JP6611763B2 - デュアル電力源を備えたデバイス - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年９月１６日に出願の米国特許出願第１４／０２８，１９６号の優先権を主張する。

[0002] 本章に記載される題材は、特段の記載がない限り、本出願の請求の範囲に対する従来技術ではなく、本章に含まれることにより従来技術と認められるものではない。

[0003] 電気化学的な電流測定センサは、センサの作用電極において、分析物の電気化学的な酸化反応または還元反応を通して生成される電流を測定することにより、この分析物の濃度を測定する。還元反応は、電子が電極から分析物に移動する時に発生する一方、酸化反応は、電子が分析物から電極に移動する時に発生する。電子移動の方向は、作用電極に印加される電位に応じて変化する。対電極および／または参照電極を使用して、作用電極を有する回路を完成させ、生成された電流が流れるようにする。作用電極に適切なバイアスがかけられている場合、出力電流は反応速度に比例し得るため、作用電極を囲む分析物の濃度の測定値が提供される。

[0004] いくつかの例では、試薬を作用電極に近接するように局所化して、所望の分析物と選択的に反応させる。例えば、グルコースオキシダーゼは、作用電極の近くに固定されると、グルコースと反応し、過酸化水素を放出し、その後、この過酸化水素が作用電極によって電気化学的に検出されることで、グルコースの存在が示される。他の酵素および／または試薬を使用して、他の分析物を検出することもできる。

[0005] 本開示のいくつかの実施形態は、装着デバイスが補助電源の装着デバイスへの電力供給が可能であることを示す信号を受信することを含む方法を提供する。装着デバイスは、少なくとも１つのセンサと、外部の読取装置から受けた無線周波数（ＲＦ）放射を収集し、収集されたＲＦ放射を使用して少なくとも１つのセンサに電力供給するように構成された一次電源と、外部の読取装置から受けたエネルギ以外のエネルギを収集し、収集されたエネルギを使用して少なくとも１つのセンサに電力を供給するように構成された補助電源と、を備え得る。この方法は、さらに、補助電源の装着デバイスへの電力供給が可能であることを示す信号を受信することと、信号の受信に応答して、装着デバイスが補助電源を動作可能にすることと、を含み得る。方法は、さらに、装着デバイスが、補助電源を動作させて少なくとも１つのセンサに電力を供給することを含み得る。

[0006] 本開示のいくつかの実施形態は、センサと、アンテナと、記憶装置ユニットを備えた補助電子機器と、を備えた装着デバイスを提供する。装着デバイスは、さらに、外部の読取装置からアンテナで受けた無線周波数（ＲＦ）放射を収集するように構成された第１電源と、外部の読取装置から受けたエネルギ以外のエネルギを収集するように構成された第２電源と、を備え得る。各電源は、センサおよび補助電子機器に電力を供給するように構成される。装着デバイスは、さらに、第１電源および第２電源に電気的に接続されたコントローラを備え得る。いくつかの実施形態において、コントローラは、第２電源が電力を供給することができるとの決定に応答して、第２電源を動作可能にし、第２電源が電力を供給することができないとの決定に応答して、センサ以外の全ての補助電子機器を使用不可にし、第１電源は電力を供給することができないが、第２電源は電力を供給することができるとの決定に応答して、第２電源を使用して記憶装置ユニット内の動作パラメータを維持するように構成され得る。

[0007] 本開示のいくつかの実施形態は、複数の命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体（ＣＲＭ）を提供する。この命令は、装着デバイスに関連付けられた１つ以上のプロセッサによって実行されると、装着デバイスに動作を実行させる。これらの動作は、補助電源の装着デバイスへの電力供給が可能であることを示す信号を受信することを含み得る。装着デバイスは、少なくとも１つのセンサと、外部の読取装置から受けた無線周波数（ＲＦ）放射を収集し、収集されたＲＦ放射を使用して少なくとも１つのセンサに電力供給するように構成された一次電源と、外部の読取装置から受けたエネルギ以外のエネルギを収集し、収集されたエネルギを使用して前記少なくとも１つのセンサに電力を供給するように構成された補助電源と、を備え得る。動作は、さらに、信号の受信に応答して、補助電源を動作可能にすることと、補助電源を動作させて少なくとも１つのセンサに電力を供給することと、を含み得る。

[0008] これらの実施形態、並びに、他の態様、効果、および代替物は、以下の詳細な説明を読み、必要に応じて添付の図面を参照することにより、当業者に明らかになるであろう。

[0009] 図１は、一実施形態に従い、外部の読取装置と無線通信する眼球装着デバイスを備えるシステムの一例を示すブロック図である。 [0010] 図２Ａは、一実施形態に従い、眼球装着デバイスの一例を示す底面図である。 [0011] 図２Ｂは、一実施形態に従い、図２Ａに示した眼球装着デバイスの例を示す側面図である。 [0012] 図２Ｃは、一実施形態に従い、図２Ａおよび図２Ｂに示した眼球装着デバイスの例が目の角膜表面に装着されている状態を示す側断面図である。 [0013] 図２Ｄは、一実施形態に従い、眼球装着デバイスの例が図２Ｃに示したように装着されている時に、その表面を囲む涙膜層を強調して示す側断面図である。 [0014] 図３は、一実施形態に従い、涙膜分析物濃度を電気化学的に測定するためのシステムの一例を示す機能ブロック図である。 [0015] 図４Ａは、一実施形態に従い、眼球装着デバイス内の電気化学センサを動作させて涙膜分析物濃度を測定するプロセスの一例を示すフローチャートである。 [0016] 図４Ｂは、一実施形態に従い、外部の読取装置を動作させて眼球装着デバイス内の電気化学センサに呼びかけを行い、涙膜分析物濃度を測定するプロセスの一例を示すフローチャートである。 [0017] 図５Ａは、一実施形態に従い、デュアル電源を備える電気化学センサシステムの一例を示す機能的なブロック図である。 [0018] 図５Ｂは、一実施形態に従い、図５Ａに示した電気化学センサの例を動作させるためのプロセスの一例を示すフローチャートである。 [0019] 図５Ｃは、一実施形態に従い、図５Ａに示した電気化学センサの例を動作させるためのプロセスの一例を示すフローチャートである。 [0020] 図５Ｄは、一実施形態に従い、図５Ａに示した電気化学センサの例を動作させるためのプロセスの一例を示すフローチャートである。 [0021] 図６は、一実施形態に従い、コンピュータ可読媒体を示す。

[0022] 以下の詳細な説明において、本明細書の一部を形成する添付の図面が参照され
る。図面において、同様の符号は、文脈上特段の記載がない限り、通常、同様のコンポーネントを特定する。詳細な説明、図面および請求の範囲内に記載される例示的な実施形態は、限定を意図したものではない。本明細書内に示す主題の範囲から逸脱することなく、他の実施形態も利用することができ、他の変更を加えることもできる。本明細書内に概略的に記載され、かつ図面内に図示される本開示の態様は、多種多様な構成で配置、置換、組み合わせ、分離、および設計することができ、それらの全てが本明細書内で明確に意図されていることが容易に理解されよう。

Ｉ．概要
[0023] 眼科用感知プラットフォームまたは植込み可能な感知プラットフォームは、いずれも高分子材料内に埋め込まれた基板上に位置付けられるセンサ、制御電子機器、およびアンテナを備え得る。高分子材料は、眼球装着デバイスまたは植込み可能な医療デバイスなどの眼科用デバイス内に内蔵され得る。制御電子機器は、センサを動作させて読み取りを実行し、アンテナを動作させて、このアンテナを介してセンサからの読み取り値を外部の読取装置に無線で伝達することができる。

[0024] 幾つかの例において、高分子材料は、目の角膜表面に装着するように構成された凹湾曲を有する円形レンズの形を取り得る。基板は、角膜の中心領域の近くで受けられる入射光との干渉を避けるために、高分子材料の周辺部付近に埋め込まれ得る。センサは、角膜表面付近から、および／または、高分子材料と角膜表面との間に介在する涙液から臨床的に関連のある読み取りを生成するために、内向き、つまり角膜表面に面するように基板上に配置され得る。それに加え、またはその代わりに、センサは、外向き、つまり角膜表面からみて外向きに、かつ大気に露出した高分子材料の表面を被覆する涙液の層に向けて面するように基板上に配置されてもよい。いくつかの例では、センサは、高分子材料内に完全に埋め込まれる。例えば、作用電極および参照電極を備える電気化学センサは、高分子材料内に埋め込まれ、センサ電極が角膜に装着するように構成された高分子表面から１０μｍ未満になるように位置付けられ得る。センサは、レンズ材料を通ってセンサ電極へと拡散する分析物の濃度を示す出力信号を生成する。

[0025] 眼科用感知プラットフォームは、感知プラットフォームで収集される放射エネルギによって、電力供給され得る。電力は、感知プラットフォーム上に含まれる光電池にエネルギを与える光によって提供され得る。それに加え、またはその代わりに、電力は、アンテナから収集される無線周波数エネルギによって提供されてもよい。整流器および／または調整器は、制御電子機器と組み合わされ、収集されたエネルギから感知プラットフォームに電力供給するための安定した直流電圧を生成することができる。アンテナは、制御電子機器に接続されるリード線を有する導電材料のループとして構成され得る。いくつかの実施形態において、このようなループアンテナは、アンテナからの後方散乱放射を変調するようにループアンテナのインピーダンスを変調することにより、センサ読み取り値を外部の読取装置に無線で送ることもできる。

[0026] 涙液は、健康状態の診断に使用可能な多様な無機電解質（例えば、Ｃａ^２＋、Ｍｇ^２＋、Ｃｌ⁻）、有機成分（例えば、グルコース、乳酸、タンパク質、脂質等）等を含む。これらの分析物の１つ以上を測定するように構成された眼科用感知プラットフォームは、健康状態を診断および／または監視するのに有益な利便性の高い非侵襲性プラットフォームを提供する。例えば、眼科用感知プラットフォームは、グルコースを感知するように構成され、糖尿病患者が自身の血糖値を測定／監視するために潜在的に使用することができる。

[0027] 感知プラットフォームは、より大きなスペースを要する内蔵型のエネルギ蓄積デバイスではなく、入射放射からエネルギを捕捉エネルギ収集システムによって電力供給され得る。例えば、電力は、感知プラットフォーム上に含まれる光電池によって提供されてもよい。また電力は、ループアンテナから収集される無線周波数（ＲＦ）エネルギによって提供されてもよい。整流器および／または調整器は、制御電子機器と組み合わされ、収集されたＲＦエネルギから感知プラットフォームに電力供給するための安定したＤＣ電圧を生成することができる。さらに、制御電子機器は、アンテナからの後方散乱放射を特徴的に変調するようにループアンテナのインピーダンスを変調することにより、センサ読み取り値を外部の読取装置に無線で伝達することができる。

ＩＩ．眼科用電子機器プラットフォームの例
[0028] 図１は、外部の読取装置１８０と無線で通信する眼球装着デバイス（ｅｙｅ−ｍｏｕｎｔａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）１１０を備えたシステム１００のブロック図である。眼球装着デバイス１１０の露出領域は、目の角膜表面に接触して装着されるように形成された高分子材料１２０から成る。基板１３０は、高分子材料１２０内に埋め込まれ、電源１４０ａおよび１４０ｂ、コントローラ１５０、バイオインタラクティブ電子機器１６０、ならびに通信アンテナ１７０のための実装面を提供する。バイオインタラクティブ電子機器１６０は、コントローラ１５０によって動作させられる。電源１４０ａおよび１４０ｂは、コントローラ１５０および／またはバイオインタラクティブ電子機器１６０に動作電圧を供給する。アンテナ１７０は、眼球装着デバイス１１０に対し、情報を送信および／または受信するように、コントローラ１５０によって動作させられる。アンテナ１７０、コントローラ１５０、電源１４０ａ、電源１４０ｂ、およびバイオインタラクティブ電子機器１６０は、全て、埋め込まれた基板１３０上に位置付けられ得る。眼球装着デバイス１１０は、電子機器を含み、かつ、目に接触して装着されるように構成されるため、本明細書においては、眼科用電子機器プラットフォームとも呼ばれる。

