表面形变传感器.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103747720 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103747720 A (21)申请号 201280026562.2 (22)申请日 2012.05.15 61/457,796 2011.06.06 US A61B 3/16(2006.01) (71)申请人 香港科技大学 地址 中国香港九龙清水湾 (72)发明人 林铨振 陈国贞 陈润成 (74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人 陈源 顾丽波 (54) 发明名称 表面形变传感器 (57) 摘要 本文描述了一种包括谐振电路的表面形变传 感器。 所述谐振电路包括感。

2、测电容器和电感线圈。 所述谐振电路接收外部信号， 这使得所述谐振电 路以一定谐振频率进行谐振。可以基于所述谐振 频率来确定物体的表面形变。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.27 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/CN2012/000653 2012.05.15 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/167597 EN 2012.12.13 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书8页 附图7页 (10)申请公布号 CN 。

3、103747720 A CN 103747720 A 1/2 页 2 1. 一种传感器， 包括 ： 基准层， 包括上电极和电感线圈 ； 以及 形变层， 包括下电极， 其中 ： 所述下电极与所述上电极组成感测电容器， 以及 所述电感线圈被电耦接至所述感测电容器， 并响应于外部电磁场而产生谐振。 2. 根据权利要求 1 的传感器， 其中 ： 所述上电极和所述下电极是导电薄膜 ； 以及 所述电感线圈是导电线或半导体线。 3. 根据权利要求 1 的传感器， 其中 ： 所述上电极和所述电感线圈在所述基准层内或所述基准层上 ； 以及 所述下电极在所述形变层内或所述形变层上。 4. 根据权利要求 1 的传感。

4、器， 其中 ： 所述基准层是硬质膜 ； 以及 所述形变层是可形变软质膜。 5. 根据权利要求 1 的传感器， 其中 ： 所述形变层接触物体， 并且 所述基准层和所述形变层具有与所述物体的曲率基本近似的曲率。 6. 根据权利要求 1 的传感器， 其中 ： 所述基准层和所述形变层之间存在间隙， 并且 所述间隙至少部分地填充有电介质材料。 7. 根据权利要求 6 的传感器， 其中所述电介质材料包括凝胶、 液体或气体。 8. 根据权利要求 6 的传感器， 其中 ： 所述形变层接触物体， 并与所述物体共形地形变， 并且 所述间隙的大小随着所述物体的拓扑结构的变化而变化。 9. 根据权利要求 8 的传感器。

5、， 其中所述谐振随着所述物体的拓扑结构的变化而变化。 10. 一种生物适应的传感器， 包括 ： 电容器， 包括 ： 硬质层， 包括上电极 ； 和 可形变软质层， 包括下电极 ； 以及 形成在所述硬质层上的电感线圈， 其电耦接至所述电容器以形成谐振电路， 所述谐振 电路谐振时的谐振频率与所述电容器的电容值成比例， 并且是响应于电磁信号的激励而可 测量的。 11. 根据权利要求 10 的生物适应传感器， 其中 ： 所述上电极和所述下电极是导电性薄膜， 并且 所述电感线圈是导电线或半导体线。 12. 根据权利要求 10 的生物适应传感器， 其中 ： 所述上电极在所述硬质层内或所述硬质层上， 并且 所。

6、述下电极在所述可形变软质层内或所述可形变软质层上。 权 利 要 求 书 CN 103747720 A 2 2/2 页 3 13. 根据权利要求 10 的生物适应传感器， 其中 ： 所述硬质层是硬质膜 ； 并且 所述可形变软质层是可形变软质膜。 14. 根据权利要求 10 的生物适应传感器， 其中 ： 所述可形变软质层接触物体， 并且 所述硬质层和所述可形变软质层具有与所述物体的曲率基本近似的曲率。 15. 根据权利要求 14 的生物适应传感器， 其中所述物体是眼球。 16. 根据权利要求 14 的生物适应传感器， 其中所述可形变软质层接触眼球的角膜， 并且 所述间隙的大小随着所述角膜的曲率的变。

