Защита от сбоев в работе устройства, устанавливаемого на глаз

Изобретение относится к области оптики и, в частности, но не исключительно, к устройствам, устанавливаемым на глаз, которые включают в себя контактные линзы. Заявленное устройство, устанавливаемое на глаз, содержит оптическую линзу; исполнительный механизм аккомодации для обеспечения аккомодации зрения для оптической линзы; контроллер, включающий в себя логические средства аккомодации для выбора одного из множества состояний аккомодации зрения для устройства. Причем множество состояний аккомодации зрения включает в себя, по меньшей мере, фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев. Устройство также содержит подсистему защиты от сбоев, включающую в себя один или более датчиков для обнаружения состояния сбоя в работе устройства, устанавливаемого на глаз. При этом подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства, которые при их исполнении подсистемой защиты от сбоев предписывают устройству, устанавливаемому на глаз, выполнять операции, включающие в себя: контроль одного или более показателей работы устройства, устанавливаемого на глаз, с помощью по меньшей мере одного из упомянутых одного или более датчиков, обнаружение состояния сбоя в качестве реакции на то, что эти один или более показателей работы находятся за пределами приемлемого диапазона, и в качестве реакции на обнаружение состояния сбоя, перевод устройства, устанавливаемого на глаз, в режим защиты от сбоев, причем режим защиты от сбоев включает в себя установку исполнительного механизма аккомодации на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев. Технический результат – обеспечение устройств, которые помогли бы людям компенсировать последствия пресбиопии. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственную заявку

[0001] По этой заявке испрашивается приоритет согласно 119 раздела 35 свода законов США предварительной заявки на патент США №62/012,005, поданной 13 июня 2014 г., полное содержание которой включено сюда путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящее раскрытие, в общем, относится к области оптики и, в частности, но не исключительно, к устройствам, устанавливаемым на глаз, которые включают в себя контактные линзы.

Сущность изобретения

[0003] Аккомодация - это процесс, с помощью которого глаз регулирует свое фокусное расстояние для наведения фокуса на объекты, расположенные на разном от человека расстоянии. Аккомодация представляет собой рефлекторное воздействие, но может также представлять собой сознательное регулирование. Управление аккомодацией осуществляется за счет сокращения ресничной мышцы. Ресничная мышца окружает эластичную линзу глаза и создает усилие, прикладываемое к эластичной линзе во время сокращений мышц, которые изменяют фокальную точку эластичной линзы.

[0004] Эффективность ресничной мышцы ухудшается с возрастом человека. Пресбиопия - это возрастное явление, обусловленное постепенным снижением аккомодативной или фокусирующей функции глаза, что приводит к увеличению размытости изображения на близком расстоянии. Такое снижение аккомодативной функции с возрастом было хорошо изучено и является относительно стабильным и предсказуемым. В настоящее время пресбиопия затрагивает почти 1,7 миллиарда человек во всем мире (110 миллионов человек только в Соединенных Штатах), и это число, как ожидается, будет значительно увеличиваться в связи со старением населения мира. Существует возрастающая потребность в технологиях и устройствах, которые помогли бы людям компенсировать последствия пресбиопии.

Краткое описание чертежей

[0005] Неограничивающие и неисчерпывающие варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на приведенные ниже чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые части на всех различных видах, если не указано иное. Чертежи не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого упор делается на иллюстрации описываемых принципов.

[0006] На фиг.1 показана функциональная блок-схема устройства, устанавливаемого на глаз, которое обеспечивает автоаккомодацию, и внешнего считывающего устройства для взаимодействия с устройством, устанавливаемым на глаз, в соответствии с вариантом осуществления;

[0007] на фиг.2 показана блок-схема для иллюстрации устройства, устанавливаемого на глаз, включающего в себя логическую схему или подсистему защиты от сбоев согласно варианту осуществления;

[0008] на фиг.3 показана блок-схема последовательности операций для иллюстрации процесса защиты от сбоев в работе устройства, устанавливаемого на глаз, согласно варианту осуществления;

[0009] на фиг.4A показана иллюстрация вида сверху устройства, устанавливаемого на глаз, в соответствии с вариантом осуществления; и

[0010] на фиг.4B показана иллюстрация перспективного вида устройства, устанавливаемого на глаз, в соответствии с вариантом осуществления.

Подробное описание изобретения

[0011] В данном документе описаны варианты осуществления системы, устройства и способа защиты от сбоев устройств, устанавливаемых на глаз. В приведенном ниже описании многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения полного понимания вариантов осуществления. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что технологии, описанные в данном документе, можно осуществить на практике без одной или более конкретных деталей или с помощью других способов, компонентов, материалов и т.д. В других случаях хорошо известные конструкции, материалы или операции не показаны или не описаны подробно во избежание излишнего усложнения некоторых аспектов.

[0012] Ссылка, используемая на всем протяжении данного описания, на "один вариант осуществления" или "вариант осуществления" означает, что конкретный признак, конструкция или характеристика, описанная в связи с вариантом осуществления, включена по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление фраз "в одном варианте осуществления" или "в варианте осуществления" в различных местах на всем протяжении данного описания не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления изобретения. Кроме того, конкретные признаки, конструкции или характеристики можно объединить любым подходящим образом в одном или нескольких вариантах осуществления.

[0013] В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, которое может включать в себя интеллектуальную контактную линзу или аналогичное устройство, включает в себя подсистему защиты от сбоев и ее функционирование. В данном документе описана интеллектуальная контактная линза или другое устройство, устанавливаемое на глаз, которое включает в себя исполнительный механизм аккомодации для настройки фокусного расстояния оптической линзы устройства на одно из многочисленных различных состояний аккомодации зрения. Состояния аккомодации зрения могут включать в себя, например, состояние в ближней зоне и состояние в дальней зоне, но могут включать в себя и другие состояния, такие как состояние в средней зоне, которое представляет собой состояние между состоянием в ближней зоне и состоянием в дальней зоне. В некоторых вариантах осуществления аккомодация зрения автоматически регулируется в реальном времени на основании направления взгляда пользователя. Исполнительный механизм аккомодации расположен в центральной области интеллектуальной контактной линзы (например, прикрывая по меньшей мере фовеальное зрение).

[0014] Однако устройство, устанавливаемое на глаз, будет иметь состояния аккомодации, которые не могут быть подходящими во всех случаях. В примере состояние аккомодации в ближней зоне, которое служит для обеспечения аккомодации зрения для зрительного восприятия объектов на близких расстояниях, может представлять опасность в случае, если линза или устройство остается при аккомодации в ближней зоне в состоянии сбоя. Например, неправильное состояние аккомодации может привести к опасной ситуации в случае, например, вождения автотранспортного средства, езды на велосипеде или иного рода вождения, или езды на движущемся транспортном средстве или при любой другой деятельности, при которой необходимо зрение на большое расстояние непосредственно для обеспечения безопасности.

[0015] В некоторых вариантах осуществления режим защиты от сбоев в работе устройства, устанавливаемого на глаз, переводит устройство, устанавливаемое на глаз, на фокусное расстояние с защитой от сбоев. В некоторых вариантах осуществления фокусное расстояние с защитой от сбоев представляет собой состояние аккомодации в дальней зоне (зрение на большое расстояние), так как установка зрения в дальней зоне позволяет пользователю безопасным образом справиться с любой ситуацией, включая операции, в которых сбой любой другой установки зрения может быть опасным для жизни. Однако конкретное фокусное расстояние с защитой от сбоев может изменяться в различных реализациях. В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, должно прекращать действие фокусного расстояния с защитой от сбоев для обеспечения безопасной работы в любом состоянии сбоя. Термин "состояние сбоя", который используется в данном документе, включает в себя любой сбой в работе устройства, состояние, связанное с внезапным прекращением работы, пропадание напряжения питания или другое состояние, в котором одна или несколько функций устройства, устанавливаемого на глаз, таких как функция автоаккомодации, не выполняются должным образом.

