用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置专利检索-视网膜解剖与生理专利检索查询-专利查询网

积极推动地理标志专门立法

2022-03-10 地理标志，立法，知识产权
保护知识产权是对创新最大的激励

2022-03-10 保护知识产权，创新，激励
谢商华：加快制定知识产权基本法

2022-03-10 知识产权基本法
擦亮“双奥之城”品牌

2022-03-10 双奥，知识产权
让冰雪运动“热”力全开

2022-03-10 冰雪运动，知识产权
携手共奋进　走好强国路

2022-03-10 强国，知识产权
坚持创新引领　方能稳中求进

2022-03-10 创新，稳中求进，知识产权
答好“两张卷” 奋进新征程

2022-03-10 知识产权
专家解读政府工作报告中的创新和知识产权相关部署

2022-03-10 政府工作报告，创新，知识产权
今年政府工作报告指出：加强知识产权保护和运用

2022-03-10 政府工作报告，知识产权保护

用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置

阅读：216发布：2020-05-13

IPRDB可以提供用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置。根据一些实施例，提供了包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：眼镜框，其放置在受验者眼睛的前方；以及能量源，其与眼镜框耦合且配置为发射在380‑750nm之外的光束。导光元件与眼镜框耦合，至少一个光学耦合接入元件和至少一个光学耦合接出元件与导光元件光学耦合。耦合接入元件定位成使得光束经由耦合接入元件被引入导光元件，并且耦合接入元件和耦合接出元件定位成使得光束从距耦合接出元件的距离在3mm内的焦点发散。还描述了其他应用。，下面是用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

能量源，与所述眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的光束；

导光元件，与所述眼镜框耦合；以及

至少一个光学耦合接入元件和至少一个光学耦合接出元件，与所述导光元件光学耦合，所述光学耦合接入元件定位成使得所述光束经由所述光学耦合接入元件被引入所述导光元件中，并且所述光学耦合接入元件和所述光学耦合接出元件定位成使得所述光束从焦点发散，所述焦点位于所述光学耦合接入元件和所述光学耦合接出元件之间的光路中，并且距所述光学耦合接出元件的距离在3mm内。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述能量源包括激光器。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述光学耦合接入元件和所述光学耦合接出元件定位成在所述受验者的视网膜上形成散焦光斑。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述导光元件的表面定形以形成所述光学耦合接入元件。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述导光元件的表面定形以形成所述光学耦合接出元件。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述光学耦合接入元件和所述光学耦合接出元件定位成使得所述光束以5-30度的发散角发散。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述眼外设备不包括摄像机。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述眼外设备不配置为投射由像素构成的图像。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述眼外设备配置为允许环境光进入眼睛。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述导光元件包括棱镜。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述光学耦合接入元件从由透镜、反射镜、光栅和棱镜构成的组中选出。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述光学耦合接出元件包括二色镜。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述导光元件包括光纤。

14.如权利要求13所述的装置，其中所述眼镜框包括眼镜透镜，并且所述光纤嵌入在所述眼镜透镜内。

15.如权利要求1至14中任一项所述的装置，其中(a)在所述导光元件的所述光束离开所述导光元件的部位处，所述导光元件的厚度小于4mm，(b)所述导光元件的厚度小于4mm的长度至少为10mm，以及(c)所述导光元件的所述光束收敛在所述导光元件的部位处的厚度大于所述导光元件的所述光束离开所述导光元件的部位处的厚度。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述导光元件的厚度小于4mm的区域至少为200mm2。

17.一种包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛的前方；

能量源，与所述眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的准直光束；

光学元件，配置为将所述光束收敛成收敛光束

导光元件，与所述眼镜框耦合且定位成通过所述导光元件的至少一部分传送所述收敛光束，并且布置成使得朝向所述受验者的眼睛传送发散光束；以及光学耦合接出元件，其中所述导光元件布置成使得所述发散束：(a)朝向所述光学耦合接出元件传送，以及(b)从所述光学耦合接出元件朝向所述受验者的眼睛传送。

18.如权利要求17所述的装置，其中所述光学元件包括光学耦合接入元件，并且其中所述光学耦合接入元件包括透镜。

19.如权利要求17所述的装置，其中所述导光元件包括棱镜。

20.如权利要求17所述的装置，其中所述光学耦合接出元件包括二色镜。

21.如权利要求17至20中任一项所述的装置，其中(a)在所述导光元件的所述收敛光束离开所述导光元件的部位处，所述导光元件的厚度小于4mm，(b)所述导光元件的厚度小于

