用于向使用者提供可视表示的方法和眼科装置制造方法 [0002]在传统上，诸如接触镜片、眼内镜片或泪点塞的眼科装置包括具有矫正、美容或治疗性质的生物相容性装置。例如，接触镜片可以提供以下中的一种或多种:视力矫正功能、美容增强作用以及治疗效果。每种功能由镜片的物理特性提供。将折射性质结合到镜片中的设计可以提供视力矫正功能。将颜料结合到镜片中可以提供美容增强作用。将活性剂结合到镜片中可提供治疗功能。无需使得镜片处于通电状态即可实现这些物理特性。在传统上，泪点塞为无源装置。 [0003]近来，已开发出有源通电的眼科装置。通过从这些情况产生的开发工作，已经在理论上认为，所述通电的眼科装置可为能够包含可用于图像投影的光源元件。投射图像将包括使用者的正常视野上的文本以及叠加图像。除了所设想的用途之外，必须解决许多限制，以使此类光源以有用方式运作并且安全运作。 [0004]鉴于上述情况，需要可以克服体积限制并以有用并安全的方式提供可视表示的方法和眼科装置。
[0005]由此，在很大程度上通过本公开来满足前述需要，其中在一方面，公开一种具有可以包括在一种通电的眼科装置、并在一些实施例中确切地是接触镜片中的光子发射器的介质插入物。所述光子发射器可以提供形成可视表示的光图案，所述可视表示包括(例如)信号、图像增强和/或来自所述光图案的动态图像，它们都可用于向使用者传达消息。
[0006]本发明公开了一种通电眼科镜片装置。所述通电眼科镜片装置可以包括一个或多个调制光子发射器；支撑第一处理器和一个或多个光源的介质插入物；以及一根或多根天线，所述天线被配置成与所述第一处理器和第二处理器通信。所述一个或多个光源可被配置成产生光。从所述一个或多个光源生成的光的至少一部分可以通过所述一个或多个光子发射器发射。所述第一处理器可被配置成从传感器接收用于投射可视表示的指示。所述处理器还可被配置成响应于所接收的指示来基于一个或多个编程参数控制所述更多个调制光子发射器之一和一个或多个光源中的至少一个。所述第二处理器可被配置成生成所述可视表示。
[0007]在本发明的一些方面中，这些组件全部可以被组装在眼科装置中，它们可以具有与占据使用者的眼睛表面与该眼睛的相应眼睑之间位置的眼科装置符合的尺寸和形状。
[0008] 眼科装置可被形成为包括投射系统以及通电元件、控制电路、通信电路以及数据处理电路的单个实体。所述投射系统可以由子系统形成，该子系统包括至少一个光子发射器元件、光源、光调制元件以及镜片元件。所述投射系统还可由包括光子发射器元件和关联基于像素的光调制元件的组合的子系统形成。
[0009]结合了投射系统的眼科装置可以各种形式显示数据或信息。显示器可投射基于文本的信息。类似的是，所述显示器可投射图像。所述图像可以采用由所投射的多像素的图像数据构成的数字图像形式。所述图像可显示为单色显示内容，或具有各种程度的色彩。通过改变时标上的显示内容，所述投射系统可以各种格式视频形式显示数据。
[0010]包括光子发射器系统的眼科显示器的示例性显示器可结合镜片作为眼科装置的一部分。这些镜片可以作用在所述光子发射器系统所形成的所述图像并以各种方式将该图像聚焦。光子发射器阵列所形成的远场图像或者光子发射器所形成的近场图像可以通过所述镜片系统聚焦。在一些实施例中，所述镜片系统可以包括多个镜片子系统。在一些实施例中，所述镜片子系统可具有这样的元件:具有固定聚焦特性或固定焦距。在其他实施例中，所述镜片子系统可包括至少第一可变焦距镜片。此种可变焦距镜片的例子可以包括基于弯月面的镜片，所述基于弯月面的镜片还可利用EWOD效应起作用。复杂可变焦距镜片还可被形成有多个电极区域，所述多个电极区域可以用于从焦距角度和从平移角度两者来移动所述镜片的聚焦特性，所述聚焦特性可有效地在投射所述图像的地方变化。在一些情况中，所述图像可以通过投射穿过使用者的眼睛并且投射在使用者的视网膜上。当投射在使用者的视网膜上时，在成像光子元件的程度上形成的图像尺寸可以小于以平方毫米计的尺寸。在其他实施例中，所述尺寸可以小于或者近似等于以平方毫米计的尺寸。
[0011]为了更好地理解本文中的
[0012]在此方面， 在详细阐释本公开的至少一个实施例前，应当理解，本公开不限于其在以下方面的应用:以下说明中所述或附图中所示的组件的构造和布置的详细说明。本公开还有除所述实施例外的其他实施例并且能够以多种方式实践并且执行。另外，应当理解本文使用的措辞和术语以及摘要都是出于说明的目的，而不应被视为限制。
