(57)【要約】  視覚補綴システムが、患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラントを備える。網膜インプラントは、患者の網膜組織の神経節と接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイを含む。視覚補綴システムは、さらに、外部信号源からの外部信号を受信するための追加のインタフェースを有し、外部信号を網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように適合されているデータ処理ユニットと、刺激データを網膜インプラントに無線伝送により伝送するように適合されている無線伝送ユニットとを含む。網膜インプラントは、刺激データを受信するように、且つマイクロ接触部を刺激データに従って刺激するように適合されている。
2011515130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の網膜組織の神経節と接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイ（３，２３）を備え、前記患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラント（１）と、
外部信号源（３２，３４，３６，４６，５４）からの外部信号を受信するための追加のインタフェースを有し、且つ、前記外部信号を網膜インプラント（１）のための対応する刺激データに変換するように適合されているデータ処理ユニット（７，３１）と、
前記刺激データを網膜インプラント（１）に無線伝送により伝送するように適合されている無線伝送ユニットとを含み、
前記網膜インプラント（１）が、前記刺激データを受信するように、且つ前記マイクロ接触部を前記刺激データに従って刺激するように適合されている視覚補綴システム。
【請求項２】
前記患者の視野に対応するビデオ信号を得るように適合されたシステム内ビデオカメラを含み、前記データ処理ユニットが、前記システム内ビデオカメラからの前記ビデオ信号を受信するように、且つ、前記ビデオ信号を前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように更に適合されている請求項１に記載の視覚補綴システム。
【請求項３】
前記システム内ビデオカメラの前記ビデオ信号又は前記外部信号源の前記外部信号のいずれかを、前記網膜インプラント上で前記患者に表示されるように選択するための入力手段を更に含む請求項２に記載の視覚補綴システム。
【請求項４】
前記外部信号源が、テレビ受像機、ビデオ装置、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、衛生放送受信機、ＤＶＢ受信機、ＤＶＤプレーヤのうちの１つである請求項１から３のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項５】
前記データ処理ユニットと前記外部信号源との接続がケーブル接続であり、詳細には、ＳＣＡＲＴケーブル、ハイ・デフィニション・マルチメディア・インタフェースケーブル、ビデオ・グラフィック・アレイケーブル、ユニバーサル・シリアル・バスケーブル、同軸ケーブル、２線ケーブル、ツイストペア接続部、ガラスファイバなどのうちの１つである請求項１から４のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項６】
前記データ処理ユニットと前記外部信号源との接続がワイヤレス接続であり、詳細には、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク接続、ブルートゥース接続、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム接続、無線接続、光無線接続のうちの１つである請求項１から５のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項７】
前記外部信号が、ビデオ信号、画像信号及びテキストデータのうちの１つである請求項１から６のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項８】
前記外部信号源が、ビットマップ画像をデータ処理ユニットに提供するように適合されたハンドスキャナである請求項１から７のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項９】
前記データ処理ユニットが文字認識ユニットを含み、前記文字認識ユニットが、前記外部信号源により提供されたビットマップ画像中の文字を認識するように、且つ前記ビットマップ画像をテキストデータに変換するように適合されている請求項１から８のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１０】
前記データ処理ユニットが、前記テキストデータを前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように適合されている請求項９に記載の視覚補綴システム。
【請求項１１】
前記テキストデータが専用のテキスト表示モードに従って表示される請求項１０に記載の視覚補綴システム。
【請求項１２】
