具有天线和传感器的智能接触透镜制造技术

一种眼科装置包括壳体、天线、传感器系统和第一导电迹线。该眼科装置被配置为安装在用户的眼睛上或用户的眼睛中，并且包括由外围区围绕的中央区。天线设置在中央区和眼科装置的外边缘之间的外围区内。传感器系统包括在天线和中央区之间设置在外围区内的传感器迹线。第一导电迹线至少部分地设置在天线和传感器迹线之间或在中央区和传感器迹线之间中的至少一者。

Smart contact lens with antenna and sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有天线和传感器的智能接触透镜相关申请的交叉引用本申请要求享有2017年9月25日提交的美国临时申请第62/562,655号的权益，该申请通过引用全文合并于此。
本公开总体上涉及无线连接的生物传感器领域，具体地但非排它地，涉及接触透镜(contactlens)。
技术介绍
接触透镜在全世界被很多人佩戴，主要是出于视力矫正的目的。然而，随着透镜技术持续发展，接触透镜的功能可以扩展超出仅提供静态视力矫正到其它区域。例如，眼睛可安装装置(EMD)、智能接触透镜或眼内透镜可以在健康监测、生物特征感测、动态视力矫正和其它类型的视力增强方面提供独特的机会。附图说明参照以下附图描述本专利技术的非限制性且非穷举性的实施方式，其中，贯穿各个视图，同样的附图标记指代同样的部分，除非另外指明。元件的所有实体不必都被标记，以免在适当的地方使附图混乱。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在示出所描述的原理上。图1示出了根据本公开的一实施方式的具有天线和传感器系统的眼科装置连同外部读取器的功能框图。图2A示出了根据本公开的一实施方式的眼睛可安装装置的俯视图。图2B示出了根据本公开的一实施方式的眼睛可安装装置的透视图。图3A-3C示出了各自根据本公开的一对应实施方式的具有不同部件布局的眼睛可安装装置的俯视图。图4示出了根据本公开的一实施方式的植入用户的眼睛中的眼内装置的透视图。具体实施方式这里描述了眼科装置的实施方式。在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对实施方式的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，这里描述的技术可以在没有所述具体细节中的一个或更多个的情况下被实践，或者可以用其它方法、部件、材料等实践。在其它情形下，公知的结构、材料或操作未被示出或未被详细描述以避免混淆某些方面。贯穿本说明书对“一个实施方式”或“一实施方式”的引用意指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施方式中。因此，短语“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”贯穿本说明书在各个位置中的出现不一定都是指同一实施方式。此外，特定的特征、结构或特性可以在一个或更多个实施方式中以任何合适的方式组合。随着EMD和智能接触透镜的功能增加，装置架构的复杂度也随之而来。因此，设计工程师必须小心地平衡电子部件和其它部件的集成与在人眼上操作的光学装置的物理限制。例如，连续几代眼睛可安装装置在尺寸上持续缩小并在功能上持续扩大，预期对于这样的光学装置有效地利用有限的可用物理空间存在增加的需求。因此，预期对这样的物理空间的利用的逐步改善将显著影响眼睛可安装装置的可用性和功能性。为了用户的舒适，眼科装置(例如，眼睛可安装装置、智能接触透镜和眼内透镜)的设计者不得不在小区域内集成若干电子部件和其它部件。例如，眼睛可安装装置一般受限于将不透明的电子部件放置在装置的外围，以便防止妨碍用户的视野。然而，这种集成会导致装置部件之间的干扰或寄生效应。干扰或寄生效应可以起因于部件之间的无意的电磁耦合，诸如电容耦合、电感耦合和电磁干扰。在一个实施方式中，眼睛可安装装置可以包括电池，用于无线通信或电池的充电的天线，以及用于凝视检测、分析物(analyte)监测、水合检测和其它功能的传感器系统。传感器系统可以包括诸如电容器、光电二极管、电化学传感器、金属电极/迹线等的感测部件。当感测部件和辐射部件(例如天线)非常接近时，由于能量吸收，天线的增益可由于感测部件而降低。这样的降低会阻止稳定的无线链路在眼睛可安装装置与另一装置(例如外部阅读器)之间的形成，或者会降低天线对于对电池感应充电的有效性。为了在单独的装置上集成若干导电迹线(诸如传感器迹线、连接迹线)和天线，在本公开的各个实施方式中描述了所述部件(和其它部件)的用于减少部件之间不想要的寄生效应的布局。在一些实施方式中，眼睛可安装装置包括环形天线、传感器和金属迹线。注意，在各种实施方式中，术语环(loop)可以对应于在第一位置处开始并在不同于第一位置的第二位置处结束的局部环(诸如弧或开环)，或对应于在相同的位置处开始和结束的完整环。在一个实施方式中，环形天线设置在透镜的靠近眼睛可安装装置的边缘的外部部分中。传感器是位于天线内部或以其它方式被天线环绕的金属迹线。在一些实施方式中，传感器在眼睛可安装装置内形成弧或环，该弧或环具有比天线环的半径小的半径。眼睛可安装装置可以包括包含Au、Ag、Al、Pt、Cu、Ni、Ti、Sn或其组合的额外的金属迹线(例如第一导电迹线和第二导电迹线)。额外的金属迹线在传感器的相反两侧与传感器相邻地设置，以消除、屏蔽或以其它方式减少当传感器吸收天线的能量时发生的电磁干扰(例如串扰、回路效应、电容耦合和/或电感耦合)。对以至少部分地环绕传感器迹线的第一导电迹线和第二导电迹线为特征的设计的初步计算出乎意料地表明，与不包括额外的金属迹线的布局相比，天线的增益(例如接收的功率)可以提高多于20％(1dB)。所描述的实施方式可以节省无线链路的能量，并在眼睛可安装装置和外部装置之间提供稳定的无线数据链路或无线电力链路。在其它实施方式中，传感器可以被平行迹线或扭曲迹线屏蔽。图1示出了根据本公开的一实施方式的具有天线140和传感器系统135的眼科装置100连同外部读取器105的功能框图。眼科装置100的暴露部分包括壳体110，壳体110形成为被接触安装到使用者眼睛的角膜表面、巩膜或其它部分。备选地，眼科装置100可以设置在用户的眼睛内。基板115被嵌入在壳体110内或被壳体110围绕，并为电源120、控制器125、调节(accommodation)致动器130、传感器系统135、天线140以及各种互连145和150提供安装表面。电源120的所示实施方式包括能量收集天线155、充电电路160和电池165。控制器125的所示实施方式包括控制逻辑170、调节逻辑175和通信逻辑180。读取器105的所示实施方式包括处理器182、天线184和存储器186。存储器186的所示实施方式包括数据存储装置188和程序指令190。控制器125被联接以从传感器系统135接收反馈控制信号，并且还被联接以操作调节致动器130。电源120将操作电压供应给控制器125和/或调节致动器130。天线140由控制器125操作以将信息传送到眼睛可安装装置100和/或传送来自眼睛可安装装置100的信息。在一个实施方式中，天线140、控制器125、电源120和传感器系统135全部位于嵌入的基板115上。在一个实施方式中，调节致动器130被嵌入在壳体110内，但不设置在基板115上。因为眼科装置100包括电子部件并且被配置为接触安装到眼睛或设置在眼睛内，所以它在这里也被称为眼科电子部件平台、眼科可安装装置、接触透镜、智能接触透镜或眼内透镜。为了有助于接触安装，壳体110可以具有凹表面，该凹表面被配置为(例如，通过毛细管力，其中在角膜表面覆盖有泪膜)粘附(“安装”)到润湿的角膜表面。额外地或备选地，由于凹曲率，眼科装置100可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼科装置，包括：/n壳体，配置为安装在用户的眼睛上或用户的眼睛中；/n中央区，由外围区围绕；/n天线，设置在所述外围区内，其中所述天线设置在所述眼科装置的外边缘和所述中央区之间；/n传感器系统，包括在所述天线和所述中央区之间设置在所述外围区内的传感器迹线；以及/n第一导电迹线，至少部分地设置在所述天线和所述传感器迹线之间或在所述中央区和所述传感器迹线之间中的至少一者。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170925 US 62/562,6551.一种眼科装置，包括：
壳体，配置为安装在用户的眼睛上或用户的眼睛中；
中央区，由外围区围绕；
天线，设置在所述外围区内，其中所述天线设置在所述眼科装置的外边缘和所述中央区之间；
传感器系统，包括在所述天线和所述中央区之间设置在所述外围区内的传感器迹线；以及
第一导电迹线，至少部分地设置在所述天线和所述传感器迹线之间或在所述中央区和所述传感器迹线之间中的至少一者。


