【事件の表示】
　特許第６４１４４９８号発明「差動型磁気センサ」の特許異議申立事件について、次のとおり決定する。
【結　論】
　特許第６４１４４９８号の明細書及び特許請求の範囲を訂正請求書に添付された訂正明細書及び訂正特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項〔１〜３〕について訂正することを認める。
　特許第６４１４４９８号の請求項１〜３に係る特許を取り消す。　
【理　由】
第１　手続の経緯
　特許第６４１４４９８号（以下「本件特許」という。）に係る特許出願は、平成２７年３月２７日にされたものであり、平成３０年１０月１２日にその特許権の設定の登録がされ、同月３１日にその特許掲載公報が発行された。本件特許の特許請求の範囲に記載された請求項の数は３である。
　これに対して、平成３１年４月２６日に特許異議申立人東京総合コンサルティング株式会社（以下「申立人」という。）は、証拠として甲第１号証ないし甲第５号証を提出し、本件特許の請求項１〜３について特許異議の申立てをした。
　その後の経緯は、次のとおりである。
　令和元年　７月　５日付け：取消理由通知書
　令和元年　９月　９日　　：特許権者による意見書及び訂正請求書の提出
　令和元年　９月２４日付け：通知書（申立人宛て）
　令和元年１０月２９日　　：申立人による意見書の提出
　令和２年　１月２９日付け：取消理由通知書（決定の予告）
　令和２年　４月　４日　　：特許権者による意見書及び訂正請求書の提出
　令和２年　６月１８日付け：通知書（申立人宛て）
　令和２年　７月２１日　　：申立人による意見書の提出
　なお、令和元年９月９日に提出された訂正請求書による訂正の請求は、特許法第１２０条の５第７項の規定により、取り下げられたものとみなす。
　以下、令和２年４月４日に提出された訂正請求書を「本件訂正請求書」といい、本件訂正請求書による訂正を「本件訂正」という。
第２　本件訂正について
１　請求の趣旨及び訂正の内容
　本件訂正の請求の趣旨は、本件特許の願書に添付した明細書、特許請求の範囲を、それぞれ、本件訂正請求書に添付した訂正明細書、訂正特許請求の範囲のとおり、訂正後の請求項１〜３について訂正することを求めるものであって、その内容は次のとおりである（訂正箇所に下線を付した。）。
（１）訂正事項１
　特許請求の範囲の請求項１において、「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する磁場信号電圧を出力する２つの磁気検知手段と、」と記載されているのを「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する
交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの
に変換して
「前記駆動手段と前記差動演算手段との間に設けられ、検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段が、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号を調整する信号調整手段を備え、」と記載されているのを「
前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して
が接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され
のそれぞれ
である前記磁場信号電圧
る抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る
（請求項１の記載を引用する請求項２及び３も同様に訂正する。）
（２）訂正事項２
　特許請求の範囲の請求項１において、「互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるような出力信号を調整するようにして、」と記載されているのを「互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるよう
に
（請求項１の記載を引用する請求項２及び３も同様に訂正する。）
（３）訂正事項３
　特許請求の範囲の請求項２において、「前記請求項１において、前記信号調整手段が、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記駆動手段から供給される前記駆動電流が調整されるように構成されていることを特徴とする差動型磁気センサ。」と記載されているのを「前記請求項１において、前記信号調整手段が、
前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
（４）訂正事項４
　特許請求の範囲の請求項３において、「前記請求項１において、前記信号調整手段が、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記２つの磁気インピーダンス素子に接続される前記磁気検知手段を構成する信号処理手段の利得が調整されるように構成されていることを特徴とする差動型磁気センサ。」と記載されているのを「前記請求項１において、前記信号調整手段が、
前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
（５）訂正事項５
　明細書の段落【００１１】において、「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する磁場信号電圧を出力する２つの磁気検知手段と、」と記載されているのを「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する
交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの
に変換して
「前記駆動手段と前記差動演算手段との間に設けられ、検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段が、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号を調整する信号調整手段を備え、」と記載されているのを「
前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して
が接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され
のそれぞれ
である前記磁場信号電圧
る抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る
「互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるような出力信号を調整するようにして、」と記載されているのを「互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるよう
に
（６）訂正事項６
　明細書の段落【００１２】において、「前記第１発明において、前記信号調整手段として、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記駆動手段から供給される前記駆動電流が調整されるように構成されている」と記載されているのを「前記第１発明において、前記信号調整手段として、
前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
（７）訂正事項７
　明細書の段落【００１３】において、「前記第１発明において、前記信号調整手段として、前記２つの磁気インピーダンスセンサを構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記２つの磁気インピーダンス素子に接続される前記磁気検知手段を構成する信号処理手段の利得が調整されるように構成されている」と記載されているのを「前記第１発明において、前記信号調整手段として、
前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
（８）訂正事項８
　明細書の段落【００１４】において、「上記構成より成る第１発明の差動型磁気センサは、駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する磁場信号電圧を出力する２つの磁気検知手段と、前記２つの磁気検知手段から出力される２つの磁場信号電圧の差を演算することにより、前記２つの地点の磁場の強さの差の信号を出力する差動演算手段とから成る差動型磁気センサにおいて、前記駆動手段と前記差動演算手段との間に設けられた前記信号調整手段が、前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号を調整することにより、検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段が周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように出力信号を調整し、互いに磁気検知手段の検出感度が略同じであると見做せるような出力信号を調整するようにして、前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、局所的な前記背景磁場成分に比べて微弱である磁場の検出を可能にするという効果を奏する。」と記載されているのを「上記構成より成る第１発明の差動型磁気センサは、駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する
交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの
に変換して
前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して前記駆動手段と前記差動演算手段とが接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され、検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段のそれぞれが、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である前記磁場信号電圧を調整する抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る信号調整手段が、
磁気インピーダンス素子
に
該
（９）訂正事項９
　明細書の段落【００１５】において、「上記構成より成る第２発明の差動型磁気センサは、前記第１発明における前記信号調整手段として、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記駆動手段から供給される前記駆動電流が調整されるように構成されていることにより、前記２つの磁気インピーダンス素子が検出感度が異なっていても前記アモルファスワイヤの周辺の磁場強さに対応する磁場信号電圧を出力する際に、互いに検出感度が略同じとなるような磁場信号電圧に調整されて出力されるため、前記２つの地点共通の背景磁場成分を消去して、局所的な微弱磁場の精確な検出を可能にするという効果を奏する。」と記載されているのを「上記構成より成る第２発明の差動型磁気センサは、前記第１発明における前記信号調整手段として、
前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
（１０）訂正事項１０
　明細書の段落【００１６】において、「上記構成より成る第３発明の差動型磁気センサは、前記信号調整手段が、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記２つの磁気インピーダンス素子に接続される前記それぞれの信号処理手段の利得が調整されるように構成されているので、検出感度が異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を用いても、前記差動演算手段へ入力するまでの間に互いに略同一の感度となるように前記信号処理手段の利得を調整することができるので、前記２つの地点共通の背景磁場成分を消去して、局所的な微弱磁場の精確な検出を可能にするという効果を奏する。」と記載されているのを「上記構成より成る第３発明の差動型磁気センサは、前記信号調整手段が、
前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　なお、請求項１〜３に係る訂正は、一群の請求項〔１〜３〕に対して請求されたものである。また、明細書に係る訂正は、一群の請求項〔１〜３〕について請求されたものである。
２　訂正の適否についての判断
（１）訂正の目的
　ア　訂正事項１
　上記訂正事項１−１は、請求項１に係る発明の「２つの磁気検知手段」が「出力」する「磁場信号電圧」について、「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベル」に「変換」したものと限定するものであり、上記訂正事項１−２は、請求項１に係る発明において、「前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して前記駆動手段と前記差動演算手段とが接続される」として「駆動手段」と「差動演算手段」との接続関係を限定するとともに、請求項１に係る発明の「信号調整手段」の構成を、「前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され、検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段のそれぞれが、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である前記磁場信号電圧を調整する抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る」と限定するものであるから、上記訂正事項１に係る訂正は、特許法第１２０条の５第２項ただし書き第１号に掲げる「特許請求の範囲の減縮」を目的とするものに該当する。
　イ　訂正事項２
　上記訂正事項２は、「…見做せるような出力信号を調整…」を「…見做せるよう
に
　ウ　訂正事項３
　上記訂正事項３は、請求項２に係る発明の「信号調整手段」の構成を、「前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記駆動手段から供給される前記駆動電流が調整されるように構成されている」と限定するとともに、「前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている」という構成を付加するものであるから、上記訂正事項３に係る訂正は、特許法第１２０条の５第２項ただし書き第１号に掲げる「特許請求の範囲の減縮」を目的とするものに該当する。
　エ　訂正事項４
　上記訂正事項４は、請求項３に係る発明の「信号調整手段」の構成を、「前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記２つの磁気インピーダンス素子に接続される前記磁気検知手段を構成する信号処理手段の利得が調整されるように構成されている」と限定するとともに、「前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている」という構成を付加するものであるから、上記訂正事項４に係る訂正は、特許法第１２０条の５第２項ただし書き第１号に掲げる「特許請求の範囲の減縮」を目的とするものに該当する。