4mm的长度至少为10mm，以及(c)所述导光元件的所述收敛光束收敛在所述导光元件的部位处的厚度大于所述导光元件的所述收敛光束离开所述导光元件的部位处的厚度。

22.如权利要求21所述的装置，其中所述导光元件的厚度小于4mm的区域至少为200mm2。

说明书全文

用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置

技术领域

[0001] 本发明的应用一般涉及可植入医疗设备的供电，具体涉及向视网膜假体供电。

背景技术

[0002] 由于变质性视网膜疾病导致的视网膜机能障碍是失明和视力受损的主要原因。视网膜假体的植入是一种用于恢复遭受视网膜相关失明的个体的某种可用视力的技术。

[0003] 例如视网膜假体的可植入医疗设备通常需要能源来运作。无电池、无线电力传输技术提供了为可植入医疗设备供电的有用的方式。

[0004] 发明概述

[0005] 本发明的一些应用包括装置，该装置包括眼外设备，该眼外设备具有放置于受验者眼镜前方的眼镜框。例如激光器的能量源与眼镜框耦合且发射在380-750nm之外的光束(例如，红外光束)。该光束通常配置为对植入到受验者眼睛中的眼内设备进行供能。根据本发明的一些应用，眼外设备配置为将从能量源发射的光束发散且因此散焦，使得宽范围的散焦光束进入受验者的眼睛。

[0006] 通常，例如棱镜的导光元件与眼镜框耦合，至少一个光学耦合接入元件和至少一个光学耦合接出元件与导光元件光学耦合。耦合接入元件定位成使得光束经由耦合接入元件被引入导光元件，耦合接入元件和耦合接出元件定位成使得光束从距耦合接出元件的距离在3mm内的焦点发散。通常，耦合接入元件和耦合接出元件定位成在受验者的视网膜上形成散焦光斑，从而形成受验者的视网膜的宽范围且通常均匀的照射。还描述了其他应用。

[0007] 因此，根据本发明的一些应用，提供了包括眼外设备的装置，该眼外设备包括：

[0008] 眼镜框，配置为置于受验者的眼睛的前方；

[0009] 能量源，与所述眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的光束；

[0010] 导光元件，与所述眼镜框耦合；以及

[0011] 至少一个光学耦合接入元件和至少一个光学耦合接出元件，其与所述导光元件光学耦合，

[0012] 所述耦合接入元件定位成使得光束经由耦合接入元件被引入所述导光元件，并且[0013] 所述耦合接入元件和耦合接出元件定位成使得光束从距耦合接出元件的距离在3mm内的焦点发散。

[0014] 对于一些应用，能量源配置为发射准直光束。

[0015] 对于一些应用，能量源包括激光器。

[0016] 对于一些应用，耦合接入元件和耦合接出元件定位成在受验者的视网膜上形成散焦光斑。

[0017] 对于一些应用，能量源配置为发射范围是750-900nm的光束。

[0018] 对于一些应用，导光元件的表面定形以形成光学耦合接入元件。

[0019] 对于一些应用，导光元件的表面定形以形成光学耦合接出元件。

[0020] 对于一些应用，耦合接入元件和耦合接出元件定位成使得光束以5-30度的发散角发散。

[0021] 对于一些应用，眼外设备不包括摄像机。

[0022] 对于一些应用，眼外设备未配置为投射由像素构成的图像。

[0023] 对于一些应用，眼外设备配置为允许环境光进入眼睛。

[0024] 对于一些应用，导光元件包括棱镜。

[0025] 对于一些应用，导光元件还包括在其表面上的涂层。

[0026] 对于一些应用，光学耦合接入元件从由透镜、反射镜、光栅和棱镜构成的组中选出。

[0027] 对于一些应用，导光元件包括棱镜。

[0028] 对于一些应用，导光元件包括光纤。

[0029] 对于一些应用，耦合接出元件包括二色镜。

[0030] 对于一些应用，光学耦合接出元件从由透镜、反射镜、光栅和棱镜构成的组中选出。

[0031] 对于一些应用，导光元件包括棱镜。

[0032] 对于一些应用，耦合接出元件包括二色镜。

[0033] 对于一些应用，导光元件包括光纤。

[0034] 对于一些应用，导光元件包括光纤。

[0035] 对于一些应用，眼镜框包括眼镜透镜，光纤嵌入在眼镜透镜内。

[0036] 对于一些应用，能量源进一步配置为将光从能量源引出以及将光引入导光元件。

[0037] 对于一些应用，能量源包括带尾纤二极管(pigtail diode)。

[0038] 对于一些应用，装置包括眼内设备，所述眼内设备包括：

[0039] 能量接收器，配置为从能量源接收光束且响应于此而产生电压降；

[0040] 多个激励电极；

[0041] 多个光传感器，每个光传感器配置为检测光子且响应于此而生成信号；以及[0042] 驱动电路，与能量接收器和光传感器耦合，且配置为从光传感器接收信号以及响应于来自光传感器的信号而利用电压降来驱动电极以向眼睛的视网膜施加电流。

[0043] 还提供了根据本发明的一些应用的装置，该装置包括眼外设备，所述眼外设备包括：

[0044] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0045] 能量源，与所述眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的准直光束；

[0046] 光学元件，配置为使光束收敛成收敛光束；以及

[0047] 导光元件，与所述眼镜框耦合且定位成通过导光元件的至少一部分传送收敛光束，且布置成使发散光束朝向受验者的眼睛传送。

[0048] 对于一些应用，光学元件包括光学耦合接入元件。

[0049] 对于一些应用，光学耦合接入元件从由透镜、反射镜、光栅和棱镜构成的组中选出。

[0050] 对于一些应用，光学耦合接入元件包括透镜。

[0051] 对于一些应用，导光元件包括棱镜。

[0052] 对于一些应用，导光元件还包括在其表面上的涂层。

[0053] 对于一些应用，该装置包括光学耦合接出元件，所述导光元件布置成使发散光束，(a)朝向光学耦合接出元件传送，以及(b)从光学耦合接出元件朝向受验者的眼睛传送。

