JP6639422B2 - 表面の反射特性に関連付けられた情報を判定するための装置 - Google Patents

Description

本発明の態様は、表面の反射特性に関連付けられた情報を判定するための装置に関する。装置は、注射デバイスに取り付けるように構成された補助デバイスであってよく、表面は注射デバイスの一部を含んでもよい。

薬剤を注射することによる定期的な治療が必要な様々な疾患が存在する。そのような注射は、医療関係者または患者自身により行われる。例として、インスリン用量を１日に１回または数回注射することにより、１型糖尿病および２型糖尿病を患者自身が治療することができる。補助デバイスをインスリン注射デバイスに連結して、投与される用量についての情報を記録することが知られている。補助デバイスを使用して、インスリン用量が投与される様々な時間、およびそのような各用量の間に投与されるインスリンの量についての情報を記録することができる。

しかしながら、患者がどの種類のインスリンを使用しているかを記録に残さないとき、かつより深刻な場合、患者が間違った種類のインスリンを使用するときに問題が生じ得る。本発明の態様は、上記の問題に対処する。

先行技術、例えば特許文献１に、色検出が開示されている。

ＷＯ２０１１／１１７２１２

本発明の態様によれば、装置であって：センサに入射する光の強度に応じたセンサ出力を生成するように構成され、使用時に外面に向けられる視野を有するセンサと；使用時に外面に光を放出するように構成された照明源と；使用時に光が照明源から外面へ進むことができるように、かつ光が外面からセンサへ進むことができるように位置する光透過窓と；窓に固定された、または窓と一体の集光器であって、使用時に照明源からの少なくとも一部の光を外面に集中させて、集中した光が外面から窓を介してセンサに反射し得るように構成された集光器と；センサ出力を使用して、外面の反射特性に関連付けられた情報を判定するように構成されたプロセッサとを含む装置が提供される。

集光器をこのように使用することにより、解析中に外面からセンサに反射される光の強度を高めることができるため、表面の反射特性の解析から得られる情報の信頼性を高める可能性が高い。さらに、集光器を窓に設けることによって、より小型の光学配置を実現することができる。加えて、集光器を窓に設けることによって、これら２つの部材を互いに対して配置することが容易になり得るため、装置を製造可能な容易さおよび速度が高まる可能性が高い。集光器が窓と一体である配置においては、集光器と窓を固定する工程を実施する必要がないため、装置の製造をさらに容易にすることができる。

集光器を、使用時に、照明源からの少なくとも一部の光が集光器により外面に向かって反射または屈折するように構成してもよい。

集光器は、使用時に、照明源からの少なくとも一部の光が光ガイド内で外面に向かって内部反射するように構成された光ガイドであってよい。

これにより、解析中に外面からセンサに反射し得る光の強度を高めることができるため、表面の反射特性の解析から得られる情報の信頼性を高める可能性がある。全内部反射の原理を使用することによって、集光器により吸収される光の量を減らすことができる。

集光器は光ガイドであってよく、使用時に、照明源からの少なくとも一部の光が光ガイドの境界面から外面に向かって反射するように構成される。

集光器は、照明源からの光が外面に向かって反射し得る複数の表面を含む光ガイドであってよい。

集光器は少なくとも部分的に角柱状であってよい。

集光器の少なくとも一部は、略三角形の横断面を有してもよい。

集光器は屈折力を有してもよく、場合によりレンズを含んでもよい。

装置は、注射デバイスに取り付けるように構成された補助デバイスであってよい。

上記の情報は、外面を含む注射デバイスの特性であってよい。このような情報は、外面を含む注射デバイス内の薬剤の種類を示してもよい。これにより、患者が使用している薬剤の種類を記録することが容易になり得る。このことを使用して、注射デバイス内の薬剤が注射デバイスを使用する患者にとって適切でないことを示してもよい。

例示的な注射デバイスの概略図である。 図１の注射デバイスの端部の拡大図である。 補助デバイスの概略図である。 図３の補助デバイスの概略内面図である。 一実施形態による二次光学センサユニットの概略横断面図である。 図５の二次光学センサユニットの下面の概略図である。 図５および図６のシールドの概略斜視図である。 補助デバイスにより判定可能な第４の値および第５の値を表すグラフである。 それぞれのさらなる実施形態による二次光学センサユニットの概略横断面図である。 それぞれのさらなる実施形態による二次光学センサユニットの概略横断面図である。 それぞれのさらなる実施形態による二次光学センサユニットの概略横断面図である。 それぞれのさらなる実施形態による二次光学センサユニットの概略横断面図である。 異なる実施形態による光ガイドの概略斜視図である。 異なる実施形態による光ガイドの概略斜視図である。

以下で、本開示の実施形態について、注射デバイスによりダイヤル設定された用量の量または投薬された用量の量を判定するための補助デバイスの文脈において説明する。そのような補助デバイスは、そのような判定を行うための光学式文字認識（ＯＣＲ）機能を備えることができる。しかしながら、本発明は、そのような適用に限定されず、他の種類の補助デバイス、例えば注射デバイスの数字スリーブに現れるものよりも大きいフォーマットで、ダイヤル設定された用量の量を表示するだけの補助デバイスと共に等しく展開することもできる。

図１は、例えばＳａｎｏｆｉにより販売されているＳｏｌｏｓｔａｒ（商標）注射ペンとすることができる注射デバイス１０の分解図である。

図１の注射デバイス１０は、ハウジング１２を含み、かつ針１６を固着可能なインスリン容器１４を含む、充填済みの使い捨て注射ペンである。針１６は内側針キャップ１８および外側針キャップ２０により保護され、外側針キャップ２０はキャップ２２により覆われる。注射デバイス１０から排出予定のインスリン用量を、用量ノブ２４を回すこと（この動作を、インスリン用量をダイヤル設定することと呼んでもよい）により選択してもよい。選択された用量（ダイヤル設定用量）を示す数字２６を含むマーカが、用量窓２８を介して、例えば複数の国際単位（ＩＵ）で表示される。図１に示すように、用量窓２８に表示されるダイヤル設定用量の例は、３０ＩＵであってよい。

用量窓２８に表示される数字２６は、スリーブ（数字スリーブ１７として知られる）に印刷され、このスリーブは、ハウジング１２内に含まれ、インスリン容器１４内でピストンと機械的に相互作用する。針１６が患者の皮膚に挿入され、注射ボタン３０が押されると、表示窓２８に表示されたダイヤル設定量に対応する量のインスリンが注射デバイス１０から排出される。注射中、インスリンが注射デバイス１０から出ると、数字スリーブ１７が回転する。これにより、用量窓２８に表示された数字２６が、まだ投薬されていないインスリンのダイヤル設定量に従って変化する。言い換えると、注射中、用量窓２８と連続して位置合わせされる数字２６がカウントダウンされる。

図２は、前の段落における注射中に、１７ＩＵのインスリンが注射デバイス１０から送達された後の用量窓２８を示す。

図３は、図１に示すもののような注射デバイスに解放可能に取り付けることのできる補助デバイス３４の概略図である。補助デバイス３４はハウジング３６を含み、ハウジング３６は、嵌合ユニット、連結ユニット、または注射デバイス１０のハウジング１２を囲むコネクタ３７を備える。特に、コネクタ３７を、注射デバイス１０のハウジング１２にスナップ嵌めして、後でデバイス３４をハウジング１２から取り外すことができるように構成してもよい。しかしながら、コネクタ３７はスナップ嵌めの種類（ｖａｒｉｅｔｙ）である必要はなく、代わりに、補助デバイス３４を注射デバイスに連結するのに適した他の配置であってもよい。

