Множество элементов питания в устройствах с наложенными друг на друга интегрированными компонентами

Множество элементов питания в устройствах с наложенными друг на друга интегрированными компонентами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству с наложенными друг на друга интегрированными компонентами с множеством элементов питания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Традиционно офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, представляет собой биосовместимое устройство с корректирующими, косметическими или терапевтическими свойствами. Например, контактная линза может выполнять одно или более из коррекции зрения, косметического улучшения и терапевтических функций. Каждая из функций обусловлена определенной физической характеристикой линзы. Конфигурация линзы с учетом светопреломляющего свойства позволяет проводить коррекцию зрения. Введение в материал линзы пигмента позволяет проводить косметическое улучшение. Введение в материал линзы активного агента позволяет использовать линзу в терапевтических целях. Таких физических характеристик можно добиться без перевода линзы в состояние энергообеспечения. Пробка для слезной точки традиционно представляет собой пассивное устройство.

В последнее время высказываются предположения о возможности внедрения в контактную линзу активных компонентов. Некоторые компоненты могут включать в себя полупроводниковые устройства. В некоторых примерах описано внедрение полупроводниковых устройств в контактные линзы, помещенные на глаз животного. Также описано множество возможных способов питания и активации активных компонентов, встроенных в структуру линзы. Топология и размер пространства, доступного в пределах структуры линзы, создает новые сложные условия для реализации различных функциональных возможностей линзы. Описания таких изобретений по существу включают в себя отдельные устройства. Однако требования, предъявляемые к размеру и мощности существующих отдельных устройств, необязательно способствуют включению в устройство, используемое на глазу человека. Технологические варианты осуществления, обеспечивающие решение такой базовой офтальмологической задачи, могут воплощаться в решениях, не только соответствующих офтальмологическим требованиям, но также включающих новые варианты осуществления более общего пространства технологий электрических устройств с электропитанием.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, в настоящем изобретении предложено устройство с наложенными друг на друга интегрированными компонентами с множеством элементов питания, содержащее: первый слой, содержащий первую поверхность, и второй слой, содержащий вторую поверхность, причем по меньшей мере часть первой поверхности лежит поверх по меньшей мере части второй поверхности; по меньшей мере одно электрическое соединение между электрическим контактом на первой поверхности и электрическим контактом на второй поверхности; по меньшей мере один электрический транзистор, причем электрический транзистор(ы) содержится внутри устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами; по меньшей мере первый и второй отдельные элементы питания, причем отдельные элементы питания содержатся в любом или обоих из первого и второго слоев; и схему внутренней диагностики, содержащую сенсорный элемент, выполненный с возможностью обнаруживать ток, протекающий через элементы питания, причем схема внутренней диагностики выполнена с возможностью определения того, не вызывает ли один из элементов питания состояние избыточного потребления тока.

Схема внутренней диагностики может быть выполнена с возможностью сравнения падения напряжения на резистивном элементе с эталонным напряжением.

Схема внутренней диагностики может быть выполнена с возможностью изолировать причину состояния избыточного потребления тока путем циклического изолирования в данный момент времени по одному каждого из множества блоков элементов питания путем отключения линии возврата тока через землю указанного блока и определения того, уменьшилось ли потребление тока.

Схема внутренней диагностики может быть выполнена с возможностью выполнения дополнительного цикла изоляции, если при изоляции указанного блока потребление тока возвращается к нормальной величине, причем схема внутренней диагностики выполнена с возможностью отсоединения смещения каждого элемента питания в указанном блоке и регистрации потребления тока после изоляции каждого элемента питания.

Схема внутренней диагностики может быть выполнена с возможностью отключения всего указанного блока от системы источника питания, если указанный дополнительный цикл изоляции проходит через все элементы питания в указанном блоке без возвращения потребления тока к приемлемому значению.

Схема внутренней диагностики может быть выполнена с возможностью отключения указанного элемента питания от системы источника питания, если изоляция указанного элемента питания приводит к возвращению потребления тока к нормальному состоянию.