7、化而变化。 17. 根据权利要求 10 的生物适应传感器， 其中 ： 在所述硬质层和所述可形变软质层之间存在间隙， 并且 所述间隙至少部分地填充有电介质材料。 18. 根据权利要求 16 的生物适应传感器， 其中所述电介质材料包括生物适应的凝胶、 生物适应的液体或生物适应的气体。 19. 一种方法， 包括步骤 ： 通过谐振电路接收外部信号， 所述谐振电路包括感测电容器和电感线圈 ； 激励所述感测电容器， 包括以基于所述外部信号的谐振频率来使得所述谐振电路谐 振 ； 基于所述谐振来确定物体的表面形变。 20. 根据权利要求 19 的方法， 其中所述确定还包括 ： 基于所述谐振确定眼睛的角膜的 表。

8、面曲率。 21. 根据权利要求 20 的方法， 还包括基于所述表面曲率来监测所述角膜的曲率。 22. 根据权利要求 20 的方法， 还包括基于所述角膜的曲率与眼压之间的关系来确定眼 球的眼压。 23. 根据权利要求 19 的方法， 其中所述接收进一步包括使用与所述电感线圈电磁耦合 的外部读取器和电感器电磁体来接收所述外部信号。 24. 根据权利要求 19 的方法， 其中所述接收还包括在包括多个感测电容器的多个谐振 电路中的多个电感器处接收所述外部信号。 25. 一种系统， 包括 ： 用于激励感测电容器以使得谐振电路以基于外部信号的谐振频率进行谐振的装置 ； 以 及 用于基于所述谐振频率的谐振来。

9、确定物体的表面形变的装置。 26. 根据权利要求 25 的系统， 还包括用于在不损坏所述物体的情况下将所述谐振电路 施加到所述物体的装置。 27. 根据权利要求 25 的系统， 还包括用于基于所述表面形变来确定中空物体内部的压 力变化的装置。 权 利 要 求 书 CN 103747720 A 3 1/8 页 4 表面形变传感器 0001 相关申请的交叉引用 0002 本 申 请 要 求 于 2011 年 6 月 6 日 提 交 的 申 请 号 为 61/457,796、题 为 ： “CAPACITANCE-BASED LOW FORCE CURVATURE SENSOR WITH APPLIC。

10、ATION IN NON-INVASIVE CORNEAL MONITORING” 的美国临时申请的优先权。 技术领域 0003 本公开一般地涉及利用电容式传感器对表面形变的测量。 背景技术 0004 根据世界卫生组织报告， 青光眼在全球是第二大致盲原因。 在美国， 青光眼占所有 失明病例的 9-12。青光眼患者眼压会有高峰和波动， 这两者都与视力减退的进展有关。 0005 目前， 眼科医生和验光师通常不频繁地测量一个人的眼压。眼压在一昼夜 （24 小 时） 内会周期变化。一个人的眼压在测量期间可能表现为正常， 但在其他时间出现波动并表 现为异常眼压。这导致很多在青光眼的早期阶段的患者不能确诊。

11、。间断式地监视也导致很 难监测青光眼的成因。 0006 上述的背景只是为了提供关于青光眼的概述， 而不旨在穷举。通过以下详细描述 中的一个或多个非限制性的实施实例， 更多背景会变得明显。 发明内容 0007 以下介绍是本说明书的概要， 以提供对本说明书的一些方面的一个基本的了解。 该总结不是本说明书的详尽概述。它的目的既不是识别本说明书的关键或重要元素， 也不 是描绘本说明书的任何特定实施例的范围或任何权利要求的范围。 其唯一的目的是以简单 的形式介绍本说明书的一些概念， 作为以后提出的更详细的描述的前奏。 0008 根据一个或多个实例和相应的披露， 结合用于测量表面形变的基于电容的传感器 来。

12、描述了各种非限制性的方面。 这里所描述的传感器可以用于以非侵入性方式测量角膜曲 率变形来实现持续的眼压监测。 0009 根据一个非限制性的实施例， 描述了一种可以用来测量表面变形的传感器。该传 感器包括基准层和形变层。基准层包括上电极和电感线圈。形变层包括下电极。下电极和 上电极构成感测电容。 电感线圈被电耦接至感测电容器， 并响应于外部电磁力而产生谐振。 0010 在另一个非限制性实例中， 介绍了一种生物适应的传感器， 可用于测量眼球组织 中的表面形变。例如， 生物适应的传感器可以用来根据角膜组织中的表面形变来确定眼压 的波动。生物适应的传感器包括电容器和电感线圈。该电容器包括具有上电极的硬。