患者の網膜組織の神経節と接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイ（３，２３）を備え、前記患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラント（１）と、
ビデオ信号を得るように適合されたシステム内ビデオカメラ（５３，５６）と、
前記システム内ビデオカメラ（５３，５６）からの前記ビデオ信号を受信するように、且つ、前記ビデオ信号を、前記網膜インプラント（１）のための対応する刺激データに変換するように適合されたデータ処理ユニット（７，３１，５７）と、
前記刺激データを前記網膜インプラント（１）に無線伝送により伝送するように適合されている無線伝送ユニットとを含み、
前記網膜インプラント（１）が、前記刺激データを受信するように、且つ前記マイクロ接触部を前記刺激データに従って刺激するように適合されており、
前記データ処理ユニット（７，３１，５７）が、受信された信号がテキストを含むかどうかを決定するように、且つ、前記テキストを、前記網膜インプラント（１）のための対応する刺激データに、専用のテキスト表示モードに従って変換するように適合されており、前記刺激データが、前記患者による前記テキストの最適な読み易さをもたらすように適合される視覚補綴システム。
【請求項１３】
前記データ処理ユニットが、外部信号を受信するための追加のインタフェースを含み、前記データ処理ユニットが、前記外部信号がテキストを含むかどうかを決定するように、且つ、前記テキストを、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに、前記専用のテキスト表示モードに従って変換するように適合されている請求項１２に記載の視覚補綴システム。
【請求項１４】
前記テキストが前記追加のインタフェースを介してテキストデータとして受信され、前記テキストデータが文字コードのシーケンスを含む請求項１３に記載の視覚補綴システム。
【請求項１５】
前記データ処理ユニットが文字認識ユニットを含み、前記文字認識ユニットが、ビットマップ画像中の文字を認識するように、且つ前記ビットマップ画像をテキストデータに変換するように適合されている請求項１２又は１３に記載の視覚補綴システム。
【請求項１６】
前記ビットマップ画像が前記システム内ビデオカメラにより得られる請求項１５に記載の視覚補綴システム。
【請求項１７】
前記ビットマップ画像が、追加のインタフェースを介して外部信号源から受信される請求項１５に記載の視覚補綴システム。
【請求項１８】
さらに、前記ビットマップ画像の、文字認識されるべきテキスト部分を選択するための入力手段を含む請求項１５から１７のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
【請求項１９】
以下の特徴のうちの少なくとも１つを更に含む請求項１２から１８のいずれか一項に記載の視覚補綴システム。
前記データ処理ユニットが、前記テキストの文字を前記網膜インプラント上に、前記網膜インプラントにより提供される解像度に適合するフォントで表示するように適合されていること、
前記視覚補綴システムが、前記テキストの最適な読み易さをもたらす専用のフォントを複数の異なるフォントから選択するための入力手段を備えること、
前記網膜インプラントのディスプレイ領域の実質的に全画面が、前記テキストを前記患者に表示するために用いられること、
前記視覚補綴システムが、前記テキストの前記フォントサイズを変えるための入力手段を備えること、
前記データ処理ユニットが、前記テキストを前記網膜インプラントのディスプレイ領域を横切るようにスクロールするように適合されていること、
前記データ処理ユニットが、前記テキストをティッカーとして表示するように適合されていること、
前記データ処理ユニットが、前記網膜インプラントの前記ディスプレイ領域を異なる部分に分割するように適合されており、少なくとも１つの部分が前記テキストをティッカーとして表示するために用いられること、及び、
前記データ処理ユニットが、前記テキストの文字を次々に表示するように適合されており、各文字が、次の文字が表示される前に予め決められた時間にわたり表示されること。
【請求項２０】
外部信号を視覚補綴システムにて表示するための方法であって、前記視覚補綴システムが、患者の網膜組織の神経節と接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイ（３，２３）を含む、前記患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラント（１）と、外部信号源（３２，３４，３６，４６，５４）からの外部信号を受信するための追加のインタフェースを含むデータ処理ユニット（７，３１）とを備え、前記方法が、
前記外部信号を、前記追加のインタフェースを介して受信するステップと、
前記外部信号を前記網膜インプラントのための刺激データに変換するステップと、
前記刺激データを前記網膜インプラントに無線伝送により伝送するステップと、
前記マイクロ接触部を前記刺激データに従って刺激するステップとを含む方法。
【請求項２１】
前記患者の視野に対応するビデオ信号を得るステップと、
前記ビデオ信号を、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するステップとをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記システム内ビデオカメラの前記ビデオ信号又は前記外部信号源の外部信号のいずれかを、前記網膜インプラント上にて前記患者に表示されるように選択するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