[0016] В некоторых вариантах осуществления подсистема защиты от сбоев в работе устройства, устанавливаемого на глаз, должна контролировать показатели состояний сбоя и обеспечивать перевод оптики устройства на фокусное расстояние с защитой от сбоев после обнаружения состояния сбоя. В некоторых вариантах осуществления подсистема защиты от сбоев включает в себя одно или более из следующего:

[0017] (1) Обнаружение работоспособности системы, в том числе контроль одного или более показателей работы для устройства, одного или более показателей работы, включая один или более значений датчика, состояний аккомодации зрения, работоспособности исполнительного механизма аккомодации, проблем электрической части и проблем питания.

[0018] (2) Контроль состояния паузы.

[0019] (3) Ответ на команды защиты от сбоев.

[0020] (4) Инициирование состояния, включающего в себя фокусное расстояние с защитой от сбоев после инициирования или сброса.

[0021] (5) Функции, выполняемые по умолчанию, для фокусного расстояния с защитой от сбоев.

[0022] В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, должно оставаться в режиме защиты от сбоев до тех пор, пока не будут соблюдены одно или более условий для выхода из режима защиты от сбоев. В некоторых вариантах осуществления такие условия могу включать в себя одно или более из следующего: прием вполне определенной команды для выхода из режима защиты от сбоев; ожидание до тех пор, пока не истечет определенный период времени; и успешное завершение проверки работоспособности устройства.

[0023] Варианты осуществления устройства, устанавливаемого на глаз, могут включать в себя источник питания, управляющую электронику, исполнительный механизм аккомодации, систему датчиков направления взгляда и антенну, которые все вместе встроены в гибкую оболочку линзы, сформированную с возможностью нахождения в контакте при установке на глаз (например, сформированную с возможностью съемной установки на роговую оболочку глаза и с возможностью совершать движение век для открытия или закрытия глаз). В одном варианте осуществления управляющая электроника подсоединена для того, чтобы контролировать систему датчиков для идентификации направления взгляда/фокусного расстояния, манипулирования исполнительным механизмом аккомодации для управления оптической силой устройства, устанавливаемого на глаз, и обеспечения беспроводной связи с внешним считывающим устройством. В некоторых вариантах осуществления источник питания может включать в себя схему зарядки для управления индуктивной беспроводной зарядкой встроенного аккумулятора.

[0024] Гибкую оболочку линзы можно изготовить из разнообразных материалов, совместимых для прямого контакта с глазом человека, таких как полимерный материал, гидрогель, PMMA, полимеры на основе силикона (например, фтор-силикон-акрилат) или другие материалы. Электроника может располагаться на подложке в виде кольца, встроенной в материал оболочки вблизи ее периферии, во избежание интерференции падающего света, принимаемого ближе к центральной области роговой оболочки глаза. Система оптических датчиков может размещаться на подложке, обращенной наружу в направлении век для того, чтобы обнаружить направление взгляда/фокусного расстояния на основании величины и положения прикрытия век над системой оптических датчиков. Так как веки прикрывают различные участки системы датчиков, изменяется характеристика (например, их емкость), которую можно измерить для того, чтобы определить направление взгляда и/или фокусного расстояния.

[0025] В некоторых вариантах осуществления информацию о направлении взгляда/фокусном расстоянии можно затем использовать для определения величины аккомодации, которая будет использоваться прозрачным исполнительным механизмом аккомодации, расположенным в центральной части гибкой оболочки линзы. Исполнительный механизм аккомодации соединен с контроллером, который будет осуществлять электрическое управление таким образом, посредством приложения напряжения к паре гибких проводящих электродов. Например, исполнительный механизм аккомодации можно реализовать с помощью жидкокристаллической ячейки, которая изменяет свой коэффициент преломления в ответ на подачу электрического сигнала смещения на пару гибких проводящих электродов. В других вариантах осуществления исполнительный механизм аккомодации можно реализовать, используя другие типы электроактивных оптических материалов, таких как электрооптические материалы, которые изменяют свой коэффициент преломления в присутствии приложенного электрического поля, или электромеханические структуры, которые изменяют форму деформируемой линзы. Другие примерные конструкции, которые можно использовать для реализации исполнительного механизма аккомодации, включают в себя электросмачиваемую оптику, микроэлектромеханические системы или другие системы.

[0026] В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя средство для обеспечения аккомодации зрения для оптической линзы, в том числе средство для выбора одного из множества состояний аккомодации зрения для устройства; средство для контроля одного или более показателей работы для устройства; и средство для перехода устройства в режим защиты от сбоев после обнаружения состояния сбоя для устройства, причем режим защиты от сбоев включает в себя установление фокусного расстояния с защитой от сбоев для состояния аккомодации зрения. В некоторых вариантах осуществления фокусное расстояние с защитой от сбоев представляет собой состояние аккомодации в дальней зоне.

[0027] В некоторых вариантах осуществления средство для контроля одного или более показателей работы включает в себя средство для контроля значений датчика, и устройство дополнительно включает в себя средство для обнаружения состояния сбоя, если одно или более значений датчика находятся за пределами подходящего диапазона для датчика.

[0028] В некоторых вариантах осуществления средство для контроля одного или более показателей работы включает в себя средство для контроля результатов аккомодации зрения для устройства, и устройство дополнительно включает в себя средство для обнаружения состояния сбоя, если результаты аккомодации зрения являются неправильными.

[0029] В некоторых вариантах осуществления средство для контроля одного или более показателей работы включает в себя средство для контроля электрических проблем или проблем питания, при этом состояние сбоя обнаруживается в случае, если одно или более электрических свойств или свойств питания для устройства находятся за пределами подходящих диапазонов.

[0030] В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно включает в себя средство для контроля возникновения состояний паузы в работе устройства и средство для перевода устройства в режим защиты от сбоев после определения того, что возникло состояние паузы в работе устройства.

[0031] В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно включает в себя средство для контроля за приемом команд защиты от сбоев и средство для перевода устройства в режим защиты от сбоев после приема команды защиты от сбоев.

[0032] В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя средство для инициирования или сброса устройства; средство для установки состояния аккомодации зрения на фокусное расстояние с защитой от сбоев; средство для выполнения проверки работоспособности устройства; и средство для продолжения аккомодации зрения для оптической линзы после успешного завершения проверки работоспособности. В некоторых вариантах осуществления состояние по умолчанию для оптической линзы представляет собой фокусное расстояние с защитой от сбоев, при этом устройство включает в себя средство для перевода оптической линзы на фокусное расстояние с защитой от сбоев после пропадания напряжения питания устройства.

[0033] В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя средство для блокировки логической схемы аккомодации в режиме защиты от сбоев.

[0034] На фиг.1 показана функциональная блок-схема устройства 100, устанавливаемого на глаз, с отслеживанием взгляда для автоаккомодации наряду с внешним считывающим устройством 105 в соответствии с вариантом осуществления раскрытия. Открытый участок устройства 100, устанавливаемого на глаз, представляет собой гибкую оболочку 110 линзы, сформированную с возможностью контактной установки на поверхность роговицы глаза. Подложка 115 встроена в или окружена гибкой оболочкой 110 линзы для обеспечения монтажной поверхности для источника 120 питания, контроллера 125, системы 135 датчиков, антенны 140 и различных межсоединений 145 и 150. Исполнительный механизм 130 аккомодации встроен в гибкую оболочку 110 линзы и соединен с контроллером 125 для обеспечения автоаккомодации человеку, который носит устройство 100, устанавливаемое на глаз. Иллюстрированный вариант осуществления источника 120 питания включает в себя антенну 155, улавливающую энергию электромагнитных волн, схему 160 зарядки и аккумулятор 165. Иллюстрированный вариант осуществления контроллера 125 включает в себя логическую схему 170 управления, логическую схему 175 аккомодации, логическую схему 180 связи и память 185 для хранения данных и инструкций. Иллюстрированный вариант осуществления считывающего устройства 105 включает в себя процессор 192, антенну 194 и память 186, где память может включать в себя хранилище 188 данных и программные инструкции 190.

