Жидкостные менисковые линзы с улучшенным составом на основе физиологического раствора

Жидкостные менисковые линзы с улучшенным составом на основе физиологического раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка истребует приоритет предварительной заявки на патент США Сер. № 61/529343, поданной 31 августа 2011 года.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к электросмачивающим составам на основе физиологического раствора. Более конкретно, настоящее изобретение относится к жидкостным менисковым линзам с физиологическим раствором с улучшенными свойствами.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Жидкостные менисковые линзы известны в разных отраслях промышленности. Как описано ниже более подробно со ссылкой на Фиг. 1A и 1B, известные жидкостные менисковые линзы имели цилиндрическую форму, и поверхность их периметра была сформирована точками, расположенными на фиксированном расстоянии от оси, представляющей собой прямую линию. К известным примерам использования жидкостных менисковых линз относятся такие устройства, как электронные камеры.

Обычно, жидкостные менисковые линзы были ограничены конструкциями, в которых для управления изменениями в линзах использовали источники питания переменного тока (ПрТ). ПрТ минимизирует или устраняет захват заряда внутри диэлектрического изолирующего слоя устройства, что приводит к более предсказуемому функционированию жидкостной менисковой линзы и, в конечном счете, увеличению срока службы устройства. Следовательно, в линзах, работающих от ПрТ, были использованы составы на основе физиологического раствора с легкими ионами. Переменный ток минимизирует вероятность того, что используемые в устройстве легкие ионы окажутся включенными в диэлектрический слой и, тем самым, снизят производительность устройства.

Ранее были известны примеры жидкостных менисковых линз с включенными солевыми растворами, содержащими низкомолекулярные неорганические соли, такие как хлорид натрия, сульфат натрия, ацетат натрия и хлорид лития.

Традиционно офтальмологические линзы, такие как контактные линзы и интраокулярные линзы, были биосовместимыми устройствами с корректирующей, косметической или терапевтической функцией. Контактная линза, например, может обеспечить одно или более из: коррекции зрения; косметической коррекции; и терапевтических эффектов. Каждая функция может обеспечиваться одной или более физическими характеристиками линзы. Например, конструкция, обладающая светопреломляющим свойством, может обеспечивать функцию коррекции зрения, включенный в линзу пигмент может обеспечивать косметическую коррекцию, а включенное в линзу действующее вещество может обеспечивать терапевтическую функцию.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство оптической линзы с оптическими свойствами на основе жидкостного мениска, причем устройство оптической линзы включает:

переднюю изогнутую линзу, содержащую внешнюю поверхность, и переднюю изогнутую линзу, содержащую внутреннюю поверхность;

заднюю изогнутую линзу, содержащую внутреннюю поверхность задней изогнутой линзы и внешнюю поверхность задней изогнутой линзы, где как указанная внутренняя поверхность задней изогнутой линзы, так и внешняя поверхность задней изогнутой линзы имеют дугообразную форму, при этом указанная задняя изогнутая линза расположена в непосредственной близости от указанной передней изогнутой линзы так, что между указанной внутренней поверхностью передней изогнутой линзы и указанной внутренней поверхностью задней изогнутой линзы формируется полость и оптическая ось, проходящая через переднюю изогнутую линзу и заднюю изогнутую линзу;

стенку мениска, расположенную по периферии одной или обеих из передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзы;

объем физиологического раствора, который находится внутри полости и контактирует со стенкой мениска, причем физиологический раствор содержит один или более цвиттер-ионов;

объем масла с оптическими свойствами, который также содержится в полости и контактирует с одной или обеих из передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзы, причем

упомянутый объем физиологического раствора и масла образуют между собой жидкостный мениск, причем жидкостный мениск пересекает оптическую ось, сформированную за счет передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзы.

Таким образом, устройство оптической линзы включает в себя жидкостную менисковую линзу.

