Схема активации для офтальмологической линзы с электропитанием

Схема активации для офтальмологической линзы с электропитанием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к схеме активации для офтальмологической линзы с электропитанием или электронной офтальмологической линзы или другого аналогичного устройства и, более конкретно, к схеме активации, которая может быть использована для отсоединения аккумулятора или иного источника энергии от компонентов электронной системы либо соединения аккумулятора или иного источника энергии с компонентами электронной системы для минимизации тока утечки, вытекающего из аккумулятора или иного источника энергии.

2. Описание смежных областей

Поскольку электронные устройства продолжают уменьшаться в размерах, все более вероятным становится создание микроэлектронных устройств, пригодных для ношения или выполненных с возможностью встраивания, для различных областей применения. Такие области применения могут включать в себя контроль биохимических процессов в организме, введение управляемых доз лекарственных средств или лекарственных агентов посредством различных механизмов, включая автоматические, в ответ на измерения или в ответ на внешние сигналы управления и усиление функциональных процессов в органах или тканях. Примеры таких устройств включают в себя инфузионные насосы для введения глюкозы, кардиостимуляторы, дефибрилляторы, вспомогательные желудочковые устройства и нейростимуляторы. Новой особенно подходящей областью применения являются пригодные для ношения офтальмологические линзы и контактные линзы. Например, в пригодную для ношения линзу может быть встроен узел линзы, имеющий фокус с возможностью электронного регулирования для увеличения или улучшения функции глаза. В другом примере в пригодную для ношения контактную линзу с фокусом с возможностью регулирования или без него могут быть встроены электронные датчики для определения концентраций отдельных химических веществ в прекорнеальной (слезной) пленке. Применение встроенных электронных компонентов в узле линзы представляет потенциальную потребность для связи с электронными компонентами, для способа питания и/или повторной подачи напряжения в электронные компоненты, включая управление мощностью или схему управления питанием, для взаимного соединения электронных компонентов, для внутренних и внешних сенсорных и/или контрольных устройств, а также для управления электронными компонентами и общими функциями линзы.

Человеческий глаз способен различать миллионы цветов, легко приспосабливаться к изменению условий освещения и передавать сигналы или информацию в головной мозг со скоростью, превышающей высокоскоростную передачу данных через интернет. В настоящее время линзы, такие как контактные линзы и интраокулярные линзы, используют для коррекции таких дефектов зрения, как миопия (близорукость), гиперметропия (дальнозоркость), пресбиопия и астигматизм. Тем не менее правильно сконструированные линзы со встроенными дополнительными компонентами могут использоваться как для улучшения зрения, так и для коррекции дефектов зрения.

Контактные линзы можно использовать для коррекции миопии, гиперметропии, астигматизма, а также других дефектов остроты зрения. Контактные линзы также можно использовать для улучшения природного внешнего вида глаз пользователя линз. Контактные линзы - это просто линзы, которые размещают на передней поверхности глаза. Контактные линзы относятся к медицинским устройствам и могут применяться для коррекции зрения и/или из косметических или иных терапевтических соображений. Контактные линзы используют для продажи с целью улучшения зрения с 1950-х гг. Первые контактные линзы получали или изготавливали из твердых материалов, и они были относительно дорогими и хрупкими. Кроме того, такие первые контактные линзы изготавливали из материалов, которые не обеспечивали достаточного проникновения кислорода через контактную линзу в конъюнктиву и роговицу, что могло потенциально повлечь за собой ряд неблагоприятных клинических эффектов. Хотя такие контактные линзы используются и в настоящее время, они подходят не всем пациентам из-за низкого уровня первоначального комфорта. Дальнейшие разработки в данной области привели к созданию мягких контактных линз на основе гидрогелей, которые сегодня чрезвычайно популярны и широко используются. В частности, силикон-гидрогелевые контактные линзы, доступные в настоящее время, сочетают преимущества силикона, отличающегося исключительно высокой кислородной проницаемостью, с признанным комфортом при ношении и клиническими показателями гидрогелей. Как правило, такие силикон-гидрогелевые контактные линзы обладают более высокой кислородной проницаемостью и, по существу, их удобней носить, чем контактные линзы, изготовленные из применявшихся в прошлом твердых материалов.

