JP2004522976A - 磁力計パッケージ - Google Patents

Abstract

磁力計（１００）パッケージが、ハウジング（１１０）と、複数の検出素子（１２０）と、ボード（１５０）と、密封素子（１６０）とを含む。ハウジングが、第１端（１３０）と、第２端（１４０）と、孔とを有する。ハウジングの第１端は、ボードおよび密封素子を受けるように構成される。ハウジングの第２端は、プラグ（１７０）を受けるように構成される。複数の検出素子、ボードおよび密封素子は孔内にある。複数の検出素子をボードに取り付け、その検出軸がさまざまな方向の磁界の強度を検出するように配向させる。

Description

【技術分野】
【０００１】
３軸磁力計は、３軸すなわちｘ、ｙおよびｚ軸に関する磁界の強度を測定する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、３つの別個の指向性センサを３軸のそれぞれに配向させる。たとえば、１つのセンサをｘ軸上で測定するように配向させ、もう１つのセンサをｙ軸上で測定するように配向させ、もう１つのセンサをｚ軸上で測定するように配向させる。通常、３軸磁力計のセンサは、非常に壊れやすく、難しいパッケージング技術を必要とするワイヤボンド（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｓ）を用いて取り付けられる。ワイヤボンドに関連するパッケージング技術は細心の注意を要するので、３軸磁力計用の電子パッケージングは、大きな筐体（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）を必要とする。しかし、そのような筐体内では、指向性センサは、互いに相当に離され、したがって、指向性センサで測定された測定値の精度にかなりの誤差をもたらす。すなわち、指向性センサが互いに近いほうが測定値はより正確になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、複数の検出素子を小さい磁力計パッケージに組み込む。このパッケージングの配置によって、複数の検出素子の間が接近し、３次元空間のすべての方向で磁界の強度が正確に測定できるようになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、磁力計パッケージは、複数の検出素子と、ハウジングと、ボードと、密封素子とを含む。複数の検出素子は、３次元空間の複数の方向で測定する。ハウジングは、第１端と、第２端とを有する。ボードは、複数の検出素子に結合される。第１端にある密封素子は第１端を密封し、複数の検出素子と係合して、複数の検出素子をハウジング内に固定する。
【０００５】
本発明の別の態様によれば、磁力計パッケージは、複数の検出素子と、ハウジングと、ボードと、第１密封素子と、第２密封素子とを含む。複数の検出素子は、３次元空間の複数の方向で磁界の強度を測定する。複数の検出素子を、さまざまな方向で磁界の強度を測定するように配向させる。ハウジングは、第１端と、第２端とを含む。ボードは、複数の検出素子を支持する。第１密封素子が第１端を密封し、第２密封素子が第２端を密封する。第１および第２密封素子が複数の検出素子と係合して、複数の検出素子をハウジング内に固定する。
【０００６】
本発明のさらに別の態様によれば、３軸磁力計を製造する方法は、３つの検出素子を１つの共通のボードに、それらの検出軸が互いに直交するように結合するステップと、３つの検出素子および共通ボードをハウジング内に密封するステップとを含む。
【０００７】