注射デバイス１０に連結されると、補助デバイス３４は用量窓２８を塞ぐ（図４に示す）。補助デバイス３４は、注射デバイス１０から情報を収集するための少なくとも１つの光学センサを含む。特に、光学センサは、用量窓２８に何が表示されるかを示す情報を収集する。その後、この収集された情報を処理して、用量履歴データベースを生成することができる。そのような用量履歴データベースは、インスリン用量が投与される様々な時間および各用量の間に投与されるインスリンの量についての情報を含む記録を含んでもよい。例えば数字スリーブ１７に設けられるものよりも大きい数字を表示ユニットに表示することにより、用量窓２８に位置合わせされる数字２６をより大きいフォーマットで表示する目的で、収集された情報を処理してもよい。これにより、ダイヤル設定された用量の量、または注射の場合、まだ送達されていないダイヤル設定用量の量の読みやすさが改善される。

図４は、補助デバイス３４が注射デバイス１０に連結された状態における、補助デバイス３４の概略内面図である。

補助デバイス３４のハウジング３６内に、様々な部材が位置し、システムバス３５により共に連結される。１つのそのような部材として、プロセッサ４０が挙げられる。プログラムメモリ４２およびメインメモリ４４も、システムバス３５に連結される。プロセッサ４０はプログラムメモリ４２に記憶されたプログラムコード（例えばソフトウェアまたはファームウェア）を実行し、メインメモリ４４を使用して中間結果を記憶する。補助デバイス３４は、前述の用量履歴データベースを記憶するための補助メモリ４３も含む。プログラムメモリ４２は、例えば、読み出し専用メモリなどの不揮発性メモリであってよい。メインメモリ４４は、例えば、ランダムアクセスメモリ、ＤＲＡＭもしくはＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリであってよく、補助メモリ４３は、例えば、フラッシュメモリもしくはＥＥＰＲＯＭであってよく、またはＵＳＢ接続などのインタフェースを介してシステムバス３５に連結されたメモリカードを含んでもよい。

同様にシステムバス３５に連結された一次光学センサユニット４６を使用して、用量窓２８に何が表示されるかを示す情報を含む信号を生成する。プロセッサ４０は、これらの信号を使用して、送達用量を判定し、用量履歴データベースを生成する。プロセッサ４０は、光学式文字認識アプリケーションを実行して、一次光学センサユニット４６により送られた信号から、どの数字２６が用量窓２８と位置合わせされているかを判定することにより、これを達成することができる。そのような情報に基づいて、その後、プロセッサ４０は、どのくらいの量のインスリンがダイヤル設定されたか、または注射の場合、まだ送達されていない（または注射中にすでに送達された）インスリンのダイヤル設定量を判定する。

システムバス３５に連結可能な他の部材としては、照明ユニット４７、表示ユニット３８、および入力デバイス４８が挙げられる。そのような照明ユニット４７は、１つまたはそれ以上のＬＥＤを含んでもよく、プロセッサ４０により制御されて用量窓２８に表示された情報を照明してもよい。ユーザが入力デバイス４８（例えば、キーパッド）を使用して、補助デバイス３４と対話してもよい。例えば、そのような入力デバイス４８を使用して、表示ユニット３８に表示された１つまたはそれ以上の選択肢を選択してもよい。一部の実施形態において、表示ユニット３８は、タッチスクリーン機能を備えてもよく、これにより、出力デバイスおよび入力デバイス４８の両方として機能することができる。

電源５０（例えばバッテリ）は、補助デバイス３４の様々な部材に電力供給するためのものである。

一部の実施形態において、一次光学センサユニット４６はカメラを含んでもよく、プロセッサ４０により、表示ユニット３８が情報、例えば、カメラの視野に現れるときに数字スリーブ１７を表す画像を示してもよい。

設けられる機能の特定の組合せに関わらず、補助デバイス３４は、システムバス３５に連結された二次光学センサユニット５６をさらに含む。プロセッサ４０は、二次光学センサユニット５６を使用して、注射デバイス１０に位置する表面部分５７の特徴を判定する。表面部分５７は、例えば、注射デバイス１０のラベルの一部または外部ケーシングの一部を含んでもよい。これにより、表面部分５７を注射デバイス１０に固定、付着、もしくは印刷してもよく、または注射デバイス１０の外部ケーシングの一体部分を含んでもよい。これは、異なる特性を有する注射デバイス１０が異なる種類の表面部分５７を備えることができるため有用である。特に、異なる種類の薬剤（例えば異なる種類のインスリン）を含む注射デバイス１０は、異なる色の表面部分５７を有することができる。これにより、補助デバイス３４は、その表面部分５７または表面部分５７の一部、例えばブランド情報および／または内容物情報などの注射デバイス１０の詳細を含むラベルの一部を解析することにより、どの種類の薬剤を注射デバイス１０が含むかを判定することができる。

以下でさらに詳細に説明するように、プロセッサ４０により、二次光学センサユニット５６は表面部分５７を異なる波長の光で照明する。二次光学センサユニット５６は、表面部分５７により反射されたそれぞれの波長の光の強度を示す信号を生成する。その後、これらの信号をプロセッサ４０が使用して、解析中の表面部分５７を含む注射デバイス１０に関連付けられたパラメータ、例えば注射デバイス１０の特性、例えば内容物情報を判定する。これは、プロセッサ４０が表面部分５７の反射特性を１つまたはそれ以上の記録と比較することにより有効になり、この記録の各々は、注射デバイスの異なる特性をそれぞれの反射応答と関連付ける。異なる色の表面部分５７は、異なる波長のスペクトルにわたって異なる量の光を反射する。したがって、特定の色を有する表面部分５７の反射特性を判定することにより、前述の記録の１つにおいてその色と関連付けられた特性を判定することができる。そのような１つの特性の例は、注射デバイスの種類または薬剤の種類であってよい。

前述したように、本発明の実施は、例えば含まれる医薬品の種類に応じて異なる色の表面部分５７を有する医療デバイスを区別することである。表面部分５７を、例えば、それぞれのデバイスが含むインスリンの種類に応じて異なって着色することができる。

例えば、短時間作用型インスリンを含む注射デバイス１０は、第１の色の、例えば赤色の表面部分５７を備えることができるのに対して、長時間作用型インスリンを含む注射デバイス１０は第２の色の、例えば青色の表面部分５７を備えることができる。短時間作用型インスリンを第１の色、この例では赤色の反射特性と関連付ける第１の記録と、長時間作用型インスリンを第２の色、この例では青色の反射特性と関連付ける第２の記録とに、プロセッサ４０がアクセスして、どの種類のインスリンが特定の注射デバイス１０内に含まれるかを判定してもよい。さらに詳細には、特定の注射デバイス１０の表面部分５７の反射特性を、前述の記録のものと比較する。これにより、プロセッサ４０は、どのインスリンの種類が表面部分５７の色と関連付けられているかを判定することができる。表面部分５７が青の場合には、例えば、プロセッサ４０は、注射デバイス１０が長時間作用型インスリンを含むと判定する。

他の種類のインスリンまたは他の種類の薬剤を含む注射デバイスが異なる色の表面部分を備えてもよいことが理解されよう。前の段落の例に続いて、そのような色は赤または青以外とすべきである。様々な表面部分の色の反射特性をそれぞれの種類のインスリンまたは他の薬剤と関連付ける対応する記録を設けて、プロセッサが、注射デバイスの表面部分（またはその一部）の反射特性を解析するとき、どの物質が注射デバイスに含まれるかを判定できるようにしてもよい。

図５を参照して、以下で、二次光学センサユニット５６についてさらに詳細に説明する。簡単に言うと、二次光学センサユニット５６は、光源５８（照明源とも呼ぶ）、光ガイド６６、センサ６０、窓６１、およびシールド６２を含む。前述したように、光源５８は、注射デバイス１０の表面部分５７を異なる波長の光で照明するように構成される。光ガイド６６は、解析中に光源５８から表面部分５７に照明を向けるように構成される。センサ６０は、表面部分５７から反射してセンサ６０に入射する光の強度を測定するように構成される。窓６１は、二次光学センサユニット５６の内部部材を埃の侵入から保護するように構成される。シールド６２は、表面部分５７からセンサ６０に反射可能な光の量を制限するように構成される。

