(57)【要約】【課題】実用的で取り扱いがしやすい脳活動計測装置及び脳活動計測システムを提供すること。【解決手段】脳活動計測装置１において、頭部に装着される第１及び第２のフレーム体２、３の内側に第１のフレーム体２のコネクタ５から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有するクッション体１３を配設し、クッション体１３の頂上部１３ｃには非伸縮性かつ可撓性のある一枚の連結シート１６を介して頭部に当接させるための複数の電極１５が配設されている。【選択図】図１
2019063290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に装着されるフレーム部材と、
前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、
前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための１又は複数の電極と、
を有することを特徴とする脳活動計測装置。
【請求項２】
前記電極と前記支持体の間に頭部側に当接させる面を有する当接体が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の脳活動計測装置。
【請求項３】
前記支持体には頭部側に当接させる面を有する当接体が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の脳活動計測装置。
【請求項４】
前記当接体は前記支持体の外方に張り出し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装置。
【請求項５】
前記当接体は前記フレーム部材には接していない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装置。
【請求項６】
前記当接体は伸縮しない素材で構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項７】
前記支持体の頂上部には複数の電極が配置されており、前記支持体は１つであ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装置。
【請求項８】
前記支持体は複数であ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装置。
【請求項９】
前記電極は前記支持体の頂上部に配置された状態で前記支持体の外周よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項１０】
前記電極は１つずつ１つの前記支持体の頂上部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の脳活動計測装置。
【請求項１１】
前記電極が１つだけ配置された１つの前記支持体は間隔を空けて一列に配置された配置列を形成することを特徴とする請求項１０に記載の脳活動計測装置。
【請求項１２】
前記電極が１つだけ配置された１つの前記支持体は連結部材によって連結されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の脳活動計測装置。
【請求項１３】
前記連結部材は前記フレーム部材には接していないことを特徴とする請求項１２に記載の脳活動計測装置。
【請求項１４】
前記連結部材は前記支持体と前記電極の間に挟まれて頭部側に当接させる面を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の脳活動計測装置。
【請求項１５】
前記連結部材は前記支持体間に配置されて頭部側に当接させる面を有することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の脳活動計測装置。
【請求項１６】
前記連結部材は伸縮しない素材で構成されていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項１７】
前記支持体は内部が空洞化していることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項１８】
前記フレーム部材は馬蹄形状をなし、左右の脚部は内外に揺動することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項１９】
複数の前記電極はその配置状態において間隔を空けて一列に配置された電極配置列を形成することを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項２０】
前記電極配置列は前記フレーム部材の長手方向に沿って配置されていることを特徴とする特徴とする請求項１９に記載の脳活動計測装置。
【請求項２１】
前記電極配置列は列の端寄り部分が傾いて立ち上がり、列の中央方向を向いていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の脳活動計測装置。
【請求項２２】
前記支持体が変形する際の可動範囲は、前記電極配置列の中央においては２５〜３５ｍｍであり、前記配置列の端においては５〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項２３】
前記フレーム部材の内部には電気的な構成が内蔵されていることを特徴とする請求項１〜２２のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項２４】
前記フレーム部材の脚部は、第２のフレーム部材の脚部と連結されており、前記第２のフレーム部材の内方は弾性を備えたシート状支持体を有し、前記シート状支持体に電極が保持されていることを特徴とする請求項１〜２４のいずれかに記載の脳活動計測装置。
【請求項２５】
前記シート状支持体の電極保持部周辺には、スリットが設けられていることを特徴とする請求項２４に記載の脳活動計測装置。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれかに記載の脳活動計測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。
【請求項２７】
請求項１〜２５のいずれかに記載の脳活動計測装置によって得られた脳波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】
脳活動の計測とその利用は、非侵襲の脳活動イメージング技術の発展に伴い盛んになってきている。非侵襲の脳活動イメージング計測方法としては、例えば機能的磁気共鳴画像法（Functional magnetic resonance imaging：ｆＭＲＩ）、脳磁計（Magnetoencephalograph：ＭＥＧ）、機能的近赤外分光法（Functional near infrared spectroscopy：ｆＮＩＲＳ）、脳波計（Electroencephalogram：ＥＥＧ）等が現状における代表的（一般的）な手法である。
ｆＭＲＩとＭＥＧは大型装置であり、分析力は高いものの磁気シールドルーム等の特殊な実験室環境を必要とし、装置価格、装置維持価格も高価である。大型装置のため、一般的に被験者の頭部を大型装置の内部に静置固定して計測するため、計測時に被験者は頭部を一切動かさないことが求められる。測定時に、位置決めのマーカーを被験者に装着することがあるが、一般的に、このような装置では被験者の頭部に検出素子を直接装着しなくても計測できるものである。
