具有环形插入物的通电眼科装置中的密封和封装

申请号 CN201410096043.4 申请日 2014-03-14 公开(公告)号 CN104049383A 公开(公告)日 2014-09-17
申请人 庄臣及庄臣视力保护公司; 发明人 R.B.普格; J.D.里亚尔; A.托纳; D.B.奧特斯; F.A.弗里特施; S.施努克;
摘要 本 发明 公开了将部件密封和封装在环形多件式插入物之上和之内的方法和设备。在一些 实施例 中,眼科镜片由有机 硅 水 凝胶浇铸模制,并且所述部件包括密封和封装的多件式插入物部分。
权利要求

1. 一种用于眼科镜片的环形多件式插入装置,所述多件式插入物包括:
第一插入物后曲面件,其中所述第一插入物后曲面件被成形为第一环形形状的至少一部分;
第一插入物前曲面件,其中所述第一插入物前曲面件被成形为第二环形形状的至少一部分;
导电材料,所述导电材料位于所述第一插入物前曲面件和所述第一插入物后曲面件中的一者或两者之上;
电子部件,所述电子部件附接到所述第一插入物前曲面件和所述第一插入物后曲面件中的一者或两者,其中至少部分地附接到所述导电材料;以及
第一密封材料,所述第一密封材料位于所述第一插入物前曲面件和所述第一插入物后曲面件中的一者或两者的表面上,其中所述第一插入物前曲面件和所述第一插入物后曲面件包括第一眼科插入件,并且其中所述第一密封材料能够密封所述第一眼科插入件内部的第一腔体。
2. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
第二插入物后曲面件,其中所述第二插入物后曲面件被成形为第三环形形状的至少一部分;以及
第二密封材料,所述第二密封材料位于所述第一插入物前曲面件和所述第二插入物后曲面件中的一者或两者之上,其中所述第一插入物前曲面件、所述第一插入物后曲面件和所述第二插入物后曲面件包括第二眼科插入件,并且其中所述第二密封材料能够密封所述第二眼科插入件内部的第二腔体。
3. 根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一腔体包含所述电子部件。
4. 根据权利要求1所述的装置,其中:
所述电子部件在所密封的第一腔体外部。
5. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
沿着第一插入物前曲面件密封特征的周边定位的第一感测元件。
6. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
沿着所述第一插入物前曲面件密封特征的周边放置的药物和贮存器。
7. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
位于所述第一插入物前曲面件的第一表面上的所述第一感测元件。
8. 根据权利要求1所述的装置,其中:
所述第一密封材料包括第一预成型形状,其中所述第一环形形状和第二环形形状中的一者或两者适应所述第一预成型形状。
9. 根据权利要求1所述的装置,其中:
位于所述第一材料与所述第一插入物后曲面件和所述第一插入物前曲面件中的一者或两者的第一部分之间的机械接触形成所述第一密封。
10. 根据权利要求9所述的装置,还包括:
第二密封材料,其中所述第二密封材料能够在所述第一插入物前曲面件和所述第一插入物后曲面件两者的至少一部分之间形成第二材料粘合密封;并且
其中所述第二材料粘合密封能够保持所述第一插入物后曲面件和所述第一插入物前曲面件中的一者或两者的至少一部分对所述第一密封材料的物理接触。
11. 根据权利要求9所述的装置,还包括:
第一自定特征,其中所述第一自锁定特征能够保持所述第一插入物后曲面件和所述第一插入物前曲面件中的任一者或两者的至少一部分对所述第一密封材料的物理接触。
12. 根据权利要求11所述的装置,其中:
所述第一自锁定特征将所述第一插入物后曲面件固定地保持在相对于所述第一插入物前曲面件的位置中。
13. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
所述第一插入物后曲面件包括第二自锁定特征;并且
所述第二插入物后曲面件包括第三自锁定特征,其中所述第二自锁定特征能够与所述第三自锁定特征互锁。
14. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
第一密封剂,其中在所述电子部件附接到所述导电材料之后,所述电子部件的至少一部分包括所述第一密封剂。
15. 根据权利要求1所述的装置,还包括:
第二密封剂,其中所述导电材料的至少第一部分包括所述第二密封剂。
16. 根据权利要求2所述的装置,还包括:
第三密封剂,其中所述导电材料的至少第二部分包括所述第三密封剂。
17. 根据权利要求1所述的多件式插入装置,其中所述多件式插入装置被封装在眼科镜片内,并且其中所述眼科镜片包括封装层,其中所述封装层包含聚合的反应性混合物。
18. 根据权利要求2所述的多件式插入装置,其中所述多件式插入装置被封装在眼科镜片内,其中所述封装层包含聚合的反应性混合物。
19. 根据权利要求17所述的装置,其中所述多件式插入物包括另外容纳在所述封装层内的着色图案。
20. 根据权利要求18所述的装置,还包括:
位于所述第一腔体内的通电部件,其中所述通电部件与所述电子部件电连通。
21. 根据权利要求20所述的装置,还包括:
与所述通电部件电连通的第二感测元件,其中所述第二感测元件位于所述第一腔体内。

说明书全文

具有环形插入物的通电眼科装置中的密封和封装

技术领域

[0001] 本发明描述了涉及眼科装置的密封和封装方面有关的方法、设备和装置,并且更具体地,在一些实施例中,描述了其内或其上具有多件式插入物部件的眼科镜片的制造过程中的密封和封装方面。

背景技术

[0002] 传统上,诸如隐形镜片、眼内镜片或泪点塞的眼科装置包括具有矫正、美容或治疗性质的生物相容性装置。隐形镜片例如可提供以下功能中的一种或多种:视矫正功能、美容增进作用以及治疗作用。每种功能由镜片的物理特性提供。将折射性质结合到镜片中的设计可提供视力矫正功能。结合到镜片中的颜料可提供美容增进作用。结合到镜片中的活性剂可提供治疗功能性。无需使镜片进入通电状态即可实现此类物理特性。
[0003] 最近,已将有源部件结合到了隐形镜片中。一些部件可包括半导体装置。一些例子示出了在置于动物眼睛上的隐形镜片中嵌入半导体器件。然而,此类装置缺乏独立的通电机构。尽管可在镜片和电池组之间连接电线以便为此类半导体装置加电,但是有理论表明这些装置可通过无线方式加电,不过目前尚没有此类无线加电机构可供利用。
[0004] 因此,希望存在有利于下述眼科镜片形成的其他方法和设备,该眼科镜片被通电到适当的程度,以在眼科镜片中提供一种或多种功能并控制眼科镜片或其他生物医学装置的光学特性变化。在制造此类眼科和生物医学装置的过程中,可存在许多如下的部件,这些部件的物理和化学隔离性质或缺乏此类性质均可能是重要的。因此,与通电的眼科和生物医学装置中各种部件的密封和封装相关的新型方法、装置和设备是重要的。

发明内容