Физиологический раствор, содержащийся в любом из описанных в настоящем документе устройств оптической линзы, может дополнительно содержать один или более стерически объемных нейтрализующих компонентов. В качестве альтернативы или дополнения физиологический раствор может содержать один или более совместных растворителей. В качестве альтернативы или дополнения физиологический раствор может содержать одно или более ионных поверхностно-активных веществ. В качестве альтернативы или дополнения физиологический раствор может содержать одно или более неионных поверхностно-активных веществ.

В качестве альтернативы или дополнения физиологический раствор может содержать светопоглощающее соединение.

Физиологический раствор может иметь кинематическую вязкость менее около 1E-5 м²/с (10 сСт).

Физиологический раствор может по существу не содержать загрязняющих частиц, имеющих средний диаметр частиц около 0,5 микронов или более.

Физиологический раствор может иметь относительную плотность, которая по существу эквивалентна относительной плотности масляного компонента.

Абсолютное значение разницы между относительными плотностями физиологического раствора и масляного компонента может быть более приблизительно 0,010.

По меньшей мере одна из внешней поверхности передней изогнутой линзы и внутренней поверхности передней изогнутой линзы устройства оптической линзы может иметь дугообразную форму. Предпочтительно, чтобы обе из внешней поверхности передней изогнутой линзы и внутренней поверхности передней изогнутой линзы устройства оптической линзы имели дугообразную форму.

В качестве альтернативы или дополнения по меньшей мере одна из внутренней поверхности задней изогнутой линзы и внешней поверхности задней изогнутой линзы устройства оптической линзы может иметь дугообразную форму. Предпочтительно, чтобы обе из внутренней поверхности задней изогнутой линзы и внешней поверхности задней изогнутой линзы устройства оптической линзы имели дугообразную форму.

Устройство оптической линзы может иметь проводящее покрытие по меньшей мере на части стенки мениска. Проводящее покрытие может быть расположено вдоль по меньшей мере части периферической зоны одной или обеих из передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзы. Проводящее покрытие может проходить от области, находящейся в полости, до области, находящейся за пределами полости.

Область проводящего покрытия, находящаяся за пределами полости, может образовывать электрический терминал для обеспечения электрического потенциала для жидкостной менисковой линзы.

Помимо проводящего покрытия может существовать покрытие, находящееся по меньшей мере на части одной из внутренней поверхности передней изогнутой линзы и внутренней поверхности задней изогнутой линзы. Дополнительные покрытия могут включать электроизоляционные материалы, гидрофобные материалы или гидрофильные материалы.

Объем масла должен быть меньше объема физиологического раствора, содержащегося в полости устройства оптической линзы. Объем содержащегося в полости масла может занимать от около 60% до около 90% объема полости.

Объем масла может иметь плотность в пределах 12% от плотности физиологического раствора.

Устройство оптической линзы может дополнительно содержать источник питания для подачи электрического заряда на проводящее покрытие.

Подача электрического заряда на область проводящего покрытия, находящуюся за пределами полости, может привести к изменению положения контакта мениска вдоль стенки мениска. Соответственно, когда электрический заряд таким образом подается на область проводящего покрытия, находящуюся за пределами полости, физиологический раствор имеет относительную плотность, которая по существу эквивалентна относительной плотности масляного компонента.

Электрический заряд может содержать постоянный ток.

Электрический заряд может составлять примерно от 18,0 вольт до 22,0 вольт.

Внешняя поверхность передней изогнутой линзы может иметь оптическую силу, которая приблизительно равна 0 или может отличаться от 0, причем предпочтительно, чтобы она отличалась от 0. Оптическая сила может быть положительной или отрицательной. Соответственно, оптическая сила может составлять от -8,0 до +8,0 диоптрий. В качестве альтернативы или дополнения, внутренняя поверхность передней изогнутой линзы может иметь оптическую силу, которая приблизительно равна 0 или может отличаться от 0, причем предпочтительно, чтобы она отличалась от 0.

Оптическая сила может быть положительной или отрицательной. Соответственно, оптическая сила может составлять от -8,0 до +8,0 диоптрий.

