(57)【要約】【解決手段】  本発明は、光刺激源（４）と、調整可能光減衰器（３）と、光反射用ミラー（６及び１４）と、光検出器（１１及び１８）を備えた視覚刺激器に関する。本発明による視覚刺激器は、ミラー（６及び１４）で構築されたミラーチャンバ（１）とミラー管（２）を備えており、ミラー（６及び１４）の反射点は互いに対して様々な角度を成しており、ミラーチャンバ（１）とミラー管（２）は、光線（２７）が、ミラー管（２）から、ミラーチャンバ（１）内の被験体（２６）又はその一部の位置に関わらず障害なしにミラーチャンバ（１）へと散乱し、被験体（２６）又はその一部の位置を通過してミラーチャンバ（１）内において或る制限内で変化するように相互に接続されており、更に、光刺激源（４）が、ミラー管（２）のミラーチャンバから離れた側の端に向けて取り付けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光刺激源（４）と、調整可能な光減衰器（３）と、光反射用ミラー（６及び１４）と、光検出器（１１及び１８）とを備えている視覚刺激器において、
前記視覚刺激器は、ミラー（６及び１４）で構築されたミラーチャンバ（１）とミラー管（２）を備えており、前記ミラー（６及び１４）の反射点は互いに対して様々な角度を成しており、前記ミラーチャンバ（１）とミラー管（２）は、光線（２７）が、前記ミラー管（２）から、前記ミラーチャンバ（１）内の被験体（２６）又はその一部の位置に関わらず、また前記被験体（２６）又はその一部の位置が前記ミラーチャンバ（１）内において或る制限内で変化しても、障害なしに前記ミラーチャンバ（１）へと散乱するように相互に接続され、更に、前記光刺激源（４）は、前記ミラー管（２）の前記ミラーチャンバから離れた側の端に向けて取り付けられていることを特徴とする視覚刺激器。
【請求項２】
前記ミラーチャンバ（１）内には、１枚又は数枚のミラー（６）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項３】
前記ミラーチャンバ（１）の前記ミラー（６）は、平面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の視覚刺激器。
【請求項４】
前記ミラーチャンバ（１）の前記ミラー（６）は、無制限に湾曲していることを特徴とする請求項１又は２に記載の視覚刺激器。
【請求項５】
前記ミラー管（２）内には１枚又は数枚のミラー（１４）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項６】
前記ミラー管（２）のミラー（１４）は、平面状であることを特徴とする請求項１及び５に記載の視覚刺激器。
【請求項７】
前記ミラー管（２）の前記ミラー（１４）は、無制限に湾曲していることを特徴とする請求項１又は５に記載の視覚刺激器。
【請求項８】
任意数の前記ミラー管（２）が前記ミラーチャンバ（１）に向けられていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項９】
前記ミラーチャンバ（１）の外壁（５）は透明な材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１０】
前記ミラーチャンバ（１）の外壁（５）はプラスチック又はガラスで形成されていることを特徴とする請求項１及び９に記載の視覚刺激器。
【請求項１１】
前記ミラーチャンバ（１）のミラー（６）とミラー（６）の間には開口部（９）があることを特徴とする請求項１、２、及び１０に記載の視覚刺激器。
【請求項１２】
調整可能光減衰器（３）が、前記光刺激源（４）と前記ミラー管（２）の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１３】
調整可能光減衰器（３）が、前記ミラー管（２）と前記ミラーチャンバ（１）の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１４】
任意数の光刺激源（４）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１５】
２つ以上の光刺激源（４）が前記ミラー管（２）に向けられていることを特徴とする請求項１及び１４に記載の視覚刺激器。
【請求項１６】
前記光刺激源（４）はフラッシュライトであることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１７】
前記光刺激源（４）は、その光反射面を除いて、金属防護カバー（１５）で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１８】
前記光刺激源（４）には光ファイバーケーブル（１７）が接続されており、前記ケーブルは前記光検出器（１８）に接続され、そこから光の強さに関する情報がデータ処理装置（２１）へ伝達できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項１９】