ｆＮＩＲＳとＥＥＧは、中型〜小型装置であり、上記の大型装置ほどの分析はできないものの、特殊な実験室環境ではなく、通常の環境でも計測可能で携帯して持ち運ぶこともできる装置もあり、量産化、小型化、簡易化も見込めるため産業的に期待が大きい。また、ある程度被験者が動いても計測できるという特徴がある。これら装置は、大型装置のように装置内部に被験者の頭部を静置固定するのではなく、被験者の頭部に脳活動を検出するための素子を直接装着するものである。脳活動を検出するための素子を被験者の頭部に直接装着する際には、ヘッドキャップやヘッドセットにより装着されるのが一般的である。
近年、大型装置であるｆＭＲＩ、ＭＥＧについても、小型化・簡易化の研究開発が進められており、中型〜小型装置になった場合には、装置内部に被験者頭部を静置固定するのではなく、被験者に検出素子を直接装着する技術も必要となる。
被験者の頭部に脳活動を検出するための素子を直接装着する際には、検出素子（例えば電極や光受光部、光発光部）を頭皮に直接当接させる必要がある。例えば、ＥＥＧやｆＮＩＲＳで検出素子を頭皮へ当接させる際には、頭皮への当接具合が強すぎても被験者が痛みを感じることとなり、弱すぎても計測時にノイズが増大してしまうこととなり、丁度よい圧力で検出素子が頭皮に当接するように当接具合を調整する必要がある。頭部形状は、年齢（例えば子供か大人か）、性別（男性、女性）、人種（例えば日本人か欧米人か）、身長、体型等でも大きく異なり、更に、同じ年齢、性別、人種でも個人差が大きく、後頭部が絶壁の形状であったり、卵型の形状であったりする違い等も考慮する必要がある。
学術研究の脳科学実験では、ヘッドキャップ等を用い、１つ１つの検出素子の当接具合を被験者に合わせて調整して装着をしているが、それは大きな手間になっている。そのため、特に産業用途において、あるいは学術研究においても、なるべく簡便な構造、かつ取扱いのしやすい構造の脳活動検出用の頭部装着装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２１１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１に示すような脳活動検出用の頭部装着装置が存在する。特許文献１の技術は、略半円状の外殻と、電極を備える帯状体と、複数の第一の弾性体を有し、当該複数の第一の弾性体のうちの各一端を当該外殻の両端にそれぞれ接続することで、様々な人の頭部の形状にフィットさせるようにしている。この構成では、外殻と電極を備える帯状体を組み合わせる事により様々な人の頭部の形状にフィットさせるということを実現しているものであるが、外殻に対して帯状体の両端を接続するようにしているため、装置装着時に帯状体が下に垂れてしまい、手で持ち上げて直す必要があり、使いにくいという課題がある。また、帯状体の裏面にから電極コードが剥き出しになっている構造のため、耐久性と防水性に課題がある。また、外殻に対して帯状体の両端を接続するようにした構造であるため、帯状体の長さをある程度以上長く確保できないと、様々な人の頭部形状に追随することができず、また、装着時に直接外郭フレームに力が伝わるため、外郭フレームの変形を抑えるために外郭フレームを強固にする必要があることが想定され、装置設計の自由度が低いという課題がある。すなわち、装置としての実用性、取り扱いのしやすさ、及び装置設計上の自由度に課題がある。また、脳活動検出用の頭部装着装置において、簡便な構造、かつ取扱いのしやすい構造を両立して実現するという点において、従来技術には課題がある。
【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、脳活動計測装置において、頭部に装着されるフレーム部材と、前記フレーム部材の内側に配設され、前記フレーム部材側から自立して内方に向かって立ち上がる弾性を有する支持体と、前記支持体の頂上部に配置された頭部に当接させるための１又は複数の電極と、を有するようにした。
これによって、自立して内方に向かって立ち上がる支持体は重力で垂れることなく保持され、かつ弾性を有するため脳活動計測装置を装着した際に頭部の形状に応じて変形し、支持体の頂上部に配置された電極が丁度よい当て具合にて当接することとなる。そのため、このような脳活動計測装置は装着作業の上手下手や頭部の形状の相違にあまり左右されずに頭皮に電極を正確に当接させることができることとなり、結果として装着作業が容易となる。
【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る生体活動である。
「フレーム部材」は人の頭部に装着するベースとなるものであって、素材や形状は限定されない。フレーム部材は頭部に装着するものであるので、頭部から容易に脱落しないような形状や機能を備えることがよい。例えば頭部を挟んだり、頭部に被さったりできることがよい。素材として例えば、プラスチック製でもゴム製でも木製でも金属製でもよい。
「支持体」はフレーム部材の内側に配設されるが、配設状態が内側であれば直接フレーム部材に固定されても別部材を介して固定されてもどちらでもよい。支持体は自立して内方に向かって立ち上がることができ、かつ弾性を有し、頂上部に電極が配置可能であれば素材や形状は限定されるものではない。支持体は頭部形状に追随する頭皮形状追随部としての役割を有する。「内方」とは脳活動計測装置を装着する際の頭部方向になる。また、電極の配線をするために内部に空洞があることがよいが、なくともよい。素材としては、自立してかつ弾性を有することが可能なもの、例えば、シリコーン、エラストマー、ポリウレタン、ポリエチレン、発泡性のスポンジ等の合成樹脂素材がよい。「自立」するとは、装置を手で持つなどして空中に浮かせた時、支持体が重力により変形しない、もしくは、変形量がごくわずかであることを意味する。これにより被験者に装置装着をする際に、支持体を装着者（被験者自身であることも含む）が保持したり、支持体が重力で垂れているのを持ち上げるなどの必要が無くなる。「弾性を有する」とは、外力を加えた際に反発性を有しながら変形し、変形後、元の形状に戻ろうとする性質を持つことである。弾性を有する支持体は、脳活動計測装置を装着した際に頭部の形状に応じて変形することになるが、頭部に装着後、頭皮への当接具合が自動的に調節されることとなり、電極の当たりが強ければ脳活動計測装置を頭皮から遠ざかる方向に力を伝え、電極の当たりが弱ければ、電極を頭皮に近づける方向に力を伝えることになる。これにより、支持体の頂上部に配置された電極が丁度よい当接具合にて当接することとなる。
「電極」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（素子）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（受光プローブと発光プローブ）である。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、例えば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。また、ドライ電極の近傍には、例えばプリアンプを配置することが、計測ノイズを減少させることができることからよい。ドライ電極としては、表面を金や銀、銀／塩化銀でメッキまたはコートした金属電極、カーボン含有の導電性樹脂、導電性の有機素材を用いた樹脂電極等を用いることがよいが、素材や形状は限定されるものではない。電極は装着時に毛髪の影響を避けるため、ある程度の高さと面積を持った形状をしていることがよい。
「脳活動計測装置」は、脳活動検出用の「頭部装着装置」である。頭部装着装置には、差動アンプ等の回路を内蔵していてもよく、内蔵していなくてもよい。
【０００７】
また、第２の手段として、前記電極と前記支持体の間に頭部側に当接させる面を有する当接体が配設されているようにした。
また、第３の手段として、前記支持体には頭部側に当接させる面を有する当接体が形成されているようにした。
