(57)【要約】【課題】磁界測定用ループアンテナのサイズに依存せず、ループサイズ以下の任意の空間分解能で磁界強度分布を測定する方法及びシステムを提供する。【解決手段】ループサイズＬの磁界センサ（ループアンテナ）１２を走査し、ループサイズＬより小さい走査間隔ｓ毎に磁界強度を測定する。測定された各磁界強度値について加減算を含む演算処理することにより、走査方向に沿って間隔ｓの空間分解能にて磁界強度分布を求める。なお磁界センサは、間隔ｓにて複数個配置した磁界センサアレイとしても良い。【選択図】図１
2006133155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出幅Ｌの磁界センサを用いる磁界測定方法であって、
該磁界センサを該検出幅の方向に走査し、
該検出幅Ｌより小さい間隔ｓ毎に磁界強度を測定し、
該間隔ｓ毎に測定された磁界強度値について加減算を含む演算処理し、
走査方向に沿って該間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項２】
検出幅Ｌの磁界センサを用いる磁界測定方法であって、
該磁界センサを該検出幅の方向に、該検出幅Ｌより小さい間隔ｓにて複数個配置し、
該各磁界センサ毎に磁界強度を測定し、
測定された該各磁界センサ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理し、
配置方向に沿って上記間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項３】
検出領域形状の一部が異なる第１の磁界センサ及び第２の磁界センサを用いる磁界測定方法であって、
該第１の磁界センサにて所望位置の磁界強度を測定し、
該第２の磁界センサにて同位置における磁界強度を測定し、
測定した各磁界強度値の差分を演算し、
上記第１及び第２の磁界センサの検出領域形状の異なる部分の領域における磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁界測定方法において、
前記磁界センサとしてループアンテナを用いることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の磁界測定方法において、
前記ループアンテナは矩形形状とすることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の磁界測定方法において、
前記演算処理は、所望位置において測定された磁界強度値とこれに前記間隔ｓで隣接する位置での磁界強度値との差分と、該所望位置から前記検出幅Ｌの整数倍だけ離れた各位置における磁界強度値とこれらに前記間隔ｓで隣接する各位置での磁界強度値とのそれぞれの差分を求め、これらの各差分を加算して、上記所望位置における磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項７】
請求項６に記載の磁界測定方法において、
前記演算処理は、演算範囲の末端位置において前記検出幅Ｌ内の磁界強度が一様であるとして演算することを特徴とする磁界測定方法。
【請求項８】
請求項１に記載の磁界測定方法において、
前記磁界センサによる測定間隔ｓを可変とし、所望の分解能に応じて設定することを特徴とする磁界測定方法。
【請求項９】
請求項３に記載の磁界測定方法において、
前記第１の磁界センサと前記第２の磁界センサは、同一の磁界センサを用いてその検出領域形状の一部を変化させたものであることを特徴とする磁界測定方法。
【請求項１０】
磁界を検出する検出幅Ｌの磁界センサと、
該磁界センサを該検出幅の方向に該検出幅Ｌより小さい間隔ｓで走査する制御部と、
該間隔ｓ毎に該磁界センサの検出信号から磁界強度測定する測定部と、
該測定部で測定された間隔ｓ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理する演算部とを備え、
走査方向に沿って上記間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定システム。
【請求項１１】
磁界を検出する検出幅Ｌの磁界センサを、該検出幅の方向に、上記検出幅Ｌより小さい間隔ｓにて複数個配置した磁界センサアレイと、
該磁界センサアレイから該間隔ｓ毎に磁界強度を測定する測定部と、