13、质层与 具有下电极的软性形变层。 电感线圈形成于硬质层上， 并被电耦接到电容器， 以形成谐振电 路。谐振电路受到电磁信号激发时以一个正比于感测电容且可测量的的谐振频率进行谐 振。 0011 在进一步的非限制性实施例中描述了一种用于测量物体表面形变的方法。 外部信 说 明 书 CN 103747720 A 4 2/8 页 5 号可以被谐振电路接收。 谐振电路可以包括感测电容和电感线圈。 传感器被外部信号激励， 使得谐振电路以基于该外部信号的谐振频率而谐振。 物体表面形变可以基于谐振频率而得 到。 0012 在另一种非限制性实施例中， 描述了一种用于测量物体表面形变的系统。该系统 包括用激励外部信。

14、号以使谐振电路以基于该外部信号的谐振频率谐振的装置。 该系统还包 括用于基于谐振频率确定物体表面形变的装置。 0013 下面的描述和附图阐述了本发明的某些说明性的方面。然而， 这些方面示出的仅 是本发明的各种实施例可以采用的许多方式中的一些。根据以下结合附图的详细描述， 本 发明的其他方面将变得明显。 附图说明 0014 在下面的结合附图的详细描述中阐述了许多方面和实施例， 附图中相同的参考符 号始终表示相同的部件， 其中 ： 0015 图 1 示出根据本公开的一个实施例的表面形变传感器的示例非限定性剖视图 ； 0016 图 2 示出根据本公开的一个实施例的表面形变传感器的示例非限定性俯视图 。

15、； 0017 图 3 示出根据本公开的一个实施例的表面形变传感器的硬质层的示例非限定性 顶视图 ； 0018 图 4 示出根据本公开的一个实施例的表面形变传感器的软质层的示例非限定性 俯视图 ； 0019 图 5 示出根据本公开的一个实施例的安装在眼睛表面上的表面形变传感器的示 例非限制性剖视图 ； 0020 图 6 是示出根据本公开的一个实施例的软质层的形变与层的厚度之间的关系的 示例非限制性曲线图 ; 0021 图 7 是示出根据本公开的一个实施例的表面形变传感器的谐振电路的谐振频率 和眼压之间的关系的示例非限制性曲线图 ； 0022 图 8 是示出根据本公开的一个实施例的采用表面形变传感。

16、器测量眼压以及采用 植入到眼球中的压力传感器测量眼压的示例非限制性曲线图 ； 0023 图 9 是根据本公开的一个实施例的用于制造表面形变传感器的硬质层的方法的 示例非限制性进程流程图 ； 0024 图 10 是根据本公开的一个实施例的用于确定物体的表面形变的方法的示例非限 制性进程流程图 ； 0025 图 11 是根据本公开的一个实施例的用于确定眼压的方法的示例非限制性进程流 程图。 具体实施方式 0026 参照附图描述了本公开的各种方面或特征， 其中， 相同的标号始终被用来指代相 似的元件。在本说明书中， 阐述了许多具体的细节以提供对本公开的透彻地理解。然而， 应 该理解， 没有这些具体细。

17、节 （或用其他方法， 组件， 材料等） 也可以实施本公开的某些方面。 在其他情况下， 公知的结构和设备以框图的形式显示， 以便于对各种实施例的说明和例示。 说 明 书 CN 103747720 A 5 3/8 页 6 0027 根据本公开中描述的一个或多个实施例， 描述了基于电感电容谐振电路的可以检 测物体表面形变的传感器。该传感器是可用于测量柔软物体的表面形变的软质传感器结 构。通过低外力施加方法， 可以在对柔软物体损伤最小或无损伤的情况下将该传感器施加 到该柔软物体。 例如， 传感器可以用来测量角膜表面形变或曲率变化， 以实现非侵入性连续 眼压监测。 0028 现在参照附图， 由图 1 开。