[0005] 因此,本发明包括与各种部件的密封和封装相关的创新,所述各种部件包括例如可被通电并且结合到眼科装置中的插入物。此类眼科装置的例子可包括例如隐形镜片或泪点塞。从更普遍的度来看,许多其他可能相关的通电的生物医学装置在本发明的范围之内。此外,提供了方法和设备,其用于形成具有密封或封装的多件式插入物的眼科镜片。在一些实施例中,处于通电状态的介质能够为能传导电流的部件供电。部件可包括但不限于可变光学镜片元件、半导体器件和有源或无源电子装置。这些部件还可包括通过各种类型的外部信号被激活的能力。一些实施例还可包括浇铸模制的有机凝胶隐形镜片,其中刚性或可成形的通电插入物以生物相容性方式包含在眼科镜片中。
[0006] 因此,本发明包括通过密封至少一个前曲面件和后曲面件来形成插入物的方法。该方法可包括用于限定电互连器和将装置附接到互连器和/或曲面件的步骤。还包括使用这些方法加工所获得的装置。
[0007] 在一些可供选择的实施例中,可能存在添加到前述两件式插入物中的第二后曲面件。在这种情况下,各种密封件可形成多个腔体。用于将其他离散件包含在顺序处理或平行处理步骤中的插入物内的方法步骤与本文中本发明领域的性质一致。
[0008] 在一些实施例中,插入物可包括电子部件。这些部件中的一些或全部可包括在插入物内密封腔体的内部的空间中。其他实施例可通过将电子部件设置在成形腔体的外部的位置中而获得。在具有外部部件的实施例中,可能有用的是用其自身的封装材料来封装部件。
[0009] 由各种实施例形成的腔体还可容纳各种类型的流体。例如,在液体弯月面型实施例中,至少部分地位于眼科插入物的光学区中的中心腔体可容纳与镜片的形成相关的液体。在一些实施例中,可在限定了腔体的密封过程之前或期间将液体放置在限定腔体的区域内。在其他情况下,可在密封腔体形成之后添加液体,例如通过灌装针注射穿过后曲面件或前曲面件中的一个或多个区域,然后密封后曲面件或前曲面件中产生的渗漏部位。
[0010] 形成密封件的方法和所得的密封装置是各种实施例的重要方面。在一些实施例中,密封件可包括预形成材料,该预形成材料被成形为与随后形成的密封区域一致的形状。在其他实施例中,密封件可通过在后曲面件和前曲面件中的一者或两者的表面上施加密封剂而在适当的位置形成。在这些实施例的一些中,施加的密封剂可在组装多个物件之前固化;在其他情况下,将进一步处理未固化的密封材料以组装多个物件。
[0011] 在具有预固化密封材料或未固化密封材料的实施例中,用这些材料彼此密封的两个件可保持就位或压在一起以形成密封件。在一些实施例中,被压在一起以形成密封件的物理接触的表面随后可通过以下方式保持就位:横跨两个件放置粘合剂材料,该粘合剂材料在固化后将两个表面永久性地粘附就位,并将密封材料的密封方面保持在两个件之间。
[0012] 在一些可供选择的实施例中,被压在一起的表面可启用自密封机构。自密封机构可将两个或更多个件定或自锁定在一起并保持密封材料上的压力,继而保持物理接触以形成密封完整性。其他机构可在密封区域中包括附加结构,例如用于放置密封材料的沟槽和表面形貌特征中的刃形边缘以更好地增强密封区域的性能。
[0013] 连接到前曲面件和后曲面件中任一者或两者上的结构还可具有与其密封或封装相关的实施例。导电迹线、通电元件和/或电子部件可具有以这种方式沉积以跨越整个迹线、通电元件或电子部件的密封或封装材料,从而允许任一端上的封装和密封材料与前曲面件或后曲面件材料之间的接触。
[0014] 可进一步处理所得的多件式插入装置,以形成与这些眼科装置形成的方法相关的眼科装置和新型方法。在一些实施例中,可将插入物放置在第一模具部件内,其中第一模具部件内可发现少量镜片主体形成材料。在其他实施例中,该形成镜片的混合物可以包括(例如)水凝胶形成材料。可在第二模具部件移动到接近第一模具部件之前、期间或之后添加额外的形成镜片的混合物。第二模具部件接近第一模具部件的移动可形成腔体,在此腔体中,插入物和形成镜片的混合物可模制成具有高质量光学表面的复合镜片。嵌入该所得眼科装置的插入物可具有封装的部件和/或位于密封区域中的部件。另外,在一些实施例中可围绕插入物的模制的形成镜片的混合物可被视为插入物封装层。插入物之内或之上的部件可包括电迹线、通电装置、电子装置(包括例如集成电路)和有源光学元件(包括例如液体弯月面镜片)。附图说明
[0015] 图1示出了可用于实施本发明的一些实施例的示例性模具组件设备部件。
[0016] 图2示出了具有多件式插入物实施例的示例性通电眼科镜片。
[0017] 图3示出了用于多件式插入物的示例性密封实施例的横截面图示。
[0018] 图4A示出了多件式插入物的示例性两件式插入物实施例的俯视图示。
[0019] 图4B示出了多件式插入物的示例性两件式插入物实施例的横截面图示。
[0020] 图5示出了图4B中示例性装置的多件式插入物密封区域的可供选择的实施例。
[0021] 图6示出了图4B中示例性装置的多件式插入物密封区域的可供选择的实施例。
[0022] 图7示出了图3中示例性装置中密封区域的可供选择的实施例。
[0023] 图8示出了图3中示例性装置中密封区域的可供选择的实施例。
[0024] 图9示出了图3中示例性装置中密封区域的可供选择的实施例。
[0025] 图10示出了用于形成根据本发明一些实施例的具有密封和封装的多件式插入物的通电眼科镜片的方法步骤。
[0026] 图11示出了用于将密封的插入物置入眼科镜片模具部件的设备部件的例子。
[0027] 图12示出了可用于实施本发明的一些实施例的处理器。
[0028] 图13A示出了多件式插入物的示例性两件式环形插入物实施例的俯视图示。
[0029] 图13B示出了多件式插入物的示例性两件式环形插入物实施例的横截面图示。
[0030] 图14示出了多件式插入物的示例性三件式环形插入物实施例。

具体实施方式

[0031] 本发明包括用于制造具有多件式插入物的眼科镜片的方法和设备,其中插入物的多个部分以及包括该插入物的部件可包括密封和封装方面。此外,本发明包括具有结合到眼科镜片内的多件式插入物的眼科镜片,该多件式插入物包括密封和封装方面。
[0032] 根据本发明,通电镜片由嵌入式插入物和能量源形成,能量源例如为用作能量存储装置的电化学电池或电池组。在一些实施例中,构成能量源的材料被封装并与放置眼科镜片的环境隔离。
[0033] 在一些实施例中,多件式插入物还包括电路图案、部件和能量源。多个实施例可包括围绕光学区周边定位电路、部件和能量源的图案的多件式插入物,镜片佩戴者将通过该光学区观看。其他实施例可包括如下电路、部件和能量源的图案:所述电路、部件和能量源的图案足够小而不会对隐形镜片佩戴者的视野产生不利影响,从而多件式插入物可将其定位在光学区的内部或外部。
[0034] 通常,根据本发明的一些实施例,多件式插入物通过自动化技术整合到眼科镜片中,该自动化技术将能量源相对于用来形成镜片的模具部件放置在所需的位置。将各种部件放入眼科镜片中的实施例可采用一个或多个步骤,在所述一个或多个步骤中,部件被密封并粘附到位,或部件被封装。
[0035] 在一些实施例中,能量源放置成与部件电连通,该部件可按指令启动并从包含在眼科镜片内的能量源中汲取电流。部件可包括但不限于半导体器件、有源或无源电子装置或电动机械,包括例如微机电系统(MEMS)、纳机电系统或微机械。在放置能量源和部件之后,可通过模具部件形成并聚合反应性混合物以形成眼科镜片。
[0036] 以下章节将详细说明本发明的实施例。文中描述的优选实施例和可供选择的实施例均仅为示例性实施例,并且应当理解,对于本领域技术人员而言其变型形式、修正形式和更改均可能是显而易见的。因此,应当了解,所述示例性实施例不对作为其基础的本发明的范围构成限制。
