(57)【要約】【課題】本発明は、被測定機器内部の電界又は磁界を実際の使用条件に近い条件で測定することが容易な測定装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る測定装置（１０）は、機器に挿入される挿入端（１１１）と挿入端（１１１）の反対側に位置する出力端（１１２）とを有する挿入管（１１）と、挿入管（１１）内かつ挿入端（１１１）の近傍に、挿入管（１１）の延在方向に対して交差する方向を向くように配置される対物端面（１３１）を有し、対物端面（１３１）から入力される光を出力端（１１２）へ向けて伝送するイメージガイド（１３）と、挿入管（１１）内かつ挿入端（１１１）の近傍に配置され、電界又は磁界を検出し電気信号を出力するプローブ（１４）と、プローブ（１４）と一端で接続され、プローブ（１４）から出力される電気信号を出力端（１１２）へ向けて伝送するケーブル（１５）と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に挿入される挿入端と前記挿入端の反対側に位置する出力端とを有する挿入管と、
前記挿入管内かつ前記挿入端の近傍に、前記挿入管の延在方向に対して交差する方向を向くように配置される対物端面を有し、前記対物端面から前記出力端へ延伸するように前記挿入管内に配置され、前記対物端面から入力される光を前記出力端へ向けて伝送するイメージガイドと、
前記挿入管内かつ前記挿入端の近傍に配置され、電界又は磁界を検出し電気信号を出力するプローブと、
前記プローブと一端で接続され、前記挿入管内において前記プローブから前記出力端へ延伸するように配置され、前記プローブから出力される電気信号を前記出力端へ向けて伝送するケーブルと、
を有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記対物端面は、前記プローブが配置された側を向いて配置されている、請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記プローブはループ形状を有し、
前記対物端面は、前記ループ形状の内部に配置されている、請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記挿入管は、前記挿入端と前記出力端とを両端とする側面をさらに有し、
前記側面に対して垂直方向に突出する突起部材をさらに有し、
前記突起部材は、前記挿入端から見て、前記イメージガイド、前記プローブ、前記突起部材の順に並ぶよう配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記挿入管は、前記側面に設けられる凹部をさらに有し、
前記挿入管に対して前記突起部材を可動的に接続する接続部材と、
前記接続部材より前記挿入端に近い位置で前記突起部材と接続し、前記挿入管内に前記突起部材から前記出力端へ延伸するように配置され、前記突起部材が前記凹部に収納される位置及び前記側面から突出する位置のいずれか一方に位置するよう操作可能なワイヤーと、をさらに有する、請求項４に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の発生する電磁波ノイズを測定するために、電界調査用のプローブや、磁界調査用のプローブが使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電磁界強度を計測する電磁界プローブとカメラとを備える計測デバイスが記載されている。測定者は、計測デバイスを手で持って計測対象物体をスイープすることにより、計測対象物体の各部位の電磁界強度を計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蓋により開閉可能な筐体を有する計測対象物体（被測定機器）の内部の回路基板等について、特許文献１に記載の計測デバイスを使用して電磁波ノイズ（電界又は磁界）を検出する場合、蓋を開けて回路基板を走査する等の対応が必要である。しかし、蓋に金属が使用されている場合、蓋を開けることにより筐体内の電磁波の状況が変化するため、実際の使用状態における被測定機器の内部の電界及び磁界を正確に測定することが困難である。
【０００６】
本発明は、被測定機器の内部の電界又は磁界を実際の使用条件に近い条件で測定することが容易な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る測定装置は、機器に挿入される挿入端と挿入端の反対側に位置する出力端とを有する挿入管と、挿入管内かつ挿入端の近傍に、挿入管の延在方向に対して交差する方向を向くように配置される対物端面を有し、対物端面から出力端へ延伸するように挿入管内に配置され、対物端面から入力される光を出力端へ向けて伝送するイメージガイドと、挿入管内かつ挿入端の近傍に配置され、電界又は磁界を検出し電気信号を出力するプローブと、プローブと一端で接続され、挿入管内においてプローブから出力端へ延伸するように配置され、プローブから出力される電気信号を出力端へ向けて伝送するケーブルと、を有する。
