(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の近傍に配置された複数のキャンセルコイルと、
前記キャンセルコイルの各々の内側に配置された磁気センサと、
前記複数の磁気センサの出力の総和をとる加算回路と、前記磁気センサの出力の総和が零磁場の下における前記磁気センサの出力の総和と一致するような共通のフィードバック駆動電流を前記キャンセルコイルへ供給するフィードバック制御回路と、
を備えたことを特徴とする磁気ノイズ消去装置。
【請求項２】
前記複数のキャンセルコイルが直列に接続され、前記複数のキャンセルコイルが共通の駆動回路からの電流によって駆動することを特徴とする請求項１に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項３】
前記複数の磁気センサは共通の電源回路から供給される電力によって動作することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項４】
前記磁気センサのオフセットを補償する補償用マグネットが前記磁気センサの各々に対して設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項５】
前記補償用マグネットは、コイルと該コイルに供給する駆動電流を調整する調整回路とを備え、すべての調整回路は共通の電源回路からの駆動電流で動作することを特徴とする請求項４に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項６】
前記補償用マグネットは、磁気センサの特性に応じた磁力調整を行った永久磁石よりなることを特徴とする請求項４に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項７】
前記磁気センサの出力に基づいて、対応する前記磁気センサの直流磁場成分のばらつきを除去する第２のフィードバック制御回路を備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項８】
前記キャンセルコイルの各々に設けられた直流磁場補償用コイルと、
前記磁気センサの出力値と所定の基準値との比較結果に基づいて各々の前記直流磁場補償用コイルに駆動電流を出力して各磁気センサ間の直流磁場成分のばらつきを補正する個別フィードバック制御回路と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の磁気ノイズ消去装置。
【請求項９】
対象物の近傍に配置された複数のキャンセルコイルと、
前記キャンセルコイルの各々の内側に配置された磁気センサと、
前記複数の磁気センサの出力の総和をとる加算回路と、
前記磁気センサの出力の総和が零磁場の下における前記磁気センサの出力の総和と一致するような共通のフィードバック駆動電流を前記キャンセルコイルへ供給するフィードバック制御回路と、
個々の前記磁気センサの出力値に基づいて前記対象物の内部から発生する磁場を検出する測定回路と、
を備えたことを特徴とする磁場測定装置。
【請求項１０】
対象物の近傍に配置された複数のキャンセルコイルと、
前記キャンセルコイルの各々の内側に配置された磁気センサと、
前記磁気センサの出力の合計値を出力する加算回路と、
前記磁気センサの出力の合計値が零磁場の下における前記磁気センサの出力の合計値と一致するような共通のフィードバック駆動電流を前記キャンセルコイルへ供給するフィードバック制御回路と、
前記フィードバック制御回路のフィードバック駆動電流に基づいて、前記対象物から離れた場所で発生した磁場を検出する測定回路と、
を備えたことを特徴とする磁場測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の近くに配置されたコイルで磁気ノイズを消去する磁気ノイズ消去装置及び磁場測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、微弱な磁界を測定する場合には、パーマロイ等の透磁率が大きな材料で覆われた磁気シールドチャンバー内に測定対象とする物体を入れ、外部磁場の侵入を防いだ状態とする方法がとられている。
【０００３】
