RU2641917C2 - Способы изготовления и применения офтальмологических устройств с энергообеспечением, имеющих режим сохранения электроэнергии - Google Patents

Способы изготовления и применения офтальмологических устройств с энергообеспечением, имеющих режим сохранения электроэнергии Download PDF

Info

Publication number
RU2641917C2
RU2641917C2 RU2014109434A RU2014109434A RU2641917C2 RU 2641917 C2 RU2641917 C2 RU 2641917C2 RU 2014109434 A RU2014109434 A RU 2014109434A RU 2014109434 A RU2014109434 A RU 2014109434A RU 2641917 C2 RU2641917 C2 RU 2641917C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching mechanism
ophthalmic device
mode
storage mode
power supply
Prior art date
Application number
RU2014109434A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014109434A (ru
Inventor
Рэндалл Б. ПЬЮ
Дэниел Б. ОТТС
Адам ТОНЕР
Джеймс Дэниел РАЙЕЛЛ
Скотт Р. ХАМФРИЗ
Фредерик А. ФЛИТШ
Кэмилл ХИГХАМ
Original Assignee
Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/799,278 external-priority patent/US9482879B2/en
Application filed by Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. filed Critical Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк.
Publication of RU2014109434A publication Critical patent/RU2014109434A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2641917C2 publication Critical patent/RU2641917C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
    • G02C7/083—Electrooptic lenses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

В изобретении описываются способ изготовления и применения офтальмологического устройства с энергообеспечением со встроенным режимом сохранения источника энергии. Способ содержит этап встраивания вставки со средой внутрь офтальмологического устройства с энергообеспечением, причем вставка со средой содержит электрическую схему, содержащую источник электроэнергии, электрическую нагрузку и первый механизм переключения. Первый механизм переключения имеет множество режимов, включая первый режим сохранения, переводящий офтальмологическое устройство в заданное состояние низкого энергопотребления. Первый механизм переключения вводит сопротивление, для ограничения прохождения тока через электрическую нагрузку, когда действуют первый режим сохранения и рабочий режим. Первый механизм переключения обеспечивает увеличение прохождения тока через электрическую нагрузку когда действует рабочий режим. Способ содержит этап перевода первого механизма переключения в первый режим сохранения. Изобретение обеспечивает снижение электропотребления в офтальмологических устройствах. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка, выступающая в качестве частичного продолжения патентной заявки, испрашивает приоритет по патентной заявке №13/781,494, поданной 28 февраля 2013 г., обычной заявке на патент США, озаглавленной «Способы и устройство для получения электронных схем на офтальмологических устройствах», которая испрашивает приоритет по предварительной патентной заявке №61/604206, озаглавленной «Способы и устройство для получения электронных схем на офтальмологических устройствах», от 28 февраля 2012 г.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении описывают способы изготовления и применения офтальмологического устройства с энергообеспечением со вставкой со средой, имеющей режим сохранения, а более конкретно, в котором во вставку со средой встроен механизм переключения, который может переключаться в режим сохранения и в рабочий режим.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Традиционно офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, представляет собой биосовместимое устройство, обладающее корректирующими, косметическими или терапевтическими качествами. Например, контактная линза может выполнять одну или более из функции коррекции зрения, косметической коррекции и терапевтической функции. Каждая функция обеспечивается физической характеристикой линзы. Конструкция линзы с учетом светопреломляющего свойства может обеспечивать функцию коррекции зрения. Встраивание в линзу пигмента может обеспечивать косметический эффект. Встраивание в линзу активного агента может обеспечивать терапевтическую функцию. Такие физические характеристики реализуются без перехода линз в состояние энергообеспечения. Традиционно пробка для слезной точки является пассивным устройством.
В последнее время в контактную линзу были встроены активные компоненты. Некоторые компоненты могут включать в себя полупроводниковые устройства. В ряде примеров описано встраивание полупроводниковых устройств в контактную линзу, помещенную на глаза животного. Также описана возможность энергообеспечения и активации активных компонентов несколькими способами внутри структуры самой линзы. Топология и размер пространства, образуемые структурой линзы, создают новые сложные условия для определения различных функциональных возможностей. Важно разработать надежные, компактные и экономичные средства для соединения и подключения компонентов в соответствии с форм-факторами, которые определяются офтальмологическими характеристиками.
Включение элементов питания в офтальмологическое устройство порождает проблему потери энергии в период между датой изготовления и датой начала фактического применения устройства. Одной из наиболее значимых причин потери энергии может быть утечка электрического тока через устройства и структуры, имеющие физическое и электрическое соединение с элементами питания. У многих офтальмологических устройств, таких как одноразовые контактные линзы, типичный срок хранения составляет шесть лет; таким образом, необходимо свести к минимуму потерю энергии, снизив ток утечки до чрезвычайно низких значений. Следовательно, может быть важно, чтобы включаемые элементы питания и соединяемые с ними электрические компоненты имели очень малый ток утечки и предусматривали режимы работы со сведением к минимуму потерь энергии в периоды хранения. Встраивание элементов питания в офтальмологическое устройство также порождает дополнительную проблему, связанную с утечкой тока, поскольку средства устранения утечки не могут зависеть от прямого электрического контакта.
Технологические варианты осуществления, решающие эту базовую офтальмологическую задачу, могут воплощаться в решениях, не только соответствующих офтальмологическим требованиям, но также включающих новые варианты осуществления для более общего пространства технологий, описывающего энергосбережение в герметизированных элементах энергообеспечения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно, настоящее изобретение включает в себя герметизированную вставку со средой с режимом сохранения, которая может быть включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением и в некоторых вариантах осуществления, в частности, в контактную линзу. Режим сохранения уменьшает утечку во вставке со средой, когда не требуется рабочая интенсивность тока. В некоторых вариантах осуществления предусматривается офтальмологическое устройство с энергообеспечением, имеющее режим сохранения.
Следовательно, настоящее изобретение включает в себя описание механизма переключения с режимом сохранения и рабочим режимом, причем механизм переключения встроен в схему, содержащую по меньшей мере нагрузку и источник энергии. Например, нагрузка может контролировать определенную функцию устройства, например, такую как регулирование оптической силы или введение активного агента. Схема может быть включена в герметизированную вставку со средой, которая может быть включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением.
Вставка со средой может быть полностью герметизированной для защиты и вмещения элементов питания, дорожек и электронных компонентов. Офтальмологическое устройство, которое может состоять из полимерного биосовместимого материала, может включать в себя конструкцию из жесткой центральной части и мягкой «юбки», в которой центральный жесткий оптический элемент содержит вставку со средой.
В некоторых вариантах осуществления режим сохранения может быть смоделирован путем увеличения сопротивления механизма переключения, что приведет к уменьшению тока утечки. Такой ток утечки может удовлетворять требуемой спецификации потребления тока в режиме сохранения и, следовательно, может обеспечивать значительный срок хранения офтальмологического устройства с энергообеспечением. Учитывая, что вставка со средой является полностью герметизированной, механизм переключения может реагировать на внешний стимул, исходящий извне устройства, без прямого контакта со схемой. Следовательно, механизм переключения 315 также может быть образован из частей датчиков различного вида. Например, датчики могут представлять собой антенны для приема и реагирования на радиочастотные излучения, служащие стимулом, или это могут быть фотоэлементы, реагирующие на внешний стимул, имеющий фотонную основу.
Для дополнительного энергосбережения даже в ситуации, когда офтальмологическое устройство не находится в режиме сохранения, функцию режима сохранения можно сочетать со спящим режимом. Принимая во внимание то, что режимом сохранения, как правило, называется состояние с низким энергопотреблением, при котором механизм переключения вводит высокое сопротивление в проводящую дорожку от источника энергии к нагрузке, спящим режимом может называться состояние низкого энергопотребления электронной схемой, когда схема соединена с источником энергии через низкое сопротивление.
В некоторых вариантах осуществления в ходе процесса тестирования перед упаковкой или в процессе сборки самих компонентов может быть запущена функция сброса. Например, функция сброса может устанавливать оптимальное состояние покоя схемы, если устройство спустя заданное время переводится в режим сохранения. В некоторых вариантах осуществления блок электронной схемы может предусматривать выполнение функции сброса и перевода по меньшей мере части нагрузки в заданное состояние энергообеспечения.