　オ　訂正事項５〜１０
　上記訂正事項５〜１０は、上記訂正事項１〜４に係る訂正に伴い特許請求の範囲の記載と明細書の記載との整合を図るためのものであるから、上記訂正事項５〜１０に係る訂正は、いずれも特許法１２０条の５第２項ただし書き第３号に掲げる「明瞭でない記載の釈明」を目的とするものに該当する。
（小括）
　上記ア〜オの検討内容をまとめると、
　上記訂正事項１、３及び４に係る訂正は、特許法１２０条の５第２項ただし書き第１号に掲げる「特許請求の範囲の減縮」を目的とするものに該当する。
　上記訂正事項２に係る訂正は、特許法１２０条の５第２項ただし書き第２号に掲げる「誤記の訂正」を目的とするものに該当する。
　上記訂正事項５〜１０に係る訂正は、特許法１２０条の５第２項ただし書き第３号に掲げる「明瞭でない記載の釈明」を目的とするものに該当する。
（２）新規事項の追加
　上記訂正事項１、３〜１０に係る訂正は、特許法１２０条の５第２項ただし書き第２号に掲げる「誤記又は誤訳の訂正」を目的とするものに該当しないから、これらの訂正における新規事項の追加の有無を判断する際の基準となる明細書等は、特許権の設定の登録がされた時点での願書に添付した明細書、特許請求の範囲及び図面（以下「特許明細書等」という。）である。
　上記訂正事項２に係る訂正は、特許法１２０条の５第２項ただし書き第２号に掲げる「誤記の訂正」を目的とするものに該当するから、この訂正における新規事項の追加の有無を判断する際の基準となる明細書等は、願書に最初に添付した明細書、特許請求の範囲及び図面（以下「当初明細書等」という。）である。
　ア　訂正事項１
　上記訂正事項１−１及び１−２は、特許明細書等の段落【００２５】〜【０１０６】、【図５】〜【図９】の記載に基づくものであると認められる。
　したがって、上記訂正事項１に係る訂正は、特許明細書等に記載した事項の範囲内においてしたものであり、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第５項に規定する要件を満たす。
　イ　訂正事項２
　上記訂正事項２は、当初明細書等の段落【０００９】及び【００５６】の記載に基づくものであると認められる。 
　したがって、上記訂正事項２に係る訂正は、当初明細書等に記載した事項の範囲内においてしたものであり、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第５項に規定する要件を満たす。
　ウ　訂正事項３
　上記訂正事項３は、特許明細書等の段落【００２５】〜【００７２】並びに【図５】及び【図６】の記載に基づくものであると認められる。
　したがって、上記訂正事項３に係る訂正は、特許明細書等に記載した事項の範囲内においてしたものであり、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第５項に規定する要件を満たす。
　エ　訂正事項４
　上記訂正事項４は、特許明細書等の段落【００７３】〜【０１０６】及び【図７】〜【図９】の記載に基づくものであると認められる。
　したがって、上記訂正事項４に係る訂正は、特許明細書等に記載した事項の範囲内においてしたものであり、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第５項に規定する要件を満たす。
　オ　訂正事項５〜１０
　上記訂正事項５〜１０は、上記ア〜エにおいて指摘した箇所の記載に基づくものであると認められる。
　したがって、上記訂正事項５〜１０に係る訂正は、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第５項に規定する要件を満たす。
（小括）
　上記ア〜オの検討内容をまとめると、
　上記訂正事項１〜１０に係る訂正は、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第５項に規定する要件を満たす。
（３）特許請求の範囲の実質的拡張・変更
　ア　訂正事項１
　上記訂正事項１−１は、請求項１に係る発明の「２つの磁気検知手段」が「出力」する「磁場信号電圧」の構成を限定するものであり、上記訂正事項１−２は、請求項１に係る発明において、「駆動手段」と「差動演算手段」との接続関係を限定するとともに、「信号調整手段」の構成を限定するものであるところ、かかる限定により、訂正後の請求項１に係る特許発明の技術的範囲の一部または全部について、訂正前の特許発明の技術的範囲外のものも含むとはいえないから、上記訂正事項１に係る訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第６項に規定する要件を満たす。
　イ　訂正事項２
　上記訂正事項２は、「…見做せるような出力信号を調整…」を「…見做せるよう
に
　ウ　訂正事項３
　上記訂正事項３は、請求項２に係る発明の「信号調整手段」の構成を限定するとともに、「前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている」という構成を付加するものであるところ、かかる限定・付加により、訂正後の請求項２に係る特許発明の技術的範囲の一部または全部について、訂正前の特許発明の技術的範囲外のものも含むとはいえないから、上記訂正事項３に係る訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第６項に規定する要件を満たす。
　エ　訂正事項４
　上記訂正事項４は、請求項３に係る発明の「信号調整手段」の構成を限定するとともに、「前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている」という構成を付加するものであるところ、かかる限定・付加により、訂正後の請求項３に係る特許発明の技術的範囲の一部または全部について、訂正前の特許発明の技術的範囲外のものも含むとはいえないから、上記訂正事項３に係る訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第６項に規定する要件を満たす。
　オ　訂正事項５〜１０
　上記訂正事項５〜１０は、上記訂正事項１〜４に係る訂正に伴い特許請求の範囲の記載と明細書の記載との整合を図るためのものであるところ、かかる整合を図るための記載変更により、訂正後の請求項１〜３に係る特許発明の技術的範囲の一部または全部について、訂正前の特許発明の技術的範囲外のものも含むとはいえないから、上記訂正事項５〜１０に係る訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第６項に規定する要件を満たす。
（小括）
　上記ア〜オにおける検討内容をまとめると、上記訂正事項１〜１０に係る訂正は、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではなく、特許法第１２０条の５第９項において準用する同法第１２６条第６項に規定する要件を満たす。
（４）独立特許要件
　この特許異議の申立てにおいては、請求項１〜３について特許異議の申立てがされているところ、上記訂正事項１及び２は請求項１〜３に係るものであり、上記訂正事項３は請求項２に係るものであり、上記訂正事項４は請求項３に係るものであるから、本件訂正後における請求項１〜３に記載されている事項により特定される発明について、特許法第１２０条の５第９項において読み替えて準用する同法第１２６条第７項に規定する独立特許要件は課されない。
（５）まとめ
　上記（１）〜（４）において検討した訂正要件についての判断をまとめると、本件訂正は適法なものである。
　よって、上記結論のとおり、訂正することを認める。
第３　取消理由の概要
　本件訂正前の令和元年９月９日に提出された訂正請求書により訂正された請求項１〜３に係る特許に対して、当審が令和２年１月２９日に特許権者に通知した取消理由の概要は、次のとおりである。
理由１
　本件特許の請求項１〜３に係る発明は明確ではないから、本件特許は、特許請求の範囲の記載が、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされたものである。
理由２
　本件特許の請求項１〜３に係る発明は、下記の引用文献に記載された発明に基いて、その出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項１〜３に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　　　　　　　　　　　　　　　記
　甲第１号証：特開２０１４−１９０７７４号公報
　周知例１　：毛利佳年雄著「磁気センサ理工学」第１０１〜１０４頁、
　　　　　　　２００４年１１月５日、株式会社コロナ社
（申立人が令和元年１０月２９日に提出した意見書に添付された参考文献１）
　周知例２　：特開２００３−３１５３７６号公報
　周知例３　：特開２００３−１４９３１１号公報
　周知例４　：特開平９−８０１３２号公報（甲第４号証）
第４　当審の判断
１　本件特許に係る発明
　上記第２において述べたとおり、本件訂正が認められたことから、本件特許の請求項１〜３に係る発明（以下「本件発明１」〜「本件発明３」という。）は、次のとおり、本件訂正請求書に添付した訂正特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定されるものであると認められる。
「【請求項１】
　駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの磁場信号電圧に変換して出力する２つの磁気検知手段と、
　前記２つの磁気検知手段から出力される２つの磁場信号電圧の差を演算することにより、前記２つの地点の磁場の強さの差の信号を出力する差動演算手段とから成る差動型磁気センサにおいて、
　前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して前記駆動手段と前記差動演算手段とが接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され、検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段のそれぞれが、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である前記磁場信号電圧を調整する抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る信号調整手段を備え、
　互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるように出力信号を調整するようにして、前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、該背景磁場成分に比べて微弱な磁場を検出するように構成されている
ことを特徴とする差動型磁気センサ。
【請求項２】
　前記請求項１において、
　前記信号調整手段が、前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記駆動手段から供給される前記駆動電流が調整されるように構成されているとともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　ことを特徴とする差動型磁気センサ。
【請求項３】
　前記請求項１において、
　前記信号調整手段が、前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、前記２つの磁気インピーダンス素子を構成する前記感磁体の検出感度の差異に対応して、前記２つの磁気インピーダンス素子に接続される前記磁気検知手段を構成する信号処理手段の利得が調整されるように構成されているとともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　ことを特徴とする差動型磁気センサ。」
２　引用文献
（１）甲第１号証
　甲第１号証には、図面とともに以下の記載がある。
　なお、下線は当審が付したものである。
「【００１２】
　本発明は、以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、上記課題を解決することを目的としたものであり、磁気異方性材料とピックアップコイルとを含む一対の磁気センサを有する磁気計測装置であって、該
一対の磁気センサの出力の差分を算出することにより磁気の静磁界成分を高精度に計測することが可能な磁気計測装置
「【００２２】
　図１は、本発明の一実施例である磁気計測装置１０の構成の概要を説明する図である。磁気計測装置１０は後述するクロック回路２４、電源部２６、パルスジェネレータ（パルスゲート）１８、一対のＭＩセンサ１４、１６、ＡＣカップル器２０、インスツルメンツアンプ２２、ＡＣカップル器３０、ロックインアンプ３２、ローパスフィルタ３４などを含んで構成されている。
【００２３】
　このうち、クロック回路２４は後述するパルスジェネレータ１８やロックインアンプ３２の差動のタイミングを決定するためのクロック信号をそれらに供給する。クロック回路２４としては、繰り返し時間の精度が高く、好適には５桁以上の精度を持って正確に繰り返すファンクションジェネレータなどがクロックとして使用される。このクロック回路２４において、クロック信号の繰り返し時間を可変にする事により、適切な励起効率を得ることが出来る。
【００２４】
　
パルスジェネレータ１８は
パルス状の駆動電流ＰｅをＭＩセンサ１４、１６に供給するためのもの
【００２５】
　一対のＭＩセンサ１４、１６はそれぞれ、前記パルスジェネレータ１８から供給される駆動電流（励磁電流）Ｐｅが流されるためのＭＩ素子と該ＭＩ素子の周囲の磁界を計測するための検出コイルとを含んで構成されている。一対のＭＩセンサ１４、１６の両者は同様の構成を有している。
【００２６】
　図２はこの一対のＭＩセンサ１４、１６の構成の一例を説明する図である。図２に示す
一対のＭＩセンサ１４、１６は、２つのセンサに共通するＭＩ素子３８と、それぞれのＭＩセンサ１４、１６に対して設けられた検出コイル４０、４２を含んでいる
ＭＩ素子３８はアモルファスワイヤなどの磁気異方性材料により構成されている
駆動電流ＰｅがＭＩ素子３８に流されるとその表皮効果により検出コイル４０、４２に一過性の誘導起電力波形を生ずることとなる
一対のＭＩセンサ１４、１６の両方には地磁気などの環境磁界が加わっている一方、一方のＭＩセンサ、例えばＭＩセンサ１４にのみ計測対象となる磁界Ｂｍｅｓを加えることにより、一対のＭＩセンサ１４、１６が出力する誘導起電力波形は異なるものとなる
その波形の相違に基づいて計測対象の磁界Ｂｍｅｓを計測する
【００２７】
（省略）
【００２８】
　図１に戻って、
ＭＩセンサ１４、１６のＯｃｏｉｌ１およびＯｃｏｉｌ２はそれぞれＡＣカップル器（バンドパスフィルタ）２０に入力され
インスツゥルメンツアンプ２２においてオフセット等のバランス調整、差分の算出、所定の増幅率による増幅が行われる
【００２９】