また、外部磁場の侵入を防ぐ別の方法としては、外部磁場検出用のセンサで外部から侵入してくる磁場を検出し、測定チャンバー周辺に設けられた磁場キャンセルコイルを駆動して外部磁場を打ち消すアクティブ磁気シールド技術もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０９５９３９号公報
【特許文献２】特表２０１５−５２５５９６号公報
【特許文献３】特開２００３−１６７０３８号公報
【特許文献４】特開２００３−１４９３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の磁気シールドチャンバーを用いる構成では、装置構成が大きく、かつ重いものとなり、室外へ持ち運んだ条件での運用が困難であり、磁気センサを直接体に取り付けるウエアラブルセンサへの応用も難しい。
【０００６】
また、従来のアクティブ磁気シールド技術では、外部から侵入する磁界を測定する磁気センサと、測定対象物の磁界を検出する測定用磁気センサの位置が異なっている。そのため、測定用磁気センサの磁気ノイズ成分をかえって増加させてしまい、微小な磁場の測定が難しいという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、持ち運びながらの運用を可能としつつも、測定対象とする微弱な磁場を、相対的に強い磁気ノイズ成分から分離して測定することが可能な磁気ノイズ消去装置及び磁場測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
下記開示の一観点によれば、対象物の近傍に配置された複数のキャンセルコイルと、前記キャンセルコイルの各々の内側に配置された磁気センサと、前記複数の磁気センサの出力の総和をとる加算回路と、前記磁気センサの出力の総和が零磁場の下における前記磁気センサの出力の総和と一致するような共通のフィードバック駆動電流を前記キャンセルコイルへ供給するフィードバック制御回路と、を備えた磁気ノイズ消去装置が提供される。
【０００９】
別の一観点によれば、対象物の近傍に配置された複数のキャンセルコイルと、前記キャンセルコイルの各々の内側に配置された磁気センサと、前記複数の磁気センサの出力の総和をとる加算回路と、前記磁気センサの出力の総和が零磁場の下における前記磁気センサの出力の総和と一致するような共通のフィードバック駆動電流を前記キャンセルコイルへ供給するフィードバック制御回路と、個々の前記磁気センサの出力値に基づいて前記対象物の内部から発生する磁場を検出する測定回路と、を備えた磁場測定装置が提供される。
【００１０】
また別の一観点によれば、対象物の近傍に配置された複数のキャンセルコイルと、前記キャンセルコイルの各々の内側に配置された磁気センサと、前記磁気センサの出力の合計値を出力する加算回路と、前記磁気センサの出力の合計値が零磁場の下における前記磁気センサの出力の合計値と一致するような共通のフィードバック駆動電流を前記キャンセルコイルへ供給するフィードバック制御回路と、前記フィードバック制御回路のフィードバック駆動電流に基づいて前記対象物から離れた場所で発生した磁場を検出する測定回路とを備えた磁場測定装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上記観点の磁気ノイズ消去装置及び磁場測定装置によれば、複数の磁気センサ群に近い場所で発生する磁場を、これらの磁気センサの出力の総和を取ることで消去する。そして、磁気センサの出力の総和に基づいてキャンセルコイルを駆動することで、磁気センサ群の共通成分としての外部磁場をキャンセルコイルからの磁場で消去する。
【００１２】
これにより、小型・軽量化することができる。また、参照用磁気センサが測定用磁気センサを兼ねているため、ノイズ成分の増加を防ぐことができ、微弱な磁場の測定に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、予備的事項に係るアクティブ式の磁気ノイズ消去装置のブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の参照用センサのノイズ成分を示す図であり、図２（ｂ）は図１の測定用センサのノイズ成分を示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る磁気ノイズ消去装置に作用する磁場を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る磁気ノイズ消去装置の動作を示す図である。
