JPH08229017A - 空間場の決定方法及び測定装置 - Google Patents
空間場の決定方法及び測定装置Info
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- JPH08229017A JPH08229017A JP7287687A JP28768795A JPH08229017A JP H08229017 A JPH08229017 A JP H08229017A JP 7287687 A JP7287687 A JP 7287687A JP 28768795 A JP28768795 A JP 28768795A JP H08229017 A JPH08229017 A JP H08229017A
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- sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/10—Plotting field distribution ; Measuring field distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/0206—Three-component magnetometers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的はノイズ場の影響が実質的に除
去され空間的に一様なノイズ場だけが検出されない空間
場分布及び／又は場分布を生成する有効場発生源の空間
的位置の決定方法及び装置を提供することである。 【解決手段】 本発明の方法は、一方で有効場の発生源
から生ずる有効な測定値を、他方で少なくとも一つのノ
イズ場の発生源から生ずるノイズ測定値を有する測定値
を発生する複数の空間的に配置されたセンサよりなるマ
ルチチャンネル電磁界測定装置を用いる。補正値が形成
され上記測定値に重ね合わされて得られた補償測定値
は、電磁界場センサを用いて仮想的な基準場の発生源に
より生成された同様に補償され数学的に得られた基準値
と比較され、基準場発生源は補償基準値のパターンが上
記補償測定値のパターンに最も良く一致するよう決定さ
れる。
去され空間的に一様なノイズ場だけが検出されない空間
場分布及び／又は場分布を生成する有効場発生源の空間
的位置の決定方法及び装置を提供することである。 【解決手段】 本発明の方法は、一方で有効場の発生源
から生ずる有効な測定値を、他方で少なくとも一つのノ
イズ場の発生源から生ずるノイズ測定値を有する測定値
を発生する複数の空間的に配置されたセンサよりなるマ
ルチチャンネル電磁界測定装置を用いる。補正値が形成
され上記測定値に重ね合わされて得られた補償測定値
は、電磁界場センサを用いて仮想的な基準場の発生源に
より生成された同様に補償され数学的に得られた基準値
と比較され、基準場発生源は補償基準値のパターンが上
記補償測定値のパターンに最も良く一致するよう決定さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方で有効場の発
生源から生ずる有効な測定値を有し、他方で少なくとも
一つのノイズ場の発生源から生ずるノイズ測定値を有す
る測定値を発生する複数の空間的に配置されたセンサよ
りなるマルチチャンネル電磁界測定装置を用いる空間場
分布及び／又は場分布を生成する有効場の発生源の空間
的位置を決定する方法であって、補正値が形成され上記
測定値に重ね合わされて補償された測定値が得られ、上
記補償された測定値は上記場センサを用いて仮想的な基
準場の発生源によって生成され同様の方法で補償された
数学的に得られる基準値と比較され、補償された基準値
のパターンが上記補償された測定値のパターンに最も良
く一致する上記基準場を決定する方法に関する。
生源から生ずる有効な測定値を有し、他方で少なくとも
一つのノイズ場の発生源から生ずるノイズ測定値を有す
る測定値を発生する複数の空間的に配置されたセンサよ
りなるマルチチャンネル電磁界測定装置を用いる空間場
分布及び／又は場分布を生成する有効場の発生源の空間
的位置を決定する方法であって、補正値が形成され上記
測定値に重ね合わされて補償された測定値が得られ、上
記補償された測定値は上記場センサを用いて仮想的な基
準場の発生源によって生成され同様の方法で補償された
数学的に得られる基準値と比較され、補償された基準値
のパターンが上記補償された測定値のパターンに最も良
く一致する上記基準場を決定する方法に関する。
【０００２】上記方法によれば、適当な周知のセンサを
用いることにより、電界又は磁界の分布、或いは、関係
する場の発生源の位置を測定することが可能になる。例
えば、磁気抵抗素子は適当な磁気センサにより構成され
る。強磁性薄膜内の磁化の回転を利用するセンサは非常
に感度が高い。ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉デバイス）
は医療分野の測定に通常使用されるセンサである。
用いることにより、電界又は磁界の分布、或いは、関係
する場の発生源の位置を測定することが可能になる。例
えば、磁気抵抗素子は適当な磁気センサにより構成され
る。強磁性薄膜内の磁化の回転を利用するセンサは非常
に感度が高い。ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉デバイス）
は医療分野の測定に通常使用されるセンサである。
【０００３】本発明の方法は、体内、特に、頭部又は心
臓を流れる電流によって発生される生体磁界の測定に使
用されることが好ましい。
臓を流れる電流によって発生される生体磁界の測定に使
用されることが好ましい。
【０００４】
【従来の技術】上記の形の方法はドイツ国特許出願第43
04 516 号明細書に開示されている。通常、測定される
べき有効場には、検査されるべき有効場の発生源よりも
離れたノイズ場の発生源からのより強いノイズ場が重ね
合わされるので、測定値の中には所望の有効な測定値に
加えてかなり大きいノイズ測定値が含まれる。従って、
ノイズ測定値を抑圧する段階を採用する必要がある。周
知の方法によれば、ノイズ信号ベクトルが所定の時間間
隔中に決定された測定値のパターンから取り出され、ノ
イズ信号ベクトルは測定値を補正するため使用される。
ノイズ信号は、有効な信号に少しだけ類似していると仮
定する。計算された場の値と測定値は、補正された測定
信号ベクトルと補正された発生源信号ベクトルとに基づ
いて比較される。
04 516 号明細書に開示されている。通常、測定される
