CN107106012A - 生理参数监视装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生理参数监视装置(100)，其包括具有内表面(103)和与内表面(103)相对的外表面(104)的第一接触透镜元件(102)、具有内表面(111)和与内表面(111)相对的外表面(112)的第二接触透镜元件(110)，其中，所述第一接触透镜元件(102)和所述第二接触透镜元件(110)在外围附着区域(109)处被相互附着，从而包围中间空间(105)，并且还包括形成用于检测所述生理参数的变化的谐振电路的无源感测部件(101)，其中，所述无源感测部件(101)仅被提供在第一接触透镜元件(102)中或其上面。

Description

生理参数监视装置

技术领域

本发明涉及生理参数监视系统领域，特别是用于监视眼内压的变化。本发明特别地涉及生理参数监视装置，特别地形成多层接触透镜，具有用于检测生理参数的变化的无源感测部件。

背景技术

眼内压是允许诊断和监视眼睛疾病(诸如青光眼)的生理参数中的一个。最近，已经开发了便携式且无创的感测部件和方法以便测量患者的眼内压的每日变化，避免其中将需要在患者的眼中植入感测部件的创伤性外科手术程序。此外，无创系统的便携性具有优点，即不再要求患者固定在医院或诊所处，而是现在可以在日常生活情况下连续地监视生理参数。

本领域中已知的无创感测部件通常包括可以结合在将出于监视目的被患者携带的载体装置(诸如接触透镜)中的感测装置。此外，可以与可以从感测部件接收并分析数据的外部监视系统相组合地使用无创感测装置。

用于接触透镜的不同类型的无创感测部件是已知的，其中有使用小型化低电功率电子装置(诸如微芯片、有源应变计等)并因此要求能源的有源传感器。WO 2011/083105 A1公开了例如一种包括同心应变计和结合在接触透镜中的关联微处理器的有源传感器。

与此相反，已经开发了纯无源传感器以避免使用可能对患者造成不适的能源(例如由于紧密接近于患者的眼睛或者甚至与其直接接触的辐射的产生)。从EP 2 412 305 A1已知一种无源传感器，其公开了一种便携式生理参数监视系统，其包括结合在软接触透镜中的谐振LC电路，其中，所述谐振LC电路对由如从例如EP 2 439 580 A1已知的互补便携式装置产生的外部磁场进行响应；以及用于分析由便携式装置获取的数据的基站。已知此类无源传感器将根据眼内压的变化而依赖于结合在接触透镜中的LC电路的谐振频率的变化，因为眼内压的变化将影响眼睛表面的形状且因此还有搁置在其上面的软接触透镜的形状。进而，软接触透镜的变形应修改谐振电路的电容。

然而，传感器(无论是无源还是有源)在软接触透镜中的集成已被发现比预期的更加复杂且更加昂贵，到目前为止阻碍便携式眼内压监视系统的商业化。反复出现的问题是传感器通常被制造成平坦的且随后被弯曲以采取过成型透镜的球冠形状，其已被发现在最终透镜中产生变形区域，例如波浪边，并且有时还有传感器的电组件之间的不对准。因此，除对于佩戴透镜而言不舒适之外，这些变形还妨碍透镜抵靠着眼睛表面的适当平坦放置。因此，不能达到系统对眼睛表面的变形的所需敏感度。

从WO 2009/111726 A2还已知要提供表面变形传感器，其包括由在其边缘处被结合在一起的外部刚性层和内部软层(在刚性层与软层之间具有间隙)形成的接触透镜，其中，谐振LC电路被分离成集成在刚性层中的组件和集成在软层中的组件，在其之间具有电连接部件。特别地，WO 2009/111726 A2公开了一种由感应线圈和感测电容器形成的谐振LC电路，其中，感应线圈和电容器的上电极被包括在刚性层中并被电连接至包括在软层中的下电极。

然而，包括此类“多层混合式”接触透镜的表面变形传感器的制造要求在刚性层和软层两者中集成电路组件的各种复杂步骤以及用于将两个层电连接的机构的集成。此外，由于其在软层中仍包括电路组件，所以此类表面变形传感器还可能面临软层中的不想要的波纹的问题，并且因此软层的变形可能未反映眼睛表面的实际变形。

因此，本发明的目的是提供一种与本领域中已知的眼内压监视装置和表面变形传感器相比改进的生理参数监视装置。本发明的目的还有提供一种使用多层接触透镜和无源传感器的改进生理参数监视系统，其防止或者甚至避免上述问题。此外，还应遵守佩戴舒适性和尽可能的佩戴具有集成无源传感器的接触透镜的受试者的不受损视力的一般要求。最后，本发明的目的还有提供一种生理参数监视装置，其改善接触透镜抵靠着眼睛表面的放置和无源传感器对表面变形的响应性。

发明内容

用根据权利要求1所述的特别是用于检测眼内压变化的生理参数监视装置来达到所述目的。所述生理参数监视装置包括具有内表面和与内表面相对的外表面的第一接触透镜元件，其中至少所述外表面适合于接触眼睛组织，特别是眼睑组织；以及第二接触透镜元件，其具有内表面和与内表面相对的外表面，其中至少所述内表面适合于接触眼睛组织，特别是至少角膜和/或其上面的泪膜。第一接触透镜元件和第二接触透镜元件在外围附着区域处被相互附着，从而包围中间空间。所述生理参数监视装置因此可以形成多层接触透镜。该生理参数监视装置还包括形成用于检测所述生理参数的变化的谐振电路的无源感测部件，其中，仅在第一接触透镜元件中或其上面提供了所述无源感测部件。

与使用多层隐形眼镜的本领域中已知的系统(其并未解决在嵌入生理参数监视系统的接触透镜中的无源感测部件的导电元件与附近眼睛组织之间存在寄生电容的问题)相反，根据本发明的生理参数监视系统对其进行了全面利用。由于所述生理参数监视系统包括无源感测部件，其是谐振电路，所以不仅同样地在无源感测部件的导电、电感和/或电容元件之间、而且在这些导电元件与其附近的高相对介电常数层之间可以存在影响谐振频率的寄生电容，条件是在其之间存在低相对介电常数的中间层。例如，在多层接触透镜中提供的中间空间允许在无源感测部件的导电元件与角膜和/或其上面的泪膜之间存在寄生电容，其可以是谐振频率中的主要参数。因此，在优选实施例中，当生理参数是眼内压时，第一接触透镜元件可以是刚性的，并且第二接触透镜元件可以是软的。然后可以使用无源感测部件来构建感测电容器的第一电极，其中，其第二电极将是眼睛和/或其上面的泪膜的底层相对表面。然而，在变体中，为了测量其它生理参数，将可以使用两个刚性透镜元件或两个软透镜元件或者甚至软的第一透镜元件和刚性的第二透镜元件。

事实上，与使用具有无源传感器的多层接触透镜的现有表面变形传感器相比(该无源传感器的元数据被集成在刚性层和软层两者中)，本发明利用眼睛组织和/或其上面的泪膜的高相对介电常数以便避免无源传感器的任何电路组件在第二接触透镜元件中的集成，如随着实施例的描述将变得更加显而易见的。根据本发明，眼睛的表面上泪膜和/或眼睛的表面可以是与无源感测部件形成“寄生”电容的“虚拟”电极。因此，在优选变体中，当第二接触透镜层是软层时，可以不形成波纹，并且软层的变形对应于眼睛的表面的变形。

在从属权利要求中描述了有利可选特征，并且此后也将进行描述。

优选地，可以朝着第一接触透镜元件的内表面或者在其之上提供所述无源感测部件。在优选有利变体中，本发明不再要求无源传感器或其元件完全结合在第一或第二透镜层中的任一者中以便对眼睛表面变形敏感。因此，可以用比在现有技术中更简单的步骤来制造用于本发明装置的多层接触透镜，因为只能朝着第一接触透镜元件的内表面或者在其之上附着无源感测部件(例如使用一层生物相容材料)。

有利地，所述第一接触透镜元件的内表面可以包括用于容纳所述无源感测部件的凹坑。因此，甚至更加促进了无源传感器到第一接触透镜元件的内表面的附着。

有利地，可以用电介质材料来填充中间空间。然后还优选的是电介质材料可以是可压缩的，使得当第二透镜元件是软的时，仍可以检测到底层表面的变形。事实上，根据优选变体，可以完全用可压缩电介质材料或者部分地用可压缩和不可压缩电介质材料的混合物来填充中间空间，使得可以检测到底层表面的变形。虽然本领域中已知的多层接触透镜通常包围被以空气填充的中间空间，但始终可以用优选地也具有低相对介电常数的另一电介质材料来填充所述空间，以便允许在无源传感器与眼睛组织和/或泪膜之间存在寄生电容。特别地，电介质材料可以具有相对介电常数值ε_r，其小于环境温度下的泪膜和/或眼睛组织的相对介电常数、优选地小于环境温度下的泪膜和/或眼睛组织的相对介电常数的约10倍、更优选地为在约1与约5之间的相对介电常数值ε_r。有利地，减小相对介电常数可以增加敏感度。这些范围已被证明对上述寄生电容的变化的检测是有利的。

优选地，无源感测部件与第二接触透镜元件的内表面之间的距离可以小于无源感测部件与第一接触透镜元件的外表面之间的距离。上述寄生电容原则上也可以存在于无源传感器与眼睑和/或在第一接触透镜元件与眼睑之间形成的泪膜之间。事实上，眼睑和/或眼睑与第一透镜元件之间的泪膜的相对介电常数可以高于被用于第一透镜元件的材料的相对介电常数，所述第一透镜元件然后将充当此寄生电容中的中间电介质。因此，为了避免可以影响谐振频率的此不想要的寄生电容，优选的是从无源感测部件的导电元件到第一透镜元件的至少外表面(其与在其上面形成的泪膜对接)的距离保持大于无源感测部件到第二透镜元件与角膜上的泪膜之间的界面的距离。换言之，还优选的是第一透镜元件厚到足以确保与眼睑和相应泪膜的任何不想要的寄生电容被完全避免或者与无源感测部件与角膜和关联泪膜之间的寄生电容相比变得可忽略。

优选地，第二接触透镜源可以由柔性材料制成或者包括柔性材料，特别是柔性聚合物材料，更特别地亲水性柔性聚合物材料。因此，可以有利地将所述生理参数监视装置用于检测特别是与眼内压的变化有关的眼睛的表面变形，例如当被用于遭受青光眼的患者时。

有利地，在优选实施例的变体中，第二接触透镜元件可以是特别是至少在角膜上延伸的软接触透镜。因此，甚至可以直接地使用校正或非校正软接触透镜并将其附着到第一接触透镜元件，这避免了制造专用软层的更多复杂步骤。其优点是直接地使用现有软接触透镜还可以完全避免波纹形成和抵靠着至少角膜的平坦放置的问题。再次地，本变体特别适合于监视眼睛的表面的变形且因此还有眼内压的变化。

在有利实施例的优选变体中，第二接触透镜元件可以在角膜和在角膜缘处留下非接触区域的巩膜部分之上延伸。大多数软的所谓角膜接触透镜实际上也是部分巩膜的，并且因此也可以在本变体中使用。在眼睛的角膜缘处留下非接触区域可以提供小的凹陷处，其允许第二透镜元件(在本变体中例如软层，特别是软接触透镜)借助于泪膜平坦地粘贴在至少角膜的表面。