　インスツゥルメンツアンプ２２の出力は、更にＡＣカップル器３０によりクロック回路２４のクロック周波数（繰り返し周波数）に適合した所定のバンドパスフィルタによる処理が行われ、さらにロックインアンプ３２に入力される。ロックインアンプ３２には前述のクロック回路部２４からクロック信号が供給されるようになっており、ロックインアンプ３２はインスツゥルメンツアンプ２２によって差分されたＭＩセンサ１４、１６の出力Ｏｃｏｉｌ１、Ｏｃｏｉｌ２の振幅を、クロック回路２４のクロック信号と同期して検出する。具体的には検出した振幅、すなわちピーク値を連続的に出力する。そしてこの出力は、所定のオフセット電圧だけオフセットされた後に所定の増幅率、例えば１０００倍程度に増幅される。このロックインアンプ３２の出力は、さらにローパスフィルタ３４により高周波成分が取り除かれた後、磁気計測装置１０の出力信号とされる。なお、好適には、このように生成した出力信号だけではなく、前記オフセット電圧や、検出位相（ディレイ時間）についても併せて出力するようにしてもよい。
【００３０】
　また、図２の例においては、磁気計測装置１０を構成する部材のうち、パルスジェネレータ１８、ＭＩセンサ１４、１６、ＡＣカップル器２０、およびインスツゥルメンツアンプ２２が一つの筐体に収められて、センサプローブ１２とされている。このようにすれば、センサプローブ１２を磁気計測装置１０の本体部分とケーブルなどにより接続されることによりその本体部分とは離れて設けられるとができるので、センサプローブ１２のみを計測対象となる部分に近接させることができる。
【００３１】
　さらに、本実施例の磁気計測装置１０は、
一対のＭＩセンサ１４、１６の位置における局所磁界差および一対のＭＩセンサ１４、１６間の感度差がそれぞれ所定の許容値以下となるように調整する調整手段を有している
この調整手段は
センサ位置調整手段４５と
局所磁界調整手段５０とを含む
【００３２】
　図３は前記センサ位置調整手段４５の一例を説明する図である。図３に示すように、センサ位置調整手段４５は一対のボード４６、４７を含んでおり、それら一対のボード４６、４７はそれぞれと一体的に設けられた回転軸４８、４９を中心に回動可能とされている。一方、ボード４６、４７にはそれぞれ一対のＭＩセンサ１４、１６が固定されている。ボード４６、４７、および一対のＭＩセンサ１４、１６はそれぞれ同一平面内を動くものとされている。すなわちボード４６、４７がそれぞれ回転軸４８、４９を中心に回動することにより、一対のＭＩセンサ１４、１６の相対的な角度を増減することができるものとされている。
【００３３】
　例えば、環境磁界として最大のものである磁気の影響を考慮すると、ＭＩセンサ１４、１６は地磁気の影響を低減するため、いずれも南北方向に直交して設置することが考えられる。このように同一の向きに一対のＭＩセンサ１４、１６が配設され、共通する環境磁界が加えられると、一対のＭＩセンサ１４、１６が同一のセンサである場合には、理想的には同一の磁界を印加した場合において同一の出力が得られることとなる。しかしながら、両者の個体差などによりその出力が相違する場合には、例えば出力が大きくなるＭＩセンサを、そのセンサが配設されたボード４６または４７を回動させ環境磁界との角度を異ならせることで環境磁界の影響を弱めることができ、その出力を補正し、結果として一対のＭＩセンサ１４、１６の出力を予め定められた所定値以下、例えば同一なものとすることができる。
【００３４】
　図４は、局所磁界調整手段５０の一例を説明する図である。図４の例においては、局所磁界調整手段５０は例えば調整部材としての磁性体５２であり、一対のＭＩセンサ１４、１６の少なくとも一方の近傍に配設される。この磁性体５２は、前記センサ位置調整手段４５と同様、一対のＭＩセンサ１４、１６に同一の磁界を印加した場合に両者の出力が相違する場合に、少なくとも一方の出力を補正するために用いられる。例えば磁性体５２が図４のｘ、ｙ、ｚの各方向に可動とされており、その磁性体による磁界Ｂｅｑが一対のＭＩセンサ１４，１６の前記少なくとも一方に影響を与える結果、一対のＭＩセンサ１４、１６に同一の磁界を印加した場合に両者の出力が予め定められた所定値以下、例えば等しくなるように実験的にその位置が決定されればよい。
【００３５】
　本実施例の磁気計測装置１０によれば、調整手段５０により前記一対のＭＩセンサ１４、１６の位置における局所磁界差およびそれら一対のＭＩセンサ１４、１６間の感度差が許容値以下とされるので、一対のＭＩセンサ１４、１６の出力Ｏｃｏｉｌ１，Ｏｃｏｉｌ２の差を算出した場合に、例えば地磁気のようにこれらの一対のＭＩセンサ１４、１６に共通して印加される磁界の影響が精度よく相殺されることになる。そのため前記一対のＭＩセンサ１４、１６の一方にのみ印加される計測対象の磁界が直流成分を含むものであったとしても好適に計測可能となる。
【００３６】
　また、本実施例の磁気計測装置１０によれば、調整手段５０は、一対のＭＩセンサ１４、１６の近傍に配置する調整部材として局所磁界調整手段を有し、その調整部材は、磁性体、磁石、電磁石、導体、コイルの少なくとも１つであるので、一対のＭＩセンサ１４、１６の位置における局所磁界差を予め設定された許容値以下とすることができる。
【００３７】
　また、本実施例の磁気計測装置１０によれば、調整手段は、一対のＭＩセンサ１４、１６の方向を相対的に変更する機械的機構としての相互に回動可能なボード４６、４７であるので、一対のＭＩセンサ１４、１６間の感度差を予め設定された許容値以下とすることができる。」
「【００４９】
　図８は、
本発明の別の実施例における一対のＭＩセンサ１１４、１１６の態様を説明する図
ＭＩセンサ１１４、１１６はそれぞれＭＩ素子１３８、１３９および検出コイル１４０、１４２を有して構成されている
このＭＩ素子１３８、１３９はそれぞれパルスジェネレータ１８（図１などを参照）に電気的に接続され、パルスジェネレータ１８によって発生させられるパルス状の駆動電流Ｐｅが流されるようになっている。また、ＭＩセンサ１１４、１１６の検出コイル１４０、１４２の誘導起電力は出力信号Ｏｃｏｉｌ１、Ｏｃｏｉｌ２としてそれぞれ出力されるようになっている
２つのＭＩセンサ１１４、１１６のＭＩ素子１３８、１３９の局所磁界差及び出力の感度差を本発明の手段で許容値以下の精度で等しくすることにより、一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力Ｏｃｏｉｌ１、Ｏｃｏｉｌ２を差動させることにより測定対象となる静磁界成分を含む磁界Ｂｍｅｓを計測しうる
「【００５４】
　また、前述の実施例においては、調整手段としてセンサ位置調整手段４５と局所磁界調整手段５０とが設けられたが、両方が同時に設けられる必要はなく、いずれか一方のみが設けられた場合であっても一定の効果を生ずる。」
「【００５７】
　前述の実施例において、一対のＭＩセンサ１４、１６の出力の差分を増幅するアンプの増幅率は可変としてもよい。また、
一対のＭＩセンサ１４、１６の出力の相違をセンサ位置調整手段４５、１４５および局所磁界調整手段５０によっても十分に調整できない場合には、いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプをさらに設けることもできる
「【図１】
」
「【図２】
」
「【図３】
」
「【図４】
」
「【図８】
」
　上記記載事項及び図示内容を総合すると、甲第１号証には、以下の発明（以下「甲１発明」という。）が記載されていると認められる。
［甲１発明］
「一対の磁気センサの出力の差分を算出することにより磁気の静磁界成分を高精度に計測することが可能な磁気計測装置であって、
（段落【００１２】）
　パルス状の駆動電流ＰｅをＭＩセンサ１１４、１１６に供給するパルスジェネレータ１８と、（段落【００４９】、【００２４】、【図８】）
　それぞれがアモルファスワイヤにより構成されるＭＩ素子１３８、１３９及び検出コイル１４０、１４２を有し、駆動電流ＰｅがＭＩ素子１３８、１３９に流されるとその表皮効果により検出コイル１４０、１４２に一過性の誘導起電力波形を生ずる一対のＭＩセンサ１１４、１１６と、
（段落【００４９】、【００２６】、【図８】）
　一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力Ｏｃｏｉｌ１、Ｏｃｏｉｌ２が入力するＡＣカップル器（バンドパスフィルタ）２０と、
（段落【００４９】、【００２８】、【図１】、【図８】）
　ＡＣカップル器（バンドパスフィルタ）２０の後段においてオフセット等のバランス調整、差分の算出、所定の増幅率による増幅を行うインスツゥルメンツアンプ２２と、（段落【００２８】、【図１】）
　一対のＭＩセンサ１１４、１１６の位置における局所磁界差及び一対のＭＩセンサ１１４、１１６間の感度差がそれぞれ所定の許容値以下となるように調整するセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０とを備え、
（段落【００４９】、【００３１】、【図３】、【図４】、【図８】）
　一対のＭＩセンサ１１４、１１６の両方には地磁気などの環境磁界が加わっている一方、一方のＭＩセンサにのみ計測対象となる磁界Ｂｍｅｓを加えることにより、一対のＭＩセンサ１１４、１１６が出力する誘導起電力波形は異なるものとなり、その波形の相違に基づいて計測対象の磁界Ｂｍｅｓを計測することができ、（段落【００４９】、【００２６】、【図８】）
　一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力の相違をセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０によって十分に調整できないため、いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプをさらに設けた、
（段落【００５７】）
磁気計測装置。」
（２）周知例１
　上記周知例１（毛利佳年雄著「磁気センサ理工学」、２００４年１１月５日、株式会社コロナ社）には、以下の記載がある。
　なお、下線は当審が付したものである。
「磁気記録媒体や磁石が発生する磁界は局所磁界であり，地磁気より小さな場合でも，その空間分布の違いを利用すれば，センサで分離検出することができる。この磁界センサが，一様磁界を相殺して非一様磁界（勾配磁界，局所磁界）のみを検出するセンサであり，勾配磁界センサ，磁界差センサあるいはグラジオセンサ（gradio sensor）などとよばれている。
　図４．１５に，勾配磁界センサの例として，
ＭＩヘッドを２個直列に配したＣＭＯＳマルチバイブレータ形勾配磁界センサ
　２ｍｍ長，３０μｍ径アモルファスワイヤＭＩ素子を１０ｍｍ間隔で直列に配し，
それぞれのワイヤ通電パルス電流の大きさおよびコイルによる同方向直流バイアス電流の大きさを，可変抵抗器で調整して地磁気を相殺する
（第１０２頁の下から第１１行〜最終行）
「図４．１５（ａ）
」
（３）周知例２
　上記周知例２（特開２００３−３１５３７６号公報）には、以下の記載がある。なお、下線は当審が付したものである。
「【００２０】図３は、本第１実施形態の電流センサ２における電気回路２００を示したものであり、前記電流路１と
マグネト−インダクティブ磁気検出器２０
この電流により生じる磁場はアモルファスワイヤ３０に内部磁場変化を与える
【００２１】前記電気回路２００において、パルス発生器２１０は、アモルファスワイヤ３０、検波回路２２０のアナログスイッチＳ２２１および励磁回路２５０のアナログスイッチＳ２５１にそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３の同期したパルスを出力する。この三つのパルスは、Ｐ３が最も先行しており続いてＰ１、Ｐ２の順で発生し、たとえば１ＭＨｚの周波数で繰り返すので磁場の測定は１ＭＨｚの頻度である。
【００２２】パルスＰ３が発生すると励磁回路２５０のアナログスイッチｓ２５１が、瞬間的に閉となり、前記アモルファスワイヤ３０に巻回した前記検出コイル４に電源VDDから抵抗器Ｒ２５１を介して励磁電流が流れ、前記アモルファスワイヤ３０が一時的に励磁されるとともに初期化される。
【００２３】該励磁電流が終了し所定の時間後にパルスＰ１が発生しアモルファスワイヤ３０にパルス電流Ｐ1が印加されると、
アモルファスワイヤ３０にはパルス電流Ｐ１ならびにアモルファスワイヤが置かれている周辺磁場に対応して内部磁場変化が生じる。このとき電磁誘導作用により検出コイル４の端子には、該内部磁場変化に対応する電圧が発生する
【００２４】
この電圧を、前記信号変換回路５を構成する検波回路２２０の前記アナログスイッチが瞬間的に閉になることで、サンプルホールド回路のコンデンサＣ２２１がホールドする。オペレーショナルアンプからなる増幅器２３０は、前記検波回路２２０の電圧を増幅する
「【００３０】（第２実施形態）本第２実施形態の電流センサは、図６および図７に示されるように上記第１実施形態に対して電流路１０の下方に前記検出コイル４を巻回したアモルファスワイヤ３０および前記検出コイル４に接続された前記信号変換回路５を追設した点が相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【００３１】本第２実施形態の電流センサは、
マグネト−インダクティブ磁気検出器２０を２個用いて
前記二つのマグネト−インダクティブ磁気検出器２０のそれぞれの出力信号の差を演算する差動増幅器６２とで構成し、混入する地磁気などのノイズ成分の影響を相殺排除して
「【図３】
」
「【図６】
」
（４）周知例３
　上記周知例３（特開２００３−１４９３１１号公報）には、以下の記載がある。なお、下線は当審が付したものである。
「【０００９】具体的には、本発明に使用する
磁気インピーダンス効果素子よりなるセンサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂ
双ヘッド形磁気インピーダンス効果素子の２つのセンサーヘッド部の磁気インピーダンス効果素子の差をとることで、回路共通のノイズ、コモンモードノイズ等をカットし、感度の向上を図ることが出来る
【００１０】次に上記バイアスコイル２３Ａ，２３Ｂに流す電流は、
１つ１つのセンサの感度が一番高くなるように可変抵抗器Ｒｆで調節する
それぞれのセンサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂの通電パルス電流の大きさを可変抵抗器ＶＲで調節する
ここで、可変抵抗器Ｒｆで調節し、センサの感度が一番高くなるよう設定するのは、センサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂの長さ等の個々差があり、インピーダンスが個々に相違しても有効に素子の出力を得ようとするものである
【００１１】（検波回路）次いで、
検波回路は、前記センサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂで得た誘起電圧には、前記発信器から出る高周波を遮断する。測定する磁界が小さいとき磁気インピーダンス効果素子の誘起電圧も小さいため、順方向電圧の小さいショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）を利用している
ｆ＞１／２πＲ２Ｃ２ ≒３１２［Ｈｚ］