[0035] В некоторых вариантах осуществления устройство дополнительно включает в себя подсистему 117 защиты от сбоев, причем подсистема 117 защиты от сбоев должна контролировать показатели работы устройства и должна переводить устройство 100, устанавливаемое на глаз, в режим защиты от сбоев после обнаружения состояния сбоя в работе устройства 100. В некоторых вариантах осуществления подсистема 117 защиты от сбоев выполнена с возможностью блокирования логической схемы 175 аккомодации после обнаружения состояния сбоя. Хотя подсистема 117 защиты от сбоев проиллюстрирована отдельно от других элементов устройства 100 для упрощения иллюстрации, в некоторых вариантах осуществления части подсистемы защиты от сбоев включены в другие элементы устройства 100.

[0036] Контроллер 125 подсоединяется для приема сигналов регулирования с обратной связью из системы 135 датчиков и дополнительно подсоединяется для управления исполнительным механизмом 130 аккомодации. Источник 120 питания обеспечивает подачу питания рабочих напряжений в контроллер 125 и/или исполнительный механизм 130 аккомодации. Управление антенной 140 осуществляется с помощью контроллера 125 для передачи информации в и/или из устройства 100, устанавливаемого на глаз. В одном варианте осуществления антенна 140, контроллер 125, источник 120 питания, по меньшей мере часть подсистемы 117 защиты от сбоев и система 135 датчиков расположены все вместе на встроенной подложке 115. В одном варианте осуществления исполнительный механизм 130 аккомодации встроен внутри центральной области гибкой оболочки 110 линзы, но не расположен на подложке 115. Так как устройство 100, устанавливаемое на глаз, включает в себя электронику и выполнено с возможностью контактной установки на глаз, в данном документе оно также упоминается как платформа для офтальмологической электроники, контактная линза или интеллектуальная контактная линза.

[0037] Для облегчения контактной установки гибкая оболочка 110 линзы может иметь вогнутую поверхность, выполненную с возможностью прилипания ("установки") к увлажненной роговой поверхности (например, за счет капиллярных сил, создаваемых слезной пленкой, покрывающей поверхность роговицы). Дополнительно или альтернативно, устройство 100, устанавливаемое на глаз, может прилипать за счет силы вакуума, действующей между поверхностью роговицы и гибкой оболочкой 110 линзы, из-за вогнутого искривления. При установке вогнутой поверхностью к глазу поверхность, обращенная наружу, гибкой оболочки 110 линзы может иметь выпуклое искривление, которое формируется для того, чтобы не мешать движению века при установке на глаз устройства 100, устанавливаемого на глаз. Например, гибкая оболочка 110 линзы может представлять собой по существу прозрачный изогнутый диск с формой, аналогичной контактной линзе.

[0038] Гибкая оболочка 110 линзы может включать в себя один или более биосовместимых материалов, например, которые применяются в контактных линзах или других офтальмологических приложениях, связанных с прямым контактом с роговой поверхностью. Гибкую оболочку 110 линзы можно опционально сформировать частично из таких биосовместимых материалов, или она может включать в себя наружное покрытие из таких биосовместимых материалов. Гибкая оболочка 110 линзы может включать в себя материалы, выполненные с возможностью увлажнения роговой поверхности, такие как гидрогель и т.п. Гибкая оболочка 110 линзы представляет собой деформируемый ("нежесткий") материал для повышения удобства при ношении. В некоторых случаях гибкая оболочка 110 линзы может иметь форму, обеспечивающую заданную оптическую силу для коррекции зрения, например, которую может обеспечить контактная линза. Гибкую оболочку 110 линзы можно изготовить из различных материалов, включая полимерный материал, гидрогель, PMMA, полимеры на основе силикона (например, фтор-силикон-акрилат) или другие материалы.

[0039] Подложка 115 включает в себя одну или несколько поверхностей, подходящих для монтажа системы 135 датчиков, контроллера 125, источника 120 питания, подсистемы 117 защиты от сбоев и антенны 140. Подложку 115 можно одновременно использовать в качестве монтажной платформы для схемы на основе чипов (например, с помощью монтажа методом перевернутого кристалла) и/или в качестве платформы для нанесения рисунка из проводящих материалов (таких как золото, платина, палладий, титан, медь, алюминий, серебро, металлы, другие проводящие материалы, их комбинации и т.д.) для формирования электродов, межсоединений, антенн и т.д. В некоторых вариантах осуществления на подложку 115 можно нанести рисунок по существу из прозрачных проводящих материалов (например из оксида индия и олова или гибких проводящих материалов, обсужденных ниже) для формирования цепей, электродов и т.д. Например, антенну 140 можно сформировать путем осаждения рисунка из золота или другого проводящего материала на подложку 115. Аналогичным образом, межсоединения 145 и 150 могут быть сформированы путем осаждения подходящих рисунков из проводящих материалов на подложку 115. Для нанесения рисунка из материалов на подложку 115 можно использовать комбинацию из резистов, масок и технологий осаждения. Подложку 115 можно выполнить из относительно жесткого материала, такого как полиэтилентерефталат ("PET"), или другого материала, обеспечивающего достаточно конструктивную опору для схемы и/или электроники в пределах гибкой оболочки 110 линзы. Устройство 100, устанавливаемое на глаз, можно альтернативно разместить в виде группы несоединенных подложек, а не одной подложки. Например, контроллер 125 и источник 120 питания можно смонтировать на одной подложке, тогда как антенна 140 и система 135 датчиков монтируются на другой подложке, и эти две подложки могут быть электрически соединены через межсоединения.

[0040] Подложка 115 может иметь форму в виде уплощенного кольца с радиальным размером по ширине, достаточным для оснащения монтажной платформы встроенными электронными компонентами. Подложка 115 может иметь достаточно маленькую толщину, которая позволяет встроить подложку в гибкую оболочку 110 линзы без отрицательного влияния на профиль устройства 100, устанавливаемого на глаз. Подложка 115 может иметь достаточно большую толщину для того, чтобы обеспечить конструктивную стабильность, подходящую для поддержки электроники, смонтированной на ней. Например, подложка 115 может иметь форму в виде кольца с диаметром приблизительно 10 миллиметров, радиальной шириной приблизительно 1 миллиметр (например, с внешним радиусом, равным 1 миллиметру, который больше внутреннего радиуса) и толщиной приблизительно 50 микрометров. Если требуется, кривизна подложки 115 может совпадать с кривизной поверхности для установки на глаз устройства 100, устанавливаемого на глаз (например, подложка может иметь выпуклую поверхность). Например, подложка 115 может быть сформирована вдоль поверхности воображаемого конуса между двумя круговыми сегментами, которые ограничены внутренним радиусом и внешним радиусом. В таком примере поверхность подложки 115 вдоль поверхности воображаемого конуса образует наклоненную поверхность, кривизна которой приблизительно совпадает с кривизной поверхности для установки на глаз при таком радиусе.

[0041] В некоторых вариантах осуществления источник 120 питания и контроллер 125 (и подложку 115) можно расположить в стороне от центра устройства 100, устанавливаемого на глаз, и тем самым избежать интерференции при пропускании света в глаз через центр устройства 110, устанавливаемого на глаз. Для сравнения, исполнительный механизм 130 аккомодации можно расположить в центре, чтобы применить оптическую аккомодацию к свету, проходящему в глаз через центр устройства 110, устанавливаемого на глаз. Например, в том случае, когда устройство 100, устанавливаемое на глаз, имеет форму в виде вогнуто-изогнутого диска, подложку 115 можно встроить по периферии (например, вблизи внешней окружности) диска. В некоторых вариантах осуществления система 135 датчиков включает в себя один или более дискретных емкостных датчиков, которые распределены по периферии для измерения прикрытия века.