Также предложено устройство с наложенными друг на друга интегрированными компонентами с множеством элементов питания, содержащее: первый слой, содержащий первую поверхность, и второй слой, содержащий вторую поверхность, причем по меньшей мере часть первой поверхности лежит поверх по меньшей мере части второй поверхности; по меньшей мере одно электрическое соединение между электрическим контактом на первой поверхности и электрическим контактом на второй поверхности; по меньшей мере один электрический транзистор, причем электрический транзистор(ы) содержится внутри устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами; множество отдельных элементов питания, причем отдельные элементы питания содержатся в любом или обоих из первого и второго слоев; переключающие элементы, выполненные с возможностью комбинировать элементы питания для получения различных состояний источника питания; и микроконтроллер, выполненный с возможностью управлять состояниями источника питания, которые получены соединением множества элементов питания.

Устройство с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может дополнительно содержать контроллер переключения, выполненный с возможностью преобразовывать изменения уровня управляющего сигнала от микроконтроллера в изменения состояний переключающих элементов.

Отдельные элементы питания имеют толщину менее 200 микрон.

Устройство с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может дополнительно содержать первое электрическое соединение общей точки, причем первое электрическое соединение общей точки находится в контакте с соединением на землю первого отдельного элемента питания; второе электрическое соединение общей точки в контакте с соединением на землю второго отдельного элемента питания; первое электрическое соединение смещения в контакте с соединением смещения первого отдельного элемента питания и второе электрическое соединение смещения в контакте с соединением смещения второго отдельного элемента питания.

Первое электрическое соединение общей точки может быть электрически подключено ко второму электрическому соединению общей точки с образованием единого соединения общей точки для по меньшей мере двух элементов питания.

Первое электрическое соединение смещения может быть электрически подключено ко второму электрическому соединению смещения с образованием единого соединения смещения для по меньшей мере двух элементов питания.

Первое электрическое соединение смещения может быть электрически подключено к первому входу источника питания первой интегральной схемы; и второе электрическое соединение смещения может быть электрически подключено ко второму входу источника питания первой интегральной схемы.

Первая интегральная схема может генерировать первое выходное напряжение источника питания; и вторая интегральная схема может быть электрически подключена к указанному первому выходному напряжению источника питания.

Первая интегральная схема может комбинировать, по меньшей мере с использованием первого переключателя, первый вход источника питания и второй вход источника питания для создания первого выходного напряжения источника питания, причем первое выходное напряжение источника питания имеет уровень напряжения, эквивалентный напряжению первого элемента питания и второго элемента питания; и первое выходное напряжение источника питания имеет объединенные возможности по электрическому току первого элемента питания и второго элемента питания.

Первая интегральная схема может комбинировать, по меньшей мере с использованием первого переключателя, первый вход источника питания и второе электрическое соединение общей точки для создания первого выходного напряжения источника питания, причем первое выходное напряжение источника питания имеет возможности по электрическому току, эквивалентные меньшим из возможностей по электрическому току первого элемента питания и второго элемента питания; и первое выходное напряжение источника питания имеет суммарное электрическое смещение первого элемента питания и второго элемента питания.

Все электрические соединения первого и второго слоев могут не быть подключены к какому-либо внешнему проводному соединению устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами.

Количество отдельных элементов питания внутри устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами может составлять более трех.

Количество первичных источников питания, формируемых комбинациями множества элементов питания, может составлять более одного.

По меньшей мере первый первичный источник питания, образованный комбинацией множества элементов питания, можно подключить к емкостному элементу.

Наложенные друг на друга слои могут включать в себя один или более слоев, которые включают в себя источник энергии для по меньшей мере одного компонента, включенного в наложенные друг на друга слои. В некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрена вставка с энергообеспечением, встроенная в офтальмологическое устройство. Вставку можно образовать из множества слоев, которые могут обеспечивать отдельную функциональность для каждого слоя или альтернативно обладать смешанной функциональностью, но во множестве слоев. Слои могут иметь слои, предназначенные для подачи питания, либо активации изделия, либо управления функциональными компонентами внутри тела линзы. Кроме того, представлены способы и устройство для формирования офтальмологической линзы со вставками из наложенных друг на друга функционализированных слоев.