以下で、これらの部材の各々についてより完全に説明する。

複数の光源５８は、使用時に注射デバイス１０の表面部分５７を光学的に照明するためのＬＥＤを含んでもよい。本明細書で光とも呼ばれる光学照明は、電磁スペクトルの紫外部分、可視部分、または赤外部分の波長の電磁放射を含む。紫外光は、例えば約１０ｎｍ〜４００ｎｍの波長を有し、可視光は、例えば約４００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長を有し、赤外光は、例えば約７５０ｎｍ〜１ｍｍの波長を有する。

各光源５８を、異なる波長の光を放出するように構成してもよい。例えば、図５の第１、第２、および第３の光源５８ａ、５８ｂ、５８ｃは、光の第１、第２、および第３の波長λ_１、λ_２、λ_３のそれぞれを放出するように構成される。しかしながら、代わりに複数の光源群を設けて、各群の光源が同じ波長の光を放出するように構成してもよい。

第１の光源５８ａにより放出される第１の波長λ_１の光は赤、青、または緑であってよい。第２の光源５８により放出される第２の波長λ_２の光は、赤、青、または緑のうちの別の色であってよい。第３の光源５８ｃにより放出される第３の波長λ_３の光は赤、青、または緑のうちの残りの色であってよい。

一部の実施形態において、第１の波長λ_１の光は赤であり、第２の波長λ_２の光は青であり、第３の波長λ_３の光は緑である。本明細書全体を通じて、赤色光は約６２０ｎｍ〜７４０ｎｍの波長を有し、青色光は約４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長を有し、緑色光は約５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長を有する。

前の段落で略述した光の第１〜第３の波長λ_１、λ_２、λ_３の例は、例示的なものにすぎない。そのような光の波長は、互いに異なっていればどのような値であってもよい。加えて、光源５８ａ、５８ｂ、５８ｃの放出は、１つの離散周波数のみでなくてもよく、代わりに、別の光源５８ａ、５８ｂ、５８ｃの帯域にある程度重なり得る比較的狭帯域の周波数にわたって広がっていてもよい。

再び図５を参照すると、センサ６０は、センサ出力を生成するために設けられる。そのようなセンサ出力は、表面部分５７から反射された異なる波長の光のそれぞれの強度を示す。補助デバイス３４が注射デバイス１０に連結されると、注射デバイス１０の表面部分５７がセンサ６０との光路上に位置する。図５の例では、光路が表面部分５７とセンサ６０との間に直接延びる。光源５８ａ、５８ｂ、５８ｃからの照明は、光ガイド６６により表面部分５７に向けられ、この表面部分５７で、センサ６０に入射する前に反射する。

特定の波長の反射光がセンサ６０に入射する露出時間に続いて、センサ６０は、特定の露出時間中に、センサ６０のその特定の波長の反射光の強度を示す信号を生成する。使用時に、異なる光の波長が、それぞれの露出時間にセンサ６０に入射する。センサ６０は、それぞれの露出時間中に、センサ６０の各特定の波長の反射光の強度を示す信号を生成する。

図５の例では、プロセッサ４０により、第１〜第３の光源５８ａ〜５８ｃが、それぞれの露出時間ｔ_１〜ｔ_３に第１〜第３の波長λ_１〜λ_３の光をそれぞれ放出する。光源５８ａ〜５８ｃは、第１〜第３の波長λ_１〜λ_３の光を順次放出するように制御される。したがって、第１の波長λ_１の反射光がセンサ６０に入射する第１の露出時間ｔ_１に続いて、センサ６０は第１の信号Ｓ１（次の段落で説明する）を生成する。第２の波長λ_２の反射光がセンサ６０に入射する第２の露出時間ｔ_２に続いて、センサ６０は第２の信号Ｓ２を生成する。さらに、第３の波長λ_３の光がセンサ６０に入射する第３の露出時間ｔ_３に続いて、センサ６０が第３の信号Ｓ３を生成する。

前の段落で述べた第１の信号Ｓ１は、第１の露出時間ｔ_１中にセンサ６０に入射する第１の波長λ_１の反射光の強度を示す。同様に、第２の信号Ｓ２は、第２の露出時間ｔ_２中にセンサ６０に入射する第２の波長λ_２の反射光の強度を示す。第３の信号Ｓ３は、第３の露出時間ｔ_３中にセンサ６０に入射する第３の波長λ_３の反射光の強度を示す。

補助デバイス３４を較正して（以下に説明する方法で）、表面部分５７（または光がそこからセンサ６０に反射する表面部分５７の少なくとも一部）が中間色（例えば灰色）である場合に、異なる波長の光の検出に応えてセンサ６０により生成されるそれぞれの信号が略同様であるようにする。さらに詳細には、そのような状況で、それぞれの露出時間中にセンサ６０上の各特定の波長の反射光の強度を示す、センサ６０により生成されるそれぞれの信号は、略同様である。

図５の例では、補助デバイス３４を構成して、表面部分５７（または光がそこからセンサ６０に反射する表面部分５７の少なくとも一部）が中間色（例えば灰色）である場合に、使用時にセンサ６０により生成される第１〜第３の信号Ｓ１〜Ｓ３が略同様であるようにする。このような信号Ｓ１〜Ｓ３は、第１〜第３の露出時間ｔ_１〜ｔ_３中にセンサ６０上の第１〜第３のそれぞれの波長λ_１〜λ_３の反射光の強度が略同様であることを示す場合に、略同様であると考えられる。

このように行うために補助デバイス３４を較正することは、それぞれの波長の光の露出時間（図５の例における露出時間ｔ_１〜ｔ_３）の１つまたはそれ以上の期間を変えることを含む。較正された露出時間のそれぞれの期間は、補助デバイス３４により、例えばプログラムメモリ４２に記憶される。補助デバイス３４は、異なる波長の光のそれぞれの露出時間についての使用時に、これらの較正された露出時間の期間を使用する。有利には、補助デバイス３４をこのように較正することにより、使用時に光源５８を起動するための合計時間が最小限になる。これにより、補助デバイス３４の消費電力が減るため、バッテリの寿命が長くなる。

再び図５を参照すると、前述したように、センサ６０などの二次光学センサユニット５６の内部部材を汚染材料の侵入から保護するために、窓６１が設けられる。窓６１は光源５８により放出された照明を透過する。したがって、図５では、窓６１は、少なくとも第１、第２、および第３の波長λ_１、λ_２、λ_３の光を透過する。窓６１は、補助デバイス３４が注射デバイス１０に連結されるときに、窓６１が注射デバイス１０の表面部分５７と二次光学センサユニット５６の他の部材との間に位置するように配置される。これは、窓６１をセンサ６０および光源５８に対して軸方向にずらして、使用時にセンサ６０および光源５８を注射デバイス１０の表面部分５７から物理的に分離することによって達成可能である。

表面部分５７により反射された光がセンサ６０へ移動する際に通る窓６１のセクションは、ゼロの屈折力（集束能力）を有してもよいが、これは厳密には必要でない。ゼロの屈折力を有する窓セクションは、それを通って移動する光を収束または発散させない。表面部分５７によりセンサ６０に反射される光を集束させるために１つまたはそれ以上のレンズ（図示せず）を設けてもよいが、これは必要でなく、有利には、そのようなレンズは図５に示されない。さらに読むことにより明らかになるように、光源５８から放出されず、その後表面部分５７から反射されていない光は、センサ６０により生成される信号に影響を与えることはできない。特に、補助デバイス３４は、使用時に、光源５８により放出された後に表面部分５７により（詳細には、解析中に表面部分５７の一部、すなわちセンサ６０の視野内の一部から）反射された光のみがセンサ６０に入射できるように構成される。