となる。しかし、増幅器のＯＰ入力部が、仮想設置になっているため、Ｒ３を考慮に入れると実際の遮断周波数は１６ｋＨｚとなる。また、センサーヘッド部と検波回路が、対称形に構成されているので、電源電圧や電源ラインに混入するコモンモードノイズなどを相殺する構成となっている。
【００１２】（差動増幅器）差動増幅器は、センサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂからの誘起電圧の差を得て、これを増幅し、逆方向に磁界を発生させる電源としての意義を有する。なお、増幅度を大きく例えば１００倍となるよう設計し、ＯＰの電源には電源ノイズの影響をなくすために電池等を使用することが好ましい。電解コンデンサＣ３とセラミックコンデンサＣ１を並列接続することで、発信器の電流電圧の安定化を図っている。」
「【図１】
」
（５）周知例４（甲第４号証）
　上記周知例４（特開平９−８０１３２号公報）には、以下の記載がある。
　なお、下線は当審が付したものである。
「【００１７】図５は図４の耐圧容器内に収容されている電子回路２０の一構成例を示したものである。この図において、１１および１２は前述したコイル、
２０１および２０２は、それぞれ、コイル１１および１２の出力信号が入力される可変利得型増幅器
２０３は、可変利得型増幅器２０１および２０２からの出力信号の差信号を出力する差動増幅器
【００１８】このように構成された電子回路２０において、
コイル１１および１２からの信号はそれぞれ利得を調整することができる可変利得増幅器２０１および２０２により増幅された後、差動増幅器２０３に入力され、差動増幅器２０３からその差の信号が出力される
初段の可変利得増幅器２０１あるいは２０２の利得を個別に制御することにより、コイル１１および１２の感度に差がある場合に、その感度差を補償することができる
「【図５】
」
３　対比、判断
（１）本件発明１について
　本件発明１と甲１発明とを対比すると、以下のとおりである。
　ア　甲１発明の「磁気計測装置」は、「一対の磁気センサの出力の差分を算出することにより磁気の静磁界成分を高精度に計測」しているから、本件発明１の「差動型磁気センサ」に相当する。
　イ　甲１発明の「ＭＩセンサ１１４、１１６に供給」される「パルス状の駆動電流Ｐｅ」は、本件発明の「駆動電流」に相当するから、甲１発明の「パルス状の駆動電流ＰｅをＭＩセンサ１１４、１１６に供給するパルスジェネレータ１８」は、本件発明１の「駆動電流を出力する駆動手段」に相当する。
　ウ　甲１発明の「ＭＩ素子１３８、１３９」は、「それぞれがアモルファスワイヤにより構成される」から、「ＭＩ素子１３８、１３９」のそれぞれが有する甲１発明の「アモルファスワイヤ」は、本件発明１の「２つの感磁体」に相当する。
　また、甲１発明では、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の両方には地磁気などの環境磁界が加わっている一方、一方のＭＩセンサにのみ計測対象となる磁界Ｂｍｅｓを加えることにより、一対のＭＩセンサ１１４、１１６が出力する誘導起電力波形は異なるものとなり、その波形の相違に基づいて計測対象の磁界Ｂｍｅｓを計測することができ」るとされ、また図１〜４，８から見ても、この「一対のＭＩセンサ１１４、１１６」が有する「ＭＩ素子１３８、１３９」は、互いに離れた２つの地点に配設されることは明らかである。
　そうすると、甲１発明の「駆動電流Ｐｅ」が流される「ＭＩ素子１３８、１３９」は、本件発明１の「離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子」に相当する。
　エ　甲１発明の「一対のＭＩセンサ１１４、１１６」では、「駆動電流ＰｅがＭＩ素子１３８、１３９に流されるとその表皮効果により検出コイル１４０、１４２に一過性の誘導起電力波形を生」じて、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力Ｏｃｏｉｌ１、Ｏｃｏｉｌ２」となり、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の両方には地磁気などの環境磁界が加わっている一方、一方のＭＩセンサにのみ計測対象となる磁界Ｂｍｅｓを加えることにより、一対のＭＩセンサ１１４、１１６が出力する誘導起電力波形は異なるものとな」るから、この「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力Ｏｃｏｉｌ１、Ｏｃｏｉｌ２」は、本件発明１の「感磁体の周辺の磁場強さに対応する」「磁場信号電圧」に相当する。
　そうすると、甲１発明の「一対のＭＩセンサ１１４、１１６」は、本件発明１の「感磁体の周辺の磁場強さに対応する」「磁場信号電圧」を「出力する２つの磁気検知手段」に相当する。
　オ　甲１発明における「ＡＣカップル器（バンドパスフィルタ）２０」の後段で「差分の算出」等を行う「インスツゥルメンツアンプ２２」が、本件発明１の「前記２つの磁気検知手段から出力される２つの磁場信号電圧の差を演算することにより、前記２つの地点の磁場の強さの差の信号を出力する差動演算手段」に相当する。
　カ　甲１発明では、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６間の感度差」が「所定の許容値以下となるように調整するセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０」が設けられており、このような「感度差」のある「一対のＭＩセンサ１１４、１１６」は、本件発明１の「検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段」に相当する。
　また、甲１発明では、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力の相違をセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０によって十分に調整できないため、いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」がさらに設けられているところ、上記「センサ位置調整手段４５」、「局所磁界調整手段５０」及び「一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」は、全体としてみれば、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６」の有する「アモルファスワイヤ」の周辺の磁場強さが同じレベルであれば同じレベルのセンサの出力となるように感度差に応じて出力信号の調整を行う信号調整手段であるといえる。
　そうすると、本件発明１と甲１発明とは、「検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段のそれぞれが、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である前記磁場信号電圧を調整する信号調整手段」を備える点で共通する。
　キ　甲１発明では、「センサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０」によって「一対のＭＩセンサ１１４、１１６間の感度差」が「所定の許容値以下となるように調整」し、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力の相違をセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０によって十分に調整できないため、いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」がさらに設けられているから、上記「センサ位置調整手段４５」、「局所磁界調整手段５０」及び「一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」は、全体として、「感度差」が「所定の許容値以下」となるように「一対のＭＩセンサ１１４、１１６」の出力を調整しており、このことは、本件発明１における「互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるように出力信号を調整する」ことに相当する。
　また、甲１発明は、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の両方には地磁気などの環境磁界が加わっている一方、一方のＭＩセンサにのみ計測対象となる磁界Ｂｍｅｓを加えることにより、一対のＭＩセンサ１１４、１１６が出力する誘導起電力波形は異なるものとなり、その波形の相違に基づいて計測対象の磁界Ｂｍｅｓを計測することができ」るところ、この「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の両方」に「加わっている」「地磁気などの環境磁界」は、本件発明１の「２つの地点共通の背景磁場成分」に相当する。
　そして、甲１発明では、「一対の磁気センサの出力の差分を算出することにより磁気の静磁界成分を高精度に計測することが可能」となっているところ、「一対の磁気センサの出力の差分を算出することにより」、「地磁気などの環境磁界」が相殺され、より微弱な磁場を検出できることは明らかであるから、このことは、本件発明１における「前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、該背景磁場成分に比べて微弱な磁場を検出するように構成されている」ということに相当する。
　ク　上記カ及びキの対比内容に関し、特許権者は、令和２年４月４日に提出された意見書において、以下の主張をしている。
　上記意見書第１８頁下から１２行目から第１９頁下から２行目まで
「しかしながら、甲第１号証には、「センサ位置調整手段４５および局所磁界調整手段５０によっても十分に
調整できない場合には
十分に調整できた場合には、アンプをさらに設ける必要が無い
　また甲第１号証において、センサ位置調整手段４５はＭＩセンサ１４、１６に関する段落【００３３】には「両者の個体差などによりその出力が相違する場合には、例えば出力が大きくなるＭＩセンサを、そのセンサが配設された
ボード４６または４７を回動させ環境磁界との角度を異ならせることで環境磁界の影響を弱めることができ、その出力を補正し
　ＭＩセンサ１４，１６のいずれか出力が大きくなるＭＩセンサを、ボード４６，４７を回転することにより、ＭＩセンサ１４，１６の互いの向きを異ならせることで
環境磁界のＭＩセンサへの影響を弱める（磁界の印加量を減ずる）ことによって
出力が大きくなるセンサに対する磁界の印加量を減ずることにより
前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば感度を調整することにより、同じレベルの磁場信号電圧を出力する
前記出力が大きくなるＭＩセンサの感度を調整して出力を減ずるものではない
ＭＩセンサ１４、１６の相互の検出感度が略同じであると見做せるように調整されるものではない
　さらに局所磁界調整手段５０に関する段落【００３４】「一対のＭＩセンサ１４、１６に同一の磁界を印加した場合に両者の出力が相違する場合に、少なくとも一方の出力を補正するために用いられる。例えば磁性体５２が図４のｘ，ｙ，ｚの各方向に可動とされており、その磁性体による磁界Ｂｅｑが一対のＭＩセンサ１４，１６の前記少なくとも一方に影響を与える結果、一対のＭＩセンサ１４、１６に同一の磁界を印加した場合に両者の出力が予め定められた所定値以下、例えば等しくなるように実験的にその位置が決定されればよい。」との記載がある。
　したがって甲１発明は、一対のＭＩセンサ１４，１６の出力を同一にするために、
一方のＭＩセンサの磁界Ｂｅｑの印加量を増減するもの
一方のセンサの周囲の磁場強さを高めるまたは弱めるものであり
本件第１特許発明のように周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するようにセンサ周辺の磁場強さを調整すること無くＭＩセンサの感度を調整して、出力を調整するもの
　ケ　特許権者の上記主張について検討する。
（ア）まず、甲第１号証の段落【００５７】の記載に関し、十分に調整できた場合にはアンプをさらに設ける必要がないとの主張について、上記記載には「十分に調整できない場合」と明示されているから、そのような場合が存在し得ることを是認しているのであって、「センサの出力を微調整増幅するためのアンプ」を追加的に設けることを排除していないことは明らかである。
　したがって、この主張を採用することはできない。
（イ）次に、甲第１号証の段落【００３３】の記載に関し、特許権者は、要するに、甲１発明は、出力が大きくなるセンサに対する
磁界の印加量を減ずる
磁界の印加量が異なっている
　しかしながら、本件発明１は、「
前記感磁体の周辺の磁場強さ
が感じる
　また、本件発明１は、「前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば
感度を調整することにより、
検出感度に応じて
　さらに、「互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じである
と見做せるように
　そうすると、本件発明１が、センサに印加されている磁界の印加量（感磁体が感じる周辺の磁場強さ）が同じであることや、センサの感度を調整することにより出力を調整することを前提とするものに限られると解するのは適当ではないところ、このような前提を欠く甲１発明が本件発明１と異なる旨の特許権者の上記主張は、結局のところ、本件特許の請求項１の記載から離れたところのものであって、およそ採用することはできない。
（ウ）最後に、甲第１号証の段落【００３４】の記載に関し、「甲１発明は、一対のＭＩセンサ１４，１６の出力を同一にするために、一方のＭＩセンサの磁界Ｂｅｑの印加量を増減するものであって、
一方のセンサの周囲の磁場強さを高めるまたは弱めるものであり」
センサ周辺の磁場強さを調整すること無くＭＩセンサの感度を調整して
両方が同時に設けられる必要はなく、いずれか一方のみが設けられた場合であっても一定の効果を生ずる
（エ）以上（ア）〜（ウ）の検討内容を踏まえると、上記クにおける特許権者の主張を採用することはできない。
　コ　以上ア〜ケの内容をまとめると、本件発明１と甲１発明とは、以下の一致点において一致し、以下の相違点１及び２において相違する。
［一致点］
「駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する磁場信号電圧を出力する２つの磁気検知手段と、
　前記２つの磁気検知手段から出力される２つの磁場信号電圧の差を演算することにより、前記２つの地点の磁場の強さの差の信号を出力する差動演算手段とから成る差動型磁気センサにおいて、
　検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンス素子を備えた前記２つの磁気検知手段のそれぞれが、前記感磁体の周辺の磁場強さが同じであれば同じレベルの磁場信号電圧を出力するように前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である前記磁場信号電圧を調整する信号調整手段を備え、
