УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
PHYSIOLOGICAL PARAMETER MONITORING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области систем для отслеживания физиологических параметров, в частности для отслеживания изменений внутриглазного давления. В частности, настоящее изобретение относится к устройству для отслеживания физиологических параметров, образующему, в частности, многослойную контактную линзу с пассивными воспринимающими средствами для обнаружения изменений физиологических параметров.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Внутриглазное давление является одним из физиологических параметров, позволяющих осуществлять диагностику и отслеживание глазных заболеваний, таких как глаукома. За последнее время были разработаны портативные и неинвазивные воспринимающие средства и способы для измерения суточных изменений внутриглазного давления пациента, которые исключают использование инвазивных хирургических операций, при которых воспринимающие средства необходимо имплантировать в глаз пациента. Кроме того, преимущество портативности неинвазивных систем заключается не только в отсутствии необходимости в помещении пациентов в больницу или клинику, но и в возможности непрерывного отслеживания физиологических параметров в ситуациях из повседневной жизни.
Неинвазивные воспринимающие средства, известные в уровне техники, обычно содержат воспринимающее устройство, которое может быть встроено в устройство-носитель, такое как контактная линза, которую пациент будет носить для обеспечения отслеживания. Кроме того, неинвазивное воспринимающее устройство может быть использовано в сочетании с внешней системой отслеживания, которая может принимать и анализировать данные от воспринимающих средств.
Известны различные виды неинвазивных воспринимающих средств для контактных линз, в число которых входят активные датчики, использующие миниатюрные электронные средства малой мощности, такие как микрочипы, активные тензодатчики и т.п., и для которых, следовательно, необходим источник энергии. Например, в международной публикации WO 2011/083105 А1 раскрыт активный датчик, содержащий концентрические тензодатчики и соответствующий микропроцессор, встроенный в контактную линзу.
В противоположность вышеуказанному решению были разработаны полностью пассивные датчики с тем, чтобы избежать использования источника энергии, который может вызвать дискомфорт у пациента, например, вследствие генерации излучения вблизи глаза пациента или даже вследствие прямого контакта с глазом пациента. Пассивный датчик известен из документа ЕР 2412305 А1, в котором раскрыта портативная система для отслеживания физиологических параметров, содержащая резонансную индуктивно-емкостную схему, встроенную в мягую контактную линзу, причем резонансная индуктивно-емкостная схема реагирует на внешнее магнитное поле, создаваемое комплементарным портативным устройством, известным, например, из документа ЕР 2439580 А1, а также раскрыта опорная станция для анализа данных, получаемых портативным устройством. Известно, что этот вид пассивного датчика зависит от изменений резонансной частоты индуктивно-емкостной схемы, встроенной в контактную линзу, как функция от изменений внутриглазного давления, которые должны влиять на форму поверхности глаза и, следовательно, также на форму расположенной на ней мягкой контатной линзы. В свою очередь, деформации мягкой контатной линзы могут изменить емкость резонансной схемы.
Однако интеграция пассивных или активных датчиков в мягкие контатные линзы оказалась сложнее и дороже, чем ожидалось, что помешало широкому промышленному внедрению портативных систем для отслеживания внутриглазного давления. Периодически повторяющаяся проблема заключается в том, что обычно датчики изготавливают плоскими и в последующем изгибают для приведения в соответствие со сферической формой линзы, выполненноый с помощью многокомпонентного формования, что было обнаружено в качестве причины образования деформированных областей в окончательной линзе, например, волнистых кромок, а также иногда неправильного относительного расположения электрических компонентов датчика. Таким образом, помимо создания неудобства при ношении линзы, эти деформации препятствуют правильному плотному прилегающему расположению линзы по отношению к поверхности глаза. В результате не может быть достигнута необходимая чувствительность системы к деформациям поверхности глаза.
Кроме того, из международной публикации WO 2009/111726 А2 известен датчик поверхностной деформации, содержащий контактную линзу, образованную внешним жестким слоем и внутренним мягким слоем, которые связаны вместе своими краями, причем между жестким слоем и мягким слоем имеется промежуток, резонансная индуктивно-емкостная схема разделена на компоненты, встроенные в жесткий слой, и компоненты, встроенные в мягкий слой, а между указанными компонентами имеются средства электрического соединения. В частности, в международной публикации WO 2009/111726 А2 раскрыта резонансная индуктивно-емкостная схема, образованная катушкой индуктивности и воспринимающим конденсатором, причем катушка индуктивности и верхний электрод конденсатора включены в жесткий слой и электрически соединены с нижним электродом, включенным в мягкий слой.
Однако, для изготовления датчика поверхностной деформации, содержащего такие «многослойные гибридные» контактные линзы, необходимо преодолеть различные сложные этапы интеграции компонентов схемы как в жесткий слой, так в и мягкий слой, а также интеграции механизма для электрического соединения этих двух слоев. Кроме того, поскольку датчики поверхностной деформации также содержат компоненты схемы в мягком слое, они могут также столкнуться с проблемой появления нежелательных волнистостей в мягком слое, вследствие чего деформация мягкого слоя может и не отразить фактическую деформацию поверхности глаза.
Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в создании улучшенного устройства для отслеживания физиологических параметров по сравнению с устройствами для отслеживания внутриглазного давления и датчиками поверхностной деформации, известными в области техники. Задача настоящего изобретения также заключается в создании улучшенной системы для отслеживания физиологических параметров, которая использует многослойную контактную линзу и пассивный датчик, и которая предотвратит вышеописанные проблемы или даже позволит их избежать. Кроме того, должны быть учтены общепринятые требования к комфорту при ношении, а также, насколько возможно, к ненарушению зрения субъекта, носящего контактную линзу со встроенным пассивным датчиком. В конечном итоге задача настоящего изобретения заключается также в создании устройства для отслеживания физиологических параметров, которое улучшит размещение контактной линзы по отношению к поверхности глаза, а также скорость реакции пассивного датчика на поверхностные деформации.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поставленная задача, в частности обнаружение изменений внутриглазного давления, решена посредством устройства для отслеживания физиологических параметров, охарактеризованного в п. 1 формулы изобретения. Устройство для отслеживания физиологических параметров содержит первый элемент в виде контактной линзы с внутренней поверхностью и внешней поверхностью, противолежащей внутренней поверхности, причем по меньшей мере внешняя поверхность выполнена с возможностью контакта с тканью глаза, в частности с тканью века. Устройство для отслеживания физиологических параметров также содержит второй элемент в виде контактной линзы с внутренней поверхностью и внешней поверхностью, противолежащей внутренней поверхности, причем по меньшей мере внутренняя поверхность выполнена с возможностью контакта с тканью глаза, в частности по меньшей мере с роговицей и/или имеющейся на ней слезной пленкой. Первый элемент в виде контактной линзы и второй элемент в виде контактной линзы прикреплены друг к другу в периферийной области крепления, что обеспечивает охват промежуточного пространства. Следовательно, устройство для отслеживания физиологических параметров может образовывать многослойную контактную линзу. Устройство для отслеживания физиологических параметров также содержит пассивные воспринимающие средства, образующие резонансную схему для обнаружения изменений физиологического параметра, причем эти пассивные воспринимающие средства выполнены исключительно в первом элементе в виде контактной линзы или на нем.
В отличие от систем, известных в уровне техники и использующих многослойные контактные линзы, которые не решают проблему наличия паразитных емкостей между проводящими элементами пассивных воспринимающих средств, встроенных в контактные линзы систем для отслеживания физиологических параметров, и близлежащей тканью глаза, система для отслеживания физиологических параметров в соответствии с настоящим изобретением использует все преимущества вышеуказанных систем, известных в уровне техники. Поскольку система для отслеживания физиологических параметров содержит пассивные воспринимающие средства, которые представляют собой резонансную схему, паразитные емкости, влияющие на резонансную частоту, могут возникнуть не только между проводящими индуктивными и/или емкостными элементами пассивных воспринимающих средств как таковыми, но и между этими проводящими элементами и слоями с высокой относительной диэлектрической проницаемостью, расположенными вблизи них, при условии наличия между ними промежуточного слоя с низкой относительной диэлектрической проницаемостью. Например, промежуточное пространство, обеспеченное в многослойной контактной линзе, обеспечивает возможность существования паразитных емкостей между проводящими элементами пассивных воспринимающих средств и роговицей и/или имеющейся на ней слезной пленкой, которые могут представлять собой преобладающие параметры в резонансной частоте. Таким образом, в предпочтительном варианте реализации, в котором физиологический параметр представляет собой внутриглазное давление, первый элемент в виде контактной линзы может быть выполнен жестким, а второй элемент в виде контактной линзы может быть выполнен мягким. Затем можно использовать пассивные воспринимающие средства для создания первых электродов воспринимающих конденсаторов, причем их вторые электроды будут представлять собой подстилающую противоположную поверхность глаза и/или имеющейся на нем слезной пленки. Однако, в вариантах, в которых измеряют другие физиологические параметры, возможно использование двух жестких элементов в виде линзы или двух мягких элементов в виде линзы, или даже мягкого первого элемента в виде линзы и жесткого второго элемента в виде линзы.
В действительности, в отличие от существующих датчиков поверхностной деформации, использующих многослойные контактные линзы с пассивными датчиками, элементы которых встроены в жесткий и мягкий слои, настоящее изобретение использует все преимущества высокой относительной диэлектрической проницаемости ткани глаза и/или имеющейся на нем слезной пленки для полного избежания установки любого компонента схемы пассивного датчика во второй элемент в виде контактной линзы, что станет более очевидным из описания вариантов реализации. В соответствии с настоящим изобретением слезная пленка на поверхности глаза и/или поверхность глаза могут представлять собой «виртуальный» электрод, образующий «паразитную» емкость с пассивными воспринимающими средствами. Таким образом, в предпочтительном варианте, в котором второй слой контактной линзы представляет собой мягкий слой, не может быть образовано никаких волнистостей, а деформации мягкого слоя соответствуют деформациям поверхности глаза.
Существенные дополнительные признаки описаны в зависимых пунктах формулы изобретения, а также будут описаны далее в настоящей заявке.
Пассивные воспринимающие средства могут быть предпочтительно выполнены по направлению к внутренней поверхности первого элемента в виде контактной линзы или поверх нее. В предпочтительных варинтах, обладающих определенными преимуществами, настоящее изобретение больше не требует полного включения пассивного датчика или его элементов в первый слой линзы или во второй слой линзы для обеспечения чувствительности этого изобретения к поверхностным деформациям глаза. Таким образом, многослойная контактная линза для воплощающего изобретательский замысел устройства может быть изготовлена более простым образом по сравнению с уровнем техники, поскольку пассивные воспринимающие средства могут быть прикреплены только по направлению к внутренней поверхности первого элемента в виде контактной линзы или поверх нее, например, с использованием слоя биосовместимого материала.
Внутренняя поверхность первого элемента в виде контактной линзы может предпочтительно содержать выемку для обеспечения размещения пассивных воспринимающих средств. Таким образом, прикрепление пассивного датчика к внутренней поверхности первого элемента в виде контактной линзы становится еще проще.
r
r
Промежуточное пространство может быть предпочительно заполнено диэлектрическим материалом. Кроме того, диэлектрический материал предпочтительно выполнен сжимаемым с тем чтобы, например, при наличии мягкого второго элемента в виде линзы, можно было обнаружить деформации подстилающей поверхности. В действительности в предпочтительных вариантах промежуточное пространство может быть полностью заполнено сжимаемым диэлектрическим материалом или частично заполнено смесью из сжимаемых и несжимаемых диэлектрических материалов с тем, чтобы можно было бы обнаружить деформации подстилающей поверхности. Несмотря на то, что многослойные контактные линзы, известные в уровне техники, обычно охватывают промежуточное пространство, заполненное воздухом, всегда возможно заполнить это пространство другим диэлектрическим материалом, предпочтительно имеющим также низкую относительную диэлектрическую проницаемость, для обеспечения наличия паразитных емкостей между пассивным датчиком и тканью глаза и/или слезной пленкой. В частности, значение ε относительной диэлектрической проницаемости диэлектрического материала может быть меньше значения относительной диэлектрической проницаемости слезной пленки и/или тканей глаза при температуре окружающей среды, предпочтительно приблизительно в 10 раз меньше относительной диэлектрической проницаемости слезной пленки и/или тканей глаза при температуре окружающей среды, а еще более предпочтительно значение ε относительной диэлектрической проницаемости диэлектрического материала составляет от приблизительно 1 до приблизительно 5. Снижение относительной диэлектрической проницаемости может предпочтительно увеличиватыь чувствительность. Эти диапозоны зарекомендовали себя в качестве предпочтительных для обнаружения изменений вышеупомянутой паразитной емкости.
Расстояние между пассивными воспринимающими средствами и внутренней поверхностью второго элемента в виде контактной линзы может быть предпочтительно меньше расстояния между пассивными воспринимающими средствами и внешней поверхностью первого элемента в виде контактной линзы. Паразитные емкости по существу также могут иметься между пассивным датчиком и веком и/или слезной пленкой, образующейся между первым элементом в виде контактной линзы и веком. В действительности, относительная диэлектрическая проницаемость века и/или слезной пленки между веком и первым элементом линзы может превышать относительную диэлектрическую проницаемость материала, использованного для первого элемента в виде линзы, который затем может служить в качестве промежуточного диэлектрика в этой паразитной емкости. Таким образом, во избежание этой нежелательной паразитной емкости, которая может повлиять на резонансную частоту, расстояние от проводящих элементов пассивных воспринимающих средств до по меньшей мере внешней поверхности первого элемента в виде линзы, которая представляет собой поверхность раздела со слезной пленкой, образующейся на нем, предпочтительно превышает расстояние от пассивных воспринимающих средств до поверхности раздела между вторым элементом в виде линзы и слезной пленкой на роговице. Другими словами, первый элемент в виде линзы предпочтительно выполнен достаточно толстым для обеспечения полного избежания любой нежелательной паразитной емкости с веком и соответствующей слезной пленкой или для обеспечения ее незначительности по сравнению с паразитной емкостью между пассивными воспринимающими средствами, роговицей и соответствующей слезной пленкой.
Второй элемент в виде контактной линзы предпочтительно выполнен из гибкого материала, в частности гибкого полимерного материала, а именно гидрофильного гибкого полимерного материала, или содержит такой гибкий материал. Таким образом, устройство для отслеживания физиологических параметров преимущественно может быть использовано для обнаружения поверхностных деформаций глаза, в частности связанных с изменениями внутриглазного давления, например при его использовании пациентами, страдающими глаукомой.
В модификации предпочтительного варианта реализации, обладающей определенными преимуществами, второй элемент в виде контактной линзы может представлять собой мягкую контактную линзу, в частности проходящую по меньшей мере поверх роговицы. Таким образом, возможно использование даже непосредственно корректирующей или некорректирующей мягкой контактной линзы и ее соединение с первым элементом в виде контактной линзы, что обеспечит возможность избежания дополнительных сложных этапов производства специализированных мягких слоев. Перимущество этого заключается в том, что непосредственное использование существующих мягких контактных линз также позволяет полностью избежать проблемы образования волнистостей и неплотно прилегающего размещения по меньшей мере относительно роговицы. Кроме того, этот вариант, в частности, адаптирован для отслеживания деформаций поверхности глаза, а, следовательно, также изменений внутриглазного давления.
