JP2001336905A

JP2001336905A - 磁気センサ

Info

Publication number: JP2001336905A
Application number: JP2000155396A
Authority: JP
Inventors: Shogo Momose; 正吾百瀬
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2000-05-25
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】１つのセンサユニットで２次元または３次元
の磁気センサとなり、そのサイズを小さく構成できるよ
うにする。【解決手段】磁気センサ１は、励磁コイル３が巻かれ
た励磁コア２と、検出コイル５が巻かれた複数の検出コ
ア４とからなり、検出コア４は、励磁コア２と被検出物
６とが相対移動する移動方向と、移動方向と交わる方向
とに少なくとも１つずつ配置されるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気センサに関す
る。さらに詳述すると、本発明は、磁束の変化に基づい
て、被検出物の表面の凹凸形状や、被検出物の位置を検
出する磁気センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁束の変化を測定して被検出物
（金属）の表面の凹凸形状を検出する磁気センサがあ
る。図１６に、従来の磁気センサ１０１の構造の一例を
示す。

【０００３】この磁気センサ１０１は、磁性体からなり
励磁コイル１０３が巻かれた励磁コア１０２と、検出コ
イル１０５が巻かれた２つの検出コア１０４とが、一体
形成されて直線上に配置されている。

【０００４】磁気センサ１０１は、励磁コイル１０３に
電流を流し励磁して、励磁コア１０２と検出コア１０４
とで、図中二点鎖線で示す磁路を形成するようにし、被
検出物１０６が図中Ｘ方向に移動するに際して、励磁コ
ア１０２と検出コア１０４間の磁束の変化に応じて変化
する検出コイル１０５からの出力を測定して、被検出物
１０６の移動の有無や表面の凹凸形状を検出するように
している。被検出物１０６は、図中Ｙ方向に移動しても
良いが、いずれも、磁気センサ１０１では、特定された
一方向に対してのみ検出できる。また、この磁気センサ
１０１では、２つの磁路のうち、感部用の磁路は図中矢
印Ａで示す１つであり、他方の磁路は温度特性の改善や
差動出力を取り出すために用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気センサ１０１では、その感部は被検出物１０６の移
動方向に対しての直線上の形状を知るのみであるから、
被検出物１０６の面の形状を知るには２つ以上のセンサ
ユニットが必要である。また、磁気センサ１０１では、
被検出物１０６の一方向即ち１次元の移動のみの検出が
可能であり、被検出物１０６の２次元平面での移動や３
次元空間での傾き等は検出できない。

【０００６】したがって、磁気センサが検出する次元を
増すと、複数個のセンサユニットが必要となり、磁気セ
ンサが全体として大型化してしまうという問題がある。

【０００７】そこで、本発明は、１つのセンサユニット
で２次元または３次元の磁気センサとなり、そのサイズ
を小さく構成できる磁気センサを提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、励磁コイルが巻かれた励磁
コアと、検出コイルが巻かれた複数の検出コアとからな
り、検出コアを、励磁コアと被検出物とが相対移動する
移動方向と、移動方向と交わる方向とに少なくとも１つ
ずつ配置するようにしている。

【０００９】したがって、励磁コアと複数の検出コアと
が、直線上に配置されるのではなく、被検出物に対して
面を形成するように配置されるため、１つのセンサユニ
ットで２次元、又は３次元の磁気センサとして利用する
ことができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
記載の磁気センサにおいて、検出コアを、移動方向と、
移動方向と交わる方向とに、それぞれ励磁コアを挟んで
反対側にも配置するようにしている。

【００１１】したがって、感部の電気的バランスが取り
易くなり、温度特性に対して有利な構成となる。また、
対向する検出コイルの出力の出力差から、被検出物表面
の凹凸を検出するようにして分解能を向上することがで
きる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２のいずれかに記載の磁気センサにおいて、検出
コアを、励磁コアを中心とした同心上に配置するように
している。

【００１３】したがって、励磁コアを中心として均等に
検出コアを配置することで、配置の不均等を是正するた
めの電気的処理を低減することができる。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
から３のいずれかに記載の磁気センサにおいて、移動方
向と交わる方向を、移動方向と直交する方向であるもの
としている。