該測定部で測定された間隔ｓ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理する演算部とを備え、
配置方向に沿って上記間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求めることを特徴とする磁界測定システム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の磁界測定システムにおいて、
前記磁界センサとしてループアンテナを用いることを特徴とする磁界測定システム。
【請求項１３】
請求項１０に記載の磁界測定システムにおいて、
前記制御部は、所望の分解能に応じて前記磁界センサの走査間隔ｓを設定することを特徴とする磁界測定システム。
【請求項１４】
請求項１０または１１に記載の磁界測定システムにおいて、
前記測定部には、該磁界センサの検出信号から所望の周波数成分の磁界強度を抽出するフィルタを設けたことを特徴とする磁界測定システム。
【請求項１５】
請求項１０または１１に記載の磁界測定システムにおいて、
前記演算部により求めた各位置での磁界強度を表示する表示部を備えたことを特徴とする磁界測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の内部または外部等に発生する磁界の強度を高分解能で測定する磁界測定方法及び磁界測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等において、電磁輻射の発生原因となる電流の位置や、電磁的な相互干渉による誤動作等の原因となる部位を特定するためには、電子機器近傍の磁界分布を2次元的または3次元的に測定する必要がある。これまで本願出願人は、特許文献１、特許文献２に記載されるような磁界プローブ及び電磁波発生源探査装置を提案してきた。このうち、前者は磁界検出用コイル（ループアンテナ）の構造に関するものであり、後者は３次元的に磁界分布を測定し電磁波の発生源を探査する装置に関するものである。
【０００３】
一般に、電子機器近傍の磁界を測定するには、ループアンテナを用いてこれを電子機器近傍に配置した時の誘起電圧から、その位置での磁界強度を求めることができる。磁界強度の空間分布を測定するには、ループアンテナの位置を電子機器近傍で走査することによってその空間分布を求めることができる。この時測定される磁界強度の空間分解能は、ループアンテナのサイズによって決定される。また磁界発生源である部位の特定確度は、ループアンテナと電子機器（発生源)との距離に依存する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５６４３０号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
測定対象（電子機器）から発生する磁界強度を空間的に高分解能に測定し、その発生源である部位を高精度に特定するためには、測定に用いる磁界センサ（ループアンテナ）を微小化し、測定対象へ接近させねばならない。そのため、測定対象に合わせて要求される分解能に応じたサイズのループアンテナを作製する必要がある。例えば、ＬＳＩの配線パターンに流れる電流が発生する磁界を各配線毎に識別するためには、数μｍサイズのループアンテナが必要となる。
【０００６】
一般にループアンテナは、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）上に半導体プロセスを用いて作製される。しかし、上記した数μｍサイズの微小ループアンテナを作製することは容易ではない。また、このような微小アンテナから測定系への信号伝送する際、高周波数域で信号劣化のない新たな接続実装技術が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、磁界センサのサイズを微小化せずに、磁界センサのサイズよりも小さい空間分解能にて磁界を測定する磁界測定方法及び測定システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、検出幅Ｌの磁界センサを用いる磁界測定方法であって、磁界センサを検出幅の方向に走査し、検出幅Ｌより小さい間隔ｓ毎に磁界強度を測定し、間隔ｓ毎に測定された磁界強度値について加減算を含む演算処理することにより、走査方向に沿って間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求めるものである。