优选地，第一接触透镜元件可以由刚性材料制成或者包括刚性材料，特别是刚性聚合物材料。已经发现这对将无源感测部件附着到第一接触透镜元件有利，因为其提供有刚性附着表面，从而与其中第一透镜元件将是软层的变体相比也避免了第一透镜元件中的任何波纹形成。

在优选变体中，第一透镜元件可以是刚性接触透镜，特别是刚性巩膜接触透镜。此外，在本变体中，外围附着区域可以是用于接触巩膜的区域。与延伸超过角膜的尺寸的第二接触透镜元件(特别是与软件的第二透镜元件)相组合，发现本变体是有利的。

有利地，在优选实施例中，无源感测部件可以是包括电感器和至少一个共面电容器的谐振电路。具有共面电容器允许有在谐振电路中产生的电场线的特定且有利的几何结构，尤其是与本领域中已知的无源传感器相比，该无源传感器具有带有基本上面对面平行的电极配置或者其电极被布置在接触透镜的两个不同层或平面上的感测电容元件。共面电容器可以提供有特定且有利的电场线几何结构，其允许利用眼睛组织和/或其上面的泪膜的高相对介电常数以便监视眼睛的表面的变形。

此外，所述电感器可以是螺旋电感器，其包括在载体基板的第一主侧面上的多个尖顶，所述尖顶可以与所述至少一个共面电容器共面。发现用于导电、电感和/或电容元件的总体共面设计对利用与眼睛物质和/或泪膜的可能寄生电容有益，因为无源传感器甚至可以被设计成使得电场线将伸出到传感器的平面之外，从而促进形成与眼睛的表面和/或其上面的泪膜的寄生电容，该寄生电容可以用作感测电容器。事实上，本发明的无源感测部件的共面元件(换言之电感器和/或至少一个电容器)当无源感测部件被附着到放置在眼睛上的接触透镜时使用现有的与眼睛和/或其上面的泪膜的底层表面的寄生电容来形成感测电容器的第一电极。

在优选实施例的变体中，电感器还可以在载体基板的与第一主侧面相对的第二主侧面上包括至少一个尖顶。根据对于无源感测部件而言允许的尺寸和/或将由互补外部天线接收到的信号的振幅，对于其而言电感器在第二层上具有至少一个其它尖顶的配置可以是有利的。

在此类变体中，电感器可以优选地在载体基板的第二主侧面上包括比在第一主侧面上更少的尖顶。虽然具有类似数量的尖顶在本领域中已知的无源传感器中被认为是有利的，但用本发明的无源感测部件，仅在第一主侧面上(换言之在其中尖顶可以与所述至少一个电容器共面的侧面上)具有尽可能多的尖顶是更有利的。然后在载体基板的第二主侧面上提供至少一个尖顶且有时是几个尖顶，以便在保持无源感测部件的尺寸(特别是直径)小到足以结合在接触透镜中以便在人眼上使用的同时增加由互补外部天线装置—其可以是产生外部磁场的装置—接收到的信号的振幅。

有利地，可以仅在外圆周处提供在载体基板的第二主侧面上的所述至少一个尖顶。为了增加信号振幅，在仅朝向无源感测部件的外圆周的第二主侧面上提供所述至少一个尖顶是更加有利的。因此，多个变体是可能的，其全部彼此相容。在一个变体中，在载体基板的厚度方向上，可以将第二主侧面的所述至少一个尖顶与第一主侧面的所述至少一个尖顶叠加。例如，可以将在载体基板的任一侧面上的最外尖顶叠加。在另一变体中，可以在比第一主侧面的任何尖顶更大的圆周上提供第二主侧面的所述至少一个尖顶也是可能的。

在某些实施例中，电感器可以是环状的和圆形的。本变体可以有利地增加产生外部磁场的互补便携式装置的天线处的信号的振幅。

在其它实施例中，电感器是平坦电感器，其包括相对于所述无源感测部件的基本上中心点的多个(优选地三个)凹面弧形节段，并且其中，对于所述多个凹面弧形节段中的至少一个(优选地全部)而言，所述至少一个节段的在其一点处的曲率半径大于所述点与所述基本上中心点之间的距离。在这里，用措辞“弧形”，应理解的是每个弧形电感器节段分别地具有遵循本质上椭圆的弧(特别是圆的弧)的形状的曲线几何结构。此外，虽然每个弧形节段优选地可以是连续弧形节段，但多个较短的背靠背线性节段也可以实现具有全局弧形几何结构的一个较长节段，这也将允许执行本发明。并且，用措辞“相对于基本上中心点是凹面的”等，应理解的是弧形节段相对于无源感测部件的同一参考点全部是凹面的，所述参考点可以是绕着其几何中心，但其不是任何弧形节段的中心。因此，凹面弧形节段不在以此基本上中心参考点为中心的圆上。

因此，在优选实施例中，无源感测部件可以具有电感元件，该电感元件具有包括多个(优选地三个)襟翼或耳状节段的结构，所述襟翼或耳状节段可以容易地适应于第一接触透镜元件的凹面盖帽形状，因为其允许控制无源感测部件的区域，该区域在附着到第一透镜元件的内表面期间将弯曲、折叠和/或塑性变形。给定接触透镜的典型尺寸和因此的对无源感测部件的尺寸的要求，三个凹面弧形电感器节段可以在敏感度和表面覆盖度方面以及在用于弯曲和附着到第一透镜元件的内表面的灵活性方面提供比更多或更少此类节段更好的折中方案。然而，在优选实施例的变体中不应排除具有大半径的两个、四个或更多凹面弧形节段。此外，可以有利地选择电感器的凹面弧形节段的曲率半径，使得一旦无源感测部件变形以便其附着到第一透镜元件的内表面，其本质上将描述第一透镜元件的内表面的同一预定圆的各节段。

在优选实施例的变体中，电感器还可以包括布置在凹面弧形节段之间的凸面弧形节段。在这里，应以与如上文所解释的“凹面”类似的方式理解措辞“凸面弧形节段”。因此，凸面弧形节段相对于无源感测部件的基本上中心点而言是凸面的，如上文所解释的。这样，可以控制其中无源感测部件在附着到第一接触透镜元件期间可以弯曲的区域。

在另一变体中，电感器还可以包括将所述凸面弧形节段接合到所述凹面弧形节段的直线节段，并且所述直线节段与凹面弧形节段之间的结点可以优选地是圆形的。可以使用接合直线电感器节段的长度来更好地控制凹面弧形节段之间的材料的量。连续电感器节段之间的圆形结点提供比粗糙的有尖边缘更光滑的形状，并且因此更容易附着到第一接触透镜元件的凹面盖帽形状。在这里，应注意这样的事实，即虽然在本变体中圆形结点因此可以是凹面形状的，然而其“相对于中心点”并不是凹面的，不同于如上文所解释的“凹面弧形节段”。

优选地，电感器可以在载体基板的第一主侧面上包括5至20个尖顶、优选地8至15个尖顶、更优选地10至13个尖顶。当电感器还在载体基板的第二主侧面上包括至少一个尖顶时，其可以在所述第二主侧面上具有例如多达5个尖顶。并且，在本变体的优选实施例中，尖顶的宽度和/或尖顶的距离可以在约30μm至约100μm、优选地约40μm至约80μm的范围内。因此，本发明允许有尖顶数目和尺寸的组合，其可以有利地允许佩戴本发明的生理参数监视装置的受试者保持清晰的视力。特别地，尖顶的宽度和连续尖顶之间的距离相同是可能但并非必须的。有利地，电感器的宽度可以为约2m或以下，优选地约1.5m或以下。电感器的宽度可以事实上大于此值，但是使其保持较低以便保持受试者的视力清晰是更有利的。

优选地，所述至少一个电容器可以包括第一电极和第二电极，并且所述第一和第二电极可以与在载体基板的第一主侧面上的电感器的尖顶(特别地，当电感器在第二主侧面上也具有至少一个尖顶时仅与在第一主侧面上的尖顶)共面。其优点是通过在载体基板的同一主侧面上提供所述至少一个电容器的电极来促进本发明的无源感测部件的制造过程。另外，发现其中共面电容器与载体基板的一个主侧面上的尖顶共面的无源感测部件对于允许利用与眼睛的表面和/或其上面的泪膜形成的寄生电容的电场线的结构而言是特别有利的。

在优选实施例的有利变体中，可以在电感器(特别是第一主侧面上的尖顶)的内圆周处、更特别地朝着无源感测部件的中心区域提供所述至少一个电容器。因此，虽然电感器可以在眼睛的表面的圆周区域上提供感测电容器的第一电极，但所述至少一个物理电容器可以提供覆盖电感器的内圆周内(优选地在角膜之上)的表面的感测电容器的第一电极。

此外，针对所述多个电感器凹面弧形节段中的至少一个(优选地全部)，可以朝着所述无源感测部件的中心区域在所述电感器凹面弧形节段的内圆周处提供至少一个电容器。发现此布置对鉴于无源感测部件到第一透镜元件的内表面的附着而使无源感测部件弯曲有利的。虽然无源感测部件用仅一个电容器工作是可能的，但就敏感度而言包括超过一个电容器是更有利的。在优选变体中，因此可以在每个电感器凹面弧形节段的内侧处提供至少一个电容器。发现针对每个电感器凹面弧形节段具有两个电容器的配置就敏感度和表面覆盖度而言甚至更加有利，同时为佩戴本发明的生理参数监视装置的受试者提供充分的清晰度。

在另一变体中，所述至少一个电容器可以朝向电感器的内圆周比朝向所述中心区域更大。在优选实施例中，发现所述至少一个电容器的梯形几何结构是有利的，因为其可以容易地弯曲以遵循第一接触透镜元件的内表面的凹面盖帽几何结构。发现后一种几何结构是有利的，特别是与圆形环状电感器组合。

在另一变体中，所述至少一个电容器可以遵循所述内圆周而是部分弧形的。因此，共面电容器的几何结构可以有利地适应于电感器的几何结构，特别是第一主侧面上的尖顶的几何结构，以便增加眼睛的表面的覆盖度，同时仍至少留下自由的中心区域以允许有充分无损伤的视力。特别地，修改几何结构、使得一旦无源感测部件弯曲并被附着到接触透镜、则最初共面的元件在不损害视力的同时覆盖尽可能多的底层眼睛表面。

优选地，可以将所述至少一个电容器的第一电极电连接至载体基板的第一主侧面上的尖顶的内圆周，同时可以特别地借助于导电过孔将其第二电极连接至所述电感器的外圆周。当电感器在载体基板的第二主侧面上具有至少一个尖顶时，连接然后可以是到第二主侧面上的所述至少一个尖顶。虽然实际感测元件是以共面方式提供的，但仍可以将导电过孔用于电路组件的端子之间的电连接。还可以将每个电容器的第一电极提供为电感器的内圆周上的尖顶的延伸部分。换言之，每个电容器的第一电极可以与在载体基板的同一主侧面上的电感器的尖顶成一整体。