[0042] В иллюстрированном варианте осуществления источник 120 питания включает в себя аккумулятор 165 для питания различной встроенной электроники, в том числе контроллера 125. Аккумулятор 165 может заряжаться индуктивным образом с помощью схемы 160 зарядки и антенны 155, улавливающей энергию электромагнитных волн. В одном варианте осуществления антенна 140 и антенна 155, улавливающая энергию электромагнитных волн, являются независимыми антеннами, которые выполняют свои соответствующие функции по аккумулированию энергии и поддержанию связи. В другом варианте осуществления антенна 155, улавливающая энергию электромагнитных волн, и антенна 140 являются одинаковыми физическими антеннами, которые совместно используются во времени для своих соответствующих функций по индуктивной зарядке и поддержанию беспроводной связи со считывающим устройством 105. Схема 160 зарядки может включать в себя выпрямитель/регулятор для кондиционирования захваченной энергии для зарядки аккумулятора 165 или непосредственного питания контроллера 125 без аккумулятора 165. Схема 160 зарядки может также включать в себя одно или более устройств накопления энергии для того, чтобы уменьшить высокочастотные колебания, поступающие из антенны 155, улавливающей энергию электромагнитных волн. Например, одно или более устройств накопления энергии (например, конденсатор, катушку индуктивности и т.д.) можно соединить таким образом, чтобы они выполняли функцию фильтра низких частот.

[0043] Контроллер 125 содержит логическую схему для управления работой других встроенных компонентов. Логическая схема 170 управления управляет общей работой устройства 100, устанавливаемого на глаз, в том числе обеспечивая логический пользовательский интерфейс, функциональные возможности управления питанием и т.д. Логическая схема 175 аккомодации включает в себя логическую схему для контроля сигналов обратной связи, поступающих из системы 135 датчиков, определения текущего направления взгляда или фокусного расстояния пользователя и управления исполнительным механизмом 130 аккомодации в ответ на обеспечение соответствующей аккомодации. Используя обратную связь при отслеживании взгляда, можно осуществить в реальном времени автоаккомодацию, или под управлением пользователя можно осуществить выбор конкретных режимов аккомодации (например, аккомодации в ближней зоне для чтения, аккомодации в дальней зоне для обычной деятельности и т.д.). Логическая схема 180 связи предоставляет протоколы связи для беспроводной связи с помощью считывающего устройства 105 через антенну 140. В одном варианте осуществления логическая схема 180 связи обеспечивает связь за счет рассеяния назад излучения через антенну 140 при наличии электромагнитного поля 171, выходящего из считывающего устройства 105. В одном варианте осуществления логическая схема 180 связи действует как тег интеллектуальной беспроводной радиочастотной идентификации ("RFID"), который модулирует импеданс антенны 140 для беспроводной связи за счет обратного рассеяния излучения. Различные логические модули контроллера 125 можно реализовать в виде программного обеспечения/программно-аппаратного обеспечения, исполняемого микропроцессором общего назначения, в виде аппаратных средств (например, в виде специализированной интегральной микросхемы) или их комбинации.

[0044] Устройство 100, устанавливаемое на глаз, может включать в себя различные другие встроенные электронные и логические модули. Например, в него можно включить источник света или пиксельную матрицу для предоставления визуальной обратной связи пользователю. Акселерометр или гироскоп можно включить для подачи информации об обратной связи по положению, вращению, направлению или ускорению в контроллер 125.

[0045] В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, включает в себя логическую схему или подсистему защиты от сбоев, такую как подсистему 117 защиты от сбоев, показанную на фиг.1, чтобы побуждать устройство переключаться на фокусное расстояние с защитой от сбоев. В некоторых вариантах осуществления логическая схема или подсистема защиты от сбоев включает в себя один или более из следующего:

[0046] (1) Показатели работы работоспособности системы - В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, выполнено с возможностью контроля многочисленных показателей работы устройства и переключения устройства в режим защиты от сбоев, в том числе на фокусное расстояние с защитой от сбоев после обнаружения состояния сбоя. Фокусное расстояние с защитой от сбоев может представлять собой, но не ограничиваться этим, фокусное расстояние в дальней зоне. В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя детектор работоспособности системы для контроля показателей работы устройства. В некоторых вариантах осуществления питание для одной или более схем обнаружения для контроля устройства является таким же, как и питание для возбуждения оптики.

[0047] Показатели работы, которые используются в данном документе и предназначены для контроля устройства, устанавливаемого на глаз, могут включать в себя, но не ограничиваются этим:

[0048] (a) Значения датчика - В некоторых вариантах осуществления детектор работоспособности системы должен контролировать значения многочисленных датчиков и других элементов устройства, устанавливаемого на глаз, и определять, находится ли любое из таких значений за пределами подходящего диапазона. Подходящий диапазон, который используется в данном документе, представляет собой диапазон значений, которые свидетельствуют о нормальном или приемлемом состоянии или работе. Другими словами, работа в подходящем диапазоне может означать, что соответствующее значение или соответствующие значения находятся, как правило, выше или ниже некоторого предельного порогового значения, находятся между некоторыми пороговыми значениями (например, выше первого порогового значения и ниже второго порогового значения) или в других случаях находятся в пределах некоторого набора значений. Кроме того, работа в подходящем диапазоне может включать в себя допустимые отклонения некоторых временных переходных значений, которые находятся за пределами нормального диапазона в течение коротких периодов времени.

[0049] В некоторых вариантах осуществления датчики, контролируемые детектором работоспособности системы, могут включать в себя, но не ограничиваться этим: датчик работы исполнительного механизма аккомодации; емкостной датчик или датчик импеданса для оптики; оптический датчик на основе фотодиода (PD); датчик проводимости; датчик температуры; тензометрический датчик; инерциальный датчик (акселерометр, магнитометр, гироскоп); и детектор напряжения или тока.

[0050] В некоторых вариантах осуществления детектор работоспособности системы может дополнительно контролировать значения датчика в зависимости от проблем мгновенных значений, например, если некоторые переходные характеристики изменяются слишком быстро или нехарактерно с течением времени, например, как совокупность значений, которые представляет тенденцию сигнала, которая несвойственна устройству или датчику, который работает нормально. Определение, относящееся к переходным характеристикам, может включать в себя, но не ограничиваться этим, использование конечной импульсной характеристики (FIR), бесконечной импульсной характеристики (IIR) или другого фильтра на основе памяти; нелинейного фильтра; или статистического анализа или других алгоритмов.

[0051] (b) Состояния аккомодации зрения - В некоторых вариантах осуществления детектор работоспособности системы должен контролировать аккомодацию зрения и обнаруживать получение неправильных значений аккомодации с помощью алгоритмов или операций. Неправильное значение аккомодации может включать в себя значения аккомодации, которые быстро флуктуируют или изменяются или которые не должны получаться в нормальных условиях эксплуатации. Среди других возможных проблем неправильные значения аккомодации могут получаться в случае, если калибровка устройства, устанавливаемого на глаз, является неправильной, например, в условиях, когда нарушаются настройки устройства.

[0052] (c) Электрические проблемы и проблемы питания - В некоторых вариантах осуществления детектор работоспособности системы должен обнаруживать электрические проблемы и проблемы питания. В некоторых вариантах осуществления проблемы включают в себя пропадание напряжения питания, например, проблему с аккумулятором, использование высокой мощности, которая может привести к перебоям в работе, значения напряжения или тока, находящиеся за пределом подходящих диапазонов, и другие электрические характеристики и характеристики питания.

[0053] В некоторых вариантах осуществления обнаружение электрических проблем и проблем питания включает в себя обнаружение проблем, относящихся к переходным электрическим характеристикам. Если переходные электрические характеристики аккомодационной оптики с течением времени ведут себя необычным образом, это может указывать на ухудшение параметров оптики и, таким образом, может привести к отказу защиты от сбоев фокусного расстоянии с защитой от сбоев, например, к сбою в настройке аккомодации в дальней зоне. Определение, относящееся к переходным характеристикам, может включать в себя, но не ограничиваться этим, использование FIR, IIR или другого фильтра на основе памяти; нелинейного фильтра; или статистического анализа или других алгоритмов.

[0054] В некоторых вариантах осуществления устройство включает в себя флаг восстановления напряжения питания. В некоторых вариантах осуществления, если напряжение питания чипа уменьшается в режимах низкого потребления мощности и затем восстанавливается, устройство может установить флаг, который будет отправляться в логическую схему, которая запитывается от аккумулятора, чтобы выдавать сигнал тогда, когда чип является "работоспособным и готов к работе".