本発明の、これらおよび他の特徴ならびに利点は、以下の説明を図面と併せ読むことによって一層明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１および２に示すように、磁力計パッケージ１００は一般に、ハウジング１１０と、複数の検出素子１２０とを含む。管などのハウジング１１０は、第１端１３０と第２端１４０とを含む。ハウジング１１０は、それだけには限らないが、プラスティックやセラミックなどの絶縁材料でよい。第１端１３０は、ボード１５０および第１密封素子１６０を受けるように構成される。ボード１５０は、複数の検出素子１２０に結合され、それと係合し、かつ／または、それを支持する。それら複数の検出素子１２０については、後でさらに詳しく説明する。さらに、ボード１５０は、それだけには限らないが、フレックステープなどの可撓性回路ボードでよい。第２端１４０は、プラグなどの第２密封素子１７０を受けるように構成される。第１密封素子１６０および第２密封素子１７０は、それだけには限らないが、プラスティックやセラミックなどの絶縁材料でよい。代替の実施形態では、ハウジング１１０は、第２端１４０で閉じており、したがって、第２端１４０の第２密封素子１７０は不要である。
【０００９】
ハウジング１１０は、孔（ｂｏｒｅ）２１０を備え、その孔の中に、複数の検出素子１２０、ボード１５０、第１密封素子１６０および第２密封素子１７０が挿入される。孔２１０内に固定された複数の検出素子１２０を、３次元空間で測定するように配向させる。すなわち、各検出素子が特定の軸に関する測定を行う。具体的には、複数の検出素子１２０は、第１検出素子２２０、第２検出素子２３０および第３検出素子２４０を含む。第１検出素子２２０は、ボード１５０と第１密封素子１６０との間に挟まれる。第３検出素子２４０も、ボード１５０と第１密封素子１６０との間に挟まれる。第２検出素子２３０は、第２密封素子１７０と、ボード１５０を介して、第１密封素子１６０との間に挟まれる。
【００１０】
さらに、複数の検出素子１２０が、ハウジング１１０の孔２１０内でＪ字様の形をなすボード１５０に取り付けられる。具体的には、第１検出素子２２０の検出軸および第２検出素子２３０の検出軸は、互いに直交し、すなわち９０度の角をなす。第２検出素子２３０の検出軸は、第１検出素子２２０の検出軸および第３検出素子２４０の検出軸と直交する。物理的には、第１検出素子２２０の平面および第３検出素子２４０の平面は互いに平行であり、第２検出素子２３０の平面に直交する。
【００１１】
第１密封素子１６０および第２密封素子１７０は、複数の検出素子１２０と係合し、それによって、複数の検出素子１２０を、ハウジング１１０の孔２１０内に固定する。具体的には、第１密封素子１６０は、第１検出素子２２０と第３検出素子２４０との間に挟まれ、第１検出素子２２０は、第１密封素子１６０とボード１５０との間に挟まれ、第３検出素子２４０は、第１密封素子１６０とボード１５０との間に挟まれる。また、第１密封素子１６０はボード１５０を介して第２検出素子２３０と係合し、それによって第２検出素子２３０は、第２密封素子１７０とボード１５０との間に挟まれる。前述のように、代替の実施形態では、第２密封素子１７０が不必要なこともある。たとえば、ハウジング１１０は、閉端、すなわち第２端１４０、および開端、すなわち第１端１３０をもつことができ、したがって、第２密封素子１７０は、複数の密封素子１２０を固定する必要がなくなる。
【００１２】
しかし、第１密封素子１６０および第２密封素子１７０は共に、複数の検出素子１２０と係合し、それによって、各検出素子１２０が、ハウジング１１０内の孔２１０内に固定される。その結果、複数の検出素子１２０は、３軸で正確に測定することができる。たとえば、第１検出素子２２０はｙ軸に関して測定し、第２検出素子２３０はｚ軸に関して測定し、第３検出素子２４０はｘ軸に関して測定する。
【００１３】
図３に示すように、複数の検出素子１２０は、ボード１５０に取り付けられる。ボード１５０は一般に、第１表面３１０と第２表面３２０とを含む。複数の検出素子１２０を、第１表面３１０または第２表面３２０に取り付けることができる。具体的には、第１検出素子２２０および第３検出素子２４０を第１表面３１０に取り付け、第２検出素子２３０を第２表面３２０に取り付ける。前述のように、ボード１５０はハウジング１１０の孔２１０内でＪ字様の形をなすように構成され、したがって、複数の検出素子１２０を、それぞれの方向に関して測定するように配向させる。代替の実施形態では、複数の検出素子１２０を、ボード１５０の同じ表面に取り付けることができる。たとえば、第１検出素子２２０、第２検出素子２３０、第３検出素子２４０を、それぞれボード１５０の第１表面３１０に取り付けることができる。
