(57)【要約】【課題】背後に導電体が配置された導電性膜の位置を特定可能なセンサを提供する。【解決手段】背後にサンプル導電体２が配置されたサンプル導電性膜３に向けて、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３の間隔を変えながら、磁界放射器１から周波数が異なる複数の磁界を放射した場合のＱ値を取得し、Ｑ値のばらつきが最も少ない周波数を特定する周波数特定部３０２と、サンプル導電性膜３に向けて特定された周波数の磁界を照射した場合の、サンプル導電性膜３の位置と、Ｑ値と、の関係を取得する関係取得部３０３と、背後に導電体が配置された測定対象導電性膜に向けて、磁界放射器１から特定された周波数の磁界を放射してＱ値を測定し、関係と、Ｑの測定値と、に基づいて、測定対象導電性膜の位置を特定する位置特定部３０５と、を備える、導電性膜センサ。【選択図】図１
2013181810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背後にサンプル導電体が配置されたサンプル導電性膜に向けて、磁界放射器を配置することと、
前記サンプル導電性膜と前記サンプル導電体の間隔を変えながら、前記サンプル導電性膜に向けて、前記磁界放射器からそれぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射し、前記磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定することと、
前記間隔を変えた場合の前記抵抗又はクオリティファクタのばらつきが最も少ない前記磁界の周波数を特定することと、
前記サンプル導電性膜に向けて、前記特定された周波数の磁界を照射した場合の、前記サンプル導電性膜の位置と、前記抵抗又はクオリティファクタと、の関係を取得することと、
背後に導電体が配置された測定対象導電性膜に向けて、前記磁界放射器を配置することと、
前記測定対象導電性膜に向けて、前記特定された周波数の磁界を放射し、前記磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定することと、
前記関係と、前記測定対象導電性膜に向けて前記磁界を放射した場合の前記抵抗又はクオリティファクタの測定値と、に基づいて、前記測定対象導電性膜の位置を特定することと、
を含む、導電性膜の検出方法。
【請求項２】
前記サンプル導電体と、前記導電体と、が同じ材料からなり、
前記サンプル導電性膜と、前記測定対象導電性膜と、が同じ材料からなる、
請求項１に記載の導電性膜の検出方法。
【請求項３】
前記サンプル導電性膜の厚さと、前記測定対象導電性膜の厚さと、が同じである、請求項１又は２に記載の導電性膜の検出方法。
【請求項４】
前記サンプル導電体の厚さと、前記導電体の厚さと、が前記特定された周波数に対する表皮深さより厚い、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導電性膜の検出方法。
【請求項５】
それぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射する磁界放射器と、
背後にサンプル導電体が配置されたサンプル導電性膜に向けて、前記サンプル導電性膜と前記サンプル導電体の間隔を変えながら、前記磁界放射器から前記複数の磁界を放射した場合の、前記磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを取得する特性取得部と、
前記間隔を変えた場合の前記抵抗又はクオリティファクタのばらつきが最も少ない前記磁界の周波数を特定する周波数特定部と、
前記サンプル導電性膜に向けて、前記特定された周波数の磁界を照射した場合の、前記サンプル導電性膜の位置と、前記抵抗又はクオリティファクタと、の関係を取得する関係取得部と、
背後に導電体が配置された測定対象導電性膜に向けて、前記磁界放射器から前記特定された周波数の磁界を放射し、前記磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定する測定部と、
前記関係と、前記測定対象導電性膜に向けて前記磁界を放射した場合の前記抵抗又はクオリティファクタの測定値と、に基づいて、前記測定対象導電性膜の位置を特定する位置特定部と、
を備える、導電性膜センサ。
【請求項６】
前記サンプル導電体と、前記導電体と、が同じ材料からなり、
前記サンプル導電性膜と、前記測定対象導電性膜と、が同じ材料からなる、
請求項５に記載の導電性膜センサ。
【請求項７】
前記サンプル導電性膜の厚さと、前記測定対象導電性膜の厚さと、が同じである、請求項５又は６に記載の導電性膜センサ。
【請求項８】
前記サンプル導電体の厚さと、前記導電体の厚さと、が前記特定された周波数に対する表皮深さより厚い、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の導電性膜センサ。
【請求項９】
背後にサンプル導電体が配置されたサンプル導電性膜に向けて、磁界放射器を配置することと、
前記サンプル導電性膜と前記サンプル導電体の間隔を変えながら、前記サンプル導電性膜に向けて、前記磁界放射器からそれぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射し、前記磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定することと、
