[发明专利]用于电子式眼科透镜的眨眼检测系统

说明书

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No61/619,682的权益。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及具有用于检测个体何时眨眼的传感器与相关联的硬件和软件的动力式或电子式眼科透镜，并且更具体地涉及用于检测个体中的眨眼和眨眼模式，以激活和控制动力式或电子式眼科透镜的传感器与相关联的硬件和软件。

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方面、响应于测量或者响应于外部控制信号经由各种机构(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注泵、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，以增强或提高眼睛的性能。在另一个例子中，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通信、通电和/或重新激活电子器件的方法、将电子器件互连、内部和外部传感和/或监测，以及电子器件和透镜的总体功能的控制的潜在需求。

人眼睛具有辨别百万种颜色、易于调节以改变光条件、以及以超过高速互联网连接的速率将信号或信息传输给大脑的能力。当前，例如接触透镜和眼内透镜的透镜用来矫正视力缺陷，例如近视、远视、老花和散光。然而，结合附加组件的适当地设计的透镜可用于提高视力以及矫正视力缺陷。

接触透镜可用于矫正近视、远视、散光以及其它视敏度缺陷。接触透镜也可用于增强佩戴者眼睛的自然外观。接触透镜或“触体”仅是放置在眼睛前表面上的透镜。接触透镜被视为医疗装置并且可被佩戴以矫正视力和/或用于美容或其它治疗原因。自20世纪50年代起，市场上就可购买到改善视力的接触透镜。早期的接触透镜由硬性材料制成或加工成形，相对较为昂贵并且脆弱。此外，这些早期的接触透镜由如下材料加工成形，所述材料不允许足够的氧气穿过接触透镜传输到结膜和角膜，这可潜在地引起许多不良临床效应。尽管仍使用这些接触透镜，但它们因其不良的初始舒适度而并不适用于所有患者。该领域的后续发展产生了基于水凝胶的软性接触透镜，所述软性接触透镜在当今极为流行且被广泛应用。具体地，当今可用的有机硅水凝胶接触透镜将具有极高透氧度的有机硅的有益效果与水凝胶的经证实的舒适度和临床性能结合在一起。事实上，这些基于有机硅水凝胶的接触透镜比早期由硬性材料构成的接触透镜具有更高的透氧度并且通常具有更高的佩戴舒适度。

常规的接触透镜为具有特定形状的聚合物结构，以如上所简述的矫正各种视力问题。为了获得增强的功能，必须将各种电路和组件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，从而不仅矫正视力，还提高视力，以及提供如本文所解释的附加的功能。电子式和/或动力式接触透镜可经设计用以经由放大和缩小或者仅简单地改变透镜的折射能力而提供提高的视力。电子式和/或动力式接触透镜可经设计用以提高颜色和分辨率、显示纹理信息、将语音实时转换成字幕、提供导航系统的视觉提示以及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点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，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测胆固醇、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接可允许内科医生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。此外，内置于透镜中的传感器可用于检测入射在眼睛上的光，以补偿环境光条件，或在确定眨眼模式中使用。