JP7070650B2 - 脳波測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、脳波測定装置に関する。

これまで脳波検出用電極に関して様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に開示の脳波測定用電極（脳波電極保持具）は、頭部の周囲に配置する本体部と、前記本体部に取り付けられた複数の支持部と、少なくとも一部の前記支持部の先端側に設けられ、前記本体部の内側に支持された脳波電極と、を備える脳波電極保持具であって、前記本体部は、手指を挿通させて前記脳波電極に触れることができる大きさの開口部を有し、前記脳波電極は、基端側を前記支持部によって支持され、可撓性を有し弾性変形する可撓部と、前記可撓部の先端側に設けられ、頭表に接触させる電極部と、を有し、前記可撓部は、前記電極部を前記支持部の軸線から離間させる方向に移動させるまで変形でき、前記可撓部は、前記電極部に前記頭表との接触圧を加え、前記可撓部は、前記頭表に沿って略平行方向に移動させた前記電極部にも前記頭表との接触圧を加える。

特開２０１８－９４０５４号公報

一般に、脳波測定装置は電極とヘッドセットが固定されているため、各電極を調整した際にほかの電極が動いてしまうという課題があり、改善した技術が求められていた。特許文献１に開示技術も同様であって、頭皮と垂直方向には移動させることで圧力を調整することができるが、前後左右方向には調整機能がなく、上述のようにある電極を調整すると、本来位置を調整する必要のない電極も動いてしまい、再調整が必要になってしまい調整作業が非常に手間であるという課題があった。また、単に前後左右方向の調整機能だけだと、頭部に対する電極の向きの調整が出来ず、頭部と電極の接触状態を適切に調整する作業が煩わしく対策の技術が求められていた。

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、脳波測定装置において、電極の位置を調整する作業を容易にする技術を提供することを目的とする。

本発明によれば、
フレームと、
脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
を有し、
前記方向調整機構は、
前記脳波電極ユニットが取り付けられる第１の固定部と、
前記第１の固定部が取り付けられるとともに、前記フレームに取り付けられる第２の固定部と、
前記第１の固定部を前記第２の固定部に対して揺動可能とする第１の揺動機構と、
前記第２の固定部を前記フレームに対して揺動可能とする第２の揺動機構と、
を有する脳波測定装置が提供される。
本発明によれば、
フレームと、
脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
前記脳波電極ユニットの頭部への圧接力を調整する圧力調整機構と、を備え、
前記圧力調整機構は、
前記フレームに、頭部方向に突出するように取り付けられる基部と、
前記基部から頭部の方向に変移可能に設けられた可動片と、
前記可動片を頭部の方向に付勢する弾性部材と、
前記可動片に取り付けられるとともに、前記可動片の移動を案内するガイド溝部に配置され、前記可動片の変移を外部に表示することにより、前記弾性部材の圧縮状態を表示する表示部と、
を有する、脳波測定装置が提供される。
本発明によれば、
フレームと、
脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
を有し、
前記フレームは、
平行に設けられた一対のレールを有し、頭部に装着される固定用フレームと、
前記脳波電極ユニットが取り付けられる複数の電極保持部と、
を有し、
前記電極保持部は、前記方向調整機構を有するとともに、前記レールのそれぞれと連結する連結部を有し、
前記脳波電極ユニットが取り付けられていない状態において前記連結部と前記レールとは固定されておらず、前記脳波電極ユニットが取り付けられて前記脳波電極ユニットと頭皮の圧接状態が強くなるにしたがい、前記電極保持部と前記レールとの固定が強くなる、脳波測定装置が提供される。

本発明によれば、脳波測定装置において、電極の位置を調整する作業を容易にする技術を提供することができる。すなわち、脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とすることで、電極が頭皮に当たる向きを調整することが容易になる。

第１の実施形態に係る、人の頭部に装着した状態の脳波測定装置を模式的に示す図である。 第１の実施形態に係る、脳波測定装置の斜視図である。 第１の実施形態に係る、脳波電極ユニットを示す図である。 第１の実施形態に係る、電極保持部を示した図である。 第１の実施形態に係る、電極保持部の分解斜視図である。 第１の実施形態に係る、電極保持部の縦断面図である。 第１の実施形態に係る、電極保持部の横断面図である。 第１の実施形態に係る、電極保持部の横断面図である。 第１の実施形態に係る、第３の保持部が揺動した状態の電極保持部の斜視図である。 第１の実施形態に係る、電極保持部と固定用フレームの固定状態の推移を説明する図である。 第２の実施形態に係る、脳波測定装置の斜視図である。 第２の実施形態に係る、脳波電極ユニットを示す斜視図である。 第２の実施形態に係る、脳波電極ユニットを示す分解斜視図である。 第２の実施形態に係る、脳波電極ユニットを示す縦断面図である。

＜＜第１の実施形態＞＞
＜脳波測定装置１０の概要＞
本発明の第１の実施形態を図１～１０を参照して説明する。
図１は人の頭部９９に装着した状態の脳波測定装置１０を模式的に示す図である。図２は、脳波測定装置１０の斜視図であり、ここでは脳波電極ユニット８０を省いて示している。

脳波測定装置１０は、人の頭部９９に装着され、脳波を生体からの電位変動として検出し、検出した脳波を脳波表示装置（図示せず）に出力する。脳波表示装置は、脳波測定装置１０が検出した脳波を取得して、モニタ表示したり、データ保存したり、周知の脳波解析処理を行う。

＜脳波測定装置１０の構造＞
図１に示すように、脳波測定装置１０は、複数の脳波電極ユニット８０と、固定用フレーム２０と、脳波電極ユニット８０を固定用フレーム２０に取り付けるための電極保持部４０とを有する。脳波電極ユニット８０は、電極保持部４０に取り付けられたうえで固定用フレーム２０に取り付けられる。

