(57)【要約】【課題】磁界検出における空間分解能を高める。【解決手段】走査面上の磁界を検出する磁界検出装置１は、磁界センサ１０と、走査面上において磁界センサを走査する走査機構２０と、磁界センサ１０に生じる誘導起電力の大きさを読み出す検出制御回路３０とを備える。磁界センサ１０は、二つの開口部を有するループ部１１と、ループ部１１に鎖交する磁界によって発生する誘導起電力を外部に伝送するリード部１２とを有する。ループ部１１には、開口部１００ごとに信号線１０１が逆向きに巻回され、磁界センサ１０は、二つの開口部１００間の中間経路１１ｃがリード部１２と走査面との間に配置されるよう走査機構２０に設置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査面上の磁界を検出する磁界検出装置であって、
信号線により構成される二つの開口部を有するループ部、及び前記ループ部に鎖交する磁界によって発生する誘導起電力を外部に伝送するリード部を有する磁界センサと、
前記走査面上において前記磁界センサを走査する走査機構と、
前記磁界センサに生じる誘導起電力の大きさを読み出す読出手段と、を備え、
前記ループ部には、前記開口部ごとに前記信号線が逆向きに巻回され、
前記磁界センサは、前記開口部間の中間経路が前記リード部と前記走査面との間に配置されるよう前記走査機構に設置される、
磁界検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁界検出装置であって、
前記磁界センサは、前記中間経路が前記走査面に対して直交するよう前記走査機構に設置される、
磁界検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁界検出装置であって、
前記二つの開口部は、互いに同一平面上に形成される、
磁界検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁界検出装置であって、
前記読出手段により読み出された誘導起電力が所定の閾値を下回る場合には、当該磁界センサの位置を前記磁界の発生位置として検出する検出手段をさらに含む、
磁界検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載の磁界検出装置であって、
前記ループ部の前記走査面側は、直線状に形成される、
磁界検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の磁界検出装置であって、
前記ループ部は、矩形状に形成され、
前記走査面に平行する直線部分は、当該走査面に直交する直線部分に対して長くなるように形成される、
磁界検出装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の磁界検出装置であって、
前記磁界センサは、導体が絶縁体を介して前記信号線を挟むように形成されるとともに、前記信号線又は前記絶縁体の一部を露出させる切欠き部が前記ループ部に形成される、
磁界検出装置。
【請求項８】
二つの開口部を囲うように信号線を互いに逆向きに巻回したループ部、及び当該信号線に発生する誘導起電力を外部に伝送するリード部を有する磁界センサと、前記開口部間の中間経路が走査面と前記リード部との間に配置されるよう前記磁界センサを設置する走査機構と、を有する磁界検出装置の制御方法であって、
前記走査機構により前記走査面上に前記磁界センサを走査する走査ステップと、
前記磁界センサに生じる前記誘導起電力の大きさを読み出す読出ステップと、
前記読み出された前記誘導起電力が低下したときの前記磁界センサの位置を前記走査面上の磁界の発生位置として検出する検出ステップと、
を備える磁界検出装置の制御方法。
【請求項９】
二つの開口部を有し、前記開口部ごとに信号線が逆向きに巻回されたループ部と、
前記信号線の二つのループに生じる誘導起電力の差分を前記信号線の両端から外部に出力するリード部と、を有する、
