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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024080721
(43)【公開日】2024-06-17
(54)【発明の名称】磁気シールド装置および磁気シールドパネル
(51)【国際特許分類】
H05K 9/00 20060101AFI20240610BHJP
E04B 1/92 20060101ALI20240610BHJP
E04B 1/94 20060101ALI20240610BHJP
G01R 33/02 20060101ALI20240610BHJP
G01R 33/06 20060101ALI20240610BHJP
【ＦＩ】
H05K9/00 H
E04B1/92
E04B1/94 L
G01R33/02 W
G01R33/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022193889
(22)【出願日】2022-12-05
(71)【出願人】
【識別番号】595104574
【氏名又は名称】株式会社オータマ
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】小田原 峻也
【テーマコード（参考）】
2E001
2G017
5E321
【Ｆターム（参考）】
2E001DH03
2E001FA03
2G017AC01
2G017AD53
2G017AD55
2G017BA08
5E321AA33
5E321AA50
5E321BB21
5E321BB53
5E321GG07
(57)【要約】
【課題】磁気シールドの汎用性を向上できる磁気シールド装置を提供すること。
【解決手段】磁気シールド装置１は、軟磁性材料から構成される単数または複数の軟磁性体パネル１１と、軟磁性体パネル１１に巻き回される電磁コイル２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、電磁コイルに電流を供給する電源５０と、電源５０から電磁コイルに供給される電流の電流値を設定するコントローラ４０と、を備える。電磁コイルは、軟磁性体パネル１１をその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイル２０Ｘと、軟磁性体パネル１１の表裏を取り囲むように巻き回されるＹ軸コイル２０Ｙと、軟磁性体パネル１１の表裏を取り囲むように巻き回されるＺ軸コイル２０Ｚと、を備える。Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚとが直交し、コントローラ４０は、軟磁性体パネル１１が配置される環境における外部磁界Ｈｅに基づいて、電流値を設定する。
【選択図】図１
【解決手段】磁気シールド装置１は、軟磁性材料から構成される単数または複数の軟磁性体パネル１１と、軟磁性体パネル１１に巻き回される電磁コイル２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、電磁コイルに電流を供給する電源５０と、電源５０から電磁コイルに供給される電流の電流値を設定するコントローラ４０と、を備える。電磁コイルは、軟磁性体パネル１１をその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイル２０Ｘと、軟磁性体パネル１１の表裏を取り囲むように巻き回されるＹ軸コイル２０Ｙと、軟磁性体パネル１１の表裏を取り囲むように巻き回されるＺ軸コイル２０Ｚと、を備える。Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚとが直交し、コントローラ４０は、軟磁性体パネル１１が配置される環境における外部磁界Ｈｅに基づいて、電流値を設定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軟磁性材料から構成される単数または複数の軟磁性体パネルと、
前記軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、
前記電磁コイルに電流を供給する電源と、
前記電源から前記電磁コイルに供給される前記電流の電流値を設定するコントローラと、を備え、
前記電磁コイルは、
前記軟磁性体パネルをその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される単数または複数のＹ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される単数または複数のＺ軸コイルと、を備え、
前記Ｙ軸コイルと前記Ｚ軸コイルとが互いに直交し、
前記コントローラは、
前記軟磁性体パネルが配置される環境における外部磁界に基づいて、前記電流値を設定する、磁気シールド装置。
前記軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、
前記電磁コイルに電流を供給する電源と、
前記電源から前記電磁コイルに供給される前記電流の電流値を設定するコントローラと、を備え、
前記電磁コイルは、
前記軟磁性体パネルをその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される単数または複数のＹ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される単数または複数のＺ軸コイルと、を備え、
前記Ｙ軸コイルと前記Ｚ軸コイルとが互いに直交し、
前記コントローラは、
前記軟磁性体パネルが配置される環境における外部磁界に基づいて、前記電流値を設定する、磁気シールド装置。
【請求項2】
前記軟磁性体パネルは、平面視した形状が矩形をなし、
前記Ｘ軸コイルが、前記軟磁性体パネルの周縁の矩形形状に倣って矩形に巻き回され、
一対の前記Ｙ軸コイルが、前記軟磁性体パネルの一辺に平行であって、かつ、互いに前記平面方向に間隔を隔てて配置され、
一対の前記Ｚ軸コイルは、前記軟磁性体パネルの前記一辺に垂直であって、かつ、互いに前記平面方向に間隔を隔てて配置される、請求項１に記載の磁気シールド装置。
前記Ｘ軸コイルが、前記軟磁性体パネルの周縁の矩形形状に倣って矩形に巻き回され、
一対の前記Ｙ軸コイルが、前記軟磁性体パネルの一辺に平行であって、かつ、互いに前記平面方向に間隔を隔てて配置され、
一対の前記Ｚ軸コイルは、前記軟磁性体パネルの前記一辺に垂直であって、かつ、互いに前記平面方向に間隔を隔てて配置される、請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項3】
互いに直交するｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける前記外部磁界を検出する磁界センサを備え、
前記コントローラは、
前記磁界センサから取得するｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける前記外部磁界に基づいて、前記電流値を設定し、
前記電源は、
前記コントローラにおいて設定されるｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける前記電流値に基づいて、前記Ｘ軸コイル、前記Ｙ軸コイルおよび前記Ｚ軸コイルに電流を供給する、
請求項１に記載の磁気シールド装置。
前記コントローラは、
前記磁界センサから取得するｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける前記外部磁界に基づいて、前記電流値を設定し、
前記電源は、
前記コントローラにおいて設定されるｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける前記電流値に基づいて、前記Ｘ軸コイル、前記Ｙ軸コイルおよび前記Ｚ軸コイルに電流を供給する、
請求項１に記載の磁気シールド装置。
【請求項4】
前記電磁コイルが巻き回される、少なくとも２枚の前記軟磁性体パネルが互いに間隔をあけて平行に対向して配置される、
請求項１または請求項２に記載の磁気シールド装置。
請求項１または請求項２に記載の磁気シールド装置。
【請求項5】
軟磁性材料から構成される軟磁性体パネルと、
前記軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、を備える磁気シールドパネルであって、
前記電磁コイルは、
