特開 2025-26282 磁場検出装置及び磁場検出装置アレイ

(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】P2025026282

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】磁場検出装置及び磁場検出装置アレイ

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/02 20060101AFI20250214BHJP

【ＦＩ】

G01R33/02 L

G01R33/02 U

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024051381

(22)【出願日】2024-03-27

(31)【優先権主張番号】P 2023128966

(32)【優先日】2023-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115738

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲頭 光宏

(74)【代理人】

【識別番号】100121681

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 和文

(72)【発明者】

【氏名】山地 勇一郎

(72)【発明者】

【氏名】笠島 多聞

(72)【発明者】

【氏名】上 正史

(72)【発明者】

【氏名】原川 修

【テーマコード（参考）】

2G017

【Ｆターム（参考）】

2G017AA02

2G017AA03

2G017AB07

2G017AC06

2G017BA05

2G017BA15

(57)【要約】

【課題】磁場を３軸方向に検出可能な磁場検出装置において、磁気センサ間における磁気的な干渉を低減する。
【解決手段】磁場検出装置１００は、支持体１０と、支持体１０の切り欠き１２１～１２３にそれぞれ収容された磁気センサＳ１～Ｓ３とを備える。切り欠き１２１は、支持体１０の面１１，１４の少なくとも一方に設けられ、切り欠き１２２は、支持体１０の面１２，１５の少なくとも一方に設けられ、切り欠き１２３は、支持体１０の面１３，１６の少なくとも一方に設けられる。磁気センサＳ１はＸ方向を感磁方向とし、磁気センサＳ２はＹ方向を感磁方向とし、磁気センサＳ３はＺ方向を感磁方向とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１、第２及び第３の切り欠きを有する支持体と、
前記第１、第２及び第３の切り欠きにそれぞれ収容された第１、第２及び第３の磁気センサと、
を備え、
前記支持体は、第１の方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向に延在し、前記第１及び第２の方向と直交する第３の方向における位置が互いに異なる第１及び第２の面と、前記第１及び第３の方向に延在し、前記第２の方向における位置が互いに異なる第３及び第４の面と、前記第２及び第３の方向に延在し、前記第１の方向における位置が互いに異なる第５及び第６の面とを有し、
前記第１の切り欠きは、前記第１及び第４の面の少なくとも一方に設けられ、
前記第２の切り欠きは、前記第２及び第５の面の少なくとも一方に設けられ、
前記第３の切り欠きは、前記第３及び第６の面の少なくとも一方に設けられ、
前記第１の磁気センサは、前記第１の方向を感磁方向とし、
前記第２の磁気センサは、前記第２の方向を感磁方向とし、
前記第３の磁気センサは、前記第３の方向を感磁方向とする、
磁場検出装置。

【請求項2】

前記第１の磁気センサは、前記第１及び第４の面から突出することなく前記第１の切り欠きに収容され、
前記第２の磁気センサは、前記第２及び第５の面から突出することなく前記第２の切り欠きに収容され、
前記第３の磁気センサは、前記第３及び第６の面から突出することなく前記第３の切り欠きに収容される、
請求項１に記載の磁場検出装置。

【請求項3】

前記第１の切り欠きは、前記第１の面の端部と前記第４の面の端部によって構成される第１の辺を切り欠くよう、前記第１の方向に沿って設けられ、
前記第２の切り欠きは、前記第２の面の端部と前記第５の面の端部によって構成される第２の辺を切り欠くよう、前記第２の方向に沿って設けられ、
前記第３の切り欠きは、前記第３の面の端部と前記第６の面の端部によって構成される第３の辺を切り欠くよう、前記第３の方向に沿って設けられる、
請求項１に記載の磁場検出装置。

【請求項4】

前記第１の切り欠きは、前記第１の面の端部と、前記第４の面の端部と、前記第６の面の端部とによって構成される第１の頂点を切り欠くように設けられ、
前記第２の切り欠きは、前記第２の面の端部と、前記第４の面の端部と、前記第５の面の端部とによって構成される第２の頂点を切り欠くように設けられ、
前記第３の切り欠きは、前記第２の面の端部と、前記第３の面の端部と、前記第６の面の端部とによって構成される第３の頂点を切り欠くように設けられる、
請求項３に記載の磁場検出装置。