べき有効場には、検査されるべき有効場の発生源よりも
離れたノイズ場の発生源からのより強いノイズ場が重ね
合わされるので、測定値の中には所望の有効な測定値に
加えてかなり大きいノイズ測定値が含まれる。従って、
ノイズ測定値を抑圧する段階を採用する必要がある。周
知の方法によれば、ノイズ信号ベクトルが所定の時間間
隔中に決定された測定値のパターンから取り出され、ノ
イズ信号ベクトルは測定値を補正するため使用される。
ノイズ信号は、有効な信号に少しだけ類似していると仮
定する。計算された場の値と測定値は、補正された測定
信号ベクトルと補正された発生源信号ベクトルとに基づ
いて比較される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複雑、大型かつ高価な
シールド装置の使用を避ける必要がある場合、ノイズ場
の補償のために採用される段階は、特に効果的であるこ
とが必要とされる。補償が効果的であることは、特に、
例えば、ＳＱＵＩＤセラミック高温超伝導体の場合のよ
うに、医療ＳＱＵＩＤ測定のため傾度測定器が使用され
ない、或いは、使用できない場合に必要とされる。その
理由は、通常の傾斜測定器に必要とされる超伝導性接続
の製造には問題が多いからである。
シールド装置の使用を避ける必要がある場合、ノイズ場
の補償のために採用される段階は、特に効果的であるこ
とが必要とされる。補償が効果的であることは、特に、
例えば、ＳＱＵＩＤセラミック高温超伝導体の場合のよ
うに、医療ＳＱＵＩＤ測定のため傾度測定器が使用され
ない、或いは、使用できない場合に必要とされる。その
理由は、通常の傾斜測定器に必要とされる超伝導性接続
の製造には問題が多いからである。
【０００６】本発明の目的は、ノイズ場の影響が実質的
に除去され、空間的に一様なノイズ場だけが検出されな
い上記の種類の方法及び装置を提供することである。
に除去され、空間的に一様なノイズ場だけが検出されな
い上記の種類の方法及び装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、測
定値のパターンは、ノイズ測定値の空間的変化に本質的
である関数の級数の多数の項を有し、有効な測定値の空
間的変化に本質的であるがノイズ測定値の空間的変化に
本質的ではない関数の級数の中の少なくとも一つの項を
欠く補正関数によって近似され；補償された測定値は補
正関数に基づいて測定値と、関係した電磁界センサの領
域に生ずる値の間の差として形成され；上記基準値は同
様の方法で補償された基準値に変換されることにより実
現される。
定値のパターンは、ノイズ測定値の空間的変化に本質的
である関数の級数の多数の項を有し、有効な測定値の空
間的変化に本質的であるがノイズ測定値の空間的変化に
本質的ではない関数の級数の中の少なくとも一つの項を
欠く補正関数によって近似され；補償された測定値は補
正関数に基づいて測定値と、関係した電磁界センサの領
域に生ずる値の間の差として形成され；上記基準値は同
様の方法で補償された基準値に変換されることにより実
現される。
【０００８】本発明の方法によれば、１０5 の大きさの
オーダーのノイズ場抑圧係数を得ることが可能になる。
ノイズ場の抑圧は、ノイズ信号の時間的変化とは無関係
にいかなる時点でも行なうことが可能である。数学的な
関数の級数の収束は補正関数による測定値の測定パター
ンの近似に適している。
オーダーのノイズ場抑圧係数を得ることが可能になる。
ノイズ場の抑圧は、ノイズ信号の時間的変化とは無関係
にいかなる時点でも行なうことが可能である。数学的な
関数の級数の収束は補正関数による測定値の測定パター
ンの近似に適している。
【０００９】特にべき級数が適当であるが、センサの空
間的配置とノイズ場の特徴とに依存して、特定の場合に
は、例えば、チェビシェフ多項式、三角関数又は球面関
数のような他の関数に魅力があり、これらは大脳野の測
定用のヘルム(helm)形装置に適している。補正関数を形
成するため使用されるセンサの数は、決定されるべき関
数の係数の数より少なくとも１以上大きくすることが必
要である。冗長な式の組が得られ、測定値の最適な適合
が得られる補正関数の係数が決定される（線形最小二乗
フィット）。別々のセンサから取り込まれた測定値の個
数が増加するにつれて、本来的なセンサのノイズが結果
に及ぼす影響は小さくなる。
間的配置とノイズ場の特徴とに依存して、特定の場合に
は、例えば、チェビシェフ多項式、三角関数又は球面関
数のような他の関数に魅力があり、これらは大脳野の測
定用のヘルム(helm)形装置に適している。補正関数を形
成するため使用されるセンサの数は、決定されるべき関
数の係数の数より少なくとも１以上大きくすることが必
要である。冗長な式の組が得られ、測定値の最適な適合
が得られる補正関数の係数が決定される（線形最小二乗
フィット）。別々のセンサから取り込まれた測定値の個
数が増加するにつれて、本来的なセンサのノイズが結果
に及ぼす影響は小さくなる。
【００１０】明らかに、センサの空間的位置は関数の係
数の数学的な決定に線形独立な情報を提供し得るよう考
慮すべきである。高精度を実現する観点からは、上記情
報はかなり独立していることが必要である。このことか
ら、実際上、使用されるセンサは測定装置が利用できる
空間に亘ってできる限り一様に配置する必要があり、か
つ、互いにできる限り遠く離して置く必要のあることが
分かる。複数の座標方向に場の成分又は場のベクトルを
決定する必要がある場合、対応する多数のセンサは各座
標方向に割り当てる必要がある。
数の数学的な決定に線形独立な情報を提供し得るよう考
慮すべきである。高精度を実現する観点からは、上記情
報はかなり独立していることが必要である。このことか
ら、実際上、使用されるセンサは測定装置が利用できる
空間に亘ってできる限り一様に配置する必要があり、か
つ、互いにできる限り遠く離して置く必要のあることが
分かる。複数の座標方向に場の成分又は場のベクトルを
決定する必要がある場合、対応する多数のセンサは各座
標方向に割り当てる必要がある。
【００１１】本発明の方法の他のバージョンによれば、
電磁界センサは一つの測定面だけに設けられ、測定面に
垂直に延在する場の成分が決定される。別の場の成分
は、好ましくは第１の測定面に直交して傾斜した測定面
に設けられた付加的な電磁界センサを用いて測定され
る。場のセンサは製造の公差のため絶対的な精度で測定
面に設けることは不可能でるので、所望の測定方向に直
交する方向からの場の成分は、場合によっては角度的な
偏りの中に検出されることがある。従って、測定面に平