【０００９】
また本発明は、検出幅Ｌの磁界センサを用いる磁界測定方法であって、磁界センサを検出幅の方向に、検出幅Ｌより小さい間隔ｓにて複数個配置し、各磁界センサ毎に磁界強度を測定し、測定された各磁界センサ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理することにより、配置方向に沿って間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求めるものである。
【００１０】
また本発明は、検出領域形状の一部が異なる第１の磁界センサ及び第２の磁界センサを用いる磁界測定方法であって、第１の磁界センサにて所望位置の磁界強度を測定し、第２の磁界センサにて同位置における磁界強度を測定し、測定した各磁界強度値の差分を演算し、第１及び第２の磁界センサの検出領域形状の異なる部分の領域における磁界強度を求めるものである。
【００１１】
また本発明は、検出幅Ｌの磁界センサを用いる磁界測定システムであって、磁界センサを該検出幅の方向に該検出幅Ｌより小さい間隔ｓで走査する制御部と、間隔ｓ毎に磁界センサの検出信号から磁界強度を測定する測定部と、測定部で測定された間隔ｓ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理する演算部とを備え、走査方向に沿って間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求める構成とする。
【００１２】
また本発明は、検出幅Ｌの磁界センサを用いる磁界測定システムであって、磁界センサを、検出幅の方向に、検出幅Ｌより小さい間隔ｓにて複数個配置した磁界センサアレイと、磁界センサアレイから間隔ｓ毎に磁界強度を測定する測定部と、測定部で測定された間隔ｓ毎の磁界強度値について加減算を含む演算処理する演算部とを備え、配置方向に沿って間隔ｓの検出幅にて磁界強度を求める構成とする。
【００１３】
ここに磁界センサとしては、ループアンテナを用いて、その形状を矩形形状とするのが好ましい。
【００１４】
また上記間隔ｓを可変とし、所望の分解能に応じて間隔ｓを設定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、磁界センサのサイズを微小化することなく、磁界センサのサイズよりも小さい空間分解能にて磁界を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明による磁界測定方法の一実施例を示す模式図である。１１は、電子機器の筐体やＬＳＩ電子部品などの測定対象で、その内部（または表面）に流れる電流２０が磁界発生源となる。磁界センサ１２は、一例として矩形形状のループコイルからなるループアンテナの場合を示し、ループのサイズ（検出幅）をＬとする。ループコイルは簡単のために１ターンとするが、複数ターンとして感度を向上させることができる。測定対象１１から発生される磁界２１により、磁界センサ１２のループコイルには磁界強度に比例した磁束２２が鎖交する。磁界センサ１２は、鎖交磁束の時間変化に比例した誘起電圧２３を検出する。そして検出された電圧Ｖから、ループコイルに鎖交する磁束密度Ｂ、すなわちループ幅Ｌ内の磁界を求めることができる。
【００１８】
本実施例では、磁界センサ（ループアンテナ）１２を、そのループ幅方向に沿って（図では左から右方向へ）走査する。そして、走査間隔がループ幅Ｌの半分、すなわちＬ／２毎に誘起電圧Ｖを測定する。測定対象１１の所望範囲にわたり測定が完了したら、各測定値Ｖを用いた演算を行う。この演算式については以下に述べる。演算の結果、走査間隔Ｌ／２毎の磁束密度Ｂ（または磁界）を求めることができる。つまり、本実施例によれば、検出幅Ｌのループアンテナを用いて、検出幅Ｌ／２の空間分解能で磁界分布を測定することができる。
【００１９】
次に演算式について説明する。ループアンテナ１２のループ幅をＬ、走査間隔をＬ／２、走査間隔Ｌ／２毎の磁束密度をそれぞれB1，B2・・・とする。ループ面積Soとすると、１回の走査毎にずれる面積はS=So/2となる。各測定位置におけるループアンテナの誘起電圧をV1，V2・・・とすると、ループ内に鎖交する磁束密度Ｂに対応してV1=ωS(B1+B2)，V2=ωS(B2+B3)・・・と表される。ここでωは角周波数である。そして（１）式のように、各測定電圧値V1，V2・・・の加減算処理を行う。
