本発明の一態様によれば、生理学的パラメータの変化を検出するための生理学的パラメータ監視システムのコンタクトレンズのための、請求項1又は請求項2に記載の受動型センシング手段によって目的が解決される。受動型センシング手段は、眼圧の変化を検出することができ、インダクタと少なくとも1つのキャパシタとを含む共振回路を形成する。第1の態様によれば、インダクタ及び前記少なくとも1つのキャパシタは、1つの層において同一平面上にある。第2の態様によれば、受動型センシング手段、特にインダクタ及び/又は前記少なくとも1つのキャパシタは、少なくとも1つのセンシングキャパシタの第1の電極を形成する。これらの2つの態様は、独立して、又は互いに組み合わせることができ、両方とも、以下に説明するように、前述の目的を解決する。
受動型センシング手段における同一平面上の導電性、誘導性及び/又は容量性の要素の使用は、特に、実質的にセンシング容量性要素を有する当該技術分野で知られている受動センサと比較して、コンタクトレンズの2つの異なる層又は面上に配置された電極を用いて、実際、同一平面上の回路素子のために、電場線は、本発明の受動型センシング手段の平面から突出することができる。したがって、低い比誘電率の層がその間に提供されるとき、高い比誘電率を有する他の周囲の材料と一緒に寄生容量が存在し得る。特に、本発明は、眼の表面の変動を検出するための少なくとも1つのセンシングキャパシタを提供するために、以下の実施形態の説明で明らかになるように、眼組織及び/又はその上の涙膜の高い比誘電率を利用する。
実際には、本発明の受動型センシング手段の同一平面要素、換言すればインダクタ及び/又は少なくとも1つのキャパシタは、目及び/又は涙膜の下にある表面に存在する寄生容量を用いてセンシングキャパシタの第1の電極を形成する受動的センシング手段が眼に置かれたコンタクトレンズに取り付けられたときにその上に置かれる。換言すれば、目の表面の変形に追随して変化するが実際には予想よりも効率が低い、目の表面に向かって半径方向に物理的に組み込まれた第2のセンシング電極を有する代わりに、受動型手段は、その構成及び結果として得られる電場線が目の実際の表面及び/又はその上の涙膜が第2のセンシング電極になることを可能にするので、第1のセンシング電極に対してのみ「物理的に」提供する。したがって、当技術分野で知られている受動型センシング手段と比較した利点は、目の実際の表面及び/又はその上の涙膜のように、本発明はセンシングキャパシタ用の物理的に内蔵された第2電極を必要としないことである。受動型センシング手段のインダクタ及び/又は少なくとも1つのキャパシタとは反対側の第2の検知電極を第2の検知電極とすることができる。したがって、本発明は、当技術分野で知られている眼圧センサよりも、眼の表面の変形のより直接的かつ効率的な監視を可能にする。さらなる有利な任意選択の特徴は、従属請求項に記載されており、以下でも説明する。
好ましくは、インダクタは、受動型センシング手段の実質的に中心点に対して複数の、好ましくは3つの凹状弧形状セグメントを含むフラットインダクタであり、複数の凹面の少なくとも1つ、好ましくは全て前記少なくとも1つのセグメントのある点における曲率半径は、前記点と前記実質的に中心点との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の手段である。ここで、「弧形状」という表現により、各弧形状インダクタセグメントは、楕円の円弧、特に円の円弧の形状に本質的に従う湾曲形状をそれぞれ有することが理解されるべきである。更に、各弧形状セグメントは、好ましくは連続弧形状セグメントとすることができるが、複数の短い背中合わせ直線状セグメントは、全体的に弧形状の幾何形状を有する1つのより長いセグメントを実現することもでき、また、「実質的な中心点に関して凹状」などの表現により、弧形状セグメントは受動型センシング手段の同じ基準点に対して全て凹状であり、幾何学的中心であるが、弧形状セグメントのいずれの中心でもない。したがって、本発明によれば、凹状弧形状セグメントは、この基準の実質的に中心点を中心とする円上にはない。
したがって、好ましい実施形態では、本発明の受動型センシング手段は、複数の、好ましくは3つのフラップ又は耳のようなセグメントを含む構造を有する誘導素子を有することができ、コンタクトレンズの凹型キャップ形状によりレンズへの組込み又は取り付け中に曲げられ、折り曲げられ、及び/又は塑性変形される受動型センシング手段の領域を制御することを可能にするので、既知のセンサである。コンタクトレンズの寸法、したがって受動型センシング手段の寸法の要件が与えられると、3つの凹状の弧形状のインダクタセグメントは、感度及び表面被覆率の点でより良好な妥協点を提供することができ、そのようなセグメントより多かれ少なかれコンタクトレンズ内のセンサを含む。しかしながら、半径が大きい2つ、4つ又はそれ以上の凹状弧形状セグメントは、好ましい実施形態の変形例では除外されるべきではない。更に、インダクタの凹状弧形状セグメントの曲率半径は、有利には、受動検知手段がコンタクトレンズへの組み込みのために変形されると、接点の同じ所定の円のセグメントを本質的に記述するように選択することができるコンタクトレンズに容易に配置することができる。
好ましい実施形態の変形例では、インダクタは、凹状弧形状セグメントの間に配置された凸状弧形状セグメントを更に含むことができる。ここで、「凸状弧形状セグメント」という表現は、上述した「凹状」と同様に理解されるべきである。従って、凸状弧形状セグメントは、上述したように受動型センシング手段の実質的中心点に対して凸状である。このようにして、受動型センシング手段がコンタクトレンズへの組込み又は取り付けプロセス中に曲げられることができる領域を制御することができる。
更に別の変形例では、インダクタは、前記凸状弧形状セグメントを前記凹状弧形状セグメントに接合する直線セグメントを更に備え、前記直線セグメントと前記凹状弧形状セグメントとの間の接合部は好ましくは丸くすることができる。接合する直線状のインダクタセグメントの長さは、凹状の弧形状セグメントの間の材料の量をより良好に制御するために使用することができる。連続するインダクタセグメント間の丸みを帯びた接合部は、粗い尖ったエッジよりも滑らかな形状を提供し、したがって、コンタクトレンズの凹型キャップ形状に取り付けることが容易である。ここでは、この変形例では、丸みを帯びた接合部は凹状であるが、説明した「凹状の弧形状のセグメント」とは異なり、「中心点に対して」凹状ではないことに注意すべきである。
代替的な実施形態では、インダクタはリング形状及び円形とすることができる。この変形例は、外部磁場を生成する補完的携帯装置のアンテナにおける信号の振幅を増加させるのに有利であり得る。
好ましくは、インダクタは螺旋状インダクタであってもよい。このように、螺旋の後にキャリア基板内又はキャリア基板上に導電性材料を堆積させることによって平坦な構造を製造することができる。有利には、インダクタは、5〜20個の螺旋、好ましくは8〜15個の螺旋、より好ましくは10〜13個の螺旋を含むことができる。また、この変形例の好ましい実施形態では、螺旋の幅及び/又は螺旋間の距離は、約30μm〜約100μm、好ましくは約40μm〜約80μmの範囲であり得る。従って、本発明は、本発明の受動型センシング手段を備えたコンタクトレンズを着用している被験者が明確な視界を保つことを有利に可能にすることができる多数の螺旋と寸法の組み合わせを可能にする。特に、螺旋の幅及び連続する螺旋間の距離が同じであることは可能であるが必須ではない。有利には、インダクタの幅は約2mm以下、好ましくは約1.5mm以下とすることができる。実際にインダクタの幅はこの値よりも大きくなることがあるが、被験者の視力をクリアに保つためにインダクタの幅を小さく保つ方がより有利である。