[0029] 接触装着を容易にするために、高分子材料１２０は、湿った角膜表面に（例えば、角膜表面を覆う涙膜との毛細管力によって）付着（「装着」）するように構成された凹面を有し得る。それに加え、またはその代わりに、眼球装着デバイス１１０は、角膜表面と高分子材料との間の凹湾曲に起因する真空力によって、付着されてもよい。目に対して凹面側で装着される一方、高分子材料１２０の外向き表面は、眼球装着デバイス１１０が目に装着されている間、眼瞼の動きと干渉しないように形成される凸湾曲を有し得る。例えば、高分子材料１２０は、コンタクトレンズと同様に成形された実質的に透明で湾曲した高分子ディスクであり得る。

[0030] 高分子材料１２０は、コンタクトレンズまたは角膜表面への直接的な接触を伴う他の眼科用途における使用目的で採用されるような材料などの１つ以上の生体適合性材料を含み得る。高分子材料１２０は、任意で、部分的にそのような生体適合性材料から形成されてもよく、あるいは、そのような生体適合性材料を使用した外側コーティングを含んでもよい。高分子材料１２０は、角膜表面を湿らせるように構成された材料（ヒドロゲルなど）を含むことができる。場合によって、高分子材料１２０は、着用者の快適性を高めるために、変形可能な（「非剛体の」）材料であってもよい。場合によっては、高分子材料１２０は、コンタクトレンズにより提供されるような、所定の視力矯正屈折力を提供するように成形されてもよい。

[0031] 基板１３０は、バイオインタラクティブ電子機器１６０、コントローラ１５０、電源１４０ａおよび１４０ｂ、および、アンテナ１７０を実装するのに適した１つ以上の表面を含む。基板１３０は、チップベースの回路（例えば、接続パッドへのフリップチップ実装による回路）用の実装プラットフォーム、および／または、導電性材料（例えば、金、プラチナ、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、他の導電性材料、それらの組み合わせなど）をパターニングして電極、インタコネクト、接続パッド、アンテナなどを作るためのプラットフォームのいずれのプラットフォームとしても採用することができる。いくつかの実施態において、実質的に透明な導電性材料（例えば、インジウムスズ酸化物）を基板１３０上でパターニングし、回路、電極などを形成することができる。例えば、アンテナ１７０は、金または別の導電性材料のパターンを、基板１３０上に堆積、フォトリソグラフィ、電気めっき法等により形成することによって形成され得る。同様に、コントローラ１５０とバイオインタラクティブ電子機器１６０との間のインタコネクト１５１、および、コントローラ１５０とアンテナ１７０との間のインタコネクト１５７は、それぞれ、基板１３０上に導電性材料の好適なパターンを堆積させることによって形成され得る。フォトレジスト、マスク、堆積技術および／またはめっき技術を含む（これらに限定されない）超微細加工技術を組み合わせて採用して、基板１３０上で材料をパターニングすることができる。基板１３０は、ポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）などの比較的剛性のある材料、あるいは、高分子材料１２０内で回路および／またはチップベースの電子機器を構造的に支持するように構成された別の材料であり得る。あるいは、眼球装着デバイス１１０は、単一の基板の代わりに、一組の接続されていない基板を用いて構成されてもよい。例えば、コントローラ１５０と、バイオセンサまたは他のバイオインタラクティブ電子コンポーネントとが１つの基板上に実装され、アンテナ１７０が別の基板に実装され、これら２つの基板がインタコネクト１５７を介して電気的に接続されるようにしてもよい。

[0032] いくつかの実施形態において、バイオインタラクティブ電子機器１６０（および基板１３０）は、眼球装着デバイス１１０の中心から離れて位置決めされ、それにより、目の中央感光領域への光の透過との干渉を回避することができる。例えば、眼球装着デバイス１１０が凹湾曲したディスク状に成形されている場合、基板１３０は、ディスクの周辺部（例えば、外周付近）に埋め込まれ得る。しかし、いくつかの実施形態では、バイオインタラクティブ電子機器１６０（および基板１３０）は、眼球装着デバイス１１０の中心領域内または中心領域付近に位置決めされてもよい。それに加え、またはその代わりに、バイオインタラクティブ電子機器１６０および／または基板１３０は、入射する可視光に対し実質的に透明で、目への光透過に対する干渉を軽減するようにしてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、バイオインタラクティブ電子機器１６０は、表示命令に従って、目で受けられる光を放出および／または透過する画素アレイ１６４を備え得る。これにより、バイオインタラクティブ電子機器１６０は、任意で、眼球装着デバイス１１０の着用者に対し、例えば、画素アレイ１６４に関する情報（例えば、文字、記号、点滅パターン）を表示するなどして、知覚可能な視覚的刺激を生成するように、眼球装着デバイスの中心に位置決めされ得る。

[0033] 基板１３０は、埋め込み電子コンポーネント用の実装プラットフォームを提供するのに十分な半径方向の幅寸法を有する平坦なリングとして成形され得る。基板１３０は、眼球装着デバイス１１０の輪郭に影響を与えずに高分子材料１２０内に埋め込められるのに十分な薄さを有し得る。基板１３０は、この基板上に実装される電子機器を支持するのに適した構造的安定性を提供するのに十分な厚さを有し得る。例えば、基板１３０は、直径が約１０ミリメートル、半径方向の幅が約１ミリメートル（例えば、外半径が内半径よりも１ミリメートルほど大きい）、厚さが約５０マイクロメートルのリングとして成形され得る。基板１３０は、任意で、眼球装着デバイス１１０の目への装着面（例えば、凸面）の曲率に合わせられてもよい。例えば、基板１３０は、内半径および外半径を画定する２つの弓形間の仮想円錐の表面に沿って成形され得る。そのような場合、仮想円錐の表面に沿った基板１３０の表面は、その半径で、目への装着面の曲率と略一致した傾斜面を画定する。

[0034] 電源１４０ａは、エネルギを収集し、コントローラ１５０およびバイオインタラクティブ電子機器１６０に電力供給するように構成される。例えば、無線周波数エネルギ収集アンテナ１４２は、入射する無線放射からエネルギを捕捉することができる。エネルギ収集アンテナ１４２は、任意で、外部の読取装置１８０と情報を通信するためにも使用される二重用途アンテナであってもよい。つまり、通信アンテナ１７０の機能と、エネルギ収集アンテナ１４２の機能とは、同一の物理アンテナによって実現することができる。

[0035] 電源１４０ｂも同様に、エネルギを収集し、コントローラ１５０およびバイオインタラクティブ電子機器１６０に電力供給するように構成されるが、電源１４０ｂは、入射する無線放射以外から周囲エネルギを収集するように構成される。例えば、図１に図示される実施形態では、電源１４０ｂは、入射する紫外線、可視光、および／または赤外線からエネルギを捕捉することができる太陽電池１４４（「光電池」）を含み得る。しかし、他の実施形態では、他のタイプの電源が使用されてもよい。例えば、実施形態の一例において、電源１４０ｂは、周囲の振動からエネルギを捕捉することができる慣性環境発電システム（inertial power scavenging system）を備えてもよい。実施形態の別の例では、電源１４０ｂは、生物燃料電池で発生する化学反応に応答して電気エネルギを生成する生物燃料電池を備え得る。涙液は、そのような化学反応の燃料として使用され得るが、他の燃料もまた使用可能である。その代わりに、またはそれに加え、電源１４０ｂは、充電式電池またはコンデンサ構成などといった電荷蓄積デバイスを１つ以上備えてもよい。他のタイプの電源も同様に可能である。

[0036] 整流器／調整器１４６ａおよび１４６ｂを使用して、捕捉されたエネルギを、コントローラ１５０に供給される安定したＤＣ供給電圧１４１ａおよび１４１ｂに調整することができる。例えば、エネルギ収集アンテナ１４２は、入射した無線周波数放射を受け得る。アンテナ１４２の引込線上の多様な電気信号は、整流器／調整器１４６ａに出力される。整流器／調整器１４６ａは、多様な電気信号をＤＣ電圧に整流し、整流後のＤＣ電圧を、コントローラ１５０を動作させるのに適したレベルに調整する。それに加え、太陽電池１４４または他のタイプのエネルギ捕捉／蓄積デバイスからの出力電圧を、コントローラ１５０を動作させるのに適したレベルに調整してもよい。整流器／調整器１４６ａおよび１４６ｂ自体が、周囲エネルギ収集アンテナ１４２および／または太陽電池１４４内の高周波数変動を軽減するための１つ以上のエネルギ蓄積デバイスを備えてもよい。例えば、１つ以上のエネルギ蓄積デバイス（例えば、コンデンサ、インダクタ等）は、整流器１４６ａおよび／または１４６ｂの出力に並列に接続されてＤＣ供給電圧１４１ａおよび１４１ｂを調整し、ローパスフィルタとして機能するように構成され得る。

[0037] それに加え、またはその代わりに電源１４０ｂは、場合によって光電池１４４、慣性環境発電システム、生物燃料電池および／または電荷蓄積デバイスから供給されたより大きな（またはより小さな）電圧を、より適切な未調整電圧へと変換し得るＤＣ−ＤＣ変換器を備え得る。一例において、ＤＣ−ＤＣ変換器は、５Ｖ ＤＣ供給を１．２Ｖ ＤＣへと変換することにより、調整前に追加の電力節約をもたらし得る。他の電圧変換の例も同様に可能である。

[0038] コントローラ１５０は、ＤＣ供給電圧１４１ａまたは１４１ｂがコントローラ１５０に供給されると作動し、コントローラ１５０内の論理が、バイオインタラクティブ電子機器１６０およびアンテナ１７０を動作させる。コントローラ１５０は、バイオインタラクティブ電子機器１６０を、眼球装着デバイス１１０の生物環境と相互作用するように動作させるように構成された論理回路を含み得る。相互作用には、分析物バイオセンサ１６２などの、バイオインタラクティブ電子機器１６０の１つ以上のコンポーネントを使用し、生物環境からの入力を得ることが含まれ得る。それに加え、またはその代わりに、相互作用には、画素アレイ１６４などの１つ以上のコンポーネントを使用して、生物環境に出力を提供することが含まれ得る。

[0039] 一例において、コントローラ１５０は、分析物バイオセンサ１６２を動作させるように構成されたセンサインタフェースモジュール１５２を備える。分析物バイオセンサ１６２は、例えば、作用電極および参照電極を備えた電流測定電気化学センサであり得る。電圧は、作用電極と参照電極との間に印加され、作用電極において分析物に電気化学反応（例えば、還元反応および／または酸化反応）を起こさせることができる。電気化学反応は、作用電極を介して測定され得る電流測定用電流を生成し得る。電流測定用電流は、分析物濃度に依存し得る。したがって、作用電極を介して測定される電流測定用電流の量は、分析物濃度の指標を提供することができる。いくつかの実施形態において、センサインタフェースモジュール１５２は、作用電極と参照電極との間に電圧差を印加しつつ、作用電極を通る電流を測定するように構成されたポテンショスタットであり得る。