行に延在する場を測定する補正センサが測定面に設けら
れた電磁界センサと関係付けられ、測定面に対し意図さ
れず傾斜させられた電磁界センサからの測定値は、補正
センサにより得られた測定値を用いて補正回路によって
補正される補正が可能になる。
電磁界センサは一つの測定面だけに設けられ、測定面に
垂直に延在する場の成分が決定される。別の場の成分
は、好ましくは第１の測定面に直交して傾斜した測定面
に設けられた付加的な電磁界センサを用いて測定され
る。場のセンサは製造の公差のため絶対的な精度で測定
面に設けることは不可能でるので、所望の測定方向に直
交する方向からの場の成分は、場合によっては角度的な
偏りの中に検出されることがある。従って、測定面に平
行に延在する場を測定する補正センサが測定面に設けら
れた電磁界センサと関係付けられ、測定面に対し意図さ
れず傾斜させられた電磁界センサからの測定値は、補正
センサにより得られた測定値を用いて補正回路によって
補正される補正が可能になる。
【００１２】測定値が、例えば、互いに離れた場所で傾
斜測定器を用いて検出された場の大きさの間の差の形で
得られた場合でも、本発明の方法は同様に使用し得るこ
とは明らかである。この場合、電磁界センサは、場の勾
配を測定するため複数の相互に平行している面に設けら
れる。実際の有効な信号と比べでノイズ成分は大きいた
め、センサ信号は非常に高いレベルを有する。次の増幅
器、特に、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジをより良
く利用するためには、測定値が電磁界センサを用いて測
定された値と同軸レベルセンサを用いて測定された値の
差をなすよう選択し、レベルセンサの位置の補正関数の
値により基準値を低減することが魅力的である。センサ
の出力の差は、アナログ回路、特に、レベルセンサの出
力電圧を測定センサの出力電圧に重ね合わせることによ
って形成される必要がある。
斜測定器を用いて検出された場の大きさの間の差の形で
得られた場合でも、本発明の方法は同様に使用し得るこ
とは明らかである。この場合、電磁界センサは、場の勾
配を測定するため複数の相互に平行している面に設けら
れる。実際の有効な信号と比べでノイズ成分は大きいた
め、センサ信号は非常に高いレベルを有する。次の増幅
器、特に、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジをより良
く利用するためには、測定値が電磁界センサを用いて測
定された値と同軸レベルセンサを用いて測定された値の
差をなすよう選択し、レベルセンサの位置の補正関数の
値により基準値を低減することが魅力的である。センサ
の出力の差は、アナログ回路、特に、レベルセンサの出
力電圧を測定センサの出力電圧に重ね合わせることによ
って形成される必要がある。
【００１３】上記本発明の目的を達成する空間場分布及
び／又は空間場分布を生成する有効場の発生源の空間的
位置を決定する装置は： − 一方で上記有効場の発生源から生ずる有効な測定値
と、他方で少なくとも一つのノイズ場の発生源から生ず
るノイズ測定値とを有する測定値を生成する複数の空間
的に配置されたセンサよりなるマルチチャンネル電磁界
測定装置と、 − 補償された測定値は補正関数を用いて上記測定値と
上記関連する電磁界センサの領域に生ずる値の間の差と
して形成されるよう、上記測定値に重ね合わされる補正
値を形成する補正回路と、 − 上記電磁界センサを用いて仮想的な基準場の発生源
から作成される基準値を決定し、上記補正回路と同様の
方法で上記基準値を補償し、補償された基準値を作成す
る算術回路と、 − 上記補償された測定値を上記補償された基準値と比
較する比較回路とからなり、上記基準場の発生源は、補
償された基準値のパターンが補償された測定値のパター
ンと最も良く一致するよう決定され、上記測定値のパタ
ーンは、上記ノイズ測定値の空間的変化に本質的である
関数の級数の多数の項を含む補正関数によって近似さ
れ、上記補正関数には、上記有効な測定値の空間的変化
に本質的であるが、上記ノイズ測定値の空間的変化に本
質的ではない関数の級数の少なくとも一つの項が欠けて
いる。
び／又は空間場分布を生成する有効場の発生源の空間的
位置を決定する装置は： − 一方で上記有効場の発生源から生ずる有効な測定値
と、他方で少なくとも一つのノイズ場の発生源から生ず
るノイズ測定値とを有する測定値を生成する複数の空間
的に配置されたセンサよりなるマルチチャンネル電磁界
測定装置と、 − 補償された測定値は補正関数を用いて上記測定値と
上記関連する電磁界センサの領域に生ずる値の間の差と
して形成されるよう、上記測定値に重ね合わされる補正
値を形成する補正回路と、 − 上記電磁界センサを用いて仮想的な基準場の発生源
から作成される基準値を決定し、上記補正回路と同様の
方法で上記基準値を補償し、補償された基準値を作成す
る算術回路と、 − 上記補償された測定値を上記補償された基準値と比
較する比較回路とからなり、上記基準場の発生源は、補
償された基準値のパターンが補償された測定値のパター
ンと最も良く一致するよう決定され、上記測定値のパタ
ーンは、上記ノイズ測定値の空間的変化に本質的である
関数の級数の多数の項を含む補正関数によって近似さ
れ、上記補正関数には、上記有効な測定値の空間的変化
に本質的であるが、上記ノイズ測定値の空間的変化に本
質的ではない関数の級数の少なくとも一つの項が欠けて
いる。
【００１４】本発明の上記及び他の面は、以下の本発明
の実施例の説明によって明らかになり、解明される。
の実施例の説明によって明らかになり、解明される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図１を参照して本発明の方法
の全体的な動作を説明する。大きなノイズ場Ｓが重ね合
わされた有効場Ｎの場分布は、測定装置１を用いて２次
元又は３次元地帯で測定される。測定装置１は、例え
ば、応用物理論文誌(Appl. Phys. Lett.) の第６３巻、
１９６３年発行、２７００−２７０２ページに記載され
ているよう構成され、空間的に配置された直流ＳＱＵＩ
Ｄ磁気計の形をなす複数のセンサからなり、増幅器等の
ような必要な補助装置を更に有する。
の全体的な動作を説明する。大きなノイズ場Ｓが重ね合
わされた有効場Ｎの場分布は、測定装置１を用いて２次
元又は３次元地帯で測定される。測定装置１は、例え
ば、応用物理論文誌(Appl. Phys. Lett.) の第６３巻、
１９６３年発行、２７００−２７０２ページに記載され
ているよう構成され、空間的に配置された直流ＳＱＵＩ