【請求項5】

前記第３の方向から見て、前記第１の磁気センサと前記第２の磁気センサは重ならない、
請求項１に記載の磁場検出装置。

【請求項6】

前記第１の方向から見て、前記第２の磁気センサと前記第３の磁気センサは重ならない、
請求項５に記載の磁場検出装置。

【請求項7】

前記第２の方向から見て、前記第１の磁気センサと前記第３の磁気センサは重ならない、
請求項６に記載の磁場検出装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の磁場検出装置を複数備える磁場検出装置アレイ。

【請求項9】

前記複数の磁場検出装置のうち、隣接する２つの磁場検出装置は、前記支持体の向きが互いに１８０°異なる、請求項８に記載の磁場検出装置アレイ。

【請求項10】

前記第１の磁気センサに接続された第１のケーブルと、
前記第２の磁気センサに接続された第２のケーブルと、
前記第３の磁気センサに接続された第３のケーブルと、
前記第１、第２及び第３のケーブルをまとめて外部に引き出す第４のケーブルと、
をさらに備える、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の磁場検出装置。

【請求項11】

前記第１、第２及び第３の磁気センサから出力されるアナログ信号をＡＤ変換するＡＤコンバータと、
前記ＡＤコンバータから出力されるデジタル信号を処理するコントローラと、
をさらに備える、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の磁場検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は磁場検出装置に関し、特に、磁場を３軸方向に検出可能な磁場検出装置に関する。また、本開示は、このような磁場検出装置を複数備える磁場検出装置アレイに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、磁場を３軸方向に検出可能な磁場検出装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５８－０４７１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示された磁場検出装置は、複数の磁気センサ間において磁気的な干渉が生じやすいという問題があった。

【0005】

本開示においては、磁場を３軸方向に検出可能な磁場検出装置において、磁気センサ間における磁気的な干渉を低減する技術が説明される。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面による磁場検出装置は、第１、第２及び第３の切り欠きを有する支持体と、第１、第２及び第３の切り欠きにそれぞれ収容された第１、第２及び第３の磁気センサとを備え、支持体は、第１の方向及び第１の方向と直交する第２の方向に延在し、第１及び第２の方向と直交する第３の方向における位置が互いに異なる第１及び第２の面と、第１及び第３の方向に延在し、第２の方向における位置が互いに異なる第３及び第４の面と、第２及び第３の方向に延在し、第１の方向における位置が互いに異なる第５及び第６の面とを有し、第１の切り欠きは、第１及び第４の面の少なくとも一方に設けられ、第２の切り欠きは、第２及び第５の面の少なくとも一方に設けられ、第３の切り欠きは、第３及び第６の面の少なくとも一方に設けられ、第１の磁気センサは、第１の方向を感磁方向とし、第２の磁気センサは、第２の方向を感磁方向とし、第３の磁気センサは、第３の方向を感磁方向とする。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、磁場を３軸方向に検出可能な磁場検出装置において、磁気センサ間における磁気的な干渉を低減する技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１（ａ），（ｂ）は、本開示に係る技術の一実施形態による磁場検出装置１００の外観を示す略斜視図であり、互いに異なる方向から見た形状を示している。

【図2】図２（ａ），（ｂ）は、支持体１０の構造を説明するための略斜視図であり、互いに異なる方向から見た形状を示している。

【図3】図３は、磁気センサＳ１の構造を説明するための略透視斜視図であり、磁気センサＳ１の筐体を構成する樹脂ケースを削除した状態を示している。

【図4】図４は、複数の磁場検出装置１００がアレイ状に配置された構造を有する磁場検出装置アレイの略斜視図である。

【図5】図５は、磁場検出装置１００Ａと磁場検出装置１００Ｂの向きを説明するための模式図である。

【図6】図６は、磁場検出装置１００に含まれる３つの磁気センサＳ１～Ｓ３から出力される出力信号の取り出し方法を説明するための模式図であり、（ａ）は第１の例、（ｂ）は第２の例、（ｃ）は第３の例を示している。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明する。

【0010】

図１（ａ），（ｂ）は、本開示に係る技術の一実施形態による磁場検出装置１００の外観を示す略斜視図であり、互いに異なる方向から見た形状を示している。

【0011】

図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態による磁場検出装置１００は、樹脂などの非磁性材料からなる支持体１０と、支持体１０に支持された３つの磁気センサＳ１～Ｓ３とを備えている。