18、始。根据本公开的一个实施例， 图 1 示出表面形变传感器 的横截面图 100。图 2 示出该表面形变传感器的顶视图 200（或平面图） 。图 2 中的表面形 变传感器大致为圆形。这仅仅是为了简化说明。表面形变传感器可具有任何形状， 以使表 面形变传感器能够被安装到物体的表面以测量表面形变。在一个实施例中， 该传感器只需 要具有基本上类似于物体表面曲率的曲率。 0029 表面形变传感器包括硬质层 2（上层、 硬质层、 或基准层） 和软质层 3（下层、 形变 层、 或软性形变层） 。硬质层 2 可以由硬质或硬膜制成。软质层 3 可以由柔软的可形变膜制 成。在一个实施例中， 该物体可以是生物物体 （。

19、例如眼组织， 比如角膜） ， 硬质层 2 和软质层 3 至少部分地由生物适应材料制成。生物适应材料是美国食品和药物管理局批准的长期与 人体接触安全的材料。 0030 硬质层2和软质层3可以在边缘7处结合在一起。 虽然边缘7被示出为在右边缘， 但是， 可以理解这仅仅是为了简化说明， 边缘 7 可以是传感器外部边缘的任意部分。例如， 在图 2 中， 边缘 7 可包括传感器的外周的至少一部分。 0031 软质层3可以与物体的表面接触。 软质层3可响应于物体的表面形变而改形变状。 根据一个实施例， 软质层 3 可以与物体表面形变共形地改变形状。传感器包括位于硬质层 2 和软质层 3 之间的间隙 10。。

20、该间隙 10 能够随着软质层 3 响应于物体表面形变发生形状 改变而变化。在一个实施例中， 间隙的大小随着物体的拓扑结构的改变 （物体表面形变） 而 发生变化。硬质层 2 基本上不响应于物体表面形变而改变形状。 0032 根据一个实施例， 间隙 10 可以至少部分地被电介质材料填充。电介质材料可以是 任何可形变的电介质材料。例如， 电介质材料可以是凝胶、 流体、 气体等。当物体是生物物 体时， 电介质材料可以是生物适应的凝胶、 生物适应的流体、 生物适应的气体、 或任何其他 生物适应材料。 0033 硬质层 2 和软质层 3 可以与物体具有相似的曲率。具有相似的曲率可以方便以最 少的外力容易地。

21、将传感器安装到物体的表面。在一个实施例中， 可以无外力地将该传感器 安装到物体的表面。 0034 硬质层 2 由一种或多种硬质材料制成。根据一个实施例， 硬质层 2 由硬质硅胶材 料制成。硬质层 2 包括上电极 4 和电感线圈 6。上电极 4 和 / 或电感线圈 6 可以制造在硬 质层 2 内。上电极 4 和 / 或电感线圈 6 还可以布置在硬质层 2 的表面上。在一个实施例中， 上电极 4 是导电薄膜。电感线圈 6 可以是金属导线或半导体线。 0035 软质层 3 由一种或多种软质材料制成。根据一个实施例， 软质层 3 由柔软硅橡胶 制成。软质层 3 包括下电极 5。下电极 5 可以制造在软。

22、质层 3 内。下电极 5 也可以被放置 在软质层 3 的表面上。在一个实施例中， 下电极 5 是导电薄膜。 0036 软质层 3 也可包括机构 9， 以电连接或耦接电感线圈 6 和下电极 5。机构 9 可以是 电线， 如短的电连接线。将会理解， 机构 9 可以是有助于电感线圈 6 和下电极 5 之间的电连 说 明 书 CN 103747720 A 6 4/8 页 7 接的任何机构。机构 9 可以制造在软质层 3 内。机构 9 也可以被制造在软质层 3 的表面上。 0037 下电极 5 可以与上电极 4 形成感测电容器。电感线圈 6 可以通过机构 9 与感测电 容器电耦合。电感线圈 6 和感测电。

23、容器可以形成谐振电路 （LC 储能电路） 。该谐振电路可 以由于暴露于外部电磁场而产生谐振。在一个示例中， 电感线圈 6 可以作为谐振电路的一 部分响应于外部电磁场而谐振。 0038 软质层 3 可根据物体的表面形变而改变形状。软质层 3 的形状变化导致上电极 4 和下电极 5 之间的距离改变。距离的改变导致电容改变。电容的变化引起电感线圈 6 以谐 振频率进行谐振。谐振频率取决于电容变化， 电容的变化取决于软质层 3 的形状变化， 软质 层 3 的形状对应于表面形变。换句话说， 谐振与物体的拓扑的变化 （表面形变） 成比例地改 变。 0039 在一个实施例中， 所述谐振电路 （LC 储能电路。

24、） 可以被射频 （RF） 范围中的外部电 磁场信号激励， 所述谐振电路包括电感线圈 6 以及由上电极 4 和下电极 5 形成的电容元件。 这种类型的谐振电路具有一阶本征谐振频率 fo， 其取决于电感线圈 6 和电容元件的值 ： 0040 0041 其中， L 为电感线圈 6 的电感值， C 是由上电极 4 和下电极 5 形成的电容元件的电 容值。因此， 当曲率传感器的电容值变化时， 谐振电路的谐振频率 fo将与表面形变成比例 地变化。 0042 硬质层 2 可以包括多个上电极 4。软质层 3 可以包括多个下电极 5。硬质层 2 也 可以包括多个电感线圈 6。多个上电极 4 和多个下电极 5 可。

25、以形成多个感测电容器。这多 个感测电容器可以与一个或多个电感线圈 6 耦接， 以形成多个谐振电路。多个感测电容器 的多个电极可以被放置在硬质层 2 或软质层 3 的中心的一定距离之内， 使得每一个感测电 容能够感测软质层在不同区域的形变。 放置在传感器附近的读取天线可以得到谐振电路的 谐振频率， 并测量物体在不同区域的表面形变。 0043 现在参考图 3， 根据本公开的一个实施例， 图 3 示出了表面形变传感器的硬质层 2 的一个示例的俯视图 （或平面图） 300。硬质层 2 包括上电极 4 和电感线圈 6。硬质层 2 在 边缘 7 处与软质层粘接。硬质层 2 具有机构 9， 用于方便电感线圈。

26、 6 与软质层的下电极之间 的电耦接。 0044 在一个实施例中， 可通过将导电性材料以预定图案布置在硬质层 2 的表面上或表 面中来形成电感线圈6。 例如， 预定图案可以是螺旋形图案。 预定图案可以是可便于产生能 够与表面形变成比例地谐振的谐振电路的任意图案。在一个实施例中， 电感线圈 6 可以比 上电极 4 放置得更靠近硬质层 2 的中心。然而， 电感线圈 6 不需要比上电极 4 放置得更靠 近硬质层 2 的中心。在一个实施例中， 上电极 4 可以比电感线圈 6 更靠近所述中心。 0045 现在参考图4， 图4示出根据本公开的一个实施例的表面形变传感器的软质层3的 一个示例的顶视图 （平面。

27、图） 400。软质层 3 包括下电极 5。下电极 5 通过机构 9 与硬质层 2 中的电感线圈电耦接。软质层 3 与硬质层在边缘 7 处粘接在一起。 0046 电感线圈 6 不需要制造在硬质层 2 中或硬质层 2 上。取而代之的是， 电感线圈 6 可以制造在软质层 3 中或软质层 3 上。在一个实施例中， 电感线圈 6 既可以制造在软质层 3 中或软质层 3 上也可以制造在硬质层 2 中或硬质层 2 上。 说 明 书 CN 103747720 A 7 5/8 页 8 0047 根据本公开的一个实施例， 图 5 示出了被安装在物体表面上的表面形变传感器的 示例非限制性剖视图 500。图 5 所示。

28、的表面形变传感器被制造为能以很小的外力或不需要 外力而施加在眼球 1 上的接触镜 （contact lens） 。在一个实施例中， 传感器可被施加到眼 球 1 的角膜上以实现角膜曲率测量。软质层 3 放置在眼球 1 上并可以随着角膜曲率变化而 产生形变。该传感器是非侵入式传感器， 可以用于活体眼压测量。 0048 表面形变传感器可用于包括青光眼的许多眼部疾病的诊断和治疗。 对眼压的知悉 可以促进这类型眼科疾病的治疗和诊断。可基于角膜表面的曲率变化的检测来确定眼压。 通过具有上电极 4 的硬质层 2 和具有下电极 5 的软质层 3 之间的电容值变化可以感测到曲 率和对应的曲率变化。上电极 4 和。