Ｄ磁気計の形をなす複数のセンサからなり、増幅器等の
ような必要な補助装置を更に有する。
【００１６】測定装置から約５ｃｍ乃至１０ｃｍ離して
置かれた生体磁気の発生源は、センサの領域で約１００
ｆＴのフラックス密度を発生する。ノイズ場は更に離さ
れたノイズ発生源から生じ、約１００ｐＴのフラックス
密度を生じさせる。個々のセンサからは個々の測定値Ｍ
ｉが得られ、その全体は文字Ｍで表記されている。これ
は、２次元又は３次元の地帯で決定された個々の測定値
のパターンと関連する。
置かれた生体磁気の発生源は、センサの領域で約１００
ｆＴのフラックス密度を発生する。ノイズ場は更に離さ
れたノイズ発生源から生じ、約１００ｐＴのフラックス
密度を生じさせる。個々のセンサからは個々の測定値Ｍ
ｉが得られ、その全体は文字Ｍで表記されている。これ
は、２次元又は３次元の地帯で決定された個々の測定値
のパターンと関連する。
【００１７】一方で有効場の発生源と測定装置の距離、
他方で測定装置とノイズ場の発生源の距離は、実質的に
異なるため、有効な測定値とノイズ測定値の空間的な特
性は著しく逸れている。有効測定値とノイズ測定値が夫
々の同一の数学的関数の級数（特にべき級数）を用いて
適合されたとき、ある項に対し関係した関数の係数は有
効な測定値の適合時に現れ、一方、ノイズ測定値を適合
させた場合、上記項の対応する係数は実際上無視するこ
とができる。
他方で測定装置とノイズ場の発生源の距離は、実質的に
異なるため、有効な測定値とノイズ測定値の空間的な特
性は著しく逸れている。有効測定値とノイズ測定値が夫
々の同一の数学的関数の級数（特にべき級数）を用いて
適合されたとき、ある項に対し関係した関数の係数は有
効な測定値の適合時に現れ、一方、ノイズ測定値を適合
させた場合、上記項の対応する係数は実際上無視するこ
とができる。
【００１８】測定値Ｍは、選択された関数の級数の中の
少なくとも１項がない補正関数Ｍ’によって適合され、
その項の係数は、有効な測定値の検出だけに重要であ
り、ノイズ測定値の検出に重要ではない。従って、Ｍ’
は、一定値Ｍｏと、選択された関数の項Ｆｍと関連する
係数Ｍｍの積との和の形として算術回路２を用いて得ら
れる。
少なくとも１項がない補正関数Ｍ’によって適合され、
その項の係数は、有効な測定値の検出だけに重要であ
り、ノイズ測定値の検出に重要ではない。従って、Ｍ’
は、一定値Ｍｏと、選択された関数の項Ｆｍと関連する
係数Ｍｍの積との和の形として算術回路２を用いて得ら
れる。
【００１９】算術回路３は、元の測定値Ｍと補正関数か
ら計算された値Ｍ’の差として補償された測定値Ｍｋを
形成する。値Ｍｋは比較回路４に供給され、有効場の分
布及び／又は関連する有効場の発生源の空間的位置が値
Ｍｋに基づいて計算される。このため、算術回路５は、
種々の仮想的な有効場の発生源の基準値Ｖを計算する。
かかる基準値は夫々のセンサで測定される。上記仮想的
な基準値Ｖのパターンは、測定値Ｍのパターンと同様の
方法で、一定値Ｖｏと、測定値Ｍに対し選択された項Ｆ
ｍと関連する係数Ｖｍの積との和（算術回路６）の形と
して適合される。算術回路７において、補償された基準
値Ｖｋは、計算された基準値Ｖと、同一の測定位置に対
し計算され変換された基準値Ｖ’の差から形成される。
比較回路４は値ＭｋとＶｋを比較する。両者に偏差があ
る場合、上記処理は、最適な一致が生じるまで、別の仮
想的な有効場の発生源からの新しい基準値Ｖを使用して
繰り返される。次いで、最適な基準の発生源のデータが
有効場の発生源のデータとして出力装置８に供給され
る。
ら計算された値Ｍ’の差として補償された測定値Ｍｋを
形成する。値Ｍｋは比較回路４に供給され、有効場の分
布及び／又は関連する有効場の発生源の空間的位置が値
Ｍｋに基づいて計算される。このため、算術回路５は、
種々の仮想的な有効場の発生源の基準値Ｖを計算する。
かかる基準値は夫々のセンサで測定される。上記仮想的
な基準値Ｖのパターンは、測定値Ｍのパターンと同様の
方法で、一定値Ｖｏと、測定値Ｍに対し選択された項Ｆ
ｍと関連する係数Ｖｍの積との和（算術回路６）の形と
して適合される。算術回路７において、補償された基準
値Ｖｋは、計算された基準値Ｖと、同一の測定位置に対
し計算され変換された基準値Ｖ’の差から形成される。
比較回路４は値ＭｋとＶｋを比較する。両者に偏差があ
る場合、上記処理は、最適な一致が生じるまで、別の仮
想的な有効場の発生源からの新しい基準値Ｖを使用して
繰り返される。次いで、最適な基準の発生源のデータが
有効場の発生源のデータとして出力装置８に供給され
る。
【００２０】図１を参照して説明した量はベクトル又は
スカラー成分である。図２を参照するに、１９台のｚ軸
磁気計９が測定面１０に同軸的に設けられている。１９
の異なる誘導Ｂｚが測定面１０に垂直に延在するｚ方向
で測定される。更に、補正磁気計１１及び１２は、磁気
計１３の中心ｚの領域に設けられ、かかる補正磁気計に
より測定面に平行なｘ方向及びｙ方向で夫々誘導Ｂｘ及
びＢｙを測定し得るようになる。
スカラー成分である。図２を参照するに、１９台のｚ軸
磁気計９が測定面１０に同軸的に設けられている。１９
の異なる誘導Ｂｚが測定面１０に垂直に延在するｚ方向
で測定される。更に、補正磁気計１１及び１２は、磁気
計１３の中心ｚの領域に設けられ、かかる補正磁気計に
より測定面に平行なｘ方向及びｙ方向で夫々誘導Ｂｘ及
びＢｙを測定し得るようになる。
【００２１】ｚ磁気計（個数はｎ＋１＝１９）は、測定
面１０において座標ｘi 及びｙi を有する位置で誘導Ｂ
i ＝Ｂ0 からＢn を測定する。補正関数に対し２次の項
の後で打ち切られたテーラーべき級数が適当であること
が分かった。かかるテーラーべき級数の展開係数Ｇk ＝
Ｇ0 乃至Ｇ5 は以下の式の組： B0＝G0＋G1x0＋G2y0＋G3x0y0＋G4x0x0＋G5y0y0 B1＝G0＋G1x1＋G2y1＋G3x1y1＋G4x1x1＋G5y1y1 ・ ・ ・ Bn＝G0＋G1xn＋G2yn＋G3xnyn＋G4xnxn＋G5ynyn を用いて計算することができる。ベクトル表記によれ
ば、上記式の組は：
面１０において座標ｘi 及びｙi を有する位置で誘導Ｂ
i ＝Ｂ0 からＢn を測定する。補正関数に対し２次の項
の後で打ち切られたテーラーべき級数が適当であること
が分かった。かかるテーラーべき級数の展開係数Ｇk ＝
Ｇ0 乃至Ｇ5 は以下の式の組： B0＝G0＋G1x0＋G2y0＋G3x0y0＋G4x0x0＋G5y0y0 B1＝G0＋G1x1＋G2y1＋G3x1y1＋G4x1x1＋G5y1y1 ・ ・ ・ Bn＝G0＋G1xn＋G2yn＋G3xnyn＋G4xnxn＋G5ynyn を用いて計算することができる。ベクトル表記によれ