Способы включения вставки со средой с режимом сохранения в герметизированное офтальмологическое устройство также могут быть важными. Соответственно, способы изготовления описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления нагрузка, пригодная к эксплуатации внутри офтальмологического устройства с энергообеспечением, может быть встроена во вставку со средой в схеме с источником энергии и механизмом переключения. В некоторых таких вариантах осуществления функция сброса может быть интегрирована в схему. В процессе изготовления вставка со средой с энергообеспечением может быть переведена в режим сохранения. Такие варианты осуществления могут включать в себя процесс тестирования сборки, причем вставка со средой может быть выведена из режима сохранения для оценки работы офтальмологического устройства и в дальнейшем снова переведена в режим сохранения. Офтальмологическое устройство может быть необязательно помещено в герметичную упаковку, способную предотвратить непреднамеренную активацию офтальмологического устройства из режима сохранения до его активации пользователем. Такой способ изготовления может применяться в вариантах осуществления, в которых вставка со средой герметизирована в устройство с энергообеспечением, отличное от офтальмологического устройства.
Способы применения герметизированного офтальмологического устройства со вставкой со средой, предусматривающей режим сохранения, могут быть важными. Соответственно, способы применения описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления пользователь может вскрыть герметичную упаковку, такую как блистер, содержащую офтальмологическое устройство с энергообеспечением, находящееся в режиме сохранения, и внешний стимул может вывести устройство из режима сохранения путем запуска механизма переключения. В некоторых конкретных вариантах осуществления пользователь может непосредственно запустить механизм переключения, например, такой как в механической системе, и внешним стимулом может быть давление на механизм переключения, где от пользователя требуется надавить или нажать на устройство. В других вариантах осуществления извлечение офтальмологического устройства может открыть механизм переключения для воздействия соответствующего внешнего стимула и, следовательно, дополнительных действий от пользователя не требуется.
В вариантах осуществления, в которых офтальмологическое устройство может применяться множество раз, могут потребоваться дополнительные этапы. В таких вариантах осуществления защита от утечки тока в период хранения между применениями может обеспечить более длительный срок службы источника энергии. Соответственно, пользователь может иметь возможность вернуть офтальмологическое устройство в режим сохранения и хранить офтальмологическое устройство, пока не потребуется применить его снова. Такой способ применения может быть подходящим в вариантах осуществления, в которых вставка со средой герметизирована в устройство с энергообеспечением, отличное от офтальмологического устройства.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлен пример осуществления вставки со средой для офтальмологического устройства с энергообеспечением и пример осуществления офтальмологического устройства с энергообеспечением.
На Фиг. 2 представлена модель механизмов потери энергии для устройств с элементами питания или источниками энергии.
На Фиг. 3 представлен пример осуществления конструкции схемы для устройства с энергообеспечением с внешней активацией режима сохранения, которая может применяться в офтальмологических устройствах с герметизированными вставками со средой.
На Фиг. 4 представлены альтернативные варианты осуществления конструкций схем для устройств с энергообеспечением с внешней активацией режима сохранения, которые могут применяться в офтальмологических устройствах с герметизированными вставками со средой.
На Фиг. 5 представлен пример осуществления конструкции схемы для устройства с энергообеспечением с режимом сохранения, в котором механизм переключения, важный для установки режима сохранения, сам по себе образован из отдельной нагрузки и переключателя и может применяться в офтальмологических устройствах с герметизированными вставками со средой.
На Фиг. 6 представлена блок-схема примера процесса изготовления офтальмологического устройства с энергообеспечением с режимом сохранения.
На Фиг. 7 представлена блок-схема примера процесса применения офтальмологического устройства с энергообеспечением с режимом сохранения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству с энергообеспечением, имеющему режим сохранения, который может экономить энергию путем уменьшения утечки тока в период, когда офтальмологическое устройство не используется; настоящее изобретение дополнительно включает в себя способы изготовления и применения. В следующих разделах будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления являются только примерами осуществления. Предполагается, что специалисту в данной области будут понятны возможности создания вариантов, модификаций и изменений. Поэтому следует учитывать, что область, охватываемая настоящим изобретением, не ограничивается указанными примерами осуществления.
Встроенная батарея может иметь состояние с низкой утечкой или режим сохранения, предназначенный для того, чтобы сохранить достаточно энергии для работы при применении офтальмологического устройства. Далее пользователь офтальмологического устройства может активировать или включить батарею и/или нагрузочную схему. Источники энергии с режимом сохранения, сводящим к минимуму утечку до применения устройства, возможно, уже существуют в сфере электроники, однако проблемы офтальмологического устройства с энергообеспечением отличаются от уже существующих продуктов. Например, в случае игрушек для экономии энергии часто используется техника упаковки изделия с листом бумаги, закрывающим плоскую круглую батарею. Если потянуть за язычок, бумага извлекается и устанавливается контакт между батареей и схемой. До такой активации система находится в состоянии с низкой утечкой и длительным сроком хранения. Такие способы нельзя применять в электронной системе, герметизированной в контактную линзу.
Встраивание элементов питания в офтальмологическое устройство также порождает связанные с утечкой тока дополнительные проблемы, поскольку средства устранения утечки могут не зависеть от прямого электрического контакта. Следовательно, способы активации могут быть связаны с внешним стимулом, тогда как механизм переключения из режима сохранения в активный режим может находиться внутри офтальмологического устройства с энергообеспечением. Этот принцип сходен с принципом «химического фонаря», в котором энергия (в случае химического фонаря - химическая реакция, вызывающая свечение) не высвобождается, пока устройство не будет активировано умышленным действием (срыванием пленки). В отличие от химического фонаря, офтальмологическое устройство с энергообеспечением с герметизированной вставкой со средой может содержать сложные электронные компоненты и может состоять из биосовместимого материала.
Маленькое пространство внутри офтальмологической вставки со средой также может создавать ограничения для режима сохранения. Область в офтальмологической вставке со средой, где размещены все компоненты схемы, включая механизм переключения, может иметь площадь 1,5 квадратных миллиметра. Ограничения по размерам также накладывают ограничения на возможный источник энергии, и площадь, занимаемая схемой, также может вычитаться из области, доступной для источника энергии. Соответственно, очень мал диапазон допустимой утечки, при котором офтальмологическое устройство с энергообеспечением может иметь практическое применение после истечения срока хранения. В настоящем изобретении решается указанная проблема энергосбережения.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:
Герметизировать - в настоящем документе обозначает создание барьера, отделяющего объект, например, такой как вставку со средой, от окружающей этот объект среды.
С энергообеспечением - в настоящем документе обозначает состояние способности обеспечить подачу электрического тока или хранение в себе запаса электрической энергии.
Энергия - в настоящем документе обозначает способность физической системы к выполнению работы. Многие способы применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к указанной способности осуществления электрического воздействия при выполнении работы.
Источник энергии - в настоящем документе обозначает устройство или слой, способный подавать энергию или переводить логическое или электрическое устройство в состояние энергообеспечения.
Устройство сбора энергии - в настоящем документе обозначает устройство, способное извлекать энергию из среды и превращать ее в электрическую энергию.
Функционализированный - в настоящем документе обозначает создание слоя или устройства, способного выполнять некоторую функцию, включая, например, энергообеспечение, активирование или контроль.
Утечка - в настоящем документе обозначает нежелательную потерю энергии.
Линза или офтальмологическое устройство - в настоящем документе обозначает любое устройство, расположенное в глазу или на нем. Эти устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, выполнять косметическую функцию или могут выполнять функцию, не связанную с глазом. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, офтальмологической вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое используется для коррекции или модификации зрения или для косметической коррекции физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. Альтернативно линза может обеспечивать неоптические функции, например, такие как мониторинг уровня глюкозы или введение активного агента. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы настоящего изобретения представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые включают в себя, например, силикон-гидрогели и фтор-гидрогели.
Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (RMM) - в настоящем документе обозначает мономерный или форполимерный материал, который может подвергаться отверждению и поперечному сшиванию или поперечному сшиванию с образованием офтальмологического устройства. Различные варианты осуществления могут включать в себя линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как, например, УФ-блокаторы, тонирующие вещества, фотоинициаторы или катализаторы, а также прочие желаемые добавки для офтальмологических устройств, таких как контактные или интраокулярные линзы.