本実施形態では、脳波電極ユニット８０は、５ｃｈ分（５個）設けられており、それにともない電極保持部４０も５個設けられている。上記５ｃｈの位置（すなわち脳波電極ユニット８０の取付位置）は、例えば国際１０－２０電極配置法におけるＴ３、Ｃ３、Ｃｚ、Ｃ４、Ｔ４の位置に対応する。

＜脳波電極ユニット８０＞
図３は脳波電極ユニット８０を示す図であり、図３（ａ）が正面図、図３（ｂ）が側面図である。脳波電極ユニット８０は、略円柱状の脳波電極ユニット本体８１（胴部）と、その一端側（図示では下側）に設けられた電極突起部８３と、他端側（図示では上側）に設けられた信号取出部８５を有する。

脳波電極ユニット本体８１には螺刻が形成されている。電極突起部８３には、電極部材が設けられ、頭部９９の頭皮に接触して脳波を取得する。信号取出部８５は、電極突起部８３から延出する信号線を引き出し、上述した脳波表示装置（図示せず）に接続される。

また、詳細は後述するが脳波電極ユニット本体８１の側面には電極カット面８２が形成されており、電極保持部４０の電極挿通孔４９の規制面４９ａ（後述の図６等参照）により回転が規制され、脳波電極ユニット本体８１とネジ嵌合された上下動用リング部７０を回転させる。これによって、脳波電極ユニット８０自体は無回転で上下に直動する。

電極突起部８３は、例えば所定形状のゴム状の弾性体（シリコーンゴムなど）の構造に、導電性の電極部材を設け、電極部材で検出した信号（脳波）を信号線で信号取出部８５から取り出すようになっている。

電極突起部８３が呈するゴム状の弾性体の所定形状は、例えば、円柱状の基部から、複数の突起部が円環状に延出する形状である。突起部に導電性の電極部材が設けられる。電極突起部８３は、脳波電極ユニット本体８１（胴部）に固定され、回転しないようになっている。

脳波電極ユニット本体８１の側面部分は螺刻されており、後述する上下動用リング部７０とネジ嵌合する。また、脳波電極ユニット本体８１には垂直な面で切り取られた二つの電極カット面８２が対向した位置に形成されている。すなわち、断面視で相対する２面にＤカットを持った形状（Ｉカット形状ともいう）を有する。

＜固定用フレーム２０及び電極保持部４０の構造＞
図２を参照して電極保持部４０と、それが取り付けられる固定用フレーム２０の構造を説明する。固定用フレーム２０及び電極保持部４０は、例えばポリアミド樹脂のような硬質部材で形成されているが、これら材料に限る趣旨では無く、脳波検出に影響を及ぼさず、また装着性や作業性に適した材料であればよい。また、固定用フレーム２０と電極保持部４０として異なる材料が用いられてもよい。

＜固定用フレーム２０の構造＞
固定用フレーム２０は、平行に配置された一対（２本）のレール２１と、それらレール２１を複数箇所でわたすように連結するレール締結部２３とを有する。

図示のように、一対のレール２１は、頭部９９に沿うように湾曲している。また、一対のレール２１とレール締結部２３で囲まれた空間は、電極保持部４０が移動可能となる可動領域２９となる。すなわち、可動領域２９は、電極保持部４０（脳波電極ユニット８０）が配置され一定範囲で移動する範囲に設けられる。換言すると、レール締結部２３は、電極保持部４０の移動を阻害しない位置に設けられる。本実施形態では、可動領域２９は、５つの電極保持部４０（脳波電極ユニット８０）のそれぞれに対応した５カ所に設けられている。

＜固定用フレーム４０の構造＞
図４～図８を参照して、電極保持部４０の構造について説明する。
図４は電極保持部４０を示した図であり、図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は平面図、図４（ｃ）は斜視図である。図５は電極保持部４０の分解斜視図であり、図４（ｃ）を分解した状態を示している。図６は電極保持部４０の縦断面図であって、図４（ｂ）のＡ１－Ａ１断面図である。図７は電極保持部４０の横断面図であって、図４（ａ）のＡ２－Ａ２断面図である。図８は電極保持部４０の横断面図であって、図４（ａ）のＡ３－Ａ３断面図である。

電極保持部４０は、第１の保持部４１と、第２の保持部４２と、第３の保持部４３と、上下動用リング部７０とを備える。電極保持部４０は、脳波電極ユニット８０の取り付け方向、すなわち電極突起８３が頭部９９に当接する際の向きを調整可能とした調整機構とを有する。以下では、そのような調整機構として、前後及び左右に揺動する２軸揺動機構を適用した例を説明するが、それ以外の機構として、例えばボールジョイント機構がある。

＜第１の保持部４１＞
第１の保持部４１は、略板状で前後に長い矩形の第１の保持部４１と、第１の保持部４１の前後左右の中央付近に上下方向（厚さ方向）に貫通する第１の開口部４４と、端部のそれぞれにおいて下方向に延出するアーム状の連結部６０とを有する。

第１の開口部４４は、上面視で略矩形の貫通口であって、第２の保持部４２が収容される。第１の開口部４４の前後方向の壁面には、壁面の左右上下方向それぞれ中央に、外形が円形の所定深さの凹形状の嵌合凹部５１が設けられている。嵌合凹部５１は、第２の保持部４２を収容するときに、後述する第１の嵌合突起５３が回動自在に嵌め込まれる。

連結部６０は、第１の保持部４１の前後それぞれの端部近傍において下面４１ｂから下方向に延出する第１の連結部６１と、第１の連結部６１の下端から内側方向に所定方向延出する第２の連結部６２と、第２の連結部６２の内側の端部から上方向に延びる第３の連結部６３とを有する。ここで内側方向とは、前後反対側の端部の方向という意味で有り、具体的には、前側の第１の連結部６１から延出する第２の連結部６２は、後ろ側に所定長だけ延出する。後ろ側の第１の連結部６１から延出する第２の連結部６２は、前側に所定長だけ延出する。このときは、第２の連結部６２の延出端部の間隔が、電極保持部４０に取り付けられる脳波電極ユニット８０が、後述するように一定程度脳波電極ユニット８０が傾くことが可能な程度に離れる。