В качестве альтернативы или дополнения, внутренняя поверхность задней изогнутой линзы может иметь оптическую силу, которая приблизительно равна 0 или может отличаться от 0, причем предпочтительно, чтобы она отличалась от 0. Оптическая сила может быть положительной или отрицательной. Соответственно, оптическая сила может составлять от -8,0 до +8,0 диоптрий.

Соответственно, настоящее изобретение относится к высокоэффективному электросмачивающему физиологическому раствору, разработанному для значительного улучшения электрических характеристик жидкостной менисковой линзы, работающей от постоянного или переменного тока. При подаче напряжения определенной величины на жидкостную менисковую линзу, такую как дугообразная жидкостная менисковая линза, электростатический заряд может накапливаться как на границе между диэлектриком и проводящим материалом, так и на границе между диэлектриком и физиологическим раствором. Происходящий захват заряда приводит к тому, что легкие ионы, находящиеся в стандартном физиологическом растворе, притягиваются, адсорбируются на поверхности или абсорбируются внутрь диэлектрического материала, тем самым уменьшая способность диэлектрика поддерживать поверхностный электростатический заряд. Кроме того, вследствие этого жидкостный мениск может переместиться на некоторое расстояние вдоль стенки мениска при первой подаче напряжения на линзу. Тем не менее, жидкостный мениск позднее может разрядиться и переместиться обратно в незаряженное состояние, что приведет к потере желаемой оптической силы линзы.

Для избежания захвата заряда может использоваться высокоэффективный электросмачивающий физиологический раствор. При использовании электросмачивающего устройства высокоэффективный электросмачивающий физиологический раствор по настоящему изобретению содержит цвиттер-ионные органические соединения, которые с трудом перемещаются вдоль границы между диэлектриком и физиологическим раствором вместе с меньшим количеством стерически объемных органических солей, которые не способны легко встраиваться в диэлектрический материал. Физиологический раствор может дополнительно содержать конструкцию для минимизирования или устранения наличия или образования других малых молекул и ионов в растворе за счет включения ограниченного количества компонентов, имеющих известную высокую степень чистоты, и поддержания pH, близкого к нейтральному. Если на жидкостную менисковую линзу было подано напряжение постоянного тока, которое практически устранило захваченный заряд, жидкостный мениск может переместиться в желаемое положение вдоль стенки мениска и удерживать это положение вместе с соответствующей оптической силой. Благодаря настоящему изобретению сверхмалое энергопотребление может быть достигнуто за счет использования интегральных схем, сконструированных для управления жидкостными менисковыми линзами с использованием высокоэффективных электрических характеристик электросмачивающих физиологических растворов.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1A представлен соответствующий предшествующему уровню техники пример цилиндрической жидкостной менисковой линзы, находящейся в первом состоянии.

На Фиг. 1B представлен соответствующий предшествующему уровню техники пример цилиндрической жидкостной менисковой линзы, находящейся во втором состоянии.

На Фиг. 2 представлено боковое послойное поперечное сечение примерной дугообразной жидкостной менисковой линзы, входящей в состав устройства оптической линзы в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 3 представлен поперечный разрез примерной дугообразной жидкостной менисковой линзы, входящей в состав устройства оптической линзы в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 4 представлены дополнительные примерные аспекты дугообразной жидкостной менисковой линзы, входящей в состав устройства оптической линзы.

На Фиг. 5 представлены элементы менисковой стенки, входящей в состав устройства оптической линзы в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 6A представлен поперечный разрез дугообразной жидкостной менисковой линзы со стандартным составом на основе физиологического раствора, питаемой переменным током в первом состоянии.

На Фиг. 6B представлен поперечный разрез Фиг. 6A во втором состоянии.

На Фиг. 7 представлен поперечный разрез другой примерной дугообразной жидкостной менисковой линзы с высокоэффективным электросмачивающим составом на основе физиологического раствора, питаемой постоянным током.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к высокоэффективному электросмачивающему составу на основе физиологического раствора со свойствами, способствующими избежанию захвата заряда диэлектрическим слоем электросмачивающего устройства, например, в жидкостной менисковой линзе. В частности, настоящее изобретение относится к устройству оптической линзы с оптическими свойствами на основе жидкостного мениска, о чем говорится в пунктах формулы изобретения.