Линзообразующая поверхность - в настоящем документе обозначает поверхность, используемую для литья линзы. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность может иметь поверхность с обработкой оптического качества, что означает, что данная поверхность достаточно гладкая и изготовлена так, что поверхность линзы, изготовленной путем полимеризации линзообразующего материала, находящегося в контакте с поверхностью формы для литья, имеет оптическое качество. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность может иметь геометрию, которая необходима для придания поверхности линзы желаемых оптических характеристик, включая, помимо прочего, коррекцию сферических, асферических и цилиндрических степенных аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любых их комбинаций.
Литий-ионный элемент - в настоящем документе обозначает электрохимический элемент, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате движения ионов лития через элемент. Такой электрохимический элемент, обычно называемый батареей, в своих типичных формах может быть повторно подключен к источнику энергии или перезаряжен.
Вставка со средой - в настоящем документе обозначает герметизированную вставку, которая будет включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением. Элементы питания и схема могут быть встроены во вставку со средой. Вставка со средой определяет основное назначение офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в вариантах осуществления, в которых офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю корректировать оптическую силу, вставка со средой может включать в себя элементы питания, контролирующие жидкостную менисковую часть в оптической зоне. Альтернативно вставка со средой может иметь кольцевую форму, в результате чего оптическая зона не содержит материала. В таких вариантах осуществления функция энергообеспечения линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предусматривать, например, контроль уровня глюкозы или введение активного агента.
Форма для литья - в настоящем документе обозначает жесткий или полужесткий объект, который может применяться для формования линз из неотвержденных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья, образующие переднюю изогнутую часть формы для литья и заднюю изогнутую часть формы для литья.
Рабочий режим - в настоящем документе обозначает состояние с высоким потреблением тока, при котором ток, проходящий по схеме, позволяет устройству выполнять свою основную функцию энергообеспечения.
Оптическая зона - в настоящем документе обозначает область офтальмологического устройства, через которую смотрит пользователь офтальмологического устройства.
Сила - в настоящем документе обозначает выполненную работу или переданную энергию за единицу времени.
Перезаряжаемый или повторно подключаемый к источнику энергии - в настоящем документе обозначает возможность быть возвращенным в состояние с более высокой способностью к выполнению работы. Многие способы применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности проводить электрический ток определенной величины и в течение определенного промежутка времени.
Повторно подключить к источнику энергии или перезарядить - в настоящем документе обозначает восстановление состояния с более высокой способностью совершать работу. Многие способы применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства проводить электрический ток определенной величины и в течение определенного промежутка времени.
Эталон - в настоящем документе обозначает схему, создающую фиксированное и стабильное напряжение или выходной ток, подходящий для применения в других схемах. Эталон может быть основан на запрещенной энергетической зоне, может иметь компенсацию температуры, подачи питания и технологических вариаций и может быть специально рассчитан для конкретной специализированной интегральной схемы (ASIC).
Высвобожденный из формы для литья - в настоящем документе обозначает линзу, которая либо полностью отделена от формы для литья, либо лишь слабо прикреплена на ней таким образом, что она может быть удалена легким встряхиванием или сдвинута с помощью тампона.
Функция сброса - в настоящем документе обозначает самозапускающийся алгоритмический механизм для установки схемы в определенное предварительно заданное состояние, включая, например, логическое состояние или состояние энергообеспечения. Функция сброса может включать в себя, например, схему сброса при включении питания, которая может в сочетании с механизмом переключения обеспечивать надлежащую подачу питания на микросхему, как при первоначальном подключении к источнику энергии, так и при выходе из режима сохранения.
Спящий режим или режим ожидания - в настоящем документе обозначает состояние низкого потребления тока устройства с энергообеспечением после того, как механизм переключения будет перекрыт для энергосбережения, когда рабочий режим не требуется.
Наложение друг на друга - в настоящем документе обозначает расположение по меньшей мере двух слоев компонентов в непосредственной близости друг к другу так, чтобы по меньшей мере часть одной поверхности одного из слоев контактировала· с первой поверхностью второго слоя. В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая сцепление или выполняющая иные функции, так что слои находятся в контакте друг с другом через указанную пленку.
Наложенные друг на друга интегрированные многокомпонентные устройства, или SIC-устройства, - в настоящем документе обозначают результаты применения технологий упаковки, позволяющие собирать тонкие слои подложек, которые могут включать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения по меньшей мере части каждого слоя друг на друга. Такие слои могут включать изготовленные из различных материалов многокомпонентные устройства различных типов, форм и размеров. Более того, слои могут быть выполнены по различным технологиям изготовления устройств для подгонки и соответствия различным профилям.
Режим сохранения - в настоящем документе обозначает состояние системы, содержащей электронные компоненты, в которой источник энергии обеспечивает или должен обеспечивать минимальный проектный ток нагрузки. Этот термин не является взаимозаменяемым с режимом ожидания.
Вставка подложки - в настоящем документе обозначает формуемую или жесткую подложку, обеспечивающую поддержание источника энергии в офтальмологическом устройстве. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более компонентов.
Механизм переключения - в настоящем документе обозначает компонент, интегрированный в схему, обеспечивающий различные уровни сопротивления, который может реагировать на внешний стимул и который является независимым от офтальмологического устройства.
ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕМ
На Фиг. 1 представлен пример осуществления вставки со средой 100 для офтальмологического устройства с энергообеспечением и соответствующее офтальмологическое устройство с энергообеспечением 150. Вставка со средой 100 может содержать оптическую зону 120, которая может быть или не быть функциональной в плане коррекции зрения. Если функция энергообеспечения офтальмологического устройства не связана со зрением, оптическая зона 120 вставки со средой 100 может не содержать материала. В некоторых вариантах осуществления вставка со средой 100 может включать в себя часть, не находящуюся в оптической зоне 120, содержащую подложку 115, встроенную с элементами питания 110 и электронными компонентами 105.
В некоторых вариантах осуществления источник энергии 110, который может представлять собой, например, батарею, и нагрузка 105, которая может представлять собой, например, полупроводниковый кристалл, могут быть прикреплены к подложке 115. Проводящие дорожки 125 и 130 могут обеспечивать электрическое соединение между электронными компонентами 105 и элементами питания 110. Вставка со средой 100 может быть полностью герметизирована для защиты и вмещения элементов питания 110, дорожек 125 и 130 и электронных компонентов 105. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий материал может быть полупроницаемым, например, для предотвращения попадания определенных веществ, таких как вода, во вставку со средой 100, и обеспечения входа и выхода определенных веществ, таких как газы окружающей среды и побочные продукты реакций в элементах питания, во вставку со средой 100 и из нее.
В некоторых вариантах осуществления вставка со средой 100 может быть включена в офтальмологическое устройство 150, которое может содержать полимерный биосовместимый материал.
Офтальмологическое устройство 150 может включать в себя конструкцию из жесткой центральной части и мягкой «юбки», где центральный жесткий оптический элемент содержит вставку со средой 100. В некоторых конкретных вариантах осуществления вставка со средой 100 может иметь прямой контакт с атмосферой и с поверхностью роговицы, соответственно, на своей передней и задней поверхностях, или альтернативно вставка со средой 100 может быть герметизирована в офтальмологическое устройство 150. Периферия 155 офтальмологического устройства 150 может состоять из мягкого материала «юбки», в том числе, например, гидрогелевого материала.
На Фиг. 2 показана общая модель конструктивных аспектов схемы, важных с точки зрения энергосбережения в устройствах с энергообеспечением, которые могут включать в себя офтальмологические устройства с энергообеспечением. В идеале, когда устройство находится в рабочем режиме, источник энергии 210 может подавать на нагрузку 220 полный ток, без потерь тока в других путях. Однако в реальных условиях, как правило, в устройствах имеются параллельные пути утечки, например, такие как утечки в самом источнике энергии или утечки в соединениях между источником энергии 210 и компонентами нагрузки 220. Пути такой утечки можно смоделировать в виде параллельного «шунтирующего сопротивления», показанного в виде шунтирующего резистора 215. Пути утечки в устройствах по возможности сводят к минимуму, что соответствует модели с максимальными значениями «шунтирующего сопротивления». Соответственно, предпочтительные варианты осуществления с низкой утечкой можно моделировать как имеющие шунтирующий резистор 215 с очень высоким сопротивлением,например, таким как 109 Ом.