ば、上記式の組は：
【００２２】
【数１】
【００２３】と表わされる。係数Ｇk は上記式の組の解
により決定される。本発明の方法の場合、ｎは実質的に
６よりも大きいことが好ましい。従って、システムは冗
長性があり、測定値Ｂi の最適な適合が得られる係数Ｇ
k が決定される（線形最小２乗フィット）。磁気計の数
が増加するにつれて、本来的なセンサのノイズが結果に
及ぼす影響は小さくなる。
により決定される。本発明の方法の場合、ｎは実質的に
６よりも大きいことが好ましい。従って、システムは冗
長性があり、測定値Ｂi の最適な適合が得られる係数Ｇ
k が決定される（線形最小２乗フィット）。磁気計の数
が増加するにつれて、本来的なセンサのノイズが結果に
及ぼす影響は小さくなる。
【００２４】次いで、以下の近似式：
【００２５】
【数２】
【００２６】によりｉ番目の磁気計の位置で計算された
ノイズ信号は位置ｉで測定された信号から式：
ノイズ信号は位置ｉで測定された信号から式：
【００２７】
【数３】
【００２８】に従って減算される。かくして、平均磁界
の背景及び１次のオーダーの平均勾配が減算されるだけ
ではなく、磁界の２次の曲率が補償される。発生源が磁
気計に空間的に接近することにより、生体磁界信号は、
実際の測定信号として抽出された磁界の変化に強い曲率
（３次以上の次数の項）を生じる。磁気計の後に続く電
気回路のダイナミックレンジを超えないことを保証する
ため、中心のｘ軸磁気計１３の信号Ｂ0 が他の全ての信
号Ｂ1 乃至Ｂn から減算される。この減算は、他のセン
サに互いに接続された小さいカップリングインコイル
（図４を参照のこと）を用いて効果的に実現することが
できる。通常、上記コイルはフィードバック制御回路と
組み合わされてゼロ検出器として磁気計を駆動するため
機能するので、上記コイルはいずれにしても存在する。
各Ａ／Ｄ変換器１５の前にアナログ減算回路を置くこと
が適当である。このため、同一の効果が得られるよう中
心のｚ磁気計の信号が大きなコイル装置による全体的な
外部対抗場として発生される。
の背景及び１次のオーダーの平均勾配が減算されるだけ
ではなく、磁界の２次の曲率が補償される。発生源が磁
気計に空間的に接近することにより、生体磁界信号は、
実際の測定信号として抽出された磁界の変化に強い曲率
（３次以上の次数の項）を生じる。磁気計の後に続く電
気回路のダイナミックレンジを超えないことを保証する
ため、中心のｘ軸磁気計１３の信号Ｂ0 が他の全ての信
号Ｂ1 乃至Ｂn から減算される。この減算は、他のセン
サに互いに接続された小さいカップリングインコイル
（図４を参照のこと）を用いて効果的に実現することが
できる。通常、上記コイルはフィードバック制御回路と
組み合わされてゼロ検出器として磁気計を駆動するため
機能するので、上記コイルはいずれにしても存在する。
各Ａ／Ｄ変換器１５の前にアナログ減算回路を置くこと
が適当である。このため、同一の効果が得られるよう中
心のｚ磁気計の信号が大きなコイル装置による全体的な
外部対抗場として発生される。
【００２９】磁気計の傾斜誤差を補償するため、傾斜誤
差は最初に正確に測定される。この測定は、一様な場が
ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に順次に加えられるヘルムホ
ルツコイル装置を用いてもよい。Ｔ（テスラ）単位の磁
界の強さで除算されたＶ（ボルト）単位の３個の測定信
号は、ベクトルの長さが感度：Ｑix、Ｑiy、Ｑiz（Ｑは
「横方向の感度」を表わす）を示す磁気計の法線ベクト
ルの成分であると見なされる。ｘ方向及びｙ方向のｘ磁
気計及びｙ磁気計の感度は、夫々、Ｃ0x及びＣ 0yである
と考えられる。
差は最初に正確に測定される。この測定は、一様な場が
ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に順次に加えられるヘルムホ
ルツコイル装置を用いてもよい。Ｔ（テスラ）単位の磁
界の強さで除算されたＶ（ボルト）単位の３個の測定信
号は、ベクトルの長さが感度：Ｑix、Ｑiy、Ｑiz（Ｑは
「横方向の感度」を表わす）を示す磁気計の法線ベクト
ルの成分であると見なされる。ｘ方向及びｙ方向のｘ磁
気計及びｙ磁気計の感度は、夫々、Ｃ0x及びＣ 0yである
と考えられる。
【００３０】上記位置における磁界のベクトルは、提案
された装置の中心ｘ、ｙ及びｚ磁気計を用いて測定さ
れ：Ｂ0x＝Ｓ0x／Ｃ0x、Ｂ0y＝Ｓ0y／Ｃ0y、Ｂ0z＝Ｓ0z
／Ｃ0zである。他の全ての磁気計の信号Ｓi 〔Ｖ〕は以
下の式：
された装置の中心ｘ、ｙ及びｚ磁気計を用いて測定さ
れ：Ｂ0x＝Ｓ0x／Ｃ0x、Ｂ0y＝Ｓ0y／Ｃ0y、Ｂ0z＝Ｓ0z
／Ｃ0zである。他の全ての磁気計の信号Ｓi 〔Ｖ〕は以
下の式：
【００３１】
【数４】
【００３２】のように補正することができる（上記の中
心ｚ補償磁気計からの信号のＳ0z／Ｃ 0zのアナログ減算
が採用されている）。以下、個々の磁気計の位置におけ
るノイズ場は中心の３軸の磁気計の位置における磁界に
略等しいことを仮定する。この仮定は、勿論、粗い近似
の場合だけである。しかし、係数Ｑix及びＱiyは、装置
が正確に構成された場合、Ｃizの１／１００に過ぎない
ので、上記係数は補正量だけを示す。従って、この例の
場合、上記近似を使用することができる。
心ｚ補償磁気計からの信号のＳ0z／Ｃ 0zのアナログ減算
が採用されている）。以下、個々の磁気計の位置におけ
るノイズ場は中心の３軸の磁気計の位置における磁界に
略等しいことを仮定する。この仮定は、勿論、粗い近似
の場合だけである。しかし、係数Ｑix及びＱiyは、装置
が正確に構成された場合、Ｃizの１／１００に過ぎない
ので、上記係数は補正量だけを示す。従って、この例の
場合、上記近似を使用することができる。
【００３３】ｚ磁気計の傾斜誤差が非常に小さい高精度
構成が実現された場合、ｘ及びｙ磁気計による補正は無
しで済ましてもよい。傾斜誤差の一層正確な補正が必要
とされる場合、ｘ及びｙ方向の場の成分の空間的変化を
より一層正確に表わすため一つの測定平面当たり複数の
ｘ及びｙ磁気計を用いることによりｘ及びｙ方向の場の
成分に対し一層正確な補正関数を形成することが可能で
ある。
構成が実現された場合、ｘ及びｙ磁気計による補正は無
しで済ましてもよい。傾斜誤差の一層正確な補正が必要
とされる場合、ｘ及びｙ方向の場の成分の空間的変化を
より一層正確に表わすため一つの測定平面当たり複数の
ｘ及びｙ磁気計を用いることによりｘ及びｙ方向の場の
成分に対し一層正確な補正関数を形成することが可能で