前記軟磁性体パネルをその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回され、互いに前記平面方向に間隔を隔てて平行に配置される単数または複数のＹ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回され、互いに前記平面方向に間隔を隔てて平行に配置される単数または複数のＺ軸コイルと、を備え、
前記Ｙ軸コイルと前記Ｚ軸コイルとが互いに直交する、磁気シールドパネル。
前記軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、を備える磁気シールドパネルであって、
前記電磁コイルは、
前記軟磁性体パネルをその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回され、互いに前記平面方向に間隔を隔てて平行に配置される単数または複数のＹ軸コイルと、
前記軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回され、互いに前記平面方向に間隔を隔てて平行に配置される単数または複数のＺ軸コイルと、を備え、
前記Ｙ軸コイルと前記Ｚ軸コイルとが互いに直交する、磁気シールドパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、周囲に発生させる逆方向磁界を増幅する機能を有する磁気シールド装置に関する。
【背景技術】
【0002】
磁気ノイズに敏感な装置は、外部から印加される磁界を低減するための磁気シールドを必要とする。磁気シールドは、軟磁性材料を用いるパッシブシールドと磁界発生装置を用いるアクティブシールドとの２つに区分される。
パッシブシールドは、用いる軟磁性材料の透磁率が大きいほど高いシールド効果を得ることができる。また、材料の投入量、例えば厚さを増やすことによっても高い磁気シールド効果を得ることができる。
アクティブシールドは、１つあるいは向かい合った１対のコイルに同じ向きの電流を流してその中心付近に一様な平行磁界を作り出し、外部磁界とは逆向きに磁界強度を合わせることで磁気シールド効果を発現させる。
パッシブシールドとアクティブシールドは併用して用いられることもある。
パッシブシールドは、用いる軟磁性材料の透磁率が大きいほど高いシールド効果を得ることができる。また、材料の投入量、例えば厚さを増やすことによっても高い磁気シールド効果を得ることができる。
アクティブシールドは、１つあるいは向かい合った１対のコイルに同じ向きの電流を流してその中心付近に一様な平行磁界を作り出し、外部磁界とは逆向きに磁界強度を合わせることで磁気シールド効果を発現させる。
パッシブシールドとアクティブシールドは併用して用いられることもある。
【0003】
パッシブシールドには、純鉄、電磁鋼板、パーマロイ（鉄－ニッケル合金）等の軟磁性材料が用いられている。磁気特性が調整されたこれらの材料は一般的に高価であるが、高い磁気シールド効果が必要な場合には、より透磁率の高い高価な軟磁性材料、例えば特許文献１に開示されるように非晶質金属材料を選ぶか、低い透磁率の材料を多く投入するか、あるいはこの両方で対応する必要がある。そのため、結果的に高コストな磁気シールドとなってしまう。また、投入量を増やすと重量が増加するめに、磁気シールドの支持構造の強度や、設置場所の床耐荷重の補強といった対策でさらなるコスト増を招くこともある。
【0004】
これに対して、特許文献２は、高価な材料を用いるのを避けるとともに、材料投入量の増加を避けることのできる磁気シールド装置を開示する。特許文献２の磁気シールド装置は、軟磁性材料から構成されるシールド体、典型的には軟磁性体パネルと、軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、電磁コイルに電流を供給する電源と、電源から電磁コイルに供給される電流の電流値を制御するコントローラと、を備える。このコントローラは、軟磁性体パネルが配置される環境において磁気ノイズとして作用する外部磁界に基づいて、電流値を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－１３３１３号公報
【特許文献2】特開２０２２－１４６１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、特許文献２の提案に改良を加えることにより、磁気シールドの汎用性を向上できる磁気シールド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】
【0007】
本発明の磁気シールド装置は、軟磁性材料から構成される単数または複数の軟磁性体パネルと、軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、電磁コイルに電流を供給する電源と、電源から前記電磁コイルに供給される前記電流の電流値を設定するコントローラと、を備える。
電磁コイルは、Ｘ軸コイル、単数または複数のＹ軸コイルおよび単数または複数のＺ軸コイルと、を備える。
Ｘ軸コイルは、軟磁性体パネルの平面方向における全部または一部を取り囲む。
Ｙ軸コイルは、軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される。
Ｚ軸コイルは、軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される。
Ｙ軸コイルとＺ軸コイルとは互いに直交する。
コントローラは、軟磁性体パネルが配置される環境における外部磁界に基づいて、電流値を設定する。
電磁コイルは、Ｘ軸コイル、単数または複数のＹ軸コイルおよび単数または複数のＺ軸コイルと、を備える。
Ｘ軸コイルは、軟磁性体パネルの平面方向における全部または一部を取り囲む。
Ｙ軸コイルは、軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される。
Ｚ軸コイルは、軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される。
Ｙ軸コイルとＺ軸コイルとは互いに直交する。
コントローラは、軟磁性体パネルが配置される環境における外部磁界に基づいて、電流値を設定する。
【0008】
本発明において、好ましくは、軟磁性体パネルは、平面視した形状が矩形をなす。
この好ましい形態において、Ｘ軸コイルは、軟磁性体パネルの周縁の矩形形状に倣って矩形に巻き回され、一対のＹ軸コイルは、軟磁性体パネルの一辺に平行に配置され、一対のＺ軸コイルは、軟磁性体パネルの一辺に垂直に配置される。一対のＹ軸コイルは平面方向に互いに間隔を隔て配置され、一対のＺ軸コイルも平面方向に互いに間隔を隔て配置される。
この好ましい形態において、Ｘ軸コイルは、軟磁性体パネルの周縁の矩形形状に倣って矩形に巻き回され、一対のＹ軸コイルは、軟磁性体パネルの一辺に平行に配置され、一対のＺ軸コイルは、軟磁性体パネルの一辺に垂直に配置される。一対のＹ軸コイルは平面方向に互いに間隔を隔て配置され、一対のＺ軸コイルも平面方向に互いに間隔を隔て配置される。
【0009】
本発明において、好ましくは、互いに直交するｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける外部磁界を検出する磁界センサを備える。
この好ましい形態において、コントローラは、磁界センサから取得するｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける外部磁界Ｈｅに基づいて、電流値を設定する。
電源は、コントローラにおいて設定されるｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける電流値に基づいて、Ｘ軸コイル、Ｙ軸コイルおよびＺ軸コイルに電流を供給する。
この好ましい形態において、コントローラは、磁界センサから取得するｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける外部磁界Ｈｅに基づいて、電流値を設定する。
電源は、コントローラにおいて設定されるｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向のそれぞれにおける電流値に基づいて、Ｘ軸コイル、Ｙ軸コイルおよびＺ軸コイルに電流を供給する。
【0010】
本発明において、好ましくは、電磁コイルが巻き回される、少なくとも２枚の軟磁性体パネルが互いに間隔をあけて平行に対向して配置される。
【0011】