【００１５】したがって、励磁コアと複数の検出コアと
が、被検出物に対して面を形成するように配置され、１
つのセンサユニットで２次元または３次元の磁気センサ
として利用することができる。また、感部の電気的バラ
ンスが取り易くなり、温度特性に対して有利な構成とな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１から図３に本発明の磁気センサの実施
の一形態を示す。この磁気センサ１は、磁性体からな
り、励磁コイル３が巻かれた励磁コア２と、検出コイル
５が巻かれた複数の検出コア４とからなり、検出コア４
は、励磁コア２と被検出物６とが相対移動する移動方向
と、移動方向と交わる方向とに少なくとも１つずつ配置
されるようにしている。

【００１８】磁気センサ１は、励磁コイル３に電流を流
し励磁して、磁束の発生部である１つの励磁コア２と、
磁束引き込み部である複数の検出コア４とで磁路（図１
にて二点鎖線で示す。）を形成するようにし、被検出物
６と磁気センサ１との相対移動に際して、励磁コア２と
各検出コア４との間の磁束の変化に応じて変化する各検
出コイル５からの出力を測定して、被検出物６の表面の
凹凸形状や、被検出物６の移動方向及びその角度を検出
するようにしている。

【００１９】磁気センサ１の磁性材料としては、例え
ば、フェライト、センダスト、パーマロイ等が用いられ
る。なお、図１に示す磁気センサ１では、励磁コア２と
複数の検出コア４とが一体化して形成したものとしてい
るが、これに限らず、それぞれ別体の励磁コア２と複数
の検出コア４とを結合して磁気センサ１を構成するよう
にしても良い。また、励磁コア２と複数の検出コア４と
で形成される形状は特に限定されるものではない。本実
施形態での励磁コア２及び検出コア４は、円柱形状とし
ているが、これに限定されず、例えば、角柱形状等、適
宜加工性を考慮した形状を選択することができることは
勿論である。

【００２０】検出コア４は、励磁コア２と被検出物６と
が相対移動する移動方向と、移動方向と交わる方向との
それぞれに配置されていれば良く、設けられる数やその
配置位置が特に限定されるものではない。

【００２１】図１は、検出コア４の配置の好ましい一例
を示す。この場合、例えば、励磁コア２と被検出物６と
が相対移動する基準となる移動方向（以下、本明細書で
は基準方向と呼ぶ。）をＹ軸方向として、Ｙ軸にそれぞ
れ直交する方向をＸ軸方向及びＺ軸方向とする。また、
Ｘ軸とＹ軸とによるＸＹ平面を磁気センサ１の検出面と
なるようにする。なお、磁気センサ１は、後述するよう
に、検出面上での被検出物６の移動方向及びその角度、
即ちＸＹ平面上の２次元の位置検出が可能であり、測定
時においての被検出物６の移動方向は、基準方向即ちＹ
軸方向と一致する必要はない。

【００２２】本実施形態の磁気センサ１では、Ｙ軸方向
及びＸ軸方向にそれぞれ、励磁コア２を中心として、検
出コア４を対称となるように配置している。また、各検
出コア４は、励磁コア２との距離がそれぞれ等しくなる
ように、励磁コア２を中心とした同一円上に配置するよ
うにしている。

【００２３】ただし、検出コア４の配置は、このような
配置に限られものではない。例えば、基準方向と交わる
方向とが直交するものでなくとも良く、また、各方向に
それぞれ配置された検出コア４と励磁コア２との距離は
異なるものであっても良い。また、励磁コア２を中心と
したＸ軸方向とＹ軸方向とで半径の異なる同心円上に、
検出コア４を配置するものとしても良い。検出コア４の
配置によって、磁路が均一のものとならない場合でも、
例えば、各検出コイル５からの出力に電気的処理を付加
することで調整することが可能である。また、励磁コア
２を中心として対称に検出コア４を配置するものに限ら
ず、例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれに検出コア
４を１つずつ配置するようにしても良い。