[0040] コントローラ１５０は、任意で、画素アレイ１６４を動作させるためのディスプレイドライバモジュール１５４を備え得る。画素アレイ１６４は、マトリックス状に配置された、別個にプログラム可能な光透過、光反射、および／または、光放出画素のアレイであり得る。個々の画素回路は、任意で、液晶技術、微小電子機械技術、放射ダイオード技術などを含み、ディスプレイドライバモジュール１５４からの情報に従って、選択的に光を透過、反射、および／または、放出することができる。このような画素アレイ１６４は、任意で、２つ以上の画素の色（例えば、赤、緑、および青色画素）を含み、視覚的コンテンツをカラー描画してもよい。ディスプレイドライバモジュール１５４は、例えば、画素アレイ１６４内の別個にプログラムされた画素にプログラミング情報を提供する１つ以上のデータラインと、このプログラミング情報を受信する画素グループを設定するための１つ以上のアドレス指定線を備え得る。目に位置付けられたこのような画素アレイ１６４は、画素アレイからの光を目で知覚可能な焦点面へと誘導するための１つ以上のレンズを備えてもよい。

[0041] コントローラ１５０は、アンテナ１７０を介して情報を送信および／または受信するための通信回路１５６も備え得る。通信回路１５６は、任意で、搬送周波数に関する情報を、アンテナ１７０によって送信および／または受信されるように変調および／または復調するための１つ以上の発振器、ミキサ、周波数注入器などを備え得る。場合により、眼球装着デバイス１１０は、アンテナ１７０のインピーダンスを、外部の読取装置１８０によって感知可能な態様で変調することにより、バイオセンサからの出力を示すように構成される。例えば、通信回路１５６は、アンテナ１７０からの後方散乱放射の振幅、位相、および／または、周波数の変動を引き起こし、この変動が読取装置１８０によって検出され得る。

[0042] コントローラ１５０は、インタコネクト１５１を介してバイオインタラクティブ電子機器１６０に接続される。例えば、コントローラ１５０が集積回路内に実装されてセンサインタフェースモジュール１５２および／またはディスプレイドライバモジュール１５４を形成する論理素子を含む場合、パターニングされた導電性材料（例えば、金、プラチナ、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、それらの組み合わせなど）により、チップ上の端子をバイオインタラクティブ電子機器１６０に接続させることができる。同様に、コントローラ１５０は、インタコネクト１５７を介してアンテナ１７０に接続される。

[0043] コントローラ１５０は、基板１３０上に実装され得る他の補助電子機器１６６に接続し、この補助電子機器１６６を動作させるように構成された論理も含み得る。例えば、補助電子機器１６６は、ブルートゥース（登録商標）、ＷｉＦｉ、セルラーまたは別のタイプの通信プロトコルを介して通信するように構成された無線送受信機を備え得る。それに加え、またはその代わりに、補助電子機器１６６は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリなどある種の記憶装置を備え得る。他の種類の補助電子機器も同様に可能である。コントローラ１５０は、インタコネクト１５３を介して補助電子機器に接続される。

[0044] なお、図１に示すブロック図は、説明の便宜上、機能的なモジュールに関連して記載されている。しかし、眼球装着デバイス１１０の実施形態は、単一のチップ、集積回路、および／または物理的コンポーネント内に実現される１つ以上の機能的なモジュール（サブシステム）を含んで構成されてもよい。例えば、整流器／調整器１４６ａおよび１４６ｂはそれぞれ電力供給ブロック１４０ａおよび１４０ｂ内に図示されているが、整流器／調整器１４６ａおよび１４６ｂは、コントローラ１５０の論理素子および／または眼球装着デバイス１１０内の埋め込み電子機器の他のフィーチャも含むチップ内に実現されてもよい。したがって、電源１４０ａまたは１４０ｂからコントローラ１５０に供給されるＤＣ供給電圧１４１ａまたは１４１ｂは、チップ上のコンポーネントに、同一チップ内に位置付けられる整流器／調整器コンポーネントによって供給される供給電圧であり得る。すなわち、電力供給ブロック１４０ａおよび１４０ｂならびにコントローラブロック１５０として示された図１の機能ブロックは、それぞれ物理的に別個のモジュールとして実現されなくてもよい。さらに、図１に示される１つ以上の機能モジュールは、互いに電気接続される別個にパッケージ化されたチップとして実現されてもよい。

[0045] それに加え、またはその代わりに、エネルギ収集アンテナ１４２および通信アンテナ１７０は、同一の物理アンテナとして実現されてもよい。例えば、ループアンテナは、入射する放射を電力生成のために収集することも、後方散乱放射を介して情報を伝達することもできる。

[0046] 外部の読取装置１８０は、眼球装着デバイス１１０に対して無線信号１７１を送受信するためのアンテナ１８８（または２つ以上から成る一組のアンテナ）を備える。外部の読取装置１８０は、また、メモリ１８２と通信するプロセッサ１８６を有する計算システムも備える。メモリ１８２は、プロセッサ１８６によって読み取り可能な磁気ディスク、光ディスク、有機メモリおよび／または任意の他の揮発性（例えば、ＲＡＭ）もしくは不揮発性（例えば、ＲＯＭ）記憶システム（これらに限定されない）を含み得る非一時的なコンピュータ可読媒体である。メモリ１８２は、（例えば、分析物バイオセンサ１６２からの）センサ読み取り値、（例えば、眼球装着デバイス１１０および／または外部の読取装置１８０の挙動を調節するための）プログラム設定などのデータの指標を記憶するデータ記憶部１８３を備え得る。メモリ１８２は、プロセッサ１８６により実行されるプログラム命令１８４も含み、この命令１８４によって特定された処理を外部の読取装置１８０に実行させ得る。例えば、プログラム命令１８４は、外部の読取装置１８０に眼球装着デバイス１１０から伝達された情報（例えば、分析物バイオセンサ１６２からのセンサ出力）の検索を可能にする使用者インタフェースを提供させることができる。外部の読取装置１８０は、また、眼球装着デバイス１１０に対して無線信号１７１を送受信するようにアンテナ１８８を動作させるための１つ以上のハードウェアコンポーネントも備え得る。例えば、発振器、周波数注入器、エンコーダ、デコーダ、増幅器、フィルタなどは、プロセッサ１８６からの命令に従ってアンテナ１８８を駆動することができる。

[0047] 外部の読取装置１８０は、無線通信リンク１７１を提供するのに十分な無線接続性を有するスマートフォン、携帯情報端末（digital assistant）、または、他の携帯型計算デバイスであり得る。外部の読取装置１８０は、例えば、通信リンク１７１が、携帯型計算デバイスでは通常使用されない搬送波周波数で動作する場合などにおいて、携帯型計算デバイスに接続され得るアンテナモジュールとして実現することもできる。場合によっては、外部の読取装置１８０は、無線通信リンク１７１が低電力の割当で動作することが可能になるように着用者の目の比較的近くに着用されるように構成される特殊用途デバイスである。例えば、外部の読取装置１８０は、ネックレス、イヤリングなどのジュエリー内に一体化されたり、帽子、ヘッドバンドなど頭部付近に着用される服飾商品内に一体化されたりすることもできる。

[0048] いくつかの実施形態において、システム１００は、コントローラ１５０および電子機器１６０に電力供給するために、眼球装着デバイス１１０に非連続的（「断続的」）にエネルギを供給するように動作し得る。例えば、無線周波数放射１７１は、涙膜分析物濃度測定を実行し、かつその結果を伝達するのに十分な時間にわたり、眼球装着デバイス１１０に電力供給するべく供給されてもよい。例えば、供給された無線周波数放射は、作用電極で電気化学反応を誘発し、その結果生じる電流測定用電流を測定し、かつ、測定された電流測定用電流を示すように後方散乱放射を調節するようにアンテナインピーダンスを変調するのに足る電位を作用電極と参照電極との間に印加するのに十分な電力を供給することができる。そのような例では、供給された無線周波数放射１７１は、外部の読取装置１８０から眼球装着デバイス１１０に測定を要求するための呼びかけ信号とみなされ得る。眼球装着デバイス１１０に対し、（例えば、このデバイスを一時的に作動させるために無線周波数放射１７１を供給することにより）定期的に呼びかけを行い、センサ結果を（例えば、データ記憶部１８３を介して）格納することにより、外部の読取装置１８０は、眼球装着デバイス１１０に連続的な電力供給を行わずに、ある期間にわたる一組の分析物濃度測定値を蓄積することができる。

[0049] さらに、本システムのいくつかの実施形態では、自動的に実施され得る、またはデバイスの装着者によって管理され得るプライバシーコントロールを備えてもよい。例えば、収集された装着者の生理学的パラメータデータおよび健康状態データが、臨床家による傾向分析のためにクラウドコンピューティングネットワーク上にアップロードされる実施形態では、データは、個人的に識別可能な情報が除去されるように、格納または使用前に一通り以上の方法で扱われ得る。例えば、装着者の識別情報は、装着者に関して個人的に識別可能な情報が特定され得ないように扱われ得る。あるいは、装着者の地理的位置は、使用者の特定の位置が特定され得ないように、（市、郵便番号、州といったレベル）位置情報が取得される場所に一般化され得る。

[0050] それに加えて、またはその代わりに、デバイスの装着者には、装着者に関する情報（例えば、使用者の病歴、社会的行為もしくは活動、職業、装着者の嗜好、または装着者の現在の位置など）をデバイスが収集するか否か、あるいはどのように収集するかを管理する機会、または、そのような情報がどのように使用され得るかを管理する機会が与えられてもよい。したがって、装着者は、どのように自身に関する情報が収集され、臨床家または医師またはデータの他の使用者によって使用されるかについて管理することができる。例えば、装着者は、自身のデバイスから収集された健康状態および生理学的パラメータなどのデータが、個人的な基準値および収集に応じた推奨の生成と、自身のデータの比較にのみ使用でき、集団的な基準値の生成や集団的な相関の研究における使用のためには使用できないように選択することができる。

[0051] 図２Ａは、眼球装着電子デバイス２１０（または、眼科用電子機器プラットフォーム）の一例を示す底面図である。図２Ｂは、図２Ａに示した眼球装着電子デバイスの例の側面図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂの相対的寸法は、必ずしも縮尺通りではなく、例示した眼球装着電子デバイス２１０の構成の記載にあたって、単に説明を目的として描画されたものである。眼球装着デバイス２１０は、湾曲したディスクとして成形された高分子材料２２０から形成される。高分子材料２２０は、眼球装着デバイス２１０が目に装着されている間、入射光を目まで透過させることができるように実質的に透明な材料であり得る。高分子材料２２０は、検眼における視力矯正用および／または化粧用コンタクトレンズを形成するのに採用されるものと同様の、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（ｐｏｌｙＨＥＭＡ）、シリコーンヒドロゲル、これらの組み合わせなどの生体適合性材料
であり得る。高分子材料２２０は、一方の側に、目の角膜表面上に装着するのに適した凹面２２６を有するように形成され得る。ディスクの反対側には、眼球装着デバイス２１０が目に装着されている間、眼瞼の動きと干渉しない凸面２２４を有し得る。円形の外側縁２２８は、凹面２２４と凸面２２６とを接続する。