[0054] 对于一些应用，耦合接出元件包括二色镜。

[0055] 还提供依照本发明一些应用的装置，该装置包括眼外设备，所述眼外设备包括：

[0056] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0057] 能量源，与眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的光束；

[0058] 导光元件，与眼镜框耦合；以及

[0059] 第一和第二光学耦合接出元件，与导光元件耦合且定位成使得：

[0060] (a)第一光学耦合接出元件配置为允许少于全部光束的光束离开导光元件，以及[0061] (b)第二光学耦合接出元件配置为允许其余光的至少一些光离开导光元件。

[0062] 对于一些应用，第一光学耦合接出元件配置为重新引导光束中的剩余光朝向第二光学耦合接出元件穿过导光元件。

[0063] 对于一些应用，第二光学耦合接出元件配置为允许基本上全部的剩余光离开导光元件。

[0064] 对于一些应用，(a)第一光学耦合接出元件配置为允许抵达第一光学耦合接出元件的光束中的第一百分比的光离开导光元件，以及

[0065] (b)第二光学耦合接出元件配置为允许抵达第二光学耦合接出元件的第二百分比的光离开导光元件，所述第二百分比高于所述第一百分比。

[0066] 对于一些应用，第二百分比是第一百分比的1.5-2.5倍。

[0067] 对于一些应用，第二光学耦合接出元件配置为允许抵达第二光学耦合接出元件的基本上100％的光离开导光元件。

[0068] 对于一些应用，第一光学耦合接出元件配置为允许抵达第一光学耦合接出元件的光束的一定百分比的光离开导光元件，并且第二光学耦合接出元件配置为允许抵达第二光学耦合接出元件的光束的相同百分比的光离开导光元件。

[0069] 对于一些应用，(a)第一光学耦合接出元件配置为允许抵达第一光学耦合接出元件的光束的40-60％离开导光元件，以及

[0070] (b)第二光学耦合接出元件配置为允许抵达第二光学耦合接出元件的全部光束离开导光元件。

[0071] 对于一些应用，第一光学耦合接出元件配置为允许抵达第一光学耦合接出元件的光束的50％离开导光元件。

[0072] 对于一些应用，该装置包括与导光元件耦合的第三光学耦合接出元件，[0073] 第二光学耦合接出元件配置为引导光束中的至少一部分光朝向第三光学耦合接出元件穿过导光元件，以及

[0074] 其中第三光学耦合接出元件配置为允许抵达第三光学耦合接出元件的基本上全部的光离开导光元件。

[0075] 对于一些应用，(a)第一光学耦合接出元件配置为允许抵达第一光学耦合接出元件的光束的三分之一离开导光元件，以及

[0076] (b)第二光学耦合接出元件配置为允许抵达第二光学耦合接出元件的光束的一半离开导光元件。

[0077] 对于一些应用，(a)第一光学耦合接出元件配置为允许抵达第一光学耦合接出元件的光束的第一百分比的光离开导光元件，

[0078] (b)第二光学耦合接出元件配置为允许抵达第二光学耦合接出元件的光的第二百分比的光离开导光元件，以及

[0079] (c)第三光学耦合接出元件配置为允许抵达第三光学耦合接出元件的光的第三百分比的光离开导光元件，

[0080] 所述第三百分比高于第二百分比，第二百分比高于第一百分比。

[0081] 还提供依照本发明一些应用的装置，该装置包括眼外设备，该眼外设备包括：

[0082] 眼镜框，其配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0083] 能量源，与眼镜框耦合且构造成发射在380-750nm之外的光束；

[0084] 导光元件，与眼镜框耦合且定位成接收发射的光束；

[0085] 第一和第二光学耦合接出元件，与所述导光元件光学耦合；

[0086] 一个或多个传感器，其配置为识别受验者的注视方向且响应于此而生成信号；

[0087] 该装置配置为，响应于识别出受验者的注视方向而：(a)判定受验者正注视第一和第二光学耦合接出元件中的哪一个，以及(b)允许光束通过在注视方向上的耦合接出元件朝向受验者的眼睛离开导光元件。

[0088] 对于一些应用，该装置包括开关，开关配置为接收信号且响应于此而使至少所述第一耦合接出元件在如下模式之间切换：(a)透射模式，其中第一耦合接出元件利于来自光束的光离开导光元件且朝向受验者的眼睛前进，以及(b)反射模式，其中第一耦合接出元件利于来自光束的光朝向第二耦合接出元件前进，以及抑制来自光束的光离开导光元件和朝向受验者的眼睛前进。