Вставка может содержать слой в состоянии энергообеспечения, который способен обеспечивать энергией компонент, способный потреблять ток. Компоненты могут включать в себя, например, один или более из элемента линзы с изменяемыми оптическими свойствами и полупроводникового устройства, которое можно разместить либо внутри вставки из наложенных друг на друга слоев, либо присоединить к ней иным способом.

Может быть представлена литая силикон-гидрогелевая контактная линза с жесткой или формуемой вставкой из наложенных друг на друга функционализированных слоев, содержащейся в офтальмологической линзе биосовместимым образом, причем по меньшей мере одна функционализированная линза включает в себя источник энергии.

Соответственно, приведено описание технологической схемы для устройств, образованных из множества наложенных друг на друга слоев с энергообеспечением. Настоящее изобретение включает в себя описание офтальмологической линзы с частью наложенных друг на друга функционализированных слоев, устройства для формирования офтальмологической линзы с частью наложенных друг на друга функционализированных слоев и способов такого формирования. Вставку можно образовать из множества слоев разными способами, как описано в настоящем документе, и разместить в непосредственной близости к одной или обеим из первой части формы для литья и второй части формы для литья. Реакционную смесь мономера помещают между первой частью формы для литья и второй частью формы для литья. Первую часть формы для литья помещают в непосредственной близости ко второй части формы для литья, формируя полость для линзы со вставкой подложки с энергообеспечением, а также по меньшей мере с какой-либо реакционной смесью мономера в полости для линзы; на реакционную смесь мономера воздействуют актиничным излучением с образованием офтальмологической линзы. Линзы можно сформировать путем управления актиничным излучением, которым облучают реакционную смесь мономера.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлено устройство узла формы для литья.

На фиг. 2 представлен пример конструкции вставки, которую можно поместить внутрь офтальмологической линзы.

На фиг. 3 представлено трехмерное изображение вставки, образованной наложенными друг на друга функциональными слоями и внедренной в часть формы для литья офтальмологической линзы.

На фиг. 4 представлен вид в сечении части формы для литья офтальмологической линзы со вставкой.

На фиг. 5 представлена вставка, содержащая множество наложенных друг на друга функциональных слоев на поддерживающей и центрирующей структуре.

На фиг. 6 представлены разные формы компонентов, подходящих для формирования слоев во вставке с наложенными друг на друга функциональными слоями.

На фиг. 7 представлена диаграмма слоя источника энергии.

На фиг. 8 представлен пример конструкции источника энергии на основе проволоки.

На фиг. 9 представлена форма примера источника энергии на основе проволоки относительно примера компонента офтальмологической линзы.

На фиг. 10 представлена диаграмма в сечении радиальных пленочных слоев примера источника энергии на основе проволоки.

На фиг. 11 представлен пример устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами с компонентами, выполненными с помощью множества технологий, и источниками энергии.

На фиг. 12 представлен пример диаграммы схемы устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами с множеством элементов питания.

На фиг. 13 представлен пример гибкого источника питания с использованием множества элементов питания.

На фиг. 14 представлена схема примера стадий способа с процедурами внутренней диагностики для устройств с наложенными друг на друга интегрированными компонентами с множеством элементов питания.

На фиг. 15 представлен пример устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами, в котором множество элементов питания работают как в режиме заряда, так и в режиме разряда.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает в себя устройство-вставку, которое можно образовать в виде подложки путем наложения друг на друга множества функционализированных слоев. Кроме того, настоящее описание относится к способам и устройству для производства офтальмологической линзы с такой подложкой из наложенных друг на друга функционализированных слоев в качестве вставки в образованной линзе. Кроме того, может быть представлена офтальмологическая линза со вставкой подложки из наложенных друг на друга функционализированных слоев, внедренной в офтальмологическую линзу.

В следующих разделах приведено подробное описание одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления являются только примерами осуществления, и предполагается, что специалисту в данной области будут понятны возможности создания вариаций, модификаций и внесения изменений. Следовательно, должно быть понятно, что объем настоящего изобретения не ограничивается указанными примерами осуществления.

СПИСОК ТЕРМИНОВ

В данном описании и формуле настоящего изобретения использован ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения.

С энергообеспечением - при использовании в настоящем документе термин относится к состоянию, в котором устройство может обеспечивать себя электрическим током или хранить в себе запас электрической энергии.