[0052] 眼球装着デバイス２１０は、およそ１センチメートルの直径および約０．１〜０．５ミリメートルの厚さなど、視力矯正用および／または化粧用コンタクトレンズと同様の寸法を有し得る。ただし、これらの直径および厚さの値は、単に説明を目的として提示するものである。いくつかの実施形態において、眼球装着デバイス２１０の寸法は、着用者の目の角膜表面のサイズおよび／または形状に応じて選択することができる。

[0053] 高分子材料２２０は、多様に湾曲した形状に形成され得る。例えば、視力矯正コンタクトレンズを形成するのに採用されるような技術と同様の、熱成形、射出成形、スピンコーティングなどの技術を採用して、高分子材料２２０を形成することができる。眼球装着デバイス２１０が目に装着されている時には、凸面２２４は、外向きに周囲環境に面し、凹面２２６は、内向きに角膜表面に面する。したがって、凸面２２４は、眼球装着デバイス２１０の外側の上面であるとみなされ、凹面２２６は、内側の底面であるとみなされ得る。図２Ａに示される「底面」図は、凹面２２６側に面している。図２Ａにおいて底面側から見ると、湾曲したディスクの外周付近の外側周辺部２２２は、紙面外に延びるように湾曲され、一方、ディスクの中心付近の中心領域２２１は、紙面内に延びるように湾曲される。

[0054] 基板２３０は、高分子材料２２０内に埋め込まれる。基板２３０は、高分子材料２２０の中心領域２２１から離れた、外側周辺部２２２に沿って位置付けられるように埋め込まれ得る。基板２３０は、焦点に入るには目に近過ぎ、かつ、入射光を目の知覚部分へと透過させる中心領域２２１からは離れて位置決めされているために、視野と干渉しない。さらに、基板２３０は、視覚への影響をさらに軽減するために、透明材料から形成されてもよい。

[0055] 基板２３０は、平坦な環状リング（例えば、中心孔を有するディスク）として成形され得る。基板２３０の（例えば、半径方向の幅に沿った）平坦面は、（例えば、フリップチップ実装により）チップなどの電子機器を実装し、導電性材料に（例えば、フォトリソグラフィ、堆積、めっき法などの超微細加工技術により）パターニングして、電極、アンテナ、および／またはインタコネクトを形成するためのプラットフォームである。基板２３０および高分子材料２２０は、共通の中心軸を中心にて、略円筒対称であり得る。基板２３０は、例えば、約１０ミリメートルの直径、約１ミリメートルの半径方向幅（例えば、外半径が内半径よりも１ミリメートルほど大きい）、および約５０マイクロメートルの厚さを有し得る。ただし、これらの寸法は、例示のみを目的として提示され、本開示をいかようにも限定するものではない。基板２３０は、図１に関連して上述した基板１３０と同様に、様々なフォームファクタで実現され得る。

[0056] ループアンテナ２７０、コントローラ２５０、およびバイオインタラクティブ電子機器２６０は、埋め込まれた基板２３０上に配置される。コントローラ２５０は、バイオインタラクティブ電子機器２６０およびループアンテナ２７０を動作させるように構成される論理素子を含むチップであり得る。コントローラ２５０は、同様に基板２３０上に位置付けられるインタコネクト２５７によりループアンテナ２７０に電気的に接続される。同様に、コントローラ２５０は、インタコネクト２５１によりバイオインタラクティブ電子機器２６０に電気的に接続される。インタコネクト２５１、２５７、ループアンテナ２７０、および（例えば、電気化学分析物バイオセンサ用などの）任意の導電性電極は、堆積、フォトリソグラフィなどの材料を精密にパターニングするためのプロセスによって、基板２３０上にパターニングされた導電性材料から形成され得る。基板２３０上にパターニングされる導電性材料としては、例えば、金、プラチナ、パラジウム、チタン、炭素、アルミニウム、銅、銀、塩化銀、不活性材料から形成される導電体、金属、これらの組み合わせなどが挙げられる。

[0057] 眼球装着デバイス２１０の凹面２２６側に面した図である図２Ａに示されるように、バイオインタラクティブ電子機器モジュール２６０は、基板２３０の凹面２２６に面する側に実装される。バイオインタラクティブ電子機器モジュール２６０が分析物バイオセンサを含む場合、例えば、そのようなバイオセンサを、基板２３０上の凹面２２６の近くに実装することで、バイオセンサが、目の表面付近の涙膜内の分析物濃度を感知できるようになる。しかし、基板２３０上に位置付けられる電子機器、電極等は、「内向きに」面した側（例えば、凹面２２６の最も近くに位置付けられる）と、「外向きに」面した側（例えば、凸面２２４の最も近くに位置付けられる）とのいずれの側に実装されてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、一部の電子コンポーネントを基板２３０の一方側に実装し、他の電子コンポーネントを反対側に実装し、基板２３０を貫通する導電性材料によってそれら２つの間を接続するようにしてもよい。

[0058] ループアンテナ２７０は、平坦な導電性リングを形成するように基板の平面に沿ってパターニングされた導電性材料の層である。いくつかの例において、ループアンテナ２７０は、完全なループを成さずに形成されてもよい。例えば、アンテナ２７０は、図２Ａに例示するように、コントローラ２５０およびバイオインタラクティブ電子機器２６０用の空間を設けるための切欠きを有し得る。ただし、ループアンテナ２７０は、基板２３０の平坦面の周りを一周以上完全に囲む導電性材料の連続的なストリップとして構成することもできる。例えば、複数の巻き数を有する導電性材料のストリップを、基板２３０の、コントローラ２５０およびバイオインタラクティブ電子機器２６０とは反対側にパターニングすることができる。その場合、巻回されたアンテナの端部（例えばアンテナ引込線）間のインタコネクトは、コントローラ２５０まで基板２３０を貫通し得る。

[0059] 図２Ｃは、目１０の角膜表面２２に装着されている時の眼球装着電子デバイス２１０の例を示す側断面図である。図２Ｄは、図２Ｃの例示された眼球装着デバイス２１０の露出面２２４、２２６を囲む涙膜層４０、４２を強調して示す拡大側断面図である。なお、図２Ｃおよび２Ｄの相対寸法は、必ずしも縮尺通りではなく、例示した眼球装着電子デバイス２１０の構成の記載にあたって、単に説明を目的として描画されたものである。例えば、眼球装着デバイスの全体的な厚さは、約２００マイクロメートルであり得る一方、涙膜層４０、４２の厚さはそれぞれ約１０マイクロメートルであり得るが、この比率は図面中に反映されないこともある。例示を可能にし、かつ説明を容易にするために、一部の側面が誇張されている

[0060] 目１０は、上眼瞼３０と下眼瞼３２とを目１０の上で合わせるように動かすことにより覆われる角膜２０を含む。入射光は、角膜２０を通して目１０で受けられ、そこで光は目１０の光知覚要素（例えば、杆体および錐体）へと光学的に誘導されて、視覚を刺激する。眼瞼３０、３２の動きにより、涙膜は、目１０の露出した角膜表面２２全体にわたって拡散される。涙膜は、目１０を潤滑して保護するために涙腺から分泌される水溶液である。眼球装着デバイス２１０が目１０に装着されると、涙膜は、（凹面２２６に沿った）内層４０と（凸面２２４に沿った）外層４２とで、凹面２２６および凸面２２４の両方を覆う。涙膜層４０、４２は、約１０マイクロメートルの厚さであり、合わせて約１０マイクロリットルを占め得る。

[0061] 涙膜層４０、４２は、眼瞼３０、３２の動きによって、角膜表面２２および／または凸面２２４の全体にわたって拡散される。例えば、眼瞼３０、３２がそれぞれ上下に動くと、少量の涙膜が角膜表面２２および／または眼球装着デバイス２１０の凸面２２４の全体にわたって広がる。また、角膜表面２２上の涙膜層４０は、凹面２２６と角膜表面２２との間の毛細管力によって、眼球装着デバイス２１０の装着を容易にもする。いくつかの実施形態において、眼球装着デバイス２１０は、部分的には目に面した凹面２２６の凹湾曲による角膜表面２２に対する真空力によっても、目を覆って保持され得る。

[0062] 図２Ｃおよび図２Ｄの側断面図に示されるように、基板２３０は、基板２３０の平坦な装着面が凹面２２６の隣接部分に略平行になるように傾斜され得る。上述したように、基板２３０は、（高分子材料２２０の凹面２２６により近い）内向き面２３２と、（凸面２２４により近い）外向き面２３４とを有する平坦なリングである。基板２３０は、実装面２３２、２３４のいずれかもしくは両方に実装された電子コンポーネントおよび／またはパターニングされた導電性材料を有し得る。図２Ｄに示すように、バイオインタラクティブ電子機器２６０、コントローラ２５０、および導電性のインタコネクト２５１は、外向き面２３４上に実装された場合よりも、バイオインタラクティブ電子機器２６０が角膜表面２２に比較的近接するように、内向き面２３２上に実装される。

ＩＩＩ．眼科用電気化学分析物センサの例
[0063] 図３は、涙膜分析物濃度を電気化学的に測定するためのシステム３００の機能ブロック図である。一般事項として、涙膜は、目を覆うために涙腺から分泌される水層である。涙膜は、目の構造内の毛細管を通る供給血液と接触し、血液内に存在する、個人の健康状態を識別するために分析される多くのバイオマーカを含む。例えば、涙膜は、グルコース、カルシウム、ナトリウム、コレステロール、カリウム、他のバイオマーカ等を含む。涙膜内のバイオマーカ濃度は、血液内のバイオマーカの対応する濃度とは体系的に異なり得るが、２つの濃度レベル間の関係を確立して、涙膜バイオマーカ濃度値を血中濃度レベルにマッピングすることができる。例えば、涙膜中のグルコース濃度は、対応する血中グルコース濃度の約１０分の１であると確立（例えば、経験的に決定）することができる。別の比率関係および／または非比率関係を使用してもよい。したがって、涙膜内の分析物濃度レベルを測定することで、人体外で分析するための一定量の血液を切開により採取する血液採取技術と比較して、バイオマーカレベルを監視するための非侵襲性技術が提供される。さらに、本明細書に開示される眼科用分析物バイオセンサプラットフォームは、分析物濃度のリアルタイムモニタリングを可能にするべく、実質的に連続して動作することができる。

[0064] システム３００は、特定の機能性を図示するために、選択された一組のコンポーネントを示している。システム３００は、ここに示されていない他のコンポーネントを含み得ることを理解されたい。図示の通り、システム３００は、外部の読取装置３４０によって電力供給される電子コンポーネントが埋め込まれた眼球装着デバイス３１０を備える。眼球装着デバイス３１０は、外部の読取装置３４０から無線周波数放射を捕捉するためのアンテナ３１２を備える。眼球装着デバイス３１０は、埋め込まれた電子機器を動作させるための電力供給電圧３３０、３３２を生成するための整流器３１４、エネルギ蓄積部３１６、および調整器３１８を備える。眼球装着デバイス３１０は、センサインタフェース３２１によって駆動される作用電極３２２および参照電極３２３を有する電気化学センサ３２０を備える。眼球装着デバイス３１０は、アンテナ３１２のインピーダンスを変調することにより、センサ３２０から外部の読取装置３４０に結果を伝達するためのハードウェア論理３２４を含む。（図３にスイッチとして概略的に示される）インピーダンス変調器３２５を使用して、ハードウェア論理３２４からの命令に従ってアンテナインピーダンスを変調することができる。図１および２に関連して上述した眼球装着デバイス１１０、２１０と同様に、眼球装着デバイス３１０は、目に装着されるように構成された高分子材料内に埋め込まれた実装基板を備え得る。