【００２４】一方、本実施形態のように、励磁コア２を
中心として均等に検出コア４を配置することで、配置の
不均等を是正するための電気的処理を低減することがで
きる。また、本実施形態のように、励磁コア２を挟んで
検出コア４を対称に配置することで、例えば、対向する
検出コイル５，５の出力に対し減算回路を利用すること
で、周囲温度の影響等を相殺して温度特性を改善するこ
とができる。また、当該減算回路での出力差から、被検
出物６表面の凹凸を検出するようにして分解能を向上す
ることができる。

【００２５】なお、基準方向と交わる方向とは、一方向
に限らず多方向でも良く、例えば、励磁コア２を中心と
して、多数の検出コア４を多方向に配置するものとして
も良い。

【００２６】図２に、本実施形態の磁気センサ１の回路
構成の一例を示す。励磁コイル３は、交流電源７に接続
され、また、各検出コイル５は回路８に接続され各出力
が測定される。なお、各検出コイル５の巻き方向は検出
コイル５の出力が同位相となる方向としている。

【００２７】このように構成された磁気センサ１によれ
ば、例えば、次のようにして、被検出物６の移動方向及
びその角度、即ちＸＹ平面上の２次元の位置検出が可能
である。

【００２８】交流電源７により励磁される励磁コア２で
は、被検出物６が相対移動する空間に磁界を発生させ
る。この磁界中を被検出物６が通過することで、対応す
る検出コア４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの磁束が変化し、こ
れに応じて各検出コイル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの出力
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄが変化する。

【００２９】例えば、被検出物６が非磁性金属である場
合において、検出コア４ａの上部に被検出物６がある場
合は、被検出物６に発生する渦電流が磁束を減少させ検
出コイル５ａの出力電圧Ｖａが低下する。これにより、
出力電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄを測定し比較すること
で、被検出物６が検出コア４ａの上部にあることが検出
できる。

【００３０】また、被検出物６が検出コア４ｂの上部に
移動した場合は、同様に検出コイル５ｂの出力電圧Ｖｂ
が低下して、これにより被検出物６が検出コア４ｂの上
部にあることが検出される。また、被検出物６が検出コ
ア４ｄの上部に移動した場合は、同様に検出コイル５ｄ
の出力電圧Ｖｄが低下して、被検出物６が検出コア４ｄ
の上部にあることが検出される。

【００３１】また、被検出物６が、例えば、検出コア４
ａ上部と検出コア４ｄ上部との中間に位置する場合は、
出力電圧Ｖａ，Ｖｄがそれぞれ低下するため、これによ
って被検出物６の位置が検出される。さらに、被検出物
６が、検出コア４ａと検出コア４ｄとの一方に近づいて
いる場合においては、出力電圧Ｖａ，Ｖｄの低下する出
力差或いは比率によって、この被検出物６の位置が検出
される。

【００３２】このように、磁気センサ１によれば、１つ
のセンサユニットにより、被検出物６の移動方向及びそ
の角度、即ちＸＹ平面上の２次元の位置検出が可能であ
る。なお、被検出物６が磁性体の場合は磁束が増すの
で、被検出物６が検出コア４の上部にある場合には、対
応する検出コイル５の出力電圧が、非磁性金属とは逆に
増加する。この場合でも、各検出コイル５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄの出力Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄの変化を測定す
ることで、２次元の位置検出が可能であることは上記の
説明と同様である。

【００３３】また、図３は、本実施形態の磁気センサ１
の回路８に減算回路９ａ，９ｂを用いた場合の一例を示
す。この場合、検出コイル５ａの出力と検出コイル５ｂ
の出力は、各々ＡＣ−ＤＣ変換１０，１０を通して減算
回路９ａに接続される。また、検出コイル５ｃの出力と
検出コイル５ｄの出力も同様に、各々ＡＣ−ＤＣ変換１
０，１０を通して減算回路９ｂに接続される。