В предпочтительных модификациях вариантов реализации, обладающих определенными преимуществами, второй элемент в виде контактной линзы может проходить поверх роговицы и части склеры, покидая бесконтактную область у лимба. Большинство мягких, так называемых, контактных роговичных линз в действительности также является частично склеральным и, следовательно, также может быть использовано в этом варианте. Покидание бесконтактной области у лимба глаза может обеспечить небольшой нажим, обеспечивающий возможность плотного приклеивания второго элемента в виде линзы, в этом варианте, например, мягкого слоя, в частности, мягкой контактной линзы, к поверхности по меньшей мере роговицы с помощью слезной пленки.
Предпочтительно, чтобы первый элемент в виде контактной линзы мог быть выполнен из жесткого материала или содержать жесткий материал, в частности, жесткий полимерный материал. Это было признано предпочтительным для прикрепления пассивных воспринимающих средств к первому элементу в виде контактной линзы, поскольку при этом обеспечена жесткая поверхность прикрепления, вследствие чего избегают образования волнистостей в первом элементе в виде линзы в сравнении с вариантами, в которых первый элемент в виде линзы является мягким слоем.
В предпочтительном варианте первый элемент в виде линзы может представлять собой жесткую контактную линзу, в частности, жесткую контактную склеральную линзу. Кроме того, в этом варианте, периферийная область крепления может представлять собой область для контакта со склерой. Было обнаружено, что этот вариант является предпочтительным в сочетании со вторым элементом в виде контактной линзы, выходящим за пределы размера роговицы, в частности, с мягким вторым элементом в виде линзы.
В предпочтительных модификациях вариантов реализации, обладающих определенными преимуществами, пассивные воспринимающие средства могут представлять собой резонансную схему, содержащую катушку индуктивности и по меньшей мере один компланарный конденсатор. Наличие компланарных конденсаторов обеспечивает возможность создания электрических силовых линий особенной и предпочтительной формы в резонансной схемы, в особенности, в сравнении с пассивными датчиками, известными в области техники и содержащими воспринимающие емкостные элементы, имеющие конфигурацию по существу с противостоящими параллельными электродами или содержащие электроды, расположенные в двух различных слоях или плоскостях контактной линзы. Компланарные конденсаторы могут быть обеспечены со специфической и предпочтительной формой электрических силовых линий, что обеспечивает возможность использования преимуществ высокой относительной диэлектрической проницаемости ткани глаза и/или слезной пленки на нем при отслеживании деформаций поверхности глаза.
Кроме того, катушка индуктивности может представлять собой спиральную катушку индуктивности, содержащую множество витков на первой основной стороне несущего основания, которые могут быть компланарными с по меньшей мере одним компланарным конденсатором. Было обнаружено, что вся компланарная конструкция проводящих, индуктивных и/или емкостных элементов была является полезной за счет использования преимуществ возможных паразитных емкостей с тканью глаза и/или слезной пленкой, поскольку пассивный датчик может быть выполнен даже таким образом, что электрические силовые линии выходят за пределы плоскости датчика, что облегчает образование с поверхностью глаза и/или расположенной на нем слезной пленкой паразитных емкостей, которые могут быть использованы в качестве воспринимающих конденсаторов. В действительности, компланарные элементы воплощающих изобретательский замысел пассивных воспринимающих средств, другими словами, катушка индуктивности и/или по меньшей мере один конденсатор образуют первые электроды воспринимающих конденсаторов, использующих паразитные емкости, существующих между подстилающей поверхностью глаза и/или слезной пленкой на нем при условии, что пассивные воспринимающие средства прикреплены к контактной линзе, расположенной на глазу.
В вариантах предпочтительных вариантов реализации катушка индуктивности может также содержать по меньшей мере один виток на второй основной стороне несущего основания, противоположной первой основной стороне. В зависимости от допустимого размера пассивных воспринимающих средств и/или амплитуды сигнала, предназначенного для приема комплементарной внешней антенной, могут быть предпочтительными конфигурации, в которых катушка индуктивности имеет по меньшей мере один другой виток на втором слое.
В таких вариантах предпочтительно, чтобы катушка индуктивности могла содержать меньшее количество витков на второй основной стороне, чем на первой основной стороне несущего основания. В то время как наличие одинакового количества витков в пассивных датчиках, известных в уровне техники, считалось предпочтительным, с воплощающими изобретательский замысел пассивными воспринимающими средствами предпочтительным является наличие максимально возможного количества витков только на первой основной стороне, другими словами, на стороне, на которой они могут быть компланарными с по меньшей мере одним конденсатором. Таким образом, по меньшей мере один виток и иногда немного большее количество витков обеспечено на второй основной стороне несущего основания для увеличения амплитуды сигнала, получаемого комплементарным устройством внешней антенны, который может представлять собой устройство, создающее внешнее магнитное поле, при сохранении размера, в частности, диаметра пассивных воспринимающих средств достаточно небольшим для их установки в контактную линзу, предназначенную для использования на человеческом глазу.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один виток на второй основной стороне несущего основания мог быть обеспечен только на внешней окружности. Для увеличения амплитуды сигнала более предпочтительным является обеспечение по меньшей мере одного витка на второй основной стороне только по направлению к внешней окружности пассивных воспринимающих средств. Таким образом, возможны несколько вариантов, все из которых совместимы друг с другом. В одном варианте в направлении утолщения несущего основания по меньшей мере один виток второй основной стороны может быть совмещен по меньшей мере с одним витком первой основной стороны. Например, могут быть совмещены наиболее удаленные от центра витки на любой стороне несущего основания. В другом варианте также возможно, чтобы по меньшей мере один виток второй основной стороны мог быть обеспечен на большей окружности, чем любой из витков первой основной стороны.
В некоторых вариантах реализации катушка индуктивности может быть кольцеообразной и циркулярной. Этот вариант может быть предпочтителен для увеличения амплитуды сигнала антенны комплементарного портативного устройства, создающего внешнее магнитное поле.
В других вариантах реализации катушка индуктивности может представлять собой плоскую катушку индуктивности, содержащую множество участков, предпочтительно три участка, выполненных вогнутыми и дугообразными по отношению по существу к центральной точке пассивных воспринимающих средств, причем по меньшей мере для одного участка из множества вогнутых дугообразных участков, а предпочтительно для них всех, радиус кривизны по меньшей мере одного участка в заданной точке превышает расстояние между указанной точкой и указанной по существу центральной точкой. В настоящей заявке под термином «дугообразный» следует понимать то, что каждый дугообразный участок катушки индуктивности имеет, соответственно, искривленную форму, соответствующую по существу форме дуги эллипса, в частности, дуги окружности. Также, помимо того, что каждый дугообразный участок может представлять собой предпочтительно непрерывный дугообразный участок, множество более коротких последовательных линейных участков также могут образовать один более длинный участок, имеющий в целом дугообразную форму, что также обеспечит возможность осуществления изобретения. Кроме того, под выражением «вогнутый по отношению к по существу центральной точке» и т.п. следует понимать то, что все дугообразные участки являются вогнутыми по отношению к одинаковой точке отсчета пассивных воспринимающих средств, которая может находиться рядом с их геометрическим центром, не являясь центром любого из дугообразных участков. Таким образом, вогнутые дугообразные участки не находятся на окружности, центрированной относительно этой по существу центральной точки отсчета.
Таким образом, в предпочтительном варианте реализации пассивные воспринимающие средства могут иметь индуктивный элемент с конструкцией, содержащей множество крыловидных или уховидных участков, а предпочтительно три крыловидных или уховидных участка, которые могут быть легко подогнаны под вогнутую колпочкообразную форму первого элемента в виде контактной линзы, поскольку они обеспечивают возможность управления областями пассивных воспринимающих средств, которые будут изогнуты, сложены и/или пластически деформированы во время прикрепления ко внутренней поверхности первого элемента в виде линзы. С учетом обычных размеров контактных линз и, следовательно, требований к размерам пассивных воспринимающих средств, три выпуклых дугообразных участка катушки индуктивности могут обеспечить лучшее компромиссное решение с точки зрения чувствительности и покрытия поверхности, а также с точки зрения гибкости при изгибании и прикреплении к внутренней поверхности первого элемента в виде линзы, чем большее или меньшее количество таких участков. Однако, не исключены два, четыре или большее количество вогнутых дугообразных участков с большим радиусом в модификациях предпочтительных вариантов реализации. Кроме того, радиус кривизны вогнутых дугообразных участков катушки индуктивности может быть выбран предпочтительно таким образом, чтобы после деформации пассивных воспринимающих средств для их прикрепления к внутренней поверхности первого элемента в виде линзы, они по существу описали бы участки одной и той же заданной окружности внутренней поверхности первого элемента в виде линзы.
В модификации предпочтительного варианта реализации катушка индуктивности может также содержать выпуклые дугообразные участки, расположенные между вогнутыми дугообразными участками. В настоящей заявке понятие «выпуклые дугообразные участки» следует толковать аналогичным образом толкованию понятия «вогнутый», которое пояснено выше. Таким образом, выпуклые дугообразные участки являются выпуклыми по отношению к по существу центральной точке пассивных воспринимающих средств, как пояснено выше. Таким образом, можно управлять областями, в которых пассивные воспринимающие средства могут быть изогнуты во время прикрепления к первому элементу в виде контактной линзы.
В дополнительном варианте катушка индуктивности может также содержать прямые участки, соединяющие выпуклые дугообразные участки с вогнутыми дугообразными участкам, и соеднинения между прямыми участками и вогнутыми дугообразными участками могут быть предпочтительно закругленными. Длина соединительных прямых участков катушки индуктивности может быть использована для лучшего управления количеством материала между вогнутыми дугообразными участками. Закругленные соединения между последовательными участками катушки индуктивности обеспечивают более плавные формы, чем неровные остроконечные края и, таким образом, их проще присоединить к вогнутому колпочкообразному первому элементу в виде контактной линзы. В настоящей заявке хотелось бы заострить внимание на том факте, что в то время как в этом варианте закругленные соединения могут, таким образом, иметь вогнутую форму, однако, они не являются вогнутыми «по отношению к центральной точке», в отличие от «вогнутых дугообразных участков», как пояснено выше.
Катушка индуктивности предпочтительно может содержать 5-20 витков, предпочтительно 8-15 витков, а еще более предпочтительно 10-13 витков на первой основной стороне несущего основания. При условии, что катушка индуктивности также содержит по меньшей мере один виток на второй основной стороне несущего основания, она может иметь, например, до 5 витков на этой второй основной стороне. Также в предпочтительных вариантах реализации этой модификации ширина витков и/или расстояние между витками может составлять от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм, предпочтительно приблизительно 40 мкм - 80 мкм. Таким образом, изобретение обеспечивает возможность различных сочетаний числа витков и размеров, что может обеспечить субъекту, носящему воплощающее изобретательский замысел устройство для отслеживания физиологических параметров, возможность сохранения преимущественно ненарушенного зрения. В частности, возможно, чтобы ширина витков и расстояние между последовательными витками были одинаковыми, но это не является обязательным. Предпочтительно, чтобы ширина катушки индуктивности могла составлять приблизительно не более 2 мм, предпочтительно приблизительно не боее 1,5 мм. В действительности ширина катушки индуктивности может превышать это значение, но предпочтительнее сохранить это значение более низким для поддержания зрения субъекта ненарушенным.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один конденсатор мог содержать первый электрод и второй электрод, которые могут быть компланарными с витками катушки индуктивности на первой основной стороне несущего основания, в частности, только с витками на первой основной стороне при наличии у катушки индуктивности также по меньшей мере одного витка на второй основной стороне. Преимущество такого конденсатора заключается в облегчении производственного процесса воплощающих изобретательский замысел пассивных воспринимающих средств путем обеспечения электродов по меньшей мере одного конденсатора на одной и той же основной стороне несущего основания. Кроме того, было обнаружено, что пассивные воспринимающие средства, в которых компланарный конденсатор компланарен с витками на одной основной стороне несущего основания, являются особо предпочтительными для структуры электрических силовых линий, обеспечивающей возможность использования преимуществ паразитных емкостей, образующихся с поверхностью глаза и/или слезной пленкой на нем.
В предпочтительной модификации предпочтительного варианта реализации по меньшей мере один конденсатор может быть обеспечен на внутренней окружности катушки индуктивности, в частности, витков на первой основной стороне, а именно, по направлению к центральной области пассивных воспринимающих средств. Таким образом, в то время как катушка индуктивности может быть обеспечена для первых электродов воспринимающих конденсаторов в областях, расположенных по окружности поверхности глаза, по меньшей мере один физический конденсатор может быть обеспечен для первых электродов воспринимающих конденсаторов, покрывающих поверхность в пределах внутренней окружности катушки индуктивности, предпочтительно поверх роговицы.
Кроме того, по меньшей мере для одного, а предпочтительно для всех вогнутых дугообразных участков катушки индуктивности из множества вогнутых дугообразных участков катушки индуктивности, по меньшей мере один конденсатор может быть обеспечен на внутренней окружности вогнутого дугообразного участка катушки индуктивности по направлению к центральной области пассивных воспринимающих средств. Было обнаружено, что эта конструкция является предпочтительной для изгибания пассивных воспринимающих средств с точки зрения их прикрепления ко внутренней поверхности первого элемента в виде линзы. При возможности работы пассивных воспринимающих средств только с одним конденсатором с точки зрения чувствительности более предпочтительным является включение более одного конденсатора. Таким образом, в предпочтительном варианте можно обеспечить по меньшей мере один конденсатор с внутренней стороны каждого вогнутого дугообразного участка катушки индуктивности. Было обнаружено, что конфигурация с двумя конденсаторами для каждого вогнутого дугообразного участка катушки индуктивности является даже более предпочтительной с точки зрения чувствительности и покрытия поверхности при существенном сохрании зрения субъекта, носящего воплощающее изобретательский замысел устройство для отслеживания физиологических параметров.
В дополнительном варианте указанный по меньшей мере один конденсатор может сильнее увеличиваться в размере в направлении ко внутренней окружности катушки индуктивности, чем в направлении к указанной центральной области. В предпочтительных вариантах реализации было обнаружено, что трапецевидная форма по меньшей мере одного конденсатора является предпочтительной, поскольку он может быть легко изогнут для обеспечения его соответствия вогнутой колпочкообразной форме внутренней поверхности первого элемента в виде контактной линзы. Было обнаружено, что указанная форма является предпочтительной, в частности, в сочетании с циркулярной кольцевидной катушкой индуктивности.
В другом варианте по меньшей мере один конденсатор может быть частично дугообразным в соответствии с указанной внутренней окружностью. Таким образом, форма компланарных конденсаторов может быть преимущественно подогнана под форму этой катушки индуктивности, в частности, под форму этих витков на первой основной стороне для увеличения покрытия поверхности глаза с сохранением при этом по меньшей мере центральной области свободной для обеспечения достаточно ненарушенного зрения. В частности, предпочтительно подогнать форму таким образом, чтобы после того, как пассивные воспринимающие средства окажутся изогнутыми и прикрепленными к контактной линзе, изначально компланарные элементы покрыли бы настолько большую площадь подстилающей поверхности глаза, насколько это возможно, без нарушения при этом зрения субъекта.