前記間隔を変えた場合の前記抵抗又はクオリティファクタのばらつきが最も少ない前記磁界の周波数を特定することと、
を含む、導電性膜センサの磁界周波数の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出技術に係り、導電性膜の検出方法、導電性膜センサ及び導電性膜センサの磁界周波数の設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルで磁界を励磁し、金属膜等の導電性膜に磁界を照射すると、導電性膜に渦電流が生じる。ここで、電磁誘導作用により、コイルと、導電性膜と、の距離を変化させると、コイルのＱ値及びインピーダンス等の電気特性が変化する。したがって、導電性膜及びコイルの間の距離と、コイルの電気特性と、の関係を予め取得しておけば、測定対象導電性膜に磁界を照射した際のコイルの電気特性の値から、測定対象導電性膜の位置を算出することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６４４７２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、導電性膜の背後に導電体が配置されている場合、コイルから磁界を励磁すると、導電性膜と、導電体と、の両方に渦電流が生じる。そのため、導電性膜と、導電体と、のいずれの位置も正確に検出できないという問題がある。そこで、本発明は、背後に導電体が配置された導電性膜の位置を特定可能な導電性膜の検出方法、導電性膜センサ及び導電性膜センサの磁界周波数の設定方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様によれば、（ａ）背後にサンプル導電体が配置されたサンプル導電性膜に向けて、磁界放射器を配置することと、（ｂ）サンプル導電性膜とサンプル導電体の間隔を変えながら、サンプル導電性膜に向けて、磁界放射器からそれぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射し、磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定することと、（ｃ）間隔を変えた場合の抵抗又はクオリティファクタのばらつきが最も少ない磁界の周波数を特定することと、（ｄ）サンプル導電性膜に向けて、特定された周波数の磁界を照射した場合の、サンプル導電性膜の位置と、抵抗又はクオリティファクタと、の関係を取得することと、（ｅ）背後に導電体が配置された測定対象導電性膜に向けて、磁界放射器を配置することと、（ｆ）測定対象導電性膜に向けて、特定された周波数の磁界を放射し、磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定することと、（ｇ）関係と、測定対象導電性膜に向けて磁界を放射した場合の抵抗又はクオリティファクタの測定値と、に基づいて、測定対象導電性膜の位置を特定することと、を含む、導電性膜の検出方法が提供される。
【０００６】
また、本発明の態様によれば、（ａ）それぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射する磁界放射器と、（ｂ）背後にサンプル導電体が配置されたサンプル導電性膜に向けて、サンプル導電性膜とサンプル導電体の間隔を変えながら、磁界放射器から複数の磁界を放射した場合の、磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを取得する特性取得部と、（ｃ）間隔を変えた場合の抵抗又はクオリティファクタのばらつきが最も少ない磁界の周波数を特定する周波数特定部と、（ｄ）サンプル導電性膜に向けて、特定された周波数の磁界を照射した場合の、サンプル導電性膜の位置と、抵抗又はクオリティファクタと、の関係を取得する関係取得部と、（ｅ）背後に導電体が配置された測定対象導電性膜に向けて、磁界放射器から特定された周波数の磁界を放射し、磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定する測定部と、（ｆ）関係と、測定対象導電性膜に向けて磁界を放射した場合の抵抗又はクオリティファクタの測定値と、に基づいて、測定対象導電性膜の位置を特定する位置特定部と、を備える、導電性膜センサが提供される。
【０００７】
さらに、本発明の態様によれば、（ａ）背後にサンプル導電体が配置されたサンプル導電性膜に向けて、磁界放射器を配置することと、（ｂ）サンプル導電性膜とサンプル導電体の間隔を変えながら、サンプル導電性膜に向けて、磁界放射器からそれぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射し、磁界放射器の抵抗又はクオリティファクタを測定することと、（ｃ）間隔を変えた場合の抵抗又はクオリティファクタのばらつきが最も少ない磁界の周波数を特定することと、を含む、導電性膜センサの磁界周波数の設定方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、背後に導電体が配置された導電性膜の位置を特定可能な導電性膜の検出方法、導電性膜センサ及び導電性膜センサの磁界周波数の設定方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る導電性膜センサの第１の模