自立する支持体の頂上部にある電極は、通常、一定の面積と高さ（電極先端から支持体までの距離）を有する。脳活動計測装置を装着者（被験者自身である時も含む）が被験者に装着する時、被験者頭部からの電極への反力が電極の高さ方向に対して斜めや横方向（電極の倒れる方向）に伝わってしまうと、脳活動計測装置の装着時に支持体が折れ曲がり、電極が倒れてしまう可能性がある。このように構成することで、脳活動計測装置を頭部に装着する際に、電極を頭皮に当接させるのに伴って当接体の「面」が頭部側の頭皮や毛髪等で形成される「面」に接触することで、電極の倒れる方向へ大きな力がかかることを防ぐことができ、電極の倒れを防止できる。また、「当接体」は様々な方向から頭部側の頭皮や毛髪等で形成される「面」に接触して反力を分散させることとなり、装着作業途中で例えば電極の一部が強く頭皮に押し戻されることによる必要ではないような変形をしてしまうことが防止できる。「当接体」は電極倒れ防止部としての役割を持つとともに、支持体の変形量を適度に調整する。
装着者（作業者）がどのような方向からどのような向きで脳活動計測装置を頭部に装着するか不明であるため、当接体は必ずしも電極に近い位置だけに形成するものではない。例えば電極からかなり離れる支持体側面に当接体が形成されていてもよい。当接体は複数として存在してもよい。当接体の解釈は以下の説明でも同様である。「頭部側に当接させる面を有する」とあるのは、当接体のすべてが頭部側と当接しなければならないわけではなく、支持体の不要な変形を防止する機能を有する面を当接体が有していればよいことを意味している。
当接体は支持体と同じ素材であっても、異なる素材であってもどちらでもよい。いずれの素材であっても当接体と支持体とを２色成形等で一体的に成形することがよい。または、当接体をシート状として、支持体と電極との間や支持体と支持体の間に挟むことがよい。当接体の素材としては例えば、シリコーン、エラストマー、ポリウレタン、ポリエチレン等の合成樹脂素材がよい。成型条件や形状を変更することにより弾性を持たせたり、非伸縮性としたりすることができ、特に素材によって限定されるものではない。また、当接体の面積を大きくすることでより頭部に押しつけた際の反力を受ける領域を広くすることができる。
また、第４の手段として、前記当接体は前記支持体の外方に張り出しているようにした。
支持体の外方に張り出していることで、脳活動計測装置を頭部に装着する際に頭部側の頭皮や毛髪等に接触する機会が増えるため電極の倒れをより効率的に防止できる。
また、第５の手段として、前記当接体は前記フレーム部材には接していないようにした。
当接体がフレーム部材に接していると、当接体の動きが規制されてしまい、様々な頭部形状の被験者に対して電極を当接させることが困難になるためである。「接していない」とは当接体がフレーム部材に連結されていないことである。「フレーム部材に接していない」とは直接フレーム部材に接していないことはもちろん、支持体以外のフレーム部材に配設された部材等にも接していないことを意味する。
【０００８】
また第６の手段として、前記当接体は伸縮しない素材で構成されているようにした。
これによって装着作業時に頭部側と接して、例えば当接体を介して押動されて支持体が変形するような力をけた際に、その力が逃げずに伝達されることとなるため、頭部側に様々な方向から接触した際の反力を他の支持体側に分散させることができる。当接体の素材としては例えば、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂素材がよい。当接体は支持体と別体でも一体に成形されてもよい。
また、第７の手段として、前記支持体の頂上部には複数の電極が配置されており、前記支持体は１つであるようにした。
つまり、電極は複数でもそれらは１つの支持体の頂上部にまとめて配置されることを確認的にクレームしたものである。このような構成であれば、電極毎に支持体を設ける必要がなく、作業性とコストの点で有利となる。また、複数の電極が支持体で連結されることになるため、装置装着時に電極が倒れにくくなる。
また、第８の手段として、前記支持体は複数であるようにした。
つまり、支持体は１つだけでもよく、二つ以上であってもよいことを確認的にクレームしたものである。支持体の素材や形状や配置位置や装着する電極の形状や重さ等種々の条件によっては複数の支持体で構成するほうが好適なことがあるためである。
【０００９】
また、第９の手段として、前記電極は前記支持体の頂上部に配置された状態で前記支持体の外周よりも内側に配置されているようにした。
これによって、電極の周囲の頂上部にスペースが生まれ、それが脳活動計測装置を装着する際に頭部側に当接する領域となり、その領域が頭部側の頭皮や毛髪等に様々な方向から接触して反力を分散させることとなり、装着作業途中で例えば電極の一部が強く頭皮に押し戻され支持体が必要以上に変形してしまうようなことが防止できる。
【００１０】
また、第１０の手段として、前記電極は１つずつ１つの前記支持体の頂上部に配置されているようにした。
このような構成であると、支持体は個々の電極の頭部への当接状態に応じて個別に変形することができ、頭部形状によく応じた繊細な脳活動計測装置の装着が可能となる。また、フレーム部材の形状が機種によって異なる場合に電極の位置を機種毎に変更するような対応も、電極の位置や間隔を個別に変更することができるため対応しやすくなる。すなわち、この手段を用いれば支持体と電極の形状大きく変えなくても様々な電極配置や固定方法のヘッドセットを設計することができ、設計コスト、製造コストを抑えることができる。
また、第１１の手段として、前記電極が１つだけ配置された１つの前記支持体は間隔を空けて一列に配置された配置列を形成するようにした。
電極が一列に配置された配置列を形成するような配置であると、広範囲の脳活動を計測でき、また、頭部形状が異なる被験者に装着した時に各電極を比較的同一の脳活動が反映される計測位置に装着できるためである。
【００１１】
また、第１２の手段として、複数の前記電極が１つだけ配置された１つの前記支持体は連結部材によって連結されているようにした。
脳活動計測装置を頭部に装着する際に、電極を頭皮に当接させるのに伴って支持体が反力によって押し戻されて変形することになるが、支持体が連結部材によって連結されているため単独で自立する場合に比べて相互に補完しあい、頭部側に様々な方向から接触した際の反力を分散させることができ、支持体が必要以上に変形をしてしまうことや装着動作の際に頭部に当たって不自然に変形してしまう等の不具合が防止できる。また、連結部材の面積を大きくすることでより頭部に押しつけた際の反力を受ける領域を広くすることができる。連結部材は複数の支持体を連結して上記の当接体と同様の機能を発揮させる部材である。
また、第１３の手段として、前記連結部材は前記フレーム部材には接していないようにした。
連結部材がフレーム部材に接していると、動きが規制されてしまい、本来の支持体を変形させることで当接具合を調整するという目的に反することになるためである。「接していない」とは連結部材がフレーム部材に連結されている場合である。「フレーム部材に接していない」とは直接フレーム部材に接していないことはもちろん、支持体を除きフレーム部材に配設された部材等にも接していないことを意味する。
また、第１４の手段として、前記連結部材は前記支持体と前記電極の間に挟まれて頭部側に当接させる面を有するようにした。
支持体と前記電極の間に配置させることで両者で連結部材を挟み込むだけで固定することができ、連結部材の装着作業が容易である。また、電極に近い位置で支持体の不要な変形を防止することとなるため、頭部側に押動された電極の先端方向が大きく向きを変えてしまうこともない。「頭部側に当接させる面を有する」とあるのは、連結部材のすべてが頭部側と当接しなければならないわけではなく、支持体の不要な変形を防止する機能を有する面を連結部材が有していればよいことを意味している。
また、第１５の手段として、前記連結部材は前記支持体間に配置されて頭部側に当接させる面を有するようにした。
支持体の自由な位置に連結部材を配設して支持体の不要な変形を防止することとなるため、支持体の形状に応じた好適な位置で支持体の不要な変形を防止することができる。また、二色成形等を用いて一体的に成型することが可能となるため製造・組立コストを抑えることができる。