テキストデータを視覚補綴システムにて表示するための方法であって、前記視覚補綴システムが、患者の網膜組織の神経節と接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイ（３，２３）を含む、前記患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラント（１）と、データ処理ユニット（７，３１，５７）とを備え、前記方法が、
システム内ビデオカメラ（５３，５６）によりビデオ信号を得るか、又は、外部信号源（３２，３４，３６，４６，５４）から外部信号を受信するステップと、
前記得られたビデオ信号又は前記外部信号源からの前記外部信号がテキストを含むかどうかを決定するステップと、
前記テキストを、前記網膜インプラント（１）のための対応する刺激データに、専用のテキスト表示モードに従って変換するステップであって、前記テキスト表示モードにおいて前記刺激データが、前記患者による前記テキストの最適な読み易さをもたらすように適合されるステップと、
前記刺激データを前記網膜インプラント（１）に無線伝送により伝送するステップと、
前記マイクロ接触部を前記刺激データに従って刺激するステップとを含む方法。
【請求項２４】
ビットマップ画像中の文字を認識するステップと、
前記ビットマップ画像をテキストデータに変換するステップとをさらに含む請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚補綴システム、外部信号を視覚補綴システムにて表示するための方法、および、テキストデータを視覚補綴システムにて表示するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
網膜の光受容細胞の変性により生じる様々な網膜疾患が存在する。変性疾患の例は、網膜色素変性、黄斑変性、又はアッシャー症候群である。これらの変性疾患の結果、人々は徐々に視力が低下し、最終的に全盲になる。網膜インプラントを備えた視覚補綴システムは、盲目のユーザ又は視覚障害を有するユーザの適度な視覚及び方向感覚を少なくとも部分的に回復するための有用な道具である。しかし、テキスト、画像及びビデオ信号を患者に快適であるように網膜インプラント上に表示することはまだ困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、テキスト、画像及びビデオデータの、網膜インプラント上での表示を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、患者の網膜組織の神経節と接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイを含む、前記患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラントを備えた視覚補綴システムにより達成される。前記視覚補綴システムは、さらに、外部信号源からの外部信号を受信するための追加のインタフェースを有し、前記外部信号を前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように適合されたデータ処理ユニットと、前記刺激データを前記網膜インプラントに無線伝送により伝送するように適合された無線伝送ユニットとを備える。前記網膜インプラントは、前記刺激データを受信するように、且つ前記マイクロ接触部を前記刺激データに従って刺激するように適合されている。
【０００５】
本発明の実施形態によれば、前記視覚補綴システムの前記データ処理ユニットは、外部信号源（例えば、テレビ受像機、ＤＶＤプレーヤ、又はラップトップ）から入力信号を直接受信するように適合されている。前記外部信号は、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換される。前記刺激データは前記網膜インプラントに伝送され、網膜組織が前記外部信号に従って刺激される。前記外部信号源を前記視覚補綴システムの前記データ処理ユニットに直接接続することにより、高品質の入力信号が、前記網膜インプラントのための刺激データを発生するための開始点として用いられる。例えば、テキスト、画像及びビデオ信号を、前記外部信号源から前記データ処理ユニットに直接提供することができ、これらの信号は、信号の品質を全く低下させずに刺激データに変換され得る。外部信号の各々のタイプに関して、前記網膜インプラントのための刺激データへの最も適切な変換が選択され得る。さらに、前記外部信号源の前記信号のそれぞれを表示するために、前記網膜インプラントにより提供される全画面表示（ｆｕｌｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｓｉｚｅ）が用いられることができる。
【０００６】
好ましい実施形態によれば、前記視覚補綴システムは、さらに、前記患者の視野に対応するビデオ信号を得るように適合されたシステム内ビデオカメラを備える。前記データ処理ユニットは、前記ビデオ信号を前記システム内ビデオカメラから受信するように、且つ、前記ビデオ信号を、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように適合されている。