[0065]
電気化学センサ３２０は、目の表面に近接した基板の実装面上に（例えば、基板２３０の内向き面側２３２上のバイオインタラクティブ電子機器２６０に対応して）位置決めされ、眼球装着デバイス３１０と目との間に介在する涙膜層（例えば、眼球装着デバイス２１０と角膜表面２２との間の内側涙膜層４０）内の分析物濃度を測定することができる。ただし、いくつかの実施形態では、電気化学センサは、目の表面から遠位の基板の実装面上に（例えば、基板２３０の外向き面２３４に対応して）位置決めされ、眼球装着デバイス３１０の露出面を覆う涙膜層（例えば、高分子材料２１０の凸面２２４と大気および／または閉じた眼瞼との間に介在する外側涙膜層４２）内の分析物濃度を測定することができる

[0066] 図３を参照すると、電気化学センサ３２０は、試薬により触媒作用を与えられた分析物の生成物が作用電極３２２において電気化学反応（例えば、還元反応および／または酸化反応）を起こすのに十分な電圧を、電極３２２、３２３間に印加することによって、分析物濃度を測定する。作用電極３２２における電気化学反応は、この作用電極３２２で測定され得る電流測定用電流を生成する。センサインタフェース３２１は、例えば、作用電極３２２と参照電極３２３との間に還元電圧を印加して、試薬により触媒作用を受けた分析物からの生成物を、作用電極３２２において還元させ得る。それに加えて、またはその代わりに、センサインタフェース３２１は、作用電極３２２と参照電極３２３との間に酸化電圧を印加して、試薬により触媒作用を受けた分析物からの生成物を、作用電極３２２において酸化させ得る。センサインタフェース３２１は、電流測定用電流を測定し、ハードウェア論理３２４に出力を提供する。センサインタフェース３２１は、例えば、両電極３２２、３２３に接続されたポテンショスタットを備え、作用電極３２２と参照電極３２３との間に電圧を印加することと、結果として生じた電流測定用電流を、作用電極３２２を介して測定することとを同時に行うことができる。

[0067] 整流器３１４、エネルギ蓄積部３１６、および電圧調整器３１８は、受けた無線周波数放射３４１からエネルギを収集するように動作する。無線周波数放射３４１は、アンテナ３１２の引込線上に無線周波数電気信号を生じさせる。整流器３１４は、アンテナ引込線に接続され、無線周波数電気信号をＤＣ電圧に変換する。エネルギ蓄積部３１６（例えば、コンデンサ）は、整流器３１４の出力に接続され、ＤＣ電圧の高周波数成分をフィルタ除去する。調整器３１８は、フィルタ処理されたＤＣ電圧を受け、ハードウェア論理３２４を動作させるためのデジタル供給電圧３３０と、電気化学センサ３２０を動作させるためのアナログ供給電圧３３２との両方を出力する。例えば、アナログ供給電圧は、センサインタフェース３２１により、センサ電極３２２、３２３間に電圧を印加して電流測定用付電流を生成させるために使用される電圧であり得る。デジタル供給電圧３３０は、およそ１．２Ｖ、およそ３Ｖといったデジタル論理回路を駆動するのに適した電圧であり得る。外部の読取装置３４０（または、周囲放射などの別のソース）から無線周波数放射３４１を受けることにより、供給電圧３３０、３３２がセンサ３２０およびハードウェア論理３２４に供給される。電力供給を受けている間、センサ３２０およびハードウェア論理３２４は電流測定用電流を生成および測定し、その結果を伝達するように構成される。

[0068]] センサの結果は、アンテナ３１２からの後方散乱放射３４３を介して、外部の読取装置３４０に返され得る。ハードウェア論理３２４は、電気化学センサ３２０から出力電流を受け、センサ３２０によって測定された電流測定用電流に応じて、アンテナ３１２のインピーダンスを変調する（３２５）。アンテナインピーダンスおよび／またはアンテナインピーダンスの変化は、後方散乱信号３４３を介して外部の読取装置３４０によって検出される。外部の読取装置３４０は、後方散乱信号３４３によって示された情報を復号化し、計算システム３４６にデジタル入力を供給するアンテナフロントエンド３４２および論理コンポーネント３４４を備え得る。外部の読取装置３４０は（例えば、アンテナ３１２のインピーダンスをセンサ３２０からの出力に関連付ける予めプログラムされた関係に従って、計算システム３４６により）後方散乱信号３４３をセンサ結果に関連付ける。計算システム３４６は、その後、示されたセンサ結果（例えば、涙膜分析物濃度値）を、ローカルメモリおよび／または外部メモリ（例えば、ネットワークを介して外部メモリと通信することにより）に格納し得る。

[0069] いくつかの実施形態において、別個の機能ブロックに示された１つ以上の特徴は、単一チップ上で実現（「パッケージ化」）されてもよい。例えば、眼球装着デバイス３１０は、整流器３１４、エネルギ蓄積部３１６、電圧調整器３１８、センサインタフェース３２１、およびハードウェア論理３２４が、単一のチップまたはコントローラモジュール内にパッケージ化された状態で実現されてもよい。そのようなコントローラは、ループアンテナ３１２およびセンサ電極３２２、３２３に接続されたインタコネクト（「リード」）を有し得る。そのようなコントローラは、ループアンテナ３１２で受けられたエネルギを収集し、電流測定用電流を発生させるのに十分な電圧を電極３２２、３２３間に印加し、電流測定用電流を測定し、測定された電流を（例えば、後方散乱放射３４３によって）アンテナ３１２を介して示すように動作する。

[0070] 本明細書に記載されるデバイスが眼球装着デバイス１１０および／または眼球装着デバイス３１０を備えるものとして記載されているが、このデバイスは、人体の他の部分上もしくは他の部分内に装着される他のデバイスを含み得る。

[0071] 例えば、いくつかの実施形態において、身体装着デバイスには歯装着デバイスが含まれ得る。いくつかの実施形態では、歯装着デバイスは、眼球装着デバイス１１０および／または眼球装着デバイス３１０の形態またはそれと類似の形態を取り得る。例えば、歯装着デバイスは、本明細書に記載される高分子材料または透明高分子のいずれかと同一または類似の高分子材料または透明高分子と、本明細書に記載される基板または構造のいずれかと同一または類似の基板または構造と、を備え得る。このような構成により、歯装着デバイスは、この歯装着デバイスを装着した使用者の流体（例えば、唾液）内の少なくとも１つの分析物を検出するように構成され得る。

[0072] さらに、いくつかの実施形態において、身体装着デバイスには、皮膚装着デバイスが含まれ得る。いくつかの実施形態では、皮膚装着デバイスは、眼球装着デバイス１１０および／または眼球装着デバイス３１０の形態または類似の形態を取り得る。例えば、皮膚装着デバイスは、本明細書に記載される高分子材料または透明高分子のいずれかと同一または類似の高分子材料または透明高分子と、本明細書に記載される基板または構造のいずれかと同一または類似の基板または構造と、を備え得る。このような構成により、皮膚装着デバイスは、この皮膚装着デバイスを装着した使用者の流体（例えば、汗、血液など）内の少なくとも１つの分析物を検出するように構成され得る。

[0073] 図４Ａは、眼球装着デバイス内の電流測定センサを動作させて涙膜分析物濃度を測定するプロセス４００を示すフローチャートである。無線周波数放射は、埋め込まれた電気化学センサを含む眼球装着デバイス内のアンテナで受けられる（４０２）。受けられた放射に起因する電気信号は、整流および調整されて、電気化学センサおよび関連するコントローラに電力供給する（４０４）。例えば、整流器および／または調整器は、アンテナ引込線に接続されて、電気化学センサおよび／またはコントローラに電力供給するためのＤＣ供給電圧を出力する。作用電極において電気化学反応を引き起こすのに十分な電圧が、電気化学センサ上の作用電極と参照電極との間に印加される（４０６）。電流測定用電流は、作用電極を介して測定される（４０８）。例えば、ポテンショスタットは、作用電極と参照電極との間に電圧を印加しつつ、結果として生じる電流測定用電流を、作用
電極を介して測定することができる。測定された電流測定用電流は、アンテナにより無線で示される（４１０）。例えば、後方散乱放射は、アンテナインピーダンスを変調することにより、センサ結果を示すように操作され得る。

[0074] 図４Ｂは、外部の読取装置を動作させて眼球装着デバイス内の電気化学センサに呼びかけを行い、涙膜分析物濃度を測定するプロセス４２０を示すフローチャートである。無線周波数放射は、外部の読取装置から目の中に装着された電気化学センサに送られる（４２２）。送られた放射は、測定を実行し、その結果を伝達するのに十分な期間、この放射からのエネルギにより電気化学センサに電力供給するのに十分な放射である（４２２）。例えば、電気化学センサに電力供給するために使用される無線周波数放射は、図３に関連して上述したような、外部の読取装置３４０から眼球装着デバイス３１０に送られる放射３４１と同様であってよい。その後、外部の読取装置は、電気化学分析物センサによる測定値を示す後方散乱放射を受ける（４２４）。例えば、後方散乱放射は、図３に関連して上述したような、眼球装着デバイス３１０から外部の読取装置３４０に送られる後方散乱信号３４３と同様であってよい。外部の読取装置によって受けられた後方散乱放射は、その後、涙膜分析物濃度と関連付けられる（４２６）。場合によって、分析物濃度値は、外部の（例えば、計算システム３４６内の）読取装置メモリおよび／またはネットワーク接続されたデータ記憶部に格納され得る。

[0075] 例えば、センサ結果（例えば、測定された電流測定用電流）は、後方散乱アンテナのインピーダンスを変調することにより、後方散乱放射内で暗号化され得る。外部の読取装置は、後方散乱放射の周波数、振幅、および／または位相ずれに基づいて、アンテナインピーダンスおよび／またはアンテナインピーダンスの変化を検出することができる。センサ結果は、その後、眼球装着デバイス内で採用された暗号化ルーチンを逆転することによってインピーダンス値をセンサ結果と関連付けることにより、抽出され得る。したがって、読み取り装置は、検出されたアンテナインピーダンス値を電流測定用電流値に対してマッピングすることができる。電流測定用電流値は、電流測定用電流と関連する涙膜分析物濃度とを関連付ける感度（例えば、換算係数）で、涙膜分析物濃度に略比例している。感度値は、例えば、経験的に導き出された較正係数に部分的に応じて決定され得る。

ＩＶ．デュアル電力源を備えた電気化学センサの例
[0076] 図５Ａは、測定用電源５１０および補助電源５２０を備えた電気化学センサシステム５００の一例を示す機能ブロックである。電気化学センサシステム５００は、作用電極５０２、参照電極５０４、アンテナ５２２、測定・通信電子機器５２４、光電池５２６、および補助電子機器５２８も備え得る。なお、図５Ａに示されるシステム５００の機能ブロック図は、別個の機能モジュールを例示しているが、それらは必ずしも物理的に離れたモジュールとして実現されなくてもよい。例えば、測定用電源５１０および測定・通信電子機器５２４は、アンテナ５２２およびセンサ電極５０２、５０４に接続された端子を備えた共通のチップ内にパッケージ化されてもよい。さらに、具体的には例示されていないが、作用電極５０２上または作用電極５０２付近に試薬層が設けられ、対象の分析物に対する電気化学センサの感度を高めることができる。例えば、グルコースオキシターゼを（例えば、グルコースオキシターゼをゲルまたは媒体内に混合することによって）作用電極５０２の周辺に固定し、電気化学センサシステム５００にグルコースを検出させることができる。