【００３４】この場合、例えば、被検出物６が検出コア
４ａから検出コア４ｂの方向に移動したとき、出力Ｖ１
では、正弦波１周期分の出力波形１１が得られる。ま
た、この場合、被検出物６が通過することがなかった検
出コア４ｃと検出コア４ｄについては、減算回路９ｂに
より、検出コイル５ｃ，５ｄの等しい出力を互いに打ち
消しあって、出力Ｖ２の出力波形１２はフラットにな
る。また、被検出物６が検出コア４ａから検出コア４ｃ
の方向に移動した場合は、例えば、出力Ｖ１では出力波
形１３が、出力Ｖ２では出力波形１４が得られる。した
がって、被検出物６の移動パターンによって、減算回路
９ａでの出力Ｖ１と、減算回路９ｂでの出力Ｖ２との出
力波形は異なり、これらの出力波形を測定、解析するこ
とで、被検出物６の２次元の位置検出が可能となる。ま
た、減算回路９ａ，９ｂを利用することで、周囲温度の
影響等を相殺して温度特性を改善することができる。

【００３５】このように構成された磁気センサ１によれ
ば、例えば、被検出物６の平面度を測定することが可能
である。例えば、磁気センサ１の感部すなわち各検出コ
ア４を、平面度を検出する被検出物６の表面に向けて配
置する。この場合、例えば、各検出コイル５の出力が同
じであれば、被検出物６に傾きがなく平面度が良いと判
断することができる。一方、被検出物６に傾きがある場
合は、例えば被検出物６が磁性体の場合は、被検出物６
の傾きにより、被検出物６に最も近い検出コア４の出力
が一番大きくなり、当該検出コア４と対向する検出コア
４即ち被検出物６に最も遠い検出コア４の出力は下が
る。したがって、各検出コイル５の出力を測定すること
で、被検出物６の平面度を測定することができる。

【００３６】次に、本発明の磁気センサの第二の実施形
態として、磁気センサをコイン等の平面形状の識別に適
用する場合の一例について説明する。本実施形態の磁気
センサ１’を図４に示す。この磁気センサ１’は、励磁
コイル３が巻かれた励磁コア２を中心とした同一円周上
に、検出コイル５が巻かれた多数の検出コア４を、励磁
コア２となす角度が９０度より小さい間隔となるように
配置している。

【００３７】磁気センサ１’上に、例えば被検出物６で
あるコイン（以下、コイン６と呼ぶ。）が配置される
と、磁気センサ１’では、コイン６の表面上の凹凸に応
じて、多数の検出コア４にそれぞれ巻かれた検出コイル
５の出力から、詳細な出力パターンを得ることができ
る。これにより、例えば、あらかじめ見本となる正規の
出力パターンを得ておき、磁気センサ１’により測定さ
れた出力パターンと比較することで、コイン６の平面形
状の識別が可能となる。

【００３８】なお、磁気センサ１’における検出コア４
を設ける数及び配置する間隔は、特に限定されるもので
はない。より多くの検出コア４を設けるようにすれば、
磁気センサ１の精度を向上することができる。したがっ
て、要求される磁気センサ１’の精度及び製造コストと
の兼ね合いから、検出コア４を配置する間隔を選択する
ようにしても良い。

【００３９】次に、本発明の磁気センサの第三の実施形
態として、本発明の磁気センサを用いて被検出物６の３
次元の傾きを検出する方法の一例について説明する。本
実施形態の磁気センサ１”を図５に示す。この磁気セン
サ１”は、例えば、励磁コイル３が巻かれた励磁コア２
を中心とした同一円周上に、検出コイル５が巻かれた８
個の検出コア４を等間隔で配置するようにしている。

【００４０】被検出物６は、例えば、図中矢印Ｃ方向に
回転している回転軸部材（以下、回転軸部材６と呼
ぶ。）である。

【００４１】また、本実施形態では、回転軸部材６の軸
ずれのない初期状態の軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向
にそれぞれ直交する図５及び図６に示す方向にＸ軸方向
及びＹ軸方向をとる。磁気センサ１”は、例えば、対向
している検出コア４ａと検出コア４ｅとを結ぶ方向を基
準方向とし、基準方向がＺ軸方向と平行となるように、
また検出面がＹＺ平面に向かうように、回転軸部材６と
所定の距離をおいて配置される。