Даже в тех вариантах осуществления, в которых шунтирующее сопротивление очень высокое (в дальнейших обсуждениях, если шунтирующий резистор не включен в иллюстрацию схемы, предполагается, что оно бесконечно), энергия источника энергии может все равно расходоваться через саму нагрузку. В некоторых вариантах осуществления режим сохранения может быть смоделирован с учетом того, что механизм переключения 205 в модели имеет переменное сопротивление. В идеальных случаях сопротивление механизма переключения 205 может быть нулевым, когда схема 225 находится в рабочем режиме, и бесконечным - когда схема 225 находится в режиме сохранения. В некоторых примерах осуществления механизм переключения может иметь минимальное сопротивление, например, такое как менее 10 Ом, когда механизм переключения 205 замкнут, и может иметь очень высокое сопротивление, например, такое как 109 Ом, когда механизм переключения 205 разомкнут. В некоторых вариантах осуществления для выполнения этого требования схема в режиме сохранения может быть неактивной. Например, некоторые варианты осуществления могут включать в себя переключатель с высокой развязкой, который может отключать батарею от нагрузки, где нагрузка может включать в себя, например, эталон, осцилляторы, цифровые логические схемы или в некоторых вариантах осуществления схему запуска линзы.
В офтальмологическом устройстве с энергообеспечением нагрузка 220 может контролировать специфическую функцию устройства, например, такую как регулирование оптической силы или введение активных агентов. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления сопротивление нагрузки может быть номинальным. В ранее описанных примерах ток, сила и сопротивление могут находиться в пределах нормального рабочего диапазона, применяемого в некоторых примерах осуществления. Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления ток, потребляемый, когда офтальмологическое устройство с энергообеспечением находится в режиме сохранения, и который может быть классифицирован как ток утечки, может составлять менее 400 пА.
Такой ток утечки может удовлетворять требуемой спецификации потребления тока в режиме сохранения и, следовательно, может обеспечивать значительный срок хранения офтальмологического устройства с энергообеспечением. В некоторых вариантах осуществления, например, утечка в период, когда офтальмологическое устройство находится в режиме сохранения, может иметь целевой уровень, что может давать дополнительное преимущество в виде ограничения износа компонентов схемы.
В некоторых предпочтительных вариантах осуществления, когда офтальмологическое устройство с энергообеспечением находится в рабочем режиме, ток в среднем может составлять 3 мкА или менее, но возможны пики до 10 миллиампер или более. IРАБОЧЕГО режима может представлять собой ток после того, как офтальмологическое устройство с энергообеспечением было выведено из режима сохранения, а IРЕЖИМА СОХРАНЕНИЯ может представлять собой нерабочий ток утечки, когда устройство находится в режиме сохранения, и этот ток может прямо влиять на потенциальное время работы устройства при IРАБОЧЕГО РЕЖИМА.
В офтальмологических устройствах с энергообеспечением без режима сохранения, доступная мощность элементов питания после многолетнего хранения может постепенно уменьшаться, результатом чего может быть состояние без энергообеспечения с отсутствием доступной мощности. При добавлении функции режима сохранения в конструкцию компонентов или устройства полученное устройство можно смоделировать как имеющее механизм переключения 205 с высоким RНЕЗАМКНУТОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ, которое может снизить потери тока со временем. Время работы активной схемы при заданном IРАБОЧЕГО РЕЖИМА может быть напрямую связано с RНЕЗАМКНУТОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ переключателя модели механизма переключения 205 в том смысле, что более высокое значение RНЕЗАМКНУТОГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ может уменьшить утечку в элементе питания, и это может способствовать более длительной работе устройства при IРАБОЧЕГО РЕЖИМА. В другом смысле, при работе устройства может быть важно, чтобы ток, идущий по моделируемому механизму переключения, не вызывал эффектов в самом этом механизме; следовательно, в некоторых вариантах осуществления механизм переключения 205 может состоять из материала, который при замыкании переключателя способен выдерживать в течение ожидаемого времени работы токи до IРАБОЧЕГО РЕЖИМА включительно.
Допустимы различные конструктивные параметры типа, размера и качества элементов питания, используемых в конкретной области применения. Например, в некоторых вариантах осуществления источник энергии 210 может быть образован из двух элементов батареи, соединенных последовательно, каждый из которых имеет напряжение от 0,8 до 1,65 В, обеспечивающее подачу напряжения от 1,6 до 3,3 В. Желательность формирования данного диапазона напряжений с помощью элементов этого типа может быть связана с технологией, используемой в электронной схеме, так как она может функционировать приблизительно в пределах этого электрического потенциала. Если используются батареи разного типа, например, с отличающимися химическими реакциями у катодов и анодов, номинальные напряжения элементов могут сдвигаться.
В пределах определенного типа батарей размер используемых батарей может зависеть от описанного в настоящем документе электрического процесса. Например, для конкретной области применения может быть предусмотрен целевой срок службы при определенном рабочем токе. Если учитывать только это целевое значение, то требования к размерам элементов можно оценить просто на основании присущей элементам удельной энергоемкости и энергии, требующейся для обеспечения срока службы. Однако, как уже отмечалось в настоящем документе, ситуация может быть, как правило, более сложной, поскольку энергия, необходимая для обеспечения срока хранения, также может являться фактором, влияющим на требования, предъявляемые к размерам элементов. Энергия, необходимая для обеспечения срока хранения, в значительной мере зависит от IРЕЖИМА СОХРАНЕНИЯ. Таким образом, понятно, почему желательно свести к минимуму IРЕЖИМА СОХРАНЕНИЯ: потому что уменьшается количество химических реагентов батареи, необходимое для данной области применения или, с другой стороны, увеличиваются параметры срока службы при заданном доступном пространстве размещения батарей для данной области применения.
Благодаря уменьшению утечки и ограничению потока энергии через схему режим сохранения также уменьшает объем побочных продуктов, которые могут образовываться при реакциях, связанных с энергообеспечением схемы. Это может быть особенно важным в тех вариантах осуществления, где офтальмологическое устройство поставляется в небольших герметичных упаковках, таких как блистеры, в которых даже небольшое накопление побочных продуктов может привести к нарушению целостности офтальмологического устройства.
Для дополнительного энергосбережения даже в ситуации, когда офтальмологическое устройство не находится в режиме сохранения, функцию режима сохранения можно сочетать со спящим режимом. Принимая во внимание то, что режимом сохранения, как правило, называется состояние с низким энергопотреблением, которое связано с тем, что механизм переключения вводит высокое сопротивление в проводящую дорожку от источника энергии к нагрузке, спящим режимом может называться состояние низкого энергопотребления электронной схемой, когда схема подключена к источнику энергии через низкое сопротивление. Такой спящий режим может активизироваться, когда подключенная электронная схема контролирует себя по существу для отключения большей части своей схемы, например для экономии энергии, находясь в режиме ожидания и проводя с предварительно заданной частотой выборку датчиков.
На Фиг. 3 представлен пример осуществления конструкции схемы устройства с режимом сохранения. Схема 325 может включать в себя источник энергии 310 и нагрузку 320, которая может контролировать определенную функцию офтальмологического устройства. Как отмечалось выше, паразитические утечки в самом источнике энергии 310 и в соединениях между источником энергии 310 и нагрузкой 320 могут быть конструктивно доведены до очень низких величин и, следовательно, «шунтирующее сопротивление», например, не отображаются. В некоторых вариантах осуществления механизм переключения может быть подключен последовательно к источнику энергии 310 и нагрузке 320 для упрощения перехода в режим сохранения.
