专利名称：用于以喷射方式提供的能量接收器的方法和设备的利记博彩app
技术领域：
本发明描述了制造通电的生物医学装置(在一些实施例中更具体地指制造通电 的眼科镜片)的方法和设备。
背景技术：
传统上，诸如隐形眼镜、眼内镜片或泪点塞的眼科装置包括具有矫正、美容或治疗 特性的生物相容性装置。例如，隐形眼镜可以提供如下作用中的一种或多种视力矫正功 能；增进美容；和治疗作用。每种功能由镜片的物理特性提供。具有折射特性的镜片可提供 视力矫正功能。在镜片中掺入颜料可增进美容。掺入镜片中的活性剂可提供治疗功能。无 需使镜片处于通电状态就能实现这些物理特性。最近，有理论表明有源元件可结合到隐形眼镜中。一些元件可包括半导体装置。一 些例子示出，在置于动物眼睛上的隐形眼镜中嵌入了半导体装置。然而，此类装置缺少独立 的通电机制。尽管可在镜片和电池之间连接电线以便为该半导体装置供电，但有理论表明 该装置可通过无线方式供电，不过目前尚没有此类无线供电机制可供利用。因此期望有另外的有助于形成眼科镜片的方法和设备，所述镜片通过无线方式通 电至适合给结合到生物医学装置(如眼科镜片)中的半导体装置供电的程度。
发明内容
本发明包括用于形成具有能为半导体装置供电的通电部分的生物医学装置(如 眼科镜片)的方法和设备。在一些实施例中，眼科镜片将包括具有能通过无线电波接收 能量的能量接收器的铸模有机硅水凝胶，该能量接收器以生物相容的方式包含在眼科镜片 中。通过喷射方法形成该通电部分，在该过程中将导电材料喷到用于制作镜片的其中一个 模具部件或两个模具部件上。另外的实施例包括形成眼科镜片的方法，该方法包括使用喷射技术沉积能量接收 器的步骤，其中能量接收器能通过无线电波接收能量。可将能量接收器沉积到第一模具部 件和第二模具部件中的一者或两者上。将反应性单体混合物置于第一模具部件和第二模具 部件中的一者内。第一模具部件邻近第二模具部件设置，从而形成镜片腔体，该腔体内具有 能量接收器和至少一些反应性单体混合物；并使反应性单体混合物暴露于光化辐射中。通过控制反应性单体混合物所暴露的光化辐射来形成镜片。
图1示出了根据本发明的一些实施例的模具装配设备。
图2A示出了包括处理芯片和能量接收器的眼科镜片。图2B示出了包括处理芯片和调谐能量接收器的眼科镜片。图3示出了用于喷射(ink jet)导电材料以在介质上形成能量接受器的喷射设备。图4示出了根据本发明的一些实施例的设备和方法步骤。图5示出了根据本发明的一些其他方面的设备和方法步骤。图6示出了可用于执行本发明的一些实施例的处理器。
具体实施例方式本发明包括例如眼科镜片的生物医学装置以及制备眼科镜片的方法。具体地讲， 本发明包括具有无线能量接收器的眼科镜片，其中无线能量接收器通过喷射式设备施加到 镜片或镜片模具部件上。在一些实施例中，本发明包括水凝胶隐形眼镜，其包括围绕隐形眼 镜中的视区的周边的通常呈环形的能量接收器。另外的实施例可包括能量接收器部分，它 包括结合到眼科镜片内或眼科镜片上的导电材料图案。该图案可基于可通过无线方式传递 至镜片的调谐能量波长。在一些实施例中，导电材料的图案可以位于镜片佩戴者据以进行观看的视区之 外，而在其他实施例中所包含的导电材料图案足够小而不会对隐形眼镜佩戴者的视觉产生 不利影响，从而可以位于视区之内或之外。通常，根据本发明的一些实施例，能量接收器通过喷印方法而被包含在眼科镜片 中，该喷印方法将接收器材料放置在相对于用于制作镜片的模具部件而言合宜的位置。在 一些实施例中，放置了与接收器材料成电连通的元件，使得接收器材料可以提供为元件供 电的电能。在设置能量接收器和处理器之后，反应性混合物可通过模具部件进行成型并聚 合形成眼科镜片。^X如本文所用，“能量接收器”是指充当接收无线能量(例如通过无线电波传输)的 天线的媒介。如本文所用，“能量接收部分”是指生物医学装置(例如眼科镜片)中起到能量接 收器作用的部分。如本文所用，“喷射设备”是指将液体或熔化材料的小滴推射到介质上的设备。作 为非限制性例子，喷射设备可以包括以下设备中的一种或多种压电式喷射设备；热喷射 设备和连续喷射设备。如本文所用，术语“喷射”或“喷出”是指导致液体或熔化材料的小滴被推射到介 质上的操作。