacio disponible para las baterías en una aplicación.

Al reducir la fuga y limitar el flujo de energía a través del circuito, un modo de almacenamiento puede minimizar, además, los subproductos que pueden resultar de las reacciones causadas por un circuito energízado.

Esto puede ser particularmente significativo en modalidades en donde el dispositivo oftálmico se envía en envases pequeños, tales como, por ejemplo, envases tipo burbuja, en donde incluso una acumulación pequeña de subproductos puede dañar la integridad del dispositivo oftálmico.

Para conservar, además, energía, aún cuando el dispositivo oftálmico no está en modo de almacenamiento, puede combinarse un modo de descanso con una función de modo de almacenamiento. Mientras que el modo de almacenamiento puede referirse, típicamente, a un estado de consumo bajo de energía que incluye un mecanismo de conmutación que introduce resistencia alta a la trayectoria conductora de la fuente de energía a la carga, un modo de descanso puede referirse a un estado de consumo bajo de energía de circuito electrónico cuando ese circuito se conecta mediante una trayectoria de resistencia baja a la fuente de energía. Dicho modo de descanso puede ocurrir cuando el circuito electrónico conectado se controla a sí mismo para "apagar", esencialmente la mayor parte de su circuito, por ejemplo, para ahorrar energía al esperar para realizar un muestreo de sensor a una velocidad predeterminada.

Con referencia a la Figura 3, se ilustra una modalidad ilustrativa de un diseño de circuito para un dispositivo con un modo de almacenamiento. El circuito 325 puede incluir una fuente de energía 310 y una carga 320 que puede controlar una función específica del dispositivo oftálmico. Como se mencionó anteriormente, las fugas parasíticas de la fuente de energía 310 propiamente dicha y de las conexiones entre la fuente de energía 310 y la carga 320 pueden designarse y fabricarse para que sean muy pequeñas y, de ese modo, no se representa "resistencia de derivación", por ejemplo. En algunas modalidades, un mecanismo de conmutación puede colocarse en series con la fuente de energía 310 y la carga 320 para facilitar un modo de almacenamiento.

El mecanismo de conmutación 315 puede ser sensible a un estímulo externo 330 que no está en contacto directo en su origen con el circuito 325. El mecanismo de conmutación 315 se representa, generalmente, como un dispositivo que es sensible y reactivo al estímulo externo 330. Por consiguiente, el mecanismo de conmutación 315 puede comprender, además, porciones de sensores de varios tipos. Por ejemplo, estos sensores pueden ser antenas para recibir y reaccionar a las emisiones de radiofrecuencia como estímulo, o pueden ser fotoceldas que reaccionan con un estímulo externo con base en fotones. Pueden existir numerosos tipos de sensores inherentes a un interruptor que es sensible a un estímulo externo. En otras modalidades, la detección del estímulo exterior puede incluir un cambio físico de algún tipo para un elemento en el interruptor. Por ejemplo, la exposición de elementos en el interruptor a un estímulo térmico desde el exterior de la lente puede cambiar, físicamente, la resistividad de un componente dentro del interruptor y causar una reacción tanto como los otros elementos sensores podrían. Así mismo, algunas modalidades pueden ser sensibles al sonido.

En algunas modalidades, por ejemplo, el control del mecanismo de conmutación 315 puede usar medios electrónicos, medios mecánicos, o medios magnéticos. Por ejemplo, los medios electrónicos pueden incluir un circuito transistor en la conmutación, los medios mecánicos pueden incluir contactos metálicos en la conmutación, y los medios magnéticos pueden incluir contactos metálicos en los relés de frecuencia de resonancia. Existen numerosos interruptores que tendrán una resistencia alta cuando están en un modo de apagado y resistencia baja en un modo de encendido.