Механизм переключения 315 может реагировать на внешний стимул 330 без прямого контакта его источника со схемой 325. По существу механизм переключения 315 отображается в виде устройства, чувствительного и реагирующего на внешний стимул 330. Следовательно, механизм переключения 315 также может быть образован из частей датчиков различного вида. Например, данные датчики могут представлять собой антенны для приема и реагирования на радиочастотные излучения, служащие стимулом, или это могут быть фотоэлементы, реагирующие на внешний стимул, имеющий фотонную основу. Возможны различные типы датчиков, придающих переключателю чувствительность к внешнему стимулу. В других вариантах осуществления обнаружение внешнего стимула может приводить к физическим изменениям какого-либо вида в элементе переключателя. Например, воздействие на элементы переключателя теплового стимула снаружи линзы может физически изменять сопротивление компонента в переключателе и вызывать реакцию, подобную тем, которые возможны в других описанных элементах датчиков. Некоторые варианты осуществления могут быть также чувствительны к звуку.
В некоторых вариантах осуществления, например, контроль механизма переключения 315 может осуществляться электронными, механическими или магнитными средствами. Например, при применении электронных средств в переключении может участвовать транзисторная схема, при применении механических средств в переключении могут участвовать металлические контакты, а при применении магнитных средств в переключении могут участвовать контактные реле. Возможно множество переключателей, имеющих высокое сопротивление в выключенном режиме и низкое сопротивление во включенном режиме.
Некоторые варианты осуществления могут включать в себя применение механизма переключения 315 с возможностью многократного переключения между режимом сохранения и рабочим режимом, что может позволить, например, проводить тестирование при изготовлении или многократном применении офтальмологического устройства. В некоторых таких вариантах осуществления нагрузка 320 также может контролировать механизм переключения 315, что позволяет нагрузке 320 переводить механизм переключения 315 обратно в режим сохранения. Нагрузка 320 может содержать дополнительные датчики, например, такие как инфракрасный канал, способный принимать команды от пользователя или какого-либо другого пассивного внешнего стимула. После приема команды на отключение нагрузка 320 может активировать механизм переключения.
Например, в некоторых вариантах осуществления схема может быть образована из множества механизмов переключения (не показано), которые могут быть активированы независимо, для однократного применения, что может обеспечивать конкретное количество применений. В таких вариантах осуществления после одного применения компонент, такой как нагрузка, может перевести один из механизмов переключения в режим сохранения, так чтобы офтальмологическое устройство можно было снова активировать при минимальной утечке в неиспользуемом устройстве. Если схема содержит множество одноразовых механизмов переключения, то после первого применения компонент может запустить второй механизм переключения в режиме сохранения, что позволяет этому второму механизму переключения отреагировать на внешний стимул. В таких вариантах осуществления количество применений ограничивается числом механизмов переключения. В некоторых альтернативных вариантах осуществления, таких как в устройствах, рассчитанных на ежедневное одноразовое применение, механизм переключения может быть переведен в режим сохранения, а затем переведен в рабочий режим только один раз.
Режим сохранения может обеспечить надежные способы транспортировки, поскольку офтальмологическое устройство можно хранить в штатном отключенном состоянии. В некоторых вариантах осуществления одного режима сохранения может быть достаточно для установления стабильного состояния для транспортировки. В других альтернативных вариантах осуществления в ходе процесса тестирования до упаковки или в процессе первоначальной сборки компонентов в устройство может быть запущена функция сброса. Например, функция сброса может устанавливать оптимальное состояние покоя схемы, если устройство спустя заданное время переводится в режим сохранения. В некоторых вариантах осуществления это заданное время может быть меньше после тестирования, чем после активации пользователем, т.е. возможны две функции сброса: одна для транспортировки, а другая для применения. В некоторых вариантах осуществления блок электронной схемы может предусматривать выполнение функции сброса и перевода по меньшей мере части нагрузки 320 в заданное состояние энергообеспечения. Этот блок электронной схемы может быть встроен в схему, например, в нагрузку 320.
На Фиг. 4 представлены альтернативные варианты осуществления конструкции схемы устройства с энергообеспечением, имеющего режим сохранения, и такие схемы могут встраиваться в офтальмологические устройства. В некоторых вариантах осуществления конструкции схемы 400 механизм переключения 410 может быть интегрирован в источник энергии 405, который далее может быть подключен к схеме 420 последовательно с нагрузкой 415. В некоторых альтернативных вариантах осуществления конструкции схемы 450 механизм переключения 460 может быть встроен в нагрузку 465. Нагрузка 465 может подключаться к схеме 470 последовательно с источником энергии 455. В этих вариантах осуществления 400 и 450 механизм переключения 410 может реагировать на внешний стимул 425 и 475.
На Фиг. 5 представлен вариант осуществления, в котором основной механизм переключения 550 представляет собой отдельную схему. Основной механизм переключения 550 может быть образован из нагрузки 540, отдельной от контролирующей нагрузки 530, которая может задействовать офтальмологическое устройство с энергообеспечением. В некоторых вариантах осуществления основной механизм переключения 550 может работать при очень низкой мощности и постоянно проводить выборку внешнего стимула 580.
Используя энергию источника 510, основной механизм переключения 550 может обеспечивать преимущества по сравнению с пассивным механизмом переключения, например, вследствие большей чувствительности или избирательности к внешним стимулам.
При активации внешним стимулом 580, переключающая нагрузка 540 может управлять переключателем 520, который может быть подключен к главной схеме 570 последовательно с контролирующей нагрузкой 530 и источником энергии 510. В некоторых вариантах осуществления при активации главного переключателя 520 главная схема 570 может работать при высокой мощности, например, такой как в среднем 3 мкА, пиковой - 10 мА. В некоторых вариантах осуществления главным переключателем 520 дополнительно можно управлять посредством нагрузки 540, которая может переводить переключатель 520 обратно в режим сохранения.
Основной механизм переключения 550 в некоторых вариантах осуществления может включать в себя дополнительный механизм переключения 560. Этот дополнительный механизм переключения 560 может осуществлять много функций, например, дополнительно уменьшать утечку тока и обеспечивать защиту компонентов питания. В некоторых вариантах осуществления дополнительный механизм переключения 560 может активироваться только после встраивания вставки со средой в офтальмологическое устройство с энергообеспечением при готовности устройства к упаковке. Это позволяет защитить схему от повреждения, которое может быть вызвано дальнейшими технологическими процедурами, включая, например, ультрафиолетовое облучение, используемое для отверждения гидрогеля. В некоторых вариантах осуществления дополнительный механизм переключения 560 и основной механизм переключения 550 также могут реагировать на внешние стимулы 580 разного типа.
Например, в некоторых вариантах осуществления, дополнительный механизм переключения 560 может реагировать на температуру, а основной механизм переключения 550 может реагировать на окружающий свет. Такие варианты осуществления могут позволить хранить офтальмологическое устройство с энергообеспечением в прохладных или холодных условиях на наиболее сберегающей стадии режима сохранения. После того, как офтальмологическое устройство с энергообеспечением подвергнется воздействию более высоких температур, дополнительный механизм переключения 560 может запустить основной механизм переключения 550 для выборки в режиме низкого энергопотребления для окружающего света, по-прежнему удерживая главную схему 570 в режиме сохранения. В результате воздействия окружающего света основной переключатель 550 может замкнуть главный переключатель 520 и запустить рабочий режим.
Такое сочетание температуры и света приводится только в качестве примера, и среднему специалисту в данной области будет очевидно, что с практической точки зрения возможны другие комбинации систем переключения. Комбинация основного механизма переключения и дополнительного механизма переключения может включать в себя, например, электрические, механические или магнитные системы, и они могут зависеть от таких стимулов, как, например, электромагнитные излучения, звук, температура или свет.
ПРОЦЕССЫ
На Фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая примеры этапов, которые могут применяться при изготовлении офтальмологического устройства с энергообеспечением, имеющего режим сохранения. На этапе 605 источник энергии может быть встроен во вставку со средой, которая будет включена в офтальмологическое устройство. На этапе 610 нагрузка, способная функционировать внутри офтальмологического устройства с энергообеспечением, может быть встроена во вставку со средой в схему с источником энергии. На этапе 615 механизм переключения может быть интегрирован в схему, встроенную во вставку со средой. В некоторых вариантах осуществления на этапе 620 в схему может необязательно быть интегрирована функция сброса.