[0089] 对于一些应用，该装置包括眼内设备，一个或多个传感器配置为通过接收从眼内设备反射的光束的反射来识别受验者的注视方向。

[0090] 对于一些应用，一个或多个传感器包括配置为识别受验者的注视方向的眼内摄像机。

[0091] 依照本发明的一些应用，还提供一种装置，该装置包括：

[0092] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0093] 眼镜透镜，与框耦合；以及

[0094] 光纤，其嵌入在眼镜透镜内且定位成朝向受验者的眼睛发射光。

[0095] 对于一些应用，该装置还包括能量源，所述能量源与眼镜框耦合且配置为：(a)发射在380-750nm之外的光束；以及(b)从能量源中引出光且引入光纤。

[0096] 对于一些应用，能量源包括带尾纤二极管，其定位成将光引入光纤。

[0097] 依照本发明的一些应用，还提供包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：

[0098] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0099] 能量源，与眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的光束；以及[0100] 导光元件，与眼镜框耦合：(a)在导光元件的光束离开导光元件的部位处，导光元件的厚度小于4mm，以及(b)导光元件的厚度小于4mm的部分的长度至少为10mm。

[0101] 对于一些应用，导光元件的厚度小于4mm的部分的面积至少为200mm2。

[0102] 依照本发明的一些应用，还提供了包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：

[0103] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0104] 能量源，与眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的光束；

[0105] 导光元件，与眼镜框耦合；以及

[0106] 第一和第二光学耦合接出元件，与导光元件耦合且定位成使得在光学耦合接出元件之间有至少1mm距离的空间，所述空间不包含光学耦合接出元件。

[0107] 对于一些应用，能量源配置为引导第一和第二耦合元件处的光束。

[0108] 对于一些应用，眼外设备不包括多于10个耦合接出元件。

[0109] 依照本发明的一些应用，还提供包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：

[0110] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0111] 多个能量源，与所述眼镜框耦合，每个能量源配置为发射在380-750nm之外的光束；

[0112] 导光元件，与所述眼镜框耦合且配置为接收从多个能量源发射的光；以及[0113] 多个光学耦合接出元件，与所述导光元件光学耦合，每个耦合接出元件定位成从多个能量源中的相应一个能量源接收光束以及允许光束朝向受验者的眼睛离开导光元件。

[0114] 对于一些应用，该装置包括一个或多个传感器，其配置为识别受验者的注视方向以及响应于此而生成信号，并且

[0115] 该装置配置为，响应于识别受验者的注视方向而：(a)确定多个光学耦合接出元件中的哪一个在受验者的注视中，以及(b)允许来自多个光学耦合接出元件中的一个的光束朝向受验者的眼睛离开导光元件。

[0116] 依照本发明的一些应用，还提供包括眼外设备的装置，所述眼外设备包括：

[0117] 眼镜框，配置为放置在受验者的眼睛前方；

[0118] 能量源，与眼镜框耦合且配置为发射在380-750nm之外的光束；

[0119] 导光元件，与眼镜框耦合；

[0120] 多个光学耦合接出元件，与所述导光元件光学耦合，每个耦合接出元件定位成允许光束朝向受验者的眼睛离开导光元件；以及

[0121] 束导向器，与能量源耦合且配置为将光束引导到每一个光学耦合接出元件。

[0122] 对于一些应用，束导向器包括一个或多个分束器。

[0123] 对于一些应用，束导向器包括调制器，所述调制器配置为将光束非同时地引导到每一个光学耦合接出元件。

[0124] 对于一些应用，该装置包括一个或多个传感器，所述传感器配置为识别受验者的注视方向且响应于此而生成信号，并且

[0125] 该装置配置为，响应于识别受验者的注视方向而：(A)判定多个光学耦合接出元件中的哪一个在受验者的注视中，以及(B)使调制器，(i)通过位于受验者注视中的耦合接出元件引导光束朝向眼睛离开导光元件，以及(ii)抑制光束通过未位于受验者注视中的耦合接出元件朝向眼睛离开导光元件。

附图说明

[0126] 结合附图，通过下面对本发明应用的详细说明，将更加全面地理解本发明，其中：

[0127] 图1A-B是根据本发明一些应用的包括眼外设备的装置的示意图；

[0128] 图2A是本领域公知的射线轨迹的示意图；

[0129] 图2B-C是根据本发明一些应用的利用图1A-B的装置所产生的射线轨迹的示意图；

[0130] 图3是表示用于理解图1A-B的装置的各种聚焦距离的曲线图；

[0131] 图4是根据本发明的一些应用所实现的典型的束发散角的示意图；

[0132] 图5A根据本发明一些应用的用于图1A-B的眼外设备的系统的示意图；

[0133] 图5B是根据本发明一些应用的用于图1A-B的眼外设备的校正透镜系统的示意图；

[0134] 图6是根据本发明一些应用的包括眼外设备的装置的示意图；

[0135] 图7是根据本发明一些应用的包括眼外设备的装置的组件的框图；

[0136] 图8A-C是根据本发明一些应用的包括眼外设备的装置的示意图；

[0137] 图9是根据本发明一些应用的包括眼外设备的装置的示意图；以及[0138] 图10A-B是根据本发明一些应用的包括眼外设备的装置的示意图。

[0139] 发明详述

[0140] 参考图1A-B和图2A-C。图1A-B是根据本发明一些应用的包括眼外设备20的装置的示意图。眼外设备20通常包括眼镜框22，其放置在受验者的眼睛前方。例如激光器的能量源(power source)24与框22耦合且发射在可见光范围外，例如380-750nm之外的光束，例如准直束、发散束或收敛束。例如，能量源可配置为发射在750-900nm范围内的光束。通常，光束配置为为眼内设备提供能量，例如植入受验者眼睛中的视网膜假体。眼内设备通常配置为接收来自能量源的光束且生成能量信号以对眼内设备提供能量。