[0037] 术语
[0038] 在涉及本发明的该说明书权利要求中,所使用的各个术语定义如下:
[0039] 后曲面件:如本文所用,是指多件式插入物的固体元件,当组装成所述插入物时,它将占据镜片后侧上的位置。在眼科装置中,此类件将位于更靠近佩戴者眼睛表面的插入物的侧面。在一些实施例中,后曲面件可包含和包括眼科装置中心内的区域,光可穿过该区域进入佩戴者的眼睛。该区域可被称为光学区。在其他实施例中,件可采用环形形状,在该环形形状中所述件不包含或包括光学区中的一些或全部区域。在眼科插入物的一些实施例中,可存在多个后曲面件,并且多个后曲面件中的一个可包括光学区,同时其他后曲面件可为环形或环面的多个部分。
[0040] 部件:如本文所用,是指能够从能量源中提取电流以执行一种或多种逻辑状态或物理状态变化的装置。
[0041] 封装:如本文所用,是指形成屏障以将诸如媒体插入物的实体与实体的相邻环境隔开。
[0042] 通电:如本文所用,是指能够提供电流或者其内存储有电能的状态。
[0043] 能量:如本文所用,是指使物理系统做功的能力。本发明中的多种用途可涉及在做功的过程中能够完成电子命令的所述能力。
[0044] 能量源:本文中指能够提供能量或者将生物医学装置置于通电状态的装置。
[0045] 能量采集器:如本文所用,是指能够从环境中提取能量并将其转化为电能的装置。
[0046] 前曲面件:如本文所用,是指多件式插入物的固体元件,当组装成插入物时,它将占据镜片前侧上的位置。在眼科装置中,此类件将位于更远离佩戴者眼睛表面的插入物的一侧上。在一些实施例中,所述件可包含和包括眼科装置中心中的区域,光可穿过该区域进入佩戴者的眼睛。该区域可被称为光学区。在其他实施例中,件可采用环形形状,在该环形形状中所述件不包含或包括光学区中的一些或全部区域。在眼科插入物的一些实施例中,可存在多个前曲面件,并且多个前曲面件中的一个可包括光学区,同时其他前曲面件可为环形或环面的一部分。
[0047] 镜片:如本文所用,是指位于眼睛之中或眼睛之上的任何眼科装置。这些装置可提供光学矫正或可为装饰品。例如,术语镜片可指用于矫正或改进视力或用于增强眼部机体美容(更改虹膜颜色的外观)而不会影响视力的隐形镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物、光学插入物或其他类似的装置。在一些实施例中,本发明的优选镜片为软质隐形镜片,该软质隐形镜片由有机硅弹性体或水凝胶制成。
[0048] 形成镜片的混合物或反应性混合物或反应性单体混合物(RMM):如本文所用,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。各种实施例可包括形成镜片的混合物,其中形成镜片的混合物具有一种或多种添加剂,例如紫外线阻滞剂、着色剂、光引发剂或催化剂以及眼科镜片(例如隐形镜片或眼内镜片)中可用的其他添加剂。
[0049] 形成镜片的表面,如本文所用,是指用来模制镜片的表面。在一些实施例中,任何此类表面都可以具有光学级表面光洁度,这表示它足够光滑,并且被成形为使得镜片表面具有合格的光学特性,所述镜片表面通过与成型表面接触的形成镜片的混合物的聚合而形成。此外,在一些实施例中,形成镜片的表面可具有赋予镜片表面期望的光学特性所必需的几何形状,这些特性包括但不限于球镜度、非球镜度及柱镜度、波前像差矫正、角膜形貌特征校正或它们的组合。
[0050] 锂离子电池,如本文所用,是指其中锂离子移动通过电池以产生电能的电化学电池。这种通常称之为电池组的电化学电池可以其典型形式再通电或再充电。
[0051] 多件式插入物:如本文所用,是指能够在眼科镜片内支撑能量源的可成形的或刚性的基底。在一些实施例中,多件式插入物也支撑一个或多个部件。
[0052] 模具:如本文所用,是指可用于通过未固化的制剂形成镜片的刚性或半刚性物体。一些优选的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。
[0053] 光学区:本文中指眼科镜片的佩戴者通过其观看的眼科镜片的区域。
[0054] 功率:如本文所用,是指每单位时间内所做的功或所传递的能量。
[0055] 可再充电或可再通电:如本文所用,是指恢复到以较高性能进行工作的状态的能力。本发明范围内的多种用途可涉及恢复到某个状态的能力,该能力能够在特定的恢复时间周期内使电流以特定速率流动。
[0056] 再充电或再通电:如本文所用,是指恢复到以较高性能进行工作的状态的操作。本发明范围内的多种用途可与能够使装置在特定的恢复时间周期内使电流以特定速率流动的恢复到某个状态能力相关。
[0057] 脱离模具:如本文所用,是指其中镜片或与模具完全分离,或只是松散地附接以使得可通过轻轻晃动而移除或用药签推离的操作。
[0058] 层叠式集成部件装置(SIC装置):如本文所用,是指包装技术的产品,该技术可将可包括电气装置和机电装置的基底的薄层通过将每一层的至少一部分堆叠在彼此之上而组装成可操作的集成装置。层可包括各种类型、材料、形状和尺寸的元器件。此外,层可由各种装置-生产技术制成以匹配和呈现各种轮廓。
[0059] 眼科镜片
[0060] 参见图1,示出了形成包括密封和封装插入物的眼科装置的设备100。设备包括示例性的前曲面模具102和匹配的后曲面模具101。插入物104和眼科装置的主体103可位于前曲面模具102和后曲面模具101的内部。在一些实施例中,主体103的材料可为水凝胶材料,并且插入物104可被该材料包围在所有表面上。
[0061] 插入物104可为许多不同类型插入物中的一种。在图1中,插入物104中存在至少一个密封表面105。其他实施例可包括不同类型的密封件和封装件,其中一些在以下部分中进行讨论。设备100可用于形成新型眼科装置,该新型眼科装置由具有多个密封区域的部件的组合构成。
[0062] 参见图2,以横截面示出了所述新型眼科装置的示例性实施例200。眼科装置壳体230可围绕实施例200。壳体230可通过图1中示出的模具实施例100形成,并且可由多种材料(包括例如水凝胶化合物)构成。
[0063] 该实施例200还可以包括插入物240。在一些实施例中,插入物240可由多件构成,并且可以利用各种类型的密封来组装插入物240。
[0064] 该实施例200可包括元器件层210,该元器件层可包括例如启动元件、处理元件、通电元件和感测元件。多种封装方案可与元器件层210的内容物相关。在一些实施例中,层210可粘附到其他部件,例如有源光学装置220,然后将所得插入物固定到眼科装置中,如图1所示。有源光学装置220可以是用两种不同的不混溶流体填充然后进行密封的液体弯月面型镜片。
[0065] 密封件和封装结构-胶槽
[0066] 参见图3,示出了示例性光学装置220的边缘300的放大横截面。例如,水相360和非水相350可表示弯月面型镜片中两种不混溶的流体。有源装置的前表面310可为模制的独立件,各种电极金属层可沉积在该模制的独立件上。模制前件310可具有胶槽、凹槽或狭槽320,然后其将与模制的且独立的后曲面件340相交。例如,该胶槽320可用作粘合剂、密封剂或胶合物的容器。在使前曲面件310和后曲面件340彼此接近之后,在流体350和360对两个件310和340形成的腔体进行填充之前或之后,后曲面件340可被推进至牢固地进入320。然后,可将粘合剂330沉积到胶槽320的剩余空间中以形成密封区域330。在一些实施例中,该胶槽320可位于镜片装置自身的整个周边。