磁界センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界を検出する磁界検出装置及びその制御方法、並びに磁界センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁界を検出するための導体である信号線が絶縁体を介して導体であるシールドに覆われた磁界センサが開示されている。この磁界センサは、一つの開口部を有するループ部には、信号線の一部を露出させる切欠き部が形成されるとともにループ部に生じる誘導起電力を外部に伝送するリード部が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０１３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような磁界センサにおいては、ループ部が磁界発生源の上方を通過する際に、ループ部に発生する誘導起電力が最大となる。このため、走査面における磁界の発生位置を検出することが可能となる。
【０００５】
しかしながら、一つの開口部を有するループ部では、走査面に磁界発生源が複数存在し、これらが近接している場合は、近接した複数の誘導起電力パターンが重なり合うため、それぞれの誘導起電力のピークを特定することが難しかった。すなわち、上述の磁界検出における空間分解能では、磁界の発生位置を精度よく検出することが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、磁界検出における空間分解能を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、走査面上の磁界を検出する磁界検出装置は、信号線により構成される二つの開口部を有するループ部、及び前記ループ部に鎖交する磁界によって発生する誘導起電力を外部に伝送するリード部を有する磁界センサと、前記走査面上において前記磁界センサを走査する走査機構と、前記磁界センサに生じる誘導起電力の大きさを読み出す読出手段と、を備える。前記ループ部には、前記開口部ごとに前記信号線が逆向きに巻回され、前記磁界センサは、前記開口部間の中間経路が前記リード部と前記走査面との間に配置されるよう前記走査機構に設置される。
【発明の効果】
【０００８】
この態様によれば、磁界センサを構成する信号線は、互いに逆向きに巻回された二つのループを形成する。このため、ループ部の中間経路が磁界発生源の上方を通過するときには、信号線の二つのループに生じる誘導起電力が互いに打ち消されるので、信号線の両端の電位差は急峻に低下する。
【０００９】
このように、信号線の二つのループに生じる誘導起電力を互いに打ち消す構成にすることで、二つのループに生じる誘導起電力を互いに強め合う構成に比べて、磁界発生源の近傍での信号線に生じる誘導起電力の変化を急峻にすることができる。このため、磁界検出における空間分解能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態における磁界検出装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施形態における磁界センサの概略構成を示す図である。
【図３】図３は、磁界センサの動作原理を説明するための図である。
【図４】図４は、磁界センサの感度特性の一例を示す図である。
【図５】図５は、磁界センサの具体的な構成例を示す斜視図である。
【図６】図６は、磁界検出装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態における磁界検出装置１の構成を示す概略図である。
【００１３】
磁界検出装置１は、走査面に配置された測定対象物上に発生している磁界の位置を検出する。本実施形態の磁界検出装置１は、基板や半導体集積回路などの測定対象物上のＭＨｚ（メガヘルツ）帯からＧＨｚ（ギガヘルツ）帯までの高周波の磁界を検出する。磁界検出装置１は、例えば、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）対策用の検査に用いられ、電磁ノイズの発生源を特定する。
【００１４】
本実施形態の磁界検出装置１は、磁界センサ１０と、走査機構２０と、検出制御部３０と、測定部４０と、を備える。磁界検出装置１には、測定対象物である基板９０の表面が磁界検出装置１の走査面と一致するように配置される。
【００１５】
磁界センサ１０は、二つの開口部１００と、その開口部１００ごとに巻回された一つの信号線１０１と、を有する。信号線１０１は、磁界を検出するための導体であり、二つのループを形成する。二つのループの各々に鎖交する磁界によって信号線１０１に誘導起電力が生じる。
【００１６】
本実施形態の磁界センサ１０は、８の字型の磁界プローブである。磁界センサ１０の詳細については図３乃至図５を参照して後述する。磁界センサ１０は、二つの開口部１００の間を信号線１０１が通る中間経路１１ｃを延長した仮想線が基板９０の表面（走査面）と交差するよう走査機構２０に設置される。