好ましくは、前記少なくとも1つのキャパシタは、同一平面キャパシタであってもよい。同一平面回路要素は、フラット受動型センシング手段を実現するのに有利であり、同様に、眼の表面の変形を監視する際に、眼組織及び/又はその上の涙膜の高比誘電率を利用する特定の電界線を提供する点で有利である。
好ましくは、前記少なくとも1つのキャパシタは、インダクタの内周に、特に受動型センシング手段の中央領域に向けて設けられている。したがって、インダクタは、目、好ましくは角膜の表面の周縁領域に検出キャパシタの第1電極を設けることができるが、少なくとも1つの物理キャパシタは、インダクタの内周面を覆う検出キャパシタの第1電極を提供することができる。
好ましい実施形態の有利な変形例では、複数のインダクタ凹状弧形状セグメントの少なくとも1つ、好ましくは全てのために、少なくとも1つのキャパシタが、インダクタ凹状弧形状セグメントの内周に、前記受動型センシング手段の中央領域に向かって設けられる。この構成は、コンタクトレンズへの取り付けを考慮して受動型センシング手段を曲げるのに有利であることが分かった。受動型センシング手段は1つのキャパシタのみで動作する可能性があるが、2つ以上のキャパシタを含むことが感度の点でより有利である。したがって、好ましい変形例では、各インダクタ凹状弧形状セグメントの内側に少なくとも1つのキャパシタを設けることが可能である。本発明の受動型センシング手段を用いてコンタクトレンズを装着した被験者にとって十分な視認性を提供しながら、インダクタの凹状弧形状セグメントのそれぞれに2つのキャパシタを有する構成が感度及び表面被覆率の点で更に有利であることが分かった。
さらなる変形例では、前記少なくとも1つのキャパシタは、前記中央領域に向かうインダクタの内周に向かってより大きくすることができる。好ましい実施形態では、前記少なくとも1つのキャパシタの台形形状が、コンタクトレンズの凹型のキャップ形状に容易に曲げることができるので、有利であることが分かった。後者の形状は、特に環状のリング状インダクタと組み合わせて有利であることが分かった。
別の変形形態では、前記少なくとも1つのキャパシタは、凸状弧形状セグメントに続いてその中央領域に向かって部分的に弧形状にすることができる。したがって、キャパシタの形状、特に同一平面キャパシタの形状は、眼の表面の被覆率を高めるために有利にインダクタの形状に適合させることができ、それでもなお、少なくとも中央領域を自由にして、視野を十分に確保することができる。
好ましくは、前記少なくとも1つの同一平面キャパシタは、第1の電極と第2の電極とを備え、前記第1の電極は前記インダクタの内周に電気的に接続され、前記第2の電極は、前記インダクタの外周に接続されていることを特徴とする。実際の検知素子は同一平面上に設けられているが、回路部品の端子間の電気的接続のために導電性ビアを使用することは依然可能である。インダクタの内周に螺旋の延長として各キャパシタの第1の電極を設けることも可能である。換言すると、各キャパシタの第1の電極は、インダクタと一体化することができる。
好ましくは、前記少なくとも1つのキャパシタ及び/又は前記第1の電極及び前記第2の電極は互いに噛み合わせることができる。好ましい変形例に従えば、櫛形キャパシタは、その電極を半径方向及び/又は円周方向に相互に噛み合わせることができる。特に、同一平面キャパシタの2つの電極は、半径方向に互いにかみ合わせることができ、又は第1の電極自体を第2の電極と円周方向に同一平面上に位置させて互いにかみ合わせることができる。同一平面にすることができる相互に噛み合ったキャパシタ、又は一般に櫛形電極を備えたキャパシタは、受動型センシング手段の感度を改善するのに有利であると同時に電界線の有利な形状を提供することが分かった。
好ましくは、受動型センシング手段は、インダクタ及び又はキャパシタ材料のない中央領域を更に含むことができる。したがって、被験者は、本発明の受動型センシング手段を用いてコンタクトレンズを装着している間は、実質的に明確な視覚を維持することができる。中央領域は、人間の瞳孔の平均寸法にほぼ対応する領域とすることができる。
好ましくは、受動型センシング手段は、特に、同一平面上に、前記インダクタ及び前記少なくとも1つのキャパシタが設けられているキャリア基板の層を更に含むことができる。変形例又はこれに加えて、受動型センシング手段は、前記インダクタ及び前記少なくとも1つのキャパシタの上及び/又は前記担体基材層の上にコーティング材料の層を更に含むことができる。被覆層は、例えば涙への長時間の曝露による腐食から回路部品を保護するのに有利であり得る。更に、キャリア基板及び/又はコーティングは、好ましくは、受動型センシング手段の好ましい輪郭にしたがって除去することができる。受動型センシング手段をコンタクトレンズに組み込む又は取り付ける問題は、3D表面を2Dシートで覆うことと幾分類似している。従って、受動型センシング手段を変形させてコンタクトレンズへの組込み又は取り付けに先立って湾曲形状を与えるとき、不必要な材料を生成し、従ってリップルを形成するキャリア基板の領域を除去することが有利である。受動型センシング手段をコンタクトレンズに組み込む前に可能な限りフレキシブルにするためにできるだけ多くのキャリア基板を除去する一方で、受動型センシング手段が曲げられたときに起こり得る裂け目にさらされる脆弱領域に十分なキャリア基板材料を残しておくことが実際には好ましい。
本発明の別の態様によれば、前記目的は、請求項16に記載の生理学的パラメータ監視システムによっても解決される。生理学的パラメータ監視システムは、眼圧の変化を検出することができるものであり、少なくとも外面が眼組織、特に眼瞼組織に接触するように適合されており、好ましくは、内面が少なくとも角膜及び/又はその上の涙液膜と接触するようになっている好ましくは角膜及び強膜及び/又はその上の涙膜を含む。好ましくは、第1のコンタクトレンズ要素は、周辺領域が強膜に接触しているときに、その内面と眼の表面との間に中間空間を提供する。生理学的パラメータ監視システムは、前の態様による受動型センシング手段又はその変形のいずれかを更に含む。
したがって、生理学的パラメータ監視システムは、本発明の第1の態様による受動型センシング手段の利点を含む。特に、本発明の第1の態様による受動型センシング手段は、少なくとも1つのセンシングキャパシタの第1の電極を提供し、目の表面又はその上の涙膜が、センシングキャパシタの第2の電極を形成するように中間空間は、中間誘電体でありうる。
受動型センシング手段は、第1のコンタクトレンズ要素の内面に設けることができることが好ましい。硬質コンタクトレンズ、特に硬質強膜コンタクトレンズの内部光学面に取り付けられても、その中の凹部に収容されていても、本発明は、レンズ材料内に受動型センシング手段を組み込む複雑な工程を必要としない受動型センシング手段上のオーバーモールドコンタクトレンズ層を含む。
有利な実施形態の好ましい変形形態では、生理学的パラメータ監視システムは、第2のレンズ要素、好ましくは可撓性材料、特に可撓性ポリマー材料、より具体的には親水性可撓性ポリマー材料を更に含むことができ、内面と外面、少なくとも内面は、眼組織、特に少なくとも角膜及び/又はその上の涙膜に接触するように構成することができ、第1のレンズ要素及び第2のレンズ要素は、それによって周辺空間を包囲している。したがって、本発明のシステムは、当技術分野で知られている表面変形センサよりも多層コンタクトレンズのより優れた利点を得ることができる。実際には、本発明の受動型センシング手段は、多層コンタクトレンズの硬質部分のみに組み込まれているか、又は取り付けられているので、任意の回路素子をレンズの軟質層に組み込むか又は取り付ける必要がなくなり、柔らかい層がもはや補強要素を一体化しないので、当該技術分野において知られているシステムと比較して、眼の表面に対して比較的薄い層を形成する。従って、柔らかい層ではリップルの形成も回避される。更に、軟質層内の回路素子を硬質層内の回路素子に電気的に接続するための機構の一体化も、本発明の受動型センシング手段によって回避される。