优选地，所述至少一个电容器和/或第一电极和第二电极可以是指状交叉的。根据优选变体，指状交叉电容器可以使其电极径向地和/或周向地指状交叉。特别地，共面电容器的两个电极可以径向地和/或周向地相互指状交叉，或者每个电极可以在与另一电极周向共面的同时径向地指状交叉。发现指状交叉电容器(其也可以是共面的或者更一般地具有指状交叉电极的电容器)对改善无源感测部件的敏感度有利，同时还提供电场线的有利几何结构，这对上述寄生电容的存在是有利的。

优选地，无源感测部件还可以包括没有电感器和/或电容器材料的中心区域。因此，受试者可以在佩戴具有无源感测部件的接触透镜的同时保持基本上清晰的视力。该中心区域可以是大致上对应于人类瞳孔的平均尺寸的区域。

优选地，无源感测部件还可以包括在所述电感器和所述至少一个电容器之上和/或在载体基板层之上的一层涂层材料。该涂层可以对保护电路组件例如免受由于长时间暴露于可能渗过第二接触透镜元件的眼泪而引起的腐蚀有利。此外，可以优选地根据无源感测部件的优选轮廓而去除载体基板和/或涂层。将无源感测部件结合或附着到第一透镜元件的内表面的问题有点儿类似于用2D片材包围3D表面。因此去除当在附着之前使无源感测部件变形以对其给定曲线形状时将产生不必要材料的载体基板区域是有利的。同样地去除尽可能多的载体基板以便使无源感测部件在其结合在接触透镜中之前尽可能柔软、同时仍在易碎区域(其在无源感测部件弯曲时可能经受可能的眼泪)中留下足够的载体基板材料事实上是优选的。

因此，与现有技术眼内压和/或表面变形传感器相比，本发明的生理参数监视装置可以包括多层接触透镜，其提供了用于产生无源感测部件与对应于眼睛的表面或其上面的泪膜的高相对介电常数层之间的距离的可检测变化的机械手段，同时无源感测部件提供了用以测量所述距离变化的电学手段。

附图说明

下面将基于结合以下各图描述的有利实施例来更详细地描述本发明：

图1示意性地图示出生理参数监视装置的示例性实施例；

图2示意性地图示出另一示例性实施例中的图1中所示的生理参数监视装置的变体；

图3示意性地图示出当与图4至图8中所示的无源感测部件中的一个一起使用时的另一示例性实施例中的图1中所示的生理参数监视装置的细节；

图4示意性地图示出可以在图1至图3中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的示例性无源传感器；

图5示意性地图示出也可以在图1至图3中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器；

图6示意性地图示出也可以在图1至图3中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器；

图7示意性地图示出也可以在图1至图3中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器；

图8示意性地图示出也可以在图1至图3中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器；

图9示意性地图示出当与图10至图13中所示的无源感测部件中的一个一起使用时的另一示例性实施例中的图1中所示的生理参数监视装置的细节；

图10示意性地图示出可以在图1、图2和图9中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的示例性无源传感器；

图11示意性地图示出也可以在图1、图2和图9中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器；

图12示意性地图示出也可以在图1、图2和图9中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器；以及

图13示意性地图示出也可以在图1、图2和图9中所示的生理参数监视装置的任何实施例中使用的另一示例性无源传感器。

具体实施方式

图1图示出可以被用于特别地通过检测眼睛106的表面1061的变形来监视眼内压的变化的生理参数监视装置100的示例。生理参数监视装置100包括形成谐振电路的无源感测部件101，其在其背面处被附着到第一接触透镜元件102的内表面103，使得无源感测部件101可以面向生理参数监视装置100搁置在其上面的眼睛106的表面1061。优选地实现该布置，使得无源感测部件101面向角膜1062的区域。出于简单的目的，将无源感测部件101图示为单层。在图3和图9中所示的实施例中将详述包括无源感测部件101的层。此后将在其它实施例中参考图4至图8和图10至图13来详述在这些实施例中可以用作无源感测部件101的谐振无源传感器200、500、600、700、800和1200、1500、1600、1700的示例。并且出于说明性目的，将图1表示为横截面图。

图2图示出图1中所示的生理参数监视装置100的变体100'，其本质上是相同的，只是无源感测部件101被容纳在设于第一接触透镜元件102的内表面103中的凹坑1031中。此变体然后就稳定性而言比图1中所示的变体更有利。否则，两个变体是等价的。因此，下面将主要对图1中所示的变体进行参考，但是技术人员将理解的是相对于图1描述的其它可选特征和变体对图2中所示的实施例也是有效的。

图3在横截面图中图示出第一变体中的图1和2中所示的生理参数监视装置100、100'的细节，其中，无源感测部件101可以是图4至图8中所示的实施例的谐振无源传感器200、500、600、700、800中的任何一个。进而，图9图示出另一变体中的生理参数监视装置100、100'的类似细节，其中，无源感测部件101可以是图10至图13中所示的实施例的谐振无源传感器1100、1500、1600、1700中的任何一个。

在图1中所示的实施例中，第一接触透镜元件102还包括适合于接触眼睛组织和/或其上面的泪膜的外表面104。第一接触透镜元件102的内表面103的外围区域109可以适合于至少接触眼睛106的表面1061和优选地其上面的泪膜，而外表面104可以适合于至少接触眼睑108且优选地还有泪膜。在本实施例中，第一接触透镜元件102由类似于被用于刚性接触透镜的刚性生物相容材料制成，并且其优选地是巩膜的，使得其外围区域109搁置在表面1061上，特别是在眼睛106的巩膜1063上和/或在其上面形成的泪膜上(为了简单起见而未示出泪膜)，并且使得在眼睛106的表面1061与无源感测部件101之间提供中间空间105，其特别地可以被填充空气或生物相容低相对介电常数材料，如此后将更详细地解释的。

在图1中所示的示例性实施例中，无源感测部件101设计有约30MHz的谐振频率，特别是适合于医学用途的频率，使得泪膜的相对介电常数具有与眼睛组织(特别是角膜)的相对介电常数相同的量值，并且比空气或生物相容透镜材料的相对介电常数大得多，使得εr(角膜)≈εr(泪膜)>>εr(空气)≈εr(透镜材料)。因此，为了使用在无源感测部件101与眼镜106的表面1061(或者事实上泪膜)之间形成的寄生电容来高效地检测表面1061的任何变形，必须避免空间105被泪膜填充。

因此，如图1中所示，除第一接触透镜元件102之外，生理参数监视装置100还包括第二接触透镜元件110，优选地一层柔性材料，特别是柔性聚合物材料，类似于例如软接触透镜，并且在朝向外围区域109的边缘处将两个接触透镜元件102，110接合，包围中间空间105。因此，生理参数监视装置100形成一种混合式多层接触透镜。第二接触透镜元件110还包括适合于接触眼睛106的表面1061(优选地还有其上面的泪膜)的内表面111以及与内表面111相对的外表面112。

此外，为了改善软接触透镜元件110与眼睛106的表面1061之间的接触，或者换言之，为了改善生理参数监视装置100对表面1061的变形的响应性，软接触透镜元件110可以抵靠着角膜1062平坦地定位是重要的。因此，根据有利变体，在图1中所示的实施例中，生理参数监视装置100被设计成使得朝向外围区域109的区域避免眼睛106的角膜缘1064，同时外围区域109本身搁置在巩膜1063上，这产生帮助保持柔性透镜元件110在眼镜106上的接触的凹陷。

因此，在图1中所示的实施例中，可以将眼睛106的表面1061上的泪膜和角膜1062视为本质上相同的一个高相对介电常数层，同时可以将柔性透镜层110和中间空间105视为本质上相同的单个低相对介电常数层，其允许在无源感测部件110与所述高相对介电常数层之间存在寄生电容。在本实施例中，中间空间105可以被空气填充，但是在变体中，其可以被具有相对较低相对介电常数的任何其它、优选地透明、可压缩且生物相容的电介质材料填充，所述相对较低的相对介电常数应在谐振频率附近比眼睛组织和/或泪膜的相对介电常数低得多，优选地低了至少约十倍，例如ε_r≈1-5。

图3在横截面图中示意性地图示出分别地在图1或图2中所示的生理参数监视装置100或100'的细节，集中于可以存在于无源感测部件101与眼镜106的表面1061之间的寄生电容，其中，无源感测部件101可以是诸如在参考图4至图8的实施例中描述的无源传感器200、500、600、700、800。为了简单起见，可以将第二接触透镜元件110的内表面111与眼睛106的表面1061之间的界面处的泪膜视为与眼睛106的一个层，并且因此未示出。

在图3中所示的示例性实施例中，将无源感测部件101提供为多个共面导电元件1011、1012，其可以是电感和/或电容元件，形成设计有在优选地适合于医疗用途的频率范围内选择的谐振频率的谐振电路。出于清楚的目的，在图3的详图中仅图示出两个此类共面导电元件1011、1012。如前所述，在本实施例的优选变体中，无源感测部件101可以是参考图4所示的实施例的无源传感器200或者图5至图8中所示的实施例的无源传感器500、600、700、800中的任何一个。因此，在优选变体中，当无源感测部件101是图4中所示的实施例的无源传感器200时，两个共面导电元件1011、1012可以对应于横截面图中的两个连续共面导电元件，例如螺旋电感器201的两个连续尖顶或者指状交叉电容器221、222、223、224、225、226中的任一个的两个连续分支。然而，可以替代地使用无源传感器200的变体，诸如图5和图6中所示的无源传感器500、600或者形成谐振电路的其它基本上共面的无源传感器，例如图7和8中所示的实施例的无源传感器700、800。

在图3中所示的变体中，可以在载体基板材料层120上(特别是在其正面1201上)提供图1中所示的示例性实施例的无源感测部件101，在正面1201和/或导电元件1011、1012上面或上方提供有保护涂层材料的可选层121。此外，可以在载体基板材料层120的背面1202处将无源感测部件101附着到生理参数监视装置100、100'的第一、刚性接触透镜元件102。因此，还可以在涂层材料和/或粘合材料的背面1202之上提供可选层122。

如图3中进一步所示，附着到第一接触透镜元件102的无源感测部件101将被用来确定与眼睛106的表面1061的变形有关的生理参数的变化。因此，在无源感测部件101的谐振频率附近，优选地将第一接触透镜元件102以及基板材料120、涂层121和涂层和/或粘合剂122的各层的材料选择成与眼睛组织(例如角膜1062)的相对介电常数相比全部是非常低的，例如优选地低了至少十倍。

共面的导电、电感和/或电容元件1011、1012的使用提供与用面对面平行电极配置的情况下的电容器不同的电场线几何结构，使得作为在两个相对平行电极之间具有本质上笔直电场线的替代，图3中所示的共面配置中的电场线还可以从共面导电元件1011、1012的平面突出，例如形成弧。然后在导电元件1011、1012之间以及在任何导电元件1012、1012或其附近的任何其它高相对介电常数元件之间可以存在寄生电容，如果在其之间提供了具有低介电常数的电介质材料的话，其可以影响无源感测部件101的谐振频率。