[0067] 多种方法可有效地将粘合剂涂覆到胶槽320中。与例如印刷设备一样,一些实施例可包括通过喷嘴的应用,或其他实施例可在胶槽320内沉积预成型的粘合剂,然后该预成型的粘合剂通过加热光照、压力或形成密封件和粘结件的其他标准方法进行流动和粘结。可使用多种类型的粘合剂来形成密封区域330。表1列出了可用于该密封应用和可行的各个实施例中材料类型的一些例子。表1还描述了每种类型中一些材料的一些代表性特性。本领域的普通技术人员将认识到,除了讨论的那些材料之外的材料也可包括在权利要求书的范围之内。
[0068] 表1-示例性的密封材料、封装材料和涂层材料的部分列表
[0069]
[0070] 图4A和4B示出了具有胶槽495的不同实施例400。该实施例可由具有前曲面件410和后曲面件492的两件式组件构成,该前曲面件和后曲面件具有位于两个件410和492之间的腔体,该腔体用于容纳有源光学装置,例如弯月面型镜片。可将前曲面件410模制或形成为大于有源光学元件的尺寸,其中额外的尺寸形成支撑区域415,该支撑区域为部件、互连器和最终的多种类型的密封方面提供支撑。图4A示出了放大的前曲面件410的俯视图。
[0071] 各种电互连器以及互连结构430和440可位于该放大的前曲面件410上。在一些实施例中,这些互连结构430和440可连接到通电元件,例如电池组。在其他实施例中,通电元件可沿着互连线路430,440,470和480沉积或附接到电互连器上。在一些具体实施例中,第一互连器可通过交叉点420附接到第二互连器480。连接点450和460可用于将通电元件互连到其他元件。
[0072] 元件可由在眼科装置所处的环境中可能稳定也可能不稳定的材料形成,所述环境包括例如与该元件接触的眼表面上的泪液。用途可包括由涂层形成封装层,所述涂层包括例如聚对二甲苯族,包括但不限于聚对二甲苯C、N和D族元素。在一些实施例中,可在施加其他粘合剂或密封剂层之前或之后进行封装涂层。
[0073] 图4B表示形成图中下部横截面图像的横截面方向。如上所述,一些实施例包括互连结构,例如部件491附接的连接点。示例性部件491可包括例如集成电路,该集成电路通过导电材料例如导电环树脂附接到连接点460。在一些实施例中,附接的部件491通常可通过在部件主体和附接表面下面或在两者之间的粘合剂的下部填充物而粘附至前曲面件410的支撑区域415。随后还可将涂层或粘合剂施加到集成电路或其他部件491以封装集成电路或其他部件并将其连接到前曲面件410。如横截面图像中所示,可存在后曲面结构493。衍生自具有该后曲面结构493的实施例490的密封设计的性质将在下面部分中详细讨论。
[0074] 参见图5,该实施例500包括图4A和4B中两件式插入物实施例的示例性密封结构。在一些实施例中,如在一个实施例中所示,多件式插入物的前曲面件540可包括模制或成形结构525,所述模制或成形结构可起到如下双重用途:限定胶密封区域520的一侧以及提供可在其上沉积电极以用于多种用途的表面。在一些实施例中,如图所示,前曲面件540可包括突起515以用作胶密封区域520的相对侧。多件式插入物的后曲面件510可具有形成胶密封区域515的配合表面的模制结构。在该实施例中,后曲面件510具有双结构配合表面,然后该双结构配合表面限定所得胶密封件的内部腔体区域530和外部区域520。
[0075] 在一些实施例中,可在将后曲面件510放置到位之前用粘合剂填充胶密封区域525和515,使得粘合剂围绕两个密封区域520和530流动。或者,可在将后曲面件510移动到与前曲面件540相反的位置之前填充胶密封区域530,从而允许粘合剂围绕腔体流动以形成密封和粘结。在一些实施例中,可在单独的步骤中用粘合剂填充胶密封区域520,该单独的步骤可包括与第一腔体填充步骤相同或不同的材料。表1的各种材料可用于所述实施例500。这包括但不限于使用粘合剂在水性条件下发挥作用或使用相对为固体的预成型密封剂来填充胶密封区域530。
[0076] 在其他实施例中,密封系统515,520,530,525,510可位于更靠近前曲面件540的外边缘560处。胶密封区域515和外边缘560之间的最小距离仍允许容纳和支撑部件491,例如集成电路。
[0077] 其他可供选择的实施例可包括使后曲面件510延伸至直至前曲面件540的外边缘560的翼片、扩展部分或附加部分550。该附加部分550可起到强化胶密封区域520和进一步保护部件491的双重用途。
[0078] 在图6中,另一个示例性实施例600包括多件式插入物的前曲面件640和后曲面件650。在该实施例中,胶密封区域可从成形结构625跨越后曲面件650和前曲面件640之间的内部腔体620到达外边缘615,并且可被修改为包括部件491,例如互连和集成电路。成形结构625可具有限定从625至615的胶密封区域620以及为成形电极提供安装表面的双重用途。
[0079] 在另一个可供选择的实施例中,存在于从625至615的胶密封区域620中的后曲面件650的结构610的设计可以为单一结构610。在该示例性实施例中,内部腔体620由翼片结构660以及进入从625至615的胶密封区域620中的密封结构610形成。表1的材料提供可有效地密封和封装插入装置的材料的例子。一般来讲,对于本领域技术人员而言显而易见的是,实际上可使用胶密封区域以及前曲面件和后曲面件结构的多个实施例,并且此类装置完全在权利要求书所要求的范围内。
[0080] 密封件和封装结构-压缩密封
[0081] 图7示出了包括不同类型的密封系统745和720并且可密封多件式插入装置700的可供选择的实施例。在一些实施例中,至少一个密封件的性质可涉及两个表面之间的压缩密封。该实施例700包括示例性后曲面件740,其具有压缩另一个密封结构720的表面745,所述另一个密封结构可由各种粘合剂材料,包括例如表1中列出的材料形成为沉积密封件。
[0082] 在具体实施例中,密封结构720可为置于前曲面件310的沟槽750中的弹性O形环,该弹性O形环形成密封结构720和745的压缩位置。当向前曲面件310和后曲面件740施加压力时,可在后曲面件740上的密封结构745和沟槽750中的密封结构720之间形成压缩密封。在一些实施例中,可将粘合剂置于密封槽730的剩余部分中以将前曲面件310和后曲面件740锁入沟槽750。在该实施例中,眼科装置中的压缩型密封包括基于流体的液体弯月面实施例;在其他实施例中,这种类型的密封可用于眼科镜片环境中的密封需要,诸如图6中所示的密封系统。
[0083] 密封件和封装结构-刃形边缘密封件
[0084] 图8包括可形成为密封多件式插入装置800的密封件的可供选择的实施例。在所述实施例中,至少一个密封件的性质可涉及后曲面件840和前曲面件310之间的刃形边缘密封件845。示例性的后曲面件840可具有可锁入另一个密封结构820中的尖锐的表面845。在一些实施例中,可使用例如表1中的粘合剂材料使密封结构820形成为沉积密封件。
其他实施例可包括可置于沟槽850中的O形环类预形成结构820,其中刃形边缘结构845可被压入密封结构820中。或者,可将未固化或固化的粘合剂材料施加到沟槽850以形成可迫使刃形边缘结构845进入其中的密封结构820。在密封结构820为未固化的粘合剂的实施例中,可通过由进入密封结构820的刃形边缘表面845所形成的表面来密封和用粘结方法粘附前曲面件310和后曲面件840。