[0141] 通常，例如棱镜(如图所示)或光纤(图9)的导光元件26与眼镜框22耦合。通常，能量源24配置为从能量源引出光且将光引入导光元件26。导光元件26可以或者可以不包括在其表面上的涂层。

[0142] 值得注意的是，眼外设备20不包括摄像机，且不朝向受验者的眼睛投射由像素构成的图像。另外，眼外设备通常不遮蔽受验者的视野且配置为允许环境光进入受验者的眼睛，使得环境场景的图像能够形成在视网膜假体上。

[0143] 还值得注意的是，光束虽然不投射图像数据，但是能够经调制而调节眼内设备的工作参数(例如，通过发射作为提供能量且对数据编码的一系列脉冲的光束)。

[0144] 图2A是来自环境场景的光自然地进入眼睛30且由于眼睛的自然聚焦机制而变得聚焦于视网膜34上的焦点42的示意图。

[0145] 图2B-C是根据本发明的一些应用的利用图1A-B的装置产生的射线轨迹的示意图。如图2B-C所示，视网膜假体50植入到受验者的眼睛30中，通常但不一定在视网膜表位(epi-retinal position)上。视网膜假体50通常配置为从能量源24接收光束40(图1A所示)以及生成能量信号以对假体50的组件提供能量。形成视网膜34的宽范围的、散焦的照射通常改善对假体50提供能量的有效性且额外地提高假体50的安全性。由于安全方面的顾虑，通常建议的是限制接触精密眼结构(例如，角膜33和视网膜34)的能量的强度(即，每单位面积的能量)。通过使束40散焦，发射的能量散布在较大区域上，从而在一般传输相同量能量的同时降低强度。

[0146] 另外，将宽范围的、散焦的束40投射到视网膜34上通常改善了眼球跳动期间对假体50能量供应的有效性。由于眼球跳动，束40不能连续地、精准地瞄准到视网膜34。如图2C所示，通过具有视网膜34的宽范围的、散焦的照射，在眼球跳动期间，假体50的至少一部分被照射到，即，被束40提供能量。因此，向假体50提供大体连续的能量。

[0147] 现在参考图3，年轻人的眼睛通常能够通过适应来聚焦，这是眼睛随其距离变化而改变光功率从而保持对物体的清晰聚焦的过程。典型地，人类的最小聚焦距离是7cm。因此，其焦点450距角膜33为至少7cm或更大的束45聚焦到视网膜上，如图3所示。一般地，定位距角膜33的距离小于7cm的物体不能通过眼睛的自然机制来聚焦。为了确保散焦束40进入眼睛30，根据本发明的一些应用，设备20配置为使得束40的焦点400位于距角膜33为1-5cm(例如，2cm)的距离处。

[0148] 现在参考图4，该图是根据本发明的一些应用的束40的典型发散角α的示意图。设备20通常定位成使得束40从距角膜33的距离D1为1-5cm的焦点(由设备20的光学器件提供)以5-30度的发散角α发散。通常地，发散角一般提供，束传输通过整个瞳孔，提高传输到视网膜假体的能量的量。

[0149] 现在参考图5A-B。本发明的一些应用配置为与校正光学透镜55一起使用。校正光学透镜55通常用于诸如近视、远视、散光、或老花眼的常见视觉功能障碍情况下的视力校正。如上文所提到的，眼外设备20通常不遮挡受验者的视野且配置为允许环境光线145进入眼睛30，使得从对象发出的可见光由假体50接收到。另外，从眼外设备20发射的束40(例如，从能量源24发射的红外光束)不妨碍环境光进入眼睛30，例如，可见的环境光射线145。校正光学透镜55通常用来利于假体50正确接收聚焦的环境光射线。典型地，在健康的受验者中，光通过角膜33和虹膜37的瞳孔，通过透镜32而弯曲或折射，进入视网膜34上的点或焦点，在视网膜34上的点或焦点处形成图像。

[0150] 图5A是遭受视网膜功能障碍和近视困扰的受验者的眼睛30的示意图。如图所示，视网膜假体50植入到视网膜34上，用于治疗视网膜功能障碍。根据本发明的一些应用，来自设备20的光束40朝向眼睛发射且作为宽范围的散焦束抵达视网膜34和假体50，以对假体50提供能量。可见光射线145进入眼睛，并且由于近视而聚焦到视网膜34和假体50的前面，而不是聚焦到视网膜和假体上。图5B所示的校正光学透镜55通常放置在受验者的眼睛30的前方以校正近视，因此实现可见射线145的聚焦以及在假体50上的聚焦图像。