В тех вариантах осуществления, в которых нагрузка может встраиваться во вставку со средой до сборки батареи, конструкция сброса может быть иной, чем в случае, где батарея является готовой ' до подключения кристалла. Например, если батарея является готовой до подключения кристалла, функция сброса должна обработать «шумное» подключение к батарее, например, такое как при помощи проводящей эпоксидной смолы, когда сопротивление может меняться в процессе отверждения.
Порядок этапов 605-620 приводится только в качестве примера, и другие порядки и комбинации в полной мере соответствуют описываемой в настоящем документе области техники. Например, в вариантах осуществления, в которых механизм переключения интегрирован в источник энергии, как показано в варианте осуществления 400 на Фиг. 4, этапы 605 и 615 могут быть объединены. В некоторых вариантах осуществления компоненты схемы могут встраиваться во вставку со средой одновременно.
На этапе 623 вставка со средой со встроенной схемой может быть включена в офтальмологическое устройство. Вставка со средой или офтальмологическое устройство могут необязательно быть герметизированными. В некоторых вариантах осуществления этап 623 может выполняться до этапов 605-620, причем компоненты схемы могут вноситься на вставку со средой после того, как вставка герметизирована в офтальмологическое устройство.
На этапе 625 вставка со средой с энергообеспечением может быть переведена в режим сохранения. Порядок этапов может зависеть от общего процесса изготовления конкретного варианта осуществления. Например, в некоторых вариантах осуществления, перевод схемы в режим сохранения перед последующими этапами может защитить схему от повреждения, которое может быть вызвано дальнейшими технологическими процедурами, например, ультрафиолетовым облучением, используемым для отверждения гидрогеля. В указанных вариантах осуществления, например, этап 625 может быть выполнен до этапа 623.
На этапах с 630 по 645 некоторые варианты осуществления могут необязательно включать в себя' способ тестирования сборки. Режим тестирования сборки может позволить протестировать электронную схему и офтальмологическое устройство с энергообеспечением после сборки вставки и офтальмологического устройства. На этапе 630 офтальмологическое устройство с энергообеспечением может быть выведено из режима сохранения при помощи внешнего стимула. Внешний стимул может быть тем же самым или иным, чем внешний стимул, который может перевести офтальмологическое устройство в рабочий режим для пользователя. В некоторых вариантах осуществления для обеспечения выхода из режима сохранения и входа в рабочий режим при сохранении требований по току режима сохранения может потребоваться поступление энергии в схему для запуска выхода из режима сохранения.
Например, в некоторых вариантах осуществления может использоваться фотоэлектрическое устройство, в котором яркий свет может падать на фотодетектор, например, от фотовспышки или от инфракрасного света из волоконных световодов. В результате воздействия света может создаваться достаточный потенциал для замыкания механизма переключения. При замкнутом механизме переключения на этапе 635 сопротивление, располагающееся последовательно с нагрузкой, может уменьшаться, что позволяет офтальмологическому устройству перейти в рабочий режим. В вариантах осуществления, включающих в себя функцию сброса, на этапе 64 0 выход из режима сохранения может запустить функцию сброса при включении питания, которая, например, может переводить офтальмологическое устройство в штатное состояние энергообеспечения.
На этапе 645 в некоторых вариантах осуществления после заданного периода запуска, необходимого для инициализации цифрового блока, установления запрещенной энергетической зоны, регуляторов и осциллятора, система может начинать выборку. В зависимости от системы активации, используемой в конкретном варианте осуществления, в ходе такой выборки, например, может составляться история уровней окружающей освещенности, могут обнаруживаться моргания или может обнаруживаться наличие волоконных световодов системы инфракрасного управления. На этапе 650 офтальмологическое устройство может быть возвращено в режим сохранения до последующей активации пользователем. В некоторых вариантах осуществления режим тестирования сборки может представлять собой обычный рабочий режим с возможностью завершить работу в режиме тестирования и выйти в режим сохранения. В зависимости от варианта осуществления устройства и конкретного способа изготовления офтальмологическое устройство может быть возвращено в режим сохранения, например, при помощи исходных средств, обращения внешнего стимула или новых средств.
На этапе 655 офтальмологическое устройство может быть помещено в герметичную упаковку, способную предотвратить непреднамеренную активацию офтальмологического устройства из режима сохранения до его активации пользователем. В некоторых вариантах осуществления, например, в которых режим сохранения может быть чувствительным к окружающему свету, может потребоваться модификация обычной блистерной упаковки, чтобы она имела физические свойства, способные предотвратить выведение офтальмологического устройства внешним стимулом из режима сохранения до вскрытия упаковки пользователем. Например, в случае, если режим сохранения чувствителен к окружающему свету, упаковка может быть непроницаема для запускающего света. Альтернативно, если режим сохранения зависит от хранения устройства в определенном температурном диапазоне, блистер может быть образован из материала, лучше сохраняющего от холодной температуры. Такие модификации блистерной упаковки приводятся только в качестве примера, и специалисту в данной области может быть очевидно, что с практической точки зрения возможны другие модификации упаковки, вполне соответствующие описываемой в настоящем документе области техники.
На Фиг. 7 представлена блок-схема, иллюстрирующая примеры этапов применения офтальмологического устройства с энергообеспечением, имеющего режим сохранения. В некоторых вариантах осуществления на этапе 705 пользователь может вскрыть герметичную упаковку, такую как блистер, содержащую офтальмологическое устройство с энергообеспечением в режиме сохранения. На этапе 710 внешний стимул может вывести устройство из режима сохранения путем запуска механизма переключения. В некоторых конкретных вариантах осуществления пользователь может непосредственно запустить механизм переключения, например, такой как в механической системе, и внешним стимулом может быть давление на механизм переключения, где от пользователя требуется надавить или нажать на устройство. Альтернативно вскрытие герметичной упаковки может запустить механизм переключения, не требуя дополнительных действий от пользователя. Например, внешним стимулом может быть окружающий свет.
В некоторых вариантах осуществления, таких как показанные на Фиг. 5, где механизм переключения 550 может иметь дополнительный переключатель 560, офтальмологическое устройство с энергообеспечением может иметь множество уровней режима сохранения. В таких вариантах осуществления пользователь может запустить множество уровней активации или, в альтернативных вариантах осуществления, пользователь может запустить последний этап активации, переводящий офтальмологическое устройство с энергообеспечением в рабочий режим. В случае если пользователь запускает множество уровней активации, способ, показанный на Фиг.7, может включать в себя этапы, выполняемые до этапа 705, например, такие как извлечение герметичной упаковки из холодильника в том случае, если дополнительный переключатель 560 способен реагировать на внешний стимул в виде температуры.
В некоторых вариантах осуществления на этапе 715 вывод офтальмологического устройства с энергообеспечением из режима сохранения может приводить к минимизации сопротивления механизма переключения, что позволяет току, проходящему по схеме, увеличиться до рабочего уровня. Рабочий режим может быть активирован после заданного периода запуска, необходимого для инициализации цифрового блока, установления эталона, регуляторов и осциллятора. В вариантах осуществления с функцией сброса на этапе 720 рабочий режим может вызвать функцию сброса, которая переведет офтальмологическое устройство с энергообеспечением в штатное состояние энергообеспечения. На этапе 725 пользователь может поместить на глаз активированное офтальмологическое устройство с энергообеспечением.
В вариантах осуществления, в которых вставка со средой не является герметизированной в офтальмологическое устройство, пользователь может не иметь возможности поместить офтальмологическое устройство непосредственно на глаз. В таких вариантах осуществления может потребоваться выполнить дополнительный этап (не показан), чтобы офтальмологическое устройство можно было применять на глазу. Например, в некоторых вариантах осуществления пользователь может установить на глаз мягкую линзу, такую как гидрогелевую линзу, а затем установить офтальмологическое устройство с энергообеспечением на мягкую линзу. Альтернативно пользователь может комбинировать офтальмологическое устройство и мягкую линзу до помещения на глаз.
В некоторых вариантах осуществления этот этап 725 можно выполнять по истечении заданного времени после вывода устройства из режима сохранения, чтобы устройство гарантированно находилось в штатном состоянии, что может быть выполнено, например, для удобства и безопасности. После перехода в рабочий режим в некоторых вариантах осуществления эталон, регуляторы, главный осциллятор и некоторые цифровые схемы могут быть активны постоянно. Например, в некоторых вариантах осуществления система фотодетектора, содержащая усилитель и дополнительную цифровую схему, может быть активной в циклическом, импульсном режиме для уменьшения среднего потребления тока. Схема запуска линзы может активизироваться в зависимости от состояния входов системы.