[0085] 在其他实施例中,不考虑由密封结构820形成的密封件的性质,后续的示例性步骤可包括将粘合剂置于密封槽830的剩余部分内以将前曲面件310和后曲面件840锁定就位。在该具体实施例中,眼科装置800中的刃形边缘密封系统845,820和850基于流体类液体弯月面实施例。这种类型的密封系统845,820和850对眼科镜片环境中其他类型的密封需求也是有效的,例如图6中示出的密封类型。
[0086] 图9示出了眼科插入装置900中刃形边缘类密封件的可供选择的实施例。在基于流体类液体弯月面实施例的该实施例中,使用自锁定机构将多件式插入物的前曲面件310和后曲面件940锁定在一起以密封和封装所述多件式插入装置900。自锁定机构960采用从后曲面件940上的刃形边缘结构945延伸的外形唇缘970和前曲面件310上的键槽960。当将前曲面件310和后曲面件960挤压在一起时,外形唇缘970和键槽960形成明确地锁定接合。在示例性实施例中,沟槽950还可形成进一步将刃形边缘结构945固定到密封结构920内的压缩位置。显而易见的是,除刃形边缘之外的任何相关密封实施例均可构成本发明范围内的技术。
[0087] 该实施例的另一个任选的结构可包括沿着自锁定密封机构920、945、970、960和950的整个周边的凹槽930。所述凹槽930可容纳粘合剂或密封剂,例如表1中列出的材料。
该实施例900示出了单一的密封位置,但其他实施例可能需要多个密封位置。例如,在图4A的装置400中,自锁定密封机构920,945,970,960和950可以为权利要求书体现的概念提供额外的多种用途。第一密封表面可用于密封镜片中心的含流体的区域,而第二环形环状件可紧邻内部环形密封件和外部环形密封件放置在一起以封装互连器、通电部件和电子部件。可以这种方式形成后曲面件以在所有区域上延伸为一体。对于不同区域的多个密封表面,可在多个位置结合或使用各种密封实施例。
[0088] 用于基于插入物的眼科镜片的方法和材料
[0089] 重新参见图1,示出了用于眼科镜片的示例性模具装置100的示意图,其中具有多件式插入物104。如本文所用,模具装置100包括形成为使腔体106成形的塑料,可将形成镜片的混合物分配到该腔体内,使得当形成镜片的混合物反应或固化时产生期望形状的眼科镜片。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和102构成。可将模具部件101和102以在模具部件101和102之间形成腔体106的方式结合在一起,镜片可在该腔体中形成。优选地,模具部件101和102的这种组合是暂时的。形成镜片后,可以再次分离模具部件101和102,以取下镜片。
[0090] 至少一个模具部件101和102使其表面的至少一部分与形成镜片的混合物接触,使得形成镜片的混合物反应或固化后,该表面使与其接触的镜片部分具有所需的形状和形式。对于至少一个其他模具部件101和102也是如此。
[0091] 因此,例如,在示例性实施例中,模具装置100由两个部件101和102形成,即凹形件(前曲面模具)102和凸形件(后曲面模具)101,两者之间形成腔体106。与形成镜片的混合物接触的凹形表面部分具有将在模具装置100中制备的眼科镜片的前曲面的曲率。所述部分足够光滑并被形成为使得如下眼科镜片的表面是光学合格的:所述表面通过对与凹形表面接触的形成镜片的混合物进行聚合而形成。
[0092] 在一些实施例中,前曲面模具102还可具有围绕圆形周边边缘并与其成为一体的环形凸缘,所述圆形周边边缘在垂直于轴的平面中从前曲面模具120延伸并从凸缘(未示出)延伸。
[0093] 形成镜片的表面可包括具有光学级表面光洁度的表面,这表明所述表面足够光滑并被形成为使得如下镜片表面是光学合格的:所述表面通过与模制表面接触的形成镜片的混合物的聚合作用而形成。此外,在一些实施例中,模具件101和102的形成镜片的表面可以具有赋予镜片表面期望的光学特性所必需的几何形状,这些特性包括但不限于球镜度、非球镜度及柱镜度、波前像差矫正、角膜形貌特征校正以及它们的组合。本领域的普通技术人员将认识到,除了讨论的那些特性之外的特性也可包括在本发明的范围之内。
[0094] 能量源和部件安装在多件式插入物104上,该多件式插入物可由任何其上可设置能量源的接纳材料构成。在一些实施例中,多件式插入物104还可包括例如电路通道、部件以及用于放置与部件电连通的能量源并使部件从能量源中汲取电流的其他方面。本文讨论的新型密封和封装创新(例如密封表面105)允许将功能性插入物制成多个件,然后牢靠地组装和密封以最终纳入眼科装置,其中眼科装置的外部材料和插入装置内的材料不能穿过插入物材料或所述密封件105扩散。
[0095] 多个实施例还包括在将多件式插入物104置入用于形成镜片的模具部分之前将能量源置入多件式插入物104。多件式插入物104还可包括一个或多个能通过能量源接受电荷的部件。
[0096] 在一些实施例中,具有多件式插入物104的镜片可包括刚性中心、软裙边设计,其中中心的刚性光学元件与相应前表面和后表面上的大气环境和角膜表面直接接触。将镜片的软裙边材料(通常为水凝胶材料)附接到刚性光学元件的周边,其还用作向所得的眼科镜片提供能量和功能的多件式插入物。在这些实施例中,封装件和密封件105的功能是重要的。
[0097] 一些另外的实施例包括为刚性镜片插入物并完全封装在水凝胶基质内的多件式插入物104。可例如使用微注塑成型技术来制造为刚性镜片插入物的多件式插入物104。实施例可包括(例如)聚(4-甲基-1-戊烯)共聚物树脂,其直径介于约6mm至10mm之间,前表面半径介于约6mm和10mm之间,后表面半径介于约6mm和10mm之间,中心厚度介于约0.050mm和0.5mm之间。一些示例性实施例包括这样的插入物,其直径为约8.9mm,前表面半径为约7.9mm,后表面半径为约7.8mm,中心厚度为约0.100mm,边缘轮廓为约0.050半径范围。一种示例性微成型机械可包括由Battenfield Inc.提供的微系统50五吨系统(Microsystem50five-ton system)。包括但不限于沟槽、狭槽、唇缘和刃形边缘的密封结构的一些或全部可在模制过程中形成或随后通过后续加工模制过程的所得物而形成。
[0098] 多件式插入物可放置在用于形成眼科镜片的模具部件101和102内。模具部件101和102材料可包括(例如)以下一种或多种聚烯:聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和改性聚烯烃。其他模具可包括陶瓷或金属材料。
[0099] 可与一种或多种添加剂结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)、符合FDA法规21CFR(c)3.2清洁模塑的透明无规共聚物、具有乙烯基团的无规共聚物(znPP)。
[0100] 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。该共混物可用于任一个或两个模具半部上。优选地,该共混物用于后曲面件,而前曲面件由脂环共聚物构成。
[0101] 在根据本发明制造模具100的一些优选方法中,根据已知技术进行注塑。实施例也可包括用其他技术成型的模具,所述其他技术包括例如车床加工、金刚石车削激光切割