【００１４】
前に指摘したように、ボード１５０は、フレックステープなどの可撓性の回路ボードでよい。図４に示すように、複数の検出素子１２０をハウジング１１０内の孔２１０内にパッケージ化する前に、ボード１５０をＪ字様の形をなすように折り曲げる。やはり先に指摘したように、複数の検出素子１２０を、３軸のそれぞれに関して磁界の強度を測定するように配向させる。たとえば、第１検出素子２２０をｙ軸に関する磁界の強度を測定するように配向させ、第２検出素子２３０をｚ軸に関する磁界の強度を測定するように配向させ、第３検出素子２４０をｘ軸に関する磁界の強度を測定するように配向させる。別の実施形態では、複数の検出素子１２０は、３次元空間で磁界の強度以外の測定をすることもできる。
【００１５】
本発明のいくつかの修正形態を上記で論じた。他の修正形態も、本発明の分野の技術者には考えつくであろう。たとえば、図１に示すように、磁力計パッケージ１００は、プラグなどの第２密封素子１７０を含む。しかし、前に指摘したようにハウジング１１０は、閉端、すなわち第２端１４０、および開端、すなわち第１端１３０を含むことができる。したがって、ハウジング１１０を第２端１４０で密封するための第２密封素子１７０は不要となる。
【００１６】
したがって、本発明の説明は、例示的なものにすぎず、当分野の技術者に本発明を実施する最良の方法を教示するためのものと解釈すべきである。本発明の趣旨を逸脱することなく、細部を大幅に変えることができ、添付された特許請求の範囲の範囲内のすべての修正形態の排他的な使用が留保される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による磁力計パッケージの等角投影図である。
【図２】本発明による磁力計パッケージの断面側面図である。
【図３】本発明による複数の検出素子に結合されたボードの等角投影図である。
【図４】本発明によるＪ字様の形に構成される図３のボードの等角投影図である。

Claims (33)

1. ３次元空間の複数の方向で測定するための複数の検出素子と、
   第１端および第２端を有するハウジングと、
   前記複数の検出素子に結合されたボードと、
   前記第１端の密封素子であって、該前記第１端を密封し、前記複数の検出素子と係合して、前記ハウジング内に前記複数の検出素子を固定する密封素子とを有する、磁力計パッケージ。
2. 前記複数の検出素子が、第１検出素子、第２検出素子および第３検出素子を含む請求項１に記載の磁力計パッケージ。
3. 前記第１、前記第２および前記第３検出素子を、それらが互いに直交する検出軸を有するように配向させる請求項２に記載の磁力計パッケージ。
4. 前記第１検出素子および前記第３検出素子が、互いに平行な対応する平面内で支持される請求項２に記載の磁力計パッケージ。
5. 前記密封素子が、前記第１検出素子と前記第３検出素子の間に挟まれる請求項４に記載の磁力計パッケージ。
6. 前記第１、前記第２および前記第３検出素子を、それらが互いに直交する検出軸を有するように配向させる請求項５に記載の磁力計パッケージ。
7. 前記第２検出素子が、前記第１検出素子の平面および前記第３検出素子の平面に直交する平面内で支持される請求項４に記載の磁力計パッケージ。
8. 前記第１検出素子および前記第３検出素子が、前記ボードの第１表面で支持され、前記第２検出素子が前記ボードの反対側の第２表面で支持される請求項２に記載の磁力計パッケージ。
9. 前記密封素子が、前記第１検出素子および前記第３検出素子と直接係合し、前記ボードを介して前記第２検出素子と係合する請求項８に記載の磁力計パッケージ。
10. 前記密封素子が、第１密封素子であり、前記第２端に第２密封素子をさらに含む請求項１に記載の磁力計パッケージ。
