根據(jù)35U.S.C.§119(e)，本申請要求2014年6月13日提交的美國臨時申請No.62/012005、2014年6月13日提交的美國臨時申請No.62/012017、和2014年6月13日提交的美國臨時申請No.62/012033的優(yōu)先權(quán)，所有這些申請通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及光學(xué)領(lǐng)域，且具體但是不排他地，涉及隱形眼鏡。

背景技術(shù)：

調(diào)節(jié)(accommodation)是眼睛調(diào)整其焦距以將焦點維持在距離變化的目標(biāo)上的過程。調(diào)節(jié)是反射性動作，但是可有意識地操控。調(diào)節(jié)由睫狀肌的收縮控制。睫狀肌圍繞眼睛的彈性晶狀體，并在肌肉收縮期間在彈性晶狀體上施加作用力，從而改變彈性晶狀體的焦點。

隨個體衰老，睫狀肌的效能變差。老花眼(presbyopia)是與年齡增長相關(guān)的漸進(jìn)性的眼睛的調(diào)節(jié)或聚焦強(qiáng)度的損失，其致使在近距離處的視覺模糊增加。調(diào)節(jié)強(qiáng)度隨年齡的這種損失已經(jīng)被很好地研究，且是相對持續(xù)且可預(yù)測的。老花眼影響著現(xiàn)今世界上的大約17億人(僅美國就有1.1億)，且這一數(shù)量基本上隨世界人口老齡化而上升。對于有助于個體克服老花眼影響的技術(shù)和裝置的需求日益增長。

附圖說明

作為示例而非限制，在所附附圖中顯示了本發(fā)明的各種實施例，其中：

圖1是根據(jù)實施例的可安裝至眼睛的裝置的功能塊圖，其提供自動調(diào)節(jié)和用于與可安裝至眼睛的裝置相互作用的外部讀取器。

圖2A是根據(jù)實施例的可安裝至眼睛的裝置的俯視圖。

圖2B是根據(jù)實施例的可安裝至眼睛的裝置的透視圖。

圖3是分解透視圖，其示出了根據(jù)一實施例的可安裝至眼睛的裝置的各種部件和層。

圖4是流程圖，其示出了根據(jù)一實施例的用于制造具有液晶調(diào)節(jié)促動器的可安裝至眼睛的裝置的過程。

圖5示出了根據(jù)一實施例的用于制造可安裝至眼睛的裝置的過程的橫截面視圖。

圖6示出了根據(jù)相應(yīng)的實施例的可安裝至眼睛的裝置的各自的橫截面視圖。

圖7A-7C示出了根據(jù)實施例的相對于可安裝至眼睛的裝置內(nèi)的液晶層的導(dǎo)電電極的構(gòu)造。

圖8是輪廓視圖，其示出了根據(jù)實施例的可安裝至眼睛的裝置內(nèi)的導(dǎo)電電極和環(huán)形基體之間的連接部。

具體實施方式

本文描述了具有調(diào)節(jié)促動器的眼睛可安裝裝置(或“EMD”)的系統(tǒng)、設(shè)備、制造方法。在下文的描述中，描述了許多具體的細(xì)節(jié)，以提供對實施例的全面理解。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本文所述的技術(shù)方案可以在不包括具體細(xì)節(jié)中的一個或多個的情況下，或通過其他方法、部件、材料等而實施。在其他情況下，公知的結(jié)構(gòu)、材料、或操作未被詳細(xì)示出或描述，以避免妨礙某些方面。

貫穿本說明書，“一個實施例”或“實施例”意味著針對該實施例所述的特征、結(jié)構(gòu)或特點包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。由此，在本說明書中各處出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”不必全都是指同一實施例。進(jìn)而，在一個或多個實施例中的具體特征、結(jié)構(gòu)或特點可以以任何合適的方式組合。

本文描述了智能隱形眼鏡或其他可安裝至眼睛的裝置，其包括具有用于調(diào)整隱形眼鏡焦距的調(diào)節(jié)促動器的電激活透鏡。在某些實施例中，該調(diào)節(jié)基于用戶的注視方向?qū)崟r自動地調(diào)整。調(diào)節(jié)促動器設(shè)置在智能隱形眼鏡的中心區(qū)域(例如至少覆蓋凹視(foveal vision))。如此，輔助定位調(diào)節(jié)促動器(例如相對于用于支持調(diào)節(jié)促動器的操作的電極和/或其他電路)的制造方法和/或結(jié)構(gòu)是期望的。

調(diào)節(jié)促動器可以通過液晶(LC)材料層實現(xiàn)，并且可能需要電極來對調(diào)節(jié)促動器進(jìn)行電控制。因而，需要例如在電極之間、或在EMD的液晶和控制電路之間提供電絕緣、結(jié)構(gòu)隔離和/或其他方面的隔離。本發(fā)明的實施例緩解了例如從其他透鏡結(jié)構(gòu)分開地制造調(diào)節(jié)促動器相關(guān)的缺陷。某些實施例以各種方式允許通過連續(xù)的處理步驟在封殼層上構(gòu)建調(diào)節(jié)促動器(例如包括LC材料和毗鄰層、或聚酰亞胺、或其他對準(zhǔn)材料)，所述封殼層例如形成透鏡封殼外部的至少部分。這種封殼層可以隨后被密封到另一封殼層，以形成透鏡封殼，其中，調(diào)節(jié)促動器被透鏡封殼的夾止區(qū)域(pinch-off region)圍繞和密封。

可安裝至眼睛的裝置的實施例可以包括電源、控制電子器件、調(diào)節(jié)促動器、注視方向傳感器系統(tǒng)、和完全嵌入透鏡封殼中的天線，所述透鏡封殼形成為接觸安裝到眼睛(例如成形為可移除地安裝到角膜，且允許眼瞼運動以打開和閉合)。在一個實施例中，控制電子器件被聯(lián)接以監(jiān)測傳感器系統(tǒng)，以識別注視方向/焦距，操縱調(diào)節(jié)促動器以控制可安裝至眼睛的裝置的光功率，且提供與外部讀取器的無線通信。在某些實施例中，電源可以包括充電電路，以控制嵌入式電池的感應(yīng)無線充電。