また、第２の連結部６２の内側端部には、第３の連結部６３がさらに上方向に所定長だけ、延出する。第３の連結部６３の延出端部（上端部）は、第１の保持部４１の下面４１ｂに当たることなく、一定の間隔を有している。

第１の保持部４１の下面４１ｂ、第１の連結部６１、第２の連結部６２、及び第３の連結部６３で囲まれる空間を余空間６８と呼ぶ。電極保持部４０をレール２１に取り付ける際に、この余空間６８にレール２１が収容される（例えば図２参照）。なお、第３の連結部６３の上端と第１の保持部４１の下面４１ｂとの間隔は、レール２１に電極保持部４０を取り付ける際に利用される。

＜第２の保持部４２＞
第２の保持部４２は、上面視で外形が略矩形で、内部に上下に貫通する第２の開口部４６を有する枠状を呈している。第２の保持部４２の外形は、第１の保持部４１の第１の開口部４４より若干小さく一定程度離間している。また、第２の開口部４６には、第３の保持部４３が収容される。

第２の保持部４２の前後の側壁面外側で上下左右中央のそれぞれには、所定長突出する円柱状の第１の嵌合突起５３が設けられている。第１の嵌合突起５３は、第１の保持部４１の嵌合凹部５１に回動自在に嵌め込まれる。

第２の保持部４２の左右の壁面の上下前後中央のそれぞれには、枠内外を貫通する嵌合用貫通孔５２が設けられている。嵌合用貫通孔５２には、後述する第３の保持部４３を第２の開口部４６に収容する際に、第３の保持部４３に設けられた第２の嵌合突起５４が回動自在に嵌め込まれる。

＜第３の保持部４３＞
第３の保持部４３は、ベース部４３ａと、筒部４３ｂと、フランジ部４３ｃとを上下方向に重なる位置関係で一体に備える。また、ベース部４３ａと、筒部４３ｂと、フランジ部４３ｃを上下に貫通する電極挿通孔４９が設けられている。電極挿通孔４９には、脳波電極ユニット８０が挿通される。

ベース部４３ａは、上面視で略矩形（正方形）である。ベース部４３ａの左右の側壁面には、所定長突出する円柱状の第２の嵌合突起５４が設けられている。第２の嵌合突起５４は、第２の保持部４２の嵌合用貫通孔５２に回動自在に嵌め込まれる。また、ベース部４３ａの上面視中央には、電極挿通孔４９の一部が形成されている。

筒部４３ｂは、ベース部４３ａの上面から上方向に所定長延出する円筒形状を呈している。円筒形状の上面視外形は、ここでは、ベース部４３ａが呈する正方形に内接する程度の大きさとなっている。筒部４３ｂの上面視中央には、電極挿通孔４９の一部が形成されている。

フランジ部４３ｃは、筒部４３ｂの上方向の端部に、上面視で円盤状（フランジ状）に形成されている。このフランジ部４３ｃが、後述する上下動用リング部７０の内壁面に形成されるフランジ嵌合凹部７２に回動自在に嵌め込まれる。フランジ部４３ｃの上面視中央には、電極挿通孔４９の一部が形成されている。

＜電極挿通孔４９＞
上述のように、第３の保持部４３には、上面視中央において、上下方向、すなわちベース部４３ａ、筒部４３ｂ及びフランジ部４３ｃを上下に貫通する電極挿通孔４９が設けられている。

電極挿通孔４９は、上述した脳波電極ユニット８０の電極カット面８２（Ｉカット形状）に対応した形状を呈する。すなわち、電極挿通孔４９には、円形形状の貫通孔において、相対する位置に二つの規制面４９ａが形成されている。規制面４９ａの位置は特に限定しないが、本実施形態では、電極挿通孔４９の前後側に形成されている。このような電極挿通孔４９の形状とすることで、脳波電極ユニット８０は電極挿通孔４９に挿入されたときに、上下自在に移動できるが、電極カット面８２と電極挿通孔４９の嵌合構造により回動できない。すなわち、脳波電極ユニット８０は無回転で上下に直動する。なお、以下では上述のように脳波電極ユニット８０を無回転で上下動作させる嵌合構造を便宜的に回転規制嵌合構造と称して説明する。

＜上下動用リング部７０＞
上下動用リング部７０は所定厚さでリング状に形成されている。上下動用リング部７０の内周面７１の下側部分には、径外側に所定深さで凹状に形成されたフランジ嵌合凹部７２が形成されている。フランジ嵌合凹部７２は、フランジ部４３ｃを嵌め込んだ際に、フランジ部４３ｃの外周面が干渉せず回動自在になっている。

円形のリング内周面７１は、上下動用リング部７０がフランジ部４３ｃに嵌め込まれた状態で、電極挿通孔４９と内径が略同一であって同軸となっている。また、電極挿通孔７１には、螺刻されており、脳波電極ユニット本体８１の脳波電極ユニット本体８１の側面に形成された螺刻とネジ嵌合する。

このリング内周面７１には、電極保持部４０の電極挿通孔４９と異なり、規制面等は形成されておらず、脳波電極ユニット８０にネジ嵌合した上下動用リング部７０は回動自在である。

上下動用リング部７０が電極保持部４０に取り付けられ状態で、脳波電極ユニット８０が上下動用リング部７０と電極保持部４０の電極挿通孔７１、４９に挿入されると、上下動用リング部７０が操作されないかぎり脳波電極ユニット８０はそれ以上挿入されず状態、すなわち電極保持部４０に対して上下方向に移動できない状態となる。すなわち、脳波電極ユニット８０を上下方向に移動させる場合には、上下動用リング部７０を所定方向に回動させる操作を行う。