[0102] 通常,镜片在两个模具部件101和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和102形成,而镜片的另一个表面可以例如使用车床加工方法形成。
[0103] 在一些实施例中,多件式插入物400可具有前曲面表面410,该前曲面表面具有光学区,该光学区包括由位于多件式插入物400上的能量源420,430,440,470和480供能的可变光学件。多件式插入物400还可包括部件491例如集成电路,以控制光学区内包含的可变光学件。在该论述中,可变光学件可被视为部件。
[0104] 能量源可与部件491电连通。部件491可包括响应于电荷状态变化的任何装置,例如半导体类型的芯片、无源电气装置或诸如水晶镜片的光学装置。
[0105] 在一些具体实施例中,能量源420,430,440,470和480包括例如电池组或其他电化学电池、电容器、超电容器、超级电容器或其他存储部件。一些具体实施例可包括位于多件式插入物400上的电池组,该多件式插入物位于光学区之外的眼科镜片的周边。
[0106] 在另一方面,在一些实施例中,可沿着周边区域包括着色层496以改变镜片的视觉外观。着色层可例如通过移印或喷墨式工艺而添加。
[0107] 在一些实施例中,镜片类型可包括含有含机硅的组分的镜片。“含有机硅的组分”是指在单体、大分子单体或预聚物中含至少一个[-Si-O-]单元的组分。优选地,以含有机硅的组分的总分子量计,所有硅和所附接的氧在含有机硅的组分中的含量大于约20重量%,还更优选地大于30重量%。可用的含有机硅的组分优选地包含可聚合的官能团,例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团。
[0108] 在一些实施例中,围绕插入物的眼科镜片裙边(也称为插入物封装层)可由标准水凝胶镜片制剂构成。具有可与多种插入物材料形成合格匹配特性的示例性材料可包括但不限于Narafilcon族(包括Narafilcon A和Narafilcon B)和依他菲康族(包括依他菲康A)。下文将对与本领域一致的材料性质进行更全面的技术讨论。本领域的普通技术人员可以认识到,除讨论的那些材料之外的其他材料还可形成密封和封装插入物的合格封装件或局部封装件,并且应将其视为符合并包含在权利要求书所限定的范围内。
[0109] 合适的含有机硅组分包括式I的化合物
[0110]
[0111] 其中R1独立地选自一价反应性基团、一价烷基或一价芳基,上述基团中的任一者还可以包含选自以下的官能团:羟基、基、氧杂基、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸根、酸根、卤素或它们的组合;包含1至100个Si-O重复单元的一价硅氧烷链,其还可以包含选自以下的官能团:烷基、羟基、氨基、氧杂基、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸根、卤素或它们的组合;
[0112] 其中b为0至500,其中应当理解,当b不为0时,b为众数等于指定值的分布;
[0113] 其中至少一个R1包含一价反应性基团,并且在一些实施例中,1至3个R1包含一价反应性基团。
[0114] 如本文所用,“一价反应性基团”为可经历自由基和/或阳离子聚合的基团。自由基反应性基团的非限制性例子包括(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、C1-6烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、C1-6烷基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C2-12烯基、C2-12烯基苯基、C2-12烯基基、C2-6烯基苯基、C1-6烷基、O-乙烯基氨基甲酸酯以及O-乙烯基碳酸酯。阳离子反应性基团的非限制性例子包括乙烯基醚或环氧基以及它们的混合物。在一个实施例中,自由基反应性基团包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺以及它们的混合物。
[0115] 合适的一价烷基和芳基包括未取代的一价C1-16烷基、C6-14芳基,例如取代的和未取代的甲基、乙基、丙基、丁基、2-羟丙基、丙氧基丙基、聚乙烯氧丙基、它们的组合等。
[0116] 在一个实施例中,b为0,一个R1为一价反应性基团,并且至少三个R1选自具有1至16个碳原子的一价烷基,或者在另一个实施例中,选自具有1至6个碳原子的一价烷基。本实施例的有机硅组分的非限制性例子包括2-甲基-2-羟基-3-[3-[1,3,3,3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙酯(“SiGMA”)、
[0117] 2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基-三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、
[0118] 3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(“TRIS”)、
[0119] 3-甲基丙烯酰氧基丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷以及
[0120] 3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷。
[0121] 在另一个实施例中,b为2至20、3至15,或在一些实施例中,为3至10;至少一个1 1
末端R 包括一价反应性基团并且其余的R 选自具有1至16个碳原子的一价烷基,或在另一个实施例中,选自具有1至6个碳原子的一价烷基。在另一个实施例中,b为3至15,一
1 1
个末端R 包含一价反应性基团,另一个末端R 包含具有1至6个碳原子的一价烷基并且
1
剩余的R 包含具有1至3个碳原子的一价烷基。该实施例中有机硅组分的非限制性例子包括(单-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)-丙醚封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为
400-1000)(“OH-mPDMS”)以及单甲基丙烯酰氧基丙基封端的单正丁基封端的聚二甲基硅氧烷(分子量为800-1000)(mPDMS)。
[0122] 在另一个实施例中,b为5至400或10至300,两个末端R1均包含一价反应性基1
团并且剩余的R 独立地选自具有1至18个碳原子的一价烷基,所述一价烷基在碳原子之间可具有醚键并且还可包含卤素。
[0123] 在一个需要有机硅水凝胶镜片的实施例中,本发明的镜片将由反应性混合物制成,其中按制备聚合物的活性单体组分的总重量计,反应性混合物包含至少大约20重量%的含有机硅的组分,优选地在大约20重量%至70重量%之间。
[0124] 在另一个实施例中,一至四个R1包含乙烯基碳酸酯或式II所示的乙烯基氨基甲酸酯
[0125]
[0126] 其中Y代表O-、S-或NH--;并且R代表氢或甲基;d为1、2、3或4;以及q为0或1。