【0012】

図２（ａ），（ｂ）は、支持体１０の構造を説明するための略斜視図であり、互いに異なる方向から見た形状を示している。

【0013】

図２（ａ），（ｂ）に示すように、支持体１０は、略直方体形状を有するブロックの一部に切り欠き１２１～１２３を設けた構造を有している。切り欠き１２１～１２３は、直方体のブロックを加工することによって形成しても構わないし、金型などを用いた支持体１０の作製と同時に形成しても構わない。後者の方法に依れば、切り欠き１２１～１２３の相対的な位置精度が高められる。

【0014】

切り欠き１２１～１２３には、それぞれ磁気センサＳ１～Ｓ３が収容される。より具体的に説明すると、支持体１０は、ＸＹ面を構成し、互いにＺ方向における反対側に位置する面１１，１２と、ＸＺ面を構成し、互いにＹ方向における反対側に位置する面１３，１４と、ＹＺ面を構成し、互いにＸ方向における反対側に位置する面１５，１６とを有する。また、支持体１０には、面１１から面１２に亘ってＺ方向に設けられた貫通孔１７が設けられている。

【0015】

図２（ａ），（ｂ）には、支持体１０に切り欠き１２１～１２３が存在しない場合における仮想的な辺が破線で示されている。切り欠き１２１～１２３や貫通孔１７が存在しない場合、支持体１０は直方体であっても構わないし、立方体であっても構わない。図２（ａ），（ｂ）に示す例では、切り欠き１２１～１２３や貫通孔１７が存在しない場合における支持体１０の形状が直方体であり、Ｘ方向におけるサイズとＹ方向におけるサイズが同じであり、且つ、Ｚ方向におけるサイズがＸ方向におけるサイズ及びＹ方向におけるサイズよりもやや小さい。

【0016】

面１１と、面１３～１６は、互いに直交する。そして、面１１の＋Ｙ方向側における端部と、面１４の＋Ｚ方向側における端部は、辺１０１を構成する。面１１の－Ｙ方向側における端部と、面１３の＋Ｚ方向側における端部は、辺１０７を構成する。面１１の＋Ｘ方向側における端部と、面１６の＋Ｚ方向側における端部は、辺１０４を構成する。面１１の－Ｘ方向側における端部と、面１５の＋Ｚ方向側における端部は、辺１１２を構成する。辺１０１，１０７はＸ方向に延在し、辺１０４，１１２はＹ方向に延在する。

【0017】

面１２と、面１３～１６は、互いに直交する。そして、面１２の＋Ｙ方向側における端部と、面１４の－Ｚ方向側における端部は、辺１０５を構成する。面１２の－Ｙ方向側における端部と、面１３の－Ｚ方向側における端部は、辺１０６を構成する。面１２の＋Ｘ方向側における端部と、面１６の－Ｚ方向側における端部は、辺１０８を構成する。面１２の－Ｘ方向側における端部と、面１５の－Ｚ方向側における端部は、辺１０２を構成する。辺１０５，１０６はＸ方向に延在し、辺１０２，１１８はＹ方向に延在する。

【0018】

面１３，１４と、面１５，１６は、互いに直交する。そして、面１３の＋Ｘ方向側における端部と、面１６の－Ｙ方向側における端部は、辺１０３を構成する。面１３の－Ｘ方向側における端部と、面１５の－Ｙ方向側における端部は、辺１１１を構成する。面１４の＋Ｘ方向側における端部と、面１６の＋Ｙ方向側における端部は、辺１１０を構成する。面１４の－Ｘ方向側における端部と、面１５の＋Ｙ方向側における端部は、辺１０９を構成する。辺１０３，１０９～１１１はいずれもＺ方向に延在する。

【0019】

さらに、支持体１０には、８つの頂点１３１～１３８が定義される。このうち、３つの頂点１３１～１３３は、それぞれ切り欠き１２１～１２３によって除去されているため、支持体１０を直方体（または立方体）とした場合における仮想的な頂点を構成する。まず、頂点１３１は、辺１０１，１０４，１１０の延長線が交差する仮想的な頂点である。言い換えれば、頂点１３１は、面１１，１４，１６の仮想点な端部によって構成される。頂点１３２は、辺１０２，１０５，１０９の延長線が交差する仮想的な頂点である。言い換えれば、頂点１３２は、面１２，１４，１５の仮想点な端部によって構成される。頂点１３３は、辺１０３，１０６，１０８の延長線が交差する仮想的な頂点である。言い換えれば、頂点１３３は、面１２，１３，１６の仮想点な端部によって構成される。