【０００８】
また、本発明に係る測定装置において、対物端面は、プローブが配置された側を向いて配置されていることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る測定装置において、プローブはループ形状を有し、対物端面は、ループ形状の内部に配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係る測定装置において、挿入管は、挿入端と出力端とを両端とする側面をさらに有し、側面に対して垂直方向に突出する突起部材をさらに有し、前記突起部材は、挿入端から見て、イメージガイド、プローブ、突起部材の順に並ぶよう配置されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る測定装置において、挿入管は、側面に設けられる凹部をさらに有し、挿入管に対して突起部材を可動的に接続する接続部材と、接続部材より挿入端に近い位置で突起部材と接続し、挿入管内に突起部材から出力端へ延伸するように配置され、突起部材が凹部に収納される位置及び側面から突出する位置のいずれか一方に位置するよう操作可能なワイヤーと、をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による測定装置は、被測定機器の内部の電界又は磁界を実際の使用条件に近い条件で容易に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る測定装置を使用した電界又は磁界の測定の概要図である。
【図２】（Ａ）は実施形態に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、（Ｃ）はＢ−Ｂ´断面図である。
【図３】（Ａ）は第１変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、（Ｃ）はＢ−Ｂ´断面図である。
【図４】（Ａ）は第２変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、（Ｃ）はＢ−Ｂ´断面図である。
【図５】（Ａ）は第３変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。
【図６】（Ａ）は第４変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。
【図７】（Ａ）は第４変形例に係る測定装置が突起部材を収納した状態の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の様々な実施形態について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１５】
（実施形態に係る測定装置の概要）
実施形態に係る測定装置は、機器に挿入される挿入端と挿入端の反対側に位置する出力端とを有する挿入管を有する。さらに、実施形態に係る測定装置は、挿入端の近傍に挿入管の延在方向に対して交差する方向を向くように配置される対物端面から入力される光を出力端へ向けて伝送するイメージガイドを、電界又は磁界を検出し電気信号を出力するプローブとともに備える。これにより、イメージガイドにより伝送される光による像を視認できるため、測定対象の内部における測定箇所を把握しやすく、測定対象の蓋を開ける等の対応を行うことなく、実際の使用条件に近い状態で測定対象内部の電界又は磁界を容易に測定できる。
【００１６】
（実施形態に係る測定装置を用いた電界又は磁界の測定の概要）
図１は、実施形態に係る測定装置を使用した電界又は磁界の測定の概要図である。測定システム１は、実施形態に係る測定装置１０と、筐体を有する被測定機器５０とを有する。測定装置１０は、挿入管１１と本体１２とを有し、被測定機器５０内部の電界又は磁界を測定する。この測定は、例えば電気的又は磁気的なノイズの発生源を特定するための測定である。本体１２は、カメラ１２ａと、ディスプレイ１２ｂと、スペクトラムアナライザ１２ｃとを有する。
【００１７】
被測定機器５０は筐体の内部に回路基板５１を有し、側面に開口部５２を有する。電界又は磁界の測定時に、測定者は挿入管１１を被測定機器５０の開口部５２から筐体の内部に挿入し、挿入管１１の挿入される端部の近傍の側面を回路基板５１に近接させる。後述するように、挿入管１１は、挿入管１１の挿入される端部の近傍（観察対象領域）からの光と、挿入される端部の近傍の電界又は磁界に基づく電気信号とを本体１２へ伝送するための構成を内部に有する。