[0151] 值得注意的是，如图5B所示，校正光学透镜55通常与设备20耦合，使得束40不穿过校正光学透镜55。

[0152] 参考图6。对于一些应用，例如棱镜28的导光元件26与眼镜框22耦合。例如耦合接入(coupling-in)元件62的光学元件定位成将从能量源24发射的束40收敛成收敛光束。棱镜28定形且定位成传送收敛束通过棱镜28的至少一部分，且布置成使得发散束朝向受验者的眼睛传送。对于一些应用，例如二色镜的光学耦合接出(coupling-out)元件64与棱镜28光学耦合，棱镜布置成使得：(a)发散束朝向光学耦合接出元件64传送，以及(b)发散束从光学耦合接出元件64朝向受验者的眼睛30传送，以将散焦束40投射到视网膜34上。

[0153] 耦合接入元件62定位成使得光束经由耦合接入元件被引入导光元件26。耦合接入元件62和耦合接出元件64定位成使得束从位于距耦合接出元件通常在3mm之内的距离D2处的焦点发散，以形成进入眼睛的散焦光束。在导光元件的光束由此离开导光元件的部位处，导光元件26通常具有小于4mm(例如，2-4mm)的厚度T1。值得注意的是，对于校正透镜55与导光元件光学耦合的应用，也保持导光元件的小于4mm的厚度(如图5B所示)。通常地，而非必要地，光学分隔(例如，气隙和/或二色镜)放置在导光元件和校正透镜之间。在任何情况下，导光元件26本身的厚度通常小于4mm，而无论校正透镜55所提供的任何附加厚度如何。

[0154] 导光元件26通常具有在其表面的大部分上小于4mm的上述厚度T1。例如，表面的该部分可以具有至少为10mm的长度L1。值得注意的是，显示L1沿横向(即，左右)方向延伸。同样，导光元件26的表面的该部分通常具有在垂直方向上延伸的至少10mm的长度L1。因此，导光元件26的厚度小于4mm的面积通常至少为100mm2，例如，至少200mm2。

[0155] 光学耦合接入元件62和耦合接出元件64通常包括透镜、反射镜、光栅或棱镜。对于一些应用，耦合接出元件包括二色镜(例如，如图6所示)。对于一些应用，导光元件26的表面定形成形成光学耦合接入元件和/或耦合接出元件。可替代地或者另外地，元件62和/或64在结构上与导光元件26分离(但是光学耦合)。值得注意的是，如本文所描述的耦合接入元件和耦合接出元件的任意组合的使用在本发明的范围内。

[0156] 对于一些应用，如下面参考图8A-C和10A-B所描述的，多于一个的但是通常不大于十个的耦合接出元件与导光元件26光学耦合。光学耦合接出元件定位成使得在光学耦合接出元件之间有至少1mm距离的空间D3，该空间不包含光学耦合接出元件。因此，由于耦合接出元件的数量和间距，它们不会起到用于朝向眼睛投射图像的像素的作用。

[0157] 现在参考图7，该图是根据本发明的一些应用的包括眼外设备的装置的组件的框图。在本发明的一些应用中，外部设备20包括用户接口元件65(例如，拨号盘、开关或按钮)、控制器66和调制单元68，这些都与眼镜框22耦合，允许受验者例如利用束来交互地控制从能量源24发射的束的特性，从而除了向假体发送电力之外还向视网膜假体发送非图像数据能量源。

[0158] 现在参考图8A，该图是根据本发明的一些应用的包括眼外设备20的装置的示意图。如图所示，通常为红外光发射器的能量源24与眼镜框22耦合且朝向例如波导或棱镜的导光元件26发射光束40。导光元件26可以是曲线的或者直线的，如上所述，通常具有1-4mm的厚度，例如2-4mm。通过将常规透镜安装到眼镜框上的相似方式，导光元件26通常与眼镜框22耦合。导光元件通常借助全内部反射来引导束40，直至束离开元件26。

[0159] 耦合接入元件62与导光元件26光学耦合且定位成使得束40经由耦合接入元件引入导光元件26。另外，光学耦合接出元件64与导光元件26光学耦合，且定位成使得束40经由耦合接出元件从元件26引出且引入受验者的眼睛30。

[0160] 耦合接入元件62和耦合接出元件64通常的作用是优化引导束40进出导光元件26。适合的耦合接入元件和耦合接出元件的示例包括透镜、光栅、棱镜和表面涂层，以及其他无源或有源元件。耦合接入元件62和耦合接出元件64通常用来优化束40的形状，以减少束40进入和离开导光元件26时的光损耗，以及将束40引导至眼睛30中的适当位置。

[0161] 根据本发明的一些应用，图8A示出了进入眼睛30以向假体50(例如，图2B所示)提供能量的宽范围的、散焦的、发散光束40。另外，如图所示，眼外设备20不妨碍可见图像145进入眼睛30而形成图像。