＜電極保持部４０による脳波電極ユニット８０の角度調整機能＞
電極保持部４０による脳波電極ユニット８０の角度調整機能について、さらに図９を参照して説明する。図９は電極保持部４０の斜視図であり、図９（ａ）が上方から見た斜視図であり、図９（ｂ）が下方から見た斜視図であり、いずれも第３の保持部４３の向きが斜めになった状態を示している。

上述したように、電極保持部４０において、第１の保持部４１と第２の保持部４２は、嵌合凹部５１に第１の嵌合突起５３が嵌め込まれることで取り付けられている。この構造により、第２の保持部４２は、第１の嵌合突起５３を軸として左右に一定範囲で揺動する揺動機能（第２の揺動機能）を実現する。このとき、揺動軸（すなわち第１の嵌合突起５３の突出方向）は固定用フレーム２０の延出方向に対して直交する方向に向いている。揺動可能な範囲は、第１の開口部４４と第２の保持部４２の大きさ（すなわちそれらの間隔）や厚さ等により定まり、揺動させた際に干渉しない範囲とされる。

また、電極保持部４０において、第２の保持部４２と第３の保持部４３は、嵌合用貫通孔５２に第２の嵌合突起５４が嵌め込まれることで取り付けられている。この構造により、第３の保持部４３は、第２の嵌合突起５４を軸として前後に一定範囲で揺動する揺動機能（第１の揺動機能）を実現する。このとき、揺動軸（すなわち第２の嵌合突起５４の突出方向）は固定用フレーム２０の延出方向と同じである。揺動可能な範囲は、第２の開口部４６と第３の保持部４３（ベース部４３ａ）の大きさ（すなわちそれらの間隔）や厚さ等により定まり、揺動させた際に干渉しない範囲とされる。

このように、電極保持部４０は、脳波電極ユニット８０を前後左右方向に一定範囲で揺動させることができる。図９は、第３の保持部４３を前方向に倒すように揺動させた状態を示している。このように電極保持部４０を前後左右に揺動させることで、これに取り付けられる脳波電極ユニット８０の向きを調整することができる。すなわち、脳波電極ユニット８０の電極突起８３が頭部９９に当たる際の角度を調整することが容易になる。

なお、第１の嵌合突起５３（第２の揺動軸）と第２の嵌合突起５４（第１の揺動軸）は、それぞれが揺動していない状態、すなわち電極挿通孔４９の向きが垂直である場合に、同一平面上に設けられている。この構成、２軸揺動機構を小型化させることができる。

＜上下動用リング部７０による固定状態の調整機能＞
図１０を参照して上下動用リング部７０による固定状態の調整機能について説明する。図１０は電極保持部４０と固定用フレーム２０の固定状態の推移を説明する図である。脳波電極ユニット８０の無回転直動の動作と関連づけて説明する。

図１０（ａ）は脳波電極ユニット８０が取り付けられた電極保持部４０が、固定用フレーム２０（レール２１）に配置した状態を示している。この状態では、レール２１と電極保持部４０とは固定されておらず、電極保持部４０は、レール２１に対して上下左右、またレール２１の延在方向に移動可能である。

図１０（ｂ）は、上下動用リング部７０を所定方向に回転させて脳波電極ユニット８０を下側（頭部９９側）に直動させ、電極突起部８３が頭部９９に当接し、かつ、レール２１が連結部５０の当接面６５に当接した状態である。

この状態から更に上下動用リング部７０を回転させて脳波電極ユニット８０を下側に直動させると、レール２１と当接面６５との固定状態が強くなる。さらに、頭部９９に当接した電極突起部８３の先端が屈曲し、電極突起部８３が頭皮に押し当てられる力が強くなる。すなわち、脳波電極ユニット８０の電極突起部８３と頭皮（頭部９９）との圧接状態が強くなるにしたがい、電極保持部４０（連結部６０の当接面６５）とレール２１との固定が強くなる。反対に圧接状態を緩めたい場合は、上下動用リング部７０を上記の回転方向と反対に回転させることで、脳波電極ユニット８０が図１０（ｂ）の状態から図１０（ａ）の状態にする。

図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の状態から、電極保持部４０に取り付けられた脳波電極ユニット８０を前方向に倒すように揺動させた状態を示している。例えば、図１０（ｂ）の状態としたが、脳波電極ユニット８０の電極突起８３が頭部９９に当接する向きを調整したいとなった場合に、図１０（ａ）の状態に戻し、さらに、脳波電極ユニット８０を前後左右に所定量揺動させることで、脳波電極ユニット８０を適切な向きに調整する。また必要に応じて前後左右に移動させることができる。その後、上下動用リング部７０を回転させて脳波電極ユニット８０を頭部９９に圧接させる。

上述のように、電極保持部４０は、２つの連結部５０で平行な２本のレール２１を固定する固定構造を有する。この固定構造では、ボールネジ機構により脳波電極ユニット８０が電極保持部４０に対して回転不能に上下に直動し、その直動の量で固定の強さが調整される。すなわち、上下動用リング部７０の回転による脳波電極ユニット８０の直動に伴い、電極保持部４０に設けられた二つの連結部６０が、平行な２本のレール２１に押しつけられる。その結果、脳波電極ユニット８０の取り付け動作（上下方向の位置調整動作）と、レール２１と電極保持部４０（連結部６０）との固定動作とが、同時に進行する。すなわち、脳波電極ユニット８０を直動させて押し込み頭部９９との圧接状態（電極接触状態）が強くなるにしたがい、レール２１と電極保持部４０の固定状態も強固になる。また、電極保持部４０の角度調整機能により、脳波電極ユニット８０の向きを所望に調整することで、電極突起８３が頭部９９に当たる向きを最適化することができる。

この取り付け動作と固定動作、角度調整動作は、それぞれの電極保持部４０で独立に行われる。したがって、ある脳波電極ユニット８０の取り付け作業や位置調整作業が他の脳波電極ユニット８０の取り付け状態に影響を与えることはない。また、脳波電極ユニット８０が直動することから、回転により毛髪が巻き込まれる状態が発生し、レール２１と電極保持部４０の間に入り込むといった状態も抑制できる。