したがって、変形例に応じて、同一平面上に配置された回路要素を有する本発明の受動型センシング手段は、検知層としてソフトコンタクトレンズ層を使用することなく表面変形の検出を可能にするので、硬質コンタクトレンズ、特に硬質強膜コンタクトレンズのみをソフトコンタクトレンズ層なしで使用することも可能である。他の変形例では、共振周波数にもよるが、上記のような多層コンタクトレンズを使用する方がより有利であり得る。すべての変形例において、コンタクトレンズは矯正可能であるか否かを問わない。
一変形形態では、生理学的パラメータ監視システムが多層コンタクトレンズを含む場合、中間空間は誘電材料で充填され得る。第2のレンズ素子が可撓性であるとき、下側の表面の変形が依然として検出され得るように、誘電材料が圧縮可能であることも好ましい。実際、好ましい変形例に従えば、中間空間は、圧縮可能な誘電体材料で完全に充填されるか、又は圧縮可能な誘電体材料と非圧縮性の誘電体材料の混合物で部分的に充填されて、下にある表面の変形が検出され得る。当技術分野で知られている多層コンタクトレンズは、通常、空気で満たされた中間空間を取り囲んでいるが、好ましくは低い比誘電率も有する別の誘電体材料で前記空間を満たすことが常に可能である。特に、誘電材料は、周囲温度での涙液及び/又は眼組織の比誘電率未満、好ましくは涙液及び/又は涙液の比誘電率の約10倍未満の比誘電率値εΓを有することができ、より好ましくは約1と約5との間の比誘電率値εΓである。有利には、比誘電率を減少させると、感度を増加させることができる。
好都合なことに、好ましい実施形態の変形では、第2のコンタクトレンズ要素は、特に少なくとも角膜にわたって延びるソフトコンタクトレンズであってもよい。したがって、修正又は非修正のソフトコンタクトレンズを直接使用して第1のコンタクトレンズ要素に取り付けることさえ可能であり、専用のソフト層を製造するさらなる複雑な工程を回避する。その利点は、直接的に存在するソフトコンタクトレンズを使用することによって、リップル形成及び少なくとも角膜に対する平坦な配置の問題も完全に回避することができることである。この変形例は、眼の表面の変形、ひいては眼圧の変化を監視するのに特に適していることが分かった。
有利な実施形態の好ましい変形形態では、第2のコンタクトレンズ要素は角膜上及び強膜の一部分上に延在し、縁部に非接触領域を残すことができる。ほとんどのソフトないわゆる角膜コンタクトレンズは、実際には部分的に強膜であるため、この変形例でも使用することができる。眼の輪部に非接触領域を残すことにより、第2のレンズ要素、この変形例では軟質層、特にソフトコンタクトレンズが少なくとも涙膜の助けを借りて角膜の表面に平坦に貼り付けることが可能になる。
図1は、本発明の第1の態様の例示的な実施形態において、生理学的パラメータ監視システム、例えば図2〜図4Bを参照して実施形態に詳述されるもので使用できるコンタクトレンズの受動型センシング手段100を示す。
この実施形態では、受動型センシング手段100は、コンタクトレンズが装着されているときの生理的パラメータの変化を検出するためのコンタクトレンズに使用される共振回路である。特に受動型センシング手段100は、例えば緑内障を患っている患者のために、眼圧の変動を監視するためのコンタクトレンズに使用することができる。
図1から分かるように、受動センサ100は、誘導要素、ここではインダクタ101、及び少なくとも1つの容量性要素、ここでは同一平面上にある複数のキャパシタ121、122、123、124、125及び126を含む。言い換えれば、コンタクトレンズへの組み込みのその後のステップの前に、受動型センサ100は、それが変形されたとき、特に湾曲したときにも1つのセンシング層のみを形成するように、実質的に平坦になっている。例えば、受動センサ100は、インダクタ101とキャパシタ121、122、123、124、125、126とが同一平面上に設けられているならば、その上に保護コーティング層を有するか又は有しないキャリア基板の層上に設けることができる。
好ましい変形例に従えば、図1に示す実施形態のインダクタ101は、平坦な誘導性要素であり、基準点に対して弧形状で凹状である複数のセグメント1011、1012、1013を含むことができ、この中心点110は、センサの幾何学的中心である必要はないが、それに近接することができる。図1に更に示されているように、これらのセグメント1011、1012、1013は実際には実質的に中心点110に位置していない。実際には、少なくとも1つのセグメント1011、1012、1013、好ましくは3つ全てのセグメント1011、1012、1013は、その点における曲率半径が、実質的にその点から中心点110までの距離よりも大きい点を有する。したがって、好ましい変形例に従えば、弧形状で凹状であるインダクタセグメント1011、1012、1013の中心は、インダクタ101の外周よりも外側に位置している。インダクタ101は、3つのセグメント1011、1012、1013のフラップ状又は耳のような構造によって、凹状のコンタクトレンズに取り付ける、又は組み込むことがより容易になるという利点を有する。実際、セグメント1011、1012、1013がコンタクトレンズの同じ円上に実質的に整列できるように、センサ100を曲げることさえも可能である。
図1にも示されているように、受動センサ100のコンタクトレンズへの取り付け又は組み込みプロセスを更に容易にするために、特にこのプロセス中に曲がる領域をよりよく制御するために、受動センサ100のインダクタ101は、実質的に中心点110に対して内向き、換言すれば中心点110に対して凸状の、凹状のセグメント1011、1012、1013を互いに接合する弧形状のセグメント1021、1022、1023を有することもできる。受動型センサ100の所望の大きさに応じて、図1はまた、直線状のインダクタセグメント1031、1032、1033、1034、1036を介して凹状セグメント1011、1012、1013を凸状セグメント1021、1022、1023に接合することが可能であることを示している。したがって、内側に向いている耳状セグメント1021、1022、1023の深さを調整することができ、それにより、コンタクトレンズの取り付け又は組み込みプロセス中に曲がる領域を制御することができる。図1はまた、より滑らかな形状を提供するための、ストレートセグメント1031、1032、1033、1034、1031、1036と凹状セグメント1011、1012、1013との間の接合部1041、1042、1043、1044、1045、1046が順番に丸められている好ましい変形例を示している。
更に別の好ましい変形例に従えば、インダクタ101はフラットスパイラルインダクタであってもよい。図1に示す実施形態では、インダクタ101は、その内周上の第1の端子1051から、ここでは凹状弧形状セグメント1012のそれに対応し、インダクタ101の外周上の第2の端子1052に向かって渦巻く。本質的に弧形状のセグメント1012を得るために、2つの端子1051、1052の間の領域106は、図1に示された小さなたわみを有することができる。インダクタ101は、例えば約5〜20の個の螺旋、好ましくは8〜15個の螺旋、より好ましくは10〜13個の螺旋である。図1に示す実施形態では、インダクタ101は、例えば10個の個の螺旋を含む。