[0013]因此，本领域的技术人员将了解可轻松利用本公开所基于的概念作为设计用于实现本公开多个用途的其他装置和系统的基础。因此，本权利要求书被视为在不脱离本公开的实质和范围的情况下包括此类等同的构造，这一点十分重要。




[0014]图1示出具有根据本公开的各个方面来实现的介质插入物100的切出截面和俯视图的示例性眼科镜片150的等轴视图。
[0015]图2示出根据本公开的各个方面的示例性多件介质插入物200的俯视图A和剖视图B。
[0016]图3示出图2所示实施例的另一示例性实施例的俯视图A和剖视图B，其中介质插入物包括有源聚焦调整镜片系统。
[0017]图4示出本发明的一些实施例可包括的示例性光子发射器结构。
[0018]图5示出具有光源560的光子发射器像素520的示例性阵列结构500以及将光源耦合到阵列的装置。
[0019]图6示出包括在示例性眼科装置的光学区的一部分内的光子发射器的阵列的示例性装置。
[0020]图7示出根据本公开的一些方面的示例性光调制元件结构。
[0021]图8示出可用于实现本公开的一些方面的替代示例性光调制元件结构。
[0022]图9示出用于投射系统的示例性通电的眼科装置900，其包括了可用于实现本公开的一些方面的光子阵列、光相或强度调制阵列以及镜片系统。
[0023]图10示出根据本公开的一些方面的与使用包括光子发射器的眼科装置有关的方法步骤。
[0024]图11示出对物体的地理设置的透视图，所述地理设置用于传感器和处理器以关联相关数据来提供可视表示。
[0025]图12示出可用于实现本公开的各个方面的处理器设备的框图。
[0026]图13示出根据本公开的一些方面的与可视表示投射有关的方法步骤。

【具体实施方式】
[0027]术语
[0028]在涉及本发明的该说明书和权利要求书中，所使用的各个术语定义如下:
[0029]电介质上的电润湿或EWOD:如本文所用，是指其中存在不混溶的流体或液体的组合、具有限定表面自由能的表面区域和电位场的一类装置或者一类装置部分。通常，电位场将改变表面区域上的表面自由能，从而可以改变不混溶的流体与表面区域的相互作用。
[0030]通电:如本文所用，是指能够提供电流或者其内存储电能的状态。
[0031]能量:如本文所用，是指使物理系统做功能力。本发明中的多种用途可能涉及在进行工作的过程中能够执行电动作的所述能力。
[0032]能量源，如本文所用，是指能够提供能量或使逻辑或电气装置处于通电状态的装置或层。
[0033]能量采集器:如本文所用，是指能够从环境中提取能量并将其转化为电能的装置。
[0034]功能化的:如本文所用，是指使层或装置能够执行包括例如通电、激活或控制的功倉泛。
[0035]渗漏:如本文所用，是指不期望的能量损耗。
[0036]镜片:如本文所用，是指位于眼睛内或眼睛上的任何装置。这些装置可以提供光学校正、可以美容、或可提供与眼睛无关的功能。例如，术语镜片可指用于矫正或改进视力或者提升眼部机体美观效果(例如，虹膜颜色)而不会影响视力的接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物、光学插入物或其他类似的装置。作为另外一种选择，镜片可以提供非光学的功能，例如像监测血糖或者施用药物。在一些实施例中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或水凝胶制成的软质接触镜片，其中水凝胶包括(例如)有机硅水凝胶和氟水凝胶。
[0037]镜片形成混合物或反应性混合物或反应性单体混合物(RMM):如本文所用，是指可被固化并交联以形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各实施例可以包括具有一种或多种添加剂的镜片形成混合物，所述添加剂例如UV隔离剂、着色剂、光引发剂或催化剂以及眼科镜片(例如，接触镜片或眼内镜片)可能需要的其他添加剂。
[0038]镜片形成表面:如本文所用，是指模塑镜片所用表面。在一些实施例中，任何此类表面都可具有光学质量的表面光洁度，这表不它足够光滑，并且成形为使镜片表面具有合格光学特性，该镜片表面是通过与模具表面接触的镜片形成材料的聚合作用成形。此外，在一些实施例中，镜片形成表面可以具有几何形状，所述几何形状对赋予镜片表面所期望的光学特性而言是必需的，所期望的光学特性包括(但不限于)球面、非球面以及柱面度数、波前像差矫正、角膜形貌特征校正等等，以及它们的任何组合。
[0039]光调制元件:如本文所用，是指调制从一侧透射到另一侧的光的强度的装置或装置的一部分。本文的实施例中的理想的光调制元件能够在一个状态下透射所有的光，并且在另一状态下不透射光。实际元件可以基本实现理想方面。