ある。
【００３４】明らかに、測定信号に施されるあらゆる処
理は再構成アルゴリズムに取り入れる必要がある。これ
は比較的容易に実現することが可能であり；逆問題の解
析的な解は存在しないので、常に「順問題」が解法さ
れ、計算された場の分布が測定場の分布に適用される。
しかし、「順問題」において上記の全ての補正は正確に
実現することが可能である。
理は再構成アルゴリズムに取り入れる必要がある。これ
は比較的容易に実現することが可能であり；逆問題の解
析的な解は存在しないので、常に「順問題」が解法さ
れ、計算された場の分布が測定場の分布に適用される。
しかし、「順問題」において上記の全ての補正は正確に
実現することが可能である。
【００３５】図３に示した本発明の装置の好ましい一実
施例では、ｚ方向の磁界の抽出が考慮されている。ｚ方
向の磁界の抽出は、必ずしも全ての生体磁気計が一つの
面に設けられていない場合に重要である。図３のライン
１６は、ｚ磁気計１７が曲面上に配置されていることを
示すために表わされている。複数の磁気計がｚ方向に設
けられ、夫々の補正磁気計１８又は１９が夫々ｘ方向及
びｙ方向に設けられている。ｚ方向の任意の数の生体磁
気計１７は、ｚ方向に互いに離間している別々の面に配
置された補償磁気計２０、２１及び２２で取り囲まれて
いる。上記ｚ補償磁気計は、５０ｍｍ乃至１００ｍｍ毎
に離間して置かれた三つの大きい二等辺三角形の隅に配
置されている。各面においてｚ補償傾斜測定器が二等辺
三角形上に配置されている。１０番目のｚ補償磁気計２
３は、ｘ及びｙ補正磁気計と共に中心面の三角形の中心
に配置されている。
施例では、ｚ方向の磁界の抽出が考慮されている。ｚ方
向の磁界の抽出は、必ずしも全ての生体磁気計が一つの
面に設けられていない場合に重要である。図３のライン
１６は、ｚ磁気計１７が曲面上に配置されていることを
示すために表わされている。複数の磁気計がｚ方向に設
けられ、夫々の補正磁気計１８又は１９が夫々ｘ方向及
びｙ方向に設けられている。ｚ方向の任意の数の生体磁
気計１７は、ｚ方向に互いに離間している別々の面に配
置された補償磁気計２０、２１及び２２で取り囲まれて
いる。上記ｚ補償磁気計は、５０ｍｍ乃至１００ｍｍ毎
に離間して置かれた三つの大きい二等辺三角形の隅に配
置されている。各面においてｚ補償傾斜測定器が二等辺
三角形上に配置されている。１０番目のｚ補償磁気計２
３は、ｘ及びｙ補正磁気計と共に中心面の三角形の中心
に配置されている。
【００３６】変換された関数の係数を決定する式の組
は：
は：
【００３７】
【数５】
【００３８】で表わされ、又は、より簡単なベクトル表
記：
記：
【００３９】
【数６】
【００４０】で表わされる。上記式の組は正確に解くこ
とができる。従って、生体磁気計の個々の測定値は：
とができる。従って、生体磁気計の個々の測定値は：
【００４１】
【数７】
【００４２】のように補正される。更に、上記のｘ方向
及びｙ方向の磁気計による磁気計の傾斜角度の補正と、
中心ｚ磁気計の信号のアナログ減算によるダイナミック
レンジの使用の改良が得られる。磁気計の上記配置、又
は、他の実現可能な配置に対し、係数マトリックスＸは
非正則ではないことだけが重要である。その上、かかる
マトリックスに含まれる情報は実質的に線形独立である
ので、係数Ｇi は安定した形で計算することが可能であ
る。このことは上記の望ましい配置の場合に特に顕著で
ある。
及びｙ方向の磁気計による磁気計の傾斜角度の補正と、
中心ｚ磁気計の信号のアナログ減算によるダイナミック
レンジの使用の改良が得られる。磁気計の上記配置、又
は、他の実現可能な配置に対し、係数マトリックスＸは
非正則ではないことだけが重要である。その上、かかる
マトリックスに含まれる情報は実質的に線形独立である
ので、係数Ｇi は安定した形で計算することが可能であ
る。このことは上記の望ましい配置の場合に特に顕著で
ある。
【００４３】妨害の少ない実施例の場合、テーラー級数
は１次項の後で打ち切っても構わない。補正係数自体を
計算するため使用される磁気計が大きい生体磁気信号を
有するかどうかはそれ程決定的ではない。補正によって
生体磁気信号の過大な損失が生じないことは保障される
必要がある。この点に関し測定量として、以下の電流双
極子（典型的な生体磁気発生源）の平均信号振幅：補正
段階前の
は１次項の後で打ち切っても構わない。補正係数自体を
計算するため使用される磁気計が大きい生体磁気信号を
有するかどうかはそれ程決定的ではない。補正によって
生体磁気信号の過大な損失が生じないことは保障される
必要がある。この点に関し測定量として、以下の電流双
極子（典型的な生体磁気発生源）の平均信号振幅：補正
段階前の
【００４４】
【数８】
【００４５】補正段階後の
【００４６】
【数９】
【００４７】（式中、Ｎは磁気計の数を表わす）を利用
することが可能である。電流双極子近傍の平均振幅は、
ノイズ場の補償後、略１０％より小さい値に降下しては
ならない。これは上記装置の場合の条件である。数メー
トル離れた妨害磁気双極子の補償前後における計算され
た振幅の同様の比較によって、２次までのべき級数によ
り１０5 の係数のノイズ場抑圧が得られることが分かっ
た。
することが可能である。電流双極子近傍の平均振幅は、
ノイズ場の補償後、略１０％より小さい値に降下しては
ならない。これは上記装置の場合の条件である。数メー
トル離れた妨害磁気双極子の補償前後における計算され
た振幅の同様の比較によって、２次までのべき級数によ
り１０5 の係数のノイズ場抑圧が得られることが分かっ
た。
【００４８】多項式のような他の関数を級数展開に使用
することが可能である。重要な点は、空間的なハイパス
フィルタリングが生じる最初の項の一つの後で級数展開
を止めることである。上記の如く、べき級数によってノ
イズ信号を補正することは、従来の傾斜測定器にって構
成された装置にも使用することが可能である。
することが可能である。重要な点は、空間的なハイパス
フィルタリングが生じる最初の項の一つの後で級数展開
を止めることである。上記の如く、べき級数によってノ
イズ信号を補正することは、従来の傾斜測定器にって構
成された装置にも使用することが可能である。
【００４９】更に、上記補正式は、傾斜測定器の出力信
号がＢの代わりに挿入されたときにも適用できる。従っ
て、傾斜測定器の横方向の感度はｘ及びｙ磁気計を用い
て補正し得る。上記方法と同様にして上記ｚ成分以外の
磁界成分が決定される。例えば、多数の位置の各々に３
台の直交した磁気計が設けられる場合がある。この場
合、ｘ及びｙ成分と共にｚ成分がべき級数に展開され