如本文所用，“镜片，，是指位于眼睛内或眼睛上的任何眼科装置。这些装置可提供 光学矫正作用或可以起到美容的作用。例如，术语镜片可以指用于矫正或改进视力或用于 眼部机体美容(如虹膜颜色)而不会妨碍视力的隐形眼镜、眼内镜片、覆盖镜片、眼植入物、 光学植入物或其他类似的装置。在一些实施例中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或 水凝胶制成的软质隐形眼镜，其中水凝胶包括但不限于有机硅水凝胶和含氟水凝胶。如本文所用，术语“镜片形成混合物”或“反应性混合物”或“RMM” (反应性单体混合物)是指可被固化并交联或可被交联而形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各个实施例 可包括具有一种或多种添加剂的镜片形成混合物，例如UV阻挡剂、着色剂、光引发剂或催 化剂，以及人们可能想在眼科镜片(例如隐形眼镜或眼内镜片)中加入的其他添加剂。如本文所用，“镜片形成表面”是指用于模制镜片的表面。在一些实施例中，任何此 类表面103-104可以具有光学质量的表面光洁度，这表示它足够光滑并被成型为使得通过 聚合与模具表面接触的镜片形成材料而制作的镜片表面在光学上是合格的。此外，在一些 实施例中，镜片形成表面103-104可以具有给镜片表面赋予期望的光学特性所必需的几何 形状，包括但不限于球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜形貌学校正等，以及它 们的任何组合。如本文所用，术语“模具”是指可用于从未固化的配方形成镜片的刚性或半刚性物 体。一些优选的模具包括构成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。如本文所用，“视区”是指眼科镜片佩戴者据以进行观看的眼科镜片区域。如本文所用，“从模具脱离”表示镜片完全与模具分离，或者只是松散地连接着，使 得可通过轻微搅动移出或用药签推出。现在参见图1，图中示出了用于眼科镜片的示例性模具100，该镜片具有能量接收 部分109。如本文所用，术语模具包括具有腔体105的构造100，可将镜片形成混合物110 分配到腔体105中，使得当镜片形成混合物反应或固化后产生期望的形状的眼科镜片。本 发明的模具和模具组件100由不止一个“模具部件”或“模具件” 101-102构成。可将模具 部件101-102组合在一起，这样在模具部件101-102之间形成腔体105，镜片可在此腔体内 形成。优选地，模具部件101-102的这种组合是暂时的。镜片形成后，可以再次分离模具部 件101-102，以取下镜片。至少一个模具部件101-102有其表面103-104的至少一部分与镜片形成混合物接 触，使得镜片形成混合物110反应或固化后，表面103-104给与其接触的镜片部分提供期望 的形状和形式。对于至少一个其他模具部件101-102也是如此。因此，例如，在一个优选实施例中，模具组件100由两个部件101-102形成，即凹形 件(前件)102和凸形件(后件)101，二者之间形成腔体。凹形表面104与镜片形成混合物 接触的部分具有要在模具组件100中生产的眼镜片的前曲面的曲率，而且足够光滑并被成 型为使得通过聚合与凹形表面104接触的镜片形成混合物而形成的眼科镜片的表面是光 学上合格的。在一些实施例中，前模具件102还可以具有围绕圆形周围边缘108并与其成一整 体的环状凸缘，且前模具件102在垂直于轴并从凸缘延伸的平面内从凸缘延伸(未示出)。镜片形成表面可以包括具有光学质量表面光洁度的表面103-104，这表示它足够 光滑并被成型为使得通过聚合与模具表面接触的镜片形成材料而形成的镜片表面是光学 上合格的。此外，在一些实施例中，镜片形成表面103-104可具有给镜片表面赋予期望的光 学特性所必需的几何形状，包括但不限于球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜 形貌学校正等，以及它们的任何组合。在111处，示出了可将能量接收器喷射至其上的介质。介质111可以是可将导电 材料喷射到其上的任何接纳材料。