【０００７】
本出願に関し、用語「外部信号源」は、外部信号（例えば、ビデオ信号、画像信号、テキストデータ、又は任意の他の種類の信号など）を前記データ処理ユニットに提供することができる任意のネットワーク又は装置を含むものとする。前記視覚補綴システムの前記システム内ビデオカメラは、前記用語「外部信号源」に含まれない。
【０００８】
好ましい実施形態によれば、前記視覚補綴システムは、前記システム内ビデオカメラの前記ビデオ信号又は前記外部信号源の前記外部信号のいずれかを、前記網膜インプラント上で前記患者に表示されるように選択するための入力手段を含む。前記患者は、前記システム内ビデオカメラにより得られた前記ビデオ信号、又は、前記外部信号源により提供された外部信号のいずれかを見ることが可能である。詳細には、前記患者は、前記ビデオ信号と前記外部信号とを切り替え得る。
【０００９】
例えば、前記外部信号源は、テレビ受像機、ビデオ装置、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、衛星放送受信機、ＤＶＢ受信機、ＤＶＤプレーヤのうちの１つであり得る。
【００１０】
好ましい実施形態によれば、前記外部信号は、ビデオ信号、画像信号及びテキストデータのうちの１つである。例えば、前記患者は、前記外部信号源により供給されるＴＶ、映画、ビデオクリップ、写真を見ることが可能である。さらに、前記患者は、インターネットのページにアクセスし、テキスト処理システムにより提供されるテキスト文書を読み、また、電子メールを読むなどすることが可能である。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、視覚補綴システムが、患者の眼の内部に少なくともその一部が配置される網膜インプラントを含み、前記網膜インプラントは、前記患者の網膜組織の神経節に接触するように適合されたマイクロ接触部のアレイを含む。前記視覚補綴システムは、さらに、ビデオ信号を得るように適合されたシステム内ビデオカメラと、前記システム内ビデオカメラからの前記ビデオ信号を受信するように、且つ、前記ビデオ信号を、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように適合されたデータ処理ユニットと、前記刺激データを前記網膜インプラントに無線伝送により伝送するように適合された無線伝送ユニットとを含む。前記網膜インプラントは、前記刺激データを受信するように、且つ、前記マイクロ接触部を前記刺激データに従って刺激するように適合されている。前記データ処理ユニットは、受信された信号がテキストを含むかどうかを決定するように、且つ、前記テキストを、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに、専用のテキスト表示モードに従って変換するように適合されており、前記刺激データは、前記患者によるテキストの最適な読み易さをもたらすように適合される。
【００１２】
盲目者又は視覚障害者にとって、読むことができることは非常に重要な事柄である。専用のテキスト表示モードを提供することにより、患者は、本、新聞、電子メール、インターネットのページなどを読むことが可能である。さらに、専用のテキスト表示モードは、患者がコンピュータ作業をすることを可能にし得る。
【００１３】
特定の文書を読むために、前記視覚補綴システムのシステム内ビデオカメラが前記文書のビデオ画像を得ることが可能であり、このビデオ画像は前記網膜インプラント上に表示される。しかし、表示されるテキストはあまりに小さくなり、前記患者がテキストを読めない可能性がある。従って、専用のテキスト表示モードを提供することが提案される。このテキスト表示モードにおいて、受信されたどのような種類のテキストも拡大されて表示され、それにより読み易さが向上する。例えば、前記網膜インプラントにより提供される解像度に適合するフォントが、前記テキストを前記網膜インプラント上に表示するために用いられ得る。さらに、実質的には、前記網膜インプラントにより提供される全画面表示領域（ｆｕｌｌ  ｄｉｓｐｌａｙ  ａｒｅａ）が、例えば前記テキストの文字を表示するために用いられ得る。また、好ましくは、前記テキストの文字は、例えば、前記網膜インプラントのディスプレイ領域を横切るようにスクロールされ得る。
【００１４】
好ましい実施形態によれば、前記データ処理ユニットは、外部信号を受信するための追加のインタフェースを含み、前記データ処理ユニットは、前記外部信号がテキストを含むかどうかを決定するように、且つ、前記テキストを、前記網膜インプラントのための対応する刺激データに、前記専用のテキスト表示モードに従って変換するように適合されている。従って、前記専用のテキスト表示モードは、前記データ処理ユニットの追加のインタフェースを介して受信される外部信号にも適用され得る。
【００１５】
さらなる好ましい実施形態において、前記テキストは、前記追加のインタフェースを介して、文字コードのシーケンスを含むテキストデータとして受信される。例えば、テキストデータは、パーソナルコンピュータ又はラップトップから、詳細には、テキスト処理プログラムから、インターネットブラウザから、又は電子メールリーダから受信され得る。外部ソース（信号源）から受信されたテキストデータを専用のテキスト表示モードで表示することが、前記患者が自分のパーソナルコンピュータと交信することを可能にし得る。
【００１６】