Определения

В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:

Переменный ток (ПрТ): электрический ток, меняющий свое направление в цепи через определенные промежутки времени; электрический ток, который неоднократно изменяет свое направление или напряженность, обычно с определенной частотой или в определенном диапазоне частот.

Объемная молекула: в настоящем документе обозначает молекулу, имеющую по меньшей мере одну разветвленную или третичную функциональную группу (например, как третичный азот в триэтаноламине) и/или по меньшей мере одну циклическую функциональную группу (например, циклогексиламин).

Краевой угол смачивания - также может называться границей жидкостного мениска, является углом, в котором граница раздела между маслом и физиологическим раствором достигает стенки мениска. В случае если стенка мениска является линейной, краевой угол смачивания определяют как угол между стенкой мениска и касательной к границе жидкостного мениска в точке соприкосновения границы жидкостного мениска со стенкой мениска. В случае если стенка мениска является изогнутой, краевой угол смачивания определяют как угол между касательной к стенке мениска и касательной к границе жидкостного мениска в точке их соприкосновения.

Постоянный ток (ПсТ): электрический ток, текущий только в одном направлении; электрический ток, движущийся в одном направлении с постоянной напряженностью.

Электросмачивающее устройство: устройство, которое использует прилагаемое извне электрическое поле для возбуждения или управления небольшими объемами жидкости за счет изменения межфазного натяжения на границе между физиологическим раствором и стенкой мениска и, как следствие, макроскопического краевого угла смачивания, или за счет индуцирования движения потока жидкости из-за межфазного электростатического напряжения.

Электросмачивающий физиологический раствор: раствор, содержащий растворенные ионы, который может подходить для использования в электросмачивающем устройстве.

Граница жидкостного мениска - дугообразная или плоская жидкостная граница между физиологическим раствором и маслом в электросмачивающем устройстве. Обычно эта граница может образовывать линзу, вогнутую с одной стороны и выпуклую с другой.

Полость мениска - пространство в жидкостной менисковой линзе между передней изогнутой линзой и задней изогнутой линзой, в котором удерживаются масло и физиологический раствор.

Стенка мениска - особая область на внутренней поверхности одной или обеих из передней изогнутой линзы и задней изогнутой линзы, которая находится внутри полости мениска, вдоль нее движется граница жидкостного мениска.

Оптическая зона - в настоящем документе обозначает область линзы, через которую смотрит пользователь линзы. Например, область в офтальмологической линзе, через которую носитель офтальмологической линзы может видеть.

Складка - особенность геометрии внутренней поверхности части передней изогнутой линзы или задней изогнутой линзы, которая пригодна для облегчения размещения в ней линии контакта двух предварительно заданных жидкостей на оптической части. Предпочтительно, чтобы складка была снаружи угла, а не внутри. Со стороны части, заполненной жидкостью, это может быть угол, превышающий 180 градусов.

Цвиттер-ион: в настоящем документе обозначает нейтральную молекулу с положительным и отрицательным электрическим зарядом в различных участках молекулы. В настоящем документе цвиттер-ионы также могут называться "внутренними солями".

В настоящем документе при упоминании "жидкостной менисковой линзы" следует понимать, что она входит в состав устройства оптической линзы настоящего изобретения.

Используемый в настоящем документе термин "содержащий" охватывает собой термины "включающий", как и "состоящий" и "состоящий в основном", т.е. структура "содержащий" X может состоять исключительно из X или может включать что-то дополнительно, т.е. X+Y.

Как более подробно описывается ниже, устройство оптической линзы, такое как контактная линза, может включать жидкостную менисковую линзу, например, дугообразную жидкостную менисковую линзу со стенкой мениска и физическими свойствами, обеспечивающими одно или оба притяжения и отталкивания жидкости, находящейся внутри линзы и образующей границу мениска с другой жидкостью. Такие линзы содержат переднюю изогнутую линзу (также известную в настоящем документе как "первая оптическая часть"), которая находится в непосредственной близости от задней изогнутой линзы (также известной в настоящем документе как "вторая оптическая часть") и образует с ней полость. Внутри полости находятся физиологический раствор и масло. Приложение электрического заряда к стенке мениска, по существу расположенной в области периметра первой оптической части и (или) второй оптической части, изменяет физическую форму мениска, сформированного между физиологическим раствором и маслом, содержащимися в полости.