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る導電性膜センサの第２の模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る周波数１０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルの抵抗と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る周波数１０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのＱ値と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る周波数５０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルの抵抗と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る周波数５０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのＱ値と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る周波数２００ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルの抵抗と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る周波数２００ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのＱ値と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るサンプル導電体及びサンプル導電性膜の間隔の変化に伴う、コイルのＱ値の変化量を示すグラフである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る周波数１０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのインダクタンスと、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る周波数５０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのインダクタンスと、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る周波数２００ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのインダクタンスと、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る周波数５０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルの抵抗と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る周波数５０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのＱ値と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る周波数１２０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルの抵抗と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る周波数１２０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのＱ値と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る周波数３００ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルの抵抗と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る周波数３００ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのＱ値と、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係るサンプル導電体及びサンプル導電性膜の間隔の変化に伴う、コイルのＱ値の変化量を示すグラフである。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る周波数５０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのインダクタンスと、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る周波数１２０ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのインダクタンスと、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る周波数３００ｋＨｚの磁界を照射した場合の、コイルのインダクタンスと、コイルとサンプル導電性膜の間の距離と、の関係を示すグラフである。
【図２３】本発明のその他の実施の形態に係る導電性膜センサの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る導電性膜センサは、図１に示すように、それぞれ周波数が異なる複数の磁界を放射する磁界放射器１と、磁界放射器１に接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００と、を備える。ＣＰＵ３００は、特性取得部３０１と、周波数特定部３０２と、関係取得部３０３と、を備える。特性取得部３０１は、背後にサンプル導電体２が配置されたサンプル導電性膜３に向けて、サンプル導電性膜３とサンプル導電体２の間隔Ｍを変えながら、磁界放射器１から複数の磁界を放射した場合の、磁界放射器１の抵抗の値又はクオリティファクタの値（以下において、「Ｑ値」あるいは「Ｑの値」などという。）を取得する。周波数特定部３０２は、サンプル導電性膜３とサンプル導電体２の間隔Ｍを変えた場合の磁界放射器１の抵抗の値又はＱ値のばらつきが最も少ない磁界の周波数を特定する。
【００１２】
関係取得部３０３は、サンプル導電性膜３に向けて、周波数特定部３０２で特定された周波数の磁界を照射した場合の、サンプル導電性膜３の位置と、抵抗又はＱ値と、の関係を取得する。ここで、サンプル導電性膜３の位置とは、例えば、磁界放射器１に対するサンプル導電性膜３の表面又は裏面の相対位置であり、より具体的には、磁界放射器１からの距離Ｄである。
【００１３】
ＣＰＵ３００は、さらに、測定部３０４と、位置特定部３０５と、を備える。測定部３０４は、図２に示すように、背後に導電体４が配置された測定対象導電性膜５に向けて、周波数特定部３０２で特定された周波数の磁界を磁界放射器１から放射した場合の、磁界放射器１の抵抗の値又はＱ値を測定する。位置特定部３０５は、関係取得部３０３で取得された関係と、測定対象導電性膜５に向けて周波数特定部３０２で特定された周波数の磁界を放射した場合の磁界放射器１の抵抗の測定値又はＱの測定値と、に基づいて、測定対象導電性膜５の位置を特定する。ここで、測定対象導電性膜５の位置とは、例えば、磁界放射器１に対する測定対象導電性膜５の表面又は裏面の相対位置であり、より具体的には、磁界放射器１からの距離Ｄである。
【００１４】
図１及び図２に示す磁界放射器１は、コイル１１を有する。コイル１１は、例えば、それぞれ周波数の異なる、第１の磁界と、第２の磁界と、第３の磁界と、を切替スイッチで、各々放射する。あるいは、所定時間毎又は所定波数毎に、それぞれ周波数が異なる、第１の磁界と、第２の磁界と、第３の磁界と、を交互に放射する。
【００１５】
図１に示すサンプル導電体２は、例えば鉄等の磁性体、あるいはアルミニウム、銅、又はこれらを支配的に含む合金等の非磁性体からなる。サンプル導電性膜３は、例えばアルミニウム、銅、又はこれらを支配的に含む合金等の非磁性体からなる。コイル１１は、ＬＣ発振回路の一部をなしている。ＬＣ発振回路は、発振振幅がコイル１１のＱ値の単調関数となるよう、構成されている。コイル１１のＱ値は、ωを共振角周波数、Ｌをコイル１１の自己インダクタンス、Ｒをコイル１１の抵抗として、下記（１）式で与えられる。
Q = ωL / R     ・・・(1)
【００１６】
ＬＣ発振回路の発振に伴い、コイル１１からサンプル導電性膜３及びサンプル導電体２に向かって、高周波交流磁界が形成され、サンプル導電性膜３及びサンプル導電体２のそれぞれに渦電流が発生する。渦電流による電気エネルギの損失は、コイル１１の見かけ上の抵抗Ｒを増大させ、Ｑ値を低下させる。コイルの抵抗値ＲあるいはＱ値の変化は、磁界放射器１からサンプル導電性膜３までの距離Ｄと、サンプル導電性膜３とサンプル導電体２の間隔Ｍと、に依存する。
【００１７】
ここでは、磁界放射器１は、例として、コイル１１から第１の周波数として１０ｋＨｚの第１の磁界をサンプル導電性膜３及びサンプル導電体２に照射し、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値を特性取得部３０１に送信する。図３は、アルミからなる厚さ１０μｍのサンプル導電性膜３と、アルミからなる厚さ１０ｍｍのサンプル導電体２と、の間隔Ｍを５μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍにし、コイル１１から１０ｋＨｚの第１の磁界を放射した場合に、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１の抵抗Ｒの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。図４は、同様の条件下で、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１のＱの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。
【００１８】
また、図１に示す磁界放射器１は、例として、コイル１１から第２の周波数として５０ｋＨｚの第２の磁界をサンプル導電性膜３及びサンプル導電体２に照射し、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値を特性取得部３０１に送信する。図５は、アルミからなる厚さ１０μｍのサンプル導電性膜３と、アルミからなる厚さ１０ｍｍのサンプル導電体２と、の間隔Ｍを５μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍにし、コイル１１から５０ｋＨｚの第２の磁界を放射した場合に、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１の抵抗Ｒの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。図６は、同様の条件下で、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１のＱの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。