[0040]锂离子电池:如本文所用，是指锂离子在其中移动穿过电池以产生电能的电化学电池。这种通常称之为电池的电化学电池可以其典型形式再通电或再充电。
[0041]介质插入物:如本文所用，是指将包括为通电的眼科装置的一部分的封装的插入物。通电元件和电路可结合到介质插入物中。介质插入物定义了通电的眼科装置的初始目的。例如，在通电的眼科装置允许使用者调整光学功率的实施例中，介质插入物可包括控制光学区中液体弯月面部分的通电元件。作为另外一种选择，介质插入物可为环形的，以使光学区中并无材料。在此类实施例中，镜片通电功能可以不具有光学质量，但可(例如)监测血糖或者施用药物。
[0042]操作模式:如本文所用，是指高的电流汲取状态，在这种状态下，电路上的电流允许装置执行它的初始通电功能。
[0043]光学区:如本文所用，是指眼科镜片的佩戴者可以透过眼科镜片而看到的眼科镜片区域。
[0044]光子发射器:如常在改变方面上前进而非入射在该发射器上。发射器可通常包括天线结构，用以透射该光。
[0045]基于像素的光调制系统:如本文所用，是指单独起作用的光调制元件组合，其中光调制系统的每个单独起作用部分可认为是像素或图像元件。
[0046]功率:如本文所用，是指每单位时间内所做的功或所传递的能量。
[0047]可再充电或可再通电:能够被恢复到以较高性能进行工作的状态。本发明范围内的多种用途可与能够在特定恢复时间周期内使电流以特定速率流动的恢复能力相关。
[0048]再通电或再充电:如本文所用，是指恢复到具有更大做功能力的状态。本发明范围内的多种用途可与能够使装置在特定恢复时间周期内使电流以特定速率流动的恢复能力相关。
[0049]参考:如本文所用，是指产生适用于其他电流的理想、固定并稳定的电压或电流输出的电路。参考可以从能带隙推导得出，可以补偿温度、供应以及处理变化，并且可以特定调整用于特定专用集成电路(ASIC)。
[0050]复位功能:如本文所用，是指自触发的算法机构，用以将电流设置为特定预定状态，包括(例如)逻辑状态或者通电状态。复位功能可以包括(例如)通电复位电路，所述通电复位电路可以
[0051 ] 结合开关机构工作以便确保正确启动芯片，这种启动是与初始连接到电源和从存储模式中唤醒两者有关。睡眠模式或待机模式，如本文所用，是指已经关闭切换机构后通电装置的低的电流汲取状态，这种状态在不要求操作模式的情况下允许能量转换。
[0052]堆叠:如本文所用，是指将至少两个组件层紧邻彼此放置，使得其中一层的一个表面的至少一部分接触第二层的第一表面。在一些实施例中，不论是用于粘附还是用于其他功能的膜均可驻留在通过所述膜彼此接触的这两层之间。
[0053]堆叠集成组件装置或SIC装置:如本文所用，是指包装技术下的产品，其可通过在彼此上堆叠每层的至少一部分而将基底中的薄层组装到有效集成装置中，基底中的薄层可以包含电气和机电装置。层可包括各种类型、材料、形状和尺寸的组件。此外，层可通过各种装置生产技术制成，以便匹配并且呈现各种轮廓。
[0054]存储模式:如本文所用，是指包括电子组件的系统的状态，其中电源供电或被要求供应最小设计负载电流。这个术语与待机模式是可互换的。
[0055]基底插入物:如本文所用，是指能够支撑眼科镜片内的能量源的可成形的基底或刚性基底。在一些例子中，基底插入物也支撑一个或多个组件。
[0056]切换机构:如本文所用，是指与提供各电平的电阻的电路来集成的组件，所述组件可以响应外部刺激，它独立于眼科装置。
[0057]通电的眼科装置
[0058]开始于图1，示出具有根据本公开的各个方面来实现的介质插入物100的切出截面和俯视图的示例性眼科镜片150的等轴视图。介质插入物100可包括光学区120，所述光学区120能或不能提供视力矫正功能。在眼科镜片150的通电功能与视力无关的情况下，介质插入物100的光学区120可能没有材料。在一些实施例中，介质插入物100可包括不在光学区120中的一部分，所述部分包括与通电元件110和电子组件105结合的基底插入物115。根据本发明的各个方面，电子组件可包括与光子发射器相关的多个实施例，如本发明的后续部分进一步描述。
[0059]在一些实施例中，如电池和例如可为半导体芯的负载的电源110可附接到基底115。导电迹线125和130可将电子组件105与通电元件110电互连。可将介质插入物100封装以保护并包含通电元件110、迹线125和130以及电子组件105。在一些实施例中，封装材料可为半渗透的，例如，以便防止如水的特定物质进入介质插入物100，并允许如环境气体或通电元件110内的反应副产物的特定物质渗透介质插入物100或从中逸出。