【００２０】
まず電圧V1とV2の差分を計算することでB1成分を残し、B2成分を消去する。その際にB3成分が残るが、V3を加算することで消去する。さらに残ったB4成分はV4を減算することで消去する。以下これを繰り返し、最終的にはB1成分とBn+1成分とが残る。
【００２１】
【数１】
2006133155.tif 000003
・・・・（１）
【００２２】
ここで、最後の成分Bn+1については、ループ内の磁束密度が一様（Bn≒Bn+1）であると近似し、Bn+1=Vn/2ωSとすると、
V1-V2+V3・・+(Vn-1)-(Vn)=B1ωS-Vn/2
またS=So/2とおいて、測定開始点における磁束密度B1は、次の演算で求まる。
B1=(2/ωSo){V1-V2+V3・・+(Vn-1)-(Vn/2)}・・・（２）
同様に、演算の開始位置をV2、V3とずらすことにより、他の位置における磁束密度は、
B2=(2/ωSo){V2-V3+V4・・-(Vn-1)+(Vn/2)}・・・（３）
B3=(2/ωSo){V3-V4+V5・・+(Vn-1)-(Vn/2)}・・・（４）
実際にはこの近似に起因して誤差が発生するが、ループアンテナ１２の走査距離を測定対象１１に比べて十分大きく取り、近傍に強い電流が存在しない位置において（２）〜（４）式の近似を行うことで誤差は十分抑えることができる。
【００２３】
このような演算方法により、走査方向寸法（検出幅）がＬのループアンテナを用いて走査間隔Ｌ／２で測定することで、走査方向寸法がＬ／２のループアンテナと等価な分解能をもつ測定結果を得ることができる。
【００２４】
図２は、本発明による磁界測定システムの一実施例を示すブロック構成図である。測定方法は、上記図１で説明した方法に基づく。測定対象１１から発生される磁界（磁束）を、ループアンテナなどの磁界センサ１２で検出する。制御装置１３は、検出幅Ｌの磁界センサ１２を機械的にＬ／２間隔で走査し、測定位置を制御する。フィルタ又はアンプ１４は、磁界センサ１２の検出信号から所望の周波数成分を抽出し、また所望の信号レベルに増幅する。フィルタは、バンドパスフィルタでなくともよく、可変ハイパスフィルタや可変ローパスフィルタを組み合わせることで、測定周波数を任意に設定できる。測定器１５はフィルタ又はアンプ１４からの信号を取り込み、各位置での誘起電圧（磁界強度）を取得する。コンピュータ１６は、測定器１５からの測定データをもとに上記式（１）〜（４）に述べた演算処理を行い、走査間隔Ｌ／２の分解能で各位置での磁界強度を求める。この演算を実行するためのプログラム及びＣＰＵ、演算結果を記憶するメモリを備える。表示装置１７は、コンピュータ１６の演算結果をもとに磁界分布をグラフィック表示する。
【００２５】
ここで、磁界センサ１２は、測定対象１１から距離r≦λ/(2π)（λは測定磁界の波長）を満たすように配置するのが好ましい。一方、測定対象１１近傍の空間的磁界分布を擾乱させないために、フィルタ又はアンプ１４を含む測定装置１５は磁界センサ１２から距離を隔てて設置する必要がある。
【００２６】
本実施例の磁界測定システムによれば、検出幅Ｌのループアンテナを用いて、検出幅Ｌ／２の空間分解能で磁界を測定することができる。またユーザは、表示装置１７により、測定対象内で磁界発生源となる部位を判断することができる。
【００２７】
なお本実施例１では、測定対象１１の表面（すなわち電流の流れる方向）に沿って磁界を測定する場合を説明した。図３は、測定対象１１の表面に垂直な（高さ）方向に沿って測定する場合を示す。この場合、磁界センサ１０２を垂直方向に間隔Ｌ／２で走査し、各位置での誘起電圧２３を上記（１）〜（４）式と同様に演算をすることで、高さ方向に検出幅Ｌ／２の空間分解能で磁界を測定することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の他の実施例として、ループアンテナのループ幅Ｌに対し、走査間隔をＬ／３とした場合について述べる。測定原理は実施例１の場合と共通であるが、演算式が異なる。走査間隔Ｌ／３毎の磁束密度をそれぞれB1，B2・・・とする。ループ面積Soとすると、走査間隔毎にずれる面積はS=So/３となる。各測定位置におけるループアンテナの誘起電圧をV1，V2・・・とすると、ループ内を鎖交する磁束密度Bに対応してV1=ωS(B1+B2+B3)，V2=ωS(B2+B3+B4)・・・と表される。そして、（５）式のように、各測定電圧値V1，V2・・・の加減算処理を行う。