スクリーン、マスク、またはバッフルとも呼ぶことのできるシールド６２を、窓６１と共に配置（ｃｏ−ｌｏｃａｔｅ）し、かつ窓６１の上に設けてもよい。シールド６２は、センサ６０により検出可能な略すべての波長の光を透過しない。特に、シールド６２は、これらの波長の光を略減衰させることにより吸収するように構成される。シールド６２（または、使用時に少なくとも注射デバイス１０の表面部分５７に面するように構成されたその表面）を黒に着色してもよく、場合により艶消し、または言い換えると、略無光沢であってよい。

上記を考慮して、図５のシールド６２は、第１、第２、および第３の波長λ_１、λ_２、λ_３の光、およびセンサ６０により検出可能な略すべての他の波長の光を透過しないことが理解されよう。

シールド６２は、補助デバイス３４が連結される注射デバイス１０からセンサ６０に反射可能な光の量を制限する。シールド６２は、アパーチャ６５を画成することによりこれを行う。アパーチャ６５は、使用時に、表面部分５７とセンサ６０との間の光路に位置するように配置される。図５では、光路は、表面部分５７とセンサ６０との間に直接延び、アパーチャ６５はセンサ６０の視野内でこの光路に位置する。アパーチャ６５の効果は、センサ６０の視野を制限または限定することである。

図５におけるセンサ６０の視野７１が、アパーチャ６５により画成されることを理解されたい。

一部の実施形態において、アパーチャ６５の中心をセンサ６０の視野の中心に略位置合わせしてもよい。

前述したように、光ガイド６６は、光源５８からの照明を解析される表面部分５７に向けるように構成される。光源５８からの照明は、最初にセンサ６０に入射することなく表面部分５７に向けられる。言い換えると、光源５８からの照明は、センサ６０に直接入射しないため、光源５８はセンサ６０の視野内に位置しない。プロセッサ４０により光源５８が照明を放出すると、表面部分５７とセンサ６０との間の光路に沿って表面部分５７から反射された照明のみが検出される。この検出された光は、表面部分５７とセンサ６０との間の光路に沿って移動するときに、アパーチャ６５を通って移動する。

前の段落で述べた種類の光ガイドは、図５に示すもののような三角柱６６を含んでもよく、例えば光学グレードのガラスまたはプラスチックを含んでもよい。三角柱６６を窓６１に接触させて設けてもよく、例えば２つを共に付着させることにより三角柱６６を窓６１に連結してもよい。しかしながら、代わりに、三角柱６６は窓６１の一体部分を含み、２つを単一部品として成形されてもよい。この構成では、窓６１の一部が三角柱６６の機能を果たすように形成される。これらの構成の各々において、光源５８は、光源５８からの光が三角柱６６に向けられるように構成され、これにより、以下で詳細に述べる理由で、補助デバイス３４により実施可能な反射特性解析の効率が上がる。

三角柱６６内における光源５８からの照明の全内部反射により、表面部分５７の一部に入射する照明の強度が高まり、照明はこの表面部分５７からセンサ６０に反射し得る。例えば、図５に示す実例では、光源５８からの照明が、全内部反射により、三角柱と空気との境界、例えば領域Ａから、センサ６０の視野７１内の表面部分５７に反射する。有利には、これにより、光源５８からのより高い強度の照明がセンサ６０に入射するため、補助デバイス３４によって実施可能な反射特性解析の効率および信頼性が高まる。

図５に示す三角柱６６は、領域Ａを含む側が光源５８に対してある角度で位置するように、光源５８に対して配置される。この角度は、光源から領域Ａを含む側に入射する光線が、三角柱６６を通って移動するときに、三角柱と空気との境界から反射するような角度である。このようにして反射する１つのそのような光線は、まず光源５８の１つから空気と三角柱との境界に移動し、そこで三角柱６６に入ることにより屈折する。その後、屈折した光線は、三角柱６６を通って、例えば三角柱と空気との境界領域Ａへ移動する。この境界の向きは、全内部反射が生じ得るように光源５８に対して配置されるため、屈折した光線がこの境界から全内部反射して三角柱に戻る。その後、反射光は三角柱６６を出て保護窓６１を通過し、窓と空気との境界を通って移動するときに再び屈折することにより、表面部分５７に入射する。より詳細には、保護窓６１から出た光線は、表面部分５７の一部に入射し、センサ６０により検出される前にその表面部分５７の一部から反射し得る。

図５を見ると、前述した光線が三角柱と空気との境界領域Ａから反射されなければ、センサ６０の視野７１内における表面部分５７の一部に光線が入射しないことが明らかである。前述のように全内部反射の原理を使用することにより、表面部分５７（特に、その関連領域）に入射する照明源５８からの光学照明の強度が高まる。さらに簡単に言うと、三角柱６６は、三角柱６６が存在しない場合に表面部分５７に入射する光よりも多くの光源５８からの光を、表面部分５７（または表面部分５７の関連部分）に案内する；これにより、三角柱６６は光源５８からの光を表面部分５７に集中させる。

再び図５を参照すると、三角柱６６内で全内部反射しない照明源５８からの光線は、まず光源５８の１つから空気と三角柱との境界へ移動し、そこで三角柱６６に入ることにより屈折する。その後、光は三角柱６６を通って移動し、三角柱６６から出て保護窓６１を通過し、窓と空気との境界を通って移動するときに再び屈折することにより、表面部分５７に入射する。より詳細には、この光は表面部分５７の一部に入射し、光は、センサ６０により検出される前に表面部分５７から反射し得る。

図５の配置を含む補助デバイス３４の使用時に、表面部分５７がアパーチャ６５およびセンサ６０の両方と位置合わせされる。これは、コネクタ３７（図３参照）が注射デバイス１０に嵌合する（連結される）ときに生じる。そのような位置合わせにより、使用時に、表面部分５７（または表面部分の少なくともセクション）がセンサ６０の視野内に入る。

アパーチャ６５により、使用時に、表面部分５７の関連するセクションのみがセンサ６０の視野内に入る。さらに、これは、センサ６０と表面部分５７の関連するセクションとの間の経路内でレンズを使用することなく達成される（ただし、そのようなレンズがないことは、厳密には必須でない）。言い換えると、図５の配置を含む補助デバイス３４は、注射デバイス１０の表面部分５７とセンサ６０との間にレンズなし経路を備える。したがって、補助デバイス３４には、注射デバイス１０の表面部分５７とセンサ６０との間に屈折力を有する部材が存在しない。言い換えると、補助デバイス３４には、注射デバイス１０の表面部分５７とセンサ６０との間に、光を集束させることのできる部材が何も存在しない。さらに言い換えると、注射デバイス１０の表面部分５７とセンサ６０との間のすべての透過部材は、ゼロの屈折力（集束能力）を有し、これは光の収束または発散を生じさせない。

補助デバイス３４は、注射デバイス１０の表面部分５７がセンサ６０から比較的小さい距離だけ離れて注射デバイス１０に係合するように構成される。さらに、嵌合配置は、補助デバイス３４が注射デバイス１０に係合するときに距離が略一定であるような配置であってよい。

補助デバイス３４のセンサ６０に光を反射可能な表面部分５７の領域は、いくつかの要因、例えばアパーチャ６５の形状およびサイズ、センサ６０に対するアパーチャ６５の位置、センサ６０の能動部分のサイズおよび形状、ならびに表面部分５７とアパーチャ６５との距離により画成される。様々な機能は、例えば、補助デバイス３４が注射デバイス１０に適切に係合するときに、光をそこからセンサ６０に反射できる表面部分５７の約０．５ｍｍ平方の領域を提供するように構成される。様々な機能は、補助デバイス３４の関連部分と注射デバイス１０との間隔が少し増減しても、光をそこからセンサ６０に反射できる表面部分５７の領域が常に許容限界内にあるように構成される。

