[发明专利]用于可变光学电子式眼科透镜的透镜驱动器

说明书

本文公开了一种用于眼科设备的透镜驱动器或透镜驱动器电路，所述眼科设备包括致动可变焦光学器件的电子系统。所述透镜驱动器是结合到所述眼科设备中的电子系统的一部分。所述电子系统包括一个或多个电池或其它电源、电力管理电路、一个或多个传感器、时钟产生电路、控制算法和电路、以及透镜驱动器电路。所述透镜驱动器电路包括一个或多个电源、一个或多个高压发生器和一个或多个开关电路。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2012年4月3日提交的美国临时专利申请No.61/619524的权益。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种可变光学电力或电子式眼科透镜，并且更具体地涉及一种用于为可变光学电子式眼科透镜提供电力的电子电路。

2.相关领域的描述

随着电子装置持续小型化，变得越来越有可能产生用于多种用途的可佩戴的或可嵌入的微电子装置。此类用途可包括监视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。此类装置的例子包括葡萄糖输液泵、起搏器、去纤颤器、心室辅助装置和神经刺激器。一种新型特定有用于应用领域的是眼科可佩戴透镜和接触透镜。例如，可佩戴透镜可结合透镜组件，该透镜组件具有电子可调节焦点，以增强或提高眼的性能。又如，无论具有还是不具有可调节焦点，可佩戴接触透镜都可结合电子传感器，以检测角膜前(泪液)膜中特定化学物质的浓度。在透镜组件中使用嵌入式电子器件引起对与电子器件连通、通电和/或重新激活电子器件的方法、将电子器件互连、内部和外部感测和/或监视、以及电子器件和透镜总体功能的控制的潜在需求。

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，诸如接触透镜和眼内透镜的透镜用于矫正视力缺陷，例如近视、远视和散光。然而，经适当地设计的结合附加组件的透镜可用于提高视力以及矫正视力缺陷。

常规的接触透镜为聚合物结构，其具有特定的形状，以如上所简述的矫正各种视力问题。为了获得增强的功能，各种电路和组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、发光二极管和微型天线可经由定制内置的光电组件集成到接触透镜中，以便不仅矫正视力，还提高视力，以及提供如本文所解释的附加功能。电子式和/或电力接触透镜可经设计用以经由放大和缩小功能或者仅简单地改变透镜的折射能力来提供提高的视力。电子式和/或电力接触透镜可经设计用以提高颜色和分辨率、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。透镜可经设计用以允许佩戴者在低光条件下视物。透镜上经适当地设计的电子器件和/或电子器件布置可允许例如在没有可变焦光学透镜的情况下将图像投射到视网膜上，提供新型图像显示，并且甚至提供唤醒警示。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，接触透镜可结合用于非入侵性监视佩戴者的生物标记物的组件和健康指示器。例如，通过分析泪液膜的成分，内置于透镜中的传感器可允许糖尿病患者监视血糖水平，而不需要抽血。此外，适当地配置的透镜可结合用于监视胆固醇、钠和钾水平的传感器以及其它生物标记物。这与无线数据发送器联合可使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进行抽血。另外，内置于透镜中的传感器可用于检测入射在眼上的光以补偿环境光条件或用于测定眨眼模式。

装置的适当组合可产生可能无限制的功能性；然而，存在许多与将额外组件结合到光度聚合物部件上相关联的困难。通常，由于多种原因难以在透镜上直接制造此类组件，以及难以将平面装置安装和互连在非平面表面上。还难以按比率进行制造。待放置在透镜上或透镜中的组件需要小型化且集成到仅1.5平方厘米的透明聚合物上，同时保护这些组件不受眼上液体环境的影响。由于附加组件的增加的厚度还难以制备对于佩戴者而言舒适且安全的接触透镜。