在图1中所示的实施例的图3中所示的变体中，在无源感测部件101与包括眼睛106及其上面的泪膜的高相对介电常数的层106之间提供中间层105和第二、柔性接触透镜元件110。如上所述，所述中间层105的相对介电常数和被用于第二透镜元件110的材料的相对介电常数与角膜1062和/或相应泪膜相比是低的，优选地低了至少十倍。因此，由于电场线可以从共面元件1011、1012的平面突出，所以还可以在无源感测部件101的共面导电元件1011、1012中的每一个与眼睛106的表面1061(特别是角膜1062)的相对区域之间形成寄生电容，从而形成具有基本上平行电极配置的多个寄生电容，其中，一个电极可以是导电元件1011、1012中的一个，并且另一电极可以是表面1061的相对区域。换言之，无线感测部件101的导电元件1011、1012—例如图4中所示的实施例中的螺旋电感器201的尖顶和/或指状交叉电容器221、222、223、224、225、226的分支—形成多个感测电容器的第一电极，并且表面1061上的与其相对的区域形成这些感测电容器的相应第二电极，而不要求物理上内置的第二感测电极，与本领域中已知的无源传感器相反。眼睛106的表面1061的变形将影响这些“虚拟”感测电极之间的距离，从而还影响无源感测部件101的谐振频率。进而可以根据已知方法使用外部磁场来检测此变化。

由于眼睑108也是具有与角膜1062的介电常数相比的高相对介电常数的组织，所以在无源感测部件101的导电元件1011、1012与第一透镜元件102的外表面104与眼睑108和/或在其之间形成的泪膜之间的界面1081的相对区域之间还可以存在其它寄生电容，其可以干扰眼睛106的表面1061的变形的监视。因此，优选的是生理参数监视装置100、100'或多层接触透镜是以这样的方式制造的，即当无源感测部件101被附着到内表面103时，从共面导电元件1011、1012中的任何一个至眼睑108的表面1081或其泪膜的距离大于从所述共面导电元件1011、1012至眼睛106的表面1061的相对区域的距离d。这样，感测电容器的寄生电容可以是根据眼睛106的表面1061的变形而改变的主要参数，而生理参数监视装置100、100'的任何其它电容将是固定参数或者比较起来是可忽略的。

在参考图1至图3所示的任何实施例的优选变体中，无源感测部件101(其可以是图4至图8中所示的实施例的无源传感器200、500、600、700、800中的任何一个)可以设计有在30MHz附近的初始谐振频率。在此频率附近，用于不同元件的相对介电常数ε_r然后可以是：ε_r(眼睑)≈80，并且ε_r(角膜)≈100且ε_r(泪膜)≈80，使得可以认为在30MHz附近ε_r(角膜)≈ε_r(泪膜)≈ε_r(眼睑)。此外，形成多层接触透镜102、110的材料(其可以是刚性和/或柔性硅或聚合物材料)的相对介电常数可以为约ε_r(硅)≈3，并且中间空间105中的电介质材料(其可以是空气或者另外低相对介电常数生物相容电介质材料)的相对介电常数可以是ε_r(电介质)≈1—3。因此，在图1至图3中所示的实施例中，从无源感测部件101至软件透镜110的内表面111、换言之至软接触透镜元件110与角膜区域1062上的泪膜之间的界面的距离d小于无源感测部件101与刚性接触透镜元件102的外表面104之间的距离D，使得无源感测部件101与眼睑108之间的任何寄生电容将是可忽略的或者不存在。例如，在不使本发明局限于这些值的情况下，可以将生理参数监视装置100、100'设计成使得d≈350μm且D≈500μm。

图4图示出形成用于在接触透镜中使用的谐振电路的无源传感器200，其可以有利地在图1和图2中所示的实施例中的任一个的生理参数监视装置100、100'中使用，如在图3中所示的变体中所解释的。可以将其它平坦无源感测部件附着到本发明的生理参数监视装置100的内表面103，但是至少与具有集成无源传感器的现有技术多层接触透镜相比发现无源传感器200是有利的，因为还允许利用寄生电容来代替必须在柔性透镜部分中集成物理电路元件。在图5至图8中所示的其它实施例中描述了根据参考图3所解释的实施例可以使用的无源传感器200的变体。

如在图4中可以看到的，无源传感器200包括电感元件(在这里为电感器201)和至少一个电容元件，在这里为所述多个电容器221、222、223、224、225和226，其全部是共面的。换言之，在附着到第一透镜元件102的内表面103的后续步骤之前，无源传感器200是基本上平坦的，使得当其变形并被附着到内表面103时其也将仅形成一个感测层。例如，可以在一层载体基板上提供无源传感器200，类似于图3中所示的实施例，在其上面有或者没有保护涂层，条件是电感器201和电容器221、222、223、224、225、226是以共面方式提供的。

根据优选变体，图4中所示的实施例的电感器201是平坦电感元件，其可以包括相对于参考点(在这里为无源传感器200的基本上中心点210)而言为弧形且凹面的多个节段2011、2012、2013，其中，此中心点210不需要是传感器的几何中心，而是可以接近该几何中心。如在图4中进一步图示出的，这些节段2011、2012、2013事实上并未以所述基本上中心点210为中心。事实上，至少一个节段2011、2012、2013以及优选地全部三个节段2011、2012、2013在其一点处具有大于所述点到基本上中心点210的距离的曲率半径。因此，根据优选变体，凹面弧形电感器节段2011、2012、2013的中心事实上可以甚至在电感器201的周界外面。电感器201然后具有这样的优点，即三个节段2011、2012、2013的襟翼状或耳状结构将更容易附着到或结合到接触透镜的凹面盖帽形状。事实上，甚至将可以使传感器200弯曲，使得节段2011、2012、2013可以在内表面103的同一圆上基本上对准。

还如图4中所示，为了进一步促进无源传感器200到内表面103的附着，在图2中所示的变体中例如在凹坑1031中，特别是为了更好地控制在此过程期间将弯曲的区域，无源传感器200的电感器201还可以包括向内取向(换言之相对于基本上中心点210凸起)的弧形节段2021、2022、2023，其将凹面节段2011、2012、2013相互接合。根据无源传感器200的期望尺寸，图4还图示出可以经由笔直电感器节段2031、2032、2033、2034、2035、2036将凹面节段2011、2012、2013接合到凸面节段2021、2022、2023。因此，可以调整指向内部的耳状节段2021、2022、2023的深度，从而控制在附着到内表面103期间将弯曲的区域。图4还图示出其中笔直节段2031、2032、2033、2034、2035、2036与凹面节段2011、2012、2013之间的结点2041、2042、2043、2044、2045、2046是圆形的以便提供更光滑的形状的有利变体。

根据另一优选变体，电感器201还可以是平坦螺旋电感器。在图4中所示的实施例中，电感器201从其内周界上的第一端子2051(在这里对应于凹面弧形节段2012的第一端子)开始朝着其外周界上的第二端子2052螺旋。为了获得本质上弧形的节段2012，两个端子2051、2052之间的区域206可以呈现出小的挠曲，如图4中所示。电感器201还可以包括连续尖顶，例如约5至20个尖顶、优选地8至15个尖顶、更优选地10至13个尖顶。在图4中所示的实施例中，电感器201包括例如10个尖顶。

此外，根据另一优选变体，由于期望的是在径向方向上(例如相对于中心点210)的电感器201的总宽度保持在约2.0mm以下，例如处于约1.5mm或者甚至以下，所以在图4中所示的实施例中，尖顶的宽度可以为约60μm，而连续尖顶之间的距离可以为约75μm。然而，在其它实施例中，可以在从约30μm至约100μm的范围内、优选地在约40μm与约80μm之间选择尖顶的宽度和/或连续尖顶之间的距离。在某些实施例中，其甚至可以是相同的。例如，将可以具有15个尖顶，其具有约50μm的宽度且具有也为50μm的其之间的距离。

如在图4中进一步所示，与具有面对面平行电极配置的电容器相反，电容器221、222、223、224、225、226是共面电容器，意味着其相应电极2211和2212、2221和2222、2231和2232、2241和2242、2251和2252以及2261和2262是相互共面的，至少在使传感器200弯曲或变形以便将其附着到第一接触透镜元件102之前。如上文所解释的，共面电容器221、222、223、224、225、226因此也是与螺旋电感器201共面的。特别地，与基板载体(出于清楚的目的而未示出)的电感器201共面地(例如在同一平面上，特别是同一正面)提供电极2211、2212、2221、2222、2231、2232、2241、2242、2251、2252、2261、2262，如参考图3所解释的。因此，两个相应共面电极2211和2212、2221和2222、2231和2232、2241和2242、2251和2252、2261和2262之间的电场线还可以形成突出到平面之外的弧。

此外，根据有利变体，电容器221、222、223、224、225、226还可以是指状交叉电容器，如图4中所示。因此，给定电容器可以包括两个本质上E字形电极，其彼此相对，使得其分支相互指状交叉。例如，在图4中，电容器221包括两个本质上E字形的共面且指状交叉的电极2211和2212。同样地，还以这种方式提供了其它电容器222、223、224、225和226。

并且根据有利变体，针对凹面弧形电感器节段2011、2012、2013中的每一个，在其朝向中心点210的内周界处提供至少一个电容器。在参考图4所示的实施例中，根据优选变体，针对每个凹面弧形电感器节段2011、2012、2013提供两个电容器。例如，在节段2011中提供电容器221和222，同时在节段2012中提供电容器223和224，并且在节段2013中提供电容器225和226。根据优选变体，可以将给定电容器221、222、223、224、225、226的第一电极(在这里为电极2211和2221、2231和2241以及2251和2261)分别地电连接至电感器201的内侧—或内圆周，在这里连接到节段2011、2012和2013的最内侧尖顶。进而，可以将第二电极(在这里为电极2212和2222、2232和2242以及2252和2262)分别地连接至电感器201的外侧—或外圆周，在这里连接到节段2011、2012、和2013的最外侧尖顶。虽然可以将第一电极2211、2221、2231、2241、2251、2261基本上提供为电感器201的最内侧尖顶朝向中心点210的延伸部分，但可以借助于相应导电过孔2213、2223、2233、2243、2253、2263将第二电极2212、2222、2232、2242、2252、2262连接至电感器201的最外侧尖顶。由于制造原因，可以在承载共面电感器201和电容器221、222、223、224、225、226的基板的不同平面(特别是不同侧面)上提供这些过孔2213、2223、2233、2243、2253、2263或电连接。如图4中所示，导电过孔2213、2223、2233、2243、2253、2263可以分别地包括导电桥，并且可以穿过载体基板且在必要时还有第二电极2212、2222、2232、2242、2252、2262。

在参考图4图示出的实施例中，电容器221、222、223、224、225、226可以朝向电感器201的最内侧尖顶比朝向中心点210更大，例如使得每个电容器221、222、223、224、225、226的总体形状本质上是梯形的，较大底座从中心点210面朝外，并且较小底座面朝向中心点210。此形状可以鉴于无源传感器200到第一接触透镜元件102的附着而有利于无源传感器200的后续弯曲。然而，此形状并不是限制性的，并且可以使用其它形状，如果其促进无源传感器200到接触透镜的附着或者眼睛106的表面1061的覆盖的话，例如类似于在图5和6中所示的实施例中。

从无源传感器200去除不必要的材料以便促进其到第一接触透镜元件102的附着也是优选的。因此，至少部分地去除载体基板(出于清楚的目的而未示出)的任何不必要部分是有利的，优选地遵循无源传感器200的内和外型线，然而在其中使无源传感器200弯曲可以损坏电感器201和/或电容器221、222、223、224、225、226中的任何一个的区域中留下足够的载体基板材料。留下围绕基本上中心点210的中心区域230(例如对应于瞳孔的位置，没有任何材料)、使得视力保持本质上无损伤并改善无源传感器200的柔性也是优选的。