Физические ограничения, включая размер и форму жидкостной менисковой линзы, могут препятствовать использованию аккумуляторов или других источников питания, которые могут работать с линзой, использующей переменный ток, который по множеству причин требует намного больше энергии, чем постоянный ток. Для оптимизации управления энергопотреблением наряду с использованием доступного объема постоянный ток может применяться для эффективного управления жидкостной менисковой линзой. Несмотря на это, использование постоянного тока увеличивает возможность захвата заряда и связанного с ним снижения производительности. Следовательно, для этих целей нежелательно использовать традиционные физиологические растворы, которые используются для электрохимического смачивания.

В соответствии с Фиг. 1A, в поперечном разрезе показана линза 100 предшествующего уровня техники с маслом 101 и физиологическим раствором 102, которые находятся внутри цилиндра 110. Цилиндр 110 включает в себя две пластины из оптического материала 106. Каждая пластина 106 имеет плоскую внутреннюю поверхность 113-114. Цилиндр 110 имеет внутреннюю поверхность, которая по существу является осесимметричной. В некоторых вариантах осуществления предшествующего уровня техники одна или более поверхностей могут иметь гидрофобное покрытие. На периметре или вокруг периметра цилиндра также расположены электроды 105. В непосредственной близости к электродам 105 также может быть использован электрический изолятор 104.

В соответствии с предшествующим уровнем техники, каждая из внутренних поверхностей 113-114 является по существу плоской или ровной. Между физиологическим раствором 102А и маслом 101 формируется поверхность раздела 112A. Как показано на Фиг. 1A, форма поверхности раздела 112A в комбинации с показателем преломления солевого раствора 102A и масла 101 обеспечивают вход падающего света 108 через первую внутреннюю поверхность 113 и выход расходящегося светового потока 109 через вторую внутреннюю поверхность 114. Форма поверхности раздела между маслом 101 и физиологическим раствором 102 может быть изменена путем приложения переменного электрического тока к электродам 105.

На 100A изображен вид в перспективе линзы 100 предшествующего уровня техники.

На Фиг. 1B линза 100 в соответствии с предшествующим уровнем техники показана в запитываемом энергией состоянии. Запитываемое энергией состояние достигается путем приложения напряжения 114B к электродам 105. Форма поверхности раздела 112B между маслом 101 и физиологическим раствором 102 изменяется при приложении электрического тока к электродам 105. Как показано на Фиг. 1B, падающий свет 108, проходящий через масло 101 и физиологический раствор 102, фокусируется с образованием сходящегося светового потока 111B.

На Фиг. 2 изображено поперечное сечение новой примерной дугообразной жидкостной менисковой линзы 200 с передней изогнутой линзой 201 и задней изогнутой линзой 202. Передняя изогнутая линза 201 и задняя изогнутая линза 202 находятся в непосредственной близости друг к другу и образуют между собой полость 210. Передняя изогнутая линза может включать в себя вогнутую дугообразную внутреннюю поверхность 203 линзы и выпуклую дугообразную внешнюю поверхность линзы 204. На вогнутую дугообразную поверхность линзы 203 может быть нанесено одно или более покрытий (не изображены на Фиг. 2). В качестве покрытия могут использоваться, например, один или более из электропроводных или электроизоляционных материалов, гидрофобных или гидрофильных материалов. Одна или обе вогнутые дугообразные поверхности 203 линзы и их покрытия могут быть главным образом связаны жидкостью и/или оптически с маслом 208, находящимся в полости 210.