Стандартные контактные линзы являются полимерными структурами с установленными формами для коррекции различных проблем со зрением, которые были кратко упомянуты выше. Для достижения улучшенной функциональности в эти полимерные структуры встраивают различные схемы и компоненты. Например, схемы управления, микропроцессоры, устройства связи, блоки питания, датчики, исполнительные устройства, светодиоды и миниатюрные антенны могут быть встроены в контактные линзы посредством изготовленных на заказ оптоэлектронных компонентов, предназначенных не только для коррекции зрения, но и для его улучшения и обеспечения дополнительной функциональности, как объясняется в настоящем документе. Электронные контактные линзы и/или контактные линзы с электропитанием могут быть выполнены с возможностью улучшения зрения посредством увеличения или уменьшения фокусного расстояния или простого изменения рефракционных свойств линз. Электронные контактные линзы и/или контактные линзы с электропитанием могут быть выполнены с возможностью усиления цвета и разрешающей способности, для отображения информации о текстуре, преобразования речи в субтитры в режиме реального времени, передачи визуальных ориентиров от навигационной системы и для обеспечения обработки изображений и доступа к интернету. Линзы могут быть выполнены с возможностью обеспечения пользователю возможности видеть в условиях низкой освещенности. Надлежащим образом выполненные электронные компоненты и/или расположение электронных компонентов на линзах могут позволить проецировать изображение на сетчатку, например, без оптической линзы с переменным фокусом, что позволяет отображать новое изображение или даже обеспечивать предупреждающие уведомления. Альтернативно или в дополнение к любым из этих функций или схожим функциям в контактные линзы могут быть встроены компоненты неинвазивного контроля биомаркеров и показателей здоровья пользователя. Например, встроенные в линзы датчики могут позволять пациенту, страдающему сахарным диабетом, принимать таблетки в соответствии с уровнем сахара в крови путем анализа компонентов слезной пленки без необходимости забора крови. Кроме того, в соответствующим образом сконфигурированную линзу могут быть встроены датчики для контроля уровней холестерина, натрия и калия, а также других биологических маркеров. Это, в сочетании с беспроводным передатчиком данных, может позволить врачу иметь практически немедленный доступ к результатам биохимического анализа крови пациента без необходимости для пациента тратить время на посещение лаборатории и проведение забора крови. Кроме того, датчики, встроенные в линзы, можно использовать для обнаружения света, попадающего в глаз, для компенсации условий естественного освещения или для применения при определении особенностей моргания.

Надлежащая комбинация устройств может обеспечить потенциально неограниченные функциональные возможности; однако существует ряд сложностей, связанных со встраиванием дополнительных компонентов во фрагмент полимера оптического качества. По существу производство таких компонентов непосредственно на линзе, а также монтаж и взаимное соединение плоских устройств на неплоской поверхности являются затруднительными по ряду причин. Также затруднительно изготовить их в масштабе. Компоненты, предназначенные для размещения на линзе или в ней, необходимо уменьшить в размере и встроить в прозрачный полимер размером всего 1,5 квадратного сантиметра, обеспечивая при этом защиту компонентов от жидкой окружающей среды глаза. Также затруднительно изготовление контактной линзы с увеличенной толщиной, необходимой для размещения дополнительных компонентов, которая была бы комфортна и безопасна для пользователя.

Учитывая ограничения по площади и объему офтальмологического устройства, такого как контактная линза, и окружающую среду, в которой оно должно использоваться, для его физической реализации необходимо преодолеть ряд проблем, включая установку и взаимное соединение множества электронных компонентов на неплоской поверхности, большая часть которой состоит из оптического пластика. Таким образом, существует потребность в создании надежной электронной контактной линзы с механическими и электронными компонентами.

