(57)【要約】【課題】例えば被験者が動いている状態であっても、ノイズが小さく、被験者の負担が小さい脳活動計測用電極、その電極を使用した頭部装着装置及び脳活動計測システムを提供する。【解決手段】頭皮に当接させて使用する脳活動計測用電極において、突起８と、突起８の周囲に間隔を空けて配置された複数の第１及び第２の脚部９、１０を備え、突起８及び第１及び第２の脚部９、１０の少なくとも一方が脳活動としての電気的情報を取得する機能を有し、第１及び第２の脚部９、１０は突起８よりも長く構成され、かつ第１及び第２の脚部９、１０は可撓性を有するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭皮に当接させて使用する脳活動計測用電極において、
第１の頭皮接地部と、同第１の頭皮接地部の周囲に間隔を空けて配置された複数の第２の頭皮接地部を備え、前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部の少なくとも一方が脳活動としての電気的情報を取得する機能を有し、前記第２の頭皮接地部は前記第１の頭皮接地部よりも長く構成され、かつ前記第２の頭皮接地部は可撓性を有することを特徴とする脳活動計測用電極。
【請求項２】
前記第２の頭皮接地部は外方に撓むことができることを特徴とする請求項１に記載の脳活動計測用電極。
【請求項３】
前記複数の第２の頭皮接地部の長さがすべて同じではないことを特徴とする請求項１又は２に記載の脳活動計測用電極。
【請求項４】
前記第２の頭皮接地部の裏面には１又は複数の突起が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項５】
前記複数の第２の頭皮接地部は前記第１の頭皮接地部の周囲に放射状に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項６】
前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部は本体を基部として延出されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項７】
前記第１の頭皮接地部は複数の突起体として構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項８】
前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部の少なくとも一方は導電性能を有する合成樹脂素材から構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項９】
前記合成樹脂素材は柔軟な素材であることを特徴とする請求項８に記載の脳活動計測用電極。
【請求項１０】
前記合成樹脂素材は微細な導電性物質群を含有させて導電性能を有するようにしたことを特徴とする請求項８又は９に記載の脳活動計測用電極。
【請求項１１】
前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部は合成樹脂成形品として一体成形されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項１２】
前記第１の頭皮接地部と前記第２の頭皮接地部とはそれぞれ異なる素材から構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項１３】
前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部の上部位置には電極固定部が形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項１４】
前記電極固定部は前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部とともに一体成形されていることを特徴とする請求項１３に記載の脳活動計測用電極。
【請求項１５】
前記脳活動は脳波として記録されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項１６】
前記脳活動は脳磁界として記録されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の脳活動計測用電極。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の脳活動計測用電極を頭部装着用のベースに取り付けた頭部装着装置。
【請求項１８】
前記脳活動計測用電極に脳活動信号を増幅する増幅装置が固定されていることを特徴とする請求項１７に記載の頭部装着装置。
【請求項１９】
前記増幅装置は前記ベース側に固定され、前記脳活動計測用電極は前記増幅装置のキャッチ部に支持されていることを特徴とする請求項１８に記載の頭部装着装置。
【請求項２０】
前記脳活動計測用電極は前記増幅装置のキャッチ部に対して着脱可能とされていることを特徴とする請求項１９に記載の頭部装着装置。
【請求項２１】
前記増幅装置と、前記第１の頭皮接地部及び第２の頭皮接地部の上部に形成された頭部装着用のベース保持部と、によって前記ベースを挟んでいることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれかに記載の頭部装着装置。
【請求項２２】
請求項１〜１６のいずれかに記載の脳活動計測用電極によって得られた脳活動信号に基づいて脳活動を計測する脳活動計測システム。
【請求項２３】
請求項１７〜２１のいずれかに記載の頭部装着装置によって得られた脳活動信号に基づいて脳活動を計測する脳活動計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脳活動を計測するために使用される脳活動計測用電極、その電極を使用した頭部装着装置及び脳活動計測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳波計測において被験者の頭部に電極を接置させる方法として、ウェット式とドライ式がある。ウェット式は、例えば電極の設置箇所の頭髪を掻き分け頭皮を露出させてから、アルコール等で頭皮上の皮脂を取り除き、導電性ジェルや導電性ペーストを塗布した皿電極を頭皮に接地させるものである。この場合、接触抵抗を下げることができるため、パッシブ型の脳波計でもノイズ混入の少ない脳波を取得することができる。しかし、アルコール等で皮脂を取り除いたり、脳波計測時に被験者の頭部に導電性ジェルや導電性ペーストを塗布しなければならないという問題があり、研究や医療用途等での精密な脳波計測以外にはなかなか普及していない。また、パッシブ型の脳波計では、電極から差動増幅器（アンプ）をつなぐ電極線が被験者に触れたり、動くことでノイズ源になるという問題があり、特に動作を伴う脳活動の計測は難しい。