[0060]如所示的，在一些实施例中，介质插入物100可包括在眼科装置150中，所述眼科装置150可包括聚合的生物相容性材料。眼科装置150可包括刚性中心、软质裙边设计，其中中心刚性元件包括介质插入物100。在一些实施例中，介质插入物100可与大气和/或各自前表面和后表面上的角膜表面直接接触，作为另外一种选择，介质插入物100可封装在眼科装置150中。眼科装置150的周边155可以是软质裙边材料，包括(例如)水凝胶材料。
[0061]介质插入物100和眼科装置150的基础结构可以提供用于多个实施例的环境，所述实施例是涉及具有光子发射器的光投射，所述光子发射器可与有源或非有源镜片装置结合，并在一些实施例中可与光强度调制阵列结合。这些实施例中的一些可涉及眼科装置150中与光子投射组件不相关的部分的纯粹无源功能。其他实施例可涉及具有有源功能的眼科装置150，所述有源功能可以补助或补充光子投射组件的功能。例如，所述装置的非投射部分可提供视力矫正或所述装置的有源“筛选”，以使得所述装置对入射光的投射性可降低。
[0062]现在参见图2,示出示例性多件介质插入物200的俯视图表示A和截面表示B。这种类型的多件介质插入物200可以是具有围绕中心光学区211的材料环的环形插入物，所述中心光学区211可能没有材料。在一些实施例中，所述插入物在光学区211外的周边区210区域可包括通电元件225和控制电子器件228，以支撑各种有源元件231。这些有源元件231通常可包括传感器和通信元件。另外，可以包括用以向基于光子投射元件的投射元件(并未示出)提供控制和通电功能的元件。同样，在装置的光学区211外可能存在置于介质插入物200上的印刷图案221。
[0063]在一些实施例中，可能存在将眼科镜片取向在眼部环境内的要求。可以包括稳定区结构250和260，并且它们可有助于将所形成的眼科装置取向在使用者的眼睛上。此外，在一些实施例中，使用在多件环形介质插入物200上的取向结构(并未示出)可以允许其相对于模塑稳定结构250和260取向，这对并不具有动态聚焦和定中心控制的投射元件和镜片系统放置而言可能尤其重要。
[0064]现在参见图3，示出图2所示实施例的另一示例性实施例的俯视图A和剖视图B，其中介质插入物300包括有源聚焦调整镜片系统335。眼科装置的光学区311可以包括其中能找到如基于液体弯月面的镜片系统等有源聚焦调整镜片系统335的一部分。在周边310中，在介质插入物300的光学区311外可能存在插入物的其中包含通电元件336以及控制和激活组件331多个部分。出于与图2的实施例类似的动机，可能存在结合到眼科装置中的对准结构和/或稳定区350和360，并且可能存在印刷在插入物上作为结构321的图案。
[0065]光子投射兀件
[0066]现在参见图4 ，示出可包括在本公开的一些实施例中的示例性光子发射器400的结构A和B。可能存在多个方式用以限定与光子应用一起使用的发射器(其也可被视为是辐射器)元件。光子发射器400在A处展示出简单的光子发射器元件。用于系统的光子来源可为光管420，所述光管与辐射器元件中的耦合部分430平行延伸。行进穿过光管420的光子可以通过可被称为短暂耦合的过程耦合到耦合部分430 ;它是在通向光管周边的附近区域中的指数衰减现象。耦合部分430的耦合可允许光子从光管420移动到辐射器元件440。耦合程度以及因此进入辐射器元件440的光子数量(其为一种强度类型)可以通过多个现象进行调制，所述现象如所使用的材料、环境条件、但更重要的是系统结构设计。耦合部分430的平行部分的长度以及此区域与光管之间的间隙435可以控制耦合效率，并可用于调整光子发射器集中的光子发射器400的标称相对强度。例如，在光子发射器A中，光将前进穿过耦合部分430中的元件导光组件，直到到达辐射器部分440，以成形为衍射光栅。可利用多个效应增加光穿过光子发射器400的效率,所述效应例如,发射表面构造角度以及发射表面的形状和间隙尺寸。理想地，沿着一个方向(例如，出页面的方向)在辐射器元件440处发射尽可能多的光。