Задняя изогнутая линза 202 может включать выпуклую дугообразную внутреннюю поверхность 205 линзы и вогнутую дугообразную внешнюю поверхность 206 линзы. На выпуклую дугообразную поверхность 205 линзы может быть нанесено одно или более покрытий (не изображены на Фиг. 2). В качестве покрытия могут использоваться, например, один или более из электропроводных или электроизоляционных материалов, гидрофобных или гидрофильных материалов. По меньшей мере одна из выпуклых дугообразных поверхностей 205 линзы и ее покрытия могут быть главным образом связаны жидкостью и/или оптически с физиологическим раствором 207, находящимся в полости 210. Физиологический раствор 207 содержит одну или более солей или других компонентов, являющихся электропроводными и поэтому способными притягиваться или отталкиваться под действием электрического заряда.

В соответствии с настоящим изобретением электропроводное покрытие 209 может быть расположено вдоль по меньшей мере части периферической зоны одной или обеих из передней изогнутой линзы 201 и задней изогнутой линзы 202. Электропроводное покрытие 209 может включать в себя, например, золото или серебро, и предпочтительно, чтобы оно было биосовместимым. Приложение электрического заряда к электропроводному покрытию 209 может создать притяжение или отталкивание электропроводных солей или других компонентов в физиологическом растворе.

Дугообразная жидкостная менисковая линза может быть оптической сборкой преломляющих элементов. Передняя изогнутая линза 201 может иметь оптическую силу, зависящую от прохождения света через вогнутую дугообразную внутреннюю поверхность 203 линзы и выпуклую дугообразную внешнюю поверхность 204 линзы. Оптическая сила может быть равной 0, может быть положительной или отрицательной. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления оптическая сила может представлять собой оптическую силу, как правило, характерную для корректирующих контактных линз, такую как, в качестве неограничивающего примера, от -8,0 до +8,0 диоптрий. Более того, задняя изогнутая линза 202 может иметь оптическую силу, зависящую от прохождения света через выпуклую дугообразную внутреннюю поверхность 205 линзы и вогнутую дугообразную внешнюю поверхность 206 линзы. Оптическая сила может быть равной 0, может быть положительной или отрицательной. Оптическая сила может представлять собой оптическую силу, как правило, характерную для корректирующих контактных линз, такую как, в качестве неограничивающего примера, от -8,0 до +8,0 диоптрий.

Устройство оптической линзы настоящего изобретения может также включать изменение оптической силы, которое связано с изменением формы жидкостного мениска 211, образованного между физиологическим раствором 207 и маслом 208. Изменение оптической силы может быть относительно малым, таким как, например, изменение от 0 до 2,0 диоптрий. В качестве альтернативы изменение оптической силы, которое связано с изменением формы жидкостного мениска 211, может доходить приблизительно до 30 или более диоптрий. Обычно больший динамический диапазон оптической силы связан с изменением формы жидкостного мениска 211, что обычно связано с линзой, имеющей большую толщину 210.

При включении устройства оптической линзы в офтальмологическую линзу, такую как контактная линза, поперечный разрез толщины линзы 210 дугообразной жидкостной менисковой линзы 200 может составлять до приблизительно 1000 микрон. Примерная толщина 210 относительно более тонкой линзы 200 может составлять до приблизительно 200 микрон. Предпочтительно, чтобы устройство оптической линзы настоящего изобретения включало в себя жидкостную менисковую линзу 200 с толщиной линзы 210 около 600 микрон. По существу толщина поперечного сечения передней изогнутой линзы 201 может составлять от приблизительно 35 микрон до приблизительно 200 микрон, а толщина поперечного сечения задней изогнутой линзы 202 также может составлять от приблизительно 35 микрон до 200 микрон.

В соответствии с принципами настоящего изобретения, общая оптическая сила определяется совокупностью оптических сил передней изогнутой линзы 201, задней изогнутой линзы 202 и жидкостного мениска 211, сформированного между маслом 208 и физиологическим раствором 207. Оптическая сила линзы 200 может также включать в себя разницу в показателе преломления между одним или более показателями преломления передней изогнутой линзы 201, задней изогнутой линзы 202, масла 208 и физиологического раствора 207.