更に、別の好ましい変形例に従うと、半径方向、すなわち中心点110に対するインダクタ101の全幅が約2.0mm未満、例えば約1.5mm又は偶数で維持されることが望ましいので、図1に示す実施形態では、螺旋の幅は約60μmとすることができ、連続する螺旋間の距離は約75μmとすることができる。しかし、他の実施形態では、螺旋の幅及び/又は連続螺旋間の距離は、約30μm〜約100μm、好ましくは約40μm〜約80μmの範囲で選択することができる。いくつかの実施形態では、それらは同じであってもよい。例えば、約50μmの幅を有し、その間に約50μmの距離を有する15の螺旋を有することが可能である。
図1に更に示されているように、向かい合った平行電極構成を有するキャパシタとは対照的に、キャパシタ121、122、123、124、125、126は同一平面のキャパシタであり、それらのそれぞれの電極1211及び1212、1221及び1222、1231及び1232、1241及び1242、1251及び1252、ならびに1261及び1262は、コンタクトレンズへの取り付けのために少なくともセンサ100を曲げる又は変形させる前は、互いに同一平面上にある。したがって、同一平面キャパシタ121、122、123、124、125、126は、スパイラルインダクタ101と同一平面上にある。特に、図2に示される実施例でより明らかな通り、電極1211、1212、1221、1222、1231、1232、1241、1242、1251、1252、1261、及び1262は、インダクタ101と同一平面、特にキャリア基板(明確化のために図示していない)の同じ前面に設けられている。したがって、2つのそれぞれの同一平面電極1211及び1212、1221及び1222、1231及び1232、1241及び1242、1251及び1252、並びに1261及び1262との間の電界線は、平面から突出する弧を形成することもできる。
更に、有利な変形例に従えば、キャパシタ121、122、123、124、125、126は、図1に示すように相互に噛み合ったキャパシタであってもよい。したがって、所与のキャパシタは、それらの枝が互いに噛み合うように、互いに対向する2つの本質的にE字形の電極を含むことができる。例えば、図1において、キャパシタ121は、2つの本質的にE字形の同一平面上に位置する電極1211及び1212を備える。同様に、他のキャパシタ122、123、124、125及び126もこのように設けられる。
また、有利な変形形態に従うと、少なくとも1つのキャパシタが、凹状弧形状インダクタセグメント1011、1012、1013のそれぞれの中心周辺部に中心点110に向かって設けられている。図1を参照して説明した、好ましい実施形態では、2つのキャパシタが凹状弧形状インダクタセグメント1011、1012、及び1013のそれぞれに設けられる。例えば、キャパシタ121、122がセグメント1011に設けられ、キャパシタ123、124がセグメント1012に設けられ、キャパシタ125、126がセグメント1011、1012、1013にそれぞれ設けられている。所定のキャパシタ121、122、123、124、125、126の第1の電極(ここでは、電極1211及び1221、1231及び1241、ならびに1251及び1261)は、セグメント1013の内側又は内周、ここではセグメント1011、1012及び1013それぞれの最も内側の螺旋、に電気的に接続することができる。次に、第2の電極、ここでは電極1212及び1222、1232及び1242、及び1252及び1262は、インダクタ101の外側又は外周に、ここではセグメント1011、1012及び1013それぞれの最も外側の螺旋に接続することができる。
第1の電極1211、1221、1231、1241、1251、1261は、実質的に、インダクタ101の最も内側の螺旋部の延長部として中心点110に向かって設けられ得るが、第2の電極1212、1222、1232、1242、1252、1262は、これらの導電性ビア1213、1223、1233、1243、1253、及び1263によって、インダクタ101の最も外側の螺旋部に接続され得る。製造上の理由から、それぞれの導電性ビア1213、1223、1233、1243、1253、及び1263又は電気的な接続は、異なる平面上に設けられ得る。特に、受動センサ100が全体的に平坦であれば、同一平面上のインダクタ101及びキャパシタ121、122、123、124、125、126を担持する基板の異なる面に設けられる。図1に示すように、導電性ビア1213、1223、1233、1233、1233、1233は、それぞれ導電性ブリッジを含むことができ、基板と交差し、必要に応じて第2の電極1212、1222、1232、1242、1252、及び1262とも交差できる。
図1を参照して説明した実施形態では、キャパシタ121、122、123、124、125、126は、インダクタ101の最も内側の螺旋に向かって、中心点110に向かうより大きくすることができ、例えば、それぞれのキャパシタ121、122、123、124、125、126は、本質的に台形であり、より大きいベースが中心点110から外側に面し、より小さなベースが中心点110に面している。この形状は、コンタクトレンズへの組み込みの観点から、その後の受動的センサ100の曲げにおいて有利である。しかし、この形状は限定的ではなく、例えば、図5及び図6に示す実施形態のように、コンタクトレンズへの受動センサ100の取り付け又は眼の表面のカバレッジを容易にするならば、他の形状を使用することができる。
コンタクトレンズへの組み込みを容易にするために、受動型センサ100から不要な材料を除去することも好ましい。したがって、好ましくは受動型センサ100の内側及び外側輪郭に従うが、キャリア基板の不必要な部分(明確にするために図示せず)を少なくとも部分的に除去することが有利であるが、好ましくはパッシブセンサ100の内側および外側の輪郭に従うが、パッシブセンサ100を曲げることによってインダクタ101および/またはキャパシタ121,122,123,124,125,126のいずれかに損傷を与える可能性がある領域に十分なキャリア基板材料を残すことが好ましい。また、実質的な中心点110を取り囲む中央領域130を、視力が本質的に損なわれずに維持され、受動センサ100の可撓性が改善されるように、瞳孔の位置に対応する任意の材料が残されるようにすることが好ましい。
図2は、本発明の一態様による生理学的パラメータ監視システム200の例示的な実施形態の詳細な断面図であり、特に、高い比誘電率材料の層206の表面2061の変形に特に関連する生理学的パラメータを検知するための共振回路を形成する受動型センシング手段201を用いたものである。この実施形態の好ましい変形形態では、受動型センシング手段201は、図1を参照して例示された実施形態の受動型センサ100であってもよい。しかし、受動型センサ100の変形例又は共振回路を形成する他の実質的に同一平面の受動型センサを代わりに用いても良い。特に、図5〜図8を参照して説明される実施形態の受動型センサ500、600、700、800のいずれも、この実施形態の変形形態で使用することができる。