[0162] 参考图8B，该图是根据本发明一些应用的包括眼外设备20的装置的示意图。眼外设备20配置为同时从多个耦合接出元件发射光，每个耦合接出元件在离散位置处与导光元件耦合，使得在眼睛移动期间，束40大体连续地投射到假体50上。值得注意的是，除了下述区别之外，图8B所示的耦合接出元件72、74和76及其使用与耦合接出元件62和64相同。

[0163] 对于一些应用，第一光学耦合接出元件72和第二光学耦合接出元件74与导光元件26光学耦合且定位成使得：(a)第一光学耦合接出元件72允许少于全部的光束40离开导光元件26，以及(b)第二光学耦合接出元件74允许至少一些其余光(在一些情况下，基本上其余全部光)离开导光元件26。通常，第一光学耦合接出元件72重新引导束40中其余的光穿过导光元件26朝向第二光学耦合接出元件74行进。

[0164] 对于一些应用，第一光学耦合接出元件72允许来自抵达第一光学耦合接出元件的光束40的第一百分比(例如40-60％，例如50％)的光离开导光元件26，第二光学耦合接出元件74允许抵达第二光学耦合接出元件的的光的第二百分比(例如，基本上100％)离开导光元件26。典型地，第二百分比高于第一百分比，例如是第一百分比1.5-2.5倍。对于其他应用，第二百分比与第一百分比相同。典型地，每个光学耦合接出元件具有利于各种传输百分比的适合的光学特性。

[0165] 对于一些应用，如图8B所示，第三光学耦合接出元件76与导光元件26耦合，第二光学耦合接出元件74将光束40中的至少一部分光重新引导以便朝向第三光学耦合接出元件76穿过导光元件26。典型地，第三光学耦合接出元件76允许抵达第三光学耦合接出元件的基本上全部的光离开导光元件26。

[0166] 对于一些这样的应用，第一光学耦合接出元件72允许抵达第一光学耦合接出元件的光束40的三分之一离开导光元件72，第二光学耦合接出元件74允许抵达第二光学耦合接出元件的光束40的一半离开导光元件。通常地，第三光学耦合接出元件76允许抵达第三光学耦合接出元件的基本上全部的光离开导光元件26。

[0167] 对于一些应用，(a)第一光学耦合接出元件72允许来自抵达第一光学耦合接出元件的光束40的第一百分比的光离开导光元件26，(b)第二光学耦合接出元件74允许抵达第二光学耦合接出元件的第二百分比的光离开导光元件26，以及(c)第三光学耦合接出元件76允许抵达第三光学耦合接出元件的第三百分比的光离开导光元件。通常地，第三百分比高于第二百分比，第二百分比高于第一百分比。

[0168] 参考图8C。对于一些应用，例如眼睛跟踪传感器的一个或多个传感器80与导光元件26耦合或者耦合在设备20上的其他位置，识别受验者的注视方向且响应于此而生成信号。通常，响应于识别出受验者的注视方向，眼外设备20判定第一和第二光学耦合接出元件720和740(或者对于一些情况还有第三耦合接出元件760)中的哪一个大体在受验者的注视中，允许(来自能量源24的)光束40通过位于受验者注视中的耦合接出元件朝向眼睛30离开导光元件26。这样，与无论注视方向如何都是较大的束40用来向假体50提供能量的本发明应用相比，大致通过朝向假体50引导较小的束40的较大部分，设备20提高了向可植入假体
50提供能量的有效性。

[0169] 对于一些应用，眼外设备20包括开关81，其布置在传感器80的壳体内或者设备20中的其他位置。开关81接收响应于识别出受验者注视方向而生成的信号，且响应于接收到信号，使至少第一耦合接出元件720在如下模式之间切换：(a)透射模式，即第一耦合接出元件利于使来自光束40的光离开导光元件26且朝向眼睛30前进，以及(b)反射模式，即第一耦合接出元件720利于使来自光束40的光朝向第二耦合接出元件740前进且抑制来自光束40的光离开导光元件26且朝向眼睛30前进。

[0170] 对于一些应用，一个或多个传感器80配置为通过接收从眼内假体50(图2B-C所示)反射的束40的反射来识别受验者的注视方向。

[0171] 对于一些应用，一个或多个传感器80包括配置为识别受验者的注视方向的红外摄像机。注意的是，红外摄像机识别且跟踪受验者的注视，但是通常不对场景进行成像且不朝向受验者的眼睛投射图像。

[0172] 注意的是，除了上面参考图8C所描述的区别之外，图8C所示的耦合接出元件720、740和760与耦合接出元件62和64相同。

[0173] 参考图9，该图是根据本发明一些应用的眼外设备20的示意图。对于一些应用，导光元件26包括光纤29。通常，对于这样的应用，眼镜透镜55与框22耦合，光纤29嵌入在眼镜透镜内且定位成朝向受验者的眼睛30发射光。

[0174] 通常，与眼镜框22耦合的能量源24发射在380-750nm之外的光束40。眼外设备20配置为将光束40从能量源24引出且引入光纤29。对于一些应用，通过光学耦合接入元件62利于将光束40引入光纤29，和/或光束40经由光学耦合接出元件64离开光纤29。