【００２９】
まず電圧V1とV2の差分を計算することでB1成分を残し、B2，B3成分を消去する。その際にB4成分が残るが、V4を加算することで消去する。さらに残ったB5，B6成分はV5を減算することで消去する。以下これを繰り返し、最終的にはB1成分とBn+1成分とが残る。この演算では、測定される誘起電圧の中で、３の倍数位置の値V3，V6・・・は使用しない。
【００３０】
【数２】
2006133155.tif 000004
・・・（５）
【００３１】
ここで、最後の成分Bn+1については、ループ内の磁束密度が一様（Bn≒Bn+1）であると近似し、Bn+1=Vn/3ωSとすると、
V1-V2+V4-V5・・+(Vn-2)-(Vn-1)=B1ωS-(Vn-1)/3
また、S=So/3とおいて、測定開始点における磁束密度B1は、次の演算で求まる。
B1=(3/ωSo){V1-V2+V4-V5・・+(Vn-2)-(2/3)(Vn-1)}・・・（６）
同様に、演算の開始位置をV2、V3とずらすことにより、他の位置における磁束密度は、
B2=(3/ωSo){V2-V3+V5-V6・・-(Vn-2)+(2/3)(Vn-1)}・・・（７）
B3=(3/ωSo){V3-V4+V6-V7・・+(Vn-2)-(2/3)(Vn-1)}・・・（８）
と求めることができる。
【００３２】
このような演算方法により、走査方向寸法（検出幅）がＬのループアンテナを用いて走査間隔Ｌ／３で測定することで、走査方向寸法がＬ／３のループアンテナと等価な分解能をもつ測定結果を得ることができる。
【実施例３】
【００３３】
さらに、図４は、本発明の他の実施例として、ループアンテナのループ幅Ｌに対し、走査間隔をＬより小さいｓ（ただしｓ＝Ｌ／整数）とした一般の場合について述べる。走査間隔ｓ毎の磁束密度をそれぞれB1，B2・・・とする。ループ面積Soとすると、走査間隔毎に描く面積はS=So(s/L)となる。各測定位置におけるループアンテナの誘起電圧をV1，V2・・・とすると、ループ内を鎖交する磁束密度Bに対応して、V1=ωS(B1+B2+…+BL/s)，V2=ωS(B2+B3+…+BL/s+1)・・・と表される。そして（９）式に示すように、各測定電圧値V1，V2・・・の加減算処理を行う。図５は、この演算を模式的に示したものである。
【００３４】
まずV1とV2の差分を計算することでB1成分を残し、B2，B3・・，BL/s成分を消去する。その際にBL/s+1成分が残るが、VL/s+1を加算することで消去する。さらに残ったBL/s+2，BL/s+3・・・成分はVL/s+2を減算することで消去する。以下これを繰り返し、最終的にはB1成分とBn+1成分とが残る。この演算では、測定される誘起電圧の中で、V3からVL/sまでの範囲及びその繰り返しの測定値は計算に用いない。言い換えれば、先頭位置での測定値とこれに間隔ｓで隣接する位置での測定値との差分と、先頭位置からループ幅Ｌの整数倍だけ離れた各位置での測定値とこれらに間隔ｓで隣接する各位置での測定値とのそれぞれの差分を求め、これらの各差分を加算するものである。
【００３５】
【数３】
2006133155.tif 000005
・・・（９）
【００３６】
ここで、最後の成分Bn+1については、ループ内の磁束密度が一様（Bn≒Bn+1）であると近似し、Bn+1=(Vn-L/s+2)(s/L)/ωSとすると、
V1-V2+・+(VL/s+1)-(VL/s+2)+・+(Vn-L/s+1)-(Vn-L/s+2)=B1ωS-(Vn-L/s+2)(s/L)
また、S=So(s/L)とおいて、測定開始点における磁束密度B1は、次の演算で求まる。
B1={(L/s)/(ωSo)}{V1-V2+・・+(VL/s+1)-(VL/s+2)+・・+(Vn-L/s+1)
-(1-s/L)(Vn-L/s+2)}・・・（１０）
同様に、演算の開始位置をV2、V3とずらすことにより、他の位置における磁束密度は、
B2={(L/s)/(ωSo)}{V2-V3+・・+(VL/s+2)-(VL/s+3)+・・+(Vn-L/s+1)
-(1-s/L)(Vn-L/s+2)}・・・（１１）
B3={(L/s)/(ωSo)}{V3-V4+・・+(VL/s+3)-(VL/s+4)+・・+(Vn-L/s+1)
-(1-s/L)(Vn-L/s+2)}・・・（１２）
と求めることができる。
【００３７】