【００１８】
カメラ１２ａは、伝送された光に基づいて観察対象領域の像を撮像して画像を生成する。ディスプレイ１２ｂは、カメラ１２ａの生成した画像を表示する。スペクトラムアナライザ１２ｃは、伝送された電気信号を解析し、解析した結果に基づいて電気信号の周波数とその周波数における振幅とを表示する。測定者はディスプレイ１２ｂに表示された観察対象領域の画像とスペクトラムアナライザ１２ｃに表示された電気信号の周波数及び振幅とを関連付けて把握することにより、例えばノイズの発生源を特定できる。
【００１９】
なお、カメラ１２ａによる撮像及びディスプレイ１２ｂによる観察画像領域の画像の表示に変えて、測定者は、観察対象領域の像を本体側に設けられる接眼レンズを介して視認してもよい。
【００２０】
（実施形態に係る測定装置）
図２（Ａ）は実施形態に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、（Ｃ）はＢ−Ｂ´断面図である。測定装置１０は、挿入管１１及び本体１２の他に、イメージガイド１３と、プローブ１４と、ケーブル１５とを有する。
【００２１】
挿入管１１は絶縁性の材質からなる管であり、本実施形態では樹脂製である。挿入管１１は、被測定機器５０に挿入する側の端部である挿入端１１１と、挿入端１１１の反対側（本体１２側）に位置する端部である出力端１１２と、挿入端１１１及び出力端１１２を両端とする側面１１３とを有する。挿入管１１は、可撓性を有する軟性管、可撓性を有さない硬性管のいずれでもよい。挿入管１１内に、イメージガイド１３、プローブ１４、及びケーブル１５が配置される。
【００２２】
イメージガイド１３は複数の光ファイバーを束ねたものである。イメージガイド１３は、挿入管１１内かつ挿入端１１１の近傍に挿入管１１の延在方向に対して交差する方向を向くように配置される対物端面１３１を有する。図２（Ａ）に示す例では、プローブ１４の近傍に、プローブ１４が配置された側（図２（Ａ）における下側）を向いてイメージガイド１３の対物端面１３１が配置され、プローブ１４の近傍から対物端面１３１に光が入力される。本実施形態では、対物端面１３１は、挿入管１１の延在方向に対して直交する方向を向くように配置される。
【００２３】
さらに、イメージガイド１３は、対物端面１３１から出力端１１２へ延伸するように挿入管１１内に配置され、本体１２と接続される。そして、イメージガイド１３は、挿入管１１の外部から対物端面１３１を経由して入力される光を、挿入管１１の出力端１１２へ向けて伝送する。
【００２４】
挿入管１１の外部から対物端面１３１を経由してイメージガイド１３へ光を入力するため、対物端面１３１の近傍の挿入管１１が透明であること、又は、対物端面１３１に面する部分が挿入管１１により覆われていないことが好ましい。また、挿入管１１の外部から入力される光による像をイメージガイド１３の対物端面１３１に作るため、対物端面１３１と面するように対物レンズを配置してもよい。
【００２５】
プローブ１４は、電界又は磁界を検出し電気信号を出力するための導電性の部材であり、挿入管１１内かつ挿入端１１１の近傍に配置される。本実施形態では、磁界を検出するため、プローブ１４としてループ形状を有するループアンテナが使用される。
【００２６】
ケーブル１５は、本実施形態では同軸ケーブルである。ケーブル１５はプローブ１４と一端で接続され、挿入管１１内においてプローブ１４から挿入管１１の出力端１１２へ延伸するように配置され、本体１２に接続される。そして、ケーブル１５はプローブ１４から出力される電気信号を出力端１１２へ向けて伝送する。
【００２７】
本実施形態では、対物端面はプローブが配置された側を向いて配置されているため、測定者はプローブで測定する箇所を容易に把握できる。特に、対物端面近傍のイメージガイドの延在方向とプローブのループ形状の部分が配置される平面とが直交するようプローブを配置することにより、イメージガイドを使用して、ループ形状の部分を被測定機器内の回路基板に対して水平に配置することが容易になる。
【００２８】
なお、対物端面はプローブが配置された側の反対側（図２（Ａ）における上側）を向いて配置されてもよい。この構成により、回路基板を測定する位置の目安が回路基板と対向する側にある場合（例えば、図１において被測定機器５０の筐体の上面の内側に位置の目安がある場合）に、位置の目安と電気信号の測定結果とを対応付けることが容易になる。
【００２９】
また、挿入管の外部の光源から被測定機器の筐体の内部に光を射出するために、挿入管の外部の光源から挿入管の内部を対物端面の近傍に向けて延伸し、対物端面の近傍から光を射出するライトガイドをさらに備えてもよい。