[0077] 図示の通り、測定用電源５１０および補助電源５２０は、システム５００に電力（例えば、ＤＣ供給電圧）を供給するために、測定・制御電子機器５２４に電気的に接続される。説明を簡略化するために、測定・制御電子機器５２４は、本明細書中において「測定電子機器」または「測定モジュール」とも呼ばれる。概して、測定用電源５１０および／または補助電源５２０から電力を受ける測定・制御電子機器５２４は、センサ電極
５０２、５０４間に電圧を印加する一方、（例えばポテンショスタットの動作と同様の）電流測定用電流測定値を取得し得る。

[0078] 一実施形態によると、図５Ａに図示される測定用電源５１０は、入射する無線周波数放射からエネルギを収集し、測定・通信電子機器５２４を作動させるためのＤＣ供給電圧を生成するように動作することにより、システム５００は、作用電極を介して電流測定用電流値を取得し、アンテナ５２２を介してセンサ結果を伝達する。測定用電源５１０は、測定・制御電子機器５２４に電力を供給するための専用の電源であり得る。測定用電源５１０は、概して、図１および３に関連して上述したエネルギ収集電力供給システムと同様であってよく、１つ以上の整流器、エネルギ蓄積デバイスおよび／または、入射放射によって生じるアンテナ５２２の引込線上の無線周波数電気信号内のエネルギを収集し、ＤＣ供給電圧を出力して測定・通信電子機器５２４に電力供給するように構成される電圧調整器／調節器を備え得る。

[0079] 一実施形態によると、図５Ａに示される補助電源５２０は、無線周波数エネルギ収集アンテナ５２２から受けたエネルギ以外エネルギを収集するように動作する。例えば、いくつかの実施形態において、補助電源５２０は、入射光放射に応答して２つの端子間に電圧を出力する光電池（例えば、光電池５２６）を備え得る。光電池５２６の端子は、測定・通信電子機器５２４に接続され、光電池５２６から出力される電圧が測定・通信電子機器５２４を作動させ、それによりシステム５００が作用電圧５０２を介して電流測定用電流測定値を取得できるようにすることができる。

[0080] 光電池５２６は、例えば、太陽電池または複数の太陽電池の組み合わせであり得る。光電池は、可視光、紫外線光、近赤外線光などといった異なる波長範囲の光を受けると、それに応答して作動され得るが、特定の光電池は、必要に応じて選択された波長範囲で作動されるように構成されてもよい。電気化学センサが眼球装着デバイスに含まれている（例えば、目の表面に接触装着されるように構成される透明な高分子材料内埋め込まれている）実施形態では、光電池５２６は、眼球装着デバイス内に埋め込まれ、眼球装着デバイスを透過した入射光放射を受けることができる。

[0081] しかし、他の実施形態では、補助電源５２０は、追加的にあるいは代替的に、慣性エネルギ収集システム、バイオ燃料電池、および／または電荷蓄積デバイスなどの別のエネルギ収集源を介して電力供給されてもよい。バイオ燃料電池は、化学反応を助長し、応答性の電位を生成するように構成され得る。一例において、バイオ燃料電池は、元々涙液内に存在するアスコルビン酸の酸化を助長する。ただし、他の種類のバイオ燃料電池も同様に可能である。さらにこれに加えて、補助電源は、充電式電池またはコンデンサ構成などの電荷蓄積デバイスを備え得る。電荷蓄積デバイスは、光電池、慣性エネルギ収集システム、バイオ燃料電池、アンテナ、または他の電荷生成デバイスによって生成された電荷を蓄積するように構成され得る。

[0082] いくつかの実施形態において、測定用電源５１０および補助電源５２０は、図３に関連して上述した、センサインタフェース３２１へのアナログ電圧３３２と回路論理３２４へのＤＣ供給電圧３３０との両方を出力する電圧調整器および／または整流器３１４と同様のコンポーネントを備え得る。図５Ａのシステム５００を参照すると、センサ電極５０２、５０４間に印加される電圧は、エネルギ収集システムのアナログ電圧出力に類似し得る一方、測定・通信電子機器５２４に供給されるＤＣ供給電圧は、エネルギ収集システムのデジタル電圧出力に類似し得る。したがって、測定用電源５１０および補助電源５２０のいくつかの実施形態は、いくつかの点において図３に関連して上述した整流器３１４、エネルギ蓄積部３１６、および／または、電圧調整器／調節器３１８と同様であり得る整流器、ローパスフィルタ（例えば、１つ以上のコンデンサ）、および／または、電
圧調整／調節モジュールを備え得る。

[0083] 測定・通信電子機器５２４には、ＤＣ供給電圧を受け、作用電極を介して測定された電流測定用電流を取得し、その後、アンテナ５２２を動作させて測定された電流を伝達する機能モジュールとして、図５Ａに関連して図示および説明される。しかし、測定・通信電子機器は、センサインタフェース（例えば、ポテンショスタット）、アンテナインタフェース（例えば、後方散乱放射変調器、１つ以上の振動子など）、および／またはモジュール５２４を上述したように機能させるように構成された論理要素などの、図３に関連して図示および説明した機能モジュールの１つ以上を備えてもよい。さらに、測定・通信電子機器は、単一の物理モジュールとして図示および説明されるが、測定・通信電子機器５２４は１つ以上のモジュールの組み合わせを備えてもよく、あるいは、集積回路またはチップなどの単一の物理的実装内の他のモジュール（例えば、整流器、調整器、および／または他の関連する電源モジュール）と組み合わされてもよい。

[0084] いくつかの実施形態によると、システム５００は、補助電子機器５２８も備える。補助電子機器５２８は、補助電源５２０からＤＣ供給電圧を受ける機能モジュールとして、図５Ａに関連して図示および説明される。補助電子機器５２８は、画素アレイ、無線送受信機、記憶装置、および／または、補助電子機器５２８を上述したように機能させるように構成された論理要素などの、図１に関連して図示および説明した機能モジュールの１つ以上を備え得る。さらに、補助電子機器５２８は単一の物理モジュールとして図示されているが、補助電子機器５２８は１つ以上のモジュールの組み合わせを含んでもよく、あるいは、集積回路またはチップなどの単一の物理的実装内の他のモジュール（例えば、整流器、調整器、および／または他の関連する電力供給モジュール）と組み合わされてもよい。

[0085] いくつかの実施形態に係る動作において、システム５００は、補助電源５２０がシステム５００に電力を供給することができる時を決定し、それに応答して補助電源５２０を動作可能にするように動作する適切な機構を含み得る。例えば、補助電源が光電池５２６によって電力供給される実施形態では、補助電源５２０は、光電池５２６が測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８に動作電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給するのに十分な周囲光が存在することを検出するように動作する周囲光検出器を備え得る。補助電源がバイオ燃料電池によって電力供給される実施形態では、補助電源５２０は、測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８を動作させるのに十分な電圧レベル（例えば、５．０Ｖ）を生成している時を認識することができる。補助電源が電荷蓄積デバイスによって電力供給される実施形態では、補助電源５２０は、電荷蓄積デバイスが測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８を動作させるのに十分なレベルの電荷（例えば、５．０Ｖ）を蓄積したか否かを決定することができる。補助電源５２０が慣性エネルギ収集システムによって電力供給される実施形態では、補助電源５２０は動作検出器を含み、この動作検出器は、測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８に動作電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給するのに十分な動作が存在する時を決定するように動作し得る。ただし、他の実施形態では、補助電源５２０がシステム５００に電力を供給することができるか否かを決定するための他の機構も同様に可能である。

[0086] 上述したように、補助電源５２０が通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８に十分な電力を供給することができると決定したことに応答して、補助電源５２０は、補助電源５２０を動作可能にするように動作し得る。いくつかの実施形態において、これは、補助電源５２０のシステム５００への電供給可能性を示す信号をスイッチまたは他の論理に提供することにより、実行される。スイッチまたは他の論理は、これに応答して、（例えば、回路を閉じることにより補助電源を、測定・通信電子機器５２４および補助電子機器５２８のいずれかまたは両方と電気的に接続させることによって）補助電源５２０を動作可能にし、補助電源５２０が測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８に電力を供給するように動作させる。ただし、補助電源５２０を動作可能にする他の方法も同様に可能である。

[0087] 実用において、補助電源５２０を機会主義的に動作可能にすることは、いくつかの動作上の利点を有し得る。例えば、補助電子機器５２８が測定用電源５１０によって電力供給されている場合において、補助電源５２０を動作可能にすることにより、補助電源５２０から補助電子機器５２８への追加の電力が供給されることになる。そして、この追加の電力により１つ以上の補助電子機器の性能を向上させることができる。例えば、補助電子機器５２８がブルートゥース（登録商標）無線機を備える場合、無線機に追加の電力を供給することで、この無線機はより離れた位置へ送信することが可能になる。他の性能向上の例も同様に可能である。

[0088] 動作上の利点の別の例では、補助電源５２０がシステム５００に電力を供給することができるようにすることにより、測定用電源５１０がシステム５００に供給する電力量を小さくすることができる。そのため、補助電源５２０がシステム５００に電力供給する間、測定用電源５１０および／または測定用電源５１０に関連付けられた外部の読取装置では電力を保持しておくことができる。いくつかの実施形態において、補助電源５２０は、測定・通信電子機器５２４と連携して、補助電源５２０がシステム５００に電力を供給しており、それに応答して、測定用電源５１０がシステム５００に供給する電力量を減少させているか否かを決定するように構成された論理を含む。この一例において、測定・通信電子機器５２４は、アンテナ５２６でＲＦ後方散乱を特徴的に変調させて、外部の読取装置と通信するように動作する。したがって、この通信により、外部の読取装置は、この外部の読取装置による測定用電源５１０への電力送信を一時的に減少するか、または停止し得る。ただし、他の電力節約方法もまた可能である。

[0089] 動作上の利点の別の例では、補助電源５２０がシステム５００に電力を供給することができるようにすることにより、測定用電源５１０がシステム５００に電力を供給することができない期間中に、システム５００の動作状態を維持することが可能になる。例えば、補助電子機器５２８が、所定の動作パラメータ（例えば、測定結果）を格納する揮発性記憶装置ユニット（つまり、電力が除去されるとその記憶内容が失われるような記憶装置ユニット）を備える場合、それらのパラメータは、揮発性記憶装置ユニットから電力が除去された際に失われ得る。したがって、補助電源５２０が揮発性記憶装置ユニットに電力を供給する場合、この記憶装置ユニットに含まれる動作パラメータは、測定用電源５１０がシステム５００への電力供給を停止した時も失われないようにすることができる。さらに、いくつかの実施形態では、システム５００は、測定用電源は電力を供給することができない（または、まもなく供給できなくなる）が、補助電源は電力を供給することができることを決定するように構成された論理を含んでもよい。この決定に応答し、システム５００は、補助電源５２０が揮発性記憶装置ユニットに電力を供給することができるようにし得る。一例において、システム５００は、外部の読取装置の電源が切断されつつあることを示す（例えば、外部の読取装置からアンテナ５２２で受けられるＲＦ放射の形態の）命令を受信することにより、測定用電源５１０が電力を供給することができない（または、まもなく供給できなくなる）ことを決定する。ただし、測定用電源５１０が電力を供給することができない（または、まもなく供給できなくなる）ことを決定する他の方法も同様に可能である。