Предпочтительно, чтобы первый электрод по меньшей мере одного конденсатора мог быть электрически соединен с внутренней окружностью витков на первой основной стороне несущего основания, в то время как второй электрод этого конденсатора мог быть электрически соединен, в частности, посредством электропроводящего сквозного отверстия с внешней окружностью катушки индуктивности. При наличии у катушки индуктивности по меньшей мере одного витка на второй основной стороне несущего основания соединение с этим по меньшей мере одним витком может быть обеспечено на второй основной стороне. При обеспечении действующих воспринимающих элементов компланарным образом возможно также использовать электропроводящие сквозные отверстия для электрических соединений между выводами компонентов схемы. Также возможно обеспечить первый электрод каждого конденсатора в качестве удлинения витка на внутренней окружности катушки индуктивности. Другими словами, первый электрод каждого конденсатора может представлять собой единое целое с витками катушки индуктивности, находящимися на одной и той же основной стороне несущего основания.
По меньшей мере один конденсатор и/или первый электрод и второй электрод предпочтительно могут быть выполнены встречно-гребенчатыми. В соответствии с предпочтительными вариантами встречно-гребенчатый конденсатор может иметь электроды, являющиеся встречно-гребенчатыми в радиальном направлении и/или в направлении по окружности. В частности, два электрода компланарного конденсатора могут быть встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу в радиальном направлении и/или в направлении по окружности, или каждый электрод может быть встречно-гребенчатым по отношению к другому электроду в радиальном направлении, а в направлении по окружности компланарным по отношению к другому электроду. Было обнаружено, что встречно-гребенчатые конденсаторы, которые также могут представлять собой компланарные конденсаторы или в целом конденсаторы со встречно-гребенчатыми электродами, являются предпочтительными для улучшения чувствительности пассивных воспринимающих средств, а также для обеспечения предпочтительной формы электрических силовых линий, благоприятствующей существованию вышеупомянутых паразитных емкостей.
Пассивные воспринимающие средства предпочтительно также содержат центральную область, не содержащую катушку индуктивности и/или материал конденсатора. Таким образом, субъект может сохранить по существу ясное зрение во время ношения контактной линзы с пассивными воспринимающими средствами. Центральная область может представлять собой область, соответствующую приблизительно средним размерам человеческого зрачка.
Пассивные воспринимающие средства предпочтительно также содержат слой материала покрытия поверх катушки индуктивности и по меньшей мере одного конденсатора и/или несущего основания. Слой покрытия может быть предпочтительным для защиты компонентов схемы, например, от коррозии из-за продолжительного воздействия слез, которые могут просачиться через второй элемент в виде контактной линзы. Кроме того, несущее основание и/или покрытие предпочтительно может быть удалено в соответствии с предпочтительными очертаниями пассивных воспринимающих средств. Проблема включения пассивных воспринимающих средств во внутреннюю поверхность первого элемента в виде линзы или прикрепления пассивных воспринимающих средств к внутренней поверхности первого элемента в виде линзы несколько схожа с оборачиванием трехмерной поверхности посредством двухмерного листа. Следовательно, предпочтительно удалить области несущего основания, которые создали бы излишний материал при деформации пассивных воспринимающих средств для придания им изогнутой формы перед прикреплением. В действительности предпочтительно удалить максимально возможное количество несущего основания для выполнения пассивных воспринимающих средств максимально гибкими до их установки в контактную линзу с одновременным сохранением достаточного количества материала несущего основания в хрупких областях, которые могут быть подвергнуты воздействию слез при изгибе пассивных воспринимающих средств.
Таким образом, в сравнении с существующими датчиками внутриглазного давления и/или поверхностной деформации, известными в уровне техники, воплощающее изобретательский замысел устройство для отслеживания физиологических параметров может содержать многослойную контактную линзу, которая обеспечивает механические средства для осуществления определяемых изменений расстояния между пассивными воспринимающими средствами и слоем с высокой относительной диэлектрической проницаемостью, соответствующим поверхности глаза или слезной пленки на ней, в то время как пассивные воспринимающие средства обеспечивают электрические средства для измерения указанного расстояния.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение будет описано более подробно, исходя из предпочтительных вариантов реализации, описанных в сочетании с приведенными ниже фигурами.
На фиг. 1 схематично показан иллюстративный вариант реализации устройства для отслеживания физиологических параметров.
На фиг. 2 схематично показан вариант устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, в другом иллюстративном варианте реализации.
На фиг. 3 схематично показана особенность устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, в другом иллюстративном варианте реализации при его использовании с одним из пассивных воспринимающих средств, показанных на фиг. 4-8.
На фиг. 4 схематично показан иллюстративный пассивный датчик, который может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1-3.
На фиг. 5 схематично показан еще один иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1-3.
На фиг. 6 схематично показан еще один иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1 -3.
На фиг. 7 схематично показан еще один иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1-3.
На фиг. 8 схематично показан еще один иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1-3.
На фиг. 9 схематично показана особенность устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, в еще одном иллюстративном варианте реализации при его использовании с одним из пассивных воспринимающих средств, показанных на фиг. 10-13.
На фиг. 10 схематично показан иллюстративный пассивный датчик, который может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, 2 и 9.
На фиг. 11 схематично показан еще один иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, 2 и 9.
На фиг. 12 схематично показан еще один иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, 2 и 9.
На фиг. 13 схематично показан еще одни иллюстративный пассивный датчик, который также может быть использован в любом из вариантов реализации устройства для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, 2 и 9.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показан пример устройства 100 для отслеживания физиологических параметров, которое может быть использовано для отслеживания изменений внутриглазного давления, в частности, путем обнаружения деформаций поверхности 1061 глаза 106. Устройство 100 для отслеживания физиологических параметров содержит пассивные воспринимающие средства 101, образующие резонансную схему и прикрепленные своей задней стороной к внутренней поверхности 103 первого элемента 102 в виде контактной линзы таким образом, что они могут быть обращены к поверхности 1061 глаза 106, на которой расположено устройство 100 для отслеживания физиологических параметров. Указанное конструктивное исполнение предпочтительно выполняют таким образом, чтобы пассивные воспринимающие средства 101 были обращены к области роговицы 1062. С целью упрощения пассивные воспринимающие средства 101 показаны в качестве одиночного слоя. Слой, содержащий пассивные воспринимающие средства 101, будет подробно описан в вариантах реализации, показанных на фиг. 3 и 9. Примеры резонансных пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 и 1200, 1500, 1600, 1700, которые могут быть использованы в качестве пассивных воспринимающих средств 101 в этих вариантах реализации, подробно описаны в настоящей заявке в дополнительных вариантах реализации со ссылкой на фиг. 4-8 и 10-13. Кроме того, для иллюстративных целей на фиг. 1 показан вид в разрезе.
На фиг. 2 показан вариант 100' устройства 100 для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1, который по существу представляет собой то же устройство за исключением того, что пассивные воспринимающие средства 101 в нем размещены в выемке 1031, обеспеченной во внутренней поверхности 103 первого элемента 102 в виде контактной линзы. Следовательно, с точки зрения устойчивости этот вариант является более предпочтительным, чем вариант, показанный на фиг. 1. В остальном оба варианта эквивалентны. Таким образом, в дальнейшем, ссылка будет сделана, в основном, на вариант, показанный на фиг. 1, но специалисту будет очевидно то, что дополнительные необязательные признаки и модификации, описанные во взаимосвязи с фиг. 1, также действительны для варианта реализации, показанного на фиг. 2.
На фиг. 3 в разрезе показана особенность устройств 100, 100' для отслеживания физиологических параметров, показанных на фиг. 1 и 2, в первой модификации, в которой пассивными воспринимающими средствами 101 могут быть любые из резонансных пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 4-8. В свою очередь на фиг. 9 показана схожая особенность устройств 100, 100' для отслеживания физиологических параметров в дополнительной модификации, в которой пассивными воспринимающими средствами 101 могут быть любые из резонансных пассивных датчиков 1100, 1500, 1600, 1700 по вариантам реализации, показанным на фиг. 10-13.
В варианте реализации, показанном на фиг. 1, первый элемент 102 в виде контактной линзы также содержит внешнюю поверхность 104, выполненную с возможностью контакта с тканью глаза и/или слезной пленкой на нем.
Периферийная область 109 внутренней поверхности 103 первого элемента 102 в виде контактной линзы может быть выполнена с возможностью контакта по меньшей мере с поверхностью 1061 глаза 106, а также, предпочтительно, со слезной пленкой на нем, в внешняя поверхность 104 может быть выполнена с возможностью контакта по меньшей мере с веком 108, а также, предпочтительно, со слезной пленкой. В этом варианте реализации первый элемент 102 в виде контактной линзы выполнен из жесткого биосовместимого материала, схожего с тем, который используют для жестких контактных линз, и он предпочтительно является склеральным таким образом, что его периферийная область 109 располагается на поверхности 1061, в частности, на склере 1063 глаза 106 и/или на слезной пленке, образованной на нем (слезная пленка для простоты не показана), а между поверхностью 1061 глаза 106 и пассивными воспринимающими средствами 101 обеспечено промежуточное пространство 105, которое может быть заполнено, в частности, воздухом или биосовместимым материалом с низкой относительной диэлектрической проницаемостью, как описано подробнее далее в настоящей заявкевоспринимающими.
r
r
r
r
В иллюстративном варианте реализации, показанном на фиг. 1, пассивные воспринимающие средства 101 сконструированы с резонансной частотой приблизительно в 30 МГц, в частности, с частотой, приспособленной для медицинского использования таким образом, что относительная диэлектрическая проницаемость слезной пленки равна относительной диэлектрической проницаемости тканей глаза, в частности, роговицы, и намного превышает относительную диэлектрическую проницаемость воздуха или биосовместимого полимерного материала линзы, например, ε (роговица) ≈ ε (слезная пленка) » ε (воздух) ≈ ε (материал линзы). Таким образом, для эффективного обнаружения деформации поверхности 1061, используя паразитную емкость, образованную между пассивными воспринимающими средствами 101 и поверхностью 1061 глаза 106, или в действительности, слезной пленкой, следует исключить заполнение пространства 105 слезной пленкой.
Таким образом, как показано на фиг. 1, в дополнение к первому элементу 102 в виде контактной линзы устройство 100 для отслеживания физиологических параметров также содержит второй элемент 110 в виде контактной линзы, предпочтительно, представляющий собой слой из гибкого материала, в частности, из гибкого полимерного материала, например, как мягкая контактная линза, и оба элемента 102, 110 в виде контактной линзы соединены краями в направлении к периферийной области 109, охватывающей промежуточное пространство 105. Таким образом, устройство 100 для отслеживания физиологических параметров образует вид гибридной многослойной контактной линзы. Второй элемент 110 в виде контактной линзы также содержит внутреннюю поверхность 111, выполненную с возможностью контакта с поверхностью 1061 глаза 106, предпочтительно, также со слезной пленкой на нем, а также внешнюю поверхность 112, противолежащую внутренней поверхности 111.
Кроме того, для улучшения контакта между мягким первым элементом 110 линзы и поверхностью 1061 глаза 106 или, другими словами, для увеличения скорости ответной реакции устройства 100 для отслеживания физиологических параметров на деформации поверхности 1061 важно, чтобы мягкий первый элемент 110 линзы мог быть плотно расположен относительно роговицы 1062. Таким образом, согласно предпочтительной модификации, в варианте реализации, показанном на фиг. 1, устройство 100 для отслеживания физиологических параметров выполнено таким образом, что область по направлению к периферийной области 109 обходит лимб 1064 глаза 106, а сама периферийная область 109 лежит на склере 1063, что создает нажим, который помогает сохранять контакт гибкого элемента 110 в виде линзы с глазом 106.
r
Таким образом, в варианте реализации, показанном на фиг. 1, слезная пленка на поверхности 1061 глаза 106 и роговице 1062 могут быть рассмотрены по существу как один слой с высокой относительной диэлектрической проницаемостью, а гибкий слой 110 линзы и промежуточное пространство 105 могут быть рассмотрены по существу как один одиночный слой с низкой относительной диэлектрической проницаемостью, что обеспечивает возможность существования паразитной емкости между пассивными воспринимающими средствами 110 и этим слоем с высокой относительной диэлектрической проницаемостью. В этом варианте реализации промежуточное пространство 105 может быть заполнено воздухом, но в других вариантах оно может быть заполнено любым другим, предпочтительно, прозрачным, сжимаемым и биосовместимым диэлектрическим материалом со сравнительно низкой относительной диэлектрической проницаемостью, которая должна быть намного ниже, предпочтительно, по меньшей мере в десять раз ниже относительной диэлектрической проницаемости тканей глаза и/или слезной пленки и близкой значению резонансной частоты, например, ε ≈ 1-5.
На фиг. 3 в разрезе схематично показана особенность устройства 100 или 100' для отслеживания физиологических параметров, показанного на фиг. 1 или 2 соответственно, сфокусированная на паразитных емкостях, которые могут существовать между пассивными воспринимающими средствами 101 и поверхностью 1061 глаза 106, причем пассивными воспринимающими средствами 101 могут выступать пассивные датчики 200, 500, 600, 700, 800, как, например, те, что описаны в вариантах реализации по фиг. 4-8. С целью упрощения слезная пленка у поверхности раздела между внутренней поверхностью 111 второго элемента 110 в виде контактной линзы и поверхностью 1061 глаза 106 может быть рассмотрена в качестве одного слоя с глазом 106 и, следовательно, не показана.
В иллюстративном варианте реализации, показанном на фиг. 3, пассивные воспринимающие средства 101 обеспечены в качестве множества компланарных проводящих элементов 1011, 1012, которые могут представлять собой индуктивные и/или емкостные элементы, образующие резонансную схему, сконструированную с резонансной частотой, выбранной из диапозона частот, предпочтительно приспособленных для медицинского использования. Для целей наглядности только два таких компланарных проводящих элемента 1011, 1012 подробно показаны на фиг. 3. Как было описано ранее, в предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения пассивные воспринимающие средства 101 могут представлять собой пассивный датчик 200 по варианту реализации, описанному со ссылкой на фиг. 4, или любой из пассвных датчиков 500, 600, 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 5-8. Таким образом, в предпочтительном варианте, в котором пассивное воспринимающее средство 101 представляет собой пассивный датчик 200 по варианту реализации, показанному на фиг. 4, два компланарных проводящих элемента 1011, 1012 могут в разрезе соответствовать двум последовательным компланарным проводящим элементам, например, двум последовательным витками спиральной катушки 201 индуктивности или двум последовательным ветвям любого из встречно-гребенчатых конденсаторов 221, 222, 223, 224, 225, 226. Однако вместо этого могут быть использованы другие варианты пассивного датчика 200, например, пассивные датчики 500, 600, показанные на фиг. 5 и 6, или другие по существу компланарные пассивные датчики, например, пассивные датчики 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 7 и 8 и образующие резонансную схему.
В варианте, показанном на фиг. 3, пассивные воспринимающие средства 101 иллюстративного варианта реализации, показанного на фиг. 1, могут быть обеспечены на слое 120 материала несущего основания, в частности, на его передней стороне 1201, с дополнительным слоем 121 защитного материала покрытия, обеспеченным на или поверх передней стороны 1201 и/или проводящих элементов 1011, 1012. Кроме того, пассивные воспринимающие средства 101 могут быть прикреплены к первому жесткому элементу 102 в виде контактной линзы устройства 100, 100' для отслеживания физиологических параметров на задней стороне 1202 слоя 120 материала несущего основания. Таким образом, дополнительный слой 122 также может быть обеспечен поверх задней стороны 1202 материала покрытия и/или адгезивного материала.