このようなことから、様々なドライ式の電極の開発がされている。ドライ式の電極とは、金属や導電性樹脂を用いるものである。ドライ式の電極は、脳波キャップやヘッドセット等、被験者の頭部に対して何らかの電極を固定して接地する手段と共に用いられ、ウェット式のように、被験者の頭部に導電性ジェルや導電性ペーストを塗布したり、接地前にアルコール等で皮脂を取り除いたりすることは必須ではない。そのため、研究、医療目的だけでなく、ヘルスケア等の産業用途にも期待されている。ドライ式の電極では、ウェット式の電極を導電性ペースト等を用いて接置する場合に比べて接触抵抗が下がらないため、脳波に環境由来等のノイズが混入しやすい。そのため、通常、ドライ式の電極は電極の近傍にプリアンプを配置するアクティブ電極と併用される。アクティブ電極のプリアンプにより、アクティブ電極と差動増幅器（アンプ）をつなぐ電極線由来のノイズの発生は抑えられることとなり、被験者が動いている場合であっても電極線由来のノイズの少ない脳波の計測が可能になる。このようなドライ式の電極の一例として特許文献１を示す。特許文献１は、その図１等に示すように支持部１４と、支持部１４の表面に突出形成され特定の方向に傾動する弾性体で構成された４本の傾動部１６を有するドライ式の電極である脳波計測用電極１０である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−７４３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の脳波計測用電極１０は、使用の際に傾動部１６が変形し、その側面が頭皮に接触するものである。しかし、このような脳波計測用電極１０では、
１）脳波計測用電極１０を押圧すると傾動部１６は変形して接触位置がずれてしまう。つまり頭皮と電極の接触部の位置ずれが起こり、計測される脳波のノイズの発生原因となる。
２）電極装着後においても傾動部１６が変形することから、その変形が計測される脳波のノイズの発生原因となる。
３）被験者がちょっと動くだけでも傾動部１６が変形する可能性があるので、被験者が極力動かないように測定に協力しなければならず負担が大きい可能性がある。
等の課題がある。
本発明は、このような問題点に鑑み、被験者が動いている状態であっても、ノイズが小さく、被験者の負担が小さい脳活動計測用電極、その電極を使用した頭部装着装置及び脳活動計測システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために第１の手段では、頭皮に当接させて使用する脳活動計測用電極において、第１の頭皮接地部と、同第１の頭皮接地部の周囲に間隔を空けて配置された複数の第２の頭皮接地部を備え、前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部の少なくとも一方が脳活動としての電気的情報を取得する機能を有し、前記第２の頭皮接地部は前記第１の頭皮接地部よりも長く構成され、かつ前記第２の頭皮接地部は可撓性を有するようにした。
このような構成において脳活動計測用電極を頭皮（頭部）に接地させる際には、まず先に相対的に長い第２の頭皮接地部の先端（あるいは先端寄り）を頭皮に接地することとなり、接地点を基点として位置決めすることができる。そして電極は押圧されて第２の頭皮接地部が撓まされることとなり、それに伴って第１の頭皮接地部が頭皮に接近して接地させられることとなる。
脳活動計測用電極は、脳波計測用の導電性ペーストや導電性ジェル、生理食塩水を含浸させた綿等を用いずとも、脳活動を計測できるドライ電極であることがよい。ドライ電極は導電性ペーストや導電性ジェル等を用いないため電極を頭皮に接地させる際には例えばキャップやヘッドセット、ヘッドギア等により頭部に固定される。電極を頭部に固定する際に、電極が押圧され、可塑性を有する第２の頭皮接地部が変形し、第１の頭皮接地部が頭皮に接近して接地されることにより、電極の形状が頭皮に接地された状態において固定される。電極を頭皮上の髪の毛のある個所に接地する際には、可塑性を有する第２の頭皮接地部の変形により髪の毛を掻き分けられることになる。
つまり、第１の頭皮接地部と第２の頭皮接地部が頭皮上でずれることなくしっかりと接地でき、接地が完了すると第１の頭皮接地部も第２の頭皮接地部もいずれも位置が決まり、第２の頭皮接地部の湾曲した姿勢も、例えばキャップ、ヘッドセットやヘッドギア等による押圧された条件において固定化されることになる。そのため、第２の頭皮設置部が可塑性を持っているにもかかわらず、電極の位置のずれや、電極自体の変形が起こらないこととなり、脳活動信号に対するノイズの混入が少なくなり正確に脳活動としての電気的情報を取得することができる。
【０００６】
ここに「脳活動」は一般に外部から電流が流れることで発生する磁場や異なる位置での電位差（電圧差）、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化へもグロビン等の吸光による近赤外線の光量差として計測でき、そのため本発明の「脳活動計測用電極」としては、例えば、脳の神経活動に伴う電流変化（電位差の変化）を計測する脳波計測用の電極や、脳活動に伴う電流の変化を磁場の変化として計測する脳磁界（脳磁場）計測用の電極や、脳活動に伴う脳の血流（酸素カヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン量等）の変化を近赤外線の受光量の変化として計測する近赤外分光計測用のプローブに使用することがよい。特に、脳活動を電位差（電圧差）として記録する場合（脳波計測）においては、ドライ電極であることが被験者への計測負担を減らすことができるため好ましい。脳活動は、電位差（電圧差）として記録する脳波であることがよい。また、脳活動は、磁場の変化として記録する脳磁界であることが好ましい。これらの脳活動は、神経活動に伴うニューロン活動をミリ秒単位で計測するものであり、例えば電極の位置ずれや変形等に伴うノイズ混入を減少させる必要があるためである。
ここに「頭皮に当接」とは、脳活動計測用電極を用いて脳活動を計測する際に、脳活動が電位差、磁場変化、近赤外線の受光量等のデータとして取得できるように脳活動計測用電極が頭皮に接触又は近接していることである。脳活動計測用電極は頭皮に密着していることが好ましいが、必ずしも密着している必要は無く、脳活動がデータとして取得できれば、多少頭皮から離れていたり、間に頭髪が挟まれていても構わない。
「第１の頭皮接地部」と「第２の頭皮接地部」は特に形状は問わない。第２の頭皮接地部は複数であるが、第１の頭皮接地部は１つでも複数でもよい。第２の頭皮接地部は３つ以上あることが特に安定性のためによい。第１の頭皮接地部に対し第２の頭皮接地部が先に接地することがよく、同時に接地してもよい。第１の頭皮接地部と第２の頭皮接地部は少なくとも一方が脳活動を取得する機能を有することが必要である。
「第１の頭皮接地部」は、脳活動としての電気的情報を取得する場合には導電性能が必要である。金属でもよいが、導電性能を有する合成樹脂素材でもよい。
「複数の第２の頭皮接地部」は、脳活動としての電気的情報を取得する場合には導電性能が必要である。金属でもよいが、第２の頭皮接地部は外方に撓む脚部を有する構成であるため、素材としては導電性能を有する合成樹脂素材が特によい。複数の第２の頭皮接地部がすべてが同一形状でも、すべてが同一形状でなくともよい。第１の頭皮接地部の周囲に間隔を空けて配置されているのであれば、均等の間隔であっても均等の間隔でなくともよい。それぞれが第１の頭皮接地部から等距離に配置されている必要はない。第２の頭皮接地部は可撓性を有し、撓んだ後に元の形状に復帰する弾性を有している必要がある。これら定義は以下の手段においても同様である。
