(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に眼圧の変化を検出するための生理学的パラメータ監視装置（１００）であって、
内面（１０３）と、前記内面（１０３）に対向する外面（１０４）とを有し、少なくとも前記外面（１０４）は、眼組織、特に瞼組織に接触するように適合されている第１のコンタクトレンズ素子（１０２）と、
内面（１１１）と、前記内面（１１１）に対向する外面（１１２）とを有し、少なくとも前記内面（１１１）は、眼組織、特に少なくともその角膜及び／又はその上の涙膜に接触するように適合されている第２のコンタクトレンズ素子１１０と、
を備え、
前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）及び前記第２のコンタクトレンズ素子（１１０）は、周辺接続領域（１０９）で互いに接続され、それにより中間空間（１０５）を取り囲み、
前記生理学的パラメータの変動を検出するための共振回路を形成する受動型センシング手段（１０１）を更に備え、
前記受動型センシング手段（１０１）が前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）の中又は上にのみ設けられ、
前記中間空間の比誘電率εrは、環境温度での涙膜及び／又は眼組織の比誘電率の約１／１０よりも小さい
ことを特徴とする、生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項２】
前記受動型センシング手段（１０１）が、前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）の内面（１０３）の方に又はその上に設けられる、請求項１に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項３】
前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）の内面（１０３）が、前記受動型センシング手段（１０１）を収容するための凹部（１０３１）を含む、請求項１又は２に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項４】
前記中間空間（１０５）は、誘電材料で満たされている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項５】
前記受動型センシング手段（１０１）と前記第２のコンタクトレンズ素子の内面（１１１）との間の距離（ｄ）が、前記受動型センシング手段（１０１）と前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）の外面（１０４）との間の距離（Ｄ）よりも小さい、請求項１〜４のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置（１０１）。
【請求項６】
前記第２のコンタクトレンズ素子（１１０）は、可撓性材料、具体的には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で作られており又は構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項７】
前記第２のコンタクトレンズ素子（１１０）は、具体的には、少なくとも前記角膜上に延びるソフトコンタクトレンズである、請求項６に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項８】
前記第２のコンタクトレンズ素子（１１０）は、前記角膜上及び強膜の一部に亘って延在する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項９】
前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）は、硬質材料、特に硬質ポリマー材料で作られており又は構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置。
【請求項１０】
前記第１のコンタクトレンズ素子（１０２）は、硬質コンタクトレンズ、特に硬質強膜コンタクトレンズである、請求項９に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１１】
前記周辺接続領域（１０９）は、強膜に接触するための領域である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１２】
前記受動型センシング手段（２００）は、インダクタ（２０１）と、少なくとも１つの同一平面キャパシタ（２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６）とを含む共振回路である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置。
【請求項１３】
前記インダクタ（２０１）は、キャリア基板の第１の主面に複数の螺旋を有するスパイラルインダクタであり、前記複数の螺旋は、少なくとも１つの同一平面キャパシタと同一平面上にある、請求項１２記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１４】
前記インダクタ（１１０１）は、前記キャリア基板の前記第１の主面とは反対側の第２の主面上に少なくとも１つの螺旋（１１０１２）を更に含む、請求項１３に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのキャパシタ（２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６）は、第１の電極（２２１１、２２２１、２２３１、２２４１、２２５１、２２６１）及び第２の電極（２２１２、２２２２、２２３２、２２４２、２２５２、２２６２）を含み、前記少なくとも１つのキャパシタ（２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６）及び／又は前記第１の電極（２２１１、２２２１、２２３１、２２４１、２２５１、２２６１）及び前記第２の電極（２２１２、２２２２、２２３２、２２４２、２２５２、２２６２）とは互いに組み合わされている、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１６】
前記誘電材料は、圧縮可能な誘電材料、又は圧縮可能な誘電材料及び圧縮不能の誘電材料である、請求項４に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１７】
前記中間空間は、約１〜約５の間の比誘電率εｒを有する、請求項１に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【請求項１８】
前記第２のコンタクトレンズ素子（１１０）は、縁部に非接触領域を残す、請求項８に記載の生理学的パラメータ監視装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生理学的パラメータ監視システムの分野に関し、特に、眼圧の変動を監視するシステムに関する。本発明は特に、多層のコンタクトレンズを形成し、生理学的パラメータの変化を検出するための受動型センシング手段を備えた生理学的パラメータ監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼圧は、緑内障などの眼疾患の診断及び監視を可能にする生理学的パラメータの１つである。最近、センシング手段を患者の眼に植え込む必要がある侵襲的外科的処置を回避しつつ、患者の眼圧の日々の変動を測定するため、携帯型及び非侵襲型センシング手段及び方法が開発されている。更に、非侵襲的システムの携帯性は、患者がもはや病院又は診療所で静止させられる必要がなくなり、日常生活の状況で生理学的パラメータが今や継続的に監視され得るという利点がある。
【０００３】
当技術分野で知られている非侵襲性のセンシング手段は、通常、コンタクトレンズなどの搬送装置に組み込まれるセンシング装置を備え、そのコンタクトレンズ等は、監視目的で患者によって運ばれる。更に、非侵襲性センシング装置は、センシング手段からのデータを受信し分析することができる外部監視システムと組み合わせて使用することができる。
【０００４】
コンタクトレンズ用の様々なタイプの非侵襲的なセンシング手段が知られており、その中には、マイクロチップ、アクティブ歪ゲージなどの小型化された低電力電子機器を使用し、従ってエネルギー源を必要とするアクティブセンサが知られている。国際公開第２０１１／０８３１０５号公報には、例えば、同心円状の歪ゲージと、コンタクトレンズに組み込まれた関連するマイクロプロセッサとを含むアクティブセンサが開示されている。
【０００５】
これとは対照的に、例えば患者の眼の近傍、又は患者の眼に直接接触しさえする放射の発生のために、患者に不快感を引き起こす可能性があるエネルギー源を使用することを避けるために、純粋に受動型のセンサが開発されている。
【０００６】
受動型のセンサは、ＥＰ２４１２３０５Ａ１により知られている。この特許文献は、ソフトコンタクトレンズに組み込まれ、例えばＥＰ２４３９５８０Ａ１で知られているような、相補的携帯装置によって生成された外部磁界に応答する共振ＬＣ回路を備えるとともに、携帯装置によって取得されたデータを分析するための基地局をも備えている携帯型生理学的パラメータ監視システムを開示する。
【０００７】
この種の受動型センサは、眼圧の変化の関数として、コンタクトレンズに組み込まれたＬＣ回路の共振周波数の変化に依存する。なぜなら、眼圧は眼の表面の形状に影響を及ぼす筈であり、結果として、その上に置かれたソフトコンタクトレンズの形状にも影響を及ぼすからである。同様に、ソフトコンタクトレンズの変形は、共振回路の容量を変更する筈である。
【０００８】
しかし、ソフトコンタクトレンズに受動型又は能動的なセンサを組み込むことは、予想以上に複雑で高価であることが判明し、これまで携帯型眼圧監視システムの商業化が妨げられていた。頻発する問題は、センサが通常平坦に製造され、続いてオーバーモールドされたレンズの球形のキャップ形状に適合するように曲げられ、最終的なレンズの変形領域を作り出すことが分かった、ということである。例えば、波を打ったエッジや、ときにはセンサの電気的素子との位置ずれなどをも生じさせる。したがって、レンズを装着するのが快適でないことに加えて、これらの変形は、眼の表面に対するレンズの適切な、平坦な配置を妨げる。結果として、眼の表面の変形に対するシステムの必要な感度に達することができない。
【０００９】
国際公開第２００９／１１１７２６Ａ２号公報により、外部硬質層と内部軟質層とで形成され、外部硬質層と内部軟質層とはそのエッジの位置で接し、硬質層と軟質層との間の隙間を有するコンタクトレンズを含む表面変形センサを提供することも知られている。このセンサにおいて、共振ＬＣ回路は、硬質層に組み込まれた構成要素と、軟質層に組み込まれた構成要素とに分割され、それらは電気的接続手段により互いに接続されている。特に、国際公開第２００９／１１１７２６号公報には、誘導コイルとセンシングキャパシタとで形成された共振ＬＣ回路が開示されている。誘導コイルとキャパシタの上部電極は硬質層に含まれ、軟質層に含まれるキャパシタの下部電極に電気的に接続される。
【００１０】
しかしながら、このような「多層ハイブリッド」コンタクトレンズを含む表面変形センサの製造は、硬質層及び軟質層の両方における回路構成要素の集積化に加え、２つの層を電気的に接続するための機構の組み込みの複雑な工程を必要とする。更に、それらが軟質層に回路構成要素を依然として含むので、このような表面変形型センサは、軟質層内の望ましくない波打ちの問題にも直面することがあり得る。従って軟質層の変形は、眼の表面の実際の変形を反映することができない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、当該技術分野で知られている眼圧監視装置及び表面変形センサと比較して、改善された生理学的パラメータ監視装置を提供することである。本発明の目的はまた、上述の問題を防止又は回避する多層コンタクトレンズ及び受動型センサを使用する改善された生理学的パラメータ監視システムを提供することである。更に、着用の快適さと、受動型センサを内蔵したコンタクトレンズを着用している被験者の視野が損なわれることを極力排除するという共通の要求も尊重されるべきである。最後に、本発明の目的はまた、眼の表面に対するコンタクトレンズの配置及び表面変形に対する受動型センサの応答性を改善する生理学的パラメータ監視装置を提供することである。
【００１２】
本発明の目的は、特に眼圧の変化を検出するための、請求項１に記載の生理学的パラメータ監視装置を用いて解決される。生理学的パラメータ監視装置は、内面と、内面に対向する外面とを有する第１のコンタクトレンズ素子を備え、少なくとも外面は、眼組織、特に瞼組織に接触するように適合され、第２のコンタクトレンズ素子は、内面及び内面と反対側の外面を含み、少なくとも内面が眼球組織、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適合されている。第１のコンタクトレンズ素子及び第２のコンタクトレンズ素子は、周辺接続領域で互いに接続され、それにより中間空間を取り囲む。従って、生理学的パラメータ監視装置は、多層コンタクトレンズを形成することができる。生理学的パラメータ監視装置は、前記生理学的パラメータの変化を検出するための共振回路を形成する受動型センシング手段を更に備え、前記受動型センシング手段は前記第１のコンタクトレンズ素子の中又は上にのみ設けられる。
【発明の概要】
【００１３】
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埋め込まれた受動型センシング手段の導電素子と近くの眼組織との間の寄生容量の存在に対処しない、当技術分野において公知の多層コンタクトレンズを使用するシステムとは対照的に、生理学的パラメータ監視本発明によるシステムはそれを十分に利用する。生理学的パラメータ監視システムは、受動型センシング手段を備えており、それは共振回路であるので、もし、それらの間に低比誘電率の中間層がある場合、受動型センシング手段の導電性、誘導性及び／又は容量性の素子の間だけでなく、これらの導電性素子及びその近傍の高比誘電率層との間にも、共振周波数に影響を与える寄生容量が存在する可能性がある。例えば、多層化コンタクトレンズに設けられた中間空間は、受動型センシング手段の導電性素子と、角膜及び／又はその上の涙膜との間の寄生容量の存在を可能にする。この寄生容量は、共振周波数の主要なパラメータとなり得る。
【００１４】
従って、好適な実施形態では、生理学的パラメータが眼圧である場合、第１のコンタクトレンズ素子は硬質であり、第２のコンタクトレンズ素子は柔軟なものとすることができる。受動型のセンシング手段を用いてセンシングキャパシタの第１の電極を形成することが可能であり、この場合、その第２の電極は、その下にある眼の対向する表面、及び／又はその上の涙膜となる。しかし、変形例では、他の生理学的パラメータが測定されるため、２つの硬質レンズ素子、又は２つの軟質レンズ素子、又は更に軟質の第１のレンズ素子及び硬質の第２のレンズ素子を使用することが可能である。
【００１５】
実際、硬質層と軟質層の両方に素子が組み込まれた受動型センサを備えた多層コンタクトレンズを使用する既知の表面変形センサとは対照的に、本発明は、実施の形態の説明により一層明らかになるように、第２のコンタクトレンズ素子内の受動型センサの任意の回路構成要素の集積を完全に回避するために、眼組織及び／又はその上の涙膜の高比誘電率を利用する。本発明によれば、眼の表面の涙膜、及び／又は眼の表面は、受動型センシング手段と「寄生」容量を形成する「仮想」電極とすることができる。従って、好適な変形例では、第２のコンタクトレンズ層が軟質層である場合、波打ち（ripple)は形成されず、軟質層の変形は眼の表面の変形に対応する。