図2に示す例示的な実施形態では、受動型センシング手段201は、誘導性及び/又は容量性要素とすることができる複数の同一平面導電性要素として提供され、医療に好適に採油され得る周波数の範囲で選択された所与の共振周波数を与えられた共振回路を構成する。明確にするめに、図2においては、2つのそのような平面要素2011及び2012のみが図示されている。好ましい変形例では、受動型センシング手段201が、図1に示された実施形態の受動型センサ100、又は図5〜図8に示す実施形態の受動センサの600、600、700、及び800のいずれかである場合には、2つの同一平面導電要素2011、2012は、断面における2つの連続する導電要素、例えば、螺旋インダクタ101の2つの連続する螺旋又は噛み合わさったキャパシタ121、122、123、124、125、及び126のいずれかの、2つの連続する枝に対応することが可能である。図1に示された実施形態及び図5〜8に示される実施形態と同様に、図2に示される例示的な実施形態の受動型センシング手段201は、キャリア基板材料の層202、特に前面2021に設けられ、前面2021及び/又は導電素子2011、2012の表面上又はその上に設けられた保護コーティング材料の任意の層203を伴っている。更に、受動型センシング手段201は、キャリア基板材料の層202の裏面2022に、生理学的パラメータ監視システム200の層205として示されるキャリア要素に取り付けることができる。したがって、裏面2022の上に、コーティング材料及び/又は接着材料の任意の層204を設けることができる。
図2に更に示されるように、キャリア要素205に取り付けられた受動型センシング手段201は、第1の高比誘電率層206の表面2061の変形に関連する生理学的パラメータの変動を決定するために使用される。したがって、受動型センシング手段201の共振周波数の近くで、キャリア205、及び基板202、コーティング203、及び/又は接着剤204の層の比誘電率は、好ましくは、第1の層206の比誘電率に比べて非常に低く選択される。例えば、好ましくは少なくとも10倍低い。
同一平面導電性、誘導性及び/又は容量性要素2011、212の使用は、対向する2つの電極の間に本質的にまっすぐな電場線を有する代わりに、対面する平行電極構成を有するキャパシタとは異なる電場線形状を提供する。図2に示す同一平面構成の電場線も、例えば、アークに続いて同一平面導電要素2011、2012の平面から突出することができる。受動型センシング手段201の共振周波数に影響を及ぼす可能性のある寄生容量が、導電性要素2011、2012の間、及びその近傍の他の高比誘電率要素間に存在し得ることが知られている。
図2に示す実施形態では、中間層207が受動型センシング手段201と高比誘電率の層206との間に設けられ、中間層207の比誘電率も非常に低く、好ましくは、層206の材料のそれと比較して少なくとも10倍小さい。
したがって、電界線が同一平面素子2011、2012の平面から突出する可能性があるので、受動型センシング手段201の同一平面導電素子2011、2012のそれぞれと、高比誘電率基板206の表面2061の対向領域との間に寄生容量も形成することができる。これにより、実質的に平行な電極構成を有する複数のセンシングキャパシタを形成できる。この際、一方の電極が導電性要素2011、2012の1つであり、他方の電極が表面2061の反対の領域である。言い換えれば、受動型センシング手段201の導電性要素2011、1212、例えばスパイラルインダクタ101の螺旋及び/又は相互にかみ合わされたキャパシタ121、122、123、124、125、126の様々なブランチは、複数のセンシングキャパシタの第1の電極を形成し、それと対向する表面2061上の領域は、これらのセンシングキャパシタそれぞれの第2の電極を、受動センシング手段201の中に物理的に第2のセンシング電極を構成する必要なく、形成する。高比誘電率層206の表面2061の変形は、これらの電極間の距離に影響を及ぼし、それによって共振周波数にも影響を及ぼす。この変化は、既知の方法に従って外部磁場を用いて検出することができる。
図2に概略的に示すように、別の高比誘電率材料の層208が、例えばキャリア205の上に設けられる場合、受動型センシング手段201の導電性要素2011、2012と、層208の対向領域との間にさらなる寄生容量も存在し得る。それは、第1の高比誘電率層206の表面2061の変形の監視を混乱させる可能性がある。したがって、キャリア要素205は、受動型センシング手段201をそれに取り付けることができるように同一平面導電性要素2011、2012のいずれかから層208の表面2081までの距離Dが、同一平面導電性要素2011、2012から層206の表面2061の反対側の領域までの距離dよりも大きくなるように製造されることが好ましい。このようにして、センシングキャパシタの寄生容量は、表面2061の変形の関数として変化する主なパラメータとなることがあり、一方、生理的パラメータ監視システム200の他の容量は、これと比較して固定的又は無視できるものである。
図2を参照して示された実施形態の好ましい変形例、特に受動センシング手段201が図1に示された例示的な実施形態の受動センサ100又は図5〜図8に示す変形例のいずれかにに示された受動センサ500、600、700、800のである場合、第1の高比誘電率層206は、角膜及び/又はその上に形成された涙膜などの眼組織であってよく、第2の高比誘電率層208は、眼瞼及び/又は眼瞼とキャリア要素205との間に形成された涙膜であって、キャリア要素205はコンタクトレンズであってもよく、低比誘電率中間層207は空気、又は生体適合性のある低比誘電率誘電体材料で満たされた中間空間であってもよい。
最後に、生理学的パラメータは、受動センサ100と眼の表面、特にその上の角膜及び/又は涙膜との間の距離変動の関数として、共振周波数の変動に追従して監視することができる眼圧であり得る。その上の涙膜。その好ましい変形例では、受動センサ100の初期共振周波数が30MHz付近になるように、インダクタ101及び複数のキャパシタ121、122、123、124、125、126を選択することができる。この周波数の近くでは、異なる層の比誘電率εΓは、層208についてはεΓ(眼瞼)≒80であり、εΓ(角膜)≒100及びεΓ(涙膜)≒80であると考えられ、層206については、30MHz付近でεΓ(角膜)≒εΓ(涙膜)であると考えられる。更に、コンタクトレンズ205を形成する、硬質又は軟質のコンタクトレンズに使用することができるシリコン又はポリマー材料の比誘電率は、εΓ(シリコン)≒3とすることができ、空気又は他の生体適合性低誘電率材料とすることができる中間空間207内の誘電体材料の比誘電率は、εΓ(空気、他の誘電体)≒1−3とすることができる。
図3は、図2を参照して説明した実施形態の生理学的パラメータ監視システム200の、眼圧の変化を監視することができる好ましい変形例を示す。したがって、図3に示される実施形態は、全ての側面において図2に示される実施形態に類似している。この変形形態では、生理学的パラメータ監視システム300は、図1に示した実施携帯の受動センサ100、又は図5〜8に示す任意のバリエーションの受動センサ500、600、700、800である受動型センシング手段301を備えることができ、好ましくはその裏面をコンタクトレンズ302の内面303に取り付けることにより、同一平面インダクタンス101及びキャパシタ121、122、123、124、125、126が、眼306の、特に角膜3062の表面3061に面して配置される、眼圧変動が監視される。単純化の目的のために、受動型センシング手段301は単一の層として示されているが、当業者であれば、図1に示す受動型センサ100又は図5〜図8を参照して説明した実施形態のセンサ500、600、700、800に適用された図2に示された実施形態の構成と類似していることを理解できる