[0055] (2) Состояние паузы - В некоторых вариантах осуществления логическая схема или подсистема защиты от сбоев может контролировать одно или более состояний паузы, которые свидетельствуют о проблеме системы. В одном примере детектор работоспособности системы может обнаружить, что пользователь ни разу не моргнул в течение определенного промежутка времени, что может указывать на отказ датчика, или, если какой-либо из многоразрядных или аналоговых входных сигналов контроля работоспособности системы, поступающих от многочисленных датчиков, которые обеспечивают работу системы, остается неизменным в течение слишком продолжительного периода времени, такое поведение системы при определенных обстоятельствах может означать отказ.

[0056] (3) Команда защиты от сбоев - В некоторых вариантах осуществления подсистема защиты от сбоев дополнительно включает в себя одну или более команд защиты от сбоев, которые предписывают устройству, устанавливаемому на глаз, переключаться непосредственно в режим защиты от сбоев, тем самым переключая на работу с фокусным расстоянием с защитой от сбоев и игнорируя определения алгоритма. В некоторых вариантах осуществления процесс предусматривает блокирование текущего режима аккомодации, который может представлять собой режим автоматический аккомодации, заблокированный режим аккомодации, обеспечивающий аккомодацию в ближней зоне или в дальней зоне, и переход в режим защиты от сбоев. В некоторых вариантах осуществления команда защиты от сбоев разрешает пользователю, который может определить, что устройство, устанавливаемое на глаз, возможно, работает неправильно, переключиться с текущего режима аккомодации на режим защиты от сбоев путем подачи команды ручной блокировки.

[0057] В некоторых вариантах осуществления команда защиты от сбоев может включать в себя, но не ограничиваться этим:

[0058] (a) Команду пользовательского ввода от пользователя при работе устройства, устанавливаемого на глаз, такой, например, как картина (характер) моргания пользователя, включающий в себя, например, моргание определенное количество раз в течение определенного промежутка времени. В некоторых вариантах осуществления характер моргания можно обнаружить с помощью одного или более датчиков, таких как, но не ограниченных ими, емкостной датчик, оптический датчик на основе фотодиода (PD), тензометрический датчик, датчик давления, датчик проводимости или датчик температуры. В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, включает в себя отдельную схему детектора моргания для обеспечения нормальной работы в случае, когда другие схемы выходят из строя, и может включать в себя отдельную подачу питания, например, для работы непосредственно от аккумулятора.

[0059] Аналогичным образом, пользовательский ввод может включать в себя другой контакт, такой как сигнал на датчике давления или тензометрическом датчике, или аналогичный механизм, основанный на постукивании по глазу (или по закрытому веку) для активирования датчика давления или тензометрического датчика.

[0060] (b) Радиосигнал от внешнего устройства, такого как считывающее устройство, для обеспечения связи с устройством, устанавливаемым на глаз, где внешнее устройство может включать в себя портативное устройство, смартфон, радиокоммуникаторы, устанавливаемые на голове или рядом с ней, или другое устройство.

[0061] (c) Видимый или невидимый (например, инфракрасный) оптический сигнал, направленный в устройство, устанавливаемое на глаз.

[0062] (4) Установка фокусного расстояния с защитой от сбоев после инициирования или сброса - В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, включает в себя логическую схему для фиксации аккомодации на начальном фокусном расстоянии с защитой от сбоев по умолчанию после инициирования или сброса устройства, где логическая схема не разблокирует блокировку настройки до тех пор, пока устройство не завершит проверку работоспособности. Таким образом, устройство должно начинать работу при фокусном расстоянии с защитой от сбоев по умолчанию после инициирования или сброса устройства, устанавливаемого на глаз, в том числе после перезапуска устройства, устанавливаемого на глаз.

[0063] (5) Функции, выполняемые по умолчанию, для фокусного расстояния с защитой от сбоев - В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, включает в себя одну или более функций, гарантирующих, что оптика устройства, устанавливаемого на глаз, возвращается к фокусному расстоянию с защитой от сбоев для всех оптических устройств для всей активной оптики (жидкокристаллическая дифракционная оптика, электросмачиваемая оптика, оптика на основе MEMS/физического исполнительного механизма или другая оптика) в случае, когда на такую оптику не подается питание или напряжение. Иными словами, оптика конфигурируется таким образом, чтобы состояние покоя оптики без возбуждения представляло собой фокусное расстояние с защитой от сбоев, такое как состояние в дальней зоне. В этом вопросе, если происходит пропадание напряжения питания таким образом, что питание или напряжение не подается на оптику, оптика будет автоматически оставаться без изменений со зрением с фокусным расстоянием с защитой от сбоев.

[0064] В конкретном примере жидкокристаллическую ячейку можно выполнить с возможностью нахождения в состоянии фокусного расстояния с защитой от сбоев при отсутствии ее возбуждения. Таким образом, если аккумулятор разряжается или имеется иной перебой в питании, оптическая аккомодация переходит в режим защиты от сбоев, при этом оптическая аккомодация устанавливается на фокусное расстояние с защитой от сбоев.

[0065] В некоторых реализациях оптика может быть бистабильной (или, в более общем смысле, мультистабильной), что означает, что оптика имеет два (или более) устойчивых состояния и будет оставаться в текущем состоянии, если на оптику не подается возбуждающее воздействие. В некоторых вариантах осуществления линза включает в себя резервное управляющее воздействие для обеспечения возврата оптики в состояние фокусного расстояния с защитой от сбоев после пропадания напряжения питания. В некоторых вариантах осуществления резервное управляющее воздействие может включать в себя заряд, подаваемый из конденсатора, который подается на оптику в случае, когда линза находится в состоянии аккомодации в ближней зоне (или в другом состоянии без защиты от сбоев) и имеется пропадание напряжения питания.

[0066] В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, не оказывается в режиме защиты от сбоев, который включают в себя команду для фиксации фокусного расстояния с защитой от сбоев. Таким образом, после возвращения устройства, устанавливаемого на глаз, к нормальной работе, устройство будет оставаться в состоянии фокусного расстояния с защитой от сбоев.

[0067] В некоторых вариантах осуществления устройство, устанавливаемое на глаз, включает в себя начальную настройку по умолчанию, причем устройство должно начинать работу при настройке по умолчанию после инициирования устройства, устанавливаемого на глаз. В некоторых вариантах осуществления начальная настройка по умолчанию должна фиксировать устройство, устанавливаемое на глаз, на той же самой настройке, как и режим защиты от сбоев, причем такая настройка представляют собой фокусное расстояние с защитой от сбоев. Таким образом, в дополнение к работе устройства, устанавливаемого на глаз, в состоянии сбоя, начальная настройка по умолчанию гарантирует, что устройство останется в режиме защиты от сбоев при перезапуске устройства, устанавливаемого на глаз.

[0068] На фиг.2 показана блок-схема для иллюстрации устройства, устанавливаемого на глаз, включающего в себя логическую схему или подсистему защиты от сбоев согласно варианту осуществления. Фиг.2 предназначен для иллюстрации конкретных аспектов устройства 200, устанавливаемого на глаз, в связи с действием защиты от сбоев, и такая фигура не включает в себя все элементы устройства 200.

[0069] В некоторых вариантах осуществления устройство 200, устанавливаемое на глаз, включает в себя логическую схему или подсистему защиты от сбоев 210, которая может представлять собой подсистему 117 защиты от сбоев, показанную на фиг.1. Хотя элементы логической схемы 210 защиты от сбоев проиллюстрированы вместе с целью иллюстрации, представленной на фиг.2, такие элементы не обязательно располагаются в одном и том же местоположении в пределах устройства и могут быть физически или электрически не соединены.