【００１６】
有利な任意の特徴は、従属請求項に記載されており、以下でも説明する。
【００１７】
好ましくは、前記受動型センシング手段は、第１のコンタクトレンズ素子の内面に向かって、又はその上方に配置され得る。好適な有利な変形例では、本発明は、眼の表面変形に対する感度を良好にするために、第１又は第２のレンズ層のいずれにも受動型センサ又はその素子を完全に組み込むことをもはや必要としない。従って、本発明の装置のための多層コンタクトレンズは、受動型センシング手段が、例えば生体適合性材料を用いて、第１のコンタクトレンズ素子の内面に向かって、又はその上方にのみ取り付けられ得るので、例えば従来の技術よりも簡単な工程で製造することができる。
【００１８】
有利的には、前記第１のコンタクトレンズ素子の内面は、前記受動型センシング手段を収容するための凹部を有することができる。従って、第１のコンタクトレンズ素子の内面への受動型センサの取り付けは更に容易になる。
【００１９】
有利的には、中間空間は誘電材料で充填することができる。第２のレンズ素子が柔らかいとき、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、好適な変形例に従えば、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、これにより、下にある表面の変形が検出され得る。当技術分野で公知の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囲むが、受動型センサと眼組織及び／又は涙膜の間の寄生容量の存在を許容するため、その空間を他の誘電材料、好ましくは低比誘電率を有する誘電材料で満たすことは常に可能である。
【００２０】
特に、その誘電材料は、環境温度において涙膜及び／又は眼組織の比誘電率よりも小さい比誘電率の値εｒを有する。好ましくは、それは環境温度で、涙膜及び／又は眼組織の比誘電率よりも約１０倍小さい。より好ましくは、それは約１と約５との間の比誘電率値εｒを有する。有利なことに、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。これらの範囲は、前述の寄生容量のばらつきの検出に有利であると証明された。
【００２１】
好ましくは、受動型センシング手段と第２のコンタクトレンズ素子の内面との間の距離は、受動型センシング手段と第１のコンタクトレンズ素子の外面との間の距離よりも小さくすることができる。基本的には、上記寄生容量は、受動型センサと瞼、及び／又は第１のコンタクトレンズ素子と瞼との間に形成される涙膜との間にも存在し得る。実際、瞼、及び／又は瞼と第１のレンズ素子との間の涙膜の比誘電率は、この寄生容量において中間誘電体として作用する第１のレンズ素子に使用される材料の比誘電率よりも高くなり得る。従って、共振周波数に影響し得る不要な寄生容量を回避するため、受動型センシング手段の導電素子から少なくとも第１のレンズ素子の外面、すなわち、その上に形成される涙膜との界面までの距離は、受動型センシング手段の、第２のレンズ素子と角膜上の涙膜との間の界面までの距離より長く維持されるのが好ましい。言い換えれば、瞼及び対応する涙膜との望ましくない寄生容量が完全に回避されるか、又は受動型センシング手段と角膜及び関連する涙膜との間の寄生容量との比較で無視できるようになることが確実になるよう、第１のレンズ素子が十分に厚いのが好ましい。好ましくは、第２のコンタクトレンズ素子は、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からなるか、又はこれらから構成することができる。
【００２２】
従って、生理学的パラメータ監視装置は、特に眼圧の変化に関連して、眼の表面変形を検出するために有利に使用することができる。例えば緑内障に罹患している患者に使用される場合に有利に使用することができる。
【００２３】
有利的には、好適な実施形態の変形では、第２のコンタクトレンズ素子は、特に少なくとも角膜に亘って延びるソフトコンタクトレンズとすることができる。従って、矯正的又は非矯正的なソフトコンタクトレンズを直接使用し、それを第１のコンタクトレンズ素子に取り付けることも可能である。これにより、専用のソフト層を製造するさらなる複雑な工程が回避される。その利点は、既存のソフトコンタクトレンズを直接使用することによって、波打ち（ripple）の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。また、この変形例は、特に、眼の表面の変形、ひいては眼圧の変動を監視するために適合する。
【００２４】
有利な実施形態の好適な変形例では、第２のコンタクトレンズ素子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、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り、この変形例でも使用することができる。眼の縁部に非接触領域を残すことにより、第２のレンズ素子、この変形例では軟質層、特にソフトコンタクトレンズが、涙膜の助けにより、少なくとも角膜に対し平坦に貼り付くことが可能な小さい押し付け（depression）が提供され得る。
【００２５】
好ましくは、第１のコンタクトレンズ素子は、硬質材料、特に硬質ポリマー材料からなるか、又はそれらから構成することができる。これは、第１のコンタクトレンズ素子に受動型センシング手段を取り付けるためには有利であることが判明した。その理由は、硬質な接続面を提供することで、第１のレンズ素子が軟質層である変形例と比較して、第１のレンズ素子に波打ち（ripple)が形成されるのを避けることもできるからである。
【００２６】
好適な変形例では、第１のレンズ素子は、硬質コンタクトレンズ、特に硬質強膜コンタクトレンズであってもよい。更に、この変形例では、周辺接続領域は、強膜に接触するための領域とすることができる。この変形例は、角膜の寸法を超えて延在する第２のコンタクトレンズ素子、特に軟質の第２のレンズ素子と組み合わせることが有利であることが分かった。
【００２７】
好都合なことに、好適な実施形態では、受動型センシング手段は、インダクタと少なくとも１つの同一平面キャパシタとを含む共振回路とすることができる。同一平面キャパシタを有することは、特に、実質的に対向する平行な電極構成、又はコンタクトレンズの２つの異なる層又は平面上に配置された電極を有するセンシング容量素子を有する、当技術分野で公知の受動型センサに比べ、共振回路により生成される特定の有利な電気力線の配置を提供することができる。同一平面キャパシタは、眼の表面の変形を監視するために眼組織及び／又はその上の涙膜の高い比誘電率を利用することを可能にする。
【００２８】
更に、前記インダクタは、キャリア基板の第１の主面上に複数の螺旋を含み、複数の螺旋は、少なくとも１つの同一平面キャパシタと同一平面上にあることができるスパイラルインダクタとすることができる。導電性、誘導性、及び／又は容量性素子の全体的な同一平面上の設計は、起こり得る眼組織及び／又はその上の涙膜で可能な寄生容量を利用するのに有益であることが判明した。これは、受動センサを、センサの平面から電気力線が突出するように設計することもでき、これにより、センシングキャパシタとして使用することができる眼の表面及び／又はその上の涙膜との寄生容量の形成が容易になるからである。実際には、本発明の受動型センシング手段の同一平面素子、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、受動型センシング手段が眼の上に配置されたコンタクトレンズに取り付けられたとき、下方にある眼の表面及び／又はその上の涙膜と共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電極を形成する。
【００２９】
好適な実施形態の変形例では、インダクタは、キャリア基板の第１の主面と反対側の第２の主面上に少なくとも１つの螺旋を更に含むことができる。受動型センシング手段の許容されるサイズ及び／又は相補的な外部アンテナによって受信される信号の振幅に依存して、インダクタが第２の層上に少なくとも１つの他の螺旋を有する構成が有利であり得る。そのような変形例では、インダクタは、キャリア基板の第１の主面よりも第２の主面上の方においてより少ない螺旋を含むことが好ましい。類似の量の螺旋を有することは、本発明の受動型のセンシング手段を用いて、当技術分野で知られている受動型センサにおいて有利であると考えられていたが、第１の主面のみ、言い換えれば、螺旋が少なくとも１つのキャパシタと同一平面上となり得る側において出来るだけ多くの螺旋を有することが一層有利である。相補的外部アンテナ装置によって受信される信号の振幅を増加させるため、少なくとも１つの螺旋、場合によっては更にいくつかの螺旋がキャリア基板の第２の主面上に設けられる。相補的外部アンテナ装置は、外部磁界を生成する装置である。受動型センシング手段のサイズ、特に直径を十分に小さく維持し、人間の眼に使用するためのコンタクトレンズに組み込まれるようにする。
【００３０】
有利的には、キャリア基板の第２の主面上の前記少なくとも１つの螺旋は、外周にのみ設けることができる。信号振幅を増大させるためには、少なくとも１つの螺旋を受動型センシング手段の外周に向かってのみ第２の主面上に設けることがより有利である。従って、互いに互換性のあるいくつかの変形が可能である。１つの変形例では、キャリア基板の厚さ方向において、第２の主面の少なくとも１つの螺旋は、第１の主面の少なくとも１つの螺旋と重ね合わされ得る。例えば、キャリア基板の両側の最も外側の螺旋を重ね合わせることができる。別の変形例では、第２の主面の少なくとも１つの螺旋が、第１の主面の螺旋のいずれよりも大きな円周上に設けられてもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、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、外部磁界を生成する相補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。
【００３２】
他の実施形態では、インダクタは、受動型センシング手段の実質的な中心点に対して凹状弧形状セグメントを、複数、好ましくは３つ有するフラットインダクタであってもよい。複数の凹状弧形状セグメントのうちの少なくとも１つ、好ましくは全てにおいて、当該少なくとも１つのセグメントのある点における曲率半径は、当該点と当該実質的な中心点との間の距離よりも大きい。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、楕円の弧、特に円の弧の形状に本質的に従う曲線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、複数の短い連続した（back-to-back）直線状セグメントは、全体的に弧形状の配置を有する１つのより長いセグメントを実現することもでき、これも本発明の実行を可能にする。
【００３３】
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、その基準点は受動的センシング手段の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。従って、凹状弧形状セグメントは、この基準実質的中心点を中心とする円上にはない。
【００３４】
従って、好適な実施形態では、受動型センシング手段は、第１のコンタクトレンズ素子の凹型キャップ形状に容易に適合させることができる複数、好ましくは３つのフラップ又は耳状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る。なぜなら、これらセグメントは、第１のレンズ素子の内面への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。
【００３５】
コンタクトレンズの典型的な寸法、従って受動型のセンシング手段の寸法の要件が与えられれば、３つの凹状の弧形状のインダクタセグメントは、それより多い、又はそれより少ないそのようなセグメントに比べ、感度及び表面被覆率の点、更に第１のレンズ素子の内面に曲げて取り付けるための柔軟性の点で、より良好な妥協点を提供することができる。
【００３６】
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、好適な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、一旦受動的センシング手段が第１レンズ素子の内面への取り付けのために変形されたら、その曲率半径が第１レンズ素子の内面の同一の所定の円のセグメントを本質的に記述するよう、選択することができる。
【００３７】
好適な実施形態の変形では、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第１のコンタクトレンズ素子への取り付け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。
【００３８】
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状セグメントを更に備え、前記直線状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めることができる。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められた接合部は、粗い尖ったエッジよりも滑らかな形状を提供し、従って、第１のコンタクトレンズ素子の凹型のキャップ形状に取り付けるのが容易である。ここでは、この変形例では、丸められた接合部は、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。
【００３９】
好ましくは、インダクタは、キャリア基板の第１の主面上に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。インダクタがキャリア基板の第２の主面上にも少なくとも１つの螺旋を含む場合、それは例えば第２の主面上に５つまでの螺旋を有することができる。
【００４０】
また、この変形例の好適な実施形態では、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、本発明の生理学的パラメータ監視装置を装着した被験者が明確な視界を保つことを有利に可能にし得る、螺旋の数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。
【００４１】
好ましくは、前記少なくとも１つのキャパシタは、第１の電極と第２の電極とを含み、前記第１の電極と第２の電極は、キャリア基板の第１の主面上のインダクタの螺旋と同一平面上にあり、インダクタが第２の主面上に少なくとも１つの螺旋をも有する場合、第１の主面上のインダクタの螺旋とのみ、同一平面上にある。その利点は、少なくとも１つのキャパシタの電極をキャリア基板の同じ主面上に設けることによって、本発明の受動型センシング手段の製造プロセスが容易になることである。更に、同一平面キャパシタがキャリア基板の一方の主面上の螺旋と同一平面にある受動型センシング手段は、眼の表面及び／又はその上の涙膜で形成される寄生容量を利用することを可能にする電気力線の構造にとって特に有利であることが分かった。
【００４２】
好適な実施形態の有利な変形例では、前記少なくとも１つのキャパシタは、インダクタの内周、特に第１の主面上の螺旋の内周、より詳細には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とができる。このように、インダクタは、眼の表面の周縁領域にセンシングキャパシタの第１の電極を設けることができる。少なくとも１つの物理的キャパシタは、インダクタの内周内、好ましくは角膜上を覆うセンシングキャパシタの第１の電極を提供することができる。