る。測定値は１次及び／又は２次の項の減算によって適
当に補正される。３台の軸磁気計の位置は、いずれの係
数マトリックスも非正則にならないように置かれる必要
がある。かかる配置は、磁気計が頭部又は胴部の周りに
一様に配置され、生体磁気信号が頭部全体（ヘルム形装
置）又は胴部の周りで記録される装置の場合に重要であ
る。同一ノイズ場抑圧係数に対し磁界のｘ、ｙ及びｚ成
分が完全に独立して処理されるとき、磁気計の台数は一
つの座標方向だけの測定と比較して３倍になる。
号がＢの代わりに挿入されたときにも適用できる。従っ
て、傾斜測定器の横方向の感度はｘ及びｙ磁気計を用い
て補正し得る。上記方法と同様にして上記ｚ成分以外の
磁界成分が決定される。例えば、多数の位置の各々に３
台の直交した磁気計が設けられる場合がある。この場
合、ｘ及びｙ成分と共にｚ成分がべき級数に展開され
る。測定値は１次及び／又は２次の項の減算によって適
当に補正される。３台の軸磁気計の位置は、いずれの係
数マトリックスも非正則にならないように置かれる必要
がある。かかる配置は、磁気計が頭部又は胴部の周りに
一様に配置され、生体磁気信号が頭部全体（ヘルム形装
置）又は胴部の周りで記録される装置の場合に重要であ
る。同一ノイズ場抑圧係数に対し磁界のｘ、ｙ及びｚ成
分が完全に独立して処理されるとき、磁気計の台数は一
つの座標方向だけの測定と比較して３倍になる。
【００５０】この形の３次元装置は、マクスウェルの方
程式から流れるフラックス密度ベクトル場の成分間の関
係を厳密に考慮することによってより簡単化することが
可能である。補正関数が２次の項までのテーラー級数で
形成されるとき、補正アルゴリズムで決定されるべきテ
ーラー係数に対し１５個の線形独立な方程式が示される
ので、同一ノイズ場の抑圧を実現するため必要とされる
磁気計の台数は１５ずつ削減させ得ることが実証され
る。
程式から流れるフラックス密度ベクトル場の成分間の関
係を厳密に考慮することによってより簡単化することが
可能である。補正関数が２次の項までのテーラー級数で
形成されるとき、補正アルゴリズムで決定されるべきテ
ーラー係数に対し１５個の線形独立な方程式が示される
ので、同一ノイズ場の抑圧を実現するため必要とされる
磁気計の台数は１５ずつ削減させ得ることが実証され
る。
【００５１】テーラー係数に対する線形独立な方程式は
以下の如く得られる。テーラー展開の形式化は：
以下の如く得られる。テーラー展開の形式化は：
【００５２】
【数１０】
【００５３】であり、微分係数の計算は：
【００５４】
【数１１】
【００５５】である。同様の式はＢy 及びＢz に対して
も成り立つ。次いで、マクスウェルの方程式ｄｉｖ Ｂ
＝０から：
も成り立つ。次いで、マクスウェルの方程式ｄｉｖ Ｂ
＝０から：
【００５６】
【数１２】
【００５７】が得られる。これにより、以下の線形独立
の方程式：
の方程式：
【００５８】
【数１３】
【００５９】が得られる。マクスウェルの方程式ｒｏｔ
Ｂ＝０（体の外側に電流の流れはない）から次の式：
Ｂ＝０（体の外側に電流の流れはない）から次の式：
【００６０】
【数１４】
【００６１】が得られる。この式から更に線形独立の方
程式： Ｂ3 −Ｃ2 ＝０ Ｃ1 −Ａ3 ＝０ Ａ2 −Ｂ1 ＝０ Ｂ9 −Ｃ7 ＝０* ２Ｃ4 −Ａ9 ＝０ Ａ7 −２Ｂ4 ＝０ Ｂ8 −２Ｃ5 ＝０ Ｃ7 −Ａ8 ＝０* ２Ａ5 −Ｂ7 ＝０ ２Ｂ6 −Ｃ8 ＝０ Ｃ9 −２Ａ6 ＝０ Ａ8 −Ｂ9 ＝０* が得られる。＊で表わされた三つの式の中で二つだけが
線形独立であるので、三番目の式は恒等的に解ける。他
の全ての式は線形独立であるので、線形独立の式の数は
１５個である。
程式： Ｂ3 −Ｃ2 ＝０ Ｃ1 −Ａ3 ＝０ Ａ2 −Ｂ1 ＝０ Ｂ9 −Ｃ7 ＝０* ２Ｃ4 −Ａ9 ＝０ Ａ7 −２Ｂ4 ＝０ Ｂ8 −２Ｃ5 ＝０ Ｃ7 −Ａ8 ＝０* ２Ａ5 −Ｂ7 ＝０ ２Ｂ6 −Ｃ8 ＝０ Ｃ9 −２Ａ6 ＝０ Ａ8 −Ｂ9 ＝０* が得られる。＊で表わされた三つの式の中で二つだけが
線形独立であるので、三番目の式は恒等的に解ける。他
の全ての式は線形独立であるので、線形独立の式の数は
１５個である。
【００６２】上記の如く、測定磁界が２次までのテーラ
ー級数で展開されるならば、以下の方程式の組：
ー級数で展開されるならば、以下の方程式の組：
【００６３】
【数１５】
【００６４】を解く必要がある。例えば、Ｂx 、Ｂy 及
びＢz が少なくとも５個の適当な点で測定された場合、
係数ａ．．．ｐを計算することが可能である。実質的に
５点以上で測定を行い、測定値の最適な一致が得られる
係数ａ．．．ｐを決定することにより更なる利点が得ら
れる。このため、以下の方法を用いることが可能であ
る。即ち：
びＢz が少なくとも５個の適当な点で測定された場合、
係数ａ．．．ｐを計算することが可能である。実質的に
５点以上で測定を行い、測定値の最適な一致が得られる
係数ａ．．．ｐを決定することにより更なる利点が得ら
れる。このため、以下の方法を用いることが可能であ
る。即ち：
【００６５】
【数１６】
【００６６】を計算し、式中、δ2 は最小（Ｍｉｎ）を
表わし、ｎi は磁気計の法線ベクトルを表わし：
表わし、ｎi は磁気計の法線ベクトルを表わし：
【００６７】
【数１７】
【００６８】である。次いで、微分係数：
【００６９】
【数１８】
【００７０】を計算して、マトリックスＵの所望の係数
ａ．．．ｐが得られる。次いで、全ての測定値が以下の
式：
ａ．．．ｐが得られる。次いで、全ての測定値が以下の
式：
【００７１】
【数１９】
【００７２】のように補正される。他の魅力的な実施例
（例えば、所謂「ヘルム形装置」の場合の実施例）は、
大きく湾曲した面に亘り一様に配置され、その面に垂直
な磁界の成分を決定する測定センサにより構成される。
上記測定センサは、ｘ及び／又はｙ及び／又はｚ方向の
場の成分からの寄与を含む測定値を生ずることに注意す
る必要がある。これにより、より多くの計算量が必要で
あり、関数の係数を決定する方程式の組が複雑化する。
（例えば、所謂「ヘルム形装置」の場合の実施例）は、
大きく湾曲した面に亘り一様に配置され、その面に垂直
な磁界の成分を決定する測定センサにより構成される。
上記測定センサは、ｘ及び／又はｙ及び／又はｚ方向の
場の成分からの寄与を含む測定値を生ずることに注意す
る必要がある。これにより、より多くの計算量が必要で
あり、関数の係数を決定する方程式の組が複雑化する。
【図１】図１は本発明の方法を説明するフローチャート
である。
である。
【図２】測定面に同一角度で設けられたセンサのアレイ