【００３０】
（測定装置の第１変形例）
図３（Ａ）は第１変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、（Ｃ）はＢ−Ｂ´断面図である。第１変形例は、プローブ１４であるループアンテナのループ形状の内部にイメージガイド１３の対物端面１３１が配置される点で図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す実施形態と異なり、その他の点は図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す実施形態と同一である。このため、図３（Ａ）〜（Ｃ）において、図２（Ａ）〜（Ｃ）と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３１】
図３（Ｃ）の断面図に示す通り、プローブ１４であるループアンテナのループ形状の内部にイメージガイド１３の対物端面１３１が配置されている。イメージガイド１３は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す通り、プローブ１４のループ形状を含む平面を貫通するよう配置されても、プローブ１４のループ形状を含む平面を貫通せずに（図３（Ａ）、（Ｂ）においてプローブ１４より上方に）配置されてもよい。また、イメージガイド１３の対物端面１３１がプローブ１４のループ形状を含む平面上に配置されるよう、イメージガイド１３が配置されてもよい。
【００３２】
第１変形例に係る測定装置を使用することにより、イメージガイドの対物端面がループアンテナのループ形状の内部に配置されるため、挿入管内部の挿入端の近傍をよりコンパクトに実装することができる。また、測定者は、イメージガイドを使用して、磁界を検出するループアンテナのループ形状の内部から回路基板の画像を視認可能なため、視認した所望の位置にループ形状を合わせることが容易になる。
【００３３】
（実施形態に係る測定装置の第２変形例）
図４（Ａ）は第２変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、（Ｃ）はＢ−Ｂ´断面図である。第２変形例は、電界を測定するため、プローブとしてダイポールアンテナを使用する点で図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す実施形態と異なり、その他の点は図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す実施形態と同一である。このため、図４（Ａ）〜（Ｃ）において、図２（Ａ）〜（Ｃ）と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３４】
図４（Ｃ）の断面図に示す通り、プローブ１４´は、２本の直線状の導電性の部材１４ａ´、１４ｂ´がケーブル１５の延在する方向と直交するように配置されるダイポールアンテナである。導電性の部材１４ａ´、１４ｂ´は１本の直線上に配置され、その全体が挿入管１１の内部に配置されても、先端が挿入管１１の外部に突出するよう配置されてもよい。また、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示す通り、プローブ１４´は、対物端面１３１近傍のイメージガイド１３の延在方向とプローブ１４´の２本の導電性の部材１４ａ´、１４ｂ´を含む平面とが直交するよう配置されてもよい。
【００３５】
第２変形例に係る測定装置を使用することにより、プローブとしてダイポールアンテナを使用できるため、被測定機器内部の電界を測定できる。また、対物端面近傍のイメージガイドの延在方向とプローブの２本の導電性の部材を含む平面とが直交するようプローブを配置することにより、イメージガイドを使用して、２本の導電性の部材を被測定機器内の回路基板に対して水平に配置することが容易になる。
【００３６】
（実施形態に係る測定装置の第３変形例）
図５（Ａ）は第３変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。第３変形例は、さらに突起部材１６を有する点で図２（Ａ）〜（Ｃ）に示した実施形態と異なり、その他の点は図２（Ａ）〜（Ｃ）に示した実施形態と同一である。このため、図５（Ａ）、（Ｂ）において、図２（Ａ）〜（Ｃ）と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３７】