透鏡封殼可以采用各種適于直接接觸人眼的材料制造，例如聚合物材料、水凝膠、PMMA、硅基聚合物(例如氟硅丙烯酸酯)等。所述電子器件可設(shè)置在嵌入到透鏡封殼內(nèi)的基體(例如具有環(huán)形形狀)上，并設(shè)置在其周界附近，以避免與在角膜中心區(qū)域附近接收的入射光干涉。傳感器系統(tǒng)可布置在基體上，并且向外朝向眼瞼，以基于眼瞼在傳感器系統(tǒng)上的覆蓋量和位置而檢測注視方向/焦距。當(dāng)眼瞼覆蓋傳感器系統(tǒng)的不同部分，該系統(tǒng)改變特征(例如其電容)，其可被測量以確定注視方向和/或焦距。

在某些實施例中，注視方向/焦距信息可隨后用于確定經(jīng)由透明的調(diào)節(jié)促動器施加的調(diào)節(jié)的量，所述調(diào)節(jié)促動器定位在透鏡封殼的中央部分。調(diào)節(jié)促動器聯(lián)接到控制器，以便通過跨經(jīng)在一對電極上施加的電壓而被電操縱。例如，調(diào)節(jié)促動器可由LC單元實現(xiàn)，其響應(yīng)于跨經(jīng)在電極上施加的電偏壓信號而改變其折射率。在其他實施例中，調(diào)節(jié)促動器可以使用其他類型的電活性材料，例如電光材料，其在施加的電場或改變可變形透鏡形狀的機(jī)電結(jié)構(gòu)存在的情況下改變折射率。可以用于實現(xiàn)調(diào)節(jié)促動器的其他示例性結(jié)構(gòu)包括電浸潤光學(xué)器件、微機(jī)電系統(tǒng)等。

本文的內(nèi)容描述了柔性的可安裝至眼睛的調(diào)節(jié)透鏡裝置的各種實施例的特征，該調(diào)節(jié)透鏡裝置包括調(diào)節(jié)促動器，其具有LC層，其中，裝置的光強(qiáng)度(例如對應(yīng)于具體的焦點長度)可以基于電容性的注視追蹤機(jī)構(gòu)而改變。然而，這種描述可以擴(kuò)展至另外或替換地應(yīng)用于可以在用戶的眼中或上操作的任何種類的其他調(diào)節(jié)光學(xué)裝置。例如，某些實施例不限制調(diào)節(jié)裝置改變裝置的光學(xué)長度所借助的可安裝至眼睛的裝置的具體柔度/剛度，和/或具體機(jī)構(gòu)(例如LC元件或其他)。進(jìn)而，某些實施例并不限制可用于確定光學(xué)強(qiáng)度是否發(fā)生改變的電容性的注視追蹤、光探測器注視追蹤、或其他技術(shù)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的可安裝至眼睛的裝置(EMD)100的功能塊圖，其具有用于自動調(diào)節(jié)的注視追蹤以及外部讀取器105。EMD100的外露部分是形成為接觸安裝到眼睛角膜表面的柔性透鏡封殼110。基體115嵌入柔性透鏡封殼110內(nèi)或被其圍繞，以提供用于電源120、控制器125、傳感器系統(tǒng)135、天線140和各種互連部145和150的安裝表面。調(diào)節(jié)促動器130嵌入柔性透鏡封殼110內(nèi)，且聯(lián)接到控制器125，以為EMD 100的佩戴者提供自動調(diào)節(jié)。電源120的示出實施例包括能量收集天線155、充電電路160和電池165?？刂破?25的示出實施例包括控制邏輯170、調(diào)節(jié)邏輯175和通信邏輯180。讀取器105示出實施例包括處理器182、天線184和存儲器186。

控制器125被聯(lián)接為從傳感器系統(tǒng)135接收反饋控制信號，且進(jìn)一步聯(lián)接為操作調(diào)節(jié)促動器130。電源120將操作電壓供應(yīng)到控制器125和/或調(diào)節(jié)促動器130。天線140由控制器125操作，以從和/或向EMD 100通信信息。在一個實施例中，天線140、控制器125、電源120和傳感器系統(tǒng)135全部位于嵌入式基體115上。在一個實施例中，調(diào)節(jié)促動器130嵌入在柔性透鏡封殼110的中心區(qū)域內(nèi)，但是不設(shè)置在基體115上。因為EMD 100包括電子器件且被配置為接觸安裝到眼睛，其在本文也稱為眼科電子平臺、隱形眼鏡、或智能隱形眼鏡。

為了有助于接觸安裝，柔性透鏡封殼110可具有凹形表面，其配置為貼附(“安裝”)到濕潤的角膜表面(例如通過與覆蓋角膜表面的淚膜之間的毛細(xì)力)。另外或替換地，由于凹曲率，EMD 100可通過角膜表面和柔性透鏡封殼110之間的真空力貼附。在通過凹形表面抵靠安裝至眼睛時，柔性透鏡封殼110的面向外部的表面可以具有凸曲率，其形成為在EMD 100安裝到眼睛時不與眼瞼的運動相干涉。例如，柔性透鏡封殼110可以使基本透明的彎曲盤狀形狀，類似于隱形眼鏡。