【００１２】
また、第１６の手段として、前記連結部材は伸縮しない素材で構成されているようにした。
これによって装着作業時に頭部側と接触して、連結部材を介してある支持体が押動されて変形した際に他の支持体にその力が逃げずに伝達されることとなるため、頭部側に様々な方向から接触した際の反力を他の支持体側に分散させることができる。また、支持体間の位置の関係性を比較的維持できることとなるため、１つの支持体のみ倒れるということを防止できることになる。連結部材の素材としては例えば、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂素材がよい。素材については、伸縮しない素材であることが重要であり、素材の伸縮性は成形条件や形状により制御することができるため、素材によって限定されるものではない。
また、第１７の手段として、前記支持体は内部が空洞化しているようにした。
内部が空洞化することによって電極用の配線を外から見えないように空洞内に配設することができるため、配線が損傷しにくくなる。また、脳活動計測装置の装着時に装用者（被験者）が不用意に配線に接触して断線等の不具合を起こすことがなくなる。また、支持体を防水素材で構成すれば水にも強くなる。更に、このような形状により、支持体の強度と弾性を両立することができるようになり、支持体を弾性を持たせつつ自立させることができることとなる。このとき、支持体の外部が一繋ぎとなっていることが支持体の弾性と自立を両立するためによい。
また、第１８の手段として、前記フレーム部材は馬蹄形状をなし、左右の脚部は内外に揺動するようにした。
脳活動計測装置の装着時にフレーム部材に左右の脚部を外方に撓ませて頭部に配置し、脚部を原位置に復帰させることで頭部を挟んで装着させるような態様が可能となる。本手段は、装置装着時の反力を支持体により逃がせることにより、フレーム部材に強固な素材を使う必要が生じないことから実現できるものである。
【００１３】
また、第１９の手段として、前複数の前記電極はその配置状態において間隔を空けて一列に配置された電極配置列を形成するようにした。
電極が一列に配置された電極配置列を形成するような配置であると、脳活動を計測する広範囲をカバーでき、また、頭部形状が異なる被験者に装着した時に各電極を比較的同一の脳活動が反映される計測位置に装着できるためである。
また、第２０の手段として、前記電極配置列は前記フレーム部材の長手方向に沿って配置されているようにした。
このような構成であると、フレーム部材に沿って電極を配置できるケースが多くなり、ランダムな配置の場合に比べて、被験者頭部への装置装着時の反力が支持体からフレーム部材に分散しやすくなるためである。また、フレーム部材をコンパクトにすることができるためである。
また、第２１の手段として、前記電極配置列は列の端寄り部分が傾いて立ち上がり、列の中央方向を向いているようにした。
これによって様々な異なる頭部の形状に追随させやすくなる。様々な頭部形状に追随させる場合、頭部形状が大きく扁平な形状と、頭部形状が小さく湾曲した形状の主として２つの異なる方向性の頭部形状に対応することが必要になる。その他の頭部形状は、この２つの頭部形状の間の形状となるためである。本手段によれば、頭部形状が大きく扁平な形状に対しては、電極配置列の端の電極が後ろに下がることで一直線に並んだ電極位置になり、頭部形状が大きく扁平な形状に対して無理なく当接することができる。また、頭部形状が小さく湾曲した形状に対しては、電極配置列の中央部分が大きく押し返されて湾曲した形状となり、頭部形状が小さく湾曲した形状に沿うことができることとなる。以上より、どのような頭部形状に対しても、小さな電極の移動距離で電極を当接させることができることとなる。
【００１４】
また、第２２の手段として、前記支持体が変形する際の可動範囲は、前記電極配置列の中央においては２５〜３５ｍｍであり、前記配置列の端においては５〜１５ｍｍであるようにした。
このような可動範囲であると頭部に装着する際の脳活動計測装置の支持体の変形量としては妥当なものとなり、様々な頭部形状の被験者に対して無理なく装着できることとなる。また、電極配置列の端と中央それぞれについて、支持体の弾性と自立を両立することができる。
また、第２３の手段として、前記フレーム部材の内部には電気的な構成が内蔵されているようにした。
電気的な構成とは具体的には例えばプリアンプ、差動アンプ、電池、通信回路等である。これらを選択的に含むことがよく、これら以外の電気的な部材を含んでいてもよい。これらをフレーム部材の内部に内蔵させることによって容易にアクセスできなくなるため、これらへの接触が原因となる不具合が生じにくい。また、外観的にもこれらがフレーム部材の外側に露出するよりもシンプルでデザイン的にも優れる。また、本出願の構成では装置装着時に支持体で反力を逃がすことでフレーム部材へ過度の力が伝わらないため、フレーム部材の内部に電気的な構成を内蔵したとしても、装置装着が原因の電気的な構成の不具合を防止することができる。ここで、プリアンプは各電極の近くに設置されていることが好ましい。
また、第２４の手段として、前記フレーム部材の脚部は、第２のフレーム部材の脚部と連結されており、前記第２のフレーム部材の内方は弾性を備えたシート状支持体を有し、前記シート状支持体に電極が保持されているようにした。
つまり、第２のフレーム部材は「内方に向かって立ち上がる支持体」ではなく立ち上がらない扁平なシート状の支持体に電極が配設されている構造である。具体的には例えば第１の実施の形態の脳活動計測装置のような形態が相当する。このような頭部の離れた二箇所に電極を配置する際には、第２のフレーム部材側を後から頭部に当接させるようにする。先に頭部に当接させた「内方に向かって立ち上がる支持体」は、その支持体の弾性による反力が装着と逆方向に発生することになるが、第２のフレーム部材の支持体をシート状とすることで、「内方に向かって立ち上がる支持体」による反力を相殺することができ、電極の頭皮への当接具合をソフトにすることができるようになる。
また、第２５の手段として、前記シート状支持体の電極保持部周辺には、スリットが設けられていることを特徴とするようにした。
シート状支持体はそれ自体が弾性を備えているため外力に対して撓み性を有するが、電極の周囲にスリットを有することで個々の電極が更にシート状支持体に対して揺動することを許容することとなり、頭部形状に対する追随性が向上する。スリットはシート状支持体に切れ込み等で透孔として形成してもよく、透孔とならずにスリットに沿って膨出した袋部を有するようにスリットを形成するようにしてもよい。
【００１５】
また、第２６の手段として、脳活動を計測する脳活動計測システムであって、第１〜第２５のいずれかの手段の脳活動計測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。
また、第２７の手段として、脳活動を計測する脳活動計測システムであって、第１〜第２５のいずれかの手段の脳活動計測装置によって得られた脳波信号に基づいて脳活動を計測するようにした。
これらのようにすることで、装用者（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。「脳活動計測システム」とは、例えば「頭部装着装置」、頭部装着装置に内蔵（または外部接続）されている回路部、回路部から無線や有線通信を通じて脳活動データを記録する記録デバイス（コンピュータやタブレット、携帯電話等）、デバイス内部にて脳活動データを記録する記録ソフトウエア、脳活動データを解析する脳活動解析ソフトウエアを含むことがよい。また、外部刺激と計測データの時間的同期を得るため、例えば外部から刺激に伴うトリガー信号送信、頭部装着装置に内蔵（または外部接続）されている回路部、または記録デバイスにてトリガー信号受信を「脳活動計測システム」に含むことがよい。「脳活動」としては、例えば脳波（ＥＥＧ）や脳血流（ｆＮＩＲＳ）を計測することがよく、特に本発明はドライ電極を用いた脳活動計測システムに適用することができる。