また、脳波電極ユニット８０が電極保持部４０に固定されていない状態において、連結部５０とレール２１との相対位置を調整可能な余空間６８が設けられている。その結果、次のような機能・効果を実現できる。

すなわち、この余空間６８の範囲で、連結部６０をレール２１に対して相対的に上下前後左右に位置調整することができる。これは、他の電極保持部４０の固定状態に影響を与えることはない。また、余空間６８により、連結部６０とレール２１との延出方向（延在方向）の相対位置を調整可能である。すなわち、可動領域２９が形成されている範囲内において、脳波電極ユニット８０の左右方向に位置調整が可能である。また、余空間６８により、連結部６０とレール２１は、２本のレール２１のわたす方向の位置を調整可能である。すなわち、レール２１の幅方向（図示で前後方向）に電極保持部４０の位置調整が可能である。また、余空間６８により、連結部６０とレール２１は、レール２１と頭部９９との間隔方向の位置を調整可能である。すなわち、余空間６８の範囲において、電極保持部４０（連結部６０）が上下に移動することができる。

それぞれの電極保持部４０と電極部（脳波電極ユニット８０）との固定は、他の電極保持部４０と電極部（脳波電極ユニット８０）との固定と独立している。したがって、ある脳波電極ユニット８０の固定位置や角度を調整する場合に、他の電極保持部４０と電極部（脳波電極ユニット８０）との固定作業・角度調整作業に影響を与えることがない。

固定状態や検出レベル等の調整済みの脳波電極ユニット８０について、固定状態に変更があると、再度検出レベル等の調整が必要となる場合がある。すなわち、ある脳波電極ユニット８０の固定状態の調整が他の脳波電極ユニット８０の固定状態に影響を与えると、上記の調整作業が必要となり、脳波検出までの時間を要してしまう。しかし、本実施形態の脳波測定装置１０では、そのような無駄な作業を回避できる。

また、脳波電極ユニット８０は、それ自体に向き変えることができる弾性部材を有していない。すなわち、脳波電極ユニット８０の向きは、上記の揺動機構で調整される。また、その向きは、上下動用リング部７０を操作することで固定される。したがって、固定後に脳波電極ユニット８０の向きが変わってしまうという懸念もない。

＜脳波測定装置１０の特徴・機能＞
本実施形態の脳波測定装置１０の特徴・機能を纏めると次の通りである。
（１）脳波測定装置１０は、
フレーム（固定用フレーム２０）と、
脳波の検出に用いられる電極突起８３（電極部）を有し、フレームに取り付けられる脳波電極ユニット８０と、
脳波電極ユニット８０の取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
を有する。
方向調整機構として、２軸揺動機構や２軸以上の多軸揺動機構、さらにボールジョイント機構がある。このような構成により、脳波電極ユニット８０の電極突起８３が頭部９９に当接する際の向きを最適化でき、安定した脳波測定を実現できる。
（２）方向調整機構は、
脳波電極ユニット８０が取り付けられる第１の固定部（第３の保持部４３）と、
第１の固定部（第３の保持部４３）が取り付けられる第２の固定部と、
第２の固定部（第２の保持部４２）が取り付けられるフレームと、
第１の固定部（第３の保持部４３）と第２の固定部（第２の保持部４２）を揺動可能とする第１の揺動機構と、
第２の固定部（第２の保持部４２）とフレームと揺動可能とする第２の揺動機構と、を有する。
第１及び第２の揺動機構（すなわち２軸揺動機構）の簡易的な構造により、脳波電極ユニット８０の向きの最適化が容易となる。
なお、上述のように、フレームが、図１や図２に示したように、固定用フレーム２０とレール２１と電極保持部４０とから構成される場合、第２の固定部（第２の保持部４２）は第３の固定部（すなわち第１の保持部４１）に取り付けられ、さらに固定用フレーム２０（レール２１）に取り付けられてもよい。この場合、第２の固定部（第２の保持部４２）が、第３の固定部（第１の保持部４１）に対して所定の揺動軸を中心として揺動する。
（３）第１の揺動機構の第１の揺動軸（すなわち第２の嵌合突起５４による揺動軸）と第２の揺動機構の第２の揺動軸（すなわち第１の嵌合突起５３による揺動軸）は直交している。
このように２軸揺動機構により、脳波電極ユニット８０の向きの調整（最適化）が容易になる。
（４）第１の揺動軸（すなわち第２の嵌合突起５４による揺動軸）と第２の揺動軸（すなわち第１の嵌合突起５３による揺動軸）は同一平面に設けられている。
（５）脳波電極ユニット８０は、脳波電極ユニット８０の向き変えることができる弾性部材を有していない。
（６）フレームは、平行に設けられた一対のレール２１を有し、頭部９９に装着される固定用フレーム２０と、
脳波電極ユニット８０が取り付けられる複数の電極保持部４０と、
を有し、
電極保持部４０は、方向調整機構を有するとともに、レール２１のそれぞれと連結する連結部６０を有し、
脳波電極ユニット８０が取り付けられていない状態において連結部６０とレール２１とは固定されておらず、脳波電極ユニット８０が取り付けられて脳波電極ユニット８０と頭皮の圧接状態が強くなるにしたがい、脳波電極ユニット８０とレール２１との固定が強くなる。

＜＜第２の実施形態＞＞
＜脳波測定装置１０の概要＞
本発明の第２の実施形態を図１１～１４を参照して説明する。図１１は脳波測定装置１００の斜視図である。図１２は脳波電極ユニット１１０の斜視図である。図１３は脳波電極ユニット１１０の分解斜視図である。図１４は脳波電極ユニット１１０の縦断面図である。