图5至图8图示出根据特别地参考图3所述的变体的形成用于在接触透镜中使用的谐振电路的无源传感器500、600、700、800的其它变体，其还可以有利地在前述实施例中的任一个的生理参数监视装置100、100'中使用。因此读者回头参考关于与图4中所示的无源传感器200的那些类似的图5至图8中所示的实施例的无源传感器500、600、700、800的任何特征以及关于其与如参考图1至图3所述的任何生理参数监视装置100、100'相组合的使用的以上描述。

在图5中所示的实施例中，类似于图4中所示的实施例的无源传感器200，无源传感器500是谐振电路，该谐振电路包括电感元件(在这里为电感器501)以及至少一个电容元件(在这里为多个电容器521、522、523、524、525和526)，其在无源传感器500的任何变形以使其结合在生理参数监视装置的接触透镜中之前全部是在一个层中共面的。还可以在载体基板层上提供导电(优选地金属)元件501、521、522、523、524、525、526，在其上面有或者没有保护涂层，其出于清楚的目的而再次地未示出，并且还可以如上所述地被部分地去除。

根据优选变体，图5中所示的实施例的电感器501是基本上相同类型的，并且具有与图4中所示的实施例的电感器201相同的性质和优点。特别地，其还可以包括相对于无源传感器500的基本上中心参考点510—但并不以其为中心—的凹面弧形节段5011、5012、5013以及将凹面节段5011、5012、5013相互接合的凸面弧形节段5021、5022、5023。同样地，电感器501还可以包括笔直电感器节段5031、5032、5033、5034、5035、5036和在笔直节段5031、5032、5033、5034、5035、5036与凹面节段5011、5012、5013之间的圆形结点5041、5042、5043、5044、5045、5046。

同样类似于图4中所示的电感器201，图5中所示的实施例的电感器501还可以是平坦螺旋电感器，其具有在凹面弧形节段5012的内圆周上的第一端子5051和在其外圆周上的第二端子5052以及小挠曲区域506。电感器501还可以包括连续尖顶，例如约5至20个尖顶、优选地8至15个尖顶、更优选地10至13个尖顶，并且其宽度还可以优选地保持在约2.0mm以下，例如处于约1.5mm或者甚至以下。与图4中所示的实施例的电感器201相反，图5中所示的实施例的电感器501包括13个尖顶，其可以具有约50μm的宽度，并且也间隔开约50μm。

如图5中进一步所示，电容器521、522、523、524、525、526也可以是共面电容器，并且在几乎所有方面类似于图4中所示的实施例的电容器221、222、223、224、225、226。例如，成对电极5211和5212、5221和5222、5231和5232、5241和5242、5251和5252以及5261和5262也可以是相互共面的，并且形成指状交叉E字形。在这里同样地，以—在使传感器500弯曲之前—与电感器501共面的方式提供电容器521、522、523、524、525、526，具有上文所述的相应优点。同样地，在节段5011中提供电容器521和522，同时在节段5012中提供电容器523和524，并且在节段5013中提供电容器525和526。此外，还可以将第一电极5211和5221、5231和5241以及5251和5261电连接至电感器501的最内侧尖顶，并且提供为最内侧尖顶的延伸部分或者与最内侧尖顶成一整体，同时可以借助于相应导电过孔5213、5223、5233、5243、5253、5263将第二电极5212和5222、5232和5242以及5252和5262连接至最外侧尖顶，如上所述。

在图5中所示的实施例中，并且与图4中所示的实施例相反，虽然电容器521、522、523、524、525、526还可以朝向电感器501的最内侧尖顶比朝着中心点510更大，但其朝着围绕中心点510的中心区域530—其可以没有材料—再次地变宽，使得其末端是部分地弧形的，特别地遵循凸面弧形节段5021、5022、5023的几何结构，相比于图4的实施例而言具有这样的优点，即一旦无源传感器500被集成在生理参数监视装置中(例如在生理参数监视装置100、100'中的任何一个中)，可以覆盖眼睛106的更加底层的表面1061，特别是在角膜1062之上。特别地，随着所有电极5211、5212、5221、5222、5231、5232、5241、5242、5251、5252、5261、5262的最内侧末端变宽，E字形第一电极5211、5221、5231、5241、5251、5261的背面部分地遵循附近相应凸面节段5021、5022、5023的弧形几何结构。

在图6中所示的实施例中，无源传感器600也是谐振电路，该谐振电路包括电感元件(在这里为与在图5中所示的实施例中相同的电感器501)以及至少一个电容元件(在这里为三个电容器621、622、623)，其在无源传感器600有任何变形以使其结合在生理参数监视装置的接触透镜中之前是全部在一个层中共面的。读者参考特别是具体地关于电感器501以及与前述实施例的无源传感器200、500共有的其它特征的以上描述。

与图4和图5相反，在每个凹面弧形节段5011、5012、5013的内圆周处分别地提供仅一个电容器621、622、623。类似于图4和5中所示的实施例，图6中所示的实施例的每个电容器621、622、623也是共面的，但是每对电极6211和6212、6221和6222、6231和6232中的第一和第二电极并不是相互指状交叉的。然而，如图6中所示，每个单独电极6211、6212、6221、6222、6231、6232本身是指状交叉电极。如进一步所示，无源传感器600的每个单独电极6211、6212、6221、6222、6231、6232可以覆盖与图5中所示的实施例的无源传感器500的完全指状交叉电容器521、522、523、524、525、526或者在变体中与参考图4的实施例的无源传感器200的完全指状交叉电容器221、222、223、224、225、226大致上至少同样多的表面。就形状而言，特别地与图5中所示的实施例相比，在图6中所示的实施例中，每个电极6211、6212、6221、6222、6231、6232大致上对应于使每个电容器521、522、523、524、525、526的两个指状交叉E字形电极5211和5212、5221和5222、5231和5232、5241和5242、5251和5252以及5261和5262在其最大末端处被接合—朝向电感器501的最内侧尖顶—从而形成单个整体指状交叉电极。以这种方式对单独电极6211、6212、6221、6222、6231、6232进行成形的优点是其促进无源传感器600的成型或成形以便其附着到接触透镜。如图6中所示，以类似于图5中所示的实施例的方式，面向电感器501的凸面弧形节段5021、5022、5023的电极6211、6212、6221、6222、6231、6232的背面还可以遵循凸面弧形节段5021、5022、5023的弧形几何结构，并且朝向中心区域530加宽，相比于图4的实施例而言具有相同的优点，即一旦无源传感器600被集成在生理参数监视装置中(例如在生理参数监视装置100、100'中的任何一个中)，可以覆盖眼睛106的更多底层表面1061，特别是在角膜之上。

此外，类似于在前述实施例中，可以将无源传感器600的第一电极6211、6221、6231电连接至电感器501的最内侧尖顶，并且可以提供为其整体延伸部分，同时可以借助于相应导电过孔6213、6223、6233(其还可以包括相应导电桥)将第二电极6212、6222、6232连接至最外侧尖顶。图6还图示出过孔6213、6223、6233可以穿过载体基板且甚至是第二电极6212、6222、6232。与图4和5中所示的实施例相比，图6中所示的实施例中的此配置的优点是电连接过孔的数目减半，从而减少其中材料穿过载体基板的区域的量，同时保持至少相同量的表面被共面电容器覆盖。

在图7中所示的实施例中，类似于图4、图5和图6中所示的实施例的无源传感器200、500、600，无源传感器700也是谐振电路，该谐振电路包括电感元件(在这里为电感器701)以及至少一个电容元件，在这里为所述多个电容器721、722、723、724、725、726、727、728，其在无源传感器700有任何变形以便其结合在生理参数监视装置的接触透镜中之前全部在一个层中是共面的。还可以在载体基板层上提供这些导电(优选地金属)元件701、721、722、723、724、725、726、727、728，在其上面有或者没有保护涂层，其出于清楚的目的而再次地未示出，并且还可以如上所述地被部分地去除。

根据优选变体，在图4、图5和图6中所示的实施例的替换方案中，图7中所示的实施例的电感器701是平坦圆环状电感器，其从在其最内侧圆周上的第一端子7051朝着在其最外侧圆周上的第二端子7052螺旋。虽然前述实施例及其变体的电感器201和501在鉴于无源传感器200、500、600到接触透镜的凹面盖帽形状的附着而促进无源传感器200、500、600的变形方面可以更有利，但图7中所示的实施例的无源传感器700的电感器701进而在产生外部磁场的互补便携式装置的天线处的信号的振幅方面更加有利。类似于在前述实施例中，电感器701还可以包括连续尖顶，例如约5至20个尖顶、优选地8至15个尖顶、更优选地10至13个尖顶，并且其宽度还可以优选地保持在约2.0mm以下，例如处于约1.5mm或者甚至以下。类似于图5或6中所示的实施例的电感器501，图7中所示的实施例的电感器701因此可以包括13个尖顶，其可以具有约50μm的宽度并且也以约50μm间隔开。

为了鉴于将无源传感器700用于在仍提供用于附着到接触透镜的充分灵活性的同时检测眼睛的表面的变形而提供充分的表面覆盖度，在图7中所示的实施例中，提供了多个电容器，在这里为八个共面指状交叉电容器721、722、723、724、725、726、727、728。鉴于以上描述，技术人员将理解的是不应将此数目视为限制性的，并且根据无源感测部件的期望配置和敏感度，可以使用更多或更少的电容器。

如图7中进一步所示，电容器721、722、723、724、725、726、727、728是与图4中所示的实施例的电容器221、222、223、224、225、226相同类型的。因此，成对电极7211和7212、7221和7222、7231和7232、7241和7242、7251和7252、7261和7262、7271和7272以及7281和7282还可以相互共面的，形成指状交叉E字形。此外，电容器721、722、723、724、725、726、727、728还可以朝向电感器701的最内侧尖顶比朝向中心区域730更大，例如使得每个电容器721、722、723、724、725、726、727、728的总体形状本质上是梯形的，较大底座从中心区域730面朝外，并且较小底座面朝所述中心区域730，具有如上文例如针对图4中所示的实施例所述的相同优点。

此外，如还针对图4和5中所示的实施例所述，在图7中所示的实施例的无源传感器700中，还可以将第一电极7211、7221、7231、7241、7251、7261、7271、7281电连接至电感器701的最内侧尖顶，并且提供为最内侧尖顶的延伸部分或者与其成一整体，同时如还针对前述实施例所述的那样可以借助于相应导电过孔7213、7223、7233、7243、7253、7263、7273、7283将第二电极7212、7222、7232、7242、7252、7262、7272、7282连接至最外侧尖顶。

在图8中所示的实施例中，无源传感器800也是谐振电路，该谐振电路包括电感元件(在这里为与图7中所示的实施例中的相同电感器701)以及至少一个电容元件，在这里为四个电容器821、822、823、824，其在无源传感器800有任何变形以使其结合在生理参数监视装置的接触透镜中之前是全部在一个层中共面的。读者参考特别是具体地关于电感器701以及与前述实施例的无源传感器200、500、600、700共有的其它特征的以上描述。