Как дополнительно показано на фиг. 3, пассивные воспринимающие средства 101, соединенные с первым элементом 102 в виде контактной линзы, будут использованы для определения изменений физиологического параметра, связанного с деформациями поверхности 1061 глаза 106. Таким образом, вблизи резонансной частоты пассивных воспринимающих средств 101 для первого элемента 102 в виде контактной линзы, слоев основания 120, покрытия 121 и покрытия и/или адгезива 122 предпочтительно выбирают такие материалы, что они имеют очень низкую диэлектрическую проницаемость по сравнению с относительной диэлектрической проницаемостью тканей глаза, например роговицы 1062, например, предпочтительно по меньшей мере в десять раз ниже относительной диэлектрической проницаемости тканей глаза, например, роговицы 1062.
Использование компланарных, проводящих, индуктивных и/или емкостных элементов 1011, 1012 обеспечивает электрические силовые линии различной формы в отличие от электрических силовых линий при использовании конденсаторов, имеющих конфигурацию с противостоящими параллельными электродами, таким образом, вместо наличия по существу прямых электрических силовых линий между двумя противоположными параллельными электродами электрические силовые линии в компланарной конфигурации, показанной на фиг. 3, могут также выходить за пределы плоскости компланарных проводящих элементов 1011, 1012, образуя, например, дуги. Следовательно, паразитные емкости могут возникнуть между проводящими элементами 1011, 1012, а также между любым проводящим элементом 1012, 1012 и любыми другими элементами с высокой относительной диэлектрической проницаемостью вблизи них при условии обеспечения диэлектрического материала с низкой диэлектрической проницаемостью между ними, что может повлиять на резонансную частоту пассивных воспринимающих средств 101.
В модификации, показанной на фиг. 3, по варианту реализации, показанному на фиг. 1, промежуточный слой 105 и второй, гибкий, элемент 110 в виде контактной линзы расположены между пассивными воспринимающими средствами 101 и слоем 106 с высокой относительной диэлектрической проницаемостью, содержащим глаз 106 и слезную пленку на нем. Как описано ранее, относительная диэлектрическая проницаемость этого промежуточного слоя 105 и относительная диэлектрическая проницаемость материала, используемого для второго элемента 110 в виде линзы, являются низкими, предпочтительно по меньшей мере в десть раз ниже относительной диэлектрической проницаемости роговицы 1062 и/или соответствующей слезной пленки. Таким образом, поскольку электрические силовые линии могут выступать за пределы плоскости компланарных элементов 1011, 1012, паразитные емкости также могут быть образованы между каждым компланарным проводящим элементом 1011, 1012 пассивных воспринимающих средств 101 и противоположными областями поверхности 1061 глаза 106, в частности, роговицы 1062, образуя, таким образом, множество паразитных емкостей, имеющих конфигурацию с по существу параллельными электродами, в которой один электрод может представлять собой один из проводящих элементов 1011, 1012, а другой электрод может представлять собой область, противоположную поверхности 1061. Другими словами, проводящие элементы 1011, 1012 пассивных воспринимающих средств 101, например, витки спиральной катушки 201 индуктивности и/или ветви встречно-гребенчатых конденсаторов 221, 222, 223, 224, 225, 226 в варианте реализации, показанном на фиг. 4, образуют первые электроды из множества воспринимающих конденсаторов, а области, противоположные им, образуют на поверхности 1061 соответствующие вторые электроды этих воспринимающих конденсаторов без необходимости физической установки вторых чувствительных электродов в отличие от пассивных датчиков, известных в уровне техники. Деформация поверхности 1061 глаза 106 окажет влияние на расстояние между этими «виртуальными» чувствительными электродами, что также приведет к воздействию на резонансную частоту пассивных воспринимающих средств 101. В этой модификации, в свою очередь, может быть использовано внешнее магнитное поле согласно известным способам.
Поскольку веко 108 также представляет собой ткань с высокой относительной диэлектрической проницаемостью в сравнении с тканью роговицы 1062, дополнительные паразитные емкости также могут возникнуть между проводящими элементами 1011, 1012 пассивных воспринимающих средств 101 и противоположными областями поверхности 1081 раздела между внешней поверхностью 104 первого элемента 102 в виде линзы и веком 108 и/или слезной пленкой, образованной между ними, что может нарушить отслеживание деформаций поверхности 1061 глаза 106. Таким образом, предпочтительно, чтобы устройство 100, 100' для отслеживания физиологических параметров или многослойная контактная линза были бы произведены таким образом, чтобы при просоединении пассивных воспринимающих средств 101 ко внутренней поверхности 103 расстояние D от любого из компланарных проводящих элементов 1011, 1012 до поверхности 1081 века 108 или его слезной пленки превышало расстояние d от указанного компланарного проводящего элемента 1011, 1012 до противоположной области поверхности 1061 глаза 106. Таким образом, паразитные емкости воспринимающих конденсаторов могут представлять собой основные параметры, изменяющиеся в зависимости от деформации поверхности 1061 глаза 106, в то время как любая другая емкость устройства 100, 100' для отслеживания физиологических параметров будет представлять собой фиксированный параметр или будет ничтожно мала в сравнении с вышуказанными паразитными емкостями.
r
r
r
r
r
r
r
r
r
В предпочтительной модификации любого из вариантов реализации, показанного со ссылкой на фиг. 1-3, пассивные воспринимающие средства 101, которые могут представлять собой любые из пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 4-8, могут быть сконструированы с начальной резонансной частотой приблизительно в 30 МГц. При значении частоты, близком к этому значению, относительная диэлектрическая проницаемость ε для различных элементов может составлять: ε (веко) ≈ 80, и ε (роговица) ≈ 100 и ε (слезная пленка) ≈ 80, таким образом, можно считать, что ε (роговица) ≈ ε (слезная пленка) ≈ ε (веко) ≈ 30 МГц. Кроме того, относительная диэлектрическая проницаемость материалов, образующих многослойную контактную линзу 102, 110, которые могут быть жесткими и/или гибкими силиконовыми или полимерными материалами, может составлять порядка ε (силикон) ≈ 3, а относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала в промежуточном пространстве 105, который может представлять собой воздух или другой биосовместимый диэлектрический материал с низкой относительной диэлектрической проницаемостью, может составлять ε (диэлектрик) ≈ 1-3. Таким образом, в вариантах реализации, показанных на фиг. 1 - 3, расстояние d от пассивных воспринимающих средств 101 до внутренней поверхности 111 мягкой линзы 110, другими словами, до поверхности раздела между мягким элементом 110 в виде линзы и слезной пленкой на роговичной области 1062, меньше расстояния D между пассивными воспринимающими средствами 101 и внешней поверхностью 104 жесткого элемента 102 в виде контактной линзы, следовательно, любая паразитная емкость между пассивными воспринимающими средствами 101 и веком 108 будет незначительной или отсутствовать вовсе. Например, без ограничения настоящего изобретения этими знаниями устройство 100, 100' для отслеживания физиологических параметров может быть сконструировано таким образом, что d ≈ 350 мкм и D ≈ 500 мкм.
На фиг. 4 показан пассивный датчик 200, образующий резонансную схему для использования в контактной линзе, которая может быть использована предпочтительно в устройстве 100, 100' для отслеживания физиологических параметров по любому варианту реализации, показанному на фиг. 1 и 2, как пояснено в варианте, показанном на фиг. 3. Другие плоские пассивные воспринимающие средства могут быть соединены с внутренней поверхностью 103 воплощающего изобретательский замысел устройства 100 для отслеживания физиологических параметров, но было обнаружено, что по меньшей мере пассивный датчик 200 является предпочтительным в сравнении с многослойными контактными линзами, известными в уровне техники, со встроенными пассивными датчиками, поскольку он также обеспечивал возможность извлечения преимуществ из паразитных емкостей вместо необходимости установки элементов физической схемы в гибкую часть линзы. Модификации пассивного датчика 200, которые могут быть использованы в соответствии с вариантом реализации, поясненным со ссылкой на фиг. 3, описаны в дополнительных вариантах реализации, показанных на фиг. 5-8.
Как можно видеть на фиг. 4, пассивный датчик 200 содержит индуктивный элемент, а именно, катушку 201 индуктивности, и по меньшей мере один емкостный элемент, а именно, множество конденсаторов 221, 222, 223, 224, 225 и 226, все из которых являются компланарными. Другими словами, до последующих этапов прикрепления к внутренней поверхности 103 первого элемента 102 в виде линзы пассивный датчик 200 является по существу плоским таким образом, что он будет образовывать только один чувствительный слой также при его деформации и присоединии к внутренней поверхности 103. Например, пассивный датчик 200 может быть обеспечен на слое несущего основания, как в варианте реализации, показанном на фиг. 3, с защитными слоями покрытия на нем или без них, при условии, что катушка 201 индуктивности и конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226 обеспечены компланарным образом.
Согласно предпочтительной модификации катушка 201 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 4, представляет собой плоский индуктивный элемент, который может содержать множество участков 2011, 2012, 2013, являющихся дугообразными и вогнутыми по отношению к точке отсчета, а именно, по отношению к по существу центральной точке 210 пассивного датчика 200, причем эта центральная точка 210 необязательно должна представлять собой геометрический центр датчика, но может располагаться вблизи него. Как дополнительно показано на фиг. 4, эти участки 2011, 2012, 2013 в действительности не центрированы относительно указанной по существу центральной точки 210. В действительности по меньшей мере один участок 2011, 2012, 2013 имеет, а предпочтительно все три участка 2011, 2012, 2013 имеют, радиус кривизны в заданной точке, превышающий расстояние от указанной точки до по существу центральной точки 210. Таким образом, согласно предпочтительной модификации центры выпуклых дугообразных участков 2011, 2012, 2013 катушки индуктивности в действительности могут оказаться даже снаружи периметра катушки 201 индуктивности. Следовательно, катушка 201 индуктивности имеет преимущество, заключающееся в том, что крыловидную или уховидную структуру участков 2011, 2012, 2013 будет проще прикрепить к вогнутой колпочкообразной контактной линзе или встроить в вогнутую колпочкообразную контактную линзу. В действительности будет даже возможно изогнуть датчик 200 таким образом, чтобы участки 2011, 2012, 2013 могли выравниться по существу на одной и той же окружности внутренней поверхности 103.
Как также показано на фиг. 4, для дополнительного облегчения прикрепления пассивного датчика 200 к внутренней поверхности 103, например, в выемке 1031 в варианте, показанном на фиг. 2, в частности, для лучшего управления областями, которые будут изогнуты во время этого процесса, катушка 201 индуктивности пассивного датчика 200 может дополнительно содержать направленные вовнутрь, другими словами, выпуклые по отношению к по существу центральной точке 210 дугообразные участки 2021, 2022, 2023, соединяющие вогнутые по отношению друг к другу участки 2011, 2012, 2013. В зависимости от желаемого размера пассивного датчика 200 на фиг. 4 также показана возможность прикрепления вогнутых участков 2011, 2012, 2013 к выпуклым участкам 2021, 2022, 2023 посредством прямых участков 2031, 2032, 2033, 2034, 2035, 2036 катушки индуктивности. Таким образом, можно регулировать глубину внутренних частей, обращенных к уховидным участкам 2021, 2022, 2023, что обеспечивает возможность управления областями, которые будут изогнуты во время скрепления с внутренней поверхностью 103. На фиг. 4 также показан предпочтительный вариант, в котором соединения 2041, 2042, 2043, 2044, 2045, 2046 между прямыми участками 2031, 2032, 2033, 2034, 2035, 2036 и вогнутыми участками 2011, 2012, 2013 являются закгругленными для обеспечения более сглаженной формы.
Согласно еще одной предпочтительной модификации катушка 201 индуктивности также может представлять собой плоскую спиральную катушку индуктивности. В варианте реализации, показанном на фиг. 4, катушка 201 индуктивности проходит по спирали от первого вывода 2051 на своей внутренней периферии, соответствующей в настоящей заявке этому вогнутому дугообразному участку 2012, по направлению ко второму выводу 2052 на его внешней периферии. Для получения по существу дугообразного участка 2012 область 206 между двумя выводами 2051, 2052 может образовать небольшой прогиб, как показано на фиг. 4. Катушка 201 индуктивности может дополнительно содержать последовательность витков, например, приблизительно 5-20 витков, предпочтительно, 8-15 витков, а еще более предпочтительно 10-13 витков. В варианте реализации, показанном на фиг. 4, катушка 201 индуктивности содержит, например, 10 витков.
Кроме того, в соответствии с еще одной предпочтительной модификацией, поскольку желательно, чтобы общая ширина катушки 201 индуктивности в радиальном направлении, например, по отношению к центральной точке 210, сохранялась менее приблизительно 2,0 мм, например, на уровне 1,5 мм или даже меньше, в варианте реализации, показанном на фиг. 4, ширина витка может составлять приблизительно 60 мкм, а расстояние между последовательными витками может составлять приблизительно 75 мкм. Однако, в других вариантах реализации ширина витков и/или расстояние между последовательными витками может быть выбрано из промежутка значений от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм, предпочтительно, от приблизительно 40 мкм до приблизительно 80 мкм. В некоторых вариантах реализации они даже могут быть одинаковыми. Например, возможно наличие 15 витков с шириной приблизительно в 50 мкм и с расстоянием между ними приблизительно в 50 мкм.
Как дополнительно показано на фиг. 4, в отличие от конденсаторов, имеющих конфигурацию с противостоящими параллельными электродами, конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226 представляют собой компланарные конденсаторы, то есть их соответствующие электроды 2211 и 2212, 2221 и 2222, 2231 и 2232, 2241 и 2242, 2251 и 2252, и 2261 и 2262 являются компланарными по отношению друг к другу, по меньшей мере до изгибания или деформации датчика 200 для его прикрепления к первому элементу 102 в виде контактной линзы. Как пояснено выше, компланарные конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226, следовательно, также компланарны со спиральной катушкой 201 индуктивности. В частности, электроды 2211, 2212, 2221, 2222, 2231, 2232, 2241, 2242, 2251, 2252, 2261, 2262 выполнены компланарными с катушкой 201 индуктивности, например, в одной и той же плоскости, в частности, на одной и той же передней стороне, несущего основания (не показано для целей наглядности), как описано со ссылкой на фиг. 3. Таким образом, электрические силовые линии между двумя соответствующими компланарными электродами 2211 и 2212, 2221 и 2222, 2231 и 2232, 2241 и 2242, 2251 и 2252, 2261 и 2262 также могут образовывать дуги, выступающие за пределы плоскости.
Кроме того, в соответствии с предпочтительной модификацией конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226 могут также представлять собой встречно-гребенчатые конденсаторы, как показано на фиг. 4. Таким образом, заданный конденсатор может содержать два электрода, имеющих по существу Е-образную форму и направленных друг на друга таким образом, что их ветви являются встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу. Например, на фиг. 4, конденсатор 221 содержит два компланарных и встречно-гребенчатых электрода 2211 и 2212, имеющих по существу Е-образную форму. Аналогичным образом, другие конденсаторы 222, 223, 224, 225 и 226 обеспечены таким же образом.