Энергия - при использовании в настоящем документе термин относится к способности физической системы к совершению работы и может относиться к указанной способности, заключающейся в совершении электрических действий при совершении работы.

Источник энергии - при использовании в настоящем документе термин относится к устройству или слою, который может снабжать устройство энергией или переводить логическое или электрическое устройство в состояние энергообеспечения.

Устройства сбора энергии - при использовании в настоящем документе термин относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Функционализированный - при использовании в настоящем документе термин относится к получению слоя или устройства, способного выполнять функцию, включая, например, энергообеспечение, активацию или управление.

Линза - при использовании в настоящем документе термин относится к любому офтальмологическому устройству, находящемуся внутри глаза или на его поверхности. Данные устройства могут обеспечивать оптическую или косметическую коррекцию. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое используют для коррекции или модификации зрения или для косметического улучшения физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. Линзы могут включать в себя мягкие контактные линзы, полученные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые без ограничений включают в себя силикон-гидрогели и фторгидрогели.

Линзообразующая смесь или «реакционная смесь мономера» (РСМ) - при использовании в настоящем документе термин относится к мономерному или форполимерному материалу, который можно полимеризовать и сшить или сшить с образованием офтальмологической линзы. Линзообразующие смеси могут иметь одну или более добавок, таких как УФ-блокаторы, оттеночные добавки, фотоинициаторы или катализаторы, а также другие желаемые добавки для офтальмологических линз, таких как контактные или интраокулярные линзы.

Линзообразующая поверхность - термин относится к поверхности, используемой для литья линзы. Любая такая поверхность 103-104 может иметь оптическое качество обработанной поверхности, указывая на то, что данная поверхность является достаточно гладкой и сформована таким образом, чтобы поверхность линзы, полученной путем полимеризации линзообразующего материала, который находится в непосредственном контакте с формируемой поверхностью, была оптически приемлемого качества. Более того, линзообразующая поверхность 103-104 может иметь геометрию, необходимую для придания поверхности линзы желаемых оптических характеристик, включая, без ограничений, сферическую, асферическую и цилиндрическую оптическую силу, коррекцию аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любые их комбинации.

Литий-ионный элемент - термин относится к электрохимическому элементу, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате движения ионов лития через элемент. Данный электрохимический элемент, как правило, называемый аккумуляторной батареей, в своей типичной форме может быть возвращен в состояние с более высоким зарядом или перезаряжен.

Вставка подложки - при использовании в настоящем документе термин относится к формуемой или жесткой подложке, способной поддерживать источник энергии в офтальмологической линзе. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более компонентов.

Форма для литья - термин относится к жесткому или полужесткому предмету, который можно использовать для образования линз из неполимеризованных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья, образующие переднюю криволинейную поверхность формы для литья и заднюю криволинейную поверхность формы для литья.

Оптическая зона - при использовании в настоящем документе термин относится к области офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы.

Мощность - при использовании в настоящем документе термин относится к совершаемой работе или переданной энергии за единицу времени.

Перезаряжаемый или перезапитываемый - при использовании в настоящем документе термин относится к способности к возвращению в состояние с большей возможностью к совершению работы и может относиться к способности к возвращению в состояние с возможностью обеспечивать электрический ток определенной величины в течение определенного повторяющегося периода времени.

Перезапитывать или заряжать - возвращать в состояние с большей способностью к совершению работы. Данные термины, как правило, могут относиться к восстановлению способности устройства обеспечивать электрический ток определенной величины в течение определенного повторяющегося периода времени.

Извлеченный из формы для литья - термин означает, что линза либо полностью отделена от формы для литья, либо лишь слабо прикреплена и ее можно отсоединить легким встряхиванием или сдвинуть тампоном.

Наложенные друг на друга - при использовании в настоящем документе термин относится к размещению по меньшей мере двух слоев компонентов в непосредственной близости друг к другу таким образом, что по меньшей мере часть одной поверхности одного из слоев контактирует с первой поверхностью второго слоя. Между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая адгезивное прикрепление или выполняющая иные функции, так что слои находятся в контакте друг с другом через указанную пленку.