在一些实施例中，介质111可以是在镜片形成时被掺入到镜片中的材料的透明涂层。透明涂层可包含(例如)如下所述的颜料、单体或其他生物 相容性材料。另外的实施例可包括包含插入物的介质，而插入物可以为刚性的或可成形的。 在一些实施例中，刚性插入物可包括提供光学性质(例如用于视力矫正的那些性质)的光 学区和非光学区部分。可将能量接收器喷射到该插入物的光学区和非光学区中的一者或两 者上。各个实施例还包括在将插入物放入用于形成镜片的模具部分之前先将能量接收 器喷射到该插入物上。插入物或其他介质111还可以包括一个或多个会通过能量接收器 109接受电荷的元件。模具部件101-102的材料可以包括以下一者或多者的聚烯烃聚丙烯、聚苯乙烯、 聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，以及改性的聚烯烃。优选的脂环族共聚物包含两种不同的脂环族聚合物，由Zeon Chemicals L. P.以 商品名ZEONOR销售。存在几种不同等级的ZE0N0R。各种等级都可具有105°C至160°C范围 内的玻璃化转变温度。特别优选的材料为ZEONOR 1060R。可与一种或多种添加剂组合以形成眼科镜片模具的其他模具材料包括(例如) Zieglar-Natta聚丙烯树脂(有时称为znPP)。一种示例性Zieglar-Natta聚丙烯树脂以 商品名PP 9544 MED出售。PP 9544 MED为用于按照FDA法规2ICFR(c) 3. 2进行清洁成型 (clean molding)的澄清无规共聚物，由 ExxonMobile Chemical Company 提供。PP 9544 MED为具有乙烯基的无规共聚物(znPP)(以下称9544MED)。其他示例性的Zieglar-Natta 聚丙烯树脂包括=Atofina聚丙烯3761和Atofina聚丙烯3620WZ。在一些实施例中，本发明的模具还可以包含诸如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲 基丙烯酸甲酯、主链上含脂环部分的改性聚烯烃以及环状聚烯烃的聚合物。这种共混物可 用于任何一半或两半模具上，其中优选的是将这种共混物用于后曲面，而前曲面包含脂环 族共聚物。在根据本发明的制备模具100的一些优选方法中，按照已知的技术采用注射成 型，然而，各实施例也可以包括通过其他技术制作的模具，这些技术包括(例如)车床加工、 金刚石车削或激光切割。镜片通常在两个模具部件101-102的至少一个表面上形成。然而，在一些实施例 中，镜片的一个表面可由模具部件101-102形成，镜片的另一个表面可以用车床加工方法 或其他方法形成。縱现在参见图2A，其中示出了眼科镜片201、能量接收器109和元件203。如图所示， 能量接收器109可包含导电材料，例如碳纤维、碳纳米结构(包括碳纳米管)和金属材料。 合适的金属材料可包括(例如)金、银和铜。碳纳米结构可包括单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。能量接收器109可与元件203成电连通。元件203可包括能对电荷作出响应而发 生状态变化的任何装置，例如半导体型芯片、无源电气装置或光学装置(例如水晶镜片)。 在一些具体的实施例中，元件203包括蓄电装置，例如电容器、超级电容器、电池或其他蓄 电元件。蓄电元件203可包括(例如)位于视区之外、眼科镜片周边中的锂离子电池，它可 通过进入能量接收器(通过喷射法沉积)的射频和磁感中的一者或多者充电。其他蓄电装
权利要求
一种形成眼科镜片的方法，所述方法包括将能够通过无线电波接收能量的导电材料喷射到介质上；将反应性单体混合物沉积到第一模具部件中；将具有所述导电材料的所述介质布置成与所述反应性单体混合物接触；将所述第一模具部件布置成邻近第二模具部件，从而形成镜片腔体，所述介质和导电材料以及至少一些反应性单体混合物在所述镜片腔体中；以及将所述反应性单体混合物暴露于光化辐射。