Кроме того, в соответствии с предпочтительной модификацией по меньшей мере один конденсатор обеспечен для каждого из выпуклых дугообразных участков 2011, 2012, 2013 катушки индуктивности на их внутренней периферии в направлении к центральной точке 210. В варианте реализации, показанном со ссылкой на фиг. 4, согласно предпочтительной модификации два конденсатора обеспечены для каждого выпуклого дугообразного участка 2011, 2012, 2013 катушки индуктивности. Например, конденсаторы 221 и 222 обеспечены в участке 2011, конденсаторы 223 и 224 обеспечены в участке 2012, а конденсаторы 225 и 226 обеспечены в участке 2013. Согласно предпочтительной модификации первые электроды заданного конденсатора 221, 222, 223, 224, 225, 226, а именно электроды 2211 и 2221, 2231 и 2241, и 2251 и 2261, могут быть электрически соединены с внутренней стороной или с внутренней окружностью катушки 201 индуктивности, а именно, наиболее близкого от центра витка участков 2011, 2012 и 2013 соответственно. В свою очередь вторые электроды, а именно, электроды 2212 и 2222, 2232 и 2242, и 2252 и 2262, могут быть соединены с внешней стороной или с внешней окружностью катушки 201 индуктивности, а именно, с наиболее удаленным от центра витком участков 2011, 2012 и 2013 соответственно. В то время как первые электроды 2211, 2221, 2231, 2241, 2251, 2261 могут быть обеспечены по существу в качестве удлинений наиболее близкого от центра витка катушки 201 индуктивности по направлению к центральной точке 210, вторые электроды 2212, 2222, 2232, 2242, 2252, 2262 могут быть соединены с наиболее удаленным от центра витком катушки 201 индуктивности посредством электропроводящих сквозных отверстий 2213, 2223, 2233, 2243, 2253, 2263. По технологическим причинам эти сквозные отверстия 2213, 2223, 2233, 2243, 2253, 2263 или электрические соединения могут быть обеспечены в различных плоскостях, в частности, на различных сторонах основания, несущего компланарные катушку 201 индуктивности и конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226 при условии, что пассивный датчик 200 является в целом плоским. Как показано на фиг. 4, электропроводящие сквозные отверстия 2213, 2223, 2233, 2243, 2253, 2263 могут содержать, соответственно, проводящую перемычку и могут пересекать несущее основание, а также при необходимости вторые электроды 2212, 2222, 2232, 2242, 2252, 2262.
В варианте реализации, показанном со ссылкой на фиг. 4, конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226 могут больше увеличиваться в размере по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 201 индуктивности, чем по направлению к центральной точке 210, например, таким образом, что общая форма каждого конденсатора 221, 222, 223, 224, 225, 226 является по существу трапецевидной с основанием большего размера, обращенным наружу по направлению от центральной точки 210, и с основанием меньшего размера, обращенным по направлению к центральной точке 210. Эта форма может оказаться предпочтительной для последующего изгибания пассивного датчика 200 ввиду его прикрепления к первому элементу 102 в виде контактной линзы. Эта форма, однако, не является ограничивающей, и могут быть использованы другие формы при условии, что они облегчают прикрепление пассивного датчика 200 к контактной линзе или покрытию поверхности 1061 глаза 106, например, аналогично вариантам реализации, показанным на фиг. 5 и 6.
Также предпочтительно удалить ненужный материал с пассивного датчика 200 для облегчения его прикрепления к первому элементу 102 в виде контактной линзы. Таким образом, предпочтительно удалить по меньшей мере частично ненужные части несущего основания (для наглядности не показаны), предпочтительно в соответствии с внутренним и внешним очертаниями пассивного датчика 200, тем не менее сохранив достаточное количество материала несущего основания в тех областях, в которых изгибание пассивного датчика 200 может повредить катушку 201 индуктивности и/или любые конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226. Также предпочтительно оставить центральную область 230, окружающую по существу центральную точку 210, например, соответствующую положению зрачка, свободной от любого материала, таким образом, чтобы зрение осталось по существу ненарушенным, а гибкость пассивного датчика 200 была бы улучшена.
На фиг. 5-8 показаны дополнительные варианты пассивных датчиков 500, 600, 700, 800, образующих резонансную схему для использования в контактной линзе, которая также может быть использована преимущественно в устройстве 100, 100' для отслеживания физиологических параметров по любому из предыдущих вариантов реализации, в частности, согласно модификации, описанной со ссылкой на фиг. 3. Следовательно, следует обратиться к вышеприведенному описанию в части любых признаков пассивных датчиков 500, 600, 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 5-8, которые представляют собой аналоги пассивного датчика 200, показанного на фиг. 4, а также относительно их использования в любом устройстве 100, 100' для отслеживания физиологических параметров, как показано на фиг. 1-3.
В варианте реализации, показанном на фиг. 5, аналогично пассивному датчику 200 по варианту реализации, показанному на фиг. 4, пассивный датчик 500 представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, катушку 501 индуктивности, и по меньшей мере один емкостный элемент, например, множество конденсаторов 521, 522, 523, 524, 525 и 526, все из которых являются компланарными в одном слое до начала любой деформации пассивного датчика 500 для его установки в контактную линзу устройства для отслеживания физиологических параметров. Проводящие, предпочтительно металлические элементы 501, 521, 522, 523, 524, 525, 526 с защитными слоями покрытия или без таких слоев на них также могут быть обеспечены на слое несущего основания, который также не показан для целей наглядности и может быть частично удален, как описано выше.
Согласно предпочтительной модификации катушка 501 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 5, представляет собой катушку индуктивности по существу того же вида и обладающую теми же параметрами и преимуществами, что и катушка 201 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 4. В частности, она может также содержать вогнутые дугообразные участки 5011, 5012, 5013 по отношению к по существу центральной точке 510 отсчета пассивного датчика 500, но не цинтрированные относительно нее, а также выпуклые дугообразные участки 5021, 5022, 5023, соединяющие вогнутые по отношению друг к другу участки 5011, 5012, 5013. Аналогичным образом, катушка 501 индуктивности может дополнительно содержать прямые участки 5031, 5032, 5033, 5034, 5035, 5036 катушки индуктивности и закругленные соединения 5041, 5042, 5043, 5044, 5045, 5046 между прямыми участками 5031, 5032, 5033, 5034, 5035, 5036 и вогнутыми участками 5011, 5012, 5013.
Аналогично катушке 201 индуктивности, показанной на фиг. 4, катушка 501 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 5, также может представлять собой плоскую спиральную катушку индуктивности с первым выводом 5051 на внутренней окружности вогнутого дугообразного участка 5012 и вторым выводом 5052 на его внешней окружности, а также небольшой изогнутой областью 506. Катушка 501 индуктивности также может содержать последовательные витки, например, приблизительно 5-20 витков, предпочтительно 8-15 витков, а еще более предпочтительно 10-13 витков, и их ширина также предпочтительно не должна превышать приблизительно 2,0 мм, составляя, например, приблизительно не более 1,5 мм. В отличие от катушки 201 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 4, катушка 501 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 5, содержит 13 витков, которые могут иметь ширину приблизительно в 50 мкм и отстоять друг от друга приблизительно на расстоянии также в 50 мкм.
Как дополнительно показано на фиг. 5, конденсаторы 521, 522, 523, 524, 525, 526 могут также представлять собой компланарные конденсаторы и быть одинаковыми почти по всем аспектам с компланарными конденсаторами 221, 222, 223, 224, 225, 226 по варианту реализации, показанному на фиг. 4. Например, пары электродов 5211 и 5212, 5221 и 5222, 5231 и 5232, 5241 и 5242, 5251 и 5252, и 5261 и 5262 также могут быть компланарными по отношению друг к другу и образовывать встречно-гребенчатые Е-образные формы. Также в настоящей заявке до изгибания датчика 500 конденсаторы 521, 522, 523, 524, 525, 526 обеспечены компланарным образом с катушкой 501 индуктивности с соответствующими преимуществами, описанными выше. Аналогичным образом, конденсаторы 521 и 522 обеспечены в участке 5011, конденсаторы 523 и 524 обеспечены в участке 5012, а конденсаторы 525 и 526 обеспечены в участке 5013. Кроме того, первые электроды 5211 и 5221, 5231 и 5241, и 5251 и 5261 также могут быть электрически соединены с наиболее близким от центра витком катушки 501 индуктивности и могут быть обеспечены в качестве удлинений наиболее близкого от центра витка или могут представлять с ним единое целое, в то время как вторые электроды 5212 и 5222, 5232 и 5242, и 5252 и 5262, могут быть соединены с наиболее удаленным от центра витком посредством электропроводящих сквозных отверстий 5213, 5223, 5233, 5243, 5253, 5263, как описано выше.
В варианте реализации, показанном на фиг. 5, в отличие от варианта реализации, показанного на фиг. 4, в то время как конденсаторы 521, 522, 523, 524, 525, 526 также могут больше увеличиваться в размере по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 501 индуктивности, чем по направлению к центральной точке 510, они снова расширяются по направлению к центральной области 530, которая может быть свободной от материала и окружает центральную точку 510, так что их края являются частично дугообразными, в частности, в соответствии с формой выпуклых дугообразных участков 5021, 5022, 5023, с преимуществом по сравнению с вариантом реализации по фиг. 4, заключающимся в том, что большая часть подстилающей поверхности 1061 глаза 106, расположенной, в частности, поверх роговицы 1062, может быть покрыта после того, как пассивный датчик 500 встроен в устройство для отслеживания физиологических параметров, например, в любое устройство 100, 100' для отслеживания физиологических параметров. В частности, поскольку наиболее близкие от центра края всех электродов 5211, 5212, 5221, 5222, 5231, 5232, 5241, 5242, 5251, 5252, 5261, 5262 расширяются, задняя сторона первых электродов 5211, 5221, 5231, 5241, 5251, 5261, имеющих Е-образную форму, соответствует частично дугообразной форме близлежащего соответствующего выпуклого участка 5021, 5022, 5023.
В варианте реализации, показанном на фиг. 6, пассивный датчик 600 также представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, такую же катушку 501 индуктивности, аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 5, и по меньшей мере один емкостный элемент, например, три конденсатора 621, 622, 623, все из которых являются компланарными в одном слое до начала любой деформации пассивного датчика 600 для его установки в контактную линзу устройства для отслеживания физиологических параметров. Следует обратиться к вышеприведенному описанию, в частности, в особенности относительно катушки 501 индуктивности, а также других признаков, схожих с признаками пассивных датчиков 200, 500 из предыдущих вариантов реализации.
В отличие от фиг. 4 и 5, на внутренней окружности каждого вогнутого дугообразного участка 5011, 5012, 5013 выполнен соответственно лишь один конденсатор 621, 622, 623. Аналогично вариантам реализации, показанным на фиг. 4 и 5, каждый конденсатор 621, 622, 623 согласно варианту реализации, показанному на фиг. 6, также является компланарным, однако первый и второй электроды в каждой паре электродов 6211 и 6212, 6221 и 6222, 6231 и 6232 не являются встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу. Однако, как показано на фиг. 6, каждый отдельный электрод 6211, 6212, 6221, 6222, 6231, 6232 сам по себе представляет собой встречно-гребенчатый электрод. Как показано далее, каждый отдельный электрод 6211, 6212, 6221, 6222, 6231, 6232 пассивного датчика 600 может приблизительно охватывать по меньшей мере такую же площадь поверхности, что и весь встречно-гребенчатый конденсатор 521, 522, 523, 524, 525, 526 пассивного датчика 500 согласно варианту реализации, показанному на фиг. 5, или в некоторых модификациях весь встречно-гребенчатый конденсатор 221, 222, 223, 224, 225, 226 пассивного датчика 200 согласно варианту реализации, показанному на фиг. 4. С точки зрения формы в сравнении, в частности, с вариантом реализации, показанном на фиг. 5, в варианте реализации, показанном на фиг. 6, каждый электрод 6211, 6212, 6221, 6222, 6231, 6232 имеет приблизительно два встречно-гребенчатых Е-образных электрода 5211 и 5212, 5221 и 5222, 5231 и 5232, 5241 и 5242, 5251 и 5252, и 5261 и 5262 каждого конденсатора 521, 522, 523, 524, 525, 526, соединенных своими наибольшими краями по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 501 индуктивности, образуя таким образом одиночный цельный встречно-гребенчатый электрод. Таким образом, преимущество формы отдельных электродов 6211, 6212, 6221, 6222, 6231, 6232 заключается в том, что она облегчает отлив и формование пассивного датчика 600 для его присоеднинения к контактной линзе. Как показано на фиг. 6, аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 5, задняя сторона электродов 6211, 6212, 6221, 6222, 6231, 6232, обращенная к выпуклым дугообразным участкам 5021, 5022, 5023 катушки 501 индуктивности, может соответствовать дугообразной форме выпуклых дугообразных участков 5021, 5022, 5023 и расширяться по направлению к центральной области 530, обладая тем же преимуществом, что и в варианте реализации по фиг. 4, заключающимся в том, что большая часть подстилающей поверхности 1061 глаза 106, в частности, расположенная поверх роговицы, может быть покрыта после установки пассивного датчика 600 в устройство для отслеживания физиологических параметров, например, в любое из устройств 100, 100' для отслеживания физиологических параметров.
Кроме того, аналогично предыдущим вариантам реализации первые электроды 6211, 6221, 6231 пассивного датчика 600 могут быть электрически соединены с наиболее близким от центра витком катушки 501 индуктивности и могут быть обеспечены в качестве его неотделимых удлинений, а вторые электроды 6212, 6222, 6232 могут быть соединены с наиболее удаленным от центра витком посредством электропроводящих сквозных отверстий 6213, 6223, 6233, которые также могут содержать соответствующую проводящую перемычку. На фиг. 6 также показано то, что сквозные отверстия 6213, 6223, 6233 могут пересекать несущее основание и даже вторые электроды 6212, 6222, 6232. Преимущество этой конфигурации в варианте реализации, показанном на фиг. 6, заключается в том, что в сравнении с вариантами реализации, показанными на фиг. 4 и 5, количество сквозных отверстий для электрического соединения уменьшено вдвое, что приводит к уменьшению числа областей, в которых материал пересекает несущее основание при условии сохранения по меньшей мере такой же площади поверхности, покрытой компланарными конденсаторами.
В варианте реализации, показанном на фиг. 7, аналогично пассивным датчикам 200, 500, 600 по вариантам реализации, показанным на фиг. 4, 5 и 6, пассивный датчик 700 также представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, катушку 701 индуктивности, и по меньшей мере один емкостный элемент, например, множество конденсаторов 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, все из которых являются компланарными в одном слое до начала любой деформации пассивного датчика 700 для его установки в контактную линзу устройства для отслеживания физиологических параметров. Эти проводящие, предпочтительно металлические, элементы 701, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728 с защитными слоями покрытия или без таких слоев на них также могут быть обеспечены на слое несущего основания, который также не показан для целей наглядности и может быть частично удален, как описано выше.
Согласно предпочтительной модификации в качестве альтернативы вариантам реализации, показанным на фиг. 4, 5 и 6, катушка 701 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 7, представляет собой плоскую циркулярную кольцевидную катушку индуктивности, проходящую по спирали от первого вывода 7051 на ее наиболее близкой от центра окружности по направлению ко второму выводу 7052 на ее наиболее удаленной от центра окружности. В то время как катушки 201 и 501 индуктивности по предыдущим вариантам реализации и их модификациям могут быть более предпочтительными с точки зрения облегчения деформации пассивных датчиков 200, 500, 600 с точки зрения их прикрепления к вогнутой колпочкообразной контактной линзе, катушка 701 индуктивности пассивного датчика 700 по варианту реализации, показанному на фиг. 7, в свою очередь, является более предпочтительной с точки зрения амплитуды сигнала антенны комплементарного портативного устройства, создающего внешнее магнитное поле. Аналогично предыдущим вариантам реализации катушка 701 индуктивности также может содержать последовательные витки, например, приблизительно 5-20 витков, предпочтительно 8-15 витков, а еще более предпочтительно 10-13 витков, и их ширина также предпочтительно не должна превышать приблизительно 2,0 мм, составляя, например, приблизительно не более 1,5 мм. Аналогично катушке 501 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 5 и 6, катушка 701 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 7, таким образом, может содержать 13 витков, которые могут иметь ширину приблизительно в 50 мкм и отстоять друг от друга приблизительно на расстоянии также в 50 мкм.