【図５】図５は、キャンセルコイル及び磁気センサが配置されたセンサユニットを示す斜視図である。
【図６】図６は、図５のキャンセルコイル及び磁気センサの拡大斜視図である。
【図７】図７は、第１実施形態に係る磁気ノイズ消去装置のブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る磁気ノイズ消去装置のブロック図である。
【図９】図９は、図８の磁気センサ及びオフセット補償用コイルの斜視図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態に係る磁気ノイズ消去装置のブロック図である。
【図１１】図１１は、第４実施形態における磁気測定装置のブロック図である。
【図１２】図１２は、第５実施形態における心臓から発生する磁気信号の測定方法を示す図である。
【図１３】図１３は、第６実施形態における地中の埋設物の検出方法を示す図である。
【図１４】図１４は、第７実施形態に係る磁気測定装置のブロック図である。
【図１５】図１５は、図１４の磁気測定装置のセンサユニットの配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施形態の説明に先立って、基礎となる予備的事項について説明する。
【００１５】
図１は、予備的事項に係るアクティブ式の磁気ノイズ消去装置のブロック図である。
【００１６】
予備的事項に係るアクティブ式の磁気ノイズ消去装置１０１は、外部から侵入する磁場を検出するための参照用センサ１０２と、測定対象からの磁場を検出する測定用センサ１０５とを備えている。
【００１７】
これらの参照用センサ１０２及び測定用センサ１０５には、それぞれ磁気ノイズ消去用のコイル１０６が設けられている。このコイル１０６は、参照用センサ１０２の検出値（Ｖｎｏｉｓｅ）に応じて、外部から侵入する磁場を打ち消す磁場を発生させる。
【００１８】
すなわち、参照用センサ１０２で検出した外部磁場の強度が制御部１０３に入力される。制御部１０３は、基準電圧源１０４から出力された零磁場の下における基準値と、参照センサ１０２の出力とを比較し、それに応じたフィードバック駆動電流をコイル１０６に供給する。
【００１９】
これにより、外部から侵入する磁気ノイズ成分を打ち消す磁場がコイル１０６から発生し、測定用センサ１０５の周囲の磁場ノイズも除去される。
【００２０】
ところが、磁気ノイズ消去装置１０１でも、例えば生体から発生する磁場のような微弱な磁場を測定しようとする場合には、十分なノイズ除去性能が得られないという問題がある。
【００２１】
図２（ａ）は、図１の参照用センサのノイズ成分を示す図であり、図２（ｂ）は図１の測定用センサのノイズ成分を示す図である。図中の細線は、コイル１０６に駆動電流を供給してノイズ除去を行う前のノイズ成分であり、太線はコイル１０６に駆動電流を供給してノイズ消去を行った後の結果である。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、参照用磁気センサ１０２のノイズレベルについては、ノイズ除去を行う前よりも、ノイズ除去を行った後の方がノイズレベルが低くなる。
【００２３】
これに対し、図２（ｂ）に示すように、測定用磁気センサ１０５のノイズレベルについては、ノイズ除去の前後でノイズレベルがそれほど変わらず、微弱な磁場の測定が困難であるという問題がある。
【００２４】
以下、実施形態について説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図３は、第１実施形態に係る磁気ノイズ消去装置の磁気センサ及びキャンセルコイルに作用する磁場を示す図である。
【００２６】
図３に示すように、本実施形態の磁気ノイズ消去装置は、対象物９１の近くに複数のキャンセルコイル２を取り付け、それらのキャンセルコイル２から発生する磁場で外部から侵入する磁場を打ち消すものである。
【００２７】
各々のキャンセルコイル２には、磁気センサ１が設けられている。これらの磁気センサ１の出力に基づいて、キャンセルコイル２の出力を制御する。
【００２８】
図示のように、対象物９１に紙面の奥向きに向かう電流が流れた場合を考える。この場合には、対象物９１の周囲に図中の破線に示すような磁場が発生する。各磁気センサ１は、図中の上下２方向の磁場成分を検出する。この例の場合では各磁気センサ１には矢印Ａで表されるような成分の磁場が作用する。