[0067]在光子发射器B处，可以找到更复杂的光子发射器400。加热机构可结合到发射器单元中。加热机构可由内置在光子发射器400中的电阻加热器构成。在其中以半导材料(像硅)形成发射器的实施例中，电阻可在同一层中形成，在该层中，电阻可以掺杂以便改变电阻特性。通过使电流从触点480、流动穿过电阻臂470、并穿过发射器主体430的一部分且穿过电阻臂471的另一部分返回并穿过触点460，光子发射器400可将光路径的一部分差异加热。如A的光管中的热效应可改变通过光管的光的相位特性。因此，在B处所描绘的光子发射器400可具有:基于源光管420中的强度而从其中发射的一定的光强度，以及基于发射器装置的耦合区域的接近度和所述耦合区域的尺寸而将源光耦合到辐射元件490中的效率。此外，另外，所述光的相位可基于电流穿过电阻臂460与电阻臂480之间的加热器部分的应用来可控制地改变。以这种方式控制所发射的光的相对相位可导致相位特性中所编码的信息的有效传输，所述相位特性可在使用这种光子发射器400建立的阵列的远场图像中观察，其中各个像素的相位可通过施加在发射器装置的部分上的热状态来控制。因此，可能存在用于构造这种光子发射器400的多种材料，并且可能存在用于不同材料的多个装置以便引入相位效应，包括作为非限制性例子的热控制和机械应力控制。
[0068]现在参见图5，描绘具有光源560的由光子发射器像素520构造的示例性阵列结构500以及将所述光源耦合到所述阵列的装置。在一些实施例中，光子发射器像素520可以与图4中所示光子发射器类似的方式来限定。可使用光源560来供应光，所述光源560在一些实施例中可由一个或多个激光元件561、562和563组成，所述激光元件561、562和563将光发射到用于光子发射器阵列结构500的一个或多个供应光管540中。可通过导电金属线将流过像素520的加热部分的电流引入，所述导电金属线以与集成电路中的金属线类似的方式内置于光子发射器阵列结构500中。一组字线530可具有对应的位线535，以便允许各个单元以有效的方式寻址。在一些实施例中，光子阵列结构500可内置于硅基底中，所述硅基底对构造用于所述阵列本身的控制电子器件有用。示例性光子发射器像素520可具有约9微米乘9微米或更小的尺寸。因此，64X 64发射器阵列在尺寸上可具有大致0.5mm乘0.5mm的标度。光子发射器像素520的实际尺寸可在矩阵中改变，并且可因不同目标发射波长而不同。
[0069]在阵列结构500的插图550中，示出光源560和供应光管或管子540的特写版本。可将来自光源560的光引导到光管540中。沿着光管540尺寸，可以发现采用另外光管形式的另外分布元件。在一些实施例中，例如，光管570、571和572可耦合到主供应光管540中并且大致垂直延伸以将光分布到各行光子发射器像素520上。管和沿所述行的各个光子发射器像素520的设计方面可以针对每个元件优化，以便可获得沿所述行并在阵列结构500中的特定强度图案。在优选的实例中，可以设计阵列结构500以使从每个像素产生的发射强度对于所有元件均是大致相同的。
[0070]在一些实施例中，处于不同波长的多个光源561、562和563可用于将光施加在单源光管540上，或一些实施例中，光管540可由多个管子组成。在实例中，可能存在三个不同的光源561、562和563。在来源561可包括红光源的非限制性实例的情况下，来源562可包括绿光源并且563可包括蓝光源。可能存在与本发明的技术一致的多个类型的光源，包括作为非限制性实例的固态激光器或固态发光二极管或过滤白炽灯。在阵列中的像素相对相位对于信息编码可能是重要的实施例中，光源可表征为所期望的光输出连贯性。其他实施例可以非连贯光源起作用。
[0071]如果存在供应来源中所提供的多个波长，那么可以控制如条目570所示各行光管的相互作用，以使一个光源支持特定的行。这种情况可通过在所述区域中使用过滤材料来控制，其中用于行570的光管耦合到供应光管。作为另外一种选择，如果存在多个供应光管，那么吸收材料可能阻塞用于特定光源的非期望的波长的管子。可能存在多种材料，所述材料可用于阻止包括金属材料的光耦合或者阻止使用在半导体材料中的严重掺杂水平。
[0072] 在替代实施例中，多个光源561、562和563可具有占空比。可按照其使用来源源光管540的顺序将这些光源打开或者关闭。在这种实施例中，可能并不需要存在多个来源线路或控制器将不同光源通到阵列结构500中的不同区域。然而，光子发射器像素520的设计可能必须以这样的方式执行:所述方式对于特定波长来说并不是最优的，但对所采用的所有波长来说是最优的。在一些实施例中，光子发射器像素520可由多个发射器组成，其中光子发射器像素520中的一个对于特定来源来说可以是最优的。