Для обеспечения достаточного покрытия поверхности ввиду использования пассивного датчика 700 для обнаружения деформаций поверхности глаза при обеспечении достаточной гибкости для осуществления его прикрепления к контактной линзе в варианте реализации, показанном на фиг. 7, обеспечивают множество конденсаторов, например, восемь компланарных встречно-гребенчатых конденсаторов 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728. В соответствии с вышеприведенным описанием специалисту будет понятно, что такое количество не должно расцениваться в качестве ограничивающего, и может быть использовано большее или меньшее количество конденсаторов в зависимости от желаемой конфигурации и чувствительности пассивных воспринимающих средств.
Как дополнительно показано на фиг. 7, конденсаторы 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728 являются конденсаторами того же вида, что и конденсаторы 221, 222, 223, 224, 225, 226 по варианту реализации, показанному на фиг. 4. Таким образом, пары электродов 7211 и 7212, 7221 и 7222, 7231 и 7232, 7241 и 7242, 7251 и 7252, 7261 и 7262, 7271 и 7272, и 7281 и 7282 также могут быть компланарными по отношению друг к другу, образуя встречно-гребенчатые Е-образные формы. Кроме того, конденсаторы 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728 могут больше увеличиваться в размере по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 701 индуктивности, чем по направлению к центральной области 730, таким образом, например, что общая форма каждого конденсатора 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728 является по существу трапецевидной с основанием большего размера, обращенным наружу по направлению от центральной области 730, и с основанием меньшего размера, обращенным по направлению к указанной центральной области 730, обладая теми же преимуществами, которые описаны выше, например, для варианта реализации, показанного на фиг. 4.
Кроме того, как также описано для вариантов реализации, показанных на фиг. 4 и 5, в пассивном датчике 700 по варианту реализации, показанному на фиг. 7, первые электроды 7211, 7221, 7231, 7241, 7251, 7261, 7271, 7281 также могут быть электрически соединены с наиболее близким от центра витком катушки 701 индуктивности и могут быть обеспечены в качестве удлинений наиболее близкого от центра витка или могут представлять собой единое целое с ним, а вторые электроды 7212, 7222, 7232, 7242, 7252, 7262, 7272, 7282 могут быть соединены с наиболее удаленным от центра витком посредством электропроводящих сквозных отверстий 7213, 7223, 7233, 7243, 7253, 7263, 7273, 7283, как описано выше для предыдущих вариантов реализации.
В варианте реализации, показанном на фиг. 8, пассивный датчик 800 также представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, такую же катушку 701 индуктивности, что и в варианте реализации, показанном на фиг. 7, и по меньшей мере один емкостный элемент, а именно, четыре конденсатора 821, 822, 823, 824, все из которых являются компланарными в одном слое до начала любой деформации пассивного датчика 800 для его установки в контактную линзу устройства для отслеживания физиологических параметров. Следует обратиться к вышеприведенному описанию, в частности, в особенности относительно катушки 701 индуктивности, а также других признаков, схожих с признаками пассивных датчиков 200, 500, 600, 700 из предыдущих вариантов реализации.
В отличие от варианта реализации, показанного на фиг. 7, но аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 6, в пассивном датчике 800 первый и второй электроды в каждой паре электродов 8211 и 8212, 8221 и 8222, 8231 и 8232, 8241 и 8242 конденсаторов 821, 822, 823, 824 не являются встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу. Однако, как показано на фиг. 8, каждый отдельный электрод 8211, 8212, 8221, 8222, 8231, 8232, 8241, 8242 может иметь форму трезубца, заостренного по направлению к центральной области 730, также образуя трапецевидную форму, как описано выше, причем конденсаторы 821, 822, 823, 824 также больше увеличиваются в размере по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 701 индуктивности, чем по направлению к центральной области 730, обладая теми же преимуществами, какие описаны выше, например, для варианта реализации, показанного на фиг. 4. Как дополнительно показано на фиг. 8, каждый отдельный электрод 8211, 8212, 8221, 8222, 8231, 8232, 8241, 8242 пассивного датчика 800 ориентировочно может покрыть по меньшей мере поверхность, равную целому встречно-гребенчатому конденсатору 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728 по варианту реализации, показанному на фиг. 7.
Кроме того, аналогично предыдущим вариантам реализации первые электроды 8211, 8221, 8231, 8241 пассивного датчика 800 могут быть электрически соединены с наиболее близким от центра витком катушки 701 индуктивности и могут быть обеспечены в качестве его неотъемлемых удлинений, а вторые электроды 8212, 8222, 8232, 8242 могут быть соединены с наиболее удаленным от центра витком посредством электропроводящих сквозных отверстий 8213, 8223, 8233, 8243 и соответствующих проводящих перемычек. Аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 6, преимущество этой конфигурации в варианте реализации, показанном на фиг. 8, в сравнении с вариантом реализации, показанном на фиг. 7, заключается в том, что количество сквозных отверстий для электрического соединения уменьшено вдвое, что приводит к уменьшению числа областей, в которых материал пересекает несущее основание при условии сохранения по меньшей мере такой же площади поверхности, покрытой компланарными конденсаторами.
Как описано ранее, любой из пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 4-8, или их модификации могут быть использованы в устройствах 100, 100' для отслеживания физиологических параметров по вариантам реализации, показанным на фиг. 1-3, или их модификациям. В действительности, когда пассивный датчик 200, 500, 600, 700, 800 реагирует на внешнее магнитное поле, созданное комплементарным портативным устройством, конфигурация катушки индуктивности и/или конденсаторов в каждом пассивном датчике 200, 500, 600, 700, 800 обеспечивает возможность выступа электрических силовых линий, созданных в них, за пределы плоскости пассивного датчика 200, 500, 600, 700, 800. Таким образом, при использовании в любом из устройств 100, 100' для отслеживания физиологических параметров паразитные емкости существуют с подстилающей поверхностью глаза и/или находящейся на ней слезной пленкой, что приводит к образованию воспринимающих конденсаторов, в которых витки катушки индуктивности и/или физических конденсаторов пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 представляют собой первые электроды воспринимающих конденсаторов, а ткани глаза и/или слезная пленка представляют собой их вторые электроды.
На фиг. 9 схематически показан вид в разрезе устройства 100 или 100' для отслеживания физиологических параметров, показанного соответственно на фиг. 1 или 2, сфокусированного аналогично модификации, показанной на фиг. 3, на паразитных емкостях, которые могут возникнуть между пассивными воспринимающими средствами 101 или в настоящей заявке между их модификацией 101' и поверхностью 1061 глаза 106. В отличие от пассивных воспринимающих средств 101 по варианту реализации, показанному на фиг. 3, в варианте, показанном на фиг. 9, в качестве пассивных воспринимающих средств 101' может выступить один из пассивных датчиков 1100, 1500, 1600, 1700 из вариантов реализации, показанных на фиг. 10-13. Таким образом, варианты реализации, показанные на фиг. 3 и 9, являются по существую одинаковыми и отличаются лишь теми вариантами пассивных воспринимающих средств 101, 101', которые используют в системах 100, 100' для отслеживания физиологических параметров по вариантам реализации, показанным на фиг. 1 и 2. Нижеследующее описание будет сконцентрировано на различиях между вариантами реализации, а, в противном случае, необходимо обратиться к вышеприведенному описанию.
Аналогично модификации, показанной на фиг. 3, в модификации, показанной на фиг. 9, пассивные воспринимающие средства 101' также содержат множество компланарных проводящих элементов 1011', 1012', распределенных поверх передней стороны или первой основной стороны 1201 несущего основания 120. Вновь для наглядности только два таких элемента 1011', 1012', показанных на фиг. 9, являются компланарными. Однако, пассивный датчик 101', напротив, также может содержать дополнительные проводящие элементы 1013', 1014' на задней стороне или на второй основной стороне 1202 несущего основания 120, противоположной первой основной стороне 1201. Согласно предпочтительной модификации проводящие элементы 1013', 1014' на задней стороне 1202 могут быть обеспечены только на наиболее удаленной от центра окружности пассивных воспринимающих средств 101' и не в направлении к ее центральной области с тем, чтобы они перекрывались, главным образом, только с наиболее удаленными от центра проводящими элементами 1011', 1012' передней стороны 1201.
В модификации, показанной на фиг. 9, передняя сторона 1201, не показанная для наглядности, имеет намного больше проводящих компланарных элементов 1011', 1012', распределенных поверх ее поверхности, чем задняя сторона 1202 и, следовательно, представляет собой предпочтительную сторону для обращения к поверхности 1061 глаза 106, предназначенную для отслеживания. В предпочтительной модификации, в которой пассивные воспринимающие средства 101' представляют собой пассивный датчик 1100 по варианту реализации, показанному на фиг. 10, или любой из пассивных датчиков 1500, 1600, 1700 по вариантам реализации, показанным на фиг. 11-13, два компланарных проводящих элемента 1201', 1202' могут в разрезе соответствовать двум последовательным проводящим элементам на первой основной стороне несущего основания, например, двум последовательным виткам из множества витков 11011 спиральной катушки 1101 индуктивности или двум последовательным ветвям любого из встречно-гребенчатых конденсаторов 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126. Аналогичным образом элементы 1203', 1204' могут представлять собой схематичные поперечные разрезы витка 11012 на второй основной стороне несущего основания в варианте реализации, показанном на фиг. 10. Кроме того, аналогично предыдущим вариантам реализации и их модификациям дополнительные слои 121, 122 защитного покрытия и/или адгезивных материалов также могут быть обеспечены на передней стороне 1201 или поверх нее и/или поверх проводящих элементов 1011', 1012', а также на задней стороне 1202 или поверх нее, и/или в этой модификации они могут быть обеспечены поверх проводящих элементов 1013', 1014' соответственно.
Кроме того, аналогично модификации, описанной со ссылкой на фиг. 3, в модификации, показанной на фиг. 9, выполнение пассивных воспринимающих средств 101' с компланарными проводящими, индуктивными и/или емкостными элементами 1011', 1012' на передней стороне 1201 обеспечивает выгодную конфигурацию электрических силовых линий, что приводит к существованию паразитных емкостей между этими проводящими элементами 1011', 1012' и противоположной поверхностью 1061 глаза 106 или слезной пленкой на нем, которые используют в качестве воспринимающих конденсаторов для отслеживания деформаций, в частности, роговицы 1062.
В модификации, показанной на фиг. 9, между проводящими элементами на задней стороне 1202 несущего основания 120 и поверхностью 1061 глаза могут существовать дополнительные «воспринимающие» паразитные емкости, если эти элементы не экранированы проводящим элементом 1011', 1012' передней стороны 1201, например, проводящим элементом 1014', показанным на фиг. 9. Это могло бы произойти, например, в ситуациях из вариантов реализации, показанных на фиг. 10-13, в которых по меньшей мере один виток 15012 или 16012 на второй основной стороне несущего основания имеет диаметр, превышающий диаметр любого из витков 15011 или 16012 на первой основной стороне. В противоположность этому, когда проводящие элементы задней стороны 1202 экранированы проводящим элементом передней стороны 1201, что также показано на фиг. 2, причем элемент 1013' экранирован элементом 1011', может существовать постоянная паразитная емкость между этими двумя элементами 1011', 1013', которая будет представлять собой фиксированный параметр и, следовательно, не обеспечит воспринимающий конденсатор. В свою очередь, это могло бы произойти в варианте реализации, показанном со ссылкой на фиг. 10, в котором виток 11012 экранирован наиболее удаленным от центра витком из множества витков 11011.
Кроме того, аналогичино модификации по фиг. 3 в модификации, показанной на фиг. 9, также предпочтительно, чтобы пассивные воспринимающие средства 101' были соединены с внутренней поверхностью 103 первого элемента 102 в виде контактной линзы таким образом, чтобы они находились ближе к поверхности 1061 глаза 106, а, в частности, к роговице 1062, чем к поверхности 1081 раздела между внешней поверхностью 104 первого элемента 102 в виде линзы и веком 108 и/или слезной пленкой, образованной между ними. Таким образом, предпочтительно, чтобы первый элемент 102 в виде контактной линзы был произведен таким образом, чтобы пассивные воспринимающие средства 101' могли быть прикреплены к ним таким образом, чтобы расстояния D и D' от любого из компланарных проводящих элементов 1011', 1012' на передней стороне 1201 и от любого из компланарных проводящих элементов 1013', 1014' на задней стороне 1202 до поверхности 1081 раздела с веком 108, соответственно, превышали расстояния d и d' от указанных компланарных проводящих элементов 1011', 1012' и 1013', 1014' до противоположной обасти поверхности 1061 глаза 106. Таким образом, только паразитные емкости воспринимающих конденсаторов могут представлять собой основные переменные параметры, зависящие от деформаций поверхности 1061 глаза, а любая другая емкость системы 100, 100' для отслеживания физиологических параметров будет фиксированной или изменяющейся, но незначительной по сравнению с указанными паразитными емкостями воспринимающих конденсаторов. Кроме того, также предпочтительно, чтобы толщина пассивных воспринимающих средств 101', в частности, слоя 120 несущего основания или, другими словами, расстояние между проводящими элементами 1011', 1012' передней стороны 1201 и проводящими элементами 1013', 1014' задней стороны 1202 было достаточно небольшим, чтобы можно было принять равенства D ≈ D' и d ≈ d' соответственно.
r
r
r
r
r
r
r
r
r
Аналогично варианту реализации по фиг. 3 в вариантах реализации, показанных на фиг. 1 и 2, в сочетании с модификацией, показанной на фиг. 9, пассивные воспринимающие средства 101', в качестве которых может выступить любой из пассивных датчиков 1100, 1500, 1600, 1700 по вариантам реализации, подробно описанным далее в настоящей заявке и показанным на фиг. 10-13, могут быть выполнены также с начальной резонансной частотой приблизительно в 30 МГц. При значении частоты, близком этому значении, относительная диэлектрическая проницаемость ε для различных элементов может составлять: ε (веко) ≈ 80, и ε (роговица) ≈ 100 и ε (слезная пленка) ≈ 80, таким образом, можно считать, что ε (роговица) ≈ ε (слезная пленка) ≈ ε (веко) ≈ 30 МГц. Кроме того, относительная диэлектрическая проницаемость материалов, образующих многослойную контактную линзу 102, 110, которые могут быть жесткими и/или гибкими силиконовыми или полимерными материалами, может составлять порядка ε (силикон) ≈ 3, а относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала в промежуточном пространстве 105, который может представлять собой воздух или другой биосовместимый диэлектрический материал с низкой относительной диэлектрической проницаемостью, может составлять ε (диэлектрик) ≈ 1-3. Толщина слоя 120 несущего основания и, следовательно, расстояние между витками 11011 на первой основной стороне и по меньшей мере одним витком 11012 на второй основной стороне в пассивном датчике 1100, или по аналогии в любом пассивном датчике 1500, 1600, 1700, может составлять менее 100 мкм, предпочтительно, даже менее 50 мкм. Таким образом, расстояние d ≈ d' от пассивных воспринимающих средств 101' до внутренней поверхности 111 мягкой линзы 110, другими словами, до поверхности раздела между мягким элементом 110 в виде контактной линзы и слезной пленкой на роговичной области 1062, меньше расстояния D ≈ D' между пассивными воспринимающими средствами 101' и внешней поверхностью 104 жесткого элемента 102 в виде контактной линзы, так что любая паразитная емкость между пассивными воспринимающими средствами 101' и веком 108 будет переменной, но незначительной или вообще будет отсутствовать. Например, без ограничения настоящего изобретения этими значениями устройство 100, 100' для отслеживания физиологических параметров может быть выполнено таким образом, что будут выполняться равенства d ≈ d' ≈ 350 мкм и D ≈ D' ≈ 500 мкм.