2.根据权利要求1所述的方法，另外包括以定时间隔自动施加电压于压电材料以使所 述导电材料被喷射到所述介质上的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述介质包括粘合剂层，并且所述方法另外包括 以下步骤将所述粘合剂层沉积到所述第一模具部件和所述第二模具部件之一上；以及 将所述导电材料喷射到所述粘合剂层上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述介质包括所述第一模具部件和所述第二模具 部件中的一者或两者。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述导电材料以这样的图案进行喷射，该图案邻 近所述眼科镜片的周边，且在当将所述眼科镜片放置在眼睛上时的视野之外。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述能够通过无线电波接收能量的导电材料包括 导电纤维。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述导电纤维包括碳纳米管。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述导电纤维包括纳米结构。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘合剂层包含颜料。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘合剂层包含预聚物。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘合层包含反应性单体混合物。
12.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘合剂层可通过以下一种或多种方式聚合 自由基链聚合、逐步聚合、乳液聚合、离子链聚合、开环作用、基团转移聚合和原子转移聚I=I O
13.一种用于制造眼科镜片的设备，所述设备包括 能够喷射导电材料的喷射设备；用于将介质布置成邻近所述喷射设备的轴柄； 容纳所述介质的模具部件；用于将反应性单体混合物沉积到所述模具部件中的喷嘴； 用于将所述介质放置在所述模具部件内的自动装置； 用于控制所述喷射设备的操作的处理器；包含软件的数字存储装置，所述软件可根据命令执行，对所述处理器起作用以促使 所述喷射设备将导电材料以能够接收无线能量的图案喷射到所述介质上。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述喷射设备包括与导电材料库成流体连通的 压电印刷机，其中当向压电材料施加电压时，所述压电材料产生压力脉冲，从而迫使一定体 积的导电材料从喷射喷嘴喷出。
15.根据权利要求14所述的设备，其另外包括具有处理器和数字存储装置的自动控制 器，所述数字存储装置中存储着可执行代码，所述代码可根据命令执行以使电压被施加到 所述压电材料。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述导电材料以这样的图案进行喷射，该图案 邻近所述眼科镜片的周边，且当将所述眼科镜片放置在眼睛上时在视野之外。
17.根据权利要求15所述的设备，其中所述能够通过无线电波接收能量的导电材料包 括导电纤维。
18.根据权利要求15所述的设备，其中所述导电纤维包括碳纳米管。
19.根据权利要求15所述的设备，其中所述导电纤维包括纳米结构。
20.根据权利要求15所述的设备，其中所述粘合剂层包含颜料。
全文摘要
本发明公开了用于形成眼科镜片的方法和设备，所述眼科镜片具有能对处理装置(203)供电的能量接收器(109)。所述能量接收器包括沉积到介质上并设置在用于形成所述眼科镜片的模具内的导电材料。所述导电材料被喷射到所述介质上。
文档编号B29D11/00GK101980858SQ200980112387
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年3月26日
发明者D·B·奥茨, R·B·皮尤 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司