図3に示す実施形態では、コンタクトレンズ302はまた、眼組織及び/又はその上の涙膜に接触するように適合された外面304を備える。特に、レンズ302の内面303は、眼306の少なくとも表面3061、好ましくはその上の涙膜に接触するように適合され、レンズ302の外面304は、少なくとも眼瞼308、好ましくは涙膜に接触するように適合される。更に、コンタクトレンズ302は、好ましくは、その周囲領域309が表面3061、特に強膜3063及び/又はその上に形成された涙膜に載るように、強膜タイプの硬質コンタクトレンズであり得る(涙膜は、簡略化のために不図示である)レンズ302は、眼306の表面3061と受動型センシング手段301との間に、特に空気で満たされ得る中間層305をさらに提供する。実施形態の好ましい変形例である図2に示されているように、受動型センシング手段301と表面3061との間の距離dは、受動型センシング手段301とコンタクトレンズ302の外面304との間の距離Dより小さい。例えば、これらの値に本発明が限定されるものではないが、d≒350μm、D≒500μmであって、受動型センシング手段301と眼瞼308との間の寄生容量が、受動型センシング手段301と表面3061との間に形成されたセンシングキャパシタの静電容量に比べて無視できるか存在しない。
図3に示される変形例は、受動型センシング手段301が、例えば、30MHzより十分に低い共振周波数角膜の比誘電率がその上の涙膜の比誘電率よりもはるかに低くなるような低い共振周波数、言い換えると、εΓ(角膜)>>εΓ(涙膜)となる周波数である例えば30MHzで選択される場合、より有効である。その場合、眼306の表面3061上の涙膜は、低誘電率の中間空間305の一部を形成すると考えることができる。
図4Aは、生理学的パラメータ監視システム400の別の好ましい変形例を示しており、これは、ほとんどの側面において、図3に示された実施形態の生理学的パラメータ監視システム300に類似している。生理学的パラメータ監視システム400は、眼406内の眼圧の変化を監視するために用いられる。また、好ましくは図1を参照する実施形態の受動型センサ100、又は図5〜図8を参照して説明した任意の変形形態を含み、また好ましくは、第1の硬質コンタクトレンズ又はコンタクトレンズ要素402の内面403にその背面を配置して、受動型センシング手段401の同一平面導電性要素、例えばインダクタンス101及びキャパシタ121、122、123、124、125、126は、眼406の表面4061、特に角膜4062に面して配置されている。
図4Aに示す実施形態では、硬質コンタクトレンズ要素402は、眼瞼408及びその上の涙膜に接触するように適合された外面404も含み、その内面403は、好ましくは、少なくとも眼406の表面4061、好ましくはその上の涙膜(簡略化のために涙膜はここでも図示されていない)、特にその周辺領域409が目406の強膜4063上に載置され、中間空間405を提供するようにする。
しかしながら、図4Aに示す変形例では、受動型センシング手段401は、εΓ(角膜)≒εΓ(涙膜)≫εΓ(空気)≒εΓ(レンズ材料)となるように、約30MHzの共振周波数で選択される。したがって、表面4061の任意の変形を効率的に検出するために、言い換えれば受動型センシング手段401の同一平面要素と表面4061の対向領域との間に少なくとも1つのセンシングキャパシタを設けるために、空間405が涙膜で満たされるのを避ける必要がある。したがって、図4Aに示す変形例では、生理学的パラメータ監視システム400は、硬質レンズ402を含む多層コンタクトレンズ420と、例えばソフトコンタクトレンズとすることができるソフト層410とを含み、これらは、中間空間405を内包する周辺領域409方向の端部で接続されている。ソフトレンズ410はまた、表面4061及びその上の涙膜とに接触するように適合された内面411と、内面411に対向する外面412とを含む。眼406の表面4061、特に角膜4062との接触を改善するために、多層レンズ420、特に軟質レンズ410、眼406の輪部領域4064周辺との接触を回避する一方、周辺領域409を強膜4063上に置くこともできる。
したがって、図4Aに示す変形例では、眼406の表面4061上の涙膜は、角膜4062の一部を形成すると考えることができ、ソフトレンズ410は、空気又は他の圧縮可能で生体適合性のある、比較的低誘電率の物質で満たされている中間空間405を有するものとして考えることができる。この実施形態では、受動型センシング手段401からソフトレンズ410の内面411までの距離、すなわちソフトレンズ410と角膜領域4062上の涙膜との間の距離dを、受動型センシング手段401と硬質コンタクトレンズ402の外面404との間の距離Dより小さくして、受動型センシング手段401と眼瞼408との間の寄生容量が、受動型センシング手段401と、表面4061のそれぞれの対向する領域とによって形成されるセンシングキャパシタの寄生容量に比べて無視できるか又は存在しないようにする。
図4Bは、図4Aに示される生理学的パラメータ監視システム400と本質的に同じである変形例の生理学的パラメータ監視システム400’を示しているが、センシング手段401は、多層レンズ420の硬質部402の内面に設けられた凹部4031に収容されている。この変形例は、多層レンズ420内の受動型センシング手段401の取り付け安定性に関して、先の変形例よりも有利である。
図5〜図8は、本発明による受動型センシング手段のさらなる実施形態を示す。上述したように、これらの変形形態は、図1に示された変形形態の代替物としてすべて使用することができ、特に、これらの変形形態はすべて、図2−4を参照する実施形態で説明した生理学的監視システム200、300、400、400’に用いることができる。したがって、読者は、図5〜8に示される実施形態の、図1に示される受動型センサ100のものと類似している受動型センサ500、600、700、800の任意の特徴に関して上記の説明に戻って参照できる。図2〜図4に示された実施形態の生理学的パラメータ監視システム200、300、400、400’のいずれかと組み合わせての使用に関しても同様である。
図5に示す実施形態では、図1に示す実施形態の受動センサ100と同様に、受動センサ500は、誘導素子、ここではインダクタ501、及び少なくとも1つの容量素子、ここでは複数のキャパシタ521、522、523、524、525、及び526であって、生理学的パラメータ監視システムのコンタクトレンズへの組み込みのために受動型センサ500が変形する前ではすべて1つの層内で同一平面上にあるものを含む。導電性、好ましくは金属性の要素501、521、522、523、524、525及び526は、その上に保護コーティング層を有するか有しない状態で、キャリア基板の層上に設けることもできる。キャリア基板は明確にするためにここでも図示していないが、上記のように部分的に除去されてもよい。
好ましい変形例に従えば、図5に示される実施形態のインダクタ501は、図1に示される実施形態のインダクタ101と実質的に同じタイプであり、同じ特性及び利点を有する。特に、受動型センサ500の、中心ではないが実質的に中央の基準点510に対して凹状のセグメント5011、5012、5013を含む。同様に、凹状のセグメント5011、5012、5013を互いに結合する凸状弧形状セグメント5021、5022、5023を含む。同様に、インダクタ501は、直線インダクタセグメント5031、5032、5033、5034、5035、5036と、直線セグメント5031、5032、5033、5034、5035、5036間の丸みを帯びた接合部5041、5042、5043、5044、5045、5046、及び凹部セグメント5011、5012、5013を更に含むことができる。
また、図5に示す実施形態のインダクタ501は、図1に示すインダクタ101と同様に、凹状弧形状セグメント5012の内周に第1の端子5051を有し、その外周に第2の端子5052を有し、同様に小たわみ部506も有する。インダクタ501は、例えば約5〜20個の螺旋、好ましくは8〜15個の螺旋、より好ましくは10〜13個の螺旋などの連続螺旋を含むこともでき、その幅も好ましくは約2.0mm未満、例えば約1.5mm又はそれ以下に維持されてもよい。図1に示される実施形態のインダクタ101とは対照的に、図5に示される実施形態のインダクタ501は、約50μmの幅を有し、約50μmも離れて配置され得る13の螺旋を備える。