【００１９】
さらに、図１に示す磁界放射器１は、例として、コイル１１から第３の周波数として２００ｋＨｚの第３の磁界をサンプル導電性膜３及びサンプル導電体２に照射し、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値を特性取得部３０１に送信する。図７は、アルミからなる厚さ１０μｍのサンプル導電性膜３と、アルミからなる厚さ１０ｍｍのサンプル導電体２と、の間隔Ｍを５μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍにし、コイル１１から２００ｋＨｚの第３の磁界を放射した場合に、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１の抵抗Ｒの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。図８は、同様の条件下で、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１のＱの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。
【００２０】
図１に示すサンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に磁界を照射すると、サンプル導電体２と、サンプル導電性膜３と、の間隔Ｍが増えるに従って、サンプル導電体２における渦電流損失は減少する。しかし、この場合、サンプル導電体２で発生する反磁界が減少するため、サンプル導電性膜３における渦電流損失は増加する。
【００２１】
ここで、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に照射する磁界の周波数が高くなると、サンプル導電性膜３における渦電流損失の増加量は、サンプル導電体２における渦電流損失の減少量に比べて大きくなる。したがって、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に照射する磁界の周波数が高い場合、サンプル導電体２と、サンプル導電性膜３と、の間隔Ｍが増えるに従って、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３の全体における渦電流損失は増加し、図７に示すようにコイル１１の抵抗Ｒの値も増加し、図８に示すようにコイル１１のＱ値は低下する傾向にある。
【００２２】
一方、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に照射する磁界の周波数が低くなるに従って、サンプル導電性膜３における渦電流損失の増加量は、サンプル導電体２における渦電流損失の減少量に比べて小さくなる。したがって、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に照射する磁界の周波数が低い場合、サンプル導電体２と、サンプル導電性膜３と、の間隔Ｍが増えるに従って、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３の全体における渦電流損失は減少し、図３に示すようにコイル１１の抵抗Ｒの値も減少し、図４に示すようにコイル１１のＱ値は増加する傾向にある。
【００２３】
しかし、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に照射する磁界の周波数を適当な値に設定すると、磁界の周波数と、間隔Ｍと、に起因するサンプル導電体２における渦電流損失の減少量と、サンプル導電性膜３における渦電流損失の増加量と、がほぼ等しくなる。この場合、サンプル導電体２と、サンプル導電性膜３と、の間隔Ｍの変化に起因する、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３の全体における渦電流損失の変化は抑制される。そのため、図５に示すように、間隔Ｍの変化によるコイル１１の抵抗Ｒの値の変化も抑制され、図６に示すように、間隔Ｍの変化によるコイル１１のＱ値の変化も抑制される。この場合、コイル１１の抵抗Ｒの値及びＱ値は、磁界放射器１からサンプル導電性膜３までの距離Ｄに主に従って変化する。
【００２４】
図９は、磁界放射器１からサンプル導電性膜３までの距離Ｄを２ｍｍとし、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３の間隔Ｍを変化させたときの、Ｑ値の変化量の一例を示すグラフである。図９に示すように、磁界の周波数が５０ｋＨｚであるときに、Ｑ値の変化量が最も少ない。この場合、図１に示す周波数特定部３０２は、間隔Ｍが変化した際に生じる、コイル１１のＱ値のばらつきが最も小さい磁界の周波数として、５０ｋＨｚを特定する。なお、周波数特定部３０２は、間隔Ｍが変化した際に生じる、コイル１１の抵抗Ｒの値のばらつきが最も小さい磁界の周波数として、５０ｋＨｚを特定してもよい。また、周波数特定部３０２は、所定の閾値を設け、コイル１１の抵抗Ｒの値又はＱ値のばらつきが閾値内となる周波数を特定してもよい。