На фиг. 10-13 дополнительно показаны пассивные датчики 1100, 1500, 1600, 1700 для контактной линзы, которые также могут быть использованы в устройствах 100, 100' для отслеживания физиологических параметров по вариантам реализации, показанным на фиг. 1 и 2, в частности, в сочетании с модификацией, описанной со ссылкой на фиг. 9, в дополнительных иллюстративных вариантах реализации. Также следует обратиться к вышеприведенному описанию в части сходств между вариантами реализации.
Аналогично вариантам реализации, показанным на фиг. 4-8, пассивный датчик 1100 по варианту реализации, показанному на фиг. 10, содержит индуктивный элемент, а именно, катушку 1101 индуктивности, и по меньшей мере один емкостный элемент, например, множество конденсаторов 1121, 1122, 1123, 1124, 1125 и 1126, все из которых являются компланарными. До начала последовательных этапов прикрепления пассивного датчика 1100 к первому элементу 102 в виде контактной линзы устройства 100, 100' для отслеживания физиологических параметров он является достаточно тонким, чтобы указанный пассивный датчик можно было принять по существу за плоский датчик, так что он образует по существу всего один чувствительный слой, даже при его деформации, в частности, при его изгибании и прикреплении к контактной линзе системы для отслеживания физиологических параметров.
Кроме того, в отличие от пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 в варианте реализации, показанном на фиг. 10, катушка 1101 индуктивности содержит множество витков 11011 на первой основной стороне несущего основания и по меньшей мере один другой виток 11012 на второй основной стороне несущего основания, противоположной первой основной стороне. Как пояснено выше, пассивный датчик 1100 может быть при необходимости обеспечен слоем покрытия, например, на любой основной стороне несущего основания или даже на обеих его сторонах, в частности, также поверх катушки 1101 индуктивности и/или конденсаторов 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126. Однако, для простоты несущее основание и дополнительный слой покрытия или дополнительные слои покрытия не показаны на фиг. 10. В варианте реализации, показанном на фиг. 10, на второй основной стороне несущего основания катушка 1101 индуктивности образует один виток 11012, который начинается с первого вывода 11052 на наиболее удаленной от центра окружности, а затем соединяется своим концом с началом наиболее удаленного от центра витка среди витков 11011 первой основной стороны несущего основания посредством одного или более электропроводящих сквозных отверстий 11053, проходящих через несущее основание. Катушка 1101 индуктивности затем продолжает проходить по спирали на первой основной стороне несущего основания в том же спиральном направлении, что и на второй основной стороне, со своим наиболее удаленным от центра витком, по существу перекрывающим виток 11012 второй основной стороны по направлению к центральной области 1130. Витки 11011 первой основной стороны затем заканчиваются другим выводом 11051 на их наиболее близкой от центра окружности. В действительности витки 11011 на первой основной стороне по существу представляют собой аналоги односторонней спиральной катушки 201, 501 индуктивности из вариантов реализации, показанных на фиг. 4-6. Таким образом, область 1106 между двумя выводами 11051, 11052 может образовывать небольшие прогибы между последовательными витками, как показано на фиг. 10, в частности, между последовательными витками 11011 на первой основной стороне.
В варианте реализации, показанном на фиг. 10, только один виток 11012 обеспечен на второй основной стороне несущего основания. Однако в других вариантах реализации по меньшей мере один наиболее удаленный от центра виток 11012 на второй основной стороне несущего основания может быть обеспечен на окружности, первышающей окружность любого из витков 11011 на первой основной стороне. В таких модификациях, следовательно, будет также возможно наличие более одного витка 11012, например, до пяти витков, на второй основной стороне при условии, что количество витков 11011 на первой основной стороне превышает количество витков 11012 на второй основной стороне. На первой основной стороне, катушка 1101 индуктивности может содержать, например, приблизительно 5-20 витков 11011, предпочтительно 8-15 витков 11011, а еще более предпочтительно 10-13 витков 11011. Таким образом, в варианте реализации, показанном на фиг. 10, катушка 1101 индуктивности содержит, например, 12 витков 11011 на первой основной стороне, и всего один виток 11012 на второй основной стороне.
Как дополнительно показано на фиг. 10, аналогично вариантам реализации, показанным на фиг. 4-6, в этом варианте реализации катушка 1101 индуктивности также может содержать множество дугообразных участков 11071, 11072, 11073, являющихся вогнутыми по отношению к по существу центральной точке 1110 пассивного датчика 1100. Таким образом, катушка 1101 индуктивности может дополнительно содержать направленные вовнутрь, другими словами, выпуклые по отношению к по существу центральной точке 1110, дугообразные участки 11021, 11022, 11023, а также прямые участки 11031, 11032, 11033, 11034, 11035, 11036 катушки индуктивности, соединяющие вогнутые по отношению друг к другу участки 11071, 11072, 11073, причем соединения 11041, 11042, 11043, 11044, 11045, 11046 между ними также могут быть закругленными. Таким образом, общая форма катушки 1101 индуктивности может иметь те же преимущества, что и катушки 201, 501 индуктивности из предыдущих вариантов реализации.
Кроме того, в соответствии с еще одной предпочтительной модификацией, поскольку также желательно, чтобы общая ширина катушки 1101 индуктивности в радиальном направлении, например, относительно центральной точки 1110, не превышала 2,0 мм, составляя, например, приблизительно не более 1,5 мм, в варианте реализации, показанном на фиг. 10, ширина витка 11011, 11012 может составлять приблизительно 50 мкм, а расстояние между последовательными витками 11011 на первой основной стороне может также составлять 50 мкм. Однако, в других вариантах реализации ширина витков 11011, 11012 и/или расстояние между последовательными витками 11011 или 11012 могут быть выбраны из диапозона значений от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм, предпочтительно от приблизительно 40 мкм до приблизительно 80 мкм, и они необязательно должны быть одинаковыми. Даже если предпочтительно, чтобы витки 11011, 11012 на первой и второй основных сторонах несущего основания имели схожие размеры, в некоторых вариантах реализации ширина витков 11011, 11012 и расстояние между ними на первой и второй основных сторонах могут различаться.
Как дополнительно показано на фиг. 10, конденсаторы 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126 представляют собой компланарные конденсаторы и могут быть, например, схожими с конденсаторами 221, 222, 223, 224, 225, 226 или 521, 522, 523, 524, 525, 526 пассивных датчиков 200 или 500 по вариантам реализации, показанным на фиг. 4 или 5 соответственно. Таким образом, их соответствующие электроды 11211 и 11212, 11221 и 11222, 11231 и 11232, 11241 и 11242, 11251 и 11252, и 11261 и 11262 также являются компланарными по отношению друг к другу по меньшей мере до изгибания или деформаций датчика 1100 для его прикрепления к первому элементу 102 в виде контактной линзы. Таким образом, компланарные конденсаторы 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126 также компланарны со спиральной катушкой 1101 индуктивности на основной стороне несущего основания, в частности, с витками 11011 катушки 1101 индуктивности на передней стороне несущего основания (для наглядности не показано). Таким образом, конфигурация пассивного датчика 1100 также создает электрические силовые линии между двумя соответствующими компланарными электродами 11211 и 11212, 11221 и 11222, 11231 и 11232, 11241 и 11242, 11251 и 11252, 11261 и 11262 или между компланарными витками 11011 на передней стороне, образующие дуги, выступающие за пределы указанной плоскости, которые необходимы для возникновения паразитных емкостей с противоположной поверхностью 1061 глаза 106.
Кроме того, также согласно фиг. 10, и, в частности, аналогично модификации, показанной на фиг. 5, конденсаторы 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126 также могут содержать два электрода, имеющих по существу Е-образную форму и обращенных друг на друга таким образом, что их ветви являются встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу, и они могут больше увеличиваться в размере по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 1101 индуктивности, чем по направлению к центральной точке 1110, причем основание этих электродов большего размера обращено наружу по отношению от центральной точки 1110, их основание меньшего размера обращено по направлению к центральной точке 1110 или к центральной области 1130. Кроме того, по меньшей мере один конденсатор может быть также обеспечен на внутренней периферии каждого выпуклого дугообразного участка 11071, 11072, 11073 катушки индуктивности в направлении к центральной точке 1110. Конденсаторы 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126 также могут быть дугообразными с тем, чтобы также расширяться по направлению к центральной области 1130, и могут быть частично дугообразными в соответствии с формой выпуклых дугообразных участков 11021, 11022, 11023, обладая вышеописанными преимуществами.
Кроме того, как показано на фиг. 10, согласно предпочтительной модификации первые электроды заданного конденсатора 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, а именно, электроды 11211 и 11221, 11231 и 11241, и 11251 и 11261, могут быть электрически соединены с внутренней стороной или внутренней окружностью наиболее близкого от центра витка из витков 11011 катушки 1101 индуктивности, а именно, с наиболее близким от центра витком участков 11071, 11072 и 11073 соответственно, на первой основной стороне несущего основания, которая также представляет собой виток, содержащий вывод 11051. В свою очередь, вторые электроды, а именно, электроды 11212 и 11222, 11232 и 11242, и 11252 и 11262, могут быть соединены с внешней стороной или с внешней окружностью катушки 1101 индуктивности, а именно, с наиболее удаленным от центра витком 11012 участков 11071, 11072 и 11073 соответственно, на второй основной стороне несущего основания, которая содержит другой вывод 11052 катушки 1101 индуктивности. В то время как первые электроды 11211, 11221, 11231, 11241, 11251, 11261 могут быть обеспечены в качестве по существу неотъемлемых удлинений наиболее близкого от центра витка из множества витков 11011 на первой основной стороне катушки 1101 индуктивности по направлению к центральной точке 1110, вторые электроды 11212, 11222, 11232, 11242, 11252, 11262 могут быть соединены с витком 11012 катушки 1101 индуктивности на второй основной стороне посредством электропроводящих сквозных отверстий 11213, 11223, 11233, 11243, 11253, 11263, проходящих через несущее основание, и при необходимости, также через сами вторые электроды 11212, 11222, 11232, 11242, 11252, 11262, как показано на фиг. 10. Также согласно фиг. 10 сквозные отверстия 11213, 11223, 11233, 11243, 11253, 11263 могут содержать, соответственно, проводящую перемычку, представляющую собой единое целое с витком 11012.
Согласно вышеупомянутому в предыдущих вариантах реализации предпочтительно удалить ненужный материал, в частности, материал несущего основания (для простоты не показан на фиг. 10), с пассивного датчика 1100 для облегчения его прикрепления к первому элементу 102 в виде контактной линзы системы 100, 100' для отслеживания физиологических параметров. Также предпочтительно оставить центральную область 1130 свободной от любого материала.
На фиг. 11-13 показаны дополнительные варианты пассивных датчиков 1500, 1600, 1700, которые могут быть использованы в качестве альтернативы пассивному датчику 1100 для пассивных воспринимающих средств 101' по варианту реализации, показанному на фиг. 9. Таким образом, следует обратиться к вышеприведенному описанию в части любых признаков ранее описанных пассивных датчиков 1500, 1600, 1700.
В варианте реализации, показанном на фиг. 11, аналогично пассивному датчику 1100 по варианту реализации, показанному на фиг. 10, пассивный датчик 1500 представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, катушку 1501 индуктивности, имеющую первые витки 15011 на первой основной стороне несущего основания и по меньшей мере один виток 15012 на второй стороне несущего основания, противоположной первой основной стороне. Однако, в отличие от пассивного датчика 1100, показанного на фиг. 10, в то время как витки 15011 на первой основной стороне имеют такую же конфигурацию, что и витки 11011 катушки 1101 индуктивности в варианте реализации, показанном на фиг. 11, наиболее удаленный от центра виток по меньшей мере одного витка 15012 на второй основной стороне находится на большей окружности, чем любой из витков 15011 первой основной стороны. Таким образом, в то время как на фиг. 11 схематично показан всего один виток 15012, возможно наличие более одного витка 15012 на второй основной стороне до сквозного отверстия 15053, являющегося продолжением катушки 1501 индуктивности на первой основной стороне.
Помимо отличия по меньшей мере одного витка 15012 на второй основной стороне, катушка 1501 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 11, по существу представляет собой катушку индуктивности того же вида, что и катушка 1101 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 10. Таким образом, она также может содержать вогнутые дугообразные участки 15071, 15072, 15073 по отношению к по существу центральной точке 1510 отсчета пассивного датчика 1500, но не центрированные относительно нее, а также выпуклые дугообразные участки 15021, 15022, 15023, соединяющие вогнутые по отношению друг к другу участки 15071, 15072, 15073. Аналогичным образом катушка 1501 индуктивности может дополнительно содержать прямые участки 15031, 15032, 15033, 15034, 15035, 15036 и закругленные соединения 15041, 15042, 15043, 15044, 15045, 15046 между прямыми участками 15031, 15032, 15033, 15034, 15035, 15036 и вогнутыми участками 15071, 15072, 15073.
Кроме того, аналогично катушке 1101 индуктивности, показанной на фиг. 10, катушка 1501 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 11, также может содержать первый вывод 15051 на наиболее близком от центра витке множества витков 15011, расположенного на первой основной стороне несущего основания, и второй вывод 15052 на наиболее удаленной от центра окружности по меньшей мере одного витка 15012, расположенного на второй основной стороне несущего основания, а также небольшие изогнутые области 1506 между последовательными витками. Первая основная сторона катушки 1501 индуктивности также может содержать, например, приблизительно 5-20 витков 15011, предпочтительно 8-15 витков 15011, а еще более предпочтительно 10-13 витков 15011, и ее ширина также предпочтительно не должна превышать 2,0 мм, составляя, например, приблизительно не более 1,5 мм. Также аналогичным образом вторая основная сторона может содержать до 5 витков 15012. Однако для простоты катушка 1501 индуктивности показана на фиг. 11 с одинаковым количеством витков 15011, 15012 на первой и второй основных сторонах, как и катушка 1101 индуктивности по фиг. 10.
В варианте реализации, показанном на фиг. 11, пассивный датчик 1500 дополнительно содержит по меньшей мере один емкостный элемент, а именно, три конденсатора 1521, 1522, 1523, которые являются компланарными в одном слое с витками 15011 на первой основной стороне несущего основания до начала любой деформации пассивного датчика 1500 для его установки в контактную линзу системы для отслеживания физиологических параметров. Таким образом, конденсаторы 1521, 1522, 1523 представляют собой по существу такие же конденсаторы, как в пассивном датчике 600 по варианту реализации, показанному на фиг. 6. Таким образом, в отличие от варианта реализации, показанного на фиг.