与图7中所示的实施例相反，但是类似于图6中所示的实施例，在无源传感器800中，电容器821、822、823、824的每对电极8211和8212、8221和8222、8231和8232、8241和8242中的第一和第二电极并不是相互指状交叉的。然而，如图8中所示，每个单独电极8211、8212、8221、8222、8231、8232、8241、8242可以采取指向中心区域730的三叉戟的形状，也形成如上所述的梯形形状，其中，电容器821、822、823、824也是朝向电感器701的最内侧尖顶比朝向中心区域730更大，再次地具有如上文例如针对图4中所示的实施例所述的相同优点。如图8中进一步所示，无源传感器800的每个单独电极8211、8212、8221、8222、8231、8232、8241、8242可以覆盖与图7中所示的实施例的完全指状交叉电容器721、722、723、724、725、726、727、728大致上至少同样多的表面。

此外，类似于在前述实施例中，可以将无源传感器800的第一电极8211、8221、8231、8241电连接至电感器701的最内侧尖顶，并且可以提供为其整体延伸部分，同时可以借助于相应导电过孔8213、8223、8233、8243和分别地关联的导电桥将第二电极8212、8222、8232、8242连接至最外侧尖顶。类似于在图6中所示的实施例中，图8中所示的实施例中的此配置的优点与图7中所示的实施例相比是电连接过孔的数目减半，从而减少了其中材料穿过载体基板的区域的量，同时保持至少相同量的表面被共面电容器覆盖。

如上所述，图4至图8中所示的实施例或其任何变体的任何无源传感器200、500、600、700、800可以在图1至图3中所示的实施例或其变体的生理参数监视装置100、100'中使用。事实上，当无源传感器200、500、600、700、800对由互补便携式装置产生的外部磁场进行响应时，无源传感器200、500、600、700、800中的每一个中的电感器和/或电容器的配置允许在其中产生的电场线伸出到无源传感器200、500、600、700、800的平面之外。因此，当在生理参数监视装置100、100'中的任何一个中使用时，存在与底层眼睛组织和/或其上面的泪膜的寄生电容，其将形成感测电容器，其中，无源传感器200、500、600、700、800的电感器和/或物理电容器的尖顶是所述感测电容器的第一电极，并且眼睛组织和/或泪膜是其第二电极。

图9在横截面图中示意性地图示出分别地在图1或图2中所示的生理参数监视装置100、100'的细节，类似于图3中所示的变体，集中于可以存在于无源感测部件101(或者在这里为其变体101')与眼睛106的表面1061之间的寄生电容。与图3中所示的实施例的无源感测部件101相反，在图9中所示的变体中，无源感测部件101'可以是图10至图13中所示的实施例的无源传感器1100、1500、1600、1700中的一个。因此，图3和9中所示的实施例本质上是相同的，唯一的不同之处在于无源感测部件101、101'的变体在图1和图2中所示的实施例的生理参数监视系统100、100'中使用。此后的描述因此将集中于实施例之间的差异，并且读者另外参考以上描述。

类似于在图3中所示的变体中，在图9中所示的变体中，无源感测部件101'还包括多个共面导电元件1011'、1012'，其遍布于载体基板120的正面或第一主侧面1201上。出于清楚的目的，再次地，在图9中仅示出了两个共面的此类元件1011'、1012'。然而，相反地，无源传感器101'还可以包括在载体基板120的背面或第二主侧面1202(与第一主侧面1201相对)上的其它导电元件1013'、1014'。根据优选变体，可以仅在无源感测部件101'的最外圆周处而不朝向中心区域提供背面1202上的导电元件1013'、1014'，使得其至多仅与正面1201的最外侧导电元件1011'、1012'重叠。

在图9中所示的变体中，虽然出于清楚的目的而未表示，但正面1201具有遍布在其表面上的比背面1202更多的导电共面元件1011'、1012'，并且因此是用于面向要监视的眼睛106的表面1061的优选侧面。在优选变体中，当无源感测部件101'是图10中所示的实施例的无源传感器1100或者图11至图13中所示的实施例的无源传感器1500、1600、1700中的任何一个时，两个共面导电元件1201'、1202'可以对应于在载体基板的第一主侧面上的两个连续导电元件，在横截面图中，例如螺旋电感器1101的所述多个尖顶11011中的两个连续尖顶或者指状交叉电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126中的任一个的两个连续分支。同样地，元件1203'、1204'可以是图10中所示的实施例中的载体基板的第二主侧面上的尖顶11012的示意性横截面图。此外，类似于在前述实施例及其变体中，还可以分别地在正面1201上面或上方和/或在导电元件1011'、1012'上方以及在背面1202上面或上方和/或在本变体中在导电元件1013'、1014'上方提供保护涂层和/或粘合材料的可选层121、122。

此外，类似于在参考图3所述的变体中，在图9中所示的变体中，在正面1201上配置有共面导电、电感和/或电容元件1011'、1012'的无源感测部件101'提供有利的电场线配置，其导致存在于这些导电元件1011'、1012'与眼睛106或其上面的泪膜的相对表面1061之间的寄生电容，其被用作感测电容器以监视特别是角膜1062的变形。

在图9中所示的变体中，在载体基板120的背面1202上的导电元件与眼睛表面1061之间可以存在其它“感测”寄生电容，如果这些元件未被正面1201的导电元件1011'、1012'(类似于例如图9中的导电元件1014)屏蔽的话。例如在图10至图13中所示的实施例中情况可以如此，其中，在载体基板的第二主侧面上的至少一个尖顶15012或16012具有比在其第一主侧面上的任何尖顶15011或16012更大的直径。相反地，当背面1202的导电元件被正面1201的导电元件屏蔽时，如还在图2中图示出的，其中，元件1013'被元件1011'屏蔽，在这两个元件1011'、1013'之间可以存在恒定的寄生电容，其可以仅仅是固定参数且因此不构建感测电容器。进而在参考图10所述的实施例中情况可以如此，其中，尖顶11012被所述多个尖顶11011的最外侧尖顶屏蔽。

此外，类似于在图3的变体中，在图9中所示的变体中，将无源感测部件101'附着到第一接触透镜元件102的内表面103、使得其保持与到第一透镜元件102的外表面104与眼睑108和/或在其之间形成的泪膜之间的界面1081相比更接近于眼睛106、特别是角膜1062的表面1061也是优选的。因此，以这样的方式来制造第一接触透镜元件102是优选的，即可以将无源感测部件101'附着到该第一接触透镜元件102，使得从正面1201上的任何共面导电元件1011'、1012'且从背面1202上的任何共面导电元件1013'、1014'至与眼睑108的界面1081的距离D和D'分别地大于从所述共面导电元件1011'、1012'和1013'、1014'至眼睛106的表面1061的相对区域的距离d和d'。这样，只有感测电容器的寄生电容可以是作为眼睛表面1061的变形的函数的主变量参数，而生理参数监视系统100、100'的任何其它电容将是固定的或可变的，但是比较起来是可忽略的。此外，无源感测部件101'、特别是载体基板的层120的厚度或者换言之正面1201的导电元件1011'、1012'与背面1202上的导电元件1013'、1014'之间的距离分别地小到足以认为D≈D'且d≈d'也是优选的。

类似于针对参考图3的实施例，在与图9中所示的变体相组合的图1和2中所示的实施例中，无源感测部件101'(其可以是此后在图10至图13中图示出的实施例的无源传感器1100、1500、1600、1700中的任何一个)还可以设计有在30MHz附近的初始谐振频率。在此频率附近，用于不同元件的相对介电常数然后还可以是：ε_r(眼睑)≈80，并且ε_r(角膜)≈100且ε_r(泪膜)≈80，使得还可以认为在30MHz附近ε_r(角膜)≈ε_r(泪膜)≈ε_r(眼睑)。此外，形成多层接触透镜102、110的材料(其可以是刚性和/或柔性硅或聚合物材料)的相对介电常数可以为约ε_r(硅)≈3，并且中间空间105中的电介质材料(其可以是空气或另一低相对介电常数生物相容电介质材料)的相对介电常数可以为ε_r(电介质)≈1-3。载体基板层120的厚度和因此的无源传感器1100中且同样地无源传感器1500、1600、1700中的任何一个中的第一主侧面上的尖顶11011与第二主侧面上的所述至少一个尖顶11012之间的距离可以小于约100μm，优选地甚至小于50μm。因此，从无源感测部件101'到软透镜110的内表面111、换言之到软接触透镜元件110与角膜区域1062上的泪膜之间的界面的距离d≈d'小于无源感测部件101'与刚性接触透镜元件102的外表面104之间的距离D≈D'，使得无源感测部件101'与眼睑108之间的任何寄生电容将是可变的但可忽略或者不存在。例如，在不使本发明局限于这些值的情况下，可以设计生理参数监视装置100、100'，使得d≈d'≈350μm且D≈D'≈500μm。

图10至图13图示出其它示例性实施例中的特别地与参考图9所述的变体组合的用于接触透镜的其它无源传感器1100、1500、1600、1700，其还可以在图1和2中所示的实施例的生理参数监视装置100、100'中使用。读者还返回参考上文关于实施例之间的相似性的描述。

类似于在图4至图8中所示的实施例中，图10中所示的实施例的无源传感器1100包括电感元件(在这里为电感器1101)和至少一个电容元件(在这里为所述多个电容器1121、1122、1123、1124、1125和1126)，其全部提供为共面电容器。在附着到生理参数监视装置100、100'的第一接触透镜元件102的后续步骤之前，无源传感器1100薄到足以被认为是基本上平坦的，使得其形成本质上仅一个感测层，当其变形(特别是弯曲)并被附着到生理参数监视系统的接触透镜时也是。

此外，与无源传感器200、500、600、700、800相反，在图10中所示的实施例中，电感器1101包括在载体基板的第一主侧面上的多个尖顶1101和在载体基板的第二主侧面上的至少一个其它尖顶11012，所述第二主侧面与第一主侧面相对。如上文所解释的，还可以可选地为无源传感器1100提供涂层，例如在载体基板的任一主侧面上或者甚至在其两个侧面上，特别是还在电感器1101和/或电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126之上。然而，为了简单起见，在图10中未示出载体基板和(一个或多个)可选涂层。在图10中所示的实施例中，在载体基板的第二主侧面上，电感器1101形成第一尖顶11012，其从最外侧圆周上的端子11052开始，并且其然后借助于通过载体基板的一个或多个导电过孔11053而在其末端处被连接到载体基板的第一主侧面的尖顶11011之中的最外侧尖顶的开头部分。电感器1101然后继续在载体基板的第一主侧面上盘旋，在与在第二主侧面上相同的螺旋方向上，其最外侧尖顶本质上与第二主侧面的尖顶11012重叠，朝向中心区域1130。第一主侧面的尖顶11011然后以其最内侧圆周上的另一端子11051结束。事实上，第一主侧面上的尖顶11011本质上类似于图4至图6中所示的实施例的单侧螺旋电感器201、501。两个端子11051、11052之间的区域1106可以因此在连续尖顶之间呈现出小的挠度，如图10中所示，特别是在第一主侧面上的连续尖顶11011之间。