柔性透鏡封殼110可包括一個或多個生物兼容性材料，例如在隱形眼鏡中或涉及與角膜表面直接接觸的其他眼科應(yīng)用中所使用的材料?？蛇x地，柔性透鏡封殼110可以部分地采用這種生物兼容性材料形成，或可以包括具有這種生物兼容性材料的外涂層。柔性透鏡封殼110可包括配置為濕潤角膜表面的材料，例如水凝膠等。柔性透鏡封殼110是可變形的(“非剛性的”)材料，以增強(qiáng)佩戴的舒適性。在某些情況下，柔性透鏡封殼110可成形為提供預(yù)定的視覺矯正光功率，例如可提供為隱形眼鏡。柔性透鏡封殼110可以采用各種材料制造，包括聚合物材料、水凝膠、PMMA、硅基聚合物(例如氟硅丙烯酸脂)等。

基體115包括適用于安裝傳感器系統(tǒng)135、控制器125、電源120和天線140的一個或多個表面?；w115可以被用作用于安裝基于芯片的電路的安裝平臺(例如通過覆晶技術(shù)安裝)，和/或用作用于對導(dǎo)電材料(例如金、鉑、鈀、鈦、銅、鋁、銀、金屬，其他導(dǎo)電材料及其組合等)進(jìn)行構(gòu)圖的平臺，以形成電極、互連部件、天線等。在某些實施例中，基本上透明的導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫或下文所述的柔性導(dǎo)電材料)可以在基體115上被構(gòu)圖，以形成電路、電極等。例如，天線140可以通過在基體115上沉積一金材或另一導(dǎo)電材料的圖案而形成。類似地，互連部件145和150可以通過在基體115上沉積導(dǎo)電材料的合適圖案而形成?？刮g劑、掩模和沉積技術(shù)的組合可以用于在基體115上構(gòu)圖材料?；w115可以是相對剛性的材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)或足以在結(jié)構(gòu)上支撐封裝材料110內(nèi)的電路和/或電子器件的另一材料。EMD 100可以替換地布置有未連接的一組基體，而不是單個的基體。例如，控制器125和電源120可以安裝到一個基體，而天線140和傳感器系統(tǒng)135安裝到另一基體，且二者可以經(jīng)由互連部件電連接。

盡管某些實施例并不限制于此，但是在此，基體115可以成形為平坦的環(huán)形，其具有一徑向?qū)挾瘸叽?，以足以提供用于嵌入式電子部件的安裝平臺?；w115可以具有一足夠小的厚度，以允許基體嵌入在柔性透鏡封裝材料110中，而不會對EMD 100的輪廓造成不利影響?；w115可以具有一足夠大的厚度，以提供適用于支撐安裝在其上的電子器件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。例如，基體115可以成形為具有約10毫米直徑、約1毫米的徑向?qū)挾?例如外半徑比內(nèi)半徑大1毫米)和約50微米厚的環(huán)。可選地，基體115可以與EMD 100的眼睛安裝表面的曲率(例如凸形表面)對準(zhǔn)。例如，基體115可以沿兩個圓形段之間的虛擬圓錐形表面成形，所述兩個圓形段限定內(nèi)半徑和外半徑。在該示例中，沿虛擬圓錐形表面的基體115的表面限定一傾斜表面，其基本上與在所述半徑處的眼睛安裝表面的曲率對準(zhǔn)。

在某些實施例中，電源120和控制器125(和基體115)可定位為遠(yuǎn)離EMD 100的中心，且由此避免與穿過EMD 110的中心的透射至眼睛的光線相干涉。相反，調(diào)節(jié)促動器130可以居中地定位，以用于對穿過封殼材料110的中心透射至眼睛的光施加光學(xué)調(diào)節(jié)。例如，在EMD 100成形為凹形彎曲的盤狀件的情況下，基體115可以圍繞盤狀件的外圍(例如在外部圓周附近)而嵌入。在某些實施例中，傳感器系統(tǒng)135包括一個或多個離散的電容傳感器，所述傳感器在周界分布，以感測眼瞼的重疊。

在示出的實施例中，電源120包括電池165，其為各種嵌入式電子器件(包括控制器125)供電。電池165可以通過充電電路160和能量收集天線155感應(yīng)充電。在一個實施例中，天線140和能量收集天線155是獨立天線，其用于其各自的能量收集和通信功能。在另一實施例中，能量收集天線155和天線140是相同的物理天線，對于它們的感應(yīng)充電和與讀取器105進(jìn)行的無線通信的相應(yīng)功能來說，它們是時間共享(time shared)的。充電電路160可以包括整流器/調(diào)壓器，以調(diào)整用于對電池165充電或直接為控制器125供電而不使用電池165的捕獲能量。充電電路160還可以包括一個或多個能量存儲裝置，以緩解能量收集天線155中的高頻振蕩。例如，所述一個或多個能量存儲裝置(例如電容器、電感器等)可以被連接以用作低通濾波器。

控制器125含有邏輯，以對其他嵌入部件的操作進(jìn)行設(shè)定?？刂七壿?70控制EMD 100的一般操作，包括提供邏輯用戶界面、功率控制功能等。調(diào)節(jié)邏輯175包括用于監(jiān)測來自傳感器系統(tǒng)135的反饋信號的邏輯，用于確定用戶的當(dāng)前注視方向或焦距的邏輯，和用于作為響應(yīng)而提供適當(dāng)調(diào)節(jié)而操縱調(diào)節(jié)促動器130的邏輯。自動調(diào)節(jié)可以基于來自注視追蹤的反饋而實時地實施，或允許用戶進(jìn)行控制以選擇具體的調(diào)節(jié)機(jī)制(例如用于讀取的近場調(diào)節(jié)、用于規(guī)則活動的遠(yuǎn)場調(diào)節(jié)等)。通信邏輯180提供用于經(jīng)由天線140與讀取器105無線通信的通信協(xié)議。在一個實施例中，當(dāng)存在從讀取器105輸出的電磁場171時，通信邏輯180經(jīng)由天線140提供反向散射通信。在一個實施例中，通信邏輯180作為智能無線射頻識別(“RFID”)標(biāo)簽，其對用于反向散射無線通信的天線140的阻抗進(jìn)行調(diào)制?？刂破?25的各種邏輯模塊可以在一般目的微處理器上執(zhí)行的軟件/固件中、在硬件(例如專門應(yīng)用集成電路)中、或在二者的組合中實現(xiàn)。