　互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるように出力信号を調整するようにして、前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、該背景磁場成分に比べて微弱な磁場を検出するように構成されている、
差動型磁気センサ。」
［相違点１］
　本件発明１では、「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する磁場信号電圧を出力する２つの磁気検知手段」が「前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの磁場信号電圧に変換して出力する」ものであり、また、「前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して前記駆動手段と前記差動演算手段とが接続される」のに対して、甲１発明では、そのような構成を備えていない点。
［相違点２］
　「信号調整手段」について、本件発明１では、「前記２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である前記磁場信号電圧を調整する抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る」ものとし、「前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され」ているのに対して、甲１発明では、そのような構成を備えていない点。
　サ　上記相違点１及び２について、以下検討する。
（ア）相違点１について
　ａ　２つの磁気インピーダンス素子の感磁体の周辺の磁場強さに対応する交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの磁場信号電圧に変換して出力するようにすることは、例えば、上記周知例１の第１０３頁の図４．１５（ａ）（２つのショットキーバリアダイオードＳＢＤ）や、上記周知例２の段落【００２０】〜【００３４】、【図３】、【図６】（サンプルホールド回路によって構成された２つの信号変換回路５）に記載されているように周知の技術である（以下「周知技術１−１」という）。
　ｂ　また、２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して駆動手段と差動演算手段とが接続されることも、上記周知例１の第１０３頁の図４．１５（ａ）（２つのアモルファスワイヤＭＩ素子と２つのショットキーバリアダイオードＳＢＤを含む回路を介して励磁パルス電流源と差動アンプとが接続されていることが読み取れる。）に記載されているように周知の技術である（以下「周知技術１−２」という）。」
　ｃ　そして、上記周知例１及び２に開示された技術は、差動増幅器により、地磁気などによるノイズ（背景磁場成分）を相殺して、高精度に磁場を検出するという点で、甲１発明と共通するものであるから、上記周知技術１−１及び１−２を甲１発明に適用して、上記相違点１に係る本件発明１の構成とすることは、当業者が容易になし得たことである。
　ｄ　この点に関し、特許権者は、令和２年４月４日に提出した意見書において以下の主張している。
　上記意見書第２２頁下から３行目から第２３頁下から２行目まで
「しかしながら周知例１は、２つの磁気インピーダンス素子の感磁体の周辺の磁場強さに対応する交流電圧を感磁体周辺の磁場強さに対応するレベルの磁場信号電圧に変換して出力するものである。
　甲第１号証における図１は、ＭＩセンサ１４，１６の交流信号出力がＡＣカップル器２０を介して差動演算手段であるインスツゥルメンツアンプ２２に入力されて差動演算結果の信号が、ＡＣカップル器３０を介してロックインアンプ３２で信号処理されて磁場信号に変換され、その出力信号が出力端子Ｏｕｔから出力されるものである。
　ここで周知技術１を甲１発明に適用することを考えると、甲１のＭＩセンサ１４，１６のそれぞれに磁場信号に変換するための周知技術１（周知例１）の２つのショットキーバリアダイオードＳＢＤのアノード側電極をそれぞれ接続し、変換された磁場信号を前記２つのショットキーバリアダイオードＳＢＤのカソード側電極をＡＣカップル器２０の入力端子にそれぞれ接続して出力することになる。
　
ＡＣカップル器２０は、たとえば１０ＫＨｚから１０００ＭＨｚ程度のカップリング帯域の信号を通過させるので、前記変換された磁界信号から直流を含む１０ＫＨｚ以下の磁場信号成分が減衰されてインスツゥルメンツアンプに入力されることになる
　さらに、
前記インスツゥルメンツアンプの出力端子にはクロック周波数に適合した所定のバンドパスフィルタであるＡＣカップル器３０が接続されているので、前記インスツゥルメンツアンプの磁場信号出力はさらに直流信号成分を含めて前記バンドパスの所定の帯域外の信号成分が減衰させられてロックインアンプに接続されることになる
甲１発明の磁気計測装置の出力端子であるロックインアンプの出力端子からは静磁界信号が出力されることがない
　さらに、
甲１発明の磁気計測装置は目的であるＢｍｅｓの静磁界成分を計測することも出来ないのである。
　すなわち、周知技術１を甲１発明に適用すると静磁界を計測することが出来ないのであるから、当業者にとって発明的努力無く容易に本願発明に到達することが出来ないのである。」
　ｅ　しかしながら、甲１発明において、「一対の磁気センサの出力の差分を算出することにより磁気の静磁界成分を高精度に計測する」にあたり、当該「差分を算出する」ための「インスツゥルメンツルアンプ２２」の前段及び後段にある「ＡＣカップル器２０」及び「ＡＣカップル器３０」の通過帯域は、検出したい磁界成分の周波数特性に応じて規定されるべきものであって、これらのＡＣカップル器のカットオフ周波数に係る回路パラメータ（コンデンサー容量や抵抗値等）を適宜設定することにより、静磁界を検出することも可能であるといえる。
（甲第１号証の段落【００２８】には、「ＭＩセンサ１４、１６のＯｃｏｉｌ１およびＯｃｏｉｌ２はそれぞれＡＣカップル器（バンドパスフィルタ）２０に入力され、
例えば
　したがって、特許権者の上記主張は格別のものではなく採用することはできない。
（イ）相違点２について
　ａ　上記周知例１の第１０２頁の下から第６行〜最終行には、「図４．１５に，勾配磁界センサの例として，ＭＩヘッドを２個直列に配したＣＭＯＳマルチバイブレータ形勾配磁界センサの回路構成を示す。２ｍｍ長，３０μｍ径アモルファスワイヤＭＩ素子を１０ｍｍ間隔で直列に配し，
それぞれのワイヤ通電パルス電流の大きさおよびコイルによる同方向直流バイアス電流の大きさを，可変抵抗器で調整して地磁気を相殺する
　ｂ　また、上記周知例３の段落【００１０】には、「次に上記バイアスコイル２３Ａ，２３Ｂに流す電流は、
１つ１つのセンサの感度が一番高くなるように可変抵抗器Ｒｆで調節する
また、それぞれのセンサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂの通電パルス電流の大きさを可変抵抗器ＶＲで調節する
ここで、可変抵抗器Ｒｆで調節し、センサの感度が一番高くなるよう設定するのは、センサーヘッド部２０Ａ，２０Ｂの長さ等の個々差があり、インピーダンスが個々に相違しても有効に素子の出力を得ようとするものである
　ｃ　このように、２つの磁気インピーダンス素子の異なる検出感度に応じて出力信号である磁場信号電圧を調整する信号調整手段が、所定の抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成るものとし、駆動手段および２つの磁気インピーダンス素子に接続されていることは、周知の技術である（以下「周知技術２」という。）。
　ｄ　そして、上記周知例１及び３に開示された技術は、差動増幅器により、地磁気などによるノイズ（背景磁場成分）を相殺して、高精度に磁場を検出するという点で、甲１発明と共通するものであり、高精度に磁場を検出するためには、出力信号である磁場信号電圧をより精密に調整することが望まれるから、甲１発明における、「センサ位置調整手段４５」、「局所磁界調整手段５０」及び「一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」という、全体として信号調整手段をなす構成に加えて、さらに上記周知技術２に開示された「抵抗または抵抗回路より成る信号調整手段」を甲１発明に加えることにより、上記相違点２に係る本件発明１の構成とすることは、当業者が容易になし得たことである。
　ｅ　この点に関し、特許権者は、令和２年４月４日に提出された意見書において、以下の主張をしている。
　上記意見書第２４頁下から１２行目から同頁最終行目まで
「しかしながら、甲１発明は、上述した様に本件第１特許発明の信号調整手段には成り得ない
センサ位置調整手段４５、局所磁界調整手段５０によって十分調整できない場合には
一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプを用いて微調整したものであり
周知技術に開示された抵抗または抵抗回路によりなる信号調整手段を追加したとすると
前記微調整アンプによって微調整された調整状態が崩れてしまうという弊害が生ずる
　ｆ　しかしながら、上記ｄにおいて述べたとおり、高精度に磁場を検出するためには、出力信号である磁場信号電圧をより精密に調整することが望まれるから、甲１発明において、機械的、磁気的及び補助的手段からなる信号調整手段に加えて、さらに「抵抗または抵抗回路」という周知の電気的調整手段を追加的に設ける必要性が存在しないとまではいえない。
　そして、上記周知技術２は、抵抗または抵抗回路より成る信号調整手段を、２つの磁気インピーダンス素子よりも上流側に設けるものであるから、かかる周知技術２を甲１発明に適用した場合に、２つの磁気インピーダンス素子よりも下流側にある「いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」は、抵抗または抵抗回路より成る信号調整手段、センサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０によって調整できない分だけ微調整を行えばよいから、特許権者が主張するような「微調整された調整状態が崩れてしまうという弊害が生ずる」ことはないのである。
　したがって、特許権者の上記主張を採用することはできない。
　なお、上記周知例３の【図１】に示されているように、差動増幅器４には可変抵抗が含まれており、増幅器の可変抵抗の抵抗値を変更することにより、増幅率を変更して調整することは広く知られている事項であるから、甲１発明の「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力の相違をセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０によって十分に調整できないため、いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプ」においても、抵抗または抵抗器が含まれていることは当業者にとって自明である。このような観点からみても、上記相違点２に係る本件発明１の構成とすることは、当業者が容易になし得たことであることに変わりがない。
　シ　そして、これらの相違点を総合的に勘案しても、本件発明１の奏する作用効果は、甲１発明及び周知技術１−１、１−２、２の奏する作用効果から予測される範囲内のものにすぎず、格別顕著なものということはできない。
　ス　したがって、本件発明１は、甲１発明及び周知技術１−１、１−２、２に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
（２）本件発明２について 
　ア　２つの磁気インピーダンス素子を構成する感磁体の検出感度の差異に対応して、駆動回路から供給される駆動電流を調整する信号調整手段を、駆動回路と２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けることは、上記（１）サ（イ）ａ及びｂにおいて引用した上記周知例１及び３に開示されており、周知の技術である（以下「周知技術３」という。）。
　イ　また、磁気インピーダンス素子の感磁体に卷回された磁気検知手段を構成する検出コイルが、信号処理手段に接続されていることは、上記周知例２の段落【００２０】〜【００３４】、【図３】、【図６】（検出コイル４がサンプルホールド回路５に接続されている）に記載されているように周知の技術である（以下「周知技術４」という。）。
　ウ　したがって、本件発明２は、甲１発明及び周知技術１−１、１−２、２〜４に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものである。
（３）本件発明３について 
　ア　２つのセンサを備えた差動型の計測装置において、２つのセンサの感度差を補償するために、それぞれのセンサの信号を増幅する増幅器の利得を調整することは、上記周知例４（特に、段落【００１８】、【図５】を参照。）に記載されるように、周知の技術である（以下「周知技術５」という。）。
　イ　そして、同じく２つのセンサを備えた差動型の計測装置である甲１発明では、「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力の相違をセンサ位置調整手段４５及び局所磁界調整手段５０によって十分に調整できないため、いずれか一方のセンサの出力を微調整増幅するためのアンプをさらに設け」ているところ、このような「一対のＭＩセンサ１１４、１１６の出力の相違」を無くすために、上記周知技術５を考慮し、当該「アンプ」を「いずれか一方のセンサ」に設けるのではなく、それぞれのセンサに設けるようにして、利得を調整できるようにすることは、当業者であれば容易に想到し得たことである。
　ウ　その際、当該「アンプ」には抵抗または抵抗回路が含まれているのが通常であって、当該「アンプ」を磁気検知手段の信号処理手段と差動演算手段との間の回路に設けることは、当業者が適宜なし得た設計事項にすぎない。
　エ　また、磁気インピーダンス素子の感磁体に卷回された磁気検知手段を構成する検出コイルが、信号処理手段に接続されていることは、周知の技術である（上記（２）のイの周知技術４を参照）。
　オ　したがって、本件発明３は、甲１発明及び周知技術１−１、１−２、２、４、５に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
４　小括
　上記１〜３より、請求項１〜３に係る特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
第５　むすび
　以上のとおりであるから、本件特許の請求項１〜３に係る特許は、特許法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
令和２年９月２４日（２０２０．９．２４）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
差動型磁気センサ
　【技術分野】
　【０００１】
　本発明は、離れた２つの地点に配設された２つの磁気インピーダンスセンサにより、２つの地点共通の背景磁場成分を消去して、一方の磁気インピーダンスセンサによって、局所的な微弱磁場の検出を可能にする磁気センサに関するものである。
　【背景技術】
　【０００２】