Поскольку эти линзы представляют собой линзы с электропитанием, существует проблема потребления энергии или, более конкретно, тока, который приводит в действие электронные компоненты, учитывая технологию аккумулятора в масштабе офтальмологической линзы. В дополнение к обычному потреблению тока устройства или системы с электропитанием данного типа по существу требуют накопления резервного тока в режиме ожидания, точного управления напряжением и возможности переключения для обеспечения эксплуатации в потенциально широком диапазоне эксплуатационных параметров, а также при пиковом потреблении, например до 18 (восемнадцати) часов на одном заряде, после потенциального отсутствия активности в течение нескольких лет после производства и перед первым применением. Соответственно, существует потребность в системе, оптимизированной для низкозатратной, продолжительной и надежной работы, обеспечивающей безопасность и размер, сохраняя при этом требуемую мощность.

Кроме того, учитывая сложную функциональность, связанную с линзой с электропитанием, и высокий уровень взаимодействия между всеми компонентами, содержащимися в линзе с электропитанием, существует потребность в координации и управлении всей работой электронных и оптических компонентов, содержащихся в офтальмологической линзе с электропитанием. Соответственно, существует потребность в безопасной, низкозатратной и надежной системе для управления работой всех остальных компонентов, которая имеет низкий уровень энергопотребления и является масштабируемой для встраивания в офтальмологическую линзу.

Для оптимизации размера и/или объема аккумулятора или другого источника питания для линзы с электропитанием должны быть минимизированы как активное потребление тока устройством, так и ток в неактивном состоянии или в режиме ожидания. На момент производства устройство должно быть полностью готово к эксплуатации и должно позволять выполнение проверки его функциональности и эксплуатационных характеристик. После сборки и проверки перед первым использованием линзу могут хранить на складе месяцы или годы. Для обеспечения максимально возможной емкости аккумулятора, которая будет доступна при первом использовании устройства пользователем, потребление тока в течение этого срока хранения должно быть минимизировано. Электронные компоненты, обеспечивающие необходимую функциональность линзы с электропитанием, такие как устройства на основе комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник (КМОП), характеризуются наличием токов утечки, которые слишком велики, чтобы использовать такие компоненты для соединения с аккумулятором в течение срока хранения. Кроме того, линзы с электропитанием могут быть аналогичны другим контактным линзам, имеющим неразрывную гладкую полимерную поверхность вокруг внутренних компонентов без непосредственного механического или электрического контакта с внешними элементами. Таким образом, существует потребность в создании линзы с электропитанием, имеющей электронные компоненты, которые потребляют минимальный ток при хранении и могут быть переведены в режим активной эксплуатации без непосредственного механического или электрического контакта с внешним устройством. Дополнительно устройство должно обеспечивать возможность возврата его в состояние хранения с низким потреблением тока после сборки и проверки.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Схема активации для электронной офтальмологической линзы в соответствии с настоящим изобретением, как кратко описано выше, позволяет преодолеть ограничения, связанные с существующим уровнем техники.

В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение относится к электронной системе, включающей в себя схему активации, предназначенную для использования по меньшей мере одним из способов: на теле или внутри него. Электронная система содержит функциональные электронные компоненты, включая цифровой контроллер и дополнительную схему, блок питания для подачи питания к функциональным электронным компонентам, логическую схему активации, имеющую состояние хранения и состояние активности и выполненную с возможностью отсоединения блока питания от функциональных электронных компонентов для минимизации тока утечки из блока питания в состоянии хранения, переключающий элемент, соединенный с источником питания, логической схемой активации и функциональными электронными компонентами, и датчик, соединенный с логической схемой активации, причем логическая схема активации выполнена с возможностью переключения из состояния хранения в состояние активности при активации датчика.