EMD 100可以包括各種其他嵌入式電子器件和邏輯模塊。例如，可以包括光源或像素陣列，以對用戶提供可見反饋。可以包括加速度計或陀螺儀，以向控制器125提供位置、旋轉(zhuǎn)、方向或加速度的反饋信息。

圖2A和2B顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的EMD 200的兩個視圖。圖2A是EMD 200的俯視圖而圖2B是其透視圖。EMD 200是圖1示出的EMD 100的一種可行的實現(xiàn)方式。EMD 200的所示實施例包括柔性透鏡封殼210、環(huán)形基體215、電源220、控制器225、調(diào)節(jié)促動器230、電容性傳感器系統(tǒng)235和天線240。應(yīng)理解，圖2A和2B沒有必要按比例繪制，而是被示出以僅用于在描述示例性EMD 200的布置中進(jìn)行解釋。

EMD 200的柔性透鏡封殼210成形為彎曲盤狀件。柔性透鏡封殼210形成為具有一側(cè)，所述一側(cè)具有凹形表面211，該凹形表面適于裝配眼睛的角膜表面上方。盤狀件的相反側(cè)具有凸形表面212，其在EMD 200安裝到眼睛時不與眼瞼運動干涉。在示出的實施例中，圓形的或橢圓形的外側(cè)邊緣213連接凹形表面211和凸形表面212。

EMD 200可以具有類似于視覺矯正隱形眼鏡和/或美瞳隱形眼鏡的尺寸，例如大約1厘米的直徑和大約0.1到0.5毫米的厚度。然而，以上直徑和厚度值僅是用于示例性目的。在某些實施例中，EMD 200的尺寸可以根據(jù)佩戴者眼睛角膜表面的尺寸和/或形狀來選擇。柔性透鏡封殼210可以通過各種方式形成為具有彎曲形狀。例如，那些類似于用于形成視覺矯正隱形眼鏡的技術(shù)(例如熱模制、注射模制、旋轉(zhuǎn)鑄造等)可以用于形成柔性透鏡封殼210。

環(huán)形基體215可以嵌入柔性透鏡封殼210內(nèi)。環(huán)形基體215可以被嵌入以沿柔性透鏡封殼210外部周界定位，并遠(yuǎn)離調(diào)節(jié)促動器230所定位的中心區(qū)域。在示出的實施例中，環(huán)形基體215圍繞調(diào)節(jié)促動器230。環(huán)形基體215不干擾視覺，因為其離眼睛太近以至于不能被聚焦，且其定位為遠(yuǎn)離中心區(qū)域，入射光線在該中心區(qū)域中傳遞到眼睛的感光部分。在某些實施例中，環(huán)形基體215可以可選地采用透明材料形成，以進(jìn)一步緩解其對視覺的影響。環(huán)形基體215可以成形為平坦的圓形環(huán)(例如具有中心孔的盤狀件)。環(huán)形基體215的平坦表面(例如沿徑向?qū)挾?可以是用于安裝電子器件和用于對導(dǎo)電材料構(gòu)圖以形成電極、天線(e)和/或互連結(jié)構(gòu)的平臺。

電容性傳感器系統(tǒng)235圍繞EMD 200而分布，以通過類似于電容性接觸屏幕的方式感測眼瞼的重疊。通過監(jiān)測眼瞼重疊的程度和位置，來自電容性傳感器系統(tǒng)235的反饋信號可由控制器225測量，以便確定大致的注視方向和/或焦距。在示出的實施例中，電容性傳感器系統(tǒng)235由一系列并聯(lián)的離散電容性元件形成。可以使用其他實施方式。

調(diào)節(jié)促動器230居中地定位在透鏡封殼材料210內(nèi)，以對處于用戶的視覺中心的EMD 200的光功率進(jìn)行作用。夾止區(qū)域232可定位在調(diào)節(jié)促動器230和環(huán)形基體215之間，以提供與環(huán)形基底215的至少部分電路的電絕緣。在各種實施例中，調(diào)節(jié)促動器230包括元件，其在由控制器225操縱的柔性導(dǎo)電電極的影響下改變其折射率。通過改變其折射率，EMD 200的彎曲表面的凈光功率被改變，由此施加可控的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)促動器230可以使用各種不同的光電元件來實現(xiàn)。例如，調(diào)節(jié)促動器230可以使用設(shè)置在柔性透鏡封殼210的中心的液晶層(例如LC單元)來實施。在其他實施例中，調(diào)節(jié)促動器230可以使用其他類型的電活性光學(xué)材料實施，例如在施加電場存在的情況下改變折射率的電光材料。調(diào)節(jié)促動器230可以是嵌入封裝材料210內(nèi)的特定器件(例如LC單元)，或具有可控折射率的塊體(bulk)材料。在另一實施例中，調(diào)節(jié)促動器230可以使用可變形的透鏡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，其在電信號的影響下改變形狀。因而，EMD 200的光功率由控制器225控制，其中，電信號經(jīng)由從控制器225延伸到調(diào)節(jié)促動器230的電極而施加。

圖3是顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的EMD 300的分解透視圖。EMD 300是EMD 100或200的一種可行的實施方式，但是，分解透視圖顯示了各種部件的額外細(xì)節(jié)。EMD 300的示出實施例包括柔性透鏡封殼，其包括前層305和后層310、前柔性導(dǎo)電電極(ANT)315、后柔性導(dǎo)電電極(POST)320、液晶層325、環(huán)形基體330，電源335、控制電路340、前觸板345和后觸板350(在圖3中隱藏)。共同地，ANT 315、LC層325和POST 320形成在控制電路340的作用下操縱的調(diào)節(jié)促動器。ANT 315的示出實施例包括連接片360，POST 320的示出實施例包括連接片365。