【０００７】
また、第２の手段として、前記第２の頭皮接地部は外方に撓むことができるようにした。
これによって複数の第２の頭皮接地部が撓んだ際に相互に干渉することがなく撓むことが可能となる。外方に撓むことができるようにするために第２の頭皮接地部は長手方向において外方に凸となるようなカーブ形状に構成されることがよい。
【０００８】
また、第３の手段として、複数の第２の頭皮接地部の長さがすべて同じではないようにした。
第２の頭皮接地部の長さが異なると頭部の形状や頭髪の量が異なっている場合等であっても長さの異なるいずれかの第２の頭皮接地部が頭皮に接地できる可能性が高まるため、脳活動信号を取得しやすくなり、また、第２の頭皮接地部が接地した際の安定性が増すこととなる。例えば、第２の頭皮接地部として二種類の長さのものが用意されてそれらが交互に配置されるようにしてもよい。あるいは、例えばまったく法則性のないようなばらばらの第２の頭皮接地部を用意するようにしてもよい。
また、第４の手段として、前記第２の頭皮接地部の裏面には１又は複数の突起が形成されているようにした。
これによって、第２の頭皮接地部は先端以外の突起部分を接地させることができる。これによって接地部分が増えるため、第２の頭皮接地部が接地した際の安定性が増すこととなる。また、第２の頭皮接地部で脳活動としての電気的情報を取得する場合には、毛髪等を避けて電気的情報を取得しやすくなる。
【０００９】
また、第５の手段として、前記複数の第２の頭皮接地部は前記第１の頭皮接地部の周囲に放射状に配設されているようにした。
これによって包囲された複数の第２の頭皮接地部の内部で第１の頭皮接地部がバランスよく包囲されることとなり、第１の頭皮接地部が頭皮に接地した後も接地位置からずれにくくなる。複数の第２の頭皮接地部を放射状に配設する場合に複数の第２の頭皮接地部の長さや間隔は同じであっても異なっていてもよい。
また、第６の手段として、前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部は本体を基部として延出されているようにした。
本体を有するようにしたことで、第１の頭皮接地部及び第２の頭皮接地部の安定性が増すこととなる。また、本体となる基部に、取得した脳活動信号を増幅する増幅回路や、脳活動信号にフィルターをかける回路等を内蔵するなどしてもよい。
また、第７の手段として、前記第１の頭皮接地部は複数の突起体として構成されているようにした。
このように、第１の頭皮接地部を複数の突起体から構成することで１つの突起体を小さく構成でき、髪の毛をかき分けることができ髪の毛が頭皮との間に挟まりにくくなる。
また、頭髪が多い被験者でも突起体が頭髪を避けて頭皮に接触させることができることとなる。突起体は平面視において対称（線対称や回転対称）となるように配置することがよい。
【００１０】
また、第８の手段として、前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部の少なくとも一方は導電性能を有する合成樹脂素材から構成されているようにした。
導電性能を有する合成樹脂素材から構成することで、金属素材に比べて被験者の頭部が冷たく感じることがなくなり、柔らかな素材を使用することができるため被験者にとって使いやすい脳活動計測用電極を提供することができる。
また第９の手段として、前記合成樹脂素材は柔軟な素材であるようにした。
柔軟な素材で構成されていれば、電極は頭皮に密着しやすく脳電位や脳磁等の電気的な情報をなるべく大きな信号強度で得ることが可能である。また、頭部の形状に合わせて頭皮接地部が撓むこととなるため、頭皮接地部が複数ある場合に接触していない頭皮接地部、あるいはしっかりと接触していない頭皮接地部の発生する可能性が低くなる。また、例えば被験者が転倒した場合などにおいても、頭皮との接触によって痛んだり頭皮が傷付いたりする可能性も低くなる。
また第１０の手段として、前記合成樹脂素材は微細な導電性物質群を含有させて導電性能を有するようにした。
【００１１】
ここに、「導電性能を有する合成樹脂素材」は、合成樹脂樹脂自体が導電性能を有する場合と、導電性がない合成樹脂樹脂に導電性物質を含有させて導電性能を有するようにした場合の両方を含む。導電性がない合成樹脂樹脂に導電性物質を含有させて導電性能を有するようにした場合には、導電性のない合成樹脂素材に導電性物質を含有させても、導電性のない合成樹脂素材に導電性物質を含有した物質をコーティングしてもよい。また、合成樹脂素材自体が導電性を有する場合に、導電性物質を含有した物質をコーティングしてもよい。合成樹脂樹脂に導電性物質を含有させる場合の「微細な導電性物質群」としては、例えば、金、銀、白金、銅、ニッケル、アルミ、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノブラシ、ポリチオフェン系、ポリアセチレン系、ポリアニリン系、ポリピロール系、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等である。ここで「微細」とは、繊維状や粉状の少なくともいずれか一方の形態である。繊維状や粉状以外の形態（例えば粒状や太い繊維状）の導電性物質を含んでいてもよい。
このような素材で電極全体を構成すれば、合成樹脂素材をベースにしていても十分な導電性を得られることとなり、成形性がよく低コストのプラスチック素材を使用することが可能となる。
「合成樹脂素材」としては、熱可塑性や熱硬化性のプラスチック、合成ゴムやあるいは熱可塑性エラストマーを含み、例えばスチレン系熱可塑エラストマー、オレフィン系熱可塑エラストマー、ウレタン系熱可塑エラストマー、塩化ビニル系熱可塑エラストマー、ポリアミド系熱可塑エラストマー、エステル系熱可塑エラストマー、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ乳酸、ナイロン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ABS樹脂、AS樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、シリコーン樹脂（シリコーンゴム）、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、フッ素ゴム等をいう。
「柔軟な材料」は、例えば可撓性があって、外部からの圧力を受けて曲げたり押したりすることで変形するものの圧力がなくなることで元の形状に復帰する素材である上記では、例えば合成ゴムや熱可塑性エラストマーやあるいは発砲プラスチックを含み、例えばスチレン系熱可塑エラストマー、オレフィン系熱可塑エラストマー、ウレタン系熱可塑エラストマー、塩化ビニル系熱可塑エラストマー、ポリアミド系熱可塑エラストマー、エステル系熱可塑エラストマー、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、フッ素ゴム、軟質ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム等がよい。「柔軟な材料」で構成されるのは頭皮接地部だけではなく、電極全体を柔軟な材料で構成するようにしてもよい。