さらなる好ましい実施形態によれば、前記データ処理ユニットは文字認識ユニットを含み、前記文字認識ユニットは、前記ビットマップ画像中の文字を認識するように、且つ前記ビットマップ画像をテキストデータに変換するように適合されている。前記ビットマップ画像は、前記システム内ビデオカメラ又は外部信号源のいずれかにより提供され得る。例えば、前記ビットマップ画像はハンドスキャナにより生成され得る。前記文字認識ユニットは、前記ビットマップデータに含まれている前記文字を決定するためにパターン認識を実行する。次いで、前記文字認識ユニットにより決定された前記テキストデータが、前記専用のテキスト表示モードに従って患者に表示され得る。
【００１７】
本発明のさらなる理解のために、また、本発明がどのように実行されるかを示すために、ここで、添付図面を例として参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】視覚補綴システムの概略図である。
【図２】網膜インプラントを含む眼球の断面図である。
【図３】視覚補綴システムに接続され得る様々な外部信号源を示す。
【図４】専用のテキスト表示モードで表示された文字を示す。
【図５】テキストがどのようにディスプレイ領域を横切ってスクロールされ得るかを示す。
【図６】網膜インプラントのディスプレイ領域が異なる部分にどのように分割され得るかを示す。
【図７Ａ】ビットマップファイルにおける文字がディスプレイ領域の行及び列とどのように位置合わせされ得るかを示す。
【図７Ｂ】ビットマップファイルにおける文字がディスプレイ領域の行及び列とどのように位置合わせされ得るかを示す。
【図８Ａ】本発明のシステムのシステム内ビデオカメラにより得られたビットマップ画像に文字認識がどのように適用され得るかを示す。
【図８Ｂ】本発明システムのシステム内ビデオカメラにより得られたビットマップ画像に文字認識がどのように適用され得るかを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、盲目の及び視覚障害を有するユーザの適度な視覚及び方向感覚を少なくとも部分的に回復するための視覚補綴システムを示す。網膜の光受容細胞の変性により生じる様々な異なる網膜疾患が存在する。変性疾患の例は、網膜色素変性、黄斑変性、又はアッシャー症候群である。これらの再生疾患（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  ｄｉｓｅａｓｅ）の結果、人々は徐々に視力が低下し、最終的に全盲になる。
【００２０】
図１に示されている視覚補綴システムは網膜インプラント１を備え、網膜インプラント１は、例えば、眼球２の内部に配置された眼球内部分と、眼球２の外面に配置された眼球外部分とを含み得る。網膜インプラント１の眼球内部分は、患者の網膜と直接接触するマイクロ接触部のアレイ３を含み、マイクロ接触部は網膜組織と電気的に接触するように適合されている。
【００２１】
視覚補綴システムは、さらに、視覚インタフェース４（例えば眼鏡フレームとして実現され得る）を備える。視覚インタフェース４はビデオカメラ５を含み、ビデオカメラ５は眼鏡フレームのテンプル（つる）６の一方に一体化され得る。視覚補綴システムは、さらに、視覚インタフェース４に有線又は無線の接続部８を介して接続されたポケットコンピュータ７を備える。ビデオカメラ５により得られたビデオ信号がポケットコンピュータ７に送信される。ビデオ信号は、ポケットコンピュータ７にて、マイクロ接触部のアレイ３のための対応する刺激データに変換される。ポケットコンピュータ７により決定された刺激データは接続部８を介して視覚インタフェース４に提供される。刺激データは、視覚インタフェース４にて、網膜インプラント１に無線伝送により伝送される。例えば、刺激データを伝送する変調ＲＦ（無線周波）信号が、伝送コイル９から、網膜インプラント１の対応するレシーバコイルに伝送され得る。伝送コイル９は、例えば、眼鏡フレームのテンプル６の一方に一体化され得る。或いは、変調光のビーム、好ましくは、刺激データを伝送する変調赤外光が、視覚インタフェース４から網膜インプラント１に伝送され得る。
【００２２】
網膜インプラント１にて、変調ＩＲ（赤外線）信号又は変調ＲＦ（無線周波）信号が受信され、デコードされる。刺激データに従って、刺激パルスがアレイ３のマイクロ接触部に与えられる。網膜インプラントの動作のために必要な電力は、ＲＦエネルギーをトランスミッタコイル９からインプラントのレシーバコイルに伝送することにより供給され得る。網膜組織の刺激が視覚的印象（ｖｉｓｕａｌ  ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を生じさせる。
【００２３】
図２は、網膜インプラントを含む患者の眼の断面図である。外光が角膜１０及び水晶体１１を通って網膜１２に到達している。網膜１２は眼球の内部の大部分を覆っている。眼球の外面は強膜１３により形成されている。網膜１２と強膜１３との間に脈絡膜１４が位置する。虹彩１５が、眼の内部に入り得る光の量を決定する。水晶体１１は毛様体筋１６により固定されている。
【００２４】
網膜インプラントは、眼球内部分１７及び眼球外部分１８を含む。眼球内部分１７は眼の内部に配置され、一方、眼球外部分１８は強膜１３の外面に固定される。眼球内部分１７と眼球外部分１８とは、毛様体筋１６のすぐ後ろの位置にて強膜１３を通過するワイヤ接続部１９により電気的に接続されている。
【００２５】