[0175] 对于一些应用，电力耦合接入元件62包括定位成将光束40引入光纤29的带尾纤二极管(pigtail diode)。

[0176] 对于一些应用，如图9所示，光束40作为准直束通过光学耦合接入元件62进入光纤29，并且作为发散束通过光学耦合接出元件64离开光纤29。因此，光束40作为散焦束进入眼睛30。可替代地，离开耦合接出元件64的束40收敛到元件64与眼睛30之间的空间中的一点，随后在其进入眼睛时发散(配置未示出)。

[0177] 值得注意的是，导光元件26可以包括同样可为其他构造的光纤29，例如，如参考图6、图8A-C和图10A-B所示的。

[0178] 参考图10A，该图是根据本发明一些应用的眼外设备20的示意图。如图10A所示，眼外设备20配置为通过多个光学耦合接出元件对假体提供能量，使得在眼睛活动期间对视网膜假体50(图2B-C所示)进行大体持续地能量供应。对于一些这样的应用，眼外设备20包括多个能量源24，每个能量源配置为发射光，光通过光学耦合接入元件62进入导光元件26且通过离散的光学耦合接出元件离开导光元件26。

[0179] 因此，眼外设备20包括光学耦合接出元件1720、1740和1760，这些光学耦合接出元件光学耦合到元件26的离散位置，使得当受验者的注视变化时，能量仍通过至少一个光学耦合接出元件进入眼睛30。值得注意的是，除了此处参考图10A-B描述的区别之外，图10A-B所示的耦合接出元件1720、1740和1760与耦合接出元件62和64相同。

[0180] 对于一些应用，的非可见光束40从多个光源24朝向导光元件26连续地发射。对于其他应用，眼外设备20包括一个或多个眼睛跟踪传感器(例如，如图8C所示)，眼睛跟踪传感器与导光元件26或设备20上的其他位置耦合，识别受验者的注视方向且响应于此而生成信号。典型地，响应于识别出受验者的注视方向，眼外设备20判定光学耦合接出元件1720和/或1740和/或1760中的哪一个大体在受验者的注视中，并且使光束40通过在受验者注视中的耦合接出元件朝向眼睛30离开导光元件26，而通常不通过未在受验者注视中的耦合接出元件。

[0181] 参考图10B。对于一些应用，如图10B所示，眼外设备20包括单个能量源24和束导向器84，束导向器84配置为将束40引导至每一个光学耦合接出元件。例如，束导向器84可包括调制器，例如声光调制器，其配置为衍射且使光频率偏移而形成多个束40且达到多个非同时束(non-simultaneous beams)的效果，如上文参考图10A所描述的。可替代地，设备20包括一个或多个传感器(例如，如图8C所示)，传感器与导光元件26或设备20上的其他位置耦合，识别受验者的注视方向且响应于此而生成信号。通常，响应于识别出受验者的注视方向，眼外设备20判定多个光学耦合接出元件1720和/或1740和/或1760中的哪一个大体在受验者的注视中，并且使调制器84引导光束40通过在受验者注视中的耦合接出元件而朝向眼睛30离开导光元件26，通常抑制光束通过不在受验者注视中的耦合接出元件朝向眼睛离开导光元件。

[0182] 对于一些应用，束导向器84是无源的，例如其可包括分束器，分束器同时将束40引导至每个耦合接出元件。

[0183] 参考假体50(如图2B-C和图5A-B所示)。假体50通常包括眼内设备。眼内设备通常包括：能量接收器，其从能量源接收光束且响应于此而产生电压降；多个激励电极；多个光传感器，其检测光子且响应于此而生成信号；以及驱动电路，其与能量接收器和光传感器耦合，从光传感器接收信号且响应于来自光传感器的信号，利用电压降来驱动电极，从而向视网膜34施加电流。

[0184] 本领域技术人员将理解的是，本发明不限于上文特别显示和描述的那些。相反，本发明的范围包含上述各特征的组合以及子组合，以及不是现有技术的其变型例和改进方案，这些在本领域技术人员阅读前面的说明书时将是显而易见的。

标题	发布/更新时间	阅读量
视网膜假体-专利编号CN106137531B	2020-05-13	1071
用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置-专利编号CN104739544B	2020-05-13	215
视网膜光治疗的系统及方法-专利编号CN104487031B	2020-05-12	903
用于视网膜光疗的系统和方法-专利编号CN108024870A	2020-05-11	99
中心凹视网膜假体-专利编号CN105025982A	2020-05-11	691
视网膜光治疗的系统及方法-专利编号CN104487031A	2020-05-12	717
用于视网膜光疗的设备-专利编号CN106456369A	2020-05-11	441
视网膜假体-专利编号CN106137531A	2020-05-13	368
用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置-专利编号CN104739544A	2020-05-12	1001
中心凹视网膜假体-专利编号CN105025982B	2020-05-11	233

用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置

用于向视网膜假体提供能量的可佩戴装置

技术领域

背景技术

附图说明

IPRDB

热门服务

关于我们

友情链接

联系方式