29、下电极 5 与位于硬质层 2 上的电感线圈 6 一起可以形成 一个谐振电路。电容的变化对应谐振频率的变化。利用眼压与角膜曲率之间的已知关系， 基于谐振频率， 可以确定眼压。 随着谐振频率的变化， 可以通过外部读取线圈来检测曲率的 变化。 0049 图 5 所示的传感器是测量角膜构造变化的非侵入性的方法。角膜构造变化与眼压 变化相关。连续眼压监测可以通过将构造变化与眼压变化相关联来实现。 0050 传感器采用可形变的软质层3， 软质层3能够与角膜曲率变化共形地形变。 该传感 器包括谐振电路， 该谐振电路产生与曲率变化成比例的谐振频率， 曲率变化与眼压变化成 比例。可以通过检测器无线地检测谐振频率。

30、， 并且可以使用眼压与谐振频率的关系来确定 眼压。因此， 该传感器可避免使用有害或有安全隐患的因素， 如需要施加力的元件、 硬质电 极、 功率元件以及硅放大和调节晶片等。 0051 柔软物体 （如角膜） 的表面形变可以被软质层跟踪。软质层的形状变化将改变电容 值， 并反应到谐振电路的谐振频率。例如， 在一个实施例中， 传感器的上电极表面可以是每 一侧约 20 平方毫米， 电介质间隙可以约为 30m， 电感线圈可以具有内径约 6mm 且外径约 8mm 的 3 匝。当软质层未受干扰时， 谐振频率可以是在约 123MHz 的量级。根据一个示例， 软 质层挠曲所导致的 1的电容值增加将会使得谐振频率下。

31、变换为 121.8MHz。这种变换易于 通过外部读取天线和电装置电子地辨别。根据该谐振频率， 可以确定该物体的表面形变。 0052 为了展示软质层形变和层的厚度之间的关系， 在猪眼中测试了一系列具有不同的 软质层厚度 （从 0.07 毫米 -0.2 毫米或 70m 至 200m） 的传感器。图 6 是示出根据本公开 的一个实施例的软质层的形变与层的厚度之间的关系的曲线 600 的图表。图 6 的曲线 600 示出了随着传感器越来越厚而减小的信号和相应的频率的百分比变化。 该信号减小在数学 预测中并不明显， 但它会显著影响信号。 0053 信号随着厚度增加而减小的现象可能是因为密切接触的影响。换。

32、言之， 较厚的传 感器可能不如较薄的传感器那样与角膜接触良好， 因此， 传感器中的变化并没完全反映曲 率的变化。 0054 实验结果表明 ： 在软质层的厚度为 100m 或更小时， 软质层可以随角膜很好地发 生形变。在另一个实施例中， 当软质层的厚度为约 70m 或更小时， 软质层可以随角膜很好 地发生形变。在又一个实施例中， 当软质层的厚度为约 50m 或更小时， 软质层可以随角膜 很好地发生形变。 0055 制造成接触镜形式的表面形变传感器被在实验台以及活体两者中测试其电气、 物 理、 和手术 / 生物行为特征。通过向眼房内供给生理盐水来产生压力差。采用光纤压力传 说 明 书 CN 103。

33、747720 A 8 6/8 页 9 感器来对比表面形变传感器。在传感器的正上方的相同轴线上布置外部读取天线。测试配 置被应用来调节传感器， 以便于测试而不丧失传感器性能的保真度。表面形变传感器被在 猪眼和兔眼中进行了测试。根据平均曲率， 对不同眼睛适用不同尺寸的接触镜 （猪眼呈现 8.9 毫米的平均曲率， 兔眼的平均曲率为 8.2 毫米， 因此不同曲率的眼睛对应不同曲率的接 触镜） 。 0056 实验结果成功验证了利用非侵入性接触镜表面形变传感器进行无线压力感测的 可行性。图 7 是示出根据本公开一个实施例的表面形变传感器的谐振电路的谐振频率和眼 压之间的关系的曲线 700 和 702 的图。