本発明は、軟磁性材料から構成される軟磁性体パネルと、軟磁性体パネルに巻き回される電磁コイルと、を備える磁気シールドパネルを提供する。磁気シールドパネルにおいて、電磁コイルは、軟磁性体パネルをその平面方向において全部または一部を取り囲むＸ軸コイルと、軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される単数または複数のＹ軸コイルと、軟磁性体パネルの表裏を取り囲むように巻き回される単数または複数のＺ軸コイルと、を備える。Ｙ軸コイルとＺ軸コイルとは直交する。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、Ｙ軸コイルとＺ軸コイルに加えて、Ｘ軸コイルを備えることにより、ｘ軸方向およびｙ軸方向に加えてｚ軸方向の外部磁界に対しても磁気シールド効果を発揮することができるので、磁気シールドの汎用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態に係る磁気シールド装置の構成を示す図である。
【図2】磁気シールド装置の作用および効果を説明する図であり、（ａ）は電磁コイルを備えない場合の磁界の様子を示し、（ｂ）は電磁コイルを備えこの電磁コイルに通電したときの磁界の様子を示す図である。
【図3】一対のＺ軸コイルを備える磁気シールド装置により磁界が弱くなる領域（シールド効果領域）の例を示す図である。
【図4】シールド体に対する磁気ノイズの向きが平行であって、磁気ノイズに対して直交する一対のＺ軸コイルが設けられている場合のシールド効果領域を立体的に示す図である。
【図5】シールド体に対する磁気ノイズの向きが垂直であって、磁気ノイズに対して直交するＸ軸コイルが設けられている場合のシールド効果領域を立体的に示す図である。
【図6】間隔を設けて一対の磁気シールドパネルを互いに平行に配置する形態において、ｘ軸方向に磁気ノイズとしての外部磁場が生じているときのシールド効果領域を概念的に示す図である。
【図7】間隔を設けて一対の磁気シールドパネルを互いに平行に配置する形態において、ｙ軸方向に磁気ノイズが生じているときのシールド効果領域を概念的に示す図である。
【図8】Ｙ軸コイルおよびＺ軸コイルの配置例を示す図である。
【図9】複数のシールドパネルの他の配置例を示す図である。
【図10】複数のシールドパネルの他の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の磁気シールド装置および磁気シールドパネルの実施形態について説明する。
本実施形態に係る磁気シールド装置１は、図１に示すように、軟磁性体パネル１１が偏平な板状の形態を有している。
磁気シールド装置１は、軟磁性体パネル１１と、軟磁性体パネル１１の周囲に巻き回されるＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚとを備える磁気シールドパネル１０と、磁気シールドパネル１０の周囲の磁界を検出する磁界センサ３０と、を備える。また、磁気シールド装置１は、磁界センサ３０で検出される磁界に応じてＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚに流す電流を制御するコントローラ４０と、コントローラ４０の指示に基づいてＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚに電流を供給する電源５０と、を備える。
以下、磁気シールド装置１の各要素について説明した後に、磁気シールド装置１の動作、作用・効果に言及する。
本実施形態に係る磁気シールド装置１は、図１に示すように、軟磁性体パネル１１が偏平な板状の形態を有している。
磁気シールド装置１は、軟磁性体パネル１１と、軟磁性体パネル１１の周囲に巻き回されるＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚとを備える磁気シールドパネル１０と、磁気シールドパネル１０の周囲の磁界を検出する磁界センサ３０と、を備える。また、磁気シールド装置１は、磁界センサ３０で検出される磁界に応じてＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚに流す電流を制御するコントローラ４０と、コントローラ４０の指示に基づいてＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚに電流を供給する電源５０と、を備える。
以下、磁気シールド装置１の各要素について説明した後に、磁気シールド装置１の動作、作用・効果に言及する。
【0015】
［軟磁性体パネル１１：図１，図２］
軟磁性体パネル１１は、パッシブシールドを担う部材であり、軟磁性材料、例えば純鉄、電磁鋼板、パーマロイ（鉄－ニッケル合金）、非晶質合金（Ｆｅ系またはＣｏ系）、ソフトフェライトなどを用いることができる。これら材料を単体として軟磁性体パネル１１を構成しもよいが、同じ材料を積層して軟磁性体パネル１１を構成してもよいし、異なる材料を積層して軟磁性体パネル１１を構成してもよい。さらに、特許文献１に開示されるように、以上の軟磁性材料と非磁性金属材料とを例えば交互に積層して軟磁性体パネル１１を構成してもよい。この特許文献１の軟磁性材料としては非晶質合金が用いられ、非磁性金属材料としてはアルミニウムまたはアルミニウム合金、もしくは、銅または銅合金が用いられる。
軟磁性体パネル１１は、パッシブシールドを担う部材であり、軟磁性材料、例えば純鉄、電磁鋼板、パーマロイ（鉄－ニッケル合金）、非晶質合金（Ｆｅ系またはＣｏ系）、ソフトフェライトなどを用いることができる。これら材料を単体として軟磁性体パネル１１を構成しもよいが、同じ材料を積層して軟磁性体パネル１１を構成してもよいし、異なる材料を積層して軟磁性体パネル１１を構成してもよい。さらに、特許文献１に開示されるように、以上の軟磁性材料と非磁性金属材料とを例えば交互に積層して軟磁性体パネル１１を構成してもよい。この特許文献１の軟磁性材料としては非晶質合金が用いられ、非磁性金属材料としてはアルミニウムまたはアルミニウム合金、もしくは、銅または銅合金が用いられる。
【0016】
軟磁性体パネル１１の寸法は任意であり、具体的な用途に応じて定められればよい。
また、板状の軟磁性体パネル１１の平面視した形状は矩形、特に長方形であるが、これも具体的な用途に応じて定められればよく、例えば平面視して正方形、三角形、五角形、六角形などの多角形、円形などの形状を採用できる。
軟磁性体パネル１１は、その素材が表面に剥き出しで用いられてもよいが、塗膜、化粧壁などで表面が覆われていてもよい。
また、板状の軟磁性体パネル１１の平面視した形状は矩形、特に長方形であるが、これも具体的な用途に応じて定められればよく、例えば平面視して正方形、三角形、五角形、六角形などの多角形、円形などの形状を採用できる。
軟磁性体パネル１１は、その素材が表面に剥き出しで用いられてもよいが、塗膜、化粧壁などで表面が覆われていてもよい。
【0017】
［Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ：図１，図２］
磁気シールド装置１は、図１に示すように、３種類の電磁コイルであるＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備える。Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚのそれぞれは、電源５０から供給される電流が流れることにより、軟磁性体パネル１１の内部に磁界を発生させる。発生するこの磁界を第１生成磁界Ｆ１（図３参照）と総称する。この第１生成磁界Ｆ１を発生させることにより、軟磁性体パネル１１の周囲に還流するように発生する第２生成磁界Ｆ２（図３参照）を増幅させ外部磁界Ｈｅを打ち消すように働いて軟磁性材料からなる軟磁性体パネル１１のシールド効果を増幅させる。第１生成磁界Ｆ１および第２生成磁界Ｆ２については、さらに後述する。
磁気シールド装置１は、図１に示すように、３種類の電磁コイルであるＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備える。Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚのそれぞれは、電源５０から供給される電流が流れることにより、軟磁性体パネル１１の内部に磁界を発生させる。発生するこの磁界を第１生成磁界Ｆ１（図３参照）と総称する。この第１生成磁界Ｆ１を発生させることにより、軟磁性体パネル１１の周囲に還流するように発生する第２生成磁界Ｆ２（図３参照）を増幅させ外部磁界Ｈｅを打ち消すように働いて軟磁性材料からなる軟磁性体パネル１１のシールド効果を増幅させる。第１生成磁界Ｆ１および第２生成磁界Ｆ２については、さらに後述する。