【００１２】
また第１１の手段として、前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部は合成樹脂成形品として一体成形されているようにした。
一体的に成形できればコスト的に有利となる他、耐久性を向上させることができるからである。第１の頭皮接地部及び第２の頭皮接地部の部分のみでなく脳活動計測用電極全体として一体成形することがよりよい。
また第１２の手段として、前記第１の頭皮接地部と前記第２の頭皮接地部とはそれぞれ異なる素材から構成されているようにした。
例えば、第１の頭皮接地部を導電性素材とし、第２の頭皮接地部を非導電性素材としたり、あるいはその逆で構成したり、第１の頭皮接地部を金属製素材とし、第２の頭皮接地部を合成樹脂素材としたりすることができる。また、第１の頭皮接地部と可撓性が必要な第２の頭皮接地部とをそれぞれ異なる柔軟度や硬度の素材で構成したりする場合である。これによって、第１の頭皮接地部と第２の頭皮接地部を機能面からそれぞれ最適な素材で構成することができる。
【００１３】
また第１３の手段として、前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部の上部位置には電極固定部が形成されているようにした。
また第１４の手段として、前記電極固定部は前記第１の頭皮接地部及び前記第２の頭皮接地部とともに一体成形されているようにした。
電極固定部は脳活動計測用電極を固定するための部位である。これによって、脳活動計測用電極を電極固定部を使用して例えばヘッドキャップやヘッドセットのような頭部装着用のベース固定することができる。このような電極固定部は第１の頭皮接地部及び第２の頭皮接地部とともに一体成形されていればコスト的に有利となる。
また第１５の手段として、前記脳活動は脳波として記録されているようにした。
また第１６の手段として、前記脳活動は脳磁界として記録されているようにした。
これらのような脳活動を用いることで、時間分解能が高く、ミリ秒単位の脳活動も計測することが可能となる。
【００１４】
また、第１７の手段として、手段１〜１６のいずれかに記載の脳活動計測用電極を頭部装着用のベースに取り付けて頭部装着装置を構成するようにした。
このような上記の脳活動計測用電極を備えた具体的な頭部装着装置であれば、特にペーストやジェルを用いないドライ電極において電極を頭部に保持できるため、頭皮に当接させることが容易となる。特に電極固定部を介して取り付けることがよい。ここに「頭部装着装置」とは電極位置に穴の開いたヘッドキャップ、電極を頭部に装着するためのヘッドセット等のことである。
また、第１８の手段として、前記脳活動計測用電極に脳活動信号を増幅する増幅装置が固定されているようにした。
これによって計測された脳波を直ちに増幅装置で増幅することで、外部からの電波や磁場の影響が小さくなるため、外部ノイズの少ない質の良い脳波を取得することができる。
また、第１９の手段として、前記増幅装置は前記ベース側に固定され、前記脳活動計測用電極は前記増幅装置のキャッチ部に支持されているようにした。
これによって、増幅装置をベース側の部材として前もって取り付け、そのような増幅装置に脳活動計測用電極を取り付けるようにできるため、脳活動計測用電極のみを単独でベース側に取り付けることができ、作業性が向上する。
また、第２０の手段として、前記脳活動計測用電極は前記増幅装置のキャッチ部に対して着脱可能とされているようにした。
これによって脳活動計測用電極のベース側への固定作業を簡単に行うことができる。
また、第２１の手段として、前記増幅装置と、前記第１の頭皮接地部及び第２の頭皮接地部の上部に形成された頭部装着用のベース保持部と、によって前記ベースを挟んでいるようにした。
これによって脳活動計測用電極はベースに対してしっかりと所定の位置で固定されることとなる。このようにしっかり固定された脳活動計測用電極を備える頭部装着装置をかぶるだけで被験者の脳活動の計測が可能となる。
【００１５】
また、第２２の手段として、第１〜第１６のいずれかの手段の脳活動計測用電極によって得られた脳活動信号に基づいて脳活動を計測するようにした。
このようにすることで、被験者に電極を装着する手間を低減することができ、計測準備時間を短縮した脳活動計測システムを提供することができる。
また、第２３の手段として、第１７〜第２１のいずれかの手段の頭部装着装置によって得られた脳活動信号に基づいて脳活動を計測するようにした。
このようにすることで、被験者に頭部装着装置を装着する手間を低減することができ、計測準備時間を短縮した脳活動計測システムを提供することができる。
上述した第１〜第２３の手段の各発明は、任意に組み合わせることができる。特に、第１の手段の構成を備えて、第２〜第２３の手段の各発明の少なくともいずれか１つの構成と組み合わせを備えると良い。第１〜第２３の手段の各発明の任意の構成要素を抽出し、他の構成要素と組み合わせてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
上記発明では、脳活動計測用電極を頭皮に接地させる際に、第１の頭皮接地部も第２の頭皮接地部もいずれもその接地位置が決まり、頭皮接地時において第２の頭皮接地部の姿勢もほぼ変形することがなく決まるため、正確な脳活動としての電気的情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態において脳活動計測システムを使用している状態の模式的な説明図。
【図２】第１の実施の形態において使用する電極の（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図。
【図３】第１の実施の形態において（ａ）キャップ本体に電極を取り付けた状態の部分拡大一部断面説明図、（ｂ）は（ａ）の電極を頭皮に接地させた状態の説明図。
【図４】第１の実施の形態の電気的構成を説明するブロック図。
【図５】第２の実施の形態において使用する電極の（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図。
【図６】第３の実施の形態において使用する電極の（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図。
【図７】第４の実施の形態において使用する電極の斜視図。
【図８】第４の実施の形態の電極の製造工程におい（ａ）は第１の成形品の正面図、（ｂ）は第１の成形品を金型にセットした状態の説明図、（ｃ）は２色成形によって成形された電極を金型から取り出した状態の一部断面正面図。
【図９】第５の実施の形態において使用する電極の（ａ）は斜視図、（ｂ）は頭部装着装置本体に電極を取り付けた状態の部分拡大説明図。
【図１０】第５の実施の形態において脳活動計測システムを使用している状態の模式的な説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の脳活動計測システムとしての脳波計測システムは頭部装着装置としてのヘッドキャップセット１と、第１の増幅装置としての差動アンプ２と、コンピュータ３から構成されている。ヘッドキャップセット１は伸縮性のある肉厚の布製の半球形状のベースとしてのキャップ本体４を備えており、計測者はキャップ本体４を脳波を反映した脳電位（電圧）を計測するための決められた向きとなるように被験者の頭部に装着する。キャップ本体４には多数の脳電位（電圧）計測用の電極５が装着されている（図１は模式的に脳波計測システムを示しているため、一部の電極５だけを表示している）。