患者は、眼鏡２１を有する眼鏡フレーム２０を着用し、眼鏡フレーム２０に小型ビデオカメラ２２が一体化されている。ビデオカメラ２２により得られたビデオ信号が、図１に示されているポケットコンピュータ７に送信される。ポケットコンピュータ７にて、ビデオ信号は、網膜１２上に直接配置されたマイクロ接触部のアレイ２３のための対応する刺激データに変換される。
【００２６】
図２に示されている実施形態において、刺激データを網膜インプラントに伝送するために変調赤外線ビーム２４が用いられる。赤外線ビーム２４は、例えば、眼鏡２１近傍に位置する赤外線トランスミッタＬＥＤにより生成され得る。変調赤外線ビーム２４は水晶体１１を通過して、網膜インプラントの眼球内部分１７上に配置された受光素子２５（例えばフォトダイオード）に到達する。受光素子２５により受信された刺激データは、ワイヤ接続部１９を介して、網膜インプラントの眼球外部分１８に配置された網膜刺激チップ２６に送信される。好ましくは、網膜刺激チップ２６はデジタル信号処理チップとして実現される。網膜刺激チップ２６は、刺激データを、マイクロ接触部のアレイ２３のための対応する刺激パルスに変換するように動作する。刺激パルスはマイクロ接触部のアレイ２３に、ワイヤ接続部１９を介して供給される。マイクロ接触部は、網膜１２の神経節を刺激するように適合されている。
【００２７】
網膜インプラントの眼球外部分１８は、高周波トランスミッタコイル２８に誘導結合された高周波レシーバコイル２７を含む。こうして、網膜インプラントの動作のために必要な電力が、ＲＦトランスミッタコイル２８（例えば、眼鏡フレームテンプルの一方に一体化され得る）により提供されることができる。
【００２８】
患者がテレビを、視覚インタフェースに一体化されたビデオカメラを介して観ようとする場合に、ビデオカメラの画像捕捉速度がテレビ受像機のリフレッシュ速度と一致しないことがある。この不一致の結果、テレビ画像のちらつきが生じ、それにより、患者がテレビを観ることが困難になるであろう。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、テレビ信号又は任意の他の外部信号源の信号を、ポケットコンピュータに直接供給することが提示される。ポケットコンピュータは、それぞれの外部信号源の信号を、患者の網膜インプラントのための対応する刺激データに変換する機能を果たす。
【００３０】
図３は本発明の一実施形態を示す。視覚インタフェース２９が、有線又は無線の接続部３０を介してポケットコンピュータ３１に接続されている。ポケットコンピュータ３１は、１以上の異なる外部信号源に接続され得る。例えば、ポケットコンピュータ３１は、有線又は無線の接続部３３を介してテレビ受像機３２に接続され得る。さらに、又は、或いは、ポケットコンピュータ３１は、有線又は無線の接続部３５を介してビデオ装置３４に接続され得る。ビデオ装置３４は、例えば、衛星放送受信機、ＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）（地上デジタルテレビジョン放送規格）レシーバ、又は、ＤＶＤプレーヤであり得る。接続部３３，３５のうちの少なくとも一方が、例えばケーブル接続として（詳細には、ＳＣＡＲＴケーブル、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（ハイ・デフィニション・マルチメディア・インタフェース）ケーブル、ＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ａｒｒａｙ）（ビデオ・グラフィック・アレイ）ケーブル、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）（ユニバーサル・シリアル・バス）ケーブル、同軸ケーブル、２線ケーブル、ツイストペア接続部、ガラスファイバなどのうちの１つとして）実現され得る。接続部３３，３５の少なくとも一方が、例えば、ワイヤレス接続として（詳細には、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク）接続、ブルートゥース（Ｂｌｕｅ  ｔｏｏｔｈ）接続、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）（ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーションズ・システム）接続、又は任意の他の種類の無線接続若しくは光無線接続のうちの１つとして）実現され得る。
【００３１】
ポケットコンピュータ３１にて、テレビ受像機３２又はビデオ装置３４により供給されたビデオ信号が、患者の網膜インプラントのための対応する刺激データに変換される。刺激データは、接続部３０を介して視覚インタフェース２９に送られ、そして、刺激データは視覚インタフェース２９から網膜インプラントに伝送される。刺激データは、それぞれのビデオ信号に対応する視覚的印象を生じさせる。
【００３２】