ANT 315和POST 320是透明電極，其經(jīng)由跨經(jīng)電極施加的電壓而電操縱LC層325。ANT 315和POST 320是柔性導(dǎo)體，其甚至在包括折疊和彎折的循環(huán)機(jī)械應(yīng)力存在的情況下也維持其電導(dǎo)率。ANT 315和POST 320采用液態(tài)導(dǎo)體材料形成，其被分別固化到前層305和后層310的彎曲表面上、且因此順應(yīng)前層305和后層310的彎曲表面。ANT 315和POST 320可分別通過使用多種技術(shù)而涂覆至前層305和后層310。例如，液態(tài)導(dǎo)體材料可以噴涂、壓印、網(wǎng)漏掩模印刷或以其他方式沉積以形成電結(jié)構(gòu)來操作調(diào)節(jié)促動器，所述液態(tài)導(dǎo)體材料包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電硅、蒸鍍金屬或其他導(dǎo)電材料。在一個實施例中，使用順應(yīng)性凹模版將液態(tài)導(dǎo)體材料噴涂到前層305的內(nèi)部凹形表面上，且使用順應(yīng)性凸模版將液態(tài)導(dǎo)體材料噴涂到后層310的內(nèi)部凸形表面。在其他實施例中，噴涂涂層可以被主動控制而不使用模版，或在涂覆臨時掩模之后涂覆。在其他實施例中，液態(tài)導(dǎo)體材料被涂層到具有順應(yīng)形狀表面的壓印模上，其隨后被壓按至前層305或后層310，以轉(zhuǎn)移液態(tài)導(dǎo)體材料。其他涂覆技術(shù)還可以用于分別在前層305和后層310上形成和定位ANT 315和POST 320。在一個實施例中，ANT 315和POST 320被形成以實現(xiàn)期望的總體薄片電阻(sheet resistance)。目標(biāo)的薄片電阻可以為從100歐姆/方到2000歐姆/方(例如190歐姆/方)。當(dāng)然，還可以使用在該范圍以外的其他目標(biāo)薄片電阻。

LC層325可以設(shè)置在EMD 300的中心區(qū)域中，并且在前層305和后層310之間。LC層325的形式可以包括噴涂、旋涂、掩模、壓印、制版和/或從常規(guī)制造技術(shù)改造而來的其他操作。LC層325可以包括例如聚(3、4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(或PEDOT：PSS)，或提供可變折射率特性的任何各種其他液晶。在一實施例中，LC層325與環(huán)形基體325的至少某些電路電絕緣。另外或替換地，LC層325可以設(shè)置在位于EMD 300的中心區(qū)域中的ANT 315和POST 320之間。

圖4是顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于制造EMD(例如可安裝至眼睛的裝置100、200或300中之一)的過程400的流程圖。在過程400中出現(xiàn)的過程圖塊中的某些或所有的順序不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。相反，得益于本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解某些過程圖塊可以以未示出的多種順序執(zhí)行，或甚至并行地執(zhí)行。本文參考EMD 300的制造過程來描述過程400的特征。然而，這種描述可以延伸到另外或替換地應(yīng)用于制造具有本文所述特征的任何各種其他EMD。

在過程圖塊405和410中，前層305和后層310被形成為透鏡封殼的分開層。前層305和后層310可以通過使用噴涂或噴射有柔性透明材料的模具形成。柔性透明材料可以包括任何聚合物材料、水凝膠、PMMA、硅基聚合物(例如氟硅丙烯酸酯)等。

雖然某些實施例并不限于該方面，但是在此，前層305和/或后層310可以被處理以形成活性表面，以改善與ANT 315和POST 320的結(jié)合。例如，前層305和后層310可以在高度離子化的環(huán)境中經(jīng)等離子處理，以使得前層305和后層310的內(nèi)表面具有化學(xué)活性。

在過程圖塊415中，形成ANT 315和POST 320的導(dǎo)體材料沉積在前層305的凹形表面上，并且沉積在后層310的凸形表面上。在一個實施例中，液態(tài)導(dǎo)體材料的沉積可以在模版上噴涂，該模版順應(yīng)凹形表面和凸形表面。在另一實施例中，液態(tài)導(dǎo)電材料施加到壓印模，其具有分別順應(yīng)前層305和后層310的凹形表面和凸形表面的彎曲表面。經(jīng)涂層的壓印模隨后壓靠前層305和后層310的內(nèi)部表面，以向其轉(zhuǎn)移墨水圖案。在涂覆液態(tài)導(dǎo)體材料之后，其可以例如通過熱量而固化和/或退火。

導(dǎo)體材料可以包括導(dǎo)電環(huán)氧樹脂(例如各種導(dǎo)電硅氧烷中的任意項)、蒸鍍金屬(金、鋁)、導(dǎo)電顆粒的膠體溶液(例如納米管或納米線)和/或等等。導(dǎo)體材料的沉積可以包括各種的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中的任意結(jié)構(gòu)，包括但不限于一個或多個金線、銀納米線、氧化銦錫薄膜等。在某些實施例中，各種溶劑(例如酒精)、表面活化劑或稀釋劑可以添加到液態(tài)導(dǎo)體材料中，以分別改善ANT 315和POST 320的涂層均勻性以及各自與前層305和后層310的附著力。

接下來，環(huán)形基體330(包括電源335和控制電路340)被定位在前層305和后層310之間，例如包括將基體定位在后層310的凸形表面上(過程圖塊420)。在420處的定位之前或期間，導(dǎo)電粘接劑可以涂覆到環(huán)形基體330上的觸板，以備于將環(huán)形基體330電聯(lián)接到ANT 315和POST 320中之一或兩者。在420處的定位可以包括將連接片360、365中的每一個對準(zhǔn)環(huán)形基體330的相應(yīng)觸板，例如其中，連接片360、365彼此在徑向上偏開。