Используемый в настоящем документе термин «устройства с наложенными друг на друга интегрированными компонентами», иногда именуемые SIC-устройствами, относится к результату применения технологий упаковки, позволяющих собирать тонкие слои подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения друг на друга по меньшей мере части каждого слоя. Слои могут содержать многокомпонентные устройства различных типов, материалов, форм и размеров. Кроме того, слои можно получить с использованием различных технологий производства устройств для получения различных желаемых форм.

Описание

Линза с энергообеспечением 100 со встроенной вставкой подложки 111 может включать в себя источник энергии 109, такой как электрохимический элемент или аккумуляторная батарея, служащая для накопления энергии и необязательно герметизации и изоляции материалов, содержащих источник энергии, от окружающей среды, в которую помещена офтальмологическая линза.

Вставка подложки может также включать в себя набор схем, компонентов и источников энергии 109. Во вставке подложки может быть размещен набор схем, компонентов и источников энергии 109 по периферии оптической зоны, через которую смотрит пользователь линзы. В альтернативном варианте осуществления вставка может включать в себя набор схем, компонентов и источников энергии 109, которые имеют достаточно малый размер, чтобы не оказывать отрицательного влияния на зрение пользователя контактной линзы, и, следовательно, во вставке подложки они могут размещаться внутри или вне оптической зоны.

В целом вставка подложки 111 может быть сформирована внутри офтальмологической линзы с помощью автоматической системы, которая помещает источник питания в желаемое местоположение по отношению к части формы для литья, используемой для формования линзы.

Формы для литья

На фиг. 1 представлена диаграмма примера формы для литья 100 для офтальмологической линзы со вставкой подложки 111. При использовании в настоящем документе термин «форма для литья» включает в себя форму 100 с полостью 105, в которую можно поместить линзообразующую смесь 110, чтобы после реакции или полимеризации линзообразующей смеси получить офтальмологическую линзу желаемой формы. Формы для литья и узлы формы для литья 100 состоят более чем из одной «части формы для литья» 101-102. Части формы для литья 101-102 можно совместить друг с другом таким образом, что между частями формы для литья 101-102 образуется полость 105, в которой можно сформировать линзу. Данная комбинация частей формы для литья 101-102 предпочтительно является временной. После формирования линзы части формы для литья 101-102 можно снова разъединить для извлечения линзы.

По меньшей мере одна из частей формы для литья 101-102 имеет по меньшей мере часть своей поверхности 103-104, которая контактирует с линзообразующей смесью, так что при протекании реакции или при полимеризации линзообразующей смеси 110 данная поверхность 103-104 обеспечивает желаемую форму и геометрию той части линзы, с которой она контактирует. Это также справедливо для по меньшей мере еще одной части формы для литья 101-102.

Таким образом, например, узел формы для литья 100 может быть выполнен из двух частей формы для литья 101-102: вогнутой части (передней части) 102 и выпуклой части (задней части) 101, между которыми формируется полость. Часть вогнутой поверхности 104, находящаяся в контакте с линзообразующей смесью, имеет кривизну передней поверхности офтальмологической линзы, формируемой в узле формы для литья 100, является достаточно гладкой и имеет такую форму, чтобы поверхность офтальмологической линзы, образующейся при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в контакте с вогнутой поверхностью 104, обладала приемлемыми оптическими свойствами.

Передняя часть формы для литья 102 может также иметь кольцевой фланец, выполненный вместе с круговым краем окружности 108, окружающий его и отходящий от него в плоскости, нормальной к оси и проходящей через фланец (не показано на фигуре).

Линзообразующая поверхность может включать в себя поверхность 103-104 оптического качества, то есть достаточно гладкую и имеющую такую форму, чтобы поверхность линзы, изготавливаемой способом полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в контакте с поверхностью формы для литья, обладала приемлемыми оптическими свойствами. Более того, линзообразующая поверхность 103-104 может иметь геометрию, необходимую для придания поверхности линзы желаемых оптических характеристик, включая, без ограничений, сферическую, асферическую и цилиндрическую оптическую силу, коррекцию аббераций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любые их комбинации.