図５の光源５８および三角柱６６は、補助デバイス３４の関連部分と注射デバイス１０との間のすべての間隔について光をセンサ６０に反射可能である場合よりも大きい表面部分５７の領域を、小さい意図した間隔内で照明するように構成される。

図５のセンサ６０の視野を７１で示す。視野７１内の表面部分５７に向けられた光源５８からの照明を、アパーチャ６５を通してセンサ６０に反射させることができる。センサ６０の視野内に位置しない表面部分５７の領域を７３で示す。この領域７３から反射する光は、アパーチャ６５を通って移動することができるが、センサ６０には入射しない。そのような光は、例えば、補助デバイス３４の外部の周辺光源から生じ得る。これにより、シールド６２は、表面部分５７（または光をそこからセンサ６０に反射させることのできる表面部分５７の一部）の反射特性の解析が行われているときに生成されるセンサ出力に影響する周辺光（すなわち、光源５８により放出されない光）を防止する。

以下で、図６を参照しながら、シールド６２の構造についてさらに詳細に説明する。この図は、図５の線ＡＡに沿った二次光学センサユニット５６の下面図である。図６の配置は図５の窓６１を通して見えることが理解されよう。前述したように、シールド６２はセンサ６０の視野を限定または制限するため、使用時に周辺光が表面部分５７からセンサ６０に反射することを防止することにより、表面部分５７からセンサ６０に反射し得る光の量を限定または制限する。これを達成する様々な方法が想定される。

シールド６２を窓６１に塗布する、描く、印刷する、固定する、または付着させることができる。例えばシールド６２は、窓６１に所望の形状で塗布されたインクを含んでもよい。あるいはシールド６２は、所望の形状に整えられた（例えば切断または射出成形された）後に、窓６１に連結された材料（例えば箔またはプラスチック）の本体を含んでもよい。

シールド６２は略平坦であってよい。そのようなシールド６２の例が図７に示される（ただし、例示の目的で、アパーチャ６５の方向に沿って延びる厚さが強調されている）。最も広い意味で、図７のシールド６２は、センサ６０により検出可能な光の略すべての波長を透過せず、かつアパーチャ６５を画成する材料の本体を含む。言い換えると、シールド６２は、センサ６０により検出可能な略すべての波長の光を遮る機械的マスクを提供すると言ってもよい。シールド６２の外側周辺部は、必ずしも正方形状である必要はなく、任意の他の形状、例えば円形または他の湾曲形状を含んでもよい。シールド６２は、アパーチャ６５の一側で他側よりさらに延びてもよい。言い換えると、アパーチャ６５は、必ずしもシールド本体の中心を通って延びる必要はない。また、アパーチャ６５は、必ずしも円形である必要はなく、センサ６０の視野を限定して、使用時に周辺光が表面部分５７からセンサ６０に反射することを防止することによって、表面部分５７からセンサ６０に反射される光の量を限定するという機能を達成すれば、正方形などの任意の他の形状であってもよい。

シールド６２をセンサ６０に最も近い窓６１の側に設けてもよいが、センサ６０から最も遠い側に設けてもよい。

シールド６２は、窓６１に完全にまたは部分的に埋め込むことができる。一部の実施形態において、窓６１とシールド６２とは一体であってよい。例えば、シールド６２は、窓６１の薄色（ｔｉｎｔｅｄ）セクションを含んでもよい。

再び図６を参照すると、それぞれの光源（例えば５８ａ、５８ｂ、および５８ｃで示すもの）を互いに隣接して、例えば一列に配置してもよい。しかしながら、それぞれの光源を、アパーチャ６５を通して延びる軸の周りに分散させてもよい。例えば、１つまたはそれ以上の光源を、アパーチャ６５を通ってセンサ６０側へ延びる軸の左に位置してもよく、１つまたはそれ以上の他の光源をそのような軸の右に位置してもよい。また、一部の実施形態において、光源をそのような軸の周りでリング状、正方形、矩形、または三角形に配置してもよい。

以下で、図５の例を特に参照しながら、プロセッサ４０により二次光学センサユニット５６をどのように使用して注射デバイス１０の特性を判定するかについて説明する。プロセッサ４０は、第１、第２、および第３の光源５８ａ、５８ｂ、５８ｃを順次制御して、表面部分５７を第１、第２、および第３の波長λ_１、λ_２、λ_３のそれぞれの光で、それぞれの較正された露出時間ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３照明する。そのような照明時に、センサ６０は第１、第２、および第３の信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれ生成する。これら第１〜第３の信号Ｓ１〜Ｓ３は、（前述したように）それぞれの露出時間中にセンサ６０に入射する反射光の強度を示す。

プロセッサ４０は、第１〜第３の信号Ｓ１〜Ｓ３を使用して、第１〜第３のそれぞれの値Ａ〜Ｃを得る。言い換えると、プロセッサ４０は、第１〜第３の信号Ｓ１〜Ｓ３の各々に数値を割り当てる。第１〜第３の値Ａ〜Ｃのそれぞれの大きさは、特定の露出時間中にセンサ６０に入射する反射光の強度に従って変化する、第１〜第３のそれぞれの信号Ｓ１〜Ｓ３の特性に比例する。

例えばセンサ６０がフォトダイオードである例では、フォトダイオードにより生成される出力電圧信号の大きさは、特定の露出時間中の入射光の強度によって決まる。したがって、例えば、第１の波長λ_１の光が露出時間ｔ_１にフォトダイオードに入射するときに、出力電圧信号Ｓ１の大きさが小さい場合には、プロセッサ４０により得られる対応する第１の値Ａも小さくなる。しかしながら、露出時間ｔ_１中に第１の波長λ_１の光の強度が高くなることにより、生成される出力電圧信号Ｓ１の大きさが大きくなる場合には、プロセッサ４０により得られる第１の値Ａも大きくなる。フォトダイオードが第２および第３の波長λ_２、λ_３のそれぞれの光で照明されるときに生成される第２および第３の出力電圧信号Ｓ２、Ｓ３を使用して得られる第２および第３の値Ｂ、Ｃに関しても同じことが当てはまる。

第１〜第３の値Ａ〜Ｃは、単位面積（Ｗ／ｍ^２）当たりの電力を示してもよい。第１の値Ａは、第１の露出時間ｔ_１中のセンサ６０上の第１の波長λ_１の光の単位面積当たりの電力を示してもよい。同様に、第２および第３の値Ｂ、Ｃは、第２および第３のそれぞれの露出時間ｔ_２、ｔ_３中のセンサ６０上の第２および第３のそれぞれの波長λ_２、λ_３の光の単位面積当たりの電力を示してもよい。しかしながら、第１〜第３の値Ａ〜Ｃは、単位面積当たりの電力を示さなくてもよく、代わりに、第１〜第３の値Ａ〜Ｃが同じ量を示すのであれば別の量を示してもよい。例えば、第１〜第３の値Ａ〜Ｃが、それぞれの露出時間ｔ_１〜ｔ_３中にセンサ６０に入射する電磁エネルギーの総量（ジュール）を示してもよい。

プロセッサ４０は、第１および第２の値Ａ、Ｂを使用して第４の値Ｄをもたらす計算を行う。プロセッサ４０は、この計算を行うときに第３の値Ｃを使用しない。Ｄの値の計算は、関数ｆ（Ａ，Ｂ）の出力を判定することを含む。したがって、数学的に、ｆ（Ａ，Ｂ）＝Ｄであり、ここでｆ（Ａ，Ｂ）は、少なくともＡが分子、Ｂが分母の除算を含んでもよい。例えば、Ｄの値の計算は、少なくともＡ／ＢまたはＡ／（Ａ＋Ｂ）の値を判定することを含んでもよい。