Настоящее изобретение относится к контактной линзе с электропитанием, содержащей электронную систему и/или электронные компоненты, выполняющие любое количество функций, включая приведение в действие оптики с переменным фокусом, если она включена. Электронная система включает в себя один или более аккумуляторов или других источников питания, схему управления питанием, один или более датчиков, схему тактового генератора, алгоритмы и схему управления, а также схему привода линзы при необходимости. Кроме того, электронная система в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит схему активации, которая может быть использована для отсоединения или отключения аккумулятора или иного источника энергии от частей электронной системы, некоторые из которых описаны выше, для минимизации тока утечки, вытекающего из аккумулятора или иного блока/источника питания во время хранения, в результате чего срок хранения или эксплуатации аккумулятора или иного источника питания увеличивается до максимума. Проще говоря, схема активации отсоединяет аккумулятор/источник питания от остальной схемы, когда питание не требуется, и восстанавливает соединение, когда питание требуется.

В одном примере осуществления электронная система содержит переключатель аккумулятора, который может быть реализован множеством способов, описанных в настоящем документе, фотодиод или иной подходящий датчик и логическую схему активации, имеющую состояние хранения и состояние активности. В состоянии активности переключатель аккумулятора или переключающий элемент замкнут, а в состоянии хранения переключатель аккумулятора или переключающий элемент разомкнут. Схема активации выполнена с возможностью переключения из состояния хранения в состояние активности, когда на фотодиод в течение заданной продолжительности времени падает или направляется яркий свет. При применении датчика другого типа могут быть использованы иные сигналы, отличные от яркого света. Схема управления в электронной системе может возвращать схему активации в состояние хранения в ответ на внешнее воздействие или сигнал датчика. Переключатель аккумулятора или переключающий элемент может быть реализован любыми подходящими способами, как подробно описано в настоящем документе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеизложенные и прочие элементы и преимущества настоящего изобретения станут понятны после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, показанных на прилагаемых чертежах.

На Фиг. 1 представлена частично принципиальная и частично структурная схема первого примера осуществления электронной системы в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 2 представлена частично принципиальная и частично структурная схема второго примера осуществления электронной системы в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 3 представлена электронная принципиальная схема примера осуществления схемы активации в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 4 представлен пример диаграммы переключения состояний схемы активации в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 5 представлен пример временной диаграммы линзы с электропитанием, содержащей схему активации, в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг. 6 схематически представлен пример электронной вставки, включающей в себя схему активации, для контактной линзы с электропитанием в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Стандартные контактные линзы являются полимерными структурами с установленными формами для коррекции различных проблем со зрением, которые были кратко упомянуты выше. Для достижения улучшенной функциональности в эти полимерные структуры можно встраивать различные схемы и компоненты. Например, схемы управления, микропроцессоры, устройства связи, блоки питания, схемы управления питанием, датчики, исполнительные устройства, светодиоды и миниатюрные антенны могут быть встроены в контактные линзы посредством изготовленных на заказ оптоэлектронных компонентов, предназначенных не только для коррекции зрения, но и для его улучшения и обеспечения дополнительной функциональности, как объясняется в настоящем документе. Электронные контактные линзы и/или контактные линзы с электропитанием могут быть выполнены с возможностью улучшения зрения посредством увеличения или уменьшения фокусного расстояния или простого изменения рефракционных свойств линз. Электронные контактные линзы и/или контактные линзы с электропитанием могут быть выполнены с возможностью усиления цвета и разрешающей способности, для отображения информации о текстуре, преобразования речи в субтитры в режиме реального времени, передачи визуальных ориентиров от навигационной системы и для обеспечения обработки изображений и доступа к интернету. Линзы могут быть выполнены с возможностью обеспечения пользователю возможности видеть в условиях низкой освещенности. Надлежащим образом выполненные электронные компоненты и/или расположение электронных компонентов на линзах могут позволить проецировать изображение на сетчатку, например, без оптической линзы с переменным фокусом, что позволяет отображать новое изображение или даже обеспечивать предупреждающие сообщения. Альтернативно или в дополнение к любым из этих функций или схожим функциям в контактные линзы могут быть встроены компоненты неинвазивного контроля биомаркеров и показателей здоровья пользователя. Например, встроенные в линзы датчики могут позволять пациенту, страдающему сахарным диабетом, принимать таблетки в соответствии с уровнем сахара в крови путем анализа компонентов слезной пленки без необходимости забора крови. Кроме того, в соответствующим образом сконфигурированную линзу могут быть встроены датчики для контроля уровней холестерина, натрия и калия, а также других биологических маркеров. Это, в сочетании с беспроводным передатчиком данных, может позволить врачу иметь практически немедленный доступ к результатам биохимического анализа крови пациента без необходимости для пациента тратить время на посещение лаборатории и проведение забора крови. Кроме того, датчики, встроенные в линзы, можно использовать для обнаружения света, попадающего в глаз, для компенсации условий естественного освещения или для применения при определении особенностей моргания.

