[发明专利]电子角膜接触镜片中的电气互连件

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2011年11月30日提交的美国临时专利申请序列号61/564,922的优先权。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及角膜接触镜片并且更具体地涉及用于矫正和/或提高视力或以其它方式执行有用的眼科功能的电子角膜接触镜片。电子角膜接触镜片包括经由电气结构和机械结构彼此可操作地相连的光学部件和电子部件。电子部件自身可包括也电气互连和机械互连的多个部件。

2.相关领域的论述

随着电子装置持续小型化，变得越来越有可能产生用于各种用途的可佩戴的或可嵌入式微电子装置。此类用途可包括监测身体化学性质的各方面、响应于测量或者响应于外部控制信号经由多种机械装置（包括自动地）施用受控剂量的药物或治疗剂、以及增强器官或组织的性能。此类装置的实例包括葡萄糖输注泵、起搏器、去纤颤器、心室辅助装置和神经刺激器。一种新的特定可用领域的应用在于眼科可佩戴镜片和角膜接触镜片。例如，可佩戴镜片可结合镜片组件，该镜片组件具有电子可调节焦点以增强或提高眼的性能。在另一个实例中，无论具有还是不具有可调节焦点，可佩戴角膜接触镜片均可结合电子传感器以检测角膜前（泪液）膜中特定化学物质的浓度。在镜片组件中使用嵌入式电子器件引入了与电子器件通信的可能的需求以用于为电子器件提供电力和/或为电子器件重新通电以及用于将电子器件互连。

人眼具有辨别百万种颜色的能力、易于调节以改变光条件的能力、以及以超过高速互联网连接的速度将信号或信息传输给大脑。当前，诸如角膜接触镜片和眼内镜片的镜片用来矫正视力缺陷，例如近视、远视和散光。然而，结合附加部件的适当设计的镜片可用来提高视力以及矫正视力缺陷。

常规的角膜接触镜片为聚合物结构，其具有特定的形状，以便主要如上所述地矫正各种视力问题。为了获得增强的功能，各种电路和部件必须集成到这些聚合物结构中。例如，控制电路、微处理器、通信装置、电源、传感器、致动器、发光二极管、图片传感器、能量采集器和微型天线可经由定制的光电部件集成到角膜接触镜片，以便不仅矫正视力，还提高视力并且提供如本文所解释的附加功能。电子和/或电力角膜接触镜片可被设计成经由放大和缩小或者仅仅简单地改变镜片的折射能力来提供增强的视力。电子和/或电力角膜接触镜片可被设计成提高颜色和分辨率、显示纹理信息、将语音实时转换为字幕、提供导航系统的视觉提示、提供图像处理和互联网接入。镜片可被设计成允许佩戴者在低光或无光条件下视物。镜片上适当设计的电子器件和/或电子器件排列可允许例如在没有可变焦点光学镜片的情况下将图像投射到视网膜上，提供新型图像显示装置，甚至提供唤醒警示。作为另一种选择或者除了这些功能或类似功能中任一种之外，角膜接触镜片可结合有用于非入侵地监测佩戴者的生物表征的部件和健康指示器。例如，通过分析泪液膜的成分，构建到镜片中的传感器可允许糖尿病患者在不需要抽血的情况下监视血糖水平。此外，适当构造的镜片可结合有用于监测胆固醇、钠和钾水平的传感器以及其它生物标记物。其与无线数据发送器结合可允许医师能够几乎立即得到患者的血液化学性质，而不需要患者浪费时间去实验室抽血。

装置的正确组合可产生可能无限制的功能性；然而，存在许多与将附加部件结合到光学等级聚合物部件上相关的困难。通常，由于多种原因，使得难以在镜片上直接制造此类部件并且难以将平面装置安装和互连在非平面表面上。还难以按比率和形式进行制造。待放置在镜片上或镜片中的部件需要小型化且集成到仅仅1.5平方厘米的透明聚合物上，同时保护这些部件不受眼上液体环境的影响。由于附加部件的增加的厚度，使得还难以制造对于佩戴者而言舒适且安全的角膜接触镜片。

考虑到诸如角膜接触镜片的眼科装置的面积和体积限制以及其使用环境，装置的物理实现必须克服多个问题，包括将多个电子部件安装和互连在非平面表面上，这些电子部件的大多数包括光学塑料。因此，需要提供机械稳固和电气稳固的电子角膜接触镜片。

发明内容

本发明的电气互连件和机械结构克服了主要如上所述的困难。

根据一个方面，本发明涉及一种眼科镜片组件。镜片组件包括非平面基材，镜片部分形成于非平面基材上，一个或多个电子部件与镜片部分协同相关并且安装在非平面基材上，其中非平面基材和一个或多个电子部件中的一种包括机械安装结构和电气互连结构以用于将一个或多个电子部件安装到非平面基材。