【００２５】
なお、図１０乃至図１２は、図３乃至図９のグラフを作成する際と同様の条件で、コイル１１のインダクタンスＬを測定した場合のグラフである。図１０乃至図１２に示すように、コイル１１のインダクタンスＬは、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３に照射する磁界の周波数がどのような値をとっても、間隔Ｍの変化の影響を受ける。したがって、図１に示す周波数特定部３０２は、コイル１１のインダクタンスＬに基づいて、間隔Ｍの変化の影響を受けない磁界の周波数を特定することはできない。
【００２６】
図１に示す関係取得部３０３は、例えば、図５に示す磁界放射器１からサンプル導電性膜３までの距離Ｄに対するコイル１１の抵抗Ｒの値の平均をとり、コイル１１の抵抗Ｒの値から、距離Ｄが一意的に定まる関係式を算出する。あるいは、関係取得部３０３は、コイル１１の抵抗Ｒの値から、距離Ｄが一意的に定まるテーブルを算出してもよい。又は、関係取得部３０３は、例えば、図６に示す距離Ｄに対するコイル１１のＱ値の平均をとり、コイル１１のＱ値から、距離Ｄが一意的に定まる関係式あるいはテーブルを算出する。図１に示す関係取得部３０３は、算出した関係式又はテーブルを、関係記憶装置４０１に保存する。
【００２７】
次に、図２に示すように、第１の実施の形態に係る導電性膜センサの前に、背後に導電体４が配置された測定対象導電性膜５が配置される。導電体４は、図１に示すサンプル導電体２と、ほぼ同じ材料からなる。導電体４は、サンプル導電体２と、ほぼ同じ厚さを有していてもよいし、異なる厚さを有していてもよい。ただし、導電体４及びサンプル導電体２のそれぞれの厚さは、厚さの違いの影響を受けないように、特定された周波数に対する表皮深さより十分に厚い。図２に示す測定対象導電性膜５は、図１に示すサンプル導電性膜３と、ほぼ同じ厚さを有し、ほぼ同じ材料からなる。ここで、図２に示す磁界放射器１から測定対象導電性膜５までの距離Ｄが測定対象であり、導電体４と測定対象導電性膜５の間隔Ｍは未知であり、変化し得る。
【００２８】
測定部３０４は、磁界放射器１を介して、周波数特定部３０２が特定した例えば５０ｋＨｚの磁界を測定対象導電性膜５及び導電体４に照射し、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値を測定する。測定部３０４は、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値を、位置特定部３０５に送信する。
【００２９】
位置特定部３０５は、測定部３０４から、５０ｋＨｚの磁界を測定対象導電性膜５及び導電体４に照射した場合の、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値を受信する。また、位置特定部３０５は、関係記憶装置４０１から、コイル１１の抵抗Ｒと距離Ｄとの関係、あるいはコイル１１のＱと距離Ｄとの関係を読み出す。さらに、位置特定部３０５は、読み出した関係と、コイル１１の抵抗Ｒの測定値あるいはＱの測定値と、に基づいて、磁界放射器１から測定対象導電性膜５までの距離Ｄの値を算出する。例えば、関係が、距離Ｄを従属変数とし、抵抗Ｒを独立変数とする式で表される場合、位置特定部３０５は、式の独立変数に、抵抗Ｒの測定値を代入して、距離Ｄの値を算出する。あるいは、関係が、距離Ｄを従属変数とし、Ｑを独立変数とする式で表される場合、位置特定部３０５は、式の独立変数に、Ｑの測定値を代入して、距離Ｄの値を算出する。位置特定部３０５は、算出した距離Ｄの値を、例えば出力装置３１３に出力させる。
【００３０】
以上示したように、第１の実施の形態に係る導電性膜センサによれば、適切な周波数を選択することにより、導電体４と測定対象導電性膜５の間隔Ｍが未知であり、かつ変化しても、磁界放射器１から測定対象導電性膜５までの距離Ｄを正確に測定することが可能となる。第１の実施の形態に係る導電性膜センサは、例えば、電池の電極などに用いられる金属箔であって、背後に搬送用の金属製ローラが配置された金属箔の位置の測定などに有用である。
【００３１】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１に示すサンプル導電性膜３がアルミからなり、１０μｍの厚さを有し、サンプル導電体２がアルミからなり、１０ｍｍの厚さを有する例を示した。ここで、コイルの抵抗値ＲあるいはＱ値は、サンプル導電性膜３及びサンプル導電体２のそれぞれの材料と厚さによって変化し得る。よって、関係記憶装置４０１に保存される関係は、サンプル導電性膜３及びサンプル導電体２のそれぞれの材料と厚さに関連づけて保存されていてもよい。
【００３２】
図１３は、アルミからなる厚さ１０μｍのサンプル導電性膜３と、第１の実施の形態とは異なりステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる厚さ１０ｍｍのサンプル導電体２と、の間隔Ｍを５μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍにし、コイル１１から５０ｋＨｚの磁界を放射した場合に、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１の抵抗Ｒの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。図１４は、同様の条件下で、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１のＱの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。