本実施形態の脳波測定装置１００は、第１の実施形態で説明した脳波測定装置１０の脳波電極ユニット８０を、頭部９９に対する圧力調整機構を有する脳波電極ユニット１１０とした構成を有する。以下では、主に第１の実施形態と異なる構成・機能に着目して説明し、同様の構成・機能については適宜説明を省略する。なお、図１１～図１３では、電極突起８３を省いて示している。また、図１１の電極保持部４０は、第１の実施形態の電極保持部４０（主に連結部６０）と形状が一部異なるが、基本的な構造・機能（脳波電極ユニット８０を保持して固定用フレーム２０に取り付ける機能等）は同様であり、第１の実施形態の形状を有する電極保持部４０を用いることもできる。

脳波測定装置１００は、複数の脳波電極ユニット１１０と、固定用フレーム２０と、脳波電極ユニット１１０を固定用フレーム２０に取り付けるための電極保持部４０とを有する。脳波電極ユニット１１０は、電極保持部４０に取り付けられたうえで固定用フレーム２０に取り付けられる。本実施形態にもいても、第１の実施形態と同様に、５ｃｈ分（５個）の電極保持部４０、上下動用リング部７０および脳波電極ユニット１１０が設けられている。

＜脳波電極ユニット１１０＞
脳波電極ユニット１１０は、脳波電極ユニット１１０（すなわち電極突起８３）の頭部９９への圧接力を調整する圧力調整機構を備える。具体的には、脳波電極ユニット１１０は、キャップ部１２０及び外筒部１３０からなる基部１１１と、プランジャ部１４０と、圧縮バネ１５０とを有し、圧力調整機構を実現している。プランジャ部１４０のプランジャ先端部１４５には、電極突起８３が取り付けられている（例えば図１４において破線で示す）。

＜基部１１１＞
基部１１１は、固定用フレーム２０に対して、頭部９９の方向に突出するように取り付けられる。基部１１１は、筒状の外筒部１３０と、外筒部１３０の一端（ここでは図示で上側の端部）の開口に螺嵌し取り付けられた有底円筒形状のキャップ部１２０とを有する。

＜キャップ部１２０＞
キャップ部１２０は、円形の天面と、天面の周縁から垂下する円筒形状の周面とを有する。天面の中心には貫通孔１２１が設けられ、信号取出部として機能する。また、円筒形状の内面には螺刻が設けられており、外筒部１３０の外周面の螺刻部１３２の上端部分とネジ嵌合する。また、天面の図示下側の面は、バネ配置面１２６として機能し、圧縮バネ１５０の上端部分が当接する。

＜外筒部１３０＞
外筒部１３０には、外周面に螺刻部１３２が設けられており、第１の実施形態と同様の電極保持部４０（電極挿通孔４９）にネジ嵌合される。また、外筒部１３０は、外周面の対向する２領域に平面カットされＩカット部として機能するカット部１３３と、カット部１３３の領域において図示上端から所定長だけ下方向に溝状に切り欠かれたガイド溝部１３４と、を有している。本実施形態のカット部１３３は、第１の実施形態の電極カット面８２（例えば図３（ａ）参照）に対応する部位である。

外筒部１３０は、螺刻部１３２のカット部１３３により、第１の実施形態と同様の構成の電極保持部４０の電極挿通孔４９の規制面４９ａにより回転が規制された回転規制嵌合構造を実現している。また、脳波電極ユニット１１０とネジ嵌合された上下動用リング部７０を回転させことで、脳波電極ユニット８０自体は無回転で上下に直動する。すなわち、外筒部１３０の螺刻部１３２は、固定用フレーム２０からの突出量を調整する位置調整部として機能する。

＜プランジャ部１４０＞
プランジャ部１４０は、外筒部１３０の貫通孔１３１内部に配置される。プランジャ部１４０の外径は貫通孔１３１の径と略同一寸法である。また、プランジャ部１４０の周面上部の対向する位置に二つの表示片１４４が突出して設けられている。プランジャ部１４０が外筒部１３０の貫通孔１３１の内部に配置されたときに、表示片１４４は、貫通孔１３１のガイド溝部１３４に丁度位置する。

プランジャ部１４０のプランジャ先端部１４５には電極突起８３が取り付けられる。電極突起８３から延びる信号号線１５５は、軸中心の貫通孔１４１、１３１、１２１を経由して、キャップ部１２０上部から引き出される。

プランジャ部１４０は外筒部１３０の内部（すなわち貫通孔１３１内）が摺動するときに、表示片１４４がガイド溝部１３４に配置され移動することで、プランジャ部１４０は回転すること無く、またガイド溝部１３４の範囲で上下に移動することができる。

＜圧縮バネ１５０＞
圧縮バネ１５０が、キャップ部１２０のバネ配置面１２６とプランジャ部１４０のプランジャ上端部１４６との間に配置される。圧縮バネ１５０は、プランジャ部１４０を頭部９９の方向に付勢する。

＜脳波電極ユニット１１０の圧力調整機能＞
図１４（ａ）に示すように、プランジャ部１４０（すなわち電極突起８３）に外部から力（より具体的には図示上方向の力）が作用していない状態では、圧縮バネ１５０の付勢力により、プランジャ部１４０は外筒部１３０から最も突出した状態となっている。このとき、表示片１４４がガイド溝部１３４の最下部（溝底部）に当接することで、プランジャ部１４０がそれ以上下方向に移動できない。

図１４（ｂ）に示すように、頭部９９に押し当てられてプランジャ部１４０（すなわち電極突起８３）に図示上方向の力が作用すると、圧縮バネ１５０の付勢力に抗してプランジャ部１４０が上方向に移動する。ここでは、図１４（ａ）の状態に対して、プランジャ部１４０は変位量ｄだけ上方向に移動している。圧縮バネ１５０の圧縮するにしたがって、頭部９９に作用する力は徐々に大きくなる。

バネ定数や長さ等が異なる圧縮バネ１５０を選択することで、付勢力を調整することができる。また、キャップ部１２０への外筒部１３０の嵌め込み量を調整可能としたり、圧縮バネ１５０の配置部分にスペーサを設ける等することで、バネ配置面１２６とプランジャ上端部１４６の距離を調整可能として、付勢力を調整可能な構成としてもよい。