【００４３】
更に、複数のインダクタの凹状弧形状セグメントの少なくとも１つ、好ましくはすべてのセグメントに対して、少なくとも１つのキャパシタを、受動型センシング手段の中央領域に向かって、インダクタ凹状弧形状セグメントの内周に設けることができる。この構成は、第１のレンズ素子の内面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。従って、好適な変形例では、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。インダクタ凹状弧形状セグメントのそれぞれに２つのキャパシタを備えた構成が、感度及び表面被覆率に関して更に有利であり、一方で本発明の生理学的パラメータ監視装置を装着した被験者に十分な視認性を提供することができることが分かった。
【００４４】
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、前記中心領域に向かってよりも前記インダクタの内周に向かって大きくすることができる。好適な実施形態では、前記少なくとも１つのキャパシタの台形の形状が、第１のコンタクトレンズ素子の内面の凹型のキャップ形状に沿うように容易に曲げることができるので、有利であることが判明した。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。
【００４５】
別の変形例では、前記少なくとも１つのキャパシタは、前記内周に沿って部分的に弧形状であり得る。従って、目の表面が覆われる領域を増加させ、その一方で、視野が損なわない領域を十分に確保することの自由度がある中央領域を少なくとも残存させることができるよう、同一平面キャパシタの形状は、有利には、インダクタの形状、特に、第１の主面の螺旋の形状に適合させることができる。特に、一旦受動型センシング手段が湾曲してコンタクトレンズに取り付けられたとき、当初同一平面上の素子がその下にある眼の表面のできるだけ大きい表面を覆う一方、視野を損なわないよう、形状を適合させることが有利である。
【００４６】
好ましくは、前記少なくとも１つのキャパシタの第１の電極は、キャリア基板の第１の主面上の螺旋の内周に電気的に接続され、その第２の電極は、特に、電気的導電性ビアにより、インダクタの外周に電気的に接続される。インダクタがキャリア基板の第２の主面上に少なくとも１つの螺旋を有する場合、その接続は第２の主面上の少なくとも１つの螺旋への接続となると言うことができる。実際の検出素子は同一平面上に設けられるが、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。インダクタの内周上の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、キャリア基板の同じ主面上にあるインダクタの螺旋と一体化することができる。
【００４７】
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うことができる。好適な変形例に従えば、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、半径方向及び／又は周方向に互いにかみ合わせることができ、又は各電極は、半径方向で噛み合う一方で、他の電極と周方向で同一平面とすることができる。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、より一般化するなら、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、電気力線の有利な形状を提供することが判明した。そのような電気力線の形状は、前述した寄生容量の存在に好適である。
【００４８】
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。従って、被験者は、受動型センシング手段を備えたコンタクトレンズを装着している間、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。
【００４９】
好ましくは、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／又は前記キャリア基板の上方にコーティング材料の層を更に含むことができる。そのコーティング層は、例えば第２のコンタクトレンズ素子を濾過する可能性のある涙への長時間の露出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続いて除去することができる。受動型センシング手段を第１のレンズ素子の内面に組み込む又は取り付ける問題は、３次元面を２次元シートで包む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取り付け前に湾曲形状にするときに不要な材料を生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柔軟にするために、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裂け目が生じ得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。
【００５０】
従って、本発明の生理学的パラメータ監視装置は、既存の従来の眼圧及び／又は表面変形センサと比較して、受動型センシング手段と、眼の表面又はその上の涙膜に対応する高比誘電率層との間の距離の検知可能な変化を生成することができる機械的手段を提供する多層コンタクトレンズを備えることができる。一方で、受動型センシング手段は、前記距離変化を測定するための電気的手段を提供する。
本発明は、下記の図面との組み合わせで説明される有利な実施形態に基づき、下記においてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】生理学的パラメータ監視装置の例示的な実施形態を概略的に示す。
【図２】別の例示的な実施形態における、図１に示す生理学的パラメータ監視装置の変形例を概略的に示す。
【図３】他の例示的実施形態において、図４〜図８に示す受動型センシング手段の１つと共に使用された場合における、図１に示す生理学的パラメータ監視装置の詳細を概略的に示す。
【図４】図１から図３に示される生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれかで使用することができる例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図５】図１〜図３に示す生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれかにおいても使用することができる別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図６】図１〜図３に示される生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれかにおいても使用され得る別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図７】図１〜図３に示す生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれかにおいても使用することができる別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図８】図１から図３に示す生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれかでも使用することができる別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図９】図１０〜図１３に示される受動型センシング手段の１つと使用される場合の、別の例示的な実施形態における、図１に示される生理学的パラメータ監視装置の詳細を概略的に示す。
【図１０】図１、図２及び図９に示される生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれかにおいて使用され得る例示的な受動型センサを概略的に示す図である。
【図１１】図１、図２及び図９に示される生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれにおいても使用することができる別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図１２】図１、図２及び図９に示される生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれにおいても使用することができる別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【図１３】図１、図２及び図９に示される生理学的パラメータ監視装置の実施形態のいずれにおいても使用することができる別の例示的な受動型センサを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、特に眼１０６の表面１０６１の変形を検出することによって、眼圧の変動を監視するために使用することができる生理学的パラメータ監視装置１００の一例を示す。生理学的パラメータ監視装置１００は、その裏面において第１のコンタクトレンズ素子１０２の内面１０３に取り付けられた共振回路を形成する受動型センシング手段１０１を備え、これにより受動型センシング手段１０１が、生理学的パラメータ監視装置１００が置かれている眼１０６の表面１０６１に対向することを可能にしている。受動型センシング手段１０１が角膜１０６２の領域に面するように配置することが好ましい。
【００５３】
簡略化の目的のために、受動型センシング手段１０１は単一の層として示されている。受動型センシング手段１０１を含む層については、図３及び図９に示す実施形態で詳述する。これらの実施形態において受動型センシング手段１０１として使用することができる共振受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００及び１２００、１５００、１６００、１７００の例を、図４〜図８、図１０〜図１３を参照した更なる実施形態で以下に詳述する。
【００５４】
図２は、図１に示す生理学的パラメータ監視装置１００の変形例１００’を示しており、受動型センシング手段１０１が第１のコンタクトレンズ素子１０２の内面１０３に設けられた凹部１０３１に収容されている点を除き、基本的には同様である。この変形例は、安定性に関して図１に示す変形例よりも有利である。それ以外の場合、両方の変形例は均等である。従って、以下では、主に図１に示す変形例を参照するが、図１に関連して記述される更なる任意の特徴及び変形例は、図２に示す実施形態に対しても有効であることを当業者は理解するであろう。
【００５５】
図３は、図１及び図２に示す生理学的パラメータ監視装置１００、１００’の詳細を、第１の変形例において断面図で示している。この場合、受動型センシング手段１０１は、図４〜図８に示された実施の形態の共振受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００のいずれかとすることができる。
【００５６】
次に、図９は、別の変形例における生理学的パラメータ監視装置１００、１００’の同様の詳細を示しており、この場合、受動型センシング手段１０１は、図１０〜図１３に示す実施形態の共振受動型センサ１１００、１５００、１６００、１７００のいずれかであってもよい。
【００５７】
図１に示す実施形態では、第１のコンタクトレンズ素子１０２は、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１０４をも備える。第１のコンタクトレンズ素子１０２の内面１０３の周辺領域１０９は、少なくとも眼１０６の表面１０６１、好ましくはその上の涙膜に接触するように適合することができ、一方、その外面１０４は、瞼１０８、及び、好ましくは涙膜に接触するよう適合させることができる。この実施形態では、第１のコンタクトレンズ素子１０２は、硬質コンタクトレンズに使用されるような硬質の生体適合性材料で作られ、好ましくは強膜であり、これにより、その周辺領域１０９が表面１０６１上、特に、眼１０６の強膜１０６３上、及び／又はその上に形成された涙膜（便宜上、涙膜は図示されていない）上に置かれ、且つ、以下でより詳しく説明するように、特に空気又は生体適合性の低誘電率材料で満たされ得る中間空間１０５が眼１０６の表面１０６１と受動型センシング手段１０１との間に配置される。
【００５８】
図１に示す例示的な実施形態では、受動型センシング手段１０１は、約３０ＭＨｚの共振周波数、特に医療用途に適合した周波数で設計される。これにより、涙膜の比誘電率が眼組織、特に角膜の比誘電率と同一の値となり、空気又は生体適合性ポリマーレンズ材料の比誘電率よりもはるかに大きくなり、εｒ（角膜）≒εｒ（涙膜）＞＞εｒ（空気）≒εｒ（レンズ材料）となるようにする。従って、眼１０６の表面１０６１の何らかの変形を、受動型センシング手段１０１と眼１０６の表面１０６１（実際には涙膜）との間に形成される寄生容量を用いて効率的に検出するためには、空間１０５が涙のフィルムで満たされていることを回避する必要がある。
【００５９】
従って、図１に示すように、第１のコンタクトレンズ素子１０２に加え、生理学的パラメータ監視装置１００は、第２のコンタクトレンズ素子１１０、好ましくは可撓性材料の層、特に例えばソフトコンタクトレンズのような可撓性ポリマー材料を含む。そして、両方のコンタクトレンズ素子１０２、１１０は、周辺領域１０９に向かうエッジで接続され、中間空間１０５を取り囲む。このように、生理学的パラメータ監視装置１００は、一種のハイブリッド多層コンタクトレンズを形成する。第２のコンタクトレンズ素子１１０はまた、眼１０６の表面１０６１、好ましくはその上の涙膜に接触するように適合された内面１１１と、内面１１に対向する外面１１２とを備える。
【００６０】
更に、ソフトコンタクトレンズ素子１１０と眼１０６の表面１０６１との接触を改善するために、換言すれば、生理学的パラメータ監視装置１００の表面１０６１の変形に対する応答性を改善するために、ソフトコンタクトレンズ素子１１０を角膜１０６２に対して平坦に位置決めすることが重要である。従って、有利な変形例に従えば、図１に示す実施形態では、生理学的パラメータ監視装置１００は、周辺領域１０９に向かう領域が眼１０６の縁１０６４を回避するように設計され、一方で周辺領域１０９自体は強膜１０６３上に置かれ、可撓性レンズ素子１１０の眼１０６への接触を維持するのを助ける押し下げを作り出す。
【００６１】
従って、図１に示す実施形態では、眼１０６の表面１０６１、及び角膜１０６２上の涙膜は、本質的に１つの高比誘電率層と同様に考えることができ、一方で、可撓性レンズ層１１０及び中間空間１０５は、単一の低比誘電率層と本質的に同様であると考えられ、受動型センシング手段１１０と前記高比誘電率層との間の寄生容量の存在を可能にする。この実施形態では、中間空間１０５に空気を充填することができるが、変形例では、中間空間１０５は、他のいかなる物質、好ましくは透明で、圧縮可能な、比誘電率が比較的低い生体適合性誘電材料で充填することができる。その比誘電率は、共振周波数近くの眼組織及び／又は涙膜の比誘電率よりもはるかに低くあるべきであり、好ましくは少なくとも１０倍低い、例えばεｒ＝１〜５である。
【００６２】
