JP7402768B2 - 磁場計測装置、磁場計測方法、磁場計測プログラム - Google Patents
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Description
特許文献1 特開2012-152514号公報
(θ,φ)を使った級数展開の形での解を持つため、ポテンシャルV(r)は次式で表すことができる。ここで、|r|は位置ベクトルrの絶対値(座標原点からの距離)であり、θおよびφは球座標における2つの偏角であり、lは方位量子数であり、mは磁気量子数であり、αおよびβは多極モーメントであり、LinおよびLoutはそれぞれ被験者から見て磁気センサアレイ210の手前の空間と奥の空間のそれぞれについての級数の数である。方位量子数lは正の整数をとり、磁気量子数mは-lから+lまでの整数をとる。すなわち、例えばlが1のとき、mは-1、0、および1であり、例えばlが2のとき、mは-2、-1、0、1、および2である。なお、磁場においては単磁極が存在しないことから、(数7)において方位量子数lは、0からではなく1から始まっている。(数7)における第1項は、座標原点からの距離に反比例する項であり、被験者から見て磁気センサアレイ210の手前の空間に存在するポテンシャルを示している。また、(数7)における第2項は、座標原点からの距離に比例する項であり、被験者から見て磁気センサアレイ210の奥の空間に存在するポテンシャルを示している。
100 本体部
110 磁気センサユニット
120 ヘッド
125 駆動部
130 ベース部
140 ポール部
150 情報処理部
210 磁気センサアレイ
220 磁気センサセル
230 センサデータ収集部
300 センサ部
520 磁気センサ
530 磁場生成部
532 増幅回路
534 コイル
540 出力部
702 磁気抵抗素子
704、706 磁気収束板
800 センサデータ処理部
810 AD変換器
812 クロック発生器
820 磁場取得部
830 較正演算部
840 データ出力部
850 基底ベクトル記憶部
860 信号空間分離部
1200 磁気シールド
2200 コンピュータ
2201 DVD-ROM
2210 ホストコントローラ
2212 CPU
2214 RAM
2216 グラフィックコントローラ
2218 ディスプレイデバイス
2220 入/出力コントローラ
2222 通信インターフェイス
2224 ハードディスクドライブ
2226 DVD-ROMドライブ
2230 ROM
2240 入/出力チップ
2242 キーボード
Claims (14)
- 磁気センサを複数有し、磁場を3軸方向で検出可能な磁気センサアレイと、
前記磁気センサアレイによって計測された計測データを取得する磁場取得部と、
正規直交関数と、各磁気センサの位置および磁気感度から計算された基底ベクトルとに基づき、前記計測データによって示される前記磁場の空間分布を信号分離する信号空間分離部と、
を備え、
複数の前記磁気センサの各々が検出した入力磁場を低減させるフィードバック磁場をそれぞれ発生させる磁場生成部と、
前記磁場生成部が前記フィードバック磁場をそれぞれ発生するために流すフィードバック電流に応じた出力信号を出力する出力部と、を有する、
磁場計測装置。 - 前記信号空間分離部は、前記磁場の空間分布を、測定対象磁場と外乱磁場とに信号分離する請求項1に記載の磁場計測装置。
- 前記信号空間分離部は、前記外乱磁場を抑制して前記測定対象磁場を算出する請求項2に記載の磁場計測装置。
- 前記信号空間分離部は、前記基底ベクトルを級数展開して、前記磁場の空間分布を信号分離する、請求項1に記載の磁場計測装置。
- 前記信号空間分離部は、前記基底ベクトルの展開係数を最小2乗法により計算する請求項4に記載の磁場計測装置。
- 前記正規直交関数は球面調和関数で表現される請求項1から5のいずれか一項に記載の磁場計測装置。
- 前記磁気センサは、磁気抵抗素子を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の磁場計測装置。
- 前記磁気センサは、前記磁気抵抗素子の一端および他端の両方に配置される磁気収束板をさらに有する、請求項7に記載の磁場計測装置。
- 前記磁場取得部が取得した前記計測データを較正する較正演算部を更に備える請求項1から8のいずれか一項に記載の磁場計測装置。
- 前記磁気センサアレイは、2段で形成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の磁場計測装置。
- 前記磁気センサアレイにおいて、前記複数の磁気センサは、一方向に湾曲させた2つの曲面の間の格子点に配置されるように三次元に配列される、請求項1から10のいずれか一項に記載の磁場計測装置。
- 前記曲面は、略放物線状に形成されている、請求項11に記載の磁場計測装置。
- 磁場計測装置が磁場を計測する磁場計測方法であって、
前記磁場計測装置が、磁気センサを複数有し、磁場を3軸方向で検出可能な磁気センサアレイによって計測された計測データを取得することと、
前記磁場計測装置が、正規直交関数と、各磁気センサの位置および磁気感度から計算された基底ベクトルとに基づき、前記計測データによって示される前記磁場の空間分布を信号分離することと
を備え、
前記磁気センサアレイは、複数の前記磁気センサの各々が検出した入力磁場を低減させるフィードバック磁場をそれぞれ発生させ、前記フィードバック磁場をそれぞれ発生するために流すフィードバック電流に応じた出力信号を出力する磁場計測方法。 - コンピュータにより実行されて、前記コンピュータを、
磁気センサを複数有し、磁場を3軸方向で検出可能な磁気センサアレイによって計測された計測データを取得する磁場取得部と、
正規直交関数と、各磁気センサの位置および磁気感度から計算された基底ベクトルとに基づき、前記計測データによって示される前記磁場の空間分布を信号分離する信号空間分離部と、
して機能させ、
前記磁気センサアレイは、複数の前記磁気センサの各々が検出した入力磁場を低減させるフィードバック磁場をそれぞれ発生させ、前記フィードバック磁場をそれぞれ発生するために流すフィードバック電流に応じた出力信号を出力する磁場計測プログラム。
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