在图10中所示的实施例中，在载体基板的第二主侧面上仅提供一个尖顶11012。然而，在其它实施例中，可以在比第一主侧面上的任何尖顶11011的圆周更大的圆周上提供载体基板的第二主侧面上的至少一个最外侧尖顶11012。在此类变体中，然后还将可以在第二主侧面上具有超过一个尖顶11012，例如达到五个，只要在第一主侧面上存在比第二主侧面上的尖顶11012更多的尖顶11011即可。在第一主侧面上，电感器1101可以包括例如约5至20个尖顶11011、优选地8至15个尖顶11011、更优选地10至13个尖顶11011。因此，在图10中所示的实施例中，电感器1101包括例如在第一主侧面上的12个尖顶11011以及在第二主侧面上的仅一个尖顶11012。

如图10中进一步所示，类似于图4至图6中所示的实施例，在本实施例中，电感器1101还可以包括相对于无源传感器1100的基本上中心点1110而言凹面的多个弧形节段11071、11072、11073。因此，电感器1101还可以包括相对于基本上中心点1110而言向内定向(换言之凸面)的弧形节段11021、11022、11023以及将凹面节点11071、11072、11073相互接合的笔直电感器节段11031、11032、11033、11034、11035、11036，其中，其之间的结点11041、11042、11043、11044、11045、11046还可以是圆形的。因此，电感器1101的总体几何结构可以具有与前述实施例的电感器201、501相同的优点。

此外，根据另一优选变体，由于使在径向方向上(亦即例如相对于中心点1110)的电感器1101的总宽度保持在2.0mm以下(例如在约1.5mm或者甚至以下)也是期望的，所以在图10中所示的实施例中，尖顶11011、11012的宽度可以为约50μm，而第一主侧面上的连续尖顶11011之间的距离也可以为约50μm。然而，在其它实施例中，可以在从约30μm至约100μm的范围内、优选地在约40μm与约80μm之间选择尖顶11011、11012的宽度和/或连续尖顶11011或11012之间的距离，并且其不需要是相同的。即使在载体基板的第一和第二主侧面上的尖顶11011、11012具有类似尺寸是优选的，但在某些实施例中，在第一和第二主侧面上的尖顶11011、11012的宽度和其之间的距离可以是不同的。

如图10中进一步所示，电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126是共面电容器，并且可以是例如分别地在图4或5中所示的实施例的无源传感器200或500的电容器221、222、223、224、225、226或521、522、523、524、525、526。因此，其相应电极11211和11212、11221和11222、11231和11232、11241和11242、11251和11252以及11261和11262至少在使传感器1100弯曲或变形以使其附着到第一接触透镜元件102之前也是相互共面的。因此，共面电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126与载体基板的主侧面上的螺旋电感器1101、特别是与在基板的正面上的电感器1101的尖顶11011(出于清楚的目的而未示出)也是共面的。因此，无源传感器1100的配置还在两个相应共面电极11211和11212、11221和11222、11231和11232、11241和11242、11251和11252、11261和11262之间或者在正面上的共面尖顶11011之间产生电场线，其形成伸出到平面之外的弧，这是具有与眼睛106的相对表面1061的寄生电容所必需的。

此外，同样如图10中所示，并且特别是类似于在图5中所示的变体中，电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126还可以包括彼此相对的两个本质上E字形电极，使得其分支相互指状交叉，并且其可以朝向电感器1101的最内侧尖顶比朝向中心点1110更大，较大底座从中心点1110面朝外，并且最小底座面朝中心点1110或中心点1130。此外，还可以针对凹面弧形电感器节段11071、11072、11073中的每一个在其朝向中心点1110的内周界处提供至少一个电容器。还可以使电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126呈弧形，从而再次地朝着中心区域1130加宽，并且可以遵循凸面弧形节段11021、11022、11023的几何结构而是部分弧形的，具有上述优点。

此外，如图10中所示，根据优选变体，可以将给定电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126的第一电极(在这里为电极11211和11221、11231和11241以及11251和11261)电连接至电感器1101的尖顶11011的最内侧尖顶的内侧—或内圆周，在这里为在载体基板的第一主侧面上的分别地节段11071、11072和11073的最内侧尖顶，其也是包括端子11051的尖顶。进而，可以将第二电极(在这里为电极11212和11222、11232和11242以及11252和11262)连接至电感器1101的外侧—或外圆周，在这里为在载体基板的第二主侧面上的分别地节段11071、11072和11073的最外侧尖顶11012，其包括电感器1101的另一端子11052。虽然可以将第一电极11211、11221、11231、11241、11251、11261基本上提供为朝向中心点1110的电感器1101的第一主侧面上的所述多个尖顶11011的最内侧尖顶的整体延伸部分，但可以借助于通过载体基板的相应导电过孔11213、11223、11233、11243、11253、11263且在必要时还通过第二电极11212、11222、11232、11242、11252、11262本身将第二电极11212、11222、11232、11242、11252、11262连接至第二主侧面上的电感器1101的尖顶11012，如图10中所示。如图10中还图示出的，过孔11213、11223、11233、11243、11253、11263可以分别地包括与尖顶11012成一整体的导电桥。

如在前述实施例中还提到的，从无源传感器1100去除不必要的材料(尤其载体基板材料(为了简单起见在图10中未示出))以便促进其到生理参数监视系统100、100'的第一接触透镜元件102的附着也是优选的。留下中心区域1130没有任何材料也是优选的。

图11至图13图示出无源传感器1500、1600、1700的其它变体，其可以用作用于图9中所示的实施例的无源感测部件101'的无源传感器1100的替换。因此读者返回参考上文关于无源传感器1500、1600、1700的先前所述的任何特征的描述。

在图11中所示的实施例中，类似于图10中所示的实施例的无源传感器1100，无源传感器1500是包括电感元件的谐振电路，所述电感元件在这里为电感器1501，具有在载体基板的第一主侧面上的第一尖顶15011和在载体基板的第二侧面上的至少一个尖顶15012，所述第二侧面与第一主侧面相对。然而，与图10中所示的无源传感器1100相反，在图11中所示出的实施例中，虽然第一主侧面上的尖顶15011具有与电感器1101的尖顶11011相同的配置，但第二主侧面上的所述至少一个尖顶15012的最外侧尖顶是在比第一主侧面的任何尖顶15011更大的圆周上。因此，虽然图11示意性地图示出仅一个尖顶15012，在电感器1501用过孔15053在第一主侧面上继续时，将可以在第二主侧面上具有超过一个尖顶15012。

除关于第二主侧面上的所述至少一个尖顶15012的差异之外，图11中所示的实施例的电感器1501是与图10中所示的实施例的电感器1101基本上相同的类型。因此，其还可以包括相对于无源传感器1500的基本上中心参考点1510—但并不以其为中心—的凹面弧形节段15071、15072、15073以及将凹面节段15071、15072、15073相互接合的凸面弧形节段15021、15022、15023。同样地，电感器1501还包括可以笔直电感器节段15031、15032、15033、15034、15035、15036和笔直节段15031、15032、15033、15034、15035、15036与凹面节段15071、15072、15073之间的圆形结点15041、15042、15043、15044、15045、15046。

同样类似于图10中所示的电感器1101，图11中所示的实施例的电感器1501还可以包括载体基板的第一主侧面上的所述多个尖顶15011的最内侧尖顶上的第一端子15051和载体基板的第二主侧面上的所述至少一个尖顶15012的最外侧圆周上的第二端子15052以及连续尖顶之间的小挠曲区域1506。电感器1501的第一主侧面还可以包括在约5至20个之间的尖顶15011、优选地8至15个尖顶15011、更优选地10至13个尖顶15011，并且还可以优选地使其宽度保持在约2.0mm以下，例如在约1.5mm或者甚至以下。并且同样地，第二主侧面可以包括多达5个尖顶15012。然而，为了简单起见，在图11中图示出电感器1501，其具有与图10中的电感器1101相同数量的第一和第二主侧面上的尖顶15011、15012。

在图11中所示的实施例中，无源传感器1500还包括至少一个电容元件，在这里为三个电容器1521、1522、1523，在无源传感器1500有任何变形以使其结合在生理参数监视系统的接触透镜中之前其全部在一个层中与载体基板的第一主侧面上的尖顶15011共面。因此，电容器1521、1522、1523与在图6中所示的实施例的无源传感器600本质上是相同的。因此，与图10中所示的实施例相反，分别地在每个凹面弧形节段15071、15072、15073的内侧圆周处提供了仅一个电容器1521、1522、1523，并且虽然每个电容器1521、1522、1523也是共面的，但每对电极15211和15212、15221和15222、15231和15232中的第一和第二电极并不是相互指状交叉的，而是其本身是指状交叉电极。如进一步所示，无源传感器1500的每个单独电极15211、15212、15221、15222、15231、15232可以大致上覆盖至少与参考图10的实施例的无源传感器110的完全指状交叉电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126同样多的表面。就形状而言，类似于图5和6中所示的实施例，与图10中所示的实施例相比，在图11中所示的实施例中，每个电极15211、15212、15221、15222、15231、15232大致上对应于具有每个电容器1121、1122、1123、1124、1125、1126的两个指状交叉E字形电极11211和11212、11221和11222、11231和11232、11241和11242、11251和11252以及11261和11262，其在其最大末端处被接合—朝向电感器1101的最内侧尖顶—从而形成单个整体式指状交叉电极。这样对单独电极15211、15212、15221、15222、15231、15232的优点是其促进无源传感器1500的成型或成形以实现其到接触透镜的附着。如图11中所示，以类似于图10中所示的实施例的方式，面向电感器1501的凸面弧形节段15021、15022、15023的电极15211、15212、15221、15222、15231、15232的背面还可以遵循凸面弧形节段15021、15022、15023的弧形几何结构，并且朝着中心区域1530加宽，一旦无源传感器1500被附着到生理参数监视装置100、100'，相比于现有技术而言具有改善眼睛的底层表面(特别是在角膜上)的覆盖度的相同优点。

此外，类似于在图10中所示的实施例中，可以将无源传感器1500的第一电极15211、15221、15231提供为载体基板的第一主侧面上的尖顶15011中的最内侧尖顶的整体延伸部分，而第二电极15212、15222、15232可以借助于相应导电过孔15213、15223、15233(其还可以包括与尖顶15012的相应桥)而连接至第二主侧面的尖顶15012。图11还图示出过孔15213、15223、15233可以穿过基板和甚至第二电极15212、15222、15232。与图10中所示的实施例相比，图11中所示的实施例中的此配置的优点是电连接过孔的数目减半，从而减少其中材料穿过载体基板的区域的量，同时保持至少相同量的表面被共面电容器覆盖。

在图12中所示的实施例中，类似于图10和11中所示的实施例的无源传感器1100、1500，无源传感器1600也是谐振电路，其包括电感元件，在这里为电感器1601，在载体基板的第一主侧面上具有比在其第二主侧面上的尖顶16012更多的尖顶16011。无源传感器1600还包括至少一个电容元件，在这里为所述多个共面电容器1621、1622、1623、1624、1625、1626、1627、1628，其特别地在无源传感器1600有任何变形以使其附着到生理参数监视系统100、100'中的第一接触透镜元件102的内表面103之前在一侧层中也与第一主侧面上的尖顶16011共面。再次地，出于清楚的目的，未示出载体基板及其上面的任何可选保护涂层。