【００４２】磁気センサ１”によれば、例えば、次のよ
うにして回転軸部材６の軸ずれを検出することができ
る。

【００４３】まず、回転軸部材６に軸ずれがない状態で
の各検出コイル５の出力レベルの状態を得て、これを基
準パターンとする。図７は、基準パターンの一例であ
り、横軸に示す各検出コア４（検出コイル５）に応じた
出力レベルを縦軸に示す。なお、横軸に付したａからｈ
の記号は、検出コア４ａから検出コア４ｈに対応したも
のである。この場合、回転軸部材６に最も近い検出コア
４ａと検出コア４ｅにおいて出力レベルがもっとも大き
くなり、かつ同じ出力レベルとなる。

【００４４】ここで、図８に示すように回転軸部材６が
Ｙ軸方向（同図中右側）に傾いた場合は、各検出コイル
５の出力レベルは図９に示すようなものとなる。この場
合、回転軸部材６に最も近い検出コア４ｈと検出コア４
ｄの出力がもっとも大きくなり、かつ同じ出力レベルと
なる。すなわち、この場合の出力パターンは、図９中の
破線で示す基準パターンから左方向に移動したものとな
る。

【００４５】また、図１０に示すように回転軸部材６が
Ｘ軸方向（同図中手前）に傾いた場合は、各検出コイル
５の出力レベルは図１１に示すようなものとなる。この
場合、回転軸部材６が近づく検出コア４ａでは基準パタ
ーンより出力レベルが大きくなり、一方、回転軸部材６
が離れる検出コア４ｅでは基準パターンより出力レベル
が小さくなる。すなわち、この場合の出力パターンは、
同図中の破線で示す基準パターンから、図中実線で示す
出力パターンに変形したものとなる。

【００４６】したがって、磁気センサ１”によれば、基
準パターンと磁気センサ１”で検出される出力パターン
とを比較、解析することで、回転軸部材６の軸ずれ及び
その方向を検出することができる。これにより、従来の
磁気センサ１では複数個のセンサユニットが必要であっ
た、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の３次元空間における回転軸部材６の
傾きを、１つの磁気センサ１”で検出することができ
る。

【００４７】なお、磁気センサ１”に設けられる検出コ
ア４の数は８個に限定されるものではなく、必要とされ
る磁気センサ１”の精度に合わせて適宜その数を増減す
るようにしても良い。

【００４８】次に、本発明の磁気センサの第四の実施形
態として、上述した磁気センサ１を２つ用いて、図１２
に示す球体４０の回転軸Ｓを検出する方法に適用する場
合の一例について説明する。

【００４９】球体４０は、例えば、非金属材に複数の金
属ピンが付されたものである。球体４０は、例えば、そ
の中心Ｏを通る任意の回転軸Ｓに対し回転自由に配置さ
れる。

【００５０】２つの磁気センサ１は、例えば、球体４０
の中心Ｏを原点とするＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸による３次元空
間において、ＸＹ平面を検出面としてＺ軸上に、ＹＺ平
面に向けてＸ軸上に、それぞれ球体４０と所定の距離を
おいて配置される。なお、これら２つの磁気センサ１を
特に区別する場合は、前者を磁気センサ１ａ、後者を磁
気センサ１ｂと呼ぶ。

【００５１】上述したように、磁気センサ１では、２次
元平面での被検出物６の移動方向及びその角度の検出が
可能である。したがって、球体４０が回転軸Ｓを中心に
回転した場合、これに伴う球体４０に付された金属ピン
の移動から、磁気センサ１ａでは、ＸＹ平面での金属ピ
ンの移動方向と角度を検出することができる。また、磁
気センサ１ｂでは、ＹＺ平面での金属ピンの移動方向と
角度を検出することができる。これらの情報から球体４
０の回転軸Ｓを求めることができる。