[0090] 追加的または代替的な実施形態に係る動作において、システム５００は、補助電子機器５２８を動作させる指示を決定し、それに応答して、補助電源５２０を動作可能にし、補助電力電子機器５２８に電力を供給するように動作させる。例えば、システム５００は、画素アレイ１６４など補助電子機器の５２８の少なくとも一部を動作させることをシステム５００に指示する（例えば、外部の読取装置からアンテナ５２２で受けられるＲＦ放射の形態の）命令を受信し得る。それに応答して、補助電源５２０は、補助電子機器５２８を動作する指示を示す信号をスイッチまたは他の論理に提供し得る。スイッチまたは他の論理は、それに応答して、（例えば、回路を閉じることにより補助電源を補助電子機器５２８に電気的に接続することによって）補助電源５２０を動作可能にし、補助電子機器５２８に電力を供給するように動作させる。このようにして、眼球装着デバイス内に埋め込まれた補助電子機器（ブルートゥース（登録商標）無線機または画素アレイなど）は、外部の読取装置以外の供給源から収集することが可能な電力が十分に存在する場合に機会的に動作することができ、それにより、外部の読取装置の電池寿命を節約することができる。

[0091] 追加的または代替的な実施形態に係る動作において、システム５００は、補助電源が現在電力を供給することができないことを決定し、それに応答してシステム５００がセンサ５０１以外の全ての補助電子機器を使用不可にする低電力モードに入るように構成される論理を含み得る。このような低電力モードに入ることで、システム５００全体、特に測定用電源５１０（ならびに関連付けられた外部の読取装置）の電力を節約することができる。実施形態に応じて、システム５００は、光電池５２６が測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８に動作電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給するのに十分な光が存在しないこと、バイオ燃料電池が測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８を動作させるのに十分な電圧レベル（例えば、５．０Ｖ）を生成していないこと、電荷蓄積デバイスが測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８を動作させるのに十分なレベルの電荷（例えば、＜５．０Ｖ）を蓄積していないこと、測定・通信電子機器５２４および／または補助電子機器５２８に動作電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給する動作検出器用の十分な動作が存在しないことを検出すること、または他の方法により、補助電源５２０が電力を供給することができないことを決定する。

[0092]図５Ｂは、図５Ａの電気化学センサシステム５００の例を動作させるためのプロセス５３０の一例を示すフローチャートである。一例のプロセス５３０は、ブロック５３２、５３４および／または５３６の１つ以上によって示される１つ以上の動作、機能、または行為を含み、これらのそれぞれは、本明細書に記載されるシステムのいずれかによって実行され得るが、他の構成が使用されてもよい。

[0093] さらに、当業者には当然のことながら、本明細書に記載されるフロー図は、実施形態例の所定の実施の機能性および動作を例示する。この点において、各フロー図の各ブロックは、プロセス内の特定の論理機能または工程を実施するための、プロセッサ（例えば、図１を参照して上述したコントローラ１５０のプロセッサ）によって実行可能な１つ以上の命令を含むモジュール、セグメント、またはプログラムコードの部分を表し得る。プログラムコードは、任意の種類のコンピュータ可読媒体（例えば、コンピュータ可読記憶媒体または非一時的な媒体）、例えば、ディスクまたはハードドライブを含む記憶デバイスなどに格納され得る。さらに、各ブロックは、プロセス内で特定の論理機能を実行するために配線される回路を表し得る。本出願の実施形態例の範囲には、代替的な実施も含まれ得るが、そのような実施において、当業者であれば合理的に理解されるように、複数の機能は、関与する機能性に応じて、図示あるいは説明された以外の順序（実質的に同時の順序または逆の順序を含む）で実行されてもよい。

[0094] プロセス５３０はブロック５３２から始まる。ブロック５３２では、システム５００は、補助電源のシステム５００への電力供給が可能であることを示す信号を受信する。上述したように、補助電源が光電池から電力を受ける実施形態では、このような信号は周囲光検出器の出力の形態を取り得る。一例において、信号は、光電池に入射する周囲光のレベルが周囲光の閾値レベル以上であるという決定を含む。一般的に、このような例
では、周囲光の閾値レベルは、光電池および補助電源が補助電子機器および／または測定・通信電子機器を動作させるのに十分なＤＣ電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給することができるレベルである。補助電源が別の種類のエネルギ収集デバイスから電力を受ける実施形態において、信号は、一般的に、補助電子機器および／または測定・通信電子機器に対し、これらの電子機器に電力供給するのに十分なＤＣ電力供給を緊急で供給することができるデバイスの能力を示すものであり得る。

[0095] プロセスはブロック５３４へと続き、ブロック５３４において、システム５００は補助電源を動作可能にする。上述したように、いくつかの実施形態において、補助電源を動作可能にすることには、ブロック５３２に関連して上述した信号の受信時に、補助電源を補助電子機器および／または測定・通信電子機器に電気的に接続することができるスイッチまたは他の作動デバイスを含む。最後に、ブロック５３６において、システムは、補助電源を動作させ、電気化学センサに電力を供給する。上述したように、一実施形態において、補助電源を動作させて電力を供給することは、光電池で入射光を受け、そのエネルギをＤＣ供給電圧に変換することを含み得る。別の実施形態では、補助電源を動作させて電力を供給することは、動作エネルギを収集してそのエネルギをＤＣ供給電圧に変換することを含み得る。他の実施形態では、他のエネルギ収集デバイスも可能であり、そのような実施形態では、補助電源を動作させることは、一般的に、収集されたエネルギをＤＣ供給電圧に変換することを含む。

[0096] 図５Ｃは、図５Ａの電気化学センサシステム５００の例を動作させるための一例のプロセス５４０を示す別のフローチャートである。一例のプロセス５４０は、ブロック５４２、５４４および／または５４６の１つ以上によって示される１つ以上の動作、機能、または行為を含み、これらのそれぞれは、本明細書に記載されるシステムのいずれかによって実行され得るが、他の構成が使用されてもよい。

[0097] プロセス５４０は、ブロック５４２から開始する。ブロック５４２において、システム５００は補助デバイスを動作させる指示を示す信号を受信する。上述したように、補助電子機器が画素アレイを含む実施形態では、このような信号は画素アレイを動作させる命令の形態を取り得る。いくつかの実施形態において、この命令は、システム５００のコントローラ（例えば、図１に関連して上述したコントローラ１５０）で生成され得る。それに加えて、またはその代わりに、この命令は、外部の読取装置（例えば、図１に関連して上述した外部の読取装置１８０）から受信され得る。

[0098] プロセスはブロック５４４に続き、ブロック５４４において、システム５００は補助電源を動作可能にする。図５Ｂのブロック５３４に関連して上述したのと同様に、補助電源は、ブロック５４２に関連して上述した信号の受信時に、補助電源を補助電子機器および／または測定・通信電子機器に電気的に接続することができるスイッチまたは他の作動デバイスを含み得る。最後に、ブロック５４６において、図５Ｂのブロック５３６に関連して上述したのと同様に、システムは、補助電源を動作させて補助デバイスに電力を供給する。上述したように、一実施形態において、補助電源を動作させて電力を供給することは、光電池で入射光を受け、その光をＤＣ供給電圧に変換することを含み得る。別の実施形態では、補助電源を動作させて電力を供給することは、動作エネルギを収集し、そのエネルギをＤＣ供給電圧に変換することを含み得る。他の実施形態では、他のエネルギ収集デバイスが可能であり、それらの実施形態において、補助電源を動作させることは、一般的に、収集されたエネルギをＤＣ供給電圧に変換することを含む。

[0099] 図５Ｄは、図５Ａの電気化学センサシステム５００の例を動作させるための一例のプロセス５５０を示すフローチャートである。一例のプロセス５５０は、ブロック５５２および／または５５４の１つ以上によって示される１つ以上の動作、機能、または行為を含み、これらのそれぞれは、本明細書に記載されるシステムのいずれかによって実行され得るが、他の構成が使用されてもよい。

[00100]プロセスはブロック５５２から開始する。ブロック５５２において、システム５００は、補助電力供給がシステム５００に電力を供給することができないことを示す信号を受信する。上述したように、補助電源が光電池から電力を受ける実施形態では、このような信号は周囲光検出器の出力の形態を取り得る。一例において、信号は、光電池に入射する周囲光のレベルが周囲光の閾値レベル未満であるという決定を含む。一般的に、このような例では、周囲光の閾値レベルは、光電池および補助電源が補助電子機器および／または測定・通信電子機器を動作させるのに十分なＤＣ電圧（例えば、５．０Ｖ）を供給することができるレベルである。補助電源が別の種類のエネルギ収集デバイスから電力を受ける実施形態では、信号は、一般的に、補助電子機器および／または測定・通信電子機器に対し、これらの電子機器に電力供給するのに十分なＤＣ電力供給をデバイスが緊急で供給することができないことを示すものであり得る

[00101] プロセスはブロック５５４へと続き、ブロック５５４において、システム５００は、センサ５０１以外の全ての補助電子機器を使用不可にする低電力モードに入る。上述したように、いくつかの実施形態では、低電力モードに入ることで、補助電子機器へ電力を供給する必要がなくなることにより、システム５００全体、特に測定用電源の電力を節約することができるようになる。

[00102] 図６は、一例の実施形態に従って構成されるコンピュータ可読媒体を示す。一例の実施形態において、一例のシステムは、１つ以上のプロセッサ、１つ以上の形態のメモリ、１つ以上の入力デバイス／インタフェース、１つ上の出力デバイス／インタフェース、および、１つ以上のプロセッサによって実行されると、システムに上述したような多様な機能、タスク、能力等を実行させる機械可読命令を備え得る。

[00103] 上述したように、いくつかの実施形態において、開示された技術は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に機械可読フォーマットで符号化されたコンピュータプログラム命令、または他の非一時的な媒体もしくは製品上で符号化されたプログラム命令（例えば、システム１００の外部の読取装置１８０の記憶装置１８２上に格納された命令１８４）によって実施され得る。図６は、本明細書で提示される実施形態の少なくともいくつかに従って構成された、計算デバイス上でコンピュータプロセスを実行するためのコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品の例の概念的な部分図を概略的に示している。

[00104] 一実施形態において、一例のコンピュータプログラム製品６００は、信号搬送媒体６０２を使用して提供される。信号搬送媒体６０２は、１つ以上のプロセッサにより実行されると、図１〜５Ｃを参照して上述した機能性または該機能性の一部を提供し得る１つ以上のプログラム命令を含み得る。いくつかの例において、信号搬送媒体６２０は、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、メモリ等の（これらに限定されない）非一時的なコンピュータ可読媒体６０６であり得る。いくつかの実施において、信号搬送媒体６０２は、メモリ、読出し書込み用（Ｒ／Ｗ）ＣＤ、Ｒ／Ｗ ＤＶＤ等の（これらに限定されない）コンピュータ記録可能媒体６０８であり得る。いくつかの実施において、信号搬送媒体６０２は、デジタルおよび／またはアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク）等の（これらに限定されない）通信媒体６１０であり得る。したがって、例えば、信号搬送媒体６０２は、無線形態の通信媒体６１０により搬送され得る。

[00105] １つ以上のプログラム命令６０４は、例えば、コンピュータ実行可能なおよび／または論理実施可能な命令であり得る。いくつかの例において、図１に示されるプロセッサが装備された外部の読取装置１８０などの計算デバイスは、コンピュータ可読媒体６０６、コンピュータ記録可能媒体６０８、および／または通信媒体６１０の１つ以上によって計算デバイスに搬送されたプログラム命令６０４に応答して多様な動作、機能、または行為を提供するように構成される。