【００３３】
図１５は、アルミからなる厚さ１０μｍのサンプル導電性膜３と、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる厚さ１０ｍｍのサンプル導電体２と、の間隔Ｍを５μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍにし、コイル１１から１２０ｋＨｚの磁界を放射した場合に、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１の抵抗Ｒの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。図１６は、同様の条件下で、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１のＱの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。
【００３４】
図１７は、アルミからなる厚さ１０μｍのサンプル導電性膜３と、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる厚さ１０ｍｍのサンプル導電体２と、の間隔Ｍを５μｍ、２５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、５００μｍ、及び１０００μｍにし、コイル１１から３００ｋＨｚの磁界を放射した場合に、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１の抵抗Ｒの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。図１８は、同様の条件下で、特性取得部３０１が取得した、コイル１１とサンプル導電性膜３の間の距離Ｄと、コイル１１のＱの測定値と、の関係の一例を示すグラフである。
【００３５】
図１９は、サンプル導電体２がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる場合に、磁界放射器１からサンプル導電性膜３までの距離Ｄを２ｍｍとし、サンプル導電体２及びサンプル導電性膜３の間隔Ｍを変化させたときの、Ｑ値の変化量の一例を示すグラフである。図１９に示すように、磁界の周波数が１２０ｋＨｚであるときに、Ｑ値の変化量が最も少ない。このように、Ｑ値の変化量が最も少なくなる磁界の周波数は、サンプル導電性膜３及びサンプル導電体２のそれぞれの材料と厚さによって変化し得る。
【００３６】
なお、図２０乃至図２２は、図１３乃至図１９のグラフを作成する際と同様の条件で、コイル１１のインダクタンスＬを測定した場合のグラフである。図２０乃至図２２に示すように、コイル１１のインダクタンスＬは、サンプル導電体２がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる場合であっても、間隔Ｍの変化の影響を受ける。
【００３７】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第１の実施の形態では、磁界放射器１が一つのコイル１１を有する例を示したが、磁界放射器１は、図２３に示すように、第１のコイル１１１、第２のコイル１１２、及び第３のコイル１１３を有していてもよい。この場合、第１のコイル１１１が第１の磁界を発し、第２のコイル１１２が第２の磁界を発し、第３のコイル１１３が第３の磁界を発する。第１のコイル１１１と、第２のコイル１１２と、第３のコイル１１３と、は、サンプル導電性膜３との距離Ｄが同じになるよう、平行に配置される。第１のコイル１１１と、第２のコイル１１２と、第３のコイル１１３と、は、第１の磁界と、第２の磁界と、第３の磁界と、の干渉が低減されるよう、離して配置されてもよい。あるいは、第１のコイル１１１と、第２のコイル１１２と、第３のコイル１１３と、は、所定時間毎又は所定波数毎に、交互に磁界を発してもよい。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００３８】
１      磁界放射器
２      サンプル導電体
３      サンプル導電性膜
４      導電体
５      測定対象導電性膜
１１、１１１、１１２、１１３    コイル
３０１  特性取得部
３０２  周波数特定部
３０３  関係取得部
３０４  測定部
３０５  位置特定部
３１３  出力装置
４０１  関係記憶装置
【図１】
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【図２】
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【図２３】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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