[0070] В некоторых вариантах осуществления логическая схема 210 защиты от сбоев включает в себя детектор работоспособности системы для контроля показателей работы устройства 200, который может включать в себя контроль многочисленных датчиков 220, контроль работы логической схемы 225 аккомодации и контроль различных значений электрических параметров и питания, которые могут включать в себя контроль аналоговой схемы 230 обнаружения. В некоторых вариантах осуществления аналоговая схема 230 обнаружения может отключаться, когда напряжения питания падают ниже некоторых пороговых значений (что означает провал напряжения питания чипа).

[0071] В некоторых вариантах осуществления логическая схема 210 защиты от сбоев включает в себя логическую схему 214 для выработки команд защиты от сбоев для приема команд через приемник или датчик 235 для перевода устройства 200 в режим защиты от сбоев. В некоторых вариантах осуществления логическая схема для выработки команд защиты от сбоев может быть отдельной от любой обычной логической схемы для выработки команд для устройства. В некоторых вариантах осуществления команда может подаваться пользователем (например, команда ручного управления) или считывающим устройством (например, команда, подаваемая беспроводным способом), где считывающее устройство может представлять собой считывающее устройство 105, показанное на фиг.1.

[0072] В некоторых вариантах осуществления логическая схема защиты от сбоев включает в себя логическую схему 216 инициирования, которая вызывает аккомодацию для оптики 240, которая будет фиксироваться на настройке фокусного расстояния с защитой от сбоев (что может представлять собой, но не ограничиваться этим, состояние аккомодации в дальней зоне), после любого инициирования или сброса устройства 200 и должна поддерживать аккомодацию в фиксированном состоянии после проверки в заблокированном состоянии до тех пор, пока не пройдет успешная проверка работоспособности устройства.

[0073] На фиг.3 показана блок-схема последовательности операций для иллюстрации процесса защиты от сбоев в работе устройства, устанавливаемого на глаз, согласно варианту осуществления. В некоторых вариантах осуществления процесс 300 защиты от сбоев включает в себя, после начала работы или сброса устройства 302, устанавливаемого на глаз, ввод начальной настройки, в том числе фиксации оптики устройства на фокусное расстояние 304 с защитой от сбоев. Затем выполняется начальная проверка работоспособности устройства 306, устанавливаемого на глаз.

[0074] В некоторых вариантах осуществления после сбоя начальной проверки 308 работоспособности устройство, устанавливаемое на глаз, должно переходить в режим защиты от сбоя, в котором аккомодация для оптики устройства устанавливается в состояние 320 фокусного расстояния с защитой от сбоев. В некоторых вариантах осуществления фокусное расстояние с защитой от сбоев имеет настройку в дальней зоне. В некоторых вариантах осуществления после прохождения начальной проверки 308 работоспособности, устройство переходит к операции 310 аккомодации, где оптика устройства автоматически модифицируется на основании текущих условий, которые описаны на фиг.1.

[0075] В некоторых вариантах осуществления после перехода к операции 310 аккомодации устройство подвергается одной или более операциям защиты от сбоев. Такие операции могут выполняться одновременно или в любом порядке. В некоторых вариантах осуществления устройство может переходить в режим защиты от сбоев в одном или более случаях:

[0076] (1) Одно или более значений датчика, результат аккомодации, электрические проблемы или проблемы питания обнаруживаются на этапе 312.

[0077] (2) Состояние паузы, которое может показывать возможные проблемы в работе на этапе 314.

[0078] (3) Прием ввода команды защиты от сбоев (ввод-FS) от пользователя или из считывающего устройства, которое поддерживает связь с устройством 316, устанавливаемым на глаз.

[0079] В некоторых вариантах осуществления, если работа устройства является восстанавливаемой, устройство должно оставаться в режиме 320 защиты от сбоев, например, до тех пор, пока не будет принята команда выхода из режима 324 защиты от сбоев (выход-FS) (если режим защиты от сбоев был введен на основании предыдущего ввода команды 322 защиты от сбоев) и не будет проведена проверка 326 работоспособности, где процесс может затем вернуться в режим 310 аккомодации. В некоторых вариантах осуществления процесс может альтернативно оставаться в режиме 320 защиты от сбоев до тех пор, пока устройство не будет сброшено или не прекратит свою работу, и может продолжаться с начальной операции или процесса 302 сброса.

[0080] Кроме того, в любой момент времени при нормальной работе после пропадания 330 питания, такого как полное пропадание напряжения питания устройства, оптика устройства затем переходит в состояние без питания по умолчанию, где состояние по умолчанию для оптики является настройкой 332 фокусного расстояния с защитой от сбоев.

[0081] На фиг.4А и 4B показаны два вида, иллюстрирующие устройство 400, устанавливаемое на глаз, в соответствии с вариантом осуществления раскрытия. На фиг.4А показан вид сверху устройства 400, устанавливаемого на глаз, тогда как на фиг.4B показан его перспективный вид. Устройство 400, устанавливаемое на глаз, представляет собой одну возможную реализацию устройства 100, устанавливаемого на глаз, иллюстрированного на фиг.1. В некоторых вариантах осуществления устройство 400, устанавливаемое на глаз, включает в себя логическую схему или подсистему защиты от сбоев, например, проиллюстрированную в качестве подсистемы 117 защиты от сбоев (фиг.1) или логическую схему или подсистему 210 защиты от сбоев (фиг.2).

[0082] Проиллюстрированный вариант осуществления устройства 400, устанавливаемого на глаз, включает в себя гибкую оболочку 410 линзы, кольцевую подложку 415, источник 420 питания, контроллер 425, исполнительный механизм 430 аккомодации, систему 435 емкостных датчиков и антенну 440. Следует иметь в виду, что фиг.4А и 4B не обязательно выполнены в масштабе, но проиллюстрированы в целях объяснения только при описании размещения примерного устройства 400, устанавливаемого на глаз.

[0083] Гибкая оболочка 410 линзы устройства 400, устанавливаемого на глаз, имеет форму в виде изогнутого диска. Гибкая оболочка 410 линзы сформирована с одной стороной, имеющей вогнутую поверхность 411, которая подходит для плотного прилегания к роговой поверхности глаза. Противоположная сторона диска имеет выпуклую поверхность 412, которая не мешает движению века при установке на глаз устройства 400, устанавливаемого на глаз. В иллюстрированном варианте осуществления круглая или овальная наружная боковая кромка 413 соединяет вогнутую поверхность 411 и выпуклую поверхность 412.

[0084] Устройство 400, устанавливаемое на глаз, может иметь размеры, аналогичные размерам контактных линз для коррекции зрения и/или косметических контактных линз, например, диаметр, равный приблизительно 1 сантиметру, и толщину, равную от приблизительно 0,1 миллиметра до приблизительно 0,5 миллиметра. Однако значения диаметра и толщины представлены здесь исключительно в иллюстративных целях. В некоторых вариантах осуществления размеры устройства 400, устанавливаемого на глаз, можно выбрать в соответствии с размером и/или формой роговой поверхности глаза человека, который его носит. Гибкую оболочку 410 линзы можно сформировать с изогнутой формой разнообразными способами. Например, для формирования гибкой оболочки 410 линзы можно использовать технологии, аналогичные тем, которые используются для формирования контактных линз для коррекции зрения, например, термоформовку, литье под давлением, центробежное литье и т.д.

[0085] Кольцевая подложка 415 встроена в гибкую оболочку 410 линзы. Кольцевую подложку 415 можно встроить таким образом, чтобы она располагалась вдоль внешней периферии гибкой оболочки 410 линзы в стороне от центральной области, где располагается исполнительный механизм 430 аккомодации. В иллюстрированном варианте осуществления кольцевая подложка 415 окружает исполнительный механизм 430 аккомодации. Кольцевая подложка 415 не мешает зрению, так как она находится слишком близко к глазу, чтобы находиться в фокусе и располагаться в стороне от центральной области, где падающий световой пучок передается на светочувствительные участки глаза. В некоторых вариантах осуществления кольцевую подложку 415 можно при необходимости выполнить из прозрачного материала с целью, чтобы еще больше уменьшить эффекты, влияющие на зрительное восприятие. Кольцевая подложка 415 может иметь форму в виде плоского, круглого кольца (например, диска с отверстием в центре). Плоская поверхность кольцевой подложки 415 (например, вдоль радиальной ширины) представляет собой платформу для монтажа электроники или для нанесения рисунка из проводящих материалов с целью формирования электродов, антенны (антенн) и/или межсоединений.

