用于調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡的電源的制作方法
【專利摘要】包括適于放置在眼睛中的發(fā)光太陽能聚光器(LSC)的電源包括：對可見光透明的基底材料；以及摻雜在所述基底材料內(nèi)的熒光顆粒。所述熒光顆粒能夠吸收并重新發(fā)射紫外光譜中的光。隨離所述LSC的光軸的半徑變化而變化的所述熒光顆粒的濃度在所述基底材料在瞳孔直徑之外的至少一部分中降低。至少一個光伏電池被配置來接收被捕獲在所述基底材料內(nèi)的所述紫外光譜中的光并且將所捕獲光轉(zhuǎn)換為電。
【專利說明】
用于調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡的電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明總體上涉及調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡的領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及用于調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡的電源。
【背景技術(shù)】
[0002]簡而言之，人眼的功能在于借助清晰外表部分(稱為角膜)來透射光線，并且通過晶狀體將影像聚焦在視網(wǎng)膜上，從而提供視覺。聚焦影像的質(zhì)量取決于許多因素，包括眼睛的大小和形狀以及角膜和晶狀體的透明性。
[0003]當(dāng)年齡或疾病導(dǎo)致晶狀體變得不太透明時，視覺會變差，這是因為可透射到視網(wǎng)膜上的光線減少的緣故。眼睛晶狀體的這種缺陷醫(yī)學(xué)上稱為白內(nèi)障。針對這種狀況的公認療法是晶狀體的外科手術(shù)摘除，以及用人工眼內(nèi)透鏡(1L)來替換晶狀體功能。
[0004]在美國，大多數(shù)白內(nèi)障晶狀體通過稱為超聲乳化的手術(shù)技術(shù)加以摘除。在這個過程中，在前囊層中形成開口，并且將薄的超聲乳化切削刀頭插入到患病的晶狀體中并進行超聲振動。振動的切削刀頭液化或乳化晶狀體，使得晶狀體可被吸出眼睛。一旦摘除，患病的晶狀體就由1L替換。
[0005]在天然晶狀體中，由被稱為調(diào)節(jié)的機構(gòu)提供遠距視力和近距視力的。天然晶狀體包含在囊袋內(nèi)并且在生命早期是柔軟的。所述袋由小帶從睫狀肌懸垂。睫狀肌的松弛拉緊小帶，并且拉伸囊袋。因此，天然晶狀體趨于平坦。睫狀肌的拉緊使小帶上的張力松弛，從而允許囊袋和天然晶狀體呈現(xiàn)更圓的形狀。以此方式，天然晶狀體能夠在近物體和遠物體上聚焦。
[0006]隨著晶狀體老化，其變得更硬并且不太能夠響應(yīng)于睫狀肌的拉緊來改變其形狀。此外，睫狀肌失去彈性和運動范圍。這使得晶狀體更難在近物體上聚焦，被稱為老花眼的醫(yī)學(xué)狀況。老花眼影響達到45至50歲后的幾乎所有成年人。已經(jīng)提出了各種調(diào)節(jié)式眼內(nèi)透鏡(1L)。一個實例是電活性光學(xué)器件。電活性1L可導(dǎo)致折射或衍射光功率變化。然而，給電活性1L供電可以是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，并且仍然存在對于改善電源的利用。
【附圖說明】
[0007]圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的特定實施方案的包括電源的電活性1L的頂視圖；并且
[0008]圖2和3分別是圖1的電源的頂視圖和前視圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的各種實施方案提供用于調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡的電源。在特定實施方案中，包括適于放置在眼睛中的發(fā)光太陽能聚光器(LSC)的電源包括:對可見光透明的基底材料；以及摻雜在基底材料內(nèi)的熒光顆粒。熒光顆粒能夠吸收并重新發(fā)射紫外光譜中的光。隨離LSC的光軸的半徑變化而變化的熒光顆粒的濃度在基底材料在瞳孔直徑之外的至少一部分中降低。至少一個光伏電池被配置來接收被捕獲在基底材料內(nèi)的紫外光譜中的光并且將所捕獲光轉(zhuǎn)換為電。
[0010]下文所討論的實施方案是示例性的，并且可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下對這些說明性實施方案做出各種變化。例如，一個實施方案的特征可與另一個實施方案的那些特征組合。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，電活性調(diào)節(jié)性眼內(nèi)透鏡(A1L)10包括電活性光學(xué)器件102和電源104。電源104包括發(fā)光太陽能聚光器106、光伏電池108和蓄電池110，還可包括任何合適的電能存儲裝置，諸如電容器。電活性A1L 100同樣包括控制電路112，還包括傳感器。傳感器為電活性光學(xué)器件102生成指示無論是解剖還是手動的調(diào)節(jié)需求的信號?？梢允嵌M制的(調(diào)節(jié)性的或非調(diào)節(jié)性的)、多步的(例如，近處、遠處和中間)或連續(xù)的信號由控制電路112接收，所述控制電路112控制電活性光學(xué)器件102。電活性光學(xué)器件102可以是可響應(yīng)于來自傳感器的信號改變光功率的任何合適的電子裝置，包括但不限于液晶、電機械光學(xué)器件或者任何其他合適的電活性光學(xué)裝置。在特定實施方案中，傳感器、控制電路、電活性光學(xué)器件102和電源104可一起包裝或密封在生物相容材料內(nèi)以便進行植入。