図３は、断面において、図１又は図２にそれぞれ示される生理学的パラメータ監視装置１００又は１００’の詳細を、受動型センシング手段１０１と眼１０６の表面１０６１との間に存在し得る寄生容量に注目して概略的に示す。この場合、受動型センシング手段１０１は、図４〜図８を参照して説明した実施形態のような受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００とすることができる。簡略化のために、第２のコンタクトレンズ素子１１０の内面１１１と眼１０６の表面１０６１との間の界面における涙膜は、眼１０６と１つの層であると考えることができるので、図示していない。
【００６３】
図３に示す例示的な実施形態では、受動型センシング手段１０１は、誘導性素子及び／又は容量性素子とすることができる複数の同一平面導電性素子１０１１、１０１２として提供され、好ましくは医学的使用のために適合された周波数の範囲で選択された共振周波数を有するよう設計された共振回路を構成する。分かりやすくするために、図３の詳細図には、このような２つの同一平面上の導電素子１０１１、１０１２のみが示されている。前述したように、この実施形態の好適な変形例では、受動型センシング手段１０１は、図４を参照して図示した実施形態の受動型センサ２００、又は図５〜図８に図示した実施形態の受動型センサ５００、６００、７００、８００のいずれかとすることができる。従って、好適な変形例では、受動型センシング手段１０１が図４に示す実施形態の受動型センサ２００である場合、２つの同一平面導電素子１０１１、１０１２は、断面における２つの連続した同一平面導電素子に対応することができる。例えば、スパイラルインダクタ２０１の２つの連続した螺旋、又は櫛形のキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６のいずれかの２つの連続する枝などである。しかしながら、図５及び図６に示された受動型センサ５００、６００のような受動型センサ２００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、例えば図７及び図８に示される実施形態の受動型センサ７００、８００が代わりに使用し得る。
【００６４】
図３に示す変形例では、図１に示す例示的な実施形態の受動型センシング手段１０１は、キャリア基板材料の層１２０上、特にその前面１２０１上に、特にその前面１２０１及び／又は導電素子１０１１、１０１２の上に又は上方に保護コーティング材料の任意の層１２１を配置しつつ配置することができる。
【００６５】
更に、受動型センシング手段１０１は、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’の第１の硬質コンタクトレンズ素子１０２に、キャリア基板材料の層１２０の裏面１２０２において取り付けることができる。従って、コーティング材料及び／又は接着材料裏面１２０２の上に、任意の層１２２を設けることもできる。
【００６６】
図３に更に示されるように、第１のコンタクトレンズ素子１０２に取り付けられた受動型センシング手段１０１は、眼１０６の表面１０６１の変形に関連する生理学的パラメータの変化を決定するために使用される。従って、受動型センシング手段１０１の共振周波数の近傍において、第１のコンタクトレンズ素子１０２、基板１２０、コーティング１２１、コーティング及び／又は接着剤１２２の材料は、好ましくは、眼の組織、例えば角膜１０６２の比誘電率と比較して非常に低く選定され、例えば、好ましくは少なくとも１０倍低く選定される。
【００６７】
同一平面導電性／誘導性及び／又は容量性素子１０１１、１０１２の使用は、対向する平行電極構造とは異なる電気力線配置を提供し、これにより、本質的に直線状の電気力線を２つの対向する平行電極の間に有する代わりに、図３に示す同一平面構成の電気力線は、同一平面導電素子１０１１、１０１２の平面から突出することができ、例えば弧を形成することもできる。低誘電率の誘電材料が間に設けられている場合には、寄生容量が導電素子１０１１、１０１２の間に加え、任意の導電素子１０１２、１０１２とその近傍の他の高比誘電率素子との間に存在する可能性がある。これは、受動型センシング手段１０１の共振周波数に影響を及ぼす。
【００６８】
図１に示す実施形態の図３に示す変形例では、中間層１０５及び第２の可撓性コンタクトレンズ素子１１０は、受動型センシング手段１０１と、眼１０６を含む高比誘電率の層１０６及びその上にある涙膜との間に設けられる。上述のように、中間層１０５の比誘電率及び第２のレンズ素子１１０に使用される材料の比誘電率は、角膜１０６２及び／又は対応する涙膜に比べて低く、好ましくは少なくとも１０倍低い。従って、電気力線が同一平面素子１０１１、１０１２の平面から突出することができるので、寄生容量が、受動的センシング手段１０１の同一平面導電素子１０１１、１０１２のそれぞれと、眼１０６の表面１０６１の対向する領域、特に角膜１０６２との間にも形成され得て、これにより、実質的に平行な電極構成を有する複数の寄生容量を形成する。ここで、一方の電極は、導電性素子１０１１、１０１２の１つであり、他方の電極は、表面１０６１の対向する領域であり得る。換言すれば、受動型センシング手段１０１の導電性素子１０１１、１０１２、例えば、図４に示す実施の形態のスパイラルインダクタ２０１の螺旋及び／又は櫛形キャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６の枝は、複数のセンシングキャパシタの第１の電極を形成し、表面１０６１上のそれに対向する領域は、それらのセンシングキャパシタの第２電極をそれぞれ形成する。当技術分野で公知の受動型センサとは対照的に、物理的に組み込まれた第２の検出電極を必要としない。眼１０６の表面１０６１の変形は、これらの「仮想の」センシング電極間の距離に影響を及ぼし、それによって受動型センシング手段１０１の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界を用いて検出することができる。
【００６９】
瞼１０８は、角膜１０６２の比誘電率に比べて高い比誘電率を有する組織でもあるので、受動型センシング手段１０１の導電素子１０１１、１０１２と、第１レンズ素子１０２０の外側表面１０４と瞼１０８及び／又はその間に形成された涙膜との間の界面１０８１の対向領域の間に、更なる寄生容量が形成され得る。それは、眼１０６の表面１０６１の変形の監視を混乱させる可能性がある。従って、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’又は多層コンタクトレンズは、好ましくは、受動型センシング手段１０１が内面１０３に取り付けられたときに、同一平面導電性素子１０１１、１０１２のいずれかから瞼１０８の表面１０８１又はその涙膜までの距離Ｄが、同一平面導電性素子１０１１、１０１２から眼１０６の表面１０６１の対向する領域までの距離ｄよりも大きくなるように製造されるのが好ましい。このようにして、センシングキャパシタの寄生容量は、眼１０６の表面１０６１の変形の関数として変化する主なパラメータであり得るが、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’の他の容量は、固定パラメータか、比較上無視できるものでなければならない。
【００７０】
図１〜図３を参照して説明された実施形態のいずれかの好適な変形例では、図４〜図８に示される実施形態の受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００のいずれかとすることができる受動型センシング手段１０１は、３０ＭＨｚ付近の初期共振周波数で設計することができる。この周波数付近では、異なる元素の比誘電率εｒは、εｒ（瞼）≒８０、εｒ（角膜）≒１００、εｒ（涙膜）≒８０となり得る。これにより、εｒ（角膜）≒εｒ（涙膜）≒εｒ（瞼）で３０ＭＨｚ付近であると考えることができる。更に、硬質及び／又は可撓性のシリコン又はポリマー材料であり得る多層コンタクトレンズ１０２、１１０を形成する材料の比誘電率は、εｒ（シリコン）≒３のオーダーであり、中間空間１０５の比誘電率は、空気又は別の低比誘電率の生体適合性誘電体材料とすることができ、εｒ（誘電体）≒１〜３とすることができる。従って、図１〜図３に示す実施形態では、受動型センシング手段１０１からソフトレンズ１１０の内面１１１まで、換言すれば、ソフトコンタクトレンズ素子１１０と角膜領域１０６２上の涙膜との間の界面までの距離ｄは、受動型センシング手段１０１と硬質コンタクトレンズ素子１０２の外面１０４との間の距離Ｄよりも小さい。これにより、受動型センシング手段１０１と瞼１０８との間のいかなる寄生容量も無視できるか存在しないものとなる。例えば、本発明をこれらの値に限定することなく、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’は、Ｄ≒３５０μｍ及びＤ≒５００μｍとなるように設計することができる。
【００７１】
図４は、図３に示す変形例で説明したように、図１及び図２に示す実施形態のいずれかの生理学的パラメータ監視装置１００、１００’において有利に使用することができるコンタクトレンズで使用するための共振回路を形成する受動型センサ２００を示す。他の平坦な受動型センシング手段を本発明の生理学的パラメータ監視装置１００の内面１０３に取り付けることができる。しかし、少なくとも受動型センサ２００は、受動型センサを内蔵した従来の多層コンタクトレンズと比較して有利であることが判明した。それは、可撓性レンズ部に物理的回路素子を集積する必要がない代わりに、寄生容量を利用することを可能とするからである。図３を参照して説明した実施形態に従って使用することができる受動型センサ２００の変形例は、図５〜図８に示す更なる実施形態で説明する。
【００７２】
図４から分かるように、受動型センサ２００は誘導素子（ここではインダクタ２０１）、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２２１、２２２、２２３、２２４、２２５及び２２６で、いずれも同一平面型である）を含む。換言すれば、受動型センサ２００は、その後に行われる第１のレンズ素子１０２の内面１０３への取り付けステップに先立って、受動型センサ２００は、変形して内面１０３に取り付けられた時も、ただ１つのセンシング層を形成するよう、実質的に平坦とされる。
【００７３】
例えば、インダクタ２０１とキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６が同一平面状に設けられている場合には、受動型センサ２００は、図３に示された実施形態のように、キャリア基板の層の上に配置され得て、キャリア基板上に保護被覆層を備えていてもいなくてもよい。
【００７４】
好適な変形例に従うと、図４に示された実施形態のインダクタ２０１は、平坦な誘導素子であり、その誘導素子は基準点（ここでは、受動型センサ２００の実質的な中心点２１０）に対して弧形状で凹状である複数のセグメント２０１１、２０１２、２０１３を含むことができる。この中心点２１０は、センサの幾何学的中心である必要はないが、それに近い点とすることができる。図４に更に示されているように、これらのセグメント２０１１、２０１２、２０１３は、実際、前記実質的中心点２１０を中心とはしていない。
【００７５】
実際には、少なくとも１つのセグメント２０１１、２０１２、２０１３、好ましくは３つ全てのセグメント２０１１、２０１２、２０１３は、ある点において曲率半径を有し、その曲率半径は、前記点から実質的中心点２１０までの距離よりも大きい曲率半径を有する。従って、好適な変形例に従えば、凹状弧形インダクタセグメント２０１１、２０１２、２０１３の中心は、実際には、インダクタ２０１の外周の外側にあることすらも可能である。従って、インダクタ２０１は、３つのセグメント２０１１、２０１２、２０１３のフラップ状又は耳状構造が、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又は取り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２０１１、２０１２２、２０１３が内面１０３の同じ円上に実質的に整列できるようにセンサ２００を曲げることさえも可能である。
【００７６】
また、図４に示されるように、受動型センサ２００の内面１０３、例えば図２に示す変形例の凹部１０３１への取り付けを更に容易にするために、特に、このプロセスにおいて曲がる領域をより良好に制御するために、受動型センサ２００のインダクタ２０１は、実質的中心点２１０に対して内向き、言い換えれば凸状の、凹状セグメント２０１１、２０１２、２０１３をつなぐ弧形状セグメント２０２１、２０２２、２０２３を含むことが出来る。受動型センサ２００の所望のサイズに応じて、図４は、直線状のインダクタセグメント２０３１、２０３２、２０３３、２０３４、２０３５、２０３６を介して凸状セグメント２０２１、２０２２、２０２３に凹状セグメント２０１１、２０１２、２０１３を接合することが可能であることを示している。従って、内側に向いている耳状セグメント２０２１、２０２２、２０２３の深さを調整することができ、それによって内面１０３への取り付け中に曲がる領域を制御することができる。図４はまた、滑らかな形状を提供するため、直線状セグメント２０３１、２０３２、２０３３、２０３４、２０３５、２０３６と凹状セグメント２０１１、２０１２、２０１３との間の接合部２０４１、２０４２、２０４３、２０４４、２０４５、２０４６が丸められる有利な変形例をも示している。
【００７７】
更に別の好適な変形例に従えば、インダクタ２０１は、平坦なスパイラルインダクタであってもよい。図４に示す実施形態では、インダクタ２０１は、その内周にある第１の端子２０５１（ここでは凹状弧形状セグメント２０１２のそれに対応している）から、その外周上にある第２の端子２０５２に向かって螺旋状に巻かれる。本質的に弧形状のセグメント２０１２を得るために、２つの端子２０５１、２０５２の間の領域２０６は、図４に示すように、小さな撓みを呈することができる。インダクタ２０１は更に、連続する螺旋、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個の螺旋を含むことができる。図４に示す実施形態では、インダクタ２０１は、例えば１０個の螺旋を含む。
【００７８】
更に、別の好適な変形例に従えば、図４に示す実施形態では、半径方向、すなわち中心点２１０に対してインダクタ２０１の全幅が約２．０ｍｍ未満、例えば約１．５ｍｍ又は更に小さい値に維持されることが望ましい。そのため、螺旋の幅は約６０μｍ、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の範囲、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、１５個の螺旋を持ち、その幅は約５０μｍ、その間隔は約５０μｍとすることが可能である。
【００７９】
図４に更に示されているように、対向する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２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６は同一平面のキャパシタである。これは、そのそれぞれの電極２２１１及び２２１２、２２２１及び２２２２、２２３１及び２２３２、２２４１及び２２４２、２２５１及び２２５２、２２６１及び２２６２は、少なくとも第１のコンタクトレンズ素子１０２への取り付けのためにセンサ２００を曲げる又は変形させる前において、互いに同一平面上にあることを意味する。
【００８０】