2.根据权利要求1所述的眼科装置，还包括第二导电迹线，其中所述第一导电迹线和所述第二导电迹线各自沿着所述传感器迹线的相反两侧延伸。


3.根据权利要求2所述的眼科装置，其中所述第一导电迹线和所述第二导电迹线接近所述传感器迹线定位，以抑制所述天线和所述传感器系统之间的电磁耦合。


4.根据权利要求2所述的眼科装置，其中所述第一导电迹线设置在所述中央区和所述传感器迹线之间，以及其中所述第二导电迹线设置在所述天线和所述传感器迹线之间。


5.根据权利要求2所述的眼科装置，还包括：
第一电子部件，在第一位置处设置在所述外围区内；以及
第二电子部件，经由所述第一导电迹线和所述第二导电迹线联接到所述第一电子部件，其中所述第二电子部件在第二位置处设置在所述外围区内。


6.根据权利要求5所述的眼科装置，其中所述中央区设置在所述第一位置和所述第二位置之间，使得所述第一电子部件和所述第二电子部件沿着所述眼科装置的公共直径线定位，以及其中所述第一导电迹线和所述第二导电迹线围绕所述中央区延伸达半程。


7.根据权利要求5所述的眼科装置，其中所述第一位置和所述第二位置设置在所述眼科装置的第一象限内，其中所述第一导电迹线和所述第二导电迹线围绕所述中央区延伸超过半程。


8.根据权利要求5所述的眼科装置，其中所述第一位置和所述第二位置对称地布置在所述外围区内，以提供所述第一电子部件和所述第二电子部件的均匀重量分布。


9.根据权利要求5所述的眼科装置，其中所述第一电子部件是包括逻辑的控制器，所述逻辑当被运行时执行包括以下的操作：
基于来自所述传感器系统的测量确定所述用户的所述眼睛的凝视方向，以及其中所述第二电子部件是电池，以向所述控制器提供电力。


10.根据权利要求9所述的眼科装置，其中所述传感器系统包括沿着所述传感器迹线设置并且电联接到所述传感器迹线的传感器，其中所述传感器包括电容型位置传感器、电感型位置传感器或光电检测器中的至少一种以产生测量。


11.根据权利要求9所述的眼科装置，其中所述传感器迹线是联接到...

【专利技术属性】
技术研发人员：UM乔沃，C古铁雷斯，李松年，
申请(专利权)人：威里利生命科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US