[0012]發(fā)光太陽能聚光器106是用于收集并強化太陽輻射以便發(fā)電的裝置。此類裝置相對熟知地用于發(fā)電，但是它們需要適于用在眼內(nèi)透鏡中。然而，眼睛不斷收集光，所述光是潛在的能源。具體地說，具體包括紫外輻射的非可見光譜不能由眼睛使用并甚至可以是有害的。發(fā)光太陽能聚光器被設(shè)計來使用此不想要的光來發(fā)電，從而減少離開視網(wǎng)膜的紫外光的量，并且為電活性光學(xué)器件102提供另外的能量。
[0013]如圖2所示，發(fā)光太陽能聚光器106包括摻雜在對可見光透明的基底材料204中的熒光顆粒202。當(dāng)UV輻射的入射光線204撞擊在熒光顆粒202上時，UV光被吸收并且在多個方向上重新發(fā)射。發(fā)光太陽能聚光器的基底材料204的外表面反射通過全內(nèi)反射以足夠淺的角度發(fā)射的射線，從而允許入射輻射的大部分包含在基底材料204內(nèi)。有利地，可以利用反射涂層來處理基底材料204的外表面以便增加UV光反射的可能性，所述反射涂層優(yōu)選地將對可見光透明。所捕獲UV光繼續(xù)由熒光顆粒202吸收并重新發(fā)射，其中大多數(shù)光仍然由全內(nèi)反射捕獲直到其最終由光伏電池108吸收，光伏電池108進而對蓄電池110再充電。
[0014]圖3的前視圖示出協(xié)助發(fā)光太陽能聚光器106在光學(xué)應(yīng)用中的利用的另外特征。熒光顆粒的密度在電光元件102的光學(xué)區(qū)中增加，這允許入射UV光將被散射和捕獲的可能性增加。優(yōu)選地，熒光顆粒102的高濃度區(qū)域延伸到約6_的最大瞳孔大小周圍，當(dāng)光強度減弱但是瞳孔直徑較大時，這有利地允許在低光照條件下的能量收集。這可被稱為“收集區(qū)”，因為其表示入射UV光被收集的區(qū)域。
[0015]熒光顆粒102的濃度在瞳孔直徑外較低，其中僅已被捕獲在發(fā)光太陽能聚光器106內(nèi)的光被重新傳輸。這可被稱為“傳輸區(qū)”，因為此區(qū)域用于傳輸已經(jīng)收集在發(fā)光太陽能聚光器106內(nèi)的的UV光。由于重新吸收允許光以可以允許其逃逸的角度發(fā)射，所以熒光顆粒102的濃度在此區(qū)域中降低，這進而增加所捕捉光到達光伏電池104同時仍然允許否則將逃逸的一些射線被吸收的可能性。在傳輸區(qū)，諸如通過形成具有聚焦在光伏電池108處的拋物面聚光器，殼體204的外邊緣同樣被再成形以增加全內(nèi)反射的可能性。
[0016]盡管已經(jīng)公開了用于給電活性A1L供電的特定實施方案，但應(yīng)理解本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到所描述電源104可以與常規(guī)1L—起植入眼睛的囊袋和/或溝中并且可以用于通過電或無線連接供電的任何可植入裝置。因此，例如，可使用這種電源104來給用于藥物遞送或青光眼治療的電動栗供電。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下對以上實施方案做出各種其他變化。
【主權(quán)項】
1.一種包括適于放置在眼睛中的發(fā)光太陽能聚光器(LSC)的電源，其包括: 具有外表面的基底材料，所述基底材料是對可見光透明的； 摻雜在所述基底材料內(nèi)的熒光顆粒，所述熒光顆粒能夠吸收并重新發(fā)射紫外光譜中的光，其中隨離所述LSC的光軸的半徑的變化而變化的所述熒光顆粒的濃度在所述基底材料在瞳孔直徑之外的至少一部分中降低；以及 至少一個光伏電池，其被配置來接收被捕獲在所述基底材料內(nèi)的所述紫外光譜中的光并且將所捕獲光轉(zhuǎn)換為電。2.如權(quán)利要求1所述的電源，其中所述基底材料的具有所述降低濃度的所述熒光材料的所述部分被成形為聚焦在所述至少一個光伏電池中的一個處的拋物面聚光器。3.如權(quán)利要求1所述的電源，其還包括聯(lián)接到所述至少一個光伏電池的蓄電池。4.如權(quán)利要求3所述的電源，其還包括聯(lián)接到所述蓄電池的電光元件。5.如權(quán)利要求4所述的電源，其中所述電源、所述電光元件和所述蓄電池密封在一起。6.如權(quán)利要求1所述的電源，其中所述外表面的至少一部分由涂層覆蓋以便提供增加的紫外光反射率。7.如權(quán)利要求6所述的電源，其中所述涂層是對可見光透明的。
【文檔編號】H01L31/054GK105993080SQ201480065220
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年10月29日
【發(fā)明人】M·J·麥法登
【申請人】諾華股份有限公司