　近年、物理化学研究の分野で鉄粉等のような非常に微弱な磁気を計測するニーズが多くなっており、異なる２つの地点の磁場の差を高感度で計測することで局所的な微弱磁場を計測できる高感度な差動型磁気センサのニーズが多くなってきている。
　【０００３】
　ここで差動型磁気センサとは、２つの磁気インピーダンスセンサより成る磁気検知手段を用い、一方の磁気センサを鉄粉等の測定対象物に近づけ、もう一方の磁気センサを鉄粉等の測定対象物から離れた位置に配置して、それぞれの地点の磁気センサの磁場信号の差を演算することにより、２つの地点共通の背景磁場成分すなわち背景ノイズ成分（地磁気等）を消去し、鉄粉等の測定対象物のみから発生している磁場等、局所的な微弱磁場を抽出可能とするものである。
　【０００４】
　ここで磁気インピーダンスセンサは、感磁体としてアモルファスワイヤあるいは薄膜体を用いて磁気インピーダンス素子を構成することができるが、ここではアモルファスワイヤを用いた例を中心に説明する。すなわち、磁気インピーダンスセンサは、特許文献１に示されるようにアモルファスワイヤ等の感磁体にパルス電流あるいは高周波電流を通電することにより、アモルファスワイヤに磁気インピーダンス効果を発現させ、これにより生じる外部磁場（アモルファスワイヤが置かれている周囲の磁場）に対応する交流電圧を、前記アモルファスワイヤの両端またはアモルファスワイヤに巻回した検出コイルの両端から取り出し、サンプルホールド回路その他の信号処理回路によって、磁気あるいは磁場信号電圧として出力するものである。
　【０００５】
　前記従来の差動型磁気センサは、図１に示されるように、距離Ｌ［ｍ］離れた二つの地点の磁場Ｈ１、Ｈ２の環境におかれた検出感度が互いに等しい２つの磁気検知手段Ｓ１、Ｓ２と、この磁気検知手段から得られる磁場信号の差を求める差動演算手段ＤＡとによって、２つの磁気検知手段から得られる磁場信号の差Ｈ１−Ｈ２を出力するものである。
　【先行技術文献】
　【特許文献】
　【０００６】
　【特許文献１】ＷＯ２００５／０１９８５１号公報
　【発明の概要】
　【発明が解決しようとする課題】
　【０００７】
　しかしながら、たとえば直径０．１ｍｍの鉄粉の磁場が１ｎＴほどと極めて小さい磁場であるのに対して、ノイズとなる背景の磁場は、例えば、地磁気を例にとると数万ｎＴとなり、測定目的の磁場に比べ非常に大きいものとなることもある。一方、これよりも低い磁場レベルである工場、作業場、実験室などのモータ、照明器具等から発せられる背景磁気ノイズでも、数百ｎＴ以上のこともあり、たとえば２つの磁気検知手段の感度差が１％であるとすると、差動演算の結果、すなわち前記Ｈ１−Ｈ２に相当する残留磁場成分が数ｎＴ相当の背景磁場として残ってしまい、前記鉄粉による磁場成分の１ｎＴと区別ができないという不都合が生じる。そして、これにより大きい背景磁場の場合には、さらに感度差の影響が大きくなる。従って、このような局所的に存在する微弱磁場を精度よく抽出するためには、２つの磁気検知手段の検出感度の差が極力小さくなるようにし、理想的にはほぼ一致させる必要があり、２つの磁気信号が差動演算手段に入力されるまでに精確に検出感度を合わせておく必要がある。
　【０００８】
　このため従来においては、２つの磁気検知手段の特性が互いに一致するようにインライン検査をしながら製作するか、あるいは複数製作した中から特性の一致するものを選択して用いるという手法がとられてきたが、このような手法は工数および時間が増加することから、製作費用が高額になるという問題があった。
　【課題を解決するための手段】
　【０００９】
　本発明者らは上記課題を解決し、高感度差動型磁気センサを安価に製作可能とするために、磁気インピーダンスセンサに信号調整手段を付加することによって、前記磁気インピーダンス素子の感度特性にばらつきによる差があっても検出された磁場信号電圧が差動演算手段に入力されるまでの間において調整され、２つの磁気検知手段の検出感度を極力等しいと見做せるように調整するという本発明の第１の技術的思想に着眼したものである。
　【００１０】
　本発明者らは、さらに検出感度の異なる前記２つの磁気インピーダンスセンサの検出感度の差異に対応して、信号調整手段により駆動手段から供給される駆動電流を調整するという本発明の第２の技術的思想に着眼するとともに、信号調整手段により２つの磁気インピーダンス素子に接続される信号処理手段の利得を調整するという本発明の第３の技術的思想に着眼した。
　すなわち、前記した通り、差動型磁気センサで鉄粉等の局所的な微小磁場を測定しようとすると、２つの磁気インピーダンス素子の検出感度をほぼ一致させる必要があるが、実際には、製造上のばらつき等により、同じ検出感度の磁気インピーダンス素子を提供しようとしても、結果的に検出感度に差が生じてしまう場合がある。本発明では、このような場合でも信号調整手段を設けて、前記検出感度の差に応じて駆動電流または信号処理手段の利得が調整されることにより、局所的な微小磁場を精度良く測定可能とすることができる。
　【００１１】
　以上の検討の結果得られた本発明（請求項１に記載の第１発明）の差動型磁気センサは、
　駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する
交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの
に変換して
　前記２つの磁気検知手段から出力される２つの磁場信号電圧の差を演算することにより、前記２つの地点の磁場の強さの差の信号を出力する差動演算手段とから成る差動型磁気センサにおいて、
　
前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して
が接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され
のそれぞれ
である前記磁場信号電圧
る抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る
　互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるよう
に
ものである。
　【００１２】
　本発明（請求項２に記載の第２発明）の差動型磁気センサは、
　前記第１発明において、
　前記信号調整手段として、
前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
ものである。
　【００１３】
　本発明（請求項３に記載の第３発明）の差動型磁気センサは、
　前記第１発明において、
　前記信号調整手段として、
前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
ものである。
　【発明の効果】
　【００１４】
　上記構成より成る第１発明の差動型磁気センサは、駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する
交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの
に変換して
前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して
が接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され
のそれぞれ
である前記磁場信号電圧
る抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る
に
　【００１５】
　上記構成より成る第２発明の差動型磁気センサは、前記第１発明における前記信号調整手段として、
前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　【００１６】
　上記構成より成る第３発明の差動型磁気センサは、前記信号調整手段が、
前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　【図面の簡単な説明】
　【００１７】
　【図１】
　従来の差動型磁気センサにおける基本構成を説明するためのブロック回路図である。
　【図２】
　本発明の第１実施形態の差動型磁気センサの要部を説明するためのブロック回路図である。
　【図３】
　本発明の第２実施形態の差動型磁気センサの要部を示す回路図である。
　【図４】
　本発明の第３実施形態の差動型磁気センサの要部を示す回路図である。
　【図５】
　本発明の第１実施例の差動型磁気センサの詳細を示す詳細回路図である。
　【図６】
　本発明の第２実施例の差動型磁気センサの詳細を示す詳細回路図である。
　【図７】
　本発明の第３実施例の差動型磁気センサの詳細を示す詳細回路図である。
　【図８】
　本発明の第４実施例の差動型磁気センサの要部を示す部分詳細回路図である。
　【図９】
　本発明の第５実施例の差動型磁気センサの要部を示す部分詳細回路図である。
　【図１０】
　本第５実施例の差動型磁気センサによる計測例および信号調整手段を適用しない比較例における計測例を示す線図である。
　【発明を実施するための形態】
　【００１８】
　以下、本発明の最良の実施の形態について、実施形態および実施例に基づき、図面を用いて説明する。
　【実施形態１】
　【００１９】
　本第１実施形態の差動型磁気センサは、図２に示される様に２つの感磁体としてのアモルファスワイヤを備える磁気インピーダンス素子を含む２つの磁気検知手段Ｓ１およびＳ２と差動演算手段ＤＡからなり、異なる２つの地点の磁場の差の信号を出力する差動型磁気センサにおいて、前記磁気検知手段Ｓ１およびＳ２と差動演算手段ＤＡとの間に前記２つの磁気インピーダンス素子の前記アモルファスワイヤの検出感度の差に応じて周辺の磁場強さが同じであれば同じ大きさの磁場信号電圧が出力されるように出力信号を調整する信号調整手段ＳＴを設けるものである。
　【００２０】
　上記構成より成る第１実施形態の差動型磁気センサは、前記信号調整手段ＳＴが前記２つの磁気インピーダンス素子の検出感度に応じて信号を調整するので、前記２つの磁気インピーダンス素子の間に仮に検出感度に差異があったとしても２つの磁気インピーダンス素子の周辺の磁場強さが同じであれば、同じ大きさの磁場信号電圧が出力されると見做せるように、信号電圧が調整される。従って、前記差動演算手段ＤＡにより前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、局所的な微弱磁場の検出を可能にするという効果を奏する。
　【実施形態２】
　【００２１】
　本第２実施形態の差動型磁気センサは、前記第１実施形態において、図３に示されるように前記２つの磁気インピーダンスセンサＳ１およびＳ２が、前記アモルファスワイヤより成る磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２とパルス電流を出力する駆動回路ＤＣを含み、前記それぞれの磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２の検出感度とそれぞれの磁気インピーダンス素子に印加される駆動電流との積が互いに略等しくなるように前記磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２と前記駆動回路ＤＣとの間に前記信号調整手段ＳＴとして抵抗回路ｒ１およびｒ２を挿入するものである。
　【００２２】
　上記構成より成る第２実施形態の差動型磁気センサは、前記駆動回路ＤＣに挿入された前記抵抗回路ｒ１およびｒ２の抵抗値が、前記２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２の検出感度の比率に応じた駆動電流が印加されるように設定されているので、前記２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２の周辺の磁場強さに対応する交流電圧を検出コイルＫＣ１およびＫＣ２を介して出力するとともに前記駆動回路ＤＣのもう一つのパルス出力によって動作するアナログスイッチＡＳ１１、ＡＳ２１とコンデンサＣｈ１１、Ｃｈ２１からなるサンプルホールド回路ＳＨ１、ＳＨ２により磁場信号に変換し、前記差動演算手段ＤＡにより前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、微小鉄粉等に基づく局所的な微弱磁場の精確な検出を可能にするという効果を奏する。
　【実施形態３】
　【００２３】
　本第３実施形態の差動型磁気センサは、図４に示されるように前記２つの磁気インピーダンスセンサＳ１およびＳ２は、増幅回路Ａ１およびＡ２を含むサンプルホールド回路ＳＨ１およびＳＨ２を含み、前記それぞれの感磁体より成る磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２の検出感度とそれぞれの磁気インピーダンス素子に接続される信号処理手段としてのサンプルホールド回路ＳＨ１およびＳＨ２の利得との積が互いに略等しくなるように、前記信号調整手段ＳＴとして抵抗回路（図示せず）を挿入して前記サンプルホールド回路ＳＨ１およびＳＨ２の前記増幅回路Ａ１およびＡ２の増幅度が設定されているものである。
　【００２４】
　上記構成より成る第３実施形態の差動型磁気センサは、前記サンプルホールド回路ＳＨ１およびＳＨ２の前記増幅回路Ａ１およびＡ２の増幅度が、前記２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２の検出感度の比率に応じて設定されているので、前記２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１およびＥ２の周辺の磁場強さが同一であれば対応する磁場信号電圧に基づく増幅出力が同じ値と見做せるように調整され、前記差動演算手段ＤＡに出力されることにより、前記差動演算手段ＤＡの演算により前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、局所的な微小鉄粉等に基づく微弱磁場の精確な検出を可能にするという効果を奏する。
　【実施例１】
　【００２５】
　第１実施例の差動型磁気センサは、２つのアモルファスワイヤに通電する駆動電流を検出感度に応じて調整することにより、感度を一致させるもので、ある２点の外部磁場強さＨ１およびＨ２の差すなわち磁場の差（Ｈ１−Ｈ２）を計測する差動型磁気センサ、すなわち高感度磁気傾度計を構築するもので、本第１発明および第２発明に基づく実施例である。
　【００２６】
　第１実施例の差動型磁気センサは、図５に示されるように検出コイル１２および２２が卷回された感磁体としての第１および第２のアモルファスワイヤ１１および２１と、２つのパルスＰ１およびＰ２を出力するパルス発振回路１０と、２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１０およびＥ２０を構成する前記第１および第２のアモルファスワイヤ１１および２１を駆動する駆動電流を出力する駆動回路２と、前記第１および第２のアモルファスワイヤ１１および２１の検出感度に応じた駆動電流に調整する信号調整回路３と、前記第１および第２の検出コイル２１および２２が出力する外部磁場信号をホールドする第１および第２のサンプルホールド回路４１および４２より成る信号処理手段４と、外部磁場の差（Ｈ１−Ｈ２）を演算する差動演算手段５とから成る。
　【００２７】