[0127] 含有机硅的碳酸乙烯酯或乙烯基氨基甲酸酯单体具体包括:1,3-双[4-(乙烯氧基羰基氧基)丁-1-基]四甲基-二硅氧烷、3-(乙烯氧基羰基硫基)丙基-[三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷]、3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯、3-[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基氨基甲酸酯、碳酸三甲基甲硅烷基乙基酯乙烯酯、碳酸三甲基甲硅烷基甲基酯乙烯酯以及
[0128]1
[0129] 在期望生物医疗装置的模量在大约200以下的情况中,只有一个R 应包含一价反1
应性基团,并且剩余的R 基团中不超过两个将包含一价硅氧烷基团。
[0130] 另一类含有机硅组分包括以下式的聚氨酯大分子单体:
[0131] 式IV-VI1
[0132] (*D*A*D*G)a*D*D*E ;1
[0133] E(*D*G*D*A)a*D*G*D*E 或1
[0134] E(*D*A*D*G)a*D*A*D*E
[0135] 其中D代表具有6至30个碳原子的烷二基、烷基环烷二基、环烷二基、芳二基或烷基芳二基;
[0136] 其中G代表具有1至40个碳原子并且主链中可包含醚键、硫代键或胺键的烷二基、环烷二基、烷基环烷二基、芳二基或烷基芳二基;
[0137] *代表氨基甲酸酯或脲基键;
[0138] a为至少1;并且
[0139] A代表下式的二价聚合基团:
[0140]
[0141] 其中R11独立地代表具有1至10个碳原子的烷基或氟代烷基基团,其在碳原子之1
间可以含有醚键;y为至少1;并且p提供400至10,000的部分分子量;E和E 的每一个独立地代表由式VIII表示的可聚合的不饱和有机基团,
[0142]
[0143] 其中R12为氢或甲基;R13为氢、具有1至6个碳原子的烷基或-CO-Y-R15基团,其中14
Y为-O-、Y-S-或-NH-;R 为具有1至12个碳原子的二价基团;X代表-CO-或-OCO-;Z代表-O-或-NH;Ar代表具有6至30个碳原子的芳香基团;w为0至6;x为0或1;y为0或
1;以及z为0或1。
[0144] 优选的含有机硅的组分是由式IX表示的聚氨酯大分子单体(完整的结构可通过将相应的星号区域*连接到*、将**连接到**而理解)
[0145]16
[0146] 其中R 为移除异氰酸酯基团后的二异氰酸酯的双基,例如异佛尔二异氰酸酯的双基。其他合适的含有机硅的大分子单体为由氟代醚、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛尔酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸异氰基乙酯反应形成的式X的化合物(其中x+y是在10至30范围内的数值)。
[0147] 式X(完整的结构可通过将相应的星号区域*连接到*而理解)
[0148]
[0149] 适用于本发明的其他含有机硅的组分包括含聚硅氧烷、聚亚烷基醚、二异氰酸酯、聚氟代烃、聚氟醚和多糖基团的大分子单体;具有极性氟化接枝或侧基(末端二氟代碳原子上连接有氢原子)的聚硅氧烷;含醚键和硅氧烷键的亲水硅氧烷基甲基丙烯酸酯;以及含聚醚和聚硅氧烷基的可交联单体。上述任何聚硅氧烷也可用作本发明中的含有机硅组分。
[0150] 方法
[0151] 以下方法步骤作为可以根据本发明的一些方面实施的方法的例子来提供。应当理解,方法步骤的叙述顺序并不具有限制性,也可以使用其他顺序实施本发明。此外,并非所有步骤都是实施本发明所必需的,本发明的各个实施例中可以包括另外的步骤。对本领域的技术人员可显而易见的是,另外的实施例也是可行的,并且此类方法完全在权利要求书的范围内。
[0152] 现在参见图10,流程图示出了可用于实施本发明的示例性步骤。在1001处,形成诸如图3所示的件310的前曲面件,并在1002处,形成诸如图3所示的件340的后曲面件。在1001和1002处的这些形成步骤可按任一顺序进行或同时进行。
[0153] 在1003处,可将导电材料施加到插入物的前曲面件或插入物的后曲面件中的任一者或两者。在1004处,可将密封剂施加到电子部件和导电材料中任一者或两者的至少一部分。在1004处向导电材料施用密封剂可在整个密封过程中进行,而在1004处向电子部件的施用在一旦在1003处将该部件附接到导电材料后即可进行。
[0154] 在1005处,可将粘合剂或密封材料施加到前曲面件和后曲面件中的任一者或两者。在一些实施例中,该材料的施加可涉及将预成型件置于插入件中的一者或两者上。在一些另外的实施例中,可存在不止一个前曲面件或一个后曲面件,或两种件都不止一个。在这些实施例中,将重复在1005处的步骤,直到将眼科插入物的所有适用的件都组合成插入物为止。
[0155] 在1005前曲面件与后曲面件的组合内在地形成腔体,该腔体可(例如)如图2所示容纳有源光学装置220。在1006处,所述腔体可至少部分地以流体填充。在一些实施例中,流体可发挥多种功能,并且可通过重复在1006处的步骤而添加多种流体。例如,如图3所示,两种不混溶的流体350和360可形成弯月面型镜片。
[0156] 在1007处,可在第一模具部件和第二模具部件之间或在第一模具部件或第二模具部件任一者的表面上沉积反应性单体混合物,后续加工步骤将导致该表面位于两个部件之间。在1008处,将组合的插入物置于通过第一模具部件和第二模具部件形成的腔体中,或置于将在随后由第一模具部件和第二模具部件形成的腔体中的表面上。在一些优选的实施例中,将图1的组合插入物104通过机械放置而置于图1的模具部件101和102中。机械放置可包括(例如)机器人或其他自动装置,例如本行业已知的用于放置表面安装部件的那些装置。人工放置插入物104也在本发明的范围内。因此,只要符合以下要求则任何机械放置均是有效的:它将插入物104置于浇铸模具部件内,使得模具部件所容纳的反应性混合物的聚合反应将插入物包括在所得的眼科镜片中。在一些实施例中,处理器装置、MEMS、NEMS或其他部件也可安装在插入物之中或之上并与能量源电连通。
[0157] 在1009处,第一模具部件可被布置为邻近第二模具部件,以形成形成镜片的腔体,而至少一些反应性单体混合物和能量源位于所述腔体中。在1010处,腔体内的反应性单体混合物可发生聚合。例如,可通过暴露到光化学辐射和热中的一个或二者来实现聚合。在1011处,将镜片从模具部件中取出。
[0158] 尽管本发明可用于提供硬质或软质隐形镜片,所述硬质或软质隐形镜片由任何已知的镜片材料或适合制作此类镜片的材料制成,但优选地,本发明的镜片是水含量为大约0%至大约90%的软质隐形镜片。更优选地,镜片由包含羟基和羧基任一者或两者的单体制成,或者由含有硅的聚合物(例如硅氧烷、水凝胶、硅水凝胶以及它们的组合)制成。可用于形成本发明镜片的材料可通过使大分子单体、单体以及它们的组合的共混物与添加剂(例如聚合引发剂)反应制得。合适的材料包括(但不限于)由有机硅大分子单体和亲水单体制成的有机硅水凝胶。
[0159] 设备