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図３】互いに平行する３面に設けられたセンサを示す
図である。
図である。
【図４】他のセンサの信号からレベルセンサの信号をア
ナログ的に減算する回路の回路図である。
ナログ的に減算する回路の回路図である。
１ 測定装置 ２，３，５，６，７ 算術回路 ４ 比較回路 ８ 表示装置 ９，１１，１２，１３ 磁気計 １０ 測定面 １５ Ａ／Ｄ変換器 １６ 曲面上のライン １７ 生体磁気計 １８，１９ 補正磁気計 ２０，２１，２２，２３ 補償磁気計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−アロイス ヴィッシュマン ドイツ連邦共和国 22089 ハンブルク コンヴェントシュトラーセ 21 (72)発明者 マンフレート フクス ドイツ連邦共和国 25436 ウエテルゼン ヨヘン−クレッパー−シュトラーセ 24 (72)発明者 ロブ ステーンブリンク オランダ国 6041 ピージー ロエルモン ド イヴンカンプ 62 (72)発明者 ロベルト オーステンヴェルト オランダ国 9724 ビージー グロニンゲ ン ロデヴィジクストラート 49
Claims (14)
- 【請求項１】 一方で有効場の発生源から生ずる有効な
測定値を有し他方で少なくとも一つのノイズ場の発生源
から生ずるノイズ測定値を有する測定値を発生する複数
の空間的に配置されたセンサよりなるマルチチャンネル
電磁界測定装置を用いて、補償された測定値を得るよう
補正値が形成され上記測定値に重ね合わされ、上記補償
された測定値は上記電磁界センサを用いて仮想的な基準
場の発生源により生成され同様に補償された数学的に得
られる基準値と比較され、その基準場の補償された基準
値のパターンが上記補償された測定値のパターンに最も
良く一致する基準場を決定する空間場分布及び／又はそ
の場分布を生成する有効場の発生源の空間的位置を決定
する方法であって、 上記測定値のパターンは、上記ノイズ測定値の空間的変
化に本質的である関数の級数の多数の項を有する補正関
数であって、上記有効な測定値の空間的変化に本質的で
あるが上記ノイズ測定値の空間的変化には本質的ではな
い上記関数の級数の中の少なくとも一つの項が欠ける補
正関数によって近似され；補償された測定値は、上記補
正関数に基づいて上記測定値と上記関係した電磁界セン
サの領域に生ずる値の間の差として形成され；上記基準
値は同様の方法で補償された基準値に変換されることを
特徴とする方法。 - 【請求項２】 テーラー級数の多項式、チェビシェフ多
項式、三角関数又は球面関数が上記関数の級数として形
成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 上記電磁界センサは一つの測定面だけに
設けられ、上記測定面に垂直に延在する場成分が決定さ
れることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 ３組の電磁界センサが直交する三つの測
定面に設けられることを特徴とする請求項１又は２記載
の方法。 - 【請求項５】 マクスウェルの方程式（ｄｉｖ Ｂ＝
０，ｒｏｔ Ｂ＝０）から生ずる副次的条件が上記補正
関数の決定に考慮されることを特徴とする請求項４記載
の方法。 - 【請求項６】 一つの測定面に設けられた上記電磁界セ
ンサには上記測定面に平行に延在する場成分を測定する
補正センサが関係し、補正回路は上記補正センサによっ
て得られた上記測定値を用いて上記測定面に対し意図さ
れずに傾斜された電磁界センサからの上記測定値を補正
することを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか１
項記載の方法。 - 【請求項７】 上記測定値は、上記電磁界センサを用い
て測定された値と、同軸レベルセンサを用いて測定され
た値の間の差として選択され、上記基準値は上記レベル
センサの領域で上記補正関数の値を用いて減少させられ
ることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項８】 上記センサの出力の差はアナログ回路に
よって形成されることを特徴とする請求項７記載の方
法。 - 【請求項９】 上記センサは大きく湾曲した測定面に亘
って一様に配置されることを特徴とする請求項１乃至８
のうちいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 空間場分布及び／又は空間場分布を生
成する有効場の発生源の空間的位置を決定する測定装置
であって： − 一方で上記有効場の発生源から生ずる有効な測定値
と、他方で少なくとも一つのノイズ場の発生源から生ず
るノイズ測定値とを有する測定値を生成する複数の空間
的に配置されたセンサよりなるマルチチャンネル電磁界
測定装置と、 − 補償された測定値が補正関数を用いて上記測定値と
上記関係する電磁界センサの領域に生ずる値の間の差と
して形成されるよう、上記測定値に重ね合わされた補正
値を形成する補正回路と、 − 上記電磁界センサを用いて仮想的な基準場の発生源
により生成された基準値を決定し、上記補正回路と同様
の方法で上記基準値を補償して、補償された基準値を作
成する算術回路と、 − 上記補償された測定値を上記補償された基準値と比
較する比較回路とからなり、 上記基準場の発生源は補償された基準値のパターンが補
償された測定値のパターンと最も良く一致するよう決定
され、上記測定値のパターンは上記ノイズ測定値の空間
的変化に本質的である関数の級数の多数の項を含む補正
関数によって近似され、上記補正関数には上記有効な測
定値の空間的変化に本質的であるが上記ノイズ測定値の
空間的変化には本質的ではない関数の級数の少なくとも
一つの項が欠けている測定装置。 - 【請求項１１】 上記電磁界センサは一つの測定面だけ
に設けられ、上記測定面に垂直に延在する場成分が決定
されることを特徴とする請求項１０記載の測定装置。 - 【請求項１２】 ３組の電磁界センサが直交する三つの
測定面に設けられていることを特徴とする請求項１０記
載の測定装置。 - 【請求項１３】 差を形成するアナログ回路が上記セン
サの出力に接続されていることを特徴とする請求項１０
乃至１２のうちいずれか１項記載の測定装置。 - 【請求項１４】 上記センサは大きく湾曲した測定面に
亘って一様に配置されていることを特徴とする請求項１
０乃至１３のうちいずれか１項記載の測定装置。
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