図２（ａ）〜（ｃ）及び図３に示すように、第１の実施の形態の電極５は円錐台形状の本体６を備えている。本体６は経線方向が二次曲線状に外に凸となるように緩やかに膨らんだ外周とされ、本体６の上面６ａと底面６ｂは平面で互いに平行となるように構成されている。本体６の上面６ａには電極固定部７が形成されている。電極固定部７は横断面円形の柱部７ａと柱部７ａの上部に形成された球状連結部７ｂとから構成されている。電極固定部７は後述するプリアンプ１３への通電部としての役割をする。本体６の底面６ｂには第１の頭皮接地部としての４本の突起８が形成されている。突起８は断面円形の円柱形状とされ、下方に向かって突出されている。突起８は底面６ｂ中央位置から等距離となる四方に点対称あるいは鏡像対象となるように配置されている。突起８の下端角部は滑らかに面取りされている。
本体６の外周の下方寄り位置（上下方向において中央寄りも下側）には第２の頭皮接地部としての第１の脚部９と第２の脚部１０が放射状に配置形成されている。第１の脚部９と第２の脚部１０は本体６の外周の同じ高さ位置から４本ずつが交互にかつ等間隔に延出されるように配置されている。第１の脚部９と第２の脚部１０はそれぞれ本体６外周を基部として外方に延出される横断面円形の長尺の第１の湾曲部９ａと第２の湾曲部１０ａを備えている。第１の湾曲部９ａは第２の湾曲部１０ａは同じ太さに構成されているが、第１の湾曲部９ａは第２の湾曲部１０ａに対して相対的に長尺とされている。つまり、長さの異なる第２の頭皮接地部が混在するような構成である。第１の湾曲部９ａ及び第２の湾曲部１０ａは外に凸となるように湾曲して外方に延出され、かつ下方に向かって緩やかに下垂されている。第１の湾曲部９ａと第２の湾曲部１０ａの先端には当接部１１が形成されている。当接部１１は第１の湾曲部９ａと第２の湾曲部１０ａの先端を膨らませたような球状の形態とされている。図２（ｃ）に示すように当接部１１は球状の頂点位置がちょうど下方向を指向する。図２（ｂ）に示すように、第１の脚部９の当接部１１は第２の脚部１０の当接部１１よりも下方に配置され、図２（ｃ）に示すように、底面視において第１の脚部９の当接部１１と第２の脚部１０の当接部１１は本体６の中心から等距離となるように配置されている。
このような形状の電極５は、導電性のある柔らかい素材によって一体成形品として構成されている。素材としては、柔軟性のある合成樹脂から適宜選んだものが使用可能である。第１の実施の形態では一例としてそれ自体は導電性ではない合成樹脂素材（例えば、ポリカーボネート）が使用され、導電性繊維であるカーボン繊維が分散状に混入されている。第１の実施の形態では一例として合成樹脂中に長さ約２．０ｍｍのカーボン繊維を重量比で３０％加えられている。
第１の実施の形態では変形前の形状で電極５の外径が１４ｍｍ、高さが１２ｍｍ、第１及び第２の湾曲部９ａ、１０ａの横断面円形の直径が１．２ｍｍ、当接部１１の直径が２．４ｍｍ、突起８の高さが１．５ｍｍ、断面円形の直径が１．２ｍｍとされている。
【００１９】
このように構成された電極５は、図３（ａ）のように電極固定部７とプリアンプ１３を固定手段としてヘッドキャップセット１に固着される。
第２の増幅装置としてのプリアンプ１３は円柱形状の外形の柔軟な素材（例えば発泡ポリウレタン）から構成され、内部には増幅装置本体となる電子基盤１３ａが収納されている。プリアンプ１３の下面から内部にかけては電極５の電極固定部７に対応する形状のキャッチ部としての凹部１４が形成されている。各電極５のプリアンプ１３はそれぞれケーブル１６を介して差動アンプ２に接続され、差動アンプ２はケーブル１７を介してコンピュータ３に接続されている。
具体的に電極５は次のように固定される。電極５をキャップ本体４の取り付け孔１８周囲の布地をキャップ本体４の外側に配置されたプリアンプ１３と、内側に配置された本体６の上面６ａとによって挟むことで固定される。電極５の装着は第１の実施の形態ではキャップ本体４の内側から行われる。素材の伸縮性を利用して取り付け孔１８を押し広げ、この取り付け孔１０に対して取り付け孔１８よりも若干大きめに構成された電極固定部７（球状連結部７ｂ）をキャップ本体４の内側から外側に通過させる。そして、電極固定部７をプリアンプ１３の凹部１４に無理嵌め状に嵌合させる。これによって取り付け孔１０の周囲のキャップ本体４の布地を本体６の上面６ａとプリアンプ１３下面とで挟持することとなり、電極５はキャップ本体４に固定される。プリアンプ１３の凹部１４に対して電極固定部７は着脱時自在である。
キャップ本体４に固定された図３（ａ）の状態の電極５は、被験者が図１のようにヘッドキャップセット１を装着することで、頭皮に対して接近するように押圧されることとなる。そして、まず第１の脚部９の当接部１１が被験者の頭皮に接地し、次に第２の脚部１０当接部１１が接地し、最後に中央の４つの突起８が接地する。押圧に伴って第１の脚部９の第１の湾曲部９ａと第２の脚部１０の第２の湾曲部１０ａは接地（当接）した当接部１１を基点に外方に撓んで突起８の接地を許容する。
図３（ｂ）は第１の脚部９の当接部１１、第２の脚部１０の当接部１１、突起８のすべてが当接して電極５が頭皮上にしっかりと固定された状態である。
【００２０】
次に図４に基づいて第１の実施の形態に使用する脳波計測システムの電気的構成について説明する。
上記各電極５はプリアンプ１３と差動アンプ２を介して差動アンプ２内に配設されたインターフェース２０に接続され、インターフェース２０を介してコンピュータ３に取得した脳波として電位データ（電圧データ）が出力される。
プリアンプ１３は各電極５ごとに装着され、取得したその位置での脳波電圧を増幅する。差動アンプ２は差動増幅回路を備え、図示しないリファレンス電極から得られた脳波電圧と電位差を算出し増幅する。更に差動アンプ２は内蔵されたフィルター回路によってノイズを低減する機能を有する。差動アンプ２で増幅された電位データは検出対象データとしてケーブル１７を介してコンピュータ３に出力される。
コンピュータ３はＣＰＵ（中央処理装置）２１や記憶装置２２及びその周辺装置によって構成されている。ＣＰＵ２１は記憶装置に保存されているプログラムに基づいて演算処理を行う。記憶装置２２にはＣＰＵ２１の動作を制御するためのプログラム、複数のプログラムに共通して適用できる機能を管理するＯＡ処理プログラム（例えば、日本語入力機能や印刷機能等）等の基本プログラムが格納されている。更に、電位データを取り込むプログラム、電位差を算出するプログラム、計測データの信頼度を算出するプログラム、電位データを解析し表示するプログラム等が格納されている。ＣＰＵ２１には入力装置２３(マウス、キーボード等)、及びモニター２４が接続されている。モニター２４に得られた脳波や差分等の計測結果を表示させることができる。
【００２１】