根据优选变体，类似于图7和8中所示的实施例，并且在图10和11中所示的实施例的替换方案中，图12中所示的实施例的电感器1601是从第一主侧面上的所述多个尖顶16011的最内侧尖顶上的第一端子16051朝着第二主侧面上的所述至少一个尖顶16012的最外侧圆周上的第二端子16052螺旋的圆环状电感器，并且可以借助于导电过孔16053通过载体基板而提供尖顶16011、16012之间的连接。虽然前述实施例及其变体的电感器1101和1501在鉴于无源传感器1100、1500到第一接触透镜102的凹面盖帽状内表面103的附着而促进无源传感器1100、1500的变形方面可以更有利，但图12中所示的实施例的无源传感器1600的环状电感器1601进而在产生外部磁场的互补便携式装置的天线处的信号的振幅方面更加有利。如在前述实施例中一样，电感器1601还可以包括在第一主侧面上的例如约5至20个尖顶16011、优选地8至15个尖顶16011、更优选地10至13个尖顶16011以及在第二主侧面上的多达5个尖顶16012。还可以优选地使其宽度保持在约2.0mm以下，例如处于约1.5mm或者甚至以下。类似于图10和11中所示的实施例的电感器1101、1501，图12中所示的实施例的电感器1601被示为具有在第一主侧面上的12个尖顶16011(其可以具有约50μm的宽度，并且还间隔开约50μm)以及在第二主侧面上的一个尖顶16012。然而，同样如在前述实施例一样，可以在从约30μm至约100μm的范围内、优选地在约40μm与约80μm之间选择尖顶16011、16012的宽度和/或连续尖顶16011或16012之间的距离，并且其不需要是相同的。

为了鉴于将无源传感器1600用于在仍提供用于附着到接触透镜的充分灵活性的同时检测眼睛的表面的变形而提供充分的表面覆盖度，在图12中所示的实施例中，提供了多个电容器，在这里为八个共面指状交叉电容器1621、1622、1623、1624、1625、1626、1627、1628。鉴于以上描述，技术人员将理解的是不应将此数目视为限制性的，并且根据无源感测部件的期望配置和敏感度以及底层表面覆盖度，可以使用更多或更少的电容器。

如在图12中进一步图示出的，电容器1621、1622、1623、1624、1625、1626、1627、1628非常类似于图10和11中所示的实施例的电容器，并且特别地类似于图7中所示的实施例的电容器。因此，成对电极16211和16212、16221和16222、16231和16232、16241和16242、16251和16252、16261和16262、16271和16272以及16281和16282也是相互共面的，形成指状交叉E字形。此外，电容器1621、1622、1623、1624、1625、1626、1627、1628还可以从中心区域1630向外大于朝向中心区域1630，但是与图10和11相反，并未再次地朝着中心区域1630加宽，使得每个电容器1621、1622、1623、1624、1625、1626、1627、1628的总体形状本质上是梯形的，而且遵循电感器1101的形状而呈弧形，较大底座从中心区域1630面朝外，并且较小底座面朝所述中心区域1630，具有如针对前述实施例所述的相同优点。

此外，如还针对图10和11中所示的实施例所述的，在图12中所示的实施例的无源传感器1600中，还可以将第一电极16211、16221、16231、16241、16251、16261、16271、16281电连接至电感器1601的第一主侧面上的所述多个尖顶16011中的最内侧尖顶并提供为其整体延伸部分，同时可以借助于相应导电过孔16213、16223、16233、16243、16253、16263、16273、16283将第二电极16212、16222、16232、16242、16252、16262、16272、16282连接至第二主侧面上的尖顶16012，如还针对前述实施例所述的。

在图13中所示的实施例中，无源传感器1700也是谐振电路，其包括电感元件(在这里为与在图12中所示的实施例中相同的电感器1601)以及至少一个电容元件(在这里为四个电容器1721、1722、1723、1724)，其在无源传感器1700有任何变形以使其附着到第一接触透镜元件102之前全部在一个层中共面。读者参考特别是具体地关于电感器1601以及与无源传感器1100、1500、1600或者与前述实施例的无源传感器200、500、600、700、800共有的其它特征的以上描述。

与图12中所示的实施例相反，但是类似于图8和图11中所示的实施例，在无源传感器1700中，电容器1721、1722、1723、1724中的每对电极17211和17212、17221和17222、17231和17232、17241和17242中的第一和第二电极不是相互指状交叉的。然而，如图13中所示，每个单独电极17211、17212、17221、17222、17231、17232、17241、17242可以采取指向中心区域1630的三叉戟的形状，也如上所述地形成总体上梯形的形状，其中，电容器1721、1722、1723、1724也朝向外面大于朝向中心区域1630，并且其较大底座可以遵循电感器1601的圆形几何结构，再次地具有如上文例如针对图10中所示的实施例所述的相同优点。如图13中进一步所示，无源传感器1700的每个单独电极17211、17212、17221、17222、17231、17232、17241、17242可以大致上覆盖至少与图12中所示的实施例的完全指状交叉电容器1621、1622、1623、1624、1625、1626、1627、1628同样多的表面。

此外，如在前述实施例中一样，可以将无源传感器1700的第一电极17211、17221、17231、17241电连接至电感器1601的第一主侧面上的所述多个尖顶16011中的最内侧尖顶，并且可以提供为其整体延伸部分，同时可以借助于相应导电过孔17213、17223、17233、17243和分别地关联的导电桥将第二电极17212、17222、17232、17242连接至第二主侧面上的尖顶16012。类似于在图11中所示的实施例中，图13中所示的实施例中的此配置的优点是与图12中所示的实施例相比，电连接过孔的数目减半，从而减少了其中材料穿过载体基板的区域的量，同时保持至少相同量的表面被共面电容器覆盖。

如上所述，图4至图8中所示的实施例或其任何变体的任何无源传感器200、500、600、700、800可以在图1和图2中所示的实施例或其变体的生理参数监视装置100、100'中(优选地在图3中所示的变体中)使用。同样地，图10至图13中所示的实施例的无源传感器1100、1500、1600、1700中的任何一个或其任何变体可以在生理参数监视装置100、100'中(优选地在图9中所示的变体中)使用。事实上，当无源感测部件200、500、600、700、800或1100、1500、1600、1700对由互补便携式装置产生的外部磁场进行响应时，电感器和/或共面电容器的配置允许在其中产生的电场线伸出到相应无源传感器200、500、600、700、800或1100、1500、1600、1700的平面之外。因此，当在生理参数监视装置100、100'中的任何一个及其变体中使用时，将存在与底层眼睛组织和/或其上面的泪膜的寄生电容，其将形成感测电容器，其中，无源传感器200、500、600、700、800或1100、1500、1600、1700的电感器和/或物理电容器的尖顶是所述感测电容器的第一电极，并且眼睛组织和/或泪膜是其第二电极。

技术人员将发现可以将上述实施例组合以便提供本发明的各种方面的其它实施例是显而易见的。特别地，无源传感器的变体全部可以在生理参数监视装置的任何变体中使用。

技术人员还将认识到本发明提供了用于监视生理参数的变化、特别是用于监视眼内压的变化的无源感测装置领域的改善。根据本发明的优选变体的生理参数监视装置可以被有利地用于遭受青光眼和相关眼睛疾病的患者。与本领域中已知的解决方案相比，本发明的各方面提供了一种多层接触透镜，其包括具有改善的对眼睛表面的变形的敏感度的无源感测装置。特别地，本发明的各方面提供了一种生理参数监视装置，其具有可以具有包围可变空间的刚性和软接触透镜的多层接触透镜结构，并且其中，只需要将无源感测部件附着到第一接触透镜元件，从而提供简化并改善的生理参数监视装置。

Claims (16)

1.生理参数监视装置(100)，特别是用于检测眼内压的变化，包括：

第一接触透镜元件(102)，其具有内表面(103)和与内表面(103)相对的外表面(104)，其中，至少所述外表面(104)适合于接触眼睛组织，特别是眼睑组织；以及

第二接触透镜元件(110)，其具有内表面(111)和与内表面(111)相对的外表面(112)，其中，至少所述内表面(111)适合于接触眼睛组织，特别是至少角膜和/或其上面的泪膜；

其中，所述第一接触透镜元件(102)和所述第二接触透镜元件(110)在外围附着区域(109)处被相互附着，从而包围中间空间(105)；以及

还包括形成用于检测所述生理参数的变化的谐振电路的无源感测部件(101)；

其特征在于

所述无源感测部件(101)仅被提供在第一接触透镜元件(102)中或其上面。

2.根据权利要求1所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述无源感测部件(101)是朝着所述第一接触透镜元件(102)的内表面(103)或在其之上提供的。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的生理参数监视装置(100')，其中，所述第一接触透镜元件(102)的内表面(103)包括用于容纳所述无源感测部件(101)的凹坑(1031)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述中间空间(105)被填充有电介质材料，优选地可压缩电介质材料或者可压缩和不可压缩电介质材料的混合物。

5.根据权利要求4所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述电介质材料具有相对介电常数值ε_r，其小于环境温度下的泪膜和/或眼睛组织的相对介电常数、优选地小于环境温度下的泪膜和/或眼睛组织的相对介电常数的约10倍、更优选地为在约1与约5之间的相对介电常数值ε_r。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述无源感测部件(101)与第二接触透镜元件的内表面(111)之间的间距(d)小于所述无源感测部件(101)与所述第一接触透镜元件(102)的所述外表面(104)之间的间距(D)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述第二接触透镜源(110)由柔性材料制成或者包括柔性材料，特别是柔性聚合物材料，更特别地亲水性柔性聚合物材料。

8.根据权利要求7所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述第二接触透镜元件(110)是特别地在至少角膜之上延伸的软接触透镜。

9.根据前述权利要求8中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述第二接触透镜元件(110)在角膜和巩膜的一部分之上延伸，优选地在角膜缘处留下非接触区域。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述第一接触透镜元件(102)由刚性材料制成或包括刚性材料，特别是刚性聚合物材料。

11.根据权利要求10所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述第一接触透镜元件(102)由刚性接触透镜制成或包括刚性接触透镜，特别是刚性巩膜接触透镜。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述外围附着区域(109)是用于接触巩膜的区域。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述无源感测部件(200)是包括电感器(201)和至少一个共面电容器(221、222、223、224、225、226)的谐振电路。

14.根据权利要求13所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述电感器(201)是螺旋电感器，所述螺旋电感器在载体基板的第一主侧面上包括多个尖顶，所述尖顶与所述至少一个共面电容器(221、222、223、224、225、226)是共面的。

15.根据权利要求14所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述电感器(1101)还包括在所述载体基板的第二主侧面上的至少一个尖顶(11012)，所述第二主侧面与第一主侧面相对。

16.根据权利要求13至15中的任一项所述的生理参数监视装置(100)，其中，所述至少一个电容器(221、222、223、224、225、226)包括第一电极(2211、2221、2231、2241、2251、2261)和第二电极(2212、2222、2232、2242、2252、2262)，并且其中，所述至少一个电容器(221、222、223、224、225、226)和/或所述第一电极(2211、2221、2231、2241、2251、2261)和第二电极(2212、2222、2232、2242、2252、2262)是指状交叉的。