[00106] 非一時的なコンピュータ可読媒体６０６は、互いに距離を置いて配置され得る複数のデータ記憶要素の間で分散され得る。格納された命令の一部または全部を実行する計算デバイスは、図１に示される読取装置１８０などの外部の読取装置、または、スマートフォン、タブレットデバイス、パーソナルコンピュータ等の別の携帯型コンピュータプラットフォームであり得る。その代わりに、格納された命令の一部または全部を実行する計算デバイスは、距離を置いて配置されるサーバなどのコンピュータシステムであり得る。

[00107] 実施形態の例として人または人のデバイスに関する情報を含む場合、いくつかの実施形態はプライバシーコントロールを含み得る。このプライバシーコントロールは、少なくとも、デバイス識別子の匿名化、透明性、および使用者が使用者の製品の使用に関する情報を修正または削除することを可能にし得る機能性を含む使用者コントロールを含み得る。

[00108] さらに、本明細書で説明された実施形態が、使用者に関する個人情報を収集する、または個人情報を利用し得る状況において、使用者は、プログラムまたは機能が使用者の情報（例えば、使用者の病歴、ソーシャルネットワーク、社会的行為もしくは活動、職業、使用者の嗜好、または使用者の現在の位置など）を収集するか否かを管理したり、あるいは、使用者により関連性がありそうなコンテンツサーバからのコンテンツの受信の仕方をコントロールしたりする機会を与えられ得る。さらに、所定のデータは、個人的に識別可能な情報が除去されるように、格納または使用される前に１つ以上の方法で処理され得る。例えば、使用者の識別情報は、使用者について個人的に識別可能な情報が特定され得ないように取り扱われ得る。あるいは、使用者の地理的位置は、使用者の特定の位置が特定され得ないように、位置情報が取得される場所（市、郵便番号、または州レベルなど）に一般化され得る。したがって、ユーザは、どのように自信に関する情報が収集され、コンテンツサーバによって使用されるかを管理することができる。

[00109] 本明細書において、多様な態様および実施形態を開示したが、他の態様および実施形態も当業者には明らかであろう。本明細書で開示された多様な態様および実施形態は、例示を目的としており、限定を意図したものではない。本発明の真の範囲は、以下の請求の範囲により示されるものである。

Claims (27)

1. 少なくとも１つのセンサと、一次電源と、補助電源とを備えた装着デバイスにおいて、前記装着デバイスの少なくとも１つの構成要素に一次電源からの電力を供給すること、
   前記補助電源の前記装着デバイスへの電力供給が可能であることを示す信号を受信すること、および、
   前記信号の受信に応答して、前記装着デバイスが前記補助電源を動作させて前記装着デバイスの前記少なくとも１つの構成要素に追加の電力を供給することであって、それによって前記少なくとも１つの構成要素が前記一次電源および前記補助電源の両方から電力を受けること
   を含み、
   前記一次電源が第１のタイプのエネルギを使用して前記装着デバイスに電力を供給し、前記補助電源が第２のタイプのエネルギを使用して前記装着デバイスに電力を供給し、前記第１のタイプのエネルギが前記第２のタイプのエネルギと異なる、方法。
2. 前記一次電源は前記第１のタイプのエネルギを収集し、
   前記補助電源は前記第２のタイプのエネルギを収集する、請求項１に記載の方法。
3. 前記一次電源は、外部の読取装置から受けた無線周波数（ＲＦ）放射を収集し、前記収集されたＲＦ放射を使用して前記少なくとも１つのセンサに電力を供給し、
   前記方法は、前記信号の受信に応答して、前記装着デバイスによって、前記外部の読取装置に前記装着デバイスへ送信されるＲＦ放射の量を減少させることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記補助電源は光電池を備え、前記方法は、
   前記受信された信号に基づき、前記装着デバイスが、前記光電池に入射する閾値レベルの周囲光が存在すると決定することをさらに含み、前記周囲光の閾値レベルによって、前記光電池は、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させることを満たす電圧レベルを生成する、請求項１に記載の方法。
5. 前記補助電源がバッテリーを備える、請求項１に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのセンサは、作用電極、参照電極、および、分析物と選択的に反応する試薬を有する電気化学センサを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記補助電源は、涙液内に存在する２つの触媒間の反応に応答して電気エネルギを生成
   するバイオ燃料電池を備え、前記方法は、
   前記受信された信号に基づき、前記装着デバイスが、前記バイオ燃料電池が閾値レベルの電気エネルギを生成していると決定することをさらに含み、前記閾値レベルは、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させることを満たすレベルである、請求項６に記載の方法。
8. 前記信号は、さらに、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させる前記装着デバイスの指示を示し、前記補助デバイスは、無線送信器、１つ以上の発光体のアレイおよび記憶装置デバイスのうちの１つ以上を含み、前記方法は、
   前記装着デバイスが、前記補助電源を動作させて前記補助デバイスに電力を供給することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 装着デバイスであって、
   少なくとも１つのセンサと、
   第１のタイプのエネルギを使用する第１電源と、
   第２のタイプのエネルギを使用する第２電源であって、前記第１のタイプのエネルギが前記第２のタイプのエネルギと異なる、第２電源と、
   前記第１電源および前記第２電源に電気的に接続されたコントローラと
   を備え、
   前記コントローラは、前記装着デバイスの少なくとも１つの構成要素に電力を供給するように前記第１電源を動作させ、前記第２電源が電力を供給することができるとの決定に応答して、前記第２電源を動作可能にし、
   前記第２電源は前記装着デバイスの少なくとも１つの構成要素に追加の電力を供給し、それによって前記少なくとも１つの構成要素が前記第１電源および前記第２電源の両方から電力を受ける、装着デバイス。
10. 補助電子機器をさらに備える、請求項９に記載の装着デバイス。
11. 記憶装置ユニットをさらに備え、前記コントローラが、前記第１電源は電力を供給することができないが、前記第２電源は電力を供給することができるとの決定に応答して、前記第２電源を使用して前記記憶装置ユニット内の動作パラメータを維持する、請求項９に記載の装着デバイス。
12. 前記第１電源は前記第１のタイプのエネルギを収集し、
    前記第２電源は前記第２のタイプのエネルギを収集する、請求項９に記載の装着デバイス。
13. 前記第１電源は、外部の読取装置からアンテナで受けた無線周波数（ＲＦ）放射を収集し、前記収集されたＲＦ放射を使用して前記装着デバイスに電力を供給する、請求項９に記載の装着デバイス。
14. 前記第２電源は光電池を備え、
    前記第２電源が電力を供給することができるとの前記決定は、前記光電池に入射する閾値レベルの周囲光が存在するとの決定を含み、前記周囲光の閾値レベルによって、前記光電池は、前記補助電子機器を動作させることを満たす電圧レベルを生成する、請求項１０に記載の装着デバイス。
15. 前記第２電源は、電荷蓄積デバイスを備え、
    前記第２電源が電力を供給することができるとの前記決定は、前記電荷蓄積デバイス内に閾値レベルの電荷が蓄積されているとの決定を含み、前記電荷の閾値レベルは、前記補助電子機器を動作させることを満たすレベルである、請求項１０に記載の装着デバイス。
16. アンテナと、
    眼球上に装着可能な透明な高分子材料と
    をさらに備え、
    前記少なくとも１つのセンサは、作用電極、参照電極、および分析物と選択的に反応する試薬を有する電気化学センサを備え、
    前記電気化学センサ、前記アンテナ、前記第１電源、前記第２電源、および前記コントローラは、前記透明な高分子材料内に配置される、請求項９に記載の装着デバイス。
17. 前記第２電源は、涙液内に存在する２つの触媒間の反応に応答して電気エネルギを生成するバイオ燃料電池を備え、
    前記第２電源が電力を供給することができるとの前記決定は、前記バイオ燃料電池が閾値レベルの電気エネルギを生成しているとの決定を含み、前記閾値レベルは、前記補助電子機器を動作させることを満たすレベルである、請求項１０に記載の装着デバイス。
18. 前記透明な高分子材料内に配置された測定電子機器をさらに備え、前記測定電子機器は、作動されると、前記作用電極と前記参照電極との間に測定電圧を印加し、前記装着デバイスが流体に曝されている間にセンサ測定値を取得し、前記アンテナを使用して前記センサ測定値を送信する、請求項１６に記載の装着デバイス。
19. 前記コントローラは、前記第２電源が電力を供給することができるとの前記決定に応答して、前記外部の読取装置に前記装着デバイスに送信されるＲＦ放射の量を減少させる、請求項９に記載の装着デバイス。
20. 複数の命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体（ＣＲＭ）であって、前記命令は、装着デバイスに関連付けられた１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記装着デバイスに動作を実行させ、前記動作は、
    前記装着デバイスの少なくとも１つの構成要素に電力を供給するために一次電源を動作させることであって、前記装着デバイスは、少なくとも１つのセンサと、一次電源と、補助電源とを備える、動作させること、
    補助電源の前記装着デバイスへの電力供給が可能であることを示す信号を受信すること、および、
    前記信号の受信に応答して、前記装着デバイスの前記少なくとも１つの構成要素に電力を供給するように前記補助電源を動作させることであって、それによって前記少なくとも１つの構成要素が前記一次電源および前記補助電源の両方から電力を受ける、動作させること
    を含み、
    前記一次電源が第１のタイプのエネルギを使用して前記装着デバイスの前記少なくとも１つの構成要素に電力を供給し、前記補助電源が第２のタイプのエネルギを使用して前記装着デバイスの前記少なくとも１つの構成要素に電力を供給し、前記第１のタイプのエネルギが前記第２のタイプのエネルギと異なる、コンピュータ可読媒体。
21. 前記一次電源は前記第１のタイプのエネルギを収集し、
    前記補助電源は前記第２のタイプのエネルギを収集する、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
22. 前記一次電源は、外部の読取装置から受けた無線周波数（ＲＦ）放射を収集し、前記収集されたＲＦ放射を使用して前記装着デバイスに電力を供給し、
    前記動作は、前記信号の受信に応答して、前記装着デバイスによって、前記外部の読取装置に前記装着デバイスへ送信されるＲＦ放射の量を減少させることをさらに含む、請求項２１に記載のコンピュータ可読媒体。
23. 前記補助電源は光電池を備え、前記動作は、
    前記受信された信号に基づき、前記光電池に入射する閾値レベルの周囲光が存在すると決定することをさらに含み、前記周囲光の閾値レベルによって、前記光電池は、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させることを満たす電圧レベルを生成する、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
24. 前記補助電源は電荷蓄積デバイスを備え、前記動作は、
    前記受信された信号に基づき、前記電荷蓄積デバイスに閾値レベルの電荷が蓄積されていると決定することをさらに含み、前記電荷の閾値レベルは、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させることを満たすレベルである、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
25. 前記少なくとも１つのセンサは、作用電極、参照電極、および、分析物と選択的に反応する試薬を有する電気化学センサを備える、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
26. 前記補助電源は、涙液内に存在する２つの触媒間の反応に応答して電気エネルギを生成するバイオ燃料電池を備え、前記動作は、
    前記受信された信号に基づき、前記バイオ燃料電池が閾値レベルの電気エネルギを生成していると決定することをさらに含み、前記閾値レベルは、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させることを満たすレベルである、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
27. 前記信号は、さらに、前記装着デバイスに関連付けられた補助デバイスを動作させる前記装着デバイスの指示を示し、前記補助デバイスは、無線送信器、１つ以上の発光体のアレイ、および記憶装置デバイスのうちの１つ以上を含み、
    前記動作は、前記補助デバイスに電力を供給するように前記補助電源を動作させることをさらに含む、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。

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