【0020】

本実施形態においては、他の頂点１３４～１３８には切り欠きが設けられていない。つまり、頂点１３４～１３８は、仮想的ではない実際の頂点を構成する。頂点１３４は、辺１０１，１０９，１１２の終端部によって構成される。頂点１３５は、辺１０７，１１１，１１２の終端部によって構成される。頂点１３６は、辺１０３，１０４，１０７の終端部によって構成される。頂点１３７は、辺１０５，１０８，１１０の終端部によって構成される。頂点１３８は、辺１０２，１０６，１１１の終端部によって構成される。

【0021】

切り欠き１２１は、頂点１３１を切り欠くよう、辺１０１に沿ってＸ方向に沿って設けられる。これにより、面１１，１４，１６の一部が切り欠き１２１によって除去されるとともに、辺１０１，１０４，１１０の一部が除去される。切り欠き１２１は、ＸＹ面を構成する内壁１４１と、ＸＺ面を構成する内壁１４２と、ＹＺ面を構成する内壁１４３とを有する。内壁１４１の＋Ｚ方向側は、面１１の一部を構成する突起部１４４を除き、空間に開放されている。内壁１４２の＋Ｙ方向側は、面１４の一部を構成する突起部１４５を除き、空間に開放されている。内壁１４３の＋Ｘ方向側は、空間に開放されている。

【0022】

切り欠き１２１のＸ方向におけるサイズは、磁気センサＳ１のＸ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。内壁１４１と突起部１４４の内壁１４４ａのＺ方向における距離は、磁気センサＳ１のＺ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。内壁１４２と突起部１４５の内壁１４５ａのＹ方向における距離は、磁気センサＳ１のＹ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。これにより、磁気センサＳ１を切り欠き１２１にＸ方向側から挿入すると、内壁１４１と突起部１４４の内壁１４４ａによって磁気センサＳ１がＺ方向に位置決めされ、内壁１４２と突起部１４５の内壁１４５ａによって磁気センサＳ１がＹ方向に位置決めされる。磁気センサＳ１を切り欠き１２１に挿入した後は、図１（ｂ）に示すように、切り欠き１２１の一部をＸ方向から覆うよう、面１６にストッパー２０１をネジ止めする。これにより、切り欠き１２１からの磁気センサＳ１の脱落が防止される。

【0023】

切り欠き１２２は、頂点１３２を切り欠くよう、辺１０２に沿ってＹ方向に沿って設けられる。これにより、面１２，１４，１５の一部が切り欠き１２２によって除去されるとともに、辺１０２，１０５，１０９の一部が除去される。切り欠き１２２は、ＸＹ面を構成する内壁１５１と、ＹＺ面を構成する内壁１５２と、ＸＺ面を構成する内壁１５３とを有する。内壁１５１の－Ｚ方向側は、面１２の一部を構成する突起部１５４を除き、空間に開放されている。内壁１５２の－Ｘ方向側は、面１５の一部を構成する突起部１５５を除き、空間に開放されている。内壁１５３の＋Ｙ方向側は、空間に開放されている。

【0024】

切り欠き１２２のＹ方向におけるサイズは、磁気センサＳ２のＹ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。内壁１５１と突起部１５４の内壁１５４ａのＺ方向における距離は、磁気センサＳ２のＺ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。内壁１５２と突起部１５５の内壁１５５ａのＸ方向における距離は、磁気センサＳ２のＸ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。これにより、磁気センサＳ２を切り欠き１２２にＹ方向側から挿入すると、内壁１５１と突起部１５４の内壁１５４ａによって磁気センサＳ２がＺ方向に位置決めされ、内壁１５２と突起部１５５の内壁１５５ａによって磁気センサＳ２がＸ方向に位置決めされる。磁気センサＳ２を切り欠き１２２に挿入した後は、図１（ｂ）に示すように、切り欠き１２２の一部をＹ方向から覆うよう、面１４にストッパー２０２をネジ止めする。これにより、切り欠き１２２からの磁気センサＳ２の脱落が防止される。