上述した第１〜第２７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２７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２７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、装着作業の上手下手や頭部の形状の相違にあまり左右されずに頭皮に電極を正確に、すなわち、丁度よい当て具合にて当接させることができることとなる。また、脳活動検出用の頭部装着装置において、簡便な構造、かつ取扱いのしやすい構造を両立して提供することができる。このことにより、コスト上のメリットが得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態のヘッドセットの（ａ）は第２のフレーム体側から見た斜視図、（ｂ）は第１のフレーム体側から見た斜視図。
【図２】第１の実施の形態において第１のフレーム体側の内部構造を模式的に説明する説明図。
【図３】第１の実施の形態において（ａ）は第２のフレーム体側の電極を取り付ける直前、（ｂ）及び（ｃ）は電極の取り付け後の状態を説明する説明図。
【図４】第１の実施の形態のヘッドセットの使用状態を説明する説明図。
【図５】第２の実施の形態のヘッドバンドの（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図。
【図６】第２の実施の形態のヘッドバンドの使用状態を説明する説明図。
【図７】第３の実施の形態のヘッドバンドの（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図。
【図８】第４の実施の形態のヘッドバンドの（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図。
【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）
第１の実施の形態に示すのはドライ電極である電極１５よりなる脳波計測システムである。
図１〜図３に示すように、第１の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドセット１は内部が中空に構成された全体として外側に凸となるように湾曲された第１のフレーム体２と第２のフレーム体３の２つのメインのフレーム体によって外形が構成されている。第１のフレーム体２と第２のフレーム体３はプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリウレタン素材から構成されている。第１のフレーム体２及び第２のフレーム体３は共に硬質で非弾性であるが全体として若干の撓み性を有している。
まず、第１のフレーム体２側の構成について説明する。
第１のフレーム体２は外観が馬蹄形状に構成されている。第１のフレーム体２の長手方向に沿った断面形状では外周が凸となり、内周は内に凹となる。
第１のフレーム体２は馬蹄形状の中央寄り部分２Ａが上下幅が幅広に構成され、中央寄り部分２Ａに対して両端寄り部分２Ｂは上下幅が幅狭に構成されている。図２に示すように、中央寄り部分２Ａには後述するコネクタ５によって覆われる開口部６が形成されている。両端寄り部分２Ｂは中央寄り部分２Ａを基部として内外に揺動可能な撓み性を備えている。両端寄り部分２Ｂを外方に拡開させると内部エネルギーとして付勢力が発生し、その付勢力によって拘束が解放された両端寄り部分２Ｂは自動的に原位置に復帰する。
【００１９】
第１のフレーム体２の中央寄り部分２Ａの内面にはコネクタ５が配設されている。図１（ａ）及び図２に示すように、コネクタ５は第１のフレーム体２の中央寄り部分２Ａの凹状の内面形状に対応する凸形状の外面を有する三日月形状の外観となる第１のフレーム体２に附属するサブのフレーム体である。コネクタ５は第１のフレーム体２と同じ材質であり硬質体である。コネクタ５には第１のフレーム体２の開口部６に対応する開口部７が形成されている。開口部７周縁には複数の係止用爪８が形成されている。図２に示すように、第１のフレーム体２の開口部６内に進出したコネクタ５の係止用爪８が開口部６の縁に係合されており、この作用によってコネクタ５は第１のフレーム体２の内面に固着される。コネクタ５は係止用爪８の係脱によって第１のフレーム体２に対して着脱可能とされている。コネクタ５内には差動アンプ１０、通信回路１１及び蓄電池１２が収容されている。これら電気的な構成の詳細は後述する。
コネクタ５の内面（前面）には支持体としての１つのクッション体１３が接着剤によって固着されている。クッション体１３の固着手段としては、必ずしも接着剤に拠らなくてもよく、例えばコネクタ部５の開口部７と係止用爪８と同様の連結構造により固着したり、ネジで固着したりするようにしてもよい。クッション体１３はコネクタ５を介してヘッドセット１の内面に配置されている。クッション体１３はシリコーン製の袋状の中空体である。クッション体１３は袋状の中空体を開口部側をコネクタ５の内面の湾曲面に沿って固定し自立させた弾性体である。クッション体１３は全体としては一定の幅を持った横長の壁状の外観を呈している。クッション体１３はコネクタ５の内面の湾曲面に沿った逆の湾曲面で接する直線部の長いサーキット形状の外郭を有する底部１３ａと、底部１３ａの全周囲から立ち上がる壁部１３ｂと、壁部１３ｂ上部を塞ぐ頂上部１３ｃとによって構成されている。頂上部１３ｃは中央寄り領域が湾曲した第１のフレーム体２に対して弦方向となる横方向に平らに延びて構成された第１の面１３Ａとされ、左右両側の第２の面１３Ｂは内側を面が向くように面１３Ａに対して傾斜状に構成されている。図２に示すように、クッション体１３内の頂上部１３ｃの裏面位置にはプリアンプ１４が配設されている。プリアンプ１４はドーナツ状の扁平体の外形とされ、中央の透孔内周には雌ネジ１４ａが形成されている。プリアンプ１４の電気的な構成の詳細は後述する。
【００２０】
図１、図２及び図４に示すように、クッション体１３の頂上部１３ｃには一枚の連結シート１６を介して複数の電極１５が配設されている。より具体的には本実施の形態１では５つの電極１５がクッション体１３内の頂上部１３ｃに頂上部１３ｃの長手方向に沿って連結シート１６上に一直線状に配置されている。
当接体としての連結シート１６は非伸縮性かつ可撓性のあるプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。連結シート１６はクッション体１３の頂上部１３ｃの第１の面１３Ａと面１３Ｂの形状に沿って屈曲形成されるとともに、頂上部１３ｃの長手方向に沿って頂上部１３ｃを完全にカバーする長尺のシート体である。連結シート１６は頂上部１３ｃの第１の面１３Ａと面１３Ｂに密着させられている。連結シート１６はクッション体１３の頂上部１３ｃから若干はみ出すようなクッション体１３の外周形状の相似形状（つまり、直線部の長いサーキット形状の外郭を有する形状）とされ、配設状態で周囲の第１のフレーム体２やその他の部分に接することはない。本実施の形態では連結シート１６の横幅は１７０ｍｍとされている。また、配設状態で連結シート１６の周縁は頂上部１３ｃの縁（つまり、壁部１３ｂの面）から７ｍｍはみ出ている。ここで、連結シート１６の周縁がはみ出す量は、あまりに少なくても当接体としての働きが低下することになり、大きすぎても取り扱いがしにくくなってしまうため５〜１５ｍｍ程度が適当である。
電極１５は円板状の本体１７と接地部としての複数の（本実施の形態１では１２本の）突起部１８と、本体１７中心から下方に突出する横断面円形形状の支持軸１９から構成されている。突起部１８は本体１７の前面外周寄りに等間隔で立設されている。支持軸１９外周には雄ネジ１９ａが形成されている。電極１５の本体１７の径は１３ｍｍとされ、連結シート１６の横幅の方が広いため電極１５の本体１７の周囲には連結シート１６の周縁まで連結シート１６のシート面が露出しており、ヘッドセット１装着時に頭髪等を収容できる領域が電極１５周囲にも形成されることとなる。