上記のように構成することで、第１の実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）装用者がヘッドキャップセット１を装着する際に、電極５全体の頭皮への接近に伴って第１の脚部９が、まず被験者の頭皮に接地し、次に第２の脚部１０が接地し、最後に中央の４つの突起８が接地するという複数の段階（ここでは３段階）を経て固定されることとなっている。そして、この際に第１の脚部９と第２の脚部１０は先端の当接部１１が頭皮に当接すると電極５全体の頭皮への接近に伴ってその当接位置からずれることなく第１の湾曲部９ａは第２の湾曲部１０ａが外方に撓むため（つまり湾曲が大きくなって）、突起８の位置もずれることなく固定されることとなる。このように電気的情報を取得するすべての部分がしっかりと頭皮上で固定されることとなるため、正確な電気的情報の取得に寄与する。
（２）第１の脚部９がまず頭髪をかき分けてまず頭皮に接地し、次いで隣接する第２の脚部１０が頭髪をかき分けて頭皮に接地するという時間差で頭髪をかき分けるようにしているため、第１の脚部９と第２の脚部１０が数が多く、かつ比較的接近していても頭髪がかき分けやすい。また、第１の脚部９と第２の脚部１０が交互に配設されていることもそれらの個々のかき分け領域が確保されるため頭髪がかき分けやすくなっている。また、このように第１の脚部９と第２の脚部１０で立体的にキャップ本体４を下方から支えて浮かせた状態で保持することができ、本体６の高さもあり、第１及び第２の脚部９、１０も本体６の下方位置にあるため、キャップ本体４の下方に空間ができるためキャップ本体４の布地が頭髪を押さえてしまうことなく、頭髪を逃がす機能を維持することができるため、よりドライ電極での電極の接触不良が起きにくい。
（３）第１の脚部９と第２の脚部１０の長さが異なることで、頭の形状や頭髪量の異なる場合であっても、安定して脳波を計測することができる。例えば、小顔の被験者の場合、脚部が長すぎると頭部の曲率に追随できないため、当接部１１を頭皮に接地することができないが、短い第２の脚部１０により、小顔の被験者であっても、頭部の曲率に十分に追随することができる。また、頭髪が長い被験者の場合、脚部が短かすぎると当接部１１が頭髪を掻き分けて頭皮に接地することは難しいが、長い第１の脚部９により頭髪を掻き分けて頭皮に接地することができる。
（４）第１の脚部９と第２の脚部１０の先端の当接部１１は球状であるため頭皮に当接する際に、常に「点」で頭皮に当接することとなり、頭髪を挟みにくくなる。
（５）ヘッドキャップセット１はキャップ本体４に厚手の布地で構成されていることから十分な重さがあるため、被験者がかぶるだけで電極５が頭皮に当接して脳波電位を計測できることとなっており、電極を保持するためにウェット電極のようにペースト等を使用しなくともよく、簡便で使いやすい脳波計測システムを提供することができる。
（６）ヘッドキャップセット１により電極が押圧された状態で頭皮に接地され、電気的情報を取得するすべての部分がしっかりと頭皮上で固定されるため、被験者が運動等を行った場合であっても電極と頭皮の位置ずれや、電極自体の形状の変形が起こらず、ノイズ混入の少ない脳波を記録することができる。
【００２２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は第１の実施の形態の電極５のバリエーションである。そのため第１の実施の形態と共通する構成の詳しい説明は省略し、第１の実施の形態の電極５とは異なる点を主として説明する。図面において第１の実施の形態の電極５と共通する部材については共通する番号を付して詳しい説明は省略する。
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２の実施の形態の電極２５は第１の実施の形態の電極５と同様の本体６を備えている。本体６の上面６ａには第１の実施の形態の電極５と同様の電極固定部７が形成されている。本体６の底面６ｂには第１の実施の形態の突起８と同様の４本の突起８が形成されている。
本体６の外周の下方寄り位置には第１の実施の形態の電極５と同様の第１の脚部９と第２の脚部１０が放射状に配置形成されている。
第２の実施の形態の電極２５は第１の実施の形態と異なり第１の脚部９と第２の脚部１０の先端に長平楕円体形状（つまりラグビーボール形状）の当接部２６が形成されている。当接部２６は第１の湾曲部９ａと第２の湾曲部１０ａの先端に長平楕円体形状の極寄り外周が連結されており、当接部２６の先端方向は第１の湾曲部９ａと第２の湾曲部１０ａの延出方向と略一致している。
第２の実施の形態では変形前の形状で、電極２５の外径が１６ｍｍ、高さが１１ｍｍ、第１及び第２の湾曲部９ａ、１０ａの横断面円形の直径が０．８ｍｍ、当接部２６の長手方向が３．０ｍｍ、短手方向が１．０ｍｍ、突起８の高さが１．５ｍｍ、断面円形の直径が１．２ｍｍとされている。
このような構成の電極２５を第１の実施の形態と同様にキャップ本体４に固定して装用者がヘッドキャップセット１を装用した際には、第１の実施の形態と同様に第１の湾曲部９ａと第２の脚部１０の第２の湾曲部１０ａは接地（当接）した当接部２６を基点に外方に撓んで突起８の接地を許容する。また、当接部２６は長半径側の弧が接地することとなり、これは比較的頭皮に沿った方向となるため接触面積が増えることとなり、電極２５接地の際の安定性が増して正確な電気的情報の取得に寄与する。
また、先細りの当接部２６であるため、髪の毛をかき分けやすくなっている。その他第１の実施の形態の効果は第２の実施の形態でも同様である。
【００２３】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は第１の実施の形態の電極５のバリエーションである。そのため第１及び第２の実施の形態と共通する構成の詳しい説明は省略し、第１の実施の形態の電極５とは異なる点を主として説明する。図面において第１の実施の形態の電極５と共通する部材については共通する番号を付して詳しい説明は省略する。
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３の実施の形態の電極３１は第１の実施の形態の電極５と同様の本体６を備えている。本体６の上面６ａには第１の実施の形態の電極５と同様の電極固定部７が形成されている。本体６の底面６ｂには３本の突起３２が形成されている。突起３２は底面６ｂ中央位置から等距離となる三方に点対称あるいは鏡像対象となるように配置されている。突起３２の下端角部は滑らかに面取りされている。
本体６の外周の下方寄り位置には第２の頭皮接地部としての第１の脚部３３と第２の脚部３４が放射状に配置形成されている。第１の脚部３３と第２の脚部３４は本体６の外周の同じ高さ位置から３本ずつが交互にかつ等間隔に延出されるように配置されている。第１の脚部３３と第２の脚部３４はそれぞれ本体６外周を基部として外方に延出される横断面円形の長尺の第１の湾曲部３３ａと第２の湾曲部３４ａを備えている。第１の湾曲部３３ａは第２の湾曲部３４ａは同じ太さに構成されているが、第１の湾曲部３３ａは第２の湾曲部３４ａに対して相対的に長尺とされている。第１の湾曲部３３ａ及び第２の湾曲部３４ａは外に凸となるように湾曲して外方に延出され、かつ下方に向かって緩やかに下垂されている。第１の湾曲部３３ａ及び第２の湾曲部３４ａの裏面（下面）にはそれぞれ３つの小突起３５が形成されている。小突起３５は各第１の湾曲部３３ａ又は第２の湾曲部３４ａの長手方向に沿って一列に配置されている。小突起３５はいずれも同形状の円錐台形状に構成されており、先端となる下方側が面積の小さな底となっている。小突起３５の最大径部分は第１の湾曲部３３ａ又は第２の湾曲部３４ａの径よりも小さい。小突起３５の下端角部は滑らかに面取りされている。