【００２９】
また、磁気センサ１には、商用電源や周囲の電子機器などから発生する交流磁場成分が矢印Ｂに示すように作用し、さらに地磁気による直流磁場成分が矢印Ｃのように作用する。
【００３０】
上記の矢印Ｂ、Ｃの成分は対象物９１の磁場を測定する場合には、ノイズ成分となるが、これらのノイズ成分は、対象物９１よりも離れた位置で発生するものであり、すべての磁気センサ群に対して共通の成分として現れる傾向がある。
【００３１】
これに対し、磁気センサ群に対して外部の磁場ノイズ成分よりも近い位置に配置された対象物９１からの磁場は、磁気センサ１の出力の総和をとると互いにプラスの成分とマイナスの成分とがキャンセルされてしまい、磁気センサ群の出力の総和はほぼ零となる。
【００３２】
したがって、すべての磁気センサ１の出力の総和を取った後に残留する成分は、外部の磁場ノイズを反映したものとなる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、磁気センサ１の出力の総和を取った後に残留する成分を求め、これが零となるような共通の駆動電流を各々のキャンセルコイル２に供給する。
【００３４】
図４では、磁気センサ１の出力の総和が零となるような駆動電流を各キャンセルコイル２に供給したときの各磁気センサ１における磁気成分の分布を示す図である。
【００３５】
図４に示すように、各センサに共通に入ってくる磁気ノイズ成分である地磁気や交流磁場ノイズ成分の大部分は除去される。わずかに、各センサに対して強度が異なる磁気ノイズ成分（矢印Ｄ）のみが残る。
【００３６】
一方、対象物９１からの磁場成分のように、もともと全ての磁気センサ１の出力の総和が零になる成分（矢印Ａ）は消去されずにそのまま残る。
【００３７】
その結果、磁気センサ１では対象物９１からの磁場（矢印Ａ）が相対的に強い状態となる。これにより、磁気センサ群及びその近傍に配置された対象物９１において、外部から侵入する磁気ノイズが実質的に除去されたことになる。
【００３８】
また、個別の磁気センサ１の出力値を調べることにより対象物９１の磁場に関する知見が得られる。
【００３９】
以下、本実施形態に係る磁気ノイズ消去装置１０の具体的な構成について説明する。
【００４０】
図５は、図３のキャンセルコイル２及び磁気センサ１をまとめたセンサユニット８０を示す図であり、図６は１つのキャンセルコイル２及び磁気センサ１の拡大斜視図である。
【００４１】
図５に示す例では、キャンセルコイル２は、格子状に並んで支持体８１の上に配置されている。それらのキャンセルコイル２の中心付近には、それぞれ磁気センサ１が１つずつ配置されている。
【００４２】
支持体８１は、非磁性の物質であれば何でもよいが、例えば、支持体８１を衣服などの布地とすれば、ウェアラブルな生体磁気センサに用いることができる。
【００４３】
図６の拡大斜視図に示すように、支持体８１の上には、非磁性材料よりなるセンサ支持部材７１が接合されており、そのセンサ支持部材７１の上に磁気センサ１が実装されている。
【００４４】
キャンセルコイル２は、その磁気センサ１を中心とした円に沿うようにして形成される。キャンセルコイル２は、例えば円筒状の樹脂シートの上に配線材を巻き回してテープなどで固定することで形成できる。このようにして形成されたキャンセルコイル２は、支持体８１の上に固定されて保持される。
【００４５】
上記のセンサユニット８０は、以下に説明する制御回路により駆動される。
【００４６】
図７は、第１実施形態に係る磁気ノイズ消去装置１０のブロック図である。
【００４７】
図７に示すように、複数の磁気センサ１の出力信号は、加算回路３に入力され、この加算回路３において各センサの出力の総和がとられる。この加算回路３の処理により、センサユニット８０から離れた部分で発生した磁気ノイズ成分のみが残り、その出力電圧が制御部４に入力される。
【００４８】
制御部４は、参照電圧発生回路５から入力された基準電圧と、加算回路３の出力値とを比較する。ここで、参照電圧発生回路５の基準電圧は、零磁場の下での全ての磁気センサ１の出力値の総和に等しい値に設定されている。
【００４９】
制御部４は、基準電圧をもとに負のフィードバック制御を行う。
【００５０】