中央の３つの電極１５は連結シート１６を介して第１の面１３Ａ上に配置され、左右の２つの電極１５は連結シート１６を介して第２の面１３Ｂ上に配置されている。そのため、図示されるように中央の３つの電極１５に対して左右の２つの電極１５は第２の面１３Ｂの傾斜角度によって内側を向くように配置され、中央の３つの電極１５の突起部１８の延長線に対して左右の２つの電極１５の突起部１８の延長線は交差するような位置関係となる。これにより、頭部形状が大きく後頭部が扁平ないわゆる絶壁形状の被験者に対しても、また、頭部形状が小さく後頭部が卵型形状の被験者に対してもヘッドセット１は無理なく装着し、電極１５を被験者の頭皮に当接することができる。
電極１５はプリアンプ１４と協働してクッション体１３に対して固定されている。すなわち、図２に示すように電極１５の支持軸１９はクッション体１３の頂上部１３ｃに形成された透孔２０からクッション体１３内に挿入され、支持軸１９の雄ネジ１９ａとプリアンプ１４の透孔内周の雌ネジ１４ａとが螺合することでクッション体１３内の頂上部１３ｃに固定される。一方、プリアンプ１４もこのように電極１５によって頂上部１３ｃの裏面に吊り下げ状に固定される。
連結シート１６には電極１５の支持軸１９の位置に対応した透孔２１が形成されている。透孔２１の位置はクッション体１３に形成された透孔２０と一致する。電極１５の支持軸１９が透孔２０、２１に挿通され、上記のように電極１５の固定とともに電極１５とクッション体１３に挟まれて固定されている。
【００２１】
次に第２のフレーム体３側の構成を説明する。
第２のフレーム体３は第１のフレーム体２よりも全長の短いアーチ状の外形で構成されている。第２のフレーム体３は第１のフレーム体２と同じポリウレタン素材で形成されており、長手方向にかけて同幅に構成されている。第２のフレーム体３の長手方向に沿った縦断面は外周が凸となり、内周は内に凹となる。第２のフレーム体３は第１のフレーム体２とそれぞれの先端寄り同士で連結されている。具体的には第２のフレーム体３の両端が第１のフレーム体２の両端寄り部分２Ｂの先端に形成された取り付けプレート２５に対して軸周りに回動可能に取着されている。第２のフレーム体３は第１のフレーム体２より全長が短いため第１のフレーム体２よりも若干弱い可撓性を備えている。
図１、図３及び図４に示すように、第２のフレーム体３の前面には開口部２７が形成されており、開口部２７を塞ぐようにシート状支持体としての弾性プレート２８が固着されている。弾性プレート２８は合成ゴム製の弾性と可撓性を備えた薄板体である。弾性プレート２８は第２のフレーム体２の内側に長い側の端部がはめ込まれて固定され、短い側の端部は固定されず開放されている。短い側の端部が固定されていないため、弾性プレート２８の動きの裕度が向上し、開放位置から第１のフレーム体２側への配線の引き出しも可能となる。
複数の電極１５は弾性プレート２８に固着されている。より具体的には３つの電極１５が弾性プレート２８の長手方向に沿って一直線状に配置されている。弾性プレート２８は第２のフレーム体３の凹に湾曲した内面に沿って同様に凹に湾曲しているため左右位置の電極１５は内側を向くこととなって、３つの電極１５の突起部１８の延長線はヘッドセット１の内側の一点で交差するような位置関係となる。電極１５は上記と同様プリアンプ１４と協働することで弾性プレート２８に対して固定されている。
弾性プレート２８には各電極１５近傍に透孔となるスリット２９が形成されている。スリット２９は電極１５を取り囲む位置に複数形成されている。本実施の形態では電極１５を挟むように二箇所に形成されている。
【００２２】
次に、このように構成されたヘッドセット１の電気的構成の概要を説明する。
各電極１５はそれぞれプリアンプ１４に螺合されることで電気的に導通されている。第１のフレーム体２のプリアンプ１４と第２のフレーム体３のプリアンプ１４からの導線３１はそれぞれコネクタ５内の差動アンプ１０に接続されている。差動アンプ１０と通信回路１１とプリアンプ１４は蓄電池１２から電力を供給されている。差動アンプ１０からヘッドセット１外に図示しないグラウンド電極と基準電極が出ている。装置装着時にはグラウンド電極とリファレンス電極（基準電極）は装用者の体、例えば右耳朶にクリップで固定される。各電極１５はプリアンプ１４と導線３１を介して差動アンプ１０内に接続され、差動アンプ１０は通信回路１１に接続されている。プリアンプ１４は各電極１５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１０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。差動アンプ１０で増幅された電位データは通信回路１１によって外部に無線送信される。図示しない受信装置によって受信された電位データは検出対象データとしてコンピュータに出力され、解析が行われる。
このように構成されたヘッドセット１を頭部に装着する際には、まずヘッドセット１の第１のフレーム体２側の両端寄り部分２Ｂを拡開させる。両端寄り部分２Ｂを拡開するとそれにつられて第２のフレーム体３も拡開される。このように拡げたヘッドバンド１を第１のフレーム体２側の両端寄り部分２Ｂが側頭部に配置させ、第１のフレーム体２の電極１５が後頭部の水平方向沿って配置され、第２のフレーム体３の電極１５が前頭部の横方向に沿って配置されるように取り付ける。取り付ける主体は装用者でも装用者ではない者でもよい。ヘッドセット１は第１のフレーム体２側の両端寄り部分２Ｂが自身の付勢力で内側に戻って頭部を挟み、第１のフレーム体２と第２のフレーム体３が電極１５を介して頭部に当接させられてヘッドバンド１は頭部に固定される。図４はヘッドセット１が取り付けられた一例である。
【００２３】
上記のように構成される第１の実施の形態のヘッドセット１によって次のような効果が奏される。
（１）ヘッドセット１を図４のように装着する際の装着作業において頭部に電極１５が接近することになるが、その際に装用者ごとに頭部形状に違いがあっても適宜クッション体１３と弾性プレート２８が撓んで変形するため、頭部形状に違いがあっても装用者の頭部にヘッドセット１を装着させることができる。特にクッション体１３は前方（つまり頭部方向）に張り出しているため頭部形状に様々に対応させることができ、かつ弾性を有するため単に撓むだけではなくその弾性で頭部に反発力を持って当接するため、電極１５が頭皮に適度な当たり具合で接触することになり、脳波電圧をもれなく取得することができる。また、装置装用時の痛みもクッション体１３と弾性プレート２８の変形によって発生することはなく、例えば装用者が歩いたり首を振るなどしてもヘッドセット１がずれない。
（２）第１のフレーム体２側の電極１５を頭皮に当接させる際には、電極１５の周囲には面積の大きな連結シート１６が拡がっているため、装着作業において頭部に電極１５を接近させる際には連結シート１６に頭皮や頭髪が同時に接触することとなる。そのため電極１５のみが頭部側からの押圧力を受けるわけではなく、その外力は連結シート１６にも分散されることとなる。そのため電極１５のみが強く押され、例えば電極１５を支持するクッション体１３が部分的に大きく凹んでしまうような不具合が生じにくい。連結シート１６はクッション体１３の前方に配置された状態で第１のフレーム体２には連結していないため、変形の自由度が高く、クッション体１３への外圧が分散されやすい。また、連結シート１６が「面」になっているため、ヘッドセット１を装着する時に装用者の毛髪を含む頭皮面と接することとなり、装着作業時の電極１５の倒れが防止できる。