第３の実施の形態では変形前の形状で電極３１の外径が１８ｍｍ、高さが１０ｍｍ、第１及び第２の湾曲部３３ａ、３４ａの横断面円形の直径が１．２ｍｍ、突起８の高さが１．５ｍｍ、断面円形の直径が１．２ｍｍ、小突起３５の高さが１．５ｍｍとされている。
【００２４】
このような構成の電極３１を第１の実施の形態と同様にキャップ本体４に固定し、装用者がヘッドキャップセット１を装用した際には、第１の実施の形態と同様に第１の湾曲部３３ａと第２の脚部１０の第２の湾曲部３４ａは外方に撓み、それに伴って小突起３５が頭皮に接地し、次いで突起３２も頭皮に接地することとなる。第１の湾曲部３３ａ及び第２の湾曲部３４ａ自体は頭皮には接地しない。
上記のように構成することで、第３の実施の形態では上記第１の実施の形態と同様の効果に加えて次のような効果が奏される。
（１）第１の湾曲部３３ａと第２の湾曲部３４に形成された小突起３５がそれぞれ頭皮に接地することとなり、第１の脚部３３と第２の脚部３４の接地時の安定性が増すこととなり、正確な電気的情報の取得に寄与する。
（２）第１の脚部３３と第２の脚部３４は先端のすぼまった第１の脚部３３と第２の脚部３４の径よりも最大径の小さな小突起３５を有しているため、それらによって髪の毛がかき分けやすくなる。
【００２５】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は第１の実施の形態の電極５のバリエーションである。そのため第１の実施の形態と共通する構成の詳しい説明は省略し、第１の実施の形態の電極５とは異なる点を主として説明する。図面において第１の実施の形態の電極５と共通する部材については共通する番号を付して詳細な説明は省略する。
図７及び図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、第４の実施の形態の電極３６は第１の実施の形態の電極５と外形的な形状はまったく同じである。しかし、電極３６は異なる素材を組み合わせて１つの電極３６を構成している点で第１の実施の形態の電極５と異なる。電極３６は２色成形によって２種類の合成樹脂から構成されている。電極３６の成形は次のような手順で行う。
まず、図８（ａ）に示すように、第１の成形品３７を成形する。第１の成形品３７は図示しない金型で成形する。第１の成形品３７は将来的に本体６の一部と電極固定部７と突起８となる部分を有している。
図８（ｂ）に示すように、金型３８内に第１の成形品３７を配置する。金型３８の第１の成形品３７の周囲には破線で示すような形状のキャビティ３９が形成される。キャビティ３９内に溶融樹脂を充填し、固化後に金型３８から離型することで第１の成形品３７を包囲するように第２の成形品、つまりが電極３６が成形される（図８（ｃ）の状態）。
電極３６において、第１の成形品３７も第２の成形品４０も柔らかい素材から構成されている。本実施の形態では第１の成形品３７側の突起８から電気的情報を取得して電極固定部７からプリアンプ１３に通電するため、第１の成形品３７側を導電性とする。一方、第２の成形品４０は非導電性とする。第１の成形品３７は一例として熱可塑性のプラスチック（例えば、ポリカーボネート）が使用され、導電性繊維であるカーボン繊維が分散状に混入されている。第４の実施の形態では一例として合成樹脂中に長さ約２．０ｍｍのカーボン繊維を重量比で３０％加えられている。一方、第２の成形品４０は一例として熱硬化性の合成樹脂（例えばシリコーン樹脂）で構成されている。
このような電極３６は第１の実施の形態の電極５と同様にヘッドキャップセット１に装用されて使用される。
このような構成であれば、上記第１の実施の形態と同様の効果に加えて次のような効果が奏される。
（１）突起８は第１の脚部９と第２の脚部１０に包囲されており、上記実施の形態と異なりこの突起８のみが電気的情報の取得を担っているため、例えば被験者が姿勢を変えてわずかに第１の脚部９と第２の脚部１０の変形があったとしてもその影響を受けなくなる。つまり、第４の実施の形態では第１の脚部９と第２の脚部１０は電気的情報の取得はせずに、突起８を包囲して確実に突起８の位置を保持する役割をすることとなるため、より正確な電気的情報の取得が可能となる。
（２）第４の実施の形態では突起８と第１の脚部９と第２の脚部１０の素材が違うため、頭皮に接触する第１の脚部９と第２の脚部１０の固さや第１の脚部９と第２の脚部１０の撓み具合を突起８とは無関係に最適な素材とすることが可能となる。
【００２６】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は上記各実施の形態の電極とは異なる他のバリエーションである。
第５の実施の形態の電極４１は第１〜第４の実施の形態とは異なる頭部装着装置としてのヘッドキャップセット５１に搭載した例である。まず電極４１から説明する。
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、電極４１は円柱状の本体４２を備えている。本体４２は長手方向中央に本体４２の径よりも若干大径のフランジ部４３が形成されている。フランジ部４３を境界として本体４２のそれよりも上方側外周には雄ネジ部４２ａが形成されている。本体４２の底面は第１の頭皮接地部としての接地部４５とされている。接地部４５周囲の本体４２と交わる角部は滑らかに面取りされている。本体４２のフランジ部４３の下方側外周には第２の頭皮接地部としての脚部４６が形成されている。３本の脚部４６は放射状に配置されている。各脚部４６は横断面円形の長尺の湾曲部４７を備えている。湾曲部４７は外に凸となるように湾曲して外方に延出され、かつ下方に向かって緩やかに下垂されている。第１の実施の形態の電極５と同様に湾曲部４７の先端には当接部４８が形成されている。当接部４８は湾曲部４７の先端を膨らませたような球状の形態とされている。図９（ｂ）に示すように、当接部４８は球状の頂点位置がちょうど下方向を指向する。
第５の実施の形態では変形前の形状で、電極４１の外径が８ｍｍ、高さが１２ｍｍ、湾曲部４７の横断面円形の直径が０．８ｍｍ、当接部の直径が１．５ｍｍとされている。
【００２７】
次に電極４１が搭載されるヘッドキャップセット５１と脳波計測システムについて説明する。図１０に示すように、本発明の第５の実施の形態の脳波計測システムはヘッドキャップセット５１とコンピュータ５２とから構成されている。ヘッドキャップセット５１はプラスチック製の軽量硬質のフレームからなるベースとしてのキャップ本体５３を備えている。キャップ本体５３の内面には多数の電極４１が配設されている。但し、図１０では模式的に脳波計測システムを示しているため一部の電極４１だけを表示している。キャップ本体５３内面には第１の増幅装置としての差動アンプ５４が収納されている。第１の実施の形態と同様差動アンプ５４で増幅された電位データは検出対象データとしてケーブル５５を介してコンピュータ５２に出力される。被験者はキャップ本体５３を脳波を反映した脳電位（電圧）を計測するための決められた向きとなるように被験者の自身の頭部に装着する。