　前記感磁体を構成する前記アモルファスワイヤ１１、２１からなる２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１０、Ｅ２０は、図５に示されるように距離Ｌだけ離して配置される。このＬは、通常は０．０１から１０ｍ程度のニーズが多いが、これ以外のニーズもある。
　【００２８】
　前記アモルファスワイヤ１１は、外径１０μｍ、長さ６ｍｍのＦｅＣｏＳｉＢ系合金より成り、外部磁場Ｈ１が作用するある地点に配設され、一端は後述する直列に２個接続された抵抗ｒ１１、ｒ２１の一方の抵抗ｒ１１の一端に接続され、他端は、接地、周囲に検出コイル１２が巻回されている。
　【００２９】
　前記アモルファスワイヤ２１は、外径１０μｍ、長さ６ｍｍのＦｅＣｏＳｉＢ系合金より成り、前記ある地点からＬメートル（ｍ）離れた外部磁場Ｈ２が作用する点に配設され、一端は後述する直列に２個接続された抵抗ｒ１１，ｒ２１の他方の抵抗ｒ２１の一端に接続され、他端は接地され、周囲に検出コイル２２が卷回されている。
　【００３０】
　パルス発振回路１０（詳細図は省略）は、直列に接続された２個のロジック素子と抵抗およびコンデンサから成り、一定のパルス幅のパルス出力Ｐ１を出力する第１の出力端１０Ａと、該パルス出力Ｐ１のパルス幅より狭いパルスＰ２を同期させて出力する第２の出力端１０Ｂを備えている。
　【００３１】
　駆動回路２は、所定の直流電流を出力する電圧源Ｅと、該電圧源Ｅのプラス端に一端が接続され、前記パルス発振回路１１からのパルスＰ１が制御端に出力されている時に前記電圧源Ｅから出力される直流電流を供給するように制御する電子スイッチＤＳとから成る。
　【００３２】
　前記信号調整回路３は、直列に接続された第１および第２の抵抗ｒ１１およびｒ２１とから成り、該第１の抵抗ｒ１１と第２の抵抗ｒ２１との接続点ｒｃが前記駆動回路２の前記電子スイッチＤＳの他端に接続され、前記電子スイッチＤＳの前記制御端に前記パルス出力Ｐ１が印加されている間は、前記接続点に電圧源Ｅからの直流電流が通電されるように構成されている。
　【００３３】
　前記第１の検出コイル１２は、一端１２１が所定の直流電位の直流電源（図示せず）に接続され、他端１２２がサンプルホールド回路４１のアナログスイッチＡＳ１１に接続され、両端の間に前記アモルファスワイヤ１１が置かれている周囲の外部磁場Ｈ１に対応する交流電圧が発生し、出力するように構成されている。
　【００３４】
　前記第２の検出コイル２２は、一端２２１が所定の直流電位の直流電源（図示せず）に接続され、他端２２２がサンプルホールド回路のアナログスイッチＡＳ２１に接続され、前記両端２２１，２２２の間に前記アモルファスワイヤ２１に前記信号調整回路３の前記第２の抵抗ｒ２１を介して駆動電流が印加されている時に、前記アモルファスワイヤ２１が置かれている周囲の外部磁場Ｈ２に対応する交流電圧が発生し、出力するように構成されている。
　【００３５】
　前記信号処理手段４は、図５に示されるように前記第１の検出コイルに接続された第１のサンプルホールド回路４１と前記第２の検出コイルに接続された第２のサンプルホールド回路４２とから成る。
　【００３６】
前記第１のサンプルホールド回路４１は、前記第１の検出コイル１２の前記他端１２２に一端が接続されるとともに、制御端が前記パルス発振回路１０の第２の出力端１０Ｂに接続された第１のアナログスイッチＡＳ１１と、該第１のアナログスイッチＡＳ１１の他端に一端が接続されるとともに、他端が前記直流電源（図示せず）に接続されたホールドコンデンサＣｈ１１とから成り、前記アナログスイッチＡＳ１１の他端に接続され、ホールドされた磁場Ｈ１に対応する電圧を増幅して出力する第１の緩衝増幅器Ａ１１を備えている。
　【００３７】
　前記第２のサンプルホールド回路４２は、前記第２の検出コイル２２の前記他端２２２に一端が接続されるとともに、制御端が前記パルス発振回路１０の前記第２の出力端１０Ｂに接続された第２のアナログスイッチＡＳ２１と、該第２のアナログスイッチＡＳ２１の他端に一端が接続されるとともに、他端が前記直流電源（図示せず）に接続されたホールドコンデンサＣｈ２１とから成り、前記アナログスイッチＡＳ２１の他端に接続され、ホールドされた磁場Ｈ２に対応する電圧を増幅して出力する第２の緩衝増幅器Ａ２１を備えている。
　【００３８】
　前記差動演算手段５は、前記第１の緩衝増幅器Ａ１１の出力端Ｐ１１にプラス入力端が接続されるとともに、前記第２の緩衝増幅器Ａ２１の出力端Ｐ２１にマイナス入力端が接続され、前記第１および第２の緩衝増幅回路Ａ１１およびＡ２１からの出力電圧の差の電圧を出力する差動増幅器Ａ３１によって構成されている。
　【００３９】
　上記構成より成る第１実施例の差動型磁気センサにおける２つの磁気インピーダンスセンサの検出感度の調整について説明する。
前記アモルファスワイヤ１１、２１と前記検出コイル１２、２２からなる磁気インピーダンス素子Ｅ１０、Ｅ２０は、それぞれ製造過程においてばらつきが発生するので、磁気インピーダンス素子として組上げたときには、互いに検出感度における差を持つおそれがある。
　【００４０】
　たとえば前記パルスＰ１に基づき、前記アモルファスワイヤ１１、２１に所定の同じパルス電流を流したときの磁気インピーダンス素子としての検出感度をｋ１、ｋ２とすると、両者の素子の感度に差異がある場合には通常以下の数１に示されるように検出感度ｋ１とｋ２は同じ値にならなくなる。
　【００４１】
　（数１）
　ｋ１≠ｋ２
　【００４２】
　したがって上記２つの磁気インピーダンス素子を同一の基準となる磁場環境Ｈ０においたときの前記緩衝増幅器Ａ１１、Ａ２１の利得を１とすると出力端子Ｐ１１、Ｐ２１のそれぞれの出力Ｈ０×ｋ１およびＨ０×ｋ２は、以下の数２に示されるように同じ出力にはならない。製造上のばらつきによる検出感度の差異は微差のことが多く、大きな差異となることは少ないかもしれないが、前記した用途のように、例えば数ｎＴレベルの非常に微小な鉄粉の磁場を測定しようとする場合には、このような検出感度の違いは、致命的な精度低下の原因となる。
　【００４３】
　（数２）
　Ｈ０×ｋ１≠Ｈ０×ｋ２
　【００４４】
　すなわち前記出力端子Ｐ１１、Ｐ２１は、前記差動演算手段５としての差動増幅器Ａ３１の入力端子を兼ねているので、該差動演算手段５の入力端子における２つの磁気検知手段の出力が異なるということであり、精確な磁場検出を可能にする差動型磁気センサとはならないため、検出感度の調整が必要になる。
　【００４５】
　前記２つの磁気インピーダンス素子の検出感度ｋ１、ｋ２は、前記パルスＰ１にもとづいて前記駆動回路２による前記アモルファスワイヤ１１、２１に流される電流の大きさに略比例するので、前記２つのアモルファスワイヤ１１、２１に流す電流を調整することにより、磁気インピーダンス素子としての検出感度の調整をすることができることになる。
　【００４６】
　すなわち前記２つの磁気検知手段の検出感度を同一にするには、検出感度の低い側の磁気インピーダンス素子のアモルファスワイヤに対してより大きなパルス電流を流すようにするか、または検出感度の高い側のアモルファスワイヤに対するパルス電流を減らすことで達成できるのである。
　【００４７】
　すなわち各アモルファスワイヤ１１、１２に流すパルス電流を、以下の数３に示される関係が成立するパルス電流ｉ１１、ｉ２１とすることにより、２つの磁気インピーダンス素子の検出感度を実質的に同一にすることができるのである。
　【００４８】
　（数３）
　Ｈ０×ｋ１×ｉ１１＝Ｈ０×ｋ２×ｉ２１
　【００４９】
　上記の式を整理すると、以下の数４に示されるようになる。すなわちこれが、２つの磁気インピーダンス素子の検出感度とそれぞれの磁気インピーダンス素子の駆動電流との積を互いに略等しくすることによって、検出感度を実質的に同一にする技術的原理である。
　【００５０】
　（数４）
　ｋ１×ｉ１１＝ｋ２×ｉ２１
　【００５１】
　前記２つのアモルファスワイヤ１１、１２に流れるパルス電流ｉ１１、ｉ２１は、２つのアモルファスワイヤの抵抗値をｗ１１、ｗ２１および駆動回路２の電源Ｅの電圧をＥｄとすると、以下の数５および数６のようになる。なお、以下抵抗器の説明として記載するｒ２１、ｒ２２等は、抵抗器の記号と抵抗値の両方を兼ねる意味で記載する。
　【００５２】
　（数５）
　ｉ１１＝Ｅｄ／（ｒ１１＋ｗ１１）
　【００５３】
　（数６）
　ｉ２１＝Ｅｄ／（ｒ２１＋ｗ２１）
　【００５４】
　上記数５および数６を、上述の数４に適用すると、以下の数７が得られる。
　【００５５】
　（数７）
　ｒ２１＝ｋ２／ｋ１（ｒ１１＋ｗ１１）−ｗ２１
　【００５６】
　すなわち、一方の磁気インピーダンス素子に所望の検出感度を与えるための駆動電流を印加することが出来る抵抗値の抵抗器ｒ１１を決定し、もう一方の磁気インピーダンス素子にこれと同じ感度を得るための抵抗器ｒ２１の抵抗値を上記数７により決定して、前記信号調整手段３として前記駆動回路２に前記抵抗器ｒ１１、ｒ２１より成る抵抗回路を挿入して駆動電流を調整すればよいのである。これにより２つの磁気検知手段のトータルの検出感度を実質的に同一と見做せるように調整することができるのである。
　【００５７】
　上記構成より成り、上述の調整が成された第１実施例の差動型磁気センサは、２つの磁気検知手段としての前記２つの磁気インピーダンスセンサと１つの差動演算手段とからなり、各磁気インピーダンスセンサはそれぞれのアモルファスワイヤ１１、２１をパルス駆動するための共通のパルス発振回路１０とアモルファスワイヤ駆動回路２を備えている。
　【００５８】
　すなわち前記パルス発振回路１０は、互いに同期関係にある所定周期のパルスＰ１とＰ２を２つの出力端１０Ａおよび１０Ｂより出力する。
　前記駆動回路２において、電子スイッチＤＳはその制御端子が、前記パルス発振回路１０の前記パルスＰ１を出力する出力端１０Ａに接続され、接点が開閉制御される。該電子スイッチＤＳの一方の接点電極は、前記電圧源Ｅに接続され、もう一方の接点電極は前記アモルファスワイヤ１１、２１に直列接続された抵抗器ｒ１１、ｒ２１にそれぞれ接続されていることから、これにより前記パルスＰ１のオンオフに対応して前記アモルファスワイヤ１１、２１に対して、それぞれパルス電流ｉ１１、ｉ２１が通電される。
　【００５９】
　このパルス電流により前記アモルファスワイヤ１１、２１は、磁気インピーダンス効果を発現し、前記検出コイル１２、２２の各端子間にそれぞれのアモルファスワイヤ１１、２１が置かれている周囲の外部磁場Ｈ１、Ｈ２に対応する交流電圧が発生する。
　【００６０】
　この交流電圧はアナログスイッチＡＳ１１、ＡＳ２１とホールドコンデンサＣｈ１１、Ｃｈ２１と緩衝増幅器Ａ１１、Ａ２１からなる２つのサンプルホールド回路４１および４２により、前記パルスＰ２に基づき所定のタイミングでそれぞれサンプルされ、前記ホールドコンデンサＣｈ１１、Ｃｈ２１に電圧としてホールドされ、該緩衝増幅器Ａ１１、Ａ２１からそれぞれ出力される。
　該緩衝増幅器Ａ１１、Ａ２１の各出力端子Ｐ１１、Ｐ２１から出力される出力は、前記磁場Ｈ１とＨ２に対応し、かつ、両者の検出感度が同じと見做せるような出力に調整された出力となっている。
　【００６１】
　よって第１実施例の差動型磁気センサは、前記差動演算手段５を構成する前記差動増幅器Ａ３１に入力されるまでの間に２つの磁気検知手段の検出感度を極力等しくするような出力に調整することができるので、従来のように同じ感度の磁気インピーダンス素子の組み合わせを探す工程も不要で、かつ生産した磁気インピーダンス素子をすべて有効に活用して、安価で微小鉄粉等の微弱磁場の高感度および高精度の検出を可能にするとともに、高感度・高精度の差動型磁気センサを実現することができるという作用効果を奏する。
　【実施例２】
　【００６２】
　第２実施例の差動型磁気センサは、図６に示されるように上述の第１実施例の差動型磁気センサにおける前記信号調整手段３に対して、可変抵抗ｒ３２を付加するもので、以下相違点を中心に説明する。
　【００６３】
　前記信号調整手段において、電流調整を行う抵抗器の選択工程に可変抵抗器を用いる例であって、本第２実施例においては固定抵抗器ｒ１２、ｒ２２は同じ抵抗値とし、可変抵抗器ｒ３２の一方の電極と摺動子との間の抵抗値をｒａ、もう一方の電極と摺動子との間の抵抗値をｒｂとすると、パルス電流ｉ１１、ｉ２１は以下の数８および数９のごとく設定できる。
　【００６４】
　（数８）
　ｉ１１＝Ｅｄ／（ｒ１２＋ｒａ＋ｗ１１）
　【００６５】
　（数９）
　ｉ２１＝Ｅｄ／（ｒ２２＋ｒｂ＋ｗ２１）
　【００６６】
　この数８および数９を上記数４に適用すると、以下の数１０を得ることが出来る。
　【００６７】
　（数１０）
　ｒｂ＝ｋ２／ｋ１（ｒ１１＋ｒａ＋ｗ１１）−（ｒ２１＋ｗ２１）
　【００６８】
　すなわち前記信号調整手段３として前記駆動回路２と前記アモルファスワイヤ１１および２１の間に抵抗ｒ１２、ｒａおよびｒ２２、ｒｂによる抵抗回路３２を介挿配設することで、２つの磁気検知手段のトータルの検出感度を実質的に同一と見做せるように調整することができるのである。
　【００６９】
　本第２実施例の差動型磁気センサは、前記可変抵抗器ｒ３２により抵抗値ｒａおよびｒｂを連続的に高精度で設定ができるので、上述の第１実施例における固定抵抗器の取替え作業に比べて、感度を同一にするための工程の生産性をいちじるしく向上させることが出来るとともに、検査中に検出感度のバランスが変化しても、速やかに調整して対応出来るという作用効果を奏する。
　【００７０】
　本第２実施例においては、電子回路を簡略化する観点より磁気インピーダンス素子Ｅ１０、Ｅ２０の各検出コイル１２、２２を差動接続することにより、前記第１実施例における差動増幅器を省略するものである。
　【００７１】
　すなわち本第２実施例の差動型磁気センサは、各検出コイル１２、２２の巻終わり電極ｂ、ｄを互いに接続して、巻き始め電極ａとｃの両電極間の電圧すなわち前記検出コイル１２、２２に生じる前記交流電圧の差の電圧を前記アナログスイッチＡＳ３１および前記ホールドコンデンサＣｈ３１から成り、前記緩衝増幅器を省略した１個のサンプルホールド回路のみによって、サンプルホールドすることにより、２つの磁場Ｈ１とＨ２との差の磁場信号を、緩衝増幅器を兼ねた差動演算手段５としての高入力インピーダンス増幅器Ａ３２の出力端子から出力するものであるので、電子回路を簡素化することにより、コストダウンを可能にして、精確な微弱磁場検出を可能にするという効果を奏する。
　【００７２】
　上記構成より成る第２実施例の差動型磁気センサは、高入力インピーダンス増幅器Ａ３２が、通常のＯＰアンプ（演算増幅器）を用いて高入力インピーダンス増幅回路を実現することも可能であり、高感度差動型磁気センサをより安価に実現するという作用効果を奏するものである。
　【実施例３】
　【００７３】
　本第３実施例の差動型磁気センサは、信号処理手段におけるサンプルホールド回路において利得調整する本第３発明に基づく実施例であり、以下上述した第１実施例との相違点を中心に説明する。
　【００７４】
　本第３実施例の差動型磁気センサは、前記した本第１実施例および第２実施例とは異なり、アモルファスワイヤに通電する駆動電流の調整によって、感度を調整するものではなく、図７に示すように前記２つのアモルファスワイヤ１１、２１は、従来の差動型磁気センサと同様に同じ抵抗値の抵抗器ｒ０を介して同じパルス電流で駆動されている。従って、製造工程のばらつき等により、前記２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１０およびＥ２０の検出感度が相違していた場合には、前記２つの磁気インピーダンス素子からの出力は互いに異なることとなる。