図5に更に示されているように、キャパシタ521、522、523、524、525、526は、同一平面上のキャパシタでもよく、実際には図1に示す実施形態のキャパシタ121、122、123、124、125、126に非常に類似している。したがって、電極対5211及び5212、5221及び5222、5231及び5232、5241及び5242、5251及び5252、並びに5261及び5262は、互いに同一平面上にあり、互いにかみ合ったE形状を形成することができる。ここでもまた、キャパシタ521、522、523、524、525、526は、先に説明した対応する利点と共に、センサ500をインダクタ501で曲げる前に、同一平面上に設けられる。同様に、セグメント5011にはキャパシタ521、522が設けられ、セグメント5012にはキャパシタ523、524が設けられ、セグメント5013にはキャパシタ525、526が設けられている。更に、第1の電極5211及び5221、5231及び5241、5251及び5225は、インダクタ501の最も内側の螺旋に電気的に接続することができ、当該最も内側の螺旋の延長部として提供されうる。一方、第2の電極5212及び5222、5232及び5242、ならびに5252及び5262は、上述したように、最も外側の螺旋に、それぞれの導電性ビア5213、5223、5233、5243、5253、5263によって接続されうる。
図5に示す実施形態では、図1に示す実施形態とは対照的に、キャパシタ521、522、523、524、525、526は、中心点に向かってよりもインダクタ501の最も内側の螺旋に向かって大きくすることができる。それらの端部が部分的に弧形状になるように、中心点510を取り囲む材料のない中心領域530に向かって広がり、特に凸状弧形状セグメント5021、5022、5023の形状に従う。図1の実施形態を上回る利点は、受動型センサ500が生理学的パラメータ監視システム、例えば生理的パラメータ監視システム200、300、400、400’に統合されると、特に角膜の上にある眼のより下にある表面がカバーされることである。特に、全ての電極5211、5212、5221、5222、5231、5232、5241、5242、5251、5252、5261、5262の最内端がより広くなるにつれて、E字形の第1の電極5211、5221、523、5241、5251、5261の背面は、それぞれの近くの凸状セグメント5021、5022、5023の円弧形状を部分的に追随する。
図6に示す実施形態では、受動センサ600は、誘導性要素、ここでは図5に示す実施形態と同じインダクタ501と、少なくとも1つの容量性要素、ここでは、生理学的パラメータ監視システムのコンタクトレンズへの組み込みのための受動型センサ600の変形の前に、すべて1つの層内で同一平面上にある3つのキャパシタ621、622及び623とを含む共振回路でもある。読者は、インダクタ501、ならびに先の実施形態の受動型センサ100、500と共通の他の特徴に関して、特に上記の説明を参照できる。
図1及び図5とは対照的に、各凹形弧形状セグメント5011、5012、5013の内周にはそれぞれ1つのキャパシタ621、622、623しか設けられていない。図1及び図5に示す実施形態の場合と同様に、図6に示す実施形態の各キャパシタ621、622、623も同一平面上にあるが、第1及び第2の電極の各電極対6211及び6212、6221及び6222、6231及び6232は、相互に噛み合わない。しかし、図6に示すように、個々の電極6211、6212、6221、6222、6231、6232はそれ自体が互いにかみ合った電極である。
更に図示されているように、受動型センサ600の個々の電極6211、6212、6221、6222、6231、6232は、図5で示した実施例の受動型センサ500の完全に噛み合わさったキャパシタ521、522、523、524、525、526と少なくともほぼ同じ表面をカバーすることができる。又は変形例では、図1を参照して実施形態の受動センサ100の完全にかみ合ったキャパシタ121、122、123、124、125、126とのそれともほぼ同じである。形状の点では、特に図5に示した実施形態と比較して、図6に示す実施形態では、各電極6211、6212、6221、6222、6231、6232は、図5に示す実施形態に特に対応し、各キャパシタ521、522、523、524、525、526の、インダクタ501の最も内側の螺旋側に突出した部分でつながった2つの互いにかみ合ったE字形電極5211及び5212、5221及び5222、5231及び5232、5241及び5242、5251及び5252、並びに5261及び5262にほぼ対応している。これにより、一体的に、噛み合わさった単一の電極を構成する。
このように各電極6211、6212、6221、6222、6231、6232を成形する利点は、受動センサ600をコンタクトレンズに取り付けるための受動センサ600の成形又は成形が容易になることである。図6に示すように、図5に示す実施形態と同様に、インダクタ501の凸状弧形状セグメント5021、5022、5023に面する電極6211、6212、6221、6222、6231、6232の背面は、凸状弧形状セグメント5021、5022、5023の円弧形状に沿い、中央領域530に向かって広がり、図1の実施形態以上に、受動型センサ500が生理学的パラメータ監視システム、例えば生理的パラメータ監視システム200、300、400、400’に統合されると、特に角膜の上にある眼のより下にある表面がカバーされることである。
また、前述した実施形態と同様に、受動型センサ600の第1電極6211、6221、6231は、インダクタ501の最も内側の螺旋に電気的に接続され、一体的に延長されることができ、第2電極6212、6222、6232は、導電性ブリッジを含むことができるそれぞれの導電性ビア6213、62323、6233によって最も外側の螺旋に接続することができる。図6はまた、ビア6213、62323、6233がキャリア基板、更には第2の電極6212、62222、6232を横切ることができることを示している。図6に示された実施形態におけるこの構成の利点は、図1及び5に示された実施形態と比較して、電気的に接続するビアの数が半分になり、それにより少なくとも同一平面キャパシタで覆われた表面の面積状態を保ちながら、材料がキャリア基板を横切る面積が減少することである。
図7に示される実施形態では、図1、5及び6に示される実施形態の受動型センサ100、500、600と同様に、受動型センサ700は、誘導要素、ここではインダクタ701、及び少なくとも1つの容量性要素、ここでは複数のキャパシタ721、722、723、724、725、726、727、728であり、これらは、受動センサ700が変形して生理学的パラメータ監視システムのコンタクトレンズに組み込む前に、全てが同一層内で同一平面上にある。これらの導電性、好ましくは金属性の要素701、721、722、723、724、725、726、727、728は、その上に保護コーティング層を有するか又は有さない状態で、キャリア基板の層上に設けることもできる。キャリア基板は、ここでもまた明確化のために図示されていないが、上記のように部分的に除去することもできる。