【0025】

切り欠き１２３は、頂点１３３を切り欠くよう、辺１０３に沿ってＺ方向に沿って設けられる。これにより、面１２，１３，１６の一部が切り欠き１２３によって除去されるとともに、辺１０３，１０６，１０８の一部が除去される。切り欠き１２３は、ＸＺ面を構成する内壁１６１と、ＹＺ面を構成する内壁１６２と、ＸＹ面を構成する内壁１６３とを有する。内壁１６１の－Ｙ方向側は、面１３の一部を構成する突起部１６４を除き、空間に開放されている。内壁１６２の＋Ｘ方向側は、面１６の一部を構成する突起部１６５を除き、空間に開放されている。内壁１６３の－Ｚ方向側は、空間に開放されている。

【0026】

切り欠き１２３のＺ方向におけるサイズは、磁気センサＳ３のＺ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。内壁１６１と突起部１６４の内壁１６４ａのＹ方向における距離は、磁気センサＳ３のＹ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。内壁１６２と突起部１６５の内壁１６５ａのＸ方向における距離は、磁気センサＳ３のＸ方向におけるサイズとほぼ同じかやや大きく設計される。これにより、磁気センサＳ３を切り欠き１２３にＺ方向側から挿入すると、内壁１６１と突起部１６４の内壁１６４ａによって磁気センサＳ３がＹ方向に位置決めされ、内壁１６２と突起部１６５の内壁１６５ａによって磁気センサＳ３がＸ方向に位置決めされる。磁気センサＳ３を切り欠き１２３に挿入した後は、図１（ｂ）に示すように、切り欠き１２３の一部をＺ方向から覆うよう、面１２にストッパー２０３をネジ止めする。これにより、切り欠き１２３からの磁気センサＳ３の脱落が防止される。

【0027】

図３は、磁気センサＳ１の構造を説明するための略透視斜視図であり、磁気センサＳ１の筐体を構成する樹脂ケースを削除した状態を示している。

【0028】

図３に示すように、磁気センサＳ１は、Ｘ方向を長手方向とする基板２１１と、基板２１１の＋Ｘ方向における先端近傍に搭載された感磁素子２１２とを備えている。感磁素子２１２の感磁方向はＸ方向である。これにより、磁気センサＳ１の筐体を構成する樹脂ケースの＋Ｘ方向における端面２１０が磁気センサＳ１のセンサヘッドを構成し、端面２１０の近傍の空間におけるＸ方向の磁場が磁気センサＳ１によって検出される。感磁素子２１２は、基板２１１に固定されたケーブル２１３を介して、コネクタ２１４に接続される。

【0029】

他の磁気センサＳ２，Ｓ３も同様の構成を有している。つまり、磁気センサＳ２においては、筐体内にＹ方向を感磁方向とする感磁素子２１２が設けられており、筐体を構成する樹脂ケースの＋Ｙ方向における端面がセンサヘッドを構成する。磁気センサＳ３においては、筐体内にＺ方向を感磁方向とする感磁素子２１２が設けられており、筐体を構成する樹脂ケースの－Ｚ方向における端面がセンサヘッドを構成する。磁気センサＳ１～Ｓ３は互いに同じ構造を有していても構わない。

【0030】

このように、本実施形態による磁場検出装置１００は、支持体１０に設けられた切り欠き１２１～１２３にそれぞれ感度軸方向の異なる磁気センサＳ１～Ｓ３が収容されていることから、磁場を３軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向）に検出することが可能となる。しかも、切り欠き１２１～１２３がそれぞれ支持体１０の互いに交差しない（共通の頂点を持たない）辺１０１～１０３に沿って配置されていることから、磁気センサＳ１～Ｓ３の物理的な干渉を防止することができる。また、磁気センサＳ１～Ｓ３のセンサヘッド間における距離も確保されることから、磁気センサＳ１～Ｓ３間における磁気的な干渉についても低減することが可能となる。

【0031】

また、本実施形態による磁場検出装置１００では、Ｚ方向から見て磁気センサＳ１と磁気センサＳ２が重ならず、Ｘ方向から見て磁気センサＳ２と磁気センサＳ３が重ならないため、磁気センサＳ１と磁気センサＳ２の磁気的な干渉や、磁気センサＳ２と磁気センサＳ３の磁気的な干渉が抑制される。尚、本実施形態による磁場検出装置１００では、Ｙ方向から見て磁気センサＳ１と磁気センサＳ３が僅かに重なっているが、支持体１０のＸ方向におけるサイズ、Ｙ方向におけるサイズ、及びＺ方向におけるサイズを互いにほぼ同じとすることにより、Ｙ方向から見て磁気センサＳ１と磁気センサＳ３が重ならないよう構成しても構わない。

