[发明专利]具有闹钟的电子眼科镜片

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及动力式或电子式眼科镜片，并且更具体地，涉及提供报警提示的动力式或电子式眼科镜片。

2.相关领域的讨论

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通过多种机械装置(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。此类装置的示例包括葡萄糖输液泵、起搏器、去纤颤器、心室辅助装置和神经刺激器。一个新的尤其有用的应用领域是在眼科可佩戴镜片和接触镜片中。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距，以增强或提高眼睛的性能。在另一个示例中，无论具有还是不具有可调节焦距，可佩戴的接触镜片都可结合电子传感器，以检测角膜前(泪)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、内部和外部感测和/或监视、以及电子器件和镜片总体功能的控制的潜在需求。

人眼具有辨别上百万种颜色、易于调节以改变光状况的能力、以及以超过高速互联网连接的速率将信号或信息传输到大脑的能力。当前，镜片诸如接触镜片和眼内镜片被用来矫正视力缺陷，诸如近视(近视眼)、远视(远视眼)、老花眼和散光。然而，结合附加部件的适当地设计的镜片可用来提高视力以及矫正视力缺陷。

接触镜片可用于矫正近视、远视、散光以及其它视觉灵敏度缺陷。接触镜片也可用于增强佩戴者的眼睛的自然外观。接触镜片或“触体”仅仅是放置在眼睛的前表面上的镜片。接触镜片被视为医疗装置并且可被佩戴用于矫正视力和/或用于美容或其它治疗原因。自20世纪50年代起，商业上就已利用接触镜片来改善视力。早期的接触镜片由硬性材料构成或制成，并且相对较为昂贵且脆弱。此外，这些早期的接触镜片由如下材料制成，这些材料不允许足够的氧气穿过接触镜片传输到结膜和角膜，由此可潜在地引起许多不良临床效应。尽管这些接触镜片仍被使用，但它们因初始舒适度较差，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镜片，该软性接触镜片在当今极其流行且被广泛利用。具体地讲，当今可用的有机硅水凝胶接触镜片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，与由早期硬性材料制成的接触镜片相比，这些基于有机硅水凝胶的接触镜片具有更高的透氧度并且通常有更高的佩戴舒适度。

常规的接触镜片为具有特定形状的聚合物结构，以便如上所简述的矫正各种视力问题。为了实现增强的功能，必须将各种电路和部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通过定制内置的光电部件被集成到接触镜片中，以便不仅矫正视力，而且提高视力，以及提供如本文所解释的附加的功能。电子式和/或动力式眼科镜片可被设计成通过放大和缩小能力或者只是通过修改镜片的屈光能力来提供提高的视力。电子式和/或动力式接触镜片可被设计成增强颜色和分辨率、显示文本信息、将语音实时转变为字幕、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。镜片可被设计成允许佩戴者在低光照条件下视物。镜片上经适当设计的电子器件和/或电子器件布置可允许例如在没有可变焦光学镜片的情况下将图像投射到视网膜上，并提供新型图像显示器。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，接触镜片可结合用于非入侵地监视佩戴者的生物标记物的部件和健康指示器。例如，通过分析泪膜的组分，内置于镜片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，适当地配置的镜片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接可允许医师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并进行抽血。此外，可利用内置于镜片中的传感器来检测入射到眼睛上的光，以补偿环境光照状况或者用于确定眨眼模式。

装置的适当组合可产生可能无限的功能；然而，存在与将额外部件结合到光学级聚合物件上相关联的多种困难。通常，由于多种原因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。还难以按比例制造。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，还难以制造对于佩戴者而言舒适且安全的接触镜片。