前記ミラーチャンバ（１）内には、１つ又は数個の光検出器（１１）があり、そこから光の強さに関する情報がデータ処理装置（２１）へ伝達できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【請求項２０】
前記光検出器（１１及び１８）は、光トランジスタ及び／又は光ダイオード、並びに光信号を増幅する演算増幅器を備えていることを特徴とする請求項１、１８、及び１９に記載の視覚刺激器。
【請求項２１】
前記装置の全てのミラー（６及び１４）の前記銀面（６’及び１４’）並びに前記光刺激源（４）の前記金属防護カバー（１５）は、相互に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、及び１７に記載の視覚刺激器。
【請求項２２】
前記調整可能光減衰器（３）は、選択可能な効率に基づいて、様々な波長の光を減衰するように変性されていることを特徴とする請求項１に記載の視覚刺激器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の視覚刺激器に関する。
【背景技術】
【０００２】
視覚反応を起こさせるために視覚測定法で使用される刺激技法には２つの技術的要件、即ち、どのように視覚刺激を眼に向けるかと、どのように照明効果以外の刺激源の要因を測定対象から除外するかが求められる。試験動物に視覚刺激を実施する場合の、眼の網膜の生理学的電位変化を測定するために設計された既知の技術（網膜電図、ＥＲＧ）に基づく視覚測定では、被験体を所定の場所に留め、又は何らかの方法で動かないようにして、ミラー、レンズ、又はＬＥＤ光源又はフラッシュライトを眼と整列させて用いることによって光線が網膜及び網膜の各部分を指すようにしている。（Documenta Ophthalmologica 98, 2000, Bayer A.U., Mittag T., Cook P., Brodis S.E., Podos S. M. 及び Maag K-Pによる「げっ歯動物の角膜閃光網膜電図を記録するための３つの異なる電極の振幅の大きさと再現性の比較」p. 233-246;並びに、Documenta Ophthalmalogica 81, 1992, Hawlina M. 及び  Konec B. による「臨床網膜電図用の新しい非角膜ＨＫループ電極」p. 253-259; 及び米国特許第４，２５５，０２３号、同第５，５０６，６３３号、スウェーデン特許広報第１，６４８，３３６号を参照。）
自由に動き回っている実験動物又は人の視覚刺激の大きさに対応するＥＲＧ電位を測定する場合、自由な動きでは、３次元空間内の注視方向、並びに被験体の身体又は頭のようなその一部の位置が測定毎に絶えず変化するため、技術的な問題が発生する。フラッシュライトなど、何らかの視覚刺激源を用いる際の別の共通する技術的問題点としては、光の強さの変化以外に、それによって作り出される他の物理的効果があり、この他の物理的効果としては、特に磁場及び音の変化が挙げられる。この問題を解決するには、視覚の大きさを被験体の注視方向から独立させ、被験体の体又はその一部が視覚刺激を送る際に障害とならないようにし、光刺激源の照明効果以外のものを測定対象の被験体から排除するという効果が得られるようにすべきである。
【特許文献１】米国特許第４，２５５，０２３号
【特許文献２】米国特許第５，５０６，６３３号
【特許文献３】スウェーデン特許広報第１，６４８，３３６号
【非特許文献１】Documenta Ophthalmologica 98, 2000, Bayer A.U., Mittag T., Cook P., Brodis S.E., Podos S. M. 及び  Maag K-P  による「げっ歯動物の角膜閃光網膜電図を記録するための３つの異なる電極の振幅の大きさと再現性の比較」 p. 233-246
【非特許文献２】Documenta Ophthalmalogica 81, 1992, Hawlina M. 及び  Konec B. による「臨床網膜電図用の新しい非角膜ＨＫループ電極」 p. 253-259
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、上記欠点をなくし、注視方向、又は身体又は頭のようなその一部の位置が測定状況毎に一定でないような、自由に動き回り且つ意識のある実験動物又は人から得られる、視覚刺激により発生するＥＲＧ応答の登録、並びに他の視覚過程に関連する他の生体電位応答の登録を可能する視覚刺激器を提供することである。更に、本発明の目的は、光刺激源を使用することにより発生する、光刺激要素以外の要素を除外する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、請求項１に記載の視覚刺激器により実現される。