プロセッサ４０は、第３の値Ｃを使用して第５の値Ｅをもたらす別の計算も行う。Ｅの値の計算は、関数ｆ（Ｃ）の出力を判定することを含む。したがって、数学的にｆ（Ｃ）＝Ｅであり、ここでｆ（Ｃ）は、後述する１つまたはそれ以上の較正係数を含む。

プロセッサ４０は、第４および第５の値Ｄ、Ｅを判定すると、解析している注射デバイス１０の特性を判定する。これは、プロセッサ４０が判定された第４および第５の値Ｄ、Ｅを記録の一覧と比較することによって有効になる。これらの記録は、異なる情報を所定の第４および第５の値Ｄ、Ｅの異なる組合せとそれぞれ関連付ける。

特定の記録における所定の第４および第５の値Ｄ、Ｅは、注射デバイス１０の表面部分５７（または光がそこからセンサ６０に反射する表面部分５７の少なくとも一部）が特定の色であるかどうかをプロセッサ４０が判定する値である。これは、注射デバイス１０に特定の色の表面部分５７を設けることにより、補助デバイス３４が注射デバイス１０の特性を判定できるようにする方法である。より詳細には、表面部分５７に特定の色を設けることにより、プロセッサ４０は、解析される表面部分５７がその特定の色であるときのみ判定される第４および第５の値Ｄ、Ｅの特定の組合せを判定する。これらの値をプロセッサ４０によりアクセス可能な１つまたはそれ以上の記録と比較することにより、プロセッサは、どのパラメータ（例えば、注射デバイスのどの特定の特性）がそれらの特定の第４および第５の値Ｄ、Ｅと関連付けられたかを判定することができる。

実際には、注射デバイスの表面部分５７に特定の色を設けることによって、プロセッサ４０が特定の第４および第５の値Ｄ、Ｅを正確に判定しなくてもよい。代わりに、補助デバイスアセンブリプロセスの製造公差、ならびにその様々な部材、例えばセンサ６０および光源５８の効率によって影響される精度の範囲内でそのような値を判定するだけでもよい。このようにして、前述した記録は、正確な値を注射デバイス特性と関連付ける代わりに、第４および第５の値Ｄ、Ｅの所定の範囲を特定のパラメータ、例えば注射デバイス特性と関連付けることができる。

異なる注射デバイスの種類を示す情報がそれぞれの記録に含まれていてもよいことが理解されよう。言い換えると、異なる注射デバイスの種類を、所定の第４および第５の値Ｄ、Ｅ（またはその範囲）の異なる組合せと関連付けてもよい。本実施において、異なる種類の注射デバイス１０は異なる色の表面部分５７を備えて、補助デバイス３４が注射デバイス１０の種類を判定できるようにしてもよい。

異なる種類の薬剤（例えば、異なる種類のインスリン）を示す情報がそれぞれの記録に含まれていてもよいことも理解されよう。言い換えると、異なる種類の薬剤を、所定の第４および第５の値Ｄ、Ｅ（またはその範囲）の異なる組合せと関連付けてもよい。本実施において、注射デバイス１０は異なる色の表面部分５７を備えて、補助デバイス３４が注射デバイス内に含まれた薬剤の種類を判定できるようにしてもよい。

人が自分で注射する薬剤の種類に関する情報を、前述の用量履歴データベースに記憶させてもよい。また、補助デバイス３４を、注射デバイス１０が予め特定された種類以外の薬剤以外を含むように判定されたときにユーザに警告するように構成してもよい。そのような警告は、可聴アラームの音または表示ユニットの視覚標示の提示を含んでもよい。

図８は、上記を表すグラフである。縦軸は、関数ｆ（Ａ、Ｂ）の出力である第４の値Ｄの可能な大きさを表す。横軸は、関数ｆ（Ｃ）の出力である第５の値Ｅの可能な大きさを表す。異なる色の表面部分５７が異なる第４および第５の値Ｄ、Ｅと関連付けられるため、異なる色の表面部分５７は、図８に示す空間内の異なる位置に関連付けられる。

記録に関する前述の説明において、それぞれの記録が、第４および第５の値Ｄ、Ｅの所定の範囲を特定の注射デバイス特性と関連付けることができると述べた。これは図８にグラフで表される。例えば、特定の色の表面部分５７に関連付けられた位置が領域７０内にあると判定された場合には、その表面部分５７を有する注射デバイス１０は特定の特性を有すると判定される。しかしながら、特定の色の表面部分５７と関連付けられた位置が領域７２内にあると判定された場合には、その表面部分５７を有する注射デバイス１０は別の特性を有すると判定される。

図８に７０および７２で示すもののような特定の特性に関連付けられた領域の形状は、任意の形状を画成することができる。例えば、図８の領域７０、７２の１つまたはそれ以上は、例えば正方形、矩形、多角形、円形、または長円形を画成することができる。図８の縦軸および横軸上で０．９〜１．０で延びる正方形を、領域が画成する例を考える。この例では、Ｄ＝０．９〜１．０とＥ＝０．９〜１．０との組合せが短時間作用型インスリンに関連付けられる。特定の表面部分５７のそれぞれの第４および第５の値Ｄ、Ｅが各々、０．９〜１．０の範囲内にあると判定された場合には、その表面部分を有する注射デバイス１０は短時間作用型インスリンを含むと判定される。

異なる補助デバイス３４が同じ反射特性を有する表面部分５７、例えば同じ色の表面部分について略同様の第４および第５の値Ｄ、Ｅを判定するような、補助デバイス３４のさらなる構成が必要である。グラフでは、これは、異なる補助デバイス３４が、同じ反射特性を有する表面部分５７、例えば同じ色の表面部分５７を、図８の略同様の位置に関連付けるものと判定するような、さらなる構成が必要であることを意味する。

以下で、そのような構成がどのように達成されるかについて説明する。補助デバイス３４は、表面部分５７が中間色（例えば灰色）である場合に、プロセッサ４０が第４および第５の値Ｄ、Ｅが所定の大きさを有するものと判定するように構成される。光がそこからセンサ６０に反射する表面部分５７の少なくとも一部が中間色であれば、同じことが生じる。

第４の値Ｄの判定に使用される関数ｆ（Ａ、Ｂ）は、Ｄの可能な値が０〜１であるようになっていてよい。この関数ｆ（Ａ、Ｂ）は、表面部分５７（詳細には、光がそこからセンサ６０に反射する表面部分５７の一部）が中間色（例えば灰色）である場合に、Ｄの値が略０．５であると判定されるようになっていてもよい。

中間色の表面部分、例えば、特定の濃淡の灰色は、すべてのスペクトル域にわたって約４０％の反射率を有することができる。関数ｆ（Ａ、Ｂ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）を含む前述の例において、ＡおよびＢの値は、表面部分５７がこの色である場合に略同じになる。これは、（前述したように）第１〜第３の値Ａ〜Ｃのそれぞれの大きさが、特定の露出時間中にセンサ６０に入射する反射光の強度に従って変化する第１〜第３のそれぞれの信号Ｓ１〜Ｓ３の特性に比例するからである。したがって、表面部分５７の反射率が第１〜第３の波長λ_１〜λ_３の光について約４０％である場合には、Ａ〜Ｃのそれぞれの値も略同様になる。これにより、Ａ／（Ａ＋Ｂ）を計算することにより判定される第４の値Ｄは略０．５になる。有利には、関数ｆ（Ａ、Ｂ）がＡ／（Ａ＋Ｂ）を含む場合、これにより、第１の波長λ_１の光を放出して第１の値Ａを生成する第１の光源５８ａによりもたらされる温度ドリフトの影響を最小限にする。これは、第１の光源５８ａが赤色ＬＥＤである場合に特に有用となり得る。赤色ＬＥＤは、一般に、青および緑などの色のＬＥＤよりも温度ドリフトを受けやすいからである。