図1、図5及び図6に示された実施形態の代わりに、好ましい変形形態に従って、図7に示される実施形態のインダクタ701は、その最内周の第1端子7051から、最外周の第2端子7052まで螺旋を形成する平坦な円環形状のインダクタである。前述の実施形態のインダクタ101及び501及びその変形は、コンタクトレンズの凹型キャップ形状への取り付けを考慮して受動型センサ100、500、600の変形を容易にするという点でより有利であり得るが、図7に示す実施形態の受動型センサ700のインダクタ701は、外部磁場を生成する補完的な携帯機器のアンテナにおける信号の振幅に関してより有利である。前の実施形態の場合と同様に、インダクタ701は、例えば約5〜20個の螺旋、好ましくは8〜15個の螺旋、より好ましくは10〜13個の螺旋などの連続螺旋を含むこともでき、その幅も好ましくは約2.0mm未満に保つことができ、例えば約1.5mm又はそれ以下でもよい。図5及び図6に示す実施形態のインダクタ501と同様に、図7に示す実施形態のインダクタ701は、約50μmの幅及び約50μmの間隔で配置される13個の螺旋を備えることができる。
コンタクトレンズへの取り付けに十分な可撓性を依然として提供しながら、目の表面の変形を検出するための受動型センサ700を使用という観点から十分な表面被覆率を提供するために、図7に示す実施形態では、複数のキャパシタが提供される。ここでは、同一平面上に、噛み合わさった8つのキャパシタ721、722、723、724、725、726、727、728が設けられている。当業者は、上記の記述を考慮して、この数は限定的と見なされるべきではなく、受動型センシング手段の所望の構成及び感度に応じて、より少ない/多いキャパシタを使用することができる。
図7に更に示されるように、キャパシタ721、722、723、724、725、726、727、728は、図1に示される実施形態のキャパシタ121、122、123、124、125、126と同じタイプのものである。従って、電極対7211及び7212、7221及び7222、7231及び7232、7241及び7242、7251及び7252、7261及び7262、7271及び7272、並びに7281及び7282は、互いに同一平面上にあり、互いにかみ合ったE形状を形成する。更に、キャパシタ721、722、723、724、725、726、727、728は、中央領域730に向かってよりも、インダクタ701の最も内側の螺旋に向かってより大きくてもよい。そして、例えば、キャパシタ721、722、723、724、725、726、727、728の全体的な形状が実質的に台形形状になるように、より大きい基部が中央領域730から外側に面し、より小さな基部が中央領域730に面している。例えば図1に示した上述の実施形態と同様の効果を有する。
更に、図1及び図5に示した実施形態についても説明したように、図7に示す実施形態の受動センサ700では、第1の電極7211、7221、7231、7241、7251、7261、7271、7281はインダクタ701の最も内側の螺旋に電気的に接続され、最も内側の螺旋の延長部として設けられ、第2の電極7212、7222、7232、7242、7252、7262、7272、7282は、前の実施形態についても上で説明したように、それぞれの導電性ビア7213、7223、7233、7243、7253、7263、7273、7283によって、インダクタ701の最も外側の螺旋に接続される。
図8に示す実施形態では、受動センサ800は、誘導要素、ここでは図7に示した実施形態と同じインダクタ701と、少なくとも1つの容量性要素、ここでは、生理学的パラメータ監視システムのコンタクトレンズへの組み込みのために受動型センサ800が変形する前に、1つの層において全て同一平面上にある4つのキャパシタ821、822、823、824とを含む共振回路である。読者は、特に、先の実施形態の受動型センサ100、500、600、700と共通する他の特徴と同様に、インダクタ701について特に上記の説明を参照する。
図7に示す実施形態とは対照的に、しかし図6に示す実施形態と同様に、受動センサ800では、キャパシタ821、822、823、824の電極対8211及び8212、8221及び8222、8231及び8232、8241及び8242の各々の第1と第2の電極は、互いにに噛み合わさっていない。しかしながら、図8に示すように、個々の電極8211、8212、8221、8222、8231、8232、8241、8242は、中央領域730に向いている三角形の形状であってもよく、上述したような台形状を形成し、キャパシタ821、822、823、824もまた、中央領域730に向かってよりもインダクタ701の最も内側の螺旋に向かって大きくなり、図1に示された実施形態の場合と同様の利点が得られる。図8にさらに示すように、受動型センサ800の個々の電極8211、8212、8221、8222、8231、8232、8241、8242は、少なくとも図7に示された実施形態の、相互に完全に噛み合わさったキャパシタ721、722、723、724、725、726とほぼ同じ表面を少なくとも覆うことができる。
更に、前述の実施形態と同様に、受動センサ800の第1の電極8211、8221、823、8241は、インダクタ701の最も内側の螺旋に電気的に接続することができ、それらの一体的な延長として設けることができる。一方で、第2の電極8212、8222、8232、8242は、それぞれ導電性ブリッジを伴う導電性ビア8213、8223、8233、8243によって最も外側の螺旋に接続することができる。
図6に示す実施形態の場合と同様に、図8に示す実施形態におけるこの構成の利点は、図7に示す実施形態と比較して、電気的に接続するビアの数が半分になり、同一平面キャパシタによって覆われた表面の面積を少なくとも同じに保ちながら、材料がキャリア基板を横切る領域を減少させることができる。
上述したように、図1又は図5〜図8に示された実施形態の受動型センサ100、500、600、700、800のいずれか、又はその変形形態のいずれかも、図2〜4B又はその変形例に示された実施形態の生理学的パラメータ監視システム200、300、400、400’に使用することが可能である。実際に、受動型センシング手段100、500、600、700、800が、補完的な携帯機器によって生成される外部磁界に応答する場合、各受動センサ100、500、600、700、800のインダクタ及び/又はキャパシタの構成によって、その中に生成される電界線が、受動センサ100、500、600、700、800の平面を突き抜けるようになる。このようにして、生理学的パラメータ監視システム200、300、400、400’のいずれかに使用される場合には、センシングキャパシタを形成する基底の眼組織及び/又は涙膜に寄生容量が存在し、受動センサ100、500、600、700、800のインダクタの螺旋及び/又は物理的キャパシタは前記センシングキャパシタの第1の電極であり、前記眼組織及び/又は前記涙液膜は、第2の電極である。
当業者は、本発明の様々な態様のさらなる実施形態を提供するために、上記の実施形態を組み合わせることができることは明らかである。特に、受動型センシング手段の変形は、生理学的パラメータ監視システムのいずれかの変形形態ですべて使用することができる。
当業者であれば、本発明が生理的パラメータの変動を監視するため、特に眼圧の変動を監視するための受動型検知装置の分野における改良を提供することも理解するであろう。本発明の好ましい態様による受動型センシング装置及び生理学的パラメータ監視装置は、緑内障及び関連眼疾患に罹患している患者に有利に使用することができる。当技術分野で公知の解決策と比較して、本発明の態様は、コンタクトレンズにおける統合又は取り付けのための改善された感度及び改善された柔軟性を有する検知装置を提供する。本発明はまた、生理的パラメータの変動に相関することができるパラメータの変化を検出するための新しい生理的パラメータ監視システムを提供する。