在過程圖塊425中，調(diào)節(jié)促動器的結(jié)構(gòu)設(shè)置在前層和后層之間。例如，液晶材料可以鋪放在前層305的凹形表面的中心區(qū)域周圍(例如包括分散在其上)，且覆蓋在ANT 315上。在一個實施例中，LC材料在更大的面積上鋪放，以使得LC層325比ANT 315或POST 320覆蓋更大的面積。

在過程圖塊430中，透鏡封殼的兩個半部(前層305和后層310)被壓靠在一起并被密封。例如，一定量的封殼材料可以附加到圍繞LC材料的圓周的區(qū)域中、且位于前層305和后層310之間。該材料在前層和后層之間的固化可以使得夾止區(qū)域形成在LC材料周圍。在一個實施例中，更多的封殼材料還被附加到經(jīng)配合的前層305和后層310的底部邊緣或邊沿，以形成密封。將該附加的封殼材料固化，可以密封位于前層305和后層310之間的外圍區(qū)域中的基體。最后，可安裝至眼睛的裝置或智能隱形眼鏡被封裝到具有透鏡溶液的密封容器中，以用于分配(過程圖塊435)。

應(yīng)理解，方法400所示操作的具體順序并不限制某些實施例。例如且非限制性地，根據(jù)不同實施例，調(diào)節(jié)促動器、電極結(jié)構(gòu)和/或環(huán)形基體中的某些或所有部件可以以各種方式制造和彼此組合，以作為在這種部件與一個或兩個透鏡封殼層組裝之前的單獨部件。

圖5示出了根據(jù)實施例的用于制造可安裝至眼睛的裝置的過程的橫截面詳細(xì)視圖。圖5所示的制造過程可以包括例如操作400的某些或所有特征。詳細(xì)視圖500示出了在模具502上的后層504(例如層310)的形成，且細(xì)節(jié)視圖510示出了在模具512上的前層514(例如層305)的形式。

層504、510中的一個或每一個可以包括硅樹脂、硅樹脂水凝膠、水凝膠、剛性透氣(RGP)材料、剛性塑料(例如聚碳酸酯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸酯。雖然某些實施例并不限于這方面，但是在某些實施例中，層504、510可以是柔性的。在一個示例性實施例中，層504、510中的一個或每一個具有11mm到14mm尺寸的直徑。替換地或額外地，層504、510中的一個或每一個的厚度在20微米到150微米(例如在20微米到100微米)之間。然而，這些尺寸可以根據(jù)實施方式的具體細(xì)節(jié)在不同實施例中改變。

層504、514的形成可以包括例如在405、410處的形成過程的某些或所有特征。在一實施例中，例如0.1到50μm深的凹部(未示出)成形在前層514的凹形側(cè)534中，或者，成形在后層504的凸形側(cè)524中，以輔助形成調(diào)節(jié)促動器元件的LC層。這種凹部的成形可以包括在兩個模具之間壓制和固化層504、514中的一個的封殼材料。

詳細(xì)視圖520示出了在后層504的凸形表面524上沉積的柔性電極522(例如電極320)，且詳細(xì)視圖530示出了在前層514的凹形表面534上沉積的柔性電極532(例如電極315)。電極522、532中的一個或每一個的形成可以包括噴涂、壓印、網(wǎng)漏掩模印刷(shadow masking)、蒸鍍或以其他方式沉積導(dǎo)電環(huán)氧樹脂(例如導(dǎo)電硅樹脂)、金屬(例如金，鋁，銀等)或其他導(dǎo)電材料。所形成的電極522、532可以包括金屬線、納米線、氧化銦錫薄膜或其他這類導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，以用于操作調(diào)節(jié)促動器。在一實施例中，柔性電極522、532中一個的或每一個具有10nm到10微米的厚度、和2mm到3mm的直徑。然而，這種厚度可以根據(jù)實施方式的具體細(xì)節(jié)而改變。在某些實施例中，柔性電極具有主體部分和從該主體部分延伸的凸片部分(未示出)，其中，主體部分對準(zhǔn)調(diào)節(jié)促動器的LC層，凸片部分延伸穿過夾止區(qū)域，該夾止區(qū)域?qū)C層與在其中和/或其上設(shè)置有集成電路的基體分離。

詳細(xì)視圖540示出了這種基體(例如環(huán)形基體330)放置在后層504上，該基體包括例如示例性控制電路542和天線544。在另一實施例中，該基體可以代替地被初始地放置于表面534上。詳細(xì)視圖550顯示了在前層514的凹形側(cè)上沉積LC層554。沉積LC層554可以包括從常規(guī)的網(wǎng)漏掩模、壓印或其他制造技術(shù)改變而來的操作。在一實施例中，調(diào)節(jié)促動器結(jié)構(gòu)(例如LC層)包括或結(jié)合絕緣層，其至少提供防止或限制在夾止區(qū)域和電極結(jié)構(gòu)之間的一個或多個導(dǎo)電路徑的某些絕緣。例如，調(diào)節(jié)促動器的至少部分的介電對準(zhǔn)層(未示出)可以設(shè)置在LC層554的相反側(cè)。LC層554可以具有0.1μm到50μm的厚度和/或4mm到10mm之間的直徑。然而，這些尺寸僅僅是示例性的，且并不限制某些實施例。

詳細(xì)視圖560顯示了詳細(xì)視圖540、550中所示的相應(yīng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)對準(zhǔn)且彼此接觸。在某些實施例中，表面524、534中之一或兩者可以被預(yù)處理，例如通過等離子處理，以改善二者之間的附著力。層504、514可以隨后被密封以形成柔性封殼，其中，調(diào)節(jié)促動器562位于柔性封殼的中心區(qū)域內(nèi)。中心區(qū)域的周界可以至少部分地被夾止區(qū)域564限定，其中，層504、514彼此鄰接(例如實體接觸)。

