[發明專利]光源驅動的視網膜芯片

在審

• 申請號: 201510427824.1
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN106691677A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 林伯剛
• 申請（專利權）人: 林伯剛
• 主分類號: A61F9/00
• 分類號: A61F9/00
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙)11264
• 代理人: 劉俊

技術領域

本發明涉及一種視網膜芯片，尤指一種使用光源驅動的視網膜芯片。

背景技術

根據世界衛生組織(WHO)統計，全球患有眼球疾病的人口超過4500萬，估計至公元2020年，眼球疾病的人口將增加至7600萬人。

眼球由前往后依序為：角膜、瞳孔、晶狀體、玻璃體和視網膜，視網膜將晶狀體聚焦后的光轉成電信號和化學信號，通過視神經傳進大腦，使得人能看到影像。

視網膜的構造非常復雜，大致可分為三層：光線射入眼底后，會先穿過透明的外層和中間層，再射到最內層的“感光細胞”。感光細胞把光信號轉為電信號和化學信號，傳給中間層的細胞進行處理，處理過的信號再傳給最外層的神經節細胞，而后把信號傳回大腦。

倘若視網膜的“感光細胞”損壞，則會喪失視覺。常見的視覺疾病有兩種：一種是色素性視網膜炎，另一種是老年性黃斑部病變，這兩種眼部的疾病可通過“視網膜芯片”來加以改善。

請參考圖1，使用視網膜芯片的用戶必須戴著特制眼鏡11，上面裝置微型攝影機12。微型攝影機12將拍下的光信號轉為電信號，用電線13傳到貼在耳朵邊的處理芯片14，處理芯片14會將電信號轉換為神經節細胞可讀取的電脈沖信號。電脈沖信號經過編碼后，傳給埋在耳后皮膚下的譯碼芯片15，譯碼后一路沿著埋在臉部皮膚下的電線16連到眼眶進入眼球，最后傳到貼在視網膜最外層神經節細胞上的電極板17。微型攝影機12和處理芯片14的能量來源是靠連接至特制眼鏡11的電池盒18，由電池盒18進行供電。至于貼在視網膜上的電極板17與譯碼芯片15，只要在以無線電波傳送信號時傳送電能進去即可進行供電。

再者，請參考圖2所示，使用新世代視網膜芯片的用戶一樣要配戴特制 眼鏡21，其上裝置有微型攝影機22，特制眼鏡21上裝有一處理芯片23，可將微型攝影機22傳來的電信號轉換為光脈沖信號，然后直接射入埋在感光細胞下的電極板24。電極板24用光電材料制作，可直接把光脈沖信號轉換為電脈沖信號，傳給視網膜中間層的細胞，處理后再由神經節細胞送進大腦整合。由于處理芯片23也是用光電材料制作，照光就可兼具發電功能，所以用戶不必另外攜帶電池盒，相較于前一代的視網膜芯片進步許多。

然而，雖然處理芯片的光電材料可一方面接受光信號、另一方面通過光信號進行發電，但兩種功能同步使用的結果將使得光信號不易辨識，使得視網膜芯片的辨識效果變差。因此，如何設計一種能通過光信號進行發電、且具有高辨識度的視網膜芯片，將是目前各界極欲解決的技術問題。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺點，本發明的一目的即在于提供一種光源驅動的視網膜芯片，以解決光信號不易辨識的問題。

為達上述目的，本發明所提供的光源驅動的視網膜芯片，接收一信號光及一背景光，該光源驅動的視網膜芯片包括：一光電二極管陣列，包含多個光電二極管及多個電流放大電路，其中，所述光電二極管將該信號光轉換成一電信號，以及將該背景光轉換成多個背景光電流，所述光電二極管對應地連接至所述電流放大電路，該光電二極管陣列的所述電流放大電路放大該電信號及所述背景光電流；以及多個背景光消減單元，包含多個背景光感測電路及多個電流消減電路，其中，所述電流消減電路分別電性連接至該光電二極管陣列的所述光電二極管，且加權該電信號，所述背景光消減單元消減所述光電二極管由于該背景光所產生的所述背景光電流，進而增強該視網膜芯片的動態范圍。

較佳地，本發明的光源驅動的視網膜芯片更可包含一光電轉換模塊，電性連接至該光電二極管陣列及所述背景光消減單元且將光能轉換為電能，以供應該電能至該光電二極管陣列及所述背景光消減單元。

較佳地，該光源驅動的視網膜芯片可設置于一用戶的視網膜，加權后的該電信號可傳送至該用戶的視網膜的神經節細胞。

較佳地，該光電二極管陣列可設置于該光源驅動的視網膜芯片的中央位 置。

較佳地，該光電二極管陣列可為一64x64光電二極管陣列。

較佳地，所述背景光消減單元可包括一第一背景光消減單元、一第二背景光消減單元、一第三背景光消減單元及一第四背景光消減單元，其分別設置于該視網膜芯片的角落。

較佳地，該信號光可為一紅色信號光、一綠色信號光及一藍色信號光的其中之一或其組合。

較佳地，該背景光可為一紅外線背景光。

較佳地，該光電轉換模塊可為一太陽能芯片模塊。