11. 前記第２密封素子がプラグを含む請求項１０に記載の磁力計パッケージ。
12. 前記ボードが可撓性ボードを含む請求項１に記載の磁力計パッケージ。
13. 前記可撓性ボードがフレックステープを含む請求項１２に記載の磁力計パッケージ。
14. 前記可撓性ボードがＪ字様の形をなすように構成される請求項１２に記載の磁力計パッケージ。
15. ３次元空間の複数の方向で磁界の強度を測定するための複数の検出素子と、
    第１端および第２端を有するハウジングと、
    前記複数の検出素子を支持するボードと、
    前記第１端を密封する第１密封素子と、
    前記第２端を密封する第２密封素子とを含み、
    前記第１密封素子および前記第２密封素子が前記複数の検出素子と係合して、前記複数の検出素子を前記ハウジング内に固定し、前記複数の検出素子をさまざまな方向で磁界の強度を測定するように配向させることを特徴とする、磁力計パッケージ。
16. 前記複数の検出素子が第１検出素子、第２検出素子および第３検出素子を含む請求項１５に記載の磁力計パッケージ。
17. 前記第１検出素子、前記第２検出素子および前記第３検出素子を、前記検出素子が互いに直交する検出軸をもつように配向させる請求項１６に記載の磁力計パッケージ。
18. 前記第１検出素子および前記第３検出素子が、互いに平行な対応する平面内で支持される請求項１６に記載の磁力計パッケージ。
19. 前記第２検出素子が、前記第１検出素子の平面および前記第３検出素子の平面に直交する平面内で支持される請求項１８に記載の磁力計パッケージ。
20. 前記第１検出素子および前記第３検出素子が、前記ボードの第１表面で支持され、前記第２検出素子が前記ボードの反対側の第２表面で支持される請求項１６に記載の磁力計パッケージ。
21. 前記第１密封素子が、前記第１検出素子および前記第３検出素子と直接係合し、前記第２検出素子と前記ボードを介して間接係合し、前記第２密封素子が、前記第２検出素子と直接係合する請求項２０に記載の磁力計パッケージ。
22. 前記第１検出素子および前記第３検出素子が、前記ボードの第１表面と係合し、前記第２検出素子が前記ボードの反対側の第２表面と係合する請求項２１に記載の磁力計パッケージ。
23. 前記第２密封素子がプラグを含む請求項１５に記載の磁力計パッケージ。
24. 前記ボードが可撓性回路ボードを含む請求項１５に記載の磁力計パッケージ。
25. 前記可撓性ボードがフレックステープを含む請求項２４に記載の磁力計パッケージ。
26. 前記可撓性ボードがＪ字様の形をなすように構成される請求項２４に記載の磁力計パッケージ。
27. ａ）３つの検出素子を、それらの検出軸が互いに直交するように共通ボードに結合するステップと、
    ｂ）前記３つの検出素子および前記共通ボードをハウジング内に密封するステップとを含む３軸磁力計を製造する方法。
28. 前記３つの検出素子を共通ボードに結合する前記ステップが、第１検出素子および第２検出素子を、互いに平行な平面に配向させるステップを含む請求項２７に記載の方法。
29. 前記３つの検出素子を共通ボードに結合する前記ステップが、第３検出素子を、前記第１検出素子および前記第２検出素子の前記平面に直交する平面に配向させるステップを含む請求項２８に記載の方法。
30. 前記３つの検出素子を前記密封するステップが、前記検出素子の１つを前記ボードと密封素子との間に挟むステップを含む請求項２９に記載の方法。
31. 前記３つの検出素子を密封する前記ステップが、前記検出素子の２つと密封素子とを、前記密封素子が前記２つの検出素子の間にくるように、前記共通ボードの表面の間に挟むステップを含む請求項２９に記載の方法。
32. 前記密封素子が第１密封素子であり、前記３つの検出素子を密封する前記ステップが、前記３つの検出素子の前記第３検出素子が第２密封素子に係合するように、第２密封素子で前記３つの検出素子を密封するステップを含む請求項３１に記載の方法。
33. 前記複数の検出素子を密封する前記ステップが、前記検出素子の１つを前記ボードと密封素子の間に挟むステップを含む請求項２７に記載の方法。