ПРОТЕЗ СЕТЧАТОЙ ОБОЛОЧКИ

1. Протезное устройство для восстановления или улучшения зрения у нуждающегося в этом субъекта, у которого множество клеток сетчатой оболочки были сенсибилизированы для активации в ответ на падающий свет, содержащие:
цифровую камеру, сконфигурированную для приема визуального стимула в течение периода времени и генерирования соответствующего потока цифровых изображений;
процессор, сконфигурированный для обработки потока цифровых изображений, чтобы генерировать набор зависящих от времени кодов, причем каждый код соответствует зависящему от времени ответу нормальной клетки сетчатой оболочки на стимул; и
выходной генератор, сконфигурированный для направления серии световых импульсов, соответствующей одному из набора кодов, для обращения к отдельным клеткам или небольшим группам клеток из множества клеток сетчатой оболочки, чтобы генерировать зависящий от времени ответ в клетках сетчатой оболочки,
причем зависящий от времени ответ является, по существу, таким же, как и зависящий от времени ответ нормальной клетки сетчатой оболочки на стимул.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из небольших групп клеток содержит менее приблизительно 20 клеток.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной генератор сконфигурирован для обращения к отдельным клеткам.
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что процессор содержит:
модуль изменения масштаба изображений, сконфигурированный для приема каждого изображения из потока и изменения масштаба яркости или контрастности каждого изображения для генерирования потока изображений с измененным масштабом;
модуль пространственно-временной трансформации, сконфигурированный для приема набора из N изображений с измененным масштабом из потока изображений с измененным масштабом и применения пространственно-временной трансформации к набору из N изображений для генерирования набора частот инициирования, причем каждая частота в наборе соответствует соответствующей одной из множества клеток сетчатой оболочки; и
цифровой генератор импульсов, сконфигурированный для
генерирования набора из последовательностей цифровых импульсов на основании частот инициирования, причем каждая последовательность цифровых импульсов в наборе соответствует соответствующей одной из отдельных клеток или небольших групп клеток; и
вывода набора из последовательностей цифровых импульсов на выходной генератор.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что N равно по меньшей мере 5.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что N равно по меньшей мере 20.
7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что модуль пространственно-временной трансформации содержит:
модуль пространственной трансформации, сконфигурированный для свертывания каждого из N изображений с измененным масштабом при помощи пространственного ядра для генерирования N пространственно трансформированных изображений;
модуль временной трансформации, сконфигурированный для свертывания N пространственно трансформированных изображений при помощи временного ядра для генерирования выходных данных временной трансформации; и
модуль нелинейной трансформации, сконфигурированный для применения нелинейной функции к выходным данным временной трансформации для генерирования набора частот инициирования.
8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит
модуль интерполирования, сконфигурированный для приема выходных данных из модуля пространственно-временной трансформации и генерирования набора полученных интерполяцией результатов с более высокой временной разрешающей способностью.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что набор полученных интерполяцией результатов характеризуется временной разрешающей способностью, соответствующей по меньшей мере 10-кратному значению по сравнению с частотой смены кадров потока цифровых изображений.
10. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит модуль устранения пачек, сконфигурированный для снижения или устранения пачек в последовательностях цифровых импульсов.
11. Устройство по п.4, отличающееся тем, что процессор содержит:
процессор общего назначения (ПОН);
процессор обработки цифровых сигналов (ПОЦС); и
совместно используемую память, которая функционально соединена, как с ПОН, так и с ПОЦС; причем ПОН и ПОЦС сконфигурированы для параллельной обработки потока цифровых изображений.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что:
ПОЦС реализует модуль изменения масштаба изображений и модуль пространственно-временной трансформации; и
ПОН реализует модуль генерирования цифровых импульсов.
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что ПОН реализует модуль устранения пачек.
14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что:
ПОЦС реализует модуль изменения масштаба изображений, модуль пространственной трансформации и модуль временной трансформации;
ПОН реализует модуль генерирования цифровых импульсов.
15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что ПОЦС осуществляет все свертывания, вовлекающие пространственное ядро или временное ядро.
16. Устройство по п.11, отличающееся тем, что ПОЦС реализует модуль интерполирования.
17. Устройство по п.1, отличающееся тем, поток цифровых изображений характеризуется частотой сменой кадров, составляющей по меньшей мере 50 Гц.
18. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поток цифровых изображений характеризуется частотой сменой кадров, составляющей по меньшей мере 100 Гц.
19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое цифровое изображение содержит по меньшей мере 0,01 мегапикселя.