例如，附加量的隱形眼鏡材料(例如硅樹脂彈性體、硅樹脂水凝膠等)可以圍繞LC層554設(shè)置，以有助于粘接層504、514。這種附加材料的固化(例如通過加熱或紫外光)可以實現(xiàn)在中心區(qū)域內(nèi)的調(diào)節(jié)促動器的密封，夾止區(qū)域564圍繞該中心區(qū)域設(shè)置。在某些實施例中，隱形眼鏡材料還可以在層504、514中一個的周圍的邊緣區(qū)域涂覆，其中該附加材料也被固化以便密封位于夾止區(qū)域564和層504、514的相應(yīng)邊緣之間的透鏡封殼的區(qū)域中的環(huán)形基體。

電極522、532可以在夾止區(qū)域564中彼此分開。例如，在一個示例性實施例中，導(dǎo)電層522、532具有6mm直徑，且夾止區(qū)域具有7mm直徑，其中，LC層554用于將圍繞其形成夾止區(qū)域564的中心區(qū)域中的導(dǎo)電層522、532分離。

圖6顯示了可安裝至眼睛的裝置的橫截面詳細(xì)視圖600、650，其每一個根據(jù)相應(yīng)的實施例。例如，詳細(xì)視圖600顯示了后封裝層610，其與前封裝層620密封以形成柔性透鏡封殼。柔性透鏡封殼的中心區(qū)域至少部分地由夾止區(qū)域625限定，夾止區(qū)域圍繞中心區(qū)域的周界延伸。夾止區(qū)域625可以用作密封件，以在中心區(qū)域內(nèi)保持調(diào)節(jié)促動器615。在某些實施例中，外圍區(qū)域630定位在圍繞夾止區(qū)域625的外圍，例如在其中，外圍區(qū)域630從夾止區(qū)域625延伸到封裝層610、620的相應(yīng)圓周邊緣。外圍區(qū)域630可以包括隱形眼鏡材料，其被設(shè)置和固化以有助于將封裝層610、620彼此密封?；w635(具有設(shè)置在其上的集成電路)可以設(shè)置在外圍區(qū)域630內(nèi)，并設(shè)置在封裝層610、620之間。

在詳細(xì)視圖600中，一凹部形成在前封裝層620的凹形表面中，以有助于在制造過程期間定位調(diào)節(jié)促動器615(例如根據(jù)方法400)。在另一實施例中，封裝層可以另外或替換地變形以有助于形成夾止區(qū)域。作為示例且非限制性地，詳細(xì)視圖650顯示了后封裝層660與前封裝層670密封，以形成柔性透鏡封殼，其中，在可安裝至眼睛的裝置的中心區(qū)域中，調(diào)節(jié)促動器設(shè)置在封裝層660、670之間。封裝層660、670的相應(yīng)部分可以彼此鄰接，以形成夾止區(qū)域680，該夾止區(qū)域至少部分地限定中心區(qū)域的外圍。夾止區(qū)域(例如區(qū)域680)可以至少部分地由透鏡材料層形成，其厚度是從柔性導(dǎo)體延伸到EMD的外表面。例如，夾止區(qū)域可以由透鏡材料的前層和后層形成，其每一個從相應(yīng)的柔性導(dǎo)體延伸到EMD的不同的相應(yīng)外側(cè)。透鏡的一個這種層的外表面可以在夾止區(qū)域上的區(qū)域中變形。如詳細(xì)視圖650所示的，夾止區(qū)域680可以至少部分地通過前封裝層(例如層670)的凹形表面(例如后表面)的平坦部或凸起部形成。

夾止區(qū)域680可以將LC層與(例如環(huán)形基體330的)電路685分離開，所述電路設(shè)置在柔性透鏡封殼的外圍區(qū)域且在封裝層660、670之間。如詳細(xì)視圖650所示，由封裝層660、670形成的中心區(qū)域可以沿朝向夾止區(qū)域680延伸的方向漸縮。替換地或額外地，包括集成電路685的外圍區(qū)域可以沿朝向夾止區(qū)域680延伸的方向漸縮。

調(diào)節(jié)促動器可以包括或鄰接設(shè)置在調(diào)節(jié)促動器結(jié)構(gòu)(例如液晶層)和柔性導(dǎo)體的相應(yīng)部分之間的絕緣層。例如，調(diào)節(jié)促動器可以包括對準(zhǔn)層674a、674b和LC層665。對準(zhǔn)層674a、674b中的一個或每一個可以具有10nm到10微米的厚度，但是某些實施例并不限于這一方面。柔性透明電極672a、672b(例如電極315、320)可以設(shè)置在調(diào)節(jié)促動器的相反側(cè)，例如在其中，對準(zhǔn)層674a、674b至少提供某些絕緣，以防止在夾止區(qū)域680和透明電極672a、672b之間的一個或多個導(dǎo)電路徑。在電路685的控制下，電極672a、672b可以跨經(jīng)調(diào)節(jié)促動器施加電壓差。對準(zhǔn)層672a、672b可以包括聚酰亞胺(polyimide)或其他合適材料，以用于改變液晶分子的對準(zhǔn)，從而改變LC層665的折射率。在一個實施例中，LC層665的未通電狀態(tài)允許遠(yuǎn)距觀察，例如其中，跨經(jīng)液晶層施加的任何非零電壓可以縮短可安裝至眼睛的裝置的焦距(與可安裝至眼睛的裝置在不具有這種電壓下的焦距相比)。

圖7A-7C顯示了根據(jù)實施例的可安裝至眼睛的裝置700中的前柔性導(dǎo)電電極(ANT)705和后柔性導(dǎo)電電極(POST)732的示例性取向。圖7A示出了形成在前層705的凹形表面上的ANT 705，圖7B示出了形成在后層710的凸形表面上的POST 732，圖7C是完全組裝的可安裝至眼睛的裝置700的平面圖。圖8是根據(jù)實施例的環(huán)形基體730的一部分的輪廓圖，其用以形成與ANT 715的連接片760和POST 732的連接片765的電連接。