上述したように、同一平面キャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６は、従って、スパイラルインダクタ２０１と同一平面上にある。特に、電極２２１１、２２１２、２２２１、２２２２、２２３１、２２３２、２２４１、２２４２、２２５１、２２５２、２２６１、２２６２は、図３を参照して説明したように、インダクタ２０１と同一平面上に、特にキャリア基板の同一の前面（明確にするために図示していない）に配置することができる。従って、２つのそれぞれの同一平面電極２２１１と２２１２、２２２１と２２２２、２２３１と２２３２、２２４１と２２４２、２２５１と２２５２、２２６１と２２６２との間の電気力線は、平面から突出する弧を形成することもできる。
【００８１】
更に、有利な変形例に従えば、キャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６は、図４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。従って、所与のキャパシタは、それらの枝が互いにか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４において、キャパシタ２２１は、２つの本質的にＥ字形で同一平面・櫛形電極２２１１及び２２１２を含む。同様に、他のキャパシタ２２２、２２３、２２４、２２５及び２２６もこのように設けられている。
【００８２】
また、有利な変形例に従えば、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２０１１、２０１２、２０１３のそれぞれに、その内周において、中心点２１０に向かって設けられる。図４を参照して示された実施形態では、好適な変形例に従えば、２つのキャパシタが各凹状弧形状インダクタセグメント２０１１、２０１２、２０１３に対して設けられる。例えば、キャパシタ２２１、２２２はセグメント２０１１に設けられ、キャパシタ２２３、２２４はセグメント２０１２に設けられ、キャパシタ２２５、２２６はセグメント２０１３に設けられる。好適な変形例に従えば、所与のキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６の第１の電極、ここでは電極２２１１、２２２１、２２３１、２２４１、２２５１及び２２６１は、インダクタ２０２の内側又は内側の周縁に、ここではセグメント２０１１、２０１２、２０１３の最も内側の螺旋に電気的に接続することができる。代わりに、第２の電極、ここでは電極２２１２と２２２２、２２３２と２２４２、２２５２と２２６２は、それぞれインダクタ２０２の外側又は外側の周縁、ここではセグメント２０１１、２０１２及び２０１３の最も外側の螺旋にそれぞれ接続することができる。
【００８３】
第１の電極２２１１、２２２１、２２３１、２２４１、２２５１、２２６１は、実質的に、インダクタ２０１の最も内側の螺旋の延長部として中心点２１０に向かって設けることができるが、第２の電極２２１２、２２２２、２２３２、２２４２、２２５２、２２６２は、それぞれの導電性ビア２２１３、２２２３、２２３３、２２４３、２２５３、２２６３によってインダクタ２０１の最も外側の螺旋に接続されている。製造上の理由から、受動型センサ２００が全体的に平坦であるならば、これらのビア２２１３、２２２３、２２３３、２２４３、２２５３、２２６３又は電気的接続線は、同一平面インダクタ２０１及びキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６を担持する基板の異なる面、特に異なる側に設けることができる。図４に示すように、導電性ビア２２１３、２２２３、２２３３、２２４３、２２５３、２２６３は、それぞれ導電性ブリッジを含むことができ、キャリア基板と、必要に応じて第２の電極２２１２、２２２２、２２３２、２２４２、２２５２、２２６２とを横切ることができる。
【００８４】
図４を参照して説明された実施形態では、キャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６は、中心点２１０に向かうよりも、インダクタ２０１の最も内側の螺旋に向かってより大きくなるようにすることができ、これにより、例えば、それぞれのキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６の全体形状は本質的に、より大きい辺が中心点２１０から見て外側に向き、より小さな辺が中心点２１０に向いている台形である。この形状は、第１のコンタクトレンズ素子１０２へのその取り付けを考慮して、受動型センサ２００のその後の曲げに有利であり得る。しかしながら、この形状は限定的ではなく、例えば、図５及び図６に示される実施形態のように、コンタクトレンズへの受動型センサ２００の取り付け又は眼１０６の表面１０６１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。受動型センサ２００から不要な材料を除去して第１のコンタクトレンズ素子１０２への取り付けを容易にすることも好ましい。
【００８５】
第１コンタクトレンズ素子１０２への取り付けを容易にするために受動型センサ２００から不要な部分を除去することは好ましい。従って、好ましくは受動型センサ２００の内側及び外側の輪郭に従いつつ、受動型センサ２００を曲げることが、インダクタ２０１及び／又はキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６のいずれかを損傷させる可能性がある領域に十分なキャリア基板材料を残して、キャリア基板の不要な部分（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。
【００８６】
また、実質的に中心点２１０を取り囲む中央領域２３０、例えば瞳孔の位置に対応する、いかなる材料も含まない中央領域２３０を残すことが好ましい。これにより、視界が本質的に損なわれずに維持され、受動型センサ２００の可撓性が改善される。
【００８７】
図５〜図８は、コンタクトレンズで使用するための共振回路を形成する受動型センサ５００、６００、７００、８００のさらなる変形例を示しており、これらは先の実施形態のいずれかの生理学的パラメータ監視装置１００、１００’においても、特に図３を参照して説明した変形例に従って有利に使用することができる。従って、読者は、図４に示される受動型センサ２００と類似の図５〜図８に示される実施形態の受動型センサ５００、６００、７００、８００の任意の特徴、及び、図１〜図３を参照して説明した生理学的パラメータ監視装置１００、１００’のいずれかとの組み合わせにおけるそれらの使用に関して上記の説明を参照する。
【００８８】
図５に示す実施形態では、図４に示す実施形態の受動型センサ２００と同様に、受動型センサ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（ここでは生理学的パラメータ監視装置のコンタクトンズへの組み込みのために受動型センサ５００のなんらかの変形の前において１つの層ですべて同一平面である複数のキャパシタ５２１、５２２、５２３、５２４、５２５、及び５２６）を備えた共振回路である。導電性、好ましくは金属性の素子５０１、５２１、５２２、５２３、５２４、５２５、５２６は、その上に保護コーティング層を有するか有しないかによらず、キャリア基板の層上に設けることもでき、ここでも明確の目的のために図示はしていない。上記のように部分的に除去されてもよい。
【００８９】
好適な変形例に従えば、図５に示す実施形態のインダクタ５０１は、図４に示す実施形態のインダクタ２０１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の実質的中央基準点５１０に関連して（そこに中心を置いているのではないが）、凹状弧形状のセグメント５０１１、５０１２、５０１３を含むこともでき、これに加え、凹状弧形状のセグメント５０１１、５０１２、５０１３を互いに接合する凸状弧形状セグメント５０２１、５０２２、５０２３も含むことができる。同様に、インダクタ５０１は、直線状セグメント５０３１、５０３２、５０３３、５０３４、５０３５、５０３６、及び、直線状セグメント５０３１、５０３２、５０３３、５０３４、５０３５、５０３６と凹状セグメント５０１１、５０１２、５０１３との間の丸め接合部５０４１、５０４２、５０４３、５０４４、５０４５、５０４６を更に含むことができる。
【００９０】
また、図５に示す実施形態のインダクタ５０１は、図４に示すインダクタ２０１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と、小さな偏向領域５０６とを有する。インダクタ５０１は、連続する螺旋、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する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か更にそれよりも小さくすることができる。図４に示す実施形態のインダクタ２０１とは対照的に、図５に示す実施形態のインダクタ５０１は、約５０μｍの幅を有し、約５０μｍだけ離間した１３個の螺旋を含む。
【００９１】
図５に更に示されるように、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、ほとんどすべての態様において、図４に示した実施形態のキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６と同様である。例えば、電極対５２１１と５２１２、５２２１と５２２２、５２３１と５２３２、５２４１と５２４２、５２５１と５２５２、５２６１と５２６２は、互いに同一平面上にあり、互いにかみ合ったＥ字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、（センサ５００を曲げる前において）インダクタ５０１と同一平面状に設けられ、先に説明した対応する利点を有する。同様に、キャパシタ５２１及び５２２はセグメント５０１１に設けられ、キャパシタ５２３及び５２４はセグメント５０１２に設けられ、キャパシタ５２５及び５２６はセグメント５０１３に設けられる。また、第１の電極５２１１と５２２１、５２３１と５２４１、５２５１と５２６１も、インダクタ５０１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として、又は一体として設けられる。一方、第２の電極５２１２と５２２２、５２３２と５２４２、５２５２と５２６２は、上述したように、それぞれの導電性ビア５２１３、５２２３、５２３３、５２４３、５２５３、５２６３によって最も外側の螺旋に接続することができる。
【００９２】
図５に示す実施形態では、図４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５１０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なるようにすることができるが、中心点５１０を取り囲む中心領域５３０（この中心領域には、材料がない）に向かうにつれ再び大きくなる。これにより、それらの端部が部分的に弧形状になり、特に、凸状弧形状セグメント５０２１、５０２２の配置に従う。図４の実施形態を上回る利点として、一旦受動型センサ５００が生理学的パラメータ監視装置、例えば生理学的パラメータ監視装置１００、１００’のいずれかに組み込まれたとき、眼１０６の表面１０６１、特に角膜１０６２のより大きい下方の表面が覆われ得る。特に、全ての電極５２１１、５２１２、５２２１、５２２２、５２３１、５２３２、５２４１、５２４２、５２５１、５２５２、５２６１、５２６２の最内端が広くなるにつれて、Ｅ字形の第１の電極５２１１、５２２１、５２３１、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の弧形状に部分的に沿う。
【００９３】
図６に示す実施形態では、受動型センサ６００も、誘導素子（ここでは図５に示す実施形態と同じインダクタ５０１）、及び、少なくとも１つの容量素子（ここでは３つのキャパシタ６２１、６２２、６２３）とを備えた共振回路である。
【００９４】
３つのキャパシタ６２１、６２２、６２３は、生理学的パラメータ監視装置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６００が変形する前に、すべて１つの層内で同一平面上にある。読者は、特にインダクタ５０１に関し上記の説明を参照する。これに加え、特に、先の実施形態の受動型センサ２００、５００と共通の他の特徴を参照する。
【００９５】
図４及び図５とは対照的に、１つのキャパシタ６２１、６２２、６２３のみが、各凹弧状セグメント５０１１、５０１２、５０１３の内周に設けられている。図４及び図５に示す実施形態と同様に、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、各電極対６２１１と６２１２、６２２１と６２２２、６２３１と６２３２の第１及び第２の電極は、相互に噛み合わされていない。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に示す実施形態の受動型センサ５００の完全な相互に噛み合ったキャパシタ５２１、５２２、５２３、５２４、５２５、５２６の、少なくともできるだけ大きい表面を概ね覆うことができ、又は変形例では、図４を参照する実施形態の受動型センサ２００の完全にかみ合ったキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６の、少なくとも出来るだけ大きい表面を概ね覆うことができる。
【００９６】
形状に関しては、特に図５に示す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、その最も大きい、インダクタ５０１の最も内側の螺旋に向かっている末端において接合された各キャパシタ５２１、５２２、５２３、５２４、５２５、５２６の２つの噛み合ったＥ字形電極５２１１と５２１２、５２２１と５２２２、５２３１と５２３２、５２４１と５２４２、５２５１と５２５２、５２６１と５２６２を持つことに概ね相当する。これにより、単一の、一体的に交互配置された電極を形成する。このように個別電極６２１１、６２１２、６２２１、６２２２、６２３１、６２３２を成形する利点は、受動型センサ６００のコンタクトレンズへの取り付けのための受動型センサ６００の成型（molding）又は造形(shaping)を容易にすることである。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に対向する電極６２１１、６２１２、６２２１、６２２２、６２３１、６２３２の裏面は、凸状弧形状セグメント５０２１、５０２２、５０２３の弧形状に沿うことができ、そして中央領域５３０に向かって広がることができ、図４の実施形態よりも同様に有利なのは、一旦受動型センサ６００が生理学的パラメータ監視装置、例えば生理学的パラメータ監視装置１００、１００’のいずれかに統合されると、その下の眼１０６の表面１０６１のより大きい表面、特に角膜のより大きな表面を覆うことができる、とうことである。
【００９７】
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る。一方、第２電極６２１２、６２２２、６２３２は、それぞれ導電性ブリッジを含むことができる導電性ビア６２１３、６２３２３、６２３３の各々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、６２２３、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。
【００９８】
図４及び図５に示される実施形態と比較しての、図６に示される実施形態におけるこの構成の利点は、電気的に接続するビアの数が半分になり、それによって材料がキャリア基板を横切る領域の量が低減され、同一平面キャパシタで覆われた表面と少なくとも同量の表面を保つ。
【００９９】