Контактная линза с электропитанием или электронная контактная линза в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения содержит элементы, которые необходимы для коррекции и/или улучшения зрения пациентов с одним или более из описанных выше дефектов зрения, или для выполнения полезной офтальмологической функции иным способом. Кроме того, электронную контактную линзу можно применять просто для улучшения нормального зрения или обеспечения широкого спектра функциональности, как описано выше. Электронная контактная линза может содержать оптическую линзу с переменным фокусом, переднее оптическое устройство в сборе, встроенное в контактную линзу, или электронные компоненты, встраивающиеся напрямую без линзы для обеспечения любой подходящей функциональности. Электронная линза настоящего изобретения может быть встроена в любое количество контактных линз, как описано выше. Кроме того, в интраокулярные линзы могут быть также встроены различные компоненты и функциональность, описанные в настоящем документе. Однако для простоты объяснения описание будет сфокусировано на электронной контактной линзе для коррекции дефектов зрения, предназначенной для однократного ежедневного использования.

Управление электронной офтальмологической линзой или офтальмологической линзой с электропитанием может осуществляться с помощью ручного внешнего устройства, которое сообщается с линзой, такого как портативный блок дистанционного управления. Например, брелок может беспроводным образом сообщаться с линзой с электропитанием на основе входного сигнала, вводимого вручную пользователем. Альтернативно управление офтальмологической линзой с электропитанием может осуществляться посредством сигналов обратной связи или управления, поступающих непосредственно от пользователя. Например, датчики, встроенные в линзу, могут обнаруживать моргание и/или особенности моргания. Основываясь на особенности или последовательности морганий, офтальмологическая линза с электропитанием может изменить состояние, например может быть изменена ее оптическая сила для фокусировки на близко расположенном либо на удаленном объекте.

Схему активации настоящего изобретения можно использовать в офтальмологической линзе с электропитанием или в контактной линзе с электропитанием, содержащей электронную систему, которая может приводить в действие оптику с переменным фокусом или любое другое устройство или устройства, выполненные с возможностью воплощения любого количества многочисленных выполняемых функций. Электронная система включает в себя один или более аккумуляторов или других источников питания, схему управления питанием, один или более датчиков, схему тактового генератора, алгоритмы и схему управления, а также схему привода линзы. Сложность этих компонентов может варьироваться в зависимости от необходимой или желательной функциональности линзы. Схема активации настоящего изобретения может быть также использована в любой схеме или системе, требующей такого рода функциональности.