【0018】
磁気シールド装置１においては、軟磁性体パネル１１に対して巻き回す向きが互いに異なるＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの３種類の電磁コイルを備える。磁気シールド装置１は、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えることにより、図中のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の３つの軸方向に磁気シールド効果をもたらすことができる。
【0019】
［Ｘ軸コイル２０Ｘ：図１］
Ｘ軸コイル２０Ｘは、矩形をなす軟磁性体パネル１１の周縁１１Ｐに沿って巻き回されることで、軟磁性体パネル１１の全部をその平面方向において取り囲む。Ｘ軸コイル２０Ｘに電流を流すと、ｘ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｘ）が発生して、空間を磁気シールドすることができる。外部磁界の方向は、磁界センサ３０により検知される。これはＹ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚに関しても同様である。外部磁界は、時間とともに変動する磁気に加え、地磁気のように変化しない磁気をも含む。
Ｘ軸コイル２０Ｘの巻き回しの回数は任意であり、発生させる第１生成磁界Ｆ１の強度などに応じて定められればよい。これは、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚについても同様である。なお、第１生成磁界Ｆ１について、Ｘ軸コイル２０Ｘが発生源である場合には、第１生成磁界（Ｆ１ｘ）と表記し、Ｙ軸コイル２０Ｙ、Ｚ軸コイル２０Ｚを発生源とする場合には、それぞれ第１生成磁界（Ｆ１ｙ）、第１生成磁界（Ｆ１ｚ）と表記することがある。
Ｘ軸コイル２０Ｘは、矩形をなす軟磁性体パネル１１の周縁１１Ｐに沿って巻き回されることで、軟磁性体パネル１１の全部をその平面方向において取り囲む。Ｘ軸コイル２０Ｘに電流を流すと、ｘ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｘ）が発生して、空間を磁気シールドすることができる。外部磁界の方向は、磁界センサ３０により検知される。これはＹ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚに関しても同様である。外部磁界は、時間とともに変動する磁気に加え、地磁気のように変化しない磁気をも含む。
Ｘ軸コイル２０Ｘの巻き回しの回数は任意であり、発生させる第１生成磁界Ｆ１の強度などに応じて定められればよい。これは、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚについても同様である。なお、第１生成磁界Ｆ１について、Ｘ軸コイル２０Ｘが発生源である場合には、第１生成磁界（Ｆ１ｘ）と表記し、Ｙ軸コイル２０Ｙ、Ｚ軸コイル２０Ｚを発生源とする場合には、それぞれ第１生成磁界（Ｆ１ｙ）、第１生成磁界（Ｆ１ｚ）と表記することがある。
【0020】
ここでは好ましい一例として軟磁性体パネル１１の最も外側に位置する周縁１１Ｐに沿ってＸ軸コイル２０Ｘを巻き回す例を示したが、ｘ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界Ｆ１を発生させることができるのであれば、Ｘ軸コイル２０Ｘの巻き回し位置はこれに限らない。例えば、周縁１１Ｐよりも内側にＸ軸コイル２０Ｘを設けてもｘ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界Ｆ１を発生させることができる。
また、Ｘ軸コイル２０Ｘを構成する材料も任意であり、一例として、銅、銅合金などの導電率の高い導電体からなる芯線と、芯線の周囲を覆う電気的な絶縁材料からなる被覆と、を備える電線が用いられる。さらに、Ｘ軸コイル２０Ｘを構成する電線、特に芯線の線径についても任意であり、発生させる第１生成磁界Ｆ１の強度などに応じて定められればよい。
また、Ｘ軸コイル２０Ｘを構成する材料も任意であり、一例として、銅、銅合金などの導電率の高い導電体からなる芯線と、芯線の周囲を覆う電気的な絶縁材料からなる被覆と、を備える電線が用いられる。さらに、Ｘ軸コイル２０Ｘを構成する電線、特に芯線の線径についても任意であり、発生させる第１生成磁界Ｆ１の強度などに応じて定められればよい。
【0021】
［Ｙ軸コイル２０Ｙ：図１］
Ｙ軸コイル２０Ｙは、軟磁性体パネル１１のｚ軸方向（長手方向）に沿って軟磁性体パネル１１の外周に巻き回される。Ｙ軸コイル２０Ｙは、軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと直交するように巻き回される。Ｙ軸コイル２０Ｙに電流を流すと、ｙ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｙ）が発生して、空間を磁気シールドすることができる。
Ｙ軸コイル２０Ｙは、軟磁性体パネル１１のｚ軸方向（長手方向）に沿って軟磁性体パネル１１の外周に巻き回される。Ｙ軸コイル２０Ｙは、軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと直交するように巻き回される。Ｙ軸コイル２０Ｙに電流を流すと、ｙ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｙ）が発生して、空間を磁気シールドすることができる。
【0022】
ここでは好ましい一例として、ｚ軸方向に間隔をあけて一対のＹ軸コイル２０Ｙ，２０Ｙを設ける例を示しているが、ｙ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｙ）を発生させることができるのであれば数に制限はなく、Ｙ軸コイル２０Ｙの数は単数または３つ以上の複数とすることもできる。また、Ｙ軸コイル２０Ｙは軟磁性体パネル１１のその外周に巻き回される例を示しているが、ｙ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｙ）を発生させることができるのであれば巻き回すところは外周に限らない。例えば、軟磁性体パネル１１のｚ軸方向の間隔をあけた軟磁性体パネル１１の２か所に貫通孔を形成し、この２つの貫通孔を利用してＹ軸コイル２０Ｙを巻き回すことができる。この巻き回しの形態は、Ｚ軸コイル２０Ｚについても同様に当てはまる。
【0023】
［Ｚ軸コイル２０Ｚ：図１］
Ｚ軸コイル２０Ｚは、軟磁性体パネル１１のｙ軸方向（短手方向）に沿って軟磁性体パネル１１の外周に巻き回される。Ｚ軸コイル２０Ｚは、軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと平行になるように巻き回される。したがって、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚは直交する。Ｚ軸コイル２０Ｚに電流を流すと、ｚ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｚ）が発生して、空間を磁気シールドすることができる。
Ｚ軸コイル２０Ｚは、軟磁性体パネル１１のｙ軸方向（短手方向）に沿って軟磁性体パネル１１の外周に巻き回される。Ｚ軸コイル２０Ｚは、軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと平行になるように巻き回される。したがって、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚは直交する。Ｚ軸コイル２０Ｚに電流を流すと、ｚ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｚ）が発生して、空間を磁気シールドすることができる。
【0024】
ここでは好ましい一例として、Ｙ軸方向に間隔をあけて一対のＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚを設ける例を示しているが、ｚ軸方向の外部磁界と逆向きの第１生成磁界（Ｆ１ｚ）を発生させることができるのであれば数に制限はなく、Ｚ軸コイル２０Ｚの数は単数または３つ以上の複数とすることもできる。