第５の値Ｅを判定するために使用される関数ｆ（Ｃ）は、Ｅの可能な値も０〜１であるようになっていてよい。スペクトル域全体にわたって約４０％の反射率を有する中間色の表面について、表面部分５７（または、光がそこからセンサ６０に反射する表面部分５７の少なくとも一部）がこの色である場合に、第３の値Ｃを得るために使用される第３の波長λ_３の光の反射率は４０％になる。そのような色は、前の段落で述べた特定の濃淡の灰色であってよい。この状況で、関数ｆ（Ｃ）からの出力されたＥの値が略０．４であるように、関数ｆ（Ｃ）の較正係数を設定してもよい。これらの較正係数は、補助デバイス３４により、例えばプログラムメモリ４２に記憶される。

前の２つの段落に従って補助デバイス３４が較正される状況を考える。そのような較正された補助デバイス３４は、すべてのスペクトル域にわたって約４０％の反射率を有する灰色の濃淡のある表面部分５７を有する注射デバイス１０に連結されたときに、第４および第５の値Ｄ、Ｅを図８の較正位置６８に関連付けるものと判定する。

上記を考慮して、表面部分５７の反射特性に基づいて注射デバイス１０の特性を判定する際に、補助デバイス３４が、２つの色パラメータＤ１、Ｄ２および１つの輝度パラメータＥを含む３次元システムを使用してもよいことが理解されよう。２つの色パラメータＤ１、Ｄ２を（Ａ，Ｂ，Ｃ）の関数として計算する。例えば、Ｄ１＝Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）およびＤ２＝Ｂ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）である。輝度パラメータＥを、上記と同様にＣの関数，Ｅ＝ｆ（Ｃ）として計算する。

第２の光学センサユニット５６の前述した動作は、プロセッサ４０が、プログラムメモリ４２に記憶された動作アプリケーションに含まれる命令に従って動作することによって実現される。動作アプリケーションに含まれる命令に従って動作するプロセッサ４０が、較正された露出時間（例えばｔ_１〜ｔ_３）および前述の較正係数などの関連する較正情報にアクセスすることができる。

前述した実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではないことが理解されよう。一部の他の変形形態および修正について以下で説明する。

前述した光ガイドは、必ずしも三角柱６６を含まなくてもよい。例えば、光ガイドは、別の横断面形状、例えば実質的に図９に示す形状の横断面を有する角柱６６を含んでもよい。角柱６６内における光源５８からの照明の全内部反射により、センサ６０の視野７１内で表面部分５７に入射する照明の強度が高まる。例えば、図９に示す実例では、光源５８からの照明が、角柱と空気との境界Ａ、Ｂから（全内部反射により）センサ６０の視野７１内の表面部分５７に反射される。

図９に示す角柱６６は、領域Ａを含む側と領域Ｂを含む側とが光源に対してある角度で位置するように、光源５８に対して配置される。それぞれの側の角度は、領域ＡまたはＢを含む側のいずれかに入射する光源５８からの光線が、角柱６６を通って移動するときに、角柱と空気との境界から反射するような角度である。このようにして反射する１つのそのような光線は、まず光源５８の１つから空気と角柱との境界に移動し、そこで角柱６６に入ることにより屈折する。その後、屈折した光線は、角柱６６を通って、例えば角柱と空気との境界領域Ａまたは角柱と空気との境界領域Ｂへ移動する。これらの境界の各々の向きは、全内部反射が生じ得るように光源５８に対して配置されるため、屈折した光線が角柱と空気との境界から全内部反射し、この境界で角柱６６に戻って入射する。その後、反射光は角柱６６を出て保護窓６１を通過し、窓と空気との境界を通って移動するときに再び屈折することにより、表面部分５７に入射する。さらに詳細には、保護窓６１から出た光線は、表面部分５７の一部に入射し、センサ６０により検出される前にその表面部分５７の一部から反射し得る。

再び図９を見ると、前述した光線が角柱と空気との境界領域Ａまたは角柱と空気との境界領域Ｂから反射しなければ、センサ６０の視野７１内における表面部分５７の一部に光線が入射しないことが明らかである。前述のように全内部反射の原理を使用することにより、表面部分５７（特に、その関連領域）に入射する光源５８からの光学照明の強度が高まる。さらに簡単に言うと、角柱６６は、角柱６６が存在しない場合に表面部分５７に入射する光よりも多くの光源５８からの光を、表面部分５７（すなわち、表面部分５７の関連部分）に案内する。

本説明において角柱という用語を使用しているが、角柱を含む物体は、必ずしもそれ自体角柱状である必要はなく、言い換えると、単独で角柱状である（すなわち全体として角柱の形状である）必要はない。代わりに、角柱という用語を、角柱状であるセクションのみを有する物体の文脈においても使用し、この角柱状セクションは、角柱という用語の使用時に言及される、物体の一部である。

本開示を読むとき、図５および図９に示したものに加えて、光ガイドの様々な他の構成および横断面形状が当業者に明らかになろう。これらの様々な他の光ガイド構成は、屈折に加えて全内部反射の原理も使用して、光源５８からの照明をセンサ６０の視野７１内における表面部分５７に向ける。そのような光ガイドは必ずしも完全にまたは部分的に角柱状である必要はないことに留意されたい。光ガイドを窓６１に接触させて設けてもよく、または光ガイドが窓６１の一体部分を含み、２つを単一部品として取り付けてもよい。

図１３に示す光ガイド配置は、略円錐形状を含む（かつ、一部の実施形態において、その長さに沿って横断面幅が変化し得る）。上記の開示を考慮して、光源５８からの光を、光ガイド６６内で、例えば少なくとも光ガイドと空気との境界ＡおよびＢから全内部反射させてもよいことを理解されたい。

平坦面および湾曲面の両方を含む適切な光ガイド６６の別の例が、図１４に示される。再び、上記の開示を考慮して、光源５８からの光を、光ガイド６６内で、例えば少なくとも光ガイドと空気との境界ＡおよびＢから全内部反射させてもよいことを理解されたい。

光ガイドは、センサ６０の視野７１内における表面部分５７に向けられる光源５８からの光の量を増加させるために、必ずしも全内部反射に依拠する必要はない。一部の光ガイドを、例えば、屈折の発生のみに依拠することによりこの効果を達成するように構成してもよい。より詳細には、そのような光ガイドは、屈折の原理のみに依拠して、光が光ガイド／窓配置（空気よりも大きい屈折率を有する）に入り、そこから出るときに、光源５８からの光を表面部分５７の関連部分に向けて案内する。そのような光ガイドの場合、光ガイドと空気との境界の少なくとも一部は、例えば黒に着色することにより光源５８からの光を透過せず；これにより、使用時に、光源５８からの光が表面部分５７から反射されずにセンサ６０に入ることはできない。したがって、光ガイド内のそのような不透過面に当たる光が吸収される。

さらなる変形形態および修正について以下で説明する。

主にそれぞれの波長の光の露出時間（露出時間ｔ_１〜ｔ_３）の１つまたはそれ以上の期間を変えることによって補助デバイス３４を較正する１つの方法について前述した。しかしながら、代わりに、補助デバイス３４の較正は、解析される表面部分５７が中間色（例えば灰色）であるときに、値Ａ〜Ｃの各々に係数を加算または値Ａ〜Ｃの各々から係数を減算して、結果として得られる値が略同様になるようにすることを伴ってもよい。これらのそれぞれの係数は、補助デバイス３４により、例えばプログラムメモリ４２に記憶され、使用時に値Ａ〜Ｃに加算され、または値Ａ〜Ｃから減算される。