20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что во время работы набор импульсов доставляют к клеткам сетчатой оболочки со временем задержки, которое составляет менее приблизительно 20 мс.
21. Устройство по п.1, отличающееся тем, что во время работы набор импульсов доставляют к клеткам сетчатой оболочки со временем задержки, которое составляет менее приблизительно 15 мс.
22. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной генератор содержит: цифровой светопроцессор (ЦСП), сконфигурированный для
приема света от источника; и
генерирования модулированного в пространственном отношении и во времени паттерна света на основании набора цифровых импульсов; и
один или несколько выходных оптических элементов, сконфигурированных для приема модулированного паттерна света от ЦСП и направления паттерна света на сетчатую оболочку субъекта с обращением к отдельным клеткам или небольшим группам клеток.
23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что
модулированный паттерн света содержит матрицу пикселей, каждый из которых может быть индивидуально переключен между положением включено и положением выключено с некоторой частотой переключения.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что частота переключения составляет по меньшей мере приблизительно 1000 Гц.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что частота переключения составляет по меньшей мере приблизительно 5000 Гц.
26. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица характеризуется максимальным размером пикселя, составляющим приблизительно 20 мкм или менее, на сетчатой оболочке субъекта.
27. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица характеризуется максимальным размером пикселей, составляющим приблизительно 10 мкм или менее, на сетчатой оболочке субъекта.
28. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица характеризуется средним размером пикселя, составляющим приблизительно 5 мкм или менее, на сетчатой оболочке субъекта.
29. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица характеризуется средним размером пикселя, составляющим приблизительно 10 мкм или менее, на сетчатой оболочке субъекта.
30. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица содержит по меньшей мере 1000 пикселей.
31. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица содержит по меньшей мере 10000 пикселей.
32. Устройство по п.23, отличающееся тем, что матрица содержит по меньшей мере 100000 пикселей.
33. Устройство по п.23, отличающееся тем, что дополнительно содержит источник, причем для каждого пикселя:
2
в положении включено пиксель характеризуется средней интенсивностью, составляющей по меньшей мере приблизительно 0,5 мВт/мм в диапазоне длин волн, в котором множество клеток были сенсибилизированы;
2
в положении выключено пиксель характеризуется средней интенсивностью, составляющей менее приблизительно 0,05 мВт/мм в диапазоне длин волн, в котором множество клеток были сенсибилизированы.
34. Устройство по п.33, отличающееся тем, что диапазон длин волн составляет 460-480 нм.
35. Устройство по п.33, отличающееся тем, что диапазон длин волн составляет 525-545 нм.
36. Устройство по п.33, отличающееся тем, что диапазон длин волн составляет 580-600 нм.
37. Устройство по п.22, отличающееся тем, что:
один или несколько выходных оптических элементов сконфигурированы для образования сходящегося пучка света, смоделированного при помощи модулированного паттерна и направленного на сетчатую оболочку субъекта; и
один или несколько выходных оптических элементов содержат по меньшей мере один элемент, сконфигурированный для регулировки схождения пучка.
38. Устройство по п.37, отличающееся тем, что пучок характеризуется фокальной плоскостью, проксимальной к поверхности сетчатой оболочки субъекта.
39. Устройство по п.37, отличающееся тем, что пучок характеризуется фокальной плоскостью, расположенной ниже поверхности сетчатой оболочки внутри сетчатой оболочки.
40. Устройство по п.35, отличающееся тем, что по меньшей мере один элемент, сконфигурированный для регулировки схождения пучка, содержит варифокальный элемент.
41. Устройство по п.40, отличающееся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один датчик, сконфигурированный для генерирования сигнала, который является индикатором движения или аккомодации глаза субъекта; и
контроллер, связанный функционально с датчиком и варифокальным элементом, а также сконфигурированный для регулировки фокуса варифокального элемента на основании сигнала.
42. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество клеток сетчатой оболочки содержат по меньшей мере 1000 клеток.
43. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество клеток сетчатой оболочки содержат по меньшей мере 10000 клеток.
44. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество клеток сетчатой оболочки содержат по меньшей мере 100000 клеток.
45. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержат набор из очков, которые содержат камеру, процессор и по меньшей мере часть выходного генератора.
46. Устройство по п.1, отличающееся тем, что во время работы набор импульсов доставляют к клеткам сетчатой оболочки со временем задержки, составляющим менее приблизительно 20 мс.
47. Устройство по п.1, отличающееся тем, что во время работы набор импульсов доставляют к клеткам сетчатой оболочки со временем задержки, составляющим менее приблизительно 10 мс.
48. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стимул является подвижным естественным событием.