【００５２】例えば、図１３に示すように、球体４０に
付された金属ピン（以下、金属ピンを被検出物６として
金属ピン６と呼ぶ。）が磁気センサ１上を同図において
右上から左下へ移動する場合に、金属ピン６の移動方向
と角度を検出する一例について説明する。この場合、金
属ピン６が磁気センサ１に近づく際には、検出コイル５
ａの出力が最大となるが、検出コイル５ｃにおいても出
力が出るので、検出コイル５ａと検出コイル５ｃの出力
差或いは比率により、金属ピン６が磁気センサ１に近づ
く際の２次元平面上の位置を検出することができる。同
様に、金属ピン６が磁気センサ１を通過して離れる際の
２次元平面上の位置を検出することができる。したがっ
て、例えば、これら検出された２点の位置を結べば、２
次元平面上での金属ピン６の移動方向と角度を検出する
ことができる。したがって、磁気センサ１ａによりＸＹ
平面での金属ピン６の移動方向と角度を検出し、磁気セ
ンサ１ｂによりＹＺ平面での金属ピン６の移動方向と角
度を検出することで、球体４０の回転軸Ｓを求めること
ができる。

【００５３】なお、球体４０の回転軸Ｓを求めるための
磁気センサは、４つの検出コア４を備えた磁気センサ１
に限られず、例えば、８つの検出コア４を備えた磁気セ
ンサ１”を用いても良い。この場合、図１４に示すよう
に、例えば、金属ピン６が磁気センサ１”上を同図にお
いて右上から左下へ移動する場合において、金属ピン６
が磁気センサ１”に近づく際に検出コイル５ｈより出力
が得られ、また、金属ピン６が磁気センサ１”を通過し
て離れる際に検出コイル５ｄより出力が得られので、２
次元平面上での金属ピン６の移動方向と角度を検出する
ことができる。なお、さらに、検出コア４を増設した磁
気センサを用いるものとしても良い。

【００５４】また、上記の球体４０と２つの磁気センサ
１による３次元の位置検出を、３次元マウスに適用する
ものとしても良い。

【００５５】以上のように、本発明の磁気センサ１によ
れば、１つのセンサユニットで２次元または３次元の磁
気センサとして利用することができる。したがって、従
来の磁気センサでは複数のセンサユニットが必要であっ
た被検出物６の表面の形状の識別、被検出物６の２次元
平面での位置、３次元空間での傾きの検出を、１つのセ
ンサユニットで行なうことができ、磁気センサの小型化
を図ることができる。さらに、検出可能な次元が増すこ
とで、３次元マウスへの適用等、磁気センサ１の用途も
増える。

【００５６】また、励磁コア２を中心に、複数の検出コ
ア４を均等又は対称に配置することで、各々の感部の電
気的バランスが取り易くなり、温度特性に対して有利な
構成となる。

【００５７】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能
である。

【００５８】例えば、図１５に示すように、励磁コア２
にフランジ２ａを設けるようにしても良い。これによ
り、２次元平面での被検出物６の移動方向及びその角度
の検出をより精度良く行なうことができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の磁気センサでは、検出コアを、励磁コアと被検
出物とが相対移動する移動方向と、移動方向と交わる方
向とに少なくとも１つずつ配置するようにしているの
で、励磁コアと複数の検出コアとが、被検出物に対して
面を形成するように配置されるため、１つのセンサユニ
ットで２次元、又は３次元の磁気センサとして利用する
ことができる。これにより、従来の磁気センサでは複数
のセンサユニットが必要であった被検出物の表面の形状
の識別、被検出物の２次元平面での位置、３次元空間で
の傾きの検出を、１つのセンサユニットで行なうことが
でき、磁気センサの小型化を図ることができる。さら
に、検出可能な次元が増すことで、３次元マウスへの適
用等、磁気センサの用途も増える。

【００６０】さらに、請求項２記載の磁気センサでは、
検出コアを、移動方向と、移動方向と交わる方向とに、
それぞれ励磁コアを挟んで反対側にも配置するようにし
ているので、感部の電気的バランスが取り易くなり、温
度特性に対して有利な構成となる。また、対向する検出
コイルの出力の出力差から、被検出物表面の凹凸を検出
するようにして分解能を向上することができる。