После применения на этапе 730 пользователь может извлечь офтальмологическое устройство с энергообеспечением из глаза. В некоторых вариантах осуществления, в таких как в случае линз для ежедневного применения, процесс может завершаться с извлечением из глаза офтальмологического устройства с энергообеспечением. В других вариантах осуществления, где офтальмологическое устройство может применяться множество раз, могут потребоваться дополнительные этапы. В таких вариантах осуществления защита от утечки тока в период хранения между применениями может обеспечить более длительный срок службы источника энергии. На этапе 725 пользователь может вернуть офтальмологическое устройство в режим сохранения. Как и в случае с режимом тестирования сборки, показанном на Фиг.6, режим сохранения можно снова инициировать различными внешними стимулами, включая, например, обращение активирующего стимула или независимого внешнего стимула, специфичного для запуска режима сохранения.
На этапе 740 пользователь может хранить офтальмологическое устройство в воздухонепроницаемом контейнере со стерилизующим раствором. В период хранения на этапе 743 офтальмологическое устройство может необязательно быть перезаряжено. Порядок этапов 735-743 приводится только в качестве примера, и с практической точки зрения возможен другой порядок. Например, в некоторых вариантах осуществления этапы 735 и 740 могут быть скомбинированы, и помещение устройства в контейнер может инициировать режим сохранения. В дополнительном варианте осуществления этапы 735-743 могут быть скомбинированы таким образом, что помещение устройства в контейнер инициирует режим сохранения и перезарядку устройства. В зависимости от конкретного варианта осуществления стерилизующий раствор может также играть роль внешнего стимула и/или перезаряжающей жидкости. В некоторых вариантах осуществления контейнер может обеспечивать внешний стимул и/или перезарядку источника энергии.
В вариантах осуществления, рассчитанных на многократное применение, на этапе 745, пользователь может извлечь офтальмологическое устройство из контейнера для хранения. На этапе 750 внешний стимул может выводить устройство из режима сохранения, и на этапе 755 сопротивление механизма переключения может уменьшаться, в результате чего ток через схему увеличивается до значения рабочего режима. В некоторых вариантах осуществления на этапе 760 рабочий режим может запустить функцию сброса, которая может переводить устройство в штатное состояние энергообеспечения. На этапе 765 пользователь может поместить на глаз офтальмологическое устройство с энергообеспечением. После применения на этапе 770 пользователь может извлечь устройство из глаза. В некоторых вариантах осуществления этапы 745-765 могут повторять первоначальные этапы 705-725, тогда как в других вариантах осуществления первоначальные этапы 705-725 могут отличаться от этапов 745-765, необходимых для повторной активации.
Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления приводятся только в качестве примеров, и специалистам в данной области очевидно, что возможны вариации, модификации и изменения. Поэтому необходимо понимать, что примеры осуществления не ограничивают широту аспектов описываемого изобретения, зафиксированных в пунктах формулы изобретения.

Claims (53)

1. Способ изготовления офтальмологического устройства с энергообеспечением, имеющего режим сохранения электроэнергии, причем способ содержит этапы:
встраивания вставки со средой внутрь офтальмологического устройства с энергообеспечением, причем вставка со средой содержит электрическую схему, причем электрическая схема содержит источник электроэнергии, электрическую нагрузку и первый механизм переключения, причем первый механизм переключения имеет множество режимов, включая первый режим сохранения, переводящий офтальмологическое устройство в заданное состояние низкого энергопотребления, причем первый механизм переключения вводит сопротивление, чтобы ограничить прохождение тока через электрическую нагрузку, когда действует первый режим сохранения, и рабочий режим, причем первый механизм переключения обеспечивает увеличение прохождения тока через электрическую нагрузку, когда действует рабочий режим; и
перевода первого механизма переключения в первый режим сохранения.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы:
герметизации офтальмологического устройства и вставки со средой.
3. Способ по п. 1, в котором первый механизм переключения чувствителен к первому стимулу, внешнему относительно офтальмологического устройства с энергообеспечением.
4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы:
тестирования работы электрической схемы, включенной во вставку со средой, до того, как первый механизм переключения переведен в первый режим сохранения.
5. Способ по п. 3, дополнительно содержащий:
запуск первого изменения режима первого механизма переключения при помощи первого стимула, внешнего относительно офтальмологического устройства, причем первое изменение переводит первый механизм переключения в рабочий режим;
стабилизацию прохождения тока на рабочем уровне;
тестирование работы электрической схемы, включенной во вставку со средой, в тот период, когда первый механизм переключения находится в рабочем режиме;
возврат первого механизма переключения в первый режим сохранения.
6. Способ по п. 5, в котором возвратом первого механизма переключения в первый режим сохранения управляют посредством первого компонента электрической схемы.
7. Способ по п. 1, в котором электрическая схема дополнительно содержит первый блок электронной схемы, способный выполнять первую функцию сброса первой части электрической нагрузки, причем первый блок содержится в электрической схеме и при активации переводит часть электрической нагрузки в первое заданное состояние энергообеспечения.
8. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этапы:
активаций первой функции сброса, когда прохождение тока возрастает до рабочего уровня, причем электрическая схема дополнительно содержит первый блок электронной схемы, способный выполнять первую функцию сброса упомянутой части электрической нагрузки, причем упомянутый блок содержится в электрической схеме, и при активации переводит первую часть электрической нагрузки в первое заданное состояние энергообеспечения.
9. Способ по п. 1, в котором перевод первого механизма переключения в первый режим сохранения происходит до встраивания вставки со средой в офтальмологическое устройство с энергообеспечением для защиты компонентов в электрической схеме.
10. Способ по п. 1, дополнительно содержащий:
упаковку указанного офтальмологического устройства с энергообеспечением в герметичный контейнер.
11. Способ по п. 9, в котором герметичный контейнер содержит физическое свойство для поддержания первого режима сохранения.
12. Способ применения офтальмологического устройства с энергообеспечением, имеющего первый режим сохранения, причем способ содержит этапы:
вскрытия герметичного контейнера, причем герметичный контейнер вмещает по меньшей мере офтальмологическое устройство с энергообеспечением с первым режимом сохранения; и
запуска второго изменения режима первого механизма переключения при помощи второго стимула, внешнего по отношению к офтальмологическому устройству, причем второе изменение режима уменьшает сопротивление первого механизма переключения.
13. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы:
помещения на глаз офтальмологического устройства с энергообеспечением.
14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий этапы:
активации второго блока схемы для выполнения второй функции сброса, когда ток, проходящий через электрическую схему, поднимается до заданного уровня выше уровня режима сохранения, причем вторая функция сброса приводит к переводу офтальмологического устройства во второе заданное состояние энергообеспечения.
15. Способ по п. 14, в котором второе заданное состояние энергообеспечения оптимизировано для первоначального применения офтальмологического устройства и помещения на глаз.
16. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этапы:
извлечения из глаза офтальмологического устройства с энергообеспечением;
запуска третьего изменения режима первого механизма переключения, причем третье изменение режима возвращает офтальмологическое устройство в первый режим сохранения путем увеличения сопротивления первого механизма переключения;
хранения указанного офтальмологического устройства с энергообеспечением в герметичном контейнере с по меньшей мере средством стерилизации;
извлечения офтальмологического устройства с энергообеспечением из герметичного контейнера;
запуска третьего изменения режима первого механизма переключения при помощи третьего стимула, внешнего по отношению к офтальмологическому устройству, причем третье изменение режима уменьшает сопротивление первого механизма переключения; и
помещения на глаз офтальмологического устройства с энергообеспечением.
17. Способ по п. 16, в котором возвратом первого механизма переключения в первый режим сохранения управляют посредством второго компонента электрической схемы.
18. Способ по п. 17, в котором второй компонент дополнительно содержит датчик, чувствительный к четвертому стимулу, внешнему по отношению к офтальмологическому устройству с энергообеспечением.