34、表。该数据是从天线得到的原始数据 （root data） ， 平 均每秒获取五次。 0057 在图 7 中， 三角形线或曲线 700 示出表面形变传感器测量的压力增加时的频率变 化， 正方形线或曲线 702 示出表面形变传感器测量的压力下降时的频率变化。该感测是线 性的且可复验的。 0058 所述表面形变传感器可以被用来测量眼压， 如图 8 所示。图 8 是示出根据本公开 的一个实施例的用表面形变传感器得到的眼压测量值和用植入到眼球中的压力传感器得 到的眼压测量值的曲线 800 和 802 的图表。三角形线或曲线 800 示出从植入眼球中用以测 量眼压的压力传感器测量得到的数据， 而正方形线或。

35、曲线 802 示出表面形变传感器通过测 量角膜曲率变化而收集的数据。压力传感器和表面形变传感器的数据的比较表明， 表面形 变传感器实现了非连续性的眼压测量。 0059 图 9- 图 11 示出根据本公开的实施例的方法和 / 或流程图。为了简化说明， 这些 方法示出并描述为一系列动作。然而， 根据本公开的动作还可以按照各种次序和 / 或同时 地发生， 并且还可以具有在本公开中没有出现或描述的其他动作。 此外， 根据所公开的主题 的方法并非需要所有示出的动作才能实现。 此外， 本领域技术人员将了解和明白， 该方法可 替代地通过状态图或事件被表示为一系列相互联系的状态。 此外， 应进一步理解的是， 。

36、本说 明书中所公开的方法能够被存储在制造的物品上以方便将这种方法传送和传递到如传感 器之类的硬件设备。 0060 现在参考图 9， 其示出了根据本公开的一个实施例的用于制造表面形变传感器的 硬质层的方法 900 的进程流程图。可以以类似的方法制作表面形变传感器的软质层。 0061 在 902 处， 示出了具有电感线圈 6、 上电极 4 和耦接线 9 的完整的硬质层。在 904 处， 示出从 902 中的线 B 看去的未弯曲的电感线圈 6 和上电极 4 的截面图。在 906 处， 示出 从 902 的线 B 看去的弯曲后的电感线圈 6 和上电极 4 的截面图。在 908 处， 曲率被确认为 大致。

37、与眼球的曲率相近。在 910 处， 示出完整的硬质层 2 的截面图。 0062 现在参考图 10， 其示出了根据本公开的一个实施例的用于确定物体的表面形变的 方法 1000 的进程流程图。在 1002 处， 谐振电路接收到外部信号。在一个实施例中， 所述外 部信号是电磁信号。所述谐振电路包括感测电容器和电感线圈。感测电容器由至少两个电 极制成 ： 上电极处在硬质层里或硬质层上， 下电极处在软质层里或软质层上。 硬质层可以包 括多个上电极并且软质层可以包括多个下电极， 以形成多个电容器。硬质层和软质层之间 存在间隙， 可以填充电介质材料。电感线圈可以在硬质层里或硬质层上。在一个实施例中， 可以使。

38、用耦接到电感器线圈的外部读取器和电感器电磁体来接收外部信号。 根据一个实施 例， 电感线圈可以位于软质层上。 在另一个实施例中， 多个电感线圈可以耦接到所述多个电 说 明 书 CN 103747720 A 9 7/8 页 10 容器， 以形成多个谐振电路。 0063 在 1004 处， 谐振电路以基于外部信号的谐振频率进行谐振。感测电容器可以由外 部信号激励， 并且可以致使谐振电路以谐振频率进行谐振。例如， 软质层可以附在物体上。 软质层可以与物体的形变共形地形变。软质层的形变能够改变间隙的大小， 从而改变电容 值并引起谐振。在 1006 处， 基于谐振频率确定物体的表面形变。 0064 现在。