Элементом 111 показана вставка подложки, на которой можно разместить источник энергии 109. Вставку подложки 111 можно получить из любого принимающего материала, на котором можно разместить источник энергии 109, и она может также включать в себя электрические соединения, компоненты и другие аспекты, подходящие для использования источника энергии. Вставка подложки 111 может представлять собой прозрачный слой материала, введенного в линзу при ее формировании. Прозрачный слой может включать в себя, например, пигмент, как описано ниже, мономер или другой биосовместимый материал. Вставка может включать в себя среду, содержащую вставку, которая может быть либо жесткой, либо формуемой. Жесткая вставка может включать в себя оптическую зону, обеспечивающую оптическое свойство (например, такое как свойства, используемые для коррекции зрения), и часть неоптической зоны. Источник энергии можно разместить в одной или обеих из оптической зоны и неоптической зоны вставки. Вставка может включать в себя кольцеобразную вставку, либо жесткую, либо формуемую, либо имеющую некоторую форму, окружающую оптическую зону, через которую смотрит пользователь линзы.

Источник энергии 109 можно разместить на вставке подложки 111 до помещения вставки подложки 111 в часть формы для литья, используемой для формирования линзы. Вставка подложки 111 может также включать в себя один или более компонентов, которые будут получать электрическую энергию от источника энергии 109.

Линза со вставкой подложки 111 может включать в себя конфигурацию с жестким центром и мягким краем, в которой центральный жесткий оптический элемент находится в непосредственном контакте с атмосферой и с поверхностью роговой оболочки глаза на своей передней и задней поверхностях соответственно, причем мягкий край материала линзы (как правило, полученный из гидрогелевого материала) закреплен по периметру жесткого оптического элемента, а жесткий оптический элемент также выступает в качестве вставки подложки, обеспечивая энергию и возможность функционирования для полученной офтальмологической линзы.

Вставка подложки 111 может представлять собой жесткую вставку для линзы, полностью герметизированную в гидрогелевую матрицу. Вставку подложки 111, представляющую собой жесткую вставку для линзы, можно произвести, например, с использованием технологии микролитья под давлением. Вставка может включать в себя, например, смолу из поли(4-метилпент-1-ен) сополимера с диаметром приблизительно от 6 мм до 10 мм, радиусом передней поверхности приблизительно от 6 мм до 10 мм, радиусом задней поверхности приблизительно от 6 мм до 10 мм и толщиной центра приблизительно от 0,050 мм до 0,5 мм. Вставка может иметь диаметр приблизительно 8,9 мм, радиус передней поверхности приблизительно 7,9 мм, радиус задней поверхности приблизительно 7,8 мм, а также толщину центра приблизительно 0,100 мм и профиля края приблизительно 0,050 радиуса. Один пример микролитьевой машины включает в себя пятитонную систему Microsystem 50, поставляемую компанией Battenfield Inc.

Вставку подложки можно поместить в часть формы для литья 101-102, используемой для формирования офтальмологической линзы.

Материал частей формы для литья 101-102 может включать в себя, например, полиолефин одного или более из полипропилена, полистирола, полиэтилена, полиметилметакрилата, а также модифицированные полиолефины. Другие формы для литья могут включать в себя керамический или металлический материал.

Предпочтительный алициклический сополимер состоит из двух различных алициклических полимеров и поставляется компанией Zeon Chemicals L.P. под торговой маркой ZEONOR. ZEONOR выпускается нескольких различных видов. Различные виды материала могут иметь температуры стеклования в диапазоне от 105°C до 160°C. Наиболее предпочтительным материалом является ZEONOR 1060R.

Другие материалы для получения форм для литья, которые в сочетании с одной или более добавками можно использовать для образования форм для литья офтальмологических линз, включают в себя, например, полипропиленовые смолы Циглера-Натта (иногда называемые znPP). Пример полипропиленовой смолы Циглера-Натта выпускается под названием PP 9544 MED. PP 9544 MED представляет собой очищенный статистический сополимер для чистого формования (в соответствии с требованиями рекомендации 21 Управления по контролю за продуктами и лекарствами США, Свод федеральных правил, п. (c) 3.2), поставляемый компанией Exxonmobil Chemical Company. Смола PP 9544 MED представляет собой статистический сополимер типа znPP с этиленовой группой (далее обозначаемый 9544 MED). Другие примеры полипропиленовых смол Циглера-Натта включают в себя смолы Atofina Polypropylene 3761 и Atofina Polypropylene 3620WZ.