【００１７】
走査機構２０は、検出制御部３０の指令に従って、基板９０上において磁界センサ１０を所定の方向に走査する。例えば、走査機構２０は、基板９０の走査面内において互いに直交するＸ方向及びＹ方向のうち、Ｙ方向に磁界センサ１０を走査し、磁界センサ１０を走査するたびに、Ｘ方向に所定の間隔で磁界センサ１０をシフトさせる。走査機構２０は、例えば磁界プローブスキャナなどにより実現される。
【００１８】
検出制御部３０は、磁界センサ１０に生じる誘導起電力の大きさを読み出す読出手段を構成する。検出制御部３０は、所定のプログラムを読み出して磁界センサ１０に生じる誘導起電力の大きさを読み出す処理を実行するコントローラである。検出制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、入出力インターフェース、及びこれらを相互に接続するバスにより構成される。
【００１９】
検出制御部３０は、走査機構２０の駆動を制御するとともに、磁界センサ１０から出力される電流又は電圧の値を検出する。検出制御部３０は、基板９０上の磁界センサ１０の位置及び検出値を互いに対応付けて測定部４０に出力する。
【００２０】
測定部４０は、検出制御部３０から出力される検出値が所定の閾値を超えるか否かを判断する。例えば、測定部４０は、検出値が所定の閾値を超えた場合には、その磁界センサ１０の位置を磁界の発生位置として画面に表示するとともに記憶部に記録する。測定部４０は、例えば、スペクトラムアナライザなどにより実現される。
【００２１】
次に、磁界センサ１０の詳細について図２乃至図５を参照して説明する。
【００２２】
図２は、本実施形態における磁界センサ１０の概略構成を示す図である。
【００２３】
磁界センサ１０は、電界との結合を抑制するために、導体であるシールド１０２が絶縁体を介して信号線１０１を挟むように形成される。
【００２４】
磁界センサ１０は、信号線１０１により構成される二つの開口部１００を有するループ部１１と、ループ部１１に接続されるリード部１２と、を備える。本実施形態では、ループ部１１及びリード部１２が同一平面状に一体的に成形されている。
【００２５】
ループ部１１には二つの開口部１００が並列に形成され、二つの開口部１００の開口面は同一形状である。本実施形態では、ループ部１１が矩形状に形成されるとともに開口部１００の開口面も矩形状に形成されている。そしてループ部１１は、中間経路１１ｃを基準として線対称に形成されている。
【００２６】
ループ部１１の内部には、開口部１００ごとに逆向きに巻回した信号線１０１が形成される。すなわち、信号線１０１は互いに逆向きに巻回された二つのループを形成する。二つの開口部１００の各々に磁界が通過することで、ループ部１１において信号線１０１の二つのループの各々に生じる誘導起電力が合成される。
【００２７】
また、磁界以外の電界によって信号線１０１に生じる起電力が抑制されるよう、信号線１０１のループごとに、シールド１０２を断線する切欠き部１１ａがループ部１１に形成される。これにより、信号線１０１の一部又は信号線１０１を覆う絶縁体の一部が露出する。
【００２８】
本実施形態において、開口部１００を覆う経路のうち中間経路１１ｃに対向する対向経路１１ｂには、切欠き部１１ａが開口部１００ごとに形成されている。さらに基板９０の表面に近接する近接経路１１ｄは直線状に形成されている。すなわち、近接経路１１ｄは、走査面に平行する直線部分であり、対向経路１１ｂは、走査面に直交する直線部分である。
【００２９】
リード部１２は、ループ部１１に鎖交する磁界によってループ部１１に発生する誘導起電力を磁界センサ１０の外部に伝送する。リード部１２では、信号線１０１の始端１０１ｓ及び終端１０１ｔの両端が外部の差動増幅器３１に引き出される。
【００３０】
差動増幅器３１は、検出制御部３０に備えられた検出回路であり、磁界センサ１０の信号線１０１に生じる誘導起電力の大きさを読み出す読出手段を構成する。差動増幅器３１は、信号線１０１の始端１０１ｓと終端１０１ｔとの間に生じる電位差（電圧）を増幅する検出回路であり、増幅した電位差を磁界の検出信号として出力する。
【００３１】
この磁界センサ１０は、図１に示すように、ループ部１１の中間経路１１ｃがリード部１２と基板９０の表面との間に配置されるよう走査機構２０に設置される。すなわち、磁界センサ１０は、走査機構２０の走査方向に対して開口部１００の開口面が直交するように設置される。