このような演算方法により、走査方向寸法（検出幅）がＬのループアンテナを用いて走査間隔ｓで測定することで、走査方向寸法がｓのループアンテナと等価な分解能をもつ測定結果を得ることができる。すなわち、分解能はループアンテナの寸法Ｌには依存しない。
【００３８】
さらに本実施例において、走査間隔ｓを可変とし、測定対象に応じて適宜選択することができる。その際、測定時の分解能はｓを小さくすることによって向上するが、半面、演算出力（差分V1-V2）は微弱とならざるを得ない。よって、測定の目的に応じて両者のバランスを考慮し、測定間隔ｓを設定すればよい。その際測定間隔ｓは、制御装置１３にて任意に設定することができる。あるいは、測定間隔はｓより小さな間隔で（ほぼ連続的に）データを取得しておき、演算に用いるデータを間隔ｓでサンプリングするようにしても良い。
【００３９】
そして、磁界センサにて直接測定された磁界強度データと、これを複数通りの間隔ｓでサンプリングし演算処理して求めた磁界強度分布とを、コンピュータ１６のメモリに記憶しておく。ユーザはこの中から、所望の分解能にて演算処理した磁界強度分布を選択し、表示装置１７に表示させることができる。
【実施例４】
【００４０】
次に、本発明の測定方法による効果を、具体的に数値解析により検証した結果を述べる。
【００４１】
図６は、測定対象として設定した電流分布を示す。測定範囲は０〜６０ｍｍとし、最も密な箇所（Ａ）では、約１ｍｍの周期で電流値を変化させている。電流周波数は１０ＧＨｚとした。図７は、図６で与えた電流が、表面から５ｍｍ離れた位置に発生する磁界強度分布の計算結果を示す。
【００４２】
図８は、磁界センサにより測定される磁界強度（あるいは誘起電圧）を示す。縦軸は、磁界センサの感度の差を排除し、強度分布を相対比較するために対数目盛で表示した。
（１）は与えた磁界強度分布で、図７の分布をそのまま示す。
（２）は、ループサイズ０．２５ｍｍのループアンテナを用いて、電流位置から５ｍｍ離れた位置で、電流方向と平行に走査したときに得られる誘起電圧を、計算で求めた結果を示す。この結果から、０．２５ｍｍサイズのループアンテナを用いれば、（１）の磁界強度分布に良く追従した誘起電圧が得られ、（１）の程度の分布に対しては十分な分解能で測定できることが分かる。
（３）は、ループサイズ５ｍｍのループアンテナを用いて、電流位置から５ｍｍ離れた位置で走査したときに得られる誘起電圧を、計算により求めた結果を示す。このとき、ループ内の磁界強度は電流から遠ざかるにつれて減衰するが、計算では、電流からの距離に依らずループ内で一様であると仮定した。この結果から、５ｍｍサイズのループアンテナでは、（１）の磁界強度分布には追従できず、分解能が不十分であることが分かる。
（４）は、上記（３）のデータ（ループサイズＬ＝５ｍｍ）を用いて、本発明の演算処理（実施例３）を適用し、検出幅ｓ＝０．２５ｍｍで高分解能化を図った例を示す。走査間隔０．２５ｍｍ毎の計算結果をプロットしている。その結果、（２）に示した０．２５ｍｍサイズのループアンテナを用いた場合とほぼ同様の傾向の分布を得ることができる。これより、本発明の測定方法により磁界測定の分解能が向上できることが検証される。
【００４３】
なお詳細に比較すれば、（２）の分布に比べて、（４）の本発明を適用した結果は誤差を含んでいる。その原因は、測定端部位置５５〜６０ｍｍの磁界強度分布が一様であるという近似を用いたからである。よって、走査範囲をさらに拡大し、その端部位置での磁界強度が無視できる程度に十分小さくすれば、精度をさらに向上できる。
【実施例５】
【００４４】
図９は、本発明による磁界測定システムの他の実施例を示すブロック構成図である。前記図２の実施例においては、１つの磁界センサ（ループアンテナ）を、測定対象１１近傍を走査させて磁界を測定するものであった。これに対し本実施例では、磁界センサ１２を測定対象１１に沿ってアレイ状に複数個配置し、磁界センサアレイとした。各磁界センサは、そのループ幅Ｌよりも小さな間隔ｓ（Ｌ/整数）で配置する。測定器１５は、各磁界センサにて並列に検出される信号から各位置の誘起電圧（磁界強度）を測定する。コンピュータ１６は、測定器１５からの測定データをもとに、間隔ｓにおける前記演算式（９）〜（１２）に従い、各位置での磁界強度を求める。
【００４５】
本実施例の磁界測定システムによれば、検出幅Ｌのループアンテナを用いて、検出幅ｓの空間分解能で磁界を測定することができる。本実施例では、各磁界センサの出力を並列処理するので、測定対象１１の磁界強度が時間的に変動するような非定常状態の測定に対して有効である。