＜表示片１４４の圧力表示機能＞
表示片１４４は、ガイド溝部１３４を移動するときに、外部にその位置を表示することで、圧縮バネ１５０の圧縮状態を示すことができる。すなわち、表示片１４４の位置は、頭部９９に作用している圧接力と関連づけられている。なお、ガイド溝部１３４の近傍に、作用している圧接力の指標となるマーク（目盛り）を設けることで、頭部９９に作用している圧接力をより正確に把握することができる。

＜脳波測定装置１００の特徴・機能＞
本実施形態の脳波測定装置１００の特徴・機能を纏めると次の通りである。
まず、上述の第１の実施形態の特徴・機能（１）～（６）と同様の特徴・機能を有する。
さらに、以下の特徴・機能（７）～（１０）を有する。
（７）脳波電極ユニット１１０（すなわち電極突起８３）の頭部９９への圧接力を調整する圧力調整機構を備える。
脳波測定装置１００が頭部９９に装着された際に、電極突起８３の頭部９９への圧接力を最適化でき、人が感じる不快感（特に痛み）を抑制しつつ、脳波測定に必要な頭部９９との接触状態を確実に実現できる。
また、第１の実施形態で主に説明したように、電極保持部４０が角度調整機能を有するので、電極突起８３が頭部９９に接触する状態を一層最適化でき、安定した脳波測定を実現できる。
（８）圧力調整機構は、固定用フレーム２０に、頭部方向に突出するように取り付けられる基部１１１（キャップ部１２０、外筒部１３０）と、
基部１１１から頭部方向に変移可能に設けられたプランジャ部１４０（可動片）と、
プランジャ部１４０を頭部方向に付勢する圧縮バネ１５０（弾性部材）と、
圧縮バネ１５０の圧縮状態を表示する表示片１４４（表示部）と、
を有する。
電極突起８３が設けられたプランジャ部１４０を圧縮バネ１５０で付勢した状態で頭部９９に装着されるので、装着時に圧縮バネ１５０が徐々に圧縮し、頭部９９に作用する力が徐々に大きくなる。したがって、人が不快に感じることを抑制できる。また、圧縮バネ１５０を取り替えることで、頭部９９に作用する力の加減を調整することができる。
また、角度調整機能により、脳波電極ユニット１１０の方向（すなわち電極突起８３の方向）を調整するときに、プランジャ部１４０を上に移動させながら行えるので、微調整が容易になる。
（９）表示片１４４に表示される圧縮バネ１５０の圧縮状態は、頭部９９に作用している圧接力と関連づけられている。
表示片１４４が外から認識可能とすることで、圧縮バネ１５０の圧縮状態を容易に把握できる。ガイド溝部１３４の近傍に、目盛りを設けることで、より一層的確に圧縮状態を把握できる。
（１０）基部１１１（ここでは外筒部１３０）は、固定用フレーム２０からの突出量を調整する位置調整部を備える。
より具体的には、外筒部１３０の螺刻部１３２が電極保持部４０に螺挿され上下動用リング部７０の操作により上下動する。これによって、固定用フレーム２０から脳波電極ユニット１１０の突出量を調整できる。また、長さの異なる外筒部１３０を用意し、することで、様々な条件（頭部形状や毛髪量など）に柔軟に対応できる。例えば、測定位置（チャンネル位置）によって、プランジャ部１４０を変えたり、上述の圧縮バネ１５０を変えたりすることで、脳波測定者に対して不快感を与えること無く、安定した良好な脳波測定を実現できる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して説明したが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成（変形例）を採用することもできる。例えば、第２の実施形態では、第１の実施形態の角度調整機構とともに圧力調整機能を実現した構成であったが、角度調整機構を省いた構成、すなわち圧力調整機能のみの構成としてもよい。この場合、脳波電極ユニット１１０の向きの微調整は難しくなるが、脳波測定装置１００を頭部９９へ装着した状態でも、プランジャ部１４０を上下動させながら頭髪の状態を変え電極突起８３の頭部９９への圧接状態を調整するなどすることで、好適な脳波測定を実現できる。
以下に本発明の実施形態を下記に付記する。
［１］ フレームと、
脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
を有する、脳波測定装置。
［２］ 前記方向調整機構は、
前記脳波電極ユニットが取り付けられる第１の固定部と、
前記第１の固定部が取り付けられるとともに、前記フレームに取り付けられる第２の固定部と、
前記第１の固定部と前記第２の固定部を揺動可能とする第１の揺動機構と、
前記第２の固定部と前記フレームと揺動可能とする第２の揺動機構と、
を有する、［１］に記載の脳波測定装置。
［３］ 前記第１の揺動機構の第１の揺動軸と前記第２の揺動機構の第２の揺動軸は直交している、［２］に記載の脳波測定装置。
［４］ 前記第１の揺動軸と前記第２の揺動軸は同一平面に設けられている、［３］に記載の脳波測定装置。
［５］ 前記脳波電極ユニットは、前記脳波電極ユニットの向き変えることができる弾性部材を有していない、［１］から［４］までのいずれか１に記載の脳波測定装置。
［６］ 前記脳波電極ユニットの頭部への圧接力を調整する圧力調整機構を備える、［１］から［５］までのいずれか１に記載の脳波測定装置。
［７］ 前記圧力調整機構は、
前記フレームに、頭部方向に突出するように取り付けられる基部と、
前記基部から頭部の方向に変移可能に設けられた可動片と、
前記可動片を頭部の方向に付勢する弾性部材と、
前記弾性部材の圧縮状態を表示する表示部と、
を有する、［６］に記載の脳波測定装置。
［８］ 前記表示部に表示される前記弾性部材の圧縮状態は、頭部に作用している前記圧接力と関連づけられている、［７］に記載の脳波測定装置。
［９］ 前記基部は、前記フレームからの突出量を調整する位置調整部を備える、［７］または［８］に記載の脳波測定装置。
［１０］ 前記圧力調整機構は、前記脳波電極ユニットに備わる、［６］から［９］までのいずれか１に記載の脳波測定装置。
［１１］ 前記フレームは、
平行に設けられた一対のレールを有し、頭部に装着される固定用フレームと、
前記脳波電極ユニットが取り付けられる複数の電極保持部と、
を有し、
前記電極保持部は、前記方向調整機構を有するとともに、前記レールのそれぞれと連結する連結部を有し、
前記脳波電極ユニットが取り付けられていない状態において前記連結部と前記レールとは固定されておらず、前記脳波電極ユニットが取り付けられて前記脳波電極ユニットと頭皮の圧接状態が強くなるにしたがい、前記脳波電極ユニットと前記レールとの固定が強くなる、［１］から［１０］までのいずれか１に記載の脳波測定装置。