【0032】

さらに、切り欠き１２１～１２３は、それぞれ磁気センサＳ１～Ｓ３を位置決めするための内壁を有していることから、磁気センサＳ１～Ｓ３を切り欠き１２１～１２３の内壁に沿って高精度に位置決めすることが可能となる。また、各磁気センサＳ１～Ｓ３が支持体１０の表面１１～１６から突出しないことから、小型化を実現することができるとともに、複数の磁場検出装置１００を近接してアレイ状に配置することが可能となる。

【0033】

図４は、複数の磁場検出装置１００がアレイ状に配置された構造を有する磁場検出装置アレイの略斜視図である。

【0034】

図４に示す磁場検出装置アレイは、８個の磁場検出装置１００Ａ～１００Ｈがアレイ状に配置された構造を有している。図４に示す例では、磁場検出装置１００Ａ～１００ＣがＸ方向に配列され、磁場検出装置１００Ｄ，１００ＥがＸ方向に配列され、磁場検出装置１００Ｆ～１００ＨがＸ方向に配列されている。磁場検出装置１００Ａ～１００ＨのＹ方向における位置は互いに同じである。また、磁場検出装置１００Ａと磁場検出装置１００ＦはＺ方向に配列されており、磁場検出装置１００Ｂと磁場検出装置１００ＧはＺ方向に配列されており、磁場検出装置１００Ｃと磁場検出装置１００ＨはＺ方向に配列されている。これら磁場検出装置１００Ａ～１００Ｈは、例えば、支持体１０に設けられた貫通孔１７にシャフトなどを通すことにより、測定空間内の任意の位置に固定することができる。

【0035】

また、磁場検出装置１００ＤのＸ方向における位置は、磁場検出装置１００Ａ，１００ＦのＸ方向における位置と、磁場検出装置１００Ｂ，１００ＧのＸ方向における位置の中間に位置する。磁場検出装置１００ＤのＺ方向における位置は、磁場検出装置１００Ａ～１００ＣのＺ方向における位置と、磁場検出装置１００Ｆ～１００ＨのＺ方向における位置の中間に位置する。磁場検出装置１００ＥのＸ方向における位置は、磁場検出装置１００Ｂ，１００ＧのＸ方向における位置と、磁場検出装置１００Ｃ，１００ＨのＸ方向における位置の中間に位置する。磁場検出装置１００ＥのＺ方向における位置は、磁場検出装置１００Ａ～１００ＣのＺ方向における位置と、磁場検出装置１００Ｆ～１００ＨのＺ方向における位置の中間に位置する。

【0036】

このように、複数の磁場検出装置１００をアレイ状に配置すれば、より広範囲に亘る空間内の磁場を検出することが可能となる。しかも、図４に示す例では、Ｘ方向に隣接する２つの磁場検出装置において、支持体１０の向きが互いに１８０°異なっている。例えば、磁場検出装置１００Ｂの支持体１０は、磁場検出装置１００Ａの支持体１０を、Ｚ軸を中心に支持体１０を１８０°回転させた向きに固定されている。これにより、模式図である図５に示すように、磁場検出装置１００Ａに含まれる磁気センサＳ１の感度軸と、磁場検出装置１００Ｂに含まれる磁気センサＳ１の感度軸が、互いに一致することなくＹ方向にずれることから、測定空間内の磁場をより効率よく検出することが可能となる。尚、図５において、矢印の向きは感磁方向を意味し、矢印の位置は検出位置（センサヘッドの位置）を意味している。

【0037】

また、図４に示す例では、複数の磁場検出装置を互いに離間させて配置しているが、隣接する磁場検出装置の支持体１０同士が接触するように配置しても構わない。複数の磁場検出装置を互いに離間させて配置する場合、両者の間隔が固定されるよう、両者間にスペーサー等を配置しても構わない。

【0038】

図６は、磁場検出装置１００に含まれる３つの磁気センサＳ１～Ｓ３から出力される出力信号の取り出し方法を説明するための模式図であり、（ａ）は第１の例、（ｂ）は第２の例、（ｃ）は第３の例を示している。