10, лишь один конденсатор 1521, 1522, 1523 обеспечен на внутренней окружности каждого вогнутого дугообразного участка 15071, 15072, 15073 соответственно, и в то время как каждый конденсатор 1521, 1522, 1523 также является компланарным, первый и второй электроды в каждой паре электродов 15211 и 15212, 15221 и 15222, 15231 и 15232 не являются встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу, но сами по себе представляют собой встречно-гребенчатый электрод. Как показано далее, каждый отдельный электрод 15211, 15212, 15221, 15222, 15231, 15232 пассивного датчика 1500 может ориентировочно покрыть по меньшей мере площадь поверхности, равную площади поверхности всего встречно-гребенчатого конденсатора 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126 пассивного датчика 1100 из варианта реализации, соответствующего фиг. 10. С точки зрения формы, по аналогии с вариантами реализации, показанными на фиг. 5 и 6, в сравнении с вариантом реализации, показанным на фиг. 10, в варианте реализации, показанном на фиг. 11, каждый электрод 15211, 15212, 15221, 15222, 15231, 15232 приблизительно соответствует наличию двух встречно-гребенчатых Е-образных электродов 11211 и 11212, 11221 и 11222, 11231 и 11232, 11241 и 11242, 11251 и 11252, и 11261 и 11262 каждого конденсатора 1121, 1122, 1123, 1124, 1125, 1126, соединенных своими наибольшими краями по направлению к наиболее близкому от центра витку катушки 1101 индуктивности и образующих, таким образом, одиночный цельный встречно-гребенчатый электрод. Таким образом, преимущество формы отдельного электрода 15211, 15212, 15221, 15222, 15231, 15232 заключается в том, что она облегчает отлив или формование пассивного датчика 1500 для его присоеднинения к контактной линзе. Как показано на фиг. 11, аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 10, задняя сторона электродов 15211, 15212, 15221, 15222, 15231, 15232, обращенная к выпуклым дугообразным участкам 15021, 15022, 15023 катушки 1501 индуктивности, может соответствовать дугообразной форме выпуклых дугообразных участков 15021, 15022, 15023 и расширяться по направлению к центральной области 1530, обладая теми же преимуществами, что и известное из уровня техники покрытие подстилающей поверхности глаза в частности, поверх роговицы, после прикрепления пассивного датчика 1500 к устройству 100, 100' для отслеживания физиологических параметров.
Кроме того, аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 10, первые электроды 15211, 15221, 15231 пассивного датчика 1500 могут быть обеспечены в качестве неотъемлемых удлинений наиболее близких от центра витков 15011 на первой основной стороне несущего основания, а вторые электроды 15212, 15222, 15232 могут быть соединены с витком 15012 второй основной стороны посредством электропроводящих сквозных отверстий 15213, 15223, 15233, которые также могут содержать соответствующую перемычку с витком 15012. На фиг. 11 также показано, что сквозные отверстия 15213, 15223, 15233 могут пересекать основание и даже вторые электроды 15212, 15222, 15232. Преимущество этой конфигурации в варианте реализации, показанном на фиг. 11, заключается в том, что в сравнении с вариантом реализации, показанном на фиг. 10, вдвое уменьшено количество сквозных отверстий для электрического соединения, что приводит к уменьшению числа областей, в которых материал пересекает несущее основание, при условии сохранения по меньшей мере такой же площади поверхности, покрытой компланарными конденсаторами.
В варианте реализации, показанном на фиг. 12, аналогично пассивным датчикам 1100, 1500 по вариантам реализации, показанным на фиг. 10 и 11, пассивный датчик 1600 также представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, катушку 1601 индуктивности, с количеством витков 16011 на первой основной стороне несущего основания, превышающим количество витков 16012 на его второй основной стороне. Пассивный датчик 1600 также содержит по меньшей мере один емкостный элемент, а именно, множество компланарных конденсаторов 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628, которые, в частности, также являются компланарными в одном слое с витками 16011 на первой основной стороне до начала любой деформации пассивного датчика 1600 для их прикрепления к внутренней поверхности 103 первого элемента 102 в виде контактной линзы в системе 100, 100' для отслеживания физиологических параметров. И на этот раз для наглядности несущее основание и любые дополнительные защитные слои покрытия, расположенные на нем, не показаны.
Согласно предпочтительной модификации аналогично вариантам реализации, показанным на фиг. 7 и 8, и в отличие от вариантов реализации, показанных на фиг. 10 и 11, катушка 1601 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 12, представляет собой циркулярную кольцевидную катушку индуктивности, проходящую по спирали от первого вывода 16051, расположенного на наиболее близком от центра витке из множества витков 16011, расположенных на первой основной стороне, по направлению ко второму выводу 16052, расположенному на наиболее удаленной от центра окружности по меньшей мере одного витка 16012, расположенного на второй основной стороне, а соединение между витками 16011, 16012 может быть обеспечено через несущее основание посредством проводящего сквозного отверстия 16053. В то время как катушки 1101 и 1501 индуктивности по предыдущим вариантам реализации и их модификациям могут быть более предпочтительными с точки зрения облегчения деформации пассивных датчиков 1100, 1500 с точки зрения их прикрепления к вогнутой колпочкообразной внутренней поверхности 103 первого элемента 102 в виде контактной линзы, кольцевидная катушка 1601 индуктивности пассивного датчика 1600 по варианту реализации, показанному на фиг. 12, в свою очередь, является более предпочтительной с точки зрения амплитуды сигнала антенны комплементарного портативного устройства, создающего внешнее магнитное поле. Аналогично предыдущим вариантам реализации катушка 1601 индуктивности также может содержать, например, приблизительно 5-20 витков 16011 на первой основной стороне, предпочтительно 8-15 витков 16011, еще более предпочтительно 10-13 витков 16011, и до 5 витков 16012 на второй основной стороне. Их ширина также предпочтительно не должна превышать приблизительно 2,0 мм, составляя, например, приблизительно не более 1,5 мм. Аналогично катушкам 1101, 1501 индуктивности по вариантам реализации, показанным на фиг. 10 и 11, катушка 1601 индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 12, показана с 12 витками 16011 на первой основной стороне, которые могут иметь ширину приблизительно в 50 мкм и отстоять друг от друга на расстоянии также приблизительно в 50 мкм, и одним витком 16012 на второй основной стороне. Однако, аналогично предыдущим вариантам реализации ширина витков 16011, 16012 и/или расстояние между последовательными витками 16011 или 16012 могут быть также выбраны из диапозона значений от приблизительно 30 мкм до приблизительно 100 мкм, предпочтительно от приблизительно 40 мкм до приблизительно 80 мкм, и эти значения не обязательно должны быть одинаковыми.
Для обеспечения достаточного покрытия поверхности ввиду использования пассивного датчика 1600 для обнаружения деформаций поверхности глаза при сохранении его достаточной гибкости для осуществления соединения этого пассивного датчика с контактной линзой, в варианте реализации, показанном на фиг. 12, обеспечивают множество конденсаторов, например, восемь компланарных встречно-гребенчатых конденсаторов 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628. В соответствии с вышеприведенным описанием специалисту будет понятно, что это количество не должно расцениваться в качестве ограничивающего, и может быть использовано большее или меньшее количество конденсаторов в зависимости от желаемой конфигурации и чувствительности пассивных воспринимающих средств, а также от покрытия подстилающей поверхности.
Как дополнительно показано на фиг. 12, конденсаторы 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628 являются очень схожими с конденсаторами по вариантам реализации, показанным на фиг. 10 и 11, а, в частности, схожими с конденсаторами по варианту реализации, показанному на фиг. 7. Таким образом, пары электродов 16211 и 16212, 16221 и 16222, 16231 и 16232, 16241 и 16242, 16251 и 16252, 16261 и 16262, 16271 и 16272, и 16281 и 16282 также являются компланарными по отношению друг к другу, образуя встречно-гребенчатые Е-образные формы. Кроме того, размер конденсаторов 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628 по направлению наружу от центральной области 1630 может превышать размер этих конденсаторов по направлению внутрь к центральной области 1630, но, в отличие от фиг. 10 и 11, и эти конденсаторы не расширяются по направлению к центральной области 1630, так что общая форма каждого конденсатора 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628 является по существу трапецевидной, но в то же время дугообразной в соответствии с формой катушки 1101 индуктивности, причем их основание большего размера обращено наружу по направлению от центральной области 1630, а основание меньшего размера обращено по направлению к указанной центральной области 1630, обладая теми же преимуществами, которые описаны для предыдущих вариантов реализации.
Кроме того, как уже описано для вариантов реализации, показанных на фиг. 10 и 11, в пассивном датчике 1600 по варианту реализации, показанному на фиг. 12, первые электроды 16211, 16221, 16231, 16241, 16251, 16261, 16271, 16281 также могут быть электрически соединены с наиболее близким от центра витком из множества витков 16011, расположенным на первой основной стороне катушки 1601 индуктивности, и обеспечены в качестве неотъемлемых удлинений наиболее близкого от центра витка из множества витков 16011 на первой основной стороне катушки 1601 индуктивности, а вторые электроды 16212, 16222, 16232, 16242, 16252, 16262, 16272, 16282 могут быть соединены с витком 16012, расположенным на второй основной стороне, посредством электропроводящих сквозных отверстий 16213, 16223, 16233, 16243, 16253, 16263, 16273, 16283, как описано выше для предыдущих вариантов реализации.
В варианте реализации, показанном на фиг. 13, пассивный датчик 1700 также представляет собой резонансную схему, содержащую индуктивный элемент, а именно, катушку 1601 индуктивности, аналогичную катушке индуктивности по варианту реализации, показанному на фиг. 12, и по меньшей мере один емкостный элемент, например, четыре конденсатора 1721, 1722, 1723, 1724, все из которых являются компланарными в одном слое до начала любой деформации пассивного датчика 1700 для его прикрепления к первому элементу 102 в виде контактной линзы. Следует обратиться к вышеприведенному описанию, в частности, в особенности относительно катушки 1601 индуктивности, а также других признаков, схожих с признаками пассивных датчиков 1100, 1500, 1600 или пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 из предыдущих вариантов реализации.
В отличие от варианта реализации, показанного на фиг. 12, но аналогично вариантам реализации, показанным на фиг. 8 и 11, в пассивном датчике 1700 первый и второй электроды в каждой паре электродов 17211 и 17212, 17221 и 17222, 17231 и 17232, 17241 и 17242 конденсаторов 1721, 1722, 1723, 1724 не являются встречно-гребенчатыми по отношению друг к другу. Однако, как показано на фиг. 13, каждый отдельный электрод 17211, 17212, 17221, 17222, 17231, 17232, 17241, 17242 может иметь форму трезубца, заостренного по направлению к центральной области 1630, образуя также в целом трапецевидную форму, как описано выше, при которой конденсаторы 1721, 1722, 1723, 1724 также больше увеличиваются в размере по направлению наружу, чем по направлению к центральной области 1630, и их основание большего размера может соответствовать закругленной форме катушки 1601 индуктивности, и обладает теми же преимуществами, которые описаны выше, например, для варианта реализации, показанного на фиг. 10. Как дополнительно показано на фиг. 13, каждый отдельный электрод 17211, 17212, 17221, 17222, 17231, 17232, 17241, 17242 пассивного датчика 1700 может ориентировочно покрывать по меньшей мере площадь поверхности, равную площади поверхности всего встречно-гребенчатого конденсатора 1621, 1622, 1623, 1624, 1625, 1626, 1627, 1628 по варианту реализации, показанному на фиг. 12.
Кроме того, аналогично предыдущим вариантам реализации первые электроды 17211, 17221, 17231, 17241 пассивного датчика 1700 могут быть электрически соединены с наиболее близким от центра витком из множества витков 16011, расположенного на первой основной стороне катушки 1601 индуктивности, и могут быть обеспечены в качестве неотъемлемых удлинений этого наиболее близкого от центра витка из множества витков 16011, а вторые электроды 17212, 17222, 17232, 17242 могут быть соединены с витком 16012, расположенным на второй основной стороне, посредством электропроводящих сквозных отверстий 17213, 17223, 17233, 17243 соответственно и соответствующих проводящих перемычек. Аналогично варианту реализации, показанному на фиг. 11, преимущество этой конфигурации в варианте реализации, показанном на фиг. 13, в сравнении с вариантом реализации, показанном на фиг. 12, заключается в том, что количество сквозных отверстий для электрического соединения уменьшено вдвое, что приводит к уменьшению числа областей, в которых материал пересекает несущее основание при условии сохранения по меньшей мере такой же площади поверхности, покрытой компланарными конденсаторами.
Как описано ранее, в устройствах 100, 100' для отслеживания физиологических параметров по вариантам реализации, показанным на фиг. 1 и 2, а, предпочтительно, в варианте, показанном на фиг. 3 может быть использован любой из пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 по вариантам реализации, показанным на фиг. 4-8, или любой их варинат. Аналогичным образом любой из пассивных датчиков 1100, 1500, 1600, 1700 по вариантам реализации, показанным на фиг. 10-13, или любым их модификациям, может быть использован в устройствах 100, 100' для отслеживания физиологических параметров, предпочтительно, в модификации, показанной на фиг. 9. В действительности, когда пассивные воспринимающие средства 200, 500, 600, 700, 800 или 1100, 1500, 1600, 1700 реагируют на внешнее магнитное поле, созданное комплементарным портативным устройством, конфигурация катушки индуктивности и/или компланарных конденсаторов обеспечивает возможность выступа электрических силовых линий, созданных в них, за пределы плоскости соответствующих пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 или 1100, 1500, 1600, 1700. Таким образом, при использовании в любом из устройств 100, 100' для отслеживания физиологических параметров и их модификациях паразитные емкости существуют с подстилающей поверхностью глаза и/или имеющейся на нем слезной пленкой, что приводит к образованию воспринимающих конденсаторов, в которых витки катушки индуктивности и/или физических конденсаторов пассивных датчиков 200, 500, 600, 700, 800 или 1100, 1500, 1600, 1700 представляют собой первые электроды воспринимающих конденсаторов, а ткани глаза и/или слезная пленка представляют собой их вторые электроды.
Для специалиста будет очевидно, что можно сочетать варианты реализации, описанные выше, для обеспечения дополнительных вариантов реализации различных аспектов настоящего изобретения. В частности, модификации пассивного датчика также могут быть использованы в любой модификации устройства для отслеживания физиологических параметров.
Специалист также сможет оценить то, что настоящее изобретение обеспечивает улучшение в области пассивных воспринимающих устройств для отслеживания изменений физиологического параметра, в частности, для отслеживания изменений внутриглазного давления. Устройство для отслеживания физиологических параметров в соответствии с предпочтительными модификациями настоящего изобретения могут быть использованы предпочтительно у пациентов, страдающих глаукомой и связанными с ней заболеваниями глаз. В сравнении с решениями, известными в уровне техники, аспекты настоящего изобретения обеспечивают многослойную контактную линзу, содержащую пассивное воспринимающее устройство с улучшенной чувствительностью к деформациям поверхности глаза. В частности, аспекты настоящего изобретения обеспечивают устройство для отслеживания физиологических параметров, имеющее конструкцию многослойной контактной линзы, которая может иметь жесткую и мягкую контактные линзы, охватывающие меняющееся пространство, и в котором необходимо лишь присоединить пассивные воспринимающие средства к первому элементу в виде контактной линзы, что обеспечивает упрощенное и улучшенное устройство для отслеживания физиологических параметров.