図８には、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの数の一例が示されている。図８（ａ）はＹ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの双方が単数の例を示し、図８（ｂ）はＹ軸コイル２０Ｙが単数、Ｚ軸コイル２０Ｚが複数（２つ）の例を示している。図８（ｂ）は、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの数が異なっていてもよいことの一例でもある。また、図８（ｃ）は、それぞれ多数のＹ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚを備える一例を示している。
図８には、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの数の一例が示されている。図８（ａ）はＹ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの双方が単数の例を示し、図８（ｂ）はＹ軸コイル２０Ｙが単数、Ｚ軸コイル２０Ｚが複数（２つ）の例を示している。図８（ｂ）は、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの数が異なっていてもよいことの一例でもある。また、図８（ｃ）は、それぞれ多数のＹ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚを備える一例を示している。
【0025】
［Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚの関係］
Ｙ軸コイル２０Ｙは上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと垂直をなすように巻き回され、Ｚ軸コイル２０Ｚは側片１１Ｓ，１１Ｓと垂直、つまり上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと平行に巻き回される。つまり、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚは直交する。ここでいう垂直、平行などは、数学上の厳密な定義に基づくものではなく、工業的な規模で磁気シールドパネル１０を生産する際に許容される交差を含んでもよい。
Ｙ軸コイル２０Ｙは上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと垂直をなすように巻き回され、Ｚ軸コイル２０Ｚは側片１１Ｓ，１１Ｓと垂直、つまり上辺１１Ｕおよび下辺１１Ｌと平行に巻き回される。つまり、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚは直交する。ここでいう垂直、平行などは、数学上の厳密な定義に基づくものではなく、工業的な規模で磁気シールドパネル１０を生産する際に許容される交差を含んでもよい。
【0026】
［磁界センサ３０：図１］
磁界センサ３０は、磁気シールドパネル１０（軟磁性体パネル１１およびＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ）が置かれる環境の外部磁界Ｈｅを検出する。検出するのは、外部磁界Ｈｅの磁界の方向Ｄと強度Ｈである。検出された外部磁界Ｈｅの方向Ｄと強度Ｈは、コントローラ４０に提供される。
外部磁界Ｈｅが一定の例えば地磁気の場合には、電流値Ｉをコントローラ４０で一度だけ設定すれば、その後に同じ位置で磁気シールドする場合はその電流値Ｉを利用できる。したがって、その後、磁界センサ３０を用いなくてもよい。
適用される磁界センサ３０の種類は任意であり、典型的には、例えばフラックスゲートセンサ、ＭＩ（Magneto Impedance）センサ、サーチコイル、ホール素子および磁気抵抗素子のいずれかを用いたセンサが適用される。磁界センサ３０が配置される位置は外部磁界を正確に検出できる限り任意であり、磁気シールドパネル１０が配置される環境に応じて磁界センサ３０の配置は定められる。また、磁気シールド装置１が複数の磁気シールドパネル１０を備える場合、複数の磁気シールドパネル１０に対して一台の磁界センサ３０を共用できるし、複数の磁気シールドパネル１０のそれぞれに対して磁界センサ３０を一台ずつ設けることもできる。
磁界センサ３０は、磁気シールドパネル１０（軟磁性体パネル１１およびＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ）が置かれる環境の外部磁界Ｈｅを検出する。検出するのは、外部磁界Ｈｅの磁界の方向Ｄと強度Ｈである。検出された外部磁界Ｈｅの方向Ｄと強度Ｈは、コントローラ４０に提供される。
外部磁界Ｈｅが一定の例えば地磁気の場合には、電流値Ｉをコントローラ４０で一度だけ設定すれば、その後に同じ位置で磁気シールドする場合はその電流値Ｉを利用できる。したがって、その後、磁界センサ３０を用いなくてもよい。
適用される磁界センサ３０の種類は任意であり、典型的には、例えばフラックスゲートセンサ、ＭＩ（Magneto Impedance）センサ、サーチコイル、ホール素子および磁気抵抗素子のいずれかを用いたセンサが適用される。磁界センサ３０が配置される位置は外部磁界を正確に検出できる限り任意であり、磁気シールドパネル１０が配置される環境に応じて磁界センサ３０の配置は定められる。また、磁気シールド装置１が複数の磁気シールドパネル１０を備える場合、複数の磁気シールドパネル１０に対して一台の磁界センサ３０を共用できるし、複数の磁気シールドパネル１０のそれぞれに対して磁界センサ３０を一台ずつ設けることもできる。
【0027】
［コントローラ４０：図１］
コントローラ４０は、磁界センサ３０から提供される外部磁界Ｈｅの方向Ｄと強度Ｈに対応する電流値Ｉを算出する。コントローラ４０は、外部磁界Ｈｅの方向Ｄに対応するＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの少なくとも一つに対して算出された電流値Ｉに相当する電流が流れるように、電源５０を制御する。
コントローラ４０は、磁界センサ３０から提供される外部磁界Ｈｅの方向Ｄと強度Ｈに対応する電流値Ｉを算出する。コントローラ４０は、外部磁界Ｈｅの方向Ｄに対応するＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの少なくとも一つに対して算出された電流値Ｉに相当する電流が流れるように、電源５０を制御する。
【0028】
例えば、外部磁界Ｈｅの方向Ｄがｘ軸方向に一致しているとすれば、コントローラ４０はＸ軸コイル２０Ｘに電流値Ｉの電流を流し、また、外部磁界Ｈｅの方向Ｄがｚ軸方向に一致しているとすれば、コントローラ４０はＺ軸コイル２０Ｚに電流値Ｉの電流を流す。外部磁界Ｈｅの方向Ｄがｘ軸方向とｙ軸方向の中間を向いているものとすれば、コントローラ４０はＸ軸コイル２０ＸおよびＹ軸コイル２０Ｙの双方に電流を流すように電源５０を制御する。つまり、外部磁界となる外部磁界Ｈｅの方向Ｄに対応して、電流が供給されるＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚが選択される。つまり、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの全てに電流が供給されることもあれば、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの１つまたは２つに電流が供給されることもある。
【0029】
磁界センサ３０から提供される外部磁界Ｈｅの方向Ｄと強度Ｈが変動することがある。この場合、コントローラ４０は変動する外部磁界Ｈｅの方向Ｄに対応するＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを選択し、かつ強度Ｈに対応する電流値Ｉの電流が流れるように電源５０を制御する。外部磁界Ｈｅが一定の例えば地磁気の場合には、前述したように、コントローラ４０は算出された電流値Ｉを記憶し、以後はその記憶された電流値Ｉを用いて電源５０を制御することができる。
【0030】
［磁気シールドパネル１０がＸ軸コイル２０Ｘ～Ｚ軸コイル２０Ｚを備える効果：図２］
次に、磁気シールド装置１において、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えることによる作用および効果を、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えていない場合と比較しつつ説明する。
Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えていない軟磁性体パネル１１に外部磁界Ｈｅが印加されると、図２（ａ）に示すように、軟磁性体パネル１１は同じ向きに磁化Ｍされる。この磁化は図２（ａ）において右向きの白抜矢印で示されている。この磁化の程度は軟磁性体パネル１１を構成する軟磁性材料の磁気特性（透磁率）と軟磁性体パネル１１の形状によって異なる。
次に、磁気シールド装置１において、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えることによる作用および効果を、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えていない場合と比較しつつ説明する。
Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚを備えていない軟磁性体パネル１１に外部磁界Ｈｅが印加されると、図２（ａ）に示すように、軟磁性体パネル１１は同じ向きに磁化Ｍされる。この磁化は図２（ａ）において右向きの白抜矢印で示されている。この磁化の程度は軟磁性体パネル１１を構成する軟磁性材料の磁気特性（透磁率）と軟磁性体パネル１１の形状によって異なる。
【0031】
この外部磁界Ｈｅによる磁化により軟磁性体パネル１１はその左右の両端部のそれぞれにＮ極とＳ極の磁極を持つことになり、そのため軟磁性体パネル１１の内部に磁化Ｍに比例した図中の左向きの反磁界Ｈｄが生じ、外部磁界Ｈｅによる磁化を減じさせる。この現象は自己減磁と称される。また、外部磁界Ｈｅの印加を受けて磁極を持った軟磁性体パネル１１の周囲には、一方の磁極から出て他方の磁極に戻るような磁界分布Ｍｄが生じる。軟磁性体パネル１１の中央部においては磁界分布Ｍｄと外部磁界Ｈｅとは向きが逆となり磁気シールド効果を生じさせる。この磁気シールド効果は、軟磁性体パネル１１の両端部の磁極の強さに依存する。
【0032】
次に、例えば一つのＺ軸コイル２０Ｚだけが軟磁性体パネル１１に設けられるものとして、Ｚ軸コイル２０Ｚに電流を流したときについて、図２（ｂ）を参照して説明する。
Ｚ軸コイル２０Ｚにより外部磁界Ｈｅと同じ向き、つまり反磁界Ｈｄを打ち消す向きに磁界を印加すると、軟磁性体パネル１１の磁化Ｍが、図２（ａ）のときよりも強くなる。このときの磁化を第１生成磁界Ｆ１という。したがって、第１生成磁界Ｆ１によって周囲に生じる逆向きの磁界を強め、外部磁界Ｈｅを打ち消す効果、つまり磁気シールド効果が高くなる。この逆向きの強い磁界を第２生成磁界Ｆ２と称する。Ｚ軸コイル２０Ｚに供給される電流値Ｉは、この反磁界Ｈｄを打ち消して、軟磁性体パネル１１の磁化を強め、ある位置における外部磁界Ｈｅと逆向きでかつ同じ大きさの磁界、つまり第２生成磁界Ｆ２を軟磁性体パネル１１の周囲に還流するように作るように定められる。
Ｚ軸コイル２０Ｚにより外部磁界Ｈｅと同じ向き、つまり反磁界Ｈｄを打ち消す向きに磁界を印加すると、軟磁性体パネル１１の磁化Ｍが、図２（ａ）のときよりも強くなる。このときの磁化を第１生成磁界Ｆ１という。したがって、第１生成磁界Ｆ１によって周囲に生じる逆向きの磁界を強め、外部磁界Ｈｅを打ち消す効果、つまり磁気シールド効果が高くなる。この逆向きの強い磁界を第２生成磁界Ｆ２と称する。Ｚ軸コイル２０Ｚに供給される電流値Ｉは、この反磁界Ｈｄを打ち消して、軟磁性体パネル１１の磁化を強め、ある位置における外部磁界Ｈｅと逆向きでかつ同じ大きさの磁界、つまり第２生成磁界Ｆ２を軟磁性体パネル１１の周囲に還流するように作るように定められる。
【0033】
［シールド効果が生じる領域の例：図３，図４，図５］
次に、図３を参照して、磁気シールド装置１によりシールド効果が生じる領域について説明する。この説明は、一対のＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚだけを備える磁気シールドパネル１０についてのものである。
次に、図３を参照して、磁気シールド装置１によりシールド効果が生じる領域について説明する。この説明は、一対のＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚだけを備える磁気シールドパネル１０についてのものである。
【0034】
図３に示すように、磁気シールド装置１の軟磁性体パネル１１に対して外部磁界Ｈｅがｚ軸方向に生じているのに対して、一対のＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚに電流を流すことにより、磁界（第２生成磁界Ｆ２）を生じさせる。そうすると、図３に特に磁界を弱くするシールド効果領域ＳＡが生じる。シールド効果領域ＳＡは、軟磁性体パネル１１の表裏に配置される一対のＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚの間の表裏のそれぞれに生じる。
シールド効果領域ＳＡは、ｚ軸方向については、Ｚ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚと軟磁性体パネル１１との位置関係によってその形態が決まり、たとえばＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚが図３よりも図中の右側にずれた位置に配置されると、シールド効果領域ＳＡも図中の右側にずれた位置に生じる。また、ｘ軸方向については、Ｚ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚの近傍に生ずる。
シールド効果領域ＳＡは、ｚ軸方向については、Ｚ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚと軟磁性体パネル１１との位置関係によってその形態が決まり、たとえばＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚが図３よりも図中の右側にずれた位置に配置されると、シールド効果領域ＳＡも図中の右側にずれた位置に生じる。また、ｘ軸方向については、Ｚ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚの近傍に生ずる。
【0035】
次に、軟磁性体パネル１１に対する外部磁界Ｈｅｚの向きが平行であって、外部磁界Ｈｅｚに対して直交する一対のＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚが設けられている場合のシールド効果領域ＳＡｚが図４（ａ）に示されている。図４（ａ）には、Ｘ軸コイル２０ＸおよびＹ軸コイル２０Ｙの記載が省略されている。なお、図４（ａ）に示されているシールド効果領域ＳＡｚは、評価値ＳＦの分布が理解しやすいように、図中の手前の１／２の分を除いて描かれている。また、図４（ａ）に示されているシールド効果領域ＳＡｚは、中央から高さｈ＝２００ｍｍの点の評価値ＳＦがＳＦ＞１０となるようにＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚが励磁されている。これらは図５においても同様である。また、図４および図５には、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの中で外部磁界の向きに対応するものだけが単純化して示されている。さらに、図４および図５において、磁界センサ３０、コントローラ４０および電源５０の記載が省略されている。
図４（ａ）に示されるように、この形態のシールド効果領域ＳＡｚは、軟磁性体パネル１１の表裏の両面から垂直な方向に延びて形成されている。シールド効果領域ＳＡは、以下で示される式（１）で特定される評価値ＳＦごとに示されている。図４（ａ）における高さ方向ｈの評価値ＳＦは、図４（ｂ）に示すように、軟磁性体パネル１１の表裏面から離れるのにつれて小さくなる傾向にあるものの、Ｚ軸の方向に連なっている。
評価値ＳＦ＝Ｔ１／Ｔ２…（１）
Ｔ１：磁気シールド装置１を設けないときの評価点の磁束密度［Ｔ］
Ｔ２：磁気シールド装置１を設けて磁気シールドを行ったときの評価点の磁束密度［Ｔ］
図４（ａ）に示されるように、この形態のシールド効果領域ＳＡｚは、軟磁性体パネル１１の表裏の両面から垂直な方向に延びて形成されている。シールド効果領域ＳＡは、以下で示される式（１）で特定される評価値ＳＦごとに示されている。図４（ａ）における高さ方向ｈの評価値ＳＦは、図４（ｂ）に示すように、軟磁性体パネル１１の表裏面から離れるのにつれて小さくなる傾向にあるものの、Ｚ軸の方向に連なっている。