В соответствии с настоящим изобретением электронная система дополнительно содержит схему активации, которая может быть использована для отсоединения или отключения аккумулятора или иного устройства накопления энергии от по меньшей мере части электронной системы для минимизации тока утечки, вытекающего из аккумулятора во время хранения, в результате чего срок хранения или эксплуатации аккумулятора увеличивается до максимума. Схема активации также может быть выполнена с возможностью соединения или восстановления соединения аккумулятора или иного блока либо источника питания с остальной частью электронной системы при необходимости. В некоторых примерах осуществления электронная система содержит переключатель аккумулятора или переключающий элемент, фотодиод или другой датчик и логическую схему активации, имеющую режим или состояние хранения и режим или состояние активности. Для простоты объяснения и целостности изложения в описании вместо термина «режим» будут упоминаться только «состояние хранения» и «состояние активности». В состоянии активности переключатель аккумулятора замкнут, а в состоянии хранения переключатель аккумулятора разомкнут. Схема активации выполнена с возможностью переключения из состояния хранения в состояние активности, когда на фотодиод в течение заданной продолжительности времени падает или иным образом направляется яркий свет. Свет может поступать от конкретного источника или может быть просто естественным освещением в зависимости от конфигурации. При падении света на фотодиод последний может генерировать фототок. Схема управления в электронной системе может возвращать схему активации в состояние хранения в ответ на внешнее воздействие, такое как беспроводная передача данных или сигнал датчика, после заданной временной задержки или другие условия, требуемые для работы линзы с электропитанием или иного подходящего устройства.

На Фиг. 1 в виде структурной схемы представлена электронная система 100 в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения. Электронная система 100 содержит аккумулятор 110, связанный с узлом VBATT для подачи питания на другие компоненты в системе, логическую схему 120 активации, фотодиод 130, схему сброса по включению питания (POR) VBAT или генератор 140, функциональные электронные компоненты 150 и переключатель 160 аккумулятора. Следует отметить, что для ясности и простоты объяснения на Фиг. 1 приведена не вся цепь заземления. Как описано подробнее, функционирование переключателя 160 аккумулятора в дальнейшем заключается в электронном разъединении аккумулятора 110 с функциональными электронными компонентами 150. В настоящем документе под электронным разъединением, отключением, отсоединением и/или подключением и соединением подразумевается какое-либо непосредственное или опосредованное соединение или разъединение. Хотя показан и описан аккумулятор 110, важно отметить, что может быть использован любой подходящий источник питания. Например, могут быть использованы различные элементы хранения и/или катушки индуктивности, и может требоваться их отсоединение от остальных электронных компонентов по определенной причине. Кроме того, хотя показан и описан фотодиод 130, может быть использован любой подходящий датчик. Например, датчик может представлять собой детектор инфракрасного излучения, датчик Холла или герконовый датчик, пьезоэлектрический датчик давления, акселерометр или любой другой подходящий электромеханический или электрохимический преобразователь. Фотодиод 130 соединен с логической схемой 120 активации посредством сигнальной линии/устройства ввода pd_cathode. Переключатель 160 аккумулятора с управлением от логической схемы 120 активации выполнен с возможностью выборочного соединения узла VBATT с узлом VBATTSW подключенного аккумулятора или отсоединения узла VBATT от узла VBATTSW подключенного аккумулятора.