例えば、加算回路３の出力値が基準電圧よりも高い場合、すなわち外部からの磁場成分が正の場合にはそれを打ち消す負の駆動電圧をコイル駆動回路６に出力する。また、加算回路３の出力値が基準電圧よりも低い場合にはそれを打ち消す正の駆動電圧をコイル駆動回路６に出力する。
【００５１】
なお、制御部４は、基準値と比較による単純な比例制御ではなく、ＰＩＤ制御（比例、積分、微分制御）を行ってもよい。この場合には、例えば、低周波数領域での測定を行う場合にＩ制御の時定数を小さくすることにより、ノイズ成分がピークを示す周波数を高域の周波数に追いやることが可能となり、測定精度を高めることができる。
【００５２】
コイル駆動回路６は、例えば電圧電流変換回路などで構成され、制御部４の出力電圧に応じた電流をキャンセルコイル２に出力する。
【００５３】
なお、コイル駆動回路６は、各々のキャンセルコイル２にそれぞれ設けてもよいが、本実施形態では全てのキャンセルコイル２を直列に接続してそれらを１台のコイル駆動回路６で駆動するものとする。
【００５４】
本実施形態のように、複数のコイル駆動回路６を用いるよりも、１台のコイル駆動回路６で磁気コイル群を駆動した方が駆動回路によるノイズの重畳を抑制できて好適である。
【００５５】
また、図示のように本実施形態では、全ての磁気センサ１が共通のセンサ用電源回路７によって駆動する。このようにすることで、センサ用電源回路７のノイズが全ての磁気センサ１に共通して入るため、測定データを取得する場合に、信号処理によるノイズ除去が容易になるという利点がある。
【００５６】
以上のような磁気ノイズ消去装置１０によれば、重い軟磁性金属によるシールドチャンバーを用いることなく、極めて軽量な装置構成で外部磁場の侵入を防ぐことができ、例えばウェアラブルな生体磁気センサに応用できる。
【００５７】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る磁気ノイズ消去装置２０のブロック図である。なお、磁気ノイズ消去装置２０において、図７の磁気ノイズ消去装置１０と同じ部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図示のように、本実施形態の磁気ノイズ消去装置２０は、オフセット調整コイル８とその調整回路９を備えている点で磁気ノイズ消去装置１０と異なっている。
【００５９】
図９は、磁気センサ１とキャンセルコイル２とオフセット調整コイル８との配置関係を示す斜視図である。
【００６０】
図９に示す例では、オフセット調整コイル８は、キャンセルコイル２の内周側に配置されて支持体８１に固定されている。なお、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えばオフセット調整コイル８をキャンセルコイル２の外周側に配置するなど、磁気センサ１に磁力が及ぶ位置にオフセット調整コイル８を配置しておけばよい。
【００６１】
図８に示すように、オフセット調整コイル８は磁気センサ１に対して各１個ずつ設けられており、一定の磁場を磁気センサ１に加えることにより、磁気センサ１の零磁場に対する出力のオフセット値を補償するものである。
【００６２】
これらのオフセット調整コイル８は、調整回路９を介して、共通の調整コイル用電源２１に接続されている。このように、オフセット調整コイル８の電源を共通化しておくことで、ノイズの重畳を防ぐことができ、特定周波数に集中したノイズ成分をソフトウェア的に除去することが容易になる。
【００６３】
調整回路９は、個々の磁気センサ１の特性に応じて調整された所定の電流を対応するオフセット調整コイル８に供給する。
【００６４】
本実施形態によれば、磁気センサ１のオフセット値を補償するため、磁気センサ１の特性のばらつきによる残留ノイズ成分を減らすことができる。
【００６５】
なお、本実施形態はオフセット調整コイル８に限定されるものではなく、個々の磁気センサの近傍に永久磁石を設け、その永久磁石の磁場で磁気センサ１のオフセット値を補償してもよい。この場合には、磁気センサ１のオフセット値を測定した上で、磁気センサ１の近傍に配置された永久磁石を所定の磁場強度に着磁すればよい。
【００６６】
（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る磁気ノイズ消去装置３０のブロック図である。
【００６７】