【００６１】さらに、請求項３記載の磁気センサでは、
検出コアを、励磁コアを中心とした同心上に配置するよ
うにしているので、均等に検出コアを配置することで、
配置の不均等を是正するための電気的処理を低減するこ
とができる。

【００６２】さらに、請求項４記載の磁気センサでは、
移動方向と交わる方向を、移動方向と直交する方向とし
ているので、励磁コアと複数の検出コアとが、被検出物
に対して面を形成するように配置され、１つのセンサユ
ニットで２次元または３次元の磁気センサとして利用す
ることができる。これにより、従来の磁気センサでは複
数のセンサユニットが必要であった被検出物の表面の形
状の識別、被検出物の２次元平面での位置、３次元空間
での傾きの検出を、１つのセンサユニットで行なうこと
ができ、磁気センサの小型化を図ることができる。さら
に、検出可能な次元が増すことで、３次元マウスへの適
用等、磁気センサの用途も増える。また、感部の電気的
バランスが取り易くなり、温度特性に対して有利な構成
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気センサの実施形態の一例を示す概
略斜視図である。

【図２】同磁気センサでの出力を得るための回路の一例
を示す概略回路図である。

【図３】同磁気センサでの回路において減算回路を用い
た場合の一例を示す概略回路図である。

【図４】本発明の磁気センサの実施形態の他の例を示
し、コインの平面形状の識別に適用する場合の一例を示
す概略斜視図である。

【図５】本発明の磁気センサの実施形態の他の例を示す
概略背面図であり、被検出物の３次元の傾きを検出する
場合の一例を示す。

【図６】同磁気センサの概略平面図である。

【図７】被検出物の軸ずれがない状態での各検出コイル
の出力レベルを示す図である。

【図８】同磁気センサの概略背面図を示し、被検出物が
Ｙ軸方向（本図中右側）に傾いた場合を示す図である。

【図９】上図の状態における各検出コイルの出力レベル
を示す図である。

【図１０】同磁気センサの概略背面図を示し、被検出物
がＸ軸方向（本図中手前）に傾いた場合を示す図であ
る。

【図１１】上図の状態における各検出コイルの出力レベ
ルを示す図である。

【図１２】本発明の磁気センサの実施形態の他の例を示
し、球体の回転軸を検出する方法に適用する場合の一例
を示す概略斜視図である。

【図１３】同磁気センサの概略平面図を示し、被検出物
が磁気センサ上を通過する場合の一例を示す図である。

【図１４】８つの検出コアを備えた磁気センサの概略平
面図を示し、被検出物が磁気センサ上を通過する場合の
一例を示す図である。

【図１５】本発明の磁気センサの他の例を示す、概略側
断面図である。

【図１６】従来の磁気センサの一例を示す概略斜視図で
ある。

【符号の説明】

１，１’，１” 磁気センサ２励磁コア３励磁コイル４検出コア５検出コイル６被検出物

フロントページの続きＦターム(参考） 2F063 AA03 AA06 AA37 AA41 BA30 BC01 BC03 BC05 BC07 BD16 BD17 CA34 CB01 DA01 DA05 DD05 DD06 GA03 KA01 LA23 LA30 2F077 AA13 AA31 CC02 FF03 FF21 TT06 TT35 TT51 VV01 2G017 AA04 AD04 AD05 BA03 BA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励磁コイルが巻かれた励磁コアと、検出
コイルが巻かれた複数の検出コアとからなり、上記検出
コアは、上記励磁コアと被検出物とが相対移動する移動
方向と、該移動方向と交わる方向とに少なくとも１つず
つ配置されてなる磁気センサ。
【請求項２】上記検出コアは、上記移動方向と、上記
移動方向と交わる方向とに、それぞれ上記励磁コアを挟
んで反対側にも配置されてなることを特徴とする請求項
１記載の磁気センサ。
【請求項３】上記検出コアは、上記励磁コアを中心と
した同心上に配置されてなることを特徴とする請求項１
または２のいずれかに記載の磁気センサ。
【請求項４】上記移動方向と交わる方向は、上記移動
方向と直交する方向であることを特徴とする請求項１か
ら３のいずれかに記載の磁気センサ。