（３）第１のフレーム体２側の電極１５は中央の３つの電極１５は平らな第１の面１３Ａ面状に並んでおり、一方左右両側の２つの電極１５はそれらに対して内側を向くように配置されている。そのため、頭部形状の違いに追随しやすくなっている。
（４）連結シート１６はクッション体１３の前方で電極１５に挟まれた構造である。そのため、クッション体１３及び電極１５とセットになって強固な構造体として構築されるため、頭部側からの押圧力に対する十分な反力を生じさせることができる。
また、連結シート１６は非伸縮性であるため、連結シート１６を介して押動されて支持体が変形するような力をけた際に、その力が逃げずに伝達されるため、列として配置している電極１５の位置関係性を維持しつつクッション体１３を適切な変形量とすることができる。連結シート１６が伸縮性である場合には、装置装用時に一部の電極間のみが伸びる等することにより、複数の電極１５の位置関係が崩れてしまい、装置の装着ごとに別の頭皮上の位置に電極が当接されることとなってしまう。
（５）ヘッドセット１の装着作業において、例えば第２のフレーム体３の電極１５を前頭部側に押しつけることで弾性プレート２８の弾性を利用することができ、第１のフレーム体２側の電極１５が強く頭皮に当接することがなくなるためクッション体１３の変形量が小さくなる。
（６）第２のフレーム体３の電極１５を前頭部側に押しつける際に、弾性プレート２８には電極１５を取り囲む位置にスリット２９が形成されているため、弾性プレート２８自体の弾性だけではなく弾性プレート２８に配設された電極１５自体がスリット２９があることによって撓みを有することになり、頭部に装着した際の追随性が向上する。
（７）ヘッドセット１のコネクタ５内に差動アンプ１０、通信回路１１、蓄電池１２が内蔵され、中空であるクッション体１３の内部にプリアンプ１４と導線３１が内蔵されていることにより、電気的構成に対して装置装用者が触れることがなく、装置の耐久性が高い。
【００２４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドバンド４１は第１の実施の形態と同じ構成の電極１５を使用し、基本的に第１の実施の形態と同様の電気的構成によって電位データを取得するものである。そのため、ヘッドバンド４１は電気的構成の説明は省略し、主として第１の実施の形態のヘッドバンド１との外観上の違いを説明する。また、第１の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳しい説明は省略する。
図５（ａ）（ｂ）及び図６に示すように第２の実施の形態のヘッドバンド４１は全体として外側に凸となるように湾曲されたフレーム体４２によって外形が構成されている。フレーム体４２はプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。フレーム体４２は硬質で非弾性であるが全体として若干の撓み性を有している。
フレーム体４２は外観が馬蹄形状に構成され内部は中空に構成されている。フレーム体４２の長手方向に沿った断面形状では外周が凸となり、内周は内に凹となる。
フレーム体４２は馬蹄形状の中央寄り部分４２Ａから両端寄り部分４２Ｂにかけて上下幅は等幅に構成され、中央寄り部分４２Ａから両端寄り部分４２Ｂにかけて厚みは徐々に薄肉となるように構成されている。両端寄り部分４２Ｂは中央寄り部分４２Ａを基部として内外に揺動可能な撓み性を備えている。両端寄り部分４２Ｂを外方に拡開させると内部エネルギーとして付勢力が発生し、その付勢力によって拘束が解放された両端寄り部分４２Ｂは自動的に原位置に復帰する。
【００２５】
フレーム体４２の中央寄り部分４２Ａの内面（前面）には支持体としての複数の（本実施の形態では３つの）クッション体４３が間隔を空けて固着されている。クッション体４３はシリコーン製の袋状の中空体である。クッション体４３は円筒形状の袋状の中空体を開口部側をフレーム体４２の内面の湾曲面に沿って固定し自立させた弾性体である。クッション体４３はフレーム体４２の内面に形成された凹部４４内に接着剤で固定されている。クッション体４３は凹部４４側が開口されフレーム体４２内部と連通可能とされている。クッション体４３は円形の外郭を形成する底部４３ａと、底部４３ａの全周囲から立ち上がる壁部４３ｂと、壁部１３ｂ上部を塞ぐ円形な平面となる頂上部４３ｃとによって構成されている。３つのクッション体４３の先端、つまり頂上部４３ｃの位置はフレーム体４２の中央寄り部分４２Ａの弦方向となる方向の同一直線上に配置されている。
各クッション体４３の頂上部４３ｃには一枚の連結シート４５を介して１つずつ電極１５が配設されている。上記第１の実施の形態と同様に電極１５はプリアンプ１４と協働してクッション体４３に対して固定されている。連結シート４５には図示しない３つの透孔が形成されており、この透孔位置で連結シート４５は各電極１５の支持軸１９に挿通されて電極１５とクッション体４３の間に挟まれている。電極１５の本体１７の外周位置は壁部４３ｂの外周位置と一致する。つまり、電極１５はクッション体４３からはみ出ることはない。
連結部材としての連結シート４５は非伸縮性かつ可撓性のあるプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。連結シート４５は両端が半円形状とされた長尺のシート体である。連結シート４５の外側部分は前方（内方）に若干屈折させられている。連結シート４５はその配設状態で周囲のフレーム体４２やその他の部分に接することはない。本実施の形態では連結シート４５の横幅は２４０ｍとされている。連結シート４５は電極１５の本体１７の径よりも幅広であるため、電極１５の本体１７から連結シート４５の周縁までシート面が露出しており、ヘッドバンド１装着時に頭髪等を収容できる領域が電極１５周囲にも形成されることとなる。
【００２６】
このように構成されたヘッドバンド１を頭部に装着する際には、まずヘッドバンド４１のフレーム体４２側の両端寄り部分４２Ｂを拡開させる。このように拡げたヘッドバンド１を両端寄り部分２Ｂが側頭部に配置させ、フレーム体４２の電極１５が前頭部の横方向に沿って配置されるように取り付ける。取り付ける主体は装用者でも装用者ではない者でもよい。ヘッドバンド４１はフレーム体４２の両端寄り部分４２Ｂが自身の付勢力で内側に戻って頭部を挟み、電極１５が頭部に当接させられてヘッドバンド４１は頭部に固定される。図６はヘッドバンド４１が取り付けられた一例である。
【００２７】
上記のように構成される第２の実施の形態のヘッドバンド４１は上記第１の実施の形態のヘッドバンド１と同様の構成については同様の効果が奏されるが、独自に次のような効果も奏される。
（１）クッション体４３は電極１５が頭部に当接した際に個別に頭部に当接することによる外力（押圧力）に応じて変形するため、頭部形状によく応じた繊細なヘッドバンド４１の装着が可能となる。また、フレーム体４２の形状が機種によって異なる場合に電極１５の位置を機種毎に変更するような対応も、電極１５の位置や間隔、クッション体４３の形状を個別に変更することができるため対応しやすくなる。
（２）電極１５の周囲には面積の大きな連結シート４５が拡がっているため、装着作業において頭部に電極１５を接近させる際には連結シート４５に頭皮や頭髪が同時に接触することとなる。そのため電極１５のみが頭部側からの押圧力を受けるわけではなく、その反力は連結シート４５にも分散されることとなる。そのため電極１５のみが強く押され、例えば電極１５を支持するクッション体４３が大きく凹んでしまうような不具合が生じにくい。連結シート４５はクッション体４３の前方に配置された状態で第１のフレーム体４２には連結していないため、変形の自由度が高く、クッション体４３への外圧が分散されやすい。
特にクッション体４３が個別に変形するので、第１の実施の形態に比較して大きく変形しやすいクッション体４３の過剰な変形が防止される。