【００３２】
次に、走査機構２０に設置された磁界センサ１０の動作原理について図３を参照して説明する。
【００３３】
図３は、本実施形態における磁界センサ１０を用いて基板９０上に発生している磁界を検出する手法を説明するための図である。
【００３４】
この例では、走査面である基板９０の表面上の磁界発生源が配線９１であり、配線９１に流れる電流Ｉが、右ネジの法則に従って配線９１の周囲に円弧を描くように磁界Ｍを作る。配線９１に近づくほど、磁界Ｍは強くなる。
【００３５】
このような状況において、磁界センサ１０が配線９１の真上を通過するときには、ループ部１１の中間経路１１ｃが基板９０表面と直交するよう走査機構２０に設置されているため、一対の開口部１００には同じ向きの磁界Ｍが同じような強さで通過する。このため、信号線１０１の二つのループには同等の誘導起電力が生じる。
【００３６】
そして磁界センサ１０においては、信号線１０１の二つのループが互いに逆向きに巻回されているため、信号線１０１の二つのループの各々に生じる誘導起電力は互いに相殺される。それゆえ、ループ部１１からリード部１２に引き出された信号線１０１の両端の電位差は略ゼロになる。
【００３７】
このように、一対の開口部１００を互いに逆向きに囲うように信号線１０１を巻回し、信号線１０１の中間経路１１ｃが基板９０と直交するよう磁界センサ１０を設置することで、信号線１０１の二つのループの各々に生じる誘導起電力を打ち消すことができる。
【００３８】
さらに、図２で述べたように、基板９０側の近接経路１１ｄが直線状に形成されることで、近接経路１１ｄが湾曲している場合に比べて、近接経路１１ｄを基板９０に近づけることが可能となる。開口部１００の開口面が基板９０の表面に近づくにつれて、強い磁界が開口部１００を通過しやすくなるので、信号線１０１の二つのループの各々に生じる誘導起電力が増加する。したがって、磁界センサ１０によって基板９０上の磁界を精度よく検出することができる。
【００３９】
また、開口部１００の開口面積を変えずに近接経路１１ｄ及び対向経路１１ｂの長さを変更するような場合には、長手方向の近接経路１１ｄの長さを、近接経路１１ｄに直交する短手方向の対向経路１１ｂの長さに比べて大きくすることが好ましい。これにより、強い磁界が開口部１００を通過しやすくなる。
【００４０】
なお、図２及び図３では、理解を容易にするために配線９１を磁界発生源としたが、集積回路から放射状に磁界が発生することも想定される。このような状況であっても、集積回路の上方に磁界センサ１０の中間経路１１ｃが通過する際には、二つの開口部１００に磁界が均等に通過するため、信号線１０１の両端の電位差は略ゼロになる。
【００４１】
次に、磁界センサ１０の感度特性について図４を参照して説明する。
【００４２】
図４は、本実施形態における磁界センサ１０の検出感度と磁界発生源の位置との関係を示す図である。
【００４３】
図４には、本実施形態のように磁界センサ１０を中間経路１１ｃが基板９０と直交するよう走査機構２０に設置した場合の磁界センサ１０の感度特性２００が実線で示されている。比較例として、磁界センサ１０を中間経路１１ｃが基板９０と平行になるよう走査機構２０に設置した場合の磁界センサ１０の感度特性３００が点線で示されている。
【００４４】
図４の横軸は、基板９０表面における磁界センサ１０の中間経路１１ｃの直下位置を「０」とし、直下位置から近接経路１１ｄに沿った距離を示し、縦軸は、磁界センサ１０の検出感度を示す。
【００４５】
本実施形態の感度特性２００においては、信号線１０１の二つのループに生じる誘導起電力の差をとるため、磁界センサ１０の中間経路１１ｃの直下位置（０）がヌル点となる。一方、比較例の感度特性３００においては、信号線１０１の二つのループに生じる誘導起電力の和をとるため、中間経路１１ｃの直下位置（０）がピークとなる。
【００４６】
磁界検出においては、中間経路１１ｃの直下位置（０）の近傍で磁界センサ１０の検出感度が急峻であるほど、空間分解能は高いといえる。ここでは、直下位置（０）における磁界センサ１０の検出感度から３［ｄＢ］だけ変化する幅を分解能幅と称し、この分解能幅を用いて本実施形態と比較例の空間分解能を評価する。
【００４７】