【0039】

図６（ａ）に示す第１の例は、磁気センサＳ１～Ｓ３にそれぞれ接続されたケーブル３０１～３０３を磁場検出装置１００から別個に引き出す例を示している。ケーブル３０１～３０３は、磁気センサＳ１～Ｓ３から出力される出力信号を伝送する信号ケーブルだけでなく、磁気センサＳ１～Ｓ３に動作電源を供給する電源ケーブル及びグランドケーブルを含んでいても構わない。図６（ａ）に示す第１の例によれば、磁場検出装置１００の構成がシンプルとなる。

【0040】

図６（ｂ）に示す第２の例は、磁場検出装置１００に回路基板３１１が設けられ、磁気センサＳ１～Ｓ３が回路基板３１１を介してケーブル３１２に接続される例を示している。ケーブル３１２は、磁気センサＳ１～Ｓ３から出力される出力信号を伝送する信号ケーブルだけでなく、磁気センサＳ１～Ｓ３に動作電源を供給する電源ケーブルを含んでいても構わない。図６（ｂ）に示す第２の例によれば、磁場検出装置１００から外部に引き出されるケーブル及びコネクタの数を削減することが可能となる。

【0041】

図６（ｃ）に示す第３の例は、磁場検出装置１００にＡＤコンバータ３２１及びコントローラ３２２が設けられ、コントローラ３２２にケーブル３２３が接続される例を示している。ＡＤコンバータ３２１は、磁気センサＳ１～Ｓ３から出力されるアナログ信号をＡＤ変換することによってデジタル信号を生成する。ＡＤコンバータ３２１から出力されるデジタル信号は、コントローラ３２２に供給され、コントローラ３２２内で信号処理される。コントローラ３２２には、ケーブル３２３が接続される。ケーブル３２３は、磁気センサＳ１～Ｓ３から出力される出力信号を伝送する信号ケーブルだけでなく、磁気センサＳ１～Ｓ３に動作電源を供給する電源ケーブルを含んでいても構わない。図６（ｃ）に示す第３の例によれば、磁場検出装置１００からデジタル信号が出力されることから、磁場検出装置１００の取り扱いが容易となる。

【0042】

以上、本開示に係る技術の実施形態について説明したが、本開示に係る技術は、上記の実施形態に限定されることなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本開示に係る技術の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0043】

例えば、上記実施形態においては、支持体１０の切り欠き１２１～１２３がそれぞれ支持体１０の辺１０１～１０３を切り欠くように配置されているが、切り欠き１２１～１２３がそれぞれ辺１０１～１０３自体を切り欠く必要はない。したがって、辺１０１～１０３自体を切り欠くことなく、切り欠き１２１～１２３を辺１０１～１０３に沿って設けても構わない。一例として、切り欠き１２１を辺１０１に沿って面１１又は面１４の一方に設け、切り欠き１２２を辺１０２に沿って面１２又は面１５の一方に設け、切り欠き１２３を辺１０３に沿って面１３又は面１６の一方に設けても構わない。

【0044】

本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。

【0045】

本開示の一側面による磁場検出装置は、第１、第２及び第３の切り欠きを有する支持体と、第１、第２及び第３の切り欠きにそれぞれ収容された第１、第２及び第３の磁気センサとを備え、支持体は、第１の方向及び第１の方向と直交する第２の方向に延在し、第１及び第２の方向と直交する第３の方向における位置が互いに異なる第１及び第２の面と、第１及び第３の方向に延在し、第２の方向における位置が互いに異なる第３及び第４の面と、第２及び第３の方向に延在し、第１の方向における位置が互いに異なる第５及び第６の面とを有し、第１の切り欠きは、第１及び第４の面の少なくとも一方に設けられ、第２の切り欠きは、第２及び第５の面の少なくとも一方に設けられ、第３の切り欠きは、第３及び第６の面の少なくとも一方に設けられ、第１の磁気センサは、第１の方向を感磁方向とし、第２の磁気センサは、第２の方向を感磁方向とし、第３の磁気センサは、第３の方向を感磁方向とする。これによれば、第１～第３の磁気センサによって３軸方向に磁場を検出することができるとともに、第１～第３の磁気センサ間における磁気的な干渉を抑制することが可能となる。