В тех вариантах осуществления, которые включают в себя дугообразную жидкостную менисковую линзу 200, встроенную в контактную линзу, может быть дополнительно желательным, чтобы положения физиологического раствора 207 и масла 208 оставались стабильными по отношению друг к другу внутри изогнутой жидкостной менисковой линзы 200 при движении пользователя контактной линзой. Обычно предпочтительно, чтобы во время движения пользователя контактной линзы значительное смещение масла 208 относительно физиологического раствора 207 предотвращалось. Соответственно, предпочтительно, чтобы выбранные для комбинации масло 208 и физиологический раствор 207 имели одинаковую или похожую плотность.

Кроме того, предпочтительно, чтобы масло 208 и физиологический раствор 207 имели относительно низкую смешиваемость, благодаря чему физиологический раствор 207 и масло 208 не могли существенно смешиваться.

Предпочтительно, чтобы объем физиологического раствора 207, находящегося в полости, был больше объема масла 208, находящегося в полости. Кроме того, предпочтительно, чтобы физиологический раствор 207 контактировал со значительной частью внутренней поверхности 205 задней изогнутой линзы 200 или, в некоторых вариантах осуществления, полностью контактировал с внутренней поверхностью 205. Устройство оптической линзы может включать в себя объем масла 208, который составляет около 66% или более по объему в сравнении с количеством физиологического раствора 207. Устройство оптической линзы может включать в себя дугообразную жидкостную менисковую линзу, в которой объем масла 208 составляет около 90% или менее по объему в сравнении с количеством физиологического раствора 207.

На Фиг. 3 изображено поперечное сечение дугообразной жидкостной менисковой линзы 300. Как обсуждалось выше, дугообразная жидкостная менисковая линза 300 может включать в себя переднюю изогнутую линзу 301 и заднюю изогнутую линзу 302. Передняя изогнутая линза 301 и задняя изогнутая линза 302 могут быть сформированы из одного или более материалов, которые являются по меньшей мере частично прозрачными. Передняя изогнутая линза 301 и/или задняя изогнутая линза 302 могут включать в себя обычно оптически прозрачную пластмассу, такую как, например, одна или более из: ПММА, циклоолефиновый сополимер и TPX.

Одна или обе из передней изогнутой линзы 301 и задней изогнутой линзы 302 могут быть образованы, например, одним или более из следующих способов: обточка на токарном станке с алмазным карандашом; литье под давлением; свободное формование с использованием цифрового зеркального устройства.

Одна или обе из передней изогнутой линзы 301 и задней изогнутой линзы 302 могут дополнительно содержать покрытие, например, проводящее покрытие 303, проходящее вдоль периметра части от 309 до 310, как показано на фигуре. Предпочтительно, чтобы проводящее покрытие 303 содержало золото. Золото может быть нанесено при помощи вакуумного ионного напыления, вакуумного осаждения или другого подходящего способа, известного на данном уровне техники. Альтернативные проводящие покрытия 303 могут включать такие как, в качестве неограничивающего примера, алюминий, никель и оксид индия и олова. Обычно проводящее покрытие 303 должно наноситься по периметру одной или обеих линз - передней изогнутой линзы 301 и задней изогнутой линзы 302.

Задняя изогнутая линза 302 может иметь проводящее покрытие 304, нанесенное на определенные области. Например, зоны по периметру задней изогнутой линзы 302 могут иметь покрытие, нанесенное от первой границы 304-1 до второй границы 304-2. В свою очередь, золотые покрытия могут наноситься в любом из приведенных ранее примеров. Кроме того, для нанесения золота или другого проводящего материала на одну или более областей на периметре передней изогнутой линзы 301 или задней изогнутой линзы 302 в виде заранее заданного рисунка можно применять трафарет. Альтернативные проводящие материалы также можно наносить при помощи различных способов и в различных областях задней изогнутой линзы 302. Более того, для обеспечения электрической связи с проводящим покрытием на внутренней поверхности одной или обеих из передней изогнутой линзы 301 и задней изогнутой линзы 302 может использоваться проводящий шунт. Например, одно или более отверстия или пазы в задней изогнутой линзе 302 могут быть заполнены проводящим наполнителем, таким как, например, проводящая эпоксидная смола.