１０、１００ 脳波測定装置
２０ 固定用フレーム
２１ レール
２３ レール締結部
２９ 可動領域
４０ 電極保持部
４１ 第１の保持部
４２ 第２の保持部
４３ 第３の保持部
４３ａ ベース部
４３ｂ 筒部
４３ｃ フランジ部
４４ 第１の開口部
４６ 第２の開口部
４９ 電極挿通孔
４９ａ 規制面
５１ 嵌合凹部
５２ 嵌合用貫通孔
５３ 第１の嵌合突起
５４ 第２の嵌合突起
６０ 連結部
６１ 第１の連結部
６２ 第２の連結部
６３ 第３の連結部
６５ 当接面
６８ 余空間
７０ 上下動用リング部
７１ 内周面
７２ フランジ嵌合凹部
８０、１１０ 脳波電極ユニット
８１ 脳波電極ユニット本体
８２ 電極カット面
８３ 電極突起部
８５ 信号取出部
９９ 頭部
１１１ 基部
１２０ キャップ部
１２１、１３１、１４１ 貫通孔
１２６ バネ配置面
１３０ 外筒部
１３２ 螺刻部
１３３ カット部
１３４ ガイド溝部
１４０ プランジャ部
１４２ プランジャ外周面
１４３ カット部
１４４ 表示片
１４５ プランジャ先端部
１４６ プランジャ上端部
１５０ 圧縮バネ
１５５ 信号線

Claims (11)

1. フレームと、
   脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
   前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
   を有し、
   前記方向調整機構は、
   前記脳波電極ユニットが取り付けられる第１の固定部と、
   前記第１の固定部が取り付けられるとともに、前記フレームに取り付けられる第２の固定部と、
   前記第１の固定部を前記第２の固定部に対して揺動可能とする第１の揺動機構と、
   前記第２の固定部を前記フレームに対して揺動可能とする第２の揺動機構と、
   を有する脳波測定装置。
2. 前記第１の揺動機構の第１の揺動軸と前記第２の揺動機構の第２の揺動軸は直交している、請求項１に記載の脳波測定装置。
3. 前記第１の揺動軸と前記第２の揺動軸は同一平面に設けられている、請求項２に記載の脳波測定装置。
4. 前記脳波電極ユニットは、前記脳波電極ユニットの向きを変えることができる弾性部材を有していない、請求項１から３までのいずれか１項に記載の脳波測定装置。
5. 前記脳波電極ユニットの頭部への圧接力を調整する圧力調整機構を備える、請求項１から４までのいずれか１項に記載の脳波測定装置。
6. フレームと、
   脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
   前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
   前記脳波電極ユニットの頭部への圧接力を調整する圧力調整機構と、を備え、
   前記圧力調整機構は、
   前記フレームに、頭部方向に突出するように取り付けられる基部と、
   前記基部から頭部の方向に変移可能に設けられた可動片と、
   前記可動片を頭部の方向に付勢する弾性部材と、
   前記可動片に取り付けられるとともに、前記可動片の移動を案内するガイド溝部に配置され、前記可動片の変移を外部に表示することにより、前記弾性部材の圧縮状態を表示する表示部と、
   を有する、脳波測定装置。
7. 前記表示部に表示される前記弾性部材の圧縮状態は、頭部に作用している前記圧接力と関連づけられている、請求項６に記載の脳波測定装置。
8. 前記基部は、前記フレームからの突出量を調整する位置調整部を備える、請求項６または７に記載の脳波測定装置。
9. 前記圧力調整機構は、前記脳波電極ユニットに備わる、請求項６から８までのいずれか１項に記載の脳波測定装置。
10. 前記フレームは、
    平行に設けられた一対のレールを有し、頭部に装着される固定用フレームと、
    前記脳波電極ユニットが取り付けられる複数の電極保持部と、
    を有し、
    前記電極保持部は、前記方向調整機構を有するとともに、前記レールのそれぞれと連結する連結部を有し、
    前記脳波電極ユニットが取り付けられていない状態において前記連結部と前記レールとは固定されておらず、前記脳波電極ユニットが取り付けられて前記脳波電極ユニットと頭皮の圧接状態が強くなるにしたがい、前記電極保持部と前記レールとの固定が強くなる、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の脳波測定装置。
11. フレームと、
    脳波の検出に用いられる電極部を有し、前記フレームに取り付けられる脳波電極ユニットと、
    前記脳波電極ユニットの取り付け方向を調整可能とした方向調整機構と、
    を有し、
    前記フレームは、
    平行に設けられた一対のレールを有し、頭部に装着される固定用フレームと、
    前記脳波電極ユニットが取り付けられる複数の電極保持部と、
    を有し、
    前記電極保持部は、前記方向調整機構を有するとともに、前記レールのそれぞれと連結する連結部を有し、
    前記脳波電極ユニットが取り付けられていない状態において前記連結部と前記レールとは固定されておらず、前記脳波電極ユニットが取り付けられて前記脳波電極ユニットと頭皮の圧接状態が強くなるにしたがい、前記電極保持部と前記レールとの固定が強くなる、脳波測定装置。

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