図７に示す実施形態では、図４、図５及び図６に示す実施形態の受動型センサ２００、５００、６００と同様に、受動型センサ７００も誘導素子（ここではインダクタ７０１）と少なくとも１つの容量性素子（ここでは複数のキャパシタ７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８）とを含む共振回路である。複数のキャパシタは全て、生理学的パラメータ監視装置のコンタクトレンズへの取り込みのために受動型センサ７００を何らかの変形させる前において、１つの層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素子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キャリア基板の層上に設けることもでき、これもまた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。
【０１００】
好適な変形例に従えば、図４、図５及び図６に示す実施形態の代わりに、図７に示す実施形態のインダクタ７０１は、その最内周の第１端子７０５１からその最外周に第２端子７０５２に向けて螺旋状に延びる平坦環状リング形状インダクタである。前述の実施形態及びその変形例のインダクタ２０１及び５０１は、コンタクトレンズの凹型キャップ形状への取り付けの観点で、受動型センサ２００、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に示す実施の形態の受動型センサ７００のインダクタ７０１は、代わりに、外部磁界を生成する相補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。
【０１０１】
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する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る。例えば約１．５ｍｍ又はそれ以下である。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の間隔で配置することができる１３個の螺旋を備えることができる。
【０１０２】
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、眼の表面の変形を検出するために受動型センサ７００を使用することを考慮して、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、８つの同一平面上に櫛形にされたキャパシタ７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８が設けられている。上記の説明を考慮して、当業者は、この数は限定的であると考えるべきではなく、受動型センシング手段の所望の構成及び感度に応じて、より多くの又はより少ないキャパシタが使用され得ることを理解するであろう。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４に示される実施形態のキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６と同じタイプのものである。従って、電極対７２１１と７２１２、７２２１と７２２２、７２３１と７２３２、７２４１と７２４２、７２５１と７２５２、７２６１と７２６２、７２７１と７２７２、７２８１と７２８２は、互いに同一平面上にあり、互いにかみ合ったＥ字型を形成する。
【０１０３】
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７１１の最も内側の螺旋に向かって大きくなるようにしてもよい。例えば、各キャパシタ７２１、７２２、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８の全体的な形状が本質的に台形であり、より大きい辺は中央領域７３０から見て外側に面し、より小さな辺は中央領域７３０に面している。これにより、例えば図４に示す実施形態に関し説明されたのと同じ効果が得られる。
【０１０４】
更に、図４及び図５に示す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型センサ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接続され、最も内側の螺旋の延長部として設けられ、一方、第２の電極７２１２、７２２２、７２３２、７２４２、７２５２、７２６２、７２７２、７２８２は、先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によって最も外側の螺旋に接続され得る。
【０１０５】
図８に示す実施形態では、受動型センサ８００も、誘導素子（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つの容量素子（ここでは４つのキャパシタ８２１、８２２、８２３、８２４）を備えた共振回路である。４つのキャパシタは、生理学的パラメータ監視装置のコンタクトレンズへの取り込みのために受動型センサ８００を何らか変形させる前において、１つの層において全て同一平面上にある。読者は、特に、先の実施形態の受動型センサ２００、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。
【０１０６】
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、受動型センサ８００では、キャパシタ８２１、８２２、８２３、８２４の電極対８２１１と８２１２、８２２１と８２２２、８２３１と８２３２、８２４１と８２４２の第１及び第２電極は互いに噛み合わない。しかし、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、上述のように台形形状キャパシタ８２１、８２２、８２３、８２４を形成する。キャパシタはまた、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４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に更に示されているように、受動型センサ８００の個々の電極８２１１、８２１２、８２２１、８２２２、８２３１、８２３２、８２４１、８２４２は、図７に示された実施形態の完全に互い噛み合わされたキャパシタ７２１、７２２、７２３、７２４、７２５、７２６、７２７、７２８の出来るだけ大きい表面を、少なくとも概ね覆うことができることである。
【０１０７】
更に、前述の実施形態と同様に、受動型センサ８００の第１の電極８２１１、８２２１、８２３１、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、その一体的な延長部として設けることがでる。一方、第２の電極８２１２、８２２２、８２３２、８２４２は、それぞれの導電性ビア８２１３、８２２３、８２３３、８２４３及び関連する導電性ブリッジ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、これにより、材料がキャリア基板を横切る領域の量を減らすことができる一方、同一平面キャパシタによって覆われた表面の大きさを少なくとも同じに維持することができることである。
【０１０８】
上述したように、図４〜図８に示される実施形態、又はその変形例の受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００のいずれかは、図１〜図３又はその変形例に示される例示の実施形態の生理学的パラメータ監視装置１００、１００’において使用され得る。実際に、受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００が相補的な携帯装置によって生成された外部磁界に応答するとき、各受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００のインダクタ及び／又はキャパシタの構成は、そこに生成された電気力線が受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００の平面から突出することを可能にする。
【０１０９】
従って、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’のいずれかに使用される場合、下にある眼組織及び／又はその上の涙膜との間に寄生容量が存在し、これらがセンシングキャパシタを形成する。ここで、インダクタの螺旋、及び／又は受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００の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、眼組織及び／又は涙膜は、その第２の電極である。
【０１１０】
図９は、図１又は図２にそれぞれ示される生理学的パラメータ監視装置１００又は１００’の断面における詳細を、図３に示す変形例のように、受動型センシング手段１０１又はその変形１０１’と眼１０６の表面１０６１との間に存在し得る寄生容量に着目して概略的に示したものである。図３に示される実施形態の受動型センシング手段１０１とは対照的に、図９に示される変形例では、受動型センシング手段１０１'は、図１０〜図１３に示される実施形態の受動型センサ１１００、１５００、１６００、１７００のうちの１つであり得る。従って、図３及び図９に示される実施形態は本質的に同じであり、受動型センシング手段１０１、１０１’が図１及び図２に示される実施形態の生理学的パラメータ監視システム１００、１００’においてのみ使用し得るという点においてのみ異なる。従って、以降の説明は、実施形態間の差異に焦点を当てるものであり、読者は、他の点については上記の説明を参照する。
【０１１１】
図３に示された変形例と同様に、図９に示された変形例では、受動型センシング手段１０１’はまた、キャリア基板の前面又は第１の主面１２０１上に広がった複数の同一平面導電素子１０１１’、１０１２’を備えている。明確化の目的のため、ここでも、同一平面上にある２つの同一平面１０１１’、１０１２’のみが図９に示されている。しかしながら、受動型センサ１０１’は、第１の主面１２０１とは反対側のキャリア基板１２０の裏面又は第２の主面１２０２上に更なる素子１０１３’、１０１４’を含むことができる。
【０１１２】
好適な変形例に従うと、裏面１２０２上の導電性素子１０１３’、１０１４’は、受動型センシング手段１０１’の最外周にのみ提供され、その中央領域に向けては提供されないので、最大でも、導電性素子１０１３’、１０１４’は、前面１２０１の最外周の導電素子１０１１、１０１２’と重複するだけである。
【０１１３】
図９に示す変形例では、明瞭化のために示されていないが、前面１２０１は、裏面１２０２よりもより多くの、表面上に広がった導電性同一平面素子１０１１’、１０１２’を有し、従って、監視すべき眼１０６の表面１０６１に対向するのに適した面である。好適な変形例では、受動型センシング手段１０１’が、図１０に示される実施形態の受動型センサ１１００、又は図１１〜１３に示される実施形態の受動型センサ１５００、１６００、１７００のいずれかである場合、２つの同一平面導電性素子１２０１’、１２０２’は、その断面において、キャリア基板の第１の主面上の２つの連続する導電性素子、例えば、スパイラルインダクタ１１０１の複数の螺旋１１０１１のうちの２つの連続した螺旋、又は互いに噛み合わされたキャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１１２、１１２６のいずれかの２つの連続した枝に対応する。同様に、素子１２０３’、１２０４’は、図１０に示される実施形態におけるキャリア基板の第２の主面上の螺旋１１０１２の概略断面であり得る。更に、前の実施形態及びその変形例と同様に、保護コーティング及び／又は接着材料の任意の層１２１、１２２を、前面１２０１及び／又は導電性素子１０１１’、１０１２’の上又は上方に設けることができる。これに加え、裏面１２０２、及び／又は、この変形例では、導電性素子１０１３’、１０１４’の上又はその上方にも設けることもできる。
【０１１４】
更に、図３を参照して説明した変形例のように、図９に示す変形例では、前面１２０１上の同一平面上の導電性、誘導性及び／又は容量性の素子１０１１’、１０１２’と共に構成された受動型センシング手段１０１は、これらの導電性素子１０１１’、１０１２’と眼１０６の対向する表面１０６１又はその上の涙膜との間に存在する寄生容量を生じさせる有利な電気力線構成を提供する。これらは、特に角膜１０６２の変形を監視するためのセンシングキャパシタとして使用される。図９に示された変形例では、導電性素子が前面１２０１の導電性素子１０１１’、１０１２’、例えば図９に示す導電性素子１０１４’のような素子によって遮蔽されていなければ、さらなる「センシング」寄生容量が、キャリア基板１２０の裏面１２０２上の導電素子と眼の表面１０６１との間に存在する可能性がある。これは、例えば、キャリア基板の第２の主面上の少なくとも１つの螺旋１５０１２又は１６０１２が、第１の主面側の螺旋１５０１１又は１６０１２のいずれよりも大きな直径を有する、図１０〜図１３に示された実施形態における状況とすることができる。
【０１１５】
これに対し、前面１２０１の導電性素子によって裏面１２０２の導電性素子が遮蔽されると、素子１０１３’が素子１０１１’によって遮蔽されている図２にも示されているように、一定の寄生容量がこれらの素子１０１１’と１０１３’の間に存在し得る。この寄生容量は、固定パラメータのみであり、従って、センシングキャパシタを構築しない。これは、螺旋１１０１２が複数の螺旋１１０１１の最も外側の螺旋によって遮蔽される図１０を参照して説明された実施形態の場合であり得る。
【０１１６】
更に、図３の変形例のように、図９に示す変形例では、受動型センシング手段１０１’は、第１のレンズ素子１０２の外面１０４と瞼１０８及び／又はその間に形成された涙膜との間の界面１０８１よりも、眼１０６の表面１０６１、特に角膜１０６２に近くなるように、第１のコンタクトレンズ素子１０２の内面１０３に取り付けられるのが好適である。従って、第１のコンタクトレンズ素子１０２は、前面１２０１の同一平面導電素子１０１１’、１０１２のいずれかから、及び、裏面１２０２上の同一平面導電素子１０１３’、１０１４’のいずれかから、瞼１０８との界面１０８１までの距離Ｄ及びＤ’が、それぞれ、同一平面導電素子１０１１’、１０１２、１０１３’、１０１４’から眼１０６の表面１０６１の対向領域までの距離ｄ及びｄ’よりも大きくなるよう、受動型センシング手段１０１’が第１のコンタクトレンズ素子１０２に取り付けられ得るような方法で製造されるのが好ましい。
【０１１７】
このようにして、センシングキャパシタの寄生容量のみが眼１０６の表面１０６１の変形の関数としての主要な可変パラメータとなり得る一方で、生理学的パラメータ監視システム１００、１００’の他の容量は固定、又は可変であるが比較の上では無視できる。更に、受動型センシング手段１０１’の厚さ、特にキャリア基板の層１２０の厚さ、又は換言するなら、前面１２０１の導電素子１０１１’、１０１２’と導電性素子１０１３’、１０１４’の間の距離は、それぞれＤ≒Ｄ’及びｄ≒ｄ’と考えることができるよう、十分に小さくされることもまた好適である。
【０１１８】