評価値ＳＦ＝Ｔ１／Ｔ２…（１）
Ｔ１：磁気シールド装置１を設けないときの評価点の磁束密度［Ｔ］
Ｔ２：磁気シールド装置１を設けて磁気シールドを行ったときの評価点の磁束密度［Ｔ］
【0036】
次に、軟磁性体パネル１１に対する外部磁界Ｈｅｘの向きが垂直であって、軟磁性体パネル１１の周囲を取り囲むようにＸ軸コイル２０Ｘが設けられている場合のシールド効果領域ＳＡが図５（ａ）に示されている。この形態は、Ｙ軸コイル２０ＹよびＺ軸コイル２０Ｚの記載が省略されている。
図５（ａ）に示されるように、この形態のシールド効果領域ＳＡｘも、軟磁性体パネル１１の表裏の両面から垂直な方向に延びて形成されている。この形態のシールド効果領域ＳＡは、図５（ａ）に示すように、軟磁性体パネル１１を間に挟んで、軟磁性体パネル１１の表裏の両側に評価値ＳＦが高い領域（ＳＦ＞１０）が二つに分かれている。また、図５（ｂ）に示すように、この形態においては、評価値ＳＦは、軟磁性体パネル１１の表面から単調増加していきピークに達し、ピークから単調減少に転じる。
図５（ａ）に示されるように、この形態のシールド効果領域ＳＡｘも、軟磁性体パネル１１の表裏の両面から垂直な方向に延びて形成されている。この形態のシールド効果領域ＳＡは、図５（ａ）に示すように、軟磁性体パネル１１を間に挟んで、軟磁性体パネル１１の表裏の両側に評価値ＳＦが高い領域（ＳＦ＞１０）が二つに分かれている。また、図５（ｂ）に示すように、この形態においては、評価値ＳＦは、軟磁性体パネル１１の表面から単調増加していきピークに達し、ピークから単調減少に転じる。
【0037】
［一対の磁気シールドパネル１０を用いる形態：図６，図７］
次に、図６および図７を参照して、一対の磁気シールドパネル１０が間隔を隔てて互いに平行に配置される例を説明する。なお、図６および図７には、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの中で外部磁界の向きに対応するものだけが単純化して示されている。また、図６および図７において、磁界センサ３０、コントローラ４０および電源５０の記載が省略されている。
次に、図６および図７を参照して、一対の磁気シールドパネル１０が間隔を隔てて互いに平行に配置される例を説明する。なお、図６および図７には、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚの中で外部磁界の向きに対応するものだけが単純化して示されている。また、図６および図７において、磁界センサ３０、コントローラ４０および電源５０の記載が省略されている。
【0038】
図６は、図示を省略する磁界センサ３０がｘ軸方向の外部磁界Ｈｅｘを検知したときを例示する。磁界センサ３０が外部磁界Ｈｅｘを検知すると、コントローラ４０は電源５０に対してＸ軸コイル２０Ｘに電流を流すように指示する。そうすると、Ｘ軸コイル２０Ｘから外部磁界Ｈｅｘと逆位相の磁気が発生することで、一対の磁気シールドパネル１０，１０の間の空間にシールド効果領域ＳＡｘを生じさせる。
【0039】
図７は、図示を省略する磁界センサ３０がｙ軸方向の外部磁界Ｈｅｙを検知したときを例示する。磁界センサ３０が外部磁界Ｈｅｙを検知すると、コントローラ４０は電源５０に対して一対のＹ軸コイル２０Ｙ，２０Ｙに電流を流すように指示する。そうすると、一対のＹ軸コイル２０Ｙ，２０Ｙから外部磁界Ｈｅｙと逆位相の磁気が発生することで、一対の磁気シールドパネル１０，１０の間の空間にシールド効果領域ＳＡｙを生じさせる。
【0040】
ここでは、記載を省略したが、磁界センサ３０がｚ軸方向の外部磁界Ｈｅｚを検知すると、コントローラ４０が電源５０に対してＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚに電流を流すように指示することができる。そうすると、Ｚ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚから外部磁界Ｈｅｚと逆位相の磁気が発生することで、一対の磁気シールドパネル１０，１０の間の空間にシールド効果領域ＳＡｚを生じさせる。
【0041】
また、以上では、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０Ｙ，２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚのいずれかに電流を流す例を説明したが、本実施形態はこれに限るものではない。つまり、外部磁界はｘ軸方向、ｙ軸方向またはｚ軸方向に一致するように生じることもあるが、実際にはｘ軸方向、ｙ軸方向またはｚ軸方向からずれて生じることが多い。この外部磁界は、ｘ軸方向の成分（Ｈｅｘ）、ｙ軸方向の成分（Ｈｅｙ）およびｚ軸方向の成分（Ｈｅｚ）により以下の式（２）のように特定される。
外部磁界＝（Ｈｅｘ，Ｈｅｙ，Ｈｅｚ）…式（２）
０≦Ｈｅｘ，Ｈｅｙ，Ｈｅｚ
外部磁界＝（Ｈｅｘ，Ｈｅｙ，Ｈｅｚ）…式（２）
０≦Ｈｅｘ，Ｈｅｙ，Ｈｅｚ
【0042】
式（２）に従う外部磁界を磁界センサ３０が検出すると、ｘ軸方向の成分（Ｈｅｘ）、ｙ軸方向の成分（Ｈｅｙ）およびｚ軸方向の成分（Ｈｅｚ）のそれぞれに対応する電流を電源５０からＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０Ｙ，２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚに流れるようにコントローラ４０が指示する。そうすると、Ｘ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０Ｙ，２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚのそれぞれからのシールド効果領域ＳＡｘ，ＳＡｙ，ＳＡｚが合成されたシールド効果領域ＳＡｘｙｚが生じる。
【0043】
［複数の磁気シールド装置１の配置例：図９，図１０］
これまでの説明では、磁気シールドパネル１０を１台または２台を用いる磁気シールド装置１を例にしたが、本実施形態はこれに限定されない。
例えば、図９に示すように、３台の磁気シールドパネル１０を平面視してコの字状（Ｕ-shaped）に配置することもできる。この磁気シールド装置１は、３台の磁気シールドパネル１０に取り囲まれる空間に磁気シールドパネル１０の少なくとも１台からシールド効果領域ＳＡが形成される。この場合、３台の磁気シールドパネル１０のそれぞれのＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０Ｙ，２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚの少なくとも一つに対して電流が供給される。
また、図１０に示すように、２台の磁気シールドパネル１０を１列に並べて平面をなすように配置することもできる。この磁気シールド装置１によれば、より広い範囲にシールド効果領域ＳＡを形成することができる。
これまでの説明では、磁気シールドパネル１０を１台または２台を用いる磁気シールド装置１を例にしたが、本実施形態はこれに限定されない。
例えば、図９に示すように、３台の磁気シールドパネル１０を平面視してコの字状（Ｕ-shaped）に配置することもできる。この磁気シールド装置１は、３台の磁気シールドパネル１０に取り囲まれる空間に磁気シールドパネル１０の少なくとも１台からシールド効果領域ＳＡが形成される。この場合、３台の磁気シールドパネル１０のそれぞれのＸ軸コイル２０Ｘ、Ｙ軸コイル２０Ｙ，２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚ，２０Ｚの少なくとも一つに対して電流が供給される。
また、図１０に示すように、２台の磁気シールドパネル１０を１列に並べて平面をなすように配置することもできる。この磁気シールド装置１によれば、より広い範囲にシールド効果領域ＳＡを形成することができる。
【0044】
［効 果］
磁気シールド装置１が奏する効果を説明する。