【００２８】
このような電極４１は、キャップ本体５３に対してプリアンプ４９とフランジ部４３とによって固定される。プリアンプ４９は円盤状の薄板形状の外観とされ、中央の透孔には本体４２の雄ネジ部４２ａのネジと螺合可能なキャッチ部としての雌ネジ部４９ａが形成されている。プリアンプ４９をキャップ本体５３の取り付け孔１８上に配置し、キャップ本体５３の内側から本体４２の雄ネジ部４２ａを外側に挿通させ、キャップ本体５３の上側（内側）で雄ネジ部４２ａをプリアンプ４９の雌ネジ部４９ａと螺合・締結させる。図９（ｂ）に示すように、しっかりと締結した状態でプリアンプ４９とフランジ部４３によってキャップ本体５３は挟まれ電極４１はキャップ本体５３に固定される。尚、このような締結状態から雌ネジ部４９ａに対して雄ネジ部４２ａを相対的に逆方向に回動させることで電極４１のキャップ本体５３から取り外しが可能である。
このような構成の電極４１をキャップ本体５３に固定して装用者がヘッドキャップセット５１を装用した際には、第１の実施の形態と同様に当接部４８が接地し、湾曲部は接地（当接）した当接部４８を基点に外方に撓んで接地部４５の頭皮への接地を許容する。
このような構成であれば、上記第１の実施の形態と同様の効果に加えて次のような効果が奏される。
（１）電極４１は外径を小さく設計できるため、より正確な位置に電極を接地し、より限られた部位からの脳情報を取得することができるようになる。
（２）電極４１は単純な構造のため、試作、金型等、製造にかかるを費用を低減することができる。
【００２９】
上記実施の形態は本発明の原理およびその概念を例示するための具体的な実施の形態として記載したにすぎない。つまり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明は、例えば次のように変更した態様で具体化することも可能である。
・上記第１〜第５の実施の形態の各電極５，２５，３１，３６，４１の形態やサイズは一例であって、他の形態で実施することも自由である。
例えば、第１〜第４の実施の形態では長さの違う第１の脚部９と第２の脚部１０（第１の脚部３３と第２の脚部３４）を使用していたが、同じ長さで第２の頭皮接地部を構成してもよく、逆に三種類以上の長さの異なる第２の頭皮接地部とするようにしてもよい。
・上記実施の形態では導電性を持たせるために合成樹脂素材に導電性の微粒子としてカーボン繊維を混合するようにしていた。しかし、このような導電性微粒子を素材自体に混合しなくとも本発明は実現できる。
・各電極５，２５，３１，３６，４１を構成する素材は上記は一例であって、他の合成樹脂素材を使用することも自由である。素材を変更することで、可撓性や弾性、硬化性等の諸性質を変更させることも可能である。
例えば、電極を合成樹脂素材自体が導電性を有する素材で構成するようにしてもよい。あるいは電極の外面に導電性のコート層を形成するようにしてもよい。そのようなコート層を形成する場合にはコート剤に導電性の繊維状、粉状、粒状等の導電性物質群を混ぜるようにして導電性を発現させるようにすることがよい。コート層は塗布やディップ法で形成させることがよいが、それら以外の手段で形成してもよい。
・上記第４の実施の形態の電極３６では２色成形によって２種類の合成樹脂から構成されていた。しかし、第１の成形品３７を合成樹脂素材ではなく、導電性の金属素材から構成するようにしてもよい。つまり、第４の実施の形態の電極３６を金属をインサートしてその回りに合成樹脂を配置するインサート成形によって形成するようにしてもよい。
・上記各実施の形態では布製のキャップ本体４に各電極５，２５，３１，３６，４１を固定するようにしていたが、例えば布製ではないプラスチック製のフレームに電極を装着するようなヘッドキャップセットであってもよい。
【００３０】
・上記第３の実施の形態では小突起３５は第１の湾曲部３３ａ又は第２の湾曲部３４ａの長手方向に沿って一列に３つずつ形成されていた。しかし、小突起は１つでも、また４つ以上でもよく、二列以上で形成させるようにしてもよい。また小突起の形状もすべて同じである必要はない。
・上記第４の実施の形態では第１の頭皮接地部側の突起８が導電性のある素材で構成され、第２の頭皮接地部となる第１の脚部９と第２の脚部１０は非導電性の素材で構成されていたが、この関係が逆であってもよい。この場合には電極固定部７は第２の成形品４０側の成形品として導電性を確保することがよい。突起８が頭皮に接地した状態で第１の脚部９と第２の脚部１０も変形することがなくなるため、突起８を電気的上方の取得ではなく位置決め用に特化させるようにしてもよい。
・各電極５，２５，３１，３６，４１を固定する際には必ずしもプリアンプを使用しなくともよい。プリアンプとは別の手段で各電極５，２５，３１，３６，４１を固定してもよい。例えばプリアンプとは別体の各電極５，２５，３１，３６，４１に形成された電極固定部と係合する部材でキャップ本体を設け、プリアンプが電極を固定する機能を有していない場合であってもよい。
・キャッチ部として、上記ではプリアンプ１３の凹部１４に対して電極固定部７を着脱させたり、電極側の雄ネジ部４２ａをプリアンプ４９側の雌ネジ部４９ａを螺合させて固定するようにしていたが、これらは一例であって他の手段で電極５，２５，３１，３６，４１をベース側に固定するようにしてもよい。
・差動アンプとコンピュータをつなぐインターフェース２０は、上記実施の形態では有線で接続された例を説明したが、無線等による通信でもよい。また、プリアンプと差動アンプ間の情報伝達も有線に限定されず無線等による通信を用いることも本発明のバリエーションに含む。
本願発明は上述した実施の形態に記載の構成に限定されない。上述した各実施の形態や変形例の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また各実施の形態や変形例の任意の構成要素と、発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素または発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成するとよい。これらについても本願の補正または分割出願等において権利取得する意思を有する。
また、意匠出願への変更出願により、全体意匠または部分意匠について権利取得する意思を有する。図面は本装置の全体を実線で描画しているが、全体意匠のみならず当該装置の一部の部分に対して請求する部分意匠も包含した図面である。例えば当該装置の一部の部材を部分意匠とすることはもちろんのこと、部材と関係なく当該装置の一部の部分を部分意匠として包含した図面である。当該装置の一部の部分としては、装置の一部の部材としてもよいし、その部材の部分としてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
５、２５、３１、３６、４１…電極、８、３２…第１の頭皮接地部としての突起、９、３３…第１の頭皮接地部としての第１の脚部、１０、３４…第２の頭皮接地部としての第２の脚部。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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