[發明專利]模擬眼球運動和視覺信號采集功能的人工眼球裝置

有效

• 申請號: 201310163110.5
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103271781A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 胡潔;馬進;戚進;彭穎紅
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61F2/14
• 分類號: A61F2/14
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 牛山;陳少凌

技術領域

本發明涉及一種人工眼球裝置，具體涉及一種模擬眼球運動和視覺信號采集功能的人工眼球裝置。

背景技術

人工眼球作為假肢產品是眼部殘疾或缺失患者的面部的補救措施，并不能使患者視力得到恢復。隨著信息、微電子和生物技術的發展，視神經刺激的微電極刺激陣列的出現使視覺修復已經成為可能，對于能夠模擬人眼球結構和轉動功能的人工眼球的需求越來越強烈。目前的方法主要是采用固定微型照相機于眼鏡架利用頭部轉動進行不同角度視覺信號采集，視覺裝置視野狹窄，可植入性差，美觀性差，成為制約人工眼球發展的一大障礙。

發明內容

本發明針對上述需求以及現有技術中存在的不足，提供了一種模擬眼球運動和視覺信號采集功能的人工眼球裝置。該人工眼球裝置能夠植入眼窩，具有眼球外形且能夠模擬眼球運動，能夠通過人工眼球自身旋轉進行視覺圖像采集。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明涉及一種模擬眼球運動和視覺信號采集功能的人工眼球裝置，包括眼球形外殼體、內殼體、雙輸出微電機、單輸出微電機、微電機控制器、微型藍牙模塊、微型攝像頭；所述微型攝像頭置于內殼體的前半球內，所述微型藍牙模塊、微電機控制器置于內殼體的后半球內，所述單輸出微電機、雙輸出微電機置于內殼體的中部，所述微型攝像頭與微型藍牙模塊連接，所述微型攝像頭對視覺圖像進行實時采集，經微型藍牙模塊發射到體外圖像處理器；所述微電機控制器分別與微型藍牙模塊、單輸出微電機、雙輸出微電機連接，所述雙輸出微電機和單輸出微電機焊接形成以內殼體的球心為坐標原點的T形結構，所述雙輸出微電機和單輸出微電機獨立運動，在所述微電機控制器指令控制下配合實現較大范圍旋轉。根據人眼球近似球形特征，采用雙輸出微電機和單輸出微電機焊接配合形成以球心為坐標原點的T形結構，使人工眼球繞以內殼體球心為坐標原點的x，z軸旋轉，實現了上下，左右獨立運動，能夠配合實現訪問三維空間位置不同點。

優選地，所述單輸出微電機的軸端與內殼體連接，所述雙輸出微電機的軸端與外殼體連接。

優選地，所述人工眼球裝置還包括彈性套，所述彈性套將內殼體的前、后半球連接在一起。彈性套的采用可以有效填補電機運動中產生的電機軸與殼體之間的間隙，實現防塵功能和與外界的有效隔離，保障人工眼球內部的環境，保證人工眼球內設備正常運轉；同時，采用彈性套對內殼體前、后半球進行輔助連接，在保持單輸出微電機轉動時雙輸出微電機轉動自由。

優選地，所述人工眼球裝置還包括若干電容式傳感器，所述電容式傳感器置于所述眼球形外殼體與內殼體之間，所述電容式傳感器與微型藍牙模塊連接。

進一步優選地，其特征在于，所述若干電容式傳感器中每兩個電容式傳感器為一組構成T字形應變片單元，所述T字形應變片單元中的兩個電容式傳感器分別置于所述眼球形外殼體的內側面以及內殼體的外側面，若干所述T字形單元傳感器均勻分布于所述眼球形外殼體與內殼體之間。該T字形應變片單元均勻分布式貼法分布于內殼體和外殼體，以便實時測量內殼體轉角，實現對眼球運動位置的實時測量和反饋，經過計算后由微電機控制器操縱單、雙輸出微電機進行誤差補償和矯正。

更進一步優選地，所述電容式傳感器為變面積電容式傳感器。

優選地，所述內殼體前半球的前端為平面鏡結構，所述微型攝像頭的鏡頭對準所述內殼體前半球前端的平面鏡部分。

優選地，所述眼球形外殼體與內殼體均采用耐磨生物醫學材料。可植入眼窩。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果如下：

本發明是一種模擬眼球運動和視覺信號采集功能的人工眼球裝置，通過雙輸出微電機與單輸出微電機配合的方法實現了模擬眼球繞球心的運動，便于微型攝像頭進行大視野圖像采集，并采用合理的電容式傳感器分布對人工眼球位置進行反饋，增強了控制的精確性。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明人工眼球的結構簡圖；

圖2為雙輸出微電機與單輸出微電機的連接結構示意圖；

圖3為電容式傳感器的分布示意圖；

其中，1為微型攝像頭，2為內殼體，3為彈性套，4為微電機控制器，5為單輸出微電機，6為雙輸出微電機，7為微型藍牙模塊，8為外殼體，9為電容式傳感器。

具體實施方式