Algunas modalidades pueden incluir un mecanismo de conmutación 315 que puede colocarse repetidamente en un modo de almacenamiento y un modo de operación, que puede permitir, por ejemplo, prueba durante la fabricación o uso repetido del dispositivo oftálmico. En algunas de estas modalidades, la carga 320 puede controlar, además, el mecanismo de conmutación 315, que permite que la carga 320 coloque el mecanismo de conmutación 315 nuevamente en un modo de almacenamiento. La carga 320 puede contener sensores adicionales, tales como, por ejemplo, un enlace infrarrojo, que puede recibir comandos de un usuario o algunos otros estímulos externos pasivos. Después de la recepción de un comando de cierre, la carga 320 puede activar el mecanismo de conmutación.

En algunas modalidades, por ejemplo, el circuito puede comprender múltiples mecanismos de conmutación, no se muestra, que pueden activarse, independientemente, para un solo uso, que puede permitir un número específico de usos. En dichas modalidades, después de un solo uso, la carga puede colocar uno del mecanismo de conmutación en un modo de almacenamiento de manera que el dispositivo oftálmico puede activarse nuevamente con una fuga mínima mientras no está en uso. En algunas modalidades alternativas tales como con dispositivos de un solo uso diario, el mecanismo de conmutación puede colocarse en un modo de almacenamiento y activarse a un modo de operación una sola vez.

Un modo de almacenamiento puede permitir métodos de envío confiables porque el dispositivo oftálmico puede mantenerse en un estado apagado conocido. En algunas modalidades, un modo de almacenamiento puede ser suficiente para establecer un estado estable para el envío. En otras modalidades alternativas, una función de reinicio puede activarse durante el proceso de prueba antes del envasado o durante el montaje inicial de los componentes en el dispositivo. Por ejemplo, la función de reinicio puede establecer un estado de descanso óptimo del circuito si el dispositivo se pone en modo de almacenamiento en un momento posterior específico. En algunas modalidades, este tiempo específico puede ser más corto después de la prueba que después de la activación del usuario por lo que permite dos funciones de reinicio, una para envío y la otra para el uso. En algunas modalidades, un bloque de circuito electrónico puede ser capaz de realizar la función de reinicio y colocar al menos una porción de la carga 320 en un estado energizado predefinido. El bloque del circuito electrónico puede incorporarse dentro del circuito, que se incluye, por ejemplo, dentro de la carga 320.

Con referencia a la Figura 4, se ilustran las modalidades alternativas de un diseño de circuito para un dispositivo energizado con un modo de almacenamiento, y dichos circuitos pueden incorporarse en dispositivos oftálmicos. En algunas modalidades del diseño de circuito 400, el mecanismo de conmutación 410 puede Integrarse con la fuente de energía 405, que después puede colocarse en el circuito 420 en serie con la carga 415. En algunas modalidades alternativas de un diseño de circuito 450, el mecanismo de conmutación 460 puede integrarse dentro de la carga 465. La carga 465 puede colocarse en el circuito 470 en serie con la fuente de energía 455. En estas modalidades 400 y 450, el mecanismo de conmutación 410 puede ser sensible a un estímulo exterior 425 y 475.

Con referencia a la Figura 5, se ilustra una modalidad en donde el mecanismo de conmutación primario 550 es un circuito distinto. El mecanismo de conmutación primario 550 puede comprender una carga 540 separada de la carga de control 530 que puede operar el dispositivo oftálmico energizado. En algunas modalidades, el mecanismo de conmutación primario 550 puede funcionar a una energía muy baja para muestrear, constantemente, el estímulo externo 580. Al usar energía de la fuente 510, el mecanismo de conmutación primario 550 puede proporcionar beneficios sobre un mecanismo de conmutación, por ejemplo, tener una mayor sensibilidad o selectividad al estímulo externo.

Después de la activación por un estímulo externo 580, la carga de conmutación 540 puede controlar un interruptor 520 que puede estar en el circuito principal 570 en serie con la carga de control 530 y la fuente de energía 510. En algunas modalidades, cuando se activa el interruptor principal 520, el circuito principal 570 puede funcionar a una potencia alta, tal como, por ejemplo, promedio 3 uA y un pico de 10 mA. En algunas modalidades, el interruptor principal 520 puede controlarse, además, por la carga 540, que puede colocar el interruptor 520 nuevamente en un modo de almacenamiento.