或いは、又は、さらに、パーソナルコンピュータ３６又はラップトップが、有線又は無線の接続部３７を介してポケットコンピュータ３１に接続され得る。パーソナルコンピュータ３６は、ビデオデータストリームを患者のポケットコンピュータ３１に提供するように動作し得る。好ましくは、ビデオの標準規格、例えばＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）（動画圧縮規格）又はＡＶＩ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｄｅｏ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ）（ウィンドウズ用動画ファイル形式）などが用いられ得る。ビデオデータストリームは、非圧縮データストリーム又は圧縮データストリームのいずれとしても伝送され得る。ポケットコンピュータ３１にて、ビデオデータストリームは、視覚インタフェース２９のための対応する刺激データに変換される。刺激データは視覚インタフェース２９に伝送され、そして網膜インプラントに伝送される。
【００３３】
パーソナルコンピュータ３６は、画像、テキストファイル及びインターネットサイトを患者に表示するためにも用いられ得る。それぞれのデータがポケットコンピュータ３１に供給され、ポケットコンピュータ３１は、データを網膜インプラントのための対応する刺激データに変換するように適合されている。テキストファイル（例えば、電子メール、インターネットサイト、又は、ワープロ文書など）の表示は患者にとって重要な問題である。
【００３４】
しかし、現在用いられている網膜インプラントは７×７マイクロ接触部のアレイを含む。網膜インプラントにより提供される解像度が時が経つにつれて向上していくことが期待されても、テキストを読み取り可能であるように表示することは今後も課題となるであろう。
【００３５】
本発明の態様によれば、網膜インプラント上にテキストを、患者が前記表示されたテキストを容易に読み得るように表示するための専用のテキスト表示モードを提供することが提示される。
【００３６】
テキストがテキストファイルとして、例えば、コード（ＡＳＣＩＩ（アスキー）コードなど）のシーケンスとして、又は類似の表記などで示される場合、文字コードにより識別される文字が連続的に患者に表示され得る。文字の表示に関し、マイクロ接触部のアレイにより提供される解像度は、マイクロ接触部のアレイの解像度に適合する文字フォントを決定することにより考慮され得る。例えば、図４に、テキストファイルの文字３８が網膜インプラント上にてどのように患者に表示されるかが示されている。文字の各々が、最適な読み易さ(legibility)が達成されるように表示される。網膜インプラントのマイクロ接触部が特定の文字フォントに従って刺激され、それにより、最適な読み易さが達成される。好ましくは、フォントは、Ｍ行及びＮ列から成るマイクロ接触部のアレイ全体が文字表示のために利用されるように選択される。
【００３７】
好ましい実施形態によれば、その後、異なるテキスト文字が表示され、それにより、文字の各々が所定の時間表示され、次いで、テキストファイルの次の文字が示される。本発明の補綴システムは、例えば、表示の速度を選択するための入力手段を含み得る。また、患者は、複数の異なるフォントの中から最も適切なフォントを選択し得る。
【００３８】
さらに好ましくは、テキスト表示モードは、表示された文字のフォントサイズを変更するためのズーム機能を含み得る。
【００３９】
テキストデータの表示のためにさらに可能なことは、文字を網膜インプラントのディスプレイ領域を横切るようにスクロールすることである。この実施形態が図５に示されている。ディスプレイ領域の右側４０に入ってきた文字３９が、ディスプレイ領域の右側から左側に横切るようにスクロールされて、ディスプレイ領域の左側４１にて消える。こうしてこのテキストは、ユーザにティッカーとして表示される。本発明の補綴システムは、ディスプレイを横切ってスクロールされるテキストの進行速度を制御するための入力手段を含み得る。患者は表示速度を自分の読出しの好みに合わせることが可能である。詳細には、患者は、テキスト表示の速度を速め、又は遅くし得る。テキストの特定の一節を繰り返し読むために幾つかの文字数だけ前に戻すことも可能である。好ましい実施形態において、表示速度を調節するためにリモコンが用いられる。
【００４０】
図６は、テキストデータを網膜インプラント上に表示するための別の好ましい表示モードを示す。ディスプレイ領域４２は上部４３と下部４４とに分割されている。下部４４において、文字４５は、右側から左側にディスプレイを横切ってスクロールされる。上部４３に画像又はビデオストリームが表示され得る。好ましくは、上部４３に、患者により現在読まれている文書の全体図が示され得る。或いは、上部４３に、視覚インタフェースに一体化されたビデオカメラにより得られたビデオストリームが表示され得る。
【００４１】
ここまで、テキストファイルの文字を専用のテキスト表示モードで表示するための技術を説明してきた。これらの技術は、ＡＳＣＩＩコード又は類似の表記を含むテキストデータを表示しようとする場合にはいつでも用いられ得る。しかし、テキストは、ビットマップデータにおいても、例えば画像ファイルはビデオストリームにおいても存在し得る。
【００４２】
盲目者又は視覚障害者が紙文書を読むことを可能にするために、視覚補綴システムに接続されたハンドスキャナが、紙文書を読むための有用な道具であり得る。図３にハンドスキャナ４６が示されている。ハンドスキャナ４６は、有線又は無線の接続部４７を介してポケットコンピュータ３１に接続され得る。ハンドスキャナ４６、又は、パーソナルコンピュータ３６に取り付けられる任意のスキャナは、紙文書のビットマップ画像を生成するように適合されている。スキャナにより生成されたビットマップ画像は患者の網膜インプラントに直接表示され得る。或いは、スキャナにより提供されたビットマップデータを、ＡＳＣＩＩコードのシーケンス又は類似の表記を含む対応するテキストファイルに変換するために文字認識技術が用いられ得る。