磁気シールド装置１によれば、軟磁性体パネル１１が周囲の外部磁界を受けて、その周囲に逆向きの磁気を発生させることで、周囲に磁気シールドされた空間を形成する。このとき、磁界センサ３０によって検出した外部磁界をＹ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚによって増幅させて軟磁性体パネル１１に入力することで、磁気シールドパネル１０の周囲に発生する逆向きの磁気を増幅し、磁気シールド効果を高めることができる。磁気シールド装置１は、さらにＸ軸コイル２０Ｘを備えることにより、磁界センサ３０で検出する外部磁界と逆位相の磁気をＸ軸コイル２０Ｘから発生させる。これによってｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の外部磁界に対して磁気シールド効果をもたらすことができるので、磁気シールド装置１は１枚の磁気シールドパネル１０により汎用性の高い磁気シールドを実現できる。
磁気シールド装置１が奏する効果を説明する。
磁気シールド装置１によれば、軟磁性体パネル１１が周囲の外部磁界を受けて、その周囲に逆向きの磁気を発生させることで、周囲に磁気シールドされた空間を形成する。このとき、磁界センサ３０によって検出した外部磁界をＹ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚによって増幅させて軟磁性体パネル１１に入力することで、磁気シールドパネル１０の周囲に発生する逆向きの磁気を増幅し、磁気シールド効果を高めることができる。磁気シールド装置１は、さらにＸ軸コイル２０Ｘを備えることにより、磁界センサ３０で検出する外部磁界と逆位相の磁気をＸ軸コイル２０Ｘから発生させる。これによってｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の外部磁界に対して磁気シールド効果をもたらすことができるので、磁気シールド装置１は１枚の磁気シールドパネル１０により汎用性の高い磁気シールドを実現できる。
【0045】
磁気シールド装置１の主たる要素である軟磁性体パネル１１は、単純な板状の形態で足りるので、移動が容易であること、設置空間、あるいは保管場所の空間を非常に小さくできる利点がある。例えば、磁気シールドパネル１０にキャスタのような機器を取り付けることで、移動をさらに簡便にすることができる。磁気シールドパネル１０は単体で用いることができるが、複数の磁気シールドパネル１０を向かい合わせたり、平行に置いたり、空間を囲うように設置したりして、磁気シールドされる空間を広く確保することができる。この場合でも、磁気シールドパネル１０の移動が簡便であることにより、設置が容易である。
【0046】
磁気シールドパネル１０が簡便に移動可能であるため、恒久的な磁気シールドを必要としないシールド対象に必要な時間、必要な場所で磁気シールド効果を提供でき、複数のシールド対象を共有することでコストを分担することができる。または、シールド対象と共に移動することができるため、設置場所にとらわれない。
【0047】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0048】
［Ｘ軸コイル２０Ｘ］
以上で説明した実施形態において、Ｘ軸コイル２０Ｘは、軟磁性体パネル１１の周縁に設ける例を示したが、例えば、図９および図１０に破線で示すように軟磁性体パネル１１の周縁から内側に入り込んだところにＸ軸コイル２０Ｘを設けることもできる。この場合、Ｘ軸コイル２０Ｘは、軟磁性体パネル１１の平面方向の一部を取り囲むことになり、また、軟磁性体パネル１１の表裏のいずれか一方の面に接するように配置されることもある。もっとも、同じ表面積を有する軟磁性体パネル１１を想定した場合、Ｘ軸コイル２０Ｘによりできるだけ広い面積を取り囲むことが、シールド効果領域ＳＡｘを大きくするのに有利である。
また、Ｘ軸コイル２０Ｘは、矩形に配置される例を示したが、例えば、多角形（矩形を除く）、楕円形（円形含む）など、軟磁性体パネル１１をその平面方向に取り囲むように配置されていてもよい。
以上で説明した実施形態において、Ｘ軸コイル２０Ｘは、軟磁性体パネル１１の周縁に設ける例を示したが、例えば、図９および図１０に破線で示すように軟磁性体パネル１１の周縁から内側に入り込んだところにＸ軸コイル２０Ｘを設けることもできる。この場合、Ｘ軸コイル２０Ｘは、軟磁性体パネル１１の平面方向の一部を取り囲むことになり、また、軟磁性体パネル１１の表裏のいずれか一方の面に接するように配置されることもある。もっとも、同じ表面積を有する軟磁性体パネル１１を想定した場合、Ｘ軸コイル２０Ｘによりできるだけ広い面積を取り囲むことが、シールド効果領域ＳＡｘを大きくするのに有利である。
また、Ｘ軸コイル２０Ｘは、矩形に配置される例を示したが、例えば、多角形（矩形を除く）、楕円形（円形含む）など、軟磁性体パネル１１をその平面方向に取り囲むように配置されていてもよい。
【0049】
［Ｙ軸コイル２０Ｙ，Ｚ軸コイル２０Ｚ］
以上で説明した実施形態において、Ｙ軸コイル２０Ｙは矩形の軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕ（下辺１１Ｌ）と垂直をなし、Ｚ軸コイル２０Ｚは軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕ（下辺１１Ｌ）と平行をなすが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚが軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕ（下辺１１Ｌ）に対して傾斜するように設けてもよい。ただし、前述したように、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚとが互いに直交することが前提である。
以上で説明した実施形態において、Ｙ軸コイル２０Ｙは矩形の軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕ（下辺１１Ｌ）と垂直をなし、Ｚ軸コイル２０Ｚは軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕ（下辺１１Ｌ）と平行をなすが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｙ軸コイル２０ＹおよびＺ軸コイル２０Ｚが軟磁性体パネル１１の上辺１１Ｕ（下辺１１Ｌ）に対して傾斜するように設けてもよい。ただし、前述したように、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚとが互いに直交することが前提である。
【0050】
［軟磁性体パネル１１］
以上で説明した実施形態において、好ましい形態として、軟磁性体パネル１１は平面視した形状が矩形をなしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、多角形（矩形を除く）、楕円形（円形含む）などの平面視した形状を採用できる。この軟磁性体パネル１１の形状であっても、Ｘ軸コイル２０Ｘは軟磁性体パネル１１をその平面方向に取り囲むように配置されること、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚとが互いに直交することが前提である。
以上で説明した実施形態において、好ましい形態として、軟磁性体パネル１１は平面視した形状が矩形をなしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、多角形（矩形を除く）、楕円形（円形含む）などの平面視した形状を採用できる。この軟磁性体パネル１１の形状であっても、Ｘ軸コイル２０Ｘは軟磁性体パネル１１をその平面方向に取り囲むように配置されること、Ｙ軸コイル２０ＹとＺ軸コイル２０Ｚとが互いに直交することが前提である。
【符号の説明】
【0051】
１ 磁気シールド装置
１０ 磁気シールドパネル
１１ 軟磁性体パネル
１１Ｐ 周縁
１１Ｌ 下辺
１１Ｓ 側片
１１Ｕ 上辺
２０Ｘ Ｘ軸コイル
２０Ｙ Ｙ軸コイル
２０Ｚ Ｚ軸コイル
３０ 磁界センサ
４０ コントローラ
５０ 電源
Ｆ１ 第１生成磁界
Ｆ２ 第２生成磁界
Ｈ 強度
ｈ 方向
Ｈｄ 反磁界
Ｈｅ，Ｈｅｘ，Ｈｅｙ，Ｈｅｚ 外部磁界
Ｍ 磁化
Ｍｄ 磁界分布
ＳＡ，ＳＡｘ，ＳＡｙ，ＳＡｚ シールド効果領域
１０ 磁気シールドパネル
１１ 軟磁性体パネル
１１Ｐ 周縁
１１Ｌ 下辺
１１Ｓ 側片
１１Ｕ 上辺
２０Ｘ Ｘ軸コイル
２０Ｙ Ｙ軸コイル
２０Ｚ Ｚ軸コイル
３０ 磁界センサ
４０ コントローラ
５０ 電源
Ｆ１ 第１生成磁界
Ｆ２ 第２生成磁界
Ｈ 強度
ｈ 方向
Ｈｄ 反磁界
Ｈｅ，Ｈｅｘ，Ｈｅｙ，Ｈｅｚ 外部磁界
Ｍ 磁化
Ｍｄ 磁界分布
ＳＡ，ＳＡｘ，ＳＡｙ，ＳＡｚ シールド効果領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】