Как показано на Фиг. 1, переключатель 160 аккумулятора может содержать МОП-транзистор с каналом p-типа, действующий в качестве замкнутого ключа, когда напряжение на выводе затвора ниже напряжения на узле VBATT, соединенном с выводом истока МОП-транзистора, на значение, которое больше порогового напряжения, задаваемого устройством. Логическая схема 120 активации выполнена с возможностью обеспечения выходного сигнала vbattsw_en_b для управления напряжением на выводе затвора МОП-транзисторного переключателя 160 аккумулятора. Функциональные электронные компоненты 150 обеспечивают требуемые эксплуатационную функциональность и характеристики линзы с электропитанием и обеспечивают сигналы указания для логической схемы 120 активации. Функциональные электронные компоненты 150 содержат схему сброса по включению питания (POR) VBATTSW или генератор 170, цифровой контроллер 180 и стандартную схему 185, обеспечивающую заданную функциональность. Схема 170 VBATTSW POR выполнена с возможностью обеспечения сигнала vbattsw_rst_n для цифрового контроллера 180 и схемы 120 активации. Схемы 140 и 170 сброса по включению питания известны в данной области и используются для обеспечения нахождения схем в правильном исходном состоянии при включении питания. Однако важно отметить, что всегда имеет место заданное время или задержка, связанные со схемами сброса по включению питания, как объясняется далее. Схема 140 VBAT POR связана с узлом VBATT и выполнена с возможностью обеспечения выходного сигнала vbatt_rst_n для логической схемы 120 активации, который характеризуется высоким уровнем, когда напряжение на узле VBATT выше заданного порогового напряжения в течение заданного времени или заданной задержки, или низким уровнем в противном случае. Типичное значение порогового напряжения может лежать в диапазоне 1,0-2,0 вольт. Сигнал vbatt_rst_n, таким образом, может быть использован для обеспечения активного низкоуровневого сигнала сброса для сброса состояния элементов последовательной логики, таких как триггеры и бистабильные мультивибраторы, получающие питание от аккумулятора, что является широко распространенной практикой в данной области. Схема 140 VBAT POR может быть выполнена с возможностью обеспечения задержки, более длительной, нежели время включения или установления состояния логической схемы 120 активации, для обеспечения отмены выходного сигнала vbatt_rst_n после стабилизации логической схемы 120 активации в требуемом начальном состоянии. Схема 170 VBATSW POR связана с узлом VBATTSW переключенного питания и выполнена с возможностью обеспечения выходного сигнала vbattsw_rst_n, который характеризуется высоким уровнем, когда напряжение на узле VBATTSW выше заданного порогового напряжения в течение заданного времени или заданной задержки, или низким уровнем в противном случае. Типичное значение порогового напряжения может лежать в диапазоне 1,0-2,0 вольт. Сигнал vbattsw_rst_n, таким образом, может быть использован для обеспечения активного низкоуровневого сигнала сброса для сброса состояния элементов последовательной логики, таких как триггеры и бистабильные мультивибраторы, получающие питание от узла VBATTSW питания, как в случае с цифровым контроллером 180. Цифровой контроллер 180 выполнен с возможностью обеспечения низкого уровня сигнала precharge и высокого уровня сигнала stay_active, являющихся входными для логической схемы 120 активации, при сбросе. Цифровой контроллер 180 выполнен с возможностью обеспечения высокого уровня сигнала precharge или низкого уровня сигнала stay_active в ответ на внешнее воздействие, такое как беспроводная передача данных или сигнал датчика, после заданной временной задержки или других условий, требуемых для работы линзы с электропитанием, в результате чего система переводится в состояние хранения (STORAGE).

Электронная система 100 выполнена с возможностью минимального потребления в состоянии STORAGE тока от аккумулятора 110 вследствие отсоединения/отключения функциональных электронных компонентов 150 от аккумулятора 110. Логическая схема 120 активации, схема 140 VBAT POR и переключатель 160 аккумулятора дополнительно выполнены с возможностью минимального потребления тока при любых условиях, так как они всегда соединены с аккумулятором 110 или связаны с ним. Эти схемы могут быть выполнены с возможностью минимального потребления тока с помощью способов, известных в данной области, таких как использование длинных затворов и затворов с минимальной шириной, если эти схемы построены на основе устройств с комплементарной структурой металл-оксид-полупроводник (КМОП).

На Фиг. 2 в виде структурной схемы представлен второй пример осуществления электронной системы 200 в соответствии с настоящим изобретением. Электронная система 200 содержит аккумулятор 210, связанный с узлом VBATT для подачи питания на другие компоненты в системе, логическую схему 220 активации, фотодиод 230, схему сброса по включению питания (POR) VBAT или генератор 240 и функциональные электронные компоненты 250. Схема 240 сброса по включению питания (POR) VBAT работает аналогично схеме 140 сброса по включению питания (POR) VBAT, описанной выше со ссылкой на Фиг. 1. Функциональные электронные компоненты 250 обеспечивают требуемые эксплуатационную функциональность и характеристики линзы с электропитанием и обеспечивают сигналы указания для логической схемы 220 активации. Следует снова отметить, что для ясности и простоты объяснения на Фиг. 2 приведена не вся цепь заземления. Функциональные электронные компоненты 250 содержат регулятор 260 напряжения, выполненный с возможностью обеспечения регулируемого напряжения на узле VREG, схему 270 сброса по включению питания (POR) VREG, цифровой контроллер 280, стандартную схему 285, обеспечивающую заданную функциональность, и схему 290 сдвига уровня. Схема 270 VREG POR связана с узлом VREG и выполнена с возможностью обеспечения выходного сигнала vreg_rst_n, который характеризуется высоким уровнем, когда напряжение на узле VREG выше заданного порога в течение заданного времени или заданной задержки, или низким уровнем в противном случае. Типичное значение порогового напряжения может лежать в диапазоне 0,5-1,0 вольт. Сигнал vreg_rst_n, таким образом, может быть использован для обеспечения активного низкоуровневого сигнала сброса для сброса состояния элементов последовательной логики, таких как триггеры и бистабильные мультивибраторы в цифровом контроллере 280. Цифровой контроллер 280 выполнен с возможностью обеспечения низкого уровня сигнала precharge и высокого уровня сигнала stay_active при сбросе. Цифровой контроллер 280 выполнен с возможностью обеспечения высокого уровня сигнала precharge или низкого уровня сигнала stay_active в ответ на внешние команды, показания датчика, истечение временной задержки или другие условия, требуемые для работы линзы с электропитанием.

Электронная система 200 выполнена с возможностью минимального потребления в состоянии STORAGE тока от аккумулятора 210 вследствие отсоединения/отключения функциональных электронных компонентов 250 от аккумулятора 210. Это достигается путем деактивации регулятора 260 напряжения. Как известно в данной области, регулятор 260 напряжения может содержать один транзистор для связи узла VBATT с узлом VREG в активном состоянии и может быть выполнен с возможностью регулирования напряжения на базе или затворе транзистора для удержания напряжения на узле VREG в требуемом диапазоне в активном состоянии и закрытия транзистора в неактивном состоянии, в результате чего остальные функциональные компоненты 250 отсоединяются от аккумулятора 210. Логическая схема 220 активации выполнена с возможностью обеспечения выходного сигнала vreg_en для регулятора 260 напряжения с целью активации или деактивации регулятора 260 напряжения в зависимости от состояния схемы 220 активации. Следует понимать, что регулятор 260 напряжения и сигнал vreg_en функционально соответствуют переключателю 160 аккумулятора и сигналу vbattsw_en_b, приведенным на Фиг. 1. Кроме того, логическая схема 220 активации, схема 240 VBAT POR и регулятор 260 напряжения выполнены с возможностью минимального потребления тока при любых условиях, так как они всегда соединены с аккумулятором 210. Эти схемы и транзистор в регуляторе 260 напряжения могут быть выполнены с возможностью минимального потребления тока с помощью способов, известных в данной области, таких как использование длинных затворов и затворов с минимальной шириной, если эти схемы построены на основе устройств с комплементарной структурой металл-оксид-полупроводник (КМОП). Схема 290 сдвига уровня может быть выполнена с возможностью доведения уровня напряжения выходных сигналов схемы 270 VREG POR и цифрового контроллера 280 до уровня напряжения VBATT с целью обеспечения сигналов с равной напряжению питания амплитудой или сигналов КМОП-уровня, передаваемых в логическую схему 220 активации, что является широко распространенной практикой в данной области. Например, схема 290 сдвига уровня выдает передаваемые в логическую схему 220 активации сигналы vreg_rst_n_vb, precharge_