図４に示すように、本実施形態における感度特性２００の分解能幅Ｗ１は、比較例における感度特性３００の分解能幅Ｗ２に比べて狭くなることがわかる。それゆえ、本実施形態におけるヌル点Ｎ近傍の感度特性２００の方が、比較例におけるピークＰ近傍の感度特性３００に比べて急峻であるといえる。すなわち、本実施形態の磁界センサ１０の空間分解能は、比較例の空間分解能に比べて高いといえる。
【００４８】
このように、磁界センサ１０の中間経路１１ｃを基板９０に対して直交させるように配置することで、中間経路１１ｃを基板９０に対して平行に配置する場合に比べて、中間経路１１ｃの直下位置（０）近傍における感度特性を急峻にすることができる。
【００４９】
すなわち、信号線１０１の二つのループの各々に生じる誘導起電力を互いに打ち消すように磁界センサ１０を配置することにより、磁界センサ１０の空間分解能を向上させることができる。
【００５０】
次に、磁界センサ１０の具体的な構成例について図５を参照して説明する。
【００５１】
図５は、磁界センサ１０を構成する各層を重ね合わせた様子を示す分解斜視図である。
【００５２】
この例では、磁界センサ１０は、多層基板によって構成されている。磁界センサ１０は、信号線１０１を構成する二つの内部導体１０１ａ及び１０１ｂと、二つの内部導体１０１ａ及び１０１ｂ間の絶縁層２０１と、を備える。
【００５３】
さらに磁界センサ１０は、信号線１０１をシールドする二つの外側導体層１０２ａ及び１０２ｂと、内部導体１０１ａ及び外側導体層１０２ａ間の絶縁層２０２ａと、内部導体１０１ａ及び外側導体層１０２ａ間の絶縁層２０２ｂと、を備える。絶縁層２０２ａ及び２０２ｂは絶縁体である。
【００５４】
図５に示すように、磁界センサ１０においては、最下層から順に、外側導体層１０２ｂ、絶縁層２０２ｂ、内部導体１０１ｂ、絶縁層２０１、内部導体１０１ａ、絶縁層２０２ａ、外側導体層１０２ａが積層されている。
【００５５】
シールド１０２を構成する外側導体層１０２ａ及び１０２ｂには、二つの開口部１００が形成されるとともに、二つの対向経路１１ｂに切欠き部１１ａが形成されている。これにより、信号線１０１を覆った絶縁層２０２の一部が露出する。
【００５６】
また、信号線１０１を構成する内部導体１０１ａは、二つの開口部１００の各々を囲うように互いに逆向きに巻回され、絶縁層２０１の近接経路１１ｄの中心に設けられたスルーホールＨを介して内部導体１０１ｂに接続される。そして内部導体１０１ｂは、中間経路１１ｃに沿ってリード部１２まで直線状に形成される。
【００５７】
このように、内部導体１０１ａ及び１０１ｂの間に絶縁層２０１を挿入することにより、内部導体１０１ａ及び１０１ｂが近接する中間経路１１ｃにおいて互いに干渉することで生じるノイズを低減することができる。
【００５８】
また、ループ部１１及びリード部１２を同一平面状に構成することにより、磁界センサ１０を簡易に製造することが可能となる。なお、絶縁層２０２は、シールド１０２と同じ形状に形成してもよい。このような場合には、ループ部１１の切欠き部１１ａは、信号線１０１の一部が露出するように形成される。
【００５９】
ループ部１１のうち、対向経路１１ｂの長さは、数μｍ（マイクロメートル）から数十μｍであり、例えば１０μｍに設定される。また、近接経路１１ｄの長さは、数十μｍから数百μｍであり、例えば１００μｍに設定される。
【００６０】
次に、磁界検出装置１の動作について図６を参照して説明する。
【００６１】
図６は、本実施形態における磁界検出装置１の制御方法に関する処理手順例を示すフローチャートである。
【００６２】
ここでは、磁界センサ１０の中間経路１１ｃが基板９０表面に対して直交するように磁界センサ１０が走査機構２０に設置されている。
【００６３】
ステップＳ１において検出制御部３０は、基板９０上において磁界センサ１０を所定の方向に走査するよう走査機構２０を制御する。
【００６４】
ステップＳ２において検出制御部３０は、走査機構２０によって磁界センサ１０を走査しながら、磁界センサ１０が移動するたびに、磁界センサ１０に生じる誘導起電力の大きさを読み出す。
【００６５】
本実施形態では、検出制御部３０内の差動増幅器３１が磁界センサ１０における信号線１０１の両端の電位差を増幅して検出し、その検出した値を出力する。そして検出制御部３０は、走査面における磁界センサ１０の位置ごとに差動増幅器３１の出力値が対応付けられた検出データを測定部４０に出力する。
【００６６】