図３を参照する実施形態の場合と同様に、図９に示す変形例と組み合わせた図１又は図２に示す実施形態では、以下で図１０〜図１３に詳細に示される実施形態の受動型センサ１１００、１５００、１６００、１６００、１７００のいずれかとすることができる受動型センシング手段１０１’は、３０ＭＨｚ付近の初期共振周波数で設計することもできる。この周波数付近では、異なる要素の比誘電率εｒは、εｒ（瞼）≒８０、εｒ（角膜）≒１００及びεｒ（涙膜）≒８０でもあり得るので、これにより、３０ＭＨｚ付近でεｒ（角膜）≒εｒ（涙膜）≒εｒ（瞼）と考えることも可能である。更に、硬質及び／又は可撓性のシリコン又はポリマー材料であり得る多層コンタクトレンズ１０２、１１０を形成する材料の比誘電率は、εｒ（シリコン）≒３のオーダーとすることができ、空気又は他の低比誘電率の生体適合性誘電材料であり得る中間空間１０５の誘電材料の比誘電率は、εｒ（誘電体）≒１〜３であり得る。キャリア基板層１２０の厚さ、従って受動型センサ１１００内の第１の主面上の螺旋１１０１１と第２の主面上の少なくとも１つの螺旋１１０１２との間の距離（受動型センサ１５００、１６００、１７００も同様）は、約１００μｍ未満、好ましくはさらに５０μｍ未満であってもよい。従って、受動型センシング手段１０１′からソフトレンズ１１０の内面１１１まで、言い換えればソフトコンタクトレンズ素子１１０と角膜領域１０６２上の涙膜との間の界面までの距離ｄ＝ｄ’は、受動型センシング手段１０１’と硬質コンタクトレンズ素子１０２の外面１０４との間の距離Ｄ〜Ｄ´よりも小さく、これにより、受動型センシング手段１０１‘と瞼１０８との間の寄生容量は可変であるが、無視できるか又は存在しない。例えば、本発明をこれらの値に限定することなく、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’は、ｄ≒ｄ‘≒３５０μｍ及びＤ≒Ｄ’≒５００μｍとなるように設計することができる。
【０１１９】
図１０〜図１３は、更に、図１及び図２に示された実施形態、特に、更なる実施形態において、図９を参照して説明される変形例と組み合わせて生理学的パラメータ監視装置１００、１００’に使用され得る、コンタクトレンズ用の受動型センサ１１００、１５００、１６００、１７００を示している。読者は、実施形態間の類似点に関して上記の説明を参照する。
【０１２０】
図４〜図８に示す実施形態と同様に、図１０に示す実施形態の受動型センサ１１００は、誘導素子（ここではインダクタ１１０１）、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１１２１、１１２２、１１２３．１１２４、１１２５、および１１２６）を含む。これらキャパシタは全て同一平面キャパシタとして提供される。生理学的パラメータ監視装置１００、１００’の第１のコンタクトレンズ素子１０２への後続の取り付けステップの前に、受動型センサ１１００は、変形され、特に湾曲され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取り付けられる場合においても、ただ１つのセンシング層を必然的に構成するよう、実質的に平坦であると考えられるほど十分に薄くされる。
【０１２１】
更に、図１０に示す実施形態の受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００とは対照的に、インダクタ１１０１は、キャリア基板の第１の主面上に複数の螺旋１１０１１を含み、キャリア基板の第１の主面とは反対側の第２の主面上に少なくとも１つの他の螺旋１１０１２を有する。上述したように、受動型センサ１１００は、任意に、例えばキャリア基板の主面上のいずれかに、又はその両面上に、特にインダクタ１１０１及び／又はキャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６の上にもコーティング層を設けてもよい。
【０１２２】
しかしながら、簡略化のために、キャリア基板及び任意選択のコーティング層は、図１０には示されていない。図１０に示す実施形態では、キャリア基板の第２の主面において、インダクタ１１０１は、最外周の端子１１０５２から始まり、その端部で、キャリア基板を通過する１つ以上の導電性ビア１１０５３によって、キャリア基板の第１の主面の螺旋１１０１１の中の最も外側の螺旋の始端にに接続する１つの螺旋を形成する。
【０１２３】
次いで、インダクタ１１０１は、キャリア基板の第１の主面上で、第２の主面と同じ螺旋方向に、その最も外側の螺旋が第２の主面の螺旋１１０１２と必然的に重なり、中心領域１１３０に向かって螺旋状に続く。第１の主面の螺旋１１０１１は、最内周の別の端子１１０５１で終端する。実際、第１の主面上の螺旋１１０１１は、図４〜図６に示す実施形態の片側スパイラルインダクタ２０１、５０１と本質的に類似している。従って、２つの端子１１０５１、１１０５２の間の領域１１０６は、図１０に示されるように、特に第１の主面上の連続する螺旋１１０１１の間で、連続する螺旋の間に小さな撓みを呈することができる。
【０１２４】
図１０に示す実施形態では、唯１つの螺旋１１０１２がキャリア基板の第２の主面に設けられている。しかしながら、他の実施形態では、キャリア基板の第２の主面上の少なくとも１つの最も外側の螺旋１１０１２は、第１の主面上の螺旋１１０１１のいずれよりも大きな円周上に設けることができる。そのような変形例では、したがって、第２の主面の螺旋よりも多くの螺旋１１０１２が第１の主面に存在する限り、第２の主面に２個以上、例えば５個までの螺旋１１０１２を有することも可能である。第１の主面において、インダクタ１１０１は、例えば約５〜２０個の螺旋１１０１１、好ましくは８〜１５個の螺旋１１０１１、より好ましくは１０〜１３個の螺旋１１０１１を含むことができる。従って、図１０に示す実施形態では、インダクタ１１０１は、例えば、第１の主面に１２個の螺旋１１０１１を、第２の主面に１個の螺旋１１０１２を備える。
【０１２５】
図１０に更に示されるように、図４〜図６に示された実施形態と同様に、この実施形態では、インダクタ１１０１は、受動型センサ１１００の実質的中心点１１１０に関し凹状の、複数の弧形状セグメント１１０７１、１１０７２、１１１０７３を備えることもできる。従って、インダクタ１１０１は、内向きの、換言すれば、実質的中心点１１１０に関し凸状の弧形状セグメント１１０２１、１１０２２、１１０２３を備えるとともに、凹状セグメント１１０７１、１１０７２、１１１０７３を互いに接続する直線状インダクタセグメント１１０３１、１１０３２、１１０３３、１１０３４、１１０３５、１１０３６をも備えることができる。ここで、これらの間の接合部１１０４１、１１０４２、１１０３、１１０４、１１０４５、１１０４６もまた丸みを帯びていてもよい。従って、インダクタ１１０１の全体の形状は、先の実施形態のインダクタ２０１、５０１のものと同じ利点を有することができる。
【０１２６】
更に、別の好適な変形例に従えば、インダクタ１１０１の半径方向の全幅、すなわち中心点１１１０に対する全幅が約２．０ｍｍ未満、例えば約１．５ｍｍかそれ未満に維持されることも望ましいため、図１０に示す実施形態では、螺旋１１０１１、１１０１２の幅は約５０μｍとすることができ、第１の主面上の連続する螺旋１１０１１の間の距離も約５０μｍとすることができる。しかし、他の実施形態では、螺旋１１０１１、１１０１２の幅及び／又は連続する螺旋１１０１１又は１１０１２の間の距離は、約３０ｐｍ〜約１００ｐｍの範囲で、好ましくは約４０ｐｍ〜約８０ｐｍの範囲であり、同じである必要はない。キャリア基板の第１及び第２の主面上の螺旋１１０１１、１１０１２が同様の寸法を有することが好ましい場合でも、いくつかの実施形態では、第１及び第２の主面上の螺旋１１０１１、１１０１２の間の幅及び距離は、異なっても良い。
【０１２７】
図１０に更に示されているように、キャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６は、同一平面上のキャパシタであり、例えば、それぞれ図４又は図５に示される実施形態の受動型センサ２００又は５００のキャパシタ２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６または５２１、５２２、５２３、５３４、５２５、５２６のようなものとすることができる。したがって、それらのそれぞれの電極１１２１１及び１１２１２、１１２２１及び１１２２２、１１２３１及びび１１２３２、１１２４１及び１１４２２、１１２５１及び１１２５２、１１２６１及び１１２６２もまた、少なくとも屈曲前に、すなわち第１のコンタクトレンズ素子１０２への取り付けのためにセンサ１１００を変形させる前において、互いに同一平面上にある。従って、同一平面キャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６もまた、キャリア基板の主面上のスパイラルインダクタ１１０１、特に、キャリア基板の前面のインダクタ１１０１の螺旋１１０１１と同一平面上にある（明確にするために図示していない）。従って、受動型センサ１１００の構成はまた、それぞれ２つの同一平面電極１１２１１と１１２１２、１１２２１と１１２２２、１１２３１と１１２３２、１１２４１と１１２４２、１１２５１と１１２５２、１１２６１と１１２６２との間、又は前面側の同一平面螺旋１１０１１の間に、電気力線を生成する。この電気力線は、平面から飛び出す弧を形成し、眼１０６の対向表面１０６１との間に寄生容量を有するために必要なものである。
【０１２８】
更に、図１０に示すように、特に図５に示す変形例のように、キャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６は、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もでき、それらの枝は相互に噛み合っている。これらのキャパシタは、中心点１１１０に向かうよりも、インダクタ１１０１の最も内側の螺旋に向かうにつれて大きくなり、中心点１１１０から外側に向かう大きな辺を有し、中心点１１０又は中心領域１１３０と対向する小さな辺を有する。更に、凹状弧形状インダクタセグメント１１０７１、１１０７２、１１０７３のそれぞれのために、それらの内周部に中心点１１１０に向かって少なくとも１つのキャパシタを設けることもできる。キャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６は、中央領域１１３０に向かって再び広がるようにアーチ形にすることもでき、凸状弧形状セグメント１１０２１、１１０２２、１１０２３の形状に従って、部分的に弧形状とすることもできる。これにより、上述の効果が得られる。
【０１２９】
更に、図１０に示されているように、好適な変形例に従えば、所与のキャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６の第１の電極（ここでは電極１１２１１と１１２２１、１１２３１と１１２４１、及び１１２５１と１１２６１）は、インダクタ１１０１の螺旋１１０１１の最も内側の螺旋の内側又は内周（ここでは、インダクタ１１０１の第１の主面上のセグメント１１０７１、１１０７２及び１１０７３の最も内側の螺旋）に、キャリア基板の第１の主面側において電気的に接続することができる。その最も内側の螺旋は、端子１１０５１を含む螺旋でもある。代わりに、第２の電極（ここでは電極１１２１２と１１２２２、１１２３２と１１２４２、１１２５２と１１２６２）は、インダクタ１１０１の他の端子１１０５２を備えたキャリア基板の第２の主面上において、インダクタ１１０１の外側又は外周（ここでは、セグメント１１０７１、１１０７２及び１１０７３のそれぞれの最外周の螺旋１１０１２）に接続することができる。第１の電極１１２１１、１１２２１、１１２３１、１１２４１、１１２５１、１１２６１は、実質的に、中心点１１０１に向かう、インダクタ１１０１の第１の主面上の複数の螺旋１１０１１のうちの最も内側の螺旋の一体化された延長部として提供され得る。一方、第２の電極１１２１２、１１２２２、１１２３２、１１２４２、１１２５２、１１２６２は、第２の主面上のインダクタ１１０１の螺旋１１０１２に、キャリア基板を貫通する導電性ビア１１２１３、１１２２３、１１２３３、１１２４３、１１２５３、１１２６３によってそれぞれ接続することができる。図１０に示されているように、必要であれば第２の電極１１２１２、１１２２２、１１２３２、１１２４２、１１２５２、１１２６２自体を介して接続することもできる。図１０にも示されているように、ビア１１２１３、１１２２２３、１１２３３、１１２４３、１１２５３、１１２６３は、それぞれ、螺旋１１０１２と一体の導電性ブリッジを備えることができる。
【０１３０】
前の実施形態でも述べたように、生理学的パラメータ監視システム１００、１００’のコンタクトレンズ素子１０２への取り付けを容易にするため、受動型センサ１１００から不要な材料、特にキャリア基板材料（簡略化のために図１０には図示せず）を除去することが好適である。中央領域１１３０にはいかなる材料も残さないことが好ましい。
【０１３１】
図１１〜図１３は、図９に示す実施形態の受動型センシング手段１０１’のための受動型センサ１１００の代替として使用することができる受動型センサ１５００、１６００、１７００のさらなる変形例を示す。従って、読者は、受動型センサ１５００、１６００、１７００について先に説明した特徴に関する上記の説明を参照する。
【０１３２】
図１１に示す実施形態では、図１０に示す実施形態の受動型センサ１１００のように、受動型センサ１５００は、誘導素子を含む共振回路（ここではインダクタ１５０１）である。ここでは、インダクタ１５０１は、キャリア基板の第１の主面側に第１螺旋１５０１１を有し、第１の主面とは反対側のキャリア基板の第２の主面側に少なくとも１つの螺旋１５０１２を有する。しかしながら、図１０に示す受動型センサ１１００とは対照的に、第１の主面側の螺旋１５０１１は、インダクタ１１１０１の螺旋１１０１１と同じ構成を有するが、図１１に示す実施形態では、第２の主面上の少なくとも１つの螺旋１５０１２の最も外側の螺旋は、第１の主面の螺旋１５０１１のいずれよりも大きな円周上にある。従って、図１１は１つの螺旋１５０１２のみを概略的に示しているが、インダクタ１５０１がビア１５０５３と共に第１の主面上で継続する前に、第２の主面上において複数の螺旋１５０１２を有することが可能である。
【０１３３】
図１１に示される実施形態のインダクタ１５０１は、第２の主面上の少なくとも１つの螺旋１５０１２に関する差異の他は、図１０に示される実施形態のインダクタ１１０１と実質的に同じタイプのものである。従って、このインダクタは、受動型センサ１５００の実質的中心基準点１５１０に対し（ただし、それを中心にではなく）凹状弧形状セグメント１５０７１、１５０７２、１５０７３を備え、これに加え、凹状セグメント１５０７１、１５０７２、１５０７３を互いに接合する凸状弧形状セグメント１５０２１、１５０２２、１５０２３を備えている。同様に、インダクタ１５０１は、直線状セグメント１５０３１、１５０３２、１５０３３、１５０３４、１５０３５、１５０３６と、直線状セグメント１５０３１、１５０３２、１５０３３、１５０３４、１５０３５、１５０３６と凹状セグメント１５０７１、１５０７２、１５０７３との間の丸め接合部１５０４１、１５０４２、１５０４３、１５０４４、１５０４５、１５０４６を更に含むことができる。
【０１３４】
また、図１１に示す実施形態のインダクタ１５０１は、図１０に示すインダクタ１１０１と同様に、キャリア基板の第１の主面上の複数の螺旋１５０１１の最も内側の螺旋上の第１の端子１５０５１と、キャリア基板の第２の主面上の少なくとも１つの螺旋１５０１２の最外周上の第２の端子１５０５２とを備え、更に、連続する螺旋間の小さな偏向領域１５０６とを含む。インダクタ１５０１の第１の主面は、例えば、約５〜２０個の螺旋１５０１１、好ましくは８〜１５個の螺旋１５０１１、より好ましくは１０〜１３個の螺旋１５０１１を含むことができる。また、その幅も好ましくは約２．０ｍｍ未満、例えば約１．５ｍｍ又はそれ未満に保つことができる。同様に、第２の主面は、５つまで螺旋１５０１２を備えることができる。しかし、簡略化のために、インダクタ１５０１は、図１１において、図１０のインダクタ１１０１と同じ量の螺旋１５０１１、１５０１２を第１及び第２の主面に有するものとして図示される。
【０１３５】