【００４３】
図７Ａ及び図７Ｂ図に、テキストを含むビットマップデータの表示をどのように改善することができるかが示されている。図７Ａにて、文字４８のビットマップが網膜インプラントのディスプレイ領域４９に示されている。文字４８はマイクロ接触部のアレイの列及び行に位置合わせされておらず、従って文字４８は読み難い。図７Ｂに示されているように、文字５０をインプラントのディスプレイ領域５１の列及び行に位置合わせすることにより改善を達成することができる。
【００４４】
或いは、文字認識技術は、外部の信号源（例えばスキャナなど）により提供されたビットマップデータを、ＡＳＣＩＩコードのシーケンス又は類似の表記を含む対応するテキストファイルに変換するために用いられ得る。例えば、図３に示されているポケットコンピュータ３１は、ビットマップデータをテキストファイルに変換するように適合された文字認識ユニット５２を含み得る。例えば、患者は、紙文書を走査するためにハンドスキャナ４６を用いることができ、文字認識ユニット５２は、走査されたビットマップデータをテキストに変換する機能を果たす。次いで、テキストは、網膜インプラント上に、先に記載したような専用のテキスト表示モードを用いて表示され得る。例えば、図４に示されているように、インプラントの解像度に適合した文字フォントが用いられ得る。また、図５及び図６に示されているように、テキストは、ディスプレイを右側から左側に横切るようにスクロールされ得る。
【００４５】
図３に示されている視覚インタフェース２９は、眼鏡フレームに一体化されたシステム内ビデオカメラ５３を含み得る。ビデオカメラ５３は、患者の推測可能な視野（ｐｒｅｓｕｍａｂｌｅ  ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）に対応するビデオデータを得る。得られたビデオデータはポケットコンピュータ３１に送られる。システム内ビデオカメラ５３に加えて、以下の外部信号源（すなわち、テレビ受像機３２、ビデオ装置３４、パーソナルコンピュータ３６、若しくはハンドスキャナ４６、又は他の任意の外部信号源５４）の１以上がポケットコンピュータ３１に接続され得る。
【００４６】
外部信号源がポケットコンピュータ３１に接続されている場合、ポケットコンピュータ３１は、システム内ビデオカメラ５３により提供されたビデオ画像、又は、それぞれの外部信号源により提供された外部信号のいずかを、網膜インプラントのための対応する刺激データに変換し得る。従って、視覚インタフェース２９がビデオカメラ５３を含む場合、患者は、ビデオカメラにより提供される画像、或いは、各外部信号により提供される画像のいずれかを選択することが可能である。
【００４７】
或いは、テレビを観る、テキストファイルを読む、又はインターネットサーフィンをするためだけには、これらの、一体化されたビデオカメラを全く含まない用途専用の視覚インタフェース２９が用いられ得る。それゆえ、図３にてシステム内カメラ５３は点線で示されている。
【００４８】
本出願に関して、用語「外部信号源」は、外部信号（例えば、ビデオデータ、画像データ又はテキストデータなど）をポケットコンピュータ３１に提供することができる任意のネットワーク又は装置を含むものとする。用語「外部信号源」はシステム内ビデオカメラ５３を含まない。システム内ビデオカメラ５３は、視覚補綴システムのシステム内カメラとみなされるものとする。
【００４９】
図８Ａ及び図８Ｂに、本発明の別の実施形態が示されている。図８に示されている視覚補綴システムは、システム内ビデオカメラ５６を有する視覚インタフェース５５、及び、有線又は無線の接続部５８を介して視覚インタフェース５５に接続されたポケットコンピュータ５７を備えている。ポケットコンピュータ５７は、システム内ビデオカメラ５６により得られたビットマップ画像を対応するテキストファイルに変換することができる文字認識ユニット５９を含む。そしてテキストファイルは網膜インプラント上に表示されることができ、それにより、先に記載した専用のテキスト表示モードが利用され得る。
【００５０】
例えば、カメラ５６は、５つのテキスト領域６１Ａ〜６１Ｅを含む紙文書６０のスナップショットを得ることが可能である。得られた文書６０の画像は網膜インプラント上に表示され、患者はテキスト領域６１Ａ〜６１Ｅのうちの１つを選択し得る。このために、補綴システムは、テキスト領域の１つを選択するための適切な入力手段を含み得る。選択が行われたならば、ビットマップ画像の、前記選択された領域に対応する部分が文字認識ユニット５９により分析され、ビットマップデータは文字コードストリームに変換される。次いで、文字のシーケンスが、専用のテキスト表示モードを用いて患者に表示され得る。好ましくは、テキストは、図４〜図６に示された方法の１つに従って表示される。
【００５１】
さらなる実施形態によれば、患者は、患者の周囲の環境を示す標準的な表示と専用のテキスト表示モードとを切り替え得る。患者がテキスト表示モードに切り替える場合、患者の視界の中央に位置するテキスト領域が、文字認識ユニット５９によりテキストファイルに自動的に変換されることができ、得られたテキストファイルは専用のテキスト表示モードを用いて表示され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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