【実施例６】
【００４６】
図１０と図１１は、本発明による磁界測定方法の他の実施例を示す図である。本実施例では、ループアンテナのループ形状の一部が異なる２種類の磁界センサ１２（種類１と種類２）を用いる。図ではループ内の領域ΔSだけ異なる。そして、測定対象に対し同じ位置におけるそれぞれの磁界センサの誘起電圧V1とV2を測定し、その差分(V1-V2=ωΔSB)を演算して、領域ΔSにおける磁界強度を求める。これによれば、ループ全体のサイズSoよりも遥かに小さな領域ΔSを検出領域とする測定が可能となり、空間分解能を向上させることができる。この方法は、単一の磁界センサを微小化して分解能を上げる従来の方法に比較し、磁界センサを作成する上で寸法精度を確保しやすい。
【００４７】
また、２種類の磁界センサ１２（種類１と種類２）を別々に用意するのではなく、共通の１つの磁界センサを用いて、そのループの一部を可逆的に変形させてもよい。例えば、電気的アクチュエータによりΔSだけ微小変形させることができる。これによれば、測定時の２種類の磁界センサの位置合わせ作業が不要となり、位置合わせ精度に起因する誤差が発生しない。
【００４８】
さらに図１１のように、２種類の磁界センサ１２を走査することで、各位置における磁界強度B1，B2・・・を分解能ΔSにて測定することができる。その際の走査間隔（測定間隔）を上記領域ΔSよりも小さくすれば、前記実施例１〜３の測定原理に基づき、走査間隔に応じて空間分解能をさらに向上させることができる。
【００４９】
さらに、上記各実施例で測定した磁界強度分布Ｈとともに、測定対象１１の作る電界強度分布Ｅを測定し、それらの外積（１３）式を演算することで、電磁波エネルギー強度を示すポインティングベクトルの空間分布を算出できる。この結果を、表示装置１７にて表示することも可能である。これにより、電子機器等の電磁波輻射の評価を行うことができる。
【００５０】
【数４】
2006133155.tif 000006
・・・（１３）
【００５１】
上記各実施例では、磁界センサ１２として矩形のループアンテナを用いた場合について示したが、本発明はこれに限定されない。これ以外に、例えば円形のループアンテナでも適用可能である。円形ループアンテナの場合、ループ走査時の間隔s内において磁界強度が均一であれば、矩形ループと同等の精度にて測定可能である。
【００５２】
さらには、磁界センサとしてループアンテナ以外のセンサも可能である。空間中のある一定領域（面積）に発生した磁界強度や磁束量を検出できる磁界センサであれば、本発明を適用できる。例えば、ホール素子や磁気抵抗（ＭＲ）素子が有効である。これらの素子は、磁界（または磁束）感応型であるため、ループアンテナでは不可能な直流成分（磁界方向も判別可能）、低周波成分の測定が可能となり、測定対象分野が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による磁界測定方法の一実施例を示す模式図。
【図２】本発明による磁界測定システムの一実施例を示すブロック構成図。
【図３】図１の実施例の変形例を示す模式図。
【図４】本発明による磁界測定方法の他の実施例を示す模式図。
【図５】図４における演算方法を説明する模式図。
【図６】本発明の動作検証のため設定した電流分布を示す図。
【図７】図６の電流分布により発生する磁界分布を示す図。
【図８】本発明により測定される磁界分布の例を示す図。
【図９】本発明による磁界測定システムの他の実施例を示すブロック構成図。
【図１０】本発明による磁界センサの他の実施例を示す図。
【図１１】図１０の磁界センサを用いた磁界測定方法の一実施例を示す模式図。
【符号の説明】
【００５４】
１１…測定対象、１２…磁界センサ、１３…制御装置、１４…フィルタ又はアンプ、１５…測定器、１６…コンピュータ、１７…表示装置、２０…電流、２１…磁界、２２…磁束、２３…誘起電圧。
【図１】
2006133155.tif 000007
【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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【図１１】
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