39、参考图 11， 其示出了根据本公开的一个实施例的用于确定眼压的方法的进程 流程图。该传感器可以以最小的压力附着在眼睛上。在 1102 处， 在谐振电路处接收到外部 信号。在 1104 处， 谐振电路以基于外部信号的谐振频率进行谐振。在 1106 处， 基于谐振频 率来确定眼睛角膜的表面曲率。在 1108 处， 基于角膜曲率和眼压之间的关系来确定眼压。 眼压可以用在眼部疾病 （如青光眼） 的诊断和治疗中。 0065 上面已经描述的内容包括本主题公开的实施例的各个示例。当然， 不可能描述用 于说明要求保护的主题的部件或方法的每一个可想到的组合， 而可以理解的是， 各种实施 例的其他组合和置换也是可。

40、以的。因此， 要求保护的主题意在包括落入在所附权利要求书 的精神和范围之内的所有这样的改变、 修改和变化。 另外， 部分或所有的进程块在每个进程 中出现的顺序不应被视为限制性的。 相反， 应该理解的是， 可以以本公开中未示出的各种次 序来执行一些进程块。此外， 本公开的示出的实施例的上述描述 （包括摘要中描述的内容） 并非旨在穷举或将所公开的实施例限制为所公开的精确形式。 虽然在本公开中以说明的目 的描述了特定的实施例和实例， 然而如本领域技术人员可以理解的那样， 可以有各种修改， 其被认为落入这种实施例和示例的范围内。 0066 特别是， 关于由上述部件、 组件、 系统等执行的各种功能， 除。

41、非另有说明， 用于描述 这些组件的术语旨在对应于执行所述组件的特定功能的任何组件 （例如， 功能上等同） ， 即 使在结构上不等同于所公开的结构， 其也执行本文所述的要求保护的主题的示例性方面中 的功能。已经关于一些部件和 / 或块之间的交互来描述了上述系统、 设备和电路。可以理 解的是， 这样的系统、 设备、 电路、 组件和 / 或块可以包括那些组件或特定的子组件、 这些特 定的组件或子组件中的一些、 和 / 或额外的组件， 并基于前文所述的各种置换和组合。子组 件也可以被实现为通信地耦接到其他组件的组件， 而不是包含在父组件 （分层结构） 内的组 件。此外， 应注意的是， 一个或多个组件可。

42、以被组合成提供集合功能的一个单一的组件， 或 被分成几个独立的子组件， 并且可以提供任意一个或多个中间层 （如管理层） 来通信地耦接 到这种子组件， 以提供综合功能。本公开中描述的任何组件也可以与本公开中没有具体描 述但被本技术领域的技术人员已知的一个或多个其他组件进行交互。 0067 另外， 词语 “示例” 或 “示例性” 在本文中用于表示作为示例， 实例或说明。本文中 描述为 “示例性” 的任何方面或设计不一定被解释为比其它方面或设计优选或有利。相反， 使用示例性这个词旨在以具体方式表现思想。在本申请中所用的术语 “或” 意在表示包含 的 “或” 而不是排他性的 “或” 。也就是说， 除非。

43、另有规定或从上下文中可以清楚地获知，“X 使用 A 或 B” 是指任何自然的包含性置换。也就是说， 如果 X 采用 A ； X 采用 B ； 或 X 采用 A 和 B 两者， 那么 “X 采用 A 或 B” 满足上述情况中的任一种。此外， 冠词 “一” 和 “一个” 的使 用在本申请中和所附的权利要求书一般应解释为意指 “一个或多个” ， 除非另有规定或能够 从上下文清楚地获知为单数形式。 0068 另外， 尽管仅针对若干实施例中的一个公开了一个方面， 然而对于任何给定或特 说 明 书 CN 103747720 A 10 8/8 页 11 定的应用而言， 将这种特征与其它实施例的一个或多个其他。

44、特征相结合可能是期望的和有 利的。此外， 的范围内， 在详细说明或权利要求书中使用的术语 “包括” 、“包括的” 、“具 有” 、“包含” 及其变体以及其它类似的词语所能涵盖的范围内， 这些术语旨在以类似于术语 “包括” 的方式作为开放性连接词而包括， 并不排除任何额外的或其他元素。 说 明 书 CN 103747720 A 11 1/7 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 12 2/7 页 13 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 13 3/7 页 14 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 14 4/7 页 15 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 15 5/7 页 16 图 9 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 16 6/7 页 17 图 10 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 17 7/7 页 18 图 11 说 明 书 附 图 CN 103747720 A 18 。