[0073]在其中单独像素包括在它们设计内的相移组件的阵列结构500中，包括允许阵列远场图像聚焦在特定点上的镜片(并未示出)可以是有用的，所述特定点可包括使用者的视网膜。在单个光源的实施例中，将连贯的光用作来源可以是重要的。所产生的远场图像可以包括通过各个像素内的相位信息所构造的图像。图6示出其中光子阵列投射远场相控像素图像的实施例的实例。如前所述，眼科镜片介质插入物610可包含通电元件605以及控制电路606和607，以便控制通过电气总线630的电气信号。在一些实施例中，这个电气总线630可由具有最小可见光吸收特性的导体构造。例如，可以使用铟锡氧化物(ΙΤ0)。
[0074]投射系统620可定位在光学区的中心处或附近，并且可包括如前所述并在图5中示出的光子发射器的阵列，还有其他所包括的组件中的控制电路、光源以及镜片元件。替代实施例可涉及将光子阵列用作光发射器，其中相位特性不是主要终点。
[0075]参见图7，示出根据本公开的一些方面的示例性光调制元件结构。可以使用利用示例性光子发射器而不结合加热器的像素元件720。在一些实施例中，仍会期望结合有加热器。例如，当所得阵列中的近场图像聚焦在特定位置处时，光源可为透射系统的一部分，其中每个像素具有用于控制从发射器转至使用者的视网膜的发射强度的元件。与每个光子发射元件对准的光强度控制元件的一个实例在图7中示出。
[0076]在电介质上的电润湿的现象可以用于在逐像素的基础上控制强度。技术可以对液体组合起作用，方法是对液体附近表面上的表面自由能进行改变。不互溶的液体组合，其中一种液体例如是极性液体水溶液，并且另一液体是非极性油，它们可对EWOD装置有效。这些液体中的一个可被配置为对特定期望波长的光是可透射的，而另一液体则可以在那些或所有可视波长下是不透明的。液体本身可以具有此类特性，或者液体可以与染色剂组合从而产生期望波长阻塞效果。此外，可能的是，将具有不同固有波长阻塞能力的液体的不同组合包括在同一装置的不同像素元件中。
[0077]在示例实施例中，基于油的非水液体可以包括染色剂以在EWOD像素单元的层中呈现有效的吸光度，所述EWOD像素单元可认为是光调制元件。例如，其中基于油的液体位于在像素上的像素元件710能够吸收大量的光。可以存在隔离结构711和716，所述隔离结构限定具有基于油的液体717和非水流体718的像素单元边缘。可以使用涂层713，所述涂层具有具有表面自由能以使其可以排斥基于油的流体的材料。因此，在标准非通电的状态下，流体将更愿意假定这样一个位置:在这个位置中，基于染色的油的相可以位于远离表面713的像素的内部区域上，并且因此在前进穿过像素的光路中。电极715和714以及下伏或包括表面713的材料的电介质的组合可以允许将电位施加在两个不互溶的液体上。通过在电极上施加电位，就可改变表面713的自由能量以便吸引基于油的液体717到其上，如在720示出。当染色液体717被汲取到电极727的侧壁区域时，它被移出光路并且像素变得对光更加透明。因此，该实施例将会允许对从光子发射器发出以穿过的光进行基于像素的控制。在一些实施例中，这可允许透射系统通过光子发射器的阵列中的每个光子发射器与包括在电介质上的电润湿件来控制透射率的对应像素单元的组合形成。本文所描述的这些实施例还可以包括光源、用于光源和像素单元两者的控制电子器件以及用于将近场图像聚焦在期望位置的镜片系统，所述期望位置可以包括使用者的视网膜。可能存在用于电介质上的电润湿件的多种替代方案，其可允许控制光子发射器附近的光的透射率。另外，提供基于电介质的单元上的电润湿件实例可以具有多种替代方案，包括(例如)可包含染料或固有质量以阻挡光的流体类型的逆转。
[0078]现在参见图8，示出基于EWOD像素的光强度调制单元的替代示例性实施例。在当前实施例中，靠近表面813(流体817将沿其被吸引)的电极814不是在垂直结构811和816的侧壁上，而是沿单元表面812中的一个。因为所述装置可使用前进穿过此表面813的光来操作，所以相对透明的电极814和815的使用在这类实施例中可为重要的。如本发明的其他部分中所述，将ITO用作用于电极814和815的材料可为一个可接受的解决方案。同样，可能也存在允许将电极814和815定位在EWOD单元表面周边上的修改。然而，在图8中，示出其中光吸收材料正阻断大部分单元表面的单元810。具有吸收特性的代表流体817可以是固有流体或因染料的使用而产生。其他流体818可能与穿过所述单元的光不明显相互作用。具有限定的表面自由能的表面813如果作为电介质上的额外薄膜或作为电介质的表面改性而建立，则可存在电介质材料的任选层812。如果表面813形成为电介质上另外的膜或形成为电介质的表面改性特征，那么可能存在电介质材料的可选层812。电极814在限定电介质表面的区域时可为有用的，所述区域在电位施加在EWOD单元上时受影响。结构光容器811和816可用于限定像素。当电位施加在电极814和815上时，所述单元的状态可为如820处所示。通过致使光吸收流体817在电极814上方的表面区域中被排斥，所述流体可移动到像素元件的边缘827。因此，所述流体移出光学路径，并且像素可变得更透明以允许光穿过其中。