磁界センサ１０においては、一対の開口部１００の一部又は全部を通過する磁界によって、互いに逆向きに巻回された信号線１０１の二つのループに誘導起電力が生じ、双方の誘導起電力が互いに打ち消される。打ち消された後の残留電力である差分電力が信号線１０１の両端から検出制御部３０に出力され、検出制御部３０によって磁界センサ１０に生じる差分電力が検出される。このとき、図４に示したように、磁界センサ１０の中間経路１１ｃが磁界発生源に近づくほど、磁界センサ１０から出力される差分電力は低下する。
【００６７】
ステップＳ３において測定部４０は、ステップＳ３にて読み出された誘導起電力の差分電力として差動増幅器３１の出力値が所定の閾値Ｔｈを下回るか否かを判断する。ここにいう閾値Ｔｈは、ゼロ、又はゼロに対して誤差やノイズなどを加味した値にあらかじめ定められる。
【００６８】
ステップＳ４において測定部４０は、差動増幅器３１の出力値が閾値Ｔｈを下回る場合には、上述の検出データを参照し、閾値Ｔｈを下回った出力値に対応付けられた磁界センサ１０の位置を、基板９０上の磁界の発生位置として検出する。
【００６９】
すなわち、測定部４０の処理は、ステップＳ３にて読み出された誘導起電力が低下したときの磁界センサ１０の位置を基板９０上の磁界発生位置として検出する検出ステップに対応する。
【００７０】
ステップＳ４の処理が終了すると、磁界検出装置１の制御方法についての一連の処理手順が終了する。
【００７１】
なお、ステップＳ４において測定部４０は、差動増幅器３１の出力値が閾値Ｔｈを下回る場合には、その磁界の発生位置近傍での差動増幅器３１の出力値が閾値Ｔｈ以上であるか否かを判断するようにしてもよい。これにより、磁界の発生位置近傍における出力値が閾値Ｔｈを下回る場合には、測定部４０は、基板９０上に磁界が発生していないと判断することができる。
【００７２】
このように、磁界センサ１０が磁界発生源の上方を通過したことにより差動増幅器３１の出力値が閾値Ｔｈを下回ったのか、単に基板９０上に磁界が発生していないため差動増幅器３１の出力値が閾値Ｔｈを下回ったのかを識別することができる。したがって、基板９０上の磁界の発生位置を精度よく特定することが可能となる。
【００７３】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００７４】
本実施形態によれば、走査面に配置された基板９０上の磁界を検出する磁界検出装置１は、磁界センサ１０と、基板９０上において磁界センサ１０を走査する走査機構２０と、磁界センサ１０に生じる誘導起電力の大きさを読み出す検出制御部３０と、を備える。
【００７５】
そして磁界センサ１０は、信号線１０１により構成される二つの開口部１００を有するループ部１１と、ループ部１１に形成された信号線１０１の始端１０１ｓ及び終端１０１ｔの両端を外部に引き出すためのリード部１２とを備える。ループ部１１には、開口部１００ごとに信号線１０１が逆向きに巻回され、リード部１２は、ループ部１１に鎖交する磁界によってループ部１１に発生する誘導起電力を外部に伝送する。
【００７６】
上述の磁界センサ１０は、走査機構２０に対し、二つの開口部１００の間を通る信号線１０１の中間経路１１ｃがリード部１２と基板９０の表面（走査面）との間に配置されるように設置される。これにより、リード部１２は、信号線１０１の二つのループの各々に生じる誘導起電力の差分を信号線１０１の両端から出力する。
【００７７】
このように、走査機構２０に設置された磁界センサ１０の信号線１０１は、互いに逆向きに巻回された二つのループを形成する。そのため、磁界センサ１０の中間経路１１ｃが磁界発生源の上方を通過するときには、信号線１０１の二つのループに生じる誘導起電力が互いに打ち消される。それゆえ、信号線１０１に生じる誘導電流の大部分は相殺され、図４に示したように、信号線１０１の始端１０１ｓと終端１０１ｔの電位差は急峻に低下する。
【００７８】
したがって、信号線１０１の二つのループに生じる誘導起電力を互いに打ち消すように磁界検出装置１を構成にすることで、二つのループに生じる誘導起電力を互いに強め合う構成に比べて、磁界センサ１０の感度特性を急峻にすることができる。これにより、磁界発生源の近傍において信号線１０１に生じる誘導起電力の変化が急峻になるので、磁界検出における空間分解能を高めることができる。
【００７９】
また、本実施形態によれば、磁界センサ１０は、走査機構２０に対してループ部１１の中間経路１１ｃが基板９０の表面と直交するように設置される。これにより、近接する磁界発生源が複数存在するような場合には、磁界センサ１０直下の磁界発生源に隣接する他の磁界発生源からの強い磁界が開口部１００を通過しにくくなるので、隣接する磁界発生源の影響を低減することができる。