　【００７５】
　そこで、本第３実施例においては、磁気インピーダンス素子の検出感度の調整は前記信号処理手段４としての前記サンプルホールド回路に信号調整手段３としての抵抗回路３３１，３３２を挿入することにより、１以下の利得として減衰率を調整することにより行うものである。
　【００７６】
　より具体的には、緩衝増幅器としてＯＰアンプによる増幅度１のフォロワーＡ１１、Ａ２１の出力端子と出力端子Ｐ１１、Ｐ２１との間に直列に接続された抵抗器ｒ１１、ｒ１２からなり、一端が直流電流源（図示せず）に接続され他端がフォロアーＡ１１の出力端に接続されるとともに、抵抗器ｒ１１およびｒ１２の接続点が前記出力端子Ｐ１１に接続された第１の抵抗回路３３１と、直列に接続された抵抗ｒ２１、ｒ２２とからなり、一端が直流電流源（図示せず）に接続され他端がフォロアーＡ２１の出力端子に接続されるとともに、抵抗器ｒ２１およびｒ２２の接続点が前記出力端子Ｐ２１に接続された第２の抵抗回路３３２をそれぞれ挿入するものである。
　【００７７】
　前記第１および第２の抵抗回路の減衰率は、
　ｒ１１／（ｒ１１＋ｒ１２）および
　ｒ２１／（ｒ２１＋ｒ２２）である。
　【００７８】
　ここで前記２つの磁気インピーダンス素子Ｅ１０およびＥ２０の固有の検出感度をｋ１、ｋ２とするとき、以下の数１１に示されるように前記抵抗器ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１、ｒ２２の抵抗値を設定することにより、前記差動演算手段５を構成する差動増幅器Ａ３３に入力されるまでの間に前記２つの磁気インピーダンス素子の検出感度が実質的に等しいと見做せるような出力信号に調整することができるのである。
　【００７９】
　（数１１）
　ｋ１×ｒ１１／（ｒ１１＋ｒ１２）＝ｋ２×ｒ２１／（ｒ２１＋ｒ２２）
　【００８０】
　具体的には、以下の数１２に示されるようであり、前記抵抗器ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１の抵抗値をあらかじめ決定し、ｒ２２の抵抗値を下記数１２に基づき算出して前記抵抗回路に適用するものである。
　【００８１】
　（数１２）
　ｒ２２＝（ｋ２×ｒ２１）／（ｋ１×ｒ１１）×（ｒ１１＋ｒ１２）−ｒ２１
　【００８２】
　なお前記抵抗ｒ１１、ｒ２１は、一例として緩衝増幅器Ａ１２、Ａ２１に対して大きな負荷とならない通常１ｋΩ以上とし、前記抵抗ｒ１２は抵抗ｒ１１との比において減衰率がたとえば１０％程度となるようたとえば０．１ｋΩとした。これは磁気インピーダンス素子の検出感度のばらつきが高々数％以内であるので、この範囲内で如何なるばらつきに対しても信号調整を可能にするｒ２２の抵抗値の算出を可能にするためである。
　なお前記抵抗器ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１、ｒ２２として可変抵抗器を採用することもできる。
　【００８３】
　上記構成より成る第３実施例の差動型磁気センサは、製造上のばらつき等により前記２つの磁気インピーダンス素子の検出感度に差異が生じた場合であっても、前記サンプルホールド回路４１および４２に介挿された信号調整手段としての第１および第２の抵抗回路３３１および３３２によって、前記差動演算手段５を構成する差動増幅器Ａ３３に入力される出力信号は、磁気検知手段の最終的な検出感度が実質的に同一になると見做せるような出力信号に調整することができるので、前記２つの地点共通の背景磁場成分を相殺して、検出すべき微小鉄粉等に基づく局所的な微弱磁場の精確な検出を可能にするという効果を奏する。
　【実施例４】
　【００８４】
　第４実施例の差動型磁気センサは、低価格化を可能にするために、図８に要部が示されるように、上述の第３実施例における差動演算手段５に対応するものとして、高入力インピーダンスの差動増幅器Ａ３４を用いることと、信号処理手段４としてのサンプルホールド回路４１および４２の緩衝増幅器Ａ１１、Ａ２１を省略したものであり、以下相違点を中心に説明する。
　【００８５】
　前記サンプルホールド回路４１および４２のホールドコンデンサＣｈ１、Ｃｈ２と前記差動演算手段５としての高入力インピーダンス差動増幅器Ａ３４の入力端子Ｐ１１、Ｐ２１との間に、前記信号調整手段３として挿入する抵抗器ｒ１１、ｒ１２および抵抗ｒ２１、ｒ２２からなる抵抗回路３３１および３３２による減衰回路を挿入するものである。
　【００８６】
　ここで　２つの磁気インピーダンス素子の検出感度を同一にする条件は、図７と同様であり既に記載した数１２に基づいてｒ２２を算出する。
　【００８７】
　ここで抵抗器ｒ１１、ｒ２１とサンプルホールド回路４１および４２のホールドコンデンサＣｈ１、Ｃｈ２との積で決まる放電時定数ｔ１、ｔ２は、以下の数１３および数１４のようになる。
　【００８８】
　（数１３）
　ｔ１＝（ｒ１１＋ｒ１２）×Ｃｈ１≒ｒ１１×Ｃｈ１　∵　ｒ１１≫ｒ１２
　【００８９】
　（数１４）
　ｔ２＝（ｒ２１＋ｒ２２）×Ｃｈ２≒ｒ２１×Ｃｈ２　∵ｒ２１≫ｒ２２
　【００９０】
　前記パルス発振回路１０から出力される前記パルスＰ１、Ｐ２の周期をＴとすると、前記サンプルホールド回路４１および４２による磁気信号の更新も周期Ｔで行われる。
　上記放電時定数ｔ１、ｔ２がこの周期Ｔと同じか、それよりも大、すなわち以下の数１５を満足するものであれば、サンプルホールドされたホールドコンデンサの電圧、すなわち検出した磁場信号を次の新たなサンプルホールドのタイミングまで所定の正確さで保持することができる。
　【００９１】
　（数１５）
　ｔ１、ｔ２　＆＃８８０５；Ｔ
　【００９２】
　この場合に前記差動増幅器Ａ３４の入力インピーダンスが、前記抵抗器ｒ１１、ｒ２１よりも十分高ければ、図７に示された前記緩衝増幅器Ａ１１、Ａ２１を省略することができるのである。
　【００９３】
　なお本第４実施例においては前記パルスＰ１、Ｐ２の繰り返し周期Ｔを１μｓ（マイクロ秒）、前記抵抗回路３３１、３３２によって構成される減衰回路の抵抗器の抵抗器ｒ１１、ｒ２１を、一例として３００ｋΩ、コンデンサＣｈ１、Ｃｈ２を１００ｐＦ（ピコファラッド）に設定した。
　【００９４】
この場合の前記放電時定数ｔ１、ｔ２は、以下の数１６および数１７のようになる。
　【００９５】
　（数１６）
ｔ１＝ｒ１１×Ｃｈ１＝３００×１０３×１００×１０−１２＝３０×１０−６＝３０μｓ
　【００９６】
　（数１７）
ｔ２＝ｒ２１×Ｃｈ２＝３００×１０３×１００×１０−１２＝３０×１０−６＝３０μｓ
　【００９７】
　よって前記放電時定数ｔ１、ｔ２は、ともにパルスＰ１、Ｐ２の周期Ｔ＝１μｓよりも十分大であり、前記数１５が成り立ち、また通常の高入力インピーダンス増幅器の入力インピーダンスは、抵抗器ｒ１１、ｒ２１に用いた３００ｋΩに比べて無視できるほど高いので、前記のごとく緩衝増幅器を省略できた。
　【００９８】
　なお前記信号調整手段３としての抵抗器ｒ１１とｒ１２およびｒ２１とｒ２２からなる前記抵抗回路３３１および３３２より成る減衰回路により、２つの信号検知手段の感度を精確度高く調整できることは上記説明したとおりである。
　【００９９】
　以上から明らかな様に第４実施例の差動型磁気センサは、上述の第３実施例における緩衝増幅器としてのＯＰアンプのフォロワー回路を用いる必要がないので、さらなる低コスト化が実現できるという作用効果を奏する。
　なお第３実施例と同様に前記抵抗器ｒ１１、ｒ１２、ｒ２１、ｒ２２として可変抵抗器を採用することができる。
　【実施例５】
　【０１００】
　第５実施例の差動型磁気センサは、図９に示す通り、信号調整手段３としてサンプルホールド回路４１および４２の緩衝増幅器Ａ１２およびＡ２２をＯＰアンプと抵抗回路３５１，３５２による非反転増幅器によって実現して差動演算器Ａ３５に出力するものである。
　【０１０１】
　前記緩衝増幅器としてＯＰアンプＡ１２、抵抗器ｒ１３、ｒ１４とＯＰアンプＡ２２、抵抗器ｒ２３、ｒ２４からなる２つの非反転増幅器の利得は、以下のように設定できる。
　（１＋　ｒ１４／　ｒ１３）
　（１＋　ｒ２４／　ｒ２３）
　【０１０２】
　したがって　前記２つの磁気インピーダンス素子の固有の感度をｋ１、ｋ２とするとき、以下の数１８となるように、抵抗器ｒ１３、ｒ１４、ｒ２３、ｒ２４の抵抗値を設定することにより、差動演算手段Ａ３５に入力されるまでの間に前記２つの磁気インピーダンス素子の検出感度を実質的に等しくなるように調整することができるのである。
　【０１０３】
　（数１８）
　ｋ１×（１＋ｒ１４／ｒ１３）＝ｋ２×（１＋ｒ２４／ｒ２３）
　【０１０４】
　具体的には抵抗器ｒ１３、ｒ１４の抵抗値の設定によって、一方の磁気インピーダンス素子を所望の検出感度に設定し、もう一方の磁気インピーダンス素子の検出感度は抵抗ｒ２３＝ｒ１３として数１９によって算出したｒ２４を適用する。
　【０１０５】
　（数１９）
　ｒ２４＝ｒ２３／ｋ２×（ｋ２−ｋ１−ｋ１×ｒ１４／ｒ１３）
　なお前記抵抗器ｒ１３、ｒ１４、ｒ２３、ｒ２４を可変抵抗器によって構成することができる。
　【０１０６】
　上記構成より成る第５実施例の差動型磁気センサは、前記信号調整手段３として前記サンプルホールド回路４１および４２の緩衝増幅器Ａ１２およびＡ２２をＯＰアンプと抵抗回路３５１，３５２による非反転増幅器によって実現して差動演算器Ａ３５に出力するものであるので、前記抵抗回路３５１および３５２の抵抗値を設定することにより、利得を１以上で増幅しながら実質的に磁気検知手段の最終的な検出感度が同一と見做せるような出力電圧を得ることができるため、より高感度な差動型磁気センサを実現するという作用効果を奏する。
　【０１０７】
　本第５実施例の差動型磁気センサを用いて、実際に磁場計測を行った計測例について、図１０（Ａ）を用いて以下に説明する。
　すなわち２つの磁気検知手段の２つの磁気インピーダンスセンサ素子の距離を３０ｍｍとし、一方をベルトコンベアーにより通過する直径０．３ｍｍの鉄粉の通過路近傍上部に、配設するとともに、もう一方をそれよりも上部にずらして配設して、計測を行ったものである。
　【０１０８】
　上記計測の結果を示す図１０（Ａ）において、ａ、ｂは、各磁気検知手段の出力端子Ｐ１１，Ｐ２１からの出力の波形を示す。ａ、ｂは、ほぼ同等の波形であり、見やすくするため図１０（Ａ）においては上下にずらして表示している。
　ａの波形には鉄粉通過の微弱な磁気信号が含まれているが、ノイズとなる背景磁場成分がａ、ｂともに最大で約８０ｎＴ程度あるため、そのままでは微小な鉄粉通過時の磁気信号が、背景磁場成分に隠れてしまい、明確には視認できない。ｃは、前記差動演算器Ａ３５の差動演算の出力であり、差動演算効果により両出力の背景ノイズが約１／４００に小さくなるとともにピーク値１．２ｎＴの鉄粉通過による磁場変動波形を観察することができた。なお、ｃの波形は、磁場変動を見やすくするため、ａ、ｂに比べて縦軸のスケールを拡大して表示したものである。
　なお、上記の計測実験では、地磁気が直流磁場であることを考慮し、低周波を除去するフィルタを用いて測定結果に影響が及ばないようにし、実験を行っている。
　【０１０９】
　図１０（Ｂ）に示される波形ｄは、本第５実施例の特徴である信号調整手段を適用せずに上記と同じ計測を行った比較例における差動演算後の出力波形である。この場合、背景ノイズが十分に小さくならず、それによって矢印で示した位置にみられるはずの鉄粉通過の波形が隠されてしまった例である。
　【０１１０】
　上述の実施形態および実施例は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
　【０１１１】
　上述の実施形態および実施例においては、一例として感磁体としてアモルファスワイヤを採用したものについて説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、感磁体として薄膜その他のものを必要に応じて採用することができるものである。
　【０１１２】
　上述の実施形態および実施例においては、一例として感磁体としてのアモルファスワイヤの周囲に巻回した検出コイルによって外部磁場を検出する例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、感磁体としてのアモルファスワイヤの両端の出力電圧によって外部磁場を検出する例を採用することができるものである。
　【０１１３】
　上述の実施形態および実施例においては、一例として２つの磁気インピーダンス素子の検出感度の差に応じて、周辺の磁場強さが同じであれば同じ大きさの磁場信号電圧が出力されるように信号を調整する信号調整手段の例について説明したが、本発明としてはそれに限定されるものではなく、２つの磁気インピーダンス素子の検出感度の差を補うように信号を調整して、磁場信号電圧のレベルを等しくする信号調整手段や、２つの磁気検出手段のトータルの検知感度が等価と見做せるレベルの磁場信号電圧が出力されるように信号を調整する信号調整手段や、２つの磁気インピーダンス素子の検出感度に差があっても、２つの磁気検出手段の最終的な検知感度が等価であると仮定できるように、信号を調整する信号調整手段等を必要に応じて採用することができるものである。
　【産業上の利用可能性】
　【０１１４】
　理化学研究分野における微弱磁気検出、火山活動などによる地磁気その他の微小変動計測、複数の地点における磁場検出などの用途に好適である。
　【符号の説明】
　【０１１５】
　１１、２１　アモルファスワイヤ
　１０　パルス発振回路
　２　駆動回路
　３　信号調整手段
　５　差動演算手段
　１２、２２　検出コイル
　４１、４２　サンプルホールド回路
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】
　駆動電流を出力する駆動手段と、離れた２つの地点に配設された前記駆動電流が印加される２つの感磁体より成る２つの磁気インピーダンス素子を備え、前記感磁体の周辺の磁場強さに対応する
交流電圧を信号処理手段によって前記感磁体の周辺の磁場強さに対応するレベルの
に変換して
　前記２つの磁気検知手段から出力される２つの磁場信号電圧の差を演算することにより、前記２つの地点の磁場の強さの差の信号を出力する差動演算手段とから成る差動型磁気センサにおいて、
　
前記２つの磁気インピーダンス素子および信号処理手段を含む回路を介して
が接続されるとともに、前記駆動手段および前記２つの磁気インピーダンス素子または前記２つの信号処理手段および前記差動演算手段に接続され
のそれぞれ
である前記磁場信号電圧
る抵抗値に設定された抵抗または抵抗回路より成る
　互いに磁気インピーダンス素子の検出感度が略同じであると見做せるよう
に
ことを特徴とする差動型磁気センサ。
　【請求項２】
　前記請求項１において、
　前記信号調整手段が、
前記駆動手段と前記２つの磁気インピーダンス素子との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　ことを特徴とする差動型磁気センサ。
　【請求項３】
　前記請求項１において、
　前記信号調整手段が、
前記磁気検知手段の前記信号処理手段と前記差動演算手段との間の回路に設けられ、
とともに、前記感磁体に卷回された前記磁気検知手段を構成する検出コイルが、前記信号処理手段に接続されている
　ことを特徴とする差動型磁気センサ。