[0079]具有光子发射器的通电的眼科装置
[0080]现在参见图9，示出用于投射系统的示例性通电的眼科装置900，其包括了可用于实现本公开的一些方面的光子阵列、光相或强度调制阵列以及镜片系统。眼科装置900能够戴在使用者的眼睛表面。一种基于水凝胶的裙边911在一些实施例中可完全环绕或在其他实施例中部分环绕或者支撑介质插入物936装置。在本实施例中，水凝胶裙边911可以环绕基本环形的介质插入物936。密封在介质插入物936内的是通电元件、用于控制、激活、通信、处理等的电子电路(图9中未标识)。通电元件可为单次使用电池元件或可再充电的元件以及能够实现再充电的电力控制系统。组件可以位于介质插入物936中，作为离散组件或者作为具有多个有源层的堆叠集成装置。
[0081]眼科装置900可以具有其结构和美容方面，包括稳定元件950和960，所述稳定元件可以用于定义装置在使用者的眼睛上的取向并且用于将眼科装置900与使用者的视线适当对准。环形介质插入物936可以具有印刷在其一个或多个表面上的图案921和931，所述图案被描绘为虹膜图案921和931。其他图案可以适于产生可期望的全息图或可视效果O
[0082]介质插入物936可以具有在光学区的小区域中的基于光子的成像系统940。如前所述，在一些实施例中，64 X 64像素成像系统可形成有尺寸为约0.5mm X 0.5mm的尺寸。在截面B中，可观察到，基于光子的成像系统940可为光子投射组件，其可包括:光子发射器元件；基于EWOD的像素透射率控制装置；光源或多个光源；以及控制这些组件的电子器件。通过数据和电力互连总线941可将基于光子的成像系统940附接到镜片系统950并连接到环形介质插入物936。
[0083]在一些实施例中，镜片系统950可由静态镜片组件形成，所述静态镜片组件相对眼科装置900主体将成像系统中的近场图像聚焦到空间中的固定位置处。在其他实施例中，镜片系统950还可包括有源组件。例如，具有多个电极区域的基于弯月面的镜片装置可以用来平移所投射的图像中心，并且同时调整装置焦度以便调整聚焦，从而有效调整所投射的图像尺寸。镜片装置可以具有其自己的控制电子器件，或者它可通过基于光子的成像系统940或环形介质插入物936或两者来控制和供电。
[0084]在一些实施例中，显示器可以是基于64*64的投射系统，但是更多或更少的像素也容易地在本发明的技术范围内，具体受到像素元件和眼科装置本身的限制。显示器可用于显示点阵文本数据、图像数据或视频数据。在一些实施例中，镜片系统可以用于通过在将使用者的眼睛上的投射系统光栅化的同时显示数据来扩大显示器的有效像素尺寸。显示器在本质上可以是单色的，或者可以基于多个光源具有一定颜色范围。
[0085]用于具有光子发射器的眼科装置的方法
[0086]现在参见图10，以流程图1000示出根据本公开的一些方面的与使用包括光子发生器的眼科装置有关的方法步骤。在步骤1001处，使用者获得具有附接的基于光子发射器的投射系统的眼科装置。与具有对应像素元件的光子发射器阵列的连接包括:在电介质单元上的用于控制透射率的电润湿件，它可以是光源；用于光源和像素元件两者的控制电子器件；以及镜片系统，所述镜片系统用于将近场图像聚焦在可包括使用者的视网膜的期望位置。例如，系统可以包括电子组件、通电元件、传感器。
[0087]在步骤1002处，如果眼科装置并未封装在水凝胶裙边中，那么使用者可将装置附接到水凝胶的裙边或将眼科装置放置在另一镜片本身上。
[0088]在步骤1003处，完整眼科装置可以放置在使用者的眼睛上。此外，在步骤1004处，某种激活信号可以激活眼科装置内的投射系统。在步骤1005处，数据可接收到投射系统的控制器之中。在一些情况下，数据可以在眼科装置中找到设备，或者作为存储元件内的存储数据或通过眼科装置上的感测元件而获得的数据。在其他情况下，眼科装置内的接收元件可从眼科装置外的来源接收数据。在步骤1006处，数据可由眼科装置投射。数据投射可以包括文本呈现、或图像数据或视屏数据的图形呈现。在步骤1007处，使用者可使用外部控制装置来向眼科装置广播控制信号。控制信号可能导致镜片系统中的多个操作参数改变。要改变的参数中可以有镜片系统聚焦特性和图像定在视网膜上的中心。