【0046】

上記の磁場検出装置において、第１の磁気センサは、第１及び第４の面から突出することなく第１の切り欠きに収容され、第２の磁気センサは、第２及び第５の面から突出することなく第２の切り欠きに収容され、第３の磁気センサは、第３及び第６の面から突出することなく第３の切り欠きに収容されても構わない。これによれば、全体のサイズを小型化することが可能となる。

【0047】

上記の磁場検出装置において、第１の切り欠きは、第１の面の端部と第４の面の端部によって構成される第１の辺を切り欠くよう、第１の方向に沿って設けられ、第２の切り欠きは、第２の面の端部と第５の面の端部によって構成される第２の辺を切り欠くよう、第２の方向に沿って設けられ、第３の切り欠きは、第３の面の端部と第６の面の端部によって構成される第３の辺を切り欠くよう、第３の方向に沿って設けられても構わない。これによれば、第１～第３の辺が互いに交差しないことから、第１～第３の磁気センサ間における物理的な干渉が生じることがない。

【0048】

上記の磁場検出装置において、第１の切り欠きは、第１の面の端部と、第４の面の端部と、第６の面の端部とによって構成される第１の頂点を切り欠くように設けられ、第２の切り欠きは、第２の面の端部と、第４の面の端部と、第５の面の端部とによって構成される第２の頂点を切り欠くように設けられ、第３の切り欠きは、第２の面の端部と、第３の面の端部と、第６の面の端部とによって構成される第３の頂点を切り欠くように設けられても構わない。これによれば、第１～第３の磁気センサのセンサヘッドをそれぞれ第１～第３の頂点近傍に配置することが可能となる。

【0049】

上記の磁場検出装置において、第３の方向から見て、第１の磁気センサと第２の磁気センサは重ならなくても構わない。これによれば、第１の磁気センサと第２の磁気センサの磁気的な干渉をより低減することが可能となる。

【0050】

上記の磁場検出装置において、第１の方向から見て、第２の磁気センサと第３の磁気センサは重ならなくても構わない。これによれば、第２の磁気センサと第３の磁気センサの磁気的な干渉をより低減することが可能となる。

【0051】

上記の磁場検出装置において、第２の方向から見て、第１の磁気センサと第３の磁気センサは重ならなくても構わない。これによれば、第１の磁気センサと第３の磁気センサの磁気的な干渉をより低減することが可能となる。

【0052】

本開示の一側面による磁場検出装置アレイは、上記の磁場検出装置を複数備えている。これによれば、測定空間内の磁場をより広範囲に検出することが可能となる。

【0053】

上記の磁場検出装置アレイにおいて、複数の磁場検出装置のうち、隣接する２つの磁場検出装置は、支持体の向きが互いに１８０°異なっていても構わない。これによれば、測定空間内の磁場をより効率よく検出することが可能となる。

【0054】

上記の磁場検出装置は、第１の磁気センサに接続された第１のケーブルと、第２の磁気センサに接続された第２のケーブルと、第３の磁気センサに接続された第３のケーブルと、第１、第２及び第３のケーブルをまとめて外部に引き出す第４のケーブルと、をさらに備えていても構わない。これによれば、磁場検出装置から外部に引き出されるケーブル及びコネクタの数を削減することが可能となる。

【0055】

上記の磁場検出装置は、第１、第２及び第３の磁気センサから出力されるアナログ信号をＡＤ変換するＡＤコンバータと、ＡＤコンバータから出力されるデジタル信号を処理するコントローラと、をさらに備えていても構わない。これによれば、磁場検出装置からデジタル信号を出力することが可能となる。

【符号の説明】

【0056】

１０ 支持体
１１～１６ 面
１７ 貫通孔
１００，１００Ａ～１００Ｈ 磁場検出装置
１０１～１１２ 辺
１２１～１２３ 切り欠き
１３１～１３８ 頂点
１４１～１４３ 内壁
１４４，１４５ 突起部
１４４ａ，１４５ａ 内壁
１５１～１５３ 内壁
１５４，１５５ 突起部
１５４ａ，１５５ａ 内壁
１６１～１６３ 内壁
１６４，１６５ 突起部
１６４ａ，１６５ａ 内壁
２０１～２０３ ストッパー
２１０ 端面
２１１ 基板
２１２ 感磁素子
２１３ ケーブル
２１４ コネクタ
Ｓ１～Ｓ３ 磁気センサ
３０１～３０３，３１２，３２３ ケーブル
３１１ 回路基板
３２１ ＡＤコンバータ
３２２ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】