前述したアパーチャ６５を、保護窓６１に設けられたシールド６２によって画成されるものとしてこれまで説明した。しかしながら、これは必須ではなく、代わりに、アパーチャ６５を、保護窓６１に設けられていないシールド６２によって画成してもよい。そのようなシールドは、センサ６０の周りに少なくとも部分的に延び、かつセンサ６０の視野内に少なくとも部分的に延びることができるため、前記視野を限定する。このようにセンサ６０の視野内に部分的に延びるシールドセクションはアパーチャを画成し、このアパーチャを通って、表面部分５７から反射した光がセンサ上へ移動することができる。１つのそのようなシールド配置の例が、図１０および図１１に６２で示される。これらの図においてシールド６２により画成されるアパーチャ６５は、例えば円形であってもよい。この段落で述べた種類のシールドも、センサ６０により検出可能な略すべての波長の光を透過せず、黒に着色してもよく、場合により艶消しであってもよいことが理解されよう。

さらに、アパーチャ６５を画成するシールド６２は、補助デバイス３４により実施可能な反射特性解析の信頼性を高めるが、そのようなシールド６２（どのような構成であっても）を設けることは、特許請求の範囲で後述する本発明に必須ではない。特に、使用時に光源５８からの光が表面部分５７から反射されずにセンサ６０に入ることができないのであれば、シールド６２を備えていない補助デバイス３４でも機能するが、補助デバイス３４により実施可能な反射特性解析の信頼性は、アパーチャ６５を画成するシールド６２が設けられる場合よりも低くなる。

一部の実施形態では、二次光学センサユニット５６は、複数の異なるセンサ６０（例えば、複数のフォトダイオード）を含む。しかしながら、そのような各センサは、特定の波長（または波長範囲）の光のみがセンサにより検出されるように入射光をフィルタリングするように構成されたフィルタをさらに備える。そのような実施形態において、二次光学センサユニット５６は、第１の波長λ_１の反射光を検出するように構成された１つまたはそれ以上のセンサを含む。二次光学センサユニット５６は、第２の波長λ_２の反射光を検出するように構成された１つまたはそれ以上のセンサも含む。二次光学センサユニット５６は、第３の波長λ_３の光を検出するように構成された１つまたはそれ以上のセンサをさらに含む。本実施形態において、プロセッサ４０により、使用時に第１〜第３の光源５８ａ〜５８ｃ（またはその群）が第１〜第３の波長λ_１〜λ_３の光を表面部分５７に同時に放出する。これにより、前述したもの（すなわち第１〜第３の信号Ｓ１〜Ｓ３）と同様の第１〜第３の信号が同時に生成される。

前の段落で略述した実施形態では、異なる波長の光のそれぞれの露出時間が同時に経過するが、そのような露出時間は異なる期間であってもよい。これは較正のためである。詳細には、これは、表面部分５７（または、光がそこからセンサに反射する表面部分５７の少なくとも一部）が中間色（例えば灰色）である場合に、異なる波長の光の検出に応えてそれぞれのセンサにより生成される信号が略同様であるようになっている。より詳細には、この状況で、それぞれの露出時間中にそれぞれの波長の反射光の強度を示す、それぞれのセンサにより生成された信号は、略同様である。

しかしながら、前述したように、代わりに、補助デバイス３４の較正は、解析される表面部分５７が中間色（例えば灰色）であるときに、値Ａ〜Ｃの各々に係数を加算または値Ａ〜Ｃの各々から係数を減算して、結果として得られる値が略同様になるようにすることを伴ってもよい。このように較正することにより、異なる波長の光についてのそれぞれの露出時間が同時に経過することができ、それぞれの露出時間を略同様の期間にすることができる。

一部の実施形態では、補助デバイス３４を、使用時に、光路が表面部分５７とセンサ６０との間で直接延びないように構成してもよい。例えば光を表面部分５７からアパーチャ６５を通して反射させ、その後、反射面（例えば鏡）によってセンサ６０に向け直してもよい。そのような実施形態において、光路は、表面部分５７とセンサ６０との間に直接延びない。代わりに、光路は、１つまたはそれ以上の反射面（例えば鏡）を介して表面部分５７とセンサ６０との間に間接的に延びる。それにもかかわらず、シールド６２により画成されるアパーチャ６５は、この光路に位置してもよく、それによって解析中に表面部分５７から光路に沿ってセンサ６０に反射される光の量を制限する。

次に図１２を参照すると、一部の実施形態では、光ガイドは、例えば光学グレードのガラスまたはプラスチックを含み得るレンズ６６を含んでもよい。このレンズ６６は、光源５８からの光をセンサの視野７１内における表面部分５７に向ける。光源５８はレンズ６６に向かって傾斜し、またはレンズ６６に照準を合わせて、光源５８からの光がレンズ６６に向けられることにより、表面部分５７の関連部分に入射する光源からの光の強度を高めるようになっている。有利には、これにより、補助デバイス３４によって実施可能な反射特性解析の効率が高まる。レンズ６６を窓６１に接触させて設けて、光がレンズ６６により窓６１に直接向け直されるように、あるいはレンズ６６が窓６１の一体部分を含み得るようにすべきである。例えば、窓６１の一部がレンズ６６の機能を果たすように窓６１の一部を形成してもよく、光源５８は窓６１のこの部分に向けて傾斜してもよく、またはこの部分に照準を合わせてもよい。

光の１つ以上の波長の反射応答を使用して、注射デバイスの特性を判定することについて説明したが、一部の他の実施形態において、光の単一の波長の反射応答を解析することにより、例えば信号Ｓ１のみに基づいて解析を行うことにより、パラメータ（例えば、注射デバイスの特性）を判定してもよいことが想定される。そのような実施形態において、二次光学センサユニット５６は単一の光源、例えば光源５８ａのみを有することができることが理解されよう。当業者は、そのような解析中に収集されたデータを処理してそのような判定を行うことのできる方法に精通しているであろう。

最後に、本出願の開示は、本明細書に明示的もしくは暗示的に開示される、任意の新規な特徴もしくは新規な特徴の組合せ、またはそれらの任意の概括を含むものと理解すべきであり、本出願またはそこから派生する任意の出願を遂行する間に、そのような任意の特徴および／またはそのような特徴の組合せを包含する新しい請求項が考案されてもよい。

Claims (10)

1. 装置であって：
   センサに入射する光の強度に応じたセンサ出力を生成するように構成され、使用時に外面に向けられる視野を有するセンサと；
   使用時に外面に異なる波長の光を放出するように構成された照明源と；
   使用時に光が照明源から外面へ進むことができるように、かつ光が外面からセンサへ進むことができるように位置する光透過窓と；
   該窓に固定された、または該窓と一体の集光器であって、使用時に照明源からの少なくとも一部の光を外面に集中させて、集中した光が外面から窓を介してセンサに反射し得るように構成されており、ここで集光器は、使用時に、照明源からの少なくとも一部の光が光ガイドの内部境界面から外面に向かって反射するように構成された光ガイドを含む、集光器と；
   センサ出力を使用して、外面の反射特性に関連付けられた情報を判定するように構成されたプロセッサとを含む装置。
2. 集光器は、使用時に、照明源からの少なくとも一部の光が集光器により外面に向かって反射または屈折するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 集光器は、使用時に、照明源からの少なくとも一部の光が光ガイド内で外面に向かって内部反射するように構成された光ガイドである、請求項１または２に記載の装置。
4. 光ガイドは、照明源からの光が外面に向かって反射し得る複数の表面を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 集光器は少なくとも部分的に角柱状である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 集光器の少なくとも一部は、略三角形の横断面を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 集光器は屈折力を有し、場合によりレンズを含む、請求項１に記載の装置。
8. 注射デバイスに取り付けるように構成された補助デバイスである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 情報は、外面を含む注射デバイスの特性である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
10. 情報は、外面を含む注射デバイス内の薬剤の種類を示す、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。

Images