[0089]现在参见图11，示出对物体的地理设置的透视图，所述地理设置用于传感器和处理器以关联相关数据来提供可视表示。在1100处，可以识别可与地理位置1101关联的四个物体1145。地理位置1101信息可以通过全球定位系统确定，例如，通过与眼科装置中的处理器通信的移动电话的全球定位系统确定。眼科装置可以包括数据库1110和/或与数据库连接，该数据库可以关联所采集的图像中的物体，所述物体可以相对容易地由包含眼科镜片中的一个或多个传感器识别。传感器可包括(例如)图像传感器，该图像传感器可以通过通信装置将数据发送到处理器以便执行图像分析1105。处理器可与包括可视表示的数据库关联，并将接收到的信息匹配与通过眼科镜片的佩戴者观察到的地理设置关联的数据。可视表示可以包括(例如)文本显示内容1140、图像覆盖表示1135、历史表示1130、覆盖图像1125等等。这些均可根据本公开的实施例来投射。
[0090]在优选的实施例中，相同图像传感器或不同传感器可将信息发送到眼科镜片中的处理器以便安全分析1120。例如，在使用者的眼睑闭合超过预定时间时，图像传感器可防止投射可视表示。其他传感器可以包括(例如)生物标记传感器和/或神经信号传感器，它们可以检测使用者的状况并且预测使用者将如何针对所投射的可视表示进行反应。预测可以基于先前所记录的数据，或者基于先前所感测的由特定的使用者作出的反应。另外，在一些实施例中，使用者能通过使用者接口访问并且修改系统设置。接口可以包括(例如)带应用程序的移动电话，在所述移动电话中，存储信息可被访问并且修改，并且所述移动电话与眼科装置关联并通信。
[0091]现在参见图12，示出可实现在上文所列装置的一个或多个中的并且用来实现本公开的一些实施例的控制器1200。控制器1200包括如一个或多个处理器的处理器单元1210，其耦合到通信装置1220，所述通信装置用于通过通信网络进行通信。通信装置1220可以用于与如个人计算机、蜂窝电话、平板电脑、计算机、汽车或手持设备的一个或多个蓝牙装置进行通信。
[0092]处理器1210还可与存储装置1230通信。存储装置1230可以包括任何合适信息存储装置，包括电子存储装置组合，所述电子存储装置例如是以下之一:硬盘驱动器、光存储装置以及半导体存储器装置，例如，随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置。
[0093]存储装置1230可以存储用于控制处理器1210的程序1240。处理器1210执行程序1240的指令，从而根据本公开的各个方面进行操作。处理器1210还可以使通信装置1220传输信息，在一些情况下包括，用以操作设备来实现上述处理的控制命令。用来实现本发明的各个方面的装置的具体例子可以包括计算机服务器、个人计算机、膝上型计算机、手持计算机以及iPod、移动电话、平板电脑或其他通信装置，或者任何其他配备处理器和显示器的装置。
[0094]在一些优选的实施例中，设备可与视频和数据服务器群通信。所述视频和数据服务器群可以包括与位置关联的至少一个可视表示。可视表示可以对应于(例如)地理位置，由接触镜片感测的感测状况和/或一天中的特定时间。所有可视表示可以是相关的并且基于与眼科设备关联的一个或多个传感器所执行的安全评估进行显示。
[0095]现在参见图13，以流程图示出根据本公开的一些方面的与可视表示投射相关的方法步骤。在步骤1301处，使用者会佩戴包括纳米投射系统的眼科装置。在步骤1302处，可以基于接收到的信号激活投射系统。信号可以来自传感器或来自源于关于特定设置的使用者请求信息的信号。在步骤1303处，从与眼科装置关联的一个或多个来源或从眼科装置中包含的数据库来接收信息。眼科装置内包含的信息例如可为健康评估测量阈值。
[0096]在步骤1304处，可视表示可从一个或多个关联数据库中生成或拉出。在步骤1305出，可以基于所收集的另外的传感器数据以及预定设置来预测/估计准备生成的表示的效果。例如，环境光条件、生物标记级别、从接收信号请求步骤1302开始的经过时间和/或从请求信息开始的使用者位置在步骤1306，可视表示可以修改以便匹配所述状况，或可完全消除。在步骤1307处，如果从原始表示和/或修改过的表示中预测的是积极效果，那么可视表示可以通过投射系统投射。在一些优选的实施例中，投射系统可包括本文所公开的基于像素的光调制系统的实施例。