突起部材１６は、挿入管１１の側面１１３に対して垂直方向に突出する絶縁性の部材であり、電界又は磁界を測定する際に回路基板５１に接触することにより、回路基板５１とプローブ１４との距離を一定に保つ。このため、図５（Ｂ）に示すように、突起部材１６は、挿入管１１の挿入端１１１から見て、イメージガイド１３、プローブ１４、突起部材１６の順に並ぶよう配置される。また、電界又は磁界の測定時に挿入管１１をより安定させるために、突起部材１６は、挿入管１１の延在方向において、プローブ１４より挿入管１１の挿入端１１１に近接して配置されてもよい。
【００３８】
第３変形例に係る測定装置を使用することにより、電界又は磁界を測定する際にプローブから回路基板までの距離を一定に保つことが容易になる。
【００３９】
（実施形態に係る測定装置の第４変形例）
図６（Ａ）は第４変形例に係る測定装置の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図であり、図７（Ａ）は第４変形例に係る測定装置が突起部材を収納した状態の概略図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ´断面図である。第４変形例は、挿入管１１の側面１１３に設けられる凹部１１４と、接続部材１７と、ワイヤー１８と、弾性部材１９とを有し、突起部材１６を凹部１１４に収納可能な点で第３変形例と異なり、その他の点は第３変形例と同一である。このため、図６（Ａ）、（Ｂ）及び図７（Ａ）、（Ｂ）において、第３変形例と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明は省略する。また、弾性部材１９等の動作を明示するため、図６（Ａ）及び図７（Ａ）において凹部１１４の一部の表示を省略する。
【００４０】
接続部材１７は、挿入管１１に対して突起部材１６を可動的に接続する部材であり、例えば挿入管１１の延在方向に直交する回転軸を有し、挿入管１１の凹部１１４の出力端１１２側に配置される蝶番である。接続部材１７は、突起部材１６を、挿入管１１の側面１１３から突出する位置（図６参照）と、挿入管１１の凹部１１４に収容される位置（図７参照）とに配置できる。
【００４１】
弾性部材１９は、凹部１１４と突起部材１６との間に配置される弾性を有する部材であり、例えばバネ又はゴムである。弾性部材１９の弾性により、突起部材１６は、回路基板５１に接触した際にも凹部１１４に収納されることなく、挿入管１１の側面１１３から突出する位置に配置される。
【００４２】
ワイヤー１８は、接続部材１７より挿入管１１の挿入端１１１に近い位置で突起部材１６と接続し、凹部１１４から挿入管１１内に挿入され、出力端１１２方向へ延伸し、挿入管１１の外部に露出する。ワイヤー１８は、挿入管１１内において、ワイヤー１８の延在する方向に移動可能である。
【００４３】
測定者は、挿入管１１の外部に露出したワイヤー１８を、突起部材１６が挿入管１１の凹部１１４に収納される位置及び側面１１３から突出する位置のいずれか一方に位置するよう操作可能である。具体的には、測定者はワイヤー１８を引くことによって、突起部材１６を挿入管１１の凹部１１４に収納される位置に移動できる。測定者が引いたワイヤー１８を離すと、弾性部材１９の弾性により突起部材１６は挿入管１１の側面１１３から突出する位置に戻る。
【００４４】
なお、実際の使用条件に近い状態で測定対象内部の電界又は磁界を測定するため、接続部材、ワイヤー、及び弾性部材は、絶縁性の部材であることが好ましい。
【００４５】
第４変形例に係る測定装置を使用することにより、被測定機器への挿入管の挿入時、挿入後の移動時等に突起部材を挿入管の凹部に収容し、挿入管の挿入及び移動を容易にできる。また、電界又は磁界の測定時に突起部材を挿入管の側面から突出させることにより、プローブから回路基板までの距離を一定に保ちながら測定することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０    測定装置
１１    挿入管
１３    イメージガイド
１４    プローブ
１５    ケーブル
１６    突起部材
１７    接続部材
１８    ワイヤー
１９    弾性部材
５０    被測定機器
５１    回路基板
５２    開口部
１１１    挿入端
１１２    出力端
１１３    側面
１１４    凹部
１３１    対物端面
【図１】
2019086370.tif 000003
【図２】
2019086370.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019086370.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019086370.tif 000008
【図７】
2019086370.tif 000009