[0086] Система 435 емкостных датчиков распределена вокруг устройства 400, устанавливаемого на глаз, для измерения прикрытия века способом, аналогичным емкостным сенсорным экранам. Путем контроля величины и положения прикрытия века с помощью контроллера 425 можно измерить сигналы обратной связи, поступающие из системы 435 емкостных датчиков, для того, чтобы определить приблизительное направление взгляда и/или фокусное расстояние. В иллюстрированном варианте осуществления система 435 емкостных датчиков сформирована с помощью ряда параллельно соединенных дискретных емкостных элементов. Кроме того, можно использовать и другие реализации.

[0087] Исполнительный механизм 430 аккомодации располагается по центру внутри гибкой оболочки 410 линзы, чтобы оказывать воздействие на оптическую силу устройства 400, устанавливаемого на глаз, в центре зрения пользователя. В различных вариантах осуществления исполнительный механизм 430 аккомодации включает в себя элемент, который изменяет свой коэффициент преломления под влиянием гибких проводящих электродов, которыми управляет контроллер 425. При изменении собственного коэффициента преломления изменяется действительная оптическая сила изогнутых поверхностей устройства 400, устанавливаемого на глаз, тем самым осуществляя управляемую аккомодацию. Исполнительный механизм 430 аккомодации можно реализовать с использованием множества различных оптикоэлектронных элементов. Например, исполнительный механизм 430 аккомодации можно реализовать, используя слой жидкого кристалла (например, жидкокристаллическую ячейку), расположенный в центре гибкой оболочки 410 линзы. В других вариантах осуществления исполнительный механизм 430 аккомодации можно реализовать, используя другие типы электроактивных оптических материалов, таких как электрооптические материалы, которые изменяют коэффициент преломления в присутствии приложенного электрического поля. Исполнительный механизм 430 аккомодации может быть отдельным устройством, встроенным в гибкую оболочку 410 линзы (например, жидкокристаллической ячейкой), или объемным материалом, имеющим регулируемый коэффициент преломления. В еще одном варианте осуществления исполнительный механизм 430 аккомодации можно реализовать, используя конструкцию деформируемой линзы, которая изменяет свою форму под действием электрического сигнала. Соответственно, управление оптической силой устройства 400, устанавливаемого на глаз, осуществляет контроллер 425 с использованием электрических сигналов, подаваемых через один или более электродов, продолжающихся от контроллера 425 до исполнительного механизма 430 аккомодации.

[0088] Приведенное выше описание иллюстрированных вариантов осуществления изобретения, в том числе тех, которые описаны в реферате, не предназначены быть исчерпывающими или ограничивающими изобретение точно раскрытыми формами. Хотя конкретные варианты осуществления и примеры для изобретения описаны в данном документе в целях иллюстрации, различные модификации возможны в пределах объема настоящего изобретения так, как это будет понятно специалистам в данной области техники.

[0089] Эти модификации могут быть сделаны в изобретении в свете приведенного выше подробного описания. Термины, используемые в нижеследующей формуле изобретения, не следует рассматривать как ограничивающие изобретение конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в данном описании. Скорее всего, объем настоящего изобретения должен определяться полностью нижеследующей формулой изобретения, которая должна быть истолкована в соответствии с установленными доктринами толкования формулы изобретения.

1. Устройство, устанавливаемое на глаз, содержащее:

оптическую линзу;

исполнительный механизм аккомодации для обеспечения аккомодации зрения для оптической линзы;

контроллер, включающий в себя логические средства аккомодации для выбора одного из множества состояний аккомодации зрения для устройства, причем множество состояний аккомодации зрения включает в себя, по меньшей мере, фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев; и

подсистему защиты от сбоев, включающую в себя один или более датчиков для обнаружения состояния сбоя в работе устройства, устанавливаемого на глаз, при этом подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства, которые при их исполнении подсистемой защиты от сбоев предписывают устройству, устанавливаемому на глаз, выполнять операции, включающие в себя:

контроль одного или более показателей работы устройства, устанавливаемого на глаз, с помощью по меньшей мере одного из упомянутых одного или более датчиков,

обнаружение состояния сбоя в качестве реакции на то, что эти один или более показателей работы находятся за пределами приемлемого диапазона, и

в качестве реакции на обнаружение состояния сбоя, перевод устройства, устанавливаемого на глаз, в режим защиты от сбоев, причем режим защиты от сбоев включает в себя установку исполнительного механизма аккомодации на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев.

2. Устройство по п.1, при этом фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, представляет состояние аккомодации зрения в дальней зоне.

3. Устройство по п.1, в котором упомянутые один или более датчиков включают в себя датчик работы исполнительного механизма аккомодации, связанный с исполнительным механизмом аккомодации для контроля работы исполнительного механизма аккомодации, при этом подсистема защиты от сбоев включает в себя дополнительные логические средства которые при их исполнении подсистемой защиты от сбоев предписывают устройству, устанавливаемому на глаз, выполнять дополнительные операции, включающие в себя:

контроль результатов аккомодации зрения для устройства с помощью датчика работы исполнительного механизма и

определение того, что обнаружено состояние сбоя, в качестве реакции на выдачу исполнительным механизмом аккомодации неправильных результатов аккомодации зрения.

4. Устройство по п.1, в котором упомянутый контроль одного или более показателей работы включает в себя контроль электрических проблем или проблем питания, при этом состояние сбоя обнаруживается в случае, если одно или более электрических свойств или свойств питания устройства находятся за пределами приемлемых диапазонов.

5. Устройство по п.1, в котором подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства для контроля состояния паузы, причем подсистема защиты от сбоев должна переводить устройство в режим защиты от сбоев по определению того, что возникло состояние паузы.

6. Устройство по п.1, в котором подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства команд защиты от сбоев для приема команд защиты от сбоев для устройства, причем подсистема защиты от сбоев должна переводить устройство в режим защиты от сбоев по приему команды защиты от сбоев.

7. Устройство по п.1, в котором подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства инициализации, которые вызывают установку состояния аккомодации зрения на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, после инициализации или сброса устройства.

8. Устройство по п.1, при этом состояние по умолчанию для оптической линзы представляет фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, причем оптическая линза должна переходить на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, после пропадания напряжения питания устройства.

9. Устройство по п.1, в котором подсистема защиты от сбоев должна блокировать логические средства аккомодации в режиме защиты от сбоев.

10. Способ выполнения операции защиты от сбоев в работе устройства, устанавливаемого на глаз, содержащий:

выполнение аккомодации зрения для оптической линзы с помощью исполнительного механизма аккомодации, включающее в себя выбор одного из множества состояний аккомодации зрения для устройства;

контроль одного или более показателей работы устройства, устанавливаемого на глаз, с помощью одного или более датчиков; и

обнаружение состояния сбоя в качестве реакции на то, что эти один или более показателей работы находятся за пределами приемлемого диапазона; и

по обнаружению состояния сбоя для устройства, перевод устройства в режим защиты от сбоев, причем режим защиты от сбоев включает в себя установку исполнительного механизма аккомодации на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, которое включено в упомянутое множество состояний аккомодации зрения.

11. Способ по п.10, в котором фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, представляет состояние аккомодации зрения в дальней зоне.

12. Способ по п.10, в котором упомянутые один или более датчиков включают в себя датчик работы исполнительного механизма аккомодации, связанный с исполнительным механизмом аккомодации для контроля работы исполнительного механизма аккомодации, при этом способ дополнительно включает в себя:

контроль результатов аккомодации зрения для устройства с помощью датчика работы исполнительного механизма и

определение того, что обнаружено состояние сбоя, в качестве реакции на выдачу исполнительным механизмом аккомодации неправильных результатов аккомодации зрения.

