專利名稱：電控聚焦眼科裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電控聚焦眼科裝置，并且更具體地涉及一種用于治療調(diào)節(jié)病癥比如遠(yuǎn)視眼的自動聚焦眼科裝置。這種眼科裝置是例如眼鏡、隱形眼鏡或眼內(nèi)植入物。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)視眼是眼睛顯示出隨著年齡增長聚焦于近處物體的能力逐漸降低的狀況。人們眼睛調(diào)節(jié)能力稀松的另一情形是在白內(nèi)障手術(shù)之后；在手術(shù)移除自然透鏡之后，插入人工眼內(nèi)透鏡植入物，這是由透明聚合物制成的固定焦距透鏡。矯正透鏡和隱形眼鏡已經(jīng)很好地開發(fā)來矯正隨同遠(yuǎn)視眼和其他眼睛調(diào)節(jié)病癥一起出現(xiàn)的聚焦損失。最近，已經(jīng)開發(fā)了調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡(IOL)的植入物。
自動聚焦透鏡或自動聚焦植入物可帶來自動調(diào)節(jié)，這對于遠(yuǎn)視眼或其他調(diào)節(jié)病癥的治療而言是非常重要的特點(diǎn)。自動調(diào)節(jié)是眼睛自動聚焦于所觀察景象上，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生銳利圖像而不管物體距離如何的能力。圖I示出用于矯正遠(yuǎn)視眼的自動聚焦透鏡觀察系統(tǒng)的一般構(gòu)造?；颊叽魃暇哂杏性?活動透鏡(active lenses) 10的眼鏡1，所述有源透鏡10根據(jù)測距儀11測量的患者所觀察物體的距離而具有可變光學(xué)屈光矯正，所述測距儀例如固定于眼鏡上。自動聚焦透鏡(尤其是隱形眼鏡和眼內(nèi)植入物)的一個困難是給透鏡提供控制信號，包括關(guān)于患者所觀察物體的距離信息。自動聚焦透鏡的另一個困難是提供允許透鏡操作的適合小型電池或任何其他電源。由于隱形眼鏡或眼內(nèi)植入物上可用空間受限，自動聚焦透鏡的可用能耗將限制于非常小的能耗，通常在數(shù)毫瓦量級。對于眼鏡，眼鏡的重量限制也對電池類型帶來約束，這產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)自動聚焦透鏡能耗不超過數(shù)毫瓦或甚至數(shù)十納瓦的相同目標(biāo)。一些現(xiàn)有技術(shù)出版物(參見例如 Syu Sato et al. Journal of Robotics andMechatronics Vol.13 No. 6, 2001, 581-586 and Toyomi Fujita et al. , Journal ofRobotics and Mechatronics Vol. 13 No. 6，575-579)描述了具有使用可變形透鏡的自動聚焦透鏡的觀察系統(tǒng)，其中測距儀由測量眼睛會聚的小型光學(xué)裝置制成。圖IB示出了 ToyomiFujita等的所引用出版物中描述的自動聚焦眼鏡I'。這種眼鏡包括可變聚焦透鏡15，其由焦距透鏡驅(qū)動器17控制。注視距離檢測器16實(shí)施于眼鏡上以測量眼睛的會聚并計(jì)算患者所觀察物體的相應(yīng)距離?，F(xiàn)有技術(shù)已知不同類型的可變形透鏡。用于眼內(nèi)植入物的液晶基適應(yīng)性透鏡已經(jīng)例如在 Vdovin 等(Optics Express, voll n° 7 (2003) pp810_81)中描述。在 G. Li 等(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006 103 p6100)中，示出一對包括可變衍射透鏡的眼鏡。申請人:名下的歐洲專利申請No. EP1996968描述了一種基于電潤濕的可變聚焦植入物，其圖形復(fù)制于圖2上。其中，與其他技術(shù)(比如舉例來說液晶有源透鏡(crystalliquid active lenses))相比,基于電潤濕的有源液體透鏡帶來較高的矯正動力。例如,5至7屈光度的典型光學(xué)變化范圍能用6_的瞳孔直徑液體透鏡實(shí)現(xiàn)。植入物2包括由透明柔性材料制成的膜囊2，例如透明聚合物，比如PMMA、聚碳酸酯、環(huán)氧樹脂、聚酯、含氟聚合物、FEP> PTFA、聚烯烴(polyolefins)或聚環(huán)烯烴(polycycloolefins)。在膜囊內(nèi)，捕獲兩種液體21、22，它們是透明的、不易混合的，具有大致相同的密度并且具有不同的折射系數(shù)。第一液體21是形成膜囊內(nèi)液滴的非極性非導(dǎo)電性(或絕緣)液體。第二液體22是導(dǎo)電極性液體；其能是水基溶液。具有環(huán)形形狀的覆蓋有絕緣薄膜24的第一電極23用于電潤濕致動。在如圖2所示的布置中，絕緣薄膜24也起著膜囊窗口的作用。第二電極25與導(dǎo)電液體22直接接觸。電潤濕致動用來致動透鏡。在有控制信號時，電壓施加于電極23和25之間。所施加電壓經(jīng)由電潤濕效應(yīng)引起液滴21的接觸角的變化。如圖2所示，液滴的形狀在電壓變化時從形狀A(yù) (扁平液滴)改變至形狀B (彎曲液滴)。由于兩種液體的折射系數(shù)不同，裝置就形成其屈光變化范圍能從數(shù)個屈光度至數(shù)十個屈光度的可變力透鏡(variable powerlens)。已經(jīng)顯示，接觸角隨電壓的變化理論上與所施加電壓的平方成比例(參見例如B. Berge, “Electrocapillarity and wetting of insulator films by water，，Comptes rendus de I' Academie des sciences—Serie deux, Mecanique, physique, chimie, sciences deI' univers, sciences de la terre-ISSN 0764-4450-1993，vol. 317，no2, pp. 157-163)。接觸角e能用公式表達(dá)為電壓v的函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種用于控制由用戶戴上的電控聚焦眼科裝置(60)的方法，所述裝置包括至少一個有源透鏡，所述有源透鏡包括在施加電壓情況下能通過電潤濕而移動的液體/液體界面，所述方法包括 一將直流電壓施加至所述有源透鏡，電壓的幅值是眼科裝置的期望焦距的函數(shù)； 一檢測用戶的微跳視和/或眼瞼閉合事件； 一在所述微跳視和/或眼瞼閉合事件期間反向直流電壓的極性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，還包括 一測量自電壓的最近一次極性反向以來過去的時間(t)； 一僅在所述過去的時間大于給定第一值(tmin)時反向直流電壓的極性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述第一值Uniin)處于大約100毫秒和10秒之間，優(yōu)選地在I秒和5秒之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，還包括 一當(dāng)所述過去的時間(t)大于所述第一值(tmin)并且小于給定第二值(t_)時，在下次檢測到用戶的微跳視或眼瞼閉合事件期間，反向直流電壓的極性； 一一旦所述過去的時間大于所述第二值(t_)，反向直流電壓的極性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述第二值(t_)處于大約10秒和2分鐘之間。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，還包括測量用戶所觀察物體的距離以確定期望焦距。
7.一種將由用戶戴上的電控聚焦眼科裝置(43，60)，包括 -至少一個有源液體透鏡，包括在施加電壓情況下能通過電潤濕而移動的液體/液體界面； -用于將直流電壓施加至所述有源液體透鏡的驅(qū)動器，將施加的電壓的幅值是期望焦距的函數(shù)； -用于檢測用戶的眼瞼閉合事件和/或微跳視的傳感器(41)； 一用于同步所述傳感器和驅(qū)動器的控制器，以使得在用戶的微跳視和/或眼瞼閉合事件期間驅(qū)動器能反向直流電壓的極性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的眼科裝置，還包括用于測量用戶所觀察物體的距離的裝置，期望焦距是測量距離的函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的眼科裝置，其中控制器還適于測量自最近一次極性反向以來過去的時間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)的眼科裝置，其中有源透鏡包括 一腔(61)，其包含形成所述液體/液體界面(65)的兩種不易混合的透明液體(61，62)，第一導(dǎo)電液體(63)和第二非導(dǎo)電液體(62), 一由絕緣膜(68)覆蓋的第一電極(66)以及與所述導(dǎo)電液體接觸的第二電極(68)，直流電壓施加至所述電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)的眼科裝置，其中電潤濕效應(yīng)的時間常數(shù)(T)大于I秒。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)的眼科裝置，所述裝置是眼內(nèi)植入物或隱形眼鏡。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)的眼科裝置，所述裝置是一對眼鏡，其包括兩個有源液體透鏡和用 于每個有源液體透鏡的驅(qū)動器，所述控制器還確保所述傳感器和驅(qū)動器之間的同步。
全文摘要
根據(jù)第一個方面，本發(fā)明涉及一種將由用戶戴上的電控聚焦眼科裝置(43)，其包括至少一個有源液體透鏡，其包括在施加電壓情況下可通過電潤濕而移動的液體/液體界面；用于將直流電壓施加至所述有源液體透鏡的驅(qū)動器，將施加的電壓的幅值是期望焦距的函數(shù)；用于檢測用戶的眼瞼閉合事件和/或微跳視的傳感器(41)；用于同步所述傳感器和驅(qū)動器的控制器，以使得在用戶的微跳視和/或眼瞼閉合事件期間驅(qū)動器能反向直流電壓的極性。
文檔編號G02B3/14GK102804032SQ201080063078
公開日2012年11月28日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者B·貝格 申請人:派諾特公司