[0160] 现在参见图11,其示出了具有一个或多个插入物1114传输接口1111的自动化设备1110的实施例1100。如图所示,各自带有相关插入物1114的多个模具部件容纳在托盘1112上并被递送到介质传输接口1111。实施例可包括单独放置多件式插入物1114的单个接口,或同时在多个模具部件中放置(并在一些实施例中,在每个模具部件中放置)多件式插入物1114的多个接口(未示出)。
[0161] 一些实施例的另一方面包括支承多件式插入物1114的设备,而眼科镜片的主体围绕这些部件模制。该固定点可附着将形成镜片主体的同一类型的聚合材料。
[0162] 现在参见图12,其中示出了可用于本发明的一些实施例的控制器1200。控制器1200包括一个或多个处理器1210,该处理器可包括与通信装置1220耦合的一个或多个处理器部件。在一些实施例中,控制器1200可用于将能量发送到置于眼科镜片中的能量源。
在一些实施例中,所有前述部件均可位于多件式插入物内,其中将多个件密封以限定插入物的内部和外部区域。
[0163] 处理器1210与被构造成通过通信信道传输能量的通信装置1220耦合。通信装置1220可用于以电子方式控制以下一个或多个方面:用于将插入物置于眼科镜片模具部件中的自动化;数字数据相对于安装在插入物介质之上或之中并置于眼科镜片模具部件内的部件的往返传输;或结合到眼科镜片中的部件。通信装置1220还可用于(例如)与一个或多个控制器设备或制造设备部件进行通信。
[0164] 处理器1210还与存储装置1230通信。存储装置1230可包括任何合适的信息存储装置,包括但不限于磁性存储装置(例如,磁带和硬盘驱动器)、光学存储装置和/或半导体存储器装置(例如,随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置)的组合。
[0165] 存储装置1230可存储用于控制处理器1210的程序1240。处理器1210执行软件程序1240的指令,并因而根据本发明进行操作。例如,处理器1210可接收有关插入物的放置或部件的放置的信息。存储装置1230还可以在一个或多个数据库1250和1260中存储眼科相关数据。数据库可包括定制的插入物设计、计量数据以及用于控制通向插入物的能量和来自插入物的能量的具体控制序列。
[0166] 密封和封装结构-环形件
[0167] 在一些实施例中,已讨论的各个方面可用于不同的成型装置。接至图13A,其示出了环形类型的插入装置1300。与其中中心光学区可包括有源眼科装置的之前的实施例相比,在具有所有环形件的实施例中,中心光学区1310可不含材料。
[0168] 在环形类型的实施例中,仍可将所得的插入装置1300置于眼科镜片中。与之前的讨论相似,环形装置1300可在可插入多种材料(包括例如水凝胶材料)的模具设备中位于中心,以限定眼科装置的特性。
[0169] 环形插入装置1300可因其形状而具有不同的特征和用途。例如,可存在密封边缘1315,该密封边缘将不存在于其中光学区包括在前曲面件和后曲面件(例如,如图3所示,分别为件310和340)任一者或两者中的实施例中。如在图13B的剖面图中举例示出,密封结构1393可利用或加强密封边缘1315。另外,所述新的密封边缘1315的存在可实现其他功能,例如能够使得密封边缘1315的多个部分为多孔的以渗透环境中的流体。在其他实施例中,此类多孔特性还可以引入插入装置1300的表面部分。使用其中电迹线横贯密封边缘
1315的密封结构1393可形成可密封的腔体,并可允许与可留在可密封腔体中的比如通电元件和电子部件的装置发生相互作用。
[0170] 然而,环形插入装置1300的内周边密封边缘结构1393为这种功能形成了独特的环境,因为它可以具有穿过密封边缘1315并到达其他装置之上的导电迹线1380。返回图13A,环形插入装置1300可在中心光学区1310中具有空隙。中心光学区1310可包括密封边缘1315,该边缘可通过本文所公开的多个实施例进行密封。可将导电迹线1330和1340沉积在环形插入装置1300上。在一些实施例中,这些迹线1330和1340可具有沉积的或附接到它们的通电元件,诸如,例如已连接到导电迹线1330和1340的集成电路1360。还可以存在与附加的的导电迹线1370和1380的连接。这些迹线1330、1340、1370和1380可连接到感测结构1395,所述感测结构能够监测佩戴者(包括但不限于)测定感测结构1395周围空间中泪液的导电率变化。本领域的普通技术人员将认识到,许多类型的感测装置都是可行的,并且此类实施例完全在权利要求书的范围内。
[0171] 在其他实施例中,迹线1370和1380可用于控制从感测结构1395分配流体或药物。感测结构1395相对于实施例1300的位置和存在仅出于示例性目的而示出,而这种功能可包括在环形插入装置1300的表面结构的任何部分处。本领域的普通技术人员将认识到,本文所讨论的密封方法的多个方面可用于这些位置。
[0172] 继续接至横截面图示图13B,第一密封结构1391可允许将前曲面件1320密封到后曲面件1325。环形结构内在地具有内周边和外周边,从而允许沿着内周边形成密封1393。环形插入装置的实施例还可以包括密封结构,包括(例如)如图10所示的刀状边缘和压力密封。
[0173] 环形插入装置1300可包括通电元件,导电迹线1330、1340、1360和1370以及集成电路1392,或其他电子元件。在一些实施例中,这些部件1392可留在围绕所述部件的密封腔体中。在将前曲面件1320和后曲面件1325进行任意组合以形成环状插入装置1300之前,可用封装剂处理所述部件以包围并密封至前曲面件1320或后曲面件1325。
[0174] 图14示出了三个物件在组装时可形成环状多件式插入物1400的方式。环状前曲面件1430可包括(例如)导电迹线1440和集成电路1450。后曲面件1410和1420可以为环状插入装置1400的单独部分。可将前曲面件1430以及后曲面件1410和1420组合以形成完整的环状装置1400。在其他实施例中,可将两个后曲面件1410和1420组合以形成比前曲面件1430的完整形状小的形状。在图14中,前曲面件1430示为单件,而后曲面件1410和1420示为单件,然而反过来也可应用于其他实施例。
[0175] 在组装环状插入装置1400的各件时,显而易见的是,件1430、1410和1420可一次组装两件或将所有三件组装在一起。组装各件的顺序在一些实施例中可以变化。例如,前曲面件1430可具有附接到集成电路1450的电迹线1440。使用如图10所示的在1001处至1004处的方法,可将后曲面件1420和前曲面件1430通过各种所讨论的实施例之一组合并密封,从而产生能够容纳集成电路1450和电迹线1440的第一腔体1425。在一些实施例中,组合的前曲面件1430和后曲面件1420的周边可包括传感器1490。
[0176] 新形成的插入件1430、1410和1420现在可具有施加在导电迹线上的通电元件,这些导电迹线位于腔体区域1425之外但在插入物表面之上。后曲面件1410可与前曲面件1430组合以密封第二腔体区域1415。这些步骤的相对顺序是示例性的,不同的顺序完全在本发明领域的范围内,并且概念可延伸到不同数量的插入件。
[0177] 结论
[0178] 如上所述以及如以下权利要求书进一步限定,本发明提供了用于将部件密封和封装在多件式插入物之内和之上的方法以及实施这种方法的设备,以及用多件式插入物形成的眼科镜片。
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