El mecanismo de conmutación primario 550, en algunas modalidades, puede incluir un mecanismo de conmutación adicional 560. Este mecanismo de conmutación adicional 560 puede proporcionar muchas funciones, tales como, por ejemplo, reducir, además, la fuga de corriente y proteger los componentes de potencia. En algunas modalidades, el mecanismo de conmutación adicional 560 puede activarse solo cuando el accesorio de medios se incorpora en el dispositivo oftálmico energizado y el dispositivo está listo para ser envasado. Esto puede proteger el circuito del daño que puede causarse por procedimientos de fabricación subsiguientes, que incluyen, por ejemplo, luces de curado usadas para fijar el hidrogel. En algunas modalidades, el mecanismo de conmutación adicional 560 y el mecanismo de conmutación primario 550 pueden ser sensibles, además, a tipos diferentes del estímulo externo 580.

Por ejemplo, en algunas modalidades, el mecanismo de conmutación adicional 560 puede ser sensible a la temperatura, y el mecanismo de conmutación primario 550 puede ser sensible a la luz del ambiente. Dichas modalidades pueden permitir que el dispositivo oftálmico energizado se almacene en una temperatura fresca o fría mientras en la etapa más conservativa de un modo de almacenamiento. Una vez que el dispositivo oftálmico energizado se expone a temperaturas más cálidas, el mecanismo de conmutación adicional 560 puede activar el de conmutación primario 550 para empezar el muestreo en potencia baja para la luz ambiental, mientras se mantiene el circuito principal 570 en un modo de almacenamiento. Después de la exposición a la luz del ambiente, el mecanismo de conmutación primario 550 puede cerrar el interruptor principal 520 y activar un modo de operación.

Esta combinación de temperatura y luz es solo para propósitos ilustrativos, y puede ser evidente para aquellos con habilidad ordinaria en la materia que otras combinaciones de sistemas de conmutación pueden ser prácticas. La combinación del mecanismo de conmutación primario y mecanismo de conmutación adicional puede incluir, por ejemplo, sistemas eléctricos mecánicos o magnéticos y pueden depender del estímulo tal como, por ejemplo, emisiones electromagnéticas, sonido, temperatura, o luz.

Claims (21)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo oftálmico energizado con un accesorio de medios que tiene un modo de almacenamiento eléctrico, el dispositivo oftálmico energizado comprende: una fuente de energía eléctrica incorporada en un accesorio de medios, en donde el accesorio de medios encapsulado se incluye en un dispositivo oftálmico energizado; una carga eléctrica incorporada en el dispositivo oftálmico energizado; un medio de conexión eléctrico para colocar la carga eléctrica en comunicación eléctrica con la fuente de energía eléctrica, en donde la fuente de energía eléctrica y la carga eléctrica comprenden una porción de un circuito; y un mecanismo de conmutación incluido en el circuito, en donde el mecanismo de conmutación tiene una pluralidad de modos que incluyen un modo de almacenamiento que coloca el dispositivo oftálmico en un estado predefinido de consumo bajo de energía, en donde el mecanismo de conmutación añade resistencia para restringir el flujo de corriente a través de la carga eléctrica, y un modo de operación, en donde el mecanismo de conmutación permite el flujo de corriente a través de la carga eléctrica, y en donde el mecanismo de conmutación es sensible a un estímulo que se origina externo al dispositivo oftálmico energizado.

2. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el mecanismo de conmutación se incluye en la fuente de energía.

3. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el mecanismo de conmutación se incluye en la carga.

4. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el mecanismo de conmutación es externo a la fuente de energía y la carga.

5. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente: un segundo mecanismo de conmutación integrado con el primer mecanismo de conmutación, en donde el segundo mecanismo de conmutación controla el primer mecanismo de conmutación y es sensible a un segundo estímulo que se origina afuera del dispositivo oftálmico energizado.

6. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el primer estímulo y el segundo estímulo se originan de fuentes diferentes.

7. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el primer estímulo saca el primer mecanismo de conmutación del primer modo de almacenamiento y el segundo estímulo saca el segundo mecanismo de conmutación del segundo modo de almacenamiento.

8. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque sacar el segundo mecanismo de conmutación del segundo modo de almacenamiento permite un menor flujo de corriente que sacar el primer mecanismo de conmutación del primer modo de almacenamiento.

9. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque sacar el segundo mecanismo de conmutación fuera del segundo modo de almacenamiento permite un muestreo periódico para detectar el primer estímulo.

10. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente: un bloque de circuito electrónico dentro de la carga capaz de realizar una función de reinicio sobre al menos una porción de la carga, en donde el bloque está comprendido dentro del circuito y, cuando se activa, coloca al menos una porción de la carga en un estado energizado predefinido.

11. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la función de reinicio se realiza cuando el mecanismo de conmutación se toma fuera del modo de almacenamiento.

12. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque el estado energizado predefinido se optimiza para el uso inicial y colocación del dispositivo oftálmico energizado sobre un ojo.

13. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la función de reinicio se realiza durante el montaje cuando se realizan las conexiones incluidas en el circuito.

14. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque comprende adicionalmente: un segundo bloque de circuito electrónico en la carga capaz de realizar una segunda función de reinicio sobre una porción de la carga, en donde el bloque está comprendido en el circuito y, cuando se activa, coloca una segunda porción de la carga en un estado energizado predefinido.

15. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la segunda función de reinicio se realiza cuando el mecanismo de conmutación se saca del modo de almacenamiento para su uso.

16. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación , caracterizado además porque comprende adicionalmente: un bloque de circuito capaz de invocar un modo en espera como un medio para conservar energía al reducir el flujo de corriente a través del circuito cuando no se requieren niveles de operación.

17. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la carga controla el mecanismo de conmutación, saca el mecanismo de conmutación del modo de operación y coloca el mecanismo de conmutación en el modo de almacenamiento.

18. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la carga comprende, además, un sensor sensible a un segundo estímulo que se origina fuera del dispositivo oftálmico energizado.

19. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende adicionalmente: una pluralidad de mecanismos de conmutación de un solo uso, en donde los mecanismos de conmutación de un solo uso pueden sacarse, individualmente, del modo de almacenamiento y la carga puede colocar, individualmente, los mecanismos de conmutación de un solo uso en el modo de almacenamiento, y en donde sacar un primer mecanismo de conmutación de un solo uso del modo de almacenamiento permite que la corriente fluya a través del circuito y la colocación un segundo mecanismo de conmutación de un solo uso en modo de almacenamiento reduce el flujo de corriente a través del circuito.

20. El dispositivo oftálmico energizado de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente: un interruptor incorporado en el circuito, en donde el interruptor es sensible a un estímulo interno que se origina del mecanismo de conmutación, en donde el mecanismo de conmutación es un circuito distinto.

21. Un accesorio de medios encapsulado que tiene un modo de almacenamiento eléctrico, el accesorio de medios encapsulado comprende: una fuente de energía eléctrica; una carga en conexión con la fuente de energía, en donde la fuente de energía y la carga comprenden al menos una porción de un circuito, en donde el circuito se incluye en un accesorio de medios encapsulado; y al menos un primer mecanismo de conmutación comprendido en una porción del circuito, en donde el mecanismo de conmutación tiene una pluralidad de modos que incluyen al menos un modo de almacenamiento que coloca el accesorio de medios en un estado predefinido de consumo bajo de energía, en donde el mecanismo de conmutación añade resistencia para minimizar el flujo de corriente a través del circuito, y un modo de operación, en donde el mecanismo de conmutación permite que el flujo de corriente aumente hasta un nivel de operación, y en donde el mecanismo de conmutación es sensible a un estímulo que se origina fuera del accesorio de medios energizado.