本発明による視覚刺激器は、ミラーで構成されたミラーチャンバとミラー管を備えており、当該チャンバと管では、ミラーの反射部位は互いに対して様々な角度を成し、当該部位は、被験体又はその一部がミラーチャンバ内の何処に位置するかに関係なく障害とならずに光線がミラー管からミラーチャンバへと散乱するように、且つミラー管のミラーチャンバから離れた側の他方端に対して光刺激源が整列するように、互いに接続されている。
【０００５】
上記目的は、本発明による視覚刺激器を用いることにより実現されるが、この視覚刺激器は、ミラーチャンバとミラー管を備えており、両者は、実験動物又は、人の頭部のような他の生体被験体生物がミラーチャンバ内に位置する状態で、ミラーチャンバ内の被験体又はその一部が何処に位置しているかに関係なく障害とならずに光線がミラー管からミラーチャンバへと散乱するように、相互に接続されている。ミラーチャンバ内の光線の均等な散乱は、ミラーチャンバとミラー管のミラー面の各部分を互いに対して様々な角度で配置することにより作り出され、一方、被験体の視覚刺激に対する露出の程度は、眼の動き又は体の位置変化により生じる注視方向の変化には依存していない。光はフラッシュライトなどの光刺激源から反射され、内面が反射性を有する閉鎖されたミラー管に散乱し、光刺激源からミラーチャンバまでのミラー管の形成する距離が、その役割として、ミラーチャンバにおける光の強さの望ましい変化以外の他の要素を排除するように、ミラー管内を通過する。フラッシュライトを用いている間の磁場及び音の変化は、例えば、光刺激源により発生する光以外の種類の影響要因であると考えられる。上記本発明による解決において２つ以上の視覚刺激源を用いる間に、視覚の動的機能は可変時系列で与えられる視覚刺激に対して測定され得るが、この視覚刺激は、時間と強さに関しては、それぞれ個々別々であってもよいし、各種様式で累積的に重なっていてもよい。
【０００６】
更に、各視覚刺激の光子流は、持続時間の短い閃光でもよいが、この光子流は波長によって選択可能且つ調整可能であると共に、望みに応じて視覚刺激に影響を及ぼす要因のスペクトル、即ち刺激期間の累積の順序又は状態、刺激の色特性、刺激の強さを変調することができ、而して視界の一般力学を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
これより、添付図面を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
図面に示す視覚刺激器は、１枚又は数枚のミラー６で構成されたミラーチャンバ１と、１枚又は数枚のミラー１４で構成されミラーチャンバに接続されたミラー管とを備えている。更に、視覚刺激器は、ミラー管の他方端に配置された光刺激源４と、減衰器３と、光検出器１１及び１８とを備えている。
【０００８】
ミラーチャンバ１は、本実施形態では有利にはＬｅｘａｎプラスチック又はそれに匹敵するもの、或いはガラスなどの透明な材料で作られている外壁５を備え、一方が開いた四面体を成す方形の底面に制限を加えている。洗浄ができるように、四面体の底部は取り外し可能に作られている。チャンバ１の内面は、上から見て対称的な配列で、ミラー６は、図１に示すように、ミラーとミラーの間に、図４及び図５に示す実験動物２６用の空間を観察するための隙間９ができるように調節されている。ミラーの反射面６は、チャンバ１の内側に面している。ミラーチャンバ１のミラー６は、互いに対して様々な角度を成している（例えば、図１の角度Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ）。この実施形態では、ミラー６は平板状であり、角度Ｉが４５度、角度ＩＩが９０度、角度ＩＩＩが１３５度、角度ＩＶが１８０度になるように置かれている。他の実施形態では、ミラーは無制限に湾曲している。全てのミラーの銀面６’は、システムの同じ０電位に接地されている。
【０００９】
外から見て、ミラーチャンバ１の１枚の外壁に対して光検出器１１が取り付けられ、その中のセンサー１０の観察線８が外壁５上のミラー６に設けられた孔７を通過してミラーチャンバ１に到り、光検出器１１がミラーチャンバ１内の光の強さを観測できるように調整されている。光検出器１１のセンサー１０は、実験動物２６の視野の水平レベル２４に対応する水平方向位置に配置されている。光検出器１１により測定された光の強さを表す電圧パルスは、出口コネクタ１３から導線２３で、図１、３に示す登録及び記憶用の自動データ処理装置２１へ送られ、そこで光の強さが時間の関数として求められる。光検出器１１は、電源装置として外部電圧を採用することもでき、その電圧はコネクタ１２に送られる。ミラーチャンバには２つ以上の光検出器を配してもよい。
【００１０】