なお、磁気ノイズ消去装置３０において、図７の磁気ノイズ消去装置１０と同じ部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。また、電源系統の図示は省略する。
【００６８】
図１０に示すように、本実施形態の磁気ノイズ消去装置３０は、複数の磁気センサ群を含んだ全体的なフィードバックループとは別に、個々の磁気センサ１に対する第２のフィードバックループを備えている。
【００６９】
その第２のフィードバックループは、磁気センサ１、個別制御部３１及び直流成分補償コイル３２よりなり、各磁気センサ１の総和を取る処理だけでは消去しきれいないノイズ成分の除去を行う。
【００７０】
このようなノイズ成分としては、例えば磁気センサ１の傾きが異なるなどの理由により磁気センサ１間で不均一に現れてくる地磁気成分などがある。このような不均一な直流磁場成分が生じていると、全てのキャンセルコイル２に共通の電流を供給するだけでは外部磁場の消去が不十分となるおそれがある。
【００７１】
本実施形態では、個別制御部３１において、各々の磁気センサ１の出力値を基準電圧と比較する。個別制御部３１には積分回路が含まれており、主に直流成分について、磁気センサ１間の磁気成分のばらつきを検出する。
【００７２】
そして、直流磁気成分について、基準電圧と磁気センサ１の出力値との比較結果に基づいたフィードバック駆動電流を直流成分補償コイル３２に供給する。
【００７３】
これにより、直流磁場成分について、磁気センサ１間の不均一な成分を除去する。個別制御部３１に含まれる積分回路の時定数を適宜調整することで、所定範囲の低周波側の磁場成分の除去も行える。
【００７４】
本実施形態の磁気ノイズ消去装置３０によれば、対象物からの磁場のうち直流成分については、ノイズ成分として消去されてしまうが、個別制御部３１の時定数を超える周波数の交流磁場成分については除去されずに残る。そのため、対象物の交流磁場成分の検出については好適に行える。
【００７５】
（第４実施形態）
第４実施形態では、図３〜図１０を参照しつつ説明した磁気ノイズ消去装置を磁場測定に応用した例について説明する。
【００７６】
図１１は、第４実施形態に係る磁場測定装置４０のブロック図である。
【００７７】
なお、磁場測定装置４０において、図７の磁気ノイズ消去装置１０と同じ部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７８】
図１１に示すように、本実施形態の磁場測定装置４０の基本構成は図７の磁気ノイズ消去装置１０と同様であるが、個々の磁気センサ１の出力を入出力回路４１を介して測定回路４２にも供給している点で異なる。
【００７９】
測定回路４２は、磁気センサ１の出力のうち総和を取ると消去されてしまう成分を個別に検出することで、対象物９１（図３参照）からの磁場を検出する。
【００８０】
また、測定回路４２は、各磁気センサ１の位置と磁場の強度の情報に基づいて解析を行うことで、対象物の内部の磁場分布を求めることができる。
【００８１】
本実施形態の磁場測定装置４０によれば、参照用センサと検出用センサを別々に持つことなく、両者の機能を兼ね備えた各磁気センサ１で磁気ノイズ成分の除去と測定対象物からの磁場の検出とを行うことができる。
【００８２】
これにより、外部磁場を消去の際のノイズ成分の増加といった問題を生じることなく、磁気ノイズ成分を除去することができ、シールドルーム等の大掛かりな装置を用いることなく、対象物から発生する微弱な磁場の測定が可能となる。
【００８３】
なお、本実施形態の磁場測定装置４０の態様は上記の説明に限定されるものではなく、外部磁場の消去部分の構成に関しては、図８乃至図１０に示した構成を適宜組み合わせてもよい。
【００８４】
（第５実施形態）
図１２は、磁場測定装置４０を、心臓の運動によって発生する磁場（心磁）の測定に適用した例を示す図である。
【００８５】
この例では、磁気センサ１及びキャンセルコイル２を実装したセンサユニット８０を、ユーザーの体に取り付ける。
【００８６】
心臓からの磁気信号の総和がほぼゼロとなるように、図示のようにユーザーの胸を広く覆って、心臓の周りを広くカバーするようにセンサを配置することが好ましい。
【００８７】
また、センサユニット８０と共に制御回路を搭載したコントロールボックス８２を取り付ける。
【００８８】
その後、磁場測定装置４０（図１１参照）による測定を開始する。
【００８９】
