Frank Prämaßing :

Mikroelektronische Schaltungen und Aufbautechniken für implantierbare Sehhilfen

Dissertation angenommen durch: Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik, 2004-03-04

BetreuerIn: Prof. Dr. rer. nat. Dieter Jäger , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

GutachterIn: Prof. Dr. rer. nat. Dieter Jäger , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik
GutachterIn: Prof. Ph. D. Bedrich Hosticka , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

Schlüsselwörter in Englisch: Intraocular Vision Aid (IOS), Implantable Intraocular Microsystem, Clock and Data Recovery, Optical Signal and Energy Transmission, LED-based Micro-Display

  
   
 Klassifikation     
    Sachgruppe der DNB: 620 Ingenieurwissenschaften
  
   
 Abstrakt     
   

Abstrakt in Deutsch

Im Rahmen dieser Dissertation werden implantierbare Mikrosysteme betrachtet, die erblindeten Menschen ein gewisses Sehvermögen zurückgeben sollen. Weltweit sind heute zwei Implantatsysteme zu nennen, die in unterschiedlichen Projekten gefördert werden. Die Intraokulare Sehhilfe (IOS) wird für blinde Menschen entwickelt, deren Hornhaut des Auges unfallbedingt oder durch Krankheit getrübt ist. Das Retina-Implantat wird für blinde Menschen entwickelt, deren Photorezeptoren in der Netzhaut degenerieren. In beiden ophthalmologischen Implantaten werden Mikroelektronische Schaltungen in optischen Freiraumübertragungsstrecken eingesetzt, deren Entwurf und technische Realisierung die vordergründige Zielsetzung dieser Arbeit darstellt. Die für den Aufbau einer implantierbaren Sehhilfe entwickelten Konzepte und Techniken werden zusätzlich vorgestellt und anhand des weltweit ersten IOS-Implantates demonstriert. Dies beinhaltet im Weiteren die technische Realisierung eines integrierten Mikrodisplays, welches mittels einer hybriden Aufbau- und Verbindungstechnik direkt an eine ebenfalls realisierte CMOS-Treiberschaltung angekoppelt wird.

Abstrakt in Englisch

Within the scope of this work, the possibilities of implantable microelectronic systems for giving back a certain vision to blind people are demonstrated. With respect to recent developments in ophthalmologic implants, two examples are presented in particular. The Intraocular Vision Aid (IoVA) has been developed for blind people whose cornea of the eye is opaque due to illness or accident. The Retina Implant (RI) has been developed for blind people whose photoreceptors in the human retina are degenerating. In both of the presented ophthalmologic implants, microelectronic circuits are applied in optical free space links, whose concepts and technical feasibility is the main objective of this work. Furthermore, the structural-design technologies developed for the application in eye implants are demonstrated by means of the Intraocular Vision Aid. In the broader sense, this includes the pilot development of a miniature LED-array, connected to a CMOS driver circuit by using a hybrid packaging of integrated circuits.