【００２８】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドバンド５１は第２の実施の形態のバリエーションである。そのため第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２の実施の形態のヘッドバンド４１とは異なる点を主として説明する。また、第１及び第２の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳しい説明は省略する。
図７に示すように、第３の実施の形態のヘッドバンド５１は、第２の実施の形態のヘッドバンド４１と同形状のフレーム体５２によって外形が構成されている。中央寄り部分５２Ａと両端寄り部分５２Ｂも第２の実施の形態のヘッドバンド４１の中央寄り部分４２Ａと両端寄り部分４２Ｂと同じ構成である。ヘッドバンド５１の中央寄り部分５２Ａには第２の実施の形態のヘッドバンド４１と同じ３つのクッション体４３が配設されている。クッション体４３は第２の実施の形態のヘッドバンド４１と異なり連結シート５３がクッション体４３の中間位置に配設されている。連結部材としての連結シート５３は上記連結シート４５と同じ素材である。本実施の形態の連結シート５３はクッション体４３と２色成形によって同時に成形されておりクッション体４３の壁部４３ｂと連結シート５３は一体化されている。
このようなヘッドバンド５１では、連結シート５３をよりクッション体４３の基部に近い位置で連結することとなり、よりクッション体４３の動きを拘束することができ、なるべくクッション体４３を撓ませたくないようなケースには好適である。また、クッション体４３の動きを拘束できるため、連結シート５３の大きさが比較的小さくても電極の倒れが防止できることとなる。
【００２９】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の脳活動計測装置としてのヘッドバンド６１は第１の実施の形態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の実施の形態のヘッドバンド１とは異なる点を主として説明する。また、第１の実施の形態と同じ部材については同じ番号を付して詳しい説明は省略する。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、第４の実施の形態のヘッドバンド６１は全体として外側に凸となるように湾曲されたフレーム体６２によって外形が構成されている。フレーム体６２はプラスチック材料、具体的にはここでは一例としてポリカーボネート素材から構成されている。フレーム体６２は硬質で非弾性であるが全体として若干の撓み性を有している。
フレーム体６２は外観が馬蹄形状に構成され内部は中空に構成されている。フレーム体６２の長手方向に沿った断面形状では外周が凸となり、内周は内に凹となる。フレーム体６２は馬蹄形状の中央寄り部分６２Ａには一方に大きく台形に張り出した膨出部６５が形成され、中央寄り部分６２Ａから両端寄り部分６２Ｂにかけて厚みは徐々に薄肉となるように構成されている。
フレーム体６２の中央寄り部分６２Ａの内面（前面）には支持体としての１つのクッション体６３が接着剤によって固着されている。クッション体６３はシリコーン製の袋状の中空体である。クッション体６３は袋状の中空体を開口部側をフレーム体６２の内面の湾曲面に沿って固定し自立させた弾性体である。
クッション体６３はフレーム体６２の中央寄り部分６２Ａの膨出部６５の形状に対応して、中央部分が突出した壁状の外観を呈している。クッション体６３には上下二段に電極１５が配設されている。本実施の形態では上段に１つの電極１５が配置され下段に５つの電極１５が配置されている。下段の５つの電極１５とクッション体６３の間には第１の実施の形態の連結シート１６と同様に一枚の当接体としての連結シート６４が配設されている。上段の１つの電極１５には連結シート６４は配設されていない。連結シート６４の外周はクッション体６３外周からわずかにはみ出している。連結シート６４はフレーム体６２に接することはない。連結シート６４の横幅の方が電極１５の本体１７の径よりも広いため電極１５の本体１７の周囲には連結シート６４の周縁まで連結シート６４のシート面が露出しており、ヘッドバンド６１装着時に頭髪等が当接できる領域が電極１５周囲にも形成されることとなる。
このようなヘッドバンド６１でも第１の実施の形態のヘッドセット１と同様の効果が奏されることとなる。また、電極１５の配置を一列ではなく上下二段の二列とすることでも本発明を適用可能なことを示す例である。実施例４に示す電極配置は国際１０−２０電極配置においてＰＯ７、Ｏ１、Ｏｚ、Ｏ２、ＰＯ８、Ｐｚとなっており、視覚野からの脳活動を腹側経路だけでなく背側経路も計測できる。このように、計測目的により、１列の電極配置列以外への本発明の適用は任意にすることができる。
【００３０】
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。
・上記各実施の形態におけるヘッドセット１、ヘッドバンド４１、５１、６１の形状は上記は一例である。
・上記各実施の形態における電極１５の形状は一例であって、他の形状でもよく、例えば突起部１８の形状や数は上記以外でもよく、あるいは電極が上記のような突起部１８を有していなくともよい。また、素材として非金属製であってもよい。
・電極１５の数や位置は、上記各実施の形態における脳活動計測装置のフレーム体２、３、４２、５２、６２の形状や脳活動計測装置が目的とする計測位置によって様々であるため、上記に限定されるものではない。
・当接体としての連結シート１６、４５、５３、６４の形状や素材は上記は一例である。連結シート１６、４５、５３、６４が支持体としてのクッション体１３、４３、６３の外方に張り出している張り出し量は、例えば５〜３０ｍｍがよい。クッション体が一体となっている場合や、連結シートが支持体の間にある場合には、クッション体の変形量が抑えられるため連結シートの外方への張り出し量は５〜１０ｍｍ程度でよい。
・クッション体１３、４３、６３の形状は上記実施の形態は一例である。また、１つのフレーム体に配設するクッション体の数も上記に限定されるものではない。また、各クッション体に配設する電極１５の数や位置も状況に応じて上記以外の態様で実施されることは当然であるため上記に限定されることはない。
・例えば、複数の当接体（あるいは連結部材）を離間させて複数枚数重ねて使用するようにしてもよい。
・第３の実施の形態のヘッドバンド５１ではクッション体４３に連結シート５３が一体成形されていたが、連結シート５３を別部材で構成してクッション体４３に嵌め込むように装着してもよい。また、クッション体４３に対する連結シート５３の位置も他の位置にずらして配置するようにしてもよい。
・第４の実施の形態のヘッドバンド６１の上下二段に電極１５が配設されている場合の電極の数も上記のような構成は一例であり、上段も２つ以上の電極１５で構成することは自由である。また、上段側に連結シートを配設するようにして電極１５の周囲の面積を拡張してもよい。
・上記実施の形態では脳波計測システムにおける脳活動計測装置を記載したが、本発明は脳波（ＥＥＧ）に限定されず、ｆＮＩＲＳ、ＭＥＧ、ｆＭＲＩ等にも適用可能であり、脳活動の計測原理により限定されない。磁気刺激装置（ＴＭＳ）、直流刺激装置（ｔＤＣＳ）等の外部から脳に対して刺激を与える場合の装置固定方法としても本発明を適用してもよい。
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。
【符号の説明】
【００３１】
１…脳活動計測装置としてのヘッドセット、４１、５１、６１…脳活動計測装置としてのヘッドバンド、２、３、４２、５２、６２…フレーム部材としてのフレーム体、１３、４３、６３…支持体としてのクッション体、１５…電極。
【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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