在示出的實施例中，ANT 715包括連接片760，用于電連接至設(shè)置在環(huán)形基體730的前側(cè)上的前觸板745。相應(yīng)地，POST 732包括連接片765，用于電連接至設(shè)置在環(huán)形基體730后側(cè)上的后觸板750。圖8示出了導(dǎo)電粘接劑785的使用，以分別改善連接片760和765與觸板745和750之間的電連接。導(dǎo)電粘接劑785可以使用各種不同材料實現(xiàn)，例如銀負(fù)載的環(huán)氧樹脂、硅、或聚氨酯、或其他材料。導(dǎo)電粘接劑785提供柔性的導(dǎo)電粘接，其在智能隱形眼鏡被彎曲或彎折時保持電連接，盡管可安裝至眼睛的裝置700的各組成部件具有不同的柔性特性。

在示出的實施例中，連接片760和765相對于彼此旋轉(zhuǎn)偏開，從而為用于觸板745、765中之一或兩者的穿過基體的過孔(via)提供空間。例如，在示出的實施例中，電源735和控制電路740設(shè)置在環(huán)形基體730的前側(cè)，由此，后觸板750使用穿通基體的過孔連接到控制電路740。

圖7C進(jìn)一步示出了ANT 715和POST 732之間的LC層的輪廓712。LC層可以將ANT 715和POST 732彼此分離，且可以由控制電路740通過跨經(jīng)所述電極而施加的電壓被促動。在示出的實施例中，LC層延伸跨經(jīng)中心區(qū)域的更大部分，以確保ANT 715和POST 732彼此不短路。在一個實施例中，可以進(jìn)一步涂覆透明的絕緣層(例如聚酰亞胺)，從而分別將LC層與ANT 715和POST 732中相應(yīng)的一個分開，而在其他實施例中，ANT 715和POST 732可以形成為與LC層直接接觸。LC層720和ANT 715和POST 732的相應(yīng)部分(例如除連接片760、765之外的部分)可以包含在環(huán)形基體730的內(nèi)徑以內(nèi)，且可以不接觸環(huán)形基體730的內(nèi)邊緣。在一個實施例中，ANT 715和POST 732具有大約6mm的直徑，LC層725具有大約7mm的直徑，而環(huán)形基體730的內(nèi)邊緣(其限定中心區(qū)域)具有9mm的直徑。當(dāng)然，也可以實施其他尺寸。前層705和后層710可以彼此接觸，從而在輪廓712的直徑和更大的環(huán)形基體730的內(nèi)邊緣的直徑之間形成夾止區(qū)域720。夾止區(qū)域720可以以各種方式防止液晶層、ANT 715和/或POST 732與環(huán)形基體730中的至少某些電路短路。

本文描述了為可安裝至眼睛的裝置提供自動調(diào)節(jié)的技術(shù)和架構(gòu)。從計算機(jī)存儲器中數(shù)據(jù)位的操作的符號表示和算法方面，提供本文的詳細(xì)描述的某些部分。這些算法描述和表示是被計算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)人員使用的手段，以將其工作以最有效的方式傳輸?shù)狡渌绢I(lǐng)域技術(shù)人員。算法在這里且通常被理解為實現(xiàn)期望結(jié)果的步驟的自洽步驟順序。步驟是需要物理量的物理操作的步驟。通常，雖然未必，但是這些量采取電信號或磁性信號的形式，其能被存儲、傳遞、組合、比較和以其他方式操作。在方便時，且主要處于通常用途的原因，這些信號表示為位、值、元件、符號、字符、項目、數(shù)字等。

但是，應(yīng)注意所有這些相似術(shù)語與適當(dāng)物理量相關(guān)且僅是應(yīng)用于這些量的方便符號。除非在本文另有具體說明，應(yīng)理解，在說明書中，利用例如“處理”或“計算”或“確定”或“顯示”等的術(shù)語來表示計算機(jī)系統(tǒng)、或相似電子計算裝置的動作和過程，其將數(shù)據(jù)操作和轉(zhuǎn)變(所述數(shù)據(jù)被表示為計算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲器中的物理(電子)量)為其他數(shù)據(jù)，其類似地被表示為計算機(jī)系統(tǒng)存儲器或寄存器或其他這種信息存儲裝置、傳遞或顯示器裝置中的物理量。

某些實施例還涉及用于執(zhí)行本文操作的設(shè)備。該設(shè)備可以特別構(gòu)造為用于所需目的，或其可以包括通常目的計算機(jī)，其選擇性地被存儲在計算機(jī)中的計算機(jī)程序啟用或重新配置。這種計算機(jī)程序可以存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，例如但不限于，任何類型的盤片，包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁性-光學(xué)盤、只讀存儲器(ROM)、例如動態(tài)RAM(DRAM)的隨機(jī)訪問存儲器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光學(xué)卡、或適用于存儲電子指令的任何類型的介質(zhì)，且聯(lián)接到計算機(jī)系統(tǒng)總線。

本文提供的算法和顯示并不與必然與任何具體計算機(jī)或其他設(shè)備相關(guān)。各種通常目的系統(tǒng)可以被根據(jù)本文教導(dǎo)的程序使用，或可以方便地構(gòu)造更專門的設(shè)備，以執(zhí)行所需方法步驟。從本文的描述可理解用于各種這樣系統(tǒng)的所需結(jié)構(gòu)。此外，未參考任何具體設(shè)計語言描述某些實施例。應(yīng)理解，各種設(shè)計語言可以用于執(zhí)行如在本文所述的這種實施例的教導(dǎo)。

除了本文所述的內(nèi)容，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可以對所公開的實施例和實施方式實現(xiàn)各種修改。因此，本文的描述和例子應(yīng)該被理解為是示例性的，且不是限制性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)該通過參考權(quán)利要求單獨地測量。