19. Способ по п. 13, в котором первый механизм переключения представляет собой первый одноразовый механизм переключения, причем способ дополнительно содержит этапы:
извлечения из глаза офтальмологического устройства с энергообеспечением;
запуска первого изменения режима второго одноразового механизма переключения, причем первое изменение режима второго одноразового механизма переключения возвращает офтальмологическое устройство в первый режим сохранения путем увеличения сопротивления второго одноразового механизма переключения;
хранения упомянутого офтальмологического устройства с энергообеспечением в герметичном контейнере с по меньшей мере средством стерилизации;
извлечения офтальмологического устройства с энергообеспечением из герметичного контейнера;
запуска второго изменения режима второго одноразового механизма переключения при помощи четвертого стимула, внешнего по отношению к офтальмологическому устройству, причем второе изменение режима второго одноразового механизма переключения уменьшает сопротивление второго одноразового механизма переключения; и
помещения на глаз офтальмологического устройства с энергообеспечением.
20. Способ по п. 12, в котором электрическая схема дополнительно содержит второй механизм переключения, причем способ дополнительно содержит этапы:
воздействия на герметичный контейнер пятого стимула, внешнего по отношению к офтальмологическому устройству, причем воздействие запускает изменение режима второго механизма переключения и переводит офтальмологическое устройство во второй режим сохранения.
21. Способ по п. 20, в котором второй режим сохранения представляет собой состояние с низким энергопотреблением и позволяет первому механизму переключения начать выборку второго стимула.
22. Способ применения офтальмологического устройства с энергообеспечением, имеющего первый режим сохранения, причем способ содержит этапы:
вскрытия герметичного контейнера, причем герметичный контейнер вмещает по меньшей мере офтальмологическое устройство с энергообеспечением с первым режимом сохранения;
запуска второго изменения режима первого механизма переключения при помощи второго стимула, внешнего по отношению к офтальмологическому устройству, причем второе изменение режима уменьшает сопротивление первого механизма переключения;
помещения мягкой офтальмологической линзы на глаз; и
помещения офтальмологического устройства с энергообеспечением смежно с мягкой офтальмологической линзой.
RU2014109434A 2013-03-13 2014-03-12 Способы изготовления и применения офтальмологических устройств с энергообеспечением, имеющих режим сохранения электроэнергии RU2641917C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/799,278 US9482879B2 (en) 2012-02-28 2013-03-13 Methods of manufacture and use of energized ophthalmic devices having an electrical storage mode
US13/799,278 2013-03-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014109434A RU2014109434A (ru) 2015-09-20
RU2641917C2 true RU2641917C2 (ru) 2018-01-23

Family

ID=50280200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014109434A RU2641917C2 (ru) 2013-03-13 2014-03-12 Способы изготовления и применения офтальмологических устройств с энергообеспечением, имеющих режим сохранения электроэнергии

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP2778751A1 (ru)
JP (1) JP6559400B2 (ru)
KR (1) KR20140112437A (ru)
CN (1) CN104042397A (ru)
AU (1) AU2014201361B2 (ru)
BR (1) BR102014005961A2 (ru)
CA (1) CA2845859A1 (ru)
HK (1) HK1202165A1 (ru)
IL (1) IL231344B (ru)
RU (1) RU2641917C2 (ru)
SG (1) SG10201400573YA (ru)
TW (1) TWI587026B (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9535266B2 (en) * 2014-11-05 2017-01-03 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Wake circuit for powered ophthalmic lens
TWI818602B (zh) * 2022-06-27 2023-10-11 康德光學股份有限公司 使隱形眼鏡釋放遠紅外線的方法、隱形眼鏡容器及隱形眼鏡

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116891C1 (ru) * 1991-10-18 1998-08-10 Иннотек, Инк. Способ изготовления линзы, способ изготовления полностью обработанной линзы и ее заготовок
WO2010051225A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded microcontroller
WO2011163080A1 (en) * 2010-06-20 2011-12-29 Elenza, Inc. Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits
WO2012131784A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社メニコン コンタクトレンズパッケージ

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE321575T1 (de) * 1993-01-15 2006-04-15 Mark L Pankow Vorrichtung zur behandlung von kontaktlinsen
US5918107A (en) * 1998-04-13 1999-06-29 Micron Technology, Inc. Method and system for fabricating and testing assemblies containing wire bonded semiconductor dice
US6885818B2 (en) * 2001-07-30 2005-04-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for controlling electronic devices
US7832552B2 (en) * 2002-08-17 2010-11-16 Menicon Co. Ltd. Duo packaging for disposable soft contact lenses using a substrate
DE602004004415T2 (de) * 2003-10-03 2007-10-18 Invisia Ltd. Multifocal-linse
JP4329479B2 (ja) * 2003-10-07 2009-09-09 パナソニック株式会社 遠隔制御信号受信装置
WO2005088388A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Variable focus lens
JP2007164830A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Toshiba Corp スタンバイ電源回路およびそれを用いた半導体記憶装置
US7477753B2 (en) * 2006-01-05 2009-01-13 Insound Medical, Inc. Hearing aid protective packaging assembly
JP2007259588A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toshiba Corp 消費電力削減回路
EP2115519A4 (en) * 2007-02-23 2012-12-05 Pixeloptics Inc DYNAMIC OPHTHALMIC OPENING
EP2271964A4 (en) * 2008-03-18 2017-09-20 Mitsui Chemicals, Inc. Advanced electro-active optic device
JP4869274B2 (ja) * 2008-03-21 2012-02-08 株式会社メニコン ソフトコンタクトレンズ包装製品及びソフトコンタクトレンズの包装方法
US8523354B2 (en) * 2008-04-11 2013-09-03 Pixeloptics Inc. Electro-active diffractive lens and method for making the same
US20100076553A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Pugh Randall B Energized ophthalmic lens
JP4975071B2 (ja) * 2009-08-26 2012-07-11 株式会社ナナオ 動体判別機能付き電子機器
US8628194B2 (en) * 2009-10-13 2014-01-14 Anton Sabeta Method and system for contact lens care and compliance
TWI572941B (zh) * 2012-02-28 2017-03-01 壯生和壯生視覺關懷公司 形成電子電路於眼用裝置之方法及設備

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116891C1 (ru) * 1991-10-18 1998-08-10 Иннотек, Инк. Способ изготовления линзы, способ изготовления полностью обработанной линзы и ее заготовок
WO2010051225A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded microcontroller
WO2011163080A1 (en) * 2010-06-20 2011-12-29 Elenza, Inc. Ophthalmic devices and methods with application specific integrated circuits
WO2012131784A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 株式会社メニコン コンタクトレンズパッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
EP2778751A1 (en) 2014-09-17
IL231344A0 (en) 2014-08-31
KR20140112437A (ko) 2014-09-23
AU2014201361A1 (en) 2014-10-02
BR102014005961A2 (pt) 2015-06-23
AU2014201361B2 (en) 2017-12-21
CA2845859A1 (en) 2014-09-13
IL231344B (en) 2018-08-30
CN104042397A (zh) 2014-09-17
RU2014109434A (ru) 2015-09-20
JP6559400B2 (ja) 2019-08-14
SG10201400573YA (en) 2014-10-30
TW201439639A (zh) 2014-10-16
JP2014186323A (ja) 2014-10-02
TWI587026B (zh) 2017-06-11
HK1202165A1 (en) 2015-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2615590C2 (ru) Способы и устройство для образования электронной схемы на офтальмологических устройствах
JP2015511728A5 (ru)
RU2519346C2 (ru) Метод и аппарат для формовки офтальмических линз с встроенным микроконтроллером
EP2349699B1 (en) Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded data processor
AU2013243919B2 (en) Systems and methods for power management of implantable ophthalmic devices
RU2641917C2 (ru) Способы изготовления и применения офтальмологических устройств с энергообеспечением, имеющих режим сохранения электроэнергии
CN105576742A (zh) 用于电力式眼科镜片的唤醒电路
US9482879B2 (en) Methods of manufacture and use of energized ophthalmic devices having an electrical storage mode
RU2677538C2 (ru) Способ и офтальмологическое устройство с системой высвобождения активного агента
US9285819B2 (en) Cyclical supply method and device, and detection device comprising same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210313