図１１に示す実施形態では、受動型センサ１５００は、少なくとも１つの容量性素子、ここでは３つのキャパシタ１５２１、１５２２、１５２３を更に備え、これらのキャパシタは、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受動型センサ１５００を変形させる前において、キャリア基板の第１の主面上の螺旋１５０１１とすべて同一平面上にある。従って、キャパシタ１５２１、１５２２、１５２３は、図６に示す実施形態の受動型センサ６００と本質的に同じである。従って、図１０に示された実施形態とは対照的に、それぞれ１つのキャパシタ１５２１、１５２２、１５２３のみが各凹状弧形状セグメント１５０７１、１５０７２、１５０７３の内周に設けられる。各キャパシタ１５２１、１５２２、１５２３が同一平面上にある一方で、電極対１５２１１と１５２１２、１５２２１と１５２２２、１５２３１と１５２３２の第１の電極と第２の電極とは互いに噛み合っておらず、それ自体が櫛形に噛み合った電極である。更に図示するように、受動型センサ１５００の各個別電極１５２１１、１５２１２、１５２２２１、１５２２２、１５２３１、１５２３２は、図１０を参照した実施の形態の受動型センサ１１００の完全に相互に噛み合ったキャパシタ１１２１、１１２２、１１２３、１１２４、１１１２、１１２６とほぼ同じ表面を大よそ覆うことができる。形状に関しては、図５及び図６に示す実施形態と同様に、図１０の実施の形態と比較して、図１１に示す実施の形態では、各電極１５２１１、１５２１２、１５２２１、１５２２２、１５２３１、１５２３２は、インダクタ１１０１の最も内側の螺旋に対向する最も大きい端部において接続された各キャパシタ１１２１、１２２２、１１２３、１１２４、１１２５、１１２６の２つの互いに噛み合ったＥ字型の電極１１２１１及び１１２１２、１１２２１及び１１２２２、１１２３１及び１１２３２、１１２４１及び１１２４２、１１２５１及び１１２５２、１１２６１及び１１２６２を持つことに概ね対応する。これにより、単一の、一体化された互いに噛み合う電極を形成することができる。電極１５２１１、１５１１２、１５２２１、１５２２２、１５２３１、１５２３２をこのようにして形成する利点は、コンタクトレンズへの取り付けのための受動型センサ１５００の造形又は形成を容易にすることである。図１１に示すように、図１０に示す実施形態と同様に、インダクタ１５０１の凸状弧形状セグメント１５０２１、１５０２２、１５０２３に対向する電極１５２１１、１５１２、１５２２１、１５２２２、１５２３１、１５２３２の裏面もまた、凸状弧形状セグメント１５０２１、１５０２２、１５０２３の弧形状に沿い、中央領域１５３０に向かって広がることができる。これにより、一旦受動型センサ１５００が生理学的パラメータ監視装置１００、１００’に取り付けられると、下方にある眼の表面、特に角膜の情報の被覆率を改善するという、従来技術に比べた利点を有する。
【０１３６】
更に、図１０に示す実施形態のように、受動型センサ１５００の第１の電極１５２１１、１５２２１、１５２３１は、キャリア基板の第１の主面上の螺旋１５０１１の最も内側の一体化された延長部として設けることができ、第２の電極１５２１２、１５２２２、１５２３２は、導電性ビア１５２１３、１５２２３、１５２３３によって第２の主面の螺旋１５０１２に接続することができ、導電性ビア１５２１３、１５２２３、１５２３３はまた、それぞれ螺旋１５０１２と共にブリッジを備えることができる。また、図１１は、ビア１５２１３、１５２２３、１５２３３が基板を、更には第２の電極１５２１２、１５２２２、１５２３２をも横切ることができることを示している。図１０に示す実施形態と比較した、図１１に示す実施形態における構成の利点は、電気的に接続するビアの数が半分になり、それによって材料がキャリア基板を横切る領域の量が低減される一方、同一平面キャパシタで覆われている表面の量を少なくとも同量に維持することができることである。
【０１３７】
図１２に示す実施形態では、図１０及び図１１に示した実施形態の受動型センサ１１００、１５００と同様に、受動型センサ１６００も、誘導素子（ここではキャリア基板第１の主面上において、その第２の主面上の螺旋１６０１２よりも、第１の主面上により多くの螺旋１６０１１を含む、インダクタ１６０１）を含む共振回路である。受動型センサ１６００はまた、少なくとも１つの容量性素子、ここでは複数の同一平面キャパシタ１６２１、１６２２、１６２３、１６２４、１６２５、１６２６、１６２７、１６２８を備え、これらの同一平面キャパシタは、特に、生理学的パラメータ監視システム１００、１００’における第１のコンタクトレンズ素子１０２の内面１０３への取り付けのため受動型センサ１６００を変形する前において、１つの層において第１の主面の螺旋１６０１１と同一平面上にある。ここでも、明確化のため、キャリア基板及びその上の任意の保護コーティング層は図示されていない。
【０１３８】
好適な変形例に従えば、図７及び図８に示す実施形態と同様に、図１０及び図１１に示す実施形態に代えて、図１２に示す実施形態のインダクタ１６０１は、第１の主面の複数の螺旋１６０１１のうち最も内側の螺旋の第１の端子１６０５１から、第２の主面の少なくとも１つの螺旋１６０１２の最外周の第２の端子１６０５２に向けて螺旋を描く環状のリング状インダクタである。螺旋１６０１１と１６０１２との間の接続は、導電性ビア１６０５３によってキャリア基板を介して提供される。前述の実施形態及びその変形例のインダクタ１１０１及び１５０１は、第１のコンタクトレンズ素子１０２の凹状キャップ形状の内面１０３への取り付けの観点から、受動型センサ１１００、１５００の変形を容易にするという点で一層有利であり得るが、図１２に示す実施形態の受動型センサ１６００のリング状インダクタ１６０１は、代わりに、外部磁界を生成する相補的な携帯機器のアンテナにおける信号の振幅に関して一層有利である。
【０１３９】
先の実施形態と同様に、インダクタ１６０１もまた、例えば、第１の主面上に約５〜２０個の螺旋１６０１１、好ましくは８〜１５個の螺旋１６０１１、より好ましくは１０〜１３個の螺旋１６０１１を備え、第２の主面上に、５個までの螺旋１６０１２を備えることができる。その幅もまた、好ましくは約２．０ｍｍ未満、例えば約１．５ｍｍ又はそれ未満に保つことができる。
【０１４０】
図１０及び図１１に示される実施形態のインダクタ１１０１及び１５０１と同様に、図１２に示される実施形態のインダクタ１６０１は、第１の主面上において１２個の螺旋１６０１１と共に示され、それら螺旋は、約５０μｍの幅を有し、約５０μｍだけ離間して配置され、第２の主面には１つの螺旋１６０１２が設けられている。しかしながら、先の実施形態と同様に、螺旋１６０１１、１６０１２の幅及び／又は連続する螺旋１６０１１又は１６０１２の間の距離は、約３０μｍから約１００μｍの範囲、好ましくは約４０μｍから約１００μｍの範囲ｆｒ選ぶことができ、同じである必要はない。
【０１４１】
コンタクトレンズへの取り付けに十分な可撓性を提供しながらも、眼の表面の変形を検出するために受動型センサ１６００を使用すること観点から十分な表面被覆率を提供するため、図１２に示す実施形態では、複数のキャパシタ（ここでは、８つの同一平面内に互いに噛み合うようにされたキャパシタ１６２１、１６２２、１６２３、１６２４、１６２５、１６２６、１６２７、１６２８）が設けられている。上記の説明を考慮して、当業者は、この数は限定的である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依存して、更にはその下の表面被覆率に依存して、より多くの又はより少ないキャパシタが使用され得ることを理解するだろう。
【０１４２】
図１２に更に示されるように、キャパシタ１６２１、１６２２、１６２３、１６２４、１６２５、１６２６、１６２７、１６２８は、図１０及び図１１に示される実施形態のキャパシタと非常に類似しており、特に、図７に示された実施形態のキャパシタと類似している。従って、電極対１６２１１及び１６２１２、１６２２１及び１６２２２、１６２３１及び１６２３２、１６２４１及び１６２４２、１６２５１及び１６２５２、１６２６１及び１６２６２、１６２７１及び１６２７２、１６２８１及び１６２８２も互いに同一平面上にあり、互いに噛み合ったＥ字型を形成する。
【０１４３】
更に、キャパシタ１６２１、１６２２、１６２３、１６２４、１６２５、１６２６、１６２７、１６２８は、外側から中央領域１６３０に向かってよりも、中央領域１６３０から外側に向かって大きくなるようにしてもよいが、図１０及び図１１とは対照的に、中央領域１６３０に向かって再び拡大しない。これにより、各キャパシタ１６２１、１６２２、１６２３、１６２４、１６２５、１６２６、１６２７、１６２８の全体的な形状が本質的に台形であり、更に、インダクタ１１０１の形状に沿ってアーチ状にされ、より大きい辺が中央領域１６３９から外側に面し、中央領域１６３０に対向するより小さい辺を含み、前述の実施形態で説明したのと同じ利点を有する。
【０１４４】
更に、図１０及び図１１に示す実施形態についても説明したように、図１２に示す実施形態の受動型センサ１６００では、第１の電極１６２１１、１６２２１、１６２３１、１６２４１、１６２５１、１６２６１、１６２７１、１６２８１は、インダクタ１６０１の第１の主面上の複数の螺旋１６０１１のうちの最も内側の螺旋の一体化された延長部として接続され且つ設けられることができ、一方、第２の電極１６２１２、１６２２２、１６２３２、１６２４２、１６２５２、１６２６２、１６２７２、１６２８２は、先の実施形態について上述したような、導電性ビア１６２１３、１６２２３、１６２６３、１６２４３、１６２５３、１６２６３、１６２７３、１６２８３によって、それぞれ、第２の主面上の螺旋１６０１２に接続され得る。
【０１４５】
図１３に示す実施形態では、受動型センサ１７００もまた、誘導素子（ここでは図１２に示す実施形態と同じインダクタ１６０１）、及び少なくとも１つの容量素子（ここでは、第１のコンタクトレンズ素子１０２への取り付けのために受動型センサ１７００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１７２１、１７２２、１７２３、１７２４）を含む共振回路である。読者は、具体的には、特にインダクタ１６０１について、更に受動型センサ１１００、１５００、１６００と共通の他の特徴、又は先の実施形態の受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００と関連して上記の説明を特に参照する。
【０１４６】
図１２に示す実施形態とは対照的に、しかし図８及び図１１に示す実施形態と同様に、受動型センサ１７００では、キャパシタ１７２１、１７２２、１７２３、１７２４の各電極対１７２１１及び１７２１２、１７２２１及び１７２２２、１７２３１及び１７２３２、１７２４１及び１７２４２の第１及び第２の電極は、互いに噛み合っていない。しかし、図１３に示すように、受動型センサ１７００の各個別電極１７２１１、１７２１２、１７２２１、１７１２２、１７２３１、１７２３２、１７２４１、１７２４２は、中央領域１６３０に向かって指向する三角形の形状であってよく、全体として上述したような台形形状を形成する。このキャパシタ１７２１、１７２２、１７２３、１７２４もまた、中央領域１６３０に向かってよりも外側に向かって大きくなり、それらのより大きな辺は、インダクタ１６０１の丸みを帯びた形状に従うことができる。ここでもまた、例えば図１０に示す実施の形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
図１３に更に示すように、受動型センサ１７００の個々の電極１７２１１、１７２１２、１７２２１、１７２２２、１７２３１、１７２３２、１７２４１、１７２４２は、図１２にしめされた実施の形態の、少なくとも完全に相互に噛み合ったキャパシタ１６２１、１６２２、１６２３、１６２４、１６２５、１６２６、１６２７、１６２８と同じくらい多くの表面を概ね覆うことができる。
【０１４８】
また、前述した実施形態と同様に、受動型センサ１７００の第１電極１７２１１、１７２２１、１７２３１、１７２４１は、インダクタ１６０１の第１の主面側の複数の螺旋１６０１１の最も内側の螺旋に電気的に接続され、その一体化された延長部として与えられ得る。一方、第２の電極１７２１２、１７２２２、１７２３２、１７２４２は、それぞれの導電性ビア１７２１３、１７２２３、１７２３３、１７２４３及びそれぞれ関連する導電性ブリッジによって第２の主面上の螺旋１６０１２に接続することができる。図１１に示される実施形態の場合と同様に、図１３に示される実施形態におけるこの構成の利点は、図１２に示される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、それによって材料がキャリア基板を横切る領域の量が低減され、同一平面キャパシタで覆われた表面と少なくとも同量の表面を維持することができることである。
【０１４９】
上述したように、図４〜図８に示される実施形態の受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００のいずれか、又はその任意の変形例は、図１及び２に示された実施の形態、好ましくは図３に示す変形例の生理学的パラメータ監視装置１００、１００’において使用され得る。同様に、図１０〜図１３に示される実施形態の受動型センサ１１００、１５００、１６００、１７００のいずれか、又はその任意の変形例は、好ましくは、図９に示される変形形態の生理学的パラメータ監視装置１００、１００’において使用され得る。実際に、受動型センシング手段２００、５００、６００、７００、８００又は１１００、１５００、１６００、１７００が、相補的な携帯装置によって生成される外部磁界に応答する場合、インダクタ及び／又は同一平面キャパシタの構成は、その中に生成された電気力線を、それぞれの受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００又は１１００、１５００、１６００、１７００の平面から突出させることができる。従って、生理学的パラメータ監視装置１００、１００’及びその変形例のいずれかで使用される場合、その下にある眼組織及び／又はその上にある涙膜との間に寄生容量が存在し、これがセンシングキャパシタを形成する。この場合、インダクタの螺旋及び／又は受動型センサ２００、５００、６００、７００、８００又は１１００、１５００、１６００、１７００の物理的キャパシタが前記センシングキャパシタの第１の電極であり、眼組織及び／又は涙膜がその第２の電極である。
【０１５０】
本発明の様々な態様の更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、当業者は自明なことと分かるであろう。特に、受動型センサの変形は、生理学的パラメータ監視装置の任意の変形例で使用することができる。
【０１５１】
当業者は、本発明が生理学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センシング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。本発明の好適な変形による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。当該技術分野で知られている解決法と比較して、本発明の態様は、眼の表面の変形に対する改善された感度を有する受動型センシング装置を含む多層コンタクトレンズを提供する。特に、本発明の態様は、可変空間を囲む硬質及び軟質のコンタクトレンズを有することができる多層コンタクトレンズ構造を有する生理学的パラメータ監視装置を提供し、受動的センシング手段は第１コンタクトレンズ素子に取り付けられさえすればよい。これにより、受動型センシング手段は、簡略化された改良された生理学的パラメータ監視装置を提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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