【００８０】
また、本実施形態によれば、二つの開口部１００を互いに同一平面上に形成した。これにより、図５に示したように、磁界センサ１０を多層基板によって作製できるので、磁界センサ１０を簡易に成形することができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、磁界センサ１０の感度特性２００は、図４に示したように、ループ部１１の中間経路１１ｃの直下においてヌル点Ｎを有する。それゆえ、磁界センサ１０の感度特性２００は、中間経路１１ｃの直下においてピークＰを有する磁界センサ１０の感度特性３００に比べて、中間経路１１ｃの直下近傍において検出感度が急峻に変化する。
【００８２】
したがって、磁界センサ１０の構成と走査機構２０への磁界センサ１０の設置とを、中間経路１１ｃの直下において磁界センサ１０の検出感度が最も低くなるよう設計することにより、磁界検出装置１の空間分解能を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、磁界検出装置１は、検出制御部３０によって読み出された誘導起電力が所定の閾値Ｔｈを下回るか否かを判断する測定部４０を備える。この測定部４０は、誘導起電力が閾値Ｔｈを下回る場合には、磁界センサ１０の位置を磁界の発生位置として検出する検出手段を構成する。これにより、中間経路１１ｃの直下で磁界センサ１０の検出感度が最も低くなるよう構成された磁界検出装置１においては、磁界の発生位置を精度よく検出することができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、ループ部１１の基板９０側の近接経路１１ｄは直線状に形成される。これにより、開口部１００の開口面を基板９０に接近させることが可能となるので、磁界の発生位置をより精度よく検出することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、ループ部１１は矩形状に形成され、基板９０の表面に平行する直線部分であるループ部１１の近接経路１１ｄは、基板９０の表面に直交する直線部分である対向経路１１ｂに比べて長くなるように形成される。これにより、近接経路１１ｄと対向経路１１ｂとが等しい場合に比べて、二つの開口部１００の開口面の中心がそれぞれ基板９０に接近するので、磁界の発生位置を精度よく検出することができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、磁界センサ１０は、導体で構成されるシールド１０２が絶縁体で構成される絶縁層２０２ａ及び２０２ｂを介して信号線１０１を挟むように形成される。そしてループ部１１には信号線１０１の一部又は絶縁層２０２ａ及び２０２ｂの一部を露出させる切欠き部１１ａが形成される。これにより、電界によって信号線１０１に生じる起電力を抑制することができる。
【００８７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００８８】
例えば、磁界センサ１０は、一対の開口部１００が互いに対向するよう、すなわち中間経路１１ｃで折り曲げられるように構成されてもよい。このような構成であっても、本実施形態と同様に信号線１０１の二つのループに生じる誘導起電力を互いに打ち消すことができる。
【００８９】
また、磁界センサ１０は、シールド１０２を省略してもよい。このような構成であっても、本実施形態の作用効果が得られる。また、ループ部１１及びリード部１２には互いに異なる材料が用いられてもよい。切欠き部１１ａは、対向経路１１ｂに代えて中間経路１１ｃ又は近接経路１１ｄに形成されてもよい。また、磁界検出装置１は測定部４０を省略してもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１  磁界検出装置
１０  磁界センサ
１１  ループ部
１１ａ  切欠き部
１１ｂ  対向経路
１１ｃ  中間経路
１１ｄ  近接経路
１２  リード部
２０  走査機構
３０  検出制御部（読出手段）
３１  差動増幅器（読出手段）
４０  測定部（検出手段）
１００  開口部
１０１  信号線
【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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