Одна или обе из передней изогнутой линзы 301 и задней изогнутой линзы 302 могут изготавливаться из множества различных материалов, причем оптическая зона может быть центральной областью передней изогнутой линзы 301 и задней изогнутой линзы 302 (не показано), и может состоять из оптически прозрачного материала, а периферическая зона может включать оптически непрозрачную область, состоящую из электропроводного материала. Оптически непрозрачная область может также включать одну или более электрические схемы управления и/или источники питания.

Изоляционное покрытие 305 также может быть нанесено на переднюю изогнутую линзу 301. В неограничивающем изобретение примере изоляционное покрытие 305 может быть нанесено на участок от первой области 305-1 до второй области 305-2. Изоляционные материалы могут включать в себя, например, Parylen C, Teflon AF или другие материалы с различными электрическими и механическими свойствами и электрическим сопротивлением.

Изоляционное покрытие 305 может образовывать пограничную область, отделяющую проводящее покрытие 303 от физиологического раствора 306, который находится в полости между передней изогнутой линзой 301 и задней изогнутой линзой. Устройство оптической линзы настоящего изобретения соответственно может включать изоляционное покрытие 305, которое нанесено в виде рисунка и располагается в одной или более областях передней изогнутой линзы 301 и (или) задней изогнутой линзы 302 для предотвращения контакта положительно заряженного проводника 303 и отрицательно заряженного физиологического раствора 306 в ситуациях, когда контакт проводника 303 и физиологического раствора 306 может привести к короткому замыканию. Оптическая линза настоящего изобретения может включать в себя положительно заряженный физиологический раствор 306 и отрицательно заряженный проводник 303, или наоборот.

Короткое замыкание между проводником 303 и физиологическим раствором 306 может использоваться в качестве функции сброса и переустановки схемы, связанной с эксплуатацией линзы 300. Например, короткое замыкание может прерывать связь источника питания и линзы, приводя к возврату физиологического раствора 306 и масла 307 в положение по умолчанию.

Предпочтительно, чтобы устройство оптической линзы включало проводник 303, проходящий от области 309 на внутренней поверхности полости 311 до области 310 снаружи полости 311. В устройстве оптической линзы может быть предусмотрен канал 312, проходящий через переднюю изогнутую линзу или заднюю изогнутую линзу, который может быть заполнен проводящим материалом 313, таким как, например водостойкий проводящий эпоксидный наполнитель. Этот электропроводный материал 313 может формировать электрическую клемму, расположенную за пределами полости, или может быть подключен к ней. Электрический заряд может быть подан на клемму и передан к покрытию по электропроводному материалу 313 в канале 312.

Толщина изоляционного покрытия 305 может быть разной и являться эксплуатационным параметром линзы. В соответствии с настоящим изобретением заряженные компоненты, включая физиологический раствор 306 и проводник 303, могут удерживаться по обе стороны изоляционного покрытия 305. Настоящее изобретение может предусматривать косвенную связь между толщиной изоляционного покрытия 305 и напряженностью электрического поля между физиологическим раствором 306 и проводником 303, причем чем дальше друг от друга удерживаются физиологический раствор 306 и проводник 303, тем слабее может быть приложена напряженность электрического поля.

По существу настоящее изобретение предусматривает, что напряженность электрического поля может стремительно ослабляться по мере увеличения толщины изоляционного покрытия 305. Чем ближе друг к другу физиологический раствор 306 и проводник 303, тем большие электростатические силы можно приложить для перемещения сферической границы жидкостного мениска 308 за счет заданного приложенного напряжения. Аналогичным образом, по мере увеличения расстояния между физиологическим раствором 306 и проводником 303 ослабляются имеющиеся электростатические силы, способные переместить сферическую границу жидкостного мениска 308 при приложении заданного напряжения. Кроме того, чем тоньше изоляционное покрытие 305, тем более подвержено изоляционное покрытие к пробою диэлектрика при подаче напряжения. Пробой диэлектрика с наибольшей вероятностью возникает в неоднородных областя