すなわち、磁気センサ１の出力の総和を取り、それら磁気センサ１に加わる磁場の共通成分を抽出する。
【００９０】
その後、制御部４において、零磁場の下における基準電圧と磁気センサ１の共通成分とを比較してフィードバック電流をセンサ駆動回路６を介してキャンセルコイル２に供給する。
【００９１】
上記のフィードバック動作を行なうことで、複数の磁気センサ１に共通する成分としての外部からの磁気ノイズ成分を除去し、その条件の下で各磁気センサ１の出力値を入出力回路４１を介して測定回路４２に取り込む。
【００９２】
その後、各磁気センサ１の位置情報及び各磁気センサ１の検出値を別個に取得することで、外部からの磁気ノイズ成分と分離された形で、測定対象とする心臓の磁気信号を測定することができる。
【００９３】
このように本実施形態の磁場測定装置４０によれば、外部の磁場ノイズを効果的に取り除き、心臓の磁場といった極めて微弱な磁気信号の測定が可能となる。
【００９４】
（第６実施形態）
図１３は、磁場測定装置４０を地中の埋設物の検出に適用した例を示す図である。
【００９５】
図示のように、本実施形態では、地面９９の表面近くに磁気センサ１及びキャンセルコイル２を備えたセンサユニット８０を近づけて配置する。センサユニット８０のサイズは、検出対象とする埋設物９２の大きさ及び深さに応じて適宜調整すればよい。
【００９６】
地面９９の中の埋設物９２からの磁場は、図中の破線の矢印のように分布する。したがって、複数の磁気センサ１の総和をとると、埋設物９２からの磁場成分は消去され、地磁気などのノイズ成分が残留する。
【００９７】
このノイズ成分に相応するフィードバック駆動電流を制御ユニット８１から磁気コイル２に供給することにより、地磁気成分を消去することができる。
【００９８】
その後、各磁気センサ１からの出力信号に基づいて埋設物９２を検出することができる。
【００９９】
（第７実施形態）
第７実施形態では、対象物からの磁気ノイズが比較的大きい状況下で地磁気などの探査を行うのに好適な磁場測定装置について説明する。
【０１００】
図１４は、本実施形態に係る磁場測定装置５０のブロック図である。なお、磁場測定装置５０の基本構成は、図７の磁気ノイズ消去装置１０と概ね同様であるが、同一の構成については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図１４に示す磁場測定装置５０は制御部４のフィードバック出力信号の出力が測定回路５１に入力される点で図７の磁気ノイズ消去装置１０と異なっている。
【０１０２】
図１５は、対象物９３に対するセンサユニット８０との配置を示す図である。
【０１０３】
本実施形態では、図１５に示すように、ノイズ源である対象物９３を覆うように磁気センサ１及びキャンセルコイル２を配置する。このような配置において、各磁気センサ１の出力の総和を取ると対象物９３からの磁場成分が消去され、地磁気成分が残留磁場として残る。
【０１０４】
したがって、図１４の磁場測定装置５０において、各磁気センサ１の出力の総和の残留成分である地磁気成分は、制御部４からコイル駆動回路６に出力されるフィードバック出力信号に反映される。
【０１０５】
そのため、フィードバック出力信号を検出することにより、対象物９３からのノイズ成分に影響されることなく、地磁気などの外部からの磁場成分を検出することができる。
【０１０６】
この磁場測定装置５０は、例えば磁気ノイズが大きな航空機、自動車などにとりつける地磁気測定装置等に利用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１…磁気センサ、２…キャンセルコイル、３…加算回路、４…制御部、５、１０４…参照電圧発生回路、６…コイル駆動回路、７…センサ用電源回路、８…オフセット補償コイル、９…調整回路、１０、２０、３０、１０１…磁気ノイズ消去装置、２１…調整コイル用電源、３１…個別制御回路、３２…直流成分補償コイル、４１…入出力回路、４２、５１…測定回路、７１…センサ支持部材、８０…センサユニット、８１…支持体、８２…制御ユニット、９１、９２、９３…対象物、１０２…参照用センサ、１０３…制御部、１０５…測定用センサ、１０６…キャンセルコイル。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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