Более того, формы для литья могут содержать полимеры, такие как полипропилен, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, модифицированные полиолефины, содержащие алициклический фрагмент в основной цепи, и циклические полиолефины. Данную смесь можно использовать на любой или обеих половинах формы для литья, причем предпочтительно данную смесь используют для получения задней криволинейной поверхности, а передняя криволинейная поверхность состоит из алициклических сополимеров.

В некоторых способах получения форм для литья 100 используют литье под давлением в соответствии с известными способами. Однако формы для литья можно получать и другими способами, включая, например, токарную обработку, алмазную обточку и лазерную резку.

Функционализированные многослойные вставки

На фиг. 2 показан пример конфигурации вставки подложки 111, образованной как функционализированная многослойная вставка. Настоящее описание включает в себя способы подготовки и формирования вставки подложки, которую можно использовать и встраивать в офтальмологические линзы. Для ясности описания, но не ограничения объема заявленного изобретения, показан и описан пример вставки подложки 210, содержащий полное кольцо с оптической областью линзы 211. Специалисту в данной области будет понятно, что описанный в данной спецификации вид изобретения имеет сходное применение с различными описанными формами, которые были в общем описаны для вставок подложки различных типов.

На фиг. 3 представлено трехмерное изображение полностью сформированной офтальмологической линзы с использованием вставки подложки из наложенных друг на друга слоев типа элемента 210, показано элементом 300. На фигуре показан частичный срез офтальмологической линзы, позволяющий понять расположение различных слоев внутри устройства. Элементом 320 показан материал корпуса в поперечном сечении через герметизирующие слои вставки подложки. Данный элемент окружает всю периферию офтальмологической линзы. Специалисту в данной области будет понятно, что фактическая вставка может содержать полное кольцо или другие формы, которые тем не менее могут укладываться в пределы ограничений размера типичной офтальмологической линзы.

Элементами 330, 331 и 332 обозначены три из множества слоев, из которых может состоять вставка подложки, сформированная как структура из наложенных друг на друга функциональных слоев. Отдельный слой может включать в себя один или более из: активных и пассивных компонентов и частей со структурными, электрическими или физическими свойствами, служащими для достижения определенной цели.

Слой 330 может включать в себя источник энергии, такой как, например, один или более из аккумуляторной батареи, конденсатора и приемника, находящихся внутри слоя 330. Элемент 331, в не имеющем ограничительного характера смысле, может содержать микросхемы в слое, который обнаруживает возбуждающие сигналы для офтальмологической линзы. Может быть включен слой регулирования питания 332, способный получать питание от внешних источников, заряжать слой аккумуляторной батареи 330 и контролировать использование мощности аккумуляторной батареи из слоя 330, когда линза находится вне заряжающей среды. Кроме того, регулятор питания может также контролировать сигналы, поступающие к примеру активной линзы, показанной как элемент 310 в центральном кольцевом вырезе вставки подложки.

Линза с энергообеспечением со встроенной вставкой подложки может включать в себя источник энергии, такой как электрохимический элемент или аккумуляторная батарея, служащий для накопления энергии и необязательно герметизации и изоляции материалов, составляющих источник энергии, от окружающей среды, в которую помещена офтальмологическая линза.

Вставка подложки может также включать в себя набор схем, компонентов и источников энергии. Во вставке подложки можно разместить набор схем, компонентов и источников энергии по периферии оптической зоны, через которую смотрит пользователь линзы. В альтернативном варианте осуществления вставка может включать в себя набор схем, компонентов и источников энергии, которые имеют такой достаточно малый размер, что не оказывает отрицательного влияния на зрение пользователя контактной линзы, и, следовательно, во вставке подложки они могут размещаться внутри или снаружи оптической зоны.

В целом вставка подложки 111 может быть сформирована внутри офтальмологической линзы с помощью автоматической системы, которая помещает источник питания в желаемое местоположение по отношению к части формы для литья, используемой для формования линзы.

На фиг. 4 показан вид крупным планом в сечении вставки с наложенными друг на друга функциональными слоями 400. В тело офтальмологической линзы 410 вставл