13. Способ по п.10, в котором упомянутый контроль одного или более показателей работы включает в себя контроль электрических проблем или проблем питания, при этом состояние сбоя обнаруживается в случае, если один или более электрических параметров или параметров питания устройства находятся за пределами приемлемых диапазонов.

14. Способ по п.10, дополнительно содержащий:

контроль за возникновением состояний паузы в работе устройства; и

определение того, что обнаружено состояние сбоя, в качестве реакции на обнаружение возникновения по меньшей мере одного из состояний паузы.

15. Способ по п.10, дополнительно содержащий:

контроль за приемом команд защиты от сбоев; и

по приему по меньшей мере одной из команд защиты от сбоев, определение того, что обнаружено состояние сбоя.

16. Способ по п.10, дополнительно содержащий:

инициализацию или сброс устройства;

установку состояния аккомодации зрения на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев;

выполнение проверки работоспособности устройства; и

после успешного завершения проверки работоспособности, переход к выбору одного из множества состояний аккомодации зрения для оптической линзы.

17. Способ по п.10, в котором состояние по умолчанию для оптической линзы представляет фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, причем оптическая линза должна переходить на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев, после пропадания напряжения питания устройства.

18. Способ по п.10, дополнительно содержащий этапы, на которых:

осуществляют попытку манипулирования исполнительным механизмом аккомодации с приведением его в одно из множества состояний аккомодации зрения с помощью логических средств аккомодации, и

блокируют логические средства аккомодации для удержания исполнительного механизма аккомодации на фокусном расстоянии, соответствующем защите от сбоев, во время нахождения устройства в режиме защиты от сбоев, в качестве реакции на обнаружение состояния сбоя.

19. Подсистема защиты от сбоев для интеллектуальной контактной линзы, содержащая:

исполнительный механизм аккомодации для обеспечения аккомодации зрения для интеллектуальной контактной линзы, причем исполнительный механизм аккомодации включает в себя множество состояний аккомодации зрения, включающих в себя, по меньшей мере, фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев; и

детектор работоспособности системы для интеллектуальной контактной линзы, причем детектор работоспособности системы выполнен с возможностью контролирования одного или более показателей работы интеллектуальной контактной линзы с помощью по меньшей мере одного или более датчиков,

при этом подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства, которые при их исполнении подсистемой защиты от сбоев предписывают интеллектуальной контактной линзе выполнять операции, включающие в себя:

контроль одного или более показателей работы интеллектуальной контактной линзы с помощью упомянутых одного или более датчиков,

обнаружение состояния сбоя для интеллектуальной контактной линзы в качестве реакции на то, что эти один или более показателей работы находятся за пределами приемлемого диапазона, и

в качестве реакции на обнаружение состояния сбоя, перевод интеллектуальной контактной линзы в режим защиты от сбоев, причем режим защиты от сбоев включает в себя установку исполнительного механизма аккомодации на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев.

20. Подсистема защиты от сбоев по п.19, дополнительно содержащая логические средства команд защиты от сбоев для приема команд защиты от сбоев; причем по приему по меньшей мере одной из команд защиты от сбоев логическими средствами команд защиты от сбоев подсистема защиты от сбоев должна переводить интеллектуальную контактную линзу в режим защиты от сбоев.

21. Подсистема защиты от сбоев по п.19, дополнительно содержащая логические средства инициализации для блокирования интеллектуальной контактной линзы в состоянии аккомодации с фокусным расстоянием, соответствующим защите от сбоев, после инициализации или сброса интеллектуальной контактной линзы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контактных линз, а более конкретно к системе и способу определения ошибки поворота и ошибки смещения, возникающих в процессе ношения пациентом контактной линзы.

Мультифокальная офтальмологическая линза имеет базовую кривизну, соответствующую базовой силе, и дифракционный элемент, обеспечивающий усиливающую интерференцию по меньшей мере в четырех последовательных дифракционных порядках, соответствующих диапазону зрения между зрением вблизи и зрением вдаль.

Группа изобретений относится к медицине. Система контактных линз содержит: по меньшей мере две контактные линзы, каждая из которых обеспечивает коррекцию зрения при невращательно-симметричной аберрации глаза, при этом каждая из линз имеет отличающуюся степень стабилизации, которая содержит разность толщин между толщиной зоны стабилизации и толщиной зоны отсутствия стабилизации.

Группа изобретений относится к медицине. Система контактных линз содержит: по меньшей мере две контактные линзы, каждая из которых обеспечивает коррекцию зрения при невращательно-симметричной аберрации глаза, при этом каждая из линз имеет отличающуюся степень стабилизации, которая содержит разность толщин между толщиной зоны стабилизации и толщиной зоны отсутствия стабилизации.

Группа изобретений относится к квантово-точечным спектрометрам для применения в биомедицинских устройствах. Биомедицинское устройство по первому варианту содержит элемент подачи питания, включающий в себя первый и второй токосъемники, катод, анод и электролит, квантово-точечный спектрометр, включающий в себя квантово-точечный излучатель света, фотодетектор и средство передачи информации от квантово-точечного спектрометра к пользователю, причем квантово-точечный спектрометр получает питание от элемента подачи питания, и устройство-вставку, которое содержит элемент подачи питания и квантово-точечный спектрометр и изолирует элемент подачи питания от биомедицинской среды, внутри которой действует биомедицинское устройство.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для управления процессом аккомодации обеспечивают доступ к способному к аккомодации устанавливаемому в или на глаз устройству с помощью пользовательского интерфейса вспомогательного устройства.

В одном аспекте настоящего изобретения раскрывается способ. Способ извлечения данных из устройства датчика, содержащий этапы, на которых: обнаруживают считывающим устройством устройство датчика, извлекают из обнаруженного устройства датчика первый набор данных по беспроводной связи; используют извлеченный первый набор данных для определения, что устройство датчика способно передать полученные данные датчика в считывающее устройство; и в ответ на использование извлеченного первого набора данных для определения, что устройство датчика способно передать полученные данные датчика в считывающее устройство, извлекают из обнаруженного устройства датчика второй набор данных, при этом второй набор данных содержит полученные данные датчика.

Группа изобретений относится к медицине. Система офтальмологической линзы содержит средства для электронной осцилляции фокуса входящего света на сетчатке.

Группа изобретений относится к медицине. Система офтальмологической линзы содержит средства для электронной осцилляции фокуса входящего света на сетчатке.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для создания вращательной силы, обусловленной трением, при прохождении верхнего и/или нижнего века через одну или более областей во время моргания используют контактную линзу, включающую одну или более зон с модифицированной поверхностью на передней поверхности линзы.

Изобретение относится к области оптики и, в частности, но не исключительно, к устройствам, устанавливаемым на глаз, которые включают в себя контактные линзы. Заявленное устройство, устанавливаемое на глаз, содержит оптическую линзу; исполнительный механизм аккомодации для обеспечения аккомодации зрения для оптической линзы; контроллер, включающий в себя логические средства аккомодации для выбора одного из множества состояний аккомодации зрения для устройства. Причем множество состояний аккомодации зрения включает в себя, по меньшей мере, фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев. Устройство также содержит подсистему защиты от сбоев, включающую в себя один или более датчиков для обнаружения состояния сбоя в работе устройства, устанавливаемого на глаз. При этом подсистема защиты от сбоев включает в себя логические средства, которые при их исполнении подсистемой защиты от сбоев предписывают устройству, устанавливаемому на глаз, выполнять операции, включающие в себя: контроль одного или более показателей работы устройства, устанавливаемого на глаз, с помощью по меньшей мере одного из упомянутых одного или более датчиков, обнаружение состояния сбоя в качестве реакции на то, что эти один или более показателей работы находятся за пределами приемлемого диапазона, и в качестве реакции на обнаружение состояния сбоя, перевод устройства, устанавливаемого на глаз, в режим защиты от сбоев, причем режим защиты от сбоев включает в себя установку исполнительного механизма аккомодации на фокусное расстояние, соответствующее защите от сбоев. Технический результат – обеспечение устройств, которые помогли бы людям компенсировать последствия пресбиопии. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх