CN1431921A - 具有可变电压和电流性能的多相微光电传感器视网膜植入物及置入装置 - Google Patents

具有可变电压和电流性能的多相微光电传感器视网膜植入物及置入装置 Download PDF

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Abstract

一种用于在眼内以电感应方式形成视力的视网膜植入物(10)，包括一个有图象感知象素层(60)与电压和电流增益调整层(100)的叠合的微光电传感器配置。一个第一滤光器(74)安置在植入物的每个图象感知象素中的一个微光电传感器上，而一个第二滤光器(75)安置在植入物的图象感知象素中的另一个微光电传感器上，象素的每个微光电传感器响应光的一个不同波长，以产生对黑暗和光的感知。一个第三滤光器(106)安置在电压和电流增益调整层的一部分上，它暴露于光，以便能够调整器件的植入物电压和电流增益。

Description

具有可变电压和电流性能的多相 微光电传感器视网膜植入物及置入装置
发明领域
本发明涉及植入眼内的医疗产品，它能使由于某些视网膜疾病而丧失视力的病人恢复一定程度的视力。
发明背景
许多种视网膜疾病由于破坏眼睛的外视网膜脉管系统和某些内外视网膜层而导致视力丧失。内视网膜也称作视神经视网膜。外视网膜脉管系统由脉络膜和脉络膜血管层组成，而外视网膜层由布鲁赫膜和视网膜色素上皮组成。已感光的内视网膜层外部是光感受器层。但是，也可能出现其它内视网膜层的可以变化的缺少。这些缺少的内视网膜层包括外核层、外丛状导、内核层、内丛状层、无长突细胞层、神经节细胞层和神经纤维层。这些内视网膜层的缺少使得可以电刺激这些结构中的一个或多个，从而产生已形成的图象的感知。
已经报道过通过电刺激视网膜的各部分来产生视力的先前的努力。一种此类尝试涉及一个一面带有视网膜刺激电极而另一面带有光传感器的盘状器件。光传感器的电流用盘内的电子线路(用外电源供电)放大，以启动刺激电极。该器件设计成通过从玻璃体腔接触视网膜的神经纤维层来电刺激该层。该器件似乎不太成功，因为它必须复制一个在通常的半径行程内起作用且带有从视网膜的不同部分来的重叠纤维的神经纤维层的复杂的频率调制的神经信号。因此，该器件不仅必须复制和还要破译一个复杂的神经信号，而且必须能够选择相对于入射光图像配置在不是沿视网膜表面的正确位置中的合适的神经纤维来刺激。
另一个使用植入物来校正视力丧失的尝试涉及这样一个器件，该器件由一个在其上面涂有一种光敏材料(如硒)的支承基底组成。该器件设计成通过一个在后极上形成的外巩膜切口插入并放置在巩膜和脉络膜之间，或脉络膜和视网膜之间。光将导致一个在光敏表面上产生的电位，该电位产生离子，然后离子在理论上移入视网膜而产生刺激。但是，因为该器件没有分立的表面结构来限制电荷的定向流动，所以会出现电荷的侧向移动和扩散，由此减小可以接受的图象分辨能力。将该元件安置在巩膜和脉络膜之间也会导致妨碍分立的离子移向光感受器和内视网膜层。这是由于脉络膜、脉络膜血管层、布鲁赫膜和视网膜色素上皮层的存在，所有这些会妨碍这些离子的通过。将该器件安置在脉络膜和视网膜之间仍然会在分立离子迁移路径中插入布鲁赫膜和视网膜色素上皮层。因为该器件将插入或通过后极的高血管脉络膜，所以与到后极的血流的破坏一起，多半会产生脉络膜下的、视网膜内的和眼眶内的出血。
美国专利No.5 024 223中公开了另一种视网膜刺激器件，一种光电人造视网膜器件。该专利公开了一种插入视网膜本身内部的有可能性的空间中的器件。这空间称为视网膜下的空间，位于视网膜的外层和内层之间。该公开的人造视网膜器件由多个沉积在一个单晶硅衬底上的所谓表面电极微光电二极管(“SEMCP”)组成。SEMCP将光变换成小电流，后者刺激上面的和周围的内视网膜细胞。由于SEMCP的实心衬底性质，可能发生营养物从脉络膜到内视网膜的阻塞。即使采用各种几何图形的排列配置，氧和生物物质的渗透也不是最好的。
美国专利No.5 397 350公开另一种光电人造视网膜器件。该器件由多个所谓独立的表面电极微光电二极管(ISEMCP)组成，这些ISEMCP安置在一个液体容器内，以便放入眼睛的视网膜下的空间内。相邻的ISEMCP之间的开放空间允许营养物和氧从外视网膜流入内视网膜。ISEMCP合并一个电容层，以产生一个反向电位，从而允许双相电流刺激。此种电流有利于防止由于长时间单相刺激而产生的对视网膜的电解损伤。但是，像SEMCP器件一样，ISEMCP依赖从可见环境来的光来启动它，因此该器件在弱光环境中起作用的能力是有限的。ISEMCP也不提供一种方法来满足对残存视网膜组织的电刺激灵敏度的局部变化。因此，需要能够在弱光环境中有效地操作并能补偿眼睛内视网膜灵敏度变化的视网膜植入物。
发明概要
为了满足上述要求，本发明公开了一种用于在眼内以电感应方式形成视力的视网膜植入物，一种所谓可变增益多相位微光电二极管视网膜植入物(VGMMRI)，它能产生正极性或负极性刺激电压或电流，两者在弱光环境中的波幅都比先有技术中的大。该增大的电压和电流将称为增益。
按照本发明的一个方面，该视网膜植入物(此处也称为VGMMRI)包括在一个硅片衬底表面上排成列的多个微光电传感器对。每列中的每个微光电传感器对具有对入射光有相反取向的一个第一微光电传感器和一个第二微光电传感器，使得第一PiN微光电传感器的P部分和第二NiP微光电传感器的N部分在一列的表面上的第一端部上对准，使得它们面向入射光。同样，第一PiN微光电传感器的N部分和第二NiP微光电传感器的P部分在一个与第一端部相对并指向衬底的第二端部上对准。每列的微光电传感器对也配置成使所有微光电传感器对的两端的P部分和N部分沿该列的长轴对齐。一个共同的视网膜刺激电极连接每个微光电传感器对的第一端部P和N部分。在第二端部上，每列微光电传感器对有一个与每列中所有微光电传感器的第二端部N部分产生电接触的第一接触带和一个与该列中所有微光电传感器的第二端部P部分产生电接触的第二接触带。对该器件上所有列的微光电传感器对重复该同一配置。这样，每列微光电传感器对在延伸该列的长度并超越到两个在下面的带状光电二极管的端部的第二端部上有两个独立的共同接触带，一个连接该列中所有在上面的PiN微光电传感器对的所有第二端部N部分，而另一个连接该列中所有在上面的NiP微光电传感器对的所有第二端部P部分。
在该列下面，该列的第二端部N部分共同接触带与一个第一在下面的带状PiN光电传感器的P部分产生电接触，后者延伸该列的长度，然后到该列的两端。该第一在下面的带状PiN微光电传感器的目的是通过第二端部N部分共同接触带向该叠合的列中的PiN微光电传感器提供增大的电压和/或电流。同样，该第二端部P部分共同接触带与一个第二在下面的带状NiP光电传感器的N部分产生电接触，后者延伸该列的长度，然后超越到该列的两端。该第二带状NiP光电传感器的目的是通过第二端部P部分共同接触带向该叠合列中的微光电传感器提供增大的电压和/或电流。
在一个实施例中，三种类型的滤光器(每个通过可见至红外光的一个不同的波长部分)一个对一个地沉积在PiN微光电传感器的第一端部P部分上，NiP微光电传感器的第一端部N部分上，以及在第一带状的在下面的PiN光电传感器的向光暴露的端部和第二带状的在下面的NiP光电传感器的向光暴露的端部的P和N部分上。
按照本发明的第二方面，本发明公开一种调整安置在眼睛内的视网膜植入物的刺激电压波幅及极性和/或电流的方法。该方法包括提供一个光启动的视网膜植入物(VGMMRI)的步骤，该VGMMRI的电输出可以通过改变指向视网膜植入物上的可见和红外照明光的三个不同波长部分的强度来调整其电压极性、电压和电流波幅。这三个不同波长部分是从入射光和从一个用于将不同波长部分投射到眼内的头戴装置提供的。该头戴装置是如美国专利No.5 895 415(参考合并于此)中描述的一种改进的自适应成象视网膜刺激系统(AIRES)，并改进而在可见和红外光的三个不同波长部分中产生图象和背景照明。
按照本发明的第三方面，本发明公开一种视网膜植入物，它被制成分开的单个VGMMRI微型瓦片状的象素，每个象素具有至少一个微光电传感器对和一对在下面的带状光电传感器，使得这些微型瓦片状的象素保持在一个网状格架中。格架中的象素之间的开放空间允许营养物和氧在内外视网膜层之间透过。
附图简述
图1是一只在视网膜下的空间内含有一个VGMMRI视网膜植入物的眼睛的简化横截面图；
图2是视网膜一部分的放大的分解透视截面图，例示一个VGMMRI的实施例在视网膜下的空间内其最佳位置中的透视截面图；
图3是一个按照本发明的一个优选实施例的VGMMRI的面向入射光的平面图；
图4是通过图3的截面A-A和B-B截取的VGMMRI的透视的阶梯状截面图的一部分；
图4A是VGMMRI的另一个优选实施例的平面图，其中，每个带有其增益调整层的微光电传感器对埋置在一个网状格架中，并在空间中与每个相邻的微光电传感器对及其各自的增益调整层隔开；
图5A-5C例示一个VGMMRI的优选实施例的制造阶段；
图6是一种能与图3、4和4A的VGMMRI一起使用的改进的自适应成象视网膜刺激系统(AIRES)的综合简图；
图7A-D表示一种适合于用在图6的AIRES系统中的改进的PTOS装置；
图8表示图6的AIRES系统的另一实施例的各组成部分；
图9是一种视网膜植入物注入器(RII)的透视图，该注入器用于植入一个如图3、4、4A和5A-5C的VGMMRI的视网膜植入物；
图10是一个注射器视网膜植入物注入器(SRI)装置的透视图，该装置包括图9的内部有一个视网膜植入物的RII、一个附接的套管和一个附接的由操作者控制的充满液体的注射器；以及
图11是图10的SRI的另一实施例的透视图。
目前优选实施例的详述
如下面更详细地描述的，本发明涉及一种视网膜植入物，与先有技术的视网膜植入物比较，本发明的能改变其刺激电压极性，并且也能对视网膜产生较高的刺激电压和电流。该较高的和可以调节的刺激电压和电流允许有较高的电压和/或电流刺激阈，后者是为了刺激严重损伤的视网膜组织而可能要求的。虽然下面公开的视网膜植入物的一个优选实施例可以独自使用，不需要安置在眼睛外面的任何专用的刺激设备，但是在另一个实施例中，本发明的植入物刺激电压和电流通过由一个将不同波长部分投射到眼内的头戴装置提供的投射图象和背景照明光的不同波长部分的调节量的增加而适用于视网膜的特定需要。该头戴装置的使用也使该视网膜植入物能够在弱光条件下起作用。
如图1中所示，一个视网膜植入物(此处也称作一个可变增益多相位微光电二极管视网膜植入物或VGMMRI)10安置在眼睛12内的视网膜下的空间16中，其取向可以接受通过眼睛12的角膜13和晶状体14而到达的入射光11。如本说明书中使用的，术语“光”指可见光和/或红外光。
在图2中，一个高度放大的透视截面图表示安置在视网膜下的空间16中的其最佳位置上的VGMMRI10。从眼睛内部到外部在其各自位置上的视网膜的各层为：内限制膜18；神经纤维层20；神经节和无长突细胞层22；内丛状层24；内核层26；外丛状层28；外核层30；以及光感受器层杆体和锥体内外节32，所有这些构成内视网膜34。应当注意，外丛状层28、外核层30和光感受器层杆体和锥体内外节32构成内视网膜的外面部分，但在该技术中有时仅称作“外视网膜”，虽然如上文中所述其意义对该技术的专业人员是清楚的。该VGMMRI10安置在内视网膜34和外视网膜40之间，后者由视网膜色素上皮36和布鲁赫膜38组成。外视网膜的外面是脉络膜血管层42和脉络膜44，它们一起组成脉络膜脉管系统80。脉络膜脉管系统80的外面是巩膜48。
参照图3和4，图中示出VGMMRI的一个优选实施例。图3是VGMMRI10的面向入射光的平面图，表示微光电传感器对62的各列61的一个顶层60，微光电传感器对62最好是由非晶硅材料制成而配置在由硅片衬底形成的在下面的增益层的表面上的微光电二极管对。此处使用的术语“微光电传感器”定义为能够接受光能并将其变换为电信号和/或变化电阻的任何器件。此类器件的例子包括微光电二极管、太阳能电池和光敏电阻。在微光电传感器对62的每列60下面是第一带状PiN光电二极管66和第二带状NiP光电二极管68，第一带状PiN光电二极管66向微光电传感器对62的非晶PiN微光电传感器的第一列63提供增大的电压和/或电流增益，第二带状NiP光电二极管68向非晶微光电传感器对62的第二列64提供增大的电压和/或电流增益。每个微光电传感器对62的每个非晶PiN微光电传感器63A和每个非晶NiP微光电传感器64A有一共同的视网膜刺激电极65。
在每个微光电传感器列60的下面，PiN微光电传感器列63的N部分共同接触带66A(图3)与第一在下面的带状PiN光电传感器66的P部分产生电接触。而且，共同接触带66A延伸到列60的长度然后超越到第一带状PiN光电二极管66的P部分的两端。该第一在下面的带状PiN光电传感器66的目的是向在上面的PiN微光电传感器63A提供增大的电压和/或电流增益。
同样，如图4中最清楚地显示的，在非晶硅微光电传感器列60的下面，非晶NiP微光电传感器列64的P部分共同接触带68A(图3)与第二在下面的带状NiP光电传感器68的N部分产生电接触。而且共同接触带68A延伸到列60的长度然后超越到第二带状NiP光电二极管68的N部分的两端。该第二在下面的带状NiP光电传感器68的目的是向在上面的非晶NiP微光电传感器64A提供增大的电压和/或电流增益。
虽然VGMMRI10最好做成盘状，但也可以制成其它形状，包括(但不限于)矩形、环形、环形的一部分、不规则形状及其它形状，以配合待刺激的已损伤视网膜的形状。而且，在图4A中示出的本发明另一个实施例中，每个VGMMRI象素62，每个连同其小段的在下面的带状增益光电二极管66、68(图4)可以制成一个单个的象素，在空间中形体上与其它象素62隔开，但是然后与其它象素62一起共同埋置在一个网状格架17中。这种网格结构的目的是允许营养物能够通过网格的通道在内外视网膜之间流动。
重新参照图4，通过图3的截面A-A和B-B的一部分截取的阶梯形截面图进一步例示VGMMRI10的一个优选实施例。图4最清楚地表示用于接受入射光图象11的上微光电传感器象素层60与电压和/或电流增益调整层100。VGMMRI10的微光电传感器象素层60叠置在电压/电流增益调整光电二极管层100的顶部上，这两层60、100是串联电连接的。最好是，上层60的微光电传感器象素用非晶硅材料形成，而增益调整层100是用由晶体硅材料形成的光电传感器带构成的。此外，增益调整层100的面积最好比微光电传感器象素层60的面积大，使得增益调整层100的一部分伸出在微光电传感器层60的周边以外。在一个优选实施例中，上微光电传感器层60遮盖增益调整层100的约80％，并位于增益调整层100的中央，使得增益调整层的伸出在微光电传感器层60的周边以外的部分对入射光暴露。在另一个实施例中，增益调整层100的面积也可以与微光电传感器层60的面积相同；在这种情况下，一个选定的波长范围的入射光11通过微光电传感器层60而到达下增益调整层100。这个结果是通过利用非晶硅的阻止一定波长的可见光而通过一定波长的红外光的特性的优点而得到的。
微光电传感器象素层60是由单个的象素62做成的，单个的象素62最好用这样取向的非晶PiN63A和非晶NiP64A微光电传感器构成，使得每个NiP微光电传感器64A的N部分80邻接每个PiN微光电传感器63A的P部分76，而每个NiP微光电传感器64A的P部分76A邻接每个PiN微光电传感器63A的N部分80A。一个本征层78安置在每个微光电传感器63A和64A的P部分和N部分之间。微光电传感器63A和64A的P部分76、76A、本征层78和N部分80、80A最好全部用非晶硅(a：Si)制成，但也可以用该技术的专业人员熟知的其它光电传感器材料制成。在另一个实施例中，VGMMRI10可以通过将两个晶体硅(Si)微光电传感器的薄膜叠合在一起来产生一个类似于本发明优选实施例的结构。这将类似于一个像一块胶合板一样叠合在一起的多层PC板。该晶体硅微光电传感器的层叠薄膜将要求层间连接和薄衬底3D硅处理。
a：Si/Si和Si/Si器件有其自身的优点。非晶硅可以用来制造一个非常薄的器件。而且，非晶硅在可见光范围内具有强的光吸收能力，这能增加用该材料制成的光电传感器器件的效率。但是，晶体硅具有比非晶硅更理想的防漏电品质，这在微光电传感器的较高操作电压的实施中可以证明是有利的。但是，这后一事实比起自偏压操作来更是一个与较高操作电压有关的问题。一个层叠的晶体硅结构也可以产生非常光滑的象素结构。
重新参照图4，以入射光11首先到达VGMMRI的表面这一点开始，来描述一个优选实施例的特定结构。层77是一个用不透明材料(最好是合适厚度的铂)制成的格架状的光障碍物，它防止微光电传感器对的象素62之间的相互影响。每个象素62具有连接相邻的PiN63A和NiP64A微光电传感器的镀敷金属的电极65。形成的内电极81使PiN微光电传感器63A的P侧面76与相邻的NiP微光电传感器64A的N侧面80产生电连接。在图3的同一列象素内的所有PiN微光电传感器63A共用一个共同的下电极带150。同样，在图3的同一列象素64内的所有NiP微光电传感器64A共用一个共同的下电极带83。
继续参照图4，上电极65具有一个溅射的铱/氧化铱第一上层86，该层86沉积在铂的第二上层88上。该第二上层88沉积在铂的第一内层170上，后者形成于钛的第二内层92上。第一内铂层170非常薄，对光半透明。它沉积在另一个非常薄的半透明钛的第二内层92上，后者形成一个硅附着层，以防止钛的氧化和保证合适的表面导电性。铂的第二上层88较厚，并用作通过在铂层88上沉积一个铱/氧化铱层86而完成的最终视网膜刺激电极65用的结构金属。微光电传感器对62的形成的内电极81由二氧化硅绝缘帽82互相隔离，该绝缘帽82有一个供视网膜刺激电极65用的孔。
半透明的钛第二内层92最好接触微光电传感器63A、64A的相邻的P部分76和N部分80面积的几乎所有表面。应当注意，最好金属接触表面尽可能多地接触每个微光电传感器的活性面积，以引出合适的电流。这是因为电子迁移率在非晶硅中可能受到限制，而耗尽区中的产生光子的电子在非晶硅材料中不可能走远。
每个微光电传感器象素62中的PiN微光电传感器63A最好包括一个可见光通过的滤光器74，滤光器74设计用来允许一部分可见光光谱通过，以激发PiN取向的微光电传感器63A而阻挡包括红外光的其它波长。在其它实施例中，一个用于可见光或红外光的其它波长的光通滤光器也是适合的。每个微光电传感器象素62的NiP微光电传感器64A最好包括一个红外光通过的滤光器(IR-A)75，以允许一部分红外光光谱通过，以便激发NiP取向的微光电传感器64A而阻挡可见光。一种用于IR-A通过的滤光器75和可见光通过的滤光器74的合适材料是一种干涉型滤光器材料，虽然该技术的专业人员熟知的其它滤光器种类也是合适的。
虽然图3和4的实施例例示一种具有由特殊结构的成对PiN 63A和NiP 64A微光电传感器构成的象素62的微光电传感器象素层60，但其它类型的多相位微光电传感器视网膜植入物(MMRI)结构也可以使用。适合用于微光电传感器象素层60中的各种MMRI结构的详细讨论，见我们于1998年3月26日提出申请的美国专利申请书顺序号09/100 336和我们于1995年6月6日提出申请的美国专利申请书顺序号08/465766。这些申请书中每个的全部公开内容参考合并于此。
在图3和4的实施例中，增益调整层100具有各列交替的PiN66和NiP68电压/电流增益光电传感器带。每个PiN66和NiP68光电传感器带最好是一个在特定位置跨过VGMMRI10的条带的单晶光电传感器。所有PiN光电传感器带66的一部分通过一个钛附着层160与非晶微光电传感器象素层60的PiN列的共同铂电极带150产生电接触。同样，所有NiP光电传感器带68的一部分通过一个钛附着层98与非晶微光电传感器象素层60的共同铂电极带83产生电接触。
在图4所示的实施例中，一个N性能衬底的晶体硅衬底200最好是增益层100的起始材料。衬底200制造在具有交替的P掺杂(P+)带154和N掺杂(N+)带155的顶面(非晶硅面)上。同样，增益层100的底面处理成具有交替的N掺杂(N+)带152和P掺杂(P+)带153，其中N+扩散层152与P+扩散层154在形体上对准，而P+扩散层153与N+扩散层155在形体上对准。PiN66和NiP68结构的相邻的微光电二极管带用N+隔离槽151隔开，隔离槽151从两侧贯穿增益层100，最好在增益层100的中部变窄。或者是，也可以使用该技术中专业人员熟知的沟道隔离来隔开微光电二极管带66、67。在一个交替图形中，列66、68与非晶硅微光电传感器层60的共同电极带150、83平行地准直。个PiN晶体硅微光电传感器带66与共同电极带150上方的PiN非晶硅微光电传感器象素元63A的对应列对齐，而每个NiP晶体硅微光电传感器带68与共同电极带83上方的NiP非晶硅象素元64A的相应列对齐。这种匹配的准直产生非晶硅象素63A、64A与其对应的增益调整层100中的硅带微光电传感器66、68的理想的串联电连接。
延伸通过微光电传感器62的周围边缘的PiN和NiP带66、68的一些部分涂有一个红外光通过的滤光器(IR-B)106。该IR-B滤光器106最好设计成通过一个与非晶硅微光电传感器象素层60的NiP微光电传感器64A上的IR-A滤光器75不同的红外光带宽。一个在VGMMRI10的底面上的底面电极114最好覆盖增益调整层100的整个底部部分。最好由沉积在钛层116上的铱/氧化铱涂层118做成的底面电极114延伸在VGMMRI10的整个底面上，以便甚至允许电流分布横跨VGMMRI器件10的“接地”平面。底面钛层116直接接触所有的P+层153与N+层152。应当注意，VGMMRI10的上下电极65、114最好使用一个钛层88、116，以便在硅(非晶硅或晶体硅)和溅射的铱/氧化铱层86、118之间保持适当的附着和电连续性。
在本发明的一个优选实施例中，顶部非晶硅微光电传感器层60大约厚4000埃。N非晶硅(N+a-Si：H)80、80A和P非晶硅(P+a-Si：H)76、76A层约厚150埃，而中间的较厚的本征非晶硅(未掺杂的a-Si：H)层78约厚3600埃。增益调整层100约厚15微米(μm)，而下电极114的底面钛层116和铱/氧化铱层118分别厚约150埃和600埃。每个非晶微光电传感器象素62的一个合适的尺寸和构型是11μm乘11μm正方形。在该构型中，每个NiP64A和PiN63A区段最好是5.5μm乘11μm。每个微光电传感器象素62的这一尺寸和形状是最佳的，因为VGMMRI10中的视网膜刺激电极中心对中心间隔在此时接近人眼视网膜的分辨率间距。由于当象素的几何尺寸变小时每个象素62中的填充因子变低，因此保持一个给定的电流通量需要更大的光通量。但是，VGMMRI10由于其对整个面积或对一个单个象素增大电压和电流增益的能力而能够驱使一个电流密度更均匀地通过视网膜。术语“填充因子”指每个象素被入射光“填充”的面积。填充因子与相对于被刺激电极和任何其它结构阻挡的光活性表面量的整个光活性表面量成正比。
VGMMRI植入物10可以用于一只眼内，以治疗外视网膜和/或有限的内视网膜机能障碍的面积。该植入物的形状可以制成类似于该面积的形状。各种形状如盘形、环状盘形、部分环状盘形或不规则形状都可使用，可由该技术的专业人员容易地制造。
如图4A的平面图中所示，在另一个优选实施例中，VGMMRI器件10A制成一个阵列，其象素块体62A最好由1至9个微光电传感器子象素62以1×1、2×2或3×3块体组成，它们然后以一个平滑的图形集体固定在一个网状格架17中。该网状格架17最好用一种柔性的生物兼容的材料如硅或帕里纶制成。图4A的实施例显示1×1象素块体62A。网状格架17中的孔18允许营养物、营养素、氧、二氧化碳和其它生物化合物在内视网膜(感觉神经视网膜)和外视网膜(视网膜色素上皮)之间容易地通过，并有利于视网膜。该网状格架17的设计因此有助于VGMMRI器件10A的生物兼容性。
VGMMRI器件的晶片处理
参照图5A、5B和5C，一个VGMMRI最好用该技术中熟知的绝缘体上硅(SOI)晶片制造。首先处理顶面，随后是SOI晶片的支承部分的背面蚀刻。该蚀刻将自动停止在SOI氧化物层界面上。除去该氧化物将露出准备进一步处理的硅膜的底面。硅膜的合适厚度为约2至50微米。使用标准的离子注入和扩散技术来在硅膜的两面产生活性区域。
图5A显示准备处理成两个VGMMRI象素的硅膜200，这两个VGMMRI象素具有P+活性区154、153和N+活性区152、155，并具有从顶面和底面挖入的N+槽停止区151。底面上的活性区具有与顶面上的活性区互补的图形。
图5B表示该制造过程的连续，在顶面上的用作基底金属66A、68A和50埃的钛上沉积约50埃的铂，并制作该金属层66A、68A的图形，以形成非晶硅层的基础。在顶面上沉积P+a-Si：H76A，到约150埃的厚度，并制作图形来匹配仅仅在N+区155上的Pt/Ti图形68A，如图5A、5B中所示。同样，沉积约150埃的N+a-Si：H80A，并制作图形来匹配仅仅在P+区154上的Pt/Ti图形66A，如图5A、5B中所示。只要制作图形中需要，就如该技术中常用的那样，使用牺牲性质的0.1微米厚的保护铝层来保护现有的细部。然后在所有细部上沉积约3700埃的未掺杂的a-Si：H78。该层将成为完成的VGMMRI器件的非晶硅面中的PiN和NiP微光电二极管的本征层。继续参照图5B，现在仅在P+a-Si：H面积76A上沉积约100埃的N+a-Si：H80并制作图形。同样，在N+a-Si：H80A面积上沉积约100埃的P+a-Si：H76并制作图形。
图5C表示制造VGMMRI象素62的最后阶段。通过在50埃的钛上沉积约50埃的铂来制造每个非晶微光电二极管象素62的顶部透明电极81，并制作电极81的图形来匹配象素62的每个PiN63A和NiP64A非晶硅结构，也示于图5B中。
继续参照图5C，随后形成用于非晶和晶体PiN和NiP微光电二极管的滤光器。为清楚起见，只描述在VGMMRI象素62之一上的滤光器的制造过程。为了形成可见光通过的滤光器，在顶面上沉积一个保护的铝掩膜层，并在图5C的PiN非晶硅微光电二极管63A上蚀刻掉铝，且沉积可见光通过的介电滤光器材料74，然后制作图形，以便仅保留在这些孔内。该铝掩模现在被蚀刻掉而沉积一个新的铝掩模。以类似的方式，形成在NiP非晶硅微光电二极管64A上的IR-A光通过的滤光器75。在完成可见光和IR-A通过的滤光器层74、75后，在非晶硅PiN/NiP电极面积上沉积一个0.5微米的铂层并制作图形，以开始形成电极65。通过对约150埃的铂后随约600埃的铱/氧化铱利用光致抗蚀剂除掉来制作图形而完成该电极65。
重新参照图5C，现在利用如已经叙述的同样的铝保护层工艺后随选择性蚀刻和除掉来仅仅在晶体硅PiN和NiP微光电二极管的面对光的部分上沉积IR-B光通过的介电滤光器层106并制作图形。
如图5C中还示出的，在底部晶体硅P部分153和底部晶体硅N部分152之间对一个二氧化硅绝缘层116制作图形。其次，在底面上沉积约150埃的钛，后随约600埃的铱/氧化铱，以形成底电极118。每个VGMMRI象素62的这个底电极118对其它VGMMRI象素62的电极118可以或者是电绝缘的，或者是电连接的，在后一情况下，形成一个在VGMMRI器件的另一实施例中的共同接地电极平面。最后，在图5C中，在VGMMRI象素62之间，利用反应离子蚀刻法完全蚀刻而穿过晶体硅衬底200、IR-B滤光器106和底电极118的介入面积的大部分至全部，来产生一个槽23。在蚀刻掉大部分而不是全部介入的晶体硅衬底200面积的优选实施例中，在VGMMRI象素62之间的某些面积中留下硅桥。在这种情况下，VGMMRI象素62通过这些硅桥保持在位置中。在一个已蚀刻掉全部介入的硅面积的优选实施例中，VGMMRI象素62埋置在一个早先描述过的柔性的生物兼容的网状格架中。
虽然在一个优选实施例中使用了晶体硅和非晶硅两者，但也可以单独使用非晶硅或单独使用晶体硅来制造VGMMRI器件。此外，如图5C中所示，虽然在一个优选实施例中使用同样的IR-B滤光器106来覆盖晶体硅的PiN和NiP增益微光电二极管，但是在其它实施例中，使用每个通过IR-B光的不同部分的不同滤光器来分别覆盖PiN和NiP增益微光电二极管。这些其它实施例通过允许IR-B光的单个波长部分控制PiN或NiP增益微光电二极管的增益来提供对由增益微光电二极管提供的电压和电流增益量的更大控制。
VGMMRI的操作
如上所述，图3-5中公开的VGMMRI10的一个优点是可以控制VGMMRI10的电压和电流增益。在一个优选实施例中，这个增益对整个植入物10是可以控制的，并可以被任何一个微光电传感器象素62使用。当植入在眼睛的视网膜下的空间中时，VGMMRI10接受进入该视网膜下的空间中的图象的光。每个象素电极65上产生光电电位，与入射光的强度成正比。这些光电电位以入射图象的形状沿视网膜表面分布，并在铱/氧化铱电极65上产生电荷，这些电荷改变图2中接触上面的视网细胞和结构34的膜电位。铱/氧化铱电极79对上面的视网膜细胞和结构34的电耦合既是电阻性的，又是电容性的。取决于象素62的微光电传感器63A、64A中的哪一个受入射光波长的刺激更强，电极65上产生的电荷或为正或为负。正电荷导致接触图2的在上面的细胞结构30、32，从而通过细胞膜的去极化作用而产生对黑暗的感知，负电荷则通过细胞膜的超极化作用而产生对光的感知。
虽然也可以使用其它电极材料，但本发明的优选的铱/氧化铱电极的一个优点是，除了具有比其它电极材料如铂可能有的更高的电容性效果外，它还支持更好的DC离子流进入组织。这导致VGMMRI10的更低的功函数，因此VGMMRI可以以更低的电极电位操作。更低的电极电位导致更好的弱光性能，并减少对眼组织的电位电解损伤。其次，VGMMRI10的优选的铱/氧化铱电极的更大的电容性效果在没有光的时刻在电极电容性放电期间对组织提供一个被动的电荷平衡效果。
在某些情况下，VGMMRI10上的可用光量可能很低，或者在植入物上面的视网膜的电刺激阈可能很高。在两者中任一的情况下，为了刺激残存的细胞层和/或结构，需要额外的电压和/或电流增益。本发明的VGMMRI10实施例通过串联地叠合两层微光电传感器以获得达两倍的电压摆动而达到所要的增益。生成的较高电压产生通过组织的较高电流。
如图4中所示，非晶微光电传感器象素层60叠合在增益调整层100的晶体PiN/NiP微光电传感器带66A、68A上。层60、100这样叠合，使得象素62及其在增益调整层100中的各自的PiN和NiP接触带66A、68A与下面的微光电传感器66、68串联连接。因此，与只有一个顶部PiN/NiP微光电传感器60可以得到的电压摆动相比，可以得到两倍的正的或负的电压摆动。
VGMMRI10上的滤光器74、75、106使得能够通过允许光的不同波长优先刺激每个滤光器下面的不同的微光电传感器来控制获得多大的增益和该增益分布在哪里。最好是，滤光器74、75和106这样制造，使得这三个滤光器中的每一个通过可见和/或红外光的不同波长或波长范围。在一个实施例中，IR-A和IR-B滤光器75、106被选择成通过400纳米至2微米范围内的一部分波长。更优选的是，IR-B滤光器106被选择成通过800纳米至2微米范围内的一部分波长，而IR-A滤光器75被选择成通过400纳米至2微米范围内的一部分波长。可见光通过的滤光器74最好选择成通过400纳米至2微米范围内的一部分波长，而更优选的是通过400至650纳米范围内的一部分波长。光的不同波长可以从环境和/或从下面参照图6和7讨论的头戴装置之类的另一外部光源进入眼睛。
例如，因为延伸在象素层60周边外面的增益调整层100的PiN和NiP带66、68的部分涂有IR-B106滤光器，所以通过IR-B滤光器的波长被用来向增益层100选择性地提供功率，增益层100转而向上面的微光电传感器层60提供额外的电压和电流增益。PiN微光电传感器63A和NiP微光电传感器64A可以利用从增益层100得到的这个功率源。上述机构使微光电传感器63A和64A能够产生比如果没有下面的增益层100时会产生的更高的电压和电流。
因为微光电传感器63A、64A之一分别对可见光更敏感，而另一个对IR-A光更敏感，所以这两个占优势的波长部分的光将在上面的视网膜层中产生对光和黑暗的感知；电极65上的正电位将产生对黑暗的感知，而负电位产生对光的感知。该机制在已申请而尚未审查决定的美国专利申请书顺序号09/100336中和在美国专利No5895415中更详细地描述，两者的公开内容均参考合并于此。
在一个优选实施例中，如图3和4中所示，VGMMRI植入物10有一个矩形的微光电传感器象素顶层60，沿中央覆盖在一个面积更大的增益调整层100上，使得增益调整层100的约80％被层60覆盖，而层100的剩下的20％对入射光暴露。虽然在该实施例中仅暴露20％的增益调整层100，但在其它实施例中可以制成百分率更小或更大的暴露面积。
在另一实施例中，如图4A中所示，VGMMRI10有一个整体结合在每个象素62中的增益调整层，两者与其它象素62在空间中形体上隔开。如图所示，这种构型允许单个的VGMMRI象素62埋置在一个网状格架17中。该网状格架17也可以做成对所有象素62有一个共同的接地电极。
除了通过通常的可见环境提供的可见光、IR-A光和IR-B光外，也可以通过一个外部的头戴装置系统来任选地提供对VGMMRI10的可见、IR-A和IR-B光的功率供给。图6、7、8的一种这样的头戴装置系统230即所谓AIRES-M系统230是美国专利No.5 895 415的自适应成象视网膜刺激系统(AIRES)的PTOS头戴装置的一种改进。
如图6中所示，AIRES-M230包括一个投射和追踪光学系统(PTOS)头戴装置232、一个神经网计算机(NNC)234、一个成象CCD照相机(IMCCD)236和一个输入管心针垫(ISP)238的各组成部分子系统。在PTOS232内部安置了一个合并了IR-BLED显示器(IRBLED)240的瞳孔反射追踪CCD(PRTCCD)242和一个可见/IR-A LED显示器(VISIRALED)241。图示在眼睛12的视网膜下的空间内有一个VGMMRI10。在操作中，当需要时，例如在暗淡的环境照明期间，从PTOS232内的VISIRALED241来的IR-A和可见光图象光学投射到眼睛12中。当需要启动图4的层100的电压和电流增益时，从IRBLED240来的IR-B照明也投射到眼内。VISIRALED241和IRBLED240的光强度、持续时间、波长平衡和脉冲频率受NNC234的控制，并通过界面的ISP238由病人的输入调制。安装在PTOS头戴装置232上面或中间的IMCCD236向NNC234提供图象输入，NNC234转而按程序产生VISIRALED241和IRBLED240的可见光、IR-A光和IR-B光输出。一个PRTCCD242整体结合在PTOS头戴装置232中，以通过瞳孔的浦肯野反射的位置变化来追踪眼睛运动。PRTCCD242对NNC234输出，该输出转而通过跟随眼睛运动的电子控制移动从VISIRALED241来的投射图象的位置。PTOS232也可以编制程序，以便对VGMMRI10提供正确的扩散IR-B照明，而不投射可见图象或IR-A图象。
在增益调整层100整体结合在每个VGMMRI象素中而各VGMMRI象素在空间中隔开并埋置在网状格架中的实施例中，PTOS232也可以通过NNC234编制程序而将制作图形的IR-B光投射在各个VGMMRI象素上。
图7A-7D表示图6的AIRES-M系统230的PTOS组件的一种眼镜形状的构型232。如图7D中所见，虽然光学系统的简图与图6中所示的PTOS组件232的综合简图稍许不同，但两种装置型式的精神实质和功能是相同的。图7A是PTOS232的顶视图。它显示头戴垫250、太阳穴部件252和环境光强度传感器254。图7B是PTOS232的前视图。它显示外部的部分反射/透射镜248、一个支承的鼻架256、环境光强度传感器254和图6中所示的IMCCD照相机236的视窗。图7C是PTOS232的部分剖视的侧视图。它显示一个内部的IR-A光和可见光LED显示器光源241。同时显示部分反射/透射镜248、支承的鼻架256、头戴垫250、一个太阳穴部件252和引向图6的NNC234的电源和信号线电缆258。图7D显示安置在眼睛12内的视网膜下的空间中的带有聚焦的图象246的VGMMRI10，它也显示内部的可见光/IR-ALED显示器光源241、PRTCCD242、IRBLED240和外部的部分反射/透射镜248。图8显示AIRES-M系统的组成部分，包括PTOS232，可以固定在病人身体上的便携式的NNC234和ISP238输入装置。
VGMMRI在眼内的植入
如图9中所示，可以使用一个视网膜植入物注入器(RII)300来将一个视网膜植入物302安置在眼睛的玻璃体腔内，或者将一个视网膜植入物302直接安置在眼睛的视网膜下的空间中。RII300使用一种安置在RII300内部的流体来将视网膜植入物302推动到位于RII300的端部尖端304处的出口。利用这种方法，可以控制视网膜植入物302的放置而不需要用一个器械在形体上夹持该视网膜植入物302，该器械可能导致植入物302的损坏。
也如图9中所示，RII300用管子制成，管子最好用泰佛隆(聚四氟乙烯)或帕里纶制造，并且是透明的。其大部分长度是扁平的，在其扁平的端部的尖端处有一锥尖304。扁平横截面306类似于视网膜植入物302的横截面。管子的另一端保持一个圆形横截面308，它允许RII300围绕套管310插入，如图10中所示，套管310转而固定在含有注入用的液体314的注射器312上。该注入液体314是任何生物兼容的液体，但最好是盐水或一种粘弹性物质。
如图10中所示，在使用时，首先将视网膜植入物302安置在RII300内。然后将RII300固定在套管310周围，转而将套管310固定在一个含有最好为盐水或粘弹性液体的注射器312上。操作者通过注射器312拿住整个视网膜注入器装置316。然后将RII300的锥形尖端304通过一个孔推进到眼睛的玻璃体腔中，这个孔是为此目的而通过眼睛壁形成的。一旦RII300的尖端304被安置在玻璃体腔内的位置中并邻近通过视网膜形成的视网膜切口，就通过从眼睛外部由充满液体的注射器312的操作施加的液体压力将视网膜植入物302推出RII300。然后用外科器械操纵视网膜植入物，或是将其植入视网膜下的空间内的视网膜下面的位置中，或是在视网膜上的位置中的视网膜顶部上面。RII300也可以用来通过视网膜孔将视网膜植入物302直接注入视网膜下的空间中。在这种情况下，在注入视网膜植入物302之前，将RII300的尖端304直接安置在视网膜孔中。
在另一实施例中，如图11中所示，RII-1注入器装置416使用一个安置在注入器400内的注入器推杆420来将植入物402推出注入器400。注入器推杆420的形状与注入器400的内横截面符合一致，并可以用任何种类的熟知方法来推动推杆420前进。在优选实施例中，一个杆状延长部425将注入器推杆420连接在注射器430的注射器推杆435上。推动注射器推杆435，由此向前推动注入器推杆420，并将植入物402推出注入器400。
从上面所述，公开的VGMMRI视网膜植入物具有PiN和NiP微光电二极管对的多层结构，该结构允许电压和电流增益的调整。在一个优选实施例中，该VGMMRI微光电传感器象素结构是矩形的，虽然VGMMRI微光电传感器象素结构也可做成圆形或其它形状，并很容易由该技术的普通专业人员制造。在另一个优选实施例中，VGMMRI微光电传感器象素制成在空间中隔开并埋置在一个网状格架中的单个单元。该网状格架也可以有一个接触网状格架上所有微光电传感器象素的接触电极的共同导体，形成一个共同接地平面。
我们希望上面的详细描述应看作例示性的而不是限制性的，可以理解，包括所有等同物的下面的权利要求书是用来规定本发明的范围的。

Claims (29)

1.一种用于在眼内以电感应方式形成视力的视网膜植入物，该视网膜植入物包括：
多个用于接受入射在眼睛上的光的第一层微光电传感器对，每个第一层微光电传感器对包括：
一个PiN微光电传感器和一个NiP微光电传感器，其中，PiN
微光电传感器的P部分和NiP微光电传感器的N部分在一个第一
端部上对准，而PiN微光电传感器的N部分和NiP微光电传感器的
P部分在一个第二端部上对准；以及
一个在微光电传感器对的第一端部的P部分和N部分之间产生
电连通的共同电极；
一个具有第一面和第二面的增益调整层，该第一面有一个与该多个第一层微光电传感器对的至少一部分的第二端部产生串联电连接的第一部分和一个与该第一部分整体形成并从该第一部分延伸出去的第二部分，其中，该第二部分的取向能接受入射在眼睛上的光；以及
一个与该增益调整层的第二面产生电接触的共同电极平面，其中该共同电极平面用作视网膜植入物的一个电的接地极。
2.权利要求1的视网膜植入物，其特征在于，该增益调整层包括至少一个具有一个P部分和一个N部分的PiN微光电传感器，该增益调整层的至少一个PiN微光电传感器的P部分与该第一层微光电传感器对的至少一个PiN微光电传感器的N部分产生电连通。
3.权利要求1的视网膜植入物，其特征在于，该增益调整层包括至少一个具有一个N部分和一个P部分的NiP微光电传感器，该至少一个NiP微光电传感器的N部分与该第一层微光电传感器对的至少一个第一层NiP微光电传感器的P部分产生电连通。
4.权利要求1的视网膜植入物，其特征在于，该增益调整层包括多个平行的PiN和NiP微光电传感器带。
5.权利要求4的视网膜植入物，其特征在于，该多个第一层微光电传感器对还包括多列微光电传感器对，其中，一对中的PiN微光电传感器的N部分与增益层中的一个PiN微光电传感器带的一个P部分产生电连通，而该对中的NiP微光电传感器的P部分与增益层中的一个NiP微光电传感器带的一个N部分产生电连通。
6.权利要求4的视网膜植入物，其特征在于，该多个平行的PiN和NiP微光电传感器带安置在一个交替的图形中。
7.权利要求1的视网膜植入物，其特征在于，该增益调整层的第二部分的第一端部涂有一种第一滤光器材料，其构型做成通过一个选自400纳米至2微米范围的可见光和红外光波长的第一预定部分。
8.权利要求7的视网膜植入物，其特征在于，该波长的第一预定部分选自800纳米至2微米的范围。
9.权利要求7的视网膜植入物，其特征在于，该多个第一层微光电传感器对中的每一个还包括一种安置在该多个微光电传感器对的至少一个的第一端部上的N部分上面的第二滤光器材料。
10.权利要求9的视网膜植入物，其特征在于，该第二滤光器材料的构型做成通过一个在400纳米至2微米范围内的可见光或红外光波长的第二预定部分。
11.权利要求10的视网膜植入物，其特征在于，该波长的第二预定部分不同于该波长的第一预定部分。
12.权利要求11的视网膜植入物，其特征在于，该波长的第二预定部分选自一个650纳米至800纳米的范围。
13.按照权利要求7-11中任何一项的视网膜植入物，其特征在于，该多个第一层微光电传感器对的每一个还包括一种安置在该多个微光电传感器对的至少一个的第一端部上的P部分上面的第三滤光器材料。