両端が開放された方形断面のミラー管２は、外側から見てミラーチャンバ１の１つの外壁に対して向けられている。ミラー管のミラーの反射面１４は、管２の内面を形成している。ミラー管２とミラーチャンバ１との接続点には、ミラーチャンバ１の壁に、ミラー管２の断面積に対応する孔があり、或いは随意的に、ミラーチャンバ１の外壁５の内面上のこの点にはミラーが無い。ミラー管２は、図２によればスタンド２２の上に、実験動物２６の身体又はその一部がミラー管２からミラーチャンバ１への光線の散乱の邪魔にならない高さ２５に支持されている。ミラー管の全てのミラーの銀面１４’は、システムの同じ０電位に接地されている。本実施形態のミラー１４は、平面状のミラーである。他の実施形態では、ミラーは無制限に湾曲していてもよい。
【００１１】
ミラー管のミラーチャンバから遠い側の端には、光刺激源４があり、その光反射面はミラー管２に向けられている。光刺激源４は、光を反射する面以外は金属製の防護カバー１５により覆われているが、このカバーはシステムの０電位に接地されている。金属防護カバーは、その役割として、測定システム並びにミラーチャンバ１内の被験体２６に対する光刺激源４により発生する磁場と音の影響を排除するために、都合よくは、十分な肉厚（例えば約２ｍｍ）の金属板で製作されている。光刺激源４は、導線１６により電子的に、又は遠隔操作により無線で、スイッチオンにすることにより作動し、そのフィールドパルスは、制御対象の光刺激源４以外の装置の部分には影響を与えないようなものである。光線２７は、光刺激源４から反射し、光刺激源４とミラー管２の間に配置された調整式減衰器３を通過してミラー管２に到り、そこで光線は散乱して、そこから引き続き更にミラーチャンバ１に進む。
【００１２】
減衰器３は、様々な波長の光を随意的な効率で減衰させるように編成されている。他の実施形態では、光の強さを減衰する装置は、ミラー管とミラーチャンバの間に配置されている。
【００１３】
光刺激源４には光ファイバケーブル１７が接続され、この光ファイバケーブルは、光刺激源４で発生した光を光検出器１８に導き、そこから光の強さに関する情報が送信され電子導線２１を通して登録され記憶される。説明してきた光分離技法は、光刺激源４の光の強さを誘起されたＥＲＧ応答と時間の関数として比較できるようにすると共に、導線が光刺激源４又はその近くに接続されている場合にはその導線から送信されることになる生体電位信号が外乱を受けないようにする。
【００１４】
光検出器１１及び１８は、光トランジスタ及び／又は光ダイオード、並びに光信号を増幅する演算増幅器を備えている。装置の全てのミラー６及び１４の銀面６’及び１４’並びに金属防護カバー１５は、互いに電気的に接続されている。
【００１５】
上に提示した発明によれば、ミラーチャンバ内に配置された生体対象は、例えば人の頭部だけを被験体としてもよい。チャンバは、座位の被験者の頭部を取り巻く支持ロッドにより高さを下げることもできる。この場合には、ミラー管が互いにらせん曲線状に重なるのが実用的である（請求項参照）。
【００１６】
本発明の概念によれば、ミラー管２は、光刺激源４からの光線を、ミラーチャンバ１の、被験体２６がミラー管２からミラーチャンバ１までの光の散乱の障害とならない点に集束させる集束装置として採用されている。ミラー管２は、その役割として、ミラーチャンバ１内の光の強さの変化以外の光刺激源４の影響（磁場の変化や音の刺激）を無くすような距離から、光をミラーチャンバ１に反射できるようにする。ミラーチャンバ１は、実験動物２６が制限された領域内で自由に動くことができるような空間として、且つミラーチャンバ１並びにこれに接続されたミラー管２がミラー６及び１４から構成され、それらミラー又はそれらの反射部材が互いに様々な角度を成している場合に、光線が３次元空間内で均等に散乱する空間として機能する。
【００１７】
本発明の制限内で、上記解以外の解も考えられる。つまり、提示された原理が守られる限り、ミラー管はどのような形状又はどのような大きさであってもよいし、１枚又は数枚のミラーで形成してもよいし、また、それらミラーを様々な方向からミラーチャンバに向けてもよい。例えば、円錐形のミラー管をミラーチャンバの上側部分に対して垂直に向けてもよい。ミラー管又は光刺激源の個数は制限されない。同じように、提示した原理に則るミラーチャンバは、どのような形状及び大きさであってもよいし、１枚又は数枚のミラーで構成してもよい。光刺激源としては、グロー電球又はその他既知の光源をフラッシュライトの代わりに用いてもよい。
【００１８】
本発明は、ここに提案した効果的な実施形態に限定されるものではなく、請求項の内容に記載の本発明の概念の枠内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による視覚刺激器を上から見た図である。
【図２】図１の視覚刺激器を横から見た図である。
【図３】図１の視覚刺激器の部分を別々に、ある角度で横から見た図である。
【図４】図１の視覚刺激器内の光線の経路を示す図である。
【図５】図２の視覚刺激器内の光線の経路を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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