14.权利要求13的视网膜植入物，其特征在于，该第三滤光器材料的构型做成通过一个选自400纳米至2微米范围的波长的第三预定部分。
15.权利要求14的视网膜植入物，其特征在于，该波长的第三预定部分不同于该波长的第一和第二预定部分。
16.权利要求15的视网膜植入物，其特征在于，该波长的第三预定部分选自一个400纳米至650纳米的范围。
17.一种用于在眼睛内以电感应方式形成视力的视网膜植入物，该视网膜植入物包括：
多个微光电传感器象素，该多个微光电传感器象素中的每一个与任何相邻的微光电传感器象素隔开，而每个象素埋置在一个网状格架中，其中，微光电传感器象素中的每一个包括：
至少一个用于接受入射在眼睛上的光的第一层微光电传感器对，每个微光电传感器对包括：
一个PiN微光电传感器和一个NiP微光电传感器，其中，PiN微光电传感器的P部分和NiP微光电传感器的N部分在第一端部上对准，而PiN微光电传感器的N部分和NiP微光电传感器P部分在第二端部上对准；以及
一个在微光电传感器对的第一端部的P部分和N部分之间产生电连通的共同电极；以及
一个具有第一面和第二面的增益调整层，该第一面有一个与该多个第一层微光电传感器对的至少一部分的第二端部产生串联电连接的第一部分和一个与该第一部分整体形成并从该第一部分延伸出去的第二部分，其中，该第二部分的取向能接受入射在眼睛上的光。
18.权利要求17的视网膜植入物，其特征在于，该网状格架包括一个电连接到所有该多个微光电传感器象素上的共同接地电极。
19.一种调整眼睛视网膜内安置的植入物中电压和电流增益的方法，该方法包括：
提供一个具有一个光启动的光敏层和一个光启动的电压和电流调整层的视网膜植入物，该光启动的增益调整层有一个用于通过一个入射的可见和红外光的第一预定波长部分的带通滤光器，该视网膜植入物安置在眼内；
提供一个预定波长部分中的光源；以及
用该光源照明至少一部分视网膜植入物，来调整入射到眼睛上的可见光和/或红外光图象的增益。
20.一种用于将一个视网膜植入物安置在眼内的视网膜植入物注入器，该视网膜植入物注入器包括：
一个细长的空心管部件，有一个第一开口端部、一个第二开口端部和一个延伸在第一和第二开口端部之间的管体；
该第一端部包括一个扁平的锥形孔；以及
该第二端部包括一个圆孔，圆孔的直径小于延伸在第一和第二开口端部之间的管体的宽度。
21.权利要求20的视网膜植入物注入器，其中，所述注入器用泰佛隆(聚四氟乙烯)制成。
22.一种视网膜注入器装置，包括：
一个用于将一个视网膜植入物安置到眼内的视网膜植入物注入器，该视网膜植入物注入器包括：
一个细长的空心管部件，有一个第一开口端部、一个第二开口端部和一个延伸在第一和第二开口端部之间的管体；
该第一端部包括一个扁平的锥形孔；以及
该第二端部包括一个圆孔，其直径小于延伸在第一和第二开口端部之间的管体的宽度。
一个套管，其第一端部插入视网膜植入物注入器的第二端部中；以及
一个注射器，其中，该视网膜植入物注入器器件的圆形端部插在该套管的尖端周围，而该套管固定在充满一种注入液体的注射器上。
23.权利要求22的视网膜注入器装置，其特征在于，该注入液体是一种生物兼容的液体。
24.权利要求22的视网膜注入器装置，其特征在于，该注入液体是一种盐水。
25.权利要求22的视网膜注入器装置，其特征在于，该注入液体是一种粘弹性液体。
26.一种用于在眼内以电感应方式形成视力的可以调整的电压和电流增益微光电传感器视网膜植入物，该视网膜植入物包括：
一个包括至少一个PiN微光电传感器的第一微光电传感器层，该第一微光电传感器层有一个其构型做成通过可见光的带通滤光器，以及
一个包括至少一个PiN微光电传感器的电压和电流增益调整层，该电压和电流增益调整层有一个第一面，该第一面包括一个与第一微光电传感器层的至少一个PiN微光电传感器的一部分产生串联电连接并被其覆盖的第一部分和一个包括一个红外带通滤光器的没有被第一微光电传感器层覆盖的第二部分。
27.权利要求26的视网膜植入物，其特征在于还包括至少一个安置在第一微光电传感器层上的上电极和至少一个安置在电压和电流增益调整层上的下电极，这些上电极和下电极包括溅射的铱/氧化铱。
28.一个用于在眼内以电感应方式形成视力的视网膜植入物，该视网膜入物包括：
一个包括多个微光电传感器对的第一层，每个微光电传感器对包括：
一个PiN微光电传感器和一个NiP微光电传感器，其中，PiN微光电传感器的P部分和NiP微光电传感器的N部分在一个第一端部上对准，而PiN微光电传感器的N部分和NiP微光电传感器的P部分在一个第二端部上对准；以及
一个在微光电传感器对的第一端部的P部分和N部分之间产生电连通的共同电极；
一个与微光电传感器对的多个PiN微光电传感器的每一个的第二端部的N部分产生电接触的第一共同电极带；
一个与PiN/NiP微光电传感器对的多个NiP微光电传感器的每一个的第二端部的P部分产生电接触的第二共同电极带；
一个第二层微光电传感器增益调整层，包括一个与微光电传感器对的第一层的第二端部的N部分和P部分两者的共同电极带产生串联电连接的第一部分的第一端部和一个与该第一部分整体形成并从该第一部分延伸出去而其取向能接受入射在眼睛上的光的第二部分；以及
与电压和电流增益调整层的第一部分和第二部分两者的第二端部产生直接电接触的第二层电压和电流增益调整层用的一个共同电极平面，该共同电极平面用作视网膜植入物的电接地极。
29.一种视网膜注入器装置，包括：
一个用于将一个视网膜植入物安置在眼内的视网膜植入物注入器，该视网膜植入物注入器包括：
一个具有一个第一开口端部、一个第二开口端部和一个延伸在第一和第二开口端部之间的管体的细长的空心管部件，和一个安装在该管体内部的注入器推杆，推杆的位置由操作者控制；
该第一端部包括一个扁平的锥形孔；以及
该第二端部包括一个圆孔，圆孔的直径小于延伸在第一和第二开口端部之间的管体的宽度；以及一个固定在注入器上的注射器，用于通过一个安置在注入器推杆和注射器推杆之间的延长部来控制注入器推杆的运动。
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